黑龙江省齐齐哈尔市铁锋区2022-2023学年九年级上学期期中物理试题
展开2022-2023学年黑龙江省齐齐哈尔市铁锋区九年级(上)期中物理试卷
一、单项选择题(每题有一个选项正确,每题2分,共计20分)
1.(2分)下列生活中的事例不能说明分子不停地做无规则运动的是( )
A.端午节蒸粽子时,满屋子都弥漫着粽香
B.将一勺糖放入一杯清水中,一段时间后整杯水都变甜了
C.打扫教室地面时,在阳光下看到灰尘在空中飞舞
D.腌制腊肉时,将盐涂抹在猪肉表面,几天后整块肉都变咸了
2.(2分)2022年4月16日,摘星妈妈王亚平和航天员翟志刚、叶光富三人乘坐神舟十三号返回舱成功返回地球,下列关于返回舱进入大气层后的有关说法错误的是( )
A.返回舱下落过程中,动能转化为重力势能
B.返回舱加速下落过程中其动能增大
C.返回舱下落过程中与大气摩擦,外表面温度升高,其内能增加
D.返回舱下落过程中,航天员相对地球是运动的
3.(2分)关于燃料及其热值,下列说法中正确的是( )
A.没有燃烧的燃料,热值等于零
B.燃料完全燃烧时,它的热值最大
C.燃料的热值与质量和燃烧状态无关
D.燃料燃烧时温度越高,放出的热量越多
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,热机中能量转化和该实验一致的冲程是( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
5.(2分)干燥的天气里,用塑料梳子梳头发,头发会随着梳子飘起来,而且会变得蓬松,下列说法正确的是( )
A.头发随着梳子飘起来是因为头发和梳子带上了同种电荷
B.梳子梳头后,头发带电而梳子不带电
C.塑料梳子是导体
D.摩擦起电的实质是电子发生了转移
6.(2分)取两个相同的验电器甲和乙,如图,使甲带负电荷,乙不带电,下列分析错误的是( )
A.甲验电器带负电是因为它得到了电子
B.甲验电器的金属箔片张开是由于同种电荷相互排斥
C.用橡胶棒连接两金属球,金属箔片的张角都会发生改变
D.用金属棒连接两金属球的瞬间,棒中电流方向由乙到甲
7.(2分)如图所示,是2022年冬奥会闭幕式上控制舞台灯光与五环旗升降的电路原理图。闭合开关S1,舞台灯亮起,按下开关S2时,电动机才能启动控制五环旗升降;若舞台灯不亮,电动机也不启动。下列电路符合要求的是( )
A. B.
C. D.
8.(2分)如图所示的电路中,电源电压保持不变,R为定值电阻。闭合开关,在保证电路元件安全的前提下,将滑动变阻器的滑片由B端向A端移动的过程中( )
A.电流表的示数变大,电压表的示数变大
B.电流表的示数变小,电压表的示数变小
C.电流表的示数变小,电压表的示数变大
D.电流表的示数变大,电压表的示数变小
9.(2分)某同学利用表格中的几种导体探究影响导体电阻大小的因素。下列说法正确的是( )
导体代号
长度/m
横截面积/mm2
材料
①
1.0
0.2
锰铜
②
1.0
0.4
锰铜
③
0.5
0.4
锰铜
④
1.0
0.4
镍铬合金
A.为检验“导体电阻跟导体长度有关”的猜想,应选用导体①与②
B.为检验“导体电阻跟导体长度有关”的猜想,应选用导体①与③
C.为检验“导体电阻跟导体横截面积有关”的猜想,应选用导体①与④
D.为检验“导体电阻跟导体材料有关”的猜想,应选用导体②与④
10.(2分)如图所示的电路,闭合开关后,两电流表的指针正常偏转且偏转角度相同,R1和R2的电阻之比为( )
A.1:5 B.1:4 C.4:1 D.5:1
二、多项选择题(每题有两个或两个以上选项是正确的,选对但不全得1分,有错误选项不得分。每题3分,共计9分)
(多选)11.(3分)关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.0℃的冰块内能为0
B.温度高的物体含有的热量多
C.汽油机做功冲程气缸内燃气的内能减小
D.两个发生热传递的物体之间一定存在温度差
(多选)12.(3分)如图的电路图,按照电路图连接好电路,闭合开关S,发现电流表和电压表的指针均没有偏转,电路中仅有一处故障,故障可能是( )
A.电阻R1断路 B.开关接线柱接触不良
C.滑动变阻器R断路 D.滑动变阻器R短路
(多选)13.(3分)如图所示,电源电压恒为6V,电流表量程为“0~0.6A”,电压表量程“0~3V”,滑动变阻器、小灯泡L(灯丝电阻不变)分别标有“20Ω 1A”、“2.5V(正常发光时电压)0.5A(正常发光时电流)”字样。在保证电路安全的情况下,移动滑动变阻器的滑片,下列选项中正确的是( )
A.电流表的示数变化范围是0.24~0.5A
B.电压表的示数变化范围是1.2~3V
C.滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是7~20Ω
D.当滑动变阻器的滑片在中点,通电10s滑动变阻器消耗电能16J
三、填空题(每题2分,共计20分)
14.(2分)如图所示,把干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面,读出测力计的示数。使玻璃板水平接触水面,然后稍稍用力向上拉玻璃板,弹簧测力计的示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”),原因是 。
15.(2分)腌海南粉是海南的特色名吃。在米粉中加入调味汁拌匀,调味汁充分进入米粉中俗称“入味”,米粉腌得越入味越好吃。从物理的角度看,入味是 的结果。热米粉比冷米粉更容易入味,是因为温度越高 。
16.(2分)如图为某种灯泡的电流I与电压U的关系图象。若有6只这种灯泡串联接在电压为6V的电源上,通过灯泡的电流为 A;若把一只这种灯泡与一电阻并联接在电压为6V的电源上,总电流为1.5A,则该电阻的阻值为 。
17.(2分)如图所示的电路,电源电压保持不变,R1、R2为定值电阻,其中R1=10Ω。当只闭合开关S1时,电流表示数为0.6A,则电源电压为 V;当同时闭合开关S1、S2时,电流表的示数增大了0.5A,则R2的阻值是 Ω。
18.(2分)如图所示,灯泡L1、L2分别标有“2.5V 0.5A”和“3V 0.5A”字样(灯丝电阻不变),R=5Ω,电源电压恒定。若S、S1、S2均闭合,L2正常发光,电流表示数为I1,则电源电压为 V;若只闭合S,电流表读数为I2,则I1:I2= 。
19.(2分)如图是电阻A和B的I﹣U图象。若把二者并联后接入电路中,当通过电阻B的电流是0.2A时,通过电阻A的电流是 A。若把二者串联后接入某电路,当通过电阻A的电流为0.3A,电阻B两端的电压是 V。
20.(2分)有一种亮度可以调节的小台灯,其电路如图甲,电源电压为24V,灯泡L正常发光的电压为24V,通过灯泡L的电流跟其两端电压的关系如图乙,当灯泡正常发光时,灯丝的电阻为 Ω。观察图象发现灯泡L的电阻是在增大的,这是因为 。
21.(2分)某台四冲程汽油机的转速为1200r/min,在1s内汽油机对外做了 次功。如果汽油机在某段时间内消耗了400g汽油,则汽油完全燃烧可放出热量为 J。(q汽=4.6×107J/kg)
22.(2分)如图所示,在配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉,把活塞迅速压下去,看到的现象是 。这是因为活塞压缩空气,使空气的内能 ,温度升高,这一过程与内燃机工作的 冲程原理相同。
23.(2分)完全燃烧140g焦炭所放出的热量有60%被初始温度为10℃、质量为10kg的水吸收,则水吸收的热量为 J,水的温度将升高到 ℃。[q焦炭=3.0×107J/kg,c水=4.2×103J/(kg•℃),在1个标准大气压下]
四、探究与实验题(每题8分,共计24分)
24.(8分)为了探究“不同物质的吸热能力”,在两个相同的容器中分别装入质量、初温都相同的两种液体A、B,并且用相同的装置加热,如图甲所示。
(1)本实验需要的测量工具是 和 。
(2)实验中,可以通过比较 (选填“升高的温度”或“加热时间”)来反映两种液体吸收热量的多少。
(3)加热到4min时,液体B的温度如图乙所示,此时温度计示数是 ℃;如果A物质是水,那么B物质的比热容是 J/(kg•℃)。
(4)冬天,如果你想自制暖手袋,应选液体 (选填“A”或“B”)作为供暖物质,其效果更佳;原因是 。
(5)上述实验中,主要用到的科学探究方法有转换法和 法。
25.(8分)小聪同学用伏安法测电阻,实验电路图如图甲所示。
(1)该实验的原理是 。
(2)闭合开关S前,滑动变阻器滑片P应置于 端(选填“a”或“b”)。
(3)假如小聪同学用完好的器材按如图甲所示实验电路图正确连接电路,实验时正确操作,刚一“试触”,就发现电流表的指针迅速摆动到最大刻度,其原因可能是:① ;② 。
(4)小聪同学重新按图甲所示的实验电路图正确连接电路,进行实验,某次实验中电压表示数如图乙所示,电流表示数如图丙所示,被测电阻Rx= Ω。
(5)若滑动变阻器的最大阻值为R,被测电阻的阻值为Rx,实验过程中电流表突然烧坏,不能正常使用了,他想出一个方法,应用现有的器材,也能测出电阻Rx的阻值。
实验步骤如下:
①将滑动变阻器滑到a端,闭合开关S,读出电压表的读数,记为U1;
② ;
③读出滑动变阻器的最大值R;
④则被测电阻Rx的阻值为:Rx= 。(写出表达式)
26.(8分)某实验小组在探究“电流与电阻关系”的实验时,
(1)设计了如图甲所示电路,电源为三节新干电池,此实验中滑动变阻器的作用是保护电路和 。
(2)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);
(3)电路连接完最后一根线,发现电流表和电压表都有示数。请你对他的操作加以评价: ;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;
(4)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。
五、分析交流题(每题5分,共计10分)
27.(5分)阅读下面短文,回答以下问题。
感应发光冰块
感应发光冰块产品采用食品级PS材料及电子元件组成的发光冰块,采用先进的触水式开关具有入水即亮的特性(液体感应),外形仿如真实冰块一般。感应发光冰块采用电池供电,无化学变化,无毒无害,可放置于各类饮品中增添浪漫及神秘的气氛感应发光冰块内部电子元件有:液体感应器、纽扣电池和LED灯泡。感应发光冰块的使用方法是将发光冰块清洁干净放入水中,它将自动发亮;使用完毕后,用布擦干后放置于干燥的地方以备下次使用。感应发光冰块还可以放入冰箱内冷冻后,再放入饮料内,可以起到降低饮料的温度的作用。需要注意的是,请勿吞食感应发光冰块,避免放置于温度过高的饮品中。
(1)液体感应器是先进的触水式 (选填“电源”、“用电器”、“开关”或“导线”)。
(2)冷冻后的感应发光冰块通过 的方式改变饮料的内能,饮料的内能 (选填“增大”或“减小”)。
(3)LED灯泡发光时,将电能主要转化为 能。
(4)某位同学在研究LED灯的特点时,发现将一只LED灯接在电池两端没有亮,对调电池正负极后亮了,这说明了LED灯具有 性。
(5)用布擦干后的感应发光冰块内部的电路处于 状态。
28.(5分)生活在海边的人们发现这样一个现象:通常情况下白天往往海风是从海面吹响陆地的,夜晚是从陆地吹响海面的,请你用学过的物理知识加以解释。
六、综合与应用题(29题8分,30题9分,共计17分)
29.(8分)菜油是人们烹饪时常用的材料,最适宜的烹饪温度在150℃到180℃之间。某酒店厨师在炸制酥肉时,将2kg的菜油从20℃加热到170℃(未沸腾),求:
(1)菜油吸收的热量[取c菜油=2.0×103J/(kg•℃)];
(2)如果这些热量由天然气燃烧来提供,则需要完全燃烧多少m3的天然气(假设天然气完全燃烧释放的热量全部被菜油吸收,天然气的热值为4.0×107J/m3)。
30.(9分)空气质量指数是环境监测的重要指标,下表的空气质量等级是按照空气质量指数A划分的。某兴趣小组自制的空气质量监测仪,用电压表显示空气质量指数,工作原理电路图如图。已知电源电压U=18V,电压表量程为0~15V,定值电阻R0的阻值为100Ω,气敏电阻阻值R与A的关系为R=×103Ω
空气质量指数A
0〜50
51〜100
101〜150
151〜200
201〜300
>300
空气质量等级
优
良
轻度污染
中度污染
重度污染
严重污染
(1)通过计算,判断电压表示数为10V时对应的空气质量等级。
(2)更换定值电阻R0可改变监测仪的测量范围,若要使电压表满偏时对应的空气质量指数A=400,则更换后的定值电阻R′0的阻值应为多大?
2022-2023学年黑龙江省齐齐哈尔市铁锋区九年级(上)期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题(每题有一个选项正确,每题2分,共计20分)
1.【解答】A、端午节蒸粽子时,满屋子都弥漫着粽香,是分子运动,故A正确;
B、将一勺糖放入一杯清水中,一段时间后整杯水都变甜了,是分子运动的结果。故B正确;
C、打扫教室地面时,在阳光下看到灰尘在空中飞舞,是微小固体颗粒的运动。故C错误;
D、腌制腊肉时,将盐涂抹在猪肉表面,几天后整块肉都变咸了,是分子运动,故D正确。
故选:C。
2.【解答】解:
A、返回舱下落过程中质量不变,速度变大,高度变小,所以动能增加,重力势能减少,此过程中重力势能转化为动能,故A错误;
B、返回舱加速下落过程中质量不变,速度变大,其动能增大,故B正确;
C、返回舱下落过程中与大气摩擦,机械能转化为内能,使其内能增加,外表面温度升高,故C正确;
D、返回舱下落过程中,航天员相当于地面发生了位置变化,所以航天员是运动的,故D正确。
故选:A。
3.【解答】解:(1)热值是燃料本身的特性,只与燃料的种类有关,与燃料的质量无关,与燃料是否完全燃烧无关,与产生的热量无关,故AB错误、C正确;
(2)由Q放=mq可知,燃料燃烧放出的热量,与燃料的质量、热值和是否完全燃烧有关,与燃烧的温度无关,故D错误。
故选:C。
4.【解答】解:水加热至沸腾一段时间后,橡胶塞被推出,水蒸气对橡胶塞做功,内能减小,内能转化为橡胶塞的机械能,热机中能量转化和该实验一致的冲程是做功冲程。
故选:C。
5.【解答】解:ABD、用塑料梳子梳头发时,塑料梳子与头发相互摩擦,发生了电荷(电子)的转移,从而使梳子和头发分别带上异种电荷而互相吸引,所以随着梳子飘起来,不是创造了电荷,故AB错误,D正确;
C、塑料不容易导电,是绝缘体,故C错误。
故选:D。
6.【解答】解:A、甲验电器带负电是因为它得到了电子,故A正确;
B、甲中的两金属箔带有同种电荷,因同种电荷相互排斥,箔片能够张开,故B正确;
C、橡胶棒是绝缘体,用橡胶棒连接两金属球,金属箔片的张角不会发生变化,故C错误;
D、自由电子的定向移动方向与电流方向相反,金属杆和金属球接触的一瞬间,金属杆中电流方向是从乙到甲,故D正确。
故选:C。
7.【解答】解:当开关S1闭合时舞台灯亮起,此时电动机不工作;当开关S2闭合,电动机才能启动,说明指示灯与电动机互不影响,即两者是并联的,开关S1在干路上,S2在电动机支路上,故C符合要求,ABD不符合要求。
故选:C。
8.【解答】解:由电路图可知,两电阻串联,电流表串联在电路中,电压表测滑动变阻器两端的电压;
将滑动变阻器的滑片由B端向A端移动的过程中,滑动变阻器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,即电流表的示数变大;
根据U=IR可知,R两端的电压变大,根据串联电路总电压等于各分电压之和可知,滑动变阻器两端的电压变小,即电压表的示数变小,故D正确。
故选:D。
9.【解答】解:为检验“导体电阻跟导体长度有关”的猜想,需要控制材料和横截面积相同,改变长度,分析电阻阻值的变化,应选②③;
为检验“导体电阻跟导体横截面积有关”的猜想,需要控制材料和长度相同,改变导体横截面积,分析电阻阻值的变化,应选①②;
为检验“导体电阻跟导体材料有关”的猜想,需要控制长度和横截面积相同,改变导体材料,分析电阻阻值的变化,应选②④;
所以A、B、C错误,D正确;
故选:D。
10.【解答】解:由电路图可知,闭合开关,R1与R2并联,电流表A1测量干路中的电流,电流表A2测量通过R2的电流。
因为并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和,且两电流表的指针位置相同,
所以电流表A1所选量程为大量程,设其示数为I,
电流表A2所选量程为小量程,设其示数为I2,即通过R2的电流为I2,
则两电流表的示数关系为I=5I2,
通过R1的电流为:I1=I﹣I2=5I2﹣I2=4I2,
所以通过R1、R2的电流之比为:I1:I2=4I2:I2=4:1,
并联电路各支路两端的电压相等,由R=可得,
R1和R2的电阻之比为:R1:R2=I2:I1=1:4,故B正确。
故选:B。
二、多项选择题(每题有两个或两个以上选项是正确的,选对但不全得1分,有错误选项不得分。每题3分,共计9分)
11.【解答】解:A、一切物体都具有内能,温度为0℃的冰块也有内能,故A错误;
B、热量是一个过程量,不能说含有或具有热量,故B错误;
C、汽油机在做功冲程中将内能转化为机械能,所以燃气的内能减小,温度降低,故C正确;
D、两个物体之间发生热传递的条件是必须有温度差,则热量总是从高温物体传给低温物体,故D正确。
故选:CD。
12.【解答】解:由题意可知,电路连接正确,闭合开关S后,电流表和电压表无示数,则电压表并联以外的部分电路断路,即滑动变阻器R断路或开关断路,故AD错误、BC正确。
故选:BC。
13.【解答】解:由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电流表测电路中的电流,电压表测灯泡L两端的电压。
A、由I=可得,灯泡的电阻RL===5Ω,
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,即电流表的示数最小,
则I小====0.24A,
因串联电路中各处的电流相等,且电流表量程为0~0.6A,滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,小灯泡L的额定电流为0.5A,
所以,电路中的最大电流I大=0.5A,
则电流表的示数变化范围是0.24A~0.5A,故A正确;
B、当电路中的电流为0.5A时,灯泡正常发光,此时灯泡两端的电压为2.5V,即电压表的最大示数为2.5V,
当电路中的电流最小时,灯泡两端的电压最小,即电压表的最小示数UL′=I小RL=0.24A×5Ω=1.2V,
所以,电压表的示数变化范围是1.2V~2.5V,故B错误;
C、当电路中的电流最大时,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,此时电路的总电阻R总===12Ω,
由串联电路中总电阻等于各分电阻之和可知,滑动变阻器接入电路中的最小阻值R小=R总﹣RL=12Ω﹣5Ω=7Ω,
所以,滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是7Ω~20Ω,故C正确;
D、当滑动变阻器的滑片在中点时,滑动变阻器接入电路的电阻R′=R大=×20Ω=10Ω,
此时电路的总电阻R总′=RL+R′=5Ω+10Ω=15Ω,
电路的电流I′===0.4A,
通电10s滑动变阻器消耗电能:W=I′2R′t=(0.4A)2×10Ω×10s=16J,故D正确。
故选:ACD。
三、填空题(每题2分,共计20分)
14.【解答】解:因为玻璃和水接触在一起,并且玻璃分子和水分子间的距离在引力作用的范围内,故水分子和玻璃分子之间存在相互作用的引力,故向上拉玻璃板时,弹簧测力计的读数将变大。
故答案为:变大;分子间存在引力。
15.【解答】解:从物理的角度看,入味是分子不停地做无规则运动的结果;
温度越高,分子的无规则运动越快,所以热米粉比冷米粉更容易入味。
故答案为:分子不停地做无规则运动;分子热运动越剧烈。
16.【解答】解:(1)若有6只这种灯泡串联接在电压为6V的电源上时,
因灯泡的电阻相等且通过的电流相等,
所以,由I=的变形式U=IR可知,每只灯泡两端的电压相等,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,每只灯泡两端的电压U=1V,
由图象可知,通过灯泡的电流为0.2A;
(2)若把一只这种灯泡与一电阻并联接在电压为6V的电源上时,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,由图象可知,通过灯泡的电流IL=0.5A,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,通过电阻的电流:
IR=I﹣IL=1.5A﹣0.5A=1A,
则该电阻的阻值:
R===6Ω。
故答案为:0.2;6Ω。
17.【解答】解:只闭合开关S1时,电路为R1的简单电路,
由欧姆定律可得,电源电压:U=I1R1=0.6A×10Ω=6V;
当同时闭合开关S1、S2时,两电阻并联,电流表测干路电流,
因为并联电路各支路独立工作、互不影响,
所以通过R1的电流不变,仍为0.6A,电流表的示数增大了0.5A,则通过R2的电流为0.5A,
并联电路各支路两端的电压相等,由欧姆定律可得R2的阻值:R2===12Ω。
故答案为:6;12。
18.【解答】解:(1)三个开关均闭合时,L1短路,R与L2并联,且L2正常发光,由并联电路电压规律可得:U=U2额=3V,
电流表测量通过R的电流,其示数为:;
(2)只闭合开关S时,R与L1串联,L2开路,L1的电阻:,电路的总电阻为:R总=R1+R=5Ω+5Ω=10Ω,
电流表的示数:,则I1:I2=0.6A:0.3A=2:1.
故答案为:3;2:1.
19.【解答】解:因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,将A、B并联后接入电路中时,它们两端的电压相等,
由图象可知,当通过B的电流为0.2A时,两端的电压为2.0V,所以A两端的电压也为2.0V,此时通过A的电流为0.4A;
因串联电路中各处的电流相等,所以电阻A、B串联时,通过A的电流为0.3A时,通过B的电流也为0.3A,
由图象可知,此时B两端的电压为UB=3V。
故答案为:0.4;3。
20.【解答】解:灯泡L正常发光的电压为24V,由图乙可知,灯泡正常发光时通过灯丝的电流为0.4A,
灯丝的电阻为:R===60Ω;
当灯两端的电压越大时,通过灯的电流越大,灯就越亮,灯丝温度越高,其电阻越大,故灯丝的电阻增大,这是因为灯丝的电阻随温度的升高而增大。
故答案为:60;灯丝的电阻随温度的升高而增大。
21.【解答】解:汽油机飞轮1min转1200转,那么飞轮1s内的转数为20转;汽油机飞轮转2转就是一个工作循环,所以1s内的工作循环数:n=10次;汽油机一个工作循环有4个冲程,但只有1次对外做功,所以1s内对外做功数:n=10次;
汽油完全燃烧放出的热量:Q放=mq汽=0.4kg×4.6×107J/kg=1.84×107J。
故答案为:10;1.84×107。
22.【解答】解:当把活塞迅速压下去时,活塞对筒内的空气做功,筒内空气的内能就会增加,温度就会升高,达到硝化棉的燃点,硝化棉就燃烧起来;
汽油机的压缩冲程中,机械能转化为内能。
故答案为:硝化棉燃烧起来;增大;压缩。
23.【解答】解:(1)焦炭的质量m=140g=0.14kg,
焦炭完全燃烧放出的热量:
Q放=mq焦炭=0.14kg×3.0×107J/kg=4.2×106J;
水吸收的热量:
Q吸=Q放η=4.2×106J×60%=2.52×106J;
(2)由Q吸=cm△t得水升高的温度:
△t===60℃,
水的末温t=t0+△t=10℃+60℃=70℃。
故答案为:2.52×106;70。
四、探究与实验题(每题8分,共计24分)
24.【解答】解:
(1)(2)实验中还需要测量温度的温度计;
根据转换法,使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少,故还用到秒表;
(3)由图知温度计分度值为0.1℃,读数为42℃;
由图丙知,升高相同的温度,A用的时间是B的2倍,即吸收的热量是B的2倍,根据c=可知,在质量、升温相同的情况下,吸收热量Q与比热容成正比,所以B的比热容为:×4.2×103J/(kg•℃)=2.1×103J/(kg•℃);
(4)根据图丙知,质量相等的A和B两种液体,在升高相同温度时,A的加热时间长,A吸收的热量多,所以A的吸热能力强,A的比热容大,所以在降低相同的温度时,A放出的热量多,供热效果好,故从A和B中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质,则应选择A;
(5)我们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;
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,这种方法叫做控制变量法。
故答案为:(1)温度计;秒表(2)加热时间;(3)42;2.1×103; (4)A;A物质比热容大,在质量相同和温度变化量相同时吸热和放热多;(5)控制变量。
25.【解答】解:(1)测量电阻的原理是R=或欧姆定律;
(2)由图知,滑动变阻器的下面接了左边的接线柱,为保护电路,闭合开关前,应将滑片移至右边,即b端,使其阻值最大;
(3)操作正确,刚一“试触”,就发现电流表的指针迅速摆动到最大刻度,说明电路中的电流较大,根据影响电流的因素,可能是电源电压过大或电流表的量程选择偏小或滑动变阻器的最大阻值偏小;
(4)由图乙知,电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为2.4V;
由图丙知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.3A;
则R===8Ω;
(5)被测电阻与滑动变阻器串联,电压表与被测电阻并联,开关串联在电路中,如图。
步骤:
①将滑动变阻器滑到a端,闭合开关S,读出电压表的读数,记为U1;
②将滑片移至b端,闭合开关S,读出此时电压表的示数为U2,则滑动变阻器两端的电压为U1﹣U2;
则电路中的电流Ix=I=;
则Rx===。
故答案为:(1)R=;(2)b;(3)电源电压过大;选用电流表的量程太小;(4)8;(5)将滑动变阻器滑到b端,闭合开关S,读出电压表的读数,记为U2; 。
26.【解答】解:(1)根据控制变量法,研究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻两端的电压不变,故此实验中滑动变阻器的作用是保护电路和保持电阻R两端的电压恒定;
(2)滑片向左滑动时,电流表示数变大,说明滑动变阻器阻值变小,故滑动变阻器选用左下接线柱与电源串联,如下图所示:
;
(3)电路连接完最后一根线,发现电流表和电压表都有示数,说明连接电路时没有断开开关;
为了保护电路,闭合开关前应将滑动变阻器滑片移至阻值最大处,即B端;
闭合开关后移动滑片到某一位置时,电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.2A;
(4)由图丙可知,电阻R两端的电压为UV=IR=0.6A×5Ω=……=0.2A×15Ω=3V;
实验中,当把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,根据分压原理,电阻两端的电压变大,研究电流与电阻关系时要控制电压不变,根据串联电路电压的规律,要增大滑动变阻器两端的电压,由分压原理,要增大滑动变阻器电阻阻值,故应把滑动变阻器滑片向右端滑动;
实验中使用的定值电阻阻值最大为20Ω,定值电阻两端的电压始终保持UV=3V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压:U滑=U﹣UV=4.5V﹣3V=1.5V,变阻器分得的电压为电压表示数的=0.5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=0.5×20Ω=10Ω,即所选择的变阻器的最大阻值不能小于10Ω。
故答案为:(1)保持电阻R两端的电压恒定;(2)见解答图;(3)连接电路时没有断开开关;B;0.2;(3)3;右;10。
五、分析交流题(每题5分,共计10分)
27.【解答】解:(1)根据基本电路各部的作用可知:液体感应器是起控制电路的作用,所以是先进的触水式开关;
(2)感应发光冰块还可以放入冰箱内冷冻后温度比较低,再放入饮料内,通过热传递降低饮料的温度,饮料的内能减小;
(3)LED灯泡发光时,将电能主要转化为光能;
(4)对调电池正负极后亮了,说明LED灯具有单向导电性;
(5)因为入水即亮,用布擦干后停止工作,所以用布擦干后的感应发光冰块内部的电路处于开路状态。
故答案为:(1)开关;(2)热传递;减小;(3)光;(4)单向导电;(5)断路。
28.【解答】答:因为水的比热容大,在水和岸边陆地白天吸收相同热量后,水升高温度慢,水面温度低,陆地温度高,空气密度小上升,所以海面的空气过来补充,即海风从海面吹像陆地,夜晚则相反。
六、综合与应用题(29题8分,30题9分,共计17分)
29.【解答】解:(1)菜油吸收的热量为:Q吸=c菜油m△t=2.0×103 J/(kg•℃)×2kg×(170℃﹣20℃)=6×105J;
(2)因为天然气完全燃烧释放的热量全部被菜油吸收,则:Q吸=Q放=qV,
天然气的体积为:V===0.015m3。
答:(1)菜油吸收的热量为6×105J;
(2)这些热量用天然气来提供,需要完全燃烧0.015m3的天然气。
30.【解答】解:由电路图可知,R0与R串联,电压表测R0两端的电压。
(1)因串联电路中各处的电流相等,
所以,当电压表示数为10V时,电路中的电流:
I===0.1A,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,气敏电阻R两端的电压:
UR=U﹣U0=18V﹣10V=8V,
则此时气敏电阻的阻值:
R===80Ω,
此时的空气质量指数:A=×103Ω=75,
由51<75<100可知,此时空气质量等级为良;
(2)空气质量指数A=400时,气敏电阻的阻值:
R′=×103Ω=15Ω,
由题意可知,此时电压表的示数U0′=15V,则气敏电阻两端的电压:
UR′=U﹣U0′=18V﹣15V=3V,
此时电路中的电流:
I′===0.2A,
则更换后的定值电阻的阻值:
R0′===75Ω。
答:(1)电压表示数为10V时对应的空气质量等级为良;
(2)更换后的定值电阻的阻值应为75Ω。
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