![湖南省怀化市溆浦一中2023-2024学年九年级上学期月考物理试卷(10月份)01](http://img-preview.51jiaoxi.com/2/6/14953092/0-1698799852099/0.jpg?x-oss-process=image/resize,w_794,m_lfit,g_center/sharpen,100)
![湖南省怀化市溆浦一中2023-2024学年九年级上学期月考物理试卷(10月份)02](http://img-preview.51jiaoxi.com/2/6/14953092/0-1698799852181/1.jpg?x-oss-process=image/resize,w_794,m_lfit,g_center/sharpen,100)
![湖南省怀化市溆浦一中2023-2024学年九年级上学期月考物理试卷(10月份)03](http://img-preview.51jiaoxi.com/2/6/14953092/0-1698799852212/2.jpg?x-oss-process=image/resize,w_794,m_lfit,g_center/sharpen,100)
湖南省怀化市溆浦一中2023-2024学年九年级上学期月考物理试卷(10月份)
展开1.(3分)下列事例中,能说明分子在做无规则运动的是( )
A.柳絮飘扬B.槐花飘香C.万物生长D.尘土飞扬
2.(3分)燃烧2kg某种燃料放出3.6×107J的热量,则这种燃料的热值为( )
A.1.8×107J/kgB.3.6×107J/kg
C.7.2×107J/kgD.以上都不正确
3.(3分)端午佳节,人们常食用盐蛋。盐蛋的一般制作方法:在洗净的鸭蛋表面涂抹白酒,粘上盐后用纸包起来( )
A.鸭蛋变咸是一种扩散现象
B.鸭蛋变咸是因为内部产生了盐
C.煮盐蛋升温的过程中,盐蛋内能不变
D.盐蛋冷却降温的过程中,盐蛋内能增大
4.(3分)两台汽油机,甲的效率为35%,乙的效率为25%( )
A.甲机做的功比乙机多
B.在消耗相同汽油时,甲机做的有用功比乙机的多
C.甲机的功率比乙机的大
D.在相同时间内甲机燃烧的汽油比乙机的多
5.(3分)如图所示,取两个相同的不带电的验电器A和B,用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器A的金属球使之带电,下列说法正确的是( )
A.A中正电荷通过金属棒流向B,A金属箔的张角减小
B.A中的自由电子通过金属棒流向B,B金属箔的张角增大
C.A中正电荷通过金属棒流向B,B中负电荷通过金属棒流向A
D.金属棒中瞬间电流的方向从A流向B,B金属箔的张角增大
6.(3分)如图所示,要使灯泡L1和L2组成并联电路,应( )
A.只闭合S2B.只闭合S3
C.只闭合S1和S3D.只闭合S2和S3
7.(3分)下列有关电现象的说法中正确的是( )
A.验电器的工作原理是同种电荷互相排斥
B.摩擦起电是利用摩擦的方式创造电荷
C.电荷的移动形成电流
D.与丝绸摩擦过的玻璃棒带负电荷
8.(3分)如图所示,开关S1闭合后,两灯均正常发光,两电表均有读数( )
A.甲是电流表,乙是电压表
B.甲、乙都是电流表
C.甲是电流表,乙是电压表或电流表
D.甲、乙都是电压表
9.(3分)如图所示的电路中,电源电压恒为6V开关闭合后,两灯泡都发光,则( )
A.灯泡L1两端的电压为2.4V
B.灯泡L2两端的电压为3.6V
C.灯泡L1和灯泡L2两端的电压之和为6V
D.当灯泡L2断路时,电压表的示数为零
10.(3分)某智能家政机器人有三种识别启动方式:人脸识别(S1)、指纹识别(S2)、密码识别(S3),只要其中一种方式识别成功,则相应开关闭合表示),如图电路设计符合要求的是( )
A.B.
C.D.
11.(3分)如图所示是一种自动测定油箱内油量多少的装置。R是滑动变阻器,它的金属滑片是杠杆的一端,从油量表(右电流表改装而成),就能知道油箱内油量的多少,则( )
A.油量增加,R增大,油量表指针偏转变小
B.油量增加,R减少,油量表指针偏转变大
C.油量减少,R增大,油量表指针偏转变大
D.油量减少,R减少,油量表指针偏转变小
12.(3分)某同学利用如图甲所示的电路进行实验,电源电压恒为3V,更换了5个阻值不同的定值电阻Rx,得到如图乙所示的图象,以下有关叙述正确的是( )
A.连接电路时,开关应处于闭合状态
B.该同学研究的是“电流和电压”的关系
C.将Rx从5Ω换成10Ω后,应将滑片P向左移
D.滑动变阻器阻值变化范围为1Ω~5Ω
二、填空题(每空2分,共24分)
13.(4分)中午学校伙食团炒回锅肉时,教室里的同学闻到了炒肉的香味,这是一种 现象;两块表面干净的铅块互相紧压,下面能够吊住重物 。
14.(4分)一台内燃机运行时各种能量损耗大致为:汽缸散热损失占20%,废气带走的能量占35%,摩擦等机械损耗占15% 。若它在一个工作循环中消耗了10g汽油(热值4.6×107J/kg),这些汽油完全燃烧产生的热量是 J。
15.(4分)一单缸四冲程内燃机飞轮转速为1800r/min,1s内燃气对活塞做功 次;在压缩冲程,工作物质内能的改变是通过 方式实现的。
16.(2分)教室里的各盏照明灯之间是并联的,当教室里多开一盏照明灯时,干路上的电流大小将 。(选填“变大”、“不变”或“变小”)
17.(2分)如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后1、L2都能正常工作,甲、乙两个电表的示数之比是2:5,此时灯L1、L2的电阻之比是 。
18.(2分)甲、乙两个定值电阻,甲标有“16Ω 1.5A”、乙标有“22Ω 0.5A”。现把它们串联起来,为保证电阻工作安全 V。
19.(6分)实验测得小灯泡L、定值电阻R的电流与两端电压的关系如图所示。由图可知,定值电阻R的阻值为 Ω。若将它们并联后接入1.5V的电源,则通过电源的电流是 A;若将它们串联后接入2.0V的电源,电路中的电流为 A。
三、实验探究题(每空2分,共26分)
20.(8分)扬扬同学学习了燃料的热值后,自己设计了一个实验来研究煤油和花生油热值的大小关系,他组装了如图所示的两套完全相同的装置,实验数据如表:
(1)为了保证实验结论可靠,扬扬同学在实验中还应控制:煤油和花生油的 相同。
(2)实验过程中,应让燃料 (选填“燃烧相同时间”或“全部燃烧”)。
(3)通过比较 来判断两种燃料热值的大小。
(4)分析得出:煤油和花生油两种燃料中,热值较大的是 。
21.(8分)如图所示,在探究“并联电路的电流特点”的实验中,小明设计了如图甲所示的电路进行实验。
(1)为了防止损坏电流表,在不能事先估计电流大小的情况下,应先进行 ,以正确选择电流表的量程;
(2)实验中,小明应该选择两个小灯泡规格是 (选填“相同”或“不相同”)的;
(3)请用笔画线代替导线,按图甲中的电路图把图乙中的实物电路连接完整(导线不得交叉);
(4)小明多次实验的目的是: 。
22.(10分)为了探究电流与电阻的关系,小明采用了如图甲所示的电路图。实验供选择的定值电阻有5个,阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω,滑动变阻器的最大阻值为20Ω。
(1)请根据图甲所示的电路图用笔画线代替导线将图乙所示的实物连接成完整电路;
(2)小明首先用5Ω电阻实验,闭合开关后发现,无论怎么移动滑片,电压表指针迅速满偏,则电路中的故障可能是 ;(填字母)
A.开关断路
B.滑片接触不良
C.电阻断路
D.电流表短路
(3)小明根据数据绘制的图像如图丙,小强用5Ω的电阻做完实验后,保持滑动变阻器滑片的位置不变,闭合开关,向 (选填“A”或“B”)端移动滑片,使电压表示数为 V时,读出电流表的示数。为了使四个定值电阻都为实验所用,滑动变阻器的阻值至少是 。
四、计算题(第23题6分,第24题8分,共14分。)
23.(6分)可燃冰是一种新型能源,主要成分是甲烷,用燃气锅炉烧水时,初温为20℃的水加热到100℃,共燃烧了12m3天然气,已知水的比热容c水=4.2×103J/(kg•℃),天然气热值q=4.2×107J/m3,可燃冰的热值为同体积天然气的160倍,求:
(1)水吸收的热量;
(2)燃气锅炉烧水时的效率;
(3)若换用可燃冰,应使用多少m3可燃冰。
24.(8分)如图甲所示电路中,电源电压为3V且保持不变,闭合开关S后。滑片P从b端移动到a端的过程中,求:
(1)R1、R2 联接入电路,闭合开关,滑片向左移动时 。
(2)滑动变阻器的R2最大阻值为 Ω,R1= Ω;
(3)当滑动变阻器滑片置于中点时,电压表示数是多少V?(要求写出必要的计算过程)
参考答案与试题解析
一、单选题(本大题共12小题,每小题3分,共36分。)
1.(3分)下列事例中,能说明分子在做无规则运动的是( )
A.柳絮飘扬B.槐花飘香C.万物生长D.尘土飞扬
【分析】物质是由分子组成的,组成物质的分子很小,直接用肉眼看不到;组成物质的分子不停地做无规则的运动,扩散现象证明了分子的无规则运动。
【解答】解:A、柳絮飘扬,不是分子的运动;
B、槐花飘香,扩散到空气中,故B符合题意;
C、万物生长,不是分子的运动;
D、尘土飞扬,不是分子的运动。
故选:B。
【点评】本题主要考查学生对扩散现象的实质,要注意分子运动和机械运动的区别的掌握。
2.(3分)燃烧2kg某种燃料放出3.6×107J的热量,则这种燃料的热值为( )
A.1.8×107J/kgB.3.6×107J/kg
C.7.2×107J/kgD.以上都不正确
【分析】1kg的某种燃料完全燃烧放出的热量叫这种燃料的热值,燃料的热值仅与燃料的种类有关,而与燃料的质量和燃烧程度无关,据此分析选择。
【解答】解:
燃烧2kg某种燃料放出3.6×107J的热量,由于没有说明燃料完全燃烧。
故选:D。
【点评】本题考查了学生对热值概念的了解与掌握,属于基础题目。
3.(3分)端午佳节,人们常食用盐蛋。盐蛋的一般制作方法:在洗净的鸭蛋表面涂抹白酒,粘上盐后用纸包起来( )
A.鸭蛋变咸是一种扩散现象
B.鸭蛋变咸是因为内部产生了盐
C.煮盐蛋升温的过程中,盐蛋内能不变
D.盐蛋冷却降温的过程中,盐蛋内能增大
【分析】(1)鸭蛋变咸是盐分子扩散到鸭蛋中,是一种扩散现象。
(2)物体的内能跟物体的质量、温度和状态有关,从影响因素进行分析。
【解答】解:AB、在洗净的鸭蛋表面涂抹白酒,放置一段时间,盐分子扩散到鸭蛋中,故A正确。
CD、煮盐蛋升温的过程中,状态不变,内能增加,盐蛋的质量不变,温度降低,故C。
故选:A。
【点评】本题通过饮食考查了扩散现象和内能大小的影响因素,体现了生活处处皆物理。
4.(3分)两台汽油机,甲的效率为35%,乙的效率为25%( )
A.甲机做的功比乙机多
B.在消耗相同汽油时,甲机做的有用功比乙机的多
C.甲机的功率比乙机的大
D.在相同时间内甲机燃烧的汽油比乙机的多
【分析】热机的效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比,效率高则比值大。功率是表示物体做功快慢的物理量,与效率没有关系。
【解答】解:A、做功的多少与功率和做功的时间有关系,故A错误;
B、甲汽油机的效率高于乙汽油机的效率,甲汽油机做的有用功多,甲消耗的汽油少。
C、功率大只能说明做功快,故C错误;
D、甲汽油机的效率高于乙汽油机的效率说明做相同的有用功,与时间无关。
故选:B。
【点评】此题主要考查了对热机效率的理解,并且考查了热机效率与功率的区别。热机效率是表示热机性能好坏的,功率是表示热机做功快慢的,不要把二者混淆在一起。
5.(3分)如图所示,取两个相同的不带电的验电器A和B,用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器A的金属球使之带电,下列说法正确的是( )
A.A中正电荷通过金属棒流向B,A金属箔的张角减小
B.A中的自由电子通过金属棒流向B,B金属箔的张角增大
C.A中正电荷通过金属棒流向B,B中负电荷通过金属棒流向A
D.金属棒中瞬间电流的方向从A流向B,B金属箔的张角增大
【分析】(1)规定电流方向与正电荷定向移动的方向相同;
(2)验电器使用时,让金属杆上的金属箔带上同种电荷,然后同种电荷会相互排斥从而验证物体是否带电的。
【解答】解:
丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,缺少电子,验电器A带正电,B不带电,B上的部分负电荷(自由电子)会转移到A上,带正电会张开;A上的正电荷减少;
因为电流的方向与负电荷定向移动的方向相反,所以电流方向是由A到B,ABC错误。
故选:D。
【点评】本题的目的是考查对验电器使用原理、电流方向的掌握情况,在金属导体中,能够自由移动的电荷是负电荷(自由电子),所以在金属导体中,电流的方向始终与自由电荷的运动方向相反。
6.(3分)如图所示,要使灯泡L1和L2组成并联电路,应( )
A.只闭合S2B.只闭合S3
C.只闭合S1和S3D.只闭合S2和S3
【分析】并联是将灯泡的两端分别连在一起,结合电路图选择合适的开关组合,组成题目要求的灯泡连接方式。
【解答】解:当闭合开关S1、S3,断开开关S8时,两盏灯泡的两端分别连在一起,则它们这种连接方式是并联;
故选:C。
【点评】解决此题的关键是理解串、并联电路的特点,会连接简单的串并联电路。
7.(3分)下列有关电现象的说法中正确的是( )
A.验电器的工作原理是同种电荷互相排斥
B.摩擦起电是利用摩擦的方式创造电荷
C.电荷的移动形成电流
D.与丝绸摩擦过的玻璃棒带负电荷
【分析】(1)验电器的工作原理是同种电荷相互排斥;
(2)当两种束缚电子的能力不同的物质相互摩擦时,束缚电子能力强的得到电子,因电子比质子数量多而带负电,束缚电子能力弱的失去电子,因电子比质子数量少而带正电,一种物质失去多少电子,另一种物质就得到多少电子;因此摩擦起电不是创造了电荷,实质是电子发生了转移;
(3)电荷的定向移动形成电流;
(4)自然界只存在两种电荷,正电荷和负电荷。丝绸摩擦过的玻璃棒带正电;毛皮摩擦过的橡胶棒带负电。
【解答】解:A、验电器的工作原理是同种电荷相互排斥;
B、摩擦起电实质是电子在物体间发生了转移,故B错误;
C、电荷的定向移动才会形成电流;
D、据课本可知,故D错误。
故选:A。
【点评】本题考查了用电器的工作原理、摩擦起电的实质、电流的形成以及正负电荷的规定等知识,难度不大,是一道基础题,掌握基础知识即可正确解题。
8.(3分)如图所示,开关S1闭合后,两灯均正常发光,两电表均有读数( )
A.甲是电流表,乙是电压表
B.甲、乙都是电流表
C.甲是电流表,乙是电压表或电流表
D.甲、乙都是电压表
【分析】电流表电阻非常小,相当于导线,所以与用电器串联使用;电压表电阻非常大,相当于断路,所以与用电器并联接入电路。
【解答】解:由电路图知:要使灯泡L1、L2均正常发光,需要使电流从正极出来经灯泡L2,经灯泡L1,再经甲表回到负极,则与灯泡串联的甲表是电流表。
故选:A。
【点评】本题考查了电流表、电压表的连接方法,属于基础题目。
9.(3分)如图所示的电路中,电源电压恒为6V开关闭合后,两灯泡都发光,则( )
A.灯泡L1两端的电压为2.4V
B.灯泡L2两端的电压为3.6V
C.灯泡L1和灯泡L2两端的电压之和为6V
D.当灯泡L2断路时,电压表的示数为零
【分析】由电路图可知,灯泡L1、L2串联,电压表V测L2两端的电压,根据串联电路的电压特点求出两灯泡两端的电压即可。
【解答】解:A、由图知1、L2串联,电压表V测L6两端的电压,电压表V的示数为2.4V2两端的电压U2=2.5V;故A错误;
B、已知电源电压恒为6V,灯泡L1的电压:U5=U﹣U2=6V﹣6.4V=3.2V,故B错误。
C、根据串联电路的电压特点可知1和灯泡L2两端的电压之和为6V,故C正确;
D、当灯泡L2断路时,电压表测量电源电压,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了串联电路的电压特点,关键是电压的正确使用和所测电路元件的判断,是一道基础题目。
10.(3分)某智能家政机器人有三种识别启动方式:人脸识别(S1)、指纹识别(S2)、密码识别(S3),只要其中一种方式识别成功,则相应开关闭合表示),如图电路设计符合要求的是( )
A.B.
C.D.
【分析】串联电路中开关控制整个电路;并联电路中干路开关控制整个电路,支路开关只控制所在支路。由此根据只要其中一种方式识别成功,则相应开关闭合,机器人启动分析解答。
【解答】解:
由题知,人脸识别(S1)、指纹识别(S2)、密码识别(S6),只要其中一种方式识别成功,所以三个开关应并联后再与电动机串联在电源上,C符合题意。
故选:C。
【点评】本题考查根据要求设计电路,关键是明确串联和并联电路中开关的作用。
11.(3分)如图所示是一种自动测定油箱内油量多少的装置。R是滑动变阻器,它的金属滑片是杠杆的一端,从油量表(右电流表改装而成),就能知道油箱内油量的多少,则( )
A.油量增加,R增大,油量表指针偏转变小
B.油量增加,R减少,油量表指针偏转变大
C.油量减少,R增大,油量表指针偏转变大
D.油量减少,R减少,油量表指针偏转变小
【分析】由电路图可知,R与R′串联,油量表串联在电路中,根据油量的变化可知浮标和滑片移动的方向,进一步判断R阻值的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化,然后确定油量表指针的偏转变化。
【解答】解:由电路图可知,R与R′串联,
当油量增加时,浮标上移,R减小,故A错误;
由I=可知,则油量表的指针偏转变大;
同理,当油量减少时,滑片上移,油量表的指针偏转变小。
故选:B。
【点评】本题是一道电路动态分析题,分清油量变化时变阻器的滑片移动方向是关键。
12.(3分)某同学利用如图甲所示的电路进行实验,电源电压恒为3V,更换了5个阻值不同的定值电阻Rx,得到如图乙所示的图象,以下有关叙述正确的是( )
A.连接电路时,开关应处于闭合状态
B.该同学研究的是“电流和电压”的关系
C.将Rx从5Ω换成10Ω后,应将滑片P向左移
D.滑动变阻器阻值变化范围为1Ω~5Ω
【分析】A、连接电路时,开关应处于断开状态;
B、由图中数据,得出电阻的电压分析;
C、由图可知电路的最大和最小电流,由串联电路的规律及欧姆定律得出此时变阻器连入电路的最小和最大电阻;
D、将Rx从5Ω换成10Ω后,电阻变大,根据分压原理和串联电路电压的规律分析。
【解答】解:
A、连接电路时,故A错误;
B、由图中数据知:电阻的电压为:
U=IR=0.5A×3Ω=﹣﹣﹣﹣﹣﹣0.1A×25Ω=3.5V,
实验中电压表的示数保持2.6V不变,该同学研究的是“电流和电阻”的关系;
C、将Rx从5Ω换成10Ω后,电阻变大,电压表示数变大,故应增大变阻器分得的电压,应将滑片P向右移;
D、由图乙知,由串联电路的规律及欧姆定律
R小=﹣R2x=﹣5Ω=1Ω;
电路的最小电流为8.1A,由串联电路的规律及欧姆定律
R大=﹣R2x=﹣25Ω=5Ω,故D正确;
故选:D。
【点评】本题研究电流与电阻的关系,考查控制变量法、数据分析、欧姆定律、串联电路的规律及操作过程。
二、填空题(每空2分,共24分)
13.(4分)中午学校伙食团炒回锅肉时,教室里的同学闻到了炒肉的香味,这是一种 扩散 现象;两块表面干净的铅块互相紧压,下面能够吊住重物 引力 。
【分析】分子在不停地做无规则运动,于是产生了扩散现象;分子间存在相互作用的引力和斥力。
【解答】解:(1)我们能闻到回锅肉发出的香味,这是扩散现象;
(2)两块表面干净的铅互相压紧能够吊住重物,说明分子间存在着引力。
故答案为:扩散;引力。
【点评】本题考查了分子动理论的基本原理与现象,属基础知识,难度不大。
14.(4分)一台内燃机运行时各种能量损耗大致为:汽缸散热损失占20%,废气带走的能量占35%,摩擦等机械损耗占15% 30% 。若它在一个工作循环中消耗了10g汽油(热值4.6×107J/kg),这些汽油完全燃烧产生的热量是 4.6×105 J。
【分析】(1)热机是将内能转化为机械能的机器。热机的效率是有效利用的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比。用来做有用功的那部分能量与气缸散热损失的能量、废气带走的能量、摩擦等机械损耗的能量之和等于燃料燃烧释放的能量。
(2)根据燃料完全燃烧放热公式Q放=qm计算完全燃烧10g柴油能放出的热量。
【解答】解:(1)各种能量损耗的总和是:20%+35%+15%=70%,所以它的机械效率为:η=100%﹣70%=30%。
(2)q=4.6×103J/kg,完全燃烧10g柴油放出的热量为:
Q放=qm=4.6×106J/kg×10×10﹣3kg=4.8×105J。
故答案为:30%;4.5×105。
【点评】此题主要考查了热机效率的计算以及燃料完全燃烧放热公式Q放=mq的掌握和运用,热机的效率是有效利用的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比,利用好热机效率公式是关键。
15.(4分)一单缸四冲程内燃机飞轮转速为1800r/min,1s内燃气对活塞做功 15 次;在压缩冲程,工作物质内能的改变是通过 做功 方式实现的。
【分析】(1)内燃机的一个工作循环由四个冲程组成,分别是:吸气、压缩、做功、排气,一个工作循环中,只有做功冲程对外做功,活塞往复运动2次,曲轴转动2周;
(2)改变内能有两种方式:即做功和热传递。
【解答】解:汽油机的一个工作循环是由吸气、压缩,一个工作循环活塞上下往复2次,对外做功一次;
飞轮转速为1800r/min=30r/s,也就是1s飞轮转动30r,对外做功15次;
在压缩冲程中,活塞由上向下压缩气缸内的空气,使得空气的内能增加,这是通过做功的方式改变了气缸内物质的内能。
故答案为:15;做功。
【点评】本题考查了内燃机做功次数的计算和能量的转化,记住相关的数据大小,会根据转速进行相关计算。
16.(2分)教室里的各盏照明灯之间是并联的,当教室里多开一盏照明灯时,干路上的电流大小将 变大 。(选填“变大”、“不变”或“变小”)
【分析】照明电路中各用电器是并联的,电阻越并越小,小于其中的任一个;再根据欧姆定律判断电路中的电流情况。
【解答】解:教室里各盏照明灯是并联的,开亮的灯越多,总电阻越小;
由I=,电源电压不变,
则干路中的电流越大。
故答案为:变大。
【点评】本题主要考查了家庭电路中的电路连接情况,明确并联的支路越多、总电阻越小。
17.(2分)如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后1、L2都能正常工作,甲、乙两个电表的示数之比是2:5,此时灯L1、L2的电阻之比是 3:2 。
【分析】根据电压表并联在电路中、电流表串联在电路中确定甲乙仪表的种类,然后根据串联电路的特点和欧姆定律求出两灯泡的电阻之比。
【解答】解:如果乙为电流表将会造成电源短路,如果甲为电流表L2将被短路、不能工作,
因此甲、乙都为电压表1、L8串联连接,电压表甲测量L2两端电压,电压表乙测量电源电压;
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,两灯泡两端的电压之比:
===,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,由I=,两灯泡的电阻之比:
===。
故答案为:3:4。
【点评】本题考查了电压表和电流表在电路中的作用、串联电路的特点以及欧姆定律的应用,关键是明确甲乙仪表的种类和测量对象。
18.(2分)甲、乙两个定值电阻,甲标有“16Ω 1.5A”、乙标有“22Ω 0.5A”。现把它们串联起来,为保证电阻工作安全 19 V。
【分析】串联电路电流处处相等。若将两个电阻串联起来,为保证电阻工作安全,则电流只能取0.5A,因为取1.5A,乙电阻会被烧坏;然后算出两个电阻的总电阻,最后用公式U=IR算出电源电压。
【解答】解:
若两电阻串联起来,则电流只可取0.5A,
电路的总电阻:R总=R甲+R乙=16Ω+22Ω=38Ω,
∵I=,
∴电路的最大电压:U总=IR总=4.5A×38Ω=19V。
故答案为:19。
【点评】此题考查的是串联电路中用电器的工作电流与规格的关系,解决此类问题的一般规律是:“面面俱到,照顾弱小”。
19.(6分)实验测得小灯泡L、定值电阻R的电流与两端电压的关系如图所示。由图可知,定值电阻R的阻值为 15 Ω。若将它们并联后接入1.5V的电源,则通过电源的电流是 0.32 A;若将它们串联后接入2.0V的电源,电路中的电流为 0.1 A。
【分析】(1)在图中定值电阻R的图线上任取一组电压、电流值,根据欧姆定律求出定值电阻的阻值;
(2)由图可知,电压为1.5V时,通过定值电阻R和灯泡L的电流,根据并联电路的电流特点求出通过电源的电流;
(3)根据串联电路的电流规律和电压规律结合图像找出将它们串联后接入4.0V的电源两端时电路中的电流。
【解答】解:(1)由图象知,当定值电阻两端电压UR=3.0V时,通过定值电阻的电流为IR=4.20A,
由欧姆定律可知,定值电阻R的阻值:R==;
(2)由图可知,电压为1.5V时L并=7.22A,IR并=0.10A,
由并联电路的电流特点可知,通过电源的电流:I并=IL并+IR并=0.22A+3.10A=0.32A;
(3)若将它们串联后接入2.6V的电源,
因为串联电路电流处处相等,且串联电路的总电压等于各部分电路两端电压之和,当电流为0.1A时,定值电阻R两端的电压为3.5V,符合题意。
故答案为:15;0.32。
【点评】本题考查串并联电路的特点和欧姆定律的应用,从图象中获取有用的信息是关键。
三、实验探究题(每空2分,共26分)
20.(8分)扬扬同学学习了燃料的热值后,自己设计了一个实验来研究煤油和花生油热值的大小关系,他组装了如图所示的两套完全相同的装置,实验数据如表:
(1)为了保证实验结论可靠,扬扬同学在实验中还应控制:煤油和花生油的 质量 相同。
(2)实验过程中,应让燃料 全部燃烧 (选填“燃烧相同时间”或“全部燃烧”)。
(3)通过比较 温度计示数的变化 来判断两种燃料热值的大小。
(4)分析得出:煤油和花生油两种燃料中,热值较大的是 煤油 。
【分析】(1)探究两种燃料的热值时,需要控制燃料的质量、水的质量和初温相同、燃料均完全燃烧;
(2)(3)质量相同的不同燃料完全燃烧释放的热量被相同质量的同种液体吸收,根据Δt=,可以通过液体温度计示数变化来反应放出热量多少,从而判断两种燃料热值的大小;
(3)由表格数据可知,在其它条件相同时,水的温度升高的较多,则燃料燃烧产生的热量多,所以其热值大;热值是指1kg某种燃料完全燃烧时,放出的热量
【解答】解:(1)为了保证实验的可靠性,需要控制煤油和花生油的质量相同;
(2)(3)质量相同的不同燃料完全燃烧释放的热量被相同质量的同种液体吸收,根据Δt=,从而判断两种燃料热值的大小;
(4)分析表格数据可知,燃料燃尽后甲杯中水的温度升高的多,所以其热值大。
故答案为:(1)质量;(2)全部燃烧;(4)煤油。
【点评】本题研究燃料的热值和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。
21.(8分)如图所示,在探究“并联电路的电流特点”的实验中,小明设计了如图甲所示的电路进行实验。
(1)为了防止损坏电流表,在不能事先估计电流大小的情况下,应先进行 试触 ,以正确选择电流表的量程;
(2)实验中,小明应该选择两个小灯泡规格是 不相同 (选填“相同”或“不相同”)的;
(3)请用笔画线代替导线,按图甲中的电路图把图乙中的实物电路连接完整(导线不得交叉);
(4)小明多次实验的目的是: 寻找普遍的规律 。
【分析】(1)为了防止损坏电流表,在不能事先估计电流大小的情况下,应先进行试触以正确选择电流表或电流表的量程;
(2)应用归纳法得出结论时要求:所选样本要有代表性用样本数量足够多;
(3)根据电路图连接实物图;
(4)实验中为了寻找普遍的规律,应多次测量。
【解答】解:(1)为了防止损坏电流表,在不能事先估计电流大小的情况下;
(2)为避免实验的偶然性,要选择两个不相同规格的灯泡多次实验;
(3)该电路为并联电路,电流表测量灯泡L1的电流,开关控制整个电路
;
(4)只做一次实验,结论具有偶然性,应多次测量。
故答案为:(1)试触;(2)不相同;(4)寻找普遍的规律。
【点评】本题考查电路的连接、电流表使用、并联电路电流的规律及归纳法的运用等知识,综合性较强。
22.(10分)为了探究电流与电阻的关系,小明采用了如图甲所示的电路图。实验供选择的定值电阻有5个,阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω,滑动变阻器的最大阻值为20Ω。
(1)请根据图甲所示的电路图用笔画线代替导线将图乙所示的实物连接成完整电路;
(2)小明首先用5Ω电阻实验,闭合开关后发现,无论怎么移动滑片,电压表指针迅速满偏,则电路中的故障可能是 C ;(填字母)
A.开关断路
B.滑片接触不良
C.电阻断路
D.电流表短路
(3)小明根据数据绘制的图像如图丙,小强用5Ω的电阻做完实验后,保持滑动变阻器滑片的位置不变,闭合开关,向 A (选填“A”或“B”)端移动滑片,使电压表示数为 2 V时,读出电流表的示数。为了使四个定值电阻都为实验所用,滑动变阻器的阻值至少是 25Ω 。
【分析】(1)变阻器按一上一下接入电路中,电压表与电阻并联,电流表串联在电路中;
(2)逐一分析每个选项,找出符合题意的答案;
(3)根据控制变量法,研究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻的电压相同,当换上大电阻时,根据分压原理确定电压表示数的变化,由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向;
探究电流与电阻的关系,应保持电阻两端的电压不变;根据串联电路电压的规律求出变阻器分得的电压,根据分压原理,求出当接入20Ω电阻时变阻器连入电路中的电阻。
【解答】解:
(1)解:(1)变阻器按一上一下接入电路中与电阻串联,电压表与电阻并联
(2)AB、若开关断路或滑片接触不良,两表都没有示数;
C、若电阻断路,电压表串联在电路中测电源电压,符合题意;
D、若电流表短路,电路为通路,因电源电压为4.5V,移动变阻器的滑片,不符合题意;
故选:C;
(3)小明根据实验数据在绘制的图象丙,则阴影部分的面积为IR,故阴影部分表示电阻两端的电压;
根据串联分压原理可知,将定值电阻由3Ω改接成10Ω的电阻,其分得的电压增大;
探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变,由分压原理,所以滑片应向A端移动;
由图知,电阻两端为2V,变阻器分得的电压:
U滑=4.8V﹣2V=2.4V,变阻器分得的电压为电压表示数的,根据分压原理,变阻器连入电路中的最小电阻为:R滑=1.25×20Ω=25Ω。
故答案为:(1)如图;(2)C;2;25Ω。
【点评】本题探究通过导体的电流与导体电阻的关系,考查电路图连接、注意事项、故障分析、欧姆定律的运用、控制变量法和对器材的要求等。
四、计算题(第23题6分,第24题8分,共14分。)
23.(6分)可燃冰是一种新型能源,主要成分是甲烷,用燃气锅炉烧水时,初温为20℃的水加热到100℃,共燃烧了12m3天然气,已知水的比热容c水=4.2×103J/(kg•℃),天然气热值q=4.2×107J/m3,可燃冰的热值为同体积天然气的160倍,求:
(1)水吸收的热量;
(2)燃气锅炉烧水时的效率;
(3)若换用可燃冰,应使用多少m3可燃冰。
【分析】(1)知道水的质量和比热容、初温以及末温,根据Q吸=cm(t﹣t0)求出水吸收的热量;
(2)根据Q放=Vq求出12m3天然气完全燃烧释放的热量,利用η=×100%求出天然气锅炉烧水时的效率;
(3)可燃冰的热值为同体积天然气的160倍,根据Q放=Vq求出需要可燃冰的体积。
【解答】解:(1)水吸收的热量:
Q吸=c水m水(t﹣t0)=4.4×103J/(kg•℃)×500kg×(100℃﹣20℃)=1.68×103J;
(2)12m3天然气完全燃烧释放的热量:
Q放=V天然气q=12m3×3.2×107J/m6=5.04×108J,
燃气锅炉烧水时的效率:
η=×100%=;
(3)因可燃冰的热值为同体积天然气的160倍,
所以,需要可燃冰的体积:
V可燃冰===V天然气=×12m3=0.075m8。
答:(1)水吸收的热量为1.68×108J;
(2)燃气锅炉烧水时的效率为33.6%;
(3)若换用可燃冰,应使用0.075m3可燃冰。
【点评】本题考查了吸热公式和燃料完全燃烧释放热量公式的应用,是一道较为简单的计算题。
24.(8分)如图甲所示电路中,电源电压为3V且保持不变,闭合开关S后。滑片P从b端移动到a端的过程中,求:
(1)R1、R2 串 联接入电路,闭合开关,滑片向左移动时 大 。
(2)滑动变阻器的R2最大阻值为 10 Ω,R1= 5 Ω;
(3)当滑动变阻器滑片置于中点时,电压表示数是多少V?(要求写出必要的计算过程)
【分析】(1)由图甲可知,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,由图甲可知滑片向左移动时滑动变阻器接入电路的电阻变化,根据欧姆定律可知电流表示数的变化;
(2)当滑片位于b端时,接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,电压表的示数最大,根据图乙读出两电表的示数,根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值;
当滑片位于a端时,接入电路中的电阻为零,电路中的电流最大,根据图乙读出电路中的最大电流,根据欧姆定律求出R1的阻值;
(3)当滑动变阻器滑片置于中点时,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中电流表的示数,再根据欧姆定律求出电压表的示数。
【解答】解:(1)由图甲可知,R1与R2串联,电压表测R5两端的电压,电流表测电路中的电流,由欧姆定律可知,即电流表的示数变大;
(2)当滑片位于b端时,接入电路中的电阻最大,电压表的示数最大,
由图乙可知,电路中的最小电流I2=0.2A,电压表的最大示数U2=2V,
则滑动变阻器的最大阻值:
R6===10Ω;
当滑片位于a端时,接入电路中的电阻为零,
由图乙可知,电路中的最大电流I4=0.6A,
由I=可得,R4的阻值:
R1===4Ω;
(3)当滑动变阻器滑片置于中点时,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电路中电流表的示数:
I===3.3A,
则电压表的示数:
U2′=I×R2=6.3A××10Ω=1.5V。
答:(1)串;大;(2)10;4;
(3)当滑动变阻器滑片置于中点时,电压表示数为1.5V。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,从图象中获取有用的信息是关键。
燃料
加热前的水温/℃
燃料燃尽后的水温/℃
煤油
25
44
花生油
25
34
燃料
加热前的水温/℃
燃料燃尽后的水温/℃
煤油
25
44
花生油
25
34
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