内容正文:
九年级物理练习题
一、选择题(共18分,其中1-6单选,每题2分;7-9多选,每题2分,漏选得1分,错选不得分)
1. 分子很小,看不见摸不着,但我们可以通过一些直接感知的现象经过合理的推测来认识分子的一些性质,下列推测既合理又符合事实的是( )
A. 现象:空气中沙尘飞舞;推测:分子在做永不停息的无规则运动
B. 现象:水和酒精混合后,总体积变小;推测:分子之间有空隙
C. 现象:磁铁上吸住了很多小铁钉;推测:分子之间存在引力作用
D. 现象:“破镜不能重圆”;推测:分子间存在斥力作用
2. 下列关于温度、内能和热量的说法正确的是( )
A. 发生热传递时,温度从高温物体传递到低温物体
B. 内能相同的两物体之间可能发生热传递
C. 热水烫嘴,因为热水含有的热量较高
D. 物体放热时,其温度一定降低
3. 干燥的秋冬季节,同学们触碰到教室的金属门把手有时会有“触电”感觉。为了防止静电危害,可手握如图所示的“静电消除器”去触碰金属释放静电。下列有关说法正确的是( )
A. “触电”是因为人体产生了电荷
B. 运输汽油的油罐车罐体必须由绝缘材料来做,也是为了防止静电带来危害
C. 若人体带负电荷,接触金属门把手释放电荷时,瞬间电流方向是由门把手流向人体
D. 橡胶棒也可以替代“静电消除器”
4. 关于生活中的一些电路连接,下列判断正确的是( )
A. 道路旁的一排排路灯,晚上同时亮,早晨同时灭,因此它们是串联的
B. 家庭电路中,电视机与照明灯的工作互不影响,因此它们是串联的
C. 交通信号灯的红灯、绿灯、黄灯是串联的
D. 楼道中的声控灯只有在天暗并且有声音时才能亮,因此声控开关、光控开关及灯是串联的
5. 智能扫地机能自动清扫房间地板,给人们生活带来方便。当手动闭合开关,或对它说“开始清扫”(闭合开关),电动机都会工作,扫地机进入清扫模式;若在清扫过程出现意外,开关自动闭合,电铃工作。图中的电路图符合上述设计要求的是( )
A. B.
C. D.
6. 自动体外除颤器(简称AED)可以诊断特定的心律失常,并且给予电击除颤,从而来抢救心脏骤停患者,在“黄金四分钟”内使用可有效防止患者猝死。其使用方法如下:将AED的两个电极片贴于患者正确部位,仪器将自动分析患者的心律,此过程不要触碰患者,避免干扰分析。如果AED判断需要电击,会进行充电并提醒周围人远离患者,之后自动放电进行除颤。除颤完成后,应立即对患者进行心肺复苏。下列有关分析正确的是( )
A. AED与患者之间是并联的
B. 给AED充电时,AED相当于一个电源
C. 电击时患者体内没有电流通过
D. 人体是导体,若有人接触患者会影响抢救效果并可能造成伤害
7. 如图甲所示,三个相同的试管中装入固态物质,其中两个试管内装入的是同一种物质。将它们放入装有水的烧杯中加热熔化并绘制出温度随时间变化的图像如图乙所示。关于试管中固态物质,下列判断错误的是( )
A. 试管中和试管中物质的质量一定相等
B. 试管中固体物质的比热容一定小于试管中固体物质的比热容
C. 试管中物质的质量一定大于试管中物质的质量
D. 时刻试管中固体物质的内能小于时刻中固体物质的内能
8. 汽车是现代生活中最常见的一种交通工具,如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是( )
A. 甲图是压缩冲程,活塞对气缸内的气体做功,气体的温度升高
B. 由乙图可知该汽油机的效率是28%
C. 汽车尾气中的“汽油味”越浓,燃料燃烧得越不充分,这会降低燃料的热值
D. 为节能冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖,该举措大大提高了该汽油机的效率
9. 根据所学知识判断,下列说法不正确的是( )
A. 电源就是将化学能转化为电能的装置
B. 绝缘体不能带电,导体可以带电
C. 用电器短路(短接)与电源短路一样,都会形成极大电流烧毁电源
D. 查表可知汽油的热值大于柴油的热值,但柴油机的效率大于汽油机的效率
二、填空题(共12分,每空1分)
10. 中医药是中华文化的瑰宝,中医的理疗方式中蕴含了许多物理知识。刮痧时,皮肤会因刮痧板的刮动而发热,这是通过____________的方式使皮肤内能增加;艾灸时,点燃用艾叶制成的艾柱,产生的热刺激人体穴位,这是通过____________的方式增加人体的内能。
11. 如图,使用静电拖把拖地时,静电除尘纸与地面摩擦带上了电,这属于______现象,静电除尘纸能将地面上的毛发、灰尘等牢牢吸住,说明带电体具有______的性质。
12. 如图为某汽车的仪表盘,若司机未系安全带,仪表盘上的指示灯亮起;若司机系好安全带,指示灯熄灭。安全带的作用相当于电路元件中的______;司机未系安全带时,仪表盘指示灯所在的电路处于______状态。
13. 发光二极管具有__________,小慧利用一红一绿两个发光二极管制作一装置:当电流从该装置一端流入时发红光,从另一端流入时发绿光,下列选项中,符合该装置内部结构的图是_____。
A.B.C.D.
14. 如图所示,当开关S闭合时,电流表的示数是4A,电流表的示数是1.5A,电流表的示数是3.5A,则通过灯的电流是______A,通过灯的电流是______A。
15. 汽油发动机工作时,汽油必须和吸进的空气成适当的比例,才能形成可以有效燃烧的混合气,这就是空燃比(可燃混合气中空气质量与燃油质量之比),某总排量为2.5L的发动机的空燃比为22:1,混合燃气的密度为,已知汽油的热值为,则发动机做一次功,燃料燃烧产生的热量为___________J。若该汽油机的效率为20%,年平均消耗汽油420kg,如果将效率提高了1%,则一年可以节约_______kg的汽油。
三、作图题(共4分,每题2分)
16. 小明家安装了一款智能门锁,该智能门锁的简化电路如图所示,当密码输入错误后,开关S1闭合,警示灯L发光,提醒解锁失败;当密码输入正确后,开关闭合,警示灯L不发光,门锁打开。请根据以上要求,将图中的电路补充完整。
17. 请根据如图所示的实物电路,在虚线框内画出对应的电路图。
四、实验题(共25分,每空1分)
18. 探究“比较不同物质吸热能力”的实验,实验装置如图1所示。
(1)实验中,在两烧杯中倒入质量相同的a和b两种液体,在两种液体都不沸腾的情况下,小明认为要使a和b升高相同的温度然后进行比较;小红认为要加热相同的时间然后进行比较。你认为可行的是________(选填“小明”、“小红”或“都可行”);
(2)本实验中,两种物质吸热多少是通过_________________反映的;
(3)如表是小孟同学实验记录的数据:
加热时间/min
0
1
2
3
4
5
6
a的温度/℃
20
24
28
32
36
40
44
b的温度/℃
20
26
32
38
44
50
56
①加热6min,a吸收的热量_______(选填“大于”“等于”或“小于”)b吸收的热量;
②分析实验数据可知,吸热能力更强的是_____(选填“a”或“b”),若这种物质是水,则另一种物质的比热容是____________;
(4)小睿同学也利用图1装置对水和食用油进行了探究,正确记录数据并绘出了两种物质温度随时间变化图像,则图2中________(选填“甲”或“乙”)表示的物质是水,分析图像可知:小睿实验中水和食用油的质量关系是________(选填“>”、“=”或“<”)。
19. 为了比较两种燃料的热值,小明采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验,烧杯内水的初温和质量相同,实验中忽略热量损失。
(1)实验中应控制燃料燃烧的_________(选填“时间”或“质量”)相同,根据_________(选填“加热时间”或“升高的温度”)比较燃料燃烧放出热量的多少;
(2)小明选用了燃料a和燃料b进行实验。当燃料燃尽后,小明根据各个时刻烧杯中的水温,绘制了如图乙所示的图像,则可初步判断燃料_________的热值大;
(3)另一组的小华也用图甲的两套完全相同的装置进行实验,并重新在烧杯内加入初温和质量相同的水,在燃料烧完后也画出了水的温度随时间变化的图像如图丙所示,根据丙图像燃料和燃料的热值之比为_________;
(4)小明根据实际操作获得的数据,通过qm=c水m水(t-t0)计算出了燃料的热值,发现结果________该燃料实际的热值(填“大于”“小于”“等于”)。
20. 在“连接并联电路”的实验中,小蓝设计了如图甲所示电路图。
(1)按图甲连接电路时,开关应处于_______状态;小蓝连接的电路如图乙,导线a、b、c、d中有一根接错了,该错误导线是_____;
(2)电路改接正确后,闭合所有开关,灯发光,灯不亮。于是她断开所有开关,交换两灯位置后,再闭合所有开关,发光,不亮,则电路故障可能是_____;
A. 的灯丝断路
B. 干路上某根导线断路
C. 的灯丝断路
D. 支路某根导线断路
(3)利用图甲电路,继续探究开关的作用,小蓝先后进行了两次实验:
①两次实验中,、的工作状态(断开或闭合)是:先______________,再___________________;
②在观察灯泡发光情况时,她应该_____。
A.观察和
B.只观察
C.只观察
21. 学习小组在探究并联电路电流规律的实验中。
实验序号
1
0.18
0.42
2
0.16
0.20
0.36
3
0.38
0.32
0.7
(1)小明用如图甲所示的电路来探究并联电路电流的特点,需要测量A、B、C三处的电流:
①连接电路前,发现电流表的指针如图①所示,出现此现象的原因是____________;
②连接好电路后,测量A处的电流时如图乙所示,电流表示数是_______A;
③实验中,小明通过___________的方法实现了多次测量;
④将测量结果记录在表格中。分析表格中的数据,得出的结论是:___________________;
(2)小马想比较并联电路中各支路电流大小时按照图丙所示的电路测量,只闭合测出中的电流,只闭合测出中的电流,比较和的大小。请你评估:他的方案是_____________(选填“可行”或“不可行”)的,理由是________________________________。
(3)小明发现在图丙电路所用器材的基础上,减少一个开关,也可以测量各支路的电流大小。请你帮小明在丁图的虚线框中,设计出一个不用移动电流表就可以完成实验的电路图。
五、综合应用题(共21分)
22. 某中学每天为学生提供开水,一天用电热水器将10kg的水从18℃加热到68℃,已知水的比热容是c水=4.2×103J/(kg·℃),煤油的比热容是2.1×103J/(kg·℃)。
(1)求在这一过程中水吸收的热量;
(2)若水吸收的热量全部被煤油吸收且使煤油温度升高了50℃,求煤油的质量;
(3)在标准大气压下,若初温、质量相同的水吸收4.2×106J的热量,求水的末温
23. 如图甲所示的轿车,采用氢气燃料工作,发动机的效率为50%。某次,该轿车在水平路面上以恒定功率P做直线运动,v-t图像如图乙所示。已知汽车(包括司乘人员)的总质量为1500kg,汽车行驶过程中所受阻力大小平均为车重的0.1倍,氢气的热值,取。求:
(1)汽车所受阻力的大小:
(2)在10~15s内汽车牵引力做的功;
(3)该轿车保持此功率持续行驶1h,需要消耗多少氢气?
24. 环保混合动力汽车成为不少人购买汽车的首选,某混合动力汽车启动时,内燃机不工作,车内蓄电池输出能量。当高速行驶或蓄电池储存电能过低时,内燃机启动,既可以向车轮输出能量,同时又可以向蓄电池充电;当车辆需要全力加速时,内燃机、蓄电池可以同时向车轮输出能量。为了保护蓄电池,当电池使用到剩下最大容量的时停止供电。
(1)如图甲为单缸四冲程汽车内燃机的各冲程的示意图,一个工作循环的顺序应为_______(填字母),若飞轮转速为,则每秒对外做功________次,若做一次功,则汽油机的功率为_______W。
(2)汽车在平直公路上匀速行驶,共消耗汽油,所受平均阻力为,若该汽车内燃机的效率为,汽油完全燃烧放出的热量为________J,最终蓄电池增加的电能为________J。(忽略蓄电池和内燃机的热损失,,)
(3)该车制动减速过程中,机械能转化为电能和内能,转化的电能与内能之比为9:16。如图乙是机械能的变化量与速度变化量的关系图像,若该车从开始减速,转化的电能为,则该车的速度将会减小到______。
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九年级物理练习题
一、选择题(共18分,其中1-6单选,每题2分;7-9多选,每题2分,漏选得1分,错选不得分)
1. 分子很小,看不见摸不着,但我们可以通过一些直接感知的现象经过合理的推测来认识分子的一些性质,下列推测既合理又符合事实的是( )
A. 现象:空气中沙尘飞舞;推测:分子在做永不停息的无规则运动
B. 现象:水和酒精混合后,总体积变小;推测:分子之间有空隙
C. 现象:磁铁上吸住了很多小铁钉;推测:分子之间存在引力作用
D. 现象:“破镜不能重圆”;推测:分子间存在斥力作用
【答案】B
【解析】
【详解】A.空气中沙尘飞舞是宏观物体的机械运动,不是分子的无规则运动,分子用肉眼是看不到的,故A错误;
B.水和酒精混合后总体积变小,是因为分子之间有空隙,两种分子相互进入对方的空隙,所以总体积变小,该推测既合理又符合事实,故B正确;
C.磁铁吸引小铁钉是因为磁铁具有磁性,不是分子间的引力作用,故C错误;
D.“破镜不能重圆”是因为镜子破裂后,分子间的距离太大,分子间的引力变得十分微弱,几乎可以忽略,而不是因为分子间存在斥力,故D错误。
故选B。
2. 下列关于温度、内能和热量的说法正确的是( )
A. 发生热传递时,温度从高温物体传递到低温物体
B. 内能相同的两物体之间可能发生热传递
C. 热水烫嘴,因为热水含有的热量较高
D. 物体放热时,其温度一定降低
【答案】B
【解析】
【详解】AB.发生热传递的条件是存在温度差,发生热传递时,热量从高温物体传递到低温物体,不是温度;内能相同的两物体之间可能存在温度差,就可能发生热传递。故A错误,B正确;
C.热量是过程量,不能用“含有”描述,热水烫嘴,因为热水的温度较高,故C错误;
D.液体在凝固成晶体的过程中,放出热量,但温度不变,故D错误。
故选B。
3. 干燥的秋冬季节,同学们触碰到教室的金属门把手有时会有“触电”感觉。为了防止静电危害,可手握如图所示的“静电消除器”去触碰金属释放静电。下列有关说法正确的是( )
A. “触电”是因为人体产生了电荷
B. 运输汽油的油罐车罐体必须由绝缘材料来做,也是为了防止静电带来危害
C. 若人体带负电荷,接触金属门把手释放电荷时,瞬间电流方向是由门把手流向人体
D. 橡胶棒也可以替代“静电消除器”
【答案】C
【解析】
【详解】A.“触电”的本质是静电放电,电荷不会凭空产生,是人体和衣物等摩擦发生了电子的转移,并非人体“产生了电荷”,故A错误;
B.运输汽油的油罐车罐体需要用导体材料制作,还要搭配拖地的导静电铁链,目的是把油和罐体摩擦产生的静电及时导走,避免静电积累引燃油汽,若用绝缘材料制作,静电无法导出,反而会极大增加静电危害的风险。故B错误;
C.人体带负电荷,接触金属门把手时,负电荷由人体流向门把手,电流方向与负电荷定向移动方向相反,故瞬间电流方向是由门把手流向人体,故C正确;
D.释放静电需要导体,橡胶棒是绝缘体,不能导电,无法替代“静电消除器”,故D错误。
故选C。
4. 关于生活中的一些电路连接,下列判断正确的是( )
A. 道路旁的一排排路灯,晚上同时亮,早晨同时灭,因此它们是串联的
B. 家庭电路中,电视机与照明灯的工作互不影响,因此它们是串联的
C. 交通信号灯的红灯、绿灯、黄灯是串联的
D. 楼道中的声控灯只有在天暗并且有声音时才能亮,因此声控开关、光控开关及灯是串联的
【答案】D
【解析】
【详解】A.道路旁的一排排路灯,晚上同时亮,早上同时灭,但如果一盏灯坏掉,不会影响其它的灯,所以各灯是并联连接,故A错误;
B.家庭电路中,电视机与照明灯的工作互不影响,因此它们是并联的,故B错误;
C.交通信号灯的红灯、绿灯、黄灯在工作时互不影响,可以独立工作,因此它们是并联的,故C错误;
D.因为声控开关、光控开关及灯是串联的,所以楼道中的声控灯只有在天暗并且有声音时才能亮,故D正确。
故选D。
5. 智能扫地机能自动清扫房间地板,给人们生活带来方便。当手动闭合开关,或对它说“开始清扫”(闭合开关),电动机都会工作,扫地机进入清扫模式;若在清扫过程出现意外,开关自动闭合,电铃工作。图中的电路图符合上述设计要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据题意可知,当手动闭合开关S1,或者对它说“开始清扫”(闭合开关S2)时,电动机都会工作,扫地机进入清扫模式,这说明两个开关互不影响,是并联的,然后与电动机串联;若在清扫过程出现意外,开关S3自动闭合,电铃工作,这说明电铃是开关S3控制的,并且电铃与电动机互不影响,是并联的,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
6. 自动体外除颤器(简称AED)可以诊断特定的心律失常,并且给予电击除颤,从而来抢救心脏骤停患者,在“黄金四分钟”内使用可有效防止患者猝死。其使用方法如下:将AED的两个电极片贴于患者正确部位,仪器将自动分析患者的心律,此过程不要触碰患者,避免干扰分析。如果AED判断需要电击,会进行充电并提醒周围人远离患者,之后自动放电进行除颤。除颤完成后,应立即对患者进行心肺复苏。下列有关分析正确的是( )
A. AED与患者之间是并联的
B. 给AED充电时,AED相当于一个电源
C. 电击时患者体内没有电流通过
D. 人体是导体,若有人接触患者会影响抢救效果并可能造成伤害
【答案】D
【解析】
【详解】A.AED的两个电极片贴于患者正确部位,电流从AED流出经过患者再回到AED,所以AED与患者之间是串联的,并非并联,故A错误;
B.给AED充电时,AED消耗电能,此时AED相当于用电器,而不是电源,故B错误;
C.电击时,AED对患者放电,根据电流的形成条件,有电压且形成通路时会有电流通过患者体内,故C错误;
D.人体是导体,若有人接触患者,电流可能会通过接触者,这会影响抢救效果并且可能造成伤害,故D正确。
故选D。
7. 如图甲所示,三个相同的试管中装入固态物质,其中两个试管内装入的是同一种物质。将它们放入装有水的烧杯中加热熔化并绘制出温度随时间变化的图像如图乙所示。关于试管中固态物质,下列判断错误的是( )
A. 试管中和试管中物质的质量一定相等
B. 试管中固体物质的比热容一定小于试管中固体物质的比热容
C. 试管中物质的质量一定大于试管中物质的质量
D. 时刻试管中固体物质的内能小于时刻中固体物质的内能
【答案】ABC
【解析】
【详解】AB.由图乙可知,、熔点不同,为不同物质,比热容不同,、图像中有一部分加热相同时间,吸收热量相同,温度变化相同,由公式可知, 、的质量不同,比热容无法比较,所以的比热容不一定比的比热容小。故AB错误,符合题意;
C.、有相同的熔点,、应为同种物质,比热容相同,、开始熔化的时间不同,且用的时间更长,则说明试管中物质的质量比中多,故C错误,符合题意;
D.未加热时,的质量大于,的内能较大,根据可知,时刻试管中固体物质吸收热量小于时刻中固体物质吸收热量,则时刻试管中固体物质的内能小于时刻中固体物质的内能,故D正确,不符合题意。
故选ABC。
8. 汽车是现代生活中最常见的一种交通工具,如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是( )
A. 甲图是压缩冲程,活塞对气缸内的气体做功,气体的温度升高
B. 由乙图可知该汽油机的效率是28%
C. 汽车尾气中的“汽油味”越浓,燃料燃烧得越不充分,这会降低燃料的热值
D. 为节能冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖,该举措大大提高了该汽油机的效率
【答案】AB
【解析】
【详解】A.由图甲可知,进气门和排气门关闭,活塞向上运动,汽油机正处于压缩冲程,此时活塞对气缸内的气体做功,使气体的内能增加,温度升高,故A正确;
B.由图乙可知,该汽油机的效率是
故B正确;
C.汽车尾气中的“汽油味”越浓,说明燃料燃烧得越不充分,因此会降低汽油机的效率,但不会改变燃料的热值,故C错误;
D.汽车的尾气含有大量的内能,为了节能,冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖,该举措大大提高了燃料的利用率,但不能提高汽油机的热机效率,故D错误。
故选AB。
9. 根据所学知识判断,下列说法不正确的是( )
A. 电源就是将化学能转化为电能的装置
B. 绝缘体不能带电,导体可以带电
C. 用电器短路(短接)与电源短路一样,都会形成极大电流烧毁电源
D. 查表可知汽油的热值大于柴油的热值,但柴油机的效率大于汽油机的效率
【答案】ABC
【解析】
【详解】A.电源是提供电能的装置,它可以把其它形式的能转化为电能,如发电机是把机械能转化为电能的装置,故A不正确,符合题意;
B.因为绝缘体内没有能够自由移动的电荷,所以绝缘体不容易导电;但绝缘体能够带电,故B不正确,符合题意;
C.用电器短路(短接)电流不会经过用电器,电源短路会产生较大电流,两者不一样,且前者不一定烧坏电源,后者会烧坏电源,故C不正确,符合题意;
D.汽油的热值大于柴油的热值,说明相同质量的汽油和柴油完全燃烧时,汽油放出的热量多;但由于柴油机用来做有用功的能量占燃料完全燃烧放出的总能量的百分比大,所以,柴油机比汽油机的效率高,故D正确,不符合题意。
故选ABC。
二、填空题(共12分,每空1分)
10. 中医药是中华文化的瑰宝,中医的理疗方式中蕴含了许多物理知识。刮痧时,皮肤会因刮痧板的刮动而发热,这是通过____________的方式使皮肤内能增加;艾灸时,点燃用艾叶制成的艾柱,产生的热刺激人体穴位,这是通过____________的方式增加人体的内能。
【答案】 ①.
做功 ②.
热传递
【解析】
【详解】由改变内能的两种方式可知,刮痧时刮痧板与皮肤摩擦,克服摩擦力做功,将机械能转化为内能,故是通过做功的方式增加皮肤内能;
艾灸时艾柱燃烧产生的热量直接传递给人体穴位,能量发生了转移,是通过热传递的方式增加人体内能。
11. 如图,使用静电拖把拖地时,静电除尘纸与地面摩擦带上了电,这属于______现象,静电除尘纸能将地面上的毛发、灰尘等牢牢吸住,说明带电体具有______的性质。
【答案】 ①. 摩擦起电 ②. 吸引轻小物体
【解析】
【详解】静电除尘纸与地面摩擦,发生了电子的转移而带上电,这是摩擦起电现象;
带电体具有吸引轻小物体的性质,因此静电除尘纸可以把地面上的毛发、灰尘等牢牢吸住。
12. 如图为某汽车的仪表盘,若司机未系安全带,仪表盘上的指示灯亮起;若司机系好安全带,指示灯熄灭。安全带的作用相当于电路元件中的______;司机未系安全带时,仪表盘指示灯所在的电路处于______状态。
【答案】 ①.
开关 ②.
通路
【解析】
【详解】由安全带可控制指示灯的亮灭,可知其作用相当于电路元件中的开关;因司机未系安全带时指示灯发光,有电流通过指示灯,故指示灯所在的电路处于通路状态。
13. 发光二极管具有__________,小慧利用一红一绿两个发光二极管制作一装置:当电流从该装置一端流入时发红光,从另一端流入时发绿光,下列选项中,符合该装置内部结构的图是_____。
A.B.C.D.
【答案】 ①. 单向导电性 ②. D
【解析】
【详解】[1]根据二极管的结构特点可知,发光二极管具有单向导电性的特点。
[2]A.图中两个二极管串联,且方向相反,所以电流无论从哪一端流入,最多只能通过其中的一个二极管,整个电路是断路的,两二极管都不会发光,故A不符合题意;
B.图中两个二极管串联,且方向相同,当电流从左侧流入时,两二极管都亮,当电流从右侧流入时,两二极管都不亮,故B不符合题意;
C.图中两个二极管并联,且方向相同,当电流从右侧流入时,两二极管都亮,当电流从左侧流入时,两二极管都不亮,故C不符合题意;
D.图中两个二极管并联,且方向相反,当电流从左侧流入时,上面的二极管发红光,当电流从右侧流入时,下面的二极管发绿光,故D符合题意。
故选D。
14. 如图所示,当开关S闭合时,电流表的示数是4A,电流表的示数是1.5A,电流表的示数是3.5A,则通过灯的电流是______A,通过灯的电流是______A。
【答案】 ①. 2.5 ②. 1
【解析】
【详解】[1][2]由电路图可知,三个灯泡并联,电流表A1测干路电流,电流表A3测流过灯L1与L2的电流,电流表A2测流过灯L2与L3的电流;根据并联电路电流规律可知
①
②
③
联立三式解得
,,
通过灯的电流是2.5A,通过灯的电流是1A。
15. 汽油发动机工作时,汽油必须和吸进的空气成适当的比例,才能形成可以有效燃烧的混合气,这就是空燃比(可燃混合气中空气质量与燃油质量之比),某总排量为2.5L的发动机的空燃比为22:1,混合燃气的密度为,已知汽油的热值为,则发动机做一次功,燃料燃烧产生的热量为___________J。若该汽油机的效率为20%,年平均消耗汽油420kg,如果将效率提高了1%,则一年可以节约_______kg的汽油。
【答案】 ①. ②. 20
【解析】
【详解】一次做功吸入混合燃气的质量为
一次做功消耗汽油的质量为
燃料燃烧产生的热量为
因汽油机输出的有用功不变,故
效率提高后所需汽油质量为
一年节约的汽油质量为
三、作图题(共4分,每题2分)
16. 小明家安装了一款智能门锁,该智能门锁的简化电路如图所示,当密码输入错误后,开关S1闭合,警示灯L发光,提醒解锁失败;当密码输入正确后,开关闭合,警示灯L不发光,门锁打开。请根据以上要求,将图中的电路补充完整。
【答案】
【解析】
【详解】由题意可知,开关S1闭合,警示灯发光,说明开关S1和警示灯串联;开关S2闭合,警示灯不发光,门锁打开,说明开关S2控制门锁。警示灯和门锁互不影响,为并联,电路如图
17. 请根据如图所示的实物电路,在虚线框内画出对应的电路图。
【答案】
【解析】
【详解】由实物图知,两灯并联,开关S、电流表A1在干路上,灯L1、电流表A2在一条支路,灯L2单独一条支路,则电路图如下图所示:
四、实验题(共25分,每空1分)
18. 探究“比较不同物质吸热能力”的实验,实验装置如图1所示。
(1)实验中,在两烧杯中倒入质量相同的a和b两种液体,在两种液体都不沸腾的情况下,小明认为要使a和b升高相同的温度然后进行比较;小红认为要加热相同的时间然后进行比较。你认为可行的是________(选填“小明”、“小红”或“都可行”);
(2)本实验中,两种物质吸热多少是通过_________________反映的;
(3)如表是小孟同学实验记录的数据:
加热时间/min
0
1
2
3
4
5
6
a的温度/℃
20
24
28
32
36
40
44
b的温度/℃
20
26
32
38
44
50
56
①加热6min,a吸收的热量_______(选填“大于”“等于”或“小于”)b吸收的热量;
②分析实验数据可知,吸热能力更强的是_____(选填“a”或“b”),若这种物质是水,则另一种物质的比热容是____________;
(4)小睿同学也利用图1装置对水和食用油进行了探究,正确记录数据并绘出了两种物质温度随时间变化图像,则图2中________(选填“甲”或“乙”)表示的物质是水,分析图像可知:小睿实验中水和食用油的质量关系是________(选填“>”、“=”或“<”)。
【答案】(1)都可行 (2)加热时间的长短
(3) ①. 等于 ②. a ③.
(4) ①. 乙 ②. <
【解析】
【小问1详解】
比较物质吸热能力有两种规范方法:一是质量相同的不同物质,升高相同温度,比较加热时间(吸收热量多少),加热时间越长吸热能力越强,对应小明的方案;二是质量相同的不同物质,加热相同时间(吸收相等热量),比较升高的温度,升温越小吸热能力越强,对应小红的方案,因此两种方案都可行。
【小问2详解】
实验中使用相同的电热管加热,相同时间内两种液体吸收的热量相等,因此可以通过加热时间的长短间接反映物质吸收热量的多少,这是转换法的应用。
【小问3详解】
①相同电加热器加热相同时间,放出的热量相同,因此a吸收的热量等于b吸收的热量。
②加热6min时,a升温
b升温
质量相同吸收相同热量时,a的温度升高幅度更小,说明a的吸热能力更强。
若a是水,根据,Q、m相同时与c成反比,则有
得
【小问4详解】
图2中,最终乙温度低于甲温度,且二者末温不变,说明都沸腾,可知乙的沸点较低,因水的沸点小于食用油的沸点,故乙表示的物质是水。
由图2可知,在水沸腾前,加热相同时间时水和食用油吸收的热量相同,且水和食用油升高的温度相同,水的比热容大于油的比热容,由公式可知。
19. 为了比较两种燃料的热值,小明采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验,烧杯内水的初温和质量相同,实验中忽略热量损失。
(1)实验中应控制燃料燃烧的_________(选填“时间”或“质量”)相同,根据_________(选填“加热时间”或“升高的温度”)比较燃料燃烧放出热量的多少;
(2)小明选用了燃料a和燃料b进行实验。当燃料燃尽后,小明根据各个时刻烧杯中的水温,绘制了如图乙所示的图像,则可初步判断燃料_________的热值大;
(3)另一组的小华也用图甲的两套完全相同的装置进行实验,并重新在烧杯内加入初温和质量相同的水,在燃料烧完后也画出了水的温度随时间变化的图像如图丙所示,根据丙图像燃料和燃料的热值之比为_________;
(4)小明根据实际操作获得的数据,通过qm=c水m水(t-t0)计算出了燃料的热值,发现结果________该燃料实际的热值(填“大于”“小于”“等于”)。
【答案】(1) ①. 质量 ②. 升高的温度
(2)b (3)8∶3
(4)小于
【解析】
【小问1详解】
[1][2]根据控制变量法,实验中应控制燃料燃烧的质量相同,通过比较温度计上升的示数来比较燃料燃烧放出热量的多少,温度计升高的温度越高,说明燃料放出的热量越大。
【小问2详解】
由图乙知,当燃料燃尽时,图线b的温度变化大,说明相同质量的a、b燃料完全燃烧时b放出的热量多,则b的热值大。
【小问3详解】
对于同种燃料来说,在相同的时间内放出的热量是相同的,根据图丙可知,燃料1用5min让水从20℃升高到100℃,5min到10min吸收相同的热量,根据公式Q放=qm、Q吸=cmΔt可知
2c水m水Δt1=mq1
对于燃料2来说,燃料2用15min让水从20℃升高到80℃,根据公式Q放=qm、Q吸=cmΔt可知
c水m水Δt2=mq2
解得,两种燃料热值之比为
q1∶q2=8∶3
【小问4详解】
由于燃料不完全燃烧且燃料燃烧放出的热量有一部分会散失到空气中,又或被烧杯等实验装置吸收的部分热量,使Q放大于Q吸,依此计算出燃料的热值比实际要偏小些。
20. 在“连接并联电路”的实验中,小蓝设计了如图甲所示电路图。
(1)按图甲连接电路时,开关应处于_______状态;小蓝连接的电路如图乙,导线a、b、c、d中有一根接错了,该错误导线是_____;
(2)电路改接正确后,闭合所有开关,灯发光,灯不亮。于是她断开所有开关,交换两灯位置后,再闭合所有开关,发光,不亮,则电路故障可能是_____;
A. 的灯丝断路
B. 干路上某根导线断路
C. 的灯丝断路
D. 支路某根导线断路
(3)利用图甲电路,继续探究开关的作用,小蓝先后进行了两次实验:
①两次实验中,、的工作状态(断开或闭合)是:先______________,再___________________;
②在观察灯泡发光情况时,她应该_____。
A.观察和
B.只观察
C.只观察
【答案】(1) ①. 断开 ②. a (2)D
(3) ①. 闭合干路开关 ②. 闭合或断开支路开关 ③. A
【解析】
【小问1详解】
在连接电路时,为了防止电路连接过程中出现短路而损坏电源或电路元件,开关必须处于断开状态;
由图甲,两灯泡并联,开关在干路上,与灯串联在一条支路上,则在图乙的实物图中,导线a接入错误,导致不能控制灯。
【小问2详解】
改接正确后,闭合所有开关,发光,不亮。这说明所在的支路是通的,而所在的支路可能断路。断开所有开关,交换两灯位置后,再闭合所有开关,发光,不亮。说明此时所在支路断路,综上可知,电路很可能是开关所在的这条支路断路,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
【小问3详解】
两次实验中,、的工作状态(断开或闭合)是:先闭合干路开关,再闭合或断开支路开关。
是支路的控制开关,通断只会直接改变的工作状态,但实验需要同时观察是否不受通断的影响,验证并联电路支路开关仅控制本支路的特点,因此要同时观察和,故A符合题意,BC不符合题意。
故选A。
21. 学习小组在探究并联电路电流规律的实验中。
实验序号
1
0.18
0.42
2
0.16
0.20
0.36
3
0.38
0.32
0.7
(1)小明用如图甲所示的电路来探究并联电路电流的特点,需要测量A、B、C三处的电流:
①连接电路前,发现电流表的指针如图①所示,出现此现象的原因是____________;
②连接好电路后,测量A处的电流时如图乙所示,电流表示数是_______A;
③实验中,小明通过___________的方法实现了多次测量;
④将测量结果记录在表格中。分析表格中的数据,得出的结论是:___________________;
(2)小马想比较并联电路中各支路电流大小时按照图丙所示的电路测量,只闭合测出中的电流,只闭合测出中的电流,比较和的大小。请你评估:他的方案是_____________(选填“可行”或“不可行”)的,理由是________________________________。
(3)小明发现在图丙电路所用器材的基础上,减少一个开关,也可以测量各支路的电流大小。请你帮小明在丁图的虚线框中,设计出一个不用移动电流表就可以完成实验的电路图。
【答案】(1) ①. 电流表没有调零 ②. 0.24 ③. 更换不同规格的小灯泡 ④. 在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和
(2) ①. 不可行 ②. 电流表会出现反偏的现象,无法测出通过其中一个灯泡的电流
(3)
【解析】
【小问1详解】
①连接电路前,如图①所示,电流表指针在零刻线的左侧,出现此现象的原因是没有对电流表调零;
②由图乙可知,电流表的分度值为0.02A,示数是0.24A;
③实验中,多次测量的目的是得到普遍规律,小明可能是通过改变电源电压或者更换灯泡的规格进行多次实验,若通过更换电源电压,两灯泡电流的比值一定,由表格中数据得,两灯泡电流的比值发生改变,说明实验中通过改变灯泡规格的方法实现了多次测量;
④分析三组数据可得
可归纳得出:在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
【小问2详解】
由图丙得,分别闭合S1、S2时,电流通过电流表的方向相反,电流表会有一次出现反偏的现象,不符合电流表的使用规则,因此他的方案不可行。
【小问3详解】
将电流表固定在干路,通过支路开关的通断,让电流表先后只串联接入某一条支路,无需移动电流表就能分别测出两条支路的电流,同时减少了一个多余的开关,符合题目要求。
五、综合应用题(共21分)
22. 某中学每天为学生提供开水,一天用电热水器将10kg的水从18℃加热到68℃,已知水的比热容是c水=4.2×103J/(kg·℃),煤油的比热容是2.1×103J/(kg·℃)。
(1)求在这一过程中水吸收的热量;
(2)若水吸收的热量全部被煤油吸收且使煤油温度升高了50℃,求煤油的质量;
(3)在标准大气压下,若初温、质量相同的水吸收4.2×106J的热量,求水的末温
【答案】(1)
(2)20kg (3)
【解析】
【小问1详解】
水吸收的热量
【小问2详解】
若水吸收的热量全部被煤油吸收,即
根据得煤油的质量
【小问3详解】
水吸收的热量,水升高的温度
理论末温
在标准大气压下,水的沸点是,水沸腾后温度不变,
所以水的实际末温是。
23. 如图甲所示的轿车,采用氢气燃料工作,发动机的效率为50%。某次,该轿车在水平路面上以恒定功率P做直线运动,v-t图像如图乙所示。已知汽车(包括司乘人员)的总质量为1500kg,汽车行驶过程中所受阻力大小平均为车重的0.1倍,氢气的热值,取。求:
(1)汽车所受阻力的大小:
(2)在10~15s内汽车牵引力做的功;
(3)该轿车保持此功率持续行驶1h,需要消耗多少氢气?
【答案】(1)1500N
(2) (3)0.72kg
【解析】
【小问1详解】
汽车行驶过程中所受阻力大小平均为车重的0.1倍,汽车所受阻力的大小为
【小问2详解】
由图知在10~15s内汽车做匀速直线运动,牵引力等于阻力,牵引力为1500N,根据计算行驶路程为
在10~15s内汽车牵引力做的功为
【小问3详解】
该轿车功率为
该轿车保持此功率持续行驶1h有用功为
根据计算氢气燃烧释放热量为
需要消耗氢气质量为
24. 环保混合动力汽车成为不少人购买汽车的首选,某混合动力汽车启动时,内燃机不工作,车内蓄电池输出能量。当高速行驶或蓄电池储存电能过低时,内燃机启动,既可以向车轮输出能量,同时又可以向蓄电池充电;当车辆需要全力加速时,内燃机、蓄电池可以同时向车轮输出能量。为了保护蓄电池,当电池使用到剩下最大容量的时停止供电。
(1)如图甲为单缸四冲程汽车内燃机的各冲程的示意图,一个工作循环的顺序应为_______(填字母),若飞轮转速为,则每秒对外做功________次,若做一次功,则汽油机的功率为_______W。
(2)汽车在平直公路上匀速行驶,共消耗汽油,所受平均阻力为,若该汽车内燃机的效率为,汽油完全燃烧放出的热量为________J,最终蓄电池增加的电能为________J。(忽略蓄电池和内燃机的热损失,,)
(3)该车制动减速过程中,机械能转化为电能和内能,转化的电能与内能之比为9:16。如图乙是机械能的变化量与速度变化量的关系图像,若该车从开始减速,转化的电能为,则该车的速度将会减小到______。
【答案】(1) ①. ②. ③.
(2) ①. ②.
(3)
【解析】
【小问1详解】
图进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动是吸气冲程;图进、排气门全关,火花塞产生电火花,活塞向下运动,是做功冲程;图进、排气门全关,活塞向上运动,是压缩冲程;图进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动是排气冲程。一个工作循环的顺序是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程,因此正确的顺序是;
飞轮转速为
飞轮转圈完成一个工作循环,对外做功次,则每秒对外做功次;
汽油机的功率为
【小问2详解】
汽油的质量为
汽油完全燃烧放出的热量为
该内燃机输出的有用的能量为
汽车在平直公路上匀速行驶,处于平衡状态,受到的牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等为,则该内燃机做的机械功为
最终使蓄电池增加的电能为
【小问3详解】
转化的电能与内能之比为,即
转化的电能为,则转化的内能为
则机械能的变化量为
据图可知,当机械能的变化量是时,速度变化量,则该车的速度将会减小到
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