2021-2022学年广西来宾市九年级(上)期末物理试卷(含详细答案解析)
展开2021-2022学年广西来宾市九年级(上)期末物理试卷
1. 如图所示的四种家用电器,其中有一用电器工作时主要能量转化形式与其他用电器不同的是( )
A. 电熨斗 B. 电饭煲
C. 电风扇 D. 电热水壶
2. 如图所示的四种物态变化,其中属于凝华现象的是( )
A. 树枝上的雾凇 B. 屋檐下的冰凌
C. 植物上的露珠 D. 冬天河水结冰
3. 经过近十年的不懈努力,通过实验与理论研究发现了规律I=UR的科学家是( )
A. 安培 B. 伏特
C. 焦耳 D. 欧姆
4. 下列实例中与“水的比热容较大“这一特性无关的是( )
A. 让热水流过散热器供暖 B. 夏天在房间内洒水降温
C. 沿海地区昼夜温差较小 D. 用循环水冷却汽车发动机
5. 如图所示,两个相同的验电器A和B,其中A带正电,B不带电,用手拿金属棒的绝缘柄把验电器的金属球A、B连接起来,则( )
A. 电流从A流向B
B. 电流从B流向A
C. 正电荷从B流向A
D. 自由电子从A流向B
6. 下列四种设备中,其中利用内能转化为机械能实现对外做功的是( )
A. 洗衣机 B. 电视机 C. 收音机 D. 柴油机
7. 如图所示电路,当闭合开关S时,发现两灯都不亮,电压表的示数为0;将电压表接在灯L1两端时,电压表示数接近电源电压。则电路故障的原因可能是( )
A. 灯L1断路 B. 灯L2断路 C. 灯L1短路 D. 灯L2短路
8. 在玻璃试管中装入小半试管沙子,并将温度计插入沙子中(如图所示),用力不停地上下摇试管,则下列说法正确的是( )
A. 沙子的内能减少
B. 温度计的示数升高
C. 沙子的比热容变大
D. 这是通过热传递来改变沙子内能的
9. 如图所示的四个电路,其中一个电路与其他电路连接方式不同的是( )
A. B.
C. D.
10. 下列数据中,最符合实际情况的是( )
A. 超过36V的电压才是安全电压
B. 通常情况下,冰的熔点为0℃
C. 健康成年人的正常体温为42℃
D. 家庭电路中,火线和零线之间的电压是380V
11. 关于家庭电路与安全用电,下列说法正确的是( )
A. 螺口灯的螺旋金属一定要接在火线上
B. 在户外遇到雷雨天气时,可以在大树下避雨
C. 发现有人触电时,应该先立即切断电源,再去救人
D. 家用电冰箱、洗衣机等带金属外壳的用电器必须接在两孔插座中使用
12. 如图所示是甲、乙两种物质在熔化时温度随时间变化的关系图像,则下列说法正确的是( )
A. 甲、乙两种物质都是非晶体
B. 甲物质的熔点比乙物质的熔点高
C. 第6min时甲物质处于固液共存状态
D. 在0∼8min内甲物质的内能先增大后保持不变
13. 如图所示,要使灯泡L1、L2并联,则开关的通断情况说法正确的是( )
A. 闭合S2,断开S1、S3
B. 闭合S3,断开S1、S2
C. 闭合S1和S3,断开S2
D. 闭合S2和S3,断开S1
14. 如图所示电路,电源电压恒定。当闭合开关S,滑动变阻器的滑片P在向左移动的过程中,则( )
A. 小灯泡变亮,电压表示数变大 B. 小灯泡变暗,电压表示数变小
C. 小灯泡亮度不变,电压表示数不变 D. 小灯泡亮度不变,电压表示数变大
15. 用a、b、c三个相同的气球分别将三个相同的空烧瓶口密封;烧瓶中,用几个相同阻值的电阻以不同的连接方式接入电路中(如图所示)。通电一段时间后,体积变化最大的气球是( )
A. a气球 B. b气球 C. c气球 D. 一样大
16. 甲、乙两只灯泡的I一U关系图像如图所示,现将甲、乙两灯串联在电路中,当甲灯两端电压为2V时,乙灯消耗的功率是( )
A. 2W
B. 0.8W
C. 1.2W
D. 3W
17. 如图甲所示的电能表,其读数为______kW⋅h;如图乙所示的测电笔,在使用时手必须接触测电笔的______(选填“笔尖”或“笔尾”)金属体。
18. 把凉牛奶放在热水中加热较长一段时间,水和牛奶的温度随时间变化的图象如图所示。由图可知,______是水的温度变化图线,______是牛奶的温度变化图线,在这个过程中,______(热量/温度)从热水传递给牛奶。
19. 2021年11月25日,神舟一号甲运载火箭成功将试验十一号卫星送入预定轨道。火箭在大气层中高速飞行时与空气剧烈摩擦,通过______(选填“做功”或“热传递”)的方式使火箭外壳内能______(选填“增大”或“减小”)。
20. 如图甲所示是一节新的干电池,其电压为______ V;将干电池正确装入图乙所示电池盒中,则电池盒的正极是______(选填“A”或“B”)端;若想获得3V的电源电压,则应将两节新干电池______(选填“串联”或“并联”)接在电路中。
21. 食物在人体内相当于“燃料”,其营养成分在人体细胞里与氧结合,释放出细胞组织所需的能量。无蔗糖手撕面包的营养成分表标有“每100g能量1500kJ”,该标识的含义与______(选填“热量”、“比热容”或“热值”)相似。晓静吃了一块20g的这种无蔗糖手撕面包时,则进入她体内的化学能是______ J,其中的一部分化学能可转化为______能,以维持人体正常温度。
22. 如图所示电路,电源电压为3V且保持不变。当闭合开关S时,电压表的示数为1V,则灯L2两端的电压为______ V;若断开开关S,则灯L1将______(选填“不能发光”或“仍能发光”),电压表的示数将______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
23. 请用笔画线代替导线,将图中的开关和插座正确接入家庭电路。
24. 请你在图中所示电路的〇内填上适当的电表符号,使两只灯泡串联在电路中。
25. 在烧开水时,细心观察的小明发现:当水烧开时,在最靠近壶嘴出气口处并没有看到“白气”,而离壶嘴较远的地方有大量的“白气”出现,请你用学过的物理知识解释其原因。
26. 如图甲、乙所示是分别探究“比较不同物质吸热能力”和“电流产生的热量与电阻的大小是否有关”的实验。
(1)如图甲所示,用夹子将温度传感器及分别盛有水和色拉油的两个试管固定在铁架台上,温度传感器的探头分别浸在试管内的水和色拉油中且接触良好,两个温度传感器通过数据采集线与计算机相连接,由计算机记录数据。实验时,两个试管中的水和色拉油除初温相同外,还应保证它们的______(选填“体积”或“质量”)也相同。
(2)实验时,用同一红外线加热器给水和色拉油同时加热,目的是为了保证两种液体在相同时间内吸收的热量______(选填“相同”或“不同”)。
(3)实验所测得的数据如表所示:
加热的时间/min
0
1
2
3
4
水的温度/℃
10
14
18
22
26
色拉油的温度/℃
10
18
26
34
42
分析实验数据可知,______(选填“水”或“色拉油”)吸热的本领较强。
(4))如图乙所示,在甲、乙两个相同的烧瓶中盛有质量、温度都相同的煤油,电阻丝均浸没在煤油中。给电阻丝通电一段时间后,发现甲烧瓶中的温度计示数较大,实验表明:甲烧瓶中金属丝的电阻较______(选填“大”或“小”)。在此过程中,通过甲、乙两电阻丝的电流是______(选填“相同”或“不同”)的。
(5)实验甲、乙所用到的科学研究方法有:转换法和______。
27. 如图所示是探究“水的沸腾特点”的实验。
(1)如图甲(1)、(2)所示是实验过程中观察到水在沸腾前和沸腾时,气泡在水中上升过程的两种情景,其中图______是水在沸腾前的情景。
(2)在实验时,当刚把温度计插入热水时,发现温度计管壁变得模糊,很难看清温度计的示数,其原因是水蒸气发生了______(填一物态变化名称)现象;如图乙所示是实验过程的某一次操作,则该实验存在明显错误的是______。
(3)纠正错误后,小明利用如图丙所示装置继续进行实验。发现:从开始给水加热到水开始沸腾时所用的时间过长,其原因可能是______(写出一种即可)。
(4)实验所记录的数据如表。分析表中数据发现,第______分钟所记录的数据是错误的,此时水的沸点应是______℃。
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
温度/℃
90
92
94
96
97
98
99
97
99
99
(5)小明分别将水装入甲容器和乙试管中,并通过甲容器上端密封盖的孔将乙试管插入到甲容器的水中,密封盖不漏气(如图丁所示)。现给甲容器加热,经过一段时间后,甲容器中的水沸腾,则乙试管中的水______(选填“会”或“不会”)沸腾。
28. 如图甲所示是“测量小灯泡的电功率”的实验装置。已知电源电压为3V,小灯泡的额定电压为2.5V,小灯泡的电阻约为10Ω。
(1)请你用笔画线代替导线将图甲中的电路补充完整。要求:滑动变阻器的滑片向右移动时阻值变大。
(2)确认电路连接无误后,当闭合开关S,发现小灯泡不亮,但电流表、电压表均有示数,接下来首先应进行的操作是______。
A.更换小灯泡
B.断开开关S,拆掉导线重新连接电路
C.移动滑动变阻器的滑片P,观察小灯泡是否发光
(3)电路调好后,将滑动变阻器的滑片移到某一位置,此时电压表的示数如图乙所示。若想测量小灯泡的额定功率,则应将连接好的图甲中的滑片向______(选填“左”或“右”)移动,使电压表的示数恰好为2.5V。
(4)小明用已测得的几组数据绘制了I−U图像(如图丙所示),其图像是一条曲线的原因是______;把小灯泡换成一个定值电阻时,还可以探究电阻的______(选填“电流与电阻”或“电流与电压”)的关系
(5)完成上述测量后,用电阻箱替换电流表,设如图丁所示的电路也可测量该小灯泡的额定功率,请你将实验步骤补充完整:
①闭合开关S1,断开开关S2,开关S接到触点1;调节滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为U额。
②闭合开关S2,断开开关S1,开关S接到触点2;保持滑动变阻器的滑片位置不变,调节______,使电压表的示数为U额,读出此时电阻箱的示数为R0;小灯泡的额定功率表达式:P额=______(用U额、R0表示)。
29. 如图所示是一款高效燃气灶。为测定其效率到底有多高,小嘉用该燃气灶将2kg的水从20℃加热至沸腾(在1标准大气压下),从天然气表可读出消耗大约0.028m3天然气。已知水的比热容为4.2×103J/(kg⋅℃),天然气的热值为4.0×107J/m3。求:
(1)水吸收的热量;
(2)天然气完全燃烧放出的热量;
(3)该燃气灶的热效率。
30. 如图甲所示的电路,电源电压恒定不变,R1=30Ω,滑动变阻器R2标有“20Ω2A”字样。当闭合开关S,并将滑动变阻器R2的滑片P移动到某一位置时,测得通过R1的电流为0.2A,电流表A2的示数如图乙所示。求:
(1)电源电压U;
(2)通过电阻R2的电流I2;
(3)电流通过R2时,在1min内产生的热量;
(4)在确保电路安全的情况下,电路消耗的最大功率P总。
31. 如图甲所示是一款养生壶,其原理图如图乙所示。已知养生壶的额定电压为220V,R1和R2是电热丝,该壶有加热挡和保温挡,其中额定保温功率为242W。如图丙所示是一种具有电压和电能等计量的新型插座。将养生壶单独插在该插座上,用加热挡加热一段时间后,插座屏幕上显示用电前、后示数如图丁所示。[已知:电热丝电阻不变;养生壶在使用时其两端电压恒定;茶水的比热容c茶=4×103J/(kg⋅℃)]。求:
(1)电阻R1和R2的阻值;
(2)养生壶的额定加热功率;
(3)若加在养生壶两端电压为200V,则将2kg的茶水从18℃加热至98℃时所用的时间(不计热量损失)。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:
A、图中的用电器是电熨斗,它工作时将电能转化为内能;
B、图中的用电器是电饭煲,它工作时将电能转化为内能;
C、图中的用电器是电风扇,它工作时将电能主要转化为机械能;
D、图中的用电器是电热水壶,它工作时将电能转化为内能。
综上所述,只有电风扇使用时能量转化的主要形式与其他用电器不同。
故选:C。
电能通过用电器后,可以转化为其他形式的能量。需要从每个用电器的能量转化来分别进行分析。
本题考查学生对每种用电器中能量转换现象的理解能力。
2.【答案】A
【解析】解:A、雾凇是水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶,故A正确;
B、屋檐下的冰凌是水凝固形成的冰,故B错误;
C、“露珠”是水蒸气遇冷液化形成的小水珠,故C错误;
D、冬天河水结冰,属于凝固现象,故D错误。
故选:A。
物质从固态变为液态的过程叫做熔化,物质从液态变为固态的过程叫做凝固;物质从液态变为气态的过程叫做汽化,物质从气态变为液态的过程叫做液化;物质从固态直接变为气态的过程叫升华,物质从气态直接变为固态的过程叫凝华。
分析生活中的热现象属于哪种物态变化,关键要看清物态变化前后,物质各处于什么状态;另外对六种物态变化的吸热和放热情况也要有清晰的认识。
3.【答案】D
【解析】解:欧姆研究并总结出电流跟电压和电阻的关系,得出欧姆定律,即I=UR。
故选:D。
根据物理学史和常识解答,记住著名物理学家的主要贡献即可。
本题考查物理学史,是常识性问题,对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆,这也是考试内容之一。
4.【答案】B
【解析】解:
A、因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,降低相同的温度时,水放出的热量多,所以让流动的热水流过散热器取暖,故A不符合题意;
B、炎热的夏天,在室内地面上洒水,水蒸发会从周围吸热而降低周围环境的温度,使人感到凉爽,不是利用水的比热容大的特点,故B符合题意;
C、因为水的比热容大于沙石的比热容,相同质量的水和砂石吸收或放出相同的热量,水升高或降低的温度少,所以沿海地区昼夜温差比内陆地区小,故C不符合题意;
D、因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度时,水吸收的热量多,所以用循环水冷却汽车发动机,故D不符合题意。
故选:B。
(1)对水的比热容大的理解:相同质量的水和其它物质比较,吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低的少;升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多;
(2)水分的蒸发会从周围吸热而降低周围环境的温度,即蒸发吸热。
本题考查水的比热容大的特点的应用,应用所学知识,解释了实际问题,体现了新课标的要求,属于中考热点问题。
5.【答案】A
【解析】解:A带正电,B不带电,用带有绝缘柄的金属棒把A和B连接起来,负电荷(电子)由B转移到A,B带上正电;由于负电荷(电子)由B转移到A,所以瞬间电流的方向为由A到B。
故选:A。
(1)接触带电的过程中,是电荷(电子)发生转移。
(2)规定正电荷定向移动的方向是电流的方向,电子的定向移动方向与电流方向相反。
理解接触带电是电荷(电子)的转移、电流方向的规定,可解答此题。
6.【答案】D
【解析】解:A、洗衣机工作过程中将电能转化为机械能,故A不符合题意;
B、电视机工作过程中将电能转化为机械能和光能,故B不符合题意;
C、收音机工作过程中将电能转化为机械能,故C不符合题意;
D、柴油机工作过程中柴油燃烧释放的内能转化为机械能对外做功,故D符合题意。
故选:D。
明确每个选项中机械工作过程中中的能量转化,确定符合题意的选项。
此题考查了常见机械基本的工作原理,是一道基础题。
7.【答案】A
【解析】解:由图可知,闭合开关后两灯串联,电压表测灯L2两端电压,但两个灯泡都不亮,电压表无示数,这说明电路出现了断路故障,即电压表到电源两极间是断开的;她将电压表接在灯L1两端时,电压表示数接近电源电压,此时电压表与电源两极间是接通的,所以灯L2完好,灯L1断路。
故选:A。
由图可知,闭合开关后两灯串联,电压表测灯L2两端电压;两个灯泡都不亮,电压表无示数,说明电压表到电源两极间是断开的;将电压表接在灯L1两端时,电压表有示数,说明电压表与电源两极间是接通的,据此解答。
根据电压表的示数判断电路故障:若电压表有示数,说明电压表与电源能相通,与电压表并联的用电器可能有断路故障;若电压表无示数,说明电压表被短路或与电源不能相通。
8.【答案】B
【解析】解:ABD、在玻璃试管里,装上适量的沙子,然后用力不断摇晃玻璃试管,会观察到温度计的示数升高,是由于沙子克服摩擦做功,机械能转化为内能,使沙子的内能增加,温度升高,这是通过做功方式改变物体的内能;故B正确,AD错误;
C、比热容是物质本身的特性,不会随外界条件的改变而改变,因此沙子的比热容没有发生改变;故C错误。
故选:B。
改变物体的内能有两种方式:做功和热传递;对物体做功,物体的内能增大,温度升高。
本题考查了学生对内能的改变方法的理解和掌握,主要考查学生应用所学知识的分析和解决实际问题的能力。
9.【答案】A
【解析】解:A、由图可知,闭合开关,电路只有一条电流路径,两灯泡为串联,
BCD、由图可知,闭合开关,电路有两条电流路径,两灯泡为并联,由此可知,只有A与其他电路连接方式不同。
故选:A。
电路元件的连接有串联和并联两种方式:由于串联电路只有一条电流路径,流过一个元件的电流同时流过另一个元件,因此各元件相互影响;而并联电路中有多条支路,所以各元件独立工作、互不影响。
此题考查电路的基本连接方式,比较简单,属于基础知识。
10.【答案】B
【解析】解:A、不高于36V的电压才是安全电压,故A错误;
B、通常情况下,冰的熔点为0℃,符合实际,故B正确;
C、健康成年人的正常体温为37℃,故C错误;
D、家庭电路中,火线和零线之间的电压是220V,故D错误。
故选:B。
首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。
此题考查对生活中常见物理量的估测,结合对生活的了解和对物理单位的认识,找出符合实际的选项即可。
11.【答案】C
【解析】A、螺口灯泡螺旋金属应接在开关和零线之间,故A错误;
B、在户外遇到雷雨天气时,在大树下避雨,淋湿的树是导体,雷雨天气有可能触电。故B错误;
C、遇到有人触电时应先切断电源,或者用绝缘体挑开电线,再进行施救,故C正确;
D、用电器用三孔插座时,用电器的金属外壳接地,可避免因电器漏电时外壳带电,而发生触电事故,所以带金属外壳的用电器不可以接在两孔插座中使用,故D错误。
故选:C。
(1)螺口灯泡螺旋金属应接在开关和零线之间。
(2)树下避雨,淋湿的树是导体,有可能触电。
(3)当发现有人触电时,应该立即采取的措施是:迅速切断电源或用绝缘体挑开电线,不能用手拉开电线和触电的人,否则自己也会触电。
(4)用电器的金属外壳必须接地。
本题考查的是日常生活中的一-些安全用电常识,同学们要牢记安全用电常识,并正确规范操作,避免危险发生。
12.【答案】C
【解析】解:A、晶体有一定的熔点,非晶体没有,由图象可知,甲物质是晶体,乙是非晶体,故A错误;
B、乙物质没有固定的熔点,乙物质是非晶体,不能比较甲物质的熔点与乙物质的熔点高低,故B错误;
C、甲物质从第4分钟开始熔化,第8分钟熔化结束,第6min时甲物质处于固液共存状态,故C正确;
D、物质分子的运动与温度有关,温度越高分子运动越剧烈,晶体在熔化过程中,温度不变,吸收热量,内能增大,故D错误。
故选:C。
(1)固体分晶体和非晶体,晶体和非晶体的重要区别是晶体有一定的熔点,非晶体没有。
(2)晶体有一定的熔点,非晶体没有熔点,同一晶体的熔点和凝固点相同。晶体熔化特点:晶体熔化过程吸收热量,温度保持不变,但内能增加。
(3)物质分子的运动与温度有关,温度越高分子运动越剧烈。
本题主要考查了晶体和非晶体的熔化图象,要学会从图象中找出与晶体有关的信息,学会观察分析物质熔化或凝固的图象,关键是掌握晶体的熔化特点:吸热但温度保持不变。
13.【答案】C
【解析】解:
A、只闭合S2,断开S1、S3时电流只有一条路径,电流依次流过L2、开关S2和L1,属串联电路,故A不符合题意;
B、闭合S3,断开S1、S2时,为灯泡L2的简单电路,故B不符合题意;
C、闭合S1和S3,断开S2时,电流有两条路径,分别流经灯泡L1和L2,属并联电路,故C符合题意;
D、闭合S2和S3,断开S1时,灯泡L1被短路,只有灯泡L2发光,故D不符合题意。
故选:C。
电路元件的连接有串联和并联两种方式:由于串联电路只有一条电流路径,流过一个元件的电流同时流过另一个元件,因此各元件相互影响;而并联电路中有多条支路,所以各元件独立工作、互不影响。在进行电路连接时,还一定要注意不能出现电源短路。
解决此类问题要结合串联电路和并联电路的特点,结合题意选择合适的开关。
14.【答案】B
【解析】解:由图可知,该电路为串联电路,电压表测量灯泡两端的电压;
当闭合开关S,当滑片向左移动的过程中,滑动变阻器的电阻增大,总电阻就会增大,电路电流变小,灯泡就会变暗;根据U=IR可知,小灯泡两端的电压变小,即电压表示数变小,故B正确。
故选:B。
由图可知,该电路为串联电路,电压表测量灯泡两端的电压;移动滑动变阻器的滑片时,根据滑动变阻器接入电路中电阻的变化,利用欧姆定律判定电路中电流的变化、灯泡亮度的变化和电压表示数的变化。
本题利用了串联电路的电流、电压特点和欧姆定律分析动态电路问题。串联电路中总电压等于各个用电器的电压之和,当一个电压变小时,另一个用电器的电压要变大。
15.【答案】B
【解析】解:
由图可知,三个烧瓶的电阻(相同的电阻R)以不同方式接入电路中时是串联的,所以通过电流相等,通电时间也相等,
由电阻的串联和并联特点知,电阻串联后电阻最大,并联后电阻最小,即被b气球密封的烧瓶里的电阻最大,由Q=I2Rt可知这个烧瓶里电阻放出热量最多,瓶中气体温度最高,气球的体积变化最大。
故选:B。
由图示根据焦耳定律分析,产生的热量越多,气体温度越高,气球体积膨胀的越大。
本题主要考查对焦耳定律和串并联电阻特点的应用,注意控制变量法和转换法的运用。
16.【答案】C
【解析】解:将甲、乙两灯串联在电路中,通过两灯的电流相等,当甲灯两端电压为2V时,从图中找出此时的电流为0.4A,则乙灯的电流也为0.4A,从图中找出此时乙灯电压为3V,则乙灯消耗的功率为:P=UI=3V×0.4A=1.2W。
故选:C。
将甲、乙两灯串联在电路中,通过两灯的电流相等,当甲灯两端电压为2V时,从图中找出此时电路中的电流,再找出此时乙灯的电压,根据P=UI计算乙灯消耗的功率。
本题考查电功率的计算及图像分析能力,有一定综合性,属于常考题目。
17.【答案】2022.6笔尾
【解析】解:(1)电能表的读数:数字方框中最后一位是小数,单位是kW⋅h,
则如图甲所示,电能表的读数为2022.6kW⋅h;
(2)使用测电笔辨别火线和零线时,用手接触笔尾金属体,笔尖接触电线,此时火线、笔尖、电阻、氖管、弹簧、笔尾金属体和人体构成通路,氖管发光,表明检测的是火线,但是手不能接触笔尖金属体,防止触电。
故答案为:2022.6;笔尾。
(1)电能表的读数:数字方框中最后一位是小数,单位是kW⋅h;
(2)测电笔是用来辨别火线和零线的,使用测电笔辨别时,用手触及笔尾的金属部分,笔尖接触电线,若氖管发光则为火线,否则为零线。
本题考查电能表的读数、测电笔的使用,知道电能表的读数时数字方框中最后一位是小数,单位是kW⋅h是解题的关键。
18.【答案】甲 乙 热量
【解析】解:热传递的条件是有温度差,高温物体将热量传递给低温物体;
将凉牛奶放入时,牛奶吸热、温度升高,水放热、温度降低,直至两者的末温相等,因此甲是水的温度变化图象,乙是牛奶温度变化图象,最后热平衡时两者的温度相同。在这个过程中,热量从热水传递给牛奶;
故答案为:甲;乙;热量
要解答本题需掌握:热传递在生活中的应用以及热传递的特点。
本题主要考查学生对:热传递的条件、特点以及在生活中的应用的理解和掌握。
19.【答案】做功 增大
【解析】解:火箭在大气层中高速飞行时,外壳与空气剧烈摩擦,此过程克服摩擦做功,机械能转化为内能,从而使火箭外壳温度升高,内能增大。
故答案为:做功;增大。
改变物体内能的方式:做功和热传递,做功是能量的转化,热传递是能量的转移。
本题主要考查内能的改变方式,是一道理论联系实际的题目,是一道基础题。
20.【答案】1.5B串联
【解析】解:一节新的干电池的电压为1.5V,图乙所示电池盒的正极是B端;若想获得3V的电源电压,则应将两节新干电池串联接在电路中。
故答案为:1.5;B;串联。
一节干电池的电压为1.5V,电池串联后的电压等于各电池电压之和。
知道干电池电压和电池串联后的电压值,可解答此题。
21.【答案】热值 3×105 内
【解析】解:(1)无蔗糖手撕面包的营养成分表上标有“每100g能量1500kJ”,该标识的含义为每100g无蔗糖手撕面包能够提供的能量为1500kJ,则1kg提供的能量为15000kJ,即:1.5×107J/kg;
热值表示1kg某种燃料完全燃烧时放出的热量,可见其含义与热值相似;
(2)吃一块20g的无蔗糖手撕面包获得的能量:Q=mq=20×10−3kg×1.5×107J/kg=3×105J。
(3)人类的活动需要的能量来自于食物的化学能,其中的一部分化学能转化为内能,以维持人体温度正常。
故答案为:热值;3×105;内。
(1)热值表示1kg某种燃料完全燃烧时放出的热量,分析标识的含义,结合热值的定义可知标识的物理意义;
(2)根据“每100g能量2100kJ”计算吃一块20g无蔗糖手撕面包获得的能量,即进入体内的化学能;
(3)人类的活动需要的能量来自于食物的化学能,其中的一部分化学能转化为内能,以维持人体温度正常。
本题考查了对热值、能量的转化,以及热量公式等知识的理解和应用,难度不大;深入理解热值的概念,明确无蔗糖手撕面包的营养成分表提供的信息含义是解题的关键。
22.【答案】2 不能发光 变大
【解析】解:由电路图可知,闭合开关后,灯L1与L2串联,电压表测灯L1两端的电压;
已知此时电压表示数是1V,电源电压为3V,则灯L2两端的电压为3V−1V=2V;
断开开关S,电压表串联在电路中,电压表测电源两端电压,此时其示数为3V,所以断开开关后,电压表示数变大,并且两灯泡均不发光。
故答案为:2;不能发光;变大。
先分析电路的连接方式;再根据串联分压的特点可求得灯L2两端的电压,结合题意分析答题。
本题考查了串联电路的特点,分析清楚电路结构、明确各电路元件的连接方式是正确解题的前提,熟练掌握串联电路的特点是正确解题的关键。
23.【答案】解:三孔插座的接法:上孔接地线,左孔接零线,右孔通过开关接到火线上,如图所示:
【解析】三孔插座的接法:上孔接地线;左孔接零线;右孔接火线;为了用电的安全,开关要接在火线和用电器之间。
家庭电路中,不但考虑用电器的正常使用,更要考虑使用的安全性。三孔插座的接线原则:左零右火,中间接地。
24.【答案】解:要使两灯串联,从电源正极流出的电流先后流经开关、甲电表、两个灯回到负极,甲电表为电流表;乙电表与上面的灯并联,为电压表,如图所示:
【解析】根据要求(两灯串联)、电流表要串联在电路中,电压表应与被测用电器并联,确定两表是电流表还是电压表。
解答本题要明确电流表要与所测用电器串联、电压表要与所测用电器并联。
25.【答案】答:水烧开时,壶嘴有大量“白气”,这“白气”实质上是壶嘴喷出的水蒸气遇冷发生了液化现象,形成了小液滴。高温的水蒸气在遇冷时才发生液化现象,而在靠近壶嘴的地方,温度高,水蒸气不会液化,仍是无色的水蒸气,故我们什么也看不见。水蒸气离开壶嘴一段距离以后,由于遇冷而发生液化;形成“白气”。
【解析】物质由气态变为液态叫液化,液化现象一般发生在温度低的环境中,或发生在降温时。
分析生活中的热现象属于哪种物态变化,关键要看清物态变化前后,物质各处于什么状态;另外对六种物态变化的吸热和放热情况也要有清晰的认识。
26.【答案】质量 相同 水 大 相同 控制变量法
【解析】解:(1)根据比较不同物质的吸热能力的两种方法,要控制不同物质的质量相同,实验除让水和色拉油的初温相同外,实验前还必须控制水和色拉油的质量相同;
(2)根据转换法,实验中物质吸热的多少是通过加热时间的长短来反映的,加热时间相同,物质吸收的热量相同;
(3)根据表格中的数据可知,加热相同时间,吸收相同热量,质量相同的水的温度升高的慢,所以水的吸热能力强;
(4)由图可知,两个电阻丝串联接入电路中,通电时间和电流相同,电阻越大,产生的热量越多,温度计示数升高的越多;甲烧瓶中的温度计示数较大,则甲烧瓶中金属丝的电阻较大;
(5)实验中采用了控制变量法和转换法。
故答案为:(1)质量;(2)相同;(3)水;(4)大;相同;(5)控制变量法。
(1)(2)(3)使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转换法;
比较物质吸热能力的2种方法:
①使相同质量的不同物质升高相同的温度,比较吸收的热量(即比较加热时间),吸收热量多的吸热能力强;
②使相同质量的不同物质吸收相同的热量(即加热相同的时间),比较温度的变化,温度变化小的吸热能力强;
(4)根据图示可知,两电阻丝串联,即通过它们的电流相等,由焦耳定律可知阻值越大的电阻产生的热量越多,温度升高越快;
(5)根据控制变量法分析。
本题比较不同物质的吸热能力,考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法,为热学中的重要实验。
27.【答案】(1)(1);(2)液化;温度计的玻璃泡接触容器底;(3)水的质量太大;(4)7;99;(5)会。
【解析】解:(1)水沸腾的特点为:持续吸热,温度不变;沸腾前由于水杯内下面水温高,上面水温低,气泡上升的过程中,气泡内的水蒸气液化导致气泡变小,所以气泡“上小下大”,沸腾时水的温度保持不变,在水的内部和表面同时进行着是剧烈的汽化现象,杯底形成的气泡在上升过程中,不断有周围的水汽化为水蒸气,这些水蒸气汇集在气泡中,使气泡越来越大,导致气泡“上大下小”,其中图(1)是水在沸腾前的情景;
(2)倒入热水时,水蒸气在温度较低的温度计表面液化成小水珠,沾在温度计壁上,造成很难看清示数;
装置中存在的明显错误是:温度计的玻璃泡接触容器底;
(3)从开始给水加热到水开始沸腾所用的时间过长,可能是由于水质量大或水的初温低或酒精灯火焰小等原因造成的;
(4)由表格中数据知,水在沸腾过程中温度保持99℃不变,所以沸点为99℃;
而第7min温度为97℃低于99℃,所以读数错误;
(5)甲容器是密封的,给甲容器加热,经过一段时间后,甲容器水面上的气压增大,沸点升高,甲容器中水沸腾时的温度高于试管中水的沸点;
乙试管中的水从甲容器的水中吸收热量,温度升高,当达到水的沸点时,由于甲容器的水温高于乙试管中水的沸点,则乙试管的水能继续从甲容器的水中吸收热量,所以乙试管的水也会沸腾。
故答案为:(1)(1);(2)液化;温度计的玻璃泡接触容器底;(3)水的质量太大;(4)7;99;(5)会。
(1)水沸腾的特点为:持续吸热,温度不变;沸腾前由于水杯内下面水温高,上面水温低,气泡上升的过程中,气泡内的水蒸气液化导致气泡变小,所以气泡“上小下大”,沸腾时水的温度保持不变,在水的内部和表面同时进行着是剧烈的汽化现象,杯底形成的气泡在上升过程中,不断有周围的水汽化为水蒸气,这些水蒸气汇集在气泡中,使气泡越来越大,导致气泡“上大下小”;
(2)物质由气态变为液态的过程是液化;温度计的玻璃泡不能碰到容器底;
(3)沸腾实验中影响加热时间的因素:水的多少、水初温的高低、酒精灯火焰的大小、烧杯是否加盖等;
(4)根据水沸腾过程中温度保持不变的特点进行分析;
(5)水沸腾的条件:达到沸点,继续吸热。
本题为观察“水的沸腾特点实验”,考查温度计使用、液化现象、沸腾现象、沸腾条件、数据分析等知识。
28.【答案】C 左 灯泡电阻随温度的变化而变化 电流与电压 电阻箱R0 U额2R0
【解析】解:(1)滑动变阻器的滑片向右移动时阻值变大,应将滑动变阻器左下接线柱连入电路中,如图所示:
;
(2)闭合开关前,滑片置于阻值最大处,闭合开关后,电流表有示数,说明电路是通路,电路不存在断路,滑动变阻器阻值全部接入电路,电路总电阻很大,电路电流很小,灯泡实际功率很小,可能不足以引起灯泡发光,下一步操作:移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光,即应进行C项操作;
(3)图乙中电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为2V,小于灯泡的额定电压2.5V,应增大灯泡的电压,根据串联电路电压的规律,应减小滑动变阻器的电压,由分压原理可知,应减小滑动变阻器连入电路中的电阻大小,故滑片向左移动,直到电压表示数为灯泡的额定电压2.5V;
(4)其图像是一条曲线的原因是:灯泡电阻不是定值,灯泡电阻随温度的变化而变化;把小灯泡换成一个定值电阻时,可控制电阻不变,通过移动滑动变阻器的滑片改变定值电阻两端的电压,电压表可测量定值电阻的电压,电流表可测出其电流,故还可探究电流与电压的关系;
(5)实验步骤:
①闭合开关S1,断开开关S2,开关S接到触点1,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为U额,此时灯泡与滑动变阻器串联,电压表测灯泡两端电压;
②闭合开关S2,断开开关S1,开关S接到触点2,保持滑动变阻器的滑片位置不变,调节电阻箱R0,使电压表的示数为U额,读出此时电阻箱的示数为R0,此时电阻箱R0与滑动变阻器串联,电压表测电阻箱R0两端电压;
③由于滑动变阻器的滑片位置不变,即滑动变阻器接入电路的电阻不变,由串联电路的电压特点可知,电源电压一定,当电压表的示数相同时,滑动变阻器两端电压也相同,根据欧姆定律可知,小灯泡的电阻与电阻箱R0的电阻相等,即RL=R0,
则小灯泡的额定功率的表达式为:P额=U额2RL=U额2R0。
故答案为:(1)如图所示;(2)C;(3)左;(4)灯泡电阻随温度的变化而变化;电流与电压;(5)电阻箱R0;U额2R0。
(1)根据滑动变阻器的滑片向右移动时阻值变大,确定变阻器左下接线柱连入电路中;
(2)闭合开关后,发现小灯泡不亮,但电表有示数,说明电路是通路,不用更换灯泡,也不用检查电路是否断路,可能是连入电阻太大,电路中电流太小所致,分析电阻过大的原因,然后进行下一步操作;
(3)根据电压表选用小量程确定分度值读出示数,与灯泡的额定电压比较,根据串联电路电压的规律及分压原理确定滑片移动的方向;
(4)灯泡电阻不是定值,灯泡电阻随温度的变化而变化;电流与电压和电阻有关,研究电流与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变;
(5)要测灯泡的额定功率需使灯泡正常发光,由实验步骤利用等效替代法得到灯泡正常发光时的电阻,由P=U2R计算灯泡的额定功率。
本题测量小灯泡的电功率,考查实物电路的连接、实验操作、电表读数、控制变量法及实验方案的设计等,本实验中初中物理电学中的重要实验,也是中考中常考到的,要掌握好。
29.【答案】解:(1)标准大气压下水的沸点为100℃,即水的末温为100℃,
水吸收的热量:
Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg⋅℃)×2kg×(100℃−20℃)=6.72×105J;
(2)天然气完全燃烧时放出的热量:
Q放=Vq=0.028m3×4.0×107J/m3=1.12×106J;
(3)天然气灶烧水的效率:
η=Q吸Q放×100%=6.72×105J1.12×106J×100%=60%。
答:(1)水吸收的热量为6.72×105J;
(2)0.028m3天然气完全燃烧放出的热量为1.12×106J;
(3)该天然气灶烧水的效率为60%。
【解析】(1)知道水的质量、比热容、初温和末温(标准大气压下水的沸点为100℃),利用吸热公式Q吸=cmΔt求水吸收的热量;
(2)知道天然气的体积和热值,利用燃料完全燃烧放热公式Q放=Vq求天然气完全燃烧放出的热量;
(3)天然气灶烧水的效率等于水吸收的热量与天然气完全燃烧放出的热量之比。
本题考查了吸热公式、燃料完全燃烧放热公式、效率公式的掌握和运用,注意:固体和液体的热值单位为J/kg,气体燃料的热值单位为J/m3。
30.【答案】解:(1)闭合开关S,该电路为并联电路;电流表A1在R1支路中,测量通过电阻R1的电流,电流表A2在干路中,测量干路电流,因为并联电路各支路两端电压相等,等于电源电压,根据欧姆定律可知,电源电压U=U1=I1R1=0.2A×30Ω=6V;
(2)由图可知,电流表A2若选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.16A;由于并联电路干路中的电流等于各支路电流之和,即干路中的电流要大于各支路中的电流,因为通过R1的电流为0.2安,所以干路中的电流应大于0.2A,所以电流表A2选用的是大量程,分度值为0.1A,示数为0.8A,电阻R2的电流I2=0.8A−0.2A=0.6A;
(3)电流通过电阻时,电能全部转化为内能,1min=60s内电流通过R2产生的热量:
Q=W=UI2t=6V×0.6A×60s=216J;
(4)由于滑动变阻器的电阻可以改变,能增大通过滑动变阻器的电流,滑动变阻器最大电流为2A,则干路中最大电流为I=2A+0.2A=2.2A;
则电路消耗的最大功率为:P=UI=6V×2.2A=13.2W。
答:(1)电源电压U=6V;
(2)通过电阻R2的电流为0.6A;
(3)电流通过R2时,在1min内产生的热量为216J;
(4)安全状态下,电路所消耗的最大总功率为13.2W。
【解析】(1)根据并联电路的特点和欧姆定律求出电源电压;
(2)根据电流表的量程和分度值读出电流表示数,根据并联电路的电流规律求出通过R2的电流I2;
(3)由Q=W=UIt可计算电流通过R2时产生的热量;
(4)根据最大电流和电源电压求出最大功率。
本题考查了欧姆定律的应用、并联电路的电压和电流的特点以及电功率和电热的计算,难度不大。
31.【答案】解:(1)当开关S接b时,R1和R2串联,当开关S接a时,只有R1工作;
根据串联电路的电阻可知,R1和R2串联后的总电阻大于R1的电阻,由P=U2R可知,电源电压不变,当电阻越大时,电功率越小;
所以,当开关S接b时,R1和R2串联,此时为保温功率,
由P=U2R可知,此时电路中的总电阻:R=U额2P保=(220V)2242W=200Ω;
由图丁可知,用加热挡加热茶水时,消耗的电能为W=0.2kW⋅h;
此时加热挡的电功率P′=Wt=0.2kW⋅h1260h=1kW=1000W;
则电阻R1的阻值:R1=U实2P′=(200V)21000W=40Ω;
根据串联电路的电阻特点可知,电阻R2的阻值:R2=R−R1=200Ω−40Ω=160Ω;
(2)当开关S接a时,只有R1工作,电路为加热挡,养生壶的额定加热功率:P额=U额2R1=(220V)240Ω=1210W;
(3)2kg的茶水从18℃加热至98℃吸收的热量:Q吸=c茶m(t−t0)=4×103J/(kg⋅℃)×2kg×(98℃−18℃)=6.4×105J;
因不计热量损失,W′=Q吸=6.4×105J;
由P=Wt可知,将2kg的茶水从18℃加热至98℃需要的时间:t′=W′P′=6.4×105J1000W=640s。
答:(1)电阻R1的阻值为40Ω;R2的阻值为160Ω;
(2)养生壶的额定加热功率为1210W;
(3)若加在养生壶两端电压为200V,则将2kg的茶水从18℃加热至98℃时所用的时间为640s。
【解析】(1)分析开关转换时电路连接,根据电阻的串联和P=U2R,确定不同挡位电路的连接;养生壶处于保温挡时,由P=U2R的变形公式求出电路中的总电阻;
由图丁可知用加热挡加热茶水时,消耗的电能,利用P=Wt计算出加热挡的实际功率;由P=U2R的变形公式可得R1的阻值;
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,从而求R2的阻值;
(2)根据P=U2R,求养生壶的额定加热电功率;
(3)根据Q吸=c茶m(t−t0)求出2kg的茶水从18℃加热至98℃吸收的热量;因不计热量损失,W=Q,利用P=Wt的变形公式得出将2kg的茶水从18℃加热至98℃需要的时间。
本题为电热综合题,考查电功率公式、串联电阻的规律及Q吸=cm(t−t0)的运用,关键是确定挡位电路的连接。
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