重庆市渝中区2021-2022学年九年级上学期期中物理试卷(word版 含答案)
展开2021-2022学年重庆市渝中区九年级(上)期中物理试卷
一、选择题(每小题只有一个正确答案,每小题3分,15个小题,共45分)
1.(3分)下列说法正确的是
A.一节新干电池的电压是
B.我国家庭电路的电压为
C.家用电饭锅正常工作的电流约为
D.教室里的日光灯正常工作时的电流为
2.(3分)“早穿皮袄午穿纱,围着火炉吃西瓜”这句谚语反映了我国新疆的某些地区夏季昼夜气温变化显著,其主要原因是沙石比水具有较小的
A.热量 B.密度 C.比热容 D.内能
3.(3分)通常条件下属于绝缘体的是
A.干木材、橡皮、铅笔芯、硬币 B.铜、汽油、石墨、酱油
C.玻璃、金、自来水、人体 D.石蜡、橡胶、空气、陶瓷
4.(3分)关于温度、热量、内能,以下说法正确的是
A.的冰没有内能
B.物体温度升高,内能一定增加
C.物体的温度越低,所含的热量越小
D.物体的内能与温度有关,只要温度不变,物体的内能就一定不变
5.(3分)关于电路的知识,下列说法中正确的是
A.验电器的工作原理是异种电荷互相吸引
B.只要电路闭合,即使电路中没有电源,电路中也一定有电流
C.马路两旁的路灯,晚上同时亮早晨同时灭,它们是串联的
D.楼道中的电灯是由声控开关和光控开关共同控制的,只有在天暗并且有声音时才能亮,所以声控开关、光控开关及灯是串联的
6.(3分)下列说法中正确的是
A.用橡胶棒摩擦过的毛皮带正电
B.滑动变阻器应与被控制的电路并联
C.绝缘体不容易导电是因为绝缘体中几乎没有电荷
D.两个完全相同的灯泡串联,靠近电源正极的灯泡较亮
7.(3分)如图所示电路中,下列说法错误的是
A.当、闭合,断开时,只有亮
B.当断开,,闭合时,与并联
C.当、、闭合时,两灯都亮
D.当、断开,闭合时,与串联
8.(3分)下列关于实验仪器使用的说法中,错误的是( )
A.使用电压表时,允许直接接在电源两极上
B.电压表的量程改变后,每小格表示的值仍保持不变
C.使用电流表测量前要先用较大量程试触,防止被测电流超过电流表的量程
D.不管是电流表还是电压表,连接时必须使电流从“+”接线柱流入,从“﹣”接线柱流出
9.(3分)在如图所示的电路中,闭合开关后,两灯都不亮,电压表有示数,电流表无示数,则该电路故障可能是
A.电流表短路 B.灯泡断路 C.灯泡短路 D.灯泡断路
10.(3分)如图所示,验电器甲带负电,箔片张开一定的角度,乙不带电,用一根带绝缘柄的铜棒连接两验电器,则下列有关判断正确的是
A.电流方向为甲乙,甲箔片张角减小,乙箔片张角增大
B.电流方向为乙甲,甲箔片张角减小,乙箔片张角增大
C.电流方向为乙甲,甲、乙张角不变
D.因为只有甲箔片上带负电,所以铜棒中无电流,甲、乙箔片张角都不变
11.(3分)如图所示为内燃机四冲程工作示意图,下列说法正确的是
A.该内燃机汽缸顶部有喷油嘴
B.乙图冲程吸入燃料和空气混合物
C.一个工作循环的正确顺序是:乙甲丁丙
D.丁图冲程内能转化为机械能,机器获取动力
12.(3分)轿车装有日间行车灯后可提高行车的安全性。当轿车启动,开关闭合,日间行车灯发光,如果开关再闭合,近灯光可同时发光,在下列图中所示的电路中,符合上述情况的是
A.
B.
C.
D.
13.(3分)如图所示的电路,“〇”内的1、2、3可能是电流表,也可能是电压表,当开关闭合后,两灯都亮,且三个电表都有正常示数,那么下列判断正确的是
A.①、③是电流表,②是电压表 B.①是电压表,②、③是电流表
C.①、②是电流表,③是电压表 D.①、②是电压表,③是电流表
14.(3分)在课外科技实践活动中,某物理兴趣小组看到市场上使用的电子秤,原理如图所示,为定值电阻,为滑动变阻器,电源电压不变,闭合开关,当物体放在秤盘上时,滑片下移。现在秤盘上增加重物后,下列说法中正确的是
A.电流表示数不变,电压表示数变大
B.电流表示数变小,电压表示数变大
C.电流表示数变大,电压表示数变大
D.电流表示数不变,电压表与电流表示数之比变小
15.(3分)初三的小明同学体育锻炼完回到教室,用两个相同的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,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;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,热水杯内的水温降低到;小明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。则混合前,两杯子内最初的热水和冷水的质量之比和最终混合后水的温度为 (整个过程水没有溢出杯子,不计水的质量变化、状态变化和热量损失)
A. B. C. D.
二、填空题(每空1分,共20分)
16.(2分)避雷针能让建筑物避免雷击。当云层电荷较多时,避雷针与云层之间的空气被击穿,使带电云层通过空气与避雷针、导线和大地相连形成通路,此时空气是 体;若云层带正电,则电流的方向是 (选填“从云层到大地”或“从大地到云层” 。
17.(2分)陨石在大气层中坠落时会发热发光而成为流星,这是通过 的方式,将陨石的 能转化为陨石的 能。冬天在户外锻炼时,摸到单杠感觉很凉,这是通过 的方式降低内能。
18.(2分)如图甲所示的电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均如图乙所示,则电灯两端的电压是 ,两端的电压是 。
19.(2分)如图所示的电路,当开关、闭合时,灯泡、同时发光,此时电流表测量通过灯泡 的电流。发光一段时间后突然熄灭,仍然发光,此时电流表示数与熄灭前相比 (选填“变大”、“变小”或“不变” 。
20.(2分)如图所示,甲为亮度可调的台灯,电位器是调节其亮度的装置;乙为电位器的内部结构示意图,、、是它的三个接线柱,旋钮带动滑片转动。若顺时针旋转旋钮时灯泡发光变亮,则需将 (选填“和”、“ 和”或“和” 接线柱接入电路。关于电位器上电阻丝的材料,应该选用 (选填“铜丝”或“镍铬合金丝” 。
21.(2分)如图所示,、、、是四个接线柱,要使、并联,应用导线分别连接 两接线柱和连接 两接线柱。
22.(2分)一块手机电池板上的参数标有“,”,其中是 的单位;该手机充满一次电能持续通话,这个手机在通话时通过的电流为 。
23.(2分)当的冰吸收热量熔化成的水,熔化后分子的动能 ;水分子的势能 (均选填:变大;变小;不变)
24.(2分)如图所示,长度相同、横截面积不同的不同材料金属棒和连接在一起后接在电源两端,则通过的电流 通过的电流;如果和两端的电压相等,则 (选填“小于”、“等于”或“大于” ,导电性能较好的材料是 (选填“”或“” 。
25.(2分)某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为,一个冲程活塞在气缸中移动的距离是,满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为,此时燃气对活塞的平均压力为 ;若飞轮转动1800周,则汽油机每秒内完成 个冲程,该汽油机的功率为 。
三、实验探究题(第26题6分,第27题8分,第28题7分,共21分)
26.(6分)小海和小梅一起做“探究并联电路中电流的规律”实验。
(1)连接电路时,开关应 ;
(2)如图甲是他们设计的电路图,图乙是他们测量电流时连接的实验电路,闭合开关前,发现电流表的指针偏转到零刻度线的左端,原因是 ;解决此问题后继续实验,此时电流表测量的是 (选填“”、“ ”或“” 处的电流。
(3)测出、、三处电流如表所示,由此得出初步结论 (只写表达式,用、和表示)。
位置
电流
0.30
0.24
0.54
(4)为了得出普遍规律,应当进行多次实验,操作方法是: (只选一项)
改变电流表的量程或换电流表再测几次
换用不同规格的小灯泡,再测出几组电流值
整理器材,结束实验
分析数据,得出结论
(5)已知电压恒定不变,小海利用原有的实验器材,添加一个单刀单掷开关,又设计了一个电路。利用这个电路,不用更换电流表的位置,就可直接测出三处的电流,同样可得出三处电流之间的关系。请在丙图框中画出这个电路图。
27.(8分)在探究影响导体电阻大小的因素时,小兵、小红两位同学做出了如下猜想:
①导体的电阻与导体的长度有关。
②导体的电阻与导体的横截面积有关。
③导体的电阻与导体的材料有关。
实验室提供了4根电阻丝,规格、材料如表:
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
0.5
C
镍铬合金
0.5
1.0
D
锰铜合金
0.5
0.5
为了验证上述猜想,他们设计了如图1所示的实验电路。
(1)小兵选用编号为A、C的两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想 (填序号)。
(2)小兵在接入A电阻丝的实验过程中,灯泡突然熄灭,同时观察到电流表示数变大,小红判断可能是 。
(3)解决问题后,小红选用编号为AB的两根电阻丝进行实验,发现把A接入电路时电流表的示数比把B接入电路时电流表的示数大,说明导体材料和横截面积相同时,长度越长,电阻越 (选填“大”或“小”)。
(4)有同学认为:可以只根据灯泡亮度的变化来判断接入的电阻丝阻值的变化情况.老师指出:此实验中这种方法不可取.这是因为电源电压一定时,所选电阻丝的阻值若是相差不大,那么灯泡亮度 变化(选填“明显”或“不明显”)。
(5)小丽在探究同样的课题时,手边只有一根电阻丝,那么,她利用这根电阻丝和上述电路,不能够完成猜想 (填序号)的实验验证。
(6)在最近几年,我国城乡许多地区进行了输电线路的改造,将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线,这样就 了输电线的电阻。(选填“增大”或“减小”)。
小明对影响电阻大小的部分因素进行了进一步的探究,器材有:开关、电流表、电源(电压恒为1.5V)各一个,三根完全相同的合金丝,导线若干。
电路如图2甲所示,将合金丝以不同方式分别接入电路A、B之间,闭合S后,记录的数据如表。
连接方式
一根
两根串联
三根串联
两根并联
三根并联
电流表示数/A
0.3
0.2
1.2
1.8
回答下列问题:
(7)图2乙是一根合金丝接入电路时电流表的示数为 A。
(8)通过表格中的数据也可以得出导体电阻的大小跟长度和横截面积的关系。如果用上述合金材料制成长1m、横截面积1mm2的电阻丝的阻值为1Ω,那么用该合金丝制成的长度为2m.横出面积为0.5mm2的电阻丝的阻值为 Ω。
28.(7分)“探究电流与电阻、电压的关系”实验,某实验小组设计了如图1所示电路。其中电路中的各元件参数为:
(1)这个电路中有一根导线接错了,请在这根导线上打“”,然后画出正确的连接位置;
(2)闭合开关前,滑动变阻器滑片应处于最 端(选填“左”或“右” ;
①小明将电路连接正确后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,使定值电阻两端的电压为,记录电流表的示数;
②若滑动变阻器的滑片位置没有改变,小明将电阻换成电阻,接下来应该将滑片向 (填“左”或“右” 移动,直到观察到电压表示数为时,记录电流表示数;
③小明将电阻换成电阻,闭合开关,重复实验,得到表一中的数据,分析表中数据,可得出结论: 。
表一
电阻
5
10
15
电流
0.3
0.15
0.10
表二
电阻
5
10
15
电流
0.3
0.2
0.15
(3)小丽在做此实验时,每次只更换电阻,测得相应的电流值,如表二所示,根据表中数据,她无法得到与小明一样的结论,其原因是 。
(4)某同学在实验的过程中,根据实验数据在图甲中画出了甲、乙、丙三个电阻的图像,在图乙中画出了图像,根据图甲可知,三个导体中阻值最大的是 (选填“甲”、“乙”或“丙” ,图乙中阴影部分的面积表示 。
四、论述与计算题(第29题6分,第30题8分,共14分,解答应写出必要的文字说明、步骤和公式,只得出最后结果的不给分)
29.(6分)如图所示的电路中,电源电压保持不变,定值电阻,。当只闭合时,电流表示数是。求:
(1)电源电压;
(2)当、都闭合时,电流表示数。
30.(8分)如图甲所示,1个标准大气压下,普通煤炉把壶内、水烧开需完全燃烧一定质量的煤,此过程中,烧水效率为.,。
(1)把壶内水烧开需要的热量为多少?
(2)普通煤炉完全燃烧煤的质量为多少?
(3)为提高煤炉效率,某创意小组设计了双加热煤炉,如图乙所示,在消耗等量煤烧开壶内初温相同、等量水的过程中,还可额外把炉壁间水从加热至.双加热煤炉的烧水效率为多少?
参考答案与解析
一、选择题(每小题只有一个正确答案,每小题3分,15个小题,共45分)
1.(3分)下列说法正确的是
A.一节新干电池的电压是
B.我国家庭电路的电压为
C.家用电饭锅正常工作的电流约为
D.教室里的日光灯正常工作时的电流为
【解答】解:、一节新干电池的电压是,故错误;
、我国家庭电路的电压为,故错误;
、家用电饭锅正常工作的电流约为,符合实际,故正确;
、教室日光灯正常工作时的电流为,故错误。
故选:。
2.(3分)“早穿皮袄午穿纱,围着火炉吃西瓜”这句谚语反映了我国新疆的某些地区夏季昼夜气温变化显著,其主要原因是沙石比水具有较小的
A.热量 B.密度 C.比热容 D.内能
【解答】解:
“早穿皮袄午穿纱,围着火炉吃西瓜。”这句谚语反映了我国新疆的某些地区夏季昼夜气温变化显著,我国新疆某些地区都是沙漠或沙石,没有水,沙石的比热容远远小于水的比热容,所以沙石吸收同样多的热量温度升高的快,故中午温度很高;同样,沙石放出同样多的热量温度降低的也很快,故夜晚和早上温度很低,需穿皮袄,跟热量、密度、内能无关,故正确,错误。
故选:。
3.(3分)通常条件下属于绝缘体的是
A.干木材、橡皮、铅笔芯、硬币 B.铜、汽油、石墨、酱油
C.玻璃、金、自来水、人体 D.石蜡、橡胶、空气、陶瓷
【解答】解:常见的导体有:大地、人体、各种金属、酸碱盐的水溶液。
选项中,铅笔芯、硬币是导体。选项中,铜、石墨、酱油是导体。选项中,金、自来水、人体是导体。故都错误。
选项中,石蜡、橡胶、空气、陶瓷都是绝缘体。故正确。
故选:。
4.(3分)关于温度、热量、内能,以下说法正确的是
A.的冰没有内能
B.物体温度升高,内能一定增加
C.物体的温度越低,所含的热量越小
D.物体的内能与温度有关,只要温度不变,物体的内能就一定不变
【解答】解:、一切物体都具有内能,故错误;
、物体温度升高,内能一定增加,故正确;
、热量是一个过程量,不能用含有来表示,故错误;
、影响内能的因素有质量、温度、状态等,故错误。
故选:。
5.(3分)关于电路的知识,下列说法中正确的是
A.验电器的工作原理是异种电荷互相吸引
B.只要电路闭合,即使电路中没有电源,电路中也一定有电流
C.马路两旁的路灯,晚上同时亮早晨同时灭,它们是串联的
D.楼道中的电灯是由声控开关和光控开关共同控制的,只有在天暗并且有声音时才能亮,所以声控开关、光控开关及灯是串联的
【解答】解:、验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,故错误;
、电路闭合且电路中有电源,电路中才会有电流,故错误;
、马路两旁的路灯,晚上同时亮早晨同时灭,但是它们互不影响,能独立工作,它们是并联的,故错误;
、楼道中的电灯是由声控开关和光控开关共同控制的,只有在天暗并且有声音时才能亮,所以声控开关、光控开关及灯是串联的,故正确;
故选:。
6.(3分)下列说法中正确的是
A.用橡胶棒摩擦过的毛皮带正电
B.滑动变阻器应与被控制的电路并联
C.绝缘体不容易导电是因为绝缘体中几乎没有电荷
D.两个完全相同的灯泡串联,靠近电源正极的灯泡较亮
【解答】解:、用橡胶棒摩擦过的毛皮因失去电子而带正电,故正确;
、滑动变阻器在使用时,应与被控制的电路串联,故错误;
、绝缘体不易导电的原因是绝缘体内几乎没有自由移动的电荷,故错误;
、两个完全相同的灯泡串联,靠近电源正极的灯泡与另一盏灯泡亮度相同,故错误。
故选:。
7.(3分)如图所示电路中,下列说法错误的是
A.当、闭合,断开时,只有亮
B.当断开,,闭合时,与并联
C.当、、闭合时,两灯都亮
D.当、断开,闭合时,与串联
【解答】解:、当、闭合,断开时,短路,不亮,只有灯亮,故正确。
、当断开,、闭合时,电流分两支,一支由与回负极,另一支由与回负极,所以与并联,故正确。
、当、、闭合时,电源短路,两灯都不发光,故错误。
、当、断开,闭合时,电流从正极出发,经与串联回负极,为串联电路,故正确。
故选:。
8.(3分)下列关于实验仪器使用的说法中,错误的是( )
A.使用电压表时,允许直接接在电源两极上
B.电压表的量程改变后,每小格表示的值仍保持不变
C.使用电流表测量前要先用较大量程试触,防止被测电流超过电流表的量程
D.不管是电流表还是电压表,连接时必须使电流从“+”接线柱流入,从“﹣”接线柱流出
【解答】解:A、使用电压表时,允许直接接在电源两极上,故A正确;
B、电压表的量程改变后,每小格表示的值发生改变,故B错误;
C、使用电流表测量前要先用较大量程试触,防止被测电流超过电流表的量程,故C正确;
D、不管是电流表还是电压表,连接时必须使电流从“+”接线柱流入,从“﹣”接线柱流出,故D正确;
故选:B。
9.(3分)在如图所示的电路中,闭合开关后,两灯都不亮,电压表有示数,电流表无示数,则该电路故障可能是
A.电流表短路 B.灯泡断路 C.灯泡短路 D.灯泡断路
【解答】解:由图可知,两灯串联,电压表测量两端的电压,电流表测电路中的电流;
闭合开关后,、都不亮,电流表无示数,说明电路中有断路现象;电压表有示数,说明电压表两端能与电源两极连通,则灯泡是完好的,所以故障原因是灯泡断路。
故选:。
10.(3分)如图所示,验电器甲带负电,箔片张开一定的角度,乙不带电,用一根带绝缘柄的铜棒连接两验电器,则下列有关判断正确的是
A.电流方向为甲乙,甲箔片张角减小,乙箔片张角增大
B.电流方向为乙甲,甲箔片张角减小,乙箔片张角增大
C.电流方向为乙甲,甲、乙张角不变
D.因为只有甲箔片上带负电,所以铜棒中无电流,甲、乙箔片张角都不变
【解答】解:
验电器甲原来带负电,用带绝缘手柄的金属棒将两验电器连接起来,连接的瞬间,验电器甲上带负电的电子传到验电器乙上,使乙带上负电荷,电流方向与负电荷的移动方向相反,所以电流方向为乙甲;
验电器甲带的负电减少,金属箔片张角变小,验电器乙带了负电,箔片张角增大;故选项正确,错误。
故选:。
11.(3分)如图所示为内燃机四冲程工作示意图,下列说法正确的是
A.该内燃机汽缸顶部有喷油嘴
B.乙图冲程吸入燃料和空气混合物
C.一个工作循环的正确顺序是:乙甲丁丙
D.丁图冲程内能转化为机械能,机器获取动力
【解答】解:
甲图中两个气阀都关闭,火花塞点火,活塞向下运动,是做功冲程,此冲程将内能转化为机械能;
乙图中进气门打开,活塞向下运行,气缸容积增大,是吸气冲程;
丙图中排气门打开,活塞向上运动,气缸容积减小,是排气冲程;
丁图中两个气阀都关闭,活塞向上运动,所以为压缩冲程,是机械能转化为内能;
、由图可知,内燃机的顶部有个火花塞,所以该内燃机是汽油机,故错误;
、汽油机的吸气冲程中,吸进的是燃料和空气的混合物,故正确;
、四个冲程的正确顺序是乙丁甲丙,故错误;
、丁图为压缩冲程,在该冲程中将机械能转化为内能;机器获取动力的是做功冲程,故错误。
故选:。
12.(3分)轿车装有日间行车灯后可提高行车的安全性。当轿车启动,开关闭合,日间行车灯发光,如果开关再闭合,近灯光可同时发光,在下列图中所示的电路中,符合上述情况的是
A.
B.
C.
D.
【解答】解:
.由电路图可知,只闭合时,两灯泡均不亮,故不符合题意;
.由电路图可知,只闭合时,两灯泡都亮,再闭合时,不亮,故不符合题意;
.由电路图可知,只闭合时,近灯光亮,再闭合时,日间行车灯亮,故不符合题意;
.由电路图可知,只闭合时,日间行车灯亮,再闭合时,近灯光亮,故符合题意。
故选:。
13.(3分)如图所示的电路,“〇”内的1、2、3可能是电流表,也可能是电压表,当开关闭合后,两灯都亮,且三个电表都有正常示数,那么下列判断正确的是
A.①、③是电流表,②是电压表 B.①是电压表,②、③是电流表
C.①、②是电流表,③是电压表 D.①、②是电压表,③是电流表
【解答】解:
、①、③是电流表,②是电压表时,两灯泡并联,电压表②测电源的电压,电流表①测左边灯泡的电流,电流表③测干路电流,三个电表都有正常示数,故符合题意;
、如果①是电压表,②、③是电流表时,②电流表和左侧灯泡被短路,电流表②无示数,故不符合题意;
、如果电表①、②是电流表,闭合开关后,会造成电源短路,会烧坏①、②电流表和电源,故不符合题意;
、如果①、②是电压表时,左边的灯泡断路,不发光,故不符合题意。
故选:。
14.(3分)在课外科技实践活动中,某物理兴趣小组看到市场上使用的电子秤,原理如图所示,为定值电阻,为滑动变阻器,电源电压不变,闭合开关,当物体放在秤盘上时,滑片下移。现在秤盘上增加重物后,下列说法中正确的是
A.电流表示数不变,电压表示数变大
B.电流表示数变小,电压表示数变大
C.电流表示数变大,电压表示数变大
D.电流表示数不变,电压表与电流表示数之比变小
【解答】解:
由图可知,滑动变阻器和定值电阻串联在电路中,因电压表接在滑片上,把电压表看作开路,则相当于一个定值电阻接入电路中(无论滑片如何移动,变阻器接入电路的阻值不变),由可知,电路中电流不变;且电压表测上半部分的电压,电流表测电路中电流;
闭合开关,将秤盘上增加重物后,滑片下移,但电路中电流不变,即电流表示数不变;错误;
电流不变,上半部分的电阻增大,由可知,上半部分的电压增大,即电压表示数变大;正确;
由欧姆定律可知,电压表与电流表示数之比表示上半部分的电阻,故该比值变大,所以错误。
故选:。
15.(3分)初三的小明同学体育锻炼完回到教室,用两个相同的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,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;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,热水杯内的水温降低到;小明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。则混合前,两杯子内最初的热水和冷水的质量之比和最终混合后水的温度为 (整个过程水没有溢出杯子,不计水的质量变化、状态变化和热量损失)
A. B. C. D.
【解答】解:设热水的质量为,冷水的质量为,冷水的初始温度为,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,
根据冷水吸收的热量等于热水放出的热量,即,可得: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,根据冷水吸收的热量等于热水放出的热量,即,可得:②,
联立①②解得:,;
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,根据冷水吸收的热量等于热水放出的热量,即,可得:③,把,代入③式解得
故选:。
二、填空题(每空1分,共20分)
16.(2分)避雷针能让建筑物避免雷击。当云层电荷较多时,避雷针与云层之间的空气被击穿,使带电云层通过空气与避雷针、导线和大地相连形成通路,此时空气是 导 体;若云层带正电,则电流的方向是 (选填“从云层到大地”或“从大地到云层” 。
【解答】解:当云层电荷较多时,避雷针与云层之间的空气被击穿,使带电云层通过空气与避雷针、导线和大地相连形成通路,此时空气是导体。
若云层带正电,放电时,自由电子由大地到云层,所以则电流的方向是从云层到大地。
故答案为:导;从云层到大地。
17.(2分)陨石在大气层中坠落时会发热发光而成为流星,这是通过 做功 的方式,将陨石的 能转化为陨石的 能。冬天在户外锻炼时,摸到单杠感觉很凉,这是通过 的方式降低内能。
【解答】解:陨石与空气摩擦时发热发光,通过克服摩擦做功,使陨石内能增大,是机械能转化为内能;
冬天在户外锻炼时,摸到单杠感觉很凉,是通过热传递将手的内能转移动到单杠,使手的温度降低。
故答案为:做功;机械;内;热传递。
18.(2分)如图甲所示的电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均如图乙所示,则电灯两端的电压是 1.2 ,两端的电压是 。
【解答】解:
(1)由电路图可知:电灯、串联,电压表测电源电压,电压表测两端的电压。
(2)因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,
所以电压表的示数应大于的示数;
而两个电压表指针位置相同,
则电压表的量程是,分度值为,示数;
电压表的量程是,分度值为,示数。
(3)电压表测两端的电压,所以两端的电压;
由于、串联,电压表测电源电压,
由串联电路的特点可知:两端的电压。
故答案为:1.2; 4.8。
19.(2分)如图所示的电路,当开关、闭合时,灯泡、同时发光,此时电流表测量通过灯泡 的电流。发光一段时间后突然熄灭,仍然发光,此时电流表示数与熄灭前相比 (选填“变大”、“变小”或“不变” 。
【解答】解:分析电路可知:闭合两个开关,两灯并联,电流表测的是干路电流,电流表测的是所在支路的电流;
两只灯泡都发光时,电流表测量的是通过两个支路的电流之和;发光一段时间后突然熄灭,仍然发光,此时电流表测量的是通过的电流,而电阻不变,两端电压不变,所以通过的电流不变。因此电流表的示数变小。
故答案为:;变小。
20.(2分)如图所示,甲为亮度可调的台灯,电位器是调节其亮度的装置;乙为电位器的内部结构示意图,、、是它的三个接线柱,旋钮带动滑片转动。若顺时针旋转旋钮时灯泡发光变亮,则需将 和 (选填“和”、“ 和”或“和” 接线柱接入电路。关于电位器上电阻丝的材料,应该选用 (选填“铜丝”或“镍铬合金丝” 。
【解答】解:
(1)顺时针旋转旋片时,灯泡变亮,原因是电流变大,电源电压不变,根据欧姆定律可知:电路中电阻变小,则应连接接线柱、与灯泡串联后接入电路。
(2)在长度和粗细都相同的情况下,镍铬合金丝的电阻大,这样在移动滑片改变相同的长度时,镍铬合金丝的阻值会有明显的变化,起到明显改变电阻的目的,而用铜丝制作的话,起不到明显改变电阻的目的。
故答案为:和;镍铬合金丝。
21.(2分)如图所示,、、、是四个接线柱,要使、并联,应用导线分别连接 两接线柱和连接 两接线柱。
【解答】解:
若把接线柱与连接,接线柱与连接,则电路中有两条电流的流通路径,此时、并联,如下图所示:
故答案为:;。
22.(2分)一块手机电池板上的参数标有“,”,其中是 电荷量 的单位;该手机充满一次电能持续通话,这个手机在通话时通过的电流为 。
【解答】解:
由于是电流的单位,是时间单位,对应的公式是,根据电流强度公式可得,由此可知,是电荷量的单位;
由电池板上的字样“,”,电池储存的电能,
通话时间,这个手机在通话时通过的电流。
故答案为:电荷量;。
23.(2分)当的冰吸收热量熔化成的水,熔化后分子的动能 不变 ;水分子的势能 (均选填:变大;变小;不变)
【解答】解:当的冰吸收热量熔化成的水,吸收了热量,内能变大,则熔化后分子动能不变,水分子的势能变大。
故答案为:不变;变大。
24.(2分)如图所示,长度相同、横截面积不同的不同材料金属棒和连接在一起后接在电源两端,则通过的电流 等于 通过的电流;如果和两端的电压相等,则 (选填“小于”、“等于”或“大于” ,导电性能较好的材料是 (选填“”或“” 。
【解答】解:(1)因两电阻串联,故通过两部分导体的电流相等;
(2)由欧姆定律的变形公式可得,由于两端导体电阻相等;
(3)对于导体和的材料不同,长度相同,但是横截面积不同,且,两端电阻心相同,故说明,明的导电性能较好。
故答案为:等于;等于;。
25.(2分)某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为,一个冲程活塞在气缸中移动的距离是,满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为,此时燃气对活塞的平均压力为 2700 ;若飞轮转动1800周,则汽油机每秒内完成 个冲程,该汽油机的功率为 。
【解答】解:(1)由可得燃气对活塞的平均压力:
;
(2)一个做功冲程中燃气对活塞做的功:
;
因飞轮每转两圈对外做功一次,
所以,飞轮转动1800周,做功900次,做功15次,完成60个冲程;
则燃气对活塞做的总功:
,
汽油机的功率:
。
故答案为:2700;60;2025
三、实验探究题(第26题6分,第27题8分,第28题7分,共21分)
26.(6分)小海和小梅一起做“探究并联电路中电流的规律”实验。
(1)连接电路时,开关应 断开 ;
(2)如图甲是他们设计的电路图,图乙是他们测量电流时连接的实验电路,闭合开关前,发现电流表的指针偏转到零刻度线的左端,原因是 ;解决此问题后继续实验,此时电流表测量的是 (选填“”、“ ”或“” 处的电流。
(3)测出、、三处电流如表所示,由此得出初步结论 (只写表达式,用、和表示)。
位置
电流
0.30
0.24
0.54
(4)为了得出普遍规律,应当进行多次实验,操作方法是: (只选一项)
改变电流表的量程或换电流表再测几次
换用不同规格的小灯泡,再测出几组电流值
整理器材,结束实验
分析数据,得出结论
(5)已知电压恒定不变,小海利用原有的实验器材,添加一个单刀单掷开关,又设计了一个电路。利用这个电路,不用更换电流表的位置,就可直接测出三处的电流,同样可得出三处电流之间的关系。请在丙图框中画出这个电路图。
【解答】解:(1)为了保护电路,在拆接电路时,开关必须断开;
(2)在闭合开关前发现电流表的指针偏转如图丙所示,原因是:电流表没有调零;电流表在干路上测量干路的电流,即处的电流;
(3)根据表格数据知:在并联电路中,干路电流等于各支路电流的和,即;
(4)为得出普遍结论,实验时应采用不同规格的灯泡进行多次实验,故正确;
(5)在不更换电流表位置的情况下,在支路上各接一个开关即可完成实验要求,电路如图所示:
故答案为:(1)断开;(2)电流表没有调零;;(3);(4);(5)见上图。
27.(8分)在探究影响导体电阻大小的因素时,小兵、小红两位同学做出了如下猜想:
①导体的电阻与导体的长度有关。
②导体的电阻与导体的横截面积有关。
③导体的电阻与导体的材料有关。
实验室提供了4根电阻丝,规格、材料如表:
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
0.5
C
镍铬合金
0.5
1.0
D
锰铜合金
0.5
0.5
为了验证上述猜想,他们设计了如图1所示的实验电路。
(1)小兵选用编号为A、C的两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想 ② (填序号)。
(2)小兵在接入A电阻丝的实验过程中,灯泡突然熄灭,同时观察到电流表示数变大,小红判断可能是 灯泡短路 。
(3)解决问题后,小红选用编号为AB的两根电阻丝进行实验,发现把A接入电路时电流表的示数比把B接入电路时电流表的示数大,说明导体材料和横截面积相同时,长度越长,电阻越 大 (选填“大”或“小”)。
(4)有同学认为:可以只根据灯泡亮度的变化来判断接入的电阻丝阻值的变化情况.老师指出:此实验中这种方法不可取.这是因为电源电压一定时,所选电阻丝的阻值若是相差不大,那么灯泡亮度 不明显 变化(选填“明显”或“不明显”)。
(5)小丽在探究同样的课题时,手边只有一根电阻丝,那么,她利用这根电阻丝和上述电路,不能够完成猜想 ③ (填序号)的实验验证。
(6)在最近几年,我国城乡许多地区进行了输电线路的改造,将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线,这样就 减小 了输电线的电阻。(选填“增大”或“减小”)。
小明对影响电阻大小的部分因素进行了进一步的探究,器材有:开关、电流表、电源(电压恒为1.5V)各一个,三根完全相同的合金丝,导线若干。
电路如图2甲所示,将合金丝以不同方式分别接入电路A、B之间,闭合S后,记录的数据如表。
连接方式
一根
两根串联
三根串联
两根并联
三根并联
电流表示数/A
0.3
0.2
1.2
1.8
回答下列问题:
(7)图2乙是一根合金丝接入电路时电流表的示数为 0.6 A。
(8)通过表格中的数据也可以得出导体电阻的大小跟长度和横截面积的关系。如果用上述合金材料制成长1m、横截面积1mm2的电阻丝的阻值为1Ω,那么用该合金丝制成的长度为2m.横出面积为0.5mm2的电阻丝的阻值为 4 Ω。
【解答】解:(1)A、C两根电阻丝的长度和材料相同,只有横截面积不同,因此研究的猜想②导体的电阻与导体的横截面积的有关;
(2)小灯泡突然熄灭,电流表示数变大,电路电流增大,总电阻减小,有短路部分,即小灯泡短路;
(3)A和B两电阻丝材料和横截面积相同,长度不同,发现把A接入电路时电流表的示数比把B接入电路时电流表的示数大,说明导体材料和横截面积相同时,长度越长,电阻越大;
(4)由于电源电压一定时,所选电阻丝的阻值相差太小,灯泡亮度变化不明显,所以不可以根据灯泡亮度的变化来判断接入的电阻丝阻值的变化情况;
(5)要探究电阻大小与导体材料的关系时,需保证电阻丝的长度、横截面积相同,材料不同,小丽在探究同样的课题时,手边只有一根电阻丝,那么,他利用这根电阻丝和上述电路不能完成对猜想③的实验验证;
(6)细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线,导线的横截面积增大了,电阻值减小了,导线上消耗损失的电能也就减小了,从而起到节能的效果;
(7)根据表格中的特点,串联的电阻越多,电流表的示数越小,所以串联一根电阻丝时,电路中的电流应大于0.3A,所以图2中电流表的量程为0~3A,分度值为0.1A,示数为0.6A;
(8)由实验数据可知,导体两端的电压不变,导体的电阻增大到原来的几倍,电流减小到原来的几分之一,导体中的电流与导体的电阻成反比;
根据电阻与导体的长度和横截面积的关系,对与上材料相同的导体,电阻值可记为R=×1Ω•mm2/m;
由R=可知,一根合金丝的导体电阻为R===2.5Ω;
代入上面关系式:R=×1Ω•mm2/m=4Ω;
故答案为:(1)②;(2)灯泡短路;(3)大;(4)不明显;(5)③;(6)减小;(7)0.6;(8)4。
28.(7分)“探究电流与电阻、电压的关系”实验,某实验小组设计了如图1所示电路。其中电路中的各元件参数为:
(1)这个电路中有一根导线接错了,请在这根导线上打“”,然后画出正确的连接位置;
(2)闭合开关前,滑动变阻器滑片应处于最 左 端(选填“左”或“右” ;
①小明将电路连接正确后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,使定值电阻两端的电压为,记录电流表的示数;
②若滑动变阻器的滑片位置没有改变,小明将电阻换成电阻,接下来应该将滑片向 (填“左”或“右” 移动,直到观察到电压表示数为时,记录电流表示数;
③小明将电阻换成电阻,闭合开关,重复实验,得到表一中的数据,分析表中数据,可得出结论: 。
表一
电阻
5
10
15
电流
0.3
0.15
0.10
表二
电阻
5
10
15
电流
0.3
0.2
0.15
(3)小丽在做此实验时,每次只更换电阻,测得相应的电流值,如表二所示,根据表中数据,她无法得到与小明一样的结论,其原因是 。
(4)某同学在实验的过程中,根据实验数据在图甲中画出了甲、乙、丙三个电阻的图像,在图乙中画出了图像,根据图甲可知,三个导体中阻值最大的是 (选填“甲”、“乙”或“丙” ,图乙中阴影部分的面积表示 。
【解答】解:(1)电流表与定值电阻串联,电压表与定值电阻并联,如图所示:
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片置于阻值最大的位置,即左端;
②根据串分压的知识,将电阻换成电阻,电压表的示数变大,为保持电压表的示数不变,则应增大滑动变阻器的阻值,由图知,应将滑片向左滑动;
③由表一中数据,电流与电阻之积为:,为一定值,故可得出结论:电压一定时,导体中的电流与导体的电阻反比;
(3)探究电流与电阻的关系时应控制电阻两端电压不变;
由表二数据知,,即电阻的电压是变化的,故他无法得到与小明相同的结论,其原因是没有控制电阻两端的电压相等;
(4)由图2甲图知加同样电压时,,,,,根据知,故甲导体的阻值最大;
图2乙图中阴影部分面积,等于电流与电阻之积,因,故表示的物理量是电压。
故答案为:(1)见上图;(2)左;②左;③电压一定时,导体中的电流与导体的电阻反比;(3)没有控制电阻两端的电压相等;(4)甲;电压。
四、论述与计算题(第29题6分,第30题8分,共14分,解答应写出必要的文字说明、步骤和公式,只得出最后结果的不给分)
29.(6分)如图所示的电路中,电源电压保持不变,定值电阻,。当只闭合时,电流表示数是。求:
(1)电源电压;
(2)当、都闭合时,电流表示数。
【解答】解:(1)当只闭合开关时,电路为的简单电路,电流表测电路中的电流,
由可得,电源的电压:;
(2)当开关、均闭合时,两电阻并联,电流表测干路电流,
通过电阻的电流:,
因并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,所以电流表的示数:。
答:(1)电源电压为;
(2)当、都闭合时,电流表示数为。
30.(8分)如图甲所示,1个标准大气压下,普通煤炉把壶内、水烧开需完全燃烧一定质量的煤,此过程中,烧水效率为.,。
(1)把壶内水烧开需要的热量为多少?
(2)普通煤炉完全燃烧煤的质量为多少?
(3)为提高煤炉效率,某创意小组设计了双加热煤炉,如图乙所示,在消耗等量煤烧开壶内初温相同、等量水的过程中,还可额外把炉壁间水从加热至.双加热煤炉的烧水效率为多少?
【解答】解:(1)1标准大气压下水的沸点为,
把壶内,水烧开,水吸收的热量:
△;
(2)普通煤炉的烧水效率为,煤完全燃烧放出的热量:
,
由可得普通煤炉完全燃烧煤的质量:
;
(3)由题可知,双加热煤炉还可额外把炉壁间水从加热至,
则炉壁间水吸收的热量:
△,
而壶内水的初温、末温以及质量均不变,则壶内水吸收热量不变,
所以,双加热煤炉中水吸收的总热量:
;
由题意可知,双加热煤炉与普通煤炉消耗煤的质量相等,则这些煤完全燃烧放出的热量不变,
所以,双加热煤炉的烧水效率:
。
答:(1)把壶内水烧开需要的热量为;
(2)普通煤炉完全燃烧煤的质量为?
(3)双加热煤炉的烧水效率为。
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