1.(2分)如圖是西安和上海同一天氣溫變化曲線,請(qǐng)你判斷西安一天氣溫變化所對(duì)應(yīng)的曲線是 (選填“A”或“B”),這是由于沙石的比熱容 (選填“大于”“小于”或“等于”)水的比熱容。
2.(2分)如圖是小辛乘超市的自動(dòng)扶梯勻速上升的過(guò)程,此過(guò)程中小辛的動(dòng)能 ,重力勢(shì)能 。(選填“變大”、“變小”或“不變”)
3.(2分)在汽車(chē)剎車(chē)過(guò)程中,車(chē)輪表面的溫度會(huì)升高,內(nèi)能 (選填“增加”或“減少”),這是通過(guò) (選填“做功”或“熱傳遞”)的方式改變其內(nèi)能的。
4.(2分)質(zhì)量為45kg的某同學(xué),利用課余時(shí)間參加了學(xué)校舉行的跳繩比賽,她在1min的時(shí)間內(nèi)跳了120次。每次跳起的高度為4cm J,跳繩的功率為 W.(g=10N/kg)
5.(2分)如圖所示的電路,電源電壓保持6V不變,閉合開(kāi)關(guān)后1的示數(shù)為0.3A,A的示數(shù)是0.5A,電阻R1的阻值是 Ω,電阻R2消耗的電功率是 W
6.(2分)如圖所示是某家用電子式電能表的表盤(pán),若將某用電器單獨(dú)接在該電能表上正常工作3min,電能表指示燈閃爍了32次 J,該用電器的實(shí)際功率為 W。
7.(2分)如圖所示,某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,彈簧下端吊的是鐵塊,彈簧的長(zhǎng)度 ;當(dāng)他將滑動(dòng)變阻器的滑片向左滑動(dòng)時(shí),彈簧的長(zhǎng)度 (選填“變長(zhǎng)”或“縮短”或“不變”)。
8.(2分)一位同學(xué)用相同的酒精燈給質(zhì)量相等的甲、乙兩種物質(zhì)加熱,根據(jù)結(jié)果描繪溫度﹣時(shí)間圖象(如圖)。由圖可知 (選填“快”或“慢”),甲物質(zhì)比熱容 乙物質(zhì)比熱容。(選填“大于”、“小于”或“等于”)
二、選擇題(共14分,把你認(rèn)為正確的答案序號(hào)填寫(xiě)在題后括號(hào)內(nèi)。第9~12小題,每小題只有一個(gè)正確答案,每小題2分;第13、14小題為不定項(xiàng)選擇,每小題有一個(gè)或幾個(gè)正確答案,每小題2分,全部選擇正確得3分,選擇正確但不全得1分,不選、多選或錯(cuò)選得0分)
9.(2分)下列有關(guān)熱和能的說(shuō)法正確的是( )
A.發(fā)生熱傳遞時(shí),溫度總是從高溫物體傳遞到低溫物體
B.一杯熱水逐漸冷卻,溫度下降,內(nèi)能減小
C.改變內(nèi)能的方法只有熱傳遞
D.夏天在室內(nèi)灑水降溫,主要利用了水的比熱容較大的性質(zhì)
10.(2分)如圖所示,甲同學(xué)站在地面上用定滑輪把地面上的物體勻速向上運(yùn)送到某一高度處。乙同學(xué)站在某一高處用動(dòng)滑輪把該物體也從地面上勻速向上運(yùn)送到同樣的高度處。不計(jì)繩和滑輪之間的摩擦,繩子的重力和動(dòng)滑輪的重力均不計(jì)。就甲和乙這一運(yùn)送物體的過(guò)程中( )
A.甲和乙做功相同
B.甲和乙做功的功率相同
C.甲比乙做的功多
D.甲比乙做功的功率大
11.(2分)如圖所示的兩個(gè)電流表均為實(shí)驗(yàn)室用電流表,閉合開(kāi)關(guān)后,兩電流表的指針都正常偏轉(zhuǎn),則燈L1和L2的電阻之比為( )
A.1:4B.5:1C.1:5D.4:1
12.(2分)在如圖所示的電路中,電源兩端的電壓保持不變。開(kāi)關(guān)閉合后,滑動(dòng)變阻器的滑片P向B端移動(dòng)時(shí)( )
A.電流表的示數(shù)變大B.電壓表V1的示數(shù)不變
C.電壓表V2的示數(shù)變小D.電路總功率變大
(多選)13.(3分)如圖所示,在豎直平面內(nèi)用輕質(zhì)細(xì)線懸掛一個(gè)小球,將小球拉至A點(diǎn),輕推小球使它在 A、F、B平面內(nèi)來(lái)回?cái)[動(dòng),不計(jì)空氣阻力,下列說(shuō)法正確的是( )
A.當(dāng)小球到達(dá) B 點(diǎn)時(shí)受平衡力,機(jī)械能總量不變
B.小球到達(dá)最低點(diǎn) F 時(shí)動(dòng)能最大,若撤去一切外力,由于慣性,它將勻速直線運(yùn)動(dòng)
C.當(dāng)小球由 F 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到 A 點(diǎn)過(guò)程中動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能,在 A 點(diǎn)時(shí)重力勢(shì)能最大
D.當(dāng)小球擺動(dòng)到B 點(diǎn)時(shí),重力消失,細(xì)線恰好斷開(kāi),則小球?qū)⒀?BC 方向運(yùn)動(dòng)
(多選)14.(3分)將標(biāo)有“6V 2W”和“6V 3W”的甲、乙兩只小燈泡串聯(lián)起來(lái),接在電壓為6V的電源兩端,接通電路后( )
A.兩只小燈泡都不能正常工作,甲燈比乙燈亮
B.兩只小燈泡都能正常發(fā)光
C.通過(guò)乙燈的電流較大,所以乙燈較亮
D.兩只小燈泡的總功率小于2W
三、計(jì)算題(共22分,第15小題7分,第16小題7分,第17小題8分)
15.(7分)如圖甲所示,是一臺(tái)汽車(chē)起重機(jī)的示意圖,起重鉤的升降使用的是滑輪組,起重機(jī)將200kg的貨物由地面起吊到5m的高度,所用時(shí)間20s(g取10N/kg)
(1)求起吊過(guò)程中起重機(jī)起吊貨物的機(jī)械效率;
(2)卷?yè)P(yáng)機(jī)做功的功率;
(3)請(qǐng)列舉一條提高起重機(jī)機(jī)械效率的方法。
16.(7分)如圖所示的電路中電源電壓為6V,且電源電壓不變.當(dāng)S1、S2斷開(kāi),S3閉合時(shí),電流表的示數(shù)為0.3A;S1斷開(kāi),S2、S3閉合時(shí),電流表的示數(shù)為0.9A.求:
(1)電阻R1的阻值為多少?
(2)R2的阻值為多少?
(3)S2、S3斷開(kāi),S1閉合時(shí),R2兩端電壓為多少?
17.(8分)如圖甲所示是小媛家新買(mǎi)的新型電熱水壺,該電熱水壺有加熱、保溫和干燒斷電功能,其簡(jiǎn)化電路如圖乙所示。S1是壺底溫控開(kāi)關(guān),通常閉合,當(dāng)壺底發(fā)熱盤(pán)溫度達(dá)到120℃自動(dòng)斷開(kāi),S2是壺壁溫控開(kāi)關(guān),閉合時(shí)對(duì)水加熱,斷開(kāi)時(shí)對(duì)水保溫。已知電熱水壺加熱功率為1100W
(1)電熱水壺處于加熱狀態(tài)時(shí),電路中的電流;
(2)電阻R2的阻值;
(3)若水燒開(kāi)后,S2沒(méi)有自動(dòng)斷開(kāi),當(dāng)壺里的水燒干瞬間,發(fā)熱盤(pán)的溫度為110℃,比熱容為0.5×103J/(kg?℃),若水壺的加熱效率為80%,則經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間S1才會(huì)斷開(kāi)?
四、實(shí)驗(yàn)與探究題(共28分,每小題7分)
18.(7分)在“測(cè)量小燈泡的電功率”的實(shí)驗(yàn)中,電源由三節(jié)干電池組成,電壓保持4.5V不變,電阻約為5Ω。
(1)請(qǐng)你用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線,將圖甲中的實(shí)物電路連接完整。(要求:滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)小燈泡變亮)
(2)閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P到某處時(shí),電壓表示數(shù)為2V。為了測(cè)量小燈泡的額定功率 (填“左”或“右”)端移動(dòng),使電壓表示數(shù)為2.5V,此時(shí)電流表指針位置如圖乙所示 W。
(3)若此實(shí)驗(yàn)中電流表壞了,為了測(cè)出小燈泡的額定功率,小明向老師要了一個(gè)單刀雙擲開(kāi)關(guān)0。加上原有實(shí)驗(yàn)器材,重新設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路終于測(cè)出了小燈泡的額定功率。請(qǐng)完成下列實(shí)驗(yàn)步驟:
①閉合開(kāi)關(guān)S1,將S2撥到觸點(diǎn)b,移動(dòng)滑片,使電壓表的示數(shù)為 V;
②再將開(kāi)關(guān)S2撥到觸點(diǎn)a, ,讀出電壓表的示數(shù)U;
③小燈泡額定功率的表達(dá)式P額= 。(用已知量和測(cè)量量表示)
19.(7分)為了探究不同物質(zhì)的吸熱能力,在兩個(gè)相同的容器中分別裝入質(zhì)量、初溫都相同的液體A、B,并且用相同的裝置加熱
(1)實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)該向兩個(gè)燒杯中加入 (選填“質(zhì)量”和“體積”)相同的兩種不同液體;可以通過(guò)比較 (選填“升高的溫度”或“加熱時(shí)間”)來(lái)反映兩種液體吸收熱量的多少,其中用到的物理方法是 ;(填任意一種即可)
(2)加熱到4min時(shí),液體B的溫度如圖乙所示,此時(shí)溫度計(jì)示數(shù)是 ℃;
(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),小明作出了兩種液體的溫度隨時(shí)間變化的圖象如圖丙所示。冬天,如果你想自制暖手袋 (選填“A”或“B”)作為供暖物質(zhì),其效果更佳。若液體A是水,則液體B的比熱容為 ;[c水=4.2×103J/(kg?℃)]
(4)在對(duì)兩種液體加熱的方式上,有酒精燈和電加熱器兩種熱源可供選擇,選用電加熱器更容易控制讓兩種液體 相同。
20.(7分)如圖所示,小明用圖甲的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻,小燈泡的額定電壓為2.5V。
(1)連接電路時(shí)開(kāi)關(guān)應(yīng) 。
(2)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線,把圖甲中的實(shí)物電路連接完整。要求向右移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,其接入電路的阻值變大。
(3)小明同學(xué)按要求連好電路后,閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑片,且電流表有示數(shù),電壓表無(wú)示數(shù) 。
(4)排除故障后,小明移動(dòng)滑片到某一位置,電壓表示數(shù)如圖乙所示,應(yīng)將滑片向 (選填“左”或“右”)端移動(dòng)。小明根據(jù)實(shí)驗(yàn)所測(cè)的數(shù)據(jù),作出如圖丙所示的圖像,則小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為 Ω。
(5)小明想用一只電流表和一個(gè)定值電阻R0,測(cè)未知電阻Rx阻值,于是他設(shè)計(jì)了如圖丁所示的電路圖,并進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)操作:
①閉合S、S1,此時(shí)電流表的示數(shù)為I1
② ,此時(shí)電流表的示數(shù)為I2;
③請(qǐng)用已知量R0和測(cè)出量I1、I2表示出未知電阻Rx的表達(dá)式,則Rx= 。
21.(7分)在探究“通過(guò)導(dǎo)體的電流與電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,小紅從實(shí)驗(yàn)室取得以下器材:電壓恒為3V的電源,電流表,開(kāi)關(guān),滑動(dòng)變阻器,導(dǎo)線若干。
(1)連接電路時(shí)開(kāi)關(guān)應(yīng) ,請(qǐng)根據(jù)圖甲所示電路圖,將圖乙所示的實(shí)物電路連接完整。
(2)小紅將電路接好,將滑動(dòng)變阻器移到阻值最大處,閉合開(kāi)關(guān)后,電流表示數(shù)為0,其原因可能是 。
(3)排除故障后,更換不同定值電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn),測(cè)得數(shù)據(jù)如表格所示。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)保持電壓表示數(shù)為 V不變;由表中數(shù)據(jù)得出結(jié)論:導(dǎo)體兩端的電壓一定時(shí),通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成 (選填“正比”或“反比”)。
(4)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)判斷所選用的滑動(dòng)變阻器可能是 (選填“A”或“B”)。
A.“30Ω 1A”
B.“10Ω 1A”
(5)本實(shí)驗(yàn)中測(cè)量了多組數(shù)據(jù),小紅想到:在許多實(shí)驗(yàn)中都需要進(jìn)行多次測(cè)量,有的是為了從不同情況中找到普遍規(guī)律 (填序號(hào))。
①測(cè)量物體的長(zhǎng)度
②用伏安法測(cè)量定值電阻的阻值
③探究重力大小與質(zhì)量的關(guān)系
參考答案與試題解析
一、填空題(共16分,每空1分)
1.(2分)如圖是西安和上海同一天氣溫變化曲線,請(qǐng)你判斷西安一天氣溫變化所對(duì)應(yīng)的曲線是 A (選填“A”或“B”),這是由于沙石的比熱容 小于 (選填“大于”“小于”或“等于”)水的比熱容。
【分析】質(zhì)量相同的沙石和水,根據(jù)公式Q=cmΔt可知,從太陽(yáng)處吸收相同的熱量后,升高的溫度Δt和比熱容c成反比,沙石的比熱容小,溫度升的高。
【解答】解:根據(jù)公式Q=cmΔt可知,質(zhì)量相同的沙石和水,升高的溫度Δt和比熱容c成反比,因此水的溫度升的低,因此曲線A是內(nèi)陸城市一天氣溫變化所對(duì)應(yīng)的曲線。
故答案為:A;小于。
【點(diǎn)評(píng)】此題主要考查的是溫度計(jì)的讀數(shù)和對(duì)比熱容概念的理解,以及公式Q=cmΔt的熟練運(yùn)用。
2.(2分)如圖是小辛乘超市的自動(dòng)扶梯勻速上升的過(guò)程,此過(guò)程中小辛的動(dòng)能 不變 ,重力勢(shì)能 變大 。(選填“變大”、“變小”或“不變”)
【分析】(1)動(dòng)能大小的影響因素:質(zhì)量和速度。質(zhì)量越大,速度越大,動(dòng)能越大。
(2)重力勢(shì)能大小的影響因素:質(zhì)量和高度。質(zhì)量越大,高度越高,重力勢(shì)能越大。
【解答】解:小辛乘超市的自動(dòng)扶梯勻速上升的過(guò)程中,小辛的質(zhì)量不變,動(dòng)能不變,重力勢(shì)能增大。
故答案為:不變;變大。
【點(diǎn)評(píng)】掌握動(dòng)能、重力勢(shì)能大小的影響因素(m、v、h)是本題的關(guān)鍵。
3.(2分)在汽車(chē)剎車(chē)過(guò)程中,車(chē)輪表面的溫度會(huì)升高,內(nèi)能 增加 (選填“增加”或“減少”),這是通過(guò) 做功 (選填“做功”或“熱傳遞”)的方式改變其內(nèi)能的。
【分析】做功可以改變物體的內(nèi)能,外界對(duì)物體做功,物體的內(nèi)能增大,溫度升高。
【解答】解:在汽車(chē)剎車(chē)過(guò)程中,車(chē)輪和地面之間相互摩擦,使車(chē)輪的內(nèi)能增加,這是通過(guò)做功的方式改變車(chē)輪的內(nèi)能。
故答案為:增加;做功。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了摩擦生熱現(xiàn)象,屬于基礎(chǔ)題。
4.(2分)質(zhì)量為45kg的某同學(xué),利用課余時(shí)間參加了學(xué)校舉行的跳繩比賽,她在1min的時(shí)間內(nèi)跳了120次。每次跳起的高度為4cm 18 J,跳繩的功率為 36 W.(g=10N/kg)
【分析】知道某同學(xué)的質(zhì)量,可利用公式G=mg計(jì)算出某同學(xué)的體重,知道每次騰空的高度,則可利用公式W=Gh計(jì)算每跳一次克服重力做的功,跳了120次,從而可以求出他在跳繩過(guò)程中克服重力做的功,又知道時(shí)間,可利用公式P=計(jì)算做功的功率。
【解答】解:人的重力G=mg=45kg×10N/kg=450N,
人跳起時(shí)克服重力做的功W=Gh=450N×0.04m=18J
跳一次做功為18J;
跳一次所用的時(shí)間為t==0.3s
則功率P===36W。
故答案為:18;36。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了功與功率的計(jì)算,由能量守恒可知,人跳起時(shí)做的功等于跳起后克服自身重力所做的功,則求出克服重力所做的功即為人做的功。
5.(2分)如圖所示的電路,電源電壓保持6V不變,閉合開(kāi)關(guān)后1的示數(shù)為0.3A,A的示數(shù)是0.5A,電阻R1的阻值是 20 Ω,電阻R2消耗的電功率是 1.2 W
【分析】分析電路的連接方式,根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn),由歐姆定律求電阻R1的值,并利用P=UI求R2消耗的電功率。
【解答】解:由圖可知,R1與R2并聯(lián),電流A測(cè)干路電路I=8.5A1測(cè)R5電流I1=0.6A,電源電壓U=6V,
并聯(lián)電路中,總電壓與各支路兩端電壓相等,
電阻R1的值:R8===20Ω;
通過(guò)R2的電流:I7=I﹣I1=0.5A﹣0.3A=5.2A,
R2消耗的電功率:P5=UI2=6V×8.2A=1.2W。
故答案為:20;1.2。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查并聯(lián)電路和歐姆定律的運(yùn)用,基礎(chǔ)性強(qiáng),難度不大。
6.(2分)如圖所示是某家用電子式電能表的表盤(pán),若將某用電器單獨(dú)接在該電能表上正常工作3min,電能表指示燈閃爍了32次 7.2×104 J,該用電器的實(shí)際功率為 400 W。
【分析】1600imp/(kW?h) 表示電路中每消耗1kW?h的電能,電能表的指示燈閃爍1600次,據(jù)此求出指示燈閃爍32次時(shí),用電器消耗的電能;再利用P=求用電器的實(shí)際電功率。
【解答】解:1600imp/(kW?h) 表示電路中每消耗1kW?h的電能,電能表的指示燈閃爍1600次,
指示燈閃爍32次時(shí),用電器消耗的電能:
W=kW?h=0.02kW?h=3.02×3.6×106J=7.2×102J,
時(shí)間t=3min=0.05h,
用電器的實(shí)際電功率:
P===0.4kW=400W。
故答案為:7.2×103;400。
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了消耗電能和電功率的計(jì)算,關(guān)鍵是對(duì)電能表參數(shù)的物理意義的正確理解。
7.(2分)如圖所示,某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,彈簧下端吊的是鐵塊,彈簧的長(zhǎng)度 變長(zhǎng) ;當(dāng)他將滑動(dòng)變阻器的滑片向左滑動(dòng)時(shí),彈簧的長(zhǎng)度 變長(zhǎng) (選填“變長(zhǎng)”或“縮短”或“不變”)。
【分析】彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度的變化,是由其受到鐵塊拉力的變化引起的,因此要分析彈簧長(zhǎng)度的變化就要從鐵塊對(duì)其拉力的變化入手。
滑動(dòng)變阻器接入電路中阻值發(fā)生變化。此時(shí)電磁鐵磁性強(qiáng)弱發(fā)生變化,從而引起彈簧長(zhǎng)度的變化。
【解答】解:①閉合開(kāi)關(guān)后,電路中有了電流,從而對(duì)鐵塊有了一個(gè)向下的吸引力,彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度變長(zhǎng)。
②當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向左移動(dòng)時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值減??;通電螺線管中的電流增大,其磁性增強(qiáng),使彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度變長(zhǎng)。
故答案為:變長(zhǎng);變長(zhǎng)。
【點(diǎn)評(píng)】與此題類(lèi)似的,也可將彈簧下面的鐵塊改為條形磁鐵,再增加對(duì)安培定則、磁極間作用規(guī)律的考查。
8.(2分)一位同學(xué)用相同的酒精燈給質(zhì)量相等的甲、乙兩種物質(zhì)加熱,根據(jù)結(jié)果描繪溫度﹣時(shí)間圖象(如圖)。由圖可知 快 (選填“快”或“慢”),甲物質(zhì)比熱容 小于 乙物質(zhì)比熱容。(選填“大于”、“小于”或“等于”)
【分析】由圖象可知,相同的時(shí)間內(nèi),甲的溫度升的更高,甲的溫度升的更快;
根據(jù)公式Q=cmΔt,在質(zhì)量、吸收的熱量一定時(shí),溫度變化值大的比熱容小。
【解答】解:
分析圖象可知:相同的時(shí)間內(nèi),甲的溫度變化值大;
根據(jù)公式Q=cmΔt,甲、乙兩種物質(zhì)的質(zhì)量相等,甲升高的溫度值大。
故答案為:快;小于。
【點(diǎn)評(píng)】此題主要考查的是我們對(duì)于圖象的分析能力和比熱容的了解;
圖象的分析是初中學(xué)生必須掌握的一種能力,需要掌握。
二、選擇題(共14分,把你認(rèn)為正確的答案序號(hào)填寫(xiě)在題后括號(hào)內(nèi)。第9~12小題,每小題只有一個(gè)正確答案,每小題2分;第13、14小題為不定項(xiàng)選擇,每小題有一個(gè)或幾個(gè)正確答案,每小題2分,全部選擇正確得3分,選擇正確但不全得1分,不選、多選或錯(cuò)選得0分)
9.(2分)下列有關(guān)熱和能的說(shuō)法正確的是( )
A.發(fā)生熱傳遞時(shí),溫度總是從高溫物體傳遞到低溫物體
B.一杯熱水逐漸冷卻,溫度下降,內(nèi)能減小
C.改變內(nèi)能的方法只有熱傳遞
D.夏天在室內(nèi)灑水降溫,主要利用了水的比熱容較大的性質(zhì)
【分析】(1)熱傳遞的條件是兩個(gè)物體之間存在溫度差,熱量從高溫物體傳給低溫物體或者從物體的高溫部分傳向低溫部分。
(2)內(nèi)能的大小跟質(zhì)量、溫度、狀態(tài)有關(guān);
(3)改變物體內(nèi)能的方式有做功和熱傳遞,做功屬于能量的轉(zhuǎn)化,熱傳遞屬于能量的轉(zhuǎn)移;
(4)物體由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的過(guò)程叫汽化,汽化吸收熱量。
【解答】解:A、發(fā)生熱傳遞時(shí),故A錯(cuò)誤;
B、一杯熱水逐漸冷卻,內(nèi)能減小,故B正確;
C、改變物體內(nèi)能的方式有做功和熱傳遞;
D、夏天在室內(nèi)灑水,起到降溫的作用,故D錯(cuò)誤。
故選:B。
【點(diǎn)評(píng)】本題綜合考查了熱傳遞的條件、內(nèi)能的影響因素、物體內(nèi)能的改變方法、汽化吸熱等有關(guān)知識(shí),是一道綜合題。
10.(2分)如圖所示,甲同學(xué)站在地面上用定滑輪把地面上的物體勻速向上運(yùn)送到某一高度處。乙同學(xué)站在某一高處用動(dòng)滑輪把該物體也從地面上勻速向上運(yùn)送到同樣的高度處。不計(jì)繩和滑輪之間的摩擦,繩子的重力和動(dòng)滑輪的重力均不計(jì)。就甲和乙這一運(yùn)送物體的過(guò)程中( )
A.甲和乙做功相同
B.甲和乙做功的功率相同
C.甲比乙做的功多
D.甲比乙做功的功率大
【分析】克服物體的重力所做的功是有用功,由題知?jiǎng)蛩偬嵘晃矬w到同一高度處,可知做的有用功相同;
功率P=,是由功和做功時(shí)間共同決定的。
【解答】解:(1)勻速提升同一物體到同一高度處,二種情況下做的有用功相同有用=Gh,因不計(jì)繩子質(zhì)量和摩擦有用=Gh,故選項(xiàng)A說(shuō)法正確;選項(xiàng)C說(shuō)法錯(cuò)誤;
(2)因功率是由功和做功時(shí)間共同決定的,而題干中沒(méi)有做功時(shí)間,故B,不符合題意;
故選:A。
【點(diǎn)評(píng)】本題結(jié)合定滑輪和動(dòng)滑輪的特點(diǎn),考查學(xué)生對(duì)功和功率概念的理解,是一道學(xué)科內(nèi)的綜合題目,是一道好題。
11.(2分)如圖所示的兩個(gè)電流表均為實(shí)驗(yàn)室用電流表,閉合開(kāi)關(guān)后,兩電流表的指針都正常偏轉(zhuǎn),則燈L1和L2的電阻之比為( )
A.1:4B.5:1C.1:5D.4:1
【分析】由圖可知,閉合開(kāi)關(guān)后,兩燈泡并聯(lián),電流表A1測(cè)干路電流,電流表A2測(cè)通過(guò)燈泡L2的電流;
根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知A1的示數(shù)應(yīng)大于A2的示數(shù),而兩電流表的指針偏轉(zhuǎn)角度相同,說(shuō)明兩電流表的指針偏轉(zhuǎn)角度相同,說(shuō)明電流表A1使用的是大量程,電流表A2使用的是小量程,且指針在同一位置時(shí)大量程示數(shù)是小量程示數(shù)的5倍,據(jù)此可知兩電流表示數(shù)之間的關(guān)系;
根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)求出兩燈泡的電流之比,再根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律求出燈L1和L2的電阻之比。
【解答】解:由電路圖可知,閉合開(kāi)關(guān)后,電流表A1測(cè)干路電流,電流表A2測(cè)通過(guò)燈泡L3的電流;
由并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知干路電流大于任意一支路的電流,即A1的示數(shù)應(yīng)大于A2的示數(shù),而兩電流表的指針偏轉(zhuǎn)角度相同5使用的是大量程,電流表A2使用的是小量程,且指針在同一位置時(shí)大量程示數(shù)是小量程示數(shù)的5倍4和A2的示數(shù)之比為5:2,即=,
因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,
所以,通過(guò)兩燈泡的電流之比:
==﹣3=,
因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,
則根據(jù)歐姆定律可知燈L1和L4的電阻之比:===。
故選:A。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了并聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律的應(yīng)用,根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和題意分析得出兩電流表示數(shù)之間的關(guān)系是解題的關(guān)鍵。
12.(2分)在如圖所示的電路中,電源兩端的電壓保持不變。開(kāi)關(guān)閉合后,滑動(dòng)變阻器的滑片P向B端移動(dòng)時(shí)( )
A.電流表的示數(shù)變大B.電壓表V1的示數(shù)不變
C.電壓表V2的示數(shù)變小D.電路總功率變大
【分析】由電路圖可知,定值電阻R與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電壓表V1測(cè)電源的電壓,電壓表V2測(cè)變阻器兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流。根據(jù)電源的電壓可知滑片移動(dòng)時(shí)電壓表V1示數(shù)的變化,根據(jù)滑片的移動(dòng)可知接入電路中電阻的變化,根據(jù)歐姆定律可知電路中電流的變化和R兩端的電壓變化,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知變阻器兩端的電壓變化;根據(jù)P=UI判定總功率的變化。
【解答】解:由電路圖可知,定值電阻R與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)1測(cè)電源的電壓,電壓表V2測(cè)變阻器兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流。
因電源兩端的電壓保持不變,所以,電壓表V7的示數(shù)不變,故B正確;
開(kāi)關(guān)閉合后,滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)時(shí),電路中的總電阻變大可知,即電流表A的示數(shù)變?。?br>由U=IR可知,R兩端的電壓變小,所以,即電壓表V2的示數(shù)變大,故C錯(cuò)誤;
電源電壓不變,電路中的電流減小,電路總功率變小。
故選:B。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了電路的動(dòng)態(tài)分析,涉及到串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律的應(yīng)用,分清電路的連接方式和電表所測(cè)的電路元件是關(guān)鍵。
(多選)13.(3分)如圖所示,在豎直平面內(nèi)用輕質(zhì)細(xì)線懸掛一個(gè)小球,將小球拉至A點(diǎn),輕推小球使它在 A、F、B平面內(nèi)來(lái)回?cái)[動(dòng),不計(jì)空氣阻力,下列說(shuō)法正確的是( )
A.當(dāng)小球到達(dá) B 點(diǎn)時(shí)受平衡力,機(jī)械能總量不變
B.小球到達(dá)最低點(diǎn) F 時(shí)動(dòng)能最大,若撤去一切外力,由于慣性,它將勻速直線運(yùn)動(dòng)
C.當(dāng)小球由 F 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到 A 點(diǎn)過(guò)程中動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能,在 A 點(diǎn)時(shí)重力勢(shì)能最大
D.當(dāng)小球擺動(dòng)到B 點(diǎn)時(shí),重力消失,細(xì)線恰好斷開(kāi),則小球?qū)⒀?BC 方向運(yùn)動(dòng)
【分析】(1)二力平衡的條件是大小相等、方向相反、作用在同一物體上、同一直線上。
(2)慣性是物體保持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì)。
(3)影響重力勢(shì)能大小的因素:質(zhì)量和高度,質(zhì)量越大,高度越高,重力勢(shì)能越大。
(4)物體在不受力的作用時(shí),將保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
【解答】解:A.當(dāng)小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí),故受非平衡力,機(jī)械能總量不變;
B.小球到達(dá)最低點(diǎn) F 時(shí)高度最小,機(jī)械能守恒,若撤去一切外力,它將勻速直線運(yùn)動(dòng);
C.當(dāng)小球由 F點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)過(guò)程中,重力勢(shì)能變大,故動(dòng)能減小,在 A 點(diǎn)時(shí)重力勢(shì)能最大;
D.當(dāng)小球擺動(dòng)到B點(diǎn)時(shí),重力消失,則小球?qū)⒈3朱o止。
故選:BC。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查機(jī)械能的轉(zhuǎn)化、慣性、二力平衡的條件、牛頓第一定律的應(yīng)用,屬于中檔題。
(多選)14.(3分)將標(biāo)有“6V 2W”和“6V 3W”的甲、乙兩只小燈泡串聯(lián)起來(lái),接在電壓為6V的電源兩端,接通電路后( )
A.兩只小燈泡都不能正常工作,甲燈比乙燈亮
B.兩只小燈泡都能正常發(fā)光
C.通過(guò)乙燈的電流較大,所以乙燈較亮
D.兩只小燈泡的總功率小于2W
【分析】已知兩燈的額定電壓和額定功率,根據(jù)公式R=可求燈泡的電阻,因?yàn)榇?lián)電流相等,所以根據(jù)公式P=I2R可計(jì)算燈泡的實(shí)際功率,利用公式P=可計(jì)算總功率。
【解答】解:甲燈的電阻R1===18Ω2===12Ω甲=I2R1,乙燈的實(shí)際功率P乙=I2R2,因?yàn)镽1>R3,所以P甲>P乙,所以甲燈比乙燈亮,故A正確;
兩燈串聯(lián)后電流相同,但兩端的電壓都小于額定電壓,故BC錯(cuò)誤,
兩燈消耗的總功率P總===7.2W<2W。
故選:AD。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查電阻和電功率的計(jì)算,關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用,要知道兩只燈泡串聯(lián)后在電源電壓不變的情況下,各自的實(shí)際功率都小于額定功率,判斷燈泡亮度的依據(jù)是燈泡的實(shí)際功率。
三、計(jì)算題(共22分,第15小題7分,第16小題7分,第17小題8分)
15.(7分)如圖甲所示,是一臺(tái)汽車(chē)起重機(jī)的示意圖,起重鉤的升降使用的是滑輪組,起重機(jī)將200kg的貨物由地面起吊到5m的高度,所用時(shí)間20s(g取10N/kg)
(1)求起吊過(guò)程中起重機(jī)起吊貨物的機(jī)械效率;
(2)卷?yè)P(yáng)機(jī)做功的功率;
(3)請(qǐng)列舉一條提高起重機(jī)機(jī)械效率的方法。
【分析】(1)根據(jù)G=mg求出貨物的重力,根據(jù)η====×100%求出機(jī)械效率;
(2)根據(jù)s=3h求出拉力移動(dòng)距離,根據(jù)W=Fs求出卷?yè)P(yáng)機(jī)做的總功,根據(jù)P=求出功率;
(3)在使用起重機(jī)的過(guò)程中,減小吊鉤等起吊部分的機(jī)械自重,減小繩子與滑輪間的摩擦,提升重力較大的貨物,可以減小額外功或增大有用功,都可以提高起重機(jī)的機(jī)械效率。
【解答】解:(1)貨物的重力:G=mg=200kg×10N/kg=2000N,
起重機(jī)起吊貨物的機(jī)械效率:
η=====×100%≈83.3%,
(2)拉力移動(dòng)距離s=3h=3×5m=15m,
拉力做的總功:W總=Fs=800N×15m=12000J,
卷?yè)P(yáng)機(jī)的功率:P===600W;
(3)減小吊鉤等起吊部分的機(jī)械自重,減小繩子與滑輪間的摩擦,都可以提高起重機(jī)的機(jī)械效率。
答:(1)起吊過(guò)程中起重機(jī)起吊貨物的機(jī)械效率為83.3%;
(2)卷?yè)P(yáng)機(jī)做功的功率為600W;
(3)減小吊鉤等起吊部分的機(jī)械自重,減小繩子與滑輪間的摩擦。
【點(diǎn)評(píng)】此題主要考查的是學(xué)生對(duì)重力、機(jī)械效率、總功、功率計(jì)算公式的理解和掌握,弄清楚繩子的股數(shù)是解決此題的關(guān)鍵。
16.(7分)如圖所示的電路中電源電壓為6V,且電源電壓不變.當(dāng)S1、S2斷開(kāi),S3閉合時(shí),電流表的示數(shù)為0.3A;S1斷開(kāi),S2、S3閉合時(shí),電流表的示數(shù)為0.9A.求:
(1)電阻R1的阻值為多少?
(2)R2的阻值為多少?
(3)S2、S3斷開(kāi),S1閉合時(shí),R2兩端電壓為多少?
【分析】(1)當(dāng)S1、S2斷開(kāi),S3閉合時(shí),電路為R1的簡(jiǎn)單電路,電流表測(cè)電路中的電流,根據(jù)歐姆定律求出R1的阻值;
(2)當(dāng)S1斷開(kāi),S2、S3閉合時(shí),兩電阻并聯(lián),電流表測(cè)干路電流,根據(jù)并聯(lián)電路電路的電流特點(diǎn)求出R2的電流,根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律求出R2的阻值;
(3)當(dāng)S1閉合,S2、S3斷開(kāi)時(shí),兩電阻串聯(lián),根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電路中的電流,再根據(jù)歐姆定律求出電阻R2兩端的電壓;
【解答】解:
(1)當(dāng)S1、S2斷開(kāi),S2閉合時(shí),電路為R1的簡(jiǎn)單電路,電流表測(cè)電路中的電流;
根據(jù)歐姆定律可知,電阻R1的阻值為:R2===20Ω;
(2)當(dāng)S1斷開(kāi),S2、S3閉合時(shí),兩電阻并聯(lián),干路電流為I=0.4A;
因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,所以2的電流:I2=I﹣I7=0.9A﹣7.3A=0.8A,
因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,所以,R2的阻值:R2===10Ω;
(3)當(dāng)S1閉合,S2、S3斷開(kāi)時(shí),兩電阻串聯(lián),
所以,電路中的電流:I′==,
電阻R1兩端的電壓:U2=I′R4=0.2A×10Ω=6V;
答:(1)電阻R1的阻值為20Ω;
(2)R2的阻值為10Ω;
(3)S4、S3斷開(kāi),S1閉合時(shí),R8兩端電壓為2V.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的特點(diǎn)以及歐姆定律公式的應(yīng)用,關(guān)鍵是開(kāi)關(guān)閉合、斷開(kāi)時(shí)電路串并聯(lián)的辨別.
17.(8分)如圖甲所示是小媛家新買(mǎi)的新型電熱水壺,該電熱水壺有加熱、保溫和干燒斷電功能,其簡(jiǎn)化電路如圖乙所示。S1是壺底溫控開(kāi)關(guān),通常閉合,當(dāng)壺底發(fā)熱盤(pán)溫度達(dá)到120℃自動(dòng)斷開(kāi),S2是壺壁溫控開(kāi)關(guān),閉合時(shí)對(duì)水加熱,斷開(kāi)時(shí)對(duì)水保溫。已知電熱水壺加熱功率為1100W
(1)電熱水壺處于加熱狀態(tài)時(shí),電路中的電流;
(2)電阻R2的阻值;
(3)若水燒開(kāi)后,S2沒(méi)有自動(dòng)斷開(kāi),當(dāng)壺里的水燒干瞬間,發(fā)熱盤(pán)的溫度為110℃,比熱容為0.5×103J/(kg?℃),若水壺的加熱效率為80%,則經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間S1才會(huì)斷開(kāi)?
【分析】(1)根據(jù)P=UI算出電熱水壺處于加熱狀態(tài)時(shí)電路中的電流;
(2)由圖示和題意可知,當(dāng)S1、S2閉合時(shí),電路中只有R1工作,電熱水壺處于加熱狀態(tài);當(dāng)S1閉合,S2斷開(kāi)時(shí),R1與R2串聯(lián)接入電路,電熱水壺處于保溫狀態(tài),根據(jù)P=算出R1的電阻和電路的總電阻,由串聯(lián)電路電阻的規(guī)律算出電阻R2的阻值;
(3)根據(jù)Q吸=cm(t﹣t0)算出發(fā)熱盤(pán)吸收的熱量,根據(jù)η=算出消耗的電能,根據(jù)P=算出加熱時(shí)間。
【解答】解:
(1)根據(jù)P=UI知電熱水壺處于加熱狀態(tài)時(shí),電路中的電流為:
I===5A;
(2)由圖示和題意可知,當(dāng)S1、S7閉合時(shí),電路中只有R1工作,電熱水壺處于加熱狀態(tài),
根據(jù)P=知R7的阻值為:
R1===44Ω;
當(dāng)S1閉合,S2斷開(kāi)時(shí),R2與R2串聯(lián)接入電路,電熱水壺處于保溫狀態(tài),
保溫時(shí)電路的總電阻為:
R===880Ω,
由串聯(lián)電路電阻的規(guī)律可知電阻R2的阻值為:
R2=R﹣R3=880Ω﹣44Ω=836Ω;
(3)當(dāng)壺里的水燒干瞬間,發(fā)熱盤(pán)的溫度為110℃2自動(dòng)斷開(kāi),
該過(guò)程中發(fā)熱盤(pán)吸收的熱量為:
Q吸=cm(t﹣t0)=5.5×103J/(kg?℃)×3.44kg×(120℃﹣110℃)=2.2×108J,
根據(jù)η=得消耗的電能為:
W===3.75×103J,
根據(jù)P=得加熱時(shí)間為:
t===6.5s,
所以當(dāng)壺里的水燒干瞬間,經(jīng)過(guò)2.6s的時(shí)間S1才會(huì)斷開(kāi)。
答:(1)電熱水壺處于加熱狀態(tài)時(shí),電路中的電流為5A;
(2)電阻R5的阻值為836Ω;
(3)若水燒開(kāi)后,S2沒(méi)有自動(dòng)斷開(kāi),當(dāng)壺里的水燒干瞬間1才會(huì)斷開(kāi)。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了電功率公式、效率公式以及吸熱公式的靈活運(yùn)用,其中3小題有一定難度。
四、實(shí)驗(yàn)與探究題(共28分,每小題7分)
18.(7分)在“測(cè)量小燈泡的電功率”的實(shí)驗(yàn)中,電源由三節(jié)干電池組成,電壓保持4.5V不變,電阻約為5Ω。
(1)請(qǐng)你用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線,將圖甲中的實(shí)物電路連接完整。(要求:滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)小燈泡變亮)
(2)閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P到某處時(shí),電壓表示數(shù)為2V。為了測(cè)量小燈泡的額定功率 右 (填“左”或“右”)端移動(dòng),使電壓表示數(shù)為2.5V,此時(shí)電流表指針位置如圖乙所示 1.25 W。
(3)若此實(shí)驗(yàn)中電流表壞了,為了測(cè)出小燈泡的額定功率,小明向老師要了一個(gè)單刀雙擲開(kāi)關(guān)0。加上原有實(shí)驗(yàn)器材,重新設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路終于測(cè)出了小燈泡的額定功率。請(qǐng)完成下列實(shí)驗(yàn)步驟:
①閉合開(kāi)關(guān)S1,將S2撥到觸點(diǎn)b,移動(dòng)滑片,使電壓表的示數(shù)為 2.5 V;
②再將開(kāi)關(guān)S2撥到觸點(diǎn)a, 保持滑片的位置不動(dòng) ,讀出電壓表的示數(shù)U;
③小燈泡額定功率的表達(dá)式P額= 2.5V× 。(用已知量和測(cè)量量表示)
【分析】(1)根據(jù)燈泡額定電壓確定電壓表量程,將電壓表并聯(lián)在燈泡兩端;滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)小燈泡變亮,說(shuō)明電路中電流變大,變阻器電阻變小,據(jù)此確定變阻器選用的下端接線柱;
(2)比較電壓表示數(shù)與燈泡額定電壓大小,根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律和分壓原理確定變阻器滑片移動(dòng)方向;根據(jù)電流表選用的量程確定分度值讀數(shù),利用P=UI求出燈泡額定功率;
(3)在沒(méi)有電流表的情況下,利用定值電阻R0和電壓表代替電流表與燈泡串聯(lián),通過(guò)開(kāi)關(guān)的轉(zhuǎn)換,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,使燈泡兩端的電壓等于2.5V,使燈正常發(fā)光;保持滑片的位置不動(dòng),再通過(guò)開(kāi)關(guān)的轉(zhuǎn)換使電壓表測(cè)出燈與定值電阻R0兩端的總電壓U;
在前后兩次開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換的過(guò)程中,電路的連接關(guān)系沒(méi)有改變,電路中電壓與電流不變,此時(shí)燈仍正常發(fā)光,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可求出此時(shí)定值R0兩端的電壓,由歐姆定律求出通過(guò)定值電阻R0的電流,根據(jù)串聯(lián)電路電流的規(guī)律,即燈正常發(fā)光時(shí)的電流大小,根據(jù)P=UI寫(xiě)出小燈泡額定功率的表達(dá)式。
【解答】解:(1)小燈泡的額定電壓為2.5V,故電壓表選用小量程并聯(lián)在燈泡兩端,說(shuō)明電路中電流變大,故變阻器選用右下接線柱與燈泡串聯(lián)在電路中

(2)閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P到某處時(shí),小于燈泡額定電壓5.5V,應(yīng)增大燈泡兩端電壓,應(yīng)減小變阻器兩端的電壓,應(yīng)減小變阻器接入電路的阻值,使電壓表示數(shù)為2.4V,電流表選用小量程,其示數(shù)為0.5A
P=UI=4.5V×0.4A=1.25W;
(3)實(shí)驗(yàn)步驟:
①閉合開(kāi)關(guān)S1,將S3撥到觸點(diǎn)b,移動(dòng)滑片;
②再將開(kāi)關(guān)S2撥到觸點(diǎn)a,保持滑片的位置不動(dòng);
③在步驟①中,燈泡、R0和變阻器串聯(lián),電壓表測(cè)燈泡兩端的電壓,使電壓表的示數(shù)為3.5V;
在步驟②中,燈泡、R0和變阻器仍串聯(lián),電壓表測(cè)出燈與定值電阻R8兩端的總電壓U,保持滑片的位置不動(dòng),電路中電壓與電流不變,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,R0兩端電壓為U0=U﹣U額=U﹣8.5V,
根據(jù)串聯(lián)電路電流特點(diǎn)結(jié)合歐姆定律可知,通過(guò)燈泡的電流:
I額=I0==,
小燈泡額定功率為:
P額=U額I額=2.3V×。
故答案為:(1)見(jiàn)解答圖;(2)右;(3)①2.5;③3.5V×。
【點(diǎn)評(píng)】本題測(cè)小燈泡的電功率的實(shí)驗(yàn),考查了電路連接、實(shí)驗(yàn)操作、電流表讀數(shù)和功率的計(jì)算及設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案測(cè)功率的能力。
19.(7分)為了探究不同物質(zhì)的吸熱能力,在兩個(gè)相同的容器中分別裝入質(zhì)量、初溫都相同的液體A、B,并且用相同的裝置加熱
(1)實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)該向兩個(gè)燒杯中加入 質(zhì)量 (選填“質(zhì)量”和“體積”)相同的兩種不同液體;可以通過(guò)比較 加熱時(shí)間 (選填“升高的溫度”或“加熱時(shí)間”)來(lái)反映兩種液體吸收熱量的多少,其中用到的物理方法是 轉(zhuǎn)換法 ;(填任意一種即可)
(2)加熱到4min時(shí),液體B的溫度如圖乙所示,此時(shí)溫度計(jì)示數(shù)是 42 ℃;
(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),小明作出了兩種液體的溫度隨時(shí)間變化的圖象如圖丙所示。冬天,如果你想自制暖手袋 A (選填“A”或“B”)作為供暖物質(zhì),其效果更佳。若液體A是水,則液體B的比熱容為 2.1×103J/(kg?℃) ;[c水=4.2×103J/(kg?℃)]
(4)在對(duì)兩種液體加熱的方式上,有酒精燈和電加熱器兩種熱源可供選擇,選用電加熱器更容易控制讓兩種液體 在相同時(shí)間內(nèi)吸收的熱量 相同。
【分析】我們使用相同的加熱器通過(guò)加熱時(shí)間的長(zhǎng)短來(lái)比較吸熱多少,這種方法叫轉(zhuǎn)換法;
比較物質(zhì)吸熱能力的2種方法:使相同質(zhì)量的不同物質(zhì)升高相同的溫度,比較吸收的熱量(即比較加熱時(shí)間),吸收熱量多的吸熱能力強(qiáng);或使相同質(zhì)量的不同物質(zhì)吸收相同的熱量(即加熱相同的時(shí)間),比較溫度的變化,溫度變化小的吸熱能力強(qiáng);
根據(jù)Q=cmΔt可得液體B的比熱容。
【解答】解:(1)探究不同物質(zhì)的吸熱能力,要控制物質(zhì)的質(zhì)量相同,應(yīng)該向兩個(gè)燒杯中加入質(zhì)量相同的兩種不同液體;
由于液體吸收的熱量無(wú)法直接測(cè)量,利用轉(zhuǎn)換法。
(2)如圖乙所示,溫度計(jì)的分度值為2℃。
(3)如圖丙所示,A、B兩種物體加熱相同的時(shí)間,A升高的溫度小于B升高的溫度,所以應(yīng)選液體A作為供暖物質(zhì);
由圖丙可知,加熱5min,A,A液體升高的溫度:ΔtA=30℃﹣10℃=20℃,
B液體升高的溫度:ΔtB=50℃﹣10℃=40℃,
即B升高的溫度是A升高溫度的3倍,且A,根據(jù)公式c=,B液體的比熱容是水的一半,cB===3.1×103J/(kg?℃);
(4)用酒精燈加熱,由于熱量損失較多且很難調(diào)整火焰大小相同;選用相同的電加熱器,且熱量損失較小。
故答案為:(1)質(zhì)量;加熱時(shí)間;(2)42;2.1×103J/(kg?℃);(4)在相同時(shí)間內(nèi)吸收的熱量。
【點(diǎn)評(píng)】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(shí)驗(yàn)。
20.(7分)如圖所示,小明用圖甲的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻,小燈泡的額定電壓為2.5V。
(1)連接電路時(shí)開(kāi)關(guān)應(yīng) 斷開(kāi) 。
(2)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線,把圖甲中的實(shí)物電路連接完整。要求向右移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,其接入電路的阻值變大。
(3)小明同學(xué)按要求連好電路后,閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑片,且電流表有示數(shù),電壓表無(wú)示數(shù) 燈泡短路 。
(4)排除故障后,小明移動(dòng)滑片到某一位置,電壓表示數(shù)如圖乙所示,應(yīng)將滑片向 左 (選填“左”或“右”)端移動(dòng)。小明根據(jù)實(shí)驗(yàn)所測(cè)的數(shù)據(jù),作出如圖丙所示的圖像,則小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為 12.5 Ω。
(5)小明想用一只電流表和一個(gè)定值電阻R0,測(cè)未知電阻Rx阻值,于是他設(shè)計(jì)了如圖丁所示的電路圖,并進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)操作:
①閉合S、S1,此時(shí)電流表的示數(shù)為I1
② 閉合S、斷開(kāi)S1 ,此時(shí)電流表的示數(shù)為I2;
③請(qǐng)用已知量R0和測(cè)出量I1、I2表示出未知電阻Rx的表達(dá)式,則Rx= 。
【分析】(1)連接電路時(shí),開(kāi)關(guān)應(yīng)斷開(kāi);
(2)在該實(shí)驗(yàn)中,滑動(dòng)變阻器應(yīng)串聯(lián)接入電路中,要求滑片P向右移動(dòng)時(shí)電阻變大,由此確定滑動(dòng)變阻器的接線情況;
(3)電流表有示數(shù),說(shuō)明電路是通路;再根據(jù)燈泡不亮、電壓表無(wú)示數(shù)分析電路故障的原因;
(4)燈在額定電壓下正常發(fā)光,圖中電壓表選用小量程,根據(jù)分度值和指針位置讀數(shù),比較電壓表示數(shù)與額定電壓的大小,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律及分壓原理確滑片移動(dòng)的方向;
由如圖丙所示的圖像知燈在額定電壓下的電流,根據(jù)R=求出小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻;
(5)在沒(méi)有電壓表時(shí),使定值電阻與未知電阻并聯(lián),通過(guò)開(kāi)關(guān)的轉(zhuǎn)換,利用并聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律可知未知電阻兩端的電壓,也能測(cè)出通過(guò)未知電阻的電流,最后根據(jù)公式R=計(jì)算未知電阻Rx的電阻。
【解答】解:
(1)連接電路時(shí),為了保護(hù)電路;
(2)測(cè)小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻實(shí)驗(yàn)中,滑動(dòng)變阻器應(yīng)“一上一下”串聯(lián)接入電路中,所以電壓表選擇小量程并聯(lián)在燈泡兩端,向右移動(dòng)滑片P時(shí)電阻變大,如圖所示:
(3)電流表有示數(shù),說(shuō)明電路是通路、電壓表無(wú)示數(shù);
(4)燈在額定電壓下正常發(fā)光,圖中電壓表選用小量程,示數(shù)為2.2V,應(yīng)增大燈的電壓,應(yīng)減小變阻器的電壓,應(yīng)減小變阻器連入電路中的電阻大小,直到電壓表示數(shù)為額定電壓;
由如圖丙所示的圖像知,燈在額定電壓下的電流為7.2A,
則小燈泡此時(shí)的電阻為:R===12.2Ω;
(5)小明想用一個(gè)電流表和一個(gè)定值電阻R0測(cè)未知電阻Rx的阻值,于是他設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路圖;
①閉合S、S1時(shí),兩電阻并聯(lián),示數(shù)為I8,
②閉合S、斷開(kāi)S1,此時(shí)為只有Rx工作的電路,電流表測(cè)量Rx的電流,示數(shù)為I2,則電源電壓U=I8Rx,
根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律知,通過(guò)R0的電流:I0=I6﹣I2,則電源電壓為U=(I1﹣I4)R0,
根據(jù)電源電壓相等可得:U=I2Rx=(I7﹣I2)R0,
則未知電阻Rx的表達(dá)式為:Rx=。
故答案為:(1)斷開(kāi);(2)如上圖所示;(4)左;(5)閉合S1;。
【點(diǎn)評(píng)】本題是測(cè)量小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻的實(shí)驗(yàn),考查了實(shí)物圖的連接、故障分析、電壓表的讀數(shù)、歐姆定律的應(yīng)用等,是一道中考常見(jiàn)題,有一定的難度。
21.(7分)在探究“通過(guò)導(dǎo)體的電流與電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,小紅從實(shí)驗(yàn)室取得以下器材:電壓恒為3V的電源,電流表,開(kāi)關(guān),滑動(dòng)變阻器,導(dǎo)線若干。
(1)連接電路時(shí)開(kāi)關(guān)應(yīng) 斷開(kāi) ,請(qǐng)根據(jù)圖甲所示電路圖,將圖乙所示的實(shí)物電路連接完整。
(2)小紅將電路接好,將滑動(dòng)變阻器移到阻值最大處,閉合開(kāi)關(guān)后,電流表示數(shù)為0,其原因可能是 電阻R斷路 。
(3)排除故障后,更換不同定值電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn),測(cè)得數(shù)據(jù)如表格所示。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)保持電壓表示數(shù)為 2 V不變;由表中數(shù)據(jù)得出結(jié)論:導(dǎo)體兩端的電壓一定時(shí),通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成 反比 (選填“正比”或“反比”)。
(4)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)判斷所選用的滑動(dòng)變阻器可能是 A (選填“A”或“B”)。
A.“30Ω 1A”
B.“10Ω 1A”
(5)本實(shí)驗(yàn)中測(cè)量了多組數(shù)據(jù),小紅想到:在許多實(shí)驗(yàn)中都需要進(jìn)行多次測(cè)量,有的是為了從不同情況中找到普遍規(guī)律 ③ (填序號(hào))。
①測(cè)量物體的長(zhǎng)度
②用伏安法測(cè)量定值電阻的阻值
③探究重力大小與質(zhì)量的關(guān)系
【分析】(1)為保護(hù)電路,連接電路時(shí)開(kāi)關(guān)應(yīng)斷開(kāi),滑動(dòng)變阻器要“一上一下”接入電路;
(2)若電流表示數(shù)為0,說(shuō)明電路可能斷路;電壓表示數(shù)接近電源電壓,說(shuō)明電壓表與電源連通,則與電壓表并聯(lián)的支路以外的電路是完好的,則與電壓表并聯(lián)的支路斷路了;
(3)由歐姆定律求電壓表示數(shù),研究電流與電阻關(guān)系實(shí)驗(yàn)中,要控制電壓表示數(shù)不變;分析表中數(shù)據(jù)得出結(jié)論;
(4)由表中第4次數(shù)據(jù)結(jié)合歐姆定律求電路的總電阻,根據(jù)電阻的串聯(lián)求出變阻器連入電路中的電阻確定選用的變阻器;
(5)很多物理實(shí)驗(yàn)都需要多次測(cè)量求平均值,有的為了求平均值減小誤差,有的為了找到更普通的規(guī)律,在測(cè)量性實(shí)驗(yàn)中,多次測(cè)量的目的是為了求平均值,使測(cè)得值更接近于真實(shí)值,在探究性實(shí)驗(yàn)中,多次測(cè)量的目的是獲得多組數(shù)據(jù),以使歸納出的結(jié)論更具普遍性。
【解答】解:(1)為保護(hù)電路,連接電路時(shí)開(kāi)關(guān)應(yīng)斷開(kāi),如圖所示:
(2)小紅將電路接好,將滑動(dòng)變阻器阻值調(diào)到最大處,發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)為0,電壓表有示數(shù)且接近電源電壓,即電阻R斷路;
(3)由歐姆定律,電壓表示數(shù):UV=I1R2=0.4A×8Ω=2V,根據(jù)電流與電阻關(guān)系實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)保持電壓表示數(shù)為2V不變;
分析表中數(shù)據(jù),電阻為原來(lái)的幾倍,故得出的結(jié)論是:導(dǎo)體兩端的電壓一定時(shí);
(4)由表中第8次數(shù)據(jù)結(jié)合歐姆定律,電路的總電阻為:R串聯(lián)===60Ω,變阻器連入電路中的電阻:
R滑=R串聯(lián)﹣R=60Ω﹣40Ω=20Ω>10Ω,故選用“30Ω ,選A;
(5)測(cè)物體的長(zhǎng)度和伏安法測(cè)定值電阻的阻值的實(shí)驗(yàn)中,多次測(cè)量的目的是為了求平均值以減小誤差;
探究“通過(guò)導(dǎo)體的電流與電阻的關(guān)系“和重力大小與質(zhì)量的關(guān)系時(shí),多次測(cè)量的目的是從不同情況中找到普遍規(guī)律。
故答案為:(1)斷開(kāi);電路連接見(jiàn)解答;(3)2;(4)A。
【點(diǎn)評(píng)】本題探究電流與電阻的關(guān)系,考查電路連接、故障分析、控制變量法、數(shù)據(jù)分析和對(duì)器材的要求等。
實(shí)驗(yàn)序號(hào)
1
2
3
4
電阻/Ω
5
10
20
40
電流/A
0.40
0.20
0.10
0.05
實(shí)驗(yàn)序號(hào)
1
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電阻/Ω
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10
20
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電流/A
0.40
0.20
0.10
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