内容正文:
海城四中九年级上学期期中物理试题(11月)
一、选择题(本题包括9个小题、每题2分,共18分。1~6题是单选题,7~9题是多选题,多选题错选得0分、漏选得1分)
1. 关于温度、热量、内能,下列说法正确的是( )
A. 物体的温度升高,内能一定增加
B. 物体吸收热量,温度定升高
C. 0℃的冰内能为零
D. 发生热传递时,热量总是从内能大的物体传递到内能小的物体
【答案】A
【解析】
【详解】A.物体温度升高,分子无规则运动加剧,分子动能增加,内能一定增加,故正确;
B.物体吸收热量,温度不一定升高,比如,在晶体的熔化和液体的沸腾时,物质虽然吸收热量但是温度不变,故错误;
C.一切物体都具有内能,故错误;
D.发生热传递时,热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体,故错误。
故选A。
2. 图中的电动独轮车依靠电力驱动,低碳环保。当电源开关S闭合时指示灯亮起,独轮车处于待机状态,当人站在独轮车上时开关自动闭合,电动机工作,独轮车才开始运动。下列电路设计符合上述要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】当电源开关S闭合时指示灯亮起,独轮车处于待机状态,当人站在独轮车上时开关自动闭合,电动机工作,独轮车才开始运动,说明指示灯和电动机并联,可以独立工作,同时开关S处在干路,开关处在电动机所在支路,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
3. 甲、乙两物体的比热容之比为 2∶3,升高的温度之比为 3 ∶1 时,它们吸收热量相同,则甲、乙两物体的质量之比是( )
A. 9∶2 B. 2∶9 C. 1∶2 D. 2∶1
【答案】C
【解析】
【详解】由知道,甲、乙两物体的质量之比是
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
4. 小美同学对冰加热,她将冰熔化成水直到沸腾的过程,绘制成如图所示的温度随时间变化的图象,下列分析正确的是( )
A. 物体在处分子势能比处大
B. 、段物质在吸热,、段物质没有吸热
C. 段物质比热容比段大
D. 段物质的温度保持不变,内能不变
【答案】A
【解析】
【详解】A.段是冰的熔化过程,物质吸收热量,内能增加,物质的温度保持不变,分子动能不变,故物体在处分子势能比处大,故A正确;
B.、段物质在吸热,是冰的熔化过程、段是水的沸腾过程,都要吸热,故B错误;
C.从图像上可以看出,物质在段处于固态(冰),段处于液态(水),因此段比热容小于段,故C错误;
D.段是冰的熔化过程,物质的温度保持不变,吸收热量,内能增加,故D错误。
故选A。
5. 电冰箱内有一个通过冰箱门来控制的开关,当冰箱门打开时,开关闭合使冰箱内的照明灯点亮;当冰箱门关闭时,开关断开使冰箱内的照明灯熄灭,在如图所示的四个电路中,能正确表示冰箱开门状态下冰箱内照明电路的是 ( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】关门时,弹簧受压,此时灯泡不亮;开门时,弹簧恢复原状,开关与灯泡所在电路接通,灯泡亮;能表示冰箱门打开状态的是A. C,B. D是闭合状态,不符合题意; A中的灯泡没有与电源接通,所以灯不亮,故A不符合题意,C中开关闭合,灯泡所在电路接通,因此符合题意.
6. 图甲所示电路,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均为图乙所示,则电灯L1和L2两端的电压分别为( )
A. 10V 2.5V B. 2.5V 10V C. 2.5V 2.5V D. 12.5V 10V
【答案】B
【解析】
【详解】由图可知,两灯串联,电压表V1测的是电源电压,电压表V2测的是L1两端的电压,根据串联电路的电压规律可知,电压表V1的示数应大于电压表V2的示数;而两个电压表指针偏转情况相同,所以电压表V1应选的量程是0~15V,其分度值是0.5V,指针所在位置的读数为12.5V,即电源电压为12.5V;电压表V2选的量程是0~3V,其分度值是0.1V,指针所在位置的读数为2.5V,即L1两端的电压为2.5V;所以灯泡L2两端的电压为
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
7. 由欧姆定律公式可推导出公式,关于此式正确的理解( )
A. 导体的电阻与它两端的电压成正比
B. 导体的电阻与通过它的电流成反比
C. 导体的电阻可由导体两端的电压与通过导体的电流的比值来计算
D. 导体的电阻跟导体两端的电压与通过导体的电流无关
【答案】CD
【解析】
【详解】ABD.因电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积、温度有关,与两端的电压和通过的电流无关,所以,不能说导体的电阻与它两端的电压成正比,导体的电阻与通过它的电流成反比,故AB错误,D正确。
C.由可知,导体的电阻可由导体两端的电压与通过导体的电流的比值来计算,故C正确。
故选CD。
8. 如图,电源电压恒定不变,闭合开关S,当滑动变阻器滑片P向右移动时,则( )
A. 电压表V的示数不变,电流表A1的示数变小
B. 电压表V的示数变大,电流表A2的示数变小
C. 电压表V的示数变小,电流表A1的示数变大
D. 电压表V的示数不变,电流表A2的示数变小
【答案】AD
【解析】
【详解】由图知,R1与R2并联,电流表A2测干路电流,A1测R2的电流,电压表测电源电压;
由于电源电压不变,则滑片移动时,电压表示数不变;当滑动变阻器滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据欧姆定律可知,该支路的电流减小,即A1示数变小;并联电路各支路互不影响,则通过R1的电流不变,根据并联电路电流关系可知,干路中的电流变小,即电流表A2的示数变小,故AD符合题意,BC不符合题意。
故选AD。
9. 如图甲所示,电源电压恒定,闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片从最右端移至灯正常发光的位置,此过程中电流表示数与两个电压表示数的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 曲线a是电流表示数与电压表示数的关系图像
B. 电源电压为
C. 灯的额定电流为
D. 滑动变阻器的最大阻值是
【答案】BD
【解析】
【详解】A.如图,小灯泡和滑动变阻器串联,电压表V1测小灯泡两端电压,电压表V2测滑动变阻器两端电压,电流表测电路中电流;闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片从最右端移至灯正常发光的位置的过程中,滑动变阻器电阻变小,电路中电流变大,滑动变阻器两端电压变小,小灯泡两端电压变大,所以由图可知曲线b是电流表示数与电压表V2示数的关系图像,故A错误;
B.由图可知,滑片在最右端时,小灯泡两端电压为2V,滑动变阻器两端电压为9V,因串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以电源电压为
故B正确;
C.根据题意可知,当灯泡正常发光时,电流表示数最大,由图乙可知,此时电路电流为0.6A,所以,小灯泡的额定电流为0.6A,故C错误;
D.由图可知,滑动变阻器的最大阻值是
故D正确。
故选BD。
二、填空题(本题包括6个小题;每空1分,共16分)
10. 如图甲是亮度可调节台灯,图乙是用于调光的电位器内部结构示意图,a、b、c是电位器上的三个接线柱,旋钮可带动滑片转动。为实现调光功能,电位器应与灯______(填“串联”或“并联”),若顺时针旋转旋钮时灯泡发光变亮,则需将______(填“a和b”、“b和c”或“a和c”)接线柱接入电路。
【答案】 ①. 串联 ②. b和c
【解析】
【详解】[1]电位器控制灯泡的亮度变化时,电位器应与灯泡串联,所以为实现调光功能,电位器应与灯泡串联在电路中。
[2]电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变其接入电路中的电阻;顺时针旋转旋片时,灯泡变亮,说明电流变大,电位器接入电路中的电阻变小,则由图可知需将b、c接线柱接入电路。
11. 如图甲所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压不变。闭合开关S后,滑片P从a端移动到b端,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示,则电源电压为_____V,R1的阻值为_____Ω。
【答案】 ①. 3 ②. 5
【解析】
【详解】[1][2]由图甲可知,两电阻串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。当滑动变阻器滑片P在a端时,则接入电路中的电阻为0,由图乙可知,此时电路中电流最大,为I1=0.6A,由可得
U=I1R1=0.6A×R1 ①
当滑动变阻器滑片P在b端时,接入电路中的电阻最大,由图乙可知,此时电路中电流最小,为I2=0.2A,电压表示数U2=2V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压
U=I2R1+U2=0.2A×R1+2V ②
因电源的电压不变,所以由①②可得
R1=5Ω,U=3V
12. 如图所示,用两只水果点亮了一只发光二极管,金属片A是水果电池的______(选填“正极”或“负极”),现将二极管正负极接线对调,二极管不发光,说明发光二极管具有______,此时水果电池的正负极之间______(选填“有”或“没有”)电压。
【答案】 ①. 负极 ②. 单向导电性 ③. 有
【解析】
【详解】[1]发光二极管被点亮时,金属片A与发光二极管的负极相连,所以金属片A是水果电池的负极。
[2]将二极管正负极接线对调,二极管不发光,说明它只允许电流从它的正极流向负极,不允许从负极流向正极,即二极管具有单向导电性。
[3]二极管不发光,电路断路,但此时水果电池作为电源,正负极之间仍然有电压。
13. 如图中所示是四冲程汽油机工作过程的一个冲程,该冲程是_____冲程。该冲程将___能转化为机械能,该内燃机正常工作时的转速为1800r/min,该内燃机每秒对外做功__次,完成了____个冲程。
【答案】 ①. 做功 ②. 内 ③. 15 ④. 60
【解析】
【详解】[1][2]由图可知,进气门和排气门都是关闭的,活塞向下运动,可知正在进行的是做功冲程,在该冲程中内能转化为机械能。
[3][4]该内燃机正常工作时的转速为1800r/min,1800r/min=30r/s,因为汽油机的一个工作循环中飞轮转2圈,完成4个冲程,对外做功1次,所以汽油机每秒对外做功的次数为15次,完成了15×4=60个冲程。
14. 如图a所示的电路,电源电压保持不变,闭合开关S,调节滑动变阻器,两电压表的示数随电路中电流变化的图象如图b所示。根据图象的信息可知:乙是电压表V2示数变化的图象,电源电压为______V,电阻R1的阻值为______Ω。
【答案】 ①. 6 ②. 20
【解析】
【详解】[1][2]由a电路图可知,当滑动变阻器的滑片P,向右移动时,连入电阻变大,电路中电流变小,R1两端的电压同时变小,电源电压保持不变,R2两端的电压就要变大;结合图b可知,甲是R1的U﹣I图象即电压表V1示数变化的图象,乙是R2的U﹣I图象即压表V2示数变化的图象;由图象可知,当
U1=U2=3V
时
I=0.15A
因为串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电源电压
U=U1+U2=3V+3V=6V
根据欧姆定律可知,电阻R1的阻值为
15. 一串小彩灯,每个小彩灯规格为“4 V 0.3A”,如图所示,在正常情况下,细金属丝由于表面氧化铜而与灯丝支架不导通,若加上200V以上电压时,氧化铜被击穿,细金属丝与灯丝导电支架导通。已知灯丝冷时电阻为2Ω,热时电阻为20Ω,将这一串小彩灯串联在220V电路中,在使彩灯正常发光情况下,应串联 _____个小彩灯,此时电路总电阻为 _____Ω。当其中一只彩灯灯丝烧断瞬间,细金属丝两端电压达到 _____V,故细金属丝与灯丝支架导通,保证其它灯泡继续发光。
【答案】 ①. 55 ②. 733 ③. 220
【解析】
【详解】[1]彩灯正常发光时,两端电压为4V,将这一串小彩灯串联在220V电路中,在使彩灯正常发光情况下,由串联电路电压规律可知,应串联小彩灯的个数为
[2]将55个小彩灯串联在220V电路中,彩灯正常发光情况下,电路中的电流为0.3A,此时电路总电阻为
[3]当其中一只彩灯灯丝烧断瞬间,发生断路位置的电压接近电源电压220V,即细金属丝两端电压达到220V,故细金属丝与灯丝支架导通,保证其它灯泡继续发光。
三、作图题(本题包括2小题;每题2分,共4分)
16. 请将电源、电流表,电压表三个元件的符号填入下图电路的虚线框内,并将电路补充完整.要求:开关S闭合后,电流方向如图所示,移动滑动变阻器的滑片P,小灯泡L变亮时,电压表的示数变小.
【答案】
【解析】
【分析】滑动变阻器改变灯泡的亮度,所以滑动变阻器和灯泡、电流表串联;灯泡变亮时其两端电压变大,而电压表示数变小,说明电压表和滑动变阻器并联,据此填充元件.
【详解】根据电压表应与被测用电器并联,读图可知,左右两个位置不可能是电压表,则电压表应在中间的位置.根据移动滑动变阻器的滑片P,小灯L变亮时,电压表的示数变小,说明电压表测的是滑动变阻器两端的电压,则左侧的位置应该是电源,右侧的位置应该是电流表.且电源的正极朝下.如下图所示:
【点睛】根据电压表应与被测用电器并联,电流表应与用电器串联,再结合移动滑动变阻器的滑片P,小灯L变亮时,电压表的示数变小可判断各元件的位置.
17. 将图中的实物连成实物图。要求:L1与L2并联,电流表测电路中总电流,电压表只测灯L2两端电压,滑动变阻器只用于改变灯L2的亮度,并且滑片左移时灯L2变亮。
【答案】
【解析】
【详解】要求L1与L2并联,则电路必须要两条支路;电流表测总电流,则电流表串联在干路中;电压表只测灯L2两端电压,则电压表只并联在L2两端,因电源为两只干电池,则电压表使用小量程;滑动变阻器只用于改变灯L2的亮度,则滑动变阻器与L2串联;并且滑片左移时灯L2变亮,则滑动变阻器下端须接A接线柱。如图:
四、实验题(本题包括4小题;每空1分,共22分)
18. 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, 烧杯内的液体质量和初温也相同。
(1)比较不同燃料的热值, 可以选择___________两个装置;然后通过观察___________(选填“加热时间”或“物质升高的温度”)来比较两种燃料热值大小;
(2)为了研究不同物质的吸热能力,利用___________两个装置进行实验, 根据记录数据作出了两种液体的温度随时间变化的图像,如图丁所示;
①由图可以看出,___________液体的比热容较大;
② 如果已知b液体的比热容是 1.8×103J/(kg·℃),则a液体的比热容是_________J/(kg·℃);
(3)另一小组研究质量相等,初温不同的A、B两液体的吸热能力,所用其他装置完全相同,根据记录数据作出了两种液体的温度随时间变化的图像,如图所示;则A、B两液体的比热容之比为_________。
【答案】 ①. 甲、乙 ②. 物质升高的温度 ③. 甲、丙 ④. b ⑤. 0.9×103 ⑥. 3∶2
【解析】
【详解】(1)[1]比较不同燃料的热值,应控制被加热液体的种类相同而燃料不同,故应选择甲、乙两图进行实验。
[2]根据转换法,同时点燃燃料后,燃料燃烧释放的热量被被加热物体吸收,可以等待燃料燃尽后然后通过观察比较烧杯内液体升高的温度来比较两种燃料热值大小。
(2)[3]比较不同物质的吸热能力,应控制物质的质量、燃料相同和加热时间相同而吸热的物质种类不同,故应甲、丙两图进行实验。
[4]由图丁可知,加热相同的时间后,发现液体a升温较多,根据比较吸热能力的方法,由此可知:液体a比热容较小,b液体的比热容较大。
[5]根据Q吸=cmΔt可知,在质量和吸收热量一定时,温度的变化值和比热容成反比。用相同的燃料1加热时间10min,a和b吸收的热量是相同的,a的温度变化值
Δta=80℃-20℃=60℃
b的温度20min变化60℃,10min变化值为
Δtb=30℃
根据Q吸=cmΔt得,a液体吸收的热量
Qa吸=camΔta
b液体吸收的热量
Qb吸=cbmΔtb
则Qa吸=Qb吸,所以a的比热容
(3)[6]加热10min 后,A、B两液体温度变化量的比值
加热相同时间,两液体吸收热量相同,则两液体的比热容之比
19. 下图是一组实验,观察实验完成填空。
(1)如图,向一端封闭的玻璃管中注水至一半位置,再注入酒精直至充满。封闭管口,并将玻璃管反复翻转,使水和酒精充分______,观察液面的位置,混合后与混合前相比,总体积______;
(2)甲图的现象,说明____________;
乙图是把墨水滴入冷水和热水的情况,此实验还说明____________。
【答案】(1) ①. 混合 ②. 变小
(2) ①. 见解析 ②. 见解析
【解析】
【小问1详解】
[1][2]向一端封闭的玻璃管中注水至一半位置,再注入酒精直至充满。封闭管口并将玻璃管反复翻转,使水和酒精充分混合,混合后酒精和水的总体积明显减小,因为分子间存在着空隙,水和酒精充分混合后,酒精分子和水分子分别进入了对方分子的空隙中,使得水和酒精混合后的总体积变小了。
【小问2详解】
[1]甲图中,能闻到气味,是发生了扩散现象,说明分子不停地做无规则运动。
[2]乙图中,在冷水杯和热水杯中滴入两滴墨水,会看到热水中的墨水扩散得快,这表明分子的无规则运动与温度有关,温度越高,分子的无规则运动越剧烈。
20. 某实验小组在探究电流与电阻的关系实验中,按如图甲所示的电路图连接电路,依次将不同阻值的定值电阻R接在a、b间,每次闭合开关前,滑动变阻器的滑片均移到阻值最大端。
(1)如图丁是某同学连接的实物图,经仔细检查后发现有一根导线连接错误,请在图中连接错误的那根导线上画“”并用笔画线代替导线将电路连接正确______;
(2)当接入电阻为时,闭合开关,电流表无示数,电压表示数如图乙所示,移动滑片,两表指针保持不动。若电路中只有一处故障,则故障为______;
(3)排除故障后,闭合开关,发现电流表示数为;则滑动变阻器的最大阻值为______;
(4)换用不同的电阻和,并保持电压表的示数为______V不变,得到如图丙所示的图像;
【答案】(1)见详解 (2)定值电阻断路
(3)
(4)3
【解析】
【小问1详解】
原电路图中,定值电阻和电流表并联,电压表串联在电路中是错误的,在“探究电流与电阻的关系”实验中,定值电阻、滑动变阻器和电流表串联,电压表并联在定值电阻两端,如下图所示:
【小问2详解】
闭合开关,电流表无示数,说明电路可能断路,电压表有示数,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了,若电路中只有一处故障,则故障为定值电阻断路,此时电压表测电源电压,由图乙可知,电压表选用大量程,分度值0.5V,其示数为6V。
【小问3详解】
闭合开关,此时滑动变阻器接入电路的阻值最大;电流表示数为0.3A,根据欧姆定律可知,电路的总电阻为
则滑动变阻器最大阻值为
R滑=R总-R1=20Ω-5Ω=15Ω
【小问4详解】
由图丙可知,定值电阻两端电压为
UV=IR=0.6A×5Ω=0.3A×10Ω=0.2A×15Ω=3V
即电压表的示数保持3V不变。
21. 在测量未知阻值R的实验中,小明设计了实验电路并进行连接,如图甲所示。
(1)在连接电路时,开关应处于 ___________状态。
(2)图甲是小明接好的实物连接图,其中有一条导线连接错误,该导线是第 ________条(从图中选填导线序号);
(3)改正错误后再进行实验,实验前应将滑动变阻器的滑片P移到最 ________(选填“左”或“右”)端。小明闭合开关S,发现电流表无示数,电压表的示数较大,则电路故障可能是 _________。
(4)排除故障后,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表示数为2.4V时,电流表示数如图乙所示,则其示数为 ___________A,未知电阻R=___________Ω。
(5)若实验中只有一个电压表和一个已知阻值为R0的定值电阻,小明设计了如图丙所示的电路,同样可以测量未知电阻Rx的阻值,请将以下实验步骤补充完整:
①闭合开关S、断开开关S1,用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1;
②___________,记下此时电压表读数为U;
③请写出未知电阻R阻值表达式:Rx=___________(用U、U1和R0表示)。
【答案】 ①. 断开 ②. 2 ③. 左 ④. 未知电阻R断路 ⑤. 0.32 ⑥. 7.5 ⑦. 再闭合开关S1 ⑧.
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]连接电路时,为保护电路,开关应处于断开状态。
(2)[2]原电路中,电阻和电压表没有连入电路中,电阻应与电流表串联,电压表与电阻并联,连接错误的导线是第2条,正确连接方式是,把2从定值电阻的左端改接到右端即可。
(3)[3]改正错误后进行实验,为了保护电路,实验前应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处,即最左端。
[4]小明闭合开关S,发现电流表无示数,电路可能断路,电压表的示数较大,电压表串联在电路中,与电源连通,则电路故障可能是未知电阻R断路。
(4)[5]纠正错误,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表示数为2.4V,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.32A。
[6]未知电阻阻值为
(5)[7]实验步骤:①闭合开关S、断开开关S1,用电压表测出待测电阻Rx端的电压为U1;
②再闭合开关S1,用电压表测出电源的电压U;
[8]在①中,两电阻串联,电压表测待测电阻的电压;在②中,定值电阻短路,电压表测电源电压,由串联电路电压的规律,在①中,定值电阻的电压为
电路中的电流
未知电阻Rx阻值表达式
五、综合应用题(本题包括3小题;共20分)
22. 若某型号单缸四冲程汽油机的活塞面积取S=3.0×10-3m2,活塞冲程长度为L=5cm,做功冲程燃气的平均压强为p=1.0×106Pa,活塞以n=2400r/min做往复运动,汽油机往复运动两次,对外做功一次。
(1)汽油机在此工作状态下的功率是多少?
(2)如果此工作状态下每分钟消耗20g汽油,那么汽油机把内能转化为机械能的效率是多少?(保留一位小数,q汽=4.6×107J/kg、不计摩擦)
【答案】(1)3000W;(2)19.6%
【解析】
【详解】(1) 汽油机做功冲程,做一次功是
n=2400r/min,则1min转2400r,则1s转了40r,则1s做功次数为30次,故1s做的总功为
汽油机在此工作状态下的功率是
(2)如果此工作状态下,每分钟做的功是
工作状态下20g汽油完全燃烧释放的热量是
内能转化为机械能的效率
汽油机把内能转化为机械能的效率是19.6%。
23. 如图所示,电源电压恒定,R2的阻值为10Ω,R3的阻值为100Ω,R1的阻值小于40Ω。当S闭合,S1、S2断开时,电流表的示数为0.5A;当S、S1、S2都闭合时,电流表的示数变化了0.4A,求:
(1)当S、S1、S2都闭合时,电流表的示数为多少?
(2)电源电压和R1的阻值。
【答案】(1)0.9A;(2)15V,20Ω
【解析】
【详解】解:(1)当S、S1、S2都闭合时,R2被短路,此时R1和R3并联接入电路中,电流表测干路中的电流,此时的总电阻要小于R1,当S闭合,S1、S2断开时,R1和R2串联接入电路中,此时的总电阻要大于R1,所以,R1和R3并联的总电阻小于R1和R2串联的总电阻,由欧姆定律可知,当S、S1、S2都闭合时,干路中的电流变大,并联后干路中的电流为
I′=0.4A+0.5A=0.9A
(2)当S闭合,S1、S2断开时,R1和R2串联接入电路中,电源电压
U=I(R1+R2)=0.5A×(R1+10Ω)①
当S、S1、S2都闭合时,R1和R3并联接入电路中,电源电压
②
由①和②得到
R1=20Ω或R1=50Ω
因为R1的阻值小于40Ω,所以R1=20Ω;电源电压
U=I(R1+R2)=0.5A×(20Ω+10Ω)=15V
答:(1)当S、S1、S2都闭合时,电流表的示数为0.9A;
(2)电源电压是15V和R1的阻值是20Ω。
24. 小徐同学对如图(a)所示的电子体温计工作原理很好奇。通过查找资料了解到,电子体温计主要是利用了热敏电阻的电阻值随温度变化显著、反应快这些特性,实现温度的测量。她准备用电源、热敏电阻 RT、定值电阻 R0、电流表、电压表、开关和导线等自制电子体温计,其中电源电压为6V保持不变。下表为选用的热敏电阻 RT阻值随温度 t 变化的数据。
温度 t(℃)
35
36
37
38
39
40
41
42
电阻 RT(Ω)
680
640
600
560
520
480
440
400
(1)分析比较上表中的数据 RT、t 的变化情况,可得的初步结论是:_____________;
(2)小徐猜想电子体温计内部电路图如图(b)所示,当热敏电阻所处区域的温度升高,电路中的电流将_________(选填“变大”或“变小”),若将图(c)所示电流表的表盘上电流刻度线上标注相对应的温度,则温度的刻度值从左至右_______(选填“升高”或“降低”);
(3)小徐按照猜想连接电路进行验证,发现热敏电阻所处区域的温度从 37℃ 升高到 42℃ 过程中,电路中的电流变化范围为_______A,即使电流表接 0~0.6 A量程,电流表的指针也几乎不偏转,所以该方案不可行;
(4)他改进了上述方案,重新设计电路如图(d)所示。若热敏电阻所处区域的温度为 37℃时,电压表示数如图(e)所示,求定值电阻 R0的阻值。_________
【答案】 ①. 随着温度升高,热敏电阻的阻值在变小 ②. 变大 ③. 升高 ④. 0.01~0.015A ⑤.
【解析】
【详解】(1)[1]通过分析表格数据发现,随着温度升高,热敏电阻的阻值在变小。
(2)[2]当热敏电阻所处区域的温度升高,通过表格发现,热敏电阻的阻值减小,根据欧姆定律可知,电路中的电阻变小,电源电压不变,则电路中的电流变大。
[3]温度越高,电流越大,电流表示数越大,两者成正比,电流表刻度值从左至右升高,所以温度的刻度值从左至右也升高。
(3)[4]电源电压为6V,37℃对应表格中的最大电阻为,42℃最小电阻为,根据欧姆定律得最小电流为
最大电流为
所以电流变化范围为0.01~0.015A。
(4)[5]根据电路图可知,串联电路的电压电流的规律
则
则R0的阻值为
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海城四中九年级上学期期中物理试题(11月)
一、选择题(本题包括9个小题、每题2分,共18分。1~6题是单选题,7~9题是多选题,多选题错选得0分、漏选得1分)
1. 关于温度、热量、内能,下列说法正确的是( )
A. 物体的温度升高,内能一定增加
B. 物体吸收热量,温度定升高
C. 0℃的冰内能为零
D. 发生热传递时,热量总是从内能大的物体传递到内能小的物体
2. 图中的电动独轮车依靠电力驱动,低碳环保。当电源开关S闭合时指示灯亮起,独轮车处于待机状态,当人站在独轮车上时开关自动闭合,电动机工作,独轮车才开始运动。下列电路设计符合上述要求的是( )
A. B.
C. D.
3. 甲、乙两物体的比热容之比为 2∶3,升高的温度之比为 3 ∶1 时,它们吸收热量相同,则甲、乙两物体的质量之比是( )
A. 9∶2 B. 2∶9 C. 1∶2 D. 2∶1
4. 小美同学对冰加热,她将冰熔化成水直到沸腾的过程,绘制成如图所示的温度随时间变化的图象,下列分析正确的是( )
A. 物体在处分子势能比处大
B. 、段物质在吸热,、段物质没有吸热
C. 段物质比热容比段大
D. 段物质的温度保持不变,内能不变
5. 电冰箱内有一个通过冰箱门来控制的开关,当冰箱门打开时,开关闭合使冰箱内的照明灯点亮;当冰箱门关闭时,开关断开使冰箱内的照明灯熄灭,在如图所示的四个电路中,能正确表示冰箱开门状态下冰箱内照明电路的是 ( )
A. B.
C. D.
6. 图甲所示电路,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均为图乙所示,则电灯L1和L2两端的电压分别为( )
A. 10V 2.5V B. 2.5V 10V C. 2.5V 2.5V D. 12.5V 10V
7. 由欧姆定律公式可推导出公式,关于此式正确的理解( )
A. 导体的电阻与它两端的电压成正比
B. 导体的电阻与通过它的电流成反比
C. 导体的电阻可由导体两端的电压与通过导体的电流的比值来计算
D. 导体的电阻跟导体两端的电压与通过导体的电流无关
8. 如图,电源电压恒定不变,闭合开关S,当滑动变阻器滑片P向右移动时,则( )
A. 电压表V的示数不变,电流表A1的示数变小
B. 电压表V的示数变大,电流表A2的示数变小
C. 电压表V的示数变小,电流表A1的示数变大
D. 电压表V的示数不变,电流表A2的示数变小
9. 如图甲所示,电源电压恒定,闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片从最右端移至灯正常发光的位置,此过程中电流表示数与两个电压表示数的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 曲线a是电流表示数与电压表示数的关系图像
B. 电源电压为
C. 灯的额定电流为
D. 滑动变阻器的最大阻值是
二、填空题(本题包括6个小题;每空1分,共16分)
10. 如图甲是亮度可调节台灯,图乙是用于调光的电位器内部结构示意图,a、b、c是电位器上的三个接线柱,旋钮可带动滑片转动。为实现调光功能,电位器应与灯______(填“串联”或“并联”),若顺时针旋转旋钮时灯泡发光变亮,则需将______(填“a和b”、“b和c”或“a和c”)接线柱接入电路。
11. 如图甲所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压不变。闭合开关S后,滑片P从a端移动到b端,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示,则电源电压为_____V,R1的阻值为_____Ω。
12. 如图所示,用两只水果点亮了一只发光二极管,金属片A是水果电池的______(选填“正极”或“负极”),现将二极管正负极接线对调,二极管不发光,说明发光二极管具有______,此时水果电池的正负极之间______(选填“有”或“没有”)电压。
13. 如图中所示是四冲程汽油机工作过程的一个冲程,该冲程是_____冲程。该冲程将___能转化为机械能,该内燃机正常工作时的转速为1800r/min,该内燃机每秒对外做功__次,完成了____个冲程。
14. 如图a所示的电路,电源电压保持不变,闭合开关S,调节滑动变阻器,两电压表的示数随电路中电流变化的图象如图b所示。根据图象的信息可知:乙是电压表V2示数变化的图象,电源电压为______V,电阻R1的阻值为______Ω。
15. 一串小彩灯,每个小彩灯规格为“4 V 0.3A”,如图所示,在正常情况下,细金属丝由于表面氧化铜而与灯丝支架不导通,若加上200V以上电压时,氧化铜被击穿,细金属丝与灯丝导电支架导通。已知灯丝冷时电阻为2Ω,热时电阻为20Ω,将这一串小彩灯串联在220V电路中,在使彩灯正常发光情况下,应串联 _____个小彩灯,此时电路总电阻为 _____Ω。当其中一只彩灯灯丝烧断瞬间,细金属丝两端电压达到 _____V,故细金属丝与灯丝支架导通,保证其它灯泡继续发光。
三、作图题(本题包括2小题;每题2分,共4分)
16. 请将电源、电流表,电压表三个元件的符号填入下图电路的虚线框内,并将电路补充完整.要求:开关S闭合后,电流方向如图所示,移动滑动变阻器的滑片P,小灯泡L变亮时,电压表的示数变小.
17. 将图中的实物连成实物图。要求:L1与L2并联,电流表测电路中总电流,电压表只测灯L2两端电压,滑动变阻器只用于改变灯L2的亮度,并且滑片左移时灯L2变亮。
四、实验题(本题包括4小题;每空1分,共22分)
18. 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, 烧杯内的液体质量和初温也相同。
(1)比较不同燃料的热值, 可以选择___________两个装置;然后通过观察___________(选填“加热时间”或“物质升高的温度”)来比较两种燃料热值大小;
(2)为了研究不同物质的吸热能力,利用___________两个装置进行实验, 根据记录数据作出了两种液体的温度随时间变化的图像,如图丁所示;
①由图可以看出,___________液体的比热容较大;
② 如果已知b液体的比热容是 1.8×103J/(kg·℃),则a液体的比热容是_________J/(kg·℃);
(3)另一小组研究质量相等,初温不同的A、B两液体的吸热能力,所用其他装置完全相同,根据记录数据作出了两种液体的温度随时间变化的图像,如图所示;则A、B两液体的比热容之比为_________。
19. 下图是一组实验,观察实验完成填空。
(1)如图,向一端封闭的玻璃管中注水至一半位置,再注入酒精直至充满。封闭管口,并将玻璃管反复翻转,使水和酒精充分______,观察液面的位置,混合后与混合前相比,总体积______;
(2)甲图的现象,说明____________;
乙图是把墨水滴入冷水和热水的情况,此实验还说明____________。
20. 某实验小组在探究电流与电阻的关系实验中,按如图甲所示的电路图连接电路,依次将不同阻值的定值电阻R接在a、b间,每次闭合开关前,滑动变阻器的滑片均移到阻值最大端。
(1)如图丁是某同学连接的实物图,经仔细检查后发现有一根导线连接错误,请在图中连接错误的那根导线上画“”并用笔画线代替导线将电路连接正确______;
(2)当接入电阻为时,闭合开关,电流表无示数,电压表示数如图乙所示,移动滑片,两表指针保持不动。若电路中只有一处故障,则故障为______;
(3)排除故障后,闭合开关,发现电流表示数为;则滑动变阻器的最大阻值为______;
(4)换用不同的电阻和,并保持电压表的示数为______V不变,得到如图丙所示的图像;
21. 在测量未知阻值R的实验中,小明设计了实验电路并进行连接,如图甲所示。
(1)在连接电路时,开关应处于 ___________状态。
(2)图甲是小明接好的实物连接图,其中有一条导线连接错误,该导线是第 ________条(从图中选填导线序号);
(3)改正错误后再进行实验,实验前应将滑动变阻器的滑片P移到最 ________(选填“左”或“右”)端。小明闭合开关S,发现电流表无示数,电压表的示数较大,则电路故障可能是 _________。
(4)排除故障后,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表示数为2.4V时,电流表示数如图乙所示,则其示数为 ___________A,未知电阻R=___________Ω。
(5)若实验中只有一个电压表和一个已知阻值为R0的定值电阻,小明设计了如图丙所示的电路,同样可以测量未知电阻Rx的阻值,请将以下实验步骤补充完整:
①闭合开关S、断开开关S1,用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1;
②___________,记下此时电压表读数为U;
③请写出未知电阻R阻值表达式:Rx=___________(用U、U1和R0表示)。
五、综合应用题(本题包括3小题;共20分)
22. 若某型号单缸四冲程汽油机的活塞面积取S=3.0×10-3m2,活塞冲程长度为L=5cm,做功冲程燃气的平均压强为p=1.0×106Pa,活塞以n=2400r/min做往复运动,汽油机往复运动两次,对外做功一次。
(1)汽油机在此工作状态下的功率是多少?
(2)如果此工作状态下每分钟消耗20g汽油,那么汽油机把内能转化为机械能的效率是多少?(保留一位小数,q汽=4.6×107J/kg、不计摩擦)
23. 如图所示,电源电压恒定,R2的阻值为10Ω,R3的阻值为100Ω,R1的阻值小于40Ω。当S闭合,S1、S2断开时,电流表的示数为0.5A;当S、S1、S2都闭合时,电流表的示数变化了0.4A,求:
(1)当S、S1、S2都闭合时,电流表的示数为多少?
(2)电源电压和R1的阻值。
24. 小徐同学对如图(a)所示的电子体温计工作原理很好奇。通过查找资料了解到,电子体温计主要是利用了热敏电阻的电阻值随温度变化显著、反应快这些特性,实现温度的测量。她准备用电源、热敏电阻 RT、定值电阻 R0、电流表、电压表、开关和导线等自制电子体温计,其中电源电压为6V保持不变。下表为选用的热敏电阻 RT阻值随温度 t 变化的数据。
温度 t(℃)
35
36
37
38
39
40
41
42
电阻 RT(Ω)
680
640
600
560
520
480
440
400
(1)分析比较上表中的数据 RT、t 的变化情况,可得的初步结论是:_____________;
(2)小徐猜想电子体温计内部电路图如图(b)所示,当热敏电阻所处区域的温度升高,电路中的电流将_________(选填“变大”或“变小”),若将图(c)所示电流表的表盘上电流刻度线上标注相对应的温度,则温度的刻度值从左至右_______(选填“升高”或“降低”);
(3)小徐按照猜想连接电路进行验证,发现热敏电阻所处区域的温度从 37℃ 升高到 42℃ 过程中,电路中的电流变化范围为_______A,即使电流表接 0~0.6 A量程,电流表的指针也几乎不偏转,所以该方案不可行;
(4)他改进了上述方案,重新设计电路如图(d)所示。若热敏电阻所处区域的温度为 37℃时,电压表示数如图(e)所示,求定值电阻 R0的阻值。_________
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