2021-2022学年江苏省盐城市东台市九年级(上)期末物理试卷(含答案解析)
展开2021-2022学年江苏省盐城市东台市九年级(上)期末物理试卷
1. 下列物体中,能被磁体吸引的是( )
A. 铁块 B. 铝块 C. 铜块 D. 木块
2. 写字时,手指握住笔,与笔间没有发生热传递,则手指和笔一定具有相同的( )
A. 热量 B. 温度 C. 比热容 D. 内能
3. 健身教练要增大学员的运动量,会加快音乐的节奏,这样可以提高运动的( )
A. 时间 B. 效率 C. 速度 D. 功率
4. 如图所示,小明在实验中将文具盒中的一些物品接到电路A、B之间,闭合开关时能使灯发光的是( )
A. 铅笔芯 B. 橡皮 C. 塑料尺 D. 圆珠笔芯
5. 用电水壶烧水时,导线突然起火,正确的做法是( )
A. 立即切断电源 B. 快速用水灭火 C. 取湿巾纸盖住 D. 取灭火器灭火
6. 指南针是我国古代的四大发明之一,如图所示是我国早期的指南针——司南。公元1世纪初,东汉学者王充在《论衡》中记载,“司南之杓,投之于地,其柢指南”。这句话中“柢”和“南”分别指的是( )
A. 指南针的南极,地理的南极 B. 指南针的北极,地磁的北极
C. 指南针的北极,地理的北极 D. 指南针的南极,地磁的南极
7. 如图所示常用智能手机是通过指纹开关S1或密码开关S2来解锁的,若其中任一方式解锁失败后,锁定开关S3均会断开而暂停手机解锁功能,S3将在一段时间后自动闭合而恢复解锁功能,若用灯泡L发光模拟手机解锁成功,则符合要求的模拟电路是( )
A. B.
C. D.
8. 图甲为某可调节亮度台灯,图乙为其用于调光的电位器结构图,a、b、c是它的是三个接线柱,a、c分别与弧形电阻丝的两端相连,b与金属滑片相连,转动旋钮,滑片在弧形电阻丝上同向滑动即可调节灯泡亮度,下列分析正确的是( )
A. 电位器与灯泡并联
B. 若只将a、c接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变亮
C. 若只将b、c接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变亮
D. 若只将a、b接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变暗
9. 一位电视台记者在报道某工厂“淘汰落后产能、促进新旧动能转换”仅上半年就节电15000kW⋅h的时候,手举一只理发用的电吹风说:“这只电吹风是1500W的,也就是1.5kW,这个厂节省的电力可以开动1000个这样的电吹风。”这位记者的报道中弄混了两个重要的电学概念。这两个概念是( )
A. 电能和电流 B. 电流和电阻 C. 电能和电功率 D. 电流和电功率
10. 弹簧左端固定在挡板上,小车压紧弹簧,释放后被弹开,最终静止,如图,从小车释放到静止的过程中,下列分析正确的是( )
A. 弹簧的弹性势能先增加后减小 B. 弹簧的弹性势能先减小后增大
C. 小车的动能先增加后减小 D. 小车动能一直减小
11. 在“估测用电器的实际功率”的综合实践活动中,小明先断开家中所有用电器,只让某电水壶工作3min,其铭牌如图所示,测得电能表指示灯闪烁120次。若只让另一个家用电器工作6min,电能表指示灯闪烁的次数为36次,此电器最可能是( )
A. 电风扇 B. 电视机
C. 电热水器 D. 洗衣机
12. 如图所示是某家庭电路,闭合开关S1、S2,灯泡L1正常发光、L2不亮。断开S1、保持S2闭合,用测电笔插入插座上孔氖管发光,插入插座下孔氖管发光。则故障可能是( )
A. ac间断路 B. bd间断路
C. 灯泡L2断路 D. b点到零线之间断路
13. 运载“嫦娥四号“探测器的火箭以液态氢为燃料,是因为氢的______(热值/比热容)大;探测器上装有太阳能电池板是将太阳能转化为______能;“玉兔二号”月球车从“嫦娥四号“走”下来,月球车重力势能______(变大/变小/不变)。
14. 在探究杠杆平衡条件的实验中,未挂钩码时杠杆左侧高右侧低,应将右侧平衡螺母向______ 调节,使其在水平位置平衡.如图所示,在支点左侧挂4个重均为0.5N的钩码,用弹簧测力计竖直向上拉杠杆,使其水平平衡,此时拉力大小为______ N.如果将弹簧测力计倾斜,示数______ (变大/不变/变小)
15. 某同学用图示测量酒精热值,他在烧杯中加入300g水,调好安置后,加热使水温升高50℃,水需要吸收的热量为______J,他测得此过程中消耗了6g酒精,利用酒精燃烧放出的热量与水吸收的热量相等.算得酒精热值q=______J/kg,这个计算结果______(大于/等于/小于)真实值.
16. 小明将口香糖的锡纸剥下来,剪成中间窄、两端宽的形状。将锡纸两端搭在两节干电池的正负极上,过一会儿,锡纸中间部分燃烧起来。锡纸是______(导体/绝缘体),锡纸发热燃烧是因为电流具有______效应,中间剪窄后与没剪时相比,锡纸的电阻变______(大/小)。
17. 在图示空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥棉花,将活塞______(缓慢/快速)压下,将会看到棉絮燃烧,这是因为活塞对______(棉絮/空气)做功引起的,这个过程与四冲程汽油机______冲程的能量转化相同。
18. “2V 2W”LED灯正常发光时的电流为______ A,与普通的小灯泡相比,在达到相同亮度的条件下,假设LED灯可以节约90%的电能,则该LED灯与______ W的小灯泡亮度相当。将该LED灯接在电压为6V的电源两端,需串联一只______Ω的电阻。
19. 如甲图电路,开关S闭合后,电流表的指针偏转如乙图所示,则通过L1的电流为______A,通过L2的电流为______A,接下来小明将L1换成L3,电路其它都未改变,闭合开关后,发现电流表的指针偏转角度相同,则通过L3的电流为______A。
20. 如图1所示,将热汤放在冷水中,图2反映了两者的温度计变化。由图可知,0−10分钟过程中,热汤内能的变化是______,由此图象______(能/不能)判断水的比热容比汤的比热容大,理由是______。
21. 按照要求作图。
画出图中作用力F的力臂L。
22. 请在图中将三脚插座正确接入电路。
23. 在图中标出小磁针的N极和A点处的磁场方向(用箭头表示)。
24. 如图工人用250N的力F将重为400N的物体在10s内匀速提升2m,不计绳重和摩擦,求:
(1)工人对物体做的有用功;
(2)拉力F做功的功率;
(3)若将重为900N的物体提升相同高度,此滑轮组的机械效率。
25. 某品牌电加热座椅垫内部电路如图所示,S接触“2”或“3”触点时,可实现低温挡或高温挡位调节,已知低温挡时R1的功率为4W,R2的功率为8W,R1、R2均为加热电阻。求:
(1)在低温挡工作时,电路中的电流;
(2)在低温挡工作时,5min电路消耗的总电能;
(3)高温挡的功率。
26. 如图甲、乙,某实验小组在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,让小球从同一斜面某处由静止释放,撞击同一水平面上的同一木块,木块移动一段距离后停止。
小球的质量m/kg
0.1
0.15
0.20
木块滑行距离s/cm
12.11
12.13
12.12
(1)该实验物体的动能是指______(小球/木块)的动能,物体动能的大小是通过______来反映的,比较甲、乙两次实验是为了研究物体动能与物体______的关系。
(2)探究“动能大小与质量“的关系时,将质量不同的小球从同一斜面由静止释放,实验记录数据如表。根据表中数据分析可得出:物体的动能大小与质量______(有/无)关,该结论与实际不相符的原因是______(写出一点即可)。
(3)在丙图中探究动能与质量的关系时发现木块被撞出后无法记录数据,为了能继续完成实验,在不更换实验器材的条件下,最方便的解决办法是:______。
27. 小明利用如图所示电路探究电流产生的热量与哪些因素有关。
(1)在两个相同的烧瓶中各加入质量、初温均相同的煤油,甲乙两电阻丝的电阻大小不等;闭合开关,通电一段时间后,观察______,可以判断电热丝产生热量的多少;此实验电路可以探究电流产生的热量与______的关系。
(2)为了探究电流产生的热量与电流的关系,小明建议将甲、乙两电阻丝并联进行实验,但是被否决了,理由是______。最后小组讨论只要再增加了一个测量工具______,并在电路中串联一个______,即可完成此实验。
(3)小明利用该装置探究不同物质吸热升温情况,他将其中一烧瓶中的煤油换成质量、初温均相同的水,并使甲、乙两烧瓶中金属丝的电阻______(相等/不相等),加热相同时间可以控制水和煤油______相同。
28. 小明用图甲所示的电路来测量小灯泡的电功率,已知电源电压为3V恒定不变,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)用笔画线代替导线将图甲中滑动变阻器连入电路,要求滑片向左滑动时灯泡变亮。
(2)连接电路时,开关应该______。
(3)实验中,小明发现无论怎样调节滑动变阻器,两电表指针始终处于图乙所示位置,则一定是接线柱______间(填接线柱的数字编号)出现了______(短路/断路)。
(4)故障排除后,小明从滑动变阻器接入电路阻值最大位置处开始记录数据,得到小灯泡U−I图像如图丙所示,则小灯泡的额定功率是______ W。
(5)在完成上述实验后,小明又将图中的小灯泡换成电阻箱,探究“电流与电阻的关系”,测量结果如表,表中部分数据不是本实验得到,这些数据的实验序号是______,为了能顺利完成实验,他对电路进行如下改进:①增大电源电压②增大电阻箱两端的电压③换用阻值范围更大滑动变阻器.其中______(填序号)是不可行的,选用______(填序号)需要重新做另几组实验。
实验序号
1
2
3
4
电阻R/Ω
5
10
20
25
电流I/A
0.2
0.1
0.05
0.04
29. 阅读短文,回答问题
酒精检测仪
酒精检测仪具有灵敏度高、电路简单、使用方便、稳定性好等优点,它可以作为交通警察执法的检测工具,用来检测人体是否摄入酒精及摄入酒精多少程度。图甲为某酒精检测仪,其简化电路如图乙所示,电源电压U=3V,R2为酒精传感器,R1为100Ω定值电阻。酒精气体传感器是酒精检测仪的关键部件。酒精气体传感器中的氧化物暴露在大气中时,由于氧气的吸附,使其内部的电子数量减少,电阻增大。如果大气中存在某种特定的还原性气体(如酒精气体),与吸附的氧气反应,导致氧化物电阻减小,从而引起检测仪表示数发生变化。
工作时,酒精传感器R2的阻值与周围气体中酒精浓度C1的关系如下表所示,检测仪将R1两端电压转换为呼出气体中酒精浓度C1显示在屏幕上。
浓度C1/(mg⋅L−1)
0.06
0.09
0.10
0.15
0.21
0.30
0.36
0.40
0.45
R2/(Ω)
200
160
150
115
90
69
60
56
53
通常,气体酒精浓度C1与血液酒精浓度C2的关系为:C2=2000C1,国家规定,当20mg/100mL≤C2<80mg/100mL时属于饮酒驾车,当C2≥80mg/100mL时属于醉酒驾车。
(1)酒精检测仪可以把气体浓度信号转换为______信号输出。
(2)当氧化物周围存在酒精气体时,会使氧化物内部的电子数______(增加/减少)。
(3)若长时间使用后电池电压下降会导致所测量的酒精浓度______(偏大/偏小)。
(4)某次检测时,警察判定某司机属于饮酒驾驶,则R1两端的电压可能是______。
A.1V
B.1.5V
C.2V
D.2.5V
(5)结合表中数据及题中相关参数分析,R1两端电压U1与酒精气体浓度的关系图像,合理的是______。
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解:磁铁能够吸引铁、钴、镍等物质,不能吸引金属和木块。
故选:A。
磁铁能吸引磁性材料,磁性材料是指由过度元素铁、钴、镍及其合金等能够直接或间接产生磁性的物质.
本题考查磁性材料的知识,一般指铁钴镍等。
2.【答案】B
【解析】解:热传递的条件是有温度差,手指与笔间接触且没有发生热传递,则手指和笔一定具有相同的温度,与热量、比热容和质量没有关系;故B正确,ACD错误。
故选:B。
(1)在热传递过程中,传递内能的多少叫做热量;热传递实质是内能从高温物体转移到低温物体,或者是从一个物体的高温部分传到低温部分,必须有温度差。
(2)物体的冷热程度叫温度。
(3)1kg某种物质,温度升高1℃所吸收的热量叫做这种物质的比热容。
(4)物体所含物质的多少叫质量。
本题考查了对热传递条件的理解和应用,基础题。
3.【答案】D
【解析】解:功率反映的是做功的快慢,等于功和时间的比值,健身教练通过改变音乐的节奏来增大学员的运动量,他改变节奏时改变健身运动员的做功快慢,即功率的大小,故D正确。
故选:D。
功率是反映做功快慢的一个物理量,据此分析解答。
本题考查功率的概念,关键要知道功率物理意义的内容。
4.【答案】A
【解析】解:将铅笔芯接在电路的 A、B两点间,闭合开关,能使小灯泡发光,因为铅笔芯属于导体;
橡皮、塑料尺、圆珠笔芯都不容易导电,属于绝缘体,不能使小灯泡发光,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选:A。
容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体;常见的导体包括:人体、大地、各种金属、酸碱盐的溶液等。常见的绝缘体有陶瓷、塑料、玻璃、橡胶、油等;导体和绝缘体没有绝对的界限。
此题考查了导体与绝缘体的概念以及生活中常见的实例;生活中哪些物体为导体,哪些物体为绝缘体,属于识记的内容,比较简单。
5.【答案】A
【解析】解:用电水壶烧水时,导线突然起火,应先切断电源,让导线中没有电流,不再发热,阻止绝缘层继续燃烧,同时在灭火时也能防止触电事故的发生,故BCD错误,A正确。
故选:A。
导线着火时,应首先切断电源,让电路中没有电流,不再发热,然后再灭火。
本题考查安全用电原则,关键是将课本知识内容记忆清楚,仔细分析即可。
6.【答案】A
【解析】解:
地球本身是一个大磁体,司南是用天然磁石磨制成的勺子,即其实质就是一块磁铁,在地球的磁场中受到磁力的作用,其静止时其“柢”(勺柄)指向南方,即指南针的南极,地理上的南极是地磁的北极,故A正确,BCD错误。
故选:A。
(1)司南实际上就是一个磁铁;
(2)磁体静止时,指南的叫南极用字母S表示;指北的叫北极,用字母N表示。
本题主要考查学生对:司南的了解和掌握,是一道基础题。
7.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查了串并联电路的设计,根据题意得出三个开关的位置和连接方式是关键。
由题意可知,指纹开关S1或密码开关S2均可以解锁说明两开关可以独立工作、互不影响即为并联,锁定开关S3断开时暂停手机解锁功能,说明锁定开关S3位于干路,然后与灯泡、电源组成电路,据此进行解答。
【解答】
由题意可知,指纹开关S1或密码开关S2均可以解锁,锁定开关S3断开时暂停手机解锁功能,
则指纹开关S1和密码开关S2可以独立工作、互不影响即为并联,且锁定开关S3位于干路,
然后与灯泡、电源组成电路,结合选项电路图可知,选项B符合。
故选:B。
8.【答案】CD
【解析】解:
A、电位器串联在电路中能改变电路中电流的大小,所以图中电位器应与灯泡串联,故A错误;
B、若只将a、c接入电路,电位器的全部电阻丝都接入电路,不能改变电路的电流,所以不能改变灯泡的亮度,故B错误;
C、若只将b、c接入电路,滑片右边的电阻丝接入电路;顺时针转动旋钮时,电位器接入电路的电阻变小,电路中电流变大,灯泡变亮,故C正确;
D、若只将a、b接入电路,滑片左边的电阻丝接入电路,即滑片顺时针转动旋钮时,电阻变大,灯泡变暗,故D正确。
故选:CD。
电位器的实质是滑动变阻器,串联在电路中能改变电路中电流的大小;若将图乙中a、c接入则接入了全部电阻片,不能改变电阻大小,接线时a、c只能选择其一接入电路,结合图示可做出分析。
此题考查学生对于滑动变阻器的理解和掌握,熟知使用和接线原则是解题关键。
9.【答案】C
【解析】解:某工厂上半年共节电15000kW⋅h,即节省的电能是15000kW⋅h;这只电吹风是1500瓦的,也就是1.5kW,1.5kW是指电吹风的电功率,所以这个记者把电能和电功率混淆了。
故选:C。
电流做功的过程就是消耗电能的过程,电流做功越多,表示消耗的电能越多;电功率是指电流在单位时间内做功的多少,它是表示电流做功快慢的物理量。
本题考查了电功和电功率的意义,它们是两个不同的物理量,不能放在一起比较。
10.【答案】C
【解析】解:小车压紧弹簧,弹簧具有弹性势能;释放后小车被弹开,弹簧的形变量减小,则弹簧的弹性势能逐渐减小,弹性势能转化为小车的动能,故小车的动能先增大;
小车在运动一段时间后最终静止,其动能变为0,所以整个过程中小车的动能是先增大后减小;
综上所述,C正确,ABD错误。
故选:C。
动能的大小与质量、速度有关;弹性势能的大小与弹簧的形变程度有关。
本题考查了影响动能、弹性势能大小的因素,属于基础题。
11.【答案】B
【解析】解:由P=Wt可知,电热水壶工作3min消耗的电能:W1=P1t1=1×103W×3×60s=1.8×105J=0.05kW⋅h;
则电路中每消耗1kW⋅h电能,电能表的指示灯闪烁的次数:N=120r0.05kW⋅h=2400r/(kW⋅h);
当电能表指示灯闪烁的次数为36次,用电器消耗的电能:W2=36r2400r/(kW⋅h)=0.015kW⋅h;
该用电器的电功率:P2=W2t2=0.015kW⋅h660h=0.15kW=150W;
A、电风扇的电功率约为50W,故A错误;
B、液晶电视机的电功率约为150W,故B正确;
C、电热水器的电功率约为2000W,故C错误;
D、洗衣机的电功率约为500W,故D错误。
故选:B。
根据电热水壶铭牌,利用P=Wt可以计算出电热水壶工作3min消耗的电能;
测得电能表指示灯闪烁120次,由此可以计算出电路中每消耗1kW⋅h电能,电能表的指示灯闪烁的次数;
则当电能表指示灯闪烁的次数为36次,可以计算出该用电器消耗的电能,利用P=Wt计算出该用电器的电功率,结合各选项分析可知,哪个用电器符合要求。
本题考查电功率的计算、对电能表参数的理解和掌握、能根据题意计算出电路中每消耗1kW⋅h电能,电能表的指示灯闪烁的次数是解题的关键。
12.【答案】B
【解析】解:闭合开关S1、S2,灯泡L1正常发光、L2不亮,则灯泡L1所在电路正常,即b点到零线之间不会断路;
若灯泡L2断路,因并联电路各支路互不影响,所以不会影响插座(即用测电笔测试插座的上下两孔时,只有上孔能使氖管发光),故不可能是灯泡L2断路;
断开S1、保持S2闭合,用测电笔插入插座上孔时氖管发光,说明火线是完好的,故ac间没有断路;
而用测电笔插入插座下孔时氖管也发光,这说明插座的下孔与火线之间也是接通的,由于L2是完好的,则插座的下孔通过L2与火线相连,所以故障是bd间断路;
综上所述,B正确。
故选:B。
灯泡发光时,说明该支路是正常的;测电笔在使用时,笔尖接触火线,氖管会发光;根据氖管的发光情况判定电路的故障。
本题考查了家庭电路故障的分析,属于中档题。
13.【答案】热值 电 变小
【解析】解:氢的热值较大,完全燃烧相同质量的氢和其他燃料,氢放出的热量多,运载“嫦娥四号“探测器的火箭以液态氢为燃料,是因为氢的热值大;
探测器上装有太阳能电池板是将太阳能转化为电能;
重力势能与物体的质量和高度有关,质量越大、高度越高,重力势能越大,“玉兔二号”月球车从“嫦娥四号“走”下来,月球车的质量不变,高度降低,月球车重力势能变小。
故答案为:热值;电;变小。
氢的热值较大,完全燃烧相同质量的氢和其他燃料,氢放出的热量多;
太阳能电池板是将太阳能转化为电能;
重力势能与物体的质量和高度有关,质量越大、高度越高,重力势能越大。
本题考查热值、能量转化和重力势能的有关知识,综合性较强。
14.【答案】左;1.5;变大
【解析】解:
(1)调节杠杆的平衡时,如果杠杆左侧高右侧低,杠杆的左端上翘,应将右侧的平衡螺母向上翘的左端调节,使其在水平位置平衡.
(2)由图杠杆上每格长度为L,根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得,
F×4L=4×0.5N×3L,
所以F=1.5N;
(3)当弹簧测力计倾斜拉动杠杆在水平位置平衡,阻力和阻力臂不变,动力臂变小,根据杠杆平衡条件,动力增大.所以弹簧测力计示数增大.
故答案为:左;1.5;变大.
(1)调节杠杆在水平位置平衡时,平衡螺母向上翘的一端移动.
(2)知道阻力、阻力臂、动力臂,根据杠杆平衡条件求出动力大小;
(3)当弹簧测力计倾斜拉动杠杆时,动力臂变小,阻力和阻力臂不变,由此分析弹簧测力计示数的变化.
(1)杠杆在水平位置的调节和天平横梁平衡的调节的操作是相同的.
(2)知道动力臂、动力、阻力臂、阻力中的任意三个量,根据杠杆平衡条件都能求出第四个量.
(3)杠杆在水平位置平衡时,当弹簧测力计倾斜拉动杠杆,弹簧测力计示数变大,这个知识点经常考查,一定要正确理解.
15.【答案】6.3×104;1.05×107;小于
【解析】解:(1)水的质量m=300g=0.3kg,
水吸收的热量:Q吸=cm水△t=4.2×103J/(kg⋅℃)×0.3kg×50℃=6.3×104J;
(2)酒精的质量m酒精=6g=0.006kg,
由于酒精燃烧放出的热量与水吸收的热量相等,则Q放=Q吸=6.3×104J;
酒精热值q酒精=Q放m酒精=6.3×104J0.006kg=1.05×107J/kg;
(3)计算结果比酒精的实际热值q酒精=3.0×107J/kg小得多,原因是:酒精燃烧时不一定完全燃烧,酒精燃烧时释放的热量不能完全被水吸收等.
故答案为:6.3×104;1.05×107;小于.
(1)知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温,利用吸热公式Q吸=cm△t求出水吸收的热量;
(2)知道酒精燃烧放出的热量与水吸收的热量相等,根据Q放=mq求出酒精热值;
(3)酒精燃烧时不一定完全燃烧和酒精燃烧时释放的热量不能完全被水吸收都会造成酒精完全燃烧释放的热量大于水吸收的热量.
本题考查了热量的计算、燃料热值的分析和理解,知道酒精不一定完全燃烧和放出的热量不能完全被水吸收是本题的关键.
16.【答案】导体 热 大
【解析】解:因为锡属于金属,因此锡纸是导体;
锡纸两端搭在两节干电池的正负极上,形成了电源短路,产生较大的电流,由于电流具有热效应而发热,使锡纸燃烧;
中间剪窄后与没剪时相比,锡纸的横截面积变小,则电阻变大。
故答案为:导体;热;大。
容易导电的物体叫导体;电流通过导体时,都要产生热量,这种现象是电流的热效应;影响电阻大小的因素:材料、长度、横截面积、温度。
本题考查了利用身边器材能够做的物理实验以及分析实验中蕴含的物理知识,注重了物理和生活的联系,属于基础知识的考查,相对比较简单。
17.【答案】快速 空气 压缩
【解析】解:在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小团干燥的棉花,将活塞缓慢压下,不能看到棉絮燃烧;这时活塞压缩空气做功,筒内气体温度会升高,但温度没有达到棉花的燃点;
用力将活塞快速向下压,棉花燃烧起来;说明压缩筒内空气做功,使空气的内能增加,筒内气体的温度升高,达到了棉花的燃点;
空气压缩引火仪实验中,活塞的机械能转化为空气的内能,与汽油机的压缩冲程能量转化相同。
故答案为:快速;空气;压缩。
(1)改变内能的方法有:做功和热传递;当对物体做功,物体的内能将增大,温度升高;
(2)内燃机有四个冲程,在压缩冲程中,活塞压缩空气做功,将机械能转化为内能。
本题是通过“压缩空气引火”的典型实验考查学生对改变物体内能方法(做功)、汽油机的冲程和能量转化等知识的了解和掌握,难度不大。
18.【答案】1 20 4
【解析】解:(1)LED灯正常发光时的电压ULED=2V,功率PLED=2W,
由P=UI可得,LED灯正常发光时的电流I=PLEDULED=2W2V=1A;
(2)设两种灯泡正常发光的时间为t,普通小灯泡的功率为PL,
由P=Wt可得,LED消耗的电能为WLED=PLEDt=2W×t,小灯泡消耗的电能为WL=PLt,
因在达到相同亮度的条件下,LED灯可以节约90%的电能,
所以,PLt−2W×tPLt=90%,
解得:PL=20W,即该LED灯与20W的小灯泡亮度相当;
(3)将该LED灯和一个电阻接在电压为6V的电源两端,因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,LED灯正常发光时串联电阻两端的电压:
UR=U−ULED=6V−2V=4V,
因串联电路中各处的电流相等,则电路中的电流等于LED灯正常发光时的电流,
由I=UR可得,串联电阻的阻值:R=URI=4V1A=4Ω。
故答案为:1;20;4。
(1)LED灯正常发光时的电压和额定电压相等,根据P=UI求出LED灯正常发光时的电流;
(2)两种灯消耗电能之差与小灯泡消耗电能之比就是节约电能的百分比,据此进行解答;
(3)根据串联电路电压特点求出串联电阻两端的电压,电路中的电流等于LED灯正常发光时的电流,利用欧姆定律求出串联电阻的阻值。
本题考查了电功率公式、电功公式、串联电路的特点和欧姆定律的灵活应用,关键是理解“LED灯可以节约90%电能”的含义。
19.【答案】0.30.90.225
【解析】解:经分析可知,电流表b选择的量程是0∼3A,分度值为0.1A,所以电流表b的示数为I总=1.2A,即干路电流为1.2A;
电流表a选择的量程是0∼0.6A,分度值是0.02A,所以电流表的示数为Ia=0.3A,即通过灯L1的电流为0.3A;
那么通过灯L1的电流大小为:I2=I总−Ia=1.2A−0.3A=0.9A。
电流表b的示数应大于电流表a的示数,将L1换成L3,电路其它都未改变,闭合开关后,发现电流表的指针偏转角度相同,且电流表大小量程之间相差5倍,故根据两电流表的指针偏转角度相同,我们可知II3=51,又因为I=I2+I3,通过L3的电流I3=5I3−0.9A,
解得I3=0.9A4=0.225A。
故答案为:0.3;0.9;0.225。
分析电路可知:两灯并联,电流表b测的是干路电流,电流表a测的是L1所在支路的电流;
由于并联电路中,干路中的电流等于各支路电流之和,所以电流表b选用的应该是大量程(0∼3A),a选用的是小量程(0∼0.6A);
然后根据相应量程下的分度值和指针位置来进行读数。结合并联电路的电流特点即可求出通过各灯的电流大小。
两电流表的指针偏转角度相同,根据两电流表示数的大小关系和电流表的读数,我们可知电流大小的比值,然后可求得通过L3的电流。
对于这类题目要先分析电路的构成,然后结合串、并联电路的特点和电表的读数方法进行分析。
20.【答案】先减小后不变 不能 两者的质量不同
【解析】解:
(1)由图2可知,在0∼10分钟过程中,热汤的温度先降低后不变,所以内能先减小后不变;
(2)要比较其中一个物理量的大小,就得控制其他物理量不变,所以在其他物理量不变的情况下才能比较,而实验中没有控制它们的质量相同,所以热汤和冷水的比热容不能比较。
故答案为:先减小后不变;不能;两者的质量不同。
(1)物体的内能与温度有关,温度越高内能越大,发生热传递的条件是有温度差;
(2)根据控制变量法分析解答。
本题主要考查学生对影响内能的因素以及对控制变量法的了解和掌握。
21.【答案】解:支点为O,从支点O向动力F的作用线作垂线段,即为动力的力臂L.如图所示:
【解析】力臂的画法:①首先根据杠杆的示意图,确定杠杆的支点。②确定力的作用点和力的方向,画出力的作用线。③从支点向力的作用线作垂线,支点到垂足的距离就是力臂。
本题考查了力臂的画法。画力臂关键是要画出从支点到力的作用线的垂线段。
22.【答案】解:三孔插座的接法:上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线。如图所示:
【解析】三孔插座的接法:上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线。
知道三孔插座的三个孔分别对应的是哪条线,便可顺利连接,难度不大。
23.【答案】解:条形磁体的左端为N极,右端为S极,则小磁针的左端为S极,右端为N极,在磁体外部磁感线从N极流向S极,故A点的磁场方向向左。如图所示:
【解析】根据条形磁体的N、S极,利用同名磁极相互排斥原理确定小磁针的N、S极和磁场的方向。
此题考查学生对于磁体磁极的判断、磁场方向的理解和掌握。
24.【答案】解:(1)有用功:W有=Gh=400N×2m=800J;
(2)由图可知n=2,绳子自由端移动的距离:s=nh=2×2m=4m,
拉力做的总功:W总=Fs=250N×4m=1000J,
拉力做功的功率:P=W总t=1000J10s=100W;
(3)因为不计绳重和摩擦时F=1n(G+G动),所以动滑轮的重力:G动=nF−G=2×250N−400N=100N,
则滑轮组的机械效率:η=W有′W总′=W有′W有′+W额外′=G′hG′h+G动h=G′G′+G动=900N900N+100N=90%。
答:(1)工人对物体做的有用功为800J;
(2)拉力F做功的功率为100W;
(3)若将重为900N的物体提升相同高度,此滑轮组的机械效率为90%。
【解析】(1)利用W有=Gh求有用功;
(2)由图可知n=2,绳子自由端移动的距离s=nh,利用W总=Fs求拉力做的总功,利用P=W总t求拉力做功的功率;
(3)利用不计绳重和摩擦时F=1n(G+G动)求动滑轮的重力,利用η=W有W总=W有W有+W额外=GhGh+G动h=GG+G动求滑轮组的机械效率。
本题考查了使用滑轮组时绳子的拉力、有用功、总功和机械效率的计算,利用好不计绳重和摩擦时F=1n(G+G动)是关键。
25.【答案】解:电源电压一定,由P=U2R可知,总电阻越大,总功率越小;
由电路图可知,开关S接触“2”,两电阻串联,此时总电阻较大,总功率较小,处于低温挡;S接触“3”,只有电阻R1接入电路,此时处于高温挡;
(1)已知低温挡时R1的功率为4W,R2的功率为8W,故低温挡的总功率P低温=4W+8W=12W,
在低温挡工作时,电路中的电流:I=P低温U=12W12V=1A;
(2)在低温挡工作时,5min电路消耗的总电能:W=P低温t=12W×5×60s=3600J;
(3)低温挡工作时,R1的功率为4W,根据P=I2R可得R1的阻值:R1=P1I2=4W(1A)2=4Ω,
在高温挡工作时,只有电阻R1接入电路,
则高温挡的功率:P高温=U2R1=(12V)24Ω=36W。
答:(1)在低温挡工作时,电路中的电流为1A;
(2)在低温挡工作时,5min电路消耗的总电能为3600J;
(3)高温挡的功率为36W。
【解析】电源电压一定,由P=U2R可知,总电阻越大,总功率越小;由电路图可知,开关S接触“2”,两电阻串联,此时总功率较小,处于低温挡;S接触“3”,只有电阻R1接入电路,此时处于高温挡;
(1)已知低温挡时R1的功率为4W,R2的功率为8W,两者相加得出低温挡的总功率,根据P=UI求出在低温挡工作时电路中的电流;
(2)根据W=P低温t求出在低温挡工作时,5min电路消耗的总电能;
(3)低温挡工作时,R1的功率为4W,根据P=I2R可知R1的阻值;在高温挡工作时,只有电阻R1接入电路,由P=U2R求出高温挡的功率。
本题考查了电功率和电能的计算,难度不大。
26.【答案】小球 木块移动的距离 速度 无 没有控制小球到达水平面时的速度相同(或没有让小球从同一高度由静止滑下)降低小球开始滑下的高度
【解析】解:(1)据题意可知,实验中探究小球的动能,即小球撞击木块时的动能的大小;
实验中小球动能的大小是通过木块移动的距离来反映的,木块移动的距离越远,小球的动能越大,这用到了转换法;
分析比较甲、乙两次实验可知,小球的质量相同,滚下的高度不同,高度越高,到达水平面时的速度越大,推动木块移动的距离越远,动能越大,所以比较甲、乙两次实验是为了研究物体动能与物体速度的关系;
(2)要研究物体的动能跟质量的关系,采用控制变量法,就要改变物体的质量,同时控制速度不变,即应让不同质量的物体从同一高度由静止滑下,其到达水平面时的速度相同。而根据表中数据分析可知物体的动能大小与质量无关,该结论与实际不相符,其原因是没有控制小球到达水平面时的速度相同或没有让小球从同一高度由静止滑下;
(3)在丙图中探究动能与质量的关系时发现木块被撞出后无法记录数据,说明小球的动能太大,所以在不更换实验器材的条件下,可以适当降低小球释放的高度。
故答案为:(1)小球;木块移动的距离;速度;(2)无;没有控制小球到达水平面时的速度相同(或没有让小球从同一高度由静止滑下);(3)降低小球开始滑下的高度。
(1)据题意可知,实验中探究小球动能,即小球撞击木块时的动能的大小;观察木块被撞击后移动的距离来判断小球动能的大小,用到了转换法;
动能的大小与物体的质量、速度有关,根据控制变量法分析解答;
(2)动能的大小不能直接比较大小,通过小球推动木块移动的距离来反映,推的越远,动能越大;
(3)此实验把动能的大小转换为木块被撞击后运动的距离,距离越远表明小球的动能越大。
本题考查了学生对影响动能大小的因素的掌握,注重了控制变量法和转换法应用的考查,是中考的热点。
27.【答案】温度计的示数变化 电阻 两个烧瓶中电阻丝的阻值是不相等 变阻器 电流表 相等 吸热
【解析】解:
(1)通过温度计的示数变化可以判断电热丝产生热量的多少;实验中电路串联,电流相等,通电时间相同,电阻大小不同,这个实验方案是用来探究电流和通电时间相同时,电流通过电热丝产生的热量与电阻大小的关系;
(2)探究电热与电流的关系时,需要控制电阻和通电时间得相同,而两个烧瓶中电阻丝的阻值是不相等,故小明的操作不可行;再增加了一个变阻器,并在电路中串联一个电流表,改变电路中的电流,观察同一个烧瓶中温度计的示数变化即可完成此实验;
(3)探究水和煤油的吸热能力,要保持水和煤油吸收的热量、质量相同。实验中电热丝的电阻阻值相等,加热相同时间可以控制水和煤油吸热相同。
故答案为:(1)温度计的示数变化;电阻;(2)两个烧瓶中电阻丝的阻值是不相等;变阻器;电流表;(3)相等;吸热。
(1)电流通过导体产生的热量与电流大小、通电时间和电阻大小有关;实验中电流通过导体产生的热量没法直接观察,用到了转换法。实验中电路串联,电流相等,通电时间相同,电阻大小不同;
(2)探究电热与电流的关系时,找出需要控制的变量,再结合图示选择出合适的电阻丝;
(3)“比较水和煤油的吸热能力”实际上比较水和煤油的比热大小,根据Q=cmΔt,要保持水和煤油吸收的热量、质量相同,通过比较温度变化量来比较吸收能力。
本题通重点考查学生对控制变量法、转换法的掌握和应用,以及学生分析实验现象得出结论的能力。
28.【答案】断开 ③⑥⑦ 断路 0.753、4 ① ②
【解析】解:(1)在伏安法测量小灯泡的额定功率的实验中,小灯泡、滑动变阻器、电流表、开关与电源串联,电压表与小灯泡并联,当滑动变阻器的滑动滑片向左滑动时,小灯泡的亮度变大,说明滑片向左滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值减小,电路电流变大,电路连接如图所示:
(2)为了防止触电和由于连接错误发生短路,在连接电路时,开关应该断开;
(3)由图乙可知,电流表示数为0,说明电路中没有电流,电路故障可能断路,电压表示数为电源电压,电压表、电流表、滑动变阻器、开关与电源是通路,由此可知电路可能故障是小灯泡发生断路,即③⑥⑦接线柱之间发生断路;
(4)根据图丙可知,当小灯泡两端的电压为2.5V时,通过小灯泡的电流为0.3A,则灯泡的额定功率P额=U额I额=2.5V×0.3A=0.75W;
(5)根据图丙可知,当小灯泡两端的电压为0.5V时,通过小灯泡的电流为0.1A,此时电路中的电流最小,滑动变阻器接入电路的阻值最大,滑动变阻器两端的电压U滑=U−U灯=3V−0.5V=2.5V,滑动变阻器的最大阻值R滑最大=U滑I滑=2.5V0.1A=25Ω;
在探究电流与电阻的关系的实验时,控制电阻箱两端的电压不变,根据表格中的数据可知,电阻箱两端的电压U电阻箱=IR电阻箱=0.2A×5Ω=0.1A×10Ω=0.05×20Ω=0.04A×25Ω=1V,滑动变阻器两端的电压U滑′=U−U电阻箱=3V−1V=2V,由串联电路分压规律可知,R电阻箱:R滑=U电阻箱:U滑′=1:2,由此可知,当电阻箱接入电路的阻值为20Ω、25Ω时,滑动变阻器接入电路的阻值为40Ω、50Ω,所以表格中的数据3、4不是本实验得出的;
为了完成实验,①如果提高电源电压,由串联电路分压规律可知,滑动变阻器所分的电压更大,由于滑动变阻器的阻值太小,所以不能完成实验;②如果增大电阻箱两端的电压,滑动变阻器两端的电压将减小,滑动变阻器接入电路的阻值也将减小,所以可以完成实验,但实验序号1、2两次实验也要重新另做;③如果换用阻值范围更大的滑动变阻器,根据前面分析可知,滑动变阻器的最大阻值至少为50Ω,就可以完成实验探究。
故答案为:(1)电路连接如图所示;(2)断开;(3)③⑥⑦;断路;(4)0.75;(5)3、4;①;②。
(1)在伏安法测量小灯泡的额定功率的实验中,小灯泡、滑动变阻器、电流表、开关与电源串联,电压表与小灯泡并联,当滑动变阻器的滑动滑片向左滑动时,小灯泡的亮度变大,说明滑片向左滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值减小,电路电流变大,由此可连接电路;
(2)为了防止触电和由于连接错误发生短路,在连接电路时,开关应该断开;
(3)由图乙可知,电流表示数为0,说明电路中没有电流,电路故障可能断路,电压表示数为电源电压,电压表、电流表、滑动变阻器、开关与电源是通路,由此可判断电路故障;
(4)根据图丙可知,当小灯泡两端的电压为2.5V时,通过小灯泡的电流为0.3A,根据P=UI计算出小灯泡的额定功率;
(5)根据图丙可知,当小灯泡两端的电压为0.5V时,通过小灯泡的电流为0.1A,根据串联电路电流和电压规律可求出此时滑动变阻器的最大阻值;在探究电流与电阻的关系的实验时,控制电阻箱两端的电压不变,根据表格中的数据可知,电阻箱两端的电压为1V,根据串联电路电压规律可知,滑动变阻器两端的电压为2V,由串联电路分压规律可知,电阻箱接入电路中的电阻与滑动变阻器接入电路的阻值之比为1:2,由此可得出表格中的数据哪些不是本实验得出的;
为了完成实验,①如果提高电源电压,滑动变阻器所分的电压更大,由于滑动变阻器的阻值太小,所以不能完成实验;②如果增大电阻箱两端的电压,滑动变阻器两端的电压将减小,根据串联电路分压规律可知,滑动变阻器接入电路的阻值也将减小,所以可以完成实验,但前面的几次实验也要重新另做;③如果换用阻值范围更大的滑动变阻器,根据串联电路分压规律可知,也可以完成实验,由此可得出结论。
本题主要考查测量小灯泡额定功率的实验,其中电路故障的分析和第(5)小问是解本题的难点,求解滑动变阻器的最大阻值是解第(5)问的关键。
29.【答案】电 增加 偏小 B D
【解析】解:(1)酒精检测仪将气体浓度对电阻的影响转换为电压表示数显示,故是把气体浓度信号转换为电信号输出
(2)根据题意可知酒精气体传感器中的氧化物内部的电子数量减少,其电阻增大,故当氧化物周围存在酒精气体时,与吸附的氧气反应,导致氧化物电阻减小,此时会使氧化物内部的电子数增加;
(3)根据表格数据可知,当R2减小时,酒精浓度在增加,又R2减小时,其两端分得的电压减小,根据串联电路分压原理可知R1两端分得的电压增大,则R1两端电压增加即电压表示数增大时,表明酒精浓度在增加,故当电池电压下降时,并且R1不变,由I=UR可知,电路中的电流变小,R1两端的电压减小,电压表示数显示减小,因此所测量的酒精浓度偏小;
(4)根据题意,国家规定,当20mg/100mL≤C2<80mg/100mL时属于饮酒驾车;
当C2≥20mg/100mL时,因为C2=2000C1
所以C1≥C22000=20mg/100mL2000=0.01mg/100mL=0.01mg100×10−3L=0.1mg/L;
根据表格数据可知,当C1=0.1mg/L时,R2=150Ω,又R1=100Ω,则此时电压表示数为
U1=I1R1=UR1+R2×R1=3V100Ω+150Ω×100Ω=1.2V;
当C2<80mg/100mL时,因为C2=2000C1
所以C1
U1′=I1′R1=UR1+R2′×R1=3V100Ω+56Ω×100Ω=1.92V;
所以电压表的示数范围为1.2V∼1.92V之间,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选:B。
(5)根据题意C1增大时,R2减小的幅度变慢,总电阻增加得变慢,则电路中的电流增加得变慢,R1不变,根据欧姆定律可知则电压表示数增加得也变慢,故AB不符合题意,D符合题意;
当C1为0时,电压表测R1两端的电压不会为0,故C不符合题意。
故选:D。
故答案为:(1)电;(2)增加;(3)偏小;(4)B;(5)D。
(1)酒精检测仪将气体浓度对电阻的影响转换为电压表示数显示,把气体浓度信号转换为电信号;
(2)根据题意可知酒精气体传感器中的氧化物内部的电子数量减少,其电阻增大,据此分析;
(3)根据表格数据可知,当R2减小时,酒精浓度在增加,又R2减小时,其两端分得的电压减小,根据串联电路分压原理可知R1两端分得的电压增大,则R1两端电压增加即电压表示数增大时,表明酒精浓度在增加,据此分析电池电压下降导致所测量的酒精浓度的变化;
(4)先分别求出C2=20mg/100mL和C2=80mg/100mL时对应C1的取值,结合表格数据并利用欧姆定律分别求出两个临界值对应的电压表的示数,确定出电压表的示数范围,据此分析哪个选项的符合题意;
(5)根据表格数据可知C1增大时,R2减小的幅度变慢,则根据欧姆定律可知电流增加得变慢,电压表示数增加得也变慢,又当C1为0时,电压表测R1两端的电压不会为0,据此分析哪个选项中R1两端电压U1与酒精气体浓度的关系图像符合题意。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律公式的应用,从文字和表格中获取有用的信息是解题的关键。
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