湖北省武汉市光谷实验学校2023-2024学年九年级上学期九月份月考物理试卷
一、单选题(本大题共11小题,共33.0分)
1.(2023九上·武汉月考)关于温度、热量、内能,下列说法正确的是( )
A.温度为的物体内能为
B.物体的温度升高,它的热量一定增多
C.物体的内能增加,一定从外界吸收了热量
D.内能少的物体可以向内能多的物体传递热量
2.(2023九上·武汉月考)如图所示描述的物理过程,下列分析正确的是( )
A.图甲:通过做功的方式增大硝化棉的内能,使硝化棉燃烧
B.图乙:瓶子内的空气推动塞子做功后,瓶子内空气的内能增大
C.图丙:试管内的水蒸气推动塞子冲出时,管口出现白雾是汽化现象
D.图丁:汽油机做功冲程,内能转化为机械能
3.(2023九上·武汉月考)关于物理中几个名词,以下说法正确的是( )
A.燃烧某种燃料放出的热量叫做这种燃料的热值
B.绝缘体不容易导电是因为绝缘体中几乎没有电荷
C.使用燃料热值越高,热机效率越高,功率越大
D.接入电路中一个欧的电阻,当断开开关没有电流流过时导体电阻还是欧
4.如图所示,太阳能路灯的顶端是太阳能电池板,它白天向灯杆中的蓄电池充电,而夜晚则由蓄电池给路灯供电.下列关于太阳能路灯中能量转化的说法正确的是( )
A.白天太阳能电池板向蓄电池充电时,化学能转化为电能
B.白天阳光照射太阳能电池板时,太阳能转化为化学能
C.白天阳光照射太阳能电池板时,太阳能转化为电能
D.夜晚蓄电池给路灯供电时,电能转化为化学能
5.(2023九上·武汉月考)发光二极管是一种电子元件,简称。它的两根引脚中较长的为正极,较短的为负极。将与一个小灯泡串联接入电路中,如图所示,闭合开关,和小灯泡均发光。下列说法正确的是( )
A.主要由超导材料制成
B.图中引脚为的负极,引脚为的正极
C.电路中自由电子从的引脚流入,引脚流出
D.将、引脚对调,再次闭合开关,不发光,但小灯泡发光
6.(2023九上·武汉月考)小华有一发光棒,闭合开关,众小灯齐发光;一段时间后,其中一小灯熄灭,如图所示。关于该小灯熄灭的原因以及众小灯的电路连接方式,下列猜想中合理的是( )
A.若该小灯处断路,众小灯并联;若该小灯处短路,众小灯并联
B.若该小灯处断路,众小灯并联;若该小灯处短路,众小灯串联
C.若该小灯处断路,众小灯串联;若该小灯处短路,众小灯串联
D.若该小灯处断路,众小灯串联:若该小灯处短路,众小灯并联
7.(2017九上·常熟期末)市区有许多智能节水环保公厕.公厕门的插销相当于单刀双掷开关S1,当有人进去并关上门时,“有人”指示灯亮起;手靠近水龙头时,感应开关S2闭合,电磁阀门线圈通电使水龙头出水.门打开时“无人”指示灯亮起,同时水龙头也无法使用.图中能实现上述功能的电路是( )
A. B.
C. D.
8.(2023九上·武汉月考)如图所示,在烧杯中加入盐水,然后将连在电压表上的铜片和锌片插入盐水中,这样就制成了个盐水电池。观察电压表的接线盒指针偏转可知,下列不正确的是( )
A.盐水电池是化学能转化为电能
B.与铜片相连的导线中电荷的流动方向是从“”流向铜片
C.盐水电池中的正电荷不断流向铜片聚集
D.盐水电池中的电流的方向是从铜片到锌片
9.(2023九上·武汉月考)如图所示,电源电压保持不变,关于电路的工作情况,下列说法中正确的是( )
A.若灯被短接,则闭合、后电压表和电流表都被烧坏
B.若电压表和电流表的位置对调,闭合、后,则两表都被烧坏
C.若先闭合,再闭合,电压表示数不变,电流表的示数变大
D.闭合、后,灯不亮,亮,则灯可能被短接
10.(2023九上·武汉月考)如图所示的电路中,甲、乙、丙是连接在电路中的三只电学仪表,闭合开关后,灯、均正常发光,则( )
A.甲是电压表,乙、丙是电流表 B.甲是电流表,乙、丙是电压表
C.乙是电流表,甲、丙是电压表 D.乙是电压表,甲、丙是电流表
11.(2021九上·太仓期中)如图甲所示的电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均如图乙所示,则电灯L1和L2两端的电压分别为( )
A.4.8V,1.2V B.6V,1.2V C.1.2V,6V D.1.2V,4.8V
二、填空题(本大题共2小题,共5.0分)
12.(2023九上·武汉月考)小明用塑料矿泉水瓶进行了如下探究:瓶中留有少量水,盖上瓶盖如图甲;扭转瓶子如图乙;轻轻扭动瓶盖,瓶盖被瓶内的气体冲出,同时瓶内出现白雾。整个过程与图丙中热机的 冲程相似填字母序号;若该热机内对外做功次,则飞轮转速是 。
13.(2023九上·武汉月考)某实验小组开展实验活动,小红同学制作的水果电池如图所示。甲图中的水果,扮演了“电源”的角色,它为发光二极管提供了 ,使自由电荷在电路中定向移动形成电流。水果电池工作时将自身存贮的 转化为电能。此时二极管能发光,说明水果电池的正极是 选填“”或“”。
三、实验探究题(本大题共4小题,共22.0分)
14.(2023九上·武汉月考)某同学利用如图甲所示的装置比较水和食用油的吸热情况。
(1)该实验除了图示中的实验器材以外,还需要的测量工具是停表和 ,实验中使用相同规格的电加热器加热水和食用油,其目的是 ,实验中加热相同时间,通过比较 来反映液体吸热能为强弱。
(2)图乙是该同学根据加热相同质量的水和食用油实验数据绘制的图象,则 选填“”或“”表示的是水的温度变化情况,其中食用油的比热容为 。
(3)沿海地区昼夜温差小,跟水的比热容较大 填“有关”或“无关”。
15.(2023九上·武汉月考)课上同学们在探究“串、并联电路中电流规律”的实验。
(1)甲、乙、丙、丁四位同学用若干个电流表和数量充足的小灯泡各种规格,同时测量串联电路三个位置的电流来探究“串联电路中各处电流的关系”,下表中是四位同学分别进行探究后的数据汇总。
的示数 的示数 的示数
甲
乙
丙
丁
甲同学记录的三个电流数据不相等,分析数据可以推测该同学实验过程中出现的错误是 。
丁同学实验中连接和操作都正确,但记录的数据比别的同学明显小一些,下面是同学们为解释这个现象进行的猜想,你认为合理的是 选填“”或“”。
A.所用的电源电压太低
B.所使用的两个小灯泡电阻不相等
(2)小红和小静小组进行了如下实验:
如图是小红同学连接的电路,请在原图上只改动一根导线,使其中一个电流表测量干路电流,另外两个电流表分别测量两条支路的电流 。要求:在需改动的导线上画“”,用笔将改动后的导线画出,导线不许交叉
在实验过程中,灯突然熄灭,亮度不变,电路可能出现的故障是 。
排除故障后,用电流表测出通过、和干路的电流,小红分析实验数据后得出结论:并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,且各支路电流相等。小静认为小红的结论可能不正确,为了验证这个结论是否正确,他们应该更换规格 选填“相同”或“不同”规格的灯泡再次实验。
本实验要进行多次实验的目的是 选填“寻找普遍规律”或“减小实验误差”。
小红同学另外选择了一组器材,重新设计方案,进行实验。在某次实验过程中,他发现,电流表和指针偏转的角度相同。这时他读出电流表的读数如乙图,则通过灯泡的电流是 。
16.(2023九上·武汉月考)在研究串、并联电路中电压的规律的实验中:
(1)如图甲所示,正确连接电路后,闭合开关,在测量两端电压时发现电压表出现了如图乙所示的现象,接下来的操作是断开开关,再 ,然后闭合开关,读数。完成甲图步骤后,要继续测量两端电压,应先断开开关, 选填“”或“”。
将电压表从两端取下,并联在两端,再闭合开关进行实验。
电压表所接的点不动,只断开点导线,并改接到点上,再闭合开关进行实验。
(2)如图丙所示,在探究并联电路电压关系时,把两个灯泡并联起来,用电压表测量并联电路中两端的电压,请你用笔将图中电路连接完整,导线不允许交叉 。
(3)做完实验后,小明联想到家中客厅的灯比卧室的灯亮,这两盏灯两端电压关系是 选填“”、“”或“”。
17.(2023九上·武汉月考)在“探究影响导体电阻大小的因素”实验时,小红作出了如下猜想:导体的电阻与导体的长度有关;导体的电阻与导体的横截面积有关;导体的电阻与导体的材料有关。实验室提供了根电阻丝,规格、材料如表:
编号 材料 长度 横截面积
镍铬合金
镍铬合金
镍铬合金
锰铜合金
为了验证上述猜想,小红设计了如图所示的实验电路。
(1)在、之间分别接上不同的导体,则通过观察灯泡亮度来比较导体电阻的大小,这种探究方法属于 。选填“控制变量法”或“转换法”。
(2)分别将和的两根电阻丝接入电路中、两点间时,电阻丝接入时电流表示数较大,由此得到的结论是: 。
(3)选用编号为和的两根电阻丝进行实验时,由该探究得出的结论可以用来解释____ 。
A.家用导线选用铜质材料而不用铁质材料
B.通过电流较大的用电器要用较粗的导线
C.特别重要的电器导线用昂贵的银来做
四、计算题(本大题共1小题,共10.0分)
18.(2023九上·武汉月考)如图所示是北京冬奥会期间运营的某款氢燃料电池大巴,可实现极寒低温启动,解决了冬奥会期间的运输难题。该款大巴最大储氢量为,可续航。,氢燃料的热值,柴油的热值。
(1)该大巴储满的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少焦耳?
(2)某氢能源大巴以的恒定功率做匀速行驶,如果氢燃料完全燃烧获得热量的转化为大巴车机械能,则这些热量能让该大巴匀速行驶多长时间。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】温度、热量与内能的关系
【解析】【解答】A、内能包括分子动能和分子势能,所以任何物体都有内能,即使物体的温度为0℃,内能仍不为0,故A错误;
B、热量是过程量,不能说含有多少、具有多少,所以物体的温度升高,它的内能增大,而非热量,故B错误;
C、改变物体内能的方式除了热传递,还有做功,所以物体的内能增加,可能从外界吸收了热量,而非一定,故C错误;
D、热传递的条件是存在温差,所以内能少的物体可以向内能多的物体传递能量,故D正确;
故答案为:D。
【分析】任何物体都有内能;热量是过程量,不能说含有多少、具有多少;改变物体内能的方式有热传递和做功;热传递的条件是存在温差。
2.【答案】D
【知识点】做功改变物体内能;内燃机的四个冲程
【解析】【解答】A、空气被活塞压缩时,空气的内能增加,这是做功的方式增加了空气的内能;空气的内能增加后,会使硝化棉吸收热量,内能增加,温度升高到燃点就会燃烧,这是热传递的方式增加了硝化棉的内能,故A错误;
B、瓶塞跳起,是由于瓶内空气对塞子做功,瓶内空气对外做功,自身内能减小,故B错误;
C、试管内的水蒸气推动塞子冲出时,管口出现白雾是温度较高的水蒸气遇到外界的冷空气液化而成的小水珠,故C错误;
D、汽油机火花塞产生火花,燃料燃烧,气缸内的气体推动活塞向下运动,内能转化为机械能,此为做功冲程,故D正确;
故答案为:D。
【分析】做功和热传递都能改变物体的内能;物体对外做功,自身内能减小;白雾是小水珠,常是由液化形成的;汽油机四冲程常考做功冲程。
3.【答案】D
【知识点】燃料的热值;热机的效率;导体与绝缘体;电阻;影响电阻大小的因素
【解析】【解答】A、完全燃烧某种燃料放出的热量叫做这种燃料的热值,故A错误;
B、绝缘体不容易导电是因为绝缘体中几乎没有可以自由移动的电荷,故B错误;
C、燃料热值越高,放出的热量不一定越多,因为燃料的燃烧程度未知;另外,热机效率越高,是指燃料放出一定的热量,用来做的有用功越多;所以在燃料的燃烧程度未知、有用功未知的情况下,即使燃料热值高, 仍无法判断热机效率的高低,故C错误;
D、电阻大小的影响因素是材料、长度、横截面积、温度,与有没有电流无关,故D正确;
故答案为:D。
【分析】热值是指完全燃烧某种燃料放出的热量;绝缘体不容易导电是因为绝缘体中几乎没有可以自由移动的电荷;热机效率是指有用功与燃料放出热量之比;电阻大小的影响因素是材料、长度、横截面积、温度,与有没有电流无关。
4.【答案】C
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】解:分析太阳能路灯的整个工作过程可知:白天,太阳能电池板吸收太阳能,直接将太阳能转化成电能利用,也可以将多余的太阳能给蓄电池充电,将电能转化成化学能储存起来,以便在晚上使用;所以在白天太阳能电池板给蓄电池充电是将太阳能→电能→化学能;
在晚上,蓄电池给探照灯供电,只是将化学能转化成电能,再转化为光能使用.故选项中只有C说法正确.
故选C.
【分析】太阳能电池板就是将太阳能直接转化为电能的装置;
蓄电池是将电能以化学能的形式储存起来,供电时,将化学能转化成电能,而充电时,是将电能转化成化学能.
5.【答案】C
【知识点】半导体特点及作用;超导体特点及作用
【解析】【解答】A、LED主要由半导体材料制成,故A错误;
B、灯泡发光,说明电路中有电流,LED中有电流通过,根据电源正负极,可判断LED内的电流方向是A→B,所以A引脚为正极、B引脚为负极,故B错误;
C、LED内的电流方向是A→B,所以自由电子流向与之相反,即B→A,故C正确;
D、LED具有单向导电性,将A、B引脚对调,再次闭合开关,LED不再导电,电路中没有电流,所以LED和灯泡都不发光;
故答案为:C。
【分析】LED主要由半导体材料制成,具有单向导电性,有正负极。
6.【答案】B
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;电路故障的判断
【解析】【解答】闭合开关,众小灯齐发光,说明小灯可能是串联关系,也可能是并联关系(开关为总开关);一段时间后,其中一小灯熄灭,如图所示,其他小灯依旧发光。若该小灯处断路,说明该灯的通断不影响其它小灯,所以小灯之间是并联关系;若该小灯处短路,说明其它小灯没有被短路,所以小灯之间是串联关系。故ACD错误,B正确。
故答案为:B。
【分析】用电器并联,则用电器的通断互不影响。
7.【答案】C
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】解:有人进入公厕关门后,开关S1闭合,“有人”指示灯亮,开关S2闭合时水龙头出水,门开时,S1断开,“有人”灯熄灭,“无人”指示灯亮,同时水龙头也无法使用,则两个指示灯与电磁阀门线圈并联,开关S2控制电磁阀门线圈,S1为单刀双掷开关,分别控制“无人”指示灯与“有人”指示灯和电磁阀门线圈,故C正确;
故选C.
【分析】有人进入公厕关门后开关S1闭合,“有人”指示灯亮,用水时感应开关S2闭合,当人开门时S1断开,指示灯不亮,同时水龙头也无法使用,说明指示灯和水龙头并联,开关S1位于干路,感应开关S2位于电磁阀门线圈支路.
8.【答案】D
【知识点】电流的形成;电流的方向;电源及其能量转化;电压的测量及电压表的使用
【解析】【解答】A、盐水电池是化学能转化为电能,故A不符合题意;
B、电压表指针正向偏转,说明电流从电压变接线柱“正进负出”,所以与铜片相连的导线中电流的流向是:铜片→“3”;又由于导线中流动的电荷是负电荷,所以该导线中电荷的流动方向是:“3”→铜片。故B不符合题意;
C、铜片是电源正极,所以盐水电池中的正电荷不断流向铜片聚集,故C不符合题意;
D、盐水电池外的电路中,电流方向是铜片→“3”→“-”→锌片,所以电池内部的电流方向是锌片→铜片,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】盐水电池是化学能转化为电能;根据电压表指针偏转,可判断电流流向及电荷流向。
9.【答案】C
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;电流表的连接;电压表的连接;电路故障的判断;电路的动态分析
【解析】【解答】A、闭合S1、S2,L1和L2并联,电流表测干路电流,电压表则L1两端电压。若L2被短接,L1也被短接,电路中电流过大,电流表会被烧坏,而电压表不工作,不会损坏,故A错误;
B、电压表和电流表的位置对调,闭合S1、S2,则电流表将L1短接,电压表串联在干路中,所以电路中电阻过大,几乎没有电流,所以两表都不会烧坏,故B错误;
C、先闭合S1,L1工作,电流表测其电流,电压表测其电压;再闭合S2,L2与L1并联,并不影响L1的电压和电流,所以电压表示数不变;由于此时电流表测干路电流,所以电流表示数会增大,增大量正好为L2的电流大小,故C正确;
D、闭合S1、S2,L1和L2并联,灯L1不亮,L1可能短路,可能断路。若L1被短接,L2也会被短接,不会发光;若L1断路,L2的通断不会受影响,仍会照常发光,故D错误;
故答案为:C。
【分析】正确识别电路是电学题的第一步,尤为关键;电路中的支路越多,总电流越大,其它支路不受影响;用电器并联,则用电器的通断互不影响。
10.【答案】A
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;电流的测量及电流表的使用;电流表的连接;电压的测量及电压表的使用;电压表的连接
【解析】【解答】电路中,乙和L2串联后与L1、甲并联,丙在干路中,闭合开关后,两灯正常发光。若甲为电流表,另外两条支路都会被短路,两灯都不工作,所以甲是电压表;若乙为电压表,L2所在支路被乙断路,L2不会发光,所以乙是电流表;若丙为电压表,整个电路会被丙断路,两灯都不发光,所以丙是电流表;故A正确,BCD错误;
故答案为:A。
【分析】正确识别电路是电学题的第一步,尤为关键;电流表相当于“会说话的导线”,需串联在电路中使用,跟谁并联,就把谁短路;电压表相当于“会说话的用电器”,需并联在用电器两端使用,跟谁串联,就把谁断路。
11.【答案】D
【知识点】电压的测量及电压表的使用;串联电路的电压规律
【解析】【解答】由电路图可知:电灯L1、L2串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测L1两端的电压。因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以电压表V1的示数应大于V2的示数;则电压表V1的量程是0~15V,分度值为0.5V,示数UV1=6V;电压表V2的量程是0~3V,分度值为0.1V,示数为UV2=1.2V。电压表V2测L1两端的电压,所以L1两端的电压U1=UV2=1.2V
由于L1、L2串联,电压表V1测电源电压,由串联电路的特点可知:L2两端的电压U2=UV1﹣UV2=6V﹣1.2V=4.8V
ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】在串联电路中,各用电器的分压和等于总电压;根据电压表测量的位置判断电压表的量程,结合指针位置,测量电压大小。
12.【答案】CD;2400
【知识点】做功改变物体内能;内燃机的四个冲程
【解析】【解答】小明扭转瓶子,使瓶内空气压缩,是机械能转化为内能,与C图压缩冲程类似;瓶盖被瓶内的气体冲出,是瓶内气体对瓶盖做功,内能转化为机械能,与D图做功冲程类似;所以整个过程与内燃机的CD冲程相似。该热机1s内对外做功20次,则飞轮转动圈数为2×20=40r,所以转速为。
【分析】压缩气体做功,是机械能转化为内能;气体对瓶盖做功,是内能转化为机械能;热机一循环,4个冲程,对外做功1次,活塞往返2次,飞轮转动2周,注意已知量与所求量的对应比例关系。
13.【答案】电压;化学能;B
【知识点】电流的方向;电源及其能量转化;电压和电压的单位换算;半导体特点及作用
【解析】【解答】水果扮演“电源”的角色,电源提供电压;电池是将化学能转化为电能;二极管有单向导电性,电流从二极管“正进负出”,二极管才能发光,所以二极管能发光,说明水果电池的正极是B。
【分析】电源提供电压;电池是将化学能转化为电能;二极管有单向导电性,根据亮暗情况可判断电流的流向。
14.【答案】(1)秒表;相同时间水和食用油吸热相同;升高的温度
(2)a;
(3)有关
【知识点】比热容;热量的计算;比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】(1)实验中需要测时间,所以测量工具还需要用到秒表;本实验的思路是使同质量的两种液体吸收相同的热量,比较温度的变化,实验中使用相同规格的电加热器加热水和食用油,是为了相同时间水和食用油吸热相同,比较升高的温度来反映液体吸热能为强弱。
(2)乙图中,a液体温度升高了60℃-40℃=20℃,b液体温度升高了60℃-18℃=42℃,所以a液体比b液体的水温变化更小,说明吸热能力更强,比热容更大,所以a是水,b是食用油;根据知,同质量的水和食用油吸收相同的热量,有,即,求得c油=2.0J/(kg·℃)。
(3)在相同的条件下,内陆和沿海吸收或放出相同的热量,沿海地区昼夜温差更小,内陆地区昼夜温差更大,是与水的比热容较大有关。
【分析】(1)本实验的思路是使同质量的两种液体吸收相同的热量,比较温度的变化;
(2)实验中用加热器的加热时长来表示物体吸热的多少,这是转换法的具体应用;根据知,同质量的水和食用油吸收相同的热量,有;
(3)沿海地区昼夜温差小是由于水的比热容较大。
15.【答案】(1)电流表选用小量程,却按大量程读数了;A
(2);灯断路;不同;寻找普遍规律;0.14A
【知识点】根据实物图画电路图;串联电路和并联电路的辨别;电流的测量及电流表的使用;探究串并联电路中的电流特点实验;电路故障的判断
【解析】【解答】(1)①电流表大量程是小量程的5倍, 甲同学记录的三个电流数据中第三个数据1.5A正好是前两个数据1.5A的3倍,说明出现的错是电流表选用小量程,却按大量程读数了;
②A、所用的电源电压太低,会使电路中电流过小、用电器两端电压过小,丁同学记录的数据比别的同学明显小一些,可能是由此种原因导致,故A正确;
B、所使用的两个小灯泡电阻不相等,不会使丁同学记录的数据比别的同学明显小一些,故错误;
(2)①去掉连接电流表A2和电源的导线,用导线将电流表A2的正接线柱和开关有接线柱相连,如图所示。
②在实验过程中,灯L2突然熄灭,L1亮度不变,说明L1没受影响,没被短路,电路可能出现的故障是灯L2断路。
③④探究“串、并联电路中电流规律”时,要多次更换规格不同的灯泡进行实验,来寻找普遍规律。
⑤电流表A测干路电流,电流表A2测L2所在支路电流,所以电流表A示数大于电流表A2示数;由于电流表A和A2的指针偏转的角度相同 ,所以电流表A用的是大量程,电流表A2用的是小量程,若A2示数为I,则A示数为5I;乙图中A1的示数为0.56A,根据并联电路电流规律,有5I=I+0.56A,求得A2示数为0.14A,所以灯泡L2电流为0.12A。
【分析】(1)①读数出现异常,可能是读数时没注意量程;
②电源电压太低,会使电路中电流过小、用电器两端电压过小;
(2)①两灯泡并联,三电流表分别测干路、L1所在支路、L2所在支路的电流,据此查错并修改实物图;
②各支路用电器的通断互不影响,据此常判断电路故障;
③本实验是探究规律,需更换规格不同的灯泡多次试验,以使结论具有普适性;
④本实验是探究规律, 多次实验的目的就是为了寻找普遍规律;
⑤同种电表的偏转角度相同,示数之间要么相同,要么是五倍关系;并联电路中,干路电流是各支路电流之和
16.【答案】(1)换接更小的量程;
(2)
(3)=
【知识点】实物的电路连接;电压的测量及电压表的使用;探究串、并联电路中的电压规律实验;实际功率
【解析】【解答】(1)图乙中电压表的指针偏转角度过小,是因为所选量程过大,所以需要换接更小的量程;完成甲图步骤后,要继续测量两端电压,应先断开开关,将电压表从L1两端取下,并联在L2两端,再闭合开关进行实验。
(2) 要想用电压表测L1两端的电压,可用导线将电源负极和电压表负接线柱连接,用导线将正接线柱“3”与L1的右接线柱相连,如图所示。
(3)灯泡的亮暗决定于实际功率的大小,与电压无关;家庭电路中,用电器之间是并联关系,所以卧室的灯与客厅的灯电压相等。
【分析】(1)电压表要选用合适量程,量程过大,电压表的指针偏转角度会过小;
(2)电压表测谁的电压,就要并联在谁两端;
(3)灯泡的亮暗决定于实际功率的大小;家庭电路中,用电器之间是并联关系。
17.【答案】(1)转换法
(2)在导体的材料、横截面积相同的情况下,导体的长度越长,电阻越大
(3)A;C
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【解答】(1)电阻的大小无法直接测量,可通过灯泡亮度来比较,这是转换法的具体应用;
(2)分别将A和B的两根电阻丝接入电路中M、N两点间,电阻丝的材料相同、横截面积相同、长度不同,电流不同,A比B更短,相应的电流更大,所以可得结论:在导体的材料、横截面积相同的情况下,导体的长度越长,电阻越大。
(3)选用编号为A和D的两根电阻丝进行实验,电阻丝的横截面积相同、长度相同,材料不同,电流就不同,说明电阻的大小与材料有关。所以家用导线选用电阻更小的铜质材料,而非电阻更大的铁质材料;银的电阻较小,但比较昂贵,所以特别重要的电器导线可用昂贵的银来做。
【分析】(1)电阻的大小无法直接测量,可通过灯泡亮度来比较,这是转换法的具体应用;
(2)导体电阻大小受多个因素影响,可以只改变其中一个因素,观察电阻是否发生变化,这是控制变量法的实际应用。
(3)AD比较可知电阻的大小与材料有关,据此联系实际,加以应用;电阻大小关系:铁>铜>银。
18.【答案】(1)解:的氢燃料完全燃烧放出的热量:
答:该大巴储满的氢燃料完全燃烧放出的热量是
(2)解:公交车所做的功:;
由可知,公交车行驶的时间:。
答:这些热量能让该公交车匀速行驶的时间为。
【知识点】功率的计算;燃料的热值;热机的效率
【解析】【分析】(1)已知氢燃料的热值和质量,根据热值的定义,可求氢燃料完全燃烧时放出的热量;
(2)已知公交车的热机效率和氢燃料放出的热量,根据热机效率的变形公式,可求公交车做的功;已知公交车的功和功率,根据功率的变形公式,可求公交车行驶的时间。
湖北省武汉市光谷实验学校2023-2024学年九年级上学期九月份月考物理试卷
一、单选题(本大题共11小题,共33.0分)
1.(2023九上·武汉月考)关于温度、热量、内能,下列说法正确的是( )
A.温度为的物体内能为
B.物体的温度升高,它的热量一定增多
C.物体的内能增加,一定从外界吸收了热量
D.内能少的物体可以向内能多的物体传递热量
【答案】D
【知识点】温度、热量与内能的关系
【解析】【解答】A、内能包括分子动能和分子势能,所以任何物体都有内能,即使物体的温度为0℃,内能仍不为0,故A错误;
B、热量是过程量,不能说含有多少、具有多少,所以物体的温度升高,它的内能增大,而非热量,故B错误;
C、改变物体内能的方式除了热传递,还有做功,所以物体的内能增加,可能从外界吸收了热量,而非一定,故C错误;
D、热传递的条件是存在温差,所以内能少的物体可以向内能多的物体传递能量,故D正确;
故答案为:D。
【分析】任何物体都有内能;热量是过程量,不能说含有多少、具有多少;改变物体内能的方式有热传递和做功;热传递的条件是存在温差。
2.(2023九上·武汉月考)如图所示描述的物理过程,下列分析正确的是( )
A.图甲:通过做功的方式增大硝化棉的内能,使硝化棉燃烧
B.图乙:瓶子内的空气推动塞子做功后,瓶子内空气的内能增大
C.图丙:试管内的水蒸气推动塞子冲出时,管口出现白雾是汽化现象
D.图丁:汽油机做功冲程,内能转化为机械能
【答案】D
【知识点】做功改变物体内能;内燃机的四个冲程
【解析】【解答】A、空气被活塞压缩时,空气的内能增加,这是做功的方式增加了空气的内能;空气的内能增加后,会使硝化棉吸收热量,内能增加,温度升高到燃点就会燃烧,这是热传递的方式增加了硝化棉的内能,故A错误;
B、瓶塞跳起,是由于瓶内空气对塞子做功,瓶内空气对外做功,自身内能减小,故B错误;
C、试管内的水蒸气推动塞子冲出时,管口出现白雾是温度较高的水蒸气遇到外界的冷空气液化而成的小水珠,故C错误;
D、汽油机火花塞产生火花,燃料燃烧,气缸内的气体推动活塞向下运动,内能转化为机械能,此为做功冲程,故D正确;
故答案为:D。
【分析】做功和热传递都能改变物体的内能;物体对外做功,自身内能减小;白雾是小水珠,常是由液化形成的;汽油机四冲程常考做功冲程。
3.(2023九上·武汉月考)关于物理中几个名词,以下说法正确的是( )
A.燃烧某种燃料放出的热量叫做这种燃料的热值
B.绝缘体不容易导电是因为绝缘体中几乎没有电荷
C.使用燃料热值越高,热机效率越高,功率越大
D.接入电路中一个欧的电阻,当断开开关没有电流流过时导体电阻还是欧
【答案】D
【知识点】燃料的热值;热机的效率;导体与绝缘体;电阻;影响电阻大小的因素
【解析】【解答】A、完全燃烧某种燃料放出的热量叫做这种燃料的热值,故A错误;
B、绝缘体不容易导电是因为绝缘体中几乎没有可以自由移动的电荷,故B错误;
C、燃料热值越高,放出的热量不一定越多,因为燃料的燃烧程度未知;另外,热机效率越高,是指燃料放出一定的热量,用来做的有用功越多;所以在燃料的燃烧程度未知、有用功未知的情况下,即使燃料热值高, 仍无法判断热机效率的高低,故C错误;
D、电阻大小的影响因素是材料、长度、横截面积、温度,与有没有电流无关,故D正确;
故答案为:D。
【分析】热值是指完全燃烧某种燃料放出的热量;绝缘体不容易导电是因为绝缘体中几乎没有可以自由移动的电荷;热机效率是指有用功与燃料放出热量之比;电阻大小的影响因素是材料、长度、横截面积、温度,与有没有电流无关。
4.如图所示,太阳能路灯的顶端是太阳能电池板,它白天向灯杆中的蓄电池充电,而夜晚则由蓄电池给路灯供电.下列关于太阳能路灯中能量转化的说法正确的是( )
A.白天太阳能电池板向蓄电池充电时,化学能转化为电能
B.白天阳光照射太阳能电池板时,太阳能转化为化学能
C.白天阳光照射太阳能电池板时,太阳能转化为电能
D.夜晚蓄电池给路灯供电时,电能转化为化学能
【答案】C
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】解:分析太阳能路灯的整个工作过程可知:白天,太阳能电池板吸收太阳能,直接将太阳能转化成电能利用,也可以将多余的太阳能给蓄电池充电,将电能转化成化学能储存起来,以便在晚上使用;所以在白天太阳能电池板给蓄电池充电是将太阳能→电能→化学能;
在晚上,蓄电池给探照灯供电,只是将化学能转化成电能,再转化为光能使用.故选项中只有C说法正确.
故选C.
【分析】太阳能电池板就是将太阳能直接转化为电能的装置;
蓄电池是将电能以化学能的形式储存起来,供电时,将化学能转化成电能,而充电时,是将电能转化成化学能.
5.(2023九上·武汉月考)发光二极管是一种电子元件,简称。它的两根引脚中较长的为正极,较短的为负极。将与一个小灯泡串联接入电路中,如图所示,闭合开关,和小灯泡均发光。下列说法正确的是( )
A.主要由超导材料制成
B.图中引脚为的负极,引脚为的正极
C.电路中自由电子从的引脚流入,引脚流出
D.将、引脚对调,再次闭合开关,不发光,但小灯泡发光
【答案】C
【知识点】半导体特点及作用;超导体特点及作用
【解析】【解答】A、LED主要由半导体材料制成,故A错误;
B、灯泡发光,说明电路中有电流,LED中有电流通过,根据电源正负极,可判断LED内的电流方向是A→B,所以A引脚为正极、B引脚为负极,故B错误;
C、LED内的电流方向是A→B,所以自由电子流向与之相反,即B→A,故C正确;
D、LED具有单向导电性,将A、B引脚对调,再次闭合开关,LED不再导电,电路中没有电流,所以LED和灯泡都不发光;
故答案为:C。
【分析】LED主要由半导体材料制成,具有单向导电性,有正负极。
6.(2023九上·武汉月考)小华有一发光棒,闭合开关,众小灯齐发光;一段时间后,其中一小灯熄灭,如图所示。关于该小灯熄灭的原因以及众小灯的电路连接方式,下列猜想中合理的是( )
A.若该小灯处断路,众小灯并联;若该小灯处短路,众小灯并联
B.若该小灯处断路,众小灯并联;若该小灯处短路,众小灯串联
C.若该小灯处断路,众小灯串联;若该小灯处短路,众小灯串联
D.若该小灯处断路,众小灯串联:若该小灯处短路,众小灯并联
【答案】B
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;电路故障的判断
【解析】【解答】闭合开关,众小灯齐发光,说明小灯可能是串联关系,也可能是并联关系(开关为总开关);一段时间后,其中一小灯熄灭,如图所示,其他小灯依旧发光。若该小灯处断路,说明该灯的通断不影响其它小灯,所以小灯之间是并联关系;若该小灯处短路,说明其它小灯没有被短路,所以小灯之间是串联关系。故ACD错误,B正确。
故答案为:B。
【分析】用电器并联,则用电器的通断互不影响。
7.(2017九上·常熟期末)市区有许多智能节水环保公厕.公厕门的插销相当于单刀双掷开关S1,当有人进去并关上门时,“有人”指示灯亮起;手靠近水龙头时,感应开关S2闭合,电磁阀门线圈通电使水龙头出水.门打开时“无人”指示灯亮起,同时水龙头也无法使用.图中能实现上述功能的电路是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】解:有人进入公厕关门后,开关S1闭合,“有人”指示灯亮,开关S2闭合时水龙头出水,门开时,S1断开,“有人”灯熄灭,“无人”指示灯亮,同时水龙头也无法使用,则两个指示灯与电磁阀门线圈并联,开关S2控制电磁阀门线圈,S1为单刀双掷开关,分别控制“无人”指示灯与“有人”指示灯和电磁阀门线圈,故C正确;
故选C.
【分析】有人进入公厕关门后开关S1闭合,“有人”指示灯亮,用水时感应开关S2闭合,当人开门时S1断开,指示灯不亮,同时水龙头也无法使用,说明指示灯和水龙头并联,开关S1位于干路,感应开关S2位于电磁阀门线圈支路.
8.(2023九上·武汉月考)如图所示,在烧杯中加入盐水,然后将连在电压表上的铜片和锌片插入盐水中,这样就制成了个盐水电池。观察电压表的接线盒指针偏转可知,下列不正确的是( )
A.盐水电池是化学能转化为电能
B.与铜片相连的导线中电荷的流动方向是从“”流向铜片
C.盐水电池中的正电荷不断流向铜片聚集
D.盐水电池中的电流的方向是从铜片到锌片
【答案】D
【知识点】电流的形成;电流的方向;电源及其能量转化;电压的测量及电压表的使用
【解析】【解答】A、盐水电池是化学能转化为电能,故A不符合题意;
B、电压表指针正向偏转,说明电流从电压变接线柱“正进负出”,所以与铜片相连的导线中电流的流向是:铜片→“3”;又由于导线中流动的电荷是负电荷,所以该导线中电荷的流动方向是:“3”→铜片。故B不符合题意;
C、铜片是电源正极,所以盐水电池中的正电荷不断流向铜片聚集,故C不符合题意;
D、盐水电池外的电路中,电流方向是铜片→“3”→“-”→锌片,所以电池内部的电流方向是锌片→铜片,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】盐水电池是化学能转化为电能;根据电压表指针偏转,可判断电流流向及电荷流向。
9.(2023九上·武汉月考)如图所示,电源电压保持不变,关于电路的工作情况,下列说法中正确的是( )
A.若灯被短接,则闭合、后电压表和电流表都被烧坏
B.若电压表和电流表的位置对调,闭合、后,则两表都被烧坏
C.若先闭合,再闭合,电压表示数不变,电流表的示数变大
D.闭合、后,灯不亮,亮,则灯可能被短接
【答案】C
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;电流表的连接;电压表的连接;电路故障的判断;电路的动态分析
【解析】【解答】A、闭合S1、S2,L1和L2并联,电流表测干路电流,电压表则L1两端电压。若L2被短接,L1也被短接,电路中电流过大,电流表会被烧坏,而电压表不工作,不会损坏,故A错误;
B、电压表和电流表的位置对调,闭合S1、S2,则电流表将L1短接,电压表串联在干路中,所以电路中电阻过大,几乎没有电流,所以两表都不会烧坏,故B错误;
C、先闭合S1,L1工作,电流表测其电流,电压表测其电压;再闭合S2,L2与L1并联,并不影响L1的电压和电流,所以电压表示数不变;由于此时电流表测干路电流,所以电流表示数会增大,增大量正好为L2的电流大小,故C正确;
D、闭合S1、S2,L1和L2并联,灯L1不亮,L1可能短路,可能断路。若L1被短接,L2也会被短接,不会发光;若L1断路,L2的通断不会受影响,仍会照常发光,故D错误;
故答案为:C。
【分析】正确识别电路是电学题的第一步,尤为关键;电路中的支路越多,总电流越大,其它支路不受影响;用电器并联,则用电器的通断互不影响。
10.(2023九上·武汉月考)如图所示的电路中,甲、乙、丙是连接在电路中的三只电学仪表,闭合开关后,灯、均正常发光,则( )
A.甲是电压表,乙、丙是电流表 B.甲是电流表,乙、丙是电压表
C.乙是电流表,甲、丙是电压表 D.乙是电压表,甲、丙是电流表
【答案】A
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;电流的测量及电流表的使用;电流表的连接;电压的测量及电压表的使用;电压表的连接
【解析】【解答】电路中,乙和L2串联后与L1、甲并联,丙在干路中,闭合开关后,两灯正常发光。若甲为电流表,另外两条支路都会被短路,两灯都不工作,所以甲是电压表;若乙为电压表,L2所在支路被乙断路,L2不会发光,所以乙是电流表;若丙为电压表,整个电路会被丙断路,两灯都不发光,所以丙是电流表;故A正确,BCD错误;
故答案为:A。
【分析】正确识别电路是电学题的第一步,尤为关键;电流表相当于“会说话的导线”,需串联在电路中使用,跟谁并联,就把谁短路;电压表相当于“会说话的用电器”,需并联在用电器两端使用,跟谁串联,就把谁断路。
11.(2021九上·太仓期中)如图甲所示的电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均如图乙所示,则电灯L1和L2两端的电压分别为( )
A.4.8V,1.2V B.6V,1.2V C.1.2V,6V D.1.2V,4.8V
【答案】D
【知识点】电压的测量及电压表的使用;串联电路的电压规律
【解析】【解答】由电路图可知:电灯L1、L2串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测L1两端的电压。因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以电压表V1的示数应大于V2的示数;则电压表V1的量程是0~15V,分度值为0.5V,示数UV1=6V;电压表V2的量程是0~3V,分度值为0.1V,示数为UV2=1.2V。电压表V2测L1两端的电压,所以L1两端的电压U1=UV2=1.2V
由于L1、L2串联,电压表V1测电源电压,由串联电路的特点可知:L2两端的电压U2=UV1﹣UV2=6V﹣1.2V=4.8V
ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】在串联电路中,各用电器的分压和等于总电压;根据电压表测量的位置判断电压表的量程,结合指针位置,测量电压大小。
二、填空题(本大题共2小题,共5.0分)
12.(2023九上·武汉月考)小明用塑料矿泉水瓶进行了如下探究:瓶中留有少量水,盖上瓶盖如图甲;扭转瓶子如图乙;轻轻扭动瓶盖,瓶盖被瓶内的气体冲出,同时瓶内出现白雾。整个过程与图丙中热机的 冲程相似填字母序号;若该热机内对外做功次,则飞轮转速是 。
【答案】CD;2400
【知识点】做功改变物体内能;内燃机的四个冲程
【解析】【解答】小明扭转瓶子,使瓶内空气压缩,是机械能转化为内能,与C图压缩冲程类似;瓶盖被瓶内的气体冲出,是瓶内气体对瓶盖做功,内能转化为机械能,与D图做功冲程类似;所以整个过程与内燃机的CD冲程相似。该热机1s内对外做功20次,则飞轮转动圈数为2×20=40r,所以转速为。
【分析】压缩气体做功,是机械能转化为内能;气体对瓶盖做功,是内能转化为机械能;热机一循环,4个冲程,对外做功1次,活塞往返2次,飞轮转动2周,注意已知量与所求量的对应比例关系。
13.(2023九上·武汉月考)某实验小组开展实验活动,小红同学制作的水果电池如图所示。甲图中的水果,扮演了“电源”的角色,它为发光二极管提供了 ,使自由电荷在电路中定向移动形成电流。水果电池工作时将自身存贮的 转化为电能。此时二极管能发光,说明水果电池的正极是 选填“”或“”。
【答案】电压;化学能;B
【知识点】电流的方向;电源及其能量转化;电压和电压的单位换算;半导体特点及作用
【解析】【解答】水果扮演“电源”的角色,电源提供电压;电池是将化学能转化为电能;二极管有单向导电性,电流从二极管“正进负出”,二极管才能发光,所以二极管能发光,说明水果电池的正极是B。
【分析】电源提供电压;电池是将化学能转化为电能;二极管有单向导电性,根据亮暗情况可判断电流的流向。
三、实验探究题(本大题共4小题,共22.0分)
14.(2023九上·武汉月考)某同学利用如图甲所示的装置比较水和食用油的吸热情况。
(1)该实验除了图示中的实验器材以外,还需要的测量工具是停表和 ,实验中使用相同规格的电加热器加热水和食用油,其目的是 ,实验中加热相同时间,通过比较 来反映液体吸热能为强弱。
(2)图乙是该同学根据加热相同质量的水和食用油实验数据绘制的图象,则 选填“”或“”表示的是水的温度变化情况,其中食用油的比热容为 。
(3)沿海地区昼夜温差小,跟水的比热容较大 填“有关”或“无关”。
【答案】(1)秒表;相同时间水和食用油吸热相同;升高的温度
(2)a;
(3)有关
【知识点】比热容;热量的计算;比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】(1)实验中需要测时间,所以测量工具还需要用到秒表;本实验的思路是使同质量的两种液体吸收相同的热量,比较温度的变化,实验中使用相同规格的电加热器加热水和食用油,是为了相同时间水和食用油吸热相同,比较升高的温度来反映液体吸热能为强弱。
(2)乙图中,a液体温度升高了60℃-40℃=20℃,b液体温度升高了60℃-18℃=42℃,所以a液体比b液体的水温变化更小,说明吸热能力更强,比热容更大,所以a是水,b是食用油;根据知,同质量的水和食用油吸收相同的热量,有,即,求得c油=2.0J/(kg·℃)。
(3)在相同的条件下,内陆和沿海吸收或放出相同的热量,沿海地区昼夜温差更小,内陆地区昼夜温差更大,是与水的比热容较大有关。
【分析】(1)本实验的思路是使同质量的两种液体吸收相同的热量,比较温度的变化;
(2)实验中用加热器的加热时长来表示物体吸热的多少,这是转换法的具体应用;根据知,同质量的水和食用油吸收相同的热量,有;
(3)沿海地区昼夜温差小是由于水的比热容较大。
15.(2023九上·武汉月考)课上同学们在探究“串、并联电路中电流规律”的实验。
(1)甲、乙、丙、丁四位同学用若干个电流表和数量充足的小灯泡各种规格,同时测量串联电路三个位置的电流来探究“串联电路中各处电流的关系”,下表中是四位同学分别进行探究后的数据汇总。
的示数 的示数 的示数
甲
乙
丙
丁
甲同学记录的三个电流数据不相等,分析数据可以推测该同学实验过程中出现的错误是 。
丁同学实验中连接和操作都正确,但记录的数据比别的同学明显小一些,下面是同学们为解释这个现象进行的猜想,你认为合理的是 选填“”或“”。
A.所用的电源电压太低
B.所使用的两个小灯泡电阻不相等
(2)小红和小静小组进行了如下实验:
如图是小红同学连接的电路,请在原图上只改动一根导线,使其中一个电流表测量干路电流,另外两个电流表分别测量两条支路的电流 。要求:在需改动的导线上画“”,用笔将改动后的导线画出,导线不许交叉
在实验过程中,灯突然熄灭,亮度不变,电路可能出现的故障是 。
排除故障后,用电流表测出通过、和干路的电流,小红分析实验数据后得出结论:并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,且各支路电流相等。小静认为小红的结论可能不正确,为了验证这个结论是否正确,他们应该更换规格 选填“相同”或“不同”规格的灯泡再次实验。
本实验要进行多次实验的目的是 选填“寻找普遍规律”或“减小实验误差”。
小红同学另外选择了一组器材,重新设计方案,进行实验。在某次实验过程中,他发现,电流表和指针偏转的角度相同。这时他读出电流表的读数如乙图,则通过灯泡的电流是 。
【答案】(1)电流表选用小量程,却按大量程读数了;A
(2);灯断路;不同;寻找普遍规律;0.14A
【知识点】根据实物图画电路图;串联电路和并联电路的辨别;电流的测量及电流表的使用;探究串并联电路中的电流特点实验;电路故障的判断
【解析】【解答】(1)①电流表大量程是小量程的5倍, 甲同学记录的三个电流数据中第三个数据1.5A正好是前两个数据1.5A的3倍,说明出现的错是电流表选用小量程,却按大量程读数了;
②A、所用的电源电压太低,会使电路中电流过小、用电器两端电压过小,丁同学记录的数据比别的同学明显小一些,可能是由此种原因导致,故A正确;
B、所使用的两个小灯泡电阻不相等,不会使丁同学记录的数据比别的同学明显小一些,故错误;
(2)①去掉连接电流表A2和电源的导线,用导线将电流表A2的正接线柱和开关有接线柱相连,如图所示。
②在实验过程中,灯L2突然熄灭,L1亮度不变,说明L1没受影响,没被短路,电路可能出现的故障是灯L2断路。
③④探究“串、并联电路中电流规律”时,要多次更换规格不同的灯泡进行实验,来寻找普遍规律。
⑤电流表A测干路电流,电流表A2测L2所在支路电流,所以电流表A示数大于电流表A2示数;由于电流表A和A2的指针偏转的角度相同 ,所以电流表A用的是大量程,电流表A2用的是小量程,若A2示数为I,则A示数为5I;乙图中A1的示数为0.56A,根据并联电路电流规律,有5I=I+0.56A,求得A2示数为0.14A,所以灯泡L2电流为0.12A。
【分析】(1)①读数出现异常,可能是读数时没注意量程;
②电源电压太低,会使电路中电流过小、用电器两端电压过小;
(2)①两灯泡并联,三电流表分别测干路、L1所在支路、L2所在支路的电流,据此查错并修改实物图;
②各支路用电器的通断互不影响,据此常判断电路故障;
③本实验是探究规律,需更换规格不同的灯泡多次试验,以使结论具有普适性;
④本实验是探究规律, 多次实验的目的就是为了寻找普遍规律;
⑤同种电表的偏转角度相同,示数之间要么相同,要么是五倍关系;并联电路中,干路电流是各支路电流之和
16.(2023九上·武汉月考)在研究串、并联电路中电压的规律的实验中:
(1)如图甲所示,正确连接电路后,闭合开关,在测量两端电压时发现电压表出现了如图乙所示的现象,接下来的操作是断开开关,再 ,然后闭合开关,读数。完成甲图步骤后,要继续测量两端电压,应先断开开关, 选填“”或“”。
将电压表从两端取下,并联在两端,再闭合开关进行实验。
电压表所接的点不动,只断开点导线,并改接到点上,再闭合开关进行实验。
(2)如图丙所示,在探究并联电路电压关系时,把两个灯泡并联起来,用电压表测量并联电路中两端的电压,请你用笔将图中电路连接完整,导线不允许交叉 。
(3)做完实验后,小明联想到家中客厅的灯比卧室的灯亮,这两盏灯两端电压关系是 选填“”、“”或“”。
【答案】(1)换接更小的量程;
(2)
(3)=
【知识点】实物的电路连接;电压的测量及电压表的使用;探究串、并联电路中的电压规律实验;实际功率
【解析】【解答】(1)图乙中电压表的指针偏转角度过小,是因为所选量程过大,所以需要换接更小的量程;完成甲图步骤后,要继续测量两端电压,应先断开开关,将电压表从L1两端取下,并联在L2两端,再闭合开关进行实验。
(2) 要想用电压表测L1两端的电压,可用导线将电源负极和电压表负接线柱连接,用导线将正接线柱“3”与L1的右接线柱相连,如图所示。
(3)灯泡的亮暗决定于实际功率的大小,与电压无关;家庭电路中,用电器之间是并联关系,所以卧室的灯与客厅的灯电压相等。
【分析】(1)电压表要选用合适量程,量程过大,电压表的指针偏转角度会过小;
(2)电压表测谁的电压,就要并联在谁两端;
(3)灯泡的亮暗决定于实际功率的大小;家庭电路中,用电器之间是并联关系。
17.(2023九上·武汉月考)在“探究影响导体电阻大小的因素”实验时,小红作出了如下猜想:导体的电阻与导体的长度有关;导体的电阻与导体的横截面积有关;导体的电阻与导体的材料有关。实验室提供了根电阻丝,规格、材料如表:
编号 材料 长度 横截面积
镍铬合金
镍铬合金
镍铬合金
锰铜合金
为了验证上述猜想,小红设计了如图所示的实验电路。
(1)在、之间分别接上不同的导体,则通过观察灯泡亮度来比较导体电阻的大小,这种探究方法属于 。选填“控制变量法”或“转换法”。
(2)分别将和的两根电阻丝接入电路中、两点间时,电阻丝接入时电流表示数较大,由此得到的结论是: 。
(3)选用编号为和的两根电阻丝进行实验时,由该探究得出的结论可以用来解释____ 。
A.家用导线选用铜质材料而不用铁质材料
B.通过电流较大的用电器要用较粗的导线
C.特别重要的电器导线用昂贵的银来做
【答案】(1)转换法
(2)在导体的材料、横截面积相同的情况下,导体的长度越长,电阻越大
(3)A;C
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【解答】(1)电阻的大小无法直接测量,可通过灯泡亮度来比较,这是转换法的具体应用;
(2)分别将A和B的两根电阻丝接入电路中M、N两点间,电阻丝的材料相同、横截面积相同、长度不同,电流不同,A比B更短,相应的电流更大,所以可得结论:在导体的材料、横截面积相同的情况下,导体的长度越长,电阻越大。
(3)选用编号为A和D的两根电阻丝进行实验,电阻丝的横截面积相同、长度相同,材料不同,电流就不同,说明电阻的大小与材料有关。所以家用导线选用电阻更小的铜质材料,而非电阻更大的铁质材料;银的电阻较小,但比较昂贵,所以特别重要的电器导线可用昂贵的银来做。
【分析】(1)电阻的大小无法直接测量,可通过灯泡亮度来比较,这是转换法的具体应用;
(2)导体电阻大小受多个因素影响,可以只改变其中一个因素,观察电阻是否发生变化,这是控制变量法的实际应用。
(3)AD比较可知电阻的大小与材料有关,据此联系实际,加以应用;电阻大小关系:铁>铜>银。
四、计算题(本大题共1小题,共10.0分)
18.(2023九上·武汉月考)如图所示是北京冬奥会期间运营的某款氢燃料电池大巴,可实现极寒低温启动,解决了冬奥会期间的运输难题。该款大巴最大储氢量为,可续航。,氢燃料的热值,柴油的热值。
(1)该大巴储满的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少焦耳?
(2)某氢能源大巴以的恒定功率做匀速行驶,如果氢燃料完全燃烧获得热量的转化为大巴车机械能,则这些热量能让该大巴匀速行驶多长时间。
【答案】(1)解:的氢燃料完全燃烧放出的热量:
答:该大巴储满的氢燃料完全燃烧放出的热量是
(2)解:公交车所做的功:;
由可知,公交车行驶的时间:。
答:这些热量能让该公交车匀速行驶的时间为。
【知识点】功率的计算;燃料的热值;热机的效率
【解析】【分析】(1)已知氢燃料的热值和质量,根据热值的定义,可求氢燃料完全燃烧时放出的热量;
(2)已知公交车的热机效率和氢燃料放出的热量,根据热机效率的变形公式,可求公交车做的功;已知公交车的功和功率,根据功率的变形公式,可求公交车行驶的时间。