福建省泉州市晋江市季延中学2022-2023学年九年级上学期期中物理试题
展开2022-2023学年福建省泉州市晋江市季延中学九年级(上)期中物理试卷
一、单选题(每小题2分,共28分。)
1.(2分)在水的加热过程中,若用温度计测水的温度时,温度计的玻璃泡接触容器底,则测量值比实际值相比( )
A.偏大 B.偏小 C.相等 D.无法确定
2.(2分)下列现象中,物态变化相同的一组是( )
A.①③ B.③④ C.②③ D.①④
3.(2分)如图所示为一种夏季使用的汽车冰凉坐垫,它通过生物冰快速激发成型技术研制而成。坐垫内物质通常情况下为固态,人坐上去后,坐垫内的物质就会慢慢变为液态,但温度保持不变。此过程可持续数小时,人坐在上面会感觉凉爽。下列分析正确的是( )
A.人坐上去后,坐垫内的物质温度不变时不需要吸热
B.坐垫内物质是非晶体
C.坐垫内物质熔点低于人体温度
D.人坐上去后,坐垫内的物质发生了液化现象
4.(2分)如图所示,在试管内装适量水,用橡胶塞塞住管口,将水加热至沸腾一段时间后,橡胶塞被推出,管口出现大量“白气”。此实验中,主要是通过做功改变物体内能的过程是( )
A.试管变热的过程
B.水变热的过程
C.水变成水蒸气的过程
D.水蒸气推出橡胶塞的同时变成“白气”的过程
5.(2分)关于物体的内能,下列说法中正确的是( )
A.同一物体温度升高,它的内能一定增大
B.温度为0℃的物体没有内能
C.热传递是改变物体内能唯一的方法
D.温度相等的一杯水和一桶水的内能相同
6.(2分)如图是汽油机一个工作循环的四个冲程,不是靠飞轮惯性完成的冲程是( )
A. B. C. D.
7.(2分)为救治病人,急需将一种药品送到偏远乡村,药品要求在0℃以下存放,医疗队临时制作了一个简易冷藏箱(如图).下列关于冷藏箱的说法正确的是( )
A.包装盒的外壳要用密度较大的材料
B.冷藏盒中使用的冷藏冰块,使用盐水制作比用清水更合适
C.包装盒中的填充物要用导热效果较好的材料
D.冰块应放在图中甲容器中
8.(2分)用塑料梳子在干燥的头发上梳几下,梳子上会带电,经检验梳子带的是负电荷。下列说法中正确的是( )
A.摩擦创造了电荷 B.梳子失去了一些电子
C.梳子失去了一些原子核 D.梳子得到了一些电子
9.(2分)如图所示,充电宝给关机的手机充电的过程中,下列说法正确的是( )
A.手机电池相当于电源
B.手机电池相当于用电器
C.充电宝相当于用电器
D.充电宝、手机电池和连接线没有形成通路
10.(2分)家庭照明电路中的电灯是并联的,判断的依据是( )
A.合上开关,电灯会发光
B.断开开关,电灯会熄灭
C.只有把接线情况了解清楚,才能进行判断
D.断开任何一盏灯,都不影响其他电灯的工作情况
11.(2分)如图所示的电路中,当开关S1、S2均闭合后,则( )
A.L1不能发光,L2能发光 B.L1能发光,L2不能发光
C.L1、L2都不能发光 D.L1、L2都能发光
12.(2分)在医院住院部,病人需要护理时,闭合床头开关,就能及时通知值班室里的护士。以双人病房为例,下列电路设计更符合实际的是( )
A.
B.
C.
D.
13.(2分)如图所示的电路,电源电压恒定,开关S1闭合,S2断开。要使电压表和电流表的示数均增大,下列操作一定可行的是( )
A.滑动变阻器的滑片P向右移
B.滑动变阻器的滑片P向左移
C.滑动变阻器的滑片P不动,S1由闭合到断开
D.滑动变阻器的滑片P不动,S2由断开到闭合
14.(2分)如图的滑动变阻器R1的电阻变化范围是0~200Ω,电阻R2=400Ω,电源的电压是6V且保持不变。当滑动变阻器的滑片从a端滑到b端,电压表示数的变化范围和电流表示数的大小变化是( )
A.电压表的变化范围是6V~4V,电流表示数不变
B.电压表的变化范围是6V~2V,电流表示数变大
C.电压表的变化范围是6V~0V,电流表示数变小
D.电压表的变化范围是4V~2V,电流表示数不变
二、填空题(每空1分,共12分。)
15.(2分)泡温泉时感觉身体会发热,这是通过 的方式改变了身体的内能。烈日下,小兵去游泳池游泳,他感觉到游泳池边的水泥地面很烫脚,但游泳池里的水却很凉,这是因为水的 较大的缘故。
16.(2分)如图所示,在东北严寒的冬季将一杯水高高抛起便可形成一幅奇妙的泼水成“雪”景象。泼水成“雪”的过程中发生的物态变化是 ,此过程需要 热量。(选填“吸收”或“放出”)
17.(2分)如图所示,在气缸A中密封有压缩空气,B是一种被销钉K锁住的活塞,C是一个温度计。若活塞与气缸壁间没有摩擦,当把销钉拔出后,将看到的现象:活塞将向 运动(选填“左”或者“右”);温度计的示数将 。(选填“升高”或“降低”)
18.(2分)科技馆内有一个“静电球”,当人触摸“静电球”时,头发丝便会一根根竖起,形成“怒发冲冠”的景象,如图所示,这是由于头发丝带 (选填“同种”或“异种”)电荷而互相 的结果。
19.(2分)如图甲所示是自制的盐水电池,当用电压表测其电压时、锌片是该电池的 (填“正”或“负”)极。如图乙所示是自制的水果电池为LED灯供电,为了让灯更亮一些,应该把水果 (填“串联”或“并联”)起来。
20.(2分)如图甲所示电路,R1、R2均为定值电阻,R0为滑动变阻器,电源电压保持不变,改变滑动变阻器R0滑片的位置,滑片可从最右端移至最左端,两电压表的示数随电流变化的图象如图乙所示,根据图象信息可知,电源电压为 V,图乙中 (选填“A”或“B”)是电压表V1示数变化的图线,滑动变阻器R0的最大阻值为 Ω。
三、作图题(每题2分,共4分)
21.(2分)给一定质量的水加热,水的温度与时间的关系图象如图中a所示。若其他条件不变,仅将水的质量增加,请画出水温变化的大致图象。
22.(2分)请根据如图所示的实物图,请画出对应的电路图。
四、简答题(共4分)
23.(4分)下面给你介绍了两种煮鸡蛋的方法:
①水烧开后,放入鸡蛋,并用大火直到将鸡蛋煮熟;
②先把鸡蛋放入冷水中加热,当水烧开后,将火调小,用小火使水保持沸腾,直到煮熟。
你决定采取哪种方法?说明你的理由。
五、实验探究题(每空1分,共30分)
24.(6分)小明发现严冬季节水缸里的水结冰了,但腌菜缸里的盐水却没有结冰。小明猜想,水中加入别的物质后,一定会对水的凝固点产生影响,为了验证这一猜想,他将一些盐放入水中,并把盐水用容器盛好放入冰箱,研究盐水的凝固过程。每隔一定时间,小明就观察盐水状态、测出温度,并将凝固过程记录的温度数据画成了凝固图像如图甲所示。
(1)从图像中可以看出盐水在第 分钟凝固结束。
(2)从图像中得到晶体的液态物质在凝固时温度 。(选填“变大”“变小”或“不变”)
(3)盐水的凝固点为 ℃,实验验证了小明的猜想,因为与水相比,凝固点 了。(选填“变高”或“变低”)。
(4)如果将一个装有冰水混合物的试管放入正在熔化的盐冰水混合物中如图乙所示,试管中的冰水混合物中的冰会 (选填“变多”、“变少”或“不变”),理由是 。
25.(6分)如图甲所示是“探究不同物质的吸热能力”的实验装置,小华用两个相同的容器分别装入初温相同的A、B两种液体,用相同的酒精灯加热,根据实验数据绘制的温度与时间的关系图像如图乙。
(1)容器内A、B两种液体的 (选填“质量”或“体积”)应当相等;
(2)随着温度上升,煤油温度计内的煤油的密度 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(3)实验中加热相同时间后,A、B两种液体吸收的热量 (选填“A更多”“B更多”或“相等”);
(4))分析图乙可知,A、B两种液体中吸热能力较强的是 液体。小华想为自家汽车装入发动机冷却液,若只能从A、B中选一种液体装入,则应选择 液体;
(5)上网查得A液体的比热容为4.2×103J/(kg•℃),则B液体的比热容约为 J/(kg•℃)。
26.(4分)小章和小赵按照课本要求“探究并联电路中电流规律”,他们设计的电路如图所示。
(1)在连接电路的过程中,开关应该 。
(2)为了防止损坏电流表,在事先不能估计电流大小的情况下,应先进行 ,小章闭合开关时,发现所使用的电流表指针向零刻度线的左侧偏转,原因可能是 。
(3)他们进行了多次实验,并记录了如表所示的实验数据:
实验次数
A处的电流IA/A
B处的电流IB/A
C处的电流IC/A
1
0.10
0.12
0.22
2
0.20
0.24
0.44
3
0,26
0.30
0.56
由实验数据可以得出的结论是:并联电路中干路电流等于 。
27.(8分)某实验小组在探究“电流与电阻关系”的实验时,设计了如图甲所示电路,电源为三节新干电池。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲所示电路连接完整(要求滑片向左滑动时,电流表示数变大,连线不得交叉);
(2)经检查电路连接正确后,闭合开关,发现电压表有示数且接近电源电压,电流表无示数,若电路中只有一处故障可能是 ;排除故障后,闭合开关前应将滑动变阻器滑片移至 (选填:“A”或“B”)端,如图乙所示,闭合开关后移动滑片到某一位置时,电流表的示数为 A;
(3)图丙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R的变化图像,由图像可知电阻R两端的电压为 V,当电阻由5Ω更换为10Ω时,闭合开关后,应将滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)端滑动,若实验中R的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω,则滑动变阻器的最大阻值至少是 Ω。
(4)研究发现由图线上的任一点和坐标轴围成的矩形“面积”大小都相等,如图丁所示,这个“面积”表示的物理量是 。
28.(6分)如图所示,甲是用“伏安法”测量未知电阻Rx的实物电路图。
(1)该实验的原理是 。请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整。
(2)某实验小组连接完最后一根导线,立即看到电流表的指针迅速摆动到最大刻度。请你说出该小组在实验中两个操作不当之处:① ;
② 。
(3)排除故障后,闭合开关,当滑片移动到某位置时,电压表示数为2.4V,电流表示数如图乙所示,其读数为 A,则未知电阻Rx= 。
(4)若实验中电压表损坏,利用其它的原有器材也能测出未知电阻Rx的阻值。实验电路如图丙所示(滑动变阻器最大阻值为R0,电源电压未知且不变),请将下列实验步骤补充完整:
①闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到a端,记录电流表示数为I1;
②闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到 ,记录电流表示数I2;
③写出待测电阻的表达式,Rx= 。(用已知量和测量量符号表示)
六、计算题(第29题6分,第30题7分,第31题9分,共22分。)
29.(6分)电路如图所示,已知电源两端电压U=15V保持不变,电阻R1=5Ω,当开关S闭合时,电压表示数为5V。求:
(1)电流表的示数I;
(2)电阻R2两端的电压U2。
(3)电阻R2的阻值。
30.(7分)氢燃料新能源公交车已经投入使用,如图所示。氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点。请完成下列问题。【c水=4.2×103J/(kg•℃);q氢=1.4×108J/kg】
(1)质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少?
(2)若这些热量全部被质量为200kg、温度为15℃的水吸收,水升高的温度是多少?
(3)若某氢能源公交车以140kW的恒定功率匀速行驶,0.3kg的氢燃料完全燃烧释放的能量能使该公交车匀速行驶3min,则氢能源公交车动力系统的效率是多少?
31.(9分)新冠肺炎疫情期间,体温检测成为社区、商场等公共场所一种重要的防控手段。如图甲为某电子测温仪的内部简化电路图,测温仪探头内有一热敏电阻Rt,其阻值随温度变化关系如图乙所示。R1为阻值可调的电阻箱,其最大电阻为300Ω,允许通过的最大电流为0.02A,电流表的量程0~0.6A,电压表的量程是0﹣3V,电源电压恒定。某次测试时,将电阻箱的阻值调为R,发现电流表示数为0.01A,此时Rt两端电压为4V。
(1)此时电路中Rt的电阻是多少?
(2)当电流表示数为0.01A时,环境温度是多少?
(3)当环境温度为30℃,将电阻箱的阻值调为0.5R时,发现电流表示数为0.015A,求电源电压是多少?
(4)若温度为40℃,则电阻箱允许接入电路的阻值调节范围是多少?
2022-2023学年福建省泉州市晋江市季延中学九年级(上)期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、单选题(每小题2分,共28分。)
1.【解答】解:在水的加热过程中,热源的温度要高于水的温度,容器底的温度比待测液体的温度要高,若温度计的玻璃泡接触容器底,则测量值与实际值相比会偏大。
故选:A。
2.【解答】解:①雾是空气中水蒸气遇冷液化形成的;
②蜡烛滴“泪”是从固态变为液态,是熔化现象;
③固体清香剂变少,是从固态直接变成气态,是升华现象;
④露珠是空气中水蒸气遇冷液化形成的。
物态变化相同的一组是①和④。
故选:D。
3.【解答】解:A、人坐上去后,坐垫内的物质温度不变,吸收热量,故A错误;
B、人坐上去后,坐垫内的物质熔化过程中温度不变,属于晶体,故B错误;
C、冰凉坐垫,坐垫内物质熔点低于人体温度,人坐上去后,坐垫内的物质从人体吸收热量熔化,人坐在上面会感觉凉爽,故C正确;
D、人坐上去后,坐垫内的物质发生了熔化现象,故D错误。
故选:C。
4.【解答】解:
A、试管变热,是试管从火吸收热量,内能增加,是通过热传递改变物体的内能,故A错;
B、水变热,是水吸收热量、内能增大,是通过热传递改变物体的内能,故B错;
C、水吸热,温度升高,汽化成水蒸气,是通过热传递改变物体的内能,故C错;
D、水蒸气推出橡胶塞的同时变成“白气”的过程,是水蒸气膨胀做功,将水蒸气的内能转化为橡胶塞的机械能,是通过做功改变物体的内能。
故选:D。
5.【解答】解:A、同一物体温度升高,分子无规则运动剧烈程度加大,它的内能一定增大。故A正确;
B、物体在任何温度都具有内能。故B错误;
C、做功和热传递是改变物体内能的两种方法。故C错误;
D、内能的大小由温度、质量、状态、体积等方面的影响,当温度相同时,当然是质量大的一桶水内能多。故D错误。
故选:A。
6.【解答】解:在汽油机的四个冲程中只有做功冲程对外做功,其他三个冲程都是靠飞轮的惯性完成的。
A图:排气门打开,活塞向上运动,气缸容积减小,是排气冲程,不符合题意;
B图:两气门都关闭,活塞向下运行,火花塞点火,气缸容积增大,是做功冲程,符合题意;
C图:两气门都关闭,活塞向上运行,气缸容积减小,是压缩冲程,不符合题意;
D图:进气门打开,活塞向下运行,气缸容积增大,是吸气冲程,不符合题意。
故选:B。
7.【解答】解:
A、为了携带方便,需减轻冷藏箱的重力,包装盒的外壳要用密度较小的材料,故A错误;
B、药品要求在0℃以下存放,要求所选物质的熔点在0℃以下,冰的熔点是0℃,盐冰的熔点低于0℃,所以冷藏盒中应使用盐水冰块;故B正确;
C、这种药品要求在低温环境下存放,要求运输过程中尽可能不从外界吸收热量,包装盒要用导热性能差的材料;故C错误;
D、温度低的气体密度大,会下沉,为使药品处于低温环境,所以,药品应放在甲容器中,在甲容器上面放置低温物质冰块;故D错误;
故选:B。
8.【解答】解:塑料梳子与干燥的头发摩擦,梳子得到一些电子,梳子中的负电荷多于正电荷,从而梳子带负电。
故选:D。
9.【解答】解:ABC、在给关机的手机电池充电的过程中,电能转化为电池的化学能,充电宝提供电能,相当于电源;手机电池消耗电能,所以手机电池相当于用电器,故AC错误,B正确;
D、充电宝给关机的手机充电的过程中,充电宝为手机电池提供电能,所以是通路状态,故D错误。
故选:B。
10.【解答】解:根据并联电路的特点,即各个支路之间独立工作互不影响,熄灭任何一盏电灯,都不会影响其他电灯的点亮和熄灭,所以它们是并联的。
故选:D。
11.【解答】解:读图可知,当开关S1、S2均闭合后,电源两极不经过用电器直接连通,形成电源短路,灯L1、L2都不能发光,会烧坏电源。故只有C说法正确。
故选:C。
12.【解答】解:A.此电路图中,任一病人闭合开关,值班室的灯泡及电铃都工作,护士能接受到提醒,但不能清楚确定是哪个病人需要护理,故A错误;
B.此电路图中,病房中的开关是双向的,闭合任一方向,电路都不能接通,不能起到提醒作用,故B错误;
C.此电路图中,两灯并联,各有控制的开关,电铃串联在电路中,病房中的任一开关闭合,对应控制的灯发亮,同时电铃响,能提醒值班室的护士是哪个病人按的铃,故C正确;
D.此电路中,各个电铃与灯串联后,分为两个支路并联在电路中,任一开关闭合,灯及铃都工作,能起到提醒护士是哪个病人按的铃,但所有铃作响时,噪声过大,不适宜在医院这样需要安静的环境,且两个铃同时工作,较C选项更消耗电能,故D错误。
故选:C。
13.【解答】解:
AB、如果开关S1闭合,S2断开,则R1和R2串联,当R2变大时,电流表示数减小,R1两端电压减小,R2两端电压(即电压表示数)增加,也就是说电流表和电压表示数变化总是相反的;故AB不符合题意;
C、如果断开开关S1,则滑动变阻器未接入电路,电压表被串联在电路中,此时电压表示数增大,约等于电源电压,电流表示数却约等于0,所以C不符合题意。
D、如果S2闭合使R1短路,则整个电路中的电阻减小,电流表示数增大,此时滑动变阻器两端电压为电源电压,所以电压表的示数也增大。故D符合题意。
故选:D。
14.【解答】解:由电路图可知,电阻R1、R2串联,电压表测量电阻R2与滑片P到b之间的电压之和;
因电压表在电路中相当于断路,所以滑片移动时不能改变接入电路中电阻,则电路中电流不变,
由U=IR可知,滑片P到b之间的电阻越大,电压表的示数越大;
当滑动变阻器的滑片P在a点时,电压表的示数最大,此时电压表测量电源的电压,即U最大=6V;
当滑动变阻器的滑片P在b点时,电压表的示数最小,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,根据欧姆定律可得,此时电路中的电流:I===0.01A,
电压表的最小示数:U最小=IR2=0.01A×400Ω=4V,所以,滑片从a端滑到b端,电压表示数的变化范围6V~4V。
故选:A。
二、填空题(每空1分,共12分。)
15.【解答】解:
(1)人在泡温泉的过程中,身体从水中吸收热量,所以身体会变热,这是通过热传递的方式改变了身体的内能;
(2)烈日下游泳池旁的水泥地面热得烫脚,而池中的水却不怎么热,是因为水的比热容大,在同等情况下,吸收热量,水的温度不如水泥地面温度变化明显。
故答案为:热传递;比热容。
16.【解答】解:泼水成“雪”的过程是水变成冰的过程,这是凝固过程,凝固放出热量。
故答案为:凝固;放出。
17.【解答】解:
(1)当拔去销钉后,气缸内的气体膨胀推动活塞向右运动;
(2)气体对活塞做功,将内能转化为机械能,气体的内能减少,温度降低,导致了温度计的示数下降。
故答案为:右;降低。
18.【解答】解:人体是导体,当人触摸静电球时,人体也带了和静电球同种电荷的电,故人的头发上也会带上与静电球同种电荷的电,据同种电荷相斥可知,头发之间带同种电荷,相互排斥,故头发会蓬松竖起来。
故答案为:同种;排斥。
19.【解答】解:(1)使用电压表时,电流要从电压表的正接线柱流进,负接线柱流出,如图电压表指针正向偏转,说明连接正确,故图中铜片为电源正极,锌片为负极;
(2)电池串联时,电源电压等于各个电池的电压之和,故为了让灯两端的电压更大,更亮一些,应把水果串联起来。
故答案为:负;串联。
20.【解答】解:由电路图可知,R1、R2、R0串联在电路中,电压表V1测量R1和R0两端的总电压,电压表V2测量R2两端的电压,电流表测量电路中的电流。
(1)当滑片向左移动时,滑动变阻器接入电路的电阻减小,根据欧姆定律可知电路中电流增大,R2两端的电压增大,故电压表V2的示数是变大的,故图象中的B为V2示数变化的图象;电压表V1的示数是减小的,故图象中的A为V1示数变化的图象;
(2)由图象可知,当电压表V1的示数最大为12V时,电流表示数最小为0.2A,此时R0连入电路的阻值最大,
则根据欧姆定律可得:R0+R1===60Ω,
电流为0.2A时,此时电压表V2的示数为3V,串联电路总电压等于各部分电压之和,则电源电压:U=U1+U2=12V+3V=15V;
当电压表V1的示数最小为6V时,电流表示数最大为0.6A,此时变阻器接入电路的阻值为0,电压表V1只测量R1两端的电压,
则根据欧姆定律可得:R1===10Ω,
根据串联电路的总电阻等于各分电阻之和可得:R0=(R0+R1)﹣R1=60Ω﹣10Ω=50Ω。
故答案为:15;A;50。
三、作图题(每题2分,共4分)
21.【解答】解:增加了水的质量,水的沸点不会变,只会增加加热的时间,据此来作图,如下所示:
故答案为:如上图所示。
22.【解答】解:电流从正极出发,通过开关S和电流表A2后开始分支,一支经灯泡L1,另一支经灯泡L2、电流表A1,然后两支汇合到电流表,回到电源负极。如图所示:
。
四、简答题(共4分)
23.【解答】答:应采用第二种方法,水烧开后继续加热温度保持不变,而水烧开到鸡蛋煮熟用的时间基本一定,用小火维持水的沸腾可节约燃料。
五、实验探究题(每空1分,共30分)
24.【解答】解:(1)晶体的凝固过程中温度保持不变,在图像中与横轴平行的一段是温度保持不变的,所以盐水从第10分钟开始凝固,到第20分钟凝固完成;
(2)液态晶体有一定的凝固温度,凝固时放热,温度是不变的;
(3)从图像可知:温度保持不变的温度是−2℃,故该盐水的凝固点是−2℃;又知:水的凝固点是0℃,所以与水相比,盐水的凝固点变低;
(4)冰水混合物的温度是0℃,而盐冰水混合物的温度是−2℃,所以冰水混合物会向盐冰水混合物放热,冰水混合物中的水会达到凝固结冰的条件,故冰水混合物中的冰会变多。
故答案为:(1)20;(2)不变;(3)−2;低;(4)变多;冰水混合物的温度是0℃,而盐冰水混合物的温度是−2℃,所以冰水混合物会向盐冰水混合物放热,冰水混合物中的水会达到凝固结冰的条件,故冰水混合物中的冰会变多。
25.【解答】解:(1)小华用两个相同的容器分别装入初温相同的A、B两种液体,相同时间内吸收热量也相同,根据c=可知,为了判断物体的吸热能力,还应该控制液体质量相同,通过比较温度的变化量来判断物体的吸热能力;
(2)随着温度上升,煤油温度计内的煤油的体积增大,质量不变,根据ρ=可得此时煤油的密度变小;
(3)使用相同的酒精灯相同时间内放出的热量相同,A、B吸收的热量相同,所以用加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转换法;
(4)由图知质量相同的A、B两种液体,加热相同的时间,吸收的热量相同,A液体温度变化小,吸热能力较强,故A种液体吸热能力较强;
发动机冷却液应该选用在相同质量下,吸收相同的热量,温度变化较小的,故选用吸热能力强的A液体;
(5)由乙图可知,当加热相同时间,质量相同的A、B两种液体吸收相同的热量,B液体升高的温度是A液体升高温度的2倍,根据Q吸=cmΔt知升高的温度与比热容成反比,
则B液体的比热容:
cB=cA=×4.2×103J/(kg•℃)=2.1×103J/(kg•℃)。
故答案为:(1)质量;(2)变小;(3)相等;(4)A;A;(5)2.1×103。
26.【解答】解:(1)为了避免连线错误而烧坏电路元件,在连接电路的过程中,开关应该断开;
(2)为了防止损坏电流表,在事先不能估计电流大小的情况下,应先进行试触;
闭合开关,发现电流表指针向零刻度线的左侧偏转,原因可能是电流表正负接线柱接反了;
(3)由实验数据知:
0.10A+0.12A=0.22A;0.22A+0.24A=0.46A;0.26A+0.30A=0.56A;
可以得出的结论是:并联电路中干路电流等于各支路电流之和;
故答案为:(1)断开;(2)试触;电流表正负接线柱接反了;(3)各支路电流之和。
27.【解答】解:(1)要求滑片向左滑动时,电流表示数变大,则应将滑动变阻器的左下接线柱接入电路中。如下图所示:
;
(2)闭合开关,电流表无示数,说明电路是断路,又因为电压表有示数且接近电源电压,说明电压表与电源两极连接正常,所以故障可能是定值电阻R断路;
如图滑动变阻器接入左半段,闭合开关前应将滑动变阻器滑片移至B端,滑动变阻器的阻值最大,电路中电流最小,滑动变阻器起到保护电路的作用;
由图甲、乙可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.2A;
(3)探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,由丙图可知,定值电阻两端的电压U=IR=0.3A×10Ω=3V;
根据串联电路的分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大,根据串联电路电压的规律可知,为了保持定值电阻两端电压不变,应增大滑动变阻器分得的电压,由串联分压的原理可知,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向右(B)端移动,使电压表的示数为3V不变;
当将阻值为20Ω的电阻接入电路时,保持定值电阻两端的电压U=IR=0.3A×10Ω=3V,电源为三节新干电池,电源电压U=4.5V,则滑动变阻器两端的电压为U滑=U﹣UR=4.5V﹣3.0V=1.5V,当R4=20Ω时,I4===0.15A,则滑动变阻器的电阻:R滑====10Ω,所以滑动变阻器的最大阻值至少是10Ω;
(4)由图丁可知,其横轴和纵轴所表示的物理量分别为电阻R及通过的电流I,矩形“面积”即IR,根据欧姆定律可知:U=IR,因此矩形“面积”表示的物理量是电阻两端的电压。
故答案为:(1)如图所示;(2)定值电阻R断路;B;0.2;(3)3;右;10;(4)电阻两端的电压。
28.【解答】解:(1)根据欧姆定律可知测电阻原理;滑动变阻器应和电流表串联,接线柱应该“一上一下”接入电路,如下图:
(2)为了保护电路,连接电路时,开关要断开,滑动变阻器要滑到最大阻值处;
故该小组的问题是开关没有断开,滑动变阻器没有滑到最大阻值处;
(3)如图乙所示,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,读数为0.24A;
由I=得未知电阻的阻值:Rx===10Ω;
(4)步骤②,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到b端,Rx被短路,只有R0工作,电流表示数为I2;
所以电源电压:U=I2R0,
步骤①,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到a端,两电阻并联,总电流为I1;
两次实验中,R0两端电压均等于电源电压,R0阻值不变,所以通过R0的电流均为I2,
根据并联电路的电流特点可得,通过待测电阻的电流Ix=I1﹣I2,
并联电路电压相等,则待测电阻两端的电压:Ux=U=I2R0,
所以待测电阻=
故答案为:(1);如上所示;
(2)连接电路时开关没有断开,滑动变阻器滑片没有滑到最大阻值处;
(3)0.24,10Ω;
(4)②b端,③RX=
六、计算题(第29题6分,第30题7分,第31题9分,共22分。)
29.【解答】解:由图可知中,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)因串联电路中各处的电流相等,
所以,电流表的示数:I===1A;
(2)因电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电阻R2两端的电压:U2=U﹣U1=15V﹣5V=10V;
(3)电阻R2的阻值:R2===10Ω。
答:(1)电流表的示数为1A;
(2)电阻R2两端的电压为10V;
(3)电阻R2的阻值为10Ω。
30.【解答】解:(1)质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量:Q放=q氢m=1.4×108J/kg×0.3kg=4.2×107J;
(2)由题可知水吸收的热量:Q吸=Q放=4.2×107J,
由Q吸=c水m′Δt可知水升高的温度:==50℃;
(3)已知公交车的功率P=140kW=1.4×105W,行驶时间t=3min=180s,
则公交车的机械能为:W=Pt=1.4×105W×180s=2.52×107J,
则公交车的效率:η===60%。
答:(1)质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是4.2×107J;
(2)水升高的温度是50℃;
(3)氢能源公交车动力系统的效率是60%。
31.【解答】解:由电路图可知,R1与Rt串联,电流表测电路中的电流。
(1)根据欧姆定律可知此时电路中Rt的电阻Rt===400Ω;
(2)当电流表示数为0.01A时,Rt的电阻为400Ω,从图乙可知环境温度是20℃;
(3)设电源电压为U,则U=+,
当电流表示数为0.01A时,U=0.01A×R+4V…①
当环境温度为30℃,从图乙可知Rt的阻值为300Ω,将电阻箱的阻值调为0.5R时,发现电流表示数为0.015A,
则:U=0.015A×0.5R+0.015A×300Ω…②
由①②解出解出U=6V;
(4)由图乙可知,环境温度为40℃时,热敏电阻的阻值Rt=200Ω,
由电流表的量程为0~0.6A和电阻箱允许通过的最大电流为0.02A可知,电路中的最大电流I大=0.02A,
则电路的最小总电阻:R总′===300Ω,
所以,电阻箱接入电路中的最小阻值:R1′=R总′﹣Rt=300Ω﹣200Ω=100Ω,
电压表的量程是0﹣3V,故电阻箱两端的电压最大为3V,此时Rt两端的电压为=6V﹣3V=3V,
根据欧姆定律及串联分压特点可知,电路中电流I小===0.015A,
此时变阻器接入电路的阻值最大,为R1″===200Ω,
则电阻箱允许接入电路的阻值调节范围是100Ω~200Ω。
答:(1)此时电路中Rt的电阻是400Ω;
(2)当电流表示数为0.01A时,环境温度是20℃;
(3)当环境温度为30℃,将电阻箱的阻值调为0.5R时,发现电流表示数为0.015A,电源电压是6V;
(4)若温度为40℃,则电阻箱允许接入电路的阻值调节范围是100Ω~200Ω。
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