内容正文:
绥棱县2024—2025学年度第一学期期末统一测试初四物理试题
考生注意:
1.物理考试时间共90分钟。
2.物理试题共四个大题,25个小题,总分80分。
3.可能用到的参考数据:,水的比热容为,。
4.所有答案都必须写在答题卡上相对应的题号后的指定区域内。
一、选择题(本题共10个小题,每小题2分,共20分。1-8小题每题只有一个正确选项;9、10小题每题有两个或两个以上正确选项,正确选项不全得1分,有错误选项不得分)
1. 下列有关物理量的估测,符合生活实际的是( )
A. 学生课桌的高度大约为75dm B. 人们感觉舒适的环境温度约为40℃
C. 中学生受到的重力约为500N D. 考场内照明灯的电流约为2A
2. 今年六月份,体育赛事精彩纷呈,下列关于运动和力的说法正确的是( )
A. 游泳比赛中,运动员划水前进,说明运动需要用力维持
B. 足球比赛中,守门员将球扑出,说明力可以改变物体的运动状态
C. 短跑比赛中,运动员跑过终点后不能立刻停止,说明运动员受到惯性
D. 篮球比赛中,球落地后能够弹起,说明篮球具有塑性
3. 农历五月初五,人们喜爱煮茶叶蛋为节日增添一道美食。下列关于制作茶叶蛋所涉及的物理知识,说法正确的是( )
A. 煮熟鸡蛋是通过做功增大鸡蛋内能
B. 蛋壳能轻松被敲碎,说明蛋壳分子间不存在引力
C. 蛋清从白色变成褐色的原因是发生了扩散现象
D. 茶叶蛋在汤中越泡越咸,说明分子运动剧烈程度与温度无关
4. 以下关于同一物体的内能、热量、温度说法正确的是( )
A. 物体内能增大,温度一定升高
B. 物体温度升高,一定吸收了热量
C. 物体温度升高,内能一定增大
D. 物体内能增大,一定吸收了热量
5. 如图所示电路中,是定值电阻,是阻值随光照强度增大而减小的光敏电阻。闭合开关S,逐渐增大光敏电阻的光照强度,关于两个电表示数的说法中,正确的是( )
A. 电压表和电流表的示数都增大
B. 电压表和电流表示数的比值增大
C. 电流表示数减小,电压表示数增大
D. 电流表示数增大,电压表示数减小
6. 中国传统节日制作特色美食的过程与物理知识息息相关,以下分析正确的是( )
A. 春节煮水饺时,开大火能使敞口锅中正在沸腾的水温度升高
B. 元宵节炸元宵时,使用油炸是因为油的熔点高
C. 端午节煮粽子时, 粽香四溢说明分子在永不停息地做无规则运动
D. 中秋节烘烤月饼时, 通过做功的方式增加月饼的内能
7. 热学知识与人类生活息息相关。下列说法正确的是( )
A. 酒精燃烧过程中,质量减少,热值不变
B. 铁块很难被压缩,说明固体分子之间不存在间隙
C. 内燃机在做功冲程中,气缸内气体温度升高,内能增大
D. 内陆地区比沿海地区昼夜温差大,是由于砂石的比热容比水的比热容大
8. 下列说法正确的是( )
A. 用毛皮摩擦橡胶棒,毛皮和橡胶棒都带上了负电荷
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
9. 关于单缸四冲程汽油机,下列说法正确的是( )
A. 加润滑油可以减小汽油机零部件间的摩擦
B. 通过改进可以使汽油机效率达到100%
C. 除做功冲程外,其他三个冲程都是依靠飞轮的惯性完成的
D. 若飞轮的转动速度为1200r/min,则该汽油机每秒钟对外做功40次
10. 如图所示电路,电源电压恒定,定值电阻,,电流表量程0~3A,电压表量程0~15V,滑动变阻器R标有“2A”字样。在电路安全的条件下,闭合开关S,将开关接触点1,滑动变阻器的滑片调到最左端时,电流表的示数是0.8A,移动滑片过程中电路中的最小电流是,此时两端电压是;再将开关接触点2,移动滑片过程中电路中的最大电流是。下列选项正确的是( )
A. 电源电压
B. 电压
C. 电流
D. 开关接触点1时,滑动变阻器R的阻值范围是
二、填空题(本题共9个小题,每空1分,共18分)
11. 用摩擦过的带电塑料梳子可以吸引纸屑等物体,说明带电体具有__________的性质,验电器利用了__________的原理工作的。
12. 某单缸四冲程汽油机的飞轮转速为3000r/min,则该汽油机每分钟做功__________次。如果完全燃烧500g汽油放出的热量是__________J。(汽油的热值是4.6107J/kg)
13. 拖拉机轮胎表面刻有花纹,是通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦。选用水来冷却拖拉机的发动机,是因为水的比热容______,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。
14. 某调光台灯简化电路图如图所示,电源电压保持不变。为使台灯变亮,滑片应向_____________端移动。台灯工作一段时间后,发现无论怎样调节滑片,台灯一直很亮且亮度不变,电路发生的故障可能是滑动变阻器_____________。
15. 如图所示,电源电压为3V,闭合开关后,电流表的示数为0.6A,电流表的示数为0.2A,则通过灯泡的电流为______A,灯泡的阻值为______Ω。
16. 定值电阻R1和R2并联在如图甲所示电路中,电流表的示数为0.5A,通过R1的电流为0.3A,则通过R2的电流为______A;再将R1和R2串联在如图乙所示电路中,电源电压为5V,电压表示数为3V,则R1两端的电压为______V。
17. 如图所示,已知。当开关S闭合,甲、乙两表均电压表时,两表示数之比为___________;当开关S断开,甲、乙两表均为电流表时,两表示数之比为___________。(电路中各元件均未损坏)
18. 如图,用酒精灯对试管加热,水温升高,这是通过______的方式改变水的内能.一段时间后瓶塞被水蒸气冲出去,其能量转化过程是把______能转化为机械能.
19. 国产油电混合动力汽车在行驶对可以用发电机给汽车蓄电池充电,此时蓄电池相当于______(选填“用电器”或“电源”);汽车各转向灯能独立工作,因此转向灯间是______联的。
三、作图与实验探究题(20题5分,21题4分,22题7分,23题10分,共26分)
20
(1)如图所示是未完成连接的实物电路,请在图中用笔画线代替导线按要求完成电路连接。要求:两灯串联,电压表测量小灯泡两端电压,导线不能交叉;
(2)按要求设计电路图(电路设计在下边方框里),实验器材有一个电源,两盏规格相同的灯泡和一只开关,要求:闭合开关时一盏灯发光,开关断开时两灯都发光。
21 如图所示,利用铅笔做几个小实验:
(1)压笔尖的手指比压笔尾的手指疼,说明压力相等时,压力的作用效果与___________有关。
(2)将夹子M向右移动,小灯泡变暗,铅笔芯接入电路的电阻变___________。
(3)用橡皮筋水平拉动厚书在水平桌面上匀速前进时,拉力与___________力大小相等。在书下垫几支圆柱形铅笔,再次水平匀速拉动,橡皮筋伸长的长度变___________。
22. 小姜利用如图1所示的装置“比较不同物质吸热的情况”。
(1)器材:相同规格的电加热器、烧杯、温度计各两个,以及______(填测量工具)、托盘天平(含砝码)、水和煤油;
(2)选取两个相同规格的电加热器进行实验,目的是为了通过比较______来比较物质吸收热量的多少;
(3)实验中选取初温不同、______相同的水和煤油,分别倒入烧杯中,用电加热器加热,当它们吸收相同的热量时,通过比较______来比较不同物质吸热能力的强弱;
(4)如图2所示,小姜正确使用温度计测量液体的温度,按照图中______(选填“A”、“B”或“C”)方法读数是正确的;实验中某时刻温度计示数如图3所示为______℃;
(5)部分实验数据如下表所示,分析数据可得出结论:______(选填“水”或“煤油”)的吸热能力更强。
加热时间/min
0
1
2
3
4
……
10
水的温度/℃
30
34
38
42
46
……
70
煤油温度/℃
10
18
26
34
42
……
90
23. 小红在“探究电流与电压和电阻关系”的实验中,使用的实验器材有:两节新干电池、滑动变阻器(满足实验要求)、电流表、电压表、开关、导线和定值电阻若干。实验过程如下:
(1)请根据小红设计的电路图(图1)将实物图(图2)连接完整(要求:导线不交叉)___________;
(2)小红把5Ω的定值电阻接入电路,将滑动变阻器的滑片调至最___________(选填“左”或“右”)端。闭合开关,移动滑片P,发现电压表示数无变化,电流表示数有变化,其原因可能是定值电阻___________;
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑片P,当电压表的示数为0.5V时,电流表的示数如图3所示,则电流表示数为___________A。继续实验,将实验数据记录在表中,分析数据可得出结论:在电阻一定时,___________;
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3
电流I/A
0.2
03
0.4
0.5
0.6
(4)小红接下来探究电流与电阻的关系。分别将的定值电阻接入电路,闭合开关,正确进行操作,并根据实验数据绘制出图像,如图4所示。根据数据分析得出结论:___________,通过导体的电流与导体的电阻成反比。该过程中滑动变阻器除保护电路外,还起到___________的作用;
(5)小红在得出电流与电压和电阻的定量关系后,要测量一个标记不清的定值电阻阻值(约为30Ω),利用现有器材,设计了如图5所示的电路;
①闭合开关,将滑动变阻器接入最大阻值()时,记录电压表示数为;
②___________,记录电压表示数为;
③得出了定值电阻阻值的表达式:___________(用表示)。
四、综合应用题(本题共2个小题,24题8分,25题8分,共16分)
24. 山西拥有丰富的历史文化遗产。暑假期间小明一家从平遥古城自驾前往五台山,进行古建筑研学旅行。平遥古城到五台山全程约360km,驾车前往大约需要4h。(汽油的热值q取4.5×107J/kg,汽油的密度ρ取0.8×103kg/m3)
(1)求汽车的平均速度。
(2)汽车全程消耗汽油25L,求汽油完全燃烧放出的热量Q。
(3)若汽车发动机全程的平均功率为25kW,求汽车发动机的效率。
25. 如图所示的电路中,变阻器R0的滑片P在移动过程中,电压表的示数变化范围是0~4伏,电流表的示数范围是0.5安培~1安培,求电阻R的值?变阻器R0的最大阻值和电源电压U?
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绥棱县2024—2025学年度第一学期期末统一测试初四物理试题
考生注意:
1.物理考试时间共90分钟。
2.物理试题共四个大题,25个小题,总分80分。
3.可能用到的参考数据:,水的比热容为,。
4.所有答案都必须写在答题卡上相对应的题号后的指定区域内。
一、选择题(本题共10个小题,每小题2分,共20分。1-8小题每题只有一个正确选项;9、10小题每题有两个或两个以上正确选项,正确选项不全得1分,有错误选项不得分)
1. 下列有关物理量的估测,符合生活实际的是( )
A. 学生课桌的高度大约为75dm B. 人们感觉舒适的环境温度约为40℃
C. 中学生受到的重力约为500N D. 考场内照明灯的电流约为2A
【答案】C
【解析】
【详解】A.课桌的高度约为80cm,故A不符合题意;
B.人们感觉舒适的环境温度约为26℃,故B不符合题意;
C.中学生质量约为50kg,受到的重力约为
G=mg=50kg×10N/kg=500N
故C符合题意;
D.考场内照明灯的电流约为0.2A,故D不符合题意。
故选C。
2. 今年六月份,体育赛事精彩纷呈,下列关于运动和力的说法正确的是( )
A. 游泳比赛中,运动员划水前进,说明运动需要用力维持
B. 足球比赛中,守门员将球扑出,说明力可以改变物体的运动状态
C. 短跑比赛中,运动员跑过终点后不能立刻停止,说明运动员受到惯性
D. 篮球比赛中,球落地后能够弹起,说明篮球具有塑性
【答案】B
【解析】
【详解】A.游泳比赛中,运动员划水前进,说明力是改变物体运动状态的原因,故A错误;
B.足球比赛中,守门员将球扑出,足球受到力的作用,球的运动状态发生改变,说明力可以改变物体的运动状态,故B正确;
C.短跑比赛中,运动员跑过终点后不能立刻停止,因为运动员具有惯性,惯性是物体的一种性质,不能说受到惯性,故C错误;
D.篮球比赛中,球落地后能够弹起,说明篮球具有弹性,故D错误。
故选B。
3. 农历五月初五,人们喜爱煮茶叶蛋为节日增添一道美食。下列关于制作茶叶蛋所涉及的物理知识,说法正确的是( )
A. 煮熟鸡蛋是通过做功增大鸡蛋内能
B. 蛋壳能轻松被敲碎,说明蛋壳分子间不存在引力
C. 蛋清从白色变成褐色的原因是发生了扩散现象
D. 茶叶蛋在汤中越泡越咸,说明分子运动剧烈程度与温度无关
【答案】C
【解析】
【详解】A.在煮熟鸡蛋的过程中,鸡蛋吸收热量,是通过热传递的方式来增大鸡蛋的内能,故A错误;
B.分子间存在相互作用的引力和斥力,而蛋壳能轻松被敲碎与蛋壳的结构有关,与分子间的作用力无关,故B错误;
C.由于茶水分子的无规则运动,进入到蛋清分子中去,发生了扩散现象,因此蛋清从白色变成褐色,故C正确;
D.茶叶蛋在汤中,由于汤的温度高,茶水分子和盐水分子的运动程度加剧,进入蛋中的盐分子就越多,因此越泡越咸,可知,分子运动剧烈程度与温度有关。故D错误。
故选C。
4. 以下关于同一物体的内能、热量、温度说法正确的是( )
A. 物体内能增大,温度一定升高
B. 物体温度升高,一定吸收了热量
C. 物体温度升高,内能一定增大
D. 物体内能增大,一定吸收了热量
【答案】C
【解析】
【详解】A.晶体熔化过程中,吸收热量,内能增大,温度不变,故A错误;
B.物体温度升高,可能是吸收了热量,也可能是由于外界物体对它做了功,故B错误;
C.同一物体,质量不变,温度升高,内能增大,故C正确;
D.物体内能增大,可能是吸收了热量,也可能是由于外界物体对它做了功,故D错误。
故选C。
5. 如图所示电路中,是定值电阻,是阻值随光照强度增大而减小的光敏电阻。闭合开关S,逐渐增大光敏电阻的光照强度,关于两个电表示数的说法中,正确的是( )
A. 电压表和电流表的示数都增大
B. 电压表和电流表示数的比值增大
C. 电流表示数减小,电压表示数增大
D. 电流表示数增大,电压表示数减小
【答案】D
【解析】
【详解】ACD.分析电路可知,、串联,电压表测电压,电流表测电路电流。闭合开关S,逐渐增大光敏电阻的光照强度,则阻值变小,则总电阻变小,根据可知电流表示数增大,根据可知电压增大,根据串联分压规律,则电压表示数减小,故AC错误,D正确;
B.根据,电压表和电流表示数的比值即为阻值,所以电压表和电流表示数的比值减小,故B错误。
故选D。
6. 中国传统节日制作特色美食的过程与物理知识息息相关,以下分析正确的是( )
A. 春节煮水饺时,开大火能使敞口锅中正在沸腾的水温度升高
B. 元宵节炸元宵时,使用油炸是因为油的熔点高
C. 端午节煮粽子时, 粽香四溢说明分子在永不停息地做无规则运动
D. 中秋节烘烤月饼时, 通过做功的方式增加月饼的内能
【答案】C
【解析】
【详解】A.液体沸腾时,继续吸热,温度不变,所以开大火不能使正在沸腾的水温度升高,故A错误;
B.由于食用油的沸点比较高,所以炸元宵是因为油的沸点高,故B错误;
C.粽香四溢,是一种扩散现象,说明分子在永不停息地做无规则运动,故C正确;
D.做功和热传递都能使物体内能增加,烘烤月饼是通过热传递的方式增加月饼的内能,故D错误。
故选C。
7. 热学知识与人类生活息息相关。下列说法正确的是( )
A. 酒精燃烧过程中,质量减少,热值不变
B. 铁块很难被压缩,说明固体分子之间不存在间隙
C. 内燃机在做功冲程中,气缸内气体温度升高,内能增大
D. 内陆地区比沿海地区昼夜温差大,是由于砂石的比热容比水的比热容大
【答案】A
【解析】
【详解】A.酒精燃烧过程中越来越少,所以质量减少,燃料的热值只与燃料的种类有关,与质量无关,所以热值不变,故A正确;
B.铁块很难被压缩,是因为铁块被压缩时,分子间距变小,由于分子间存在相互的斥力,致使铁块很难被压缩,故B错误;
C.内燃机在做功冲程中,气缸内气体对活塞做功,内能减小,故C错误;
D.内陆地区和沿海地区相比,内陆地区砂石的比热容小,在相同的吸放热条件下,砂石的温度变化大,故D错误。
故选A。
8. 下列说法正确的是( )
A. 用毛皮摩擦橡胶棒,毛皮和橡胶棒都带上了负电荷
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
【答案】B
【解析】
【详解】A.用毛皮摩擦橡胶棒,橡胶棒得到电子带负电,毛皮失去电子带正电,故A错误;
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,电流的方向与电子的方向相反,故B正确;
C.两个灯泡规格相同时,若并联,也会电流相同,故C错误;
D.电源是提供电压的装置,电路中有电源且为通路时才会产生电流,故D错误。
故选B。
9. 关于单缸四冲程汽油机,下列说法正确的是( )
A. 加润滑油可以减小汽油机零部件间的摩擦
B. 通过改进可以使汽油机的效率达到100%
C. 除做功冲程外,其他三个冲程都是依靠飞轮的惯性完成的
D. 若飞轮的转动速度为1200r/min,则该汽油机每秒钟对外做功40次
【答案】AC
【解析】
【详解】A.加入润滑油使各零部件彼此分离,可以减小汽油机零部件间的摩擦,故A正确;
B.热机在工作时,总要克服机器零件间的摩擦做功,还有热量的散失,导致热机的热效率总小于1(100%),故B错误;
C.四冲程内燃机的一个工作循环是由吸气、压缩、做功和排气四个冲程组成的;在内燃机工作的四个冲程中,只有做功冲程对外做功,其它冲程是靠飞轮的惯性来工作的,故C正确;
D.若一台汽油机的转速是1200r/min=20r/s,表示每秒飞轮转动20圈,因为一个工作循环飞轮转2圈,完成四个工作冲程,做功1次,所以,1s内飞轮转20圈,活塞往复运动20次,共10个工作循环,40个冲程,做功10次,故D错误。
故选AC
10. 如图所示电路,电源电压恒定,定值电阻,,电流表量程0~3A,电压表量程0~15V,滑动变阻器R标有“2A”字样。在电路安全的条件下,闭合开关S,将开关接触点1,滑动变阻器的滑片调到最左端时,电流表的示数是0.8A,移动滑片过程中电路中的最小电流是,此时两端电压是;再将开关接触点2,移动滑片过程中电路中的最大电流是。下列选项正确的是( )
A. 电源电压
B. 电压
C. 电流
D. 开关接触点1时,滑动变阻器R的阻值范围是
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.闭合开关S,将开关接触点1时,变阻器和串联,电压表测变阻器电压,电流表测电路电流。滑动变阻器的滑片调到最左端时,电路中只有,则电源电压为
故A错误;
BD.电压表量程为0~15V,根据串联分压原理,当电压表示数最大为15V时,变阻器阻值最大,电流最小,则此时两端电压为
则最小电流为
则滑动变阻器R的最大阻值为
电流最大为0.8A,而电流表量程为0~3A,所以滑动变阻器R的阻值范围是;故BD正确;
C.再将开关接触点2,变阻器和串联,电压表测变阻器电压,电流表测电路电流。当变阻器阻值为0时,电路中电流最大为
则电路中的最小电流与最大电流之比为
故C正确。
故选BCD。
二、填空题(本题共9个小题,每空1分,共18分)
11. 用摩擦过的带电塑料梳子可以吸引纸屑等物体,说明带电体具有__________的性质,验电器利用了__________的原理工作的。
【答案】 ①. 吸引轻小物体 ②. 同种电荷互相排斥
【解析】
【详解】[1]摩擦过的梳子带有电荷,由于带电体能够吸引轻小物体,所以带电塑料梳子可以吸引纸屑等物体。
[2]验电器是检验物体是否带电的仪器,验电器的工作原理是同种电荷相互排斥。
12. 某单缸四冲程汽油机的飞轮转速为3000r/min,则该汽油机每分钟做功__________次。如果完全燃烧500g汽油放出的热量是__________J。(汽油的热值是4.6107J/kg)
【答案】 ①. 1500 ②. 2.3107
【解析】
【详解】[1]四冲程汽油机的飞轮转速为3000r/min,即汽油机飞轮每分钟转3000圈,由于四冲程汽油机一个工作循环完成4个冲程,飞轮中曲轴转2圈,对外做功1次,所以该汽油机每分钟做功1500次。
[2]完全燃烧500g汽油放出的热量为
13. 拖拉机轮胎表面刻有花纹,是通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦。选用水来冷却拖拉机的发动机,是因为水的比热容______,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。
【答案】 ①. 大 ②.
【解析】
【详解】[1]拖拉机发动机用水作冷却液,是因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度,水吸收热量多。
[2]水吸收的热量Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×20kg×(70℃-20℃)=4.2×106J
14. 某调光台灯简化电路图如图所示,电源电压保持不变。为使台灯变亮,滑片应向_____________端移动。台灯工作一段时间后,发现无论怎样调节滑片,台灯一直很亮且亮度不变,电路发生的故障可能是滑动变阻器_____________。
【答案】 ①. 左##A端 ②. 短路
【解析】
【详解】[1]为使台灯变亮,要增大电路中的电流,电源电压不变,由欧姆定律可知应减小电路中的电阻,由图可知滑片往左端(或A端)移动可减小接入电路的阻值。
[2]台灯工作一段时间后,发现无论怎样调节滑片,台灯一直很亮且亮度不变,说明滑动变阻器不能改变接入阻值大小,故电路发生的故障可能为滑动变阻器短路。
15. 如图所示,电源电压为3V,闭合开关后,电流表的示数为0.6A,电流表的示数为0.2A,则通过灯泡的电流为______A,灯泡的阻值为______Ω。
【答案】 ① 0.4 ②. 15
【解析】
【详解】[1][2]分析电路可知,、并联,电流表测干路电流,电流表测电流。根据并联电流规律可知通过灯泡的电流为
并联电路中各支路电压均等于电源电压,则灯泡的阻值为
16. 定值电阻R1和R2并联在如图甲所示电路中,电流表的示数为0.5A,通过R1的电流为0.3A,则通过R2的电流为______A;再将R1和R2串联在如图乙所示电路中,电源电压为5V,电压表示数为3V,则R1两端的电压为______V。
【答案】 ①. 0.2 ②. 2
【解析】
【详解】[1]由图甲可知,电阻R1、R2并联,电流表测量干路电流。通过R1的电流为0.3A,根据并联电路电流特点可知,通过R2的电流为
0.5A-0.3A=0.2A
[2]由图乙可知,R1和R2串联,电压表测量R2两端的电压,根据串联电路电压规律可知,R1两端的电压为
5V-3V=2V
17. 如图所示,已知。当开关S闭合,甲、乙两表均为电压表时,两表示数之比为___________;当开关S断开,甲、乙两表均为电流表时,两表示数之比为___________。(电路中各元件均未损坏)
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】[1]当开关S闭合,甲、乙两表均为电压表,R1与R2串联,电压表甲测R2两端的电压、乙测R1两端电压,串联电路各处电流相等,两表示数之比为
[2]当开关S断开,甲、乙两表均为电流表,R1与R2并联,电流表甲测通过R1电流,乙测通过R2电流,并联电路各支路两端电压相等,两表示数之比为
18. 如图,用酒精灯对试管加热,水温升高,这是通过______的方式改变水的内能.一段时间后瓶塞被水蒸气冲出去,其能量转化过程是把______能转化为机械能.
【答案】 ①. 热传递 ②. 内
【解析】
【分析】改变物体内能有两种方式:做功和热传递;对物体做功,物体的内能增加;物体对外做功,物体的内能减少.
【详解】用酒精灯对试管加热,水温升高,该过程是能量的转移,即是通过热传递的方式改变水的内能.一段时间后瓶塞被水蒸气冲出去,该过程中消耗内能,产生机械能,所以其能量转化过程是把内能转化为机械能的过程.
19. 国产油电混合动力汽车在行驶对可以用发电机给汽车蓄电池充电,此时蓄电池相当于______(选填“用电器”或“电源”);汽车各转向灯能独立工作,因此转向灯间是______联的。
【答案】 ①. 用电器 ②. 并
【解析】
【详解】[1]国产油电混合动力汽车在行驶可以用发电机给汽车蓄电池充电,给汽车蓄电池充电时,蓄电池消耗电能,此时蓄电池相当于用电器。
[2]汽车各转向灯能独立工作,互不影响,因此转向灯是并联的。
三、作图与实验探究题(20题5分,21题4分,22题7分,23题10分,共26分)
20.
(1)如图所示是未完成连接的实物电路,请在图中用笔画线代替导线按要求完成电路连接。要求:两灯串联,电压表测量小灯泡两端电压,导线不能交叉;
(2)按要求设计电路图(电路设计在下边方框里),实验器材有一个电源,两盏规格相同的灯泡和一只开关,要求:闭合开关时一盏灯发光,开关断开时两灯都发光。
【答案】(1) (2)
【解析】
【小问1详解】
根据题目要求,需要将两灯串联,并且电压表测量小灯泡L2两端的电压。观察实物电路,可将电压表的负接线柱与小灯泡L2的左接线柱相连,L2的左接线柱与L1右接线柱相连,如图所示:
【小问2详解】
根据题目要求,闭合开关时一盏灯发光,开关断开时两灯都发光,说明电路是通路,开关不能控制整个电路。需要让两灯串联,当闭合开关时,其中一盏灯泡熄灭了,而另一盏灯仍然是通路,说明开关闭合时熄灭的这盏灯被短路,如图所示:
21. 如图所示,利用铅笔做几个小实验:
(1)压笔尖的手指比压笔尾的手指疼,说明压力相等时,压力的作用效果与___________有关。
(2)将夹子M向右移动,小灯泡变暗,铅笔芯接入电路的电阻变___________。
(3)用橡皮筋水平拉动厚书在水平桌面上匀速前进时,拉力与___________力大小相等。在书下垫几支圆柱形铅笔,再次水平匀速拉动,橡皮筋伸长的长度变___________。
【答案】 ①. 受力面积 ②. 大 ③. 滑动摩擦 ④. 小
【解析】
【详解】(1)[1]如图,用两手指分别压笔的两端,笔对两手指的压力相同,笔尖对手指的压力的受力面积较小,压笔尖的手指比压笔尾的手指疼,说明压力相等时,压力的作用效果与受力面积有关。
(2)[2]如图,铅笔芯与小灯泡串联在电路中,将夹子M向右移动,小灯泡变暗,说明电路中电流变小,铅笔芯对电流的阻碍作用变大,所以,铅笔芯接入电路的电阻变大。
(3)[3]用橡皮筋水平拉动厚书在水平桌面上匀速前进时,拉力与书受到滑动摩擦力是一对平衡力,拉力与滑动摩擦力大小相等。
[4]在书下垫几支圆柱形铅笔,将滑动摩擦变为了滚动摩擦,摩擦力减小,再次水平匀速拉动,则拉力也减小,所以,橡皮筋伸长的长度变小。
22. 小姜利用如图1所示的装置“比较不同物质吸热的情况”。
(1)器材:相同规格的电加热器、烧杯、温度计各两个,以及______(填测量工具)、托盘天平(含砝码)、水和煤油;
(2)选取两个相同规格的电加热器进行实验,目的是为了通过比较______来比较物质吸收热量的多少;
(3)实验中选取初温不同、______相同的水和煤油,分别倒入烧杯中,用电加热器加热,当它们吸收相同的热量时,通过比较______来比较不同物质吸热能力的强弱;
(4)如图2所示,小姜正确使用温度计测量液体的温度,按照图中______(选填“A”、“B”或“C”)方法读数是正确的;实验中某时刻温度计示数如图3所示为______℃;
(5)部分实验数据如下表所示,分析数据可得出结论:______(选填“水”或“煤油”)的吸热能力更强。
加热时间/min
0
1
2
3
4
……
10
水温度/℃
30
34
38
42
46
……
70
煤油温度/℃
10
18
26
34
42
……
90
【答案】 ①. 停表 ②. 加热时间 ③. 质量 ④. 升高的温度 ⑤. B ⑥. 66 ⑦. 水
【解析】
【详解】(1)[1]比较不同物质吸热的情况实验中需要测量加热时间,因此缺少的实验器材是秒表。
(2)[2]实验中用两个相同的电加热器加热,加热时间越长,物质吸收的热量越多,因此通过比较加热时间的长短来比较物质吸收热量的多少。
(3)[3][4]根据比较不同物质吸热能力的两种方法可知,实验中要控制不同物质的质量相等,即实验中应量取质量相等的水和煤油,分别倒入相同的烧杯中,用相同的电加热器加热,当它们吸收相同热量时,通过比较升高的温度来判断吸热能力的强弱。
(4)[5]使用温度计测量液体的温度时,视线要与液柱的上表面相平,故B正确。
[6]由图3可知,温度计的分度值为1℃,此时是零上,因此温度计示数为66℃。
(5)[7]由表格中数据可知,水和煤油加热相同的时间,水升高的温度较低,说明水的吸热能力更强。
23. 小红在“探究电流与电压和电阻关系”的实验中,使用的实验器材有:两节新干电池、滑动变阻器(满足实验要求)、电流表、电压表、开关、导线和定值电阻若干。实验过程如下:
(1)请根据小红设计的电路图(图1)将实物图(图2)连接完整(要求:导线不交叉)___________;
(2)小红把5Ω的定值电阻接入电路,将滑动变阻器的滑片调至最___________(选填“左”或“右”)端。闭合开关,移动滑片P,发现电压表示数无变化,电流表示数有变化,其原因可能是定值电阻___________;
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑片P,当电压表的示数为0.5V时,电流表的示数如图3所示,则电流表示数为___________A。继续实验,将实验数据记录在表中,分析数据可得出结论:在电阻一定时,___________;
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3
电流I/A
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
(4)小红接下来探究电流与电阻的关系。分别将的定值电阻接入电路,闭合开关,正确进行操作,并根据实验数据绘制出图像,如图4所示。根据数据分析得出结论:___________,通过导体的电流与导体的电阻成反比。该过程中滑动变阻器除保护电路外,还起到___________的作用;
(5)小红在得出电流与电压和电阻的定量关系后,要测量一个标记不清的定值电阻阻值(约为30Ω),利用现有器材,设计了如图5所示的电路;
①闭合开关,将滑动变阻器接入最大阻值()时,记录电压表示数为;
②___________,记录电压表示数为;
③得出了定值电阻阻值的表达式:___________(用表示)。
【答案】 ①. ②. 右 ③. 被短路 ④. 0.10 ⑤. 通过导体的电流与导体两端电压成正比 ⑥. 导体两端电压一定时 ⑦. 控制定值电阻两端的电压不变 ⑧. 将滑动变阻器的滑片调至最左端时 ⑨.
【解析】
【详解】(1)[1]由图1可知,当滑动变阻器的滑片向左移动时,变阻器连入电路的电阻变小,因此在图2实物图中,将变阻器的左下接线柱连入电路中,如图所示
(2)[2]为了保护电路,小红把5Ω的定值电阻接入电路,滑动变阻器连入电路的电阻应最大,故将滑动变阻器的滑片调至最右端。
[3]闭合开关,移动滑片P,电流表示数有变化,说明电路是通路的;电压表示数无变化,说明与电压表并联的那部分电路被短路,即可能是定值电阻被短路。
(3)[4]由图3可知,电流表选择小量程连入电路中,其分度值为0.02A,示数为0.10A。
[5]由图表实验数据可知,电阻一定时,当电阻的两端电压增大几倍时,通过电阻的电流也增大几倍,由此可知,电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成正比。
(4)[6]由图4可知,可计算出部分组电流与电阻的乘积为
乘积是一个定值,由此可知:导体的两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
[7]当探究电流与电阻的关系时,根据控制变量法可知,需控制导体的两端电压不变,实验中是滑动变阻器来控制定值电阻两端的电压不变的。
(5)②[8]由图5可知,电压表测是待测电阻的两端电压,步骤①中滑动变阻器的滑片移到最右端,记录电压表的示数,接下来可以做的是把滑片移到最左端,使得变阻器连入电路的阻值为0,记录此时电压表的示数。
③[9]由②可知,变阻器连入电路的阻值为0,此时电路为待测电阻的简单电路,待测电阻的两端电压等于电源电压,即;在①中,两电阻串联,根据串联电路的电流特点和欧姆定律可得
可得,待测电阻的阻值表达式为
四、综合应用题(本题共2个小题,24题8分,25题8分,共16分)
24. 山西拥有丰富的历史文化遗产。暑假期间小明一家从平遥古城自驾前往五台山,进行古建筑研学旅行。平遥古城到五台山全程约360km,驾车前往大约需要4h。(汽油的热值q取4.5×107J/kg,汽油的密度ρ取0.8×103kg/m3)
(1)求汽车平均速度。
(2)汽车全程消耗汽油25L,求汽油完全燃烧放出的热量Q。
(3)若汽车发动机全程的平均功率为25kW,求汽车发动机的效率。
【答案】(1)90km/h;(2)9×108J;(3)40%
【解析】
【详解】解:(1)汽车的平均速度
(2)全程消耗汽油的体积为
V=25L=0.025m3
汽油的质量为
m=ρV=0.8×103kg/m3×0.025m3=20kg
汽油完全燃烧放出的热量
Q=mq=20kg×4.5×107J/kg=9×108J
(3)汽车全程所做的有用功为
W=Pt=25×103W×4×3600s=3.6×108J
则汽车发动机的效率
答:(1)汽车的平均速度为90km/h;
(2)汽汽油完全燃烧放出的热量为9×108J;
(3)汽车发动机的效率为40%。
25. 如图所示的电路中,变阻器R0的滑片P在移动过程中,电压表的示数变化范围是0~4伏,电流表的示数范围是0.5安培~1安培,求电阻R的值?变阻器R0的最大阻值和电源电压U?
【答案】8Ω;8Ω,8V
【解析】
【详解】解:当滑片位于右端时,R与R0的最大阻值串联,电压表测R0两端的电压示数最大,电路中电流表的示数最小,滑动变阻器的最大阻值
因串联电路中总电压等于各分电压之和,由可得,电源的电压
当滑片位于左端时,电路为R的简单电路,此时电路中的电流最大,即
I大=1A
由可得,电源的电压
因电源的电压不变,可得
解得
电源的电压为
答:电阻R的值是8Ω,变阻器R0的最大阻值8Ω和电源电压是8V。
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