内容正文:
2024~2025学年度上学期期中教学质量检测
九年级物理试题
第Ⅰ卷(选择题,共40分)
一、单选题(每题2分,共40分)
1. 以下是小明估计的常见物理量的值,其中合理的是( )
A. 健康成年人的腋下体温约为37℃ B. 一节新干电池的电压为2V
C. 物理实验室中一根导线的电阻约为1kΩ D. 中考考场的室温约为50℃
2. 如图,用温度计测量某种液体温度,下列说法正确的是( )
A. 温度计放置方式是错误的
B. 读数时视线位置是正确的
C. 放入液体中可以立刻读数
D. 将温度计取出读数更准确
3. 农谚说:“霜前冷,雪后寒”,对此解释正确的是( )
A. “霜前冷”是由于气温偏低,水蒸气遇冷升华 B. “雪后寒”是由于雪汽化要吸热
C. “霜前冷”是由于气温偏低,水蒸气遇冷液化 D. “雪后寒”是由于雪熔化要吸热
4. 植物也遵循“适者生存”规律。如图所示,这是人们为了改善沙漠环境而在沙漠中种植的仙人掌,仙人掌能生存于沙漠中的主要原因是( )
A. 体表面积较大,能减慢水分的蒸发 B. 叶子呈细刺状,能减慢水分的蒸发
C. 体表面积较大,能加快水分的蒸发 D. 表面有层蜡质,能加快水分的蒸发
5. 目前,世界上有20多亿人口面临淡水危机,有关部门呼吁市民要节约用水。下列做法与节约用水无关的是( )
A. 家庭淘米水用来浇花 B. 大力开发利用地下水,解决饮水问题
C. 使用节水水龙头 D. 农业采用喷灌、滴灌方法给农作物浇水
6. 小梦在母亲节为妈妈做了一桌美食,如图所示。下列对美食制作过程说法正确的是( )
A. 煲汤时汤汁在沸腾过程中温度不变,内能不变
B. 砂锅煲汤是通过热传递的方式改变内能的
C. 刚出锅的饭菜很烫,是因为此时饭菜含有的热量多
D. 锅中冒出“白气”说明分子在不停地做无规则运动
7. 如图所示,将一盖好瓶盖的空矿泉水瓶用力拧紧后,瓶内气体体积减小,压强增大,稍稍转松瓶盖,瓶盖被猛地弹出去,同时发出“砰”的一声,有时还能看到少量“白气”下列说法正确的是( )
A. 拧紧矿泉水瓶时,瓶内气体内能减少,温度降低
B. 瓶盖被弹出去时,瓶内气体内能减少,温度不变
C. 瓶盖被弹出去时,瓶内气体含有的热量减少,水蒸气液化
D. 瓶盖被弹出去时,内能转化为机械能,与汽油机做功冲程相同
8. 汽车是现代生活中最常见的一种交通工具,如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法错误的是( )
A. 甲图是压缩冲程,活塞对气缸内的气体做功,气体的温度升高
B. 由乙图可知该汽油机的效率是30%
C. 汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分,这会降低热机的效率
D. 冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖,该举措可以节能
9. 关于温度、热量、内能,以下说法正确的是 ( )
A. 同一物体的温度越高,含有热量越大
B. 相同质量的0℃的冰比0℃的水的内能小
C. 物体的内能与温度有关,只要温度不变,物体的内能就一定不变
D. 物体的内能减少,一定是对外放出了热量。
10. 下表列出一些物质的比热容,根据表中数据,下列判断正确的是
物质
水
煤油
冰
铝
铜
比热容/( J˙kg-1˙℃-1)
4.2×103
2.1×103
2. l×103
0.88×103
0.39×103
A. 不同物质的比热容一定不同
B. 物质的物态发生变化,比热容不变
C. 质量相等铝和铜升高相同的温度,铝吸收的热量更多
D. 质量相等的水和煤油吸收相同的热量,水升高的温度更多
11. 电给我们的生活带来了极大的便利,但不注意安全用电也会带来很大的危害,甚至会危及生命。下列符合安全用电常识的是( )
A. 在高压电线下放风筝
B. 用湿布擦正在发光的电灯
C. 用专用充电桩给电动车充电
D. 导线绝缘层破损只要不触碰就可以继续使用
12. 下面是小哲对身边的一些电路连接进行观察分析得出的判断,其中正确的是( )
①马路两旁的路灯,晚上同时亮,早上同时灭,所以它们是串联的
②电吹风既能吹冷风也能吹热风,说明电热丝与电动机是并联的
③楼道中的电灯是由声控开关和光控开关共同控制的,只有在天暗并且有声音时才能亮,所以声控开关、光控开关及灯是串联的
④一般家庭中都要安装照明灯和其他用电器,使用时互不影响,它们是并联的
A. 只有①③正确 B. 只有②③④正确
C. 只有①④正确 D. 只有①②③正确
13. 2023年8月,南通街头新增了一款配备智能头盔的共享单车。在使用共享单车时只有戴好随车安全头盔车辆才会正常行驶,中途摘下头盔车辆会自动断电。主要原理是在头盔内加装遥控设备,控制助力车工作电路中开关的通断。骑行前,扫码成功后开关闭合,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.
14. 如图一甲所示的实物电路中,当开关闭合时,电流表的指针偏转分别如图乙、丙所示,则下列判断正确的是( )
A. 通过灯的电流为 B. 通过灯的电流为
C. 通过灯的电流为 D. 通过灯的电流为
15. 关于欧姆定律及其变形式下列说法正确的是( )
A. 由可知,电阻一定时,通过导体的电流与其两端的电压成正比
B. 由可知,电阻一定时,导体两端的电压与通过导体的电流成正比
C. 由可知,导体的电阻与其两端的电压成正比,与其通过的电流成正比
D. 以上说法都正确
16. 有R1,R2和R3三只电阻,已知R1>R2>R3,分别连接在同一个电源两端,则电路中电流最大的是( )
A. B.
C. D.
17. 在如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,电路正常工作。一段时间后,灯泡L突然熄灭,电路中只有一个电表示数变小。电阻R或灯泡L仅有一个出现了故障,其它元件均完好。下列说法中正确的是( )
①可能灯泡L断路 ②可能灯泡L短路 ③可能电阻R断路 ④可能电阻R短路
A 只有①②正确 B. 只有③④正确
C. 只有①③正确 D. 只有①②③正确
18. 小松同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时,将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图像,下列说法中错误的是( )
A. 当在导体乙的两端加上2V的电压时,通过乙导体的电流为0.2A
B. 将甲、乙两导体并联接到电压3V的电源上时,干路中的电流为0.9A
C. 导体两端的电压为零时,导体的电阻不为零
D. 依据图像可得导电阻分别为R乙=5Ω R甲=10Ω
19. 下列四个图中,电阻的阻值已知,电源电压未知且保持不变,以下四个图中能测出阻值的是( )
A. ①② B. ②④ C. ①②④ D. ①③
20. 如图所示是创新小组设计的汽车油量显示仪的电路原理图,其中电源电压恒定为,定值电阻的阻值为,油量表实质上是量程为的电压表,R为压敏电阻,表格中为油量与压敏电阻的阻值关系,下列说法正确的是( )
油量
0
10
20
30
40
50
压敏电阻
25
20
15
10
5
2.5
A. 油箱中油量增多时,压敏电阻R的阻值变大
B. 电压表示数为时,油箱中的油量为
C. 油箱中油量为时,电压表示数为
D. 当油箱中的油量减少时,电压表示数增大
第Ⅱ卷(非选择题,共60分)
二、填空题(每空1分,共18分)
21. 如图所示是电冰箱的工作原理图,制冷剂在电动压缩机的驱使下,在密封的管道内循环流动,达到制冷的目的。
(1)制冷剂会在冷冻室里发生__________,在冷凝器里发生__________(均选填一种物态变化名称),达到搬运热量的目的;制冷物质在冷凝器里发生的物态变化是通过__________的方法实现的;
(2)小明发现家里冰箱的冷冻室(温度为-15℃)总是结有厚厚的霜,铲掉这些霜后不久又有了,但其他同学家的冰箱没有这种现象,他通过网上查询得知需要更换冷冻室门上的密封条,以防止外部空气进入。这些霜的形成是__________发生__________(填一种物态变化名称)形成的;
(3)长时间打开冰箱门,室内温度将会__________(选填“上升”“下降”或“不变”);
(4)当打开电冰箱的门时,灯就亮;将门关上,灯就不亮了。她经过仔细研究发现冰箱门上方有一个如图所示的开关,开关与冷藏室内的照明灯是__________的(选填“串联”或“并联”),照明灯工作时主要将电能转化为__________能;电冰箱主要靠压缩机工作,压缩机和冰箱内的灯是__________的(选填“串联”或“并联”)。
22. 有一种“涡轮增压”(T型)轿车,通过给发动机更足量的空气使汽油更充分地燃烧,比普通轿车(L型)更节能,排气更清洁。同样的汽油加在T型轿车内与加在L型轿车内相比热值_______(选填“更大”“一样大”或“更小”);散热器中用水做冷却液而不用其他液体是因为水的_______大。轿车在汽油燃烧不充分时会冒“黑烟”,这时发动机的效率_______(选填“升高”“不变”或“降低”)。
23. 东汉学者王充在《论衡·乱龙》中记录了“顿牟掇芥”。“顿牟掇芥”的意思是指摩擦过的琥珀能吸引芥菜籽一类的轻小物体,这说明带电体具有________的性质,琥珀与毛皮摩擦过的橡胶棒相互排斥,可以确定琥珀带的是_____电荷,摩擦起电的实质是_______;
24. 如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关时,电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示。则定值电阻的阻值为 _____Ω,电源电压为 _____V,滑动变阻器的最大阻值是 _______Ω。
三、作图与实验题(作图题每题2分,其余每空1分,共24分)
25. 某同学将热水、冰水和室温水(水温与室温相同)分别装入纸杯中,如图所示。一段时间后,发现其中两只纸杯的杯壁上有小水珠出现。请选出正确的纸杯并画出小水珠的大致位置(用小圆点代表小水珠)。
26. 如图所示,请你将某劳动实践基地室内的部分电路连接完整。
27. 如图甲是小鹏探究“水和油沸腾时温度变化的特点”的实验装置,两个试管中分别装有初温相同的水和油,相同时间两试管中的液体吸收的热量相同.
(1)实验进行一段时间后,放在油中温度计的示数如图甲所示为_______℃;
(2)沸腾前加热过程中,液体温度升高,这是通过_______方式增加了液体的内能;
(3)实验过程中两个温度计示数随时间变化的图象如图乙所示,分析图象可知,液体沸腾时,吸收热量,温度_______,水的沸点低于100℃,原因是此时气压_______(填“高于”“等于”或“低于”)标准大气压;
(4)若试管中油的质量为水质量的2倍,由图象可知,煤油比热容为_____________。
28. 小华同学为了探究“电流与电阻的关系”,设计了如图甲的实验电路,她在学校实验室找来了如下一些实验器材:电压恒为的电源,一个开关,阻值分别为,的定值电阻各一个,滑动变阻器上标有“ ”字样。
(1)请你用笔画线代替导线,将图乙中的实物连接完整。
(2)故障排除后,小华先把的电阻接入电路,移动滑动变阻器滑片,读出电流表示数后,断开开关,她直接拆下的电阻,改换成阻值为的电阻继续做实验,闭合开关,电压表示数如图丙所示,其示数是__________V,要完成这次实验,接下来她应将变阻器滑片向__________端(选填“左”或“右”)移动,使电压表的示数为__________V。
(3)当小华改用的电阻继续实验时,发现无论怎样移动滑动变阻器滑片,都无法使电压表示数达到实验要求的值,你认为“电压表的示数无法达到实验要求的值”的原因可能是__________。
A. 滑动变阻器的阻值太大 B. 电压表量程选小了
C. 滑动变阻器的阻值太小 D. 滑动变阻器烧坏了
(4)小华解决了上述问题后,完成了实验,利用收集到的多组数据。作出了如图丁所示的电流I随电阻R变化的关系图象。分析图象得出了电流与电阻的关系是__________。
29. 某物理实验小组正使用“伏安法”测量未知电阻阻值,实验电路如图甲所示(电源电压)。
(1)闭合开关后,发现电流表无示数,电压表有示数且示数接近,则电路故障原因可能是__________。
(2)当滑片移到某一位置时,电压表示数为,电流表示数如图乙所示,则未知电阻__________。
(3)实验中电流表突然损坏,小组同学经过讨论设计了一种实验方案也可测出阻值。电路如图丙所示,电源电压未知且恒定不变,a、b为滑动变阻器左右两个端点,滑动变阻器最大阻值为,请你把以下测量步骤补充完整:
①闭合开关S,滑片P移到a端时,读出电压表示数为;
②闭合开关S,__________,读出电压表示数为;
③待测电阻__________(用已知和测量出的物理量符号表示)。
30. 雨天乘车时,小华发现自家汽车前挡风玻璃上的雨刮器随着雨水大小的变化,刮动的速度也相应地发生变化。小华查阅相关资料后,发现它的工作电路中安装有“雨水检测金属网”装置。小华想知道该装置是怎样控制雨刮器自动工作的。于是,他自制了如图甲所示的雨水检测金属网(以下简称检测器),并设计了如图乙所示的模拟电路进行探究。
(1)小华按照设计电路图连接电路并将检测器放入容器中.实验时,当容器中未加入雨水时,电路处于__________(选填“通路”“开路”或“短路”)状态。若容器中加入适量的雨水(如图丙),电动机转动。加入雨水的质量变化时会引起检测器连入电路的__________发生变化,从而引起电路中的电流发生变化,使电动机的转速改变,从而使雨刮器刮水的速度发生变化。
检测器浸入雨水中的部分
未浸入
浸入
浸入
全部浸入
电流表的示数/A
0
0.16
020
0.32
(2)分析数据可知,检测器浸入雨水中的深度越深,电流表的示数越大,这说明a、b间接入电路的电阻在__________(选填“变大”或“变小”).观察检测器的结构图,根据影响导体电阻大小的因素可知:a、b间接入电路的电阻变化是由导体的__________变化引起的.
(3)小华设计的电路在无雨水时,电动机不能转动,就无法实现无雨时的车窗清洗,若要解决此问题,可在图乙电路中加装一个开关,此开关应与检测网__________(选填“串联”或“并联”).
四、计算题(每题9分,共18分)
31. 小明家新安装了一台容积为0.5m3的太阳能热水器,其接收太阳能的面积为5m2,该太阳能热水器1m2的面积上每小时接收的太阳能是3×106J/(m2·h),加满水后,经过4小时阳光的照射水温由原来的20℃升高到40℃。【c水=4.2×103J/(kg·℃),ρ水=1×103kg/m3,焦炭的热值q=4.2×107J/kg】。问:
(1)在这4h内水吸收了多少热量?
(2)这个太阳能热水器的吸热效率是多大?
(3)若水吸收的这些热量由热效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供,则需要完全燃烧多少千克焦炭?
32. 据统计,大约50%~60%的交通事故与酒后驾驶有关,常用的一种酒精测试仪(如图甲)是由酒精气体传感器(可视为一个阻值随酒精气体浓度变化而变化的变阻器)与电源,一个定值电阻及电流表等组成,原理如图乙,其中电源电压为,的阻值随气体中酒精含量变化的关系如图丙所示,定值电阻的阻值为.试问:
(1)当测试对象呼出的气体中不含酒精时,两端的电压为多大?
(2)气体中酒精含量大于0且小于为酒驾,当气体中酒精含量达到或者超过时为醉驾,若电流表示数为,请通过计算,判断此驾驶员属于醉驾还是酒驾;
(3)电池用久了,电压减小,这时测量出的酒精含量值与实际值相比偏大还是偏小?请说明你的理由.
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2024~2025学年度上学期期中教学质量检测
九年级物理试题
第Ⅰ卷(选择题,共40分)
一、单选题(每题2分,共40分)
1. 以下是小明估计的常见物理量的值,其中合理的是( )
A. 健康成年人的腋下体温约为37℃ B. 一节新干电池的电压为2V
C. 物理实验室中一根导线的电阻约为1kΩ D. 中考考场的室温约为50℃
【答案】A
【解析】
【详解】A.正常情况下,健康成年人的腋下体温约为37℃,故A符合题意;
B.一节新干电池的电压为1.5V,故B不符合题意;
C.物理实验室中一根导线的电阻非常小,几Ω到几十Ω左右,故C不符合题意;
D.正常的室内温度大约在20℃左右,50℃过高,故D不符合题意
故选A。
2. 如图,用温度计测量某种液体温度,下列说法正确的是( )
A. 温度计放置方式是错误的
B. 读数时视线位置是正确的
C. 放入液体中可以立刻读数
D. 将温度计取出读数更准确
【答案】B
【解析】
【详解】A.温度计的玻璃泡浸没在液体中且没有碰到烧杯的底和侧壁,温度计放置方式是正确的,故A错误;
B.读数时视线与温度计中液柱的上表面相平,视线位置是正确的,故B正确;
C.温度计放入液体中后,要等示数稳定后再读数,故C错误;
D.读数时,玻璃泡要浸没在液体中,不能将温度计取出读数,故D错误。
故选B。
3. 农谚说:“霜前冷,雪后寒”,对此解释正确的是( )
A. “霜前冷”是由于气温偏低,水蒸气遇冷升华 B. “雪后寒”是由于雪汽化要吸热
C. “霜前冷”是由于气温偏低,水蒸气遇冷液化 D. “雪后寒”是由于雪熔化要吸热
【答案】D
【解析】
【详解】AC.“霜前冷”是由于气温偏低,水蒸气遇冷形成的小冰晶,属于凝华现象,故AC错误;
BD.“雪后寒”是由于雪由固态变成液体发生熔化现象吸热,故B错误,D正确。
故选D。
4. 植物也遵循“适者生存”规律。如图所示,这是人们为了改善沙漠环境而在沙漠中种植的仙人掌,仙人掌能生存于沙漠中的主要原因是( )
A. 体表面积较大,能减慢水分的蒸发 B. 叶子呈细刺状,能减慢水分的蒸发
C. 体表面积较大,能加快水分的蒸发 D. 表面有层蜡质,能加快水分的蒸发
【答案】B
【解析】
【详解】仙人掌呈细刺状的叶子及表面的蜡质,可减小蒸发面积,使仙人掌适合干旱的生长环境,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
5. 目前,世界上有20多亿人口面临淡水危机,有关部门呼吁市民要节约用水。下列做法与节约用水无关的是( )
A. 家庭淘米水用来浇花 B. 大力开发利用地下水,解决饮水问题
C. 使用节水水龙头 D. 农业采用喷灌、滴灌方法给农作物浇水
【答案】B
【解析】
【详解】A.淘米水用来浇花可以节约用水,故A不符合题意;
B.开发利用地下水是开发水资源的一个方面,与节约用水无关,故B符合题意;
C.使用节水龙头可以节约用水,故C不符合题意;
D.用喷灌或滴灌方法给农作物浇水可以节约用水,故D不符合题意。
故选 B。
6. 小梦在母亲节为妈妈做了一桌美食,如图所示。下列对美食制作过程说法正确的是( )
A. 煲汤时汤汁在沸腾过程中温度不变,内能不变
B. 砂锅煲汤是通过热传递的方式改变内能的
C. 刚出锅的饭菜很烫,是因为此时饭菜含有的热量多
D. 锅中冒出“白气”说明分子在不停地做无规则运动
【答案】B
【解析】
【详解】A.煲汤时汤汁在沸腾过程中虽然温度不变,但吸收热量,内能改变,故A错误;
B.砂锅煲汤时,汤从锅体吸收热量,内能增大,是通过热传递的方式改变内能的,故B正确;
C.刚出锅的饭菜很烫,说明饭菜温度高,热量是个过程量,不能表述为饭菜“含有”热量,故C错误;
D.锅中冒出“白气”是水蒸气液化形成的小水滴,冒“白气”属于机械运动,不能说明分子在不停地做无规则运动,故D错误。
故选B。
7. 如图所示,将一盖好瓶盖的空矿泉水瓶用力拧紧后,瓶内气体体积减小,压强增大,稍稍转松瓶盖,瓶盖被猛地弹出去,同时发出“砰”的一声,有时还能看到少量“白气”下列说法正确的是( )
A. 拧紧矿泉水瓶时,瓶内气体内能减少,温度降低
B. 瓶盖被弹出去时,瓶内气体内能减少,温度不变
C. 瓶盖被弹出去时,瓶内气体含有的热量减少,水蒸气液化
D. 瓶盖被弹出去时,内能转化为机械能,与汽油机做功冲程相同
【答案】D
【解析】
【详解】A.拧紧矿泉水瓶时,瓶内气体体积减小,外界对瓶内气体做功,其内能增大,温度升高,故A错误;
B.瓶盖被弹出时,瓶内气体对瓶盖做功,将内能转化为机械能,瓶内气体内能减小,温度降低,故B错误;
C.热量是过程量,不能说明含有热量多少,应说传递热量多少,看到的白气是瓶内的空气中的水蒸气遇到冷液化成的小水珠,故C错误;
D.瓶盖被弹出,内能转化为机械能,汽油机的做功冲程也是将内能转化为机械能,为汽油机提供动力,故D正确。
故选D。
8. 汽车是现代生活中最常见的一种交通工具,如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法错误的是( )
A. 甲图是压缩冲程,活塞对气缸内的气体做功,气体的温度升高
B. 由乙图可知该汽油机的效率是30%
C. 汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分,这会降低热机的效率
D. 冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖,该举措可以节能
【答案】B
【解析】
【详解】A.两个气门都关闭,活塞向上运动,为压缩冲程,活塞对气缸内的气体做功,气体的温度升高,故A正确,不符合题意;
B.热机效率是指有效利用能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值,由图可知,输出有用机械能所占比例为
100%-36%-30%-6%=28%
即该汽油机的效率为28%,故B错误,符合题意;
C.汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分,燃料的利用率越低,这会降低汽油机的效率,故C正确,不符合题意;
D.冬天利用尾气中的余热给车内供暖,该举措可以提高能量的利用效率,可以节能,故D正确,不符合题意。
故选B。
9. 关于温度、热量、内能,以下说法正确的是 ( )
A. 同一物体的温度越高,含有热量越大
B. 相同质量的0℃的冰比0℃的水的内能小
C. 物体的内能与温度有关,只要温度不变,物体的内能就一定不变
D. 物体的内能减少,一定是对外放出了热量。
【答案】B
【解析】
【详解】A.同一物体温度越高,含有的内能越大,而热量不能说“含有”,故A错误;
B.物体的内能与质量、温度、状态等有关,相同质量的0℃的冰比0℃的水质量和温度相同,但状态不同,0℃的冰熔化成0℃的水需要吸收热量,内能增大,所以相同质量的0℃的冰比0℃的水的内能小,故B正确;
C.物体的内能与质量、温度、状态等有关,温度不变时,内能不一定不变,必须保证其他因素也保持不变,内能才不变,故C错误;
D.改变物体内能的方式有热传递和做功,物体内能减少,可能是对外放出了热量,也可能是对外做了功,故D错误。
故选B。
10. 下表列出一些物质的比热容,根据表中数据,下列判断正确的是
物质
水
煤油
冰
铝
铜
比热容/( J˙kg-1˙℃-1)
4.2×103
2.1×103
2. l×103
0.88×103
0.39×103
A. 不同物质的比热容一定不同
B. 物质的物态发生变化,比热容不变
C. 质量相等的铝和铜升高相同的温度,铝吸收的热量更多
D. 质量相等的水和煤油吸收相同的热量,水升高的温度更多
【答案】C
【解析】
【详解】A. 由表格中的数据可知,冰和煤油的比热容是相同的,故错误;
B.比热容是物质的一种特性,决定于物质的种类和状态,不同的物质比热容一般不同,同种物质状态改变,比热容也发生改变,故错误;
C. 质量相等的铝和铜,升高相同的温度,根据吸热公式Q=cm△t知,铝比铜的比热容大,铝吸收的热量多,故正确;
D. 质量相等的水和煤油吸收相等的热量后,根据公式 知,煤油比水的比热容小,因此煤油升高的温度更多,故错误.
11. 电给我们的生活带来了极大的便利,但不注意安全用电也会带来很大的危害,甚至会危及生命。下列符合安全用电常识的是( )
A. 在高压电线下放风筝
B. 用湿布擦正在发光的电灯
C. 用专用充电桩给电动车充电
D. 导线绝缘层破损只要不触碰就可以继续使用
【答案】C
【解析】
【详解】A.安全用电的原则是:不接触低压带电体,不靠近高压带电体,所以不可以在高压线下放风筝,故A不符合题意;
B.湿了的布是导体,用湿布擦正在发光的电灯可能会发生触电事故,故B不符合题意;
C.专业的充电桩申请了专用线路,且配置了漏电保护、过流保护和防雷等电气防护设备,为用户提供基本的安全保障,所以用专用充电桩给电动车充电符合安全用电要求,故C符合题意;
D.绝缘层破损的电线会漏电,要及时更换,不可以继续使用,故D不符合题意。
故选C。
12. 下面是小哲对身边的一些电路连接进行观察分析得出的判断,其中正确的是( )
①马路两旁的路灯,晚上同时亮,早上同时灭,所以它们是串联的
②电吹风既能吹冷风也能吹热风,说明电热丝与电动机是并联的
③楼道中的电灯是由声控开关和光控开关共同控制的,只有在天暗并且有声音时才能亮,所以声控开关、光控开关及灯是串联的
④一般家庭中都要安装照明灯和其他用电器,使用时互不影响,它们是并联的
A. 只有①③正确 B. 只有②③④正确
C. 只有①④正确 D. 只有①②③正确
【答案】B
【解析】
【详解】①路灯是用来为行人照明的,当其中一个灯泡出现故障时,需要其它灯泡能继续正常工作,因此路灯应当是并联的,故①错误;
②电吹风既能吹冷风也能吹热风,说明电热丝与电动机既可以各自单独工作互不影响,又可以同时工作,因此它们的连接方式为并联,故②正确;
③楼道中的电灯只有在声控开关和光控开关都闭合时才能亮,说明这两个开关与灯是串联的,故③正确;
④家庭电路中各用电器既可以各自单独工作互不影响,又可以同时工作,说明各用电器之间是并联的,故④正确。
故选B。
13. 2023年8月,南通街头新增了一款配备智能头盔的共享单车。在使用共享单车时只有戴好随车安全头盔车辆才会正常行驶,中途摘下头盔车辆会自动断电。主要原理是在头盔内加装遥控设备,控制助力车工作电路中开关的通断。骑行前,扫码成功后开关闭合,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】A.扫码成功后开关闭合,指示灯L亮,电机工作,故A不符合题意;
B.骑行前,扫码成功后开关闭合,指示灯L不亮,故B不符合题意;
C.骑行前,扫码成功后开关闭合,指示灯L亮,从车头取出头盔并戴上后,头盔内遥控设备遥控闭合,电动机才通电工作,故C符合题意;
D.骑行前,扫码成功后开关闭合,指示灯L不亮,故D不符合题意。
故选C。
14. 如图一甲所示的实物电路中,当开关闭合时,电流表的指针偏转分别如图乙、丙所示,则下列判断正确的是( )
A. 通过灯的电流为 B. 通过灯的电流为
C. 通过灯的电流为 D. 通过灯的电流为
【答案】B
【解析】
【详解】由实物电路可知,两灯泡并联,电流表A2电流表测干路电流,电流表A1测支路电流,根据并联电路中的干路电流大于支路电流可知,电流表A2选择0到3A的量程,分度值是0.1A,如图丙,读数是为1.2A,电流表A1选择0到0.6A的量程,分度值是0.02A,如图乙,读数是0.3A,即通过灯的电流为0.3A,根据并联电路的电流特点可知,通过灯的电流为
1.2A-0.3A=0.9A
故B正确,ACD错误。
故选B。
15. 关于欧姆定律及其变形式下列说法正确的是( )
A. 由可知,电阻一定时,通过导体的电流与其两端的电压成正比
B. 由可知,电阻一定时,导体两端的电压与通过导体的电流成正比
C. 由可知,导体的电阻与其两端的电压成正比,与其通过的电流成正比
D. 以上说法都正确
【答案】A
【解析】
【详解】A.由可知,电阻一定时,导体两端的电压增大为原来的几倍,通过导体的电流也增大为原来的几倍,即通过导体的电流与其两端的电压成正比,故A正确;
B.在电路中,导体两端的电压变化是电流变化的原因,只有导体两端有电压时导体中才会有电流,因此,不能由得出导体两端的电压与通过导体的电流成正比,故B错误;
C.导体的电阻由其本身的材料、长度、横截面积决定,与导体两端所加电压和通过电流的大小无关,因此不能由得出导体的电阻与其两端的电压成正比,与其通过的电流成正比,故C错误;
D.以上说法只有A是正确的,故D错误。
故选A
16. 有R1,R2和R3三只电阻,已知R1>R2>R3,分别连接在同一个电源两端,则电路中电流最大的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据欧姆定律可得,电阻越大,电流越小;电阻越小,电流越大。要使得电流最大,根据欧姆定律知,电阻最小,根据并联相当于增大导体的横截面积,使得电阻变小,故将三个电阻并联,总电阻最小,电流最大。
故选D。
17. 在如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,电路正常工作。一段时间后,灯泡L突然熄灭,电路中只有一个电表示数变小。电阻R或灯泡L仅有一个出现了故障,其它元件均完好。下列说法中正确的是( )
①可能灯泡L断路 ②可能灯泡L短路 ③可能电阻R断路 ④可能电阻R短路
A. 只有①②正确 B. 只有③④正确
C. 只有①③正确 D. 只有①②③正确
【答案】A
【解析】
【详解】电路正常工作时,R与灯泡L串联,电流表测量电路中的电流,电压表V测L两端的电压。
①若灯泡L断路,电路中无电流,电流表示数变为0,即电流表示数变小,电压表测量电源电压,电压表示数变大,故①正确;
②若灯泡L短路,电路中阻值变小,根据可知,电路中电流变大,即电流表示数变大,电压表V示数为0,电压表示数变小,故②正确;
③若电阻R断路,电路中无电流,电流表示数变为0,即电流表示数变小,电压表V与电源两极之间是断开的,没有示数,即电压表示数变小,故③错误;
④若电阻R短路,电路中阻值变小,根据可知,电路中电流变大,即电流表示数变大,电压表测量电源电压,电压表示数变大,故④错误。
综上所述,故A正确,BCD错误。
故选A。
18. 小松同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时,将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图像,下列说法中错误的是( )
A. 当在导体乙的两端加上2V的电压时,通过乙导体的电流为0.2A
B. 将甲、乙两导体并联接到电压3V的电源上时,干路中的电流为0.9A
C. 导体两端的电压为零时,导体的电阻不为零
D. 依据图像可得导电阻分别为R乙=5Ω R甲=10Ω
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图象知道,当乙两端电压为2V时,通过乙的电流为0.2A,故A正确,不符合题意;
B.因为两电阻并联,所以两端的电压均为3V。由图知道,通过甲的电流为0.6A,通过乙的电流为0.3A,所以干路电流为
故B正确,不符合题意;
C.电阻是导体本身的性质,是由导体的材料、长度和横截面积决定的,与外加的电压、电流值无关,所以,电压为零时,导体的电阻不为零,故C正确,不符合题意;
D.由图知,甲两端电压为3V时,通过甲的电流为0.6A,所以甲的电阻为
乙两端电压为3V时,通过乙的电流为0.3A,所以乙的电阻为
故D错误,符合题意。
故选D。
19. 下列四个图中,电阻的阻值已知,电源电压未知且保持不变,以下四个图中能测出阻值的是( )
A. ①② B. ②④ C. ①②④ D. ①③
【答案】B
【解析】
【详解】①断开S时,由电流表的示数可知通过R0的电流,则由欧姆定律可得出电源电压;闭合S,则Rx与R0并联,但由于通过Rx的电流不知道,所以不可求得Rx的阻值,故①不符合题意;
②当只闭合开关S时,电压表测量电源电压,当只闭合开关S1时,电压表测Rx的电压,利用串联电路的电压分配规律求出Rx的阻值了;故②符合题意;
③断开开关S,电压表测电源两端电压,闭合开关S,Rx被短路,电压表测电源两端电压,所以不可求得Rx的阻值,故③不符合题意;
④只闭合S2时,电压表测量Rx两端电压;只闭合S1时,电压表测量电源两端的电压,根据串联电路的分压特点可求出Rx 的电阻;故④符合题意。
故①③不符合题意,②④符合题意。
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
20. 如图所示是创新小组设计的汽车油量显示仪的电路原理图,其中电源电压恒定为,定值电阻的阻值为,油量表实质上是量程为的电压表,R为压敏电阻,表格中为油量与压敏电阻的阻值关系,下列说法正确的是( )
油量
0
10
20
30
40
50
压敏电阻
25
20
15
10
5
2.5
A. 油箱中油量增多时,压敏电阻R的阻值变大
B. 电压表示数为时,油箱中的油量为
C. 油箱中油量为时,电压表示数为
D. 当油箱中油量减少时,电压表示数增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.由电路图可知,R与R0串联,电压表测R0两端的电压。由表中数据可知,油箱中油量增多时,压敏电阻R的阻值减小,故A错误;
B.电压表示数为3V时,根据欧姆定律,通过R0的电流
根据串联电路电流处处相等,串联电路总电压等于各用电两端的电压之和,此时压敏电阻R的阻值为
查表可知此时油箱中的油量为40L,故B错误;
C.当油量为20L时,压敏电阻阻值为R2=15Ω,则电路中总电阻
R总=R0+R2=5Ω+15Ω=20Ω
电路中电流
此时定值电阻R0两端的电压为
U0′=I2R0=0.3A×5Ω=1.5V
即电压表示数为1.5V,故C正确;
D.箱中油量减少时,压敏电阻阻值增大,电路总阻值增大,电源电压不变,电路中电流减小,由U=IR可知,R0两端的电压变小,即电压表示数减小,故D错误。
故选C。
第Ⅱ卷(非选择题,共60分)
二、填空题(每空1分,共18分)
21. 如图所示是电冰箱的工作原理图,制冷剂在电动压缩机的驱使下,在密封的管道内循环流动,达到制冷的目的。
(1)制冷剂会在冷冻室里发生__________,在冷凝器里发生__________(均选填一种物态变化名称),达到搬运热量的目的;制冷物质在冷凝器里发生的物态变化是通过__________的方法实现的;
(2)小明发现家里冰箱的冷冻室(温度为-15℃)总是结有厚厚的霜,铲掉这些霜后不久又有了,但其他同学家的冰箱没有这种现象,他通过网上查询得知需要更换冷冻室门上的密封条,以防止外部空气进入。这些霜的形成是__________发生__________(填一种物态变化名称)形成的;
(3)长时间打开冰箱门,室内温度将会__________(选填“上升”“下降”或“不变”);
(4)当打开电冰箱的门时,灯就亮;将门关上,灯就不亮了。她经过仔细研究发现冰箱门上方有一个如图所示的开关,开关与冷藏室内的照明灯是__________的(选填“串联”或“并联”),照明灯工作时主要将电能转化为__________能;电冰箱主要靠压缩机工作,压缩机和冰箱内的灯是__________的(选填“串联”或“并联”)。
【答案】(1) ①. 汽化 ②. 液化 ③. 压缩体积
(2) ①. 水蒸气 ②. 凝华
(3)上升 (4) ①. 串联 ②. 光 ③. 并联
【解析】
【小问1详解】
[1][2]制冷剂会在冷凝器里发生液化,放出热量;在冷冻室里发生汽化,吸收热量。
[3]制冷物质的蒸气被压缩机抽吸、压缩到冰箱外的冷凝器中,并在此处液化放出热量,是通过压缩体积的方法来实现的。
【小问2详解】
[1][2]霜是由空气中的水蒸气直接凝华形成的。
【小问3详解】
由能量的转化可知,冰箱工作时,消耗电能,最终转化为内能,所以长时间打开冰箱门,室内温度将会上升。
【小问4详解】
[1]开关闭合时,冷藏室内的照明灯亮,说明开关与该照明灯串联。
[2]照明灯工作时,消耗电能,产生光能,将电能转化为光能。
[3]压缩机与灯可以单独工作,所以两者是并联的。
22. 有一种“涡轮增压”(T型)轿车,通过给发动机更足量的空气使汽油更充分地燃烧,比普通轿车(L型)更节能,排气更清洁。同样的汽油加在T型轿车内与加在L型轿车内相比热值_______(选填“更大”“一样大”或“更小”);散热器中用水做冷却液而不用其他液体是因为水的_______大。轿车在汽油燃烧不充分时会冒“黑烟”,这时发动机的效率_______(选填“升高”“不变”或“降低”)。
【答案】 ①. 一样大 ②. 比热容 ③. 降低
【解析】
【详解】[1]热值是燃料的特性,与燃烧情况无关;因此同样的汽油加在T型轿车内比加在L型轿车内热值一样大。
[2]汽车发动机工作时产生大量的热量,这些热量如果不迅速转移,就可能损坏发动机,因此利用水的比热容大的特点把这些热迅速吸收,使发动机的温度不致升得太高。
[3]冒“黑烟”说明燃烧不充分,用来做有用功的能量占燃料完全燃烧放出的总能量的比值就小,所以效率降低。
23. 东汉学者王充在《论衡·乱龙》中记录了“顿牟掇芥”。“顿牟掇芥”的意思是指摩擦过的琥珀能吸引芥菜籽一类的轻小物体,这说明带电体具有________的性质,琥珀与毛皮摩擦过的橡胶棒相互排斥,可以确定琥珀带的是_____电荷,摩擦起电的实质是_______;
【答案】 ①. 吸引轻小物体 ②. 负 ③. 电子的转移
【解析】
【详解】[1]带电体具有吸引轻小物体的特性,所以摩擦后的琥珀带电能够吸引芥菜籽等轻小物体。
[2]与毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,因为摩擦后的琥珀与带负电的橡胶棒相互排斥,所以可知摩擦后的琥珀也带负电。
[3]摩擦起电的实质是对电子约束能力弱的物体带有的电子转移到了对电子约束能力强的物体上,属于电子的转移。
24. 如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关时,电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示。则定值电阻的阻值为 _____Ω,电源电压为 _____V,滑动变阻器的最大阻值是 _______Ω。
【答案】 ①. 6 ②. 9 ③. 12
【解析】
【24题详解】
[1][2]由图甲可知,闭合开关时,定值电阻R与滑动变阻器串联,电压表测量R两端的电压,电流表测量电路中的电流。当滑片P位于a端时,电路为R接在电源两极的简单电路,电压表测电源的电压,电流表测电路中的电流,且此时电路中的电流最大,由图象可知,电路中的最大电流1.5A时,电压表的示数为9V,即电源的电压为9V。定值电阻R的阻值
[3]由图象可知,滑动变阻器最大时电流最小,电路中的最小电流I小=0.5A,此时R两端的电压为3V,因串联电路中总电压等于各分电阻两端的电压之和,则滑动变阻器两端的电压为
滑动变阻器的最大值
三、作图与实验题(作图题每题2分,其余每空1分,共24分)
25. 某同学将热水、冰水和室温水(水温与室温相同)分别装入纸杯中,如图所示。一段时间后,发现其中两只纸杯的杯壁上有小水珠出现。请选出正确的纸杯并画出小水珠的大致位置(用小圆点代表小水珠)。
【答案】
【解析】
【详解】热水杯中水温高于室温,因此杯内的水蒸气温度也较高,当这些高温水蒸气遇到温度较低的杯壁时,会放热并液化成小水珠,由于杯壁的温度较低,小水珠会附着在杯壁的内侧;室温水杯中水温与室温相同,杯壁温度也接近室温,所以这里的水蒸气既不容易在杯壁内侧液化,也不容易在杯壁外侧液化,所以室温水杯的杯壁上没有出现小水珠;冰水杯中水温低于室温,杯壁温度也会很低,所以室温下空气中的水蒸气遇到冷的杯壁,同样会放热并液化,因为室温下的水蒸气在杯壁外侧,所以小水珠会附着在杯壁的外侧,如下图所示:
26. 如图所示,请你将某劳动实践基地室内的部分电路连接完整。
【答案】
【解析】
【详解】开关控制灯泡,故开关与灯泡串联,开关需要接在火线和用电器之间,保证开关断开后,没有电流经过灯泡,以免出现触电事故,灯泡的螺旋外壳与零线相连,而灯泡与三孔插座是独立工作,互不影响,故三孔插座与灯泡是并联关系,三孔插座遵循左孔接零线,右孔接火线,上孔接地线,故如图所示:
27. 如图甲是小鹏探究“水和油沸腾时温度变化的特点”的实验装置,两个试管中分别装有初温相同的水和油,相同时间两试管中的液体吸收的热量相同.
(1)实验进行一段时间后,放在油中温度计的示数如图甲所示为_______℃;
(2)沸腾前加热过程中,液体温度升高,这是通过_______方式增加了液体的内能;
(3)实验过程中两个温度计示数随时间变化的图象如图乙所示,分析图象可知,液体沸腾时,吸收热量,温度_______,水的沸点低于100℃,原因是此时气压_______(填“高于”“等于”或“低于”)标准大气压;
(4)若试管中油的质量为水质量的2倍,由图象可知,煤油比热容为_____________。
【答案】(1)91 (2)热传递
(3) ①. 不变 ②. 低于
(4)2.1×103J/(kg·℃)
【解析】
【小问1详解】
由图甲知,温度计的分度值为1℃,示数为91℃。
【小问2详解】
沸腾前加热过程中,液体吸收热量,温度升高,这是通过热传递方式增加了液体的内能。
【小问3详解】
[1]图象可知,液体沸腾时,吸收热量,温度不变。
[2]沸点随气压降低而降低,100℃的水对应的气压是一个标准大气压。水的沸点低于100℃,原因是此时气压低于标准大气压。
【小问4详解】
相同热源相同时间释放的热量相同,由乙图可得,加热相同时间,水和煤油的温度都由0上升到98℃,此时水和煤油吸收热量和温度变化相同,而煤油的质量是水的两倍,由得,煤油的比热容是水的一半,为2.1×103J/(kg·℃)。
28. 小华同学为了探究“电流与电阻的关系”,设计了如图甲的实验电路,她在学校实验室找来了如下一些实验器材:电压恒为的电源,一个开关,阻值分别为,的定值电阻各一个,滑动变阻器上标有“ ”字样。
(1)请你用笔画线代替导线,将图乙中的实物连接完整。
(2)故障排除后,小华先把的电阻接入电路,移动滑动变阻器滑片,读出电流表示数后,断开开关,她直接拆下的电阻,改换成阻值为的电阻继续做实验,闭合开关,电压表示数如图丙所示,其示数是__________V,要完成这次实验,接下来她应将变阻器滑片向__________端(选填“左”或“右”)移动,使电压表的示数为__________V。
(3)当小华改用的电阻继续实验时,发现无论怎样移动滑动变阻器滑片,都无法使电压表示数达到实验要求的值,你认为“电压表的示数无法达到实验要求的值”的原因可能是__________。
A. 滑动变阻器的阻值太大 B. 电压表量程选小了
C. 滑动变阻器的阻值太小 D. 滑动变阻器烧坏了
(4)小华解决了上述问题后,完成了实验,利用收集到的多组数据。作出了如图丁所示的电流I随电阻R变化的关系图象。分析图象得出了电流与电阻的关系是__________。
【答案】(1) (2) ①. 2.4 ②. 右 ③. 2
(3)C (4)电压一定时,电流与电阻成反比
【解析】
【小问1详解】
电压表与定值电阻并联,使用0~3V量程;电流表串联在电路中,使用0~0.6A量程;使用金属杆两端任一接线柱将变阻器连入电路。电路如下:
【小问2详解】
[1]电压表使用0~3V量程,分度值为0.1V,此时读数为2.4V。
[2]原来接入10Ω电阻,调节好变阻器;现在将10Ω电阻换成20Ω电阻,根据串联电路分压特点可知,此时定值电阻两端电压比原来大,因此,应调节变阻器,减小通过它的电流以减小其两端电压。因此应将变阻器滑片向右调节。
[3]读丁图可知,接入10Ω电阻时,电路中电流为0.2A,则控制定值电阻两端电压为
【小问3详解】
当电路中定值电阻为50Ω时,电路中电流为
此时变阻器两端电压为
变阻器在电路中阻值为
而变阻器规格为“20Ω 1A”,即变阻器的最大阻值太小。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
【小问4详解】
分析图像发现
即电压一定时,电流与电阻乘积为定值,二者成反比。
29. 某物理实验小组正在使用“伏安法”测量未知电阻阻值,实验电路如图甲所示(电源电压)。
(1)闭合开关后,发现电流表无示数,电压表有示数且示数接近,则电路故障原因可能是__________。
(2)当滑片移到某一位置时,电压表示数为,电流表示数如图乙所示,则未知电阻__________。
(3)实验中电流表突然损坏,小组同学经过讨论设计了一种实验方案也可测出阻值。电路如图丙所示,电源电压未知且恒定不变,a、b为滑动变阻器左右两个端点,滑动变阻器最大阻值为,请你把以下测量步骤补充完整:
①闭合开关S,滑片P移到a端时,读出电压表示数为;
②闭合开关S,__________,读出电压表示数为;
③待测电阻__________(用已知和测量出的物理量符号表示)。
【答案】(1)定值电阻开路
(2)10 (3) ①. 滑片P移到b端时 ②.
【解析】
【小问1详解】
电流表无示数,说明电路有断开之处。电压表有示数,说明电压表与电源之间是连通。因此是与电压表并联之处断开了,即定值电阻开路。
【小问2详解】
电流表使用0~0.6A量程,分度值为0.02A,示数为0.16A。未知电阻阻值为
【小问3详解】
[1]变阻器最大阻值为已知数值,第一次,使变阻器连入电路阻值为0,此时只有待测电阻自己连入电路,其两端电压等于电源电压。第二次将滑片移到b端,使变阻器连入电路阻值最大,此时根据测出的电源电压与待测电阻两端电压值,可以计算出变阻器两端电压,再结合变阻器最大阻值,可以计算出电路中电流。结合待测电阻两端电压,即可计算出待测电阻阻值。
[2]待测电阻阻值为
30. 雨天乘车时,小华发现自家汽车前挡风玻璃上的雨刮器随着雨水大小的变化,刮动的速度也相应地发生变化。小华查阅相关资料后,发现它的工作电路中安装有“雨水检测金属网”装置。小华想知道该装置是怎样控制雨刮器自动工作的。于是,他自制了如图甲所示的雨水检测金属网(以下简称检测器),并设计了如图乙所示的模拟电路进行探究。
(1)小华按照设计的电路图连接电路并将检测器放入容器中.实验时,当容器中未加入雨水时,电路处于__________(选填“通路”“开路”或“短路”)状态。若容器中加入适量的雨水(如图丙),电动机转动。加入雨水的质量变化时会引起检测器连入电路的__________发生变化,从而引起电路中的电流发生变化,使电动机的转速改变,从而使雨刮器刮水的速度发生变化。
检测器浸入雨水中的部分
未浸入
浸入
浸入
全部浸入
电流表的示数/A
0
0.16
0.20
0.32
(2)分析数据可知,检测器浸入雨水中的深度越深,电流表的示数越大,这说明a、b间接入电路的电阻在__________(选填“变大”或“变小”).观察检测器的结构图,根据影响导体电阻大小的因素可知:a、b间接入电路的电阻变化是由导体的__________变化引起的.
(3)小华设计的电路在无雨水时,电动机不能转动,就无法实现无雨时的车窗清洗,若要解决此问题,可在图乙电路中加装一个开关,此开关应与检测网__________(选填“串联”或“并联”).
【答案】(1) ①. 开路 ②. 电阻
(2) ①. 变小 ②. 横截面积
(3)并联
【解析】
【小问1详解】
[1]金属丝没有接触,电路处于开路状态。
[2]雨水不是纯净水,进而溶解有微量的其他物质,本质上是一种溶液,可以导电的。容器中加入雨水,金属丝通过雨水连接在一起;加入的雨水越多,就有越多的金属丝浸泡在雨水中,相当于增加了导体的横截面积,使电路的电阻越来越小,电路中的电流越来越大,从而使电动机的转速发生变化。
【小问2详解】
[1][2]浸入的雨水越深,电路中的电流越大,电源电压不变,根据欧姆定律可知,电路中的电阻在减小。雨水越多,浸泡的金属丝就越多,相当于增加了导体的横截面积。
【小问3详解】
金属网相当于一个开关,有雨水相当于开关闭合。如果没有雨水也想让这个电路闭合,可以将一个开关与金属网并联以控制电路。
四、计算题(每题9分,共18分)
31. 小明家新安装了一台容积为0.5m3的太阳能热水器,其接收太阳能的面积为5m2,该太阳能热水器1m2的面积上每小时接收的太阳能是3×106J/(m2·h),加满水后,经过4小时阳光的照射水温由原来的20℃升高到40℃。【c水=4.2×103J/(kg·℃),ρ水=1×103kg/m3,焦炭的热值q=4.2×107J/kg】。问:
(1)在这4h内水吸收了多少热量?
(2)这个太阳能热水器的吸热效率是多大?
(3)若水吸收的这些热量由热效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供,则需要完全燃烧多少千克焦炭?
【答案】(1)4.2×107J
(2)70% (3)5kg
【解析】
【小问1详解】
容积为0.5m3的太阳能热水器加满水后,可装水的质量
m=ρV=1×103kg/m3×0.5m3=500kg
4h内水吸收的热量
Q吸=cm(t2-t1)=4.2×103J/(kg·℃)×500kg×(40℃-20℃)=4.2×107J
【小问2详解】
阳光照射4h后,太阳能热水器接收的太阳能
W=3×106J/(m2·h)×5m2×4h=6×107J
水吸收的热量是4.2×107J,则太阳能热水器的吸热效率
【小问3详解】
若水吸收的这些热量由热效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供,焦炭完全燃烧放出的热量
需要完全燃烧的焦炭质量
32. 据统计,大约50%~60%的交通事故与酒后驾驶有关,常用的一种酒精测试仪(如图甲)是由酒精气体传感器(可视为一个阻值随酒精气体浓度变化而变化的变阻器)与电源,一个定值电阻及电流表等组成,原理如图乙,其中电源电压为,的阻值随气体中酒精含量变化的关系如图丙所示,定值电阻的阻值为.试问:
(1)当测试对象呼出的气体中不含酒精时,两端的电压为多大?
(2)气体中酒精含量大于0且小于为酒驾,当气体中酒精含量达到或者超过时为醉驾,若电流表示数为,请通过计算,判断此驾驶员属于醉驾还是酒驾;
(3)电池用久了,电压减小,这时测量出的酒精含量值与实际值相比偏大还是偏小?请说明你的理由.
【答案】(1)
(2)属于酒驾 (3)酒精含量测量值偏小
【解析】
【小问1详解】
由图乙可知,气敏电阻R1与定值电阻R2串联,电流表测量电路中的电流,当测试对象呼出的气体中不含酒精时,R1的阻值为50Ω,根据串联电路的电阻规律和欧姆定律可得
此时电路中的电流为则此时R1两端的电压为
【小问2详解】
当电流表示数为时,电路的总电阻为
则此时的阻值为
由图丙可知,气体中酒精含量大于0且小于,属于酒驾。
【小问3详解】
电池用久了,电压减小,电流表示数减小,较小示数处表示的电阻值较大,即所测气体传感器的阻值会变大,由图丙可知,这时测量出的酒精含量值与实际值相比会偏小。
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