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    广东省深圳市2021-2022学年九年级上学期期末模拟物理试卷(word版 含答案)

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    广东省深圳市2021-2022学年九年级上学期期末模拟物理试卷(word版 含答案)

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    这是一份广东省深圳市2021-2022学年九年级上学期期末模拟物理试卷(word版 含答案),共44页。试卷主要包含了下列现象中,不属于扩散现象的是等内容,欢迎下载使用。
    2021-2022学年第一学期深圳市九年级物理期末模拟卷
    一.选择题(共30小题)
    1.下列现象中,不属于扩散现象的是(  )
    A.炒菜时加盐,使菜有了咸味
    B.衣橱里的樟脑球逐渐变小
    C.校园里兰花盛开清香宜人
    D.沙尘暴起,飞沙漫天
    2.如图所示描述的物理过程,下列分析正确的是(  )
    A.图甲:试管内的水蒸气推动塞子冲出时,水蒸气的内能增加
    B.图乙:汽缸内的气体推动活塞向下运动,内能转化为机械能,气体内能减少
    C.图丙:抽去玻璃隔板,两种气体混合,是由于空气的密度大于二氧化氮的密度
    D.图丁:用力压紧的铅块能结合在一起是由于铅块分子在不停地运动
    3.关于温度、热量和内能,下列说法正确的是(  )
    A.物体的温度越高,含有的热量越多
    B.热量总是从内能多的物体转移到内能少的物体
    C.温度高的物体内能大,温度低的物体内能小
    D.物体吸收热量,内能增加,温度不一定升高
    4.质量相同的甲、乙两种金属块,放在同一杯热水中,经过一段时间以后,同时取出,分别放入两杯完全相同的冷水中,在分别达到平衡时,放甲金属的杯中水温较高,则甲,乙两金属块的比热容大小是(  )
    A.甲的比热容大 B.乙的比热容大
    C.甲、乙比热容相同 D.无法判断
    5.利用如图甲所示的实验装置比较不同物质吸热的情况,使用相同规格的电加热器分别对水和食用油加热得到温度随时间变化的图象如图乙所示【c=4.2×103J/(kg•℃)】。下列说法错误的是(  )
    A.应在两个相同的烧杯中加入质量和初温均相同的水和食用油
    B.实验中物体吸热的多少是通过加热时间的长短来衡量的
    C.升温较快的是a,b更适合作冷却剂
    D.分析图乙可得食用油的比热容为6.3×103J/(kg•℃)
    6.如图所示为某单缸四冲程内燃机工作示意图,下列说法中正确的是(  )

    A.一个完整的工作循环顺序是:乙甲丁丙
    B.乙图冲程能获得动力
    C.只有甲冲程获得动力,其他冲程都是靠惯性运转的
    D.丙冲程存在化学能转化为内能的过程
    7.从能量转化的角度看,一台四冲程内燃机在一个循环中,下列说法中正确的是(  )
    A.只有做功冲程存在着化学能转化为内能的过程
    B.排气冲程存在着内能转化为机械能的过程
    C.吸气冲程具有很明显的机械能转化为内能的过程
    D.压缩冲程存在着机械能转化为化学能的过程
    8.质量为5kg的柴油,用去后,则剩下的柴油(  )
    A.密度变为原来的,比热容变为原来的,热值不变
    B.密度不变,比热容不变,热值变为原来的
    C.密度、比热容和热值均变为原来的
    D.密度、比热容和热值都不变
    9.一台内燃机的转速是1440转/分,那么在每秒钟内(  )
    A.转轴转动24转,燃气对活塞做功24次,活塞完成24个冲程
    B.转轴转动1440转,燃气对活塞做功720次,活塞完成2880个冲程
    C.转轴转动24转,燃气对活塞做功12次,活塞完成48个冲程
    D.转轴转动1440转,燃气对活塞做功1440次,活塞完成1440个冲程
    10.下列关于能量转化的说法中错误的是(  )
    A.洗衣机工作时,电能主要转化为机械能
    B.锂电池充电时,化学能转化为电能
    C.绿色植物的光合作用将光能转化为化学能
    D.太阳能电池板将太阳能转化为电能
    11.关于原子及其结构,下列说法正确的是(  )
    A.原子是由分子构成的
    B.不同物质的原子核束缚核外电子的本领相同
    C.原子是由原子核和核外电子构成的
    D.原子核带负电,核外电子带正电
    12.关于电流的方向,下列说法中正确的是(  )
    A.电荷运动的方向,叫做电流的方向
    B.人们把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向
    C.金属导体中自由电子定向移动的方向就是电流的方向
    D.从显像管尾部的热灯丝发出的电子,高速撞击在荧光屏上使其发光,显像管内电流的方向是从灯丝到荧光屏
    13.如图所示是科技小组的几位同学设计的天然气泄漏检测电路,其中R为气敏电阻,R的阻值随天然气浓度升高而降低,R0为定值电阻,电源两端的电压恒定不变。电路设计要求当天然气浓度增大时,电路中电表示数增大,图中电路图符合设计要求的是(  )
    A. B.
    C. D.
    14.如图所示,电流表乙测量的是(  )

    A.通过灯L1的电流
    B.通过灯L2的电流
    C.通过灯L1和L2的总电流
    D.既是通过灯L1的电流,也是通过灯L2的电流
    15.如图1所示,电路中,闭合开关S后,两表示数如图2所示,则(  )
    A.甲表是A1表,L2中的电流是0.6A
    B.甲表是A1表,L2中的电流是0.4A
    C.甲表是A2表,L2中的电流是1.8A
    D.甲表是A2表,L2中的电流是0.4A
    16.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,电压表指针有偏转。下列说法正确的是(  )

    A.若电压表正向偏转,则A金属片为“土豆电池”的负极
    B.若电压表反向偏转,则B金属片为“土豆电池”的正极
    C.若开关被短路,则电压表指针不偏转
    D.“土豆电池”工作时将化学能转化为电能
    17.如图所示,电源电压9V保持不变,当开关S闭合时,灯泡L1、L2均正常发光,电压表示数为3V,则灯泡L2两端的电压是(  )

    A.3V B.6V C.4.5V D.9V
    18.用如图所示的电路探究串联电路中电压规律时,下列说法正确的是(  )

    A.电压表不能直接并在电源两端
    B.若要测量L2两端电压,需将电压表并联在B、C两点间,且B点与电压表的“﹣”接线柱相连
    C.实验得到的结论为:串联电路电压处处相等
    D.改变两个小灯泡的规格,重复实验,是为了寻找普遍规律
    19.关于导体的电阻,下列说法不正确的是(  )
    A.导体的电阻与导体的材料、横截面积和长度有关
    B.当导体两端电压为零时,电流就也为零,此时导体就没有电阻
    C.导体的电阻是导体本身的一种性质,与电压、电流大小无关
    D.导体的电阻越大,说明它对电流的阻碍作用越大
    20.如图所示,是电学中常见的电路图,在A、B两点间分别接入下列选项中加点字的元件,并进行对应实验,对滑动变阻器在此实验中的作用描述正确的是(  )

    A.探究电流与电阻的关系——改变定值电阻两端电压,多次测量减少误差
    B.探究电流与电压的关系——必须调节电阻两端电压成倍数变化
    C.测量定值电阻的阻值——多次测量求平均值,减小误差
    D.测量小灯泡的电阻——改变小灯泡两端电压,求小灯泡电阻的平均值
    21.在探究“导体中的电流与电压关系”的实验中,得到了甲、乙两个元件电流与电压的数据,通过整理绘制出了如图所示的图像,据图像分析,下列判断正确的是(  )

    A.甲、乙两元件中的电流与电压都成正比
    B.乙元件是一个定值电阻且阻值大小为10Ω
    C.若将甲、乙两元件串联起来接到电路中,当通过甲元件的电流为0.2A时,甲、乙两元件总电压是2.5V
    D.若甲、乙元件并联后,接到2V的电压下,甲、乙电阻之比为1:2
    22.如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P由图示位置逐渐向b端移动的过程中(  )

    A.电压表V示数变小,电流表A1示数变小
    B.电压表V示数变大,电流表A2示数变小
    C.电压表V的示数与电流表A1示数的比值变小
    D.电压表V的示数与电流表A2示数的比值不变
    23.图示电路中(R0阻值和滑动变阻器规格已知,表示电阻箱,电源电压恒定),能测出Rx的是(  )

    A.①②④ B.②③④ C.①② D.①④
    24.在如图所示的电路中,闭合开关S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L1断路 C.灯泡L2短路 D.灯泡L2断路
    25.假期小明一家出门旅游,出发前家里只有一台额定功率为0.2kW的冰箱正常工作,其它用电器都已关闭.小明看到家里电能表的示数为2021.6kW•h,过了7天小明回家再次查看电能表的示数如图所示。下列有关说法正确的是(  )

    A.这段时间冰箱消耗的电能是70kW•h
    B.冰箱每天平均工作的时间为1h
    C.冰箱正常工作1h电能表的转盘转过120转
    D.再有其它家电和冰箱一同正常工作时,电能表转盘的转速不变
    26.将“6V,3W”和“6V,6W”的两只灯泡L1和L2串联后接在电源两端,不考虑温度对灯丝电阻的影响,则(  )
    A.电源电压为12V时,两只灯泡均能正常发光
    B.两只灯泡发光时,灯泡L2比灯泡L1亮一些
    C.灯泡L1正常发光时,灯泡L2的实际功率是1.5W
    D.灯泡发光时,电路中允许通过的最大电流为1A
    27.如图所示电路,电源电压不变。闭合开关后,当滑片P在某一端点时,电流表示数为0.3A,小灯泡消耗的功率为0.9W;当滑片P移至中点时,电压表示数变化了2V,此时小灯泡恰好正常发光,且消耗的功率为2W。下列说法正确的是(  )

    A.小灯泡正常发光时的电阻为10Ω
    B.电源电压为10V
    C.滑动变阻器的最大阻值为20Ω
    D.滑片P在最右端时,整个电路消耗的功率为3W
    28.在“测定小灯泡的功率”的实验中,某同学电路连接正确,闭合开关,灯泡发光,但无论怎样调节滑动变阻器,电压表的示数虽然有变化,却始终达不到灯泡的额定电压。其原因可能是下述的哪一种?(  )
    A.电压表的量程太大 B.电流表的量程太大
    C.电源电压太低 D.变阻器的电阻太大
    29.甲、乙两电热器的电阻之比为4:3,通过的电流之比为1:2,则相同时间内产生的热量之比为(  )
    A.1:3 B.2:3 C.3:8 D.3:2
    30.在探究“电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关”的实验中,三个透明容器中密封着等量的空气,容器内的电阻连接情况如图所示,通电后,观察U形管中液面高度的变化。则(  )

    A.甲、乙、丙三个容器内的导体,电流相等
    B.通电一段时间后,U形管中液面高度变化最大的是乙
    C.要探究电流产生的热量与电阻的关系,需观察甲、丙两个U形管中液面高度的变化
    D.要探究电流产生的热量与电流的关系,需观察甲、乙两个U形管中液面高度的变化
    二.实验探究题(共3小题)
    31.现有下列器材:学生电源(6V),电流表(0~0.6A,0~3A)、电压表(0~3V,0~15V)、定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω各一个)、开关、滑动变阻器和导线若干,利用这些器材探究“电流与电阻的关系”。

    (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。(要求连线不得交叉)
    (2)实验中依次接入三个定值电阻,调节滑动变阻器的滑片,保持电压表示数不变,记下电流表的示数,利用描点法得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象。物理学习中经常使用的这种探究方法是    ;由图象可以得出结论:   。
    (3)上述实验中,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,接着把R换为10Ω的电阻接入电路,闭合开关,向    (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。
    (4)为完成整个实验,应该选取    规格的滑动变阻器。
    A.50Ω,1.0A
    B.30Ω,1.0A
    C.20Ω,1.0A
    (5)为了测量更多组数据,实验室还有“15Ω、25Ω、30Ω、35Ω、50Ω”5个电阻,你认为能供本实验继续使用的电阻最多还有    个。
    32.小问想知道小灯泡的亮暗程度与什么因素有关。于是找来额定电流均小于0.6A,额定电压是2.5V的灯L1和额定电压是3.8V的灯L2,先后接在电源电压恒为6V的电路中,按照如图甲所示的电路开始探究。

    实验次数
       
    电流/A
    实际功率/W
    电阻/Ω
    1
    1.6
    0.20
    0.32

    2
    2.5
    0.24

    10.42
    3
    2.8
    0.26
    0.73
    10.77
    (1)小问连接好电路后闭合开关,灯L1几乎不发光,移动滑片P也不能改变灯的亮度。原因是    。
    (2)小问排除故障后,继续进行实验:
    ①闭合开关,滑片P向A端移动,使灯L1发光,测出灯L1的相关物理量,记录和计算结果如表所示:
    ②请将设计表格时遗漏的物理量和单位填入表格中的空格处。
    (3)小问注意到灯L1的亮度变化是:第二次比第一次亮,第三次比第二次更亮。结合表中数据得出的结论是    。
    (4)用L2替换L1重复上面的实验时,需要改变    的量程,发现灯L2的亮度变化规律与灯L1相似。
    (5)小问在实验结束后与同学们讨论:有同学认为“把灯L1换成定值电阻,该实验可以用来研究导体中的电流与电压的关系。“你认为这种说法    (选填“正确”或“错误”)。
    33.如图是探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置,两个透明容器中密封着等量的空气。甲、乙两装置使用的是同一电源。

    (1)实验是通过比较U形管中液面的高度差来比较电阻丝产生的热量的多少,这里采用了    的研究方法。
    (2)甲装置可探究电流产生的热量与    的关系,乙装置可探究电流产生的热量与    的关系,通电一段时间后,甲装置中    (选填“左”或“右”)侧容器中U形管中液面高度差较大。
    (3)如果乙装置中R3发生了断路,保证通电时间相同,与之前相比较,则左侧U形管中液面的高度差将    (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
    (4)英国物用学家焦耳通过大量实验,最先精确的确定了电流通过导体时产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的    成正比,跟    成正比,这个规律叫做焦耳定律,其表达式为    。
    三.计算题(共2小题)
    34.氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点,被认为是二十一世纪最理想的能源,氢燃料新能源公交车逐渐在很多城市投放使用。氢的热值为1.4×108J/kg,c水=4.2×103J/(kg•℃),求:
    (1)质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少?
    (2)若放出的热量全部被初温为15℃的水吸收后,水的温度升高到65℃,则水质量是多少?
    (3)燃烧0.5kg的氢燃料可以使恒定功率为1.4×105W的公交车匀速行驶5分钟,则氢燃料公交车的效率为多少?
    35.小明家某型号电热加湿器的原理图如图甲所示。R1、R2都是发热电阻,不考虑温度对电阻的影响,且R2=3R1;S为旋转型开关,1、2、3、4为触点,通过旋转开关S可实现“关”“低挡”“高挡”之间的切换(低挡为小功率加热,高挡为大功率加热)。其部分技术参数如表所示。
    额定电压
    220V
    高挡发热功率
    400W
    水箱容积
    3L
    适用面积
    20~40m2
    (1)求电热加湿器中R1的阻值。
    (2)加湿器处于低挡位置时的发热功率。
    (3)某次使用电热加湿器在额定电压下工作,其工作30min的功率与时间的关系图象如图乙所示。请计算加湿器消耗的总电能。
    (4)某一天,小明断开家中其他所有用电器,只接通电热加湿器在“低挡”加热,发现家中3000revs/(kW•h)的电能表转盘在400s内转了27圈,求此时电阻R2的实际功率。

    四.综合能力题(共2小题)
    36.从火车到火箭生产的发展需要强大的动力。17世纪,人类发明了热机。最早的热机是蒸汽机。在锅炉里把水烧成水蒸气,水蒸气在汽缸里推动活塞做功,因蒸汽机质量太大。于是,内燃机应运而生。内燃机分为汽油机、柴油机两大类,汽油机是1876年发明的,柴油机是1892年发明的,内燃机行驶时不需要携带很多的水和煤,不但轻便,效率也提高了。
    早期的飞机是由内燃机提供动力的,从上世纪40年代开始,飞机上越来越多的使用喷气发动机,它向后高速喷出气体,从而获得前进的动力。在功率相同时,喷气发动机比内燃机更轻便。喷气式发动机中自带燃料(液态氢)和氧化剂的,叫火箭喷气发动机,它工作时不需要空气中的氧气,可以在大气层外工作,能够用来发射人造卫星和宇宙飞船。
    (1)蒸汽机、内燃机、喷气式发动机的重力依次    (选填“增大”或“减小”)。
    (2)当火箭在大气层中快速飞行时,会与大气层发生剧烈摩擦,内能    (选填“增大”、“不变”或“减小”),这是通过    的方式改变物体的内能。
    (3)火箭以氢为燃料是因为氢的    ,将其制成液态的优点是    。
    (4)在挑选汽车时,发动机汽油机效率的高低是区分汽车优劣的重要指标之一。有经验的司机可以通过闻尾气的气味而作出初步的判断,输出功率相同时,汽油味越淡,汽车发动机效率越    。
    (5)你认为下列提高热机效率的途径中说法错误的是    (填字母)。
    A.尽量使燃料充分燃烧
    B.尽量减少输出功率
    C.尽量减少摩擦
    D.尽量减少热量损失

    37.阅读短文,回答问题。
    光电效应
    光电效应最早是由赫兹发现的一种神奇的物理现象,后来爱因斯坦作出了科学的解释。光电效应分为光电子发射效应、光电导效应和阻挡层光电效应,又称光伏效应。
    光电子发射效应发生在物体表面,又称外光电效应。外光电效应是指被光激发产生的电子逸出物质表面的现象(如图甲),只有入射光的频率高于一定值时,才能激发电子逸出物质表面.光电导效应和阻挡层光电效应发生在物体内部,统称为内光电效应。内光电效应是指被光激发所产生的电荷仍在物质内部运动,但使物质的导电能力发生变化或在物体两端产生电压的现象。

    光敏电阻器是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强度而改变的电阻器。光敏电阻器一般用于光电测量、光电控制和光电转换等.工业生产中,常用光敏电阻来探测光照强度。如图丙,只将光敏电阻正对光源,其余部分电路置于光源外,就可以通过量程为300mA的灵敏电流表来显示光照强度(E/lx)。电源电压恒为4.5V,蜂鸣器(视为定值电阻)的阻值为10Ω,光敏电阻R与承受光照强度E变化的关系如表所示:
    光照强度E/(lx)
    100
    200
    300
    400
    500
    600
    R/Ω
    18.0
    9.0
    6.0
    4.5
    3.6
    3.0
    利用太阳能的最佳方式是光伏转换,就是利用光伏效应,使太阳光射到太阳能电池上产生电流直接发电,光伏产业正成为国际上继IT、微电子产业之后又一爆炸式发展的行业。
    (1)外光电效应会从物质中激发出    逸出于表面。
    (2)太阳能电池是依据    (内/外)光电效应工作的。
    (3)图乙所示是可见光谱图,如果黄光照射到某金属表面能产生外光电效应,则下列照射该金属也一定能产生外光电效应的光是    。
    A.红光和橙光
    B.红光和绿光
    C.蓝光和紫光
    D.橙光和靛光
    (4)图丙电路能够测量的最大光照强度是    lx。
    (5)图丙电路中灵敏电流表的示数I随光照强度E关系与下列图像相符合的是    。


    2021-2022学年第一学期深圳市九年级物理期末模拟卷
    参考答案与试题解析
    一.选择题(共30小题)
    1.下列现象中,不属于扩散现象的是(  )
    A.炒菜时加盐,使菜有了咸味
    B.衣橱里的樟脑球逐渐变小
    C.校园里兰花盛开清香宜人
    D.沙尘暴起,飞沙漫天
    【解答】解:A、炒菜时加盐,使菜有了咸味,说明盐分子进入到了菜中,这是一种扩散现象,故A错误;
    B、衣橱里的樟脑球逐渐变小,是因为樟脑球的分子是在不停地做无规则运动,故B错误;
    C、闻到花香味,是肉眼看不见的分子运动,属于扩散现象,故C错误;
    D、沙尘暴起,飞沙漫天,属于机械运动,故D正确。
    故选:D。
    2.如图所示描述的物理过程,下列分析正确的是(  )
    A.图甲:试管内的水蒸气推动塞子冲出时,水蒸气的内能增加
    B.图乙:汽缸内的气体推动活塞向下运动,内能转化为机械能,气体内能减少
    C.图丙:抽去玻璃隔板,两种气体混合,是由于空气的密度大于二氧化氮的密度
    D.图丁:用力压紧的铅块能结合在一起是由于铅块分子在不停地运动
    【解答】解:A、试管内的水蒸气推动塞子冲出时,水蒸气的部分内能转化为塞子的机械能,则水蒸气的内能减少,故A错误;
    B、如图所示的冲程中,两个气门关闭,活塞向下运动,火花塞点火,是汽油机的做功冲程,此冲程中,燃气的部分内能转化为活塞的机械能,燃气的内能减少,故B正确;
    C、在图丙所示的情境中,密度大的二氧化氮在下方,密度小的空气在上方,抽去玻璃板,两种气体能混合在一起,是因为分子在不停地做无规则运动引起的,故C错误;
    D、如图所示,用力压紧的铅块能结合在一起,说明下方铅块和钩码在重力和引力的作用下保持静止,说明铅块与铅块的分子间存在引力,故D错误。
    故选:B。
    3.关于温度、热量和内能,下列说法正确的是(  )
    A.物体的温度越高,含有的热量越多
    B.热量总是从内能多的物体转移到内能少的物体
    C.温度高的物体内能大,温度低的物体内能小
    D.物体吸收热量,内能增加,温度不一定升高
    【解答】解:A、热量是一个过程量,不能说含有多少热量,故A错误;
    B、发生热传递的条件是:有温度差,所以内能可自动地从高温物体转移到低温物体,若内能小的物体温度高,故热量可以从内能小的物体转移到内能大的物体,故B错误;
    C、影响内能大小的因素有质量、温度、状态,只能说在质量、状态一定时,温度高的物体内能大,温度低的物体内能小,故C错误;
    D、冰是晶体,0℃的冰熔化成0℃水,吸收热量,内能增加,但温度不变。故D正确。
    故选:D。
    4.质量相同的甲、乙两种金属块,放在同一杯热水中,经过一段时间以后,同时取出,分别放入两杯完全相同的冷水中,在分别达到平衡时,放甲金属的杯中水温较高,则甲,乙两金属块的比热容大小是(  )
    A.甲的比热容大 B.乙的比热容大
    C.甲、乙比热容相同 D.无法判断
    【解答】解:质量相同的甲、乙两种金属块,放在同一杯热水中,经过一段时间以后,同时取出,甲、乙的温度相同;
    甲和乙分别放入两杯完全相同的冷水中,在分别达到平衡时,放甲金属的杯中水温较高,这说明甲杯水吸收的热量多,甲金属块放出的热量多,甲降低的温度要小于乙降低的温度;
    甲和乙的质量相同,甲降低的温度要小于乙降低的温度,甲放出的热量要多于乙放出的热量,根据Q=cmΔt可知,甲的比热容要大于乙的比热容。
    故选:A。
    5.利用如图甲所示的实验装置比较不同物质吸热的情况,使用相同规格的电加热器分别对水和食用油加热得到温度随时间变化的图象如图乙所示【c=4.2×103J/(kg•℃)】。下列说法错误的是(  )
    A.应在两个相同的烧杯中加入质量和初温均相同的水和食用油
    B.实验中物体吸热的多少是通过加热时间的长短来衡量的
    C.升温较快的是a,b更适合作冷却剂
    D.分析图乙可得食用油的比热容为6.3×103J/(kg•℃)
    【解答】解:AD、本实验采用的是控制变量法,实验中要控制水和食用油的质量相同;
    根据图像可知,水、食用油质量相同时,吸收相同的热量,a升温较快,吸热能力弱,b升温较慢,吸热能力强,故a是食用油,b是水;
    质量相同的食用油和水升高相同的温度,水的加热时间与食用油的加热时间之比为3:2,则吸收的热量的关系为3:2;由c=可知,在质量和升高的温度相同是,比热容之比等于吸收热量之比,即所以c油=c水=×4.2×103J/(kg•℃)=2.8×103J/(kg•℃),故A正确,D错误;
    B、根据转换法可知,实验中物体吸热的多少是通过加热时间来衡量的,故B正确;
    C、因为b的比热容比较大,由Q=cmΔt可知在升高相同的温度时可以吸收更多的热量,所以b液体更适合作冷却剂,故C正确。
    故选:D。
    6.如图所示为某单缸四冲程内燃机工作示意图,下列说法中正确的是(  )

    A.一个完整的工作循环顺序是:乙甲丁丙
    B.乙图冲程能获得动力
    C.只有甲冲程获得动力,其他冲程都是靠惯性运转的
    D.丙冲程存在化学能转化为内能的过程
    【解答】解:
    A、甲图中两气门都关闭,活塞向下运动,是做功冲程;乙图中进气门开启,气体流入汽缸,是吸气冲程;丙图中排气门开启,气体流出汽缸,是排气冲程;丁图中两气门都关闭,活塞向上运动,是压缩冲程;所以一个完整的工作循环顺序是:乙丁甲丙,故A错误;
    B、乙冲程是吸气冲程,没发生的能量转化,故B错误;
    C、只有做功冲程,即甲冲程,获得动力,其他冲程都是靠惯性运转的,故C正确;
    D、丙冲程是排气冲程,不存在化学能转化为内能的过程,故D错误。
    故选:C。
    7.从能量转化的角度看,一台四冲程内燃机在一个循环中,下列说法中正确的是(  )
    A.只有做功冲程存在着化学能转化为内能的过程
    B.排气冲程存在着内能转化为机械能的过程
    C.吸气冲程具有很明显的机械能转化为内能的过程
    D.压缩冲程存在着机械能转化为化学能的过程
    【解答】解:A、从能量转化的角度看,一台四冲程内燃机在一个循环中,只有做功冲程中燃料燃烧,而燃料燃烧将化学能转化为内能,气体推动活塞对外做功,将气体的内能转化为活塞的机械能,故A正确;
    BC、四冲程内燃机的排气和吸气冲程没有能的转化,故BC错误;
    D、四冲程内燃机在压缩冲程中,将机械能转化为内能,故D错误。
    故选:A。
    8.质量为5kg的柴油,用去后,则剩下的柴油(  )
    A.密度变为原来的,比热容变为原来的,热值不变
    B.密度不变,比热容不变,热值变为原来的
    C.密度、比热容和热值均变为原来的
    D.密度、比热容和热值都不变
    【解答】解:比热容、密度和热值是物质的一种特性,不随物体的多少而变化,质量为5kg的柴油,用去后,则剩下柴油的比热容、密度和热值都不变。
    故选:D。
    9.一台内燃机的转速是1440转/分,那么在每秒钟内(  )
    A.转轴转动24转,燃气对活塞做功24次,活塞完成24个冲程
    B.转轴转动1440转,燃气对活塞做功720次,活塞完成2880个冲程
    C.转轴转动24转,燃气对活塞做功12次,活塞完成48个冲程
    D.转轴转动1440转,燃气对活塞做功1440次,活塞完成1440个冲程
    【解答】解:由内燃机的转速是1440r/min可知,每秒钟转轴转动24转,四冲程内燃机每个工作循环,完成四个冲程,飞轮、曲轴转2转,燃气对外做功1次,由此可知,这台内燃机每秒转轴转动24转,完成12个工作循环,完成48个冲程,燃气对外做功12次,故C选项正确,ABD选项错误。
    故选:C。
    10.下列关于能量转化的说法中错误的是(  )
    A.洗衣机工作时,电能主要转化为机械能
    B.锂电池充电时,化学能转化为电能
    C.绿色植物的光合作用将光能转化为化学能
    D.太阳能电池板将太阳能转化为电能
    【解答】解:A、洗衣机的主要部件是电动机,是把电能转化为机械能,少量转化为内能,故A正确;
    B、锂电池充电时,消耗电能,获得化学能存储起来,是将电能转化为化学能,故B错误;
    C、植物光合作用是把光能转化为化学能,故C正确;
    D、太阳能电池板可以将太阳能直接转化为电能,故D正确。
    故选:B。
    11.关于原子及其结构,下列说法正确的是(  )
    A.原子是由分子构成的
    B.不同物质的原子核束缚核外电子的本领相同
    C.原子是由原子核和核外电子构成的
    D.原子核带负电,核外电子带正电
    【解答】解:
    A、分子是由原子组成的,而不是原子是由分子构成的,故A错误;
    B、不同物质的原子核束缚核外电子的本领不同,这也是摩擦起电的原因,故B错误;
    C、原子是由原子核和核外电子构成的,故C正确;
    D、原子核带正电,核外电子带负电,故D错误。
    故选:C。
    12.关于电流的方向,下列说法中正确的是(  )
    A.电荷运动的方向,叫做电流的方向
    B.人们把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向
    C.金属导体中自由电子定向移动的方向就是电流的方向
    D.从显像管尾部的热灯丝发出的电子,高速撞击在荧光屏上使其发光,显像管内电流的方向是从灯丝到荧光屏
    【解答】解:A、规定正电荷定向移动的方向是电流的方向,故A错误。
    B、规定正电荷定向移动的方向是电流的方向,故B正确。
    C、金属导体中,电流的方向与自由电子定向移动的方向相反,故C错误。
    D、电子的移动方向为从灯丝到荧光屏;因为电子带负电,且电流的方向与负电荷定向移动的方向相反,所以电流方向为从荧光屏到灯丝,故D错误。
    故选:B。
    13.如图所示是科技小组的几位同学设计的天然气泄漏检测电路,其中R为气敏电阻,R的阻值随天然气浓度升高而降低,R0为定值电阻,电源两端的电压恒定不变。电路设计要求当天然气浓度增大时,电路中电表示数增大,图中电路图符合设计要求的是(  )
    A. B.
    C. D.
    【解答】解:
    A、由电路图可知,R与R0串联,电压表测R两端的电压,当天然气浓度增大时气敏电阻的阻值减小、电路的总电阻减小,根据串联电路电阻的分压特点可知R两端分得的电压减小,即电压表的示数减小,故A不符合题意;
    B、由电路图可知,R与R0串联,电流表测电路中的电流,当天然气浓度增大时气敏电阻的阻值减小、电路的总电阻减小,根据欧姆定律可知电路中的电流增大,即电流表的示数增大,故B符合题意;
    C、由电路图可知,R与R0并联,电压表测电源的电压,因电源的电压不变,所以当天然气浓度增大气敏电阻的阻值减小时电压表的示数不变,故C不符合题意;
    D、由电路图可知,R与R0并联,电流表测R0支路的电流,根据并联电路独立工作互不影响可知,当天然气浓度增大气敏电阻的阻值减小时电流表的示数不变,故D不符合题意。
    故选:B。
    14.如图所示,电流表乙测量的是(  )

    A.通过灯L1的电流
    B.通过灯L2的电流
    C.通过灯L1和L2的总电流
    D.既是通过灯L1的电流,也是通过灯L2的电流
    【解答】解:由图可知,两灯并联,电流表甲在干路中,测通过干路的电流,电流表乙与灯L2串联在支路中,电流表乙测通过灯L2的电流,故B正确。
    故选:B。
    15.如图1所示,电路中,闭合开关S后,两表示数如图2所示,则(  )
    A.甲表是A1表,L2中的电流是0.6A
    B.甲表是A1表,L2中的电流是0.4A
    C.甲表是A2表,L2中的电流是1.8A
    D.甲表是A2表,L2中的电流是0.4A
    【解答】解:开关闭合后,电路为并联电路,甲表测量干路中的电流,乙表测量L2支路中的电流,
    从电流表的连接可以看出A1接入电路的量程为大量程,所以甲表是A1表,故CD错误;
    A2接入电路的量程为小量程,示数为0.4A;则L2支路中的电流为0.4A,故A错误,B正确。
    故选:B。
    16.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,电压表指针有偏转。下列说法正确的是(  )

    A.若电压表正向偏转,则A金属片为“土豆电池”的负极
    B.若电压表反向偏转,则B金属片为“土豆电池”的正极
    C.若开关被短路,则电压表指针不偏转
    D.“土豆电池”工作时将化学能转化为电能
    【解答】解:AB、闭合开关S,发光二极管发光,电压表正向偏转,说明电压表的连接方法正确(即电流“正进负出”),则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“电池”的A金属片流出,经过发光二极管后回到B金属片;同理可知,若电压表反向偏转,则A金属片为“土豆电池”的负极,故AB错误;
    C、若开关被短路,相当于开关闭合,则电压表指针仍然偏转,故C错误;
    D、“土豆电池”工作时将化学能转化为电能,故D正确。
    故选:D。
    17.如图所示,电源电压9V保持不变,当开关S闭合时,灯泡L1、L2均正常发光,电压表示数为3V,则灯泡L2两端的电压是(  )

    A.3V B.6V C.4.5V D.9V
    【解答】解:因为L1与L2串联,电压表测L1两端的电压,并且串联电路两端电压等于各部分电路两端的电压之和,所以灯泡L2两端的电压:U2=U﹣U1=9V﹣3V=6V。
    故选:B。
    18.用如图所示的电路探究串联电路中电压规律时,下列说法正确的是(  )

    A.电压表不能直接并在电源两端
    B.若要测量L2两端电压,需将电压表并联在B、C两点间,且B点与电压表的“﹣”接线柱相连
    C.实验得到的结论为:串联电路电压处处相等
    D.改变两个小灯泡的规格,重复实验,是为了寻找普遍规律
    【解答】解:A、电压表可以直接并联在电源两端,测量电源电压,故A错误;
    B、若测量L2两端电压,需将电压表并联在B、C两点间,电流从正接线柱流入,从负接线柱流出,所以电压表正接线柱接B点,故B错误;
    C、本实验的结论为:在串联电路中,电源电压等于各部分电路两端电压之和,故C错误;
    D、改变两个小灯泡的规格,重复实验,是为了寻找普遍规律,故D正确;
    故选:D。
    19.关于导体的电阻,下列说法不正确的是(  )
    A.导体的电阻与导体的材料、横截面积和长度有关
    B.当导体两端电压为零时,电流就也为零,此时导体就没有电阻
    C.导体的电阻是导体本身的一种性质,与电压、电流大小无关
    D.导体的电阻越大,说明它对电流的阻碍作用越大
    【解答】解:A、导体的电阻是导体的一种性质,反映了导体对电流阻碍作用的大小;电阻大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关,故A正确;
    BC、导体的电阻是导体的一种性质,与导体中的电流、导体两端的电压大小无关,故B错误,C正确;
    D、导体的电阻是导体的一种性质,反映了导体对电流阻碍作用的大小;导体的电阻越大,表明导体的导电能力越大,故D正确。
    故选:B。
    20.如图所示,是电学中常见的电路图,在A、B两点间分别接入下列选项中加点字的元件,并进行对应实验,对滑动变阻器在此实验中的作用描述正确的是(  )

    A.探究电流与电阻的关系——改变定值电阻两端电压,多次测量减少误差
    B.探究电流与电压的关系——必须调节电阻两端电压成倍数变化
    C.测量定值电阻的阻值——多次测量求平均值,减小误差
    D.测量小灯泡的电阻——改变小灯泡两端电压,求小灯泡电阻的平均值
    【解答】解:A、探究电流与电阻的关系时滑动变阻器的作用是保护电路和保持定值电阻两端电压不变,找出普遍规律,故A错误;
    B、探究电流与电压的关系时滑动变阻器的作用一般有保护电路和改变电路电流或改变被测电阻两端电压,故B错误;
    C、测量导体的电阻时,通过改变滑动变阻器接入电路的阻值,从而改变了待测电阻两端的电压和通过它的电流,可以多测几组数据,通过求平均值来减小误差,故C正确;
    D、在测量小灯泡的电阻的实验中,滑动变阻器的作用是:通过改变小灯泡两端的实际电压与通过小灯泡的电流,根据欧姆定律求出小灯泡的电阻,得出电阻与温度的关系,故D错误。
    故选:C。
    21.在探究“导体中的电流与电压关系”的实验中,得到了甲、乙两个元件电流与电压的数据,通过整理绘制出了如图所示的图像,据图像分析,下列判断正确的是(  )

    A.甲、乙两元件中的电流与电压都成正比
    B.乙元件是一个定值电阻且阻值大小为10Ω
    C.若将甲、乙两元件串联起来接到电路中,当通过甲元件的电流为0.2A时,甲、乙两元件总电压是2.5V
    D.若甲、乙元件并联后,接到2V的电压下,甲、乙电阻之比为1:2
    【解答】解:AB、由图像可知,乙元件中电流与两端电压图像不是过原点直线,说明乙元件的电流与电压不成正比,即乙元件不是定值电阻,故AB错误;
    C、若将甲、乙两元件串联起来接到电路中,当通过甲元件的电流为0.2A时,由串联电路中各处的电流相等可知通过两元件的电流均为0.2A,
    由图像可知,两元件两端的电压U甲=1V、U乙=2V,根据串联电路中总电压等于各分电压之和可知,甲、乙两元件总电压U=U甲+U乙=1V+2V=3V,故C错误;
    D.若甲、乙元件并联后,接到2V的电路中,根据并联电路中各支路两端的电压相等可知,两元件两端的电压均为2V,
    由图像可知,通过两元件的电流分别为I甲=0.4A,I乙=0.2A,根据欧姆定律可知甲、乙电阻之比:====,故D正确。
    故选:D。
    22.如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P由图示位置逐渐向b端移动的过程中(  )

    A.电压表V示数变小,电流表A1示数变小
    B.电压表V示数变大,电流表A2示数变小
    C.电压表V的示数与电流表A1示数的比值变小
    D.电压表V的示数与电流表A2示数的比值不变
    【解答】解:由电路图可知,R1与R2并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测R1支路的电流,电压表V测电源两端的电压;
    因电源的电压保持不变,所以,滑片移动时,电压表V的示数不变;
    因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片移动时,通过R1支路的电流不变,即电流表A2的示数不变;则电压表V的示数与电流表A2示数的比值不变;
    将滑动变阻器的滑片P由图示位置逐渐向b端移动的过程中,变阻器接入电路中的电阻变大,由I=可知,通过R2的电流变小,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流变小,即电流表A1的示数变小;
    电压表V的示数不变,电流表A1示数变小,电压表V的示数与电流表A1示数的比值变大;
    综上所述,D正确,ABC错误。
    故选:D。
    23.图示电路中(R0阻值和滑动变阻器规格已知,表示电阻箱,电源电压恒定),能测出Rx的是(  )

    A.①②④ B.②③④ C.①② D.①④
    【解答】解:①由电路图可知,被测电阻和滑动变阻器串联,电压表测量电阻Rx两端电压,电流表测量通过电路的电流,根据R=可求出待测电阻Rx,故①能测出Rx阻值;
    ②若开关接1,对Rx短路,假设能测出通过R0的电流,但当接2时,电流从电流表负接线柱流入,无法测量Rx的电流,故②不能测出Rx阻值;
    ③无论开关断开或闭合,电流表只测出通过R0的电流,无法测量Rx的电流,故③不能测出Rx阻值;
    ④若开关接1,移动滑动变阻器的滑片,读出电流表的示数,然后保持滑动变阻器的滑片位置不变,让开关接2,调节变阻箱,使电流表的示数不变,得出变阻箱连入的示数,即为Rx阻值,故④能测出Rx阻值;
    故选:D。
    24.在如图所示的电路中,闭合开关S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L1断路 C.灯泡L2短路 D.灯泡L2断路
    【解答】解:由图可知,两灯串联,电压表测量L2两端的电压,电流表测电路中的电流;
    闭合开关S后,L1、L2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L1是完好的,所以故障原因是灯泡L2断路。
    故选:D。
    25.假期小明一家出门旅游,出发前家里只有一台额定功率为0.2kW的冰箱正常工作,其它用电器都已关闭.小明看到家里电能表的示数为2021.6kW•h,过了7天小明回家再次查看电能表的示数如图所示。下列有关说法正确的是(  )

    A.这段时间冰箱消耗的电能是70kW•h
    B.冰箱每天平均工作的时间为1h
    C.冰箱正常工作1h电能表的转盘转过120转
    D.再有其它家电和冰箱一同正常工作时,电能表转盘的转速不变
    【解答】解:
    A、由图知,小明回到家时电能表的读数为2028.6kW•h,而离开家时电能表的示数为2021.6kW•h,则在这7天内所消耗的电能W=2028.6kW•h﹣2021.6kW•h=7kW•h,故A错误;
    B、冰箱的电功率为:P=200W=0.2kW,由W=Pt可得t===35h,则每天工作的时间为=5h,故B错误;
    C、冰箱正常工作1h消耗的电能为:W'=Pt'=0.2kW×1h=0.2kW•h,电能表的转盘转过0.2kW•h×600r/kW•h=120转,故C正确;
    D、再有其它家电和冰箱一同正常工作时,总功率增加,则电能表转盘的转速增大,故D错误。
    故选:C。
    26.将“6V,3W”和“6V,6W”的两只灯泡L1和L2串联后接在电源两端,不考虑温度对灯丝电阻的影响,则(  )
    A.电源电压为12V时,两只灯泡均能正常发光
    B.两只灯泡发光时,灯泡L2比灯泡L1亮一些
    C.灯泡L1正常发光时,灯泡L2的实际功率是1.5W
    D.灯泡发光时,电路中允许通过的最大电流为1A
    【解答】解:
    AD.由P=UI可得,两灯泡的额定电流分别为:I1===0.5A,I2===1A,
    因串联电路中各处的电流相等,且I1>I2,
    所以,两只灯泡串联后接在电源两端时,它们不可能同时正常发光,且灯泡发光时电路中允许通过的最大电流为0.5A,故AD错误;
    B.由I=可得,两灯泡的电阻分别为:R1===12Ω,R2===6Ω,即R1>R2,
    则两只灯泡发光时,由P=UI=I2R可知,灯泡L1的实际功率较大,其发光较亮,故B错误;
    C.灯泡L1正常发光时,电路中的电流I=I1=0.5A,灯泡L2的实际功率:P2实=I2R2=(0.5A)2×6Ω=1.5W,故C正确。
    故选:C。
    27.如图所示电路,电源电压不变。闭合开关后,当滑片P在某一端点时,电流表示数为0.3A,小灯泡消耗的功率为0.9W;当滑片P移至中点时,电压表示数变化了2V,此时小灯泡恰好正常发光,且消耗的功率为2W。下列说法正确的是(  )

    A.小灯泡正常发光时的电阻为10Ω
    B.电源电压为10V
    C.滑动变阻器的最大阻值为20Ω
    D.滑片P在最右端时,整个电路消耗的功率为3W
    【解答】解:由电路图可知,闭合开关后,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流。
    (1)当滑片P在某一端点时,电流表示数为0.3A,小灯泡消耗的功率为0.9W;
    当滑片P移至中点时,电压表示数变化了2V,此时小灯泡恰好正常发光,且消耗的功率为2W,
    由小灯泡消耗的功率变大可知,电路中的电流I=0.3A时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大(即滑片在最右端),
    由P=UI可得,此时灯泡两端的电压:UL===3V,
    当滑片P移到中点时,变阻器接入电路中的电阻变小,电路中的电流变大,灯泡两端的电压变大,
    由电压表示数变化了2V可知,此时灯泡两端的电压UL′=UL+2V=3V+2V=5V,
    因此时灯泡正常发光,且灯泡的功率PL′=2W,
    所以,由P=UI=可得,灯泡正常发光时的电阻:RL===12.5Ω,故A错误;
    (2)当滑片P在最右端时,灯泡两端的电压UL=3V,电路中的电流I=0.3A,
    因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,由I=可得,电源的电压:U=UL+IR=3V+0.3A×R滑﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①,
    当滑片P移到中点时,灯泡两端的电压UL′=5V,
    因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的电流(等于此时灯泡的电流):I′===0.4A,
    电源的电压:U=UL′+I′×R滑=5V+0.4A×R滑﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②,
    由①②可得,R滑=20Ω,U=9V,故B错误,C正确;
    (3)滑片P在最右端时,整个电路消耗的功率:P=UI=9V×0.3A=2.7W,故D错误。
    故选:C。
    28.在“测定小灯泡的功率”的实验中,某同学电路连接正确,闭合开关,灯泡发光,但无论怎样调节滑动变阻器,电压表的示数虽然有变化,却始终达不到灯泡的额定电压。其原因可能是下述的哪一种?(  )
    A.电压表的量程太大 B.电流表的量程太大
    C.电源电压太低 D.变阻器的电阻太大
    【解答】解:A、电压表量程的大小,不会影响灯泡两端的电压,不合题意;
    B、电流表量程的大小,也不会影响灯泡两端的电压,不合题意;
    C、如果电源电压太低,即使变阻器阻值最小,也有可能达不到灯泡的额定电压,符合题意;
    D、变阻器是可以调节的,而且最小可调节至阻值为零,因此它不是电压过低的原因,不合题意。
    故选:C。
    29.甲、乙两电热器的电阻之比为4:3,通过的电流之比为1:2,则相同时间内产生的热量之比为(  )
    A.1:3 B.2:3 C.3:8 D.3:2
    【解答】解:已知甲乙电热器的电阻之比为:,通过的电流之比为:,
    则相同时间内产生的热量之比为:=,故A正确。
    故选:A。
    30.在探究“电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关”的实验中,三个透明容器中密封着等量的空气,容器内的电阻连接情况如图所示,通电后,观察U形管中液面高度的变化。则(  )

    A.甲、乙、丙三个容器内的导体,电流相等
    B.通电一段时间后,U形管中液面高度变化最大的是乙
    C.要探究电流产生的热量与电阻的关系,需观察甲、丙两个U形管中液面高度的变化
    D.要探究电流产生的热量与电流的关系,需观察甲、乙两个U形管中液面高度的变化
    【解答】解:(1)丙容器中两电阻并联后再与甲、乙两容器中的电阻串联接入电路,根据串联电路和并联电路电流的规律可知通过甲、乙两容器中的电阻的电流相同,都大于通过丙容器中的电阻的电流,故A错误;
    (2)甲容器中的电阻与丙容器中的电阻相同,电流不同,要探究电流产生的热量与电流的关系,需观察甲、丙两个U形管中液面高度的变化,故D错误;
    (3)通过甲容器中的电阻与乙容器中的电阻的电流相同,两容器中的电阻不同,要探究电流产生的热量与电阻的关系,需观察甲、乙两个U形管中液面高度的变化,故C错误;
    (4)甲、乙装置中,将容器中的电阻丝串联起来接到电源两端,通过他们的电流I与通电时间t相同,左边甲容器中的电阻小于右边乙容器中的电阻,由Q=I2Rt可知,右边乙容器中的电阻产生的热量多,温度升得较快;甲、丙装置中,丙装置并联一个相同阻值的电阻,再将容器中的电阻丝串联起来接到电源两端,通过他们的电阻与通电时间t相同,左边甲容器中的电阻流大于右边丙容器中的电流,由Q=I2Rt可知,甲容器中的电阻产生的热量多,温度升得较快;所以通电一段时间后,U形管中液面升高的高度最高的是乙,故B正确。
    故选:B。
    二.实验探究题(共3小题)
    31.现有下列器材:学生电源(6V),电流表(0~0.6A,0~3A)、电压表(0~3V,0~15V)、定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω各一个)、开关、滑动变阻器和导线若干,利用这些器材探究“电流与电阻的关系”。

    (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。(要求连线不得交叉)
    (2)实验中依次接入三个定值电阻,调节滑动变阻器的滑片,保持电压表示数不变,记下电流表的示数,利用描点法得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象。物理学习中经常使用的这种探究方法是  控制变量法 ;由图象可以得出结论: 导体两端的电压一定时,通过导体中的电流与导体的电阻成反比 。
    (3)上述实验中,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,接着把R换为10Ω的电阻接入电路,闭合开关,向  A (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。
    (4)为完成整个实验,应该选取  A 规格的滑动变阻器。
    A.50Ω,1.0A
    B.30Ω,1.0A
    C.20Ω,1.0A
    (5)为了测量更多组数据,实验室还有“15Ω、25Ω、30Ω、35Ω、50Ω”5个电阻,你认为能供本实验继续使用的电阻最多还有  2 个。
    【解答】解:(1)根据电路图连接实物图画,滑动变阻器应接“一上一下”两个接线柱,如下图所示:

    (2)由图丙中数据,电流与电阻之积为:
    U=IR=0.4A×5Ω=﹣﹣﹣﹣=0.1A×20Ω=2V,为一定值,故得出的结论是:导体两端的电压一定时,通过导体中的电流与导体的电阻成反比,这用到了控制变量法;
    (3)根据串联分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,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,应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向A端移动,使电压表的示数为2V;
    (4)由图丙知,电阻两端的电压始终保持U=2V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压:
    U滑=6V﹣2V=4V,变阻器分得的电压为电压表示数的 ==2倍,根据分压原理,当接入20Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为:
    R滑=2×20Ω=40Ω,故为了完成整个实验,应该选取最大阻值至少40Ω的滑动变阻器,由图像知最大电流为0.5A,故选用“50Ω 1.0A”的变阻器,即A;
    (5)根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压为6V﹣2V=4V,根据分压原理,变阻器连入电路中的电阻为定值电阻的2倍,因选择0~50Ω的变阻器,所以定值电阻最大为25Ω,
    提供了15Ω、25Ω、30Ω、35Ω、50Ω定值电阻各一个,所以15Ω、25Ω的电阻可以用。
    故答案为:(1)如上图;(2)控制变量法;导体两端的电压一定时,通过导体中的电流与导体的电阻成反比;(3)A;2;(4)A;(5)2。
    32.小问想知道小灯泡的亮暗程度与什么因素有关。于是找来额定电流均小于0.6A,额定电压是2.5V的灯L1和额定电压是3.8V的灯L2,先后接在电源电压恒为6V的电路中,按照如图甲所示的电路开始探究。

    实验次数
     电压/V 
    电流/A
    实际功率/W
    电阻/Ω
    1
    1.6
    0.20
    0.32

    2
    2.5
    0.24

    10.42
    3
    2.8
    0.26
    0.73
    10.77
    (1)小问连接好电路后闭合开关,灯L1几乎不发光,移动滑片P也不能改变灯的亮度。原因是  滑动变阻器的AB接入了电路 。
    (2)小问排除故障后,继续进行实验:
    ①闭合开关,滑片P向A端移动,使灯L1发光,测出灯L1的相关物理量,记录和计算结果如表所示:
    ②请将设计表格时遗漏的物理量和单位填入表格中的空格处。
    (3)小问注意到灯L1的亮度变化是:第二次比第一次亮,第三次比第二次更亮。结合表中数据得出的结论是  灯泡的亮度由实际功率决定 。
    (4)用L2替换L1重复上面的实验时,需要改变  电压表 的量程,发现灯L2的亮度变化规律与灯L1相似。
    (5)小问在实验结束后与同学们讨论:有同学认为“把灯L1换成定值电阻,该实验可以用来研究导体中的电流与电压的关系。“你认为这种说法  正确 (选填“正确”或“错误”)。
    【解答】解:(1)闭合开关,灯L1几乎不发光→电路电流太小→电路电阻太大,并且移动滑动变阻器滑片,灯泡亮度不改变,滑动变阻器都接下面A、B两个接线柱;
    (2)从表中数据可知,实际功率等于表中前两项之积,由P=UI可知,第一项数据为电压/V;
    (3)从实验1→实验2→实验3,灯泡越来越亮,灯泡实际功率越大,故结论是灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定;
    (4)用L2替换L1重复上面的实验时,L2的额定电压是3.8V,需要改变电压表的量程;
    (5)将L1换成定值电阻,能保持电阻不变,通过改变电压来改变电流,能探究电流跟电压的关系。
    故答案为:(1)滑动变阻器的AB接入了电路;(2)电压/V;(3)灯泡的亮度由实际功率决定;(4)电压表;(5)正确。
    33.如图是探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置,两个透明容器中密封着等量的空气。甲、乙两装置使用的是同一电源。

    (1)实验是通过比较U形管中液面的高度差来比较电阻丝产生的热量的多少,这里采用了  转换法 的研究方法。
    (2)甲装置可探究电流产生的热量与  电阻 的关系,乙装置可探究电流产生的热量与  电流 的关系,通电一段时间后,甲装置中  右 (选填“左”或“右”)侧容器中U形管中液面高度差较大。
    (3)如果乙装置中R3发生了断路,保证通电时间相同,与之前相比较,则左侧U形管中液面的高度差将  变小 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
    (4)英国物用学家焦耳通过大量实验,最先精确的确定了电流通过导体时产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的  电阻 成正比,跟  通电时间 成正比,这个规律叫做焦耳定律,其表达式为  Q=I2Rt 。
    【解答】解:(1)电阻丝产生的热量无法直接观察到,但可以通过比较U形管中液面的高度差来反映电阻丝产生的热量的多少,这是采用了转换法的研究方法;
    (2)甲装置中,左右两侧容器中的电阻丝串联,通过的电流和通电时间相同,而电阻不同,因此甲装置可探究电流产生的热量与电阻的关系;
    乙装置中,右侧容器中的电阻与外面的电阻并联后,再与左侧容器中的电阻串联,两容器中的电阻和通电时间相同,而通过两容器中电阻的电流不同,因此乙装置可探究电流产生的热量与电流的关系;
    由Q=I2Rt可知,通电一段时间后,甲装置中右侧容器中的电阻较大,因此右侧容器中的电阻产生的热量较多,即右侧容器中U形管中液面高度差较大;
    (3)如果乙装置中R3发生了断路,则两容器中的电阻串联,通过的电流相同,而电路的总电阻变大,由欧姆定律可知,电路中的电流变小,乙装置中左侧容器中的电阻不变,通过的电流变小,而通电时间相同,根据Q=I2Rt可知,乙装置中左侧容器中的电阻产生的热量变小,即左侧U形管中液面的高度差将变小;
    (4)英国物用学家焦耳通过大量实验,最先精确的确定了电流通过导体时产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比,这个规律叫做焦耳定律,其表达式为Q=I2Rt。
    故答案为:(1)转换法;(2)电阻;电流;右;(3)变小;(4)电阻;通电时间;Q=I2Rt。
    三.计算题(共2小题)
    34.氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点,被认为是二十一世纪最理想的能源,氢燃料新能源公交车逐渐在很多城市投放使用。氢的热值为1.4×108J/kg,c水=4.2×103J/(kg•℃),求:
    (1)质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少?
    (2)若放出的热量全部被初温为15℃的水吸收后,水的温度升高到65℃,则水质量是多少?
    (3)燃烧0.5kg的氢燃料可以使恒定功率为1.4×105W的公交车匀速行驶5分钟,则氢燃料公交车的效率为多少?
    【解答】解:(1)质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量:Q放1=m1q=0.6kg×1.4×108J/kg=8.4×107J;
    (2)放出的热量全部被初温为15℃的水吸收,则有Q吸=Q放1=8.4×107J;
    由Q吸=cm(t﹣t0)可知,水的质量:m水===400kg;
    (3)燃烧0.5kg的氢燃料放出的热量:Q放2=m2q=0.5kg×1.4×108J/kg=7×107J;
    由P=可知,公交车所做的有用功:W=Pt=1.4×105W×5×60s=4.2×107J;
    公交车的效率:η=×100%=×100%=60%。
    答:(1)质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是8.4×107J;
    (2)水的质量为400kg;
    (3)氢燃料公交车的效率为60%。
    35.小明家某型号电热加湿器的原理图如图甲所示。R1、R2都是发热电阻,不考虑温度对电阻的影响,且R2=3R1;S为旋转型开关,1、2、3、4为触点,通过旋转开关S可实现“关”“低挡”“高挡”之间的切换(低挡为小功率加热,高挡为大功率加热)。其部分技术参数如表所示。
    额定电压
    220V
    高挡发热功率
    400W
    水箱容积
    3L
    适用面积
    20~40m2
    (1)求电热加湿器中R1的阻值。
    (2)加湿器处于低挡位置时的发热功率。
    (3)某次使用电热加湿器在额定电压下工作,其工作30min的功率与时间的关系图象如图乙所示。请计算加湿器消耗的总电能。
    (4)某一天,小明断开家中其他所有用电器,只接通电热加湿器在“低挡”加热,发现家中3000revs/(kW•h)的电能表转盘在400s内转了27圈,求此时电阻R2的实际功率。

    【解答】解:
    (1)由图甲知,开关S接“1、2触点”时,电路断路,为关;接“2、3触点”时两电阻串联,接“3、4触点”时只有R1接入电路;
    电源电压一定,由P=可知,接“2、3触点”时电阻最大,总功率最小,为低挡;接“3、4触点”时电阻最小,总功率最大,为高挡;
    由表格数据知,高挡功率:P高=400W,由P=可得R1的阻值:
    R1===121Ω;
    (2)由题知,R2=3R1=3×121Ω=363Ω,则低挡的发热功率:
    P低====100W;
    (3)由图乙知,工作30min时,其中高挡工作时间为10min,低挡工作时间为20min,
    则加湿器消耗的总电能:
    W=W高+W低=P高t高+P低t低=400W×10×60s+100W×20×60s=3.6×105J;
    (4)因3000revs/(kW•h)表示:每消耗1kW•h的电能,电能表的转盘就转过3000r,
    则电能表的转盘转过27r时,加湿器在400s内消耗的电能:
    W′=kW•h=0.009kW•h=3.24×104J,
    加湿器在低挡加热的实际功率:
    P低′===81W,
    由图甲知,开关S接“2、3”触点时,R1、R2串联,电路的总电阻最大,电热加湿器的功率最小,处于低挡,
    因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
    所以,由P=UI=I2R可得,电路中的电流:
    I====A,
    此时电阻R2的实际功率:
    P2=I2R2=I2×R2=(A)2×363Ω=60.75W。
    答:(1)电热加湿器中R1的阻值为121Ω;
    (2)加湿器处于低挡位置时的发热功率为100W;
    (3)加湿器消耗的总电能为3.6×105J;
    (4)此时电阻R2的实际功率为60.75W。
    四.综合能力题(共2小题)
    36.从火车到火箭生产的发展需要强大的动力。17世纪,人类发明了热机。最早的热机是蒸汽机。在锅炉里把水烧成水蒸气,水蒸气在汽缸里推动活塞做功,因蒸汽机质量太大。于是,内燃机应运而生。内燃机分为汽油机、柴油机两大类,汽油机是1876年发明的,柴油机是1892年发明的,内燃机行驶时不需要携带很多的水和煤,不但轻便,效率也提高了。
    早期的飞机是由内燃机提供动力的,从上世纪40年代开始,飞机上越来越多的使用喷气发动机,它向后高速喷出气体,从而获得前进的动力。在功率相同时,喷气发动机比内燃机更轻便。喷气式发动机中自带燃料(液态氢)和氧化剂的,叫火箭喷气发动机,它工作时不需要空气中的氧气,可以在大气层外工作,能够用来发射人造卫星和宇宙飞船。
    (1)蒸汽机、内燃机、喷气式发动机的重力依次  减小 (选填“增大”或“减小”)。
    (2)当火箭在大气层中快速飞行时,会与大气层发生剧烈摩擦,内能  增大 (选填“增大”、“不变”或“减小”),这是通过  做功 的方式改变物体的内能。
    (3)火箭以氢为燃料是因为氢的  热值大 ,将其制成液态的优点是  体积小,便于储存和运输 。
    (4)在挑选汽车时,发动机汽油机效率的高低是区分汽车优劣的重要指标之一。有经验的司机可以通过闻尾气的气味而作出初步的判断,输出功率相同时,汽油味越淡,汽车发动机效率越  高 。
    (5)你认为下列提高热机效率的途径中说法错误的是  B (填字母)。
    A.尽量使燃料充分燃烧
    B.尽量减少输出功率
    C.尽量减少摩擦
    D.尽量减少热量损失

    【解答】解:(1)蒸汽机质量太大;内燃机不但轻便,效率更高;喷气发动机比内燃机更轻便,由此可知;蒸汽机的重力最大,喷气发动机的重力最小;
    (2)火箭与大气层发生剧烈摩擦,克服空气阻力做功,火箭的内能增加,由此可知,火箭与大气层发生剧烈摩擦,火箭的内能增大,是通过做功的方式改变物体的内能;
    (3)火箭以液氢作为燃料,是因为燃烧相同质量的氢与其他燃料,燃烧氢放出的热量更多,由此可知,火箭以液氢作为燃料是由于氢的热值大;使气体液化的好处是减小体积,便于储存和运输,由此可知,火箭使用液氢作燃料的优点是:体积小,便于储存和运输;
    (4)热机效率等于输出的有用功与燃料完全燃烧放出的热量的比值,所以输出有用功相同时,燃料燃烧越完全,效率越高,尾气味道越淡,由此可知,尾气味道越淡,说明燃料燃烧越完全,热机效率越高;
    (5)提高热机效率的途径:①尽量使燃料完全燃烧,②尽量减少冷却水带走的能量,③尽量减少摩擦与辐射,④尽量增大输出有用功,由此可知B选项错误。
    故答案为:(1)减小;
    (2)增大;做功;
    (3)热值大;体积小,便于储存和运输;
    (4)高;
    (5)B。
    37.阅读短文,回答问题。
    光电效应
    光电效应最早是由赫兹发现的一种神奇的物理现象,后来爱因斯坦作出了科学的解释。光电效应分为光电子发射效应、光电导效应和阻挡层光电效应,又称光伏效应。
    光电子发射效应发生在物体表面,又称外光电效应。外光电效应是指被光激发产生的电子逸出物质表面的现象(如图甲),只有入射光的频率高于一定值时,才能激发电子逸出物质表面.光电导效应和阻挡层光电效应发生在物体内部,统称为内光电效应。内光电效应是指被光激发所产生的电荷仍在物质内部运动,但使物质的导电能力发生变化或在物体两端产生电压的现象。

    光敏电阻器是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强度而改变的电阻器。光敏电阻器一般用于光电测量、光电控制和光电转换等.工业生产中,常用光敏电阻来探测光照强度。如图丙,只将光敏电阻正对光源,其余部分电路置于光源外,就可以通过量程为300mA的灵敏电流表来显示光照强度(E/lx)。电源电压恒为4.5V,蜂鸣器(视为定值电阻)的阻值为10Ω,光敏电阻R与承受光照强度E变化的关系如表所示:
    光照强度E/(lx)
    100
    200
    300
    400
    500
    600
    R/Ω
    18.0
    9.0
    6.0
    4.5
    3.6
    3.0
    利用太阳能的最佳方式是光伏转换,就是利用光伏效应,使太阳光射到太阳能电池上产生电流直接发电,光伏产业正成为国际上继IT、微电子产业之后又一爆炸式发展的行业。
    (1)外光电效应会从物质中激发出  电子 逸出于表面。
    (2)太阳能电池是依据  内 (内/外)光电效应工作的。
    (3)图乙所示是可见光谱图,如果黄光照射到某金属表面能产生外光电效应,则下列照射该金属也一定能产生外光电效应的光是  C 。
    A.红光和橙光
    B.红光和绿光
    C.蓝光和紫光
    D.橙光和靛光
    (4)图丙电路能够测量的最大光照强度是  360 lx。
    (5)图丙电路中灵敏电流表的示数I随光照强度E关系与下列图像相符合的是  B 。

    【解答】解:(1)读材料可知,“外光电效应是指被光激发产生的电子逸出物质表面的现象”因此,外光电效应会从物质中激发出电子;
    (2)太阳能电池是在物体两端产生电压的现象,属于内光电效应,将光能转化为化学能,化学能在转换为电能;
    (3)因为“只有入射光的频率高于一定值时,才能激发电子逸出物质表面”,而在可见光中,黄光照射到某金属表面能产生外光电效应,光的频率是逐渐增大的,故蓝光和紫光的频率大,当照射到某金属表面时能产生外光电效应,故C符合题意;
    (4)当通过电路的电流最大时,电路的电阻:R===15Ω,由欧姆定律可知此时电路电阻最小,
    串联电路总电阻等于各分电阻之和,根据串联电路电阻规律可知此时光敏电阻的阻值最小,此时光敏电阻的阻值:R1=R﹣R2=15Ω﹣10Ω=5Ω,
    由表格可知光敏电阻的阻值最小时光照强度最大,
    表格中的光照强度和其对应的光敏电阻的阻值这两个数据的乘积是一个定值为1800,所以此时的光照强度为lx=360lx;
    (5)图丙电路中灵敏电流表的示数I===,
    当光照强度E增大时,光敏电阻阻值减小,总电阻变小,电流变大,故AC错误,当E为0时,光敏电阻阻值较大,电流较小且有一定的值,故B正确,D错误。
    故选:B。
    故答案为:(1)电子;(2)内;(3)C;(4)360;(5)B。
    声明:试题解析著作权属所有,未经书面同意,不得复制发布
    日期:2021/12/22 11:09:00;用户:思考乐中学部;邮箱:zhangmian@qq.com;学号:21487918

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