云南省昭通市正道高级完全中学2022-2023学年九年级上学期月考物理试卷(含答案)
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这是一份云南省昭通市正道高级完全中学2022-2023学年九年级上学期月考物理试卷(含答案),共32页。试卷主要包含了选择题,填空题,实验探究题,综合题等内容,欢迎下载使用。
2022-2023学年云南省昭通市正道高级完全中学九年级(上)
月考物理试卷(二)
一、选择题(本大题共8个小题,每小题只有一个正确选项,每小题3分,共24分)
1.(3分)以下对生活中一些物理量的描述符合实际情况的是( )
A.一节新蓄电池的电压为1.5V
B.中学生正常步行的速度约为11m/s
C.教室里一盏节能灯的电流约为0.1A
D.昭通市区夏季平均气温约为38℃
2.(3分)利用如图所示装置,探究“做功改变物体内能”。广口瓶内装有一些水,用瓶塞将瓶口塞紧,瓶塞通过导管与打气筒相连,用打气筒给瓶中打气。实验中,你应该注意观察的是( )
A.打气的过程
B.打气过程中瓶内水的情况
C.瓶塞跳起的高度
D.瓶塞跳起的瞬间,瓶内发生的变化
3.(3分)如图所示的现象不能说明分子之间有引力的是( )
A.甲图:重砝码拉不开压轻压在一起的铅块
B.乙图:测力计示数远大于玻璃板的重力
C.丙图:叶子上的露水呈现近似的球体形状
D.丁图:压活塞发现注射器中的气态乙醚液化
4.(3分)如图是研究“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”的实验装置,下列有关这个实验的说法,不正确的是( )
A.该实验要控制水的质量相等
B.该实验要控制燃料加热时间相等
C.该实验燃料的质量要相等
D.该实验要让燃料完全燃烧
5.(3分)如图甲,验电器A带正电,B不带电。用带有绝缘柄的金属棒把A、B两金属球连接起来的瞬间(如图乙),金属棒中( )
A.电流方向由B流向A B.自由电子从A流向B
C.正电荷从A流向B D.自由电子从B流向A
6.(3分)如图,将开关S闭合,灯L1和灯L2均发光,下列说法中不正确的是( )
A.灯L1和灯L2互不影响
B.灯L1和灯L2两端的电压一定相等
C.通过灯L1的电流与通过灯L2的电流一定不相等
D.通过灯L1的电流与通过L2的电流之和等于通过电源的电流
7.(3分)如图是未连接完整的电路,若要求闭合开关后,滑动变阻器的滑片P向左移动时,灯泡变亮。则下列接法符合要求的是( )
A.M接A,N接D B.M接B,N接C C.M接A,N接B D.M接C,N接D
8.(3分)如图所示,开关闭合,灯泡L1不发光,L2发光,电流表指针有明显偏转,而电压表指针无偏转,该电路故障可能是( )
A.灯泡L1短接 B.灯泡L1灯丝断了
C.灯泡L1、L2灯丝断了 D.灯泡L2断路
二、填空题(共20分,每空1分)
9.(2分)寒冷的冬天,河边上会出现美丽的“雾凇”景观,如图所示,“雾凇”是 (填物态变化名称)现象。冬天,我们常常坐在火炉边取暖,这是通过 的方式增加人体的内能。
10.(2分)如图所示为冬天人们常用的电热水袋,使用十分方便,充电加热后,能够放热较长时间,其内部液体主要成分是水,是因为利用了水的 较大;若该热水袋装有1kg的水,充电加热后温度为50℃,使用一段时间后温度降低到20℃,则此过程中放出的热量为 J。[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
11.(2分)2022年4月16日神舟十三号载人飞船返回舱安全返航,为保证返回舱安全着陆,控制中心通过 波传输数据多次联调测试。着陆后的返回舱表面有烧蚀痕迹如图甲所示,这是返回舱与大气层摩擦引起的,此过程的能量转化与汽油机的 冲程以及图 (选填“乙”或“丙”)所示的实验相同,它们都是通过 方式改变物体内能的。
12.(2分)丝绸摩擦过的玻璃棒,玻璃棒因失去电子而带上了 电荷(选填“正”或“负”)。如图所示,两根玻璃棒都带电荷,手持一根玻璃棒靠近另一根被吊起的玻璃棒时,发现另一根玻璃棒被推开,该现象说明了同种电荷 。
13.(2分)有下列六种材料:①盐水②石墨③橡胶④汽油⑤陶瓷⑥铜丝,其中属于导体的是 ;毛皮摩擦过的橡胶棒因为 电子而带负电。
14.(2分)如图所示的电路中,当S断开时,小灯泡L1和L2 (填“串联”或“并联”),此时电压表测 灯两端的电压;若S闭合,电压表的示数 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
15.(2分)近期部分路口红路灯不能使用,为此交警在相关路口设置了可移动太阳能信号灯。信号灯的太阳能电池板将太阳能转化为 ,然后转化为蓄电池的 ,完成给蓄电池充电的过程。信号灯的红黄绿三种色灯是 联的。
16.(2分)如图所示的电路中,当开关S闭合后,要想R1和R2并联,则A是 表,B是 表。
17.(2分)小明将两个金属片插入水果中制成水果电池如图所示,他想用电压表测出水果电池的电压,则该水果电池的金属片 为负极,若该电路中自由电子能定向移动,则移动的方向为 。(选填“A到B”或“B到A”)
18.(2分)如图所示,电源电压恒为3V,开关S闭合后电压表示数为2V,则灯L2两端的电压为 V,若断开开关,电压表示数将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
三、实验探究题(本大题共有4个小题,共31分)
19.(3分)如图所示,电流表的示数是 A。
20.(3分)请根据如图所示的实物连接图在下边的虚线框中画出相应的电路图。
21.(3分)请在图中用笔画线代替导线连接电路。要求:两灯并联,开关S同时控制两盏灯泡。
22.(7分)小明用如图甲所示的实验装置探究水和沙子比热容的大小,在两个相同的烧杯中加入水和沙子,用两个相同的酒精灯同时加热,记录的数据如下表:
加热时间/min
0
1
2
3
4
温度/℃
沙子
20
22
24
26
28
水
20
21
22
23
24
(1)在做该实验前我们还需要控制水和沙子的 和初温相同。
(2)加热过程中,水和沙子吸热的多少是通过 (选填“温度计示数”或“加热时间”)来反映的;用两个相同的酒精灯对其加热的目的是 。
(3)质量相同的水和沙子加热相同的时间, (选填“沙子”或“水”)升高的温度更高。若水的比热容是4.2×103J/(kg•℃),则沙子的比热容是 J/(kg•℃)。
(4)如图乙是冰的熔化图象,冰在B点时的内能 (选填“大于”“小于”或“等于”)在C点时的内能。
(5)从乙图可以看出物质的比热容与 有关。
23.(7分)在“探究串联电路电压的特点”活动中。
(1)如图所示,实验中应选择规格 (相同/不同)的小灯泡。
(2)在测L1两端电压时,闭合开关,发现电压表示数为零,原因可能是 (填出一种即可)。
(3)小明保持电压表的B连接点不动,只断开A连接点,并改接到C连接点上,测量L2两端电压。她能否测出L2两端电压? ,理由是 。
(4)小明分别测出AB、BC、AC间的电压并记录在如下表格中,分析实验数据得出结论:串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和。请对小明的做法进行评价: ,改进方法是 。
UAB/V
UBC/V
UAC/V
2.4
1.4
3.8
24.(8分)在探究“电阻的大小与哪些因素有关”的实验中,采用如图甲所示的实验装置,a、b、c是镍铬合金制成的三根导线,a、b长度相同但粗细(横截面积)不同,a、c粗细相同而长短不同,导线d由锰铜合金制成,长短、粗细与导线c相同。
(1)实验中电流表的示数越大,对应的导线电阻越 ;
(2)将导线a接在M、N之间,闭合开关,电流表示数如图乙所示,此时电流为 A;
(3)依次将导线b、c、d替换导线a接入电路,电流表对应的示数如下表所示:
导线代号
a
b
c
d
电流表的示数
—
0.26A
0.44A
0.54A
①选导线a、b比较是为了探究导线电阻的大小与 的关系;探究导线电阻的大小与材料的关系,应选用的两根导线是 (填写导线代号);
②由此可知:导线电阻的大小与材料有关,用相同材料制成的导线长度越 ,横截面积越 ,电阻越大;
(4)若想进一步测量a导线两端的电压,进而分析流过a导线的电流与a导线两端的电压的关系。除了如图甲所示的器材外,至少还需要在此电路接入一个 表,为了电路安全和方便多次测量,还需要接入一个 。
四、综合题(本大题共3个小题,满分25分)
25.(8分)小明同学在2个相同的烧杯中分别装有0.5kg的水和某种液体,并将两个规格相同的电加热器分别放在烧杯中加热,并用温度计每隔1min测出并记录水和此液体的温度(如图所示),不计热量损失。
0
1
2
3
4
5
6
......
液体
20
30
40
50
60
70
80
......
水
20
25
30
35
40
45
50
......
求:(1)水在6min内吸收的热量;
(2)此液体的比热容。
26.(8分)如图所示,只闭合开关S1,电流表A1的示数为0.6A,A2的示数为0.3A,求:
(1)通过电源的电流为多少?
(2)若灯L2、L3为相同的灯泡,再闭合开关S2,A1的示数为多少?干路中的电流为多少?
27.(9分)如图(a)所示电路,当闭合开关后,灯泡L1和L2都发光,这时两只电压表的指针偏转角度相同,指针位置均为图(b)所示。求:
(1)L1和L2两端的电压;
(2)若将L1和L2改接为图(c)所示的电路,电源电压不变,闭合开关后灯泡L1和L2都发光,此时电流表A1的示数为0.3A,电流表A2的示数为1.5A,求此时通过L1的电流和L2两端的电压。
2022-2023学年云南省昭通市正道高级完全中学九年级(上)
月考物理试卷(二)
参考答案与试题解析
一、选择题(本大题共8个小题,每小题只有一个正确选项,每小题3分,共24分)
1.(3分)以下对生活中一些物理量的描述符合实际情况的是( )
A.一节新蓄电池的电压为1.5V
B.中学生正常步行的速度约为11m/s
C.教室里一盏节能灯的电流约为0.1A
D.昭通市区夏季平均气温约为38℃
【分析】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。
【解答】解:A、一节新蓄电池的电压是2V,故A错误;
B、中学生正常步行的速度约为1.1m/s,故B错误;
C、教室里一盏节能灯的电流约为0.1A,故C正确;
D、昭通市区夏季最高约为38℃,平均气温低于38℃,故D错误。
故选:C。
【点评】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。
2.(3分)利用如图所示装置,探究“做功改变物体内能”。广口瓶内装有一些水,用瓶塞将瓶口塞紧,瓶塞通过导管与打气筒相连,用打气筒给瓶中打气。实验中,你应该注意观察的是( )
A.打气的过程
B.打气过程中瓶内水的情况
C.瓶塞跳起的高度
D.瓶塞跳起的瞬间,瓶内发生的变化
【分析】做功可以改变物体的内能;对物体做功,物体内能会增加;物体对外做功,物体内能会减小;内能和机械能相互转化;结合实验中的现象可综合做出解答。
【解答】解:实验是研究物体对外做功时物体内能的变化情况(即瓶内空气的内能变化情况),所以实验时需要观察瓶塞跳起的瞬间瓶内出现的现象,故ABC错误,D正确。
故选:D。
【点评】本题查学生对做功改变物体内能的掌握,把握做功改变物体内能的本质是解题的关键。
3.(3分)如图所示的现象不能说明分子之间有引力的是( )
A.甲图:重砝码拉不开压轻压在一起的铅块
B.乙图:测力计示数远大于玻璃板的重力
C.丙图:叶子上的露水呈现近似的球体形状
D.丁图:压活塞发现注射器中的气态乙醚液化
【分析】物质是由分子组成的,组成物质的分子不停地做无规则的运动,分子间存在相互作用的引力与斥力,分子之间有间隙。
【解答】解:A、两块铅块结合在一起是由于分子间引力的作用,故A错误;
B、测力计的示数远大于玻璃板的重力,说明分子间存在着相互作用的引力,故B错误;
C、叶子上的露水呈现近似的球体形状,是由于分子间有引力的作用,故C错误;
D、压活塞,使气态乙醚的体积被压缩,分子间的距离拉近,体积变小,变成了液态,不能说明分子之间有引力,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了分子动理论的基本观点,要注意分子间有吸引力存在的现象大都是物体紧贴在一起或物体很难被拉伸的现象。
4.(3分)如图是研究“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”的实验装置,下列有关这个实验的说法,不正确的是( )
A.该实验要控制水的质量相等
B.该实验要控制燃料加热时间相等
C.该实验燃料的质量要相等
D.该实验要让燃料完全燃烧
【分析】比较质量相等的不同燃料燃烧时放出热量,需要控制水的质量相同,根据水升高的温度判定燃料燃烧放热的多少。
【解答】解:为了比较相同质量的不同燃料燃烧时放出热量,必须控制两种燃料的质量相等,且两种燃料要完全燃烧;实验中需要控制烧杯内的水的质量相等,两个烧杯相同,通过比较升高的温度来比较两种燃料完全燃料所放出的热量,故无需控制燃料加热的时间;故ACD是正确的,B错误。
故选:B。
【点评】本题是探究不同燃料放热情况的实验,主要考查了控制变量法的应用,实验中要掌握比较放热多少的方法。
5.(3分)如图甲,验电器A带正电,B不带电。用带有绝缘柄的金属棒把A、B两金属球连接起来的瞬间(如图乙),金属棒中( )
A.电流方向由B流向A B.自由电子从A流向B
C.正电荷从A流向B D.自由电子从B流向A
【分析】A因失去电子而带正电,连接的瞬间,B的电子会转移到A,说明电子从B到A移动;
人们把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向,所以负电荷定向移动的方向与电流的方向相反,据此判断电流方向。
【解答】解:
由于验电器A带正电,缺少电子,B的电子会转移到A(即自由电子从B流向A),而电流方向与自由电子定向移动的方向相反,所以金属棒中的电流方向由A流向B,故AB错误,D正确;
金属导电靠自由电子,不是正电荷的移动形成的,故C错误。
故选:D。
【点评】本题的目的是考查对验电器使用原理、电流方向的掌握情况。在金属导体中,能够自由移动的电荷是负电荷(自由电子),所以在金属导体中,电流的方向始终与自由电荷的运动方向相反。
6.(3分)如图,将开关S闭合,灯L1和灯L2均发光,下列说法中不正确的是( )
A.灯L1和灯L2互不影响
B.灯L1和灯L2两端的电压一定相等
C.通过灯L1的电流与通过灯L2的电流一定不相等
D.通过灯L1的电流与通过L2的电流之和等于通过电源的电流
【分析】(1)在串联电路中电流只有一条路径,各用电器之间相互影响;在并联电路中电流有多条流通路径,各个用电器之间互不影响,独立工作。
(2)并联电路中,各支路两端的电压相等,干路电流等于支路电流之和。由图可知,两灯泡并联,根据并联电路中电压和电流的规律进行判断。
【解答】解:A、开关闭合后,电路中有两条并列的电流路径,所以灯L1和灯L2并联互不影响,故A正确;
B、两灯并联,由并联电路的电压特点可知,两灯两端的电压一定相等,故B正确;
C、当两灯泡的规格不相同时,通过灯L1和灯L2的电流一定不相等;当两灯泡的规格相同时,通过灯L1和灯L2的电流一定相等,故C不正确;
D、两灯并联,由并联电路的电流特点可知,通过灯L1的电流与通过L2的电流之和等于通过电源的电流,故D正确。
故选:C。
【点评】此题主要考查的是串并联的识别和并联电路中的电压、电流特点等知识,基础性题目,难度不大。
7.(3分)如图是未连接完整的电路,若要求闭合开关后,滑动变阻器的滑片P向左移动时,灯泡变亮。则下列接法符合要求的是( )
A.M接A,N接D B.M接B,N接C C.M接A,N接B D.M接C,N接D
【分析】灯泡变亮,表明通过灯泡的电流变大,即电路中的电阻减小;根据滑动变阻器的滑片P的移动方向判定其接法。
【解答】解:灯泡变亮,表明通过灯泡的电流变大,即电路中的电阻减小,故滑动变阻器的滑片P向左移动时,其接入的电阻是减小的,则滑片左侧的电阻丝应接入电路(即一定要接A接线柱),滑动变阻器采用“一上一下”的接法,故M接A,N接D或C。
故选:A。
【点评】本题考查了电路的动态分析、滑动变阻器的接法,属于基础知识。
8.(3分)如图所示,开关闭合,灯泡L1不发光,L2发光,电流表指针有明显偏转,而电压表指针无偏转,该电路故障可能是( )
A.灯泡L1短接 B.灯泡L1灯丝断了
C.灯泡L1、L2灯丝断了 D.灯泡L2断路
【分析】首先分析电路的连接方式和电表的作用,然后根据电流表、电压表示数分析故障的原因。
【解答】解:由图可知,该电路为串联电路,电流表测量电路中的电流,电压表测量灯泡L1两端的电压;
开关闭合,灯泡L1不发光,L2发光,电流表指针有明显偏转,这说明电路是通路,出现了短路现象;电压表指针无偏转,这说明与电压表并联部分的电阻为0,所以故障是灯泡L1短接。
故选:A。
【点评】用电压表检验电路故障时,将电压表与用电器并联,如果电压表无示数,可能是并联的用电器短路或其它部分断路;如果电压表有示数且较大(接近电源电压),可能是并联的用电器断路或其它部分短路。
二、填空题(共20分,每空1分)
9.(2分)寒冷的冬天,河边上会出现美丽的“雾凇”景观,如图所示,“雾凇”是 凝华 (填物态变化名称)现象。冬天,我们常常坐在火炉边取暖,这是通过 热传递 的方式增加人体的内能。
【分析】(1)物质由气态直接变成固态是凝华;
(2)改变物体内能的方式有两种:做功和热传递,热传递过程是能量的转移过程,而做功过程是能量的转化过程。
【解答】解:(1)“雾凇”形成:水蒸气遇冷凝华形成小冰晶附在物体上,从而形成了“雾凇”;
(2)冬天烤火取暖是通过热传递的方式增加人体的内能。
故答案为:凝华;热传递。
【点评】本题考查了物态变化、改变内能的方式,属于热学综合题,难度不大。
10.(2分)如图所示为冬天人们常用的电热水袋,使用十分方便,充电加热后,能够放热较长时间,其内部液体主要成分是水,是因为利用了水的 比热容 较大;若该热水袋装有1kg的水,充电加热后温度为50℃,使用一段时间后温度降低到20℃,则此过程中放出的热量为 1.26×105 J。[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
【分析】(1)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;
(2)知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温,利用放热公式Q放=cm△t求水放出的热量。
【解答】解:(1)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,水放出的热量多,所以电热暖手袋用水为介质;
(2)Q放=cm△t
=4.2×103J/(kg•℃)×1kg×(50℃﹣20℃)
=1.26×105J。
故答案为:比热容;1.26×105。
【点评】本题考查了比热容含义和放热公式Q放=cm△t的应用,注意温度降低了(△t)与降低到(末温)的区别。
11.(2分)2022年4月16日神舟十三号载人飞船返回舱安全返航,为保证返回舱安全着陆,控制中心通过 电磁 波传输数据多次联调测试。着陆后的返回舱表面有烧蚀痕迹如图甲所示,这是返回舱与大气层摩擦引起的,此过程的能量转化与汽油机的 压缩 冲程以及图 丙 (选填“乙”或“丙”)所示的实验相同,它们都是通过 做功 方式改变物体内能的。
【分析】电磁波可以在真空中传播;
汽油机的做功冲程中,内能转化为机械能,压缩冲程中,机械能转化为内能;改变物体内能的方法有两种:做功和热传递。
【解答】解:电磁波可以在真空中传播,控制中心通过电磁波传输数据多次联调测试。
汽油机的压缩冲程工作时将机械能转化为内能;图乙中当按动电火花发生器的按钮时,酒精燃烧后的燃气对盒盖做功,盖子飞出去,将燃气的内能转化为盒盖的机械能,燃气的内能减小;图丙中在一个配有活塞的厚壁玻璃筒中放一小团硝化棉,迅速向下压活塞,由于压缩玻璃筒内的空气对其做功,使得空气的内能增加,温度升高,是将机械能转化为内能的过程;返回舱与大气层摩擦,机械能转化为内能,返回舱内能增大,温度升高,着陆后的返回舱表面有烧蚀痕迹;此过程的能量转化与汽油机的压缩冲程以及图丙的实验相同,它们都是通过做功的方式改变物体的内能。
故答案为:电磁;压缩;丙;做功。
【点评】本题考查了信息的传递、内燃机的工作过程、改变物体内能的方法,属于基础题。
12.(2分)丝绸摩擦过的玻璃棒,玻璃棒因失去电子而带上了 正 电荷(选填“正”或“负”)。如图所示,两根玻璃棒都带电荷,手持一根玻璃棒靠近另一根被吊起的玻璃棒时,发现另一根玻璃棒被推开,该现象说明了同种电荷 相互排斥 。
【分析】(1)摩擦起电是电子的转移,得到电子的带负电,失去电子的带正电;
(2)电荷间的相互作用规律是:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
【解答】解:
摩擦起电是电子的转移,得到电子的带负电,失去电子的带正电,跟丝绸摩擦过的玻璃棒因失去电子而带正电,丝绸得到电子而带负电;
用丝绸摩擦两根玻璃棒,玻璃棒带的电荷是相同的,手持其中一根玻璃棒,靠近另一根被吊起的玻璃棒,发现被吊起的玻璃棒被推开,这表明同种电荷之间是相互排斥的。
故答案为:正;相互排斥。
【点评】此题考查了摩擦起电的实质、电荷间相互作用规律,是一道基础题。
13.(2分)有下列六种材料:①盐水②石墨③橡胶④汽油⑤陶瓷⑥铜丝,其中属于导体的是 ①②⑥ ;毛皮摩擦过的橡胶棒因为 得到 电子而带负电。
【分析】(1)容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体;常见的导体包括:人体、大地、各种金属、酸碱盐的溶液等。常见的绝缘体有陶瓷、塑料、玻璃、橡胶、油等;导体和绝缘体没有绝对的界限。
(2)摩擦起电的实质是电荷的转移,当用毛皮摩擦橡胶棒时,毛皮上的电子转移到橡胶棒上,橡胶棒上就有多余的电子,从而使橡胶棒带上负电。
【解答】解:①盐水②石墨③橡胶④汽油⑤陶瓷⑥铜丝,其中属于导体的是①②⑥,盐水属于溶液易导电,石墨的成分是碳,易导电,铜丝属于金属,易导电;毛皮摩擦过的橡胶棒,因为橡胶棒的原子核束缚电子的能力强,得到电子而带负电。
故答案为:①②⑥;得到。
【点评】知道生活中常见物体的导电情况,理解摩擦起电的原因和实质,可解答此题。
14.(2分)如图所示的电路中,当S断开时,小灯泡L1和L2 串联 (填“串联”或“并联”),此时电压表测 L1 灯两端的电压;若S闭合,电压表的示数 变大 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
【分析】(1)分析电路结构,明确各电路元件的连接方式,根据所测电路确定电压表测量的灯泡;
(2)根据通路、短路和断路三种情况进行分析,即处处连通的电路叫通路;某处断开的电路叫断路;将导线将用电器两端连接起来的电路叫短路。
【解答】解:由电路图知,开关S断开时,小灯泡L1与L2串联,电压表V测电阻L1两端的电压;
开关断开时,两个灯泡串联连接,当开关闭合时,灯泡L2被短路,电压表测量的是电源电压,电压表示数变大。
故答案为:串联;L1;变大。
【点评】会判断电压表测量的电压,能够识别电路的三种状态。
15.(2分)近期部分路口红路灯不能使用,为此交警在相关路口设置了可移动太阳能信号灯。信号灯的太阳能电池板将太阳能转化为 电能 ,然后转化为蓄电池的 化学能 ,完成给蓄电池充电的过程。信号灯的红黄绿三种色灯是 并 联的。
【分析】(1)太阳能电池板把太阳能转化成电能,它还能把多余的能量储存在蓄电池里,是指把多余的电能转化成化学能储存在蓄电池里;
(2)并联电路中各用电器互不影响,串联电路中各用电器互相影响。
【解答】解:(1)信号灯的太阳能电池板将太阳能转化为电能,然后转化为蓄电池的化学能完成给蓄电池充电的过程;
(2)交通指示灯中的三个灯不会同时亮,即可以单独工作,且工作时互不影响,所以可以判断出红黄绿指示灯是并联的。
故答案为:电能;化学能;并。
【点评】本题考查能量的转化问题和对电路连接方式的了解,属于基础性题目
16.(2分)如图所示的电路中,当开关S闭合后,要想R1和R2并联,则A是 电流 表,B是 电压 表。
【分析】当开关S闭合后,要想R1和R2并联,电流分别经过R1和R2,根据电流表和测量的电路串联,电压表和测量的电路并联,填入合适的电表。
【解答】解:当开关S闭合后,要想R1和R2并联,电流从电源正极出发,一条路径经过R2→开关S→电源的负极;另一条路径经过电表A→R1→开关S→电源的负极,根据电流表和测量的电路串联,电压表和测量的电路并联,可以判断电表A是电流表,电表B是电压表。
故答案为:电流;电压。
【点评】本题考查电流表和电压表的正确使用、电路的基本连接方式,是很基础的习题,掌握基础知识很重要。
17.(2分)小明将两个金属片插入水果中制成水果电池如图所示,他想用电压表测出水果电池的电压,则该水果电池的金属片 A 为负极,若该电路中自由电子能定向移动,则移动的方向为 A到B 。(选填“A到B”或“B到A”)
【分析】由图中电压表指针的偏转方向可判断电流方向,同时能判断水果电池的极性;自由电子定向移动的方向与电流的方向相反。
【解答】解:图中电压表指针反向偏转,则连接电压表正接线柱的是电池的负极,即金属片B是水果电池的正极,A为负极;
电源外部的电流是从正极到负极,即从B到A,自由电子定向移动的方向与电流的方向相反,则自由电子定向移动的方向为金属片A经电压表到金属片B。
故答案为:A;A到B。
【点评】本题考查了水果电池的电流的方向、电源的极性的判定,属于基础题。
18.(2分)如图所示,电源电压恒为3V,开关S闭合后电压表示数为2V,则灯L2两端的电压为 2 V,若断开开关,电压表示数将 变大 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【分析】由电路图可知,开关闭合时,两灯泡串联,电压表测量灯泡L2两端电压,据此可知灯L2两端电压;
开关断开时,电路为开路,根据电压表的正负接线柱能否与电源两极相连确定电压表示数的变化。
【解答】解:电路图可知,开关闭合时,两灯泡串联,电压表测量灯泡L2两端电压,而电压表的示数为2V,因此灯泡L2两端电压为2V;
当开关断路时,整个电路断路,电压表的正负接线柱与电源两极相连,因此电压表的示数等于电源电压,故电压表的示数变大。
故答案为:2;变大。
【点评】本题考查了串联电路的电压特点,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。
三、实验探究题(本大题共有4个小题,共31分)
19.(3分)如图所示,电流表的示数是 0.36 A。
【分析】先确定电流表的量程、分度值,然后根据指针位置读出电流表的示数。
【解答】解:由图知,电流表的量程是0~0.6A,则分度值是0.02A,电流表示数是0.36A。
故答案为:0.36。
【点评】掌握电流表的正确使用方法和正确读数方法,知道电流表两个量程的大小关系是解答的关键。
20.(3分)请根据如图所示的实物连接图在下边的虚线框中画出相应的电路图。
【分析】先分析电路的连接方式,根据实物图可知,两灯泡并联,开关S1控制整个电路,开关S2控制L2所在的支路;按要求画出电路图即可。然后根据实物图画出对应的电路图。
【解答】解:电流从正极出发经开关S1开始分支,一支经开关S2、灯泡L2,另一支经灯泡L1,然后共同回负极,如图所示:
【点评】正确识别实物电路的连接方式是解题的关键,会根据实物图画出正确的电路图。
21.(3分)请在图中用笔画线代替导线连接电路。要求:两灯并联,开关S同时控制两盏灯泡。
【分析】用电器并列连接的电路叫并联电路,开关要同时控制盏灯时应在干路上。
【解答】解:
由题知,两灯并联,开关S同时控制两盏灯泡,所在开关应在干路上;图中电流从电源正极流出后,经过开关后应分成两支,分别通过两盏灯泡后再汇合回到电源负极,且电流应从电流表的正接线柱流进,负接线柱流出,故应将L1的右侧与L2的左侧相连,L2的右侧或电流表的左侧接电源负极,如图所示:
【点评】本题考查了根据题意连接实物电路图,关键是明确开关和电流表的连接。
22.(7分)小明用如图甲所示的实验装置探究水和沙子比热容的大小,在两个相同的烧杯中加入水和沙子,用两个相同的酒精灯同时加热,记录的数据如下表:
加热时间/min
0
1
2
3
4
温度/℃
沙子
20
22
24
26
28
水
20
21
22
23
24
(1)在做该实验前我们还需要控制水和沙子的 质量 和初温相同。
(2)加热过程中,水和沙子吸热的多少是通过 加热时间 (选填“温度计示数”或“加热时间”)来反映的;用两个相同的酒精灯对其加热的目的是 使水和沙子在相同时间内吸收的热量相同 。
(3)质量相同的水和沙子加热相同的时间, 沙子 (选填“沙子”或“水”)升高的温度更高。若水的比热容是4.2×103J/(kg•℃),则沙子的比热容是 2.1×103 J/(kg•℃)。
(4)如图乙是冰的熔化图象,冰在B点时的内能 小于 (选填“大于”“小于”或“等于”)在C点时的内能。
(5)从乙图可以看出物质的比热容与 物质的状态 有关。
【分析】(1)(2)我们使用相同的酒精灯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;
(3)根据c=,在质量和吸热相同的情况下,升高的温度与比热容成反比求出煤油的比热容;
(4)物质吸收热量,内能变大;
(5)比热容的大小与物质的种类、物质的状态有关。
【解答】解:(1)根据比较不同物质吸热能力的方法,要控制不同物质的质量相同,故实验前应控制水和沙子的初温和质量相同;
(2)该实验中,可以通过加热时间来反映水和煤油吸收热量的多少,用到转换法;
用两个相同的酒精灯对其加热的目的是使水和沙子在相同时间内吸收的热量相同;
(3)由表中数据,质量相同的水和沙子加热3分钟,水升高的温度为:3℃,沙子升高的温度为:6℃,所以质量相同的水和沙子加热相同的时间,沙子升高的温度更高;
根据c=可知,在质量和吸热相同的情况下,升高的温度与比热容成反比,沙子的比热容为:c沙=×4.2×103J/(kg•℃)=2.1×103J/(kg•℃);
(4)冰在熔化的过程中,吸收热量,内能变大,所以冰在B点时的内能小于在C点时的内能;
(5)由题意知,该物质在AB段是冰,经过C点后是水,在相同的时间内,水和冰的质量相同,吸收的热量相同,但冰的温度升的高,说明冰的比热容小于水的比热容,由此可以推知物质的比热容与物质的状态有关。
故答案为:(1)质量;(2)加热时间;使水和沙子在相同时间内吸收的热量相同;(3)沙子;2.1×103;(4)小于;(5)物质的状态。
【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,综合性较强。
23.(7分)在“探究串联电路电压的特点”活动中。
(1)如图所示,实验中应选择规格 不同 (相同/不同)的小灯泡。
(2)在测L1两端电压时,闭合开关,发现电压表示数为零,原因可能是 L1短路(L2断路) (填出一种即可)。
(3)小明保持电压表的B连接点不动,只断开A连接点,并改接到C连接点上,测量L2两端电压。她能否测出L2两端电压? 不能 ,理由是 电压表正负接线柱反接了 。
(4)小明分别测出AB、BC、AC间的电压并记录在如下表格中,分析实验数据得出结论:串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和。请对小明的做法进行评价: 一次实验具有偶然性 ,改进方法是 更换规格不同的灯泡进行多次实验 。
UAB/V
UBC/V
UAC/V
2.4
1.4
3.8
【分析】(1)为了使探究得出的结论具有普遍意义,应该选取不同的小灯泡进行实验;
(2)电压表示数为零,说明电路出现故障的原因:电路断路或短路;根据灯泡的明暗和电表的示数判断电路故障原因电路中出现了断路;
(3)电压表连接时电流从正接线柱流入;
(4)只进行了一次实验就得出结论,不具有普遍性;为了使实验结论具有普遍性,应进行多次测量。
【解答】解:(1)为了避免实验的偶然性,使探究得出的结论具有普遍意义,应该选取不同的小灯泡进行实验;
(2)电压表示数为零,说明与电压表并联的电路短路或与电压表并联之外的电路出现了断路,则故障可能是L1短路或L2断路;
(3)测出L1两端的电压,A与电压表的正接线柱相连。将与A点相连的导线改接到C点,则会造成电流从电压表的负接线柱流入了;故不能测出L2两端电压;
(4)本实验只做了一次实验,而没有进行多次测量,只凭一组实验数据得出结论带有偶然性,不能得出正确规律,故应更换规格不同的灯泡进行多次实验。
故答案为:(1)不同;(2)L1短路或L2断路;(3)不能;电压表正负接线柱反接了;(4)一次实验具有偶然性;更换规格不同的灯泡进行多次实验。
【点评】本题主要是探究串联电路电压的规律,掌握电路故障的分析电压表的使用及得出普遍性结论的方法,难度中等。
24.(8分)在探究“电阻的大小与哪些因素有关”的实验中,采用如图甲所示的实验装置,a、b、c是镍铬合金制成的三根导线,a、b长度相同但粗细(横截面积)不同,a、c粗细相同而长短不同,导线d由锰铜合金制成,长短、粗细与导线c相同。
(1)实验中电流表的示数越大,对应的导线电阻越 小 ;
(2)将导线a接在M、N之间,闭合开关,电流表示数如图乙所示,此时电流为 0.2 A;
(3)依次将导线b、c、d替换导线a接入电路,电流表对应的示数如下表所示:
导线代号
a
b
c
d
电流表的示数
—
0.26A
0.44A
0.54A
①选导线a、b比较是为了探究导线电阻的大小与 横截面积 的关系;探究导线电阻的大小与材料的关系,应选用的两根导线是 c、d (填写导线代号);
②由此可知:导线电阻的大小与材料有关,用相同材料制成的导线长度越 长 ,横截面积越 小 ,电阻越大;
(4)若想进一步测量a导线两端的电压,进而分析流过a导线的电流与a导线两端的电压的关系。除了如图甲所示的器材外,至少还需要在此电路接入一个 电压 表,为了电路安全和方便多次测量,还需要接入一个 滑动变阻器 。
【分析】(1)在此实验装置中,电源电压一定,导体的电阻越小,电路中的电流越大,利用转换法,电阻的大小通过比较电流表示数大小来判断;
(2)根据电流表的量程和分度值读出电流表示数;
(3)①影响电阻大小的因素是材料、长度、横截面积及温度,用控制变量法分析解答即可;
②用相同材料制成的导线长度越长,横截面积越小,电阻越大;
(4)根据实验目的选择实验器材,探究流过a导线的电流与a导线两端的电压的关系,需要用电流表测量电流,用电压表测量电压;为了电路安全和方便多次测量,还需要接入一个滑动变阻器。
【解答】解:(1)根据转换法,电阻的大小通过比较电流表示数大小来判断,电源电压一定,电流表示数越大,说明对应导线的电阻越小;
(2)图乙中,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.2A;
(3)①导线a、b的材料、长度都相同但粗细(横截面积)不同,电流不同,电阻不同,是为了探究导线电阻的大小与横截面积的关系;探究导线电阻的大小与材料的关系,需要控制长度、横截面积都相同,改变材料,故导线c、d符合题意;
②由表中数据可知:在其它条件相同时,导体的长度越大,电阻越大;在其它条件相同时,导体的横截面积越小,电阻越大;
综上所述,用相同材料制成的导线长度越长,横截面积越小,电阻越大;
(4)若想进一步测量a导线两端的电压,进而分析流过a导线的电流与a导线两端的电压的关系,需要用电流表测量电流,用电压表测量电压,所以缺少电压表;为了电路安全和方便多次测量,还需要接入一个滑动变阻器。
故答案为:(1)小;(2)0.2;(3)①横截面积,c、d; ②长;小;(4)电压;滑动变阻器。
【点评】本题探究影响电阻大小的因素,主要考查了控制变量法和转换法的运用。
四、综合题(本大题共3个小题,满分25分)
25.(8分)小明同学在2个相同的烧杯中分别装有0.5kg的水和某种液体,并将两个规格相同的电加热器分别放在烧杯中加热,并用温度计每隔1min测出并记录水和此液体的温度(如图所示),不计热量损失。
0
1
2
3
4
5
6
......
液体
20
30
40
50
60
70
80
......
水
20
25
30
35
40
45
50
......
求:(1)水在6min内吸收的热量;
(2)此液体的比热容。
【分析】(1)已知水的质量,由表中数据读出水的初温和末温,根据Q=cm(t﹣t0)计算水在6min内吸收的热量;
(2)相同的加热器在相同时间内放出的热量相同,不计热量损失,则6min时水和液体吸收的热量相同,根据Q=cm(t﹣t0)算出液体的比热容。
【解答】解:(1)水在6min内吸收的热量为:
Q吸=c水m(t水﹣t0水)=4.2×103J/(kg•℃)×0.5kg×(50℃﹣20℃)=6.3×104J;
(2)相同的加热器在相同时间内放出的热量相同,不计热量损失,则6min时水和液体吸收的热量相同,
根据Q=cm(t﹣t0)得,液体的比热容为:
c液===2.1×103J/(kg•℃)。
答:(1)水在6min内吸收的热量为6.3×104J;
(2)此液体的比热容为2.1×103J/(kg•℃)。
【点评】本题考查吸热公式的应用,掌握相同加热器在相同时间内放出的热量相同是解题的关键。
26.(8分)如图所示,只闭合开关S1,电流表A1的示数为0.6A,A2的示数为0.3A,求:
(1)通过电源的电流为多少?
(2)若灯L2、L3为相同的灯泡,再闭合开关S2,A1的示数为多少?干路中的电流为多少?
【分析】(1)由电路图可知,只闭合开关S1,灯泡L1和L3并联,电流表A1测量灯泡L1的电流,电流表A2测量灯泡L3的电流,根据并联电路电流的规律得到通过电源的电流;
(2)若灯L2、L3为相同的灯泡,再闭合开关S2,三灯泡并联,电流表A1测L1和L2支路的电流之和,电流表A2测L2和L3支路的电流之和,根据并联电路的电流特点结合电流表的示数进行解答。
【解答】解:(1)由电路图可知,只闭合开关S1,灯泡L1和L3并联,电流表A1测量灯泡L1的电流,电流表A2测量灯泡L3的电流,根据并联电路电流的规律可知通过电源的电流I=I1+I3=0.6A+0.3A=0.9A;
(2)若灯L2、L3为相同的灯泡,再闭合开关S2,三灯泡并联,电流表A1测L1和L2支路的电流之和,电流表A2测L2和L3支路的电流之和;
因并联电路各支路互不影响,所以通过L1和L3的电流不变;
因为通过L3支路的电流是0.3A,灯L2、L3为相同的灯泡,所以通过L2支路的电流是0.3A,A1的示数为IA1=I1+I2=0.6A+0.3A=0.9A;干路中的电流为I′=I1+I2+I3=0.6A+0.3A+0.3A=1.2A。
答:(1)通过电源的电流为0.9A;
(2)若灯L2、L3为相同的灯泡,再闭合开关S2,A1的示数为0.9A;干路中的电流为1.2A。
【点评】本题考查了并联电路电流的计算,分析清楚电路结构、熟练应用并联电路电流规律是正确解题的关键。
27.(9分)如图(a)所示电路,当闭合开关后,灯泡L1和L2都发光,这时两只电压表的指针偏转角度相同,指针位置均为图(b)所示。求:
(1)L1和L2两端的电压;
(2)若将L1和L2改接为图(c)所示的电路,电源电压不变,闭合开关后灯泡L1和L2都发光,此时电流表A1的示数为0.3A,电流表A2的示数为1.5A,求此时通过L1的电流和L2两端的电压。
【分析】(1)由图a所示电路图可知,两灯泡串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测L1两端电压;根据电压表所测电路电压与指针偏转情况确定两电压表量程,读出其示数,然后求出两灯泡两端电压;
(2)由图c所示电路可知,两灯泡并联,电流表A1测L1支路电流,电流表A2测干路电流,求出通过灯泡L1的电流、求出灯泡L2两端电压。
【解答】解:
(1)由图a所示电路图可知,两灯泡串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测L1两端电压;
串联电路总电压大于部分电路电压,由图b所示电压表可知,两电压表指针位置相同,
则电压表V1的量程为0~15V,示数为6V,电压表V2的量程为0~3V,示数为1.2V;
则灯L1两端电压为1.2V,灯L2两端电压U2=U﹣U1=6V﹣1.2V=4.8V;
(2)由图c所示电路可知,两灯泡并联,电流表A1测L1支路电流,电流表A2测干路电流,
通过L1的电流:I1=0.3A;
灯L2并联在电源两端,电源电压为6V,则L2两端电压为6V。
答:(1)L1两端电压为1.2V,L2两端的电压为4.8V;
(2)通过L1的电流为0.3A,L2两端的电压为6V。
【点评】本题考查了求电压与电流问题,分析清楚电路结构是正确解题的前提与关键,应用串并联电路特点、掌握电表的读数方法即可正确解题。
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