2022-2023学年山东省淄博市九年级(上)期末物理试卷
一、选择题(每题所给的选项中,只有一个最符合题意。)
1.在物理学习中,对数据的估测是一种非常重要的能力。以下为正在上初四的小明同学所进行的估测,符合实际的是( )
A.家用空调的工作电流约为1A
B.电学实验中每根导线的电阻约为1kΩ
C.人的正常体温约为35℃
D.教室内的一盏日光灯一小时消耗的电能约为0.04kW h
2.以下物态变化的实例中,由于凝华形成的是( )
A.惊蛰时节冰化成水
B.立秋时节露珠的形成
C.立冬时节霜的形成
D.大寒时节冰冻的衣服变干
3.新冠疫情期间“全息投屏按钮”被广泛应用在电梯中,该按钮的操作界面可在空中45°角直接成像,乘客“戳戳空气”就可直接完成操控,乘客可以选择“全息投屏按钮”(对应开关S1),乘客也可以选择传统的按钮(对应开关S2)进行操作,当信号正确,则电梯中电动机启动( )
A.
B.
C.
D.
4.小美在错题本上整理了以下四种说法,正确的是( )
A.金属导电时,电子定向移动的方向与电流方向相同
B.串联在电路中的两个小灯泡,其中有一个发光,另一个不发光,则不发光的小灯泡灯丝断了
C.两定值电阻R1=100Ω,R2=1Ω,它们并联后的总电阻小于1Ω
D.探究“电流与电压的关系”实验中滑动变阻器的作用是保持定值电阻两端电压不变
5.一位电视台记者在报道某工厂上半年共节电5000kW h的时候,手举一只理发用的电吹风说:“我这只电吹风是500W的,也就是0.5kW,这两个概念是电能和( )
A.电流 B.电阻 C.电功率 D.电功
6.如图所示电路中,灯泡L1标有“6V 3W”L2标有“3V 3W”,假设灯泡电阻随度变化。将开关S闭合,两灯均发光。下列说法正确的是( )
A.灯L1和灯L2的亮度相同
B.通过A点的电流大于通过B点的电流
C.灯L1和L2实际电功率之比为4:1
D.为保证两灯不被损坏,电路两端允许加的最大电压为9V
7.用如图所示的实验装置探究“电流通过导体时产生的热量与电阻大小的关系”,以下说法中错误的是( )
A.观察温度计示数的变化可以比较电流产生热量的多少
B.可以将两根电阻丝并联接入电路进行本实验
C.电流通过金属丝会产生热量,这是电流的热效应
D.两烧瓶中装的是质量相同的同种液体
8.如图是一种温度自动报警器的原理图,在水银温度计中封入一段金属丝,金属丝下端所指示的温度为90℃。下列说法错误的是( )
A.报警器利用了水银导电和热胀冷缩的性质
B.报警器利用了电磁铁通电时有磁性、断电时磁性消失的特点
C.温度降低到90℃以下时,报警器中的灯亮电铃不响
D.温度达到90℃时,报警器中的灯亮同时铃响
9.在探究“海波熔化时温度的变化规律”的实验中,实验数据记录如图所示,下列说法正确的是( )
A.海波是非晶体
B.海波的熔点为48℃,熔化过程持续了大约7min
C.第5min时,海波处于液态
D.海波熔化过程中,温度不变,内能增加
10.下列图像与对应分析错误的是( )
A.由图可知甲、乙都是两个条形磁铁的S极
B.小美将两枚大头针放在条形磁铁下,出现了如图所示的情形
C.导体ab在磁场中上下运动时能使电流表指针偏转
D.如图,反映的是电动机的工作原理
11.下列各选项中,分析正确的是( )
A.物体放出热量,温度一定降低
B.质量相等的一杯热水和一杯冷水升高相同的温度(两杯水温均未达到100℃),两者吸收的热量相同
C.天然气燃烧越充分,它的热值越大
D.物体具有的内能越大,在热传递过程中,它传递的温度越大
12.如图,在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉,把活塞迅速压下去( )
A. B.
C. D.
13.以下说法正确的是( )
A.如图所示,两个铅块可以结合在一起,并能吊起一个重物,此为大气压的作用
B.如图,当烧杯中的水沸腾后,加大酒精灯火焰,温度计示数不变
C.如图为气态物质的分子模型
D.如图,弹性小球越跳越低,说明能量不可能守恒
14.标有“6V 4.8W”的小灯泡L和标有“6V 3.6W”的小型电加热器R,它们电流与电压变化的关系如图甲所示。现将它们连入电源电压可调的图乙所示电路中,闭合开关S,下列说法正确的是( )
A.电压表测的是灯泡L两端的电压
B.通过灯泡L的电流与它两端的电压成正比
C.若加热器R的实际功率为2.5W,此时灯泡L的电阻为4Ω
D.若通过灯泡L的电流为0.3A,则加热器R的实际功率为0.3W
15.2022年5月,天舟四号货运飞船与空间站核心舱顺利对接。小明通过查阅资料了解到,科技人员通常要检验飞船舱体的气密性。他设计了如图甲所示的检测电路,R0为定值电阻,R为压力传感器,其阻值随环境气压的变化规律如图乙所示,舱体置于真空室中。当舱体发生漏气时,下列说法错误的是( )
A.电压表示数变小
B.电路中电流变小
C.压力传感器R两端电压变大
D.电路消耗的总功率变大
二、理解与应用
16.“珍爱生命,安全用电”是同学们日常生活必须具备的安全意识。如图是已接入家庭电路中的一个插线板。
(1)插线板上标记A的插孔,应与家庭电路的 线相连。
(2)多个用电器同时插在插线板上工作,它们的连接方式是 联。
(3)将电烤箱的插头插入插线板,闭合开关,家里的空气开关跳闸了 。
(4)用螺丝刀形状的试电笔辨别火线、零线时,正确的使用方式是 (选填“甲”或“乙”)。
17.两块外形相同的长方体A和B,其中一块是铁块,另一块是磁铁。如图所示,若在滑动过程中发现吸引力的大小不变,则说明有磁性的是 ;若发现吸引力由大变小再变大,则说明 有磁性。(选填“A”或“B”)
18.小美往手上喷酒精消毒液消毒时闻到一股酒精味,这是 现象;天冷时,小美常常搓手取暖 的方式改变手的内能。
19.如图,这是一种在沙漠里能收集空气中水分的甲虫。日落之后,沙漠中的气温逐渐降低,会聚变大的水珠顺着背部流入甲虫的嘴里。甲虫能收集到空飞中的水蒸气,说明它背部的温度 (选填“高于”、“低于”或“等于”)环境气温,水蒸气在其背部 (选填“吸热”或“放热”)。
20.“飞扬”兴趣小组的同学用一个88Ω的电阻R1、开关、导线等器材制作了一个电烤箱,先将电烤箱接入电压为220V的家庭电路,简化电路如甲所示,R1消耗的电功率为 W;小组发现烤热蛋糕耗费时间过长,为解决这个问题2进行改装。你认为应按照图 (选填“乙”或“丙”)进行改装;闭合开关S后,通电1min J。
21.如图所示,请用笔划线代替导线将实物图补充完整。要求:①小磁针的指向满足如图所示方向;②滑动变阻器的滑片向右端滑动
三、实验与探究
22.以下是小明和小亮在学习“电磁现象”时在课堂上做的几个实验,请跟随他们的脚步,重温当时的实验过程吧。
(1)如图1,闭合开关,发现导体向右运动 的作用;同时改变电源正、负极和磁体的N、S极,发现导体将向 运动。将上述实验器材中的电源换成灵敏电流计,可以探究 现象。
(2)在做“探究通电螺线管外部的磁场分布”实验中:
①闭合开关后,观察到螺线管周围的小磁针发生偏转,说明此时通电螺线管周围存在 ;
②在嵌入螺线管的玻璃板上均匀撒满细铁屑,闭合开关后轻敲玻璃板,细铁屑的排列如图甲所示;
③把小磁针放到螺线管四周不同位置,螺线管通电后记录小磁针 极的方向,这个方向就是该点的磁场方向;
④通电螺线管周围的小磁针指向如图乙所示。实验结果表明:通电螺线管外部的磁场分布与 磁体的磁场分布相似;
⑤小明对调电源正负极后重新实验,发现小磁针静止时N极指向与原来相反,说明通电螺线管的磁场方向与 有关。
23.探究“不同物质的吸热能力”时,在相同的烧杯中,使用相同的电加热器给水和煤油加热,得到的实验数据如表:
物质 次 质量m/kg 升高的温度Δt℃ 加热时间t/min
水 1 0.1 10 2
2 0.2 10 4
煤油 3 0.1 10 1
4 0.2 10 2
(1)实验中,可以通过比较 (选填“升高的温度”或“加热时间”)来反映两种液体吸收热量的多少;这种研究问题的方法与下列 的研究方法相同(选填字母”)。
A.探究电流跟电压的关系
B.研究磁场时,引入磁感线
C.通过重物被提起的高度来比较电流做功的多少
(2)分析表格中第1、2次或第3、4次实验数据,可以得出的初步结论是:同种物质升高相同温度时,吸收热量的多少与物质的 有关;分析第1、3次或第2、4次实验数据,可得初步结论是:升高相同的温度时 (选填“相同”或“不同”)。
(3)相同实验条件下,如果温度变化相同,则加热时间长的吸收热量多 (选填“强”“弱”)。水和煤油相比, 的吸热能力强, 更适合做汽车发动机的冷却剂。
(4)如图为两种液体“温度﹣时间”关系的大致图象,正确的是 。(选填字母)
24.“测量小灯泡的电功率”实验,小丽设计了如图甲所示的电路图。所用电学器材如下:电源(6V)、两个额定电压为2.5V的小灯泡(灯丝电阻约为8Ω)(0~0.6A,0~3A)、电压表(0~3V,0~15V)、滑动变阻器R1标有“10Ω 1A”、滑动变阻器R2标有“20Ω 1.5A”、开关、导线若干。
(1)连接电路时,应选用滑动变阻器 (选填“R1”或“R2”)进行实验。
(2)连接好电路,闭合开关,发现小灯泡强烈发光后立即熄灭 。
(3)断开开关,更换小灯泡,并将滑动变阻器正确接入电路。再次闭合开关,电压表、电流表示数均为零,出现这种现象的原因可能是 (选填字母)。
A.灯丝断了
B.电流表内部短路
C.滑动变阻器断路
D.灯座接线短路
(4)排除故障,进行实验。调节滑片,使小灯泡两端电压为1.5V时,则需在此基础上将滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)端移动,直到电压表示数为 V,此时电流表的示数如图乙所示,电流表的示数为 A,小灯泡的额定功率为 W。
(5)实验小组根据三次实验数据分别算出对应的阻值,分析数据发现小灯泡的电阻是变化的,原因是灯丝电阻受 影响。
四、分析与计算
25.2022年9月,卫星“夸父一号”使用长征二号运载火箭发射升空,开启对太阳的探测之旅。“夸父一号”主要以偏二甲肼作为燃料,它完全燃烧可以放出的热量为?若这些热量全部被初温为20℃的水吸收后水温升高了15℃,则水的质量为多少?[q偏二甲肼=4.2×107J/kg,c水=4.2×103J/(kg ℃)]
26.如图甲为小丽家的煮茶器,有“加热”和“保温”两个挡位,其简化电路图如图乙所示,R1和R2均为发热电阻,煮茶器部分参数如表。用煮茶器将1.5L水在标准大气压下刚好加热到沸腾,用时700s
额定电压 220V
保温挡功率 100W
加热挡功率 900W
求:
(1)发热电阻R1阻值;
(2)加热过程中煮茶器消耗的电能;
(3)水的初温。[c水=4.2×103J/(kg ℃),ρ水=1.0×103kg/m3]
2022-2023学年山东省淄博市九年级(上)期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(每题所给的选项中,只有一个最符合题意。)
1.在物理学习中,对数据的估测是一种非常重要的能力。以下为正在上初四的小明同学所进行的估测,符合实际的是( )
A.家用空调的工作电流约为1A
B.电学实验中每根导线的电阻约为1kΩ
C.人的正常体温约为35℃
D.教室内的一盏日光灯一小时消耗的电能约为0.04kW h
【解答】解:A、家用空调的电流约为5A;
B、物理实验室中一根导线的电阻非常小,故B错误。
C、人的正常体温约为37℃;
D、教室内的一盏日光灯的电功率P=40W=0.04kW,故D正确。
故选:D。
2.以下物态变化的实例中,由于凝华形成的是( )
A.惊蛰时节冰化成水
B.立秋时节露珠的形成
C.立冬时节霜的形成
D.大寒时节冰冻的衣服变干
【解答】解:A、冰化成水,吸收热量;
B、草叶上的露珠是空气中的水蒸气遇冷液化为液态的小水滴,故B错误;
C、霜是空气中的水蒸气遇冷凝华为固态的冰晶,故C正确;
D、冰冻的衣服变干,吸收热量。
故选:C。
3.新冠疫情期间“全息投屏按钮”被广泛应用在电梯中,该按钮的操作界面可在空中45°角直接成像,乘客“戳戳空气”就可直接完成操控,乘客可以选择“全息投屏按钮”(对应开关S1),乘客也可以选择传统的按钮(对应开关S2)进行操作,当信号正确,则电梯中电动机启动( )
A.
B.
C.
D.
【解答】解:根据题意可知,在电梯中1),乘客也可以选择传统的按钮(对应开关S2)进行操作,当信号正确,电梯开始运行,是并联的,故D正确。
故选:D。
4.小美在错题本上整理了以下四种说法,正确的是( )
A.金属导电时,电子定向移动的方向与电流方向相同
B.串联在电路中的两个小灯泡,其中有一个发光,另一个不发光,则不发光的小灯泡灯丝断了
C.两定值电阻R1=100Ω,R2=1Ω,它们并联后的总电阻小于1Ω
D.探究“电流与电压的关系”实验中滑动变阻器的作用是保持定值电阻两端电压不变
【解答】解:A、金属导电时,自由电子带负电荷,故A错误;
B、一个灯亮而另一个小灯泡不亮,灯泡可能是短路,实际功率太小而不发光;
C、电阻并联,电阻越并越小,故它们并联后的总电阻小于1Ω;
D、在探究“电流与电压的关系”实验时,需要调节滑动变阻器来改变定值电阻两端电压。
故选:C。
5.一位电视台记者在报道某工厂上半年共节电5000kW h的时候,手举一只理发用的电吹风说:“我这只电吹风是500W的,也就是0.5kW,这两个概念是电能和( )
A.电流 B.电阻 C.电功率 D.电功
【解答】解:某工厂上半年共节电5000kW h,即节省的电能是5000kW h,500W是指电吹风的电功率。
故选:C。
6.如图所示电路中,灯泡L1标有“6V 3W”L2标有“3V 3W”,假设灯泡电阻随度变化。将开关S闭合,两灯均发光。下列说法正确的是( )
A.灯L1和灯L2的亮度相同
B.通过A点的电流大于通过B点的电流
C.灯L1和L2实际电功率之比为4:1
D.为保证两灯不被损坏,电路两端允许加的最大电压为9V
【解答】解:灯泡L1的电阻为:
R1===12Ω;
灯泡L4的电阻为:
R2===3Ω;
A、图中灯泡L2与L2串联,通过L1与L6的电流相等,根据公式P=I2R可知,电流相等时,因此P1>P6,所以灯L1较亮,故A错误;
B、图中所示为串联电路,通过A点的电流等于通过B点的电流;
C、灯L1和L5实际电功率之比为:=====2:1;
D、灯L1和L2实际电压之比为:====,当灯L1两端电压为6V时,L6两端电压为1.5V,两灯均不会损坏5两端电压为3V时,灯L1两端为12V,有可能烧毁,故D错误。
故选:C。
7.用如图所示的实验装置探究“电流通过导体时产生的热量与电阻大小的关系”,以下说法中错误的是( )
A.观察温度计示数的变化可以比较电流产生热量的多少
B.可以将两根电阻丝并联接入电路进行本实验
C.电流通过金属丝会产生热量,这是电流的热效应
D.两烧瓶中装的是质量相同的同种液体
【解答】解:AD、电阻丝产生的热量不易直接观察,可使等质量初温相同的液体吸收热量;故AD正确;
B、研究电流通过导体时产生的热量与电阻大小的关系,改变电阻大小,故B错误;
C、电流通过金属丝会产生热量,故C正确;
故选:B。
8.如图是一种温度自动报警器的原理图,在水银温度计中封入一段金属丝,金属丝下端所指示的温度为90℃。下列说法错误的是( )
A.报警器利用了水银导电和热胀冷缩的性质
B.报警器利用了电磁铁通电时有磁性、断电时磁性消失的特点
C.温度降低到90℃以下时,报警器中的灯亮电铃不响
D.温度达到90℃时,报警器中的灯亮同时铃响
【解答】解:ABD、当温度升高到90℃时,由于水银和金属丝都是导体,电磁铁有磁性,动触头和电铃的电路接通,灯不亮、水银热胀冷缩的性质,断电时无磁性等特点,D错误;
C、当温度未升高到90℃时,控制电路是断开的,动触头和灯的电路接通,电铃不响。
故选:D。
9.在探究“海波熔化时温度的变化规律”的实验中,实验数据记录如图所示,下列说法正确的是( )
A.海波是非晶体
B.海波的熔点为48℃,熔化过程持续了大约7min
C.第5min时,海波处于液态
D.海波熔化过程中,温度不变,内能增加
【解答】解:A、由图可知,吸热但温度保持不变,故A错误;
B、由图知,温度保持48℃不变,熔点为48℃,海波从第3min开始熔化到第7min熔化完成,,故B错误;
C、第5min时,为固液共存态;
D、在熔化过程中,温度不变,故D正确。
故选:D。
10.下列图像与对应分析错误的是( )
A.由图可知甲、乙都是两个条形磁铁的S极
B.小美将两枚大头针放在条形磁铁下,出现了如图所示的情形
C.导体ab在磁场中上下运动时能使电流表指针偏转
D.如图,反映的是电动机的工作原理
【解答】解:A、由图中磁感线的分布(呈排斥状)可知两磁极是同名磁极;
小磁针静止时其上端为N极,根据异名磁极相互吸引可知,甲,故A正确;
B、大头针被磁化后近S端都为N极,即针帽端都是S极,故B正确;
C、由图知;当ab沿竖直方向上下运动时不能切割磁感线,则电流表指针不偏转;
D、此实验研究的是通电导体在磁场中受到力的作用,故D正确。
故选:C。
11.下列各选项中,分析正确的是( )
A.物体放出热量,温度一定降低
B.质量相等的一杯热水和一杯冷水升高相同的温度(两杯水温均未达到100℃),两者吸收的热量相同
C.天然气燃烧越充分,它的热值越大
D.物体具有的内能越大,在热传递过程中,它传递的温度越大
【解答】解:A、物体放出热量,比如晶体在凝固过程中,温度不变;
B、一杯冷水和一杯热水吸=cmΔt,m相同,所以Q吸相同,故B正确;
C、热值是燃料本身的一种特性,与燃料是否充分燃烧无关;
D、在热传递过程中,不是温度。
故选:B。
12.如图,在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉,把活塞迅速压下去( )
A. B.
C. D.
【解答】解:
图中,在一个配有活塞的厚壁玻璃筒中放一小团硝化棉,由于压缩玻璃筒内的空气对其做功,温度升高,故与内燃机的压缩冲程相类似;
A、图中,活塞下行,是吸气冲程;
B、图中,活塞上行,是压缩冲程;
C、图中,活塞下行,是做功冲程;
D、图中,活塞上行,是排气冲程;
所以ACD错误,B正确。
故选:B。
13.以下说法正确的是( )
A.如图所示,两个铅块可以结合在一起,并能吊起一个重物,此为大气压的作用
B.如图,当烧杯中的水沸腾后,加大酒精灯火焰,温度计示数不变
C.如图为气态物质的分子模型
D.如图,弹性小球越跳越低,说明能量不可能守恒
【解答】解:
A、两个铅块可以结合在一起,是因为分子间存在引力;
B、当烧杯中的水沸腾后,由于水的温度不变,故B正确;
C、该图形是液体分子的模型,分子间有一定的作用力;
D、弹性小球越跳越低,能量的转化符合能量守恒定律。
故选:B。
14.标有“6V 4.8W”的小灯泡L和标有“6V 3.6W”的小型电加热器R,它们电流与电压变化的关系如图甲所示。现将它们连入电源电压可调的图乙所示电路中,闭合开关S,下列说法正确的是( )
A.电压表测的是灯泡L两端的电压
B.通过灯泡L的电流与它两端的电压成正比
C.若加热器R的实际功率为2.5W,此时灯泡L的电阻为4Ω
D.若通过灯泡L的电流为0.3A,则加热器R的实际功率为0.3W
【解答】解:A、根据图乙可知,电阻R和灯泡L串联,电流表测通过电路的电流;
B、通过灯泡L的I﹣U图像是弯曲的,因而通过灯泡L的电流不与它两端的电压成正比;故B错误;
C、如果加热器R的实际功率为2.5W,则R==,
由P实=I实6R可得:I实2===0.25A2,所以I实=3.5A,
灯泡的电流也是0.4A,根据图甲可知,
此时灯泡电阻R灯===4Ω;
D、如果灯泡的电流为0.4A,根据图甲此时R的电压值是3V,
加热器R的实际功率为PR'=UR'×I'=3V×3.3A=0.7W,故D错误。
故选:C。
15.2022年5月,天舟四号货运飞船与空间站核心舱顺利对接。小明通过查阅资料了解到,科技人员通常要检验飞船舱体的气密性。他设计了如图甲所示的检测电路,R0为定值电阻,R为压力传感器,其阻值随环境气压的变化规律如图乙所示,舱体置于真空室中。当舱体发生漏气时,下列说法错误的是( )
A.电压表示数变小
B.电路中电流变小
C.压力传感器R两端电压变大
D.电路消耗的总功率变大
【解答】解:根据电路图可知,定值电阻与R串联接入电路中;
舱体漏气时,即舱体内的部分气体泄漏到真空室内,根据图乙可知,电路的总电阻变大,电路中的电流变小;
根据U=IR可知,定值电阻两端的电压变小;
根据串联电路的电压规律可知,R两端的电压变大;
根据P=UI可知,电路消耗的总功率变小;
综上所述,ABC正确。
故选:D。
二、理解与应用
16.“珍爱生命,安全用电”是同学们日常生活必须具备的安全意识。如图是已接入家庭电路中的一个插线板。
(1)插线板上标记A的插孔,应与家庭电路的 地 线相连。
(2)多个用电器同时插在插线板上工作,它们的连接方式是 并 联。
(3)将电烤箱的插头插入插线板,闭合开关,家里的空气开关跳闸了 用电器总功率过大 。
(4)用螺丝刀形状的试电笔辨别火线、零线时,正确的使用方式是 甲 (选填“甲”或“乙”)。
【解答】解:(1)由图可知,三孔插座的A孔应与家庭电路的地线相连,电流就通过地线流入大地;
(2)多个用电器同时插在插线板上工作,它们同时工作,它们的连接方式是并联;
(3)因为电烤箱是大功率用电器,将电烤箱的插头插入插线板,家里的空气开关跳闸了;
(4)用试电笔辨别火线、零线时,这样、氖管等),有微弱电流通过试电笔,故图甲是正确的,容易发生触电事故。
故答案为:(1)地;(2)并;(4)甲。
17.两块外形相同的长方体A和B,其中一块是铁块,另一块是磁铁。如图所示,若在滑动过程中发现吸引力的大小不变,则说明有磁性的是 A ;若发现吸引力由大变小再变大,则说明 B 有磁性。(选填“A”或“B”)
【解答】解:条形磁铁的中间磁性最弱,两端磁性最强;
A在B的上方从左端向右端匀速移动,若吸引力的大小不变,则B棒肯定无磁性;
若吸引力的大小先由大变小,然后是由小变大,中间磁性较弱。
故答案为:A;B。
18.小美往手上喷酒精消毒液消毒时闻到一股酒精味,这是 扩散 现象;天冷时,小美常常搓手取暖 做功 的方式改变手的内能。
【解答】解:小美往手上喷酒精消毒液消毒时闻到一股酒精味,属于扩散现象;
天冷时,小美常常搓手取暖,这是通过做功的方式来改变物体的内能。
故答案为;扩散。
19.如图,这是一种在沙漠里能收集空气中水分的甲虫。日落之后,沙漠中的气温逐渐降低,会聚变大的水珠顺着背部流入甲虫的嘴里。甲虫能收集到空飞中的水蒸气,说明它背部的温度 低于 (选填“高于”、“低于”或“等于”)环境气温,水蒸气在其背部 放热 (选填“吸热”或“放热”)。
【解答】解:液化是水蒸气遇冷形成的,甲虫能收集到空飞中的水蒸气,水蒸气在其背部放热。
故答案为:低于;放热。
20.“飞扬”兴趣小组的同学用一个88Ω的电阻R1、开关、导线等器材制作了一个电烤箱,先将电烤箱接入电压为220V的家庭电路,简化电路如甲所示,R1消耗的电功率为 550 W;小组发现烤热蛋糕耗费时间过长,为解决这个问题2进行改装。你认为应按照图 乙 (选填“乙”或“丙”)进行改装;闭合开关S后,通电1min 66000 J。
【解答】解:(1)闭合开关,R1消耗的电功率:P1===550W;
(2)由P=UI=可知,电阻越小,图乙中两电阻并联,由串并联电路的电阻特点可知,因此应按照图乙进行改装;
由并联电路的特点可知,改装后电烤箱R1消耗的电功率不变,
改装后电烤箱R2消耗的电功率:P7===550W;
所以改装后电烤箱的电功率:P=P1+P2=550W+550W=1100W,
通电6min,改装后电烤箱产生的热量:W=Pt=1100W×1×60s=66000J。
故答案为:550;乙;66000。
21.如图所示,请用笔划线代替导线将实物图补充完整。要求:①小磁针的指向满足如图所示方向;②滑动变阻器的滑片向右端滑动
【解答】解:①如图,根据同名磁极相互排斥,所以螺线管的右端是S极;根据安培定则判断电流从螺线管的右端进入。
②在匝数一定时,电流越小。滑片向右端移动后,螺线管的电流减小,所以滑动变阻器一定接入左端下面接线柱。
。
三、实验与探究
22.以下是小明和小亮在学习“电磁现象”时在课堂上做的几个实验,请跟随他们的脚步,重温当时的实验过程吧。
(1)如图1,闭合开关,发现导体向右运动 力 的作用;同时改变电源正、负极和磁体的N、S极,发现导体将向 右 运动。将上述实验器材中的电源换成灵敏电流计,可以探究 电磁感应 现象。
(2)在做“探究通电螺线管外部的磁场分布”实验中:
①闭合开关后,观察到螺线管周围的小磁针发生偏转,说明此时通电螺线管周围存在 磁场 ;
②在嵌入螺线管的玻璃板上均匀撒满细铁屑,闭合开关后轻敲玻璃板,细铁屑的排列如图甲所示;
③把小磁针放到螺线管四周不同位置,螺线管通电后记录小磁针 N 极的方向,这个方向就是该点的磁场方向;
④通电螺线管周围的小磁针指向如图乙所示。实验结果表明:通电螺线管外部的磁场分布与 条形 磁体的磁场分布相似;
⑤小明对调电源正负极后重新实验,发现小磁针静止时N极指向与原来相反,说明通电螺线管的磁场方向与 电流方向 有关。
【解答】解:(1)如图1,闭合开关,说明磁场对通电导体有力的作用,因此同时改变电源正、S极。研究电磁感应现象时,利用灵敏电流计显示是否有电流产生,可以探究电磁感应现象。
(2)在做“探究通电螺线管外部的磁场分布”实验中:
①闭合开关后,观察到螺线管周围的小磁针发生偏转,此时通电螺线管周围存在磁场;
③把小磁针放到螺线管四周不同位置,螺线管通电后记录小磁针N极的方向;
④通电螺线管周围的小磁针指向如图乙所示。实验结果表明:通电螺线管外部的磁场分布与条形磁体的磁场分布相似;
⑤小明对调电源正负极后重新实验,此时电流方向改变,说明通电螺线管的磁场方向与电流方向有关。
故答案为:(1)力;右;电磁感应;
(2)①磁场;
③N;
④条形;
⑤电流方向。
23.探究“不同物质的吸热能力”时,在相同的烧杯中,使用相同的电加热器给水和煤油加热,得到的实验数据如表:
物质 次 质量m/kg 升高的温度Δt℃ 加热时间t/min
水 1 0.1 10 2
2 0.2 10 4
煤油 3 0.1 10 1
4 0.2 10 2
(1)实验中,可以通过比较 加热时间 (选填“升高的温度”或“加热时间”)来反映两种液体吸收热量的多少;这种研究问题的方法与下列 C 的研究方法相同(选填字母”)。
A.探究电流跟电压的关系
B.研究磁场时,引入磁感线
C.通过重物被提起的高度来比较电流做功的多少
(2)分析表格中第1、2次或第3、4次实验数据,可以得出的初步结论是:同种物质升高相同温度时,吸收热量的多少与物质的 质量 有关;分析第1、3次或第2、4次实验数据,可得初步结论是:升高相同的温度时 不同 (选填“相同”或“不同”)。
(3)相同实验条件下,如果温度变化相同,则加热时间长的吸收热量多 强 (选填“强”“弱”)。水和煤油相比, 水 的吸热能力强, 水 更适合做汽车发动机的冷却剂。
(4)如图为两种液体“温度﹣时间”关系的大致图象,正确的是 B 。(选填字母)
【解答】解:(1)实验中,根据转换法;
A.探究电流跟电压的关系,采用了控制变量法;
B.研究磁场时,引入磁感线;
C.通过重物被提起的高度来比较电流做功的多少,采用了转换法;
故选:C;
(2)分析表格中第1、2次或第6,在其它条件相同时,加热时间越长,吸收热量的多少与物质的质量有关、3次或第2,可得初步结论是:升高相同的温度时;
(3)相同实验条件下,如果温度变化相同,吸热能力强,水的吸热能力强;
根据Q=cmΔt,在质量和升高的温度相同时,故水液体更适合作发动机的冷却液。
(4)根据3、3次或第2,相同质量的水和煤油升高相同的温度,如图为两种液体“温度﹣时间”关系的大致图象。
故答案为:(1)加热时间;(2)质量;(3)强;水;水。
24.“测量小灯泡的电功率”实验,小丽设计了如图甲所示的电路图。所用电学器材如下:电源(6V)、两个额定电压为2.5V的小灯泡(灯丝电阻约为8Ω)(0~0.6A,0~3A)、电压表(0~3V,0~15V)、滑动变阻器R1标有“10Ω 1A”、滑动变阻器R2标有“20Ω 1.5A”、开关、导线若干。
(1)连接电路时,应选用滑动变阻器 R2 (选填“R1”或“R2”)进行实验。
(2)连接好电路,闭合开关,发现小灯泡强烈发光后立即熄灭 闭合开关前,变阻器的滑片没有移动到最右端 。
(3)断开开关,更换小灯泡,并将滑动变阻器正确接入电路。再次闭合开关,电压表、电流表示数均为零,出现这种现象的原因可能是 C (选填字母)。
A.灯丝断了
B.电流表内部短路
C.滑动变阻器断路
D.灯座接线短路
(4)排除故障,进行实验。调节滑片,使小灯泡两端电压为1.5V时,则需在此基础上将滑动变阻器的滑片向 左 (选填“左”或“右”)端移动,直到电压表示数为 2.5 V,此时电流表的示数如图乙所示,电流表的示数为 0.3 A,小灯泡的额定功率为 0.75 W。
(5)实验小组根据三次实验数据分别算出对应的阻值,分析数据发现小灯泡的电阻是变化的,原因是灯丝电阻受 温度 影响。
【解答】解:(1)电源电压为6V,灯的额定电压为2.6V,灯正常工作时的电流约为
I=;
根据串联电路电压的规律及欧姆定律,灯正常工作时变阻器连入电路的电阻约为:
R滑=>10Ω;
故选用滑动变阻器R2;
(2)连接好电路,闭合开关,说明电路的电流过大,造成这种现象的原因可能是:闭合开关前;
(3)A.若灯丝断了,则电压表通过变阻器与电源连通,故A不答题意;
B.若电流表内部短路,电流有没有示数,灯泡亮,故B不符合题意;
C.滑动变阻器断路,整个电路断路,电压表,故C符合题意;
D.灯座接线短路,灯不发光,但电流表有示数;
故选:C;
(4)灯在额定电压下正常发光,1.8V小于灯的额定电压2.5V,根据串联电路电压的规律,由分压原理,故滑片向左端移动;
此时电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,电流表的示数为5.3A
P=ULIL=2.5V×0.3A=5.75W;
(5)实验小组根据三次实验数据分别算出对应的阻值,分析数据发现小灯泡的电阻是变化的。
故答案为:(1)R2;(2)闭合开关前,变阻器的滑片没有移动到最右端;(4)左;0.2;(5)温度。
四、分析与计算
25.2022年9月,卫星“夸父一号”使用长征二号运载火箭发射升空,开启对太阳的探测之旅。“夸父一号”主要以偏二甲肼作为燃料,它完全燃烧可以放出的热量为?若这些热量全部被初温为20℃的水吸收后水温升高了15℃,则水的质量为多少?[q偏二甲肼=4.2×107J/kg,c水=4.2×103J/(kg ℃)]
【解答】解:
(1)偏二甲肼完全燃烧放出的热量:
Q放=m偏二甲肼q偏二甲肼=1500kg×4.2×103J/kg=6.3×1010J;
(2)这些能量全部被水吸收,即Q吸=Q放=3.3×1010J,
由Q吸=cmΔt可得水的质量:
m水===1×106kg。
答:偏二甲肼完全燃烧可以放出的热量为6.3×1010J,若这些热量全部被初温为20℃的水吸收后水温升高了15℃2kg。
26.如图甲为小丽家的煮茶器,有“加热”和“保温”两个挡位,其简化电路图如图乙所示,R1和R2均为发热电阻,煮茶器部分参数如表。用煮茶器将1.5L水在标准大气压下刚好加热到沸腾,用时700s
额定电压 220V
保温挡功率 100W
加热挡功率 900W
求:
(1)发热电阻R1阻值;
(2)加热过程中煮茶器消耗的电能;
(3)水的初温。[c水=4.2×103J/(kg ℃),ρ水=1.0×103kg/m3]
【解答】解:(1)由图乙可知,当开关S1、S2闭合时,R8、R2并联,当开关S1闭合、S4断开时,只有R1工作;
根据并联电路的电阻特点可知,当开关S1闭合、S2断开时,只有R1工作,此时电路中的总电阻最大可知,煮茶器处于保温挡;
由P=可知,R1的阻值:R1===484Ω;
(2)加热过程中煮茶器消耗的电能:W=P加热t=900W×700s=6.5×105J;
(3)煮茶器中水的体积V=1.3L=1.5dm4=1.5×10﹣8m3,
由ρ=可知水V=1.7×103kg/m3×5.5×10﹣3m3=1.5kg,
由η=可知吸=ηW=80%×7.3×105J=5.04×105J,
一个标准大气压下,水的沸点是100℃,
由Q吸=cm(t﹣t0)可知,水的初温:t8=t′﹣=100℃﹣。
答:(1)发热电阻R4阻值为484Ω;
(2)加热过程中煮茶器消耗的电能为6.3×103J;
(3)水的初温为20℃。