河南省南阳市淅川县县高附中教育集团2023-2024学年九年级上学期第二次联考物理试卷(10月份)(解析版)
一、填空题。
1.(2分)在一个标准大气压下,某同学将碎冰块放入易拉罐中并加入适量的盐,用筷子搅拌大约半分钟,同时发现易拉罐的底部外有白霜形成,该白霜的形成是 现象(填物态变化名称),在形成白霜的过程中会 热量。(选填“吸收”或“放出”)
2.(3分)内燃机的一个工作循环有四个冲程,如图中表示的是其中的 冲程,某台汽油机飞轮的转速为2400r/min,在1s内 个冲程,对外做功 次。
3.(2分)如图所示,汽车在转向前,司机会拨动转向横杆,但其中一个损坏时。另一个仍能正常工作,这两个转向灯在电路中的连接方式为 ,转向杆相当于电路中的 。
4.(3分)如图甲电路,当开关s闭合后,电流表的指针偏转如图乙所示 (选填“电源”、“L1”或“L2”)的电流,通过L2的电流应为 A。
5.(2分)如图所示的电路中,电流表A1与A2指针偏转的角度相同,则通过L1的电流是 A,通过L2的电流是 A。
6.(2分)用同一热源给一定质量的水加热,其温度与时间的关系如右图中图线a所示,若其它条件不变,
(1)仅增加水的质量;
(2)仅增大液面上方气体压强;则二种情况中,温度与时间的关系图线分别对应 和 (选填图中符号b、c或d)。
二、选择题(每题2分,共16分。7-12题给出的四个选项中,只有一个选项最符合题目的要求。13-14题给出的四个选项中,有两个选项符合题目的要求)
7.(2分)异丁烷和甲基丙烷作为新的制冷剂,已经代替氟利昂成为电冰箱中新的热量“搬运工”(较多的氟利昂会破坏大气中的臭氧层),当液态制冷剂进入电冰箱的冷冻室后,此时制冷剂发生的物态变化是( )
A.汽化 B.液化 C.凝固 D.熔化
8.(2分)如图所示电路,要使灯泡L1和L2组成并联电路,应该( )
A.只闭合S2 B.只闭合S3
C.同时闭合S1和S2 D.同时闭合S1和S3
9.(2分)下列现象中,属于用热传递的方式改变物体内能的是( )
A.在炉子上烧开水
B.用打气筒打气时筒壁发热
C.两手互相摩擦时手发热
D.菜刀在砂轮上磨得发烫
10.(2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.
11.(2分)关于电现象,下列说法正确的是( )
A.摩擦起电是创造了新的电荷
B.只有正电荷定向移动才能形成电流
C.与丝绸摩擦过的玻璃棒带正电是因为它得到电子
D.验电器的工作原理是同种电荷相互排斥
12.(2分)如图是小强在做“探究串联电路中电流、电压特点”实验时连接的实物电路。当开关闭合时,发现灯L1不亮、灯L2亮,电流表和电压表均有读数。则出现此故障的原因可能是( )
A.L2开路 B.L2短路 C.L1开路 D.L1短路
13.(2分)关于物体的内能、温度、热量,下列说法正确的是( )
A.内能可以通过做功的方式转化为机械能
B.0℃的冰块一定没有内能
C.物体吸热,温度一定升高
D.热传递一定是从内能多的物体传给内能少的物体
(多选)14.(2分)两个相同的容器分别装了质量相同的两种液体,用同一热源分别加热,液体温度与加热时间关系如图所示。根据图线可知( )
A.甲液体的比热容大于乙液体的比热容
B.如果升高相同的温度,两种液体吸收热量相同
C.加热时间相同,甲液体吸收的热量等于乙液体吸收的热量
D.加热时间相同,甲液体温度比乙液体温度升高的多
三、作图题(每题2分,共4分)
15.(2分)根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线,连接图乙实物电路(要求导线不能交叉)
16.(2分)一个灯泡,一个电铃,两开关,导线若干。要求:两个开关都闭合时,灯泡亮;闭合S1、断开S2时,只有灯泡亮;只闭合S2都不工作,在方框内画出电路图。
四、实验与探究题(每空1分,共18分)
17.(5分)利用如图甲所示的实验装置“探究冰熔化时温度的变化规律”。
(1)图乙是根据实验数据绘制的图像,冰在A点时温度计的示数如图丙所示,温度为 。B点时试管内物质处于 (选填“固体”、“液体”或“固液共存”)状态。试管内物质第8min的内能 (选填“大于”、“小于”或“等于”)第6min的内能。
(2)给烧杯中的水加热至沸腾,可观察到水沸腾的现象是 ,里面的水蒸气散发到空气中。撤去酒精灯后,烧杯内的水停止沸腾的原因是 。
18.(8分)有一组同学,为了探究物体温度升高时所吸收热量的多少与哪些因素有关,做如图所示的实验。
(1)设计实验时应运用 法;将分别装有水和煤油的试管放在同一个盛水的大试管内加热,这样做的好处是 。
(2)实验所需的测量工具有: 和秒表、温度计。
(3)实验中得到如表数据:
试管号 液体 质量m/g 初温t1/℃ 末温t2/℃ 加热间t/min
1 水 300 20 30 12
2 水 150 20 30 6
3 煤油 300 20 30 6
4 煤油 300 20 25 3
①比较分析 号试管的实验记录,可以得出的初步结论是:不同种类的物质在质量相等、升高相同的温度时,吸收热量的多少与物质的种类有关。
②比较分析1、2号试管的实验记录,可以得出的初步结论是:同种物质在升高相同的温度时,吸收热量的多少与物体的 有关
③比较分析3、4号试管的实验记录,可以得出的初步结论是: 。
④由实验可知,质量相等的水和煤油加热相同的时间时, 的温度变化更大。这表明 吸热本领更强(选填“煤油”或“水”)。
19.(4分)在探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系时,一班各组同学从甲、乙、丙、丁四种规格的灯中,选取两个并联起来接在相同电源上
(1)小李将电流表接在A处,闭合开关,电流表示数如图2所示,她应该断开开关, ,重新进行试验。
(2)小张闭合开关后,发现指针向“0”刻度的左侧偏转,存在的错误是 。
(3)在探究实验开始连接电路时,李明组展示了如上图3所示的实物图,他们组想使电流表测量两灯并联时的总电流,则此时干路上的电流为 A。
(4)老师收集到几个组的数据如表:
组别 L1规格 L2规格 IA/A IB/A IC/A
1 甲 甲 0.12 0.12 0.23
2 乙 丙 0.15 0.20 0.35
3 甲 丁 0.12 0.14 0.26
4 甲 丁 0.16 0.18 0.30
对于测量数据的相关分析,以下说法正确的两个是 。
A.第1组数据没有测量误差 B.选用不同规格的灯进行实验,可使结论更具普遍性
C.分析多组数据是为了减小误差 D.第4组数据的偏差可能是电流表未调零引起的
五、综合应用题(第20题10分,第21题8分,共18分)
20.(10分)小明家新买来一台容积为80L的天然气热水器。小明学习了热效率的知识后,尝试估测该热水器的热效率,他把“进水量”设置为40L,开始加热。当水温达到40℃时,自动停止加热。已知当时自来水的温度是20℃3,停止加热后变为130.06m3.天然气的热值q天然气=4.2×107J/m3,水的比热容c水=4.2×103J/(kg ℃),求:
(1)水箱中水的质量?
(2)水箱中水吸收多少热量?
(3)天然气完全燃烧放出多少热量?
(4)该热水器的热效率?
21.(8分)如图(a)所示,当开关S闭合时(b)所示,A1、A2分别测哪个电灯的电流,则电灯L1、L2中的电流各是多少?
参考答案与试题解析
一、填空题。
1.(2分)在一个标准大气压下,某同学将碎冰块放入易拉罐中并加入适量的盐,用筷子搅拌大约半分钟,同时发现易拉罐的底部外有白霜形成,该白霜的形成是 凝华 现象(填物态变化名称),在形成白霜的过程中会 放出 热量。(选填“吸收”或“放出”)
【分析】物质由固态直接变为气态叫升华,物质由气态直接变为固态叫凝华,升华吸热,凝华放热。
【解答】解:白霜是空气中的水蒸气凝华形成的,凝华放热。
故答案为:凝华;放出。
【点评】本题考查了物态变化及吸放热情况,属于基本内容,比较简单。
2.(3分)内燃机的一个工作循环有四个冲程,如图中表示的是其中的 做功 冲程,某台汽油机飞轮的转速为2400r/min,在1s内 80 个冲程,对外做功 20 次。
【分析】由进气门和排气门的关闭和打开情况、活塞的上行和下行情况来判断是哪个冲程。
热机完成一个工作循环,要经过4个冲程,燃气对外做功1次,活塞往返2次,飞轮转动2周,根据这个比例关系可以求出答案。
【解答】解:如图,进气门和排气门都是关闭的,可以判断是做功冲程。
若飞轮转速是2400r/min=40r/s,表示每秒飞轮转动40圈,对外做功20次。
故答案为:做功;80。
【点评】本题考查了热机的三个知识点:根据进气门和排气门的闭合和打开情况、活塞的上下行情况来判断是哪个冲程,能的转化,根据工作循环、冲程、做功、活塞、飞轮任何一者能判断另外几个。
3.(2分)如图所示,汽车在转向前,司机会拨动转向横杆,但其中一个损坏时。另一个仍能正常工作,这两个转向灯在电路中的连接方式为 并联 ,转向杆相当于电路中的 开关 。
【分析】要解决此题,需要掌握串并联电路的特点:串联电路,电流只有一条通路,开关控制整个电路。并联电路电流有多条通路,各支路互不影响。
【解答】解:汽车同侧的前后两个转向灯就会同时闪亮、同时熄灭,所以它们是并联的。
司机拨动的这根横杆,转向灯才会工作。
故答案为:并联;开关。
【点评】此题主要考查了串、并联电路的区别,首先要掌握串并联电路的特点,关键是看用电器能否单独工作。
4.(3分)如图甲电路,当开关s闭合后,电流表的指针偏转如图乙所示 L1 (选填“电源”、“L1”或“L2”)的电流,通过L2的电流应为 0.9 A。
【分析】由电路图可知,两灯泡并联,电流表a测L1支路的电流,电流表b测干路电流,根据并联电路的电流特点和电流表指针的位置确定a、b电流表的量程,再根据分度值读出示数。
【解答】解:
由电路图可知,两灯泡并联1支路的电流,电流表b测干路电流,
∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且b电流表指针的偏转角小于a电流表指针的偏转角,
∴b电流表的量程为0~6A,分度值为0.1A;
a电流表的量程为4~0.6A,分度值为8.02A,
通过L2的电流应为I2=I﹣I6=1.2A﹣6.3A=0.7A。
答案:L1;0.5。
【点评】本题考查了电流表的正确使用和读数以及并联电路的电流特点,关键是两电流表量程的选择。
5.(2分)如图所示的电路中,电流表A1与A2指针偏转的角度相同,则通过L1的电流是 1.76 A,通过L2的电流是 0.44 A。
【分析】由电路图可知,两灯泡并联,电流表A1测干路电流;电流表A2测灯L2支路电流,根据两电流表指针偏转的角度相同确定电流表的量程,再读出电流表示数,根据并联电路电流的规律求出通过灯L1的电流。
【解答】解:由电路图可知,两灯泡并联1测干路电流,电流表A2测灯L4支路电流,
由并联电路的电流特点可知,A1的示数应大于A2的示数,而两电流表的表针偏转相同,
所以,电流表A6选用的是0~3A量程,示数为4.2A,
电流表A2选用的是6~0.6A量程,示数为7.34A2的电流:I2=2.44A。
根据并联电路电流的规律可知,通过灯L1的电流为:
I2=I﹣I7=2.2A﹣2.44A=1.76A。
故答案为:1.76;6.44。
【点评】本题考查并联电路电流的规律,关键是根据并联电路电流规律明确电流表所选量程是解答此题的关键。
6.(2分)用同一热源给一定质量的水加热,其温度与时间的关系如右图中图线a所示,若其它条件不变,
(1)仅增加水的质量;
(2)仅增大液面上方气体压强;则二种情况中,温度与时间的关系图线分别对应 c 和 b (选填图中符号b、c或d)。
【分析】(1)若仅增加水的质量,则水的沸点会不变,加热时间加长;
(2)若仅增大液面大气压强,则液体的沸点升高,水的质量不变,比热容不变,所以水温度升高的快慢是相同的。
【解答】解:(1)仅水的质量增加,水温度升高的速度减慢,所以应为c;
(2)仅增大液面大气压强,水的质量不变,但沸点升高。
故答案为:(1)c;(2)b。
【点评】水的沸腾实验是初中热学中一个重要的实验,要从图象上找到水的沸点、状态变化、加热时间、如何来缩短加热时间,掌握沸点跟气压的关系。
二、选择题(每题2分,共16分。7-12题给出的四个选项中,只有一个选项最符合题目的要求。13-14题给出的四个选项中,有两个选项符合题目的要求)
7.(2分)异丁烷和甲基丙烷作为新的制冷剂,已经代替氟利昂成为电冰箱中新的热量“搬运工”(较多的氟利昂会破坏大气中的臭氧层),当液态制冷剂进入电冰箱的冷冻室后,此时制冷剂发生的物态变化是( )
A.汽化 B.液化 C.凝固 D.熔化
【分析】液态的物质可以发生两种变化:①吸热汽化,②放热凝固,所以液态物质究竟会发生哪种状态变化取决于它是吸热还是放热。
【解答】解:液态的氟利昂吸收热量从液态变成气态,此过程为汽化过程。
故选:A。
【点评】物质的状态变化时一种热现象,在状态变化的同时伴随着能量的变化,同样是由于能量的变化影响到了物质的状态变化。
8.(2分)如图所示电路,要使灯泡L1和L2组成并联电路,应该( )
A.只闭合S2 B.只闭合S3
C.同时闭合S1和S2 D.同时闭合S1和S3
【分析】电路元件的连接有串联和并联两种方式:由于串联电路只有一条电流路径,流过一个元件的电流同时流过另一个元件,因此各元件相互影响;而并联电路中有多条支路,所以各元件独立工作、互不影响。
【解答】解:如图所示的电路中,要使灯泡L1和L2组成并联电路,电流从正极出发流入灯泡L4和L2,所以同时闭合S1和S2,断开开关S2。
故选:D。
【点评】本题结合串联电路和并联电路的特点选择合适的开关组合。
9.(2分)下列现象中,属于用热传递的方式改变物体内能的是( )
A.在炉子上烧开水
B.用打气筒打气时筒壁发热
C.两手互相摩擦时手发热
D.菜刀在砂轮上磨得发烫
【分析】本题抓住改变物体内能有两种方式:做功和热传递。做功主要有摩擦生热和压缩气体做功,做功实质是能量的转化,热传递实质是内能从一个物体转移到另一个物体,或者是从一个物体的高温部分传到低温部分。
【解答】解:
A、在炉子上烧开水,使物体的温度升高,故A符合题意;
B、用打气筒打气时,机械能转化为内能、温度升高,故B不符合题意;
C、两手互相摩擦时手发热,将机械能转化为内能,故C不符合题意;
D、菜刀在砂轮上磨得发烫,将机械能转化为内能,故D不符合题意。
故选:A。
【点评】解决此类问题要知道改变物体内能的方式有两种:做功和热传递,热传递过程是能量的转移过程,而做功过程是能量的转化过程。
10.(2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.
【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。
11.(2分)关于电现象,下列说法正确的是( )
A.摩擦起电是创造了新的电荷
B.只有正电荷定向移动才能形成电流
C.与丝绸摩擦过的玻璃棒带正电是因为它得到电子
D.验电器的工作原理是同种电荷相互排斥
【分析】(1)摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体,并没有创造电荷;
(2)电荷的定向移动形成电流,可以是正电荷、可以是负电荷,也可以是正负电荷同时移动形成的;
(3)摩擦起电的实质是电荷的转移,失去电子的物体带正电,得到电子的物体带负电;
(4)验电器是检验物体是否带电的仪器,工作原理是同种电荷相互排斥
【解答】解:
A、摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体,并没有产生电荷;
B、正、负电荷的定向移动都可以形成电流,故B错误;
C、用绸子摩擦过的玻璃棒带正电,故C错误;
D、验电器是根据同种电荷相互排斥的原理工作的。
故选:D。
【点评】本题考查了验电器的原理和电流的形成、电流的方向以及摩擦起电的实质,是一道电学基础题。
12.(2分)如图是小强在做“探究串联电路中电流、电压特点”实验时连接的实物电路。当开关闭合时,发现灯L1不亮、灯L2亮,电流表和电压表均有读数。则出现此故障的原因可能是( )
A.L2开路 B.L2短路 C.L1开路 D.L1短路
【分析】分析实物图,L1和L2串联,电流表测电流,电压表测量L2两端的电压,根据两个电表的示数情况分析电路故障。
【解答】解:
由实物图可知,两盏灯串联,电压表测量L2两端的电压;
灯L1不亮、灯L7亮,并且电流表有示数,否则电流表就没有示数了;
电压表有示数,说明灯泡L2可能断路,或者L1短路,但是断路已经排除8短路,故B错误。
故选:D。
【点评】本题考查学生根据电流表和电压表示数判断电路故障,掌握在串联电路中电流表有示数说明故障不是断路是解题的关键,难度不大。
13.(2分)关于物体的内能、温度、热量,下列说法正确的是( )
A.内能可以通过做功的方式转化为机械能
B.0℃的冰块一定没有内能
C.物体吸热,温度一定升高
D.热传递一定是从内能多的物体传给内能少的物体
【分析】(1)改变内能的两种方式:热传递和做功;
(2)一切物体都具有内能,内能的大小跟质量、温度、状态有关;
(3)晶体在熔化过程中吸收热量,内能增加,而温度不升高;
(4)热量是物体通过热传递方式改变的内能,是一个过程量。
【解答】解:A、在做功冲程中,高温高压的燃气推动活塞做功,故A正确;
B、一切物体都具有内能,故B错误;
C、物体吸热,温度可能升高,如晶体在熔化过程中吸收热量,而温度不升高;
D、热传递是从高温物体传向低温物体,故D错误。
故选:A。
【点评】本题主要考查学生对内能、温度、热传递的理解,是中考的热点,热学的难点。要特别注意:温度升高,内能一定增加;但是,内能增加,温度不一定升高。
(多选)14.(2分)两个相同的容器分别装了质量相同的两种液体,用同一热源分别加热,液体温度与加热时间关系如图所示。根据图线可知( )
A.甲液体的比热容大于乙液体的比热容
B.如果升高相同的温度,两种液体吸收热量相同
C.加热时间相同,甲液体吸收的热量等于乙液体吸收的热量
D.加热时间相同,甲液体温度比乙液体温度升高的多
【分析】(1)在纵轴上找一点,保证两种液体升高相同的温度;过这点做横轴的平行线,与甲、乙两种液体的图象有交点,再过交点做纵轴的平行线,与横轴上有交点,比较甲、乙两种液体的加热时间,加热时间长的吸收热量多,根据公式Q吸=cm(t﹣t0)得出比热容的关系;
(2)在纵轴上找一点,保证两种液体升高相同的温度;过这点做横轴的平行线,与甲、乙两种液体的图象有交点,再过交点做纵轴的平行线,与横轴上有交点,比较甲、乙两种液体的加热时间,加热时间长的吸收热量多;
(3)用同一热源加热,相同的加热时间,甲乙液体吸收的热量就是相同的;
(4)在横轴上找一点,保证加热时间相同;过这点做纵轴的平行线,与甲、乙两种液体的图象有交点,再过交点做横轴的平行线,与纵轴上有交点,比较甲乙升高温度的关系。
【解答】解:A、根据下面的图象可知:质量相同的甲,甲的加热时间更长,根据公式Q吸=cm(t﹣t0),质量,吸收的热量和物质的比热容成正比,故A正确;
B、根据下面的图象可知:质量相同的甲,甲的加热时间更长,故B错误;
C、同一热源加热、乙两种液体吸收的热量就是相同的;
D、根据下面的图象可知:质量相同的甲,乙的温度升高值更大。
图象如下:
故选:AC。
【点评】此题主要考查的是对Q吸=cmΔt公式的应用和对图象的分析能力,运用公式Q吸=cmΔt,找出两种液体的相同量和不同量,再进行有关量的比较是解题的关键。
三、作图题(每题2分,共4分)
15.(2分)根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线,连接图乙实物电路(要求导线不能交叉)
【分析】根据电路图连接实物图,可采用“电流流向法”,从电源的正极出发,按照电流的流向,先串电路元件最多的电路,再将相应并联的部分接入电路即可。
【解答】解:根据电流表的电流值为0.5A可知:电流表的量程8~0.6A;则采用“电流流向法”,依次串联开关S8、电流表分支,一支经灯泡L1,另一支经灯泡L2和开关S7然后回负极,如下图所示:
【点评】本题考查了实物电路图的连接,连接电路图时,要先连接干路,再连接支路,注意电表正负接线柱不要接反。
16.(2分)一个灯泡,一个电铃,两开关,导线若干。要求:两个开关都闭合时,灯泡亮;闭合S1、断开S2时,只有灯泡亮;只闭合S2都不工作,在方框内画出电路图。
【分析】根据题意分析电路的连接方式、两个开关的作用,然后画出电路图。
【解答】解:根据题意可知,两个开关都闭合时,电铃响1、断开S2时,只有灯泡亮,是并联的7都不工作,这说明开关S2与电铃串联在一条支路中,开关S1在干路中,如下所示:
【点评】本题考查了电路图的设计,明确两个开关的位置是解题的关键。
四、实验与探究题(每空1分,共18分)
17.(5分)利用如图甲所示的实验装置“探究冰熔化时温度的变化规律”。
(1)图乙是根据实验数据绘制的图像,冰在A点时温度计的示数如图丙所示,温度为 ﹣2℃ 。B点时试管内物质处于 固液共存 (选填“固体”、“液体”或“固液共存”)状态。试管内物质第8min的内能 大于 (选填“大于”、“小于”或“等于”)第6min的内能。
(2)给烧杯中的水加热至沸腾,可观察到水沸腾的现象是 大量气泡上升、变大,到水面破裂开来 ,里面的水蒸气散发到空气中。撤去酒精灯后,烧杯内的水停止沸腾的原因是 烧杯中的水不能继续吸热 。
【分析】(1)根据温度计的分度值读出温度计的示数;
晶体熔化时吸热温度保持不变;晶体在熔化前是固态;熔化过程中处于固液混合态;熔化完后处于液态;
(2)水沸腾时,气泡在上升过程中,体积逐渐变大
水沸腾的条件是达到沸点继续吸热。
【解答】解:(1)由图知温度计的分度值为1℃,液柱在0刻度线的下面,示数为﹣5℃;
由图知B点处于熔化过程,在熔化过程中物质处于固液混合状态;
由于晶体在熔化过程中吸热,温度不变;
(2)水沸腾时,形成大量的气泡上升,破裂开来;
撤去酒精灯,发现烧杯内的水停止了沸腾。
故答案为:(1)﹣2℃;固液共存;(2)大量气泡上升,到水面破裂开来。
【点评】学生分析物质熔化的图像和液体沸腾的知识,是本实验中应该掌握的基本技能之一,从图像中获取有效的信息,也是物理实验中经常运用的。
18.(8分)有一组同学,为了探究物体温度升高时所吸收热量的多少与哪些因素有关,做如图所示的实验。
(1)设计实验时应运用 控制变量 法;将分别装有水和煤油的试管放在同一个盛水的大试管内加热,这样做的好处是 保证水和煤油在相同时间吸收热量相同 。
(2)实验所需的测量工具有: 天平 和秒表、温度计。
(3)实验中得到如表数据:
试管号 液体 质量m/g 初温t1/℃ 末温t2/℃ 加热间t/min
1 水 300 20 30 12
2 水 150 20 30 6
3 煤油 300 20 30 6
4 煤油 300 20 25 3
①比较分析 1、3 号试管的实验记录,可以得出的初步结论是:不同种类的物质在质量相等、升高相同的温度时,吸收热量的多少与物质的种类有关。
②比较分析1、2号试管的实验记录,可以得出的初步结论是:同种物质在升高相同的温度时,吸收热量的多少与物体的 质量 有关
③比较分析3、4号试管的实验记录,可以得出的初步结论是: 质量相同的同种物质,吸收热量的多少与物质升高的温度有关 。
④由实验可知,质量相等的水和煤油加热相同的时间时, 煤油 的温度变化更大。这表明 水 吸热本领更强(选填“煤油”或“水”)。
【分析】(1)根据控制变量法分析;在实验的过程中,应使物质在相同时间内吸收相同的热量;
(2)实验中需要控制水和煤油的质量相同;
(3)①②③我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转换法;根据控制变量法分析回答;
④比较实验1、3号试管的实验记录得出:相同质量的水和煤油升高相同的温度,水加热时间长,据此推理回答。
【解答】解:(1)探究物体温度升高时所吸收热量的多少与哪些因素有关,采用了控制变量法,应将分别装有水和煤油的试管放在同一个盛水的大烧杯内加热。
(2)根据控制变量法可知,实验中需要控制水和煤油的质量相同。
(3)①研究吸收热量的多少与物质的种类有关,要控制质量和升高的温度相同、3号试管的实验记录、温度升高相同时。
②比较分析1、3号试管的实验记录,质量越大,故得出:同种物质在升高温度相同时。
③比较分析3、4号试管的实验记录,实验7中升高的温度大,故可以得出的初步结论是:相同质量的同种物质吸热多少与升高的温度有关。
④比较实验1、3号试管的实验记录知,水加热时间长;据此推理,煤油的温度变化更大。
故答案为:(1)控制变量;保证水和煤油在相同时间吸收热量相同;
(2)天平;
(3)①2、3;②质量,吸收热量的多少与物质升高的温度有关;水。
【点评】本题探究物体温度升高时所吸收热量的多少与哪些因素有关,考查控制变量法、转换法的应用和数据分析,为热学中的重要实验。
19.(4分)在探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系时,一班各组同学从甲、乙、丙、丁四种规格的灯中,选取两个并联起来接在相同电源上
(1)小李将电流表接在A处,闭合开关,电流表示数如图2所示,她应该断开开关, 换用电流表的小量程 ,重新进行试验。
(2)小张闭合开关后,发现指针向“0”刻度的左侧偏转,存在的错误是 电流表的正负接线柱接反了 。
(3)在探究实验开始连接电路时,李明组展示了如上图3所示的实物图,他们组想使电流表测量两灯并联时的总电流,则此时干路上的电流为 0.48 A。
(4)老师收集到几个组的数据如表:
组别 L1规格 L2规格 IA/A IB/A IC/A
1 甲 甲 0.12 0.12 0.23
2 乙 丙 0.15 0.20 0.35
3 甲 丁 0.12 0.14 0.26
4 甲 丁 0.16 0.18 0.30
对于测量数据的相关分析,以下说法正确的两个是 BD 。
A.第1组数据没有测量误差 B.选用不同规格的灯进行实验,可使结论更具普遍性
C.分析多组数据是为了减小误差 D.第4组数据的偏差可能是电流表未调零引起的
【分析】(1)、(2)从指针偏转角度太小、指针反向偏转找原因;
(3)想使电流表测量两灯并联时的总电流,需要将电流表接在干路上;
(4)清楚误差的概念,明确用不同规格的灯多次实验的目的;电流表使用前应调零
【解答】解:(1)在测量电流时,出现图示指针偏转角度太小的问题,为了测量结果准确,换用电流表的小量程;
(2)在测量电流时,出现图示指针反向偏转的问题,电流表连接存在的错误是正负接线柱接反了;
(3)想使电流表测量两灯并联时的总电流,需要将电流表接在干路上2的右接线柱与电流表的“﹣”接线柱相连,如图所示:
实验中电流表示数如图4所示,电流表选用小量程,此时干路上的电流为8.48A;
(4)A、误差只能减小,第1组数据也有测量误差;
B、选用不同规格的灯进行实验,B正确;
C、分析多组数据,得出具有普遍性的结论;
D、3、2两组都是用甲丁两灯泡做的实验,可能因为测量时电流表指针没有调零所致。
故选BD。
故答案为:(1)换用电流表的小量程;
(2)电流表的正负接线柱接反了;
(3)如上图所示;0.48;
(4)BD。
【点评】本题探究并联电路中各电路电流与各支路电流的关系,考查实验中常见的问题处理方法和归纳法的运用,难度中等
五、综合应用题(第20题10分,第21题8分,共18分)
20.(10分)小明家新买来一台容积为80L的天然气热水器。小明学习了热效率的知识后,尝试估测该热水器的热效率,他把“进水量”设置为40L,开始加热。当水温达到40℃时,自动停止加热。已知当时自来水的温度是20℃3,停止加热后变为130.06m3.天然气的热值q天然气=4.2×107J/m3,水的比热容c水=4.2×103J/(kg ℃),求:
(1)水箱中水的质量?
(2)水箱中水吸收多少热量?
(3)天然气完全燃烧放出多少热量?
(4)该热水器的热效率?
【分析】(1)知道水的体积,利用ρ=求水的质量;
(2)利用Q吸=cmΔt求水吸收的热量;
(3)根据燃气表前后读数差求出使用天然气的体积,利用Q放=qV求天然气完全燃烧释放的热量;
(4)该热水器的热效率等于水吸收的热量与天然气完全燃烧释放的热量之比。
【解答】解:
(1)把“进水量”设置为40L,则水箱中水的体积:
V=40L=40dm3=40×10﹣3m7,
由ρ=得水箱中水的质量:
m=ρV=1×103kg/m5×40×10﹣3m3=40kg;
(2)由题意可得,水吸收的热量:
Q吸=cmΔt=3.2×103J/(kg ℃)×40kg×(40℃﹣20℃)=3.36×106J;
(3)使用天然气的体积:
V气=130.06m3﹣129.96m3=0.1m5,
天然气完全燃烧释放的热量:
Q放=qV气=4.2×107J/m3×0.6m3=4.2×106J;
(4)该热水器的热效率:
η==×100%=80%。
答:(1)水箱中水的质量为40kg;
(2)水箱中水吸收的热量为3.36×102J;
(3)天然气完全燃烧放出的热量为4.2×107J;
(4)该热水器的热效率为80%。
【点评】本题考查了密度公式、吸热公式、燃料燃烧放出热量公式、热效率公式的应用,计算时注意单位换算:1L=1dm3=1×10﹣3m3。
21.(8分)如图(a)所示,当开关S闭合时(b)所示,A1、A2分别测哪个电灯的电流,则电灯L1、L2中的电流各是多少?
【分析】电路为并联电路,并联电路的电流规律是并联电路中,干路电流等于各支路电流之和;A1测干路电流,A2测支路电流,两个电流表的数值会不相同,但是现在两表的指针偏转相同,说明两个电流表选择的量程不同,读数要根据量程读数。
【解答】解:由图(a)可知该电路是并联电路,电流表A1接在干路上,所以电流表A1测的是干路电流;而电流表A6与电灯L2串联,所以电流表A2测的是电灯L6的电流;
现在两表的指针偏转相同,但是测量的电流一个是干路电流,说明两个电流表选择的量程不同1选择的量程是0~4A,A2选择的量程是0~4.6A,所以由图(b)可知,A1表的读数为:I2=1.1A,A7表的读数为:I2=0.22A,所以电灯L6中的电流是:IL2=I2=5.22A;
因为并联电路中,干路电流等于各支路电流之和1中的电流是:IL1=I7﹣I2=1.5A﹣0.22A=0.88A。
答:A8、A2分别测干路和电灯L2的电流;电灯L5、L2中的电流各是0.88A和5.22A。
【点评】本题考查的是串并联电路的电流规律的应用和电流表的读数,难度不大。