2023-2024学年广东省江门市新会葵城中学九年级(上)期中物理试卷
一、单项选择题(本大题7小题,每小题3分,共21分)。
1.(3分)下列物体通常情况下属于导体的是( )
A.橡胶轮胎 B.塑料直尺 C.陶瓷茶杯 D.铁钉
2.(3分)下列实例中说明物质是由分子组成的是( )
A.扫地时,尘土飞扬 B.花开时,花香满园
C.下雪时,雪花飘飘 D.刮风时,黄沙扑面
3.(3分)如图所示的四个实例中,在改变物体内能的方式上与其它三个实例不同的是( )
A.搓手取暖 B.烧煮食物
C.臀部感觉发热 D.瓶塞冲出
4.(3分)关于物体的内能,下列说法正确的是( )
A.物体的温度升高时,其内能一定增大
B.温度相同的1kg水和100g水内能相同
C.南极的极寒天气下﹣52℃的冰没有内能
D.物体的运动速度越大,它的内能越大
5.(3分)甲、乙、丙三个轻质泡沫小球用绝缘细线悬挂在天花板上,它们之间的相互作用如图所示。已知乙球带正电,下列判断正确的是( )
A.甲球、丙球均带正电
B.甲球、丙球均带负电
C.甲球、乙球相互吸引,甲球可能不带电
D.甲球、丙球相互排斥,两球带异种电荷
6.(3分)下列有关能量转化的说法错误的是( )
A.核电站发电﹣﹣核能转化为电能
B.电饭锅烧饭﹣﹣电能转化为内能
C.植物光合作用﹣﹣太阳能转化为内能
D.太阳能电池﹣﹣太阳能转化为电能
7.(3分)如图,滑片P向右移动时连入电路的电阻变小的是( )
A. B.
C. D.
二、填空题(本大题7小题,每空1分,每小题3分,共21分)
8.(3分)单位换算:3.8×105mV= V;20mA= A;1MΩ= Ω。
9.(3分)目前我国研发一款以压缩空气为动力的环保车。汽车使用前需要压缩存储气体,这一过程通过 的方式使气体内能增加,开动时释放的气体推动发动机做功,这一过程是 能转化为 能。
10.(3分)游客在科技馆触碰静电球时,她的头发蓬松飞扬,是因为 ,如果静电球带的是负电,则触碰过程中电流方向为 (填“从球向人”或“从人向球”);为了安全,整个过程中游客需要踩在 (填“大地”、“橡胶垫”或“金属垫”)上。
11.(3分)英语听力测试时,各考场的有线扬声器是同时开播,也是同时停播的。当一个班级扬声器发生断路故障时,据此可以判断它们是 (填“并”或“串”)联。播音的老师能同时控制所有扬声器的原因是开关连接在 (填“干路”或“支路”)上。教室内有若干个吊扇,其中控制每一个吊扇的调速器与该吊扇的连接方式是 (填“并”或“串”)联。
12.(3分)水的比热容为4.2×103J/(kg ℃),其物理意义是 。质量相等、初温相同的a、b两种不同液体,分别用两个完全相同的加热器加热,加热过程中,a液体的比热容 (选填“大于”“小于”或“等于”)b液体的比热容;当升高的温度相同时, (选填“a”或“b”)液体的加热时间更长些。
13.(3分)如图所示,要使电流表能测L1中的电流,需闭合开关 ;要使L1、L2并联,需闭合开关 ;不能同时闭合开关 ,否则会电源短路。
14.(3分)如图甲电路中,电源由四节新干电池串联组成,当开关S闭合时,此时灯L1两端电压为 V,灯L2两端电压为 V,流过灯泡L1的电流 流过L2灯泡的电流(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
三、作图题(本大题3小题,每小题2分,共6分)
15.(2分)如图,使两灯并联,S是总开关,S1只控制灯泡L1,请将所缺的导线补上。
16.(2分)如图所示为常用的手电筒,请在虚线框内画出手电筒的电路图。
17.(2分)请在如图所示电路的“〇”中填适当电表符号,使开关闭合后R1和R2均能工作。
四、实验题(本大题3小题,每空1分,共26分)
18.(6分)在“探究不同物质吸热升温的现象”实验中:
(1)如图甲,小明在容器中分别装入 和初温都相同的沙子和水,用两个完全相同的酒精灯加热。加热过程中需用玻璃棒不断搅拌,搅拌的目的是 。
(2)测得的实验数据如下表:
加热时间/min 0 1 2 3 4 5
温度/℃ 沙子 12 20 28 36 44
水 12 14 16 18 20 22
5min时,温度计显示沙子的温度如图乙所示,其读数为 ℃;根据实验数据绘出温度﹣时间关系图像如图丙所示,分析图像后小明发现:沙子的温度升得更高,该观点 (正确/错误)。
(3)分析数据、图像可知:沙子和水的温度﹣时间图像均为一条直线,沙子和水的图像的倾斜程度不同,说明:沙子、水升高相同温度的情况下的吸热能力是 (物体/物质)的一种物理属性,且沙子的这种属性的数值 (大于/等于/小于)水。
19.(5分)在“探究并联电路中的电流关系”实验中:
通过L1的电流I1 通过L2的电流I2 通过干路的电流I
0.16A 0.40A 0.56A
(1)小明想测量干路电流,连接的电路如图所示,检查电路发现只有一根导线接错了,并改正;
(2)测出的电流如表所示,由此得出初步结论: (只写表达式)。为了得出普遍的规律,应当进行多次实验。操作方法是: ;
(3)此次测量中发现,灯泡L1比L2 (选填“亮”或“暗”),若两灯泡灯丝的长度相同, 的灯丝更粗。
20.(4分)亲爱的同学,请你根据自己掌握的实验操作技能,回答下列问题:
(1)按照图甲所示“探究影响导体电阻大小因素”的实验电路中的四根电阻丝,A为锰铜线,B、C、D为镍铬合金线。A、B、D的横截面积为S,当B、C、D分别接入同一检测电路时,M含电流表示数分别为I1、I2、I3,比较发现:I3>I1,说明导体的电阻跟导体的 有关;通过观察电流大小来比较导体电阻的大小,这种研究方法叫 法;
(2)为了探究导体电阻与横截面积的关系,应该选用编号 两根电阻丝分别接入电路进行实验;
(3)分别将A和D两电阻丝接入图甲电路中M、N两点间,电流表示数不相同,由此得到的结论是:当长度和横截面积相同时 有关。
21.(5分)如图所示,春华同学选用两节新干电池,两个小灯泡
(1)电压表在接入电路前通常要进行 ,实验中最好选择规格 (填“相同”或“不同”)的小灯泡。
(2)某次测量时,电压表的示数如图乙所示,则此时灯L1两端的电压为 V。
(3)用电压表分别测出A与B、B与C、A与C两点间的电压为UAB、UBC、UAC,得到的数据记录在下表中,分析实验数据,你可得到串联电路的电压特点是 (用公式表示)。
试验次数 UAB/V UBC/V UAC/V
1 0.8 2.2 3.0
2 1.0 2.0 3.0
3 1.2 1.8 3.0
(4)小明进行多次实验的主要目的是 (填序号)。
①减小实验误差
②寻找普遍规律
22.(6分)为比较酒精和汽油热值的大小,制定了以下实验方案:
(1)取质量 (选“相同”或“不相同”)的酒精和汽油作燃料,制成酒精灯和汽油灯。
(2)两灯同时点燃后分别给两杯质量和初温都相同的水加热(烧杯质量相同,如图乙所示)。
(3)通过观察水温的变化,由此判断两种燃料热值的大小。
请根据上面的设计方案回答:
①如图中温度计的读数是 ℃。当两灯的燃料 (选填“燃烧相同时间”或“完全燃烧完后”),甲装置中温度计读数是80℃,而乙装置的读数是90℃。由此判断 的热值比较大。
②根据Q吸=cm水(t﹣t0)计算出水吸收的热量,然后利用这个热量计算出汽油的热值,发现结果与资料中给出的汽油热值相比 (选填:“偏大”或“偏小”)了。结合装置图,分析原因可能是(写一条): 。
五、计算题(本大题2小题,共12分)
23.(6分)为了减少环境污染,共建绿水青山的美好生态,我市部分农村地区已经用上了天然气烧水煮饭7J/m3;c水=4.2×103J/(kg ℃),此时外界为1标准大气压。求:
(1)0.03m3天然气完全燃烧放出的热量。
(2)若这些热量的50%被2kg、30℃的水吸收,能使水升高到多少℃?
24.(6分)每到周末,小晶都去邻居孤寡老人刘奶奶家,帮助老人劈柴、烧水、做饭等。某次烧水时,刚好把初温为20℃,质量为2kg的水烧开(假设木材能够完全燃烧),木材的热值为q=1.2×107J/kg,水的比热容为c水=4.2×103J/(kg ℃)。求:
(1)完全燃烧5kg木材能放出多少焦耳的热量?
(2)2kg的水被烧开吸收了多少热量?
(3)小晶烧水的效率是多少?
六、综合能力题(本大题3小题,共14分)
25.(4分)如图所示的四个热学实验。
(1)将活塞迅速下压,活塞对 做功(选填“硝化棉”或“筒内空气”),使其内能增大,温度升高
(2)试管中的水加热沸腾后,塞子被水蒸气推出,这个过程的能量转化与汽油机的 冲程能量转化相似。
(3)抽去玻璃隔板后,两瓶气体混合颜色变均匀,说明分子永不停息地做 。
(4)紧压两铅柱使它们合在一起,下面悬挂大秤砣未被拉开,这是由于 的作用。
26.(6分)如图所示,电源电压为6V,闭合开关后1示数为0.2A,电流表A2示数为0.5A。试回答下列问题:
(1)R1、R2的连接方式是 联;
(2)电流表A1测量通过 的电流;电流表A2测量通过 的电流;
(3)通过R2的电流为 A;
(4)电压表的示数为 V,R1两端的电压为 V。
27.(4分)光电效应光电效应是物理学中一个重要而神奇的现象。光照射到某些物质上,引起物质的电性质发生变化。这类光致电变的现象被人们统称为光电效应。光电效应分为:外光电效应和内光电效应。外光电效应是指被光激发产生的电子逸出物质表面的现象。只有入射光的频率高于一定值时,才能激发电子逸出物质表面。内光电效应是指被光激发所产生的电荷仍在物质内部运动;光敏电阻可应用在各种自动控制装置和光检测设备中,如自动门装置、路灯、应急自动照明装置、报警控制器等方面。
(1)外光电效应会从物质中激发出带 电(填“正”或“负”)的粒子。
(2)在可见光中,从红光到紫光,光的频率是逐渐增大的。如果绿光照射到某金属表面能产生外光电效应 (填序号)。
A.红光、紫光
B.红光、黄光
C.蓝光、紫光
D.黄光、蓝光
(3)光敏电阻是依据 (内/外)光电效应工作的。
(4)现在楼道内常用红外感应开关替代声控开关。白天光控开关断开,夜晚光线暗时,光控开关闭合,红外感应开关闭合没人时红外感应开关断开。图中关于楼道内路灯电路设计合理的是 (光控开关用光表示,红外感应开关用红表示)。
2023-2024学年广东省江门市新会葵城中学九年级(上)期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题(本大题7小题,每小题3分,共21分)。
1.(3分)下列物体通常情况下属于导体的是( )
A.橡胶轮胎 B.塑料直尺 C.陶瓷茶杯 D.铁钉
【答案】D
【分析】容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体。
【解答】解:通常情况下,橡胶轮胎、陶瓷茶杯不容易导电;铁钉容易导电。
故ABC错误,D正确。
故选:D。
2.(3分)下列实例中说明物质是由分子组成的是( )
A.扫地时,尘土飞扬 B.花开时,花香满园
C.下雪时,雪花飘飘 D.刮风时,黄沙扑面
【答案】B
【分析】不同的物质的分子在相互接触时彼此进入对方的现象叫做扩散现象,这一现象说明一切物质是由分子组成的,分子都在不停地做无规则运动。
【解答】解:A、尘土满天是灰尘在运动,不能说明物质是由分子组成。
B、花香满园,是扩散现象。故B符合题意。
C、雪花是固态物体,不是分子运动的结果。
D、黄沙是固态物体,与分子运动无关。
故选:B。
3.(3分)如图所示的四个实例中,在改变物体内能的方式上与其它三个实例不同的是( )
A.搓手取暖 B.烧煮食物
C.臀部感觉发热 D.瓶塞冲出
【答案】B
【分析】改变物体内能的方式有两种:做功和热传递,其中做功过程是能量的转化过程,是机械能和内能相互转化的过程;热传递是内能从高温转移到低温的过程,二者的本质不同。
【解答】解:A、冬天搓手取暖;
B、烧煮食物,内能增大;
C、臀部感觉发热;
D、瓶塞冲出,内能减小。
在改变物体内能的方式上B与其它三个实例不同。
故选:B。
4.(3分)关于物体的内能,下列说法正确的是( )
A.物体的温度升高时,其内能一定增大
B.温度相同的1kg水和100g水内能相同
C.南极的极寒天气下﹣52℃的冰没有内能
D.物体的运动速度越大,它的内能越大
【答案】A
【分析】(1)同一物体温度升高,内能增大;
(2)内能的大小与物体的质量、温度和状态有关;
(3)一切物体都有内能;
(4)内能是指物体内部所有分子的分子动能和分子势能的和。
【解答】解:A、同一物体的温度升高时,故A正确;
B、温度相同的1kg水和100g水,内能不同;
C、一切物体都有内能,故C错误;
D、内能是指物体内部所有分子的分子动能和分子势能的和,故物体的运动速度越大,故D错误。
故选:A。
5.(3分)甲、乙、丙三个轻质泡沫小球用绝缘细线悬挂在天花板上,它们之间的相互作用如图所示。已知乙球带正电,下列判断正确的是( )
A.甲球、丙球均带正电
B.甲球、丙球均带负电
C.甲球、乙球相互吸引,甲球可能不带电
D.甲球、丙球相互排斥,两球带异种电荷
【答案】B
【分析】已知乙球带正电,由同种电荷相互排斥,判断出甲球的电性,然后结合电荷之间相互作用的特点进一步判断。
【解答】解:甲球与乙球靠近时相互吸引,根据异种电荷相互吸引可知;但带电体能够吸引不带电的轻小物体;
由图知,甲球与丙球靠近时相互排斥,根据同种电荷相互排斥可知;
综上所述,B正确。
故选:B。
6.(3分)下列有关能量转化的说法错误的是( )
A.核电站发电﹣﹣核能转化为电能
B.电饭锅烧饭﹣﹣电能转化为内能
C.植物光合作用﹣﹣太阳能转化为内能
D.太阳能电池﹣﹣太阳能转化为电能
【答案】C
【分析】解决此题的关键是弄清能量转化过程前后的能量形式,结合影响各能量的因素分析能量转化情况,结合具体选项进行分析。
【解答】解:A、核电站发电将核能转化为电能;
B、电饭锅烧饭,得到内能,故B正确;
C、植物光合作用,故C错误;
D、太阳能电池将太阳能转化为电能。
故选:C。
7.(3分)如图,滑片P向右移动时连入电路的电阻变小的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】滑动变阻器的连接方法是连接一上一下两个接线柱,其使用原理是通过改变连入电路中的电阻线的长度来改变电阻的大小,哪一段电阻线被连入电路要看电阻线的哪一个接线柱被连入电路,有电流通过的那段电阻线在电阻线上被连入电路的接线头与滑片P之间。
【解答】解:A、当滑片P右移时,电阻变小。
B、当滑片P右移时,不能改变电路中的电阻。
C、当滑片P右移时,电阻变大。
D、当滑片P右移时,不能改变电阻的大小。
故选:A。
二、填空题(本大题7小题,每空1分,每小题3分,共21分)
8.(3分)单位换算:3.8×105mV= 380 V;20mA= 0.02 A;1MΩ= 1×106 Ω。
【答案】380;0.02;1×106。
【分析】电压的单位换算关系:1V=1000mV=106μV;
电流的单位换算关系:1A=103mA=106μA;
电阻的单位换算关系:1MΩ=103kΩ=106Ω。
【解答】解:3.8×105mV=3.8×107×10﹣3V=380V;20mA=20×10﹣3A=7.02A;1MΩ=1×105Ω。
故答案为:380;0.026。
9.(3分)目前我国研发一款以压缩空气为动力的环保车。汽车使用前需要压缩存储气体,这一过程通过 做功 的方式使气体内能增加,开动时释放的气体推动发动机做功,这一过程是 内 能转化为 机械 能。
【答案】做功;内;机械。
【分析】做功可以改变物体内能,例如摩擦生热和压缩气体做功,物体内能会增加。
【解答】解:汽车使用前需要压缩储存气体,压缩气体做功,这一过程通过做功的方式使气体内能增加的;
开动时,释放的气体推动发动机。
故答案为:做功;内;机械。
10.(3分)游客在科技馆触碰静电球时,她的头发蓬松飞扬,是因为 同种电荷相互排斥 ,如果静电球带的是负电,则触碰过程中电流方向为 从人向球 (填“从球向人”或“从人向球”);为了安全,整个过程中游客需要踩在 绝缘体 (填“大地”、“橡胶垫”或“金属垫”)上。
【答案】同种电荷相互排斥;从人向球;橡胶垫。
【分析】(1)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。
(2)电荷的定向移动形成电流;正电荷移动的方向是电流的方向;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。
【解答】解:游客在科技馆触碰静电球的情景,她的头发蓬松飞扬,同种电荷相互排斥,带负电的电子由球到人。游客需要踩在橡胶垫上。
故答案为:同种电荷相互排斥;从人向球。
11.(3分)英语听力测试时,各考场的有线扬声器是同时开播,也是同时停播的。当一个班级扬声器发生断路故障时,据此可以判断它们是 并 (填“并”或“串”)联。播音的老师能同时控制所有扬声器的原因是开关连接在 干路 (填“干路”或“支路”)上。教室内有若干个吊扇,其中控制每一个吊扇的调速器与该吊扇的连接方式是 串 (填“并”或“串”)联。
【答案】见试题解答内容
【分析】电路的基本连接形式有两种:一种是串联,在串联电路中电流只有一条路径,各用电器之间相互影响;
另一种是并联,在并联电路中电流有多条流通路径,各个用电器之间互不影响,独立工作。
开关和所控制的用电器应串联,干路开关控制所有用电器,支路开关只控制本支路的用电器。
【解答】解:当一个班级扬声器发生断路故障时,不影响其他班级,因此它们之间的连接方式是并联;
根据播音的老师能同时控制所有扬声器可判断开关连接在干路上;
教室内控制每一个吊扇的调速器与该吊扇是串联的。
故答案为:并;干路;串。
12.(3分)水的比热容为4.2×103J/(kg ℃),其物理意义是 1kg的水温度升高(或降低)1℃,吸收(或放出)的热量为4.2×103J 。质量相等、初温相同的a、b两种不同液体,分别用两个完全相同的加热器加热,加热过程中,a液体的比热容 小于 (选填“大于”“小于”或“等于”)b液体的比热容;当升高的温度相同时, b (选填“a”或“b”)液体的加热时间更长些。
【答案】1kg的水温度升高(或降低)1℃,吸收(或放出)的热量为4.2×103J;小于;b。
【分析】(1)单位质量的某种物质温度升高或降低1℃,吸收或放出的热量叫这种物质的比热容;
(2)用两个完全相同的加热器,加热相同的时间时,a和b吸收的热量相同;两者的质量和初温相同,根据c=比较两者比热容之间的关系;
(3)根据图象得出结论.
【解答】解:(1)水的比热容4.2×104J/(kg ℃)物理意义是:1kg水温度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的热量是7.2×103J;
(2)由图象知,当加热时间相同时,a的末温较高、b两种液体的初温相同,由c=,a的比热容小于b的比热容;
(3)由图象知,升高相同的温度(从20℃升高到40℃)。
故答案为:3kg的水温度升高(或降低)1℃,吸收(或放出)的热量为4.3×103J;小于;b。
13.(3分)如图所示,要使电流表能测L1中的电流,需闭合开关 S2 ;要使L1、L2并联,需闭合开关 S1和S3 ;不能同时闭合开关 S2和S3 ,否则会电源短路。
【答案】S2;S1和S3;S2和S3。
【分析】(1)电流表要串联使用,且与L1串联,正负接线柱要接正确。(2)电路的三种状态:通路:正常连接的电路,即用电器能够工作的电路;断路(开路):断开的电路;短路:不经过用电器而直接跟电源的两极相连的电路;
(3)电路的连接方式:串联电路是把用电器逐个顺次连接起来的电路;并联电路是把用电器并列的连接的电路;混联电路是电路中既有串联部分又有并联部分的电路称为混联电路。
【解答】解:如图所示,要使电流表能测L1中的电流,电流表要与L1串联,或者电流表、L8、L2串联,需闭合开关S2;要使L7、L2并联,需闭合开关S1和S3;不能同时闭合开关S2和S3,否则会电源短路。
故答案为:S3;S1和S3;S8和S3。
14.(3分)如图甲电路中,电源由四节新干电池串联组成,当开关S闭合时,此时灯L1两端电压为 2.5 V,灯L2两端电压为 3.5 V,流过灯泡L1的电流 等于 流过L2灯泡的电流(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
【答案】2.5;3.5;等于。
【分析】(1)一节新干电池的电压为1.5V,据此求出电源电压。
(2)由图可知:灯泡L1、L2串联,电压表与灯泡L2并联,是测量L2两端的电压,读出的电压表的示数即为灯泡L2两端的电压;
对于电压表的读数,要看清所选的量程和分度值;
根据串联电路中的电压规律即可求出L1两端的电压;
(3)根据串联电路的电流特点即可判断流过L1、L2灯泡的电流大小关系。
【解答】解:一节新干电池的电压为1.5V,则2节串联使用时,即U=6V;
由电路图可知:灯泡L1、L7串联,电压表与灯泡L2并联,是测量L2两端的电压,
由图乙可知电压表选择的量程是2~15V,分度值是0.5V,即U6=3.5V;
根据串联电路中的电压规律是:U=U8+U2;得灯L1两端电压为:U3=U﹣U2=6V﹣3.5V=2.7V;
根据串联电路中电流处处相等的特点可知流过灯泡L1的电流等于流过L2灯泡的电流。
故答案为:4.5;3.4。
三、作图题(本大题3小题,每小题2分,共6分)
15.(2分)如图,使两灯并联,S是总开关,S1只控制灯泡L1,请将所缺的导线补上。
【答案】见试题解答内容
【分析】由题意可知,两灯泡并联,S是总开关,说明开关S位于干路,开关S1只控制灯泡L1,说明S1位于灯泡L1支路,据此进行解答。
【解答】解:由题意可知,两灯泡并联,开关S1位于灯泡L1支路,如下图所示:
16.(2分)如图所示为常用的手电筒,请在虚线框内画出手电筒的电路图。
【答案】见解答图
【分析】手电筒的电路是由电源、开关、灯泡、导线组成的基本电路。据此画出电路图。
【解答】解:在手电筒中,按钮为开关,干电池为电源,电路图如图:
17.(2分)请在如图所示电路的“〇”中填适当电表符号,使开关闭合后R1和R2均能工作。
【答案】见解析。
【分析】根据电压表要并联使用和电流表要串联使用填写。
【解答】解:上边的〇与R2并联,应是电压表,应是电流表
四、实验题(本大题3小题,每空1分,共26分)
18.(6分)在“探究不同物质吸热升温的现象”实验中:
(1)如图甲,小明在容器中分别装入 质量 和初温都相同的沙子和水,用两个完全相同的酒精灯加热。加热过程中需用玻璃棒不断搅拌,搅拌的目的是 使物质受热均匀 。
(2)测得的实验数据如下表:
加热时间/min 0 1 2 3 4 5
温度/℃ 沙子 12 20 28 36 44
水 12 14 16 18 20 22
5min时,温度计显示沙子的温度如图乙所示,其读数为 52 ℃;根据实验数据绘出温度﹣时间关系图像如图丙所示,分析图像后小明发现:沙子的温度升得更高,该观点 错误 (正确/错误)。
(3)分析数据、图像可知:沙子和水的温度﹣时间图像均为一条直线,沙子和水的图像的倾斜程度不同,说明:沙子、水升高相同温度的情况下的吸热能力是 物质 (物体/物质)的一种物理属性,且沙子的这种属性的数值 小于 (大于/等于/小于)水。
【答案】(1)质量;使物质受热均匀;(3)52;错误;(3)物质;小于。
【分析】(1)我们使用相同的酒精灯(或加热器)通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转换法;
比较物质吸热能力的2种方法:使相同质量的不同物质升高相同的温度,比较吸收的热量(即比较加热时间),吸收热量多的吸热能力强;
或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;
加热过程中,为使物质受热均匀需用玻璃棒不断搅拌;
(2)根据温度计分度值读数;
(3)根据比热容的物理意义分析回答。
【解答】解:(1)根据比较吸热能力的方法,要控制不同物质的质量相同(不同物质密度不同,体积相同的不同物质质量不同),在两个完全相同的烧杯内应分别装入初温;
用两个相同的酒精灯同时加热沙子和水,加热过程中需用玻璃棒不断搅拌;
(2)5min时,温度计显示沙子的温度如图丙所示,其读数为52℃;
根据转换法,加热相同的时间,该观点错误;
(5)沙子、水升高相同温度的情况下的吸热能力是物质的一种物理属性;
分析表格中数据可知,加热相同时间,故沙子的比热容小于水的比热容。
故答案为:(1)质量;使物质受热均匀;错误。
19.(5分)在“探究并联电路中的电流关系”实验中:
通过L1的电流I1 通过L2的电流I2 通过干路的电流I
0.16A 0.40A 0.56A
(1)小明想测量干路电流,连接的电路如图所示,检查电路发现只有一根导线接错了,并改正;
(2)测出的电流如表所示,由此得出初步结论: I=I1+I2 (只写表达式)。为了得出普遍的规律,应当进行多次实验。操作方法是: 应换用不同规格的灯泡进行多次实验 ;
(3)此次测量中发现,灯泡L1比L2 暗 (选填“亮”或“暗”),若两灯泡灯丝的长度相同, L2 的灯丝更粗。
【答案】(1)如上图所示;(2)I=I1+I2;应换用不同规格的灯泡进行多次实验;(3)暗;粗。
【分析】(1)原电路中,两灯短路了,据此改正;
(2)根据表格数据得出结论;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;
(3)根据并联电路各支路电压相等和P=分析;在材料和长度相同的条件下,横截面积越小,电阻越大。
【解答】解:(1)原电路中,两灯短路,两灯应并联,如下所示:
;
(2)分析数据得出结论:在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和C=IA+IB;为避免实验的偶然性,得出具有普遍性的结论;
(3)此次实验发现,灯泡L1的电流小于灯泡L2的电流,根据并联电路各支路电压相等和P=UI知灯泡L5的实际功率小于灯泡L2的实际功率,所以灯泡L1的亮度小于灯泡L2的亮度;根据并联电路各支路电压相等和P=1的电阻大于灯泡L6的电阻;由影响电阻大小的因素,L2的灯丝更粗。
故答案为:(1)如上图所示;(2)I=I1+I7;应换用不同规格的灯泡进行多次实验;(3)暗;粗。
20.(4分)亲爱的同学,请你根据自己掌握的实验操作技能,回答下列问题:
(1)按照图甲所示“探究影响导体电阻大小因素”的实验电路中的四根电阻丝,A为锰铜线,B、C、D为镍铬合金线。A、B、D的横截面积为S,当B、C、D分别接入同一检测电路时,M含电流表示数分别为I1、I2、I3,比较发现:I3>I1,说明导体的电阻跟导体的 长度 有关;通过观察电流大小来比较导体电阻的大小,这种研究方法叫 转换 法;
(2)为了探究导体电阻与横截面积的关系,应该选用编号 CD 两根电阻丝分别接入电路进行实验;
(3)分别将A和D两电阻丝接入图甲电路中M、N两点间,电流表示数不相同,由此得到的结论是:当长度和横截面积相同时 材料 有关。
【答案】(1)长度;转换;(2)CD;(3)材料
【分析】影响导体电阻大小的因素:导体的材料、长度和横截面积,在研究电阻与其中某个因素的关系时,要采用控制变量法的思想,要研究导体的电阻大小与一个量之间的关系,需要保持其它量不变;
电流表串联在电路中,电源电压一定,导体电阻越大,电路电流越小,导体电阻越小,电路电流越大,可以通过电流表示数大小判断导体电阻大小。
【解答】解:(1)当B、C、D分别接入同一电路时,B,材料相同,B的长度长3>I1,这说明通过B的电流小,则B的电阻大;
实验中通过电流表示数大小判断导体电阻大小,这是转换法的应用;
(2)为了探究导体电阻与横截面积的关系,需要控制导体的材料,横截面积不同;
(3)分别将A和D两电阻丝接入图甲电路中M、N两点间、横截面积相同,电流表示数不相同,导体电阻跟材料有关。
故答案为:(1)长度;转换;(3)材料。
21.(5分)如图所示,春华同学选用两节新干电池,两个小灯泡
(1)电压表在接入电路前通常要进行 调零 ,实验中最好选择规格 不同 (填“相同”或“不同”)的小灯泡。
(2)某次测量时,电压表的示数如图乙所示,则此时灯L1两端的电压为 1.2 V。
(3)用电压表分别测出A与B、B与C、A与C两点间的电压为UAB、UBC、UAC,得到的数据记录在下表中,分析实验数据,你可得到串联电路的电压特点是 UAC=UAB+UBC (用公式表示)。
试验次数 UAB/V UBC/V UAC/V
1 0.8 2.2 3.0
2 1.0 2.0 3.0
3 1.2 1.8 3.0
(4)小明进行多次实验的主要目的是 ② (填序号)。
①减小实验误差
②寻找普遍规律
【答案】(1)调零;不同;(2)1.2;(3)UAC=UAB+UBC;(4)②。
【分析】(1)电压表在接入电路前通常要进行调零;为得出普遍规律,应使用多种规格的器材进行实验;
(2)由实物电路可知电压表选用的量程,明确其分度值,再根据指针位置读数;
(3)根据表中的数据,分别计算出每一次实验中的UAB+UBC,再和相对应的UAC的电压值比较,得出结论;
(4)在物理实验过程中,多次测量的目的有两个:将测量数据取平均值,减小误差;总结规律,避免结论的片面性。
【解答】解:(1)根据电压表的使用规则,电压表在接入电路前通常要进行调零;
探究串联电路的电压特点,为了寻找规律,结果更具代表性;
(2)由实物电路可知,电压表选用小量程,由图乙可知电压表的示数为1.2V。
(3)AB两点间的电压为L7两端的电压,BC两点间的电压为L2两端的电压,AC两点间的电压为电路两端的总电压AC=UAB+UBC,因此可以得出:串联电路两端的总电压等于各串联电阻两端的电压之和。
(4)小明进行多次实验的主要目的是寻找普遍规律,故选②。
故答案为:(1)调零;不同;(3)UAC=UAB+UBC;(4)②。
22.(6分)为比较酒精和汽油热值的大小,制定了以下实验方案:
(1)取质量 相同 (选“相同”或“不相同”)的酒精和汽油作燃料,制成酒精灯和汽油灯。
(2)两灯同时点燃后分别给两杯质量和初温都相同的水加热(烧杯质量相同,如图乙所示)。
(3)通过观察水温的变化,由此判断两种燃料热值的大小。
请根据上面的设计方案回答:
①如图中温度计的读数是 56 ℃。当两灯的燃料 完全燃烧完后 (选填“燃烧相同时间”或“完全燃烧完后”),甲装置中温度计读数是80℃,而乙装置的读数是90℃。由此判断 汽油 的热值比较大。
②根据Q吸=cm水(t﹣t0)计算出水吸收的热量,然后利用这个热量计算出汽油的热值,发现结果与资料中给出的汽油热值相比 偏小 (选填:“偏大”或“偏小”)了。结合装置图,分析原因可能是(写一条): 热量的直接散失 。
【答案】(1)相同;(3)①56;完全燃烧后;汽油; ②偏小;热量的直接散失。
【分析】(1)根据控制变量法分析;
(3)①在进行温度计的读数时,注意分度值;
根据水温的变化情况比较酒精和汽油放出热量的多少,然后根据Q放=mq的变形公式q=判断热值的大小;
②实际测量热值时,由于燃料完全燃烧的热量不可能全部被水吸收,有热量损失,因此测量值会比真实值小。
【解答】解:(1)根据控制变量法,两灯同时点燃后分别给两杯质量和初温都相同的水加热;
(3)①由图知,温度计的分度值是1℃;
当两灯的燃料完全燃烧完后,甲装置中温度计读数是80℃,根据公式Q吸=cmΔt可知,在相同情况下,说明汽油放出的热量较多放=mq可知q=,所以汽油的热值大于酒精的热值;
②由于热量的直接散失、烧杯未加盖等,所以根据Q吸=cm水(t﹣t0)计算出水吸收的热量偏小,从而根据公式q=。
故答案为:(1)相同;(3)①56;汽油; ;热量的直接散失。
五、计算题(本大题2小题,共12分)
23.(6分)为了减少环境污染,共建绿水青山的美好生态,我市部分农村地区已经用上了天然气烧水煮饭7J/m3;c水=4.2×103J/(kg ℃),此时外界为1标准大气压。求:
(1)0.03m3天然气完全燃烧放出的热量。
(2)若这些热量的50%被2kg、30℃的水吸收,能使水升高到多少℃?
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)已知天然气的热值和体积,利用公式Q放=Vq计算天然气完全燃烧放出的热量;
(2)由题知,Q吸=50%×Q放,知道水的质量、比热容,利用Q吸=cmΔt求水升高的温度,知道初温可求末温。
【解答】解:
(1)0.03m3天然气完全燃烧放出的热量:
Q放=Vq=3.03m3×4.6×107J/m3=4.26×106J;
(2)由题知,水吸收的热量:
Q吸=50%×Q放=50%×1.26×106J=6.3×106J;
由Q吸=cmΔt得,理论上水升高的温度:
Δt===75℃,
已知水的初温为30℃,则水的末温为:30℃+75℃=105℃>100℃(即高于5标准大气压下水的沸点)。
答:(1)0.03m3天然气完全燃烧放出的热量为6.26×106J;
(2)若这些热量的50%被2kg、30℃的水吸收。
24.(6分)每到周末,小晶都去邻居孤寡老人刘奶奶家,帮助老人劈柴、烧水、做饭等。某次烧水时,刚好把初温为20℃,质量为2kg的水烧开(假设木材能够完全燃烧),木材的热值为q=1.2×107J/kg,水的比热容为c水=4.2×103J/(kg ℃)。求:
(1)完全燃烧5kg木材能放出多少焦耳的热量?
(2)2kg的水被烧开吸收了多少热量?
(3)小晶烧水的效率是多少?
【答案】(1)完全燃烧1kg木材能放出6×107J的热量。
(2)2kg的水被烧开吸收了6.72×105J的热量。
(3)小晶烧水的效率是5.6%。
【分析】(1)知道木材的热值和质量,根据Q放=qm可求出完全燃烧5kg木材能放出的热量。
(2)知道水的比热容、质量以及水的初温、末温。根据公式Q吸=cm(t﹣t0)可求出2kg的水被烧开吸收的热量。
(3)知道木材的热值和质量,根据Q放=qm可求出完全燃烧1kg木材能放出的热量,然后根据效率公式η=×100%可求出小晶烧水的效率。
【解答】解:(1)完全燃烧5kg木材能放出的热量:
Q放=qm木材=1.5×107J/kg×5kg=3×107J。
(2)1标准大气压下,水的沸点为100℃,则4kg的水被烧开吸收的热量:
Q吸=cm水t﹣t0)=4.5×103J/(kg ℃)×2kg×(100℃﹣20℃)=4.72×105J。
(3)完全燃烧1kg木材能放出的热量:
Q放=qm木材=2.2×107J/kg×5kg=1.2×102J;
小晶烧水的效率:
η=×100%=。
答:(1)完全燃烧1kg木材能放出6×104J的热量。
(2)2kg的水被烧开吸收了6.72×107J的热量。
(3)小晶烧水的效率是5.6%。
六、综合能力题(本大题3小题,共14分)
25.(4分)如图所示的四个热学实验。
(1)将活塞迅速下压,活塞对 筒内空气 做功(选填“硝化棉”或“筒内空气”),使其内能增大,温度升高
(2)试管中的水加热沸腾后,塞子被水蒸气推出,这个过程的能量转化与汽油机的 做功 冲程能量转化相似。
(3)抽去玻璃隔板后,两瓶气体混合颜色变均匀,说明分子永不停息地做 无规则运动 。
(4)紧压两铅柱使它们合在一起,下面悬挂大秤砣未被拉开,这是由于 分子间引力 的作用。
【答案】(1)筒内空气;(2)做功;(3)无规则运动;(4)分子间引力。
【分析】(1)做功可以改变物体的内能,当外界对物体做功时,物体的内能增大,温度升高;
(2)在汽油机的四冲程中,做功冲程是内能转化为机械能的冲程,试管内水蒸气的内能转化为塞子的机械能;热机的压缩冲程将机械能转化为内能,做功冲程将内能转化为机械能;
(3)扩散现象表明,分子在不停地做无规则运动;
(4)分子间存在相互作用的引力和斥力。
【解答】解:(1)将活塞迅速下压,活塞对筒内空气做功,温度升高,硝化棉燃烧;
(2)试管中的水加热沸腾后,塞子被水蒸气推出,水蒸气的内能减小;
汽油机的做功冲程是汽油燃烧产生的内能转化为曲轴的机械能,塞子被推出这一过程的能量转化与四冲程汽油机的做功冲程相同;
(3)抽去玻璃隔板,两瓶中气体逐渐混合均匀,这是扩散现象;
(4)紧压两铅柱使它们合在一起,下面悬挂大秤砣未被拉开。
故答案为:(1)筒内空气;(2)做功;(4)分子间引力。
26.(6分)如图所示,电源电压为6V,闭合开关后1示数为0.2A,电流表A2示数为0.5A。试回答下列问题:
(1)R1、R2的连接方式是 并 联;
(2)电流表A1测量通过 R1 的电流;电流表A2测量通过 干路 的电流;
(3)通过R2的电流为 0.3 A;
(4)电压表的示数为 6 V,R1两端的电压为 6 V。
【答案】(1)并;(2)R1;干路;(3)0.3;(4)6;6
【分析】(1)(2)根据电流的路径判定电路的连接方式和电流表、电压表的作用;
(3)根据并联电路的电流关系分析R1和R2的电流;
(4)根据并联电路的电压关系分析。
【解答】解:(1)由图可知,开关闭合后,则R1、R2的连接方式是并联;电压表测量电源的电压;
(2)由图可知,电流表A2与R2串联在支路中,则电流表A1测量通过R8的电流;电流表A2在干路中,测量干路通过的电流;
(3)已知电流表A2的示数为2.2A,电流表A2测量通过R2的电流,则通过R2的电流为I2=8.2A,
已知电流表A1的示数为3.5A,即干路电流I=0.4A,干路中的电流等于支路电流的和1的电流为I1=I﹣I7=0.5A﹣3.2A=0.4A;
(4)电压表测量R2两端的电压,已知电源电压为6V,则电压表的示数为3V1两端的电压为6V。
故答案为:(1)并;(2)R6;干路;(3)0.3;3。
27.(4分)光电效应光电效应是物理学中一个重要而神奇的现象。光照射到某些物质上,引起物质的电性质发生变化。这类光致电变的现象被人们统称为光电效应。光电效应分为:外光电效应和内光电效应。外光电效应是指被光激发产生的电子逸出物质表面的现象。只有入射光的频率高于一定值时,才能激发电子逸出物质表面。内光电效应是指被光激发所产生的电荷仍在物质内部运动;光敏电阻可应用在各种自动控制装置和光检测设备中,如自动门装置、路灯、应急自动照明装置、报警控制器等方面。
(1)外光电效应会从物质中激发出带 负 电(填“正”或“负”)的粒子。
(2)在可见光中,从红光到紫光,光的频率是逐渐增大的。如果绿光照射到某金属表面能产生外光电效应 C (填序号)。
A.红光、紫光
B.红光、黄光
C.蓝光、紫光
D.黄光、蓝光
(3)光敏电阻是依据 内 (内/外)光电效应工作的。
(4)现在楼道内常用红外感应开关替代声控开关。白天光控开关断开,夜晚光线暗时,光控开关闭合,红外感应开关闭合没人时红外感应开关断开。图中关于楼道内路灯电路设计合理的是 A (光控开关用光表示,红外感应开关用红表示)。
【答案】(1)负;(2)C;(3)内;(4)A。
【分析】(1)阅读材料可知,“外光电效应是指被光激发产生的电子逸出物质表面的现象;
(2)因为“只有入射光的频率高于一定值时,才能激发电子逸出物质表面”,而在电磁波波谱图中,紫光、蓝光的频率比绿光大,当照射到某金属表面时能产生外光电效应;
(3)根据短文知道光敏电阻是依据内光电效应工作的;
(4)根据题意知道两个开关应串联在电路在,且接在火线上。
【解答】解:(1)读材料可知,“外光电效应是指被光激发产生的电子逸出物质表面的现象”因此;
(2)因为“只有入射光的频率高于一定值时,才能激发电子逸出物质表面”,紫光,当照射到某金属表面时能产生外光电效应;
(3)根据短文知道光敏电阻是依据内光电效应工作的;
(4)根据题意知道两个开关应串联在电路在,且接在火线上。
故答案为:(1)负;(2)C;(4)A。
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