精品解析:广东省佛山市南海区丹灶镇初级中学2024-2025学年九年级10月月考物理试题
2024-10-31
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内容正文:
丹灶中学2024-2025学年上学期第一次月考
九年级物理科
一、单选题:本大题共7小题,共21分。
1. 下列常见的自然现象,能用分子热运动知识解释的是
A. 春天,柳枝吐芽 B. 夏天,山涧瀑布
C. 秋天,菊香满园 D. 冬天,雪花飘飘
2. 下列描述的现象中,是利用热传递来改变物体内能的是( )
A. 天冷时,人们通过相互搓手让手发热
B. 冬天,用热水泡脚变得暖和
C. 将铁丝反复弯折,弯折处发热
D. 钻木取火
3. 在如图所示的四个电路图中,符合电路基本组成条件且连接正确的( )
A. B.
C. D.
4. 小明要用电流表测并联电路中流经灯泡L1的电流,下列电路连接正确的是( )
A. B.
C. D.
5. 如图是滑动变阻器的结构和连入电路的示意图,当滑片P向右滑动时,连入电路的电阻变小的是( )
A. B. C. D.
6. 关于温度、内能、热量,下列说法正确的是( )
A. 温度高的物体含有的热量多
B. 物体吸收热量,温度一定升高
C. 在没有热传递的情况下,气体膨胀对外做功,自身内能会减少
D. 热传递过程中,温度从高温物体传递给低温物体
7. 如图所示,灯与串联,闭合开关S后,发现灯比亮,则通过两灯的电流与的大小关系是( )
A. B. C. D. 无法确定
二、填空题:本大题共7小题,共21分。
8. 王安石是北宋著名的文学家,他在《梅花》中写道“墙角数支梅,凌寒独自开,遥知不是雪,为有暗香来”,“暗香来”是 ___________现象,这种现象说明 ___________。温度越 ___________,花香分子运动越剧烈。
9. 在四冲程汽油机中,压缩冲程将______能转化为______能,如果该汽油机的飞轮转速为2400r/min,那么在1s内做功______次。
10. “走在夏天的海边,清风吹着我的脸”,歌词中反映海边较凉爽,是因为水比泥土的______大。白天同样受热,水升温更______,使得海风______(选填“从海洋吹向陆地”或“从陆地吹响海洋”)。
11. 如图所示,取两个相同的验电器A和B,用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器A,使A带___________电(选填“+”或“﹣”),B不带电,再用带有绝缘手柄的金属棒把A和B连接起来,则连接的瞬间电荷移动方向___________;电流方向___________。(均选填“由A到B”或“由B到A”)
12. 在如图所示电路中,当开关S1、S3闭合,S2断开时,灯L1、L2是______联的;当开关S2闭合,S1、S3断开时,灯L1、L2是______联的;当开关______闭合时,会发生电源短路,这是绝对不允许的。
13. 如图所示,开关闭合时,灯泡和______联,电压表V测的是______两端电压,测的是______两端电压。(均选填“”“”或“电源”)
14. 如图甲所示电路中,电流表与指针指示的位置均为图乙,则电流表测的是______的电流;电流表测的是______的电流,流过的电流是______A。
三、作图题:本大题共3小题,2+2+3,共7分。
15. 作图题:
(1)根据实物图,在虚线框内画出电路图。
(2)如图所示,请在两个框内选填“电源”和“开关”的符号,使开关都闭合时两灯组成并联电路。
(3)根据如图电路图连接实物图。
四、实验探究题:本大题共3小题,7+6+6,共19分。
16. 如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料的质量都是10g,甲、乙、丙烧杯内的液体质量相同。
(1)比较不同燃料的热值,应选择______两图进行实验;
(2)比较不同物质的比热容,应选择______两图进行实验。不同物质吸热的多少是通过______(选填“温度计示数”或“加热时间”)来反映的。
(3)质量和初始温度均相同的A、B两种液体吸热后,它们的温度随时间变化的图像如图丁所示,求AB两种液体的比热容之比为______。
(4)如图1所示,将热汤放在冷水中,图2反映了两者的温度变化。由图可知,0—5分钟过程中,内能在减小的是______(选项“冷水”或“热汤”),在10分钟时,两者之间______(选填“发生”或“不发生”)热传递,依据图像能否比较热汤和冷水的比热容?______(选填“能”或“不能”)。
17. 在“探究影响导体电阻大小因素的实验”时,同学们设计了如图所示的实验电路,如表给出了可供选择的几种导体,分别用a、b、c、d四个字母代表。
导体序号
导体长度L/m
横截面积S/
材料
a
1.0
0.4
锰铜
b
1.0
0.2
锰铜
c
0.5
0.2
锰铜
d
0.5
0.2
镍铬合金
(1)为了探究导体电阻与导体横截面积的关系,应分别将导线______(选填导线序号)接入电路,闭合开关后,观察比较小灯泡的亮度或______来比较导体电阻的大小;
(2)实验中,分别将导线b、c接入电路,闭合开关后,观察到电流表的示数,是探究导体的电阻与导体______的关系,可以得到的结论是:导体的______相同时,导体越长,电阻越______;
(3)把导线c、d分别接入电路是为了探究导体的电阻与______的关系;
18. “探究电流与电压和电阻的关系”的实验中,准备的电学器材如下:电源4.5V、电流表、电压表、滑动变阻器R标有“30Ω 1A”、定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω、30Ω)、开关、导线若干。
实验次序
1
2
3
U/V
1.5
2
2.5
I/A
0.15
△
0.25
(1)“探究电流与电压的关系”实验。
①某同学按如图甲所示电路图连接实物,实验时发现:电流表指针向零刻度线左侧偏转,如图乙所示,则电路连接出现的错误是电流表____________
②纠正错误后开始实验,应将滑动变阻器滑片P向______滑动,使定值电阻两端电压由1.5V逐渐增大到2V,2.5V,读出所对应的电流值,实验数据如表所示。
③分析数据,得出结论:电阻一定时,____________
(2)“探究电流与电阻的关系”实验。
①将10Ω的定值电阻接入A、B两点间,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表示数为2V,读出电流表示数。
②接下来用20Ω的电阻替换10Ω的电阻,闭合开关,将滑动变阻器的滑片P向______(填“左”或“右”)滑动,使电压表示数等于2V时,读出电流表示数
③将实验器材中______定值电阻接入A、B两点间,无论怎样移动滑片P都无法使电压表示数为2V
五、计算题:本大题共2小题,6+7,共13分。
19. 电路如图所示,已知电源两端电压U=15V保持不变,电阻R1=5Ω,当开关闭合时,电压表示数为5V。求:
(1)电流表的示数I;
(2)电阻R2两端的电压U2;
(3)电阻R2的阻值。
20. 某辆汽车在平直的公路上匀速行驶了一段距离,消耗汽油2.1kg,此过程中汽车牵引力所做的功为,已知汽油的热值为,水的比热容为。求:
(1)汽油完全燃烧放出的热量;
(2)汽油机的效率;
(3)若汽油完全燃烧放出的热量全部被水吸收,可使质量为500kg,初温为10℃的水温度升高到多少。
六、综合题:本大题共3小题。6+7+6,共19分。
21. 晓松同学在老师的指导下利用气压式喷雾器和数字式温度计验证“做功与物体内能变化关系”(如图)喷雾器中装一定量的水。
(1)先安装好器材,关闭喷雾器的阀门,用数字温度计测出喷雾器内空气的温度,如图(a),手压活塞快速打气,如图(b),实验现象:______,这个实验说明:外界对物体做功,物体的内能______。(选填“增大”或“减少”)
(2)然后,打开喷嘴处的阀门,迅速放出喷雾器内的气体,如图(c)实验现象数字式温度计示数变小,这个实验说明:____________,物体内能减少;(c)瓶与(b)瓶比较,水的______(选填“分子动能”或“分子势能”)变____________(选填“大”或“小”)。
(3)(a)、(b)、(c)三瓶中的水内能最大的是____________瓶。
22. 阅读短文,回答问题。
神奇的二极管
二极管是一种重要的半导体电子元件,符号为“”。具有特殊的导电性。当电流从“+”极流进二极管时,二极管导通,相当于一根导线;而电流从“-”极流入时,二极管断路,实际上不会有电流通过。发光二极管只是二极管中的一种,与白炽灯泡相比,发光二极管具有节能、环保、安全、寿命长、低功耗、低热、高亮度、防水、微型、防震、易调光、光束集中、维护简便等优点,可以广泛应用于各种指示、显示、装饰、背光源、普通照明等领域。
(1)常温下半导体的导电性能比导体要______(选填“好”或“差”),二极管具有______性;
(2)为了探究二极管的特殊导电性,连接了图甲、图乙两个电路,闭合开关S,灯泡能够发光的是图______(选填“甲”或“乙”);
(3)二极管的特殊导电性源自于构成材料P型半导体和N型半导体组成的晶片,受此启发,科研人员利用P型半导体元件和N型半导体元件串联,接上直流电源后,半导体材料的两端会产生温度差(珀尔帖效应),制成了电脑的散热器。如图丙所示,二对PN型半导体对是______(选填“串联”或“并联”)连接的。在电流方向是N—P的地方吸热,而在电流方向是P—N的地方放热,则靠近电脑发热体(CPU)的是图中______(选填“上方”或“下方”)的陶瓷片;
(4)理想型开关二极管输出信号值时,电路通路,电路通路输出信号值时,电路断路。如图丁所示,将两个理想型开关二极管接在某电路中,a、b两点信号值随时间的变化关系如图戊、己所示,则“0.03~0.04s”内电路c处是______(选填“通路”或“断路”)。“0.05~0.06s”内电路c处电流______。(选填“>”“<”或者“=”)
23. 混合动力汽车的燃油经济性能高,而且行驶性能优越。混合动力汽车启动时,内燃机并不工作,蓄电池通过某种方式向车轮输送能量;当需要高速行驶或蓄电池储存电能过低时,内燃机启动,既可以向车轮输送能量,也可以同时给蓄电池充电;当车辆需要全力加速时,内燃机和蓄电池还可以同时向车轮输送能量,简单地说,就是与同样大小的汽车相比,燃油费用更低。小明家新进购置了一台某品牌的混合动力汽车,如图甲所示,小明结合课堂上学到的物理知识对该汽车进行了细致的研究。
(1)通常所说的混合动力汽车,一般是指油电混合动力汽车(HybridElectricVchi—clo,HEV),即采用传统的内燃机(柴油机或汽油机)和电动机作为动力源。图乙为四冲程内燃机的各冲程的示意图,一个工作循环合理的顺序应为______(填字母);
(2)汽车发动机的冷却系统中含有冷却液,冷却液的主要成分是水,这是利用水的______较大的特点;
(3)车上装有一个用来提醒司机是否关好车门的指示灯,四个车门中只要有一个门没关好(相当于一个开关断开),该指示灯就会发光。如图丙所示的模拟电路图符合要求的是______;(选填字母)
A. B.
C. D.
(4)汽车中有如图丁所示的电路,其中上端带金属细杆的金属滑块M与两侧金属弹簧相连接并接入电路中,金属滑块M与弹簧套在光滑绝缘的水平细杆上,当汽车静止时,滑块M上的金属细杆与、一端的触头(图中箭头)都不接触,当汽车向前启动时,______灯亮(选填“”或“”);
(5)在某次高速行驶的过程中只启动内燃机,在水平道路上匀速行驶170km,共消耗汽油10L。水平道路的平均阻力为1000N,若该汽车内燃机的效率为53%,则此过程中汽油完全燃烧放出______J的热量,最终使蓄电池增加的电能为______J。(忽略蓄电池和电动机的热损失。,)
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丹灶中学2024-2025学年上学期第一次月考
九年级物理科
一、单选题:本大题共7小题,共21分。
1. 下列常见的自然现象,能用分子热运动知识解释的是
A. 春天,柳枝吐芽 B. 夏天,山涧瀑布
C. 秋天,菊香满园 D. 冬天,雪花飘飘
【答案】C
【解析】
【详解】试题分析:柳枝吐芽是植物的生长现象,不是分子的运动,故A不合题意;山涧瀑布是水在重力作用下流动形成的,是机械运动,故B不合题意;菊香满园是花香分子不停地做无规则运动的结果,故C符合题意;雪花飘飘是物体的运动,不是分子的运动,分子的运动是肉眼看不到的,故D不合题意;故应选C.
【考点定位】分子的热运动
2. 下列描述的现象中,是利用热传递来改变物体内能的是( )
A. 天冷时,人们通过相互搓手让手发热
B. 冬天,用热水泡脚变得暖和
C. 将铁丝反复弯折,弯折处发热
D. 钻木取火
【答案】B
【解析】
【分析】改变物体内能的方式有做功和热传递,热传递是能的转移过程,即内能从高温物体向低温物体转移的过程;做功实质是能的转化过程,能量的形式变了;据以上内容即可解答.
【详解】天冷时,人们通过相互搓手让手发热,属于是做功改变物体的内能,故A不符合题意;冬天,用热水泡脚变得暖和,是通过热传递的方式改变物体的内能,故B符合题意;将铁丝反复弯折,弯折处发热,是通过对铁丝做功增加了铁丝的内能,故C不符合题意;钻木取火,属于摩擦生热,是克服摩擦力做功增加了物体的内能,故D不符合题意,故选B.
3. 在如图所示的四个电路图中,符合电路基本组成条件且连接正确的( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.电路中缺少开关,故A错误;
B.电路中缺少电源,故B错误;
C.电路中缺少对用电器,故C错误;
D.电路是完整电路,故D正确。
故选D。
4. 小明要用电流表测并联电路中流经灯泡L1的电流,下列电路连接正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】要测并联电路中L1的电流,则电流表应与L1串联;
A.电流表测的是L2的电流,故A错误;
B.电流表与L1串联,测的是L1电流,故B正确;
C.电流表测的是干路电流,故C错误;
D.电流表测的是干路电流,故D错误。
故选B。
5. 如图是滑动变阻器的结构和连入电路的示意图,当滑片P向右滑动时,连入电路的电阻变小的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.同时接入上方两接线柱,相当于接入一导线,滑片移动时,接入的电阻不变,故A不合题意;
B.滑片向右移动时,电阻丝接入部分的长度减小,接入电路中的电阻变小,故B符合题意.
C.同时接入下方两接线柱,相当于接入一定值电阻,滑片移动时,接入的电阻不变,故C不合题意;
D.滑片向右移动时,电阻丝接入部分的长度增大,接入电路中的电阻变大,故D不合题意.
6. 关于温度、内能、热量,下列说法正确的是( )
A. 温度高的物体含有的热量多
B. 物体吸收热量,温度一定升高
C. 在没有热传递的情况下,气体膨胀对外做功,自身内能会减少
D. 热传递过程中,温度从高温物体传递给低温物体
【答案】C
【解析】
【详解】A.热量是过程量,不能说物体含有的热量多,故A错误;
B.物体吸收热量过程中温度不一定升高,例如:晶体在熔化过程中,吸热但温度不变,故B错误;
C.在没有热传递的情况下,气体膨胀对外做功,内能转化为机械能,则气体自身的内能减小,故C正确;
D.在发生热传递时,高温物体放出热量,低温物体吸收热量,内能总是从高温物体转移到低温物体,故D错误。
故选C。
7. 如图所示,灯与串联,闭合开关S后,发现灯比亮,则通过两灯的电流与的大小关系是( )
A. B. C. D. 无法确定
【答案】C
【解析】
【详解】由图可知,两端串联,根据串联电路电流规律可知,串联电路中电流处处相等,故闭合开关后,通过两灯的电流相等,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
二、填空题:本大题共7小题,共21分。
8. 王安石是北宋著名的文学家,他在《梅花》中写道“墙角数支梅,凌寒独自开,遥知不是雪,为有暗香来”,“暗香来”是 ___________现象,这种现象说明 ___________。温度越 ___________,花香分子运动越剧烈。
【答案】 ①. 扩散 ②. 分子在不停地做无规则运动 ③. 高
【解析】
【详解】[1]由于花粉分子在永不停息地做无规则运动,诗人在远处就能闻到淡淡的梅花香味,这是扩散现象。
[2][3]扩散现象表明分子在不停地做无规则运动,且温度越高,花香分子运动越剧烈。
9. 在四冲程汽油机中,压缩冲程将______能转化为______能,如果该汽油机的飞轮转速为2400r/min,那么在1s内做功______次。
【答案】 ①. 机械 ②. 内 ③. 20
【解析】
【详解】[1][2]汽油机在压缩冲程,活塞对缸内气体做功,将机械能转化为内能,气体温度升高、内能增加。
[3]内燃机完成1个工作循环,四个冲程,曲轴转2转,做一次功;该汽油机的飞轮转速为2400r/min=40r/s,对外做功20次。
10. “走在夏天的海边,清风吹着我的脸”,歌词中反映海边较凉爽,是因为水比泥土的______大。白天同样受热,水升温更______,使得海风______(选填“从海洋吹向陆地”或“从陆地吹响海洋”)。
【答案】 ①. 比热容 ②. 慢 ③. 从海洋吹向陆地
【解析】
【详解】[1][2][3]因为水的比热容比泥土、沙石的比热容大,白天,在太阳照射下陆地和海水吸收相同的热量,海水温度上升慢;陆地吸热后,温度上升快,热空气上升,风从海洋吹向陆地,形成海风。
11. 如图所示,取两个相同的验电器A和B,用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器A,使A带___________电(选填“+”或“﹣”),B不带电,再用带有绝缘手柄的金属棒把A和B连接起来,则连接的瞬间电荷移动方向___________;电流方向___________。(均选填“由A到B”或“由B到A”)
【答案】 ①. + ②. 由B到A ③. 由A到B
【解析】
【详解】[1]用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,接触验电器A,使A带上“+”电。
[2]因为金属靠带有负电的自由电子导电,所以用带有绝缘手柄的金属棒把A和B连接起来,连接的瞬间带负电的电子由B流向A。
[3]物理上规定正电荷的定向移动方向为电流的方向,所以此时电流方向是由A到B。
12. 在如图所示电路中,当开关S1、S3闭合,S2断开时,灯L1、L2是______联的;当开关S2闭合,S1、S3断开时,灯L1、L2是______联的;当开关______闭合时,会发生电源短路,这是绝对不允许的。
【答案】 ①. 并 ②. 串 ③. S2、S3
【解析】
【详解】[1]当开关S1、S3闭合, S2断开时,电流分别流经两盏灯泡,所以灯泡L1、L2是并联的。
[2]当开关S2闭合,S1、S3断开时,电流依次流经两盏灯泡,所以灯泡L1、L2是串联的。
[3]当S2、S3都闭合时,导线直接连接电源两端,电源被短路。
13. 如图所示,开关闭合时,灯泡和______联,电压表V测的是______两端电压,测的是______两端电压。(均选填“”“”或“电源”)
【答案】 ①. 串 ②. 电源 ③. L2
【解析】
【详解】[1][2][3]由图可知,开关闭合时,灯泡L1和L2串联;电压表V1并联在L2两端,测量L2两端的电压;电压表V并联在电源两端,测量电源两端的电压。
14. 如图甲所示电路中,电流表与指针指示的位置均为图乙,则电流表测的是______的电流;电流表测的是______的电流,流过的电流是______A。
【答案】 ①. 干路 ②. L2 ③. 0.44
【解析】
【详解】[1][2]由图甲可知,电流表A1位于干路,测量干路电流;电流表A2位于L2支路,测量L2的电流。
[3]由并联电路的电流规律可知,并联电路中干路电流等于各支路电流之和,故电流表A1的示数大于A2的示数,电流表A1与A2指针指示的位置均为图乙,故电流表A2选用的小量程,分度值为0.02A,示数为0.44A,故流过L2的电流为0.44A。
三、作图题:本大题共3小题,2+2+3,共7分。
15. 作图题:
(1)根据实物图,在虚线框内画出电路图。
(2)如图所示,请在两个框内选填“电源”和“开关”的符号,使开关都闭合时两灯组成并联电路。
(3)根据如图电路图连接实物图。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
由实物图可知,L1与L2串联,电流从电源正极流出后,依次流过L1、L2、开关S,最后流回电源负极,如图所示:
【小问2详解】
由图可知,把图中的开关和与其串联的电灯看作一个整体后,另一个电灯和下面的框跟它并列连接,所以下面的框内为开关,上面的框内为电源,如图所示:
【小问3详解】
由电路图可知,L1与L2并联,S1位于干路,且S1与电源负极相连,S2位于L2支路,且在该支路电流从S2流向L2,如图所示:
四、实验探究题:本大题共3小题,7+6+6,共19分。
16. 如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料的质量都是10g,甲、乙、丙烧杯内的液体质量相同。
(1)比较不同燃料的热值,应选择______两图进行实验;
(2)比较不同物质的比热容,应选择______两图进行实验。不同物质吸热的多少是通过______(选填“温度计示数”或“加热时间”)来反映的。
(3)质量和初始温度均相同的A、B两种液体吸热后,它们的温度随时间变化的图像如图丁所示,求AB两种液体的比热容之比为______。
(4)如图1所示,将热汤放在冷水中,图2反映了两者的温度变化。由图可知,0—5分钟过程中,内能在减小的是______(选项“冷水”或“热汤”),在10分钟时,两者之间______(选填“发生”或“不发生”)热传递,依据图像能否比较热汤和冷水的比热容?______(选填“能”或“不能”)。
【答案】(1)甲、乙 (2) ①. 甲、丙 ②. 加热时间
(3)
(4) ①. 热汤 ②. 不发生 ③. 不能
【解析】
【小问1详解】
为了比较不同燃料的热值大小,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液体的温度变化量,从而得出液体吸热多少,进而判断燃料燃烧放热多少,进而比较不同燃料的热值大小,故应选择甲、乙两图进行实验。
【小问2详解】
[1]比较不同物质的比热容,根据控制变量法,应控制液体质量相同,燃料相同,只改变液体的种类,故应选择甲、丙两图进行实验。
[2]比较不同物质的比热容时,运用转换法,将不同物质吸热的多少转换为加热时间的长短,故实验中,不同物质吸热的多少是通过加热时间来反映的。
【小问3详解】
A和B的质量和初温相同,由图丁可知,A、B两种液体的温度都从0℃升高到80℃时,即两种液体的温度变化量相同时,A需要加热10min,B需要加热20min,即B的加热时间是A的两倍,即B吸收的热量是A的两倍,由公式可知,B的比热容是A的两倍,即
【小问4详解】
[1]将热汤放在冷水中,热汤的温度高于冷水的温度,由图2可知,0—5分钟过程中,热汤放出热量,内能减小,温度降低。
[2]由图2可知,10min时,热汤和冷水的温度相同,此时,两者之间不发生热传递。
[3]由于不知道热汤和冷水之间的质量关系,故依据图像不能比较热汤和冷水的比热容。
17. 在“探究影响导体电阻大小因素的实验”时,同学们设计了如图所示的实验电路,如表给出了可供选择的几种导体,分别用a、b、c、d四个字母代表。
导体序号
导体长度L/m
横截面积S/
材料
a
1.0
0.4
锰铜
b
1.0
0.2
锰铜
c
0.5
0.2
锰铜
d
0.5
0.2
镍铬合金
(1)为了探究导体电阻与导体横截面积的关系,应分别将导线______(选填导线序号)接入电路,闭合开关后,观察比较小灯泡的亮度或______来比较导体电阻的大小;
(2)实验中,分别将导线b、c接入电路,闭合开关后,观察到电流表的示数,是探究导体的电阻与导体______的关系,可以得到的结论是:导体的______相同时,导体越长,电阻越______;
(3)把导线c、d分别接入电路是为了探究导体的电阻与______的关系;
【答案】(1) ①. a、b ②. 电流表示数的大小
(2) ①. 长度 ②. 材料和横截面积 ③. 大
(3)导体材料
【解析】
【小问1详解】
[1]为了探究导体电阻与导体横截面积的关系,应控制导体的长度和材料相同,只改变导体的横截面积,故应分别将导线a、b接入电路。
[2]电源电压相同,由公式可知,电路中电阻越大,电流越小,电流表示数越小,故还可以通过比较电流表示数的大小来比较导体电阻的大小。
【小问2详解】
[1]b、c的横截面积和材料相同,长度不同,是为了探究导体电阻与导体长度的关系。
[2][3]b的长度更长,闭合开关后,观察到电流表的示数,说明b对电流的阻碍作用较大,则b的电阻更大,故能得出:导体的材料和横截面积相同时,导体越长,电阻越大。
【小问3详解】
c、d的长度和横截面积相同,材料不同,是为了探究导体的电阻与导体材料的关系。
18. “探究电流与电压和电阻的关系”的实验中,准备的电学器材如下:电源4.5V、电流表、电压表、滑动变阻器R标有“30Ω 1A”、定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω、30Ω)、开关、导线若干。
实验次序
1
2
3
U/V
1.5
2
2.5
I/A
0.15
△
0.25
(1)“探究电流与电压的关系”实验。
①某同学按如图甲所示电路图连接实物,实验时发现:电流表指针向零刻度线左侧偏转,如图乙所示,则电路连接出现的错误是电流表____________
②纠正错误后开始实验,应将滑动变阻器滑片P向______滑动,使定值电阻两端电压由1.5V逐渐增大到2V,2.5V,读出所对应的电流值,实验数据如表所示。
③分析数据,得出结论:电阻一定时,____________
(2)“探究电流与电阻的关系”实验。
①将10Ω的定值电阻接入A、B两点间,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表示数为2V,读出电流表示数。
②接下来用20Ω的电阻替换10Ω的电阻,闭合开关,将滑动变阻器的滑片P向______(填“左”或“右”)滑动,使电压表示数等于2V时,读出电流表示数
③将实验器材中______定值电阻接入A、B两点间,无论怎样移动滑片P都无法使电压表示数为2V
【答案】(1) ①. 正负接线柱接反了 ②. 左 ③. 导体中的电流与导体两端电压成正比
(2) ①. 右 ②. 30Ω
【解析】
【小问1详解】
[1]由图乙可知,电流表指针向零刻度线左侧偏转,原因是电流表的正负接线柱接反了。
[2]由题意可知,该电路为串联电路,现要使定值电阻两端电压变大,故要增大电路中的电流,则要减小滑动变阻器的电阻,从图甲中滑动变阻器的接法来看,应该将滑片P向左滑动。
[3]从表中可知,当电阻一定时,导体中的电流与导体两端电压成正比。
【小问2详解】
[1]由题可知,要“探究电流与电阻的关系”,则要保证定值电阻两端的电压不变,现将定值电阻20Ω替换10Ω的电阻,电阻变大,则通过的电流将变小,根据串联电路电流的特点,则要增大滑动变阻器的电阻,从图甲中滑动变阻器的接法来看,应该将滑片P向右滑动。
[2]整个实验要保证定值电阻两端的电压不变,始终为2V,滑动变阻器R的最大电阻为30Ω,根据欧姆定律和串联电路电压的特点,通过电路最小电流为
所以定值电阻接入的最大阻值为
故30Ω的定值电阻接入A、B两点间,无论怎样移动滑片P都无法使电压表示数为2V。
五、计算题:本大题共2小题,6+7,共13分。
19. 电路如图所示,已知电源两端电压U=15V保持不变,电阻R1=5Ω,当开关闭合时,电压表示数为5V。求:
(1)电流表的示数I;
(2)电阻R2两端的电压U2;
(3)电阻R2的阻值。
【答案】(1)1A (2)10V
(3)10Ω
【解析】
【小问1详解】
由图可知,两个电阻组成串联电路,电压表测量两端电压,电流表测电路中的电流,串联电路中电流处处相等,则电流表的示数为
【小问2详解】
串联电路总电压等于各用电器两端电压之和,则电阻R2两端的电压为
【小问3详解】
电阻R2的阻值
20. 某辆汽车在平直的公路上匀速行驶了一段距离,消耗汽油2.1kg,此过程中汽车牵引力所做的功为,已知汽油的热值为,水的比热容为。求:
(1)汽油完全燃烧放出的热量;
(2)汽油机的效率;
(3)若汽油完全燃烧放出的热量全部被水吸收,可使质量为500kg,初温为10℃的水温度升高到多少。
【答案】(1);(2)30%;(3)56℃
【解析】
【详解】解:(1)汽油完全燃烧放出的热量
(2)汽油机的效率
(3)汽油完全燃烧放出的热量全部被水吸收,汽油完全燃烧放出的热量
水的温度升高到
答:(1)汽油完全燃烧放出的热量是;
(2)汽油机的效率是30%;
(3)若汽油完全燃烧放出的热量全部被水吸收,可使质量为500kg,初温为10℃的水温度升高到56℃。
六、综合题:本大题共3小题。6+7+6,共19分。
21. 晓松同学在老师的指导下利用气压式喷雾器和数字式温度计验证“做功与物体内能变化关系”(如图)喷雾器中装一定量的水。
(1)先安装好器材,关闭喷雾器的阀门,用数字温度计测出喷雾器内空气的温度,如图(a),手压活塞快速打气,如图(b),实验现象:______,这个实验说明:外界对物体做功,物体的内能______。(选填“增大”或“减少”)
(2)然后,打开喷嘴处的阀门,迅速放出喷雾器内的气体,如图(c)实验现象数字式温度计示数变小,这个实验说明:____________,物体内能减少;(c)瓶与(b)瓶比较,水的______(选填“分子动能”或“分子势能”)变____________(选填“大”或“小”)。
(3)(a)、(b)、(c)三瓶中的水内能最大的是____________瓶。
【答案】(1) ①. 数字式温度计示数变大 ②. 增大
(2) ①. 物体对外做功 ②. 分子动能 ③. 小
(3)(b)
【解析】
【小问1详解】
[1][2]由图可知,手压活塞快速打气,对喷雾器内气体做功,由图中数据可知,观察到的实验现象为:数字式温度计示数变大。由此可知喷雾器内气体温度上升,气体内能增大,所以外界对气体做功,气体的内能增大。故这个实验说明:外界对物体做功,物体的内能增大。
【小问2详解】
[1]打开喷嘴处的阀门,迅速放出喷雾器内的气体,气体对外做功,数字式温度计示数变小,由此可知喷雾器内气体温度下降,气体内能减少,所以气体对外做功,气体的内能减少。故这个实验说明:物体对外做功,物体的内能减少。
[2][3](c)瓶与(b)瓶比较,(c)瓶中水的温度降低,水的分子动能变小。
【小问3详解】
由图可知,(b)瓶中水的温度最高,(b)瓶中水的质量与(a)瓶中水的质量相等,大于(c)瓶中水的质量,故(b)瓶中水的内能最大。
22. 阅读短文,回答问题。
神奇的二极管
二极管是一种重要的半导体电子元件,符号为“”。具有特殊的导电性。当电流从“+”极流进二极管时,二极管导通,相当于一根导线;而电流从“-”极流入时,二极管断路,实际上不会有电流通过。发光二极管只是二极管中的一种,与白炽灯泡相比,发光二极管具有节能、环保、安全、寿命长、低功耗、低热、高亮度、防水、微型、防震、易调光、光束集中、维护简便等优点,可以广泛应用于各种指示、显示、装饰、背光源、普通照明等领域。
(1)常温下半导体的导电性能比导体要______(选填“好”或“差”),二极管具有______性;
(2)为了探究二极管的特殊导电性,连接了图甲、图乙两个电路,闭合开关S,灯泡能够发光的是图______(选填“甲”或“乙”);
(3)二极管的特殊导电性源自于构成材料P型半导体和N型半导体组成的晶片,受此启发,科研人员利用P型半导体元件和N型半导体元件串联,接上直流电源后,半导体材料的两端会产生温度差(珀尔帖效应),制成了电脑的散热器。如图丙所示,二对PN型半导体对是______(选填“串联”或“并联”)连接的。在电流方向是N—P的地方吸热,而在电流方向是P—N的地方放热,则靠近电脑发热体(CPU)的是图中______(选填“上方”或“下方”)的陶瓷片;
(4)理想型开关二极管输出信号值时,电路通路,电路通路输出信号值时,电路断路。如图丁所示,将两个理想型开关二极管接在某电路中,a、b两点信号值随时间的变化关系如图戊、己所示,则“0.03~0.04s”内电路c处是______(选填“通路”或“断路”)。“0.05~0.06s”内电路c处电流______。(选填“>”“<”或者“=”)
【答案】(1) ①. 差 ②. 单向导电
(2)乙 (3) ①. 串联 ②. 下方
(4) ①. 断路 ②. =
【解析】
【小问1详解】
[1]常温下半导体的导电性介于导体和绝缘体之间,比导体要差。
[2]二极管是由半导体材料制成的,具有单向导电性。当电流从“+”极流进二极管时,二极管导通,相当于一根导线;而电流从“-”极流入时,二极管断路,实际上不会有电流通过。
【小问2详解】
由图甲可知,电流从二极管的“-”极流入,从“+”极流出,此时二极管断路,不会有电流通过,所以图甲中灯泡不会发光;图乙中电流从“+”极流进二极管,从“-”极流出,二极管导通,相当于一根导线,所以图乙中灯泡会发光。
【小问3详解】
[1][2]题意可知,二对PN型半导体对是串联的连接方式;由图丙可知,靠近上面陶瓷片的电流方向是P—N,靠近下面陶瓷片的电流方向是N—P,由于在电流方向是N—P的地方吸热,而在电流方向是P—N的地方放热,因此上方是半导体元件放热的地方,下方是半导体元件吸热的地方,靠近电脑发热体的是下方的陶瓷片。
【小问4详解】
[1]由图戊可知,a点分别于0~0.02s、0.04~0.06s时处于通路,由图己可知,b点分别于0~0.01s、0.02~0.03s、0.04~0.05s、0.06~0.07s时处于通路,当a、b 两点同时断路时,c点处于断路,因此0.03~0.04s、0.07~0.08s内电路c处是断路。
[2]0.05~0.06s内a点处于通路,b点处于断路,此时a点和c点串联,根据串联电流规律可知=。
23. 混合动力汽车的燃油经济性能高,而且行驶性能优越。混合动力汽车启动时,内燃机并不工作,蓄电池通过某种方式向车轮输送能量;当需要高速行驶或蓄电池储存电能过低时,内燃机启动,既可以向车轮输送能量,也可以同时给蓄电池充电;当车辆需要全力加速时,内燃机和蓄电池还可以同时向车轮输送能量,简单地说,就是与同样大小的汽车相比,燃油费用更低。小明家新进购置了一台某品牌的混合动力汽车,如图甲所示,小明结合课堂上学到的物理知识对该汽车进行了细致的研究。
(1)通常所说的混合动力汽车,一般是指油电混合动力汽车(HybridElectricVchi—clo,HEV),即采用传统的内燃机(柴油机或汽油机)和电动机作为动力源。图乙为四冲程内燃机的各冲程的示意图,一个工作循环合理的顺序应为______(填字母);
(2)汽车发动机的冷却系统中含有冷却液,冷却液的主要成分是水,这是利用水的______较大的特点;
(3)车上装有一个用来提醒司机是否关好车门的指示灯,四个车门中只要有一个门没关好(相当于一个开关断开),该指示灯就会发光。如图丙所示的模拟电路图符合要求的是______;(选填字母)
A. B.
C. D.
(4)汽车中有如图丁所示的电路,其中上端带金属细杆的金属滑块M与两侧金属弹簧相连接并接入电路中,金属滑块M与弹簧套在光滑绝缘的水平细杆上,当汽车静止时,滑块M上的金属细杆与、一端的触头(图中箭头)都不接触,当汽车向前启动时,______灯亮(选填“”或“”);
(5)在某次高速行驶的过程中只启动内燃机,在水平道路上匀速行驶170km,共消耗汽油10L。水平道路的平均阻力为1000N,若该汽车内燃机的效率为53%,则此过程中汽油完全燃烧放出______J的热量,最终使蓄电池增加的电能为______J。(忽略蓄电池和电动机的热损失。,)
【答案】(1)CABD
(2)比热容 (3)B
(4)
(5) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
热机的四个冲程包括吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。A图中的两个气阀都关闭,活塞向上运动,为压缩冲程,是第二冲程;B图中的两个气阀都关闭,火花塞发出火花,活塞向下运动,所以为做功冲程,是第三冲程;C图中的一个气阀打开,活塞向下运动,为吸气冲程,是第一冲程;D图中的一个气阀打开,活塞向上运动,为排气冲程,是第四冲程;则一个工作循环合理的顺序应为CABD。
【小问2详解】
冷却液的主要成分是水,这是利用水的比热容较大的特点,因为在升高相同的温度,与质量相同的其它物质相比,水吸收的热量更多,水把发动机产生的多余的热量迅速吸收,使发动机的温度不致升高得太高。
【小问3详解】
四个车门中只要有一个门没关好(相当于一个开关断开),该指示灯就会发光,说明开关串联后整体再与灯泡并联,所有开关闭合后灯泡才被短路不发光,所示的模拟电路图符合要求的是B。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【小问4详解】
当汽车向前启动时,金属滑块M具有惯性保持静止,压缩后弹簧,此时L2接入电路发亮。
【小问5详解】
[1][2]根据二力平衡条件,在水平道路上匀速行驶时牵引力大小等于阻力,则牵引力做功为
匀速行驶过程中,消耗汽油的质量为
则汽油完全燃烧放出的热量为
汽车内燃机的效率为53%,则内燃机输出的有用能量为
最终使蓄电池电能增加电能为
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