浙教版科学九年级上学期 第三单元 3.5-3.6 综合练习

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名称 浙教版科学九年级上学期 第三单元 3.5-3.6 综合练习
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科目 科学
更新时间 2022-11-21 11:46:16

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浙教版科学九年级上学期 第三单元 3.5-3.6 综合练习
一、单选题
1.(2021九上·新昌期末)在演示压缩气体做功实验(如图甲所示)时,为帮助学生理解气体内能是在不断增大的,老师设计了改进实验(如图乙所示)。则在向内推动活塞的过程中,会看到温度显示器显示的温度(  )
A.减小 B.不变
C.升高 D.先减小后升高
2.(2021九上·乐清期中)如图是中国女子冰壶队在冰壶世锦赛比赛的瞬间。比赛时两位队员在冰壶前方“刷冰”,使冰熔化成水。“刷冰”改变内能的方式是(  )
A.克服重力做功 B.克服摩擦力做功
C.手将热传递给水 D.推杆将热量传递给冰
3.质量相等的水、铝块、铜块和水银(c水>c铝>c铜>c水银),它们的温度分别从20℃降低到10℃,放出热量最多的是(  ) 。
A.水 B.铝块 C.铜块 D.水银
4.(2021九上·舟山月考)下列用电器正常工作时消耗功率最大的是(  )
A.电吹风 B.电视机
C.电冰箱 D.台灯
5.(2021九上·金华期中)将规格都是“220V 100W”的一台电风扇、一台电视机和一只电饭煲正常工作相同时间,下列说法正确的是(  )
A.三个用电器产生的热量一样多 B.电风扇产生的热量最多
C.电视机产生的热量最多 D.三者消耗的电能相等
6.小明家的电热毯内的电阻丝断了,他爸爸把断了的电阻丝搭在一起,电热毯仍能使用,但不久搭接处又会烧断。搭接处烧断的原因是(  )
A.电阻丝上搭接处电阻较小,造成局部过热
B.电阻丝上搭接处电阻较大,造成局部过热
C.电阻丝上搭接处电流比其他处电流小,造成局部过热
D.电阻丝上搭接处电流比其他处电流大,造成局部过热
7.(2022九上·海曙期中)关于温度、热量、内能和比热容,下列说法正确的是(  )
A.一个物体吸收了热量,温度一定会升高
B.内能少的物体可以向内能多的物体传递热量
C.晶体熔化时温度不变,所以内能也不变
D.某种物质吸收或放出的热量越多,比热容越大
8.(2022九上·柯桥期末)礼花喷射器结构如图,气罐内有高压气体,气罐通过气阀与纸筒相连。使用时转动纸筒打开气阀,气体将纸筒内的礼花快速喷向远处。对该过程的分析正确的是(  )
A.气罐内壁温度降低
B.罐内气体的内能增加
C.罐内气体通过热传递方式改变了其内能
D.该过程能量转化方式与汽油机压缩冲程相同
9.(2021九上·温州期末)汽车排量“1.6L”表示内燃机气缸吸气冲程一次吸入空气和汽油的总体积为1.6升,下图能表示吸气冲程是(  )
A. B.
C. D.
10.(2021九上·舟山期末)如图a所示,甲、乙两个相同的烧杯装有等质量的水,分别接入加热器1和加热器2进行加热,不计热量损失,得到图b所示的水温与加热时间的关系图,则下列说法正确的是(  )
A.若吸收相同的热量,则甲杯的水升温比乙杯的多
B.加热器1的实际功率小于加热器2的实际功率
C.加热器1的电阻小于加热器2的电阻
D.加热相同的时间,甲、乙杯吸收的热量是相等的
11.(2021九上·杭州期中)下列说法正确的是(  )
A.汽油机的热效率约为80~90%
B.中考游泳时,人的速度约为8m/s
C.中考立定跳远时,人做功的大小约为250J
D.中考跳绳时,人做功的功率约为10W
12.(2021九上·杭州期中)如图所示,下面几种情景,用热传递使物体的内能发生改变的是(  )
A.烧菜 B.滑下滑梯
C.拍击后棉花燃烧 D.钻木取火
13.(2022九上·海曙期中)将标有“220V 60W”的甲灯和标有“220V 100W”的乙灯并联起来,接到220V的电源上,则(  )
A.两灯都正常发光,乙灯比甲灯亮
B.两灯都不能正常发光,甲灯比乙灯亮
C.两灯都不能正常发光,乙灯比甲灯亮
D.两灯都正常发光,甲灯比乙灯亮
14.(2022九上·宁波月考)如图所示的电路,当开关闭合后,灯L1比L2亮,以下说法正确的是(  )
A.通过L1的电流大于通过L2的电流
B.L1两端电压大于 L2两端电压
C.L1的电阻小于L2的电阻
D.L1的电功率等于L2的电功率
15.(2022九上·宁波月考)甲、乙两个电热器的电阻之比为5:4,通电相同时间产生的热量之比为5:1,则甲、乙的电流之比为(  )
A.4:1 B.1:4 C.2:1 D.1:2
16.(2022九上·西湖期末)小金用如图装置完成科学书上“测定小灯泡电功率”的实验。下列说法正确的是(  )
A.闭合开关滑片在B端时,灯泡的亮度最大
B.实验中调节滑动变阻器的目的是改变电路的总功率
C.电流表和电压表读数的比值始终保持不变
D.该实验多次测量的目的是寻找普遍规律
17.(2020九上·慈溪月考)如图所示,当开关闭合时,电路中的电流为1A,电压表V2的示数是10V,定值电阻R的阻值为4Ω,电动机M的线圈电阻为1Ω,不计摩擦,下列说法不正确的是(  )
A.电压表V1的示数为6V
B.电路消耗的功率是10W
C.通电一分钟电流通过电动机产生的热量是240J
D.通电一分钟电动机产生的机械能是300J
18.(2017九上·浙江月考)为了比较甲、乙两种液体的比热容,小红进行了如下的实验:用两个完全相同的酒精灯,同时给质量和初温都相同的甲、乙两种液体加热,其他条件相同;分别记录加热的时间和对应的温度,根据记录的数据作出了两种液体的温度随时间变化的图像,如图所示。下列结论中错误的是(  )
A.要使甲、乙升高相同的温度,应给乙加热更长的时间,这说明乙的吸热能力强
B.加热相同的时间时,甲升高的温度高一些,则甲的比热容比乙小
C.加热相同的时间时,甲升高的温度高一些,则甲吸收的热量多一些
D.若已知甲的比热容是1.8×103J/(kg ℃),则乙的比热容是2.4×103J/(kg ℃)
19.(2022九上·海曙期中)如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器R2的滑片P由最右端移到最左端,得到两电表示数的U﹣I图像。有关说法正确的是(  )
A.电源电压为4V B.R1的阻值30Ω
C.滑动变阻器R2的最大阻值10Ω D.电路总功率最小值1.2W
20.(2021九上·拱墅期末)标有“220V 100W”的灯泡L1和L3与标有“220V 40W”的灯泡L2和L4,按图甲、乙所示方式分别接入220V电路中,四只灯泡工作时最亮的是(  )
A.L1 B.L2 C.L3 D.L4
二、填空题
21.(2022九上·丽水期末)随着生活水平的提高,越来越多的家用电器进入家庭。
(1)下列家用电器利用电流热效应工作的是 (填字母):
A.电脑 B.电饭锅 C.油烟机
(2)某户家庭电能表月初、月未的两次示数如图,若当地电价为0.5元/度,则该户家庭当月需交电费   元。
22.农作物的秸秆可以回收加工制成秸秆煤。完全燃烧0.5kg的秸秆煤可放出   J的热量;若这些热量完全被质量为100kg,初温为20℃的水吸收,可使水温升高到   ℃[已知q秸秆煤=2.1×107J/kg,c水=4.2×103J/(kg·℃)]。
23.(2022九上·西湖期末)如图所示电路,电源电压不变,R是定值电阻。当把一个“2.5V 0.5A”的小灯泡L,接在a、b两点间时,通过小灯泡的电流是0.5A,则L1的实际功率为   ;若换一个“3.8V 0.5A”的小灯泡L2接在a、b两点间,则L2的实际功率   额定功率(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
24.(2021九上·临海期末)国产某品牌手机配置“3.7V 4000mA/h”大容量电池,采用“超级快充”技术,极大方便了人们的使用。
(1)电池充满电后,储存的电能是   J。
(2)如图所示的两个充电器,甲标注“输出5V 1A”,乙标注“输出5A 4.5A”,其中   (填“甲”或“乙”)是快速充电器。
25.(2022九上·定海期末)定海区初中科学实验再设计评比中,董教师对书本演示气体对外做功装置进行了改进(如图):用一个大的塑料瓶,瓶口塞橡皮塞,塞子里面安装气门芯,连接打气筒在瓶内伸入温度传感器探头,实验时装置气密性良好。
(1)用打气筒向瓶内打气,在橡皮塞未弹出之前,温度传感器示数   (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)当橡皮塞弹出时,瓶内出现大量白雾。根据实验现象可以得出的结论是:物体对外做功,内能   (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
26.(2021九上·嘉兴期末)
2021年9月17日,神舟十二号搭载三名航天员并在轨道运行3个月后,平安降落在东风着陆场预定区域。如图所示是返回舱落入大气层时,与空气剧烈摩擦的情形,返回舱表面温度升高,这是通过   的方式改变物体内能。返回舱加速下落的过程中,它的机械能   (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
27.如图所示,电阻R与小灯泡连接在电路中,当闭合开关S1、S2时,电阻R被   ,此时灯泡L的电功率为9W。S1闭合、S2断开时,灯泡的电功率为1W(不考虑灯泡的电阻随温度而发生变化),则此时电阻R消耗的电功率为    W。
28.菜油最适宜的烹饪温度在150 ℃至180 ℃之间。用天然气将质量为0.02千克的菜油从室温20 ℃加热到170 ℃,天然气燃烧释放出的热量有60%被菜油吸收。则菜油吸收了   焦热量,燃烧了   米3的天然气。[取c菜油=
2.0×103焦·(千克·℃)-1,天然气的热值为4×107焦/米3]
三、实验探究题
29.(2021九上·台州期中)热机发明后,一直在持续的改进和发展中。
材料一:1769年,法国人居纽制造出蒸汽机推动的三轮汽车(图甲),传统蒸汽机的燃
料在气缸外部燃烧(图乙),热效率为5%-8%之间。
材料二:1862年,法国人德罗夏提出内燃机(内燃指燃料在气缸内燃烧)的四冲程循环理论:①气缸的向外运动造成的真空将混合气体燃料吸入气缸;②通过气缸的向内运动对进入气缸里的燃料进行压缩;③高压燃烧气体产生巨大爆发力;④将已经燃烧的废气从气缸中排出。
材料三:1876年,德国人奥托制造出以四冲程为依据的煤气内燃机,利用飞轮的惯性使四冲程自动实现循环往复,内燃机的效率达到14%。
(1)老师在重复演示“做功改变内能”实验(如图丙),需在拔出活塞后将厚玻璃筒甩几下,其目的与内燃机的   冲程的原理相似。
(2)德罗夏提到的内燃方式是基于    的猜想。
(3)分析上述科学史料,判断下列观点正确的有(  )
A.科学与技术既有密切联系,又有重要区别
B.只有完全正确的理论才是科学理论
C.当前被人们认同的理论今后可能会被另一种理论取代
D.没有先进的科学技术将无法开展科学研究
30.(2022九上·海曙期中)如图甲是小明和同学做“测定小灯泡额定电功率”实验的电路,电源电压为6V,已知小灯泡正常工作时的电压为2.5V,正常发光时灯丝的电阻约为10Ω。
(1)请你用笔画线()代替导线把未连接完的实物电路连接完整(要求:导线不交叉且滑动变阻器滑片向右移动灯泡变亮)。
(2)若实验室有三种规格的滑动变阻器,分别是甲“10Ω 1A”、乙“20Ω 0.5A”、丙“50Ω 0.2A”,则小明应选用   (选填“甲”、“乙”或“丙”)。
(3)若闭合开关后,发现灯泡不亮,电流表无示数,电压表指针超满偏,可能损坏,故障原因是   。
(4)更换相同规格灯泡后,当滑动变阻器的滑片在某一位置时,电压表的示数如图乙所示,为了使灯泡正常发光,应将滑片向   (选填“左”或“右”)移动;小明进一步测量并描绘出小灯泡的电流随电压变化的曲线如图丙所示,通过图象可知小灯泡正常发光时的电功率为   W。
31.(2021九上·新昌期末)小科设计了探究“影响电流热效应的因素”的实验,如图甲所示:
(1)在闭合开关后,将滑片移到某一位置,如图甲所示,判断电流通过电阻丝R产热的多少可以通过观察一段时间内玻璃管中煤油上升的高度,还可以通过观察   。
(2)小科为探究电流变大对电流热效应的影响,他将图甲中所示的滑片往   (选填“A”或“B”)端移动。两次实验得到的实验数据如下表所示:
实验次数 电流/A 通电时间/min 电阻/Ω 玻璃管液面升高的高度/mm
1 0.2 1 10 10
2 0.4 1 10 40
小科根据表中数据,得出结论:同一电阻丝,在通电时间相同时、产生的热量与电流的平方成正比。请指出存在的不足之处:   。
(3)小科为了继续探究电阻大小对电流热效应的影响,选择了图乙所示R2=20Ω的电阻丝,小科应将电阻丝R2与图甲中的电阻丝R1   接入电路中。
四、解答题
32.某电热水器的铭牌如表所示,现将水箱装满水,电热水器正常工作时,把水从20℃加热到60℃。已知c水=4.2×103J/(kg·℃),不计热量损失,求:
型号 ×××
额定电压 220V
加热功率 2000W
频率 50Hz
水箱容量 50kg
(1)水吸收的热量。
(2)加热所需要的时间。
33.(2022九上·海曙期中)李红去商店购买电热水壶,售货员给了她一份推销××牌电热水壶的宣传广告,其内容如下:已知ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg ℃),请你根据宣传广告中提供的信息回答、计算:
××牌电热水壶铭牌:
额定电压 220V
额定功率 2000W
容积 2.5L
超温保护器 熔断温度110℃
(1)电热水壶正常工作4min消耗多少电能?
(2)夏季自来水的温度为12℃,若将一壶水烧开需要吸收多少热量?(标准大气压)
(3)此电热水壶正常工作时的热效率为92.4%,则实际
烧开一壶水需要多长时间?根据计算结果,请你对该品牌宣传广告中电热水壶“优点”的有关内容作出评价。
34.(2022九上·丽水期末)近年来,我市山区香菇基地涌现了许多“光伏工程”项目,所发的电除了供香菇基地使用外,多余的电并入国家电网创收。如图是某香菇基地棚项总功率为300千瓦的光伏发电系统。若该基地每天有效光照时间6小时、耗电800千瓦时。请回答:
(1)该基地每天总发电量   千瓦时;
(2)将该基地每天多余的电供给附近村庄路灯,若每盏路灯的电阻为484欧,额定电压为220伏,那么该基地每天多余电可供多少盏路灯正常工作10小时?
(3)若该基地所发的电由热电转化率为30%的燃煤电厂来完成发电,每个月按30天计,则每月需燃烧多少吨煤?(煤的热值q=3.0×107焦/千克)
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】物体内能的改变方法
【解析】【分析】外界对物体做功,物体内能增大;物体对外界做功,物体内能减小,据此分析判断。
【解答】在向内推动活塞的过程中,活塞压缩空气做功,将机械能转化为空气的内能,因此空气的内能增大,温度升高,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
2.【答案】B
【知识点】物体内能的改变方法
【解析】【分析】改变内能的方式为:做功和热传递。做功改变内能的本质是能量的转化,热传递改变物体内能的本质是内能的转移,据此分析判断。
【解答】“刷冰”,即与冰面摩擦,克服摩擦力做功,将机械能转化为内能,导致冰面温度升高而熔化,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
3.【答案】A
【知识点】热量的计算
【解析】【分析】根据公式Q=cm△t分析判断。
【解答】根据公式Q=cm△t可知,当物质的质量和降低的温度相同时,比热容越大,放出的热量越多。因为水的比热容最大,所以水放出的热量最多,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
4.【答案】A
【知识点】电器的电功率
【解析】【分析】根据对常见用电器的电功率的认识判断。
【解答】电吹风的功率大约在500W~1000W之间,电视机的电功率大约50W~120W之间,电冰箱的功率大约100W左右,而台灯的功率大约为20W左右,则功率最大的是电吹风,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
5.【答案】D
【知识点】电功率计算公式的应用
【解析】【分析】根据W=Pt和能量转化的知识分析判断。
【解答】根据W=Pt可知,三者消耗的电能相等,故D正确;
电饭煲将电能全部转化为内能,电风扇将电能主要转化为机械能,电视机将电能主要转化为光能和声能,故A、B、C错误。
故选D。
6.【答案】B
【知识点】焦耳定律的计算公式及其应用
【解析】【分析】根据公式Q=I2Rt计算即可。
【解答】根据公式Q=I2Rt可知,当电流和通电时间相同时,产生的热量与电阻成正比。将断裂的电阻丝搭接在一起后,由于接头处比较松,因此搭接处的电阻会比别处大,因此产生的热量比别处多,更容易烧断,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
7.【答案】B
【知识点】温度、热量与内能的关系;比热容
【解析】【分析】根据对温度、热量、内能和比热容的认识判断。
【解答】A.一个物体吸收了热量,温度不一定会升高,例如水沸腾时吸热温度不变,故A错误;
B.当内能少的物体温度高,内能多的物体温度低时,内能少的物体可以向内能多的物体传递热量,故B正确;
C.晶体熔化时不断吸热,虽然温度不变,但是内能增大,故C错误;
D.比热容是物质本身的一种属性,与物质的种类和状态有关,与吸收或放出的热量多少无关,故D错误。
故选B。
8.【答案】A
【知识点】物体内能的改变方法;热机
【解析】【分析】(1)(2)物体对外界做功,内能减小,温度降低;外界对物体做功,内能增大,温度升高;
(3)做功改变内能的本质是能量的转化,热传递改变内能的本质是能量的转移;
(4)汽油机的做功冲程将内能转化为机械能,压缩冲程将机械能转化为内能。
【解答】使用时转动纸筒打开气阀,气体将纸筒内的礼花快速喷向远处,气体对礼花做功,将内能转化为机械能,因此气罐内的温度降低,内能减小,故A正确,B错误;
罐内气体通过做功的方式改变内能,故C错误;
该过程的能量转化方式与汽油机的做功冲程相同,故D错误。
故选A。
9.【答案】D
【知识点】热机
【解析】【分析】根据活塞的运行方向和气门的关闭情况判断冲程的名称。
【解答】A.两个气门关闭,活塞向上运动,为压缩冲程;
B.一个气门打开,活塞向上运动,为排气冲程;
C.两个气门关闭,活塞向下运动,为做功冲程;
D.一个气门打开,活塞向下运动,为吸气冲程。
故选D。
10.【答案】C
【知识点】热量的计算;电功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)根据Q=cm△t分析;
(2)(4)根据W=Pt分析;
(3)根据公式分析。
【解答】A.甲和乙两个烧杯内水的质量相等,二者吸收相同的热量,根据Q=cm△t可知,二者升高的温度相等,故A错误;
B.根据b图可知,两杯水都升高到40℃时吸收相同的热量,甲用2min,而乙用3min。根据W=Pt可知,加热器1的实际功率大于加热器2的实际功率,故B错误;
C.根据公式可知,加热器的电压相等时,加热器1的功率大于2的功率,那么加热器1的电阻小于2的电阻,故C正确;
D.根据Q=W=Pt可知,加热相同的时间,甲吸收的热量大于乙吸收的热量,故D错误。
故选C。
11.【答案】C
【知识点】速度与物体运动;功的计算公式的应用;功率计算公式的应用;热机
【解析】【分析】根据对热机、速度、做功和功率的认识分析判断。
【解答】A.汽油机的热效率约为40%~50%,故A错误;
B.中考游泳时,人的速度约为1m/s,故B错误;
C.中考立定跳远时,人的体重大约500N,最高点距离地面0.5m,则大约做功:W=Gh=500N×0.5m=250J,故C正确;
D.中考跳绳时,人的体重大约500N,每次跳起3cm,每分钟跳100下,那么跳绳的功率大约为:,故D错误。
故选C。
12.【答案】A
【知识点】物体内能的改变方法
【解析】【分析】热传递改变内能的本质:能量的转移,做功改变物体内能的本质:能量的转化,据此分析判断。
【解答】A.烧菜时,火焰的热量传递给铁锅,铁锅再将热量传递给蔬菜,属于热传递改变内能,故A符合题意;;
B.滑下滑梯时,臀部与滑梯摩擦,将机械能转化为内能,属于做功改变物体内能,故B不合题意;
C.拍击后,玻璃筒内的空气受到压缩,将机械能转化为空气的内能,从而点燃棉花,属于做功改变物体内能,故C不合题意;
D.钻木取火时,通过摩擦将机械能转化内能,从而引燃木柴,属于做功改变物体内能,故D不合题意。
故选A。
13.【答案】A
【知识点】电功率计算公式的应用
【解析】【分析】灯泡能否正常发光,取决于实际电压是否等于额定电压。在并联电路中,电功率与电阻成反比,即电阻越大,电功率越小,据此分析判断。
【解答】(1)根据“220V 60W”和“220V 100W”可知,甲和乙的额定电压都等于220V。
当它们并联在220V的电路中时,它们两端的实际电压为220V;
则它们都能正常发光。
(2)根据公式可知,当电压相同时,电阻与功率成反比;
则灯泡的电阻R甲>R乙;
根据公式可知,当它们并联在220V的电路中时,实际功率P甲即乙灯比甲灯亮。
故选A。
14.【答案】B
【知识点】串、并联电路的电流特点;欧姆定律及其应用;电功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)根据串联电路的电流特点判断;
(2)灯泡的亮度由它的实际功率大小决定;
(3)根据公式比较电压的大小;
(4)根据公式比较电阻的大小。
【解答】根据图片可知,灯泡L1和L2串联,根据串联电路各处电流都相等可知,通过它们的电流相等,故A错误;
灯泡L1比L2亮,则L1的实际功率大于L2的实际功率,故D错误;
P1>P2,且I1=I2,根据公式可知,两端电压U1>U2,故B正确;
U1>U2,且I1=I2,根据公式可知,电阻R1>R2,故C错误。
故选B。
15.【答案】C
【知识点】焦耳定律的计算公式及其应用
【解析】【分析】根据焦耳定律Q=I2Rt分析计算。
【解答】根据Q=I2Rt得到:;

解得:甲、乙的电流之比:I甲:I乙=2:1。
故选C。
16.【答案】D
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】根据对“测定小灯泡电功率”的实验过程、现象、结论的认识和理解判断。
【解答】根据图片可知,灯泡与变阻器串联,电压表测灯泡电压。
A.当滑片在B端时,变阻器接入的阻值最大,通过灯泡的电流最小,则灯泡亮度最小,故A错误;
B.实验中,调节变阻器的目的是改变灯泡两端的电压,故B错误;
C.电压表测灯泡电压,电流表测灯泡电流,二者示数的比值就是灯泡的电阻。因为灯泡的电阻随温度的升高而增大,所以二者的比值不断改变,故C错误;
D.该实验多次测量的目的就是寻找电功率和电压的对应关系,故D正确。
故选D。
17.【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用;热量的计算;电功计算公式的应用
【解析】【分析】(1)定值电阻R与电动机串联,电压表V1测电动机的电压,V2测电源电压。首先根据U=IR计算出定值电阻的电压,再根据UM=U总-U计算出V1的示数;
(2)根据P总=U总I总计算电路消耗的功率;
(3)根据Q=IM2RMt计算电动机产生的热量;
(4)根据WM=UMIMt计算出计算出电动机的电能,然后根据W机械=W总-Q计算出产生的机械能。
【解答】定值电阻R与电动机串联,电压表V1测电动机的电压,V2测电源电压。
A.定值电阻的电压U=IR=1A×4Ω=4V;
V1的示数UM=U总-U=10V-4V=6V,
故A正确不合题意;
B.电路消耗的功率P总=U总I总=10V×1A=10W,故B正确不合题意;
C.电动机产生的热量Q=IM2RMt=(1A)2×1Ω×60s=60J,故C错误符合题意;
D.电动机消耗的电能WM=UMIMt=6V×1A×60s=360J,产生的机械能:W机械=W总-Q=360J-60J=300J,故D正确不合题意。
故选C。
18.【答案】C
【知识点】热量的计算
【解析】【分析】A、比较物质的吸热能力可以通过相同时间比较吸热多少;B、比较物质的比热容可以通过相同时间比较升高的温度;C、在相等时间内液体吸收的热量相等;D、Q=cm(t-t0)
【解答】A、由图示图象可知,甲和乙升高相同的温度,如都升高30℃,温度升到40℃,甲需要的时间是3min,乙需要的时间是4min,乙需要更长的加热时间,乙吸收更多的热量,这说明了乙的吸热能力强一些,故A正确;
B、加热相同的时间时,甲、乙吸收的热量相等,甲升高的温度高一些,说明甲的吸热能力小,甲的比热容较小,故B正确;
C、用两个完全相同的酒精灯对液体加热,在相等时间内液体吸收的热量相等,故C错误;
D、由图示图象可知,用相同的酒精灯加热4min,甲和乙吸收的热量就是相同的,△t甲=50℃-10℃=40℃,△t乙=40℃-10℃=30℃,由Q吸=cm(t-t0)得:c甲m△t甲=c乙m△t乙,乙的比热容c乙=40℃/30℃×1.8×103J/(kg ℃)=2.4×103J/(kg ℃),故D正确;
故选:C
19.【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)(2)从图2中任取两个点,找到对应的电压和电流,然后根据欧姆定律U总=I总R总列出方程后,联立计算出电源电压和R1的阻值;
(3)从图2中找到最小电流,此时变阻器的阻值最大,根据计算出它的最大阻值;
(4)从图2中找到最小电流,然后根据P总=U总I总计算出电路的最小总功率。
【解答】根据图1可知,当滑片在最右端时,R1与R2串联,电压表测R2的电压。
此时变阻器的阻值最大,电流最小。
根据图2可知,此时电压表的示数为4V,电流表的示数为0.2A;
根据U总=U1+U2得到:U总=0.2A×R1+4V ;
当滑片在最左边时,只有R1工作,此时电流表的示数为0.6A,电压表的示数为零;
根据U总=I总R总得到:U总=0.6A×R1;
二者联立解得:R1=10Ω,U总=6V;
故A、B错误;
根据上面的分析可知,变阻器的最大阻值:,
故C错误;
电路的最小电功率为:P总=U总I总=6V×0.2A=1.2W,故D正确。
故选D。
20.【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率计算公式的应用
【解析】【分析】首先根据比较灯泡的电阻大小,再根据串并联电路的电压规律和公式比较实际工作中电功率大小。
【解答】根据公式可知,当额定电压相等时,电阻与额定功率成反比;
因为L1和L3的额定功率大于L2和L4的额定功率,
所以L1和L3的电阻小于L2和L4的电阻。
甲:L1和L2两个灯泡串联,则通过它们的电流相等,且电阻R1乙:L3和L4两个灯泡并联,则它们两端的电压相等,且电阻R4>R3,根据公式可知,则实际功率P4灯泡L2和L4的电阻相等,但是L2的电压小于L4的电压,根据公式可知,则实际功率P2则四个灯泡的实际功率大小:P1那么最亮的是L3。
故选C。
21.【答案】(1)B
(2)75
【知识点】电能表参数的理解与电能的求法
【解析】【分析】(1)根据3种家用电器工作时的能量转化情况分析判断。
(2)首先要知道电能表的读数方法:①月末的减去月初的示数。②最后一位是小数。③单位为千瓦时。计算出本月消耗的电能,已知电费的单价,则可求本月应缴纳的电费。
【解答】(1)A:电脑工作时,消耗电能主要转化为光能,错误。
B:电饭锅,消耗电能主要转化为热能,正确。
C:油烟机,消耗电能主要转化为机械能,错误。
故选B。
(2)消耗的电能为:W=W 2 -W 1 =5818.3千瓦时-5668.3千瓦时=150千瓦时;
电价为0.5元/度,
本月应付的电费为:150千瓦时× 0.5元/度 =75元。
22.【答案】1.05×107;45
【知识点】热量的计算;燃料的热值
【解析】【分析】(1)根据公式Q=qm计算秸秆煤放出的热量;
(2)根据公式Q=cm(t-t0)计算水升高到的温度。
【解答】(1)秸秆煤放出的热量:Q=qm=2.1×107J/kg×0.5kg=1.05×107J;
(2)根据公式Q=cm(t-t0)得到:1.05×107J=4.2×103J/(kg·℃)×100kg×(t-20℃);
解得:t=45℃。
23.【答案】1.25W;小于
【知识点】电功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)根据通过灯泡的实际电流判断它所处的工作状态,然后根据P=UI计算出灯泡L1的实际功率。
(2)将L2和L1的电阻进行比较,从而确定通过L2的实际电流与0.5A的关系,进而确定L2的实际功率和额定功率的大小关系。
【解答】(1)根据“ 2.5V 0.5A ”可知,灯泡的额定电流为0.5A,即通过灯泡的电流为0.5A时,它正常发光,那么它的实际功率等于额定功率,即P1=U1I1=2.5V×0.5A=1.25W;
(2)灯泡L1的电阻:;
灯泡L2的电阻:;
则R2>R1;
根据R总=R+R1可知,接入L2的电流肯定小于接入L1的电流;
即通过L2的电流肯定小于0.5A;
即L2的实际功率肯定小于额定功率。
24.【答案】(1)53280
(2)乙
【知识点】电功计算公式的应用;电功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)根据W=UIt计算出电池储存的电能;
(2)根据P=UI分别计算出充电器的电功率,则电功率大的是快速充电器。
【解答】(1)电池充满后储存的电能W=UIt=3.7V×4A×3600s=53280J;
(2)甲的功率:P=UI=5V×1A=5W;
乙的功率:P'=U'I'=5V×4.5A=22.5W。
则乙为快速充电器。
25.【答案】(1)增大
(2)减小
【知识点】物体内能的改变方法
【解析】【分析】(1)根据能量转化的知识分析桶内空气内能的变化,从而确定稳定的变化;
(2)白雾是桶内的水蒸气放热液化而成的小水珠,这说明桶内的温度降低了,内能减少了,据此分析解答。
【解答】(1)用打气筒向瓶内打气,在橡皮塞未弹出之前,打气筒通过压缩做功的方式不断的将机械能转化为空气的内能,则桶内空气的内能增大,温度升高,即温度传感器示数增大。
(2)当橡皮塞弹出时,瓶内出现大量白雾。根据实验现象说明,桶内的空气对橡皮塞做功,将内能转化为橡皮塞的机械能,此时温度降低,内能减小,则可以得出的结论是:物体对外做功,内能减小。
26.【答案】做功;减小
【知识点】能量的转化与守恒定律;物体内能的改变方法
【解析】【分析】(1)改变物体内能的方式:做功和热传递。做功改变物体内能的本质为能量的转化,热传递的本质为能量的转移。
(2)根据机械能和内能的转化分析解答。
【解答】(1)返回舱与空气摩擦,将机械能转化为内能,所以返回舱表面温度升高是通过做功的方式改变物体内能。
(2)返回舱加速下落的过程中,不断的与空气摩擦,将机械能转化为内能,因此它的机械能减小。
27.【答案】短路;2
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)在电路中,如果电流不经过用电器,直接由电源的正极流回负极,叫做短路;
(2)由灯泡功率根据电路图分析电路结构,求出灯泡两端的实际电压之比,根据串联电路的电压特点得出功率之比,即可根据灯泡实际功率求出R上的功率。
【解答】(1)当闭合开关S1、S2时,电阻R被短路;
(2)当闭合开关S1、S2时,只有灯泡自己,
那么灯泡的电阻①;
S1闭合、S2断开时,灯泡与电阻R串联,
那么总电阻②;
①÷②得到;;
可得:U:UL=3:1
串联电路的电压等于各分电压之和,所以UR:UL=2:1
串联电路的电流处处相等,由P=UI可知:PR:PL=URI:ULI=UR:UL=2:1
所以:PR=2PL=2×1W=2W
28.【答案】6×103;2.5×10-4
【知识点】热量的计算;燃料的热值
【解析】【分析】首先利用公式计算出菜油吸收的热量,然后根据公式计算天然气放出的热量,最后根据公式计算燃烧了天然气的量。
【解答】菜油吸收的热量为:;
天然气放出的热量为:;
燃烧天然气的体积为:。
故答案为:;
29.【答案】(1)AD
(2)燃料在气缸内燃烧,热量散失少,热效率高
(3)A;C
【知识点】热机
【解析】【分析】(1)拔出活塞后将厚玻璃筒甩几下,可将其中的废气排出,然后进入新鲜的空气,据此与内燃机的四个冲程比较即可。
(2)将燃料封闭在气缸内燃烧,热量散失少,做功的效率更高,据此分析解答;
(3)根据自己对科学研究的认识分析判断。
【解答】(1)内燃机的排气冲程排出废气,吸气冲程吸入新鲜的空气和汽油,因此拔出活塞后将厚玻璃筒甩几下,其目的与内燃机的排气和吸气冲程类似,故选AD。
(2)德罗夏提到的内燃方式是基于燃料在气缸内燃烧,热量散失少,热效率高的猜想。
(3)A.科学与技术既有密切联系,又有重要区别,故A正确;
B.科学理论也有错误的,故B错误;
C.当前被人们认同的理论今后可能会被另一种理论取代,故C正确;
D.通过开展科学研究,往往可以获取更加先进的科学技术,故D错误。
故选AC。
30.【答案】(1)如图
(2)乙
(3)小灯泡断路
(4)右;0.75
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率计算公式的应用;测定小灯泡的功率
【解析】【分析】(1)根据实验目的确定电器元件的串并联关系,以及电表所测的物理量和正负接线柱的选择,变阻器接线“一上一下”。注意根据灯泡亮度变化推断变阻器的接线情况即可。
(2)根据欧姆定律计算出灯泡正常发光时的电流和变阻器接入的阻值,然后与各个变阻器进行比较即可;
(3)在测量灯泡电功率的实验中,如果灯泡发生断路,那么电压表串联在电路中。由于电压表的内阻很大,因此通过电流表的电流很小,则指针几乎不动。根据串联电路电压与电阻成正比可知,此时电压表几乎分得全部电源电压,因此示数较大。
(4)根据图乙读出电压表的示数,要使灯泡两端的电压增大,应减小滑动变阻器的阻值;
根据图示确定电压为2.5V时的电流,由P=UI计算出电功率的值;【解答】(1)将电流表与灯泡串联,电压表与灯泡并联,将变阻器与灯泡串联。滑片向右移动,灯泡变亮,则电阻应变小,所以变阻器下面应连接右边的B接线柱,如图所示:
(2)当灯泡正常发光时,变阻器两端的电压U滑=6V-2.5V=3.5V;
灯泡的额定电流大约为;
此时滑动变阻器的电阻应为:;
甲变阻器的最大电阻太小,丙变阻器允许通过的电流太小,
则乙变阻器比较适合;
(3)若闭合开关后,发现灯泡不亮,电流表无示数,电压表指针超满偏,可能损坏,故障原因是小灯泡断路。
(4)根据乙图可知,电压表选择量程0~3V,分度值为0.1V,则此时示数为2.2V,
即灯泡的电压小于额定电压。
为了使灯泡正常发光,需要增大灯泡两端的电压,
根据可知,此时需要增大通过电路的电流,即减小滑动变阻器的阻值;
那么滑片应该向右移动。
根据丙图可知,当灯泡电压为2.5V时,通过灯泡的额定电流为0.3A,
则灯泡的额定功率:P=UI=2.5V×0.3A=0.75W。
31.【答案】(1)玻璃管中煤油上升一定高度需要的时间
(2)A;实验次数太少,无法得出普遍规律
(3)串联
【知识点】影响电流热效应的因素(焦耳定律)
【解析】【分析】(1)根据图甲可知,烧瓶中电阻产生的热量越多,则玻璃管内煤油上时的速度越快。煤油上升速度的大小与煤油的高度和时间有关,可以保持其中一个相同,而比较另一个量的大小即可。
(2)根据表格确定电流大小的变化方向,再根据“电流与电阻的反比关系”确定变阻器的阻值变化方向,最后再确定滑片的移动方向。在科学探究中,往往需要多次完成实验,然后收集多组数据,这样得到的结论才会客观,具有普遍意义。
(3)探究电阻大小对电流热效应的影响时,需要控制通电时间和电流相同;在串联电路中,各处电流都相等,据此分析解答。
【解答】(1)在闭合开关后,将滑片移到某一位置,如图甲所示,判断电流通过电阻丝R产热的多少可以通过观察一段时间内玻璃管中煤油上升的高度,还可以通过观察玻璃管中煤油上升一定高度需要的时间。
(2)根据表格可知,电流表的示数增大,则变阻器的阻值减小,那么图甲中的滑片应该向A端移动。
科根据表中数据,得出结论:同一电阻丝,在通电时间相同时、产生的热量与电流的平方成正比,存在的不足之处:实验次数太少,无法得出普遍规律。
(3)小科为了继续探究电阻大小对电流热效应的影响,选择了图乙所示R2=20Ω的电阻丝,小科应将电阻丝R2与图甲中的电阻丝R1串联接入电路中。
32.【答案】(1)使水温由20℃升高到60℃,水需要吸收热量Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×50kg×(60℃-20℃)=8.4×106J。
(2)不计热量损失,电热丝所产生的热量全部被水吸收,由Q放=Q吸=W=Pt,得t= =4200s。
【知识点】热量的计算;燃料的热值
【解析】【分析】(1)根据公式Q吸=cmΔt计算水吸收的热量;
(2)首先根据Q放=Q吸=W计算出电热丝产生的热量,再根据公式计算加热的时间。
33.【答案】(1)解:由P= 可知。电热水壶正常工作4min消耗的电能:W=Pt=2000W×4×60s=4.8×105J;
答:电热水壶正常工作4min消耗4.8×105J电能;
(2)解:电热水壶内水的体积V=2.5L=2.5dm3=2.5×10﹣3m3,
由ρ= 可知,水的质量m=ρ水V=1.0×103kg/m3×2.5×10﹣3m3=2.5kg,
一个标准大气压下,水的沸点是100℃,
水吸收的热量:Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg ℃)×2.5kg×(100℃﹣12℃)=9.24×105J,
答:夏季自来水的温度为12℃,若将一壶水烧开需要吸收9.24×105J的热量;
(3)解:由η= 可知,烧开一壶水消耗的总电能
W总= = =1×106J,
由P= 可知,烧开一壶水的时间:t= = =500≈8.3min;
而电热水壶4 min内产生的热量:Q=W=4.8×105J,
该热量远远小于烧开一壶水所用的热量1×106J,所以4分钟不可能将水烧开,此宣传广告不可信。
答:此电热水壶正常工作时的热效率为92.4%,则实际烧开一壶水需要的时间为8.3min;所以4分钟不可能将水烧开,此宣传广告不可信。
【知识点】热量的计算;电功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)根据公式W=Pt计算电水壶正常工作4min消耗的电能;
(2)首先根据公式m=ρ水V计算出电水壶内水的质量,再根据吸热公式Q吸=c水m(t﹣t0)计算烧开水时吸收的热量;
(3)首先根据 计算出烧开一壶水消耗的电能,再根据公式 计算需要的时间,最后与4分钟进行比较即可。
34.【答案】(1)1800
(2)解:P灯=U/R= (220 伏)2/484欧=100瓦=0.1千瓦
每盏路灯10小时耗电H=Pt=0.1千瓦×10小时=1千瓦时
w余=1800千瓦时-800千瓦时=1000千瓦时
n=1000千瓦时/1千瓦时/盛=1000盏
(3)解:W电=1800千瓦时×30=54000千瓦时
Q煤=m煤×q×30%=W电
M煤=W电/q×30%= (54000×3.6×106焦)/(3.0×107焦/千克×30%)
=21600千克=21.6吨
【知识点】燃料的热值;电功计算公式的应用;电功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)每天总发电量=总发电功率×发电时间;
(2)首先根据计算出一盏路灯的功率,再根据W=Pt计算出每天一盏路灯消耗的电能。再用每天发电量减去耗电量计算出剩余电量,最后根据计算出路灯的盏数。
(3)首先根据W电=W×30计算出每个月需要发电的总量,再根据 Q煤=m煤×q×30%=W电 列式计算每月烧煤的质量即可。
【解答】(1)该基地每天总发电量:W=300千瓦×6小时=1800千瓦时。
1 / 1浙教版科学九年级上学期 第三单元 3.5-3.6 综合练习
一、单选题
1.(2021九上·新昌期末)在演示压缩气体做功实验(如图甲所示)时,为帮助学生理解气体内能是在不断增大的,老师设计了改进实验(如图乙所示)。则在向内推动活塞的过程中,会看到温度显示器显示的温度(  )
A.减小 B.不变
C.升高 D.先减小后升高
【答案】C
【知识点】物体内能的改变方法
【解析】【分析】外界对物体做功,物体内能增大;物体对外界做功,物体内能减小,据此分析判断。
【解答】在向内推动活塞的过程中,活塞压缩空气做功,将机械能转化为空气的内能,因此空气的内能增大,温度升高,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
2.(2021九上·乐清期中)如图是中国女子冰壶队在冰壶世锦赛比赛的瞬间。比赛时两位队员在冰壶前方“刷冰”,使冰熔化成水。“刷冰”改变内能的方式是(  )
A.克服重力做功 B.克服摩擦力做功
C.手将热传递给水 D.推杆将热量传递给冰
【答案】B
【知识点】物体内能的改变方法
【解析】【分析】改变内能的方式为:做功和热传递。做功改变内能的本质是能量的转化,热传递改变物体内能的本质是内能的转移,据此分析判断。
【解答】“刷冰”,即与冰面摩擦,克服摩擦力做功,将机械能转化为内能,导致冰面温度升高而熔化,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
3.质量相等的水、铝块、铜块和水银(c水>c铝>c铜>c水银),它们的温度分别从20℃降低到10℃,放出热量最多的是(  ) 。
A.水 B.铝块 C.铜块 D.水银
【答案】A
【知识点】热量的计算
【解析】【分析】根据公式Q=cm△t分析判断。
【解答】根据公式Q=cm△t可知,当物质的质量和降低的温度相同时,比热容越大,放出的热量越多。因为水的比热容最大,所以水放出的热量最多,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
4.(2021九上·舟山月考)下列用电器正常工作时消耗功率最大的是(  )
A.电吹风 B.电视机
C.电冰箱 D.台灯
【答案】A
【知识点】电器的电功率
【解析】【分析】根据对常见用电器的电功率的认识判断。
【解答】电吹风的功率大约在500W~1000W之间,电视机的电功率大约50W~120W之间,电冰箱的功率大约100W左右,而台灯的功率大约为20W左右,则功率最大的是电吹风,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
5.(2021九上·金华期中)将规格都是“220V 100W”的一台电风扇、一台电视机和一只电饭煲正常工作相同时间,下列说法正确的是(  )
A.三个用电器产生的热量一样多 B.电风扇产生的热量最多
C.电视机产生的热量最多 D.三者消耗的电能相等
【答案】D
【知识点】电功率计算公式的应用
【解析】【分析】根据W=Pt和能量转化的知识分析判断。
【解答】根据W=Pt可知,三者消耗的电能相等,故D正确;
电饭煲将电能全部转化为内能,电风扇将电能主要转化为机械能,电视机将电能主要转化为光能和声能,故A、B、C错误。
故选D。
6.小明家的电热毯内的电阻丝断了,他爸爸把断了的电阻丝搭在一起,电热毯仍能使用,但不久搭接处又会烧断。搭接处烧断的原因是(  )
A.电阻丝上搭接处电阻较小,造成局部过热
B.电阻丝上搭接处电阻较大,造成局部过热
C.电阻丝上搭接处电流比其他处电流小,造成局部过热
D.电阻丝上搭接处电流比其他处电流大,造成局部过热
【答案】B
【知识点】焦耳定律的计算公式及其应用
【解析】【分析】根据公式Q=I2Rt计算即可。
【解答】根据公式Q=I2Rt可知,当电流和通电时间相同时,产生的热量与电阻成正比。将断裂的电阻丝搭接在一起后,由于接头处比较松,因此搭接处的电阻会比别处大,因此产生的热量比别处多,更容易烧断,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
7.(2022九上·海曙期中)关于温度、热量、内能和比热容,下列说法正确的是(  )
A.一个物体吸收了热量,温度一定会升高
B.内能少的物体可以向内能多的物体传递热量
C.晶体熔化时温度不变,所以内能也不变
D.某种物质吸收或放出的热量越多,比热容越大
【答案】B
【知识点】温度、热量与内能的关系;比热容
【解析】【分析】根据对温度、热量、内能和比热容的认识判断。
【解答】A.一个物体吸收了热量,温度不一定会升高,例如水沸腾时吸热温度不变,故A错误;
B.当内能少的物体温度高,内能多的物体温度低时,内能少的物体可以向内能多的物体传递热量,故B正确;
C.晶体熔化时不断吸热,虽然温度不变,但是内能增大,故C错误;
D.比热容是物质本身的一种属性,与物质的种类和状态有关,与吸收或放出的热量多少无关,故D错误。
故选B。
8.(2022九上·柯桥期末)礼花喷射器结构如图,气罐内有高压气体,气罐通过气阀与纸筒相连。使用时转动纸筒打开气阀,气体将纸筒内的礼花快速喷向远处。对该过程的分析正确的是(  )
A.气罐内壁温度降低
B.罐内气体的内能增加
C.罐内气体通过热传递方式改变了其内能
D.该过程能量转化方式与汽油机压缩冲程相同
【答案】A
【知识点】物体内能的改变方法;热机
【解析】【分析】(1)(2)物体对外界做功,内能减小,温度降低;外界对物体做功,内能增大,温度升高;
(3)做功改变内能的本质是能量的转化,热传递改变内能的本质是能量的转移;
(4)汽油机的做功冲程将内能转化为机械能,压缩冲程将机械能转化为内能。
【解答】使用时转动纸筒打开气阀,气体将纸筒内的礼花快速喷向远处,气体对礼花做功,将内能转化为机械能,因此气罐内的温度降低,内能减小,故A正确,B错误;
罐内气体通过做功的方式改变内能,故C错误;
该过程的能量转化方式与汽油机的做功冲程相同,故D错误。
故选A。
9.(2021九上·温州期末)汽车排量“1.6L”表示内燃机气缸吸气冲程一次吸入空气和汽油的总体积为1.6升,下图能表示吸气冲程是(  )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】热机
【解析】【分析】根据活塞的运行方向和气门的关闭情况判断冲程的名称。
【解答】A.两个气门关闭,活塞向上运动,为压缩冲程;
B.一个气门打开,活塞向上运动,为排气冲程;
C.两个气门关闭,活塞向下运动,为做功冲程;
D.一个气门打开,活塞向下运动,为吸气冲程。
故选D。
10.(2021九上·舟山期末)如图a所示,甲、乙两个相同的烧杯装有等质量的水,分别接入加热器1和加热器2进行加热,不计热量损失,得到图b所示的水温与加热时间的关系图,则下列说法正确的是(  )
A.若吸收相同的热量,则甲杯的水升温比乙杯的多
B.加热器1的实际功率小于加热器2的实际功率
C.加热器1的电阻小于加热器2的电阻
D.加热相同的时间,甲、乙杯吸收的热量是相等的
【答案】C
【知识点】热量的计算;电功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)根据Q=cm△t分析;
(2)(4)根据W=Pt分析;
(3)根据公式分析。
【解答】A.甲和乙两个烧杯内水的质量相等,二者吸收相同的热量,根据Q=cm△t可知,二者升高的温度相等,故A错误;
B.根据b图可知,两杯水都升高到40℃时吸收相同的热量,甲用2min,而乙用3min。根据W=Pt可知,加热器1的实际功率大于加热器2的实际功率,故B错误;
C.根据公式可知,加热器的电压相等时,加热器1的功率大于2的功率,那么加热器1的电阻小于2的电阻,故C正确;
D.根据Q=W=Pt可知,加热相同的时间,甲吸收的热量大于乙吸收的热量,故D错误。
故选C。
11.(2021九上·杭州期中)下列说法正确的是(  )
A.汽油机的热效率约为80~90%
B.中考游泳时,人的速度约为8m/s
C.中考立定跳远时,人做功的大小约为250J
D.中考跳绳时,人做功的功率约为10W
【答案】C
【知识点】速度与物体运动;功的计算公式的应用;功率计算公式的应用;热机
【解析】【分析】根据对热机、速度、做功和功率的认识分析判断。
【解答】A.汽油机的热效率约为40%~50%,故A错误;
B.中考游泳时,人的速度约为1m/s,故B错误;
C.中考立定跳远时,人的体重大约500N,最高点距离地面0.5m,则大约做功:W=Gh=500N×0.5m=250J,故C正确;
D.中考跳绳时,人的体重大约500N,每次跳起3cm,每分钟跳100下,那么跳绳的功率大约为:,故D错误。
故选C。
12.(2021九上·杭州期中)如图所示,下面几种情景,用热传递使物体的内能发生改变的是(  )
A.烧菜 B.滑下滑梯
C.拍击后棉花燃烧 D.钻木取火
【答案】A
【知识点】物体内能的改变方法
【解析】【分析】热传递改变内能的本质:能量的转移,做功改变物体内能的本质:能量的转化,据此分析判断。
【解答】A.烧菜时,火焰的热量传递给铁锅,铁锅再将热量传递给蔬菜,属于热传递改变内能,故A符合题意;;
B.滑下滑梯时,臀部与滑梯摩擦,将机械能转化为内能,属于做功改变物体内能,故B不合题意;
C.拍击后,玻璃筒内的空气受到压缩,将机械能转化为空气的内能,从而点燃棉花,属于做功改变物体内能,故C不合题意;
D.钻木取火时,通过摩擦将机械能转化内能,从而引燃木柴,属于做功改变物体内能,故D不合题意。
故选A。
13.(2022九上·海曙期中)将标有“220V 60W”的甲灯和标有“220V 100W”的乙灯并联起来,接到220V的电源上,则(  )
A.两灯都正常发光,乙灯比甲灯亮
B.两灯都不能正常发光,甲灯比乙灯亮
C.两灯都不能正常发光,乙灯比甲灯亮
D.两灯都正常发光,甲灯比乙灯亮
【答案】A
【知识点】电功率计算公式的应用
【解析】【分析】灯泡能否正常发光,取决于实际电压是否等于额定电压。在并联电路中,电功率与电阻成反比,即电阻越大,电功率越小,据此分析判断。
【解答】(1)根据“220V 60W”和“220V 100W”可知,甲和乙的额定电压都等于220V。
当它们并联在220V的电路中时,它们两端的实际电压为220V;
则它们都能正常发光。
(2)根据公式可知,当电压相同时,电阻与功率成反比;
则灯泡的电阻R甲>R乙;
根据公式可知,当它们并联在220V的电路中时,实际功率P甲即乙灯比甲灯亮。
故选A。
14.(2022九上·宁波月考)如图所示的电路,当开关闭合后,灯L1比L2亮,以下说法正确的是(  )
A.通过L1的电流大于通过L2的电流
B.L1两端电压大于 L2两端电压
C.L1的电阻小于L2的电阻
D.L1的电功率等于L2的电功率
【答案】B
【知识点】串、并联电路的电流特点;欧姆定律及其应用;电功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)根据串联电路的电流特点判断;
(2)灯泡的亮度由它的实际功率大小决定;
(3)根据公式比较电压的大小;
(4)根据公式比较电阻的大小。
【解答】根据图片可知,灯泡L1和L2串联,根据串联电路各处电流都相等可知,通过它们的电流相等,故A错误;
灯泡L1比L2亮,则L1的实际功率大于L2的实际功率,故D错误;
P1>P2,且I1=I2,根据公式可知,两端电压U1>U2,故B正确;
U1>U2,且I1=I2,根据公式可知,电阻R1>R2,故C错误。
故选B。
15.(2022九上·宁波月考)甲、乙两个电热器的电阻之比为5:4,通电相同时间产生的热量之比为5:1,则甲、乙的电流之比为(  )
A.4:1 B.1:4 C.2:1 D.1:2
【答案】C
【知识点】焦耳定律的计算公式及其应用
【解析】【分析】根据焦耳定律Q=I2Rt分析计算。
【解答】根据Q=I2Rt得到:;

解得:甲、乙的电流之比:I甲:I乙=2:1。
故选C。
16.(2022九上·西湖期末)小金用如图装置完成科学书上“测定小灯泡电功率”的实验。下列说法正确的是(  )
A.闭合开关滑片在B端时,灯泡的亮度最大
B.实验中调节滑动变阻器的目的是改变电路的总功率
C.电流表和电压表读数的比值始终保持不变
D.该实验多次测量的目的是寻找普遍规律
【答案】D
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】根据对“测定小灯泡电功率”的实验过程、现象、结论的认识和理解判断。
【解答】根据图片可知,灯泡与变阻器串联,电压表测灯泡电压。
A.当滑片在B端时,变阻器接入的阻值最大,通过灯泡的电流最小,则灯泡亮度最小,故A错误;
B.实验中,调节变阻器的目的是改变灯泡两端的电压,故B错误;
C.电压表测灯泡电压,电流表测灯泡电流,二者示数的比值就是灯泡的电阻。因为灯泡的电阻随温度的升高而增大,所以二者的比值不断改变,故C错误;
D.该实验多次测量的目的就是寻找电功率和电压的对应关系,故D正确。
故选D。
17.(2020九上·慈溪月考)如图所示,当开关闭合时,电路中的电流为1A,电压表V2的示数是10V,定值电阻R的阻值为4Ω,电动机M的线圈电阻为1Ω,不计摩擦,下列说法不正确的是(  )
A.电压表V1的示数为6V
B.电路消耗的功率是10W
C.通电一分钟电流通过电动机产生的热量是240J
D.通电一分钟电动机产生的机械能是300J
【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用;热量的计算;电功计算公式的应用
【解析】【分析】(1)定值电阻R与电动机串联,电压表V1测电动机的电压,V2测电源电压。首先根据U=IR计算出定值电阻的电压,再根据UM=U总-U计算出V1的示数;
(2)根据P总=U总I总计算电路消耗的功率;
(3)根据Q=IM2RMt计算电动机产生的热量;
(4)根据WM=UMIMt计算出计算出电动机的电能,然后根据W机械=W总-Q计算出产生的机械能。
【解答】定值电阻R与电动机串联,电压表V1测电动机的电压,V2测电源电压。
A.定值电阻的电压U=IR=1A×4Ω=4V;
V1的示数UM=U总-U=10V-4V=6V,
故A正确不合题意;
B.电路消耗的功率P总=U总I总=10V×1A=10W,故B正确不合题意;
C.电动机产生的热量Q=IM2RMt=(1A)2×1Ω×60s=60J,故C错误符合题意;
D.电动机消耗的电能WM=UMIMt=6V×1A×60s=360J,产生的机械能:W机械=W总-Q=360J-60J=300J,故D正确不合题意。
故选C。
18.(2017九上·浙江月考)为了比较甲、乙两种液体的比热容,小红进行了如下的实验:用两个完全相同的酒精灯,同时给质量和初温都相同的甲、乙两种液体加热,其他条件相同;分别记录加热的时间和对应的温度,根据记录的数据作出了两种液体的温度随时间变化的图像,如图所示。下列结论中错误的是(  )
A.要使甲、乙升高相同的温度,应给乙加热更长的时间,这说明乙的吸热能力强
B.加热相同的时间时,甲升高的温度高一些,则甲的比热容比乙小
C.加热相同的时间时,甲升高的温度高一些,则甲吸收的热量多一些
D.若已知甲的比热容是1.8×103J/(kg ℃),则乙的比热容是2.4×103J/(kg ℃)
【答案】C
【知识点】热量的计算
【解析】【分析】A、比较物质的吸热能力可以通过相同时间比较吸热多少;B、比较物质的比热容可以通过相同时间比较升高的温度;C、在相等时间内液体吸收的热量相等;D、Q=cm(t-t0)
【解答】A、由图示图象可知,甲和乙升高相同的温度,如都升高30℃,温度升到40℃,甲需要的时间是3min,乙需要的时间是4min,乙需要更长的加热时间,乙吸收更多的热量,这说明了乙的吸热能力强一些,故A正确;
B、加热相同的时间时,甲、乙吸收的热量相等,甲升高的温度高一些,说明甲的吸热能力小,甲的比热容较小,故B正确;
C、用两个完全相同的酒精灯对液体加热,在相等时间内液体吸收的热量相等,故C错误;
D、由图示图象可知,用相同的酒精灯加热4min,甲和乙吸收的热量就是相同的,△t甲=50℃-10℃=40℃,△t乙=40℃-10℃=30℃,由Q吸=cm(t-t0)得:c甲m△t甲=c乙m△t乙,乙的比热容c乙=40℃/30℃×1.8×103J/(kg ℃)=2.4×103J/(kg ℃),故D正确;
故选:C
19.(2022九上·海曙期中)如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器R2的滑片P由最右端移到最左端,得到两电表示数的U﹣I图像。有关说法正确的是(  )
A.电源电压为4V B.R1的阻值30Ω
C.滑动变阻器R2的最大阻值10Ω D.电路总功率最小值1.2W
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)(2)从图2中任取两个点,找到对应的电压和电流,然后根据欧姆定律U总=I总R总列出方程后,联立计算出电源电压和R1的阻值;
(3)从图2中找到最小电流,此时变阻器的阻值最大,根据计算出它的最大阻值;
(4)从图2中找到最小电流,然后根据P总=U总I总计算出电路的最小总功率。
【解答】根据图1可知,当滑片在最右端时,R1与R2串联,电压表测R2的电压。
此时变阻器的阻值最大,电流最小。
根据图2可知,此时电压表的示数为4V,电流表的示数为0.2A;
根据U总=U1+U2得到:U总=0.2A×R1+4V ;
当滑片在最左边时,只有R1工作,此时电流表的示数为0.6A,电压表的示数为零;
根据U总=I总R总得到:U总=0.6A×R1;
二者联立解得:R1=10Ω,U总=6V;
故A、B错误;
根据上面的分析可知,变阻器的最大阻值:,
故C错误;
电路的最小电功率为:P总=U总I总=6V×0.2A=1.2W,故D正确。
故选D。
20.(2021九上·拱墅期末)标有“220V 100W”的灯泡L1和L3与标有“220V 40W”的灯泡L2和L4,按图甲、乙所示方式分别接入220V电路中,四只灯泡工作时最亮的是(  )
A.L1 B.L2 C.L3 D.L4
【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率计算公式的应用
【解析】【分析】首先根据比较灯泡的电阻大小,再根据串并联电路的电压规律和公式比较实际工作中电功率大小。
【解答】根据公式可知,当额定电压相等时,电阻与额定功率成反比;
因为L1和L3的额定功率大于L2和L4的额定功率,
所以L1和L3的电阻小于L2和L4的电阻。
甲:L1和L2两个灯泡串联,则通过它们的电流相等,且电阻R1乙:L3和L4两个灯泡并联,则它们两端的电压相等,且电阻R4>R3,根据公式可知,则实际功率P4灯泡L2和L4的电阻相等,但是L2的电压小于L4的电压,根据公式可知,则实际功率P2则四个灯泡的实际功率大小:P1那么最亮的是L3。
故选C。
二、填空题
21.(2022九上·丽水期末)随着生活水平的提高,越来越多的家用电器进入家庭。
(1)下列家用电器利用电流热效应工作的是 (填字母):
A.电脑 B.电饭锅 C.油烟机
(2)某户家庭电能表月初、月未的两次示数如图,若当地电价为0.5元/度,则该户家庭当月需交电费   元。
【答案】(1)B
(2)75
【知识点】电能表参数的理解与电能的求法
【解析】【分析】(1)根据3种家用电器工作时的能量转化情况分析判断。
(2)首先要知道电能表的读数方法:①月末的减去月初的示数。②最后一位是小数。③单位为千瓦时。计算出本月消耗的电能,已知电费的单价,则可求本月应缴纳的电费。
【解答】(1)A:电脑工作时,消耗电能主要转化为光能,错误。
B:电饭锅,消耗电能主要转化为热能,正确。
C:油烟机,消耗电能主要转化为机械能,错误。
故选B。
(2)消耗的电能为:W=W 2 -W 1 =5818.3千瓦时-5668.3千瓦时=150千瓦时;
电价为0.5元/度,
本月应付的电费为:150千瓦时× 0.5元/度 =75元。
22.农作物的秸秆可以回收加工制成秸秆煤。完全燃烧0.5kg的秸秆煤可放出   J的热量;若这些热量完全被质量为100kg,初温为20℃的水吸收,可使水温升高到   ℃[已知q秸秆煤=2.1×107J/kg,c水=4.2×103J/(kg·℃)]。
【答案】1.05×107;45
【知识点】热量的计算;燃料的热值
【解析】【分析】(1)根据公式Q=qm计算秸秆煤放出的热量;
(2)根据公式Q=cm(t-t0)计算水升高到的温度。
【解答】(1)秸秆煤放出的热量:Q=qm=2.1×107J/kg×0.5kg=1.05×107J;
(2)根据公式Q=cm(t-t0)得到:1.05×107J=4.2×103J/(kg·℃)×100kg×(t-20℃);
解得:t=45℃。
23.(2022九上·西湖期末)如图所示电路,电源电压不变,R是定值电阻。当把一个“2.5V 0.5A”的小灯泡L,接在a、b两点间时,通过小灯泡的电流是0.5A,则L1的实际功率为   ;若换一个“3.8V 0.5A”的小灯泡L2接在a、b两点间,则L2的实际功率   额定功率(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
【答案】1.25W;小于
【知识点】电功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)根据通过灯泡的实际电流判断它所处的工作状态,然后根据P=UI计算出灯泡L1的实际功率。
(2)将L2和L1的电阻进行比较,从而确定通过L2的实际电流与0.5A的关系,进而确定L2的实际功率和额定功率的大小关系。
【解答】(1)根据“ 2.5V 0.5A ”可知,灯泡的额定电流为0.5A,即通过灯泡的电流为0.5A时,它正常发光,那么它的实际功率等于额定功率,即P1=U1I1=2.5V×0.5A=1.25W;
(2)灯泡L1的电阻:;
灯泡L2的电阻:;
则R2>R1;
根据R总=R+R1可知,接入L2的电流肯定小于接入L1的电流;
即通过L2的电流肯定小于0.5A;
即L2的实际功率肯定小于额定功率。
24.(2021九上·临海期末)国产某品牌手机配置“3.7V 4000mA/h”大容量电池,采用“超级快充”技术,极大方便了人们的使用。
(1)电池充满电后,储存的电能是   J。
(2)如图所示的两个充电器,甲标注“输出5V 1A”,乙标注“输出5A 4.5A”,其中   (填“甲”或“乙”)是快速充电器。
【答案】(1)53280
(2)乙
【知识点】电功计算公式的应用;电功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)根据W=UIt计算出电池储存的电能;
(2)根据P=UI分别计算出充电器的电功率,则电功率大的是快速充电器。
【解答】(1)电池充满后储存的电能W=UIt=3.7V×4A×3600s=53280J;
(2)甲的功率:P=UI=5V×1A=5W;
乙的功率:P'=U'I'=5V×4.5A=22.5W。
则乙为快速充电器。
25.(2022九上·定海期末)定海区初中科学实验再设计评比中,董教师对书本演示气体对外做功装置进行了改进(如图):用一个大的塑料瓶,瓶口塞橡皮塞,塞子里面安装气门芯,连接打气筒在瓶内伸入温度传感器探头,实验时装置气密性良好。
(1)用打气筒向瓶内打气,在橡皮塞未弹出之前,温度传感器示数   (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)当橡皮塞弹出时,瓶内出现大量白雾。根据实验现象可以得出的结论是:物体对外做功,内能   (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】(1)增大
(2)减小
【知识点】物体内能的改变方法
【解析】【分析】(1)根据能量转化的知识分析桶内空气内能的变化,从而确定稳定的变化;
(2)白雾是桶内的水蒸气放热液化而成的小水珠,这说明桶内的温度降低了,内能减少了,据此分析解答。
【解答】(1)用打气筒向瓶内打气,在橡皮塞未弹出之前,打气筒通过压缩做功的方式不断的将机械能转化为空气的内能,则桶内空气的内能增大,温度升高,即温度传感器示数增大。
(2)当橡皮塞弹出时,瓶内出现大量白雾。根据实验现象说明,桶内的空气对橡皮塞做功,将内能转化为橡皮塞的机械能,此时温度降低,内能减小,则可以得出的结论是:物体对外做功,内能减小。
26.(2021九上·嘉兴期末)
2021年9月17日,神舟十二号搭载三名航天员并在轨道运行3个月后,平安降落在东风着陆场预定区域。如图所示是返回舱落入大气层时,与空气剧烈摩擦的情形,返回舱表面温度升高,这是通过   的方式改变物体内能。返回舱加速下落的过程中,它的机械能   (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】做功;减小
【知识点】能量的转化与守恒定律;物体内能的改变方法
【解析】【分析】(1)改变物体内能的方式:做功和热传递。做功改变物体内能的本质为能量的转化,热传递的本质为能量的转移。
(2)根据机械能和内能的转化分析解答。
【解答】(1)返回舱与空气摩擦,将机械能转化为内能,所以返回舱表面温度升高是通过做功的方式改变物体内能。
(2)返回舱加速下落的过程中,不断的与空气摩擦,将机械能转化为内能,因此它的机械能减小。
27.如图所示,电阻R与小灯泡连接在电路中,当闭合开关S1、S2时,电阻R被   ,此时灯泡L的电功率为9W。S1闭合、S2断开时,灯泡的电功率为1W(不考虑灯泡的电阻随温度而发生变化),则此时电阻R消耗的电功率为    W。
【答案】短路;2
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)在电路中,如果电流不经过用电器,直接由电源的正极流回负极,叫做短路;
(2)由灯泡功率根据电路图分析电路结构,求出灯泡两端的实际电压之比,根据串联电路的电压特点得出功率之比,即可根据灯泡实际功率求出R上的功率。
【解答】(1)当闭合开关S1、S2时,电阻R被短路;
(2)当闭合开关S1、S2时,只有灯泡自己,
那么灯泡的电阻①;
S1闭合、S2断开时,灯泡与电阻R串联,
那么总电阻②;
①÷②得到;;
可得:U:UL=3:1
串联电路的电压等于各分电压之和,所以UR:UL=2:1
串联电路的电流处处相等,由P=UI可知:PR:PL=URI:ULI=UR:UL=2:1
所以:PR=2PL=2×1W=2W
28.菜油最适宜的烹饪温度在150 ℃至180 ℃之间。用天然气将质量为0.02千克的菜油从室温20 ℃加热到170 ℃,天然气燃烧释放出的热量有60%被菜油吸收。则菜油吸收了   焦热量,燃烧了   米3的天然气。[取c菜油=
2.0×103焦·(千克·℃)-1,天然气的热值为4×107焦/米3]
【答案】6×103;2.5×10-4
【知识点】热量的计算;燃料的热值
【解析】【分析】首先利用公式计算出菜油吸收的热量,然后根据公式计算天然气放出的热量,最后根据公式计算燃烧了天然气的量。
【解答】菜油吸收的热量为:;
天然气放出的热量为:;
燃烧天然气的体积为:。
故答案为:;
三、实验探究题
29.(2021九上·台州期中)热机发明后,一直在持续的改进和发展中。
材料一:1769年,法国人居纽制造出蒸汽机推动的三轮汽车(图甲),传统蒸汽机的燃
料在气缸外部燃烧(图乙),热效率为5%-8%之间。
材料二:1862年,法国人德罗夏提出内燃机(内燃指燃料在气缸内燃烧)的四冲程循环理论:①气缸的向外运动造成的真空将混合气体燃料吸入气缸;②通过气缸的向内运动对进入气缸里的燃料进行压缩;③高压燃烧气体产生巨大爆发力;④将已经燃烧的废气从气缸中排出。
材料三:1876年,德国人奥托制造出以四冲程为依据的煤气内燃机,利用飞轮的惯性使四冲程自动实现循环往复,内燃机的效率达到14%。
(1)老师在重复演示“做功改变内能”实验(如图丙),需在拔出活塞后将厚玻璃筒甩几下,其目的与内燃机的   冲程的原理相似。
(2)德罗夏提到的内燃方式是基于    的猜想。
(3)分析上述科学史料,判断下列观点正确的有(  )
A.科学与技术既有密切联系,又有重要区别
B.只有完全正确的理论才是科学理论
C.当前被人们认同的理论今后可能会被另一种理论取代
D.没有先进的科学技术将无法开展科学研究
【答案】(1)AD
(2)燃料在气缸内燃烧,热量散失少,热效率高
(3)A;C
【知识点】热机
【解析】【分析】(1)拔出活塞后将厚玻璃筒甩几下,可将其中的废气排出,然后进入新鲜的空气,据此与内燃机的四个冲程比较即可。
(2)将燃料封闭在气缸内燃烧,热量散失少,做功的效率更高,据此分析解答;
(3)根据自己对科学研究的认识分析判断。
【解答】(1)内燃机的排气冲程排出废气,吸气冲程吸入新鲜的空气和汽油,因此拔出活塞后将厚玻璃筒甩几下,其目的与内燃机的排气和吸气冲程类似,故选AD。
(2)德罗夏提到的内燃方式是基于燃料在气缸内燃烧,热量散失少,热效率高的猜想。
(3)A.科学与技术既有密切联系,又有重要区别,故A正确;
B.科学理论也有错误的,故B错误;
C.当前被人们认同的理论今后可能会被另一种理论取代,故C正确;
D.通过开展科学研究,往往可以获取更加先进的科学技术,故D错误。
故选AC。
30.(2022九上·海曙期中)如图甲是小明和同学做“测定小灯泡额定电功率”实验的电路,电源电压为6V,已知小灯泡正常工作时的电压为2.5V,正常发光时灯丝的电阻约为10Ω。
(1)请你用笔画线()代替导线把未连接完的实物电路连接完整(要求:导线不交叉且滑动变阻器滑片向右移动灯泡变亮)。
(2)若实验室有三种规格的滑动变阻器,分别是甲“10Ω 1A”、乙“20Ω 0.5A”、丙“50Ω 0.2A”,则小明应选用   (选填“甲”、“乙”或“丙”)。
(3)若闭合开关后,发现灯泡不亮,电流表无示数,电压表指针超满偏,可能损坏,故障原因是   。
(4)更换相同规格灯泡后,当滑动变阻器的滑片在某一位置时,电压表的示数如图乙所示,为了使灯泡正常发光,应将滑片向   (选填“左”或“右”)移动;小明进一步测量并描绘出小灯泡的电流随电压变化的曲线如图丙所示,通过图象可知小灯泡正常发光时的电功率为   W。
【答案】(1)如图
(2)乙
(3)小灯泡断路
(4)右;0.75
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率计算公式的应用;测定小灯泡的功率
【解析】【分析】(1)根据实验目的确定电器元件的串并联关系,以及电表所测的物理量和正负接线柱的选择,变阻器接线“一上一下”。注意根据灯泡亮度变化推断变阻器的接线情况即可。
(2)根据欧姆定律计算出灯泡正常发光时的电流和变阻器接入的阻值,然后与各个变阻器进行比较即可;
(3)在测量灯泡电功率的实验中,如果灯泡发生断路,那么电压表串联在电路中。由于电压表的内阻很大,因此通过电流表的电流很小,则指针几乎不动。根据串联电路电压与电阻成正比可知,此时电压表几乎分得全部电源电压,因此示数较大。
(4)根据图乙读出电压表的示数,要使灯泡两端的电压增大,应减小滑动变阻器的阻值;
根据图示确定电压为2.5V时的电流,由P=UI计算出电功率的值;【解答】(1)将电流表与灯泡串联,电压表与灯泡并联,将变阻器与灯泡串联。滑片向右移动,灯泡变亮,则电阻应变小,所以变阻器下面应连接右边的B接线柱,如图所示:
(2)当灯泡正常发光时,变阻器两端的电压U滑=6V-2.5V=3.5V;
灯泡的额定电流大约为;
此时滑动变阻器的电阻应为:;
甲变阻器的最大电阻太小,丙变阻器允许通过的电流太小,
则乙变阻器比较适合;
(3)若闭合开关后,发现灯泡不亮,电流表无示数,电压表指针超满偏,可能损坏,故障原因是小灯泡断路。
(4)根据乙图可知,电压表选择量程0~3V,分度值为0.1V,则此时示数为2.2V,
即灯泡的电压小于额定电压。
为了使灯泡正常发光,需要增大灯泡两端的电压,
根据可知,此时需要增大通过电路的电流,即减小滑动变阻器的阻值;
那么滑片应该向右移动。
根据丙图可知,当灯泡电压为2.5V时,通过灯泡的额定电流为0.3A,
则灯泡的额定功率:P=UI=2.5V×0.3A=0.75W。
31.(2021九上·新昌期末)小科设计了探究“影响电流热效应的因素”的实验,如图甲所示:
(1)在闭合开关后,将滑片移到某一位置,如图甲所示,判断电流通过电阻丝R产热的多少可以通过观察一段时间内玻璃管中煤油上升的高度,还可以通过观察   。
(2)小科为探究电流变大对电流热效应的影响,他将图甲中所示的滑片往   (选填“A”或“B”)端移动。两次实验得到的实验数据如下表所示:
实验次数 电流/A 通电时间/min 电阻/Ω 玻璃管液面升高的高度/mm
1 0.2 1 10 10
2 0.4 1 10 40
小科根据表中数据,得出结论:同一电阻丝,在通电时间相同时、产生的热量与电流的平方成正比。请指出存在的不足之处:   。
(3)小科为了继续探究电阻大小对电流热效应的影响,选择了图乙所示R2=20Ω的电阻丝,小科应将电阻丝R2与图甲中的电阻丝R1   接入电路中。
【答案】(1)玻璃管中煤油上升一定高度需要的时间
(2)A;实验次数太少,无法得出普遍规律
(3)串联
【知识点】影响电流热效应的因素(焦耳定律)
【解析】【分析】(1)根据图甲可知,烧瓶中电阻产生的热量越多,则玻璃管内煤油上时的速度越快。煤油上升速度的大小与煤油的高度和时间有关,可以保持其中一个相同,而比较另一个量的大小即可。
(2)根据表格确定电流大小的变化方向,再根据“电流与电阻的反比关系”确定变阻器的阻值变化方向,最后再确定滑片的移动方向。在科学探究中,往往需要多次完成实验,然后收集多组数据,这样得到的结论才会客观,具有普遍意义。
(3)探究电阻大小对电流热效应的影响时,需要控制通电时间和电流相同;在串联电路中,各处电流都相等,据此分析解答。
【解答】(1)在闭合开关后,将滑片移到某一位置,如图甲所示,判断电流通过电阻丝R产热的多少可以通过观察一段时间内玻璃管中煤油上升的高度,还可以通过观察玻璃管中煤油上升一定高度需要的时间。
(2)根据表格可知,电流表的示数增大,则变阻器的阻值减小,那么图甲中的滑片应该向A端移动。
科根据表中数据,得出结论:同一电阻丝,在通电时间相同时、产生的热量与电流的平方成正比,存在的不足之处:实验次数太少,无法得出普遍规律。
(3)小科为了继续探究电阻大小对电流热效应的影响,选择了图乙所示R2=20Ω的电阻丝,小科应将电阻丝R2与图甲中的电阻丝R1串联接入电路中。
四、解答题
32.某电热水器的铭牌如表所示,现将水箱装满水,电热水器正常工作时,把水从20℃加热到60℃。已知c水=4.2×103J/(kg·℃),不计热量损失,求:
型号 ×××
额定电压 220V
加热功率 2000W
频率 50Hz
水箱容量 50kg
(1)水吸收的热量。
(2)加热所需要的时间。
【答案】(1)使水温由20℃升高到60℃,水需要吸收热量Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×50kg×(60℃-20℃)=8.4×106J。
(2)不计热量损失,电热丝所产生的热量全部被水吸收,由Q放=Q吸=W=Pt,得t= =4200s。
【知识点】热量的计算;燃料的热值
【解析】【分析】(1)根据公式Q吸=cmΔt计算水吸收的热量;
(2)首先根据Q放=Q吸=W计算出电热丝产生的热量,再根据公式计算加热的时间。
33.(2022九上·海曙期中)李红去商店购买电热水壶,售货员给了她一份推销××牌电热水壶的宣传广告,其内容如下:已知ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg ℃),请你根据宣传广告中提供的信息回答、计算:
××牌电热水壶铭牌:
额定电压 220V
额定功率 2000W
容积 2.5L
超温保护器 熔断温度110℃
(1)电热水壶正常工作4min消耗多少电能?
(2)夏季自来水的温度为12℃,若将一壶水烧开需要吸收多少热量?(标准大气压)
(3)此电热水壶正常工作时的热效率为92.4%,则实际
烧开一壶水需要多长时间?根据计算结果,请你对该品牌宣传广告中电热水壶“优点”的有关内容作出评价。
【答案】(1)解:由P= 可知。电热水壶正常工作4min消耗的电能:W=Pt=2000W×4×60s=4.8×105J;
答:电热水壶正常工作4min消耗4.8×105J电能;
(2)解:电热水壶内水的体积V=2.5L=2.5dm3=2.5×10﹣3m3,
由ρ= 可知,水的质量m=ρ水V=1.0×103kg/m3×2.5×10﹣3m3=2.5kg,
一个标准大气压下,水的沸点是100℃,
水吸收的热量:Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg ℃)×2.5kg×(100℃﹣12℃)=9.24×105J,
答:夏季自来水的温度为12℃,若将一壶水烧开需要吸收9.24×105J的热量;
(3)解:由η= 可知,烧开一壶水消耗的总电能
W总= = =1×106J,
由P= 可知,烧开一壶水的时间:t= = =500≈8.3min;
而电热水壶4 min内产生的热量:Q=W=4.8×105J,
该热量远远小于烧开一壶水所用的热量1×106J,所以4分钟不可能将水烧开,此宣传广告不可信。
答:此电热水壶正常工作时的热效率为92.4%,则实际烧开一壶水需要的时间为8.3min;所以4分钟不可能将水烧开,此宣传广告不可信。
【知识点】热量的计算;电功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)根据公式W=Pt计算电水壶正常工作4min消耗的电能;
(2)首先根据公式m=ρ水V计算出电水壶内水的质量,再根据吸热公式Q吸=c水m(t﹣t0)计算烧开水时吸收的热量;
(3)首先根据 计算出烧开一壶水消耗的电能,再根据公式 计算需要的时间,最后与4分钟进行比较即可。
34.(2022九上·丽水期末)近年来,我市山区香菇基地涌现了许多“光伏工程”项目,所发的电除了供香菇基地使用外,多余的电并入国家电网创收。如图是某香菇基地棚项总功率为300千瓦的光伏发电系统。若该基地每天有效光照时间6小时、耗电800千瓦时。请回答:
(1)该基地每天总发电量   千瓦时;
(2)将该基地每天多余的电供给附近村庄路灯,若每盏路灯的电阻为484欧,额定电压为220伏,那么该基地每天多余电可供多少盏路灯正常工作10小时?
(3)若该基地所发的电由热电转化率为30%的燃煤电厂来完成发电,每个月按30天计,则每月需燃烧多少吨煤?(煤的热值q=3.0×107焦/千克)
【答案】(1)1800
(2)解:P灯=U/R= (220 伏)2/484欧=100瓦=0.1千瓦
每盏路灯10小时耗电H=Pt=0.1千瓦×10小时=1千瓦时
w余=1800千瓦时-800千瓦时=1000千瓦时
n=1000千瓦时/1千瓦时/盛=1000盏
(3)解:W电=1800千瓦时×30=54000千瓦时
Q煤=m煤×q×30%=W电
M煤=W电/q×30%= (54000×3.6×106焦)/(3.0×107焦/千克×30%)
=21600千克=21.6吨
【知识点】燃料的热值;电功计算公式的应用;电功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)每天总发电量=总发电功率×发电时间;
(2)首先根据计算出一盏路灯的功率,再根据W=Pt计算出每天一盏路灯消耗的电能。再用每天发电量减去耗电量计算出剩余电量,最后根据计算出路灯的盏数。
(3)首先根据W电=W×30计算出每个月需要发电的总量,再根据 Q煤=m煤×q×30%=W电 列式计算每月烧煤的质量即可。
【解答】(1)该基地每天总发电量:W=300千瓦×6小时=1800千瓦时。
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