精品解析:重庆市永川区文理附中教共体2026-2027学年九年级上学期11月期中物理试题
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内容正文:
文理附中教共体2026年秋期期中联合质量检测
初2027届 物理试题
(满分:80分 与化学学科合堂120分钟)
注意事项:
1.答题前,务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡规定的位置上。
2.答第1至8题时,必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦擦干净后,再选涂其他答案标号。
3.答第9至20题时,必须使用0.5毫米黑色签字笔,将答案书写在答题卡规定的位置。
4.所有题目必须在答题卡上作答,在试题卷上答题无效。
5.考试结束后,将试题卷和答题卡一并交回。
一、选择题(本题共8个小题,每小题3分,共24分。每小题只有一个选项最符合题意,选对得3分,共24分。)
1. 下列物理量的值中合理的是( )
A. 人体的安全电压为36 V
B. 四冲程汽油机的效率可达100%
C. 我国家庭电路的电压为220 V
D. 教室日光灯管通电时的电流约为5 A
2. 永川秀芽是重庆名茶,炒茶是制作永川秀芽的重要工序,在炒茶的过程中,下列说法正确的是( )
A. 炒茶时,茶叶温度升高,茶叶含有更多的热量
B. 茶香芬芳四溢,说明分子在不停地做无规则的运动
C. 翻炒茶叶时,茶叶内能增大,主要是通过做功的方式改变内能
D. 铁锅温度很高,所以铁锅的内能一定比茶叶更大
3. 下列4位同学对图片中物理知识的描述,正确的是( )
A. 甲:相互吸引的两个轻质小球一定带异种电荷
B. 乙:电动车蓄电池放电工作时将化学能转化为电能
C. 丙:电压表测量自制电池的电压时,铜片是电池负极
D. 丁:带电体接触验电器金属球时,使正电荷发生定向移动形成电流
4. 我国研发团队利用超导材料和半导体芯片研制新型磁悬浮列车控制系统,下列关于导体、电阻、半导体、超导体的说法,正确的是( )
A. 半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间,可以用来制作发光二极管
B. 超导体在常温下电阻为0,不适合用来制作输电线
C. 导体的电阻是导体本身的一种性质,导体没有接入电路时,电阻为0
D. 相同条件下,铜导线比铁导线导电更好,说明铜导线电阻更大
5. 如图是小文同学在科技馆拍摄的四冲程汽油机剖面图,说法正确的是( )
A. 图甲冲程中,汽油机吸入的只有汽油
B. 图乙冲程依靠飞轮惯性完成,通过做功使内能增大
C. 图丙冲程是做功冲程,气门都关闭,机械能转化为内能
D. 图丁冲程将内能转化为机械能,对外输出动力
6. 乐和乐都的观光小火车配有指示灯,当开关S2闭合时,指示灯亮起,再闭合S1,电动机启动,小火车行驶。只闭合S1,电动机不能启动。下列电路设计符合该要求的是( )
A. B.
C. D.
7. 电工兴趣小组准备用甲、乙两个定值电阻搭建简易限流电路,测出它们的U-I图像如图所示。若把甲、乙串联接在同一电路中,下列说法正确的是( )
A. 甲电阻的阻值为5Ω
B. 串联时,甲、乙中的电流不相等
C. 当电路电流为0.2A时,甲两端电压是3.0V
D. 当电路电流为0.2A时,电源电压为3V
8. 物理社团探究不同物质的吸热特性,使用两套完全相同的酒精灯加热质量均为120 g的甲、乙液体,其中一种液体是水。根据实验记录绘制温度随时间变化图像。把乙液体从20 ℃加热至沸腾,一共消耗7 g酒精。相同加热时间内,甲、乙吸收热量相等。已知c水=4.2×103J/(kg·℃),q酒精=3×107 J/kg,下列说法中( )
①c乙=2.8×103J/(kg·℃) ②乙的吸热能力大于甲的吸热能力
③0–8 min乙吸收的热量为4.032×104J ④本实验酒精灯加热效率为19.2%
A. 仅①③正确 B. 仅②③正确 C. 仅③正确 D. 仅③④正确
二、填空题(每空1分,共12分)
9. 中秋节返校,校内几棵桂花树的桂花绽放得美不胜收。早上步入校园,空气中弥漫着清新宜人的桂花香气,这是由于分子在不停地____;天气晴朗的中午我们闻到的桂花香味更____(选填“浓”或“淡”)。
10. 劳动实践课上,同学们认识了取暖用的电热膜,电热膜内部多条导电墨线连接在两侧金属导线上,电源电压为220 V。各条导电墨线之间是____联;若其中一根导电墨线脱落断开,剩下的每一根导电墨线两端的电压将____(选填“变大”“变小”或“不变”)。
11. 我国“人造太阳”EAST装置开展等离子体实验时,粒子高速碰撞,动能转化为____,有人认为实验中装置向外散热,说明部分能量消失了,这种说法是____(选填“正确”或“错误”)的。
12. 冬天,供暖系统用水作为输送热量的介质,是因为水的____较大,相同条件下可以携带更多热量。一台燃气壁挂炉把2.5 kg的水从10 ℃加热到74 ℃,假设无热量损失,则需要消耗____m3天然气。【q天然气=4.2×107J/m3,c水=4.2×103J/(kg·℃)】
13. 如图所示,定值电阻R1和R2串联接在电源两端,R1=20Ω。闭合开关,电源电压为8 V,电压表示数为3 V,则R2两端电压为____V;保持两个电阻不变,若将电源电压调整为16 V,此时R1的电阻为____Ω。
14. 小永在电学实验课上连接了如图所示的电路,闭合开关S,两个灯泡正常发光。已知电压表V1示数为6 V,V2示数为4 V,则电压表V3的示数为____V;同时,小永测得电路电流为I,保持L1不变,换一个小灯泡L3替换L2,电路电流变为1.5I(灯丝电阻不变)。则更换电阻后,电压表V1与V2的示数之比为____。
三、实验探究题(本题共3个小题,第15题6分,第16题8分,第17题8分,共22分。)
15. 实验小组进行电学探究:图甲中1、2、3为镍铬电阻丝,4、5为锰铜电阻丝,各电阻丝的长度L及横截面积S如图甲所示。
(1)在图乙中M、N之间接入不同导体时,可通过____来判断导体的电阻大小,这种研究方法叫____;
(2)若在M、N之间接入导体1、3可探究导体的电阻与____的关系;
(3)如图丙所示,把导体1、2连接在电路中,探究并联电路的电流规律。要测量干路电流,把电流表串联在图丙中的____(选填“A”、“B”或“C”)处;
(4)测出了一组电流并将数据记录在下表中,由此得出实验结论:在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,且各支路的电流均相等。实验结论____(选填“是”或“不是”)正确的,结论中得出“各支路的电流均相等”的原因是____。
A点电流IA/A
B点电流IB/A
C点电流IC/A
0.15
0.15
0.30
16. 如图甲所示是“探究水和煤油吸热能力”的实验装置,小明用两个相同的酒精灯同时开始加热,并用玻璃棒不断搅拌,每隔1 min记录一次温度。
(1)试管中加入的水和煤油除了初温相同外,还应保证____相同;
(2)点燃酒精灯对水进行加热,一段时间后,温度计的示数如图乙所示,此时的水温为____℃;
(3)根据实验数据绘制出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像,如图丙所示,煤油前8分钟吸收的热量____(选填“大于”、“小于”或者“等于”)水前16分钟吸收的热量;
(4)分析丙中图像,还可知____(选填“水”或“煤油”)的吸热本领更强,两种液体的比热容之比c水∶c煤油=______,所以______(选填“水”或“煤油”)更适合做发动机的冷却液;
(5)小明完成实验后,没有倒出剩余的液体。较短时间后,另一组同学过来做实验时继续使用。在称量好相同质量后,他发现水和煤油的初温并不相同,该同学____(选填“能”或“不能”)完成实验,理由是____。
17. 小理同学想要“探究电流与电压的关系”,他在实验室连接了如图甲所示的电路。
(1)请帮助小理同学将电路(图甲)连接完整(要求:滑片向右移动,电流表示数变大);
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片调至最____(选填“左”或“右”)端;闭合开关后移动滑动变阻器滑片时,小理发现电流表示数几乎为零,电压表示数较大,则发生这种故障的原因可能是电阻R发生____;
(3)改正错误后,闭合开关,电流表如图乙所示,其原因可能是____。再次调整后,调节滑片,进行多次实验,将实验数据记录在表中并绘制I-U图像,如图丙所示。那么小理使用的定值电阻为____Ω;同时分析图像可得出结论:当电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成____;
(4)接着小理又想完成“探究电流与电阻的关系”实验,他另外找来三个阻值不同的定值电阻,并接入电路进行实验。但第一次实验时由于粗心大意,他发现数据有误,于是又重新做了一次。两次绘制的I-R关系图像分别为图丁中a、b所示,你认为____(选填“a”或“b”)的数据是正确操作得到的,另一组出现该现象的原因可能是____。
四、综合应用题(共3个小题,第18题6分,第19题8分,第20题8分,共22分。解题应写出必要的文字说明、公式和步骤,只写出最后结果的不能给分)
18. 永川人工硐室非补燃压缩空气储能电站于2025年8月19日开工,基本构造如图。它可以在用电低谷时,利用多余电能驱动压缩机压缩空气,空气内能增大、温度升高,将压缩产生的热量储存在储热罐中;用电高峰,储存的热量用来加热释放出来的高压空气,推动膨胀机发电。假设在储热罐中存有200 kg的储热介质,压缩空气时,储热介质温度从30 ℃升高到230 ℃,储热介质的比热容为c=2.5×103J/(kg·℃);求:
(1)储热介质在此过程中吸收的热量;
(2)发电阶段,每分钟储热介质向外释放4×107 J热量加热100 kg的高压空气,无热量损失的情况下,高压空气能升高多少摄氏度?【c空气=1×103J/(kg·℃)】
19. 重庆山间光伏监测站配有两个状态指示灯L1、L2,用来反馈两组采样线路的通断情况,电路如图所示。虚线框内需要接入一个电表,电源电压恒定为6 V,两灯视作定值电阻,电阻保持不变。已知:电流表示数为0.5 A,指示灯L2的电阻为R2=6Ω。
(1)请在圆圈内填入合适的电表符号,闭合开关后,小灯泡L1、L2都可以正常发光;再在电表旁的虚线框中标出该表对应的“+”、“−”接线柱;
(2)闭合开关S,电路正常工作,请计算指示灯L1的电阻;
(3)山间大风震动线路,灯泡L1灯丝断裂发生断路,求此时电压表示数与干路电流大小。
20. 重庆毅力动力是本地知名的柴油机(热机)研发制造企业。市政洒水车搭载柴油发动机,在凤凰湖区道路匀速洒水作业。已知柴油热值q柴油=4.0×107J/kg,该款柴油机热机效率η=30%,洒水车匀速行驶时受到阻力f=2000N,求:
(1)洒水车匀速行驶1.2×104 m,求牵引力做的有用功;
(2)完成上述行驶过程,柴油机需要完全燃烧多少千克柴油?
(3)柴油燃烧放出的总热量去向分为冷却水带走、尾气带走、摩擦等其他损耗、输出有用功四部分。原机型冷却水带走能量占总放热的42%,尾气带走能量占25%,摩擦等其他损耗占3%。工程师加装余热回收装置,回收尾气余热,回收得到的热量用来对外做功。该装置能将收集到的尾气热量的80%转化为额外有用功,冷却水散热占比、其他损耗占比保持不变。若想要把整机热效率提升至36%,求该装置需要吸收尾气中热量占尾气总热量的百分比。
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文理附中教共体2026年秋期期中联合质量检测
初2027届 物理试题
(满分:80分 与化学学科合堂120分钟)
注意事项:
1.答题前,务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡规定的位置上。
2.答第1至8题时,必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦擦干净后,再选涂其他答案标号。
3.答第9至20题时,必须使用0.5毫米黑色签字笔,将答案书写在答题卡规定的位置。
4.所有题目必须在答题卡上作答,在试题卷上答题无效。
5.考试结束后,将试题卷和答题卡一并交回。
一、选择题(本题共8个小题,每小题3分,共24分。每小题只有一个选项最符合题意,选对得3分,共24分。)
1. 下列物理量的值中合理的是( )
A. 人体的安全电压为36 V
B. 四冲程汽油机的效率可达100%
C. 我国家庭电路的电压为220 V
D. 教室日光灯管通电时的电流约为5 A
【答案】C
【解析】
【详解】A.人体安全电压是不高于36V,故A不符合题意;
B.热机效率永远小于100%,根本达不到100%,故B不符合题意;
C.我国家庭电路电压220V,故C符合题意;
D.教室日光灯电流约0.2A,远小于5A,故D不符合题意。
故选C。
2. 永川秀芽是重庆名茶,炒茶是制作永川秀芽的重要工序,在炒茶的过程中,下列说法正确的是( )
A. 炒茶时,茶叶温度升高,茶叶含有更多的热量
B. 茶香芬芳四溢,说明分子在不停地做无规则的运动
C. 翻炒茶叶时,茶叶内能增大,主要是通过做功的方式改变内能
D. 铁锅温度很高,所以铁锅的内能一定比茶叶更大
【答案】B
【解析】
【详解】A.热量是过程量,只能描述热传递过程中传递能量的多少,不能说物体“含有热量”,故A错误;
B.茶香扩散到空气中属于扩散现象,直接说明分子在永不停息地做无规则运动,故B正确;
C.炒茶时铁锅温度远高于茶叶,茶叶内能增大主要是通过高温铁锅向茶叶传热的热传递方式实现的,故C错误;
D.物体内能的大小不仅和温度有关,还和质量、物态等因素有关,铁锅温度高但如果质量远小于茶叶的话,内能也可能比茶叶小,因此温度高的物体内能不一定更大,故D错误。
故选B。
3. 下列4位同学对图片中物理知识的描述,正确的是( )
A. 甲:相互吸引的两个轻质小球一定带异种电荷
B. 乙:电动车蓄电池放电工作时将化学能转化为电能
C. 丙:电压表测量自制电池的电压时,铜片是电池负极
D. 丁:带电体接触验电器金属球时,使正电荷发生定向移动形成电流
【答案】B
【解析】
【详解】A.相互吸引,小球可能一个带电、一个不带电,故A错误;
B.电动车蓄电池放电时,内部储存的化学能转化为向外供电的电能,为电动车提供动力。故B正确;
C.图中电压表指针正向偏转,说明电流从电压表正接线柱流入、负接线柱流出,因此连接电压表正接线柱的铜片是电池的正极,锌片是负极。故C错误;
D.金属导体中是自由电子(负电荷)定向移动形成电流,故D错误。
故选B。
4. 我国研发团队利用超导材料和半导体芯片研制新型磁悬浮列车控制系统,下列关于导体、电阻、半导体、超导体的说法,正确的是( )
A. 半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间,可以用来制作发光二极管
B. 超导体在常温下电阻为0,不适合用来制作输电线
C. 导体的电阻是导体本身的一种性质,导体没有接入电路时,电阻为0
D. 相同条件下,铜导线比铁导线导电更好,说明铜导线电阻更大
【答案】A
【解析】
【详解】A.半导体导电介于导体绝缘体之间,可用来制作LED发光二极管,故A正确;
B.超导体是低温下电阻为0,适合做输电线,故B错误;
C.电阻是导体本身属性,与是否接入电路无关,故C错误;
D.铜导电性好,相同条件铜导线电阻更小,故D错误。
故选A。
5. 如图是小文同学在科技馆拍摄的四冲程汽油机剖面图,说法正确的是( )
A. 图甲冲程中,汽油机吸入的只有汽油
B. 图乙冲程依靠飞轮惯性完成,通过做功使内能增大
C. 图丙冲程是做功冲程,气门都关闭,机械能转化为内能
D. 图丁冲程将内能转化为机械能,对外输出动力
【答案】B
【解析】
【详解】甲:吸气冲程,吸入汽油和空气混合气;乙:压缩冲程,靠飞轮惯性完成,机械能转化内能,内能增大;丙:做功冲程,内能转化机械能;丁:排气冲程,靠飞轮惯性完成。故ACD错误,B正确。
故选B。
6. 乐和乐都的观光小火车配有指示灯,当开关S2闭合时,指示灯亮起,再闭合S1,电动机启动,小火车行驶。只闭合S1,电动机不能启动。下列电路设计符合该要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.只闭合S1时电动机就直接工作,故A不符合题意;
B.S1是总开关,只闭合S2时电路断路,指示灯不会亮起,故B不符合题意;
C.S1闭合后会将电动机和指示灯同时短路,电源发生短路故障,故C不符合题意;
D.S2在干路,是总开关:仅闭合S2时,只有指示灯接入电路,灯亮起;再闭合S1时,电动机和指示灯并联,电动机启动;仅闭合S1时干路断开,整个电路无电流,电动机无法启动,故D符合题意。
故选D。
7. 电工兴趣小组准备用甲、乙两个定值电阻搭建简易限流电路,测出它们的U-I图像如图所示。若把甲、乙串联接在同一电路中,下列说法正确的是( )
A. 甲电阻的阻值为5Ω
B. 串联时,甲、乙中的电流不相等
C. 当电路电流为0.2A时,甲两端电压是3.0V
D. 当电路电流为0.2A时,电源电压为3V
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据欧姆定律,从图像取甲的一组数据,比如时,可得,故A错误;
B.串联电路的基本特点就是各处电流相等,因此甲、乙串联时通过的电流一定相等,故B错误;
C.从图像可知,当电路电流为0.2A时,甲对应的两端电压是2.0V,不是3.0V,故C错误;
D.串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和,电流为0.2A时,甲的电压是2.0V,从图像读出乙此时的电压是1.0V,因此电源总电压,故D正确。
故选D。
8. 物理社团探究不同物质的吸热特性,使用两套完全相同的酒精灯加热质量均为120 g的甲、乙液体,其中一种液体是水。根据实验记录绘制温度随时间变化图像。把乙液体从20 ℃加热至沸腾,一共消耗7 g酒精。相同加热时间内,甲、乙吸收热量相等。已知c水=4.2×103J/(kg·℃),q酒精=3×107 J/kg,下列说法中( )
①c乙=2.8×103J/(kg·℃) ②乙的吸热能力大于甲的吸热能力
③0–8 min乙吸收的热量为4.032×104J ④本实验酒精灯加热效率为19.2%
A. 仅①③正确 B. 仅②③正确 C. 仅③正确 D. 仅③④正确
【答案】C
【解析】
【详解】由图像可知,甲沸点100℃,甲是水。已知液体质量。甲(水)吸热:
相同酒精灯,相同时间吸热相等,乙吸热也是40320J
乙在时间内吸收的热量
由得
故①错误,③正确。
对比比热容,乙比热容更小,吸热能力弱,故②错误;
④7g酒精完全燃烧总放热
乙从20℃加热到沸腾,吸收的热量
酒精灯加热效率
故④错误。
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
二、填空题(每空1分,共12分)
9. 中秋节返校,校内几棵桂花树的桂花绽放得美不胜收。早上步入校园,空气中弥漫着清新宜人的桂花香气,这是由于分子在不停地____;天气晴朗的中午我们闻到的桂花香味更____(选填“浓”或“淡”)。
【答案】 ①. 无规则运动 ②. 浓
【解析】
【详解】[1][2]空气中弥漫着清新宜人的桂花香气,这是扩散现象,由于分子在不停地无规则运动;温度越高,分子运动越剧烈,香味更浓。
10. 劳动实践课上,同学们认识了取暖用的电热膜,电热膜内部多条导电墨线连接在两侧金属导线上,电源电压为220 V。各条导电墨线之间是____联;若其中一根导电墨线脱落断开,剩下的每一根导电墨线两端的电压将____(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 并 ②. 不变
【解析】
【详解】电热膜内部多条导电墨线连接在两侧金属导线上,电热膜多条墨线并联。
并联各支路电压等于电源电压,一条断开其余电压不变。
11. 我国“人造太阳”EAST装置开展等离子体实验时,粒子高速碰撞,动能转化为____,有人认为实验中装置向外散热,说明部分能量消失了,这种说法是____(选填“正确”或“错误”)的。
【答案】 ①. 内能 ②. 错误
【解析】
【详解】粒子高速碰撞时,动能会转化为内能,使温度升高。
装置向外散热,是能量发生了转移,并不是能量消失了。能量守恒定律表明能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,所以这种说法是错误的。
12. 冬天,供暖系统用水作为输送热量的介质,是因为水的____较大,相同条件下可以携带更多热量。一台燃气壁挂炉把2.5 kg的水从10 ℃加热到74 ℃,假设无热量损失,则需要消耗____m3天然气。【q天然气=4.2×107J/m3,c水=4.2×103J/(kg·℃)】
【答案】 ①. 比热容 ②.
【解析】
【详解】[1]供暖系统用水作为输送热量的介质,是因为水的比热容大,可以输送更多的热量。
[2]2.5 kg的水从10 ℃加热到74 ℃,吸收的热量
燃气燃烧放出的热量
则需燃气的体积
13. 如图所示,定值电阻R1和R2串联接在电源两端,R1=20Ω。闭合开关,电源电压为8 V,电压表示数为3 V,则R2两端电压为____V;保持两个电阻不变,若将电源电压调整为16 V,此时R1的电阻为____Ω。
【答案】 ①. 5 ②. 20
【解析】
【详解】由电路图可知,和串联,电压表测量两端的电压。根据串联电路的电压规律:串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和,因此两端电压
定值电阻的阻值是导体本身的性质,只和导体的材料、长度、横截面积、温度有关,和电路两端的电压无关,因此电源电压调整后,的阻值不变,仍为。
14. 小永在电学实验课上连接了如图所示的电路,闭合开关S,两个灯泡正常发光。已知电压表V1示数为6 V,V2示数为4 V,则电压表V3的示数为____V;同时,小永测得电路电流为I,保持L1不变,换一个小灯泡L3替换L2,电路电流变为1.5I(灯丝电阻不变)。则更换电阻后,电压表V1与V2的示数之比为____。
【答案】 ①. 10 ②.
【解析】
【详解】与串联,测两端电压,测两端电压,测电源总电压。
由串联电路电压规律得电压表的示数为
的电阻为
更换灯泡后,的示数为
更换灯泡后,的示数为
两电压表示数之比为
三、实验探究题(本题共3个小题,第15题6分,第16题8分,第17题8分,共22分。)
15. 实验小组进行电学探究:图甲中1、2、3为镍铬电阻丝,4、5为锰铜电阻丝,各电阻丝的长度L及横截面积S如图甲所示。
(1)在图乙中M、N之间接入不同导体时,可通过____来判断导体的电阻大小,这种研究方法叫____;
(2)若在M、N之间接入导体1、3可探究导体的电阻与____的关系;
(3)如图丙所示,把导体1、2连接在电路中,探究并联电路的电流规律。要测量干路电流,把电流表串联在图丙中的____(选填“A”、“B”或“C”)处;
(4)测出了一组电流并将数据记录在下表中,由此得出实验结论:在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,且各支路的电流均相等。实验结论____(选填“是”或“不是”)正确的,结论中得出“各支路的电流均相等”的原因是____。
A点电流IA/A
B点电流IB/A
C点电流IC/A
0.15
0.15
0.30
【答案】(1) ①. 电流表示数 ②. 转换法
(2)横截面积 (3)C
(4) ①. 不是 ②. 选用的两个电阻丝阻值相等,实验具有偶然性
【解析】
【小问1详解】
电阻的大小无法直接观察,在电源电压不变时,导体电阻越大,电路电流越小,因此可以通过电流表示数的大小间接判断电阻大小,这种将不易直接观测的物理量转换为容易观测的物理量的研究方法叫做转换法。
【小问2详解】
导体1和3都是镍铬电阻丝,材料相同、长度均为L,只有横截面积不同(1的横截面积为S,3为2S),符合控制变量法的要求,因此是探究电阻与导体横截面积的关系。
【小问3详解】
并联电路中,干路是所有支路电流的共同路径,图丙里A、B分别在两条支路上,只有C点在干路,因此测干路电流需要把电流表串联在C处。
【小问4详解】
该结论不正确。实验仅测出一组数据,且选用的电阻丝1、2是材料、长度、横截面积完全相同的镍铬丝,两支路电阻恰好相等,才得到支路电流相等的特殊结果,实验样本太特殊、次数太少,结论不具备普遍代表性,实际只有并联支路电阻相等时支路电流才相等,并非所有并联电路支路电流都相等。
16. 如图甲所示是“探究水和煤油吸热能力”的实验装置,小明用两个相同的酒精灯同时开始加热,并用玻璃棒不断搅拌,每隔1 min记录一次温度。
(1)试管中加入的水和煤油除了初温相同外,还应保证____相同;
(2)点燃酒精灯对水进行加热,一段时间后,温度计的示数如图乙所示,此时的水温为____℃;
(3)根据实验数据绘制出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像,如图丙所示,煤油前8分钟吸收的热量____(选填“大于”、“小于”或者“等于”)水前16分钟吸收的热量;
(4)分析丙中图像,还可知____(选填“水”或“煤油”)的吸热本领更强,两种液体的比热容之比c水∶c煤油=______,所以______(选填“水”或“煤油”)更适合做发动机的冷却液;
(5)小明完成实验后,没有倒出剩余的液体。较短时间后,另一组同学过来做实验时继续使用。在称量好相同质量后,他发现水和煤油的初温并不相同,该同学____(选填“能”或“不能”)完成实验,理由是____。
【答案】(1)质量 (2)61
(3)小于 (4) ①. 水 ②. 2∶1 ③. 水
(5) ①. 能 ②. 可以通过比较相同加热时间内的温度变化量,或升高相同温度所需的加热时间判断吸热能力,无需初温相同
【解析】
【小问1详解】
探究不同物质的吸热能力,要使用控制变量法,除初温相同外,必须保证水和煤油的质量相同,才能通过温度变化反映吸热能力的差异。
【小问2详解】
图乙温度计的分度值为1℃,液柱对应刻度为61℃。
【小问3详解】
实验用相同酒精灯加热,相同时间内液体吸收的热量相等,加热时间越长吸热越多。煤油加热8min、水加热16min,因此煤油吸收的热量小于水吸收的热量。
【小问4详解】
由图丙可知,加热相同时间(吸收相同热量),水升温更慢,说明水的吸热本领更强;
从图中得,两者初温均为68℃,煤油加热8min升温至98℃,温度变化量,水加热16min升温至98℃,温度变化量,此时两者升高温度相同,水的加热时间是煤油的2倍,即水吸收的热量是煤油的2倍。根据,质量、升温相同时,吸收的热量与比热容成正比,因此
水的比热容大,相同条件下能吸收更多热量,更适合做发动机冷却液。
【小问5详解】
该实验不需要控制初温完全相同,只要保证质量相等,就可以通过“比较相同加热时间温度变化量”或者“比较升高相同温度的加热时长”来对比吸热能力,因此可以完成实验。
17. 小理同学想要“探究电流与电压的关系”,他在实验室连接了如图甲所示的电路。
(1)请帮助小理同学将电路(图甲)连接完整(要求:滑片向右移动,电流表示数变大);
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片调至最____(选填“左”或“右”)端;闭合开关后移动滑动变阻器滑片时,小理发现电流表示数几乎为零,电压表示数较大,则发生这种故障的原因可能是电阻R发生____;
(3)改正错误后,闭合开关,电流表如图乙所示,其原因可能是____。再次调整后,调节滑片,进行多次实验,将实验数据记录在表中并绘制I-U图像,如图丙所示。那么小理使用的定值电阻为____Ω;同时分析图像可得出结论:当电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成____;
(4)接着小理又想完成“探究电流与电阻的关系”实验,他另外找来三个阻值不同的定值电阻,并接入电路进行实验。但第一次实验时由于粗心大意,他发现数据有误,于是又重新做了一次。两次绘制的I-R关系图像分别为图丁中a、b所示,你认为____(选填“a”或“b”)的数据是正确操作得到的,另一组出现该现象的原因可能是____。
【答案】(1) (2) ①. 左 ②. 断路
(3) ①. 电流表连接的是的量程。 ②. 5 ③. 正比
(4) ①. b ②. 没有控制定值电阻两端电压保持不变
【解析】
【小问1详解】
本电路连接的要求是:滑片向右移动,电流表示数变大。在滑动变阻器右下接线柱与开关右端之间连线,如图所示:
【小问2详解】
[1]闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片调至阻值最大处,滑片移到最左端。
[2]闭合开关后,移动滑动变阻器滑片时,电流表示数几乎为零,电路中有断路性故障,电压表示数较大,则发生这种故障的原因可能是电阻R发生断路。
【小问3详解】
[1]闭合开关,电流表如图乙所示,指针偏转角度较小,其原因可能是电流表连接的是的量程。
[2]由图丙图像上取一点,,,可求出实验中所用的定值电阻的阻值为
[3]由图像可以看出,该图像为过原点的一条直线,属于正比例函数,由此得出结论:当电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比。
【小问4详解】
[1][2]探究电流与电阻的关系,按照控制变量的要求,需要控制定值电阻两端的电压一定。图像b的横坐标与纵坐标的乘积都相等,
说明实验中控制了定值电阻两端的电压为2V且保持不变。图像a上各点的横坐标与纵坐标的乘积不相等,实验时没有控制定值电阻两端电压一定。所以b的数据是正确操作得到的,另一组出现该现象的原因可能是∶没有控制定值电阻两端电压保持不变。
四、综合应用题(共3个小题,第18题6分,第19题8分,第20题8分,共22分。解题应写出必要的文字说明、公式和步骤,只写出最后结果的不能给分)
18. 永川人工硐室非补燃压缩空气储能电站于2025年8月19日开工,基本构造如图。它可以在用电低谷时,利用多余电能驱动压缩机压缩空气,空气内能增大、温度升高,将压缩产生的热量储存在储热罐中;用电高峰,储存的热量用来加热释放出来的高压空气,推动膨胀机发电。假设在储热罐中存有200 kg的储热介质,压缩空气时,储热介质温度从30 ℃升高到230 ℃,储热介质的比热容为c=2.5×103J/(kg·℃);求:
(1)储热介质在此过程中吸收的热量;
(2)发电阶段,每分钟储热介质向外释放4×107 J热量加热100 kg的高压空气,无热量损失的情况下,高压空气能升高多少摄氏度?【c空气=1×103J/(kg·℃)】
【答案】(1)
(2)400℃
【解析】
【小问1详解】
储热介质吸热
【小问2详解】
无热量损失,空气吸热
高压空气能升高的温度
19. 重庆山间光伏监测站配有两个状态指示灯L1、L2,用来反馈两组采样线路的通断情况,电路如图所示。虚线框内需要接入一个电表,电源电压恒定为6 V,两灯视作定值电阻,电阻保持不变。已知:电流表示数为0.5 A,指示灯L2的电阻为R2=6Ω。
(1)请在圆圈内填入合适的电表符号,闭合开关后,小灯泡L1、L2都可以正常发光;再在电表旁的虚线框中标出该表对应的“+”、“−”接线柱;
(2)闭合开关S,电路正常工作,请计算指示灯L1的电阻;
(3)山间大风震动线路,灯泡L1灯丝断裂发生断路,求此时电压表示数与干路电流大小。
【答案】(1) (2)12Ω
(3)6V;1A
【解析】
【小问1详解】
若此处填电流表,会直接短路整个电路,不符合两灯都正常工作的要求;电压表相当于开路,并联在电路中不会影响两个灯泡的通路,此时L1、L2为并联关系,电流表测通过L1的电流,两灯均可正常发光。接线柱遵循“电流正进负出”规则,故圆圈内标注“+”,如图所示:
【小问2详解】
由电路结构可知,两灯并联,并联电路各支路电压等于电源电压
电流表测L1的电流
指示灯L1的电阻
【小问3详解】
断路;电压表仍然测电源电压,示数为6V;
干路电流等于通过支路电流
20. 重庆毅力动力是本地知名的柴油机(热机)研发制造企业。市政洒水车搭载柴油发动机,在凤凰湖区道路匀速洒水作业。已知柴油热值q柴油=4.0×107J/kg,该款柴油机热机效率η=30%,洒水车匀速行驶时受到阻力f=2000N,求:
(1)洒水车匀速行驶1.2×104 m,求牵引力做的有用功;
(2)完成上述行驶过程,柴油机需要完全燃烧多少千克柴油?
(3)柴油燃烧放出的总热量去向分为冷却水带走、尾气带走、摩擦等其他损耗、输出有用功四部分。原机型冷却水带走能量占总放热的42%,尾气带走能量占25%,摩擦等其他损耗占3%。工程师加装余热回收装置,回收尾气余热,回收得到的热量用来对外做功。该装置能将收集到的尾气热量的80%转化为额外有用功,冷却水散热占比、其他损耗占比保持不变。若想要把整机热效率提升至36%,求该装置需要吸收尾气中热量占尾气总热量的百分比。
【答案】(1)2.4×107J
(2)2kg (3)30%
【解析】
【分析】先利用二力平衡得到牵引力,结合功、热机效率、燃料放热公式求解前两问;把总放热看作整体,由目标效率算出需要增加的有用功,反向推导要从尾气里吸收热量的比例。
【小问1详解】
洒水车匀速行驶时,水平方向受力平衡,牵引力与阻力大小相等
牵引力做的有用功
【小问2详解】
柴油完全燃烧放出的总热量
柴油质量
【小问3详解】
设柴油完全燃烧总放热为, 已知原机型各部分能量占比:冷却水带走、摩擦等损耗、原有用功占,因此尾气总热量为。
加装装置后,冷却水、其他损耗占比不变,整机总有用功占比要求达到,因此新增的有用功占总放热的比例为
设需要吸收尾气热量占尾气总热量的比例为,则回收转化得到的额外有用功满足
解得,故该装置需要吸收尾气中热量占尾气总热量的30%
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