内容正文:
2024~2025上学期第十五周周检测九年级物理
(考试时间:90分钟;试卷满分:80分)
一、选择题(共9道小题,共18分。1-6为单选题,7-9为多选题,漏选得1分,多选、错选不得分)
1. 关于温度、内能和热量,下列说法正确的是( )
A. 物体温度越高,所含热量越多
B. 热传递时高温物体将温度传给低温物体
C. 0℃的冰变成0℃的水时,其内能增加
D. 物体内能增加,温度一定升高
2. 如图是某汽油机的一个冲程,若该汽油机的效率为30%,飞轮的转速为1800r/min。下列说法正确的是( )
A. 该汽油机在1s内对外做功15次
B. 汽油机燃烧汽油不会造成环境污染
C. 图中该汽油机正处于做功冲程
D. 若另一台汽油机的效率为32%,则另一台汽油机的功率更大
3. 如图的实验或事例都揭示了一定的物理知识,关于它们的说法正确的是( )
A. 甲图中,使小孩臀部发热是通过热传递的方式来实现的
B. 乙图中,人搓手摩擦生热中的热指的是内能
C. 丙图机械装置上的叶片能一直转动,是因为能量守恒
D. 丁图钻木取火过程说明物体对外做功,机械能转化为内能,内能增大
4. 如图所示,电源电压为3V保持不变,闭合开关,电压表示数为2V,已知通过R1、R2的电流分别为I1、I2,R1、R2两端的电压分别为U1、U2,下列选项中叙述正确的( )
A. I1∶I2=2∶1 B. U1∶U2=2∶3 C. U1∶U2=2∶1 D. U1∶U2=1∶2
5. 在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,下列说法正确的是( )
A. 接入的阻值变小 B. 电压表、电流表示数均变小
C. 电压表示数变大,电流表示数变小 D. 两端的电压变大
6. 如图所示,是探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验,两个透明容器中密闭着等质量的空气,下列分析不正确的是( )
A. 该实验装置是为了探究电流产生的热量与电流的关系
B. 通电一段时间后,与左侧容器相连的U形管液面高度差比右侧大
C. 通电一段时间后,若两侧U形管液面高度差相同,可能原因是电阻丝C断路
D. 在相同时间内,A、B两电阻丝产生的热量之比是2:1
7. 如图所示为气体打火机中的点火装置——压电点火器。当按下打火按钮时,打火机的排气嘴处放电产生电火花,点燃燃料。下列说法中正确的是( )
A. 按钮下压压电材料,压电材料将机械能转化为电能
B. 电火花出现时,电能转化为内能,使AB间的燃料达到着火点
C. 排气嘴喷出燃料的过程中,气体膨胀对外做功,气体的内能逐渐增大
D. 燃料使用一半后,热值减小为原来的一半
8. 小圆想探究通过导体的电流与导体的电阻之间的关系,他利用两端电压为6V且不变的电源、电流表、电压表、多个阻值不同且已知的定值电阻、开关及若干导线,设计了如图甲所示的电路。实验中,他将定值电阻依次分别接入电路中,读出并记录相应的实验数据,并利用所测的数据绘制出电流I随电阻R变化的图像,如图乙所示。根据图甲、乙提供的信息,下列说法中正确的是( )
A. R两端的电压为2V
B. 当R的电阻由5Ω更换为10Ω时,应该将滑动变阻器的滑片P向右端滑动
C. 当R的电阻为20Ω时,滑动变阻器的阻值应调为40Ω
D. 由图甲、乙得到结论:当导体两端的电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比
9. 如图甲所示的电路中,电源电压恒定不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。图乙中两条图线是根据图甲中电路测得的R1和R2的U-I图线。下列有关说法正确的是( )
A. 图线b表示R2的U-I图线
B. 电源电压为14V
C. R1消耗的最大功率为3.2W
D. 滑动变阻器滑片P向左移动时,电压表和电流表A的示数的比值变小
二、填空题(每空1分,共12分)
10. 国庆节,小明跟着妈妈去爬山,山脚下弥漫着浓郁的桂花香,这是______现象;中午在农家乐吃饭时,小明妈妈从冰箱拿出来的冰镇饮料外壁挂着水珠,水珠向外凸起没有散开是因为分子间存在______。
11. 2024年5月9日我国在发射中心使用长征三号运载火箭成功将智慧天网一号01星发射升空,火箭发动机______(选填“属于”或“不属于”)热机。火箭常用液态氢作为燃料,是因为液态氢的______比较大。
12. 如图甲所示的电路中,将锌片和铜片分别插入橙子、番茄、火龙果中,用导线连接,闭合开关,发光二极管发光。水果电池中的能量转化情况是_________ ,开关中的电流方向是_________(选填“由A向B”或“由B向A”)
13. “电池+口香糖锡纸=取火工具”的实验:如图所示,小楼和小陈取锡纸,剪成条状,将锡纸条带锡的一端接在电池的正极,另一端接在电池的负极,很快发现纸条中间处(窄)开始冒烟,起火苗,这是因为锡是_______(选填“导体”或“绝缘体”),将它的两端直接接入电池正负极,由于中间窄处电阻_______,迅速产生大量的热量使温度达到锡纸的燃点而使之燃烧。
14. 如图甲所示,电源电压恒定,R0为定值电阻。闭合开关,将滑动变阻器R的滑片P从a端移到b端的过程中,其电流I与电压U的关系图像如图乙所示,则电源电压为______V,滑动变阻器R的最大阻值为______Ω。
15. 如图,当开关接1时灯泡L1正常发光,接2时灯泡L2正常发光,已知S由接1到接2时,电压表、电流表示数变化如乙图所示,则电源电压是________V,L2的额定功率是________W。
三、作图题(共4分)
16. 电动汽车中电动机的转速由电流大小控制,工作原理如图。利用旋钮变阻器实现对转速的控制,图中O、E、F为变阻器的三个接线柱。驾驶员踩下“油门”,电路中变阻器阻值减小,电流变大而加快电动机的转速,用笔画线代表导线将旋钮变阻器接入电路M、N处。
17. 根据实物图,在虚线框中画出电路图。
四、实验、探究题(共24分)
18. 某学习小组在探究“吸收相同热量后,温度的变化情况与物质种类和质量的关系”时,使用了如图所示的三组实验装置,其中加热装置和烧杯内液体的初温完全相同,各液体温度分别随加热时间的变化情况如图丁所示。
(1)比较图丁中甲、乙两图线,可得出的结论是______;
(2)为探究物质种类对温度变化的影响,应选择______(选填“甲”、“乙”、“丙”)两装置进行实验;
(3)由实验可知,______(填“水”或“煤油”)更适合做电热暖气片内进行热循环的介质。
(4)图丁中,与a点吸收热量相同的是______点(选填“b”、“c”或“d”),理由是______。
19. 在“探究串、并联电路电流的特点”的实验中:
(1)小红把两个灯泡,串联起来(如图甲所示),闭合开关发现指针偏向如图乙所示的位置,其原因是______。
(2)线路连接正确后, 再次闭合开关S,此时,灯较亮,灯较暗。小红猜想可能是因为电流流过各个用电器后电流会变小,导致灯泡更暗。为了探究串联电路各处的电流关系,如果要求不增加任何其他器材的情况下,如何设计实验验证?验证方案:______。
(3)继续实验,得出一组电流值,为了验证结论的普遍性,下一步他的操作是______。
(4)接着小红继续探究并联电路中干路的电流与各支路电流之间的关系,他用三个完全相同的电流表设计了如丙所示的电路,请在虚框内画出对应的电路图_________。
①闭合开关后,电流表A、的示数如图丁所示,则:灯中的电流为______A。
②在某次操作中,小红闭合开关后,发现电流表A、的指针都能偏转且偏转角度相同,他仔细检查电流表都完好,试分析造成此现象的原因可能是:①______;②______。
20. 小明用如图甲所示的电路来探究串联电路的电压特点。
(1)根据图甲连接好电路,闭合开关,发现电压表示数如图乙所示,为了使实验结果更准确,接下来他应该______,再进行实验;
(2)测出L1两端电压后,小强断开开关,准备拆下电压表,改接在B、C两点之间。小刚认为小强的操作太麻烦,只需将电压表与A点相连的导线拆下改接到C点即可。小刚的办法是否可行?______,(选填“A可行”、或“B不可行”)。理由是______;
(3)方法改进后,测出AC间的电压如图2电压表所示,其示数为______V;
(4)如果按照图甲电路正确连接,但闭合开关后发现电压表示数为零,则小灯泡的故障可能是______短路或_______断路。(选填“L1”或“L2”);
(5)利用上面器材连接如图3的实物图探究并联电路电压规律,电源由两节干电池串联组成,此时闭合开关,发光的灯只有______(选填“L1”或“L2”)。此时电压表示数为______V。
21. 小华用图甲测量标有“2.5V”字样的灯泡L正常发光时的电阻。按要求完成下列问题:
(1)请用笔画线代替导线,将图甲所示的实物图连接完整,要求此时滑动变阻器的滑片P位于阻值最大处__________。
(2)小明闭合开关S,发现小灯泡不亮,但电流表、电压表均有示数,接下来他首先应进行的操作是______(选填字母序号)。
A. 更换小灯泡
B. 检查电路是否断路
C. 调节滑动变阻器,观察小灯泡是否发光
(3)闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表示数为2.5V,电流表示数如图乙,电流表示数是______A,灯泡L正常发光时的电阻为______。
(4)小明认为利用该电路也可以探究导体中的电流与导体两端电压的关系。你认为这种想法是______的(选填“正确”或“错误”),理由是__________。
五、综合题(共22分)
22. 设计汽车发动机时,不仅要考虑能量的利用效率,还要考虑发动机的冷却问题。某单缸四冲程汽油机在工作时为了防止温度过高,采用循环水做冷却液,降低发动机的温度。某实验测得该发动机消耗0.03kg的汽油可克服阻力做功5×105J,此时冷却系统中5kg的水升高了40℃。求:【q汽油=5×107J/kg,c水=4.2×103J/(kg·℃)】
(1)冷却系统中5kg水升高40℃吸收的热量。
(2)0.03kg汽油完全燃烧放出的热量。
(3)该汽油机的工作效率。(结果保留百分号前1位小数)
23. “开车不饮酒,酒后不开车”是每一位司机都必须遵守的交通法规。图甲是气体中酒精浓度测试仪的原理图,电源电压,是气敏电阻,其阻值随气体中酒精浓度的变化规律如图乙所示。气体中酒精浓度大于或等于20mg/100mL,小于或等于80mg/100mL为酒驾。测试仪使用前应先调零,即当气体中酒精浓度为0时,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数调零后的滑片位置保持不变。求:
(1)调零后接入电路中的阻值;
(2)当时,消耗的电功率;
(3)在某次检测中,电流表示数为0.2A,试通过计算分析,判断该司机是否属于酒驾。
24. 国庆放假期间,小明一家去农庄休闲旅游。
(1)细心地小明发现,进入农庄的路口安装了带有太阳能电池板的警示灯,如图甲所示,LED是一种发光二极管,是由______材料制成(选填“导体”、“半导体”或“绝缘体”);
(2)进入宾馆房间,将房卡插入槽中,房间内的用电器才能使用,如图乙所示,房卡的作用相当于电路元件中的______。房间里提供有路由器,如图丙,路由器是一种支持有线和无线连接的网络设备,通过后排的接口可以同时连接多台电脑独立工作,各接口之间是______(选填“串联”、“并联”)的,判断的依据是______;
(3)小明还发现房间窗户装有电动窗帘,其电路主要由电源指示灯L 和电动机M组成。先闭合开关,电源指示灯L亮;再闭合开关,电动机M工作拉动窗帘。当断开时,电动机M不能工作。如图丁所示电路中符合要求的电路是______;
A. B. C. D.
(4)小明看到房间内使用的是燃气热水器,想测试一下该热水器的效率。他先设置热水器输出热水的温度为40℃,热水出水流量是5kg/min,已知当时自来水的温度是15℃,天然气的热值为,接通热水器的工作开关8min后停止工作,此时观察天然气表共用了的天然气,则该热水器的实际效率是______。
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2024~2025上学期第十五周周检测九年级物理
(考试时间:90分钟;试卷满分:80分)
一、选择题(共9道小题,共18分。1-6为单选题,7-9为多选题,漏选得1分,多选、错选不得分)
1. 关于温度、内能和热量,下列说法正确的是( )
A. 物体温度越高,所含热量越多
B. 热传递时高温物体将温度传给低温物体
C. 0℃的冰变成0℃的水时,其内能增加
D. 物体内能增加,温度一定升高
【答案】C
【解析】
【详解】A.热量是过程量,热传递过程中吸收或放出的热量,不能说物体含有热量;物体温度越高,内能越多,故A错误;
B.热传递的条件是存在温度差,热传递时热量从高温物体传给低温物体,故B错误;
C.0℃的冰熔化成0℃的水时,吸收热量,温度不变,其内能增加,故C正确;
D.物体内能增加,温度不一定升高,例如:晶体熔化时吸收热量,温度不变,内能增加,故D错误。
故选C。
2. 如图是某汽油机的一个冲程,若该汽油机的效率为30%,飞轮的转速为1800r/min。下列说法正确的是( )
A. 该汽油机在1s内对外做功15次
B. 汽油机燃烧汽油不会造成环境污染
C. 图中该汽油机正处于做功冲程
D. 若另一台汽油机的效率为32%,则另一台汽油机的功率更大
【答案】A
【解析】
【详解】A.汽油机每个工作循环曲轴转2周,活塞上下往复2次,做功1次。若飞轮的转速为1800r/min,则该汽油机在1s内对外做功15次,故A正确;
B.汽油机燃烧汽油会造成环境污染,因为有废气排出,故B错误;
C.图中该汽油机的进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,是压缩冲程,故C错误;
D.若另一台汽油机的效率为32%,则另一台汽油机的功率不一定大,因为效率和功率是两个不同的物理量,没有可比性,故D错误。
故选A。
3. 如图的实验或事例都揭示了一定的物理知识,关于它们的说法正确的是( )
A. 甲图中,使小孩臀部发热是通过热传递的方式来实现的
B. 乙图中,人搓手摩擦生热中的热指的是内能
C. 丙图机械装置上的叶片能一直转动,是因为能量守恒
D. 丁图钻木取火过程说明物体对外做功,机械能转化为内能,内能增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.甲图中,通过克服摩擦力做功,使小孩臀部的内能增大,温度升高,从而使小孩臀部发热,是通过做功的方式来实现的,故A错误;
B.乙图中,人搓手摩擦生热,是通过做功增大手的内能,其中的热指的是内能,故B正确;
C.丙图机械装置上的叶片能一直转动,是因为其他形式的能不断转化为叶片的机械能,不是因为能量守恒,故C错误;
D.丁图钻木取火过程是因为克服摩擦力做功,将机械能转化为内能,内能增大,故D错误。
故选B。
4. 如图所示,电源电压为3V保持不变,闭合开关,电压表示数为2V,已知通过R1、R2的电流分别为I1、I2,R1、R2两端的电压分别为U1、U2,下列选项中叙述正确的( )
A. I1∶I2=2∶1 B. U1∶U2=2∶3 C. U1∶U2=2∶1 D. U1∶U2=1∶2
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,两电阻串联,所以通过它们的电流相同,即电流之比
I1∶I2=1∶1
故A错误;
BCD.由图可知,开关闭合后,电阻R1、R2串联,电压表并联在R1两端的电压,则电压表测电阻R1两端的电压,其大小为U1=2V,根据串联电路的电压特点可知,电阻R2两端的电压
U2=U-U1=3V-2V=1V
所以
U1∶U2=2V∶1V=2∶1
故BD错误,C正确。
故选C。
5. 在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,下列说法正确的是( )
A. 接入的阻值变小 B. 电压表、电流表示数均变小
C. 电压表示数变大,电流表示数变小 D. 两端的电压变大
【答案】C
【解析】
【详解】分析电路可知,闭合开关S,、串联,电流表测电路电流,电压表测电压。当滑动变阻器的滑片P向右移动时,接入的阻值变大,则总电阻变大,根据,电流表示数变小;根据,两端的电压变小,根据串联分压规律,电压表示数变大。故C正确,ABD错误。
故选C。
6. 如图所示,是探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验,两个透明容器中密闭着等质量的空气,下列分析不正确的是( )
A. 该实验装置是为了探究电流产生的热量与电流的关系
B. 通电一段时间后,与左侧容器相连的U形管液面高度差比右侧大
C. 通电一段时间后,若两侧U形管液面高度差相同,可能原因是电阻丝C断路
D. 在相同时间内,A、B两电阻丝产生的热量之比是2:1
【答案】D
【解析】
【详解】A.装置中一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联,右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等,两个5Ω的电阻并联,两电阻阻值相等,则支路中电流相等,I1=I2,所以右边容器中的通过电阻的电流是左侧通过电流的一半,由于通电时间和电阻相同,故A正确,A不符合题意;
B.由于左侧电阻中的电流大于右侧盒中电阻的电流,左侧盒中的电热多,通电一段时间后,与左侧容器相连的U形管液面高度差比右侧大,故B正确,B不符合题意;
C.电流通过导体产生热量的多少不能直接观察,即可以通过液面高度差的变化来反映,通电一段时间后,两侧U形管液面高度差相同,说明热量相等、通电时间相同,说明两电阻丝的电流相等,则没有电流经过C,可能原因是电阻丝C断路,故C正确,C不符合题意;
D.根据选项A分析IA=2IB,由可得
故D错误,D符合题意。
故选D。
7. 如图所示为气体打火机中的点火装置——压电点火器。当按下打火按钮时,打火机的排气嘴处放电产生电火花,点燃燃料。下列说法中正确的是( )
A. 按钮下压压电材料,压电材料将机械能转化为电能
B. 电火花出现时,电能转化为内能,使AB间的燃料达到着火点
C. 排气嘴喷出燃料的过程中,气体膨胀对外做功,气体的内能逐渐增大
D. 燃料使用一半后,热值减小为原来的一半
【答案】AB
【解析】
【详解】A.按钮下压压电材料,压电材料将机械能转化为电能,故A正确;
B.电火花出现时,电能转化为内能,温度升高,使AB间的燃料达到着火点,故B正确;
C.排气嘴喷出燃料的过程中,气体对外膨胀做功,将内能转化为机械能,内能减小,温度降低,故C错误;
D.燃料的热值是燃料一种特性,只与燃料的种类有关,与燃料的质量无关,热量燃料使用一半后,热量的热值不变,故D错误。
故选AB。
8. 小圆想探究通过导体的电流与导体的电阻之间的关系,他利用两端电压为6V且不变的电源、电流表、电压表、多个阻值不同且已知的定值电阻、开关及若干导线,设计了如图甲所示的电路。实验中,他将定值电阻依次分别接入电路中,读出并记录相应的实验数据,并利用所测的数据绘制出电流I随电阻R变化的图像,如图乙所示。根据图甲、乙提供的信息,下列说法中正确的是( )
A. R两端的电压为2V
B. 当R的电阻由5Ω更换为10Ω时,应该将滑动变阻器的滑片P向右端滑动
C. 当R的电阻为20Ω时,滑动变阻器的阻值应调为40Ω
D. 由图甲、乙得到结论:当导体两端的电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.研究“导体的电流与电阻的关系”实验中,应控制电阻R两端电压不变,由图乙可知,第一次实验选用的电阻为5Ω,通过电阻的电流为0.4A,则定值电阻R两端的电压为
UR=I1R1=0.4A×5Ω=2V
则实验中滑动变阻器控制电阻R两端电压为2V不变,故A正确;
B.根据串联分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,需将滑动变阻器接入电路的阻值调得更大,则应该将滑动变阻器的滑片P向左端滑动,B正确;
C.电阻两端的电压始终保持UV=2V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压为
U滑=U-UV=6V-2V=4V
变阻器分得的电压为电压表示数的2倍,根据分压原理,当接入20Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为
R滑=2×20Ω=40Ω
故C正确;
D.由图知,电阻两端的电压始终保持
UR=I1R1=0.4A×5Ω=2V
为一定值,故电压一定时,电流与电阻成反比,D正确。
故选ACD。
9. 如图甲所示的电路中,电源电压恒定不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。图乙中两条图线是根据图甲中电路测得的R1和R2的U-I图线。下列有关说法正确的是( )
A. 图线b表示R2的U-I图线
B. 电源电压为14V
C. R1消耗的最大功率为3.2W
D. 滑动变阻器滑片P向左移动时,电压表和电流表A的示数的比值变小
【答案】AC
【解析】
【详解】如图甲所示,R1与R2串联,电压表V1测R1两端电压,V2测R2两端电压,电流表测电路中电流。
A.b曲线对应电流值为0.4A时,电压值为0,R1是定值电阻,两端电压值不会为0,所以b图线是R2的U-I变化情况,a图线是R1的U-I变化情况,故A正确;
B.根据串联电路电压规律可知:电源电压等于R1与R2两端电压之和,由图乙可知,当电流为0.1A时,R1与R2两端电压之和为
6V+2V=8V
即电源电压为8V,故B错误;
C.当滑动变阻器接入电路的电阻值为0时,由图乙可知,电路中电流最大为I大=0.4A,R1两端电压最大为U1大=8V,则R1消耗的最大功率
P1大=U1大I大=8V×0.4A=3.2W
故C正确;
D.滑动变阻器滑片P向左移动时,由可知,电压表和电流表A的示数的比值等于R1的阻值,R1的阻值不变,所以电压表和电流表A的示数的比值不变,故D错误。
故选AC。
二、填空题(每空1分,共12分)
10. 国庆节,小明跟着妈妈去爬山,山脚下弥漫着浓郁的桂花香,这是______现象;中午在农家乐吃饭时,小明妈妈从冰箱拿出来的冰镇饮料外壁挂着水珠,水珠向外凸起没有散开是因为分子间存在______。
【答案】 ①. 扩散 ②. 引力
【解析】
【详解】[1]山脚下弥漫着浓郁的桂花香,这是扩散现象,是因为分子在不停地做无规则运动。
[2]分子间存在相互作用的引力和斥力。从冰箱拿出来的冰镇饮料外壁挂着水珠,水珠向外凸起没有散开是因为分子间存在引力。
11. 2024年5月9日我国在发射中心使用长征三号运载火箭成功将智慧天网一号01星发射升空,火箭发动机______(选填“属于”或“不属于”)热机。火箭常用液态氢作为燃料,是因为液态氢的______比较大。
【答案】 ①. 属于 ②. 热值
【解析】
【详解】[1]火箭发动机利用燃料燃烧获取内能再通过做功的方式转化为机械能,是热机的一种。
[2]火箭常用液态氢作为燃料,是因为液态氢的热值大,与质量相同的其它燃料相比,完全燃烧时,氢可以释放出更多的热量。
12. 如图甲所示的电路中,将锌片和铜片分别插入橙子、番茄、火龙果中,用导线连接,闭合开关,发光二极管发光。水果电池中的能量转化情况是_________ ,开关中的电流方向是_________(选填“由A向B”或“由B向A”)
【答案】 ①. 化学能转化为电能 ②. 由A向B
【解析】
【详解】[1]水果电池发生化学反应产生电能,即将化学能转化为电能。
[2]闭合开关,发光二极管发光,由于发光二极管具有单向导电性,且长脚对应的是电流流入,因此开关中电流的方向是由A向B。
13. “电池+口香糖锡纸=取火工具”的实验:如图所示,小楼和小陈取锡纸,剪成条状,将锡纸条带锡的一端接在电池的正极,另一端接在电池的负极,很快发现纸条中间处(窄)开始冒烟,起火苗,这是因为锡是_______(选填“导体”或“绝缘体”),将它的两端直接接入电池正负极,由于中间窄处电阻_______,迅速产生大量的热量使温度达到锡纸的燃点而使之燃烧。
【答案】 ①. 导体 ②. 大
【解析】
【详解】[1][2]因为锡属于金属,金属是导体,将锡纸条带锡的一端接在电池的正极,另一端接在电池的负极,形成了电源短路,由于锡纸条中间窄处电阻,根据导体横截面积越小,其阻值越大,根据焦耳定律
可知,此时电路中迅速产生大量的热量使得温度达到锡纸条的着火点而使之燃烧。
14. 如图甲所示,电源电压恒定,R0为定值电阻。闭合开关,将滑动变阻器R的滑片P从a端移到b端的过程中,其电流I与电压U的关系图像如图乙所示,则电源电压为______V,滑动变阻器R的最大阻值为______Ω。
【答案】 ①. 3 ②. 10
【解析】
【详解】[1][2]根据电路图可知,R0和R串联,电流表测量电路中电流,电压表测量R两端电压;当滑动变阻器R的滑片P滑到b端时,变阻器R阻值最大,电路中的电流最小,为Imin=0.2A,电压是2V,变阻器R的最大阻值
电源电压
U=IminR0+2V=0.2A×R0+2V…………①
当滑动变阻器R的滑片P滑到a端时,只有R0接入电路,变阻器阻值最小,电路中的电流最大,为Imax=0.6A,电源电压为
U=ImaxR0=0.6A×R0…………………②
由①②式可得
R0=5Ω,U=3V
15. 如图,当开关接1时灯泡L1正常发光,接2时灯泡L2正常发光,已知S由接1到接2时,电压表、电流表示数变化如乙图所示,则电源电压是________V,L2的额定功率是________W。
【答案】 ①. 6 ②. 0.8
【解析】
【详解】[1][2]由电路图可知,当S接1时,电路为L1的简单电路,电压表测电源电压,由图乙可知,电源电压U=6V,I=0.6A;当S接2时,两灯泡串联,电压表测L1两端的电压,由图乙可知,U1=2V,I′=0.2A,由串联电路电压的规律可知L2两端的电压
U2=U-U1=6V-2V=4V
灯泡L2正常发光,L2的额定功率
P2额=U2I′=4V×0.2A=0.8W
三、作图题(共4分)
16. 电动汽车中电动机的转速由电流大小控制,工作原理如图。利用旋钮变阻器实现对转速的控制,图中O、E、F为变阻器的三个接线柱。驾驶员踩下“油门”,电路中变阻器阻值减小,电流变大而加快电动机的转速,用笔画线代表导线将旋钮变阻器接入电路M、N处。
【答案】
【解析】
【详解】由题意知,驾驶员踩下“油门”,电路中变阻器阻值减小,电流变大而加快电动机的转速,因此应将旋钮变阻器的左半部分接入电路,因此应将E、O连接入电路M、N处,如图所示:
17. 根据实物图,在虚线框中画出电路图。
【答案】
【解析】
【详解】由实物图可知,电流从电源正极出来经过开关S1和电流表A分成两条支路,一条经过开关S2与灯泡L2,一条经过灯泡L1,汇合后回到电源负极,开关S1和电流表A在干路,电压表V与灯泡L1并联,电路图如下图所示:
四、实验、探究题(共24分)
18. 某学习小组在探究“吸收相同热量后,温度的变化情况与物质种类和质量的关系”时,使用了如图所示的三组实验装置,其中加热装置和烧杯内液体的初温完全相同,各液体温度分别随加热时间的变化情况如图丁所示。
(1)比较图丁中甲、乙两图线,可得出的结论是______;
(2)为探究物质种类对温度变化的影响,应选择______(选填“甲”、“乙”、“丙”)两装置进行实验;
(3)由实验可知,______(填“水”或“煤油”)更适合做电热暖气片内进行热循环的介质。
(4)图丁中,与a点吸收热量相同的是______点(选填“b”、“c”或“d”),理由是______。
【答案】(1)同种物质,吸收相同的热量,物质的质量越少,升高的温度越多。
(2)甲、丙 (3)水
(4) ①. d ②. a、d两点加热时间相同
【解析】
【小问1详解】
比较图丁中甲、乙两图线得,100g水与200g水分别加热相同时间,两者吸收相同的热量,100g水升高的温度较多,可得结论:同种物质,吸收相同的热量,物质的质量越少,升高的温度越多。
【小问2详解】
为探究物质种类对温度变化的影响,应控制不同物质的质量相同,应选择甲、丙两装置进行实验。
【小问3详解】
由图丁中甲丙图线得,质量相同的水与煤油,吸收相同的热量,水升高的温度较少,说明水的比热容较大,更适合做电热暖气片内进行热循环的介质。
【小问4详解】
[1][2]实验中采用相同的加热装置,加热相同时间,物质吸收的热量相同,则图丁中,与a点吸收热量相同的是d点。
19. 在“探究串、并联电路电流的特点”的实验中:
(1)小红把两个灯泡,串联起来(如图甲所示),闭合开关发现指针偏向如图乙所示的位置,其原因是______。
(2)线路连接正确后, 再次闭合开关S,此时,灯较亮,灯较暗。小红猜想可能是因为电流流过各个用电器后电流会变小,导致灯泡更暗。为了探究串联电路各处的电流关系,如果要求不增加任何其他器材的情况下,如何设计实验验证?验证方案:______。
(3)继续实验,得出一组电流值,为了验证结论的普遍性,下一步他的操作是______。
(4)接着小红继续探究并联电路中干路的电流与各支路电流之间的关系,他用三个完全相同的电流表设计了如丙所示的电路,请在虚框内画出对应的电路图_________。
①闭合开关后,电流表A、的示数如图丁所示,则:灯中的电流为______A。
②在某次操作中,小红闭合开关后,发现电流表A、的指针都能偏转且偏转角度相同,他仔细检查电流表都完好,试分析造成此现象的原因可能是:①______;②______。
【答案】(1)电流表正负接线柱接反了
(2)断开开关,对换原电路中灯、的位置,闭合开关,再次观察比较两灯泡的亮度:若比亮,则猜想正确,若仍是比亮,则猜想不正确
(3)换用不同规格的灯泡多次测量
(4) ①. ②. 0.54 ③. 两个电流表的量程不一样 ④. 灯的灯丝断了
【解析】
【小问1详解】
小红把两个灯泡L1、L2串联起来(如图甲所示),闭合开关发现:发现指针偏向如图乙所示的位置,其原因是电流表正负接线柱接反了。因为正确使用电流表要求电流从正接线柱注入,从负接线柱流出,若通过电流表的电流方向相反,则指针会反向偏转。图乙中就是通电后电流表的指针反向偏转了。故是电流从负接线柱注入,从正接线柱流出了。即电流表的正负接线柱接反了。
【小问2详解】
如果不增加任何其他器材,则可以:断开开关,对换原电路中灯L1、L2的位置,这样闭合开关,再次观察比较两灯泡的亮度:若L2比L1亮,则猜想正确,若仍是L1比L2亮,则猜想不正确。
【小问3详解】
排除故障,继续实验,测得通过A、B、C各点的电流的数值,为了验证结论的普遍性,下一步他的操作是换用不同规格的灯泡多次测量。
【小问4详解】
[1]分析实物图可知两灯并联,开关S在干路上控制整个电路,电流表A测干路电流,电流表A1测L1支路电流,电流表A2测L1支路电流,对应的电路图如图所示:
[2]由丙图可知,电流表A1测灯泡L1的电流,电流表A2测灯泡L2的电流,电流表A测的是干路电流;闭合开关后,电流表A、A2的示数如图丁所示,由并联电路的电流特点可知,A的示数应大于A2的示数,但图中电流表A的偏转角度较小,所以电流表A的量程是0~3A,电流表A2的量程是0~0.6A;则由丁图可知电流表A的示数(干路电流)是1A,电流表A2的示数(灯L2中的电流)是0.46A,则灯L1中的电流为
[3][4]电流表A、A2的指针都能偏转,并且偏转角度相同,原因之一可能是两个电流表的量程不一样,A用的是大量程,A2用的是小量程;原因之二可能是灯L1的灯丝断了,导致两只电流表是串联在一起的,所以示数相同。
20. 小明用如图甲所示的电路来探究串联电路的电压特点。
(1)根据图甲连接好电路,闭合开关,发现电压表示数如图乙所示,为了使实验结果更准确,接下来他应该______,再进行实验;
(2)测出L1两端电压后,小强断开开关,准备拆下电压表,改接在B、C两点之间。小刚认为小强的操作太麻烦,只需将电压表与A点相连的导线拆下改接到C点即可。小刚的办法是否可行?______,(选填“A可行”、或“B不可行”)。理由是______;
(3)方法改进后,测出AC间的电压如图2电压表所示,其示数为______V;
(4)如果按照图甲电路正确连接,但闭合开关后发现电压表示数为零,则小灯泡的故障可能是______短路或_______断路。(选填“L1”或“L2”);
(5)利用上面器材连接如图3的实物图探究并联电路电压规律,电源由两节干电池串联组成,此时闭合开关,发光的灯只有______(选填“L1”或“L2”)。此时电压表示数为______V。
【答案】(1)断开开关,电压表改接“0~3V”量程
(2) ①. B ②. 电压表正负接线柱接反了
(3)2.5 (4) ①. L1 ②. L2
(5) ①. L2 ②. 3
【解析】
【小问1详解】
闭合开关,电压表示数如图乙所示,电压表选用0~15V量程,在0~5V之间有10个小格,因此电压表的分度值为0.5V,图乙中指针指在0右侧的第4个小格,故电压表示数为2V,小于3V,因电压表指针偏转角度较小,误差较大,为了使读数更精确,接下来应该进行的操作是:断开开关,将电压表换接0~3V量程,此时分度值为0.1V,精确度较原来提高了,误差更小了。
【小问2详解】
[1][2]在测B、C两点间电压时,电压表所接的B接点不动,只将电压表与A点相连的导线改接到C点,会造成电压表正负接线柱接反,会使电压表的指针反向偏转,所以这种方法不可行。
【小问3详解】
方法改进后,测出AC间的电压如图2电压表所示,电压表的量程0~3V,此时分度值为0.1V,故其示数为2.5V。
【小问4详解】
[1][2]按照图甲电路正确连接,但闭合开关后发现电压表示数为零,可能是电压表直接测导线的电压,或者是电路断开,则小灯泡的故障可能是L1短路,或L2断路造成的。
【小问5详解】
[1][2]如图3的实物图探究并联电路电压规律,电源由两节干电池串联组成,故电源电压约为3V,电路图中电压表与L1串联了,故L1所在电路相当于断路,发光的灯只有L2,此时电压表测L2两端的电压,即电源电压3V。
21. 小华用图甲测量标有“2.5V”字样的灯泡L正常发光时的电阻。按要求完成下列问题:
(1)请用笔画线代替导线,将图甲所示的实物图连接完整,要求此时滑动变阻器的滑片P位于阻值最大处__________。
(2)小明闭合开关S,发现小灯泡不亮,但电流表、电压表均有示数,接下来他首先应进行的操作是______(选填字母序号)。
A. 更换小灯泡
B. 检查电路是否断路
C. 调节滑动变阻器,观察小灯泡是否发光
(3)闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表示数为2.5V,电流表示数如图乙,电流表示数是______A,灯泡L正常发光时的电阻为______。
(4)小明认为利用该电路也可以探究导体中的电流与导体两端电压的关系。你认为这种想法是______的(选填“正确”或“错误”),理由是__________。
【答案】(1) (2)C
(3) ①. 0.5 ②. 5
(4) ①. 错误 ②. 小灯泡电阻随温度的变化而变化
【解析】
【小问1详解】
由图甲可知,当滑动变阻器的右下接线柱接入电路时,此时滑动变阻器的滑片P位于阻值最大处,故应将滑动变阻器的右下接线柱与开关S的右接线柱相连,如图所示:
【小问2详解】
闭合开关前,滑片置于阻值最大处,闭合开关后,电流表有示数,说明电路是通路,电路不存在断路,滑动变阻器阻值全部接入电路,电路总电阻很大,电路电流很小,灯泡实际功率很小,可能不足以引起灯泡发光,接下来他首先应进行的操作是移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光,故C符合题意,AB不符合题意。
故选C。
【小问3详解】
[1]由图乙可知,电流表选用的“0~0.6A”量程,分度值为0.02A,示数为0.5A。
[2]灯泡L正常发光时的电阻为
【小问4详解】
[1][2]探究导体中的电流与导体两端电压的关系时,应保持电阻不变,但小灯泡电阻随温度的变化而变化,故这种想法是错误的。
五、综合题(共22分)
22. 设计汽车发动机时,不仅要考虑能量的利用效率,还要考虑发动机的冷却问题。某单缸四冲程汽油机在工作时为了防止温度过高,采用循环水做冷却液,降低发动机的温度。某实验测得该发动机消耗0.03kg的汽油可克服阻力做功5×105J,此时冷却系统中5kg的水升高了40℃。求:【q汽油=5×107J/kg,c水=4.2×103J/(kg·℃)】
(1)冷却系统中5kg水升高40℃吸收的热量。
(2)0.03kg汽油完全燃烧放出的热量。
(3)该汽油机的工作效率。(结果保留百分号前1位小数)
【答案】(1)8.4×105J
(2)1.5×106J (3)33.3%
【解析】
【小问1详解】
冷却系统中的水所吸收的热量为
【小问2详解】
汽油完全燃烧放出的热量是
【小问3详解】
该汽油机的工作效率为
23. “开车不饮酒,酒后不开车”是每一位司机都必须遵守的交通法规。图甲是气体中酒精浓度测试仪的原理图,电源电压,是气敏电阻,其阻值随气体中酒精浓度的变化规律如图乙所示。气体中酒精浓度大于或等于20mg/100mL,小于或等于80mg/100mL为酒驾。测试仪使用前应先调零,即当气体中酒精浓度为0时,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数调零后的滑片位置保持不变。求:
(1)调零后接入电路中的阻值;
(2)当时,消耗的电功率;
(3)在某次检测中,电流表示数为0.2A,试通过计算分析,判断该司机是否属于酒驾。
【答案】(1)20Ω (2)0.2W
(3)该司机属于酒驾
【解析】
【小问1详解】
由乙图知,当气体中的酒精浓度为0时,,此时电路中的电流
根据串联电路电压的规律知:两端的电压为
的电阻是
【小问2详解】
消耗的电功率
【小问3详解】
当电流表示数为0.2A时,由欧姆定律知,电路的总电阻
由串联电路电阻规律知此时气敏电阻的阻值为
由图乙知,当气敏电阻的阻值为40Ω时,气体中的酒精浓度为,
可知该司机属于酒驾。
24. 国庆放假期间,小明一家去农庄休闲旅游。
(1)细心地小明发现,进入农庄的路口安装了带有太阳能电池板的警示灯,如图甲所示,LED是一种发光二极管,是由______材料制成(选填“导体”、“半导体”或“绝缘体”);
(2)进入宾馆房间,将房卡插入槽中,房间内的用电器才能使用,如图乙所示,房卡的作用相当于电路元件中的______。房间里提供有路由器,如图丙,路由器是一种支持有线和无线连接的网络设备,通过后排的接口可以同时连接多台电脑独立工作,各接口之间是______(选填“串联”、“并联”)的,判断的依据是______;
(3)小明还发现房间窗户装有电动窗帘,其电路主要由电源指示灯L 和电动机M组成。先闭合开关,电源指示灯L亮;再闭合开关,电动机M工作拉动窗帘。当断开时,电动机M不能工作。如图丁所示电路中符合要求的电路是______;
A. B. C. D.
(4)小明看到房间内使用的是燃气热水器,想测试一下该热水器的效率。他先设置热水器输出热水的温度为40℃,热水出水流量是5kg/min,已知当时自来水的温度是15℃,天然气的热值为,接通热水器的工作开关8min后停止工作,此时观察天然气表共用了的天然气,则该热水器的实际效率是______。
【答案】(1)半导体 (2) ①. 开关 ②. 并联 ③. 各接口可以独立工作,互不影响
(3)B (4)87.5%
【解析】
【小问1详解】
发光二极管是由半导体材料制成的,具有单向导电性。
【小问2详解】
[1]房卡插入槽中后,房间内的电器才能工作,拔出房卡,房间内的电器停止工作,说明房卡控制房间内的所有用电器,所以房卡相当于房间内的开关。
[2][3]同一台路由器为多台电脑提供网络服务,一台电脑不工作,其它电脑不受影响,所以根据并联电路的特点可知,各接口之间是并联的,并联电路之间互不影响,可以独立工作。
【小问3详解】
根据要求,电动机和灯泡可以单独工作,因此是并联的,先闭合开关S1,电源指示灯L亮,说明灯泡受开关S1控制,再闭合开关S2,电动机M工作,说明电动机受开关S2控制,当断开S1时,电动机M不能工作,说明电动机还受开关S1控制,因此开关S1在干路上,开关S2与电动机M在同一条支路上,灯泡在另一条支路支路上,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【小问4详解】
接通热水器的工作开关8min后停止工作,热水出水量为
水吸收的热量为
天然气完全燃烧放出的热量为
该热水器的实际效率是
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