2021-2022学年辽宁省沈阳市法库县九年级(上)期末物理试卷(含答案解析)
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1. 下列说法中正确的是( )
A. −196℃的液氮不具有内能 B. 热传递只发生在内能不相等的物体之间
C. 锯木头时锯条发烫,是通过做功改变内能 D. 质量相同的两杯水内能相同
2. 关于热机,下列说法正确的是( )
A. 热机的效率越高说明热机做功越快
B. 新能源汽车的发动机的效率可达100%
C. 做功冲程既存在化学能转化为内能也存在内能转化为机械能
D. 在做功同样多的情况下,消耗的燃料越多,热机的效率越高
3. 关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是( )
A. 试电笔用来测试物体是带正电还是带负电的
B. 空气开关跳闸可能是电路中用电器总功率过大
C. 电能表是测量用电器实际电功率的仪表
D. 可以将金属外壳用电器的三线插头改为两线插头接在两孔插座上使用
4. 如图用电器中,主要利用电流的热效应工作的是( )
A. 电视机 B. 蓝牙音箱
C. 电热壶 D. 空气净化器
5. 将滑动变阻器按如图所示的方法连接,以下叙述正确的是( )
A. 滑片向右滑动时,它的电阻增大
B. 实验开始前滑片P应放在最左端
C. 实验中经常用它来改变电路中的电流方向
D. 用它来调节小灯泡亮度时,应将它和小灯泡并联
6. 如图所示,要电路中两灯泡都正常发光,下面说法中正确的是( )
A. 甲是电流表,乙是电压表 B. 甲是电压表,乙是电流表
C. 甲、乙都是电压表 D. 甲、乙都是电流表
7. 如图所示,电源电压恒定不变。闭合开关后,滑动变阻器的滑片P由b端移到某点c的过程中,电压表的示数由4V变为3V,电流表的示数由0.2A变为0.3A,由此可知( )
A. 电源电压为8V
B. R1的阻值为10Ω
C. 电路消耗的最小功率为1.2W
D. 滑片P在b端时,10秒内R1产生的热量为16J
8. 下面各图是课本上的一些插图,对下列插图的说明正确的是( )
A. 图中软木塞飞出时,管内水蒸气的内能增加
B. 图中两个压紧的铅块能吊起钩码,主要是因为分子间存在引力
C. 图中迅速向下压活塞的过程,活塞的机械能转化为空气的内能
D. 图中小朋友下滑时臀部发热,机械能转化为内能
9. 下列对家庭电路认识正确的是( )
A. 如图甲安装该电能表的家庭同时使用的用电器总功率不能超过4400W
B. 如图乙,断开保险丝并在保险丝处安装校验灯L0,若闭合开关S1,校验灯不亮,则一定是L1短路
C. 用如图丙所示的方法使用正常的测电笔,会发生触电事故
D. 如图丁,若空气开关跳闸,则应该先检查电路,排除故障后再合上总开关
10. 新冠肺炎疫情在中国得到有效控制,佳二十中复课后每天早上进行班级雾化消毒,同学们在自己的座位就能闻到消毒液的气味,这种现象叫做______现象,这种现象说明分子在______。
11. 如图所示是粟子在微波炉中加热时爆炸后的状态,因为板粟的外壳延展性不够好,板粟在受热时,______能增大,温度升高,里面膨胀,散热的空间不够,______能转化为______,导致爆炸。
12. 在玻璃杯、电炉丝、铁钉、热敏电阻这四种用品中,通常情况下属于绝缘体的是______;利用半导体材料制成的是______
13. 如图,是汽车油量表的工作原理图,油量表由______改制而成(填“电压表”或“电流表”)。若油量表的示数越大,说明R接入电路的电阻______。(填“增加”或“减少”)
14. 在家庭电路中,电灯、电视机的连接方式是______;一种节日彩灯上串联着20只小灯泡,如果电源插头处的电流为200mA,那么通过每只小灯泡的电流是______ A。
15. 如图所示电路,电源电压恒为3V,闭合开关S,两只完全相同的小灯泡均正常发光,电流表示数为0.2A,则灯L1正常发光时的阻值为______Ω;灯L2的额定功率为______ W。
16. 小陶在家中单独、连续使用同一台电暖器,打开、关闭电暖器的时间及对应电能表示数如图所示,则该电暖器这段时间内用电______kW⋅h,其功率为______ W。
17. 如图所示,这是人们利用充电桩给电动汽车充电时的情景,此时电动汽车上的锂离子电池相当于电路中的______(选填“用电器”或“电源”);若该电动汽车的电源由8000节电池组成,每节电池质量为50g,该电源的能量密度为0.25kW⋅h/kg,则该电源存储的电能为______ J。
18. 家用电器的三脚插头中有两个脚接用电部分,另一个脚跟用电器的______连接。与三脚插头对应的三孔插座中,除两个孔分别接火线和零线外,另一个孔是跟______相连接的。
19. 有一台以汽油机为动力的茶园修剪机。其油箱最多可装4L的汽油,消耗一箱油做功3.45×107J,求:(q汽油=4.6×107J/kg,ρ汽油=0.75×103kg/m3)
(1)一箱汽油完全燃烧放出的热量;
(2)汽油机工作的效率;
(3)如果这台油机的效率提高到50%,则做同样的有用功,消耗汽油多少千克。
20. 可调挡蒸蛋器的电路图如图所示,R1和R2均为发热用电热丝,移动R2的滑片P可以调节不同的加热功率。已知最高挡的功率为400W,R2的最大阻值为363Ω,求:
(1)R1的阻值是多少?
(2)用最高挡加热10min,蒸蛋器消耗了多少电能?
(3)最低挡的功率为多少?
21. 某同学利用如图甲所示的装置比较a、b两种液体吸热的情况:
(1)实验中应量取______相等的两种液体,分别倒入相同的烧杯中,用相同规格的电加热器加热,通电后电加热器的内能增加是通过______(填“做功”或“热传递”)方式改变的。
(2)图乙是该同学根据实验数据绘制的图象,同时加热6min,a液体吸收的热量______(填“大于”“等于”或“小于”)b液体吸收的热量。分析图象可知:质量相等的液体a和b,升高相同温度时,______吸收的热量多。
(3)物理学中用比热容表示物质的吸热能力,由图象可知,a、b液体的比热容之比是______。
22. 某同学测量某定值电阻Rx的阻值。
(1)按图甲连接电路时,应先断开开关,并将滑动变阻器的滑片P移到______。(选填“最右端”或“最左端”)
(2)若误将电压表与R并联,闭合开关后,向左移动滑动变阻器的滑片时,电压表的示数将______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(3)排除故障后,闭合开关,改变电阻两端的电压,进行了三次测量。在第三次测量中电流表的示数如图乙所示,其示数为______ A。
(4)根据三次实验数据可得,定值电阻的阻值为______Ω。(结果保留一位小数)
实验次数
电压U/V
电流Ⅰ/A
电阻R/Q
Rx的平均值/Ω
1
1.5
0.31
4.8
2
2.0
0.40
5.0
3
2.5
(5)将电阻换成小灯泡,重复上述实验,发现几次实验中,所测小灯泡的电阻值相差较大,原因可能是______。
23. 在“测量小灯泡的电功率”实验中,小灯泡的额定电压为2.5V,电阻约为10Ω,有两个规格分别为“10Ω1A”、“50Ω2A”的滑动变阻器,电源电压为9V。
(1)本实验中应该选择规格为______的滑动变阻器;
(2)图甲中已有部分电路连好,请用笔画线代替导线将电路连接完整;
(3)实验前在检查仪器时,发现电流表指针如图乙所示,则接下来的操作是______。
(4)闭合开关,改变滑动变阻器的阻值,多次测量,并绘制了通过小灯泡的电流随其两端电压变化的关系图象如图丙所示,则小灯泡的额定功率为______ W。在多次测量中还发现:当电压表的示数增大时,电压表与电流表的示数之比______(填“变大”、“变小”或“不变”),导致这一结果的原因是______。
24. 在探究“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验中,小致采用了如图所示的实验装置。其中a、b、c、d四个相同的容器密闭着等量空气,导线1、2和导线3、4分别接到电源两端。
(1)实验中通过观察U形管中______的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少。
(2)图甲是探究在通电时间和______相同的情况下,导体产生的热量与______大小是否有关的装置。
(3)采用如图乙所示的实验装置,通电相同时间,发现左管液面比右管液面高,由此现象可以得到的结论是:在通电时间和电阻相同时,电流通过导体产生的热与______有关。
(4)小致在实验中发现,图乙装置中将d容器外面的电阻丝也放入d容器中,则左侧U形管两侧液面高度差______右侧U形管两侧液面高度差。
25. 阅读下列短文,回答问题。
在3D打印笔中装入塑料条,接通电源,等待一段时间后即可挤出热熔的塑料,塑料在空气中迅速冷却变成特定的形态(如图甲)。其内部电路如图乙,R1、R2是相同的PTC发热电阻。单个PTC的电阻与温度的关系如图丙。PTC有一个根据需要设定的温度,低于这个温度时,其电阻随温度的升高而减小,高于这个温度时,电阻值则随温度的升高而增大,我们把这个设定的温度叫“居里点温度”,用PTC材料制成的电热器具有发热、控温双重功能,应用十分广泛。
(1)打印笔工作时,利用电流的______(选填“磁效应”或“热效应”)使PTC电阻发热;
(2)打印笔工作有快、慢两挡,快档打印时,图中开关S1应处于______状态,若此时温度为250℃,打印笔的电功率是______ W;
(3)打印笔正常工作时的温度能自动稳定在250℃左右,请结合图丙信息,说明当温度升高,电阻______功率______(填“增大”,“减小”或“不变”);
(4)家用固体电热灭蚊器也是使用PTC陶瓷电热元件,如丁图为其电阻随温度变化的图象,由图可知,该PTC材料的居里点温度为______℃。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:
A、任何物体都有内能,−196℃的液氮也具有内能,故A错误;
B、热传递发生在温度高的物体与温度低的物体之间,而不是发生在内能大的物体与内能小的物体之间,故B错误;
C、锯木头时锯条发烫,摩擦生热,属于做功改变物体内能,故C正确;
D、物体的内能与物体的质量、温度、状态等因素有关,只根据质量无法判定内能的大小,故D错误。
故选:C。
(1)任何物体都有内能;
(2)发生热传递的条件是存在温度差;
(3)改变物体内能有两种方式:做功和热传递;
(4)物体的内能与物体的质量、温度、状态等因素有关。
本题考查学生对内能定义、影响内能大小因素、改变内能的方法的了解与掌握,是一道基础题目。
2.【答案】C
【解析】解:A、热机的效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值,做功快慢是代表热机的功率,热机效率与功率大小无关,故A错误;
B、热机工作过程中不可避免地由于机件之间地摩擦而产生额外功,因此效率不可能达到100%,故B错误;
C、做功冲程中,燃料燃烧将化学能转化为内能,向下推动活塞时将内能转化为机械能,故C正确;
D、由热机效率地概念可知,在做功同样多的情况下,消耗的燃料越多,热机的效率越低,故D错误。
故选:C。
(1)热机的效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值;功率是指做功的快慢;
(2)热机工作过程中不可避免地由于机件之间地摩擦而产生额外功,效率不能达到100%;
(3)燃料具有化学能,燃烧时将化学能转化为内能,热机做功时将内能转化为机械能;
(4)根据热机效率的概念分析即可。
本题考查了学生对热机效率以及热机工作过程的理解,属于基础题,难度不大。
3.【答案】B
【解析】解:A、试电笔的作用是检验家庭电路中的火线和零线,不是测试物体带正电或负电,故A错误;
B、空气开关跳闸可能是电路中用电器总功率过大,故B正确;
C、电能表是测量用电器消耗电功(电能)的仪表,不是测量用电器实际电功率的仪表,故C错误;
D、三孔插座的第三个孔能将用电器的金属外壳接地,可以起到防止漏电时使人触电的作用,故不可以把用电器的三线插头改为两线插头接在两孔插座上使用,故D错误。
故选:B。
(1)试电笔的作用是区分家庭电路中的火线和零线;
(2)家庭电路总功率过大或发生短路时,会使干路中电流过大,空气开关会跳闸;
(3)电能表是测量用电器消耗电功(电能)的仪表;
(4)三孔插座的第三个孔能将用电器的金属外壳接地,可以起到防止漏电时使人触电的作用。
本题考查了家庭电路和安全用电的常识,是一道基础题。
4.【答案】C
【解析】解:A、电视机工作时将电能转化为光能和声能,不是利用电流热效应工作,故A不符合题意;
B、蓝牙音箱工作时将电能转化为声能,不是利用电流热效应工作,故B不符合题意;
C、电热水壶工作时,电能转化为内能,是利用电流的热效应,故C符合题意;
D、空气净化器的主要部件是电动机,其工作时主要是电能转化为机械能,不是利用电流的热效应工作的,故D不符合题意。
故选:C。
电流的热效应就是把电能转化为内能,据此分析即可判断。
本题主要考查学生对电流的热效应,以及电能和其它形式能的相互转化,是一道基础题。
5.【答案】A
【解析】解:
A、滑片向右滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻丝变长,电阻变大,故A正确;
B、实验前,应使滑动变阻器阻值最大,滑片移至最右端,故B错误;
C、移动滑动变阻器的滑片,滑动变阻器接入电路的电阻变化,引起电流的变化,不能改变电流的方向,故C错误;
D、用滑动变阻器来调节小灯泡亮度时应与灯泡串联;故D错误。
故选:A。
(1)根据滑动变阻器接入电路的电阻丝的长度分析;
(2)对于滑动变阻器,在使用时,即在闭合开关前应将滑片移到最大阻值处;
(3)滑动变阻器可以改变电路中的电流;
(4)滑动变阻器调节用电器的电流大小时应与用电器串联。
知道变阻器的正确使用是解决该题的关键。
6.【答案】A
【解析】解:甲处与整个电路串联,因此必须是电流表;乙处与灯L2并联,因此必须是电压表,如下图:
故选:A。
电流表使用时串联在电路里,电压表使用时并联在电路里,据此分析。
本题考查学生对电流表和电压表使用方法的掌握,把握住电流表串联,电压表并联是解题的关键。
7.【答案】BC
【解析】解:由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
AB、当滑动变阻器的滑片P在b端时,电压表的示数为4V,电流表的示数为0.2A,根据I=UR可得滑动变阻器接入电路的电阻为
Rb=UbIb=4V0.2A=20Ω;
则电源电压U=Ib(R1+Rb)=0.2A×(R1+20Ω)-------------①
滑动变阻器的滑片P滑到c的过程中,电压表的示数变为3V,电流表的示数变为0.3A,根据I=UR可得滑动变阻器接入电路的电阻
Rc=UcIc=3V0.3A=10Ω;
则电源电压U=Ic(R1+Rc)=0.3A×(R1+10Ω)-------------②
联立①②式可解得:U=6V,R1=10Ω,故A错误,B正确;
C、滑动变阻器滑片P在b端时,R1与R2串联,电流最小,消耗的功率最小,为P小=UIb=6V×0.2A=1.2W,故C正确;
D、当滑片P在b端时,10秒内R1产生的热量Q1=I2R1t=(0.2A)2×10Ω×10s=4J,故D错误。
故选:BC。
由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)滑动变阻器滑片P在b端时,R1与R2串联,滑动变阻器的滑片P由b端移到某点c,根据串联电路的电压特点,应用欧姆定律求出R1的阻值和电源电压。
(2)滑动变阻器滑片P在b端时,R1与R2串联,此时电路中的电阻值最大,利用P=UI可求得最小功率。
(3)滑片P在b端时,电流最小,消耗的功率最小,利用Q=I2Rt可求得10秒内R1产生的热量。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,关键是利用电源电压恒定不变的已知条件,根据串联电路的电压特点列出等式求得电源电压和R1的阻值。
8.【答案】BCD
【解析】解:
A、图中软木塞飞出时,水蒸气的内能转化为软木塞的机械能,管内水蒸气的内能减少,故A错误;
B、图中两个压紧的铅块能吊起钩码,主要是因为分子间存在引力,故B正确;
C、图中迅速向下压活塞,由于压缩玻璃筒内的空气做功,使得空气的内能增加,温度升高,活塞的机械能转化为空气的内能,故C正确;
D、小朋友下滑时,臀部发热,是克服摩擦做功,机械能转化为内能,故D正确;
故选:BCD。
(1)改变内能的方式有两种,即做功和热传递;对物体做功,物体的内能会增加,物体对外做功,其内能会减小;
(2)分子间既有引力也有斥力。
本题考查的知识点比较多,主要考查学生对所学物理知识的综合应用能力。
9.【答案】AD
【解析】解:
A、电能表上所标“10(20)A”中,说明电能表平时工作允许通过的最大电流I最大=20A,电能表工作电压U=220V,
则电路中同时使用的用电器的最大电功率:P最大=UI最大=220V×20A=4400W,即电路中同时使用的用电器总功率不能超过4400W,故A正确;
B、如图乙,断开保险丝并在保险丝处安装校验灯L0,若闭合开关S1,校验灯不亮,说明该支路断路了,故B错误;
C、使用试电笔时,用指尖按住上端的金属帽,不会发生触电事故,故C错误;
D、空气开关跳闸后先检查电路,确定电路没有问题再复位,如果直接复位仍存在安全隐患,故D正确;
故选:AD。
(1)电能表上所标“10(20)A”中,10A是指电能表的标定电流,20A是指电能表平时工作允许通过的最大电流,220V是指电能表的工作电压,利用P=UI求出电路中同时使用的用电器的最大电功率;
(2)“校验灯”不发光说明该支路断路;
(3)测电笔的使用方法:笔尖接触被测导线,手接触尾部金属体;
(4)因电路故障而跳闸时,必须先检查和排除故障,再闭合开关。
本题考查了安全用电的注意事项,要掌握,本题在现实生活中具有现实意义,是一道好题。
10.【答案】扩散 不停地做无规则运动
【解析】解:由于一切物质的分子都在不停地做无规则运动,故同学们在自己的座位能闻到消毒液的气味,这种现象称为扩散。
故答案为:扩散;不停地做无规则运动。
一切物质的分子都在不停地做无规则运动,分子做无规则运动的这种现象叫扩散现象。
本题主要考查学生对扩散现象,以及扩散现象的实质的了解和应用,是一道基础题。
11.【答案】内 内 机械能
【解析】解:用微波炉加热板栗,板粟受热时,内能增大,壳里面的板栗受热膨胀做功,内能转化为机械能。
故答案为:内;内;机械能。
物体吸热内能增加,板栗炸裂是外壳里面的板栗受热膨胀做功,内能转化为机械能。
通过生活中使用微波炉加热食物考查了能量的转化,体现了生活处处皆物理。
12.【答案】玻璃杯 热敏电阻
【解析】解:在玻璃杯、电炉丝、铁钉、热敏电阻这四种用品中,电炉丝、铁钉容易导电,属于导体;玻璃杯不容易导电,属于绝缘体;
热敏电阻是利用半导体材料制成的。
故答案为:玻璃杯;热敏电阻。
容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体,导电性能在导体和绝缘体之间的叫半导体;
半导体材料的导电性能介于导体与绝缘体之间,具有一些特殊的物理性质,热敏电阻、光敏电阻、压敏电阻等都是由半导体材料制成的。
本题考查了学生对生活中导体、绝缘体的区分,以及半导体的应用,属于基础题目。
13.【答案】电流表 减少
【解析】解:由图可知R和R0串联,油量表也是串联在电路中,因此油量表是由电流表改制而成;
若油量表的示数变大,即相当于电路中的电流变大,由I=UR可知,电路中的总电阻变小,即R接入电路的电阻减少。
故答案为:电流表;减少。
电流表内电阻很小,相当于导线,应串联在电路中,电压表内电阻很大,相当于断路,应并联在被测电路两端,由图分析油量表的连接情况即可;
若油量表的示数变大,根据I=UR分析即可。
本题考查了学生对欧姆定律的应用,以及对电表的使用的掌握,属于电学基础题,难度不大。
14.【答案】并联 0.2
【解析】解:(1)在家庭电路中电灯、插座、电视机能够独立工作,互不影响,它们是并联的;
(2)因为小灯泡是串联的,所以在该电路中,各处电流都相等,即通过每一只小灯泡的电流和电源插头处的电流都相等,都为200mA=0.2A。
故答案为:并联;0.2。
(1)各用电器首首相连、尾尾相连的连接方式是并联,并联的各用电器互不影响,能独立工作;
(2)根据串联电路电流规律(串联电路中电流处处相等)即可解答此题。
本题考查了家庭电路的连接和串联电路的电流规律,属于对基础知识的考查,比较简单。
15.【答案】300.3
【解析】解:由图可知,灯L1、L2是并联的,由并联电路的电流特点和电压特点有:UL1=UL2=U=3V,I=IL1+IL2;
两只小灯泡是完全相同的,且电流表在干路,则有:IL1=IL2=I2=0.2A2=0.1A;
由I=UR可知,灯L1正常发光时的阻值:RL1=UL1IL1=3V0.1A=30Ω;
灯L2的额定功率:PL2=UL2IL2=3V×0.1A=0.3W。
故答案为:30;0.3。
由图可知,两灯的连接方式,根据两灯的连接方式可以知道两灯的电流关系和电压关系,然后利用欧姆定律和电功率公式可以计算出灯的电阻和额定功率。
这是一道电学综合题,主要考查电路连接方式的判断、并联电路的电流、电压特点,欧姆定律的应用以及电功率公式的计算。
16.【答案】2.71350
【解析】解:(1)小陶家这段时间用电为W=2021.6kW⋅h−2018.9kW⋅h=2.7kW⋅h。
(2)因为2h消耗的电能为2.7kW⋅h;则电暖器的功率:P=Wt=2.7kW⋅h2h=1.35kW=1350W。
故答案为:2.7;1350。
(1)用末时间的示数减去初时间的示数即为这段时间电暖器消耗的电能;注意电能表最后一位是小数而且单位是kW⋅h。
(2)根据公式P=Wt即可计算出用电器消耗的实际功率。
本题考查了电能表的参数的理解与电能的求法以及电功率的计算,这是利用电能表测量功率的一种类型习题,一定要熟练掌握。
17.【答案】用电器 3.6×108
【解析】解:(1)电动车在充电过程中,锂电池消耗电能,所以此时锂电池相当于用电器,将电能转化为化学能储存起来。
(2)电源的电池总质量:m电源=50g×8000=0.05kg×8000=400kg,
则该电源存储的电能为:W=0.25kW⋅h/kg×m电源=0.25kW⋅h/kg×400kg=100kW⋅h=100×3.6×106J=3.6×108J。
故答案为:用电器;3.6×108。
(1)锂电池充电时,相当于用电器,消耗电能,获得化学能并储存起来;
(2)首先求出电池的总质量,再根据能量密度可求出其存储的电能;
本题综合考查了电源的能量转化、电能的计算,题目比较新颖,是一道基础题。
18.【答案】金属外壳 大地
【解析】解:家用电器的三脚插头中有两个脚接用电部分,另一个较长的脚跟用电器的金属外壳连接;与三脚插头对应的三孔插座中,除两个孔分别接火线和零线外,另一个孔是跟大地相连接。
故答案为:金属外壳,大地。
家用电器的三脚插头中有两个脚接用电部分,另一个较长的脚跟用电器的金属外壳连接,三脚插头与三孔插座相连接时,把有金属外壳的用电器的外壳与地线相接;因用电器漏电时,会使外壳带电,若接上地线,电流就通过地线,流入大地,以防止触电事故的发生;
本题考查了洗衣机、电冰箱等家用电器都使用三孔插座的原因(防止触电),要明白其中的道理,防止触电事故的发生。
19.【答案】解:(1)由ρ=mV得,一箱汽油的质量为:
m=ρV=0.75×103kg/m3×4×10−3m3=3kg;
一箱汽油完全燃烧放出的热量为:Q放=qm=4.6×107J/kg×3kg=1.38×108J;
(2)汽油机工作的效率为:η=W有用Q放×100%=3.45×107J1.38×108J×100%=25%;
(3)由η=W有用Q放得,做同样的有用功,消耗的汽油完全燃烧放出的热量为:
Q放′=W有用η′=3.45×107J50%=6.9×107J,
由Q放=qm得,消耗汽油的质量为:m′=Q放′q=6.9×107J4.6×107J/kg=1.5kg。
答:(1)一箱汽油完全燃烧放出的热量为1.38×108J;
(2)汽油机工作的效率为25%;
(3)如果这台油机的效率提高到50%,则做同样的有用功,消耗汽油1.5kg。
【解析】(1)运用密度公式变形求出一箱汽油的质量m,再运用Q放=qm求出一箱汽油完全燃烧放出的热量;
(2)运用η=W有用Q放×100%可求出效率大小;
(3)运用η=W有用Q放×100%的变形公式可求出做同样的有用功,消耗的汽油完全燃烧放出的热量,再运用Q放=qm的变形公式求出消耗汽油的质量。
本题主要考查了学生对密度公式、燃料完全燃烧放热公式和热机效率公式的掌握和运用,熟练运用公式,是解答此题的关键。
20.【答案】解:(1)由图知,闭合开关,R1、R2串联;
当R2的滑片P在最左端时,滑动变阻器接入电路中的阻值为0,此时电路中电阻最小,根据P=U2R可知电路的总功率最大,蒸蛋器处于最高挡,功率为400W。
根据P=U2R可知R1的阻值:R1=U2P高=(220V)2400W=121Ω;
(2)用最高挡加热10min,蒸蛋器消耗的电能:W=P高t=400W×10×60s=2.4×105J;
(3)当R2的滑片P在最右端时,滑动变阻器接入电路中的阻值最大为363Ω,此时电路中总电阻最大,根据P=U2R可知电路的总功率最小,则蒸蛋器处于最低挡。
最低挡的功率:P低=U2R总=(220V)2121Ω+363Ω=100W。
答:(1)R1的阻值是121Ω;
(2)用最高挡加热10min,蒸蛋器消耗了2.4×105J的电能;
(3)最低挡的功率为100W。
【解析】(1)闭合开关,R1、R2串联;当R2的滑片P在最左端时,滑动变阻器接入电路中的阻值为0,此时电路中电阻最小,根据P=U2R可知电路的总功率最大,蒸蛋器处于最高挡,功率为400W。
根据P=U2R可知R1的阻值;
(2)用最高挡加热10min,根据W=P高t求出蒸蛋器消耗的电能;
(3)当R2的滑片P在最右端时,滑动变阻器接入电路中的阻值最大为363Ω,此时电路中总电阻最大,根据P=U2R可知电路的总功率最小,蒸蛋器处于最低挡,并可根据P=U2R求出最低挡的功率。
本题考查了电功率公式、电功公式的应用,涉及到的知识点较多,有一定的综合性和难度。
21.【答案】质量 做功 等于 a 5:4
【解析】解:(1)电加热器的电流做功的过程就是电能转化内能的过程,故用相同规格的电加热器加热,通电后电加热器的内能增加是通过做功方式改变的;
(2)图乙是该同学根据实验数据绘制的图象,同时加热6min,根据转换法,a液体吸收的热量等于b液体吸收的热量;
由图知,加热6分钟,a升高的温度:
60℃−20℃=40℃,
b升高的温度:
60℃−10℃=50℃,即加热6分钟,a升高的温度低,故质量相等的液体a和b,升高相同温度时,a加热时间长,a吸收的热量多;
(3)根据c=QmΔt,在质量和吸热相同的条件下,比热容与升高的温度成反比,a、b液体的比热容之比是:50℃40℃=5:4。
故答案为:(1)做功;(2)等于;a;(3)5:4。
(1)改变物体内能的两种方法是做功和热传递,电流做功的过程就是电能转换法其它形式能的过程;
(2)我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转化法;
比较物质吸热能力的2种方法:
①使相同质量的不同物质升高相同的温度,比较吸收的热量(即比较加热时间),吸收热量多的吸热能力强;
②使相同质量的不同物质吸收相同的热量(即加热相同的时间),比较温度的变化,温度变化小的吸热能力强;
由乙图知,加热6分钟,a、b升高的温度,根据比较吸热能力的方法确定吸热能力强的物质;
(3)根据比较吸热能力的方法确定吸热能力强的物质;根据c=QmΔt,在质量和吸热相同的条件下,比热容与升高的温度成反比求出液体A与液体B的比热容之比。
本题比较不同物质的吸热能力,考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法,为热学中的重要实验。注意本题两液体的初温不同。
22.【答案】最右端 变小 0.485.0灯丝电阻受温度影响
【解析】解:(1)按图甲连接电路时,为了保护电路,应先断开开关,并将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大的最右端;
(2)若误将电压表与R并联,闭合开关后,向左移动滑动变阻器的滑片P时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,根据串联电路的分压规律可知,其分担的电压减小,即电压表的示数将变小;
(3)在第三次测量中电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,其示数为0.48A;
(4)根据表中数据,由欧姆定律可得,第3次实验测得的电阻值:R3=U3I3=2.5V0.48A≈5.2Ω;
为减小误差,取平均值作为测量结果,根据三次实验数据可得,定值电阻Rx的阻值为:
R=R1+R2+R33=4.8Ω+5.0Ω+5.2Ω3≈5.0Ω;
(5)因灯泡的电阻受温度的影响,故将电阻Rx换成小灯泡,重复上述实验,发现几次实验中,所测小灯泡的电阻值相差较大。
故答案为:(1)最右端;(2)变小;(3)0.48;(4)5.0;(5)灯丝电阻受温度影响。
(1)闭合开关前,滑动变阻器阻值要调至最大;
(2)根据滑动变阻器阻值的变化,由串联电路分担规律判定电压表示数的变化;
(3)根据电流表选用小量程确定分度值读数;
(4)根据表中数据,由欧姆定律得出第3次实验的电阻;为减小误差,取平均值作为测量结果;
(5)灯泡的电阻受温度的影响。
本题用“伏安法”测量某定值电阻Rx的阻值,考查电路分析、电流表读数、电阻计算和数据处理及影响电阻大小的因素。
23.【答案】“50Ω2A” 电流表调零 0.5变大 灯丝的电阻随温度的升高而变大
【解析】解:(1)小灯泡的额定电压为2.5V,电阻约为10Ω,由欧姆定律灯的额定电流约为:
I=ULR=2.5V10Ω=0.25A,根据串联电路电压的规律及欧姆定律,此时变阻器连入电路的电阻为:
R滑=U−ULI=9V−2.5V0.25A=26Ω,故选用”50Ω2A”的滑动变阻器;
(2)灯的额定电流约为0.25A,故电流表选用小量程与灯串联,电压表选用小量程与灯并联,变阻器按一上一下连入电路中,如图所示:
(3)实验前在检查仪器时,发现电流表指针如图乙所示,则接下来的操作是电流表调零;(4)根据绘制的通过小灯泡的电流随其两端电压变化的关系图像知,灯在额定电压下的电流为0.2A,则小灯泡的额定功率为:
P=ULIL=2.5V×0.2A=0.5W;
由欧姆定律,电压表与电流表的示数之比即灯丝的电阻,在多次测量中还发现:当电压表的示数增大时,电压表与电流表的示数之比变大,导致这一结果的原因是灯丝的电阻随温度的升高而变大。
故答案为:(1)“50Ω2A”;(2)如上图;(3)电流表调零;(4)0.5;变大;灯丝的电阻随温度的升高而变大。
(1)根据小灯泡的额定电压为2.5V,电阻约为10Ω,由欧姆定律得出灯的额定电流,根据串联电路电压的规律及欧姆定律得出此时变阻器连入电路的电阻,从而确定选用的滑动变阻器;
(2)根据灯的额定电流确定电流表选用小量程与灯串联,由灯的额定电压确定电压表选用小量程与灯并联,变阻器按一上一下连入电路中;
(3)电流表使用前要调零;
(4)根据绘制的通过小灯泡的电流随其两端电压变化的关系图像知灯在额定电压下的电流,根据P=UI得出小灯泡的额定功率;
由欧姆定律,电压表与电流表的示数之比即灯丝的电阻,灯丝的电阻随温度的升高而变大。
本题测量小灯泡的电功率实验,考查器材的选择、电流表使用、故障分析、功率计算、欧姆定律的运用和影响电阻大小的因素。
24.【答案】液面高度 电流 电阻 电流大小 大于
【解析】解:(1)电流通过导体产生热量的多少不能直接观察,但容器中空气的温度变化可以通过U形管两侧液面高度差的变化来反映,这种研究方法叫转换法;
(2)如图甲,两个电阻丝串联在电路中,电流相同,通电时间相同,电阻不同(b容器中电阻丝阻值较大),根据控制变量法可知,这是探究电流产生热量跟电阻大小的关系;
(3)图乙装置中两个5Ω的电阻并联后再与一个5Ω的电阻串联,由串联电路的电流特点可知,右侧两个电阻的总电流和左侧电阻的电流相等,即I右=I左;两个5Ω的电阻并联,根据并联电路的电流特点知I左=I内+I外,所以,I左>I内,烧瓶内的电阻值都是5Ω,阻值相等,通电时间相等,电流不同,根据控制变量法可知,这是探究电流产生热量跟电流大小的关系;
(4)并联电路总电阻小于任何一个分电阻,根据焦耳定律可知导体的电阻越大,产生的热量越多,所以图乙装置中将d容器外面的电阻丝也放入d容器中,则左侧U形管两侧液面高度差大于右侧U形管两侧液面高度差。
故答案为:(1)液面高度差;(2)电流;电阻;(3)电流大小;(4)大于。
(1)电流通过导体产生热量的多少不能直接观察,但容器中空气的温度变化可以通过U形管两侧液面高度差的变化来反映,这种研究方法叫转换法;
(2)(3)电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关;探究电流产生热量跟电阻关系时,要控制通电时间和电流大小不变;探究电流产生热量跟电流大小关系时,要控制电阻和通电时间相同;综合分析甲乙两装置的实验现象得出结论;
(4)根据并联电路电阻规律、串联电路电流特点结合焦耳定律可知图乙装置中将d容器外面的电阻丝也放入d容器中,则左侧U形管两侧液面高度差与右侧U形管两侧液面高度差的关系。
本题了考查电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关,注意控制变量法及转换法的运用。
25.【答案】热效应 闭合 80 增大 减小 100
【解析】解:(1)打印笔工作时,PTC电阻发热,利用电流的热效应;
(2)由电路图可知,当开关S1断开时,电路只有R1工作,电阻较大,根据P=U2R可知,此时电路消耗的功率较小,为慢挡;
当开关S1闭合时,两电阻并联,总电阻最小,根据P=U2R可知,此时总功率较大,为快挡;
由图丙可知,温度为250℃时,一个电阻为1210Ω,
则一个发热体的功率:P=U2R=(220V)21210Ω=40W,
因为R1、R2是相同的PTC发热电阻,打印笔工作有快、慢两挡,所以打印笔的电功率P总=2P=2×40W=80W;
(3)由图可知,当温度超过250℃时,电阻增大,功率减小,产热减慢,温度下降;当温度低于250℃时,电阻减小,功率增大,产热加快,温度上升;由此可知:当温度升高时,电阻增大,功率减小,产热减慢,温度会开始下降;
(4)PTC有一个根据需要设定的温度,低于这个温度时,其电阻随温度的升高而减小,高于这个温度时,电阻值则随温度的升高而增大,我们把这个设定的温度叫“居里点温度”,根据图丁可知,该PTC材料的居里点温度为100℃。
故答案为:(1)热效应;(2)闭合;80;(3)增大;减小;(4)100。
(1)在3D打印笔中装入塑料条,接通电源,等待一段时间后即可挤出热熔的塑料,利用电流的热效应;
(2)根据P=U2R结合并联电路电阻的规律分析;由图丙读出温度为250℃时的电阻,根据P=U2R求得打印笔的电功率;
(3)PTC有一个根据需要设定的温度,低于这个温度时,其电阻随温度的升高而减小,高于这个温度时,电阻值则随温度的升高而增大;
(4)PTC有一个根据需要设定的温度,低于这个温度时,其电阻随温度的升高而减小,高于这个温度时,电阻值则随温度的升高而增大,我们把这个设定的温度叫“居里点温度”。
本题考查电流的热效应、电功率的计算等,主要是考查学生对题目所给信息的理解,读懂图像是关键。
2021-2022学年辽宁省沈阳市沈河区九年级(上)期末物理试卷(含答案解析): 这是一份2021-2022学年辽宁省沈阳市沈河区九年级(上)期末物理试卷(含答案解析),共23页。试卷主要包含了4A,电压表的示数是8V,2×103J/】,【答案】B,【答案】D,【答案】C,【答案】ACD,【答案】AC等内容,欢迎下载使用。
2021-2022学年辽宁省沈阳市和平区九年级(上)期末物理试卷(含答案解析): 这是一份2021-2022学年辽宁省沈阳市和平区九年级(上)期末物理试卷(含答案解析),共23页。试卷主要包含了2W,9A,0A”,乙标有“15Ω,0,9Ω),【答案】A,【答案】C,【答案】B,【答案】CD等内容,欢迎下载使用。
2021-2022学年辽宁省沈阳市大东区九年级(上)期末物理试卷(含答案解析): 这是一份2021-2022学年辽宁省沈阳市大东区九年级(上)期末物理试卷(含答案解析),共22页。试卷主要包含了2kW⋅h,那么这个电器是,5A,【答案】A,【答案】D,【答案】C,【答案】ABD,【答案】AD,【答案】ACD等内容,欢迎下载使用。