福建省厦门二中2021-2022学年九年级上学期期中物理试题
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这是一份福建省厦门二中2021-2022学年九年级上学期期中物理试题,共23页。试卷主要包含了选择题,填空题,作图题,简答题,实验探究题,计算题等内容,欢迎下载使用。
2021-2022学年福建省厦门二中九年级(上)期中物理试卷
一、选择题(本大题共16小题。每小题2分,共32分。每题只有一个选项符合题意)
1.(2分)对于如图的汞体温计下列说法正确的是( )
A.分度值是1℃
B.读数是38.2℃
C.可以放在沸水中消毒
D.它利用了液体的热胀冷缩原理
2.(2分)如图所示的实例中,通过热传递改变物体内能的是( )
A.冬天搓手 B.压缩空气
C.给水加热 D.小孩下滑
3.(2分)下列做法能减慢蒸发的是( )
A.在通风处晾衣服
B.用风筒吹干湿头发
C.用扫帚摊开篮球场地的积水
D.将蔬菜用保鲜袋封好放入冰箱内
4.(2分)如图所示的四种物态变化实例中,属于液化的是( )
A.水壶冒“白气” B.干手器将手烘干
C.草上形成“白霜” D.冰雪遇暖消融
5.(2分)固态、液态和气态是物质常见的三种状态,某物质通过放热、吸热在甲、乙、丙三种物态之间转化,如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲为液态,由甲到乙是升华过程
B.乙为液态,由乙到丙是凝固过程
C.丙为固态,由丙到甲是熔化过程
D.丙为液态,由乙到丙是液化过程
6.(2分)如图所示,汽油机处于工作过程中的两个冲程。下列叙述中正确的是( )
A.甲为做功冲程,内能转化为机械能
B.乙为做功冲程,机械能转化为内能
C.甲为压缩冲程,机械能转化为内能
D.乙为压缩冲程,内能转化为机械能
7.(2分)如图,液态二氧化碳灭火器灭火时,液态二氧化碳喷出有降温和隔绝空气的作用,灭火后不留痕迹。主要用在图书馆、博物馆、精密仪器、档案材料等存放有贵重且易燃物品的场所。关于液态二氧化碳灭火器,下列说法错误的是( )
A.液态二氧化碳是在常温下压缩体积的方法液化的
B.液态二氧化碳喷出后迅速汽化放热,使燃烧物体的温度迅速降低
C.液态二氧化碳如果喷洒在人的手上,可能会造成严重的冻伤
D.二氧化碳本身不能燃烧,也不支持燃烧,密度比空气大,因此能有效地灭火
8.(2分)两只不一样的灯泡串联在一个电源上,有一只灯泡发出了很强的光,而另一只灯泡却发出很暗的光,则下列说法中正确的是( )
A.发光强的灯泡中电流大 B.发光暗的灯泡中电流小
C.两灯中电流一样大 D.无法确定
9.(2分)两只小灯泡L1和L2连接在同一电路中,以下哪个特点可以确认两灯一定是并联的( )
A.通过两灯的电流相等 B.通过两灯的电流不相等
C.两灯两端的电压不相等 D.两灯两端的电压相等
10.(2分)如图所示这是一种用干粉尘、细菌收集的静电除尘装置的原理图。当含尘气体经过离子发生器时,空气分子被电离为正离子和电子,正离子使尘粒带正电奔向积尘盘的负极,最终被吸附到积尘盘上。下列说法正确的是( )
A.尘粒被吸附到积尘盘负极是因为异种电荷相互吸引
B.若某通草球靠近积尘盘被吸引,则通草球一 定带正电
C.空气被电离是创造了电荷,使粉尘带上了电
D.静电除尘装置利用了带电体能吸引轻小物体的性质
11.(2分)如图所示,验电器A带上正电荷,B带上负电荷,用金属棒连接金属棒,则电子移动的方向及电流方向正确的是( )
A.电子由A到B,电流由B到A
B.电子由A到B,电流由A到B
C.电子由B到A,电流由B到A
D.电子由B到A,电流由A到B
12.(2分)为防止操作工手指损伤事故的发生,某厂家设计制造的切纸机,必需将两只手同时分别按住左、右开关,切纸机才能正常工作。下列电路设计中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
13.(2分)如图所示的电路中,用电流表测量电路的电流,以下说法中正确的是( )
A.电流表测的是L1的电流
B.电流表测的是L2的电流
C.电流表与电灯并联了
D.电流表测的是干路中的电流
14.(2分)一支温度计刻度均匀但示数不准,在一标准大气压下,把它放入沸水中,示数为92℃,放在冰水混合物中示数为4℃。现把该温度计悬挂在教室的墙上,其示数为26℃。教室内的实际温度是( )
A.23.5℃ B.25℃ C.26℃ D.29.5℃
15.(2分)在室温环境下将温度计放入一杯冰水混合物中,从温度计放入开始计时,放入时间足够长,下列哪幅图可表示温度计内液体的体积随时间变化的情况( )
A.A B.B C.C D.D
16.(2分)如图所示的电路中,电源电压恒定,R0是定值电阻,R为电阻箱,闭合开关后,改变电阻箱接入的阻值进行多次实验。记录下电阻箱的阻值R及对应的电压表示数U,并根据记录的数据绘制出﹣图像,则以下四图中表示该关系的图像是( )
A. B.
C. D.
二、填空题(本大题共6小题.每小题2空,每空1分,共12分.)
17.(2分)2021年5月15日,我国首次火星探测任务天问一号探测器着陆火星(如图所示),迈出了我国星际探测征程的重要一步。火星又被称为沙漠行星,地表沙丘、砾石遍布,没有稳定的液态水,在这样的环境下、火星的昼夜温差应该 (选填“较大”或“较小”),原因是沙石的 较小。
18.(2分)英国科学家研发出一种“激光橡皮”。在激光照射下,纸张上的黑色碳粉直接 (填物态变化名称)为高温碳蒸气,字迹消失;经过特殊冷却装置,高温碳蒸气又直接 (填物态变化名称)成碳粉。这样,废纸和碳粉重新得到了利用,可有效地节约资源并保护环境。
19.(2分)李白的“炉火照天地,红星乱紫烟。赧郎明月夜,歌曲动寒川”生动描述了工人边炼铜边唱歌的场景。木炭可以炼铜是因为木炭火焰的温度高于铜的 点;冶炼过程,不断拉动风箱增加送风量可使木炭 ,提高热效率。
20.(2分)物理老师展示了一个有趣的“静电章鱼”实验,用干毛巾分别摩擦丝状塑料绳和塑料管,将绳放在管上方,塑料绳就会像“章鱼”一样散开并悬在空中,如图所示。这是因为经摩擦后绳和管带上 (选填“同种”或“异种”)电荷相互 (选填“吸引”或“排斥”)引起的。
21.(2分)图甲为某电动车充电插口的示意,图乙是其局部电路图,在使用过程中绝不能拿硬币、手等去触碰充电插口的两个金属插脚,否则会造成蓄电池 。对蓄电池充电时,蓄电池相当于电路中的 (选填“用电器”、“电源”、“开关”或“导线”。)
22.(2分)如图所示,甲电路中热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,R是一个定值电阻,闭合开关S,当环境温度发生变化时,两电表的示数间的变化关系如图乙所示,当环境温度降低时,电压表示数将 (变大/不变/变小),电源电压U= V,R= Ω。
三、作图题(本大题共2小题,每小题2分,共4分)
23.(2分)两个相同的容器中分别装有质量和初温均相同的甲、乙两种晶体,用相同的加热器同时对它们加热。甲从开始加热至熔化一段时间,温度随时间变化的图象如图所示,若乙的比热容和熔点均小于甲,请画出晶体乙在相同过程中,温度随时间变化的大致图象。
24.(2分)如图甲是电位器示意图,请将该电位器连入乙图,要求顺时针旋转滑片时,灯泡变暗。
四、简答题(本大题共1小题,共4分)
25.(4分)2021年10月16日,搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭,在酒泉卫星发射中心按照预定时间精准点火发射,神舟十三号载人飞船发射成功,标志着中国航空航天技术又向前迈出了里程碑的一大步!火箭点火时,火焰喷到发射台下方的水池里形成巨大的“白烟”。火箭表面涂有固态“烧蚀层”,可以在飞行时发生物态变化保护内部元件。请解释“白烟”的形成和“烧蚀层”的工作原理。
五、实验探究题(本大题共5小题,共28分)
26.(5分)用如图所示的实验装置做“观察水的沸腾”实验。
(1)组装器材时,应先固定图甲的 (选填“A”或“B”)
(2)图乙中温度计的示数为 ℃。
(3)下表为记录实验数据的表格,表中(a)处应填的内容是 。
(a)
温度/℃
90
92
94
97
99
99
99
……
(4)水沸腾时,水中气泡的情形为丙中 (选填“A”或“B”)
(5)分析实验数据可知,实验时当地大气压 1标准大气压。(选填“大于”、“小于”或“等于”)
27.(8分)在探究“不同物质吸热能力”的实验中:
(1)甲、乙两套装置你选择 装置,原因是 。
(2)在两个相同的烧杯中加入初温相同、 相同的水和煤油(ρ水>ρ煤油)。
(3)水和煤油的温度随时间变化的图像如图丙所示。
①加热3min时,b液体比a液体的温度高,那么b液体吸收的热量 (填“大于”、“小于”或“等于”)a液体吸收的热量。
②根据图丙可判断出 (填“a”或“b”)液体的吸热能力强,该液体是 (填“水”或“煤油”)。
(4)本实验除了采用控制变量法外,还采用相同的热源,通过比较 来比较水和煤油吸收热量的多少,这种解决物理问题的方法叫 法。
28.(4分)某学习小组测量未知电阻Rx的阻值,该组小明同学设计的电路图如图甲所示。
(1)在开关S闭合之前,滑动变阻器的滑片P应滑至最 (选填“左”或“右”)端。
(2)闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P滑至某一位置后,电压表的示数为2.4V,电流表的示数如图乙所示,待测电阻Rx= Ω。
(3)若把电阻Rx换成小灯泡进行实验,并绘制出电阻Rx与小灯泡的I﹣U图象,如图丙所示,其中表示小灯泡的是图像 ;分析图象中A、B、C三点电阻RA、RB、RC,则电阻最大的点是 。
29.(7分)在“探究通电导体中电流与电阻的关系”实验中,电源电压为4.5V且保持不变,滑动变阻器的规格为“20Ω2A”,选用30Ω、25Ω、20Ω、15Ω、10Ω、5Ω的定值电阻R由大到小依次正确接入电路。
(1)用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片P向A端移动时,电路中电流变大,导线不得交叉。
(2)连接好电路,闭合开关,发现电压表示数接近于电源电压,电流表示数几乎无示数,则故障为 。
(3)图乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像,由图像可知R两端电压为 V,实验得到的结论是 。
(4)某次实验,更换电阻后,没有移动滑动变阻器的滑片P,直接闭合开关S,此时电压表示数如图丙所示,为 V
则刚拆下电阻R的阻值为 Ω,为保持定值电阻两端电压一定,滑动变阻器的滑片P应向 (选填“A或“B”)端滑动。
30.(4分)某科技兴趣小组在某次科技活动中看到若干个长方体电阻,它们的材料相同,上下表面均为正方形,外形都如图甲所示,接入实物电路的连接方式都如图乙所示,有电流通过时都如图丙所示。他们想探究长方体电阻的阻值与厚度及边长的关系,在老师的帮助下,他们测量了部分电阻的厚度h、边长a和电阻R,并记录在表格中(长方体电阻的阻值不受温度影响)。
次数
厚度h/cm
边长a/cm
电阻R/Ω
1
2
4
10
2
2
8
10
3
2
12
10
4
4
12
5
5
8
12
6
16
12
1.25
(1)该实验主要采用的研究方法是 法。
(2)由上方表中实验数据可知,材料相同,上下表面均为正方形的长方体电阻的阻值与边长a (选填“有关”或“无关”)。
(3)根据表中数据进一步可以推知,相同条件下,其阻值与厚度h成 比。并推测第5次的电阻R= Ω。
(4)从已测的长方体电阻中选取其中两个电阻,分别为R1和R2,它们对应的厚度h之比为1:2、边长a之比为2:3,将R1和R2并联接在同一电源上,设通过R1的电流为I1,通过R2的电流为I2,则I1:I2= 。
六、计算题(本大题共3小题,共20分)
31.(6分)如图,电源电压12V保持不变,定值电阻R1为10Ω,当滑动变阻器R2滑片处于某位置时,电流表的示数为1.6A。求:
(1)通过电阻R1的电流。
(2)此时滑动变阻器接入电路的电阻。
32.(6分)合理分类和利用垃圾可以保护环境、变废为宝。在一定条件下,1t分类后的垃圾能“榨”出140kg燃料油,若燃料油的热值为4.0×107J/kg。
(1)1t垃圾“榨”出的燃料油完全燃烧能释放多少热量?
(2)在一个标准大气压下,这些热量的30%被5×103kg初温是30℃的水吸收,则水温能升高多少℃?[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
33.(8分)初一年级男同学小刚对体质健康测试中的坐位体前屈项目非常感兴趣。他利用家中器材自制了一个坐位体前屈项目测试仪,原理图如图所示,电源的电压6V,R1的电阻为30Ω。其中电阻丝R2粗细均匀,总长度为30cm,闭合开关,推挡板P在B端时,坐位体前屈成绩为0,电流表的示数为0.05A。推挡板P在A端时,坐位体前屈成绩为30cm。
(1)求电阻R2的阻值。
(2)求推动挡板P到A端时电压表示数。
(3)国家体质标准中初一年级男生坐位体前屈成绩大于14.8cm为优秀。小刚进行测试时电压表示数为3V时。请计算判断小刚同学成绩是否达到优秀?
2021-2022学年福建省厦门二中九年级(上)期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本大题共16小题。每小题2分,共32分。每题只有一个选项符合题意)
1.【解答】解:A、体温计每一个大格代表1℃,每一个小格代表0.1℃,所以体温计的分度值是0.1℃,故A错误。
B、体温计每一个大格代表1℃,每一个小格代表0.1℃,示数是37.8℃,故B错误。
C、沸水的温度超过体温计的量程,故C错误。
D、体温计是液体温度计,是根据液体热胀冷缩的性质制成的,故D正确。
故选:D。
2.【解答】解:A、冬天搓手,两手互相摩擦时手发热,是由于克服摩擦力做功,将机械能转化为内能,属于做功改变物体的内能,故A不合题意;
B、压缩空气,机械能转化为空气的内能,使得空气的温度升高,是通过做功改变了物体的内能,故B不合题意;
C、给水加热时,水吸热内能增加、温度升高,是热传递改变物体的内能,故C符合题意。
D、小孩下滑,屁股的温度升高,机械能转化为小孩的内能,是通过做功的方式增加了物体的内能,故D不合题意。
故选:C。
3.【解答】解:A、通风处晾衣服,液体表面的空气流速快,蒸发加快,不符合题意;
B、风筒吹干湿头发,即加快了液体表面的空气流速,又使液体表面的温度升高,蒸发加快,不符合题意;
C、摊开篮球场地的积水会使液体的表面积变大,蒸发加快,不符合题意;
D、把蔬菜用保鲜袋封好放入冰箱内,即减小了液体的表面积又降低了温度,所以会使蒸发减慢,利于保鲜,符合题意;
故选:D。
4.【解答】解:A、水壶冒“白气”是水壶喷出的水蒸气液化形成的小水珠,故A正确。
B、干手器将手烘干是水的汽化现象,故B错误。
C、草上形成“白霜”是空气中的水蒸气凝华为小冰晶,故C错误。
D、冰雪遇暖消融,是冰雪的熔化现象,故D错误。
故选:A。
5.【解答】解:由图知:丙到甲吸热,甲到乙吸热,所以丙为固态,甲为液态,乙为气态;
甲到乙是汽化过程,需要吸热;乙到丙是凝华,会放出热量;丙到甲是熔化,需要吸收热量,故C正确,ABD错误。
故选:C。
6.【解答】解:AC、图甲中,汽油机的进气门和排气门都是关闭的,活塞下行,火花塞点火,是汽油机的做功冲程,在该冲程中,内能转化为机械能,故A正确、C错误;
BD、图乙中,汽油机的进气门和排气门都是关闭的,活塞上行,是汽油机的压缩冲程,在该冲程中,机械能转化为内能,故BD错误。
故选:A。
7.【解答】解:A、二氧化碳灭火器是在常温下加压将液态二氧化碳压缩在小钢瓶中的,故A正确;
B、液态二氧化碳之所以能够灭火,原因之一是二氧化碳汽化时要吸收大量的热,使环境温度降低,故B错误;
C、二氧化碳汽化时要吸收大量的热,液态二氧化碳如果喷洒在人的手上,可能会造成严重的冻伤,故C正确;
D、二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧,且密度比空气大,附在燃烧物表面故能隔绝空气,因此能有效的灭火,故D正确。
故选:B。
8.【解答】解:两个灯泡串联在同一电源上,由串联电路的电流特点知,流过它们的电流相等;它们的亮度不同是由它们的实际功率不同(或电阻不同)造成的,故ABD错误,C正确。
故选:C。
9.【解答】解:
AB、串联电路通过两灯的电流一定相等,并联电路当两个灯泡的规格相同时通过两灯的电流也相等;若通过两灯的电流不相等,则一定是并联,故A错误,B正确;
CD、并联电路两灯两端的电压一定相等,串联电路当两个灯泡的规格相同时两灯两端的电压也相等;若两灯两端的电压不同,则一定是串联,故CD错误。
故选:B。
10.【解答】解:
A、通过题意可知,此题中最终尘粒能够被吸附是因为尘粒带正电后,奔向积尘盘的负极,属于异种电荷相互吸引,是电荷间的相互作用,故A正确;
B、若某通草球靠近积尘盘被吸引,有两种可能,一是通草球不带电,因带电体吸引轻小物体;二是通草球带正电,因异种电荷相互吸引,故B错误;
C、空气被电离没有创造电荷,而是用电离的方法使正负电荷分开,故C错误;
D、静电除尘装置利用了电荷间的作用,而不是带电体吸引轻小物体的性质,故D错误。
故选:A。
11.【解答】解:A带正电缺少电子,B带上负电荷,B上的电子通过金属棒转移到A上,电子从B到A;根据金属导体中电流方向跟自由电子定向移动方向相反,则电流方向从A到B。
故选:D。
12.【解答】解:
必需将两只手同时分别按住左、右开关,切纸机才能正常工作,说明两开关相互影响,不能独立控制切纸机工作,由此可知,左、右开关和电动机是串联的,由图示电路图可知,只有A正确;
故选:A。
13.【解答】解:据实物图可知,电流从电源正极出发,分两条路径,一条经过L1、S回到负极;另一条经过L2、电流表、S回到负极;所以此时电流表和L2串联,故测量的是L2的电流,故B正确,ACD错误。
故选:B。
14.【解答】解:(1)此温度计每格表示的实际温度为:=℃/格,
(2)室温的格数为(26﹣4)格=22格,
(3)室温为t=℃/格×22格=25℃,故B正确。
故选:B。
15.【解答】解:在室温环境下温度计有一定的示数,冰水混合物的温度是0℃,冰水混合物放在这一环境中会吸收热量,其中的冰会熔化,并且在熔化过程中温度保持不变,直到冰全部熔化成水;
所以将温度计放入冰水混合物中,开始时冰水混合物温度为0℃,温度计中液体温度较高,其放出热量体积收缩,温度计示数变小,直到与冰水混合物温度相同;
当冰全部熔化成水,温度升高,温度计中液体温度也随着升高,直到与环境温度相同;
由此可知,整个过程中温度计内液体体积先减少接着保持不变,随后体积膨胀,最终保持不变。
故选:B。
16.【解答】解:由电路图知,定值电阻R0与电阻箱R串联,由欧姆定律可得,电路电流:I==,
则电压表示数:U=×R,
则:==(1+R0×),
因U总、R0为定值,所以﹣之间的关系是一次函数关系,由图像可知A正确,BCD错误。
故选:A。
二、填空题(本大题共6小题.每小题2空,每空1分,共12分.)
17.【解答】解:火星的昼夜温差应该较大;因为火星被称为沙漠星球,沙子的特点是比热容小,根据Q=cmΔt可知,当质量一定、吸收和放出的热量相同的情况下,比热容越小,温度变化越大,所以火星昼夜温差应该较大。
故答案为:较大;比热容。
18.【解答】解:黑色碳粉是固态,碳蒸气是气态,由固态变成气态叫升华;经过特殊冷却装置,高温碳蒸气又直接凝华成碳粉。
故答案为:升华;凝华。
19.【解答】解:木炭可以炼铜是因为木炭火焰的温度高于铜的熔点。
冶炼过程,不断拉动风箱增加送风量可使木炭充分燃烧,提高热效率。
故答案为:熔;充分燃烧。
20.【解答】解:
用干毛巾分别摩擦丝状塑料绳和塑料管,将绳放在管上方,塑料绳就会像“章鱼”一样散开并悬在空中,这是因为经摩擦后塑料绳带上同种电荷,同种电荷相互排斥造成的。
故答案为:同种;排斥。
21.【解答】解:(1)因为硬币、人是导体,将硬币、手等碰到充电插口的两个金属插脚时,使电池的正负极相连,因此会造成蓄电池短路;
(2)对蓄电池充电时,蓄电池消耗电能,因此相当于电路中的用电器。
故答案为:短路;用电器。
22.【解答】解:由电路图可知,R与热敏电阻串联,电压表测热敏电阻两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)因热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,所以当环境温度降低时热敏电阻的阻值变大,电路的总电阻变大,
由I=可知,电路中的电流变小,R为定值电阻,根据UR=IR可知R两端的电压变小,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以热敏电阻两端的电压变大,即电压表的示数变大;
(2)由图像可知,当电路中电流I1=0.2A时热敏电阻两端的电压U1=4V;电路中电流I2=0.4A时压敏电阻两端的电压U2=2V,
因电源的电压不变,所以由欧姆定律和串联电路的电压规律可得电源电压:
U=I1R+U1=I2R+U2,
即:0.2A×R+4V=0.4A×R+2V,
解得:R=10Ω,U=6V;
故答案为:变大;6;10。
三、作图题(本大题共2小题,每小题2分,共4分)
23.【解答】解:因为乙的比热容和熔点均小于甲,所以乙图象的熔点在甲图象的下面,
由Q吸=cm△t可知,在质量相等、初温相同、吸热也相同的情况下,乙的温度升高得快,它的比热容小;
如图所示:
24.【解答】解:滑片顺时针旋转时,灯泡变暗,原因是电流变小,电源电压不变时,电阻变大,连入电路的电阻丝变长,一定是连入了下面的接线柱和中间的接线柱,如下图所示:
。
四、简答题(本大题共1小题,共4分)
25.【解答】答:(1)“白烟”是小水珠,是水池里的水汽化成水蒸气,然后遇冷空气液化形成的;
(2)火箭表面涂有固态“烧蚀层”,“烧蚀层”是通过熔化后再汽化,或者直接升华成气体,利用熔化吸热、汽化吸热、升华吸热来保护元件。
五、实验探究题(本大题共5小题,共28分)
26.【解答】解:(1)由于要用酒精灯的外焰加热,所以需先根据酒精灯固定图甲的B的高度,目的是使用酒精灯的外焰加热;
(2)乙图中温度计的分度值为1℃,其示数为99℃;
(3)探究水的沸腾温度变化规律时,需要时间,记录实验数据的表格中(a)处应填的内容是“时间/min”;
(4)水沸腾之前,水下层的温度高于上层的水温,气泡上升过程中,气泡中的水蒸气遇冷液化成水,气泡变小,图B符合水沸腾前的现象;
水沸腾时,整个容器中水温相同,水内部不停地汽化,产生大量的水蒸气进入气泡,气泡变大,图A符合水沸腾时的现象;
(5)由表中数据可知,水在99℃时沸腾,而一标准大气压下水的沸点为100℃,气压越低,沸点越低,故该地气压小于一标准大气压。
故答案为:(1)B;(2)99;(3)时间/min;(4)A;(5)小于。
27.【解答】解:(1)甲用酒精灯对液体加热,乙用电加热器对液体加热,因两电加热器的规格相同,更容易控制液体在相同时间内吸收相同的热量,所以应选择乙装置;
(2)根据探究物质的吸热能力的两种方法,要控制不同物质的质量相同,所以在两个相同的烧杯中加入初温相同、质量相同的水和煤油;
(3)①同是加热3min,根据转换法,水和煤油吸收热量相同;
②根据图丙可知,a的温度变化慢,吸热能力强;由图知,加热时间相同,吸热相同,a的温度变化较慢,根据比较吸热能力的第2种方法,a吸热能力较强,可知a是水;
(4)实验中通过加热时间比较吸收热量的多少,用到转换法。
故答案为:(1)乙;乙装置中两电加热器的规格相同,更容易控制液体在相同时间内吸收相同的热量;(2)质量;(3)①等于;②a;水;(4)加热时间;转换。
28.【解答】解:(1)在开关S闭合之前,滑动变阻器的滑片P应滑至阻值最大处,所以滑动变阻器的滑片P应滑至最右端;
(2)电流表的量程是0﹣0.6A,分度值是0.02A,读出电流表的示数为0.24A,待测电阻Rx===10Ω;
(3)由图丙a图线是正比例图线,阻值不变,即a为定值电阻的I﹣U图像,图丙b图线是曲线,则为小灯泡的I﹣U图像;B点电阻与a、b相交处电阻相等,由图线b可知,灯泡电阻随电压增大而增大,所以RA<RC<R交点,即:RA<RC<RB。
故答案为:(1)右;(2)10;(3)b;B。
29.【解答】解:(1)滑动变阻器的滑片P向A端移动,电路中电流变大,说明电阻变阻器接入电路的电阻变小,故变阻器左下接线柱串联入电路中,如下图所示:
(2)串联电路只有一条电流的路径,电流表几乎没有示数,说明电路中某处断路,电压表有示数,说明电压表与电池正负极之间的电路是接通的,则故障为定值电阻R断路;
(3)图乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像,由图像可知R两端的电压为:
UR=IR=0.6A×5Ω=0.3A×10Ω=0.2A×15Ω=0.1A×30Ω=3V;
由图像可知:电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比;
(4)由图丙可知电压表量程为0~3V,分度值0.1V,电压表的示数为2.7V;
设此时电阻为R′,
此时滑动变阻器两端的电压为:U滑′=U﹣UR′=4.5V﹣2.7V=1.8V,
根据串联电路的分压特点可知此时===,所以R′=R滑,
更换电阻前,R两端的电压UR=3V不变,动变阻器两端的电压U滑=U﹣UR=4.5V﹣3V=1.5V,
设拆下的电阻为R,则根据串联电路的分压特点可知===,所以R=2R滑,
由题意,选用25Ω、20Ω、15Ω、10Ω、5Ω的定值电阻R由大到小依次正确接入电路,
可知R′=R﹣5Ω,
即R滑=2R滑﹣5Ω,
解得:R滑=10Ω,
所以R=2R滑=2×10Ω=20Ω,即刚拆下电阻R的阻值为20Ω;
移动滑动变阻器滑片P到某处时,电压表的示数为2.7V,小于3V,所以要提高定值电阻R两端的电压,根据串联电路的分压特点,需要减小滑动变阻器接入电路的电阻,即应将滑片P向A端移动。
故答案为:(1)见解析;(2)定值电阻R断路;(3)3;电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比;(4)2.7;20;A。
30.【解答】解:(1)电阻的大小与材料、长度、横截面积等因素有关,探究电阻与其中一个因素的关系时,采用的是控制变量法;
(2)由上方表中实验数据1、2和3可知,材料相同,厚度相同,边长不同,电阻相同,即材料相同,上下表面均为正方形的长方体电阻的阻值与边长a无关;
(3)由上方表中实验数据3、4、6可知,材料相同,边长相同,厚度不同,电阻不同,厚度越厚,电阻越小,即电阻与厚度成反比;
第5次实验和第6次实验对比,边长相同,第六次实验中的厚度是第五次实验中厚度的2倍,则第六次实验中的电阻是第五次实验中电阻的二分之一,即第五次实验的电阻是1.25Ω×2=5Ω;
(4)从已测的长方体电阻中选取其中两个电阻,分别为R1和R2,它们对应的厚度h之比为1:2、边长a之比为2:3,由于电阻与边长无关,与厚度有关,厚度h之比为1:2,则电阻之比为R1:R2=2:1;将R1和R2并联接在同一电源上,设通过R1的电流为I1,通过R2的电流为I2,由于并联电路各支路两端的电压相同,根据I=可知,则I1:I2=R2:R1=1:2。
故答案为:(1)控制变量;(2)无关;(3)反;2.5;(4)1:2。
六、计算题(本大题共3小题,共20分)
31.【解答】解:由图所示,该电路为R1和R2的并联电路,电流表测干路的电流;并联电路中各个支路两端的电压等于电源电压;
(1)由欧姆定律可知通过R1的电流为:I1===1.2A;
(2)已知电流表示数为1.6A,即干路的电流为I=1.6A,
由并联电路的电流特点可知通过滑动变阻器R2的电流为:I2=I﹣I1=1.6A﹣1.2A=0.4A,
则此时滑动变阻器接入电路的电阻为:R2===30Ω。
答:(1)通过电阻R1的电流为1.2A;
(2)此时滑动变阻器接入电路的电阻为30Ω。
32.【解答】解:
(1)1t分类后的垃圾能“榨”出140kg燃料油,
则这些燃料油完全燃烧释放的热量:
Q放=mq=140kg×4.0×107J/kg=5.6×109J;
(2)由题意可得水吸收的热量:
Q吸=30%Q放=30%×5.6×109J=1.68×109J,
根据Q吸=cm△t可得水升高的温度:
△t===80℃,
因为在标准大气压下水的沸点是100℃,且30℃+80℃>100℃,
所以水的末温为100℃,
则水实际升高的温度△t′=100℃﹣30℃=70℃。
答:(1)则1t垃圾“榨”出的燃料油完全燃烧能释放5.6×109J的热量;
(2)在一个标准大气压下,这些热量的30%被5×103kg初温是30℃的水吸收,则水温能升高70℃。
33.【解答】解:闭合开关,R1和R2串联,电压表测量与R2并联部分两端的电压,电流表测量电路电流,电压表相当于断路,挡板移动过程中,电路中电流不变。
(1)电流表的示数为0.05A,
根据欧姆定律可知R1两端的电压U1=IR1=0.05A×30Ω=1.5V,
R2两端的电压U2=6V﹣1.5V=4.5V,
电阻R2的阻值R2===90Ω;
(2)推动挡板P到A端时,电压表并联在R2两端,测量R2的电压,示数为4.5V;
(3)小刚进行测试时电压表示数为3V,此时电压表所并联的电阻丝的阻值R2′===60Ω,
已知推挡板P在B端时,坐位体前屈成绩为0,推挡板P在A端时,坐位体前屈成绩为30cm,
故小刚同学的成绩为:×30cm=20cm>14.8cm,故成绩达到优秀。
答:(1)电阻R2的阻值为90Ω。
(2)推动挡板P到A端时电压表示数为4.5V。
(3)小刚同学成绩达到优秀。
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