内容正文:
2027届九年级第一次阶段学情调研
物理学科
第Ⅰ卷
一、单项选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分。每小题给出的四个选项中,只有一项最符合题意)
1. 一只普通手电筒小电珠正常发光时,通过它的电流约为( )
A. 3×101安 B. 3×102安 C. 3×10﹣1安 D. 3×10﹣2安
2. 如图所示描述的物理过程,正确的是( )
A. 图甲:厚玻璃筒内空气被压缩,硝化棉燃烧——活塞对硝化棉做功,硝化棉的内能增大,温度达到了燃点
B. 图乙:瓶内空气推出塞子,瓶内出现白雾——瓶内空气对外做功,内能减小,温度降低,空气液化形成白雾
C. 图丙:试管内的水蒸气推动塞子冲出时——水蒸气的内能转化为塞子的机械能
D. 图丁:此冲程是做功冲程——内能转化为机械能
3. 关于一定质量的气体的内能,下列说法中正确的是( )
A. 温度升高,它的内能一定增加 B. 它的内能增加,一定是吸收了热量
C. 它的内能越大,含有的热量越多 D. 温度为0℃时,它可能没有内能
4. 下列实例中,改变物体内能的方式与其它三个不同的是( )
A. 用力搓手,手会发热 B. 用炉灶烧水,水温升高
C. 汽缸内气体被压缩,温度升高 D. 用锯条锯木头,锯条温度升高
5. 物理老师在讲授“摩擦起电”一节时,请同学们用塑料直尺在头发上摩擦几下后试试能否吸引碎纸片,结果塑料直尺能够吸引碎纸片。如果以橡胶棒与毛皮摩擦作类比,对这个现象的解释正确的是( )
A. 摩擦时,同时发生了正、负电荷的转移,头发带负电,塑料直尺带正电
B. 摩擦时,同时发生了正、负电荷的转移,头发带正电,塑料直尺带负电
C. 摩擦时,只发生了正电荷的转移,使塑料直尺带了正电
D. 摩擦时,头发上的电子向塑料直尺转移,使塑料直尺带了负电
6. 甲、乙、丙三个轻质泡沫小球用绝缘细线悬挂在天花板上,它们之间相互作用时的场景如图所示,已知丙球与用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷相同,下列判断正确的是
A. 甲、乙两球均带正电 B. 甲、乙两球均带负电
C. 甲球带正电、乙球一定带负电 D. 甲球带负电、乙球可能不带电
7. 如图所示,两个相同的验电器A和B,其中验电器A带正电,B不带电,用带有绝缘手柄的金属棒将A、B连接起来。下列说法正确的是( )
A. 验电器金属箔张开是因为它们带异种电荷
B. 验电器A得到电子,A金属箔张角变大
C. 验电器A中正电荷通过金属棒流向B,A金属箔张角变小
D. 此过程产生的瞬时电流方向是从A到B
8. 如图是加油站里常见的“静电释放器”。司机或工人提着油枪加油前,必须用手触摸金属球以清除身体上的静电。下列说法中正确的是( )
A. 人体带的电荷是人体与衣服摩擦过程中创造出来的
B. “除电”时,人体通过金属球与大地连通
C. 若人体带有负电,则“除电”时,电流方向是从金属球流向大地
D. 金属球是导体,只能导电,不能带电
9. 如图所示为小明连接的电路,他检查导线连接无误后,闭合开关S,发现两灯均不亮。于是他用一根导线分别连接到ab、bc、cd和ac两点,灯L1、L2均不发光,再用导线连接到bd两点时,灯L1发光,L2不发光。由此判定电路的故障是( )
A. 灯L2与开关S均开路 B. 灯L2开路
C. 灯L1与开关S均开路 D. 开关S开路
10. 交通法规中明确规定,所有的摩托车、电动自行车上路时驾驶员必须佩戴安全头盔。小佳想制作一款智能头盔,只有戴上头盔扣上卡扣后,头盔上的信号发射器才能发出信号,当电动车上的信号接收器接收到信号(相当于S1闭合),再转动电动车钥匙(相当于S2闭合)车才能正常启动,下列电路中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
二、多项选择题(本大题共3小题,每题3分,共9分。每小题给出的四个选项中,均有多个选项符合题意,全部选对的得3分,选对但不全的得1分,不选或选错的得0分)
11. 现有甲、乙、丙三种初温相同的液体,其中甲、乙为质量相等的不同液体,乙、丙为质量不等的同种液体。若对三种液体分别加热,根据它们吸收的热量和升高的温度在如图所示图像中作出三点,由此得出结论( )
A. c丙>c甲 B. c丙<c甲 C. m丙>m甲 D. m丙<m甲
12. 关于如图所示的电路,下列说法正确的是( )
A. 闭合S1、S2、S3时,只有L1发光
B. 闭合S1、S2,断开S3时,L1、L2、L3都发光
C. 闭合S1、S3,断开S2时,L2、L3并联
D. 闭合S2,断开S1、S3时,L1、L2、L3串联
13. 如图所示的电路中,闭合开关S1,S2,电流表、灯泡L1,和L2均能正常工作,则下列说法正确的是( )
A. 开关S1,闭合,S2断开,电流表测量通过L2的电流
B. 开关S1、S2都闭合,通过灯泡L1的电流等于灯泡L2的电流
C. 开关S1、S2都闭合,灯泡L1和L2并联
D. 闭合S1、S2中任意一个开关,都会有灯泡发光
第Ⅱ卷
三、填空题(本大题共6小题,每小题4分,共24分)
14. 火箭发射时要选用氢气作为燃料,这是因为氢气__________大,如果氢气燃烧得不够充分,它的热值将__________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
15. 将玻璃棒和丝绸摩擦,丝绸会带上______电荷;用一个带负电的物体去靠近一个带负电的轻质小球,小球会被______(选填“吸引”或“排斥”)。
16. 由同种物质组成的甲、乙两物体,已知它们的质量之比为1∶2,甲的温度升高了5℃,乙的温度升高了4℃,那么它们的比热容之比为________,吸收的热量之比为________。
17. 用一段细铁丝做一个支架作为转动轴,把一根中间戳有小孔(没有戳穿)的饮料吸管放在转动轴上,吸管能在水平面上自由转动,如图所示。用餐巾纸摩擦吸管使其带电。将毛皮摩擦过的橡胶棒靠近带电吸管的一端,发现吸管被橡胶棒排斥,则吸管带______(选填“正”或“负”)电;说明吸管和餐巾纸摩擦起电时______(选填“吸管”或“餐巾纸”)失去了电子。
18. 将两个不同的小灯泡串联在电路中,发现一个较亮,另一个较暗,若通过较亮灯泡的电流为200mA,合______A,则通过较暗灯泡的电流为______A。
19. 将质量相同、材料不同的三块金属甲、乙、丙加热到相同的温度后,放到表面平整的冰块上。经过一段时间后,冰块形状基本不再变化时如图所示。由此说明这三块金属中,___________的比热容最大,此时剩余冰块的温度___________这三块金属的温度。(选填“大于”“小于”“等于”)
四、综合题(本大题共6小题,共37分。解题中要求有必要的分析和说明,计算题还要有公式及数据代入过程,结果要有数值和单位)
20. 根据下面的实物图,在框内画出与之对应的电路图。
21. 如图所示,一个盒内装有两盏电灯,盒内有电源,盒外有A、B、C、D四个接线柱,用导线连AB时,只有一灯发光;用导线连CD时,只有另一灯发光,用导线连AD时,两灯都发光,但比前两次暗,试画出盒内电路图。
22. 2021年中国完成脱贫攻坚任务,很多乡镇家庭用上了清洁干净的液化天然气炉,求:[已知水的比热容,天然气的热值]
(1)将5kg初温为20℃的水加热到100℃,水吸收的热量;
(2)若完全燃烧天然气放出的热量有40%被水吸收,加热这些水需要燃烧天然气的体积;
(3)将质量为4kg温度为100℃的热水与6kg温度为20℃的冷水混合,不计混合过程的热量损失,混合后水的最终温度。
23. 为了比较不同燃料的热值,陆久帅同学设计了如下实验方案。用天平量取相同质量的酒精和碎纸片,组装了如图所示的装置进行实验,请帮助小董完成以下环节:
(1)实验中选择用水吸热升温来反映燃料燃烧放出热量的多少,装置中两烧杯中水的质量需要_________(选填“相同”或“不同”);
(2)在组装实验装置时应按照_________(选填“先下后上”或“先上后下”)的顺序;
(3)当两种燃料均燃尽后,发现甲装置中温度计示数上升较多,可知道_________的热值更大;
(4)陆久帅同学测出了水的质量,结合公式计算出水在这个过程中吸收的热量,然后利用公式,计算得出酒精的热值,请分析陆久帅同学测得的酒精热值的数值_________(选填“准确”或“偏小”或“偏大”)。请你说明原因:_________。
24. 物理课上,老师给同学们展示了一个有盖的木盒,盒盖上固定着两个灯泡和一个开关(导线的连接情况隐藏在盒内),如图所示。老师闭合开关,两个灯泡都亮;断开开关,两个灯泡又同时熄灭。老师让大家判断一下这两个灯泡的连接方式。
小王提出了以下两种判断方法,老师看过后表示两种方法均可行,请你将表格补充完整。
方法
操作
现象
结论
1
将灯泡从灯座上取下
灯泡不发光
①两灯泡______选填“串联”或“并联”
灯泡仍发光
②两灯泡______选填“串联”或“并联”
2
将一根导线接在灯泡的两端
③灯泡______、④灯泡______均选填“发光”或“不发光”
两灯泡串联
⑤灯泡______、⑥灯泡______均选填“发光”或“不发光”
两灯泡并联
25. 小亮家有一辆轿车,爸爸在给他讲车的性能时,总是说“2.0的排量”,却很少说“功率”,为此小亮特地从刚上查到了排量的定义:活塞从上止点移动到下止点所通过的“工作容积”称为气缸排量。如果发动机有若干个汽缸,所有汽缸“工作容积”之和称为发动机排量。小亮从说明书上查到家中的轿车采用的是LFX直列四缸发动机,排量为2.0 L ;从网上查找到了这种轿车的输出功率与转速的关系如图所示。
(1)根据图象分析,在发动机转速为1 000∼5 000 r/min 范围内,它的输出功率与转速大致有怎样的定性关系?
(2)设做功冲程燃气对活塞的平均压强是p0,发动机排量为V排 ,每个活塞的受力面积为S,活塞移动距离为L ,试通过公式推导出在其他参数相同时,轿车发动机的输出功率与其排量的关系式。
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2027届九年级第一次阶段学情调研
物理学科
第Ⅰ卷
一、单项选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分。每小题给出的四个选项中,只有一项最符合题意)
1. 一只普通手电筒小电珠正常发光时,通过它的电流约为( )
A. 3×101安 B. 3×102安 C. 3×10﹣1安 D. 3×10﹣2安
【答案】C
【解析】
【详解】两节干电池电压是,灯泡电阻约为10Ω,
则通过灯泡的电流约为:
.
故选C.
2. 如图所示描述的物理过程,正确的是( )
A. 图甲:厚玻璃筒内空气被压缩,硝化棉燃烧——活塞对硝化棉做功,硝化棉的内能增大,温度达到了燃点
B. 图乙:瓶内空气推出塞子,瓶内出现白雾——瓶内空气对外做功,内能减小,温度降低,空气液化形成白雾
C. 图丙:试管内的水蒸气推动塞子冲出时——水蒸气的内能转化为塞子的机械能
D. 图丁:此冲程是做功冲程——内能转化为机械能
【答案】C
【解析】
【详解】A.图甲中厚玻璃筒内的空气被压缩时,活塞对空气做功,瓶内空气温度升高,空气的内能增加,使其温度升高达到硝化棉的燃点,硝化棉燃烧,而不是活塞对硝化棉做功,故A错误;
B.图乙中瓶子内的空气推动塞子跳起时,空气对活塞做功,内能转化为机械能,空气的内能减小,温度降低,水蒸气遇冷液化形成白雾,而不是空气液化成白雾,故B错误;
C.图丙中试管内的水蒸气推动塞子冲出时,水蒸气对塞子做功,水蒸气的内能转化为塞子的机械能,故C正确;
D.图丁中两个气门都关闭,活塞向上运动,为压缩冲程,机械能转化为内能,故D错误。
故选C。
3. 关于一定质量的气体的内能,下列说法中正确的是( )
A. 温度升高,它的内能一定增加 B. 它的内能增加,一定是吸收了热量
C. 它的内能越大,含有的热量越多 D. 温度为0℃时,它可能没有内能
【答案】A
【解析】
【详解】A.温度升高意味着物体内部分子运动加剧,物体内能增加,故A正确;
B.气体内能增加,可能是吸收了热量,也可能是外界对物体做功,故B错误;
C.热量是过程量,不能用含有来描述热量,故C错误;
D.一切物体,不论温度高低都具有内能,所以温度为0℃时,物体也有内能,故D错误。
故选A。
4. 下列实例中,改变物体内能的方式与其它三个不同的是( )
A. 用力搓手,手会发热 B. 用炉灶烧水,水温升高
C. 汽缸内气体被压缩,温度升高 D. 用锯条锯木头,锯条温度升高
【答案】B
【解析】
【详解】A.用力搓手,手会发热,是通过做功的方式改变物体内能的;
B.用炉灶烧水,水温升高,是通过热传递的方式改变物体内能的;
C.汽缸内气体被压缩,温度升高,是通过做功的方式改变物体内能的;
D.用锯条锯木头,锯条温度升高,是通过做功的方式改变物体内能的.故本题正确选项是B.
5. 物理老师在讲授“摩擦起电”一节时,请同学们用塑料直尺在头发上摩擦几下后试试能否吸引碎纸片,结果塑料直尺能够吸引碎纸片。如果以橡胶棒与毛皮摩擦作类比,对这个现象的解释正确的是( )
A. 摩擦时,同时发生了正、负电荷的转移,头发带负电,塑料直尺带正电
B. 摩擦时,同时发生了正、负电荷的转移,头发带正电,塑料直尺带负电
C. 摩擦时,只发生了正电荷的转移,使塑料直尺带了正电
D. 摩擦时,头发上的电子向塑料直尺转移,使塑料直尺带了负电
【答案】D
【解析】
【详解】ABC.摩擦起电过程中,只发生电子(负电荷)的转移,正电荷没有移动,故ABC项错误;
D.用毛皮摩擦橡胶棒时,毛皮上的电子转移到橡胶棒上,使橡胶棒有了多余的电子从而显现带负电,同理,用塑料梳子梳头发时,头发上的电子也转移到塑料梳子上,使梳子带负电,都D项正确;
6. 甲、乙、丙三个轻质泡沫小球用绝缘细线悬挂在天花板上,它们之间相互作用时的场景如图所示,已知丙球与用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷相同,下列判断正确的是
A. 甲、乙两球均带正电 B. 甲、乙两球均带负电
C. 甲球带正电、乙球一定带负电 D. 甲球带负电、乙球可能不带电
【答案】D
【解析】
【详解】同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.丙球与用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷相同,即丙带负电,因为甲丙相互排斥,因此甲带负电,甲乙相互吸引,乙可能带正电,可能不带电.
A.甲、乙两球均带正电与分析不相符;
B.甲、乙两球均带负电与分析不相符;
C.甲球带正电、乙球一定带负电与分析不相符;
D.甲球带负电、乙球可能不带电与分析相符;
7. 如图所示,两个相同的验电器A和B,其中验电器A带正电,B不带电,用带有绝缘手柄的金属棒将A、B连接起来。下列说法正确的是( )
A. 验电器金属箔张开是因为它们带异种电荷
B. 验电器A得到电子,A金属箔张角变大
C. 验电器A中正电荷通过金属棒流向B,A金属箔张角变小
D. 此过程产生的瞬时电流方向是从A到B
【答案】D
【解析】
【详解】A.验电器金属箔张开是因为带同种电荷相互排斥,故A错误;
B.A带正电,B不带电,连接后B中自由电子流向A,A得到电子,所带电荷量减少,金属箔张角变小,故B错误;
C.金属导体中自由电子定向移动,正电荷不移动,故C错误;
D.物理中规定正电荷定向移动的方向为电流方向,本题中电子从B定向移动到A,电子带负电,负电荷定向移动的反方向就是电流方向,因此瞬时电流方向是从A到B,故D正确。
故选D。
8. 如图是加油站里常见的“静电释放器”。司机或工人提着油枪加油前,必须用手触摸金属球以清除身体上的静电。下列说法中正确的是( )
A. 人体带的电荷是人体与衣服摩擦过程中创造出来的
B. “除电”时,人体通过金属球与大地连通
C. 若人体带有负电,则“除电”时,电流方向是从金属球流向大地
D. 金属球是导体,只能导电,不能带电
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据摩擦起电的实质可知,人的身体与衣物摩擦带电,是由于电荷发生了转移,故A错误;
B.“除电”时,人体、金属球、大地均属于导体,所以除电时,人体通过金属球与大地连通,故B正确;
C.物理学中规定,电流方向是正电荷定向移动的方向,因此若人体带有负电,则“除电”时,则电流方向是从大地流向金属球,故C错误;
D.金属球属于导体,既可以导电,也可以带电,故D错误。
故选B。
9. 如图所示为小明连接的电路,他检查导线连接无误后,闭合开关S,发现两灯均不亮。于是他用一根导线分别连接到ab、bc、cd和ac两点,灯L1、L2均不发光,再用导线连接到bd两点时,灯L1发光,L2不发光。由此判定电路的故障是( )
A. 灯L2与开关S均开路 B. 灯L2开路
C. 灯L1与开关S均开路 D. 开关S开路
【答案】A
【解析】
【详解】闭合开关,两灯均不发光可知电路发生断路,导线连接到bd两点时,灯L1发光,此时开关和灯L2被短路,灯L1正常,断路发生在开关或灯泡L2处;导线连接bc时,开关被短路,灯L1、L2均不发光,导线连接cd时,L2被短路,灯L1、L2均不发光,说明断路故障在开关和灯泡L2处,综上分析可知,A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
10. 交通法规中明确规定,所有的摩托车、电动自行车上路时驾驶员必须佩戴安全头盔。小佳想制作一款智能头盔,只有戴上头盔扣上卡扣后,头盔上的信号发射器才能发出信号,当电动车上的信号接收器接收到信号(相当于S1闭合),再转动电动车钥匙(相当于S2闭合)车才能正常启动,下列电路中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】依题意得,S1与S2均闭合,车才能正常启动,说明电动机受S1与S2同时控制,则S1、S2、电动机三者串联。故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
二、多项选择题(本大题共3小题,每题3分,共9分。每小题给出的四个选项中,均有多个选项符合题意,全部选对的得3分,选对但不全的得1分,不选或选错的得0分)
11. 现有甲、乙、丙三种初温相同的液体,其中甲、乙为质量相等的不同液体,乙、丙为质量不等的同种液体。若对三种液体分别加热,根据它们吸收的热量和升高的温度在如图所示图像中作出三点,由此得出结论( )
A. c丙>c甲 B. c丙<c甲 C. m丙>m甲 D. m丙<m甲
【答案】BC
【解析】
【详解】由图可知,质量相同的甲、乙两种液体,吸收相同的热量,乙温度变化比甲温度变化大,可知甲比乙的比热容大;乙、丙是同种液体,则比热容相同,所以甲比丙的比热容大。吸收相同热量,甲比丙升高的温度多,且甲比丙的比热容大,所以甲比丙的质量小,所以
丙比乙的质量大。故AD不符合题意,BC符合题意。
故选BC。
12. 关于如图所示的电路,下列说法正确的是( )
A. 闭合S1、S2、S3时,只有L1发光
B. 闭合S1、S2,断开S3时,L1、L2、L3都发光
C. 闭合S1、S3,断开S2时,L2、L3并联
D. 闭合S2,断开S1、S3时,L1、L2、L3串联
【答案】CD
【解析】
【详解】A.由图知道,当闭合S1、S2、S2时,L1、L2和L3并联,都能发光,故A错误;
B.由图知道,当闭合S1、S2,断开S3时,L1、L2被短路,只有L3发光,故B错误;
C.由图知道,当闭合S1、S3,断开S2时,L2、L3形成并联,故C正确;
D.由图知道,当闭合S2,断开S1、S3时,电流由电源正极流出,经过L3、L2、L1回到电源负极,即L1、L2、L3是串联关系,故D正确。
故选CD。
13. 如图所示的电路中,闭合开关S1,S2,电流表、灯泡L1,和L2均能正常工作,则下列说法正确的是( )
A. 开关S1,闭合,S2断开,电流表测量通过L2的电流
B. 开关S1、S2都闭合,通过灯泡L1的电流等于灯泡L2的电流
C. 开关S1、S2都闭合,灯泡L1和L2并联
D. 闭合S1、S2中任意一个开关,都会有灯泡发光
【答案】AC
【解析】
【详解】A.由电路图可知,开关S1闭合,S2断开,电源外部电流流向为正极→开关→电流表→L2,则电流表测量通过L2的电流,故A正确;
B.开关S1、S2都闭合,L1与L2并联,由于不知道两灯泡的规格,所以不能判断通过灯泡L1与L2的电流大小关系,故B错误;
C.由电路图可知,开关S1、S2都闭合,L1与L2首首相连、尾尾相连,则两灯是并联的,故C正确;
D.由图知,开关S1在干路上,控制所有用电器,开关S2只控制灯泡L1,当只闭合S1时,灯泡L2发光,只闭合S2时,两灯泡都不发光,故D错误.
第Ⅱ卷
三、填空题(本大题共6小题,每小题4分,共24分)
14. 火箭发射时要选用氢气作为燃料,这是因为氢气__________大,如果氢气燃烧得不够充分,它的热值将__________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 热值 ②. 不变
【解析】
【详解】[1]氢气热值大,故等质量的燃料完全燃烧,氢气放出的热量更多,故火箭发射时要选用氢气作为燃料。
[2]热值与燃料的燃烧情况无关,故如果氢气燃烧得不够充分,它的热值将不变。
15. 将玻璃棒和丝绸摩擦,丝绸会带上______电荷;用一个带负电的物体去靠近一个带负电的轻质小球,小球会被______(选填“吸引”或“排斥”)。
【答案】 ①. 负 ②. 排斥
【解析】
【详解】[1]s丝绸和玻璃板摩擦时,玻璃棒束缚电子的本领弱,失去电子带正电荷,丝绸由于得到电子而带负电荷。
[2]用一个带负电的物体去靠近一个带负电的轻质小球,由于同种电荷互相排斥,小球会被排斥。
16. 由同种物质组成的甲、乙两物体,已知它们的质量之比为1∶2,甲的温度升高了5℃,乙的温度升高了4℃,那么它们的比热容之比为________,吸收的热量之比为________。
【答案】 ①. 1∶1 ②. 5∶8
【解析】
【详解】[1]因为密度和比热容都是物质的一种特性,与物体的质量、温度无关,同种物质组成的甲、乙两物体的比热容之比为1∶1。
[2]根据公式Q=cmΔt,可知甲、乙两物体吸收的热量之比为
17. 用一段细铁丝做一个支架作为转动轴,把一根中间戳有小孔(没有戳穿)的饮料吸管放在转动轴上,吸管能在水平面上自由转动,如图所示。用餐巾纸摩擦吸管使其带电。将毛皮摩擦过的橡胶棒靠近带电吸管的一端,发现吸管被橡胶棒排斥,则吸管带______(选填“正”或“负”)电;说明吸管和餐巾纸摩擦起电时______(选填“吸管”或“餐巾纸”)失去了电子。
【答案】 ①. 负 ②. 餐巾纸
【解析】
【详解】[1]毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,吸管被橡胶棒排斥,所以吸管带的应该是与玻璃棒相同的电荷,即带负电。
[2]摩擦起电的实质是电子发生了转移,物质失去电子带正电,得到电子带负电。用餐巾纸摩擦吸管,使吸管带负电,说明吸管得到电子,餐巾纸失去电子,带正电。
18. 将两个不同的小灯泡串联在电路中,发现一个较亮,另一个较暗,若通过较亮灯泡的电流为200mA,合______A,则通过较暗灯泡的电流为______A。
【答案】 ①. 0.2 ②. 0.2
【解析】
【详解】[1]通过较亮灯泡的电流为
[2]由题知,两个不同的小灯泡串联在电路中,根据串联电路电流规律可知,通过较暗灯泡的电流也为0.2A。
19. 将质量相同、材料不同的三块金属甲、乙、丙加热到相同的温度后,放到表面平整的冰块上。经过一段时间后,冰块形状基本不再变化时如图所示。由此说明这三块金属中,___________的比热容最大,此时剩余冰块的温度___________这三块金属的温度。(选填“大于”“小于”“等于”)
【答案】 ①. 丙 ②. 等于
【解析】
【详解】[1][2] 甲、乙、丙加热到相同的温度后,放到冰块上,经过一段时间后,冰块形状基本不再变化时,说明金属块与冰之间的热传递停止,此时金属块的末温度等于冰的温度,所以三块金属的末温度相同均等于冰的温度,由于它们的初温度相同,则三块金属降低了相同的温度,由图可知金属丙熔化的冰最多,故其放出的热量最多,三块金属的质量相同,降低的温度相同,则由可知三块金属中丙的比热容最大。
四、综合题(本大题共6小题,共37分。解题中要求有必要的分析和说明,计算题还要有公式及数据代入过程,结果要有数值和单位)
20. 根据下面的实物图,在框内画出与之对应的电路图。
【答案】
【解析】
【详解】由实物图可知:电动机和灯泡并联;开关控制电动机;开关在干路中,如图所示:
21. 如图所示,一个盒内装有两盏电灯,盒内有电源,盒外有A、B、C、D四个接线柱,用导线连AB时,只有一灯发光;用导线连CD时,只有另一灯发光,用导线连AD时,两灯都发光,但比前两次暗,试画出盒内电路图。
【答案】
【解析】
【详解】AB两个接线柱之间只有一只灯泡且与电源串联;CD两个接线柱之间只有一只灯泡且与电源串联;AD两个接线柱之间两个灯泡和电源串联,故盒内电路图如图所示:
22. 2021年中国完成脱贫攻坚任务,很多乡镇家庭用上了清洁干净的液化天然气炉,求:[已知水的比热容,天然气的热值]
(1)将5kg初温为20℃的水加热到100℃,水吸收的热量;
(2)若完全燃烧天然气放出的热量有40%被水吸收,加热这些水需要燃烧天然气的体积;
(3)将质量为4kg温度为100℃的热水与6kg温度为20℃的冷水混合,不计混合过程的热量损失,混合后水的最终温度。
【答案】(1)1.68×106J;(2)0.1m3;(3)52℃
【解析】
【详解】解:(1)水吸收的热量为
(2)由得
需要燃烧的天然气体积为
(3)不计热量损失,则
即
解得,则混合后温水的温度为52℃。
答:(1)将5kg初温为20℃的水加热到100℃,水吸收的热量为;
(2)若完全燃烧天然气放出的热量有40%被水吸收,加热这些水需要燃烧天然气的体积为;
(3)将质量为4kg温度为100℃的热水与6kg温度为20℃的冷水混合,不计混合过程的热量损失,混合后水的最终温度为52℃。
23. 为了比较不同燃料的热值,陆久帅同学设计了如下实验方案。用天平量取相同质量的酒精和碎纸片,组装了如图所示的装置进行实验,请帮助小董完成以下环节:
(1)实验中选择用水吸热升温来反映燃料燃烧放出热量的多少,装置中两烧杯中水的质量需要_________(选填“相同”或“不同”);
(2)在组装实验装置时应按照_________(选填“先下后上”或“先上后下”)的顺序;
(3)当两种燃料均燃尽后,发现甲装置中温度计示数上升较多,可知道_________的热值更大;
(4)陆久帅同学测出了水的质量,结合公式计算出水在这个过程中吸收的热量,然后利用公式,计算得出酒精的热值,请分析陆久帅同学测得的酒精热值的数值_________(选填“准确”或“偏小”或“偏大”)。请你说明原因:_________。
【答案】(1)相同 (2)先下后上
(3)酒精 (4) ①. 偏小 ②. 见解析
【解析】
【小问1详解】
比较不同燃料燃烧时放出的热量,实验中控制酒精与碎纸片质量相等,烧杯中水的质量与初温相等。
【小问2详解】
实验中为了使燃料燃烧时外焰加热,按照先下后上的顺序。
【小问3详解】
当两种燃料均燃尽后,甲装置中温度计示数上升较多,说明酒精放出的热量较多,在燃料的质量相同的情况下,根据Q=mq可知,酒精的热值大。
【小问4详解】
[1][2]由于给水加热时有热损失,因此根据公式计算出水吸收的热量要比燃料完全燃烧放出的热量小,利用这个热量计算出燃料的热值,要比课本中给出的燃料热值偏小。
24. 物理课上,老师给同学们展示了一个有盖的木盒,盒盖上固定着两个灯泡和一个开关(导线的连接情况隐藏在盒内),如图所示。老师闭合开关,两个灯泡都亮;断开开关,两个灯泡又同时熄灭。老师让大家判断一下这两个灯泡的连接方式。
小王提出了以下两种判断方法,老师看过后表示两种方法均可行,请你将表格补充完整。
方法
操作
现象
结论
1
将灯泡从灯座上取下
灯泡不发光
①两灯泡______选填“串联”或“并联”
灯泡仍发光
②两灯泡______选填“串联”或“并联”
2
将一根导线接在灯泡的两端
③灯泡______、④灯泡______均选填“发光”或“不发光”
两灯泡串联
⑤灯泡______、⑥灯泡______均选填“发光”或“不发光”
两灯泡并联
【答案】 ①. 串联 ②. 并联 ③. 不发光 ④. 发光 ⑤. 不发光 ⑥. 不发光
【解析】
【详解】[1]如果取下后,不发光,说明和是串联的,因为串联电路中一个灯泡断开,整个电路断路。
[2]如果取下后,发光,说明和是并联的,因为并联电路各支路互不影响。
[3][4]如果两端接上导线后,不发光而发光,说明和是串联的,因为串联电路中一个灯泡短路,不影响其他灯泡工作。
[5][6]如果两端接上导线后,不发光而也不发光,说明和是并联的,因为并联电路中一个灯泡短路,其他灯泡都不工作。
25. 小亮家有一辆轿车,爸爸在给他讲车的性能时,总是说“2.0的排量”,却很少说“功率”,为此小亮特地从刚上查到了排量的定义:活塞从上止点移动到下止点所通过的“工作容积”称为气缸排量。如果发动机有若干个汽缸,所有汽缸“工作容积”之和称为发动机排量。小亮从说明书上查到家中的轿车采用的是LFX直列四缸发动机,排量为2.0 L ;从网上查找到了这种轿车的输出功率与转速的关系如图所示。
(1)根据图象分析,在发动机转速为1 000∼5 000 r/min 范围内,它的输出功率与转速大致有怎样的定性关系?
(2)设做功冲程燃气对活塞的平均压强是p0,发动机排量为V排 ,每个活塞的受力面积为S,活塞移动距离为L ,试通过公式推导出在其他参数相同时,轿车发动机的输出功率与其排量的关系式。
【答案】(1)见解析 (2)
【解析】
【小问1详解】
由这台发动机输出特性曲线可以看出在发动机转速为1000~5000 r/min 范围内,它的输出功率与转速的图线是过原点的倾斜直线,所以两者大致成正比关系。
【小问2详解】
发动机排量为V排,则一个汽缸的排量为, 做功冲程燃气对一个活塞的平均压力
F=p0S
每个冲程燃气对一个活塞做的功
则每个工作循环中,四个汽缸燃气对活塞做的总功
W=4W0=p0V排
发动机的转速nr/min=nr/60s,每个工作循环,发动机的转轴转2圈,所用的时间
燃气对活塞做功的功率
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