2022-2023学年贵州省黔东南州教学资源共建共享实验基地名校九年级(上)期中物理试卷(含答案解析)
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这是一份2022-2023学年贵州省黔东南州教学资源共建共享实验基地名校九年级(上)期中物理试卷(含答案解析),共20页。试卷主要包含了L2均发光,S3等内容,欢迎下载使用。
2022-2023学年贵州省黔东南州教学资源共建共享实验基地名校九年级(上)期中物理试卷
1. 2022年3月23日下午,中国空间站“天宫课堂”开展第二次太空授课活动,航天员老师王亚平用水将两个塑料板连接起来,搭建了一座液体桥,如图所示。水在两板之间连接成为桥,这说明( )
A. 分子之间有引力 B. 分子之间有斥力
C. 物质由大量分子构成 D. 水分子在不停地运动
2. 如图所示是某物质熔化时温度随时间变化的图像,由图像信息可知,此物质( )
A. 在t=0时刻是固态,其内能为0
B. 在2∼3min内是固液共存态,其内能不变
C. 在0∼6min内物质内能一直增大
D. 在0∼6min内物质的比热容一定不变
3. 汽车的发动机大多数是内燃机,内燃机是热机的一种,下列关于热机和环境保护的说法,正确的是( )
A. 热机排出的尾气没有内能 B. 热机的效率能达到100%
C. 热机的大量使用会造成环境污染 D. 汽油机的做功冲程是将机械能转化成内能
4. 疫情期间,居家隔离的小赵同学在网上下单了自热小火锅。如图,上下包装被分为两层,通过向下层加水,使发热包膨胀升温,一段时间后便可食用。下列说法正确的是( )
A. 已加热的鸭血有内能,未加热的虾饺无内能
B. 闻到火锅的香味是因为分子在做无规则运动
C. 刚开始加热的藕片温度升高,内能可能不变
D. 发热包是通过做功改变小火锅里食物的内能
5. 下列说法中正确的是( )
A. 摩擦起电的实质是产生电子
B. 电压表不能直接测量电源两端的电压
C. 通常情况下,即使通过导体的电流为零,导体的电阻一般也不为零
D. 导线越长,其电阻-一定也越大
6. 如图所示电路,开关闭合后两灯L1、L2均发光。以下说法正确的是( )
A. 电流表A的示数一定等于A1的示数
B. 电流表A的示数一定等于A1示数的2倍
C. 电压表V的示数一定小于V1的示数
D. 电压表V的示数一定等于V1的示数
7. 新冠病毒疫情防控期间,为保障小区内居民安全,小区门口安装了车辆识别系统。小区内部车辆门禁系统可以自动识别栏杆抬起,外部车辆不能被识别,需要工作人员检测后,按钮为手动开关,其工作原理图可以表示为( )
A. B. C. D.
8. 小明同学按照如图所示的电路进行实验时,不小心将电压表和电流表的位置互换了(互换后的电路图未画出),如果闭合开关,则( )
A. 电阻R1可以工作
B. 电阻R2可以工作
C. 电流表无示数
D. 电压表可能被烧坏
9. 如图是滑动变阻器的结构和连入电路的示意图,当滑片P向右滑动时,连入电路的电阻变小的是( )
A. B.
C. D.
10. 如图所示,闭合开关S时,灯泡L1、L2都不亮。用一段导线的两端接触a、b两点时,两灯都不亮;接触b、c两点时,灯泡L1亮、L2不亮;接触c、d两点时,两灯都不亮,则( )
A. 灯L1断路 B. 灯L2断路 C. 灯L1短路 D. 灯L2短路
11. 小明去超市买水果,老远就闻到榴莲的“香味”。这是因为发生了______现象;小明想用塑料袋装些榴莲,双手搓开塑料袋时,发现塑料袋总会“粘”在手上,这是因为摩擦后使得手与塑料袋带上了______(选填“同种”或“异种”)电荷相互吸引。
12. 如图所示,某单缸四冲程汽油机正处于______冲程,此冲程将______能转化为______能,汽油机是汽车的“心脏”,气缸外面有“水套”,汽车行驶时水的温度会升高,水的内能会增大,这是通过______方式改变水的内能。
13. 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______ 能,再转化为火箭的机械能,这个过程中火箭的机械能______ (选填“守恒”或“不守恒”)。
14. 如图所示,要使灯L1、L2串联应闭合开关______,要使L1、L2并联应闭合开关______,为了保护电路,不能同时闭合开关______。
15. 如图甲所示电路,当开关S闭合后,电流表示数如图乙所示,其中a电流表测量的是通过______(选填“电源”“L1”或“L2”)的电流,b电流表的示数应为______A,通过L2的电流是______A。
16. 小明做实验时,连接了如图所示的电路,闭合开关S时,三个电表的示数分别为0.2A、2V、5V。但当时没有记录清楚每个数据对应哪一个电表。则通过灯L1的电流为______ A,灯L2两端的电压为______ V。
17. 如图所示的电路中,闭合开关S后,在甲和乙的位置上填上电压表或电流表,让两灯均发光。
18. 根据电路实物图,在图2的虚框里画出对应的电路图。
19. 如图乙是电位器示意图,P旋片可随转动旋钮改变在碳膜的位置,从而改变接入电阻的大小。请将该电位器连入甲图,要求顺时针旋转P旋片时,灯泡变亮。
20. 同学们为了“探究串联电路的电压关系”,设计的实验电路如图甲所示。
(1)根据电路图甲,小明进行电路连接,当他连接好最后一根导线时两灯立即发光,小明实验过程中操作不当之处是______,为了使探究得出的结论具有普遍意义,L1、L2应该选择______(选填“相同”或“不同”)的小灯泡。
(2)小明根据图甲正确连接好电路,闭合开关,电压表示数如图乙所示,为了使实验结果更准确,接下来他应该______。
(3)测出L1两端的电压后,小明断开开关,准备拆下电压表,改接在B、C之间。小聪认为小明的操作太麻烦,只需将与A点相连的导线改接到C点即可。小聪的办法是否正确?答:______。你的理由是______。
(4)某小组测量完成后,记录了下表所示的数据,分析表格后同学们发现有一个数据记录错误,该数据是______,经过讨论他们发现错误的数据是由于电压表的量程读错引起的,纠正错误后,他们根据表格得出的结论是______。
实验小组
L1两端电压/V
L2两端电压/V
串联总电压/V
1
1.5
3.0
4.5
2
1.2
1.8
3.0
3
1.5
0.9
6.0
21. 在探究影响导体电阻大小的因素时,小亮做出了如下猜想:导体的电阻可能①与导体长度有关;②与导体横截面积有关;③与导体材料有关。实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如表所示:
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
0.5
c
镍铬合金
0.5
1.0
D
锰铜合金
0.5
0.5
(1)按如图所示“探究影响导体电阻大小因素”的实验电路,在M、N之间分别接上不同的导体,通过观察______比较导体电阻的大小;
(2)为了验证上述猜想①,应该选用编号为______的两根电阻丝分别接入电路进行实验;这种研究物理问题的方法叫______。在我们学过的知识中,哪些实验用到此方法?请你举一例说明:______。
(3)分别将A、D两电阻丝接入电路中M、N两点间,实验中,两次电流表指针均有偏转但第一次的示数小于第二次的示数,说明第一次接入的电阻丝阻值______(选填“较大”或“较小”),由此得出结论:导体电阻与______有关;
(4)实验小组的同学将一段电阻丝接入电路,闭合开关,用酒精灯对其加热,发现灯泡逐渐变暗,电流表的示数变小,实验现象表明电阻丝的电阻随温度的升高而______(选填“变大”或“减小”);
(5)在最近几年,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______(填“增大”或“减小”)了输电线的电阻。
22. 如图甲所示是“探究水和煤油吸热能力”的实验装置:在两个相同的烧杯中分别加入质量和初温都相等的水和煤油,用两个相同的酒精灯同时开始加热,并用玻璃棒不断搅拌,每隔1min记录一次温度。
(1)选择两个相同的酒精灯进行实验的目的是使水和煤油______。水和煤油吸收热量的多少是通过______(选填“温度计示数”或“加热时间”)来反映的。
(2)根据实验数据绘制出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像,如图乙所示,水和煤油都加热相同时间,______的温度变化快一些,由图像可知______吸热能力更强些。
(3)使用酒精灯加热水和煤油的过程,也是酒精的化学能不断转化为______能的过程。水和煤油温度升高、内能增大的过程是通过______的方式来实现的。
(4)细心的同学还发现,水的温度达到98℃后就不再变化,而煤油的温度却继续升高,由此可推断出煤油的______比水的高。
23. 有一种自动测定油箱内油面高度的装置如图所示,油量表是由电流表改装而成的,R是滑动变阻器,它的金属滑片是杠杆的一端。从油量表指针所指的刻度,就可以知道油箱内油面的高度或存油量,请简要说明它的工作原理。
24. 如图所示的电路中,闭合开关,电压表的示数为12V,电流表A的示数为1.2A,电流表A1的示数为0.4A,则:
(1)灯泡L1、L2两端的电压分别是多少伏?
(2)通过灯泡L1、L2的电流分别是多少安?
25. 为了实现节能减排,我市很多出租车都换成了燃气汽车。一辆出租车气罐中充有10kg的压缩天然气,天然气的热值为4.4×107J/kg,若天然气完全燃烧后产生的热量有30%用于出租车牵引力做功,出租车行驶过程中受到的平均阻力为1000N。求:
(1)出租车气罐中的天然气完全燃烧后产生的热量Q;
(2)气罐中天然气完全燃烧后出租车能匀速行驶的路程s。
26. 太阳能是21世纪重点开发利用的能源之一,如今太阳能热水器已走进千家万户。如图所示,某家庭太阳能热水器阳光照射时,平均每小时吸收7.0×106J的太阳能,若热水器吸收8h的太阳能,可以使质量为100kg的水温度升高50℃。已知水的比热容c水=4.2×103J/(kg⋅℃),天然气的热值q=3.5×107J/m3。求:(1)水吸收的热量;
(2)该太阳能热水器的效率;
(3)若这些水吸收的热量由天然气来提供,假设天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收,则需要多少m3的天然气。
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解:水分子间有相互作用的引力才会形成水桥。
故选:A。
组成物质的分子间有相互作用的引力和斥力。
本题考查了分子动理论的知识,属于基础题。
2.【答案】C
【解析】解:A、该物质在t=0时刻是固态,一切物质都具有内能,所以其内能不为0,故A不符合题意;
B、该物质的熔点是0℃,在2∼3min处于熔化过程,处于固液共存态,在这个过程中吸收热量、温度不变、内能增加,故B不符合题意;
C、在0∼2min和4min∼6min,该物质吸热、温度升高、内能增加;在2∼4min处于熔化过程吸收热量、温度不变、内能增加,故C符合题意;
D、比热容与物质的种类、状态有关,0∼2min物质处于固态,4min∼6min物质处于液态,所以两个时间段物质的比热容不同,故D不符合题意。
故选:C。
会分析晶体的熔化图像,若有一段时间温度不变,则为晶体,此时的温度即为该晶体的熔点;晶体熔化时,吸收热量,内能增大,温度不变;比热容与物质的种类、状态有关。
此题主要考查了学生对晶体熔化图像的分析,能够通过图像判断晶体或非晶体,同时会分析晶体熔点特点等,是解答的关键。
3.【答案】C
【解析】解:A、热机工作时,排出的尾气带走了大部分内能,故A错误;
B、热机工作时由于要克服机械间的摩擦做额外功、同时也存在热散失、并且废气带走大部分能量,所以热机的效率很低,不能达到100%,故B错误;
C、热机工作时,燃料燃烧放出的废气会造成环境污染,所以热机的大量使用会造成环境污染,故C正确;
D、汽油机的做功冲程中高温高压燃气推动活塞做功,将内能转化为机械能,故D错误。
故选:C。
(1)热机是一种将燃料燃烧放出的内能转换为机械能的机械;
(2)热机工作时废气带走大部分能量、克服机械间的摩擦做额外功、同时也存在热散失等,所以热机的效率较低;
(3)热机工作时,排放的尾气中有二氧化硫、二氧化碳和氮氧化合物,会形成酸雨,危害植物,污染环境;
(4)汽油机的做功冲程对外做功,将内能转化为机械能;压缩冲程将机械能转化为内能。
本题考查了热机的有关知识,要掌握热机的原理及其热机效率的影响因素。是一道基础题。
4.【答案】B
【解析】解:A.任何物体在任何情况下都具有内能,则未加热的虾饺也有内能,故A错误;
B.闻到火锅的香味是因为分子在做无规则运动,故B正确;
C.温度越高,物体内部分子的无规则运动越剧烈,物体的内能就越大,故C错误;
D.发热包是通过热传递的方式改变小火锅里食物的内能,故D错误。
故选:B。
(1)任何物体在任何情况下都具有内能;
(2)构成物质的分子总在做永不停息的无规则运动,生活中的扩散现象就说明了分子的运动;
(3)物体的内能与温度有关,温度越高,物体内部分子的无规则运动越剧烈,物体的内能就越大;
(4)改变内能的方法有:做功和热传递。
本题主要考查了分子动理论的基础知识,难度不大,理解解答即可。
5.【答案】C
【解析】解:
A、摩擦起电的实质是电子的转移,并不是创造了电荷,故A错误;
B、电压表可以并联到电源的两端,测量电源的电压,故B错误;
C、电阻是导体本身的一种性质,即使通过导体的电流为零,导体的电阻一般也不为零,故C正确;
D、电阻是导体本身的一种性质,与导体的材料、长度、横截面积有关,只根据长度无法判定电阻的大小,故D错误。
故选:C。
(1)摩擦起电的实质是电子的转移;
(2)电压表可以并联到电源的两端;
(3)电阻是导体本身的一种性质,与导体的材料、长度、横截面积有关,与电压和电流的大小无关。
本题考查了摩擦起电的实质、电压表的作用、影响电阻的因素,属于基础知识。
6.【答案】D
【解析】解:由电路图可知,两灯L1、L2并联,电流表A测干路电流,电流表A1测通过L1的电流,两电压表都测电源电压;
(1)由并联电路的电流特点可知,干路电流一定大于支路电流,即电流表A的示数一定大于A1的示数,故A错误;
两灯泡的规格不一定相同,由欧姆定律可知,通过两灯的电流不一定相等,因此电流表A的示数不一定等于A1示数的2倍,故B错误;
(2)由并联电路的电压特点可知,各支路两端的电压与电源电压相等,因此电压表V的示数一定等于V1的示数,故C错误、D正确。
故选:D。
由电路图可知,两灯L1、L2并联,电流表A测干路电流,电流表A1测通过L1的电流,电压表V测电源两端的电压,电压表V1测灯L1两端的电压;
(1)根据并联电路的电流特点和欧姆定律分析两电流表的示数关系;
(2)根据并联电路的电压特点分析两电压表的示数关系。
本题考查并联电路的特点和欧姆定律的应用,关键是正确分析电路的连接方式和电表的作用。
7.【答案】A
【解析】解:小区内部车辆门禁系统可以自动识别将门打开,外部车辆需要门卫人员按动按钮才能将门打开,若将门禁系统看做一个自动开关,按钮看做一个手动开关,则两个开关单独都能打开大门,即两开关并联后再与电动机串联,只有A正确。
故选:A。
根据题意确定两开关的连接方式;开关控制电动机时,应与电动机串联。
本题结合生活实际考查根据要求设计电路图,关键是确定两开关的连接。
8.【答案】B
【解析】解:将电压表和电流表位置互换,如图所示:
开关闭合后,电压表和R1被电流表短路,R1不能工作,电压表的示数为0,电压表不会被烧坏;
电流表与R2串联在电源上,R2能工作,电流表测量通过R2的电流,电流表有示数。
可见,B正确、ACD错。
故选:B。
先画出电压表和电流表位置互换后的电路图,再分析电流表和电压表的位置,进一步分析对电路的影响。注意:电流表的电阻很小,相当于一段导线。
本题考查了电压表和电流表的连接方法,注意:电流表电阻很小,相当于导线。
9.【答案】A
【解析】解:
A、图中滑片右侧的电阻丝接入电路,滑片向右移动时,接入电路中电阻丝的长度减小,则连入电路的电阻变小,故A符合题意。
B、图中同时接入上方两接线柱,相当于接入一导线,滑片移动时,连入电路的电阻为0,故B不合题意;
C、图中同时接入下方两接线柱,相当于接入一定值电阻,滑片移动时,连入电路的电阻不变,故C不合题意;
D、图中滑片左侧的电阻丝接入电路,滑片向右移动时,接入电路中电阻丝的长度增大,连入电路的电阻变大,故D不合题意。
故选:A。
滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻大小的。
滑动变阻器正确接法是上下接线柱各接一个,若要连入电路的电阻变小,则连入电路的电阻丝长度变短。
本题考查了滑动变阻器的接法;要使滑动变阻器接入电路的电阻变大或变小,关键是要看下边的接线柱接哪个。
10.【答案】B
【解析】解:闭合开关S时,灯泡L1、L2都不亮,这说明电路出现了断路现象;
用导线的两端接触a、b两点时,两灯都不亮,说明问题不在ab处,所以灯泡L1没有问题;
用导线接触c、d两点时,两灯都不亮,说明cd段也没有问题,开关没有问题;
接触b、c两点时,灯泡L1亮、L2不亮,这说明故障出现在b和c之间,所以故障是灯L2断路。
故选:B。
只有当电路是通路时,电路中有电流灯泡才会发光,否则是出现断路或短路状态。两灯均不亮说明电路应出现了断路故障,由题意可知断路只有一处,则由用导线接触不同点是产生的现象可知故障所在的位置。
本题考查了电路故障的检修,要学会巧妙利用导线分析电路故障。
11.【答案】扩散 异种
【解析】解:小明去超市买水果,老远就闻到榴莲的“香味”。这是因为发生了扩散现象。塑料袋总会“粘”在手上,这是因为摩擦后使得手与塑料袋带上了异种电荷相互吸引。
故答案为:扩散;异种。
(1)构成物质的分子总在不停地做无规则运动,产生扩散现象。
(2)电荷间的作用规律是:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
理解分子动理论内容和电荷间的作用规律,可解答此题。
12.【答案】做功 内 机械 热传递
【解析】解:
(1)如图,进气门和排气门都是关闭的,火花塞放出电火花,活塞下行,可以判断是做功冲程,做功冲程中内能转化为机械能;
(2)气缸外有一个“水套”,气缸被水包围着,水从气缸吸收热量,温度升高,水的内能会增大,这是通过热传递的方式改变水的内能。
故答案为:做功;内;机械;热传递。
(1)由进气门和排气门的关闭和打开情况、活塞的上行和下行情况来判断是哪个冲程;四个冲程中压缩冲程是机械能转化为内能,做功冲程是内能转化为机械能,排气和吸气冲程没有能的转化;
(2)改变内能的方式有做功和热传递,热传递是能量的转移过程,做功是能量的转化过程,两种方式是等效的。
本题考查了改变内能的方法、内燃机四个冲程的判断以及能量转化,属于基础题。
13.【答案】热值 内 不守恒
【解析】解:(1)运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料,原因是液态氢具有较大的热值,完全燃烧相同质量的液态氢和其它燃料相比,液态氢可以释放出更多的热量;并且所需的液态氢的体积小,便于储存和运输。
(2)火箭发射升空时,燃料通过燃烧将化学能转化为燃气的内能,燃气对火箭做功,又将内能转化为火箭的机械能,使得火箭的机械能增大,所以机械能不守恒。
故答案为:热值;内;不守恒。
(1)运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料,原因是液态氢具有较高的热值,完全燃烧相同质量的氢时,可以释放出更多的热量;
(2)燃料的燃烧属于化学变化,将化学能转化为内能;火箭是热机的一种,它的工作原理就是将内能转化为机械能;根据机械能的变化判断机械能是否守恒。
本题考查了对热值、能量的转化等知识的理解和应用,对于实际问题,要了解具体情况后结合所学知识解答。
14.【答案】S2S1、S3S2、S3
【解析】解:要使灯L1、L2串联,则应将两灯首尾相连接到电源两端,则由图可知只要闭合S2,断开S1和S3;
要使L1、L2并联,则需让电流从电源流出分别流入两灯中再汇合共同流入电源负极,则需要闭合S1、S3,断开S2;
当同时闭合开关S2和S3时,电流不经过任何用电器直接从电源正极流入电源负极,因此不能同时闭合开关S2、S3。
故答案为S2,S1、S3,S2、S3。
串联电路:把电路中各元件首尾相接,连入电路就是串联。
并联电路:把几个用电器首首相接,尾尾相接,再连入电路,就是并联。
电源短路是指电源两极不经过用电器直接连通的电路,电源短路会烧坏电源,是绝对不允许的。
本题考查了并联、串联的连接和开关的状态对电灯的连接方式的影响。同时要注意理解电路的三种状态。
15.【答案】L11.20.9
【解析】解:由电路图可知,两灯泡并联,电流表a测L1支路的电流,电流表b测干路电流,
因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且b电流表指针的偏转角小于a电流表指针的偏转角,所以b电流表的量程为0∼3A,分度值为0.1A,示数为1.2A;
a电流表的量程为0∼0.6A,分度值为0.02A,示数为0.3A;
由于并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以L2中的电流为1.2A−0.3A=0.9A;
故答案为:L1;1.2;0.9。
由电路图可知,两灯泡并联,电流表a测L1支路的电流,电流表b测干路电流,根据并联电路的电流特点和电流表指针的位置确定b电流表的量程,再根据分度值读出示数。
此题主要考查了电流表的读数、使用以及并联电路电流的特点,注意读数时要先确定量程和分度值,否则容易读错量程。
16.【答案】0.23
【解析】解:由电路图可知,闭合开关S时,两灯泡串联,电压表V1测电源两端的电压,电压表V2测L1两端的电压,电流表测电路中的电流。
因串联电路中各处的电流相等,
所以,通过灯L1的电流I1=I=0.2A,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,且两电压表的示数分别为2V、5V,
所以,电源的电压U=5V,L1两端的电压U1=2V,则L2两端的电压U2=U−U1=5V−2V=3V。
故答案为:0.2;3。
由电路图可知,闭合开关S时,两灯泡串联,电压表V1测电源两端的电压,电压表V2测L1两端的电压,电流表测电路中的电流。根据串联电路电流特点结合电流表的示数可知通过灯L1的电流,根据串联电路的电压特点结合两电压表的示数求出L2两端的电压。
本题考查了串联电路的电流特点和电源特点的应用,分清电路的连接方式和电表所测的电路元件是关键。
17.【答案】解:闭合开关S后,两个灯泡都能发光,则通过两个灯泡都有电流;若乙为电流表,则灯泡L2会被短路,所以乙为电压表;甲串联在电路中,为电流表,如图所示:
【解析】电压表与被测用电器并联,并且在电路中相当于开路;电流表与被测用电器串联,并且在电路中相当于导线。
解决本类题的关键是牢记电压表和电流表的正确使用方法,并且能够识别串并联电路。
18.【答案】解:根据实物图可知,电流从电源正极流出,先后经过开关、滑动变阻器、灯泡,回到电源负极;电压表并联在灯两端,如图所示:
。
【解析】分析实物图,确定电路的串并联性质,明确开关、电流表、电压表、滑动变阻器的位置,据此画出相应的电路图。
本题考查根据实物图画电路图,正确分析电路是关键,注意电路图与实物图要对应。
19.【答案】解:根据题意可知,顺时针旋转P旋片时,灯泡变亮,说明电路中的电流变大,电路中的电阻变小,即电位器连入电路的电阻变小,所以要将BC接入电路,如图所示:
【解析】顺时针旋转P旋片时,灯泡变亮,说明顺时针旋转时,电位器连入电路的电阻变小,故将BC接入了电路。
电位器是一个变形的滑动变阻器,能根据实际要求把滑动变阻器连入电路,调节灯泡的亮度。
20.【答案】连接电路时,开关没有断开 不同 断开开关,换用小量程 不正确 电压表的正负接线柱接反了 0.9V串联电路两端的总电压等于各用电器两端的电压之和
【解析】解:(1)根据电路图甲,小明进行电路连接,当他连接好最后一根导线时两灯立即发光,说明连接电路时,开关没有断开;
为了使探究得出的结论具有普遍意义,应该选取不同的小灯泡进行实验;
(2)由图可知,测量时,电压表指针偏转角度太小,示数为2V小于3V,说明选用的量程过大,测量误差较大,为了使实验结果更准确,接下来他应该断开开关,换用小量程;
(3)因已测量出L1的电压,故与A点相连的为电压表的负接线柱,与B点相连的为电压表的正接线柱;在测L2两端的电压时,如果电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上,则电流从电压表负接线柱流入了,即电压表的正负接线柱接反了,故小聪的办法不正确;
(4)分析表格后同学们发现有一个数据记录错误,而且错误的数据是由于电压表的量程读错引起的,所以错误的数据是0.9V,实际应该是4.5V;纠正错误后,他们根据表格得出的结论是:串联电路两端的总电压等于各用电器两端的电压之和。
故答案为:(1)连接电路时,开关没有断开;不同;(2)断开开关,换用小量程;(3)不正确;电压表的正负接线柱接反了;(4)0.9V;串联电路两端的总电压等于各用电器两端的电压之和。
(1)为了保护电路,连接电路时,开关应该断开;为了使探究得出的结论具有普遍意义,应该选取不同的小灯泡进行实验;
(2)使用电压表时,为减小误差,需选择合适的量程;
(3)根据电路图分析可以看出,直接改接一端连线,会造成电压表正负接线柱接反了;
(4)根据表格数据以及题目要求判断错误的数据,改正后根据表格得出结论。
本题考查学生对于“探究串联电路的电压关系”实验的理解和掌握,熟知实验的原理与操作中的注意问题是解答的关键。
21.【答案】电流表示数 A、B 控制变量法 探究影响动能大小的因素实验 较大 材料 变大 减小
【解析】解:(1)在M、N之间分别接上不同的导体,则通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小,这种方法是转换法。
(2)要验证猜想①:导体的电阻可能与导体的长度有关,应控制导体横截面积与材料相同而长度不同,由表中数据可知,应选编号为A、B的两根电阻丝进行实验;
实验中采用的是控制变量法;在探究影响动能大小的因素实验、探究滑动摩擦力大小的影响因素实验中都采用了控制变量法。
(3)由表中数据可知,A、D两电阻丝的长度、横截面积相同而材料不同,将A和D两电阻丝接入如图电路中M、N两点间,验中,两次电流表指针均有偏转但第一次的示数小于第二次的示数,说明第一次接入的电阻丝阻值较大,由此可知:导体电阻与材料有关。
(4)实验小组的同学将一段电阻丝接入电路,闭合开关,用酒精灯对其加热,发现灯泡逐渐变暗,电流表的示数变小,电源电压不变,由R=UI可得,电阻丝的电阻变大,故此实验说明电阻丝的电阻随温度的升高而变大。
(5)将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线,即此时的材料、长度相同,横截面积变大,故其阻值变小,这样可以减小输电线上电能的损失。
故答案为:(1)电流表示数;(2)A、B;控制变量法;探究影响动能大小的因素实验;(3)较大;材料;(4)变大;(5)减小。
(1)电流表串联在电路中,电源电压一定,导体电阻越大,电路电流越小,导体电阻越小,电路电流越大,可以通过电流表示数大小判断导体电阻大小。
(2)(3)影响导体电阻大小的因素:导体的材料、长度和横截面积,在研究电阻与其中某个因素的关系时,要采用控制变量法的思想,要研究导体的电阻大小与一个量之间的关系,需要保持其它量不变。
(4)根据实验现象观察电流表示数的变化,由于电源电压不变,再根据R=UI即可分析出电阻随温度升高如何变化。
(5)将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线,即此时的材料、长度相同,横截面积变大,故其阻值变小,这样可以减小输电线上电能的损失。
探究影响电阻大小的因素采用了控制变量法的思想,电阻大小的变化是通过电流表的示数变化体现的,这里采用了转换法的思想。
22.【答案】在相同时间内吸收的热量相同 加热时间 煤油 水 内 热传递 沸点
【解析】解:(1)实验中用两个相同的酒精灯同时进行加热,相同时间内酒精灯放出的热量相同,水和食用油在相同时间内吸收的热量相同,加热时间长放出的热量多,液体吸收的热量也多,所以实验中通过加热时间的长短来比较吸热多少,这用到了转换法;
(2)分析图象可知,水和煤油加热相同时间,水和煤油吸收相同热量时,煤油温度升高较多,若使两者升高相同的温度,若升高98℃−68℃=30℃,水加热20分钟,煤油加热10分钟,水用的时间是煤油的2倍,即水吸收的热量是煤油的2倍,则水吸收的热量较多,根据比较吸热能力的方法,水的吸热能力更强些;
(3)酒精燃烧过程将酒精的化学能转化为内能,水和煤油温度升高、内能增大的过程是通过热传递的方式来实现的;
(4)水的温度达到98℃后就不再变化,说明已经达到了水的沸点,而煤油的温度却继续升高,说明煤油的温度还没有达到沸点,由此可推断出煤油的沸点比水的高。
故答案为:(1)在相同时间内吸收的热量相同;加热时间;(2)煤油;水;(3)内;热传递;(4)沸点。
(1)(2)我们使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转换法;
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;
(3)燃烧过程将化学能转化为内能;改变物体内能的方式有两种:做功和热传递;
(4)液体沸腾过程中吸热温度不变,煤油的沸点高于水的沸点。
本题比较不同物质的吸热能力,考查控制变量法、转换法和比较吸热能力的方法,为热学中的重要实验。
23.【答案】答:当油面升高,浮子位置升高,在杠杆作用下,滑动变阻器连入电路的阻值变小,使电路中的电流变大,电流表示数变大;当油面下降,浮子位置降低,在杠杆作用下,滑动变阻器连入电路的阻值变大,使电路中的电流变小,电流表示数变小。把电流表表盘的刻度转换成油面高度或油箱内油的体积就可以知道油箱内的存油量。
【解析】如图,该装置涉及到浮力、杠杆、滑动变阻器、电流表等相关知识,油面上升通过浮子和杠杆使滑动变阻器连入的电阻变小,电路中的电流变大;油面下降通过浮子和杠杆使滑动变阻器连入的电阻变大,电路中的电流变小;据此分析。
本题是利用所学知识解释油量表的原理,是一道力学和电学的综合题,学以致用,符合新课标的要求。
24.【答案】解:
(1)由电路图可知,L1与L2并联,电压表测灯泡L1两端的电压,即U1=12V;
并联电路中各支路两端的电压相等,则灯泡L1、L2两端的电压U1=U2=12V;
(2)图中电流表A测干路电流,电流表A1测L1支路的电流,即I1=0.4A,
根据并联的电流特点可得,通过L2的电流:I2=I−I1=1.2A−0.4A=0.8A。
答:(1)灯泡L1、L2两端的电压都为12V;
(2)通过灯泡L1的电流为0.4A,L2的电流是0.8A。
【解析】由电路图可知,L1与L2并联,电流表A测干路电流,电流表A1测L1支路的电流,电压表测灯泡L1两端的电压。根据并联的电流特点求出通过L2的电流。
本题考查了并联电路的电压和电流特点,关键是电路串并联的辨别和电流表所测电路元件的判断。
25.【答案】解:(1)出租车气罐中的天然气完全燃烧后产生的热量:
Q=mq=10kg×4.4×107J/kg=4.4×108J;
(2)由η=WQ×100%可得,出租车牵引力做的功:
W=Qη=4.4×108J×30%=1.32×108J,
因出租车匀速行驶时处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,
所以,出租车能匀速行驶的牵引力:F=f=1000N,
由W=Fs可得,气罐中天然气完全燃烧后出租车能匀速行驶的路程:
s=WF=1.32×108J1000N=1.32×105m。
答:(1)出租车气罐中的天然气完全燃烧后产生的热量为4.4×108J;
(2)气罐中天然气完全燃烧后出租车能匀速行驶的路程为1.32×105m。
【解析】(1)知道天然气的质量和热值,根据Q=mq求出出租车气罐中的天然气完全燃烧后产生的热量;
(2)利用η=WQ×100%求出出租车牵引力做的功;出租车匀速行驶时处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,所以牵引力等于阻力;然后根据W=Fs求出气罐中天然气完全燃烧后出租车能匀速行驶的路程。
本题考查了燃料完全燃烧释放热量公式和效率公式、做功公式以及二力平衡条件的应用,难度不大,易于计算。
26.【答案】解:(1)水吸收的热量为:
Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg⋅℃)×100kg×50℃=2.1×107J;
(2)每天获得的太阳能为:
E=7.0×106J/h×8h=5.6×107J,
则太阳能热水器的效率:
η=Q吸E×100%=2.1×107J5.6×107J×100%=37.5%;
(3)天然气完全燃烧放出的热量Q放=Q吸=2.1×107J;
由Q放=Vq可知,需要完全燃烧天然气的体积:V=Q放q=2.1×107J3.5×107J/m3=0.6m3;
答:(1)水吸收的热量为1.68×107J;
(2)太阳能热水器的效率为50%;
(3)需要0.6m3的天然气。
【解析】(1)利用物质吸热公式求出水吸收的热量;
(2)太阳能热水器的效率等于水吸收的热量与吸收的太阳能之比;
(3)天然气完全燃烧放出的热量Q放=Q吸,利用Q放=Vq的变形公式计算出天然气的体积。
本题是一道关于热量、热值及效率的综合题,关键是公式及变形公式的灵活应用,体现了物理知识与现实生活的密切联系。
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