2023-2024学年黑龙江省哈尔滨市道外区九年级(上)期末物理模拟试卷
一.选择题(共12小题,满分24分,每小题2分)
1.(2分)关于你家里的用电器,下列说法最符合实际的是( )
A.通过正常工作的电视机的电流约为6A
B.老年人使用的收音机的电池电压约为220V
C.电风扇是利用电流的热效应工作的
D.滚筒式洗衣机正常工作时的功率约为500w
2.(2分)下列关于图中所示实验的说法中正确的是( )
A.甲:将上方装有清水、下方装有硫酸铜溶液的量筒静置几天,溶液和清水的界面会变模糊,这一现象说明分子之间存在引力
B.乙:挤压两个铅块使它们合在一起,下面可以悬挂钩码,这一现象说明分子在不停地做无规则运动
C.丙:缓慢向上提拉与水面接触的玻璃板,在玻璃板离开水面前,弹簧测力计示数逐渐增大,这一现象说明玻璃分子与水分子之间有引力
D.丁:两手分别握住弹簧的两端,用力压缩弹簧的同时弹簧对手有压力,这一现象说明分子之间存在引力
3.(2分)关于四冲程内燃机,下列说法正确的是( )
A.汽油机和柴油机都是内燃机,但吸入汽缸的物质不相同
B.汽油机和柴油机都是通过火花塞点火的
C.燃料在汽缸内猛烈燃烧,燃料热值迅速减小
D.压缩冲程主要是通过做功的方式减小缸内气体的内能
4.(2分)如图所示为某宾馆房间取电装置,房卡插入槽中后,房间内的电灯、电视、空调等用电器才能工作,房卡的作用相当于房间电路的( )
A.总开关 B.电源 C.用电器 D.导线
5.(2分)下列说法正确的是( )
A.通电导体周围存在着磁场
B.用显微镜能看到磁体周围的磁感线
C.导体的电阻由其两端的电压和通过的电流决定
D.两个完全相同的灯泡串联,靠近电源正极的灯泡较亮
6.(2分)正确使用测量工具是做好物理实验的基础。开关闭合后,如图中电流表能正确测出通过小灯泡L1电流的是( )
A. B.
C. D.
7.(2分)如图所示是中国科学家将月壤样本置于显微镜下放大10倍观测的景象,月亮上的“土”是五彩斑斓的,研究中发现月壤中含有磁铁矿、水和我国首个发现的月球新晶体矿物—嫦娥石。关于月壤研究下列说法正确的是( )
A.月壤样本带回地球后质量变大
B.月壤中绿色的颗粒吸收绿光
C.嫦娥石熔化时温度不变
D.月壤中的磁铁矿只有一个磁极
8.(2分)关于导体电阻的大小,下列说法中正确的是( )
A.粗细相同的两条导线,长的电阻大
B.长度相同的两条导线,细的电阻大
C.有些材料在超低温的情况下电阻会突然减小为零
D.同种材料制成长度相同的两条导线,粗导线的电阻大
9.(2分)在番茄上相隔一定距离分别插入铜片和锌片,即为番茄电池。将锌片、铜片与电压表相连,如图所示,下列说法正确的是( )
A.锌电极是番茄电池的正极
B.此番茄电池的电压为4V
C.番茄电池与电压表构成通路后,电路中有电流
D.将电压表直接接在该番茄电池上,会损坏电压表
10.(2分)如图所示四个实验中,能说明电动机工作原理的是( )
A. B.
C. D.
(多选)11.(2分)如图所示中,长度相同、横截面积不同的铁棒AB和CD连接在一起接入电路中,则下列说法中不正确的是( )
A.AB段电阻大,电流小
B.CD段电阻大,电流大
C.AB段电阻大,电流与CD段相等
D.CD段电阻大,电流与AB段相等
(多选)12.(2分)小伟为了监测家人体重,设计了一个简易体重计,电路如图甲所示。已知:电源电压6V;定值电阻R0=6Ω;R为压敏电阻,其阻值与所受到的压力关系如图乙所示;电压表量程为0~3V,改装后用于显示被测人体重,分析题中信息可以得出(踏板重力不计)( )
A.体重越大,电压表示数越小
B.电压表2V刻度处应标为500N
C.该电路消耗的最小功率为1.2W
D.该体重计能测量的最大体重为600N
二.填空题(共16小题,满分46分)
13.(2分)新冠病毒的直径约0.1μm,具有人传人能力,它的运动 (选填“属于”或“不属于”)分子热运动。“拔丝地瓜”刚出锅时香气特别浓,这是因为温度越 ,分子的无规则运动越剧烈。地瓜由生到熟,主要是通过 方式改变内能的。
14.(2分)水的比热容为4.2×103焦/(千克 ℃),它表示1千克0℃的水温度升高10℃吸收的热量 (选填“大于”“等于”或“小于”)1千克100℃的水温度降低10℃放出的热量。
15.(2分)认识滑动变阻器。
(1)原理:滑动变阻器是通过改变导体的 来改变电阻的。
(2)结构:(填出图中滑动变阻器的各部分的名称)
代码 名称
①~④ 接线柱
⑤
⑥
⑦
(3)作用:滑动变阻器一般与其他用电器 联在电路中。用来改变电路中的 。
16.(2分)以前的节日小彩灯,一个坏了全部都不亮,小彩灯之间是 联,现在的节日小彩灯,一个坏了其它的仍然亮,但是取下一个后全部都不亮,现在的小彩灯之间是 联。
17.(2分)图甲所示电路的电源电压为3V,闭合开关后,两电流表的指针偏转均如图乙所示,则电路的总电阻为 Ω;电阻R1的阻值为 Ω;断开开关后,电阻R2的阻值为 Ω。
18.(2分)如图所示是某家用电子式电能表的表盘,若将某用电器单独接在该电能表上正常工作3min,电能表指示灯闪烁了64次,表盘上显示已用电 kW h,该用电器的电功率为 W。
19.(2分)欧姆定律:
(1)内容: 。
(2)公式: 变形公式: 、 。
20.(2分)磁体周围存在着磁场,科学上把小磁针静止时 所指的方向规定为其所处位置的磁场方向。
21.(2分)如图所示,向线圈插入条形磁铁,电路中能产生电流,这种现象叫做 现象,这个过程中机械能转化为 能。
22.(2分)某导体两端加2V电压时,通过的电流为0.5A,则这段导体的电阻为 Ω。当该导体两端的电压为3V时,该导体所消耗的电功率为 W。
23.(2分)如图,请根据小磁针静止时的指向(黑色为N极),在括号中分别标出通电螺线管的极性和电源的正负极。
24.(2分)在图中,请根据标出的电流方向将电池、电流表、电压表三个元件符号填入电路的空缺处,填入后要求:①小灯泡L1和L2串联连接;②电压表测小灯泡L2的电压。
25.(5分)小明用图甲所示装置比较食用油和水的吸热本领。
(1)加热前,在一个烧杯里倒入180mL的水,为了满足实验要求,需要在另一个相同烧杯里装入 mL的食物油(ρ水=1.0g/cm3,ρ食用油=0.9g/cm3),这是由于本实验需要采用 法进行探究。
(2)用两个规格相同的电加热器来加热食用油和水,每隔1min记录一次温度,将记录的数据绘制成了如图乙所示的图象。分析图象可知, 是食用油(选填“a”或“b”),食用油的吸热本领比水 (选填“大”或“小”)。
(3)下列事实能用上述实验结论解释的是 (选填字母)。
A.食用油比水难蒸发
B.食用油能漂浮在水面上
C.食用油能把食物炸黄,而水不能
D.同样情况下,食用油升温比水快
(4)小明用两个规格相同的电加热器又做了一次实验,得到如图丙所示的图像。若c物质在OB段吸收的热量为Qc,d物质在AB段吸收的热量为Qd,则Qc Qd(选填“>”“<”“=”)。
26.(5分)小明利用如图甲所示的电路探究电流跟电阻的关系。已知电源电压为6V且保持不变,实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω。
(1)请根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整(导线不允许交叉)。
(2)实验中多次改变R的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,记下电流表的示数,得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象。
①由图象可以得出结论: 。
②上述实验中,你可以发现小明让定值电阻两端的电压始终保持 V。
③小明用5Ω的电阻做完实验后,换为10Ω的电阻接入电路以后,闭合开关,应该向 (填“A”或“B”)端移动滑片,使电压表示数保持 V不变时,读出电流表的示数。
(3)实验中老师给学生配备的滑动变阻器有三种规格:甲“10Ω 1A”、乙“20Ω 1A”、丙“50Ω 1A”为完成整个实验,小明应该选取 滑动变阻器。
27.(6分)小明利用如图甲所示的电路,测量额定电压为2.5V小灯泡的电功率。电源电压恒为3V,滑动变阻器最大阻值为20Ω。
(1)请用笔画线代替导线将图甲的电路连接完整,要求闭合开关后滑片P向右滑时灯变亮。
(2)确认电路无误后,小明开始进行实验。当滑片P移到某位置时,电压表示数如图乙所示,为了测出小灯泡的额定功率,他应将滑片P向 移动。
(3)小明在实验过程中,移动滑片P到达图甲所示位置时,小灯泡的灯丝突然断了,则电压表的示数将变 。
(4)小明换用相同规格的小灯泡重新进行实验。实验结束后,他利用实验数据绘制了如图丙所示的I﹣U图象。由图象可知:小灯泡额定功率为 W;小灯泡正常发光时的电阻是 Ω;图象不是直线的原因是 。
28.(6分)如图所示是某家用电热水器的简化电路图,温控开关S可根据水温自动切换加热和保温两种状态,R1、R2是发热电阻,热水器主要参数如表。[水的比热容为4.2×103J/(kg ℃)]
额定电压 220V 容积 30L
加热功率 2000W 保温功率 800W
(1)开关S跳至b触点位置时,热水器处于 (加热/保温)状态。电热水器水箱中装满水的质量?
(2)R2的阻值为多大?
(3)水箱中装满初温为25℃的水,加热35min使温度升高到55℃,水需要吸收多少热量?
(4)在上述(3)加热状态下,热水器正常工作35min的加热效率是多少?
2023-2024学年黑龙江省哈尔滨市道外区九年级(上)期末物理模拟试卷
参考答案与试题解析
一.选择题(共12小题,满分24分,每小题2分)
1.【解答】解:A、通过正常工作的电冰箱的电流约1A,通过电视机的电流略小于此数值,在0.8A左右。故A不符合实际;
B、一节干电池的电压是1.5V,老年人使用的收音机一般用两节电池串联做电源,其电压在3V左右。故B不符合实际;
C、电风扇是根据通电导体在磁场中受到力的作用原理工作的。故C不符合实际;
D、滚筒式洗衣机正常工作2小时耗电1kW h左右,所以其额定功率在P=UI=220V×2.3A≈500W左右。故D符合实际。
故选:D。
2.【解答】解:
A、分子永不停息地做无规则运动,图中容器里上方清水和下方蓝色硫酸铜溶液静置几天,界面变得模糊,是分子扩散的结果,说明了分子是运动的,故A错误;
B、分子之间存在引力,所以将两个底面很平、很干净的铅柱压在一起后好像“粘”成一个整体,甚至在下面挂上重物也拉不开,故B错误;
C、同种物质的分子之间存在引力,不同物质的分子之间也存在引力。放入水中的玻璃板被拉起时,弹簧测力计显示的示数比G大得多,说明玻璃板分子和水分子之间有引力,故C正确;
D、两手分别握住弹簧的两端,用力压缩弹簧的同时弹簧对手有压力,这是因为物体间力的作用是相互的,与分子间的作用力无关,故D错误。
故选:C。
3.【解答】解:
A、柴油机和汽油机都属于内燃机,工作过程中,汽油机吸入的是空气和汽油的混合物,柴油机吸入的是空气,故A正确;
B、汽油机是通过火花塞点火的,而柴油机是通过压燃式点火的,故B错误;
C、燃料在汽缸内猛烈燃烧,燃料热值保持不变,故C错误;
D、压缩冲程中,活塞压缩气体,对气体做功,气体的内能变大,故D错误。
故选:A。
4.【解答】解:房卡可以控制用电器的工作,不插入插槽中,所有房间内的用电器都不工作,所以房卡相当家庭电路的总开关,故A正确。
故选:A。
5.【解答】解:A、通电导体周围存在磁场,故A说法正确。
B、磁感线不是真实存在的,而是为了研究方便而假想的曲线,是看不到的,故B说法错误。
C、导体的电阻跟导体的长度、横截面积、材料和温度有关,跟电流和电压无关,R只是计算电阻的一种方法,故C说法错误。
D、串联电路中电流处处相等,只要两个灯泡完全相同,在任何一个位置两灯泡都一样亮,故D说法错误。
故选:A。
6.【解答】解:A、图中两灯泡并联,电流表串联在干路中,测量干路的电流,故A不合题意;
B、图中两灯泡并联,电流表串联在L1支路,能正确测出通过小灯泡L1电流,故B符合题意;
C、图中两灯泡并联,电流表串联在干路中,测量干路的电流,故C不合题意;
D、图中两灯泡串联,电流表也串联在电路中,但正负接线柱接反了,无法正确测量电流大小,故D不合题意。
故选:B。
7.【解答】解:A、月壤样本带回地球后质量不变,故A错误;
B、月壤中绿色的颗粒反射了绿光,故B错误;
C、嫦娥石熔化时温度不变,故C正确;
D、月壤中的磁铁矿有两个磁极,故D错误。
故选:C。
8.【解答】解:A、电阻大小的决定因素有四个,只根据导线的横截面积或长度,无法判定导线电阻的大小关系,故AB错误;
C、有些材料在超低温的情况下电阻会突然减小为零,这是超导现象,故C正确;
D、同种材料制成长度相同的两条导线,在温度不变的情况下,粗导线的电阻小,故D错误。
故选:C。
9.【解答】解:A、根据图示可知,电压表正向偏转,与电压表正接线柱相连的为铜片,因此铜电极为正极,故A错误;
B、图中选择的是0~3V量程,分度值为0.1V,则其示数为0.8V,故B错误;
C、电压是产生电流的原因,因此番茄电池与电压表构成通路后,电路中有电流,故C正确;
D、电压表可以直接接在电源的两极上,因此,将电压表直接接在该番茄电池上,不会损坏电压表,故D错误。
故选:C。
10.【解答】解:电动机的工作原理是:通电导体在磁场中受到力的作用;
A、该装置是奥斯特实验,表明通电导线周围有磁场,故A不符合题意;
B、该装置没有电源,是发电机原理图,其原理是电磁感应现象,故B不符合题意;
C、该装置是研究电磁铁磁性强弱的实验装置,是电流的磁效应,故C不符合题意;
D、该装置有电源,是电动机原理图,表明通电的导体在磁场中受力的作用,故D符合题意。
故选:D。
11.【解答】解:(1)根据题目中的叙述,长度相同,材料相同,横截面积越小导体的电阻越大;
(2)串联电路中电流处处相等。
综上所述C错误。
故选:ABD。
12.【解答】解:A、由图甲可知,R和R0串联,电压表测R0两端的电压;
由图乙可知,体重越大时,压敏电阻受的压力越大,阻值越小,由串联电路的分压规律可知,R两端分得的电压越小,由串联电路的电压特点可知R0两端分得的电压越大,即电压表示数越大,故A错误;
B、若电压表示数为2V,即R0两端的电压为U0=2V,
由串联电路的电压特点可知压敏电阻R两端的电压为:UR=U﹣U0=6V﹣2V=4V,
由串联电路特点和欧姆定律可得,电路中的电流为:I=I0A,
压敏电阻的阻值为:R12Ω,由图乙可知此时压力为300N,故B错误;
C、由图乙可知,压敏电阻的阻值最大为R最大=24Ω,此时电路消耗的功率最小,
P最小1.2W,故C正确;
D、电压表量程为0~3V,即R0两端的电压最大为U0大=3V,
由串联电路的电压特点可知压,敏电阻两端的最小电压:UR小=U﹣U0大=6V﹣3V=3V,
此时电路中的电流最大为:I最大=I0大0.5A,
压敏电阻的最小阻值为:R最大6Ω,
由图乙可知此时压力为600N,则该体重计能测量的最大体重为600N,故D正确。
故选:CD。
二.填空题(共16小题,满分46分)
13.【解答】解:分子的直径一般为10nm左右,新冠病毒直径约0.1μm=0.1×103nm=100nm,比分子的直径要大,只有分子的无规则运动才属于分子热运动,病毒不是分子,所以不属于分子热运动;
分子在不停地做无规则运动,即扩散现象,温度越高,分子运动越剧烈,所以刚出锅的“拔丝地瓜”的香气特别浓;
做“拔丝地瓜”时,地瓜吸收热量由生到熟,是通过热传递的方式改变地瓜的内能。
故答案为:不属于;高;热传递。
14.【解答】解:1千克0℃的水温度升高10℃和1千克100℃的水温度降低10℃,两者比热容、质量和温度变化量都相同,根据Q=cmΔt可知,1千克0℃的水温度升高10℃吸收的热量等于1千克100℃的水温度降低10℃放出的热量。
故答案为:等于。
15.【解答】解:(1)滑动变阻器的原理是靠改变连入电路中电阻线的长度来改变电阻的;
(2)根据滑动变阻器的结构,⑤是金属杆;⑥滑片;⑦是电阻丝;
(3)滑动变阻器一般与其他用电器串联在电路中。用来改变电路中的电流。
故答案为:(1)长度;(2)金属杆;滑片;电阻丝;(3)串;电流。
16.【解答】解:以前的节日小彩灯,一个坏了全部都不亮,说明各个小彩灯间相互影响,不能独立工作,因此各小彩灯间是串联的;
现在的节日小灯泡,取下一个后全部都不亮,说明各个小彩灯间相互影响,不能独立工作,由此可知,小彩灯是串联的,
现在的小彩灯之所以一个坏了其它的小彩灯仍然亮,是因为现在的小彩灯灯丝下部绕有绝缘铜丝,当某个小彩灯坏了后,电源电压全部加在坏了的小彩灯两端,把铜丝的绝缘层击穿,然后使电路接通,使电路接通,其它灯泡正常发光。
故答案为:串;串。
17.【解答】解:由电路图可知,两电阻并联,电流表A1测R1支路的电流,电流表A2测干路电流。
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以电流表A2示数大于电流表A1的示数,所以电流表A2的量程为0~3A,分度值为0.1A,示数为1.5A,即I=1.5A;
根据欧姆定律可得电路总电阻R2Ω;
电流表A1的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.3A,即I1=0.3A,
电阻R1的阻值:R110Ω;
根据并联电路电流的规律知,通过L2的电流为:I2=I﹣I1=1.5A﹣0.3A=1.2A;
并联电路各支路两端电压相等,电阻R2的阻值:R22.5Ω;
断开开关后,电阻R2两端的电压为0,通过的电流也为0,但电阻是导体本身的一种属性,与电压和电流无关,所以电阻R2的阻值仍然为2.5Ω。
故答案为:2;10;2.5。
18.【解答】解:(1)该表盘上显示数字为55467,因为最后一位是小数、单位是kW h,所以显示已用电5546.7kW h;
(2)1600imp/(kW h)表示每消耗1kW h的电能,指示灯闪烁1600次,
指示灯闪烁64次,则该用电器在上述时间内消耗的电能:W0.04kW h;
用电器的电功率:P0.8kW=800W。
故答案为:5546.7;800。
19.【解答】解:(1)欧姆定律的内容为:导体中的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比;
(2)欧姆定律的公式:I,常用的变形公式有:R,U=IR;
故答案为:(1)导体中的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比;
(2)I;R;U=IR。
20.【解答】解:物理学中规定,放在磁场中某点的小磁针静止时N极所指的方向就是该点的磁场方向。
故答案为:N极。
21.【解答】解:向线圈插入条形磁铁,闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中就会产生感应电流,这种现象叫做电磁感应现象;
在电磁感应现象中,将机械能转化为电能。
故答案为:电磁感应;电。
22.【解答】解:(1)根据欧姆定律I得,
导体的电阻:
R4Ω;
(2)因电阻与两端的电压和通过的电流无关,
所以,当该导体两端的电压为3V时,导体的电阻仍为4Ω;
此时导体消耗的电功率P2.25W。
故答案为:4;2.25。
23.【解答】解:
由图知,小磁针静止时N极(黑色为N极)水平向左,根据磁极间的相互作用规律可知螺线管的右端为S极、左端为N极;
根据安培定则,伸出右手,使右手大拇指指向通电螺线管的N极(左端),则四指弯曲所指的方向为电流的方向,即电流是从螺线管的右端流入的,所以电源的右端为正极,左端为负极,如图所示:
24.【解答】解:因为电压表要与L2并联,所以中间一定为电压表,左边一定为电源,并且下边为正极;由于灯L1和L2串联,则上面为电流表,如下图所示:
25.【解答】解:(1)根据比较吸热能力的方法,要控制食用油和水的质量相同,根据密度变形公式有:
m=ρ水V水=ρ食用油V食用油;
在一个烧杯里倒入180mL的水,故需要在另一个相同烧杯里装入食物油的体积为
;
这是由于本实验需要采用控制变量法进行探究。
(2)用两个规格相同的电加热器来加热食用油和水,相同时间食用油和水吸热相同,根据如图乙所示的图象知,升高相同的温度,a加热时间短,故a的比热容小,因水的比热容大,故分析图象可知,a是食用油,b是水,食用油的吸热本领比水小。
(3)A、油比水难蒸发,说明相同条件下蒸发可能与液体的种类有关,与比热容无关,故A不符合题意;
B、油能漂在水面上,说明油的密度小于水的密度,与比热容无关,故B不符合题意;
C、油能把食物炸黄而水不能,说明食用油比水的沸点高,与比热容无关,故C不符合题意;
D、同样情况下,油升温比水快,说明水的吸热能力强,水的比热容大,故D符合题意。
故选D;
(4)小明用两个规格相同的电加热器,相同时间放出的热量相同,根据如图丙所示的图像,因c物质在OB段和d物质在AB段加热时间相同,则Qc=Qd。
故答案为:(1)200;控制变量;(2)a;小;(3)D;(4)=。
26.【解答】解:(1)电压表的负接线柱与定值电阻的右接线柱相连,滑动变阻器的任意上方接线柱与定值电阻的右接线柱相连,如下图所示:
(2)①分析图丙图象,曲线上每点对应的电流和电阻的乘积都等于2.5V,由此得出结论:电压一定时,通过导体的电流与导体电阻成反比;
②根据控制变量法原则,要探究探究电流跟电阻的关系,则要控制导体两端电压不变,即控制定值电阻两端电压为2.5V;
在用10Ω电阻替换5Ω电阻时,应先断开开关,拆下5Ω的电阻,然后换上10Ω的电阻,闭合开关,根据串联分压原理可知此时10Ω电阻两端的电压变大,为保证定值电阻两端电压不变,所以应增大滑动变阻器接入电路中的电阻,将即滑动变阻器的滑片向A移动,减小电路中的电流,使电压的示数达到2.5V;
(3)电阻两端的电压始终保持UV=2.5V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压:
U滑=U﹣UV=6V﹣2.5V=3.5V,变阻器分得的电压为电压表示数的倍,根据分压原理,当接入20Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为:
R滑20Ω=28Ω,故为了完成整个实验,应该选取最大阻值至少28Ω的滑动变阻器,因此为完成整个实验,可知小明应该选取丙滑动变阻器,
故答案为:(1)见上图;(2)①电压一定时,通过导体的电流与导体电阻成反比;②2.5;③A;2.5;(3)丙。
27.【解答】解:(1)滑片P向右滑时灯变亮,说明电路中电流变大,滑动变阻器阻值变小,故滑动变阻器选用右下接线柱与电源串联在电阻中,如下图所示:
;
(2)当滑片P移到某位置时,电压表示数如图乙所示,电压表选用小量程,分度值0.1V,其示数为2.1V,小于灯泡额定电压2.5V,为了测出小灯泡的额定功率,应增大灯泡两端的电压,根据串联电路电压规律,应减小滑动变阻器两端的电压,根据分压原理,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,故应将滑片P向右移动;
(3)若小灯泡的灯丝烧断,电压表串联在电路中,电压表测的是电源电压,而原来电压表测的是灯泡两端的电压,所以电压表示数将变大;
(4)由图丙可知,当灯泡两端电压为2.5V时,通过灯泡的额定电流为0.2A,小灯泡额定功率为:
P=UI=2.5V×0.2A=0.5W;
小灯泡正常发光时的电阻为:
R12.5Ω;
由图丙可知,当灯泡两端电压增大,通过灯泡的电流也增大,根据P=UI可知,灯泡的功率变大,温度升高,灯丝的电阻随温度升高而增大,故小灯泡的的I﹣U图象不是直线。
故答案为:(1)见解答图;(2)右;(3)大;(4)0.5;12.5;灯丝的电阻随温度的变化而变化。
28.【解答】解:(1)由电路图可知,开关S跳至b触点位置时,两电阻串联,电路电阻较大,开关S跳至a触点位置时,只有电阻R1接入电路,电阻R2没有接入电路,此时电路电阻较小,电源电压U一定,由P可知,电阻越大,电路功率越小,电阻越小,电热水器功率越大,因此当开关S跳至b触点位置时,电路阻值较大,电功率较小,电热水器处于保温状态。
已知电热水器的容积V=30L=30dm3=0.03m3,
由ρ可知,水的质量:
m=ρV=1.0×103kg/m3×0.03m3=30kg,
(2)当开关S跳至a触点位置时,只有电阻R1接入电路,
由P可知,电阻阻值:
R124.2Ω,
开关S跳至b触点位置时,两电阻串联,
由P可知:
P保温,即800W,
解得R2=36.3Ω;
(3)水吸收的热量Q=cmΔt=4.2×103J/(kg ℃)×30kg×(55℃﹣25℃)=3.78×106J。
(4)由P可得,加热状态下,热水器正常工作35min需消耗电能W=P加热t=2000W×35×60s=4.2×106J。
加热效率η100%100%=90%。
答:(1)保温;电热水器水箱中装满水的质量为30kg;
(2)R2的阻值为36.3Ω;
(3)水箱中装满初温为25℃的水,加热使温度升高到55℃,水需要吸3.78×106J热量;
(4)加热效率是90%。
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