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2019-2020学年安徽省合肥市肥东县九年级(上)期末物理试卷
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这是一份2019-2020学年安徽省合肥市肥东县九年级(上)期末物理试卷,共23页。试卷主要包含了92Ω,【答案】1000,【答案】1,【答案】变大 不变,【答案】a 没有 有,【答案】3,【答案】C等内容,欢迎下载使用。
2019-2020学年安徽省合肥市肥东县九年级(上)期末物理试卷
1. 液体表面部分分子挣脱其他分子的束缚,逃逸到空气中,这是蒸发的微观本质;同样,固体表面分子也可以逃逸到空气中,这是升华的微观本质;把糖块放进水中,糖分子会跑到水分子的间隙中去,这是溶解的微观本质。由此看来,上述三种现象有着相同的微观本质都是______。
2. 水的比热容是4.2×103J/(kg⋅℃),其物理意义是______ .质量为2kg的水在太阳的照射下,温度升高5℃,水吸收的热量为______ J,若使相同质量的煤油和水升高相同的温度,则煤油吸收的热量______ 水吸收的热量(选填“大于”、“等于”或“小于”).[煤油的比热容2.1×103J/(kg⋅℃)].
3. 如图所示的伏安法测电阻电路中,电压表的内阻为3kΩ,读数为3V;电流表内阻为10Ω,读数为4mA,待测电阻R的真实值等于______Ω。
4. 如图所示的电路中,闭合开关S,已知电源电压为4.5V,L1两端的电压为2V,则L2两端的电压为______V,电压表的示数为______V。
5. 如图所示,闭合开关S,两电流表示数之比5:3,则R1与R2两端的电压之比U1:U2=______。电阻之比R1:R2=______。
6. 如图所示的电路,电源电压恒定不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P自右向左移动的过程中,电压表示数将______,电流表示数将______(均选填“变大”、“不变”或“变小”)。
7. 定时炸弹引爆装置如图所示,起爆前定时开关S是闭合的,当设定起爆时间一到,定时开关S会自动断开,为使引爆装置停止工作,拆弹专家应在图中______(填“a”或“b”)处剪断导线,拆除前起爆器上______电流通过,灯泡中______电流通过(选填“有”或“没有”)。
8. 如图所示,电源电压保持不变,灯L标有“6V0.6W”字样,不考虑温度对灯丝电阻的影响,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P移动到中点时,灯L正常发光,电压表示数为4V,当滑片P移到最大阻值时,灯L与滑动变阻器的电功率之比为______。
9. 下列关于生活中常见的热现象的说法中错误的是( )
A. 在高山上烧水时,由于气压低,水沸腾时的温度低于100℃
B. 雾凇的形成是凝华现象
C. 夏天,在开着空调的汽车玻璃窗的内侧常附有小水珠
D. 北方的冬天,常在保存蔬菜的菜窖里放几桶水,是因为水凝固放热
10. 关于导体和绝缘体的下列说法中,正确的是( )
A. 导体善于导电是因为导体内有大量的电荷存在
B. 绝缘体不善于导电,是因为绝缘体内没有电荷存在
C. 导体在任何情况下都可以导电,绝缘体在任何情况下都不会导电
D. 有些绝缘体在一定的条件下可能变为导体
11. 将一高温物体与一低温物体接触达到相同温度(两物体与外界没有热量交换),则有( )
A. 高温物体放出的热量一定大于低温物体吸收的热量
B. 高温物体放出的热量一定等于低温物体吸收的热量
C. 高温物体降低的温度一定大于低温物体升高的温度
D. 高温物体降低的温度一定等于低温物体升高的温度
12. 如图甲所示的电路中,闭合开关,两灯泡均发光,且两个完全相同的电流表指针偏转均如图乙所示,通过灯泡L1和L2的电流分别为( )
A. 1.2A1.2A B. 0.3A0.3A C. 1.2A0.3A D. 1.5A0.3A
13. 如图所示电路,已知L1、L2中有一盏灯开路,以下说法正确的是( )
A. 电流表A的示数一定为零,若电压表V1有示数则L2开路
B. 电流表A的示数一定为零,若电压表V2有示数则L2开路
C. 电压表V1的示数可能为零,若电压表V2有示数则L2开路
D. 电压表V2的示数可能为零,若电压表V1有示数则L2开路
14. 图是一个环境温度监控电路原理图。电源电压不变,R0为定值电阻,R是用半导体材料制成的热敏电阻,其电阻值会随温度的升高而变小。若环境温度升高,闭合开关S.则( )
A. 热敏电阻R的阻值变大 B. 电压表的示数变大
C. 通过电阻R的电流变小 D. 电阻R两端电压变大
15. 生物体内水的比例很高,有助于调节生物体自身的温度,以免温度变化太快对生物体造成损害。这主要是因为水的( )
A. 密度大 B. 凝固点较低 C. 沸点较高 D. 比热容较大
16. 下列关于家庭电路和用电安全的说法正确的是( )
A. 灯座的螺旋套应该接在火线上
B. 雷雨天气要尽快到大树下避雨
C. 有金属外壳的用电器,金属外壳一定要接地
D. 空气开关跳闸,一定是电路中出现了短路
17. 如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,移动滑片,使电压表V1示数与电压表V2示数之比为2:1,此时R2的功率为P1;再次移动滑片,使电压表V1示数与电压表V2示数之比为1:2,此时R2的功率为P2,则P1:P2为( )
A. 1:4 B. 1:2 C. 1:1 D. 4:1
18. 如图,是酒精灯给试管中的水加热,一段时间后橡皮塞被冲开,下列说法正确的是( )
A. 酒精灯中酒精的质量越大,酒精的热值越大
B. 酒精燃烧放出的热量能全部被试管中的水吸收
C. 试管中水的内能是通过热传递的方式增加的
D. 橡皮塞被冲开的过程与内燃机的压缩冲程都是内能转化为机械能的过程
19. 图甲是“探究某种固体物质熔化特点”的实验装置,图乙是根据实验数据描绘出的该物质在熔化过程中温度随时间变化的图象。
(1)实验中,用烧杯中的热水加热试管中的固体物质,好处是______。该物质的熔点是______。
(2)熔化过程持续了______min,物质在熔化时吸收热量,______保持不变。
(3)图乙中,物质在AB段和CD段加热的时间相同,但升高的温度却不同,这是因为该物质处于这两段时______不同。
20. 小芳在“探究串联电路电压特点”的实验中,连接好了的实物电路图如图甲所示,请你协助完成:
(1)在方框内画出与图甲对应的电路图,并在电路图中标上L1、L2.
(2)在某次测量时,电压表的示数如图乙所示,此时灯L1两端的电压为_________V.
(3)闭合开关后,小芳发现L1、L2均不发光,电压表有示数且大小接近3V,则电路中出现的故障可能是L1发生了_________(选填“短路”或“断路”).
(4)排除故障后,小芳在测量了灯L1两端的电压后,断开开关,然后将导线AE的A端松开,接到D接线柱上,测量灯L2两端的电压,这一做法会造成_________.
21. 图甲是用伏安法测未知电阻R的实验图:
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中实物电路连接完整.
(2)闭合开关,将测算P向左滑动时,此时电压表示数为2.4V,电流表示数如图乙所示,则未知电阻R=______Ω.
(3)若实验中只有一个电压表和一个已知电阻R0,小明设计了如图丙所示的电路,同样可以测量未知电阻RX,请在空格内将实验步骤补充完整.
①闭合S、断开S1,用电压表测出特测电阻RX两端的电压为U1;
②______,用电压表测出电源的电压U;
③请写出用测量值U、U1及R0来表示RX的表达式:RX______.
22. 家用电磁炉以其高效、节能成为新一代智能灶具,小明在家中关闭其他所有用电器,在只有电磁炉正常工作的情况下。请你回答下列有关问题:
(1)1标准大气压下,锅内装有4.5L温度为20℃的水,给电磁炉通电把水加热到沸腾,水至少吸收多少热量?[水的密度为1.0×103kg/m3,水的比热容为4.2×103J/(kg⋅℃)]
(2)把上述水烧开用了20min.家中安装的标有“3000r/(kW⋅h)”的电能表转了1400圈,求该电磁炉的额定功率?
(3)此电磁炉烧水时的效率是多少?
23. 如图甲所示,两个电阻R1、R2并联后与电阻R3串联,可以等效成电阻R12与R3串联,其中电阻R12的阻值大小就等于电阻R1、R2并联后的总电阻。
如图乙所示,电源电压保持不变,图中的电阻R1=30Ω,滑动变阻器R2上标有“12Ω”字样。闭合开关S.当滑动变阻器的滑片P移到B端时,电流表的示数为0.8A.求:
(1)电源电压;
(2)滑动变阻器的滑片p滑至中点时电流表的示数;
(3)请你分析:滑片p从A向B移动过程中,R1两端的电压变化范围。
24. 物理实验室有一个微型电动机,铭牌上标有“12V 3W”字样,电动机线圈电阻为1.92Ω.兴趣小组的同学想让这个电动机正常工作,但手边只有一个电压恒为18V的电源,于是他们找来一个阻值合适的电阻R与之串联接入电路如图,使小电动机恰好正常工作。求:
(1)所串联的电阻R的阻值
(2)小电动机正常工作时,电阻R消耗的电功率
(3)电动机工作时,主要把电能转化为机械能,还一部分能量在线圈中以热量的形式散失掉。已知电流通过导体时产生的热量Q=I2Rt,求小电动机正常工作时的效率。
答案和解析
1.【答案】一切物体的分子都在永不停息地做无规则运动
【解析】解:蒸发、升华和溶解都是由于分子在不停地做无规则运动的结果,这些现象都属于扩散现象。
故答案为:一切物体的分子都在永不停息地做无规则运动
扩散现象的实质是一切物质的分子都在不停地做无规则运动。
本题主要考查学生对扩散现象,以及扩散现象的实质的了解而和掌握,是一道基础题。
2.【答案】1kg的水温度升高(或降低)1℃,吸收(或放出)的热量为4.2×103J;4.2×104;小于
【解析】解:
(1)水的比热容为4.2×103J/(kg⋅℃),它表达的物理意义是:1kg的水温度升高(或降低)1℃,吸收(或放出)的热量为4.2×103J;
(2)水吸收的热量:
;
(3)由知,在质量和温度变化量相同时,由于煤油的比热容比水的小,故煤油吸收的热量小于水吸收的热量.
故答案为:1kg的水温度升高(或降低)1℃,吸收(或放出)的热量为4.2×103J;4.2×104;小于.
(1)单位质量的某种物质,温度升高1℃吸收的热量,叫这种物质的比热容.
(2)根据计算水吸收的热量;
(3)由可知,在质量和温度变化量相同时,由于煤油的比热容比水的小,故煤油吸收的热量少.
本题考查了物质比热容的物理意义、热量的计算,易错点在第三问,可以借助吸热公式分析回答.
3.【答案】1000。
【解析】
【分析】
电压表与R并联,可以根据并联电路的电路特点和欧姆定律计算可求出R的真实值。
本题考查并联电路和欧姆定律的应用,根据并联电路的电压和电流特点,结合欧姆定律即可解题。伏安法是测量电阻的基本方法,有电流表内接法和外接法两种电路结构,注意两种方式的区别。
【解答】
由图R与电压表并联,所以UR=UV=3V,
由I=UR得通过电压表的电流:
IV=UVRV=3V3000Ω=1×10−3A,
通过R的电流IR=IA−IV=4×10−3A−1×10−3A=3×10−3A,
所以R=URIR=3V3×10−3A=1000Ω。
故答案为:1000。
4.【答案】2.52
【解析】解:因为电压表测L1两端的电压,
所以L1两端的电压U1=2V,
又据L1、L2串联,
所以L2两端的电压为U2=U−U1=4.5V−2V=2.5V。
故答案为:2.5;2。
由电路图可知,灯泡L1、L2串联,电压表测L1两端的电压,即电压表的示数为L1两端的电压;根据串联电路的电压特点求出L2两端的电压。
本题考查了串联电路的电压特点,关键是电压的正确使用和所测电路元件的判断,是一道基础题目。
5.【答案】1:1 3:2
【解析】解:由电路图可知,R1与R2并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测R2支路的电流,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,R1与R2两端的电压之比为U1:U2=1:1;
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,通过两电阻的电流之比:
I1I2=IA1−IA2IA2=5−33=23,
由I=UR可得,两电阻的阻值之比:
R1R2=U1I1U2I2=I2I1=32。
故答案为:1:1;3:2。
由电路图可知,R1与R2并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测R2支路的电流,根据并联电路的电压特点可知两电阻两端的电压之比,根据并联电路的电流特点求出通过两电阻的电流之比,根据欧姆定律求出两电阻的阻值之比。
本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的应用,是一道较为简单的应用题。
6.【答案】变大 不变
【解析】解:由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,滑动变阻器完全接入电路中,电流表测电路中的电流,电压表测量滑动变阻器滑片右侧接入电路的电阻两端的电压;
由于滑动变阻器的电阻全部连入电路,则在滑动变阻器的滑片P自右向左移动的过程中,电路中的总电阻不变,根据欧姆定律可知电路中的电流不变,即电流表示数不变;
由于变阻器滑片右侧接入电路的电阻阻值变大,根据U=IR可知电压表示数变大。
故答案为:变大;不变。
由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,滑动变阻器完全接入电路中,电流表测电路电流,电压表测量滑动变阻器滑片右侧接入电路的电阻两端的电压;
由滑动变阻器滑片方向变化得出滑动变阻器滑片右侧接入电路的电阻阻值变化,从而得出电压表和电流表示数的比值变化。
本题考查了电压表和电流表示数的比值的变化,分析清楚电路结构,明确电压表与电流表所测的量,熟练应用欧姆定律是正确解题的关键。
7.【答案】a 没有 有
【解析】解:
(1)由题意和电路图可知,起爆前定时开关S是闭合的,此时起爆器被导线b短路,没有电流通过起爆器,所以起爆器不工作,当设定起爆时间一到,定时开关S会自动断开,此时起爆器中有电流通过,引爆炸弹,因此为了使引爆装置停止工作,应将起爆器、灯泡与电源构成的串联电路断开,即应剪断a处的导线,此时电路处于断路状态,爆炸装置不工作。
(2)由电路图可知,拆除前,起爆器被导线b短路,没有电流通过起爆器,所以起爆器不工作;而此时电流从电源正极开始经过灯泡、开关回到电源负极,此电路为一个用电器(灯泡)构成的一个简单电路,故此时灯泡中有电流通过。
故答案为:a;没有;有。
由电路图可知当S闭合时起爆器被短路,则起爆器中没有电流通过;当S断开时起爆器有电流通过从而引爆炸弹,据此进行分析解答。
本题考查物理知识在生产生活中的应用,应在认真分析题意及电路的基础上找到合适的物理规律作答。
8.【答案】3:4
【解析】解:由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压。
当滑动变阻器的滑片P移动到中点时,灯L正常发光,其两端的电压UL=6V,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,由I=UR可得,
,
解得:,
当滑片P移到最大阻值时,灯L与滑动变阻器的电功率之比:
。
故答案为:3:4。
由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压。当滑动变阻器的滑片P移动到中点时,灯L正常发光,其两端的电压和额定电压相等,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出两电阻的阻值之比,利用P=I2R求出当滑片P移到最大阻值时灯L与滑动变阻器的电功率之比。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,要注意灯泡正常发光时的电压和额定电压相等。
9.【答案】C
【解析】解:
A、在高山上烧水时,由于气压低,水的沸点也降低,所以水沸腾时的温度低于100℃;故A说法正确;
B、雾凇的形成是空气中的水蒸气遇冷直接凝华为小冰晶;故B说法正确;
C、夏天,在开着空调的汽车,车内温度低,而车外温度高的水蒸气遇到温度低的玻璃,在其外表面液化为小水珠,即玻璃窗的外侧常附有小水珠;故C说法错误;
D、北方的冬天,常在保存蔬菜的菜窖里放几桶水,是因为水凝固时放热,使菜窖的温度不至于太低;故D说法正确;
故选:C。
(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。
(3)液体的沸点与大气压有关,气压越高,沸点越高。
分析生活中的热现象属于哪种物态变化,关键要看清物态变化前后,物质各处于什么状态;另外对六种物态变化的吸热和放热情况也要有清晰的认识;还有理解沸点与气压的关系。
10.【答案】D
【解析】解:A、说法错误,导体善于导电是因为导体内有大量能够自由移动的电荷存在.
B、说法错误,绝缘体不善于导电,是因为绝缘体内几乎没有自由移动的电荷存在.
C、说法错误,导体和绝缘体可以相互转化.
D、说法正确,玻璃在炽红状态下是能够导电的.
故选D.
根据导体和绝缘体的概念分析.容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体.
本题考查了导体和绝缘体的导电能力不同的原因及它们在一定条件下可以相互转化.
11.【答案】B
【解析】
【分析】
热量是指在热传递过程中传递的能量,只有在热传递过程中才能提到热量。
区分温度、热量、内能,要从宏观和微观两个角度的表现来认识:宏观的温度的升高是指微观的分子运动更剧烈;宏观的物态变化是指微观的分子间作用力变化;内能是指二者之和。
【解答】
将一高温物体与一低温物体接触达到相同温度,由于不知它们的比热容大小,故无法判定温度的高低,故CD错误;则高温物体放出热量,低温物体吸收热量,与外界没有热交换,放出的热量等于吸收的热量,故B正确,A错误。
故选B。
12.【答案】C
【解析】
【分析】
本题主要考查电流表的读数方法和并联电路的干路电流和支路电流的关系,对于这类题目要先分析电路的构成,然后结合串、并联电路的特点和电表的读数方法进行分析。
分析电路可知:两灯并联,电流表A2测的是干路电流,电流表A1测的是L2所在支路的电流;由于并联电路中,干路中的电流等于各支路电流之和,所以电流表A2选用的应该是大量程(0∼3A),A1选用的是小量程(0∼0.6A);然后根据相应量程下的分度值和指针位置来进行读数。结合并联电路的电流特点即可求出通过各灯的电流大小。
【解答】
分析电路可知:两灯并联,电流表A2测的是干路电流,电流表A1测的是L2所在支路的电流;由于并联电路中,干路中的电流等于各支路电流之和,所以A2选择的量程是0∼3A,分度值为0.1A,所以电流表A2的示数为,即干路电流为1.5A;电流表A1选择的量程是0∼0.6A,分度值是0.02A,所以电流表的示数为I1=0.3A,即通过灯L2的电流为0.3A;那么通过灯L1的电流大小为:。
故选C。
13.【答案】BC
【解析】解:已知L1、L2中有一盏灯开路,根据串联电路的特点,如果某处有断路,则整个电路就会不通,所以串联在电路的电流表示数一定为零;
若出现开路的是灯泡L1,则与L2并联的电压表V2的正负接线柱无法与电源的正负两极相连通,所以电压表V2示数为零,而与L1并联的电压表V1的正负接线柱能通过L2与电源的正负两极相连通,所以电压表V1有示数;
若出现开路的是灯泡L2,则L1与并联的电压表V1的正负接线柱无法与电源的正负两极相连通,所以示数为零,而L2与并联的电压表V2的正负接线柱能通过L1与电源的正负两极相连通,所以电压表V2有示数;
由上分析可知:电流表A的示数一定为零,若电压表V2有示数则L2开路;同时若电压表V2有示数则电压表V1一定没有示数;同样,若电压表V1有示数则电压表V2一定没有示数。故选项BC正确。
故选:BC。
根据串联电路的特点可知有一盏灯开路,则电路中没有电流,电流表的示数一定为零;然后根据电压表使用特点,对每一种现象进行分析即可。
此题考查了电路故障的判断以及电表的使用,掌握电压表有无示数的判断和开路对电路的产生的影响是解答本题的关键。
14.【答案】B
【解析】解:A、根据热敏电阻的阻值随温度的升高而变小的特点可知:若环境温度升高,热敏电阻的阻值会减小,A选项错误;
B、由欧姆定律可得电路中电流增加;而U0=IR0,R0不变,I变大,R0两端的电压增大,电压表示数变大,B选项正确;
C、因电路中的总电阻变小,电路中的电流变大,C选项错误;
D、电源电压不变,根据串联电路的电压规律,R0两端的电压增大,电阻R两端电压变小,D选项错误。
故选:B。
根据热敏电阻的阻值随温度的升高而变小可知环境温度升高,热敏电阻阻值减小。
由图可知两电阻串联,电压表测量R0两端的电压;
根据热敏电阻的变化利用欧姆定律可求得电路中电流的变化及电压的变化。
本题考查学生对图象的认知及欧姆定律的使用,从图中得出热敏电阻的阻值与温度的变化关系是本题的突破口。
15.【答案】D
【解析】解:因为水的比热容比较大,在吸收或放出相同的热量时,水的温度变化小,因此生物体内水的比例很高,有助于调节生物体自身的温度,以免温度变化太快对生物体造成损害。
故选:D。
水的比热容比较大,在相同质量、升高相同的温度的情况下,水可以吸收更多的热量。
本题考查水的比热容大的特点及运用,属于基础题。
16.【答案】C
【解析】解:
A、根据灯泡的正确接法可知:家用螺口灯的螺旋套应该接在零线上,灯座顶端的弹簧片应该通过开关接在火线上,故A错误;
B、雷雨天躲在大树下会使得强大的电流经大树流过人体入地引起人身触电,故B错误;
C、金属外壳的用电器的外壳一定要接地,避免金属外壳用电器漏电时发生触电事故,故C正确;
D、空气开关“跳闸”,是由于电路中的电流过大造成的,可能是电路中出现了短路,也可能是电路中的总功率过大,故D错误。
故选:C。
(1)灯泡的接法:火线首先进开关,再入灯泡顶端的金属点;零线直接接入灯泡的螺旋套。
(2)当雷雨天,人如果在大树下避雨,雷电电流通过大树就会传下来,人会触电;
(3)有金属外壳的用电器,其外壳接地是防止外壳带电危及人身安全;
(4)电路中的电流过大的原因,一是电路中出现了短路,二是电路中的用电器的总功率过大。
本题来源于日常生活的常见现象和行为,在考查安全用电的原则中,实现安全用电知识的宣传和教育作用。
17.【答案】C
【解析】
【分析】
首先求出两种情况下R2的电压之比,根据串联电路电压的特点,求出R1的电压之比,即可求出通过定值电阻R1的电流之比,即通过R2的电流之比,根据P=UI可求两种情况下R2的电功率之比。
本题关键是正确选择电功率的计算公式求比例,并要熟练运用串联电路电压的特点和电流的特点及在电阻不变时,电流与电压的关系即可迅速得出正确答案。
【解答】
解:在第1种情况下,R2两端的电压U21=12+1U=U3,R1两端的电压为U11=U−U3=2U3;
在第2种情况下,R2两端的电压U22=21+2U=2U3,R1的电压为U21=U−2U3=U3,
根据电阻不变时,通过的电流与电压成正比,
所以,两种情况下通过R1的电流之比I11I12=U11U12=21,即两种情况下通过R2的电流之比;
P1P2=U21×I11U22×I12=12×21=11,
故ABD错误,C正确。
故选C。
18.【答案】C
【解析】解:
A、燃料的热值仅与燃料的种类有关,燃料的质量无关,故A错误;
B、酒精燃烧放出的热量要散失到空气中一部分,被试管吸收一部分,所以酒精燃烧放出的热量不能全部被试管中的水吸收,故B错误;
C、加热过程中,通过热传递的方式增加水的内能,故C正确。
D、塞子冲出时,是试管内气体的内能转化为塞子增加的机械能,与内燃机的做功冲程能量转化相同,故D错误。
故选:C。
(1)1kg某种燃料完全燃烧放出的能量,叫做这种燃料的热值。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)酒精燃烧放出的热量要散失到空气中一部分,被试管吸收一部分,水吸收一部分,据此分析;
(3)用酒精灯加热属于热传递;
(4)当水沸腾时产生大量的水蒸气,试管内的气体压强增大,就会将塞子冲出,水蒸气对塞子做功,水蒸气的内能减小,转化为塞子的机械能。
本题考查了影响热值的因素、改变内能的方式以及能的转化,综合性强。
19.【答案】使试管中的物质受热均匀 80℃4温度 比热容
【解析】解:(1)利用烧杯中的水给试管里的物质加热的目的是使试管中的物质受热均匀;由图知,该物质在熔化过程中,温度保持在80℃不变,这就是它的熔点。
(2)由图象可知,该物质从第4min开始熔化,到第8min结束,其用时4min。在这一过程,物质吸收热量,温度保持不变。
(3)AB段和CD段的倾斜程度不同,该物体的温度变化值不同,由热量公式Q=cm△t可知,在吸收的热量和时间一定时,物体的温度变化值越大,比热容就越小。说明该物质在不同状态的比热容不同。
故答案为:(1)使试管中的物质受热均匀;80℃;(2)4;温度;(3)比热容。
(1)把盛有固体的试管放入盛有水的烧杯中加热,可以使固体均匀受热,这种方法叫水浴法。晶体在熔化过程中,温度不变,这个温度就是熔点;
(2)晶体在熔化的过程中吸收热量,温度不变;根据图象中的具体时间点可得出其熔化的时间。
(3)AB段和CD段的倾斜程度不同,该物体的温度变化值不同,然后结合热量公式Q=cm△t进行分析。
此题通过图象分析,考查了学生的识图能力,在分析时特别注意温度随时间的变化情况,同时考查了学生对晶体和非晶体在熔化过程中的区别、水浴法等。
20.【答案】(1);(2)1.9;(3)断路;(4)电压表的正负接线柱接反
【解析】
【分析】
本题主要考查电路图的画法、电压表的使用及电路故障分析,重点是电压表的使用:电压表检验电路故障时,将电压表与用电器并联,电压表有较大示数(接近电源电压),此处用电器断路或与之串联的用电器短路;电压表无示数,此处用电器短路或与之串联的用电器断路。
(1)从实物图中可以看出,电流从正极流出,依次经过开关、灯泡L2、L1,然后回到电源负极,电压表并联在灯泡L1两端。
(2)据实物图判断出电压表的量程,而后判断出分度值,进而读出电压表的示数即可;
(3)闭合开关灯泡不亮,原因有两个:断路或短路。具体原因从电流表、电压表有无示数判断故障;
(4)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】
(1)由实物图分析可知,两盏灯串联,开关控制整个电路,电压表测量灯泡L1两端电压,画出相应的电路图如下:
(2)由图甲可知,电源由2节干电池串联组成,则电源电压大约3V,因此图乙电压表选用的是小量程,其分度值是0.1V,此时电压表的示数是1.9V。
(3)闭合开关S后,灯L1、L2均不发光,说明电路中可能有断路故障,而电压表的示数大小接近电源电压3V,说明此时电压表的正负接线柱与电源两极相连,故灯L1发生断路。
(4)如图,如果将AE导线的A端松开,接到D接线柱上来测量灯L2两端的电压,这样电流从电压表的“-”接线柱流入,从“+”接线柱流出了,即会造成电压表的正负接线柱接反。
故答案为:(1);(2)1.9;(3)断路;(4)电压表的正负接线柱接反。
21.【答案】8 闭合开关S、S1U1U−U1×R0.
【解析】解:(1)将变阻器按一上一下接入电路中,如下所示:
(2))闭合开关,将滑片P向左滑动时,此时电压表示数为2.4V,电流表示数如图乙所示,图中电流表选用小量程,分度值为0.02A,其读数为I=0.3A,由欧姆定律I=UR,则未知电阻:
R=UI=2.4V0.3A=8Ω.
(3)(3)实验步骤:
①闭合开关S、断开S1,用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1;
②闭合开关S、S1,用电压表测出电源的电压U;
③因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,R0两端的电压:
U0=U−Ux=U−U1,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,I=U0R0=UXRX,即U−U1R0=U1RX,
解得:Rx=U1U−U1×R0.
故答案为:(1)如上所示;(2)8;(3)②闭合开关S、S1;③U1U−U1×R0.
(1)变阻器应串联在电路中,且要一上一下接线柱进行连接;
(2)明确电流表的量程和分度值,读出示数,再利用欧姆定律的变形公式计算电阻的大小;
(3)由电路图可知,当开关S闭合、S1断开时,R0、Rx串联,电压表测Rx两端的电压;当开关S、S1均闭合时电路为Rx的简单电路,电压表测电源的电压;根据串联电路的分压特点和定值电阻的阻值求出Rx的阻值,据此设计实验步骤得出结果.
本题用伏安法测未知电阻R,考查了实物图的连接和电流表的读数、电阻大小的计算及在没有电流表情况下设计实验方案测电阻的能力.
22.【答案】解:(1)锅内水的体积:
V=4.5L=4.5×10−3m3,
由ρ=mV可得,锅内水的质量:
m=ρV=1.0×103kg/m3×4.5×10−3m3=4.5kg,
1标准大气压下水的沸点是100℃,则水吸收的热量:
=4.2×103J/(kg⋅℃)×4.5kg×(100℃−20℃)
=1.512×106J;
(2)该电磁炉正常工作20min消耗的电能:
W=14003000×3.6×106J=1.68×106J,
因用电器正常工作时的功率和额定功率相等,
所以,该电磁炉的额定功率:
P=Wt=1.68×106J20×60s=1400W;
(3)此电磁炉烧水时的效率:
。
答:(1)水至少吸收1.512×106J的热量;
(2)该电磁炉的额定功率为1400W;
(3)此电磁炉烧水时的效率是90%。
【解析】(1)1标准大气压下水的沸点是100℃,知道水的体积根据密度公式求出水的质量,又知道水的比热容和初温,根据求出水吸收的热量;
(2)由电能表铭牌可知,每消耗1kW⋅h的电能,电能表转盘转过3000转,根据电能表转盘转过的圈数可以求出电磁炉消耗的电能,然后由电功率公式求出电磁炉的功率;
(3)知道水吸收的热量和消耗的电能,根据求出此电磁炉烧水时的效率。
本题考查了电功与热量的综合计算,涉及到密度公式和吸热公式、电功公式、电功率公式、效率公式的应用,关键是电能表参数含义的理解与掌握和知道1标准大气压下水的沸点是100℃。
23.【答案】解:
(1)由图乙知,P在B端时,R1与RAB并联,电流表测通过R1的电流,
由并联电路特点和欧姆定律可得,电源电压:
U=U1=I1R1=0.8A×30Ω=24V;
(2)由图知,滑动变阻器的滑片P滑至中点时,R1与RAP并联再与RBP串联,
R1与12RAB并联后的等效电阻:,
所以电路的总电阻:,
串联电路中电流处处相等,所以,即:,
所以:,
所以电流表的示数,即通过R1的电流:;
(3)由图知,当滑片在A点时,R1短路,所以其电压为0;
P向B端滑动时,RAP部分阻值不断增大,逐渐增大,逐渐增大,当P滑到B端时,与R1与RAB并联,此时R1两端的电压等于电源电压24V,
即R1两端的电压变化范围为0−24V。
答:(1)电源电压为24V;
(2)滑动变阻器的滑片p滑至中点时电流表的示数为0.364A;
(3)滑片p从A向B移动过程中,R1两端的电压变化范围0−24V。
【解析】(1)由图乙知,P在B端时,R1与RAB并联,电流表测通过R1的电流,由并联电路特点和欧姆定律计算电源电压;
(2)滑动变阻器的滑片P滑至中点时,R1与12RAB并联再与12RAB串联,先计算出电路的总电阻,再根据串联电路特点和欧姆定律计算R1电压,从而计算电流表的示数;
(3)分析滑片在A、B两点时电路结构,从而分析得出R1两端的电压变化范围。
本题考查了串联和并联电路特点以及欧姆定律的应用,正确分析电路的连接方式是解答的关键。
24.【答案】解:(1)∵电动机的额定功率为,额定电压为,
∴电路中的电流为,
而电源电压U=18V,
∴串联电阻分担的电压为:
UR=U−UM=18V−12V=6V,
∴R=URIR=6V14A=24Ω,
(2)电动机正常工作时,电阻消耗的电功率:
PR=URIR=6V×14A=1.5W;
(3)电动机正常工作时间为t时,
消耗的电能:
,
产生的热量:
Q=I2Rt=(14A)2×1.92Ω×t,
转化成的机械能:
,
∴小电动机正常工作时的效率:
。
答:(1)所串联的电阻R的阻值为24Ω;
(2)小电动机正常工作时,电阻R消耗的电功率为1.5W;
(3)小电动机正常工作时的效率为96%。
【解析】(1)已知电动机的额定电压和额定功率,可利用公式I=PU计算电动机正常工作时的电流,再利用串联电路电压的特点,求出串联电阻两端的电压,最后利用公式R=UI计算串联电阻的阻值;
(2)已求出电动机正常工作时的电流和电阻两端的电压,可利用公式P=UI计算电阻消耗的电功率;
(3)电动机正常工作时,由焦耳定律求出产生的热量,由W=Pt求消耗的电能,则转化为机械能的能量为二者之差,再由效率公式可求得小电动机正常工作时的效率。
第一、二问利用串联电路的特点和欧姆定律计算串联电阻的大小,再利用公式P=UI计算实际功率;第三问,在非纯电阻电路中,用W=Pt计算消耗的电能,用焦耳定律Q=I2Rt计算产生的热量。要求灵活选用公式分析求解。
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