2023-2024学年广西百色市九年级(上)期末物理试卷(含详细答案解析)
展开1.据物理学史记载,最先发现通电导线周围存在磁场的科学家是( )
A. 安培B. 欧姆C. 伏特D. 奥斯特
2.下列物质中属于晶体的是( )
A. 玻璃B. 石蜡C. 冰D. 沥青
3.如图所示的自然现象中,属于汽化现象的是( )
A. 冰雪融化B. 滴水成冰
C. 浓雾消散D. 气凝结霜
4.物质常见的三种状态是固态、液态和气态,某物质通过吸热、放热在这三种物态之间转化的情况如图所示,下列分析正确的是( )
A. 甲为固态
B. 乙为气态
C. 丙为液态
D. 丙为气态
5.下列关于热值和热机效率的描述,正确的是( )
A. 一瓶酒精用去一半,酒精的热值减小一半
B. 使燃料充分燃烧,可以增大燃料的热值
C. 热机效率越高,它将内能转化为机械能的比例越大
D. 以天然气为燃料,汽车发动机的效率可以达到100%
6.如图所示,当带电体接触原来不带电的验电器的金属球,发现验电器的金属箔片张开,则这两个金属箔片一定( )
A. 带正电B. 带负电C. 带同种电荷D. 带异种电荷
7.关于电流的方向,下列说法中正确的是( )
A. 电荷移动的方向就是电流的方向
B. 电荷定向移动的方向就是电流的方向
C. 电路接通时,在电源外部,电流从电源的正极流出
D. 用电流表测量电流时,电流从电流表“+”接线柱流出
8.刚搬新家的小超对家里卫生间的电路进行探究,发现照明灯和换气扇能同时使用,也能独立使用,图中最符合此卫生间电路特点的是( )
A. B.
C. D.
9.把标着“36V,15W”的甲灯和标着“36V,5W”的乙灯串联在电压为36V的电路中,两灯发光,下列分析正确的是( )
A. 因为甲灯额定功率较大,所以甲灯较亮B. 因为乙灯实际功率较大,所以乙灯较亮
C. 因为甲灯的电阻较小,所以甲灯较亮D. 因为通过的电流相等,所以两灯亮度相同
10.下列选项中符合安全用电原则的是( )
A. 三孔插座接地线要保证良好接地B. 使用试电笔时,手不要接触金属体笔尾
C. 用湿布擦拭正在工作的家用电器D. 发现有人触电,应该迅速用手将他拉开
11.一根长度为L的导线的电阻为R,以下做法能使该导线在接入电路时阻值变大的是( )
A. 将导线对折后接入电路B. 将导线长度拉长为2L后再接入电路
C. 增大导线两端的电压D. 减小导线两端的电压
12.如图所示为直流电动机在两个不同时刻的工作原理图,下列分析正确的是( )
A. 这两个时刻线圈中的电流方向相同
B. 这两个时刻ab边中的电流方向相同
C. 这两个时刻ab边受到的磁力方向不同
D. 在同一个时刻ab边受到的磁力方向与cd边受到的磁力方向相同
13.如图所示是一种水位自动报警器的原理图,当水位达到金属块A的下表面时(一般的水能导电),电路中( )
A. 红灯亮,绿灯不亮B. 红灯不亮,绿灯亮C. 红灯、绿灯同时亮D. 红灯、绿灯都不亮
二、多选题:本大题共3小题,共9分。
14.关于磁现象,下列说法正确的是( )
A. 将一根条形磁铁分成两段后,每段均有N极和S极
B. 磁铁对靠近它的铜、铁、铝都有力的作用
C. 同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引
D. 磁感线可以通过实验来显现,在磁场中真实存在
15.关于内能和热量,下列说法正确的是( )
A. 物体的温度越高,含有的热量也就越多
B. 1kg、0℃的水的内能比1kg、0℃的冰的内能大
C. 做功改变物体内能的实质是内能与其他形式的能相互转化
D. 在热传递过程中,热量总是从内能大的物体向内能小的物体转移
16.如图所示的电路,电源电压保持不变。下列说法正确的是( )
A. 只闭合S1时,R1和R2并联
B. S2闭合时,电压表测R1两端电压
C. 先闭合S2,两表有示数,再闭合S1,电压表的示数不变
D. 先闭合S2,两表有示数,再闭合S1,电流表的示数变大
三、填空题:本大题共6小题,共12分。
17.如图所示是我国古代四大发明之一——司南。《论衡》中记载:“司南之杓,投之于地,其柢指南”,“柢”即握柄,是磁体的______极,它静止时指向南方,是由于受到______的作用。
18.在探究“水的沸腾特点”的实验中,观察到:沸腾前,水产生气泡的情形如图______(选填“甲”或“乙”)所示;沸腾时,水的温度是98℃,说明此时当地大气压强______一个标准大气压。
19.汽油机是汽车的动力设备,四冲程汽油机的______冲程可以使汽车获得动力,该冲程的能量转化情况是______。
20.一台直流电动机的额定电压为6V,其线圈电阻为0.5Ω。正常工作时,通过它的电流为2A,则在1min内它消耗的电能为______ J,产生的热量为______ J。
21.在“让灯泡亮起来”的实验中,小明连接了如图所示电路,各导线连接良好,灯泡没有损坏,请回答下列问题:①闭合开关时,两个灯泡发光的情况是______。②要使两灯泡串联,只需拆除导线______(选填“a”或“b”)即可。
22.小明用如图所示的电路探究通过电阻的电流随阻值变化的规律,根据实验的数据绘出了I−1R图。由图可知,当电流为0.2A时,电阻R为______Ω;在本实验中,小明控制电压表的示数为______ V。
四、作图题:本大题共2小题,共4分。
23.请用笔画线代替导线,将如图所示的插座、电灯和开关正确接入家庭电路中,要求开关能控制电灯。
24.
五、实验探究题:本大题共4小题,共25分。
25.如图所示是利用相同规格的电加热器和温度计做“探究水和煤油的吸热能力”的实验情况,实验数据记录如下表。
(1)实验时,应往两个相同的烧杯加入初温相同、______相同的水和煤油;
(2)当水和煤油同时加热4min时,水增加的内能______煤油增加的内能;
(3)本实验是通过比较______来反映水和煤油吸热能力的强弱。分析实验数据可知______的吸热能力较强。
26.如图所示是一些仪器、电子设备及物理实验的装置,请回答下列问题:
(1)液体温度计是实验室常用的仪器,是根据液体的______性质制成,如图甲所示的温度计示数是______ ℃。
(2)如图乙所示是小明家的电表,此时的示数是______kW⋅h;在3min内小明观察到他家电表指示灯闪烁了32次,他家在这段时间内共消耗了______kW⋅h的电能。
(3)如图丙所示的实验装置,闭合开关,观察到铜杆ab向右运动,说明______对铜杆 ab有力的作用;断开开关,仅对调电源正、负极,再闭合开关,铜杆ab会向______运动。
27.如图甲所示是小明探究“冰的熔化特点”的实验装置。
(1)小明安装实验装置的顺序是______(选填“自上而下”或“自下而上”);
(2)小明采用“水浴法”的目的是使试管内的冰______;实验时选用______(选填“大”或“碎”)冰块来进行实验,效果会更好些;
(3)由实验数据绘得冰在加热过程中温度随时间变化的图像如图乙所示,由图可知,冰的熔点是______ ℃,试管内的冰全部熔化用时______min;
(4)小红把冰放入烧杯中,不用酒精灯加热,如图丙所示,观察到:冰也熔化了。于是她认为冰熔化时不需要吸收热量。你认为:小红的观点是______(选填“正确”或“错误”)的,原因是______。
28.小明用如图甲所示的电路测量电阻Rx的阻值(约为十几欧)。
(1)本实验的原理是______。
(2)连接电路时,开关应处于______状态;闭合开关前,变阻器的滑片 P应移至最______端。
(3)闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数;电路故障的可能原因是______(写出一种情况即可)。
(4)排除故障后闭合开关,当滑片P从如图甲所示位置向右移动过程中,电压表示数______;当电压表示数为1.8V时,电流表指针位置如图乙所示,此时电路中的电流是______ A,则电阻Rx=______Ω。
(5)断开开关,保持变阻器滑片P位置不变,用一个30Ω的定值电阻替换电阻Rx接入电路,再闭合开关时,电压表的示数______1.8V。
六、计算题:本大题共3小题,共24分。
29.天然气灶使用方便、经济环保,备受人们青睐。小明用天然气灶将一壶质量为2kg、温度为30℃的水加热至80℃。已知:天然气的热值为3.5×107J/m3,水的比热容为4.2×103J/(kg⋅℃)。求:
(1)这过程中水吸收多少热量。
(2)若这过程天然气完全燃烧放出的热量60%被水吸收,则需要多少m3的天然气。
30.小明购买了一个有高温挡和低温挡两种挡位的电烤火炉,它的电路原理图和铭牌如图所示,其中R1和R2均为加热电阻,求该电烤火炉
(1)用高温挡正常工作10min所消耗的电能;
(2)电阻R1的阻值;
(3)电阻R2的阻值(保留一位小数点)。
31.如图a所示的电路,电源电压U=4.5V保持不变,电压表量程为0∼3V,R0是300Ω的定值电阻,R1是热敏电阻,其电阻随环境温度变化的关系如图b所示。
(1)求环境温度为40℃时,电压表的示数。
(2)求电压表的最小示数是多少?
(3)电压表的示数达到最大时,环境温度是多少 ℃?
答案和解析
1.【答案】D
【解析】A、安培总结了安培定则,故A不合题意;
B、欧姆发现了欧姆定律,故B不合题意;
C、伏特发明了“伏打电池”,故C不合题意;
D、奥斯特首先发现通电导线周围存在磁场,故D符合题意。
丹麦的物理学家奥斯特做的著名的奥斯特实验证实了:通电导线周围存在磁场。
物理学史一直是考试中的热点,了解相关的物理学史可以使我们了解科学家的贡献,激发我们学习物理的兴趣。
2.【答案】C
【解析】解:玻璃、石蜡、沥青都没有确定的熔点和凝固点,都属于非晶体;冰具有确定的熔点和凝固点,属于晶体。
故选:C。
常见的晶体有各种金属,海波,冰;常见的非晶体有石蜡,玻璃,沥青,松香。
本题考查了晶体和非晶体的区别:晶体和非晶体的区别是晶体有确定的熔点和凝固点,而非晶体没有。
3.【答案】C
【解析】解:A、冰雪融化是物质由固态变成液态,是熔化现象,故A不符合题意;
B、滴水成冰是水由液态变成固态,是凝固现象,故B不符合题意;
C、浓雾消散小水滴汽化后,形成水蒸气散在空气中,是汽化现象,故C符合题意;
D、气凝结霜是空气中的水蒸气遇冷直接变成固态小晶体,是凝华现象,故D不符合题意。
故选:C。
物质由气态直接变为固态的过程叫凝华,物质由固态直接变为气态的过程叫升华;物质由由气态变为液态的过程叫液化,物质由由液态变为气态的过程叫汽化;物质由由固态变为液态的过程叫熔化,物质由由液态变为固态的过程叫凝固。
本题考查的物态变化现象均是基础知识,要注重课本基础知识的掌握。
4.【答案】B
【解析】解:由题意可知,丙吸热变为甲,甲吸热变为乙,乙放热变为甲,由此可知:乙为气态,丙为固态,甲为液态,故ACD错误,B正确。
故选:B。
物体由固态变为液态的过程叫熔化,物体由液态变为固态的过程叫凝固;
物体由气态变为液态的过程叫液化,物体由液态变为气态的过程叫汽化;
物体由气态直接变为固态的过程叫凝华,物体由固态直接变为气态的过程叫升华;
熔化、汽化、升华吸热;凝固、液化、凝华放热。
本题考查物态变化,属于基础题型。
5.【答案】C
【解析】解:A.燃料的热值是燃料的一种特性,与燃料的质量、温度和体积无关,所以一瓶酒精用去一半,剩下的酒精的热值不变,故A错误;
B.热值与燃料的质量和燃烧程度无关,使燃料充分燃烧,燃料的热值不变,故B错误;
C.热机效率越高,热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比越大,内能转化为机械能的比例越大,故C正确;
D.以天然气为燃料,汽车发动机在工作时也不可避免的要克服机械部件间的摩擦做额外功,所以汽车发动机的效率不可能达到100%,故D错误。
故选:C。
(1)热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值,比值越大,效率越高;发动机在工作过程中不可避免地要做额外功,因此效率不能达到100%;
(2)热值是指单位质量的某种燃料完全燃烧放出的热量,是燃料的一种特性,只与燃料的种类有关,与其他因素无关。
本题考查了学生对热值和热机效率概念的理解,属于基础题,难度不大。
6.【答案】C
【解析】解:当带电体接触原来不带电的验电器的金属球,发现验电器的金属箔片张开,由于同种电荷相互排斥,所以这两个金属箔片带同种电荷。
故选:C。
验电器是检验物体是否带电的仪器,其制作原理是:同种电荷相互排斥。
本题考查了验电器的工作原理,属于基础题。
7.【答案】C
【解析】解:AB.物理上规定正电荷定向移动的方向为电流方向,负电荷定向移动的方向与电流的方向相反,故AB不符合题意;
C.电路接通时,电源外部电流总是从电源的正极出发,经过用电器,回到电源的负极的,故C符合题意;
D.用电流表测量电流时,电流从电流表“+”接线柱流入,“-”接线柱流出,故D不符合题意。
故选:C。
(1)电路中有持续电流的条件:有电源且是闭合电路;
(2)正电荷定向移动的方向规定为电流的方向,负电荷定向移动的方向与电流的方向相反;
(3)用电流表测量电流时,电流从电流表“+”接线柱流入,“-”接线柱流出。
本题考查了电流的形成和电流的方向,属于基础题。
8.【答案】D
【解析】解:照明灯和换气扇能同时使用,也能独立使用,说明两者互不影响,即照明灯与换气扇应并联,且两支路上各有一个开关。由各选项图知,ABC不符合题意,D符合题意。
故选:D。
并联电路中各支路用电器互不影响,串联电路中各用电器间相互影响。据此分析选择符合要求的电路。
本题考查了电路的设计,关键是知道用电器并联时可以单独工作、相互不影响。
9.【答案】B
【解析】解:两灯泡额定电压相同,结合R=U2P可知R甲
结合P=I2R可知,P甲实
故选:B。
灯泡的亮暗取决于灯泡的实际功率;由灯泡铭牌可知灯泡的额定电压和额定功率,由电功率的变形公式R=U2P可以求出两灯泡的电阻关系;利用串联电路的电流特点可知两灯泡串联时通过的电流相等;再根据电功率公式P=I2R比较两灯泡的实际功率大小,从而判断两灯泡的亮暗情况。
本题考查了串联电路的电流特点和电功率公式的灵活应用,关键是知道灯泡的亮暗取决于实际功率的大小和灯泡铭牌含义的理解与掌握。
10.【答案】A
【解析】解:A.三孔插座接地线要保证良好接地,防止用电器外壳漏电时发生触电事故,故A符合安全用电原则;
B.使用试电笔时,手必须接触金属体笔尾,不能接触笔尖的金属体,故B不符合安全用电原则;
C.生活用的水是导体,用湿布擦拭正在工作的家用电器容易发生触电事故,故C不符合安全用电原则;
D.发现有人触电,应该迅速切断电源,不能直接用手将他拉开,故D不符合安全用电原则。
故选:A。
①用电器金属外壳接地,人接触漏电的金属外壳用电器时,人被连接大地的导线短路,没有电流从人体通过,不会发生触电事故;
②使用试电笔时,笔尖接触导线,手接触笔尾金属体,当接触火线时氖管会发光;
③生活用水是导体;
④发现有人触电,首先要使触电者尽快脱离电源,然后根据具体情况,进行相应的救治。
本题考查了生活中用电安全注意的一些事项,与生活联系密切,注重了物理和生活的联系。
11.【答案】B
【解析】解:
A、将导线对折后接入电路,长度变小、横截面积变大,则导线的电阻变小,故A错误;
B、将导线长度拉长为2L后再接入电路,长度变长、横截面积变小,则导线的电阻变大,故B正确;
CD、导体的电阻是导体阻碍电流的性质,与导体两端的电压和通过的电流无关,故CD错误。
故选:B。
影响电阻大小的因素有导体的材料、长度、横截面积以及温度,与导体两端的电压、通过的电流无关;材料和温度不变时,导体越长、横截面积越小,其电阻越大。
本题考查了影响电阻大小的因素,理解导体的电阻是导体阻碍电流的性质是解题的关键。
12.【答案】C
【解析】解:ABC根据电源的正负极可知,这两个时刻线圈中的电流方向不相同;
导体受力的方向与磁场的方向和电流的方向有关,由图示可知,导线ab在甲图中电流方向是由b到a的,在乙图中电流方向是由a到b的,磁场的方向相同,电流方向不同,受力方向不同;故AB错误、C正确;
D、在同一个时刻ab边的电流方向与cd边电流方向不相同,ab边受到的磁力方向与cd边受到的磁力方向不相同,故D错误。
故选:C。
电动机是根据通电导体在磁场中受力的原理制成的,导体受力的方向与磁场的方向和电流的方向有关,据此可结合图示做出判断。
本题主要考查了电动机的结构与工作过程,知道影响电动机转动的因素,并能结合图示做出分析与判断,是解答的关键。
13.【答案】A
【解析】解:图中所示的水位自动报警器工作原理:当水位到达A时,由于一般水具有导电性,那么电磁铁所在电路被接通,电磁铁向下吸引衔铁,从而接通红灯所在电路,此时红灯亮,而绿灯不亮。
故选:A。
由题意可知,这一水位自动报警器的基本结构是一个电磁继电器,根据电磁继电器的基本工作原理,结合在此处的运用可描述其原理。
(1)本题考查了电磁铁在电磁继电器上的应用,电磁继电器实质上是一个由电磁铁来控制的自动开关;
(2)在解答此类题目时,要从电磁铁通电有磁性,断电无磁性的原理进行分析。
14.【答案】AC
【解析】解:A.一个条形磁铁从中间断开后,每一段磁铁的磁极个数都是两个,即都具有各自的N极和S极,故A符合题意;
B.磁铁能够吸引铁、钴、镍等物质,铜和铝都不是磁性材料,磁体都不能吸引,故其对铜铝没有力的作用,故B不符合题意;
C.磁极间的相互作用规律是:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,故C符合题意;
D.磁感线是科学家为了研究方便,通过假想引入的,不是真实存在的,故D不符合题意。
故选:AC。
(1)同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引;
(2)磁铁能够吸引铁、钴、镍等物质,铜和铝都不是磁性材料;
(3)磁感线是为了研究磁场方便假想的曲线;磁场中磁场方向可以根据放入该点的小磁针静止时N极所指方向判断,磁场看不见、摸不着,但是真实存在的。
此题考查了电磁学中的多个知识点,都是基础内容,正确理解和掌握课本知识是关键。
15.【答案】BC
【解析】解:A.热量是一个过程量,不能说物体含有热量,故A错误;
B.1kg、0℃的水变成1kg、0℃的冰时要放出热量(凝固放热),所以1kg、0℃的水的内能比1kg、0℃的冰的内能大,故B正确;
C.做功的实质是能量的转化,对物体做功,机械能转化为内能,物体对外做功,内能转化为机械能;所以用做功的方法来改变物体的内能,实质上是能量的转化过程,即内能和其它形式的能的相互转化,故C正确;
D.热传递的条件是有温度差,内能小的物体温度可能比内能大的物体温度高,因此热量也可能由内能小的物体传给内能大的物体,故D错误。
故选:BC。
(1)热量是一个过程量,不是一个状态量,热量描述了物体发生热传递时,传递能量的多少,不能说物体含有多少热量;
(2)内能是物体分子无规则运动的动能和分子势能的总和,与物体的质量、温度、状态均有关;
(3)用做功的方法来改变物体的内能,实质上是能量的转化过程;
(4)热传递的条件是:有温度差;热传递的特点是:高温物体放出热量,低温物体吸收热量,热量从高温物体传给低温物体。
本题主要考查学生对内能、温度和热量的关系以及晶体的熔化现象,难度不大。
16.【答案】BD
【解析】解:A.由电路图可知,只闭合S1时,电路为电阻R1的简单电路,只有电阻R1工作,故A错误;
B.由电路图可知,闭合开关S2后,电阻R1、R2串联,电压表测R1两端的电压,故B正确;
C.先闭合S2,电阻R1、R2串联,电压表测R1两端的电压,再闭合S1,电阻R2被短路,只有电阻R1工作,电压表测量电源电压,其示数变大,故C错误;
D.先闭合S2,电阻R1、R2串联,电流表测量电路中的电流,再闭合S2,电阻R2被短路,只有电阻R1工作,电流表测量此时电路中的电流,由于电路的总电阻减小,由I=UR可知电路的电流会变大,电流表示数会变大,故D正确。
故选:BD。
由电路图可知,闭合开关S1后,电阻R1、R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测量电路中的电流;S1、S2都闭合时,电阻R2被短路,只有电阻R1工作;
先闭合S1,电阻R1、R2串联,电流表测量电路中的电流,再闭合S2,电阻R2被短路,电流表测量此时电路中的电流,电压表测量电源电压,根据电路总电阻的变化,由I=UR判断出电路电流的变化,由电压表的测量范围判断出电压表示数的变化。
本题考查了动态电路的分析,关键是电路的连接是解题的关键。
17.【答案】S 地磁场
【解析】解:磁勺的勺柄指南,根据地磁的N极在地理的南极附近,异名磁极相互吸引,因此勺柄为该磁体S极。
地球本身就是一个大磁体,周围存在地磁场,司南静止时能指南北是因为受到地磁场作用。
故答案为:S;地磁场。
转动的磁体静止时,指南的一端叫南极(S极),指北的一端叫北极(N极)。地磁场的北极(N极)在地理的南极附近。
理解地磁场与地理两极的关系,属于基础知识。
18.【答案】甲 低于
【解析】解:水沸腾时气泡上升过程中体积变大;水沸腾前气泡在上升过程中体积减小,由图可知,图甲能反映水沸腾前产生气泡的情形。
液体沸点随气压降低而降低,一标准大气压下水的沸点是100℃,该实验中水的沸点为98℃,低于100℃,因此当地大气压强低于一个标准大气压。
故答案为:甲;低于。
掌握水沸腾时和沸腾前的现象:水沸腾时气泡上升过程中体积变大;水沸腾前气泡在上升过程中体积减小;
液体的沸点与液体表面的气压有关,低于一个标准大气压,水的沸点就小于100℃,水沸腾吸收热量温度不变。
此题是研究水的沸腾实验,难度不大。
19.【答案】做功 内能转化为机械能
【解析】解:四冲程汽油机中,使汽车获得动力的冲程是做功冲程,做功冲程中高温高压的燃气推动活塞做功,将内能转化为机械能。
故答案为:做功;内能转化为机械能。
工作过程中能量的转化:①压缩冲程:机械能→内能;②做功冲程:先是化学能→内能,再由内能→机械能。
此题考查了四冲程汽油机的认识,属于基础知识。
20.【答案】720 120
【解析】解:在1min内电动机消耗的电能:
W=UIt=6V×2A×60s=720J,
产生的热量:
Q=I2Rt=(2A)2×0.5Ω×60s=120J。
故答案为:720;120。
知道电动机两端的电压和通过的电流以及通电时间,根据W=UIt求出消耗的电能,又知道线圈的电阻,根据Q=I2Rt求出产生的热量。
本题考查了电功公式、焦耳定律以及能量的转化,要注意电动机是非纯电阻用电器,消耗的电能和产生的热量不相等。
21.【答案】只有L2发光 a
【解析】解:闭合开关时,L1被短路不能发光,两个灯泡发光的情况是只有L2发光。
要使两灯泡串联,则要将两灯依次接入电路中,使电流流过两灯,只需拆除导线a即可。
故答案为:只有L2发光;a。
闭合开关时,L1被短路不能发光,要使两灯泡串联,则要将两灯依次接入电路中,据此分析。
此题考查了电路连接方式的判断及故障分析,属于基础知识。
22.【答案】10 2
【解析】解:由图象可知,当电流为0.2A时,对应的1R=0.1Ω−1,则电阻为R=10Ω;
探究通过电阻的电流随阻值变化的规律时,需控制电阻两端的电压(电压表的示数)不变,
因I=0.2A时,R=10Ω,则根据欧姆定律可得小明控制电压表的示数为UV=IR=0.2A×10Ω=2V。
故答案为:10;2。
根据图象可知,当电流为0.2A时1R的值,可求出对应的电阻值;探究通过电阻的电流随阻值变化的规律时,需控制电阻两端的电压(电压表的示数)不变,根据欧姆定律求出控制不变的电压值。
本题考查了欧姆定律的应用,属于基础题。
23.【答案】解:(1)三孔插座的接法:上孔接地线;左孔接零线;右孔接火线。
(2)灯泡接法:火线进入开关,再进入灯泡顶端的金属点,零线直接接入灯泡的螺旋套,这样在断开开关能切断火线,接触灯泡不会发生触电事故。既能控制灯泡,又能更安全。如图所示:
【解析】(1)三孔插座的接法:上孔接地线;左孔接零线;右孔接火线。
(2)灯泡的接法:火线进入开关,再进入灯泡顶端的金属点;零线直接接入灯泡的螺旋套。
掌握家庭电路的灯泡、开关、三孔插座、两孔插座、保险丝的接法,同时考虑使用性和安全性。
24.【答案】
【解析】
25.【答案】质量 等于 温度的变化 水
【解析】解:(1)根据比较不同物质吸热能力的方法,要控制物质的质量相同,即实验中应保证水和煤油的初温与质量都相同,这用到了控制变量法;
(2)实验中,利用相同规格的电加热器给水和煤油加热,在相同时间内液体吸收的热量相等,所以从开始加热到第4分钟时,根据转换法,水和煤油加热的时间相同,吸热相同,故水增加的内能等于煤油增加的内能;
(3)用相同的电加热器对液体加热,在相等时间内液体吸收的热量相等,加热时间越长,液体吸收的热量越多,可以用加热时间长短表示吸收热量的多少,温度的变化反映液体吸热能力的强弱;
由表中数据可知,加热了4min,水的温度升高了10℃,煤油升高了20℃,所以水的吸热能力强;
故答案为:(1)质量;(2)等于;(3)温度的变化;水。
我们使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转换法;
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。
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。
26.【答案】热胀冷缩 磁场 左
【解析】解:(1)实验室常用的温度计是根据液体热胀冷缩的性质制成的,图中温度计分度值是1℃,液面在0℃以上,示数为31℃;
(2)电能表的读数:单位是kW⋅h,最后一位是小数,所以此时的示数是5713.4kW⋅h;
电能表的脉冲指示灯闪烁32次消耗的电能W=321600kW⋅h=0.02kW⋅h;
(3)闭合开关,观察到铜杆ab向右运动,说明磁场对通电的铜杆ab有力的作用;断开开关,仅对调电源正、负极,电流方向改变,磁场方向不变,再闭合开关,铜杆ab会向左运动。
故答案为:(1)热胀冷缩;31;(2)5713.4;0.02;(4)磁场;左。
(1)根据温度计的制作原理和读数方法解答。
(2)电能表的读数:单位是kW⋅h,最后一位是小数;已知电路消耗1kW⋅h的电能电能表的转数,可求电能表的脉冲指示灯闪烁32次消耗的电能;
(3)磁场对通电导体有力的作用;改变电流的方向或磁场的方向都可以改变通电导体的受力方向,从而使其运动方向不同,若电流的方向和磁场的方向都同时改变,不可以改变通电导体的受力方向。
本题考查了温度计的制作原理和读数、电能表的读数、电能的计算、磁场对通过导体有力的作用,属于综合题。
27.【答案】自下而上 受热均匀 碎 0 4 错误 冰块会从室温吸收热量熔化
【解析】解:(1)物理实验装置中,酒精灯需要用外焰加热、温度计玻璃泡不能接触杯底,因此需要自下而上组装。
(2)实验中,采用水浴加热的方法,目的是为了使被加热的物质均匀受热;为了让冰受热均匀,选择碎冰块实验。
(3)因为冰是晶体,在熔化过程中的特点是吸收热量,温度不变,所以BC段是冰的熔化过程;冰熔化时的温度是0℃。所以冰的熔点是0℃;由图可知实验进行到第4min开始熔化,到第8min时熔化结束,故熔化时间为4min。
(4)由于空气的温度比冰的熔点高,冰会从外界吸收热量到达熔点后继续吸收热量而熔化,所以该同学的想法不正确。
故答案为:(1)自下而上;(2)受热均匀;碎;(3)0;4;(4)错误;冰块会从室温吸收热量熔化。
(1)物理实验装置中,酒精灯需要用外焰加热、温度计玻璃泡不能接触杯底,因此需要自下而上组装;
(2)为使固体能够均匀受热,需将装有固体物质的试管放在盛有水的大烧杯中加热,并且使物质全部浸没在热水中;为了让冰受热均匀,选择碎冰块实验;
(3)晶体在熔化过程中,不断吸收热量,温度保持不变;熔化时的温度就是熔点;
(4)熔化的条件:达到熔点,不断吸热。
此题是探究物质的熔化规律,在熔化过程中需要用温度计测量温度的变化,所以需要掌握温度计的使用及读数。同时考查了沸腾的条件。
28.【答案】欧姆定律 断开 右 电压表断路 变小 0.1215大于
【解析】解:(1)本实验的原理是欧姆定律。
(2)连接电路时,开关应处于断开状态;闭合开关前,变阻器的滑片P应移至最右端。
(3)闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数;电路故障的可能原因是电压表断路。
(4)排除故障后闭合开关,当滑片P从如图甲所示位置向右移动过程中,滑动变阻器的电阻变大,总电阻变大,电量中的电流变小,电压表示数变小;当电压表示数为1.8V时,电流表指针位置如图乙所示,此时电路中的电流是0.12A,则:Rx=UI=Ω。
(5)断开开关,保持变阻器滑片P位置不变,用一个30Ω的定值电阻替换电阻Rx接入电路,再闭合开关时,此时电路中的电流变小,滑动变阻器两端的电压变小,定值电阻两端的电压增大,电压表的示数大于1.8V。
故答案为:(1)欧姆定律;(2)断开;右;(3)电压表断路;(4)变小;0.12;15;(5)大于。
(1)伏安法测量电阻的实验原理是欧姆定律。
(2)连接电路时,开关应该断开;闭合开关前,滑动变阻器应该位于阻值最大处。
(3)电流表有示数,电压表断路。
(4)根据欧姆定律进行分析和计算。
(5)此时电路中的电流变小,如果滑动变阻器的滑片P位置不变,加在滑动变阻器两端的电压减小,加在定值电阻两端的电压变大。
本题考查的是伏安法测量电阻;会正确使用滑动变阻器;会根据欧姆定律进行分析和计算。
29.【答案】解:(1)水吸收的热量:
Q吸=cm水(t−t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×2kg×(80℃−30℃)=4.2×105J;
(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=4.2×105J60%=7×105J,
由Q放=Vq得需要天然气的体积:
V=Q放q=7×105J3.5×107J/m3=0.02m3。
答:(1)这过程中水吸收的热量为4.2×105J;
(2)若这过程天然气完全燃烧放出的热量60%被水吸收,则需要0.02m3的天然气。
【解析】(1)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,再根据Q放=Vq求出烧开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,
30.【答案】解:(1)用高温挡正常工作10min所消耗的电能W=P高t=1100W×10×60s=6.6×105J;
(2)只闭合开关S时,电路为R1的简单电路,总电阻较大,电源电压不变,根据P=U2R可知总功率较小,电煮锅处于保温挡,根据P=U2R可知R1=U2P保=(220V)2440W=110Ω;
(3)两开关均闭合时,两电阻并联,总电阻较小,电源电压不变,根据P=U2R可知总功率较大,电煮锅处于加热挡,R2工作时的功率P2=P高−P保=1100W−440W=660W,
根据P=U2R可知R2=U2P2=(220V)2660W=73.3Ω。
答:(1)用高温挡正常工作10min所消耗的电能为6.6×105J;
(2)电阻R1的阻值为110Ω;
(3)电阻R2的阻值为73.3Ω。
【解析】(1)根据W=P高t得出用高温挡正常工作10min所消耗的电能;
(2)只闭合开关S时,电路为R1的简单电路,总电阻较大,电源电压不变,根据P=U2R可知总功率较小,电煮锅处于保温挡,根据P=U2R可知R1的阻值;
(3)两开关均闭合时,两电阻并联,总电阻较小,电源电压不变,根据P=U2R可知总功率较大,电煮锅处于加热挡,根据P2=P高−P保得出R2工作时的功率,根据P=U2R可知R2的阻值。
本题考查电能和电功率的计算,是一道综合题。
31.【答案】解:由电路图可知,R0与Rt串联,电压表测R0两端的电压。
(1)由图乙可知,当环境温度为40℃时,热敏电阻R1的阻值为200Ω,
串联电路总电阻等于各部分电阻之和,根据欧姆定律可得此时通过电路的电流:
I=UR0+R1=4.5V300Ω+200Ω=0.009A,
则电压表的示数:U0=IR0=0.009A×300Ω=2.7V;
(2)由图象可知温度为0℃时,热敏电阻的阻值最大R1大=300Ω,此时电压表的示数最小,
此时电路中的电流:
I小=UR0+R1大=4.5V300Ω+300Ω=0.0075A,
电压表的最小示数:
U0小=I小R0=0.0075A×300Ω=2.25V;
(3)当电压表的示数最大时电路中的电流为:
I′=U0大R0=3V300Ω=0.01A,
由串联电路电压的规律知热敏电阻两端的电压为:
U1=U−U0大=4.5V−3V=1.5V;
此时热敏电阻的阻值:R1′=U1I′=Ω,由图乙可知,热敏电阻的阻值为150Ω时对应温度为60℃,即环境温度为60℃。
答:(1)环境温度为40℃时,电压表的示数为2.7V;
(2)电压表的最小示数是2.25V;
(3)电压表的示数达到最大时,环境温度是60℃。
【解析】由电路图可知,R0与Rt串联,电压表测R0两端的电压。
(1)由图b可知环境温度为40℃时热敏电阻的阻值,由欧姆定律和串联电路电流的规律算出电路中的电流以及定值电阻两端的电压;
(2)由图象可知温度为0℃时热敏电阻的阻值最大,此时电压表的示数最小,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,再根据欧姆定律求出电压表的最小示数;
(3)当电压表的示数最大时由欧姆定律算出此时电路中的电流,由串联电路电压的规律算出热敏电阻两端的电压,由欧姆定律算出热敏电阻的阻值,由图象读出环境的温度。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,关键是根据图象读出热敏电阻对应的温度。物质
初温/℃
加热时间/min
末温/℃
水
20
4
30
煤油
20
4
40
额定电压
220V
额定功率
高温挡
1100W
低温挡
440W
电源频率
50Hz
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