1.關于溫度、內(nèi)能和熱量,下列說法中正確的是( )
A. 內(nèi)能少的物體可以向內(nèi)能多的物體傳遞熱量
B. 物體溫度升高,它的熱量一定增多
C. 物體吸收熱量,溫度一定升高
D. 物體的內(nèi)能增加,一定從外界吸收了熱量
2.下列說法中正確的是( )
A. 山區(qū)修建盤山公路,利用增大行車距離來省功
B. 電位器利用改變電阻絲的橫截面積來實現(xiàn)變阻
C. 汽油機吸氣沖程吸入空氣和汽油的混合物
D. 驗電器的工作原理是異種電荷相互排斥
3.如圖所示,張偉同學通過斜面用平行于斜面F=300N的推力,將質(zhì)量為40kg的物體在5s時間內(nèi)勻速推到1m高的平臺上,斜面長s=2m。(g取10N/kg)則( )
A. 推力的功率為80WB. 推力做的總功為300J
C. 斜面的機械效率為75%D. 斜面對物體的摩擦力大小為100N
4.如圖所示,閉合開關S,將滑片P緩慢向右移動的過程中,下列分析正確的是( )
A. 電磁鐵的磁性變?nèi)?br>B. 彈簧測力計示數(shù)將變小
C. 電磁鐵的上端是N極
D. 通過電磁鐵的電流變大
5.關于圖中小明家的電能表,下列選項正確的是( )
A. 電能表的示數(shù)為2023.6J
B. 電能表1min脈沖指示燈閃160次,電路消耗電能3×105J
C. 電能表是測量電路消耗電能的儀表
D. 1600min/(kW?h)表示電能表消耗1kW?h的電能,脈沖指示燈閃1600次
6.如圖所示,電源電壓保持不變,閉合開關S,滑動變阻器R2的滑片P,由最右端移到最左端,得到兩電表示數(shù)的U?I圖像。有關說法正確的是( )
A. 電源電壓為4VB. 電路總功率最大值3.6W
C. 滑動變阻器R2的最大阻值10ΩD. R1的阻值20Ω
7.如圖所示電路中,電源電壓和燈絲的電阻都保持不變。閉合開關S,將滑動變阻器R的滑片P向右端移動時,下列說法正確的是( )
A. 電流表示數(shù)增大,小燈泡變亮
B. 電壓表示數(shù)減小,小燈泡變亮
C. 電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)的比值不變,小燈泡變暗
D. 電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)的比值變小,小燈泡變亮
二、填空題:本大題共10小題,共20分。
8.2023年冬天的第一場雪,來得有點早,寒冷的冬天,課下我們有多種方式使身體暖和起來,跳繩是其中一項備受同學們喜愛的項目。跳繩主要是通過______的方式改變?nèi)梭w的內(nèi)能。(選填“做功”或“熱傳遞”)
9.如圖為賓館房間取電房卡。將房卡插入槽中,房間內(nèi)的用電器才能使用。房卡的作用相當于電路元件中的______。
10.如圖所示,用滑輪組將一正方體物塊在5s內(nèi)沿水平方向勻速拉動10m,繩自由端施加的拉力F大小為20N,該滑輪組的機械效率為80%,物體受到的摩擦阻力為______N。
11.小芳同學用400N的力投出實心球。若實心球重為20N,小芳投出了7m的水平距離,球最高點距地面3m,則球在空中飛行的過程中,小芳對球所做的功為______J。
12.為全面推進“鄉(xiāng)村振興”工程,加快農(nóng)村農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展,我國大部分農(nóng)村地區(qū)已經(jīng)使用上了天然氣燒水煮飯。小明同學用家中的天然氣灶將質(zhì)量為2kg,初溫為20℃的水加熱到100℃,消耗了0.028m3的天然氣,則此天然氣灶的熱效率為______。[水的比熱容c=4.2×103J/(kg?℃),天然氣的熱值q=4.0×107J/m3]
13.我國的火箭發(fā)射技術位于世界前列,2023年5月17日,用長征三號乙運載火箭成功發(fā)射第56顆北斗導航衛(wèi)星。在火箭發(fā)射過程中的加速上升階段,此衛(wèi)星的機械能______。(選填“變小”、“不變”或“變大”)
14.科學家猜測,某地的海龜在春季是利用地磁場向南返回出生地的,于是在某個春季開展了如下研究:先在一個無地磁場環(huán)境的實驗室內(nèi)開展實驗,發(fā)現(xiàn)海龜無固定游向;再把海龜置于模擬地磁場中(如圖);按科學家猜測,海龜應向______(填“左”或“右”)游動。
15.取口香糖錫紙,剪成如圖1所示形狀,其中AB和CD段等長。戴好防護手套,將錫紙條(帶錫的一面)兩端連接電池正、負極,如圖2所示,由于電流的熱效應,發(fā)現(xiàn)錫紙條很快開始冒煙、著火。正常情況下,______段會先著火。
16.有兩個電路元件A和B,流過元件的電流與其兩端電壓的關系如圖甲所示。把它們串聯(lián)在電路中,如圖乙所示,閉合開關S,這時電流表的示數(shù)為0.4A,則元件A和元件B的總電功率是______W。
17.一個標有“6V,3W”的小燈泡接在8V的電源上,若使燈泡正常發(fā)光,應該給它串聯(lián)一個______Ω的電阻。
三、實驗探究題:本大題共3小題,共16分。
18.小明用如圖甲所示的滑輪組進行“測定滑輪組機械效率”實驗,實驗數(shù)據(jù)如下表:
(1)在測量測力計移動的距離時,有一個數(shù)據(jù)的記錄錯誤,錯誤的數(shù)據(jù)是______;
(2)如圖乙所示,小紅在小明的實驗基礎上多使用一個滑輪做實驗,當他們使用各自的滑輪組提升相同的重物時,若忽略繩重及摩擦,它們的機械效率______。(選填“相同”或“不同”)
19.小軍用如圖所示的兩個相同的裝置做實驗來比較兩種液體的吸熱能力,收集的實驗數(shù)據(jù)記錄如下表:
(1)實驗開始前,應在兩個相同的燒杯中分別裝入初始溫度相同、______相等的甲、乙兩種液體;
(2)若在這兩種液體中選擇一種作為汽車發(fā)動機的冷卻劑,______(選填“甲”或“乙”)液體冷卻,效果更好。
20.在“探究電流與電阻的關系”實驗中:

(1)如圖甲所示,請你用筆畫線代替導線,將圖中電路連接完整(請勿更改原有導線,導線不得交叉),要求:當滑動變阻器的滑片P向右移動時,電路中的電流變大;
(2)閉合開關后,調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片,發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù),電壓表有示數(shù)且接近電源電壓,其原因可能是______;
(3)實驗過程中,電路中接入5Ω的電阻,閉合開關,調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片P至適當位置,使電壓表示數(shù)為2V,記錄電流表示數(shù)。再用10Ω的電阻替換5Ω的電阻,閉合開關,應將滑動變阻器的滑片P向______(選填“左”或“右”)端移動,保持電壓表示數(shù)為2V;
(4)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制出如圖乙所示的圖像,通過圖像可以得到的結論是:電壓一定時,通過導體的電流與導體的電阻成______。
四、計算題:本大題共3小題,共20分。
21.質(zhì)量為3.5t的小型載重汽車,額定功率為120kW,車上裝有8t的砂石。汽車以15m/s的速度在平直公路上以24kW的功率勻速行駛了20min,消耗汽油2.5L,請問:
(1)2.5L的汽油完全燃燒放出的熱量為多少?(汽油的密度ρ=0.8×103kg/m3汽油的熱值q=4.5×107J/kg)
(2)汽車在平直公路上勻速行駛時,受到的阻力是多少?
22.如圖所示,已知電源電壓為9V,電阻R1=10Ω,R2=20Ω。
(1)當開關S1、S2均斷開時,電壓表的示數(shù)為6V,求R3的阻值;
(2)當開關S1,S2均閉合時,求電流表的示數(shù)。
23.如表所示為一款電飯煲的銘牌,其簡化電路如圖所示,其中R1、R2為電熱絲。使該電飯煲在加熱擋工作,200s可以將2kg的粥從20℃加熱到50℃,該電飯煲本次加熱的效率為80%。求:
(1)加熱擋工作200s消耗的電能;
(2)電飯煲中粥的比熱容;
(3)R2的電阻大小。
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解:A、只要兩個物體之間存在溫度差,就會發(fā)生熱傳遞,所以內(nèi)能小的可能溫度高,內(nèi)能大的可能溫度低,所以內(nèi)能少的物體可以向內(nèi)能多的物體傳遞熱量,故A正確;
B、熱量是一個過程量,不能說含有、具有多少熱量,既物體溫度升高,它的內(nèi)能一定增大,故B錯誤;
C、晶體熔化過程中,吸熱但溫度不變,故C錯誤;
D、物體的內(nèi)能增加,可能從外界吸收了熱量,也可能外界物體對他做功,故D錯誤;
故選:A。
(1)熱傳遞的條件是存在溫度差,而不是內(nèi)能差;
(2)熱量是一個過程量,不能說含有、具有多少熱量;
(3)晶體熔化過程中,吸熱但溫度不變;
(4)做功和熱傳遞都能改變物體的內(nèi)能;
知道內(nèi)能、熱量、和溫度的關系,并能利用上述關系解釋問題是解決該題的關鍵。
2.【答案】C
【解析】解:A、山區(qū)的盤山公路相當于斜面,利用增大行車距離來省力,但不能省功,故A錯誤;
B、電位器的實質(zhì)是滑動變阻器,利用改變電阻絲的長度來實現(xiàn)變阻,故B錯誤;
C、汽油機吸氣沖程吸入的是空氣和汽油的混合物,故C正確;
D、驗電器的工作原理是同種電荷相互排斥,故D錯誤。
故選:C。
(1)斜面可以省力,但不能省功;
(2)滑動變阻器利用改變電阻絲的長度來實現(xiàn)變阻;
(3)汽油機吸氣沖程吸入空氣和汽油的混合物;
(4)驗電器的工作原理是同種電荷相互排斥。
本題考查了對斜面、電位器、汽油機、驗電器的了解與應用,屬基礎題。
3.【答案】D
【解析】解:AB、推力做的總功:W總=Fs=300N×2m=600J,
則推力的功率:P=W總t=600J5s=120W,故AB錯誤;
C、有用功:W有=Gh=mgh=40kg×10N/kg×1m=400J,
則斜面的機械效率:η=W有W總=400J600J×100%≈66.7%,故C錯誤;
D、由W總=W有+W額可得額外功:W額=W總?W有=600J?400J=200J,
由W額=fs可得斜面對物體的摩擦力大?。篺=W額s=200J2m=100N,故D正確。
故選:D。
(1)根據(jù)W=Fs求出推力做的總功;
(2)根據(jù)P=Wt求出推力的功率;
(3)先根據(jù)G=mg、W有=Gh求出有用功,再根據(jù)η=W有W總求出斜面的機械效率;
(4)先根據(jù)W總=W有+W額求出額外功,然后根據(jù)W額=fs求出斜面對物體的摩擦力大小。
本題考查了使用斜面時功、功率、機械效率和摩擦力的計算,關鍵是明確額外功產(chǎn)生的原因。
4.【答案】A
【解析】解:由圖可知,閉合開關S后,電磁鐵中電流的方向是從下端流入,上端流出,根據(jù)安培定則可知,電磁鐵的下端為N極,上端為S極;
將滑片P緩慢向右移動的過程中,滑動變阻器接入電路的電阻變大,根據(jù)歐姆定律可知電路中的電流減小,電磁鐵的磁性減弱;因條形磁鐵和電磁鐵“相對”的磁極是同名磁極,且同名磁極相互排斥,則條形磁鐵所受排斥力變小,彈簧測力計示數(shù)將增大,故A正確,BCD錯誤。
故選:A。
利用安培定則判斷出電磁鐵的極性;
滑動變阻器的滑片P向右移動時,分析變阻器接入電路的電阻的變化,根據(jù)歐姆定律確定電路中電流大小的變化,再確定電磁鐵磁性強弱的變化;再根據(jù)磁極間的相互作用規(guī)律判斷條形磁鐵所受磁場力的大小變化和測力計的示數(shù)變化。
本題的關鍵是抓住影響電磁鐵磁性強弱的因素,知道彈簧測力計示數(shù)的大小取決于條形磁鐵所受排斥力或吸引力的大小,是一道基礎性較強的題目。
5.【答案】C
【解析】解:A、電能表的示數(shù)為2023.6kW?h,故A錯誤;
C、電能表是測量電路消耗電能多少的儀表,故C正確;
BD、1600min/(kW?h)表示用電器消耗1kW?h的電能,脈沖指示燈閃1600次;電能表1min脈沖指示燈閃160次,電路消耗電能W=160imp1600imp/(kW?h)=0.1kW?h=3.6×105J,故BD錯誤。
故選:C。
(1)電能表的讀數(shù)方法:①最后一位是小數(shù),②單位kW?h;
(2)電能表是測量電路在一定時間內(nèi)消耗電能多少的儀表;
(3)1600min/(kW?h)表示用電器消耗1kW?h的電能,脈沖指示燈閃1600次,據(jù)此得出電能表1min脈沖指示燈閃160次,電路消耗電能。
本題考查電能表的作用,關鍵是理解電能表各參數(shù)的物理意義。
6.【答案】B
【解析】解:AD、由圖可知,電阻R1和R2串聯(lián),電壓表測量R2的電壓,電流表測量電路中的電流,
當電壓表的示數(shù)為4V時,電流表的示數(shù)為0.2A,
由串聯(lián)電路電壓規(guī)律知,電源電壓為U=U1+U2=IR1+U2=0.2AR1+4V------①
當電壓表的示數(shù)為0V時,電流表的示數(shù)為0.6A,由串聯(lián)電路電壓規(guī)律知,電源電壓為U=U1′+U2′=I′R1+U2′=0.6AR1+0V------②
①②組成方程組,解得U=6V,R1=10Ω,故A錯誤,D錯誤;
B、當電路中的電流最大時,電路的總功率最大為P=UI′=6V×0.6A=3.6W,故B正確;
C、當電壓表的示數(shù)最大時,滑動變阻器連入電路的電阻最大為R2=U2I=4V0.2A=20Ω,故C錯誤;
故選:B。
根據(jù)電路圖可知電阻R1和R2串聯(lián),電壓表測量R2的電壓,電流表測量電路中的電流,根據(jù)U?I圖像結合串聯(lián)電路電壓規(guī)律和歐姆定律,列出關于電源和電阻R1的方程組,解方程組得出電源和電阻R1的阻值;
當電壓表的示數(shù)最大時,滑動變阻器連入電路的電阻最大,根據(jù)U?I圖像和歐姆定律計算R2的最大值;
當電路中的電流最大時,電路的總功率最大,根據(jù)P=UI計算電路總功率最大值。
本題要求學生能夠靈活運用串聯(lián)電路電壓的規(guī)律和歐姆定律及其變形公式、電功率的公式進行計算,能夠根據(jù)U?I圖像列方程組,算出電源電壓和定值電阻的阻值,是解答本題的關鍵。
7.【答案】A
【解析】解:由電路圖可知,燈泡L與滑動變阻器R串聯(lián),電壓表V測L兩端的電壓,電流表測電路中的電流。
將滑動變阻器R的滑片P向右移動時,接入電路中的電阻變小,電路中的總電阻變小,
由I=UR可知,電路中的電流變大,即電流表A的示數(shù)變大,
由U=IR可知,燈泡兩端的電壓變大,即電壓表V的示數(shù)變大,因燈泡的亮暗取決于燈泡實際功率的大小,
所以,由P=UI可知,燈泡的實際功率變大,燈泡變亮,故A正確,BC錯誤;
由歐姆定律可知,電壓表V示數(shù)與電流表示數(shù)之比等于燈泡L的電阻,燈泡L的電阻不變,故電壓表V1示數(shù)與電流表示數(shù)之比不變,故D錯誤。
故選:A。
由電路圖可知,燈泡L與滑動變阻器R串聯(lián),電壓表V測L兩端的電壓,電流表測電路中的電流。根據(jù)滑片的移動可知接入電路中電阻的變化,根據(jù)歐姆定律可知電路中電流的變化和燈泡兩端的電壓變化,利用P=UI可知燈泡實際功率的變化,進一步可知亮暗的變化。
電壓表V1示數(shù)與電流表示數(shù)之比即為燈泡L的電阻。
本題考查了電路的動態(tài)分析,涉及到串聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率公式的應用,分清電路的連接方式和電表所測的電路元件是關鍵。
8.【答案】做功
【解析】解:跳繩使身體發(fā)熱,是通過做功的方式增加了身體的內(nèi)能。
故答案為:做功。
改變物體內(nèi)能的方式有兩種:做功和熱傳遞。做功是能量的轉(zhuǎn)化,熱傳遞是能量的轉(zhuǎn)移。
解決此類問題要結合改變物體內(nèi)能的方式分析解答,注意它們實質(zhì)的不同,難度不大。
9.【答案】開關
【解析】解:房卡可以控制用電器的工作,不插入插槽中,所有房間內(nèi)的用電器都不工作,所以房卡相當家庭電路的開關。
故答案為:開關。
開關的作用是控制電路的通斷,串聯(lián)電路中開關控制所有用電器,并聯(lián)電路中干路的開關控制所有用電器,支路的開關控制本支路用電器。
此題要求掌握開關的作用,聯(lián)系生活實際會辨認,會解釋。
10.【答案】32
【解析】解:由圖可知,繩子的有效段數(shù)為n=2,則拉力F通過的距離:s=ns物=2s物;
拉力F所做的功為總功,克服摩擦力所做的功為有用功,
所以滑輪組的機械效率為:η=W有W總=fs物Fs=f2F×100%,
故物體受到的摩擦阻力為:f=2Fη=2×20N×80%=32N。
故答案為:32。
由圖確定繩子的有效段數(shù),根據(jù)s=ns物可知拉力F通過的距離,拉力F所做的功為總功,克服摩擦力所做的功為有用功,根據(jù)η=W有W總×100%=fnF×100%求出物體受到的摩擦阻力。
本題考查機械效率公式的運用,明確繩子的有效段數(shù)和有用功的含義是關鍵。
11.【答案】0
【解析】解:球由于慣性在空中飛行,即球在空中飛行過程中不再受小芳的推力,所以球在空中飛行過程中小芳對球不做功,即做功為0J。
做功的兩個必要因素:有力作用在物體上,物體沿力的方向上移動了一段的距離。據(jù)此分析回答。
本題考查了功的計算,正確理解做功的必要因素是解答此題的關鍵。
12.【答案】60%
【解析】解:天然氣完全燃燒放出的熱量:
Q放=Vq=0.028m3×4.0×107J/m3=1.12×106J;
(2)水吸收的熱量:
Q吸=c水m(t?t0)=4.2×103J/(kg?℃)×2kg×(100℃?20℃)=6.72×105J,
(3)燃氣灶的效率:
η=Q吸Q放×100%=6.72×105J1.12×106J×100%=60%。
故答案為:60%。
由燃燒值公式可以求出天然氣完全燃燒釋放的熱量;
由熱量公式可以求出水吸收的熱量;
由效率公式求出燃氣灶燒水的效率。
本題考查了求水吸收的熱量、燃氣灶的效率,應用熱量公式、燃燒值、效率公式即可正確解題。
13.【答案】變大
【解析】解:火箭發(fā)射過程中的加速上升階段,火箭的動能變大,重力勢能變大,動能和重力勢能的總和等于機械能,則機械能變大。
故答案為:變大。
動能與勢能的總和等于機械能。
本題考查了機械能,是基礎題目。
14.【答案】左
【解析】解:讀圖可知,用右手握住螺線管,使四指指向電流的方向,則大拇指所指的右端為N極,則圖中左為磁體N極,圖中的右為螺線管的S極;
由于N極是指向地磁的南極,海龜春季利用地磁場返南,地磁北極在地理的南極的附近,海龜朝地磁的N極運動,所以向左運動;
故答案為:左。
知道地磁的兩極與地理的兩極相反,結合實驗中的猜想與現(xiàn)象,利用安培定則判斷螺線管的極性,再進一步判斷海龜?shù)挠蝿臃较颉?br>本題分別考查了對地磁場的認識與研究,知識難度不大,但題干的信息較繁瑣,應仔細閱讀分析。
15.【答案】AB
【解析】解:AB和CD段錫紙串聯(lián)電路中,因串聯(lián)電路中的電流處處相等,所以通過AB和CD段的電流相等,在材料和長度相同時,導體的橫截面積越小,電阻越大,由圖知,AB段的橫截面積小于CD段的橫截面積,所以AB段的電阻大于CD段的電阻,根據(jù)Q=I2Rt可知,在電流和通電時間一定時,AB段產(chǎn)生的熱量多,溫度高,先著火。
故答案為:AB。
(1)串聯(lián)電路中,電流處處相等;
(2)導體電阻的大小跟導體的長度、橫截面積、材料和溫度有關;根據(jù)Q=I2Rt分析判斷產(chǎn)生熱量較多的是哪一段,即先著火的那一段
本題考查了串聯(lián)電路的特點、影響電阻大小的因素、焦耳定律等的應用,是理論聯(lián)系實際的好題。
16.【答案】1.8
【解析】解:由圖乙可知,元件A、B串聯(lián)接入電路,當電流表的示數(shù)為0.4A時,根據(jù)串聯(lián)電路電流特點可知,通過元件A、B的電流均為0.4A,根據(jù)圖甲可知,當通過A的電流為0.4A時,A兩端的電壓是2V,當通過B的電流為0.4A時,B兩端的電壓是2.5V;
所以電源的電壓為:U=UA+UB=2V+2.5V=4.5V;
總電功率:P=UI=4.5V×0.4A=1.8W。
故答案為:1.8。
由圖乙可知,元件A、B串聯(lián)接入電路,當電流表的示數(shù)為0.4A時,根據(jù)串聯(lián)電路電流特點可知,通過元件A、B的電流均為0.4A,由圖甲讀出0.4A下兩個元件的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路的總電壓等于各串聯(lián)導體兩端的電壓之和求出電源的電壓;根據(jù)P=UI求出總電功率。
本題考查了串聯(lián)電路的特點和電功率公式的簡單應用,同時考查了學生通過圖象獲得有用信息的能力。
17.【答案】4
【解析】解:燈泡正常發(fā)光時電壓UL=6V,功率PL=3W,
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,且燈泡正常發(fā)光,
所以,電阻R兩端的電壓:
UR=U總?UL=8V?6V=2V,
因串聯(lián)電路中各處的電流相等,
所以,由P=UI可得,電路中的電流:
I=IL=PLUL=3W6V=0.5A
由I=UR可得,電阻R的阻值:R=URI=2V0.5A=4Ω。
故答案為:4。
燈泡正常發(fā)光時的電壓和額定電壓相等,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出串聯(lián)電阻兩端的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點和P=UI求出電路中的電流,利用歐姆定律求出串聯(lián)電阻的阻值。
本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率公式的應用,要注意燈泡正常發(fā)光時的電壓和額定電壓相等。
18.【答案】27 相同
【解析】解:(1)由圖甲所示滑輪組可知,滑輪組承重繩子的有效股數(shù)n=3,由表中實驗數(shù)據(jù)可知,第23實驗時,鉤碼上升高度為8cm,測力計移動距離s=nh=3×8cm=24cm,而表中實驗數(shù)據(jù)是測力計移動距離為27cm,則數(shù)據(jù)27錯誤,正確的數(shù)據(jù)為24;
(2)小紅在小明的實驗基礎上多使用一個滑輪做實驗,當他們使用各自的滑輪組提升相同的重物時,若忽略繩重及摩擦,他們做的有用功相同,額外功也一樣,因此總功相同,也就是機械效率不變。
故答案為:(1)27;(2)相同。
(1)由圖甲所示滑輪組求出滑輪組承重繩子的有效股數(shù),根據(jù)s=nh分析答題。
(2)計算滑輪組的機械效率時,若忽略繩重及摩擦,則額外功就是提升動滑輪所做的功。
本題考查了滑輪組效率、分析滑輪組效率是否變化等問題,知道繩子自由端移動距離s與物體上升高度h之間的關系s=nh、知道影響滑輪組機械效率的因素即可正確解題,本題難度不大。
19.【答案】質(zhì)量 乙
【解析】解:(1)根據(jù)比較吸熱能力的方法,要控制不同物質(zhì)的質(zhì)量相同,實驗開始前,應在兩個相同的燒杯中分別裝入初始溫度相同、質(zhì)量相等的甲、乙兩種液體;
(2)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知,加熱相同時間,乙升溫慢,乙的比熱容大,根據(jù)Q=cmΔt,在質(zhì)量和升高的溫度相同時,乙吸熱多,故若在這兩種液體中選擇一種作為汽車發(fā)動機的冷卻劑,乙液體冷卻,效果更好。
故答案為:(1)質(zhì)量;(2)乙。
(1)我們使用相同的酒精燈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;
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(即比較加熱時間),吸收熱量多的吸熱能力強;或使相同質(zhì)量的不同物質(zhì)吸收相同的熱量(即加熱相同的時間),比較溫度的變化,溫度變化小的吸熱能力強;
(2)由乙的比熱容大,根據(jù)Q=cmΔt分析。
本題比較不同物質(zhì)的吸熱能力,考查控制變量法、轉(zhuǎn)換法的應用和比較吸熱能力的方法和Q=cmΔt的運用,為熱學中的重要實驗。
20.【答案】定值電阻R斷路 左 反比
【解析】解:(1)滑片向右滑動時,電路中的電流變大,說明滑動變阻器連入電路的電阻變小,故滑動變阻器右下接線柱連入電路中,如圖所示:;
(2)電流表無示數(shù),說明電路可能斷路;電壓表示數(shù)接近電源電壓,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,與電壓表并聯(lián)的定值電阻R斷路;
(3)根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理可知,將定值電阻由5Ω改接成10Ω的電阻,電阻增大,其分得的電壓增大;探究電流與電阻的實驗中應控制電壓不變,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知,為了保持定值電阻兩端電壓不變,應增大滑動變阻器分得的電壓,由串聯(lián)分壓的分壓原理可知,應增大滑動變阻器連入電路中的電阻,所以滑片應向左端移動;
(4)通過圖像可以得到的結論是:電壓一定時,通過導體的電流與導體的電阻成反比。
故答案為:(1)見上圖;(2)定值電阻R斷路;(3)左;(4)反比。
(1)滑片向右滑動時,電路中的電流變大,說明滑動變阻器連入電路的電阻變小,從而確定滑動變阻器接入的接線柱;
(2)電流表無示數(shù),說明電路可能斷路;電壓表示數(shù)接近電源電壓,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,與電壓表并聯(lián)的電路斷路了;
(3)探究電流與電阻的關系時,需控制定值電阻兩端的電壓相同,當換上大電阻時,根據(jù)分壓原理確定電壓表示數(shù)的變化,由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律結合分壓原理確定滑片移動的方向;
(4)分析圖像得出結論。
本題探究電流與電阻的關系,考查電路連接、注意事項、控制變量法、歐姆定律的應用和實驗操作。
21.【答案】解:(1)由ρ=mV得,消耗汽油的質(zhì)量:m汽油=ρV=0.8×103kg/m3×2.5×10?3m3=2kg;
汽油燃燒放出的熱量為:
Q放=m汽油q=2kg×4.5×107J/kg=9×107J;
(2)由P=Wt可得牽引力做功為:
W=Pt=24×103W×1200s=2.88×107J,
由v=st可得,汽車行駛的路程:
s=vt=15m/s×20×60s=1.8×104m,
由W=Fs可得,汽車的牽引力為:
F=Ws=2.88×107J1.8×104m=1600N,
由于汽車在平直公路上勻速行駛,則受到的阻力為f=F=1600N。
(1)2.5L的汽油完全燃燒放出的熱量為9×107J;
(2)汽車在平直公路上勻速行駛時,受到的阻力是1600N。
【解析】(1)根據(jù)密度公式求出消耗汽油的質(zhì)量;
根據(jù)燃料完全燃燒放熱公式求出放出的熱量;
(2)先利用牽引力的功率和時間求出牽引力所做的功,利用s=vt求出運動距離,再根據(jù)W=Fs求出牽引力,結合二力平衡得到阻力。
此題主要考查了燃料放熱、力學功與功率的關系以及效率等知識,屬于能量綜合運算題,難度適中。
22.【答案】解:(1)當開關S1、S2均斷開時,R2、R3串聯(lián),電流表測電路中的電流,電壓表測R2兩端的電壓,
根據(jù)歐姆定律可得電路中的電流:I=U2R2=6V20Ω=0.3A,
根據(jù)歐姆定律可知總電阻:R=UI=9V0.3A=30Ω,
根據(jù)電阻串聯(lián)的特點可知R3的阻值:R3=R?R2=30Ω?20Ω=10Ω;
(2)當開關S1、S2均閉合時,R1、R2并聯(lián),電流表測干路電流,電壓表測電源電壓,
并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等(均等于電源電壓),
根據(jù)歐姆定律可得通過R1的電流:I1=UR1=9V10Ω=0.9A,
通過R2的電流:I2=UR2=9V20Ω=0.45A,
根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點可知電流表的示數(shù):IA=I1+I2=0.9A+0.45A=1.35A。
答:(1)當開關S1、S2均斷開時,電壓表的示數(shù)為6V,R3的阻值為10Ω;
(2)當開關S1,S2均閉合時,電流表的示數(shù)為1.35A。
【解析】(1)當開關S1、S2均斷開時,R2、R3串聯(lián),電流表測電路中的電流,電壓表測R2兩端的電壓;根據(jù)歐姆定律可求出電路中的電流和總電阻,再根據(jù)電阻串聯(lián)的特點求出R3的阻值;
(2)當開關S1、S2均閉合時,R1、R2并聯(lián),電流表測干路電流,電壓表測電源電壓;
并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,根據(jù)歐姆定律分別求出通過R1、R2的電流,再根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點求出電流表的示數(shù)。
本題考查了串并聯(lián)電路的特點和歐姆定律的應用,屬于基礎題。
23.【答案】解:(1)由P=Wt可知,加熱擋工作200s消耗的電能:
W=P加t=1320W×200s=2.64×105J;
(2)該電飯煲本次加熱的效率為80%,根據(jù)η=QW可知粥吸收的熱量;
Q吸=80%×2.64×105J=2.112×105J;
根據(jù)Q=cm(t1?t0)得出電飯煲中粥的比熱容:
c=Q吸m(t1?t0)=2.112×105J2kg×(50℃?20℃)=3.52×103J/(kg?℃);
(3)由圖可知,當開關S1閉合,S2斷開時,只有R1工作,當開關S1、S2都閉合時,R1、R2并聯(lián);根據(jù)并聯(lián)電路的電阻特點可知,當開關S1閉合,S2斷開時,只有R1工作,電路中的電阻最大,根據(jù)P=U2R可知,電路中的總功率最小,電飯鍋處于保溫擋;當開關S1、S2都閉合時為加熱擋。由并聯(lián)電路各支路可獨立工作、互不影響,故R1的功率不變,故R2的功率為:
P2=1320W?440W=880W;
R2的電阻大?。?br>R2=U2P2=(220V)2880W=55Ω。
答:(1)加熱擋工作200s消耗的電能為2.64×105J;
(2)電飯煲中粥的比熱容為3.52×103J/(kg?℃);
(3)R2的電阻大小為55Ω。
【解析】(1)由P=Wt得出加熱擋工作200s消耗的電能;
(2)該電飯煲本次加熱的效率為80%,根據(jù)效率公式得出粥吸收的熱量;根據(jù)Q=cm(t1?t0)得出電飯煲中粥的比熱容;
(3)分析開關轉(zhuǎn)換時電路的連接,根據(jù)并聯(lián)電路的電阻特點及P=U2R得出不同擋位電路的連接,由并聯(lián)電路各支路可獨立工作、互不影響,可知R1的功率不變,據(jù)此得出R2的功率,根據(jù)P=U2R得出R2的電阻大小。
本題為電熱綜合題,考查電功率公式、吸熱公式、效率公式的運用,明確并聯(lián)電路的點及不同擋位電路的結構是關鍵。實驗次數(shù)
物重G/N
物體上升的高度h/cm
測力計的示數(shù)F/N
測力計移動的距離s/cm
1
6
3
2.5
9
2
6
5
2.5
15
3
6
8
2.5
27
溫度/℃
20
30
40
50
加熱時間/s

0
40
82
126

0
18
40
64
全智能電飯煲
額定電壓
220V
產(chǎn)品型號
額定頻率
50Hz
保溫擋
440W
額定容積
5.0L
加熱擋
1320W

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