四川省广元外国语学校2023-2024学年九年级上学期月考物理试卷(10月份)
展开这是一份四川省广元外国语学校2023-2024学年九年级上学期月考物理试卷(10月份),共6页。试卷主要包含了选择题,填空题,作图题,实验探究题,解答题等内容,欢迎下载使用。
1.(3分)下列说法正确的是( )
A.电路两端有电压,电路中就会有电流
B.通过导体的电流为零时,导体的电阻也为零
C.绝缘体不善于导电,是因为内部没有电子
D.用半导体材料制成LED灯的核心元件——发光二极管
2.(3分)热机效率的高低,决定( )
A.热机功率的大小,功率越大热机效率越高
B.热机的燃料的热值,燃料热值大的放出热量多,效率就高
C.热机对燃料的利用率,利用率高的热量损失少,效率就高
D.热机做功本领,做功本领大的效率就一定高
3.(3分)交通法规规定,驾驶员不系安全带属交通违法行为。某汽车上设置的“安全带指示灯”电路由电源、指示灯L、保护电阻R、开关S1、S2组成。开关S1为常开开关,即座椅上坐有驾驶员时开关S1闭合,否则断开;开关S2为常闭开关,即当驾驶员系好安全带时开关S2断开,否则闭合。当驾驶员坐在座椅上未系安全带时指示灯L亮起,提醒驾驶员系好安全带( )
A.
B.
C.
D.
4.(3分)有关分子动理论的知识,下列说法中正确的是( )
A.空气流动形成了风,说明分子在不停地运动
B.碎玻璃不能拼在一起,这是由于分子间有斥力
C.在固体中也可以发生扩散现象
D.用真空泵收纳羽绒服时,其体积变小,说明分子间有空隙
5.(3分)关于物体的内能,下列说法正确的是( )
A.温度相等的1kg和100g水内能相同
B.在相同物态下,同一物体温度降低,其内能减少
C.物体内能增加,一定是从外界吸收了热量
D.物体内能减小,温度一定降低
6.(3分)如图所示的电路中,下列说法正确的是( )
A.断开S1、S2,电流表无示数
B.先闭合S1,再闭合S2,电压表V的示数不变
C.先闭合S2、再闭合S1,电压表V的示数不变
D.只闭合S1时,若灯L1的灯丝突然烧断,则电压表V的示数将变小
7.(3分)在图(a)所示电路中,当闭合开关后(b)所示,则( )
A.电阻R1两端的电压1.2V
B.电阻R2两端的电压4.8V
C.电源电压为6V
D.电阻R1R2两端总电压7.2V
8.(3分)在如图所示的电路中,当S闭合后,下列说法正确的是( )
A.L1和L2都能发光
B.去掉导线a,能使L1与L2串联
C.L1、L2串联时,若L1比L2亮,则通过L1的电流更大
D.将导线M从B接线柱移至A,就能使L1和L2并联
9.(3分)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,灯泡L1或L2中有一个发生了短路故障。当开关S闭合时,下列现象中不可能出现的是( )
A.电压表和电流表都有示数
B.电压表和电流表都没有示数
C.电压表有示数,灯泡L2不发光
D.电压表无示数,灯泡L1不发光
10.(3分)如图所示电路中,当开关S闭合时,电压表V1、V2、V3的示数分别为U1、U2、U3,电流表A1、A2的示数分别为I1、I2,那么下列关系式正确的是( )
A.U2=U1=U3 I1=I2B.U2=U1+U3 I1=I2
C.U3=U1+U2 I1=I2D.U3=U1+U2 I1>I2
11.(3分)如图所示,用甲、乙两种燃料分别对质量和初温相同的水进行加热,两图装置均相同。燃料的质量用m表示(水未沸腾)( )
A.组装实验装置时,先固定上面铁圈的高度'
B.若Δt相同,m越大,燃料的热值越大
C.若的值越大,燃料的热值越大
D.若的值越大,燃料的热值越大
12.(3分)现有甲、乙、丙三种初温度相同的液体,其中甲、乙为质量相等的不同液体,乙、丙为质量不等的同种液体。若对这三种液体分别加热,在温度﹣﹣热量图象上分别画出对应的三点甲、乙、丙,如图所示( )
A.只有①正确B.只有③正确
C.只有①、④正确D.只有②、③正确
第Ⅱ卷(非选择题共64分)二、填空题(每空2分,共28分)
13.(4分)如图是脱下外衣后小明的头发“炸开”了,这是因为头发带了 (填“同种”或“异种”)电荷。由于日常活动时衣物间相互摩擦使衣服带了电,这是 现象,如果电流方向是小明到外衣,那么外衣带的是 (填“正电”或“负电”)。
14.(4分)将质量为m0的一小杯热水倒入盛有质量为m的冷水的保温容器中,使得冷水温度升高了3℃,然后又向保温容器中倒入一小杯同质量同温度的热水,不计热量的损失,则m0:m= 。
15.(6分)如图所示,在试管内装些水,用橡皮塞塞住
(1)该实验过程的原理与内燃机的 冲程相似。
(2)某台单缸四冲程柴油机飞轮的转速为1800r/min,在1s内柴油机完成 个冲程,做功冲程中推动活塞一次做功1500J,则柴油机的功率是 kW。
16.(6分)如图所示为人们所喜爱的电动自行车,只要将车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下,车子就通电了。车钥匙的作用相当于电路中的开关,电动车蓄电池相当于电路中的 ,将 能转化为 能。
17.(4分)如图为我国南海神狐海域进行天然气水合物试采作业时,“蓝鲸一号”钻探平台。天然气水合物又称作为“可燃冰”,“可燃冰”的主要成份是甲烷3的可燃冰可转化生成164m3的甲烷气体和0.8m3的水,则可燃冰的热值大约为 J/m3,4.2m3甲烷完全燃烧放出的热量可以使 m3、10℃的水温度升高72℃(假设甲烷完全燃烧放出的热量全部被水吸收,已知甲烷气体的热值为3.6×107J/m3)。
18.(4分)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)1的电流为 A,L2两端的电压为 V。
三、作图题(每图2分,共4分)
19.(2分)根据如图所示的实物连接图,画出对应的电路图。
20.(2分)如图所示,请用笔画线代替导线正确连接电路,要求:灯L1和灯L2并联,开关S控制整个电路,电流表测量通过灯L1的电流I1(已知I1<0.6A)。
四、实验探究题(每空2分,共20分)
21.(6分)小乐想探究并联电路中电流的关系,他设计的电路如图甲所示。
(1)在实验中,小乐试触时电流表的指针偏转情况如图乙所示,根据你的分析 ;
(2)实验过程中他连接了如图丙所示的电路,闭合开关后观察到灯L2不发光,分析电路连接情况,该电路存在的问题是:灯L2所在的支路发生了 故障;
(3)排除故障后,把电流表分别接入到电路中的A、B、C处测出它们的电流,他下一步应该做的是 ;
A.整理器材,结束实验
B.改变电流表的量程,再测几次
C.换用不同规格的小灯泡,再测几次
22.(8分)用传感器比较不同物质的比热容,不同物质吸热的差异可以用如图所示的实验很快比较出来。在计算机上打开与此仪器配套的专用软件,点击“开始记录”,对盛有水和油的试管进行加热,在计算机上可以得到相应的温度﹣时间实验图线。
(1)实验前除让两个试管内水和煤油初温相同,还必须控制水和煤油的 相同。
(2)实验时对两种物质加热相同的时间,通过比较 来判断它们的吸热本领。
(3)某次在比较水和煤油的实验中,在计算机上得到温度时间实验图线如图所示。分析图象,若水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),则煤油的比热容为 J/(kg•℃)。
(4)下列现象中不能用比热容知识来解释的是 。
A.春天的夜晚,气温会降得很低,农民往稻田里灌水以防秧苗冻坏
B.炎热的夏天常常在马路上洒水
C.城区建造人工湖以降低“热岛效应”造成的夏季高温
D.汽车发动机的冷却循环系统用水做冷却剂
23.(6分)同学们在“探究影响导体电阻大小的因素”实验时,实验室提供了4根电阻丝,规格、材料如表所示;
②导体的电阻大小与导体的横截面积有关;
③导体的电阻大小与导体的材料有关。
为了验证上述猜想,他们设计了如图所示的实验电路。
(1)在M、N之间分别接上不同的导体,通过观察 来比较导体电阻的大小;
(2)为了验证猜想②,小开分别将A和C两电阻丝接入电路中M、N两点间,发现电阻丝C接入时电流表示数较大,得到的结论是:材料与长度相同的电阻,横截面积越 ,电阻越大;
(3)小丽在探究同样的课题时,手边只有一根电阻丝,那么她利用这根电阻丝和上述电路 (选填“①”、“②”或“③”)的实验验证。
五、解答题(解答应写出必要的文字说明、公式、演算步骤、数值和单位,共12分)
24.(6分)我市用以天然气为燃料的公交车取代以传统燃油为燃料的公交车。一总质量为18t的公交车在平直路面上匀速行驶过程中,所受阻力为车总重的0.02倍,轮胎与地面的总接触面积为3000cm2,公交车在1min内行驶了500m,发动机的效率为45%(g取10N/kg,天然气热值q=4×107J/kg)。求:
(1)公交车静止时对水平路面的压强是多少?
(2)公交车牵引力做功的功率是多少?
(3)该过程公交车消耗天然气的质量是多少?
25.(6分)如图所示,若电源电压为6V,当只闭合S2和S4,电压表的示数为4.8V。
(1)当只闭合S2和S4,L1和L2两端的电压各为多少?
(2)当只闭合S1和S3时,电流表A1和A2,的示数分别为0.28A和0.5A,则通过灯L1和L2的电流为多少?
(3)若将S1、S2和S3同时闭合会发生什么现象?
参考答案与试题解析
第Ⅰ卷(选择题共36分)一、选择题(每小题给出的四个选项中,只有一个最符合题意,不选、错选、多选均不得分。每小题3分,共36分)
1.(3分)下列说法正确的是( )
A.电路两端有电压,电路中就会有电流
B.通过导体的电流为零时,导体的电阻也为零
C.绝缘体不善于导电,是因为内部没有电子
D.用半导体材料制成LED灯的核心元件——发光二极管
【分析】(1)电路中有持续电流的条件是有电源和通路;
(2)电阻是导体本身的一种性质,与导体两端的电压无关,与通过电流的大小无关;
(3)绝缘体不容易导电是因为绝缘体中的自由电荷很少;
(4)二极管是由半导体做成的器件,它具有单向导电性。
【解答】解:A、电路两端有电压,电路没有构成通路,故A错误;
B、电阻是导体本身阻碍电流的一种性质、电流无关;
C、绝缘体不容易导电的原因是绝缘体内部几乎没有自由移动的电荷,故C错误;
D、制作二极管的材料是半导体材料。
故选:D。
【点评】本题涉及了电流形成的条件、电阻是导体本身的特性、绝缘体、半导体的知识,考查的面比较全,但都是基础内容。
2.(3分)热机效率的高低,决定( )
A.热机功率的大小,功率越大热机效率越高
B.热机的燃料的热值,燃料热值大的放出热量多,效率就高
C.热机对燃料的利用率,利用率高的热量损失少,效率就高
D.热机做功本领,做功本领大的效率就一定高
【分析】热机效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。要提高效率,就要减少热的损失。
【解答】解:
热机效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。要提高效率,然后减少燃烧产生能量的损失。
故选:C。
【点评】此题主要考查了热机效率的概念,首先要知道热机效率是有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。要提高燃料的利用率,需要尽量减少能量的损失。
3.(3分)交通法规规定,驾驶员不系安全带属交通违法行为。某汽车上设置的“安全带指示灯”电路由电源、指示灯L、保护电阻R、开关S1、S2组成。开关S1为常开开关,即座椅上坐有驾驶员时开关S1闭合,否则断开;开关S2为常闭开关,即当驾驶员系好安全带时开关S2断开,否则闭合。当驾驶员坐在座椅上未系安全带时指示灯L亮起,提醒驾驶员系好安全带( )
A.
B.
C.
D.
【分析】由题意知,开关S1接通,指示灯亮;闭合开关S2,指示灯不亮。由此分析解答。
【解答】解:根据题意可知,当驾驶员坐在座椅上未系安全带时1闭合,S2也闭合,指示灯L亮起;
当驾驶员坐在座椅上系好安全带时,此时S4闭合,S2断开,指示灯L熄灭;
若驾驶员不在座椅上(S1断开),也没有系好安全带(S7闭合),指示灯不能发光;
由此可知,两个开关都闭合时指示灯才能发光,指示灯都不能发光;为了保护电路,故只有A图最符合上述要求。
故选:A。
【点评】本题利用了对用电器短路时,用电器将不工作设计电路,注意不能出现对电源短路的情况,电阻起到保护电路的作用,可使电源不被短路。
4.(3分)有关分子动理论的知识,下列说法中正确的是( )
A.空气流动形成了风,说明分子在不停地运动
B.碎玻璃不能拼在一起,这是由于分子间有斥力
C.在固体中也可以发生扩散现象
D.用真空泵收纳羽绒服时,其体积变小,说明分子间有空隙
【分析】一切物质都是由分子组成,分子在不停地做无规则的运动,分子间同时存在相互作用的引力和斥力,分子间存在间隙。
【解答】解:A、空气流动形成风,不能说明分子在不停地运动;
B、碎玻璃不能拼在一起,无法产生足够大的引力;
C、扩散现象能在固体中发生,金中有铅。故C正确;
D、用真空泵收纳衣物时羽绒服体积变小,不能说明分子间有空隙。
故选:C。
【点评】此题考查的是我们对分子动理论的掌握和应用,正确理解和应用规律是避免出错的关键。
5.(3分)关于物体的内能,下列说法正确的是( )
A.温度相等的1kg和100g水内能相同
B.在相同物态下,同一物体温度降低,其内能减少
C.物体内能增加,一定是从外界吸收了热量
D.物体内能减小,温度一定降低
【分析】内能与物体的质量、温度、状态等因素有关。
改变物体内能的方法:做功和热传递。
【解答】解:A、水的内能不仅与温度有关,所以温度相等的1kg水和100g水的内能不同;
B、在相同物态下,内能会减少;
C、改变内能的方法有两种;物体内能增加,也可能外界对它做功;
D、物体内能减小,例如晶体凝固时放出热量,温度不变。
故选:B。
【点评】此题考查了物体内能方面的知识,包括内能的概念、改变内能的方法(做功、热传递)等,运用所学的内能方面知识可解决此题。
6.(3分)如图所示的电路中,下列说法正确的是( )
A.断开S1、S2,电流表无示数
B.先闭合S1,再闭合S2,电压表V的示数不变
C.先闭合S2、再闭合S1,电压表V的示数不变
D.只闭合S1时,若灯L1的灯丝突然烧断,则电压表V的示数将变小
【分析】先根据开关断开、闭合情况判断电路的连接方式以及仪表测量的对象,根据串联电路的特点判断仪表示数的变化。
【解答】解:A、断开S1、S2,两灯泡串联,电流表测量电路电流,故A错误;
B、先闭合S7,两灯泡串联,电压表测量L1两端电压,再闭合S2,电路为L4的简单电路,电压表测量电源电压,所以电压表示数会变大;
C、先闭合S2、两灯泡串联,电压表测量电源电压1,电路为L4的简单电路,电压表测量电源电压,故C正确;
D、只闭合S1时,两灯泡串联1两端电压,由于串联电路两端电压等于各部分电压之和;
若灯L4的灯丝突然烧断,电压表的正负接线柱与电源两极相连,因此电压表示数变大。
故选:C。
【点评】本题考查串联电路的特点、故障分析等,关键明确在开关处于不同状态下电路的连接方式以及仪表测量的对象。
7.(3分)在图(a)所示电路中,当闭合开关后(b)所示,则( )
A.电阻R1两端的电压1.2V
B.电阻R2两端的电压4.8V
C.电源电压为6V
D.电阻R1R2两端总电压7.2V
【分析】由电路图知,两电阻串联,V1测的是电源电压;V2测的是R2两端的电压,根据串联电路的电压特点判断两电压表量程并读数,从而可知两电阻的电压。
【解答】解:
由电路图可知,两电阻串联,V1测的是电源电压,V2测的是R5两端的电压。
由串联电路的电压特点知,电源电压等于两电阻两端电压之和1的示数应大于V2的示数,
而两电压表指针偏转相同,则可知V2选的量程应是0~15V,其分度值是0.8V;
V2选的量程应是0~5V,其分度值是0.1V5两端的电压)为1.2V;
所以,电阻R7两端的电压为:U1=U﹣U2=8V﹣1.2V=3.8V。
故选:C。
【点评】本题主要考查学生对:串联电路电压的规律,以及电压表的读数方法的了解和掌握,关键是会判断电压表测量的是那段电路两端的电压。
8.(3分)在如图所示的电路中,当S闭合后,下列说法正确的是( )
A.L1和L2都能发光
B.去掉导线a,能使L1与L2串联
C.L1、L2串联时,若L1比L2亮,则通过L1的电流更大
D.将导线M从B接线柱移至A,就能使L1和L2并联
【分析】(1)电路有通路、断路、短路三种状态,小灯泡只有在通路状态下才会发光;不经过用电器而用导线直接将电源两极连接起来的电路称为电源短路;
(2)串联电路中,电流只有一条路径;并联电路中,电流有多条路径;
(3)串联电路中电流处处相等。
【解答】解:
A、由图可知,电源的两极通过导线N、b,会造成电源短路,而且会烧坏电源;
B、去掉导线a,电源的两极仍可通过导线直接连接起来,故B错误;
C、串联电路中电流处处相等1、L2串联时(去掉导线b),若L5比L2亮,但通过两灯泡的电流相等;
D、将导线M从B接线柱移至A,分别经过两只灯泡1和L8并联,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了串联电路的电流特点、电路的三种状态以及串并联电路的辨别,属于对电学基本技能的考查。
9.(3分)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,灯泡L1或L2中有一个发生了短路故障。当开关S闭合时,下列现象中不可能出现的是( )
A.电压表和电流表都有示数
B.电压表和电流表都没有示数
C.电压表有示数,灯泡L2不发光
D.电压表无示数,灯泡L1不发光
【分析】由图知,两个灯泡串联,电压表测量L1两端电压,电流表测量电路中的电流,假设故障的位置分析仪表指针的偏转情况以及灯泡发光情况。
【解答】解:由图知,两个灯泡串联1两端的电压,电流表测量电路中的电流;
(1)假设L1短路,则闭合开关后,则电压表示数为零,灯泡L8发光,灯泡L1不发光;
(2)假设L2短路,则闭合开关后,电流表有较大的示数4发光,灯泡L2不发光;
综合上述分析可知,ACD均有可能。
故选:B。
【点评】本题考查电流表,电压表在电路故障中的作用判断,要结合电路图和两表特点进行分析。
10.(3分)如图所示电路中,当开关S闭合时,电压表V1、V2、V3的示数分别为U1、U2、U3,电流表A1、A2的示数分别为I1、I2,那么下列关系式正确的是( )
A.U2=U1=U3 I1=I2B.U2=U1+U3 I1=I2
C.U3=U1+U2 I1=I2D.U3=U1+U2 I1>I2
【分析】根据电流的路径判断电路的串并联,只有一条路径的是串联,否则为并联;
根据电压表与被测用电器并联、电流表与被测用电器串联判断电表测量的电路元件,根据串联电路的特点得出电表之间的关系。
【解答】解:由电路图可知,电流从电源的正极出发、电流表A2、电阻、灯泡1回到电源的负极,即电路只有一条路径,且两电流表均测电路中的电流,两电流表的示数关系:I2=I2;
根据电压表与被测电路元件并联可知,电压表V1测灯泡两端的电压,电压表V5测电源的电压,电压表V3测电阻两端的电压;因串联电路中总电压等于各分电压之和可2=U6+U3,故B正确。
故选:B。
【点评】本题考查了电路图的简化和串联电路特点的应用,关键是会根据电流流向法判断电路的连接方式以及根据电表的正确使用确定测量的电路元件。
11.(3分)如图所示,用甲、乙两种燃料分别对质量和初温相同的水进行加热,两图装置均相同。燃料的质量用m表示(水未沸腾)( )
A.组装实验装置时,先固定上面铁圈的高度'
B.若Δt相同,m越大,燃料的热值越大
C.若的值越大,燃料的热值越大
D.若的值越大,燃料的热值越大
【分析】(1)要用酒精灯的外焰加热,为确保组装器材一次到位,应按从下往上的顺序调节;
(2)(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可以利用Q吸=Q放,而Q吸=c液m液Δt,Q放=mq,即c液m液Δt=mq进而判断热值大小。
【解答】解:A、要用酒精灯的外焰加热,应按从下往上的顺序调节;
B、若Δt相同,由q=,燃料的热值越小;
C、若的值越大可知,故C正确;
D、若 的值越大,即,由q=,燃料的热值越小。
故选:C。
【点评】本题考查了学生对器材的调试、燃料的热值、燃料完全燃烧放热公式、吸热公式的掌握和运用,因条件已给出,难度不大。
12.(3分)现有甲、乙、丙三种初温度相同的液体,其中甲、乙为质量相等的不同液体,乙、丙为质量不等的同种液体。若对这三种液体分别加热,在温度﹣﹣热量图象上分别画出对应的三点甲、乙、丙,如图所示( )
A.只有①正确B.只有③正确
C.只有①、④正确D.只有②、③正确
【分析】甲乙丙三种物质初温相同,甲、乙是质量相等的不同液体,从图上可以看出,在吸收热量相同的情况下,乙末温高,可知乙的比热容小。乙、丙是质量不等的同种液体,比热容相同,在吸收热量相同的情况下,乙末温高,可知丙的质量大。
【解答】解:如图,甲、乙是质量相等的不同液体,在吸收热量相同的情况下,可知乙的比热容比甲小,乙,所以甲比丙的比热容大,②正确。
丙比乙的质量大,甲、乙是质量相等的液体,故③正确。
综合分析②、③正确。
故选:D。
【点评】本题考查热量公式Q=CmΔt的理解,分析问题应采用控制变量法。
第Ⅱ卷(非选择题共64分)二、填空题(每空2分,共28分)
13.(4分)如图是脱下外衣后小明的头发“炸开”了,这是因为头发带了 同种 (填“同种”或“异种”)电荷。由于日常活动时衣物间相互摩擦使衣服带了电,这是 摩擦起电 现象,如果电流方向是小明到外衣,那么外衣带的是 负电 (填“正电”或“负电”)。
【分析】(1)电荷间的作用规律是:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
(2)物体间摩擦后,若能够吸引轻小物体,说明物体带了电,这种通过摩擦使物体带电的现象,叫摩擦起电。
(3)规定正电荷定向移动的方向是电流的方向,自由电子的定向移动方向与电流方向相反。
【解答】解:(1)脱下外衣后小明的头发“炸开”了,这是因为头发带了同种电荷相互排斥造成的。
(2)由于日常活动时衣物间相互摩擦使衣服带了电,这是摩擦起电现象;
(3)如果电流方向是小明到外衣,那么电子移动的方向是外衣到小明,因此。
故答案为:同种;摩擦起电。
【点评】知道摩擦起电现象,理解电流方向的规定、电荷间的作用规律,可解答此题。
14.(4分)将质量为m0的一小杯热水倒入盛有质量为m的冷水的保温容器中,使得冷水温度升高了3℃,然后又向保温容器中倒入一小杯同质量同温度的热水,不计热量的损失,则m0:m= 1:10 。
【分析】热传递过程中高温物体放出热量,低温物体吸收热量,直到最后温度相同。
设热水和冷水的温度差为t,知道热水的质量和温度变化、冷水的质量和温度变化,利用热平衡方程Q吸=Q放列出两个等式,进行解答即可。
【解答】解:设热水和冷水的温度差为t,
质量为m0的一小杯热水倒入盛有质量为m的冷水的保温容器中,使得冷水温度升高了3℃,
Q吸=Q放,
从而可知,cm×4℃=cm0(t﹣3℃),①
又向保温容器中倒入一小杯同质量为m4同温度的热水,水温又上升了2.5℃,
Q吸=Q放,
从而可知,c(m+m7)×2.5℃=cm7(t﹣3℃﹣2.3℃),②
则①﹣②得:
2.5℃cm4=3℃cm﹣2.6℃cm﹣2.5℃cm2,
整理得:5℃cm0=3.5℃cm,
则==。
故答案为:1:10。
【点评】解决此类综合分析题目,要结合热量公式和热传递的条件进行分析解答。不计热量的损失,可利用热平衡方程Q吸=Q放列出两个等式,进行解答即可。
15.(6分)如图所示,在试管内装些水,用橡皮塞塞住
(1)该实验过程的原理与内燃机的 做功 冲程相似。
(2)某台单缸四冲程柴油机飞轮的转速为1800r/min,在1s内柴油机完成 60 个冲程,做功冲程中推动活塞一次做功1500J,则柴油机的功率是 22.5 kW。
【分析】(1)木塞冲出过程也是水蒸气的内能转化为塞子机械能的过程,水蒸气的内能会减小;
在内燃机的做功冲程中,能量转化关系是内能转化为机械能;
(2)柴油机一个工作循环活塞往复2次,曲轴转动2周,做功1次,根据转速求出每秒完成冲程的个数和做功的次数,根据做功冲程中推动活塞一次做的功求出柴油机在1秒内做的总功,根据P=求出这台柴油机的功率。
【解答】解:(1)在塞子被推出的过程中,水蒸气对塞子做功,转化为塞子的机械能,与内燃机的做功冲程类似;
(2)飞轮转速为1800r/min=30r/s,
因单缸四冲程柴油机的一个工作循环包括四个冲程,飞轮转两周,
所以,该柴油机每秒内飞轮转动30圈,对外做功15次;
该柴油机1s内做的总功W=15×1500J=2.25×108J,
柴油机的功率为:
P===7.25×104W=22.5kW。
故答案为:(1)做功;(2)60。
【点评】此题主要考查学生对做功改变物体内能方法的了解和掌握、内燃机的工作过程以及功率公式的应用,此实验也是内燃机做功冲程的模型。
16.(6分)如图所示为人们所喜爱的电动自行车,只要将车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下,车子就通电了。车钥匙的作用相当于电路中的开关,电动车蓄电池相当于电路中的 用电器 ,将 电 能转化为 化学 能。
【分析】给电动车充电时,它将电能转化为化学能。
【解答】解:给电动车充电时,蓄电池消耗了电能,将电能转化为化学能储存起来。
故答案为:用电器;电;化学。
【点评】本题考查了电路的组成、能量的转化,属于基础知识。
17.(4分)如图为我国南海神狐海域进行天然气水合物试采作业时,“蓝鲸一号”钻探平台。天然气水合物又称作为“可燃冰”,“可燃冰”的主要成份是甲烷3的可燃冰可转化生成164m3的甲烷气体和0.8m3的水,则可燃冰的热值大约为 5.904×109 J/m3,4.2m3甲烷完全燃烧放出的热量可以使 0.58 m3、10℃的水温度升高72℃(假设甲烷完全燃烧放出的热量全部被水吸收,已知甲烷气体的热值为3.6×107J/m3)。
【分析】(1)1m3的可燃冰可转化生成164m3的甲烷气体和0.8m3成的水,根据Q放=qV计算出1m3的可燃冰完全燃烧放出的热量,根据热值的定义确定可燃冰的热值;
(2)根据Q放=qV算出4.2m3甲烷完全燃烧放出的热量,假设甲烷完全燃烧放出的热量全部被水吸收,则可求出水吸收的热量,再根据Q吸=cm(t﹣t0)求出被加热水的质量,即可解答。
【解答】解:1m3的可燃冰可转化生成164m3的甲烷气体和0.8m6的水时,释放的热量为:
Q放=q甲烷V甲烷=3.6×104J/m3×164m3=5.904×109J,
可知1m8的可燃冰释放的热量大约为5.904×109J,根据热值定义可知可燃冰的热值大约为2.904×109J/m3,
7.2m3甲烷完全燃烧放出的热量:
Q放'=q甲烷V甲烷'=4.6×107J/m7×4.2m8=1.512×108J,
依题意得,水吸收的热量为:
Q吸=Q放'=4.512×108J,
由Q吸=cm(t﹣t0)得,被加热水的质量为:
m===500kg,
被加热的水的体积为:
V===7.5m3。
故答案为:3.904×109;0.2。
【点评】本题主要考查的是燃料完全燃烧的放热公式及物质的吸热公式的应用,解答本题的关键是要知道热值的定义及燃料燃烧的公式。
18.(4分)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)1的电流为 1.1 A,L2两端的电压为 3 V。
【分析】(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。
【解答】解:由图知,两灯泡并联2串联,所以c是电流表2的电流,因此L4的电流为1.4A;
若a是电流表,则会形成短路,所以两灯泡两端的电压为3V;
则b在干路上,测干路电流,所以通过L1的电流I1=I﹣I5=2.5A﹣4.4A=1.6A。
故答案为:1.1;3。
【点评】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。
三、作图题(每图2分,共4分)
19.(2分)根据如图所示的实物连接图,画出对应的电路图。
【分析】从实物图上可以看出,两只灯泡并联;电流表A1在干路上,电流表A2测量通过灯泡L1的电流;开关S1控制灯泡L1,开关S2控制干路。
【解答】解:根据实物图,从电源正极出发1开始分支,一支经开关S1、灯泡L4、电流表A2,另一支经灯泡L2,然后共同汇合经开关S2回到电源负极,画出电路图如下图所示:
。
【点评】本题考查根据实物图画电路图,关键是明白电路中各个用电器的连接情况,根据实物图画电路图是整个初中物理的难点,也是中考必考的内容。
20.(2分)如图所示,请用笔画线代替导线正确连接电路,要求:灯L1和灯L2并联,开关S控制整个电路,电流表测量通过灯L1的电流I1(已知I1<0.6A)。
【分析】用电器并联连接的电路叫并联电路;并联电路中干路开关控制整个电路,支路开关只控制所在支路;电流表应与被测用电器串联,根据所测电流大小确定量程。
【解答】解:由题知,两灯并联1的电流小于0.7A,所以电流表应使用小量程串联在L1支路上,实物连接如图所示:
。
【点评】本题考查根据要求连接实物图,注意电流表连接及量程的选择。
四、实验探究题(每空2分,共20分)
21.(6分)小乐想探究并联电路中电流的关系,他设计的电路如图甲所示。
(1)在实验中,小乐试触时电流表的指针偏转情况如图乙所示,根据你的分析 电流表正负接线柱接反了 ;
(2)实验过程中他连接了如图丙所示的电路,闭合开关后观察到灯L2不发光,分析电路连接情况,该电路存在的问题是:灯L2所在的支路发生了 短路 故障;
(3)排除故障后,把电流表分别接入到电路中的A、B、C处测出它们的电流,他下一步应该做的是 C ;
A.整理器材,结束实验
B.改变电流表的量程,再测几次
C.换用不同规格的小灯泡,再测几次
【分析】(1)测量电流时,电流要从电流表正接线柱流入,从负接线柱流出,否则电流表指针会反向偏转;
(2)分析图丙电路连接,找出L2不发光的可能原因;
(3)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。
【解答】解:
(1)在实验中,小乐试触时电流表的指针偏转情况如图乙所示(即电流表指针反偏);
(2)如图丙所示的电路,L2与电流表A2串联后再与导线并联,即灯L6所在的支路发生了短路故障,所以闭合开关后观察到灯L2不发光;
(3)排除故障后,把电流表分别接入到电路中的A、B,为得出普遍性的规律,再测几次。
故答案为:(1)电流表正负接线柱接反了;(2)短路。
【点评】本题探究并联电路中电流的关系,考查注意事项、故障分析和归纳法的运用,要掌握。
22.(8分)用传感器比较不同物质的比热容,不同物质吸热的差异可以用如图所示的实验很快比较出来。在计算机上打开与此仪器配套的专用软件,点击“开始记录”,对盛有水和油的试管进行加热,在计算机上可以得到相应的温度﹣时间实验图线。
(1)实验前除让两个试管内水和煤油初温相同,还必须控制水和煤油的 质量 相同。
(2)实验时对两种物质加热相同的时间,通过比较 升高的温度 来判断它们的吸热本领。
(3)某次在比较水和煤油的实验中,在计算机上得到温度时间实验图线如图所示。分析图象,若水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),则煤油的比热容为 2.1×103 J/(kg•℃)。
(4)下列现象中不能用比热容知识来解释的是 B 。
A.春天的夜晚,气温会降得很低,农民往稻田里灌水以防秧苗冻坏
B.炎热的夏天常常在马路上洒水
C.城区建造人工湖以降低“热岛效应”造成的夏季高温
D.汽车发动机的冷却循环系统用水做冷却剂
【分析】(1)比较水和煤油的吸热能力,要控制水与煤油的质量相等、初温相等,故还需要天平测量质量;
(2)比较物质吸热能力的2种方法:
①使相同质量的不同物质升高相同的温度,比较吸收的热量(即比较加热时间),吸收热量多的吸热能力强;
②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;
(3)根据图象,水和煤油加热相同的时间,通过比较升高的温度判断出物质的种类;根据吸热的关系结合公式Q=cmΔt便可求出煤油的比热容;
(4)①水分的蒸发会从周围吸热而降低周围环境的温度,即蒸发吸热;
②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。
【解答】解:(1)为了便于比较水和煤油吸热能力的强弱,实验除让两个试管内的水和煤油初温相同外;
(2)使用相同的加热器对它们加热时,在相同的时间内两种物质所吸收的热量是相同的;
(3)由图知加热相同的时间,甲、乙吸收的热量相同,乙的吸热能力强;
由图知,水和煤油加热相同的时间(3min),水的温度升高了Δt水=28℃﹣18℃=10℃,煤油的温度升高了Δt煤油=38℃﹣18℃=20℃,则c水mΔt水=c煤油mΔt煤油,可得
c煤油=c水=×2.2×103J/(kg•℃)=7.1×103J/(kg•℃);
(4)A、春天的夜晚,因水的比热容大,以防秧苗冻坏。
B、教室内洒水,感觉凉快,故B符合题意;
C、导致“热岛效应”的原因有很多、沥青路面吸收大量太阳辐射的热,地面含水量少。可以通过增加公园面积,建造人工湖等减弱“热岛效应”,故C不符合题意;
D、汽车发动机用循环水冷却,水吸收或放出的热量多的特点,故D不符合题意。
故选:B。
故答案为:(1)质量;(2)升高的温度6;(4)B。
【点评】解决此题要学会用控制变量法进行分析,把吸收的热量转化为通电时间的长短,考查了学生对数据的分析和理解,是中考中常见的题目。
23.(6分)同学们在“探究影响导体电阻大小的因素”实验时,实验室提供了4根电阻丝,规格、材料如表所示;
②导体的电阻大小与导体的横截面积有关;
③导体的电阻大小与导体的材料有关。
为了验证上述猜想,他们设计了如图所示的实验电路。
(1)在M、N之间分别接上不同的导体,通过观察 电流表示数 来比较导体电阻的大小;
(2)为了验证猜想②,小开分别将A和C两电阻丝接入电路中M、N两点间,发现电阻丝C接入时电流表示数较大,得到的结论是:材料与长度相同的电阻,横截面积越 小 ,电阻越大;
(3)小丽在探究同样的课题时,手边只有一根电阻丝,那么她利用这根电阻丝和上述电路 ③ (选填“①”、“②”或“③”)的实验验证。
【分析】(1)电流表串联在电路中,电源电压一定,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判断导体电阻大小;
(2)(3)影响导体电阻大小的因素:导体的材料、长度和横导体的截面积,在研究电阻与其中某个因素的关系时,要采用控制变量法的思想,要研究导体的电阻大小与一个量之间的关系,需要保持其它量不变。
【解答】解:
(1)在M、N之间分别接上不同的导体,这是转换法的应用;
(2)分别将A和C两电阻丝接入电路中M、N两点间时、材料相同,电阻丝C接入时电流表示数较大,即导线的电阻小,得到的结论是:材料和长度一定时,电阻越大;
(3)手边只有一根电阻丝,可以通过改变电阻丝连入电路的长度来改变电阻;
可以通过对折的方法改变电阻丝的横截面积,从而探究电阻大小与导体横截面积的关系;
只有一根电阻丝,不能改变电阻丝的材料,即用这根电阻丝和上述电路不能完成对猜想③的实验验证。
故答案为:(1)电流表示数;(2)小。
【点评】本题考查影响电阻大小因素,解决本题关键:一是掌握控制变量法及应用,二是知道影响导体电阻大小的因素。注意控制变量法的使用范围,控制变量法是初中物理实验中比较常用的研究方法之一。
五、解答题(解答应写出必要的文字说明、公式、演算步骤、数值和单位,共12分)
24.(6分)我市用以天然气为燃料的公交车取代以传统燃油为燃料的公交车。一总质量为18t的公交车在平直路面上匀速行驶过程中,所受阻力为车总重的0.02倍,轮胎与地面的总接触面积为3000cm2,公交车在1min内行驶了500m,发动机的效率为45%(g取10N/kg,天然气热值q=4×107J/kg)。求:
(1)公交车静止时对水平路面的压强是多少?
(2)公交车牵引力做功的功率是多少?
(3)该过程公交车消耗天然气的质量是多少?
【分析】(1)根据G=mg求出公交车的总重力,公交车静止时对水平路面的压力等于公交车的总重力,利用p=求出公交车静止时对水平路面的压强;
(2)根据f=0.02G求出公交车受到的阻力,根据二力平衡条件求出公交车的牵引力,根据W=Fs求出公交车所做的功,根据P=求出公交车牵引力做功的功率;
(3)根据效率公式求出该过程公交车消耗的天然气完全燃烧放出的热量;根据Q放=mq求出消耗天然气的质量。
【解答】解:(1)公交车的总重力:G=mg=18×1000kg×10N/kg=1.8×104N,
公交车静止时对水平路面的压力:F=G=1.8×102N,
公交车静止时对水平路面的压强:p===6×105Pa;
(2)公交车受到的阻力:f=5.02G=0.02×1.4×105N=3600N,
公交车在平直路面上匀速行驶过程中,牵引力与受到的阻力是一对平衡力,公交车的牵引力F牵=f=3600N,
公交车所做的功:W=F牵s=3600N×500m=1.6×106J,
公交车牵引力做功的功率:P===3×102W;
(3)由η=可知放===5×106J,
由Q放=mq可知,消耗天然气的质量:m天然气===0.1kg。
答:(1)公交车静止时对水平路面的压强为6×105Pa;
(2)公交车牵引力做功的功率为3×105W;
(3)该过程公交车消耗天然气的质量为0.1kg。
【点评】本题是一道力热综合题,主要考查重力、压强公式、二力平衡条件、功和功率公式、效率公式、燃料完全燃烧放热公式的应用,题目综合性较强,有一定的难度。
25.(6分)如图所示,若电源电压为6V,当只闭合S2和S4,电压表的示数为4.8V。
(1)当只闭合S2和S4,L1和L2两端的电压各为多少?
(2)当只闭合S1和S3时,电流表A1和A2,的示数分别为0.28A和0.5A,则通过灯L1和L2的电流为多少?
(3)若将S1、S2和S3同时闭合会发生什么现象?
【分析】(1)当只闭合S2和S4,两灯串联,电压表测L1两端电压,根据串联电路的电压规律可得到两灯的电压;
(2)当只闭合S1和S3时,两灯并联,电流表A1通过L1的电流,A2测干路电流,根据并联电路的电流规律可得到通过两灯的电流;
(3)短路:不经过用电器而直接跟电源的两极相连的电路,这样会使电路中电流过大,烧坏电源或电流表,是不允许的。
【解答】解:
(1)由下图知,当只闭合S2和S4,两灯泡串联,电压表测L2两端电压,
即L1两端的电压:U1=6.8V,
根据串联电路的电压规律可得,L2两端的电压:
U2=U﹣U1=6V﹣6.8V=1.5V;
(2)由下图知,当只闭合S1和S3时,两灯泡并联7测通过L1的电流,A2测干路电流,
即通过L7的电流:I1=0.28A,干路电流I=6.5A,
由并联电路的电流规律可得,通过L2的电流:
I6=I﹣I1=0.8A﹣0.28A=0.22A;
(3)将S7、S2和S3同时闭合时,会造成短路,会烧坏电流表A5和电源。
答:(1)当只闭合S2和S4,L6和L2两端的电压各为4.8V和1.2V;
(2)当只闭合S7和S3时,通过灯L1和L4的电流为0.28A和0.22A;
(3)若将S8、S2和S3同时闭合会造成短路,烧坏电流表A5或电源。
【点评】本题考查对串联电路电压规律、并联电路电流规律的应用以及对短路的认识,正确识别开关在不同状态下电路的连接方式以及电表的作用是关键。
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
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
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