河南省三门峡市渑池县县直中学2022-2023学年九年级上学期期中物理试卷(含答案)
展开2022-2023学年河南省三门峡市渑池县县直中学九年级(上)
期中物理试卷
一、填空题:(每空1分,共15分)
1.(2分)通过学习物理概念,使我们可以更准确地描述物体的属性和状态,例如为了描述导体对电流的 作用,我们学习了电阻的概念,为了描述物体的吸热本领我们学习了 的概念。
2.(2分)8月16日凌晨,中国首颗量子卫星“墨子号”在酒泉航天基地发射升空。发射卫星的火箭,常用液态氢做燃料,是利用了氢燃料的 较大。火箭加速升空过程中,火箭的机械能 。(选填“增大”或“减小”或“不变”)
3.(2分)通常情况下,炒菜比腌菜咸得快,这一现象表明: 。如图所示,水沸腾后,水蒸气推动活塞迅速冲出管口,水蒸气的内能 (选填“增大”或“减小”)。
4.(2分)用旧的灯丝会发黑,旧的灯泡钨丝的电阻与原来电阻相比将 (选填“变大”“变小”或“不变”),原因是:灯丝的 变小了。
5.(2分)橡胶棒与毛皮摩擦,橡胶棒由于 电子而带负电。如图,用带电的橡胶棒接触验电器的金属球时,两片金属箔会带上电,又因为 而张开。
6.(2分)如图所示是一种LED手电筒,前面由5个LED灯并联组成,已知每只LED灯正常工作时的电流为15mA,则该手电筒正常工作时的总电流为 A。两灯并联,一灯亮,一灯不亮,则不亮的灯发生了 (填断路或短路)。
7.(2分)某同学为了改变灯泡的亮度连接了如图所示的是电路,开关闭合后,当滑片P向A端移动时,灯将会 (选填“变暗”“变亮”或“不变”)。但实际上,移动时灯光晃动,原因可能是 。
二、选择题(本题共8小题,每小题2分,共16分)第8~13题,每小题只有一个正确答案。第14~15题每小题有两个选项符合题目要求,全部选对的得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
8.(2分)下列各组物质,通常情况下是导体的一组是( )
A.人体、盐水、油 B.人体、大地、炭笔
C.铜、大地、陶瓷 D.铜、锗、银
9.(2分)如图所示,摆球由A位置从静止开始运动到B位置再运动到C位置,然后再运动到B位置直至A位置。下列关于摆球的说法正确的是( )
A.小球在A点没有动能
B.小球在B点只有重力势能
C.小球在从A点到B点的过程中,动能转化为重力势能
D.小球在从B点到C点的过程中,重力势能转化为动能
10.(2分)在四冲程汽油机的工作循环中,将内能转化为机械能的冲程是( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
11.(2分)下列说法正确的是( )
A.只有正电荷定向移动,才能形成电流
B.电路只要有电压,就一定有电流
C.电路中有电流,电路两端一定有电压
D.导体能够导电是因为导体内有大量的电荷存在
12.(2分)以下说法中正确的是( )
A.只有导体才能用做电工材料
B.在相同温度下,长度相同的两根铁导线,粗的比细的电阻大
C.导体两端电压为零时,电流为零,但电阻不为零
D.通过导体的电流越大,导体的电阻就一定越小
13.(2分)如图所示的电路,电流表示数为零,电压表的示数接近电源电压,那么可能出现的故障是( )
A.L1短路 B.L2短路 C.L1灯丝断了 D.L2灯丝断了
(多选)14.(3分)关于如图所示的电路图,下列说法正确的是( )
A.闭合S2,断开S1、S3时,电路是短路
B.闭合S1、S3,断开S2时,L1和L2都能发光
C.闭合S1、S2,断开S3时,电路是短路
D.闭合S2、S3,断开S1时,L1和L2都能发光
(多选)15.(3分)下列说法正确的是( )
A.物体内能增加,不一定吸收了热量
B.物体的温度越高,所含热量越多
C.物体温度升高,内能一定增加
D.煤的热值比干木材大,所以完全燃烧煤时产生的热量多
三、作图题:(16题2分、17题4分,共6分)
16.(2分)根据图中的电路图,用笔画线代替导线连接实物图
17.(4分)请在图1中的虚线框内画出滑动变阻器的电路符号,并用笔画线代替导线,将图2所示的实物电路连接完整。(要求滑片右移电流表示数变小)
四、实验与探究题:(18题4分,19题5分,20题7分,共16分)
18.(4分)为比较两种液体的吸热能力,小军用图中两个相同的装置做实验,实验器材还有天平和钟表。收集的实验数据记录如下表。
物理量
质量/g
初始温度/℃
加热时间/min
最终温度/℃
液体A
50
10
5
30
液体B
50
10
5
50
(1)在实验中,加热相同时间的目的是: 。
(2)通过分析表中数据可知, (选填“液体A”或“液体B”)的吸热能力较强。
(3)若“液体A”和“液体B”是水和煤油两种液体,请你判断 (选填“液体A”或“液体B”)可能是水。请举出一例水的这一特性的应用: 。
19.(4分)小明做“探究并联电路中电流的规律”实验。
(1)图甲是他设计的电路图,图乙是他测量电流时连接的实验电路,此时电流表测量的是 (选填“A”“B”或“C”)处的电流。
(2)请在图乙中移动一根导线,测量A处的电流。在移动的导线上画“×”,并用笔画线代替导线连接正确的电路。
(3)测出A、B、C三处的电流如下表所示,由此得出初步结论: (只写表达式)。
位置
A
B
C
电流/A
0.30
0.24
0.54
小明指出:为了得出更普遍的规律,应当 进行多次实验。
20.(7分)小李利用如图所示的电路探究“电流与电阻的关系”。所选定值电阻的阻值分别为R1=5Ω,R2=10Ω,R3=20Ω,滑动内变阻器的规格为“15Ω 1A”。
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到 (选填“a”或“b”)端。
(2)连好电路后,按下列步骤进行实验:
①将R1接入电路,调节滑动变阻器,使电压表的示数为1.5V,记下I1。
②用R2替换R1接入电路,闭合开关,电压表示数将 (选填“大于”、“等于”或“小于”)1.5V,需把变阻器滑片向 (选填“a”或“b”)端滑动,同时眼睛盯住 (选填“电压表”或“电流表”)才能使实验继续进行。
(3)本实验的结论是 。
(4)小李同学仍利用如图所示的电路探究电流跟电压的关系,应控制 不变;移动滑片,记录多组电压、电流值,如表。根据实验数据,你如何判断出电流与电压成正比?请说出一种方法: 。
电压/V
1.0
2.0
3.0
电流/A
0.2
0.4
0.6
五、综合应用题:(20题7分,21题10分,共17分)
21.(7分)亮亮设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路。其电路原理图如图所示,电源电压保持不变。电压表量程为0~3V,R0是定值电阻,阻值为150Ω,R1是热敏电阻,其电阻随环境温度变化的关系如图所示。闭合开关S后,当环境温度为20℃时,求:
(1)R1的阻值为多少?此时电压表的示数为1.5V,通过R0的电流为多少?
(2)电源电压为多少?
(3)电压表两端电压不能超过其最大测量值,则此电路所允许的最高环境温度是多少?
22.(10分)随着生活条件的改善,小明家住上了新楼房,新楼使用的是天然气,小明想:将一壶水烧开究竟需要多少天然气呢?他通过实践收集如下数据:水壶里放入2L、20℃的水,大火加热直至沸腾,又在物理书中查到天然气热值为8×107J/m3.[气压为1标准大气压;c水=4.2×103J/(kg•℃)]
(1)烧开这壶水,水需要吸收多少热量?
(2)如果小明家天然气炉具的效率是40%,烧开这壶水,需要燃烧多少m3的天然气?
2022-2023学年河南省三门峡市渑池县县直中学九年级(上)
期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、填空题:(每空1分,共15分)
1.(2分)通过学习物理概念,使我们可以更准确地描述物体的属性和状态,例如为了描述导体对电流的 阻碍 作用,我们学习了电阻的概念,为了描述物体的吸热本领我们学习了 比热容 的概念。
【分析】电阻是表示导体对电流阻碍作用大小的物理量;比热容是表示物体的吸热本领大小的物理量。
【解答】解:在物理学中,电阻是描述导体对电流的阻碍作用大小的物理量,为了表示导体对电流的阻碍作用引入电阻的概念;
比热容是描述物体的吸热本领大小的物理量,为表示不同物质的吸热本领不同引入比热容的概念。
故答案为:阻碍;比热容。
【点评】本题主要考查学生物理概念的熟练掌握程度,明确物理量表示的物理意义是正确解题的关键,属于基础性题目,比较简单。
2.(2分)8月16日凌晨,中国首颗量子卫星“墨子号”在酒泉航天基地发射升空。发射卫星的火箭,常用液态氢做燃料,是利用了氢燃料的 热值 较大。火箭加速升空过程中,火箭的机械能 增大 。(选填“增大”或“减小”或“不变”)
【分析】(1)液态氢具有较高的热值,完全燃烧相同质量的氢时,可以释放出更多的热量;
(2)物体加速上升,质量不变,速度增大,动能增大,高度升高,重力势能增大。动能和势能统称为机械能。
【解答】解:
(1)发射卫星的火箭采用液态氢作为火箭的燃料,原因是液态氢具有较高的热值,完全燃烧相同质量的液态氢时,可以释放出更多的热量;
(2)火箭在加速上升过程中,质量不变,速度增大、动能增大,高度变大,重力势能变大,使得机械能增大。
故答案为:热值;增大。
【点评】本题考查了对热值特性的理解,以及动能、势能、机械能变化分析,属于基础题目。
3.(2分)通常情况下,炒菜比腌菜咸得快,这一现象表明: 温度越高,分子的无规则运动越剧烈; 。如图所示,水沸腾后,水蒸气推动活塞迅速冲出管口,水蒸气的内能 减小 (选填“增大”或“减小”)。
【分析】(1)菜变咸,说明盐进入菜内,这是一种扩散现象。变咸的快慢不同,说明分子运动的剧烈程度不同。由此入手分析。
(2)改变物体内能有两种方式:做功和热传递。当物体对外做功时,物体的内能转化为机械能,物体的内能减小。
【解答】解:(1)炒菜时菜的温度要比腌菜时菜的温度高,温度越高,分子运动的越剧烈,所以菜变咸得越快。
(2)如图所示,水沸腾后,水蒸气推动活塞做功,使活塞迅速冲出管口,水蒸气的内能转化为活塞的机械能,则水蒸气的内能减小。
故答案为:温度越高,分子的无规则运动越剧烈;减小。
【点评】本题考查了改变物体内能的方法、分子热运动的了解与掌握,属于基础题目,难度不大。
4.(2分)用旧的灯丝会发黑,旧的灯泡钨丝的电阻与原来电阻相比将 变大 (选填“变大”“变小”或“不变”),原因是:灯丝的 横截面积 变小了。
【分析】导体的电阻与横截面积有关,横截面积越小,电阻越大。
【解答】解:用旧的灯泡钨丝由于升华而变细即横截面积变小了,所以用旧的灯泡钨丝的电阻比原来电阻大。
故答案为:变大;横截面积。
【点评】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;还要明确影响导体电阻的因素。
5.(2分)橡胶棒与毛皮摩擦,橡胶棒由于 得到 电子而带负电。如图,用带电的橡胶棒接触验电器的金属球时,两片金属箔会带上电,又因为 同种电荷互相排斥 而张开。
【分析】摩擦起电的实质:使正负电荷分开,并发生了电荷的转移,并不是创造了电荷;
当两个不同物体互相摩擦的时候,失去电子的物体因缺少电子带正电;得到电子的物体因有多余的电子而带等量的负电;
同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引。
【解答】解:橡胶棒与毛皮摩擦后橡胶棒由于得到电子而带负电;验电器金属箔因带有同种电荷互相排斥而张开。
故答案为:得到;同种电荷互相排斥。
【点评】此题考查了摩擦起电、验电器原理,属基础题目。
6.(2分)如图所示是一种LED手电筒,前面由5个LED灯并联组成,已知每只LED灯正常工作时的电流为15mA,则该手电筒正常工作时的总电流为 0.075 A。两灯并联,一灯亮,一灯不亮,则不亮的灯发生了 断路 (填断路或短路)。
【分析】(1)根据并联电路干路电流等于各支路电流之和求出正常工作时的总电流求解。
(2)并联电路的特点:各个用电器之间互不影响,独立工作,据此判断电路故障。
【解答】解:(1)因为5个LED并联,
所以正常工作时的总电流为I=5I1=5×15mA=75mA=0.075A;
(2)因为在并联电路中各个用电器之间互不影响,独立工作。所以其中一只灯不亮,另一只灯仍发光,则不亮的灯发生了断路。
故答案为:0.075;断路。
【点评】本题考查了并联电路电流的规律、电流单位的换算和电路故障判断,难度一般。
7.(2分)某同学为了改变灯泡的亮度连接了如图所示的是电路,开关闭合后,当滑片P向A端移动时,灯将会 变亮 (选填“变暗”“变亮”或“不变”)。但实际上,移动时灯光晃动,原因可能是 滑片P移动时,滑动变阻器连入电路的电阻不是均匀减小的 。
【分析】根据滑片的移动可知接入电路电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化,根据P=I2R可知灯泡实际功率的变化,根据灯泡的亮暗取决于实际功率的大小判断灯泡的亮暗。
【解答】解:闭合开关前,滑动变阻器位于阻值最大处,当滑片P向A端移动时,接入电路的电阻变小,电路的总电阻变小;
根据I=可知,电路中的电流变大,根据P=I2R可知,灯泡的实际功率变大,灯泡变亮;
实际上,移动时灯光晃动,原因可能是滑片P移动时,滑动变阻器连入电路的电阻不是均匀减小的。
故答案为:变亮;滑片P移动时,滑动变阻器连入电路的电阻不是均匀减小的。
【点评】本题考查了欧姆定律的应用和滑动变阻器的使用、电路的动态分析,难度不大,关键是掌握滑动变阻器的结构、连入电路的方法、原理。
二、选择题(本题共8小题,每小题2分,共16分)第8~13题,每小题只有一个正确答案。第14~15题每小题有两个选项符合题目要求,全部选对的得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
8.(2分)下列各组物质,通常情况下是导体的一组是( )
A.人体、盐水、油 B.人体、大地、炭笔
C.铜、大地、陶瓷 D.铜、锗、银
【分析】容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体,半导体导电性能介于导体与绝缘体之间。
【解答】解:通常情况下,人体、盐水、大地、炭笔、铜、银容易导电,是导体;油、陶瓷不容易导电,是绝缘体;锗导电能力介于导体与绝缘体之间,属半导体。故ACD错误,B正确。
故选:B。
【点评】此题考查了导体与绝缘体的辨析,属基础题目。
9.(2分)如图所示,摆球由A位置从静止开始运动到B位置再运动到C位置,然后再运动到B位置直至A位置。下列关于摆球的说法正确的是( )
A.小球在A点没有动能
B.小球在B点只有重力势能
C.小球在从A点到B点的过程中,动能转化为重力势能
D.小球在从B点到C点的过程中,重力势能转化为动能
【分析】物体的动能与物体的质量和速度有关,质量越大,速度越大,物体的动能越大。物体的重力势能与物体的质量和高度有关,质量越大,高度越高,物体的重力势能越大,结合各选项进行分析。
【解答】解:A、小球在A点处于静止状态,小球的速度为零,所以小球在A点没有动能,故A正确;
B、小球从A点运动到B点的过程中,小球的速度会越来越大,在B点时速度最大,动能最大,故B错误;
C、小球从A点运动到B点的过程中,小球的速度会越来越大,其动能越来越大,小球的高度越来越小,其重力势能越来越小,故在该过程中,小球的重力势能转化为动能,故C错误;
D、小球从B点运动到C点的过程中,小球的速度会越来越小,其动能越来越小,小球的高度越来越高,其重力势能越来越大,故在该过程中,小球的动能转化为重力势能,故D错误。
故选:A。
【点评】本题考查了动能、重力势能及其它们的转化,需熟练掌握动能和重力势能的概念,题目难度不大。
10.(2分)在四冲程汽油机的工作循环中,将内能转化为机械能的冲程是( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
【分析】四冲程内燃机的四个冲程依次是:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程;其中做功冲程是把内能转化为机械能;压缩冲程是把机械能转化为内能。
【解答】解:
四冲程汽油机的一个工作循环由四个冲程组成:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程;其中压缩冲程将机械能转化为内能;做功冲程将内能转化为机械能,故C正确。
故选:C。
【点评】本题主要考查了内燃机的四冲程以及四个冲程中做功次数与飞轮转数之间的关系。关键要搞清一个工作循环包括四个冲程,飞轮转两周,对外做功一次。
11.(2分)下列说法正确的是( )
A.只有正电荷定向移动,才能形成电流
B.电路只要有电压,就一定有电流
C.电路中有电流,电路两端一定有电压
D.导体能够导电是因为导体内有大量的电荷存在
【分析】A、电荷的定向移动形成电流;
BC、电路中有持续电流的条件:有电源,电路通路;
D、导体内有大量的自由电荷存在。
【解答】解:A、电荷的定向移动形成电流,故A错误;
B、电路要有电压,且电路通路,才能有电流,故B错误;
C、电压是形成电流的原因,因此电路中有电流,电路两端一定有电压,故C正确;
D、导体能够导电是因为导体内有大量的自由电荷存在,故D错误。
故选:C。
【点评】此题考查了电流的形成、电路中有持续电流的条件、导体能够导电的原因,属基础题目。
12.(2分)以下说法中正确的是( )
A.只有导体才能用做电工材料
B.在相同温度下,长度相同的两根铁导线,粗的比细的电阻大
C.导体两端电压为零时,电流为零,但电阻不为零
D.通过导体的电流越大,导体的电阻就一定越小
【分析】(1)导体和绝缘体在电工材料中都有广泛的应用。
(2)电阻是导体本身的一种性质,反映了导体对电流阻碍作用的大小;电阻大小只与导体的材料、长度、横截面积、温度有关,与导体中的电流、导体两端的电压大小无关。
【解答】解:A、导体和绝缘体都能用做电工材料,故A错误;
B、在相同温度下,材料和长度一定时,横截面积大的电阻小,所以,长度相同的两根铁导线,粗的比细的电阻小,故B错误;
C、导体两端电压为零时,电流为零,但电阻是导体本身的性质,与电压无关,所以导体的电阻不为零,故C正确;
D、电阻与通过导体的电流、导体两端的电压大小无关,所以,通过导体的电流越大,导体的电阻不变,故D错误。
故选:C。
【点评】了解导体和绝缘体的区别以及在生活中的应用,理解电阻的概念,可解答此题。
13.(2分)如图所示的电路,电流表示数为零,电压表的示数接近电源电压,那么可能出现的故障是( )
A.L1短路 B.L2短路 C.L1灯丝断了 D.L2灯丝断了
【分析】分析电路图可知,两只灯泡串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量灯泡L1两端的电压;闭合开关,电流表无示数,说明电路中有开路;电压表有示数,说明电压表两端到电源的正负极之间是接通的。
【解答】解:分析电路图可知,两只灯泡串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量灯泡L1两端的电压;闭合开关,电流表无示数,说明电路中有开路;电压表有示数,说明电压表两端到电源的正负极之间是通路,则开关S、灯泡L2没有断路,所以可能是灯L1断路,故C正确。
故选:C。
【点评】在判断故障时,会根据电压表的示数的变化判断:若电压表有示数,说明电压表与电源能相通,电压表两接线柱之间有开路;若电压表无示数,说明电压表被短路或与电源不能相通。
(多选)14.(3分)关于如图所示的电路图,下列说法正确的是( )
A.闭合S2,断开S1、S3时,电路是短路
B.闭合S1、S3,断开S2时,L1和L2都能发光
C.闭合S1、S2,断开S3时,电路是短路
D.闭合S2、S3,断开S1时,L1和L2都能发光
【分析】结合选项中所描述的开关的通断情况,运用电流流向法判断电路的实际连接情况。
【解答】解:
A、如图,闭合S2,断开S1,S3时,电流只有一条通路,电路是串联的,故A错误;
B、如图,闭合S1,S3,断开S2时,L1和L2并联,都能发光,故B正确;
C、如图,闭合S1、S2,断开S3时,发生电源短路,两灯都不发光,故C正确;
D、如图,闭合S2、S3,断开S1时,L2被短路,只有L1发光,故D错误。
故选:BC。
【点评】本题考查了运用电流流向法对电路的连接情况进行判断的能力,是我们应该熟练掌握的电学重要技能之一。
(多选)15.(3分)下列说法正确的是( )
A.物体内能增加,不一定吸收了热量
B.物体的温度越高,所含热量越多
C.物体温度升高,内能一定增加
D.煤的热值比干木材大,所以完全燃烧煤时产生的热量多
【分析】(1)改变内能有两种方式:做功和热传递;
(2)在热传递过程中,物体间传递能量的多少叫热量,热量是一个过程量,不能用含有、具有来修饰;
(3)物体温度升高,分子动能增大、内能一定增大;
(4)燃料完全燃烧放出的热量Q放=mq。
【解答】解:
A、物体的内能增加,可能是吸收了热量,也可能是外界对物体做了功,故A正确;
B、热量是一个过程量,不能说物体所含热量的多少,故B错误;
C、物体温度升高,内能一定增加,故C正确;
D、完全燃烧煤、干木材时产生的热量,除了与热值有关外,还与燃料的质量大小有关,所以煤的热值比干木材大,完全燃烧煤时产生的热量不一定多,故D错误。
故选:AC。
【点评】本题考查了改变物体内能的方法、物体内能的影响因素、对热量和热值概念的理解,属于基础题目。
三、作图题:(16题2分、17题4分,共6分)
16.(2分)根据图中的电路图,用笔画线代替导线连接实物图
【分析】先确定电路的连接方式,然后根据电路图连接好实物图,即从电源的正极出发,最后回到电源负极。
【解答】解:两个灯泡并联,开关S1控制整个电路,S2控制L1,从电源的正极开始,最后回到电源负极。图示如下:
【点评】会识别串并联电路,知道开关在电路中的作用,会根据电路图连接实物图。
17.(4分)请在图1中的虚线框内画出滑动变阻器的电路符号,并用笔画线代替导线,将图2所示的实物电路连接完整。(要求滑片右移电流表示数变小)
【分析】滑动变阻器应串联在电路,根据滑片右移电流表示数变小判断滑动变阻器的接线柱,据此画图。
【解答】解:由滑片右移电流表示数变小,即电路中电流变小,说明滑动变阻器连入电路的阻值变大,实物连接时应将滑动变阻器的左下接线柱和上方两接线柱的一个接入电路中,电流表可使用小量程,如图所示:
。
【点评】本题考查画电路图和实物图的连接,关键是掌握好滑动变阻器的使用方法。
四、实验与探究题:(18题4分,19题5分,20题7分,共16分)
18.(4分)为比较两种液体的吸热能力,小军用图中两个相同的装置做实验,实验器材还有天平和钟表。收集的实验数据记录如下表。
物理量
质量/g
初始温度/℃
加热时间/min
最终温度/℃
液体A
50
10
5
30
液体B
50
10
5
50
(1)在实验中,加热相同时间的目的是: 使液体A和液体B在相同时间内吸收相等的热量 。
(2)通过分析表中数据可知, 液体A (选填“液体A”或“液体B”)的吸热能力较强。
(3)若“液体A”和“液体B”是水和煤油两种液体,请你判断 液体A (选填“液体A”或“液体B”)可能是水。请举出一例水的这一特性的应用: 用水做汽车发动机的冷却剂 。
【分析】(1)通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转换法;
(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;
(3)比较物质吸热能力的两种方法:
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(放出)相同的热量,比较温度的变化,温度变化小的吸热能力强。
水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多;吸收或放出相同的热量,水升高或降低的温度少,据此分析。
【解答】解:(1)根据转换法,在实验中,加热相同的时间目的是使液体A和液体B在相同时间内吸收相等的热量;
(2)通过分析表中数据可知,加热相同时间,液体A升温慢,故液体A的吸热能力较强;
(3)质量相同的水和煤油加热相同的时间(吸收相同的热量),水的温度升的慢,故液体A是水;
用水做汽车发动机的冷却剂。
故答案为:(1)使液体A和液体B在相同时间内吸收相等的热量;(2)液体A;(3)液体A;用水做汽车发动机的冷却剂。
【点评】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。
19.(4分)小明做“探究并联电路中电流的规律”实验。
(1)图甲是他设计的电路图,图乙是他测量电流时连接的实验电路,此时电流表测量的是 C (选填“A”“B”或“C”)处的电流。
(2)请在图乙中移动一根导线,测量A处的电流。在移动的导线上画“×”,并用笔画线代替导线连接正确的电路。
(3)测出A、B、C三处的电流如下表所示,由此得出初步结论: IA=IB+IC (只写表达式)。
位置
A
B
C
电流/A
0.30
0.24
0.54
小明指出:为了得出更普遍的规律,应当 换用不同规格的灯泡 进行多次实验。
【分析】(1)电流表与被测部分电路串联;
(2)分析图乙,按要求改接电路;
(3)分析表格数据得出结论;为得出普遍性的结论,要换用不同规格的灯泡多次实验。
【解答】解:(1)分析如图乙所示的电路,电流表接在干路上,闭合开关后,此时电流表测的是干路电流,即图甲中C点的电流;
(2)图乙中移动一根导线,测量A处的电流,如图所示:
;≠
(3)分析实验数据得,0.3A+0.24A=0.54A,即IA=IB+IC;为得出普遍性的结论,要换用不同规格的灯泡多次实验。
故答案为:(1)C;(2)见解答;(3)IA=IB+IC;(4)换用不同规格的灯泡。
【点评】本题探究并联电路中的电流关系,考查归纳法的运用、注意事项、电流表使用和数据分析等知识。
20.(7分)小李利用如图所示的电路探究“电流与电阻的关系”。所选定值电阻的阻值分别为R1=5Ω,R2=10Ω,R3=20Ω,滑动内变阻器的规格为“15Ω 1A”。
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到 b (选填“a”或“b”)端。
(2)连好电路后,按下列步骤进行实验:
①将R1接入电路,调节滑动变阻器,使电压表的示数为1.5V,记下I1。
②用R2替换R1接入电路,闭合开关,电压表示数将 大于 (选填“大于”、“等于”或“小于”)1.5V,需把变阻器滑片向 b (选填“a”或“b”)端滑动,同时眼睛盯住 电压表 (选填“电压表”或“电流表”)才能使实验继续进行。
(3)本实验的结论是 在电压一定时,电流与电阻成反比 。
(4)小李同学仍利用如图所示的电路探究电流跟电压的关系,应控制 电阻 不变;移动滑片,记录多组电压、电流值,如表。根据实验数据,你如何判断出电流与电压成正比?请说出一种方法: 根据实验数据,如果电压与电流的比值为一定值,即可判断出电流与电压成正比 。
电压/V
1.0
2.0
3.0
电流/A
0.2
0.4
0.6
【分析】(1)为保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处;
(2)②已知R1=5Ω,R2=10Ω,用R2替换R1接入电路,闭合开关,根据串联分压特点可知,电压表示数的变化情况,并分析变阻器滑片得移动方向,同时眼睛盯住电压表,直到电压表的示数为1.5V;
(3)在电压一定时,电流与电阻成反比;
(4)探究电流跟电压的关系,应控制定值电阻的阻值不变;
根据实验数据,如果电压与电流的比值为一定值,即可判断出电流与电压成正比。
【解答】解:(1)为保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处的b端。
(2)②已知R1=5Ω,R2=10Ω,用R2替换R1接入电路,闭合开关,根据串联分压特点可知,电压表示数将大于1.5V,应让滑动变阻器两端的电压变大,需把变阻器滑片向b端滑动,同时眼睛盯住电压表,直到电压表的示数为1.5V;
(3)本实验的结论是:在电压一定时,电流与电阻成反比;
(4)探究电流跟电压的关系,应控制定值电阻的阻值不变;
根据实验数据,如果电压与电流的比值为一定值,即可判断出电流与电压成正比。
故答案为:(1)b;(2)大于;b;电压表;(3)在电压一定时,电流与电阻成反比;(4)电阻;根据实验数据,如果电压与电流的比值为一定值,即可判断出电流与电压成正比。
【点评】本题探究“电流与电阻的关系”,考查滑动变阻器的使用、控制变量法、实验结论等知识。
五、综合应用题:(20题7分,21题10分,共17分)
21.(7分)亮亮设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路。其电路原理图如图所示,电源电压保持不变。电压表量程为0~3V,R0是定值电阻,阻值为150Ω,R1是热敏电阻,其电阻随环境温度变化的关系如图所示。闭合开关S后,当环境温度为20℃时,求:
(1)R1的阻值为多少?此时电压表的示数为1.5V,通过R0的电流为多少?
(2)电源电压为多少?
(3)电压表两端电压不能超过其最大测量值,则此电路所允许的最高环境温度是多少?
【分析】由电路图可知,定值电阻R0与热敏电阻R1串联,电压表测R0两端的电压;
(1)根据图(b)读出当环境温度为20℃时对应的R1的阻值,根据欧姆定律求出电压表的示数为1.5V,通过R0的电流;
(2)根据串联电路电流、电阻规律和欧姆定律求出电源电压;
(3)由图(b)可知,温度升高时,R1的阻值减小,根据串联电路的分压特点可知电压表的示数变大,当电压表的示数最大时电路所测的环境温度最高,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流,根据串联电路的电压特点求出R1两端的电压,利用欧姆定律求出R1的阻值,然后对照图(b)得出电路所允许的最高环境温度。
【解答】解:由电路图可知,定值电阻R0与热敏电阻R1串联,电压表测R0两端的电压;
(1)由图(b)可知,当环境温度为20℃时,热敏电阻R1=250Ω,
电压表的示数为1.5V,通过R0的电流:I0===0.01A;
(2)因串联电路的总电阻等于各分电阻之和,所以环境温度为20℃时,电路的总电阻:R=R1+R0=250Ω+150Ω=400Ω,
因串联电路中各处的电流相等,所以由I=可得,电源电压:U=I0R=0.01A×400Ω=4V;
(3)由题意可知,电压表示数允许的最大值为3V,此时电路能够测量的温度最高,
因串联电路中各处的电流相等,所以,此时电路中的电流为:I′===0.02A,
因串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和,所以,此时R1两端的电压:U1′=U﹣U0′=4V﹣3V=1V,
此时热敏电阻的阻值:R1′===50Ω,
由图(b)可知,热敏电阻的阻值为50Ω时对应温度为100℃,即此电路所允许的最高环境温度为100℃。
答:(1)R1的阻值为250Ω;此时电压表的示数为1.5V,通过R0的电流为0.01A;
(2)电源电压为4V;
(3)此电路所允许的最高环境温度是多100℃。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的灵活运用,根据图象读出电阻和温度对应的值是解题的关键。
22.(10分)随着生活条件的改善,小明家住上了新楼房,新楼使用的是天然气,小明想:将一壶水烧开究竟需要多少天然气呢?他通过实践收集如下数据:水壶里放入2L、20℃的水,大火加热直至沸腾,又在物理书中查到天然气热值为8×107J/m3.[气压为1标准大气压;c水=4.2×103J/(kg•℃)]
(1)烧开这壶水,水需要吸收多少热量?
(2)如果小明家天然气炉具的效率是40%,烧开这壶水,需要燃烧多少m3的天然气?
【分析】(1)1标准大气压下水的沸点为100℃,已知水的质量和比热容以及初温、末温,根据Q吸=cm(t﹣t0)求出水吸收的热量;
(2)根据η=×100%求出完全燃烧天然气放出的热量,再利用Q=Vq的变形公式V=求出需要燃烧天然气的体积。
【解答】解:(1)水的体积V=2L=2dm3=2×10﹣3m3,
由ρ=得,水的质量:
m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×2×10﹣3m3=2kg,
在1标准大气压下,水的沸点是100℃,
则水吸收的热量:
Q吸=c水m水(t﹣t0)
=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×(100℃﹣20℃)
=6.72×105J。
(2)由η=×100%得,完全燃烧天然气放出的热量:
Q放===1.68×106J,
由Q放=Vq得,需要燃烧天然气的体积:
V===0.021m3。
答:(1)烧开这壶水,水需要吸收6.72×105J的热量;
(2)如果小明家天然气炉具的效率是40%,烧开这壶水,需要燃烧0.021m3的天然气。
【点评】本题考查热量的计算和能量的利用效率,关键是公式及其变形的灵活应用,要注意一标准大气压下水的沸点为100℃。
河南省洛阳市孟津县直中学2022-2023学年上学期第二次学情诊断卷(期中)九年级物理(人教版)答案: 这是一份河南省洛阳市孟津县直中学2022-2023学年上学期第二次学情诊断卷(期中)九年级物理(人教版)答案,共3页。
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