内容正文:
初2023级第五期半期考试物理试题
一、单选题(每题4分,共28分)
1. 关于下列电学知识,说法正确的是( )
A. 两个轻质小球相互吸引,它们一定带异种电荷
B. 验电器的原理是同种电荷相互排斥
C. 在金属导体中,电流的方向就是自由电子定向移动的方向
D. 电路中通过导体的电流减小到0时,该导体的电阻变为0
2. 下列有关比热容、热值的说法中,正确的是( )
A. 比热容越大的物质,吸收相同的热量时温度变化更明显
B. 水从2℃凝固成-2℃的冰,比热容变小,说明比热容与温度有关
C. 由公式,说明热值与燃料完全燃烧放出的热量成正比,与燃料的质量成反比
D. 比热容和热值是物质的特性,与质量、吸收多少热量均无关
3. 汤勺放在热汤中温度升高内能增大,下列事例中改变内能的方式与之相同的是( )
A. 冰敷受伤部位 B. 反复弯折铁丝
C. 压缩空气 D. 钻木取火
4. 如图是导线内的电荷分布示意图:表示带正电的原子核,表示带负电的自由电子;关于导线中(电流方向从左向右)电荷的运动情况,下列说法正确的是( )
A. 闭合开关前,两种电荷都不运动
B. 闭合开关后,两种电荷都向左定向移动
C. 闭合开关后,向右定向移动,向左定向移动
D. 闭合开关后,不做定向移动,向左定向移动
5. 某自动售水机可以通过扫码支付,支付后“感应”开关闭合取水,还可以通过投币使“投币”开关闭合取水。下列电路符合要求的是( )
A. B. C. D.
6. 如图所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关S。发现两个电表都无示数,则出现这种故障的原因可能是( )
A. L1短路 B. L2短路 C. L1断路 D. L2断路
7. 物理科技实践小组给加油站设计了一个储油罐油量检测仪,如图是其工作原理简图,电源电压一定,是指示灯,其阻值变化不计,储油罐中的绝缘浮子随油位的升降带动滑片升降,从而引起油量表的示数变化,油量最少时,滑片位于滑动变阻器的端,下列分析正确的是( )
A. 油量表是由电流表改装而成的
B. 油位下降时,指示灯的亮度变亮
C. 油位上升时,指示灯两端的电压变大
D. 、在电路中是并联的
二、填空题与作图题(共13分,8、9题每空1分,10、11、12题每小题3分)
8. 下图是加油站里常见的“静电释放器”,工作人员提油枪加油前,必须用手触摸圆球清除身体上的静电。手触摸的圆球是用__________(选填“导体”或“绝缘体”)材料制成的,若身体带负电,电流方向是__________(选填“从圆球到大地”或“从大地到圆球”)。
9. 如图所示的“喷气小船”中,易拉罐中的水吸收热量后从液态水变成水蒸气,水蒸气从小孔中冲出时,相当于热机中的_______冲程,这一过程中水蒸气的内能________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
10. 在方框中画出实物图对应的电路图。
11. 如图所示,当开关S闭合后,要使电阻R1、R2并联,请在圆圈内填入合适的电表符号。
12. 如图所示,请按要求连接实物,导线不能交叉,要求如下:
①将两节干电池作为电源,通过导线将、并联;
②开关控制和,开关只控制,电流表检测电流。
三、实验题(共22分,每空2分)
13. 小明同学学习了燃料的热值后自己设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系。他组装了如图所示的装置进行实验,记录结果见表:
燃料
加热前的水温/℃
燃料燃尽后的水温/℃
煤油
25
45
菜籽油
25
35
(1)取________相等的煤油和菜籽油做燃料,制成煤油灯和菜籽油灯;
(2)安装实验器材时,应按照_________(选填“自下而上”或“自上而下”)的顺序安装.为了保证实验结论的可靠,小明同学应该选择两套完全相同的装置,在实验中还应控制水的_________相同;
(3)分析得出,煤油和菜籽油两种燃料中,热值较大的是________;
(4)小明同学还想利用这种实验方案计算出煤油和菜籽油的热值,利用此实验方法计算出的热值将比真实值________(选填“偏大”或“偏小”)。
14. 在“探究电流与电压关系”的实验中,图甲是某实验小组设计的电路,电源电压3V 保持不变。
(1)请用笔画线代替导线,在图甲中完成电路连接,要求滑片P向B端滑动时,电流表的示数变小;______
(2)连好电路闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于______(选填“A”或“B”)端;
(3)检查无误后,闭合开关发现电流表几乎无示数,电压表示数接近3V。移动滑片P,两电表示数均无变化,则电路故障可能是______;
(4)排除故障后,移动滑片P到某一位置时电流表示数如图乙所示,此时通过定值电阻R的电流为______A;
(5)实验中测得五组数据,并绘制出定值电阻R的 I-U图像如图丙所示;由图像可得:
①实验中所用定值电阻R的阻值为______Ω;
②实验结论:保持电阻不变时,电流跟电压成______关系。
四、计算题(共37分,15题10分,16题12分,17题15分)
15. 如图甲所示,是年轻人追捧的高颜值实用性加热杯垫,可以随时加热咖啡茶饮,还可以加热面包等小零食,其等效电路结构如图乙所示。电路中电源两端电压保持12V不变,R1的阻值为8Ω,R2的阻值为12Ω。求:
(1)只闭合开关S,通过R1的电流;
(2)闭合开关S1、S2电路中的总电流;
(3)整个电路的总电阻。
16. 泰安五岳专用汽车有限公司是一家大型的特种专用汽车生产基地。该厂某型号专用车在车型测试中,在一段平直的公路上匀速行驶11.2km,受到的阻力是3.0×103N,消耗燃油3.0×10-3m3(假设燃油完全燃烧),若燃油的密度ρ=0.8×103kg/m3,热值q=4×107J/kg,求:
(1)专用车牵引力所做的功;
(2)该专用车的热机效率是多少?
(3)在这个过程中损失的能量如果用来烧水,那么可以使多少千克的水能从20℃上升到80℃?(结果保留两位小数)
17. 如图甲所示为一个超声波加湿器,如图乙所示为其内部湿度监测装置的简化电路图。已知电源电压为12V,定值电阻R0的阻值为30Ω,电流表的量程为0~200mA,电压表的量程为0~9V。湿敏电阻R的阻值随湿度RH变化的关系图象如图丙所示,其阻值最大为120Ω(图中未画出)。则在电路安全工作的前提下,请计算出:
(1)当电流表的示数为100mA时,电压表示数为多少?
(2)在(1)问条件下,环境湿度为多少?
(3)装置能监测湿度的范围是多少?
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
初2023级第五期半期考试物理试题
一、单选题(每题4分,共28分)
1. 关于下列电学知识,说法正确的是( )
A. 两个轻质小球相互吸引,它们一定带异种电荷
B. 验电器的原理是同种电荷相互排斥
C. 在金属导体中,电流的方向就是自由电子定向移动的方向
D. 电路中通过导体的电流减小到0时,该导体的电阻变为0
【答案】B
【解析】
【详解】A.两个轻质小球相互吸引,存在两种可能,一是它们带异种电荷,二是其中一个带电,另一个不带电,因为带电体具有吸引轻小物体的性质,所以它们不一定带异种电荷,故A错误;
B.验电器的工作原理是同种电荷相互排斥。当带电体接触验电器的金属球时,电荷会传导到金属箔片上,使两片金属箔带同种电荷,由于同种电荷相互排斥,金属箔片会张开,故B正确;
C.在金属导体中,自由电子带负电,而电流的方向被规定为正电荷定向移动的方向,因此电流的方向与自由电子定向移动的方向相反,故C错误;
D.电阻是导体本身的一种性质,它的大小取决于导体的材料、长度、横截面积和温度,与导体两端的电压和通过的电流无关。即使电路中通过导体的电流减小到0,导体的电阻也不会变为0,故D错误。
故选B。
2. 下列有关比热容、热值的说法中,正确的是( )
A. 比热容越大的物质,吸收相同的热量时温度变化更明显
B. 水从2℃凝固成-2℃的冰,比热容变小,说明比热容与温度有关
C. 由公式,说明热值与燃料完全燃烧放出的热量成正比,与燃料的质量成反比
D. 比热容和热值是物质的特性,与质量、吸收多少热量均无关
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据,比热容越大的物质,在质量和吸收的热量相同时,温度变化越小,故A错误;
BCD.比热容是物质的一种特性,与物质的种类和状态有关,与物质的质量、温度及吸收、放出热量的多少均无关,水从2℃凝固成-2℃的冰,物质的状态变了,比热容变小;热值是燃料的一种特性,只与燃料的种类有关,与燃料是否完全燃烧、质量及放出热量等因素无关,故BC错误,D正确。
故选D。
3. 汤勺放在热汤中温度升高内能增大,下列事例中改变内能的方式与之相同的是( )
A. 冰敷受伤部位 B. 反复弯折铁丝
C. 压缩空气 D. 钻木取火
【答案】A
【解析】
【详解】金属勺放在热汤中,金属勺吸收热量,是通过热传递改变物体的内能的。
A.冰敷受伤部位,冰吸收热量,使受伤部位内能减小,是通过热传递的方式改变物体内能的,故A符合题意;
B.反复弯折铁丝,对铁丝做功,是通过做功改变物体内能的,故B不符合题意;
C.活塞压缩筒内空气,对空气做功,空气的内能变大,是通过做功改变物体内能的,故C不符合题意;
D.钻木取火时,克服摩擦做功,是通过做功改变物体内能的,故D不符合题意。
故选A。
4. 如图是导线内的电荷分布示意图:表示带正电的原子核,表示带负电的自由电子;关于导线中(电流方向从左向右)电荷的运动情况,下列说法正确的是( )
A. 闭合开关前,两种电荷都不运动
B. 闭合开关后,两种电荷都向左定向移动
C. 闭合开关后,向右定向移动,向左定向移动
D. 闭合开关后,不做定向移动,向左定向移动
【答案】D
【解析】
【详解】A.闭合开关前,导线中的原子核在自己的位置上振动,自由电子在做永不停息的无规则热运动,故A错误;
BCD.闭合开关后,电路中有电流,方向从左向右,在金属导体中,可以自由移动的带负电的自由电子,带正电的原子核不做定向移动,由于电子的定向移动方向与电流方向相反,所以带负电的自由电子在电压的作用向左做定向移动形成电流,故BC错误,D正确。
故选D。
5. 某自动售水机可以通过扫码支付,支付后“感应”开关闭合取水,还可以通过投币使“投币”开关闭合取水。下列电路符合要求的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】AB.支付后“感应”开关闭合可以取水,投币使“投币”开关闭合也可以取水,两个开关可以独立工作,互不影响,说明两个开关并联,故A符合题意,B不符合题意;
C.图中闭合“投币”开关,电源短路,故C不符合题意;
D.图中闭合“感应”开关,电源短路,故D不符合题意。
故选A。
6. 如图所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关S。发现两个电表都无示数,则出现这种故障的原因可能是( )
A. L1短路 B. L2短路 C. L1断路 D. L2断路
【答案】D
【解析】
【详解】由电路图可知,灯泡L1与灯泡L2串联,电压表测L1两端的电压,电流表测电路中的电流,闭合开关S,发现两个电表都无示数,电流表无示数说明电路断路,电压表没有示数说明电压表与电源的电路间存在断路,故可能是L2断路。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
7. 物理科技实践小组给加油站设计了一个储油罐油量检测仪,如图是其工作原理简图,电源电压一定,是指示灯,其阻值变化不计,储油罐中的绝缘浮子随油位的升降带动滑片升降,从而引起油量表的示数变化,油量最少时,滑片位于滑动变阻器的端,下列分析正确的是( )
A. 油量表是由电流表改装而成的
B. 油位下降时,指示灯的亮度变亮
C. 油位上升时,指示灯两端的电压变大
D. 、在电路中是并联的
【答案】B
【解析】
【详解】A.油量表与滑动变阻器并联,是由电压表改装而成的,故A错误;
B.油位下降时,滑片P下移,滑动变阻器接入电阻变小,电路总电阻变小,电流变大,指示灯亮度变亮,故B正确;
C.油位上升时,滑片P上移,滑动变阻器接入电阻变大,电路电流变小,根据可知,指示灯两端电压变小,故C错误;
D.由图可知,与 L 串联在电路中,故D错误。
故选B。
二、填空题与作图题(共13分,8、9题每空1分,10、11、12题每小题3分)
8. 下图是加油站里常见的“静电释放器”,工作人员提油枪加油前,必须用手触摸圆球清除身体上的静电。手触摸的圆球是用__________(选填“导体”或“绝缘体”)材料制成的,若身体带负电,电流方向是__________(选填“从圆球到大地”或“从大地到圆球”)。
【答案】 ①. 导体 ②. 从大地到圆球
【解析】
【详解】[1]“除电”时,人体、圆球、金属杆、导电线与大地连通,将电荷导入大地,故金属杆上端的圆球必须是导体,只有这样才能形成通路。
[2]若人体带有负电,“除静电”时,负电荷从人体转移到大地,所以电流的方向是从大地流向圆球。
9. 如图所示的“喷气小船”中,易拉罐中的水吸收热量后从液态水变成水蒸气,水蒸气从小孔中冲出时,相当于热机中的_______冲程,这一过程中水蒸气的内能________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 做功 ②. 变小
【解析】
【详解】[1]水蒸气从小孔中冲出时,对小船做功,内能转化为机械能,这相当于热机的做功冲程。
[2]这一过程水蒸气消耗内能对外做功,所以它的内能变小。
10. 在方框中画出实物图对应的电路图。
【答案】
【解析】
【详解】分析实物图可得:两只灯泡并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测量灯泡L1电流,开关控制整个电路,如图:
11. 如图所示,当开关S闭合后,要使电阻R1、R2并联,请在圆圈内填入合适的电表符号。
【答案】
【解析】
【详解】当开关S闭合后,要使电阻R1、R2并联,则两电阻应分别接在电源两极之间,分别在一条支路上,电流表应串联在电路中,电压表应并联在电路中,若上面的圆圈内是电流表的话,电阻R2会被短路,所以是电压表。故作图如下:
12. 如图所示,请按要求连接实物,导线不能交叉,要求如下:
①将两节干电池作为电源,通过导线将、并联;
②开关控制和,开关只控制,电流表检测电流。
【答案】
【解析】
【详解】根据要求:同时控制两盏灯,开关只控制灯,两灯并联,电流表与灯串联测量通过它的电流。由于电源电压约为3V,通过该灯泡的电流不会太大,电流表可选择小量程连入电路中。按电流的流向进行连接,电流由电源正极→→电流表正接线柱,分两个支路,其中一个支路为电流表→→→电源负极,再把并联到和电流表以及开关S2串联的支路两端即可,如图所示:
三、实验题(共22分,每空2分)
13. 小明同学学习了燃料的热值后自己设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系。他组装了如图所示的装置进行实验,记录结果见表:
燃料
加热前的水温/℃
燃料燃尽后的水温/℃
煤油
25
45
菜籽油
25
35
(1)取________相等的煤油和菜籽油做燃料,制成煤油灯和菜籽油灯;
(2)安装实验器材时,应按照_________(选填“自下而上”或“自上而下”)的顺序安装.为了保证实验结论的可靠,小明同学应该选择两套完全相同的装置,在实验中还应控制水的_________相同;
(3)分析得出,煤油和菜籽油两种燃料中,热值较大的是________;
(4)小明同学还想利用这种实验方案计算出煤油和菜籽油的热值,利用此实验方法计算出的热值将比真实值________(选填“偏大”或“偏小”)。
【答案】(1)质量 (2) ①. 自上而下 ②. 质量
(3)煤油 (4)偏小
【解析】
【小问1详解】
热值是单位质量燃料完全燃烧放出的热量,探究热值大小,无法控制燃料燃烧的速度,只能通过燃尽进行比较,则需控制质量相等的煤油和菜籽油。因此燃料质量必须相同。
【小问2详解】
[1]安装实验器材为保证酒精灯外焰加热,应按自下而上的顺序,先放酒精灯,再调整铁圈高度,最后固定温度计。
[2]实验中通过比较水的温度变化反映燃料放出热量的多少,还需控制水的质量相同。
【小问3详解】
相同质量的燃料完全燃烧,水升温越高,说明燃料放热越多,热值越大。煤油加热后水温从25℃升到45℃,升温20℃,菜籽油升温10℃,因此煤油的热值较大。
【小问4详解】
实验中燃料无法完全燃烧,且放出的热量会有部分散失,导致水吸收的热量小于燃料实际放出的热量。根据,计算时用代替,会使计算出的热值比真实值偏小。
14. 在“探究电流与电压关系”的实验中,图甲是某实验小组设计的电路,电源电压3V 保持不变。
(1)请用笔画线代替导线,在图甲中完成电路连接,要求滑片P向B端滑动时,电流表的示数变小;______
(2)连好电路闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于______(选填“A”或“B”)端;
(3)检查无误后,闭合开关发现电流表几乎无示数,电压表示数接近3V。移动滑片P,两电表示数均无变化,则电路故障可能是______;
(4)排除故障后,移动滑片P到某一位置时电流表示数如图乙所示,此时通过定值电阻R的电流为______A;
(5)实验中测得五组数据,并绘制出定值电阻R的 I-U图像如图丙所示;由图像可得:
①实验中所用定值电阻R的阻值为______Ω;
②实验结论:保持电阻不变时,电流跟电压成______关系。
【答案】 ①. ②. B ③. 定值电阻R断路 ④. 0.3 ⑤. 5 ⑥. 正比
【解析】
【详解】(1)[1]如图,滑片P向B端滑动时,电流表的示数变小,说明变阻器连入电路的阻值变大,所以应选择C点接线柱将其串联入电路中,如图所示:
(2)[2]为了保护电路安全,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于阻值最大处,即B端。
(3)[3]闭合开关发现电流表几乎无示数,说明电路可能存在断路;电压表示数接近电源电压3V,说明电压表和电源之间是通路;移动滑片P,两电表示数均无变化,所以电路故障可能是与电压表并联的定值电阻R断路。
(4)[4]如图乙所示,电流表选接了0~0.6A的小量程,分度值为0.02A,示数为0.3A。
(5)①[5]如图丙所示,当定值电阻两端的电压为2V时,通过的电流为0.4A,则实验中所用定值电阻R的阻值为
②[6]由图丙中图线可知,当定值电阻两端的电压增大时,电流也增大,且电压和电流对应增大的比例相同;由此可得保持电阻不变时,电流跟电压成正比关系。
四、计算题(共37分,15题10分,16题12分,17题15分)
15. 如图甲所示,是年轻人追捧的高颜值实用性加热杯垫,可以随时加热咖啡茶饮,还可以加热面包等小零食,其等效电路结构如图乙所示。电路中电源两端电压保持12V不变,R1的阻值为8Ω,R2的阻值为12Ω。求:
(1)只闭合开关S,通过R1的电流;
(2)闭合开关S1、S2电路中的总电流;
(3)整个电路的总电阻。
【答案】(1)0 (2)2.5A
(3)4.8Ω
【解析】
【小问1详解】
由图可知,当只闭合开关S时,电阻所在的支路为断路,没有电流通过。因此,通过电阻的电流为0A。
【小问2详解】
当闭合开关S1、S2时,电阻和电阻并联,电源电压。
根据欧姆定律,通过电阻的电流
通过电阻R₂的电流:
根据并联电路的电流特点,电路中的总电流
【小问3详解】
由(2)可知,电路中的总电流为2.5A,根据欧姆定律可得总电阻
16. 泰安五岳专用汽车有限公司是一家大型的特种专用汽车生产基地。该厂某型号专用车在车型测试中,在一段平直的公路上匀速行驶11.2km,受到的阻力是3.0×103N,消耗燃油3.0×10-3m3(假设燃油完全燃烧),若燃油的密度ρ=0.8×103kg/m3,热值q=4×107J/kg,求:
(1)专用车牵引力所做的功;
(2)该专用车的热机效率是多少?
(3)在这个过程中损失的能量如果用来烧水,那么可以使多少千克的水能从20℃上升到80℃?(结果保留两位小数)
【答案】(1)
(2)35% (3)247.62kg
【解析】
【小问1详解】
汽车匀速行驶时,根据二力平衡可知,牵引力等于阻力
汽车行驶的距离
牵引力所做的功
【小问2详解】
消耗燃油的质量
燃油完全燃烧释放的热量
热机效率
【小问3详解】
损失的能量
水的温度变化
则能从20℃上升到80℃水的质量为
17. 如图甲所示为一个超声波加湿器,如图乙所示为其内部湿度监测装置的简化电路图。已知电源电压为12V,定值电阻R0的阻值为30Ω,电流表的量程为0~200mA,电压表的量程为0~9V。湿敏电阻R的阻值随湿度RH变化的关系图象如图丙所示,其阻值最大为120Ω(图中未画出)。则在电路安全工作的前提下,请计算出:
(1)当电流表的示数为100mA时,电压表示数为多少?
(2)在(1)问条件下,环境湿度为多少?
(3)装置能监测湿度的范围是多少?
【答案】(1)
9V (2)
80% (3)
20%~80%
【解析】
【小问1详解】
由电路图可知,定值电阻R0与湿敏电阻R串联,电压表测量R两端的电压,电流表测量电路中的电流。当电流表示数时,定值电阻R0两端的电压为
根据串联电路电压的特点,湿敏电阻R两端的电压,即电压表的示数为
【小问2详解】
在(1)问的条件下,湿敏电阻R的阻值为
根据图丙可知,当湿敏电阻的阻值为90Ω时,对应的环境湿度为80%。
【小问3详解】
为了保证电路安全,电路中的电流和电压不能超过电表的量程。当电流表示数达到最大值时,电路的总电阻最小。电路总电阻的最小值为
此时湿敏电阻R的阻值最小为
由图丙可知,当湿敏电阻的阻值为30Ω时,此时对应的最小湿度为20%。
当电压表示数达到最大值时,湿敏电阻R的阻值最大。此时R0两端的电压为
电路中的电流为
此时湿敏电阻R的阻值最大为
由图丙可知,此时对应的最大湿度为80%。
综上所述,该装置能监测的湿度范围是20%~80%。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$