2020-2021新疆哈密四中九年级(上)期中物理试卷(b卷)(含解析)

2020-2021学年新疆哈密四中九年级(上)期中物理试卷(B卷)
一、选择题(单选题,每题3分,共36分)
1.(3分)下列现象中,最能体现“分子在不停地做无规则运动”的是(  )
A.细雨濛濛 B.雪花飞舞 C.尘土飞扬 D.荷花飘香
2.(3分)下列生活实例中,属于做功改变物体内能的是(  )
A.冬天用热水泡脚变得暖和
B.医生用冰袋给发烧的病人降温
C.用手反复弯折铁丝,弯折处发热
D.冬天人们在室外晒太阳感觉暖和
3.(3分)2020年6月23日,我国用长征三号乙运载火箭成功发射第55颗北斗导航卫星!收官之星,组网圆梦。长征系列火箭使用液态氢作燃料,主要是由于该燃料(  )
A.比热容大 B.热值大 C.所含热量多 D.内能大
4.(3分)关于温度、热量和内能,下列说法正确的是(  )
A.一碗水倒掉一半后,内能不变
B.0℃的冰块,内能可能为零
C.物体的温度越高,所含热量越多
D.物体的温度升高,则物体的内能一定增大
5.(3分)关于热机下列说法错误的是(  )
A.功率大的热机效率不一定高
B.在四冲程内燃机中,减少废气带走的热量可以大大提高热机效率
C.柴油机的效率比汽油机的高,这是因为柴油的热值比汽油大
D.在做功冲程中,内燃机将内能转化为机械能
6.(3分)我国年仅22岁的优秀青年科学家曹原研究发现:当两层平行石墨烯堆成约1.1°的“魔角”时,石墨烯的电阻突然变为0.此现象中的石墨烯是(  )
A.超导体材料 B.半导体材料 C.金属材料 D.绝缘体材料
7.(3分)把两段长度相等的圆柱形铁块A和铜块B串联在电路中,A比B的横截面积大,如图所示,通过它们的电流关系是(  )
A.IA>IB B.IA<IB C.IA=IB D.无法确定
8.(3分)若将完好的电流表、电压表、小灯泡连接成如图所示的电路,各处接触良好。当开关S闭合后,会出现(  )
A.电流表指针明显偏转 B.小灯泡发光
C.电压表指针明显偏转 D.电池被烧坏
(多选)9.(3分)关于导体的电阻,下列说法中正确的是(  )
A.导体导电说明它对电流没有任何阻碍作用
B.导体的电阻越大,说明它对电流的阻碍作用越大
C.相同条件下,铜导线比铁导线的导电性能好,说明导体的电阻与材料有关
D.导体的电阻由它两端的电压和通过的电流决定
10.(3分)在如图所示的电路图中,能用电压表正确测出灯L1两端电压的是(  )
A. B.
C. D.
11.(3分)汽车上设置了“安全带指示灯”,提醒驾驶员系好安全带。当安全带系好时,相当于闭合开关,指示灯不亮;安全带未系时,相当于断开开关,指示灯发光提示,图中符合上述要求的电路图是(  )
A. B.
C. D.
12.(3分)在两个相同的杯子内盛有质量相等的热水和冷水,将一半热水倒入冷水杯内,冷水杯内的温度升高21℃,若再将热水杯内剩余热水的一半再次倒入冷水杯内,冷水杯内的水温会升高(  )
A.9℃ B.8℃ C.6℃ D.5℃
二、填空题(每空1分,共26分)
13.(4分)质量、初温相同的铜块和铝块,已知铜的比热容小于铝的比热容,放出相同的热量后,迅速接触,则热从    块传给    块。某同学在实验室用酒精灯把0.1kg的水从20℃加热到100℃,水吸收的热量是    。如果这些热量由酒精燃烧提供,至少要完全燃烧    g酒精。(q酒=3.0×107J/kg)
14.(4分)汽车仪表盘上有一个仪表叫“转速表”,用来表明汽车发动机的转速。如图所示,此时指针指在大约1.2的位置,配以仪表盘上的“×1000r/min”,表示此时发动机转速为    转每分钟。此时汽车发动机的一个缸内,每秒钟燃气推动活塞做功    次。
15.(4分)某柴油机的能量流向如图所示,其中内能输入为1kg柴油完全燃烧放出的能量,那么,从能量流向图可以得出,该柴油机的效率为    ,柴油的热值为    J/kg。端午节妈妈在厨房煮粽子,小强在客厅里就闻到了粽子的香味,这是    现象,煮粽子是通过    方式增大粽子内能的。
16.(4分)(1)进入刚装修完的房屋,我们常常会闻到一种刺鼻的气味,这气味主要来自装修材料胶粘剂中的甲醛,用胶粘剂可以把装修板材粘在一起,这说明分子间存在   。甲醛从胶粘剂跑到了空气中,说明分子在   ,这种现象会随气温的升高而   (选填:“加剧”或“减缓”)。
(2)为应对空气污染,某校科技小组自制了一个空气净化器,工作原理如图所示。闭合开关S1、S2后,风扇旋转吸入空气,A处的颗粒物也被吸入净化器,颗粒物接近带有负电荷的光洁金属网B时,受到强烈的吸引力,这是因为带电体具有   的性质。颗粒物与光洁金属网B接触后也带上负电,被带有正电荷的活性炭棉芯层C牢牢吸引,这是利用   的原理,最终达成对空气的净化作用。
17.(4分)央视《是真的吗?》节目中,主持人做了“电池+口香糖锡纸=取火工具”的实验:取口香糖锡纸,剪成条状,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,很快发现纸条中间处开始冒烟、起火苗,如图。这是因为锡是   (选填“导体”或“绝缘体”),将它的两端直接接入电池正负极,就会造成   ,迅速产生大量的   使温度达到锡纸的燃点而使之燃烧,这个过程中电池输出的   能转化为   能。
18.(2分)如图甲所示,验电器A带负电,B不带电。用一直棒把验电器A、B两金属球连接起来的瞬间如图乙所示,此时验电器A.B带   (填“相同”或“不同”)电荷,金属棒中瞬间电流方向为   (填“A→B”或“B→A”),图中a是   (填“导体”或“绝缘体”)
19.(4分)教室里闭合某一个开关时,往往有几盏灯同时亮起,如果有一盏灯因为灯丝断裂而熄灭,其余的灯还亮,说明这几盏灯是    关系;断开某一个开关时,只有一台风扇停止工作,说明教室里的风扇是    关系(选填“串联”或“并联”)。一节新干电池的电压是    V,通过电冰箱的电流约是    A。
三、作图题(每题3分,。.共9分)
20.(3分)根据如图1所示的实物图,在图2方框内画出电路图。
21.(3分)在如图所示的电路中填上适当的电表符号,要求两灯并联,使之成为正确的电路。
22.(3分)根据图1所示的电路图,用笔画线代替导线,连接实物图(要求导线不能交叉,干路中电流大小约为2A左右)。
四、实验探究题(每空1分,共19分)
23.(5分)实验探究
比较不同物质的吸热能力:
小雨用如图1所示装置做“比较不同物质的吸热能力”实验,在两个相同的烧杯中分别装入质量、初温都相同的A、B两种液体,然后分别插入同规格的温度计,并用相同的加热器分别加热。
①要完成该探究实验,除了图1中所示的器材外,还需要的测量工具有天平和    。用    来反映物质吸热的多少。
②实验中选择相同规格的电热器,体现的科学研究方法是    (单选)
A.分类法 B.比较法 C.控制变量法 D.放大法
③小雨根据实验测得的数据分别描绘出了A、B两种液体的温度随加热时间变化的图象如图2,分析图象可知    (填“A”或“B”)的吸热能力更强。若加热过程中无热量损失,已知A的比热容为2.4×103J/(kg ℃),则B的比热容为    J/(kg ℃)
④叶子姐姐探究水和食用油的吸热能力,图3中能合理反映该实验结果的图象是    (填“甲”或“乙”或“丙”)。
24.(5分)小明和小华同学在“探究串联电路电压的规律”实验中,都设计了如图甲所示的电路。
(1)连接电路前,小明发现电压表指针如图乙所示,接下来他要对电压表进行的操作是    。
(2)小明根据图甲连接好电路,闭合开关后,发现电压表示数为零,若只有L1或L2中的一处发生故障,则故障可能是    (写出一种即可)。
(3)排除故障后,小明完成了实验,并把数据记录在下表中。
UAB/V UBC/V UAC/V
1.4 1.4 2.8
分析实验数据得出两个实验结论:
①串联电路两端的电压    各部分电路两端电压之和;
②串联电路中,各部分电路两端电压相等。
(4)实验结束后小明和小华互相交流,小华指出结论②是错误的,造成结论错误的原因是    ,另外,小明的实验在设计方案上还存在另一个不足之处是    。
25.(5分)小强在探究“影响导体电阻大小的因素”时,猜想导体的电阻可能与下列因素有关:①导体的材料;②导体的长度;③导体的横截面积。为了验证上述猜想,小强用如图所示的器材进行实验,其中导体A、B、C是镍铬合金丝,D是锰钢合金丝;A、C、D长度相同,A、B、D横截面积相同。
(1)实验中,在两个金属夹子之间接上不同的导体,闭合开关后通过观察    来比较导体的电阻大小。
(2)为了验证猜想①,应选用编号为    和    的两根金属丝分别接入电路进行试验。
(3)为了验证猜想②,应选用编号为    和    的两根金属丝分别接入电路进行试验。
26.(4分)在滑动变阻器改变灯泡亮度的实验中甲组同学连接的电路如图所示。
(1)甲组同学连接电路闭合开关,发现电流表的指针偏转幅度较小,原因是   。
(2)要使灯泡的亮度由暗变亮,应将滑动变阻器的滑片向   (选填“A”或“B”)端移动,此过程电流表的示数将   (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(3)乙组同学按照电路图连接实验电路,当接完最后一根导线时灯泡立刻发出耀眼的光并很快熄灭。在实验操作中的有两个操作不当之处:其中之一是滑动变阻器没调到   端。(选填“A”或“B”)
五、计算题(每题5分,共10分)
27.(5分)“宇”牌太阳能热水器,水箱内有200kg的水。水的比热容为4.2×103J/(kg ℃),求:
(1)在阳光照射下,水的温度升高了10℃,水吸收的热量;
(2)天气原因,水箱内200kg的水,温度从90℃降低到50℃,和温度从30℃升高到80℃,放出的热量与吸收的热量之比。
28.(5分)在班级迎新年晚会的会场布置中,某同学负责在教室照明电路中安装装饰彩灯的工作。
(1)已知每只彩灯两端能承受的最大电压为12V,那么这些小彩灯应怎样连接?每串彩灯至少需要多少只这样的小彩灯?
(2)在晚会中,共用了4串这样的彩灯,已知通过每个小彩灯的电流为200mA,同时教室里亮了2盏日光灯,通过每盏日光灯的电流为180mA,则通过该教室干路电流为多少A?
2020-2021学年新疆哈密四中九年级(上)期中物理试卷(B卷)
参考答案与试题解析
一、选择题(单选题,每题3分,共36分)
1.【分析】构成物体的分子在不停地做无规则运动,温度越高,运动越快;分子之间有间隙;分子运动是看不见的,在不知不觉中发生了变化,要分清物质和分子。
【解答】解:
A、细雨濛濛从空中下落是小雨滴的机械运动,不是分子的运动,故A不符合题意;
B、雪花飞舞,属宏观的机械运动,不是分子的运动,故B不符合题意;
C、尘土飞扬属宏观的机械运动,不是分子的运动,故C不符合题意;
D、荷花飘香,是花香分子无规则运动的结果,故D符合题意。
故选:D。
2.【分析】(1)热传递是能的转移过程,即内能从高温物体向低温物体转移的过程,在此过程中能的形式不发生变化;
(2)做功实质是能的转化过程,做功的过程中能量的形式变了,是能量的转化过程。
【解答】解:A、冬天,用热水泡脚变得暖和,是通过热传递的方式改变物体的内能,故A错误;
B、医生用冰袋给发烧的病人降温,是通过热传递的方式改变物体的内能,故B错误;
C、将铁丝反复弯折,弯折处发热,是对铁丝做功增加了铁丝的内能,属于做功改变物体的内能,故C正确;
D、冬天人们在室外晒太阳感觉暖和,是通过热传递的方式改变物体的内能,故D错误。
故选:C。
3.【分析】热值是燃料的一种特性,热值越大的燃料在完全燃烧相同质量的燃料时,释放出的热量越多。
【解答】解:
运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料,原因是液态氢具有较高的热值,完全燃烧相同质量的氢时,可以释放出更多的热量;
故选:B。
4.【分析】(1)物体内部分子的动能和分子势能的总和叫做物体的内能,其大小与物体的质量、状态和温度有关;一切物体都有内能;
(2)在热传递过程中,传递内能的多少叫热量;热量是一个过程量。
【解答】解:A、一碗水倒掉一半后,温度不变,质量减半,则内能变小,故A错误;
B、一切物体都有内能,0℃的冰块也有内能,其内能不可能为零,故B错误;
C、热量是一个过程量,不能用具有或含有等来修饰,故C错误;
D、同一物体,其质量一定,温度升高时,该物体内能一定增大,故D正确。
故选:D。
5.【分析】(1)功率是指做功快慢的物理量。
(2)掌握热机效率低的原因和内燃机的四冲程中能量转化情况。
(3)柴油机的效率比汽油机的效率高,说明能量损失少。
(4)在做功冲程中,内燃机将内能转化为机械能。
【解答】解:A、功率是物体做功快慢的物理量,热机效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。热机效率的高低与功率无关,故A正确;
B、在四冲程内燃机中,废气带走的热量最多,减少废气带走的大量热量可以大大提高热机的效率,故B正确;
C、柴油机的效率比汽油机的效率高,是因为柴油机损失的能量较少,并不是因为柴油的热值高,故C错误;
D、在做功冲程中,内燃机将内能转化为机械能,故D正确。
故选:C。
6.【分析】超导现象是指电阻为零的现象,据此分析判断。
【解答】解:由题意知,当两层平行石墨烯堆成约1.1°的“魔角”时,石墨烯的电阻突然变为0,这种现象叫做超导现象,故A正确。
故选:A。
7.【分析】根据串联电路的电流规律可知两导体中的电流关系。
【解答】解:由图可知:导体A和B串联,根据串联电路电流处处相同的特点可知,此时IA=IB。
故选:C。
8.【分析】电压表相当于断路,测量用电器两端电压时,与用电器并联。
【解答】解:由图知道电压表与电流表、灯泡串联,由于电压表的内阻很大,所以电路的电流几乎为零,故电流表指针几乎没有偏转、灯泡不会发光、电池也不会被烧坏;根据串联分压原理知道,电压表两端的电压几乎等于电源电压,故电压表指针明显偏转,故只有C符合题意。
故选:C。
9.【分析】电阻是导体自身的一种特性,它由导体的材料、长度、横截面积和温度决定,与加在导体两端的电压和通过导体的电流大小无关。
【解答】解:A、电阻是导体自身的一种特性,导体能导电,也有电阻,A错误;
B、导体的电阻越大,说明它对电流的阻碍作用越大,故B正确;
C、电阻大小与导体的材料、长度、横截面积有关;相同条件下,铜导线比铁导线的导电性能好,说明导体的电阻与材料有关;故C正确;
D、电阻大小与导体的材料、长度、横截面积有关,与导体中的电流、导体两端的电压大小无关。故D错误;
故选:BC。
10.【分析】电压表的正确使用方法:
①连接电压表的时候,电流要从正接线柱入,负接线柱出;
②电压表正确测出灯L1两端电压,则电压表与灯L1并联。
【解答】解:
A、由图可知,电压表串联在干路中,接法错误,故A错误;
B、该电路为并联电路,电压表串联在支路中,接法错误,故B错误;
C、由图可知,该电路为并联电路,电压表与灯L1并联,正负接线柱接法是错误的,故C错误;
D、由图可知,该电路为并联电路,电压表与灯L1并联,正负接线柱接法正确,故D正确。
故选:D。
11.【分析】由题意知,未系好安全带时指示灯亮,系好安全带灯泡不亮,说明开关断开指示灯亮,否则灯泡不亮即被短路了。
【解答】解:由题意知,闭合开关,指示灯不亮;断开开关,指示灯发光,
所以指示灯与S并联,但电路不会出现短路,即电路中必须串联一个电阻保护电路。
结合选项可知D符合题意,ABC不符合题意。
故选:D。
12.【分析】由题意可知,容器内水的质量和一杯热水的质量相等,不计热损失时,热水放出的热量和冷水吸收的热量相等,根据Q=cmΔt可知两者温度的变化量相等,据此设出热水、冷水的初温和热平衡后共同的温度;若再将热水杯内剩余热水的一半再次倒入冷水杯内时,相当于同时向冷水中倒入+=杯热水,根据Q=cmΔt得出等式求出热平衡后共同的温度,进一步求出冷水温度将再升高的值。
【解答】解:设容器内水的质量和一杯水的质量为m,热水的初温为t热,冷水的初温t冷,将一半的热水倒入容器中后共同的温度为t,
因不计热损失,
所以,由Q=cmΔt可得:
Q放=Q吸,即cmΔt热=cmΔt冷,
解得:Δt热=2Δt冷=2×21℃=42℃,
据此可设t冷=0℃,则t=21℃,t热=21℃+42℃=63℃,
若再将热水杯内剩余热水的一半再次倒入冷水杯内时,相当于同时向冷水中倒入+=杯热水,
则cm(t热﹣t′)=cm(t′﹣t冷) 即0.75×(63℃﹣t′)=t′﹣0℃
解得:t′=27℃,
所以,冷水温度将再升高Δt=t′﹣t=27℃﹣21℃=6℃。
故选:C。
二、填空题(每空1分,共26分)
13.【分析】(1)质量、初温相同的铜块和铝块,放出相同的热量后,根据Q放=cmΔt可知铜的末温与铝的末温的关系,热传递时,内能从高温物体向低温物体传递;
(2)知道水的质量、比热容、初温和末温,利用Q吸=cm(t﹣t0)求出水吸收的热量;
(3)根据题意可知,酒精完全燃烧放出的热量等于水吸收的热量,利用Q放=mq求出完全燃烧酒精的质量。
【解答】解:(1)已知质量、初温相同的铜块和铝块,并且铜的比热容小于铝的比热容,由Q=cmΔ可知,比热容小的物体温度变化大,因此铜块的末温低,因此热量从铝块传递到铜块;
(2)水吸收的热量:Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/kg×0.1kg×(100℃﹣20℃)=3.36×104J;
(3)根据题意可知,酒精完全燃烧放出的热量:Q放=Q吸=3.36×104J,
由Q放=mq可知,完全燃烧酒精的质量:m酒精===1.12×10﹣3kg=1.12g。
故答案为:铝;铜;3.36×104J;1.12。
14.【分析】(1)汽车转速表,要明确单位;
(2)在四冲程内燃机的一个工作循环中,完成4个冲程,并对外做功1次,曲轴和飞轮转2圈。
【解答】解:
(1)转速表上的指针在1.2上,可得到此时汽车发动机的转速为1.2×1000r/min=1200r/min;
(2)汽车发动机的转速为1200r/min,说明1min飞轮转1200r;
则每秒钟,飞轮转 =20转,完成 =10个工作循环,做功10次。
故答案为:1200;10。
15.【分析】(1)1kg柴油完全燃烧放出的能量等于内能输出的和机械能输出的总和,其中机械能输出的为有用功,根据热机效率公式可求出该柴油机的效率;知道柴油的质量和完全燃烧放出的热量,利用q=求出柴油的热值;
(2)组成物质的分子在永不停息地做无规则运动;做功和热传递都可以改变物体的内能。
【解答】解:(1)1kg柴油完全燃烧放出的能量为:Q放=3.01×107J+1.29×107J=4.3×107J,
则该柴油机的效率为η=×100%=×100%=30%;
汽油的热值为:q===4.3×107J/kg;
(2)由于分子在永不停息地做无规则运动,端午节妈妈在厨房煮粽子,小强在客厅里就闻到了粽子的香味,这是扩散现象;
粽子吸收热量、温度升高,蒸粽子是通过热传递方式增加粽子内能的。
故答案为:30%;4.3×107;扩散;热传递。
16.【分析】(1)物质是由分子组成的,组成物质的分子在永不停息地做无规则的运动,物体温度越高,分子的无规则运动越剧烈,分子间同时存在斥力和引力;
(2)带电体具有吸引轻小物体的性质;电荷间的作用规律是:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;
【解答】解:
(1)因为固体分子间距离小于液体分子间距离,胶粘剂干了(凝固)以后,液体变成固体,分子间距离变小,分子间的引力增大,可以把装修板粘在一起;有毒有机物分子不停地做无规则的运动,扩散到空气中,就会造成室内环境的污染;夏天天气炎热,物体温度较高,温度越高,分子的无规则运动越剧烈;
(2)当颗粒物接近带有负电荷的光洁金属网B时会被快速吸引过来,这是因为带电体具有吸引轻小物体的性质;
当颗粒物快速通过光洁金属网B后,会带上负电荷,然后被带有正电荷的活性炭棉芯层C牢牢吸引,这是因为异种电荷相互吸引;
故答案为:(1)相互作用的引力;不停地做无规则运动;加剧;(2)吸引轻小物体;异种电荷相互吸引。
17.【分析】容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体;
导线直接将电源连接起来的电路叫短路,短路时,会产生很大的电流;
电流通过导体时会发热,叫电流的热效应,该过程消耗电能转化为内能。
【解答】解:
锡是金属,容易导电,属于导体,具有导电性,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,形成了电源短路,此时电路中迅速产生大量热量,使温度达到锡纸的着火点而使之燃烧。这个过程中电池的电能转化为内能。
故答案为:导体;短路;热量;电;内。
18.【分析】(1)验电器的原理是:同种电荷相互排斥。
(2)正电荷定向移动的方向为电流方向,自由电子的定向移动方向与电流方向相反。
(3)容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体;常见的导体包括:人体、大地、各种金属、酸碱盐的溶液等。常见的绝缘体有陶瓷、玻璃、橡胶、油等;导体和绝缘体没有绝对的界限。
【解答】解:
用一直棒把验电器A、B两金属球连接起来的瞬间如图乙所示,此时验电器A的负电荷转移到B上,这样A和B均带负电;自由电子的定向移动方向为A到B,则瞬间电流方向为B到A;由于人体是导体,所以手握的a一定是绝缘体,否则电子会导入人体,会影响实验的效果。
故答案为:相同;B→A;绝缘体。
19.【分析】(1)串联电路中各用电器之间相互影响,并联电路中各用电器之间互不影响,串联电路需要一个开关就能控制整个电路,并联电路干路开关控制整个电路,支路开关控制各自的支路;
(2)根据生活经验对电流、电压估测。
【解答】解:如果有一盏灯因为灯丝断裂而熄灭,其余灯也同时熄灭,则它们是串联关系;
断开某一个开关时,只有一台风扇停止工作,说明教室里的风扇可以独立工作,所以是并联关系;
一节新干电池两端电压约为1.5V;家用电冰箱的电流大约是1A。
故答案为:并联;并联;1.5;1。
三、作图题(每题3分,。.共9分)
20.【分析】根据实物图分析电路的连接情况,再画出对应的电路图。
【解答】解:由实物图知,两灯并联,开关S1在干路上,S2在L2支路上,电路图如图所示:
21.【分析】要使两灯泡并联,则需让它们的两端分别连在一起;然后根据电流表在电路中相当于导线,而电压表相当于开路进行选择合适的仪表。
【解答】解:要使两灯并联,左下的“〇”中应填入电流表,这样电流依次经过灯泡L1和L2,上面“〇”中应填入电流表,流过两灯泡中的电流可以汇合共同流入负极,则右下“〇”中不能有电流通过,故为电压表,见下图:
22.【分析】分析电路的连接及开关的作用和电流表测量的电流,根据电路图连接实物图,注意电流从电流表正接线柱流入,从负接线柱流出,各元件顺序与电路图一一对应。
【解答】解:
由电路图可知,两灯并联,开关S1在干路中;电流表测干路电流,因干路中电流大小约为2A,故电流表选用大量程串联在干路上,根据电路图连接实物图,如下图所示:
四、实验探究题(每空1分,共19分)
23.【分析】①探究不同物质吸热能力时,要控制两种液体的质量相等,需要用天平测质量,测量加热时间的工具停表;用加热时间来反映物质吸热的多少,这用到了转换法;
②用相同的电加热器对液体加热,在相等时间内液体吸收的热量相等,这用到了控制变量法;
③根据c=可知,相同质量的不同物体吸收相同的热量,温度变化越小的,比热容越大,吸热能力越强;根据图象和QA=QB=cmΔt即可求出B的比热容;
④使相同质量的不同物质吸收相同的热量(即加热相同的时间),比较温度的变化,温度变化小的吸热能力强。
【解答】解:①要完成该探究实验,需要测量质量的工具和时间的工具,因此除了图甲中所示的器材外,还需要的测量工具有天平和秒表;
用加热时间来反映物质吸热的多少,这用到了转换法;
②实验选择相同规格的电热器的目的是使两种液体在相同的时间内吸收相同的热量,这用到了控制变量法,故C正确;
③由图乙可知,相同质量的A、B液体,被加热相同的,时间(吸收相同的热量),A液体升温慢,B液体升温快,说明A液体的吸热本领强;
根据图乙可知,A、B都加热5min,A温度变化量为30℃﹣10℃=20℃,B温度变化量为50℃﹣10℃=40℃;
由QA=QB=cmΔt可得:
cAmΔtA=cBmΔtB
2.4×103J/(kg ℃)×20℃=cB×40℃
cB=1.2×103J/(kg ℃)。
④加热相同时间,水升温慢,如下所示:
故如图3中能合理反映该实验结果的图象是乙。
故答案为:①秒表;加热时间;②C;③A;1.2×103;④乙。
24.【分析】(1)电压表使用前要调零;
(2)电压表测L1的电压,闭合开关后,发现电压表示数为零,可能是与电压表并联的电路短路(或电压表之外的电路有断路);
(3)分析表中数据得出结论;
(4)用归纳法得出普遍性的结论要满足2个条件:一是样本要有代表性,二是样本数量足够多。
【解答】解:(1)连接电路前,小明发现电压表指针如图乙所示,接下来他要对电压表进行的操作是调零;
(2)小明根据图甲连接好电路,电压表测L1的电压,闭合开关后,发现电压表示数为零,若只有L1或L2中的一处发生故障,则可能是与电压表并联的L1短路(或电压表之外的电路有断路,即L2断路);
(3)①由表中数据知:1.4V+1.4V=2.8V,即串联电路两端的电压等于各部分电路两端电压之和;
(4)实验结束后小明和小华互相交流,小华指出结论②是错误的,造成结论错误的原因是:选用了规格相同的小灯泡,另外,小明的实验在设计方案上还存在另一个不足之处是:只做了一次实验,存在偶然性。
故答案为:(1)调零;(2)L1短路 (或 L2断路);(3)等于;
(4)选用了规格相同的小灯泡;只做了一次实验,存在偶然性。
25.【分析】(1)电阻的大小不能直接比较,利用转换法通过电路中可以观察的现象来比较电阻的大小;
(2)(3)电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关;利用控制变量法研究问题,要控制其他因素一定,改变被研究因素。
【解答】解:
(1)实验中,在两个金属夹子之间接上不同的导体,闭合开关,通过观察灯的亮度或电流表示数来比较导体电阻的大小,这里采用了转换法;
(2)为了验证猜想①,即电阻与导体的材料关系,要控制导体的长度和横截面积均相同,而导体的材料不同,由题中信息可知应选择编号A、D的两根金属丝分别接入电路进行实验;
(3)为了验证猜想②,即电阻与导体长度的关系,要控制导体的材料和横截面积均相同,而导体的长度不同,由题中信息可知应选择编号A、B的两根金属丝分别接入电路进行实验。
故答案为:(1)电流表的示数大小或小灯泡的明亮程度;(2)A;D;(3)A;B。
26.【分析】(1)据电流表的量程判断即可;
(2)据滑动变阻器的使用分析即可判断;
(3)连接好最后一根导线,灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭,说明①连接电路时开关没有断开,②没有将变阻器的滑片调到阻值最大位置。
【解答】解:(1)据题意可知,若A组同学连接电路闭合开关,发现电流表的指针偏转幅度较小,可能是由于电流表的量程太大导致的;
(2)要使灯泡的亮度由暗变亮,即电路的电阻变小,所以滑片应该向左即A端移动,该过程中,变阻器的电阻变小,故电路的电流会变大;
(3)连接好最后一根导线,灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭,说明①连接电路时开关没有断开,②没有将变阻器的滑片调到阻值最大位置,即滑片在B端。
故答案为:(1)电流表的量程选大了;(2)A;变大;(3)B。
五、计算题(每题5分,共10分)
27.【分析】(1)已知水的质量、升高的温度,根据公式Q=cmΔt可求水吸收的热量;
(2)水的质量、比热容相同,分别用相应的公式表示出,吸收和放出的热量,可得比值。
【解答】解:(1)水吸收的热量:Q=cmΔt=4.2×103J/(kg ℃)×200kg×10℃=8.4×106J;
(2)水降低温度放得热量与升高温度吸收热量之比:Q放:Q吸=cm(t降﹣t0降):cm(t0升﹣t升)=(t降﹣t0降):(t0升﹣t升)=(90℃﹣50℃):(80℃﹣30℃)=4:5。
答:(1)在阳光照射下,水的温度升高了10℃,水吸收的热量为8.4×106J;
(2)天气原因,水箱内200kg的水,温度从90℃降低到50℃,和温度从30℃升高到80℃,放出的热量与吸收的热量之比为4:5。
28.【分析】(1)串联电路中的总电压等于各用电器两端电压之和,即串联电路起分压作用。
(2)并联电路中电流是和的关系。
【解答】解:(1)因为家庭电路电压为220伏,所以额定电压为12V的彩灯不能直接连在电源两端,而串联电路起分压作用,因此可以串联使用;需要串联彩灯的个数:n=≈18.3个,由于每个彩灯分担的电压值不高于12V,所以至少要19个彩灯串联,才能正常工作;
(2)由于每串彩灯都是串联的,通过每个小彩灯的电流为200mA,即每一串彩灯的电路电流都是200mA,同时教室里亮了2盏日光灯,通过每盏日光灯的电流为180mA,故则通过该教室干路电流为0.2A×4+0.18A×2=1.16A;
答:(1)已知每只彩灯两端能承受的最大电压为12V,那么这些小彩灯应串联,每串彩灯至少需要19个的小彩灯;
(2)通过该教室干路电流为1.16A。
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