内容正文:
2024-2025 学年第一学期期中考试试卷
九年级物理(人教版)
注意事项:
1.本试卷共6页,五个大题,21小题,满分70分,考试时间 60分钟。
2.试卷上不要答题,请按答题卡上注意事项的要求直接把答案填写在答题卡上。答在试卷上的答案无效。
一、填空题(本题共6小题,每空1分,共14分)
1. 科技馆内有一个“静电球”,当人触摸“静电球”时,头发丝便会一根根竖起,形成“怒发冲冠”的景象,如图所示,这是由于头发丝带_____(选填“同种”或“异种”)电荷而互相_____的结果.
2. 疫情期间,教室里每天晚上都会喷洒消毒液进行消毒。清晨,当同学们进入教室时就能闻到消毒液的味道,这是因为发生了________现象;天气渐渐变冷,同学们觉得消毒液的味道没有夏季时那么明显了,这是因为温度越低,分子的_______越缓慢。
3. 在使用电流表测量电流时,闭合开关后,小濮同学发现指针向反方向偏转,这是因为电流表________;小阳同学发现其使用的电流表指针越过最大刻度线,指在没有刻度的地方,这是因为电流表_______。
4. 如图所示,用酒精灯给试管中的水加热,一段时间后橡皮塞冲出。此过程中,酒精的________能先转化为水蒸气的________能,再转化为橡皮塞的________能。
5. 如图所示,电源电压保持不变,电阻R1=R2=R3=10Ω,若只使R2、R3并联接入电路,则应闭合开关______,此时电流表的示数为I1;要使电阻R1、R2串联,应断开开关______,此时电流表示数为I2,则I1∶I2=______。
6. 在我国实施的”西气东输”工程中,西部地区的天然气被输送到缺乏能源的东部地区。天然气与煤相比,从热学角度分析,天然气突出的优点是_______;从环保角度分析,天然气突出的优点是_____。 (天然气和煤的热值分别为 和3.0×10⁷J/ kg)
二、选择题(本题共8小题,每题2分,共16分。第7~12题每小题只有一个选项符合题目要求;第13~14题每小题有两个选项符合题目要求,全部选对得2分,选对但不全的得1分,有错选的得0分)
7. 用细线把干净的玻璃板吊在弹簧测力计下面,读出其示数。先使玻璃板水平接触水面,再稍稍用力向上拉玻璃板(如图),此时弹簧测力计的示数( )
A. 不变,因为玻璃板所受重力不变
B. 变大,因玻璃板上下表面所受气压不相等
C. 变小,因为玻璃板受到了浮力的作用
D. 变大,因为玻璃分子与水分子之间有引力
8. 如图所示是某种USB键盘清洁器,它有两个开关,开关S1只控制照明用的小灯泡L,开关S2只控制吸尘用的电动机。在选项所示四个电路图中符合上述设计要求的是( )
A. B. C. D.
9. 如图为内燃机四冲程工作示意图,下列说法正确的是( )
A. 在一个工作循环中工作过程依次是丁、丙、甲、乙
B. 使汽车获得动力的是冲程乙
C. 若该内燃机的顶部安装的是火花塞,则它为柴油机
D. 若该内燃机为汽油机,则丙冲程仅吸入空气
10. 下列事例中,与其他改变物体内能方式不同的是( )
A. 两手相互搓一搓,使手心发热 B. 水沸腾后,蒸气将壶盖顶起
C 用嘴对着手心哈气,使手心变热 D. 流星与空气摩擦,流星发光发热
11. 在如图所示的电路图中,闭合开关S1、S2,灯泡正常发光,若电源电压保持不变,当开关S1断开后,则( )
A. 灯泡L变亮,电流表的示数不变
B. 灯泡L变暗,电流表的示数减小
C. 灯泡L的亮度不变,电流表的示数增大
D. 灯泡L的亮度不变,电流表的示数减小
12. 如图所示是导体甲和乙U-I图像,下列说法正确的是( )
A. 甲的阻值保持10Ω不变
B. 乙阻值随电压的增大而减小
C. 当甲、乙串联,电路中电流为0.2A时,电路两端的总电压为6 V
D. 当甲、乙并联,电路两路的电压为2 V时,干路中的电流为0.2A
13. 关于温度、内能和热量,下列说法正确的是( )
A. 温度高的物体一定比温度低的物体所含热量多
B. 物体的温度不变时,内能也可能会增加
C. 温度高的物体一定比温度低的物体内能多
D. 物体吸收热量时,温度不一定升高
14. 如图甲所示是高铁上烟雾报警器的简化原理图,其中电源电压保持不变,R0为定值电阻,R为光敏电阻,R的阻值与光照强度的关系如图乙所示。射向光敏电阻的激光被烟雾遮挡时,下列说法正确的是( )
A. 电压表的示数增大 B. 电流表的示数增大
C. 光敏电阻R的阻值减小 D. 电阻R0两端的电压变小
三、作图题(本题共2小题,每题2分,共4分)
15. 下图是探究电流跟电压关系的实验电路图,请在图中○内填上合适的电表。
16. 下图是利用”伏安法”测小灯泡电阻的电路图,其中有两根导线连接错误,请你在错误导线上打”×”,并画出正确的连接方式。
四、实验探究题(本题共3小题, 第17题4分, 第18题6分, 第19题9分, 共19分)
17. 某兴趣小组在探究影响导体电阻大小的因素时,实验室提供了四根电阻丝,规格、材料如表所示,他们做出了如下猜想:①导体电阻与导体的长度有关;②导体电阻与导体的横截面积有关;③导体电阻与导体的材料有关。为了验证上述猜想,他们设计了如图所示的实验电路。
编号
材料
长度/m
横截面积/mm²
a
镍铬合金丝
1.0
0.2
b
镍铬合金丝
1.0
0.1
c
镍铬合金丝
0.5
0.1
d
锰铜合金丝
0.5
0.1
(1)实验中通过比较________的大小来比较合金丝电阻的大小,滑动变阻器的作用是_______。
(2)为了验证猜想①,应该选用编号________两根合金丝进行实验。选用c、d两根合金丝进行实验时,目的是为了验证________。
18. 小濮用如图所示的实验装置比较不同物质吸热的情况。将初温相同的水和煤油分别倒入相同的烧杯中,用相同的电加热器加热,记录实验数据如表所示。
实验次序
物质
质量m/g
初温
t0/℃
末温
t1/℃
加热时间t/ min
1
水
300
20
30
12
2
水
150
20
30
6
3
煤油
300
20
30
6
4
煤油
300
20
25
3
(1)实验中需要用搅拌器进行搅拌,目的是________;可以通过________ (选填“升高的温度”或“加热时间”)来比较两种液体吸收热量的多少;
(2)分析实验数据可知:质量相同的水和煤油升高相同温度时,________吸收的热量更多; 同种物质升高相同温度时,吸收热量的多少与物质的________有关;
(3)通过实验我们发现煤油升温快一些,说明煤油的吸热能力_______ (选填“强”或“弱”) 一些。其实不同的物质吸热能力一般是不同的,物质的这种性质用________这个物理量来描述。
19. 小濮利用图甲所示的实验器材,做“探究电流与电阻的关系”的实验,电源为二节新的干电池,滑动变阻器上标有“ 10Ω 1A”字样,阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、30Ω的定值电阻各一个。
实验次数
1
2
3
电阻R/Ω
5
10
20
电流I/A
0.2
0.1
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲所示电路补充完整(要求滑动变阻器的滑片向右滑动时,电流表的示数增大)
(2)连接好电路,闭合开关后,发现电流表有示数,电压表示数为零,经检查发现电压表完好,且连接正确,则发生这种故障的原因可能是__________。
(3)排除故障后,小濮同学首先将5Ω定值电阻接入电路,闭合开关,调节滑片P,使电压表示数到达某一数值,电流表的示数如图乙所示,电流表示数为_________A。
(4)接下来,小濮同学应该__________,然后将5Ω的电阻替换为10Ω。闭合开关,调节滑片P,使电压表示数为_________V。
(5)将定值电阻换成20Ω重复第(4)操作,记录了表格3所示的数据,由表格中数据发现:在电压一定时,电流与电阻成_____(选填“正比”或“反比”)。本次探究中若换用30Ω的定值电阻接入电路,无论怎样调节滑片P,电压表示数始终________(选填“ 大于”或“小于”)所需电压。为了顺利测量并记录30Ω时的实验数据,则需要滑动变阻器的最大阻值不小于______Ω。
五、综合应用题 (本题共2小题, 第20题7分, 第21题10分, 共17分)
20. 周末,小濮在家帮妈妈做家务。他观察到:用燃气灶将10kg、25℃的水在标准大气压下烧开时,天然气表显示用掉了0.1m³的天然气。已知天然气的热值为4.5×107J/m3。
求:
(1)0.1m³的天然气完全燃烧所放出的热量。
(2)小濮家燃气灶烧水的效率。
21. 家中凝度计的简化电路图如图甲所示,电源电压恒为3V,定值电阻, R0的阻值为20Ω。湿敏电阻R的阻值随空气湿度HI的变化关系如图乙所示。闭合开关S后,试阅:
(1)家中空气湿度增加时,电路中电流_________(选填”增大”、”减小”或”不变”)。
(2)当电压表示数为2V时,空气湿度是多少?
(3)当空气湿度为50%时,电路中电流为多少?
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2024-2025 学年第一学期期中考试试卷
九年级物理(人教版)
注意事项:
1.本试卷共6页,五个大题,21小题,满分70分,考试时间 60分钟。
2.试卷上不要答题,请按答题卡上注意事项的要求直接把答案填写在答题卡上。答在试卷上的答案无效。
一、填空题(本题共6小题,每空1分,共14分)
1. 科技馆内有一个“静电球”,当人触摸“静电球”时,头发丝便会一根根竖起,形成“怒发冲冠”的景象,如图所示,这是由于头发丝带_____(选填“同种”或“异种”)电荷而互相_____的结果.
【答案】 ①. 同种 ②. 排斥
【解析】
【详解】当人触摸“静电球”时,头发丝便会一根根地竖起,形成“怒发冲冠”的景象,即静电球是带电的,人体是导体,当人触摸静电球时,人体也带了和静电球同种电荷的电,故人的头发上也会带上与静电球同种电荷的电,据同种电荷相斥可知,头发带同种电荷而相互排斥,故头发越梳越蓬松.
2. 疫情期间,教室里每天晚上都会喷洒消毒液进行消毒。清晨,当同学们进入教室时就能闻到消毒液的味道,这是因为发生了________现象;天气渐渐变冷,同学们觉得消毒液的味道没有夏季时那么明显了,这是因为温度越低,分子的_______越缓慢。
【答案】 ①. 扩散 ②. 热运动
【解析】
【详解】[1][2]同学们能闻到消毒液的味道,这是分子的扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动。分子的热运动剧烈程度与温度有关,天气渐渐冷了,同学们觉得味道不再明显,这是因为温度越低,分子的热运动越缓慢。
3. 在使用电流表测量电流时,闭合开关后,小濮同学发现指针向反方向偏转,这是因为电流表________;小阳同学发现其使用的电流表指针越过最大刻度线,指在没有刻度的地方,这是因为电流表_______。
【答案】 ①. 正负接线柱接反 ②. 量程接小
【解析】
【详解】[1]闭合开关后用电流表测量电流时,发现表针向反方向偏转,因为正负接线柱接反了。
[2]发现表针偏转角度很大,越过了有刻度的部分,指在没有刻度的地方,说明电路电流太大,量程选小了。
4. 如图所示,用酒精灯给试管中的水加热,一段时间后橡皮塞冲出。此过程中,酒精的________能先转化为水蒸气的________能,再转化为橡皮塞的________能。
【答案】 ① 化学 ②. 内 ③. 机械
【解析】
【详解】[1][2][3]酒精给水加热,化学能转化为水蒸气的内能,水蒸气对软木塞做功,水蒸气的内能减小,水蒸气的内能转化为软木塞的机械能。
5. 如图所示,电源电压保持不变,电阻R1=R2=R3=10Ω,若只使R2、R3并联接入电路,则应闭合开关______,此时电流表的示数为I1;要使电阻R1、R2串联,应断开开关______,此时电流表示数为I2,则I1∶I2=______。
【答案】 ①. S1、S2 ②. S1、S2 ③. 4∶1
【解析】
【详解】[1]当闭合开关S1、S2时,电阻R1被短路,电流有两条路径,分别经过R2、R3,故此时R2、R3并联接入电路。
[2]当断开开关S1、S2时,电阻R3没有接入电路,电流顺次经过电阻R1、R2,故此时电阻R1、R2串联。
[3]当闭合开关S1、S2时,R2、R3并联,电流表测量干路电流为I1,当断开开关S1、S2时,R1、R2串联,电路电流为I2,则
6. 在我国实施的”西气东输”工程中,西部地区的天然气被输送到缺乏能源的东部地区。天然气与煤相比,从热学角度分析,天然气突出的优点是_______;从环保角度分析,天然气突出的优点是_____。 (天然气和煤的热值分别为 和3.0×10⁷J/ kg)
【答案】 ①. 热值大 ②. 见解析
【解析】
【详解】[1]天然气的热值为1.4×108J/kg,煤的热值为3×107J/kg,即相同质量的天然气比煤完全燃烧放出的热量多,天然气的优点是热值大。
[2]天然气完全燃烧产生的主要是水和二氧化碳,而煤燃烧产生的产物有二氧化碳、二氧化硫,还可能含有一氧化碳,会污染环境,所以燃烧天然气更环保,污染小。
二、选择题(本题共8小题,每题2分,共16分。第7~12题每小题只有一个选项符合题目要求;第13~14题每小题有两个选项符合题目要求,全部选对得2分,选对但不全的得1分,有错选的得0分)
7. 用细线把干净的玻璃板吊在弹簧测力计下面,读出其示数。先使玻璃板水平接触水面,再稍稍用力向上拉玻璃板(如图),此时弹簧测力计的示数( )
A. 不变,因为玻璃板所受重力不变
B. 变大,因为玻璃板上下表面所受气压不相等
C. 变小,因为玻璃板受到了浮力的作用
D. 变大,因为玻璃分子与水分子之间有引力
【答案】D
【解析】
【详解】因为玻璃和水接触在一起,并且玻璃分子和水分子间的距离在引力作用的范围内,故水分子和玻璃分子之间存在相互作用的引力,故向上拉玻璃板时,弹簧测力计的读数将变大。故ABC不符合题意,故D符合题意。
故选D
8. 如图所示是某种USB键盘清洁器,它有两个开关,开关S1只控制照明用的小灯泡L,开关S2只控制吸尘用的电动机。在选项所示四个电路图中符合上述设计要求的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.由图可知,灯泡L和电动机并联,开关S1只控制照明用的小灯泡L,开关S2只控制吸尘用的电动机,故A符合题意;
B.由图可知,灯泡L和电动机并联,开关S1在干路中,控制整个电路,开关S2只控制吸尘用的电动机,故B不符合题意;
C.由图可知,灯泡L和电动机并联,开关S2在干路中,控制整个电路,开关S1只控制照明用的小灯泡L,故C不符合题意;
D.由图可知,灯泡L和电动机并联,开关S1在干路中,控制整个电路,开关S2只控制照明用的小灯泡L,故D不符合题意。
故选A。
9. 如图为内燃机四冲程工作示意图,下列说法正确的是( )
A. 在一个工作循环中工作过程依次是丁、丙、甲、乙
B. 使汽车获得动力的是冲程乙
C. 若该内燃机的顶部安装的是火花塞,则它为柴油机
D. 若该内燃机为汽油机,则丙冲程仅吸入空气
【答案】B
【解析】
【详解】甲图排气门打开,活塞向上运动,是排气冲程,乙图两气门都关闭,火花塞点火,将燃料燃烧释放的内能转化为机械能,是做功冲程,丙图进气门打开,活塞向下运行,是吸气冲程,丁图两气门都关闭,活塞向上运行,是压缩冲程。
A.在一个工作循环中工作过程依次是丙,丁,乙,甲。故A错误;
B.靠做功冲程获得动力,则是冲程乙,故B正确;
C.有火花塞的是汽油机,柴油机是喷油嘴,故C错误;
D.汽油机吸入的是空气和汽油的混合物,故D错误。
故选B。
10. 下列事例中,与其他改变物体内能方式不同的是( )
A. 两手相互搓一搓,使手心发热 B. 水沸腾后,蒸气将壶盖顶起
C. 用嘴对着手心哈气,使手心变热 D. 流星与空气摩擦,流星发光发热
【答案】C
【解析】
【详解】搓手取暖是克服摩擦做功使手的内能增加的;水烧开以后,水蒸气对壶盖做功,把壶盖顶起来,将水蒸气的内能转化为壶盖的机械能,水蒸气的内能减少;用嘴对着手心哈气,使手心变热是通过热传递使手的内能增加的;流星与空气摩擦,克服摩擦做功,流星发光发热,是通过做功的方式使流星的内能增大的;综上,只有用嘴对着手心哈气,使手心变热是通过热传递的方式改变物体内能的,其余三项是通过做功改变物体内能的,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
11. 在如图所示的电路图中,闭合开关S1、S2,灯泡正常发光,若电源电压保持不变,当开关S1断开后,则( )
A. 灯泡L变亮,电流表的示数不变
B. 灯泡L变暗,电流表的示数减小
C. 灯泡L的亮度不变,电流表的示数增大
D. 灯泡L的亮度不变,电流表的示数减小
【答案】D
【解析】
【详解】由图可知,灯泡与电阻并联,电流表测量干路电流,当开关S1断开后,因为并联电路各支路可以单独工作,不会影响灯泡所在支路,灯泡正常发光。由于开关S1断开,电阻所在支路断开,则整个电路就只剩下一条支路电流,根据并联电路电流规律可知,干路电流会减小,电流表的示数会减小,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
12. 如图所示是导体甲和乙的U-I图像,下列说法正确的是( )
A. 甲的阻值保持10Ω不变
B. 乙的阻值随电压的增大而减小
C. 当甲、乙串联,电路中电流为0.2A时,电路两端的总电压为6 V
D. 当甲、乙并联,电路两路的电压为2 V时,干路中的电流为0.2A
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图像可知,甲对应的电流与电压成正比,根据欧姆定律可知甲电阻的阻值不变为
故A错误;
B.由图像可知,乙的电阻随电压升高而增大,故B错误;
C.甲、乙串联在电路中,当电路电流为0.2A时,通过甲、乙的电流均为0.2A,由图像可知
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以此时电源的电压
故C正确;
D.甲、乙并联在2V电源时,根据并联电路的电压特点可知两电阻两端的电压为2V,由图像可知
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以干路电流
故D错误。
故选C。
13. 关于温度、内能和热量,下列说法正确的是( )
A. 温度高的物体一定比温度低的物体所含热量多
B. 物体的温度不变时,内能也可能会增加
C. 温度高的物体一定比温度低的物体内能多
D. 物体吸收热量时,温度不一定升高
【答案】BD
【解析】
【详解】A.热量是过程量,不能说含有多少热量,故A错误;
B.物体的温度不变时,内能也可能会增加,如晶体在熔化过程中吸收热量,内能增加,但温度不变,故B正确;
C.温度只是影响内能大小的一个因素,内能还与物体的质量、物态等有关,所以高温物体不一定比低温物体的内能大,故C错误;
D.物体吸收热量,它的内能一定增加,但温度不一定升高,例如晶体熔化过程中,物体吸收热量,内能增大,但温度保持不变,故D正确。
故选BD
14. 如图甲所示是高铁上烟雾报警器的简化原理图,其中电源电压保持不变,R0为定值电阻,R为光敏电阻,R的阻值与光照强度的关系如图乙所示。射向光敏电阻的激光被烟雾遮挡时,下列说法正确的是( )
A. 电压表的示数增大 B. 电流表的示数增大
C. 光敏电阻R的阻值减小 D. 电阻R0两端的电压变小
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由图乙可知,光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小,当射向光敏电阻的激光被烟雾遮挡时,光敏电阻接收到的光照强度变小,光敏电阻R的阻值增大,电压表测光敏电阻两端的电压,故电压表示数增大,故A正确;
B.由图甲可知,定值电阻和光敏电阻串联在电路中,电流表测量电路中的电流,电压表测量光敏电阻两端的电压,当射向光敏电阻的激光被烟雾遮挡时,光敏电阻R的阻值增大,电路中的总电阻增大,由欧姆定律可知,电路中的电流变小,即电流表示数变小,故B错误;
C.由图乙可知,光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小,当射向光敏电阻的激光被烟雾遮挡时,光敏电阻接收到的光照强度变小,光敏电阻R的阻值增大,故C错误;
D.电路中的电流变小,由欧姆定律可知,定值电阻R0两端的电压变小,故D正确。
故选AD。
三、作图题(本题共2小题,每题2分,共4分)
15. 下图是探究电流跟电压关系的实验电路图,请在图中○内填上合适的电表。
【答案】
【解析】
【详解】根据电流表和电压表的使用方法可知,电压表应并联在电源或者用电器的两端,电流表应串联接在电路中,所以补充后的电路图如下:
16. 下图是利用”伏安法”测小灯泡电阻的电路图,其中有两根导线连接错误,请你在错误导线上打”×”,并画出正确的连接方式。
【答案】
【解析】
【详解】电流表串联在电路中,电流从正接线柱进负接线柱出,此图电流表正负接线柱接反了,如图所示
四、实验探究题(本题共3小题, 第17题4分, 第18题6分, 第19题9分, 共19分)
17. 某兴趣小组在探究影响导体电阻大小的因素时,实验室提供了四根电阻丝,规格、材料如表所示,他们做出了如下猜想:①导体电阻与导体的长度有关;②导体电阻与导体的横截面积有关;③导体电阻与导体的材料有关。为了验证上述猜想,他们设计了如图所示的实验电路。
编号
材料
长度/m
横截面积/mm²
a
镍铬合金丝
1.0
0.2
b
镍铬合金丝
1.0
0.1
c
镍铬合金丝
0.5
0.1
d
锰铜合金丝
0.5
0.1
(1)实验中通过比较________的大小来比较合金丝电阻的大小,滑动变阻器的作用是_______。
(2)为了验证猜想①,应该选用编号________两根合金丝进行实验。选用c、d两根合金丝进行实验时,目的是为了验证________。
【答案】(1) ①. 电流表的示数 ②. 保护电路
(2) ①. b、c ②. 猜想③
【解析】
【小问1详解】
[1]实验中采用了转换法比较电阻大小,即通过比较电流表示数来比较导体电阻的大小,电流表示数越大,说明导体电阻越小。
[2]连接电路时,将滑动变阻器的滑片滑到电阻最大位置,使电路中的电流不至于过大,起保护电路的作用。
【小问2详解】
[1]猜想①是:导体电阻与导体的长度有关,所以在实验中应控制导体的材料和横截面积相同,长度不同,故应该选用编号b、c两根合金丝进行实验。
[2]c、d两根合金丝长度和横截面积相同,材料不同,所以是用来验证导体电阻与导体的材料有关,即验证猜想③。
18. 小濮用如图所示的实验装置比较不同物质吸热的情况。将初温相同的水和煤油分别倒入相同的烧杯中,用相同的电加热器加热,记录实验数据如表所示。
实验次序
物质
质量m/g
初温
t0/℃
末温
t1/℃
加热时间t/ min
1
水
300
20
30
12
2
水
150
20
30
6
3
煤油
300
20
30
6
4
煤油
300
20
25
3
(1)实验中需要用搅拌器进行搅拌,目的是________;可以通过________ (选填“升高的温度”或“加热时间”)来比较两种液体吸收热量的多少;
(2)分析实验数据可知:质量相同的水和煤油升高相同温度时,________吸收的热量更多; 同种物质升高相同温度时,吸收热量的多少与物质的________有关;
(3)通过实验我们发现煤油升温快一些,说明煤油的吸热能力_______ (选填“强”或“弱”) 一些。其实不同的物质吸热能力一般是不同的,物质的这种性质用________这个物理量来描述。
【答案】(1) ①. 受热均匀 ②. 加热时间
(2) ①. 水 ②. 质量
(3) ①. 弱 ②. 比热容
【解析】
【小问1详解】
[1]为了使液体受热均匀,实验中要用搅拌器进行搅拌。
[2]用相同电加热器加热相同的时间,加热器放出的热量相同,液体吸收的热量相同,所以吸收热量的多少可以通过加热时间来比较。
【小问2详解】
[1]比较1、3两次数据可知,质量相同的煤油和水升高相同的温度,煤油的加热时间短,水的加热时间长,根据转换法可知,水吸收的热量多。
[2]分析比较实验1、2数据可知:同种物质升高相同温度时,第1次实验质量大,加热时间长,故同种物质升高相同温度时,吸收热量多少与物质的质量有关。
【小问3详解】
[1]比较1、3两次数据可知,质量相同的煤油和水升高相同的温度,煤油的加热时间短,根据转换法可知,煤油吸收的热量少,吸热能力弱。
[2]不同的物质吸热能力一般是不同的,物理学中用比热容来描述物质的吸放热能力的特性。
19. 小濮利用图甲所示的实验器材,做“探究电流与电阻的关系”的实验,电源为二节新的干电池,滑动变阻器上标有“ 10Ω 1A”字样,阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、30Ω的定值电阻各一个。
实验次数
1
2
3
电阻R/Ω
5
10
20
电流I/A
0.2
0.1
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲所示电路补充完整(要求滑动变阻器的滑片向右滑动时,电流表的示数增大)
(2)连接好电路,闭合开关后,发现电流表有示数,电压表示数为零,经检查发现电压表完好,且连接正确,则发生这种故障原因可能是__________。
(3)排除故障后,小濮同学首先将5Ω定值电阻接入电路,闭合开关,调节滑片P,使电压表示数到达某一数值,电流表的示数如图乙所示,电流表示数为_________A。
(4)接下来,小濮同学应该__________,然后将5Ω的电阻替换为10Ω。闭合开关,调节滑片P,使电压表示数为_________V。
(5)将定值电阻换成20Ω重复第(4)的操作,记录了表格3所示的数据,由表格中数据发现:在电压一定时,电流与电阻成_____(选填“正比”或“反比”)。本次探究中若换用30Ω的定值电阻接入电路,无论怎样调节滑片P,电压表示数始终________(选填“ 大于”或“小于”)所需电压。为了顺利测量并记录30Ω时的实验数据,则需要滑动变阻器的最大阻值不小于______Ω。
【答案】(1) (2)定值电阻短路
(3)0.4 (4) ①. 断开开关,并且将滑动变阻器阻值调到最大处 ②. 2
(5) ①. 反比 ②. 大于 ③. 15
【解析】
【小问1详解】
在做“探究电流与电阻的关系”的实验时,定值电阻和滑动变阻器串联,电压表测量定值电阻两端的电压,由于电源由2节干电池串联组成,所以电源电压为3V,则电压表选择的量程为0~3V;根据欧姆定律分析可知,滑动变阻器的滑片向右滑动时,电流表的示数增大,说明该过程滑动变阻器接入电路的阻值减小,故补充完整的电路图如下:
【小问2详解】
连接好电路,闭合开关后,发现电流表有示数,电压表示数为零,经检查发现电压表完好,且连接正确,说明可能是定值电阻发生了短路,此时电压表相当于并联在一根导线的两端,所以电压表的示数为零。
【小问3详解】
由图甲可知,电流表选择的量程为0~0.6A,由图乙可知,该电流表的分度值为0.02A,所以电流表的示数为0.4A。
【小问4详解】
在第1次实验中,定值电阻阻值为5Ω,电流为0.4A,所以定值电阻两端的电压为
因探究电流与电阻的关系时,要控制电阻两端的电压不变;所以,接下来应该断开开关,并且将滑动变阻器阻值调到最大处,然后将的电阻替换为10Ω,闭合开关,调节滑片,使电压表示数为2V,将电流表示数记录在表格中。
【小问5详解】
[1]由表格数据可知,在多次实验中,电阻和电流的乘积不变,所以,在电压一定时,电流与电阻成反比。
[2]本次探究中若换用的定值电阻30Ω接入电路,当变阻器全部电阻接入电路时,根据欧姆定律和电阻的串联规律可得,电路中的电流
则电压表的示数为
故电压表示数始终大于所需电压。
[3]由可知,为了顺利测量并记录30Ω时的实验数据,则需要滑动变阻器的最大阻值至少为
五、综合应用题 (本题共2小题, 第20题7分, 第21题10分, 共17分)
20. 周末,小濮在家帮妈妈做家务。他观察到:用燃气灶将10kg、25℃的水在标准大气压下烧开时,天然气表显示用掉了0.1m³的天然气。已知天然气的热值为4.5×107J/m3。
求:
(1)0.1m³的天然气完全燃烧所放出的热量。
(2)小濮家燃气灶烧水的效率。
【答案】(1)4.5×106J
(2)70%
【解析】
【小问1详解】
由 可知,0.1m³的天然气完全燃烧所放出的热量为
【小问2详解】
用燃气灶将10kg、25℃的水在标准大气压下烧开时,水吸收的热量为
则小濮家燃气灶烧水的效率为
21. 家中凝度计的简化电路图如图甲所示,电源电压恒为3V,定值电阻, R0的阻值为20Ω。湿敏电阻R的阻值随空气湿度HI的变化关系如图乙所示。闭合开关S后,试阅:
(1)家中空气湿度增加时,电路中电流_________(选填”增大”、”减小”或”不变”)。
(2)当电压表示数为2V时,空气湿度是多少?
(3)当空气湿度为50%时,电路中电流为多少?
【答案】(1)增大 (2)80%; (3)0.075A
【解析】
【小问1详解】
由图甲可知,闭合开关,定值电阻R0和湿敏电阻R串联,电压表测定值电阻R0两端的电压,当空气湿度增大时,由图乙可知湿敏电阻R的阻值变小,总阻值减小,电路中电流增大。
【小问2详解】
解:当电压表示数为2V时,定值电阻两端电压为1V,此时电路中电流为
此时R的电阻为
由图乙知此时空气湿度为80%。
【小问3详解】
当空气湿度为50%时,由图乙知电阻,整个电流总电阻为
电流为
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