2019-2020学年江苏省高邮市九年级上学期物理期末试题及答案
展开1.某同学用20s从一楼走到三楼,他上楼时的功率可能是:( )
A. 几瓦B. 几十瓦C. 几百瓦D. 几千瓦
【答案】C
【解析】
【详解】一个学生的质量为50kg,每一层楼的高度为3m,从一楼走到三楼,上升的高度为6m,
则克服重力做的功为:W=Gh=mgh=50kg×10N/kg×6m=3000J,所以他上楼时的功率:P=W/ t =3000J/ 20s =150W.
2.下列关于简单机械说法正确的是( )
A. 功率越大的机械做功就越快
B. 定滑轮不仅能改变力的大小而且能改变力的方向
C. 做功越多的机械其机械效率就越高
D. 使用滑轮组不仅省力而且省功
【答案】A
【解析】
【详解】A.功率是表示物体做功快慢的物理量,功率越大的机械,做功越快,故A正确;
B.定滑轮实质是一个等臂杠杆,使用时不能省力,但可以改变力的方向,故B错误;
C.机械效率是指有用功和总功的比值,与做功的多少无关,故C错误;
D.使用滑轮组可以省力,但不能省功,故D错误。
3.下列关于内能、温度、热量说法正确的是( )
A. 物体温度升高,一定吸收了热量B. 温度高的物体,含有的热量多
C. 物体温度升高,内能一定增加D. 0℃的冰的内能为零
【答案】C
【解析】
【详解】A.外界对物体做功或吸收热量,都能使物体温度升高,故A错误;
B.热量是个过程量,只有发生热传递时说物体吸收或放出多少热量,但不能说物体具有或含有多少热量,故B错误;
C.同一物体分子个数是一定的,当温度升高时,分子的热运动越剧烈,则分子的动能就越大,从而物体的内能增加,故C正确;
D.一切物体的分子都在不停的做无规则运动,所以,一切物体都具有内能,故D错误。
4.下列实例中与“水的比热容较大”这一特性无关的是( )
A. 让热水流过散热器供暖B. 夏天在房间内洒水降温
C. 沿海地区昼夜温差较小D. 用循环水冷却汽车发动机
【答案】B
【解析】
【详解】A.由于水的比热容大,即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,让流动的热水流过散热器取暖,是利用了水的比热容较大,故A不符合题意;
B.炎热的夏天,在室内地面上洒水,水蒸发会从周围吸热而降低周围环境的温度,使人感到凉爽,不是利用水的比热容大的特点,故B符合题意;
C.由于水的比热容大于沙石的比热容,相同质量的水和砂石吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低的温度少,所以,沿海地区昼夜温差比内陆地区小,故C不符合题意;
D.由于水的比热容大,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,汽车发动机用循环水冷却,故D不符合题意。
5.垃圾分类已经成为现在的新时尚,为了响应国家的号召,小明将用完的废旧电池应该投入到下列哪个标志的垃圾箱?( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】废电池,含有的汞、铅、镉等重金属,溶出会污染地下水和土壤,破坏人类的生存环境,威胁人类的健康,故属于有害垃圾,所以,应投入的垃圾箱是有害垃圾箱,故D符合题意。
6.图所示的电路中,将开关S闭合,灯和灯均发光,下列说法中正确的是
A 灯和灯串联
B. 灯和灯两端的电压一定相等
C. 通过灯的电流与通过灯的电流一定相等
D. 通过灯的电流与通过电源的电流一定相等
【答案】B
【解析】
【详解】AB.由电路图可知,两灯泡并列连接,此时各支路两端的电压一定相等,即灯L1和灯L2两端的电压一定相等,故B正确、A错误;
C.由电路图可知,两灯泡并列连接,当两灯泡的规格相同时,通过灯泡的电流相等,若两灯泡的规格不同,则通过两灯光的电流不相等,故错误;
D.由电路图可知,两灯泡并列连接,电源的电流是两条支路的电流之和,通过灯的电流比通过电源的电流小,故错误.
7.在“探究影响导体电阻大小的因素”时,小明发现手边只有一根金属丝,则下列哪个因素肯定无法进行探究( )
A. 长度B. 横截面积C. 材料D. 温度
【答案】C
【解析】
【详解】一根金属丝,可以改变连入电路中金属丝的长度,将它对折可以改变金属丝的横截面积,可以通过通电时间长度,改变金属丝的温度,但材料不能改变,根据控制变量法知道,只能探究导体的电阻与导体的长度、横截面积和温度的关系,故C符合题意。
8.关于家庭电路和安全用电,下列说法中正确的是( )
A. 在触电事故现场,要立即切断电源B. 我国家庭电路的电压为36V
C. 在未断开电源的情况下更换灯泡D. 用潮湿的手拨动电器设备的开关
【答案】A
【解析】
【详解】A.发现有人触电时,千万不能用手将触电人拉开,这样救人者也会触电,应立即切断电源或用绝缘棒将导线挑开,使接触者尽快脱离电源,故A正确;
B.我国家庭电路电压是220V,故B错误;
C.在未断开电源开关的情况下更换灯泡,灯泡处仍带电,容易发生触电事故,故C错误;
D.由于水是导体,用潮湿的手拨动电器设备的开关时,易发生触电事故,故D错误。
9.小华在做探究杠杆平衡条件的实验时,先在杠杆两侧挂钩码进行探究,再用弹簧测力计取代一侧的钩码继续探究,如图所示,他这样做的最终目的是
A. 便于直接读出拉力的大小B. 便于正确认识力臂
C. 便于提供不同方向的拉力D. 便于测量力臂的大小
【答案】B
【解析】
【详解】解答:从支点到力的作用线的距离叫力臂,在杠杆两侧挂钩码,由于重力的方向是竖直向下的,力臂在杠杆上可以直接读出,当用弹簧测力计拉,若弹簧测力计倾斜时,拉力不再与杠杆垂直,这样力臂会发生变化,相应变短,根据杠杆的平衡条件,力会相应增大,才能使杠杆仍保持平衡,这样做实验可以加深学生对力臂的正确认识.
故选B.
【点睛】(1)从支点到力的作用线的距离叫力臂.(2)杠杆平衡的条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,即:F1l1=F2l2.
10.对于下面课本中的几个小实验,说法正确的是( )
A. 利用“伏安法”测小灯泡电阻时,需要多次测量求平均值减小误差
B. 探究串、并联电路电流的特点时,应选择两个相同规格的灯泡进行实验
C. 在空气压缩引火仪实验中,第一次不成功后不停的一次次重复,就能成功
D. 探究影响电流热效应的因素时,通过煤油的温度变化来比较电阻丝产生热量的多少
【答案】D
【解析】
【详解】A.“用伏安法测小灯泡电阻”时,由于灯泡随着温度的变化,电阻发生变化,即测量的不是定值电阻的阻值,所以,多次测量不能减小误差,故A错误;
B.研究串、并联电路各处电流的关系”时,尤其是探究并联电路的电流特点时,如果两个灯泡阻值相同,测量的电流也会相同,就会得出“并联电路各支路电流相等”的错误结论,所以,为了寻找普遍规律,换用不同规格的灯泡多次测量,故B错误;
C.在空气压缩引火仪实验中,第一次不成功后,应检查或更换实验硝化棉,而不是不停的一次次重复,故C错误;
D.电流通过导体产生热量的多少不能直接观察,但液体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映,即采用了转换法,故D正确。
11.楼梯感应灯可由声控开关(有声响时开关闭合)和光控开关(光线较暗时开关闭合)共同控制,某同学设计并组装了一个楼梯感应灯电路,出现了以下异常情况:白天有声响时感应灯亮,无声响时感应灯不亮;晚上无论有无声响,感应灯都不亮.经检查各元件都能正常工作,则下列电路中可能出现以上异常情况的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】
【分析】
由题意可知,白天有声响时感应灯亮,无声响时感应灯不亮,说明灯泡与声控开关串联;
串联的各电路元件相互影响不能独立工作,并联的各电路元件互不影响,能独立工作.据此分析即可.
【详解】当闭合开关S声和S光时,灯泡和电阻R0串联在一起,灯泡和电阻由两个开关同时控制,只有两个开关都接通时,灯泡才能发光,故A不符合题意;当只闭合开关S声或S光时,灯泡和电阻R0串联在一起,能够工作,灯亮;则白天有声响时感应灯亮,无声响时感应灯也亮,故B不符合题意;当只闭合开关S光时,灯泡和电阻R0串联在一起,能够工作,灯亮;当闭合开关S声和S光时,灯泡被短路,不亮,则白天感应灯亮,有声响时感应灯反而不亮,故C不符合题意;当只闭合开关S声时,灯泡和电阻R0串联在一起,能够工作,灯亮;当只闭合开关S光时,灯泡被短路,不亮,则白天有声响时感应灯亮,无声响时感应灯不亮;晚上无论有无声响,感应灯都不亮,故D符合题意;故应选D.
【点睛】此题是结合电路图考查电路中用电器的连接情况,要会结合开关的组合分析电路中电流的流向,从而可以判断电路状态.本题是开关串联在实际生活中的具体应用,需要对题中要求有清楚的认识,关键是开关的控制作用.
12.如图甲所示的电路,在滑动变阻器R2的滑片P从B向A滑动的过程中,电压表与电流表示数的变化如图乙所示,则下列说法中正确的是( )
A. R1的阻值是20Ω
B. 电源电压是16V
C. 该电路的最大电功率为7.2W
D. 当电流表的示数是0.4A时,R2接入电路的阻值是30Ω
【答案】A
【解析】
【详解】AB.由图乙知道,当滑动变阻器接入电路电阻最大时,两端电压最大,为14V;此时电路电流最小,为0.2A,由于,所以,滑动变阻器的最大阻值是:
又因为
①
②
解得U=18V,R1=20Ω,故A正确,B错误;
C.电路消耗的最大功率是:
P最大 =UI最大 =18V×0.9A=16.2W,
故C错误;
D.当电路电流为I′=0.4A时,电路总电阻是:
,
所以滑动变阻器接入电路的电阻是:
R2′=R′-R1 =45Ω-20Ω=25Ω,
故D错误。
二、填空题
13.如图所示,救援队员用撬棒把滚落在公路上的石块撬起。若救援队员在撬棒D点沿DM 方向用力撬起石块1,撬棒的支点是______点;若救援队员在撬棒D点沿DN方向用力撬起石块1,撬棒的支点是_____点。作用力沿______(选填“DM”或“DN”)方向时更省力。
【答案】 (1). A (2). C (3). DM
【解析】
【详解】[1]由图知道,若救援队员在撬棒D点沿DM 方向用力撬起石块1,则A点是转动点,即A是支点;
[2]若救援队员在撬棒D点沿DN方向用力撬起石块1,则C点是转动点,即C是支点;
[3]由图知道,当以A为支点时,杠杆的动力臂为AD的长;当以C为支点时,杠杆的动力臂是从C点到DN的作用线的距离,显然要比AD要短,因此,沿DM方向(第一种方法)用力撬石块1更省力。
14.在斜面上将一个重600N的物体匀速拉到高处,沿斜面向上的拉力F=400N,拉动的距离s=4.5m,提升高度h=1.8m,所用时间t=30s。此过程中拉力所做的有用功是________J,该斜面的机械效率为_______,拉力F做功的功率为_________W,物体受到的摩擦力为________N。
【答案】 (1). 1080 (2). 60% (3). 60 (4). 160
【解析】
【详解】[1]根据题意知道,拉力所做的有用功是:
W有用=Gh=600N×1.8m=1080J;
[2]拉力所做的总功是:
W总=Fs=400N×4.5m=1800J,
由知道,该斜面的机械效率是:
;
[3]由知道,拉力F做功的功率是:
,
[4]克服摩擦力做的额外功是:
W额=W总-W有 =1800J-1080J=720J,
由W额=fs知道,物体所受斜面的摩擦力是:
。
15.如图所示是演示点火爆炸的实验装置,按动电火花发生器的按钮,点燃盒内酒精,盒盖被打出去.这是因为酒精燃烧产生的燃气对外__________,燃气的________能转化为盒盖的_______能,这与四冲程汽油机的_____________冲程的能量转化相同,
【答案】 (1). 做功 (2). 内 (3). 机械 (4). 做功
【解析】
【详解】[1][2][3]酒精燃烧产生的燃气对外做功,也就是对盒盖做功,将燃气的内能转化为盒盖的机械能,与四冲程汽油机的做功冲程能量转化相同.
16.如图所示的电路中,要使L1和L2串联应闭合开关________;要使L1和L2并联应闭合开关________;如果同时闭合S1、S2、S3,则电路处于________状态。
【答案】 (1). S2 (2). S1、S3 (3). 短路
【解析】
【详解】[1]由图知道,要使灯L1和L2 串联,则灯泡L1、L2和电源应首尾相连,所以,应闭合开关S2 ,断开开关S1 S3 ;
[2]若要使L1、L2并联,电流分别流入L1、L2,所以应闭合开关S1、 S3,断开S2;
[3]若将S1、S2和 S3 同时闭合,电流不经过用电器直接流回电源的负极,会造成电源短路,这是不允许的。
17.如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置。该油量表实质是由_________(选填“电流表”或“电压表”)改装而成;R0在电路中的作用是______________;当油箱中的油面下降时,该油量表的示数_________。
【答案】 (1). 电压表 (2). 保护电路 (3). 减小
【解析】
【详解】[1]由图知道,油量表与R并联在电路中,所以,该油量表实质是由电压表改装而成;
[2]由电路图知道,电路中如果没有定值电阻R0 ,则当滑动变阻器滑片P滑到上端时,电路会短路,会损坏电源,由此可知,定值电阻R0 的作用是保护电路;
[3]由图知道,当油箱中的油面下降时,滑动变阻器滑片P将向上滑动,接入电路的电阻减小,由串联分压知道,滑动变阻器两端电压减小,即该油量表的示数减小。
18.如图是电阻A、B的I-U图象.B的阻值是_______Ω;将电阻A、B串联后接入电路,当通过A的电流为0.3A时,A和B两端的总电压是 ________V;将电阻A、B并联后接入某电路,当通过B的电流为0.2A时,则A两端的电压是 _________V.
【答案】 (1). 10 (2). 4.5 (3). 2.0
【解析】
【分析】
(1)由图像可知,A、B的U-I图像是一次函数,则两元件是定值电阻,根据欧姆定律可以求出B的电阻.
(2)将A、B串联后接入电路时,通过它们的电流相等,根据图像读出A、B两端的电压,利用串联电路的电压特点求出AB两端的电压之和;
(3)A、B并联时,各支路两端的电压相等,根据图像读出通过B的电流为0.2A时两端的电压即为A两端的电压.
【详解】(1)由图像可知,A、B两元件是定值电阻,由的变形式可知,B的电阻:
(2)因串联电路中各处的电流相等,所以,通过A的电流为0.3A时,通过B的电流也为0.3A,由图像可知,通过AB两端的电压分别为UA=1.5V,UB=3V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,A和B两端的电压总和:;
(2)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,由图像可知,当通过B的电流为0.2A时,两端的电压为2.0V,也是A两端的电压.
故答案为10;4.5;2.0.
【点睛】熟知串并联电路特点、能从图像中得出对应的电压和电流是解题的关键,本题还可以根据欧姆定律结合图像求出AB的电阻,然后在进行相应的计算.
19.在家庭电路中,用测电笔辨别输电线时,能使氖管发光的是____线;为确保安全用电,电饭锅、电冰箱等使用三孔插座,其中一个插孔能将用电器的金属外壳与________连接起来;长期不用的家电设备每隔一段时间后需要通电一次,这是________电热(选填“利用”或“防止”).
【答案】 (1). 火 (2). 大地 (3). 利用
【解析】
【详解】测电笔接触火线时,氖管发光;接触零线时,氖管不发光;为了安全用电,电饭锅、电冰箱等有金属外壳的家用电器的电源插座都用三孔插座,三脚插头的接地脚应与用电器的金属外壳相连通,这样若金属外壳的用电器外壳万一带电,电流会通过地线导入大地,防止造成触电事故的发生;长期不用的家电设备每隔一段时间后需要通电一次,这是利用电热来驱潮,可对电器起到保护作用.
20.一台电动机正常工作时,两端的电压为220V,通过线圈的电流为10A,若此线圈的电阻为2Ω,则这台电动机正常工作时的电功率______ W,1min内产生的热量是____J,效率是______.
【答案】 (1). 2200 (2). 1.2×104 (3). 90.9%
【解析】
【分析】
已知线圈的电阻和通过的电流以及通电时间,根据公式Q=I2Rt可求这台电动机1min内产生的热量.
已知电动机两端的电压和通过的电流,根据公式P=UI可求电动机的总电功率;再根据公式P=I2R计算线圈消耗的功率,总功率减去线圈消耗的功率就是电动机的输出功率,输出功率与总功率的比值就是这台电动机的效率.
【详解】这台电动机1min内产生的热量:
Q=I2Rt=(10A)2×2Ω×60s=1.2×104J,
电动机的电功率:
P总=UI=220V×10A=2200W,
线圈消耗的功率:
P圈=I2R=(10A)2×2Ω=200W,
输出功率:
P出=P总−P圈=2200W−200W=2000W,
这台电动机的效率:
η===90.9%.
21.如图,电源电压恒定,定值电阻的阻值R0已知。闭合开关,电压表的示数为U;将另一电阻R接入ab间,再闭合开关,电压表的示数为0.4U,则由已知量和测得量可以推出:R=_______,R的功率P=________。
【答案】 (1). (2).
【解析】
【详解】[1]由于在串联电路中,总电压等于各用电器两端的电压之和,串联电路各处电流相等,由欧姆定律知道,
;
[2]因为串联电路中,总电压等于各用电器两端的电压之和,串联电路各处电流相等,则电路中的电流是:
由P=UI知道R 的电功率是:
三、解答题
22.按题目要求完成。
(1)用如图甲所示的滑轮组向下拉绳子提升重物,请画出该滑轮组的绕线方法;
(2)如图乙所示,将实物电路补充完整,使灯L1、L2并联,且开关控制整个电路;
(3)请完成图丙中家庭电路的连接,使其符合安全用电的要求。
【答案】
【解析】
【详解】(1)由于要求滑轮组向下拉绳子提升重物,所以,绳子应先系在定滑轮的固定挂钩上,绕过下面的动滑轮,再绕过上面的定滑轮,如下图所示:
(2)由于要求将两灯并联,开关控制整个电路,即开关在干路上,如下图所示:
(3)灯泡接法:火线进入开关,再进入灯泡顶端的金属点,零线直接接入灯泡的螺旋套,这样在断开开关能切断火线,接触灯泡不会发生触电事故。既能控制灯泡,又能更安全。
三孔插座的接法:上孔接地线;左孔接零线;右孔接火线,如下图所示:
23.天然气灶使用方便、经济环保。在一个标准大气压下,天然气灶将一壶质量为3 kg、温度为20 ℃的水加热至沸腾,已知水的比热容为4.2×103 J/(kg•℃),天然气的热值为3.5×107 J/m3。求:
(1)水吸收的热量;
(2)若天然气完全燃烧放出的热量60 %被水吸收,烧开这壶水需要多少天然气?
【答案】(1)1.008×106 J(2)0.048m3
【解析】
【详解】(1)在一个标准大气压下,水沸腾时的温度是t=100℃,水吸收的热量是:
Q吸 =cm(t-t0)=4.2×103 J/(kg•℃)×3kg×(100℃-20℃)=1.008×106J;
(2)由知道,天然气完全燃烧放出的热量是:
由Q放 =Vq知道,烧开这壶水需要天然气的体积是:
。
答:(1)水吸收的热量是1.008×106J;
(2)若天然气完全燃烧放出的热量60 %被水吸收,烧开这壶水需要0.048m3天然气。
24.下表是某型号电烤箱铭牌上的部分参数,其内部简化电路如图,R1和R2均为电阻丝。
(1)当开关S1闭合、S2断开时,电烤箱处于__温档(选填“高”或“低”);
(2)求在此档位上正常工作0.5h所消耗的电能;__
(3)求R1、R2的阻值。____
【答案】 (1). 低 (2). 7.92×105 J 或0.22kwh (3). 44Ω、66Ω
【解析】
【详解】(1)[1]当开关S1闭合、S2断开时,R1和R2串联,由于串联的电阻大于其中任一电阻,由知道,此时是为电烤箱处于处在低温档;
(2) [2]由知道,在低档位上正常工作0.5h所消耗的电能是:
W=P低t=440W×30×60s=7.92×105 J;
(3[3])当开关S闭合时,只有电热丝R1工作,电阻较小,功率较大,所以处于高温档位,由知道,电热丝R1阻值是:
,
当开关S断开时,R1和R2 串联,电阻较大,功率较小,所以处于低温档位,由知道,电路总电阻是:
,
根据串联电路电阻特点知道,电烤箱低温档正常工作时R2 的电阻是:
R2 =R-R1 =110Ω-44Ω=66Ω。
答:(1) 当开关S1闭合、S2断开时,电烤箱处于低温档;
(2)求在此档位上正常工作0.5h所消耗的电能是7.92×105 J;
(3)R1、R2的阻值分别是44Ω和66Ω。
25.如图所示,人的前臂可以看成是以肘关节为支点的杠杆,当手托物件曲肘时,胳膊上的肱二头肌会对前臂施加一个动力,物件对前臂施加一个阻力。
(1)前臂属于____杠杆,这种结构的好处是__________;
(2)请画出图中铅球对手的阻力F2的力臂L2,____,假设阻力臂L2的长度为25cm,铅球的重力为30N,动力臂的长为5cm,则肱二头肌对前臂拉力为______N;
(3)当手将铅球沿肘关节缓慢的向上托起时,则肌肉所提供的动力将____(选填“增大”、“ 减小”或“不变”)。
【答案】 (1). 费力 (2). 省距离 (3). (4). 150 (5). 减小
【解析】
【详解】(1)[1][2]若把前臂看成杠杆,支点在肘关节的位置,肱二头肌收缩抬起前臂是动力,重物作用在手上产生的力是阻力。当曲肘将重物举起时,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,好处是费力但省距离;
(2)[3]由图知道,支点到力F2的作用线的垂线就是阻力F2的力臂L2的力臂,如下图:
[4]根据杠杆的平衡条件F1 l1 =F2 l2 知道,肱二头肌对前臂拉力是:
;
(3)[5]随着手臂抬起,支点O到阻力作用线的距离减小,阻力臂减小,动力臂不变,所以,肌肉所提供的动力将减小。
26.在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中,如图所示,让同一铁球从斜面的不同高度由静止释放,撞击同一木块。请回答下列问题:
(1)该实验的目的是研究动能的大小与________的关系;
(2)让同一铁球从斜面的不同高度由静止释放的目的是_____________________;
(3)该实验是通过观察___________________来比较铁球动能的大小;
(4)通过甲乙两图的实验探究可以得出的结论是:____________________。
【答案】 (1). 速度 (2). 小球到达水平面时的速度不同 (3). 木块移动的距离 (4). 质量一定时,速度越大,动能越大
【解析】
【详解】(1)[1]实验中,让同一铁球从斜面的不同高度由静止释放,撞击同一木块,是控制了球的质量相同,研究的是动能与速度的关系;
(2)[2]让同一的铁球从斜面的不同高度由静止释放的目的就是为了控制球的质量相同,使小球到达水平面的初速度不同,以达到控制一个变量,研究另一个变量的目的;
(3)[3]实验中通过观察木块被撞击后运动的距离的大小来间接判断物体动能的大小,这运用的是转换法;
(4)[4]比较甲乙两图知道,小球质量相同,下落高度不同,故可得出结论:质量相同的物体,速度越大,动能越大。
27.小明在做“比较不同物质吸热能力”的实验时,使用相同的电加热器给水和食用油加热,他得到如下数据。
(1)使用相同的加热器的目的是_________________。
(2)从表中数据可知,水和食用油的质量________(选填“相同”或“不相同”),加热结束时食用油的温度比水的温度______(选填“高”或“低”)。
(3)实验表明,在相同条件下吸热能力更强的是_____(选填“水”或“食用油”)。
(4)加热6min水吸收的热量是________J,食用油的比热容是_______J/(kg·℃)。
【答案】 (1). 相同时间放出热量相同 (2). 相同 (3). 高 (4). 水 (5). 6300 (6). 2100
【解析】
【详解】(1)[1]使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少,可以达到相同的时间水和食用油吸收的热量相同的目的;
(2)[2][3]从表中数据知道,水和食用油的质量相同;加热结束时,食用油的温度比水温度高;
(3)[4]分析数据知道,使水和食用油的最后温度相同,就要给水加热更长的时间,根据比较吸热能力的第1种方法,在相同条件下吸热的能力更强的是水;
(4)[5]由表中数据知道,水从20℃升高到45℃,水吸收的热量是:
Q=c水m△t=0.06kg×4.2×103 J/(kg•℃)×(45℃-20℃)=6300J;
[6]由图知道,加热6分钟,吸热相同热量时,水升高的温度为25℃;食用油升高的温度是:
70℃-20℃=50℃,
即食用油升高的温度为水的2倍,由知道,在质量和吸热相同的条件下,比热容与升高的温度成反比,故食用油的比热容是:
28.图甲是探究“通过导体的电流与电压、电阻的关系”的电路,电源电压恒为3V。
(1)探究电流与电压关系时,应保持_____不变(选填“R1”或“R2”)。
(2)探究电流与电阻的关系时,当R1的阻值是2Ω,电流表示数是1.0 A;要使电流表示数是0.5A,R1的阻值是____Ω;多次测量后,作出的I—R1图像是图乙中的____。
(3)该同学为研究可变电阻功率变化规律,他将R1换成阻值为5Ω的定值电阻,把R2换成阻值范围是0~10Ω的电阻箱。实验中R2从lΩ逐渐调大到10Ω,实验数据如下表,当R2消耗的功率最大时,其电阻约为( )
A.4Ω B.5Ω C.6Ω D.4Ω和6Ω
【答案】 (1). R1 (2). 4 (3). D (4). B
【解析】
【详解】(1)[1]由控制变量法知道,若要想探究电流与电压的关系,则应控制电阻不变,故应保持R1 不变;
(2)[2]在探究电流与电阻的关系时,应保持电压的值不变,由欧姆定律知道,电压是:
U=IR=1.0A×2Ω=2V,
所以,当电流表示数是0.5A时,R1 的阻值是:
;
(3)[3]由于在电压一定时,电流与电阻成反比,所以多次测量后,作出的I-R1 图线是图乙中的D;
(4)[4]由表格中数据知道,电阻R2 由1Ω至4Ω之间功率变大,由6Ω至10Ω之间的功率减小,4Ω与6Ω的功率相等,由此可知,当R2 的阻值为5Ω时,功率最大。
29.如图甲所示是“测量小灯泡额定功率”的实验电路图,其中电源用的是2节新干电池,滑动变阻器的铭牌标有“50Ω 1A”,选用的小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。
(1)小敏连接了如图甲所示的部分实物电路,请你用笔画线代替导线,将电路连接完整,要求滑动变阻器向右滑灯泡变暗;___
(2)小勇在实验中连接好电路,闭合开关,移动变阻器滑片,发现小灯泡始终不亮,电流表无示数,但电压表有示数,其原因可能是______;小华在实验中连接好电路,闭合开关,发现灯泡非常亮,且移动滑片时灯泡的亮度不变,其原因可能是______;
(3)排除故障,开始实验,小敏看到电压表示数为1.8V,要使灯泡L正常发光应向____(选填“A”或“B”)端移动滑片,同时眼睛应注意观察______(选填“电流表”或“电压表”)示数,直至灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,则该灯泡的额定功率为______W;
(4)在不改变图甲电路和元件的前提下,______(选填“能”或“不能”)利用控制变量法来探究电流与电压的关系,这是因为________。
【答案】 (1). 图略 (2). 小灯泡断路 (3). 滑动变阻器选择上面两个接线柱 (4). A (5). 电压表 (6). 0.5 (7). 不能 (8). 灯丝电阻随温度升高而增大
【解析】
【详解】(1)[1]由于要求滑动变阻器向右滑灯泡变暗,说明滑动变阻器向右滑时,接入电路的电阻增大,所以,应把A接线柱接入电路,小灯泡额定电压为2.5V,所以,电压表使用0--3V量程,故电路连接如下:
(2)[2]根据题意知道,闭合开关,移动变阻器滑片,发现小灯泡始终不亮,电流表无示数,但电压表有示数,则原因可能是小灯泡断路;
[3]闭合开关后,发现灯泡发光较亮,且移动滑片时,灯泡的亮度不变,说明滑动变阻器接入电路的阻值太小,即将上面两个接线柱接入电路;
(3)[4][5]由于灯在额定电压下正常发光,示数为1.8V小于灯的额定电压2.5V,应增大灯的电压,由串联电路电压的规律知道,应减小变阻器的电压,即应减小变阻器连入电路中的电阻大小,故滑片向A移动,直到电压表示数为额定电压2.5V;
[6]由图乙所示的电流表知道,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.2A;故小灯泡的额定功率是:
P=UI=2.5V×0.2A=0.5W;
(4)[7][8]探究电流与电压的关系要控制电阻不变,而灯的灯丝电阻随温度升高而增大,故不能在不改变图甲电路和元件的前提下,探究电流与电压的关系。
30.阅读短文“石墨烯”,并回答问题:
2018年12月19日零时,顶尖学术期刊英国《自然杂志》发布了2018年度影响世界的十大科学人物排行榜,中国22岁的青年学者曹原名列榜首,曹原发现当两层平行石墨烯旋转成约1.1°的微妙角度时,石墨烯的电阻突然变为零,成为超导体.
石墨烯不仅“最薄、最强”,作为电导体,它和铜有着一样出色的导电性:作为热导体,它比目前任何其他材料的导热效果都好,利用石墨烯,科学家能够研发一系列具有特殊性质的新材料,比如,石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管,因此有希望应用于全新超级计算机的研发;石墨烯还可以用于制造触摸屏、发光板,甚至太阳能电池,如果和其他材料混合,石墨烯还可用于制造更耐热、更结实的电导体,从而使新材料更薄、更轻、更富有弹性,从柔性电子产品到智能服装,从超轻型飞机材料到防弹衣,甚至未来的太空电梯都可以以石墨烯为原料.因此其应用前景十分广阔.
(1)石墨烯属于_____(填 “导体”或“绝缘体”), 在常温下成为超导体的条件是:_____.
(2)石墨烯应用于全新超级计算机的研发,是基于石墨烯晶体管比硅晶体管的_____.
(3)常温下的超导石墨烯未来可应用于_____.
【答案】 (1). 导体 (2). 两层平行石墨烯旋转成约1.1°的微妙角度 (3). 传输速度快 (4). 输电导线(开放性试题,答案合理即可)
【解析】
【详解】(1)[1]石墨烯是从石墨材料中剥离出来的,石墨容易导电,故这种新材料也是导体;
[2]由题意可知,石墨烯在常温下成为超导体的条件是两层平行石墨烯旋转成约1.1°的微妙角度;
(2)[3]由题意可知,石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管,因此有希望应用于全新超级计算机的研发;
(3)[4]石墨烯的应用领域十分广泛,如柔性电子产品、智能服装、超轻型飞机材料、防弹衣、太空电梯、输电线等等;
物质
质量/g
初始温度/℃
加热时间/min
最后温度/℃
水
60
20
6
45
食用油
60
20
6
70
次数
1
2
3
4
5
6
R2/Ω
1
2
4
6
8
10
I/A
0.50
0.43
0.33
0.27
0.23
0.20
P2/W
0.25
0.37
0.44
0.44
0.24
0.40
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