甘肃省兰州市树人中学2023-2024学年九年级上学期期中物理试卷
2024-11-01
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内容正文:
2023-2024学年甘肃省兰州市树人中学九年级(上)期中物理试卷
一、选择题(共11个小题,每小题3分,共33分.每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求)
1.(3分)在2022年北京冬奥会上,中国的选手谷爱凌在自由式滑雪女子大跳台比赛中获得冠军。她在比赛过程中运动的轨迹如图所示,如果不计空气阻力( )
A.她从a点运动到c点的过程中,其惯性不断变小
B.她从b点运动到c点,其动能减小且机械能保持不变
C.她从a点到e点的过程中,机械能守恒
D.她从c点向d点运动的过程中,减少的重力势能全部转化为动能,机械能保持不变
2.(3分)下列有关热学知识的说法中正确的是( )
A.固体和液体很难被压缩是因为分子间没有间隙
B.用锯条锯木板,锯条的温度升高,是由于锯条从木板吸收了热量
C.把﹣10℃的冰块放在0℃的冰箱保鲜室中,一段时间后,冰块的内能会增加
D.我们不敢大口地喝热气腾腾的汤,是因为汤含有的热量较多
3.(3分)下列事件中,能说明分子在不停地做无规则运动的是( )
A.刮风,落叶飞舞 B.扫地,灰尘飞扬
C.下雪,雪花纷飞 D.做饭,菜香四溢
4.(3分)关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.0℃的物体也具有内能
B.只要物体放出热量,温度就一定降低
C.物体温度越高,含有的热量越多
D.热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体
5.(3分)如图所示,规格相同的甲、乙两容器中分别装有5kg和2kg的纯净水,并用不同加热器加热(不计热损失,气压为标准大气压),已知水的比热容是4.2×103J/(kg•℃),则下列说法正确的是( )
A.由丙图知,甲杯中水的比热容小于乙
B.加热相同时间时,两杯水将吸收相等的热量
C.甲、乙两杯中的加热器每分钟放出的热量之比为5:2
D.加热时间为9min时,甲、乙容器中水的末温之比为5:4
6.(3分)两个灯串联在电路中,其中灯L1较亮,L2比较暗,则通过两者的电流( )
A.通过L1的电流大 B.通过L2的电流大
C.通过两者电流相同 D.无法比较
7.(3分)小英回家时发现有两个开关可以控制小区的门,闭合任何一个开关,电动机都会工作,下列电路图符合上述要求的是( )
A. B.
C. D.
8.(3分)如图,关于开关的控制作用,下列说法正确的是( )
①当S1、S2都闭合时,灯L2、L3发光
②只闭合S2,灯L1、L3不发光
③只让灯L3发光,应该只闭合S1
④当S1、S2都断开时,灯L1、L3发光
A.①② B.②③ C.③④ D.①③④
9.(3分)如图所示的电路,闭合开关S后只有一个电灯亮,两个电流表的示数相同( )
A.L1短路 B.L2短路 C.L1断路 D.L2断路
10.(3分)如图所示的电路,当开关S闭合后,两个小灯泡都发光1、V2的示数分别为6V和2.5V.则有关小灯泡L1、L2两端电压的说法中,错误的是( )
A.L1两端的电压为2.5V
B.L1两端的电压为3.5V
C.L2两端的电压为2.5V
D.L1、L2两端的总电压为6V
11.(3分)在如图1所示的电路中,当闭合开关后,两个电流表a和b的指针偏转均为如图2所示1和小灯泡L2中的电流分别为( )
A.0.22A,1.2A B.0.22A,0.98A
C.0.24A,0.96A D.1.2A,0.24A
二、填空题(共5个小题,每空1分,共10分)
12.(1分)我国《民法典》明确规定,禁止从高空建筑物抛掷物品。高空抛物对楼下的人危害很大,是因为高处的物体落地瞬间具有很大的 能。
13.(2分)坐进新汽车里,我们常常会闻到一股刺鼻的气味,这种气味主要来自于各种装饰材料中的有害物质 。汽车在烈日的暴晒下,这种运动会 (选填“加剧”或“减缓”)。
14.(3分)一台单缸四冲程柴油机,只有 冲程燃气对外做功,其它三个冲程是靠 完成的。若曲轴转速是1800r/min,则它在1s内做 次功。
15.(2分)A、B、C三个轻质小球,已知A带负电,B和A互相吸引,一定带电的是 小球。小球A是由于 电子而带负电。
16.(2分)如图所示,开关S、S1都闭合时,电灯L1、L2、L3的连接方式是 ,A1和A2的示数分别为0.5A和0.4A。将S1断开后,A2的示数减少了0.1A。两开关都闭合时,流过L3的电流为 A。
三、识图、作图题(共4个小题,第17、18题每空1分,第19、20题每图3分,共10分)
17.(2分)如图所示是四冲程汽油机的两个冲程,图甲显示的是汽油机的 冲程,图乙中的能量转化是 。
18.(2分)如图所示,在图中两个虚线框内接入电源或开关,画出“电源”和“开关”的符号
19.(3分)按电路图连接实物,已知闭合开关后,通过L1的电流为0.5A,通过L2的电流为0.4A。
20.(3分)请根据如图所示的实物,在虚线框中画出相应的电路图。
四、实验探究题(共4个小题,每空1分,共24分)
21.(6分)如图所示是“探究影响重力势能大小因素”的实验过程。(容器中装有沙子,A和B为实心铁块,A的质量比B的质量小)
(1)由 两图可探究重力势能的大小与质量的关系,得出的关系是 。
(2)由甲、丙两图 (选填“能”或“不能”)探究重力势能的大小与高度的关系,理由是 。
(3)本实验是通过 来判断重力势能大小的,这也是物理探究过程中较常用的 法。
22.(6分)在“探究不同物质吸热能力”的实验中,实验装置如图所示。
加热时间/min
0
1
2
3
4
甲的温度/℃
30
34
38
42
46
乙的温度/℃
10
18
26
34
42
(1)实验中应量取 相等的甲、乙两种液体,分别倒入相同的烧杯中,用相同的酒精灯加热。通过比较 来判断吸收热量的多少。
(2)实验中搅拌器的作用是 。
(3)实验中记录的数据如表所示。从开始加热到第3分钟,甲、乙两种液体吸收热量的关系为Q甲 Q乙(选填“>”“<”或“=”)。
(4)分析实验数据可知, 物质的吸热能力强。
(5)若甲的比热容是4.2×103J/(kg•℃),乙的比热容是 。
23.(5分)如图甲是小明“探究串联电路的电压规律”的实验电路图。
(1)闭合开关后,小明发现两灯都不发光,于是分别把电压表接在图甲中AB两点、BC两点及AC两点AB=3V、UBC=0V、UAC=3V;小明检查发现只有灯L1和灯L2中的一盏出现故障,则故障可能是 。
(2)处理好故障后,小明把电压表接在AB之间重新测量,电压表示数如图乙所示 V;为了使实验结果更准确,接下来小明应该:断开开关, 。
(3)正确实验后,小明分析实验数据得出结论: 。(请用文字叙述)
UAC/V
UAB/V
UBC/V
3
1.4
1.6
(4)实验结束后,小明对实验过程进行反思,认为在设计方案上还存在一个不足之处是 。
24.(6分)课上同学们在探究“串、并联电路中电流规律”的实验。
(1)甲、乙、丙、丁四位同学用若干个电流表和数量充足的小灯泡(各种规格),同时测量串联电路三个位置的电流来探究“串联电路中各处电流的关系”,下表中是四位同学分别进行探究后的数据汇总。
A1的示数I1/A
A2的示数I2/A
A3的示数I3/A
甲
0.30
0.30
1.50
乙
0.24
0.24
0.24
丙
0.20
0.20
0.20
丁
0.06
0.06
0.06
①甲同学记录的三个电流数据不相等,分析数据可以推测该同学实验过程中出现的错误是
。
②丁同学实验中连接和操作都正确,但记录的数据比别的同学明显小一些,下面是同学们为解释这个现象进行的猜想 (选填“A”或“B”)。
A.所用的电源电压太低
B.所使用的两个小灯泡电阻不相等
(2)小红和小静小组进行了如下实验:
①如图是小红同学连接的电路,请在原图上只改动一根导线,使其中一个电流表测量干路电流(要求:在需改动的导线上画“×”,用笔将改动后的导线画出,导线不许交叉)
②在实验过程中,灯L2突然熄灭,L1亮度不变,电路可能出现的故障是 。
③排除故障后,用电流表测出通过L1、L2和干路的电流,小红分析实验数据后得出结论:并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,为了验证这个结论是否正确,他们应该更换规格 (选填“相同”或“不同”)规格的灯泡再次实验。
④本实验要进行多次实验的目的是 (选填“寻找普遍规律”或“减小实验误差”)。
⑤小红同学另外选择了一组器材,重新设计方案,进行实验。在某次实验过程中,电流表A和A2指针偏转的角度相同。这时他读出电流表A1的读数如乙图,则通过灯泡L2的电流是 。
五.计算题(共3个小题,第25题4分,第26题4分,27题6分共14分,解答写出必要的文字说明、公式和步骤,只写最后结果的不给分)
25.(4分)如图所示,某家庭太阳能热水器阳光照射时,平均每小时吸收7.0×106J的太阳能,若热水器吸收8h的太阳能,可以使质量为100kg的水温度升高50℃。已知水的比热容c水=4.2×103J/(kg•℃),求:
(1)水吸收的热量;
(2)该太阳能热水器的效率。
26.(4分)汽车的发动机工作时,吸入汽缸的汽油和空气的比例,决定了汽车的动力性能和经济性能。某汽车四冲程汽油发动机的气缸总排量为2L(发动机每个工作循环吸入或排出的流体体积称为气缸排量),吸入气缸的是由汽油和空气所形成的混合物,混合物的密度ρ=1.44kg/m3,汽油和空气的质量比为1:15,汽油的热值q=4.5×107J/kg。如果发动机曲轴在1min转动3×103转,发动机的效率为40%,那么在这种情况下:
(1)汽车在1min做的有用功是多少?
(2)汽车在平直公路上匀速行驶时受到的阻力为f=3×103N,汽车行驶的速度是多少?
27.(6分)如图所示的电路中,当S1断开,S2接a时,电流表的示数是0.3A。
(1)求此时通过灯L1、L2的电流分别是多少?
(2)当S1断开、S2接b时,电流表的示数为0.2A,求通过灯L1、L2的电流分别是多少?
(3)当S1闭合、S2接a时,电流表的示数为0.9A,此时流过L1中的电流为600mA,求出此时通过灯L2中的电流是多少?
2023-2024学年甘肃省兰州市树人中学九年级(上)期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(共11个小题,每小题3分,共33分.每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求)
1.(3分)在2022年北京冬奥会上,中国的选手谷爱凌在自由式滑雪女子大跳台比赛中获得冠军。她在比赛过程中运动的轨迹如图所示,如果不计空气阻力( )
A.她从a点运动到c点的过程中,其惯性不断变小
B.她从b点运动到c点,其动能减小且机械能保持不变
C.她从a点到e点的过程中,机械能守恒
D.她从c点向d点运动的过程中,减少的重力势能全部转化为动能,机械能保持不变
【答案】D
【解答】解:A、她从a点运动到c点的过程中,惯性大小不变;
B、她从b点运动到c点过程中、速度减小;由于克服摩擦做功,故B错误;
C、她从a点向e点的过程中,机械能会减小;
D、从c点下落到d点过程中,机械能没有转化为其它形式的能量,运动员的机械能守恒。
故选:D。
2.(3分)下列有关热学知识的说法中正确的是( )
A.固体和液体很难被压缩是因为分子间没有间隙
B.用锯条锯木板,锯条的温度升高,是由于锯条从木板吸收了热量
C.把﹣10℃的冰块放在0℃的冰箱保鲜室中,一段时间后,冰块的内能会增加
D.我们不敢大口地喝热气腾腾的汤,是因为汤含有的热量较多
【答案】C
【解答】解:A、由于分子间存在斥力,故A错误;
B、用锯条锯木板,机械能转化为内能,是通过做功的方式增加了锯条和木板的内能;
C、将﹣10℃的冰块放在冰箱的0℃保鲜室中,冰块从冰箱中吸收热量,故C正确;
D、我们不敢大口地喝热气腾腾的汤;热量是一个过程量,故D错误。
故选:C。
3.(3分)下列事件中,能说明分子在不停地做无规则运动的是( )
A.刮风,落叶飞舞 B.扫地,灰尘飞扬
C.下雪,雪花纷飞 D.做饭,菜香四溢
【答案】D
【解答】解:
A、风吹柳枝摇曳属于物体的机械运动,故A不符合题意;
B、灰尘满天飞是物体的机械运动,故B不符合题意;
C、雪花纷飞是物体的机械运动,故C不符合题意;
D、做饭时,分子运动到空气中,故D符合题意。
故选:D。
4.(3分)关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.0℃的物体也具有内能
B.只要物体放出热量,温度就一定降低
C.物体温度越高,含有的热量越多
D.热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体
【答案】A
【解答】解:A、0℃的物体也具有内能;
B、物体放出热量,如晶体凝固时放出热量,温度不变;
C、热量是出现在热传递过程中的一个过程量,可以说吸收或放出热量;
D、发生热传递时,温度高的物体内能不一定大。
故选:A。
5.(3分)如图所示,规格相同的甲、乙两容器中分别装有5kg和2kg的纯净水,并用不同加热器加热(不计热损失,气压为标准大气压),已知水的比热容是4.2×103J/(kg•℃),则下列说法正确的是( )
A.由丙图知,甲杯中水的比热容小于乙
B.加热相同时间时,两杯水将吸收相等的热量
C.甲、乙两杯中的加热器每分钟放出的热量之比为5:2
D.加热时间为9min时,甲、乙容器中水的末温之比为5:4
【答案】D
【解答】解:A、水的比热容与质量无关、乙中水的比热容相同;
B.不同加热器加热,不计热损失,故B错误;
C.由图丙的甲图线可知 2min 时
Δt=40℃﹣20℃=20℃;
由图象还可知,水的温度变化随时间的增加而均匀升高,
所以,加热 时,甲容器中水升高的温度:
Δt′=Δt=;
此时甲容器中的水每分钟吸收热量:
Q吸6=cm1Δt=4.6×103J/(kg•℃)×5kg×10℃=2.1×105J;
由图丙可知,水的温度从20℃升高到40℃时;此时乙容器中的水吸收热量:
Q乙吸=cm7Δt=4.2×104J/(kg•℃)×2kg×(40℃﹣20℃)=1.68×108J,
乙容器中的水每分钟吸收热量为:
Q吸2=×Q乙吸=×4.68×105J=5.6×104J;
由于忽略散热损失,所以两加热器每分钟放出的热量与水每分钟吸收的热量相同
加热器每分钟放出的热量之比为:Q甲放:Q乙放=2.7×105J:5.3×104J=105:28=15:4;故C错误;
D.甲每分钟升高10℃;故每分钟升高℃;
加热时间为9min时,甲容器中水的末温为:20℃+10℃×9=110℃,所以甲容器中水的末温实际为100℃,
加热时间为3min时,乙容器中水的末温为:20℃+;
所以加热时间为9min时,甲、乙容器中水的末温之比为100℃:80℃=3:4。
故选:D。
6.(3分)两个灯串联在电路中,其中灯L1较亮,L2比较暗,则通过两者的电流( )
A.通过L1的电流大 B.通过L2的电流大
C.通过两者电流相同 D.无法比较
【答案】C
【解答】解:已知两个灯泡是串联的,串联电路的电流处处相等,发现灯L1较亮,灯L2较暗,说明灯泡L5的实际功率大,通过两者的电流是相同的,C正确。
故选:C。
7.(3分)小英回家时发现有两个开关可以控制小区的门,闭合任何一个开关,电动机都会工作,下列电路图符合上述要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解答】解:根据题意可知,闭合任何一个开关,把门打开,是并联的、ACD错误。
故选:B。
8.(3分)如图,关于开关的控制作用,下列说法正确的是( )
①当S1、S2都闭合时,灯L2、L3发光
②只闭合S2,灯L1、L3不发光
③只让灯L3发光,应该只闭合S1
④当S1、S2都断开时,灯L1、L3发光
A.①② B.②③ C.③④ D.①③④
【答案】D
【解答】解:①、当S1、S2都闭合时,L4被短路,L2、L3并联,灯L7、L3发光,故①正确;
②、只闭合S2,L5、L3并联后与L1串联,三灯都发光;
③、只让灯L6发光,应该只闭合S1,故③正确;
④、当S1、S4都断开时,L1、L3串联,灯L7、L3发光,故④正确。
故选:D。
9.(3分)如图所示的电路,闭合开关S后只有一个电灯亮,两个电流表的示数相同( )
A.L1短路 B.L2短路 C.L1断路 D.L2断路
【答案】D
【解答】解:在正常情况下,干路和支路上的电流表的示数应不同;两电流表示数相等,故是灯L2断路了。
故选:D。
10.(3分)如图所示的电路,当开关S闭合后,两个小灯泡都发光1、V2的示数分别为6V和2.5V.则有关小灯泡L1、L2两端电压的说法中,错误的是( )
A.L1两端的电压为2.5V
B.L1两端的电压为3.5V
C.L2两端的电压为2.5V
D.L1、L2两端的总电压为6V
【答案】A
【解答】解:由电路图可知,两灯泡串联1测电源的电压,电压表V2测灯L4两端的电压,所以L1、L2两端的总电压为4V,L2两端的电压为2.3V;
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以灯L1两端电压:U1=U﹣U7=6V﹣2.6V=3.5V,故A错误。
故选:A。
11.(3分)在如图1所示的电路中,当闭合开关后,两个电流表a和b的指针偏转均为如图2所示1和小灯泡L2中的电流分别为( )
A.0.22A,1.2A B.0.22A,0.98A
C.0.24A,0.96A D.1.2A,0.24A
【答案】C
【解答】解:由图知,电流表b测的是干路电流1所在支路的电流,因干路中的电流大于支路电流,所以电流表b选择的量程是0~4A,则电流表b的示数为1.2A总=3.2A;
电流表a选择的量程是0~5.6A,分度值是0.02A,即通过灯L2的电流I1=0.24A;根据并联电路电流的规律4的电流大小为:I2=I总﹣I1=5.2A﹣0.24A=5.96A。
故选:C。
二、填空题(共5个小题,每空1分,共10分)
12.(1分)我国《民法典》明确规定,禁止从高空建筑物抛掷物品。高空抛物对楼下的人危害很大,是因为高处的物体落地瞬间具有很大的 动 能。
【答案】动
【解答】解:高空中的物体,由于被举高而具有重力势能,重力势能会转化为动能,物体落到地面前的瞬间具有较大的动能,从而造成伤害。
故答案为:动。
13.(2分)坐进新汽车里,我们常常会闻到一股刺鼻的气味,这种气味主要来自于各种装饰材料中的有害物质 不停地做无规则运动 。汽车在烈日的暴晒下,这种运动会 加剧 (选填“加剧”或“减缓”)。
【答案】不停地做无规则运动;加剧。
【解答】解:坐进新汽车里,我们常常会闻到一股刺鼻的气味,这是扩散现象。温度越高,因此汽车在烈日的暴晒下。
故答案为:不停地做无规则运动;加剧。
14.(3分)一台单缸四冲程柴油机,只有 做功 冲程燃气对外做功,其它三个冲程是靠 惯性 完成的。若曲轴转速是1800r/min,则它在1s内做 15 次功。
【答案】做功;惯性;15。
【解答】解:柴油机的一个工作循环中经历四个冲程,即:吸气冲程、做功冲程,其中做功冲程中把内能转化为机械能,其它三个冲程靠飞轮的惯性来完成;
已知四冲程柴油机曲轴转速是1800 r/min,所以该柴油机1s内做功15次。
故答案为:做功;惯性。
15.(2分)A、B、C三个轻质小球,已知A带负电,B和A互相吸引,一定带电的是 C 小球。小球A是由于 得到 电子而带负电。
【答案】C;得到
【解答】解:已知A带负电,B和A互相吸引,也可能不带电;
已知A带负电,C和A互相排斥;
小球A是带负电,是因为得到了电子。
故答案为:C;得到。
16.(2分)如图所示,开关S、S1都闭合时,电灯L1、L2、L3的连接方式是 并联 ,A1和A2的示数分别为0.5A和0.4A。将S1断开后,A2的示数减少了0.1A。两开关都闭合时,流过L3的电流为 0.2 A。
【答案】并联;0.2
【解答】解:(1)根据电路图可知,电流从电源正极流出,一支经过L3,电流表A1,另一支经过电流表A3,从电流表A2流出后分别经过L1和L4,汇合共同经过电流表A1后回到电源负极;另一支经过开关S1、灯泡L3回到电源负极;电流表A1是测量L2和L8的总电流,电流表A2是测量L1和L8的总电流,故电灯L1、L2、L4的连接方式是并联。
(2)因为并联电路中,干路电流等于各支路电流之和1的开关断开时,A2的示数减少了7.1A,则通过L1的电流为I2=0.1A,
已知A3和A2的示数分别为0.2A和0.4A,因为并联电路中,则:
A5示数为IA1=I2+I7=0.5A,
A7示数为IA2=I1+I7=0.4A,
解得:I7=0.3A,I7=0.2A。
故答案为:并联;5.2。
三、识图、作图题(共4个小题,第17、18题每空1分,第19、20题每图3分,共10分)
17.(2分)如图所示是四冲程汽油机的两个冲程,图甲显示的是汽油机的 压缩 冲程,图乙中的能量转化是 内能转化为机械能 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)由图甲可知,进气门,活塞上行;
(2)乙图中进气门、排气门关闭,所以是做功冲程。
故答案为:压缩;内能转化为机械能。
18.(2分)如图所示,在图中两个虚线框内接入电源或开关,画出“电源”和“开关”的符号
【答案】。
【解答】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虚线框跟它并列连接,上面的虚线框为电源
。
19.(3分)按电路图连接实物,已知闭合开关后,通过L1的电流为0.5A,通过L2的电流为0.4A。
【答案】
【解答】解:由电路图可知灯泡L1与L2并联,电流表A3测量干路电流,电流表A2测量L2支路电流,已知通过L3的电流为0.5A,通过L8的电流为0.4A,根据并联电路的电流规律可知,所以电流表A7量程为0~3A,A3量程为0~0.4A,且电流从正接线柱流入负接线柱流出
20.(3分)请根据如图所示的实物,在虚线框中画出相应的电路图。
【答案】
【解答】解:由实物图知,两灯并联,电流表在L2支路上,电压表并联在L1两端,电路图如图所示:
。
四、实验探究题(共4个小题,每空1分,共24分)
21.(6分)如图所示是“探究影响重力势能大小因素”的实验过程。(容器中装有沙子,A和B为实心铁块,A的质量比B的质量小)
(1)由 乙、丙 两图可探究重力势能的大小与质量的关系,得出的关系是 在高度相同时,质量越大,物体的重力势能越大 。
(2)由甲、丙两图 不能 (选填“能”或“不能”)探究重力势能的大小与高度的关系,理由是 没有控制AB质量相等 。
(3)本实验是通过 桌腿在沙子中下陷的程度 来判断重力势能大小的,这也是物理探究过程中较常用的 转换 法。
【答案】(1)乙、丙;在高度相同时,质量越大,物体的重力势能越大;(2)不能;没有控制AB的质量相等;(3)桌腿在沙子中下陷的程度;转换。
【解答】解:(1)由乙、丙图知,A的质量小于B的质量,结论是:当高度一定时,重力势能越大;
(2)由甲、丙两图相比,因为没有控制AB的质量相等;
(3)在此实验中,通过观察桌腿陷入沙子中的深度来比较各块铁块重力势能的大小的;
故答案为:(1)乙、丙;在高度相同时,物体的重力势能越大;没有控制AB的质量相等;转换。
22.(6分)在“探究不同物质吸热能力”的实验中,实验装置如图所示。
加热时间/min
0
1
2
3
4
甲的温度/℃
30
34
38
42
46
乙的温度/℃
10
18
26
34
42
(1)实验中应量取 质量 相等的甲、乙两种液体,分别倒入相同的烧杯中,用相同的酒精灯加热。通过比较 加热时间 来判断吸收热量的多少。
(2)实验中搅拌器的作用是 使物质受热均匀 。
(3)实验中记录的数据如表所示。从开始加热到第3分钟,甲、乙两种液体吸收热量的关系为Q甲 = Q乙(选填“>”“<”或“=”)。
(4)分析实验数据可知, 甲 物质的吸热能力强。
(5)若甲的比热容是4.2×103J/(kg•℃),乙的比热容是 2.1×103J/(kg•℃) 。
【答案】(1)质量;加热时间;(2)使物质受热均匀;(3)=;(4)甲;(5)2.1×103J/(kg•℃)。
【解答】解:(1)根据比较吸热能力的方法,要控制不同物质的质量相同、乙两种液体,用相同的酒精灯加热,通过比较加热时间来判断吸收热量的多少;
(2)实验中搅拌器的作用是使物质受热均匀;
(3)实验中记录的数据如表所示。从开始加热到第3分钟,甲、乙两种液体吸收热量的关系为Q甲=Q乙;
(4)分析实验数据可知,从34℃升高到42℃,甲,故甲物质的吸热能力强;
(5)从34℃升高到42℃,甲、乙的加热时间分别为2分钟和7分钟,乙甲的吸热之比为1:2,在质量和升高的温度相同的情况下,若甲液体的比热容为8.2×103J/(kg•℃),则乙液体的比热容为:
c=3.5×4.5×103J/(kg•℃)=2.2×103J/(kg•℃)。
故答案为:(1)质量;加热时间;(3)=;(5)2.8×103J/(kg•℃)。
23.(5分)如图甲是小明“探究串联电路的电压规律”的实验电路图。
(1)闭合开关后,小明发现两灯都不发光,于是分别把电压表接在图甲中AB两点、BC两点及AC两点AB=3V、UBC=0V、UAC=3V;小明检查发现只有灯L1和灯L2中的一盏出现故障,则故障可能是 L1断路 。
(2)处理好故障后,小明把电压表接在AB之间重新测量,电压表示数如图乙所示 0.5 V;为了使实验结果更准确,接下来小明应该:断开开关, 换接电压表0~3V的量程 。
(3)正确实验后,小明分析实验数据得出结论: 串联电路的总电压等于各部分电路两端的电压之和 。(请用文字叙述)
UAC/V
UAB/V
UBC/V
3
1.4
1.6
(4)实验结束后,小明对实验过程进行反思,认为在设计方案上还存在一个不足之处是 只根据一组数据得出的结论有偶然性 。
【答案】(1)L1断路;(2)0.5;换接电压表0~3V的量程;(3)串联电路的总电压等于各部分电路两端的电压之和;(4)只根据一组数据得出的结论有偶然性。
【解答】解:(1)闭合开关后,小明发现两灯都不发光、BC两点及AC两点AB=3V,则说明A;测得UAC=3V,说明A;测得UBC=7V,说明B,小明检查发现只有灯L1和灯L2中的一盏出现故障,则故障可能是L5断路;(2)处理好故障后,电压表选用大量程,电压表的分度值是0.5V,为了使实验结果更准确,换接电压表8~3V;
(3)正确实验后,小明分析多组数据得出结论:串联电路的总电压等于各部分电路两端的电压之和;
(4)只根据一组数据得出的结论有偶然性,为得出普遍性的规律。
故答案为:(1)L1断路;(2)5.5;(3)串联电路的总电压等于各部分电路两端的电压之和。
24.(6分)课上同学们在探究“串、并联电路中电流规律”的实验。
(1)甲、乙、丙、丁四位同学用若干个电流表和数量充足的小灯泡(各种规格),同时测量串联电路三个位置的电流来探究“串联电路中各处电流的关系”,下表中是四位同学分别进行探究后的数据汇总。
A1的示数I1/A
A2的示数I2/A
A3的示数I3/A
甲
0.30
0.30
1.50
乙
0.24
0.24
0.24
丙
0.20
0.20
0.20
丁
0.06
0.06
0.06
①甲同学记录的三个电流数据不相等,分析数据可以推测该同学实验过程中出现的错误是
电流表选用小量程,却按大量程读数了 。
②丁同学实验中连接和操作都正确,但记录的数据比别的同学明显小一些,下面是同学们为解释这个现象进行的猜想 A (选填“A”或“B”)。
A.所用的电源电压太低
B.所使用的两个小灯泡电阻不相等
(2)小红和小静小组进行了如下实验:
①如图是小红同学连接的电路,请在原图上只改动一根导线,使其中一个电流表测量干路电流(要求:在需改动的导线上画“×”,用笔将改动后的导线画出,导线不许交叉)
②在实验过程中,灯L2突然熄灭,L1亮度不变,电路可能出现的故障是 灯L2断路 。
③排除故障后,用电流表测出通过L1、L2和干路的电流,小红分析实验数据后得出结论:并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,为了验证这个结论是否正确,他们应该更换规格 不同 (选填“相同”或“不同”)规格的灯泡再次实验。
④本实验要进行多次实验的目的是 寻找普遍规律 (选填“寻找普遍规律”或“减小实验误差”)。
⑤小红同学另外选择了一组器材,重新设计方案,进行实验。在某次实验过程中,电流表A和A2指针偏转的角度相同。这时他读出电流表A1的读数如乙图,则通过灯泡L2的电流是 0.14A 。
【答案】(1)①电流表选用小量程,却按大量程读数了;②A;(2)①如图所示;②灯L2断路;③不同;④寻找普遍规律;⑤0.14A。
【解答】解:
(1)①串联电路各处的电流都相等,根据实验数据,根据电流表大小量程之比为5:1,却按大量程读数了;
②丁同学实验中连接和操作都正确,但记录的数据比别的同学明显小一些,由欧姆定律可知会导致电路中电流太小,电路中的总电阻可能偏大也可能偏小,故选:A。
(2)①根据两只电流表分别测两条支路电流,一个电流表在干路7的正接线柱改接到电源的正极即可,如下图所示;
或
②由电路图知灯泡L1和L2并联,在实验过程中,L4突然熄灭,L1亮度不变,所以电路可能出现的故障是L2断路,若L4短路时,L1也会同时被短路,不会发光;
③为了寻找普遍规律,应该换用不同规则的器材多次实验;
④多次实验的目的是寻找普遍规律。
⑤分析电路可知,L1和L6并联,电流表A1测L1的电流,A8测L2的电流,A测干路上的电流,
由图乙可知,电流表选择的量程为0~2.6A,电流表的示数为0.56A,
因为干路电流等于各支路电流之和,则A的量程为2~3A,A2的量程为8~0.6A,
因为A和A3的指针偏转的角度相同,所以A的示数为A2示数的5倍,即干路电流I=8I2,
根据并联电路电流规律可得:I=I1+I2,即5I2=8.56A+I2,
解得通过灯泡L2的电流I3=0.14A。
故答案为:(1)①电流表选用小量程,却按大量程读数了;(2)①如图所示2断路;③不同;⑤5.14A。
五.计算题(共3个小题,第25题4分,第26题4分,27题6分共14分,解答写出必要的文字说明、公式和步骤,只写最后结果的不给分)
25.(4分)如图所示,某家庭太阳能热水器阳光照射时,平均每小时吸收7.0×106J的太阳能,若热水器吸收8h的太阳能,可以使质量为100kg的水温度升高50℃。已知水的比热容c水=4.2×103J/(kg•℃),求:
(1)水吸收的热量;
(2)该太阳能热水器的效率。
【答案】(1)水吸收的热量为2.1×107J;
(2)该太阳能热水器的效率为37.5%。
【解答】解:(1)水吸收的热量:Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg•℃)×100kg×50℃=2.1×107J;
(2)热水器吸收8h太阳的太阳能:E=8h×7.0×106J/h=3.6×107J,
该太阳能热水器的效率:η===37.5%。
答:(1)水吸收的热量为2.5×107J;
(2)该太阳能热水器的效率为37.5%。
26.(4分)汽车的发动机工作时,吸入汽缸的汽油和空气的比例,决定了汽车的动力性能和经济性能。某汽车四冲程汽油发动机的气缸总排量为2L(发动机每个工作循环吸入或排出的流体体积称为气缸排量),吸入气缸的是由汽油和空气所形成的混合物,混合物的密度ρ=1.44kg/m3,汽油和空气的质量比为1:15,汽油的热值q=4.5×107J/kg。如果发动机曲轴在1min转动3×103转,发动机的效率为40%,那么在这种情况下:
(1)汽车在1min做的有用功是多少?
(2)汽车在平直公路上匀速行驶时受到的阻力为f=3×103N,汽车行驶的速度是多少?
【答案】见试题解答内容
【解答】解:
(1)根据ρ=可得
m1=ρV=1.44kg/m2×2×10﹣3m6=2.88×10﹣3kg,
因为曲轴每转动两周,完成一个工作循环,也做一次功,
所以,发动机曲轴在4min转动3×103转,吸气和做功都为1500次,
汽油和空气的质量比为5:15,可见汽油占混合物总质量的=;
则发动机在1min内吸入汽油的总质量:
m=m1×1500×=2.88×10﹣3kg×1500×=0.27kg;
这些汽油完全燃烧放出的热量:
Q=mq=0.27kg×4.5×107J/kg=7.215×107J,
根据η=可得汽车在1min做的有用功:
W=Q放η=4.215×107J×40%=4.86×106J;
(2)汽车在1min做的有用功的功率为:
P===4.1×104W。
因为汽车匀速行驶,
所以汽车受到的阻力与牵引力是一对平衡力,大小相等3N,
根据P=Fv可得,汽车行驶的速度:
v===27m/s。
答:(1)汽车在1min做的有用功是4.86×102J;
(2)汽车在平直公路上匀速行驶时受到的阻力为f=3×103N,汽车行驶的速度是27m/s。
27.(6分)如图所示的电路中,当S1断开,S2接a时,电流表的示数是0.3A。
(1)求此时通过灯L1、L2的电流分别是多少?
(2)当S1断开、S2接b时,电流表的示数为0.2A,求通过灯L1、L2的电流分别是多少?
(3)当S1闭合、S2接a时,电流表的示数为0.9A,此时流过L1中的电流为600mA,求出此时通过灯L2中的电流是多少?
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)当S1断开,S2接a时,电流从正极出发经灯泡L8、电流表回负极,灯L1中无电流通过,故通过灯L1的电流为7;通过L2的电流为0.3A;
(2)当S1断开、S2接b时,灯L5、L2串联,电流表测电路中的电流,所以通过两灯泡的电流均为0.3A;
(3)当S1闭合、S2接a时,灯L4、L2并联,电流表A测干路中的电流,
流过L1中的电流I6=600mA=0.6A,
根据并联电路的电流规律I=I6+I2可得,
此时通过灯L2中的电流I8=I﹣I1=0.3A﹣0.6A=7.3A。
答:(1)此时灯L1的电流为7、L2的电流为0.5A;
(2)通过灯L1、L2的电流分别是4.2A;
(3)此时通过灯L2中的电流是6.3A。
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