山东省临沂市沂南县2024-2025学年九年级上学期期中物理试卷
2024-12-31
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 山东省 |
| 地区(市) | 临沂市 |
| 地区(区县) | 沂南县 |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 5.05 MB |
| 发布时间 | 2024-12-31 |
| 更新时间 | 2024-12-31 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-12-31 |
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| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2024-2025学年山东省临沂市沂南县九年级(上)期中物理试卷
一、选择题(每小题2分,共40分)
1.(2分)赏中华诗词、寻文化基因、悟生活之理。对下列诗句所蕴含的热现象分析正确的是( )
A.“北国风光,千里冰封,万里雪飘”,水凝固成冰的过程会放热,温度降低
B.“风雨送春归,飞雪迎春到”,雪的形成是升华现象
C.“一夜新霜著瓦轻,芭蕉新折败荷倾”,霜的形成是凝华现象
D.“青青园中葵,朝露待日晞”,露的形成需要吸热
2.(2分)下列实例中属于做功改变物体内能的是( )
A.图甲中,炉火烧水
B.图乙中,搓手取暖
C.图丙中,用暖手宝暖手
D.图丁中,热鸡蛋放在冷水中冷却
3.(2分)图甲为我国古代的“节能灯”——“省油灯”,图乙为其部分剖面示意图。向灯盏夹层内注水,有助于减慢油的蒸发,达到省油的目的。关于“省油灯”减慢油蒸发的方法,下列说法正确的是( )
A.降低油的温度
B.减小油的表面积
C.减慢油表面上方的空气流动
D.减少油的体积
4.(2分)下列事例中,与“水的比热容较大”这个特性无关的是( )
A.汽车发动机用水作冷却剂
B.人游泳之后从水中出来,风一吹感觉更冷
C.海边昼夜温度变化比沙漠中小,适于居住
D.生物体内水的比例很高,有助于调节生物体自身的温度
5.(2分)关于内能、热量和温度,下列说法正确的是( )
A.温度高的物体,一定会放出更多的热量
B.晶体吸收热量后,晶体的温度一定会保持不变
C.物体内能增加,可能是从外界吸收了热量
D.热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体
6.(2分)据《天工开物》记载,可从朱砂矿石中提炼水银(液态汞)。如图所示,给密闭锅内的朱砂矿石加热,就会在倒扣的锅壁上布满水银。在倒扣锅壁上形成水银的物态变化是( )
A.凝固 B.凝华 C.液化 D.汽化
7.(2分)如图所示是某物质熔化时温度随时间变化的图象,下列说法正确的是( )
A.该物质是非晶体
B.熔化过程持续了25min
C.该物质熔化过程中不断吸热,温度保持不变
D.熔化前后,该物质的比热容不变
8.(2分)2024年4月25日,搭载着神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭(如图)在酒泉卫星发射中心成功发射。下列说法正确的是( )
A.火箭的燃料燃烧得越充分,热值越大
B.火箭发动机工作过程中的热机效率是100%
C.火箭“体内”的液氢燃料温度低至﹣253℃,内能为零
D.燃气通过做功和热传递使周围的空气内能迅速增大
9.(2分)在“生活处处有物理”的综合实践活动中,小明观察了厨房的一些设备和现象,下列解释正确的是( )
A.用煤气灶煲汤,在沸腾时调小火焰能使汤的温度升高
B.用高压锅炖煮食物熟得快,是因为锅内水的沸点会随气体压强增大而降低
C.放在热汤中的铁勺勺把慢慢热起来,是通过热传递的方式增大了勺把的内能
D.刚出锅的馒头入嘴时很烫,是因为馒头含有的热量很高
10.(2分)2024年4月20日,我国研制的全球首款本体热效率达53.09%的柴油机正式亮相世界内燃机大会,刷新了柴油机热效率的世界纪录。如图所示内燃机的四个冲程,气缸内气体的内能最小的是( )
A. B. C. D.
11.(2分)下列有关电与电路的说法正确的是( )
A.用丝绸摩擦玻璃棒,丝绸和玻璃棒都带上了正电荷
B.在物理学中,把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向
C.同一电路中通过两个灯泡的电流相等时,这两个灯泡一定是串联
D.电源是提供电压的装置,电路中有电源就一定会产生电流
12.(2分)将毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器,能正确表示橡胶棒和验电器金属箔片带电情况的图是( )
A. B.
C. D.
13.(2分)电路元件各种各样,各自起着不同的作用。如图所示的电路元件是( )
A.电阻 B.电池 C.开关 D.灯泡
14.(2分)如图是水果电池和发光二极管()组成的电路。下列电路图与其对应的是( )
A. B.
C. D.
15.(2分)如图所示,纸盒外有两只小灯泡和一个开关,闭合开关两灯都亮,断开开关两灯都不亮。下列判断正确的是( )
A.盒内一定有两节电池
B.盒内一定有电源供电
C.两只灯泡一定是串联关系
D.两只灯泡一定是并联关系
16.(2分)科技小组模拟“智能开锁”设计的电路图,有两种开锁方式,即“人脸识别”与输入“密码”匹配成功,或“人脸识别”与使用“钥匙”匹配成功才可开锁,现用S1表示人脸识别,S2、S3表示密码、钥匙。匹配成功后对应开关自动可闭合,电动机才工作开锁。满足上述两种方式都能开锁的电路是( )
A. B.
C. D.
17.(2分)根据欧姆定律公式,可以得到关系式,以下说法中正确的是( )
A.同一导体的电阻与加在它两端的电压成正比
B.同一导体的电阻与通过它的电流成反比
C.导体电阻大小由它两端电压和通过电流决定
D.导体电阻大小等于它两端电压与通过电流的比值
18.(2分)如图,电源电压不变。闭合开关S1和S2,小灯泡L1和L2均正常发光,电流表有示数。下列分析正确的是( )
A.小灯泡L1和L2串联
B.若断开开关S2,电流表示数会变小
C.若小灯泡L1比L2亮,原因是小灯泡L1两端的电压比L2两端的电压大
D.若只闭合开关S2,电路中只有小灯泡L2发光
19.(2分)如图所示电路,闭合开关后,整个电路正常工作。其中一盏灯突然熄灭,两只电表示数均变大,则该电路可能发生的故障为( )
A.L1短路 B.L2短路 C.L1开路 D.L2开路
20.(2分)安全用电,人人有责。关于生活中的用电方式,不正确的是( )
A.使用验电笔检查电路时,手不能触碰到笔尾金属体
B.不要用湿手接触带电设备,不要用湿布擦抹带电设备
C.了解家庭电路中总开关位置,学会在紧急情况下断开总开关
D.手机在充电过程中,不宜进行其他操作,如通话、阅览信息等
二、填空题(每空1分,共18分)
21.(2分)用相同织物分别摩擦两个相同气球,用其中一个气球靠近碎纸屑,发现碎纸屑被吸引起来,如图所示,说明摩擦可以使气球带上 ;然后将两个气球靠近,发现它们会相互 。
22.(2分)民间艺人制作“糖画”时,把糖块加热成糖浆,这属于物态变化中的 现象;熬制糖浆的过程是通过 的方式改变糖的内能。
23.(2分)选用水来冷却拖拉机的发动机,是因为水的比热容 (填“大”或“小”),如果水箱装有质量为20kg的水,水温从20℃上升到70℃,水吸收了 J的热量。[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
24.(2分)盆栽养护应遵循“土壤含水不浇水,土壤干时要浇水”的原则。春季,小明自制“土壤含水显示仪”,探测花盆内土壤是否含液态水。如图所示,中午将试管倒插入土壤深处,傍晚发现试管内上端出现水珠,说明土壤含液态水。从土壤含液态水到试管内出现水珠,发生的物态变化是 与 。
25.(2分)在一个配有活塞的厚玻璃筒内放一小团硝化棉,把活塞迅速压下去,棉花燃烧起来,说明通过 的方式可以改变物体的内能,这一过程与汽油机的 冲程具有相同的能量转化。
26.(2分)读出下列仪器仪表的读数:图甲中温度计的示数为 ℃,图乙中电阻箱的示数为 Ω。
27.(2分)长短粗细都相同的铜导线和镍铬合金线,电阻分别为R1和R2且R1<R2,将它们串联在电路中,通过的电流分别为I1 I2,将它们并联在电路中,R1、R2两端的电压分别为U1 U2。(以上两空均选填“>”“<”或“=”)
28.(2分)如图所示电路的电源电压为1.5V,电阻R1的阻值为2Ω,闭合开关后,电流表的示数为0.3A,则电阻R1和R2是 的,电阻R2的阻值为 Ω。
29.(2分)如图所示,电源电压为3V,闭合开关后,电流表A1的示数为0.6A,电流表A2 的示数为0.2A,则通过灯泡L2的电流为 A,灯泡L1的阻值为 Ω。
三、实验题(第30题连图2分,第34题(3)连线1分,其余每空1分,共24分)
30.(2分)如图所示,请用笔画线代替导线,将图中的插座、电灯和开关正确接入家庭电路中。
31.(4分)某同学利用如图甲所示的实验装置探究冰熔化时温度的变化规律,得到了如图乙所示的温度随时间变化的图象。实验中要控制好烧杯中的水温。
(1)根据图乙所示的图象中 段温度的变化特点可知冰是晶体,在这段时间内,物质处于 态。
(2)该同学继续探究加有盐的冰块熔化时温度的变化特点。他将冰块放于易拉罐中并加入适量的盐,用筷子搅拌大约半分钟,易拉罐的下部和底部出现白霜,这些白霜是空气中的水蒸气 (填物态变化名称)形成的。用温度计测量罐中冰与盐水混合物的温度,可以看到混合物的温度 0℃。
32.(6分)探究液体在沸腾前后温度变化的特点,实验装置如图甲。取质量相等的水和盐水分别放入两个相同的烧杯中,用相同的酒精灯同时加热,根据实验数据,绘制温度随时间变化的图像,如图乙;
(1)实验中除了图甲的器材,还需要的测量工具是天平和 ;
(2)分析图乙中水的图线可知:水在沸腾过程中,温度 ,水的沸点是 ℃。推断当时实验室的气压 一个标准大气压;
(3)对比图乙中两条图线可知,选用 煮蛋可以更快地将蛋煮熟,且发现水的比热容 盐水的比热容。
33.(4分)探究串联电路中电流的特点。
(1)猜想:由于用电器阻碍,电流流过用电器会减小;
(2)按图甲接好电路,闭合开关后发现灯不亮,为了找出原因,将电压表接在A、B两点间。闭合开关发现电压表有示数,说明L可能存在 故障;
(3)排除故障后,用电流表测出A点电流,如图乙所示,则IA= A,再测出B点电流,得到A、B两点电流相等。更换不同规格的灯泡,重复上述实验,都得到相同结论。由此判断猜想是 的;
(4)为进一步得出两个灯串联时电流的规律,小明按图丙连接电路,测量A、B、C三点的电流,得出IA=IB=IC;小华认为不需要再测量,在(3)结论的基础上,通过推理也可以得出相同结论,请写出小华的推理过程: 。
34.(8分)实验小组探究“电流与电压的关系”。
(1)实验前,他们设计了实验探究的思路:保持电阻不变,探究电流与电压的关系,物理上把这种研究方法叫 法。
(2)根据图甲的电路图连接电路时,开关应 。闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到 端(选填“A”或“B”)。
(3)检查图乙,发现有一根导线接错,请在这根导线上打“×”,并画出正确接法,且导线不交叉。
(4)正确连接电路后,闭合开关,移动滑片,记录第1组电压表和电流表的示数后,为完成后续实验,应逐渐将滑片向 端移动(选填“A”或“B”),数据记录如表。其中第3次实验时电流表的示数如图丙所示,读数为 A。
次数
1
2
3
4
5
电压U/V
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
电流I/A
0.08
0.10
0.14
0.16
(5)分析实验数据可得结论:当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 。
(6)某同学用小灯泡代替电阻重复上述实验,发现无法得出(5)中的结论,原因是 。
四、计算题(每小题9分,共18分)
35.(9分) 小明同学给学校劳动实践基地的蔬菜大棚设计了一个测量空气湿度的电路图,如图甲所示。电源电压恒为6V,定值电阻R0的阻值为20Ω,湿敏电阻R的阻值随空气湿度H的变化关系图乙所示。求:
(1)当空气湿度为40%时,电压表的示数为多少?
(2)当电路中电流为0.15A时,空气湿度为多少?
36.(9分) 氢能是新能源利用的新潮流,加快氢能产业发展成为实现“碳达峰、碳中和”的重要举措。如图所示是市场上的某品牌氢能自行车,一次性充满0.02kg氢气,2h能匀速骑行50km,氢能自行车与骑行者总质量为84kg,骑行时受到的阻力为总重的0.05倍,氢气热值为1.4×108J/kg,g=10N/kg。求:
(1)氢气完全燃烧产生的热量。
(2)氢气的利用效率。
2024-2025学年山东省临沂市沂南县九年级(上)期中物理试卷
参考答案与试题解析
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
C
B
A
B
C
C
C
D
C
D
B
题号
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
A
A
D
B
B
D
B
A
A
一、选择题(每小题2分,共40分)
1.(2分)赏中华诗词、寻文化基因、悟生活之理。对下列诗句所蕴含的热现象分析正确的是( )
A.“北国风光,千里冰封,万里雪飘”,水凝固成冰的过程会放热,温度降低
B.“风雨送春归,飞雪迎春到”,雪的形成是升华现象
C.“一夜新霜著瓦轻,芭蕉新折败荷倾”,霜的形成是凝华现象
D.“青青园中葵,朝露待日晞”,露的形成需要吸热
【分析】(1)熔化过程吸热,凝固过程放热;
(2)雪的形成属于凝华现象;
(3)霜的形成属于凝华现象;
(4)露的形成属于液化,液化过程放热
【解答】解:A、水凝固成冰的过程属于凝固,凝固过程放热,温度不变,故A错误;
B、雪是水蒸气由气态直接变成固态形成的,属于凝华现象,故B错误;
C、霜是水蒸气由气态直接变成固态形成的,属于凝华现象,故C正确;
D、露是水蒸气由气态变成液态形成的,属于液化现象,液化过程放热,故D错误。
故选:C。
【点评】该题全面考查了物态变化的基础知识,必须熟练掌握各种物态变化的定义,了解各种物态变化现象,知道每种物态变化的吸放热情况。
2.(2分)下列实例中属于做功改变物体内能的是( )
A.图甲中,炉火烧水
B.图乙中,搓手取暖
C.图丙中,用暖手宝暖手
D.图丁中,热鸡蛋放在冷水中冷却
【分析】改变物体内能方式有两种:做功和热传递,做功的实质是能量的转化,热传递的实质是能量的转移。
【解答】解:A、炉火烧水,水吸收热量,内能增加,是通过热传递来改变物体的内能,故A不符合题意;
B、搓手取暖,是克服摩擦做功,使手的内能增大,温度升高,是通过做功改变物体的内能,故B符合题意;
C、用暖手宝暖手,手吸收热量,内能增加,是通过热传递来改变物体的内能,故C不符合题意;
D、热鸡蛋放在冷水中冷却,鸡蛋放出热量,内能减少,是通过热传递来改变物体的内能,故D不符合题意。
故选:B。
【点评】本题考查了做功与热传递改变物体内能的实例分析,属基础题。
3.(2分)图甲为我国古代的“节能灯”——“省油灯”,图乙为其部分剖面示意图。向灯盏夹层内注水,有助于减慢油的蒸发,达到省油的目的。关于“省油灯”减慢油蒸发的方法,下列说法正确的是( )
A.降低油的温度
B.减小油的表面积
C.减慢油表面上方的空气流动
D.减少油的体积
【分析】影响蒸发的因素有温度、液体表面积、液体表面上方的空气流动。
【解答】解:油在燃烧的过程中,温度升高,会不断地蒸发,在灯盏上方容器中盛油,在夹层中注水以降低油的温度,减少了油的蒸发,达到省油的效果。
故选:A。
【点评】本题考查了影响蒸发快慢的因素,属于基础题。
4.(2分)下列事例中,与“水的比热容较大”这个特性无关的是( )
A.汽车发动机用水作冷却剂
B.人游泳之后从水中出来,风一吹感觉更冷
C.海边昼夜温度变化比沙漠中小,适于居住
D.生物体内水的比例很高,有助于调节生物体自身的温度
【分析】(1)水的比热容大的理解: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;升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多。
(2)水的比热容大的应用:防冻剂、取暖剂、保温剂;
(3)由气态变为液态叫液化降低温度和压缩体积可使气体液化,由液态变为气态叫汽化。
【解答】解:A、因为水的比热容较大,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多,所以用水冷却汽车发动机,故A不符合题意;
B、游泳之后从水中出来,风一吹感觉特别冷,是由于身体表面的水汽化吸热,与“水的比热容较大”这个特性无关,故B符合题意;
C、因为水的比热容较大,白天,相同质量的水和沙石比较,吸收相同的热量,水的温度升高的少;夜晚,放出相同的热量,水的温度降低的少,使得昼夜的温差小,由此使得海边昼夜温差小,故C不符合题意;
D、因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,吸收或放出相同的热量,水升高或降低的温度少,所以生物体内水的比例高,有助于调节自身的温度,故D不符合题意。
故选:B。
【点评】本题考查水的比热容大的特点、蒸发吸热的应用,应用所学知识解决实际问题,体现了新课标的要求。
5.(2分)关于内能、热量和温度,下列说法正确的是( )
A.温度高的物体,一定会放出更多的热量
B.晶体吸收热量后,晶体的温度一定会保持不变
C.物体内能增加,可能是从外界吸收了热量
D.热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体
【分析】(1)物体放出热量的多少与物质的比热容、降低的温度、物体的质量等因素有关;
(2)晶体的熔化过程吸收热量,温度不变;
(3)改变物体内能的方式有做功和热传递;
(4)热传递的条件是存在温度差。
【解答】解:A、物体放出热量的多少与降低的温度、物体的质量、物体的比热容大小等因素有关,温度高得物体放出的热量不一定多,故A错误;
B、晶体达到熔点时,吸收热量后温度保持不变,达到熔点前吸收热量,温度升高,故B错误;
C、物体内能增加,可能是从外界吸收了热量,也可能是外界对该物体做功,故C正确;
D、热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体,与内能大小无关,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查热量、内能、温度之间的关系,热传递条件的有关知识,难度不大。
6.(2分)据《天工开物》记载,可从朱砂矿石中提炼水银(液态汞)。如图所示,给密闭锅内的朱砂矿石加热,就会在倒扣的锅壁上布满水银。在倒扣锅壁上形成水银的物态变化是( )
A.凝固 B.凝华 C.液化 D.汽化
【分析】液化:物质由气态变成液态的过程。
【解答】解:给密闭锅内的朱砂矿石加热,就会在倒扣的锅壁上布满水银,这说明矿石中的水银由液体变成气体,即先汽化,气态的水银蒸汽遇冷变成液态水银,即发生液化。故C正确;ABD错误。
故选:C。
【点评】本题考查了液化现象,属于基础题。
7.(2分)如图所示是某物质熔化时温度随时间变化的图象,下列说法正确的是( )
A.该物质是非晶体
B.熔化过程持续了25min
C.该物质熔化过程中不断吸热,温度保持不变
D.熔化前后,该物质的比热容不变
【分析】明确图象中横纵坐标所表示的内容,可以看出物质的温度整体呈上升趋势,且有一段时间物质吸热但温度不再高,说明这是晶体熔化的图象,进而可以判断出对应的熔点温度;固态和液态的比热容不同。
【解答】解:
AB、分析图象可知,图象中呈水平的一段所对应的温度80℃就是物质的熔点,该物质有固定的熔化温度,是晶体,该物质从第10分钟左右开始熔化,到第25分钟左右结束,熔化过程持续了15 min,故AB错误;
C、在第20 min时,该物质处于熔化过程,吸收热量、温度不变,故C正确;
D、物质在相同时间内吸收的热量相同,在熔化前10min升高的温度为Δt1=80℃﹣50℃=30℃,在熔化后10min升高的温度为Δt2=100℃﹣80℃=20℃,故Δt1>Δt2由Q=CmΔt可知,当吸收的热量和质量都相同时,Δt越大比热容c就越小。所以这种物质固态时的比热容小于液态时的比热容,故D错误。
故选:C。
【点评】本题通过图象考查了晶体的熔化过程,难度不大。
8.(2分)2024年4月25日,搭载着神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭(如图)在酒泉卫星发射中心成功发射。下列说法正确的是( )
A.火箭的燃料燃烧得越充分,热值越大
B.火箭发动机工作过程中的热机效率是100%
C.火箭“体内”的液氢燃料温度低至﹣253℃,内能为零
D.燃气通过做功和热传递使周围的空气内能迅速增大
【分析】热值是燃料的一种特性,只决定于燃料的种类,与质量和燃烧情况等无关。
热机在工作时不可避免的有能量损失,而且要克服机械部件间的摩擦做额外功,效率一定小于100%。
一切物体都有内能。
改变物体内能的方式有两种:做功和热传递,热传递过程是能量的转移过程,做功过程是能量的转化过程。
【解答】解:A、热值是燃料的一种特性,只决定于燃料的种类,与质量和燃烧情况等无关。火箭的燃料燃烧得越充分,热值不变,故A错误;
B、火箭发动机工作过程中的热机效率小于100%,故B错误;
C、火箭“体内”的液氢燃料温度低至﹣253℃,内能不为零,故C错误;
D、燃气通过做功和热传递使周围的空气内能迅速增大,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查热值、热机效率、内能及改变内能的方法,属于基础题。
9.(2分)在“生活处处有物理”的综合实践活动中,小明观察了厨房的一些设备和现象,下列解释正确的是( )
A.用煤气灶煲汤,在沸腾时调小火焰能使汤的温度升高
B.用高压锅炖煮食物熟得快,是因为锅内水的沸点会随气体压强增大而降低
C.放在热汤中的铁勺勺把慢慢热起来,是通过热传递的方式增大了勺把的内能
D.刚出锅的馒头入嘴时很烫,是因为馒头含有的热量很高
【分析】(1)液体沸腾的特点是吸收热量,温度不变;
(2)液体的沸点跟气压有关,气压增大,沸点升高;气压减小,沸点降低;
(3)改变物体内能的方法有两种:做功和热传递;
(4)热量是在热传递的过程中内能改变的多少,是一个过程量。
【解答】解:A、液体沸腾的特点是吸收热量,温度不变,因此,用煤气炉煲汤,在沸腾时无论是调大还是调小火焰都不能提高汤的温度,故A错误;
B、因为水的沸点与压强有关,压强增大,沸点升高,煮饭菜时高压锅的气压比普通锅内的气压高,所以水沸腾时高压锅内的温度高于普通锅内的温度,温度越高,食物熟的越快,故B错误;
C、放在热汤中的铁勺勺把慢慢热起来,是通过热传递的方式增大了勺把的内能,故C正确;
D、热量是一个过程量,不能说馒头含有热量,故D错误。
故选:C。
【点评】本题主要考查了改变物体内能的方式、液体沸点与气压的关系、液体沸腾的特点,以及热量的概念,涉及的知识点多,是一道学科综合题,但难度不大,属于基础题。
10.(2分)2024年4月20日,我国研制的全球首款本体热效率达53.09%的柴油机正式亮相世界内燃机大会,刷新了柴油机热效率的世界纪录。如图所示内燃机的四个冲程,气缸内气体的内能最小的是( )
A. B. C. D.
【分析】在内燃机的做功冲程中能量转化是内能转化为机械能,压缩冲程中能量转化是机械能转化为内能。
【解答】解:吸气冲程中,汽油机吸入空气和汽油的混合气体,气体温度较低;在压缩冲程,活塞压缩汽油与空气形成的燃料混合物,活塞对气体做功,将机械能转化为气体的内能,使气缸内气体内能增加;做功冲程中,高温高压气体对活塞做功,内能转化机械能;排气冲程中,将气缸内的废气排出;相比而言,吸气冲程中的气体温度较低,内能最小。故D正确。
故选:D。
【点评】解决此题要结合内燃机的四个冲程工作特点进行分析解答,基础性题目。
11.(2分)下列有关电与电路的说法正确的是( )
A.用丝绸摩擦玻璃棒,丝绸和玻璃棒都带上了正电荷
B.在物理学中,把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向
C.同一电路中通过两个灯泡的电流相等时,这两个灯泡一定是串联
D.电源是提供电压的装置,电路中有电源就一定会产生电流
【分析】(1)摩擦起电实质是电荷的转移,原子核束缚电子的能力强,得到电子带负电,原子核束缚电子的能力弱,失去电子带正电;
(2)物理学规定正电荷定向移动的方向与电流的方向相同,负电荷定向移动的方向与电流的方向相反;
(3)根据并联电路分流的特点进行判断;
(4)电源是提供电压的装置,电压是电路中形成电流的原因,电路中有电源且电路为通路时电路中才会形成电流。
【解答】解:A、毛皮跟橡胶棒摩擦过程中,由于橡胶棒原子核束缚电子的本领强,橡胶棒得到电子带负电,毛皮因失去电子带正电,电子从毛皮转移到橡胶棒,故A错误;
B、物理学规定正电荷定向移动的方向与电流的方向相同,负电荷定向移动的方向与电流的方向相反,故B正确;
C、同一电路中通过两个灯泡的电流相等,这两个灯泡可能串联也可能并联,因两个完全相同的灯泡并联时,通过灯泡的电流也相等,故C错误;
D、电路中有电源且电路是通路,电路中才会形成电流,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查有关电学知识,属于基础内容,难度不大,要牢固掌握。
12.(2分)将毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器,能正确表示橡胶棒和验电器金属箔片带电情况的图是( )
A. B.
C. D.
【分析】(1)摩擦起电的实质是电荷的转移,当用毛皮摩擦橡胶棒时,毛皮上的电子转移到橡胶棒上,橡胶棒上就有多余的电子,从而使橡胶棒带上负电。当用丝绸摩擦玻璃棒时,玻璃棒上的电子转移到丝绸上,玻璃棒因为失去电子,从而使玻璃棒带上正电。
(2)验电器工作原理:同种电荷相互排斥。
【解答】解:金属箔片张开是因为两箔片都带了同种电荷,相互排斥的结果,故CD错误;将毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器,橡胶棒带负电,故B错误,A正确;
故选:A。
【点评】理解摩擦起电的实质和用电器原理,可解答此题。
13.(2分)电路元件各种各样,各自起着不同的作用。如图所示的电路元件是( )
A.电阻 B.电池 C.开关 D.灯泡
【分析】根据元件图分析回答。
【解答】解:由图可知,该电路元件为电阻,故A正确,BCD错误。
故选:A。
【点评】本题考查了电路的组成,属于基础题。
14.(2分)如图是水果电池和发光二极管()组成的电路。下列电路图与其对应的是( )
A. B.
C. D.
【分析】发光二极管具有单向导电性,由实物图分析电路的连接情况,从而作出选择。
【解答】解:由图可知,发光二极管直接连接到水果电池两端,故D正确,ABC错误。
故选:D。
【点评】本题考查根据实物图画电路图,正确识别电路和判断电源的正负极是关键。
15.(2分)如图所示,纸盒外有两只小灯泡和一个开关,闭合开关两灯都亮,断开开关两灯都不亮。下列判断正确的是( )
A.盒内一定有两节电池
B.盒内一定有电源供电
C.两只灯泡一定是串联关系
D.两只灯泡一定是并联关系
【分析】(1)一个最基本的完整的电路要由电源、用电器、开关、导线组成;
(2)串联电路特点是电流有一条路径,串联电路的各用电器相互影响,开关控制整个电路;并联电路特点是电流有两条或两条以上路径,并联电路的各用电器不相互影响,干路上开关控制整个电路,支路上开关控制本支路。
【解答】解:AB、纸盒外有两只小灯泡和一个开关,闭合开关两灯都亮,断开开关两灯都不亮,说明盒内一定有电源,但不一定是两节电池,故A错误、B正确;
CD、闭合开关两灯都亮,断开开关两灯都不亮,两灯可能串联,也可能并联(开关在干路上),故CD错误。
故选:B。
【点评】本题考查了学生对串并联电路的特点的了解与掌握,是一道电学基础题目。
16.(2分)科技小组模拟“智能开锁”设计的电路图,有两种开锁方式,即“人脸识别”与输入“密码”匹配成功,或“人脸识别”与使用“钥匙”匹配成功才可开锁,现用S1表示人脸识别,S2、S3表示密码、钥匙。匹配成功后对应开关自动可闭合,电动机才工作开锁。满足上述两种方式都能开锁的电路是( )
A. B.
C. D.
【分析】由题知,“人脸识别”与输入“密码”匹配成功后开关S1与S2会闭合,电动机M工作,开锁成功,当人脸识别失败时也可以输入密码解锁,当密码输入正确时开关S1会闭合,电动机M工作,开锁成功,由此根据选项图分析解答。
【解答】解:根据题意知,“人脸识别”与输入“密码”匹配成功,或“人脸识别”与使用“钥匙”匹配成功才可开锁,电动机M工作,即只要有一个条件满足,电动机就工作,所以“人脸识别”开关与电动机应在干路上,“密码”开关与“钥匙”开关并联,故ACD不符合题意,只有B符合题意。
故选:B。
【点评】本题考查了电路图的设计,关键是明确电路中开关的作用。
17.(2分)根据欧姆定律公式,可以得到关系式,以下说法中正确的是( )
A.同一导体的电阻与加在它两端的电压成正比
B.同一导体的电阻与通过它的电流成反比
C.导体电阻大小由它两端电压和通过电流决定
D.导体电阻大小等于它两端电压与通过电流的比值
【分析】电阻是导体本身的一种性质,影响电阻大小的因素有导体的材料、长度、横截面积和温度,电阻的大小与通过导体的电流、它两端的电压无关,但可以用导体两端的电压与通过电流的比值求出其大小。
【解答】解:电阻是导体本身所具有的阻碍电流的性质,只与导体的材料、长度、横截面积以及温度有关,与通过它的电流、它两端的电压无关,电阻不随着电压和电流的改变而改变;由公式可知,导体电阻大小等于它两端电压与通过电流的比值,故D正确,ABC错误。
故选:D。
【点评】本题考查了对欧姆定律及其变形公式的理解,属于基础题。
18.(2分)如图,电源电压不变。闭合开关S1和S2,小灯泡L1和L2均正常发光,电流表有示数。下列分析正确的是( )
A.小灯泡L1和L2串联
B.若断开开关S2,电流表示数会变小
C.若小灯泡L1比L2亮,原因是小灯泡L1两端的电压比L2两端的电压大
D.若只闭合开关S2,电路中只有小灯泡L2发光
【分析】分析实物图得出电路连接方法以及电流表的位置,结合并联电路的特点分析判断。
【解答】解:A、由图可知,两灯泡并列连接,开关S1在干路中,开关S2控制灯泡L2,电流表测量干路电流,故A错误;
B、若断开开关S2,灯泡L2断路,只有灯泡L1工作,干路电流变小,电流表示数会变小,故B正确;
C、并联电路各支路两端电压相等,故C错误;
D、开关S1在干路中,开关S2控制灯泡L2,若只闭合开关S2,两灯都不能发光,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了电路图的识别和并联电路的特点,属于基础题。
19.(2分)如图所示电路,闭合开关后,整个电路正常工作。其中一盏灯突然熄灭,两只电表示数均变大,则该电路可能发生的故障为( )
A.L1短路 B.L2短路 C.L1开路 D.L2开路
【分析】此题为电路故障分析,结合串联电路电压、电流特点即可分析出故障原因。
【解答】解:串联电路中,“一盏灯突然熄灭”是短路现象,电路中电流变大;被短路的灯熄灭,分压变为0;另一盏灯依然能发光且亮度大于之前,分压会变大。
电压表测量的是L2的电压,根据题目描述电压表示数变大,即L2的电压变大,因此L2无故障,是L1短路导致。
综上分析,答案选择A。
故选:A。
【点评】串联电路故障分析,先判断故障类型,再分析故障位置。
20.(2分)安全用电,人人有责。关于生活中的用电方式,不正确的是( )
A.使用验电笔检查电路时,手不能触碰到笔尾金属体
B.不要用湿手接触带电设备,不要用湿布擦抹带电设备
C.了解家庭电路中总开关位置,学会在紧急情况下断开总开关
D.手机在充电过程中,不宜进行其他操作,如通话、阅览信息等
【分析】(1)使用验电笔时,手只有接触笔尾金属体,测电笔才能使用;
(2)生活中的水是导体;
(3)了解家庭电路的组成和元件位置,有利于安全用电;
(4)手机在进行充电时上网或通话,电池易爆炸,会对人体造成损伤。
【解答】解:A、使用测电表时,不能接触笔尖的金属体,但必须接触笔尾的金属体,故A错误;
B、生活中的水是导体,用湿手接触带电设备,用湿布擦抹带电设备,容易发生触电事故,所以不要用湿手接触带电设备,不要用湿布擦抹带电设备,故B正确;
C、了解家庭电路中总开关位置,学会在紧急情况下断开总开关,有利于安全用电,故C正确;
D、手机在充电过程中,不宜进行其他操作,以避免电池爆炸对人体造成的伤害,故D正确。
故选:A。
【点评】本题考查的是日常生活中的一些安全用电常识,要求我们牢记安全用电常识,并在生活中加以运用,有一定的现实意义。
二、填空题(每空1分,共18分)
21.(2分)用相同织物分别摩擦两个相同气球,用其中一个气球靠近碎纸屑,发现碎纸屑被吸引起来,如图所示,说明摩擦可以使气球带上 电荷 ;然后将两个气球靠近,发现它们会相互 排斥 。
【分析】用摩擦的方法是物体带电叫摩擦起电,带电体可以吸引轻小物体;
同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引。
【解答】解:用相同织物分别摩擦两个相同气球,用其中一个气球靠近碎纸屑,发现碎纸屑被吸引起来,说明摩擦可以使气球带上电;然后将两个气球靠近,两个气球带同种电荷,发现它们会相互排斥。
故答案为:电荷;排斥。
【点评】本题考查的是带电体的性质;知道电荷间的相互作用规律。
22.(2分)民间艺人制作“糖画”时,把糖块加热成糖浆,这属于物态变化中的 熔化 现象;熬制糖浆的过程是通过 热传递 的方式改变糖的内能。
【分析】由固态直接变为液态,是熔化现象;
改变内能的方式有做功和热传递两种。
【解答】解:由固态直接变为液态,是熔化现象;
熬制糖浆是通过热传递的方式改变内能。
故答案为:熔化;热传递。
【点评】本题考查了熔化与熔化吸热特点、热传递改变物体内能的知识点,属于基础题目。
23.(2分)选用水来冷却拖拉机的发动机,是因为水的比热容 大 (填“大”或“小”),如果水箱装有质量为20kg的水,水温从20℃上升到70℃,水吸收了 4.2×106 J的热量。[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
【分析】(1)水的比热容大,在同样吸放热的情况下,温度变化小;
(2)知道水的质量、水的比热容、水温度的变化,利用吸热公式求水吸收的热量。
【解答】解:拖拉机发动机用水作冷却液是因为水的比热容大,在同样吸放热的情况下,温度变化小;水吸收的热量:Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg•℃)×20kg×(70℃﹣20℃)=4.2×106J。
故答案为:大;4.2×106。
【点评】本题考查比热容以及吸热公式的应用,难度较小,属于基础性题目。
24.(2分)盆栽养护应遵循“土壤含水不浇水,土壤干时要浇水”的原则。春季,小明自制“土壤含水显示仪”,探测花盆内土壤是否含液态水。如图所示,中午将试管倒插入土壤深处,傍晚发现试管内上端出现水珠,说明土壤含液态水。从土壤含液态水到试管内出现水珠,发生的物态变化是 汽化 与 液化 。
【分析】试管内本没有水,上端出现水珠说明土壤水先汽化,再在试管底端液化的结果。
【解答】解:试管上端出现水珠,是因为土壤中的水先通过汽化变成水蒸气,水蒸气上升,到达试管内上端后遇冷液化出现的结果。故发生的物态变化为“先汽化后液化”。
故答案为:汽化;液化。
【点评】本题考查了基本的汽化液化现象,属于基础题。
25.(2分)在一个配有活塞的厚玻璃筒内放一小团硝化棉,把活塞迅速压下去,棉花燃烧起来,说明通过 做功 的方式可以改变物体的内能,这一过程与汽油机的 压缩 冲程具有相同的能量转化。
【分析】(1)改变内能的方式有两种,即做功和热传递;对物体做功,物体的内能会增加,物体对外做功,其内能会减小。
(2)四冲程汽油机的压缩冲程将机械能转化为内能;做功冲程将内能转化为机械能。
【解答】解:在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉,把活塞迅速压下去,此时活塞对筒内的空气做功,筒内空气的内能增大,温度升高,此过程机械能转化为内能,通过做功的方式改变筒内空气的内能;此过程相当于四冲程汽油机的压缩冲程。
故答案为:做功;压缩。
【点评】本题考查了做功改变物体内能和内燃机工作原理等知识的理解和应用,难度不大。
26.(2分)读出下列仪器仪表的读数:图甲中温度计的示数为 ﹣13 ℃,图乙中电阻箱的示数为 6564 Ω。
【分析】确定温度计的零刻度位置和分度值,读出示数;根据电阻箱各旋钮所对应的示数,乘以相应进率,求和即为电阻箱的示数。
【解答】解:温度计的分度值为1℃,此时液柱位于零刻度的下方,故其示数为:﹣13℃;
电阻箱的示数:R=6×1000Ω+5×100Ω+6×10Ω+4×1Ω=6564Ω。
故答案为:﹣13;6564。
【点评】本题考查基本仪器的读数,难度不大。
27.(2分)长短粗细都相同的铜导线和镍铬合金线,电阻分别为R1和R2且R1<R2,将它们串联在电路中,通过的电流分别为I1 = I2,将它们并联在电路中,R1、R2两端的电压分别为U1 = U2。(以上两空均选填“>”“<”或“=”)
【分析】串联电路电流处处相等:
并联电路中各支路两端电压相等。
【解答】解:将电阻R1和R2串联在电路中,通过的电流分别为I1和I2,因为串联电路的电流处处相等,所以I1=I2;
将R1和R2并联在电路中,R1、R2两端的电压分别为U1和U2,由并联电路电压规律可得U1=U2。
故答案为:=;=。
【点评】本题考查了串联电路的电流特点和并联电路的电压特点,属于基础题。
28.(2分)如图所示电路的电源电压为1.5V,电阻R1的阻值为2Ω,闭合开关后,电流表的示数为0.3A,则电阻R1和R2是 串联 的,电阻R2的阻值为 3 Ω。
【分析】闭合开关后,两电阻串联,电流表测量电路电流,电压表测量R1两端的电压。
电流表的示数为0.3A,根据欧姆定律可知电压表的示数,根据串联电路的电压特点可知电阻R2的两端的电压,根据欧姆定律可知电阻R2的阻值。
【解答】解:闭合开关后,两电阻串联,电流表测量电路电流,电压表测量R1两端的电压。
电流表的示数为0.3A,根据欧姆定律可知电压表的示数U1=IR1=0.3A×2Ω=0.6V,
根据串联电路的电压特点可知电阻R2的两端的电压U2=U﹣U1=1.5V﹣0.6V=0.9V,
根据欧姆定律可知电阻R2的阻值R2===3Ω。
故答案为:串联;3。
【点评】本题考查欧姆定律的应用,是一道综合题。
29.(2分)如图所示,电源电压为3V,闭合开关后,电流表A1的示数为0.6A,电流表A2 的示数为0.2A,则通过灯泡L2的电流为 0.4 A,灯泡L1的阻值为 15 Ω。
【分析】由图可知,两灯并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测L1的电流,根据并联电路的电流求出通过灯泡L2的电流;
根据并联电路的电压规律和欧姆定律求出灯泡L1的阻值。
【解答】解:由图可知,两灯并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测L1的电流,电流表A1的示数为0.6A,电流表A2 的示数为0.2A,所以通过灯泡L2的电流为I2=I﹣I1=0.6A﹣0.2A=0.4A;
因为并联电路各支路两端电压相等,等于电源电压,所以U1=U=3V,
由I=可得,灯泡L1的阻值为:R1==15Ω。
故答案为:0.4;15。
【点评】本题考查了欧姆定律的应用和并联电路的电压、电流特点,熟悉相关规律即可解答。
三、实验题(第30题连图2分,第34题(3)连线1分,其余每空1分,共24分)
30.(2分)如图所示,请用笔画线代替导线,将图中的插座、电灯和开关正确接入家庭电路中。
【分析】(1)三孔插座的接法:上孔接地线;左孔接零线;右孔接火线。
(2)灯泡的接法:火线进入开关,再进入灯泡顶端的金属点;零线直接接入灯泡的螺旋套。
【解答】解:(1)三孔插座的接法:上孔接地线;左孔接零线;右孔接火线。
(2)灯泡接法:火线进入开关,再进入灯泡顶端的金属点,零线直接接入灯泡的螺旋套,这样在断开开关能切断火线,接触灯泡不会发生触电事故。既能控制灯泡,又能更安全。如图所示:
【点评】掌握家庭电路的灯泡、开关、三孔插座、两孔插座、保险丝的接法,同时考虑使用性和安全性。
31.(4分)某同学利用如图甲所示的实验装置探究冰熔化时温度的变化规律,得到了如图乙所示的温度随时间变化的图象。实验中要控制好烧杯中的水温。
(1)根据图乙所示的图象中 BC 段温度的变化特点可知冰是晶体,在这段时间内,物质处于 固、液共存 态。
(2)该同学继续探究加有盐的冰块熔化时温度的变化特点。他将冰块放于易拉罐中并加入适量的盐,用筷子搅拌大约半分钟,易拉罐的下部和底部出现白霜,这些白霜是空气中的水蒸气 凝华 (填物态变化名称)形成的。用温度计测量罐中冰与盐水混合物的温度,可以看到混合物的温度 低于 0℃。
【分析】(1)晶体熔化时吸热温度不变,物质处于固液共存态;
(2)物质由气态直接变为固态叫凝华;晶体中有杂质可以降低晶体的熔点。
【解答】解:(1)图乙BC段吸收热量温度不变,可知冰是晶体,BC段的物质处于熔化过程中,处于固液共存态;
(2)易拉罐的下部有白霜形成,是由于空气中的水蒸气遇冷凝华为固态的冰晶,即白霜;用温度计测量罐中冰与盐水混合物的温度,低于冰的熔点,低于0℃。
故答案为:(1)BC;固、液共存;(2)凝华;低于。
【点评】本题考查晶体的熔化现象以及物态变化的知识,难度不大。
32.(6分)探究液体在沸腾前后温度变化的特点,实验装置如图甲。取质量相等的水和盐水分别放入两个相同的烧杯中,用相同的酒精灯同时加热,根据实验数据,绘制温度随时间变化的图像,如图乙;
(1)实验中除了图甲的器材,还需要的测量工具是天平和 秒表 ;
(2)分析图乙中水的图线可知:水在沸腾过程中,温度 保持不变 ,水的沸点是 98 ℃。推断当时实验室的气压 小于 一个标准大气压;
(3)对比图乙中两条图线可知,选用 盐水 煮蛋可以更快地将蛋煮熟,且发现水的比热容 大于 盐水的比热容。
【分析】(1)根据需要测量的物理量确定实验器材;
(2)由图像可知:水沸腾时持续吸热,但温度保持不变;气压越低,液体沸点越低,气压越高,液体沸点越高;
(3)由题可知水和盐水的质量和初温相同,当加热相同的时间时,水和盐水吸收的热量相同,比较盐水和水的温度,由此得出结论。
【解答】解:(1)取质量相等的水和盐水需要测量工具是天平,实验中需记录温度随时间的变化,所以要用秒表记录时间,用温度计测量温度,实验需要的另一个测量仪器是秒表。
(2)该实验用加热的时间表示吸收热量。分析图乙中水的图线可知:水在沸腾过程中,继续加热,温度为98℃保持不变,故水的沸点是98℃。
气压越低,水的沸点越低。在一个标准大气压下,水的沸点为100℃。此时水的沸点98℃小于100℃,故推断当时实验室的气压小于一个标准大气压。
(3)分析图乙中图线可知,其他条件相同时,在同样加热的情况下,盐水的沸点高于水的,且升温较快,故选用盐水煮蛋可以更快地将蛋煮熟;由图中数据可知,水和盐水的质量和初温相同,当加热相同的时间时,水和盐水吸收的热量相同,比较盐水和水的温度,水升高的温度比盐水小,由c=可知,盐水的比热容小于水的比热容。
故答案为:(1)秒表;(3)保持不变;98;小于;(3)盐水;大于。
【点评】此题考查水和盐水沸腾时的相关知识,关键是制作图像并从图像中得出有用信息,属于综合题目。
33.(4分)探究串联电路中电流的特点。
(1)猜想:由于用电器阻碍,电流流过用电器会减小;
(2)按图甲接好电路,闭合开关后发现灯不亮,为了找出原因,将电压表接在A、B两点间。闭合开关发现电压表有示数,说明L可能存在 断路 故障;
(3)排除故障后,用电流表测出A点电流,如图乙所示,则IA= 0.3 A,再测出B点电流,得到A、B两点电流相等。更换不同规格的灯泡,重复上述实验,都得到相同结论。由此判断猜想是 错误 的;
(4)为进一步得出两个灯串联时电流的规律,小明按图丙连接电路,测量A、B、C三点的电流,得出IA=IB=IC;小华认为不需要再测量,在(3)结论的基础上,通过推理也可以得出相同结论,请写出小华的推理过程: IA=IB、IB=IC、IA=IB=Ic 。
【分析】断路电压等于电源电压;
电流表读数先看量程、分度值;
串联电路电流处处相等。
【解答】解:(2)接好电路,闭合开关后发现灯不亮,说明电路可能断路或灯泡短路,为了找出原因,将电压表接在A、B两点间。闭合开关发现电压表有示数,说明电压表与电源两极接通,且电压表没有被短路,则L可能存在断路故障;
(3)如图乙所示,则IA=0.3A,再测出B点电流,得到A、B两点电流相等。更换不同规格的灯泡,重复上述实验,都得到相同结论。由此判断该猜想是错误的;
(4)在(3)结论的基础上,通过推理也可以得出相同结论,IA=IB、IB=IC、IA=IB=Ic。
故答案为:(2)断路;(3)0.3;错误;(3)IA=IB、IB=IC、IA=IB=Ic。
【点评】本题考查了串联电路电流关系、读电流表、断路的知识,属于基础题。
34.(8分)实验小组探究“电流与电压的关系”。
(1)实验前,他们设计了实验探究的思路:保持电阻不变,探究电流与电压的关系,物理上把这种研究方法叫 控制变量 法。
(2)根据图甲的电路图连接电路时,开关应 断开 。闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到 A 端(选填“A”或“B”)。
(3)检查图乙,发现有一根导线接错,请在这根导线上打“×”,并画出正确接法,且导线不交叉。
(4)正确连接电路后,闭合开关,移动滑片,记录第1组电压表和电流表的示数后,为完成后续实验,应逐渐将滑片向 B 端移动(选填“A”或“B”),数据记录如表。其中第3次实验时电流表的示数如图丙所示,读数为 0.12 A。
次数
1
2
3
4
5
电压U/V
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
电流I/A
0.08
0.10
0.14
0.16
(5)分析实验数据可得结论:当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 正比 。
(6)某同学用小灯泡代替电阻重复上述实验,发现无法得出(5)中的结论,原因是 小灯泡的电阻随温度变化而变化 。
【分析】(1)控制变量法的定义;
(2)连接电路的注意事项以及滑动变阻器的连接方法;
(3)根据串联电路,电压表,电流表的连接方式;
(4)由表格可知电流在变大,根据欧姆定律可知,电路总阻值减小,即可知滑片的移动方向,根据电流表量程和分度值可读出示数;
(5)分析表格,电压与电流的比值是定值,所以得到结论;
(6)灯泡灯丝电阻随温度的变化而变化。
【解答】解:(1)在研究某个因素的影响时,只改变这个量的大小,而保持其他量不变,从而确定这个因素是否影响,这种研究方法叫控制变量法,该实验保持电阻不变,探究电流与电压的关系就是用的控制变量法;
(2)在连接电路的过程中,开关必须处于断开状态,为了保护电路,滑动变阻器在闭合开关前,应将滑片移到最大阻值处,即A端;
(3)图乙中电压表串联在电路中,电流表与电阻并联是错误的,改正后应该是:
;
(4)记录第一组电压表和电流表示数后,由表格可知,电流表的示数在增大,根据欧姆定律,电路的总电阻在减小,所以滑动变阻器的滑片应往B端移动,由图丙中电流表接入的是0.6A的量程,所以分度值是0.02A,读出示数为0.12A;
(5)分析表格发现电压U与电流I的比值是定值,可得出结论:当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;
(6)某同学用小灯泡代替电阻重复实验,不能得出结论,因为小灯泡的灯丝电阻阻值会随温度变化而变化。
故答案为:(1)控制变量法;(2)断开;A;(3);(4)B;0.12;(5)正比;(6)小灯泡的电阻随温度变化而变化。
【点评】本题考查了电流与电压的关系实验探究。
四、计算题(每小题9分,共18分)
35.(9分) 小明同学给学校劳动实践基地的蔬菜大棚设计了一个测量空气湿度的电路图,如图甲所示。电源电压恒为6V,定值电阻R0的阻值为20Ω,湿敏电阻R的阻值随空气湿度H的变化关系图乙所示。求:
(1)当空气湿度为40%时,电压表的示数为多少?
(2)当电路中电流为0.15A时,空气湿度为多少?
【分析】(1)由电路图可知,定值电阻R0与湿敏电阻R串联,电压表测R0两端的电压,
由图乙可知当空气湿度为40%时湿敏电阻的阻值,根据串联电路电阻规律结合欧姆定律计算电路中的电流,根据欧姆定律计算电压表的示数;
(2)当电路中电流为0.15A时,根据欧姆定律计算电路中的总电阻,根据串联电路电阻规律计算湿敏电阻的阻值,由图乙可知对应的空气湿度。
【解答】解:(1)由电路图可知,定值电阻R0与湿敏电阻R串联,电压表测R0两端的电压,
当空气湿度为40%时,由图乙可知湿敏电阻的阻值R=30Ω,
串联电路中总电阻等于各分电阻之和,根据欧姆定律可得电路中的电流,
根据欧姆定律可得电压表的示数U0=IR0=0.12A×20Ω=2.4V;
(2)当电路中电流为0.15A时,根据欧姆定律可得电路中的总电阻,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,湿敏电阻的阻值R′=R总﹣R0=40Ω﹣20Ω=20Ω,
由图乙可知,当湿敏电阻的阻值为20Ω时,空气湿度为50%。
答:(1)当空气湿度为40%时,电压表的示数为2.4V;
(2)当电路中电流为0.15A时,空气湿度为50%。
【点评】本题考查串联电路特点和欧姆定律的灵活运用。
36.(9分) 氢能是新能源利用的新潮流,加快氢能产业发展成为实现“碳达峰、碳中和”的重要举措。如图所示是市场上的某品牌氢能自行车,一次性充满0.02kg氢气,2h能匀速骑行50km,氢能自行车与骑行者总质量为84kg,骑行时受到的阻力为总重的0.05倍,氢气热值为1.4×108J/kg,g=10N/kg。求:
(1)氢气完全燃烧产生的热量。
(2)氢气的利用效率。
【分析】(1)已知氢气的热值和消耗氢气的质量,利用Q放=qm可求出氢气完全燃烧放出的热量;
(2)由题意可求出氢能自行车骑行时受到的阻力,由于自行车在做匀速直线运动,所以自行车受到的动力与阻力为一对平衡力,根据F=f得出牵引力,根据W=Fs求出牵引力所做的有用功,根据η=×100%求出氢气的利用效率。
【解答】解:(1)氢气完全燃烧放出的热量为:
Q放=qm=1.4×108J/kg×0.02kg=2.8×106J;
(2)氢能自行车骑行时受到的阻力为:
f=0.05G=0.05mg=0.05×84kg×10N/kg=42N,
由二力平衡的条件可知,骑行时发动机的牵引力为:F=f=42N,
氢能自行车牵引力所做的有用功为:
W=Fs=42N×50×103m=2.1×106J;
氢气的利用效率为:η=×100%=×100%=75%。
故答案为:2.8×106J;75%。
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