广西壮族自治区北海市合浦县2022-2023九年级上学期期中物理试题(含解析)

2022-2023学年广西北海市合浦县九年级(上)期中物理试卷
一、单项选择题(每题2分,共32分)
1.(2分)通常情况下,下列物体中属于导体的一组是(  )
A.铅笔芯、盐水、玻璃杯 B.人体、大地、铜钥匙
C.橡皮、煤油、塑料袋 D.瓷碗、空气、钢尺
2.(2分)如图所示电路中,下列说法正确的是(  )
A.电流表测量L1的电流 B.电流表测量L2的电流
C.电流表测量干路中电流 D.开关S只控制L2
3.(2分)下列关于串并联的判断中正确的是(  )
A.马路边的路灯,因为同时亮同时灭,所以它们是串联的
B.教室内一个开关可同时控制两盏灯,这两盏灯是并联的
C.很多宾馆采用房卡插卡取电,房卡相当于电路中的电源
D.节日装饰用的一串小彩灯,因为同时亮同时灭,所以它们是串联的
4.(2分)如图所示,当开关S闭合时,发现电压表指针偏转,电流表的指针不动,该电路故障可能是(  )
A.L1的接线短路 B.L2的接线短路
C.L1的灯丝断了 D.L2的灯丝断了
5.(2分)下列关于电流、电压和电阻的说法中,正确的是(  )
A.自由电荷的移动形成了电流
B.规定自由电子定向移动的方向为电流方向
C.电阻是导体对电流的阻碍作用。没有电流通过导体时,导体的电阻为零
D.电压的作用是使自由电荷定向移动形成电流
6.(2分)为了安全,汽车行驶时驾驶员必须系好安全带。当系好安全带时,相当于闭合开关,指示灯不亮;未系好安全带时,相当于断开开关,指示灯发光。如图所示符合上述要求的电路图是(  )
A. B.
C. D.
7.(2分)如图所示,图乙为滑动变阻器结构示意图,采用a连A、b连B方式将滑动变阻器接入图甲电路且滑片P向右移动的过程中,下列判断正确的是(  )
A.接入电路电阻增大,电流表示数变小
B.接入电路电阻变小,电流表示数增大
C.接入电路电阻增大,电流表示数变大
D.接入电路电阻不变,电流表示数不变
8.(2分)2021年10月16日0时23分,我国神舟13号飞船发射,之后成功与空间站对接。担任本次任务的运载火箭长征2F遥13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
9.(2分)日常生活中,物体内能的改变,通过做功方式实现的是(  )
A.照晒取暖 B.摩擦生热 C.冰敷降温 D.炉火加热
10.(2分)下列关于温度、内能和热量的说法中,正确的是(  )
A.0℃以下的物体没有内能
B.同一物体,温度升高内能增大
C.温度高的物体含有的热量多
D.热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
11.(2分)关于柴油机和汽油机,下列说法中正确的是(  )
A.汽油机顶部有喷油嘴,柴油机顶部有火花塞
B.柴油机在吸气冲程中将柴油和空气的混合气吸入汽缸
C.热机效率越高,有用功占总热量的比例就越高
D.一个工作循环,活塞往复四次
12.(2分)如图所示,电源电压为6V,闭合开关后,电压表的示数为4V,下列描述正确的是(  )
A.L1两端电压为2V
B.L1和L2两端电压之差为1V
C.L2两端电压为2V
D.L1和L2两端电压之和为8V
13.(2分)如图甲所示是一个好玩的灯具,当顺时针转动灯具,灯就逐渐变暗,直至熄灭。实际上是由一个电位器控制着灯泡的亮度。图乙是这个电位器的结构图,a、b、c是它的三个接线柱,a、c分别与弧形电阻丝的两端相连,b与金属滑片相连。转动灯具,滑片在弧形电阻丝上同向滑动即可调节灯泡亮度,该滑片跟着灯具一起转动。下列分析正确的是(  )
A.电位器与灯泡并联
B.电位器是通过改变接入电路中电阻丝的横截面积来改变灯泡亮度的
C.该电路中,电位器只将a、b接入电路
D.该电路中,电位器只将b、c接入电路
14.(2分)小明现需要研究的课题有:①导体的电阻跟它的横截面积的关系;②导体的电阻跟它的长度的关系;③导体的电阻跟它的材料的关系。老师只给出一根粗细均匀的镍铬合金线、电源、电流表、小灯泡、开关各一个、若干根导线。可以完成的研究课题是(  )
A.只有① B.只有② C.①和② D.①②③
15.(2分)对于热值的理解,以下说法正确的是(  )
A.热值是燃料的一种性质,热值大小与燃料放热的多少无关
B.燃料没有燃烧,燃料的热值就为零
C.1kg的酒精用掉一半,热值也变为原来的一半
D.热值反映燃料燃烧放热的能力,当燃料不能完全燃烧时,其热值减小
16.(2分)甲、乙两台热机,甲的效率比乙的低,其含义是(  )
A.甲比乙做的有用功少
B.甲比乙消耗的燃料多
C.在做相同有用功的条件下,甲损失的能量少
D.在做相同有用功的条件下,甲消耗的燃料多
二、填空题(每空1分,共18分)
17.(3分)用在干燥的头发上梳过的塑料梳子靠近细细的水流,会吸引水流,这是由于梳子摩擦后带上了    。带电体能够    。当梳子靠近带负电的小球,小球被排斥,说明梳子带    电。
18.(3分)一节新干电池的电压为    V;一般情况下,为了控制电灯的工作情况,需要    一个开关;电灯和电风扇之间是    连接的。家庭照明灯正常工作时两端电压为    V。
19.(6分)一台单缸四冲程汽油机,飞轮转速是3000r/min,该汽油机每秒钟做功    次,   冲程;如图所示,汽油机的活塞正向下运动,它处于    冲程,是将    能转化    能;只有做功冲程对外做功,其他三个冲程都是靠飞轮转动的    完成的。
20.(3分)如图所示电路中,当开关S1和S2都断开时,灯L1、L2和L3是    联;当S1闭合,S2断开时,灯泡    亮;当S1和S2都闭合时,L1、L2和L3是    联。
21.(1分)如图所示,两个相同的验电器A和B,A带负电,B不带电。用金属棒把A和B连接起来的瞬间,金属棒中的电流方向从   (选填“A到B”或“B到A”)。
22.(2分)如图所示的电路,当开关S闭合时,电流表A示数如图甲所示,电流表A1示数如图乙所示,则流过电阻R1和R2的电流分别为    A和    A。
三、作图题(每题2分,共4分)
23.(2分)如图所示,在〇内画出电流表与电压表的符号,闭合开关后两灯均能发光。
24.(2分)请根据图中所示的实物图,在方框内画出对应的电路图。
四、简答题(4分)
25.(4分)生活处处有物理,汽车发动机采用以水为主要成分的冷却液来降温,这是为什么?汽车内放入某种清香剂,很快就会闻到它的气味,这又是为什么?
五、实验题(每空1分,共21分)
26.(7分)在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中,实验装置如图所示。
(1)要完成该探究实验,除了图中所示的器材外,还需要的测量工具有天平和    ;
(2)实验中应量取质量    的甲、乙两种液体,分别倒入相同的烧杯中,用    的电加热器加热;(两空均选填“相同”或“不相同”)
(3)小明将记录的数据填入表格,分析数据可知:从开始加热到42℃,甲、乙两种液体吸收热量的关系Q甲   (选填“>”、“<”或“=”)Q乙;
加热时间/min 0 1 2 3 4 5 6
甲的温度/℃ 18 22 26 30 34 38 42
乙的温度/℃ 18 30 42 54 66 78 90
(4)分析实验数据可知:   的吸热能力强(选填“甲”或“乙”);
(5)另一实验小组用相同的“热得快”分别给质量和初温都相同的A、B两种液体同时加热,两液体的温度随时间变化的图像如图丙所示。如果要从A、B两液体中选择一种作为汽车的冷却液,应选择    (选填“A”或“B”);若加热过程中没有热量损失,已知液体A的比热容为4.2×103J/(kg ℃),则液体B的比热容为    J/(kg ℃)。
27.(7分)在探究影响导体电阻大小的因素时,小兵、小红两位同学作出了如下猜想:
①导体的电阻与导体的长度有关;
②导体的电阻与导体的横截面积有关;
③导体的电阻与导体的材料有关;
实验室提供了4根电阻丝,规格、材料如表:
编号 材料 长度/m 横截面积/mm2
A 镍铬合金 0.5 0.5
B 镍铬合金 1.0 0.5
C 镍铬合金 0.5 1.0
D 锰铜合金 0.5 0.5
(1)为了验证上述猜想②,应该选用编号为    和    两根电阻丝进行实验;如果将A和D两电阻丝接入电路中M、N两点间时,电流表示数不相同,由此,初步得到的结论是:电阻的大小与导体的    有关;
(2)由实物图可知,通过观察    (电流表/小灯泡)来判断接入的电阻丝阻值的变化情况会更准确,而另一种方法不准确的原因是:   ;
(3)将A、C两段金属丝串联接入同一电路中,流过A、C的电流关系是IA   IC。
(4)要使电阻丝接入电路的阻值变大,可采用的方法是    。
A.增大电阻丝两端的电压
B.减小通过电阻丝的电流
C.将电阻丝拉长后接入电路
D.将电阻丝对折后接入电路
28.(7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,小明进行实验,并把数据记录在下表中。
UAB/V UBC/V UAC/V
2.0 2.0 4.0
分析实验数据得出两个实验结论:
①串联电路两端的总电压   各部分电路两端电压之和;
②串联电路中,各部分用电器两端电压相等。
(4)小明和小华对实验进行讨论,小华认为结论②是错误的,造成结论错误的原因可能是   ,另外,小明的实验在设计方案上还存在另一个不足之处是   。
(5)两同学改进设计实验方案得出了正确的实验结论。实验结束后,他们应先   ,拆除   两端的导线后,再拆除其他导线并整理器材。
六、计算题(第29题6分,第30题7分,第31题8分,共21分,解答时要求在答题卡相应的答题区域内写出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤。只写出最后答案,未写出主要演算过程的,不得分。答案必须明确写出数值和单位。)
29.(6分)如图电路图,电源电压为12V,闭合开关后灯泡L1和L2都能正常发光,此时两只电流表的指在如图所示相同的位置。
(1)该电路中电流表A1、A2的示数分别是多少?
(2)灯泡L1和L2的电流I1、I2分别是多少?
(3)灯泡L1和L2的电压U1、U2分别是多少?
30.(7分)一辆氢气动力试验汽车以某一速度在一段平直的公路上匀速行驶一段距离,消耗了0.3kg氢燃料,其发动机的效率为30%。[已知:氢燃料的热值为1.4×108J/kg,水的比热容为4.2×103J/(kg ℃),环境为1标准大气压]求:
(1)0.3kg氢燃料完全燃烧放出的热量;
(2)在此过程中该汽车发动机做的有用功;
(3)若发动机此过程中损耗的能量全部被初温为35℃质量为100kg的水吸收,则水升高的温度。
31.(8分)如图,电压表V1、V2、V3的示数分别为5V、2V、6V,电流表的示数为0.3A。则
(1)L1两端的电压为多大?
(2)电源电压为多大?
(3)通过L3的电流为多大?
2022-2023学年广西北海市合浦县九年级(上)期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题(每题2分,共32分)
1.【解答】解:A.铅笔芯、盐水容易导电,是导体,通常情况下,玻璃杯不容易导电,属于绝缘体,故A不符合题意;
B.人体、大地、铜钥匙容易导电,属于导体,故B符合题意;
C.橡皮、煤油、塑料袋不容易导电,属于绝缘体,故C不符合题意;
D.瓷碗、空气不容易导电,属于绝缘体,钢尺容易导电,属于导体,故D不符合题意。
故选:B。
2.【解答】解:由图知道,开关在干路上,控制整个电路,小灯泡L1和L2两灯并联,电流表与灯L1串联,故测量通过L1的电流,故A正确。
故选:A。
3.【解答】解:A.马路边的路灯同时亮,同时灭,但如果一只损坏其余的还可以继续工作,因此是并联的,故A错误;
B.教室内一个开关是总开关,当一盏灯损坏时,其他灯可以继续发光,所以是并联关系,故B正确;
C.很多宾馆采用房卡插卡取电,房卡相当于电路中的开关,故C错误;
D.同时亮同时灭的可能是串联,也可能是并联,故D错误。
故选:B。
4.【解答】解:当开关S闭合时,电流表的指针不动,说明电路是开路;电压表的指针偏转,说明电压表通过电流表和L1与电源两极相连,因此L2处出现开路。
故选:D。
5.【解答】解:
A、电荷的定向移动会形成了电流,故A错误;
B、规定正电荷定向移动的方向为电流方向,自由电荷是负电荷,它定向移动的方向与电流的方向相反,故B错误;
C、阻是导体本身的属性,与电流、电压的大小无关;即使没有电流,电阻也不是0;故C错误;
D、电压的作用是产生电流;即电压的作用是使自由电荷定向移动形成电流;故D正确。
故选:D。
6.【解答】解:由题意知,指示灯与S并联,但电路不会出现短路,即电路中有保护电阻;
AD、由图知,无论开关断开还是闭合,灯泡都发光,故A、D不符合题意;
B、由图知,开关断开,灯泡与保护电阻串联,灯能够发光;开关闭合造成电源短路,故B不符合题意;
C、由图知,开关断开,灯泡和保护电阻串联,灯能够发光;开关闭合时只有保护电阻连入电路中,灯泡被短路不能发光,故C符合题意。
故选:C。
7.【解答】解:由图可知,滑动变阻器的AB接线柱接入电路,此时滑动变阻器以最大阻值接入电路,移动滑片时,滑动变阻器接入电路中的电阻不变,根据欧姆定律可知,电路中的电流不变,故D正确。
故选:D。
8.【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。
9.【解答】解:
A、照晒取暖,属于热传递改变物体的内能,故A错误;
B、摩擦生热,属于做功改变物体的内能,故B正确;
C、冰敷降温,属于热传递改变物体的内能,故C错误;
D、炉火加热,属于热传递改变物体的内能,故D错误。
故选:B。
10.【解答】解:A、一切物体在任何情况下都有内能,所以0℃的物体也有内能,故A错误;
B、内能的大小与物体的质量、温度等有关,故其他条件不变的情况下,物体温度升高,内能一定增加,故B正确;
C、热量是一个过程量,不能说物体含有多少热量,故C错误;
D、两物体间发生热传递时,热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递,内能大的物体的温度不一定高,故D错误。
故选:B。
11.【解答】解:A.汽油机顶部有火花塞,柴油机顶部有喷油嘴,故A错误;
B.柴油机在吸气冲程中,将空气吸入气缸(没有吸入柴油),故B错误;
C.热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比,热机效率越高,有用功占总热量的比例就越高,故C正确;
D.内燃机的一个工作循环有四个冲程,活塞往复2次,故D错误。
故选:C。
12.【解答】解:由图可知,闭合开关后,L1、L2串联,电压表测L2两端的电压;已知电压表的示数为4V,则L2两端的电压为4V;
电源电压为6V,由串联电路的电压特点可知,L1和L2两端电压之和为6V;则L1的电压:U1=U﹣U2=6V﹣4V=2V;
L1和L2两端电压之差为2V﹣4V=﹣2V;
故A正确,BCD错误。
故选:A。
13.【解答】解:A、并联电路中各支路互不影响,因此电位器与灯泡串联,才能影响灯泡的亮度,故A错误;
B.电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变灯泡的亮度的,故B错误;
CD.根据题意可知,当滑片顺时针转动时,灯就逐渐变暗,说明顺时针转动时,电位器接入电路的电阻变大,故是将a、b接入电路,故C正确,D错误。
故选:C。
14.【解答】解:
①在研究导体的电阻跟它的横截面积的关系时,需要控制导体的长度相同、材料相同,而横截面积不同,我们可以把一根合金丝的二分之一接入电路,并记录此时电流表的示数;然后将这根合金丝对折,这样与第一次实验的电阻丝长度相同、材料相同但横截面积不同的实验器材,记录此时电流表的示数,可以完成实验①;
②在研究导体的电阻跟它的长度的关系时,需要控制导体的材料相同、横截面积相同,而长度不同,我们可以把这根合金丝的二分之一、三分之一、四分之一分别接入电路,分别记录电流表的示数,可以完成实验②;
③探究导体的电阻跟它的材料的关系,应控制导体的长度、横截面积都相同,而材料不同,由题意可知,合金线的材料相同,因此不能探究导体的电阻跟它的材料的关系,故实验③不能完成;
由以上分析可知,可以验证①②,故C正确。
故选:C。
15.【解答】解:热值是表示燃料燃烧放热能力的物理量,热值越大,燃料燃烧时放热能力越强;其大小燃料的质量、燃烧程度、放出热量的多少等均无关,故BCD错误、A正确。
故选:A。
16.【解答】解:A、若消耗相同的燃料时,甲的效率低,说明甲做的有用功少,由于不知道消耗燃料多少的关系,所以无法确定甲比乙做的有用功少,故A错误;
B、甲的效率比乙的低,但由于不知道有用功的大小关系,所以不能确定甲比乙消耗的燃料多,故B错误;
C、做相同的有用功时,甲的效率低,甲消耗的燃料多,则甲损失能量的就多,故C错误;
D、做相同的有用功时,甲的效率低,说明甲消耗的油多,故D正确。
故选:D。
二、填空题(每空1分,共18分)
17.【解答】解:(1)摩擦过的梳子可以吸引水流,说明摩擦使梳子带上了电荷,简称带了电,带电体能吸引轻小物体。
(2)同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;当梳子靠近带负电的小球,小球被排斥。说明梳子带负电。
故答案为:电;吸引轻小物体;负。
18.【解答】解:一节新干电池的电压为1.5伏;
一般情况下,为了控制电灯的工作情况,需要串联一个开关;
在家庭电路中,电灯和电风扇之间是并联连接的,独立工作,互不影响;
家庭照明灯正常工作时两端电压为220V。
故答案为:1.5;串联;并联;220。
19.【解答】解:(1)汽油机完成1个工作循环,完成4个冲程,飞轮转2圈,对外做功1次,由题意可知,飞轮转速是3000 r/min=50r/s,即每秒完成25个工作循环,完成100个冲程,对外做功25次;
(2)由图可知,根据两个气门关闭、活塞向下运动和火花塞放电等特点可知,此时汽油机处于做功冲程,根据汽油机工作过程中的能量转化可知,这个过程中,是将内能转化为机械能;
(3)在做功冲程中,内能转化为机械能,使活塞向下运动,通过连杆使曲轴转动,而曲轴和外面的飞轮相连,从而使飞轮转动起来,虽然其它三个冲程没有对外做功,但由于飞轮具有惯性,不会马上停下来,会继续转动下去,等到下一个循环中做功冲程继续对它做功。
故答案为:25;100;做功;内;机械;惯性。
20.【解答】解:A、当S1、S2都断开时,L1、L2、L3为顺次连接,即L1、L2、L3串联;
当S1闭合,S2断开时,为L3的基本电路,L1、L2被短路,只有灯泡L3发光,
当S1和S2都闭合时,L1、L2、L3为并列连接,即L1、L2、L3并联。
故答案为:串;L3;并。
21.【解答】解:
验电器A带负电,说明A有多余的电子,而验电器B不带电,用一根带有绝缘柄的金属棒把A、B连接起来,自由电子由A向B移动;因自由电子的定向移动方向与电流方向相反,故金属棒中的电流方向由B到A。
故答案为:B到A。
22.【解答】解:
由图可知:电阻R1与电阻R2并联,电流表A测干路电流,电流表A1测R1电流,
根据并联电路电流规律可知干路电流大于支路电流,所以A的示数应大于A1的示数,而由图甲和图乙知,A1的偏转比A的偏转大,说明这两表使用的量程不同,且A1的量程为0~0.6A量程,分度值是0.02A,所以A1的示数是0.5A,即R1的电流为0.5A;
A的量程为0~3A量程,分度值是0.1A,所以A的示数是1.4A,即干路电流为1.4A;
由并联电路的电流规律可得,通过电阻R2的电流:I2=I﹣I1=1.4A﹣0.5A=0.9A。
故答案为:0.5;0.9。
三、作图题(每题2分,共4分)
23.【解答】解:电流表与被测用电器串联,电压表与被测用电器并联,且两灯在电路中可能串联,也可能并联,则有2种情况,如下图所示:

或。
24.【解答】解:
根据电流的流向,电流从电源正极流出,依次通过开关S、电流表A2,然后分支,一支经灯泡L1,另一只经灯泡L2、电流表A1,汇合后回到电源负极,如下图所示:

四、简答题(4分)
25.【解答】答:(1)因为水的比热容较大,质量相同的水和其他物质比较,升高相同的温度,水吸收更多的热量,所以用水作为汽车发动机的冷却液;
(2)车内放入某种清香剂,很快就会闻到它的气味,这是因为分子在不停地做无规则运动。
五、实验题(每空1分,共21分)
26.【解答】解:(1)根据转换法,用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少,故要完成该探究实验,除了图中所示的器材外,还需要的测量工具有天平和秒表;
(2)根据比较不同物质吸热能力的方法,要控制不同物质的质量相同,故实验中应量取质量相同的甲、乙两种液体,分别倒入相同的烧杯中,用相同的电加热器加热;
(3)由表中数据知,实验中从开始加热到42℃,甲用时6分钟,乙用时2分钟,由转换法,甲、乙两种液体吸收热量的关系Q甲大于Q乙;
(4)分析数据可知:该同学是用加热相同的时间,比较升高的温度的方法来判断不同物质的吸热本领的,乙升高温度多,所以乙吸热能力弱,甲的吸热能力强;
(5)根据图丙可知,质量相同的A、B升高相同的温度,A的加热时间长,A吸收的热量多,A的吸热能力强,A的比热容大;根据Q=cmΔt可知,相同质量的A、B两种液体升高相同的温度,A吸热多,冷却效果好,故如果要从A、B两种液体中选择汽车的冷却液,应该选择A;
根据图像可知,实验中从开始加热到30℃,升高相同的温度,A用时5分钟,B用时2.5分钟,则A吸收的热量是B吸收热量的2倍;根据Q=cmΔt,在质量和升高温度相同的情况下,吸热多少与比热容成正比,故乙的比热容:c=×4.2×103J/(kg ℃)=2.1×103J/(kg ℃)。
故答案为:(1)秒表;(2)相同;相同;(3)>;(4)甲;(5)A;2.1×103。
27.【解答】解:
(1)由表知:电阻丝A与C的材料、长度相同而横截面积不同,可用A与C验证猜想②;
A、D两根电阻丝长度与横截面积相同而材料不同,分别将A和D两电阻丝接入电路中M、N两点间时,电流表示数不相同,由此,初步得到的结论是:长度和横截面积相同时,导体的电阻与导体的材料有关;
(2)有同学认为:电路中的电阻越小,通过灯泡的电流越大,灯泡越亮,可以根据灯泡亮度的变化来判断接入的电阻丝阻值的变化情况;老师指出:此实验中这种方法不可取,这是因为电源电压一定时,所选电阻丝的阻值相差太小,灯泡亮度变化不明显;
(3)将A、C两段金属丝串联接入同一电路中,根据串联电路的电流关系可知,电流处处相等,流过A、C的电流关系是IA=IC;
(4)AB、导体的电阻是导体阻碍电流的性质,与导体两端的电压和通过的电流无关;故AB错误;
C、将这根导线拉长,长度变长、横截面积变小,电阻变大,可以使连入电路的导线电阻变大,故C正确;
D、将导线对折后接入电路,长度变小、横截面积变大,导体的电阻变小,故D错误;
故选:C。
故答案为:(1)A;C;材料;(2)电流表;小灯泡的亮度变化不明显;(3)=;(4)C。
28.【解答】解:
(1)由图知,连接电路前,在检查实验器材时发现电压表指针没有指在零刻度线上,则应对电压表进行调零,使指针指在零刻度线上;
(2)如果电压表测量导线两端电压,则电压表示数为零,则故障为灯泡L1短路;
如果由于断路导致电压表两接线柱不能与电源两端相连,根据电路图可知,当L2断路时,电压表两接线柱不能与电源两极相连,此时电压表示数为零,即电路故障为L2断路;
综合上述分析可知,电路故障可能为L1短路或L2断路;
(3)①由表中实验数据可知,串联电路的总电压等于各部分电路电压之和。
(4)由实验数据可知,各部分电路两端电压相等,该结论是错误的,造成结论错误的原因是选用了规格相同的灯泡做实验;
由实验数据可知,只测出了一组实验数据,实验次数太少,得出的实验结论具有偶然性和片面性,为得出普遍结论,应改变灯泡的规格进行多次实验或改变电源电压进行多次实验。
(5)实验结束后,为保护电路,应先断开开关,拆除电源两端导线后,再拆除其他导线并整理好器材。
故答案为:(1)调零;(2)L1短路(或L2断路);(3)等于;(4)选用了相同规格的灯泡进行实验;实验次数太少,结论不具有普遍性;(5)断开开关;电源。
六、计算题(第29题6分,第30题7分,第31题8分,共21分,解答时要求在答题卡相应的答题区域内写出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤。只写出最后答案,未写出主要演算过程的,不得分。答案必须明确写出数值和单位。)
29.【解答】解:(1)(2)由电路图可知,两灯泡并联,电流表A2测干路电流,电流表A1测灯泡L1所在支路的电流,
根据并联电路的电流特点可知,干路电流大于支路电流,而两个电流表的指针位置相同,所以电流表A2量程是0~3A,分度值是0.1A,示数为1A。
电流表A1其量程是0~0.6A,分度值是0.02A,示数为0.2A;
即灯泡L1的电流I1=0.2A,灯泡L2的电流I2=IA2﹣I1=1A﹣0.2A=0.8A;
(3)由图可知,两灯泡并联,已知电源电压为12V,因为并联电路各支路两端的电压相等,所以灯泡L1、L2两端的电压:U1=U2=U=12V。
答:(1)电流表A1、A2的示数分别是0.2A、1A;
(2)通过灯泡L1、L2的电流分别是0.2A和0.8A;
(3)灯泡L1、L2两端的电压都是12V。
30.【解答】解:(1)0.3kg氢燃料完全燃烧放出的热量:Q放=mq=0.3kg×1.4×108J/kg=4.2×107J;
(2)由η=可知,在此过程中该汽车发动机做的有用功:W=ηQ放=30%×4.2×107J=1.26×107J;
(3)根据题意可知,水吸收的热量:Q吸=Q放﹣W=4.2×107J﹣1.26×107J=2.94×107J,
由Q吸=cm(t﹣t0)可知,水升高的温度:t=+t0=+35℃=105℃,
1个标准大气压下,水的沸点是100℃,而且水沸腾时,继续吸热,温度保持不变,所以水最终的温度为100℃,
则水升高的温度Δt=100℃﹣35℃=65℃。
答:(1)0.3kg氢燃料完全燃烧放出的热量为4.2×107J;
(2)在此过程中该汽车发动机做的有用功为1.26×107J;
(3)若发动机此过程中损耗的能量全部被初温为35℃质量为100kg的水吸收,则水升高的温度为65℃。
31.【解答】解:
(1)由电路图可知,三个灯泡串联,电压表V1测L1、L2电压之和,电压表V2测L2两端的电压,电压表V3测L2、L3电压之和,
由串联电路的电压特点有:
UV 2=U2=2V﹣﹣﹣﹣﹣①
UV 1=U1+U2=5V﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②可得:U1=3V;
(2)UV 3=U2+U3=6V﹣﹣﹣﹣﹣③
由①③可得:U3=4V,
所以电源电压U=U1+U2+U3=3V+2V+4V=9V;
(3)由串联电路的电流特点可知,通过L3的电流:
I3=IA=0.3A。
答:(1)L1两端的电压为3V;
(2)电源电压为9V;
(3)通过L3的电流为0.3A。
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