2020-2021学年福建省厦门市思明区莲花中学九年级(上)期中物理试卷
一、选择题(共32分)
1.(3分)下列物品中,通常情况下属于导体的是( )
A.橡皮 B.塑料笔杆 C.不锈钢直尺 D.透明胶条
2.(3分)下列物理量中,以科学家欧姆的名字作为单位的是( )
A.电流 B.电阻 C.电压 D.电荷量
3.(3分)关于如图所示的冰箱,下列说法正确的是( )
A.将水放入冷冻室,水会液化
B.打开冷冻室的门会看到“白气”,这是汽化现象
C.冷冻室侧壁有时会有霜,这是水蒸气凝华形成的
D.液态制冷剂流经冷冻室的管子时会放热
4.(3分)下列描述符合实际的是( )
A.教室日光灯的电压为220V
B.水在沸腾时的温度不会超过100℃
C.人体安全电压为不高于30V
D.发热的病人体温高达37℃
5.(3分)中华诗词蕴含着丰富的物理知识,以下诗词中有关物态变化的分析,正确的是( )
A.“斜月沉沉藏海雾”,雾的形成是汽化现象,需要吸热
B.“已是悬崖百丈冰”,冰的形成是凝华现象,需要吸热
C.“露似真珠月似弓”,露的形成是液化现象,需要放热
D.“霜叶红于二月花”,霜的形成是凝固现象,需要放热
6.(3分)下列现象发生的过程中,吸收热量的一组是( )
①冬天,窗玻璃上出现的冰花
②烧水时,看到壶嘴冒“白气”
③夏天,酒在地上的水很快就干了
④放在汽车里的固体清新剂会慢慢消失
A.①② B.①③ C.②③ D.③④
7.(3分)碘升华的实验如图。下列说法中错误的是( )
A.实验装置的安装遵循由下而上的原则进行
B.紫红色的碘蒸气出现是升华现象,需要吸热
C.利用水浴法加热碘锤,仅仅是因为热水比酒精灯更能让碘颗粒均匀受热
D.加热结束后,把碘锤置于冷水中,可以在非常短的时间里看到凝华现象
8.(3分)丝绸摩擦过的玻璃棒靠近泡沫球,泡沫球被玻璃棒吸引,改用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近这个泡沫球,下列推断正确的是( )
A.若吸引,则泡沫球带正电
B.若吸引,则泡沫球不带电
C.若排斥,则泡沫球带正电
D.若排斥,则泡沫球不带电
9.(3分)在下列常见的事例中,用做功的方式改变物体内能的是( )
A.给自行车轮胎打气时,气筒发热
B.喝很热的茶水时,先向水面上吹吹气
C.冬天手冷,用嘴向手呵气
D.阳光下,太阳能热水器中的水温升高
10.(3分)如图为汽油机某一冲程示意图,进气门、排气门关闭,下列选项中与其能量转化过程完全相同的是( )
A.用手反复弯折铁丝 B.用热水壶将水烧开
C.压缩空气棉花燃烧 D.水蒸气弹出活塞
11.(3分)煤炭是一种重要能源。为判断煤炭品质的优劣,最科学的方法是检验煤炭的( )
A.比热容 B.密度 C.热值 D.温度
12.(3分)小明在实验室里连接了如图所示的电路,对此电路的认识,正确的是( )
A.小灯泡并联,电压表测电源电压
B.小灯泡串联,电压表测L2的电压
C.若灯L1短路,则电压表示数为零
D.若灯L2短路,则电压表示数为3V
13.(3分)如图为可调亮度台灯的电位器结构图,a、b、c是它的是三个接线柱,转动旋钮,滑片在弧形电阻丝上滑动即可调节灯泡亮度,下列正确的是( )
A.电位器与灯泡并联
B.电位器的原理和滑动变阻器不同
C.若只将a、c接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变亮
D.若只将b、c接入电路,逆时针转动旋钮时灯泡变暗
14.(3分)如图电路中,先闭合开关S1,灯泡L1发光;再闭合S2时,灯泡L1的亮度及电流表示数变化的情况是( )
A.L1亮度不变,电流表示数变大
B.L1亮度不变,电流表示数变小
C.L1变暗,电流表示数不变
D.L1变暗,电流表示数变大
15.(3分)如图是小文同学研究串联电路中电流、电压特点的实物连接图,当开关闭合时,灯L1亮,灯L2不亮,这时电流表和电压表均有读数,则故障原因可能是( )
A.L1短路 B.L2短路 C.L1断路 D.L2断路
16.(3分)如图,电源电压不变,闭合开关S,当滑片P向右移动时,下列说法错误的是( )
A.电流表示数变小 B.灯L的亮度不变
C.电压表示数变大 D.变阻器电阻变大
二、填空题.(每空1分,共12分)
17.(2分)如图,在插有小树枝的密闭烧瓶中放一些白色的樟脑丸粉末,将它放在酒精灯上微微加热,白色粉末直接消失后停止加热,一会儿烧瓶内的树枝上会出现了洁白的人造“雪景”。“雪景”的形成经历了先后 两个物态变化过程。
18.(2分)如图,把一块直角梯形电阻片R分成长度相同的电阻R1,R2,按图示方向串联接入电路,则R1 R2,通过两电阻的电流I1 I2。(均选填“>”“<”或“=”)
19.(2分)游泳者出水后,由于体表的水 的缘故导致身体会感到冷,此时人会不由自主地将身体蜷缩起来,这其实是从 的角度减慢蒸发。
20.(2分)如图所示的气体打火机中的丁烷气体是通过 的方法变成液体储存在打火机中的,按下阀门使用时发生的物态变化是 。
21.(2分)已知R1:R2=2:3,将它们接在如图的电路中,电源电压为12V,闭合S,则通过它们的电流之比I1:I2= ,它们两端的电压之比U1:U2= 。
22.(2分)如图,甲图是小灯泡L和电阻R连接电路图,乙图是小灯泡L和电阻R中电流随电压变化的图像,则电阻R的阻值为 Ω;当电流表的示数为0.35A时,此时灯L的两端的电压为 V。
三、作图题.(4分)
23.(2分)如图,在电路中的圆圈内填上电压表或电流表的符号,使R1、R2并联连接。
24.(2分)如图,按要求用铅笔连线代替导线连接电路:
(1)电路为并联,开关在干路,电流表测L2的电流。
(2)移动变阻器滑片,灯L1亮度改变,L2亮度不变。
四、简答题.(2x2分=4分)
25.(4分)如图是某次小型液态氨泄漏现场,机智的消防员迅速用湿毛巾堵住泄漏口,并不断用水枪喷洒表面,不久湿毛巾就“冻”住了,泄漏口得到有效控制。请用热学知识详细解释原因。
五、实验探究题.(28分)
26.(3分)如图1“探究液体的沸腾特点”的实验,选用完全相同的酒精灯、烧杯、温度计(量程为0℃﹣200℃).根据实验数据绘制的图像如图2所示。
(1)由图2可知,同种液体的沸点与质量的大小 (选填“有关”、“无关”)。
(2)实验中,酒精灯加热时间的长短反应了 。
(3)小明发现:三杯液体加热到沸腾的过程,温度升高的快慢不同,乙比甲升温的快是因为 ,丙比乙升温的快是因为 ;
27.(3分)如图是“探究不同物质吸热升温的现象”实验装置。取质量和初温都相同的甲、乙两种液体,分别倒入相同的烧杯中,用相同的装置加热。实验数据记录如表:
温度/℃ 20 30 40 50
加热时间/s 甲 0 40 82 126
乙 0 18 40 64
(1)本实验中要按照一定顺序组装器材,应先安装 (选填“温度计”、“石棉网”或“烧杯”)。
(2)分析实验数据可知:当它们升高相同温度时,液体 需要吸收的热量更多;当它们吸收相同热量时,液体 升温更高。(均选填“甲”或“乙”)
(3)若在这两种液体中选择一种作为汽车发动机的冷却剂,液体 冷却效果更好。
28.(3分)在“探究导体的电阻跟哪些因素有关”的实验中。小明为上述探究活动准备了四条电阻丝,电源电压恒定,并按右图电路图进行连接,A、B间接入电阻丝。取得数据填入表:
编号 材料 长度 横截面积 电流(A》
1 镍铬合金 2L s 0.22
2 锰铜合金 2L s 0.62
3 镍铬合金 L s 0.44
4 镍铬合金 2L 2s 0.44
(1)该实验通过比较 大小来判断接入A、B间的电阻丝的阻值大小,这里用到了物理研究中的 。
(2)为了探究“电阻与横截面积的关系”,应选用 (填材料编号)两条电阻丝分别接入A、B进行对比;
(3)实验时发现手边只有一根较长的镍铬合金丝,用这根镍铬合金丝小明可以探究导体电阻的大小与导体 和 的关系。
(4)在实验中发现在接入锰铜合金时,一开始电流到达了0.44A,过一会儿才变为0.42A,这说明导体的电阻与 有关。这个步骤中,如果用小灯泡代替电流表,是否可行?答: (填“可行”或“不可行”)
29.(3分)小鹭探究“并联电路中的电流关系”,设计的电路如图1。
(1)在连接电路的过程中,开关应该 。
(2)在实验中,小鹭试触时电流表的指针偏转情况如图2,原因可能是 。
(3)实验中他连接的电路如图3,闭合开关后,观察到灯L2 (填“发光”或“不发光”);
分析电路连接情况,该电路存在的主要问题是: 。
(4)请在图3上只改动一根导线,要求:L1、L2并联,电流表A1测干路电流,A2测灯L2的电流,开关控制所有用电器。
(5)连好电路后把电流表分别接入到电路中的A、B、C处,测出它们的电流,见表:
实验次数 A处的电流IA/A B处的电流IB/A C处的电流IC/A
1 0.10 0.12 0.22
完成这组数据测量后,他下一步应该 。
通过对数据的分析,可得出的结论是: 。
30.(3分)小林用如图甲的电路探究“通过导体的电流与电阻的关系”。电源电压6V,可供选择的定值电阻有5Ω、10Ω、20Ω、30Ω。
实验序号 l 2 3
电阻R/Q 5 10 20
电流l/A 0.4 0.2
(1)本实验的研究对象是 (选填“R1”或“R2”)。
(2)闭合开关电流表几乎无示数,电压表示数等于电源电压,原因是 。
(3)解决问题后,更换不同定值电阻进行实验,数据记录于上图表格中,其中第3次实验的电流表示数如图乙,为 A;实验中每次更换完定值电阻后要移动滑动变阻器,此过程中滑动变阻器的作用是 。
(4)本实验准备了5Ω、10Ω、20Ω、30Ω的电阻分别进行实验,其多次测量目的是为了 。
(5)换上30Ω的电阻后,发现无论怎么移动滑片都无法完成实验,由此推断她使用的滑动变阻器规格是 。
A.10Ω2A
B.20Ω2A
C.50Ω1A
D.100Ω1A
六、计算题(7+6+7,共20分)
31.(4分)设计汽车发动机时,既要考虑能量的利用效率,也要考虑发动机的冷却问题。某单缸四冲程汽油机在工作时为了防止温度过高,用水的循环来降低发动机温度。在该发动机的驱动下匀速行1000m,消耗0.03kg的汽油,实验测得行驶时阻力为500N,冷却系统中5kg的水升高了40℃。(q汽油=5×107J/kg)求:
(1)求制冷水所吸收的热量是多少J?
(2)汽油完全燃烧放出的热量是多少J?
(3)该汽油机此次工作的效率约为多少?
32.(6分)小林用一个电流表和一个阻值为10Ω的电阻R0来测某未知电阻Rx的阻值,设计了如图所示的电路,在只闭合S的情况下,电流表的示数为0.6A;再同时闭合S、S1时,电流表的示数为0.9A,电源电压不变,求:
(1)电源电压;
(2)电阻Rx的阻值。
33.(7分)如图电路中,定值电阻R1=10Ω,R2为滑动变阻器,电源电压不变。当滑片在a端时,电流表示数为0.6A,滑片在b端时电压表示数为4V。求:
(1)电源电压;
(2)滑片在b端时电流表示数;
(3)滑动变阻器R2的最大阻值。
参考答案
一、选择题(共32分)
1.(3分)下列物品中,通常情况下属于导体的是( )
A.橡皮 B.塑料笔杆 C.不锈钢直尺 D.透明胶条
【解答】解:橡皮、塑料笔杆、透明胶条的不容易导电都属于绝缘体;不锈钢直尺容易导电属于导体。
故选:C。
2.(3分)下列物理量中,以科学家欧姆的名字作为单位的是( )
A.电流 B.电阻 C.电压 D.电荷量
【解答】解:在物理学中,
A、电流的基本单位是安培。故A不符合题意;
B、电阻的基本单位是欧姆。故B符合题意;
C、电压的基本单位是伏特。故C不符合题意;
D、电荷量的基本单位是库仑。故D不符合题意。
故选:B。
3.(3分)关于如图所示的冰箱,下列说法正确的是( )
A.将水放入冷冻室,水会液化
B.打开冷冻室的门会看到“白气”,这是汽化现象
C.冷冻室侧壁有时会有霜,这是水蒸气凝华形成的
D.液态制冷剂流经冷冻室的管子时会放热
【解答】解:
A、将水放入冷冻室,水会结冰,水是由液态变为固态,是凝固过程,故A错误;
B、打开冰箱门,能看到冒“白气”,是空气中的水蒸气遇到冰箱内温度较低的空气凝结成的小水滴,属于液化现象,故B错误;
C、冰箱冷冻室侧壁上的霜,是水蒸气遇冷凝华形成的固态小冰晶,故C正确;
D、冰箱内的液态制冷剂在冷冻室的管子里由液态变成气态,发生汽化现象,汽化吸热,使冷冻室的管子温度降低,故D错误。
故选:C。
4.(3分)下列描述符合实际的是( )
A.教室日光灯的电压为220V
B.水在沸腾时的温度不会超过100℃
C.人体安全电压为不高于30V
D.发热的病人体温高达37℃
【解答】解:A、教室日光灯的电压为220V,故A符合实际;
B、当气体高于一标准大气压,水的沸点高于100℃,故B不符合实际;
C、人体安全电压为不高于36V,故C不符合实际;
D、正常人体温约为37℃,故D不符合实际。
故选:A。
5.(3分)中华诗词蕴含着丰富的物理知识,以下诗词中有关物态变化的分析,正确的是( )
A.“斜月沉沉藏海雾”,雾的形成是汽化现象,需要吸热
B.“已是悬崖百丈冰”,冰的形成是凝华现象,需要吸热
C.“露似真珠月似弓”,露的形成是液化现象,需要放热
D.“霜叶红于二月花”,霜的形成是凝固现象,需要放热
【解答】解:
A、“斜月沉沉藏海雾”,雾是空气中的水蒸气遇冷形成的小水珠,是液化现象,需要放热,故A错误;
B.“已是悬崖百丈冰”,冰是水凝固形成的,是凝固现象,需要放热,故B错误;
C、“露似真珠月似弓”,露的形成是液化现象,需要放热,故C正确;
D、“霜叶红于二月花”,霜是空气中的水蒸气遇冷形成的小冰晶,是凝华现象,凝华放热,故D错误。
故选:C。
6.(3分)下列现象发生的过程中,吸收热量的一组是( )
①冬天,窗玻璃上出现的冰花
②烧水时,看到壶嘴冒“白气”
③夏天,酒在地上的水很快就干了
④放在汽车里的固体清新剂会慢慢消失
A.①② B.①③ C.②③ D.③④
【解答】解:
①冬天,窗玻璃上出现的冰花,是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶,凝华放热;
②烧水时,看到壶嘴冒“白气”,是温度较高的水蒸气在上升时遇冷液化形成的小水珠,液化放热;
③夏天,酒在地上的水很快就干了,是液态的水变成气态的水蒸气,是汽化现象,汽化吸热;
④放在汽车里的固体清新剂会慢慢消失,物质由固态直接变为气态,属于升华现象,升华吸热;
综合分析可知吸热的是③④。
故选:D。
7.(3分)碘升华的实验如图。下列说法中错误的是( )
A.实验装置的安装遵循由下而上的原则进行
B.紫红色的碘蒸气出现是升华现象,需要吸热
C.利用水浴法加热碘锤,仅仅是因为热水比酒精灯更能让碘颗粒均匀受热
D.加热结束后,把碘锤置于冷水中,可以在非常短的时间里看到凝华现象
【解答】解:A、为了利用酒精灯的外焰给烧杯充分加热,应按照由下往上的顺序组装器材,故A正确;
B、紫红色的碘蒸气是固态的碘直接变成的,是升华现象,升华需要吸热,故B正确;
C、利用水浴法加热碘锤,一是因为热水比酒精灯更能让碘颗粒均匀受热,二是在水中加热,水的温度约为100℃,碘的熔点为113.7℃,所以碘不会熔化,碘颗粒吸热会从固态直接变升华为气态,故C错误;
D、加热结束后,把碘锤置于冷水中,碘蒸气会迅速放热从气态直接凝华为固态,故D正确。
故选:C。
8.(3分)丝绸摩擦过的玻璃棒靠近泡沫球,泡沫球被玻璃棒吸引,改用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近这个泡沫球,下列推断正确的是( )
A.若吸引,则泡沫球带正电
B.若吸引,则泡沫球不带电
C.若排斥,则泡沫球带正电
D.若排斥,则泡沫球不带电
【解答】解:丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,靠近泡沫球,泡沫球被玻璃棒吸引,则泡沫球可能带负电,也可能不带电;毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,靠近这个泡沫球,若泡沫球不带电,则泡沫球会被吸引;若泡沫球带负电,则泡沫球会被排斥,故B正确,ACD错误。
故选:B。
9.(3分)在下列常见的事例中,用做功的方式改变物体内能的是( )
A.给自行车轮胎打气时,气筒发热
B.喝很热的茶水时,先向水面上吹吹气
C.冬天手冷,用嘴向手呵气
D.阳光下,太阳能热水器中的水温升高
【解答】解:A、给自行车打气时,气筒壁会发热,是压缩气体做功,使其内能增大、温度升高,是通过做功改变了物体的内能,故A符合题意;
B、喝茶时吹气是为了加快蒸发,而蒸发时需要吸收热量,故可以降温,是通过热传递的方式改变了水的内能,故B不符合题意;
C、冬天手冷,用嘴向手呵气,手从热气中吸收热量,是通过热传递的方式改变手的内能,故C不符合题意;
D、太阳能热水器是利用太阳光的照射把热量转移给了水,使水的内能增大,温度升高,是通过热传递的方式改变了水的内能,故D不符合题意。
故选:A。
10.(3分)如图为汽油机某一冲程示意图,进气门、排气门关闭,下列选项中与其能量转化过程完全相同的是( )
A.用手反复弯折铁丝 B.用热水壶将水烧开
C.压缩空气棉花燃烧 D.水蒸气弹出活塞
【解答】解:
根据图示可知,两个气门都关闭,活塞下行,因此该冲程为做功冲程,将内能转化为机械能;
A、用手反复弯折铁丝做功,把机械能转化为内能,内能增加,故A不符合题意;
B、用热水壶将水烧开,是热传递,是内能的转移,故B不符合题意;
C、用力将活塞压下,活塞对筒内空气做功,筒内空气的内能增大、温度升高,达到了棉花的着火点,棉花就会燃烧,此过程中机械能转化为内能,故C不符合题意;
D、烧开水时,水蒸气膨胀将塞子弹出,是水蒸气对塞子做功,水蒸气的内能转化为塞子的机械能,故D符合题意。
故选:D。
11.(3分)煤炭是一种重要能源。为判断煤炭品质的优劣,最科学的方法是检验煤炭的( )
A.比热容 B.密度 C.热值 D.温度
【解答】解:热值是燃料的一种特性,单位质量的煤完全燃烧时所释放出的热量越大,说明该煤的热值越大,即是优质煤炭,故C正确。
故选:C。
12.(3分)小明在实验室里连接了如图所示的电路,对此电路的认识,正确的是( )
A.小灯泡并联,电压表测电源电压
B.小灯泡串联,电压表测L2的电压
C.若灯L1短路,则电压表示数为零
D.若灯L2短路,则电压表示数为3V
【解答】解:
AB、由实物电路可知,电流从电源正极出发,依次经过开关、灯泡L1、灯泡L2,最后回到负极,电压表并联在L2两端,所以电压表测量的是L2的电压,两灯泡串联,故 A错误,B正确;
C、若灯L1短路,则电压表测量的是电源电压,所以其示数为3V,故C错误;
D、若灯L2短路,则电压表相当测量导线电压,所以其示数0V,故D错误;
故选:B。
13.(3分)如图为可调亮度台灯的电位器结构图,a、b、c是它的是三个接线柱,转动旋钮,滑片在弧形电阻丝上滑动即可调节灯泡亮度,下列正确的是( )
A.电位器与灯泡并联
B.电位器的原理和滑动变阻器不同
C.若只将a、c接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变亮
D.若只将b、c接入电路,逆时针转动旋钮时灯泡变暗
【解答】解:
A.电位器串联在电路中能改变电路中电流的大小,所以图中电位器应与灯泡串联,故A错误;
B.转动旋钮滑片在弧形电阻丝上同向滑动时,改变接入电路中的电阻,从而改变了电路中的电流、灯泡的实际功率,就改变了灯泡的亮暗,所以电位器和滑动变阻器的工作原理是相同的,故B错误;
C.若只将a、c接入电路,电位器的全部电阻丝都接入电路,不能改变电路的电流,所以不能改变灯泡的亮度,故C错误;
D.若只将b、c接入电路,滑片右边的电阻丝接入电路,逆时针转动旋钮时,电位器接入电路的电阻变大,电路中电流变小,灯泡变暗,故D正确。
故选:D。
14.(3分)如图电路中,先闭合开关S1,灯泡L1发光;再闭合S2时,灯泡L1的亮度及电流表示数变化的情况是( )
A.L1亮度不变,电流表示数变大
B.L1亮度不变,电流表示数变小
C.L1变暗,电流表示数不变
D.L1变暗,电流表示数变大
【解答】解:由图可知,开关S1闭合时,为L1的基本电路,电流表测量L1中的电流;当再闭合开关S2时,两灯泡并联;由欧姆定律可知通过灯L1的电流不变,灯L1的亮度不变;但由于电流表测量干路中的电流,因此电流表示数变大,故A正确。
故选:A。
15.(3分)如图是小文同学研究串联电路中电流、电压特点的实物连接图,当开关闭合时,灯L1亮,灯L2不亮,这时电流表和电压表均有读数,则故障原因可能是( )
A.L1短路 B.L2短路 C.L1断路 D.L2断路
【解答】解:两个电灯串联,灯L1亮,而L2不亮,说明已有电流通过,电流表有示数,说明电路故障不可能是断路,电压表有示数,说明电压表所测部分没有短路,所以是L2短路。
故选:B。
16.(3分)如图,电源电压不变,闭合开关S,当滑片P向右移动时,下列说法错误的是( )
A.电流表示数变小 B.灯L的亮度不变
C.电压表示数变大 D.变阻器电阻变大
【解答】解:由电路图可知,灯泡L与变阻器R并联,电流表测干路电流,电压表测电源电压;
由于电源电压不变,所以滑片移动后电压表示数不变;
因为并联电路支路间互不影响,所以滑片的移动后,灯泡支路两端电压和通过的电流不变,则灯L的亮度不变;
滑动变阻器的滑片P向右移动时,变阻器连入阻值变大,由欧姆定律知通过变阻器的电流变小,由于干路电流等于各支路电流之和,则干路电流减小,即电流表示数变小;综上所述,C错误,ABD正确。
故选:C。
二、填空题.(每空1分,共12分)
17.(2分)如图,在插有小树枝的密闭烧瓶中放一些白色的樟脑丸粉末,将它放在酒精灯上微微加热,白色粉末直接消失后停止加热,一会儿烧瓶内的树枝上会出现了洁白的人造“雪景”。“雪景”的形成经历了先后 升华、凝华 两个物态变化过程。
【解答】解:樟脑丸粉末和小树枝放在封闭的烧瓶中,用酒精灯加热,樟脑丸粉末受热就会升华变为气态,所以樟脑丸粉末越来越少;停止加热,气态的樟脑丸就会重新凝华为固态的樟脑丸粉末,粘在树枝上,形成“雪景”。
故所经历的物态变化是先升华后凝华;
故答案为:升华、凝华。
18.(2分)如图,把一块直角梯形电阻片R分成长度相同的电阻R1,R2,按图示方向串联接入电路,则R1 > R2,通过两电阻的电流I1 = I2。(均选填“>”“<”或“=”)
【解答】解:R1、R2的材料、长度相同,R2的横截面积较大,所以电阻较小;
R1、R2串联,所以通过的电流相等。
故答案为:>;=。
19.(2分)游泳者出水后,由于体表的水 蒸发吸热 的缘故导致身体会感到冷,此时人会不由自主地将身体蜷缩起来,这其实是从 减小液体的表面积 的角度减慢蒸发。
【解答】解:游泳者出水后身体会觉得冷,这是因为人从水中上岸后,身上有水,水蒸发吸热,所以感觉冷;
将身体蜷缩起来减小了液体的表面积,一定程度可减少水分的蒸发,使人感觉不那么冷。
故答案为:蒸发吸热;减小液体的表面积。
20.(2分)如图所示的气体打火机中的丁烷气体是通过 压缩体积 的方法变成液体储存在打火机中的,按下阀门使用时发生的物态变化是 汽化 。
【解答】解:气体打火机中的丁烷气体是通过压缩体积的方法变成液体储存在打火机中的,按下阀门时里面的液体从阀门里变成气体喷出来,发生的是汽化现象。
故答案为:压缩体积;汽化。
21.(2分)已知R1:R2=2:3,将它们接在如图的电路中,电源电压为12V,闭合S,则通过它们的电流之比I1:I2= 1:1 ,它们两端的电压之比U1:U2= 2:3 。
【解答】解:由电路图可知,两电阻串联,因为串联电路中的电流处处相等,所以通过两电阻的电流之比I1:I2=1:1,
由I=可得,电阻两端电压之比U1:U2=IR1:IR2=R1:R2=2:3。
故答案为:1:1;2:3。
22.(2分)如图,甲图是小灯泡L和电阻R连接电路图,乙图是小灯泡L和电阻R中电流随电压变化的图像,则电阻R的阻值为 20 Ω;当电流表的示数为0.35A时,此时灯L的两端的电压为 2 V。
【解答】解:由电路图可知,灯泡L和电阻R并联,电流表测干路电流,
由图知当R两端的电压为2V时,通过电阻的电流为0.1A,
由I=可得电阻R的阻值为:
R===20Ω;
因并联电路中各支路两端的电压相等,且干路电流等于各支路电流之和,
所以,当UL=UR=2V、IL=0.25A、IR=0.1A时符合。
故答案为:20;2。
三、作图题.(4分)
23.(2分)如图,在电路中的圆圈内填上电压表或电流表的符号,使R1、R2并联连接。
【解答】解:要使两灯并联,从电源正极流出的电流应分别流入两电阻,左边的“〇”中应填入电压表,这样电流分别经过灯泡L1和L2,再汇合共同流回负极,右边的“〇”中应填入电流表,如图所示:
24.(2分)如图,按要求用铅笔连线代替导线连接电路:
(1)电路为并联,开关在干路,电流表测L2的电流。
(2)移动变阻器滑片,灯L1亮度改变,L2亮度不变。
【解答】解:根据题目要求,两灯并联,开关在干路上,电流表应串联在L2支路上,移动变阻器滑片,灯L1亮度改变,L2亮度不变,所以变阻器应选择上下各一个接线柱串联在L1支路上,实物图连接如图:
。
四、简答题.(2x2分=4分)
25.(4分)如图是某次小型液态氨泄漏现场,机智的消防员迅速用湿毛巾堵住泄漏口,并不断用水枪喷洒表面,不久湿毛巾就“冻”住了,泄漏口得到有效控制。请用热学知识详细解释原因。
【解答】答:液态氨在泄露过程中由液体的氨汽化为气态的氨,汽化时吸热,湿毛巾中的水温度降低凝固成冰,泄漏口便可得到有效控制。
五、实验探究题.(28分)
26.(3分)如图1“探究液体的沸腾特点”的实验,选用完全相同的酒精灯、烧杯、温度计(量程为0℃﹣200℃).根据实验数据绘制的图像如图2所示。
(1)由图2可知,同种液体的沸点与质量的大小 无关 (选填“有关”、“无关”)。
(2)实验中,酒精灯加热时间的长短反应了 液体吸收热量的多少 。
(3)小明发现:三杯液体加热到沸腾的过程,温度升高的快慢不同,乙比甲升温的快是因为 乙的质量小 ,丙比乙升温的快是因为 丙的比热容比乙小(煤油的比热容比水小) ;
【解答】解:(1)由图象可知,图象2的水平段对应的温度是液体的沸点,同种液体的沸点与质量的大小无关;
(2)实验中,酒精灯加热时间的长短反应了液体吸收热量的多少;
(3)根据公式Q吸=cmΔt,甲和乙是同种物质,比热容相同,吸收热量相同,乙的质量小,温度变化快;
根据公式Q吸=cmΔt得,Δt=,乙和丙的质量相同,吸收相同的热量,丙比乙升温快,说明丙的吸热能力弱,即丙的比热容比乙小(煤油的比热容比水小)。
故答案为:(1)无关;(2)液体吸收热量的多少;(3)乙的质量小;丙的比热容比乙小(煤油的比热容比水小)。
27.(3分)如图是“探究不同物质吸热升温的现象”实验装置。取质量和初温都相同的甲、乙两种液体,分别倒入相同的烧杯中,用相同的装置加热。实验数据记录如表:
温度/℃ 20 30 40 50
加热时间/s 甲 0 40 82 126
乙 0 18 40 64
(1)本实验中要按照一定顺序组装器材,应先安装 石棉网 (选填“温度计”、“石棉网”或“烧杯”)。
(2)分析实验数据可知:当它们升高相同温度时,液体 甲 需要吸收的热量更多;当它们吸收相同热量时,液体 乙 升温更高。(均选填“甲”或“乙”)
(3)若在这两种液体中选择一种作为汽车发动机的冷却剂,液体 甲 冷却效果更好。
【解答】解:(1)在使用酒精灯时,需要用其外焰加热,所以要先根据酒精灯确定石棉网的位置,再放置烧杯,又因为使用温度计时,温度计的玻璃泡要完全浸没在液体中,但不能碰到容器底和容器壁,所以最后放置温度计;
(2)分析实验数据可知:当它们升高相同温度时,甲液体加热时间长,需要吸收的热量更多;据此推理,当它们吸收相同热量时,乙液体升温更高;
(3)因甲的吸热能力强,即比热容大,根据Q=cmΔt,质量相同的甲乙两种液体升高相同的温度,甲吸热多,故若在这两种液体中选一种作为汽车发动机的冷却剂,甲液体冷却效果更好。
故答案为:(1)石棉网;(2)甲;乙;(3)甲。
28.(3分)在“探究导体的电阻跟哪些因素有关”的实验中。小明为上述探究活动准备了四条电阻丝,电源电压恒定,并按右图电路图进行连接,A、B间接入电阻丝。取得数据填入表:
编号 材料 长度 横截面积 电流(A》
1 镍铬合金 2L s 0.22
2 锰铜合金 2L s 0.62
3 镍铬合金 L s 0.44
4 镍铬合金 2L 2s 0.44
(1)该实验通过比较 电流 大小来判断接入A、B间的电阻丝的阻值大小,这里用到了物理研究中的 转换法 。
(2)为了探究“电阻与横截面积的关系”,应选用 1和4 (填材料编号)两条电阻丝分别接入A、B进行对比;
(3)实验时发现手边只有一根较长的镍铬合金丝,用这根镍铬合金丝小明可以探究导体电阻的大小与导体 长度 和 横截面积 的关系。
(4)在实验中发现在接入锰铜合金时,一开始电流到达了0.44A,过一会儿才变为0.42A,这说明导体的电阻与 温度 有关。这个步骤中,如果用小灯泡代替电流表,是否可行?答: 可行 (填“可行”或“不可行”)
【解答】解:(1)不同的电阻丝电阻不同,将电阻丝分别接入A、B间时,电路中电流不同,由表格信息可知,该实验是通过比较电流大小来判断接入A、B间的电阻丝的阻值大小,这是转换法的应用;
(2)为了探究“电阻与横截面积的关系”,必须控制材料和长度相同,横截面积改变,故选用1和4两条电阻丝分别接入A、B进行对比;
(3)当探究导体电阻与长度的关系时,可控制横截面积和材料不变,改变导体的长度,能够完成;
当探究导体电阻与横截面积的关系时,可控制长度和材料不变,改变导体的横截面积,能够完成;
当探究导体电阻与材料的关系时,可控制长度和横截面积不变,因为只有一个金属丝,所以无法改变材料,不能够完成;
(4)在实验中发现在接入锰铜合金时,一开始电流到达了0.44A,过一会儿才变为0.42A,这是由于导体受热(电流产生热量)导致电阻发生变化,则说明电阻与温度有关。
如果用小灯泡代替电流表,不同的电阻丝电阻不同,将电阻丝分别接入A、B间时,电路中电流不同、灯泡的亮度也不同,可通过观察灯泡的亮暗来比较电阻丝电阻的大小,故可行。
故答案为:(1)电流;转换法;(2)1和4;(3)长度;横截面积;(4)温度;可行。
29.(3分)小鹭探究“并联电路中的电流关系”,设计的电路如图1。
(1)在连接电路的过程中,开关应该 断开 。
(2)在实验中,小鹭试触时电流表的指针偏转情况如图2,原因可能是 电流表正负接线柱接反了 。
(3)实验中他连接的电路如图3,闭合开关后,观察到灯L2 不发光 (填“发光”或“不发光”);
分析电路连接情况,该电路存在的主要问题是: A2、L2被短路 。
(4)请在图3上只改动一根导线,要求:L1、L2并联,电流表A1测干路电流,A2测灯L2的电流,开关控制所有用电器。
(5)连好电路后把电流表分别接入到电路中的A、B、C处,测出它们的电流,见表:
实验次数 A处的电流IA/A B处的电流IB/A C处的电流IC/A
1 0.10 0.12 0.22
完成这组数据测量后,他下一步应该 换用不同规格的灯泡多次测量 。
通过对数据的分析,可得出的结论是: 并联电路中干路电流等于各支路电流之和 。
【解答】解:(1)为保护电路,在连接电路的过程中,开关要断开;
(2)小余试触时电流表的指针偏转情况如图2所示,即电流表指针偏向表盘左侧,说明电流表的正负接线柱接反了;
(3)灯L2与A2串联后与导线并联,故观察到灯L2不发光;即该电路存在的问题是:A2、L2被短路;
(4)L1、L2并联,电流表A1测干路电流,A1接在干路上,A2测灯L2的电流,A2与灯L2串联,开关控制所有用电器,开关接在干路上,注意电流从电流表正接线柱流入,从负接线柱流出,如下所示;
(5)为避免实验现象的偶然性,得出普遍性的结论,要换用不同规格的灯泡多次测量;
由实验数据可知,并联电路中干路电流等于各支路电流之和;
故答案为:(1)断开;(2)电流表正负接线柱接反了;(3)不发光;A2、L2被短路;(4)如上所示;(5)换用不同规格的灯泡多次测量;并联电路中干路电流等于各支路电流之和。
30.(3分)小林用如图甲的电路探究“通过导体的电流与电阻的关系”。电源电压6V,可供选择的定值电阻有5Ω、10Ω、20Ω、30Ω。
实验序号 l 2 3
电阻R/Q 5 10 20
电流l/A 0.4 0.2
(1)本实验的研究对象是 R1 (选填“R1”或“R2”)。
(2)闭合开关电流表几乎无示数,电压表示数等于电源电压,原因是 定值电阻R1开路 。
(3)解决问题后,更换不同定值电阻进行实验,数据记录于上图表格中,其中第3次实验的电流表示数如图乙,为 0.1 A;实验中每次更换完定值电阻后要移动滑动变阻器,此过程中滑动变阻器的作用是 控制定值电阻两端的电压不变 。
(4)本实验准备了5Ω、10Ω、20Ω、30Ω的电阻分别进行实验,其多次测量目的是为了 从大量的数据中找到普遍规律 。
(5)换上30Ω的电阻后,发现无论怎么移动滑片都无法完成实验,由此推断她使用的滑动变阻器规格是 C 。
A.10Ω2A
B.20Ω2A
C.50Ω1A
D.100Ω1A
【解答】解:(1)探究电流与电阻之间的关系时,保持定值电阻两端的电压不变,改变定值电阻的阻值,观察电路中的电流变化,故研究对象是定值电阻R1;
(2)闭合开关,电流表无示数,说明电路是开路;电压表有示数,说明定值电阻两端有电压,电压表与电流表、滑动变阻器、开关和电源之间是通路,由此可知电路故障是定值电阻R1开路;
(3)电流表所选量程是0﹣0.6A,分度值为0.02A,电流表的示数是0.1A;探究电流与电阻的关系时,要保持定值电阻两端的电压不变,改变定值电阻的阻值,观察通过定值电阻的电流变化,所以滑动变阻器的作用是控制定值电阻两端的电压不变;
(4)多次实验的目的是为了从大量数据中找到普遍规律,避免结论的偶然性;
(5)由数据可知,定值电阻两端的电压U1=I1R1=0.4A×5Ω=2V,又由于电源电压为6V,滑动变阻器两端的电压U2=U﹣U1=6V﹣2V=4V,由串联电路分压规律可知,定值电阻的阻值R1与滑动变阻器接入电路的阻值R2之比R1:R2=U1:U2=2:4=1:2,当定值电阻的阻值为30Ω时,滑动变阻器接入电路的阻值为60Ω,移动滑动变阻器的滑片无法完成实验,可知滑动变阻器的阻值小于60Ω;当定值电阻的阻值为20Ω时,滑动变阻器接入电路的阻值为40Ω,移动滑片能完成实验,可知滑动变阻器的阻值要等于或大于40Ω,所以滑动变阻器的最大阻值应在40Ω﹣60Ω之间,故选C。
故答案是:(1)R1;
(2)定值电阻R1开路;
(3)0.1;控制定值电阻两端的电压不变;
(4)从大量数据中找到普遍规律;
(5)C。
六、计算题(7+6+7,共20分)
31.(4分)设计汽车发动机时,既要考虑能量的利用效率,也要考虑发动机的冷却问题。某单缸四冲程汽油机在工作时为了防止温度过高,用水的循环来降低发动机温度。在该发动机的驱动下匀速行1000m,消耗0.03kg的汽油,实验测得行驶时阻力为500N,冷却系统中5kg的水升高了40℃。(q汽油=5×107J/kg)求:
(1)求制冷水所吸收的热量是多少J?
(2)汽油完全燃烧放出的热量是多少J?
(3)该汽油机此次工作的效率约为多少?
【解答】解:(1)水吸收的热量为:Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg ℃)×5kg×40℃=8.4×105J;
(2)汽油完全燃烧释放出的热量为:Q放=m汽油q汽油=0.03kg×5×107J/kg=1.5×106J;
(3)因为汽车匀速行驶,所以牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等,即F=f=500N,
发动机做的有用功为:W有用=Fs=500N×1000m=5×105J;
发动机的效率为:η=×100%=×100%≈33.3%。
答:(1)制冷水所吸收的热量是8.4×105J;
(2)汽油完全燃烧放出的热量是1.5×106J;
(3)该汽油机此次工作的效率约为33.3%。
32.(6分)小林用一个电流表和一个阻值为10Ω的电阻R0来测某未知电阻Rx的阻值,设计了如图所示的电路,在只闭合S的情况下,电流表的示数为0.6A;再同时闭合S、S1时,电流表的示数为0.9A,电源电压不变,求:
(1)电源电压;
(2)电阻Rx的阻值。
【解答】解:(1)只闭合S时,电路为R0的简单电路,电流表测通过R0的电流,
由I=可得,电源的电压:
U=I0R0=0.6A×10Ω=6V;
(2)同时闭合S、S1时,R0与Rx并联,电流表测干路电流,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,通过Rx的电流:
Ix=I﹣I0=0.9A﹣0.6A=0.3A,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,Rx的阻值:
Rx===20Ω。
答:(1)电源电压为6V;
(2)电阻Rx的阻值为20Ω。
33.(7分)如图电路中,定值电阻R1=10Ω,R2为滑动变阻器,电源电压不变。当滑片在a端时,电流表示数为0.6A,滑片在b端时电压表示数为4V。求:
(1)电源电压;
(2)滑片在b端时电流表示数;
(3)滑动变阻器R2的最大阻值。
【解答】解:由图可知,该电路为R1和R2的串联电路,电流表测电路中的电流,电压表测R2两端的电压;
(1)当滑片在a端时,R2连入电路的阻值为0Ω,此时电路中只有R1,
已知电流表的示数为0.6A,即电路中的电流为I=0.6A,
R1两端的电压为U1=IR1=0.6A×10Ω=6V,即电源电压为:U=U1=6V;
(2)当滑片在b端时,电压表示数为4V,即R2两端的电压为U2=4V,
由串联电路的电压特点可知,此时R1两端的电压为:U1′=U﹣U2=6V﹣4V=2V,
则由欧姆定律可知,此时电流表的示数为:I′===0.2A;
(3)当滑片在b端时,滑动变阻器R2的阻值最大,
由欧姆定律可知,R2的最大阻值为:R2===20Ω。
答:(1)电源电压为6V;
(2)滑片在b端时,电流表示数为0.2A;
(3)滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω。