四川省绵阳市江油市2022-2023学年九年级上学期期末物理试卷+
展开A.在炒肉片过程中,肉片内能增加主要通过做功实现的
B.附着在肉片外的淀粉糊有效防止了肉片里水分的蒸发
C.在炒肉片过程中,肉片的温度升高,内能增加
D.附近能闻到肉香体现了分子在不停地做无规则的运动
2.(2分)在一个标准大气压下将质量相同的甲、乙、丙三块金属加热到相同的温度后,放到上表面平整的冰块上。经过一段时间后,冰块形状不再变化( )
A.最终三金属块的温度不同
B.最终三金属块放出的热量相同
C.冰熔化时的温度可能高于0℃
D.丙的比热容一定大于甲、乙的比热容
3.(2分)如图所示,是汽油机的能量流向图,对照此图( )
A.废气的排放所占的比例最大,减少该部分能量损失是提高热机效率的有效手段
B.冷却水能量的二次利用可以提高能量的利用率
C.该汽油机工作时汽油没有完全燃烧,则汽油的热值会减小
D.该汽油机的能量利用率为 28%
4.(2分)如图所示,一辆洒水车在平直公路上以10m/s的速度匀速行驶10min,消耗柴油3kg7J/kg),下列说法中( )
①驾驶员看到路旁树木快速向后退去,是以洒水车为参照物
②3kg的柴油完全燃烧放出的热量是1.26×108J
③柴油机做机械功的功率是8.4×103W
④洒水车行驶过程中所受阻力为4.2×104N
A.只有①②正确B.只有②③正确
C.只有①②③正确D.①②③④都正确
(多选)5.(2分)关于热机与环境,下列说法不正确的是( )
A.现代热机的出现,极大地改变了人类的工作方式和生存条件
B.热机虽然促进人类的文明进程,但同时对环境造成了极大的污染和破坏,我们应该禁止热机的使用
C.随着新材料,新工艺不断涌现,我们现在应该用新动力取代所有传统热机
D.我们要利用热机来改善人类工作条件和生活方式,一点点污染不算啥
6.(2分)东汉时期的哲学家王充在《论衡•乱龙》中记录了“顿牟掇芥”,意思是经过摩擦的琥珀或玳瑁的甲壳(顿牟)能吸引(掇)(芥)。这一记述说明( )
A.分子间只存在相互作用的引力
B.自然界存在正、负两种电荷
C.摩擦后的琥珀或玳瑁的甲壳与芥菜籽、干草等轻小物体带上了同种电荷
D.带电体能吸引轻小物体
7.(2分)如图所示,下列说法正确的是( )
A.电源的上端是正极
B.金属导线中发生定向移动的电荷是正电荷
C.灯泡发光说明电路中有电流
D.灯泡发光时,电源将电能转化为化学能
8.(2分)如图甲所示,某电子线路板上有多个定值电阻等电路元件。其电路中某一个节点(分支点)O如图乙所示1为5mA,I2为9mA,则I3可能为( )
A.5mAB.9mAC.14mAD.18mA
9.(2分)小明同学练习用伏安法测电阻,他所测电阻的阻值约为2Ω,电压表的量程为0﹣3V,他得到的结论是待测电阻的阻值为10Ω,则他在测量中所出现的错误可能是( )
A.电压表和电流表的位置接反了
B.他没有多次测量取平均值,致使误差过大
C.电压表按0﹣15V量程读数,电流表按0﹣0.6A量程读数
D.电压表按0﹣15V量程读数,电流表按0﹣3A量程读数
10.(2分)如图为电路元件A和B的I﹣U图象,根据图象提供的信息,选出正确的选项( )
A.元件A的阻值为10Ω
B.元件B的阻值为40Ω
C.若将它们并联,接在4.0V的电源上,电路中的总电流为0.35A
D.若将它们串联,接在某电源上,电路中的总电流是0.15A,电源电压是3V
11.(2分)一种测电笔的构造如图所示,下列说法正确的是( )
A.使用测电笔时手可以接触笔尖
B.当氖管发光时有微弱电流通过人体
C.测电笔中的电阻可以用铁丝代替
D.使用测电笔时手不要接触笔卡
12.(2分)某同学观察到如表所示的两种家用电器的铭牌,根据铭牌上提供的信息,判断在12个小时内正常使用的电冰箱与连续运转的电风扇消耗电能的情况是( )
A.电冰箱比电风扇多
B.电风扇比电冰箱多
C.电冰箱与电风扇一样多
D.电冰箱比电风扇可能多,也可能少
13.(2分)为了找出电流通过导体时产生的热量跟导体电阻的关系,实验时必须同时保持不变的物理量是( )
A.导体的电阻和导体中的电流
B.导体的电阻和通电时间
C.导体中的电流和通电时间
D.导体的电阻、导体中的电流和通电时间
14.(2分)如图所示,是研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验,下列分析正确的是( )
A.甲、乙两次实验都研究电流产生的热量与电流的关系
B.甲实验通电一段时间后,左侧容器内空气吸收的热量更多
C.乙实验时为了研究电流产生的热量与电阻的关系
D.乙实验通电一段时间后,右侧U形管中液面的高度差比左侧的小
15.(2分)电炉丝与导线串联接到电路里,通电后电炉丝热得发红,而与之相连的导线却不怎么热( )
A.导线的绝缘外皮隔热
B.导线散热比电阻丝快
C.电炉丝的电阻比导线的电阻大得多
D.通过电炉丝的电流比导线的电流大得多
16.(2分)如图是家庭电路示意图。下列说法正确的是( )
A.电能表测量电功率
B.与开关S直接相连的导线a是零线
C.若在导线a和b之间接一个灯泡L1,则L1与L串联
D.若c处断开,洗衣机插头插入插座,洗衣机虽能工作但有安全隐患
二、填空题(每空1分共20分)
17.(4分)0℃的冰熔化成0℃的水,要吸收热量,这说明质量相等的0℃的冰与0℃的水相比 ;一定质量的物体的内能,从微观角度看,取决于分子的 和动能,从宏观角度看,取决于物体的 和温度。分子运动越剧烈,物体的温度就越 。
18.(2分)某液体的沸腾图像如图所示,该液体的质量为02kg,初温为100.℃前4min吸收的热量是6.72×104J,则该液体的比热容为 J/(kg•℃);继续加热,当再吸收3.36×104J的热量,又升高了 ℃
19.(3分)如图所示是我们早餐常吃的油条,将和好的面拉成长条的形状,放入沸腾的油锅中,成了香喷喷的油条。油锅里的油升温比较快是因为它的比热容 (填“大”或“小”);面被拉长却不断是因为分子间具有 ;油条放入油锅中会变大是因为面里的空气受热膨胀,对外 的结果。
20.(4分)内燃机的一个工作循环有 个冲程,每个工作循环活塞对外做功 次,曲轴转动 周。如图所示是某内燃机的构造示意图,则该内燃机为 (填“汽油机”或“柴油机”)。
21.(3分)如图为某测电笔中氖管与电阻的结构图,它们是 联连接的。当用这个测电笔测家庭电路的 时,氖管发光,若人体及氖管的电阻均忽略不计,则此时通过人体的电流约为 mA。
22.(2分)某电热壶铭牌上标有“220V 1000W”字样,当其正常工作时,把质量为2kg、温度为30℃的水加热到80℃水=4.2×103J/(kg•℃)】。加热过程中,水吸收的热量是 J,电热壶烧水的效率是 。
23.(2分)如图甲所示,电源电压一定,滑动变阻器的滑片从最右端滑到最左端时,当通过灯泡的电流为1A时,灯泡正常发光 W,电源电压是 V.滑动变阻器的最大阻值为 Ω。
三、作图与实验探究题(每空、每图2分,共30分)
24.(2分)彬彬家新购买了插座转换器,其内部简化电路如图所示。当闭合开关S和S1时,插座和USB接口能正常使用,小台灯发光,各元件都不工作;当闭合开关S、断开S1时,小台灯不发光,但USB接口和插座仍能正常使用且互不影响。请在图中将未完成的电路补充完整。
25.(10分)为了探究影响电流产生热量的因素,实验室准备了两个相同的烧瓶(内装质量相等的煤油)、两个带有橡皮塞的粗细均匀的相同温度计1>R2 R3=R4)的电阻丝,以及相同的滑动变阻器、开关、导线、电源等。两个实验小组根据提供的实验器材,分别设计了如图甲所示的两个方案。
(1)甲方案可探究电流和通电时间一定时,电流产生的热量跟 关系。
(2)乙方案可探究 和通电时间一定时,电流产生的热量跟 关系。
(3)电阻在一定时间内产生的热量是通过烧瓶中煤油 的多少反映出来的,这种研究问题的科学方法叫做 法。
26.(12分)如图所示,甲是用“伏安法”测量未知电阻Rx的实物电路图。
(1)如图甲所示,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到 处(填“最左端”或“最右端”)。
(2)闭合开关,当滑片移动到某位置时,电压表示数为2.4V,其读数为 A,则未知电阻Rx= Ω.若本实验要考虑电流表电阻及电压表电阻对实验造成的误差,则测量值比真实值 (填“偏大”或“偏小”)。
(3)若实验中电压表损坏,利用其他的原有器材也能测出未知电阻Rx的阻值。实验电路如图丙所示(滑动变阻器最大阻值为R0,电源电压未知且不变),请将下列相关实验步骤补充完整:
①闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到a端,记录电流表示数为I1;
②闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到 ,记录电流表示数I2;
③写出待测电阻的表达式,Rx= 。(用已知量和测量量符号表示)
27.(6分)某同学用如图甲所示的实物图测量额定电压为2.5V的小灯泡的电功率,其中电源为两节新干电池。
(1)请用笔画线代替导线帮该同学完成电路连接;
(2)正确连接电路后,闭合开关,调节滑动变阻器,电流表的示数如图乙所示。此时小灯泡的电功率为 W;
(3)该同学还想利用此电路探究“电流与电阻的关系”,他分别用5Ω、10Ω、15Ω和20Ω的定值电阻替换小灯泡,并控制定值电阻两端电压始终为1.5V,所用滑动变阻器的最大阻值不小于 Ω。
四.计算与解答题(本题18分。要求解答过程必须写出必要文字说明,公式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须写出数值和单位)
28.(8分)一小灯泡额定电压为2.5V,小灯泡电流随电压变化的曲线如图甲所示,将它连入如图乙所示电路中
求:(1)小灯泡的额定功率;
(2)为保证小灯泡正常发光,此时滑动变阻器连入电路的电阻大小;
(3)当电流表的示数为0.15A时,滑动变阻器在1min内消耗的电能。
29.(10分)如图是多功能汤锅加热的测试电路图,使用时通过旋钮开关(虚线圆圈部分)可实现保温、慢炖、快炖三种功能切换,测试电源电压为220V,慢炖状态的功率为550W.求:
(1)R1的阻值。
(2)保温状态的功率。
(3)若把1.1kg的水从20℃加热到100℃,快炖需要6min40s,则加热的效率是多少?
2022-2023学年四川省绵阳市江油市九年级(上)期末物理试卷
参考答案与试题解析
一.选择题(每小题2分,共32分.每小题只有一个选项是最符合题目要求的)
1.(2分)如图,将肉片直接放入热油锅里爆炒,会将肉炒焦或炒糊,再放到热油锅里爆炒,炒出的肉片既鲜嫩味美又营养丰富( )
A.在炒肉片过程中,肉片内能增加主要通过做功实现的
B.附着在肉片外的淀粉糊有效防止了肉片里水分的蒸发
C.在炒肉片过程中,肉片的温度升高,内能增加
D.附近能闻到肉香体现了分子在不停地做无规则的运动
【解答】解:A、在炒肉片时,温度升高,说法错误;
B、肉片外的淀粉糊可以减小液体的表面积,说法正确;
C、炒肉片时,内能增加;
D、附近能闻到肉香体现了分子在不停地做无规则的运动;
故选:A。
2.(2分)在一个标准大气压下将质量相同的甲、乙、丙三块金属加热到相同的温度后,放到上表面平整的冰块上。经过一段时间后,冰块形状不再变化( )
A.最终三金属块的温度不同
B.最终三金属块放出的热量相同
C.冰熔化时的温度可能高于0℃
D.丙的比热容一定大于甲、乙的比热容
【解答】解:A、冰块的形状最终不发生变化,所以最终三金属块的温度与冰的温度相同;
BD、三金属块末温(为冰的熔点)相同,即三金属块降低相同的温度甲<Q乙<Q丙,故B错误;三金属块的质量相同,
则由Q放=cm△t可知三金属块的比热容关系为:c甲<c乙<c丙,故D正确。
C、在标准气压下,冰熔化时的温度为0℃。
故选:D。
3.(2分)如图所示,是汽油机的能量流向图,对照此图( )
A.废气的排放所占的比例最大,减少该部分能量损失是提高热机效率的有效手段
B.冷却水能量的二次利用可以提高能量的利用率
C.该汽油机工作时汽油没有完全燃烧,则汽油的热值会减小
D.该汽油机的能量利用率为 28%
【解答】解:A、由图示知,所以减少该部分的能量损失是提高热机效率的有效手段;
B、冷却水带走的热量仅次于废气带走的热量,故B正确;
C、热值是燃料的一种特性,与是否完全燃烧没有关系,汽油的热值与不燃烧时相同;
D、该汽油机的热机效率为η=98%﹣33%﹣30%﹣7%=28%。
故选:C。
4.(2分)如图所示,一辆洒水车在平直公路上以10m/s的速度匀速行驶10min,消耗柴油3kg7J/kg),下列说法中( )
①驾驶员看到路旁树木快速向后退去,是以洒水车为参照物
②3kg的柴油完全燃烧放出的热量是1.26×108J
③柴油机做机械功的功率是8.4×103W
④洒水车行驶过程中所受阻力为4.2×104N
A.只有①②正确B.只有②③正确
C.只有①②③正确D.①②③④都正确
【解答】解:
①驾驶员看到路旁树木快速向后退去,树相对于洒水车的位置在发生变化,故①正确;
②柴油完全燃烧放出的能量:Q放=mq=3kg×4.3×107J/kg=1.26×102J,故②正确;
③由公式η=得柴油机做的有用功(机械功):
W机械=W有用=Q放×η=1.26×108J×40%=3.04×107J,
柴油机做机械功的功率:
P===4.4×104W,故③错误;
④洒水车行驶的路程:
s=vt=10m/s×600s=6000m,
由W=Fs得牵引力:
F===8.4×106N,
因为洒水车匀速行驶,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,
所以洒水车行驶过程中所受阻力:
f=F=8.4×107N,④错误。
故选:A。
(多选)5.(2分)关于热机与环境,下列说法不正确的是( )
A.现代热机的出现,极大地改变了人类的工作方式和生存条件
B.热机虽然促进人类的文明进程,但同时对环境造成了极大的污染和破坏,我们应该禁止热机的使用
C.随着新材料,新工艺不断涌现,我们现在应该用新动力取代所有传统热机
D.我们要利用热机来改善人类工作条件和生活方式,一点点污染不算啥
【解答】解:A、现代热机的出现和运用;故A正确;
B、热机的使用虽然对环境造成了极大的污染和破坏,故B符合题意;
C、用新动力取代热机需要我们开发出经济环保的可持续利用的新能源,故C符合题意;
D、热机的使用,现在大气污染的主要途径就是利用化石能源的结果,故D符合题意。
故选:BCD。
6.(2分)东汉时期的哲学家王充在《论衡•乱龙》中记录了“顿牟掇芥”,意思是经过摩擦的琥珀或玳瑁的甲壳(顿牟)能吸引(掇)(芥)。这一记述说明( )
A.分子间只存在相互作用的引力
B.自然界存在正、负两种电荷
C.摩擦后的琥珀或玳瑁的甲壳与芥菜籽、干草等轻小物体带上了同种电荷
D.带电体能吸引轻小物体
【解答】解:A.琥珀或玳瑁的甲壳能吸引芥菜籽、干草等轻小物体,不是分子间的相互作用;
B.经过摩擦的琥珀或玳瑁的甲壳(顿牟)能吸引(掇)芥菜籽、干草等轻小物体,不是电荷间的相互作用;
C.摩擦后的琥珀或玳瑁的甲壳与芥菜籽、干草等轻小物体,故C错误;
D.带电体可以吸引轻小物体,所以经过摩擦带电的甲壳能吸引芥菜子,故D正确。
故选:D。
7.(2分)如图所示,下列说法正确的是( )
A.电源的上端是正极
B.金属导线中发生定向移动的电荷是正电荷
C.灯泡发光说明电路中有电流
D.灯泡发光时,电源将电能转化为化学能
【解答】解:A、电源的内部,说明电流方向向下;故A错误;
B、金属导线中发生定向移动的电荷是负电荷;
C、灯泡发光说明电路中有电流;
D、灯泡发光时,故D错误。
故选:C。
8.(2分)如图甲所示,某电子线路板上有多个定值电阻等电路元件。其电路中某一个节点(分支点)O如图乙所示1为5mA,I2为9mA,则I3可能为( )
A.5mAB.9mAC.14mAD.18mA
【解答】解:已知电路中某一个节点(分支点)O,经测量得知线路中的电流I1为5mA,I4为9mA,
若I3在支路上,则I5为干路电流9mA,则I3可能为6mA﹣5mA=4mA;
若I6在干路上,则I1、I2都为支路电流,则I4可能为9mA+5mA=14mA;
故选:C。
9.(2分)小明同学练习用伏安法测电阻,他所测电阻的阻值约为2Ω,电压表的量程为0﹣3V,他得到的结论是待测电阻的阻值为10Ω,则他在测量中所出现的错误可能是( )
A.电压表和电流表的位置接反了
B.他没有多次测量取平均值,致使误差过大
C.电压表按0﹣15V量程读数,电流表按0﹣0.6A量程读数
D.电压表按0﹣15V量程读数,电流表按0﹣3A量程读数
【解答】解:
A、如果电流表和电压表位置接反了,电压表测量电源电压。故A错误;
B、已知待测电阻的阻值约为2Ω,不可能为10Ω。故B错误;
C、电压表按0﹣15V量程读数,得到的电压是实际电压的2倍,测量的电阻是实际电阻的25倍;
D、电压表按4﹣15V量程读数,得到的电压是实际电压的5倍.故D正确。
故选:D。
10.(2分)如图为电路元件A和B的I﹣U图象,根据图象提供的信息,选出正确的选项( )
A.元件A的阻值为10Ω
B.元件B的阻值为40Ω
C.若将它们并联,接在4.0V的电源上,电路中的总电流为0.35A
D.若将它们串联,接在某电源上,电路中的总电流是0.15A,电源电压是3V
【解答】解:(1)由图象A可知,当电压为2.0V时,
所以元件A的阻值为:R===20Ω;
因为元件B的电阻是变化的所以B错误;
(2)并联时,各支路电压相等,由图可知:IA=0.2A,IB=3.15A,
所以电路中的总电流为:I总=IA+IB=0.2A+4.15A=0.35A,故C正确;
(3)串联时,各处电流相等,由图可知:UA=3V,UB=6V,所以电源电压为:U=UA+UB=3V+4V=6V,故D错误。
故选:C。
11.(2分)一种测电笔的构造如图所示,下列说法正确的是( )
A.使用测电笔时手可以接触笔尖
B.当氖管发光时有微弱电流通过人体
C.测电笔中的电阻可以用铁丝代替
D.使用测电笔时手不要接触笔卡
【解答】解:
A、使用测电笔时,否则会发生触电事故;
BC、在使用试电笔时,加在两者之间的电压是220V,分得的电压很大,通过人体的电流很小,不会发生触电事故,所以不能用铁丝代替试电笔中的电阻、C错误;
D、使用测电笔时手要接触笔卡、测电阻笔,故D错误。
故选:B。
12.(2分)某同学观察到如表所示的两种家用电器的铭牌,根据铭牌上提供的信息,判断在12个小时内正常使用的电冰箱与连续运转的电风扇消耗电能的情况是( )
A.电冰箱比电风扇多
B.电风扇比电冰箱多
C.电冰箱与电风扇一样多
D.电冰箱比电风扇可能多,也可能少
【解答】解:电风扇连续工作,由P=,电风扇耗电:
W风扇=P风扇t风扇=60×10﹣3kW×12h=0.72kW•h,
电冰箱间歇工作,由电冰箱铭牌可知
W冰箱=8.5kW•h/12h×12h=0.2kW•h,
因为W风扇>W冰箱,所以电风扇耗电多,故B正确。
故选:B。
13.(2分)为了找出电流通过导体时产生的热量跟导体电阻的关系,实验时必须同时保持不变的物理量是( )
A.导体的电阻和导体中的电流
B.导体的电阻和通电时间
C.导体中的电流和通电时间
D.导体的电阻、导体中的电流和通电时间
【解答】解:根据焦耳定律的公式Q=I2Rt可知,如果要探究电流做功产生的热量与电阻的关系应同时保持电流I和通电时间t不变。
故选:C。
14.(2分)如图所示,是研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验,下列分析正确的是( )
A.甲、乙两次实验都研究电流产生的热量与电流的关系
B.甲实验通电一段时间后,左侧容器内空气吸收的热量更多
C.乙实验时为了研究电流产生的热量与电阻的关系
D.乙实验通电一段时间后,右侧U形管中液面的高度差比左侧的小
【解答】解:
A、甲实验两电阻丝串联,其电阻值不同;乙实验,故左右空气盒中电阻丝的电阻和通电时间相同,所以研究电流产生的热量与电流的关系;
B、甲实验两电阻丝串联,右侧电阻阻值大2Rt可知,右侧电阻产生热量多,故B错误;
C、乙实验,故左右空气盒中电阻丝的电阻和通电时间相同,所以研究电流产生的热量与电流的关系;
D、乙实验,故左右空气盒中电阻丝的电阻和通电时间相同2Rt可知,左侧电阻产生热量多,气体压强大,故D正确。
故选:D。
15.(2分)电炉丝与导线串联接到电路里,通电后电炉丝热得发红,而与之相连的导线却不怎么热( )
A.导线的绝缘外皮隔热
B.导线散热比电阻丝快
C.电炉丝的电阻比导线的电阻大得多
D.通过电炉丝的电流比导线的电流大得多
【解答】解:电炉丝与导线串联,通过它们的电流I和通电时间t相等,
根据Q=I2Rt可知,因为R电炉丝>R导线,
所以Q电炉丝>Q导线,
即电阻越大,相同时间内产生的热量越多、隔热效果无关。
故选:C。
16.(2分)如图是家庭电路示意图。下列说法正确的是( )
A.电能表测量电功率
B.与开关S直接相连的导线a是零线
C.若在导线a和b之间接一个灯泡L1,则L1与L串联
D.若c处断开,洗衣机插头插入插座,洗衣机虽能工作但有安全隐患
【解答】解:
A、电能表是测量消耗电能(电功)的仪表,故A错误;
B、与开关S直接相连的导线是火线,故B错误;
C、若在导线a和b之间接一个灯泡L1,则L1与L并联,故C错误;
D、若c处断开,洗衣机能工作,若外壳漏电,会有电流流过人体,故D正确。
故选:D。
二、填空题(每空1分共20分)
17.(4分)0℃的冰熔化成0℃的水,要吸收热量,这说明质量相等的0℃的冰与0℃的水相比 小 ;一定质量的物体的内能,从微观角度看,取决于分子的 势能 和动能,从宏观角度看,取决于物体的 状态 和温度。分子运动越剧烈,物体的温度就越 高 。
【解答】解:因为0℃的冰变为0℃的水,这是熔化现象,所以是2℃冰的内能比水的内能小;
内能是物体内部所有分子由于热运动而具有的动能和分子之间势能的总和,温度、状态等因素有关;
一定质量的物体的内能,从微观角度看,从宏观角度看。物体的温度就越高。
故答案为:小;势能;高。
18.(2分)某液体的沸腾图像如图所示,该液体的质量为02kg,初温为100.℃前4min吸收的热量是6.72×104J,则该液体的比热容为 2.1×103 J/(kg•℃);继续加热,当再吸收3.36×104J的热量,又升高了 40 ℃
【解答】解:
前4min温度的变化值△t=260℃﹣100℃=160℃,
由Q=cm△t得:该液体的比热容为:c===2.3×103J/(kg•℃);
当再吸收3.36×102J的热量时,由于热量为6.72×104J的一半,则升的温度为原来的一半=80℃;
由图可知,该物质的沸点为300℃;
当物质从260℃升高40℃时,物质处于沸腾状态,故升高的温度为40℃。
故答案为:2.1×108;40。
19.(3分)如图所示是我们早餐常吃的油条,将和好的面拉成长条的形状,放入沸腾的油锅中,成了香喷喷的油条。油锅里的油升温比较快是因为它的比热容 小 (填“大”或“小”);面被拉长却不断是因为分子间具有 引力 ;油条放入油锅中会变大是因为面里的空气受热膨胀,对外 做功 的结果。
【解答】解:在同一油锅中加热相同时间时,物质吸收的热量相等,由于油的比热容小;
面被拉长却不断是因为分子间具有引力;
面里的空气受热膨胀,对外做功,所以油条放入油锅中会变大。
故答案为:小;引力。
20.(4分)内燃机的一个工作循环有 4 个冲程,每个工作循环活塞对外做功 1 次,曲轴转动 2 周。如图所示是某内燃机的构造示意图,则该内燃机为 柴油机 (填“汽油机”或“柴油机”)。
【解答】解:(1)内燃机的四个冲程为吸气、压缩,一个工作循环中,曲轴转动两周;
(2)由图可知,该内燃机有喷油嘴。
故答案为:4;1;5;柴油机。
21.(3分)如图为某测电笔中氖管与电阻的结构图,它们是 串 联连接的。当用这个测电笔测家庭电路的 火 时,氖管发光,若人体及氖管的电阻均忽略不计,则此时通过人体的电流约为 0.25 mA。
【解答】解:
(1)当用测电笔测火线时,电流需要经过人体,因此电阻需要很大;
(2)测电笔是用来辨别火线和零线时,手应当接触笔尾金属体,若氖管发光;
(3)已知家庭额定电压为220V,高阻值电阻为880kΩ,经过测电笔电流为:I==﹣3A=0.25mA。
故答案为:串联;火线
22.(2分)某电热壶铭牌上标有“220V 1000W”字样,当其正常工作时,把质量为2kg、温度为30℃的水加热到80℃水=4.2×103J/(kg•℃)】。加热过程中,水吸收的热量是 4.2×105 J,电热壶烧水的效率是 70% 。
【解答】解:(1)水吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t0)
=4.3×103J/(kg•℃)×2kg×(80℃﹣30℃)
=4.2×105J;
(2)电热壶正常工作时的功率为1000W,工作10min消耗的电能:
W=Pt=1000W×600s=8×105J,
电热壶烧水的效率:
η=×100%=。
故答案为:4.6×105;70%。
23.(2分)如图甲所示,电源电压一定,滑动变阻器的滑片从最右端滑到最左端时,当通过灯泡的电流为1A时,灯泡正常发光 8 W,电源电压是 8 V.滑动变阻器的最大阻值为 15 Ω。
【解答】解:(1)由乙图知,当灯的电流为1A灯正常发光时1=5V,
由题意分析知,此时滑动变阻器连入电路的电阻为零,
则灯的额定功率:P1=U1I3=8V×1A=4W;
(2)由乙图知,当滑动变阻器滑到最大值时2=0.7A,此时灯泡两端的电压UL=2V,
所以滑动变阻器两端的电压U滑=U﹣UL=8V﹣3V=6V,
由I=得,滑动变阻器的最大值:R滑===15Ω。
故答案为:8;8;15。
三、作图与实验探究题(每空、每图2分,共30分)
24.(2分)彬彬家新购买了插座转换器,其内部简化电路如图所示。当闭合开关S和S1时,插座和USB接口能正常使用,小台灯发光,各元件都不工作;当闭合开关S、断开S1时,小台灯不发光,但USB接口和插座仍能正常使用且互不影响。请在图中将未完成的电路补充完整。
【解答】解:由题意可知,开关S控制整个电路;插座,所以插座;开关S1控制小台灯,开关S1与小台灯串联,如下图:
25.(10分)为了探究影响电流产生热量的因素,实验室准备了两个相同的烧瓶(内装质量相等的煤油)、两个带有橡皮塞的粗细均匀的相同温度计1>R2 R3=R4)的电阻丝,以及相同的滑动变阻器、开关、导线、电源等。两个实验小组根据提供的实验器材,分别设计了如图甲所示的两个方案。
(1)甲方案可探究电流和通电时间一定时,电流产生的热量跟 电阻 关系。
(2)乙方案可探究 电阻 和通电时间一定时,电流产生的热量跟 电流 关系。
(3)电阻在一定时间内产生的热量是通过烧瓶中煤油 温度升高 的多少反映出来的,这种研究问题的科学方法叫做 转换 法。
【解答】解:
(1)由图甲知,两电阻丝串联、通电时间相同,所以可探究的问题是在通过的电流一定时;
(2)由图乙知,两电阻丝并联、通电时间相同,电热与电流的关系;
(3)电流通过导体产生热量的多少,我们通过肉眼直接观察看不到其多少。
这种研究问题的科学方法叫做转换法。
故答案为:(1)电阻;(2)电阻;(3)温度升高。
26.(12分)如图所示,甲是用“伏安法”测量未知电阻Rx的实物电路图。
(1)如图甲所示,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到 最左端 处(填“最左端”或“最右端”)。
(2)闭合开关,当滑片移动到某位置时,电压表示数为2.4V,其读数为 0.24 A,则未知电阻Rx= 10 Ω.若本实验要考虑电流表电阻及电压表电阻对实验造成的误差,则测量值比真实值 偏小 (填“偏大”或“偏小”)。
(3)若实验中电压表损坏,利用其他的原有器材也能测出未知电阻Rx的阻值。实验电路如图丙所示(滑动变阻器最大阻值为R0,电源电压未知且不变),请将下列相关实验步骤补充完整:
①闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到a端,记录电流表示数为I1;
②闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到 b端 ,记录电流表示数I2;
③写出待测电阻的表达式,Rx= R0 。(用已知量和测量量符号表示)
【解答】解:
(1)为了保护电路,闭合开关前;
(2)由图乙知,电流表的量程为0~0.5A,所以当电压表示数为2.4V时电流表的示数8.24A;
由I=可得:
Rx===10Ω;
电压表与待测电阻并联,根据并联电路电流的规律,根据欧姆定律;
(3)①闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到a端1,
②闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P滑片移到b端2,
③在①中,两电阻并联,在②中,Rx被短路,只有R3工作;
由欧姆定律,所以电源电压:U=I2R0,
两步骤中,R4两端电压均等于电源电压,R0阻值不变,所以通过R0的电流均为I8,
根据并联电路的电流特点可得,通过待测电阻的电流:
Ix=I1﹣I2,
并联电路电压相等,则待测电阻两端的电压:
Ux=U=I4R0,
所以待测电阻:
Rx==R0。
故答案为:
(1)最左端;
(2)4.24;10;
(3)②b端;③R0
27.(6分)某同学用如图甲所示的实物图测量额定电压为2.5V的小灯泡的电功率,其中电源为两节新干电池。
(1)请用笔画线代替导线帮该同学完成电路连接;
(2)正确连接电路后,闭合开关,调节滑动变阻器,电流表的示数如图乙所示。此时小灯泡的电功率为 0.8 W;
(3)该同学还想利用此电路探究“电流与电阻的关系”,他分别用5Ω、10Ω、15Ω和20Ω的定值电阻替换小灯泡,并控制定值电阻两端电压始终为1.5V,所用滑动变阻器的最大阻值不小于 20 Ω。
【解答】解:(1)灯泡额定电压为2.5V,故电压表应选小量程并联在灯泡两端,如下图所示:
;
(2)正确连接电路后,闭合开关,当小灯泡正常发光时,电流表选用小量程,其示数为8.32A
P=UI=2.5V×8.32A=0.8W;
(3)探究电流与电阻的关系,要保持定值电阻两端的电压一定,当定值电阻的阻值变大时,要减小电压,当定值电阻的阻值为20Ω时,根据串联分压原理,
=,即=,
解得:R滑=20Ω,
故要完成实验,所用滑动变阻器的最大阻值不小于20Ω。
故答案为:(1)见解答图;(2)0.4。
四.计算与解答题(本题18分。要求解答过程必须写出必要文字说明,公式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须写出数值和单位)
28.(8分)一小灯泡额定电压为2.5V,小灯泡电流随电压变化的曲线如图甲所示,将它连入如图乙所示电路中
求:(1)小灯泡的额定功率;
(2)为保证小灯泡正常发光,此时滑动变阻器连入电路的电阻大小;
(3)当电流表的示数为0.15A时,滑动变阻器在1min内消耗的电能。
【解答】解:(1)由图甲可知小灯泡的额定电流为IL=0.2A,所以小灯泡的额定功率为:
P额=U额I额=8.5V×0.2A=0.5W;
(2)小灯泡正常发光时,滑动变阻器两端的电压为:
UR=U﹣UL=7V﹣2.5V=6.5V,
滑动变阻器与小灯泡串联,所以通过滑动变阻器的电流IR=IL=0.6A,
由欧姆定律,滑动变阻器连入电路的电阻为:
R===17.5Ω;
(3)当电流表的示数为8.15A时,小灯泡两端的电压为1.5V
UR′=U﹣UL′=6V﹣1.5V=5.5V,
滑动变阻器的电功率为:P=UR′IR′=4.4V×0.15A=0.675W,
在5min内消耗的电能为:W=Pt=0.675W×60s=40.5J。
答:(1)小灯泡的额定功率是4.5W。
(2)为保证小灯泡正常发光,此时滑动变阻器连入电路的电阻大小是17.5Ω。
(3)当电流表的示数为4.15A时,滑动变阻器在1min内消耗的电能是40.5J。
29.(10分)如图是多功能汤锅加热的测试电路图,使用时通过旋钮开关(虚线圆圈部分)可实现保温、慢炖、快炖三种功能切换,测试电源电压为220V,慢炖状态的功率为550W.求:
(1)R1的阻值。
(2)保温状态的功率。
(3)若把1.1kg的水从20℃加热到100℃,快炖需要6min40s,则加热的效率是多少?
【解答】解:
(1)由电路图可知,开关旋转到1时R1、R6串联;开关旋转到2时电路为R4的简单电路;开关旋转到2时R2、R3并联;
因为串联电路中总电阻大于任何一个分电阻,并联电路中总电阻小于任何一个分电阻,
所以,开关旋转到4时电路的电阻最大;开关旋转到3时电路的电阻最小;
电源电压一定,由P=UI=,开关旋转到4时电路的电功率最小;开关旋转到2时电路的电功率较大;开关旋转到3时电路的电功率最大。
由P=UI=可得发热电阻丝R4的阻值:
R4===88Ω,
因为四个发热电阻的阻值相等,
所以R1=R3=R3=R4=88Ω;
(2)开关旋转到5时R1、R4串联,R2、R4串联,电炖锅处于保温状态,
保温功率:
P保温===275W;
(3)水吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t2)=4.2×103J/(kg•℃)×1.1kg×(100℃﹣20℃)=6.696×105J,
当开关旋转到3时电路的电功率最大,为快炖状态,
因为并联电阻的倒数等于每个电阻的倒数之和,
所以:R并===44Ω,
快炖功率:
P快炖===1100W,
快炖8min40s=400s消耗的电能:
W=P快炖t=1100W×400s=4.4×105J,
加热效率:
η==×100%=84%。
答:(1)R1的阻值为88Ω;
(2)保温状态的功率为275W;。
(3)若把1.5kg的水从20℃加热到100℃,快炖需要6min40s。
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