黑龙江省双鸭山市集贤县2022-2023九年级上学期期末物理试题(答案)

2022-2023学年黑龙江省双鸭山市集贤县九年级(上)期末物理试卷
一、单项选择题(每小题2分,共24分)
1.(2分)下列诗句表现的情境中,是分子在做无规则运动的是(  )
A.疏影横斜水清浅,暗香浮动月黄昏。香
B.渭城朝雨浥轻尘,客舍青青柳色新。尘
C.日暮汉宫传蜡烛,轻烟散入五侯家。烟
D.白雪却嫌春色晚,故穿庭树作飞花。雪
2.(2分)在进行如图所示的情境中,改变物体内能方式与其他不同的是(  )
A.凭借双手弯折铁丝,改变铁丝的内能
B.利用燃气加热水,改变水的内能
C.通过与大气的摩擦,改变陨石的内能
D.火柴头在火柴盒边摩擦,改变火柴头的内能
3.(2分)关于如图所示的热学实验,下列说法正确的是(  )
A.图甲中,缓慢向上提拉与水面接触的玻璃板,在玻璃板离开水面前,弹簧测力计示数减小
B.图乙中,试管内的水沸腾后,水蒸气将软木塞推出,水蒸气的内能增加
C.图丙中,抽去玻璃板后,两瓶中的气体逐渐混合,这是因为上瓶中空气密较大
D.图丁中,分子运动与温度有关,温度越高,分子运动越剧烈
4.(2分)2022年8月20日01时37分,我国在西昌卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭,成功将遥感三十五号04组卫星发射升空,如图所示。则下列说法正确的是(  )
A.发射火箭与热机做功冲程的能量转化相同
B.火箭加速升空的过程中,机械能转化为内能
C.火箭加速升空的过程中,动能转化为重力势能
D.卫星在大气层外沿椭圆轨道绕地球运行,机械能总量不断增加
5.(2分)关于电源、电压和电流,下列说法中正确的是(  )
A.电源的作用就是给用电器两端提供电压
B.只要电荷移动,就一定形成电流
C.电路中有电流时它两端不一定有电压
D.电路中有电压时一定会有电流
6.(2分)秋季开学,我校为了加强疫情防控,在学校大门入口处安装了红外人脸识别测温系统。如果识别人脸通过,则开关S1闭合;如果红外测温测得的体温在正常范围内,则开关S2闭合。只有同时满足人脸识别通过和体温正常这两项条件,系统才会启动电动机打开闸门。则下列电路符合要求的是(  )
A. B.
C. D.
7.(2分)如图所示,是电学中常见的电路图,在A、B两点间分别接入下列选项中加点字的元件,并进行对应实验,对滑动变阻器在此实验中的作用描述正确的是(  )
A.探究电流与电压的关系——保持定值电阻两端电压不变
B.探究电流与电阻的关系——调节电阻两端电压成倍数变化
C.测量定值电阻的阻值——多次测量求平均值,减小误差
D.测量小灯泡的电功率——改变小灯泡两端电压,求平均电功率
8.(2分)如图所示的电路,闭合开关时,电路中两个完全相同的电流表指针偏转均如图所示,下列关于该电路的说法,正确的是(  )
A.R1与R2是串联
B.电压表只测R1两端的电压
C.通过R1的电流是0.24A
D.通过R2的电流是1.2A
9.(2分)小林学习电学知识以后,对身边的几个电学参数进行了估测,以下不符合实际的是(  )
A.家用手电筒中的电流约1A
B.家用空调器的功率约1200W
C.一节干电池的电压约1.5V
D.家用电器正常工作电压是220V
10.(2分)由欧姆定律公式I=变形得R=,对此,下列说法正确的是(  )
A.同一导体两端的电压跟通过导体的电流成正比
B.通过导体的电流越大,则导体的电阻越大
C.导体的电阻跟导体两端的电压和通过导体的电流无关
D.导体电阻的大小取决于导体两端的电压和通过导体的电流
11.(2分)在如图所示的电路中,当闭合开关S后,灯L不发光,电流表有示数,电压表无示数,该电路的故障可能是(  )
A.灯L被短接
B.电阻R被短接
C.灯L的灯丝断了
D.电阻R的接线柱接触不良
12.(2分)如图甲是通过小灯泡L的电流随其两端电压变化的关系图象。现将小灯泡L与电阻R接入图乙所示的电路中,只闭合S,小灯泡的实际功率为1.8W,再闭合S1,电流表的示数为0.9A.下列结果错误的是(  )
A.电源电压为6V
B.通过电阻R的电流为0.6A
C.电路的总功率为5.4W
D.电阻R的阻值为20Ω
二、双项选择题(每小题3分,共9分。每小题有两个正确选项,选项不全但正确得1分,有错误选项不得分)
(多选)13.(3分)关于热学知识,下列说法正确的是(  )
A.所有物体的分子都在不停地做无规则运动
B.燃料燃烧产生的热量越多,其热值越大
C.热量可以从内能小的物体传递给内能大的物体
D.升高相同的温度,比热容大的物体,吸收的热量多
(多选)14.(3分)如图所示,当开关S闭合,下列说法正确的是(  )
A.若L1、L2串联,则②表为电流表,①③表为电压表
B.若L1、L2串联,则①②表为电流表,③表为电压表
C.若L1、L2并联,则①③表为电流表,②表为电压表
D.若①②表为电流表,开关S闭合,L1、L2都能发光
(多选)15.(3分)小明测量小灯泡的电功率,电路如图甲所示,电源电压恒为6V,小灯泡上标有“3.8V”字样。实验得到小灯泡的U﹣I图象如图乙所示。下列分析正确的是(  )
A.小灯泡的电阻是不变的
B.小灯泡的额定功率为1.14W
C.小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路中的阻值约为7.3Ω
D.小灯泡两端电压为2.0V时,滑动变阻器消耗的电功率为0.88W
三、填空题(每小题2分,共24分)
16.(2分)新冠疫情突如其来,为了抗击疫情,人们常在家里喷洒消毒药水来消毒杀菌。此刻我们会闻到一股刺激性的气味,这是    现象;夏天比冬天更易闻到消毒水的味道,说明分子运动快慢与    有关。
17.(2分)古人锻造铁器需要加热、锻打和淬火的过程。其中锻打是通过    的方式改变铁器的内能。将热的铁器放入冷水中淬火是通过    的方式改变铁器的内能,淬火过程中铁器的内能会    (选填“增大”或“减小”)。
18.(2分)汽油机工作时,在    冲程获得动力,其它三个冲程依靠飞轮的惯性来完成。某汽油机飞轮的转速为3000r/min,则1s内汽油机对外做功    次。
19.(2分)如图是在科技馆看到的静电游戏“怒发冲冠”,这是因为人接触静电球时,人体是    (选填“导体”或“绝缘体”),电荷通过人体传到头发上,从而使头发炸开,竖起来。静电球可以产生几万伏的电压,在实验中人体带了电,却没有触电,说明    形成电流。(有/没有)
20.(2分)参加全国青少年创新大赛,小华运用电学知识设计了一个电子身高测量仪,如图所示。其接入电路的电阻与接入电路的棒长成正比,金属杆cd和MP(右端P是滑片)与电路接触良好,电阻不计。当被测身高增加时,电压表的示数    ,电流表的示数    。(选填:变大/变小/不变)
21.(2分)电阻R1:R2=1:2,若将它们并联接在电源上,加在它们两端的电压比U1:U2=   ,流过它们的电流之比I1:I2=   。
22.(2分)当某导体两端的电压为3V时,通过导体的电流为0.3A,导体电阻为    Ω.如果导体两端电压变为6V,那么导体中的电流为    A,电阻为    Ω。
23.(2分)要实现习近平总书记提出的“碳达峰”“碳中和”的目标,节能减排理念必须深入人心。同学们应该养成离开教室随手关灯的习惯,每关闭一盏灯,电路的总电阻将    一些,消耗的电能将    (均选填“增大”“减小”或“不变”)。
24.(2分)某型号手机电池铭牌上标有电池电压是3.8V,容量是4000mA h,这种电池一次充满电可储存的能量为    J,充电时,手机中的锂电池相当于电路中的    (填“电源”、“开关”或“用电器”)。
25.(2分)图示为小灯泡L和定值电阻R的I﹣U关系图像。由图可知,定值电阻R的阻值为    Ω。若将小灯泡L和定值电阻R并联接在电源电压为2V的电路中,则电路的总功率为    W。
26.(2分)如图是焦耳定律的实验装置。通电一段时间后,发现    侧容器连接的U形管液面高度差较大,若将R3拆下,R1换成10Ω的电阻,此装置还能探究电流产生的热量与    的关系。
27.(2分)小芳家夏天常用的“电热驱蚊器”是利用电的热效应工作的,发热元件是一个阻值为1000Ω的电阻,接在照明电路中通电5min产生的热量为    J;她家电能表铭牌上标有“2000r/(kW h)”,她用电磁炉(其它用电器都断开)6min烧开一壶水的过程中,电能表的转盘转200圈,则电磁炉的功率    kW。
四、探究与实验题(28题6分,29题7分,30题7分,共20分)
28.(6分)如图甲所示是“探究不同物质吸热升温现象”的实验装置。在两个相同的烧杯中分别装入A、B两种液体,并用两个相同的酒精灯加热并不断搅拌。
(1)烧杯中加入的A、B两种液体除初温相同外,还应保证    (体积/质量)相同。
(2)物质吸热的多少是通过    (加热时间/升高的温度)来反映的。
(3)根据实验数据描绘出如图乙所示的A、B液体的温度随加热时间变化的图像,由图可知:升高相同的温度,   (A/B)吸收的热量较多,A的比热容与B的比热容之比为    。
(4)下列现象可用比热容知识来解释的是    。
A.夏天在教室洒水,感到凉爽
B.金属勺装有塑料手柄
C.沙漠地区昼夜温差较大
D.霜前冷,雪后寒
(5)实验完成后,酒精灯中剩余酒精的热值    (选填“变大”“变小”或“不变”)。
29.(7分)如图是某实验小组“探究电流与电压和电阻的关系”实验,电源电压保持6V不变。
(1)连接电路时,开关应处于    状态;
(2)在“探究电流与电压的关系”时,根据实验数据绘制的图像如图乙,分析图象可得结论:   ;
(3)在“探究电流与电阻的关系”时,选用10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的电阻R由小到大依次正确接入甲图所示电路。当把10Ω电阻接入电路时,移动滑片,电流表示数如图丙所示是    A。则后面的实验每更换一个阻值,为保持定值电阻两端电压一定,滑动变阻器滑片P应向    (选填“A”或“B”)端滑动,使电压表示数为    V,同时记下对应的电流值;
(4)若每次实验时电阻R两端的电压均为2V,为完成实验,滑动变阻器的最大阻值至少应是    Ω。
(5)实验结束后,某同学向老师提出可以用小灯泡来代替定值电阻,进行“电流与电压的关系”的实验探究,老师指出这个实验操作是不可行的,原因是    。
30.(7分)如图甲是小林用“伏安法”测电阻的实验电路:
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物图连接完整(要求:滑动变阻器的滑片向右移动时,电流表示数变大;导线不能交叉);
(2)电路接通前,滑动变阻器的滑片P应该移至    端(选填“A”或“B”);
(3)小林闭合开关后,发现电流表示数为零,电压表示数接近电源电压,则故障可能是:待测电阻发生了    (选填“断路”或“短路”);
(4)排除故障后,闭合开关,当滑片P移动到某一位置时,电流表示数如图乙所示,其示数为    A,此时电压表的示数为2.8V,则可计算出待测电阻Rx=   Ω。小林同学提出应多次改变滑片P的位置,读出多次实验数据进行计算,这么做的目的是    。
(5)另一组的小刚同学用相同的器材连接电路并进行实验,根据自己的实验数据绘制了如图丙所示的U﹣I图像。你认为小刚在实验操作中出现的问题是:   。
五、分析与交流题(每小题4分,共8分)
31.(4分)汽车已成为许多家庭的必备出行工具,为汽车加汽油是利用汽油燃烧为汽车提供动力;加冷却液是为了冷却发动机;冬季加防冻玻璃水是为了怕玻璃水结冰。请结合学过的物理知识任意选择两个问题回答:
(1)选择汽油燃烧为汽车提供动力是因为它具有哪一特性;
(2)加冷却液冷却发动机是因为冷却液具有哪一特性;
(3)冬季加防冻玻璃水是因为防冻玻璃水具有哪一特性;
(4)为保证交通安全,在设计和使用方面采取哪些有效措施,举两例。
32.(4分)如图所示,取口香糖锡纸,剪成如图乙的条状,将锡纸条带锡的一端接在电池的正极,另一端接在电池的负极,很快发现纸条中间最窄处先开始冒烟起火。
(1)这个实验是演示的是电路什么故障的危害?
(2)请从物理学的角度解释锡纸条的中间部分为什么先起火?
(3)通过该实验,小明对准备购买空调电源线的爸爸提出什么建议?
六、综合应用题(33题7分,34题8分,共15分)
33.(7分)2022年9月27日,由中国自主研制的“鲲龙”AG600M灭火机以全新消防涂装在湖北荆门漳河机场成功完成12吨投汲水试验。若该飞机某段时间内消耗航空燃油1t,飞机发动机做的功为2×1010J。(航空燃油的热值为4×107J/kg)求:
(1)12吨水温度从26℃升高到96℃可以吸收多少热量?
(2)消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量是多少?
(3)发动机的效率是多少?
34.(8分)小明的爸爸在网上购买了一款新型电烤箱又名“空气炸锅”(如图1所示),其原理是利用热空气流加热食物。工作电路图如图2,工作时,当电烤箱内温度高于预设温度时,温控开关自动断开,电热管停止加热,当电烤箱内温度低于预设温度时,温控开关自动闭合,电热管重新开始加热,循环工作保障箱内温度为预设温度。已知电风扇的功率为40W,电热管的电阻R为48.4Ω.求:
(1)温控开关控制   (填“电风扇”、“R”或“电风扇和R”)。正常工作时,电热管R的电功率是多少瓦?
(2)用这个电烤箱在一次焙烤鸡翅的过程中,定时开关设定为15分钟,电热管正常循环工作时,P﹣t图象如图3所示,本次烤鸡翅共消耗多少电能?
2022-2023学年黑龙江省双鸭山市集贤县九年级(上)期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题(每小题2分,共24分)
1.【解答】解:A、“疏影横斜水清浅,暗香浮动月黄昏”中的“香“说明分子不停地做无规则运动,扩散到空气中,故A符合题意;
B、“渭城朝雨浥轻尘,客舍青青柳色新“中的”尘“是机械运动,不是分子的运动,故B不符合题意;
C、“日暮汉宫传蜡烛,轻烟散入五侯家“中的”烟“是机械运动,不是分子的运动,故C不符合题意;
D、“白雪却嫌春色晚,故穿庭树作飞花”中的”雪“是机械运动,不是分子的运动,故D不符合题意;
故选:A。
2.【解答】解:A、反复弯折铁丝,弯折处发烫,是通过做功改变了物体的内能;
B、利用燃气加热水,水从火焰吸收热量,通过热传递改变了物体的内能;
C、陨石进入大气层后与大气摩擦,陨石克服摩擦做功,机械能转化成内能,属于做功改变内能;
D、火柴头在火柴盒上划过,火柴被擦燃,火柴头克服摩擦做功,使火柴头内能增加、温度升高,属于做功改变物体的内能;
综上所述,ACD是通过做功改变了物体的内能,只有B是通过热传递改变了物体的内能。
故选:B。
3.【解答】解:
A、缓慢向上提拉与水面接触的玻璃板,在玻璃板离开水面前,由于分子间存在引力,所以水对玻璃板有向下的吸引力,使得弹簧测力计示数增大,故A错误;
B、试管内的水沸腾后,水蒸气将软木塞推出,水蒸气的内能转化为软木塞的机械能,水蒸气的内能减少,故B错误;
C、抽去玻璃隔板后,两瓶中的气体逐渐混合,属于扩散现象,表明分子在不停地做无规则运动,故C错误;
D、图丁中,分子在热水中扩散比在冷水中扩散得快,说明分子运动与温度有关,温度越高,分子运动越剧烈,故D正确。
故选:D。
4.【解答】解:A、发射火箭消耗了内能,内能转变成机械能,与热机做功冲程的能量转化相同,故A正确。
B、火箭加速升空的过程中,内能转化为机械能,故B错误。
C、火箭加速升空的过程中,动能和重力势能都增加,故C错误。
D、卫星在大气层外沿椭圆轨道绕地球运行,机械能总量不变,故D错误。
故选:A。
5.【解答】解:A、电源是给电路提供电压的装置,故电源的作用就是给用电器两端提供电压;故A正确;
B、电荷的定向移动形成电流;故B错误;
C、电路中有电流时,电路两端一定有电压;因为电压是形成电流的原因;故C错误;
D、电路中有电压,电路还要是通路,才会有电流;故D错误。
故选:A。
6.【解答】解:只有当人脸识别通过、体温在正常范围都满足时,系统才会启动电动机打开闸门,当人脸识别不通过或体温不正常时,闸门就不会打开,这说明两个开关是相互影响的,所以两个开关是串联的,故D正确。
故选:D。
7.【解答】解:A、探究电流与电压的关系时滑动变阻器的作用一般有保护电路和改变电路电流或改变被测电阻两端电压,故A错误;
B、探究电流与电阻的关系时滑动变阻器的作用是保护电路和保持定值电阻两端电压不变,找出普遍规律,故B错误;
C、测量导体的电阻时,通过改变滑动变阻器接入电路的阻值,从而改变了待测电阻两端的电压和通过它的电流,可以多测几组数据,通过求平均值来减小误差,故C正确;
D、在“伏安法”测小灯泡电功率的实验中,滑动变阻器的作用是:通过改变小灯泡两端的实际电压与通过小灯泡的电流,可比较小灯泡亮度与灯泡的实际功率之间的关系,不需要测量平均功率,故D错误。
故选:C。
8.【解答】解:
AB、由电路图可知,闭合开关,两电阻并联,根据并联电路的电压规律可知:电压表既测量R1两端的电压,也测量R2两端的电压,同时也测量电源电压;故AB错误;
CD、由电路图可知,电流表A1测量通过电阻R1的电流,电流表A2测量干路电流;
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且两个电流表的指针在同一个位置,
所以,干路电流表A2的量程为0~3A,分度值为0.1A,示数I=1.2A,
电阻R1支路上的电流表A1的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数I1=0.24A,故C正确;
则通过电阻R2的电流:I2=I﹣I1=1.2A﹣0.24A=0.96A,故D错误;
故选:C。
9.【解答】解:A.家用手电筒中的电流约200mA=0.2A,故A不符合实际;
B.家用空调器属于大功率用电器,功率约为1200W,故B符合实际;
C.一节干电池的电压约1.5V,故C符合实际;
D.家庭电路电压为220V,家用电器正常工作电压是220V,故D符合实际。
故选:A。
10.【解答】解:
A、电压是形成电流的原因,电压不是由电流决定的,所以不能说导体两端的电压跟通过导体的电流成正比,故A错误;
BCD、影响电阻大小的因素是材料、长度、横截面积以及温度,电阻的大小与导体两端的电压和通过导体的电流无关,故BD错误,C正确。
故选:C。
11.【解答】解:根据电路图可知,该电路为串联电路,电流表测量电路中的电流,电压表测量灯泡两端的电压;
电流表有示数,说明电路是通路;电压表无示数,说明与灯泡并联部分的电阻为0,所以故障是灯泡发生了短路。
故选:A。
12.【解答】解:
(1)只闭合开关S时,电路为L的简单电路,电流表测电路中的电流,
由图象可知,只有当UL=6V,IL=0.3A时,灯泡的实际功率:PL=ULIL=6V×0.3A=1.8W;
因此电源电压:U=UL=6V,故A正确;
(2)再闭合开关S1后,R与L并联,电流表测干路电流;
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以通过灯泡的电流不变,
则通过R的电流:IR=0.9A﹣0.3A=0.6A,故B正确;
电路消耗的总功率:
P=UI=6V×0.9A=5.4W;故C正确;
(3)因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,由I=可得,R的阻值:
R===10Ω,故D错误。
故选:D。
二、双项选择题(每小题3分,共9分。每小题有两个正确选项,选项不全但正确得1分,有错误选项不得分)
13.【解答】解:A、一切物质的分子都在不停地做无规则运动,故A正确;
B、热值是燃料的特性,只与燃料的种类有关,与燃烧是否充分、释放热量多少无关,故B错误;
C、热量只能从温度高的物体传向温度低的物体;内能小的物体可能温度高,而内能大的物体可能温度低,所以热量可以从内能小的物体传递给内能大的物体,故C正确;
D、根据Q吸=cm△t知,只有在质量相同、升高的温度相同时,比热容大的物体,吸收的热量一定多,故D错误。
故选:AC。
14.【解答】解:
AB、若L1、L2串联,则电流的路径只有一条,电流向后经过两个灯泡,所以②表为电流表,①③表为电压表,故A正确,B错误;
C、若L1、L2并联,则电流的路径有两条,电流分别流入两个灯泡,则①③表为电流表,②表为电压表,故C正确;
D、若①②表为电流表,开关S闭合,电源的两端被导线相连,电源短路,L1、L2都不能发光,故D错误。
故选:AC。
15.【解答】解:
由图甲可知,灯与变阻器串联,电压表测灯两端的电压,电流表测电路中的电流,
A、由图乙知,灯的电流随电压的变化关系为一曲线,说明灯的电阻是变化的,故A错误;
B、由图乙可知,当灯两端的电压为3.8V时,通过灯的电流是0.30A,故灯的额定功率:P=UI=3.8V×0.30A=1.14W,故B正确;
C、电源电压恒为6V,由串联电路的规律及欧姆定律,灯正常发光时变阻器连入电路的电阻:
R滑==≈7.3Ω,故C正确;
D、由乙图知,当灯的电压为2.0V时,灯的电流为0.22A,根据串联电路电压的规律,变阻器的电压为:
U滑=U﹣U′=6V﹣2V=4V,滑动变阻器消耗的电功率为:
P滑=U滑×I′=4V×0.22A=0.88W,故D正确。
故选:BCD。
三、填空题(每小题2分,共24分)
16.【解答】解:家里喷洒消毒药水来消毒杀菌,此刻我们会闻到一股刺激性的气味,说明分子在不信息地做无规则运动,这是扩散现象。
夏天比冬天气温高,分子运动更剧烈,夏天比冬天更易闻到消毒水的味道,说明分子运动快慢与温度有关。
故答案为:扩散;温度。
17.【解答】解:用铁锤锻打工件,工件会发热,属于做功改变物体内能;把烧红的铁器放到冷水中“淬火”,铁器放出热量,铁器的温度会降低,内能会减小,属于热传递改变物体的内能。
故答案为:做功;热传递;减小。
18.【解答】解:汽油机工作时,只有做功冲程获得动力;
汽油机转速3000r/min,则1s钟转:=50r/s,做功次数:=25次。
故答案为:做功;25。
19.【解答】解:科技馆看到的静电游戏“怒发冲冠”,这是因为人接触静电球时,人体是导体,电荷通过人体传到头发上,由于头发带同种电荷互相排斥而使头发竖起来;
静电球可以产生几万伏的电压,在实验中人体带了电,却没有触电,说明没有形成电流,即人体和大地没有构成通路,人必须站在绝缘台上才能进行此游戏。
故答案为:导体;没有。
20.【解答】解:由电路图可知,定值电阻和滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端电压,电流表测电路中的电流,
被测身高增加时,滑动变阻器电阻棒接入电路的长度增加,滑动变阻器接入电路的阻值变大,电路中的总电阻变大,根据I=可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小;
根据U=IR可知,定值电阻R0两端的电压变小,因为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变大,即电压表的示数变大。
故答案为:变大;变小。
21.【解答】解:若将它们并联接在电源上,
因并联电路中各支路两端的电压相等,则加在它们两端的电压比U1:U2=1:1;
根据欧姆定律可得,流过它们的电流之比为:
====。
故答案为:1:1;2:1。
22.【解答】解:由I=可得,导体的电阻:R===10Ω;
因电阻是导体本身的一种性质,与导体两端的电压和通过的电流无关,所以,当导体两端电压变为6V时,导体的电阻仍为10Ω不变,
此时通过导体的电流:I′===0.6A。
故答案为:10;0.6;10。
23.【解答】解:家用电器是并联的,且家庭电路的电压为220V不变,因并联电路中电阻越并越小,即并联的电阻越多,总电阻越小;反之,总电阻越大,且总电阻小于任何一个分电阻,所以,当她断开一个用电器后,家庭电路中的总电阻变大;
由可知,电路中的总功率减小,由W=Pt可知,在时间一定时,消耗的电能将减小。
故答案为:增大;减小。
24.【解答】解:电池电压U=3.8V,容量Q=4000mA h,这种电池充满电可储存的能量W=UIt=UQ=3.8V×4000mA h=3.8V×4000mA×1h=3.8V×4A×3600s=54720J;
手机锂电池充电时,消耗电能,转化成化学能,所以充电时,手机中的锂电池相当于电路中的用电器。
故答案为:54720;用电器。
25.【解答】解:(1)因为灯泡L的电阻随温度的变化而变化,定值电阻R的阻值保持不变,所以灯泡L的I﹣U关系图像为一条曲线,定值电阻R的I﹣U关系图像为一条直线,因此由图像可知,A是灯泡L的I﹣U关系图像,B是定值电阻R的I﹣U关系图像;
由图像可知,当定值电阻R两端的电压为4V时,通过定值电阻R的电流为0.4A,由欧姆定律可知,定值电阻R的阻值:R===10Ω;
(2)由并联电路的电压特点可知,小灯泡L和定值电阻R两端的电压都等于电源电压2V,
由图像可知,此时通过灯泡L的电流IL=0.6A,通过定值电阻R的电流IR=0.2A,
由并联电路的电流特点可知,干路电流:I=IL+IR=0.6A+0.2A=0.8A,
则电路的总功率:P=UI=2V×0.8A=1.6W。
故答案为:10;1.6。
26.【解答】解:探究焦耳定律实验中,通过比较U形管液面高度差来反映电阻产生热量的多少,产生的热量越多,U形管液面高度差越大。由图可知,R2与R3并联后与R1串联,根据串、并联电路电流特点可知,通过R1大于通过R2的电流,R1和R2电阻相同,根据Q=I2Rt可知,电流通过R1产生的热量多,所以左侧容器连接的U形管液面高度差较大;
若将R3拆下,R1换成10Ω的电阻,则10Ω电阻与R2串联,通过它们的电流相等,电阻不等,所以可以探究电流产生的热量与电阻大小的关系。
故答案为:左;电阻大小。
27.【解答】解:(1)照明电路的电压为220V,则通电5min产生的热量:
Q=t=×5×60s=14520J;
(2)电能表的转盘转200圈时,电磁炉消耗的电能:
W==0.1kW h,
电磁炉的功率:
P===1kW。
故答案为:14520;1。
四、探究与实验题(28题6分,29题7分,30题7分,共20分)
28.【解答】解:(1)根据比较吸热能力的两种方法,要控制不同液体的质量相同,故烧杯中加入的A、B两种液体除初温相同外,还应保证质量相同。
(2)根据转换法,物质吸热的多少是通过加热时间来反映的。
(3)根据如图乙描绘出所示的A、B液体的温度随加热时间变化的图象可知:升高相同的温度,B加热时间长,故吸收的热量较多,
根据图乙知:加热5分钟,A升高的温度为:70℃﹣20℃=50℃;
B液体升高的温度为:50℃﹣20℃=30℃;
根据c=,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:30℃:50℃=3:5;
(4)A.夏天在教室洒水,感到凉爽,是因为蒸发吸热具有致冷作用,不符合题意;
B.金属勺装有塑料手柄,是因为塑料是热的不良导体,不符合题意;
C.水的比热容大于沙子的比热容,吸收或放出相同的热量,沙漠地区昼夜温差变化大,符合题意;
D.雪是高空中的水蒸气遇强冷凝华成小冰晶后下降到地面,下雪时气温本来就很低,而下雪后的熔化过程要吸收热量,使地面上方空气的温度降低,所以有雪后寒的感觉,不符合题意;
故选C;
(5)热值是燃料的一种特性,不随质量的改变而改变,所以酒精灯中剩余的酒精热值不变。
故答案为:(1)质量; (2)加热时间; (3)B;3:5; (4)C;(5)不变。
29.【解答】解:(1)为了保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态;
(2)由图像可知,当导体两端的电压增大时,通过导体的电流增大,且通过导体的电流与导体两端的电压的比值保持不变,故可得出结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;
(3)由图甲可知,电流表选用小量程;当把10Ω电阻接入电路时,移动滑片,电流表示数如图丙所示,电流表分度值0.02A,其示数为0.2A,则定值电阻两端电压为:
UV=I1R1=0.2A×10Ω=2V;
实验中,当把10Ω的电阻换成后面的大电阻后,根据分压原理,电阻两端的电压变大,研究电流与电阻关系时要控制电压不变,根据串联电路电压的规律,要增大滑动变阻器两端的电压,由分压原理,要增大滑动变阻器电阻阻值,故应把滑动变阻器滑片向A端滑动,使电压表示数为2V,同时记下对应的电流值;
(4)根据控制变量法,在探究电流与电阻的关系实验中,应控制定值电阻两端电压UV=2V不变,根据串联电路电压规律,滑动变阻器两端电压为U滑=U﹣UV=6V﹣2V=4V,滑动变阻器两端电压是定值电阻两端电压的=2倍;因为定值电阻的最大电阻为25Ω,当定值电阻阻值最大时,滑动变阻器的电阻也最大;根据串联分压原理,滑动变阻器最小阻值为R滑小=2R定小=2×25Ω=50Ω,故滑动变阻器的最小阻值至少应是50Ω;
(5)探究电流与电压的关系,需要保持电阻不变,而灯丝的电阻随温度的变化而变化,所以不能用小灯泡做此实验。
故答案为:(1)断开;(2)在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;(3)0.2;A;2;(4)50;(5)灯丝的电阻随温度的变化而变化。
30.【解答】解:(1)滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表示数变大,说明变阻器接入电路的电阻变大,故应将变阻器的右下接线柱连入电路中,如下图所示:
(2)为保护电路,开关闭合前,滑动变阻器的滑片要滑到阻值最大处,即A端;
(3)小明闭合开关后,发现电流表示数为零,电路可能开路,但电压表有示数,则电压表与电源连通,此时电路中的一处故障是待测电阻Rx断路;
(4)其中一次测量电流表和电压表的指针如图乙、丙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,则电流为0.28A,
由欧姆定律可得,此次测得的电阻值Rx===10Ω;
小林同学提出应多次改变滑片P的位置,读出多次实验数据进行计算,这么做的目的是取平均值,减小测量的误差。
(5)图中待测电阻与变阻器串联,当变阻器连入电路的电阻变小时,由欧姆定律可知电路的电流变大,根据U=IR可得,待测电阻两端的电压变大,由串联电路电压的规律可知,滑动变阻器的电压变小,而图丁所示的U﹣I图像中电流增大时电压减小,这说明小刚在实验操作中出现的问题是将电压表并联在变阻器两端了。
故答案为:(1)如上图所示;(2)A;(3)断路;(4)0.28;10;减小误差;(5)电压表并联在变阻器两端。
五、分析与交流题(每小题4分,共8分)
31.【解答】答:(1)选择汽油燃烧为汽车提供动力是因为汽油的热值大,完全燃烧质量相同的不同燃料,汽油燃烧放出的热量多;
(2)用冷却液来冷却发动机,是因为冷却液的比热容大,相同质量的冷却液和其它物质比较,升高相同的温度时,冷却液吸收的热量多;
(3)冬季加防冻玻璃水是因为防冻玻璃水的凝固点低,不容易凝固;
(4)动能的大小与质量、速度有关,为了安全,使用汽车时,不能超速、超载。
32.【解答】答:(1)锡纸条带锡的一端接在电池的正极,另一端接在电池的负极,这样会造成电源短路,会损坏电源甚至引起火灾,这个实验是演示的是短路的危害;
(2)材料和长度相同时,细的电阻大,所以中间最窄处的电阻较大,根据焦耳定律Q=I2Rt可知,在电流和通电时间相同的条件下,中间最窄处产生的热量多,温度高,达到锡纸的着火点而先起火;
(3)为了减少电源线通电时产生的热量,应选择电阻小的电源线,即购买符合材料标准的较粗、较短的电源线。
六、综合应用题(33题7分,34题8分,共15分)
33.【解答】解:(1)12吨水温度从26℃升高到96℃可以吸收的热量:Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg ℃)×1.2×104kg×(96℃﹣26℃)=3.528×109J;
(2)消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量Q放=m油q=1×103kg×4×107J/kg=4×1010J;
(3)发动机的效率η===50%。
答:(1)12吨水温度从26℃升高到96℃可以吸收的热量为3.528×109J;
(2)消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量是4×1010J;
(3)发动机的效率是50%。
34.【解答】解:
(1)由电路图可知,电烤箱在加热工作时,电风扇和电热管是并联关系,温控开关在电热管R支路上,所以它控制电热管R;
由P=可得电热管正常工作时的电功率:
PR===1000W。
(2)由电路图可知,当焙烤鸡翅时,电风扇与电热管是并联关系,电风扇在15分钟内一直工作:
由P=可得电风扇消耗的电能:
WM=PMtM=40W×15×60s=3.6×104J,
从丙图可知电热管在15分钟内,只工作了12min,电热管消耗的电能:
WR=PRtR=1000W×12×60s=7.2×105J,
本次焙烤鸡翅共消耗的电能:
W=WM+WR=3.6×104J+7.2×105J=7.56×105J。
答:(1)温控开关控制R正常工作时电热管R的电功率是1000W;
(2)本次烤鸡翅共消耗7.56×105J的电能。
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