廣東省韶關(guān)市乳源縣侯公渡中學(xué)2018-2019學(xué)年九年級(jí)物理上學(xué)期期末試卷(提高卷含解析)
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1、 廣東省韶關(guān)市乳源縣侯公渡中學(xué)2018-2019學(xué)年九年級(jí)物理上學(xué)期期末試卷 一、選擇題(每小題3分,共21分) 1.關(guān)于溫度、比熱容、熱量、內(nèi)能,以下說法正確的是( ?。? A.一塊0℃的冰沒有內(nèi)能,它的分子不會(huì)運(yùn)動(dòng) B.一個(gè)物體吸收了熱量,它的溫度一定會(huì)升高 C.一個(gè)物體溫度升高了,它的內(nèi)能一定增加 D.用水作為汽車發(fā)動(dòng)機(jī)散熱器的冷卻劑,其主要原因是水的比熱容較小 2.用兩個(gè)相同的電加熱器分別給質(zhì)量和初溫都相同的甲、乙兩種液體同時(shí)加熱,兩液體的溫度隨時(shí)間變化關(guān)系圖象如圖所示,下列說法正確的是( ?。? A.甲液體的比熱容大于乙液體的比熱容 B.加熱相同的時(shí)間,甲
2、液體升高的溫度大于乙液體升高的溫度 C.加熱相同的時(shí)間,甲液體吸收的熱量大于乙液體吸收的熱量 D.升高相同的溫度,兩液體吸收的熱量相同 3.如圖所示的內(nèi)燃機(jī)工作的一個(gè)循環(huán)中,其四個(gè)沖程的順序應(yīng)當(dāng)是( ?。? A.乙、甲、丁、丙 B.甲、乙、丙、丁 C.乙、丁、甲、丙 D.甲、丁、乙、丙 4.小紅在做“探究串聯(lián)電路電壓的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)時(shí),連好了如圖所示的電路,閉合開關(guān)S后發(fā)現(xiàn)L1正常發(fā)光,L2只能微弱發(fā)光,以下對(duì)于這一現(xiàn)象產(chǎn)生原因的分析中,合理的是( ?。? A.燈泡L2發(fā)生了斷路 B.燈泡L2發(fā)生了短路 C.由于燈泡L2的電阻較大,其實(shí)際功率較小 D.由于燈泡L2的
3、電阻較小,其實(shí)際功率較小 5.如圖所示的電路,電源電壓保持不變,開關(guān)S由斷開到閉合,則( ?。? A.電壓表的示數(shù)變大電流表的示數(shù)變小 B.電壓表的示數(shù)變小電流表的示數(shù)變大 C.電壓表和電流表示數(shù)都變大 D.電壓表和電流表示數(shù)都變小 6.如圖所示是研究電流熱效應(yīng)的部分實(shí)驗(yàn)電路,甲電阻絲的阻值小于乙電阻絲的阻值。比較通電后兩根電阻絲各自兩端的電壓 U 甲、U 乙以及它們?cè)谙嗤瑫r(shí)間內(nèi)分別產(chǎn)生的量 Q 甲、Q 乙的大小,下面關(guān)系中正確的是( ?。? A.U 甲=U 乙,Q 甲=Q 乙 B.U 甲<U 乙,Q 甲>Q 乙 C.U 甲<U 乙,Q 甲<Q 乙 D.U 甲>U
4、乙,Q 甲<Q 乙 7.下列做法中符合安全用電原則的是( ?。? A.家庭電路中可用鋼絲來替換保險(xiǎn)絲 B.用電器的金屬外殼不用接地線 C.發(fā)現(xiàn)有人觸電后,要立即切斷電源 D.在高壓輸電線下釣魚 二、填空題(每空1分,共21分) 8.目前我國研發(fā)一款以壓縮空氣為動(dòng)力的環(huán)保車。汽車使用前需要壓縮存儲(chǔ)氣體,這一過程通過 的方式使氣體內(nèi)能增加,開動(dòng)時(shí),釋放的氣體推動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī),將氣體的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為 能,此車緊急剎車時(shí),剎車片和輪胎都變熱,汽車的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為 能。 9.用煤氣灶把2kg,初溫為30℃的水燒到80℃,消耗了20g煤氣,已知水的比熱容是4.2×103J/
5、(kg?℃),煤氣的熱值為4.2×107J/kg,則水吸收的熱量為 J,煤氣完全燃燒放出的熱量為 J,煤氣灶燒水的效率為 % 10.張陽在探究電阻上的電流跟兩端電壓的關(guān)系時(shí),用記錄的 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了如圖所示的U﹣I圖象,則a的電阻值為 Ω,b的電阻值為 Ω,將a、b并聯(lián)接在電壓為2V的電源上,電路中的總電流為 A。 11.標(biāo)有“6V 6W”的燈泡L1和“6V 3W”的燈泡L2串聯(lián)接入電路中。L1燈絲的阻值是 Ω,通過兩燈的電流之比是 ,兩燈在相同時(shí)間內(nèi)消耗的電能之比為 。(不考慮溫度對(duì)燈絲電阻的) 12.小
6、王家中的電能表如圖所示,從表盤信息可知,他家接入的用電器總功率不能超過 W.當(dāng)家里只有電磁爐工作時(shí),電能表在1min內(nèi)轉(zhuǎn)90轉(zhuǎn),則電磁爐在1min內(nèi)消耗的電能為 J.此電磁爐的實(shí)際功率 。 13.劉老師在課堂上做了一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)器材有:玻璃泡破碎但鎢絲完好的廢白熾燈、標(biāo)有“6V6W”的小燈泡L、蓄電池、開關(guān)S、酒精燈、火柴、導(dǎo)線若干。連接的電路如圖所示,當(dāng)閉合開關(guān)S時(shí),小燈泡L正常發(fā)光,然后用點(diǎn)燃的酒精燈對(duì)白熾燈的鎢絲加熱,可觀察到小燈泡L的亮度明顯變暗,此時(shí)通過小燈泡L的電流變 。這個(gè)實(shí)驗(yàn)說明了電阻跟 有關(guān)。 14.如圖甲所示,電源電壓
7、保持不變,小燈泡額定電壓6V.閉合開關(guān)S后,當(dāng)滑片P從最右端滑到最左端的過程中,小燈泡的I﹣U關(guān)系圖象如圖乙所示。 求:(1)電源電壓; (2)滑動(dòng)變阻器的最大阻值; (3)當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P位于最右端時(shí),小燈泡的實(shí)際功率。 三、作圖題(每小題3分,共9分) 15.請(qǐng)?jiān)诜娇蚶锂嫵鰣D1的實(shí)物圖對(duì)應(yīng)的電路圖。 16.根據(jù)圖所示的電路圖,用筆畫線代替導(dǎo)線,連接實(shí)物電路(要求導(dǎo)線不能交叉)。 17.請(qǐng)將圖中的“光控開關(guān)”、“聲控開關(guān)”、燈泡用筆畫線代替導(dǎo)線正確連入電路,設(shè)計(jì)出只有在光線很暗且有聲音時(shí)燈才亮的樓道燈自動(dòng)控制電路,同時(shí)安裝一個(gè)不受開關(guān)控制的三孔插座。 四、
8、實(shí)驗(yàn)探究題(每空1分,共20分) 18.某同學(xué)在做“比較不同液體吸熱能力”的實(shí)驗(yàn)時(shí),使用相同的電加熱器給液體甲和乙加熱。如圖: 液體 次數(shù) 質(zhì)量m/kg 升高的溫度△t/℃ 加熱的時(shí)間t/min 甲 1 0.1 5 1 2 0.1 10 2 3 0.2 10 4 乙 4 0.1 10 1 5 0.1 20 2 6 0.2 20 4 (1)分析第1、4次,第2、5次或第3、6次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),某同學(xué)認(rèn)為:加熱相同的時(shí)間時(shí),乙升高的溫度高一些,這說明乙吸收的熱量多一些。這位同學(xué)的判斷是否正確? 。請(qǐng)說明理由:因?yàn)橥耆嗤募訜崞鳎?/p>
9、加熱相同的時(shí)間,放出的熱量 ?。ㄟx填:“相同”或“不相同”),所以甲、乙兩種液體吸收的熱量 ?。ㄟx填:“相同”或“不相同”)。此實(shí)驗(yàn)是用加熱時(shí)間的多少來反映吸熱的多少,這種稱為 法。 (2)分析第2、3次或第5、6次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)??梢缘贸龅某醪浇Y(jié)論是:同種物質(zhì)升高相同溫度時(shí),物質(zhì)的 越大,吸收的熱量就越 。(選填:“多”或“少”) (3)通過比較第2、4次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,液體吸收的熱量多少與液體的 有關(guān)(選填:“種類”或“質(zhì)量”), 物質(zhì)的吸熱能力更強(qiáng)(選填“甲”或“乙”)。 19.在測(cè)定“小燈泡額定電功率”的實(shí)驗(yàn)中,小紅所在的實(shí)驗(yàn)小組用
10、的電源電壓為6V,小燈泡的額定電壓為2.5V、電阻約為10Ω,所用滑動(dòng)變阻器R(20Ω 1A).他們所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示 (1)請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線,將實(shí)物電路甲補(bǔ)充完整。(導(dǎo)線不能交叉) (2)電路甲正確連接后,在閉合開關(guān)前,滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)位于 ?。ㄟx填“左”或“右”)端。 (3)小紅同學(xué)閉合開關(guān),移動(dòng)滑片P到某一位置時(shí),電壓表的示數(shù)如圖乙所示為 V;若她想測(cè)量小燈泡的額定功率,應(yīng)將圖甲中滑片P向 (選填“左”或“右”)端移動(dòng),使電壓表的示數(shù)為2.5V。 (4)小紅同學(xué)移動(dòng)滑片多組對(duì)應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù),并繪制成圖丙所示的I﹣U圖象,根據(jù)圖
11、象信息,計(jì)算出小燈泡的額定功率是 W。 20.用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系“。 (1)實(shí)驗(yàn)中通過觀察 來比較電流產(chǎn)生的熱量的多少。 (2)為了便于比較兩種電阻絲通過電流后產(chǎn)生熱量的多少,甲乙兩瓶中要裝入 的同種液體。 (3)為達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模x用的兩電阻絲的阻值應(yīng)該 。 (4)實(shí)驗(yàn)結(jié)論是 。 (5)該實(shí)驗(yàn)裝置還可以探究通電時(shí)間一定時(shí)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與 的關(guān)系。 四、計(jì)算題(第19題6分,第20題9分,共15分) 21.隨著生活條件的改善,小明家住上了新樓房,新樓使用的是天然氣,小明想:將一壺水燒開究
12、竟需要多少天然氣呢?他通過實(shí)踐收集如下數(shù)據(jù):水壺里放入2L、20℃的水,大火加熱直至沸騰,又在物理書中查到天然氣熱值為8×107J/m3.[氣壓為1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓;c水=4.2×103J/(kg?℃)] (1)燒開這壺水,水需要吸收多少熱量? (2)如果小明家天然氣爐具的效率是40%,燒開這壺水,需要燃燒多少m3的天然氣? 22.如圖所示的電路,電源電壓恒為9V不變,定值電阻R1的阻值為50Ω,求: (1)閉合S1、S2,將變阻器的滑片移至N端,電流表的示數(shù)為0.48A,R2的阻值為多大? (2)閉合開關(guān)S1、斷開開關(guān)S2,移動(dòng)變阻器的滑片,當(dāng)電壓表的示數(shù)為5V,電流表的示數(shù)為多少安?變
13、阻器的功率為多少瓦? 六、綜合能力題(第21題5分,第22題2分,第23題7分,共14分) 23.圖1為四缸發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理:內(nèi)燃機(jī)通過連桿把四個(gè)汽缸的活塞連在一根曲軸上,并使各汽缸的做功過程錯(cuò)開,在飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)的每半周里,都有一個(gè)汽缸在做功,其他三個(gè)汽缸分別在做吸氣、壓縮和排氣工作。 排量 2.0L 輸出功率 120kW 轉(zhuǎn)速 6000r/min (1)發(fā)動(dòng)機(jī)在做功沖程里,高溫、高壓的燃?xì)馔苿?dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng),對(duì)外做功,同時(shí)將 能轉(zhuǎn)化為 能。 (2)有一臺(tái)四缸發(fā)動(dòng)機(jī),其主要技術(shù)指標(biāo)如上表所示。其中排量等于四個(gè)汽缸工作容積的總和,汽缸工作容積指活塞從上止點(diǎn)
14、到下止點(diǎn)所掃過的容積,又稱單缸排量,它取決于活塞的面積和活塞上下運(yùn)動(dòng)的距離L(如圖2).該發(fā)動(dòng)機(jī)在1s內(nèi)做功 J,單缸排量V= L。 24.世界首臺(tái)220千伏超導(dǎo)限流器已于2011年在我國電網(wǎng)中并網(wǎng)運(yùn)行,這是我國超導(dǎo)產(chǎn)業(yè)在電網(wǎng)行業(yè)應(yīng)用的重大突破。超導(dǎo)限流器能有效限制電網(wǎng)的短路電流(電路能夠承受的最大電流,用I1表示)、減少短路電流對(duì)電網(wǎng)設(shè)備的損壞、維護(hù)國家電網(wǎng)的穩(wěn)定。如圖甲是它接入電網(wǎng)后的電路圖,圖乙是它的電阻R隨電流I的變化關(guān)系。 (1)當(dāng)電路正常工作時(shí),超導(dǎo)限流器的電阻為 歐,對(duì)電路沒有影響; (2)根據(jù)圖乙分析可知,當(dāng)電網(wǎng)在某處發(fā)生短路,電流達(dá)到I1時(shí),超導(dǎo)
15、限流器 ,保證電流穩(wěn)定在正常范圍,從而使電網(wǎng)保持在穩(wěn)定狀態(tài)。 25.某研究小組為測(cè)量垂直于太陽光的面積為1m2表面上,每秒鐘接受到的太陽能,用自制太陽能熱水器做實(shí)驗(yàn)。經(jīng)多次試驗(yàn)得到自制太陽能熱水器吸收太陽能的效率為50%.控制太陽能熱水器接受太陽光垂直照射的面積始終是2m2,熱水器內(nèi)水的質(zhì)量為100kg,水的初溫為20℃,經(jīng)2h25min 50s時(shí)間后上升到45℃.請(qǐng)計(jì)算: (1)在上述時(shí)間段內(nèi)太陽能熱水器內(nèi)的水吸收熱量是多少焦耳? (2)垂直于太陽光的1m2表面上,每秒鐘接受到的太陽能是多少焦耳? 2018-2019學(xué)年廣東省韶關(guān)市乳源縣侯公渡中學(xué)九年級(jí)(上)期末物理試卷
16、(提高卷) 參考答案與試題解析 一、選擇題(每小題3分,共21分) 1.關(guān)于溫度、比熱容、熱量、內(nèi)能,以下說法正確的是( ?。? A.一塊0℃的冰沒有內(nèi)能,它的分子不會(huì)運(yùn)動(dòng) B.一個(gè)物體吸收了熱量,它的溫度一定會(huì)升高 C.一個(gè)物體溫度升高了,它的內(nèi)能一定增加 D.用水作為汽車發(fā)動(dòng)機(jī)散熱器的冷卻劑,其主要原因是水的比熱容較小 【分析】A、一切物體都有內(nèi)能,組成所有物質(zhì)的分子都在不停的做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)。 B、當(dāng)晶體熔化、液體沸騰時(shí),都要吸收熱量,但溫度不變; C、內(nèi)能的大小跟質(zhì)量、溫度有關(guān)。 D、根據(jù)水的比熱容比其它物質(zhì)的比熱容大的特點(diǎn)進(jìn)行分析和判斷。 【解答】解: A、
17、因?yàn)槲矬w的分子永不停息地做無規(guī)則的運(yùn)動(dòng),所以任何物體都有內(nèi)能,0℃的冰仍具有內(nèi)能,故A說法錯(cuò)誤,不符合題意。 B、一個(gè)物體吸收了熱量,它的溫度不一定會(huì)升高,如晶體熔化、液體沸騰時(shí),都要吸收熱量,但溫度不變; 故B說法錯(cuò)誤,不符合題意。 C、物體溫度升高時(shí),分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)速度也越快,內(nèi)能增加,故C說法正確,符合題意。 D、因?yàn)樗谋葻崛葺^大,相同質(zhì)量的水和其它物質(zhì)比較,升高相同的溫度,水吸收的熱量多,所以可作為冷卻劑。故D說法錯(cuò)誤,不符合題意。 故選:C。 【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了學(xué)生對(duì)分子動(dòng)理論、溫度影響內(nèi)能的掌握及水的比熱容比其它物質(zhì)的比熱容大的特點(diǎn)的應(yīng)用,知道相同質(zhì)量的不同物質(zhì)
18、升高相同溫度時(shí)比熱容大的物質(zhì)吸收的熱量多。是熱學(xué)的難點(diǎn),是中考的熱點(diǎn)。 2.用兩個(gè)相同的電加熱器分別給質(zhì)量和初溫都相同的甲、乙兩種液體同時(shí)加熱,兩液體的溫度隨時(shí)間變化關(guān)系圖象如圖所示,下列說法正確的是( ) A.甲液體的比熱容大于乙液體的比熱容 B.加熱相同的時(shí)間,甲液體升高的溫度大于乙液體升高的溫度 C.加熱相同的時(shí)間,甲液體吸收的熱量大于乙液體吸收的熱量 D.升高相同的溫度,兩液體吸收的熱量相同 【分析】由題意可知,甲乙兩種液體液體質(zhì)量相等、初溫相同,用兩個(gè)相同的電加熱器加熱,在相等時(shí)間內(nèi)液體吸收的熱量相等; 在圖象中,取相同的加熱時(shí)間,即吸收相同的熱量,確定兩種
19、液體末溫大小關(guān)系,得出兩種液體的升高溫度的大小關(guān)系,再利用吸熱公式比較兩種液體的比熱容大小關(guān)系。 【解答】解: (1)由題知,用兩個(gè)相同的電加熱器加熱,在相等時(shí)間內(nèi)液體吸收的熱量相等,故C錯(cuò); (2)由圖象可以看出,當(dāng)加熱時(shí)間相同時(shí),即吸收的熱量相同時(shí),甲液體升高的溫度大于乙液體升高的溫度,故B正確; (3)由圖象可以看出,升高相同的溫度,乙的加熱時(shí)間長,乙吸收的熱量多,故D錯(cuò); (4)根據(jù)Q吸=cm△t可知,在質(zhì)量相等、初溫相同、吸熱也相同的情況下,誰的溫度升高得多,它的比熱容??;在其它條件相同時(shí),甲液體升高的溫度較高,所以甲液體的比熱容小于乙液體的比熱容,故A錯(cuò)。 故選:B。
20、 【點(diǎn)評(píng)】此題考查的是利用圖象比較不同物質(zhì)的比熱容,得到正確結(jié)論的前提是讀懂圖象提供的信息,理解比熱容的物理意義。 3.如圖所示的內(nèi)燃機(jī)工作的一個(gè)循環(huán)中,其四個(gè)沖程的順序應(yīng)當(dāng)是( ?。? A.乙、甲、丁、丙 B.甲、乙、丙、丁 C.乙、丁、甲、丙 D.甲、丁、乙、丙 【分析】解答這類試題,一定要先把每個(gè)沖程的特點(diǎn)把握好。 吸氣沖程是活塞向下運(yùn)動(dòng),進(jìn)氣門開,排氣門關(guān)閉;壓縮沖程是活塞向上運(yùn)動(dòng),兩個(gè)氣門全關(guān)閉;做功沖程是兩個(gè)氣門都關(guān)閉,火花塞點(diǎn)火,活塞向下運(yùn)動(dòng);排氣沖程是活塞向上運(yùn)動(dòng),進(jìn)氣門關(guān)閉,排氣門開啟。 【解答】解:甲、活塞向下運(yùn)動(dòng),進(jìn)氣門開啟,排氣門關(guān)閉。吸氣沖程。 乙、活塞
21、向下運(yùn)動(dòng),兩個(gè)氣門都關(guān)閉,做功沖程。 丙、活塞向上運(yùn)動(dòng)排氣門開啟,進(jìn)氣門關(guān)閉,排氣沖程。 丁、活塞向上運(yùn)動(dòng),兩氣門關(guān)閉,壓縮沖程; 故順序是甲、丁、乙、丙; 故選:D。 【點(diǎn)評(píng)】熟悉每個(gè)沖程的特征是識(shí)別沖程的關(guān)鍵。該題難度不大,逐個(gè)確定每個(gè)沖程,然后進(jìn)行正確排序。 4.小紅在做“探究串聯(lián)電路電壓的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)時(shí),連好了如圖所示的電路,閉合開關(guān)S后發(fā)現(xiàn)L1正常發(fā)光,L2只能微弱發(fā)光,以下對(duì)于這一現(xiàn)象產(chǎn)生原因的分析中,合理的是( ?。? A.燈泡L2發(fā)生了斷路 B.燈泡L2發(fā)生了短路 C.由于燈泡L2的電阻較大,其實(shí)際功率較小 D.由于燈泡L2的電阻較小,其實(shí)際功率較小
22、 【分析】(1)燈泡斷路時(shí),電路斷路,兩燈泡均不發(fā)光; (2)燈泡短路時(shí),沒有電流通過燈泡,不能發(fā)光; (3)兩燈泡串聯(lián)時(shí)通過它們的電流相等,根據(jù)燈泡的亮暗取決于實(shí)際功率的大小判斷實(shí)際功率的大小,根據(jù)P=I2R比較兩燈泡的電阻關(guān)系。 【解答】解:(1)燈泡L2發(fā)生了斷路時(shí),電路中無電流,兩燈泡均不發(fā)光,故A不正確; (2)燈泡L2發(fā)生短路時(shí),沒有電流通過L2,則不能發(fā)光,故B不正確; (3)因串聯(lián)電路中各處的電流相等,所以圖中通過兩燈泡的電流相等; 因?yàn)闊襞莸牧涟等Q于實(shí)際功率大小,且燈泡L1較亮,燈泡L2只能微弱發(fā)光,所以燈泡L1的實(shí)際功率功率大于L2的實(shí)際功率; 由P=I2R
23、可知,燈泡L1的電阻大于燈泡L2的,故D正確、C不正確。 故選:D。 【點(diǎn)評(píng)】本題考查了串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和電功率公式的靈活應(yīng)用,關(guān)鍵是知道燈泡的亮暗取決于實(shí)際功率的大小。 5.如圖所示的電路,電源電壓保持不變,開關(guān)S由斷開到閉合,則( ?。? A.電壓表的示數(shù)變大電流表的示數(shù)變小 B.電壓表的示數(shù)變小電流表的示數(shù)變大 C.電壓表和電流表示數(shù)都變大 D.電壓表和電流表示數(shù)都變小 【分析】(1)各電路元件首尾順次連接的連接方式是串聯(lián),各電路元件并列連接的連接方式是并聯(lián),根據(jù)電路圖確定電阻的連接方式; (2)分析開關(guān)S由斷開到閉合時(shí)電路中總電阻的變化,根據(jù)歐姆定律可知電流
24、表和電壓表示數(shù)的變化。 【解答】解:(1)由電路圖可知,定值電阻R與燈泡L首尾順次連接,則連接方式為串聯(lián),電流表串聯(lián)在電路中測(cè)電路中的電流; (2)當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí),燈泡L被短路,電路為R的簡(jiǎn)單電路,電流表測(cè)電路中的電流; 因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,所以,當(dāng)開關(guān)S由斷開到閉合的過程中,電路中的總電阻變??; 由I=可知,電路中的電流變大,即電流表的示數(shù)變大,故AD錯(cuò)誤; 由U=IR可知,電阻兩端電壓變大,即電壓表的示數(shù)變大,故B錯(cuò)誤,C正確。 故選:C。 【點(diǎn)評(píng)】本題考查了串并聯(lián)的辨別和電路的動(dòng)態(tài)分析,分析好開關(guān)閉合前后電路中總電阻的變化是關(guān)鍵。 6.如圖所示是研究電流熱
25、效應(yīng)的部分實(shí)驗(yàn)電路,甲電阻絲的阻值小于乙電阻絲的阻值。比較通電后兩根電阻絲各自兩端的電壓 U 甲、U 乙以及它們?cè)谙嗤瑫r(shí)間內(nèi)分別產(chǎn)生的量 Q 甲、Q 乙的大小,下面關(guān)系中正確的是( ?。? A.U 甲=U 乙,Q 甲=Q 乙 B.U 甲<U 乙,Q 甲>Q 乙 C.U 甲<U 乙,Q 甲<Q 乙 D.U 甲>U 乙,Q 甲<Q 乙 【分析】?jī)呻娮杞z串聯(lián),流過它們的電流I相等,通電時(shí)間t相等, 由U=IR判斷它們間的電壓關(guān)系,由Q=I2Rt判斷它們產(chǎn)生的熱量關(guān)系。 【解答】解:由于兩電阻絲串聯(lián),流過它們的電流I相等,通電時(shí)間t相等, 由題意知:R甲<R乙, 由U=IR知:U甲<
26、U乙; 由Q=I2Rt知:Q甲<Q乙。 故選:C。 【點(diǎn)評(píng)】本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn),歐姆定律,焦耳定律,熟練掌握基礎(chǔ)知識(shí)是正確解題的關(guān)鍵。 7.下列做法中符合安全用電原則的是( ?。? A.家庭電路中可用鋼絲來替換保險(xiǎn)絲 B.用電器的金屬外殼不用接地線 C.發(fā)現(xiàn)有人觸電后,要立即切斷電源 D.在高壓輸電線下釣魚 【分析】(1)保險(xiǎn)絲用電阻率大、熔點(diǎn)低的材料制成,不能用銅絲等代替; (2)對(duì)于金屬外殼的家用電器,金屬外殼一定接地,防止外殼漏電,發(fā)生觸電事故; (3)發(fā)現(xiàn)有人觸電時(shí),首先切斷電源,再實(shí)行救援措施; (4)安全用電的原則:不接觸低壓帶電體,不靠近高壓帶電
27、體。 【解答】解: A、保險(xiǎn)絲用電阻率大、熔點(diǎn)低的材料制成,用銅絲等代替無法達(dá)到保護(hù)電路的作用,此選項(xiàng)不符合安全用電原則; B、金屬外殼的用電器要接地,防止金屬外殼漏電,發(fā)生觸電事故,此做法不符合安全用電原則; C、發(fā)現(xiàn)有人觸電時(shí),首先要切斷電源,再采取救人措施,此選項(xiàng)符合安全用電原則; D、高壓線的電壓很高,人不要靠近,不能在在高壓輸電線下釣魚,容易觸電,此做法不符合安全用電原則。 故選:C。 【點(diǎn)評(píng)】本題考查的是日常生活中的一些安全用電常識(shí)。只要同學(xué)們牢記安全用電常識(shí),并正確規(guī)范操作,就不會(huì)有危險(xiǎn)發(fā)生。 二、填空題(每空1分,共21分) 8.目前我國研發(fā)一款以壓縮空氣為動(dòng)
28、力的環(huán)保車。汽車使用前需要壓縮存儲(chǔ)氣體,這一過程通過 做功 的方式使氣體內(nèi)能增加,開動(dòng)時(shí),釋放的氣體推動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī),將氣體的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為 機(jī)械 能,此車緊急剎車時(shí),剎車片和輪胎都變熱,汽車的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為 內(nèi) 能。 【分析】本題抓住做功改變物體內(nèi)能。做功主要有摩擦生熱和壓縮氣體做功,物體內(nèi)能會(huì)增加。 【解答】解: 汽車使用前需要壓縮儲(chǔ)存氣體,壓縮氣體做功,物體內(nèi)能會(huì)增加。開動(dòng)時(shí),釋放的氣體推動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī),將氣體的內(nèi)能又轉(zhuǎn)化為機(jī)械能; 此車緊急剎車時(shí),剎車片和輪胎都變熱,汽車的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。 故答案為:做功;機(jī)械;內(nèi)。 【點(diǎn)評(píng)】本題考查了做功改變物體內(nèi)能的方式,還要記住能量的相互轉(zhuǎn)化。 9
29、.用煤氣灶把2kg,初溫為30℃的水燒到80℃,消耗了20g煤氣,已知水的比熱容是4.2×103J/(kg?℃),煤氣的熱值為4.2×107J/kg,則水吸收的熱量為 4.2×105 J,煤氣完全燃燒放出的熱量為 8.4×105 J,煤氣灶燒水的效率為 50 % 【分析】(1)根據(jù)吸熱公式Q=cm△t就可算出水吸收的熱量; (2)應(yīng)用熱值公式Q=mq可以求出煤氣完全燃燒釋放的熱量; (3)由效率公式可以求出煤氣灶燒水的效率。 【解答】解:(1)水吸收的熱量為: Q吸=cm△t=4.2×103J/kg?℃×2kg×(80℃﹣30℃)=4.2×105J, (2)煤氣完全燃燒放出的熱量:
30、 Q放=mq=0.02kg×4.2×107J/kg=8.4×105J, (3)煤氣灶燒水的效率: η=×100%=×100%=50%, 故答案為:4.2×105;8.4×105;50。 【點(diǎn)評(píng)】本題考查了吸熱公式、熱值公式及效率公式的計(jì)算,屬于常見的基礎(chǔ)考題。 10.張陽在探究電阻上的電流跟兩端電壓的關(guān)系時(shí),用記錄的 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了如圖所示的U﹣I圖象,則a的電阻值為 10 Ω,b的電阻值為 5 Ω,將a、b并聯(lián)接在電壓為2V的電源上,電路中的總電流為 0.6 A。 【分析】(1)由U﹣I圖象找出a與b圖線所對(duì)應(yīng)的電壓與電流值,然后由歐姆定律求出電阻阻值; (2)根據(jù)串聯(lián)電
31、路的電阻特點(diǎn)及歐姆定律求出電路電流。 【解答】解:(1)由U﹣I圖象知,電阻阻值為: Ra===10Ω,Rb===5Ω; (2)兩電阻并聯(lián)接在2V電源上時(shí), 電路電流I=+=+=0.6A。 故答案為:10;5;0.6。 【點(diǎn)評(píng)】本題考查了求導(dǎo)體電阻、電路電流,用到的知識(shí)點(diǎn)有:歐姆定律、串聯(lián)電路的特點(diǎn);由圖象找出電阻電壓與電流的對(duì)應(yīng)值是正確解題的關(guān)鍵。 11.標(biāo)有“6V 6W”的燈泡L1和“6V 3W”的燈泡L2串聯(lián)接入電路中。L1燈絲的阻值是 6 Ω,通過兩燈的電流之比是 1:1 ,兩燈在相同時(shí)間內(nèi)消耗的電能之比為 1:2 。(不考慮溫度對(duì)燈絲電阻的) 【分析】已知燈泡的
32、額定電壓和額定功率,根據(jù)R=求出L1、L2燈絲的阻值;根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知兩燈泡串聯(lián)時(shí)通過的電流之比,根據(jù)W=I2Rt求出兩燈在相同時(shí)間內(nèi)消耗的電能之比。 【解答】解:兩燈泡的電阻: R1===6Ω,R2===12Ω; 當(dāng)兩燈泡串聯(lián)時(shí),通過兩燈泡的電流相等, 根據(jù)W=I2Rt可知:W1:W2=R1:R2=6Ω:12Ω=1:2。 故答案為:6;1:1;1:2。 【點(diǎn)評(píng)】本題考查了串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和電功率、電功公式的靈活運(yùn)用,只要按部就班的計(jì)算不難解答。 12.小王家中的電能表如圖所示,從表盤信息可知,他家接入的用電器總功率不能超過 2200 W.當(dāng)家里只有電磁爐工作時(shí),電能
33、表在1min內(nèi)轉(zhuǎn)90轉(zhuǎn),則電磁爐在1min內(nèi)消耗的電能為 9×104 J.此電磁爐的實(shí)際功率 1500W 。 【分析】由電能表銘牌可知,電能表正常工作時(shí)的電壓是220V,允許通過的最大電流是10A,由P=UI可以求出電能表允許的最大功率; 由電能表銘牌可知,每消耗1kW?h的電能,電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過3600轉(zhuǎn),根據(jù)電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過的圈數(shù)可以求出電磁爐消耗的電能,然后由電功率公式求出電磁爐的功率。 【解答】解: ①該電能表允許通過的最大功率P最大=UI=220V×10A=2200W,則小王家接入的用電器總功率不能超過2200W; ②電磁爐工作1min消耗的電能: W=kW?h=0.02
34、5kW?h=9×104J, 電磁爐的功率: P電磁爐===1.5kW=1500W。 故答案為:2200;9×104;1500W。 【點(diǎn)評(píng)】本題難度不是很大,知道電能表銘牌的含義是正確解題的前提與關(guān)鍵,計(jì)算時(shí)要注意單位換算。 13.劉老師在課堂上做了一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)器材有:玻璃泡破碎但鎢絲完好的廢白熾燈、標(biāo)有“6V6W”的小燈泡L、蓄電池、開關(guān)S、酒精燈、火柴、導(dǎo)線若干。連接的電路如圖所示,當(dāng)閉合開關(guān)S時(shí),小燈泡L正常發(fā)光,然后用點(diǎn)燃的酒精燈對(duì)白熾燈的鎢絲加熱,可觀察到小燈泡L的亮度明顯變暗,此時(shí)通過小燈泡L的電流變 小 。這個(gè)實(shí)驗(yàn)說明了電阻跟 溫度 有關(guān)。 【分析】(1)掌握
35、影響電阻大小的因素:材料、長度、橫截面積和溫度;根據(jù)實(shí)驗(yàn)過程分析控制的量和改變的量,得出探究的因素; (2)根據(jù)燈泡發(fā)光的亮暗判斷出電阻的變化。 【解答】解: 用酒精燈對(duì)白熾燈的鎢絲加熱,鎢絲的溫度升高,觀察到小燈泡L的亮度明顯變暗,說明通過小燈泡L的電流變小,鎢絲的電阻增大,這個(gè)現(xiàn)象說明:導(dǎo)體的電阻除了跟自身因素有關(guān)以外,還跟溫度有關(guān)。 故答案為:??;溫度。 【點(diǎn)評(píng)】此題是探究溫度對(duì)導(dǎo)體電阻大小的影響,考查了控制變量法的應(yīng)用,注意實(shí)驗(yàn)中不同的條件得出探究的因素,同時(shí)涉及到了電阻對(duì)電路中電流的影響。 14.如圖甲所示,電源電壓保持不變,小燈泡額定電壓6V.閉合開關(guān)S后,當(dāng)滑片P從最
36、右端滑到最左端的過程中,小燈泡的I﹣U關(guān)系圖象如圖乙所示。 求:(1)電源電壓; (2)滑動(dòng)變阻器的最大阻值; (3)當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P位于最右端時(shí),小燈泡的實(shí)際功率。 【分析】(1)由電路圖可知,當(dāng)滑片滑到最左端時(shí),電路為L的簡(jiǎn)單電路,電路中的電流最大,電壓表測(cè)電源的電壓,由圖乙讀出電源電壓的大?。? (2)當(dāng)滑片滑到最右端時(shí),燈泡L與滑動(dòng)變阻器的最大阻值R串聯(lián),電路中的電流最小,根據(jù)圖象讀出兩電表的示數(shù),根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出滑動(dòng)變阻器兩端的電壓,根據(jù)歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器的最大阻值。 (3)當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P位于最右端時(shí),由圖象可知此時(shí)小燈泡兩端的電壓和通過的電流,
37、根據(jù)P=UI求出小燈泡的實(shí)際功率。 【解答】解:(1)由電路圖可知,當(dāng)滑片滑到最左端時(shí),電路為L的簡(jiǎn)單電路,電壓表測(cè)電源的電壓,電路中的電流最大, 由圖乙可知,電源電壓:U=UL=6V; (2)當(dāng)滑片滑到最右端時(shí),燈泡L與滑動(dòng)變阻器的最大阻值R串聯(lián),電壓表測(cè)燈泡的電壓,此時(shí)電路中的電流最小, 由圖乙可知,此時(shí)UL′=2V,電路中的電流I=0.2A, 因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和, 所以滑動(dòng)變阻器兩端的電壓: U滑=U﹣UL′=6V﹣2V=4V, 根據(jù)歐姆定律可得,滑動(dòng)變阻器的最大阻值: R滑大===20Ω; (3)當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P位于最右端時(shí),UL′=2V,I=0
38、.2A, 則小燈泡的實(shí)際功率: P實(shí)=UL′I=2V×0.2A=0.4W。 答:(1)電源電壓為6V; (2)滑動(dòng)變阻器的最大阻值為20Ω; (3)當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P位于最右端時(shí),小燈泡的實(shí)際功率為0.4W。 【點(diǎn)評(píng)】本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率的計(jì)算,側(cè)重考查了學(xué)生分析圖象的能力和結(jié)合電路圖的變化得出兩電表對(duì)應(yīng)的示數(shù)。 三、作圖題(每小題3分,共9分) 15.請(qǐng)?jiān)诜娇蚶锂嫵鰣D1的實(shí)物圖對(duì)應(yīng)的電路圖。 【分析】由實(shí)物電路圖畫電路圖時(shí),可以根據(jù)電流流向法,從電源的正極出發(fā)依次畫出各電路原件回到負(fù)極即可。 【解答】解: 由實(shí)物圖可知,電流從電源的正極出發(fā)依
39、次經(jīng)過燈泡L、開關(guān),回到負(fù)極,由此畫出電路圖所示: 。 【點(diǎn)評(píng)】本題考查了根據(jù)實(shí)物畫出電路圖,一般采用電流流向法,即從電源的一極出發(fā)依次畫出各電路元件。 16.根據(jù)圖所示的電路圖,用筆畫線代替導(dǎo)線,連接實(shí)物電路(要求導(dǎo)線不能交叉)。 【分析】分析電路的連接,根據(jù)電源電壓確定電壓表與被測(cè)電路并聯(lián),電流表選用小量程與待測(cè)電路串聯(lián),根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖。 【解答】解:左圖為燈的簡(jiǎn)單電路,電壓表測(cè)燈的電壓,因電源電壓為3V,故電壓表選用小量程與燈并聯(lián),電流表測(cè)電路中的電流,電流選用小量程與燈串聯(lián),根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖,如下所示: 【點(diǎn)評(píng)】本題考查根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖,關(guān)鍵是實(shí)物圖與
40、電路圖一一對(duì)應(yīng)。 17.請(qǐng)將圖中的“光控開關(guān)”、“聲控開關(guān)”、燈泡用筆畫線代替導(dǎo)線正確連入電路,設(shè)計(jì)出只有在光線很暗且有聲音時(shí)燈才亮的樓道燈自動(dòng)控制電路,同時(shí)安裝一個(gè)不受開關(guān)控制的三孔插座。 【分析】(1)只有在光線很暗且有聲音時(shí)燈才亮說明兩開關(guān)不能獨(dú)立工作、相互影響即為串聯(lián);連接電路時(shí)應(yīng)注意開關(guān)控制火線,且火線接入燈尾金屬點(diǎn),零線接入螺旋套; (2)三孔插座的接線方法是要求“左零右火上接地”。 【解答】解:(1)燈泡與兩個(gè)開關(guān)串聯(lián),且火線要先過開關(guān),再接入燈泡尾部的金屬點(diǎn),零線接入螺旋套; (2)三孔插座與燈泡并聯(lián),其接法為:左零右火上接地,作圖如下: 【點(diǎn)評(píng)】本題考查了
41、聲、光控?zé)艉腿撞遄慕泳€方法,關(guān)鍵是根據(jù)題意得出兩開關(guān)的連接方式和注意安全用電的原則。 四、實(shí)驗(yàn)探究題(每空1分,共20分) 18.某同學(xué)在做“比較不同液體吸熱能力”的實(shí)驗(yàn)時(shí),使用相同的電加熱器給液體甲和乙加熱。如圖: 液體 次數(shù) 質(zhì)量m/kg 升高的溫度△t/℃ 加熱的時(shí)間t/min 甲 1 0.1 5 1 2 0.1 10 2 3 0.2 10 4 乙 4 0.1 10 1 5 0.1 20 2 6 0.2 20 4 (1)分析第1、4次,第2、5次或第3、6次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),某同學(xué)認(rèn)為:加熱相同的時(shí)間時(shí),乙升高的溫度高一些,
42、這說明乙吸收的熱量多一些。這位同學(xué)的判斷是否正確? 不正確 。請(qǐng)說明理由:因?yàn)橥耆嗤募訜崞?,加熱相同的時(shí)間,放出的熱量 相同?。ㄟx填:“相同”或“不相同”),所以甲、乙兩種液體吸收的熱量 相同?。ㄟx填:“相同”或“不相同”)。此實(shí)驗(yàn)是用加熱時(shí)間的多少來反映吸熱的多少,這種稱為 轉(zhuǎn)換 法。 (2)分析第2、3次或第5、6次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)??梢缘贸龅某醪浇Y(jié)論是:同種物質(zhì)升高相同溫度時(shí),物質(zhì)的 質(zhì)量 越大,吸收的熱量就越 多 。(選填:“多”或“少”) (3)通過比較第2、4次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,液體吸收的熱量多少與液體的 種類 有關(guān)(選填:“種類”或“質(zhì)量”), 甲 物質(zhì)的吸熱能力更強(qiáng)(選填“甲”或“
43、乙”)。 【分析】(1)我們使用相同的酒精燈(或加熱器)通過加熱時(shí)間的長短來比較吸熱多少,這種方法叫轉(zhuǎn)化法。 (2)(3)分析表中數(shù)據(jù),找出相同的量和不同的量,分析得出吸熱與變化量的關(guān)系; 比較物質(zhì)吸熱能力的2種方法:①使相同質(zhì)量的不同物質(zhì)升高相同的溫度,比較吸收的熱量(即比較加熱時(shí)間),吸收熱量多的吸熱能力強(qiáng); ②使相同質(zhì)量的不同物質(zhì)吸收相同的熱量(即加熱相同的時(shí)間),比較溫度的變化,溫度變化小的吸熱能力強(qiáng) 【解答】解:(1)實(shí)驗(yàn)中用加熱時(shí)間間接反映液體吸收熱量的多少,這種方法叫轉(zhuǎn)換法; 根據(jù)轉(zhuǎn)換法,完全相同的加熱器,加熱相同的時(shí)間,加熱器放出的熱量,甲、乙兩種液體吸收的熱量
44、相同,此實(shí)驗(yàn)是用加熱時(shí)間的多少來反映吸熱的多少,這種稱為轉(zhuǎn)換法,故這位同學(xué)的判斷錯(cuò)誤的; (2)分析第2、3次或第5、6次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),可以得出的初步結(jié)論是:同種物質(zhì)升高相同的溫度時(shí),物質(zhì)的質(zhì)量越大,加熱的時(shí)間越長,吸收的熱量就越多。 (3)通過比較第2、4次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,相同質(zhì)量的不同液體升高相同的溫度,吸收的熱量不同,故液體吸收的熱量多少與液體的種類有關(guān),根據(jù)比較吸熱能力的第1種方法,甲的吸熱能力更強(qiáng)。 故答案為:(1)不正確,相同;相同;轉(zhuǎn)換;(2)質(zhì)量;多;(3)種類;甲。 【點(diǎn)評(píng)】本題比較不同物質(zhì)的吸熱能力,考查控制變量法、轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用和比較吸熱能力的方法,為熱學(xué)中的重要實(shí)驗(yàn)。
45、 19.在測(cè)定“小燈泡額定電功率”的實(shí)驗(yàn)中,小紅所在的實(shí)驗(yàn)小組用的電源電壓為6V,小燈泡的額定電壓為2.5V、電阻約為10Ω,所用滑動(dòng)變阻器R(20Ω 1A).他們所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示 (1)請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線,將實(shí)物電路甲補(bǔ)充完整。(導(dǎo)線不能交叉) (2)電路甲正確連接后,在閉合開關(guān)前,滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)位于 左?。ㄟx填“左”或“右”)端。 (3)小紅同學(xué)閉合開關(guān),移動(dòng)滑片P到某一位置時(shí),電壓表的示數(shù)如圖乙所示為 2 V;若她想測(cè)量小燈泡的額定功率,應(yīng)將圖甲中滑片P向 右?。ㄟx填“左”或“右”)端移動(dòng),使電壓表的示數(shù)為2.5V。 (4)小紅同學(xué)移動(dòng)滑片多組對(duì)應(yīng)的電壓表
46、和電流表的示數(shù),并繪制成圖丙所示的I﹣U圖象,根據(jù)圖象信息,計(jì)算出小燈泡的額定功率是 0.5 W。 【分析】(1)由燈的額定電壓確定電壓表的量程,將電壓表與燈并聯(lián); (2)為保護(hù)電路,滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)位于阻值最大的位置; (3)由串聯(lián)電路電壓的特點(diǎn),根據(jù)分壓原理確定滑片移動(dòng)的方向; (4)根據(jù)圖中數(shù)據(jù),由P額=U額I計(jì)算燈的額定功率。 【解答】解:(1)燈的額定電壓為2.5V小于3V,故電壓表選用小量程,將電壓表并聯(lián)在燈的兩端,如圖所示: (2)在閉合開關(guān)前,滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)位于阻值最大的位置,因滑片以右電阻絲連入電路,故滑片應(yīng)位于左端; (3)電壓表使用小量程,分度
47、值為0.1V,示數(shù)為2V,因額定電壓為2.5V,故要增大燈的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的特點(diǎn),要減小變阻器的電壓,根據(jù)分壓的原理,減小變阻器連入電路中的電阻即可,所以,應(yīng)將圖甲中滑片P向右端移動(dòng),使電壓表的示數(shù)為2.5V; (4)小燈泡的額定電壓為2.5V,由圖知對(duì)應(yīng)的電流為0.2A,所以燈的額定功率P額=U額I=2.5V×0.2A=0.50W。 故答案為:(1)如上圖所示; (2)左; (3)2; 右; (4)0.5。 【點(diǎn)評(píng)】本題測(cè)小燈泡額定電功率,考查電路的連接、實(shí)驗(yàn)的操作過程,識(shí)圖讀圖的能力、功率的計(jì)算等知識(shí),難度中等。 20.用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量
48、與電阻的關(guān)系“。 (1)實(shí)驗(yàn)中通過觀察 溫度計(jì)示數(shù)的變化 來比較電流產(chǎn)生的熱量的多少。 (2)為了便于比較兩種電阻絲通過電流后產(chǎn)生熱量的多少,甲乙兩瓶中要裝入 質(zhì)量相同、初溫相同 的同種液體。 (3)為達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,選用的兩電阻絲的阻值應(yīng)該 不同 。 (4)實(shí)驗(yàn)結(jié)論是 在電流、通電時(shí)間一定時(shí),電阻越大,產(chǎn)生的熱量越多 。 (5)該實(shí)驗(yàn)裝置還可以探究通電時(shí)間一定時(shí)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與 電流 的關(guān)系。 【分析】(1)溫度計(jì)示數(shù)的變化反應(yīng)了液體溫度的變化,反映了液體吸收熱量即電流產(chǎn)生熱量的多少; (2)要比較不同電阻絲產(chǎn)生熱量的多少,應(yīng)控制電流與通電時(shí)間相等,控制兩瓶中液體的質(zhì)量與初始
49、溫度相同; (3)為探究“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系”應(yīng)選用阻值不同的兩根電阻絲; (4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)控制的變量與焦耳定律分析答題; (5)探究“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系”時(shí),需改變電路中的電流。 【解答】解:(1)實(shí)驗(yàn)中通過觀察兩支溫度計(jì)示數(shù)的變化來比較電流產(chǎn)生的熱量的多少; (2)為了便于比較兩種電阻絲通過電流后產(chǎn)生熱量的多少,甲乙兩瓶中要裝入質(zhì)量相同、初溫相同的同種液體; (3)探究“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系”,需保證電路中的電流和通電時(shí)間相同,但選用的兩電阻絲的阻值應(yīng)該不同; (4)實(shí)驗(yàn)結(jié)論是:在電流、通電時(shí)間一定時(shí),電阻越大,產(chǎn)生的熱量越多。
50、(5)實(shí)驗(yàn)時(shí),若調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值,可以改變電路中電流的大小,因此用該實(shí)驗(yàn)裝置還可以探究通電時(shí)間一定時(shí),導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流大小的關(guān)系。 故答案為:(1)溫度計(jì)示數(shù)的變化;(2)相等質(zhì)量;初溫相同;(3)不同;(4)在電流、通電時(shí)間一定時(shí),電阻越大,產(chǎn)生的熱量越多;(5)電流。 【點(diǎn)評(píng)】本題是一道探究“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)題,本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用了控制變量法與轉(zhuǎn)換法,理解并掌握這兩種方法是正確解題的前提與關(guān)鍵。 四、計(jì)算題(第19題6分,第20題9分,共15分) 21.隨著生活條件的改善,小明家住上了新樓房,新樓使用的是天然氣,小明想:將一壺水燒開究竟需要多少天然氣呢?
51、他通過實(shí)踐收集如下數(shù)據(jù):水壺里放入2L、20℃的水,大火加熱直至沸騰,又在物理書中查到天然氣熱值為8×107J/m3.[氣壓為1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓;c水=4.2×103J/(kg?℃)] (1)燒開這壺水,水需要吸收多少熱量? (2)如果小明家天然氣爐具的效率是40%,燒開這壺水,需要燃燒多少m3的天然氣? 【分析】(1)1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)為100℃,已知水的質(zhì)量和比熱容以及初溫、末溫,根據(jù)Q吸=cm(t﹣t0)求出水吸收的熱量; (2)根據(jù)η=×100%求出完全燃燒天然氣放出的熱量,再利用Q=Vq的變形公式V=求出需要燃燒天然氣的體積。 【解答】解:(1)水的體積V=2L=2dm3=2
52、×10﹣3m3, 由ρ=得,水的質(zhì)量: m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×2×10﹣3m3=2kg, 在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,水的沸點(diǎn)是100℃, 則水吸收的熱量: Q吸=c水m水(t﹣t0) =4.2×103J/(kg?℃)×2kg×(100℃﹣20℃) =6.72×105J。 (2)由η=×100%得,完全燃燒天然氣放出的熱量: Q放===1.68×106J, 由Q放=Vq得,需要燃燒天然氣的體積: V===0.021m3。 答:(1)燒開這壺水,水需要吸收6.72×105J的熱量; (2)如果小明家天然氣爐具的效率是40%,燒開這壺水,需要燃燒0.021m3的
53、天然氣。 【點(diǎn)評(píng)】本題考查熱量的計(jì)算和能量的利用效率,關(guān)鍵是公式及其變形的靈活應(yīng)用,要注意一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)為100℃。 22.如圖所示的電路,電源電壓恒為9V不變,定值電阻R1的阻值為50Ω,求: (1)閉合S1、S2,將變阻器的滑片移至N端,電流表的示數(shù)為0.48A,R2的阻值為多大? (2)閉合開關(guān)S1、斷開開關(guān)S2,移動(dòng)變阻器的滑片,當(dāng)電壓表的示數(shù)為5V,電流表的示數(shù)為多少安?變阻器的功率為多少瓦? 【分析】(1)閉合S1、S2,將變阻器的滑片移至N端,R1與R2并聯(lián),由并聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律計(jì)算R2的阻值; (2)閉合開關(guān)S1、斷開開關(guān)S2,R1與變阻器R串聯(lián),電
54、壓表測(cè)R兩端電壓,由串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律計(jì)算電流表示數(shù),由P=UI計(jì)算變阻器的功率。 【解答】解: (1)由圖知,當(dāng)閉合S1、S2,將變阻器的滑片移至N端,即變阻器連入阻值為0時(shí),R1與R2并聯(lián),電流表測(cè)干路電流, 由并聯(lián)電路特點(diǎn)知:U1=U2=U=9V, 由歐姆定律可得:I1===0.18A, 所以通過R2的電流:I2=I﹣I1=0.48A﹣0.18A=0.3A, 所以R2的阻值:R2===30Ω; (2)由圖可知,閉合開關(guān)S1、斷開開關(guān)S2,R1與變阻器R串聯(lián),電壓表測(cè)R兩端電壓, 由串聯(lián)電路特點(diǎn)可得R1兩端電壓:U1′=U﹣UR=9V﹣5V=4V, 電流表示數(shù):I′=
55、IR=I1′===0.08A, 由P=UI可得此時(shí)變阻器的功率:PR=URIR=5V×0.08A=0.4W。 答:(1)R2的阻值為30Ω; (2)閉合開關(guān)S1、斷開開關(guān)S2,移動(dòng)變阻器的滑片,當(dāng)電壓表的示數(shù)為5V,電流表的示數(shù)為0.08A,變阻器的功率為0.4W。 【點(diǎn)評(píng)】本題考查了串聯(lián)和并聯(lián)電路特點(diǎn)、歐姆定律和電功率公式的應(yīng)用,解題的關(guān)鍵是正確分析開關(guān)在不同狀態(tài)下電路的結(jié)構(gòu)。 六、綜合能力題(第21題5分,第22題2分,第23題7分,共14分) 23.圖1為四缸發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理:內(nèi)燃機(jī)通過連桿把四個(gè)汽缸的活塞連在一根曲軸上,并使各汽缸的做功過程錯(cuò)開,在飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)的每半周里,都有一個(gè)
56、汽缸在做功,其他三個(gè)汽缸分別在做吸氣、壓縮和排氣工作。 排量 2.0L 輸出功率 120kW 轉(zhuǎn)速 6000r/min (1)發(fā)動(dòng)機(jī)在做功沖程里,高溫、高壓的燃?xì)馔苿?dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng),對(duì)外做功,同時(shí)將 內(nèi) 能轉(zhuǎn)化為 機(jī)械 能。 (2)有一臺(tái)四缸發(fā)動(dòng)機(jī),其主要技術(shù)指標(biāo)如上表所示。其中排量等于四個(gè)汽缸工作容積的總和,汽缸工作容積指活塞從上止點(diǎn)到下止點(diǎn)所掃過的容積,又稱單缸排量,它取決于活塞的面積和活塞上下運(yùn)動(dòng)的距離L(如圖2).該發(fā)動(dòng)機(jī)在1s內(nèi)做功 1.2×105 J,單缸排量V= 0.5 L。 【分析】(1)發(fā)動(dòng)機(jī)在做功沖程里,高溫、高壓的燃?xì)馀蛎浲苿?dòng)活塞做功,將燃
57、氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。 (2)知道發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率,利用功率公式P=計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)在1s內(nèi)做功;知道四個(gè)缸總排量,可以求單缸排量。 【解答】解:(1)在做功沖程里,高溫、高壓的燃?xì)馀蛎涀龉?,將?nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能; (2)∵P=, ∴發(fā)動(dòng)機(jī)在1s內(nèi)做功: W=Pt=120×103W×1s=1.2×105J, ∵四缸總排量為2.0L, 單缸排量: V=×2.0L=0.5L, 故答案為:(1)內(nèi);機(jī)械;(2)1.2×105;0.5。 【點(diǎn)評(píng)】本題綜合考查了功的計(jì)算、功率的計(jì)算、壓強(qiáng)的計(jì)算,計(jì)算到每一個(gè)沖程,繁雜,需要細(xì)心,屬于難題。 24.世界首臺(tái)220千伏超導(dǎo)限流器已于2011年在
58、我國電網(wǎng)中并網(wǎng)運(yùn)行,這是我國超導(dǎo)產(chǎn)業(yè)在電網(wǎng)行業(yè)應(yīng)用的重大突破。超導(dǎo)限流器能有效限制電網(wǎng)的短路電流(電路能夠承受的最大電流,用I1表示)、減少短路電流對(duì)電網(wǎng)設(shè)備的損壞、維護(hù)國家電網(wǎng)的穩(wěn)定。如圖甲是它接入電網(wǎng)后的電路圖,圖乙是它的電阻R隨電流I的變化關(guān)系。 (1)當(dāng)電路正常工作時(shí),超導(dǎo)限流器的電阻為 0 歐,對(duì)電路沒有影響; (2)根據(jù)圖乙分析可知,當(dāng)電網(wǎng)在某處發(fā)生短路,電流達(dá)到I1時(shí),超導(dǎo)限流器 電阻瞬間增大到R0 ,保證電流穩(wěn)定在正常范圍,從而使電網(wǎng)保持在穩(wěn)定狀態(tài)。 【分析】超導(dǎo)限流器是一種有效的短路電流限制裝置。在發(fā)生短路故障時(shí),能夠迅速將短路電流限制到可接受的水平,從而避免電網(wǎng)中大的
59、短路電流對(duì)電網(wǎng)和電氣設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行構(gòu)成重大危害,可以大大提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性,改善供電的可靠性和安全性。 【解答】解:由圖象知, (1)在電路正常時(shí),超導(dǎo)限流器的電阻為零,對(duì)電路沒有影響; (2)由圖線知,當(dāng)電網(wǎng)在某處發(fā)生短路,電流達(dá)到I1時(shí),超導(dǎo)限流器電阻瞬間增大到R0,保證電流穩(wěn)定在正常范圍,從而使電網(wǎng)保持在穩(wěn)定狀態(tài)。 故答案為: (1)0; (2)電阻瞬間增大到R0。 【點(diǎn)評(píng)】從限流器的特性上分析,只有電流很大(基本上是發(fā)生短路或用電器總功率過大)時(shí),才具有電阻值,使得電源不會(huì)短路,起保護(hù)作用;本題需要我們平時(shí)注意物理規(guī)律在新技術(shù)、新發(fā)明發(fā)明的應(yīng)用。 25.某研究小組為測(cè)
60、量垂直于太陽光的面積為1m2表面上,每秒鐘接受到的太陽能,用自制太陽能熱水器做實(shí)驗(yàn)。經(jīng)多次試驗(yàn)得到自制太陽能熱水器吸收太陽能的效率為50%.控制太陽能熱水器接受太陽光垂直照射的面積始終是2m2,熱水器內(nèi)水的質(zhì)量為100kg,水的初溫為20℃,經(jīng)2h25min 50s時(shí)間后上升到45℃.請(qǐng)計(jì)算: (1)在上述時(shí)間段內(nèi)太陽能熱水器內(nèi)的水吸收熱量是多少焦耳? (2)垂直于太陽光的1m2表面上,每秒鐘接受到的太陽能是多少焦耳? 【分析】(1)已知水的質(zhì)量與初末溫度,由熱量公式可以求出水所吸收的熱量。 (2)根據(jù)吸收效率求出總的太陽能,水吸收的熱量處于受光面積與光照時(shí)間,可以求出1m2表面上,每
61、秒鐘接受到的太陽能。 【解答】解:(1)太陽能熱水器內(nèi)水吸收的熱量: Q吸=cm(t2﹣t1)=4.2×103J/(kg?℃)×100kg×(45℃﹣20℃)=1.05×107J; (2)由η=×100%可得,太陽能熱水器接收到的太陽能: Q===2.1×107J, 則垂直于太陽光的1m2表面上,每秒鐘接受到的太陽能: ==1200J/(m2?s), 垂直于太陽光的1m2表面上,每秒鐘接受到的太陽能是1200J。 答:(1)太陽能熱水器內(nèi)的水吸收熱量是1.05×107J。 (2)垂直于太陽光的1m2表面上,每秒鐘接受到的太陽能是1200J。 【點(diǎn)評(píng)】本題考查了求水吸收的熱量、單位時(shí)間單位面積上的太陽能,應(yīng)用熱量公式即可正確解題。 30
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