内容正文:
吉安八中2024-2025学年第一学期第二次月考九年级物理试卷
一、填空题(共8小题,每小题2分,共16分)
1. 即使只有很少人吸烟,整个场所也会充满烟味,这说明分子在不停地___________;固体很难被压缩,是因为固体分子间存在着___________。
2. 我市供热的“暖气”用水作介质,这主要是因为水的________大;用棉球在小孩的额头上擦些酒精退烧,主要是因为酒精________时要吸收热量。
3. 历史上第一个成功研究热和功的关系及电流的热效应,为能量守恒定律的建立奠定坚实实验基础的科学家是___________;为了纪念这位科学家所做出的杰出贡献,人们以他的名字作为物理量___________的单位。
4. 如图是某取暖器的简化工作电路图。图中元件M是装有扇叶的电动机,元件R通电时会产生热。若要取暖器只送风,应闭合开关________。为了安全起见,取暖器一般都要安装一个跌倒开关S,当取暖器倾倒时整个电路断开,则跌倒开关S应安装在图中的________处(选填“a”“b”或“c”)。
5. 今年4月份,济南街头和部分社区出现了智能换电柜,让电动自行车由充电变为换电。图中一外卖小哥把用过的电池放进柜子里充电,从另一个柜子中取出一块充满电的电池。图中柜面上有12个充电柜,充电时蓄电池相当于电路中的______(选填“用电器”或“电源”),各充电柜中的蓄电池是______(选填“串联”或“并联”)的。
6. 我们做实验用的小灯泡,不发光时的电阻要比正常发光时的电阻__________ (选填“大”或“小”),这是因为灯丝电阻的大小与__________有关.
7. 如图所示,要使灯泡L1和L2串联,应闭合开关S2;要使灯泡L1和L2并联,应闭合开关___________;绝不允许同时闭合开关___________。
8. 在如图所示的四幅图中,甲、乙是课堂上看到的两个演示实验示意图;丙、丁是四冲程汽油机工作过程中的其中两个过程示意图.利用内能来做功的冲程是________图;与压缩冲程原理相同的是________图所示的演示实验.
二、选择题(共 14 分,把你认为正确选项的代号填涂在答题卡的相应位置上。第 9~12 小题, 每小题只有一个正确选项,每小题 2 分;第 13、14 小题为多项选择,每小题有两个或两个以上正确选项,每小题 3 分,全部选择正确得 3 分,选择正确但不全得 1 分,不选、多选或错选得 0 分)
9. 下列估测正确的是( )
A. 人体安全电压为36V
B. 家庭用的电风扇正常工作的电流约为0.4A
C. 一台空调的电功率100W
D. 人体电阻约为50Ω
10. 关于内能、热量和温度,下列说法正确的是( )
A. 温度高的物体含有的热量多
B. 物体内能增大,温度一定升高
C. 物体内能增大,一定要从外界吸收热量
D. 物体温度升高,它的内能一定增加
11. 如图,电源电压保持不变,R为定值电阻。闭合开关S,将滑片P从右端向左端移动过程中,下列说法正确的是( )
A. V1和V2示数不变,A示数变大 B. V2和A示数的乘积先变大后变小
C. V1和A示数之比不变 D. V2和A示数之比变小
12. 为了节能,2010年广州亚运场馆采用LED发光二极管照明,二极管的主要材料是( )
A. 纳米材料 B. 超导体
C. 导体 D. 半导体
13. 有两电热水壶甲和乙,甲:220V,1200 W,乙:220V,1000 W。两个电热水壶都正常工作时,下列说法中正确的是( )
A. 甲电热水壶的电阻较小
B. 电流通过甲电热水壶做功较快
C. 通过两个电热水壶的电流相等
D. 相同时间内,两个电热水壶消耗的电能一样多
14. 某校科技兴趣小组的同学们为检测水流速度变化的情况,设计了检测水流速度变化的模拟电路,如图所示。已知电源两端电压保持不变,R0是定值电阻,机翼状探头始终浸没在水中,通过连杆带动滑动变阻器的滑片上下移动(注:水流速度越大,探头上下表面的压力差越大)。则下列分析中正确的是( )
A. 水流速度越小,电压表与电流表的示数之比越大
B. 水流速度越小,电路的总电阻越大
C. 水流速度越大,电压表的示数越大
D. 水流速度越大,电流表的示数越大
三、计算题(共4小题,17、18小题各7分,18小题8分)
15. 我国自主研制的“红旗HQ3”无人驾驶汽车在某段平直公路上进行测试,汽车以18m/s的速度匀速行驶了5min,消耗燃油0.3kg,汽车发动机的牵引力是1000N.已知燃油的热值为。试求:
(1)消耗的燃油完全燃烧产生的热量是多少?
(2)汽车牵引力所做的功是多少?
(3)发动机的效率是多少?
16. 如图所示的电路中,电源电压为18V保持不变,电阻R1的阻值为10Ω,滑动变阻器R2标有“50Ω,1A”字样,电流表所选的量程为0~3A。闭合开关S后,电流表的示数为0.8A。求:
(1)电阻R1两端的电压;
(2)此时滑动变阻器R2连入电路的阻值;
(3)在移动变阻器滑片P的过程中电压表示数的变化范围。
17. 小康家有一台家用养生壶如图甲,他发现养生壶有加热和保温两种功能。如图乙所示是其内部电路的简图,R1、R2均为加热电阻,通过旋转旋钮开关可以实现加热和保温两种功能的切换。养生壶加热功率为1000W,保温功率为44W。[c水=4.2×103J/(kg·℃)],求:
(1)把2kg的水从20℃加热到70℃,水吸收的热量;
(2)不计热散失,使用养生壶的加热挡完成问题(1)中的加热过程需要的时间;
(3)忽略温度对电阻阻值的影响,加热电阻R1的阻值。
四、实验探究题(共4小题,每小题各7分)
18. 小虎和小慧学习了燃料的热值后,想要通过实验来比较煤油和菜籽油的热值的大小关系,为此他们组装了如下图A所示的装置并进行了实验。
(1)组装器材时应按照___________(选填“自下而上”或“自上而下”)的顺序依次安装;
(2)该实验通过___________(选填“加热时间”或“水升高的温度”)来反映煤油和菜籽油放出热量的多少,这种方法叫做___________法;
(3)实验开始20min后,发现甲杯中水升高的温度更高,这说明在同等的条件下,___________(选填“煤油”或“菜籽油”)的热值更大,完全燃烧时放出的热量更多。
19. 小明学习了比热容后,想比较A、B两种未知液体的比热容大小,进行如下实验:
(1)找来两个带保温层的相同电热杯,不计与外界发生的热传递,如图甲所示;
(2)将 ___________相等的A、B两种液体分别倒入两个电热杯中,然后将两种液体均加热到60℃;
(3)将长时间处于室温的两个完全相同的铜块,分别浸没在两种液体中,盖好盖子;
(4)经过一段时间,温度计示数稳定后,A液体中温度计示数如图乙所示,则A液体温度降为 _______℃,B液体温度降为53.0℃;
(5)分析可知,___________液体的比热容较大。
20.
(1)在“探究影响电阻大小因素”的实验中,小凤利用如图甲所示的电路,分别对“导体电阻跟它的材料、长度、横截面积有关”的猜想进行实验验证。实验中使用4根电阻丝,其规格、材料如下表:
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
电流大小/A
A
锰铜合金
0.5
0.8
0.40
B
镍铬合金
0.5
0.8
0.32
C
镍铬合金
0.5
0.4
0.16
D
镍铬合金
1
0.4
0.08
①实验中通过___________来比较不同电阻的大小,当电阻丝的阻值太小时,有可能烧坏电流表,因此最好要___________(选填“串联”或“并联”)一个定值电阻或小灯泡来保护电路;
②分别将B、C两根合金丝接入电路,可初步探究出的结论是___________;
(2)如图乙是小鸣“探究串联电路电压规律”的实验电路图。
①实验时灯L1和灯L2的规格应该___________(选填“相同”或“不同”);
②闭合开关,电压表指针偏转如图丙所示,为了使实验结果更准确,接下来小鸣应该:断开开关,___________;
③再次闭合开关,发现只有一盏灯发光,于是他把电压表分别接在图乙中AB两点、BC两点及AC两点,测得数据分别是UAB=3V,UBC=0V,UAC=3V;若只有灯L1或灯L2中的一盏出现故障,则故障可能是:___________。
④实验数据分别是:UAB=1.8V,UBC=1.2V,UAC=3V;于是小鸣得出结论:UAC=UAB+UBC,该实验存在的不足之处是:___________。
21. 测量定值电阻阻值大小的实验电路图如图甲所示。
(1)本实验的原理是______。
(2)实验前为了保护电路,滑动变阻器的滑片应置于______(选填“A”或“B”)端。
(3)正确连接电路闭合开关后,电压表示数为2.7V时,电流表如图乙所示,电流表示数为______A,则此时测得的阻值是______Ω。
(4)本实验要多次测量取平均值,是为了______。
(5)某实验小组进行实验时不慎将电压表损坏,他们利用一个阻值已知的定值电阻、一个电流表和开关若干个,设计了如图丙所示的电路,也测出了待测电阻的阻值(电流表量程符合要求,电源电压未知)。请将他们的实验步骤填写完整。
①正确连接电路,只闭合开关S、S1,记录电流表的示数为;
②只闭合开关______,记录电流表的示数为;
③待测电阻阻值的表达式为______。(用、、表示)。
22. 在“测量小灯泡的电功率”实验中,小灯泡的额定电压为2.5V(正常发光时的电阻约为9Ω)。
(1)图甲是小明连接的电路,请指出不妥之处:___________。
(2)重新连好电路,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,进行多次测量,将数据及现象记录在表格中。
实验次数
电压表示数/V
电流表示数/A
小灯泡的实际功率/W
小灯泡亮度
1
0.5
0.16
不亮
2
1.3
0.22
较暗
3
2.1
0.26
较亮
4
2.5
明亮
5
3.0
0.36
耀眼强光
①实验多次测量的目的是___________。
②第4次实验时电流表的示数如图乙所示,小灯泡的额定功率为___________ W。
③通过实验发现,小灯泡两端的电压越大,实际功率___________,小灯泡越亮。
(3)完成实验后,小明取一个阻值为R0的定值电阻,设计了如图丙所示的电路,测量小灯泡正常发光时的电阻。请把实验步骤补充完整。
①闭合开关S,移动滑片P,直至电压表示数为___________V。
②断开开关S,保持滑片P位置不变,___________,再闭合开关,记录电压表示数U'。
小灯泡正常发光时的电阻R= ___________(用所测的量和已知量表示)。
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吉安八中2024-2025学年第一学期第二次月考九年级物理试卷
一、填空题(共8小题,每小题2分,共16分)
1. 即使只有很少人吸烟,整个场所也会充满烟味,这说明分子在不停地___________;固体很难被压缩,是因为固体分子间存在着___________。
【答案】 ①. 运动 ②. 斥力
【解析】
【详解】[1]有很少人吸烟,整个场所也会充满烟味,这说明了分子在不停地做无规则运动,是扩散现象。
[2]组成物质的分子间存在引力和斥力,分子间间隙变小时,分子间相互作用力表现为斥力,故固体难以被压缩。
2. 我市供热的“暖气”用水作介质,这主要是因为水的________大;用棉球在小孩的额头上擦些酒精退烧,主要是因为酒精________时要吸收热量。
【答案】 ①. 比热容 ②. 蒸发(或气化)
【解析】
【详解】[1][2]因为水的比热容大,故降低相同的温度,放出的热量多,所以供热的“暖气”用水作介质;由于酒精蒸发吸热,所以可以在小孩的额头上擦些酒精使其退烧。
3. 历史上第一个成功研究热和功的关系及电流的热效应,为能量守恒定律的建立奠定坚实实验基础的科学家是___________;为了纪念这位科学家所做出的杰出贡献,人们以他的名字作为物理量___________的单位。
【答案】 ①. 焦耳 ②. 能量
【解析】
【详解】[1]焦耳通过实验探究,成为历史上第一个成功研究热和功的关系,以及发现电流的热效应,并为能量守恒定律的建立奠定坚实的实验基础。
[2]为了纪念焦耳为热和功所做出的杰出贡献,物理学中以他的名字作为物理量能量的单位。
4. 如图是某取暖器的简化工作电路图。图中元件M是装有扇叶的电动机,元件R通电时会产生热。若要取暖器只送风,应闭合开关________。为了安全起见,取暖器一般都要安装一个跌倒开关S,当取暖器倾倒时整个电路断开,则跌倒开关S应安装在图中的________处(选填“a”“b”或“c”)。
【答案】 ①. ②. a
【解析】
【详解】[1]若要取暖器只送风,应闭合开关S1、断开S2,只让电动机工作。
[2]依题意得,跌倒开关S控制整个电路,应在干路上,则跌倒开关S应安装在图中的a处。
5. 今年4月份,济南街头和部分社区出现了智能换电柜,让电动自行车由充电变为换电。图中一外卖小哥把用过的电池放进柜子里充电,从另一个柜子中取出一块充满电的电池。图中柜面上有12个充电柜,充电时蓄电池相当于电路中的______(选填“用电器”或“电源”),各充电柜中的蓄电池是______(选填“串联”或“并联”)的。
【答案】 ①. 用电器 ②. 并联
【解析】
【详解】[1]工作时消耗电能的装置是用电器,在给蓄电池充电时,蓄电池将电能转化为化学能,故充电时蓄电池相当于电路中的用电器。
[2]充电时各充电柜中的蓄电池是互不影响的,故为并联。
6. 我们做实验用的小灯泡,不发光时的电阻要比正常发光时的电阻__________ (选填“大”或“小”),这是因为灯丝电阻的大小与__________有关.
【答案】 ①. 小 ②. 温度
【解析】
【详解】[1][2]白炽灯泡在常温下的电阻比在发光时的电阻要小,这是因为灯丝的电阻跟温度有关,温度越高,灯丝电阻越大.
7. 如图所示,要使灯泡L1和L2串联,应闭合开关S2;要使灯泡L1和L2并联,应闭合开关___________;绝不允许同时闭合开关___________。
【答案】 ①. S1、S3 ②. S2、S3
【解析】
【详解】[1]要使灯泡 L1和 L2并联,电流从电源正极流出后,需要分别通过 L1和 L2,然后汇合回到电源负极,所以应闭合开关 S1 、 S3。
[2]绝不允许同时闭合开关S2 、 S3,因为这样会造成电源短路,损坏电源。
8. 在如图所示的四幅图中,甲、乙是课堂上看到的两个演示实验示意图;丙、丁是四冲程汽油机工作过程中的其中两个过程示意图.利用内能来做功的冲程是________图;与压缩冲程原理相同的是________图所示的演示实验.
【答案】 ①. 丁 ②. 甲
【解析】
【详解】甲图是用力将活塞压下,活塞对空气做功,空气的内能增大,温度升高,达到了棉花的着火点,棉花就会燃烧.是通过对物体做功来增大物体内能的,即是将机械能转化为内能的过程.乙图对试管中的水加热,加快水的蒸发,使试管中水的内能增大,体积膨胀,对外做功,使塞子飞出去,内能转化为塞子的机械能.丙图两气门都关闭,活塞上行,汽缸容积变小,是压缩冲程;压缩冲程是把机械能转化为内能的过程.丁图两气门都关闭,活塞下行,汽缸容积变大,是做功冲程;做功冲程将内能转化为机械能.因此利用内能来做功的冲程是丁;压缩冲程原理相同的是甲实验.故答案为丁;甲.
二、选择题(共 14 分,把你认为正确选项的代号填涂在答题卡的相应位置上。第 9~12 小题, 每小题只有一个正确选项,每小题 2 分;第 13、14 小题为多项选择,每小题有两个或两个以上正确选项,每小题 3 分,全部选择正确得 3 分,选择正确但不全得 1 分,不选、多选或错选得 0 分)
9. 下列估测正确的是( )
A. 人体安全电压为36V
B. 家庭用的电风扇正常工作的电流约为0.4A
C. 一台空调的电功率100W
D. 人体电阻约为50Ω
【答案】B
【解析】
【详解】A.人体安全电压为不高于36V,故A错误;
B.家庭用的电风扇的功率在100W左右,电风扇正常工作的电流约为
0.4A与该数据接近,故B正确;
C.一台空调的电功率约为1000W,故C错误;
D.人体电阻通常在几千欧甚至更大,“人体电阻约为50Ω” 不符合实际,故D错误。
故选B。
10. 关于内能、热量和温度,下列说法正确的是( )
A. 温度高的物体含有的热量多
B. 物体内能增大,温度一定升高
C. 物体内能增大,一定要从外界吸收热量
D. 物体温度升高,它的内能一定增加
【答案】D
【解析】
【详解】A.热量是一个过程量,不能说物体含有多少热量,故A错误;
B.晶体在熔化的过程中吸热但温度不变,内能增加,故B错误;
C.物体的内能增加,可能从外界吸收了热量,也可能是外界物体对他做功,故C错误;
D.物体温度变化,内能必变化,温度升高,内能增加,故D正确。
故选D。
11. 如图,电源电压保持不变,R为定值电阻。闭合开关S,将滑片P从右端向左端移动过程中,下列说法正确的是( )
A. V1和V2示数不变,A示数变大 B. V2和A示数的乘积先变大后变小
C. V1和A示数之比不变 D. V2和A示数之比变小
【答案】D
【解析】
【详解】滑动变阻器与电阻串联,电流表测电路的电流,V2测电源电压,V1测变阻器的电压。
A.将滑片P从右端向左端移动过程中,变阻器连入电路的电阻变小,由串联电阻的规律,电路的电阻变小,根据欧姆定律,电流表示数变大,R两端电压变大,则是V1表示数变大,V2测电源电压,示数不变,故A错误;
B.因V2的示数等于电源电压保持不变,故V2和A示数的乘积变大,故B错误;
C.根据欧姆定律,V1和A示数之比即变阻器连入电路的电阻,可知这个比值变小,故C错误;
D.根据欧姆定律,V2和A示数之比即电路的总电阻,结合选项A,可知这个比值变变小,故D正确。
故选D。
12. 为了节能,2010年广州亚运场馆采用LED发光二极管照明,二极管的主要材料是( )
A. 纳米材料 B. 超导体
C. 导体 D. 半导体
【答案】D
【解析】
【详解】半导体材料有许多独特的功能,根据半导体材料的特殊性质制成了特殊的元件,例如,发光二极管,即是低碳节能的LED,其核心材料就是半导体材料。
故选D。
13. 有两电热水壶甲和乙,甲:220V,1200 W,乙:220V,1000 W。两个电热水壶都正常工作时,下列说法中正确的是( )
A. 甲电热水壶的电阻较小
B. 电流通过甲电热水壶做功较快
C. 通过两个电热水壶的电流相等
D. 相同时间内,两个电热水壶消耗的电能一样多
【答案】AB
【解析】
【详解】A.根据,可得。甲、乙电热水壶的额定电压U相同,甲的额定功率大于乙的额定功率,所以甲电热水壶的电阻小于乙电热水壶的电阻,故A正确;
B.电功率是表示电流做功快慢的物理量,甲的额定功率大于乙的额定功率,两个电热水壶都正常工作时,实际功率等于额定功率,所以电流通过甲电热水壶做功较快, 故B正确;
C.根据P=UI,可得。甲、乙电热水壶的额定电压U相同,额定功率不同,所以通过两个电热水壶的电流不相等,故C错误;
D.根据W=Pt,相同时间t内,甲的额定功率大于乙的额定功率,所以甲电热水壶消耗的电能更多,故D错误。
故选 AB。
14. 某校科技兴趣小组的同学们为检测水流速度变化的情况,设计了检测水流速度变化的模拟电路,如图所示。已知电源两端电压保持不变,R0是定值电阻,机翼状探头始终浸没在水中,通过连杆带动滑动变阻器的滑片上下移动(注:水流速度越大,探头上下表面的压力差越大)。则下列分析中正确的是( )
A. 水流速度越小,电压表与电流表的示数之比越大
B. 水流速度越小,电路的总电阻越大
C. 水流速度越大,电压表的示数越大
D. 水流速度越大,电流表的示数越大
【答案】ABD
【解析】
【详解】由图可知,电阻R0和变阻器R串联,电压表测变阻器的电压,电流表测电路的电流。
AB.水流速度越小,上下的压强差减小,滑片下移,变阻器连入电路的阻值变大,电路的总电阻变大,电压表与电流表的比值等于滑动变阻器的电阻,是变大的,故AB正确;
CD.探头的上表面水的流速大,压强小,下表面水的流速小,压强大,探头下表面压强大于上表面压强,水流速度越大,探头向上运动,带动R滑片上移,变阻器连入电路的阻值变小,电路的总电阻变小,由可知,电路中电流变大,即电流表的示数变大,由串联分压可知滑动变阻器的电压减小,故C错误,D正确。
故选ABD。
三、计算题(共4小题,17、18小题各7分,18小题8分)
15. 我国自主研制的“红旗HQ3”无人驾驶汽车在某段平直公路上进行测试,汽车以18m/s的速度匀速行驶了5min,消耗燃油0.3kg,汽车发动机的牵引力是1000N.已知燃油的热值为。试求:
(1)消耗的燃油完全燃烧产生的热量是多少?
(2)汽车牵引力所做的功是多少?
(3)发动机的效率是多少?
【答案】(1)
(2)
(3)40%
【解析】
【小问1详解】
汽油完全燃烧放出的热量
【小问2详解】
汽车匀速行驶的时间
汽车运动的距离
汽车发动机所做的有用功
【小问3详解】
汽油机的效率
16. 如图所示的电路中,电源电压为18V保持不变,电阻R1的阻值为10Ω,滑动变阻器R2标有“50Ω,1A”字样,电流表所选的量程为0~3A。闭合开关S后,电流表的示数为0.8A。求:
(1)电阻R1两端的电压;
(2)此时滑动变阻器R2连入电路的阻值;
(3)在移动变阻器滑片P的过程中电压表示数的变化范围。
【答案】(1)8V;(2)12.5Ω;(3)8V~15V
【解析】
【详解】解:(1)由图可知,电阻R1和滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器R2两端的电压,电流表测电路中的电流,依题意电流表的示数为0.8A,由串联电路各处电流相等可知,此时电路中的电路为
已知R1=10Ω,由可得,电阻R1两端的电压为
(2)由串联电路电源电压等于各用电器两端电压之和可知,此时滑动变阻器两端电压为
由可得,此时滑动变阻器R2连入电路的阻值为
(3)由滑动变阻器的规格可知,滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,电流表的量程为0~3A,则电路中的最大电流为
当电路中的电流最大时,此时滑动变阻器接入电路的阻值最小,由串联分压原理可知,此时滑动变阻器两端的电压最小,所以此时电压表的示数最小,电压表示数的最小值为
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,最小电流为
当电路中的电流最小时,此时滑动变阻器接入电路的阻值最大,由串联分压原理可知,此时滑动变阻器两端的电压最大,所以此时电压表的示数最大,电压表示数的最大值为
故电压表示数的变化范围为8V~15V。
答:(1)电阻R1两端的电压为8V;
(2)此时滑动变阻器R2连入电路的阻值为12.5Ω;
(3)在移动变阻器滑片P的过程中电压表示数的变化范围为8V~15V。
17. 小康家有一台家用养生壶如图甲,他发现养生壶有加热和保温两种功能。如图乙所示是其内部电路的简图,R1、R2均为加热电阻,通过旋转旋钮开关可以实现加热和保温两种功能的切换。养生壶加热功率为1000W,保温功率为44W。[c水=4.2×103J/(kg·℃)],求:
(1)把2kg的水从20℃加热到70℃,水吸收的热量;
(2)不计热散失,使用养生壶的加热挡完成问题(1)中的加热过程需要的时间;
(3)忽略温度对电阻阻值的影响,加热电阻R1的阻值。
【答案】(1)4.2×105J;(2);(3)1051.6Ω
【解析】
【详解】解:(1)水吸收的热量
(2)由于不计热量损失,则消耗的电能
W=Q=4.2×105J
由可得,加热过程需要的时间
(3)在开关S闭合的条件下,当旋钮开关接到2时,此时R2单独工作,电路中电阻小,消耗的功率大,为加热状态,根据可得电阻R2的阻值
当旋钮开关切换到1时,两电阻串联,此时电路中电阻大,总功率小,为保温状态,由可得,电路的总电阻
根据串联电路的电阻特点可知,R1的阻值为
R1=R总-R2=1100Ω-48.4Ω=1051.6Ω
答:(1)把2kg的水从20℃加热到70℃,水吸收的热量为4.2×105J;
(2)不计热散失,使用养生壶的加热挡完成问题(1)中的加热过程需要的时间为;
(3)忽略温度对电阻阻值的影响,加热电阻R1的阻值为1051.6Ω。
四、实验探究题(共4小题,每小题各7分)
18. 小虎和小慧学习了燃料的热值后,想要通过实验来比较煤油和菜籽油的热值的大小关系,为此他们组装了如下图A所示的装置并进行了实验。
(1)组装器材时应按照___________(选填“自下而上”或“自上而下”)的顺序依次安装;
(2)该实验通过___________(选填“加热时间”或“水升高的温度”)来反映煤油和菜籽油放出热量的多少,这种方法叫做___________法;
(3)实验开始20min后,发现甲杯中水升高的温度更高,这说明在同等的条件下,___________(选填“煤油”或“菜籽油”)的热值更大,完全燃烧时放出的热量更多。
【答案】(1)自下而上
(2) ①. 水升高的温度 ②. 转换
(3)煤油
【解析】
【小问1详解】
组装器材时应按照自下而上的顺序依次安装,这样可以方便调整器材的高度,确保用火焰的外焰加热。
【小问2详解】
[1][2]该实验通过水升高的温度来反映煤油和菜籽油放出热量的多少,因为相同质量的水,吸收的热量越多,升高的温度越高,而水吸收的热量来自燃料燃烧放出的热量,这种将不容易直接测量的燃料放出热量的多少,转换为容易测量的水升高的温度的方法叫做转换法。
【小问3详解】
实验开始 20min 后,发现甲杯中水升高的温度更高,说明甲杯中的燃料(煤油)燃烧放出的热量更多,在同等的条件下,煤油的热值更大。
19. 小明学习了比热容后,想比较A、B两种未知液体的比热容大小,进行如下实验:
(1)找来两个带保温层的相同电热杯,不计与外界发生的热传递,如图甲所示;
(2)将 ___________相等的A、B两种液体分别倒入两个电热杯中,然后将两种液体均加热到60℃;
(3)将长时间处于室温的两个完全相同的铜块,分别浸没在两种液体中,盖好盖子;
(4)经过一段时间,温度计示数稳定后,A液体中温度计示数如图乙所示,则A液体温度降为 _______℃,B液体温度降为53.0℃;
(5)分析可知,___________液体的比热容较大。
【答案】 ①. 质量 ②. 56 ③. A
【解析】
【详解】[1]比较A、B两种未知液体的比热容大小,根据控制变量法可知需要控制两液体的质量相等。
[2]由乙图可知,温度计的分度值为1℃,A液体中温度计示数为56℃,则A液体温度降为56℃。
[3]铜块的初温相同,经过一段时间,温度计示数稳定后, A液体温度降为56℃,A液体末温为56℃,则A液体中铜块的末温为56℃;B液体温度降为53℃,B液体末温为53℃,则B液体中铜块的末温为53℃;根据Q =cmΔt可知,A液体中铜块吸收的热量较多,则A液体放出的热量多;即
cAmΔtA>cBmΔtB
代入数据可得
cAm(60℃-56℃)>cBm(60℃-53℃)
整理可得
cA>cB
所以A液体的比热容较大。
20.
(1)在“探究影响电阻大小因素”的实验中,小凤利用如图甲所示的电路,分别对“导体电阻跟它的材料、长度、横截面积有关”的猜想进行实验验证。实验中使用4根电阻丝,其规格、材料如下表:
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
电流大小/A
A
锰铜合金
0.5
0.8
0.40
B
镍铬合金
0.5
0.8
0.32
C
镍铬合金
0.5
0.4
0.16
D
镍铬合金
1
0.4
0.08
①实验中通过___________来比较不同电阻的大小,当电阻丝的阻值太小时,有可能烧坏电流表,因此最好要___________(选填“串联”或“并联”)一个定值电阻或小灯泡来保护电路;
②分别将B、C两根合金丝接入电路,可初步探究出的结论是___________;
(2)如图乙是小鸣“探究串联电路电压规律”的实验电路图。
①实验时灯L1和灯L2的规格应该___________(选填“相同”或“不同”);
②闭合开关,电压表指针偏转如图丙所示,为了使实验结果更准确,接下来小鸣应该:断开开关,___________;
③再次闭合开关,发现只有一盏灯发光,于是他把电压表分别接在图乙中AB两点、BC两点及AC两点,测得数据分别是UAB=3V,UBC=0V,UAC=3V;若只有灯L1或灯L2中的一盏出现故障,则故障可能是:___________。
④实验数据分别是:UAB=1.8V,UBC=1.2V,UAC=3V;于是小鸣得出结论:UAC=UAB+UBC,该实验存在的不足之处是:___________。
【答案】(1) ①. 电流 ②. 串联 ③. 当导体材料,长度相同时,横截面积越大,电阻越小
(2) ①. 不同 ②. 换接“0~3V”量程 ③. L2短路 ④. 实验次数太少具有较大偶然性
【解析】
【小问1详解】
[1]实验中通过电流大小来比较不同电阻的大小,采用转换法。
[2]当电阻丝的阻值太小时,有可能烧坏电流表,因此最好要串联一个定值电阻或小灯泡来增大电路电阻,减小电路电流,保护电路。
[3] B、C的材料、长度相同,C的横截面积较小,分别将B、C两根合金丝接入电路,接C的电路电流较小,说明C的阻值较大,由此可初步探究出的结论是当导体材料,长度相同时,横截面积越大,电阻越小。
【小问2详解】
[1]实验时为了得到普遍规律,灯L1和灯L2的规格应该不同.
[2]由图丙得,电压表的量程为0~15V,电压表的分度值为0.5V,示数为2V,小于3V,为了使实验结果更准确,接下来小鸣应该:断开开关,换接“0~3V”量程。
[3]由图乙得,灯L1、灯L2串联,闭合开关,发现只有一盏灯发光,则说明电路没有断路;把电压表分别接在图乙中AB两点、BC两点及AC两点,测得数据分别是UAB=3V,UBC=0V,UAC=3V,则故障可能是BC间的L2短路。
[4]该实验存在的不足之处是只根据一组实验数据就得出实验结论,会导致实验结论存在偶然性,为了得到普遍规律,应更换规格不同的灯泡多次实验,即实验的疏漏之处是没有更换规格不同的灯泡多次实验。
21. 测量定值电阻阻值大小的实验电路图如图甲所示。
(1)本实验的原理是______。
(2)实验前为了保护电路,滑动变阻器的滑片应置于______(选填“A”或“B”)端。
(3)正确连接电路闭合开关后,电压表示数为2.7V时,电流表如图乙所示,电流表示数为______A,则此时测得的阻值是______Ω。
(4)本实验要多次测量取平均值,是为了______。
(5)某实验小组进行实验时不慎将电压表损坏,他们利用一个阻值已知的定值电阻、一个电流表和开关若干个,设计了如图丙所示的电路,也测出了待测电阻的阻值(电流表量程符合要求,电源电压未知)。请将他们的实验步骤填写完整。
①正确连接电路,只闭合开关S、S1,记录电流表的示数为;
②只闭合开关______,记录电流表的示数为;
③待测电阻阻值的表达式为______。(用、、表示)。
【答案】(1)
(2)B (3) ①. 0.3 ②. 9
(4)减小误差 (5) ①. S、S2 ②.
【解析】
【小问1详解】
测量未知电阻的实验原理是。
【小问2详解】
为了保护电路,开关闭合前,滑动变阻器的滑片要在阻值最大处,即图甲中B端。
【小问3详解】
[1]由图乙可知电流表选择0-0.6A,分度值为0.02A,结合指针位置,电流为0.3A。
[2]此时测得的阻值是
【小问4详解】
测量电阻时,多次测量是为了求电阻的平均值减小误差。
【小问5详解】
[1]①正确连接电路,只闭合开关S、S1,两个电阻并联,记录电流表的示数为,此时电流表测量干路电流;②只闭合开关S、S2,两个电阻并联,记录电流表的示数为,此时电流表测量电流。
[2]待测电阻阻值的表达式为
22. 在“测量小灯泡的电功率”实验中,小灯泡的额定电压为2.5V(正常发光时的电阻约为9Ω)。
(1)图甲是小明连接的电路,请指出不妥之处:___________。
(2)重新连好电路,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,进行多次测量,将数据及现象记录在表格中。
实验次数
电压表示数/V
电流表示数/A
小灯泡的实际功率/W
小灯泡亮度
1
0.5
0.16
不亮
2
1.3
0.22
较暗
3
2.1
0.26
较亮
4
2.5
明亮
5
3.0
0.36
耀眼强光
①实验多次测量的目的是___________。
②第4次实验时电流表的示数如图乙所示,小灯泡的额定功率为___________ W。
③通过实验发现,小灯泡两端的电压越大,实际功率___________,小灯泡越亮。
(3)完成实验后,小明取一个阻值为R0的定值电阻,设计了如图丙所示的电路,测量小灯泡正常发光时的电阻。请把实验步骤补充完整。
①闭合开关S,移动滑片P,直至电压表示数为___________V。
②断开开关S,保持滑片P位置不变,___________,再闭合开关,记录电压表示数U'。
小灯泡正常发光时的电阻R= ___________(用所测的量和已知量表示)。
【答案】(1)电流表选用的量程太大
(2) ①. 得出小灯泡的实际电压、实际功率、亮度之间的普遍规律 ②. 0.7 ③. 越大
(3) ①. 2.5 ②. 将电压表改接在定值电阻R0两端 ③.
【解析】
【小问1详解】
电流表量程选择过大,小灯泡正常发光时的电流约为,应选择0−0.6A量程,而图中电流表选择了0−3A量程。
【小问2详解】
[1]实验多次测量的目的是测量小灯泡在不同电压下的实际功率,从而得出小灯泡的实际电压、实际功率、亮度之间的普遍规律。
[2]第 4 次实验时,电流表选用 0−0.6A 量程,分度值为 0.02A ,示数为 0.28A ,小灯泡的额定功率 P=UI=2.5V×0.28A=0.7W
[3]分析实验数据,计算每一次实验的实际功率,发现小灯泡两端的电压越大,实际功率越大,小灯泡越亮。
【小问3详解】
①[1]闭合开关 S ,移动滑片 P ,直至电压表示数为 2.5V ,此时小灯泡正常发光。
②[1][2]断开开关S,保持滑片P位置不变,将电压表改接在定值电阻R0两端,再闭合开关,记录电压表示数U′。此时R0两端的电压U′,电路中的电流
小灯泡正常发光时的电阻
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