云南省曲靖市麒麟四中2021-2022学年九年级上学期第二次月考物理【试卷+答案】
展开2021-2022学年云南省曲靖市麒麟四中九年级(上)
第二次月考物理试卷
一、单选题(每题3分,共24分)
1.(3分)下列关于热现象的说法,正确的是( )
A.0℃的水的内能为零
B.冰熔化成水的过程内能增加
C.30℃的水比20℃的水所含的热量多
D.热量总是由内能大的物体传递给内能少的
2.(3分)“N95”型口罩(如图所示)对直径为0.075μm±0.020μm的非油性颗粒(如粉尘、PM2.5、飞沫、微生物)具有95%以上的过滤效率,中间过滤层,外层疏水层( )
A.新冠病毒随飞沫传播是一种分子运动
B.过滤效率高,是因为口罩材料分子之间没有空隙
C.中间过滤层通过工艺带上静电,可以增强对颗粒的吸附能力
D.内层吸水层能够有效吸收呼出的水蒸气,说明分子之间存在斥力
3.(3分)下列与汽车有关的说法正确的是( )
A.所用燃料是汽油,质量越少,热值越小
B.加油时,能闻到汽油是扩散现象
C.汽油机在做功冲程中,机械能转化为内能
D.急刹车时,车胎表面温度升高是由于热传递造成
4.(3分)关于导体和绝缘体,下列说法正确的是( )
A.绝缘体自由移动的电荷少,但能够带电
B.金属能够导电的原因是因为金属里面的电子都能自由移动
C.能够导电的物体叫导体,不能导电的物体叫绝缘体
D.绝缘体不能导电的原因是因为绝缘体内没有电子
5.(3分)下列电路连接正确的是( )
A.
B.
C.
D.
6.(3分)晓泉实验时连接了如图所示的电路,闭合开关S1和S2后,下列分析正确的是( )
A.小灯泡亮、电铃响 B.小灯泡亮、电铃不响
C.小灯泡不亮、电铃响 D.小灯泡不亮、电铃不响
7.(3分)如图所示,小强把电流表并联在灯L1的两端。此时闭合开关,一定会发生( )
A.电源短路 B.电流表损坏
C.L2的灯丝烧断 D.L1不亮
8.(3分)如图所示为滑动变阻器连入电路的几种情况的示意图。当P向右滑时,连入电路的电阻变大的图是( )
A. B.
C. D.
二、填空题(每空1分,共20分)
9.(2分)我国家庭电路的电压是 V,对人体安全的电压是 V。
10.(2分)如图为旋转式变阻器的结构图,a、b、c为变阻器的三个接线柱,d为旋钮触片。将该变阻器接入电路中调节灯泡的亮度,灯光变亮,则应连接接线柱 (选填“a、b”、“b、c”或“a、c”)和灯泡 联后接入电路中。
11.(2分)LED灯是一种新型的高效节能光源,它的核心元件是发光二极管,二极管是由 材料制成的。在发电厂发电、输送电能等方面若能采用 材料,就可以大大降低由于电阻引起的电能损耗。
12.(2分)花园里百花争艳,人在远处就能闻到花香,这是 现象;将两个表面光滑的铅块相互紧压它们会粘在一起,说明分子间存在 。
13.(2分)大型载重汽车下坡时间较长时,为防止刹车片过热造成刹车失灵,要向刹车片和轮胎喷水降温。刹车片过热是通过 方式增加内能的,用水降温是因为水具有较大的 。
14.(2分)“西气东输”工程已全线竣工,输送的燃料为天然气,这是利用了天然气 较大的特性,而且使用天然气时对环境污染较小。若完全燃烧10m3的天然气,能放出 J的热量(天然气的热值为8.4×107J/m3)。
15.(2分)给蓄电池充电时,蓄电池相当于 (填“用电器”或“电源”);某同学把灯泡、干电池和开关用导线连接起来。开关闭合后灯泡不亮,不一会儿干电池就发热了。这个电路的故障是该电路发生了 。
16.(2分)如图所示,甲、乙是电流表或电压表。当开关S闭合后,要使电阻R1、R2并联,甲表是 ,乙表是 。
17.(2分)一段电阻线,当加10V电压时,流过它的电流为0.2A,将电压减小为5V,则它的电阻为 Ω,当电压减小为零时,其电阻为 Ω,原因是 。
18.(2分)已知一台单缸四冲程汽油机,其飞轮转速为2400转/分,则该汽油机活塞1s完成 个冲程,对外做功 次。
三、实验题(30分)
19.(9分)如图所示的电阻箱接入电路的电阻是 Ω.电流表的读数是 A,电压表的读数是 V。
20.(8分)在探究并联电路电流规律的实验中,如图甲是实验的电路图。
(1)连接电路时,开关应处于 状态,电流表应 填“串联”或“并联”在被测电路中。若要测量干路电流,则电流表应接在甲图中的 点。
(2)小明同学在测量A处的电流时,发现电流表的指针偏转如图乙所示,原因是 ;在排除故障后,电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数为 。
(3)如表是小亮同学在实验中用两盏规格相同的灯泡得出的实验数据,他由此得到的结论是:在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和
A点电流
B点电流
C点电流
0.16A
0.16A
0.32A
① ;② 。
(4)如果在实验中,电流表接入了0~3A量程,却错把读数按0~0.6A量程读成0.18A A。
21.(9分)在探究影响导体电阻大小的因素时,小兵、小红两位同学作出了如下猜想:
①导体的电阻与导体的长度有关。
②导体的电阻与导体的横截面积有关。
③导体的电阻与导体的材料有关。
实验室提供了4根电阻丝,规格、材料如表
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
0.5
C
镍铬合金
0.5
1.0
D
锰铜合金
0.5
0.5
为了验证上述猜想,他们设计了如图所示的实验电路。
(1)按照图所示“探究影响导体电阻大小因素”的实验电路,在M、N之间分别接上不同的导体,则通过观察 来比较导体电阻的大小。
(2)为了验证上述猜想③,应该选用编号 和 两根电阻丝进行实验;
(3)如果选用编号为A、C两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想 (填序号);
(4)如果选用编号为A、B两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想 (填序号)。分别将A和B两电阻丝接入电路中M、N两点间时,电阻丝A接入时电流表示数较大,由此 。
(5)以上研究问题的科学方法是采用了 。
(6)在最近几年,我国城乡许多地区进行了输电线路的改造,将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线 了输电线的电阻,从而可以 输电线上的电能损失(选填“增大”或“减小”)。
22.(4分)小芳在“探究串联电路电压的特点”活动中,按如图所示连接电路。
(1)为了使探究得出的结论具有普遍意义,L1、L2应该选择 (选填“相同”或“不相同”)规格的小灯泡。
(2)故障排除,小芳测出L1两端电压后,保持电压表的B连接点不动,只断开A连接点,测量L2两端电压,电压表可能出现的现象是 。
(3)小若分别测出AB、BC、AC间的电压并记录在如下表格中:
UAB/V
UBC/V
UAC/V
2.4
1.4
3.8
分析实验数据得出结论:串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和。请对小明的做法进行评价: ,改进方法是 。
四、计算题(26分)
23.(9分)太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置,下表是小明家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息
太阳照射时间/h
装水量/kg
吸热板面积/m2
水升高的温度/℃
水的比热容/J(kg•℃)﹣1
太阳辐射功率/J•(m2•h)﹣1
10
100
2.5
50
4.2×103
1.68×106
其中太阳辐射功率是指1h内投射到1m2面积上的太阳能。
求:(1)水在10h内吸收的热量;
(2)如果水吸收的热量用天然气来提供,需要完全燃烧多少m3的天然气;(天然气的热值为8.4×107J/m3,天然气完全燃烧放出的热量全部给水吸收)
(3)该太阳能热水器的能量转化效率。
24.(9分)为了实现节能减排,城市里很多出租车都换成了燃气汽车,最常见的是压缩天然气汽车(将天然气加压后装在汽车燃气瓶内作为燃料),在平直的高速公路上以90km/h的速度匀速行驶了0.5h,发动机的功率恒为25kW3,已知天然气的热值为3.6×107J/m3。求:
(1)假设4m3天然气完全燃烧,放出的热量是多少?
(2)发动机的牵引力是多大?
(3)发动机的效率是多少?
25.(8分)小明做电流、电压实验时,连接了如图所示电路。闭合开关S后,三个电表的示数分别为下图所示,分别计算出:(1)通过灯L1、灯L2的电流。(2)灯L1和L2各自两端的电压。
2021-2022学年云南省曲靖市麒麟四中九年级(上)第二次月考物理试卷
参考答案与试题解析
一、单选题(每题3分,共24分)
1.(3分)下列关于热现象的说法,正确的是( )
A.0℃的水的内能为零
B.冰熔化成水的过程内能增加
C.30℃的水比20℃的水所含的热量多
D.热量总是由内能大的物体传递给内能少的
【分析】(1)一切物体都有内能;
(2)改变内能的方法有两个:做功和热传递;
(3)热量是一个过程量,不能说含有多少热量;
(4)物体之间发生热传递的条件是两物体之间存在温度差。
【解答】解:
A、一切物体都有内能,故A错误;
B、内能与物体的温度,冰熔化成水的过程中,内能变大;
C、热量是一个过程量,故C错误;
D、热量总是由高温物体传递给低温物体,故D错误;
故选:B。
2.(3分)“N95”型口罩(如图所示)对直径为0.075μm±0.020μm的非油性颗粒(如粉尘、PM2.5、飞沫、微生物)具有95%以上的过滤效率,中间过滤层,外层疏水层( )
A.新冠病毒随飞沫传播是一种分子运动
B.过滤效率高,是因为口罩材料分子之间没有空隙
C.中间过滤层通过工艺带上静电,可以增强对颗粒的吸附能力
D.内层吸水层能够有效吸收呼出的水蒸气,说明分子之间存在斥力
【分析】(1)物质是由分子组成的,直接用肉眼看不到;飞沫是肉眼可以看到的,不是分子;
(2)分子之间存在空隙。
(3)带电体具有吸引轻小物体的性质;
(4)分子间存在着相互作用的引力和斥力;
【解答】解:
A.分子很小,飞沫是肉眼可以看到的,不是分子的运动;
B.由分子热运动可知分子之间存在间隙,故B错误;
C.中间过滤层通过工艺带上静电,所以可以增强对颗粒的吸附能力;
D、内层吸水层能够有效吸收呼出的水蒸气分子,而不是斥力;
故选:C。
3.(3分)下列与汽车有关的说法正确的是( )
A.所用燃料是汽油,质量越少,热值越小
B.加油时,能闻到汽油是扩散现象
C.汽油机在做功冲程中,机械能转化为内能
D.急刹车时,车胎表面温度升高是由于热传递造成
【分析】(1)热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关,与燃料的质量、燃烧程度等均无关;
(2)扩散现象说明了分子在永不停息地做无规则运动;
(3)做功冲程中燃气的内能转化为机械能;
(4)刹车时,车胎与地面摩擦,通过做功的方式使车胎表面内能增加,温度升高。
【解答】解:A、热值是燃料的一种特性,与燃料的质量,故A错误;
B、汽油分子不停地做无规则运动,所以人们可以闻到,故B正确;
C、汽油机的做功冲程是由内能转化成机械能,故C错误;
D、刹车时,通过做功的方式使车胎表面内能增加,故D错误。
故选:B。
4.(3分)关于导体和绝缘体,下列说法正确的是( )
A.绝缘体自由移动的电荷少,但能够带电
B.金属能够导电的原因是因为金属里面的电子都能自由移动
C.能够导电的物体叫导体,不能导电的物体叫绝缘体
D.绝缘体不能导电的原因是因为绝缘体内没有电子
【分析】(1)绝缘体不能导电是因为绝缘体内部几乎没有自由移动的电荷,但是绝缘体能得失电子,可以带电。
(2)金属能导电是因为金属内部有大量的自由移动的电子。
(3)容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体。
【解答】解:AD、绝缘体不能导电是因为绝缘体内部几乎没有自由移动的电荷,可以带电,D错误。
B、金属能导电是因为金属内部有大量的自由移动的电子,故B错误。
C、容易导电的物体叫导体,故C错误。
故选:A。
5.(3分)下列电路连接正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【分析】根据电流表、电压表的使用要求,以及电路的连接情况判断电路图的正确与否。
【解答】解:A、图中开关闭合后,故该电路连接错误;
B、图中电压表的正,故电路错误;
C、图中两个电灯并联,电路连接正确;
D、图中电流表的正,故电路连接错误。
故选:BC。
6.(3分)晓泉实验时连接了如图所示的电路,闭合开关S1和S2后,下列分析正确的是( )
A.小灯泡亮、电铃响 B.小灯泡亮、电铃不响
C.小灯泡不亮、电铃响 D.小灯泡不亮、电铃不响
【分析】两灯泡串联,开关S1控制整个电路,开关S2与电铃并联;根据短路的特点进行分析。
【解答】解:当闭合开关S1和S2后,电铃被S2短路,为灯泡的基本电路,小灯泡发光。
故选:B。
7.(3分)如图所示,小强把电流表并联在灯L1的两端。此时闭合开关,一定会发生( )
A.电源短路 B.电流表损坏
C.L2的灯丝烧断 D.L1不亮
【分析】电流表的电阻很小,在电路中相当于导线,使用时应该串联在电路中,当它并联在某个用电器两端时,电流表把该用电器短路。
【解答】解:如图所示,电流表并联在电灯L1两端,电灯L1被短路,L5不会发光;
电流表与灯L2串联接入电路,电源不会短路2发光,通过电流表和灯L3的电流较大,可能会烧断L2的灯丝或损坏电流表,但不是一定会烧断或损坏,BC不一定会发生。
故选:D。
8.(3分)如图所示为滑动变阻器连入电路的几种情况的示意图。当P向右滑时,连入电路的电阻变大的图是( )
A. B.
C. D.
【分析】滑动变阻器有四个接线柱,接入电路时,选择上面一个接线柱,下面选择一个接线柱。后据接入电路的电阻丝的长短变化分析即可。
【解答】解:(1)滑动变阻器都接上面的接线柱,滑动变阻器被短路,滑动变阻器相当于定值电阻。
(2)选择上面一个接线柱,下面选择一个接线柱。
(3)当滑片P向右滑动时,连入电路的电阻变大,应该接入左半段,上面的接线柱任意接入。
故选:C。
二、填空题(每空1分,共20分)
9.(2分)我国家庭电路的电压是 220 V,对人体安全的电压是 不高于36 V。
【分析】根据我国家庭电路的电压、对人体安全的电压填空。
【解答】解:我国家庭电路的电压是220V,对人体的安全电压不高于36V。
故答案为:220;不高于36。
10.(2分)如图为旋转式变阻器的结构图,a、b、c为变阻器的三个接线柱,d为旋钮触片。将该变阻器接入电路中调节灯泡的亮度,灯光变亮,则应连接接线柱 bc (选填“a、b”、“b、c”或“a、c”)和灯泡 串 联后接入电路中。
【分析】滑动变阻器与灯泡串联,顺时针旋转旋片可以使灯泡亮度增加,则电流变大,电阻变小,连入电路的部分应该是b、c段。
【解答】解:顺时针旋转旋片时,灯泡变亮,电源电压不变,则应连接接线柱b。
故答案为:bc;串;
11.(2分)LED灯是一种新型的高效节能光源,它的核心元件是发光二极管,二极管是由 半导体 材料制成的。在发电厂发电、输送电能等方面若能采用 超导 材料,就可以大大降低由于电阻引起的电能损耗。
【分析】(1)导电能力介于导体和绝缘体之间的材料叫半导体,半导体是制作二极管、三极管的材料,常用在电子元件上;
(2)在低温时电阻可以变成零的材料叫超导材料,电阻为零不产生电热,应用在电动机、导线等人们不需要电热的地方。
【解答】解:二极管由半导体材料制成;根据焦耳定律,所以不产生电热。
故答案为:半导体;超导
12.(2分)花园里百花争艳,人在远处就能闻到花香,这是 扩散 现象;将两个表面光滑的铅块相互紧压它们会粘在一起,说明分子间存在 引力 。
【分析】物质是由分子组成的,组成物质的分子永不停息地做无规则运动,分子间存在相互作用的引力与斥力。
【解答】解:人在远处就能闻到花香,是分子无规则运动的结果;将两个表面光滑的铅块相互紧压它们会粘在一起。
故答案为:扩散;引力。
13.(2分)大型载重汽车下坡时间较长时,为防止刹车片过热造成刹车失灵,要向刹车片和轮胎喷水降温。刹车片过热是通过 做功 方式增加内能的,用水降温是因为水具有较大的 比热容 。
【分析】(1)改变内能的方法:一是做功,二是热传递;
(2)水的比热容大,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。
【解答】解:
汽车下坡时间较长时,连续点踩刹车,温度升高;
水的比热容最大,和其它物质比较,所以用水来降温是利用了水具有较大的比热容的特点。
故答案为:做功;比热容。
14.(2分)“西气东输”工程已全线竣工,输送的燃料为天然气,这是利用了天然气 热值 较大的特性,而且使用天然气时对环境污染较小。若完全燃烧10m3的天然气,能放出 8.4×108 J的热量(天然气的热值为8.4×107J/m3)。
【分析】根据天然气和与其它燃料的热值大小分析,再从环境保护的角度作出分析解答;
利用Q放=qV求出完全燃烧天然气放出的热量。
【解答】解:天然气的热值大,完全燃烧相同的天然气和其他燃料,所以选择使用天然气;
完全燃烧10m3的天然气放出的热量为:Q放=qV=8.3×107J/m3×10m3=8.4×106J。
故答案为:热值;8.4×107。
15.(2分)给蓄电池充电时,蓄电池相当于 用电器 (填“用电器”或“电源”);某同学把灯泡、干电池和开关用导线连接起来。开关闭合后灯泡不亮,不一会儿干电池就发热了。这个电路的故障是该电路发生了 短路 。
【分析】电池发热是指电流在电源内部产生大量的内能,使电池温度升高,这样会损坏电源,是不允许的。
同时掌握电源短路是指电源两极不经过用电器直接连通的电路,这样电路中电流会过大,烧坏电源。
【解答】解:蓄电池充电时相当于用电器;用导线把干电池,用电器只有小灯泡一个,小灯泡不发光说明没有电流通过小灯泡,说明有电路中很大的电流,造成了短路。
故答案为:用电器;短路。
16.(2分)如图所示,甲、乙是电流表或电压表。当开关S闭合后,要使电阻R1、R2并联,甲表是 电压表 ,乙表是 电流表 。
【分析】电压表并联在电路中,在电路中可以看作开路;电流表必须串联在电路中,在电路中相当于导线;
电路元件首首相连、尾尾相连的连接方式是并联,因此根据仪表的连接方式以及在电路中的作用解答本题。
【解答】解:由电路图可知,当开关S闭合后、甲是电压表、尾尾相连1、R2并联;
故答案为:电压表;电流表。
17.(2分)一段电阻线,当加10V电压时,流过它的电流为0.2A,将电压减小为5V,则它的电阻为 50 Ω,当电压减小为零时,其电阻为 50 Ω,原因是 电阻是导体本身的一种性质,与它两端的电压无关 。
【分析】电阻是导体对电流的阻碍作用,是导体本身的一种属性;其大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关,而与导体两端的电压、通过的电流无关。据此分析判断。
【解答】解:
电阻是导体本身的一种性质,电阻的大小取决于材料、横截面面积;所以将电压减小为5V,当电压减小为零时。
故答案为:50;50,与它两端的电压无关。
18.(2分)已知一台单缸四冲程汽油机,其飞轮转速为2400转/分,则该汽油机活塞1s完成 80 个冲程,对外做功 20 次。
【分析】四冲程汽油机,每个工作循环,完成四个冲程,飞轮转动2周,做功1次,由飞轮转速可计算出每秒飞轮转动的周数,从而计算出每秒完成的冲程数量,对外做功次数。
【解答】解:四冲程汽油机,每个工作循环,飞轮转动2周,由于飞轮转速是2400r/min,每秒完成80个冲程。
故答案为:80;20。
三、实验题(30分)
19.(9分)如图所示的电阻箱接入电路的电阻是 1783 Ω.电流表的读数是 0.46 A,电压表的读数是 2.5 V。
【分析】(1)电阻箱的读数方法:用△所对的数字乘以下面的倍数,然后把他们相加,就可得出电阻箱的示数。
(2)根据电表的量程和分度值读出两电表的示数。
【解答】解:
(1)电阻箱的示数:1×1000Ω+7×100Ω+6×10Ω+3×1Ω=1783Ω。
(2)由图可知,电流表的量程为4~0.6A,示数为3.46A;
电压表的量程为0~3V,分度值为3.1V。
故答案为:1783;0.46。
20.(8分)在探究并联电路电流规律的实验中,如图甲是实验的电路图。
(1)连接电路时,开关应处于 断开 状态,电流表应 串联 填“串联”或“并联”在被测电路中。若要测量干路电流,则电流表应接在甲图中的 C 点。
(2)小明同学在测量A处的电流时,发现电流表的指针偏转如图乙所示,原因是 电流表的正、负接线柱接反了 ;在排除故障后,电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数为 0.24A 。
(3)如表是小亮同学在实验中用两盏规格相同的灯泡得出的实验数据,他由此得到的结论是:在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和
A点电流
B点电流
C点电流
0.16A
0.16A
0.32A
① 选用灯泡的规格相同 ;② 实验次数太少 。
(4)如果在实验中,电流表接入了0~3A量程,却错把读数按0~0.6A量程读成0.18A 0.9 A。
【分析】(1)根据拆、接电路的常识,为了防止在拆接电路过程中出现短路现象而损坏电源和电流表,因此在此过程中要将开关处于断开状态;电流表相当于导线,要求串联在被测电路中;如甲图所示,C点位于电路的干路。
(2)如图乙所示,电流表指针反偏,说明电流表正负接线柱接反了;如图丙所示,看好分度值,正确读数。
(3)探究串联电路电压的规律时,选取的两个灯泡应该是不同规格的,而且为了寻找普遍规律,避免偶然性,需要多次进行实验。
(4)电流表有0﹣3V和0﹣0.6V两种量程,当指针指在同一位置时,0﹣3V量程的读数是0﹣0.6V量程读数的5倍。
【解答】解:(1)为了保证实验过程的安全,连接电路图时;电流表相当于导线;如甲图所示,我们测量干路电流时。
(2)乙中电流表指针反偏,说明电流表正;丙图中电流表正确读数为0.24A。
(3)为了寻找普遍规律,避免偶然性,并且多次进行实验。
(4)0﹣5V量程的读数是0﹣0.4V量程读数的5倍,按0~7.6A量程读成0.18A。
故答案为:(1)断开;串联;C、负接线柱接反了;(3)选用灯泡的规格相同; (4)8.9。
21.(9分)在探究影响导体电阻大小的因素时,小兵、小红两位同学作出了如下猜想:
①导体的电阻与导体的长度有关。
②导体的电阻与导体的横截面积有关。
③导体的电阻与导体的材料有关。
实验室提供了4根电阻丝,规格、材料如表
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
0.5
C
镍铬合金
0.5
1.0
D
锰铜合金
0.5
0.5
为了验证上述猜想,他们设计了如图所示的实验电路。
(1)按照图所示“探究影响导体电阻大小因素”的实验电路,在M、N之间分别接上不同的导体,则通过观察 电流表示数(或小灯泡亮度) 来比较导体电阻的大小。
(2)为了验证上述猜想③,应该选用编号 A 和 D 两根电阻丝进行实验;
(3)如果选用编号为A、C两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想 ② (填序号);
(4)如果选用编号为A、B两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想 ① (填序号)。分别将A和B两电阻丝接入电路中M、N两点间时,电阻丝A接入时电流表示数较大,由此 材料和横截面积一定时,导体越长电阻越大 。
(5)以上研究问题的科学方法是采用了 控制变量法和转换法 。
(6)在最近几年,我国城乡许多地区进行了输电线路的改造,将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线 减小 了输电线的电阻,从而可以 减小 输电线上的电能损失(选填“增大”或“减小”)。
【分析】(1)电流表串联在电路中,导体电阻越大,电路电流越小,导体电阻越小,电路电流越大,可以通过电流表示数大小(或小灯泡亮度)判断导体电阻大小;
(2)(3)(4)根据控制变量法的要求,根据实验目的或实验现象分析答题;
(5)只有要研究的那个因素不同,其余的其他的几个因素相同,这种方法物理学上叫做控制变量法。
(6)影响电阻大小的因素有材料、长度和横截面积,当材料和长度都一定时,导线的横截面积越大,导线的电阻值就会越小。
【解答】解:
(1)实验中,在M,则通过观察电流表示数(或小灯泡亮度)来比较导体电阻的大小;
(2)要验证猜想③:导体的电阻与导体的材料有关,应控制导体的长度与横截面积相同,由表中数据可知、D的两根电阻丝进行实验;
(3)由表中数据可知,A、C两电阻丝的长度,将A和C两电阻丝接入电路中M,可验证导体电阻跟横截面积的关系;
(4)A、B两电阻丝的材料,将A和B两电阻丝接入电路中M,可验证导体电阻跟长度的关系;
电阻丝A接入时电流表示数较大,说明电阻丝A的电阻小,由此得到的结论是:材料和横截面积一定时;
(5)导体的电阻与导体的材料、长度和横截面积有关,需要运用控制变量法进行探究,运用了转换法;
(6)细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线,导线的横截面积增大了,根据W损=I2Rt可知,导线上损失的电能也就减小了。
故答案为:(1)电流表示数(或小灯泡亮度);(2)A、D; ;(4)①,导体越长电阻越大;(6)减小。
22.(4分)小芳在“探究串联电路电压的特点”活动中,按如图所示连接电路。
(1)为了使探究得出的结论具有普遍意义,L1、L2应该选择 不相同 (选填“相同”或“不相同”)规格的小灯泡。
(2)故障排除,小芳测出L1两端电压后,保持电压表的B连接点不动,只断开A连接点,测量L2两端电压,电压表可能出现的现象是 指针反向偏转 。
(3)小若分别测出AB、BC、AC间的电压并记录在如下表格中:
UAB/V
UBC/V
UAC/V
2.4
1.4
3.8
分析实验数据得出结论:串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和。请对小明的做法进行评价: 不合理,一次实验具有偶然性 ,改进方法是 更换规格不同的灯泡进行多次实验 。
【分析】(1)(3)为得出普遍规律,应使用多种规格的器材进行多次实验,得到多组数据分析;
(2)电学实验中,电压表并联在待测电路两端,电流从“+”接线柱流入,从“﹣”接线柱流出,不能接反了。
【解答】解:(1)为了避免实验的偶然性,使探究得出的结论具有普遍意义;
(2)根据题干描述,实验过程中,这样做是不正确的,直接改接一端连线,电压表的指针反向偏转;
(3)据题意可知,该实验中,实验次数太少;
为了避免实验的偶然性,使探究得出的结论具有普遍意义。
故答案为:(1)不相同;(2)指针反向偏转,一次实验具有偶然性。
四、计算题(26分)
23.(9分)太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置,下表是小明家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息
太阳照射时间/h
装水量/kg
吸热板面积/m2
水升高的温度/℃
水的比热容/J(kg•℃)﹣1
太阳辐射功率/J•(m2•h)﹣1
10
100
2.5
50
4.2×103
1.68×106
其中太阳辐射功率是指1h内投射到1m2面积上的太阳能。
求:(1)水在10h内吸收的热量;
(2)如果水吸收的热量用天然气来提供,需要完全燃烧多少m3的天然气;(天然气的热值为8.4×107J/m3,天然气完全燃烧放出的热量全部给水吸收)
(3)该太阳能热水器的能量转化效率。
【分析】(1)由表中数据知道水的质量、水的比热容、水的温度升高值,利用吸热公式Q吸=cm△t求水吸收的热量(有用能量);
(2)如果水吸收的热量用天然气来提供,即Q放=Q吸,再利用Q放=Vq求需要完全燃烧多少天然气;
(3)由太阳辐射功率知道1h内投射到1m2面积上的太阳能,据此求出10h吸收的太阳能(总能量),再利用效率公式求太阳能热水器的能量转化效率。
【解答】解:(1)水吸收的热量(有用能量):
Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×100kg×50℃=2.1×103J;
(2)由题知,Q放=vq=Q吸=2.1×108J,
需要天然气的体积:
v===0.25m3;
(3)10h太阳能热水器吸收的太阳能(总能量):
Q总=1.68×106J/(m5•h)×2.5m2×10h=4.2×102J,
η=×100%=。
答:(1)水在10h内吸收的热量为2.1×106J;
(2)如果水吸收的热量用天然气来提供,需要完全燃烧0.25m3的天然气;
(3)该太阳能热水器的能量转化效率为50%。
24.(9分)为了实现节能减排,城市里很多出租车都换成了燃气汽车,最常见的是压缩天然气汽车(将天然气加压后装在汽车燃气瓶内作为燃料),在平直的高速公路上以90km/h的速度匀速行驶了0.5h,发动机的功率恒为25kW3,已知天然气的热值为3.6×107J/m3。求:
(1)假设4m3天然气完全燃烧,放出的热量是多少?
(2)发动机的牵引力是多大?
(3)发动机的效率是多少?
【分析】(1)已知天然气的热值和燃烧天然气的体积,利用Q放=qV可求出天然气完全燃烧放出的热量;
(2)已知发动机的功率和行驶的速度,利用P===Fv可求出发动机的牵引力;
(3)已知发动机的功率和行驶的时间,利用W=Pt可求出发动机牵引力做的功,
再利用η=可求出发动机的效率。
【解答】解:(1)天然气完全燃烧放出的热量为:Q放=qV=3.6×106J/m3×4m5=1.44×108J;
(2)发动机的功率为P=25kW=25000W,行驶的速度为v=90km/h=25m/s,
由P===Fv可知发动机的牵引力为:F==;
(3)发动机牵引力做的功为:W=Pt=25000W×5.5×3600s=4.7×107J,
发动机的效率为:η===31.25%。
答:(1)假设4m3天然气完全燃烧,放出的热量是1.44×108J;
(2)发动机的牵引力是1000N;
(3)发动机的效率是31.25%。
25.(8分)小明做电流、电压实验时,连接了如图所示电路。闭合开关S后,三个电表的示数分别为下图所示,分别计算出:(1)通过灯L1、灯L2的电流。(2)灯L1和L2各自两端的电压。
【分析】(1)由图可知L1与L2串联,电流表测电路中电流,电压表V1测总电压,V2测L1两端电压。由电流表盘读出电流表示数,根据串联电路的电流特点可知通过两灯的电流;
(2)根据串联电路的电压特点分析两电压表量程,由电压表表盘读出两电压表示数,从而得到灯L1、灯L2两端的电压。
【解答】解:由图可知L1与L2串联,电流表测电路中电流8测总电压,V2测L1两端电压。
(1)由图知,电流表使用的是3~0.6A量程,示数为7.5 A,
由串联电路的电流特点知,通过两灯的电流I1=I4=0.5 A;
(2)由串联电路的电压特点知,电源电压大于L7两端电压,而两电压表指针指向同一位置1使用的0~15V量程,分度值为4.5V,即电源电压为10V,
V2使用5~3V量程,分度值为0.8V,电压表V2读数为2V,即灯L3两端电压U1=2 V,
所以灯L6两端的电压U2=U﹣U1=10V﹣4V=8V。
答:(1)通过灯L1、灯L5的电流都是0.5A;
(2)灯L8两端的电压为2V,L2两端的电压为8V。
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