一、單項(xiàng)選擇題(本大題共12小題,每小題2分,共24分)
1. 在國際單位制中,電流的單位是以下列哪位科學(xué)家的名字命名的( )
A.焦耳B. 歐姆C. 伏特D.安培
【答案】D
【解析】D
A.焦耳是功和能的單位,故A不符合題意;
B.歐姆是電阻的單位,故B不符合題意;
C.伏特是電壓的單位,故C不符合題意;
D.安培是電流的單位,紀(jì)念的是科學(xué)家歐姆,故D符合題意。故選D。
2. 隨著科技的發(fā)展,熱機(jī)已經(jīng)被應(yīng)用到了不同的領(lǐng)域。下列設(shè)備工作過程中使用了熱機(jī)的是( )
A.殲20-戰(zhàn)斗機(jī)B.奧運(yùn)會(huì)比賽帆船C.山地自行車D.風(fēng)車
【答案】A
【解析】熱機(jī)是把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置。
A.戰(zhàn)斗機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)是熱機(jī)的一種,將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,故A符合題意;
BC.亞運(yùn)會(huì)比賽帆船、山地自行車是消耗人體的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的,故BC不符合題意;
D.風(fēng)車是將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,故D不符合題意。故選A。
3. 拉面,又叫甩面、扯面、押面,是中國獨(dú)具地方風(fēng)味的一種傳統(tǒng)面食。如圖所示,拉面師傅將粗細(xì)均勻的面條的兩端盤在手上,用力向兩邊拉,面條被拉得又長又細(xì),但是沒有被拉斷。“沒有被拉斷”這一現(xiàn)象說明( )
A.分子在不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)B.分子之間有引力
C.分子之間有斥力D.分子之間有間隙
【答案】B
【解析】物質(zhì)是由分子組成的,組成物質(zhì)的分子在不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng),分子間存在相互作用的引力和斥力。用力向兩邊拉,面條被拉得又長又細(xì),但是沒有被拉斷?!皼]有被拉斷”這一現(xiàn)象說明分子之間有引力。故B符合題意,ACD不符合題意。故選B。
4. 下列實(shí)例中,通過做功的方式改變物體內(nèi)能的是( )
A.柏油馬路被陽光曬熱B.加入冰塊的飲料溫度降低
C.鋸木頭時(shí)的鋸條溫度升高D.放入冷水中的熱雞蛋溫度降低
【答案】C
【解析】ABD.柏油馬路被陽光曬熱,加入冰塊的飲料溫度降低,放入冷水中的熱雞蛋溫度降低都是通過熱傳遞的方式改變物體內(nèi)能的,故ABD不符合題意;
C.鋸木頭時(shí),摩擦力對(duì)木頭做功,使木頭內(nèi)能增大,是通過做功的方式改變物體內(nèi)能的,故C符合題意。故選C。
5.如圖所示是我們實(shí)驗(yàn)室經(jīng)常用到的滑動(dòng)變阻器。該滑動(dòng)變阻器實(shí)現(xiàn)變阻是通過改變連入電路中電阻絲的( )
A.粗細(xì)B.溫度C.長度D.材料
【答案】C
【解析】移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片時(shí),不能改變接入電阻絲的材料、橫截面積以及溫度,只能改變接入電路電阻絲的長度,來改變接入電路的電阻,故C符合題意,ABD不符合題意。
故選C。
6.如圖所示是四沖程汽油機(jī)四個(gè)沖程的示意圖,其中將廢氣排出汽缸的沖程是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】A.壓縮沖程,所有的進(jìn)氣門和排氣門都關(guān)閉,活塞從下向上運(yùn)動(dòng),汽缸內(nèi)的可燃混合氣被壓縮,故A為吸氣沖程,不符合題意;
B.做功沖程,當(dāng)壓縮沖程接近上止點(diǎn)時(shí),安裝在汽缸蓋上方的火花塞發(fā)出電火花,點(diǎn)燃?jí)嚎s的可燃混合物,故B為做功沖程,不符合題意;
C.吸氣沖程,進(jìn)氣門開啟,排氣門關(guān)閉,活塞從上向下運(yùn)動(dòng),故C為吸氣沖程,不符合題意;
D.排氣沖程,在做功沖程結(jié)束時(shí),排氣閥打開。由于此時(shí)汽缸中的壓力高于大氣壓力,高溫廢氣迅速從汽缸中排出,故D為排氣沖程,符合題意;故選D。
7. 下列電路中,閉合開關(guān)S后能測(cè)量或計(jì)算出通過燈泡L1的電流的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】A.由圖可知,兩燈泡串聯(lián),電流表并聯(lián)在燈泡兩端,開關(guān)閉合后,燈泡被短路,無法直接測(cè)出或者計(jì)算出的電流,故A不符合題意。
B.由圖可知,并聯(lián),電流表與串聯(lián),測(cè)的電流,無法直接測(cè)出或者計(jì)算出的電流,故B不符合題意;
C.由圖可知,并聯(lián),一個(gè)電流表與串聯(lián),測(cè)的電流,另一個(gè)電流表測(cè)干路總電流,則,故C符合題意;
D.由圖可知,并聯(lián),電流表測(cè)干路總電流,無法直接測(cè)出或者計(jì)算出的電流,故D不符合題意。故選C。
8.小新和小奇在實(shí)驗(yàn)室連接了如圖所示的電路,下列說法正確的是( )
A.當(dāng)兩個(gè)開關(guān)均閉合時(shí),電路處于短路狀態(tài)
B.當(dāng)只有開關(guān)S2閉合時(shí),電路處于開路狀態(tài)
C.當(dāng)兩個(gè)開關(guān)均閉合時(shí),兩個(gè)燈泡并聯(lián)連接
D.只閉合開關(guān)S1時(shí),發(fā)現(xiàn)燈泡L1發(fā)光、燈泡L2不發(fā)光,故障可能是燈泡L2開路
【答案】B
【解析】AC.由圖可知,當(dāng)兩個(gè)開關(guān)均閉合時(shí),燈L2被短路,只有燈L1接入電路,故AC錯(cuò)誤;
B.當(dāng)只有開關(guān)S2閉合時(shí),電流無法形成閉合回路,電路處于開路狀態(tài),故B正確;
D.只閉合開關(guān)S1時(shí),發(fā)現(xiàn)燈泡L1發(fā)光,說明電路是通路,燈泡L2不發(fā)光,則故障可能是燈泡L2短路,故D錯(cuò)誤。故選B。
9.某興趣小組的同學(xué)設(shè)計(jì)并制作了一臺(tái)自動(dòng)售書機(jī)。該售書機(jī)可以通過掃碼(對(duì)應(yīng)開關(guān)閉合)或投幣(對(duì)應(yīng)開關(guān)閉合)使電動(dòng)機(jī)工作完成自動(dòng)出售服務(wù);當(dāng)光線較暗時(shí),光控開關(guān)閉合,可以提供照明。下列電路設(shè)計(jì)符合上述要求的是( )
A.B.
C.D.
【答案】D
【解析】根據(jù)題意可知,照明燈和電動(dòng)機(jī)可以單獨(dú)工作,它們是并聯(lián)的;燈由光控開關(guān)單獨(dú)控制;通過掃碼或投幣均可完成自動(dòng)出售服務(wù),所以投幣開關(guān)和掃碼開關(guān)都可單獨(dú)控制電動(dòng)機(jī)工作,則這兩個(gè)開關(guān)并聯(lián),然后串聯(lián)在電動(dòng)機(jī)所在的支路中,故D符合題意,ABC不符合題意。故選D。
10.某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室測(cè)量電阻的阻值。如圖所示是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到的電阻甲和電阻乙的U-I關(guān)系圖像,下列說法正確的是( )
A.通過電阻甲的電流與其兩端的電壓成正比
B.當(dāng)電阻乙兩端電壓為1V時(shí),其電阻值為0.4Ω
C.只把電阻甲和電阻乙并聯(lián)接入電壓為2.5V的電源兩端,則10s內(nèi)電路所做的功為12.5J
D.只把電阻甲和電阻乙串聯(lián)接入電壓為3V的電源兩端,則電路的總功率為6W
【答案】A
【解析】A.通過甲的電流與電壓圖像為一條直線,電壓與電流的比為定值,故通過甲的電流與其兩端電壓成正比,故A正確;
B.由圖可知,當(dāng)乙兩端電壓為1V時(shí),電流為0.4A,其電阻為
故B錯(cuò)誤;
C.電阻甲和電阻乙并聯(lián)接入電壓為2.5V的電源兩端,根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知兩電阻兩端的電壓均為2.5V,由圖可知,此時(shí)通過電阻甲和電阻乙的電流均為0.5A,根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律可得干路電流為I=0.5A+0.5A=1A根據(jù)可得,10s內(nèi)電路所做的功為故C錯(cuò)誤;
D.串聯(lián)電路各處電流相等,當(dāng)通過甲的電流為0.4A,其兩端電壓為2V,當(dāng)通過乙的電流為0.4A時(shí),其兩端電壓為1V, 串聯(lián)電路總電壓等于各部分電壓之和,所以此時(shí)的電源電壓為1V+2V=3V也就是說只把電阻甲和電阻乙串聯(lián)接入電壓為3V的電源兩端,通過電路的電流為0.4A,則電路的總功率P=UI=3V×0.4A=1.2W故D錯(cuò)誤。 故選A。
11.如圖所示是小明同學(xué)家的電能表,下列說法正確的是( )
A.該電能表的示數(shù)為9316kW·h
B.電能表是測(cè)量電功率的儀表
C.一段時(shí)間內(nèi),該電能表的表盤轉(zhuǎn)動(dòng)了500圈,則這段時(shí)間內(nèi),小明家用電器消耗的電能為0.2kW·h
D.該電能表表盤轉(zhuǎn)動(dòng)得越快,說明小明家用電器消耗的電能越多
【答案】C
【解析】A.電能表的最后一位數(shù)是小數(shù),單位是kW?h,圖示電能表的示數(shù)為931.6kW?h,故A錯(cuò)誤;
B.電能表是測(cè)量電功或消耗電能多少的儀表,故B錯(cuò)誤;
C.2500r/(kW?h)表示每消耗1kW?h的電能,電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)2500轉(zhuǎn),則電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)500圈,用電器消耗的電能,故C正確;
D.電功率是表示電流做功快慢的物理量,電能表表盤轉(zhuǎn)動(dòng)得越快,則小明家用電器的電功率越大,故D錯(cuò)誤。故選C。
12. 如圖所示是一個(gè)測(cè)量光照強(qiáng)度儀器的電路原理圖,其中R0是定值電阻,Rt是阻值隨光照強(qiáng)度增大而減小的光敏電阻。閉合開關(guān)S,逐漸增大光敏電阻的光照強(qiáng)度,下列說法正確的是( )
A.電壓表的示數(shù)將逐漸增大
B.電路的總功率將逐漸增大
C.電壓表示數(shù)和電流表示數(shù)的比值將不變
D.電壓表示數(shù)和電流表示數(shù)的比值將逐漸增大
【答案】B
【解析】AB.由圖可知,定值電阻和光敏電阻串聯(lián),閉合開關(guān),逐漸增大光敏電阻的光照強(qiáng)度時(shí),Rt的阻值變小,根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知,Rt兩端的電壓變小,故A錯(cuò)誤;
B.Rt的阻值變小,電路的總電阻變小,根據(jù)歐姆定律可知,電源的電壓不變時(shí),電路中的電流變大,根據(jù)P=UI可知,電路總功率變大,故B正確;
CD.電壓表測(cè)量Rt兩端電壓,電流表測(cè)量串聯(lián)電路的電流,電壓表和電流表示數(shù)的比值等于光敏電阻的阻值,逐漸增大光敏電阻的光照強(qiáng)度時(shí),Rt的阻值變小,則電壓表示數(shù)和電流表示數(shù)的比值將變小,故CD錯(cuò)誤。故選B。
二、填空題(本大題共3小題,每空2分,共34分)
13.2024年7月5日6時(shí)49分,我國在太原衛(wèi)星發(fā)射中心使用長征六號(hào)改運(yùn)載火箭,成功將天繪五號(hào)02組衛(wèi)星發(fā)射升空,衛(wèi)星順利進(jìn)入預(yù)定軌道,發(fā)射任務(wù)獲得圓滿成功。
(1)長征六號(hào)改運(yùn)載火箭選用煤油作為燃料,這是利用了煤油__________(選填“熱值大”或“比熱容大”)的性質(zhì)。
(2)長征六號(hào)改運(yùn)載火箭加速升空過程中,將燃料燃燒釋放的__________能轉(zhuǎn)化為火箭的機(jī)械能。該過程中發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化,與四沖程汽油機(jī)_________沖程發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化相同。
(3)長征六號(hào)改運(yùn)載火箭發(fā)射時(shí)向外噴出高溫燃?xì)猓車諝鉁囟壬?,?nèi)能___________(選填“增大”“不變”或“減小”)。
(4)你認(rèn)為下列提高火箭發(fā)動(dòng)機(jī)熱機(jī)效率的說法錯(cuò)誤的是_________(填選項(xiàng)前字母序號(hào))。A.提高技術(shù),盡量使燃料充分燃燒
B.盡量減少火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率
C.盡量減少火箭發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部機(jī)械的摩擦
D.盡量減少熱量損失
【答案】(1)熱值大 (2)內(nèi) ; 做功 (3)增大 (4)B
【解析】【小問1】采用煤油作為火箭燃料,原因是煤油具有較大的熱值,由Q放=mq可知,完全燃燒相同質(zhì)量的煤油時(shí),可以放出更多的熱量。
【小問2】火箭加速升空過程中,火箭機(jī)械能增大,是燃料燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為火箭的機(jī)械能。熱機(jī)的做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,則該過程的能量轉(zhuǎn)化與熱機(jī)的做功沖程所發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化相同。
【小問3】內(nèi)能與物體的質(zhì)量、溫度以及狀態(tài)有關(guān),長征六號(hào)改運(yùn)載火箭發(fā)射時(shí)向外噴出高溫燃?xì)?,周圍空氣溫度升高,?nèi)能增大。
【小問4】A.使燃料充分燃燒,可以提供更多的能量使火箭飛行,故A正確,不符合題意; B.減少發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率,單位時(shí)間內(nèi)燃料燃燒提供的做有用功的能量減少,發(fā)動(dòng)機(jī)的效率減小,故B錯(cuò)誤,符合題意;
C.減少摩擦力可以減少克服摩擦力所做的額外功,提供給飛行的有用功增大,故C正確,不符合題意;
D.減少熱量損失,有用功的能量增大,發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械效率提高,故D正確,不符合題意。 故選B。
14.霧霾天氣的主要污染物是PM2.5。PM2.5是大氣中直徑小于或等于2.5μm的顆粒懸浮物,也稱為可入肺顆粒物,對(duì)人體健康和大氣質(zhì)量的影響很大。
(1)PM2.5的直徑很小,它們?cè)诟呖罩袘腋?、四處運(yùn)動(dòng),很難自然沉降到地面。PM2.5在高空中的運(yùn)動(dòng)________(選填“屬于”或“不屬于”)分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)。
(2)如圖所示是某科研小組研究的PM2.5凈化器的簡易結(jié)構(gòu)圖。凈化器工作時(shí),將兩個(gè)開關(guān)同時(shí)閉合,風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)吸入空氣,氣流外側(cè)A處的PM2.5也會(huì)被吸入凈化器。PM2.5很快會(huì)被金屬網(wǎng)B吸引,這是因?yàn)閹щ婓w具有________的性質(zhì)。PM2.5接觸金屬網(wǎng)B后會(huì)帶上負(fù)電荷,但很快又會(huì)離開金屬網(wǎng)B,這是因?yàn)開_____。離開金屬網(wǎng)B后,PM2.5很快又被帶有正電荷的金屬網(wǎng)C(帶棉芯)牢牢粘住,這是因?yàn)開______。
(3)將PM2.5凈化器的靜電發(fā)生器開啟一段時(shí)間后關(guān)閉(此過程中風(fēng)扇不開啟,關(guān)閉后兩金屬網(wǎng)仍帶電),然后用銅絲連接金屬網(wǎng)B、C,銅絲中電流的方向?yàn)開_______(選填“由B到C”或“由C到B”),該過程中_________(選填“正電荷”或“負(fù)電荷”)發(fā)生了轉(zhuǎn)移。
【答案】(1)不屬于 (2)吸引輕小物體 ;同種電荷互相排斥 ;異種電荷相互吸引 (3)由C到B ; 負(fù)電荷
【解析】【小問1】PM2.5是指大氣中直徑小于或等于2.5微米的顆粒物,它們?cè)诳罩凶鰺o規(guī)則運(yùn)動(dòng),是機(jī)械運(yùn)動(dòng),不屬于分子的運(yùn)動(dòng)。
【小問2】帶有負(fù)電荷的金屬網(wǎng)B,能夠吸引不帶電的PM2.5顆粒,這是因?yàn)閹щ婓w具有吸引輕小物體的性質(zhì)。PM2.5接觸金屬網(wǎng)B后會(huì)帶上負(fù)電荷,與帶有負(fù)電荷的金屬網(wǎng)B相互排斥,所以很快又會(huì)離開金屬網(wǎng)B。
帶有正電荷的金屬網(wǎng)C會(huì)吸引帶上負(fù)電荷的PM2.5,這是因?yàn)楫惙N電荷相互吸引。
【小問3】用銅絲連接金屬網(wǎng)B、C,金屬網(wǎng)B上的負(fù)電荷,即電子,轉(zhuǎn)移到C上,而電流方向與負(fù)電荷定向移動(dòng)方向相反,則電流方向?yàn)橛蒀到B。
15.有些汽車前擋風(fēng)玻璃上的雨刮器能夠顯示雨量大小,且能隨著雨量的大小改變刮水的速度;雨停后,雨刮器也能自動(dòng)停止工作。這類雨刮器安裝有如圖甲所示的雨水檢測(cè)金屬網(wǎng)(以下簡稱檢測(cè)網(wǎng)),其電路原理圖如圖乙所示。
(1)圖乙中檢測(cè)網(wǎng)沒有浸入雨水中時(shí),電流表無示數(shù);當(dāng)檢測(cè)網(wǎng)浸入雨水中時(shí),電流表有示數(shù)。上述現(xiàn)象說明雨水是______(選填“導(dǎo)體”或“絕緣體”);
(2)現(xiàn)將檢測(cè)網(wǎng)從電路中拆出來,并設(shè)計(jì)如圖丙所示電路進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn),其中R為定值電阻,電源為恒壓電源。將檢測(cè)網(wǎng)豎立并緩慢浸入雨水中進(jìn)行實(shí)驗(yàn),分析數(shù)據(jù)可知,金屬網(wǎng)浸入雨水中的深度越深,電流表的示數(shù)越大。這說明a、b間接入電路的電阻在______(選填“變大”或“變小”),此時(shí)檢測(cè)網(wǎng)兩端的電壓______(選填“變大”“不變”或“變小”)。影響導(dǎo)體電阻的大小的因素有導(dǎo)體的_______(填寫―種即可),長度和橫截面積等。分析上述實(shí)驗(yàn)過程可知,a、b間接入電路的電阻變化主要是由于接入電路的導(dǎo)體的______(選填“長度”或“橫截面積”)發(fā)生變化引起的;
(3)圖乙中的電路在無雨水時(shí),電動(dòng)機(jī)不能轉(zhuǎn)動(dòng),可是這樣無法實(shí)現(xiàn)無雨時(shí)的車窗清洗。若要解決這個(gè)問題,可在圖乙電路中加裝一個(gè)開關(guān),此開關(guān)應(yīng)與檢測(cè)網(wǎng)______(選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)。
【答案】(1)導(dǎo)體 (2) 變小 ; 變小 ; 材料 ; 橫截面積 (3)并聯(lián)
【解析】【小問1】檢測(cè)網(wǎng)未放入水中,電流表無示數(shù),再將檢測(cè)網(wǎng)放入雨水中,電流表有示數(shù),說明雨水能將電路接通,表明雨水是導(dǎo)體。
【小問2】由歐姆定律可知,金屬網(wǎng)浸入雨水中的深度越深,電流表的示數(shù)越大,a、b間接入電路的電阻在變小,根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理可知,此時(shí)檢測(cè)網(wǎng)兩端的電壓變小。
導(dǎo)體的電阻大小與導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積有關(guān)。從圖中可以看出,金屬網(wǎng)浸入雨水中的深度越深,金屬網(wǎng)的材料不變、長度不變、接入電路中的橫截面積變大,因此a、b間接入電路的電阻變化是由導(dǎo)體的橫截面積變化引起。
【小問3】檢測(cè)網(wǎng)與電動(dòng)機(jī)串聯(lián),無雨時(shí),檢測(cè)網(wǎng)開路,電動(dòng)機(jī)無法工作,故無雨時(shí)要使電動(dòng)機(jī)工作,應(yīng)該讓開關(guān)與檢測(cè)網(wǎng)并聯(lián),在無雨時(shí),閉合開關(guān),電動(dòng)機(jī)通路,就能正常工作。
三、作圖題(每圖2分,共6分)
16.(1)請(qǐng)根據(jù)如圖甲所示的實(shí)物電路,在如圖乙所示的虛線框中畫出對(duì)應(yīng)的電路圖;
(2)請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線按照如圖甲所示的電路圖連接好如圖乙所示的實(shí)物電路。導(dǎo)線不允許交叉;
(3)請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線將如圖所示的實(shí)物電路連接完整。要求:開關(guān)控制兩燈的通斷;兩燈并聯(lián);電流表測(cè)量通過燈L2的電流;導(dǎo)線不能交叉。
【答案】(1)見解析 (2)見解析 (3)見解析
【解析】【小問1】分析圖甲所示的實(shí)物電路可知,、并聯(lián),開關(guān)在支路上,開關(guān)在干路上,作圖如下:
【小問2】分析如圖甲所示的電路圖可知,電流表、燈泡和滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電壓表與燈泡并聯(lián),據(jù)此連接好如圖乙所示的實(shí)物電路如下:
【小問3】兩燈并聯(lián),要求開關(guān)控制兩燈的通斷,電流表測(cè)量通過燈L2的電流,則開關(guān)在干路上,電流表與串聯(lián),據(jù)此連接實(shí)物圖如下:
四、實(shí)驗(yàn)探究題(本大題共3小題,每空2分,共24分)
17.在進(jìn)行“比較不同物質(zhì)吸熱的情況”的實(shí)驗(yàn)時(shí),小明設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)。在兩個(gè)相同的燒杯中,分別裝有________(選填“質(zhì)量”或“體積”)相等水和煤油,用相同的電加熱器分別對(duì)它們進(jìn)行加熱,使兩種液體升高相同的溫度,記錄的相關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示。小明還應(yīng)當(dāng)準(zhǔn)備的實(shí)驗(yàn)器材是_________。分析表中數(shù)據(jù)可知,____________(選填“水”或“煤油”)的吸熱能力更強(qiáng)。
【答案】質(zhì)量 ; 秒表 ; 水
【解析】考查控制變量法和轉(zhuǎn)換法,實(shí)驗(yàn)中使用相同加熱器對(duì)相等質(zhì)量的不同物質(zhì)加熱,使兩種液體升高相同的溫度,用秒表測(cè)對(duì)比所需要的加熱時(shí)間,來比較二者吸熱能力。加熱時(shí)間長的吸熱能力強(qiáng),由表格可知相同質(zhì)量的水和煤油升高相同溫度,水需要加熱的時(shí)間更長,因此水的吸熱能力更強(qiáng)。
18.在進(jìn)行“探究并聯(lián)電路中干路電流與各支路電流的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路。
(1)連接電路時(shí)開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài),目的是_______。
(2)用電流表分別測(cè)量出A、B、C三點(diǎn)的電流并記錄,然后_________(選填“更換電源”或“更換不同規(guī)格的小燈泡”)進(jìn)行多次測(cè)量并記錄。如上表所示是記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。其中第4次實(shí)驗(yàn)中B點(diǎn)的電流如圖乙所示,為________A。
(3)分析上表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,并聯(lián)電路中電流的普遍規(guī)律為:并聯(lián)電路中,干路電流等于各支路電流之_________。
【答案】(1)保護(hù)電路 (2) 更換不同規(guī)格的小燈泡 ; 0.28 (3)和
【解析】【小問1】為了保護(hù)電路,連接電路時(shí)開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)。
【小問2】在“探究并聯(lián)電路中干路電流與各支路電流的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,要更換不同規(guī)格的小燈泡進(jìn)行多次測(cè)量并記錄,目的是得出普遍性的規(guī)律。
由圖乙可知電流表的量程為0~0.6A,分度值為0.02A,所以電流表的讀數(shù)為0.28A。
【小問3】分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到0.18A+0.24A=0.42A,0.22A+0.22A=0.44A,0.20A+0.26A=0.46A所以并聯(lián)電路中電流的普遍規(guī)律:并聯(lián)電路中,干路電流等于各支路電流之和。
19.小明設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路測(cè)量定值電阻的阻值。
(1)閉合開關(guān)前,小明發(fā)現(xiàn)電流表指針在零刻度線右邊,接下來小明應(yīng)當(dāng)進(jìn)行的操作是___________。
(2)排除電流表問題后,正確連接電路。閉合開關(guān)前,滑動(dòng)變阻器滑片Р應(yīng)位于________(選填“A”或“B”)端。
(3)閉合開關(guān),將滑動(dòng)變阻器的滑片Р移動(dòng)到某一位置時(shí),電壓表的示數(shù)為2V,電流表的示數(shù)如圖乙所示,為_______A,則R的阻值為__________Ω。
(4)在實(shí)驗(yàn)過程中,小明所使用的電流表突然壞了。在老師的指導(dǎo)下,小明增加了一個(gè)已知阻值的電阻R0和一個(gè)開關(guān),設(shè)計(jì)和連接了如圖丙所示的電路測(cè)量未知定值電阻Rx的阻值。主要操作步驟如下:
①閉合開關(guān)S1和S2,電壓表的示數(shù)為U1;
②開關(guān)S1保持閉合,只斷開開關(guān)S2,電壓表的示數(shù)為U2;
③Rx的阻值為_____________(用含U1、U2、R0的式子表示)。
【答案】(1)將電流表調(diào)零 (2)B (3)0.5 ; 4 (4)
【解析】【小問1】閉合開關(guān)前電流表指針不在零刻度線,說明電流表未調(diào)零,所以接下來應(yīng)當(dāng)進(jìn)行的操作是將電流表調(diào)零。
【小問2】閉合開關(guān)前,滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)位于阻值最大處,由圖甲可知滑動(dòng)變阻器用了左下接線柱(A端),所以滑片應(yīng)位于B端,這樣可以起到保護(hù)電路的作用。
【小問3】電流表選用的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,電流表的示數(shù)為0.5A。
此時(shí)電壓表的示數(shù)為2V,所以
【小問4】閉合開關(guān)S1和S2,電阻R0短路,電路中只有電阻Rx正常工作,Rx兩端的電壓即為電源電壓,電壓表的示數(shù)為U1,即電源電壓為U1;斷開開關(guān)S2,電阻Rx和電阻R0串聯(lián),電壓表的示數(shù)為U2,電阻Rx兩端的電壓為U2,根據(jù)串聯(lián)電路各用電器兩端的電壓之和等于電源電壓可知,R0兩端電壓為
由于兩電阻串聯(lián),則通過兩電阻的電流相等,所以通過Rx的電流為
由此可得Rx的阻值為
五、計(jì)算題(本大題共2小題,每小題6分,共12分。解題時(shí)要有必要的公式和文字說明,只寫出結(jié)果不得分)
20.小紅家新買了一輛小汽車。周末,爸爸開車帶著小紅出去游玩,途中,這輛汽車在1h的時(shí)間內(nèi),在水平路面上勻速行駛了60kmn,消耗汽油6kg。若已知該汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率(即牽引力的功率)為23kW,汽油的熱值為4.6×107J/kg,水的比熱容4.2×103J/(kg·℃),則:(1)求6kg汽油完全燃燒放出的熱量;
(2)求汽車的熱機(jī)的效率;
(3)若6kg汽油完全燃燒放出的熱量的42%被水吸收,能使多少千克的水的溫度升高50℃?
【答案】(1)2.76×108J (2)30% (3)552
【解析】【小問1】6kg汽油完全燃燒放出的熱量為Q放=mq=6kg×4.6×107J/kg=2.76×108J
【小問2】汽車勻速運(yùn)動(dòng),阻力等于牽引力,故該汽車克服阻力做的功等于牽引力做的功,該汽車lh內(nèi)克服阻力做的功W=Pt=23×103W×1×3600s=8.28×107J
該汽車的熱機(jī)效率
【小問3】6kg汽油完全燃燒放出的熱量的42%被水吸收,
則Q吸=Q放×42%=2.76×108J×42%=1.1592×108J
根據(jù)可得,則能使溫度升高50℃水的質(zhì)量為
21.在如圖甲所示的電路中,電阻R1的阻值為20Ω,滑動(dòng)變阻器R2上標(biāo)有“20Ω 2A”字樣。閉合開關(guān)S后,移動(dòng)滑片Р至滑動(dòng)變阻器R2的中點(diǎn),電壓表示數(shù)如圖乙所示。則:
(1)求電源電壓U;
(2)將滑動(dòng)變阻器的滑片移動(dòng)到最左端,求100s內(nèi)電流通過滑動(dòng)變阻器R2所產(chǎn)生的熱量;
(3)現(xiàn)將一個(gè)量程為0~0.6A的電流表接入電路中測(cè)量電路中的電流,為了保證電路安全,求滑動(dòng)變阻器R2接入電路中阻值的范圍。
【答案】(1)12V (2)180J (3)0-20Ω
【解析】【小問1】由圖甲可知,定值電阻R1與滑動(dòng)變阻器R2串聯(lián),電壓表測(cè)量R2兩端的電壓。移動(dòng)滑片P至變阻器R2的中點(diǎn)時(shí), R2=10Ω
由圖乙可知,電壓表所選量程為0~15V,分度值為0.5V,電壓表示數(shù),即R2兩端的電壓4V。通過滑動(dòng)變阻器R2的電流為
通過R1的電流
R1兩端的電壓為
電源電壓
【小問2】將滑動(dòng)變阻器的滑片移動(dòng)到最左端,
串聯(lián)電路電流
100s內(nèi)電流通過滑動(dòng)變阻器R2所產(chǎn)生的熱量為
【小問3】將一個(gè)量程為0~0.6A的電流表接入電路中測(cè)量電路中的電流,為了保證電路安全,電路中最大電流為0.6A,根據(jù)歐姆定律可知,電源電壓不變,此時(shí)電路中總電阻最小,即滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最小,阻值為
由第二小問可知,將滑動(dòng)變阻器的滑片移動(dòng)到最左端,此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路電阻最大,電路電流為0.3A,符合題意,所以滑動(dòng)變阻器R2接入電路中阻值的范圍為0-20Ω。物質(zhì)
初溫/℃
水溫/℃
加熱時(shí)間/min

20
50
8
煤油
20
50
4
次數(shù)
IA/A
IB/A
IC/A
1
0.18
0.24
0.42
2
0.22
0.22
0.44
3
0.20
0.26
0.46
4
0.14

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