
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山东省临沂市河东区2022-2023学年九年级上学期期末物理试卷(含答案)
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2022-2023学年山东省临沂市河东区九年级(上)期末物理试卷
一、选择题(每题所列出的四个选项中.只有一项最符合题目要求,每题2分,共40分)
1.(2分)2022年12月2日晚,神舟十四、神舟十五号航天员乘组移交了中国空间站的钥匙(如图),至此,中国空间站正式开启了长期有人驻留模式。空间站的信息传回地面利用的是( )
A.电磁波 B.超声波 C.次声波 D.红外线
2.(2分)能源的开发和利用是人类社会发展面临的重要课题,以下属于可再生能源的是( )
A.天然气 B.煤炭 C.核能 D.风能
3.(2分)2022年7月22日晚临沂强降雨期间,临沂广播电视塔被闪电“击中”的视频在朋友圈热传,如图所示。电视塔被闪电击中后完好无损,得益于电视塔上的避雷针。已知云层带正电,则下列判断正确的是( )
A.避雷针应用绝缘材料制成
B.电视塔被击中时电流很小
C.带正电的云层获得了电子
D.电流方向是从云层到避雷针
4.(2分)在全国中小学安全教育平台上。安全用电是一项重要的教育内容。下列生活场景,不符合安全用电要求的是( )
A.先断开电源再更换灯泡
B.发生触电事故时先切断电源
C.开关接在灯泡和零线之间
D.将家用电器的金属外壳接地
5.(2分)下列实例,通过做功改变物体内能的是( )
A.敷冰降温 B.钻木取火 C.寒风刺骨 D.沐浴暖阳
6.(2分)2022年9月13日,我国炮兵兵种举行。2022年军事演习。在实弹射击演习中,火炮击发炮弹过程与如图所示四冲程汽油机的哪个工作冲程相同( )
A. B.
C. D.
7.(2分)水的比热容较大在工农业生产和日常生活中有广泛的应用。下列做法,与此特点无关的是( )
A.暖气设备用热水供暖
B.汽车发动机用水冷却
C.在地面上洒水来纳凉
D.往稻田里灌水防秧苗冻坏
8.(2分)1月14日,临沂2023年第一场雪惊喜而至,朋友圈被各种雪刷屏,临沂亦美成了琅琊。下列物态变化,与雪形成时的吸放热情况相同的是( )
A.涣然冰释 B.露珠消失
C.云开雾散 D.霜打绿叶
9.(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,再闭合开关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.
10.(2分)关于磁场和磁感线,下列说法正确的是( )
A.地磁场的N极在地理北极附近
B.磁感线是磁体周围真实存在的曲线
C.磁体间的相互作用是通过磁感线发生的
D.奥斯特实验证明通电导线周围存在磁场
11.(2分)下列设备中,利用“通电导体在磁场中受力运动”原理工作的是( )
A.电磁起重机 B.话筒
C.小小电动机 D.手摇发电机
12.(2分)学会正确使用电压表和电流表是学好电学的基础。下列各电路图,电表使用均正确的是( )
A. B.
C. D.
13.(2分)如图所示的“调光电路”,闭合开关后小灯泡不亮,电流表无示数。用电压表探测电路故障时的现象为:将电压表接在ab两点无示数;接在ac两点有示数。则可能是( )
A.滑动变阻器短路 B.滑动变阻器断路
C.小灯泡短路 D.小灯泡断路
14.(2分)用同种材料制成的两段长度相等、横截面积不同的圆柱形导体,将它们按如图所示串联在电路中并通电,则乙导体的( )
A.电阻大 B.通过的电流小
C.两端的电压小 D.消耗的电能多
15.(2分)关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.0℃的冰块没有内能
B.温度高的物体含有的热量多
C.物体吸热后温度一定升高
D.物体的温度降低,内能一定减少
16.(2分)某物质的温度随时间变化的图象如图所示,下列判断正确的是( )
A.该物质属于非晶体
B.该物质的熔点为80℃
C.BC段物质的内能不变
D.物质固态的比热容比液态大
17.(2分)甲、乙两只白炽灯泡分别标有“220V 40W”和“220V 100W”标识,将它们串联后接到220V的电路中,则两灯泡的亮度( )
A.甲灯较亮 B.乙灯较亮 C.一样亮 D.无法确定
18.(2分)如图所示电路,闭合开关后,将滑动变阻器的滑片从最右端向左移动一小段距离的过程中( )
A.电流表示数变小 B.电压表示数变小
C.灯泡的功率变大 D.电路总功率变大
19.(2分)小明家的电能表规格如图所示,仅让家庭电路中的电风扇正常工作0.5h,电能表的转盘转了300r,下列判断正确的是( )
A.电能表是测量电功率的仪表
B.电风扇消耗的电能为0.3kW•h
C.电风扇的实际功率是200W
D.家庭电路中的电流为0.1A
20.(2分)如图所示电路的电源电压为6V,定值电阻R2的阻值为10Ω。闭合开关S后,电流表的示数为0.4A,则电压表的示数为( )
A.0V B.2V C.4V D.6V
二、填空题(每空1分,共18分)
21.(4分)2022年11月5日,我国自主研制的500吨级液氧煤油火箭发动机首次整机试车圆满成功。火箭 (选填“属于”或“不属于”)热机;煤油属于 (选填“可再生”或“不可再生”)能源,其燃烧时将化学能转化为 能;发射火箭时,发射架底部的水池周围出现大量的“白气”,这是 (填物态变化名称)的结果。
22.(3分)冰箱作为家居必备家电,已经成为使用频次最高的家电之一。放进冷藏室的蔬菜温度降低,内能减小,这是通过 方式改变了它的内能;从冷冻室取出的冻肉上的白霜消失的过程需要 (选填“吸收”或“放出”)热量;打开冰箱门时照明灯就被点亮,这说明在冰箱照明电路中,冰箱门相当于基本电路中的 。
23.(3分)如图所示的装置中,闭合开关后导体ab中有电流通过,导体ab就会向右运动起来。 (选填“发电机”或“电动机”)就是利用这一原理工作的,这个过程中,电能转化为 能;如果将磁场的方向对调后再闭合开关,导体ab (选填“静止不动”“向右运动”或“向左运动”)。
24.(3分)如图甲所示电路的电源为两节新干电池,定值电阻R1的阻值为30Ω,闭合开关后,电流表A2的示数如图乙所示。则两个定值电阻是 (选填“串联”或“并联”)的;电阻R2的阻值为 Ω。
25.(5分)如图是电阻A、B的U﹣I图象,将两电阻串联后接入电路,当通过A的电流为0.4A时,电路总电压是 V,电阻B的功率为 W;通电1min,电路消耗的电能为 J。
三、作图与实验题(第26题2分,第27题6分,第28题5分,第29题5分,第30题6分,共24分)
26.(2分)根据图中通电螺线管的一条磁感线,在括号里分别标出静止小磁针的“N”或“S”极和电流表的“+”或“﹣”接线柱。
27.(6分)在做“探究水的沸腾”实验时:
(1)由表一可知,本实验应选用 制作的温度计。
表一
测温物质
凝固点/℃
沸点/℃
水银
﹣39
357
酒精
﹣117
78
(2)组装实验装置时,应按照 (选填“自下而上”或“自上而下”)的顺序;在烧杯上盖纸板可以适当 (选填“加长”或“缩短”)加热时间。
(3)实验过程中,从杯口冒出的“白气”是 (填物态变化名称)的结果。
(4)实验数据如表二所示。由数据可知,水的沸点为 ℃。
表二
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
温度/℃
30.0
40.0
49.9
59.6
69.2
78.6
87.8
97.0
97.0
97.0
(5)水沸腾后持续加热,烧杯中水的内能 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
28.(5分)在“探究不同物质的吸热能力”的实验中,将水和煤油分别装在两个相同的烧杯中,用两个相同的酒精灯加热,如图甲所示。
(1)本实验的测量工具有温度计、天平和 。
(2)本实验必须控制两套装置中水和煤油的 (选填“质量”或“体积”)相同。
(3)实验通过比较 (选填”加热时间”“温度计示数”)来间接反映煤油和水吸收的热量;某时刻煤油的温度如图乙所示,为 ℃。
(4)根据实验数据绘制的图象如图丙所示,则A图线代表的是 的温度随时间变化关系。
29.(5分)在“探究并联电路的电流特点”实验中:
(1)图甲是电路图,图乙所示电路中的电流表测量 (选填“A”“B”或“C”)处的电流。
(2)为移动一根导线就可以测量C处的电流,请你在移动的导线上画“×”,并用笔画线代替导线正确连接电路。
(3)测出A、B、C三处的电流如表所示,小明得出了结论一:在并联电路中,各支路电流相等;结论二:在并联电路中,干路电流等于各支路电路之和。其中结论 是正确的。为得出正确结论,接下来小明应 (选填序号)。
A.改变电流表的量程再测量
B.改变电源电压再测量
C.换用不同规格的小灯泡再测量
IA(A)
IB(A)
IC(A)
0.24
0.12
0.12
(4)若灯泡L1发生短路而熄灭,则灯L2 (选填“正常发光”“亮度变亮”或“同时熄灭”)。
30.(6分)在“用电压表和电流表测量定值电阻的阻值”实验中:
(1)用笔画线代替导线,将图甲所示电路连接完整。
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于最 (选填“右”或“左”)端。
(3)闭合开关后,电流表无示数,电压表示数接近3V,则可能是定值电阻 (选填“开路”或“短路”)。
(4)排除故障后,当电压表示数为1.6V时,电流表示数如图乙所示,为 A;定值电阻的阻值为 Ω
(5)本实验要多次测量取平均值,目的是 。
四、计算题(第31题8分,第32题10分,共18分)
31.(8分)国家能源局发布的《中国天然气发展报告(2022)》指出,我国天然气消费快速增长,在一次能源结构中占比稳步提升。若某燃气灶的烧水效率为80%,则10m3的天然气完全燃烧,可将多少kg的水从20℃升高到100℃?【天然气的热值为8.4×107J/m3,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)】
32.(10分)将粗细均匀的电阻丝AB通过滑片P连入如图甲所示电路,以此来控制小灯泡的亮度。闭合开关S后,将滑片P从最左端A滑到最右端B的过程中,额定电压为6V的小灯泡的I﹣U关系图象如图乙所示。求:
(1)小灯泡的额定功率。
(2)滑片P在A端时小灯泡的电阻。
(3)电阻丝AB的总阻值。
2022-2023学年山东省临沂市河东区九年级(上)期末物理试卷
(参考答案与详解)
一、选择题(每题所列出的四个选项中.只有一项最符合题目要求,每题2分,共40分)
1.(2分)2022年12月2日晚,神舟十四、神舟十五号航天员乘组移交了中国空间站的钥匙(如图),至此,中国空间站正式开启了长期有人驻留模式。空间站的信息传回地面利用的是( )
A.电磁波 B.超声波 C.次声波 D.红外线
【分析】电磁波的传播不需要介质,可以在真空中传播。声波的传播要有介质,不能在空气中传播。
【解答】解:太空没有空气,声音不能传播。核心舱在太空中只能通过电磁波和地面联系,所以,空间站的信息传回地面利用的是电磁波。故A正确,BCD错误。
故选:A。
2.(2分)能源的开发和利用是人类社会发展面临的重要课题,以下属于可再生能源的是( )
A.天然气 B.煤炭 C.核能 D.风能
【分析】可再生能源:可以从自然界中源源不断地得到的能源.例:水能、风能、太阳能、生物质能、潮汐能。
不可再生能源:不可能在短期内从自然界得到补充的能源.例:化石能源(煤炭、石油、天然气)、核能。
【解答】解:风能属于可再生能源,天气气、煤炭、核能都属于不可再生能源,故ABC错误,D正确。
故选:D。
3.(2分)2022年7月22日晚临沂强降雨期间,临沂广播电视塔被闪电“击中”的视频在朋友圈热传,如图所示。电视塔被闪电击中后完好无损,得益于电视塔上的避雷针。已知云层带正电,则下列判断正确的是( )
A.避雷针应用绝缘材料制成
B.电视塔被击中时电流很小
C.带正电的云层获得了电子
D.电流方向是从云层到避雷针
【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;
(2)云层放电时,是自由电子发生转移;
(3)物体得到电子,带负电;物体失去电子,带正电;
(4)规定正电荷定向移动的方向为电流方向,与自由电子定向移动的方向相反。
【解答】解:A、制作避雷针的材料应该容易导电,为导体,故A错误;
B、电视塔被击中时电流很大,故B错误;
C、闪电是云层的放电现象,云层在运动过程中与空气摩擦失去电子,云层带正电,故C错误;
D.云层带正电荷,避雷针工作时尖端放电,负电荷从大地定向移动到避雷针,因此电流的方向是从云层流向避雷针,故D正确;
故选:D。
4.(2分)在全国中小学安全教育平台上。安全用电是一项重要的教育内容。下列生活场景,不符合安全用电要求的是( )
A.先断开电源再更换灯泡
B.发生触电事故时先切断电源
C.开关接在灯泡和零线之间
D.将家用电器的金属外壳接地
【分析】(1)更换灯泡时,首先断开开关,切断火线,防止触电事故的发生。
(2)发生触电事故,立即切断电源,必要时应该对触电者进行人工呼吸,同时尽快通知医务人员抢救。
(3)开关应在用电器和火线之间。
(4)家用电器的金属外壳一定接地防止触电事故的发生。
【解答】解:A、更换灯泡,首先断开开关,切断了火线,防止触电事故发生,故A符合安全用电原则。
B、发生触电事故,立即切断电源,故B符合安全用电原则。
C、为了用电的安全,开关应接在灯泡和火线之间,故C不符合安全用电原则。
D、将家用电器的金属外壳与大地连接起来,防止用电器漏电时,人接触发生触电事故,故D符合安全用电原则。
故选:C。
5.(2分)下列实例,通过做功改变物体内能的是( )
A.敷冰降温 B.钻木取火 C.寒风刺骨 D.沐浴暖阳
【分析】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:A、敷冰降温,冰吸收热量,人体的温度降低、内能减少,是通过热传递的方式来改变物体内能的,故A错误;
B、钻木取火时,克服摩擦做功,是通过做功的方式来改变物体内能的,故B正确;
C、寒风刺骨,是通过热传递的方式来改变物体内能的,故C错误;
D、沐浴暖阳,是通过热传递的方式来改变物体内能的,故D错误。
故选:B。
6.(2分)2022年9月13日,我国炮兵兵种举行。2022年军事演习。在实弹射击演习中,火炮击发炮弹过程与如图所示四冲程汽油机的哪个工作冲程相同( )
A. B.
C. D.
【分析】(1)做功可以改变物体的内能,当对物体做功,物体的内能将增大,温度升高,物体对外,物体的内能将减小,温度降低;
(2)内燃机有四个冲程,在做功冲程中,燃气推动活塞向下运动,内能转化为机械能。
【解答】解:火炮飞出过程是内能转化为机械能的过程,与汽油机工作时做功冲程的能量转化相同。
A图中,排气门开启,活塞上行,废气被排出,该冲程没有能量转化;
B图中,两气门都关闭,燃气膨胀推动活塞做功,将内能转化为机械能;
C图中,两气门都关闭,活塞上行,压缩燃料和空气的混合物做功,将机械能转化为内能;
D图中,进气门开启,活塞下行,气体被吸入汽缸中,该冲程没有能量转化;
所以,题干描述的过程与B图所示冲程的能量转化相同。
故选:B。
7.(2分)水的比热容较大在工农业生产和日常生活中有广泛的应用。下列做法,与此特点无关的是( )
A.暖气设备用热水供暖
B.汽车发动机用水冷却
C.在地面上洒水来纳凉
D.往稻田里灌水防秧苗冻坏
【分析】(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。
【解答】解:A、因为水的比热容大,同样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,故冬天室内的暖气用热水循环供热,故A不符合题意;
B、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,水吸收的热量多,所以汽车发动机的冷却循环系统用水做工作物质,故B不符合题意;
C、炎热的夏天,往室内地面上洒水,水蒸发会从周围吸热而降低周围环境的温度,不是利用水的比热容大的特点,故C符合题意;
D、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,所以晚上向秧苗田里放水,水可以放出更多的热量以防冻坏秧苗,故D不符合题意。
故选:C。
8.(2分)1月14日,临沂2023年第一场雪惊喜而至,朋友圈被各种雪刷屏,临沂亦美成了琅琊。下列物态变化,与雪形成时的吸放热情况相同的是( )
A.涣然冰释 B.露珠消失
C.云开雾散 D.霜打绿叶
【分析】(1)物质由气态直接变为固态叫凝华,物质由固态直接变为气态叫升华;由气态变为液态叫液化,由液态变为气态叫汽化;由固态变为液态叫熔化,由液态变为固态叫凝固;
(2)六种物态变化过程中,都伴随着吸热或放热;其中放出热量的物态变化有:凝固、液化、凝华;吸热的有:熔化、汽化、升华。
【解答】解:雪是空气中水蒸气凝华形成的,凝华放热;
A、冰释是冰的熔化,熔化吸热,故A不符合题意;
B、露珠消失是汽化现象,汽化吸热,故B不符合题意;
C、云开雾散,是液态水汽化的过程,汽化吸热,故C不符合题意;
D、霜打绿叶,属于凝华现象,需要放热,故D符合题意。
故选:D。
9.(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,再闭合开关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.
【分析】根据开关闭合后指示灯和电动机的工作情况分析电路的连接情况,再选择合适的电路图。
【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;若舞台灯不亮,电动机也不启动,说明开关S1在干路上,S2在电动机的支路上,故C符合要求,ABD不符合要求。
故选:C。
10.(2分)关于磁场和磁感线,下列说法正确的是( )
A.地磁场的N极在地理北极附近
B.磁感线是磁体周围真实存在的曲线
C.磁体间的相互作用是通过磁感线发生的
D.奥斯特实验证明通电导线周围存在磁场
【分析】(1)地磁场的北极在地理的南极附近,地磁场的南极在地理的北极附近;
(2)磁感线是人们为了形象描述磁场而假想的曲线;
(3)磁场看不见,可以通过它的基本性质来认识它,磁场的基本性质是对放入其中的磁体产生磁力的作用;
(4)奥斯特实验说明:通电导线周围存在磁场;磁场方向和电流方向有关。
【解答】解:A、地磁场的N极在地理南极附近,地磁场的S极在地理北极附近,故A错误;
B、磁感线并不是真实存在的,而是人们为了形象描述磁场而假想的曲线,故B错误;
C、磁体的周围存在着磁场,磁体间的相互作用是通过磁场发生的,故C错误;
D、奥斯特实验说明:通电导线周围存在磁场;且磁场方向和电流方向有关,故D正确。
故选:D。
11.(2分)下列设备中,利用“通电导体在磁场中受力运动”原理工作的是( )
A.电磁起重机 B.话筒
C.小小电动机 D.手摇发电机
【分析】通电导体在磁场中受力的原理工作的有电动机、扬声器;电磁感应现象原理工作的有发电机、动圈式话筒。
【解答】解:
A、电磁起重机的主要元件是电磁铁,原理是电流的磁效应,故A错误;
B、话筒是利用了电磁感应现象工作的,故B错误;
C、电动机的原理是通电导体在磁场中受力,或者说通电线圈在磁场中受力转动,故C正确;
D、发电机的原理是电磁感应现象,故D错误。
故选:C。
12.(2分)学会正确使用电压表和电流表是学好电学的基础。下列各电路图,电表使用均正确的是( )
A. B.
C. D.
【分析】电流表与被测用电器串联使用,电压表要与测量用电器并联使用,电流都必须从仪表的正接线柱流入,负接线柱流出。
【解答】解:A、电流表、电压表的正负接线柱都接反了,故A错误;
B、电压表与灯泡串联、电流表与灯泡并联了,此时电源短路,故B错误;
C、电压表和电流表的都符合接线原则,故C正确;
D、电流表与灯泡并联、电压表与灯泡串联了,故D错误。
故选:C。
13.(2分)如图所示的“调光电路”,闭合开关后小灯泡不亮,电流表无示数。用电压表探测电路故障时的现象为:将电压表接在ab两点无示数;接在ac两点有示数。则可能是( )
A.滑动变阻器短路 B.滑动变阻器断路
C.小灯泡短路 D.小灯泡断路
【分析】由图可知,该电路为串联电路,电流表测量电路中的电流;小灯泡不亮,电流表无示数,这说明电路出现了断路故障;根据电压表的连接位置和电压表的示数分析电路故障的原因。
【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;闭合开关,导线完好,却发现小灯泡不亮,电流表无示数,这说明电路出现了断路故障;
将电压表接在ab两点,发现无示数,这说明断路的地方在ab之外;接在ac两点,发现有示数,这说明此时电压表与电源之间是接通的,所以故障是bc之间出现了断路现象,即小灯泡断路。
故选:D。
14.(2分)用同种材料制成的两段长度相等、横截面积不同的圆柱形导体,将它们按如图所示串联在电路中并通电,则乙导体的( )
A.电阻大 B.通过的电流小
C.两端的电压小 D.消耗的电能多
【分析】(1)由题目提供的条件,根据影响电阻大小的因素确定甲、乙电阻的大小关系;
(2)根据串联电路的电流特点可知通过两导体的电流大小关系;
(3)根据欧姆定律可知两导体两端的电压大小关系;
(4)根据W=UIt可知两导体消耗电能大小的关系。
【解答】解:A、如图所示,甲、乙两导体用同种材料制成、长度相等、甲比乙的横截面积小,所以R甲>R乙,故A错误;
B、因为甲、乙两导体串联,所以通过的电流:I甲=I乙,故B错误;
C、由欧姆定律的变形式U=IR可知,两导体两端的电压大小关系为:U甲>U乙,故C正确;
D、由W=UIt可知,两导体两端的电压大小关系为:W甲>W乙,故D错误。
故选:C。
15.(2分)关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.0℃的冰块没有内能
B.温度高的物体含有的热量多
C.物体吸热后温度一定升高
D.物体的温度降低,内能一定减少
【分析】(1)内能是指物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和;
(2)热量是过程量,不能说含有热量;
(3)内能与物体的温度、状态和质量有关。
【解答】解:A、任何温度的物体都具有内能,0℃的冰块有内能,故A错误;
B、热量是过程量,不能说含有或者具有热量,故B错误;
C、物体吸收热量,温度不一定升高,如冰块熔化,吸收热量,温度不变,故C错误;
D、对同一物体,温度降低,内能一定减少,故D正确。
故选:D。
16.(2分)某物质的温度随时间变化的图象如图所示,下列判断正确的是( )
A.该物质属于非晶体
B.该物质的熔点为80℃
C.BC段物质的内能不变
D.物质固态的比热容比液态大
【分析】(1)从晶体和非晶体的重要区别进行分析:晶体凝固时,不断放出热量,温度保持不变;非晶体凝固时,不断放出热量,温度逐渐降低;
(2)晶体凝固时,不断放出热量,内能减小;
(3)相同质量的物质,在降低相同温度的情况下,比热容越小,放出的热量越少。
【解答】解:AB、由图象知,该物质在凝固过程中保持80℃不变,该物质属于晶体,该物质的熔点等于80℃,故A错误、B正确;
C、晶体凝固时,不断放出热量,BC段物质的内能减小,故C错误;
D、晶体物质在凝固前后质量不变;由图象知,整个放热过程中,单位时间内放出的热量相等,降低相同的温度,晶体在固态时需要的时间较短,即放出的热量较少,由Q=cmΔt知,该物质在固态时的比热容小于液态时的比热容,故D错误。
故选:B。
17.(2分)甲、乙两只白炽灯泡分别标有“220V 40W”和“220V 100W”标识,将它们串联后接到220V的电路中,则两灯泡的亮度( )
A.甲灯较亮 B.乙灯较亮 C.一样亮 D.无法确定
【分析】(1)知道两灯泡的额定电压和额定功率,根据P=比较两灯泡的电阻大小;
(2)两灯泡串联时通过它们的电流相等,根据P=I2R比较两灯泡的实际功率,然后根据灯泡的亮暗取决于实际功率大小判断亮暗关系。
【解答】解:(1)由灯泡的铭牌可知,两灯泡的额定电压相等,额定功率不同,
根据P=得,R=可知,乙灯泡的额定功率大,电阻较小;
(2)将它们串联起来,接入220V的电路中,
因串联电路中流过各用电器的电流相等,且灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,
所以,由P=I2R可知,甲灯泡的电阻较大,实际功率较大,灯泡较亮;
故选:A。
18.(2分)如图所示电路,闭合开关后,将滑动变阻器的滑片从最右端向左移动一小段距离的过程中( )
A.电流表示数变小 B.电压表示数变小
C.灯泡的功率变大 D.电路总功率变大
【分析】分析电路图可知该电路为并联电路,电压表测量电源的电压,电流表测量干路中的电流;当滑动变阻器滑片向左滑动时,接入的阻值变小,利用欧姆定律分析通过滑动变阻器电流的变化;根据并联电路的特点分析通过灯泡电流的变化和干路电流的变化,根据P=UI分析总功率的变化。
【解答】解:分析电路图可知该电路为并联电路,电压表测量电源的电压,电流表测量干路中的电流;
由于电源电压不变,移动滑片时,电压表示数不变,故B错误;
并联电路各支路互不影响,移动滑片时,通过灯泡的电流不变,灯泡的功率不变,灯泡的亮度不变,故C错误;
闭合开关,当滑动变阻器滑片向左滑动时,接入的阻值变小,根据欧姆定律可知,通过滑动变阻器的电流变大,根据并联电路的电流规律可知,干路中的电流变大,电流表示数变大,故A错误;
电源电压不变,根据P=UI可知,电路消耗的总功率变大,故D正确。
故选:D。
19.(2分)小明家的电能表规格如图所示,仅让家庭电路中的电风扇正常工作0.5h,电能表的转盘转了300r,下列判断正确的是( )
A.电能表是测量电功率的仪表
B.电风扇消耗的电能为0.3kW•h
C.电风扇的实际功率是200W
D.家庭电路中的电流为0.1A
【分析】(1)电能表是测量电功的仪表;
(2)3000r/kW•h表示每消耗1kW•h的电能,电能表的表盘转3000转,据此根据实际转数得到电风扇消耗的电能;
(3)消耗的电能和所用时间已知,利用P=得到电风扇的实际功率;
(4)家庭电路电压和电风扇的实际功率已知,利用P=UI得到此时家庭电路中的电流。
【解答】解:A、电能表是测量电功的仪表,故A错误;
B、电风扇消耗的电能为:W=kW•h=0.1kW•h,故B错误;
C、电风扇的实际功率:P==0.2kW=200W,故C正确;
D、此时家庭电路中的电流为:I=≈0.45A,故D错误。
故选:C。
20.(2分)如图所示电路的电源电压为6V,定值电阻R2的阻值为10Ω。闭合开关S后,电流表的示数为0.4A,则电压表的示数为( )
A.0V B.2V C.4V D.6V
【分析】由图知,S闭合后两电阻串联,电流表测电路中电流,电压表测R1两端电压,由串联电路的电流特点和欧姆定律计算R2两端电压,根据串联电路的电压规律计算R1两端的电压,即电压表示数。
【解答】解:
由图知,S闭合后两电阻串联,电流表测电路中电流,电压表测R1两端电压,
由串联电路的电流规律知,I2=I=0.4A,
根据I=可得,R2两端电压:
U2=I2R2=0.4A×10Ω=4V,
由串联电路的电压规律可得,R1两端电压:
U1=U﹣U2=6V﹣4V=2V,
即电压表示数为2V。
故选:B。
二、填空题(每空1分,共18分)
21.(4分)2022年11月5日,我国自主研制的500吨级液氧煤油火箭发动机首次整机试车圆满成功。火箭 属于 (选填“属于”或“不属于”)热机;煤油属于 不可再生 (选填“可再生”或“不可再生”)能源,其燃烧时将化学能转化为 内 能;发射火箭时,发射架底部的水池周围出现大量的“白气”,这是 液化 (填物态变化名称)的结果。
【分析】(1)热机是把内能转化为机械能的机器,火箭是热机的一种。
(2)不能短时间内从自然界得到补充的能源叫不可再生能源。
(3)燃料燃烧时化学能转化为内能。
(4)物质从气态变成液态叫液化。
【解答】解:火箭属于热机;煤油属于不可再生能源,其燃烧时将化学能转化为内能;发射火箭时,发射架底部的水池周围出现大量的“白气”,这是水蒸气液化的结果。
故答案为:属于;不可再生;内;液化。
22.(3分)冰箱作为家居必备家电,已经成为使用频次最高的家电之一。放进冷藏室的蔬菜温度降低,内能减小,这是通过 热传递 方式改变了它的内能;从冷冻室取出的冻肉上的白霜消失的过程需要 吸收 (选填“吸收”或“放出”)热量;打开冰箱门时照明灯就被点亮,这说明在冰箱照明电路中,冰箱门相当于基本电路中的 开关 。
【分析】(1)改变物体内能有两种方式:做功和热传递;热传递过程是能量的转移,而做功过程是能量的转化;
(2)物质由固态变成气态的过程叫升华,升华吸热;
(3)电路是由提供电能的电源、消耗电能的用电器、控制电路通断的开关和输送电能的导线四部分组成,缺少或不完整都会影响电路的正常工作。
【解答】解:放进冷藏室的蔬菜温度降低,内能减小,通过热传递的方式改变物体的内能;
从冷冻室取出的冻肉上的白霜消失是物质由固态变成气态的过程,属于升华现象,该过程需要吸热;
打开冰箱门时照明灯就被点亮,说明冰箱门控制灯的亮灭,相当于电路中的开关。
故答案为:热传递;吸收;开关。
23.(3分)如图所示的装置中,闭合开关后导体ab中有电流通过,导体ab就会向右运动起来。 电动机 (选填“发电机”或“电动机”)就是利用这一原理工作的,这个过程中,电能转化为 机械 能;如果将磁场的方向对调后再闭合开关,导体ab 向左运动 (选填“静止不动”“向右运动”或“向左运动”)。
【分析】通电导体在磁场中受力运动,此过程中,电能转化为机械能;导体所受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关。
【解答】解:闭合开关后导体ab中有电流通过,导体ab在磁场中就会向右运动起来,这是电动机的工作原理,此过程中电能转化为机械能;
如果将磁场的方向对调后再闭合开关,电流的方向不变,则导体ab受力方向发生改变,会向左运动。
故答案为:电动机;机械;向左运动。
24.(3分)如图甲所示电路的电源为两节新干电池,定值电阻R1的阻值为30Ω,闭合开关后,电流表A2的示数如图乙所示。则两个定值电阻是 并联 (选填“串联”或“并联”)的;电阻R2的阻值为 10 Ω。
【分析】闭合开关,两定值电阻并联接入电路,电流表A1测干路电流,电流表A2测通过电阻R2的电流,
根据电流表A2接入电路的量程和分度值读数,电源为两节新干电池,电压为3V,根据并联电路电压特点结合欧姆定律计算电阻R2的阻值。
【解答】解:闭合开关,两定值电阻并联接入电路,电流表A1测干路电流,电流表A2测通过电阻R2的电流,
电流表A2接入电路的是小量程,分度值为0.02A,示数为0.3A,
电源为两节新干电池,电压为3V,并联电路各支路两端电压相等,根据欧姆定律可得电阻R2的阻值为:R2===10Ω。
故答案为:并联;10。
25.(5分)如图是电阻A、B的U﹣I图象,将两电阻串联后接入电路,当通过A的电流为0.4A时,电路总电压是 3.5 V,电阻B的功率为 0.6 W;通电1min,电路消耗的电能为 84 J。
【分析】将A、B串联后接入电路时,通过它们的电流相等,根据图象读出A、B两端的电压,利用串联电路的电压特点求出电路的总电压;根据P=UI求出电阻B的功率;根据W=UIt求出电路消耗的电能。
【解答】解:因串联电路中各处的电流相等,
所以,通过A的电流为0.4A时,通过B的电流也为0.4A,
由图象可知,通过AB两端的电压分别为UA=2V,UB=1.5V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以电路中的总电压:U=UA+UB=2V+1.5V=3.5V;
电阻B的功率:PB=UBIB=1.5V×0.4A=0.6W;
电路消耗的电能:W=UIt=3.5V×0.4A×1×60s=84J。
故答案为:3.5;0.6;84。
三、作图与实验题(第26题2分,第27题6分,第28题5分,第29题5分,第30题6分,共24分)
26.(2分)根据图中通电螺线管的一条磁感线,在括号里分别标出静止小磁针的“N”或“S”极和电流表的“+”或“﹣”接线柱。
【分析】在磁体的外部磁感线从N极出来,回到S极,据此判定螺线管的极性;利用安培定则判断出通电螺线管中电流的方向,根据磁极间的相互作用规律判定小磁针的极性。
【解答】解:在磁体的外部磁感线从N极出来,回到S极,所以螺线管的左端为N极,右端为S极;根据安培定则可知,电流从螺线管的左端流入,右端流出,电流表的上端为正接线柱;异名磁极相互吸引,所以小磁针的右端为S极,如图所示:
27.(6分)在做“探究水的沸腾”实验时:
(1)由表一可知,本实验应选用 水银 制作的温度计。
表一
测温物质
凝固点/℃
沸点/℃
水银
﹣39
357
酒精
﹣117
78
(2)组装实验装置时,应按照 自下而上 (选填“自下而上”或“自上而下”)的顺序;在烧杯上盖纸板可以适当 缩短 (选填“加长”或“缩短”)加热时间。
(3)实验过程中,从杯口冒出的“白气”是 液化 (填物态变化名称)的结果。
(4)实验数据如表二所示。由数据可知,水的沸点为 97.0 ℃。
表二
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
温度/℃
30.0
40.0
49.9
59.6
69.2
78.6
87.8
97.0
97.0
97.0
(5)水沸腾后持续加热,烧杯中水的内能 增大 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
【分析】(1)根据不同温度计的测量范围进行判断;
(2)根据酒精灯加热和温度计使用的注意事项进行确定;
(3)白气是水蒸气遇冷液化形成的;
(4)根据水沸腾时的特点进行判断;
(5)根据改变内能的方式判断。
【解答】解:(1)由表一可知,水银温度计的测量范围是﹣39℃~357℃,高于水的沸点100℃,酒精温度计的测量范围是﹣117℃~78℃,低于水的沸点,故使用水银温度计做实验;
(2)该实验需用酒精灯的外焰加热,需先确定酒精灯的外焰来确定铁圈的位置;然后再由使用温度计测量温度时不能接触容器底和容器壁,选择上面悬挂温度计的铁棒位置,故组装器材按照自下而上的顺序;在烧杯上盖上纸板的目的是缩短加热时间;
(3)烧杯口冒出的白气是水蒸气遇冷液化而成的小水滴;
(4)水沸腾时的特点是吸收热量,温度不变,结合表格数据可知,水的沸点为97.0℃;
(5)水沸腾后继续加热,即外界传递给水的热量使水的内能增加。
故答案为:(1)水银;(2)自下而上;缩短;(3)液化;(4)97.0;(5)增大。
28.(5分)在“探究不同物质的吸热能力”的实验中,将水和煤油分别装在两个相同的烧杯中,用两个相同的酒精灯加热,如图甲所示。
(1)本实验的测量工具有温度计、天平和 秒表 。
(2)本实验必须控制两套装置中水和煤油的 质量 (选填“质量”或“体积”)相同。
(3)实验通过比较 加热时间 (选填”加热时间”“温度计示数”)来间接反映煤油和水吸收的热量;某时刻煤油的温度如图乙所示,为 38 ℃。
(4)根据实验数据绘制的图象如图丙所示,则A图线代表的是 煤油 的温度随时间变化关系。
【分析】(1)(2)(4)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: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;或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)根据转换法回答;根据温度计分度值读数。
【解答】解:(1)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,本实验的测量工具有温度计、天平和秒表;
(2)根据比较吸热能力的方法,要控制不同物质的质量相同(水和煤油密度不同,根据m=ρV,体积相同的水和煤油质量不同),本实验必须控制两套装置中水和煤油的质量相同;
(3)根据转换法,实验通过比较加热时间来间接反映煤油和水吸收的热量;某时刻煤油的温度如图乙所示,分度值为1℃,示数为38℃;
(4)水的比热容大。根据实验数据绘制的图象可知,加热相同的时间,A升温快,A的吸热能力弱,则A图线代表的是煤油的温度随时间变化关系。
故答案为:(1)秒表;(2)质量;(3)加热时间;38;(4)煤油。
29.(5分)在“探究并联电路的电流特点”实验中:
(1)图甲是电路图,图乙所示电路中的电流表测量 A (选填“A”“B”或“C”)处的电流。
(2)为移动一根导线就可以测量C处的电流,请你在移动的导线上画“×”,并用笔画线代替导线正确连接电路。
(3)测出A、B、C三处的电流如表所示,小明得出了结论一:在并联电路中,各支路电流相等;结论二:在并联电路中,干路电流等于各支路电路之和。其中结论 二 是正确的。为得出正确结论,接下来小明应 C (选填序号)。
A.改变电流表的量程再测量
B.改变电源电压再测量
C.换用不同规格的小灯泡再测量
IA(A)
IB(A)
IC(A)
0.24
0.12
0.12
(4)若灯泡L1发生短路而熄灭,则灯L2 同时熄灭 (选填“正常发光”“亮度变亮”或“同时熄灭”)。
【分析】(1)掌握电路的连接,两灯泡并联,电流表在干路上,测干路的电流;
(2)让电流表测量C处的电流,也就是测量灯L2的电流,电流表与灯泡L2串联;
(3)并联电路中,干路电流等于各支路电流的和,为得出普遍结论,实验时应采用不同规格的实验器材进行多次实验;
(4)并联电路一个支路短路,另一个支路也会被短路。
【解答】解:(1)电流表在干路上测量干路的电流,即A点的电流;
(2)让电流表测量C处的电流,也就是测量灯L2的电流,电流表与灯泡L2串联,如图所示:
(3)并联电路中,干路电流等于各支路电流的和,即IC=IA+IB,而各支路电流不一定相等,故结论二正确;
为得出普遍结论,实验时应采用不同规格的灯泡进行多次实验,故C正确;
故选:C;
(4)两灯并联,当L1灯泡发生短路时,L2灯泡也发生短路,L2同时熄灭。
故答案为:(1)A;(2)电路连接如上图;(3)二;C;(4)同时熄灭。
30.(6分)在“用电压表和电流表测量定值电阻的阻值”实验中:
(1)用笔画线代替导线,将图甲所示电路连接完整。
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于最 右 (选填“右”或“左”)端。
(3)闭合开关后,电流表无示数,电压表示数接近3V,则可能是定值电阻 开路 (选填“开路”或“短路”)。
(4)排除故障后,当电压表示数为1.6V时,电流表示数如图乙所示,为 0.16 A;定值电阻的阻值为 10 Ω
(5)本实验要多次测量取平均值,目的是 减小误差 。
【分析】(1)根据电源电压确定电压表的量程连接电路;
(2)为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器滑片应置于阻值最大处;
(3)如果闭合开关后,电流表没有示数,则电路可能断路,电压表示数接近3V,则电压表与电源接通,据此分析;
(4)由图乙读出电流表示数,根据欧姆定律计算定值电阻的阻值;
(5)在实验中,为减小误差应多测几次求平均值。
【解答】解:(1)由图可知,电源电压由两节干电池串联组成,电源电压最大3V,则电压表量程选择0~3V,如图所示:
(2)为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器滑片应置于阻值最大处,即最右端;
(3)如果闭合开关后,电流表没有示数,则电路可能断路,电压表示数接近3V,则电压表与电源接通,原因可能是定值电阻开路;
(4)由图甲可知,电流表选择0~0.6A量程,示数为:0.16A,则定值电阻的阻值为:
R===10Ω;
(5)本实验要多次测量取平均值,目的是为了使结果更加准确,减小误差。
故答案为:(1)见解答图;(2)右;(3)开路;(4)0.16;10;(5)减小误差。
四、计算题(第31题8分,第32题10分,共18分)
31.(8分)国家能源局发布的《中国天然气发展报告(2022)》指出,我国天然气消费快速增长,在一次能源结构中占比稳步提升。若某燃气灶的烧水效率为80%,则10m3的天然气完全燃烧,可将多少kg的水从20℃升高到100℃?【天然气的热值为8.4×107J/m3,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)】
【分析】利用Q放=Vq求出10m3的天然气完全燃烧放出的热量;利用效率公式求出水吸收的热量;利用Q吸=cm(t﹣t0)求出水的质量。
【解答】解:10m3的天然气完全燃烧放出的热量:Q放=Vq=10m3×8.4×107J/m3=8.4×108J,
由η=可知,水吸收的热量:Q吸=ηQ放=80%×8.4×108J=6.72×108J,
由Q吸=cm(t﹣t0)可知,水的质量:m===2000kg。
答:10m3的天然气完全燃烧,可将2000kg的水从20℃升高到100℃。
32.(10分)将粗细均匀的电阻丝AB通过滑片P连入如图甲所示电路,以此来控制小灯泡的亮度。闭合开关S后,将滑片P从最左端A滑到最右端B的过程中,额定电压为6V的小灯泡的I﹣U关系图象如图乙所示。求:
(1)小灯泡的额定功率。
(2)滑片P在A端时小灯泡的电阻。
(3)电阻丝AB的总阻值。
【分析】(1)由图乙可知,灯泡两端的电压为6V时,通过灯泡的电流为0.6A,根据P=UI求出小灯泡的额定功率;
(2)滑片P在B端时,滑动变阻器接入电路的电阻为零,电路为灯泡的简单电路,根据串联电路电阻规律可知电路总电阻最小,根据欧姆定律可知此时通过电路的电流最大,由图乙可知此时灯泡两端的电压,进而求出电源电压;
当滑片滑到A端时,滑动变阻器接入电路最大阻值,根据串联电路电阻规律可知电路总电阻最大,根据欧姆定律可知此时通过电路的电流最小,由图乙可知此时通过小灯泡的电流和灯泡两端电压,根据欧姆定律求出此时小灯泡的电阻;
(3)根据串联电路电压规律计算出滑片P在A端时电阻丝AB两端电压,根据串联电路电流特点结合欧姆定律计算电阻丝AB的阻值。
【解答】解:(1)由图乙可知,灯泡两端的电压为额定电压6V时,通过灯泡的电流为0.6A,
小灯泡的额定功率:P额=U额I额=6V×0.6A=3.6W;
(2)滑片P在B端时,滑动变阻器接入电路的电阻为零,电路为灯泡的简单电路,
根据串联电路电阻规律可知电路总电阻最小,根据欧姆定律可知此时通过电路的电流最大,由图乙可知此时灯泡两端的电压为6V,则电源的电压U=UL=6V;
当滑片滑到A端时,滑动变阻器接入电路最大阻值,根据串联电路电阻规律可知电路总电阻最大,根据欧姆定律可知此时通过电路的电流最小,
由图乙可知此时通过小灯泡的电流为I=0.2A,灯泡两端电压UL′=1V,
由欧姆定律可知,此时小灯泡的电阻:RL'===5Ω;
(3)因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以滑片P在A端时,电阻丝AB两端电压:UAB=U﹣UL′=6V﹣1V=5V,
因串联电路中各处的电流相等,所以,由欧姆定律可得电阻丝AB的阻值:RAB===25Ω。
答:(1)小灯泡的额定功率为3.6W;
(2)滑片P在A端时小灯泡的电阻为5Ω;
(3)电阻丝AB的总阻值为25Ω。
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