精品解析:陕西省西安市高陵区2024-2025学年九年级上学期学业水平测试物理试卷
2025-01-03
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内容正文:
2024—2025学年度第一学期期中学业水平测试
九年级物理试题(卷)
注意事项:
1.本试卷分为第一部分(选择题)和第二部分(非选择题)。全卷共6页,总分80分。考试时间80分钟。
2.请在答题卡上各题的指定区域内作答,否则作答无效。
3.答作图题时,先用铅笔作图,再用规定的签字笔描黑。
4.书写要认真、工整、规范;卷面干净、整洁、美观。
第一部分(选择题 共20分)
一、选择题(共10小题,每小题2分,计20分。每小题只有一个选项是符合题意的)
1. 下列现象中不能表明分子不停地做无规则运动的是( )
A. 杯子中放糖块后,水会变甜 B. 打开酒精盖就闻到一股酒精味
C. 在阳光下看到空中飞舞的灰尘 D. 樟脑丸放入衣柜中,过一段时间就变小了
2. 如图所示,以下几种内能改变方式中,与其它三项不同的是( )
A. 切割石头,锯片发热 B. 钻木取火
C. 冬天吃冰淇淋感觉冷 D. 铁锤敲打铁块变烫
3. 下列关于内能、热量、温度的说法中正确的是( )
A. 物体的温度升高了,内能一定变大 B. 物体吸收热量,内能增大,温度一定升高
C. 物体的内能减小,一定是放出了热量 D. 热传递是高温物体把温度传递给低温物体
4. 如图所示是一个装有静电除尘纸的拖把,扫地时除尘纸与地板摩擦后带上负电,可以轻松地将附近的灰尘和头发清扫干净。下列说法正确的是( )
A. 静电除尘纸所带电荷种类与丝绸摩擦过的玻璃棒相同
B. 静电除尘纸和地面摩擦时创造了电荷
C. 静电除尘利用了带电体可以吸引轻小物体的性质
D. 除尘纸与地板摩擦后,均带负电
5. 孝敬父母是中华民族的传统美德。如图所示,寒冷的冬天,小明常常用热水为妈妈洗脚。下列说法正确的是( )
A. 热水泡脚时通过热传递的方式增大了脚的内能
B. 泡脚过程中热量由脚传递给水
C. 洗脚过程中水的温度降低,比热容变小
D. 洗脚水的温度越高,所含的热量越多
6. 智能锁由于方便快捷已备受青睐,某种智能锁有常规钥匙S1、指纹解锁S2、密码解锁S3三种开锁方式,若其中任一方式解锁失败后,锁定开关S均会断开而暂停解锁功能,则符合要求的模拟电路是( )
A. B.
C. D.
7. 用两个相同的电热水器给质量同为4kg的物体甲和水加热,它们的温度随加热时间的变化关系如图所示,下列判断正确的是( )
A. 甲物体的比热容比水的大
B. 都加热10min,甲物质与水吸收的热量之比为1∶2
C. 甲物质10min吸收的热量为1.08×104J
D. 甲物体的比热容为2.1×103kg/(kg·℃)
8. 在如图所示的电路中,下列说法正确的是( )
A. 只闭合开关S2时,L1、L2串联 B. 只闭合开关S1、S2时,L1、L2并联
C. 只闭合开关S2、S3时,L1、L2串联 D. 只闭合开关S1、S3时,L1、L2串联
9. 2024年9月,中国蓝箭航天成功完成朱雀三号十公里级垂直起降飞行试验,标志着中国商业航天在可重复使用运载火箭技术上取得重大突破。下列关于朱雀三号升空过程的分析正确的是( )
A. 发射朱雀三号火箭的发动机不是热机
B. 发射朱雀三号的火箭利用氢做燃料是因为氢的热值大
C. 发射朱雀三号的火箭对氢能的利用效率可以达到100%
D. 朱雀三号火箭加速升空消耗氢燃料过程中,氢的热值减小
10. 揽湖山盛景,悦未来之城,成都东部新区自诞生之初就有着独特的山水城市景观。下列对东部新区的各个景色,分析正确的是( )
A. 三渔村天然砂岩雕刻的不动石狮的内能为零
B. 彩色田园内花香四溢,是因为分子不停地做无规则运动
C. 观景台炉火煮熟美食,是通过做功的方式改变物体内能
D. 三岔镇湖水调温四季宜人,是因为水的比热容小
第二部分(非选择题 共60分)
二、填空与作图题(共6小题,计18分)
11. 2024年1月4日,第三十五届中国·哈尔滨国际冰雕比赛中,作品《晨钓》获得第一名,如图所示。冰雕的温度很低,其内能_____________(选填“能”或“不能”)为零。把冰块雕刻成冰雕作品的过程中,冰的比热容_____________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
12. 冬天,双手反复摩擦。手会感到暖和,这是通过___________的方式增加了手的内能;用嘴对着双手“呵气”,手也会感到暖和,这是通过___________的方式增加了手的内能。物理学中,“天气很热”中的“热”是指___________高。
13. 随着我国北斗导航组网成功,北斗导航逐步走进人们的生活。如图甲所示的无人驾驶插秧机就是使用北斗导航,农民只需在作业前进行相关设定,即可实现无人值守自动作业。如图乙是汽油机的___________冲程,如果该汽油机飞轮的转速是50r/s,则该汽油机的一个工作循环持续的时间是___________s,其每秒钟对外做功___________次。
14. 如图所示,将两个开关都闭合时,灯泡L1、L2、L3的连接方式是______,电流表A1是测量通过______的总电流,此时A1和的指针偏转角度相同,且通过的电流之比为1∶8;当开关S2断开时,电流表的示数减少了0.32A,则两开关都闭合时通过L2的电流为______A。(电流表的两个量程分别为0~0.6A,0~3A)
15. 2024年央视315晚会曝光了某炸串店发现的一系列问题,引发了大家对油炸食物的关注。炸串是利用了___________的方法使物体内能增加。油炸食品比水煮熟的更快,是由于油的___________比水的高。某种油炸食品,每100g提供的能量约为,在1标准大气压下,假设这些能量全部被质量为5kg、温度为45℃的水吸收,可使这些水的温度升高___________℃。[]
16. 请在图中以笔画线代替导线,将电路连接完整并画出电路图。要求:两灯并联,电流表A1测总电流,电流表A2测通过L1电流,开关同时控制两个灯泡。
三、实验与探究题(共4小题,计22分)
17. 在“探究串联电路的电流特点”的实验中,小明设计了如图甲所示的电路,然后用一个电流表先后接在A、B、C三处测量电流。
(1)连接电路前,小明发现电流表指针如图乙所示,他的下一步操作应该是______;
(2)连接好电路,小明先把电流表接在A处,闭合开关,他发现两灯的亮度不稳定,电流表的指针来回摆动,故障的原因可能是______;
A. 电流表被烧坏
B. 电流表被短路
C. 某灯泡被短路
D. 某接线柱接触不良
(3)排除故障后,小明测得的实验数据如下表所示,同组的小虹认为表格中“1.5”是错的,出现这种情况的原因可能是______;
电流表的位置
A
B
C
电流I/A
0.3
0.3
1.5
(4)纠正错误后,小明得出结论,在串联电路中,______。
18. 某实验小组用如图甲所示的装置比较水和某液体的吸热本领,所用的电加热器完全相同。
(1)加热前,在一个烧杯中倒入质量为240g的水,为了完成实验,需要在另一个相同烧杯中倒入质量__________240g,(选填“大于”、“小于”或“等于”)的某液体。
(2)假设电加热器放出的热量全部被液体吸收,并用图像对实验数据进行了处理(如图乙)。实验过程0-4min内,水吸收的热量_________某液体吸收的热量(选填“大于”、“小于”或“等于”)。进一步分析图像可以得出:该液体的比热容为_______J/(kg·℃)[已知c水=4.2×103J/(kg·℃)]。
(3)若图甲烧杯中为50mL的水,2×10-4kg酒精完全燃烧放出的热量的70%被水吸收时,温度计示数升高了20℃,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),则酒精的热值为_________J/kg。
19. 如图所示,小明对串并联电路中电流和电压的规律进行了探究。
(1)小明按照甲图连接电路前,开关要处于______状态;在连接电路前发现,电流表的指针在图乙的位置,纠正后继续接好电路,闭合开关,指针又偏到图乙的位置。是因为______;
(2)闭合开关后,两灯都发光,且L1比L2更亮,于是他判断通过L1的电流比L2的电流大,这种说法是______(选填“正确”或“错误”)的;
(3)图甲中,突然L1熄灭,L2更亮,且电压表无示数,则原因可能是______(选填“L1断路”“L1短路”或“电压表断路”);
(4)在测L2两端的电压时,为了节省时间,小明采用以下方法:电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上,小明所用的方法______(选填“能”或“不能”)测出L2两端的电压;
(5)方法改进后,测出电源电压U、灯泡L1两端的电压U1,灯泡L2两端的电压U2的多组电压数据并记录在表格中,分析实验数据得出结论:串联电路中,______(写出结论表达式);
U1/V
U2/V
U/V
2.4
1.4
3.8
1.5
2.2
3.7
1.2
1.3
2.5
(6)小明完成以上实验后,又连接了如图丙所示的电路图,将电流表分别接入A、B、C三点处,闭合开关,测出了相应的电流值IA、IB、IC,多次实验后得到并联电路中电流的规律为______(用字母表示)。
20. 小明同学利用如图所示的装置来探究煤油和菜籽油热值的大小关系。
(1)【证据】除图所示的实验器材外,本实验还需要的测量工具有________。
(2)煤油和菜籽油完全燃烧放出热量的多少是通过________(选填“温度计升高的温度”或“加热时间”)来反映的。
(3)为了保证实验结论的可靠性,小明同学选择了两套相同装置,他还必须控制煤油和菜籽油的________相同以及水的________、初温相同。
(4)实验中记录下烧杯中水的初温,待燃料燃尽后再记录水的末温,并将数据填在下表中。
燃料
加热前的水温/℃
燃料燃尽后的水温/℃
煤油
25
44
菜籽油
25
34
【解释】根据表格中的数据,你认为热值较大的燃料是________(选填“煤油”和“菜籽油”)。
【交流】利用此实验方法测出的燃料热值将比真实值________(选填“偏大”或“偏小”),其原因是________。
四、综合题(共3小题,计20分)
21. 如图甲所示,当开关闭合时,两灯均发光,电流表A与A1的指针位置均为图乙所示的刻度,那么:
(1)电流表A、A1读数是多少?
(2)通过灯L2的电流是多少?
22. 小玲家新装的天然气热水器,它的铭牌表明其热效率为89%,小玲想估测这款热水器的效率,她把家里自动洗衣机的“水量”设置为40L,用热水器输出的热水注入洗衣机,当注入水的体积达到40L时,洗衣机便会自动停止注水。已知当时自来水的温度是15℃,热水器输出热水的温度为40℃,注水前后燃气表上显示的余气量分别为165.50m3和165.35m3。[c水=4.2×103J/(kg·℃),q天然气=3.5×107J/m3]
(1)热效率89%表示该热水器工作时,天然气完全燃烧所消耗的89%的______能转化为水的内能;
(2)40L自来水吸收的热量是多少焦耳?(ρ水=1.0×103kg/m3)
(3)通过计算判断该款热水器实际热效率是否与铭牌完全相符?
23. 环境保护是我国一项基本国策,当前国家正在推广新能源汽车。据有关资料显示,天然气汽车和汽油车相比较,尾气中的有害气体排放明显减少,无粉尘排放。其他信息如表所示:
热值
密度
汽油
q1=4.6×107J/kg
ρ1=0.7×103kg/m3
天然气
q2=3.5×107J/m3
ρ2=0.75kg/m3
某型号汽油发动机小汽车,在某次测试中,车的总质量为1750kg,以某速度在平直路面上匀速行驶23km,车受到的阻力是车重的0.08倍,消耗汽油2L。g取10N/kg,求:
(1)汽油机是汽车的心脏,汽油机的______冲程是将内能转化为机械能;
(2)这些汽油完全燃烧放出的热量;
(3)若汽车发动机输出的有用功全部用来克服汽车所受阻力做功,该汽油发动机的效率为多大?
(4)若该段测试中消耗的能量都由天然气来提供,则需要天然气多少立方米?
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2024—2025学年度第一学期期中学业水平测试
九年级物理试题(卷)
注意事项:
1.本试卷分为第一部分(选择题)和第二部分(非选择题)。全卷共6页,总分80分。考试时间80分钟。
2.请在答题卡上各题的指定区域内作答,否则作答无效。
3.答作图题时,先用铅笔作图,再用规定的签字笔描黑。
4.书写要认真、工整、规范;卷面干净、整洁、美观。
第一部分(选择题 共20分)
一、选择题(共10小题,每小题2分,计20分。每小题只有一个选项是符合题意的)
1. 下列现象中不能表明分子不停地做无规则运动的是( )
A. 杯子中放糖块后,水会变甜 B. 打开酒精盖就闻到一股酒精味
C. 在阳光下看到空中飞舞的灰尘 D. 樟脑丸放入衣柜中,过一段时间就变小了
【答案】C
【解析】
【详解】A.糖块放入水中,由于糖分子不停地做无规则运动,使整杯水变甜,故A不符合题意;
B.打开酒精盖就闻到一股酒精味,是扩散现象,是酒精分子运动到空气中,进入鼻腔后引起了嗅觉,故B不符合题意;
C.在阳光下看到空中飞舞的灰尘,是物体的机械运动,与分子运动无关,故C符合题意;
D.樟脑丸变小,在物态变化中属于升华现象,是分子运动的结果,故D不符合题意。
故选 C。
2. 如图所示,以下几种内能改变方式中,与其它三项不同的是( )
A. 切割石头,锯片发热 B. 钻木取火
C. 冬天吃冰淇淋感觉冷 D. 铁锤敲打铁块变烫
【答案】C
【解析】
【详解】A.切割石头,锯片发热,是通过做功改变物体内能;
B.钻木取火,是通过做功改变物体内能;
C.冬天吃冰淇淋感觉冷,是通过热传递改变物体内能;
D.铁锤敲打铁块变烫,是通过做功改变物体内能;
与其它三项不同的是C,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
3. 下列关于内能、热量、温度的说法中正确的是( )
A. 物体的温度升高了,内能一定变大 B. 物体吸收热量,内能增大,温度一定升高
C. 物体的内能减小,一定是放出了热量 D. 热传递是高温物体把温度传递给低温物体
【答案】A
【解析】
【详解】A.物体的温度升高了,说明分子无规则运动变快了,内能一定变大,故A正确;
B.晶体在熔化的过程中吸收热量,内能增大,但温度不变;所以物体吸收热量,内能增大,温度不一定升高,故B错误;
C.物体的内能减小,不一定是放出了热量,也可能是物体对外界做了功,故C错误;
D.在热传递过程中,热量从温度高的物体向温度低的物体转移或从物体的高温部分向低温部分转移,故D错误。
故选A。
4. 如图所示是一个装有静电除尘纸的拖把,扫地时除尘纸与地板摩擦后带上负电,可以轻松地将附近的灰尘和头发清扫干净。下列说法正确的是( )
A. 静电除尘纸所带电荷种类与丝绸摩擦过的玻璃棒相同
B. 静电除尘纸和地面摩擦时创造了电荷
C. 静电除尘利用了带电体可以吸引轻小物体的性质
D. 除尘纸与地板摩擦后,均带负电
【答案】C
【解析】
【详解】A.静电除尘纸与地板摩擦后带上负电。因此,静电除尘纸所带的电荷种类(负电)与丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷种类(正电)是不同的。故A错误;
B.静电的实质是电子在物体间发生了转移,并没有创造电荷,故B错误;
C.静电除尘纸吸附灰尘,利用了带电体可以吸引轻小物体的性质,故C正确;
D.我们已经知道静电除尘纸带上了负电。但是,这并不意味着地板也带上了负电。实际上,由于电子从地面转移到了静电除尘纸上,地面应该带上了正电。故D错误。
故选C。
5. 孝敬父母是中华民族的传统美德。如图所示,寒冷的冬天,小明常常用热水为妈妈洗脚。下列说法正确的是( )
A. 热水泡脚时通过热传递的方式增大了脚的内能
B. 泡脚过程中热量由脚传递给水
C. 洗脚过程中水的温度降低,比热容变小
D. 洗脚水的温度越高,所含的热量越多
【答案】A
【解析】
【详解】AB.泡脚时,脚的温度较低,水的温度较高,热量由水传给脚,脚吸收热量,温度升高,内能增大,是通过热传递增大内能的,故A正确,B错误;
C.比热容是物质的属性,与其温度变化无关,所以水的温度较低,比热容不变,故C错误;
D.热量是过程量,不能说含有热量的多少,水的温度降低,是所含的内能减少了,故D错误。
故选A。
6. 智能锁由于方便快捷已备受青睐,某种智能锁有常规钥匙S1、指纹解锁S2、密码解锁S3三种开锁方式,若其中任一方式解锁失败后,锁定开关S均会断开而暂停解锁功能,则符合要求的模拟电路是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由题意可知,常规钥匙S1、指纹解锁S2、密码解锁S2均可以解锁,这说明这三个开关可以独立工作,即为并联,锁定开关S均会断开而暂停解锁功能,说明锁定开关S位于干路控制整个电路。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
7. 用两个相同的电热水器给质量同为4kg的物体甲和水加热,它们的温度随加热时间的变化关系如图所示,下列判断正确的是( )
A. 甲物体的比热容比水的大
B. 都加热10min,甲物质与水吸收的热量之比为1∶2
C. 甲物质10min吸收的热量为1.08×104J
D. 甲物体的比热容为2.1×103kg/(kg·℃)
【答案】D
【解析】
【详解】A.因甲、水的质量相同,用两个相同的电热水器,当它们加热相同时间,吸收的热量相同,从图示可知甲的温度升高的更快,故甲的比热容小,故A错误;
B.都加热10min,甲、水吸热的热量相同,甲物质与水吸收的热量之比为1∶1,故B错误;
C.从图示可知,加热20分钟,水吸热的热量是
Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg·℃)×4kg×60℃=1.008×106J
加热10分钟,甲物质吸收的热量等于水吸收的热量,故甲物质10min吸收的热量为
Q=0.5×1.008×106J=5.04×105J
故C错误;
D.根据可知甲的比热容
故D正确。
故选D。
8. 在如图所示的电路中,下列说法正确的是( )
A. 只闭合开关S2时,L1、L2串联 B. 只闭合开关S1、S2时,L1、L2并联
C. 只闭合开关S2、S3时,L1、L2串联 D. 只闭合开关S1、S3时,L1、L2串联
【答案】A
【解析】
【详解】A.只闭合开关S2时,L1、L2依次连接在电路中,L1、L2串联,故A正确;
B.只闭合开关S1、S2时,L2短路,电路为L1的简单电路,故B错误;
C.只闭合开关S2、S3时,L1短路,电路为L2的简单电路,故C错误;
D.只闭合开关S1、S3时,将两灯的两端分别连接在一起,然后接入电路中,L1、L2并联,故D错误。
故选A。
9. 2024年9月,中国蓝箭航天成功完成朱雀三号十公里级垂直起降飞行试验,标志着中国商业航天在可重复使用运载火箭技术上取得重大突破。下列关于朱雀三号升空过程的分析正确的是( )
A. 发射朱雀三号火箭的发动机不是热机
B. 发射朱雀三号的火箭利用氢做燃料是因为氢的热值大
C. 发射朱雀三号的火箭对氢能的利用效率可以达到100%
D. 朱雀三号火箭加速升空消耗氢燃料过程中,氢的热值减小
【答案】B
【解析】
【详解】A.发射朱雀三号火箭的发动机是将内能转化为机械能的装置,因此是热机,故A错误;
B.发射朱雀三号的火箭利用氢做燃料是因为氢的热值大,燃烧相同的质量与其他燃料相比可以释放更多的热量,故B正确;
C.任何热机在使用时都会由于摩擦等产生额外功,因此发射朱雀三号的火箭对氢能的利用效率达不到100%,故C错误;
D.热值是燃料的一种属性,与物质的种类有关,因此朱雀三号火箭加速升空消耗氢燃料过程中,氢的热值不变,故D错误。
故选B。
10. 揽湖山盛景,悦未来之城,成都东部新区自诞生之初就有着独特的山水城市景观。下列对东部新区的各个景色,分析正确的是( )
A. 三渔村天然砂岩雕刻的不动石狮的内能为零
B. 彩色田园内花香四溢,是因为分子不停地做无规则运动
C. 观景台炉火煮熟美食,是通过做功的方式改变物体内能
D. 三岔镇湖水调温四季宜人,是因为水的比热容小
【答案】B
【解析】
【详解】A.一切物体都有内能,故天然砂岩雕刻的不动石狮的内能不为0,故A错误;
B.彩色田园内花香四溢是因为花香分子不停地做无规则的运动,扩散到空气中被人们吸到了,故B正确;
C.改变物体内能的方式有做功和热传递,炉火煮熟美食,是通过热传递的方式改变物体内能,故C错误;
D.湖水调温四季宜人,是因为水的比热容大,与相同质量的其他物质对比,吸收相同的热量,温度变化较小,故D错误。
故选B。
第二部分(非选择题 共60分)
二、填空与作图题(共6小题,计18分)
11. 2024年1月4日,第三十五届中国·哈尔滨国际冰雕比赛中,作品《晨钓》获得第一名,如图所示。冰雕的温度很低,其内能_____________(选填“能”或“不能”)为零。把冰块雕刻成冰雕作品的过程中,冰的比热容_____________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 不能 ②. 不变
【解析】
【详解】[1]一切物体都有内能,所以冰雕的温度尽管很低,但仍有内能,即内能不能为零。
[2]比热容是物质自身的属性,与物质的种类和状态有关,故把冰块雕刻成冰雕作品的过程中,冰的比热容不变。
12. 冬天,双手反复摩擦。手会感到暖和,这是通过___________的方式增加了手的内能;用嘴对着双手“呵气”,手也会感到暖和,这是通过___________的方式增加了手的内能。物理学中,“天气很热”中的“热”是指___________高。
【答案】 ①. 做功 ②. 热传递 ③. 温度
【解析】
【详解】[1]双手反复摩擦,手与手之间的摩擦力做功,使手的内能增大,温度升高,所以这是通过做功的方式增加了手的内能。
[2]“呵气”时是哈出热的气体将热量传递给手,使手的内能增大,温度升高,所以这是通过热传递的方式增加了手的内能。
[3]热的含义有:内能、温度、热量;“天气很热”中的“热”是指温度高。
13. 随着我国北斗导航组网成功,北斗导航逐步走进人们的生活。如图甲所示的无人驾驶插秧机就是使用北斗导航,农民只需在作业前进行相关设定,即可实现无人值守自动作业。如图乙是汽油机的___________冲程,如果该汽油机飞轮的转速是50r/s,则该汽油机的一个工作循环持续的时间是___________s,其每秒钟对外做功___________次。
【答案】 ①. 做功 ②. 0.04 ③. 25
【解析】
【详解】[1]从图中可以看出,两气门关闭和活塞向下移动的特点,可以判断这个冲程是做功冲程。
[2][3]该汽油机的一个工作循环,经历四个冲程,飞轮转动两周,燃气对外做功一次;该汽油机飞轮的转速是50r/s,即1s内25个工作循环,则该汽油机的一个工作循环持续的时间是,其每秒钟对外做功25次。
14. 如图所示,将两个开关都闭合时,灯泡L1、L2、L3的连接方式是______,电流表A1是测量通过______的总电流,此时A1和的指针偏转角度相同,且通过的电流之比为1∶8;当开关S2断开时,电流表的示数减少了0.32A,则两开关都闭合时通过L2的电流为______A。(电流表的两个量程分别为0~0.6A,0~3A)
【答案】 ①. 并联 ②. L2、L3 ③. 0.24
【解析】
【详解】[1][2][3]如图所示,将两个开关都闭合时,灯泡L1、L2、L3并列连接,即并联;电流表测L2、L3的总电流,电流表测L1、L2的总电流,A1和的指针偏转角度相同,且通过的电流之比为1∶8,所以电流表示数大于电流表,则电流表量程为0~3A,电流表量程为0~0.6A,根据并联电流规律则有
①
根据通过的电流之比为1∶8,则有
②
当开关S2断开时,电流表的示数减少了0.32A,则有
③
联立①②③,解得
两开关都闭合时通过L2的电流。
15. 2024年央视315晚会曝光了某炸串店发现的一系列问题,引发了大家对油炸食物的关注。炸串是利用了___________的方法使物体内能增加。油炸食品比水煮熟的更快,是由于油的___________比水的高。某种油炸食品,每100g提供的能量约为,在1标准大气压下,假设这些能量全部被质量为5kg、温度为45℃的水吸收,可使这些水的温度升高___________℃。[]
【答案】 ①. 热传递 ②. 沸点 ③. 55
【解析】
【详解】[1]炸串时,油温较高,炸串吸收油的热量,温度升高,内能增大,炸串是利用了热传递的方式使内能增加。
[2]油炸食品比水煮熟的更快,是因为油的沸点较高,食物煮熟所用的时间较短。
[3]由可得,这些能量可以使水升高的温度为
水的末温
由于标准大气压下水的沸点是100℃,所以可使这些水的温度升高
16. 请在图中以笔画线代替导线,将电路连接完整并画出电路图。要求:两灯并联,电流表A1测总电流,电流表A2测通过L1电流,开关同时控制两个灯泡。
【答案】
【解析】
【详解】要求两灯并联,电流表A1测总电流,电流表A2测通过L1电流,开关同时控制两个灯泡,则电流表A1和开关在干路上,电流表A2在L1支路上,作图如下:
三、实验与探究题(共4小题,计22分)
17. 在“探究串联电路的电流特点”的实验中,小明设计了如图甲所示的电路,然后用一个电流表先后接在A、B、C三处测量电流。
(1)连接电路前,小明发现电流表指针如图乙所示,他的下一步操作应该是______;
(2)连接好电路,小明先把电流表接在A处,闭合开关,他发现两灯的亮度不稳定,电流表的指针来回摆动,故障的原因可能是______;
A. 电流表被烧坏
B. 电流表被短路
C. 某灯泡被短路
D. 某接线柱接触不良
(3)排除故障后,小明测得的实验数据如下表所示,同组的小虹认为表格中“1.5”是错的,出现这种情况的原因可能是______;
电流表的位置
A
B
C
电流I/A
0.3
0.3
1.5
(4)纠正错误后,小明得出结论,在串联电路中,______。
【答案】(1)将电流表调零
(2)D (3)读数时看错量程
(4)电流处处相等
【解析】
【小问1详解】
连接电路前,小明发现电流表指针如图乙所示,指针没有指在零刻度线处,所以需要将电流表的指针调零。
【小问2详解】
指针来回摆动说明电路中时而有电流,时而无电流,即电路某处接触不良,时而电路接通,时而电路断路;电流表烧坏或电流表被短路时电流表均无示数,不会出现指针来回摆动的现象;若某灯泡被短路只会出现短路的灯不亮,不会造成指针来回摆动的现象。故选D。
【小问3详解】
根据串联电路的电流规律可知,A、B、C三处电流是相同的,C处读出电流是A、B处的5倍,恰好符合电流表指针指在某处时使用大量程读数是小量程读数的5倍的规律。所以可能是选用的是电流表的小量程,读数时却按大量程来读数。
【小问4详解】
根据表格数据可得出串联电路电流规律为:在串联电路中,电流处处相等。
18. 某实验小组用如图甲所示的装置比较水和某液体的吸热本领,所用的电加热器完全相同。
(1)加热前,在一个烧杯中倒入质量为240g的水,为了完成实验,需要在另一个相同烧杯中倒入质量__________240g,(选填“大于”、“小于”或“等于”)的某液体。
(2)假设电加热器放出的热量全部被液体吸收,并用图像对实验数据进行了处理(如图乙)。实验过程0-4min内,水吸收的热量_________某液体吸收的热量(选填“大于”、“小于”或“等于”)。进一步分析图像可以得出:该液体的比热容为_______J/(kg·℃)[已知c水=4.2×103J/(kg·℃)]。
(3)若图甲烧杯中为50mL的水,2×10-4kg酒精完全燃烧放出的热量的70%被水吸收时,温度计示数升高了20℃,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),则酒精的热值为_________J/kg。
【答案】(1)等于 (2) ①. 等于 ②.
(3)
【解析】
【小问1详解】
比较水和某液体的吸热本领,需控制两者的质量相同,加热装置相同,在相同环境下进行实验,所以某液体的质量等于水的质量,故需要在另一个相同烧杯中倒入质量等于240g。
【小问2详解】
[1]由于电加热器放出的热量全部被液体吸收,因此实验过程0~4min内,加热条件相同,加热时间相同时,水吸收的热量和某液体吸收的热量相等。
[2]实验中,加热条件相同,因此物质吸收的热量与加热时间成正比,由图像乙可知,水在4min内吸收的热量和某液体在5min内吸收的热量的比值为
水在4min内的升高的温度为
某液体在5min内的升高的温度为
由于水与某液体质量相等,设为m,根据可得
解得
【小问3详解】
50mL水的质量为
温度计示数升高了20℃,水吸收的热量为
2×10-4kg酒精的完全燃烧放出的热量为
酒精的热值为
19. 如图所示,小明对串并联电路中电流和电压的规律进行了探究。
(1)小明按照甲图连接电路前,开关要处于______状态;在连接电路前发现,电流表的指针在图乙的位置,纠正后继续接好电路,闭合开关,指针又偏到图乙的位置。是因为______;
(2)闭合开关后,两灯都发光,且L1比L2更亮,于是他判断通过L1的电流比L2的电流大,这种说法是______(选填“正确”或“错误”)的;
(3)图甲中,突然L1熄灭,L2更亮,且电压表无示数,则原因可能是______(选填“L1断路”“L1短路”或“电压表断路”);
(4)在测L2两端的电压时,为了节省时间,小明采用以下方法:电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上,小明所用的方法______(选填“能”或“不能”)测出L2两端的电压;
(5)方法改进后,测出电源电压U、灯泡L1两端的电压U1,灯泡L2两端的电压U2的多组电压数据并记录在表格中,分析实验数据得出结论:串联电路中,______(写出结论表达式);
U1/V
U2/V
U/V
2.4
1.4
3.8
1.5
2.2
3.7
1.2
1.3
2.5
(6)小明完成以上实验后,又连接了如图丙所示的电路图,将电流表分别接入A、B、C三点处,闭合开关,测出了相应的电流值IA、IB、IC,多次实验后得到并联电路中电流的规律为______(用字母表示)。
【答案】(1) ①. 断开 ②. 电压表的正负接线柱接反了
(2)错误 (3)L1短路
(4)不能 (5)U=U1+U2
(6)IC=IA+IB
【解析】
【小问1详解】
[1][2]为了保护电路,连接电路前,开关应处于断开状态,此时没有电流,发现电压表指针如图乙所示,接下来他要对电压表进行的操作是调零,而闭合开关后,反偏,是电压表的正负接线柱接反了。
【小问2详解】
串联电路中的电流处处相等,闭合开关后,两灯都发光,且L1比L2更亮,电流也是相等的,灯泡规格不同,亮度不同,他判断通过L1的电流比L2的电流大的说法是错误的。
【小问3详解】
图甲中,两灯串联,电压表测L1的电压,突然L1熄灭,L2更亮,电路为通路,电压表无示数,说明L1短路使得不发光。
【小问4详解】
已测出L1两端的电压,与A相连的为电压表的负接线柱,与B相连的为电压表的正接线柱;在测L2两端的电压时,电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上,小明所用的方法不能测出L2两端的电压,理由是电压表正负接线接反了。
【小问5详解】
根据表中数据可知
3.8V=2.4V+1.4V
3.7V=1.5V+2.2V
2.5V=1.2V+1.3V
分析实验数据得出结论:串联电路中,总电压等于各部分电压之和,即
U=U1+U2
【小问6详解】
IC为干路电流,IB、IA均为支路电流,根据并联干路电流等于各支路电流之和,多次实验后得到并联电路中电流的规律
IC=IA+IB
20. 小明同学利用如图所示的装置来探究煤油和菜籽油热值的大小关系。
(1)【证据】除图所示的实验器材外,本实验还需要的测量工具有________。
(2)煤油和菜籽油完全燃烧放出热量的多少是通过________(选填“温度计升高的温度”或“加热时间”)来反映的。
(3)为了保证实验结论的可靠性,小明同学选择了两套相同装置,他还必须控制煤油和菜籽油的________相同以及水的________、初温相同。
(4)实验中记录下烧杯中水的初温,待燃料燃尽后再记录水的末温,并将数据填在下表中。
燃料
加热前的水温/℃
燃料燃尽后的水温/℃
煤油
25
44
菜籽油
25
34
【解释】根据表格中的数据,你认为热值较大的燃料是________(选填“煤油”和“菜籽油”)。
【交流】利用此实验方法测出的燃料热值将比真实值________(选填“偏大”或“偏小”),其原因是________。
【答案】(1)天平 (2)温度计升高的温度
(3) ①. 质量 ②. 质量
(4) ①. 煤油 ②. 偏小 ③. 燃料燃烧释放的能量不可能全部被水吸收
【解析】
【小问1详解】
实验时需要称量相同质量的水,所以本实验还需要的测量工具是天平。
【小问2详解】
燃料完全燃烧放出的热量的多少是通过温度计升高的温度来反映的,因为实验时已经控制燃料的质量相同。
【小问3详解】
[1]由于燃料燃烧释放的热量既有燃料的质量多少有关,又与燃料的热值大小有关,所以在设计实验时应控制燃料的质量相同。
[2]由于水吸收热量后升高的温度受水的质量的影响,所以在实验中还应控制水的质量、初温相等。
【小问4详解】
[1]实验时需要称量相同质量的水,所以需要天平;由表格分析可知,在相同的加热时间内,同样的水利用煤油加热温度升高的快,所以煤油的热值相对较大。
[2][3]利用这种实验方案计算出煤油和菜籽油的热值,由于燃料燃烧释放的能量不可能全部被水吸收,所以利用此实验方法计算出的热值将比真实值偏小。
四、综合题(共3小题,计20分)
21. 如图甲所示,当开关闭合时,两灯均发光,电流表A与A1的指针位置均为图乙所示的刻度,那么:
(1)电流表A、A1读数是多少?
(2)通过灯L2的电流是多少?
【答案】(1)2.2,0.44;(2)1.76
【解析】
【详解】解:(1)由图甲可知,两灯泡并联,电流表A测量干路电流,电流表A1测量小灯泡L1的电流,两电表指针位置均为图乙所示的刻度,根据并联电路电流特点可知,电流表A为大量程,读数为
电流表A1为小量程,读数为
(2)通过灯L2的电流是
答:(1)电流表A读数是2.2A,电流表A1读数是0.44A;
(2)通过灯L2的电流是1.76A。
22. 小玲家新装的天然气热水器,它的铭牌表明其热效率为89%,小玲想估测这款热水器的效率,她把家里自动洗衣机的“水量”设置为40L,用热水器输出的热水注入洗衣机,当注入水的体积达到40L时,洗衣机便会自动停止注水。已知当时自来水的温度是15℃,热水器输出热水的温度为40℃,注水前后燃气表上显示的余气量分别为165.50m3和165.35m3。[c水=4.2×103J/(kg·℃),q天然气=3.5×107J/m3]
(1)热效率89%表示该热水器工作时,天然气完全燃烧所消耗的89%的______能转化为水的内能;
(2)40L自来水吸收的热量是多少焦耳?(ρ水=1.0×103kg/m3)
(3)通过计算判断该款热水器实际热效率是否与铭牌完全相符?
【答案】(1)化学 (2)4.2×106J
(3)该款热水器实际热效率与铭牌不相符。
【解析】
【小问1详解】
燃料燃烧时,将燃料的化学能转化为内能。天然气热水器的热效率为89%,表示该热水器工作时,天然气完全燃烧所消耗的89%的化学能转化为水的内能。
【小问2详解】
水的体积
V=40L=40dm3=0.04m3
由密度公式可得水的质量
m=ρ水V=1.0×103kg/m3×0.04m3=40kg
水吸收的热量
Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg·℃)×40kg×(40℃﹣15℃)=4.2×106J
【小问3详解】
消耗天然气的体积
V天然气=165.50m3-165.35m3=0.15m3
天然气完全燃烧放出的热量
Q放=V天然气q天然气=0.15m3×3.5×107J/m3=5.25×106J
热水器实际热效率
小于89%,所以该款热水器实际热效率与铭牌不相符。
23. 环境保护是我国一项基本国策,当前国家正在推广新能源汽车。据有关资料显示,天然气汽车和汽油车相比较,尾气中的有害气体排放明显减少,无粉尘排放。其他信息如表所示:
热值
密度
汽油
q1=4.6×107J/kg
ρ1=0.7×103kg/m3
天然气
q2=3.5×107J/m3
ρ2=0.75kg/m3
某型号汽油发动机小汽车,在某次测试中,车的总质量为1750kg,以某速度在平直路面上匀速行驶23km,车受到的阻力是车重的0.08倍,消耗汽油2L。g取10N/kg,求:
(1)汽油机是汽车的心脏,汽油机的______冲程是将内能转化为机械能;
(2)这些汽油完全燃烧放出的热量;
(3)若汽车发动机输出的有用功全部用来克服汽车所受阻力做功,该汽油发动机的效率为多大?
(4)若该段测试中消耗的能量都由天然气来提供,则需要天然气多少立方米?
【答案】(1)做功 (2)6.44×107J
(3)
(4)1.84m3
【解析】
【小问1详解】
汽油机属于内燃机,汽油机的做功冲程将内能转化为机械能。
【小问2详解】
汽油的体积
V汽油=2L=2dm3=2×10-3m3
由密度公式可知,汽油的质量
m汽油=ρ1 V汽油=0.7×103kg/m3×2×10-3m3=1.4kg
这些汽油完全燃烧放出的热量
Q放=m汽油q1=1.4kg×4.6×107J/kg=6.44×107J
【小问3详解】
车的总重力
G=m车g=1750kg×10N/kg=1.75×104N
车受到的阻力
f=0.08G=0.08×1.75×104N=1400N
这辆车做匀速直线运动,根据二力平稳的条件,牵引力为
F=0.08G=0.08×1.75×104N=1400N
汽车发动机输出的有用功
W=Fs=1400N×23×103m=3.22×107J
该汽油发动机的效率
【小问4详解】
根据题意可知,天然气完全燃烧放出的热量
Q放′=Q放=6.44×107J
由Q放=Vq可知天然气的体积
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