2023-2024学年新疆阿克苏地区阿克苏三中九年级(上)期末物理
模拟试卷
一.选择题(共12小题,满分24分,每小题2分)
1.(2分)下列用电器正常工作时在5h内,消耗了0.05kW h的电能,则有可能的电器是下列( )
A.空调 B.电暖器 C.电饭锅 D.节能灯
2.(2分)如果把40mL的酒精与40mL的水混合,会发现两者混合后的体积少于80mL,主要原因是( )
A.粒子之间有间隙 B.粒子数量巨大
C.粒子在不停地运动 D.粒子非常微小
3.(2分)下列关于温度、内能和热量的说法正确的是( )
A.物体吸收热量,内能增加,温度一定升高
B.物体的温度越高,含有的热量就越多
C.热量可以从内能少的物体传递到内能多的物体
D.物体的温度升高,一定是从外界吸收了热量
4.(2分)下列不是利用水的比热容大这一特性的是( )
A.用水来冷却汽车的发动机
B.让热水流过散热器来供暖
C.农民育秧,晚上往秧田里灌水,早上把水排掉
D.炎热的夏天,往地上洒水降温
5.(2分)下列关于如图说法正确的是( )
A.开关闭合R1与R2串联
B.V1测电源电压
C.V2测R2两端电压
D.V3测R1和电源两端的总电压
6.(2分)如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器滑片P向右移动时,下列判断正确的是( )
A.电压表的示数与电流表A2 的示数的比值变大,R1功率不变
B.电压表的示数不变,电流表A1 的示数不变,R2功率变大
C.电压表的示数不变,电流表A1 的示数变大,R1功率变大
D.电压表的示数与电流表A2 的示数的比值不变,A1的示数不变
7.(2分)LED灯已成为家庭照明的主要选择,如图所示,一个18W的LED灯照明亮度和一个40W的白炽灯是相等的,两个灯泡均正常工作时,以下说法正确的是( )
A.LED灯每秒消耗40J电能
B.LED灯每秒产生的内能大于白炽灯
C.两个灯泡正常工作时的电功率相同
D.LED灯将电能转化为光能的效率较高
8.(2分)2022北京冬奥会开幕式上出现的“绿草”、“蒲公英”,是发光杆交替发出的绿光和白光。发光杆上有两个开关:一个是总开关,另一个是用来控制发出绿光或白光。下面电路设计符合这一效果的是( )
A. B.
C. D.
9.(2分)下列做法不符合安全用电原则的是( )
A.家用电器的金属外壳要接地使用
B.开关必须接在火线上,开关和所控制的用电器串联
C.家里的多个大功率用电器要接在同一插座板上
D.发现家用电器或导线失火时,必须先切断电源,然后再救火
10.(2分)如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,R为滑动变阻器,其规格为“20Ω 1A”,闭合开关S,当滑片P从一端滑到另一端的过程中,测到R的电功率与通过它的电流的关系如图乙所示,则:下列分析与计算结果正确的是( )
A.P1的值为4.8 B.P2的值为3.2
C.电源电压为15伏 D.I1的值为0.8
11.(2分)图甲为市面上的某款电热毛巾架,额定电压220V,简化的工作电路如图乙,该毛巾架通过智能系统可实现加热、保温挡自动切换,图丙为该毛巾架在正常工作30min内功率的变化情况。则( )
A.只闭合开关S时,电路处于加热状态
B.同时闭合开关S、S1时,电路总功率为80W
C.加热状态下,电路正常工作时的电流为2A
D.电阻R0的阻值为605Ω
12.(2分)灯泡L与定值电阻R组成的电路如图甲,L和R的I﹣U图线分别为图乙中的A、B,闭合开关S,L正常发光,电路的总功率为4.8W,则此时灯泡L的( )
A.电压为7V B.电流为0.3A
C.电阻为20Ω D.功率为3W
二.填空题(共10小题,满分22分)
13.(2分)如图所示,迅速压下活塞,看到筒内的硝化棉燃烧。当压下活塞时,活塞对筒内空气 ,空气内能 ,温度升高,在这个过程中, 能转化为 能。
14.(2分)如图是武汉江滩公园安装的一款太阳能LED路灯。LED灯泡是由多个 制成的,白天太阳能电池板将 能转化为 能,夜晚LED灯发光将 能转化为 能。
15.(2分)电能表是测量用电器在一段时间内 的仪表,表上数字显示的是 ,其单位是 。
16.(2分)如图是某居民家中的部分电路。
(1)图中FE和AB为进户线,其中为火线的是 ;
(2)在某次使用过程中,闭合开关后各部分工作均正常,当将电饭煲的插头插入三孔插座后,发现灯泡L2不发光,但灯泡L1仍然发光;拔出电饭煲的插头,灯泡L2仍不能发光;把测电笔分别插入插座的左右插孔,氖管均能发光。若电路中仅有一处故障,则该故障为 。
17.(3分)小明和同学们组队露营,用酒精炉将质量为500g、温度为18℃的水加热,需燃烧4.2g酒精,4.2g酒精完全燃烧放出的热量为 J;若酒精炉的效率为70%,水的温度能升高到 ℃。[c水=4.2×103J/(kg ℃),q酒精=3.0×107J/kg]
18.(2分)如图是一种自动测定油箱内油面高度的装置,R是滑动变阻器,它的金属滑片连在滑杆的右端,从电流表指针所指的刻度,就可以知道油箱内油面的高度。当油面上升时,电流表的示数 ,定值电阻R0两端的电压 。(均选填“变大”、“变小”或“不变”)
19.(2分)有两根电阻丝R1、R2和一个电源E,且电源E两端电压保持不变。如果只将电阻丝R1接在电源E两端,电阻丝R1在120s内产生的热量为12Q;如果将电阻丝R1、R2并联接在电源E两端,电阻丝R1、R2在60s内产生的总热量为9Q;如果将电阻丝R1、R2串联接在电源E两端,为使电阻丝R1、R2产生的总热量为3Q,则需要通电的时间是 s。
20.(2分)R1=2Ω,R2=4Ω,串联后接到6V的电源上,则R1两端的电压U1为 V,R2两端的电压U2为 V,U1:U2= 。
21.(3分)如图所示的电路中,电源电压U=24V保持不变。只闭合开关S1和S3,电流表A的示数为I1;只闭合开关S1和S2,电流表A的示数为I2,I1:I2=1:2。则R1与R2的阻值之比为 ,将滑动变阻器的滑片P置于某位置a,其接入电路的电阻值为Ra=12Ω,闭合开关S1,断开开关S2、S3,电压表V1的示数为U1,电流表A的示数为I3,再将滑动变阻器的滑片置于最右端,电流表A的示数为I4,电压表V2的示数为U2,U1:U2=2:7,I3:I4=2:1,则闭合开关S1、S2和S3,移动滑动变阻器的滑片,电流表A示数的最小值为 A。
22.(2分)如图所示电路,灯L标有“3V 0.9W”,R上标有“50Ω 1A”字样,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A,电源电压为4.5V.为保证电路中各元件正常工作,滑动变阻器接入电路的最小阻值为 Ω,此时灯泡的实际功率为 W。
三.作图题(共3小题,满分6分,每小题2分)
23.(2分)请在方框内画出如图的电路图。
24.(2分)根据图甲中的电路图连接好图乙中的实物图。
25.(2分)如图,L1和L2是一个灯槽里的两盏照明灯,S是控制它们的开关,请根据安全用电要求,完成灯与开关、三孔插座的电路连接。
四.实验探究题(共4小题,满分28分,每小题7分)
26.(7分)小宁从课外资料中了解到,利用温度传感器连接计算机,能很快得出物体温度变化的图像。于是,他设计了如图甲所示的实验装置来比较两种不同液体的吸热能力。
(1)实验前,要在A、B两试管内分别装入初温及 相同的两种不同液体,并将两试管放入同一个红外加热器内,其目的是为了让这两种不同液体在相同的时间内吸收的热量 。
(2)图乙是实验后计算机上得到的实验图像,分析图像可知,如果要让这两种液体升高相同的温度,需对 试管内的液体加热时间更长,该试管内的液体吸热能力更 ;进一步分析可得出,这两种不同液体的比热容之比为cA:cB= 。
27.(5分)在探究决定电阻大小的因素时,小明作出如下猜想:
①导体的电阻与导体的长度有关
②导体的电阻与导体的材料有关
③导体的电阻与导体的横截面积有关
实验室备有几种电阻丝,参数如表,如图是小明连接的实验电路。
编号 材料 长度/m 横截面积/mm2
a 镍铬合金 1.0 0.2
b 镍铬合金 1.0 0.1
c 镍铬合金 0.5 0.1
d 锰铜合金 0.5 0.1
(1)实验中应通过比较 的大小,来比较电阻丝电阻的大小,达到验证猜想的目的;
(2)若要验证猜想②,则应该选用 两根电阻丝(填编号)进行对比实验;
(3)选用b、c两根电阻丝进行对比实验,是为了验证猜想 (填序号)。
28.(8分)小敏用如图甲所示的电路图,研究通过导体的电流与导体电阻的关系,电源电压恒为6V,改变电阻R的阻值,调节滑动变阻器滑片,保持R两端的电压不变,记下相应的4次实验的电流和电阻值,描绘在乙图中。
(1)在丙图中,用笔画线代替导线,将电压表正确连入电路;
(2)实验中,他所选择的变阻器是 (选填序号);
A.10Ω 0.5A
B.20Ω 1A
C.50Ω 2A
(3)乙图中阴影部分面积表示的物理量是 。
(4)实验过程中,如果出现了电流表示数为0,电压表示数接近6V,电路发生的故障可能是 。
29.(8分)某学习小组想要做“测量小灯泡的电功率”的实验:
【设计实验】
他们小组制定实验计划,选用了如图甲所示的器材,其中电源电压为6V,小灯泡的额定电压为2.5V(灯丝电阻约为10Ω)。
【进行实验和收集数据】
(1)请用笔画线代替导线,将图甲所示的实物电路连接完整。
(2)小华同学闭合开关,移动滑片,发现小灯泡的亮度发生变化,某时刻电压表的示数如图乙所示,其读数是 V;为了测量小灯泡的额定功率,此时应将滑动变阻器的滑片向 (选填“A”或“B”)端移动;根据实验测得的数据,绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图像(如图丙所示),分析图像可知,小灯泡的额定功率为 W。
【分析和论证】
(3)通过实验可以得出的结论是:
不同电压下,小灯泡的功率不同,小灯泡的亮度由小灯泡的 决定。
【交流评估】
(4)另一个小组在试触时,发现灯泡不亮,电流表无示数,电压表指针迅速打到右边没有刻度的地方,造成这一现象的原因可能是 。
(5)试验后小明思考能否利用连接好的图甲电路来探究电流与电压的关系,结合图丙的信息,说说你的理由 。
五.计算题(共2小题,满分10分,每小题5分)
30.(5分)某公司为员工供应开水,将20kg的水从25℃加热到100℃,燃烧了0.6kg的无烟煤。水的比热容是4.2×103J/(kg ℃),无烟煤的热值是3.4×l07J/kg。求:
(1)锅炉内的水吸收的热量是多少?
(2)无烟煤完全燃烧放出的热量是多少?
(3)此锅炉的效率是多少?
31.(5分)如图甲所示为一款多功能烘干机,该机有干衣、烘物、取暖等功能,图乙为主机内部简化电路图,R1、R2为电热丝,R1>R2,其主要参数如表丙所示,
(1)烘干机能迅速除去潮气,提高水分的温度及加快空气流速从而加快水的 (填写一种物态变化名称),当S2拨至 时(选填“1、2”或“2、3”或“3、4”),该烘干机处于高热挡。
(2)烘干机处于高热挡时,求通过R1的电流和电阻R2的阻值。(结果保留一位小数)
(3)某次家中只有该烘干机单独工作时,10min内电能表(图丁)的转盘正好转过600圈,则它使用的是哪个挡位?该烘干机工作的这10min内,电热丝产生的热量是多少?
2023-2024学年新疆阿克苏地区阿克苏三中九年级(上)期末物理模拟试卷
参考答案与试题解析
一.选择题(共12小题,满分24分,每小题2分)
1.【解答】解:用电器在测得在t=5h内,消耗的电能为W=0.05kW h,
用电器的电功率P0.01kW=10W;
空调的电功率约约为1000W;电暖器的电功率约为800W,电饭锅的电功率约为300~900W;节能灯的电功率约为10W,所以这个用电器最可能是节能灯。
故选:D。
2.【解答】解:40mL的酒精与40mL的水混合后,由于分子间有间隙,则水分子和酒精分子相互填补了对方的空隙,从而使其总体积小于80mL。
故选:A。
3.【解答】解:A、内能的多少与物体的质量、温度、状态有关,物体的内能增加,温度可能不变,例如晶体的熔化过程,吸收热量,内能变大,温度不变,故A错误;
B、热量是过程量,不能说含有热量,故B错误;
C、内能小的物体可能温度高,内能大的物体可能温度低,因此内能小的物体可能将热量传给内能大的物体,故C正确;
D、物体的内能增加,可能是从外界吸收了热量,也可能是外界对物体做功,故D错误。
故选:C。
4.【解答】解:A、因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多,所以汽车发动机用循环水冷却,故A不符合题意;
B、因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,降低相同的温度,水放出的热量多,所以让热水流过散热器来供暖,故B不符合题意;
C、因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,同样放出热量,温度降低少,这样可以防止冻坏秧苗,故C不符合题意;
D、炎热的夏天为降温而在室内泼水,是利用了水的蒸发吸热,与水的比热容无关,故D符合题意。
故选:D。
5.【解答】解:由图知,闭合开关,电流从正极出发,经R2、R1回到负极,所以两只电阻串联;
电压表V2并联在电源两端,所以测量电源电压;电压表V1并联在R1两端,所以测量R1两端电压;电压表V3并联在R2两端,所以测量R2两端电压;故A正确,BCD错误。
故选:A。
6.【解答】解:由电路图可知,R1与R2并联,电压表测电源的电压,电流表A1测R1支路的电流,电流表A2测干路电流;
因电源的电压不变,所以,滑片移动时,电压表的示数不变;
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,通过R1的电流不变,即电流表A1的示数不变,R1两端的电压不变,电流不变,根据P=UI可知,其功率不变;
当滑动变阻器滑片P向右移动时,接入电路中的电阻变大,由I可知,通过R2的电流变小,根据P=UI可知,R2功率变小;
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以干路电流变小,即电流表A2的示数变小;
由电压表的示数不变,电流表A2的示数变小可知,电压表的示数与电流表A2的示数的比值变大;
综上所述,A正确。
故选:A。
7.【解答】解:A、根据P得,节能灯每秒消耗的电能为:W=Pt=18W×1s=18J,故A错误;
BCD、根据灯的铭牌可知两个灯正常工作所需电压相同,LED灯的功率小于白炽灯功率,发光亮度相同,说明LED灯将电能转化为光能的效率较高,LED灯每秒产生的内能小于白炽灯,故BC错误,D正确。
故选:D。
8.【解答】解:根据题意可知,发光杆能分别发出绿光和白光,这说明两个灯泡可以独立工作,是并联的;干路中有一个开关,另一个开关用来控制发出白光和绿光,所以这个开关是一个单刀双掷开关,根据选项可知,C图正确。
故选:C。
9.【解答】解:
A、在家庭电路中,家用电器的金属外壳一定要接地,可防止因漏电而触电。故A符合安全用电原则;
B、在家庭电路中,为保证用电安全,应将控制用电器的开关接在火线上,开关和所控制的用电器串联。故B符合安全用电原则;
C、多个大功率用电器接在同一插座板上,电路中总功率过大,电路中电流过大,从而发生危险,故C不符合安全用电原则;
D、发现家用电器或导线失火时,首先要切断电源,然后灭火。不能带电救火,以防触电。故D符合安全用电原则。
故选:C。
10.【解答】解:BC、由图甲可知R和R0串联,电流表测电路中的电流,电压表测R两端的电压;
当滑片在b端时,滑动变阻器接入电路的阻值为0Ω,电路总电阻最小,由欧姆定律可知电流最大,
由图乙可知最大电流:Ib=1.2A,
由欧姆定律可知电源电压:U=IbR0=1.2A×R0﹣﹣﹣﹣﹣①;
当滑片在a端时,滑动变阻器接入电路的阻值最大为20Ω,电路总电阻最大,由欧姆定律可知电流最小,
由图乙可知最小电流:Ia=0.4A,
由串联电路的电压特点和欧姆定律可知电源电压:U=IaR+IaR0=0.4A×20Ω+0.4A×R0=8V+0.4A×R0﹣﹣﹣﹣﹣②;
联立①②可解得:R0=10Ω,U=12V;
当Ia=0.4A时,由P=I2R可知滑动变阻器的电功率:P2=Ia2R=(0.4A)2×20Ω=3.2W;故C错误,B正确;
AD、由欧姆定律和串联电路的电阻特点可知电路中的电流:I,
滑动变阻器的电功率:P=I2R′R′,
当R′=R0=10Ω时,滑动变阻器的电功率最大,
则滑动变阻器的最大功率:P13.6W,
由P=I2R可知此时电路中的电流:I10.6A;故A、D错误。
故答案为:B。
11.【解答】解:A、由电路图可知,开关S、S1闭合时,电路为R0的简单电路,当开关S闭合、S1断开时,R1与R0串联,根据串联电路的电阻特点可知此时总电阻较大,由P可知电功率较小,只闭合开关S时,电路处于保温状态,故A错误;
B、同时闭合开关S、S1时,电路为R0的简单电路,电加热器处于加热状态,由图丙可知加热功率为440W,故B错误;
C、根据P=UI可得加热状态下电路正常工作时的电流:I2A,故C正确;
D、根据P可得,R0的阻值:R0110Ω,故D错误。
故选:C。
12.【解答】解:图甲中灯泡和电阻并联,已知L和R的I﹣U图线分别为图乙中的A、B;
闭合开关S,电路的总功率为4.8W,
因并联电路各支路两端的电压相等,
所以根据图象可知,在电压为6V时,通过灯泡的电流IL=0.5A,通过电阻R的电流IR=0.3A,
则干路中的电流:I=IL+IR=0.5A+0.3A=0.8A,
此时的总功率:P=UI=6V×0.8A=4.8W,满足题中的要求;
所以,电源电压为6V,则此时灯泡L的电压为6V,通过灯泡的电流IL=0.5A,故AB错误;
根据欧姆定律可得,此时灯泡的电阻:RL12Ω,故C错误;
此时灯泡的功率为:PL=UIL=6V×0.5A=3W;故D正确;
故选:D。
二.填空题(共10小题,满分22分)
13.【解答】解:下压活塞时,活塞对筒内的空气做功,机械能转化为空气的内能,使其气体的内能增加,温度升高,在这个过程中,机械能转化为内能。
故答案为:做功;增加;机械;内。
14.【解答】解:
LED灯能发光主要使用的材料是半导体,LED灯泡是由多个发光二极管制成的;
太阳能电池板可以把太阳能直接转化为电能并储存起来;夜晚LED灯发光时,将电能转化为光能。
故答案为:二极管;太阳;电;电;光。
15.【解答】解:电能表是用来测量用电器在一段时间内消耗电能的仪表;
表上数字显示的是电能表从安装至今电流所做的功(消耗的电能),其单位是kW h。
故答案为:消耗电能;电能表从安装至今电流所做的功(消耗的电能);kW h。
16.【解答】解:(1)在家庭电路中,断路器要接在火线上,所以进户线FE是火线;
(2)当将电饭煲的插头插入三孔插座后,发现灯泡L2不发光,但灯泡L1仍然发光,说明不是保险丝烧坏了,没有发生短路,而把测电笔分别插入插座的左、右插孔,氖管均能发光,说明火线有电,而零线开路了,且是在BC间导线断路。
故答案为:(1)FE;(2)BC间导线断路。
17.【解答】解:(1)酒精完全燃烧放出的热量:
Q放=m酒精q酒精=4.2×10﹣3kg×3.0×107J/kg=1.26×105J;
已知酒精炉的效率η=70%,由η可知水吸收的热量:Q吸=Q放η=1.26×105J×70%=8.82×104J,
由Q吸=c水m′Δt可知水升高的温度:Δt42℃,
已知水的初温t0=18℃,则水升高后的末温:t=t0+Δt=18℃+42℃=60℃。
故答案为:1.26×105;60。
18.【解答】解:由电路图可知,R与R0串联,电流表测电路中的电流,
当油面上升时,浮子上移,指针下移,R的阻值变小,电路中的总电阻变小,
由I可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大,
由U=IR可知,定值电阻R0两端的电压变大。
故答案为:变大;变大。
19.【解答】解:
当只有R1接在电源两端时,由Q=Wt可得,120s内产生的热量:
12Qt1;
所以R1120s;
两电阻并联时,由并联电路特点和Q=Wt可得,60s内产生的总热量:
Q并t2t2,
即:9Q60s60s=6Q60s,
所以R2;
由串联电路特点和Q=Wt可得,当两电阻串联时,产生的总热量为3Q,
则有:Q串t3
将R1、R2代入得:
Q串t3=3Q,
解得:t3=90s。
故答案为:90。
20.【解答】解:电路中的电流I1A;
由I得,U1=IR1=1A×2Ω=2V;
U2=IR2=1A×4Ω=4V;
U1:U2=2V:4V=1:2。
故答案为:2;4;1:2。
21.【解答】解:
(1)只闭合开关S1和S3,电路为电阻R2的简单电路,电流表A的示数为I1,由欧姆定律可得I1;
只闭合开关S1和S2,电路为电阻R1的简单电路,电流表A的示数为I2,由欧姆定律可得I2;
已知I1:I2=1:2,即:1:2,则R1:R2=1:2;
(2)闭合开关S1、断开S2、S3时,将滑动变阻器的滑片P置于某位置a和最右端时,R1与R2、滑动变阻器串联接入电路,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测滑动变阻器和R2两端的电压,电流表测通过电路的电流,
由(1)得R2=2R1,
因串联电路总电阻等于各部分电阻之和,则根据欧姆定律可得:
I3,I4,
已知I3:I4=2:1,即,整理可得R=24Ω+3R1,
根据欧姆定律可得U1=I3R1,U2=I4(R+R2)=I4(R+2R1)=I4(24Ω+5R1),
已知U1:U2=2:7,即①
将I3:I4=2:1代入①式,化简解得R1=12Ω,
则R2=24Ω,R=60Ω,
闭合开关S1、S2和S3,三个电阻并联,电流表A测干路电流,
并联电路干路电流等于各支路电流之和,滑动变阻器的滑片P置于最右端时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,则总电流最小,
根据欧姆定律可得电流表A示数的最小值:I3.4A。
故答案为:1:2;3.4。
22.【解答】解:
已知L的额定电压和额定功率,由P=UI可得灯泡正常工作的电流:
I0.3A;
由图知,L与R串联,
灯泡正常工作电流0.3A,滑动变阻器允许通过最大电流1A,电流表量程0﹣0.6A,
串联电路中电流处处相等,所以电路中的最大电流为0.3A,此时R连入阻值最小,
由串联电路特点和欧姆定律可得:
R最小5Ω,
且此时R两端电压:UR=I最大R=0.3A×5Ω=1.5V<3V,电压表安全。
此时电路中的电流就等于灯泡正常工作电流,为0.3A,所以灯泡的实际功率就等于其额定功率,为0.9W。
故答案为:5;0.9。
三.作图题(共3小题,满分6分,每小题2分)
23.【解答】解:灯泡L1与L2并联,电流表A1与L1串联测量其电流,电流表A2在干路上测量电路总电流,S为电路总开关,按照电流流向画出电路图如下:
24.【解答】解:由电路图可知,电流从电源正极出发经开关S1开始分支,一支经灯泡;另一支经电铃、开关S2,然后共同汇合回到电源负极,如图所示:
25.【解答】解:根据题意可知,L1和L2是一个灯槽里的两盏照明灯,两盏照明灯应该并联接入电路中,开关接在干路中,火线首先接入开关,再入灯泡,然后接到零线上。三孔插座的连接:上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线。如图所示:
四.实验探究题(共4小题,满分28分,每小题7分)
26.【解答】解:(1)根据比较吸热能力的方法,要控制不同物质的质量相同,即实验中使两种液体的质量相同;
将两试管放入同一个红外加热器内,其目的是为了让这两种不同液体在相同的时间内吸收的热量相同;
(2)由图可知,升高相同的温度,B中液体的加热时间长,则B中液体吸收的热量大于A中液体吸收的热量,说明B中液体的比热容大;
由图知,加热3分钟,A升高的温度为:40℃﹣24℃=16℃;
B升高的温度为:32℃﹣24℃=8℃;
根据Q吸=cmΔt知,在质量和吸热相同的情况下,比热容与升高的温度成反比,A的比热容与B的比热容之比为8℃:16℃=1:2。
故答案为:(1)质量;相同;(2)B;强;1:2。
27.【解答】解:
(1)实验中采用了转换法比较电阻大小,即通过比较电流表示数来比较导体电阻的大小;
(2)验证导体的电阻与导体的材料有关时,应控制导体的长度和横截面积不变,编号c、d的电阻丝符合;
(3)比较b、c电阻丝,发现其横截面积和材料相同,但长度不同,所以选择b、c电阻丝可以验证导体的电阻与导体的长度是否有关,即可以验证猜想①。
故答案为:(1)电流;(2)c、d;(3)①。
28.【解答】解:(1)由图乙所给出的点可知,电压表的示数为2V不变,所以电压表的量程为0~3V,然后把电压表并联在乙图中定值电阻的两端,如下图所示:
(2)由图乙可知,实验中的最小电流I=0.1A,电压表的示数UR=2V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,滑动变阻器两端的电压:U滑=U﹣UR=6V﹣2V=4V,
由I可得,滑动变阻器接入电路中的电阻:R滑40Ω,所以,滑动变阻器的规格为C;
(3)图丙中阴影部分面积为IR,由U=IR可知,它表示的物理量是电压;
(4)如果电路中出现电流表的示数为零,说明在电路中出现了断路,电压表有示数说明是电阻R处出现了断路。
故答案为:(1)见解析;(2)C;(3)电压;(4)电阻R断路。
29.【解答】解:(1)已知小灯泡的额定电压为2.5V,所以电压表应选用0~3V量程和小灯泡并联,电阻约为10Ω,灯泡正常发光时的电流约为I0.25A,所以电流表应选择0~0.6A量程串联入电路中,变阻器上下各选一个接线柱与灯泡串联在电路中,如图所示:
;
(2)由(1)可知,电压表选用小量程,由图乙知其分度值为0.1V,其示数为2.2V;小于灯泡的额定电压,想测量小灯泡的额定功率,应减小变阻器分得电压,根据串联电路的分压原理知,应减小变阻器连入电路的阻值,即滑片向A端移动,使电压表示数为2.5V;
灯泡正常发光时两端电压等于额定电压2.5V,由图像知,此时通过灯泡的电流为0.25A,
所以灯泡的额定功率P额=U额I=2.5V×0.25A=0.625W;
(3)通过实验可以得出的结论是:不同电压下,小灯泡的功率不同,小灯泡的亮度由小灯泡的实际功率决定;
(4)在试触时,发现灯泡不亮,电流表无示数,电路可能断路,电压表指针迅速打到右边没有刻度的地方,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,则与电压表并联的灯泡断路了;
(5)探究电流与电压的关系时要控制电阻不变,由图丙可知灯的电阻是变化的,不是一个定值,故利用连接好的图甲电路不能探究电流与电压的关系。
故答案为:(1)如上所示;(2)2.2;A;0.625;(3)实际功率;(4)小灯泡断路;(5)灯的电阻随温度的变化而变化,不是一个定值。
五.计算题(共2小题,满分10分,每小题5分)
30.【解答】解:
(1)水吸收的热量:
Q吸=c水m水(t﹣t0)=4.2×103J/(kg ℃)×20kg×(100℃﹣25℃)=6.3×106J;
(2)无烟煤完全燃烧放出的热量:
Q放=m无烟煤q=0.6kg×3.4×107J/kg=2.04×107J;
(3)锅炉的效率:
η100%≈30.9%。
答:(1)锅炉内的水吸收的热量是6.3×106J;
(2)无烟煤完全燃烧放出的热量是2.04×107J;
(3)此锅炉的效率是30.9%。
31.【解答】解:(1)汽化有蒸发和沸腾两种方式,烘干机能迅速除去潮气,提高水分的温度及加快空气流速从而加快水的蒸发,即加快水的汽化;
当S2拨至3、4时,两电热丝并联,电路总电阻最小,根据P可知,此时电路总功率最大,处于高热挡;
(2)当S2拨至2、3时,只有R1连入电路,处于低热挡,
R1的功率:P1=P低热﹣P冷风=700W﹣35W=665W,
根据P=UI可知,通过R1的电流:
I13.0A;
R2的功率:P2=P高热﹣P低热=1200W﹣700W=500W,
由P得,电阻R2的阻值:
R296.8Ω;
(3)10min消耗的电能WkW h×600=0.2kW h,
此时的功率P1.2kW=1200W,所以他使用的是高热挡;
此时两电热丝的功率P′=P高热﹣P冷风=1200W﹣35W=1165W,
该烘干机工作的这10min内,电热丝产生的热量:
Q=W′=P′t=1165W×10×60s=6.99×105J。
答:(1)汽化;3、4;
(2)通过R1的电流3.0A;电阻R2的阻值96.8Ω;
(3)他使用的是高热挡;电热丝产生的热量是6.99×105J。
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