2023-2024学年广东省韶关市仁化县九年级(上)期中物理试卷
一、单项选择题(本大题共7小题,每小题3分,共21分)
1.(3分)下列现象中,能说明分子在运动的是( )
A.校园里花香四溢 B.湖面上柳絮飘扬
C.公路上大雾弥漫 D.天空中雪花纷飞
2.(3分)关于物体的内能,下列说法中正确的是( )
A.一切物体都具有内能
B.物体的内能增加,温度一定升高
C.0℃时物体没有内能
D.物体吸收热量,内能一定增加
3.(3分)如图是某内燃机工作时的能量流向图,该内燃机的热机效率是( )
A.25% B.15% C.60% D.35%
4.(3分)如图所示是A、B、C三个轻质带电小球的相互作用情况。若A带正电,则B、C的带电情况是( )
A.B、C都带正电 B.B、C都带负电
C.B带正电,C带负电 D.B带负电,C带正电
5.(3分)两根长度相同的镍铬合金丝甲和乙,甲比乙粗,则甲的( )
A.比热容较大 B.比热容较小
C.电阻较大 D.电阻较小
6.(3分)在国际单位制中,电压的单位是( )
A.瓦特(W) B.欧姆(Ω) C.安培(A) D.伏特(V)
7.(3分)如图的电路中,电流表测量的是( )
A.通过灯L1的电流
B.通过灯L2的电流
C.通过灯L1和灯L2的电流之和
D.电源供给电路的总电流
二、填空题(本大题共7小题,每空1分,共21分)
8.(3分)新冠肺炎疫情自2020年春节期间爆发至今,席卷中国大江南北,牵动亿万国人的心。新冠病毒是直径约为0.1μm的颗粒物,可通过飞沫传播,肉眼可见的飞沫传播方式 (填“属于”或“不属于”)扩散现象。在做好各项防控工作中,其中重要的一种方法是用酒精消毒,在使用酒精前要进行稀释,在稀释过程中发现等体积的酒精和水混合在一起时,总体积小于混合前的体积之和,原因是分子间存在 。我们很远就能闻到酒精的气味,说明酒精分子在不停地做无规则运动,并且 越高,酒精分子运动越剧烈。
9.(3分)如图是单缸四冲程汽油机工作中的一个冲程,此冲程中气缸内气体内能逐渐 (增大/减小),工作时飞轮转速为3600r/min,则每秒做功 次。汽油机工作过程中的效率很低,有大量的热散失到空气中而无法自动回收,这是因为能量的转化和转移具有 性。
10.(3分)如图所示,是发光二极管的示意图。当电流从较长的接线脚流入时,发光二极管中有电流通过,使其发光;如果电流从较短接线脚流入,电流处于 (选填“短路”或“断路”)状态,这说明发光二极管具有 导电性。二极管由 材料制成。
11.(3分)如图所示电路,电源电压为3V,小灯泡L1和L2的连接方式为 联;L1两端的电压为 V;若L1损坏,则L2 (填“能”或“不能”)正常发光。
12.(3分)上海地区家庭电路的电压为 伏,空调和电视机是 连接的(选填“串联”或“并联”);正常工作时,通过它们的电流是 的(选填“相同”或“不相同”)。
13.(3分)公路检查站的“地磅”可以检测货车是否超载。如图是某种地磅的工作原理图,滑片P可在竖直放置的电阻R上滑动,当货车质量增大时,电表示数变大,所指示的质量数也增大。则接线柱“1”应与“ ”(选填“2”或“3”)连接,该显示器应该是由 (选填“电流表”或“电压表”)改装而成的,电阻R0的作用是 。
14.(3分)如图所示电路,开关S1、S2、S3都已断开。
(1)只闭合开关S1、S3时,电流表A1测 的电流;
(2)只闭合开关S2时,灯L1、L2组成 联电路,表A1的示数 (选填“大于”、“小于”或“等于”)表A2的示数。
三、作图题(第15-1题2分,第15-2题2分,第15-3题3分,共7分)
15.(2分)在如图a所示的圆圈中正确填入电压表或电流表的符号,使两盏都能发光。
16.(2分)用笔画线代替导线,将图中元件连接成电路,要求:向右移动滑片,灯泡变亮。
17.(3分)请根据图电路实物图,在方框内画出其电路图。
四、实验题(第18题7分,第19题5分,第20题7分,共19分)
18.(7分)小侨要探究“不同物质吸热升温的现象”,同时又想要探究“不同燃料完全燃烧的放热能力”,他设计了如图所示的两组实验装置:(甲图中两酒精灯完全相同;乙图中酒精和碎纸片的质量相同,烧杯中水的质量、初温也相同)
质量/g 升温10℃所需时间/s
沙子 100 60
水 100 252
(1)你认为研究不同燃料燃烧放热能力应选用 (选填“甲”或“乙”)图器材。
(2)进行甲图实验时,要控制水和沙子的初温和 相同。
(3)除了图中实验器材外,还要用到搅拌器,使用搅拌器的好处是 。
(4)甲图实验中当沙子和水升高相同的温度时,小侨是通过比较 来判断物质吸收热量的多少;小侨将实验数据记录在表一中,分析实验数据可知 (选填“沙子”或“水”)的吸热能力强。
(5)下列示例中与比热容无关的是 (填字母)。
A.城市建造人工湖来改善气候
B.空调房间里放盐水可以增加湿度
C.用冷水冷却发动机
(6)乙组实验中,通过 来反映燃料放出热量的多少。
19.(5分)为了探究串联电路中电压的规律,小明设计的电路如图所示。根据电路图把电压表分别接入到电路中的AB、BC、AC之间,测出它们的电压,填入表中:
实验次数 AB间电压U1/V BC间电压U2/V AC间电压U3/V
1 2.5 3.5
(1)AC之间电压如图乙所示,示数为 V。
(2)再测灯 L2 两端电压时,只将电压表接A的一端改接C,这种接法 (选填“正确”或“不正确”),理由是 。
(3)在表格中记录数据后,下一步首先应该做的是: 。
A.整理器材,结束实验
B.换用不同规格的小灯泡,再测出几组电压值
C.分析数据,得出结论
D.换用电压表的另一量程,再测出一组电压值
(4)闭合开关,发现电压表示数为零,则小灯泡的故障可能是 (答对其一便可)。
20.(7分)在“探究并联电路电流特点”的实验中,小华设计了如图甲所示的电路进行实验。
数据序号 IA/A IB/A Ic/A
1 0.36 0.2 0.16
2 0.28 0.22
3 0.7 0.32 0.38
(1)闭合开关发现两灯都亮,但由于连线较乱,一时无法确定两灯是串联还是并联,小华灵机一动,随意拆下一根导线,发现两灯都熄灭,由此 (选填“能”或“不能”)判断出来两个灯泡是串联还是并联。
(2)连接电路时,开关应处于 状态,如果无法确定电流表的量程,应该先选大量程进行 ;
(3)开关闭合前,小华发现电流表的指针在零刻度线左侧,其原因是 ;
(4)小华在第二次实验时,测得A处电流如图乙所示,则A处电流大小为 A;
(5)实验中,在A、B、C三处各接入一个电流表,并选择合适的量程,闭合开关,测得A、B、C三处的电流分别为IA、IB、IC。为了得出实验的普遍规律,我们需要更换多组 (选填“相同”或“不同”)规格的灯泡重复实验。
(6)分析实验数据可得:在并联电路中,干路中电流与各支路中电流的关系为 (列出关系式)。
五、计算题(第19题7分,第20题6分,共13分)
21.(7分)用煤气灶把1kg、初温为20℃的水烧到70℃,消耗了10g煤气。已知水的比热容是4.2×103J/(kg ℃),煤气的热值为4.2×107J/kg,求:
(1)水吸收的热量;
(2)煤气完全燃烧放出的热量;
(3)煤气灶烧水的效率。
22.(6分)如图所示,是某个同学探究并联电路电流规律的电路,如图A1和A2两表指针在同一位置。求:
(1)干路电流;
(2)流过电阻R1的电流;
(3)流过电阻R2的电流。
六、综合能力题(第21题5分,第22题8分,第23题6分,共19分)
23.(5分)如图1所示为人们所喜爱的电动自行车,它轻便、节能、环保。只要将图中车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下,车子就通电了,但不会行驶。
(1)这车钥匙实质相当于一个 ,跨上自行车将右手把向后旋转,车子就能前进,并且向后旋转的角度越大,车速就越快,右手把实质相当于一个 。给电动车充电时,电瓶相当于 (选填“电源”或“用电器”);
(2)图2是电动车的充电插口,内有金属插脚,在使用过程中绝不能拿硬币、手等去触碰;图3是电动车的局部电路图,其中控制器是指电动车利用蓄电池工作的所有用电器。如果硬币碰到充电插口的两个金属插脚,可能会造成 (选填“蓄电池”、“控制器”或“充电插口”)损坏;
(3)电动自行车两刹车手柄(如图4)中各有一只开关S1和S2;在行驶中用任一只手柄刹车时,该手柄上的开关立即断开,电动机停止工作,如图5中电路符合要求的是 。
24.(8分)(1)如图甲所示,ab为一根铅笔芯,闭合开关后,小灯泡发光,此时铅笔芯中的电流方向是 (选填“a到b”或“b到a”),说明铅笔芯是 (选填“导体”或“绝缘体”),当夹子向a端移动时,小灯泡的亮度 ;
(2)把铜片、铁片插入半个切开的橙子中,就制成了一个水果电池,用电压表测量该电池的电压时,如图乙所示,则铁片是水果电池的 极,该水果电池的电压为 V;
(3)如图丙有A,B两个验电器,其工作原理是 ,若A带正电,B不带电,现用一导体棒将A、B两个验电器的金属球连接,连接的瞬间,以下说法正确的是 。
A.电流方向B流向A
B.正电荷从A的金属球转移到了B的金属球
C.电子从B的金属球转移到了A的金属球
(4)如图丁是一个电阻箱,该电阻箱的读数为 Ω。
25.(6分)从火车到火箭生产的发展需要强大的动力。17世纪,人类发明了热机。最早的热机是蒸汽机。在锅炉里把水烧成水蒸气,水蒸气在汽缸里推动活塞做功,因蒸汽机质量太大。于是,内燃机应运而生。内燃机分为汽油机、柴油机两大类,汽油机是1876年发明的,柴油机是1892年发明的,内燃机行驶时不需要携带很多的水和煤,不但轻便,效率也提高了。早期的飞机是由内燃机提供动力的,从上世纪40年代开始,飞机上越来越多的使用喷气发动机,它向后高速喷出气体,从而获得前进的动力。在功率相同时,喷气发动机比内燃机更轻便。喷气式发动机中自带燃料(液态氢)和氧化剂的,叫火箭喷气发动机,它工作时不需要空气中的氧气,可以在大气层外工作,能够用来发射人造卫星和宇宙飞船。
(1)蒸汽机、内燃机、喷气式发动机的重力依次 (选填“增大”或“减小”)。
(2)当火箭在大气层中快速飞行时,会与大气层发生剧烈摩擦,内能 (选填“增大”、“不变”或“减小”),这是通过 的方式改变物体的内能。
(3)火箭以氢为燃料是因为氢的 。
(4)在挑选汽车时,发动机汽油机效率的高低是区分汽车优劣的重要指标之一。有经验的司机可以通过闻尾气的气味而作出初步的判断,输出功率相同时,汽油味越淡,汽车发动机效率越 。
(5)你认为下列提高热机效率的途径中说法错误的是 (填字母)。
A.尽量使燃料充分燃烧
B.尽量减少输出功率
C.尽量减少摩擦
D.尽量减少热量损失
2023-2024学年广东省韶关市仁化县九年级(上)期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题(本大题共7小题,每小题3分,共21分)
1.(3分)下列现象中,能说明分子在运动的是( )
A.校园里花香四溢 B.湖面上柳絮飘扬
C.公路上大雾弥漫 D.天空中雪花纷飞
【解答】解:A、校园里花香四溢是花香分子在永不停息地做无规则运动,故A正确。
BCD、柳絮飘扬、大雾弥漫和雪花纷飞都用眼睛能直接看到,不属于分子运动,故BCD错误。
故选:A。
2.(3分)关于物体的内能,下列说法中正确的是( )
A.一切物体都具有内能
B.物体的内能增加,温度一定升高
C.0℃时物体没有内能
D.物体吸收热量,内能一定增加
【解答】解:一切物体的分子都在不停地做无规则运动,所以一切物体都具有内能,A正确,C错误;
晶体的熔化过程、液体的沸腾过程,内能增加,但温度不变,B错误;
物体吸收热量,若同时向外放热或对外做功,其内能不会增加,D错误。
故选:A。
3.(3分)如图是某内燃机工作时的能量流向图,该内燃机的热机效率是( )
A.25% B.15% C.60% D.35%
【解答】解:因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,
所以,由内燃机的能量流向图可得,内燃机的热机效率:
η=1﹣25%﹣40%=35%,故D正确,ABC错误。
故选:D。
4.(3分)如图所示是A、B、C三个轻质带电小球的相互作用情况。若A带正电,则B、C的带电情况是( )
A.B、C都带正电 B.B、C都带负电
C.B带正电,C带负电 D.B带负电,C带正电
【解答】解:A、B、C是三个轻质带电小球,A和B相互排斥,一定带有同种电荷,因为A带正电,所以B带正电,因为同种电荷相互排斥;B和C吸引,B带正电,则C带负电;A和C吸引,A带正电,则C带负电。
故选:C。
5.(3分)两根长度相同的镍铬合金丝甲和乙,甲比乙粗,则甲的( )
A.比热容较大 B.比热容较小
C.电阻较大 D.电阻较小
【解答】解:两根长度相同的镍铬合金丝甲和乙,甲比乙粗,则甲的电阻小于乙的电阻;
两根长度相同的镍铬合金丝甲和乙,物质种类、所处状态相同,甲和乙的密度和比热容相同,故D正确,ABC错误。
故选:D。
6.(3分)在国际单位制中,电压的单位是( )
A.瓦特(W) B.欧姆(Ω) C.安培(A) D.伏特(V)
【解答】解:
A、电功率的国际单位是瓦特(W);故A错误;
B、电阻的国际单位是欧姆(Ω);故B错误;
C、电流的国际单位是安培(A);故C错误;
D、电压的国际单位是伏特(V);故D正确。
故选D。
7.(3分)如图的电路中,电流表测量的是( )
A.通过灯L1的电流
B.通过灯L2的电流
C.通过灯L1和灯L2的电流之和
D.电源供给电路的总电流
【解答】解:从电路图中可以看出,电流表和灯泡L2串联,因此电流表测量的是灯泡L2中的电流。
故选:B。
二、填空题(本大题共7小题,每空1分,共21分)
8.(3分)新冠肺炎疫情自2020年春节期间爆发至今,席卷中国大江南北,牵动亿万国人的心。新冠病毒是直径约为0.1μm的颗粒物,可通过飞沫传播,肉眼可见的飞沫传播方式 不属于 (填“属于”或“不属于”)扩散现象。在做好各项防控工作中,其中重要的一种方法是用酒精消毒,在使用酒精前要进行稀释,在稀释过程中发现等体积的酒精和水混合在一起时,总体积小于混合前的体积之和,原因是分子间存在 间隙 。我们很远就能闻到酒精的气味,说明酒精分子在不停地做无规则运动,并且 温度 越高,酒精分子运动越剧烈。
【解答】解:飞沫的运动属于机械运动,所以飞沫传播不是扩散现象;
等体积的酒精和水混合后总体积小于混合前的体积之和,这说明分子间存在间隙;
酒精分子在不停地做无规则运动,温度越高,分子运动越剧烈。
故答案为:不属于;间隙;温度。
9.(3分)如图是单缸四冲程汽油机工作中的一个冲程,此冲程中气缸内气体内能逐渐 增大 (增大/减小),工作时飞轮转速为3600r/min,则每秒做功 30 次。汽油机工作过程中的效率很低,有大量的热散失到空气中而无法自动回收,这是因为能量的转化和转移具有 方向 性。
【解答】解:由图示知,两个气门都关闭,活塞向上运动,是压缩冲程,此过程活塞的机械能转化为气体的内能,所以气体的内能增大。
飞轮的转速,飞轮每转两圈,做一次功,完成四个冲程,所以每秒做功30次。
因为能量的转化和转移具有方向性,汽油机工作过程中散失到空气中的热量无法自动回收,其效率较低。
故答案为:增大;30;方向。
10.(3分)如图所示,是发光二极管的示意图。当电流从较长的接线脚流入时,发光二极管中有电流通过,使其发光;如果电流从较短接线脚流入,电流处于 断路 (选填“短路”或“断路”)状态,这说明发光二极管具有 单向 导电性。二极管由 半导体 材料制成。
【解答】解:生活中,我们常用的各种二极管是由半导体材料制成的,在接入电路时,应使电流从较长的接线脚流入,从较短接线脚流出,否则电路处于断路,无法正常工作,这是因为发光二极管具有单向导电的特性。
故答案为:断路;单向;半导体。
11.(3分)如图所示电路,电源电压为3V,小灯泡L1和L2的连接方式为 并 联;L1两端的电压为 3 V;若L1损坏,则L2 能 (填“能”或“不能”)正常发光。
【解答】解:电流从电源的正极出发,分别经过两个灯泡回到电源负极,因此小灯泡 L1和L2并联连接;
因为两灯泡并联,电源电压为3V,所以L1两端的电压为3V;
因为并联电路中各支路用电器互不影响,所以L1损坏时,L2能正常发光。
故答案为:并;3;能。
12.(3分)上海地区家庭电路的电压为 220 伏,空调和电视机是 并联 连接的(选填“串联”或“并联”);正常工作时,通过它们的电流是 不相同 的(选填“相同”或“不相同”)。
【解答】解:我国家庭照明电路的电压是220伏;
家用空调与电视机工作时互不影响,是并联的;
家用空调与电视机的工作电压相同,电功率不同,根据I=可知,通过它们的电流不相同的。
故答案为:220;并联;不相同。
13.(3分)公路检查站的“地磅”可以检测货车是否超载。如图是某种地磅的工作原理图,滑片P可在竖直放置的电阻R上滑动,当货车质量增大时,电表示数变大,所指示的质量数也增大。则接线柱“1”应与“ 3 ”(选填“2”或“3”)连接,该显示器应该是由 电流表 (选填“电流表”或“电压表”)改装而成的,电阻R0的作用是 保护电路 。
【解答】解:由图可知,电表串联在电路中,因此该电表应该是电流表;
当货车质量增大时,滑片向下滑动,已知此时电表示数变大,即电路中的电流增大,由欧姆定律可知,电路的总电阻应变小,即滑片P向下滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值应变小,因此接线柱“1”应与“3”连接;
当货车很重时,会把滑片P移动到最下端,变阻器接入电路的的电阻为零时,如果没有电阻R0就会使得电源短路,因此电阻R0的作用是保护电路。
故答案为:3;电流表;保护电路。
14.(3分)如图所示电路,开关S1、S2、S3都已断开。
(1)只闭合开关S1、S3时,电流表A1测 L1 的电流;
(2)只闭合开关S2时,灯L1、L2组成 串 联电路,表A1的示数 等于 (选填“大于”、“小于”或“等于”)表A2的示数。
【解答】解:(1)如图所示的电路中,当开关S1、S3闭合时,电流有两条路径,分别流过两只灯泡,因此,灯L1、L2组成并联电路;电流表A1测L1的电流;
(2)当其他开关断开,只闭合S2时,电流可以依次流过两只灯泡,两灯泡串联,两个电流表都测量电路中的电流,根据串联电路的电流关系可知,两个电流表的示数是相同的。
故答案为:(1)L1;(2)串;等于。
三、作图题(第15-1题2分,第15-2题2分,第15-3题3分,共7分)
15.(2分)在如图a所示的圆圈中正确填入电压表或电流表的符号,使两盏都能发光。
【解答】解:闭合S后,两灯均能发光,由电路图可知,下面的表不能为电流表,否则L2会被短路不能发光,所以下面的表为电压表;上面的表不能为电压表,否则灯L2由于与电压表串联,相当于断路不能发光,故上面的电表为电流表,如图所示:
故答案为:见上图。
16.(2分)用笔画线代替导线,将图中元件连接成电路,要求:向右移动滑片,灯泡变亮。
【解答】解:灯泡与滑动变阻器串联,开关与B接线柱相连,灯泡与C接线柱相连,然后与电源、开关组成电路。
如下图所示:
17.(3分)请根据图电路实物图,在方框内画出其电路图。
【解答】解:由实物图知:闭合开关,电流从电源正极出发,分为两支:一支经灯泡L2;另一支经灯泡L1、开关S1,然后两支汇合经S2回到负极,所以两只灯泡并联,开关S1在干路,控制两只灯泡;开关S2在灯泡L2支路,控制L2,画出电路图如下图所示:
四、实验题(第18题7分,第19题5分,第20题7分,共19分)
18.(7分)小侨要探究“不同物质吸热升温的现象”,同时又想要探究“不同燃料完全燃烧的放热能力”,他设计了如图所示的两组实验装置:(甲图中两酒精灯完全相同;乙图中酒精和碎纸片的质量相同,烧杯中水的质量、初温也相同)
质量/g 升温10℃所需时间/s
沙子 100 60
水 100 252
(1)你认为研究不同燃料燃烧放热能力应选用 乙 (选填“甲”或“乙”)图器材。
(2)进行甲图实验时,要控制水和沙子的初温和 质量 相同。
(3)除了图中实验器材外,还要用到搅拌器,使用搅拌器的好处是 受热均匀 。
(4)甲图实验中当沙子和水升高相同的温度时,小侨是通过比较 加热时间 来判断物质吸收热量的多少;小侨将实验数据记录在表一中,分析实验数据可知 水 (选填“沙子”或“水”)的吸热能力强。
(5)下列示例中与比热容无关的是 B (填字母)。
A.城市建造人工湖来改善气候
B.空调房间里放盐水可以增加湿度
C.用冷水冷却发动机
(6)乙组实验中,通过 水升高的温度 来反映燃料放出热量的多少。
【解答】解:(1)研究不同燃料燃烧放热能力应选用不同的燃料,因此选乙组器材;
(2)根据比较不同物质吸热能力的两种方法,要控制不同物质的质量相同,故要控制水和沙子的初温和质量相同;
(3)除了图中实验器材外,还要用到搅拌器,使用搅拌器的好处是使物质受热均匀;
(4)根据比较吸热能力的第一种方法,甲图实验中当沙子和水升高相同的温度时,小侨是通过比较加热时间来判断物质吸收热量的多少;小侨将实验数据记录在下表中,分析实验数据可知,升高相同温度,水加热时间长,故水的吸热能力强;
(5)A.城市建造人工湖来改善气候,因水的比热容大,当环境温度发生改变时,水的温度变化不明显,从而调节周围环境的温度,与比热容有关;
B.空调房间里放盐水可以增加湿度,是通过蒸发增加湿度的,与比热容无关;
C.用冷水冷却发动机,因水的比热容大,降低相同的温度吸收的热量多,与比热容有关;
故选B;
(6)乙组实验中,通过水升高的温度来反映应燃料放出热量的多少。
故答案为:(1)乙;(2)质量;(3)受热均匀;(4)加热时间;水;(5)B;(6)升高的温度。
19.(5分)为了探究串联电路中电压的规律,小明设计的电路如图所示。根据电路图把电压表分别接入到电路中的AB、BC、AC之间,测出它们的电压,填入表中:
实验次数 AB间电压U1/V BC间电压U2/V AC间电压U3/V
1 2.5 3.5
(1)AC之间电压如图乙所示,示数为 6 V。
(2)再测灯 L2 两端电压时,只将电压表接A的一端改接C,这种接法 不正确 (选填“正确”或“不正确”),理由是 电压表的正负接线柱接反了 。
(3)在表格中记录数据后,下一步首先应该做的是: B 。
A.整理器材,结束实验
B.换用不同规格的小灯泡,再测出几组电压值
C.分析数据,得出结论
D.换用电压表的另一量程,再测出一组电压值
(4)闭合开关,发现电压表示数为零,则小灯泡的故障可能是 L1短路 (答对其一便可)。
【解答】解:
(1)电压表接线柱连接的是大量程,分度值为0.5V,故电压表读数为6V;
(2)当电压表B点不动,只断开A点,并改接到C点上时,虽然电压表此时与L2并联,但电压表的正负接线柱却是反的,闭合开关后,指针会反向偏转,所以不能测出L2两端的电压。;(3)通过实验数据分析总电压与各部分电路电压之间的关系,只能验证一次,所以发现实验次数太少,需要多次测量,为使多次测量更具普遍性,要更换灯泡规格,或改变电源电压;
(4)闭合开关,发现电压表示数为零,则小灯泡的故障可能是L1短路或L2断路;
故答案为:
(1)6;(2)不正确;电压表的正负接线柱接反了;(3)B;(4)L1短路。
20.(7分)在“探究并联电路电流特点”的实验中,小华设计了如图甲所示的电路进行实验。
数据序号 IA/A IB/A Ic/A
1 0.36 0.2 0.16
2 0.28 0.22
3 0.7 0.32 0.38
(1)闭合开关发现两灯都亮,但由于连线较乱,一时无法确定两灯是串联还是并联,小华灵机一动,随意拆下一根导线,发现两灯都熄灭,由此 不能 (选填“能”或“不能”)判断出来两个灯泡是串联还是并联。
(2)连接电路时,开关应处于 断开 状态,如果无法确定电流表的量程,应该先选大量程进行 试触 ;
(3)开关闭合前,小华发现电流表的指针在零刻度线左侧,其原因是 电流表使用前未调零 ;
(4)小华在第二次实验时,测得A处电流如图乙所示,则A处电流大小为 0.5 A;
(5)实验中,在A、B、C三处各接入一个电流表,并选择合适的量程,闭合开关,测得A、B、C三处的电流分别为IA、IB、IC。为了得出实验的普遍规律,我们需要更换多组 不同 (选填“相同”或“不同”)规格的灯泡重复实验。
(6)分析实验数据可得:在并联电路中,干路中电流与各支路中电流的关系为 IA=IB+IC (列出关系式)。
【解答】解:(1)因为若是串联的话,因为只有一条通路,拆下一根导线,两灯都会熄灭;但也可能是并联,拆下干路上的导线,也会出现这样的现象,因此通过随意拆下一根导线,两灯都熄灭的方式,不能判断两灯是串联还是并联的;
(2)为了保护电路,连接电路时开关应断开;在无法确定电流表的量程的情况下,应该先选大量程进行试触;
(3)开关闭合前,小华发现电流表的指针在零刻度线左侧,其原因是电流表使用前未调零;
(4)为了使结论更具普遍性,应使用不同规格的灯泡进行实验;
(5)由电路图可知,B、C处为支路,A处为干路,由并联电路的电流特点可知,A处的电流应大于B、C处的电流,同时结合图乙中电流表的指针位置可知,电流表选用的是0~0.6A的量程,分度值为0.02A,示数为0.5A,因此A处电流大小为0.5A;
(6)分析表格中实验数据可知,在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,表达式为:IA=IB+IC。
故答案为:(1)不能;(2)断开;试触;(3)电流表使用前未调零;(4)0.5;(5)不同;(6)IA=IB+IC。
五、计算题(第19题7分,第20题6分,共13分)
21.(7分)用煤气灶把1kg、初温为20℃的水烧到70℃,消耗了10g煤气。已知水的比热容是4.2×103J/(kg ℃),煤气的热值为4.2×107J/kg,求:
(1)水吸收的热量;
(2)煤气完全燃烧放出的热量;
(3)煤气灶烧水的效率。
【解答】解:
(1)水吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg ℃)×1kg×(70℃﹣20℃)=2.1×105J;
(2)煤气完全燃烧放出的热量:
Q放=m′q=0.01kg×4.2×107J/kg=4.2×105J;
(3)煤气灶烧水的效率:
η=×100%=×100%=50%。
答:(1)水吸收的热量为2.1×105J;
(2)煤气完全燃烧放出的热量为4.2×105J;
(3)煤气灶烧水的效率为50%。
22.(6分)如图所示,是某个同学探究并联电路电流规律的电路,如图A1和A2两表指针在同一位置。求:
(1)干路电流;
(2)流过电阻R1的电流;
(3)流过电阻R2的电流。
【解答】解:由电路图可知,R1与R2并联,电流表A1测R1支路的电流,电流表A2测干路电流。
(1)(2)因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以A2的示数应大于A1的示数,而两表指针在同一位置,
所以,电流表A2的量程为0~3A,分度值为0.1A,示数为1.3A,
电流表A1的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.26A;流过电阻R1的电流为0.26A;
干路电流I=IA2=1.3A;
(3)根据并联电路的电流特点可知,通过电阻R2的电流I2=IA2﹣IA1=1.3A﹣0.26A=1.04A。
答:(1)干路电流是1.3A;
(2)流过电阻R1的电流为0.26A;
(3)流过电阻R2的电流为1.04A。
六、综合能力题(第21题5分,第22题8分,第23题6分,共19分)
23.(5分)如图1所示为人们所喜爱的电动自行车,它轻便、节能、环保。只要将图中车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下,车子就通电了,但不会行驶。
(1)这车钥匙实质相当于一个 开关 ,跨上自行车将右手把向后旋转,车子就能前进,并且向后旋转的角度越大,车速就越快,右手把实质相当于一个 滑动变阻器 。给电动车充电时,电瓶相当于 用电器 (选填“电源”或“用电器”);
(2)图2是电动车的充电插口,内有金属插脚,在使用过程中绝不能拿硬币、手等去触碰;图3是电动车的局部电路图,其中控制器是指电动车利用蓄电池工作的所有用电器。如果硬币碰到充电插口的两个金属插脚,可能会造成 蓄电池 (选填“蓄电池”、“控制器”或“充电插口”)损坏;
(3)电动自行车两刹车手柄(如图4)中各有一只开关S1和S2;在行驶中用任一只手柄刹车时,该手柄上的开关立即断开,电动机停止工作,如图5中电路符合要求的是 D 。
【解答】解:
(1)电动自行车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下,车子就通电了,所以这车钥匙其实就是一个开关;
电动自行车将右手把向后旋转,车子就能前进,并且向后旋转的角度越大,车速就越快,说明这右手把能改变电路中的电流,则这右手把就相当于一个滑动变阻器;
电瓶充电时是将电能转化为化学能,此时电瓶相当于用电器;
(2)因为硬币是导体,将硬币碰到充电插口的两个金属插脚时,使蓄电池的正负极相连,因此会造成蓄电池短路;
(3)由题意可知,电动车行驶中用任一只手柄刹车时,该手柄上的开关立即断开,电动机停止工作,说明两开关应串联接在电路中,根据选项可知D符合题意,ABC不符合题意。
故答案为:(1)开关;滑动变阻器;用电器;(2)蓄电池;(3)D。
24.(8分)(1)如图甲所示,ab为一根铅笔芯,闭合开关后,小灯泡发光,此时铅笔芯中的电流方向是 b到a (选填“a到b”或“b到a”),说明铅笔芯是 导体 (选填“导体”或“绝缘体”),当夹子向a端移动时,小灯泡的亮度 变亮 ;
(2)把铜片、铁片插入半个切开的橙子中,就制成了一个水果电池,用电压表测量该电池的电压时,如图乙所示,则铁片是水果电池的 负 极,该水果电池的电压为 0.6 V;
(3)如图丙有A,B两个验电器,其工作原理是 同种电荷相互排斥 ,若A带正电,B不带电,现用一导体棒将A、B两个验电器的金属球连接,连接的瞬间,以下说法正确的是 AC 。
A.电流方向B流向A
B.正电荷从A的金属球转移到了B的金属球
C.电子从B的金属球转移到了A的金属球
(4)如图丁是一个电阻箱,该电阻箱的读数为 1969.2 Ω。
【解答】解:(1)在电源的外部,电流从正极出来,流回负极,所以铅笔芯中的电流方向是从b到a;铅笔芯容易导电,是导体;当夹子向a端移动时,铅笔芯接入电路中的长度变小,接入电路的电阻变小,总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中电流变大,小灯泡的亮度变亮;
(2)电压表使用时,电流从电压表的正接线柱流入、负接线柱流出,即电压表的正接线柱与电源的正极相连接,因此铜片为正极,铁片为负极;由图知电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,该水果电池的电压为0.6V;
(3)验电器的原理是同种电荷相斥;原来A验电器带正电,B验电器不带电,当用金属棒连接 A和B时,一部分电子会从B运动到A,电子定向移动的方向与电流的方向相反,所以连接的瞬间,电流方向A流向B,故AC正确;
(4)该电阻箱的示数为:1×1000Ω+9×100Ω+6×10Ω+9×1Ω+2×0.1Ω=1969.2Ω。
故答案为:(1)b到a;导体;变亮;(2)负;0.6;(3)同种电荷相互排斥;AC;(4)1969.2。
25.(6分)从火车到火箭生产的发展需要强大的动力。17世纪,人类发明了热机。最早的热机是蒸汽机。在锅炉里把水烧成水蒸气,水蒸气在汽缸里推动活塞做功,因蒸汽机质量太大。于是,内燃机应运而生。内燃机分为汽油机、柴油机两大类,汽油机是1876年发明的,柴油机是1892年发明的,内燃机行驶时不需要携带很多的水和煤,不但轻便,效率也提高了。早期的飞机是由内燃机提供动力的,从上世纪40年代开始,飞机上越来越多的使用喷气发动机,它向后高速喷出气体,从而获得前进的动力。在功率相同时,喷气发动机比内燃机更轻便。喷气式发动机中自带燃料(液态氢)和氧化剂的,叫火箭喷气发动机,它工作时不需要空气中的氧气,可以在大气层外工作,能够用来发射人造卫星和宇宙飞船。
(1)蒸汽机、内燃机、喷气式发动机的重力依次 减小 (选填“增大”或“减小”)。
(2)当火箭在大气层中快速飞行时,会与大气层发生剧烈摩擦,内能 增大 (选填“增大”、“不变”或“减小”),这是通过 做功 的方式改变物体的内能。
(3)火箭以氢为燃料是因为氢的 热值大 。
(4)在挑选汽车时,发动机汽油机效率的高低是区分汽车优劣的重要指标之一。有经验的司机可以通过闻尾气的气味而作出初步的判断,输出功率相同时,汽油味越淡,汽车发动机效率越 高 。
(5)你认为下列提高热机效率的途径中说法错误的是 B (填字母)。
A.尽量使燃料充分燃烧
B.尽量减少输出功率
C.尽量减少摩擦
D.尽量减少热量损失
【解答】解:(1)蒸汽机质量太大;内燃机不但轻便,效率更高;喷气发动机比内燃机更轻便,由此可知;蒸汽机的重力最大,喷气发动机的重力最小;
(2)火箭与大气层发生剧烈摩擦,克服空气阻力做功,火箭的内能增加,由此可知,火箭与大气层发生剧烈摩擦,火箭的内能增大,是通过做功的方式改变物体的内能;
(3)火箭以液氢作为燃料,是因为燃烧相同质量的氢与其他燃料,燃烧氢放出的热量更多,由此可知,火箭以液氢作为燃料是由于氢的热值大;
(4)热机效率等于输出的有用功与燃料完全燃烧放出的热量的比值,所以输出有用功相同时,燃料燃烧越完全,效率越高,尾气味道越淡,由此可知,尾气味道越淡,说明燃料燃烧越完全,热机效率越高;
(5)提高热机效率的途径:①尽量使燃料完全燃烧,②尽量减少冷却水带走的能量,③尽量减少摩擦与辐射,④尽量增大输出有用功,由此可知B选项错误。
故答案为:
(1)减小;
(2)增大;做功;
(3)热值大;
(4)高;
(5)B。
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