2022-2023学年湖北省鄂州市华容区教育集团九年级(上)期中物理试卷(含答案解析)
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1. 下列事例不能说明分子在永不停息地做无规则运动的是( )
A. 冬天腌菜,菜变咸了 B. 墙内开花墙外香
C. 木棒不易被拉断 D. 红墨水滴入水中,整杯水变红
2. 下列数据中,最接近实际情况的是( )
A. 普通家用照明灯的工作电流约为 2 A B. 让人感觉温暖舒适的室温为 37℃
C. 人体安全的电压是 220 V D. 一节新 5 号干电池的电压为 1.5V
3. 下列关于温度、内能和热量的说法中,正确的是( )
A. 0℃以下的物体没有内能
B. 同一物体,温度升高内能增大
C. 温度高的物体含有的热量多
D. 热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
4. 如图所示的电路,下列判断正确的是( )
A. 闭合开关S1、S3,断开开关S2时,灯L1、L2串联
B. 闭合开关S2,断开开关S1、S3时,灯L1、L2并联
C. 闭合开关S1、S2,断开开关S3时,灯L1、L2不亮
D. 同时闭合开关S1、S2、S3时,灯L1、L2不亮
5. 关于电流、电压、电阻的描述中不正确的是( )
A. 电荷移动就一定能形成电流
B. 电压是电流产生的原因
C. 常用电阻来定量的描述导体对电流阻碍作用的大小
D. 电流和电压、电阻都有关系
6. 如图所示为内燃机四冲程工作示意图,下列说法正确的是( )
A. 一个工作循环的正确顺序是:甲、乙、丙、丁
B. 甲图冲程将内能转化为机械能
C. 丁图冲程能获得动力
D. 丙图存在着化学能转化为内能
7. 在如图甲电路中,闭合开关S两个灯泡都能发光,电流表A1、A2的指针均在图乙所示的位置,下列说法正确的是( )
A. 电路的总电流为0.3A B. 通过灯L1、L2的电流都为0.3A
C. 通过灯L1的电流为1.2A D. 电流表A1的示数是1.2A
8. 如图所示,通草球甲、乙相互排斥,甲、丙相互吸引,如果已知甲带负电,那么乙、丙的带电情况可能是( )
A. 乙带负电、丙带正电 B. 乙带正电、丙带正电
C. 乙带负电,丙带负电或不带电 D. 乙带正电,丙带负电或不带电
9. 如图所示,电源电压为6V,闭合开关后,电压表的示数为4V,下列描述不正确的是( )
A. L1两端电压为2V
B. L1和L2两端电压之差为4V
C. L2两端电压为4V
D. L1和L2两端电压之和为6V
10. 下列每组物体在通常情况下都是绝缘体的是( )
A. 铜丝、陶瓷罐、塑料 B. 铅笔芯、塑料尺、水银
C. 人体、大地、金属 D. 玻璃棒、橡胶棒、陶瓷
11. 如图所示,闭合开关S时,灯泡L1、L2都不亮。用一根导线的两端,接触a、b两点时两灯不亮,接触b、c两点时,L1亮、L2不亮,接触c、d两点时,两灯都不亮。则下列分析中正确的是( )
A. 灯L1断路 B. 灯L2断路 C. 开关S断路 D. 电源断路
12. 甲、乙两个金属球的质量之比为4:3,吸收相同的热量后,它们升高的温度之比是1:3,那么它们的比热容之比c甲:c乙等于( )
A. 1:2 B. 9:4 C. 4:9 D. 2:1
13. 如图所示,电源电压保持不变。闭合开关时,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表和电压表示数将( )
A. 变大、变小 B. 不变、不变 C. 变小、不变 D. 不变、变大
14. 在一个标准大气压下,在不计热量损失的情况下,完全燃烧热值为1.26×107J/kg的干木柴1kg,能使40kg、30℃的水温度升高到( )
A. 105℃ B. 100℃ C. 75℃ D. 无法确定
15. 在“探究电流与电阻关系”实验中,某同学根据实验数据作出如图所示的图象。下列说法正确的是( )
A. 导体中的电流与导体的电阻成正比
B. 电源至少选用3节新干电池
C. 换用2Ω电阻做实验时,需要更换电压表量程
D. 多次实验是为了寻求普遍规律
16. 深秋时节,路边的烤红薯摊上,烤出的红薯香气扑鼻,该现象表明______;烤红薯的过程是通过______的方式使红薯的内能增加的。
17. 亮亮看到爸爸开车时,转速表示数为1200,单位为r/min,则爸爸的车的汽油机1s内完成______个循环,对外做功______次。
18. 在如图所示的电路中,a、b、c为三只电表,电表的示数分别为3、2.5、1.4(单位是A或V),则通过灯L1的电流为______A,L2两端的电压为______V。
19. 小明按如图甲所示的电路进行实验,电源由三节新干池串联组成,当闭合开关用电器正常工作时,电压表V2的示数如图乙所示,则L1两端的电压为______ V,V1的示数为______ V。
20. 某导体两端电压是2V时,通过它的电流是200mA,该导体的电阻是______;当它两端电压为0V时,该导体的电阻为______。
21. 用两个相同的加热器同时给质量和初温均相同的物质A和水加热,A的温度随时间变化的关系图像如图所示。若A物质的比热容是水的一半,不计热损失,请在图中画出给水加热20min温度随时间变化的关系图像。
22. 连接实物图并在虚线框内画出对应的电路图,要求:
①用滑动变阻器来调节灯泡L1的亮度,并且当滑片P向左移动时,灯泡L1变亮;
②L1与L2互不影响;
③开关控制整个电路。
23. 如图所示,在〇内画出电流表与电压表的符号,闭合开关后两灯均能发光。
24. 如图1所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料的质量都是10g,烧杯内的液体质量和初温也相同。
(1)为了研究不同物质的吸热能力,利用其中______(选填“甲”、“乙”、“丙”)两幅图进行实验,根据记录的数据做出了两种液体的温度随时间变化的关系图,如图2所示。
①不同物质吸热的多少是通过______来反映的(选填“温度计示数”或“加热时间”);
②由图可以看出,______液体的吸热本领较大;
③如果已知b液体的比热容是1.8×103J/(kg⋅℃),则a液体的比热容是______J/(kg⋅℃);
(2)为了研究不同燃料的热值,正确选择其中两幅图进行实验。在实验前用天平测出了烧杯中液体的质量及燃料的质量,并记录数据,利用公式Q吸=cm(t−t0)(若a、b液体的比热容已知)计算出了液体吸收的热量,通过这些数据计算出某种燃料的热值。则该热值与实际燃料的热值相比______(选填“偏大”、“偏小”或“不变”),原因是______。
25. 在“探究并联电路电流特点”的实验中,小华设计了如图1所示的电路进行实验。
(1)连接电路时,开关应处于______状态;
(2)实验中,在A、B、C三处各接入一个电流表,并选择合适的量程.闭合开关,测得A、B、C三处的电流分别为IA、IB、IC;更换多组______(选填“相同”或“不同”)规格的灯泡多次实验,目的是为了______;部分实验数据如表所示:
实验序号
IA/A
IB/A
IC/A
1
0.46
0.18
0.28
2
0.36
0.20
0.16
3
0.7
0.32
0.38
(3)分析实验数据可得:在并联电路中,干路电流与各支路电流的关系是______(用表头中的物理量符号写出关系式);
(4)小华在某次实验时,测得C处电流IC为0.30A,观察到A处电流表指针位置如图2所示,则A处电流大小为______ A,B处电流大小为______A.
26. 小组同学用如图所示的电路和表中的金属丝探究“导体的电阻跟哪些因素有关”。
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
1
钢丝
0.5
0.1
2
铁丝
0.5
0.1
3
镍铬合金丝
0.5
0.1
4
镍铬合金丝
0.5
0.2
5
镍铬合金丝
1.0
0.1
(1)为了探究电阻与长度的关系,应选择编号为______的两根金属丝,先后接入A、B间,通过观察______来比较金属丝电阻的大小。
(2)选择编号为3和4的两根金属丝,先后接入A、B间,发现接入3号金属丝时灯泡的亮度比接入4号时的更暗,说明4号金属丝的阻值更______(选填“大”或“小”),这实验表明:在其他条件相同时,______,电阻越大。
(3)选择编号为1和2的两根金属丝,先后接入A、B间,观察到两次灯泡亮度差别不大,无法进行比较,有同学建议用电流表代替灯泡进行实验,这一做法是错误的,请简析原因:______。
(4)在我国城乡许多地区进行输电线路的改造,将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线,这样就______(选填“增大”或“减小”)了输电线的电阻。
27. 如图所示电路,电源电压不变,通过电流表A1的电流是0.45A,A2电流是0.2A,电压表的示数是3V.求:
(1)电源电压;
(2)通过灯泡L1的电流。
28. 天然气具有价格实惠、污染少、热值高等优点。小东用天然气灶将一锅体积为2L、温度为20℃的水加热到80℃,用时约为6min。已知:水的比热容为4.2×103J/(kg⋅℃),天然气的热值为3.5×107J/m3。求:
(1)在这个过程中水吸收的热量。
(2)若这个过程中天然气完全燃烧放出的热量80%被水吸收,则需要多少m3的天然气?
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:
A、用盐腌菜,菜变咸了,是盐分子不停地做无规则运动的结果,故该选项不符合题意;
B、墙内开花墙外香,闻到花香是花的香气分子不停地做无规则运动的结果,故该选项符合题意;
C、木棒不易被拉断,是因为分子之间存在引力,故该选项符合题意;
D、红墨水滴入水中,整杯水变红,是分子不停地做无规则运动的结果,故该选项不符合题意.
故选C.
(1)不同的物质在相互接触时,彼此进入对方的现象叫做扩散,这一现象说明一切物体的分子都在不停地做无规则运动.
(2)由于分子的体积很小,分子的运动无法用肉眼直接看到,但可以通过气味、颜色的变化来体现.
要把宏观物体或者物质的运动和微观分子的运动区别开来,解题的关键是要掌握“分子的运动是肉眼看不见的”的这个基本条件.
2.【答案】D
【解析】解:A、普通家用照明灯的功率不超过40W,其工作电流不超过I=PU=40W220V=0.18A。故A错误;
B、让人感觉温暖舒适的室温为 20℃左右,故B错误;
C、经验证明,只有不高于36V的电压对人体才是安全的。故C错误;
D、一节标准新干电池电压为1.5V。故D正确。
故选:D。
不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要简单的计算,有的要进行单位的换算,最后判断最符合实际的是哪一个。
本题所考查的知识点覆盖率较高,知识横向跨度大,且注重基础和能力的考查,体现新课程的基本理念,注重物理知识的应用,从单向封闭走向多维开放。
3.【答案】B
【解析】解:A、一切物体在任何情况下都有内能,所以0℃的物体也有内能,故A错误;
B、内能的大小与物体的质量、温度等有关,故其他条件不变的情况下,物体温度升高,内能一定增加,故B正确;
C、热量是一个过程量,不能说物体含有多少热量,故C错误;
D、两物体间发生热传递时,热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递,内能大的物体的温度不一定高,故D错误。
故选:B。
(1)一切物体在任何情况下都有内能;
(2)内能的大小与物体的质量、温度、状态等有关;
(3)热量是一个过程量,不能说物体含有多少热量;
(4)两物体间发生热传递时,热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递。
此题考查了热量的理解、热传递的条件,内能的影响因素等知识点,是一道综合题。
4.【答案】D
【解析】解:
A、闭合开关S1、S3,断开开关S2时,则电流有两条路径,一条是正极→S1→L2→负极,另一条是正极→L1→S3→负极,所以,灯L1、L2并联,故A错误;
B、闭合开关S2,断开开关S1、S3时,则电流只有一条路径:正极→L1→S2→L2→负极,所以灯泡L1、L2串联,故B错误;
C、闭合开关S1、S2,断开开关S3时,则L1被短路,电流只有一条路径:正极→S1→L2→负极,所以,灯L1不亮、L2亮,故C错误;
D、同时闭合开关S1、S2、S3时,电源的两端被导线相连,电源短路,故D正确。
故选:D。
(1)串联电路电流只有一条路径,电流依次经过各用电器从正极回到电源负极;并联电路电流有多条路径,分别经过各用电器从电源正极回到负极;
(2)短路分为电源短路和用电器短路,电源短路是指用导线直接将电源两端相连;而用电电器短路是指用一根导线将某个用电器的两端连接起来,使电器两端的电压为零。
本题考查了学生识别串、并联电路的能力,电路的识别一般就从电流路径上分析,只有一条路径的是串联,有多条路径的是并联。
5.【答案】A
【解析】解:A、电荷必须定向移动才能形成电流,故A不正确;
B、电压使自由电荷发生定向移动形成电流,故B正确;
C、电阻是描述导体对电流阻碍作用大小的物理量,故C正确;
D、电压是形成电流的原因;电阻对电流有阻碍作用。所以,电流与电压和电阻都有关系,故D正确。
故选:A。
(1)电荷的定向移动形成电流;
(2)在电路中得到持续电流的条件:一是有电源提供电压,二是电路闭合;
(3)导体对电流有阻碍作用;
(4)电流与电压、电阻都有关系。
此题考查了电流的形成、电阻的作用及电流、电压、电阻的关系,正确理解概念是解答的关键。
6.【答案】B
【解析】解:甲图中两个气阀都关闭,火花塞点火,活塞向下运动,是做功冲程,此冲程将内能转化为机械能;
乙图中进气门打开,活塞向下运行,气缸容积增大,是吸气冲程;
丙图中排气门打开,活塞向上运动,气缸容积减小,是排气冲程;
丁图中两个气阀都关闭,活塞向上运动,所以为压缩冲程,是机械能转化为内能;
A、四个冲程的正确顺序是乙、丁、甲、丙,故A错误;
B、甲图为做功冲程,此冲程将内能转化为机械能,故B正确;
C、丁图为压缩冲程,在该冲程中将机械能转化为内能,该冲程不能获得动力,故C错误;
D、丙图是排气冲程,不存在能量转化,故D错误。
故选:B。
四冲程内燃机一个工作循环有四个冲程,分别是吸气、压缩、做功和排气,根据气门的状态、活塞运动的方向确定是什么冲程;其中只有做功冲程对外做功,将内能转化为机械能,压缩冲程将机械能转化为内能。
此题考查了对内燃机四个冲程的判断以及涉及能量转化的两个冲程,要结合气门和活塞运动情况进行判断。
7.【答案】C
【解析】解:
由图甲可知,电流表A1测量的是干路电流,电流表A2测量的是L2支路电流,
并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以由于干路电流大于支路电流,A1测量干路电流,故A1选用的是大量程,由乙图可知干路电流为I=1.5A,
A2测量通过灯泡L2的电流,故A2选择的是小量程,所以L2的电流为I2=0.3A;
由并联电路电流的规律I=I1+I2可得,通过灯L1的电流:I1=I−I2=1.5A−0.3A=1.2A.故C正确,ABD错误。
故选:C。
由图甲可知,电流表A1测量的是干路电流,电流表A2测量的是L2支路电流,由图乙可读数(根据电流表的位置确定使用的量程、分度值),则可知通过L2电流,由并联电路电流的规律求得L1的电流。
学会读数,对于同一个电流表有两个量程:0.6A和3A.它们之间是5倍的关系。所以示数小的是支路电流,示数大的是干路电流。
8.【答案】A
【解析】解:因为甲带负电,甲、乙相互排斥,所以甲、乙一定带同种电荷,即乙一定带负电;
因为甲与丙相互吸引,而吸引的现象:一是带异种电荷的带电体之间;二是一个带电,一个不带电。
由于已知甲一定带负电。所以一是丙可能和甲带异种电荷,即带正电;二是丙可能不带电。
故选:A。
排斥的一定带同种电荷,吸引的可能带异种电荷,可能一个带电,一个不带电。根据上面的两个规律进行判断。
本题的关键是知道相互吸引的情况有两种,所以相互排斥的物体一定带同种电荷,相吸的物体可能带异种电荷,可能是带电体吸引轻小物体。
9.【答案】B
【解析】解:
ACD、由图可知,闭合开关后,L1、L2串联,电压表测L2两端的电压;已知电压表的示数为4V,则L2两端的电压为4V;
电源电压为6V,由串联电路的电压特点可知,L1和L2两端电压之和为6V;
则L1的电压:U1=U−U2=6V−4V=2V;故ACD正确;
B、L1和L2两端电压之差为2V−4V=−2V,故B错误。
故选:B。
由电路图可知,闭合开关后,两灯串联、电压表测量L2两端的电压,电源电压是6V并保持不变,利用串联电路的电压特点分析。
本题考查了学生对电路进行动态分析的能力,知道电压表测L2两端的电压是解答此题的关键。
10.【答案】D
【解析】解:A、铜丝是导体;陶瓷罐、塑料是绝缘体,故A不符合题意;
B、铅笔芯、水银是导体;塑料尺是绝缘体,故B不符合题意;
C、人体、大地、金属都是导体,故C不符合题意;
D、玻璃棒、橡胶棒、陶瓷都是绝缘体,故D符合题意。
故选:D。
根据导体和绝缘体的定义进行判断,即容易导电的物体是导体;不容易导电的物体是绝缘体。
本题考查了导体和绝缘体的区分,导体和绝缘体不要死记硬背要根据生活中哪些地方用什么来导电,用什么来绝缘来记忆,效果比较好。
11.【答案】B
【解析】解:
A、如果灯L1断路,用一段导线的两端接触b、c两点时,L1不发光,故A不符合题意;
B、如果灯L2断路,导线接触a、b两点时两灯不亮,导线接触b、c两点时,L1会发光,L2不亮,故B符合题意;
C、如果开关断路,导线接触c、d两点时,电路是通路,两灯都发光,故C不符合题意;
D、如果电源断路,导线接触a、b或b、c两点时两灯都不亮,故D不符合题意。
故选:B。
由电路图知,两灯串联。闭合开关两灯都不亮,说明不可能发生短路,只能是一灯断路。运用假设法逐项分析即可。
用导线检验电路故障时,将导线与用电器并联,其它用电器能工作,此处用电器断路;其它用电器不能工作,其它用电器断路。
12.【答案】B
【解析】解:由题知,甲、乙两个金属球的质量之比m甲:m乙=4:3,升高的温度之比Δt甲:Δt乙=1:3,甲、乙两个金属球吸收相同的热量,则有,Q甲:Q乙=1:1,由Q吸=cmΔt得,两物体比热容之比:
c甲:c乙=Q甲m甲Δt甲:Q乙m乙Δt乙=14×1:13×3=9:4,故B正确。
故选:B。
已知甲、乙两个金属球质量、升高的温度、吸收热量的关系,利用吸热公式Q吸=cmΔt求两物体比热容的比值。
本题考查了吸热公式Q吸=cmΔt的应用,代入比值时要细心,不要因颠倒出错!
13.【答案】B
【解析】解:由图可知,该电路为并联电路,电压表测量电源的电压,电流表测量通过定值电阻的电流;
闭合开关时,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,由于并联电路中各支路互不影响,所以通过定值电阻的电流不变,电流表示数不变;
由于电源电压不变,所以电压表示数不变。
故选:B。
由图可知,该电路为并联电路,电压表测量电源的电压,电流表测量通过定值电阻的电流;根据并联电路的特点、并联电路的电压规律分析电流表和电压表示数的变化。
本题考查了电路的动态分析、并联电路的特点和并联电路的电压规律的应用,属于基础题。
14.【答案】B
【解析】解:干木柴完全燃烧放出的热量:
Q放=mq=1kg×1.26×107J/kg=1.26×107J;
在不计热量损失的情况下,水吸收的热量:Q吸=Q放=1.26×107J,
由Q=cm△t可知水升高的温度:△t=Q吸cm=1.26×107J4.2×103J/(kg⋅℃)×40kg=75℃,
75℃+30℃=105℃,在一标准大气压下,水温达到100℃后沸腾,吸热温度不再升高,故水温只能升高到100℃。
故选:B。
(1)根据Q=mq求出干木柴完全燃烧放出的热量;
(2)在不计热量损失的情况下,Q吸=Q放,再根据Q=cm△t求出水升高的温度,要注意水在1标准大气压下的沸点为100℃保持不变。
本题考查学生对燃料完全燃烧放出热量公式和吸热公式的掌握和运用,注意在标准大气压下,水的温度最高为100℃,此类型的题目需要根据实际情况具体分析。
15.【答案】D
【解析】解:A、电压一定时,电流与电阻成反比,A错误;
B、由图知,这个不变的电压为:
U=IR=0.4A×5Ω=2V;电源至少选用两节新干电池(3V),B错误;
C、换用2Ω电阻做实验时,控制电阻两端的电压不变,故不需要更换电压表量程,C错误;
D、多次实验是为了得出普遍性的规律,D正确。
故选:D。
A、电压一定时,电流与电阻成反比;
B、探究“电流与电阻关系”实验中要控制电阻两端的电压不变,由欧姆定律求出这个不变的电压,据此分析;
C、探究电流与电阻的关系,控制电压不变,不需要更换电压表的量程;
D、多次实验是为了得出普遍性的规律。
本题探究“电流与电阻关系”实验,考查控制变量法、对器材的要求和归纳法的运用。
16.【答案】扩散 热传递
【解析】解:烤出的红薯香气扑鼻,是因为分子在不停地做无规则运动,发生了扩散现象;
烤红薯的过程中,红薯吸收热量、内能增加,是通过热传递的方式来增加红薯内能的。
故答案为:扩散;热传递。
(1)不同物质相互接触时分子彼此进入对方的现象叫扩散现象;
(2)做功和热传递都可以改变物体的内能,做功是能量的转化,热传递是能量的转移。
本题以烤红薯为背景,考查了与热现象有关的知识点,体现了物理知识的无处不在,难度不大。
17.【答案】10 10
【解析】解:飞轮转速是1200r/min=20r/s,因一个工作循环有4个冲程,飞轮转2圈,做功1次,所以汽油机1s可以完成10个工作循环,做功10次。
故答案为:10;10。
单缸四冲程汽油机一个工作循环有4个冲程,飞轮转2圈,对外做功1次,结合该汽油机的飞轮转速,求该汽油机1s内完成的循环和做功次数。
解决此题要结合内燃机的四个冲程工作特点进行分析解答,记住相关的数据大小,会根据转速进行相关计算。
18.【答案】1.13
【解析】解:由图知,两灯泡并联,c与L2串联,所以c是电流表,测量L2的电流,因此L2的电流为1.4A;
若a是电流表,则会形成短路,所以a是电压表,所以两灯泡两端的电压为3V;
则b在干路上,测干路电流,为2.5A,所以通过L1的电流I1=I−I2=2.5A−1.4A=1.1A。
故答案为:1.1;3。
(1)掌握电流表和电压表的连接:电流表串联在电路中,电压表与被测电路并联;
(2)分析电路的连接方式,判断电表的种类,根据并联电路电流和电压的特点进行分析。
此题考查了并联电路电流、电压的规律,分析出两灯泡的连接方式判断出abc的种类是解决此题的关键。
19.【答案】8 10
【解析】解:由电路图可知,L1、L2串联,电压表V1测量串联电路两端电压,电压表V2测量L2两端电压;由于串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以V1选的是大量程,V2的是小量程,即V1的量程为0∼15V,分度值为0.5V,示数为10V;V2的量程为0∼3V,分度值为0.1V,示数为2V;
因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以灯L1两端电压:U1=U−U2=10V−2V=8V。
故答案为:8;10。
由电路图可知,L1、L2串联,电压表V1测量串联电路两端电压,电压表V2测量L2两端电压;根据串联电路两端电压等于各部分电压之和确定电压表的量程,然后根据分度值以及指针的位置读出两电压表的示数,最后根据串联电路电压的规律求出灯L1两端电压。
本题考查了串联电路的电压特点,关键是电表所测电路元件的辨别以及电表量程的判断和读数。
20.【答案】10Ω10Ω
【解析】解:由I=UR可得导体的电阻为:
R=UI=2V0.2A=10Ω,
因电阻是导体本身的一种性质,与两端的电压和通过的电流无关,
所以,当导体两端的电压为0V时,导体的电阻仍10Ω不变。
故答案为:10Ω;10Ω。
(1)知道导体两端的电压和通过的电流,根据欧姆定律求出导体的电阻;
(2)电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与两端的电压和通过的电流无关。
本题考查了欧姆定律的简单应用,关键是知道导体的电阻与两端的电压和通过的电流无关,是一道基础题目。
21.【答案】解:相同时间内,两个相同的加热器同时给质量均为m的物质A和水加热,物质A和水吸收的热量相同,
由题可知,A物质比热容是水的一半,
根据公式Q=cmΔt可知,当A和水升高的温度相同时,A吸收的热量(加热时间)是水的一半,由此可画图,如图所示:
【解析】图象问题要结合物理公式进行分析,加热时间相同,表示吸收的热量相同。A物质比热容是水的一半,根据公式Q=cmΔt分析两者热量之间的关系。
本题主要考查的是热量计算公式的运用,要掌握相同的热源加热,加热时间反映物质吸热多少。
22.【答案】解:经分析可知,L1与L2并联,滑动变阻器左下方接线柱和任意上方接线柱与灯泡L1串联,开关位于干路,实物图的连接和电路图如下图所示:
【解析】由题意可知,用滑动变阻器来调节灯泡L1的亮度说明滑动变阻器与L1串联,当滑片P向左移动时灯泡L1变亮说明左下方接线柱必须接入电路中;L1与L2互不影响说明两灯泡并联,开关控制整个电路说明开关位于干路。
本题考查了实物图的连接和根据实物图画出电路图,根据题意得出各电路元件的连接方式和位置是关键。
23.【答案】解:根据电流表与被测用电器串联,电压表与被测用电器并联,如下图所示:
。
【解析】电压表与被测用电器并联,并且在电路中相当于开路;电流表与被测用电器串联,并且在电路中相当于导线;根据电压表和电流表的正确使用方法以及在电路中的作用进行分析。
本题主要考查学生对电流表和电压表的使用方法的了解和掌握,是一道中档题。
24.【答案】甲、丙 加热时间 b0.9×103 偏小 燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失
【解析】解:(1)为了研究不同物质的吸热能力,根据控制变量法应控制燃料的种类相同,利用其中甲、丙幅图进行实验,根据记录的数据做出了两种液体的温度随时间变化关系如图2所示:
①不同物质吸热的多少是通过加热时间来反映的;
②由图示图象可知,a和b升高相同的温度,如温度都升到60℃,a需要的是时间是10min,b需要的时间是20min,
b需要更长的加热时间,这也就说明了b的吸热能力强一些,a的吸热能力弱,所以Bb液体的比热容较大;
③根据Q吸=cmΔt可知,在质量和吸收热量一定时,温度的变化值和比热容成反比。
我们可以用相同的燃料1加热时间10min,a和b吸收的热量就是相同的,
a的温度变化值Δt甲=80℃−20℃=60℃,b的温度20min变化60℃,10min变化值为Δt乙=30℃,
据Q吸=cmΔt得,a液体吸收的热量:Qa吸=camΔta,
b液体吸收的热量:Qb吸=cbmΔtb,
则camΔta=cbmΔtb,
所以a的比热容:
ca=cbΔtbΔta=1.8×103J/(kg⋅℃)×30℃60℃=0.9×103J/(kg⋅℃)。
(2)在实验前用天平测出了烧杯中液体的质量及燃料的质量,并记录数据,利用公式Q吸=cm(t−t0)(若a、b液体的比热容已知)计算出了液体吸收的热量,通过这些数据计算出某种燃料的热值。计算结果不可靠,因为燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失,所以直接计算得出的热值比实际值要小,因此这样的计算结果不可靠。
故答案为:(1)甲、丙;①加热时间;②b;③0.9×103;(2)偏小;燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失。
(1)根据控制变量法分析解答;
①物质吸收热量的多少可以通过加热时间来反应;
②升高相同的温度,我们可以在纵轴上取一相同的温度,做横轴的平行线,看谁的加热时间长,谁的比热容就大,加热时间越短,吸热能力越弱;
③根据Q吸=cmΔt可知在质量和吸收热量相同时,比热容和温度的变化值成反比,据此求出乙的比热容;
(2)燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失,所以直接计算得出的热值比实际值要小。
本题考查了学生对热值概念、比热容概念的了解与掌握,分析时利用好控制变量法是解决本题的关键。
25.【答案】断开 不同 使结论更具普遍性 IA=IB+IC 0.80.5
【解析】解:(1)连接电路时,如果不断开开关,很容易烧坏用电器,故要断开;
(2)为了使结论更具普遍性,应使用不同规格的灯泡进行实验;
(3)分析表格中实验数据可知,在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,表达式为:IA=IB+IC;
(4)由电路图可知,C处为支路,A处为干路,由并联电路的电流特点可知,A处的电流应大于C处的电流,
由图−2中电流表的指针位置可知,电流表选用的是0∼3A的量程,分度值为0.1A,示数为0.8A,因此A处电流大小为0.8A,B处电流大小:IB=IA−IC=−0.8A−0.3A=0.5A。
故答案为:(1)断开;(2)不同;使结论更具普遍性;(3)IA=IB+IC;(4)0.8;0.5。
(1)为了保护用电器,连接电路时,开关必须断开;
(2)用归纳法得出普遍性的结论要满足2个条件:一是样本要有代表性,二是样本数量足够多;
(3)根据表中三处电流的关系得出结论;
(4)根据并联电路的电流特点,结合指针的位置分析电流表的量程,进而确定分度值读,根据IA=IB+IC计算出B处电流大小。
本题探究并联电路电流特点,考查注意事项、归纳法的应用、并联电路的电流特点、电流表的读数和分析数据归纳结论的能力。
26.【答案】3、5 灯泡的亮度 小 横截面积越小 编号为1、2的两根金属丝的电阻较小,如果用电流表代替小灯泡串联在电路中,有可能因电路中电流太大而烧坏电流表和电源 减小
【解析】解:
(1)为了探究电阻与长度的关系,要控制两根金属丝的材料和横截面积相同,而长度不同,所以应选编号为3、5两根金属丝;该实验中通过观察灯泡的亮暗来比较金属丝电阻的大小,这种方法是转换法;
(2)编号为3、4的两根电阻丝,材料相同、长度相同,而横截面积不同;
3号电阻丝的横截面积小,3号电阻丝接入电路时灯泡暗,说明电路中电流小,则3号电阻丝的电阻大;4号电阻丝接入电路时灯泡亮,说明电路中电流大,则4号电阻丝的电阻小,所以通过实验得到的结论是:在材料、长度相同的情况下,导体横截面积越小,电阻越大;
(3)编号为1、2的两根金属丝的电阻较小,如果用电流表代替小灯泡串联在电路中,有可能因电路中电流太大而烧坏电流表和电源,所以这一做法是错误的;
(4)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,电阻值减小了,导线上消耗损失的电能也就减小了,从而起到节能的效果。
故答案为:(1)3、5;灯泡的亮度;(2)小;横截面积越小;(3)编号为1、2的两根金属丝的电阻较小,如果用电流表代替小灯泡串联在电路中,有可能因电路中电流太大而烧坏电流表和电源;(4)减小。
(1)(2)根据电阻是阻碍电流大小的因素,而与其串联的灯泡通过灯泡的明暗程度可以反映电流的大小进行分析;导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积有关,在研究“导体的电阻跟哪些因素有关”的问题时需根据控制变量法进行分析;从题目中找出3、4的相同因素和不同因素,研究的是电阻与不同因素的关系;
(3)在电压一定时,通过导体的电流与电阻成反比;串联电路具有分压作用;
(4)根据影响电阻大小的因素分析。
本探究实验中用到了两种物理学方法:一是控制变量法,二是转换法(通过电流大小比较电阻大小),注意物理实验方法在物理实验中的运用。
27.【答案】解:
(1)两灯并联,电压表测电源电压,电压表的示数是3V,故电源电压为3V;
(2)电流表A1测干路电流,电流表A2测通过L2的电流,
根据并联电路电流的规律,通过灯泡L1的电流:
I1=I−I2=0.45A−0.2A=0.25A。
答:(1)电源电压为3V;
(2)通过灯泡L1的电流为0.25A。
【解析】(1)两灯并联,电压表测电源电压,据此求出电源电压;
(2)电流表A1测干路电流,电流表A2测通过L2的电流,根据并联电路电流的规律求出通过灯泡L1的电流。
本题考查并联电路的规律,关键是电路的分析。
28.【答案】解:
(1)水的质量m=ρV=1.0×103kg/m3×2×10−3m3=2kg,
水吸收的热量:
Q吸=cm(t−t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×2kg×(80℃−20℃)=5.04×105J;
(2)由η=Q吸Q放可得天然气完全燃烧放出的热量:
Q放=Q吸η=5.04×105J80%=6.3×105J,
由Q放=Vq得需要天然气的体积:
V=Q放q=6.3×105J3.5×107J/m3=0.018m3。
答:(1)水吸收的热量为5.04×105J;
(2)需要0.018m3的天然气。
【解析】(1)根据m=ρV得出水的质量;知道水的初末温,又知道水的比热容、质量,利用Q吸=cm(t−t0)求出水吸收的热量;
(2)根据η=Q吸Q放求天然气完全燃烧放出的热量;根据Q放=Vq求出烧这壶水需要天然气的体积。
本题考查了吸热公式、热效率公式及燃料完全燃烧释放热量公式的应用,熟练运用公式及变形公式即可正确解题。
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