重庆市长寿川维中学校2024-2025学年九年级上学期11月期中物理试题
展开1.(3分)下列物理量的估计最接近实际的是( )
A.对人体的安全电压为36V
B.教室日光灯正常工作时的电压为220V
C.通过手电筒小灯泡的电流为5A
D.学校教室空调正常工作时的电流约为0.2A
2.(3分)关于如图所示的情景,下列说法中正确的是( )
A.图甲雪花飞扬,说明分子在永不停息地做无规则运动
B.图乙用手捏海绵,海绵的体积变小了,说明分子间存在空隙
C.图丙中注射器中的液体很难被压缩,说明液体分子之间没有间隙
D.图丁中做“墨水滴入水中”的扩散实验时,水的温度越高墨水扩散越快
3.(3分)如图所示,甲、乙、丙三个轻质小球,已知甲带正电,丙和甲相互吸引,则( )
A.乙带负电,丙一定带负电
B.乙带负电,丙一定不带电
C.乙带正电,丙可能带负电
D.乙带正电,丙可能带正电
4.(3分)如图所示,对于图片中描述的物理过程,下列分析中正确的是( )
A.甲图中筒内空气被压缩,筒内空气的内能减少
B.乙图中瓶内空气推动塞子跳起,瓶内空气的内能增大
C.丙图中试管内的水蒸气推动塞子冲出,机械能转化为内能
D.丁图中高温高压气体推动活塞向下运动,内能转化为机械能
5.(3分)有一种智能锁,需要通过“密码+人脸”两次识别成功才能开锁。密码识别成功时仅S1闭合,灯L发光,照亮人脸进行识别,人脸识别成功后S2才会闭合,电动机M工作,开锁成功。下列电路设计符合要求的是( )
A.B.
C.D.
6.(3分)如图所示,电源电压6V,开关闭合时电压表示数3.8V,则( )
A.L1两端电压3.8V
B.L2两端电压3.8V
C.L2 两端电压2.2V
D.电源、L2的电压之和为3.8V
7.(3分)如图,甲为调光台灯,乙为该调光台灯用到的电位器的结构图,转动滑片可调节灯泡亮度。下列分析正确的是( )
A.电位器应该与调光台灯的灯泡并联
B.若只将A、C接入电路,顺时针旋转滑片,灯泡变暗
C.若只将A、B接入电路,顺时针旋转滑片,灯泡变亮
D.若只将B、C接入电路,顺时针旋转滑片,灯泡变亮
8.(3分)在如图所示的电路中,电源电压保持不变。灯L1、L2是两个不同规格的小灯泡。只闭合开关S1时,电压表的示数为3V;只闭合开关S2时,电压表的示数为1.2V;只闭合开关S1、S3时,两电流表的示数分别为0.46A、0.18A。下列说法正确的是( )
A.电源电压为4.2V
B.只闭合开关S2时,灯L2两端的电压为1.2V
C.只闭合开关S1、S3时,通过灯L1的电流为0.28A
D.开关S1、S2、S3都闭合时,灯L1、L2两端的电压均为3V
二、填空题、作图题(本大题共7小题,作图题(2)2分,其余每空1分,共13分)
9.(2分)物理学中,用 表示导体对电流的阻碍作用的大小,为了纪念 (填物理学家),用他的名字作为这一物理量的单位。
10.(2分)如图为火箭发射的场景,火箭的燃料使用了液态氢,主要是因为它的 大,火箭发射升空时,燃料的化学能转化为内能 能。
11.(2分)如图所示,验电器A带负电,验电器B不带电,在金属棒上发生定向移动的是 (选填“正”或“负”)电荷,瞬间电流的方向是 (选填“由A到B”或“由B到A”)。
12.(2分)在某一温度下接在电路中的两段导体A和B中的电流与其两端电压的关系如图所示。导体A、B并联在电压为3V的电源两端时,干路电流为 A;导体A、B串联在电路中,当通过导体B中的电流为0.3A时 V。
13.(2分)如图所示,电源电压保持不变。当S2、S3闭合,S1断开时,电压表的示数为6V;当S1、S3闭合,S2断开时,电流表A和A1的偏转角度相同,则通过L1、L2的电流之比为 ;当S1、S3断开,S2闭合时,电压表的示数为4V,则L1两端的电压为 V。
14.(1分)根据电路图连接实物图。
15.(2分)请根据如图所示的实物图,画出对应的电路图。
三、实验探究题(本大题共3小题,15题6分,16题8分,17题7分,共21分)
16.(6分)物理实验小组为了比较不同物质的吸热能力,在两个相同的烧杯中分别装入质量相等的甲、乙两种液体,并用相同的酒精灯和温度计同时进行了如图甲、乙所示的实验。
(1)组装实验装置时,应按 (选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序安装,加热时,缓慢地搅动玻璃棒 ;
(2)在图甲、乙装置中,用相同酒精灯给两种液体加热相同的时间,甲液体吸收的热量 (选填“大于”、“小于”或“等于”)乙液体吸收的热量;
(3)将得到的数据记录如下,分析实验数据可知, 液体的吸热能力更强; 液体更适合作发动机的冷却液(均选填“甲”或“乙”);
(4)实验后,同学们交流对装置进行了改进,将分别装有甲、乙液体的试管放在同一个烧杯中用水加热,这样做的好处是 。
17.(8分)如图是探究影响导体电阻大小因素的实验装置图,其中电源电压不变。
(1)分别将a、b、c、d四根电阻丝接入电路进行实验,得到表格所示的数据,将电阻丝a接入电路时电流表的示数如图乙所示 A;
(2)在图甲中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 法;
(3)分别将电阻丝a、d接入电路,是为了探究电阻大小与导体的 的关系;
(4)为了探究“导体电阻大小与导体横截面积的关系”,可将电阻丝 (填导体编号)分别接入电路中进行实验,得出的结论是同种材料且长度相同的导体,其横截面积越大 ;
(5)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”);
(6)完成上述实验后,小明进一步进行了如图丙所示的实验,他把M、N与废日光灯管中的钨丝连接,用酒精灯给钨丝加热,可以观察到电流表示数变小,钨丝的电阻 (选填“增大”或“减小”)。
18.(7分)小明用图甲所示的电路探究并联电路的电流规律。
(1)在连接电路时发现,刚接好最后一根导线,小灯泡就发光了,小明忘了 ;
(2)闭合开关S后,观察到灯L2发光,灯L1不发光。若故障只发生在灯泡上,则电路可能存在的故障是 ;
(3)排除故障后,小明将电流表接到C处测量电流,闭合开关,原因是 ;
(4)小明换不同规格的灯泡进行多次实验,并把实验数据记录在表中:
①小明发现第3次的实验中有一个数据明显错误,造成错误的原因可能是 ,这个数据正确的记录应该是 A;
②分析表中数据,可得出并联电路电流规律的表达式为 (用IA、IB、IC表示);
③该实验多次测量的目的是 。
四、计算题(本大题共3小题,18题6分,19题8分,20题8分,共22分)
19.(6分)妈妈用热水给小林加热如图所示的盒装牛奶,使牛奶的温度由22℃升高到42℃,牛奶质量为250g。[已知:c水=4.2×103J/(kg•℃),c牛奶=2.5×103J/(kg•℃)]
(1)用热水加热牛奶,是利用 的方式改变牛奶的内能;加热后牛奶香气四溢,是因为温度越高分子运动越 (选填“剧烈”或“缓慢”)。
(2)牛奶吸收的热量是多少?
(3)若不考虑热量损失,热水放出的热量全部被牛奶吸收,妈妈至少要用52℃的热水多少千克?(计算结果保留1位小数)
20.(8分)近年来我国的氢能源汽车产业快速发展,如图所示是一款国产氢能源汽车,该汽车一次可携带6kg的氢气燃料,可获得相比于传统热机更大的能量转化效率。在一次性能测试中,该汽车装满氢气后匀速行驶了600km,汽车受到的阻力为汽车与驾驶员总重量的0.035倍,氢气热值为1.4×108J/kg,汽油热值为4.5×107J/kg,g取10N/kg。求:
(1)该过程中汽车消耗的氢气完全燃烧产生的热量;
(2)该过程汽车牵引力做的功;
(3)如果该汽车使用汽油作为燃料,且汽油完全燃烧产生热量的30%用于牵引力做功,则该过程需要消耗多少kg的汽油?
21.(8分)如图甲所示,电源电压保持12V不变,开关全部闭合,不考虑小灯泡灯丝电阻变化,求:
(1)图甲中,当所有开关闭合时,V1和V2的示数分别为多少V?
(2)图甲中,仅闭合开关S,V1示数为7V,则R2两端电压为多少V?
(3)将图甲中电压表V1和V2分别更换为电流表A1和A2(如图乙所示),仅闭合开关S,若A1和A2示数分别为0.8A和0.5A,则流过R2的电流为多少A?
2024-2025学年重庆市长寿区川维中学九年级(上)期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、单选题(本大题共8小题,每小题3分,共24分)
1.(3分)下列物理量的估计最接近实际的是( )
A.对人体的安全电压为36V
B.教室日光灯正常工作时的电压为220V
C.通过手电筒小灯泡的电流为5A
D.学校教室空调正常工作时的电流约为0.2A
【答案】B
【解答】解:A.对人体的安全电压不高于36V,故A不符合实际;
B.教室日光灯正常工作时的电压为220V,故B符合实际;
C.通过手电筒小灯泡的电流约为0.2A,故C不符合实际;
D.学校教室空调正常工作时的电流约为4A,故D不符合实际。
故选:B。
2.(3分)关于如图所示的情景,下列说法中正确的是( )
A.图甲雪花飞扬,说明分子在永不停息地做无规则运动
B.图乙用手捏海绵,海绵的体积变小了,说明分子间存在空隙
C.图丙中注射器中的液体很难被压缩,说明液体分子之间没有间隙
D.图丁中做“墨水滴入水中”的扩散实验时,水的温度越高墨水扩散越快
【答案】D
【解答】解:A.雪花飞扬,不能说明分子处在永不停息地无规则运动;
B.用手捏海绵,说明力改变物体的形状;
C.注射器中的液体很难被压缩,故C错误;
D.水的温度越高,墨水扩散越快。
故选:D。
3.(3分)如图所示,甲、乙、丙三个轻质小球,已知甲带正电,丙和甲相互吸引,则( )
A.乙带负电,丙一定带负电
B.乙带负电,丙一定不带电
C.乙带正电,丙可能带负电
D.乙带正电,丙可能带正电
【答案】C
【解答】解:由题知,甲、乙、丙为三个轻质小球;图中甲与乙相互排斥,则乙也带正电,因为异种电荷相互吸引,所以丙可能带负电,故C正确。
故选:C。
4.(3分)如图所示,对于图片中描述的物理过程,下列分析中正确的是( )
A.甲图中筒内空气被压缩,筒内空气的内能减少
B.乙图中瓶内空气推动塞子跳起,瓶内空气的内能增大
C.丙图中试管内的水蒸气推动塞子冲出,机械能转化为内能
D.丁图中高温高压气体推动活塞向下运动,内能转化为机械能
【答案】D
【解答】解:
A、图甲中,活塞压缩气体做功,故A错误;
B、乙图中,空气对活塞做功,空气的内能减小;
C、丙图中,水蒸气对塞子做功,机械能转化为内能;
D、丁图中,内能转化为机械能。
故选:D。
5.(3分)有一种智能锁,需要通过“密码+人脸”两次识别成功才能开锁。密码识别成功时仅S1闭合,灯L发光,照亮人脸进行识别,人脸识别成功后S2才会闭合,电动机M工作,开锁成功。下列电路设计符合要求的是( )
A.B.
C.D.
【答案】C
【解答】解:
根据题意知,S1闭合,灯L发光2闭合,即S7、S2同时闭合,电动机M才工作。
A、由图知1时,灯被短路而不发光6和S2时,电源会被短路;
B、由图知1时,电路断路,再闭合S7时,电动机就工作;
C、由图知1时,灯L发光2时,电动机工作;
D、由图知7时,灯L不发光。
故选:C。
6.(3分)如图所示,电源电压6V,开关闭合时电压表示数3.8V,则( )
A.L1两端电压3.8V
B.L2两端电压3.8V
C.L2 两端电压2.2V
D.电源、L2的电压之和为3.8V
【答案】B
【解答】解:由图知,开关S闭合后,L1、L2串联,
(1)电压表测量L8两端的电压,所以U2=3.2V,即灯L2两端的电压为3.4V;
(2)U1=U﹣U2=2V﹣3.8V=8.2V,即灯L1两端的电压为3.2V;
(3)电源、L2的电压之和为8V+3.8V=8.8V。
故选:B。
7.(3分)如图,甲为调光台灯,乙为该调光台灯用到的电位器的结构图,转动滑片可调节灯泡亮度。下列分析正确的是( )
A.电位器应该与调光台灯的灯泡并联
B.若只将A、C接入电路,顺时针旋转滑片,灯泡变暗
C.若只将A、B接入电路,顺时针旋转滑片,灯泡变亮
D.若只将B、C接入电路,顺时针旋转滑片,灯泡变亮
【答案】D
【解答】解:A.用电位器调节灯泡亮度,通过调节滑片位置改变电位器接入电路的电阻,调节灯泡的亮度;
B.由图乙知、C接入电路,电位器接入电路的阻值不变,故B错误;
C.若只将A,滑片左边的电阻丝接入电路,电阻变大,故C错误;
D.只将B,顺时针旋转滑片,电路中的电流变大,故D正确。
故选:D。
8.(3分)在如图所示的电路中,电源电压保持不变。灯L1、L2是两个不同规格的小灯泡。只闭合开关S1时,电压表的示数为3V;只闭合开关S2时,电压表的示数为1.2V;只闭合开关S1、S3时,两电流表的示数分别为0.46A、0.18A。下列说法正确的是( )
A.电源电压为4.2V
B.只闭合开关S2时,灯L2两端的电压为1.2V
C.只闭合开关S1、S3时,通过灯L1的电流为0.28A
D.开关S1、S2、S3都闭合时,灯L1、L2两端的电压均为3V
【答案】C
【解答】解:A、只闭合开关S1时,只有L1接入电路,电压表测L6两端的电压,已知电压表的示数为3V1=4V,故A错误;
B、只闭合开关S2时,L1和L5串联,电压表测量L1两端电压,即灯L1两端的电压为6.2V,已知电源电压为3V4两端的电压U2=3V﹣5.2V=1.7V,故B错误;
C、只闭合开关S1、S3时,L6和L2并联,电流表A1测量干路电流,则干路电流I=2.46A,A2测量通过L2中的电流,即I8=0.18A
由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可得,通过L1的电流:
I2=I﹣I2=0.46A﹣2.18A=0.28A,故C正确;
D、开关S1、S4、S3都闭合时,电流不经过用电器直接将电源两端连接起来,是不允许的。
故选:C。
二、填空题、作图题(本大题共7小题,作图题(2)2分,其余每空1分,共13分)
9.(2分)物理学中,用 电阻 表示导体对电流的阻碍作用的大小,为了纪念 欧姆 (填物理学家),用他的名字作为这一物理量的单位。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:电阻表示导体对电流的阻碍作用的大小,电阻的单位是欧姆。
故答案为:电阻;欧姆。
10.(2分)如图为火箭发射的场景,火箭的燃料使用了液态氢,主要是因为它的 热值 大,火箭发射升空时,燃料的化学能转化为内能 机械 能。
【答案】热值;机械
【解答】解:(1)由于液态氢的热值较大,因此运载火箭中;
(2)燃料燃烧过程中,将化学能转化为燃气的内能。
故答案为:热值;机械。
11.(2分)如图所示,验电器A带负电,验电器B不带电,在金属棒上发生定向移动的是 负 (选填“正”或“负”)电荷,瞬间电流的方向是 由B到A (选填“由A到B”或“由B到A”)。
【答案】负;由B到A。
【解答】解:验电器A带负电,验电器B不带电、B的金属球连接起来的瞬间,A失去电子,金属导体内只有自由电子可以自由移动;
验电器A带负电,验电器B不带电、B的金属球连接起来的瞬间,A失去电子,在金属棒上负电荷定向移动的方向是由A到B,与负电荷定向移动的方向相反。
故答案为:负;由B到A。
12.(2分)在某一温度下接在电路中的两段导体A和B中的电流与其两端电压的关系如图所示。导体A、B并联在电压为3V的电源两端时,干路电流为 0.9 A;导体A、B串联在电路中,当通过导体B中的电流为0.3A时 4.5 V。
【答案】0.9;4.5。
【解答】解:导体A、B并联在电压为3V的电源两端时,导体A,根据图形可知,通过导体B的电流是0.3A,干路电流为I=IA+IB=0.6A+7.3A=0.5A
导体A、B串联在电路中,根据串联电路电流特点可知、B的电流都是0.3A,导体A两端电压是4.5V,根据串联电路的电压规律可知
U=UA+UB=1.7V+3.0V=3.5V
故答案为:0.8;4.5。
13.(2分)如图所示,电源电压保持不变。当S2、S3闭合,S1断开时,电压表的示数为6V;当S1、S3闭合,S2断开时,电流表A和A1的偏转角度相同,则通过L1、L2的电流之比为 1:4 ;当S1、S3断开,S2闭合时,电压表的示数为4V,则L1两端的电压为 2 V。
【答案】1:4;2
【解答】解:由图可知,当S1、S3闭合,S8断开时,L1、L2并联,
电流表A3测通过L1的电流,电流表A测干路中的电流。
由于并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和,
即电流表A的示数大于电流表A1的示数,
而电流表A和A8的偏转角度相同,所以电流表A选择的是大量程1选择的是小量程,
电流表A的示数是电流表A1示数的2倍,即I=5I1,
所以通过L6、L2的电流之比I1:I5=I1:(I﹣I1)=I7:(5I1﹣I6)=1:4;
当S2、S3闭合,S1断开时,电路为L2的简单电路,电压表测电源电压,
此时电压表的示数为6V,即电源电压为U=6V;
当S4、S3断开,S2闭合时,L6、L2串联,电压表测L2两端的电压,
由于串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和,
所以L2两端的电压:U1=U﹣U2=2V﹣4V=2V。
故答案为:5:4;2。
14.(1分)根据电路图连接实物图。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:按电流流向法连接实物图:从电源的正极出发,依次串联灯泡L1、开关、灯泡L2,回到电源的负极;如下图所示:
15.(2分)请根据如图所示的实物图,画出对应的电路图。
【答案】见解答图
【解答】解:由实物图知,两灯泡L1、L2并联,开关S5在干路上,电流表A1在L2支路上,L2单独一条支路,电路图如图所示:
。
三、实验探究题(本大题共3小题,15题6分,16题8分,17题7分,共21分)
16.(6分)物理实验小组为了比较不同物质的吸热能力,在两个相同的烧杯中分别装入质量相等的甲、乙两种液体,并用相同的酒精灯和温度计同时进行了如图甲、乙所示的实验。
(1)组装实验装置时,应按 自下而上 (选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序安装,加热时,缓慢地搅动玻璃棒 受热均匀 ;
(2)在图甲、乙装置中,用相同酒精灯给两种液体加热相同的时间,甲液体吸收的热量 等于 (选填“大于”、“小于”或“等于”)乙液体吸收的热量;
(3)将得到的数据记录如下,分析实验数据可知, 乙 液体的吸热能力更强; 乙 液体更适合作发动机的冷却液(均选填“甲”或“乙”);
(4)实验后,同学们交流对装置进行了改进,将分别装有甲、乙液体的试管放在同一个烧杯中用水加热,这样做的好处是 保证在相同的时间内甲、乙两种液体吸收的热量相同,且使甲、乙受热均匀 。
【答案】(1)自下而上;受热均匀;(2)等于;(3)乙;乙;(4)保证在相同的时间内甲、乙两种液体吸收的热量相同,且使甲、乙受热均匀。
【解答】解:(1)组装实验装置时,为了确保酒精灯用外焰加热,且玻璃泡不碰到杯壁或杯底;
实验中为了使甲、乙两种液体受热均匀,缓慢地搅动玻璃棒。
(2)在图甲、乙装置中,酒精灯释放的热量相同。
(3)分析实验数据可知,质量相同的甲,吸收相同热量,说明乙液体的吸热能力更强。
根据Q=cmΔt可知,相同质量的两种物质升高相同的温度,从物质吸热能力角度考虑。
(4)由图丙得,甲、乙在同一热源中采用水浴加热、乙吸收热量完全相同、乙受热均匀。
故答案为:(1)自下而上;受热均匀;(3)乙;乙、乙两种液体吸收的热量相同、乙受热均匀。
17.(8分)如图是探究影响导体电阻大小因素的实验装置图,其中电源电压不变。
(1)分别将a、b、c、d四根电阻丝接入电路进行实验,得到表格所示的数据,将电阻丝a接入电路时电流表的示数如图乙所示 0.20 A;
(2)在图甲中M、N之间接入不同导体时,可通过 电流表示数 来判断导体的电阻大小,这种研究方法叫 转换 法;
(3)分别将电阻丝a、d接入电路,是为了探究电阻大小与导体的 材料 的关系;
(4)为了探究“导体电阻大小与导体横截面积的关系”,可将电阻丝 c、d (填导体编号)分别接入电路中进行实验,得出的结论是同种材料且长度相同的导体,其横截面积越大 小 ;
(5)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”);
(6)完成上述实验后,小明进一步进行了如图丙所示的实验,他把M、N与废日光灯管中的钨丝连接,用酒精灯给钨丝加热,可以观察到电流表示数变小,钨丝的电阻 增大 (选填“增大”或“减小”)。
【答案】(1)0.20;
(2)电流表示数;转换;
(3)材料;
(4)c、d;小;
(5)减小;
(6)增大。
【解答】解:(1)图中电流表选择0﹣0.2A的量程,分度值是0.02A。
(2)电压一定时,根据转换法可知,可通过电流表示数来判断导体的电阻大小。
(3)将电阻丝a、d接入电路、横截面积相同,所以是为了探究电阻大小与导体的材料的关系。
(4)为了探究“导体电阻大小与导体横截面积的关系”,需要选择材料、d进行实验,其横截面积越大。
(5)根据实验结论可知,将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线,增大了横截面积。
(6)根据题意可知,用酒精灯给钨丝加热,观察到电流表示数变小。
故答案为:(1)0.20;
(2)电流表示数;转换;
(3)材料;
(4)c、d;小;
(5)减小;
(6)增大。
18.(7分)小明用图甲所示的电路探究并联电路的电流规律。
(1)在连接电路时发现,刚接好最后一根导线,小灯泡就发光了,小明忘了 断开开关 ;
(2)闭合开关S后,观察到灯L2发光,灯L1不发光。若故障只发生在灯泡上,则电路可能存在的故障是 L1断路 ;
(3)排除故障后,小明将电流表接到C处测量电流,闭合开关,原因是 电流表的正负接线柱接反了 ;
(4)小明换不同规格的灯泡进行多次实验,并把实验数据记录在表中:
①小明发现第3次的实验中有一个数据明显错误,造成错误的原因可能是 实验时电流表用了较小的量程,而读数时却误用了较大量程的读数 ,这个数据正确的记录应该是 0.48 A;
②分析表中数据,可得出并联电路电流规律的表达式为 IC=IA+IB (用IA、IB、IC表示);
③该实验多次测量的目的是 使结论更具有普遍性 。
【答案】(1)断开开关;(2)L1断路;(3)电流表的正负接线柱接反了;(4)①实验时电流表用了较小的量程,而读数时却误用了较大量程的读数;0.48;②IC=IA+IB;③使结论更具有普遍性。
【解答】解:
(1)在连接电路时发现,刚接好最后一根导线,由此可知在连接电路时;
(2)由图知,两灯并联,闭合开关后2发光,则L2支路和干路为通路,但灯L4不发光,说明L1断路;
(3)他在测量B处的电流时,发现电流表的指针偏转如图乙所示,原因是:电流表的正负接线柱接反了;
(4)①根据电流表指针在同一位置时大小量程的示数之比为5:4可知,造成错误的原因可能是:实验时用了较小的量程,这个数据正确的记录应该是0.48A;
②实验改进后,小明又测量了几组数据
0.30A=6.1A+0.18A;
4.40A=0.18A+0.22A;
2.55A=0.25A+0.30A;
故他得到并联电路的电流关系是:IC=IA+IB。
③实验中测量三次的目的是:使结论更具有普遍性、可靠性。
故答案为:(1)断开开关;(2)L4断路;(3)电流表的正负接线柱接反了,而读数时却误用了较大量程的读数;②IC=IA+IB;③使结论更具有普遍性。
四、计算题(本大题共3小题,18题6分,19题8分,20题8分,共22分)
19.(6分)妈妈用热水给小林加热如图所示的盒装牛奶,使牛奶的温度由22℃升高到42℃,牛奶质量为250g。[已知:c水=4.2×103J/(kg•℃),c牛奶=2.5×103J/(kg•℃)]
(1)用热水加热牛奶,是利用 热传递 的方式改变牛奶的内能;加热后牛奶香气四溢,是因为温度越高分子运动越 剧烈 (选填“剧烈”或“缓慢”)。
(2)牛奶吸收的热量是多少?
(3)若不考虑热量损失,热水放出的热量全部被牛奶吸收,妈妈至少要用52℃的热水多少千克?(计算结果保留1位小数)
【答案】(1)热传递;剧烈;
(2)牛奶吸收的热量为1.25×104J;
(3)若不考虑热量损失,热水放出的热量全部被牛奶吸收,妈妈至少要用52℃的热水0.3kg。
【解答】解:(1)用热水加热牛奶,是利用热传递的方式改变牛奶的内能;
分子在不停地做无规则运动,即扩散现象,分子运动越剧烈;
(2)牛奶吸收的热量:
Q吸=c牛奶m牛奶(t﹣t0)=2.6×103J/(kg•℃)×250×10﹣3kg×(42℃﹣22℃)=8.25×104J;
(3)若不考虑热量损失,热水放出的热量:Q放=Q吸=1.25×108J,
由Q放=cm(t水﹣t)可知,热水的质量:
m水==≈0.3kg。
故答案为:(1)热传递;剧烈;
(2)牛奶吸收的热量为6.25×104J;
(3)若不考虑热量损失,热水放出的热量全部被牛奶吸收。
20.(8分)近年来我国的氢能源汽车产业快速发展,如图所示是一款国产氢能源汽车,该汽车一次可携带6kg的氢气燃料,可获得相比于传统热机更大的能量转化效率。在一次性能测试中,该汽车装满氢气后匀速行驶了600km,汽车受到的阻力为汽车与驾驶员总重量的0.035倍,氢气热值为1.4×108J/kg,汽油热值为4.5×107J/kg,g取10N/kg。求:
(1)该过程中汽车消耗的氢气完全燃烧产生的热量;
(2)该过程汽车牵引力做的功;
(3)如果该汽车使用汽油作为燃料,且汽油完全燃烧产生热量的30%用于牵引力做功,则该过程需要消耗多少kg的汽油?
【答案】(1)该过程中汽车消耗的氢气完全燃烧产生的热量为8.4×108J;
(2)汽车牵引力做的功为5.67×108J;
(3)如果该汽车使用汽油作为燃料,且汽油完全燃烧产生热量的30%用于牵引力做功,则该过程需要消耗42kgkg的汽油。
【解答】解:(1)该过程中汽车消耗了6kg的氢气,这些氢气完全燃烧释放的热量为
;
(2)汽车受到的摩擦力为f=0.035G=0.035mg=7.035×2700kg×10N/kg=945N
由于汽车匀速行驶,汽车牵引力与摩擦力是一对平衡力,即
F牵=f=945N
汽车牵引力做功为
;
(3)需要汽油完全燃烧产生的热量为
,
由Q放=mq得,需要汽油的质量为
。
答:(1)该过程中汽车消耗的氢气完全燃烧产生的热量为8.4×102J;
(2)汽车牵引力做的功为5.67×108J;
(3)如果该汽车使用汽油作为燃料,且汽油完全燃烧产生热量的30%用于牵引力做功。
21.(8分)如图甲所示,电源电压保持12V不变,开关全部闭合,不考虑小灯泡灯丝电阻变化,求:
(1)图甲中,当所有开关闭合时,V1和V2的示数分别为多少V?
(2)图甲中,仅闭合开关S,V1示数为7V,则R2两端电压为多少V?
(3)将图甲中电压表V1和V2分别更换为电流表A1和A2(如图乙所示),仅闭合开关S,若A1和A2示数分别为0.8A和0.5A,则流过R2的电流为多少A?
【答案】(1)V1和V2的示数分别为12V、0V;
(2)R2两端电压为5V;
(3)流过R2的电流为0.5A。
【解答】解:(1)图甲中,当所有开关闭合时,V1测量灯泡电压,即电源电压,V2测量导线电压,则V6和V2的示数分别为12V、0V;
(2)图甲中,仅闭合开关S3、R2和灯泡L串联,电压表V1测R8和灯泡L两端电压,根据串联电路中电压规律可得,R2两端电压为:
U2=U﹣U6=12V﹣7V=5V;
(3)如图乙所示,将如图甲中电压表V5和V2分别更换为电流表A1和A3,仅闭合开关S,电路为R1、R2和灯泡L并联,电流表A8测R1、R2的总电流,A3测灯L和R1的电流,若A1和A8示数分别为0.8A和2.5A,即IA1=6.8A,IA2=7.5A,根据并联电路中电流规律,
0.8A=I1+IL=I1+7.2A,解得I1=5.3A
流过R2的电流为:
I4=IA1﹣I1= 2.8A﹣0.2A=0.5A。
答:(1)V5和V2的示数分别为3V、5V;
(2)R2两端电压为5V;
(3)流过R3的电流为0.5A。加热时间/min
0
2
4
6
8
温度/℃
甲
20
22.2
24
26
28
乙
20
21
22
23.1
24
导体编号
长度/m
横截面积/mm2
材料
电流大小/A
a
0.5
0.2
锰铜合金
b
1.0
0.2
镍铬合金
0.04
C
0.5
0.4
镍铬合金
0.16
d
0.5
0.2
镍铬合金
0.08
实验次数
1
2
3
电流IA/A
0.12
0.18
0.24
电流IB/A
0.18
0.22
0.24
电流IC/A
0.30
0.40
2.4
加热时间/min
0
2
4
6
8
温度/℃
甲
20
22.2
24
26
28
乙
20
21
22
23.1
24
导体编号
长度/m
横截面积/mm2
材料
电流大小/A
a
0.5
0.2
锰铜合金
b
1.0
0.2
镍铬合金
0.04
C
0.5
0.4
镍铬合金
0.16
d
0.5
0.2
镍铬合金
0.08
实验次数
1
2
3
电流IA/A
0.12
0.18
0.24
电流IB/A
0.18
0.22
0.24
电流IC/A
0.30
0.40
2.4
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