湖南省衡阳市华新实验中学2022-2023学年九年级上学期期中物理试卷(含答案)
展开2022-2023学年湖南省衡阳市华新实验中学九年级(上)期中物理试卷
一、单选题(共12题;共36分)
1.(3分)下列估测或者判断正确的是( )
A.人体感觉舒适的环境温度是36.7℃左右
B.常见手机的质量约为10g左右
C.中学生正常行走时每步长约150cm
D.在原子、质子、原子核中,空间尺度最小的是质子
2.(3分)如图所示,热熔法连接PPR管时,用热熔器加热粗管端口内层和细管端口外层,然后把细管推进粗管,冷却后两根管子就连接在一起很难被拉开了,这个现象说明( )
A.分子是由原子构成的 B.分子是运动的
C.分子间存在引力 D.分子间存在斥力
3.(3分)2022年4月16日,神舟十三号载人返回舱成功着陆,返回舱与大气摩擦温度升高,内能增加。下列事例中物体内能改变方式与它相同的是( )
A.汤勺放在热汤中温度升高
B.烧水时水温升高
C.压缩空气温度升高
D.取暖器旁的物体温度升高
4.(3分)下列有关内能、温度、热量、比热容的说法中正确的是( )
A.物体吸热升温中的“热”指的是温度
B.温度越高的物体含有的热量越多
C.晶体在熔化过程中,继续吸热,温度不变,内能增大
D.升高相同温度时,吸收热量越多的物体比热容越大
5.(3分)现实生活中,我们经常看到消防战士不顾危险,扑灭大火、救助生命、保护人民的财产,他们就是英雄,下列说法中不正确的是( )
A.爆炸后现场冒起的黑烟是扩散现象
B.汽油爆炸的过程,一定服从能量守恒定律
C.油桶爆炸过程与汽油机的做功冲程原理相同
D.离爆炸现场较远的地方也能闻到很大的汽油味,这说明分子在不停地做无规则运动
6.(3分)如图所示,下列描述正确的是( )
A.如图甲所示,气球摩擦头发后可以吸引头发,说明气球摩擦后能创造电荷吸引头发
B.如图乙所示,丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒带负电
C.如图丙所示,两根用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近后相互排斥,说明同种电荷相互排斥
D.如图丁所示,已知甲、乙是绝缘小球,若甲小球带正电,则乙小球一定带负电
7.(3分)小明在使用手电筒时发现小灯泡不亮,进行检修前,他对造成该现象的直接原因进行了以下几种判断,其中不可能的是( )
A.小灯泡底座接触不良 B.开关接触不良
C.开关短路 D.小灯泡短路
8.(3分)如图所示,把两个不同规格的灯泡串联起来接到电源上,探究串联电路中电流的关系。关于各点电流大小的描述正确的是( )
A.A处最大 B.B处最大 C.C处最大 D.一样大
9.(3分)笔记本电脑在工作时会发热,为了加快散热保护电脑,当升温到一定值时,温控开关S1自动闭合,风扇M启动,如果断开电源总开关S2,风扇M和其他工作系统同时停止工作。根据上述特点,下图中符合散热控温特点的电路图是( )
A. B.
C. D.
10.(3分)炎热的夏天,在相同的日光照射下,脚踩在河边的沙石上烫脚,而河水却很凉。到了夜晚,是沙石热还是河水热呢?下列对问题的判断及理由正确的是( )
A.沙石热,沙石比热容小 B.河水热,河水比热容大
C.沙石凉,沙石比热容大 D.河水凉,河水比热容小
11.(3分)下列电路中电压表测量R2两端电压,且电路连接正确的是( )
A. B.
C. D.
12.(3分)小雅同学在做电学实验时,不小心将电压表和电流表的位置互换了,如图所示,如果此时将开关闭合,则( )
A.两表都可能被烧坏
B.两表都不会被烧坏
C.电流表不会被烧坏
D.电压表不会被烧坏,电流表可能被烧坏
二.双选题(每题3分,共12分)
(多选)13.(3分)下列材料在常温下属于导体的是( )
A.纯净的水 B.橡胶垫 C.大铁锅 D.石墨
(多选)14.(3分)2021年5月,搭载着天舟二号货运飞船的运载火箭点火后,燃烧产生的热气流高速向后喷出,火箭拔地而起,约10分钟后,飞船与火箭成功脱离,精确进入预定轨道。约22分钟后,飞船的太阳能帆板两翼顺利展开工作,发射取得圆满成功。下列分析错误的是( )
A.燃料燃烧是将化学能转化为内能
B.火箭用液态氢做燃料是利用了它的比热容大
C.火箭加速升空过程中,高温燃气对火箭做功后内能增大
D.飞船的太阳能帆板正常工作时,将太阳能转化为电能
15.(3分)如图所示,在烧杯中加入盐水,然后将连在电压表上的铜片和锌片插入盐水中,发现电压表的指针发生偏转。下列说法正确的是( )
A.电压表的示数是7.5伏
B.导线a中自由电子从锌片移动到“﹣”接线柱
C.可以将电压表换成电流表
D.图中虚线部分相当于电路中的用电器
16.(3分)如图甲所示电路,闭合开关S1、S2时,灯泡L1和L2发光,电流表A1、A2的指针指在同一位置如图乙所示。下列说法中正确的是( )
A.通过灯泡L2的电流为1.2A
B.取下灯泡L2,电流表A1示数不变
C.若某时刻只有灯泡L1熄灭,原因可能是L1被短路
D.只断开开关S2时,电流表A1有示数,电流表A2无示数
三、填空题(5题;共10分)
17.(2分)教室的日光灯之间是 的(选填“串联”或“并联”),日光灯正常工作的电压是 V。
18.(2分)如图所示,用酒精灯给水加热一段时间后,观察到软木塞冲出试管口。此过程中,水蒸气的 能转化为软木塞的机械能,此过程中的能量转化情况与热机的 冲程相似。
19.(2分)“可燃冰”是一种新型能源,主要成分是甲烷,可直接点燃,燃烧后几乎不产生任何残渣,所以“可燃冰”是一种 能源(选填“清洁”或“污染”);1m3甲烷完全燃烧能产生 J热量,这些热量可以使 kg的水从20℃加热到100℃.[设甲烷的热值q甲烷=4.2×107J/m3,c水=4.2×103J/(kg•℃)]。
20.(2分)如图所示的电路图,当闭合开关S后,电阻R1、R2并联,电路正常工作,则甲表是 表,乙表是 表。
21.(2分)某同学连接的电路如图所示,他所用的电源是四节新干电池串联组成的电池组,开关断开时,电压表的示数为 V;当他将开关闭合后,电压表的示数为2V,则L1两端的电压为 V。
四、作图题(共4分)
22.(4分)探究“并联电路电流规律”的实验如下:
(1)在如图1所示的实物中,用笔画线代替导线连接好电路.要求:A1测L1的电流,A2测L2的电流,开关控制L1,L2(L1,L2电流不超过0.6A;连线不能交叉)
(2)请在图2虚线框内按实物图画出相应的电路图.
五、实验探究题(共3题;共18分)
23.(6分)在“比较不同物质吸热的情况”实验中,取初温和质量都相同的甲、乙两种液体,分别装入相同的烧杯中,并用相同规格的电加热器加热(忽略热损失)。
(1)图中温度计的示数是 ℃。加热过程中,液体的温度升高,内能 ,比热容 (两空均选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)实验中观察并记录不同时刻的温度,把数据填在下表中。加热3min时,两种液体吸收热量Q甲、Q乙的大小关系是Q甲 Q乙,停止加热后,液体的温度会慢慢降低,若甲和乙的温度都降低了12℃,则 液体放出的热量多。
(3)若甲、乙液体的比热容分别为c甲、c乙,则c甲:c乙= 。
加热时间/min
0
1
2
3
4
5
6
甲的温度/℃
18
22
26
30
34
38
42
乙的温度/℃
18
30
42
54
66
78
90
24.(5分)在“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”实验中,小林选用碎纸片和酒精为燃料进行了实验。
(1)小林将天平放在水平桌面上并将游码归零后,若指针静止时位置如图1所示,则他应将平衡螺母向 端调节;图2是正确测量所用碎纸片质量时的场景,此时游码所处位置如图3所示,则他还应称量 g的酒精;
(2)小林组装的实验装置如图4所示,他在器材安装中的一处错误是 ;
(3)本实验中,燃料完全燃烧放出热量的多少是通过 来反映的。
(4)正确组装实验装置后,小林用(1)中所称量的碎纸片和酒精分别进行实验,正确采集的数据如表所示,根据实验数据,小林却得出了与事实相反的实验结论:质量相同的碎纸片和酒精完全燃烧后,碎纸片放出的热量较多。你认为他在实验中最有可能遗漏的操作是 。
温度
燃料
加热前的水温/℃
燃料燃尽时的水温/℃
水温的变化/℃
酒精
20
65
45
碎纸片
20
80
60
25.(7分)小兰想用电流表测量并联电路中的电流,请按要求回答:
(1)在检查器材时,小兰发现电流表指针位置如图甲A所示,她接下来的操作是 。
(2)在连接电路时开关应 。
(3)她把电流表接入电路时,指针位置如图甲所示,产生这两种情况的原因是:A图, ;B图, 。
(4)她最终连接的电路如图乙所示,电流表此时测的是通过灯 (选填“L1”或“L2”)的电流。(5)测出a、b、c三处的电流如表所示:
位置
a
b
c
电流I/A
0.30
0.24
0.54
①只测一组数据容易存在偶然性,为了避免偶然性,接下来的操作应是换用 (选填“不同”或“相同”)规格的小灯泡进行多次实验;
②经过多次测量后可以得出干路电流与各支路电流的关系是 。
六、计算题(3题;共20分)
26.(6分)标准大气压下,一壶质量为2千克,温度为20℃的水,加热到70℃[已知c水=4.2×103焦/(千克•℃)]。求:
(1)水升高的温度△t;
(2)水吸收的热量Q吸;
(3)接着再继续加热,若水又吸收了3.36×105焦的热量,求水的末温t末。
27.(6分)如图所示,电流表A1的示数为0.3A,电流表A2的示数为0.5A,电压表V的示数为3V,求:
(1)通过灯L1的电流;
(2)电源电压(有必要的文字叙述)。
28.(8分)小湘家新安装了一台太阳能热水器,装了160kg水,经过4h阳光的照射,水温由原来的20℃升高到60℃。[已知:c水=4.2×103J/(kg•℃)、q天然气=4.0×107J/m3]问:
(1)在这4h内水吸收了多少热量?
(2)若这些热量由效率为60%的天然气热水器来提供,则需要燃烧多少m3天然气?
(3)小湘家决定不用热水器加热,而是用水冷发动机流出的热水,水冷的原理是将冷水注入与机器接触的水冷管,冷水吸热升温后被排出,使机器工作温度保持稳定。小湘家有一台每秒输出5.04×104J的能量、效率为30%的发动机,为使其在室温为25℃的环境下正常工作时不能过热,水冷管入水处每秒通入质量为0.56kg、温度为20℃的冷水,其出水口处的水温为t出。假设该发动机的总散热面积为0.5m2,其中与水冷管接触的面积为0.1m2,其余部分与空气接触,且空气接触的部分只能够带走按面积分配的25%的热量,余下热量全部由水冷管带走。求该发动机正常工作时,水冷管出水口的温度t出。[已知水的比热容为c水=4.2×103J/(kg•℃),密度为ρ水=1.0×103kg/m3]
2022-2023学年湖南省衡阳市华新实验中学九年级(上)期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、单选题(共12题;共36分)
1.(3分)下列估测或者判断正确的是( )
A.人体感觉舒适的环境温度是36.7℃左右
B.常见手机的质量约为10g左右
C.中学生正常行走时每步长约150cm
D.在原子、质子、原子核中,空间尺度最小的是质子
【分析】首先对题目中涉及的物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。
【解答】解:
A、人体感觉舒适的环境温度应低于人体温度,感到最舒适温度是19~24℃,故A错误;
B、常见的手机的质量约为100g左右,故B错误;
C、中学生正常行走时每一步的长度大约为60cm,故C错误;
D、原子由原子核和核外电子构成,原子核中包含质子和中子,则在原子、质子、原子核中空间尺度最小的是质子,故D正确。
故选D。
【点评】物理学中,对各种物理量的估算能力,是我们应该加强锻炼的重要能力之一,这种能力的提高,对我们的生活同样具有很大的现实意义。
2.(3分)如图所示,热熔法连接PPR管时,用热熔器加热粗管端口内层和细管端口外层,然后把细管推进粗管,冷却后两根管子就连接在一起很难被拉开了,这个现象说明( )
A.分子是由原子构成的 B.分子是运动的
C.分子间存在引力 D.分子间存在斥力
【分析】分子间存在相互作用的引力和斥力,只有在达到一定距离时,这种力才能表现出来。
【解答】解:把加热后的细管推进粗管,减小了PPR管分子间的距离,分子间存在较大的引力,使两根管子很难被拉开了,故ABD错误,C正确。
故选C。
【点评】本题需要学生针对分子动理论内容和生活现象之间的进行联系,属于基础题。
3.(3分)2022年4月16日,神舟十三号载人返回舱成功着陆,返回舱与大气摩擦温度升高,内能增加。下列事例中物体内能改变方式与它相同的是( )
A.汤勺放在热汤中温度升高
B.烧水时水温升高
C.压缩空气温度升高
D.取暖器旁的物体温度升高
【分析】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;对物体做功,物体的内能会增加,物体对外做功,其内能会减小。
【解答】解:神舟十三号载人返回舱与大气摩擦温度升高,内能增加,是通过克服摩擦做功来改变内能的。
A、汤勺放在热汤中温度升高,是通过热传递来改变物体内能的,故A不合题意;
B、烧水时水温升高,是通过热传递来改变物体内能的,故B不合题意;
C、压缩空气温度升高,是活塞对空气做功,使空气的内能增大、温度升高,故C符合题意;
D、取暖器旁的物体温度升高,是通过热传递来改变物体内能的,故D不合题意。
故选:C。
【点评】本题通过生活中的实例,考查了做功和热传递改变物体内能的分析,属热学基础题。
4.(3分)下列有关内能、温度、热量、比热容的说法中正确的是( )
A.物体吸热升温中的“热”指的是温度
B.温度越高的物体含有的热量越多
C.晶体在熔化过程中,继续吸热,温度不变,内能增大
D.升高相同温度时,吸收热量越多的物体比热容越大
【分析】(1)热传递中吸收的是热量;
(2)热量是一个过程量,不能说物体含有多少热量;
(3)晶体在熔化过程中,继续吸热,温度不变,内能增大;
(4)质量相同的不同物质,升高相同的温度时,比热容大的物体,吸收的热量多。
【解答】解:A、物体吸热升温中的“热”指的是热量,故A错误;
B、热量是一个过程量,不能说物体含有多少热量,故B错误;
C、晶体在熔化过程中,继续吸热,温度不变,内能增大,故C正确;
D、根据Q=cmΔt可知,在Δt相同时,物体吸收热量的多少与物体质量和比热容的大小有关,不知道质量大小关系就无法根据吸收热量的多少来判断比热容的大小,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了内能、温度、热量和比热容的相关内容,属于基础题。
5.(3分)现实生活中,我们经常看到消防战士不顾危险,扑灭大火、救助生命、保护人民的财产,他们就是英雄,下列说法中不正确的是( )
A.爆炸后现场冒起的黑烟是扩散现象
B.汽油爆炸的过程,一定服从能量守恒定律
C.油桶爆炸过程与汽油机的做功冲程原理相同
D.离爆炸现场较远的地方也能闻到很大的汽油味,这说明分子在不停地做无规则运动
【分析】(1)(4)物质是由分子构成的,分子在永不停息地做无规则的运动,分子的运动属于扩散现象,分子是肉眼看不见的;
(2)能量只能从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体,在转化或转移的过程中,能量的总量不变,这就是能量守恒定律;
(3)在汽油机的做功冲程中,内能转化为机械能。
【解答】解:A.爆炸后现场冒起的黑烟是固体颗粒的机械运动,不是扩散现象,故A错误;
B.所有能量转化的过程,都服从能量守恒定律,所以汽油爆炸的过程,一定服从能量守恒定律,故B正确;
C.油桶在炸裂过程,内能转化为机械能,与汽油机做功冲程的能量转化相同,故C正确;
D.离爆炸现场较远的地方也能闻到很大的汽油味,是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动,故D正确。
故选:A。
【点评】本题通过一个特定的场景,考查了对分子运动、能量守恒定律、能量转化等知识的理解,属基础题。
6.(3分)如图所示,下列描述正确的是( )
A.如图甲所示,气球摩擦头发后可以吸引头发,说明气球摩擦后能创造电荷吸引头发
B.如图乙所示,丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒带负电
C.如图丙所示,两根用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近后相互排斥,说明同种电荷相互排斥
D.如图丁所示,已知甲、乙是绝缘小球,若甲小球带正电,则乙小球一定带负电
【分析】(1)摩擦起电的原因是电子的转移,并没有创造电荷;
(2)物理学中把丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷称为正电荷;把毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷称为负电荷;
(3)同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;带电体有吸引轻小物体的性质。
【解答】解:
A、摩擦起电的实质是电子的转移,不是创造电荷,故A错误;
B、丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷称为正电荷,故B错误;
C、两根用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近后相互排斥,玻璃棒带的是同种电荷,这说明同种电荷相互排斥,故C正确;
D、甲、乙是绝缘小球,若甲小球带正电,则乙被吸引,则乙小球可能带负电,也可能不带电,故D错误。
故选:C。
【点评】此题考查了摩擦起电的实质、两种电荷的规定,以及电荷间的作用规律,都是基础性问题,应注意掌握。
7.(3分)小明在使用手电筒时发现小灯泡不亮,进行检修前,他对造成该现象的直接原因进行了以下几种判断,其中不可能的是( )
A.小灯泡底座接触不良 B.开关接触不良
C.开关短路 D.小灯泡短路
【分析】手电筒的小灯泡不亮,有三种情况:①电路中某处开路,②电源电压过低,③灯被短路。
【解答】解:
A、小灯泡底座接触不良,灯断路,灯不亮,故A正确;
B、开关接触不良,电路断路,开关失去了控制作用,灯会不发光,故B正确;
C、开关处出现短路,电路一直接通,开关失去了控制作用,灯会一直发光,故C不可能;
D、小灯泡短路,小灯泡中无电流,灯不能亮,故D正确。
故选:C。
【点评】本题考查了短路和断路对电路的影响,比较简单。在生活中,如发现灯泡不发光,要会分析灯泡不发光的原因以及能想到解决故障的方法。
8.(3分)如图所示,把两个不同规格的灯泡串联起来接到电源上,探究串联电路中电流的关系。关于各点电流大小的描述正确的是( )
A.A处最大 B.B处最大 C.C处最大 D.一样大
【分析】在串联电路中,电流处处相等。
【解答】解:根据电路图可知,该电路为串联电路,通过A、B、C三点的电流是相同的,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了串联电路的电流规律,属于基础题。
9.(3分)笔记本电脑在工作时会发热,为了加快散热保护电脑,当升温到一定值时,温控开关S1自动闭合,风扇M启动,如果断开电源总开关S2,风扇M和其他工作系统同时停止工作。根据上述特点,下图中符合散热控温特点的电路图是( )
A. B.
C. D.
【分析】由题意可知,当升温到一定值时,温控开关S1自动闭合,风扇M启动,说明开关S1与风扇M串联;如果断开电源总开关S2,风扇和其他工作系统同时停止工作,说明风扇和工作系统并联,且开关S2位于干路,据此进行解答。
【解答】解:由题意分析可知,风扇和工作系统应并联,且开关S1位于风扇M支路,开关S2位于干路,由各选项可知B图符合、ACD图不符合。
故选:B。
【点评】本题考查了电路图的设计,根据题意得出各电路元件的连接方式和位置是关键。
10.(3分)炎热的夏天,在相同的日光照射下,脚踩在河边的沙石上烫脚,而河水却很凉。到了夜晚,是沙石热还是河水热呢?下列对问题的判断及理由正确的是( )
A.沙石热,沙石比热容小 B.河水热,河水比热容大
C.沙石凉,沙石比热容大 D.河水凉,河水比热容小
【分析】对水的比热容大的理解: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,据此分析。
【解答】解:
因为水的比热容比沙石的大,相同质量的水和沙石比较,吸收相同的热量(都在太阳照射下),水的吸热能力强,水的温度升高的少,河水是凉凉的,而沙石的吸热能力弱,温度升高的多,热得烫脚;到了夜晚,放出相同的热量,水的温度降低的少,河水是热的,而沙石是凉的,故B正确。
故选:B。
【点评】本题主要考查了学生对水的比热容大的特点及应用的了解和掌握,应用好“质量、吸收(放出)的热量相同时,比热容越大温度升高(降低)的越小”是本题的关键,可以借助Q=cm△t帮助记忆。
11.(3分)下列电路中电压表测量R2两端电压,且电路连接正确的是( )
A. B.
C. D.
【分析】根据电压表的使用规则分析:
①电压表要与待测电路并联;
②电流要从“+“接线柱流入,从“﹣“接线柱流出(否则指针反向偏转)。
③被测电压不要超过电压表的量程(可以采用试触的方法来看是否超过量程)。
【解答】解:
A、电流表并联到了电阻R2两端,R2被短路,此时电压表测量的是一段导线两端的电压,故A错误;
B、电流表并联到了电阻R2两端,电压表与电阻R2串联,电流表和电压表的接法错误,故B错误;
C、电压表并联到了电阻R1两端,测量的是R1两端的电压,故C错误;
D、该电路为串联电路,电压表并联到了电阻R2两端,测量的是R2两端的电压,电流表串联在电路中,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了电流表、电压表的连接方式,属于基础知识。
12.(3分)小雅同学在做电学实验时,不小心将电压表和电流表的位置互换了,如图所示,如果此时将开关闭合,则( )
A.两表都可能被烧坏
B.两表都不会被烧坏
C.电流表不会被烧坏
D.电压表不会被烧坏,电流表可能被烧坏
【分析】电流表的电阻很小,相当于一段导线,将电压表和电流表位置接反了,电流表直接接到电源两极上,电路就是短路。
【解答】解:
将电压表和电流表位置接反了,如图所示,此时电流表直接接到电源两极上,造成电源短路;通过电流表的电流会很大,电流表将被烧坏;由于是电源短路,没有电流通过电压表,所以,电压表不会烧坏。
故选:D。
【点评】解答本题要知道电压表和电流表的使用,电压表电阻很大,相当于断路,电流表电阻很小,相当于导线。
二.双选题(每题3分,共12分)
(多选)13.(3分)下列材料在常温下属于导体的是( )
A.纯净的水 B.橡胶垫 C.大铁锅 D.石墨
【分析】容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体;常见的导体包括:人体、大地、各种金属、酸碱盐的溶液等。常见的绝缘体有陶瓷、玻璃、橡胶、油等;导体和绝缘体没有绝对的界限。
【解答】解:AB、纯净的水和橡胶垫都不容易导电,是绝缘体,故AB错误;
CD、大铁锅和石墨容易导电,是导体,故CD正确。
故选:CD。
【点评】此题考查了导体与绝缘体的概念以及生活中常见的实例;生活中哪些物体为导体,哪些物体为绝缘体,属于识记的内容,比较简单。
(多选)14.(3分)2021年5月,搭载着天舟二号货运飞船的运载火箭点火后,燃烧产生的热气流高速向后喷出,火箭拔地而起,约10分钟后,飞船与火箭成功脱离,精确进入预定轨道。约22分钟后,飞船的太阳能帆板两翼顺利展开工作,发射取得圆满成功。下列分析错误的是( )
A.燃料燃烧是将化学能转化为内能
B.火箭用液态氢做燃料是利用了它的比热容大
C.火箭加速升空过程中,高温燃气对火箭做功后内能增大
D.飞船的太阳能帆板正常工作时,将太阳能转化为电能
【分析】A、燃料燃烧过程中将燃料的化学能转化为内能;
B、燃烧同样质量的燃料,热值大则放出的热量多;
C、物体对外做功,内能减小;
D、太阳能帆板将太阳能转化为电能。
【解答】解:
A、燃料燃烧过程中产生热量,是将燃料的化学能转化为内能,故A正确;
B、液态氢的热值大,完全燃烧同样质量的燃料,热值大则放出的热量多,故B错误;
C、火箭升空过程中,高温燃气对火箭做功后温度降低,内能减小,故C错误;
D、飞船的太阳能帆板的作用是将太阳能转化为电能,故D正确。
故选BC。
【点评】本题考查能量转化、改变内能的方法和热值的有关知识,综合性强,难度适中。
15.(3分)如图所示,在烧杯中加入盐水,然后将连在电压表上的铜片和锌片插入盐水中,发现电压表的指针发生偏转。下列说法正确的是( )
A.电压表的示数是7.5伏
B.导线a中自由电子从锌片移动到“﹣”接线柱
C.可以将电压表换成电流表
D.图中虚线部分相当于电路中的用电器
【分析】(1)根据电压表的量程、分度值以及指针的位置读出电压表的示数;
(2)(4)电荷的定向移动形成电流,正负电荷定向移动方向相反,规定正电荷定向移动的方向为电流方向;
(3)电流表不能直接接在电源的两极上。
【解答】解:
A、电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为1.5V,故A错误;
B、根据图示可知,因为铜片与电压表的正接线柱相连,因此铜片为盐水电池的正极;电流从电源的正极流出,经过电压表回到电源的负极;自由电子定向移动的方向与电流的方向相反,所以导线a中自由电子从锌片移动到“﹣”接线柱,故B正确;
C、将电压表换成电流表,电流表直接接在电源的两极上,会损坏电流表和电源,故C错误;
D、图中虚线部分可以提供电压,相当于电路中的电源,故D错误。
故选:B。
【点评】本题利用了电压表的使用方法来判断电源的正负极、电池的电压以及电流方向判断,属于基础题。
16.(3分)如图甲所示电路,闭合开关S1、S2时,灯泡L1和L2发光,电流表A1、A2的指针指在同一位置如图乙所示。下列说法中正确的是( )
A.通过灯泡L2的电流为1.2A
B.取下灯泡L2,电流表A1示数不变
C.若某时刻只有灯泡L1熄灭,原因可能是L1被短路
D.只断开开关S2时,电流表A1有示数,电流表A2无示数
【分析】由电路图可知,两灯泡并联,电流表A1测干路电流,A2测L1支路的电流,根据并联电路的电流特点确定两电流表的量程,并根据分度值读出其大小、求出通过L1和L2的电流。
【解答】解:
A、由甲图可知两灯泡并联,电流表A1测量的是干路电流,A2测L1支路的电流,
由于干路电流大于支路电流,且此时两表指针刚好指在同一位置,
所以电流表A1使用的是0﹣3A量程,分度值为0.1A,则干路电流I=1.5A,
电流表A2选择的是0﹣0.6A,分度值为0.02A,即通过L1的电流为I1=0.3A,
由并联电路电流的规律可得,通过灯L1的电流:I2=I﹣I1=1.5A﹣0.3A=1.2A,故A正确;
B、两灯泡并联,取下灯泡L2,支路减小,干路电流减少,电流表A1示数变小,故B错误;
C、某时刻只有灯泡L1熄灭,原因可能是L1断路,如果短路L2也熄灭,故C错误;
D、两灯泡并联,只断开开关S2时,灯泡L2灯断路,对灯泡L1无影响,则灯泡L1中有电流通过,电流表A1有示数,电流表A2有示数,故D错误。
故选:A。
【点评】本题考查了电流表的读数和并联电路的特点,分清电路的连接方式和电流表量程的判读是解决本题的关键。
三、填空题(5题;共10分)
17.(2分)教室的日光灯之间是 并联 的(选填“串联”或“并联”),日光灯正常工作的电压是 220 V。
【分析】我国照明电路的电压是220V.家用电器的额定电压都是220V,为了用电器正常工作而且互不影响,家用电器都并联在220V的电路中。
【解答】解:
教室的日光灯的额定电压,即正常工作电压都是220V,为了都能正常工作,并且互相不影响,各用电器之间都应该并联在照明电路中。
故答案为:并联;220。
【点评】记住照明电路的电压、人体安全电压;掌握家用电器的连接方式。
18.(2分)如图所示,用酒精灯给水加热一段时间后,观察到软木塞冲出试管口。此过程中,水蒸气的 内 能转化为软木塞的机械能,此过程中的能量转化情况与热机的 做功 冲程相似。
【分析】当物体对外做功时,物体的内能转化为机械能,物体的内能减小,在转化的过程中,存在内能散失的情况;热机的工作循环有吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成,其中压缩冲程机械能转化成内能,做功冲程内能转化成机械能。
【解答】解:
水蒸气对软木塞做功,水蒸气的内能减小,水蒸气的内能转化为软木塞的机械能,该过程与热机的做功冲程能量转化相同。
故答案为:内;做功。
【点评】本题来源于课本的插图,木塞冲出的实验考查了能量转化关系,知道做功可以改变物体的内能,是中考的热点。
19.(2分)“可燃冰”是一种新型能源,主要成分是甲烷,可直接点燃,燃烧后几乎不产生任何残渣,所以“可燃冰”是一种 清洁 能源(选填“清洁”或“污染”);1m3甲烷完全燃烧能产生 4.2×107 J热量,这些热量可以使 125 kg的水从20℃加热到100℃.[设甲烷的热值q甲烷=4.2×107J/m3,c水=4.2×103J/(kg•℃)]。
【分析】(1)根据“可燃冰”燃烧产物来分析;
(2)知道甲烷的体积和热值,利用Q放=Vq求出1m3的甲烷完全燃烧放出的热量;
(3)由题意可知,水吸收的热量与甲烷完全燃烧放出的热量相等,根据Q吸=c水m水(t﹣t0)的变形公式求出水的质量。
【解答】解:(1)由题意可知,可燃冰”是一种新型能源,主要成分是甲烷,可直接点燃;
而甲烷燃烧的产物为二氧化碳和水,燃烧后几乎不产生任何残渣和废弃物,所以“可燃冰”是一种新型清洁能源。
(2)1m3甲烷完全燃烧能产生的热量:
Q放=Vq甲烷=1m3×4.2×107J/m3=4.2×107J。
(3)由题意知,水吸收的热量Q吸=Q放=4.2×107J;
由Q吸=c水m水(t﹣t0)得,水的质量:
m水===125kg。
故答案为:清洁;4.2×107;125。
【点评】本题考查了学生对燃料完全燃烧放热公式Q放=Vq和Q吸=cm(t﹣t0)的掌握和运用,认识了新能源﹣﹣﹣可燃冰,增强了积极开发新能源的意识!
20.(2分)如图所示的电路图,当闭合开关S后,电阻R1、R2并联,电路正常工作,则甲表是 电压 表,乙表是 电流 表。
【分析】电流先后经过各个用电器的连接方法叫做串联;如果电流在某点出现支路,通过支路上的用电器后又在另一点汇合,再回到电源的负极,这种连接方式叫并联,根据题目中的开关组合,分析电流的流向,从而判断电路的连接情况。
【解答】解:由图中可以看出:闭合开关S后,甲与电阻R2并联,乙与电阻R2串联,所以甲为电压表,乙为电流表;
故答案为:电压;电流。
【点评】解决此类题目的关键是根据题目中的开关组合方式,联系串并联电路的特点进行分析电路的连接情况。
21.(2分)某同学连接的电路如图所示,他所用的电源是四节新干电池串联组成的电池组,开关断开时,电压表的示数为 6 V;当他将开关闭合后,电压表的示数为2V,则L1两端的电压为 4 V。
【分析】一节干电池的电压为1.5V,根据串联电路的电压特点可知电源的电压;
若将电压表串联在电路中,则相当于断路现象,电路中的用电器不工作,电压表示数约为电源电压。
由电路图分析开关断开和闭合时电路的连接情况,根据电路特点分析解答。
【解答】解:
一节干电池的电压为1.5V,所以四节新干电池组成电源的电压U=4×1.5V=6V。
由电路图可知,当开关断开时,电压表L1串联在电源两端,所以此时电压表示数为6V;
由电路图可知,开关闭合后,两灯泡串联,电压表测L2两端的电压,即U2=2V;
串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可知:
L1两端的电压U1=U﹣U2=6V﹣2V=4V。
故答案为:6;4。
【点评】本题考查了串联电路的电压特点,关键是电压表所测电路元件的判断,要注意一节干电池的电压为1.5V。
四、作图题(共4分)
22.(4分)探究“并联电路电流规律”的实验如下:
(1)在如图1所示的实物中,用笔画线代替导线连接好电路.要求:A1测L1的电流,A2测L2的电流,开关控制L1,L2(L1,L2电流不超过0.6A;连线不能交叉)
(2)请在图2虚线框内按实物图画出相应的电路图.
【分析】根据要求连接实物图,根据实物图画电路图.
【解答】解:因A1测L1的电流,A1与L1串联;A2测L2的电流,A2与L2串联,L1、L2电流不超过0.6A,电流表均选用小量程,电流开关控制L1、L2,开关在干路上.电流从电源正极出发,经开关S,在S的左接线柱分流,一路经
电流表A1、L1,与此同时,另一路经电流表A2、L2在L1的左接线柱汇合,回到电源负极,如下图左图所示;
根据实物图连接电路图,如下图的右图所示:
【点评】本题探究“并联电路电流规律”,考查实物图的连接及根据实物图画电路图,是学习电学的基本功.
五、实验探究题(共3题;共18分)
23.(6分)在“比较不同物质吸热的情况”实验中,取初温和质量都相同的甲、乙两种液体,分别装入相同的烧杯中,并用相同规格的电加热器加热(忽略热损失)。
(1)图中温度计的示数是 55 ℃。加热过程中,液体的温度升高,内能 增大 ,比热容 不变 (两空均选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)实验中观察并记录不同时刻的温度,把数据填在下表中。加热3min时,两种液体吸收热量Q甲、Q乙的大小关系是Q甲 = Q乙,停止加热后,液体的温度会慢慢降低,若甲和乙的温度都降低了12℃,则 甲 液体放出的热量多。
(3)若甲、乙液体的比热容分别为c甲、c乙,则c甲:c乙= 3:1 。
加热时间/min
0
1
2
3
4
5
6
甲的温度/℃
18
22
26
30
34
38
42
乙的温度/℃
18
30
42
54
66
78
90
【分析】(1)根据图中温度计的分度值读数; 一个物的温度升高,内能增大,比热容是物质的一种特性,不随温度的变化而变化;
(2)使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转换法;
使相同质量的不同物质吸收相同的热量(即加热相同的时间),比较温度的变化,温度变化小的吸热能力强;
由表中数据得出加热6分钟甲乙升高的温度,确定哪种物质比热容大,根据Q=cm△t分析;
(3)根据加热6分钟甲乙升高的温度,根据△t=,在质量和吸热相同的情况下,比热容与升高的温度成反比,据此得出甲、乙液体的比热容。
【解答】解:
(1)图中温度计的分度值为1℃,示数是55℃; 加热过程中,液体的温度升高,内能增大,比热容不变;
(2)加热3min时,根据转换法,两种液体吸收热量Q甲、Q乙的大小关系是Q甲=Q乙;
由表中数据,加热6分钟,甲升高的温度为:
42℃﹣18℃=24℃;
乙升高的温度为:
90℃﹣18℃=72℃;故甲的吸热能力强,即比热容大,
停止加热后,液体的温度会慢慢降低,若甲和乙的温度都降低了12℃,根据Q=cm△t则甲液体放出的热量多;
(3)由表中数据,加热6分钟,甲升高的温度为24℃,乙升高的温度为72℃;
根据△t=,在质量和吸热相同的情况下,比热容与升高的温度成反比,若甲、乙液体的比热容分别为c甲、c乙,则c甲:c乙=72℃:24℃=3:1.
故答案为:(1)55;增大;不变;(2)=;甲;(3)3:1.
【点评】本题比较不同物质的吸热能力,考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法,为热学中的重要实验.
24.(5分)在“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”实验中,小林选用碎纸片和酒精为燃料进行了实验。
(1)小林将天平放在水平桌面上并将游码归零后,若指针静止时位置如图1所示,则他应将平衡螺母向 左 端调节;图2是正确测量所用碎纸片质量时的场景,此时游码所处位置如图3所示,则他还应称量 6.5 g的酒精;
(2)小林组装的实验装置如图4所示,他在器材安装中的一处错误是 温度计的玻璃泡接触到了容器底 ;
(3)本实验中,燃料完全燃烧放出热量的多少是通过 温度计的示数变化 来反映的。
(4)正确组装实验装置后,小林用(1)中所称量的碎纸片和酒精分别进行实验,正确采集的数据如表所示,根据实验数据,小林却得出了与事实相反的实验结论:质量相同的碎纸片和酒精完全燃烧后,碎纸片放出的热量较多。你认为他在实验中最有可能遗漏的操作是 控制被加热水的质量相等 。
温度
燃料
加热前的水温/℃
燃料燃尽时的水温/℃
水温的变化/℃
酒精
20
65
45
碎纸片
20
80
60
【分析】(1)把天平放在水平桌面上,首先将游码调到标尺左端的零刻线处,从指针的偏转判断天平横梁哪端上翘,平衡螺母向上翘的一端移动。碎纸片的质量等于砝码质量与游码对应的刻度值的和;
为了比较热值大小,要用相同质量的不同的燃料
(2)根据温度计的使用规则分析解答;
(3)(4)燃料的热值大小不能直接测量,需要通过液体吸收热量的多少来体现燃料燃烧放出热量的多少,而液体吸收热量的多少跟液体的质量和升高的温度有关,因此为了比较热值大小要用不同的燃料,加热同一种液体,让液体的质量相同,通过温度计的示数高低得出吸热多少,进而判断热值大小。
【解答】解:
(1)把天平放在水平桌面上,将游码调到标尺左端的零刻线处;此时指针偏向右侧,说明天平的左侧上翘,平衡螺母应向左移动;
如图2和3所示,碎纸片的质量m=5g+1.5g=6.5g;
为了比较热值大小,要用相同质量的不同的燃料,所以则他还应称量6.5g的酒精;
(2)由图4知,实验中温度计的玻璃泡碰到了容器底;
(3)为了比较热值大小,要用相同质量的不同的燃料,加热同一种液体,让液体的质量相同,通过温度计的示数高低得出吸热多少,进而判断热值大小;
(4)实验中要用相同质量的不同的燃料,加热同一种液体,让液体的质量相同,而小林却得出了与事实相反的实验结论:质量相同的碎纸片和酒精完全燃烧后,碎纸片放出的热量较多,可能是没有控制被加热水的质量相等。
故答案为:(1)左;6.5;(2)温度计的玻璃泡接触到了容器底;(3)温度计的示数变化;(4)控制被加热水的质量相等。
【点评】本题通过实验考查了学生对控制变量法的应用,同时考查了学生对热值的理解和掌握,考查了学生对实验情况的分析。
25.(7分)小兰想用电流表测量并联电路中的电流,请按要求回答:
(1)在检查器材时,小兰发现电流表指针位置如图甲A所示,她接下来的操作是 对电流表调零 。
(2)在连接电路时开关应 断开 。
(3)她把电流表接入电路时,指针位置如图甲所示,产生这两种情况的原因是:A图, 电流表正负接线柱接反了 ;B图, 电流表所选量程太小 。
(4)她最终连接的电路如图乙所示,电流表此时测的是通过灯 L2 (选填“L1”或“L2”)的电流。(5)测出a、b、c三处的电流如表所示:
位置
a
b
c
电流I/A
0.30
0.24
0.54
①只测一组数据容易存在偶然性,为了避免偶然性,接下来的操作应是换用 不同 (选填“不同”或“相同”)规格的小灯泡进行多次实验;
②经过多次测量后可以得出干路电流与各支路电流的关系是 Ic=Ia+Ib 。
【分析】(1)电流表使用之前要调零;
(2)为了保护电路,连接电路时开关应断开;
(3)用电流表测电流时,电流应从电压表的正接线柱流入,从负接线柱流出,否则电压表的指针反向偏转,同时应选择恰当的量程,量程太小,指针会超过右边最大刻度值,会损坏电流表;
(4)电流表与被测电路串联,分析图乙电路图可知电流表所测电流;
(5)①用归纳法得出普遍性的结论,一要选用的样本有代表性,二要数量足够多;
②分析表中电流的大小得出结论。
【解答】解:(1)在检查器材时,小兰发现电流表指针位置如图甲A所示,电流表的指针没有指在零刻度线上,接下来应该对电流表调零;
(2)为了保护电路,连接电路时开关应断开;
(3)由图A可知,电流表指针向左偏,即反向偏转,其原因是电流表正负接线柱接反了;
由图B可知,电流表指针超过最右边刻度线,超出了电流表量程,这是因为电流表所选量程太小造成的;
(4)由图乙电路图可知,电流表与灯L2串联,所以电流表测量的是通过L2的电流;
(5)①为了避免偶然性,接下来的操作应是换用不同规格的小灯泡进行多次实验;
②通过表中数据可知并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,Ic=Ia+Ib。
故答案为:(1)对电流表调零;(2)断开;(3)电流表正负接线柱接反了;电流表所选量程太小;(4)L2;(5)①不同;②Ic=Ia+Ib。
【点评】本题考查了电流的测量实验,涉及电流表的正确使用、归纳法的应用,是一道较为简单的实验题。
六、计算题(3题;共20分)
26.(6分)标准大气压下,一壶质量为2千克,温度为20℃的水,加热到70℃[已知c水=4.2×103焦/(千克•℃)]。求:
(1)水升高的温度△t;
(2)水吸收的热量Q吸;
(3)接着再继续加热,若水又吸收了3.36×105焦的热量,求水的末温t末。
【分析】(1)水升高的温度等于水的末温减去初温;
(2)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;
(3)先根据Q吸=cm△t求出水升高的温度,然后根据一个标准大气压下水的沸点是100℃确定水的末温。
【解答】解:
(1)水升高的温度:
△t=70℃﹣20℃=50℃;
(2)水吸收的热量:
Q吸=c水m△t=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×50℃=4.2×105J;
(3)由Q吸=cm△t可得,水升高的温度:
△t′===40℃,
t′=70℃+40℃=110℃>100℃,
在一个标准大气压下水的沸点为100℃,所以水的末温为100℃。
答:(1)水升高的温度为50℃;
(2)水吸收的热量是4.2×105J;
(3)水的末温为100℃。
【点评】本题考查了学生对吸热公式Q吸=cm△t的掌握和运用,属于基础题目。
27.(6分)如图所示,电流表A1的示数为0.3A,电流表A2的示数为0.5A,电压表V的示数为3V,求:
(1)通过灯L1的电流;
(2)电源电压(有必要的文字叙述)。
【分析】(1)先分析电路图,确定电路连接方式以及电表的位置,根据并联电路的电流特点求出通过灯L1的电流;
(2)根据并联电路的电压特点求出电源的电压
【解答】解:
(1)如图标出分合点,可得两灯并联,电流表A1测量通过L2的电流,A1测量干路电流,电压表测量并联支路两端的电压。
通过灯L1的电流:
I1=I﹣I2=0.5A﹣0.3A=0.2A;
(2)因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以电源的电压:
U=U2=3V。
答:(1)通过灯L1的电流为0.2A;
(2)电源电压为3V。
【点评】本题考查了并联电路电流、电压特点,分析电路图确定电路连接方式以及电表的位置是关键。
28.(8分)小湘家新安装了一台太阳能热水器,装了160kg水,经过4h阳光的照射,水温由原来的20℃升高到60℃。[已知:c水=4.2×103J/(kg•℃)、q天然气=4.0×107J/m3]问:
(1)在这4h内水吸收了多少热量?
(2)若这些热量由效率为60%的天然气热水器来提供,则需要燃烧多少m3天然气?
(3)小湘家决定不用热水器加热,而是用水冷发动机流出的热水,水冷的原理是将冷水注入与机器接触的水冷管,冷水吸热升温后被排出,使机器工作温度保持稳定。小湘家有一台每秒输出5.04×104J的能量、效率为30%的发动机,为使其在室温为25℃的环境下正常工作时不能过热,水冷管入水处每秒通入质量为0.56kg、温度为20℃的冷水,其出水口处的水温为t出。假设该发动机的总散热面积为0.5m2,其中与水冷管接触的面积为0.1m2,其余部分与空气接触,且空气接触的部分只能够带走按面积分配的25%的热量,余下热量全部由水冷管带走。求该发动机正常工作时,水冷管出水口的温度t出。[已知水的比热容为c水=4.2×103J/(kg•℃),密度为ρ水=1.0×103kg/m3]
【分析】(1)根据比热容公式,可以计算水吸收的热量;
(2)根据效率计算天然气放出的热量,再根据热值公式计算天然气的体积;
(3)根据每秒输出热量和效率,可以求出自身能量;根据散热面积,可以得到水吸收的热量;最后根据比热容公式计算出水口水温。
【解答】解:(1)水吸收的热量为:
Q吸=c水m1(t1﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×160kg×(60℃﹣20℃)=2.688×107J;
(2)天然气完全燃烧放出的热量为:
Q放===4.48×107J;
根据热值公式计算天然气的体积:
V===1.12m3;
(3)水冷发动机输出能量占总能量的30%,则散失的热量占总能量的70%,所以=,
则Q散=Q输出=×5.04×104J=1.176×105J;
水冷管接触的面积占全部的,剩余面积的,由冷水吸收的热量占这部分的75%,
所以被冷水吸收的热量为:Q冷=(+×75%)Q散=(+×75%)×1.176×105J=9.408×104J;
根据比热容公式,冷水变化的温度为:
Δt===40℃;
所以水冷管出水口的水温为:
t出=Δt+t入=40℃+20℃=60℃。
答:(1)4h内水吸收了2.688×107J热量;
(2)若这些热量由效率为60%的天然气热水器来提供,则需要燃烧1.12m3天然气;
(3)水冷管出水口的水温为60℃。
【点评】第一问和第二问难度比较小,属于基础公式的使用,最后一问难度比较大,需要分析冷水吸收的热量。
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