2022-2023四川省成都市青羊区树德实验中学九年级(上)期中物理试卷(答案)

2022-2023学年四川省成都市青羊区树德实验中学九年级(上)期中物理试卷
一、单项选择题(每题2分,共30分)
1.(2分)生活中的许多现象都与我们学过的物理知识有关,下列说法正确的是(  )
A.尘土飞扬,说明分子在不停地做无规则运动
B.钻木取火,利用做功来改变物体的内能
C.人工湖能调节气温,利用水的比热容小
D.冬天,成都郫都望雪西岭,山顶有积雪常年不化,积雪的内能为零
2.(2分)将一滴红墨水滴入一杯清水中,一段时间后整杯水都变红了。下列说法正确的是(  )
A.这是扩散现象,它表明分子在不停地做无规则运动
B.这是扩散现象,它只发生在液体和气体中
C.如果水的温度为0℃,就不会发生这种现象
D.如果水的温度越低,扩散将进行地越快
3.(2分)关于燃料的热值以下说法正确的是(  )
A.煤的热值比干木柴大,因此煤燃烧放出的热量一定比干木柴多
B.容易燃烧的燃料,热值一定大
C.为了提高锅炉的效率,一定要用热值高的燃料
D.燃料的热值与燃料的质量无关
4.(2分)小亮将两只相同的气球在自己的头发上摩擦后,就可以让一只气球在另一只气球上方“跳舞”(如图)。对该现象解释正确的是(  )
A.摩擦的方法创造了电荷使两气球带了电
B.摩擦的方法使气球分子发生转移而带电
C.这种现象与验电器的工作原理相同
D.两气球因带了异种电荷而互相排斥
5.(2分)甲是用毛皮摩擦过的橡胶棒,乙和丙是两个泡沫小球,甲和乙、乙和丙相互作用时的场景分别如图所示,由此可判断(  )
A.甲带正电 B.乙带正电 C.乙不带电 D.丙带负电
6.(2分)某同学有一段导体,他为了使导体的电阻减小,下列采用的方法中正确的是(  )
A.增大通过导体的电流
B.减小加在导体两端的电压
C.减小导体的横截面积
D.减小导体的长度
7.(2分)下列所示的电路图中能与如图所示实物图对应的是(  )
A. B.
C. D.
8.(2分)如图(a)所示电路,当开关闭合时,电流表A1、A2的示数分别由(b)、(c)两图读得,则电灯L1中的电流是(  )
A.0.28A B.1.08A C.1.14A D.1.36A
9.(2分)如图所示,小明将A、B两种不同的金属片分别插入土豆,制成土豆电池,闭合开关S,发光二极管发光,电压表有示数。以下关于电路的理解正确的是(  )
A.若断开开关,A、B两金属片间没有电压
B.土豆电池供电时是电能转化为化学能
C.发光二极管中没有使用到绝缘体材料
D.电流从“电池”的A金属片流出经过二极管回到金属片B
10.(2分)对下列物理量的认识中,最接近实际的是(  )
A.电脑USB接口输出电压为5V
B.一节新干电池的电压为2V
C.空调正常工作的电流为0.1A
D.物理实验室中一根导线的电阻约为1kΩ
11.(2分)如图是某品牌的平衡车,它是依靠电力驱动及人体平衡能力控制的代步工具,当电源开关S1闭合时指示灯亮起;人站在平衡车踏板上时开关S2自动闭合,电动机才能启动,开始运动,紧急情况时,S1自动断开,电动机停止工作,下列电路图中符合上述要求的是(  )
A. B.
C. D.
12.(2分)在如图所示的电路图中,能用电压表正确测出灯L1两端电压的是(  )
A. B.
C. D.
13.(2分)如图所示的电路中,要使电阻R1和R2组成并联电路,则应将(  )
A.S2闭合,S1、S3断开 B.S3闭合,S1、S2断开
C.S1、S2闭合,S3断开 D.S2、S3闭合,S1断开
14.(2分)小阳利用负温度系数热敏电阻R1和定值电阻R0设计了一款简易水温计,电路如图甲所示,热敏电阻随温度的变化图象如图乙所示。按照此设计电路,电源两端电压保持不变,开关S闭合后,在水温升高时,下列判断中正确的是(  )
A.电路中的电流变大,电压表示数变小
B.电路中的电流变大,电压表示数变大
C.电路中的电流变小,电压表示数变小
D.电路中的电流变小,电压表示数变大
15.(2分)如图所示的电路中,闭合开关S1、S2,小灯泡L1和L2正常发光,电流表和电压表均有示数,下列关于该电路的说法错误的是(  )
A.电压表测量L2两端的电压
B.当灯L2短路时,电流表、电压表均无示数
C.取下L1时,L2仍然正常发光
D.电流表测量干路中的电流
三、填空题(共32分)
16.(4分)如图所示,2020年5月5日18时,长征五号B运载火箭搭载新一代载人试验飞船在海南文昌发射,运载火箭以液氢为燃料是利用液氢的    大,燃料燃烧会释放出巨大的内能,通过    方式使火箭和实验飞船的机械能增加。
17.(4分)随着人们生活水平的不断提高,汽车走进了很多家庭。小汽车的发动机是汽油机,汽油机工作时,将机械能转化为内能的是   冲程。小汽车用汽油作燃料,但用水作为发动机的冷却剂,这是因为水与汽油相比   大的原因。
18.(4分)如图是常温下各种物质的导电能力的排列顺序,常用导线有内外层之分,外层一般用   (选填“橡胶”或“碳”)材料制成,起到绝缘作用;不考虑温度对电阻的影响,长度、横截面积相同的铜线和铝线,铜线的电阻较   (选填“大”或“小”)。
19.(4分)如图是一种定时课间音乐播放装置的原理图,“播放器”是有电流通过时会播放音乐的装置:“定时开关”是到达设定时间,自动断开的开关。闭合开关S,当“定时开关”处于   (选填“断开”或“闭合”)状态时,播放器会播放音乐;若“播放器”不播放音乐,因为播放器   (选填“断路”或“被短路”)。
20.(4分)一段导体两端电压为12V时,通过导体的电流为2A;如果导体两端电压降为6V,则导体中的电流变为    A;当电压降为0V时,导体的电阻等于    Ω。
21.(4分)如图是关于电阻R1、R2的电流与电压关系的图象,则R1   R2,若将R1、R2并联接在电压为2V的电路中,则干路的电流为   A。
22.(4分)如图所示的电路中,当开关闭合时,灯不发光,电压表示数为0;当开关断开时,灯仍不发光,电压表示数为6V,则电路中故障是灯    (选填“短路”或“断路”),电源两端电压为    V。
23.(4分)如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关后,滑片P从b端滑到a端,电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示,则定值电阻R的阻值是    Ω,滑动变阻器的最大阻值是    。
三、作图与计算题(共16分)
24.(2分)根据图1所示的实物连线图,请在虚线方框内画出对应的电路图,并标明各元件。(要求连线要横平竖直,尽量使电路图简洁美观)
25.(2分)根据要求连接实物图,要求:
(1)滑动变阻器控制小灯的亮度,且滑片向右移动小灯变亮;
(2)电压表测小灯的电压。
26.(6分)小星家的太阳能热水器,水箱最多能装200kg的水。小星进行了一次观察活动:某天早上,他用温度计测得自来水的温度为20℃,然后给热水器水箱加满水,中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为45℃。请你求解下列问题:
(1)水箱中水吸收的热量?[c水=4.2×103J/(kg ℃)]
(2)如果水吸收的这些热量,由燃烧天然气来提供,而气灶的效率为40%,求至少需要燃烧多少立方米天然气?(天然气的热值q天然气=3.5×107J/m3)。
27.(6分)如图所示的电路中,R1=30Ω,R2=20Ω,电源电压不变。(设小灯泡的电阻不变)
(1)当S1、S2都闭合时,电流表A1的示数为0.5A,求电源电压。
(2)当S1、S2都判断时,电流表A2的示数为0.2A,求小灯泡的电压。
四、实验与探究题(每空2分,共22分)
28.(8分)在探究“比较不同物质吸热能力”的实验中,用铁夹将温度传感器及分别盛有水和食用油的两个试管固定在铁架台上,温度传感器的探头部分与试管内的水和色拉油良好接触,两只温度传感器通过数据采集线与计算机相连接,如图1所示。
(1)试管中加入的水和色拉油除初温相同外,还应保证    (选填“体积”或“质量”)相同。
(2)实验中物质吸热的多少是通过    来反映的。
(3)根据表中数据算出食用油的比热容是    J/(kg ℃)。(用科学记数法表示)
物质 质量/g 初始温度/℃ 加热时间/min 末温/℃
水 200 20 6 45
食用油 200 20 6 70
(4)图2中能合理反映该实验结果的图像是    (选填“甲”、“乙”或“丙”)。
29.(6分)在“探究串联电路的电流特点”的实验中,张虹同学选用两个不同的小灯泡设计了如图甲所示的串联电路,用一个电流表分别接在a、b、c三处去测量电流。
(1)她按图连接好电路,在进行试触前,发现电流表指针位置如图乙所示,她应该    。
(2)选择好电流表量程后,她先把电流表接在a处,闭合开关后,发现两灯的亮度不稳定,电流表的指针也来回摆动,故障的原因可能是    
A.某段导线断开
B.某接线柱处接触不良
C.某灯泡被短路
D.电流表被烧坏
(3)张虹同学在实验时发现:灯L2的亮度比灯L1的亮度大。则下列分析正确的是    
A.通过灯L2的电流较大,所以L2更亮
B.电流从电源正极出来先通过灯L2,所以L2更亮
C.通过两灯的电流相等,亮度不同是由于两灯规格不同所致
30.(8分)小侨要探究影响电阻大小的因素:
次序 材料 长度/cm 直径/mm 电流/A
1 A镍铬合金 60 0.36 0.22
2 B镍铬合金 60 0.51 0.24
3 C康铜丝 60 0.36 0.24
4 D铁铬铝合金 60 0.36 0.20
(1)连接电路时开关应该    ;
(2)小侨设计了甲、乙两种电路,如图,在M、N两点之间分别接入不同的导体进行测量,你认为哪种设计更合理    (选填“甲”或“乙”);
(3)实验中是通过    反映导体电阻大小的;
(4)小侨选择更合理的方案进行实验,上表是她的实验数据记录表,为了研究电阻与材料的关系,应该比较次序    实验数据。
一、选择题(每题2分,共10分。有的小题只有一个选项符合题目要求,有的小题有二个选项符合题目要求,全部选对的得2分,选对但不全的得1分,有选错或者不答的得0分)
31.(2分)如图所示,对下列实验中所描述的实验过程,说法正确的是(  )
A.抽去玻璃隔板后,两瓶中的气体逐渐混合,这是气体分子间有引力
B.两个底面削平的铅柱紧压在一起可以吊起重物,说明分子间有引力
C.迅速向上抽活塞,硝化棉可以燃烧
D.试管中水沸腾后,软木塞被推出,软木塞的内能转化为机械能
32.(2分)小帆在老师指导下,用如图所示的同一个实验装置分别加热100g的甲、乙两种液体(其中一种是水),用测得的数据绘制了温度随时间变化图像如图,乙从20℃加热至沸腾刚好消耗了4g酒精。(q酒精=3×107J/kg)。若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等,c水=4.2×103J/(kg ℃),则下列说法中错误的是(  )
A.c乙=2.4×103J/(kg ℃)
B.乙的吸热能力小于甲的吸热能力
C.0~8min乙吸收的热量为3.36×104J
D.该酒精灯的加热效率为35%
33.(2分)如图所示,是一种自动测定油箱内油面高度的装置,有关该装置的说法正确的是(  )
A.装置中电阻R0可以省略
B.若装置中的R0两端并联一只电压表不可以代替油量表
C.当油面下降时,通过电阻R0的电流减小
D.油量表是由电流表改装而成的
(多选)34.(2分)如图甲所示是安装在木板正面的部分电路,其中a、b、c、d是穿越木板的接线柱,两个灯座的两端分别接在两个接线柱上,安装两个相同的小灯泡L1、L2,木板背面的部分接线柱之间有导线相连着,从而使木板正背两面的电路组成一个完整的电路。闭合开关通电后,灯都能正常发光,下列说法正确的是(  )
A.用一根导线接在任意两个接线柱上,如果出现一灯亮一灯灭的现象则可以判断两灯是并联
B.用手将其中一个小灯泡取掉,若另一灯泡仍发光,则说明两灯是串联
C.在电源和开关之间串联接入电流表,闭合开关,两灯亮,电流表示数如图乙所示,则通过灯L1的电流可能是0.3A
D.若将电压表分别接在ab、cd之间,发现电压表示数相同,两灯可能串联
(多选)35.(2分)如图所示,断开开关,甲乙两表都是电流表时,两表的示数之比I甲:I乙=2:3;闭合开关,甲乙两表都是电压表时,两表的示数之比,两电阻阻值之比分别是(  )
A.U甲:U乙=3:1 B.U甲:U乙=3:2
C.R1:R2=3:1 D.R1:R2=2:1
二、综合题(共10分。第7题在解答时应写出公式和意要的演算步骤,只写出最后答案不能得分)
36.(4分)小明用图甲所示电路探究电流与电阻的关系。电源为两节新干电池,电阻R有4个阻值(5Ω、10Ω、15Ω、25Ω)供选用,滑动变阻器Rp规格为“20Ω,1A”。
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器滑片P移到最    (选填“左”或“右”)端;
(2)闭合开关后,小明发现电流表、电压表示数均为0。他将一根导线的一端接电源正极,另一端依次试触a、b、c、d各接线柱。当接触到d时,电压表开始有示数且为3V,电流表示数仍为0。经进一步检查,电流表、各接线处均完好,则电路中的故障是    。
(3)排除故障后,此时R的阻值为5Ω,闭合开关,调节滑片P,使电流表示数如图乙所示,则控制不变的电压为    V。
(4)下列图象中,能反映变阻器接入电路阻值Rp与更换电阻R之间关系的是    。
37.(6分)如图甲所示,水平放置的轻质方形容器B,容器高为25cm,内有一个密度为0.6g/cm3,边长为10cm的实心正方体A,A与容器底部不密合,将A下表面中央与容器B的底部用一根长10cm的细绳连在一起(细绳质量、体积忽略不计)后,A置于B中央并静止。先向容器内缓慢加入1000mL某液体后,A漂浮于液面,此时液面深度为10cm,再用6N竖直向下的力作用在A上,使其恰好完全浸没,如图乙所示。(g取10N/kg)求:
(1)A的质量;
(2)A恰好浸没时容器对桌面的压强大小;
(3)撤去6N压力后,继续向容器内加入该液体,假设继续加入液体的体积为x cm3,求该容器底部受到的液体压强p随x变化的函数关系表达式。
2022-2023学年四川省成都市青羊区树德实验中学九年级(上)期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题(每题2分,共30分)
1.【解答】解:A、尘土飞扬,是固体颗粒在空气中运动,不属于分子运动,不能说明分子不停地做无规则运动,故A错误;
B、钻木取火,利用做功来改变物体的内能,故B正确;
C、人工湖能调节气温,是因为水的比热容大,相同质量的水和其他物质,吸收或放出相同的热量,水的温度变化小,故C错误;
D、任何物体都具有内能,山顶常年不化积雪也具有内能,故D错误。
故选:B。
2.【解答】解:A、将一滴红墨水滴入一杯清水中,一段时间后整杯水都变红了,这是因为墨水分子和水分子在不停的运动的结果,属于扩散现象,故A正确;
B、扩散可以发生在液体、气体和固体中,故B错误;
C、一切物体的分子在任何温度下都在不停地做无规则运动,包括0℃的水,故C错误;
D、扩散的速度与物体的温度有关,温度越低,扩散现象进行的越慢,故D错误。
故选:A。
3.【解答】解:
A.燃料燃烧放出的热量与是否完全燃烧、燃料的热值和质量都有关系,因此热值大的燃料不一定放出的热量多,故A错误;
B.热值是燃料的一种特性,与是否容易燃烧无关,故B错误;
C.采取热值高的燃料,其利用率不一定高,所以不一定能提高锅炉的效率,故C错误;
D.热值是燃料的一种特性,与燃料的质量无关,故D正确。
故选:D。
4.【解答】解:
AB、摩擦的方法使头发与气球里的电子发生转移,而使头发与气球带异种电荷;不是创造了电荷,也不是分子发生转移,故AB错误;
CD、两只相同的气球在头发上摩擦后,头发与气球因为相互摩擦而带异种电荷;两只相同的气球带的是同种电荷,由于同种电荷相互排斥,所以这种现象与验电器的工作原理相同,故C正确;D错误。
故选:C。
5.【解答】解:用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电;由图知,当甲靠近乙小球时,相互吸引,说明乙可能带正电,也可能不带电;
乙靠近丙时,发现排斥,说明乙和丙一定带电,且带的是同种电荷,所以乙是带正电的,丙也带正电,故B正确。
故选:B。
6.【解答】解:
A、电阻是导体本身的一种性质,其大小由其本身的材料、长度、横截面积及温度来决定,与导体中的电流大小无关,所以,改变电流不能改变导体的电阻,故A错误;
B、电阻是导体本身的一种性质,其大小由其本身的材料、长度、横截面积及温度来决定,与导体两端的电压大小无关,所以,改变电压不能改变导体的电阻,故B错误;
C、导体的电阻与横截面积有关,且横截面积越小,导体的电阻越大,所以减小导体的横截面积反而增大了导体的电阻,故C错误;
D、导体的电阻与长度有关,且长度越短,导体的电阻越小,所以减小导体的长度可以减小导体的电阻,故D正确。
故选:D。
7.【解答】解:由实物电路图可知,电流从电源正极出发后,先通过开关,然后分成两条支路,一条流经电流表A、灯L1回到电源负极,另一条流经灯L2再回到电源负
极,故电路图A与实物图相符。
故选:A。
8.【解答】解:因为两灯的两端是分别连在一起的,所以两灯的连接方式是并联。电流表A1测量干路电流,电流表A2测量的是灯泡L2中的电流;
已知b图电流表应为A1的示数,c图电流表应为A2的示数;
所以电流表A1所选量程应为0~3A,分度值是0.1A,由指针所指的位置可知I=1.4A;
c图电流表所选的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,由指针所指的位置可知I2=0.32A。
则通过L1的电流I1=I﹣I2=1.4A﹣0.32A=1.08A。
故选:B。
9.【解答】解:A、电源的两端是存在电压的,与外部电路的通断情况无关,故A错误;
B、土豆电池供电时,将化学能转化为电能,故B错误;
C、发光二极管是由半导体材料制成的,具有单向导电性;发光二极管的外皮是用绝缘材料制成的,故C错误;
D、由图中电压表的正负接线柱可知,金属片A为电源的正极,金属片B为电源的负极;所以电流从A流出,经过发光二极管后回到B,故D正确。
故选:D。
10.【解答】解:A、电脑USB接口输出电压为5V,符合实际,故A正确;
B、一节新干电池的电压为1.5V,故B错误;
C、空调正常工作的电流为5A,故C错误;
D、物理实验室中一根导线的电阻约为0.1Ω,故D错误。
故选:A。
11.【解答】解:由题意可知,指示灯和电动机工作是互不影响,所以指示灯和电动机并联;人站在平衡车踏板上时开关S2自动闭合,电动机才能启动,这说明开关S2控制电动机;紧急情况时,S1自动断开,电动机停止工作,这说明S1在干路中,故D正确。
故选:D。
12.【解答】解:
A、由图可知,该电路为串联电路,电压表与灯L1并联,正负接线柱接法正确,能测出灯L1两端电压,故A正确;
B、由图可知,该电路为串联电路,电压表测量的是电源电压,故B错误;
C、由图可知,该电路为串联电路,电压表与灯L2并联,不能测出灯L1两端电压,故C错误;
D、由图可知,该电路为串联电路,电压表与灯L1并联,正负接线柱接法是错误的,故D错误。
故选:A。
13.【解答】解:电流从电源正极流出,首先流过R2,但流过R2的电流不能同时流过R1,电流只能是通过开关S1,流经R1,故S1应闭合;若S3再闭合,会造成短路,故S3应断开,电流通过S2构成回路,因此S2应闭合。
故选:C。
14.【解答】解:
(1)两电阻串联,电压表测定值电阻的电压,由图乙知,水温升高时,热敏电阻R1变小,因为两电阻串联,所以电路的总电阻变小,由欧姆定律I=可得,电路的电流变大,故CD错误;
(2)因电路的电流变大,根据U=IR,电压表示数变大,故A错误、B正确。
故选:B。
15.【解答】解:
AD、由图知,闭合开关S1、S2,两灯并联,电流表串联在灯L1的支路上,则电流表测量通过L1的电流;电压表并联在灯L2的两端,则电压表测量灯L2两端的电压,故A正确,D错误;
B、当灯L2短路时,整个电路短路,则电流表、电压表无示数,故B正确;
C、闭合开关S1、S2,两灯并联,且都正常发光,取下L1时,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以L2还能正常发光,故C正确。
故选:D。
三、填空题(共32分)
16.【解答】解:
液氢燃烧时燃气对火箭做功,即液氢燃烧释放巨大的内能通过做功的方式使火箭和实验飞船的机械能变大。
由于液氢的热值比较大,由Q放=mq得,相同质量的液氢比其他燃料完全燃烧时放出的热量多,因此选择液氢作为燃料。
故答案为:热值;做功。
17.【解答】解:
(1)在汽油机的吸气、压缩、做功、排气四个冲程中,只有做功冲程燃气对外做功,内能转化为机械能;压缩冲程是将机械能转化为内能的过程;
(2)因为水的比热容较大,不同物质,质量相同,升高相同的温度,吸收更多的热量,所以用水作为汽车发动机的冷却剂。
故答案为:压缩;比热容。
18.【解答】解:橡胶不容易导电,起到绝缘作用;
不考虑温度对电阻的影响,长度、横截面积相同的铜线和铝线,铜线的电阻较小。
故答案为:橡胶;小。
19.【解答】解:由图可知,到达设定时间,“定时开关”断开,“播放器”形成通路,有电流通过,则“播放器”播放音乐。
闭合开关S,当“定时开关”处于闭合状态时,指示灯形成通路,则会亮,播放器被短路,则播放器中没有电流通过,播放器不会播放音乐;
故答案为:断开;被短路。
20.【解答】解:一段导体两端电压为12V时,通过导体的电流为2A,根据欧姆定律可得导体的电阻:R===6Ω,
因电阻是导体本身的一种性质,与导体两端的电压和通过的电流无关,
所以,如果导体两端电压降为6V时或电压降低为0V时,导体的电阻仍为6Ω不变,
当导体两端电压降为6V时,导体中的电流:I′===1A。
故答案为:1;6。
21.【解答】解:将R1、R2并联接在电压为2V的电路中,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,两电阻两端的电压均为2V,
由图象可知,通过两电阻的电流分别为I1=0.4A,I2=0.1A,
由I=的变形式R=可知,R1<R2,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,干路的电流:
I=I1+I2=0.4A+0.1A=0.5A。
故答案为:<;0.5。
22.【解答】解:开关闭合时,灯泡不发光,说明电路断路或灯泡短路,因为电压表示数为0,说明灯泡短路或电阻R断路;
当开关断开时,灯仍不发光,但电压表示数为6V,说明电压表的正负接线柱与电源正负极之间连接是连通的,说明电阻R没有断路,所以故障只能是灯泡L短路;开关断开时,电压表与电阻R串联,电压表测量的是电源电压,即电源电压为6V。
故答案为:短路;6。
23.【解答】解:闭合开关,两电阻串联接入电路,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测通过电路的电流,
当变阻器的滑片接在a端时,滑动变阻器接入电路的电阻为0,电路中只有定值电阻,
根据欧姆定律可知此时通过电路的电流最大,电压表的示数就是电源电压,由乙图可知电源电压U=9V,此时通过电路的电流为1.5A,
则定值电阻的阻值:R===6Ω;
当变阻器的滑片接在b端时,滑动变阻器与定值电阻串联,滑动变阻器接入电路最大电阻,串联电路总电阻等于各部分电阻之和,此时电路中总电阻最大,通过电路的电流最小,由乙图可知此时通过电路的电流为0.5A,
则电路的总电阻:R总===18Ω;
则滑动变阻器的最大阻值:RH=R总﹣R=18Ω﹣6Ω=12Ω。
故答案为:6;12Ω。
三、作图与计算题(共16分)
24.【解答】解:
由实物图可知,两个灯泡并联,S1控制整个电路,S2控制灯L2,由此画出电路图如图所示:
25.【解答】解:
在连接电路时,电流要从电压表和电流表的“+”接线柱流入,“﹣”接线柱流出,电压表与灯泡并联,滑动变阻器控制小灯的亮度应与灯泡串联,且滑片向右移动小灯变亮,则滑动变阻器下面的接线柱应将右下接线柱接入电路。如图所示:
26.【解答】解:(1)水吸收的热量为:
Q吸=c水m水(t﹣t0)=4.2×103J/(kg ℃)×200kg×(45℃﹣20℃)=2.1×107J;
(2)水吸收的这些热量,由燃烧天然气来提供,而气灶的效率为40%,
根据Q吸=ηQ放可得天然气放出的热量为:
Q放===5.25×107J,
由Q放=Vq可得:
V===1.5m3。
答:(1)水箱中水吸收的热量为2.12×107J;
(2)至少需要燃烧1.5立方米天然气。
27.【解答】解:(1)当S1、S2都闭合时,R1短路,R2与L关联,电流表A1测量R2的电流,I2=0.5A,
电源电压U=U2=I2R2=0.5A×20Ω=10V
(2)当S1、S2都判断时,电阻R1与灯L串联,I=0.2A;
则U1=IR1=0.2A×30Ω=6V
小灯泡的电压U灯=U﹣U1=10V﹣6V=4V
答:(1)电源电压10V;(2)小灯泡的电压4V。
四、实验与探究题(每空2分,共22分)
28.【解答】解:(1)为了便于比较水和色拉油吸热能力的强弱,实验除让水和色拉油的初温相同外,实验前还必须控制水和色拉油的质量相同;
(2)用同一热源加热,加热时间越长,物质吸收的热量越多,故实验中物质吸热的多少是通过加热时间的长短来反映的;
(3)根据表中数据可知,加热6min水的温度变化量为:Δt=45℃﹣20℃=25℃;
水吸收的热量:Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg ℃)×0.2kg×25℃=2.1×104J;
加热6min,水和色拉油吸收的热量相等,色拉油的温度变化量为:Δt′=70﹣20℃=50℃;
由Q=cmΔt可得,色拉油的比热容:
c′===2.1×103J/(kg ℃);
(4)两种物质温度随加热的不断进行温度不断升高,故丙图错误;
因水的比热容大,故在相同的加热时间内吸收相同的热量,根据Δt=,水升温慢,故图2中乙能合理反映该实验结果。
故答案为:(1)质量;(2)加热时间;(3)2.1×103;(4)乙。
29.【解答】解:(1)在进行试触前,发现电流表指针的位置如图乙所示,指针没有指在零刻度线上,原因是:电流表没有调零,所以需要对电流表调零;
(2)闭合开关后,发现两灯的亮度不稳定,电流表的指针也来回摆动,说明电路中有时断时续的电流,所以电路故障是某接线柱处接触不良,故选B;
(3)串联电路中各处的电流相等,灯L2的亮度比灯L1的亮度大,说明两灯规格不同,故选C。
故答案为:(1)对电流表调零;(2)B;(3)C。
30.【解答】解:(1)为了保护电路,连接电路时开关应该断开;
(2)图甲的电路中,灯泡和电流表串联,增大了电路电阻,使电路电流不至于太大,对电路起保护作用,另外,通过电流表示数的变化也可知电路电流的变化,所以甲图更合理;
(3)实验中,电路中电阻的大小不能直接判断出来,可以通过比较电路中电流的大小,即电流表的示数来判断导体电阻的大小;
(4)研究导体电阻与材料的关系,需保证电阻丝的长度和横截面积相同,材料不同,故选1、3、4三次实验。
故答案为:(1)断开;(2)甲;(3)电流表的示数;(4)1、3、4。
一、选择题(每题2分,共10分。有的小题只有一个选项符合题目要求,有的小题有二个选项符合题目要求,全部选对的得2分,选对但不全的得1分,有选错或者不答的得0分)
31.【解答】解:A、抽去玻璃隔板后,两瓶中的气体逐渐混合,这是气体的扩散现象,说明了气体分子的运动,故A错误;
B、两个底面削平的铅柱紧压在一起可以吊起重物,说明分子间有引力,故B正确;
C、迅速向上抽活塞,筒内气压减小、气体内能减小、温度降低,硝化棉不会燃烧,故C错误;
D、试管内的水沸腾后,软木塞从试管口飞出时,是因为试管内的水蒸气膨胀做功,水蒸气的内能转化成软木塞的机械能,故D错误。
故选:B。
32.【解答】解:AB、根据图乙可知,质量相同的甲和乙升高相同的温度,甲的加热时间是乙的加热时间的2倍,则甲吸收的热量是乙吸收热量的2倍,则甲的吸热能力大于乙的吸热能力,因水的比热容较大,吸热能力强,所以甲为水;
根据c=可知,甲的比热容是乙的比热容的2倍,乙的比热容为:c乙=×4.2×103J/(kg ℃)=2.1×103J/(kg ℃),故A错误,B正确;
CD、用相同的酒精灯加热,在相同的时间内,水吸收的热量等于乙吸收的热量,0~8min乙吸收的热量等于甲吸收的热量:Q乙=Q水=c水m水Δt=4.2×103J/(kg ℃)×0.1kg×(100℃﹣20℃)=3.36×104J;
酒精完全燃烧放出的热量为:Q放=m酒精q=0.004kg×3×107J/kg=1.2×105J;
乙从加热到沸腾吸收的热量为:Q'乙=×3.36×104J=4.2×104J;
酒精灯的加热效率为:η==×100%=35%,故CD正确。
故选:A。
33.【解答】解:A、电阻R0与变阻器R串联,对电路起保护作用,所以R0不可以省略,故A错误;
B、由图可知,油量发生变化时,滑动变阻器接入电路的阻值发生变化,根据串联电路电阻规律可知电路电阻发生变化,由欧姆定律可知电路电流发生变化,根据U=IR可知R0两端电压发生变化,在R0两端并联一只电压表,电压表示数发生变化,根据电压表示数变化可以知道油量的变化,因此装置中的R0两端并联一只电压表可以代替油量表,故B错误;
C、当油面下降时,变阻器连入电路的电阻变大,由串联电阻的规律可知电路总电阻变大,由欧姆定律可知通过电路的电流变小,即通过电阻R0的电流减小,故C正确;
D、电路中,油量表与变阻器并联,故油量表由电压表改装而成的,故D错误。
故选:C。
34.【解答】解:
A、在串联电路中如果使用导线短路其中一个用电器,另一用电器仍能工作;在并联电路中如果用导线短路其中一条支路,电流就不会从其他支路走,所有用电器都不能工作。所以用一根导线接在接在任意两个接线柱上,如果出现一个灯亮一个灯灭的现象则可以判断两灯是串联的;故A错误;
B、用手将其中一个小灯泡取掉,若另一灯泡仍发光,说明两灯泡互不影响,能独立工作,两灯泡是并联关系;故B错误;
C、由图乙可知,电流表量程是0~0.6A,分度值是0.02A,电流表示数是0.3A;由于两灯的连接方式位置未知,所以,如果两灯串联,则通过灯泡L1的电流是0.3A,如果两灯泡并联,则流过灯泡L1的电流为×0.3A=0.15A;故C正确;
D、若将电压表分别接在ab、cd之间,发现电压表示数相同,因为两灯规格相同,所以两灯可能串联,也可能并联;故D正确。
故选:CD。
35.【解答】解:断开开关,甲乙两表都是电流表时,两电阻并联,根据并联电路的电压特点可知两电阻两端的电压相等,甲表测量通过R2的电流,乙表测量干路电流,两表的示数之比I甲:I乙=2:3,根据并联电路的电流特点可知通过R1和R2的电流之比:===,根据欧姆定律可知两电阻阻值之比:===;
闭合开关,甲乙两表都是电压表时,两电阻串联,甲表测量电源电压,乙表测量R2两端的电压。串联电路的电流相等,根据欧姆定律可知两表的示数之比:====。
故选:AD。
二、综合题(共10分。第7题在解答时应写出公式和意要的演算步骤,只写出最后答案不能得分)
36.【解答】解:(1)开关闭合前,应将滑动变阻器滑片P移到阻值最大处,即滑动变阻器的右端;
(2)由题意,闭合开关后,他将一根导线的一端接电源正极,另一端依次试触a、b、c各接线柱,电流表、电压表示数均为0,说明c接线柱与电源负极间的电路有断路故障;
当接触到d时,电流表示数仍为0,电路仍然断路,电压表开始有示数且为3V,说明电压表与电源连通,则可能是与电压表并联的电路断路了,因电流表及各接线处均完好,故原因是R断路,导致电压表串联在电路中;
导线的另一端从试触c接线柱到d接线柱,电压表才有示数,还说明滑动变阻器也存在断路故障;
综上,电路中所有可确定的故障是:滑动变阻器断路和电阻R断路;
(3)电流表示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,该示数为0.40A;
电阻两端的电压为:UV=IR=0.40A×5Ω=2V;
(4)电源为两节新干电池,电源电压为3V,实验中控制定值电阻的电压为2V,变阻器的电压为3V﹣2V=1V,由分压原理知===,变阻器与R的比值为1:2,故变阻器连入电路的电阻与R的关系为一过原点的直线,故C正确。
故选:C。
故答案为:(1)右;(2)滑动变阻器和电阻R都断路;(3)2;(4)C。
37.【解答】解:(1)A的质量为:mA=ρAVA=0.6×103kg/m3×(0.1m)3=0.6kg;
(2)A的重力为:GA=mAg=0.6kg×10N/kg=6N,
A恰好完全浸没时受到的浮力为:
F浮=GA+F=6N+6N=12N,
由阿基米德原理可知,加入液体的密度为:
ρ液====1.2×103kg/m3,
加入液体的重力为:
G液=m液g=ρ液V液g=1.2×103kg/m3×1000×10﹣6m3×10N/kg=12N,
因柱形容器对支持面的压力等于容器、容器内液体、物体的重力和压力F之和,
又因容器为轻质容器,所以容器对支持面的压力为:
F压=G液+GA+F=12N+6N+6N=24N,
A漂浮时受到浮力为:F浮'=GA=6N,
此时A排开液体的体积为:
V排'===5×10﹣4m3=500cm3,
所以容器B的底面积为:
SB===150cm2,
所以A恰好浸没时容器对桌面的压强为:
p===1600Pa;
(3)A漂浮时浸入液体的深度为:h1===5cm,
当细线恰好拉直时,此时注入容器B内液体的体积为:
V1=SB(L+h1)﹣V排'﹣V液=150cm2×(10cm+5cm)﹣500cm3﹣1000cm3=750cm3,
所以当注入液体的体积x<750cm3时,容器内液体的深度为:
h2===+10(cm),
容器底部受到的液体压强p随x变化的函数关系表达式为:
p=ρ液gh2=1.2×103kg/m3×10N/kg×(+10)×10﹣2m=1200+0.8x(Pa);
当A恰好浸没时,此时注入容器B内液体的体积为:
V2=SB(L+hA)﹣VA﹣V液=150cm2×(10cm+10cm)﹣1000cm3﹣1000cm3=1000cm3,
所以当注入液体的体积750cm3≤x<1000cm3时,容器内液体的深度为:
h3=L+h1+=10cm+5cm+=(cm),
容器底部受到的液体压强p随x变化的函数关系表达式为:
p=ρ液gh3=1.2×103kg/m3×10N/kg××10﹣2m=2.4x(Pa);
当注入液体恰好装满容器时,此时注入的液体体积为:
V3=SBhB﹣VA﹣V液=150cm2×25cm﹣1000cm3﹣1000cm3=1750cm3,
所以当注入液体的体积1000cm3≤x<1750cm3时,容器内液体的深度为:
h4=L+hA+=10cm+10cm+=20+(cm),
容器底部受到的液体压强p随x变化的函数关系表达式为:
p=ρ液gh4=1.2×103kg/m3×10N/kg×(20+)×10﹣2m=1600+0.8x(Pa);
当注入液体装满容器后,继续注入液体容器内液体的深度不变,压强保持不变,
所以当注入容器内的液体体积x≥1750cm3时,容器底部受到的液体压强为:
p=ρ液ghB=1.2×103kg/m3×10N/kg×0.25m=3000Pa。
答:(1)A的质量为0.6kg;
(2)A恰好浸没时容器对桌面的压强为1600Pa;
(3)当注入液体的体积x<750cm3时,容器底部受到的液体压强p随x变化的函数关系表达式为:p=1200+0.8x(Pa);
当注入液体的体积750cm3≤x<1000cm3时,容器底部受到的液体压强p随x变化的函数关系表达式为:p=2.4x(Pa);
当注入液体的体积1000cm3≤x<1750cm3时,容器底部受到的液体压强p随x变化的函数关系表达式为:p=1600+0.8x(Pa);
当注入容器内的液体体积x≥1750cm3时,容器底部受到的液体压强p随x变化的函数关系表达式为:p=3000Pa。
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