内容正文:
2024-2025学年度上学期新民市初中阶段性学业水平测试与诊断九年级物理
一、选择题(本题共9小题,共18分,1-6题为单选题,7-9为多选题)
1. 下列关于热现象的一些说法,错误的是( )
A. 冰熔化成水时,温度不变,内能增大
B. 体温计内测温物质用水银,是因为水银的比热容较小
C. 雨水顺着沙粒缝隙渗入土壤属于扩散现象
D. 刚炒出来的菜散发出浓浓的香味,是因为温度越高,分子热运动越剧烈
2. 关于如图所示的热学实验,叙述正确的是( )
A. 甲图中,压紧的两铅块,下面悬挂钩码而不分开,这是由于大气压强的作用
B. 乙图中,试管内的水沸腾后,水蒸气将软木塞推出,软木塞的内能转化为它的机械能
C. 丙图中,抽去玻璃隔板后,两瓶中的气体逐渐混合,这说明上面瓶中的空气密度较大
D. 丁图中,金属管装有少量乙醚,迅速拉动缠在金属管外的皮绳,在塞子冲出去时,乙醚蒸汽的内能减小
3. 下列说法中正确的是( )
A. 绝缘体不容易导电是因为绝缘体中几乎没有电荷
B. 两个完全相同的灯泡串联,靠近电源正极的灯泡较亮
C. 电压一定情况下,导体的电阻与导体中的电流成反比
D. 把导线A剪为相等的两段,其中一段拉长到原来的长度,其阻值大于导线A的原阻值
4. 小宇学习了电路知识后,想利用发光二极管设计一个带有指示灯开关的照明电路,晚间关闭照明灯后,利用二极管发出的光指示开关所在的位置。他共设计了四个电路,如图所示,其中L为节能灯,S为单刀双掷开关、R为保护电阻。图中能够满足要求的电路: ( )
A. B.
C. D.
5. 如图所示电路,当开关闭合,两灯正常发光.使用中发现两灯突然熄灭,电流表无示数,电压表示数增大,则故障可能是
A. 灯L1被短接 B. 灯L2被短接 C. 灯L1断路 D. 灯L2断路
6. 小雁做饭时,不小心把一些干燥芝麻洒在地板上,所图所示。她取出保鲜袋在毛衣上摩擦几下,接着使其靠近地上的芝麻,芝麻立刻被吸到保鲜袋上,就轻松清理了地上的芝麻。下列说法正确的是( )
A. 保鲜袋能吸引芝麻是因为它带了电
B. 若保鲜袋失去了电子,则保鲜袋带负电
C. 保鲜袋带电,是通过摩擦的方法创造了电荷
D. 保鲜袋因摩擦毛衣而带了电,说明塑料是导体
7. 下列说法中错误的是( )
A. 绿色植物的光合作用将光能转化为化学能 B. 燃料的热值越大,燃烧时放出的热量越多
C. 20℃的水可能比80℃的水含有的热量多 D. 物体的机械能越多,内能就越多
8. 如图所示,下列说法正确的是( )
A. 当S1闭合、S2和S3都断开时,若电流表A1的示数为1A,则电流表A2的示数为1A,A3的示数为1A
B. 当S1闭合、S2和S3都断开时,若电流表A1的示数为1A,则电流表A2的示数为1A,A3的示数为0A
C. 当S2和S3闭合、S1断开时,若电流表A3和A2的示数分别为2.5A和1.2A,则电流表A1的示数为1.3A
D. 当S2闭合、S1和S3都断开时,若A2的示数为1.2A,则电流表A1的示数为1.2A,A3的示数为1.2A
9. 如图所示,电源两端电压一定,不考虑温度对电阻阻值的影响.关于电路的工作情况,下列说法中正确的是
A. 只闭合S1,R1和R2串联
B. 先闭合S1,再闭合S2时,总电阻变小,电压表的示数不变,电流表的示数变大
C. 若R1被短路,则闭合S1和S2,电压表和电流表都可能被烧坏
D. 若电压表和电流表位置对调,闭合S1和S2,电压表示数接近电源电压,电流表示数几乎为零
二、填空题(本题共6小题每空1分,共12分)
10. 常用手电筒的电路由干电池、开关、小电珠等组成,一节新干电池的电压为________V,小电珠工作时的电流约为300________(填合适的单位)。
11. 桂林“两江四湖”为国家4A级旅游景区.湖水对周围气温起到很好的调节作用,这是由于水的_____较大;秋天漫步在湖边林荫道上,闻到阵阵桂花花香,这属于_______现象.
12. 小清家的下水管堵了,他爸爸用固体疏通剂进行疏通,具体操作是先将适量的疏通剂倒入下水道,再缓慢加入清水,疏通剂与水发生化学反应造成高温高压气体,通过高温高压气体的膨胀将管道疏通,在疏通剂与水的化学反应过程中,能量的转化情况是______,高压气体疏通管道的过程相当于四冲程汽油机的______冲程;其四冲程汽油机飞轮的转速为2400r/min,则在1s内,汽油机完成了______个冲程,对外做功______次。
13. 如图所示,两只水果串联点亮了一个发光二极管。若将二极管的正、负极接线对调后,二极管不发光,此时水果A、B两端_______(选填“有”或“没有”)电压。如图所示,有一个长方体金属电阻,材料分布均匀,其边长分别为a、b、c,且。电流分别按图中的甲、乙两种方式流过该金属电阻时,其中电阻值较小的是_______(选填“甲”或“乙”)。
14. 在图所示的电路中,电源电压保持不变。已知灯L、电阻R可能出现了故障,闭合电键S后:
①若发现灯L发光,则三个电表中示数一定等于零的是_______表。
②若发现灯L不发光,且两个电压表示数相等(都不为零),电流表示数为零,则故障是_______。
三、作图题(本题共2小题,每题2分,共4分)
15. 在图所示的电路中,有两根导线尚未连接,请用笔画线代替导线补上。补上后要求:①灯L与滑动变阻器串联;②闭合开关S,向左移动滑动变阻器的滑片,电流表的示数变大。
16. 如图1所示,在图2所示虚线中画出实物图的电路图。
四、实验题(本题共4小题,共24分)
17. 小明利用如图所示的装置探究“水和沙子吸热本领的大小”,实验数据记录如下:
物质
质量/g
升温10℃所需时间/s
升温20℃所需时间/s
升温30℃所需时间/s
沙子
30
64
89
124
水
30
96
163
220
(1)设计实验方案时,小明确定以下需控制的变量,其中多余的是___。
A.采用完全相同的加热方式 B.酒精灯里所加的酒精量相同
C.取质量相同的水和沙子 D.盛水和沙子的容器相同
(2)在此实验中,用___来表示物质吸收热量的多少。
(3)除图上显示的实验器材外,还需要的测量器材是___。
(4)分析实验数据可知:质量相同的水和沙子,升高相同的温度时,水吸收的热量___(填“大于”或“小于”)沙子吸收的热量。
(5)下列事实能用上述实验结果解释是___。
A.沿海地区昼夜温差会比内陆地区小
B.用盐水腌制蛋,一段时间后蛋会变咸
C.长期堆放煤的水泥地面变成黑色
D.夏天给教室洒水,感觉凉爽
(6)在对实验进行反思时,小明认为原方案有需要两次加热耗时长等缺点,因此改进方案并设计了图乙所示的装置。与原方案相比,该方案除克服了上述缺点外还具有的优点是___。(答出一个即可)
18. 小红同学学习了燃料的热值后,自己设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值大小关系。他实验时组装了如图所示的两套规格完全相同的装置,并每隔1min记录了杯中水的温度。
加热时间/min
0
1
2
3
4
5
6
甲杯水温/℃
25
27
29
32
34
36
38
乙杯水温/℃
25
26
27
28
29
30
31
(1)在安装、调整实验器材时,科学合理的顺序是_______[填:“从下至上”,“从上至下”]
(2)为保证实验结论的可靠,实验时应控制两套装置中相同的量有:加热时间、水的初温和水的_______。
(3)通过表中记录的数据,你认为煤油和菜籽油两种燃料中,热值较大的是_______;理由是_______。
(4)该同学实验前用天平测出了烧杯中水及两油灯中燃料质量,并记录数据利用公式计算出了水吸收的热量,他认为通过这些数据能准确地计算出煤油和菜籽油热值。你认为他的计算结果可靠吗?_______。理由是_______。
19. 在“探究并联电路的电流规律”实验中,某小组的同学在老师的指导下,设计了如图甲所示的电路图。
(1)电流表在使用时必须_______(选填“串联”或“并联”)在被测电路中;
(2)小丽在测量电流时,发现每次测量值都偏大0.1A,出现这种情况的原因是_______;
(3)改正错误后,小丽测出A、B、C三点的电流并已经准确记录C点的电流数据,请根据丙图,将A、B点的电流填入以下表格中;
C处的电流
B处的电流
A处的电流
第一次测量
0.52
_______
_______
第二次测量
第三次测量
(4)上面设计的表格中存在的不足之处是_______。分析上表的数据,可以得出的结论是_______。
20. 物理兴趣小组的小刚同学想用滑动变阻器来改变小灯泡两端电压和通过灯泡的电流,于是连接如图所示的电路。
(1)下图是小刚连接的实物图。闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡不发光,经检查,是由于其中一根导线连接错误。请你在实物图中连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线。
物理兴趣小组的小希用如图所示电路来探究串联电路的电压特点。
(2)实验中最好选择规格_______(填“相同”或“不同”)的小灯泡。
实验次数
1
0.8
2.2
3.0
2
1.0
2.0
3.0
3
1.2
1.8
3.0
(3)小希进行多次实验的主要目的是( )填序号)①寻找普遍规律②减小实验误差。
(4)小希正确测出两端的电压后,为了测两端的电压,他想将与A点相连的导线改接到C点,而保持电压表B点的不动。他的办法是_______(选填“正确”或“错误”)的,原因是_______。
五、综合应用题(本题共3小题,共22分)
21. 某工地用燃气灶烧水,使25kg水从30℃升高到80℃,消耗了0.25kg煤气,已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),煤气的热值为4.2×107J/kg。求:
(1)0.25kg煤气完全燃烧放出的热量?
(2)水吸收的热量?
(3)燃气灶烧水的效率?
22. 空气能热水器是通过吸收空气中的热量来制造热水的“热量搬运”装置。其工作原理是:空气能热水器在工作时,吸收空气中的能量为Q,消耗的电能为W,通过热交换使水吸收的热量为Q吸,即Q吸=Q+W,所以它的热效率(的值)可以达到300%~500%。已知某型号空气能热水器的热效率是400%,电功率为1400W,当用此热水器将100kg的水从20℃加热到50℃时[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),干木柴的热值为1.2×107J/kg]。
(1)水吸收的热量;
(2)水吸收的热量相当于完全燃烧多少千克的干木柴所放出的热量;
(3)空气能热水器完成上述加热过程所用的时间。
23. 夏明和同学们开展了“电路的实际场景应用”的研究活动,在医院住院部,病人需要护理时,闭合床头开关,就能及时通知值班室里的护士。这个呼叫电路应该怎么设计呢?
项目:电路的模拟设计
(1)设计呼叫电路时,下列因素中,不需要考虑的是______;
A. 护士工作很忙,要用多种信号提醒 B. 能够确定呼叫发出的位置
C. 值班室是否有护士值班 D. 呼叫信号强弱合适
(2)小李同学以一个病房只有一张病床为例,设计了图所示的电路。该电路能不能达到呼叫目的?答:______;
(3)当一个病房有三张病床时,小杨同学设计的电路如下左图所示,小张同学设计的电路如下右图所示。对比这两个电路,下右图电路的优点是______;
(4)关于如图所示呼叫电路的器材选择,下列说法中,不合理的是______;
A.电源能长时间稳定供电 B.电铃的铃声不宜太大
C.病房开关必须安全且使用方便 D.指示灯要能照亮值班室
进一步讨论发现,图所示的呼叫电路还不够完善,应该继续改进。
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2024-2025学年度上学期新民市初中阶段性学业水平测试与诊断九年级物理
一、选择题(本题共9小题,共18分,1-6题为单选题,7-9为多选题)
1. 下列关于热现象的一些说法,错误的是( )
A. 冰熔化成水时,温度不变,内能增大
B. 体温计内测温物质用水银,是因为水银的比热容较小
C. 雨水顺着沙粒缝隙渗入土壤属于扩散现象
D. 刚炒出来的菜散发出浓浓的香味,是因为温度越高,分子热运动越剧烈
【答案】C
【解析】
【详解】A.冰是晶体,0℃的冰熔化成0℃水,吸收热量,内能增加,但温度不变;故A正确,不符合题意;
B.水银的比热容更小,这样在吸收相同的热量时,其温度变化明显,因此,适合作为测温物质;故B正确,不符合题意;
C.雨水顺着沙粒缝隙渗入土壤,是水的运动,属于机械运动,不是扩散现象,故C错误,符合题意;
D.分子在永不停息地做无规则运动,且温度越高,分子热运动越剧烈故刚炒出来的菜散发出浓浓的香味,故D正确,不符合题意。
故选C。
2. 关于如图所示的热学实验,叙述正确的是( )
A. 甲图中,压紧的两铅块,下面悬挂钩码而不分开,这是由于大气压强的作用
B. 乙图中,试管内的水沸腾后,水蒸气将软木塞推出,软木塞的内能转化为它的机械能
C. 丙图中,抽去玻璃隔板后,两瓶中的气体逐渐混合,这说明上面瓶中的空气密度较大
D. 丁图中,金属管装有少量乙醚,迅速拉动缠在金属管外的皮绳,在塞子冲出去时,乙醚蒸汽的内能减小
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲图中,压紧的两铅块,下面悬挂钩码而不分开,这个实验说明分子之间存在相互作用的引力,故A错误;
B.水蒸气把软木塞冲开,是水蒸气对木塞做功,消耗了水蒸气的内能,变成了瓶塞的机械能,所以是水蒸气的内能转化为木塞的机械能,故B错误;
C.抽去玻璃隔板后,两瓶中的气体逐渐混合,属于扩散现象,表明分子在不停地做无规则运动,故C错误;
D.金属管装有少量乙醚,迅速拉动缠在金属管外的皮绳,克服摩擦做功,金属管和内部乙醚温度升高,内能增大;当塞子冲出去时,乙醚蒸汽内能转化成塞子的机械能,所以乙醚蒸汽的内能减小,故D正确。
故选D。
3. 下列说法中正确的是( )
A. 绝缘体不容易导电是因为绝缘体中几乎没有电荷
B. 两个完全相同的灯泡串联,靠近电源正极的灯泡较亮
C. 电压一定的情况下,导体的电阻与导体中的电流成反比
D. 把导线A剪为相等的两段,其中一段拉长到原来的长度,其阻值大于导线A的原阻值
【答案】D
【解析】
【详解】A.绝缘体不容易导电的原因是绝缘体内部中的自由电荷很少,而不是几乎没有电荷,故A错误;
B.两个完全相同灯泡串联,则通过的电流相等,由P=I2 R知道,两灯泡的实际功率相等,所以两灯泡的亮暗相同,故B错误;
C.电阻是导体本身的一种性质,与两端的电压和通过的电流无关,电压一定的情况下,通过电阻的电流不变,故C错误;
D.导体的电阻与其材料、长度、横截面积和温度有关,材料和温度相同,长度越大、横截面积越小,其电阻越大.若把导线A剪为相等的两段,其中一段拉长到原来的长度后,材料和温度、长度不变,横截面积变小,所以电阻变大,即其阻值大于导线A的原阻值,故D正确,故选D.
【点睛】本题考查的是绝缘体不导电的原因和串联电路特点、电功率公式及影响电阻大小因素等,考查的知识点较多,但难度不大,需要注意灯泡的亮暗取决于实际功率的大小.
4. 小宇学习了电路知识后,想利用发光二极管设计一个带有指示灯开关的照明电路,晚间关闭照明灯后,利用二极管发出的光指示开关所在的位置。他共设计了四个电路,如图所示,其中L为节能灯,S为单刀双掷开关、R为保护电阻。图中能够满足要求的电路: ( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.由电路图可知,单刀双掷开关接通发光二极管时会发光,当无论单刀双掷开关怎样闭合,灯泡都不会发光,故A不符合题意;
B.由电路图可知,关闭照明灯后发光二极管与限流电阻串联能发光,闭合照明电路时发光二极管不工作,故B符合题意;
C.由电路图可知,关闭灯泡时,发光二极管不亮,故C不符合题意。
D.由电路图可知,闭合照明灯后,发光二极管会因为电路中的电流超过它的额定电流而被烧坏,最后导致白炽灯也不会亮,且关闭照明灯路后发光二极管不亮,故D不符合题意。
故选B。
5. 如图所示电路,当开关闭合,两灯正常发光.使用中发现两灯突然熄灭,电流表无示数,电压表示数增大,则故障可能是
A. 灯L1被短接 B. 灯L2被短接 C. 灯L1断路 D. 灯L2断路
【答案】D
【解析】
【详解】首先分析电路,此电路是串联,电压表测量灯泡L2当使用中发现两灯突然熄灭,说明是断路,电压表示数增大,则故障可能是电压表并联的L2断路了,正确选D.
6. 小雁做饭时,不小心把一些干燥芝麻洒在地板上,所图所示。她取出保鲜袋在毛衣上摩擦几下,接着使其靠近地上的芝麻,芝麻立刻被吸到保鲜袋上,就轻松清理了地上的芝麻。下列说法正确的是( )
A. 保鲜袋能吸引芝麻是因为它带了电
B. 若保鲜袋失去了电子,则保鲜袋带负电
C. 保鲜袋带电,是通过摩擦的方法创造了电荷
D. 保鲜袋因摩擦毛衣而带了电,说明塑料是导体
【答案】A
【解析】
【详解】A.带电体能够吸引轻小物体,所以保鲜袋能吸引芝麻是因为它带了电,故A正确;
B.电子带负电,若保鲜袋失去了电子,则保鲜袋带正电,故B错误;
C.保鲜袋是通过摩擦的方法从而发生了电荷的转移,不是创造了电荷,故C错误;
D.保鲜袋不容易导电,所以塑料是绝缘体,故D错误。
故选A。
7. 下列的说法中错误的是( )
A. 绿色植物的光合作用将光能转化为化学能 B. 燃料的热值越大,燃烧时放出的热量越多
C. 20℃的水可能比80℃的水含有的热量多 D. 物体的机械能越多,内能就越多
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.绿色植物的光合作用,吸收太阳能,发生化学反应,即将太阳能转化为化学能,故A正确,不符合题意;
B.根据燃料燃烧放热公式可知,热量的多少还与燃料的质量有关,故B错误,符合题意;
C.热量是过程量,不能描述为具有或含有热量,故C错误,符合题意;
D.内能是指物体内部所有分子的动能与势能的总和,与机械能无关,故D错误,符合题意。
故选BCD。
8. 如图所示,下列说法正确的是( )
A. 当S1闭合、S2和S3都断开时,若电流表A1的示数为1A,则电流表A2的示数为1A,A3的示数为1A
B. 当S1闭合、S2和S3都断开时,若电流表A1的示数为1A,则电流表A2的示数为1A,A3的示数为0A
C. 当S2和S3闭合、S1断开时,若电流表A3和A2的示数分别为2.5A和1.2A,则电流表A1的示数为1.3A
D. 当S2闭合、S1和S3都断开时,若A2的示数为1.2A,则电流表A1的示数为1.2A,A3的示数为1.2A
【答案】BC
【解析】
【分析】
【详解】AB.当S1闭合、S2和S3都断开时,灯泡L1、L2串联,电流表A1、A2均测量电路电流,电流表A3开路,若电流表A1的示数为1A,则电流表A2的示数为1A,A3的示数为0A,故A错误,B正确;
C.当S2和S3闭合、S1断开时,灯泡L1、L2并联,电流表A1、A2分别测量L1、L2电流,电流表A3测量干路电流,若电流表A3和A2的示数分别为2.5A和1.2A,则电流表A1的示数为
故C正确;
D.当S2闭合、S1和S3都断开时,电路中只有灯L2与电流表A2、A3工作,电流表A2、A3测量灯L2电流,灯L1与电流表A1开路,因此电流表A1的示数为0;若A2的示数为1.2A,电流表A3的示数为1.2A,故D错误。
故BC。
9. 如图所示,电源两端电压一定,不考虑温度对电阻阻值的影响.关于电路的工作情况,下列说法中正确的是
A. 只闭合S1,R1和R2串联
B. 先闭合S1,再闭合S2时,总电阻变小,电压表的示数不变,电流表的示数变大
C. 若R1被短路,则闭合S1和S2,电压表和电流表都可能被烧坏
D. 若电压表和电流表位置对调,闭合S1和S2,电压表示数接近电源电压,电流表示数几乎为零
【答案】BD
【解析】
【详解】A. 在电路中分析用电器的连接方式时,把电压表视为断路,电流表视为导线,则两个小灯泡不走一条路径,故为并联,开关S1为总开关,开关S2控制小灯泡L2灯,所以只闭合S1时,小灯泡L1发光、电流表、电压表有示数.A错误;B. 当只闭合开关S1时,只有小灯泡L1发光、电流表只测量小灯泡L1的电流、电压表有示数,测量的小灯泡L1两端的电压;再闭合S2时,并联电路中总电压等于分电压,电压表的示数不变,电流表此时测量两个小灯泡的总电流,故电流表的示数变大.B正确;C. 若灯L1被短路,则闭合S1、S2后,因为L1被短路,所以与它并联的电压表、小灯泡L2都被短路,电压表没有示数,电路中相当于把电流表直接接在了电源的两极上,电流表被烧坏.故C错误;D. 若电压表和电流表位置对调,则闭合S1、S2后,电流表与两个小灯泡并联,电压表串联的电路中,此时电流表把两个小灯泡并联后于电压表串联,现象为电压表有示数,测量的是电源电压,电流表没有示数.故D正确;故选BD.
【点睛】根据等效电路的分析方法,把电压表视为断路,电流表视为导线,判断出两个小灯泡的连接方式;再判断出电流表电压表的测量情况.最后根据断路和短路的特点得出故障的现象.
二、填空题(本题共6小题每空1分,共12分)
10. 常用手电筒的电路由干电池、开关、小电珠等组成,一节新干电池的电压为________V,小电珠工作时的电流约为300________(填合适的单位)。
【答案】 ①. 1.5 ②. mA
【解析】
【详解】[1]根据生活常识我们可以知道,手电筒常用的一节新的干电池的电压为1.5V。
[2]由题中给出的数据300我们可以知道A肯定不是合适的单位,300mA=0.3A,符合生活实际,所以此处合适的单位是mA。
11. 桂林“两江四湖”为国家4A级旅游景区.湖水对周围气温起到很好的调节作用,这是由于水的_____较大;秋天漫步在湖边林荫道上,闻到阵阵桂花花香,这属于_______现象.
【答案】 ①. 比热容 ②. 扩散
【解析】
【详解】水的比热容是人类已知物质中最大的,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,所以水库及湖泊能有效调节周围环境的气温;组成物质的分子在永不停息地做无规则运动,彼此接触的物体分子进入对方的现象称为扩散,秋天漫步在湖边林荫道上,闻到阵阵桂花花香,这是因为桂花分子永不停息地做无规则运动进入空气中的结果,这属于扩散现象.
12. 小清家的下水管堵了,他爸爸用固体疏通剂进行疏通,具体操作是先将适量的疏通剂倒入下水道,再缓慢加入清水,疏通剂与水发生化学反应造成高温高压气体,通过高温高压气体的膨胀将管道疏通,在疏通剂与水的化学反应过程中,能量的转化情况是______,高压气体疏通管道的过程相当于四冲程汽油机的______冲程;其四冲程汽油机飞轮的转速为2400r/min,则在1s内,汽油机完成了______个冲程,对外做功______次。
【答案】 ①. 内能转化为机械能 ②. 做功 ③. 80 ④. 20
【解析】
【详解】[1]疏通剂与水发生化学反应生成高温高压气体,通过高温高压气体的膨胀将管道疏通,是内能转化为机械能。
[2]高压气体疏通管道最后通过高温高压气体的膨胀将管道疏通,该过程是内能转化为机械能,其中汽油机的做功冲程中也是将内能转化为机械能。
[3][4]飞轮转速2400r/min=40r/s,因一个工作循环有4个冲程,飞轮转2圈,做功一次,所以汽油机1s可以完成80个冲程,做功20次。
13. 如图所示,两只水果串联点亮了一个发光二极管。若将二极管的正、负极接线对调后,二极管不发光,此时水果A、B两端_______(选填“有”或“没有”)电压。如图所示,有一个长方体金属电阻,材料分布均匀,其边长分别为a、b、c,且。电流分别按图中的甲、乙两种方式流过该金属电阻时,其中电阻值较小的是_______(选填“甲”或“乙”)。
【答案】 ① 有 ②. 甲
【解析】
【详解】[1]将二极管正负极接线对调,二极管不发光,是因为二极管具有单向导电性,此时水果电池的正负极之间仍然有电压。
[2]已知,甲和乙对比可知(沿电流方向),甲的横截面积要大于乙的横截面积,甲的长度要小于乙的长度;不考虑温度的影响时,电阻的大小与材料、长度、横截面积有关,在材料相同时,横截面积越大,长度越短,电阻就会越小,所以甲的电阻要小于乙的电阻。
14. 在图所示的电路中,电源电压保持不变。已知灯L、电阻R可能出现了故障,闭合电键S后:
①若发现灯L发光,则三个电表中示数一定等于零的是_______表。
②若发现灯L不发光,且两个电压表示数相等(都不为零),电流表示数为零,则故障是_______。
【答案】 ①. ②. 电阻R断路或电阻R断路同时L短路
【解析】
【详解】[1] 由题图可知,灯L与电阻R为串联关系,电压表V1测电阻两端的电压,电压表V2测电源的电压;①若发现灯L发光,则说明电路是通路,电流表示数不为零;电压表V2测电源电压,示数不为零,故一定为零的只能是电压表V1。
[2] 若发现灯L不发光,且两个电压表示数相等,则故障可能是电阻R断路、灯L短路或电阻R断路同时L短路;又因为电流表示数为零,则故障为电阻R断路或电阻R断路同时L短路。
三、作图题(本题共2小题,每题2分,共4分)
15. 在图所示的电路中,有两根导线尚未连接,请用笔画线代替导线补上。补上后要求:①灯L与滑动变阻器串联;②闭合开关S,向左移动滑动变阻器的滑片,电流表的示数变大。
【答案】
【解析】
【详解】由题意可知,灯L与滑动变阻器串联;而且向左移动滑动变阻器的滑片P,电流表示数变大,由欧姆定律,即变阻器连入电路的电阻变小,故变阻器左下接线柱连入电路中,因不知电流大小,故电流表选用大量程与变阻器串联,如下所示:
16. 如图1所示,在图2所示虚线中画出实物图的电路图。
【答案】
【解析】
【详解】分析实物图可知,、并联,开关S2在干路上,在支路上,据此画电路图如下:
四、实验题(本题共4小题,共24分)
17. 小明利用如图所示的装置探究“水和沙子吸热本领的大小”,实验数据记录如下:
物质
质量/g
升温10℃所需时间/s
升温20℃所需时间/s
升温30℃所需时间/s
沙子
30
64
89
124
水
30
96
163
220
(1)设计实验方案时,小明确定以下需控制的变量,其中多余的是___。
A.采用完全相同的加热方式 B.酒精灯里所加的酒精量相同
C.取质量相同的水和沙子 D.盛水和沙子的容器相同
(2)在此实验中,用___来表示物质吸收热量的多少。
(3)除图上显示的实验器材外,还需要的测量器材是___。
(4)分析实验数据可知:质量相同的水和沙子,升高相同的温度时,水吸收的热量___(填“大于”或“小于”)沙子吸收的热量。
(5)下列事实能用上述实验结果解释的是___。
A.沿海地区昼夜温差会比内陆地区小
B.用盐水腌制蛋,一段时间后蛋会变咸
C.长期堆放煤的水泥地面变成黑色
D.夏天给教室洒水,感觉凉爽
(6)在对实验进行反思时,小明认为原方案有需要两次加热耗时长等缺点,因此改进方案并设计了图乙所示的装置。与原方案相比,该方案除克服了上述缺点外还具有的优点是___。(答出一个即可)
【答案】 ①. B ②. 加热时间 ③. 秒表、天平 ④. 大于 ⑤. A ⑥. 见解析
【解析】
【详解】(1)[1]设计实验方案时,需要采用完全相同的加热方式、取质量相同的水和沙子,并使盛水和沙子的容器相同,以尽量控制酒精燃烧发出的热量,及水、沙子吸收的热量具有可对比性,由于酒精不会耗尽,故不需要控制酒精灯里所加的酒精量相同,故B符合题意。
(2)[2]在此实验中,采用完全相同的加热方式,用加热时间来表示物质吸收热量的多少。
(3)[3]除图上显示的实验器材外,还需要的测量器材是秒表、天平,分别用于测量加热时间与水、沙子的质量。
(4)[4]分析实验数据可知:质量相同的水和沙子,升高相同的温度时,水的加热时间较多,即水吸收的热量大于沙子吸收的热量。
(5)[5]A.沿海地区昼夜温差会比内陆地区小,沿海地区靠近海,水的比热容较大,吸收相同热量温度变化小,水就起到调节的作用,故A符合题意;
B.用盐水腌制蛋,一段时间后蛋会变咸,说明构成物质的大量分子在做无规则运动,故B不符合题意;
C.长期堆放煤的水泥地面变成黑色,这是煤炭分子运动到墙里面的结果,属于扩散现象,故C不符合题意;
D.在教室地上洒水时,水会蒸发变成水蒸气,这一过程是在吸收周围的热量,身在教室的你自然会感觉到凉爽,故D不符合题意。
故选A。
(6)[6]与原方案相比,新方案采用水浴加热,能使被加热物体受热均匀。
18. 小红同学学习了燃料的热值后,自己设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值大小关系。他实验时组装了如图所示的两套规格完全相同的装置,并每隔1min记录了杯中水的温度。
加热时间/min
0
1
2
3
4
5
6
甲杯水温/℃
25
27
29
32
34
36
38
乙杯水温/℃
25
26
27
28
29
30
31
(1)在安装、调整实验器材时,科学合理的顺序是_______[填:“从下至上”,“从上至下”]
(2)为保证实验结论的可靠,实验时应控制两套装置中相同的量有:加热时间、水的初温和水的_______。
(3)通过表中记录的数据,你认为煤油和菜籽油两种燃料中,热值较大的是_______;理由是_______。
(4)该同学实验前用天平测出了烧杯中水及两油灯中燃料的质量,并记录数据利用公式计算出了水吸收的热量,他认为通过这些数据能准确地计算出煤油和菜籽油热值。你认为他的计算结果可靠吗?_______。理由是_______。
【答案】(1)从下至上
(2)质量 (3) ①. 煤油 ②. 相同时间煤油加热的物质升温快,且最终煤油加热的物质升温较多
(4) ①. 不可靠 ②. 燃料燃烧产生的热量不可能被水完全吸收
【解析】
【小问1详解】
为了利用酒精灯的外焰给烧杯充分加热,安装器材时需要先固定下方,然后再调整上方的物品,自下而上进行安装实验器材。
【小问2详解】
为了保证实验的可靠性,需要让煤油和菜籽油给完全相同的物体进行加热,因此需要控制水的所有物理量均相同,即水的质量和水的初温相同。
【小问3详解】
[1][2]分析表格数据可知,甲杯水的温度升高的较快,且甲杯水最终升高的温度较多,即甲煤油灯燃烧产生的热量多,所以其热值大。
【小问4详解】
[1][2]因为燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失,所以直接计算得出的热值比实际值要小,因此这样的计算结果不可靠。
19. 在“探究并联电路的电流规律”实验中,某小组的同学在老师的指导下,设计了如图甲所示的电路图。
(1)电流表在使用时必须_______(选填“串联”或“并联”)在被测电路中;
(2)小丽在测量电流时,发现每次测量值都偏大0.1A,出现这种情况的原因是_______;
(3)改正错误后,小丽测出A、B、C三点的电流并已经准确记录C点的电流数据,请根据丙图,将A、B点的电流填入以下表格中;
C处的电流
B处的电流
A处的电流
第一次测量
0.52
_______
_______
第二次测量
第三次测量
(4)上面设计的表格中存在的不足之处是_______。分析上表的数据,可以得出的结论是_______。
【答案】(1)串联 (2)电流表没调零
(3) ①. 0.30 ②. 0.22
(4) ①. 电流没有单位 ②. 并联电路中干路电流等于各支路电流之和
【解析】
【小问1详解】
电流表正常使用必需串联在被测电路中。
【小问2详解】
小丽在测量电流时,发现每次测量值都偏大0.1A,证明不是随着电压增大成比例增大,故是电流表开始就存在0.1A的示数没有调零。
【小问3详解】
根据图中电流表选择的量程,读数为0.3A,由并联电流电流规律,可得IA为0.22A。
【小问4详解】
[1]表格设计中没有电流的单位。
[2]从表格数据可以得出结论:并联电路中干路电流等于各支路电流之和。
20. 物理兴趣小组的小刚同学想用滑动变阻器来改变小灯泡两端电压和通过灯泡的电流,于是连接如图所示的电路。
(1)下图是小刚连接的实物图。闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡不发光,经检查,是由于其中一根导线连接错误。请你在实物图中连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线。
物理兴趣小组的小希用如图所示电路来探究串联电路的电压特点。
(2)实验中最好选择规格_______(填“相同”或“不同”)的小灯泡。
实验次数
1
08
2.2
30
2
1.0
2.0
3.0
3
1.2
1.8
3.0
(3)小希进行多次实验的主要目的是( )填序号)①寻找普遍规律②减小实验误差。
(4)小希正确测出两端的电压后,为了测两端的电压,他想将与A点相连的导线改接到C点,而保持电压表B点的不动。他的办法是_______(选填“正确”或“错误”)的,原因是_______。
【答案】(1) (2)不同
(3)① (4) ①. 错误 ②. 电流表正负接线柱接反
【解析】
【小问1详解】
滑动变阻器来改变小灯泡两端电压和通过灯泡的电流,滑动变阻器应与小灯泡串联,图中滑动变阻器与小灯泡并联,故应该改变小灯泡与滑动变阻器之间的导线,进行重新连接,如图所示:
【小问2详解】
为了寻找普遍规律,必须换用不同规格的小灯泡进行实验。
【小问3详解】
为避免实验的偶然性,寻找普遍规律,应选择两个不同规格的灯泡进行多次实验。
故选①。
【小问4详解】
[1][2]电压表测L2的电压,将与A点相连的导线改接到C点,而保持电压表B点的不动,会导致电压表正负接线柱接反,指针反偏,所以小希的办法是不正确的。
五、综合应用题(本题共3小题,共22分)
21. 某工地用燃气灶烧水,使25kg水从30℃升高到80℃,消耗了0.25kg的煤气,已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),煤气的热值为4.2×107J/kg。求:
(1)0.25kg煤气完全燃烧放出的热量?
(2)水吸收的热量?
(3)燃气灶烧水的效率?
【答案】(1)1.05×107J
(2)5.25×106J
(3)50%
【解析】
【小问1详解】
由可知,0.25kg煤气完全燃烧放出的热量为
【小问2详解】
由可知,水吸收的热量为
【小问3详解】
由可知,该燃气灶烧水的效率为
22. 空气能热水器是通过吸收空气中热量来制造热水的“热量搬运”装置。其工作原理是:空气能热水器在工作时,吸收空气中的能量为Q,消耗的电能为W,通过热交换使水吸收的热量为Q吸,即Q吸=Q+W,所以它的热效率(的值)可以达到300%~500%。已知某型号空气能热水器的热效率是400%,电功率为1400W,当用此热水器将100kg的水从20℃加热到50℃时[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),干木柴的热值为1.2×107J/kg]。
(1)水吸收的热量;
(2)水吸收的热量相当于完全燃烧多少千克的干木柴所放出的热量;
(3)空气能热水器完成上述加热过程所用的时间。
【答案】(1)1.26×107J
(2)1.05kg (3)2250s
【解析】
【小问1详解】
由可知,水吸收的热量为
【小问2详解】
由题意可知,需要的干木柴质量为
【小问3详解】
由题意可知,加热水消耗的电能为
则空气能热水器完成上述加热过程所用的时间为
23. 夏明和同学们开展了“电路的实际场景应用”的研究活动,在医院住院部,病人需要护理时,闭合床头开关,就能及时通知值班室里的护士。这个呼叫电路应该怎么设计呢?
项目:电路的模拟设计
(1)设计呼叫电路时,下列因素中,不需要考虑的是______;
A. 护士工作很忙,要用多种信号提醒 B. 能够确定呼叫发出的位置
C. 值班室是否有护士值班 D. 呼叫信号强弱合适
(2)小李同学以一个病房只有一张病床为例,设计了图所示的电路。该电路能不能达到呼叫目的?答:______;
(3)当一个病房有三张病床时,小杨同学设计的电路如下左图所示,小张同学设计的电路如下右图所示。对比这两个电路,下右图电路的优点是______;
(4)关于如图所示呼叫电路的器材选择,下列说法中,不合理的是______;
A.电源能长时间稳定供电 B.电铃的铃声不宜太大
C.病房开关必须安全且使用方便 D.指示灯要能照亮值班室
进一步讨论发现,图所示的呼叫电路还不够完善,应该继续改进。
【答案】(1)C (2)能
(3)见解析 (4)D
【解析】
【小问1详解】
设计呼叫电路时,需要考虑:护士忙时,听不到呼叫声音或灯光提示,所以需要多种信号提醒;能够确定呼叫发出位置,以便护士准确确定哪里需要护理;呼叫强度太强或太弱,会导致干扰护士的工作或导致护士无法接收到信号。值班室应有护士值班,不用考虑此因素。故选C。
【小问2详解】
图1所示电路,病房的开关闭合时,值班室中的指示灯和电铃同时工作,提醒护士注意,所以能达到呼叫目的。
【小问3详解】
左图中,病房的任一开关闭合,灯和电铃都同时工作,护士不能准确确定需要护理的病人;右图中,各病房中的开关与对应的灯泡先并联,再与电铃串联,则某一开关闭合时,对应的灯泡及电铃会工作,护士能确定需要护理的病人的位置。
【小问4详解】
电源应能长时间稳定供电,以让灯和电铃保持正常工作;电铃铃声过大也不适宜,会影响他人;病房开关必须安全方便利于病人操作。指示灯发光时,能让值班护士区分具体位置即可,不需要照亮值班室。故选D。
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