内容正文:
2024—2025学年第一学期期中考试九年级
物理试卷
注意事项:
1.本试卷分试题卷和答题卡两部分,试题卷共6页,满分100分,考试时间70分钟。
2.试题卷上不要答题,请用0.5毫米黑色签字水笔直接把答案写在答题卡上。答在试题卷上的答案无效。
3.答题前,考生务必将本人姓名、准考证号填写在答题卡第一面的指定位置上。
一、填空题(本题共6小题,每空1分,共18分)
1. 为了纪念做出杰出贡献的科学家,人们往往会用他们的名字来命名物理量的单位。举一个在电学上做出杰出贡献的科学家,如以物理学家______(填写中文名称)的名字作为______(填写物理量名称)的单位,写出他的一个贡献______。
2. 中华民族创造了灿烂辉煌的优秀传统文化,诗词“花香袭人知昼暖,雀声穿树喜新晴”中的“花香袭人”属于______现象,产生此现象的原因是______;诗词还蕴藏了物理知识:分子做无规则运动的剧烈程度与______有关。
3. 太阳能路灯已经成为许多城市一道靓丽的风景线,如图所示的太阳能路灯,灯杆顶部是太阳能电池板,白天光线强时,太阳能电池板为蓄电池充电,夜晚光线弱时,蓄电池为LED照明路灯供电。LED是一种发光二极管,是由______材料制成。白天,太阳能电池板把太阳能转化为______能,给蓄电池充电时,蓄电池相当于电路中的______(选填“电源”或“用电器”)。
4. 通过学习物理,我们要学会“见物识理”,用干毛巾擦过的镜子上会粘有细小绒毛,是由于镜子与毛巾摩擦带了电荷,具有吸引___________的性质。如图所示是游客在科技馆触碰静电球的情景,她的头发蓬松飞扬,是因为___________(选填“同种”或“异种”)电荷互相排斥;如果静电球带的是负电,则触碰过程中电流方向为___________(选填“从球向人”或“从人向球”)。
5. 如图所示,电源电压是且保持不变,S闭合后电压表示数为,则灯两端的电压为___________V,通过的电流___________(选填“大于”、“等于”“小于”)通过灯的电流;当开关断开,电压表示数将___________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
6. 如图所示,开关闭合后,电路的这种状态叫做______,电路的这种状态下小灯泡______(填“能”或“不能”)被烧坏,理由是______。
二、选择题(本题共10小题,每小题3分,共30分。第7~14题每小题只有一个选项符合题目要求,第15~16题每小题有两个选项符合题目要求,全部选对的得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
7. 下列估测最符合实际情况的是( )
A. 实验时连接电路元件的铜导线电阻约为
B. 一节新干电池的电压为1.5V
C. 某普通四冲程汽油机的效率约为80%
D. 家用空调正常工作时的电流约为0.5A
8. 如图所示,铅笔是由以下材料制成的,通常情况下属于导体的是
A. 木材 金属 B. 石墨 橡皮
C. 金属 橡皮 D. 金属 石墨
9. 关于内能、热量和热值,下列说法正确的是( )
A. 0℃的物体没有内能
B. 热传递过程中,能量可能从内能小的物体向内能大的物体转移
C. 热值大的燃料完全燃烧时放出的热量一定多
D. 物体的内能增加,一定是吸收了热量
10. 如图甲为航母上简化的蒸汽弹射装置,能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度,如图乙为汽油机的工作冲程。下列判断不正确的是( )
A. 汽缸内的蒸汽推动活塞后,内能增加
B. 舰载机获得的牵引力是因为汽缸内的蒸汽体积膨胀,从而推动活塞
C. 从能量转化角度讲,蒸汽弹射装置工作时与图乙中(3)所示的原理相似
D. 从能量转化角度讲,图乙中(2)冲程是把机械能转化为内能
11. 下列生活中一些做法,是通过做功改变内能的是( )
A. 石凳因太阳照射而发烫 B. 铁丝反复弯折处会发热
C. 将牛奶放进冰箱里冷藏 D. 用炉火对锅里的水加热
12. 张明同学发现,未戴头盔骑行“共享助力车”存在安全隐患。于是他设计以下改进方案:在头盔内加装遥控设备,控制下列助力车工作电路中开关S2的通断。骑行前,扫码成功后开关S1闭合,指示灯L亮,但电机不工作;从车头取出头盔并戴上后,头盔内遥控设备遥控S2闭合,电动机才通电工作;若只戴头盔不扫码则无法骑行。下列电路符合以上设计要求的是( )
A. B.
C. D.
13. 图所示的电路中,定值电阻阻值。开关S闭合后,电阻、两端的电压分别为、,通过两个电阻的电流分别为、。下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
14. 在如图甲所示的电路中,闭合开关,两灯泡均发光,且两个完全相同的电流表指针偏转均如图乙所示,则通过灯泡L1和L2的电流分别为( )
A. 2A,1.6A B. 0.4A,1.6A C. 1.6A,0.4A D. 2A,0.4A
15. 关于热机,下列说法正确的是( )
A. 四冲程内燃机除做功冲程外,其他三个冲程都是依靠飞轮惯性完成的
B. 燃料燃烧越充分,热值越高
C. 热机消耗的燃料越少,效率不一定越高
D. 若单缸四冲程汽油机飞轮转速是2400r/min,则1s内对外做功40次
16. 如图所示是一种自动测定油箱内油面高度装置,R0是定值电阻,R是滑动变阻器,它的滑杆是杠杆的一端,从油量表指针所指的刻度就可以知道油箱内油面的高度,以下关于它的工作过程中的一些说法正确的有( )
A. 油量表是由电流表改装而成
B. R0在电路中无任何作用可省去
C. 当油面下降时,油量表示数变大
D. 当油面下降时,油量表示数变小
三、作图题(本题共2个小题,每题3分,共6分)
17. 如图所示电路中,当开关S闭合后,要使灯泡L1、L2均正常发光,请你在圆圈中填入电流表或电压表。
18. 图甲为亮度可调的台灯,图乙是用于调光的电位器结构图,其中a、b、c是电位器的三个接线柱,a、c分别与弧形电阻丝的两端相连,b与金属滑片相连。若闭合开关后顺时针旋转旋钮时灯泡变暗,请将图丙虚线框中电灯的电路补充完整。
四、实验探究题(本题共3个小题,第19题8分,第20题8分,第21题10分,共26分)
19. 探究“比较不同物质吸热能力”实验,实验装置如图1所示。
加热时间/min
0
1
2
3
4
5
6
a的温度/℃
20
24
28
32
36
40
44
b的温度/℃
20
26
32
38
44
50
56
(1)实验中,在两烧杯中倒入_________相同的a和b两种液体,使用相同的电加热器给两种液体加热,目的是通过比较_________(填“加热时间”或“液体升高的温度”)来比较两种液体吸收热量的多少。
(2)在两种液体都不沸腾的情况下,小明认为要使a和b升高相同的温度然后进行比较;小红认为要加热相同的时间然后进行比较。你认为可行的是_________(填“小明”“小红”或“都可行”)。
(3)上表是小孟同学实验记录的数据:
①加热6min,a吸收的热量_________(填“大于”“等于”或“小于”)b吸收的热量。
②分析实验数据可知,吸热能力更强的是_________(填“a”或“b”),若这种物质是水,则另一种物质的比热容是_________J/(kg•℃)。
(4)小睿同学也利用图1装置对水和食用油进行了探究,正确记录数据并绘出了两种物质温度随时间变化图象,则图2中_________(填“甲”或“乙”)表示的物质是水,分析图象可知:小睿实验中水和食用油的质量关系是m水_________m油(填“>”“=”或“<”)。
20. 小明在探究并联电路电流规律的实验中,如图甲是实验的电路图。
(1)小明在进行实验时,闭合开关前,发现指针如图乙向“0”刻度的左侧偏转,他应______;纠正该错误后,闭合开关,发现电流表的指针偏转又如图乙所示,原因是______;
(2)他先将电流表接A处,闭合开关后,观察到灯发光,但灯不发光,电流表的示数为零,电路可能存在的故障是______;
(3)排除故障后,他在测量A处的电流时,电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数为______A;
(4)在解决了以上问题后,把电流表分别接入到电路中的A、B、C处,测出电流如下表;通过分析,得出的结论是在并联电路中,______;并用表中字母写出关系式______;
实验次数
A处电流
B处的电流
C处的电流
1
0.10
0.12
0.22
2
0.24
0.22
0.46
3
0.26
0.30
0.56
(5)实验结束后,小明又利用器材连接了如图丁所示的电路图,当开关S由断开到闭合时电流表的示数______,电流表的示数______(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
21. 小西和小林用如图甲所示的电路“探究串联电路的电压关系”。
(1)小西根据图甲电路图连接了如图乙所示的实物图,检查时发现连接存在错误,只需改动其中一根导线的连接,请在连接错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线画出正确的连线;
(2)改正错误时,当连好最后一根导线,电压表指针立刻偏转,导致此现象的原因______。改正后小西用电压表进行试触,发现电压表指针如图丙所示,则电压表示为______V,接着他应该______;
(3)调整正确后闭合开关,发现小灯泡亮,不亮,若电路中只有一处发生故障,则故障原因可能是______。改正故障后小西重新进行实验,并将得到的数据记录在表中:
1.4
1.4
2.8
小西分析实验数据得出两个实验结论:
①串联电路两端的电压等于各用电器两端电压之和;
②串联电路中,各用电器两端电压相等。
小林指出结论②是错误的,造成结论错误的原因是______,另外,小西的实验还存在另一个不足,改进方法是______;
(4)实验中在测量了AB两端的电压后,小林提出可将A点的导线直接改接到C点,测量BC两端的电压,小林的做法是______(选填“正确”或“错误”)的,原因是______。
五、综合应用题(本题共2个小题,第22题10分,第23题10分,共20分)
22. 小林家新装的天然气热水器如图所示,名牌标注能效等级为2级。国家规定能效等级为2级的热水器,其热效率值不低于88%。小林想通过洗澡来估测一下这款燃气热水器的能效等级是否达标,于是他将燃气热水器的温度设定在40℃(即水从热水器流出的温度),某次洗澡用水90kg,洗澡一次使用燃气。已知进入热水器的冷水温度为5℃。[,]求:
(1)小林用去一部分水后,热水器中剩余水的比热容______(选填“变大”“变小”或“不变”);
(2)水吸收的热量;
(3)通过计算判定该款热水器能效等级是否达标。
23. 周末,小惠一家人驾车出门旅行,已知该汽油小汽车以20m/s的速度匀速行驶时,发动机的功率为,发动机的效率为30%。若汽车以此速度行驶,求:
(1)行驶时间是多少?
(2)发动机做的功是多少?
(3)消耗汽油的质量是多少?(汽油的热值)
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2024—2025学年第一学期期中考试九年级
物理试卷
注意事项:
1.本试卷分试题卷和答题卡两部分,试题卷共6页,满分100分,考试时间70分钟。
2.试题卷上不要答题,请用0.5毫米黑色签字水笔直接把答案写在答题卡上。答在试题卷上的答案无效。
3.答题前,考生务必将本人姓名、准考证号填写在答题卡第一面的指定位置上。
一、填空题(本题共6小题,每空1分,共18分)
1. 为了纪念做出杰出贡献的科学家,人们往往会用他们的名字来命名物理量的单位。举一个在电学上做出杰出贡献的科学家,如以物理学家______(填写中文名称)的名字作为______(填写物理量名称)的单位,写出他的一个贡献______。
【答案】 ①. 欧姆 ②. 电阻 ③. 欧姆定律(合理即可)
【解析】
【详解】[1][2][3]以物理学家“欧姆”的名字作为“电阻”的单位。欧姆是德国物理学家,他在电学领域做出了杰出的贡献。欧姆定律是他的重要发现之一,该定律表明,在一段电路中,电流与电压成正比,与电阻成反比。这一发现为电路分析和设计提供了重要的理论基础,对电学的发展产生了深远的影响。
2. 中华民族创造了灿烂辉煌的优秀传统文化,诗词“花香袭人知昼暖,雀声穿树喜新晴”中的“花香袭人”属于______现象,产生此现象的原因是______;诗词还蕴藏了物理知识:分子做无规则运动的剧烈程度与______有关。
【答案】 ①. 扩散 ②. 分子不停的做无规则运动 ③. 温度
【解析】
【详解】[1][2]“花香袭人”是由于花香分子的无规则运动造成的,属于扩散现象。
[3]“花香袭人知昼暖”该现象说明,温度升高,分子的热运动越剧烈,扩散越快。
3. 太阳能路灯已经成为许多城市一道靓丽的风景线,如图所示的太阳能路灯,灯杆顶部是太阳能电池板,白天光线强时,太阳能电池板为蓄电池充电,夜晚光线弱时,蓄电池为LED照明路灯供电。LED是一种发光二极管,是由______材料制成。白天,太阳能电池板把太阳能转化为______能,给蓄电池充电时,蓄电池相当于电路中的______(选填“电源”或“用电器”)。
【答案】 ①. 半导体 ②. 化学 ③. 用电器
【解析】
【详解】[1]LED灯泡是由多个发光二极管制成的,LED灯能发光主要使用的材料是半导体。
[2]太阳能电池板消耗太阳能,并将其转化为化学能存储起来,故是将太阳能转化为化学能的装置。
[3]当太阳能电池板给蓄电池充电时,蓄电池消耗了电能,相当于电路中的用电器。
4. 通过学习物理,我们要学会“见物识理”,用干毛巾擦过的镜子上会粘有细小绒毛,是由于镜子与毛巾摩擦带了电荷,具有吸引___________的性质。如图所示是游客在科技馆触碰静电球的情景,她的头发蓬松飞扬,是因为___________(选填“同种”或“异种”)电荷互相排斥;如果静电球带的是负电,则触碰过程中电流方向为___________(选填“从球向人”或“从人向球”)。
【答案】 ①. 轻小物体 ②. 同种 ③. 从人向球
【解析】
【详解】[1]由于镜子与毛巾摩擦带了电荷,具有吸引轻小物体的性质,所以镜子上会粘有细小绒毛。
[2]游客的头发蓬松飞扬,是因为头发带有同种电荷,而同种电荷互相排斥。
[3]如果静电球带的是负电,带负电的电子由球到人,由于电流方向与电子定向移动方向相反,则触碰过程中电流方向为从人向球。
5. 如图所示,电源电压是且保持不变,S闭合后电压表示数为,则灯两端的电压为___________V,通过的电流___________(选填“大于”、“等于”“小于”)通过灯的电流;当开关断开,电压表示数将___________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 3.5 ②. 等于 ③. 变大
【解析】
【详解】[1]由图得,S闭合后,两灯串联,电压表测量灯泡L2的电压,电压表示数为3.5V,则灯L2两端的电压为3.5V。
[2]串联电路中电流处处相等,则通过L1的电流等于通过灯L2的电流。
[3]当开关断开,电压表与灯泡L1串联,电压表的示数几乎等于电源电压,电压表示数将变大。
6. 如图所示,开关闭合后,电路的这种状态叫做______,电路的这种状态下小灯泡______(填“能”或“不能”)被烧坏,理由是______。
【答案】 ①. 短路 ②. 不能 ③. 小灯泡中没有电流通过
【解析】
【详解】[1]由图可知,开关闭合后,灯泡的两端被导线相连,灯泡被短路(同时电源也被短路)。
[2][3]灯泡被短路时,电流直接经过导线,不通过灯泡,所以灯泡不会烧坏。
二、选择题(本题共10小题,每小题3分,共30分。第7~14题每小题只有一个选项符合题目要求,第15~16题每小题有两个选项符合题目要求,全部选对的得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
7. 下列估测最符合实际情况的是( )
A. 实验时连接电路元件的铜导线电阻约为
B. 一节新干电池的电压为1.5V
C. 某普通四冲程汽油机的效率约为80%
D. 家用空调正常工作时的电流约为0.5A
【答案】B
【解析】
【详解】A.1m长,横截面积为1mm2的铜导线的电阻约0.01Ω,所以实验时连接电路元件的铜导线电阻小于0.01Ω,故A不符合题意;
B.家庭电路的电压为220V,一节新干电池的电压为1.5 V,故B符合题意;
C.普通四冲程汽油机的效率约为30%左右,不可能达到80%,故C不符合题意;
D.家用空调正常工作时的电流约为5A,故D不符合题意。
故选B。
8. 如图所示,铅笔是由以下材料制成的,通常情况下属于导体的是
A. 木材 金属 B. 石墨 橡皮
C. 金属 橡皮 D. 金属 石墨
【答案】D
【解析】
【详解】A.木材是绝缘体,金属是导体,故A错误;
B.石墨是导体,橡皮是绝缘体,故B错误;
C.金属是导体,橡皮是绝缘体,故C错误;
D.金属和石墨都是导体,故D正确.
9. 关于内能、热量和热值,下列说法正确的是( )
A. 0℃的物体没有内能
B. 热传递过程中,能量可能从内能小的物体向内能大的物体转移
C. 热值大的燃料完全燃烧时放出的热量一定多
D. 物体的内能增加,一定是吸收了热量
【答案】B
【解析】
【详解】A.一切物体都具有内能,0℃的物体也具有内能,故A错误;
B.热传递过程中,能量总是从温度高的物体向温度低的物体转移,温度高的物体不一定内能大,所以,能量可能从内能小的物体向内能大的物体转移,故B正确;
C.燃料燃烧放出的热量与燃料的热值、质量都有关系,质量大小关系未知,热值大的燃料完全燃烧时放出的热量不一定多,故C错误;
D.物体的内能增加,可能是吸收了热量,也可能是外界对它做了功,故D错误。
故选B。
10. 如图甲为航母上简化的蒸汽弹射装置,能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度,如图乙为汽油机的工作冲程。下列判断不正确的是( )
A. 汽缸内的蒸汽推动活塞后,内能增加
B. 舰载机获得的牵引力是因为汽缸内的蒸汽体积膨胀,从而推动活塞
C. 从能量转化角度讲,蒸汽弹射装置工作时与图乙中(3)所示的原理相似
D. 从能量转化角度讲,图乙中(2)冲程是把机械能转化为内能
【答案】A
【解析】
【详解】A.汽缸内的蒸汽推动活塞后,内能转化为机械能,内能减小,故A错误,符合题意;
B.舰载机获得的牵引力是因为汽缸内的蒸气体积膨胀,从而推动活塞,内能转化为机械能,故B正确,不符合题意;
C.从能量转化角度讲,蒸汽弹射装置工作时将内能转化为机械能,与图乙中(3)所示的做功冲程原理相似,故C正确,不符合题意;
D.从能量转化角度讲,图乙中(2)冲程压缩冲程,将机械能转化为内能,故D正确,不符合题意。
故选A。
11. 下列生活中的一些做法,是通过做功改变内能的是( )
A. 石凳因太阳照射而发烫 B. 铁丝反复弯折处会发热
C. 将牛奶放进冰箱里冷藏 D. 用炉火对锅里的水加热
【答案】B
【解析】
【详解】A.太阳照射时,石凳吸收热量,温度升高,内能增大,是通过热传递改变内能,故A不符合题意;
B.反复弯折铁丝,对铁丝做功,铁丝反复弯折处会发热,是通过做功改变内能,故B符合题意;
C.将牛奶放进冰箱里冷藏,牛奶对外放热,温度降低,内能减小,是通过热传递改变内能,故C不符合题意;
D.用炉火对锅里的水加热,水吸收热量,温度升高,内能增大,是通过热传递改变内能,故D不符合题意。
故选B。
12. 张明同学发现,未戴头盔骑行“共享助力车”存在安全隐患。于是他设计以下改进方案:在头盔内加装遥控设备,控制下列助力车工作电路中开关S2的通断。骑行前,扫码成功后开关S1闭合,指示灯L亮,但电机不工作;从车头取出头盔并戴上后,头盔内遥控设备遥控S2闭合,电动机才通电工作;若只戴头盔不扫码则无法骑行。下列电路符合以上设计要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据题意可知,骑行前,扫码成功后开关S1闭合,指示灯L亮,但电机不工作;从车头取出头盔并戴上后,头盔内遥控设备遥控S2闭合,电动机才通电工作,这说明灯泡与电机工作时互不影响,是并联的;若只戴头盔不扫码则无法骑行,则开关S1在干路中控制整个电路,开关S2与电机在一条支路中,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
13. 图所示的电路中,定值电阻阻值。开关S闭合后,电阻、两端的电压分别为、,通过两个电阻的电流分别为、。下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】AB.分析电路可知,两电阻并联,并联电路各支路电压相等,所以电阻、两端的电压关系为,故AB错误;
CD.因为定值电阻阻值,而,根据可知通过两个电阻的电流关系为,故C错误,D正确。
故选D。
14. 在如图甲所示的电路中,闭合开关,两灯泡均发光,且两个完全相同的电流表指针偏转均如图乙所示,则通过灯泡L1和L2的电流分别为( )
A. 2A,1.6A B. 0.4A,1.6A C. 1.6A,0.4A D. 2A,0.4A
【答案】C
【解析】
【详解】由电路图可知,两灯泡并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测L2支路电流;因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且两个电流表的指针在同一个位置,所以干路电流表A1的量程为0~3A,分度值为0.1A,电流值为I=2A,L2支路电流表A2的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,电流值为I2=0.4A,则灯L1中的电流为
故ABD错误,不符合题意,C正确,符合题意。
故选C。
15. 关于热机,下列说法正确的是( )
A. 四冲程内燃机除做功冲程外,其他三个冲程都是依靠飞轮的惯性完成的
B. 燃料燃烧越充分,热值越高
C. 热机消耗的燃料越少,效率不一定越高
D. 若单缸四冲程汽油机飞轮转速是2400r/min,则1s内对外做功40次
【答案】AC
【解析】
【详解】A.热机工作过程中有四个冲程:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程,做功冲程将内能转化为机械能,产生动力,其他三个冲程靠飞轮的惯性来完成,故A正确;
B.热值是燃料本身的一种特性,只决定于燃料的种类,与燃料的质量、放出热量的多少、燃烧是否充分、温度高低无关,故B错误;
C.热机的效率是有效利用的能量与放出总能量的比值,热机消耗燃料的多少不能直接得出效率的高低,还需要知道有效利用的能量的多少,故C正确;
D.单缸四冲程汽油机飞轮转速是2400r/min,合40r/s,由于四冲程汽油机完成4个冲程,飞轮转2r,对外做1次功,则1s内对外做功20次,故D错误。
故选AC。
16. 如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置,R0是定值电阻,R是滑动变阻器,它的滑杆是杠杆的一端,从油量表指针所指的刻度就可以知道油箱内油面的高度,以下关于它的工作过程中的一些说法正确的有( )
A. 油量表是由电流表改装而成
B. R0在电路中无任何作用可省去
C. 当油面下降时,油量表示数变大
D. 当油面下降时,油量表示数变小
【答案】AD
【解析】
【详解】由电路图知,滑动变阻器与定值电阻串联,油量表(由电流表改装而成)测电路中的电流。
A.油量表串联在电路中,是由电流表改装而成的,故A正确;
B.当油箱中装满油时,滑动变阻器的滑片在最下端,变阻器接入电路电阻变为零,若没有串联定值电阻,则会造成短路,会烧坏电源和油量表;所以,在电路中串联定值电阻R,能起保护电路的作用,故B错误;
CD.当油面下降时,浮标下降,在杠杆的作用下滑片上移,滑动变阻器连入电路的电阻变大,根据电阻的串联和欧姆定律可知电路中的电流变小,则油量表示数变小,故C错误,D正确。
故选AD。
三、作图题(本题共2个小题,每题3分,共6分)
17. 如图所示电路中,当开关S闭合后,要使灯泡L1、L2均正常发光,请你在圆圈中填入电流表或电压表。
【答案】
【解析】
【详解】如图,电流表相当于导线,所以右侧的表不能是电流表,否则L1被短路,所以右侧的表为电压表;电压表所在电路看做断路,则左侧的表和L1串联,则左侧的表为电流表。这样,就构成了并联电路,L2单独一条支路,L1和电流表一条支路,电压表测电源或L1或L2的电压,作图如下:
18. 图甲为亮度可调的台灯,图乙是用于调光的电位器结构图,其中a、b、c是电位器的三个接线柱,a、c分别与弧形电阻丝的两端相连,b与金属滑片相连。若闭合开关后顺时针旋转旋钮时灯泡变暗,请将图丙虚线框中电灯的电路补充完整。
【答案】
【解析】
【详解】电位器应与灯泡串联接入电路中;旋钮带动滑片顺时针转动时,灯泡变暗,说明通过灯泡的电流变小,电路中的总电阻变大,电位器接入电路的电阻变大,由图可知,应将a和b两接线柱接入电路,如图所示
四、实验探究题(本题共3个小题,第19题8分,第20题8分,第21题10分,共26分)
19. 探究“比较不同物质吸热能力”的实验,实验装置如图1所示。
加热时间/min
0
1
2
3
4
5
6
a的温度/℃
20
24
28
32
36
40
44
b的温度/℃
20
26
32
38
44
50
56
(1)实验中,在两烧杯中倒入_________相同的a和b两种液体,使用相同的电加热器给两种液体加热,目的是通过比较_________(填“加热时间”或“液体升高的温度”)来比较两种液体吸收热量的多少。
(2)在两种液体都不沸腾的情况下,小明认为要使a和b升高相同的温度然后进行比较;小红认为要加热相同的时间然后进行比较。你认为可行的是_________(填“小明”“小红”或“都可行”)。
(3)上表是小孟同学实验记录的数据:
①加热6min,a吸收的热量_________(填“大于”“等于”或“小于”)b吸收的热量。
②分析实验数据可知,吸热能力更强的是_________(填“a”或“b”),若这种物质是水,则另一种物质的比热容是_________J/(kg•℃)。
(4)小睿同学也利用图1装置对水和食用油进行了探究,正确记录数据并绘出了两种物质温度随时间变化图象,则图2中_________(填“甲”或“乙”)表示的物质是水,分析图象可知:小睿实验中水和食用油的质量关系是m水_________m油(填“>”“=”或“<”)。
【答案】(1) ①. 质量 ②. 加热时间
(2)都可行 (3) ①. 等于 ②. a ③. 2.8×103
(4) ① 乙 ②. <
【解析】
【小问1详解】
[1]根据控制变量法可知,实验中,要控制两种液体的质量相同,故应在两烧杯中倒入质量相同的a和b两种液体。
[2]使用相同电加热器给两种液体加热,加热相同时间时,两种液体吸收的热量相同,实验中运用了转换法,将吸收热量的多少转换为加热时间的长短,通过比较加热时间来比较两种液体吸收热量的多少。
【小问2详解】
在两种液体都不沸腾的情况下,小明认为要使a和b升高相同的温度,然后比较加热的时间(即比较吸收的热量),加热时间长的液体吸热能力强;小红认为要加热相同的时间,即吸收相同的热量,比较温度变化情况,温度升高小的液体吸热能力强,所以两种方法都可行。
【小问3详解】
[1]用相同的电加热器给两种液体加热,加热时间相同时,液体吸收的热量也相同,加热6min,加热时间相同,故a吸收的热量等于b吸收的热量。
[2]分析表格数据可知,从20℃升高到32℃,b加热2分钟,a 加热3分钟,升高相同温度时,a吸收的热量多,故a的吸热能力强。
[3]分析表格数据可知,从20℃升高到32℃,b加热2分钟,a 加热3分钟,a、b的加热时间之比为3:2,吸收热量之比为3:2,在质量和升高的温度相同的情况下,根据公式可知
则另一液体的比热容为
【小问4详解】
[1]因水的沸点小于食用油的沸点,由图乙可知,乙的沸点较低,故乙表示的物质是水。
[2]由图乙可知,在水沸腾前,加热相同时间时(即吸收相同热量时),水和油升高的温度相同,水的比热容大于油的比热容,由公式可知
故实验中水和食用油的质量关系为
20. 小明在探究并联电路电流规律的实验中,如图甲是实验的电路图。
(1)小明在进行实验时,闭合开关前,发现指针如图乙向“0”刻度的左侧偏转,他应______;纠正该错误后,闭合开关,发现电流表的指针偏转又如图乙所示,原因是______;
(2)他先将电流表接A处,闭合开关后,观察到灯发光,但灯不发光,电流表的示数为零,电路可能存在的故障是______;
(3)排除故障后,他在测量A处的电流时,电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数为______A;
(4)在解决了以上问题后,把电流表分别接入到电路中的A、B、C处,测出电流如下表;通过分析,得出的结论是在并联电路中,______;并用表中字母写出关系式______;
实验次数
A处的电流
B处的电流
C处的电流
1
0.10
0.12
0.22
2
0.24
0.22
0.46
3
0.26
0.30
0.56
(5)实验结束后,小明又利用器材连接了如图丁所示的电路图,当开关S由断开到闭合时电流表的示数______,电流表的示数______(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
【答案】(1) ①. 将电流表调零 ②. 电流表正负接线柱接反了
(2)电流表或断路
(3)0.24 (4) ①. 干路电流等于各支路电流之和 ②.
(5) ①. 不变 ②. 变大
【解析】
【小问1详解】
[1]闭合开关前,电路中没有电流,电流表指针向“0”刻度的左侧偏转,说明电流表指针没有调零,所以应该将电流表指针调零。
[2]闭合开关,电路中有电流通过,电流表的指针偏转向“0”刻度的左侧,说明电流表的正负接线柱接反了。
【小问2详解】
将电流表接A处,则电流表和L1在一条支路中,闭合开关后,观察到灯发光,则灯所在支路和干路正常,灯不发光,电流表的示数为零,则灯所在支路某处断路,所以电路可能存在的故障是电流表或断路。
【小问3详解】
由图丙可知,电流表选择0~0.6A量程,分度值为0.02A,示数为0.24A
小问4详解】
[1][2]分析表格中的数据发现,A处的电流与B处的电流之和等于C处的电流,所以可以得出的结论是在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,即
Ic=Ia+Ib
【小问5详解】
[1][2]当开关S断开时,电路中只有灯泡L1工作,电流表A1、A2测量通过灯泡L1电流;当开关S闭合时,灯泡L2与灯泡L1并联,电流表A1测量通过灯泡L1的电流,所以电流表A1示数不变;电流表A2测量通过灯泡L1和L2的电流之和,由于多了一条支路,根据并联电路电流规律可知,此时相较于开关断开时,多了一条支路电流,故当开关S由断开到闭合时,电流表A2的示数变大。
21. 小西和小林用如图甲所示的电路“探究串联电路的电压关系”。
(1)小西根据图甲电路图连接了如图乙所示的实物图,检查时发现连接存在错误,只需改动其中一根导线的连接,请在连接错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线画出正确的连线;
(2)改正错误时,当连好最后一根导线,电压表指针立刻偏转,导致此现象的原因______。改正后小西用电压表进行试触,发现电压表指针如图丙所示,则电压表示为______V,接着他应该______;
(3)调整正确后闭合开关,发现小灯泡亮,不亮,若电路中只有一处发生故障,则故障原因可能是______。改正故障后小西重新进行实验,并将得到的数据记录在表中:
1.4
1.4
2.8
小西分析实验数据得出两个实验结论:
①串联电路两端的电压等于各用电器两端电压之和;
②串联电路中,各用电器两端电压相等。
小林指出结论②是错误的,造成结论错误的原因是______,另外,小西的实验还存在另一个不足,改进方法是______;
(4)实验中在测量了AB两端的电压后,小林提出可将A点的导线直接改接到C点,测量BC两端的电压,小林的做法是______(选填“正确”或“错误”)的,原因是______。
【答案】(1) (2) ①. 连接电路时开关没有断开 ②. 2 ③. 断开开关,将接在电压表15V正接线柱上的导线改接到3V的正接线柱上
(3) ①. 短路 ②. 实验时选用了两个相同规格的小灯泡 ③. 选用不同规格的灯泡多次实验
(4) ①. 错误 ②. 电压表的正负接线柱接反了
【解析】
【小问1详解】
首先观察电路图,看到是两个小灯泡串联,电压表应并联在的两端。再看实物图,发现电压表与灯泡串联了,这是错误的连接方式。正确的做法是将灯泡与开关连接的导线改接到灯泡右端的接线柱上,如图所示:
【小问2详解】
[1][2][3]对于当连好最后一根导线,电压表指针立刻偏转的情况。看到连接电路时,按照正确操作应该先断开开关,检查电路连接正确后方可闭合开关;而这里电压表指针立刻偏转,原因是连接电路时开关没有断开。改正后的电路连接电压表的大量程,试触时电压表的示数为2V,看到这个示数没有超过电压表的量程。为了测量结果更准确,此时应断开开关,将导线改接到3V的正接线柱上。
【小问3详解】
[1]根据电路图可知灯、串联,电压表测两端电压,开关闭合时,灯亮,灯不亮。因为电路为通路,所以可能是灯短路。
[2]由串联分压规律(为串联电路电流,为电阻),在串联电路中只有各用电器电阻都相等时,各用电器两端的电压才相等。这里造成结论错误的原因是选用了规格相同的灯泡做实验。由于实验中只测量了一组数据就得出实验结论,实验结论不具有普遍性,具有偶然性。
[3]不足之处是实验次数太少,实验结论不具有普遍性,要多测量几组数据,就要更换不同规格的灯泡进行实验,改进的方法是换用不同规格的灯泡,多测量几组数据。
【小问4详解】
[1][2]在测量完AB两端的电压后,若将A点的导线直接改接到C点。这样做会使电压表的正负接线柱接反,接通电路后会使电压表指针反向偏转。所以不能测出BC两端的电压,小林的做法是错误的。
五、综合应用题(本题共2个小题,第22题10分,第23题10分,共20分)
22. 小林家新装的天然气热水器如图所示,名牌标注能效等级为2级。国家规定能效等级为2级的热水器,其热效率值不低于88%。小林想通过洗澡来估测一下这款燃气热水器的能效等级是否达标,于是他将燃气热水器的温度设定在40℃(即水从热水器流出的温度),某次洗澡用水90kg,洗澡一次使用燃气。已知进入热水器的冷水温度为5℃。[,]求:
(1)小林用去一部分水后,热水器中剩余水的比热容______(选填“变大”“变小”或“不变”);
(2)水吸收的热量;
(3)通过计算判定该款热水器能效等级是否达标。
【答案】(1)不变 (2)
(3)达标
【解析】
【小问1详解】
比热容与物质的种类及状态有关,用去一部分水后,水的状态没有改变,故热水器中水的比热容不变。
【小问2详解】
水吸收的热量
【小问3详解】
这些天然气完全燃烧放出的热量
热水器的热效率
由于,因此该款热水器能效等级达标。
23. 周末,小惠一家人驾车出门旅行,已知该汽油小汽车以20m/s的速度匀速行驶时,发动机的功率为,发动机的效率为30%。若汽车以此速度行驶,求:
(1)行驶时间是多少?
(2)发动机做的功是多少?
(3)消耗汽油的质量是多少?(汽油的热值)
【答案】(1);
(2);
(3)
【解析】
【小问1详解】
由可得,小汽车以20m/s的速度匀速行驶时,行驶的时间为
【小问2详解】
发动机做的功为
【小问3详解】
由题意知,发动机的效率为30%,则汽油燃烧放出的热量为
由可得,消耗汽油质量为
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