1.夏天,我們從冰箱中拿出的冰棒剝開包裝紙看到冰棒冒“白氣”,“白氣”的形成是 現(xiàn)象(填物態(tài)變化名稱),根據(jù)你的觀察,雪糕冒出的“白氣”符合實際的是圖 。
【答案】液化;乙。
【分析】(1)物質由氣態(tài)變成液態(tài)叫做液化;
(2)密度比空氣密度大的物質下沉。
【解答】解:從冰箱中拿出的冰棒,剝開包裝紙看到冰棒直冒“白氣”,這是周圍空氣中的水蒸氣遇到冷的雪糕時會發(fā)生液化現(xiàn)象,變成液態(tài)小液滴,即白氣;因為雪糕周圍的白氣是空氣中的水蒸氣遇冷液化成的許多小水珠,水珠的密度大于空氣的密度,所以,小水珠會下沉,故圖中的乙符合題意。
故答案為:液化;乙。
2.如圖所示,是盛夏來臨時人們喜歡用的空調扇,往其盒子中裝入冰塊,這樣房間的溫度就會很快下降,其降溫原理是利用 。
【答案】熔化吸熱。
【分析】物質由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)叫熔化,熔化吸熱,具有降溫作用。
【解答】解:盛夏來臨時人們喜歡用的空調扇,往其盒子中裝入冰塊,這樣房間的溫度就會很快下降,其降溫原理是利用熔化吸熱。
故答案為:熔化吸熱。
3.如圖所示,a、b兩管由橡皮塞密封在瓶口,a管上端開口,下端與氣球緊密相連,b管兩端開口。當只從a管向里吹氣時,氣球體積 ;當只從b管口往外抽氣,氣球體積 。(均選填“變大”、“變小”或“不變”)
【答案】變大;變大。
【分析】氣球體積的變化是氣球里外壓強大小相對變化的結果。當球內氣壓相對變大時,氣球體積會變大;當球內氣壓相對變小時,氣球體積會變小。
【解答】解:當只從a管向里吹氣時,氣球內氣體質量增大,氣球內部氣壓變大,氣球體積變大;當只從b管口往外抽氣,容器內氣壓減小(即球外氣壓減?。鴼馇騼炔繗鈮狠^大(等于外界大氣壓),氣球體積變大。
故答案為:變大;變大。
4.如圖所示,在一個配有活塞的厚玻璃筒里放一小團硝化棉,把活塞迅速壓下去,玻璃筒內空氣的內能 (選填“增加”或“減少”),溫度升高,這是通過 的方式改變物體的內能。
【答案】增加;做功。
【分析】改變物體內能的方式有兩種:做功和熱傳遞,熱傳遞過程是能量的轉移過程,而做功過程是能量的轉化過程。
【解答】解:圖中,把活塞迅速壓下去,看到棉花燃燒起來,這是通過壓縮空氣做功的方式使玻璃筒內空氣的內能增加,溫度升高。
故答案為:增加;做功。
5.水的比熱容是4.2×103焦/(千克℃),其單位讀作 ,其物理意義是質量為1千克的水, 。
【答案】焦每千克攝氏度;溫度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的熱量是4.2×103J。
【分析】比熱容的單位是焦每千克攝氏度;根據(jù)比熱容的概念(單位質量的某種物質溫度每升高或降低1℃時所吸收或放出的熱量稱為比熱容)回答水比熱容的物理意義。
【解答】解:水的比熱容為4.2×103J/(kg?℃),單位讀作焦每千克攝氏度;
它表示:質量為1kg的水,溫度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的熱量是4.2×103J。
故答案為:焦每千克攝氏度;溫度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的熱量是4.2×103J。
6.水上公園的“水”具有“吸熱”功能,其主要原因是水比熱容大。水的質量為5.0×108kg,若水溫平均升高0.8℃,則湖水吸收的熱量為 J。若這些熱量被等質量的砂石吸收(c水>c砂石),則砂石升高的溫度 (選填“大于”、“等于”或“小于”)0.8℃。
【答案】1.68×1012;大于;
【分析】(1)知道水的質量、比熱容、升高的溫度,根據(jù)公式Q吸=cmΔt求出水吸收的熱量;
(2)水和砂石的質量相等,吸收的熱量相等,且知道二者的比熱容大小關系,根據(jù)公式Q吸=cmΔt分析砂石溫度的變化。
【解答】解:(1)湖水吸收的熱量:Q吸=c水m水Δt水=4.2×103J/(kg?℃)×5.0×108kg×0.8℃=1.68×1012J;
(2)由題知,水和砂石的質量相同,吸收的熱量相同,且c砂石<c水,根據(jù)Q吸=cmΔt可知,砂石升高的溫度較大,即砂石升高的溫度將大于0.8℃。
故答案為:1.68×1012;大于。
7.生活中經(jīng)常使用的小彩燈是 (選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)的,有一種節(jié)日彩燈上有50只相同的小燈泡,接到照明電路中,50只小燈泡都發(fā)光,若第1只小燈泡的電流是200mA,那么,通過第10只燈泡的電流是 A。
【答案】串聯(lián);0.2。
【分析】本題主要考查對串聯(lián)電路中電流特點的了解:在串聯(lián)電路中,電流只有一條流通路徑,電路中處處電流相等。
【解答】解;生活中的小彩燈是“串聯(lián)”的。由于串聯(lián)電路中,電路中處處電流相等,若電源插頭處的電流是200mA,那么,通過每只燈泡的電流都是200mA,合0.2A。
故答案為:串聯(lián);0.2。
8.如圖所示,電源電壓保持不變,閉合開關S,將滑動變阻器的滑片P緩慢向 端(選填“A”或“B”)移動,燈泡L會逐漸變暗。
【答案】B
【分析】燈泡的亮度變暗,根據(jù)P=I2R分析通過燈泡電流的變化;根據(jù)歐姆定律分析電路中總電阻的變化,從而得出滑動變阻器接入電路電阻的變化。
【解答】解:由圖可知,該電路為串聯(lián)電路;電源電壓保持不變,閉合開關S,移動滑片時,燈泡的亮度變暗,燈泡的實際功率變小,根據(jù)P=I2R可知,通過燈泡的電流變小;根據(jù)歐姆定律可知,電路中的總電阻變大,即滑動變阻器接入電路的電阻變大;由圖可知,滑動變阻器的下方左邊的電阻絲接入電路,要使滑動變阻器接入電路電阻變大,滑片應向B端移動。
故答案為:B。
9.如圖所示的電路,電源電壓不變,當開關S由閉合到斷開,電路中電流表的示數(shù)將 ,電壓表的示數(shù)將 。(選填“變大”、“不變”或“變小”)。
【答案】變小;不變
【分析】根據(jù)開關的閉合情況分析電路的連接方式,根據(jù)并聯(lián)電路的電流規(guī)律和電壓規(guī)律分析電流表和電壓表示數(shù)的變化。
【解答】解:由電路圖可知,開關S閉合時,R1、R2并聯(lián),電壓表測電源電壓,電流表測量干路中的電流;開關S斷開時,電路為R2的簡單電路,電壓表測電源電壓,電流表測通過R2的電流;因電壓表始終測電源電壓,且電源電壓不變,所以當開關S由閉合到斷開時,電壓表示數(shù)不變;根據(jù)并聯(lián)電路的電流規(guī)律可知,開關S斷開后,電流表的示數(shù)將變小。
故答案為:變?。徊蛔?。
10.根據(jù)實物圖在方框內畫出對應的電路圖。
【答案】見試題解答內容
【分析】首先對電路進行分析,明確燈泡的連接關系及開關的控制作用,然后根據(jù)燈泡連接關系及開關位置畫出電路圖。
【解答】解:由實物圖知:電流從電源正極出發(fā),經(jīng)開關,分為兩支:一支經(jīng)燈泡L2;另一支經(jīng)燈泡L1;然后共同回到負極。所以兩只燈泡并聯(lián),開關K1在干路,控制兩只燈泡;電路圖設計如下:
二、選擇題(本大題7小題,每小題2分,滿分14分)
11.下列物態(tài)變化過程需要吸熱的是( )
A.初夏,清晨林中彌漫白霧 B.“水缸穿裙子,老天要下雨”之“穿裙子”
C.嚴冬天氣,冰凍的衣服變干 D.冬至時節(jié)房檐上的冰掛
【答案】C
【分析】(1)物質由氣態(tài)直接變?yōu)楣虘B(tài)的過程叫凝華,物質由固態(tài)直接變?yōu)闅鈶B(tài)的過程叫升華;由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的過程叫液化,由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的過程叫汽化;由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的過程叫熔化,由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)的過程叫凝固。
(2)六種物態(tài)變化過程中,都伴隨著吸熱或放熱;其中放出熱量的物態(tài)變化有:凝固、液化、凝華;吸熱的有:熔化、汽化、升華。
【解答】解:A、霧是空氣中的水蒸氣遇冷液化為液態(tài)的小水滴,此過程放熱,故A錯誤;
B、“水缸穿裙子,老天要下雨”之“穿裙子”是空氣中的水蒸氣遇到水缸壁液化形成的小水珠,此過程放熱,
故B錯誤;
C、冰凍的衣服變干,是冰升華為水蒸氣,此過程吸熱,故C正確;
D、房檐上的冰掛是水凝固為冰,此過程放熱,故D錯誤。
故選:C。
12.關于內能、熱量、溫度的說法正確的是( )
A.物體的內能增大一定是吸收了熱量 B.物體吸收了熱量溫度一定升高
C.物體吸收了熱量,內能一定增大 D.物體的內能增大,溫度一定升高
【答案】C
【分析】(1)改變物體內能的方式有做功和熱傳遞,做功屬于能量的轉化,熱傳遞屬于能量的轉移;
(2)晶體熔化時吸熱,溫度不變、內能增大;內能的大小與溫度、質量和狀態(tài)有關。
【解答】解:A、物體的內能增大,可能是吸收了熱量,也可能是外界對物體做了功,故A錯誤;
B、物體吸收了熱量,溫度不一定升高,如晶體熔化時,吸熱但溫度不變,故B錯誤;
C、同一物體吸收了熱量,內能一定增大,故C正確;
D、物體的內能增大,溫度不一定升高,也可能是狀態(tài)發(fā)生改變,如晶體熔化時內能增大,溫度不變,故D錯誤。
故選:C。
13.用電熱棒分別給甲、乙兩種液體加熱(c甲=2c乙),兩種液體每秒吸收的熱量相同,這兩種液體的溫度﹣﹣加熱時間的圖線如圖所示,下面四個選項正確的( )
A.同時加熱120s,甲升高的溫度大于乙 B.同時加熱120s,甲吸收的熱量比乙多
C.甲、乙兩種液體的質量之比是3:2
D.如果相同質量的甲、乙兩種液體,降低相同的溫度,則乙放出的熱量比甲多
【答案】C
【分析】(1)由圖像可得同時加熱120s,甲升高的溫度和乙甲升高的溫度的大小關系
(2)根據(jù)已知條件,
兩種液體相同時間吸收熱量相同;
(3)根據(jù)Q=cmΔt可知,m=Q/(cΔt),在相同的時間內在圖象找到溫度變化的關系和c甲>c乙推理得結論;
(4)根據(jù)Q=cmΔt分析解答。
【解答】解:A、由圖知同時加熱120s,甲的溫度變化是80℃-60℃=20℃,乙的溫度變化是60℃-0℃=60℃,所以甲
升高的溫度小于乙升高的溫度,故A錯誤;
B、題干中有“兩種液體每秒吸收的熱量相同”,所以在相同的時間內甲液體和乙液體吸收的熱量相同,故B錯誤;
C、在0~120min時間內,相同的時間甲乙吸收相同的熱量Q甲=Q乙,因為c甲=2c乙,根據(jù)Q=cmΔt可得,
m=Q/(cΔt),則甲液體的質量為m甲=Q甲/(c甲Δt甲)=Q甲/(2c乙×20℃)=Q甲/c乙×40℃,
乙液體的質量為m乙=Q乙/c乙Δt乙=Q甲/c乙×60℃,
所以m甲:m乙=(Q甲/c乙×40℃):(Q甲/c乙×60℃)=3:2,故C正確;
D、相同質量的甲、乙兩種液體,降低相同的溫度,因為c甲=2c乙, 根據(jù)Q=cmΔt可知甲放出的熱量多,
故D錯誤。
故選:C。
14.售貨員為了方便打開新塑料袋,通常會用手在袋口搓一搓,對該現(xiàn)象解釋正確的是( )
A.摩擦的方法創(chuàng)造了電荷使兩側塑料袋帶了電 B.摩擦的方法使塑料袋分子發(fā)生轉移而帶電
C.兩側塑料袋因帶了異種電荷而互相排斥 D.這種現(xiàn)象與驗電器的工作原理相同
【答案】D
【分析】(1)摩擦起電的實質是電荷的轉移,當兩個不同物體互相摩擦的時候,束縛電子本領弱的就會失去電子,失去電子的物體因缺少電子帶正電;束縛電子能力強的就會得到電子,得到電子的物體因有多余的電子而帶等量的負電;
(2)電荷間的作用規(guī)律是:同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引。
【解答】解:通常會用手在袋口搓一搓,是利用摩擦的方法使兩側塑料袋帶上了同種電荷,因為同種電荷相互排斥,故塑料袋會張開,A、摩擦起電的實質不是創(chuàng)造了電荷,而是電荷的轉移,故A錯誤;
B、摩擦的方法使電子發(fā)生轉移而帶電,故B錯誤;
C、兩側塑料袋帶上了同種電荷,故C錯誤;
D、驗電器就是利用同種電荷相互排斥的原理,兩側塑料袋張開的原因與驗電器的工作原理相同,故D正確。
故選:D。
15.某市公園景觀優(yōu)美,為了保護花草,防止人畜闖入,請利用節(jié)能小燈泡、電鈴、電池組、開關各一個,以及足夠長的細導線,設計一個值班人員看護花園的報警器。要求正常情況下,值班室內的燈亮鈴不響,當有人畜闖入花園時,碰到柵欄會拉斷細導線,燈亮同時鈴響,下列電路符合要求的是( )
A B C C
【答案】C
【分析】由題意可知,情況正常時,燈亮鈴不響,當有人畜闖入花園時,碰到柵欄會拉斷細導線,燈亮同時鈴響,
所以正常情況下,導線把電鈴短路,只有斷開時電鈴才響,據(jù)此進行解答。
【解答】解:由題意可知,正常情況下(開關接通),導線把電鈴短路,燈亮鈴不響;只有導線斷開時(開關斷開),
電鈴才響,但燈泡一直是亮的。
A.由電路圖可知,正常情況下,燈亮同時鈴響,有人畜闖入花園時,燈亮、鈴不響,故A不符合題意;
B.由電路圖可知,正常情況下,燈亮同時鈴響,有人畜闖入花園時,燈不亮、鈴不響,故B不符合題意;
C.由電路圖可知,正常情況下,燈亮,電鈴被短路不響,有人畜闖入花園時,燈泡和電鈴串聯(lián),燈亮同時鈴響,
故C符合題意;D.由電路圖可知,正常情況下,會造成電源短路,有人畜闖入花園時,燈泡和電鈴并聯(lián),燈亮同
時鈴響,故D不符合題意。
故選:C。
16.如圖所示的電路中,電源電壓為3V,當開關S1、S2都閉合時,則( )
A.電流表將被燒壞 B.電壓表被燒壞 C.兩只燈泡都將被燒壞 D.燈L1亮,燈L2不亮
【答案】B
【分析】根據(jù)斷路、短路和通路的特點進行分析,即斷路指某處斷開的電路,短路是用導線將用電器或電源的正負極連接起來的電路,通路是指處處連通的電路。
【解答】解:當開關都閉合時,導線將電源的正負極連接起來,所以會形成電源短路,即電流表會被燒壞,電壓表無示數(shù)。
故選:B。
17.如圖電路。閉合開關,燈L1、L2正常發(fā)光,電流表和電壓表均有示數(shù)。過一會兒,燈L1突然熄滅,電流表示數(shù)變小,電壓表示數(shù)為零。此過程出現(xiàn)的故障是( )
A.L1短路 B.L1燈絲燒斷 C.導線a或b開路 D.導線c或d開路
【答案】C
【分析】由圖可知,該電路為并聯(lián)電路,電流表測量干路中的電流,電壓表測量的是電源的電壓,根據(jù)電流表、電壓表示數(shù)的變化判定電路的故障。
【解答】解:由圖可知,該電路為并聯(lián)電路,電流表測量干路中的電流,電壓表測量的是電源的電壓;閉合開關,燈L1、L2正常發(fā)光,電流表和電壓表均有示數(shù)。過一會兒,燈L1突然熄滅,電流表示數(shù)變小,根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點可知,電路中有一條支路發(fā)生了斷路現(xiàn)象;電壓表示數(shù)為零,說明電壓表的正負接線柱與電源是斷開的;
A、L1短路,則整個電路短路,電源會燒壞,兩個電表都無示數(shù),故A不符合題意
B、L1燈絲燒斷,干路中的電流減小,電壓表并聯(lián)到電源兩端,有示數(shù),故B不符合題意;
C、導線a或b開路,燈泡L1的支路沒有接到電路中,電流表示數(shù)減小,電壓表與電源之間是斷開的,電壓表無示數(shù),故C符合題意;
D、導線c或d開路,燈泡L1的支路接到電路中,燈L1、L2仍然正常發(fā)光,電流表示數(shù)不變,電壓表與電源之間是斷開的,電壓表無示數(shù),故D不符合題意。
故選:C。
三、實驗探究題(本大題3小題,第18題4分,第19題4分,第20題8分,滿分16分)
18.如圖甲是某小組探究“水的沸騰”的實驗裝置圖。
(1)該小組同學根據(jù)下方表格數(shù)據(jù)在乙圖坐標紙中描繪的溫度隨時間變化的圖像如乙圖。
(2)圖丙是實驗中某個時段氣泡的變化圖,這是 (填“沸騰前”或“沸騰時”)的情形。
(3)當水溫接近94℃時,每隔1min記錄一次溫度,并繪制了水溫隨時間變化的圖象(如圖所示),由圖象可知:水沸騰時的特點是 ,水的沸點為 ℃,出現(xiàn)這一結果的原因可能是該處大氣壓 標準大氣壓(選填“大于”、“等于”或“小于”)。
(4)實驗中發(fā)現(xiàn)液體升溫較慢,若需要縮短液體沸騰前的加熱時間,可采用的方法是 。
【答案】(2)沸騰時;(3)吸收熱量,溫度不變;98;小于;(4)減小水的質量。
【分析】(2)水沸騰時,有大量氣泡生成,并且不斷有水汽化為水蒸氣進入氣泡,氣泡在上升過程中體積變大,到水面破裂開來;
(3)水沸騰時吸熱,溫度不變;水的沸點指水沸騰時的溫度;標準大氣壓下水的沸點為100℃,液體沸點隨氣壓的增大而升高;
(4)把水加熱到沸騰所用的時間與水的多少、水的初溫、酒精燈火焰的大小、是否加蓋有關,據(jù)此分析。
【解答】解:(2)圖丙中,有大量氣泡生成,氣泡在上升過程中體積變大,是沸騰時的情形;
(3)由圖像可知,水沸騰時吸收熱量,溫度不變;該不變的溫度為水的沸點,為98℃;在1標準大氣壓下,水的的沸點為100℃,現(xiàn)在水的沸點低于100℃,可能是該處大氣壓小于標準大氣壓;
(4)實驗中發(fā)現(xiàn)液體升溫較慢,若要縮短液體沸騰前的加熱時間,可減小水的質量。
故答案為:(2)沸騰時;(3)吸收熱量,溫度不變;98;小于;(4)減小水的質量。
19.在探究“不同物質吸熱能力”的實驗中:
(1)甲、乙兩套裝置你選擇 裝置,原因是 。
(2)在兩個相同的燒杯中加入初溫相同、 相同的水和煤油(ρ水>ρ煤油)。
(3)水和煤油的溫度隨時間變化的圖像如圖丙所示。
①加熱3min時,b液體比a液體的溫度高,那么b液體吸收的熱量 (填“大于”、“小于”或“等于”)a液體吸收的熱量。
②根據(jù)圖丙可判斷出 (填“a”或“b”)液體的吸熱能力強,該液體是 (填“水”或“煤油”)。
(4)本實驗除了采用控制變量法外,還采用相同的熱源,通過比較 來比較水和煤油吸收熱量的多少,這種解決物理問題的方法叫 法。
【答案】見試題解答內容
【分析】(1)我們使用相同的酒精燈(或加熱器)通過加熱時間的長短來比較吸熱多少,這種方法叫轉換法。從實驗中易于控制a、b液體受熱情況相同分析;
(2)(3)比較物質吸熱能力的2種方法:①使相同質量的不同物質升高相同的溫度,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②使相同質量的不同物質吸收相同的熱量(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;
(4)由于燃料的熱值不能直接測量,所以通過水溫升高的度數(shù)大小來體現(xiàn)燃料的熱值大小。
【解答】解:(1)甲用酒精燈,乙用電加熱器,電加熱器的規(guī)格相同,但乙裝置中的加熱器沒有全部浸入被測液體中,電加熱器放出的熱量不能被液體全部吸收,所以應該選擇甲裝置;
(2)根據(jù)探究物質的吸熱能力的兩種方法,要控制不同物質的質量相同,所以在兩個相同的燒杯中加入初溫相同、質量相同的水和煤油;
(3)①同是加熱3min,根據(jù)轉換法,水和煤油吸收熱量相同;
②根據(jù)圖丙可知,a的溫度變化慢,吸熱能力強;由圖知,加熱時間相同,吸熱相同,a的溫度變化較慢,根據(jù)比較吸熱能力的第2種方法,a吸熱能力較強,可知a是水;
(4)實驗中通過加熱時間比較吸收熱量的多少,用到轉換法。
故答案為:(1)甲;乙裝置中的加熱棒沒有完全浸沒在液體中,導致熱量不能被液體完全吸收;(2)質量;
(3)①等于;②a;水;(4)加熱時間;轉換。
20.在“探究串聯(lián)電路的電壓規(guī)律”實驗中,小明設計并連接了如圖甲所示的電路,電源電壓保持6V不變。
(1)圖甲中電壓表測 (選填“燈L1”、“燈L2”或“電源”)兩端的電壓。
(2)小明在進行試觸時,發(fā)現(xiàn)兩燈不發(fā)光,電壓表的示數(shù)為零,則電路故障可能是 (填字母序號)。
A.燈L1短路 B.燈L1斷路 C.燈L2短路 D.燈L2斷路
(3)排除故障后,小明繼續(xù)試觸,發(fā)現(xiàn)電壓表的指針偏轉如圖乙所示,其原因是 。
(4)為了測量BC兩點間的電壓,小明將電壓表接A點的線端改接到C點,閉合開關后,發(fā)現(xiàn) (填字母序號)。
A.電壓表無示數(shù) B.示數(shù)超過電壓表量程 C.電壓表指針反偏
(5)為了測兩燈串聯(lián)后的總電壓,只需改動一根導線,請在圖甲中需要改動的導線上打“×”并畫出新的導線。
(6)小明記錄的實驗數(shù)據(jù)如表,分析實驗數(shù)據(jù)可初步得出結論: 。
(7)實驗結束后,小明和同學們對本次實驗進行了交流與評估,請你參與交流與評估,對小明的實驗提出有益的改正措施 。
【答案】(1)燈L1;(2)D;(3)電壓表所選的量程過??;(4)C;(5)如圖;(6)串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端的電壓之和;(7)選用規(guī)格不相同的燈泡多次實驗。
【分析】(1)電壓表并聯(lián)在燈L1兩端,則電壓表測量燈L1兩端的電壓;
(2)小明在進行試觸時,發(fā)現(xiàn)兩燈不發(fā)光,則電路可能斷路,電壓表的示數(shù)為零,則電壓表未與電源接通;
(3)電壓表的指針偏轉如圖乙所示,已滿偏,其原因是電壓表所選的量程過??;
(4)利用電壓表測量電壓時,電流必須從電壓表的正接線柱流入,負接線柱流出;
(5)甲圖中電壓表測量燈L1兩端
的電壓,為了測兩燈串聯(lián)后的總電壓,電壓表應并聯(lián)在兩燈泡兩端,從圖中可知電源電壓為6V,故應選用電壓表的大量程,應用導線將電壓表最右邊的接線柱與L2的右接線柱相連;
(6)串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端的電壓之和;
(7)一次實驗數(shù)據(jù)得出的結論具有偶然性,應選用規(guī)格不相同的燈泡多次實驗。
【解答】解:(1)電壓表并聯(lián)在燈L1兩端,則電壓表測量燈L1兩端的電壓;
(2)小明在進行試觸時,發(fā)現(xiàn)兩燈不發(fā)光,則電路可能斷路,電壓表的示數(shù)為零,則電壓表未與電源接通,電路故障可能是燈L2斷路,故選D;
(3)電壓表的指針偏轉如圖乙所示,已滿偏,其原因是電壓表所選的量程過??;
(4)為了測量BC兩點間的電壓,小明將接A點的線端改接到C點,此時電壓表的正負接線柱接反,閉合開關后,會發(fā)現(xiàn)電壓表指針反偏,故選C;
(5)甲圖中電壓表測量燈L1兩端的電壓,為了測兩燈串聯(lián)后的總電壓,電壓表應并聯(lián)在兩燈泡兩端,從圖中可知電源電壓為6V,故應選用電壓表的大量程,應用導線將電壓表最右邊的接線柱與L2的右接線柱相連,如圖:
(6)根據(jù)數(shù)據(jù)可知,3.8V+2.2V=6V,即串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端的電壓之和;
(7)一次實驗數(shù)據(jù)得出的結論具有偶然性,應選用規(guī)格不相同的燈泡多次實驗。
故答案為:(1)燈L1;(2)D;(3)電壓表所選的量程過??;(4)C;(5)如圖;(6)串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端的電壓之和;(7)選用規(guī)格不相同的燈泡多次實驗。
四、計算題(第21小題5分,第22小題7分,第23題8分,共20分)
21.實驗測得0.5kg某物質溫度隨時間變化的圖象如圖所示,已知物質在固態(tài)下的比熱容為[c1=2.1×103J/(kg?℃)]。假設這種物質從熱源吸熱的功率恒定不變,根據(jù)圖象(如圖)解答下列問題:
(1)求在最初的2min內物質吸收的熱量;
(2)求該物質在液態(tài)下的比熱容。
【答案】(1)在最初的2min內,物質吸收的熱量為2.1×104J;(2)該物質在液態(tài)下的比熱容為4.2×103J/
(kg?℃)。
【分析】(1)由圖象知,在最初的2min內物質處于固體狀態(tài),知道固態(tài)下的比熱容,又知道物體的質量,可利用
吸熱公式Q吸=c1mΔt可以求出吸收的熱量;
(2)知道吸熱時間,可利用公式P=Q吸/t求出吸熱功率;
由圖象可知,10min~12min內物質處于液體,由于吸熱功率恒定不變,根據(jù)Q=Pt可求出這一段時間內吸收的熱量,
物體質量不變,又知道物體的溫度的變化, 然后利用公式c=Q吸/mΔt求出該物質在液態(tài)下的比熱容。
【解答】解:(1)在最初2min內,物體處于固態(tài)的升溫吸熱過程,
因m=0.5kg,c1=2.1×10?J/(kg?℃),Δt1=0℃-(-20℃)=20℃,
所以,物質吸收的熱量:Q吸=c1mΔt1=2.1×10?J/(kg?℃)×0.5kg×20℃=2.1×10?J;
(2)該物質的吸熱功率:P=Q吸/t=(2.1×10?J)/(2×60s)=175W,
由圖象可知,10min~12min內物質處于液體,在t′=2min=120s內,物體溫度升高Δt2=10℃,
因吸熱功率恒定不變,所以,吸收的熱量為:Q吸′=Pt′=175W×120s=2.1×10?J,
該物質在液態(tài)下的比熱容:c2=Q吸′/mΔt2=(2.1×10?J)/(0.5kg×10℃)=4.2×10?J/(kg?℃)。
答:(1)在最初的2min內,物質吸收的熱量為2.1×10?J;
(2)該物質在液態(tài)下的比熱容為4.2×10?J/(kg?℃)。
22.如圖所示的電路,電源電壓恒定不變。
(1)當a、b都是電壓表時,閉合開關S1和S2,a、b示數(shù)分別是6V、3.5V,那么燈L1、L2兩端的電壓各是多少?
(2)當a、b都是電流表時,斷開開關S2、閉合開關S1,a、b示數(shù)分別是0.28A、0.5A,那么通過燈L1、L2的電流各是多少?此時燈L1兩端的電壓是多少?
【答案】(1)燈泡L2兩端的電壓為3.5V,燈L1兩端的電壓是2.5V;
(2)通過燈L1的電流是0.22A;燈L1兩端的電壓為6V
【分析】(1)當a、b都是電壓表時,閉合開關S1和S2,燈泡L1與L2串聯(lián),a表測量電源電壓,b表測量L2兩端的電壓;根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律即可求出L1兩端的電壓;
(2)當a、b都是電流表時,斷開開關S2、閉合開關S1時,燈泡L1與L2并聯(lián),a表測量通過L1的電流,b表測量干路中的電流,根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點即可求出通過燈L1的電流;根據(jù)并聯(lián)電路的電壓規(guī)律分析燈L1兩端的電壓。
【解答】解:(1)當a、b都是電壓表時,閉合開關S1和S2,燈泡L1與L2串聯(lián),電壓表a測量電源電壓,電壓表b測量燈泡L2兩端的電壓;由a、b兩表的示數(shù)可知,電源電壓U=6V,U2=3.5V,因串聯(lián)電路的總電壓等于各用電器兩端的電壓之和,所以燈L1兩端的電壓:U1=U-U2=6V-3.5V=2.5V;
(2)當a、b都是電流表時,斷開開關S2,閉合開關S1,燈泡L1與L2并聯(lián),電流表a測量通過L2的電流,電流表b測量干路中的電流;由a、b兩表的示數(shù)可知,I=0.5A,I2=0.28A,因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,
所以通過燈L1的電流:I1=I-I2=0.5A-0.28A=0.22A;根據(jù)并聯(lián)電路的電壓關系可知,燈L1兩端的電壓等于電源電壓,即等于U'1=U=6V。
答:(1)燈泡L2兩端的電壓為3.5V,燈L1兩端的電壓是2.5V;
(2)通過燈L1的電流是0.22A;燈L1兩端的電壓為6V。
23.某汽車在一段平直的公路上勻速行駛,汽車以50km/h的速度勻速直線行駛了0.6h。汽車所受的阻力與速度的圖象如圖所示。且行駛過程中消耗了12.5×10﹣3m3燃油(假設燃油完全燃燒)。若燃油的密度ρ=0.8×103kg/m3,熱值q=4×107J/kg,求:
(1)汽車牽引力所做的功;
(2)燃油放出的總熱量Q是多少;
(3)汽車的熱機效率。
【答案】(1)汽車牽引力所做的功為1.2×108J;(2)燃油放出的總熱量為4×108J;(3)汽車的熱機效率為30%。【分析】(1)已知車速,由圖可知汽車此時所受的阻力,由二力平衡的條件可得汽車的牽引力,再利用s=vt求出汽車行駛的路程,最后根據(jù)W=Fs可求出汽車牽引力做的功;
(2)已知消耗燃油的體積,利用m=ρV可求出燃油的質量,再利用Q放=qm可求出燃油完全燃燒放出的熱量;
(3)根據(jù)η=WQ放×100%可求出汽車的熱機效率。
【解答】解:(1)當車速為50km/h時,由圖可知此時汽車所受的阻力為f=4000N,
由二力平衡的條件可知汽車的牽引力為:F=f=4000N,汽車行駛的路程為:s=vt=50km/h×0.6h=30km=30000m,
則汽車牽引力做的功為:W=Fs=4000N×30000m=1.2×10?J;
(2)已知消耗燃油的體積為V=12.5×10??m?,則消耗燃油的質量為:m=ρV=0.8×10?kg/m?×12.5×10??m?=10kg,則燃油完全燃燒放出的熱量為:Q放=qm=4×10?J/kg×10kg=4×10?J;
(3)汽車的熱機效率為:η=W/Q放×100%=(1.2×108 J)/(4×108J)×100%=30%。
答:(1)汽車牽引力所做的功為1.2×108J;(2)燃油放出的總熱量為4×108J;(3)汽車的熱機效率為30%。時間/min
0
2
4
6
8
10
12
溫度/℃
94
95
96
97
98
98
98
UAB/V
UBC/V
UAC/V
3.8
2.2
6

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