山东省东营实验中学2022-2023学年九年级(上)期末物理试卷(五四学制)
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一、选择题(每题3分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1.(3分)下列数据符合生活实际的是( )
A.手机正常通话时的电流约为5A
B.对人体的安全电压是不高于36V
C.液晶电视的额定功率约为1000W
D.普通白炽灯泡工作1小时耗电1kW•h
2.(3分)三个轻质泡沫小球甲、乙、丙之间相互作用时的情景如图所示,已知甲球带正电荷,下列判断正确的是( )
A.乙、丙两球一定带同种电荷
B.乙、丙两球一定带异种电荷
C.丙球可能带负电
D.丙球可能带正电
3.(3分)在新冠肺炎疫情防控中,为预防病毒传播,学校定期对教室寝室进行消毒。在喷洒药水对环境进行杀菌消毒时,会闻到特殊的药水气味,这说明药水( )
A.分子间有距离 B.分子的质量很小
C.分子间有引力 D.分子在不停地运动
4.(3分)如图所示,实验中的热现象解释正确的是( )
A.图甲所示说明分子之间只存在引力
B.图乙所示木塞冲出时,试管口出现“白雾”,是一种液化现象
C.图丙所示是汽油机的做功冲程,机械能转化为内能
D.图丁所示二氧化氮的密度大于空气的密度,因此不能发生扩散现象
5.(3分)《中国诗词大会》是央视首档全民参与的诗词节目,节目以“赏中华诗词、寻文化基因、品生活之美”为宗旨,深受观众的青睐。下列对古诗文中涉及的热现象解释正确的是( )
A.“青青园中葵,朝露待日晞”﹣﹣露的形成是汽化吸热
B.“雾凇沆砀,天与云与山与水,上下一白”﹣﹣雾凇的形成是凝华放热
C.“月落乌啼霜满天,江枫渔火对愁眠”﹣﹣霜的形成是凝固放热
D.“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”﹣﹣蜡炬成灰泪始干是晶体的熔化
6.(3分)如图所示,小明将A、B两种不同的金属片分别插入土豆,制成“土豆电池”。闭合开关S,发光二极管发光,电压表有示数。以下关于电路的理解,说法正确的是( )
A.金属片B是“土豆电池”的正极
B.“土豆电池”外部电流从A金属片流出B金属片流入
C.若发光二极管“正”“负”极接反,电压表将没有示数
D.若断开开关,电压表无示数,A、B两金属片间没有电压
7.(3分)关于磁场的知识说法正确的是( )
A.磁场看不见,摸不着,所以不存在
B.地磁的南极在地理南极附近,但不重合
C.奥斯特最先发现电流的周围存在磁场
D.安培发现了电磁感应现象
8.(3分)关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是( )
A.为了防止因漏电而造成触电事故,微波炉的外壳应与地线相连
B.为了防止触电,必须把用电器的开关装在零线上
C.有金属外壳的用电器都使用两脚插头
D.不接触高压设备就不会引起触电事故
9.(3分)如图是某品牌榨汁机,为保障安全,该榨汁机设置了双重开关——电源开关S1和安全开关S2,当杯体倒扣在主机上时,S2自动闭合,此时再闭合S1,电动机才能启动,开始榨汁,下列电路图符合上述要求的是( )
A. B.
C. D.
10.(3分)如图所示,电动平衡车是一种新型交通工具,被广大青少年所喜爱。图中与电动平衡车驱动前行过程原理相同的是( )
A.
B.
C.
D.
二、填空题(本题包括17个空,每空1分,共17分)
11.(2分)为节能环保,我县引进了新能源电动公交车。若充电过程中充电电流为100A,充电电压为380V,则新能源电动公交车充电2h消耗的电能为 kW•h,电动公交车行驶过程中将 能转化为机械能。
12.(4分)今年我们迎来了北方最冷的寒潮,有些居民楼的玻璃窗上会结“冰花”,“冰花”是水蒸气 (填物态变化的名称)形成的,出现在玻璃窗的 表面(选填“内”或“外”),形成过程中需要 热;此时拿起湿抹布去擦时,抹布却粘在了玻璃上,这是因为发生了 (填物态变化的名称)现象。
13.(3分)今年,中国海洋石油有限公司宣布在渤海湾发现了大型油田,经证实该油田储量大、油品好、产能高。石油属于 (选填“一次能源”或“二次能源”),属于 (选填“可再生”或“不可再生”)能源,石油液化气是通过 的方法使气体液化装入钢瓶中的。
14.(3分)一切物体,不论温度高低都有内能,同一物体温度越高,内能 (选填“越大”或“越小”)。改变物体内能有两种方式,钻木取火是通过 方式来改变内能的;天冷后通过热水袋取暖,这是通过 方式来改变内能的。
15.(2分)如下图甲所示,某同学把完好的试电笔插入连接正确的通电的三孔插座中时,试电笔的氖管不发光,则试电笔接触的是 。用电器的三脚插头如图乙所示,则插头的1号脚应接 。(两空均选填“火线”“零线”或“地线”)。
16.(2分)教室里的电灯是 连接的(选填“串联”或“并联”),工作时将电能转化为其他形式的能;标有“220V 100W”字样的电灯正常工作8小时,耗电 度。
17.(1分)甲灯上标有“6V,3W”、乙灯上标有“6V,6W”,当两灯串联接入电路,两灯都发光时电路中最大电流应为 A。
三.作图题(共2小题,满分6分)
18.(2分)如图所示,请根据N、S极,标出通电螺线管中电流的方向。
19.(4分)一间教室要安装2盏“220V 40W”的电灯和1个插座,要求开关S控制两盏灯,且每盏灯都能正常发光。其中部分电路已经连接,请你用笔画线代替导线将电路连接完整。
四.实验探究题(共3小题,满分28分)
20.(12分)在测量小灯泡电功率实验中,某小组选用的器材有:额定电压为1.5V的灯泡、电流表、电压表、开关、电源、滑动变阻器和若干导线等。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整。要求滑片向右滑动时,变阻器连入电路的电阻变大。
(2)正确连接电路、闭合开关,发现电流表和电压表均有示数,但小灯泡不亮,可能的原因是 (填写选项中的字母)。
A.小灯泡短路
B.连接小灯泡的导线接触不良
C.滑动变阻器接入电路的电阻过大
(3)移动滑动变阻器滑片,将两电表对应的示数记录到表中。据此可知灯泡的额定功为 W;
实验序号
1
2
3
4
5
电压表示数/V
1.0
1.2
1.5
1.8
2.0
电流表示数/A
0.14
0.16
0.18
0.20
0.22
③
(4)分析表中数据可得出结论:小灯泡工作时,消耗的电功率随电压的增大而 。
(5)为测量小灯泡的额定功率,小明想用2节新干电池和两个额定电压都是1.5V的小灯泡,连接如图乙所示的电路。他的做法 (选均填“可行”或“不可行”),理由是 。
21.(8分)如图所示是探究“什么情况下磁可以生电”的实验装置。
(1)实验中,通过观察 来判断电路中是否有感应电流。
(2)如果让导线不动,用以下方法改变磁体:
A.改变磁体的磁极;
B.换用磁性强度不同的磁体;
C.让磁体上下移动;
D.让磁体左右移动;
E.让磁体前后移动。
你在学习过程中做这些探究时,观察到能使电流表指针摆动的是 (选题字母序号)。
(3)如果让磁体不动,用以下方法移动直导线ab:A.上下平行移动;B.水平前后移动;C.水平左右移动;D.竖直面内转动。你在学习的过程中做这些探究时,观察到能使电流表指针摆动的是 (选题字母序号)。
(4)在仪器和电路连接都完好的情况下,某小组的实验现象不太明显。请提出一条改进措施: 。
22.(8分)小田用如图甲所示装置做“比较不同物质的吸热能力”实验,在两个相同的烧杯中分别装入质量、初温都相同的A、B两种液体,并用相同的电加热器分别加热。
(1)要完成该探究实验,除了图甲中所示的器材外,还需要的测量工具有天平和 。
(2)实验中选择相同规格的电热器,其目的是 。
(3)小田根据实验测得的数据分别描绘出了A、B两种液体的温度随加热时间变化的图象如图乙,分析图乙可知 (填“A”或“B”)的吸热能力更强。若加热过程中无热量损失,已知A的比热容为2.4×103J/(kg•℃),则B的比热容为 J/(kg•℃)
五、计算题(23题9分,24题10分,共19分)
23.(9分)某物理兴趣小组的同学,用煤炉给20kg的水加热,完全燃烧了0.8kg的煤,水温升高了50℃,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),煤的热值约为3×107J/kg。求:
(1)煤完全燃烧放出的热量;
(2)水所吸收的热量;
(3)煤炉烧水时的热效率。
24.(10分)电饭锅是家中常用的用电器,下表是小宇家中一台电饭锅的铭牌,其内部结构简化如图所示,其中R1和R2都是电热丝(不考虑温度对电阻的影响)。
额定电压
220V
额定功率
加热
1044W
保温
44W
(1)闭合开关 时,电饭锅正常工作处于保温状态,30min消耗的电能是多少?
(2)电饭锅正常工作处于加热状态时,电阻R1的阻值是多少?
(3)断开其它用电器,只接通电饭锅且处于加热状态,家中标有“220V 10(20)A;3000r/kW•h”的电能表5min内转了200圈,求电饭锅此时的实际加热功率是多少?
2022-2023学年山东省东营实验中学九年级(上)期末物理试卷(五四学制)
参考答案与试题解析
一、选择题(每题3分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1.(3分)下列数据符合生活实际的是( )
A.手机正常通话时的电流约为5A
B.对人体的安全电压是不高于36V
C.液晶电视的额定功率约为1000W
D.普通白炽灯泡工作1小时耗电1kW•h
【解答】解:A、手机正常通话时的电流约为0.15A,故A错误;
B、对人体的安全电压是不高于36V,故B正确;
C、液晶电视机的额定功率在100W左右,故C错误;
D、普通白炽灯泡的电功率约40W,工作1小时耗电0.04kW•h,故D错误。
故选:B。
2.(3分)三个轻质泡沫小球甲、乙、丙之间相互作用时的情景如图所示,已知甲球带正电荷,下列判断正确的是( )
A.乙、丙两球一定带同种电荷
B.乙、丙两球一定带异种电荷
C.丙球可能带负电
D.丙球可能带正电
【解答】解:
由图知,甲球与乙球靠近时相互排斥,已知甲球带正电,根据同种电荷相互排斥可知,乙球一定带正电;
甲球与丙球靠近时相互吸引,根据异种电荷相互吸引可知,丙球可能带负电;但带电体能够吸引不带电的轻小物体,所以丙球也可能不带电;
综合分析可知,乙球带正电,丙球可能带负电,也可能不带电,只有C说法正确。
故选:C。
3.(3分)在新冠肺炎疫情防控中,为预防病毒传播,学校定期对教室寝室进行消毒。在喷洒药水对环境进行杀菌消毒时,会闻到特殊的药水气味,这说明药水( )
A.分子间有距离 B.分子的质量很小
C.分子间有引力 D.分子在不停地运动
【解答】解:
在喷洒药水对环境进行杀菌消毒时,会闻到特殊的药水气味,是由于药液分子在永不停息地做无规则运动造成的,故ABC错误,D正确。
故选:D。
4.(3分)如图所示,实验中的热现象解释正确的是( )
A.图甲所示说明分子之间只存在引力
B.图乙所示木塞冲出时,试管口出现“白雾”,是一种液化现象
C.图丙所示是汽油机的做功冲程,机械能转化为内能
D.图丁所示二氧化氮的密度大于空气的密度,因此不能发生扩散现象
【解答】解:A、图甲所示说明分子之间存在引力,分子间也存在斥力,只是此时的引力大于斥力,故A错误。
B、图乙所示木塞冲出时,试管口出现“白雾”,是水蒸气的液化现象,故B正确。
C、图丙所示是汽油机的做功冲程,是内能转化为机械能,故C错误。
D、构成物质的分子总在不停地做无规则运动,图丁所示二氧化氮的密度大于空气的密度,仍能发生扩散现象,故D错误。
故选:B。
5.(3分)《中国诗词大会》是央视首档全民参与的诗词节目,节目以“赏中华诗词、寻文化基因、品生活之美”为宗旨,深受观众的青睐。下列对古诗文中涉及的热现象解释正确的是( )
A.“青青园中葵,朝露待日晞”﹣﹣露的形成是汽化吸热
B.“雾凇沆砀,天与云与山与水,上下一白”﹣﹣雾凇的形成是凝华放热
C.“月落乌啼霜满天,江枫渔火对愁眠”﹣﹣霜的形成是凝固放热
D.“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”﹣﹣蜡炬成灰泪始干是晶体的熔化
【解答】解:A、露是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,附着在植被表面,液化放热,故A错误;
B、雾凇是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶,附着在植被表面,凝华放热,故B正确;
C、霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶,附着在建筑物或植被表面,凝华放热,故C错误;
D、石蜡没有固定的熔点,属于非晶体,故D错误。
故选:B。
6.(3分)如图所示,小明将A、B两种不同的金属片分别插入土豆,制成“土豆电池”。闭合开关S,发光二极管发光,电压表有示数。以下关于电路的理解,说法正确的是( )
A.金属片B是“土豆电池”的正极
B.“土豆电池”外部电流从A金属片流出B金属片流入
C.若发光二极管“正”“负”极接反,电压表将没有示数
D.若断开开关,电压表无示数,A、B两金属片间没有电压
【解答】解:
AB、由图中电压表的正负接线柱可知,金属片A为电源的正极,金属片B为电源的负极;所以电流从A流出,经过灯泡后回到负极,故A错误,B正确;
C、若发光二极管“正”“负”极接反,电路中无电流,此时电压表接在“土豆电池”的两端,电压表测量的是电源电压,有示数,故C错误;
D、电源的两端是存在电压的,与外部电路的通断情况无关,故D错误。
故选:B。
7.(3分)关于磁场的知识说法正确的是( )
A.磁场看不见,摸不着,所以不存在
B.地磁的南极在地理南极附近,但不重合
C.奥斯特最先发现电流的周围存在磁场
D.安培发现了电磁感应现象
【解答】解:A、磁场虽然看不见,摸不着,但是实际存在的一种物质,故A错误;
B、地磁的南极在地理北极附近,但不重合,有地磁偏角,故B错误;
C、奥斯特最先发现电流的周围存在磁场,故C正确;
D、法拉第发现了电磁感应现象,不是安培,故D错误。
故选:C。
8.(3分)关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是( )
A.为了防止因漏电而造成触电事故,微波炉的外壳应与地线相连
B.为了防止触电,必须把用电器的开关装在零线上
C.有金属外壳的用电器都使用两脚插头
D.不接触高压设备就不会引起触电事故
【解答】解:A、为了防止因漏电而造成触电事故,微波炉外壳应与地线相连,故A正确;
B、用电器的开关装在火线上,接触用电器时,可以断开开关,切断火线,防止接触用电器发生触电事故,故B错误;
C、家用电器金属外壳相连接的是地线,用三脚插头使金属外壳带电,电流会通过地线导入大地,防止造成触电事故的发生,不能使用两脚插头,故C错误;
D、安全用电的基本原则是:不直接接触低压线路,不靠近高压线路,故D错误。
故选:A。
9.(3分)如图是某品牌榨汁机,为保障安全,该榨汁机设置了双重开关——电源开关S1和安全开关S2,当杯体倒扣在主机上时,S2自动闭合,此时再闭合S1,电动机才能启动,开始榨汁,下列电路图符合上述要求的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:
由题意可知,只有开关S1、S2都闭合后,电动机才开始工作(即才开始榨汁),说明两开关相互影响,一个开关不能单独控制电动机,则两开关是串联的,两开关、电动机与电源组成串联电路,由图示电路图可知,只有A正确。
故选:A。
10.(3分)如图所示,电动平衡车是一种新型交通工具,被广大青少年所喜爱。图中与电动平衡车驱动前行过程原理相同的是( )
A.
B.
C.
D.
【解答】解:电动平衡车的无刷电机工作时,消耗电能,获得机械能,因此是将电能转化为机械能,从而获得动力。
A、是电磁感应原理,机械能转化为电能,故A错误;
B、通电导体的周围有磁场,是电流的磁效应,故B错误;
C、通电导体在磁场中受力的作用,电能转化为机械能,与电动平衡车驱动前行过程原理相同,故C正确;
D、是研究电磁铁磁性的大小与线圈匝数的关系,故D错误;
故选:C。
二、填空题(本题包括17个空,每空1分,共17分)
11.(2分)为节能环保,我县引进了新能源电动公交车。若充电过程中充电电流为100A,充电电压为380V,则新能源电动公交车充电2h消耗的电能为 76 kW•h,电动公交车行驶过程中将 电 能转化为机械能。
【解答】解:新能源电动公交车充电2h消耗的电能:
W=UIt=380V×100A×2×3600s=2.736×108J=2.736×108×kW•h=76kW•h。
电动公交车利用电动机工作,行驶过程中将电能转化为机械能。
故答案为:76;电。
12.(4分)今年我们迎来了北方最冷的寒潮,有些居民楼的玻璃窗上会结“冰花”,“冰花”是水蒸气 凝华 (填物态变化的名称)形成的,出现在玻璃窗的 内 表面(选填“内”或“外”),形成过程中需要 放 热;此时拿起湿抹布去擦时,抹布却粘在了玻璃上,这是因为发生了 凝固 (填物态变化的名称)现象。
【解答】解:冰花是室内较温暖的水蒸气遇到温度很低的玻璃,发生了凝华现象,从而形成固态的冰花,且出现在玻璃的内表面,因为室内气温较高,水蒸气才会遇冷凝华,凝华过程放出热量;
湿抹布上有较多的水,当水遇到温度很低的玻璃时,水遇冷发生了凝固现象,使抹布与玻璃粘在一起。
故答案为:凝华;内;放;凝固。
13.(3分)今年,中国海洋石油有限公司宣布在渤海湾发现了大型油田,经证实该油田储量大、油品好、产能高。石油属于 一次能源 (选填“一次能源”或“二次能源”),属于 不可再生 (选填“可再生”或“不可再生”)能源,石油液化气是通过 压缩体积 的方法使气体液化装入钢瓶中的。
【解答】解:石油可以直接从自然界获得,故石油属于一次能源;石油在短时间内不能从自然界获得,所以它属于不可再生能源;石油液化气是通过压缩体积的方法使气体液化装钢瓶中的。
故答案为:一次能源;不可再生;压缩体积。
14.(3分)一切物体,不论温度高低都有内能,同一物体温度越高,内能 越大 (选填“越大”或“越小”)。改变物体内能有两种方式,钻木取火是通过 做功 方式来改变内能的;天冷后通过热水袋取暖,这是通过 热传递 方式来改变内能的。
【解答】解:内能多少跟物体的质量、温度、状态有关,在质量和温度一定时,气态内能大于液态内能,液态内能大于固态内能;在状态和温度一定时,质量越大,内能越大;在质量和状态一定时,温度越高,内能越大;改变物体的内能的方式是做功和热传递;钻木取火是通过做功方式来改变内能的;天冷后通过热水袋取暖,是通过热传递方式来改变内能的。
故答案为:越大;做功;热传递。
15.(2分)如下图甲所示,某同学把完好的试电笔插入连接正确的通电的三孔插座中时,试电笔的氖管不发光,则试电笔接触的是 零线 。用电器的三脚插头如图乙所示,则插头的1号脚应接 地线 。(两空均选填“火线”“零线”或“地线”)。
【解答】解:
(1)由图可知,测电笔的使用方法正确,但当试电笔插入插座时,氖管不会亮,说明接触的是零线;
(2)三孔插座的左孔接零线,右孔接火线,上孔接地线,故插头的1号脚应接地线。
故答案为:零线;地线。
16.(2分)教室里的电灯是 并 连接的(选填“串联”或“并联”),工作时将电能转化为其他形式的能;标有“220V 100W”字样的电灯正常工作8小时,耗电 0.8 度。
【解答】解:教室里的电灯之间的工作状态是互不影响的,因此是并联连接的;
由P=可得,电灯正常工作8小时所消耗的电能:
W=Pt=100×10﹣3kW×8h=0.8kW•h。
故答案为:并;0.8。
17.(1分)甲灯上标有“6V,3W”、乙灯上标有“6V,6W”,当两灯串联接入电路,两灯都发光时电路中最大电流应为 0.5 A。
【解答】解:由P=UI可知,灯泡的额定电流:I1===0.5A,I2===1A,
当两灯串联接入电路,串联电路电流处处相等,电路最大电流:I=I1=0.5A。
故答案为:0.5。
三.作图题(共2小题,满分6分)
18.(2分)如图所示,请根据N、S极,标出通电螺线管中电流的方向。
【解答】解:用右手握螺线管,大拇指指向是螺线管的北极,则四指指向螺线管中电流的方向;由右手螺旋定则可知,电流由右后方流入,左前方流出,故答案如图所示:
19.(4分)一间教室要安装2盏“220V 40W”的电灯和1个插座,要求开关S控制两盏灯,且每盏灯都能正常发光。其中部分电路已经连接,请你用笔画线代替导线将电路连接完整。
【解答】解:教室内要安装2盏“220V 40W”的照明灯,开关S控制两盏灯,则说明开关在干路上,两灯泡并联,开关S接火线,然后分别进入两灯泡;零线直接接入灯泡。
两孔插座的接法,左边接零线,右边接火线。如图所示:
四.实验探究题(共3小题,满分28分)
20.(12分)在测量小灯泡电功率实验中,某小组选用的器材有:额定电压为1.5V的灯泡、电流表、电压表、开关、电源、滑动变阻器和若干导线等。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整。要求滑片向右滑动时,变阻器连入电路的电阻变大。
(2)正确连接电路、闭合开关,发现电流表和电压表均有示数,但小灯泡不亮,可能的原因是 C (填写选项中的字母)。
A.小灯泡短路
B.连接小灯泡的导线接触不良
C.滑动变阻器接入电路的电阻过大
(3)移动滑动变阻器滑片,将两电表对应的示数记录到表中。据此可知灯泡的额定功为 0.27 W;
实验序号
1
2
3
4
5
电压表示数/V
1.0
1.2
1.5
1.8
2.0
电流表示数/A
0.14
0.16
0.18
0.20
0.22
③
(4)分析表中数据可得出结论:小灯泡工作时,消耗的电功率随电压的增大而 增大 。
(5)为测量小灯泡的额定功率,小明想用2节新干电池和两个额定电压都是1.5V的小灯泡,连接如图乙所示的电路。他的做法 不可行 (选均填“可行”或“不可行”),理由是 不能确保每个灯两端的电压为1.5V 。
【解答】解:(1)滑片向右滑动时,变阻器连入电路的电阻变大,故变阻器左下接线柱连入电路中与小灯泡串联,电压表与灯并联,如下所示:
(2)闭合开关,发现电流表和电压表均有示数,但小灯泡不亮,说明电路是通路且灯泡没有短路,灯泡不亮可能是由于滑动变阻器接入电路的电阻过大,电路电流太小,灯泡的实际功率太小造成的,故D符合题意;
(3)灯在额定电压下正常发光,由表中数据知,灯在1.5V时的电流为0.18A,据此可知灯泡的额定功率为:
P=UI=1.5V×0.18A=0.27W;
(4)分析表中数据可知,通过灯的电流随电压的增大而变大,根据P=UI,灯的功率也增大,故得出结论:小灯泡工作时,消耗的电功率随电压的增大而增大;
(5)他的做法不可行,2节新干电池,电源电压等于3V,但由于导线的分压作用,两灯泡两端的总电压不一定是3V,因两灯的规格相同,两灯电阻相等,由串联电压电压的规律及分压原理,每个灯的实际电压不一定为1.5V,故他的做法不可行;
故答案为:(1)如图所示;(2)C;(3)0.27;(4)增大;(5)不可行;不能确保每个灯两端的电压为1.5V。
21.(8分)如图所示是探究“什么情况下磁可以生电”的实验装置。
(1)实验中,通过观察 电流表指针是否偏转 来判断电路中是否有感应电流。
(2)如果让导线不动,用以下方法改变磁体:
A.改变磁体的磁极;
B.换用磁性强度不同的磁体;
C.让磁体上下移动;
D.让磁体左右移动;
E.让磁体前后移动。
你在学习过程中做这些探究时,观察到能使电流表指针摆动的是 D (选题字母序号)。
(3)如果让磁体不动,用以下方法移动直导线ab:A.上下平行移动;B.水平前后移动;C.水平左右移动;D.竖直面内转动。你在学习的过程中做这些探究时,观察到能使电流表指针摆动的是 C (选题字母序号)。
(4)在仪器和电路连接都完好的情况下,某小组的实验现象不太明显。请提出一条改进措施: 将导体ab换成多匝线圈 。
【解答】解:(1)该实验中,通过观察电流表的指针是否偏转来判断电路中是否产生感应电流;
(2)如果让导线不动,要使闭合电路中产生感应电流,应使导体ab相对于磁体做切割磁感线运动;
AB.改变磁体的磁极或换用磁性强度不同的磁体,都不能使导体切割磁感线,都不会产生感应电流,故AB错误;
C.图中导体所在位置的磁场方向是向下的,让磁体上下移动,不能使导体切割磁感线,不会产生感应电流,故C错误;
D.让磁体左右移动,此时导体ab相对于磁体做切割磁感线运动,会产生感应电流,故D正确;
E.让磁体前后移动,也不能使导体切割磁感线,不会产生感应电流,故E错误。
(3)若磁体不动(导体所在位置的磁场方向是向下的),让导体棒水平左右移动,此时导体做切割磁感线运动,能产生感应电流,ABD都不是做切割磁感线运动,不会产生感应电流,故C正确;
(4)我们可以将导体ab换成多匝线圈、用磁性更强的磁铁或增大导体ab切割磁感线的运动速度,都可以增大感应电流,实验现象更明显。
故答案为:(1)电流表指针是否偏转;(2)D;(3)C;(4)将导体ab换成多匝线圈(合理即可)。
22.(8分)小田用如图甲所示装置做“比较不同物质的吸热能力”实验,在两个相同的烧杯中分别装入质量、初温都相同的A、B两种液体,并用相同的电加热器分别加热。
(1)要完成该探究实验,除了图甲中所示的器材外,还需要的测量工具有天平和 秒表 。
(2)实验中选择相同规格的电热器,其目的是 使两种液体在相同的时间内吸收相同的热量 。
(3)小田根据实验测得的数据分别描绘出了A、B两种液体的温度随加热时间变化的图象如图乙,分析图乙可知 A (填“A”或“B”)的吸热能力更强。若加热过程中无热量损失,已知A的比热容为2.4×103J/(kg•℃),则B的比热容为 1.2×103 J/(kg•℃)
【解答】解:(1)要完成该探究实验,需要测量质量的工具和时间的工具,因此除了图甲中所示的器材外,还需要的测量工具有天平和秒表;
(2)实验选择相同规格的电热器的目的是使两种液体在相同的时间内吸收相同的热量;
(3)由图乙可知,相同质量的A、B液体,被加热相同的,时间(吸收相同的热量),A液体升温慢,B液体升温快,说明A液体的吸热本领强;
根据图乙可知,A、B都加热5min,A温度变化量为30℃﹣10℃=20℃,B温度变化量为50℃﹣10℃=40℃;
由QA=QB=cm△t可得:
cAm△tA=cBm△tB
2.4×103J/(kg•℃)×20℃=cB×40℃
cB=1.2×103J/(kg•℃)。
故答案为:(1)秒表;(2)使两种液体在相同的时间内吸收相同的热量;(3)A;1.2×103。
五、计算题(23题9分,24题10分,共19分)
23.(9分)某物理兴趣小组的同学,用煤炉给20kg的水加热,完全燃烧了0.8kg的煤,水温升高了50℃,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),煤的热值约为3×107J/kg。求:
(1)煤完全燃烧放出的热量;
(2)水所吸收的热量;
(3)煤炉烧水时的热效率。
【解答】解:
(1)煤完全燃烧产生的热量:
Q放=m煤q=0.8kg×3×107J/kg=2.4×107J;
(2)水所吸收的热量:
Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×20kg×50℃=4.2×106J;
(3)煤炉烧水时的热效率:
η=×100%=×100%=17.5%。
答:(1)煤完全燃烧放出的热量为2.4×107J;
(2)水所吸收的热量为4.2×106J;
(3)煤炉烧水时的热效率为17.5%。
24.(10分)电饭锅是家中常用的用电器,下表是小宇家中一台电饭锅的铭牌,其内部结构简化如图所示,其中R1和R2都是电热丝(不考虑温度对电阻的影响)。
额定电压
220V
额定功率
加热
1044W
保温
44W
(1)闭合开关 S、断开开关S0 时,电饭锅正常工作处于保温状态,30min消耗的电能是多少?
(2)电饭锅正常工作处于加热状态时,电阻R1的阻值是多少?
(3)断开其它用电器,只接通电饭锅且处于加热状态,家中标有“220V 10(20)A;3000r/kW•h”的电能表5min内转了200圈,求电饭锅此时的实际加热功率是多少?
【解答】解:
(1)当只闭合S时,只有R2工作,当S、S0均闭合时,R1与R2并联,根据电阻的串并联特点可知:R1和R2并联,电路总电阻较小;根据P=可知电饭锅正常工作时功率大,所以,当只闭合S时处于电饭锅保温状态,当S、S0均闭合时,处于电饭锅加热状态;
电饭锅正常工作处于保温状态,30min消耗的电能:
W=P保t=44W×30×60s=7.92×104J;
(2)由于加热功率P加=P1+P2,且P保=P2,
所以正常工作处于加热状态时,电阻R1的热功率:
P1=P加﹣P2=P加﹣P保=1044W﹣44W=1000W;
电阻R1的阻值R1===48.4Ω;
(3)3000r/kW•h表示电饭锅每消耗1kW•h的电能,电能表的转盘转3000r,
则电能表转盘转200r消耗的电能:
W=kW•h=kW•h,
电饭锅此时的实际加热功率:
P实===0.8kW=800W。
故答案为:(1)S、断开开关S0;30min消耗的电能是7.92×104J;
(2)电饭锅正常工作处于加热状态时,电阻R1的阻值是48.4Ω;
(3)电饭锅此时的实际加热功率是800W。
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