内容正文:
九年级物理竞赛模拟试卷02
一、单选题(共18分)
1.有甲、乙两种不同的燃料,甲燃料的质量为2kg,乙燃料的质量为1kg,当甲、乙温度都升高1℃,吸收的热量如图a所示;甲、乙的燃料完全燃烧后放出的热量如图b所示,则下列说法正确的是( )
A.甲、乙燃料的比热容之比为1∶1
B.甲、乙热值之比为3∶2
C.甲、乙温度都降低1℃,甲、乙放热一样多
D.相同质量的甲、乙燃料完全燃烧,甲放出的热量比乙的多
【答案】C
【详解】A.由图a可知,甲、乙两种燃料升高相同的温度时,吸收的热量相等,根据可知,当吸收热量相同,温度变化量相同时,比热容与物体的质量成反比,又甲的质量是2kg,乙的质量是1kg,所以,故A错误;
B.由图b可知,2 kg的甲燃料完全燃烧放出的热量,1kg的乙燃料完全燃烧放出的热量 ,根据可得,
所以,故B错误;
C.由可知,同种物质温度升高和降低相同的温度,吸收的热量与放出的热量相同,因此结合图a,可知,甲、乙温度都降低1℃,甲、乙放热一样多,故C正确;
D.由B可知,甲的热值小于乙的比热容,根据可知,相同质量的甲乙燃料,乙放出的热量多,故D错误。
故选C。
2.小明用同一个酒精灯分别加热1kg液体A和1kg液体B,用测得的数据绘制了温度随时间变化的图像如图所示。该酒精灯每分钟消耗酒精的质量为1g,已知:q酒精=3×107J/kg,cA=3.6×103J/(kg•℃),则下列说法中正确的是( )
A.若加热前将液体A、B混合,末温为20℃
B.0~4min,A吸收的热量大于B吸收的热量
C.B的比热容为1.8×103J/(kg•℃)
D.该酒精灯加热效率为30%
【答案】D
【详解】A.要确定两种液体混合后的末温,需要知道它们的初温、质量、比热容等信息,仅根据所给的温度 - 时间图像,无法确定混合后的末温,所以不能得出末温为20℃的结论,故A错误。
B.用同一个酒精灯分别加热液体A和液体B,酒精灯在相同时间内放出的热量是相同的,且在加热过程中,酒精灯放出的热量被液体吸收,所以在0 - 4min内,加热A和B的时间相同,那么A、B吸收的热量是相等的,故B错误。
C.0~4min,A吸收的热量
平均每分钟A吸收的热量为
0~5min,B吸收的热量为
由Q吸=cmΔt可知,B的比热容为
故C错误。
D.酒精灯每分钟消耗酒精的质量为1g,0~4min,酒精灯每分钟消耗酒精的质量为4g,则4g酒精完全燃烧完成的热量为
酒精灯加热效率为
故D正确。
故选D。
3.如图所示的电路中,电源电压保持不变,定值电阻、的阻值均为,变阻器的最大阻值为。将变阻器的滑片置于一端,闭合开关S后,两个电压表都有示数,电流表的示数为,若将变阻器的滑片调节至中点,下列说法正确的是( )
A.示数变大,示数变大
B.与示数变化量的比值为
C.示数的变化量与示数变化量的比值变大
D.变阻器消耗的电功率变化了
【答案】D
【详解】A.分析电路可知,定值电阻和变阻器串联,电流表测电路中电流,电压表测两端电压,电压表测、两端总电压。将变阻器的滑片置于一端,闭合开关S后,两个电压表都有示数,根据串联分压原理可知变阻器的阻值不为零,所以变阻器的滑片位于阻值最大处。若将变阻器的滑片调节至中点,变阻器的阻值变小,则总电阻变小,根据可知,电路电流变大,即电流表A示数变大,根据可知,两端电压变大,根据串联电压规律,可知、两端总电压变小,即示数变小,故A错误;
B.将变阻器的滑片调节至中点时,设电压变化量为,根据串联电压规律,则示数变化量为。因为串联,电流相等,且定值电阻的阻值均为,根据可知的电压始终相等,则电压变化量为。电流表A示数变大,根据可知,、电压均变大,根据串联电压规律,示数变小,所以示数变化量为,所以与示数变化量的比值为,故B错误;
C.对于定值电阻,设某时刻下电压为,电流为,根据欧姆定律则有 ①
设另一时刻下电压为,电流为,根据欧姆定律则有 ②
②-①则有
则有
因为是定值电阻,所以将变阻器的滑片调节至中点的过程中,电压变化量与示数变化量的比值不变,因为示数的变化量()始终是电压变化量()的两倍,所以示数的变化量与示数变化量的比值不变,故C错误;
D.变阻器的滑片位于阻值最大处时,电路中电流为
此时变阻器的功率为,将变阻器的滑片调节至中点时,电路中电流为
则此时变阻器的功率为
则变阻器消耗的电功率变化量为
故D正确。
故选D。
4.如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,小灯泡标有“?V,6W”的字样,电压表量程为0~15V,电流表量程为0~0.6A。在保证电路安全的前提下,先只闭合S1,将的滑片P从某一端移到某一位置a;再只闭合S2,将滑片P从某一端移到某一位置b。两次操作中保证滑片的移动范围达到最大,且根据电流表、电压表绘制的图像如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.只闭合S1时,滑片P在最左端时,小灯泡正常发光
B.只闭合S1时,小灯泡的功率变化范围是1.35W~6W
C.只闭合S2时,R1的功率变化范围是0.9W~3.6W
D.任意调节开关状态及滑片位置,电路的总功率最小为5.4W
【答案】C
【详解】A.只闭合S1,和L串联,灯泡的电阻随着温度的变化而变化,所以图乙的U-I为曲线,的滑片P从某一端移到某一位置a,从图中可知,电压表均有示数,所以移动时是从最大阻值(右端)向左滑动,移动范围最大,说明移动到a处,此时电路的电阻最小,允许通过的电流最大,为0.5A,低于电流表量程,所以灯泡允许通过的最大电流为0.5A,即额定电流为0.5A,额定电功率为6W,所以额定电压
此时变阻器仍有阻值,所以滑片不在最左端,故A错误。
B.只闭合S1,和L串联,当变阻器的电压为6V时,灯泡的电压为12V,所以电源电压
变阻器阻值最大,灯泡的电功率最小,此时灯泡的电压为
通过灯泡的电流为0.26A,灯泡的电功率为
小灯泡的功率变化范围是1.3W~6W,故B错误。
C.图乙的直线代表只闭合S2的U-I曲线,只闭合S2,和R1串联,当变阻器电阻最大时,电路的电流为0.3A,电源电压为18V,总电阻
根据灯泡的U-I曲线计算可知,变阻器最大电阻为
所以
此时R1的功率最小为
电流表示数最大时,此时变阻器电阻最小,电路的电流最大为0.6A,此时R1的功率最大
R1的功率变化范围是0.9W~3.6W,故C正确。
D.最小功率对应最大电阻,所以开关不能均闭合形成并联电路,此时根据并联电阻规律可知,总电阻小于支路的电阻,所以开关只能单独闭合,根据图乙信息可知,最小电流为0.26A,电源电压为18V,最小电功率P=UI=18V×0.26A=4.68W
故D错误。
故选 C。
5.如图所示,电源电压恒定,均为定值电阻,,。只闭合开关,电路的总功率为;只闭合开关,电路的总功率为,。任意开关通断,电路均安全。下列说法正确的是( )
A.的阻值为
B.先闭合,再闭合,电流表示数之比为
C.闭合开关,与互换前后,电流表和电压表示数均不变
D.只闭合开关,电流表与电压表互换前后,消耗的电功率之比为
【答案】C
【详解】A. 只闭合开关,电流只经过R3,电路的总功率为,只闭合开关,R1与R2并联,电路的总功率为,已知,所以有解得,故A错误;
B.先闭合开关,R1与R2并联,电流表测R1的电流,;再闭合,R1与R2、R3并联,电流表测R1与R3的总电流,,很明显,再闭合S时,电流比S闭合前的电流大,S闭合前后电流之比不可能是3∶1,故B错误;
C.闭合开关,与互换前后,电压表一直测电源电压, 电流表一直测R1与R3的总电流,而R1与R3的电流都不变,所以电流表和电压表示数均不变,故C正确。
D. 只闭合开关,电流表与电压表互换前,电流只经过R3,此时电流
只闭合开关,电流表与电压表互换后,R2与R3串联,此时电流
这两次电流之比
这两次消耗的电功率之比,故D错误。
故选C。
6.如图甲,电源电压恒定,R为定值电阻,滑动变阻器标有“20Ω,1A”,电流表量程为0∼0.6A,电压表量程为0∼15V。只闭合开关S和S1,滑片从最右端滑动到a点时,灯泡L恰好正常发光,只闭合开关S和S2,滑片从a点向某一方向移动,直到b点时,电压表示数与灯泡L正常发光时的电压相同,两次调节过程中,两电表示数关系如图乙所示,下列说法中正确的是( )
A.电源电压为8V B.灯泡正常发光时的电阻为12Ω
C.定值电阻R的阻值为20Ω D.b点在a点的右侧
【答案】D
【详解】只闭合开关S和S1,灯泡L和变阻器串联,电流表测电路中的电流,电压表测灯泡两端的电压,在保障电路元件安全的情况下,将滑动变阻器的滑片从最右端滑动到a点,因为灯泡电阻随温度变化而变化,故可知此过程中电流表与电压表示数变化关系为图乙中的曲线,则另一次调节过程中电流表与电压表示数变化关系图像为图乙中的直线。
A.滑动变阻器的滑片在最右端时,电路中总电阻最大,根据欧姆定律可知此时电路中电流最小,由图乙可知最小电流是0.25A,此时灯泡两端的电压为1V,变阻器两端的电压为
由串联电路的电压特点可知电源电压
故A错误;
BC.只闭合开关S和S2,滑片仍在a点时,定值电阻和变阻器串联,电流表测电路中的电流,电压表测定值电阻的电压。由图像可知,此时电压表示数为3.75V,电流表示数为0.375A,则定值电阻R的阻值为
则滑片在a点时变阻器连入电路的阻值为
滑片再从a点移动到b点时,电压表示数与灯泡L正常发光时的电压相同,由图像可知,此时电路中电流为0.3A,则此时定值电阻的电压为
则灯泡L正常发光时的电压为3V。则只闭合开关S和S1,滑片从最右端滑动到a点,灯泡L恰好正常发光时,变阻器的电压为
则灯泡的额定电流为
则灯泡正常发光时的电阻为
故BC错误;
D.由图像可知,只闭合开关S和S2,滑片从a点向某一方向移动,直到b点时,电路中电流变小,则变阻器阻值变大,所以b点在a点的右侧,故D正确。
故选D。
二、多选题(共16分)
7.科技强国,成就中国梦,如图是我国近年来自主研发的创新科技成果,其中涉及的物理知识说法正确的是( )
A.中国“99A式”主战坦克安装宽大的履带是为了减小压力
B.中国“天眼”()射电望远镜,所接收太阳系外的信号是电磁波
C.“麒麟9000”智能手机芯片体积能够微型化,得益于新型的纳米材料
D.“东方超环”的反应原理与太阳类似,即通过核裂变反应释放巨大的核能
【答案】BC
【详解】A.根据可知,坦克安装宽大的履带可以增大受力面积,从而减小对地面的压强,故A错误;
B.电磁波可以在真空中传播,射电望远镜所接收太阳系外的信号是电磁波,故B正确;
C.纳米材料体积小,可以将更多的元件集中在较小的芯片内部,故手机芯片体积能够微型化,得益于新型的纳米材料,故C正确;
D.太阳内部不断发生核聚变释放能量,“东方超环”的反应原理与太阳类似,是通过核聚变反应释放巨大的核能,故D错误。
故选BC。
8.如图所示,在一个罐子的盖和底各开两个小洞,将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中,橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定,做好后将它从不太陡的斜面滚下,会看到它从斜面上加速滚下,滚到水平面上后减速停止,然后又反向滚回到斜面上( )
A.罐子在滚动过程中没有力对其做功
B.罐子滚动过程中第一次速度变为零时,橡皮筋的弹性势能最大
C.罐子在水平面上最终停止运动说明能量守恒定律不一定成立
D.罐子在斜面和水平面上来回滚动的过程中,机械能不守恒
【答案】BD
【详解】A.罐子在向下滚动的过程中,受到竖直向下的重力,所以重力做了功,同时,罐子在反向滚回前要克服橡皮筋的弹力做功,反向滚回过程,橡皮筋的弹力对罐子做功,故A不符合题意;
B.罐子从斜面滚下时,重力势能转化为动能和弹性势能,在水平面滚动时,动能转化为弹性势能,当动能减小到0,即速度为0时,弹性势能最大。之后,反向滚回斜面,再次速度为零。故B符合题意;
C.罐子在斜面与水平面间运动,最后在水平面停止的过程,机械能转化成内能,而不是机械能消失了,故C不符合题意;
D.罐子在斜面和水平面上来回滚动的过程中,受到摩擦力,将部分机械能转化为其它形式的能,所以机械能不守恒,故D符合题意。
故选BD。
9.如图所示电路,电源电压恒定不变,定值电阻R1的阻值与滑动变阻器R3的最大阻值之比为1:1。当滑动变阻器R3的滑片位于a点,只闭合开关S₂时,电压表V的示数为9V;开关S2、S3闭合,S1断开,滑动变阻器R3的滑片位于中点时,电流表A1的示数为0.6A。将R3的滑片移到b端,三个开关都闭合时,电流表A2的示数为0.4A,电路消耗的总功率为P1。下列结果正确的是( )
A.电源电压12V B.R3的最大阻值为60Ω
C.P1=9.8W D.电路最小功率为0.72W
【答案】AD
【详解】由题意可知,开关、闭合,断开,滑动变阻器的滑片位于中点时,电流表A1的示数为。只有滑动变阻器接入电路中,且阻值为,根据欧姆定律,此时电路中电流,可得电源电压
根据题意可知,,电源电压①
将的滑片移到b端,三个开关都闭合时,此时、、并联,电流表A2的示数为、并联的总电流0.4A,根据欧姆定律和并联电路电阻的特点可得②
已知③
联立①②后,把③代入解得④
当滑动变阻器的滑片位于a点,只闭合开关S₂时,、串联,电压表V测的是两端的电压⑤
根据串联电路的电流和电压规律可得⑥
将④⑤代入⑥解得电源电压
已知,将电源电压代入①得的最大阻值
的阻值,的阻值
三个开关都闭合时,由电功率可得
当滑动变阻器R3的滑片位于b点,只闭合开关S₂时,电路中、、串联,此时滑动变阻器接入电路的阻值最大,由可知,此时的电功率最小,最小电功率为
故AD正确,BC错误。
故选AD。
10.如图甲所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S、S1断开S2,滑动变阻器的滑片从最右端向左滑动到某点时,小灯泡正常发光;保持滑动变阻器的滑片位置不变,闭合开关S、S2断开S1,再将滑动变阻器的滑片继续向左滑动到最左端。两次电流表示数与电压表示数关系图像如图乙所示。下列说法中不正确的是( )
A.定值电阻R2的阻值是20Ω B.电源电压是6V
C.小灯泡的额定功率是1.75W D.滑动变阻器最大阻值是50Ω
【答案】AD
【详解】闭合开关S、S1断开S2,灯泡和滑动变阻器串联,电压表测灯泡电压,电流表测电路电流,滑动变阻器的滑片从最右端向左滑动到某点时,小灯泡正常发光,此过程中变阻器阻值变小,则电路中电流变大;保持滑动变阻器的滑片位置不变,闭合开关S、S2断开S1,此时定值电阻和滑动变阻器串联,电压表测电压,电流表测电路电流,再将滑动变阻器的滑片继续向左滑动到最左端,变阻器阻值变小,则电路中电流变大。因为灯泡电阻随温度变化而变化,所以图乙所示中曲线是小灯泡的图像,直线是定值电阻的图像。
AB.保持滑动变阻器的滑片位置不变,闭合开关S、S2断开S1,此时定值电阻和滑动变阻器串联,电压表测电压,电流表测电路电流,由图像可知,此时电压表示数为4V,电流表示数为0.4A,则定值电阻R2的阻值
再将滑动变阻器的滑片继续向左滑动到最左端时,变阻器阻值为零,由图像可知,此时电流为0.6A,则电源电压
故A错误,符合题意,B正确,不符合题意;
C.保持滑动变阻器的滑片位置不变,闭合开关S、S2断开S1,此时定值电阻和滑动变阻器串联,电压表测电压,电流表测电路电流。根据串联分压原理,则有
解得此时变阻器阻值为。则闭合开关S、S1断开S2,灯泡和滑动变阻器串联,电压表测灯泡电压,电流表测电路电流,滑动变阻器的滑片从最右端向左滑动到某点,小灯泡正常发光时,变阻器阻值也为。由图像可知,此时灯泡电压为3.5V,则变阻器电压为
此时电路中电流即灯泡的额定电流为
则小灯泡的额定功率
故C正确,不符合题意;
D.闭合开关S、S1断开S2,滑动变阻器的滑片在最右端时,灯泡和滑动变阻器最大阻值串联,电压表测灯泡电压,电流表测电路电流。由图像可知,此时灯泡电压为1V,电流为0.2A,则滑动变阻器最大阻值为
故D错误,符合题意。
故选AD。
三、填空题(共20分)
11.2025年,超强台风“桦加沙”袭击东南沿海地区。汽油发电机、自热食品等设备对应急工作起到关键作用。(汽油热值q = 4.6×107J/kg)
(1)救援人员发放的自热食品,其自热装置在化学反应过程中自动加热,该过程通过 (选填“做功”或“热传递”)的方式改变食物的内能。捆扎救援物资的细绳很难被拉断,是因为分子间存在 (选填“引力”或“斥力”)。
(2)救援队使用汽油发电机发电,某汽油发电机完全燃烧5kg汽油产生的热量是 J。汽油机发电工作时,将高温高压燃气的内能转化为机械能的冲程是 冲程。
(3)某厂家为救援队生产了总排量为2.0L,空燃比为14:1(混合气体中空气质量与燃油质量之比)的新型汽油发电机,混合气体的密度为3kg/m3,当发动机转速为3000 r/min时,发动机的输出功率为92kW,由此可得该发动机每隔 s做一次功,发动机的效率为 。
【答案】(1) 热传递 引力
(2) 2.3×108 做功
(3) 0.04 20%
【详解】(1)[1]自热食品的发热原理是发热包中的物质与水发生反应放出热量,热量传递到食物中,使食物内能增大,温度升高,从而加热食物,该过程是通过热传递的方式改变食物的内能。
[2]捆扎物资的细绳很难被拉断,是因为构成细绳的分子之间存在相互吸引的力阻碍外力拉断绳子,即是因为分子间存在引力使得细绳很难被拉断。
(2)[1]完全燃烧5kg汽油产生的热量
[2]汽油机的四个冲程中,做功冲程将高温高压燃气的内能转化为机械能。
(3)[1]发动机的转速为
则发动机转一转所用时间
因为四冲程汽油机中,一个工作循环包含四个冲程,转两转,对外做功一次,故对外做一次功所隔时间t等于转两转所用时间,即
[2]发动机每次做功前,吸入气缸内混合气体的质量
此时混合气体内汽油的质量
因为四冲程汽油机中,一个工作循环包含四个冲程,转两转,对外做功一次,所以当发动机转速为3000 r/min时,每分钟对外做功的次数
则每分钟发动机消耗汽油的质量
每分钟发动机消耗的汽油完全燃烧释放的热量
每分钟发动机做的有用功
发动机的效率
12.如图所示,L1、L2、L3为三个规格不同的小灯泡,电压表V1、V2、V3的测量范围可选0~3V或0~15V。当闭合开关S1、S2,断开S3,电压表V2的示数为15V,V3与V2的指针偏转程度相同,则电压表V3的示数为 V。若把某两个灯泡位置对调,其余元件位置与开关状态不变,电压表选择合适的测量范围,此时有一只电压表示数变为14V。将对调的灯泡位置还原,同时将电压表V1换成电流表A1,所有开关都闭合,电压表V3的示数为1.2V,则此时电压表V2的示数为 V。
【答案】 3 14.8
【详解】[1][2]闭合S1、S2,断开S3,此时L1、L2、L3串联,L1两端电压为,L2两端电压为,L3两端电压为,此时电压表V2测L1与L2两端的总电压,示数为15V,则①
此时电压表V3测L1与L3两端的总电压,因为V3与V2指针偏转程度相同,由题意可知,V2用0~15V量程,L1、L2、L3为三个规格不同的小灯泡,则V3用0~3V量程,则V2示数是V3示数的5倍,所以电压表V3的示数为
则②
把某两个灯泡位置对调,其余元件位置与开关状态不变,电压表选择合适的测量范围,此时有一只电压表示数变为14V。则有两种对调方法满足题意,一是L1与L3对调,则V2示数变为14V;二是L1与L2对调,则V3示数变为14V。这两种方法对调,均有③
联立①②③解得:,,
由串联电路电压规律,则电源电压
将对调的灯泡位置还原,同时将电压表V1换成电流表A1,所有开关都闭合,此时L1短路,L2与L3串联,此时电压表V2测L2两端电压U22,电压表V3测L3两端电压U33,电压表V3的示数为1.2V,即,由串联电路电压规律,则L2两端电压
则此时电压表V2的示数为14.8V。
13.A、B两个正方体金属块棱长相等,两接线柱分别位于各自相对的两侧面中心,分别接入电路后进行测量。在同一坐标系中各绘制一组金属块两端的电压和对应的电流,如图甲,金属块A的电阻 金属块B的电阻(选填“>”、“<”或“=”);现将金属块A、B和一滑动变阻器按图乙方式连接,电源电压恒定不变,当滑片在最右端时,闭合开关,电压表的示数为;紧接着只断开,电流表示数变化了,然后将滑片移到滑动变阻器的中点,观察到电流表示数又变化了,则电源电压为 。
【答案】 > 10
【详解】[1]二者关系图像为过原点的直线,直线斜率值等于导体的电阻值。读图甲可知,A的图像斜率大,故A的电阻大,且
[2]第一种状态,两个开关均闭合时,变阻器与A串联,电压表测量A两端电压,其示数为5V,此时有
有①
第二种状态,只断开S2后,B连入电路,A、B、变阻器三者串联,此时总电阻比两个开关都闭合时要大,电流要减小,比第一种情况小0.1A,为
有②
第三种状态,将变阻器滑片移到中点后,其连入电路阻值减小,电路中电流要变大,比第二种情况大0.1A,此时电流为
有③
由①②③得
14.体育课后,小龙用两个相同的大杯子从饮水机分别接了部分热水和部分冷水,准备用两杯水混合来得到温度适宜的饮用水,已知热水的初温为93℃.他先将冷水杯内一半的冷水倒入热水杯内,摇匀且稳定后,热水杯内水的温度降低到63℃;他再将冷水杯内剩余冷水的一半倒入热水杯内,摇匀且稳定后,热水杯内水的温度降低到57℃.则混合前,两杯子内最初的热水和冷水的质量之比为 .小龙最后将冷水杯内剩余的冷水全部倒入热水杯内,摇匀且稳定后,热水杯内水的温度将降低到 ℃.(不计水的质量变化、状态变化和热量损失)
【答案】 1∶2 53
【详解】[1][2]设热水的质量为m1,冷水的质量为m2 ,冷水的初始温度为t0,将冷水杯内一半的冷水倒入热水杯内,摇匀且稳定后,热水杯内水的温度降低到63℃,根据热平衡公式Q吸=Q放得·····①
再将冷水杯内的剩余冷水的一半倒入热水杯中,摇匀且稳定后,热水杯内水的温度降低到57℃,得······②
由①②解得t0=33°,=,设当最后将冷水杯内剩余的冷水全部倒入热水杯内后的最终温度是t:则有······③
因为2m1=m2 ,t0=33°C把以上数据代入③解得t=53℃
15.如图所示,电源电压恒定,闭合、,断开,将滑动变阻器的滑片调到最下端,滑动变阻器的滑片从最左端滑到最右端,最终总电流为I。闭合,断开、,把滑动变阻器的滑片从下往上滑,滑到中点时电压表的读数为3V,移动到最上端时,最大总电流为。两次实验中电流表随两电压表变化的关系图像如图所示。以安全为前提,的最大电阻为 。前后两次实验的电流比 。闭合任意开关和调节滑片位置,电路的最大电流与最小电流之差为 A。
【答案】 20 0.4
【详解】[1][2]第一次实验,闭合、,断开时,R2、R1串联,R1相当于定值电阻接入电路中,R2的滑片P2调到最下端,电流表测电路中电流,R1 的滑片P1滑动过程中,总电阻不变,电源电压恒定,由欧姆定律知,电路中电流不变,即电流表示数不变,由图乙知,与U轴平行的图像为电流表A与电压表V1的示数变化图像,P1在左端时,V1测电源电压,此时V1示数最大,由图像知,电源电压;第一实验中,P1在右端时,V1测R2两端电压,此时示数最小,由图像知,;
由串联电路的分压原理可得 ①
第二次实验,闭合S3,断开S1、S2,灯泡与R2串联,电压表V2测灯泡两端电压,乙图中上方的图线是滑片P2在不同位置电流表A与电压表V2的示数变化图像;
R2的滑片P2在最上端时,只有灯泡连入电路中,此时灯泡两端电压最大为6V,电路中电流最大,所以
P2滑到中点时电压表V2的读数为3V,即灯泡电压,此时电路中电流
由串联电路特点和欧姆定律可得
解得R2的最大值
由①可得
由串联电路特点和欧姆定律可得,第一次实验时电路中电流
前后两次实验的电流比
[3]当闭合S2、S3,将变阻器R2的滑片P2调到最上端时,灯泡和变阻器R1的最大电阻并联,此时总电阻最小,则总电流最大,此时灯泡两端电压最大为6V,由图像可知此时通过灯泡的电流为0.2A,由并联电路的电流特点和欧姆定律可得,最大总电流
当仅闭合S2,将变阻器R2的滑片P2调到最下端时,两个滑动变阻器的最大电阻串联,且由图像可知,此时电流最小(比灯泡和变阻器R2串联时的最小电流还要小),第一次实验时电路中电流即电路中的最小电流
所以,闭合任意开关和调节滑片位置,电路的最大电流与最小电流之差为
四、实验题(共24分)
16.科技小组同学用如图甲所示的装置比较不同物质的吸热开温情况。将水和油分别盛在两个相同的试管中,同时用红外加热器加热,温度传感器与电脑相连。电脑上显示温度随时间变化的图线如图乙所示。
(1)实验中需要选取 (选填“质量”或“体积”)相等的水、油两种液体;
(2)加热3分钟A吸收的热量 (选填“大于”“小于”或“等于”)B吸收的热量;
(3)由图像分析可知 液体是水(选填“A”或“B”);
(4)小华用该装置重新实验,得到水和油的温度随时间变化图线重合均与图乙中的A相同,则小华所取的水和油质量之比为 ;
(5)美丽的青岛依山傍海,气候与无大海和湖泊环绕的内陆城市相比存在明显差异。青岛和某一无大海和湖泊环绕的内陆城市年气温变化曲线如图丙所示,从图像丙可以看出,在一年中,青岛应该对应 (选填“a”或“b”)这条曲线;
(6)做完实验后,小红想起八年级上学期学过冰熔化的实验,于是在实验室利用酒精灯加热,完成了冰的熔化实验,并描绘出温度随加热时间变化的关系图线如图所示。根据图像丁和相关知识,若冰的质量是500g,比热容是,酒精热值为3.0×107J/kg,若加热过程中酒精灯的热效率为50%,则该物质从第0min至第2min消耗酒精的质量是多少 。
【答案】(1)质量
(2)等于
(3)B
(4)2︰3
(5)a
(6)7×10﹣4kg
【详解】(1)根据控制变量法要求,实验中应控制水和油的质量和初温相同。
(2)实验中用相同的加热方式加热,加热3分钟时,加热时间相同,此时,A吸收的热量等于B吸收的热量。
(3)水的比热容比油的大,水的吸热能力较强,升高相同的温度,水吸收的热量多,即升高相同温度时,水的加热时间长,由图乙可知,由20℃升高到40℃时,A需加热2min,B需加热3min,故B液体是水。
(4)由公式可知,质量相同的水和油,升高相同温度时,吸收的热量之比等于比热容之比,即加热的时间之比等于比热容之比,由图乙可知,水由20℃升高到40℃时,需加热3min,油由20℃升高到40℃时,需加热2min,即
(5)青岛周围水较多,无大海和湖泊环绕的内陆城市多砂石。根据公式可知,质量相同的砂石和水,吸收相同的热量后,升高的温度Δt和比热容c成反比,砂石的比热容小于水的比热容,因此水的温度升得慢,从丙图可以看出吸收相同的热量,曲线b的温度升得高,因此曲线b是内陆城市气温变化所对应的曲线,a是青岛气温变化所对应的曲线。
(6)从第0min至第2min,冰的温度由﹣10℃变为0℃,冰吸收的热量
酒精灯的热效率为50%,即
解得,酒精热值为3.0×107J/kg,则该物质从第0min至第2min消耗酒精的质量为
17.同学们“探究电流与电阻的关系”时,实验室提供的器材有:电压恒为6V的电源一个,定值电阻5个(阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω),规格为“50Ω,1A”的滑动变阻器一个,电流表、电压表、开关各一个,导线若干。
(1)同学们设计并连接了如图甲所示的实验电路,想用电压表的3V量程测量定值电阻R两端的电压,请你用笔画线代替导线,帮助他们把电压表正确连接在电路中 (导线不能交叉);连接好电路后根据滑片位置判断,此时 (选填“可以”或“不可以”)直接闭合开关进行实验;
(2)若闭合开关后,电流表和电压表均无示数,则可能是 (选填“定值电阻”或“滑动变阻器”)发生了断路;
(3)解决故障后,A、B两同学换用不同电阻进行实验(电压表量程可能进行了更换),根据各自的实验数据作出了如图乙所示的I-R图像,分析图像,你认为 (选填“A”或“B”)同学的实验操作是错误的,他操作中的问题是: ;
(4)改正错误后,他们都正确完成了实验,并记录相关数据,描绘出合理的图像,据此得出结论:在电压一定时, ;
(5)【拓展】完成实验后,小明又用10Ω的定值电阻R连接了如图丙所示电路,已知Rx>R,电流表量程为0∼0.6A或0∼3A。调整电源电压,闭合所有开关和只闭合S与S2,电流表指针两次偏转中,其中一次满偏,一次偏转的角度为满偏的三分之二,则所有符合上述情况的Rx的最大值与最小值之比是 。
【答案】(1) 可以
(2)滑动变阻器
(3) A 没有控制定值电阻两端的电压一定
(4)通过电阻的电流与导体的电阻成反比
(5)39︰14
【详解】(1)[1]电压表与定值电阻并联接入电路,注意接线柱正进负出,想用电压表的3V量程测量定值电阻R两端的电压,则正接线柱选择“3”接线柱,如图所示:
[2]为保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处,此时滑片在最大处,可闭合开关。
(2)若定值电阻断路,则电流表没有示数,电压表串联在电路中测电源电压,电压表有示数,若滑动变阻器断路,则整个电路断路,两表都没有示数,故障可能是滑动变阻器断路。
(3)[1][2]探究电流与电阻关系时要控制电阻的电压不变,由图乙A的图像可知,定值电阻两端的电压
由图乙B的图像可知,定值电阻两端的电压
即A同学没有控制定值电阻两端的电压不变,B同学控制定值电阻两端的电压不变,因此A同学的实验操作是错误的。
(4)由图乙B的图像可知,导体的电阻增大,通过导体的电流减小,通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变,故可得出结论:在电压一定时,通过导体的电流与其电阻成反比。
(5)根据串联分流,已知,则通过电流小于通过R电流。
①当电流表选用量程时,开关全闭合时,测量干路电流,电流较大,若,,根据并联分流,则
并联电路,电压相同,根据欧姆定律可知,此时,不符合题意;
②当电流表选用量程时,开关全闭合时,测量干路电流,电流较大,若
根据并联分流,则
并联电路,电压相同,根据欧姆定律可知,此时,不符合题意;
③当开关全闭合时,使用量程,测量干路电流时,电流表满偏,测量时,电流表偏转角度为满偏的三分之二,此时干路电流,通过的电流为;根据并联分流,则
并联电路,电压相同,根据欧姆定律可知,此时,符合题意,根据并联分流可知,
未知电阻
④当开关全闭合时,使用量程,测量干路电流时,为满偏的三分之二,测量时,电流表偏转角度满偏,此时干路电流,通过的电流为;根据并联分流,则
并联电路,电压相同,根据欧姆定律可知,此时,符合题意,根据并联分流可知,
未知电阻
综上所述,最小为,最大为。则的最大值与最小值之比是39︰14。
18.小明和小华一起进行伏安法测电阻的实验。
(1)他们选用的器材如图甲所示,请你用笔画线代替导线将实物电路连接完整,要求:滑动变阻器的滑片P向右移动时电流表的示数变大。
(2)连接电路之前,应该 开关。
(3)闭合开关,小明发现两电表均无示数。为了查找故障,他将电压表拆下,保持电路其他部分连接完好,再将电压表分别接在电源、待测电阻Rx、滑动变阻器两端,然后闭合开关,发现只有接在待测电阻Rx两端时,电压表无示数。则故障可能是 。
(4)排除故障后,小明和小华配合进行实验,并根据数据画出如图乙所示的图像,由图像可知,该待测电阻Rx的阻值为 Ω。
(5)实验后,小华又另外设计了一个测未知电阻Rx阻值的实验,如图所示。实验步骤如下:
①将电压表接在B、C两点间,闭合开关,将滑动变阻器滑片移到b端、电阻箱R调为某一阻值R1,使电压表和电流表示数为合适的值;
②断开开关,将电压表右端由C点改接到D点;
③闭合开关,反复调节 使两表的示数与步骤①中相同,此时电阻箱的阻值为R2;
④待测电阻的阻值Rx= ;
⑤若操作无误,反复调节始终无法实现两表的示数与步骤①中相同,原因可能是 。
【答案】(1)
(2)断开
(3)滑动变阻器断路
(4)5
(5) 电阻箱R和滑动变阻器 R1-R2 R1<Rx(或R1的阻值太小或滑动变阻器最大阻值小于Rx或滑动变阻器最大阻值不够大等合理均可)
【详解】(1)滑片向右移动时电路中电流变大,说明此过程中变阻器连入电路阻值减小,即变阻器是通过电阻线右端接线柱接入电路的。电路如下:
(2)为保证安全,在电路连接过程中,开关应该是断开的。
(3)电压表接在电源两端有示数,说明电源是正常的;接在变阻器两端有示数,说明变阻器与电源两极间是连通的;接在待测电阻两端无示数,说明待测电阻与电源两极间有断开之处。综上所述,故障能滑动变阻器断路。
(4)读图像,待测电阻阻值为
(5)[1]电阻箱两端电压与电阻箱、待测电阻串联后的总电压相等,只调节电阻箱是无法达到目的的,必须同时调节电阻箱与滑动变阻器。
[2]设两次读数时,电压表示数为U。因两次读数时电流表示数相等,即:
[3]因在操作过程中必须保证,即第一次读数时电阻箱连入电路阻值要大于待测电阻阻值。如果第一次读数时电阻箱连入电路阻值小于待测电阻阻值,则改接电压表后,不能调节两次电压表、电流表读数均相等。
五、计算题(共22分)
19.汽油机是很多汽车的动力源,又称汽油发动机,其输出功率和排量有关。排量又称工作容积,指活塞一个冲程中活塞在汽缸内通过的容积,如图乙所示,它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离(如果发动机有多个汽缸,所有汽缸“工作容积”之和称为排量)。通常汽车多用的汽油机是四缸,图甲所示汽车发动机的4个汽缸(图中标注1、2、3、4),通过连杆把4个汽缸的活塞连在一根曲轴上。各个汽缸的做功过程错开,在飞轮转动的每半周里,都有一个汽缸在做功,其他三个汽缸分别处于吸气、压缩和排气冲程,所以汽车发动机的一个完整工作循环包含有四个做功冲程。汽车吸气时,吸入的是汽油与空气的混合体。如下表为某一发动机的主要性能指标,空燃比指汽缸内空气和燃油的质量之比。如果这个发动机以下面表格中的最大功率工作1min,这个过程中发动机对外做功的次数为 次,发动机做功的效率为 (结果保留到百分数的整数位)
排量
2L
汽缸内汽油和空气混合气体的密度
发动机最大功率
100kW
最大功率时发动机转速
5000r/min
空燃比
13:1
汽油的热值
【答案】 10000 26%
【详解】[1]由题意可知,发动机在最大功率时转速 5000 r/min。对于该四缸发动机,“在飞轮转动的每半周里,都有一个汽缸在做功”,即飞轮每转动一周,有2个汽缸对外做功;因此,发动机工作1min对外做功的次数为
在1min内,发动机对外做功的次数为10000次。
[2]发动机在1min内对外做的有用功
对于四冲程发动机,飞轮转2周完成一个工作循环,吸入一次混合气体,吸入气体的体积等于发动机的排量,1min内吸入混合气体的总体积为
1min内吸入混合气体的总质量为
已知空燃比为13:1,混合气体中燃料的质量即为1min内消耗汽油的质量
1min内燃料完全燃烧放出的总热量为
发动机的效率
20.图甲电路中,电源电压恒定,滑动变阻器的最大阻值为闭合,移动滑片,滑动变阻器的电功率与其阻值变化的图像如图乙所示。滑动变阻器接入电路的阻值由变化到的过程中,电压表和的示数均变化了,电流表的示数变化了
(1)电源电压是 ;
(2)电阻的阻值为 的阻值为 ;
(3)电路消耗的总功率的最小值是 。
【答案】(1)6
(2) 5 20
(3)1.2
【详解】(1)闭合开关S后,R0、R1、R2串联,电流表测电路中的电流,电压表V1测R1、R2两端的电压之和,电压表V2测R0、R1两端的电压之和。
滑动变阻器接入电路的阻值为时,电路中的电流为,则两端的电压
滑动变阻器接入电路的阻值为时,电路中的电流为,则两端的电压
则两端的电压的变化量
根据串联电路的电压规律可知,两端的电压的变化量等于R1、R2两端电压之和的变化量,即等于电压表V1示数的变化量,所以,则
同理可求得。
由图乙可知,滑动变阻器接入电路的阻值分别为和时,滑动变阻器消耗的电功率相等,即
则,由题意知
则,。
滑动变阻器接入电路的阻值为时,电源电压为
滑动变阻器接入电路的阻值为时,电源电压为
解得,。
(2)[1][2]由上问可知,。
(3)滑动变阻器接入电路的阻值为时,此时电路电阻最大,功率最小。电路消耗的总功率的最小值
试卷第1页,共3页
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$九年级物理竞赛模拟试卷02
一、单选题(共18分)
1.有甲、乙两种不同的燃料,甲燃料的质量为2kg,乙燃料的质量为1kg,当甲、乙温度都
升高1℃,吸收的热量如图a所示;甲、乙的燃料完全燃烧后放出的热量如图b所示,则下
列说法正确的是()
个QJ
4Q/(×10J)
5000
4000
3000
=====m==
3
=========
2000
2
1000
甲
乙
物体
0甲
物体
图a
图b
A.甲、乙燃料的比热容之比为1:1
B.甲、乙热值之比为3:2
C.甲、乙温度都降低1℃,甲、乙放热一样多
D.相同质量的甲、乙燃料完全燃烧,甲放出的热量比乙的多
2.小明用同一个酒精灯分别加热1kg液体A和1kg液体B,用测得的数据绘制了温度随时
间变化的图像如图所示。该酒精灯每分钟消耗酒精的质量为1g,已知:9酒精3×10Jg,c43.6
×103J/(kg℃),则下列说法中正确的是()
温度/C
40
A
30
20
B
10
01
2345时间/min
A.若加热前将液体A、B混合,末温为20C
B.04min,A吸收的热量大于B吸收的热量
C.B的比热容为1.8×103J/(kg℃)
D.该酒精灯加热效率为30%
3.如图所示的电路中,电源电压保持不变,定值电阻R、R的阻值均为R,变阻器R的
最大阻值为。将变阻器乃的滑片P置于一端,闭合开关S后,两个电压表都有示数,电
流表的示数为I。,若将变阻器的滑片P调节至中点,下列说法正确的是()
试卷第1页,共3页
R3
A.V示数变大,A示数变大
B.V与V示数变化量的比值为2:1
C,V示数的变化量与A示数变化量的比值变大
D.变阻器乃消耗的电功率变化了,2R
4.如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,小灯泡标有“?V,6W的字样,电压表量程
为0-15V,电流表量程为0-0.6A。在保证电路安全的前提下,先只闭合S1,将R,的滑片P
从某一端移到某一位置α;再只闭合S2,将滑片P从某一端移到某一位置b。两次操作中保
证滑片的移动范围达到最大,且根据电流表、电压表绘制的I-U图像如图乙所示,下列说
法正确的是(
个∥A
0.5
028
Rp
13 UV
甲
A.只闭合S1时,滑片P在最左端时,小灯泡正常发光
B.只闭合S1时,小灯泡的功率变化范围是1.35W6W
C.只闭合S2时,R,的功率变化范围是0.9W-3.6W
D.任意调节开关状态及滑片位置,电路的总功率最小为5.4W
5.如图所示,电源电压恒定,R、R2、R,均为定值电阻,R=202,R2=302。只闭合开
关S,电路的总功率为P;只闭合开关S,电路的总功率为P,P:P=6:5。任意开关通
断,电路均安全。下列说法正确的是()
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A
R
R
A.R的阻值为202
B.先闭合S,再闭合S,电流表示数之比为3:1
C.闭合开关S、S,,R与R互换前后,电流表和电压表示数均不变
D.只闭合开关S,电流表与电压表互换前后,R消耗的电功率之比为4:1
6.如图甲,电源电压恒定,R为定值电阻,滑动变阻器R标有“202,1A”,电流表量程为0
~0.6A,电压表量程为0~15V。只闭合开关S和S1,滑片从最右端滑动到a点时,灯泡L
恰好正常发光,只闭合开关S和S2,滑片从a点向某一方向移动,直到五点时,电压表示
数与灯泡工正常发光时的电压相同,两次调节过程中,两电表示数关系如图乙所示,下列
说法中正确的是()
个I∥A
0.375
0.3
0.25
(A)o
·▣R
3.75UV
8
乙
A.电源电压为8V
B.灯泡正常发光时的电阻为122
C.定值电阻R的阻值为202
D.b点在a点的右侧
二、多选题(共16分)
7.科技强国,成就中国梦,如图是我国近年来自主研发的创新科技成果,其中涉及的物理
知识说法正确的是()
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中国99A式”主战坦克安装宽大的履带是为了减小压力
B.
中国“天眼”(FAST)射电望远镜,所接收太阳系外的信号
是电磁波
C.
Kirin
9000
“麒麟9000”智能手机芯片体积能够微型化,得益于新型的纳
米材料
D
东方超环”的反应原理与太阳类似,即通过核裂变反应释放
巨大的核能
8.如图所示,在一个罐子的盖和底各开两个小洞,将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入
罐中,橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定,做好后将它从不太陡的斜面滚下,会看到它从斜面
上加速滚下,滚到水平面上后减速停止,然后又反向滚回到斜面上()
A.罐子在滚动过程中没有力对其做功
B.罐子滚动过程中第一次速度变为零时,橡皮筋的弹性势能最大
C.罐子在水平面上最终停止运动说明能量守恒定律不一定成立
D.罐子在斜面和水平面上来回滚动的过程中,机械能不守恒
9.如图所示电路,电源电压恒定不变,定值电阻R,的阻值与滑动变阻器R,的最大阻值之
比为1:1。当滑动变阻器R,的滑片位于a点,只闭合开关S2时,电压表V的示数为9V;开
试卷第1页,共3页
关S2、S,闭合,S1断开,滑动变阻器R3的滑片位于中点时,电流表A1的示数为0.6A。将
R的滑片移到b端,三个开关都闭合时,电流表A2的示数为0.4A,电路消耗的总功率为P,。
下列结果正确的是()
R
A.电源电压12V
B.R的最大阻值为602
C.P=9.8W
D.电路最小功率为0.72W
10.如图甲所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S、S1断开S2,滑动变阻器R的滑片
从最右端向左滑动到某点时,小灯泡正常发光;保持滑动变阻器R的滑片位置不变,闭合
开关S、S2断开S1,再将滑动变阻器R的滑片继续向左滑动到最左端。两次电流表示数与
电压表示数关系图像如图乙所示。下列说法中不正确的是()
↑IIA
0.6
0.4
0.2
R
3.54
U/V
甲
乙
A.定值电阻R2的阻值是202
B.电源电压是6V
C.小灯泡的额定功率是1.75W
D.滑动变阻器R最大阻值是502
三、填空题(共20分)
11.2025年,超强台风“桦加沙”袭击东南沿海地区。汽油发电机、自热食品等设备对应急
工作起到关键作用。(汽油热值q=4.6×10Jkg)
(①)救援人员发放的自热食品,其自热装置在化学反应过程中自动加热,该过程通过
(选填“做功”或“热传递”)的方式改变食物的内能。捆扎救援物资的细绳很难被拉断,是因
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为分子间存在
(选填“引力”或“斥力”)。
(2)救援队使用汽油发电机发电,某汽油发电机完全燃烧5kg汽油产生的热量是
汽油机发电工作时,将高温高压燃气的内能转化为机械能的冲程是
冲程。
(3)某厂家为救援队生产了总排量为2.0L,空燃比为14:1(混合气体中空气质量与燃油质量
之比)的新型汽油发电机,混合气体的密度为3gm3,当发动机转速为3000rmin时,发
动机的输出功率为92kW,由此可得该发动机每隔
s做一次功,发动机的效率
为
12.如图所示,L1、L2、L3为三个规格不同的小灯泡,电压表V1、V2、V3的测量范围可选
0-~3V或0-15V。当闭合开关S1、S2,断开S3,电压表V2的示数为15V,V3与V2的指针偏
转程度相同,则电压表V3的示数为V。若把某两个灯泡位置对调,其余元件位置与
开关状态不变,电压表选择合适的测量范围,此时有一只电压表示数变为14V。将对调的灯
泡位置还原,同时将电压表V1换成电流表A1,所有开关都闭合,电压表V3的示数为12V,
则此时电压表V2的示数为」
13.A、B两个正方体金属块棱长相等,两接线柱分别位于各自相对的两侧面中心,分别接
入电路后进行测量。在同一坐标系中各绘制一组金属块两端的电压和对应的电流,如图甲,
金属块A的电阻金属块B的电阻(选填>”、“<”或“=”);现将金属块A、B和一滑动
变阻器按图乙方式连接,电源电压恒定不变,当滑片在最右端时,闭合开关S、S2,电压表
的示数为5V;紧接着只断开S2,电流表示数变化了0.1A,然后将滑片移到滑动变阻器的中
点,观察到电流表示数又变化了01A,则电源电压为V。
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UM
B
R
0.1
甲
14.体育课后,小龙用两个相同的大杯子从饮水机分别接了部分热水和部分冷水,准备用两
杯水混合来得到温度适宜的饮用水,已知热水的初温为93℃.他先将冷水杯内一半的冷水
倒入热水杯内,摇匀且稳定后,热水杯内水的温度降低到63℃;他再将冷水杯内剩余冷水
的一半倒入热水杯内,摇匀且稳定后,热水杯内水的温度降低到57℃.则混合前,两杯子
内最初的热水和冷水的质量之比为
一·小龙最后将冷水杯内剩余的冷水全部倒入热
水杯内,摇匀且稳定后,热水杯内水的温度将降低到℃.(不计水的质量变化、状
态变化和热量损失)
15.如图所示,电源电压恒定,闭合S、S2,断开S,将滑动变阻器R的滑片D调到最下
端,滑动变阻器R的滑片P从最左端滑到最右端,最终总电流为I。闭合S,断开S,、S2,
把滑动变阻器R的滑片P从下往上滑,滑到中点时电压表V的读数为3V,P,移动到最上瑞
时,最大总电流为'。两次实验中电流表随两电压表变化的关系图像如图所示。以安全为前
提,R的最大电阻为2。前后两次实验的电流比1:1=。闭合任意开关和调
节滑片位置,电路的最大电流与最小电流之差为」
↑IIA
0.2
0.15
346UV
甲
乙
四、实验题(共24分)
16.科技小组同学用如图甲所示的装置比较不同物质的吸热开温情况。将水和油分别盛在两
个相同的试管中,同时用红外加热器加热,温度传感器与电脑相连。电脑上显示温度随时间
变化的图线如图乙所示。
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数据采集线
↑TC
35
个温度C
温度传感器
20
红外加热器
14
一20时间/min
3时间/min
.10
1012月份
(1)实验中需要选取
(选填“质量”或“体积”)相等的水、油两种液体;
(2)加热3分钟A吸收的热量
(选填“大于“小于”或“等于”)B吸收的热量;
(3)由图像分析可知
液体是水(选填“A”或B”);
(④)小华用该装置重新实验,得到水和油的温度随时间变化图线重合均与图乙中的A相同,
则小华所取的水和油质量之比为
(⑤)美丽的青岛依山傍海,气候与无大海和湖泊环绕的内陆城市相比存在明显差异。青岛和
某一无大海和湖泊环绕的内陆城市年气温变化曲线如图丙所示,从图像丙可以看出,在一年
中,青岛应该对应
(选填“a”或“b”)这条曲线;
(⑥做完实验后,小红想起八年级上学期学过冰熔化的实验,于是在实验室利用酒精灯加热,
完成了冰的熔化实验,并描绘出温度随加热时间变化的关系图线如图所示。根据图像丁和相
关知识,若冰的质量是500g,比热容是2.1x103J/(kg℃),酒精热值为3.0×107Jkg,若加热
过程中酒精灯的热效率为50%,则该物质从第0min至第2min消耗酒精的质量是多
少
17.同学们“探究电流与电阻的关系”时,实验室提供的器材有:电压恒为6V的电源一个,
定值电阻5个(阻值分别为52、102、152、202、252),规格为“502,1A”的滑动变阻器
一个,电流表、电压表、开关各一个,导线若干。
(1)同学们设计并连接了如图甲所示的实验电路,想用电压表的3V量程测量定值电阻R两端
的电压,请你用笔画线代替导线,帮助他们把电压表正确连接在电路中
(导线不能交
叉);连接好电路后根据滑片位置判断,此时
(选填“可以”或“不可以”)直接闭合开
关进行实验;
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甲
(②)若闭合开关后,电流表和电压表均无示数,则可能是
(选填“定值电阻”或“滑动变
阻器”)发生了断路:
(3)解决故障后,A、B两同学换用不同电阻进行实验(电压表量程可能进行了更换),根据
各自的实验数据作出了如图乙所示的I-R图像,分析图像,你认为(选填“A”或B”)
同学的实验操作是错误的,他操作中的问题是:
↑IIA
0.5
0.4
0.3
A
0.2
0.1
0
B
510152025
R/2
乙
(④)改正错误后,他们都正确完成了实验,并记录相关数据,描绘出合理的图像,据此得出
结论:在电压一定时,
(⑤)【拓展】完成实验后,小明又用1O2的定值电阻R连接了如图丙所示电路,已知RR,
电流表量程为0~0.6A或0~3A。调整电源电压,闭合所有开关和只闭合S与S2,电流表指
针两次偏转中,其中一次满偏,一次偏转的角度为满偏的三分之二,则所有符合上述情况的
R的最大值与最小值之比是
R
A
学生电源
丙
18.小明和小华一起进行伏安法测电阻的实验。
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◆U八V
2.5
0.57A
(1)他们选用的器材如图甲所示,请你用笔画线代替导线将实物电路连接完整,要求:滑动
变阻器的滑片P向右移动时电流表的示数变大。
(②)连接电路之前,应该
开关。
(3)闭合开关,小明发现两电表均无示数。为了查找故障,他将电压表拆下,保持电路其他
部分连接完好,再将电压表分别接在电源、待测电阻Rx、滑动变阻器两端,然后闭合开关,
发现只有接在待测电阻R,两端时,电压表无示数。则故障可能是
(④)排除故障后,小明和小华配合进行实验,并根据数据画出如图乙所示的图像,由图像可
知,该待测电阻R的阻值为
2
(⑤)实验后,小华又另外设计了一个测未知电阻R阻值的实验,如图所示。实验步骤如下:
①将电压表接在B、C两点间,闭合开关,将滑动变阻器滑片移到b端、电阻箱R调为某一
阻值R,使电压表和电流表示数为合适的值;
②断开开关,将电压表右端由C点改接到D点;
③闭合开关,反复调节」
使两表的示数与步骤①中相同,此时电阻箱的阻值为R2:
④待测电阻的阻值R,=」
⑤若操作无误,反复调节始终无法实现两表的示数与步骤①中相同,原因可能是」
五、计算题(共22分)
19.汽油机是很多汽车的动力源,又称汽油发动机,其输出功率和排量有关。排量又称工作
容积,指活塞一个冲程中活塞在汽缸内通过的容积,如图乙所示,它取决于活塞的面积和活
塞上下运动的距离(如果发动机有多个汽缸,所有汽缸“工作容积”之和称为排量)。通常汽
车多用的汽油机是四缸,图甲所示汽车发动机的4个汽缸(图中标注1、2、3、4),通过连
杆把4个汽缸的活塞连在一根曲轴上。各个汽缸的做功过程错开,在飞轮转动的每半周里,
都有一个汽缸在做功,其他三个汽缸分别处于吸气、压缩和排气冲程,所以汽车发动机的一
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