湖北省武汉市江夏区、蔡甸区、黄陂区部分学校联考2022-2023学年九年级上学期期中物理试卷
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这是一份湖北省武汉市江夏区、蔡甸区、黄陂区部分学校联考2022-2023学年九年级上学期期中物理试卷,共24页。试卷主要包含了选择题,非选择题部分等内容,欢迎下载使用。
2022-2023学年湖北省武汉市江夏区、蔡甸区、黄陂区部分学校联考九年级(上)期中物理试卷
一、选择题(每小题3分,共12小题,共60分,每小题只有一个选项符合题意,请将选择题答案填涂在答题卡的相应位置,在此卷上作答无效)
1.(3分)当物体的温度降到0℃时,物体中( )
A.因为温度已经是0℃,所以分子全部停止运动
B.有一部分分子停止运动
C.所有分子仍然不停地做无规则的运动
D.以上情况都有可能
2.(3分)如图所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉。把活塞迅速压下去,硝化棉会燃烧起来。关于该实验过程( )
A.活塞压缩气体做功,筒内气体内能减小
B.压缩过程中气体的内能转化为活塞的机械能
C.筒内气体的内能增大主要是因为活塞与筒壁的摩擦造成的
D.硝化棉燃烧是因为压缩空气内能增大,温度升高当达到硝化棉的燃点时就燃烧
3.(3分)甲、乙两种物质的质量之比是5:4,降低相同的温度时,放出的热量之比是25:4( )
A.1:5 B.5:1 C.125:16 D.16:125
4.(3分)关于热值和热机效率,下列说法正确的是( )
A.使燃料燃烧更充分,可以增大热值
B.燃料燃烧释放的热量越多,热值越大
C.使燃料燃烧更充分,可以提高热机的效率
D.热机使用的燃料的热值越大,热机的效率就越高
5.(3分)频闪照片是研究物体运动的重要手段。通常,一只掉在水平地面上的弹性小球会跳起,而且弹跳的高度会越来越低。如图所示是小球弹跳过程的频闪照片( )
A.小球在2位置的动能比1位置时小,机械能也比1位置时小,内能比1位置时大
B.小球在1、2位置的重力势能相同,且机械能大小也相同,内能相同
C.小球在1、2位置的动能相同,1位置时受到方向向上的力的作用,内能不变
D.小球弹跳上升到最高点3位置时,瞬间静止,不受任何力作用,机械能守恒
6.(3分)如图所示,取两个相同的验电器甲和乙,使甲带正电,用带有绝缘手柄的金属棒把甲和乙连接起来。下列说法正确的是( )
A.甲中正电荷通过金属棒流向乙,甲金属箔的张角减小
B.金属棒中瞬间电流的方向从乙流向甲,乙金属箔的张角增大
C.甲中正电荷通过金属棒流向乙,同时乙中负电荷通过金属棒流向甲
D.乙中负电荷通过金属棒流向甲,乙金属箔的张角增大
7.(3分)如图是某品牌榨汁机,为保障安全,该榨汁机设置了电源开关S和安全开关S1.当杯体放在主机上时,S1自动闭合,此时再闭合S,电动机才能启动( )
A. B.
C. D.
8.(3分)在如图所示的电路中,闭合开关后,发现灯L1、L2都不发光,电流表无示数。为了找出发生故障的原因,先用电压表进行检测,a、b间的电压和a、c间的电压都为3V,则电路的故障可能是( )
A.L1断路 B.L1短路 C.L2断路 D.L2短路
9.(3分)小明在加油站看到一条醒目的标警示语:“严禁用塑料桶装运汽油”。小明对此有下列理解,你认为其中正确的是( )
A.组成塑料的分子之间有很小间隙,汽油会慢慢地渗出塑料桶
B.汽油和塑料不断发生摩擦,因为塑料是绝缘体会积累很多电荷容易发生放电引起火灾
C.汽油与塑料桶发生化学反应,塑料桶将被熔化,塑料桶容易撞破
D.塑料是热的良导体,汽车运行要发热,热通过塑料桶传给汽油达到燃点会引起火灾
10.(3分)下列说法正确的是( )
①半导体材料广泛应用于手机、电视机、电脑的元件
②半导体材料的导电性能会受到温度、光照、杂质等外界因素的影响而改变
③有些材料在﹣4℃时就能变成超导体
④某些物质在很低的温度时,电阻变成0成为超导体
A.只有①② B.只有①②④ C.只有①③④ D.①②③④
11.(3分)如图,闭合开关,两灯并联( )
A.甲、乙、丙都是电流表
B.甲、乙、丙都是电压表
C.甲、乙是电压表,丙是电流表
D.甲、丙是电流表,乙是电压表
12.(3分)如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关,将滑动变阻器的滑片P向左移动的过程中( )
A.电流表A示数变大,电压表V2示数变大
B.电流表A示数变大,电压表V1示数变小
C.电压表V1示数与电压表V2示数变化量相同
D.电压表V1与电压表V2示数可能相等
二、非选择题部分(本题共8小题,共60分,在答题卡上作答,在此试卷上作答无效)
13.(2分)进入刚装修完的房屋,我们常常会闻到一种刺鼻的气味,这气味主要来自装修材料中的甲醛 。夏天,雨后天晴,池塘里荷叶上的水珠随荷叶拂动而滚动,就汇成一滴较大的水珠,这说明 。
14.(2分)如图是内燃机的能流图,在内燃机中燃料的能量到哪里去了,请完成图中的两个空。
① ;
② 。
15.(4分)下面是日常生活中的一些现象。
(1)使用一些薄塑料袋时,发现它们有时贴衣服上,这是塑料袋因摩擦而 的缘故。
(2)如图所示是常用手电筒的结构图,筒内每节干电池的电压为1.5V,按下按键前,此时电路为 ;按下按键后,小灯泡发光,它两端的电压为 V。
(3)在同一个插座上充电的手机和录音笔是 的。
16.(4分)如图所示的电路中,当开关S1、S2断开,S3、S4闭合时,灯 发光,它们的连接方式是 联;当S2、S3、S4闭合,S1断开时,灯 发光,它们的连接方式是 联。
17.(4分)小明用如图1所示装置探究“比较不同物质吸热升温特点”的实验。
(1)在两个相同易拉罐中分别加入质量相同的沙子和水,用相同酒精灯同时进行加热,用 就可以比较两种物质吸收热量的多少。
(2)小明经过实验,记录数据如下:
加热时间/min
0
1
2
3
4
温度/℃
沙子
20
22
24
26
28
水
20
21
22
23
24
①据实验数据,在图2中画出沙子和水温度随时间变化的图像。
②沙子的比热容 J/(kg•℃)。
18.(4分)如图是“探究影响电阻大小的因素”的实验。
(1)图甲中的实验装置可以探究电阻的大小是否跟导线的材料有关,是通过 来确定电阻的大小的。
(2)在图乙的实验装置中,该同学利用线路板上的导线①②可以探究电阻的大小是否跟导线的 有关,利用导线②③可以探究电阻的大小是否跟导线的 有关。
(3)此实验用到的主要基本方法是 。
19.(5分)如图是“使用滑动变阻器改变灯泡亮度”的实验。
(1)按图甲,在图乙中把接错的一根导线打上“×”,再画线把它改到正确的位置上
(2)电路连接正确完整后,当滑片P向右滑动时,灯泡的亮度 ;电流表示数 。
(3)如果把小灯泡换成一组定值电阻,利用此装置,还可以完成“用滑动变阻器 ”的实验。
20.(9分)国产某新型歼击机具有超音速巡航、电磁隐身、超机动性、超视距攻击等优良性能,该飞机最大起飞质量19t,最大飞行高度20000m,最大载油量9t。飞机航行时所受到的阻力的大小与速度的关系如图象。飞机使用的航空燃油的热值为q=4.8×107J/kg。
(1)飞机发动机完全燃烧9t燃油,产生的内能?
(2)在飞机油箱中加满燃油,以400m/s的速度巡航,飞机的最大航程6×103km,求发动机的热机效率(保留两位小数)。
(3)如果空气中的声速为320m/s,飞机以最大速度2.5倍声速飞行,按图象中的规律
2022-2023学年湖北省武汉市江夏区、蔡甸区、黄陂区部分学校联考九年级(上)期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(每小题3分,共12小题,共60分,每小题只有一个选项符合题意,请将选择题答案填涂在答题卡的相应位置,在此卷上作答无效)
1.(3分)当物体的温度降到0℃时,物体中( )
A.因为温度已经是0℃,所以分子全部停止运动
B.有一部分分子停止运动
C.所有分子仍然不停地做无规则的运动
D.以上情况都有可能
【答案】C
【分析】分子在永不停息地做无规则运动,温度越高,分子无规则运动越剧烈。
【解答】解:当物体的温度降到0℃时,物体中所有分子仍然不停地做无规则的运动。
故选:C。
【点评】本题考查分子的无规则运动,相对比较简单,属于基础题。
2.(3分)如图所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉。把活塞迅速压下去,硝化棉会燃烧起来。关于该实验过程( )
A.活塞压缩气体做功,筒内气体内能减小
B.压缩过程中气体的内能转化为活塞的机械能
C.筒内气体的内能增大主要是因为活塞与筒壁的摩擦造成的
D.硝化棉燃烧是因为压缩空气内能增大,温度升高当达到硝化棉的燃点时就燃烧
【答案】D
【分析】做功可以使内能与机械能之间进行转化:对物体做功,物体内能会增加;物体对外做功,物体内能会减少。
【解答】解:下压活塞时,活塞对筒内的空气做功,使气体的内能增加,当温度升高达到硝化棉的着火点时,故D说法正确。
故选:D。
【点评】此题结合实际情况考查对改变物体内能方式的理解与应用情况。
3.(3分)甲、乙两种物质的质量之比是5:4,降低相同的温度时,放出的热量之比是25:4( )
A.1:5 B.5:1 C.125:16 D.16:125
【答案】B
【分析】已知甲、乙两个物体的质量之比,比热之比,以及它们降低的温度相同,可利用热量的公式变形C=分析甲、乙两种物质的比热之比。
【解答】解:
∵=,=,=,
∴根据公式Q=CmΔt可知,
==×=×=。
故选:B。
【点评】本题考查了物体放热的计算,关键是公式及其变形的灵活运用。在代入数值时要注意,防止因颠倒而出错。
4.(3分)关于热值和热机效率,下列说法正确的是( )
A.使燃料燃烧更充分,可以增大热值
B.燃料燃烧释放的热量越多,热值越大
C.使燃料燃烧更充分,可以提高热机的效率
D.热机使用的燃料的热值越大,热机的效率就越高
【答案】C
【分析】(1)1kg某种燃料完全燃烧放出的能量,叫做这种燃料的热值。热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关,与燃料的质量、燃烧程度等均无关;
(2)热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率,在工作过程中,损失的能量越少,热机的效率越高。
【解答】解:
A、热值是燃料的特性,故A错误;
B、热值是燃料的特性,故B错误;
C、使燃料燃烧更充分,提高热机的效率;
D、热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了学生对热值概念和热机效率的了解与掌握,明确热值是燃料的一种特性(只与燃料的种类有关,与燃料的质量、燃烧程度等无关)是本题的关键。
5.(3分)频闪照片是研究物体运动的重要手段。通常,一只掉在水平地面上的弹性小球会跳起,而且弹跳的高度会越来越低。如图所示是小球弹跳过程的频闪照片( )
A.小球在2位置的动能比1位置时小,机械能也比1位置时小,内能比1位置时大
B.小球在1、2位置的重力势能相同,且机械能大小也相同,内能相同
C.小球在1、2位置的动能相同,1位置时受到方向向上的力的作用,内能不变
D.小球弹跳上升到最高点3位置时,瞬间静止,不受任何力作用,机械能守恒
【答案】A
【分析】对于重力势能,其大小由地球和地面上物体的相对位置决定,物体质量越大、位置越高、物体具有的重力势能就越大,机械能包括物体的动能和势能;小球在运动过程中,小球和空气之间存在摩擦,机械能转化为内能,机械能减小,内能增加,所以小球弹跳的高度会越来越低。
【解答】解:ABC、小球在1,质量相同,由于2位置在8位置后面,内能增加,机械能也比1位置时小,故A正确;
D、小球弹跳上升到最高点3位置时,此时只有重力作用,需要克服摩擦做功,故D错误。
故选:A。
【点评】对于这类题目要抓住题目的隐含信息,小球弹跳的高度会越来越低,就是明显告诉小球的机械能越来越小,由于高度相同,所以重力势能相同,所以动能在同样的高度时,动能会越来越小,同时小球和空气之间存在摩擦,机械能转化为内能,机械能减小,内能增加。
6.(3分)如图所示,取两个相同的验电器甲和乙,使甲带正电,用带有绝缘手柄的金属棒把甲和乙连接起来。下列说法正确的是( )
A.甲中正电荷通过金属棒流向乙,甲金属箔的张角减小
B.金属棒中瞬间电流的方向从乙流向甲,乙金属箔的张角增大
C.甲中正电荷通过金属棒流向乙,同时乙中负电荷通过金属棒流向甲
D.乙中负电荷通过金属棒流向甲,乙金属箔的张角增大
【答案】D
【分析】甲带正电是由于缺少电子,乙不带电,乙中的自由电子经过金属棒从乙移到甲;
规定正电荷定向移动的方向为电流的方向,电流方向与电子定向移动的方向相反;
金属棒中瞬间电流的方向从甲流向乙,甲金属箔的张角减小,乙金属箔的张角增大。
【解答】解:因为规定正电荷定向移动的方向为电流的方向,所以电流方向与电子定向移动的方向相反,乙不带电;金属棒中瞬间电流的方向从甲流向乙,乙金属箔的张角增大,D正确。
故选:D。
【点评】本题要求学生知道:电子带负电;物体缺少电子带正电;电流方向为正电荷定向移动方向,与电子定向移动方向相反。
7.(3分)如图是某品牌榨汁机,为保障安全,该榨汁机设置了电源开关S和安全开关S1.当杯体放在主机上时,S1自动闭合,此时再闭合S,电动机才能启动( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】串联的各电路元件相互影响,不能独立工作;并联的各电路元件互不影响,能独立工作;根据题意确定两开关与电动机的连接方式,然后分析电路图答题。
【解答】解:
由题意可知,只有开关S1、S都闭合后,才开始榨汁,说明两开关相互影响,两开关是串联的、电动机与电源组成串联电路,B正确。
故选:B。
【点评】(1)根据电路元件是否相互影响,判断出它们的连接方式,相互影响为串联,互不影响为并联;
(2)根据开关的控制作用,确定开关的位置,控制整个电路,开关在干路上,单独控制某个用电器,开关在支路上。
8.(3分)在如图所示的电路中,闭合开关后,发现灯L1、L2都不发光,电流表无示数。为了找出发生故障的原因,先用电压表进行检测,a、b间的电压和a、c间的电压都为3V,则电路的故障可能是( )
A.L1断路 B.L1短路 C.L2断路 D.L2短路
【答案】A
【分析】由题知,闭合开关后,发现灯L1、L2都不发光,电流表无示数,说明电路某处有断路。
用电压表测量b、c两点间的电压,读数为0,说明b、c两点到电源正负极之间有断路;
用电压表测量a、b两点间的电压,有示数,说明a、b两点到电源正负极的连接是连通的;
用电压表测量a、c两点间的电压,有示数,说明a、c两点到电源正负极的连接是连通的;
据此综合分析。
【解答】解:∵开关闭合两灯都不发光,
∴电路中有断路;
∵用电压表测量b、c两点间的电压,
∴b到电源负极或c点到电源正极之间有断路;﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
∵用电压表测量a、b两点间的电压,
∴a、b两点到电源正负极的连接是连通的
∵用电压表测量a、c两点间的电压,
∴a、c两点到电源正负极的连接是连通的
由①②③可知,灯L1断路。
故选:A。
【点评】用电压表判断故障时,若电压表有读数,可能是所并联的地方开路或其他地方短路了,若电压表没有读数,则可能是所并联的地方短路或其他地方断路了。
9.(3分)小明在加油站看到一条醒目的标警示语:“严禁用塑料桶装运汽油”。小明对此有下列理解,你认为其中正确的是( )
A.组成塑料的分子之间有很小间隙,汽油会慢慢地渗出塑料桶
B.汽油和塑料不断发生摩擦,因为塑料是绝缘体会积累很多电荷容易发生放电引起火灾
C.汽油与塑料桶发生化学反应,塑料桶将被熔化,塑料桶容易撞破
D.塑料是热的良导体,汽车运行要发热,热通过塑料桶传给汽油达到燃点会引起火灾
【答案】B
【分析】塑料和油属于不同物质,相互摩擦出现一个物体带正电,一个物体带负电现象,由于塑料是绝缘体,不能把电荷及时导向大地,两者放电出现电火花,容易引燃塑料桶中的油。
【解答】解:为了防止汽油在运输过程中与塑料桶内壁摩擦而产生放电现象,引起火灾。
故选:B。
【点评】(1)掌握摩擦起电现象。
(2)注意:“严禁用塑料桶运汽油”,运输汽油的油罐车后面都有一个大铁链子搭在地面上。
10.(3分)下列说法正确的是( )
①半导体材料广泛应用于手机、电视机、电脑的元件
②半导体材料的导电性能会受到温度、光照、杂质等外界因素的影响而改变
③有些材料在﹣4℃时就能变成超导体
④某些物质在很低的温度时,电阻变成0成为超导体
A.只有①② B.只有①②④ C.只有①③④ D.①②③④
【答案】B
【分析】超导材料是一种电阻为零的材料。超导体的电阻为0,不会发热,所以电能无法转化为内能;半导体的导电性能受温度、杂质、光照等因素的影响很大,半导体在各种电器上有着广泛的应用。
【解答】解:①手机、电视机,故①正确;
②半导体的导电性能受温度、光照、绝缘体大得多;
③目前还没有研制出常温下的超导材料,因此目前不能使材料在﹣4℃时就变成超导体;
④有些材料在温度很低的时候,电阻突然变为0,电阻为2的物体称为超导体。
故选:B。
【点评】“超导材料”、“半导体材料”和“纳米材料”是现代社会的热点问题,因此也是中考的热点问题,要对每种材料的特点都应有所了解。
11.(3分)如图,闭合开关,两灯并联( )
A.甲、乙、丙都是电流表
B.甲、乙、丙都是电压表
C.甲、乙是电压表,丙是电流表
D.甲、丙是电流表,乙是电压表
【答案】D
【分析】①并联电路的特点是各用电器独立工作,互不影响;
②电流表电阻非常小,相当于导线,所以与用电器串联使用;电压表电阻非常大,相当于断路,所以与用电器并联接入电路。
【解答】解:由电路图知:要使左边的灯泡工作,需要使电流从正极出来到此灯泡,所以丙表为电流表,需要使电流从正极出来经过甲表到此灯泡,所以甲表为电流表,所以乙表只能为电压表。
故选:D。
【点评】解决电学问题时,首先需要做的两点:判断用电器连接关系,确定电流表或电压表位置。
12.(3分)如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关,将滑动变阻器的滑片P向左移动的过程中( )
A.电流表A示数变大,电压表V2示数变大
B.电流表A示数变大,电压表V1示数变小
C.电压表V1示数与电压表V2示数变化量相同
D.电压表V1与电压表V2示数可能相等
【答案】D
【分析】由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测电源两端的电压,电流表测电路中的电流,根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R1两端的电压变化,根据串联电路的电压特点可知R2两端的电压变化。
【解答】解:A、电压表V2测电源两端的电压,其示数保持不变;
B、由电路图可知,R1与R3串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V5测R2两端的电压,电流表测电路中的电流,接入电路中的电阻变小,由I=,R1两端的电压变大,电压表V8的示数将变大,故B错误;
C、串联电路中总电压等于各分电压之和2测电源两端的电压,其示数保持不变;
D、当滑动变阻器的阻值为0时,示数相等。
故选:D。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,关键是能把比值问题转化为阻值问题来处理,这样就可以减小问题的复杂性。
二、非选择题部分(本题共8小题,共60分,在答题卡上作答,在此试卷上作答无效)
13.(2分)进入刚装修完的房屋,我们常常会闻到一种刺鼻的气味,这气味主要来自装修材料中的甲醛 不停息地无规则运动 。夏天,雨后天晴,池塘里荷叶上的水珠随荷叶拂动而滚动,就汇成一滴较大的水珠,这说明 分子之间存在着相互作用的引力 。
【答案】不停息地无规则运动;分子之间存在着相互作用的引力。
【分析】(1)组成物质的分子不停地做无规则的运动;
(2)分子间存在着相互作用的引力和斥力。
【解答】解:进入刚装修完的房屋,我们常常会闻到一种刺鼻的气味,说明甲醛分子在做不停息地无规则运动;
雨后天晴,池塘里荷叶上的水珠随荷叶拂动而滚动,就汇成一滴较大的水珠。
故答案为:不停息地无规则运动;分子之间存在着相互作用的引力。
【点评】本题考查了分子的热运动和分子间的作用力等知识的了解和掌握,属于基础题。
14.(2分)如图是内燃机的能流图,在内燃机中燃料的能量到哪里去了,请完成图中的两个空。
① 克服机械间的摩擦损失了一部分能量 ;
② 废气带走大部分能量 。
【答案】①克服机械间的摩擦损失了一部分能量;②废气带走大部分能量。
【分析】根据内燃机燃料燃烧能量走向示意图回答。
【解答】解:内燃机燃料燃烧释放的能量走向:转化为有用机械能;热机散热消耗一部分能量,还有一部分是克服机械之间的摩擦消耗的能量。
故答案为:①克服机械间的摩擦损失了一部分能量;②废气带走大部分能量。
【点评】此题考查内燃机燃料燃烧能量走向示意图,是一道基础题。
15.(4分)下面是日常生活中的一些现象。
(1)使用一些薄塑料袋时,发现它们有时贴衣服上,这是塑料袋因摩擦而 带电 的缘故。
(2)如图所示是常用手电筒的结构图,筒内每节干电池的电压为1.5V,按下按键前,此时电路为 断路 ;按下按键后,小灯泡发光,它两端的电压为 3 V。
(3)在同一个插座上充电的手机和录音笔是 并联 的。
【答案】(1)带电;(2)断路;3;(3)并联。
【分析】(1)两种不同物质组成的物体相互摩擦后,物体能吸引轻小物体的现象是摩擦起电,带电体的性质是吸引轻小的物体;
(2)处处连通的电路为通路;某处断开的电路为断路;电源短路是指电源两极不经过用电器直接连通的电路。已知每节干电池电压,由串联电路特点可以求出灯泡两端电压;
(3)各家用电器之间都是并联的,用电器可能正常工作,并且各用电器之间互不影响。
【解答】解:(1)使用一些薄塑料袋时,薄塑料袋与衣服相互摩擦使衣服和薄塑料袋都带了电,使得薄塑料袋贴在衣服上。
(2)按下按键前,小灯泡不亮,所以电路为断路;
按下按键后,小灯泡发光。
(3)在同一个插座上充电的手机和录音笔是互不影响的,所以两者之间是并联的。
故答案为:(1)带电;(2)断路;3。
【点评】本题考查摩擦起电现象、通路、短路以及断路的掌握情况,熟记概念是解答该类题型的关键所在。
16.(4分)如图所示的电路中,当开关S1、S2断开,S3、S4闭合时,灯 L1、L2 发光,它们的连接方式是 并 联;当S2、S3、S4闭合,S1断开时,灯 L1、L2、L3 发光,它们的连接方式是 并 联。
【答案】见试题解答内容
【分析】灯泡串联时灯泡之间相互影响,而并联时灯泡之间互不影响,所以可以通过改变电路图中开关的组合方式,识别电路的连接方式,然后根据电路确定灯泡发光情况。
【解答】解:(1)当开关S1、S2断开,S8、S4闭合时,L1、L4并联连接,因此灯泡L1、L2发光;
(2)当开关S2、S3、S4闭合,S7断开时,L1、L2、L5并联连接,因此灯泡L1、L2、L6发光;
(4)当同时闭合开关S1、S3时,形成电源短路。
故答案为:L7、L2;并;L1、L3、L3;并。
【点评】对于这类题目,要根据题意的开关组合,结合串并联电路的特点,判断出电流的流向,从而判断电路的连接状态。
17.(4分)小明用如图1所示装置探究“比较不同物质吸热升温特点”的实验。
(1)在两个相同易拉罐中分别加入质量相同的沙子和水,用相同酒精灯同时进行加热,用 加热时间长短 就可以比较两种物质吸收热量的多少。
(2)小明经过实验,记录数据如下:
加热时间/min
0
1
2
3
4
温度/℃
沙子
20
22
24
26
28
水
20
21
22
23
24
①据实验数据,在图2中画出沙子和水温度随时间变化的图像。
②沙子的比热容 2.1×103 J/(kg•℃)。
【答案】(1)加热时间长短:
(2)①
②2.1×103。
【分析】(1)用加热时间就可以比较两种物质吸收热量的多少,采用了转换法;
(2)①根据描点法作图;
②根据表中数据得出加热4分钟(吸热相同),沙子和水升高的温度,根据Q=cmΔt可知,在质量和吸热相同的情况下,比热容与升高的温度之积为一定值,升高的温度与比热容成反比,据此得出沙子的比热容。
【解答】解:(1)在两个相同易拉罐中分别加入质量相同的沙子和水,用相同酒精灯同时进行加热,用加热时间长短就可以比较两种物质吸收热量的多少;
(2)①在图2中规定标度,据实验数据,沙子和水温度随时间变化的图像如下所示(黑色的表示沙子的温度随时间变化的图像;
②根据表中数据可知,加热4分钟(吸热相同)
28℃﹣20℃=2℃;水升高的温度为:
24℃﹣20℃=4℃;
根据Q=cmΔt可知,在质量和吸热相同的情况下,升高的温度与比热容成反比
c=×4.2×107J/(kg•℃)=2.1×105J/(kg•℃)。
故答案为:(1)加热时间长短:
(2)①
②2.1×102。
【点评】本题比较不同物质的吸热能力,考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法和Q=cmΔt的运用,为热学中的重要实验。
18.(4分)如图是“探究影响电阻大小的因素”的实验。
(1)图甲中的实验装置可以探究电阻的大小是否跟导线的材料有关,是通过 小灯泡的亮度 来确定电阻的大小的。
(2)在图乙的实验装置中,该同学利用线路板上的导线①②可以探究电阻的大小是否跟导线的 横截面积 有关,利用导线②③可以探究电阻的大小是否跟导线的 长度 有关。
(3)此实验用到的主要基本方法是 转换法;控制变量法 。
【答案】(1)小灯泡的亮度;(2)横截面积;长度;(3)转换法;控制变量法。
【分析】(1)在此实验装置中,运用转换法,电阻的大小通过比较小灯泡的亮度来判断;
(2)影响电阻大小的因素有:导体的材料、长度、横截面积和温度,在实验中采用控制变量法进行判断电阻与哪个因素有关;
(3)此实验用到的主要基本方法是转换法和控制变量法。
【解答】解:(1)在此实验装置中,运用转换法;
(2)在图乙的实验装置中,导线①②长度,横截面积不同;
导线②③材料、横截面积相同,则可以探究电阻与长度的关系;
(3)实验中通过电流表的示数来比较电阻的大小,这种方法属于转换法;
研究电阻与长度关系,保持材料和截面积不变。
故答案为:(1)小灯泡的亮度;(2)横截面积;(3)转换法。
【点评】此题考查控制变量法在探究电阻大小因素中的应用,要学会使用。
19.(5分)如图是“使用滑动变阻器改变灯泡亮度”的实验。
(1)按图甲,在图乙中把接错的一根导线打上“×”,再画线把它改到正确的位置上
(2)电路连接正确完整后,当滑片P向右滑动时,灯泡的亮度 变暗 ;电流表示数 变小 。
(3)如果把小灯泡换成一组定值电阻,利用此装置,还可以完成“用滑动变阻器 控制定值电阻两端的电压 ”的实验。
【答案】(1)见解答图;
(2)变暗;变小;
(3)控制定值电阻两端的电压。
【分析】(1)测电阻的实验中电压表应测定值电阻两端电压,即与定值电阻并联,电流表测定值电阻电流与其串联;
(2)当滑片P向右滑动时,滑动变阻器电阻变小,电流变大,灯泡变亮;
(3)根据串联分压分析解答。
【解答】解:(1)原电路中,灯与电流表并联,电压表与灯并联,改正后如下所示:
;
(2)当滑片P向右滑动时,滑动变阻器电阻变小,电路的总电阻变小,电流表示数变大;
(3)如果把小灯泡换成一组定值电阻,利用此装置。
故答案为:(1)见上图;
(2)变暗;变小;
(3)控制定值电阻两端的电压。
【点评】本题考查了连接电路图、电路分析、电压分配等问题,是实验的常考问题,常见题目。
20.(9分)国产某新型歼击机具有超音速巡航、电磁隐身、超机动性、超视距攻击等优良性能,该飞机最大起飞质量19t,最大飞行高度20000m,最大载油量9t。飞机航行时所受到的阻力的大小与速度的关系如图象。飞机使用的航空燃油的热值为q=4.8×107J/kg。
(1)飞机发动机完全燃烧9t燃油,产生的内能?
(2)在飞机油箱中加满燃油,以400m/s的速度巡航,飞机的最大航程6×103km,求发动机的热机效率(保留两位小数)。
(3)如果空气中的声速为320m/s,飞机以最大速度2.5倍声速飞行,按图象中的规律
【答案】(1)飞机发动机完全燃烧9t燃油,产生的内能为4.32×1011J;
(2)发动机的热机效率44%。
(3)发动机的输出功率1.024×105kW。
【分析】(1)知道燃油的热值和质量,根据Q放=mq计算燃油完全燃烧放出的热量;
(2)在表中找出速度为400m/s时的阻力,飞机匀速飞行时,受力平衡,据此判断牵引力,根据W=Fs求出有用功,利用η=×100%即可求出热机效率;
(3)根据表中提供的数据,分析阻力与速度的关系,得出飞机以最大速度2.5倍声速飞行时,受到的阻力,利用P===Fv可求得飞机发动机的输出功率。
【解答】解:(1)完全燃烧9t燃油放出的热量为Q放=mq=9×103kg×4.8×107J/kg=4.32×1011J;
(2)当飞机以400m/s的速度巡航时,飞机发动机的牵引力等于飞机受到的阻力4N,
有用功为W有=Fs=4.2×104N×5×103×103m=5.92×1011J,
发动机的热机效率为:η=×100%=;
(3)飞机以最大速度2.5倍声速飞行,则飞机的速度v=6.5v声=2.2×320m/s=800m/s,
由表中数据可知,速度为100m/s时4N;速度为200m/s时4N;
通过分析可知飞机受到的阻力的增大倍数与速度增大倍数的平方成正比,
设f=kv5,把v=100m/s,f=0.2×102N代入,解得k=200N/m2;
所以飞机以800m/s的速度巡航时,所受阻力f=200N/m2×v3=200N/m2×(800m/s)2=2.28×105N,
则飞机发动机的输出功率:P===Fv=fv=1.28×108N×800m/s=1.024×108W=7.024×105kW。
答:(1)飞机发动机完全燃烧9t燃油,产生的内能为7.32×1011J;
(2)发动机的热机效率44%。
(3)发动机的输出功率1.024×105kW。
【点评】本题考查热机的效率、功率及速度的公式进行计算。理解飞机发动机的热效率和输出功率,是解答本题的关键。
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