2023年秋季初三物理期中复习
一.内能与比热容
1.初温相同,质量也相同的水和铝块,吸收相等的热量后,再将铝块投入水中,则会出现( )
A.铝块吸热,水放热 B.铝块放热,水吸热
C.铝块与水之间不发生热传递 D.水的内能传递给铝块
2.如图所示,向瓶内打气,当瓶塞跳起时会看到瓶内出现“白气”,下面叙述合理的是( )
A.打气时,瓶内空气内能增加 B.打气时,瓶内空气温度降低
C.瓶内的“白气”是水蒸气 D.瓶塞跳起时,瓶塞对空气做功
3.用相同的加热器对甲、乙、丙三种物质同时持续加热(乙、丙初始状态为液体),其温度随时间变化的关系图像如图所示。下列说法正确的是( )
A.甲物质在80℃时一定是固液共存态 B.甲、乙升高相同温度,乙吸收热量比甲少
C.若乙、丙两物质是同种物质,则质量一定相等 D.甲物质固体时和液体时的比热容之比为c固:c液=1:2
4.如图所示是在一个配有活塞的厚壁玻璃筒里放一小团蘸了乙醚的棉花,当迅速压下活塞时,可看见筒内棉花燃烧起来。这是通过 方式使玻璃筒内空气的内能增大,这个过程是 转化为内能,温度升高到棉花的燃点,使棉花燃烧。
5.过桥米线是云南人爱吃的食物,路过米线馆可以闻见汤的香味,这是 现象;水杯中装有质量为1kg的水,水很难被压缩说明分子间存在 ,如果将水杯中的水倒去一半后,剩余水的比热容 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
6.扩散现象表明,一切物质的分子都在 运动。固体很难被压缩,是因为固体分子间存在着 力。泡温泉时感觉身体会发热,这是通过 的方式改变了身体的内能。烈日下,小兵去游泳池游泳,他感觉到游泳池边的水泥地面很烫脚,但游泳池里的水却很凉,这是因为水的 较大的缘故。
7.如图所示,一个厚壁筒里放有一块浸透乙醚的棉花球,用力把活塞迅速向下压,棉花球会立即燃烧起来。此过程外力做功,机械内转化为 ,使得温度升高,达到乙醚的着火点;实验中活塞迅速向下压,而不是缓慢向下压,原因是 。
8.盛夏时公园里的人工湖能减弱周围地区的“热岛效应”。假设湖水吸收的热量被相同质量的沙石吸收,则沙石升高的温度 (选填“大于”“小于”或“等于”)湖水升高的温度。蓄水量为1t的太阳能热水器现在装满了30℃的水,经过光照后升高了20℃,则水吸收的热量是 J。[c水=4.2×103J/(kg ℃)]
9.
如图甲所示,小明在两只相同的烧杯里装入初温和质量均相同的水和食用油,用规格相同的电加热器给它们加热,比较它们吸热的情况。
(1)在此实验中,除了图甲中所示的器材外,还需要增加的器材是 (填测量工具);由于水和食用油吸收热量的多少不便用仪器测量,可根据 来反应吸收热量的多少;
(2)经过思考,小明想到了比较不同物质吸热本领的两种方法:
①质量相同的不同物质,升高相同的温度,吸收热量多的,吸热能力 ;
②质量相同的不同物质,吸收相同的热量,温度变化小的,吸热能力 。(以上两空均选填“强或弱”)在物理学中,用 表示不同物质的这种性质的差别。
(3)图乙是小明根据实验数据绘制的图象,则食用油的比热容是 J/(kg ℃)。[已知水的比热容为4.2×103J/(kg ℃)]
10.“卡路里”简称“卡”,是热量的另一个单位,常用于营养计量中。“卡”是这样规定的:1卡等于在1个标准大气压下,1g水温度升高1℃所吸收的热量。
(1)1卡等于多少J?
(2)若一个成年人参加一次长跑,身体消耗的能量约8.4×105J,相当于消耗能量多少卡?
(3)质量为60kg的运动员在某次训练中排汗0.63kg,假如汗水均从身上蒸发而没有流掉,这将导致运动员的体温下降约多少℃?(人体主要成分是水,可认为人的比热容和水的相等,水的比热容为4.2×103J/(kg ℃),每千克汗水汽化所需吸收的热量为2.4×105J。)
二.内能利用与热值、机械效率
11.一杯酒精用掉了一半,则剩余酒精的情况是( )
A.质量变为原来的一半,密度、比热容和热值不变 B.质量和密度变为原来的一半,比热容和热值不变
C.质量和热值变为原来的一半,密度和比热容不变 D.质量、密度、比热容和热值都不变
12.如图所示,用电火花发生器点燃塑料盒内的酒精气体,能将盒盖喷出很远,此过程中的能量转化方式与汽油机的哪一个冲程相似( )
A. B. C. D.
13.下列说法正确的是( )
A.温度高的物体含有的热量比温度低的物体多 B.汽油机在做功冲程中把机械能转化为内能
C.物体内能减少时,温度可能不变 D.柴油机的效率比汽油机的效率高,是因为柴油的热值比汽油的热值大
14.为实现国家关于“碳达峰”“碳中和”目标,某汽车集团研发了一款新型汽车。与某款汽车同样油耗和使用条件下,发动机工作时,尾气中“汽油味”明显降低,动力更强劲。下列有关说法正确的是( )
A.尾气中“汽油味”降低,该汽油机的效率越低 B.该汽油机消耗的燃料越多,该汽油机的效率越高
C.汽油在汽缸内不可能完全燃烧,该汽油机的效率也达不到100% D.汽油机的功率越大,效率越高
(多选)15.如图所示,用酒精灯给试管中的水加热,一段时间后橡皮塞被冲开,下列说法中正确的是( )
A.酒精灯中酒精的质量越大,酒精的热值越大 B.酒精燃烧放出的热量全部被试管中的水吸收
C.酒精燃烧时将化学能转化为内能 D.橡皮塞被冲开的过程与内燃机的做功冲程都是内能转化为机械能的过程
16.如图所示的是汽油机的 冲程,为了不让汽油机在工作时温度升得太高,在设计制造时,汽缸外有一个水套,让汽缸被水包围着,用水来冷却汽缸是因为水的 较大。若该汽油机每秒钟对外做功15次,则飞轮转速为 r/min。
17.小明在家中用煤气灶将一壶初温为20℃,质量为2kg的水加热到80℃,这是通过 的方式使水的内能 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。如果完全燃烧了0.02kg的煤气,则煤气灶的效率为 %[水的比热容为4.2×103J/(kg ℃),煤气的热值为4.2×107J/kg]。
18.小明采用如图所示的装置进行探究“质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”。
燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃尽后的水温/℃
酒精 25 65
纸片 25 44
(1)探究过程中,要控制两套装置中燃料的质量和水的 (选填“初始温度”、“质量”)一定要相等。
(2)实验后,可以通过比较 (填“加热时间”或“水升高的温度”)来比较酒精和碎纸片放出的热量多少。
(3)从表格中数据可以发现,质量相同的酒精和碎纸片都充分燃烧后, 出的热量多。
(4)通过实验表明,质量相等的不同燃料,完全燃烧所放出的热量一般是 (填“相同”或“不同”)的。物理学中,为了描述燃料完全燃烧释放能量的本领,引入一个新的物理量 (填写物理量名称)表示。
19.如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料的质量都是10g,烧杯内的液体质量和初温也相同。
(1)要比较不同燃料的热值,应选择 两图进行实验,通过实验得到的燃料热值与实际相比是偏 (选填“大”或“小”)。
(2)要比较不同物质吸热升温的特点,应选择 两图进行实验;实验中,不同物质吸收热量的多少是通过 来反映的。
(3)如果质量和初始温度均相同的A、B两种液体,吸热后它们的温度随时间变化的图象如图丁所示,则从图象可以看出, 液体的比热容较大。
20.如图为汽油机做功冲程的示意图。若某型号单缸四冲程汽油机的活塞冲程长度为L=0.15m。某种工作状态下做功冲程燃气的平均压力为F=3×103N,活塞以n=1400次/分钟做往复运动,汽油机往复运动两次,对外做功一次。(q汽=4.6×107J/kg,不计摩擦,计算结果保留一位小数)
(1)汽油机在此工作状态下,对外做功一次所做的功是多少J?
(2)汽油机在此工作状态下,1min做功的功率是多少?
(3)如果此工作状态下1min消耗20g汽油,那么汽油机把内能转化为机械能的效率是多少?
三.电荷、电路与电流
21.关于电流、电压与电源,下列说法中正确的是( )
A.规定正电荷定向移动的方向为电流方向 B.只有正电荷的定向移动才能形成电流
C.电路中电源是提供电流的装置 D.电路中只要有电压就一定有电流
22.有甲、乙、丙三个轻质小球,甲球带负电。将甲与乙、丙靠近时,他们相互作用的情况如图所示。则下列判断正确的是( )
A.乙球可能不带电,丙球一定带负电 B.乙球一定不带电,丙球可能带负电
C.乙球一定带负电,丙球可能带正电 D.乙球可能带正电,丙球一定带正电
23.两个相同的验电器A和B,A、B不带电,用丝绸摩擦过的玻璃棒去接触A验电器的金属球,再用一根金属棒把A、B连接起来,如图所示,连接瞬间( )
A.正电荷从A向B移动 B.电流方向从B到A
C.电子从A向B移动 D.电子从B向A移动
24.用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器A,A箔片张开,验电器B不带电,再用带绝缘柄的金属导体棒连接A、B,如图所示,下列叙述中正确的是( )
A.用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器A后,A的箔片带负电 B.连接的瞬间正电荷从A向B移动
C.金属杆中瞬间电流的方向是从A到B D.接触后B验电器箔片张开,A验电器箔片闭合
25.如图所示的电路中,闭合开关,两灯泡均发光,A1的示数为0.3A,A2的示数为0.9A,通过灯泡L1电流为( )
A.0.3A B.0.6A C.0.9A D.1.2A
26.如图所示,闭合开关S,小灯泡L1、L2均不发光,用一段导线的两端接触a、b两点时,两灯都不亮;接触b、c两点时,两灯都不亮;接触c、d两点时,L1亮、L2不亮。下列判断正确的是( )
A.灯L1断路 B.灯L2断路
C.灯L1被短接 D.灯L2被短接
27.如图所示的电路中,为了使电灯L1和L2并联应该闭合开关 。
28.将一根塑料绳一端扎紧,从另一端把绳尽可能撕成更多的细丝(如图所示),用手向下捋几下后,观察到的现象是:塑料细丝越来越 (选填“蓬松”或“紧密”),而手与塑料细丝带上的是 (选填“同种”或“异种”)电荷;用丝绸摩擦过的玻璃棒带上了电,这是因为在摩擦过程中玻璃棒 (选填“得到”或“失去”)电子。
29.利用我们身边的常见物品也可以完成一些物理小实验:
(1)将一根塑料绳一端扎紧,从另一端把绳尽可能撕成更多的细丝(如图甲所示),用手向下捋几下后,观察到的现象是:塑料细丝越来越 (蓬松/紧密),手与塑料细丝带上的是 (同种/异种)电荷;
(2)如图所示,a、b所示装置均为比较简单的验电器,它们都可以用来检验某物体是否带电,由图中现象可知,图a装置是依据 的原理来检验物体是否带电的,图b装置工作原理与图a装置 (相同/不同);
(3)如图丙所示,用毛皮摩擦橡胶棒,橡胶棒带负电,是因为橡胶棒在摩擦的过程中 (得到/失去)电子,一个带电棒靠近该橡胶棒时,它们互相吸引,这个带电棒所带的是 (正/负)电荷。
30.请你应用所学的物理知识解答下列问题:
(1)如图A所示细铜丝在铅笔上紧密排绕20圈,由细铜丝的总宽度可算出细铜丝的直径约为 mm;
(2)图B中温度计的读数为 ;
(3)请在图C中标出电流为300mA时,电流表的量程和指针所指的位置,电流表实质上也是 (选填“电动机”“发电机”);
(4)图D所示的仪器叫 ,它通过两管中液面的高度差来表示橡皮膜所受的压强大小;
(5)图E是测量液体密度的仪器,它的刻度特点是越靠近玻璃泡其刻度值越 (填“大”或“小”);
(6)用图F中已校零的弹簧测力计测一铝块重力为4N,再直接用它测水平方向大小为4N的拉力,测量值 4N。(选填“>”“<”或“=”)
四.电压与电阻
31.下列家用电器的有关数据,最符合实际的是( )
A.电视遥控器的工作电流为1A B.洗衣机的工作电压为220V
C.电冰箱的工作电压为380V D.空调电源线的电阻为1000Ω
32.下列关于说法正确的是( )
A.电路中有电压一定有电荷的定向移动 B.电路中有持续电流,两端不一定有电压
C.电阻是导体本身的性质,与电压、电流无关 D.绝缘体不容易导电,是因为绝缘体内没有电子
33.在烧杯中加入盐水,然后将连在电压表上的铜片和锌片浸入烧杯中,这样就制成了一个“盐水电池”,其现象如图所示,则下列说法正确的是( )
A.铜片相当于该电池的正极 B.锌片相当于该电池的正极
C.该电池将电能转化为化学能 D.此时电压表的读数是3V
34.如图的电路中,闭合开关,电压表V1的示数为6V,电压表V2的示数为3.4V,那么下列说法中错误的是( )
A.可知电源两端电压为6V B.可知L1两端电压为3.4V
C.将电压表V2换成电流表,闭合开关,则L1亮,L2不亮
D.将电压表V1换成电流表,闭合开关,电路短路
35.科技改变生活,大多数科技产品需要有芯片的支持才能发展,目前领先全球的是5nm工艺芯片技术。芯片是利用 材料制成,利用这种材料还可以做成二极管,二极管具有 导电性。
36.在收音机中,有一种叫电位器的变阻器。电位器的外形及其内部构造如图所示。图中A、B、C三个焊接点相当于变阻器的三个接线柱。使用电位器时只把A和B接入电路,当顺时针旋动滑片时,电位器接入电路的电阻值 。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
37.如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,电压表V1的示数为3V,电压表V2的示数为8V,则灯L1两端的电压为 V,灯L1与L2两端的电压之比为 。
38.如图a所示电路中,闭合开关S后,电压表V1的示数如图b所示,则电压表V1的示数为 V,电压表V2的示数是 V,电源电压是 V。
39.如图所示,当图甲电路中的开关S闭合时,两个电压表的指针位置均如图乙所示,则灯泡L1两端的电压为 ,灯泡L2两端的电压为 。
40.小明小组的同学探究导体的导电性能或电阻的大小跟哪些因素有关。
(1)实验前,根据实验桌上四只铅笔芯电阻的大小(甲图所示),小明认为4B铅笔导电性能比2B铅笔要好。你认为小明的观点 (选填“合理”或“不合理”),理由是 。
(2)小明小组猜想导体的导电性能或电阻可能与导体的材料、长度、横截面积、温度等因素有关。为了验证猜想,他们按如图乙、丙所示的电路和器材进行实验。
①实验中他们是通过观察 来比较导体的导电性能或电阻大小的。
②如果他们要研究导体的材料对导电性能或电阻的影响,应选择图丙中的 分别接入电路中的E、F之间。
③他们实验测量的数据如表所示。
实验序号 材料 长度/m 横截面积/m2 电流/A
1 镍铬 1 S 0.4
2 镍铬 1 2S 0.8
3 镍铬 0.5 S 0.8
4 锰铜 1 S 0.7
(a)分析比较实验序号1、2中的数据及相关条件,可得出的初步结论是:同种材料、长度相同的导体,横截面积越大,导体的导电性 (选填“越好”“一样”或“越差”),电阻越 (选填“大”或“小”)。
(b)分析比较实验序号1、3中的数据及相关条件,可得出的初步结论是:同种材料、横截面积相同的导体,长度 ,导体的电阻越大。
五.欧姆定律与电路分析
(多选)41.如图所示电路中,电源两端电压恒为6V,电阻R1的阻值为10Ω,电阻R2的阻值为5Ω。下列说法正确的是( )
A.只闭合开关S1与只断开开关S2时,电路中都是只有R1工作
B.只闭合开关S3时,R1和R2两端的电压之比为1:2
C.只断开开关S3与只闭合开关S3时,电压表示数之比为2:3
D.只断开开关S3与只闭合开关S3时,电流表的示数之比为9:2
42.如图所示的电路,闭合开关后,当滑片P向左移动时,下列说法正确的是( )
A.灯泡L变亮 B.电压表示数变小
C.电流表A1示数变大 D.电流表A2示数变小
(多选)43.如图所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,电路正常工作,一段时间后,突然发现两个电表示数一个变大,一个变小,则出现这种故障的原因可能是( )
A.L1断路 B.L1短路 C.L2断路 D.L2短路
44.如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1为滑动变阻器,R2为定值电阻。闭合开关S后,滑片从最左端向右移动的过程中,下列说法正确的是( )
A.电压表V的示数不变,电流表A2的示数变小 B.电流表A1的示数与电流表A2的示数的差值不变
C.电压表V的示数与电流表A1的示数的乘积变小 D.电压表V的示数与电流表A2的示数的比值不变
45.如图所示的电路中,闭合开关S1、S2,小灯泡L1和L2正常发光。下列关于该电路的说法正确的是( )
A.电流表测量小灯泡L2的电流 B.再断开开关S2时,电流表示数不变
C.若电流表有示数,只有一个灯亮,可能L2断路或短路 D.开关S1短路,电源也被短路
46.如图所示,当开关S闭合时,小灯泡L不亮,小明同学利用电压表进行电路故障检测。电压表接a、b有示数,电压表接b、c有示数,电压表接c、d无示数,假设导线连接良好,电路只有一处故障。则电路中的故障是( )
A.开关S断路 B.小灯泡L断路
C.滑动变阻器R短路 D.滑动变阻器R断路
(多选)47.如图甲所示,已知电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~15V,滑动变阻器R2的规格为“50Ω、0.5A”,闭合开关S后,调节滑动变阻器的滑片P,得到电流表与电压表的示数关系如图乙所示(部分图象),在保证电路安全的前提下,下列说法正确的是( )
A.电源电压为6V B.R1的阻值为20Ω
C.滑动变阻器可以调到的最大阻值是20Ω D.滑动变阻器可以调到的最小阻值是2Ω
48.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,L1和L2为两只灯泡,当开关闭合后电流表,电压表都正常偏转,L1和L2都正常发光,突然间L1熄灭,L2还能正常发光,同时会发现电流表A1的示数 ,电压表V的示数 。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
49.如图甲是小明测量标有“2.5V”的小灯泡电阻的电路图。
(1)在连接电路的过程中开关应断开,滑动变阻器的滑片应位于最 端(填左或右)。
(2)在实验过程中,调节滑动变阻器,使小灯泡正常工作,此时电流表的示数如图乙,则小灯泡此时的电阻是 Ω(结果保留一位小数);
(3)小明认为,应该多次测量不同电压下小灯泡的电阻,求出平均值才更精确,你认为他的观点是否合理 ;
(4)小明又想测某未知电阻Rx的阻值,设计了如图丙所示的电路(R0为已知阻值的定值电阻),并设计了如下实验步骤,请帮他把缺少的步骤补全,并写出Rx的表达式。实验步骤如下:
A.按照丙图连接电路;B.闭合S、S1,记录电流表示数为I1;C. ,记录电流表示数为I2;
D.利用测得数据写出待测电阻Rx的表达式Rx= 。
50.小李利用以下器材探究“电流与电阻的关系”:学生电源(调至4V进行实验),电流表(0~0.6A)、电压表(0~3V)、定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω各一个)、开关、滑动变阻器和导线若干。
(1)请根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线将图乙所示的实物连接成完整电路。
(2)连接电路时,开关必须 ,且应将滑动变阻器的滑片移到最 端。
(3)开关闭合后,发现电压表无示数,电流表有示数,故障可能是定值电阻R 。
(4)实验中将三个定值电阻分别接入电路中,调节滑动变阻器的滑片,记下电流表的示数,利用描点法得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像。由图像可以得出结论: ,为完成整个实验,应该选取哪种规格的滑动变阻器 。
A.10Ω 0.6A B.30Ω 0.5A C.60Ω 0.3A
(5)由图丙还可知,当定值电阻的阻值为5Ω时,滑动变阻器的电功率为P1;当定值电阻的阻值为10Ω时,滑动变阻器的电功率为P2,则P1:P2= 。
(6)结合(4)中所选滑动变阻器和图丙中所控制的电压,在保证电路安全的情况下,仍用5Ω、10Ω、20Ω定值电阻完成该探究实验,电源电压可调节的最大值是 。
课后练习
51.下列有关热和能的说法中正确的是( )
A.物体内能增大,一定从外界吸收热量,温度一定升高
B.物体吸收热量,温度一定升高,内能一定增大
C.物体的温度升高,一定是从外界吸收热量,内能一定增大
D.物体内能增大,不一定是从外界吸收热量,温度也不一定升高
52.关于热值和热机效率,下列说法正确的是( )
A.使燃料燃烧更充分,可以增大热值 B.燃料燃烧释放的热量越多,热值越大
C.使燃料燃烧更充分,可以提高热机的效率 D.热机使用的燃料的热值越大,热机的效率就越高
53.如图是四冲程内燃机的一个冲程示意图,下列说法正确的是( )
A.表示吸气冲程,依靠飞轮等部件的惯性完成 B.表示吸气冲程,汽油机和柴油机在该冲程中吸入的气体相同
C.表示排气冲程,活塞在汽缸内向下运动 D.表示排气冲程,该冲程两个气门都要打开,便于气体流通
54.如图所示,相互作用的6个悬挂着轻质小球,d球带正电,则下列说法正确的是( )
A.c球一定带负电 B.b球一定带正电
C.a球一定不带电 D.a球一定带正电
55.如图所示的电路,下列分析正确的是( )
A.只闭合S1时,L2发光、L1不发光,A2测L2电流 B.只闭合S2时,L1发光、L2不发光,A1测L1电流
C.闭合S1、S2时,L1、L2并联,A2测L2电流 D.闭合S1、S2时,L1、L2串联,A1、A2示数相等
56.如图所示,当电压表的示数为2.5V时,灯L2两端的电压( )
A.有可能大于2.5V B.有可能小于2.5V
C.一定等于2.5V D.无法判断
57.如图所示,当开关S闭合后,下列说法正确的是( )
A.灯L1与灯L2串联,且灯L1被短路 B.电压表可测出灯L1两端的电压
C.电流表A1测的是灯L1的电流 D.电流表A2测的是干路电流
58.一台四冲程汽油机,飞轮的转速为2400r/min,则此汽油机每秒钟完成 个冲程,做了 次功。汽车散热器常用水作为却剂,这是利用了水的 较大的性质,当汽车散热器散热时,通过 方式改变了水的内能。
59.如图所示是一种课间音乐定时播放装置的原理图,“播放器”是有电流通过时会播放音乐的装置。定时器开关应该安装在 导线上(选填“a”或“b”)。当该装置定时播放音乐时,定时器开关应处于 状态,此时通过指示灯的电流 (选填“大于”、“等于”或“小于”)通过播放器的电流。
60.在某一温度下,两个电路元件甲和乙中的电流与电压的关系如图所示。若将元件甲、乙串联在0.2A电路中,则电路的总电压为 V;若将元件甲、乙并联后接在电压为2V的电源两端,则电路的总电流是 A。
参考答案与试题解析
1.初温相同,质量也相同的水和铝块,吸收相等的热量后,再将铝块投入水中,则会出现( )
A.铝块吸热,水放热
B.铝块放热,水吸热
C.铝块与水之间不发生热传递
D.水的内能传递给铝块
【解答】解:质量和初温都相同的水和铝块,当它们吸收相等的热量后,根据Q=cmΔt可得:Δt=,
由此可知:当Q和m一定的情况下,c越大,Δt越小,
所以让质量相同的铝块和水吸收相等的热量后,根据c铝<c水得:Δt水<Δt铝,
由于初温相同,所以水的末温低,铝块的末温高;
根据热传递的条件,将铝块投入水中,热量由高温的铝传给低温的水,即铝块放热,水吸热,故ACD错误,B正确。
故选:B。
2.如图所示,向瓶内打气,当瓶塞跳起时会看到瓶内出现“白气”,下面叙述合理的是( )
A.打气时,瓶内空气内能增加
B.打气时,瓶内空气温度降低
C.瓶内的“白气”是水蒸气
D.瓶塞跳起时,瓶塞对空气做功
【解答】解:AB、打气时,对瓶内空气做功,空气的内能增大、温度升高,故A正确,B错误;
C、瓶内的“白气”是水蒸气遇冷液化成的小水滴,故C错误;
D、瓶塞跳起时,瓶内气体对外做功,自身的内能减小,故D错误。
故选:A。
3.用相同的加热器对甲、乙、丙三种物质同时持续加热(乙、丙初始状态为液体),其温度随时间变化的关系图像如图所示。下列说法正确的是( )
A.甲物质在80℃时一定是固液共存态
B.甲、乙升高相同温度,乙吸收热量比甲少
C.若乙、丙两物质是同种物质,则质量一定相等
D.甲物质固体时和液体时的比热容之比为c固:c液=1:2
【解答】解:A、甲图像是晶体的熔化图像,在80℃时,甲可能是固态(刚开始熔化),也可能是固液共存态(熔化过程中),还可能是液态(刚熔化完),故A错误;
B、由图知,甲、乙升高相同温度,乙需要的加热时间长,乙吸收热量比甲多,故B错误;
C、由图知,乙、丙的初温相同,乙先沸腾,说明升高相同的温度,乙吸收的热量少,根据Q吸=cmΔt知,乙的质量小,即乙的质量小于丙的质量,故C错误;
D、由图像可知,固态时从30℃加热到80℃所用时间与液态时从80℃加热到90℃所用时间之比:5min:(13min﹣11min)=5:2,
因为使用的加热器相同,所以Q固吸:Q液吸=5:2,即c固m固Δt固:c液m液Δt液=5:2,
又因为m固=m液,Δt固:Δt液=(80℃﹣30℃):(90℃﹣80℃)=5:1
所以甲物质固态时和液态时的比热容之比:c固:c液=1:2,故D正确。
故选:D。
4.如图所示是在一个配有活塞的厚壁玻璃筒里放一小团蘸了乙醚的棉花,当迅速压下活塞时,可看见筒内棉花燃烧起来。这是通过 做功 方式使玻璃筒内空气的内能增大,这个过程是 机械能 转化为内能,温度升高到棉花的燃点,使棉花燃烧。
【解答】解:下压活塞时,活塞压缩气体做功,机械能转化为内能,气体的内能增大,温度升高,通过做功的方式改变物体的内能,当达到棉花的燃点,使棉花燃烧。
故答案为:做功;机械能。
5.过桥米线是云南人爱吃的食物,路过米线馆可以闻见汤的香味,这是 扩散 现象;水杯中装有质量为1kg的水,水很难被压缩说明分子间存在 斥力 ,如果将水杯中的水倒去一半后,剩余水的比热容 不变 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【解答】解:路过米线馆可以闻见汤的香味,是组成汤的分子无规则运动到空气中,属于扩散现象;
水很难被压缩说明分子间存在斥力;
将水杯中的水倒去一半后,水的质量减少,但水的种类和状态没有改变,水的比热容不变。
故答案为:扩散;斥力;不变。
6.扩散现象表明,一切物质的分子都在 不停地做无规则 运动。固体很难被压缩,是因为固体分子间存在着 斥 力。泡温泉时感觉身体会发热,这是通过 热传递 的方式改变了身体的内能。烈日下,小兵去游泳池游泳,他感觉到游泳池边的水泥地面很烫脚,但游泳池里的水却很凉,这是因为水的 比热容 较大的缘故。
【解答】解:
(1)扩散现象表明,一切物质的分子都在不停地做无规则运动;固体很难被压缩,是因为固体分子间存在着斥力;
(2)泡温泉时感觉身体会发热,是因为身体从泉水吸收热量、温度升高、内能最大,这是通过热传递的方式改变了身体的内能;
(3)烈日下,游泳池旁的水泥地面热得烫脚,而池中的水却不怎么热,是因为水的比热容大,在同等情况下,吸收相同热量,水的温度不如水泥地面温度变化明显。
故答案为:不停地做无规则;斥;热传递;比热容。
7.如图所示,一个厚壁筒里放有一块浸透乙醚的棉花球,用力把活塞迅速向下压,棉花球会立即燃烧起来。此过程外力做功,机械内转化为 空气的内能 ,使得温度升高,达到乙醚的着火点;实验中活塞迅速向下压,而不是缓慢向下压,原因是 温度升高达到着火点,向外散热使得温度升高不明显 。
【解答】解:空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一块浸透乙醚的棉花球,用力将活塞迅速向下压,棉絮燃烧起来;说明压缩筒内空气做功,使空气的内能增加,活塞的机械能转化为空气的内能;实验中活塞迅速向下压,而不是缓慢向下压,温度升高达到着火点,向外散热使得温度升高不明显。
故答案为:空气的内能;温度升高达到着火点,向外散热使得温度升高不明显。
8.盛夏时公园里的人工湖能减弱周围地区的“热岛效应”。假设湖水吸收的热量被相同质量的沙石吸收,则沙石升高的温度 > (选填“大于”“小于”或“等于”)湖水升高的温度。蓄水量为1t的太阳能热水器现在装满了30℃的水,经过光照后升高了20℃,则水吸收的热量是 8.4×107 J。[c水=4.2×103J/(kg ℃)]
【解答】解:
因为水的比热容大于沙石的比热容,水和沙石的质量相同,吸收的热量又相等,根据Q=cmΔt可知,沙石升高的温度大于湖水升高的温度;
水的质量m=1t=1000kg,水吸收的热量:
Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg ℃)×1000kg×20℃=8.4×107J。
故答案为:>;8.4×107。
9.
如图甲所示,小明在两只相同的烧杯里装入初温和质量均相同的水和食用油,用规格相同的电加热器给它们加热,比较它们吸热的情况。
(1)在此实验中,除了图甲中所示的器材外,还需要增加的器材是 秒表 (填测量工具);由于水和食用油吸收热量的多少不便用仪器测量,可根据 加热时间长短 来反应吸收热量的多少;
(2)经过思考,小明想到了比较不同物质吸热本领的两种方法:
①质量相同的不同物质,升高相同的温度,吸收热量多的,吸热能力 强 ;
②质量相同的不同物质,吸收相同的热量,温度变化小的,吸热能力 强 。(以上两空均选填“强或弱”)在物理学中,用 比热容 表示不同物质的这种性质的差别。
(3)图乙是小明根据实验数据绘制的图象,则食用油的比热容是 2.1×103 J/(kg ℃)。[已知水的比热容为4.2×103J/(kg ℃)]
【解答】解:(1)根据转换法,使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少,故在此实验中,除了图甲中所示的器材外,还需要的测量工具是秒表,即可根据加热时间长短来反映吸收热量的多少;
(2)经过思考,小明想到了比较不同物质吸热本领的两种方法,
①质量相同的不同物质,升高相同的温度,吸收热量多的,吸热能力强;
②质量相同的不同物质,吸收相同的热量,温度变化小的,吸热能力强。
在物理学中,用比热容表示不同物质的这种性质的差别。
(3)根据小明根据实验数据绘制的图象知,升高40℃,煤油用时6min,水用时12min,即煤油吸热是水的=,
根据c=,在质量和升高温度相同的条件下,比热容与吸热成正比,
则食用油的比热容是:
c煤油=c水=×4.2×103J/(kg ℃)=2.1×103J/(kg ℃)。
故答案为:(1)秒表;加热时间长短;(2)①强;②强;比热容;(3)2.1×103。
10.“卡路里”简称“卡”,是热量的另一个单位,常用于营养计量中。“卡”是这样规定的:1卡等于在1个标准大气压下,1g水温度升高1℃所吸收的热量。
(1)1卡等于多少J?
(2)若一个成年人参加一次长跑,身体消耗的能量约8.4×105J,相当于消耗能量多少卡?
(3)质量为60kg的运动员在某次训练中排汗0.63kg,假如汗水均从身上蒸发而没有流掉,这将导致运动员的体温下降约多少℃?(人体主要成分是水,可认为人的比热容和水的相等,水的比热容为4.2×103J/(kg ℃),每千克汗水汽化所需吸收的热量为2.4×105J。)
【解答】解:(1)由题知,1g的水温度升高1℃所吸收的热量为1卡,
1g的水温度升高1℃所吸收的热量:Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg ℃)×1×10﹣3kg×1℃=4.2J,所以1卡=4.2J;
(2)一个成年人参加一次长跑,身体消耗的能量约8.4×105J,相当于消耗=2×105卡;
(3)由题知,每千克汗水汽化所需吸收的热量为2.4×105J,
排汗0.63kg吸收的热量:Q吸′=2.4×105J/kg×0.63kg=1.512×105J,
而运动员放出的热量为:Q放=Q吸′=1.512×105J,
根据Q放=cmΔt可知,运动员的降低的体温:Δt′===0.6℃。
答:(1)1卡等于4.2J;
(2)若一个成年人参加一次长跑,身体消耗的能量约8.4×105J,相当于消耗能量多2×105卡;
(3)质量为60kg的运动员在某次训练中排汗0.63kg,假如汗水均从身上蒸发而没有流掉,这将导致运动员的体温下降约0.6℃。
11.一杯酒精用掉了一半,则剩余酒精的情况是( )
A.质量变为原来的一半,密度、比热容和热值不变
B.质量和密度变为原来的一半,比热容和热值不变
C.质量和热值变为原来的一半,密度和比热容不变
D.质量、密度、比热容和热值都不变
【解答】解:质量是指物体所含物质的多少;比热容是物质的一种特性,某种物质的比热容和其质量、体积大小无关;密度是物质的一种特性,它和物体的质量和体积无关;燃料的热值是燃料的一种特性,与燃料的质量m和体积V无关;所以一杯酒精倒出一半,剩余酒精的比热容、密度和热值都不变。
故选:A。
12.如图所示,用电火花发生器点燃塑料盒内的酒精气体,能将盒盖喷出很远,此过程中的能量转化方式与汽油机的哪一个冲程相似( )
A. B.
C. D.
【解答】解:按动电火花发生器的按钮,点燃盒内酒精,盒盖被打出去,这是因为酒精燃烧产生的燃气对外做功,消耗燃气的内能,变成盒盖的机械能,故是将内能转化为机械能的过程;四冲程热机中的做功冲程就是利用内能来做功的冲程,将内能转化为机械能。
故选:D。
13.下列说法正确的是( )
A.温度高的物体含有的热量比温度低的物体多
B.汽油机在做功冲程中把机械能转化为内能
C.物体内能减少时,温度可能不变
D.柴油机的效率比汽油机的效率高,是因为柴油的热值比汽油的热值大
【解答】解:A、热量是过程量,只能说吸收或放出多少热量,不能说含有多少热量,故A错误;
B、汽油机在做功冲程中把内能转化为机械能,故B错误;
C、液态晶体在凝固时放出热量,内能减少,温度不变,故C正确;
D、柴油机的效率比汽油机的效率高,是因为柴油机在吸气冲程中吸入的是空气,在压缩冲程中压缩程度大,燃料燃烧更充分,转化成的有用功更多,与热值大小无关,故D错误。
故选:C。
14.为实现国家关于“碳达峰”“碳中和”目标,某汽车集团研发了一款新型汽车。与某款汽车同样油耗和使用条件下,发动机工作时,尾气中“汽油味”明显降低,动力更强劲。下列有关说法正确的是( )
A.尾气中“汽油味”降低,该汽油机的效率越低
B.该汽油机消耗的燃料越多,该汽油机的效率越高
C.汽油在汽缸内不可能完全燃烧,该汽油机的效率也达不到100%
D.汽油机的功率越大,效率越高
【解答】解:A、尾气中“汽油味”明显降低,这说明汽油的燃烧率较高,燃烧的较完全,故A错误;
B、热机的效率越高,做有用功与燃料完全燃烧放出的热量的比值越大,即在有用功相同的情况下,消耗的燃料较少,效率越高,故B错误;
C、汽车在工作时不可避免的要克服机械部件间的摩擦做额外功,机械效率一定小于100%,故C正确;
D、功率是物体做功快慢的物理量,与效率是两个完全不同的概念,故D错误。
故选:C。
(多选)15.如图所示,用酒精灯给试管中的水加热,一段时间后橡皮塞被冲开,下列说法中正确的是( )
A.酒精灯中酒精的质量越大,酒精的热值越大
B.酒精燃烧放出的热量全部被试管中的水吸收
C.酒精燃烧时将化学能转化为内能
D.橡皮塞被冲开的过程与内燃机的做功冲程都是内能转化为机械能的过程
【解答】解:A.燃料的热值仅与燃料的种类有关,与燃料的质量无关,故A错误;
B.酒精燃烧放出的热量一部分要散失到空气中,一部分被试管吸收,所以酒精燃烧放出的热量不可能全部被试管中的水吸收,故B错误;
C.酒精燃烧时,化学能转化为内能,故C正确;
D.塞子冲出时,是试管内气体的内能转化为塞子增加的机械能,内燃机的做功冲程,是燃气内能转化为活塞的机械能,因此橡皮塞被冲开的过程与内燃机的做功冲程能量转化是相同的,故D正确。
故答案为:CD。
16.如图所示的是汽油机的 压缩 冲程,为了不让汽油机在工作时温度升得太高,在设计制造时,汽缸外有一个水套,让汽缸被水包围着,用水来冷却汽缸是因为水的 比热容 较大。若该汽油机每秒钟对外做功15次,则飞轮转速为 1800 r/min。
【解答】解:(1)图中两气门都关闭,活塞向上运动,是压缩冲程,将机械能转化为内能;
(2)用水来冷却汽缸,是利用了水的比热容大的特点,相同条件下水吸收的热量多,冷却效果好;
(3)因为汽油机一个工作循环,要经过4个冲程,燃气对外做功1次,活塞往返2次,飞轮转动2周,
所以每秒钟对外做功15次,完成15个工作循环,飞轮转30r,则1min飞轮转1800r,即飞轮转速为1800r/min。
故答案为:压缩;比热容;1800。
17.小明在家中用煤气灶将一壶初温为20℃,质量为2kg的水加热到80℃,这是通过 热传递 的方式使水的内能 增大 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。如果完全燃烧了0.02kg的煤气,则煤气灶的效率为 60 %[水的比热容为4.2×103J/(kg ℃),煤气的热值为4.2×107J/kg]。
【解答】解:(1)用煤气灶烧水的过程中,能量发生了转移,是通过热传递的方式使水的内能增加的;
(2)水吸收的热量:
Q吸=cm水Δt=4.2×103J/(kg ℃)×2kg×(80℃﹣20℃)=5.04×105J;
煤气完全燃烧放出的热量:
Q放=m气q=0.02kg×4.2×107J/m3=8.4×105J;
煤气灶的效率:
η===60%。
故答案为:热传递;增大;60。
18.小明采用如图所示的装置进行探究“质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”。
燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃尽后的水温/℃
酒精 25 65
纸片 25 44
(1)探究过程中,要控制两套装置中燃料的质量和水的 质量 (选填“初始温度”、“质量”)一定要相等。
(2)实验后,可以通过比较 水升高的温度 (填“加热时间”或“水升高的温度”)来比较酒精和碎纸片放出的热量多少。
(3)从表格中数据可以发现,质量相同的酒精和碎纸片都充分燃烧后, 酒精放 出的热量多。
(4)通过实验表明,质量相等的不同燃料,完全燃烧所放出的热量一般是 不同 (填“相同”或“不同”)的。物理学中,为了描述燃料完全燃烧释放能量的本领,引入一个新的物理量 热值 (填写物理量名称)表示。
【解答】解:(1)由于探究过程中,燃料燃烧放出的热量与燃料的质量和种类有关,要比较酒精和碎纸片的放热多少,要控制两套装置中燃料的质量和水的质量一定要相等;
实验中是通过水的温度变化量来判断燃料放出热量的多少,所以水的初温可以不同;
(2)实验中,用酒精和碎纸片燃烧给水加热,可通过水升高的温度来比较酒精和碎纸片放出的热量多少;
(3)由表格中数据知,酒精使水升高的温度更高,可知酒精放出的热量多;
(4)由实验可知,质量相等的不同燃料,完全燃烧所放出的热量一般是不同的。
故答案为:(1)质量;(2)水升高的温度;(3)酒精放;(4)不同;热值;
19.如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料的质量都是10g,烧杯内的液体质量和初温也相同。
(1)要比较不同燃料的热值,应选择 甲、乙 两图进行实验,通过实验得到的燃料热值与实际相比是偏 小 (选填“大”或“小”)。
(2)要比较不同物质吸热升温的特点,应选择 甲、丙 两图进行实验;实验中,不同物质吸收热量的多少是通过 加热时间的长短 来反映的。
(3)如果质量和初始温度均相同的A、B两种液体,吸热后它们的温度随时间变化的图象如图丁所示,则从图象可以看出, B 液体的比热容较大。
【解答】解:(1)为了比较热值大小要用不同的燃料,加热同一种液体,让液体的质量相同,通过温度计的示数高低得出吸热多少,进而判断热值大小,应选择甲和乙两图进行实验;
因为烧杯、空气也吸收热量,并且燃料不可能完全燃烧,存在热量损失,所以测得的热值会偏小。
(2)为了比较两种液体的比热容,需要燃烧相同的燃料,加热不同的液体,让液体的质量和温度的变化相同,通过比较加热时间,进而判断两种比热容的大小关系,应选择甲和丙两图进行实验;
(3)如果质量和初始温度均相同的A、B两种液体,吸热后它们的温度随时间变化的图象如图丁所示,由图可以看出,B液体的温度升高得较慢,B液体的比热容较大。
故答案为:(1)甲、乙;小;(2)甲、丙;加热时间的长短;(3)B。
20.如图为汽油机做功冲程的示意图。若某型号单缸四冲程汽油机的活塞冲程长度为L=0.15m。某种工作状态下做功冲程燃气的平均压力为F=3×103N,活塞以n=1400次/分钟做往复运动,汽油机往复运动两次,对外做功一次。(q汽=4.6×107J/kg,不计摩擦,计算结果保留一位小数)
(1)汽油机在此工作状态下,对外做功一次所做的功是多少J?
(2)汽油机在此工作状态下,1min做功的功率是多少?
(3)如果此工作状态下1min消耗20g汽油,那么汽油机把内能转化为机械能的效率是多少?
【解答】解:(1)汽油机对外做功一次所做的功:
W1=FL=3000N×0.15m=450J;
(2)汽油机一分钟做的功:
W=W1=×450J=3.15×105J,
汽油机做功的功率:
P===5250W;
(3)汽油完全燃烧释放的热量:
Q放=mq=20×10﹣3kg×4.6×107J/kg=9.2×105J,
汽油机把内能转化为机械能的效率:
η=×100%=×100%≈34.2%。
答:(1)汽油机在此工作状态下,对外做的一次功的大小为450J;
(2)汽油机在此工作状态下,1min内做功的功率是5250W;
(3)汽油机把内能转化为机械能的效率为34.2%。
21.关于电流、电压与电源,下列说法中正确的是( )
A.规定正电荷定向移动的方向为电流方向
B.只有正电荷的定向移动才能形成电流
C.电路中电源是提供电流的装置
D.电路中只要有电压就一定有电流
【解答】解:A、规定正电荷定向移动的方向为电流方向,故A正确;
B、电流是由电荷定向移动形成的,定向移动的可以是正电荷也可以是负电荷,故B错误;
C、电路中电源是提供电压的装置,故C错误;
D、电路中有电源,要想有持续电流,电路还必须闭合,故D错误。
故选:A。
22.有甲、乙、丙三个轻质小球,甲球带负电。将甲与乙、丙靠近时,他们相互作用的情况如图所示。则下列判断正确的是( )
A.乙球可能不带电,丙球一定带负电
B.乙球一定不带电,丙球可能带负电
C.乙球一定带负电,丙球可能带正电
D.乙球可能带正电,丙球一定带正电
【解答】解:甲、丙相互排斥,说明甲、丙一定带同种电荷,甲带负电,则丙一定也带负电;甲、乙相互吸引,说明乙带正电或乙不带电,故A正确,BCD错误。
故选:A。
23.两个相同的验电器A和B,A、B不带电,用丝绸摩擦过的玻璃棒去接触A验电器的金属球,再用一根金属棒把A、B连接起来,如图所示,连接瞬间( )
A.正电荷从A向B移动 B.电流方向从B到A
C.电子从A向B移动 D.电子从B向A移动
【解答】解:用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,所以用丝绸摩擦过的玻璃棒去接触A验电器金属球,A验电器带正电荷;
再用带有绝缘柄的金属棒把A和B连接起来,A和B最后都带正电荷,那么B失去电子,A得到电子,自由电子从B向A定向移动,形成瞬间从A向B方向的电流。
故ABC错误,D正确。
故选:D。
24.用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器A,A箔片张开,验电器B不带电,再用带绝缘柄的金属导体棒连接A、B,如图所示,下列叙述中正确的是( )
A.用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器A后,A的箔片带负电
B.连接的瞬间正电荷从A向B移动
C.金属杆中瞬间电流的方向是从A到B
D.接触后B验电器箔片张开,A验电器箔片闭合
【解答】解:AB、丝绸和玻璃棒摩擦,玻璃棒束缚电子的本领弱,失去电子带正电;带正电的玻璃棒接触不带电的验电器时,玻璃棒由于缺少电子,会从验电器上夺得电子,使验电器A失去电子而带正电;用带绝缘柄的金属导体棒连接A、B,连接的瞬间,B验电器中的自由电子移动到A,使B带正电,正电荷并没有发生移动,故AB错误;
C、金属球通过金属杆和两片金属箔相连接,B验电器上自由电子向验电器A转移,规定正电荷定向移动的方向为电流方向,所以金属杆中瞬间自由电子移动的方向是从B到A,金属杆中瞬间电流的方向是从A到B,故C正确;
D、接触后B验电器箔片因带上正电荷而张开,A验电器因正电荷数减少而金属箔片夹角变小,故D错误。
故选:C。
25.如图所示的电路中,闭合开关,两灯泡均发光,A1的示数为0.3A,A2的示数为0.9A,通过灯泡L1电流为( )
A.0.3A B.0.6A C.0.9A D.1.2A
【解答】解:干路电流为I=0.9A,
L2支路电流为I2=0.3A,
则灯L1中的电流:I1=I﹣I2=0.9A﹣0.3A=0.6A。
故选:B。
26.如图所示,闭合开关S,小灯泡L1、L2均不发光,用一段导线的两端接触a、b两点时,两灯都不亮;接触b、c两点时,两灯都不亮;接触c、d两点时,L1亮、L2不亮。下列判断正确的是( )
A.灯L1断路 B.灯L2断路
C.灯L1被短接 D.灯L2被短接
【解答】解:用一段导线的两端接触a、b两点时,两灯都不亮;说明L1处之外的电路出现了断路。
接触b、c两点实际是把开关闭合,两灯不亮,说明开关处之外的电路出现了断路;
接触c、d两点时,L1亮、L2不亮,灯泡L2短路,此时灯泡L1亮,说明电源正极→开关→接触b、c两点之间的导线→L1→电源负极之间是导通的;由上分析可得:L2处出现了断路。
故选:B。
27.如图所示的电路中,为了使电灯L1和L2并联应该闭合开关 S1、S3 。
【解答】解:要使灯泡L1和L2组成并联电路,即电流有两条路径,所以同时闭合S1和S3,断开S2。
故答案为:S1、S3。
28.将一根塑料绳一端扎紧,从另一端把绳尽可能撕成更多的细丝(如图所示),用手向下捋几下后,观察到的现象是:塑料细丝越来越 蓬松 (选填“蓬松”或“紧密”),而手与塑料细丝带上的是 异种 (选填“同种”或“异种”)电荷;用丝绸摩擦过的玻璃棒带上了电,这是因为在摩擦过程中玻璃棒 失去 (选填“得到”或“失去”)电子。
【解答】解:用手向下捋塑料细丝,手与塑料细丝摩擦使塑料细丝带上同种电荷,而同种电荷相互排斥,所以塑料细丝会越来越蓬松。
手和塑料细丝摩擦的过程中,原子核对电子束缚能力强的会得到电子而带负电,原子核对电子束缚能力弱的会失去电子而带正电,所以手与塑料细丝带上的是异种电荷。
摩擦起电的实质并不是创造了电荷,只是电荷发生了转移,用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷,是因为玻璃棒的原子核对电子的束缚能力比丝绸弱,在摩擦的过程中失去电子而带正电。
故答案为:蓬松;异种;失去。
29.利用我们身边的常见物品也可以完成一些物理小实验:
(1)将一根塑料绳一端扎紧,从另一端把绳尽可能撕成更多的细丝(如图甲所示),用手向下捋几下后,观察到的现象是:塑料细丝越来越 蓬松 (蓬松/紧密),手与塑料细丝带上的是 异种 (同种/异种)电荷;
(2)如图所示,a、b所示装置均为比较简单的验电器,它们都可以用来检验某物体是否带电,由图中现象可知,图a装置是依据 同种电荷相互排斥 的原理来检验物体是否带电的,图b装置工作原理与图a装置 不同 (相同/不同);
(3)如图丙所示,用毛皮摩擦橡胶棒,橡胶棒带负电,是因为橡胶棒在摩擦的过程中 得到 (得到/失去)电子,一个带电棒靠近该橡胶棒时,它们互相吸引,这个带电棒所带的是 正 (正/负)电荷。
【解答】解:(1)细丝下垂是因为其受重力的作用,再用手向下捋几下后,干燥的手捋塑料细丝时,出现摩擦起电现象,使塑料细丝带同种电荷,同种电荷相互排斥,所以塑料绳会向四周散开,观察到的现象是塑料细丝越来越蓬松。
而手与塑料细丝带上的是等量的异种电荷。
(2)图a装置是常用验电器,当带电体接触金属棒时,下面的金属箔片张开,其原理是同种电荷相互排斥;图b带电物体可以吸引其他轻小物体的性质来判断物体是否带电,所以图a装置工作原理与图b装置不相同。
(3)用毛皮摩擦橡胶棒,橡胶棒带负电,是因为橡胶棒在摩擦的过程中得到电子,且异种电荷相互排斥;因此,一个带电棒靠近该橡胶棒时,它们互相吸引,说明这个带电物体所带的是正电荷。
故答案为:(1)蓬松;异种;(2)同种电荷相互排斥;不同;(3)得到;正。
30.请你应用所学的物理知识解答下列问题:
(1)如图A所示细铜丝在铅笔上紧密排绕20圈,由细铜丝的总宽度可算出细铜丝的直径约为 2.1 mm;
(2)图B中温度计的读数为 ﹣5℃ ;
(3)请在图C中标出电流为300mA时,电流表的量程和指针所指的位置,电流表实质上也是 电动机 (选填“电动机”“发电机”);
(4)图D所示的仪器叫 微小压强计 ,它通过两管中液面的高度差来表示橡皮膜所受的压强大小;
(5)图E是测量液体密度的仪器,它的刻度特点是越靠近玻璃泡其刻度值越 大 (填“大”或“小”);
(6)用图F中已校零的弹簧测力计测一铝块重力为4N,再直接用它测水平方向大小为4N的拉力,测量值 < 4N。(选填“>”“<”或“=”)
【解答】解:(1)由A图可知,该刻度尺的分度值为0.1cm,铅笔上铜丝的长度l=15.20cm﹣11.0cm=4.20cm;
铜丝的直径为:d===0.21cm=2.1mm;
(2)由图B可知,该温度计的分度值为1℃,此时显示的温度在0℃以下,为﹣5℃。
(3)图C中电流表的单位是A,当电路I=300mA=0.3A时,应选择电流表的0~0.6A量程接入电路,指针所指位置如图所示:
当有电流通过电流表时,指针受力转动,此过程中将电能转换为机械能,所以电流表实质上是电动机。
(4)如图D所示的仪器是用来探究液体内部压强的工具,叫做微小压强计。
(5)密度计在测量液体密度时,始终处于漂浮状态,所受浮力等于自身重力,所以浮力大小始终不变,根据阿基米德原理可知,当密度计测量的液体密度越大时,密度计排开液体的体积越小,即密度计的玻璃泡越靠近液面,所以越靠近玻璃泡其刻度值越大。
(6)由于弹簧测力计自身有一定重力,用弹簧测力计测完竖直方向上的重力后,不进行调零,在水平方向上弹簧测力计的示数小于0,直接用它测水平方向大小为4N的拉力,测量值小于4N。
故答案为:(1)2.1;(2)﹣5℃;(3)见解析;电动机;(4)微小压强计;(5)大;(6)<。
31.下列家用电器的有关数据,最符合实际的是( )
A.电视遥控器的工作电流为1A
B.洗衣机的工作电压为220V
C.电冰箱的工作电压为380V
D.空调电源线的电阻为1000Ω
【解答】解:A、电视遥控器的工作电流约为15mA,故A错误;
BC、洗衣机、电冰箱的工作电压都为220V,故B正确,C错误;
D、空调制冷功率约为1000W,空调正常工作时的电流约为5A,空调电源线的电流应大于空调正常工作时的电流,其阻值比较小,不可能为1000Ω,故D错误;
故选:B。
32.下列关于说法正确的是( )
A.电路中有电压一定有电荷的定向移动
B.电路中有持续电流,两端不一定有电压
C.电阻是导体本身的性质,与电压、电流无关
D.绝缘体不容易导电,是因为绝缘体内没有电子
【解答】解:A、电路中有电压,但电路是断开的,电路中没有电流,就没有电荷发生定向移动,故A错误;
B、电路中有持续电流,电路两端一定有电压,故B错误;
C、电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与导体两端的电压和通过的电流无关,故C正确;
D、绝缘体内部的自由电荷很少,所以绝缘体不容易导电,故D错误。
故选:C。
33.在烧杯中加入盐水,然后将连在电压表上的铜片和锌片浸入烧杯中,这样就制成了一个“盐水电池”,其现象如图所示,则下列说法正确的是( )
A.铜片相当于该电池的正极
B.锌片相当于该电池的正极
C.该电池将电能转化为化学能
D.此时电压表的读数是3V
【解答】解:AB、根据图示可知,因为锌片与电压表的负接线柱相连,且电压表指针正向偏转,因此锌片为盐水电池的负极,铜片相当于该电池的正极,故A正确,故B错误;
C、盐水电池工作时,消耗了化学能,获得了电能,所以是将化学能转化为电能,故C错误;
C、电压表选用的是小量程,分度值为0.1V,示数为0.6V,故D错误。
故选:A。
34.如图的电路中,闭合开关,电压表V1的示数为6V,电压表V2的示数为3.4V,那么下列说法中错误的是( )
A.可知电源两端电压为6V
B.可知L1两端电压为3.4V
C.将电压表V2换成电流表,闭合开关,则L1亮,L2不亮
D.将电压表V1换成电流表,闭合开关,电路短路
【解答】解:AB、由图知,闭合开关,两灯串联,电压表V1测电源电压,V2测L2两端电压,即电源电压U=6V,L2两端电压U2=3.4V,
根据串联电路的电压规律可得,L1两端电压U1=U﹣U2=6V﹣3.4V=2.6V,故A正确,B错误;
C、将电压表V2换成电流表,在开关闭合后,电流表相当于导线,灯泡L2被短路,则L1亮,L2不亮,故C正确;
D、将电压表V1换成电流表,闭合开关,电流从正极出发经电流表、开关回负极,不经用电器,会造成电源短路,故D正确。
故选:B。
35.科技改变生活,大多数科技产品需要有芯片的支持才能发展,目前领先全球的是5nm工艺芯片技术。芯片是利用 半导体 材料制成,利用这种材料还可以做成二极管,二极管具有 单向 导电性。
【解答】解:导电性能介于导体和绝缘体之间的物体叫做半导体,芯片是由半导体材料制成的。发光二极管是利用半导体材料制成的,具有单向导电性,电流由正极经过LED流向负极时,LED发光;反之,电流不能从负极流向正极。
故答案为:半导体;单向。
36.在收音机中,有一种叫电位器的变阻器。电位器的外形及其内部构造如图所示。图中A、B、C三个焊接点相当于变阻器的三个接线柱。使用电位器时只把A和B接入电路,当顺时针旋动滑片时,电位器接入电路的电阻值 变小 。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
【解答】解:由图知道,电位器是一个滑动变阻器,图中A、B、C三个焊接点相当于变阻器的三个接线柱,当把A、B接入电路时,接入了左半段,滑片顺时针转动时,连入电路的电阻丝变短,电阻变小。故答案为:变小。
37.如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,电压表V1的示数为3V,电压表V2的示数为8V,则灯L1两端的电压为 3 V,灯L1与L2两端的电压之比为 3:5 。
【解答】解:由电路图可知,L1与L2串联,电压表V1测L1两端的电压,电压表V2测L1、L2两端的总电压,
由题知,电压表V1的示数为3V,电压表V2的示数为8V,
则U1=3V,U=U1+U2=8V,
U2=U﹣U1=8V﹣3V=5V,
所以L1、L2两灯泡两端的电压之比:
U1:U2=3V:5V=3:5。
故答案为:3;3:5。
38.如图a所示电路中,闭合开关S后,电压表V1的示数如图b所示,则电压表V1的示数为 2.6 V,电压表V2的示数是 2.6 V,电源电压是 2.6 V。
【解答】解:如图a所示电路中,闭合开关S后,电压表V1的示数如图b所示,电压表的量程是0~3V,分度值是0.1V,则电压表的示数为2.6V,根据并联电路中各支路两端的电压相等,等于总电压,则电压表V2的示数是2.6V,电源电压是2.6V。
故答案为:2.6;2.6;2.6。
39.如图所示,当图甲电路中的开关S闭合时,两个电压表的指针位置均如图乙所示,则灯泡L1两端的电压为 4.8V ,灯泡L2两端的电压为 1.2V 。
【解答】解:由电路图可知,两灯泡串联,电压表V1测电源的电压,电压表V2测L2两端的电压;
因串联电路中总电压等于各分电压之和,且两个电压表指针偏转角度相同,
所以,电压表V1的量程0﹣15V,分度值为0.5V,则电源的电压U=6V;
电压表V2的量程为0﹣3V,对应的分度值为0.1V,
则灯泡L2两端的电压U2=1.2V,
灯泡L1两端的电压U1=U﹣U2=6V﹣1.2V=4.8V。
故答案为:4.8V;1.2V。
40.小明小组的同学探究导体的导电性能或电阻的大小跟哪些因素有关。
(1)实验前,根据实验桌上四只铅笔芯电阻的大小(甲图所示),小明认为4B铅笔导电性能比2B铅笔要好。你认为小明的观点 不合理 (选填“合理”或“不合理”),理由是 2B铅笔和4B铅笔的粗细不同 。
(2)小明小组猜想导体的导电性能或电阻可能与导体的材料、长度、横截面积、温度等因素有关。为了验证猜想,他们按如图乙、丙所示的电路和器材进行实验。
①实验中他们是通过观察 电流表示数 来比较导体的导电性能或电阻大小的。
②如果他们要研究导体的材料对导电性能或电阻的影响,应选择图丙中的 A、B 分别接入电路中的E、F之间。
③他们实验测量的数据如表所示。
实验序号 材料 长度/m 横截面积/m2 电流/A
1 镍铬 1 S 0.4
2 镍铬 1 2S 0.8
3 镍铬 0.5 S 0.8
4 锰铜 1 S 0.7
(a)分析比较实验序号1、2中的数据及相关条件,可得出的初步结论是:同种材料、长度相同的导体,横截面积越大,导体的导电性 越好 (选填“越好”“一样”或“越差”),电阻越 小 (选填“大”或“小”)。
(b)分析比较实验序号1、3中的数据及相关条件,可得出的初步结论是:同种材料、横截面积相同的导体,长度 越大 ,导体的电阻越大。
【解答】解:(1)导体的电阻是导体本身的一种性质,电阻大小取决于内因是:导体的材料、长度、横截面积;外因是:温度,要研究2B铅笔和4B铅笔的导电性能,应使它们的长度和横截面积相同,而2B铅笔和4B铅笔的粗细不同,所以不合理。
(2)小明小组猜想导体的导电性能或电阻可能与导体的材料、长度、横截面积、温度等因素有关。为了验证猜想,他们按如图乙、丙所示的电路和器材进行实验,电路中有电流表显示电流大小。
①实验中他们是通过观察电流表的示数来比较导体的导电性能或电阻大小的。
②如果他们要研究导体的材料对导电性能或电阻的影响,必须控制长度、横截面积相同,应选择图丙中的AB分别接入电路中的E、F之间。
③(a)分析比较实验序号1、2中的数据及相关条件,可得出的初步结论是:同种材料、长度相同的导体,横截面积越大,电流越大,说明导体的导电性越好,电阻越小。
(b)分析比较实验序号1、3中的数据及相关条件,可得出的初步结论是:同种材料、横截面积相同的导体,长度越大,电流越小,说明导体的电阻越大。
故答案为:(1)不合理;2B铅笔和4B铅笔的粗细不同;(2)①电流表示数;②A、B;③(a)越好;小;(b)越大。
(多选)41.如图所示电路中,电源两端电压恒为6V,电阻R1的阻值为10Ω,电阻R2的阻值为5Ω。下列说法正确的是( )
A.只闭合开关S1与只断开开关S2时,电路中都是只有R1工作
B.只闭合开关S3时,R1和R2两端的电压之比为1:2
C.只断开开关S3与只闭合开关S3时,电压表示数之比为2:3
D.只断开开关S3与只闭合开关S3时,电流表的示数之比为9:2
【解答】解:A、根据电路图可知,只闭合开关S1,电路为R1的基本电路,只断开开关S2时,电路为R1的基本电路,R2被短路,因此电路中都是只有R1工作,故A正确;
B、根据电路图可知,只闭合开关S3时,R1、R2串联,由I=可得,R1和R2两端的电压之比:U1:U2=IR1:IR2=R1:R2=10Ω:5Ω=2:1,故B错误;
C、根据电路图可知,只断开开关S3时,R1、R2并联,电压表测量电源电压;只闭合开关S3时,R1、R2串联,电压表测量R1两端电压,此时的U1:U2=R1:R2=2:1,U1=,所以两种情况下电压表示数之比为3:2,故C错误;
D、根据电路图可知,只断开开关S3时,R1、R2并联,电流表的示数:I=+=+=1.8A,
只闭合开关S3时,R1、R2串联,电流表的示数:I′===0.4A,
故只断开开关S3与只闭合开关S3时,电流表的示数之比为1.8A:0.4A=9:2,故D正确。
故选:AD。
42.如图所示的电路,闭合开关后,当滑片P向左移动时,下列说法正确的是( )
A.灯泡L变亮 B.电压表示数变小
C.电流表A1示数变大 D.电流表A2示数变小
【解答】解:由图可知,滑动变阻器R与灯泡L并联,电压表测量电源电压,电流表A1测量干路电流,电流表A2测量通过灯泡的电流;
B、由于电压表测量电源电压,所以,当滑片P向左移动时,电压表的示数不变,故B错误;
AD、因并联电路中各支路独立工作、互不影响,
所以,滑片向左移动时,通过灯泡的电流和灯泡的实际功率均不变,即电流表A2示数不变、灯泡的亮度不变,故AD错误;
C、当滑片P向左移动时,变阻器接入电路的电阻变小,由I=可知,通过滑动变阻器的电流变大;
由于通过变阻器的电流变大、灯泡的电流不变,且并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,干路电流变大,即电流表A1的示数变大,故C正确。
故选:C。
(多选)43.如图所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,电路正常工作,一段时间后,突然发现两个电表示数一个变大,一个变小,则出现这种故障的原因可能是( )
A.L1断路 B.L1短路 C.L2断路 D.L2短路
【解答】解:由电路图可知,灯泡L1与灯泡L2串联,电压表测L1两端的电压,电流表测电路中的电流;
闭合开关S,电路正常工作,一段时间后,若电流表的示数变大,则电路仍然为通路,电路的总电阻变小,则电路故障应为短路;电压表示数变小,说明于电压表并联的L1短路了;
若电流表的示数变小,则电路故障应为断路;电压表示数变大,说明电压表与电源之间是接通的,电压表测量的是电源电压,所以故障是L1断路。
故选:AB。
44.如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1为滑动变阻器,R2为定值电阻。闭合开关S后,滑片从最左端向右移动的过程中,下列说法正确的是( )
A.电压表V的示数不变,电流表A2的示数变小
B.电流表A1的示数与电流表A2的示数的差值不变
C.电压表V的示数与电流表A1的示数的乘积变小
D.电压表V的示数与电流表A2的示数的比值不变
【解答】解:由电路图可知,R1与R2并联,电压表测电源的电压,电流表A2测R2支路的电流,电流表A1测干路电流:
A.由于电源的电压保持不变,滑片移动时,电压表的示数不变;因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以滑片移动时,通过定值电阻R2的电流不变,电流表A2的示数不变,故A错误;
B.根据并联电路电流规律可知,电流表A1的示数与电流表A2的示数的差值为通过滑动变阻器R1的电流;滑片从最左端向右移动的过程中,R1阻值减小,电源的电压保持不变,根I=可得,通过滑动变阻器R1的电流增大,故B错误;
C.因为并联电路各支路互不影响,所以通过定值电阻R2的电流不变,根据并联电路电流特点可知,总电流增大,即电流表A1的示数增大,因为电压表V的示数不变,所以电压表V的示数与电流表A1的示数的乘积变大,故C错误;
D.根据R=可知,电压表V的示数与电流表A2的示数的比值为R2阻值,电阻R2为定值电阻,所以比值不变,故D正确。
故选:D。
45.如图所示的电路中,闭合开关S1、S2,小灯泡L1和L2正常发光。下列关于该电路的说法正确的是( )
A.电流表测量小灯泡L2的电流
B.再断开开关S2时,电流表示数不变
C.若电流表有示数,只有一个灯亮,可能L2断路或短路
D.开关S1短路,电源也被短路
【解答】解:
A、由图知,闭合开关S1、S2,两灯并联,电流表在灯L1支路,测量通过L1的电流,故A错误;
B、由于电流表在灯L1支路,测量通过L1的电流,所以再断开开关S2时,根据并联不相互影响,电流表示数不变,故B正确;
C、若L2断路,由于电流表在灯L1支路,测量通过L1的电流,则电流表有示数,只有一个灯亮,但若是L2短路,没有灯泡亮,故C错误;
D、开关S1短路,相当于闭合开关,有用电器经过电路,故电源不会被短路,故D错误。
故选:B。
46.如图所示,当开关S闭合时,小灯泡L不亮,小明同学利用电压表进行电路故障检测。电压表接a、b有示数,电压表接b、c有示数,电压表接c、d无示数,假设导线连接良好,电路只有一处故障。则电路中的故障是( )
A.开关S断路 B.小灯泡L断路
C.滑动变阻器R短路 D.滑动变阻器R断路
【解答】解:当开关S闭合时,小灯泡L不亮,说明电路可能出现了断路现象或灯泡短路;
电压表接a、b有示数,这说明电源正常;
电压表接b、c有示数,b到电源正极,c到电源负极,没有故障;
电压表接c、d无示数,b、c间断路,所以可能是小灯泡断路。
故选:B。
(多选)47.如图甲所示,已知电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~15V,滑动变阻器R2的规格为“50Ω、0.5A”,闭合开关S后,调节滑动变阻器的滑片P,得到电流表与电压表的示数关系如图乙所示(部分图象),在保证电路安全的前提下,下列说法正确的是( )
A.电源电压为6V
B.R1的阻值为20Ω
C.滑动变阻器可以调到的最大阻值是20Ω
D.滑动变阻器可以调到的最小阻值是2Ω
【解答】解:
AB、由甲图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,
根据串联电路的特点和欧姆定律,由图乙信息可知电源电压:
U=U2+IR1=5V+0.1A×R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
U=U2′+I′R1=3V+0.3A×R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②解得:U=6V,R1=10Ω,故A正确,B不正确;
C、根据串联电路的分压特点,变阻器接入电路的电阻越大,其两端电压越高,由于电源电压小于电压表的所用量程的最大值,故变阻器接入电路的最大值为其本身的最大值,即R滑=50Ω,故C不正确;
D、由滑动变阻器R2的规格为“50Ω 0.5A“可知,当移动滑片使电流表示数达到I大=0.5 A时,变阻器接入电路的电阻最小,则由串联电路的特点和欧姆定律可得变阻器可以调到的最小阻值
,故D正确。
故选:AD。
48.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,L1和L2为两只灯泡,当开关闭合后电流表,电压表都正常偏转,L1和L2都正常发光,突然间L1熄灭,L2还能正常发光,同时会发现电流表A1的示数 变小 ,电压表V的示数 不变 。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
【解答】解:根据电路图可知,两个灯泡并联,电压表测量电源电压,电流表A1测量干路中的电流,电流表A2测量通过灯泡L2的电流;当开关闭合后电流表,电压表都正常偏转,L1和L2都正常发光,突然间L1熄灭,L2还能正常发光,说明此时L1此时断路了,由等效电路可知L1和L2为两只灯泡并联,电流表A1的示数为干路电流,电流表A2的示数为L2电路的电流,电压表测量的是电源的电压,由此可知电压表的示数不变,由欧姆定律可知通过L2的电流不变,但是由于L1断路,故此时通过L1的电流为0,由并联电路的电流规律可知电流表A1的示数将变小。
故答案为:变小;不变。
49.如图甲是小明测量标有“2.5V”的小灯泡电阻的电路图。
(1)在连接电路的过程中开关应断开,滑动变阻器的滑片应位于最 右 端(填左或右)。
(2)在实验过程中,调节滑动变阻器,使小灯泡正常工作,此时电流表的示数如图乙,则小灯泡此时的电阻是 8.3 Ω(结果保留一位小数);
(3)小明认为,应该多次测量不同电压下小灯泡的电阻,求出平均值才更精确,你认为他的观点是否合理 不合理 ;
(4)小明又想测某未知电阻Rx的阻值,设计了如图丙所示的电路(R0为已知阻值的定值电阻),并设计了如下实验步骤,请帮他把缺少的步骤补全,并写出Rx的表达式。实验步骤如下:
A.按照丙图连接电路;
B.闭合S、S1,记录电流表示数为I1;
C. 闭合S,断开S1 ,记录电流表示数为I2;
D.利用测得数据写出待测电阻Rx的表达式Rx= 。
【解答】解:
(1)为保护电路,连接电路时,开关应断开,由电路图可知,滑片P应置于最右端,此时滑动变阻器接入电路的阻值最大;
(2)小灯泡的额定电压为2.5V,要使小灯泡正常工作,应调节滑动变阻器,使电压表的示数为2.5V;
此时电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.3A,
则小灯泡此时的电阻为:RL==≈8.3Ω;
(3)由于灯泡的电阻随温度的变化而变化,不是一个定值,取平均值没有意义,故多次测量不同电压下灯泡的电阻求出平均值是不合理的;
(4)用图丙所示的电路(R0为已知阻值的定值电阻)测某未知电阻Rx的阻值,实验步骤:
A.按照丙图连接电路;
B.闭合S、S1,记录电流表示数为I1;
C.闭合开关S,断开S1,读出此时电流表的示数为I2;
D.在步骤B中,电阻R0被短路,只有Rx的简单电路,电流表示数为I1,则电源电压U=I1Rx;
在步骤C中,Rx与R0串联,记录电流表示数I2,则电源电压为U=I2(R0+Rx);
根据电源电压不变可知:I1Rx=I2(R0+Rx),
解得:Rx=。
故答案为:(1)右;(2)8.3;(3)不合理;(4)C.闭合S,断开S1;D.。
50.小李利用以下器材探究“电流与电阻的关系”:学生电源(调至4V进行实验),电流表(0~0.6A)、电压表(0~3V)、定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω各一个)、开关、滑动变阻器和导线若干。
(1)请根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线将图乙所示的实物连接成完整电路。
(2)连接电路时,开关必须 断开 ,且应将滑动变阻器的滑片移到最 左 端。
(3)开关闭合后,发现电压表无示数,电流表有示数,故障可能是定值电阻R 短路 。
(4)实验中将三个定值电阻分别接入电路中,调节滑动变阻器的滑片,记下电流表的示数,利用描点法得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像。由图像可以得出结论: 电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比 ,为完成整个实验,应该选取哪种规格的滑动变阻器 B 。
A.10Ω 0.6A
B.30Ω 0.5A
C.60Ω 0.3A
(5)由图丙还可知,当定值电阻的阻值为5Ω时,滑动变阻器的电功率为P1;当定值电阻的阻值为10Ω时,滑动变阻器的电功率为P2,则P1:P2= 2:1 。
(6)结合(4)中所选滑动变阻器和图丙中所控制的电压,在保证电路安全的情况下,仍用5Ω、10Ω、20Ω定值电阻完成该探究实验,电源电压可调节的最大值是 5V 。
【解答】解:(1)根据图甲所示的电路图可知,电路为串联电路,电压表与电阻R并联,测量其两端的电压,实物连接如下所示:
;
(2)连接电路时,为保护电路,开关必须断开,且应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,即最左端。
(3)开关闭合后,电流表有示数,电路为通路,发现电压表无示数,则电压表被短路,故障可能是定值电阻R短路;
(4)由如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像可知通过电阻的电流与电阻之积为:
UV=I1R1=0.4A×5Ω=2V,即在电压一定时,电阻越大,通过电阻的电流越小,所以可得出:电压一定时,电流与电阻成反比;
本实验中电阻两端控制的电压为2V,当滑动变阻器的滑片不动时,将阻值较小的电阻更换为阻值较大的电阻时,阻值较大的电阻分得的电压会变大,为了控制阻值较大的电阻两端的电压不变,应减小较大阻值两端的电压,根据串联电路的电压规律可知,应增大滑动变阻器两端的电压,即应增大滑动变阻器接入电路的阻值,且接入的定值电阻越大,滑动变阻器接入电路的阻值越大,当电路中接入20Ω的定值电阻时,此时滑动变阻器接入电路的阻值最大,滑动变阻器两端的电压为:U滑=U﹣UV=4V﹣2V=2V,因为串联电路中的电流处处相等,所以:,即:,所以R滑=20Ω,由图丙可知,电路中的电流可达到0.4A,大于0.3A,所以应选规格为“30Ω,0.5A”的滑动变阻器,故选:B;
(5)由图丙可知,当定值电阻的阻值为5Ω时,通过5Ω的电阻的电流为0.4A,因为串联电路中电流处处相等,所以通过滑动变阻器的电流也为0.4A,因为控制的定值电阻两端的电压为2V,所以滑动变阻器两端的电压为:U滑=U﹣UV=4V﹣2V=2V,则滑动变阻器的电功率为:P1=U滑I1=2V×0.4A=0.8W,由图丙可知,当定值电阻的阻值为10Ω时,通过10Ω的电阻的电流为0.2A,则通过滑动变阻器的电流也为0.2A,则滑动变阻器的电功率为:P2=U滑I2=2V×0.2A=0.4W,所以;
(6)当选规格为“30Ω,0.5A”的滑动变阻器时,定值电阻两端控制的电压为2V,在保证电路安全的情况下,用所有的定值电阻完成实验,设电源电压的最大值为U',则有:,即:,则U'=5V。
故答案为:(1)如上图所示;(2)断开;左;(3)短路;(4)电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;B;(5)2:1;(6)5V。
51.下列有关热和能的说法中正确的是( )
A.物体内能增大,一定从外界吸收热量,温度一定升高
B.物体吸收热量,温度一定升高,内能一定增大
C.物体的温度升高,一定是从外界吸收热量,内能一定增大
D.物体内能增大,不一定是从外界吸收热量,温度也不一定升高
【解答】解:
A、因为做功和热传递都可以改变物体的内能,物体的内能变大,可能是从外界吸收热量,也可能是外界对物体做了功。内能变大,温度不一定升高,故A错误;
B、物体吸收热量,内能一定增大,但温度不一定升高,例如晶体的熔化过程,故B错误;
C、物体的温度升高,内能一定增大,可能是从外界吸收热量,也可能是外界对物体做了功,故C错误;
D、物体的内能变大,可能是吸收了热量,也可能是外界对物体做了功;物体的内能变大,温度也不一定升高,如晶体在熔化过程中吸热,但温度不变,故D正确。
故选:D。
52.关于热值和热机效率,下列说法正确的是( )
A.使燃料燃烧更充分,可以增大热值
B.燃料燃烧释放的热量越多,热值越大
C.使燃料燃烧更充分,可以提高热机的效率
D.热机使用的燃料的热值越大,热机的效率就越高
【解答】解:
A、热值是燃料的特性,与燃烧情况无关,故A错误;
B、热值是燃料的特性,与放出热量的多少无关,故B错误;
C、使燃料燃烧更充分,可以增大有效利用的能量,提高热机的效率,故C正确;
D、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,与燃料的热值无关,故D错误。
故选:C。
53.如图是四冲程内燃机的一个冲程示意图,下列说法正确的是( )
A.表示吸气冲程,依靠飞轮等部件的惯性完成
B.表示吸气冲程,汽油机和柴油机在该冲程中吸入的气体相同
C.表示排气冲程,活塞在汽缸内向下运动
D.表示排气冲程,该冲程两个气门都要打开,便于气体流通
【解答】解:
由图可知,进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,为吸气冲程;吸气冲程是利用飞轮的惯性来完成的;在吸气冲程中,汽油机吸入的是汽油和空气的混合物,而柴油机吸入的只有空气;
综上所述,A正确,BCD错误;
故选:A。
54.如图所示,相互作用的6个悬挂着轻质小球,d球带正电,则下列说法正确的是( )
A.c球一定带负电 B.b球一定带正电
C.a球一定不带电 D.a球一定带正电
【解答】解:由图可知,bc相互排斥,说明bc都是带电体,且带同种电荷;已知d球带正电,且cd相互吸引,故c带负电荷,则b带负电荷;b负电荷,ab相互吸引(且泡沫塑料球的质量很小),所以a可能带正电荷,也可能不带电,故BCD错误,A正确。
故选:A。
55.如图所示的电路,下列分析正确的是( )
A.只闭合S1时,L2发光、L1不发光,A2测L2电流
B.只闭合S2时,L1发光、L2不发光,A1测L1电流
C.闭合S1、S2时,L1、L2并联,A2测L2电流
D.闭合S1、S2时,L1、L2串联,A1、A2示数相等
【解答】解:A、只闭合S1时,电流表A1与L1连入电路,为L1基本电路,因此L1发光,L2不发光,故A错误;
B、只闭合S2时,由于干路上的S1断开,则整个电路处于开路状态,L1、L2不发光,故B错误;
CD、闭合S1、S2时,电流分别流入L1、L2,则L1、L2并联,A1在干路上,A2在L2支路上,则A1测干路电流,A2测L2支路的电流,故C正确,D错误;
故选:C。
56.如图所示,当电压表的示数为2.5V时,灯L2两端的电压( )
A.有可能大于2.5V B.有可能小于2.5V
C.一定等于2.5V D.无法判断
【解答】解:由电路图可知,两灯泡并联,电压表测电源两端的电压,电流表测通过L1的电流。
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,由电压表的示数2.5V可知,灯L2两端的电压一定为2.5V。
故选:C。
57.如图所示,当开关S闭合后,下列说法正确的是( )
A.灯L1与灯L2串联,且灯L1被短路
B.电压表可测出灯L1两端的电压
C.电流表A1测的是灯L1的电流
D.电流表A2测的是干路电流
【解答】解:
分析该电路可知,电流有两条路径,即电流从电源正极出发,经过开关S、电流表A1后分成两支,一支经过灯泡L1回到负极;另一支经过A2、灯泡L2回到负极,故两灯是并联的,A1测量干路电流,A2测量L2的电流,电压表测量电源电压或L1或L2的电压;
A、灯L1与灯L2是并联的,故A错误;
B、因为并联电路各支路两端电压与电源电压都相等,所以电压表可测出电源或灯L1或L2的电压,故B正确;
C、电流表A1测的是干路中的电流,故C错误;
D、电流表A2测的是灯L2的电流,故D错误;
故选:B。
58.一台四冲程汽油机,飞轮的转速为2400r/min,则此汽油机每秒钟完成 80 个冲程,做了 20 次功。汽车散热器常用水作为却剂,这是利用了水的 比热容 较大的性质,当汽车散热器散热时,通过 热传递 方式改变了水的内能。
【解答】解:
(1)由题意可知,单缸四冲程汽油机的飞轮转速是2400r/min,即每1s转40圈,完成20个工作循环,80个冲程,做功20次;
(3)汽车发动机工作过程中,不可避免地产生很多热量,这些热量如不及时带走会影响机器的正常工作;与其它液体比较,水的比热容大,在质量和升高的温度相同时,由公式Q=cmΔt知,水吸收的热量多,冷却效果最好;
(4)汽车发动机开始工作一段时间后,散热器中水的内能会增加,这是由于散热器中的水从发动机上吸收热量导致的,所以这是通过热传递方式来改变内能的。
故答案为:80;20;比热容;热传递。
59.如图所示是一种课间音乐定时播放装置的原理图,“播放器”是有电流通过时会播放音乐的装置。定时器开关应该安装在 b 导线上(选填“a”或“b”)。当该装置定时播放音乐时,定时器开关应处于 断开 状态,此时通过指示灯的电流 等于 (选填“大于”、“等于”或“小于”)通过播放器的电流。
【解答】解:由题意知,“播放器”是有电流通过时会播放音乐的装置,定时器开关应该安装在b位置;
由题意知,闭合开关S,当“定时开关”处于闭合状态时,播放器被短路,指示灯会亮,则播放器中没有电流通过,播放器不会播放音乐;
到达设定时间“定时开关”处于断开状态,播放器与指示灯串联,“播放器”有电流通过,“播放器”播放音乐,因串联电路中电流处处相同,故当“定时开关”处于断开状态时,通过指示灯的电流等于通过播放器的电流。
故答案为:b;断开;等于。
60.在某一温度下,两个电路元件甲和乙中的电流与电压的关系如图所示。若将元件甲、乙串联在0.2A电路中,则电路的总电压为 3 V;若将元件甲、乙并联后接在电压为2V的电源两端,则电路的总电流是 0.6 A。
【解答】解:(1)因串联电路中各处的电流相等,所以,将元件甲、乙串联后接在某电源两端,电路的电流是0.2A时,通过两元件的电流均为0.2A,
由图像可知,两元件两端的电压分别为:U甲=1V,U乙=2V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电路两端的总电压:U=U甲+U乙=1V+2V=3V;
(2)因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,将元件甲、乙并联后接在电压为2V的电源两端时,两元件两端的电压均为2V,
由图像可知,I甲=0.4A,I乙=0.2A,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路的电流:I=I甲+I乙=0.4A+0.2A=0.6A。
故答案为:3;0.6。
精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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