河北省廊坊十六中2023-2024学年九年级上学期期中物理试题(原卷版+解析版)
展开1. 下列现象中,用分子动理论解释错误的是( )
A. 铁块很难被压缩,表明分子间存在着斥力
B. 用手捏面包,面包的体积缩小了,证明分子间有空隙
C. 若将核污水排入大海,将会污染整个海洋,说明分子在不停地运动
D. 将红墨水滴在不同温度的等量水中,通过现象能证明温度越高,分子运动越剧烈
【答案】B
【解析】
【详解】A.由于分子间存在分子引力和分子斥力,铁块很难被压缩,表明分子间存在着斥力,故A正确,不符合题意;
B.因为面包内有孔洞,所以用手捏面包,面包的体积变小了,不能说明分子间有间隙,故B错误,符合题意;
C.将核污水排入大海,将会污染整个海洋,这是扩散现象,是分子在不停地做无规则运动造成的,故C正确,不符合题意;
D.把红墨水分别滴到不同温度的等量水中,发现热水变色更快,是因为温度越高,扩散越快,分子热运动越剧烈,故D正确,不符合题意。
故选B。
2. 如图所示中改变物体内能的方式与晒太阳相同的是( )
A. 甲:燃气烧水B. 乙:水蒸气使木塞冲出
C. 丙:搓手取暖D. 丁:压缩空气,点燃硝化棉
【答案】A
【解析】
【详解】晒太阳时,人或物体吸收热量,内能增大,属于热传递改变物体的内能。
A.用燃气烧水,水吸收热量、温度升高,是通过热传递改变物体的内能,与题干中改变物体内能的方式相同,故A符合题意;
B.水蒸气使木塞冲出,水蒸气的内能转化为木塞的机械能,属于做功改变物体的内能,故B不符合题意;
C.搓手取暖,克服摩擦做功,使手的内能增大,属于做功改变物体的内能,故C不符合题意;
D.压缩空气,是通过做功的方式使筒内空气的内能增加,温度升高,达到棉花的着火点后棉花燃烧,故D不符合题意。
故选A。
3. 温度相同的甲、乙两种液体放出相等热量后,甲的温度低于乙的温度。关于两种液体的质量、及比热容、,下列关系式中一定不成立的是( )
A. ,B. ,
C. ,D. ,
【答案】D
【解析】
【详解】由题意可知,甲乙两种液体初温相同,放出的热量相同,甲的末温低于乙的末温,说明甲降低的温度大于乙降低的温度,即
由可知,,放出的热量相同时,与乘积成反比,因
所以
ACD.若,则甲的比热容可能小于乙的比热容,甲的比热容也可能大于乙的比热容;若,则甲的比热容一定小于乙的比热容,故AC不符合题意,D符合题意;
B.若,则甲的比热容一定小于乙的比热容,故B不符合题意。
故选D。
4. 如图所示是四冲程汽油机的剖面图,关于其四个冲程的描述正确的是( )
A. 吸气冲程中,汽缸吸入的是汽油
B. 压缩冲程中,汽缸的进气门和排气门都关闭
C. 做功冲程中,将机械能转化内能,汽缸内气体内能增加
D. 排气冲程中,废气带走了一小部分燃料燃烧释放的能量
【答案】B
【解析】
【详解】A.汽油机在吸气冲程中,进气门打开、排气门关闭,活塞向下运动,汽油和空气的混合物进入汽缸,故A错误;
B.在压缩冲程中,进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,燃料混合物被压缩,机械能转化为内能,故B正确;
C.在做功冲程中,燃料燃烧释放的内能推动活塞向下运动,内能转化为机械能,气缸内气体内能减小,故C错误;
D.热机的效率较低,其中燃料不完全燃烧损失部分能量,排气冲程所释放的废气带走了大部分的热量,故D错误。
故选B。
5. 如图所示为甲、乙两汽油机的数据。两者相比,下列说法正确的是( )
A. 甲汽油机效率较大B. 乙汽油机效率较小
C. 乙汽油机的燃料燃烧放出的能量多D. 两汽油机产生的有用机械能一样多
【答案】D
【解析】
【详解】AB.由图可知,黑色部分为有用的机械能,白色部分为损耗的能量。甲的效率为25%,乙的效率为30%,因此乙的效率较大,故AB错误;
CD.甲损耗能量为1800J,占75%,则甲汽油机的燃料燃烧放出的总能量为
产生的有用机械能为
同理,乙汽油机的燃料燃烧放出的总能量为
产生的有用机械能为
因此甲汽油机的燃料燃烧放出的能量多,两汽油机产生的有用机械能一样多,故C错误,D正确。
故选D。
6. 如图所示,用被丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球,发现验电器的两片金属箔张开,下列说法正确的是( )
A. 金属球带正电,金属箔带负电
B. 两片金属箔都带负电,由于互相吸引而张开
C. 两片金属箔都带正电,由于互相排斥而张开
D. 验电器上的瞬时电流方向是从金属箔片到金属球
【答案】C
【解析】
【详解】ABC.被丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,用带正电的玻璃棒接触不带电的验电器时,玻璃棒由于缺少电子,会从金属球上夺得电子,使金属球失去电子而带正电,金属球通过金属杆和两片金属箔相连接,故两片金属箔也带正电,因同种电荷相互排斥,因此两片金属箔由于互相排斥而张开。故AB错误,C正确;
D.用玻璃棒接触金属球时,金属球失去电子带正电,金属箔上的电子转移到金属球,使金属箔也带正电,规定正电荷定向移动的方向为电流的方向,电流方向与电子移动方向相反,因此瞬时电流的方向是从金属球到金属箔,故D错误。
故选C。
7. 如图所示是具有报警功能的文物展示台,该展示台由木板、弹簧、金属片A、B、C和报警电路组成。当物品搬离展示台时,金属片B在弹力作用下与金属片A、C分开。此时( )
A. 灯不亮电铃不响B. 灯不亮电铃响
C. 灯亮电铃不响D. 灯亮电铃响
【答案】D
【解析】
【详解】物品在展示台上时,ABC接通,把电铃短路,铃不响,灯泡亮;当小偷把物品搬离展示台时,金属片B在弹力作用下与金属片AC分开时,灯泡和电铃串联,此时灯亮铃响。
故选D。
8. 智能手机都具有自动锁屏功能,既可以保护用户隐私,又可以防止误触屏幕。锁屏后,可以通过指纹(S1)、密码(S2)、人脸(S3)任意一种方式进行单独解锁。若用灯泡发光模拟手机屏幕解锁成功,则图中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.如图,只有三种方式同时使用时才能解锁,使灯泡亮起来,故A不符合题意;
B.单独指纹可以解锁,当密码、人脸锁闭合时灯泡被短路,不能解锁,故B不符合题意;
C.由题知,指纹(S1)、密码(S2)、人脸(S3)任意一种方式进行单独解锁,灯泡都会发光,所以三个开关应并联后再与灯泡串联在电源上,故 C符合题意;
D.同时闭合S1、S3灯泡发光,同时闭合S2、S1,灯泡发光,故D不符合题意。
故选C。
9. 在如图所示的电路中,闭合开关,下列说法中正确的是( )
A. 电流表测的是通过灯的电流
B. 电流表测的是通过灯和的总电流
C. 取下灯后不亮,电流表无示数
D. 取下灯后仍然会亮,电流表无示数
【答案】D
【解析】
【详解】AB.由电路图可知,两灯泡并联,电流表测量的是通过灯泡L2的电流,故AB错误;
C.因为灯泡L1与灯泡L2并联,各支路互不影响,所以取下灯L1后L2仍然会亮,电流表有读数,故C错误;
D.因为灯泡L2与灯泡L1并联,电流表测量的是通过灯泡L2的电流,所以取下灯L2后L1仍然会亮,电流表无电流通过,无示数,故D正确。
故选D。
10. 如图所示电路,当开关S闭合时,电流表和的示数分别为0.9A和0.3A,则通过灯的电流是( )
A. 0.3AB. 0.6AC. 0.9AD. 1.2A
【答案】B
【解析】
【详解】由电路图可知,两灯泡并联,电流表A1 测干路电流,电流表A2测L2支路的电流;则干路电流,通过L2的电流,因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过L1的电流
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
11. 如图所示,小灯泡正常发光,若只将小灯泡与电流表位置互换,则( )
A. 电流表无示数B. 电压表无示数
C. 小灯泡不发光D. 电压表有示数且等于电源电压
【答案】B
【解析】
【详解】若将小灯泡和电流表位置互换,电压表测电流表两端电压,不影响电路,所以灯泡仍正常发光,电流表示数不变;原电路中电压表测灯泡两端电压,位置互换后电压表测电流表两端电压,电流表的电阻几乎为0,电流表使电压表短路,所以电压表的示数为0;故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
12. 小明按图甲所示的电路进行实验,当闭合开关时,用电器正常工作,电压表V1和V2的指针完全一样,如图乙所示,则电源电压和灯L1两端的电压分别为( )
A. 6V,1.5VB. 7.5V,6VC. 7.5V,1.5VD. 1.5V,6V
【答案】B
【解析】
【详解】由图可看出,L1和L2串联,电压表V1测的是L1和L2的电压,即为电源电压,电压表V2测的是灯泡L2的电压,根据串联电路分压的原理,电压表V1的示数会大于电压表V2的示数,所以电压表V1的量程是“015V”,电压表V2的量程是“03V”,再根据电压表的指针,读数分别是7.5V和1.5V,所以电源电压为7.5V,灯L1的两端的电压为电压表V1的示数和V2的示数之差,故B符合题意,ACD都不符合题意。
故选B。
13. 小明选取一根粗细均匀的铅笔芯,连接成图示电路,把左端夹子固定,移动右端夹子,观察到小灯泡的亮度发生了变化。实验中,影响导体电阻大小的因素是( )
A. 长度B. 横截面积
C. 电流D. 电压
【答案】A
【解析】
【详解】A.把左端夹子固定,移动右端夹子,接入电阻丝的长度发生了变化,电阻发生了变化,导致通过灯泡中的电流发生了变化,故A符合题意;
B.把左端夹子固定,移动右端夹子,铅笔芯的横截面积没有发生变化,故B不符合题意;
C.电阻是导体本身的性质,与电流的大小没有关系,故C不符合题意;
D.电阻是导体本身的性质,与电压的大小没有关系,故D不符合题意。
故选A。
14. 在图所示的电路中,闭合开关S后,要使滑动变阻器的滑片P向右移动时电流表示数减小,则M、N应与滑动变阻器上的哪两个接线柱连接( )
A. M接C、N接DB. M接A、N接BC. M接A、N接DD. M接C、N接B
【答案】C
【解析】
【详解】滑片向右移动,电流表示数减小;说明滑片向右移动时接入电路的阻值变大,所以应将M接A,N接C或D,或者M接C,N接A,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
15. 如图所示是小明设计的体重计电路原理图,体重显示计由电路中某一电表改装,则下列说法正确的是( )
A. 体重显示计应该由电流表改装
B. 定值电阻可以用导线代替
C. 在使用过程中电压表示数与电流表示数的比值不变
D. 一定范围内,被测量的体重越大,电压表示数越大
【答案】D
【解析】
【详解】A.由于没有说明滑片移动电表的示数变化,所以不能判断出体重计是由哪种电表改装成的,故A错误;
B.当滑片上移到最上端时,滑动变阻器接入电路的阻值为0,如果没有定值电阻,将电源短路,因此定值电阻有保护电路的作用,不能用导线代替定值电阻,故B错误;
CD.在使用过程中,滑片向下移动,滑动变阻器阻值变大,由串联分压的规律可知,滑动变阻器两端的电压变大,电压表的示数变大,即电流表示数变小,所以电压表示数与电流表示数的比值变大,故C错误,D正确。
故选D。
16. 如图所示电路中,电源电压为6V,定值电阻R的阻值为20Ω。闭合开关后,将滑动变阻器的滑片P从最左端移到最右端,电压表的示数增加了2V,则电流表示数的变化为( )
A. 减少了0.2AB. 增加了0.2A
C. 减少了0.1AD. 增加了0.1A
【答案】D
【解析】
【详解】由电路图可知R和滑动变阻器串联,电压表并联在R两端,电流表测量电路中电流。当滑片滑到右端时,滑动变阻器短路,此时电压表测量电源电压,示数为6V;根据欧姆定律可得
当滑片滑到左端时,滑动变阻器全部接入,此时电压表示数最小,因将滑动变阻器的滑片P从最左端移到最右端,电压表的示数增加了2V,则当滑片滑到左端时,电压表的示数为
UR=U﹣ΔU=6V﹣2V=4V
所以
则将滑动变阻器的滑片P从最左端移到最右端,电流表示数是增大了,增大量为
ΔI=I最大﹣I最小=0.3A﹣0.2A=0.1A
故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
17. 关于“伏安法测定值电阻”和“伏安法测小灯泡的电阻”,下列说法正确的是( )
A. 两个实验的原理不同
B. 两个实验都用了控制变量法
C. 滑动变阻器的作用都是改变部分电路两端的电压和电路中的电流
D. 两个实验进行多次测量都是为了减小误差,使测量数据更加精确
【答案】C
【解析】
【详解】A.两个实验的实验原理都是,实验原理相同,故A错误;
B.物理学中对于多变量的问题常采用控制变量法,每次只改变其中一个变量,控制其他变量不变,从而研究被改变的这个变量对事物的影响。这两个测电阻的实验中都没有采用控制变量法,故B错误;
CD.在“伏安法测定值电阻”实验中,为了减小误差,需要多次测量求平均值,通过移动滑动变阻器的滑片来改变定值电阻两端电压,从而得到多次测量数据;在“伏安法测小灯泡的电阻”的实验中,为了得到普遍规律,需要移动滑动变阻器的滑片改变灯泡两端的电压,得到多组数据,因此滑动变阻器的作用都是改变部分电路两端的电压和电路中的电流,故C正确,D错误。
故选C。
18. 关于内能、热量、比热容和温度,下列说法中错误的是( )
A. 物体温度越高,含有的热量越多
B. 温度高的物体一定比温度低的物体具有的内能多
C. 夏天在室内洒水降温,利用了水的比热容较大的性质
D. 两物体相互接触时,热量总是从温度高的物体转移到温度低的物体
【答案】ABC
【解析】
【详解】A.热量是过程量,发生在热传递过程中,要说吸收、放出热量,不能说含有热量,故A错误,符合题意;
B.内能与物体的质量、温度、状态有关,温度高的物体内能不一定大,故B错误,符合题意;
C.往室内地面上洒水降温,利用的是液态水蒸发吸热的致冷作用,故C错误,符合题意;
D.热传递的条件是:有温度差;热传递的特点是:高温物体放出热量,低温物体吸收热量,因此两物体相互接触时,热量从高温物体传给低温物体,故D正确,不符合题意。
故选ABC。
19. 在如图所示电路中,开关S闭合时,规格相同灯泡、均能发光,甲、乙、丙皆为电表,粗心的小明在读数时只在纸上记录了“1.5、3、6”三个数字(数字与电表对应关系未知),则下列说法中正确的是( )
A. 、并联,甲、乙、丙示数分别为3V、6A、1.5A
B. 、并联,电源电压为6V,通过、的电流分别为1.5A、1.5A
C. 、串联,甲、乙、丙示数分别为1.5A、3V、6V
D. 、串联,电路中的电流为3A,、两端的电压分别为1.5V、6V
【答案】BC
【解析】
【详解】开关闭合时,规格相同的灯泡、均能发光时,它们的连接方式可能是串联,也可能是并联。
AB.两灯并联时,电路中电流有两条路径,电流从电源的正极出发,经乙电表后分为两路,一路经灯泡L1回到电源的负极,一路经灯泡L2、丙电表回到电源的负极,则甲为电压表测电源的电压,乙为电流表测干路电流,丙为电流表测支路的电流,因为并联电路中各支路两端的电压相等,且干路电流等于各支路电流之和,因两灯的规格相同,由可知,通过两灯泡的电流相等,干路电流是支路电流的两倍。由图中数据可知,乙的示数为6A,丙的示数为3A,则甲的示数为1.5V;或乙的示数为3A,丙的示数为1.5A,则甲的示数为6V,即电源电压为6V,通过两灯的电流均为1.5A,故A错误,B正确;
CD.两灯泡串联时,电路中的电流只有一条路径,电流从电源的正极出发,依次经甲电表、灯泡L2、灯泡L1回到电源的负极,则甲为电流表测电路中的电流,乙为电压表测L2两端的电压,丙为电压表测电源的电压。因为串联电路中各处的电流相等,且两灯泡规格相同时它们两端的电压相等,由可知,电源的电压是L2两端电压的2倍,即丙的示数是乙示数2倍,由图中数据可知,丙的示数为3V,乙的示数为1.5V,则甲的示数为6A;或丙的示数为6V,乙的示数为3V,则甲的示数为1.5A,故C正确,D错误。
故选BC。
20. 小明用、两个电阻研究通过导体的电流与其两端电压关系,根据测量数据绘制出如图所示的图像。下列判断正确的是( )
A. 通过的电流与它两端所加电压成正比
B. 通过的电流与它两端所加电压成正比
C. 将它们串联接到同一电路中,当通过的电流为0.2A时,电路的总电压为2.5V
D. 将它们并联接到两端电压为2.5V的电路中,通过干路的电流是0.7A
【答案】AD
【解析】
【详解】A.电阻R1的图像是一条过原点的向上的直线,所以通过R1 的电流跟它两端所加电压成正比,故A正确;
B.电阻R2的图像像是一条曲线,所以通过R2的电流与它两端所加电压不成正比,故B错误;
C.将它们串联接到同一电路中,当通过的电流为0.2A时,R1两端的电压为1V,R2两端的电压为2.5V,由串联电路电压的规律知电源电压为
故C错误;
D.由图像知,当电压为2.5V时,通过R2的电流为0.2A;定值电阻R1的电阻
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和所以,干路电流
故D正确。
故选AD。
二、填空题。(本大题共6个小题;每空2分,共24分)
21. “曲水流觞”是古代文人墨客诗酒唱酬的一种雅事。如图所示,将酒盏漂浮在清冽的溪水上随溪流动,能够降低酒的温度;若酒盏里质量为100g的酒在漂流过程中,温度从30℃降低至25℃,会放出___________J的热量。距离很远也能闻到酒香,这是一种___________现象。【】
【答案】 ①. ②. 扩散
【解析】
【详解】[1]酒放的热量为
[2]距离很远也能闻到酒香,这是扩散现象,说明酒分子在不停地做无规则运动。
22. 2023年8月13日,我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭,成功将陆地探测四号01星发射升空,卫星顺利送入预定轨道,发射任务获得圆满成功。火箭使用的燃料是液态氢,燃料燃烧时是将___________能转化为内能。若完全燃烧0.5kg的氢燃料,可放出热量___________J。()
【答案】 ①. 化学 ②.
【解析】
【详解】[1]火箭升空时是燃料的化学能先转化为内能,然后通过内燃机把燃气内能转化为火箭的机械能。
[2]完全燃烧0.5kg的氢燃料,可放出的热量
23. 如图是某国产电动自行车,将车钥匙插入锁孔并顺时针旋转,车子即可通电,给电动自行车的电瓶充电时,电瓶相当于电路中的 ___________(填电路元件);电动自行车充电不当容易引发火灾,调查发现,大部分电动自行车着火都是由充电时线路发生___________导致电流过大引起的。
【答案】 ①. 用电器 ②. 短路
【解析】
【详解】[1]电瓶充电时将电能转化为化学能储存起来,此时电瓶相当于用电器。
[2]由于导线绝缘层磨损老化,充电时若发生短路,电路中的电阻很小,家庭电路电压一定,根据欧姆定律可知,会造成强大的电流从导线流过。由焦耳定律Q=I2Rt可知,导线会在短时间内产生大量的热而引发火灾。
24. 夜幕降临,道路两侧彩灯五光十色,霓虹灯闪跃跳动,扮靓着城市。现有一串小彩灯,当取走一只灯泡后,其他的都不亮,则它们是___________(选填“串”或“并”)联的。如果这串小彩灯上有50只相同的小灯泡,接到220V的照明电路中,50只小灯泡都发光,则每只小灯泡两端电压为___________V。如果电源插头处的电流为200mA,则通过每只小灯泡的电流是___________A。
【答案】 ①. 串 ②. 4.4 ③. 0.2
【解析】
【详解】[1]串联电路中,电流路径只有一条,各用电器工作互相影响。一串小彩灯,当取走一只灯泡后,其他的都不亮,说明它们是串联的。
[2]串联电路中,电源电压等于各用电器两端电压之和,50只相同的小灯泡,接到220V的照明电路中,则每只小灯泡两端的电压为
[3]串联电路中,电流处处相等。如果电源插头处的电流为200mA,则通过每只小灯泡的电流都是200mA=0.2A。
25. 如图所示实物电路中,电源由两节新干电池串联而成,R1和R2为定值电阻,当开关闭合后,电压表和电流表的示数分别为2V和0.2A,则R2的阻值为______Ω。
【答案】5
【解析】
【详解】电源由两节新干电池串联而成,即电源电压,分析电路,R1和R2串联,电压表测的是R1两端的电压,电流表测串联电路中的电流,根据串联电路电流规律可知
则
R2两端的电压
则
26. 如图所示,电源电压为12V保持不变,滑动变阻器R的最大阻值为20Ω,小灯泡正常工作时的电压是8V,电流是0.5A,当闭合S,、都断开时,为使灯泡正常工作,滑动变阻器接入电路中的阻值是___________Ω;保持变阻器滑片的位置不变,闭合S、、,若的阻值为24Ω,则此时电流表示数为___________A。
【答案】 ①. 8 ②. 2
【解析】
【详解】[1]当S闭合,S1、S2都断开时,小灯泡和滑动变阻器串联,小灯泡正常工作时的电压是8V,电流是0.5A,要使灯泡正常工作,灯泡两端的电压应该是,电源电压,串联电路总电压等于各部分电压之和,那么此时滑动变阻器的电压
串联电路中电流处处相等,所以通过滑动变阻器的电流
滑动变阻器此时接入阻值
[2]保持滑动变阻器的位置不变,闭合S、S1、S2,此时R0和滑动变阻器并联,灯泡L被短路;并联电路各个支路电压相等,都等于电源电压,所以此时滑动变阻器的电压为12V,已知此时滑动变阻器阻值为8Ω,此时干路中的电流
则此时电流表示数为2A。
三、实验与探究题。(本大题共2个小题;第27题10分,第28题12分,共22分)
27. 为了比较两种燃料的热值,小明采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验,烧杯内水的初温和质量相同。回答下列问题:
(1)实验前调整铁夹A的位置,其目的是使___________(选填“石棉网”或“温度计”)处于适当的高度。
(2)实验中应控制燃料燃烧的___________(选填“时间”或“质量”)相同,根据___________比较燃料燃烧放出热量的多少。
(3)小明选用燃料a和燃料b进行实验,当燃料燃尽时,小明记下了各个时刻烧杯中的水温,绘制了如图乙所示的图像,则可初步判断燃料___________(选填“a”或“b”)的热值大。
(4)小红同学计划使用相同的装置,用两种燃料将初温和质量相同的水加热至刚好沸腾,她可以通过比较___________来得知这两种燃料热值的大小关系。
【答案】 ①. 石棉网 ②. 质量 ③. 温度计上升的示数 ④. b ⑤. 消耗燃料的质量
【解析】
【详解】(1)[1]实验时要用酒精灯的外焰加热,调整铁夹的位置,目的是使石棉网处于适当的高度,确保用酒精灯外焰加热。
(2)[2] [3]本实验的目的是要比较两种燃料的热值,即比较热值q的大小,根据和控制变量法的原理,应保证两种燃料的质量相同;燃烧放出的热量被水吸收,根据公式,水的比热容和质量相同,通过温度计上升的示数表明吸收热量的多少。
(3)[4]从图乙看出,燃料a燃烧的烧杯中水的温差为
燃料b燃烧的烧杯中水的温差为
根据公式可知,水的比热容和质量相同,燃料a燃烧的烧杯中水的温差小于燃料b,所以﹤,而水吸收的热量是由燃料燃烧提供的,故Q放a﹤Q放b,即a的热值小于b的热值。
(4)[5]用两种燃料将初温和质量相同的水加热至刚好沸腾,水吸收的热量相同,即燃料燃烧放出的热量相同,根据可得,通过比较消耗燃料质量的多少可得知这两种燃料热值的关系。
28. 小明在做“探究电流与电阻的关系”实验时,可供选择的实验器材有:三节新的干电池(总电压为4.5V)、电流表、电压表、滑动变阻器(标有“20Ω,2A”字样)、定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω)各一个、开关一个、导线若干。小明设计了如图甲所示的电路图。
(1)依据图甲电路图,请你用笔画线代替导线将图乙中的实物图连接完整;___________
(2)电路连接完整后,小明试触开关,发现电压表指针迅速摆到表盘最右端,电流表指针几乎未动。小明分析电路故障可能是___________;
(3)排除故障后实验时,先把最大的25Ω电阻接入电路,调节滑动变阻器的滑片至某一位置,此时电流表示数如图丙所示,为___________A。然后换用较小的电阻进行实验,为完成探究,应将滑片P向___________(选填“左”或“右”)端移动;
(4)小明依次把五个定值电阻连入电路中,测得实验数据如表所示。但老师发现五次实验中___________Ω的电阻接入电路时,没有控制电压表示数一定。去除错误数据后,根据表格可得结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成___________(选填“正”或“反”)比。
【答案】 ①. ②. 定值电阻断路 ③. 0.12 ④. 右 ⑤. 20 ⑥. 反
【解析】
【详解】(1)[1]由电路图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,滑动变阻器划片向右滑动时,接入电路的阻值减小,根据一上一下的连接原则,实物图中,应将滑动变阻器的右下方接线柱与电源负极相连,如图所示:
(2)[2]试触开关,发现电流表无示数,说明电路可能断路,电压表指针迅速摆到表盘最右端,说明电压表示数较大,电压表与电源连通,则故障可能是定值电阻断路。
(3)[3]由图丙可知,电流表使用的小量程,分度值为0.02A,示数为0.12A。
[4]将25Ω的定值电阻更换为阻值较小的电阻,由串联电路的分压原理可知,定值电阻两端的电压将减小,探究电流与电阻的关系时,要控制定值电阻两端的电压一定,因此要增大定值电阻两端电压,减小滑动变阻器分得的电压,根据分压原理可知,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,即将滑片向右移。
(4)[5]由表格数据可知,定值电阻两端电压
当定值电阻为20Ω时,其两端电压为
因此五次实验中20Ω的电阻接入电路时,没有控制电压表示数一定。
[6]根据表格数据可知,导体的电流与导体的电阻乘积为定值,可得出结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
四、计算应用题。(本大题共2个小题;第29题5分,第30题6分,共11分。解答时,要求有必要的文字说明、公式和计算步骤等,只写最后结果不得分)
29. 某太阳能热水器装有100kg,20℃的冷水,经过一天,水温升高到60℃,若用效率为20%的燃气灶对这些水加热,达到同样的效果需要的燃气。
求:【水的比热容为】
(1)水吸收的热量;
(2)燃气的热值。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】解:(1)水吸收的热量
(2)燃气完全燃烧放出的热量
由得,燃气的热值
答:(1)水吸收的热量为;
(2)燃气的热值为。
30. 如图所示,定值电阻和滑动变阻器连接在电路中,闭合开关S,当滑片移到最左端时,电压表的示数为3V,电流表示数为0.3A。滑片移到最右端时电流表示数为0.2A。求:
(1)电源电压;
(2)的阻值;
(3)滑片移到最右端时滑动变阻器两端的电压。
【答案】(1)3V;(2)10Ω;(3)1V
【解析】
【详解】解:(1)由图可知,当滑片移到最左端时,R2=0,电路中只有R1工作,电压表测量电源电压,故电源电压为3V。
(2)由欧姆定律可得
(3)滑片移到最右端时,R1与R2串联,此时R1两端的电压
由串联电路电压规律可得,滑动变阻器两端的电压
U2=U-U1=3V-2V=1V
答:(1)电源电压为3V;
(2)的阻值为10Ω;
(3)滑片移到最右端时滑动变阻器两端的电压为1V。电阻R/Ω
5
10
15
20
25
电流I/A
0.6
0.3
0.2
0.18
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