
1.“估測”是學(xué)習(xí)物理必備的能力,小明同學(xué)對以下物理量估測合理的是( )
A. 家用空調(diào)工作10小時消耗的電能約100kW?h
B. 電飯鍋加熱功率約為100W
C. 家用冰箱電流約為1A
D. 一節(jié)鉛蓄電池的電壓是36V
2.下列關(guān)于電學(xué)知識說法正確的是( )
A. 驗電器的原理是異種電荷相互排斥
B. 金屬靠自由電子導(dǎo)電
C. 導(dǎo)體的電阻由其兩端的電壓和通過導(dǎo)體的電流共同決定
D. 物理學(xué)中規(guī)定:電子的定向移動方向為電流的力向
3.如圖所示,小明將A、B兩種不同的金屬片分別插入土豆,制成土豆電池,閉合開關(guān)S,發(fā)光二極管發(fā)光,電壓表有示數(shù)。以下關(guān)于電路的理解正確的是( )
A. 若斷開開關(guān),A、B兩金屬片間沒有電壓
B. 土豆電池供電時是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
C. 發(fā)光二極管是由絕緣體材料制成的
D. 電流從“電池”的A金屬片流出經(jīng)過二極管回到金屬片B
4.某家庭電路如圖所示,下列說法不正確的是( )
A. 若將開關(guān)和燈互換位置,仍符合安全用電原則
B. 若保險絲熔斷,則可能是三孔插座內(nèi)短路引起的
C. 電冰箱的插頭插入三孔插座能使電冰箱的金屬外殼接地
D. 若進(jìn)戶零線斷路會導(dǎo)致閉合開關(guān)S后燈不亮,此時試電筆測三孔插座的左孔時氖管發(fā)光
5.如圖甲是無風(fēng)條件下鋁箔氣球的靜止?fàn)顟B(tài),圖乙是用帶正電的a棒靠近氣球時的情景,圖丙是用b棒靠近氣球時的情景,則( )
A. 氣球可能不帶電B. 氣球帶負(fù)電C. b棒可能不帶電D. b棒帶正電
6.如圖所示電路,閉合開關(guān),滑動變阻器的滑片由右向左最大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)的過程中,下列說法正確的是( )
A. 電流表A1示數(shù)不變
B. 電壓表V示數(shù)變小
C. 電流表A1示數(shù)與電流表A2示數(shù)之差變小
D. 電壓表V示數(shù)與電流表A1示數(shù)的乘積變大
二、多選題:本大題共3小題,共6分。
7.如圖是用相同的加熱裝置對a、b、c三種物質(zhì)加熱時它們的溫度隨時間變化的圖像。下列分析正確的是( )
A. 若a、b是同種物質(zhì),b的質(zhì)量大于a的質(zhì)量
B. t1?t2時間內(nèi)物質(zhì)a的溫度不變,內(nèi)能增大
C. 0?t2時間內(nèi),c物質(zhì)的比熱容小于b物質(zhì)的比熱容
D. 0?t1時間內(nèi),a物質(zhì)吸收的熱量大于b物質(zhì)
8.關(guān)于熱現(xiàn)象,下列說法正確的是( )
A. 內(nèi)能只能從溫度高的物體向溫度低的物體轉(zhuǎn)移
B. 用做功的方法可以改變物體的內(nèi)能
C. 汽油機(jī)在壓縮沖程將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
D. 燃料的熱值越大,燃燒時放出的熱量越多
9.如圖甲所示,電源電壓保持不變,閉合開關(guān)時,滑動變阻器的滑片P從b端滑到a端,電壓表示數(shù)U與電流表示數(shù)I的變化關(guān)系如圖乙所示,下列說法正確的是( )
A. 電源電壓是9VB. 定值電阻R的阻值是12Ω
C. 滑動變阻器的阻值范圍是0~12ΩD. 滑片P滑到ab中點時電壓表的示數(shù)4.5V
三、填空題:本大題共6小題,共12分。
10.如圖所示,在一個配有活塞的厚玻璃筒里放一小團(tuán)硝化棉,把活塞迅速壓下去,棉花燃燒起來,這是因為活塞壓縮氣體______ ,使空氣的內(nèi)能增大,溫度升高,引燃棉花。硝化棉燃燒后生成的顆粒物會附著在玻璃筒內(nèi)壁,說明分子間存在______ 。
11.在“探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素”的實驗中,小明將長度和橫截面積均相同,但材料不同的電阻絲A和電阻絲B按照如圖所示的方式連接起來。閉合開關(guān),一段時間后,如果電流通過電阻絲A比電阻絲B產(chǎn)生的熱量少,這表明電阻絲______(選填“A”或“B”)的電阻較大,由此可見導(dǎo)體電阻大小與導(dǎo)體的______有關(guān)。(不考慮溫度對電阻的影響)
12.家庭電路進(jìn)戶的兩條輸電線,火線和零線可以用試電筆判斷。正確使用試電筆時,手指千萬不能到______(選填“筆尖屬體”或”筆尾金屬體”),當(dāng)管發(fā)光時______(選填“有”或“沒有”)電流通過人體。
13.用如圖所示的裝置可探究電流產(chǎn)生熱量與電流的關(guān)系,若通過R2的電流為1A,通電1min,R2產(chǎn)生的熱量為______ J。若將R3更換為10Ω的電阻,______ (填“仍能”或“不能”)完成該實驗探究。
14.如圖是小吳家的電能表,他家同時使用的用電器總功率不能超過______ W。小吳將“220V 2400W”的熱水器單獨(dú)接入電路正常工作10min,電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了______ 轉(zhuǎn)。
15.如圖甲所示的電路,電源電壓保持不變。閉合開關(guān),當(dāng)滑動變阻器的滑片P從最右端滑到最左端的過程中,電壓表V2的示數(shù)______ (填“變大”、“不變”或“變小”);可求得電源電壓為______ V。
四、作圖題:本大題共2小題,共4分。
16.汽車的座椅和安全帶插口相當(dāng)于一個開關(guān),人坐在座椅上時,座椅開關(guān)閉合,指示燈亮;將安全帶插入插口時(這時插口開關(guān)閉合),指示燈又熄滅。請將如圖示的元件連接成一個符合安全要求的電路圖。
17.在如圖所示的電路中,有兩根導(dǎo)線尚未連接,請用筆線代替導(dǎo)線補(bǔ)上。補(bǔ)上后要求:①電壓表測小燈兩端電壓;②閉合開關(guān)S,向右端移動滑動變阻器的滑片P,燈變亮。
五、實驗探究題:本大題共4小題,共24分。
18.在實驗課上,為比較不同物質(zhì)吸熱的情況,各實驗小組用如圖甲所示的實驗裝置完成實驗(實驗過程中水和食用油的溫度均未達(dá)到沸點)[c=4.2×103J/(kg?℃)]。
(1)小明設(shè)計的實驗表格如下,在表格中橫線處補(bǔ)全缺少的項目。
(2)為了測量水和食用油的質(zhì)量,小明先將天平放在______ 桌面上,再用調(diào)好的天平測出質(zhì)量相等的水和食用油。
(3)在實驗中,小明選用了相同的電加熱器,加熱時間越長,物質(zhì)吸收的熱量越______ 。
(4)小明看到另一組同學(xué)在加熱時間相同時,質(zhì)量相等的水和食用油相比,水溫始終比油溫升得快。由此可判斷出,放入水中的電加熱器實際功率______ (選填“大”或“小”)。
(5)小明根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制了如圖乙所示的溫度隨時間變化圖像。
①由圖乙可知,______ 的吸熱能力較強(qiáng)。
②選取的水和食用油質(zhì)量均為200g,則食用油在0?4min吸收的熱量是______ J。
19.在“探究電流與電壓、電阻的關(guān)系”的實驗中,某實驗小組選用5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω五個電阻,電壓恒為6V的電源,“40Ω,1A”的滑動變阻器等器材,設(shè)計了如圖甲所示的實驗電路。
(1)閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)兩電表指針偏轉(zhuǎn)情況如圖乙所示,則電路存在的故障可能是定值電阻______ (選填“短路”或“斷路”)。
(2)排除故障后,接入10Ω的電阻探究“電流與電壓的關(guān)系”。
①當(dāng)電壓表的示數(shù)為2.8V時,電流表示數(shù)如圖丙所示,為______ A;實驗小組記錄的數(shù)據(jù)見表格,小紅分析了數(shù)據(jù)后,指出有一組數(shù)據(jù)不符合實際,這組數(shù)據(jù)對應(yīng)的實驗次序是______ 。
②分析正確的數(shù)據(jù),可得出結(jié)論:當(dāng)導(dǎo)體的電阻一定時,______ 。
(3)接著小紅繼續(xù)按照圖甲所示的電路,將5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω這五個電阻單獨(dú)接入電路,探究“電流與電阻的關(guān)系”。
①實驗中控制電阻兩端的電壓為2V不變。她用5Ω的電阻完成實驗后,保持滑動變阻器的滑片位置不動,斷開開關(guān),換上10Ω的電阻,閉合開關(guān)后,為了使電阻兩端的電壓恢復(fù)到2V,此時應(yīng)將滑片適當(dāng)向______ (選填“左”或“右”)調(diào)。
②小紅發(fā)現(xiàn)當(dāng)接入25Ω的電阻時,無論怎樣調(diào)節(jié)滑片,電壓表的示數(shù)都無法達(dá)到2V,為了完成實驗,她可以適當(dāng)?shù)腳_____ (選填“增大”或“減小”)電源電壓。
20.小平同學(xué)采用“伏安法”測量某定值電阻Rx的阻值。
(1)先將滑動變阻器的滑片P移到最______ (選填“左”或“右”)端。
(2)閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)向左移動滑動變阻器滑片P時,電流表示數(shù)變大,電壓表示數(shù)變小,你認(rèn)為電路連接中存在的錯誤是______ 。
(3)排除故障后,閉合開關(guān),改變電阻Rx兩端的電壓,進(jìn)行了三次測量,在第三次測量中電流表的示數(shù)如圖乙所示,其示數(shù)為______ A。
(4)根據(jù)三次實驗數(shù)據(jù)可得,定值電阻Rx的阻值為______ Ω。(結(jié)果保留一位小數(shù))
(5)將電阻Rx換成小燈泡重復(fù)上述實驗,發(fā)現(xiàn)幾次實驗中,所測小燈泡的電阻值相差較大原因可能是______ 。
(6)若實驗中只有一個電壓表和一個已知電阻R0該同學(xué)設(shè)計了如圖丙所示的電路,同樣可以測量未知電阻Rx,根據(jù)表格完成下面內(nèi)容。
①閉合S,斷開S1,用電壓表測出待測電阻Rx兩端的電壓為U1。
②______ ,用電壓表測出電源的電壓U。
③請寫出用測量值U、U1及R0來表示Rx的表達(dá)式:Rx=______ 。
21.小明和小麗利用如圖所示的裝置探究“導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系”。
(1)如圖所示,質(zhì)量相等的兩瓶煤油中都浸泡著材料與長度均相同的金屬絲,已知R甲較小,則兩根金屬絲中橫截面積較大的是______ (選填“甲”或“乙”)。
(2)實驗中,小明和小麗發(fā)現(xiàn)乙燒瓶中溫度計的示數(shù)升高較快,這表明:在電流及通電時間相等的情況下,導(dǎo)體的______ 越大,產(chǎn)生的熱量越多。
(3)小明提議利用該裝置改做“比較水和煤油比熱容的大小”的實驗,則他們應(yīng)將其中一燒瓶中的煤油換成質(zhì)量、溫度均相等的水,并使甲、乙兩燒瓶中金屬絲的電阻______ (選填“相等”或“不相等”);水和煤油吸熱的多少是通過______ 來反映的(選填“溫度計示數(shù)”或“通電時間”),該處用到的研究方法是______ 。
六、計算題:本大題共2小題,共16分。
22.如圖甲是定值電阻R0和有“6V,6W”燈泡L的信息圖象。將它們接入圖乙所示的電路,其中電源電壓不變,滑動變阻器R最大阻值為8Ω,當(dāng)只閉合開關(guān)S、S1,滑片P位于R最右端時,燈泡L的實際功率為1W.求:
(1)R0的阻值;
(2)燈泡正常發(fā)光100s,電流通過燈泡產(chǎn)生的熱量;
(3)電源電壓;
(4)電路消耗的最大電功率。
23.如圖為某款水暖電熱毯的簡化電路圖,其中R、R1、R2均為加熱電阻。該電熱毯具有“調(diào)溫”和“恒溫”兩擋,開關(guān)接1為“調(diào)溫”擋,功率變化范圍為50W~100W,開關(guān)接2為“恒溫”擋,功率為33W。電熱毯內(nèi)裝有1kg水。[c水=4.2×103J/(kg?℃)]求:
(1)電熱毯在恒溫?fù)鯐r的電流;
(2)可變電阻R的最大阻值;
(3)若用最大功率加熱,不計熱損失,電熱毯內(nèi)水的溫度由20℃升高到50℃所用的時間。
七、綜合題:本大題共1小題,共6分。
24.閱讀短文,回答問題。
無鏈條電動自行車
無鏈條電動自行車,被稱為“沒有鏈條的混合動力電動自行車”,如圖1所示。它既可以通過騎行者踩腳踏板獲得能量;也可以通過電源直接給鋰電池充電獲得能量,騎行者踩腳踏板的動能,經(jīng)轉(zhuǎn)化后存儲在鋰電池內(nèi),之后通過電動機(jī)驅(qū)動后輪轉(zhuǎn)化為動能,以此驅(qū)動自行車前進(jìn)某款電動自行車相關(guān)參數(shù)如表格所示,為了保證該車的續(xù)航能力,采用了能量密度大的鋰電池,其能量密度(能量密度為存儲能量與電池質(zhì)量的比值)達(dá)180Wh/kg。
為確保使用安全,此類自行車配置的充電器都有過熱保護(hù)裝置,模擬控制電路如圖2所示,R1是滑動變阻器,R2是熱敏電阻,其阻值隨溫度升高而減小。當(dāng)R1兩端電壓U1增大到一定值時,控制電路將切斷充電電路,實現(xiàn)保護(hù),電動自行車雖給人們帶來便利,但充電過程中電池常有發(fā)生爆炸從而引發(fā)火災(zāi)情況,同時存在監(jiān)管難度大等多方面問題,因此一些城市主城區(qū)目前嚴(yán)禁使用。
(1)給鋰電池充電過程是將其它形式能量轉(zhuǎn)化為______ 能存儲在電池中,此時電池相當(dāng)于電路中的______ (選填“用電器”或“電源”)。
(2)測試時自行車僅由充滿電的鋰電池驅(qū)動,行駛一段時間,消耗電能6.48×105J,電動機(jī)將其中75%的電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,電動機(jī)輸出的機(jī)械能為______ J。
(3)該款自行車的鋰電池最多能提供的電能約為______ kW?h,鋰電池的質(zhì)量為______ kg。
(4)模擬控制電路電源電壓U為10V,當(dāng)R1=6Ω時,R2=1.5Ω,此時充電電路恰好被切斷,則控制電壓U1=______ V。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:
A、空調(diào)的電功率在1000W左右,但空調(diào)工作屬于間歇式工作,即工作一段時間、停一段時間,家用空調(diào)工作10h在額定功率下實際工作約5h,消耗的電能約為W=Pt=1kW×5h=5kW?h,故A錯誤;
B、電飯鍋加熱功率約為800W,故B錯誤;
C、家用冰箱電流約為1A,P=UI=220V×1A=220W,符合電冰箱的功率范圍,故C正確;
D、一節(jié)鉛蓄電池電壓為2V,故D錯誤;
故選:C。
不同物理量的估算,有的需要憑借生活經(jīng)驗,有的需要簡單的計算,有的要進(jìn)行單位的換算,最后判斷最符合實際的是哪一個。
此題考查對生活中常見物理量的估測,結(jié)合對生活的了解。
2.【答案】B
【解析】解:A、驗電器的原理是同種電荷相互排斥;故A錯誤;
B、金屬靠帶負(fù)電荷的自由電子導(dǎo)電;故B正確;
C、導(dǎo)體電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),由導(dǎo)體的材料、長度與橫截面積決定,與導(dǎo)體兩端的電壓與流過導(dǎo)體的電流無關(guān);故C錯誤;
D、物理學(xué)中規(guī)定:正電荷的定向移動方向為電流的方向;故D錯誤。
故選:B。
(1)同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引;
(2)金屬導(dǎo)體中能夠自由移動的是帶負(fù)電荷的自由電子;
(3)導(dǎo)體電阻由導(dǎo)體的材料、長度與橫截面積決定,與導(dǎo)體兩端的電壓與流過導(dǎo)體的電流無關(guān);
(4)物理學(xué)中規(guī)定:正電荷的定向移動方向為電流方向。
本題涉及的知識點較多,是一道學(xué)科綜合題,但難度不大,掌握相關(guān)的基礎(chǔ)知識即可正確解題。
3.【答案】D
【解析】A、電源的兩端是存在電壓的,與外部電路的通斷情況無關(guān),故A錯誤;
B、土豆電池供電時,將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,故B錯誤;
C、發(fā)光二極管是由半導(dǎo)體材料制成的,具有單向?qū)щ娦?,故C錯誤;
D、由圖中電壓表的正負(fù)接線柱可知,金屬片A為電源的正極,金屬片B為電源的負(fù)極;所以電流從A流出,經(jīng)過發(fā)光二極管后回到B,故D正確。
(1)電源電壓是由電源決定的;
(2)電源是把其他形式能量轉(zhuǎn)化為電能的裝置;
(3)發(fā)光二極管是由半導(dǎo)體材料制成的,具有單向?qū)щ娦裕?br>(4)根據(jù)電壓表的連接情況分析判斷出電源的正負(fù)極,電流是從電源的正極流出回到電源的負(fù)極。
本題主要考查電源的能量轉(zhuǎn)化、電源的特點、電壓表的使用、半導(dǎo)體的性質(zhì)等,能根據(jù)電壓表的接法判斷電源的正負(fù)極是本題的難點。
4.【答案】A
【解析】解:A、若將開關(guān)和燈泡位置互換,斷開開關(guān),燈泡仍然和火線相連,則容易使人觸電,不符合安全用電原則,故A錯誤;
B、當(dāng)用電器的總功率過大或發(fā)生短路時,電路中的電流過大,保險絲會熔斷,故B正確;
C、帶有金屬外殼的用電器使用時必須接地,電冰箱接入三孔插座能使電冰箱金屬外殼接地,故C正確;
D、若進(jìn)戶零線斷路,電路其他部分正常,閉合開關(guān)S,用試電筆檢測插座的左孔,由于左孔通過燈泡與火線接通,所以氖管也會發(fā)光,故D正確。
故選:A。
(1)家庭電路中開關(guān)和開關(guān)控制的用電器之間是串聯(lián)的,開關(guān)必須與火線相連;
(2)保險絲在電路中電流過大時會自動切斷電路;
(3)用電器的金屬外殼必須接地;
(4)試電筆在使用時,應(yīng)將筆尖接觸導(dǎo)線,手接觸筆尾的金屬體,這樣就可以形成回路,如果是火線,氖管會發(fā)光。
本題考查了家庭電路的連接方式、安全用電的常識,屬于基礎(chǔ)題。
5.【答案】C
【解析】解:乙圖中,a與氣球是相互排斥的,a帶正電,則氣球帶正電;氣球與b相互靠近時,會吸引,則b可能帶負(fù)電,也可能不帶電,故C正確。
故選:C。
據(jù)電荷間的相互作用規(guī)律(同種電荷相互排斥、異種電荷相互吸引)和帶電體的性質(zhì)(能吸引輕小物體)分析。
根據(jù)電荷間的作用規(guī)律、帶電體的性質(zhì),結(jié)合自然界中只有兩種電荷,利用題目中告訴的信息分析即可。
6.【答案】D
【解析】解:由電路圖可知,燈泡與滑動變阻器并聯(lián),電流表A1測干路電流,電流表A2測燈泡支路的電流,電壓表測電源的電壓;
閉合開關(guān)S,當(dāng)滑動變阻器的滑片從右端向左移動的過程中,由于電源電壓不變,所以電壓表示數(shù)不變,故B錯誤;
滑片向左移動,滑動變阻器接入電路的電阻變小,根據(jù)歐姆定律可知,通過滑動變阻器的電流變大,由于電流表A1示數(shù)與電流表A2示數(shù)之差就是通過滑動變阻器的電流,所以電流表A1示數(shù)與電流表A2示數(shù)之差變大,故C錯誤;
并聯(lián)電路各支路互不影響,所以通過燈泡的電流不變,電流表A2示數(shù)不變;
根據(jù)并聯(lián)電路的電流規(guī)律可知,干路中的電流變大,電流表A1示數(shù)變大,故A錯誤;
電壓表示數(shù)不變,電流表A1示數(shù)變大,則電壓表V示數(shù)與電流表A1示數(shù)的乘積變大,故D正確。
故選:D。
由電路圖可知,燈泡與滑動變阻器并聯(lián),電流表A1測干路電流,電流表A2測燈泡支路的電流,電壓表測電源的電壓;
根據(jù)電源的電壓可知滑片移動時電壓表示數(shù)的變化,根據(jù)并聯(lián)電路中各支路獨(dú)立工作、互不影響可知滑片移動時通過燈泡的電流不變;根據(jù)滑片的移動可知接入電路中電阻的變化,根據(jù)歐姆定律可知該支路電流的變化,根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點可知干路電流的變化,然后分析各個選項。
本題考查了并聯(lián)電路的特點和歐姆定律的應(yīng)用,關(guān)鍵是電路串并聯(lián)的辨別和電表所測電路元件的判斷。
7.【答案】AB
【解析】解:A.由圖可知,該圖像是液體沸騰(或晶體熔化)時的溫度隨時間的變化圖像,物體的初溫相同,若a、b是同種物質(zhì),二者沸點(或熔點)相同,但是達(dá)到沸點(或熔點)的時間不同,b達(dá)到的時間更久,說明升高相同溫度,b吸收的熱量更多,a、b同種物質(zhì)比熱容相同,b的質(zhì)量大于a的質(zhì)量,故A正確;
B.t1~t2時間內(nèi),a的溫度不變,但是a需要不斷吸收熱量,故內(nèi)能是增大的,故B正確;
C.0~t2時間內(nèi),由于用相同的加熱裝置對物質(zhì)進(jìn)行加熱,且加熱的時間相同,則b和c吸收的熱量相同,它們的初溫相同,b的溫度變化比c的明顯,但因為不知道它們的質(zhì)量關(guān)系,所以無法確定它們比熱容大小關(guān)系,故C錯誤;
D.用相同的加熱裝置對物質(zhì)進(jìn)行加熱,則物質(zhì)吸熱的多少是通過加熱時間來反映的,所以0?t1時間內(nèi),a、b物質(zhì)吸收的熱量相等,故D錯誤。
故選AB。
(1)根據(jù)Q=cmΔt分析解答;
(2)液體的沸騰或晶體的熔化過程吸熱溫度不變,內(nèi)能增加;
(3)根據(jù)Q=cmΔt分析b、c比熱容的大?。?br>(4)吸收熱量的多少通過加熱時間的長短來表現(xiàn)。
此題考查的是我們對物理規(guī)律的掌握和對圖像分析的能力,以圖像的形式考查物理規(guī)律,具有直觀、客觀的特點,是現(xiàn)在物理測試的熱點考查方式。
8.【答案】BC
【解析】解:A、熱傳遞的條件是存在溫度差,內(nèi)能從溫度高的物體向溫度低的物體轉(zhuǎn)移,還可以從物體的高溫部分傳向低溫部分,故A錯誤;
B、改變物體內(nèi)能的方式有做功和熱傳遞,故B正確;
C、汽油機(jī)在壓縮沖程將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故C正確;
D、燃料燃燒放出熱量的多少與燃料的熱值、燃料的質(zhì)量、是否完全燃燒,多個因素有關(guān),故D錯誤。
故選:BC。
(1)熱傳遞的條件是:物體之間或物體的不同部分之間存在著溫度差;
(2)改變內(nèi)能的方式包括做功和熱傳遞;
(3)汽油機(jī)在壓縮沖程將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;
(4)燃料燃燒所能放出的熱量的多少,取決于三個因素:一個是熱值,只與燃料種類有關(guān);一個是燃料的質(zhì)量;一個是否完全燃燒。
本題考查熱傳遞的條件、內(nèi)能的改變、熱機(jī)的沖程和熱值的概念,屬于綜合題。
9.【答案】ACD
【解析】解:A、由電路圖可知,當(dāng)滑片P位于a端時,電路為R接在電源兩極的簡單電路,電壓表測電源的電壓,電流表測電路中的電流,且此時電路中的電流最大,由圖象可知,電路中的最大電流1.5A時,電壓表的示數(shù)為9V,即電源的電壓為9V,故A正確;
B、由I=UR可得,定值電阻R的阻值:R=UI=9V1.5A=6Ω,故B錯誤;
C、當(dāng)滑片P位于b端時,定值電阻R與滑動變阻器的最大阻值串聯(lián),此時電路中的電流最小,
由圖象可知,電路中的最小電流I′=0.5A,
則電路中的總電阻:R總=UI′=9V0.5A=18Ω,
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,所以,滑動變阻器的最大阻值:R滑大=R總?R=18Ω?6Ω=12Ω,
則滑動變阻器的阻值范圍是0~12Ω,故C正確;
D、當(dāng)滑片P滑到ab中點時,變阻器接入電路的電阻:R滑中=12R滑大=12×12Ω=6Ω,
電路的總電阻:R總中=R滑中+R=6Ω+6Ω=12Ω,
電路中的電流:I中=UR總中=9V12Ω=0.75A,
根據(jù)歐姆定律可知,定值電阻R兩端的電壓,即電壓表的示數(shù):UV=I中R=0.75A×6Ω=4.5V,
故D正確。
故選:ACD。
(1)當(dāng)滑片P位于a端時,電路為R的簡單電路,電壓表測電源的電壓,電流表測電路中的電流,此時電路中的電流最大,根據(jù)圖象讀出最大電流和電壓表的示數(shù),據(jù)此可知電源的電壓;
(2)根據(jù)歐姆定律求出定值電阻R的阻值;
(3)當(dāng)滑片P位于b端時,定值電阻R與滑動變阻器的最大阻值串聯(lián),此時電路中的電流最小,根據(jù)圖象讀出電路中的最小電流,根據(jù)歐姆定律求出電路中的總電阻,利用電阻的串聯(lián)求出滑動變阻器的最大阻值;滑動變阻器連入電路中的阻值最小時,電路中的電流最大,根據(jù)圖象中的最大電流和對應(yīng)電壓值求出滑動變阻器連入電路的最小阻值;
(4)當(dāng)滑片P滑到ab中點時,根據(jù)串聯(lián)電壓規(guī)律和歐姆定律計算電壓表的示數(shù)。
本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律的應(yīng)用,關(guān)鍵是根據(jù)圖象讀出電流和電壓的對應(yīng)值。
10.【答案】做功 引力
【解析】解:在厚壁玻璃筒中放入一小團(tuán)硝化棉,用力迅速壓下活塞,可以觀察到小棉團(tuán)燃燒。因為外界對玻璃筒內(nèi)氣體做功,內(nèi)能增大,溫度升高,達(dá)到硝化棉的著火點,硝化棉燃燒。
硝化棉燃燒后生成的顆粒物會附著在玻璃筒內(nèi)壁,說明分子間存在引力。
故答案為:做功;引力。
做功可以改變物體的內(nèi)能。對物體做功,物體的內(nèi)能增加;物體對外做功內(nèi)能減少。內(nèi)燃機(jī)的做功沖程中,內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;
分子間存在相互作用的引力和斥力。
本題考查內(nèi)能的改變和分子間作用力,屬于基礎(chǔ)題。
11.【答案】B 材料
【解析】解:
(1)由圖可知,電阻絲A與電阻絲B串聯(lián),則通過兩個電阻絲的電流相等,已知一段時間后電阻絲A產(chǎn)生的熱量比電阻絲B產(chǎn)生的熱量少,根據(jù)焦耳定律Q=I2Rt可知,電阻絲A的電阻比電阻絲B的電阻小,即電阻絲B的電阻大;
(2)實驗中電阻絲A與電阻絲B的長度和橫截面積均相同,材料不同,電阻值不同,由此可見電阻大小與導(dǎo)體的材料有關(guān)。
故答案為:B;材料。
(1)根據(jù)熱量公式Q=cm△t分析電阻絲產(chǎn)生熱量關(guān)系,由焦耳定律分析電阻的大?。?br>(2)導(dǎo)體的電阻和導(dǎo)體的長度、材料、橫截面積有關(guān),才用控制變量法來做實驗。
解決本題時要善于運(yùn)用控制變量法,通過實驗實驗現(xiàn)象分析熱量關(guān)系和電阻關(guān)系,分析時要抓住串聯(lián)電路中電流處處相等。
12.【答案】筆尖屬體 有
【解析】解:試電筆的正確使用方法是,手接觸筆尾金屬體,筆尖金屬體接觸零線或火線,氖管發(fā)光的是火線,氖管不發(fā)光的是零線,
當(dāng)筆尖接觸火線時,電流會經(jīng)筆尖、氖管、大電阻、筆尾、人體導(dǎo)向大地,形成通路。這一過程中,人體會成為電路的一部分,會有微弱的電流通過。
故答案為:筆尖屬體;有。
使用試電筆時,筆尖接觸要檢測的導(dǎo)線,手接觸筆尾金屬體;人體會成為電路的一部分,從而可以使氖管發(fā)光。
此題考查對試電筆正確使用方法和工作過程的了解,要牢記。
13.【答案】300 仍能
【解析】解:通電1min,R2產(chǎn)生的熱量:Q2=I2R2t=(1A)2×5Ω×1×60s=300J;
若將R3更換為10Ω的電阻,電阻的分流作用還在,仍能完成該實驗探究。
故答案為:300;仍能。
根據(jù)Q=I2Rt求出通電1minR2產(chǎn)生的熱量;
要探究通電時間相同時,電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流大小關(guān)系,要控制導(dǎo)體的電阻和通電時間相同,電流大小不同。
本題考查焦耳定律實驗以及焦耳定律公式的應(yīng)用,難度不大。
14.【答案】4400 240
【解析】解:(1)由圖知,電能表的工作電壓是220V,允許通過的最大電流為20A,所以他家同時使用的用電器最大總功率:
P最大=UI最大=220×20A=4400W;
(2)“600revs/kW?h”表示電路中用電器每消耗1kW?h的電能,電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)600r,
用電器在10min內(nèi)消耗的電能:
W=Pt=2.4kW×1060h=0.4kW?h,
電能表轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)數(shù):
n=600r/kW?h×0.4kW?h=240r;
故答案為:4400;240。
(1)知道電能表的工作電壓和允許通過的最大電流,利用P=UI求他家同時使用的用電器最大總功率;
(2)電能表上標(biāo)有“600r/kW?h”,表示電路中用電器每消耗1kW?h的電能,電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)600r,利用W=Pt求出用電器在10min內(nèi)消耗的電能,可求電能表轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)數(shù)。
本題考查了使用電能表時消耗電能、電功率的計算,明確電能表相關(guān)參數(shù)的意義是關(guān)鍵。注意:10(20)A,10A是指電能表的標(biāo)定電流,20A是電能表平時工作允許通過的最大電流。
15.【答案】變小 9
【解析】解:由電路圖可知,R1與R2串聯(lián),電壓表V1測R1兩端的電壓,V2測R2兩端的電壓,電流表測電路中的電流;
根據(jù)I=UR可知,定值電阻的電流與電壓成正比,故定值電阻R1的I?U關(guān)系圖像是B。
當(dāng)滑動變阻器的滑片P從最右端滑到最左端的過程中電阻變小,根據(jù)串聯(lián)電阻規(guī)律知,電路總電阻變小,根據(jù)歐姆定律I=UR可知,電路中的電流變大,而定值電阻的電壓U1=IR1,是變大的,根據(jù)串聯(lián)電路的總電壓等于各用電器電壓之和,電壓表V2的示數(shù)U2=U?U1,電源電壓不變,U1變大,則U2變小。
當(dāng)電路中電流為0.2A時,兩個電阻的電壓分別為4V和5V,則電源電壓U=U2+U1=4V+5V=9V。
故答案為:變?。?。
由電路圖可知,R1與R2串聯(lián),電壓表V1測R1兩端的電壓,V2測R2兩端的電壓,電流表測電路中的電流。根據(jù)定值電阻的電流與電壓成正比確定圖像,滑動變阻器的滑片P從最右端滑到最左端的過程中電阻變小,根據(jù)串聯(lián)電阻規(guī)律判斷總電阻的變化,根據(jù)歐姆定律判斷電流變化和定值電阻的電壓變化,根據(jù)串聯(lián)電壓規(guī)律得出電壓表V2的示數(shù)變化;任取一組電流值,找出兩個電阻的電壓,根據(jù)串聯(lián)電壓規(guī)律得出電源電壓。
本題考查串聯(lián)電路電流和電壓的規(guī)律以及滑動變阻器的使用,關(guān)鍵是歐姆定律的應(yīng)用,要明白電路各個用電器的連接情況,還要會看“U?I”關(guān)系圖象。
16.【答案】解:人坐在座椅上時,座椅開關(guān)閉合,指示燈亮,說明指示燈與座椅開關(guān)串聯(lián);
將安全帶插頭插入插口時,指示燈滅,說明安全帶開關(guān)與指示燈并聯(lián);R0是保護(hù)電阻,應(yīng)串聯(lián)在電路中,保證不會出現(xiàn)電源短路,如圖所示:
【解析】由題意知,當(dāng)座椅開關(guān)閉合時,燈亮,將安全帶插頭插入插口時,指示燈滅,說明指示燈被開關(guān)短路了。
本題考查電路的設(shè)計,注意開關(guān)與用電器并聯(lián)時,開關(guān)閉合時用電器不工作,開關(guān)斷路時用電器工作。
17.【答案】解:①電壓表與燈并聯(lián);電源由兩節(jié)干電池組成,電源電壓為3V,所以電壓表選用小量程;
②閉合開關(guān)S,向右端移動滑動變阻器的滑片P,小燈變亮,即電流變大,電阻變小,故應(yīng)接b接線柱,如下所示:
【解析】電壓表與待測電路并聯(lián),根據(jù)向a端移動滑動變阻器的滑片P,小燈變亮確定變阻器的連接,
本題考查根據(jù)要求連接實物圖,關(guān)鍵是明確電壓表和變阻器的連接。
18.【答案】末溫/℃水平 多 大 水 6.72×104
【解析】解:(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù),要得出液體升高的溫度,故表格中橫線處缺少的項目:末溫/℃;
(2)為了測量水和食用油的質(zhì)量,小明先將天平放在水平桌面上,再用調(diào)好的天平測出質(zhì)量相等的水和食用油。
(3)在實驗中,小明選用了相同的電加熱器,根據(jù)轉(zhuǎn)換法,加熱時間越長,物質(zhì)吸收的熱量越多。
(4)質(zhì)量相等的水和食用油,水溫始終比油溫升得快,因水的比熱容大于油的比熱容,根據(jù)Q=cmΔt,說明相同時間內(nèi)水吸收的熱量比食用油多,根據(jù)P=Wt=Qt知,放入水中的電加熱器實際功率大;
(5)①根據(jù)繪制的如圖乙所示的溫度隨時間變化圖像,加熱相同時間,水升溫慢,可知,水的吸熱能力較強(qiáng)。
②水在0~4min升高的溫度為:
100℃?20℃=80℃
水吸收的熱量是:
Q吸=c水m(t?t0)=4.2×103J/(kg?℃)×0.2kg×80℃=6.72×104J;
根據(jù)轉(zhuǎn)換法,食用油在0?4min吸收的熱量是6.72×104J。
故答案為:(1)末溫/℃;(2)水平;(3)多;(4)大;(5)①水;②6.72×104。
(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù),要得出液體升高的溫度,據(jù)此分析;
(2)根據(jù)天平的使用回答;
(3)使用相同的加熱器通過加熱時間的長短來比較吸熱多少,這種方法叫轉(zhuǎn)換法;
(4)水的比熱容大于油的比熱容,根據(jù)已知條件和Q=cmΔt、P=Wt=Qt分析;
(5)①使相同質(zhì)量的不同物質(zhì)吸收相同的熱量(即加熱相同的時間),比較溫度的變化,溫度變化小的吸熱能力強(qiáng);
②根據(jù)吸熱公式得出水在0~4min水吸收的熱量,結(jié)合轉(zhuǎn)換法回答。
本題比較不同物質(zhì)的吸熱能力,考查控制變量法、轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用和比較吸熱能力的方法和Q=cmΔt的運(yùn)用,為熱學(xué)中的重要實驗。
19.【答案】斷路 0.281通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比 左 減小
【解析】解:(1)閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)兩電表指針偏轉(zhuǎn)情況如圖乙所示,此時電流表示數(shù)為0,說明電路可能斷路,電壓表示數(shù)滿偏,說明電壓表與電源連通,則與電壓表并聯(lián)的電路以外的電路是完好的,則與電壓表并聯(lián)的電路斷路了,故電路存在的故障可能是定值電阻斷路;
(2)①當(dāng)電壓表示數(shù)為2.8V時,電流表如圖丙所示,電流表選用小量程,分度值0.02A,其示數(shù)為0.28A;
由表中第1次實驗數(shù)據(jù)可知,當(dāng)定值電阻兩端電壓為1V,通過定值電阻的電流為0.1A,根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律,滑動變阻器兩端電壓為U滑=U?U1=6V?1V=5V,則滑動變阻器接入電路的阻值為:
R滑=U滑I1=5V0.1A=50Ω,大于本實驗提供的滑動變阻器最大阻值,故這組不符合實際的實驗序號是1;
②分析表格中的數(shù)據(jù),除了第1組數(shù)據(jù),其他五組數(shù)據(jù),可知電壓與電流的比值為一個固定值10,可得結(jié)論:當(dāng)導(dǎo)體的電阻一定時,通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比;
(3)①實驗中,當(dāng)把5Ω的電阻換成10Ω的電阻后,根據(jù)分壓原理,電阻兩端的電壓變大,研究電流與電阻關(guān)系時要控制電壓不變,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,要增大滑動變阻器兩端的電壓,由分壓原理,要增大滑動變阻器電阻阻值,故應(yīng)把滑動變阻器滑片向左滑動;
②實驗中使用的定值電阻阻值最大為25Ω,定值電阻兩端的電壓始終保持UV=2V,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,滑動變阻器分得的電壓:U滑=U?UV=6V?2V=4V,滑動變阻器分得的電壓為電壓表示數(shù)的4V2V=2倍,根據(jù)分壓原理,當(dāng)接入25Ω電阻時,滑動變阻器連入電路中的電阻為:R滑=2×25Ω=50Ω,即所選擇的滑動變阻器的最大阻值不能小于50Ω,而滑動變阻器最大阻值為40Ω,故當(dāng)接入25Ω的電阻時,無論怎樣調(diào)節(jié)滑片,電壓表的示數(shù)都無法達(dá)到2V;
設(shè)電源電壓為U′,由串聯(lián)電路的規(guī)律及分壓原理有:
U′?UVUV=R滑R定,
方程左邊為一定值,故右邊也為一定值,當(dāng)滑動變阻器連入電路的電阻最大時,對應(yīng)的電源電壓最大,
即U′?2V2V=25Ω40Ω,
電源電壓最大為U′=3.25V
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