第十三章 温度与物态变化～第十七章 电流做功与电功率
(时间:90分钟 满分:90分)
评价等级
一、选择题(本题共8个小题,每小题3分,共 24分。第1～6题为单项选择题。第7、8题为多项选择题,每小题至少有两项符合题目要求,全选对得3分,选对但不全得1分,选错或不选得0分)
1.如图,随着生活水平的提高,许多小区安装了纯净水制水装置,居民可通过刷感应水卡取水,感应水卡的作用相当于电路中的( )
A.电源 B.用电器
C.开关 D.导线
2.在全国中小学安全教育平台中,安全用电常识是其中一项重要的教育内容。下列做法符合安全用电要求的是( )
A.使用测电笔时手接触金属体笔尖
B.用铜丝替代保险丝
C.开关接在灯泡和零线之间
D.更换灯泡时断开开关
3.下列现象中,属于用做功的方式改变物体内能的是( )
A.冬天用热水袋暖手
B.被子被太阳晒热了
C.给自行车车胎打气,打气筒壁变热了
D.用冷水冷却汽车发动机
4.两只硬橡胶球带有等量正电荷,按如图所示的方式将一个金属小环M串在一根光滑的绝缘杆上,位于两硬橡胶球中间,恰好平衡。金属小环M的带电情况是( )
A.一定带正电
B.一定带负电
C.一定不带电
D.带正电、带负电或不带电均有可能
5.如图所示是某老师的自制教具,他在矿泉水瓶的侧壁上钻一个孔,把电火花发生器紧紧塞进孔中,实验时往瓶口喷入酒精并盖上锥形纸筒,按动电火花发生器的按钮,点燃瓶内酒精后,纸筒即刻飞出,瓶口出现大量白气。关于此实验,下列分析正确的是( )
A.矿泉水瓶中的酒精如果没有完全燃烧,其热值会变小
B.纸筒飞出后的瞬间瓶口出现的白气是汽化形成的
C.燃气推动纸筒飞出的过程相当于内燃机的压缩冲程
D.纸筒飞出时发生的能量转化是内能转化为机械能
6.如图所示是某同学设计的压力计电路原理图。当闭合开关S,A板受到向下的压力增大时,则( )
A.电流表示数变小,电压表示数变小
B.电流表示数变大,电压表示数变大
C.电压表示数与电流表示数之比变小
D.电压表示数与电流表示数之比变大
7.(多项选择)夏天,向盛有牛奶的杯内充入少量液态氮(无色,沸点约为-196 ℃;固态氮的熔点为-210 ℃),可以快速制成一杯看似“热气腾腾”的冰激凌,贸然食用易冻伤食道。下列说法正确的是( )
A.“热气腾腾”是一种升华现象
B.“热气腾腾”是空气中的水蒸气液化形成的小水滴
C.形成“热气腾腾”的过程是放出热量的过程
D.常温环境下液态氮会剧烈汽化,沸腾时温度升高
8.(多项选择)如图所示,电源电压恒为7 V,电压表量程为0～3 V,电流表量程为 0～0.6 A,滑动变阻器的规格为“20 Ω 1 A”,灯泡标有“6 V 3 W”字样。闭合开关S,若两电表示数均不超过量程,灯泡两端的电压不超过额定电压,不考虑灯丝电阻变化,下列说法正确的是( )
A.滑动变阻器向左移时电流表示数变大
B.电压表示数变化范围是1～3 V
C.电流表的示数变化范围是0.2～0.5 A
D.滑动变阻器连入电路的最大阻值为9 Ω
二、填空题(本题共4个小题,每空2分,共10分)
9.冬季是流感的高发期,体温计是家庭中必备的物品。图中体温计的示数为 ℃。
10.如图甲所示,测电笔可以用来辨别火线和零线,测电笔能检查电气设备的外壳是否带电。如图乙所示,洗衣机、电冰箱等用电器的电源插头是三脚插头,则三脚插头标着E的导线是和用电器的 相连的。
11.东汉学者王充在《论衡·乱龙篇》中记录了“顿牟掇芥”。“顿牟掇芥”的意思是摩擦过的琥珀能吸引芥菜籽一类的轻小物体。琥珀和与毛皮摩擦过的橡胶棒相互排斥,可以确定琥珀带的是 电荷。
12.如图甲所示是一款容积为1 L的电热水壶,它的电路简图如图乙所示,该壶有“加热”和“保温”两个挡位,额定电压为220 V,电阻丝R1=R2=48.4 Ω(阻值不随温度变化)。当开关S1、S2均闭合时,电热水壶在 挡工作;在水壶中装满初温为 20 ℃的水,不计热量损失,在1个标准大气压下,将水刚好加热到沸腾,用时 s。[水的密度是1.0×103 kg/m3,水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]
三、作图题(本题共3个小题,每小题2分,共6分)
13.在如图所示的电路中,有两根导线尚未连接,请以笔画线代替导线补上。要求:闭合开关S后,电路各元件均能正常工作,且当滑动变阻器的滑片向右移动时,电压表的示数变小。
14.如图是安装一盏电灯和一个大功率插座的实物示意图,A、B为保险丝,请在图上画出接线。
15.在温度计的玻璃泡上裹有一小团浸有酒精的湿棉花,将它静置在一封闭的房间内一段时间,温度计示数随时间变化的图像如图中虚线所示。若其他条件不变,仅加快该房间的空气流速,请你用实线画出相同时间内温度计示数随时间变化关系的大致图像。(注:温度计的初始温度相同)
四、简答题(本题共2个小题,每小题3分,共6分)
16.前段时间,某市对城市地标建筑物的景观灯和装饰灯进行合理地调控,以达到节约用电的目的。生活中我们也要节约用电,请你列举两项节约用电的措施。
17.往一杯常温饮料中加入适量的食用干冰,不仅能使它变成冰爽的冷饮,还能产生如图所示白雾缭绕的效果。请你利用所学的物理知识解释食用干冰能降低饮料温度及产生白雾的原因。
五、实验与科学探究题(本题共3个小题,第18题8分,第19、20题各10分,共28分)
18.图甲为小亮同学研究并联电路电流规律的实验电路图。
(1)连接电路时,开关应处于 状态。
(2)若要测量干路电流,则电流表应串联在甲图中的 (选填“A”“B”或“C”)处。
(3)若要测量A处的电流,连好电路闭合开关前,发现电流表指针位置如图乙所示,原因是 。
(4)纠正(3)中错误后,测出A、B、C三处的电流值如表所示。小亮同学由此得出结论:并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,且各支路的电流相等。这个实验在设计方案上还存在的不足之处是 。(写出一个即可)
位置 A B C
电流/A 0.18 0.18 0.36
19.用如图甲所示的实验装置做“观察水的沸腾”实验。
(1)调节铁圈的高度时, (选填“需要”或“不需要”)点燃酒精灯。
(2)当水温升到92 ℃时,每隔0.5 min记录一次温度计的示数,部分数据记录如表所示。分析数据可知:水的沸点是 ℃。
时间/min 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 …
水温/℃ 92 93 94 95 96 97 98 98 98 98 …
(3)在图乙中大致画出“温度—时间”的关系图像。
(4)如图丙所示是小强同学在实验中,用数码相机拍摄的水沸腾前和沸腾时的两张照片,其中图 是水沸腾时的照片,此时气泡中的气体主要是 。
20.小林同学在“探究电流与电压、电阻的关系”的实验中,可使用的器材有电源、滑动变阻器R(50 Ω 1 A)、电阻箱R0、电流表、电压表、开关及导线若干。
(1)请用笔画线代替导线将图甲所示的实物电路连接完整,要求当滑动变阻器的滑片P向B端移动时接入电路的电阻增大。
(2)在“探究电流与电压关系实验”中,调节滑动变阻器的滑片P,测得多组数据,画出电流表示数I与电压表对应示数U的关系图像,如图乙所示,此时,滑动变阻器的作用是 ;通过分析图乙可以得出电流与电压关系的结论是 。
(3)利用该电路继续研究“电流与电阻的关系”,实验数据记录如表
所示。
序号 1 2 3 4 5
电流表示数I/A 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50
电阻箱R0/Ω 24.0 10.0 8.0 6.0 4.8
开始实验前,滑动变阻器的阻值应调到最 。表格中序号为 的实验数据有错误,滑动变阻器的作用是 。
六、综合应用题(本题共2个小题,每小题8分,共16分。解答时需写出必要的计算公式及过程或文字说明,若只写出计算结果将不得分)
21.如图所示的某家庭太阳能热水器,在阳光照射时平均每小时吸收7.0×106 J的太阳能,若热水器吸收8 h的太阳能,可以使质量为
100 kg的水温度升高50 ℃。已知水的比热容c水=4.2×
103 J/(kg· ℃),求:
(1)水吸收的热量。
(2)该太阳能热水器的效率。
22.在如图所示的电路中,电阻R1的阻值为10 Ω。闭合开关S,电流表A1的示数为 1.5 A,电流表A2的示数为0.6 A。求:
(1)电源电压。
(2)电阻R2的阻值。
(3)10 s内电流通过整个电路所做的功。第十三章 温度与物态变化～第十七章 电流做功与电功率
(时间:90分钟 满分:90分)
评价等级
一、选择题(本题共8个小题,每小题3分,共 24分。第1～6题为单项选择题。第7、8题为多项选择题,每小题至少有两项符合题目要求,全选对得3分,选对但不全得1分,选错或不选得0分)
1.如图,随着生活水平的提高,许多小区安装了纯净水制水装置,居民可通过刷感应水卡取水,感应水卡的作用相当于电路中的(C)
A.电源 B.用电器
C.开关 D.导线
2.在全国中小学安全教育平台中,安全用电常识是其中一项重要的教育内容。下列做法符合安全用电要求的是(D)
A.使用测电笔时手接触金属体笔尖
B.用铜丝替代保险丝
C.开关接在灯泡和零线之间
D.更换灯泡时断开开关
3.下列现象中,属于用做功的方式改变物体内能的是(C)
A.冬天用热水袋暖手
B.被子被太阳晒热了
C.给自行车车胎打气,打气筒壁变热了
D.用冷水冷却汽车发动机
4.两只硬橡胶球带有等量正电荷,按如图所示的方式将一个金属小环M串在一根光滑的绝缘杆上,位于两硬橡胶球中间,恰好平衡。金属小环M的带电情况是(D)
A.一定带正电
B.一定带负电
C.一定不带电
D.带正电、带负电或不带电均有可能
5.如图所示是某老师的自制教具,他在矿泉水瓶的侧壁上钻一个孔,把电火花发生器紧紧塞进孔中,实验时往瓶口喷入酒精并盖上锥形纸筒,按动电火花发生器的按钮,点燃瓶内酒精后,纸筒即刻飞出,瓶口出现大量白气。关于此实验,下列分析正确的是(D)
A.矿泉水瓶中的酒精如果没有完全燃烧,其热值会变小
B.纸筒飞出后的瞬间瓶口出现的白气是汽化形成的
C.燃气推动纸筒飞出的过程相当于内燃机的压缩冲程
D.纸筒飞出时发生的能量转化是内能转化为机械能
6.如图所示是某同学设计的压力计电路原理图。当闭合开关S,A板受到向下的压力增大时,则(D)
A.电流表示数变小,电压表示数变小
B.电流表示数变大,电压表示数变大
C.电压表示数与电流表示数之比变小
D.电压表示数与电流表示数之比变大
7.(多项选择)夏天,向盛有牛奶的杯内充入少量液态氮(无色,沸点约为-196 ℃;固态氮的熔点为-210 ℃),可以快速制成一杯看似“热气腾腾”的冰激凌,贸然食用易冻伤食道。下列说法正确的是(BC)
A.“热气腾腾”是一种升华现象
B.“热气腾腾”是空气中的水蒸气液化形成的小水滴
C.形成“热气腾腾”的过程是放出热量的过程
D.常温环境下液态氮会剧烈汽化,沸腾时温度升高
8.(多项选择)如图所示,电源电压恒为7 V,电压表量程为0～3 V,电流表量程为 0～0.6 A,滑动变阻器的规格为“20 Ω 1 A”,灯泡标有“6 V 3 W”字样。闭合开关S,若两电表示数均不超过量程,灯泡两端的电压不超过额定电压,不考虑灯丝电阻变化,下列说法正确的是(ABD)
A.滑动变阻器向左移时电流表示数变大
B.电压表示数变化范围是1～3 V
C.电流表的示数变化范围是0.2～0.5 A
D.滑动变阻器连入电路的最大阻值为9 Ω
二、填空题(本题共4个小题,每空2分,共10分)
9.冬季是流感的高发期,体温计是家庭中必备的物品。图中体温计的示数为 36.8 ℃。
10.如图甲所示,测电笔可以用来辨别火线和零线,测电笔能检查电气设备的外壳是否带电。如图乙所示,洗衣机、电冰箱等用电器的电源插头是三脚插头,则三脚插头标着E的导线是和用电器的 金属外壳 相连的。
11.东汉学者王充在《论衡·乱龙篇》中记录了“顿牟掇芥”。“顿牟掇芥”的意思是摩擦过的琥珀能吸引芥菜籽一类的轻小物体。琥珀和与毛皮摩擦过的橡胶棒相互排斥,可以确定琥珀带的是 负 电荷。
12.如图甲所示是一款容积为1 L的电热水壶,它的电路简图如图乙所示,该壶有“加热”和“保温”两个挡位,额定电压为220 V,电阻丝R1=R2=48.4 Ω(阻值不随温度变化)。当开关S1、S2均闭合时,电热水壶在 加热 挡工作;在水壶中装满初温为 20 ℃的水,不计热量损失,在1个标准大气压下,将水刚好加热到沸腾,用时 336 s。[水的密度是1.0×103 kg/m3,水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]
三、作图题(本题共3个小题,每小题2分,共6分)
13.在如图所示的电路中,有两根导线尚未连接,请以笔画线代替导线补上。要求:闭合开关S后,电路各元件均能正常工作,且当滑动变阻器的滑片向右移动时,电压表的示数变小。
14.如图是安装一盏电灯和一个大功率插座的实物示意图,A、B为保险丝,请在图上画出接线。
15.在温度计的玻璃泡上裹有一小团浸有酒精的湿棉花,将它静置在一封闭的房间内一段时间,温度计示数随时间变化的图像如图中虚线所示。若其他条件不变,仅加快该房间的空气流速,请你用实线画出相同时间内温度计示数随时间变化关系的大致图像。(注:温度计的初始温度相同)
四、简答题(本题共2个小题,每小题3分,共6分)
16.前段时间,某市对城市地标建筑物的景观灯和装饰灯进行合理地调控,以达到节约用电的目的。生活中我们也要节约用电,请你列举两项节约用电的措施。
答案:根据公式W=Pt可知,我们可以减小用电器的功率、缩短用电器的工作时间。具体措施有:看完电视后及时关闭电源;夏天,将空调的设定温度调高;将家中的白炽灯换为LED灯等。
17.往一杯常温饮料中加入适量的食用干冰,不仅能使它变成冰爽的冷饮,还能产生如图所示白雾缭绕的效果。请你利用所学的物理知识解释食用干冰能降低饮料温度及产生白雾的原因。
答案:干冰升华吸热,使饮料温度降低;空气中的水蒸气遇冷液化成小水滴形成白雾。
五、实验与科学探究题(本题共3个小题,第18题8分,第19、20题各10分,共28分)
18.图甲为小亮同学研究并联电路电流规律的实验电路图。
(1)连接电路时,开关应处于 断开 状态。
(2)若要测量干路电流,则电流表应串联在甲图中的 C (选填“A”“B”或“C”)处。
(3)若要测量A处的电流,连好电路闭合开关前,发现电流表指针位置如图乙所示,原因是 电流表未调零 。
(4)纠正(3)中错误后,测出A、B、C三处的电流值如表所示。小亮同学由此得出结论:并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,且各支路的电流相等。这个实验在设计方案上还存在的不足之处是 选两个规格相同的小灯泡进行实验(或只测量了一次就得出结论不具有普遍性) 。(写出一个即可)
位置 A B C
电流/A 0.18 0.18 0.36
19.用如图甲所示的实验装置做“观察水的沸腾”实验。
(1)调节铁圈的高度时, 需要 (选填“需要”或“不需要”)点燃酒精灯。
(2)当水温升到92 ℃时,每隔0.5 min记录一次温度计的示数,部分数据记录如表所示。分析数据可知:水的沸点是 98 ℃。
时间/min 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 …
水温/℃ 92 93 94 95 96 97 98 98 98 98 …
(3)在图乙中大致画出“温度—时间”的关系图像。
(4)如图丙所示是小强同学在实验中,用数码相机拍摄的水沸腾前和沸腾时的两张照片,其中图 a 是水沸腾时的照片,此时气泡中的气体主要是 水蒸气 。
20.小林同学在“探究电流与电压、电阻的关系”的实验中,可使用的器材有电源、滑动变阻器R(50 Ω 1 A)、电阻箱R0、电流表、电压表、开关及导线若干。
(1)请用笔画线代替导线将图甲所示的实物电路连接完整,要求当滑动变阻器的滑片P向B端移动时接入电路的电阻增大。
(2)在“探究电流与电压关系实验”中,调节滑动变阻器的滑片P,测得多组数据,画出电流表示数I与电压表对应示数U的关系图像,如图乙所示,此时,滑动变阻器的作用是 改变电阻箱两端的电压 ;通过分析图乙可以得出电流与电压关系的结论是 电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比 。
(3)利用该电路继续研究“电流与电阻的关系”,实验数据记录如表
所示。
序号 1 2 3 4 5
电流表示数I/A 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50
电阻箱R0/Ω 24.0 10.0 8.0 6.0 4.8
开始实验前,滑动变阻器的阻值应调到最 大 。表格中序号为 2 的实验数据有错误,滑动变阻器的作用是 保持电阻箱R0两端的电压不变 。
六、综合应用题(本题共2个小题,每小题8分,共16分。解答时需写出必要的计算公式及过程或文字说明,若只写出计算结果将不得分)
21.如图所示的某家庭太阳能热水器,在阳光照射时平均每小时吸收7.0×106 J的太阳能,若热水器吸收8 h的太阳能,可以使质量为
100 kg的水温度升高50 ℃。已知水的比热容c水=4.2×
103 J/(kg· ℃),求:
(1)水吸收的热量。
(2)该太阳能热水器的效率。
解析:(1)水吸收的热量
Q吸=c水mΔt=4.2×103 J/(kg· ℃)×100 kg×50 ℃=2.1×107 J。
(2)热水器8 h吸收的太阳能E=8 h×7.0×106 J/h=5.6×107 J,
该太阳能热水器的效率η=×100%=×100%=37.5%。
答案:(1)2.1×107 J (2)37.5%
22.在如图所示的电路中,电阻R1的阻值为10 Ω。闭合开关S,电流表A1的示数为 1.5 A,电流表A2的示数为0.6 A。求:
(1)电源电压。
(2)电阻R2的阻值。
(3)10 s内电流通过整个电路所做的功。
解析:由图可知,R1和R2并联,电流表A2测的是R2支路的电流,电流表A1测的是干路电流,即总电流。
(1)通过R1的电流为
I1=I总-I2=1.5 A-0.6 A=0.9 A;
并联电路各支路两端的电压等于电源电压,则电源电压
U=U1=I1R1=0.9 A×10 Ω=9 V。
(2)电阻R2的阻值为R2===15 Ω。
(3)10 s内电流通过整个电路所做的功
W=UI总t=9 V×1.5 A×10 s=135 J。
答案:(1)9 V (2)15 Ω (3)135 J
