文档内容
2018-2019学年湖北省潜江市积玉口中学九年级(上)月考物理试卷
(12月份)
一、选择题
1.一生致力于实验研究,研究热和功的关系,为“能量守恒定律”奠定了基础的科学家是( )
A. 伽利略 B. 焦耳
C. 阿基米德 D. 欧姆
2.关于分子热运动及热现象,下列说法正确的是( )
A.扩散现象只能发生在气体与液体中
B.固体很难被压缩,说明分子间存在斥力
C.物体吸收热量,温度一定升高
D.0℃的冰块内没有内能
3.用物体内能改变的方式说明“炙手可热”和“钻木取火”的含义,下列说法正确的是( )
A.前者是做功,后者是热传递
B.前者是热传递,后者是做功
C.两者都是做功
D.两者都是热传递
4.如图所示,是汽油机工作时的四个冲程,其中属于做功冲程的是( )
A. B.C. D.
5.如图是某品牌榨汁机,为保障安全,该榨汁机设置了电源开关S和安全开关S .当杯体放在主机上
1
时,S 自动闭合,此时再闭合S,电动机才能启动,开始榨汁。下列电路图符合上述要求的是( )
1
A. B.
C. D.
6.在如图(a)所示电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均为图(b)所示,则电阻R 和R 的电
1 2
阻之比为( )
A.1:3 B.3:1 C.4:1 D.1:4
7.将光敏电阻R、定值电阻R 、电流表、电压表、开关和电源连接成如图所示的电路。光敏电阻的阻值
0
随光照强度的增大而减小。闭合开关,逐渐增大对光敏电阻的光照强度,观察电表示数的变化情况
应该是( )A.电流表和电压表示数均变小
B.电流表示数变小,电压表示数变大
C.电流表示数变大,电压表示数变小
D.电流表和电压表示数均变大
8.在如图所示的电路中,开关S闭合时,电压表V和V 的示数分别如图甲、乙所示,则该电路中的电
1
流为( )
A.0.6A B.0.5A C.0.4A D.0.2A
9.将规格都是“220V 180W”的一台电冰箱、一台电风扇和一床电热毯,分别接入同一家庭电路中,
若通电时间相同,则下列说法正确的是( )
A.电冰箱产生的热量最多 B.电风扇产生的热量最多
C.电热毯产生的热量最多 D.三者产生的热量一样多
10.某同学利用如图甲所示的电路进行实验,电源电压恒为3伏,更换5个定值电阻R ,得到如图乙
x
所示的图象。以下有关叙述正确的是( )
A.实验中电压表的示数保持2.5伏不变
B.将R 从5欧换成10欧后,应将滑片P向右移
x
C.滑动变阻器阻值变化范围为1 ~5
D.该同学研究的是电阻一定时,Ω电流Ω和电压的关系
11.如图,电源电压不变,R 为定值电阻,灯L 、L 分别标有“6V6W”、“6V3W”字样,设灯丝的电
0 1 2
阻不变。当S与a接触时,电流表示数为0.3A,R 消耗的电功率为P ;当S与b接触时,R 消耗的
0 1 0
电功率为P ;已知P :P =9:4.下列说法正确的是( )
2 1 2A.电源电压为6V
B.L 、L 的电阻之比为1:2
1 2
C.定值电阻R 的阻值为6
0
D.S分别与a、b接触时,Ω电路的总功率之比为3:2
二、填空题(每空1分,共10分)
12.“端午深情,粽叶飘香”,其中“粽叶飘香”是一种 现象;在1标准大气压下,质量为
0.5kg、温度为20℃的水吸收4.2×104J的热量,水的温度升高到 ℃。
13.汽油机的压缩冲程中将 能转化成内能;一台某型号单缸四冲程汽油机的飞轮转速是
1200r/min,则汽油机每秒钟对外做功 次。
14.某家庭电能表上标有3000R(/ kW•h)字样,若该家庭单独让某用电器工作,测得1min内电能表转
盘转了30转,则用电器的电功率是 W;某段时间内,用电器消耗的电能为1.8×105J,则电能
表的表盘转动了 转。
15.如图所示电路,电源电压保持不变。灯泡额定电压为6V,额定电流为0.8A,电阻R 阻值为R 的2
2 1
倍,当开关接a时,R 消耗的功率为3W;当开关接b时,R 消耗的功率为0.75W.求:
1 1
(1)灯泡的额定功率。
(2)当开关接b时,灯泡的实际功率。
16.如图甲所示,将额定电压为2.5V的小灯泡接入电源电压为4.5V的电路中,闭合开关,调节滑动变
阻器滑片P,记录相应电压表和电流表示数绘制成如图乙所示的U﹣I图象,则小灯泡的额定功率
为 W.调节滑动变阻器,使小灯泡的功率为0.3W,则此时滑动变阻器接入电路中的阻值是
。
Ω三、作图与实验题(共26分)
17.小明用三个电流表和两个小灯泡做实验,检验并联电路干路电流是否等于各支路电流之和,其连
接的电路如图所示。这个电路中有一根导线接错了,请在这根导线上打“×”,表示这根导线不能
这样连接,然后画出正确的连接位置。并画出电路图。
18.(3分)我们在实验室里用“伏安法”测量定值电阻的阻值大小,请你在如图的虚线框中画出这个
实验的电路图。
19.(5分)为了比较水和沙子吸热本领的大小,小明做了如图所示的实验:在两个相同的烧杯中分别
装有质量、初温都相同的水和沙子,用两个相同的酒精灯对其加热、实验数据记录如下:
物质 质量/g 温度升高10℃ 温度升高20℃ 温度升高30℃
所需要的时间/s 所需要的时间/s 所需要的时间/s
沙子 30 64 89 124
水 30 96 163 220
(1)在本实验中,用加热时间的长短来表示物质 。
(2)分析表中的实验数据可知:质量相同的水和沙子,升高相同的温度时,水吸收的热量 (选填“大于”或“小于”)沙子吸收的热量。
(3)如果加热相同的时间,质量相同的水和沙子, (选填“沙子”或“水”)升高的温度更高。
20.(8分)某班同学为了“探究电流与电阻的关系”,设计了如图甲所示的实验电路。在学校实验室
找来了如下一些实验器材:电压恒为3V的电源,电流表、电压表各一只,一个开关,阻值分别为
10 、20 、25 的定值电阻各一个,滑动变阻器和导线若干。
Ω Ω Ω
(1)连接电路时,应让开关处于 状态,实验前滑动变阻器置于 端(填“A”或“B”).
在实验过程中滑动变阻器的作用是: 。
(2)小华先把10 的电阻接入电路,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表示数为 V,读出电流
表的示数后,断Ω开开关S,她直接拆下10 的电阻,改换成阻值为20 的电阻继续做实验,接下来
她应向 端(填“A”或“B”)移Ω动滑动变阻器的滑片P继续Ω做实验。
(3)小华完成了多组实验,利用收集到的数据,作出了如图所示的电流I随电阻R变化的关系图象,
分析图象得出结论: 。
(4)为了能用所选的三只定值电阻完成实验,小华所选滑动变阻器的最大阻值应不小于 。
21.(8分)小珍在“测量小灯泡额定功率”的实验时,老师只给她提供了如下器材:标有“2.5V”Ω的
小灯泡、电源(电压不变)、滑动变阻器、开关、单刀双掷开关、电压表、阻值为10 的定值电阻R 、
0
导线若干。她根据所给定的器材经过认真思考后,设计了如图甲所示的实验电路Ω。
(1)该实验的原理是 。
(2)小珍连接电路时,开关处于 状态:闭合开关前滑片P应置于滑动变阻器的最 (选填“左”或“右”)端。
(3)闭合开关S,将S 拨到触点 (选填“a”或“b”),移动滑片P,使电压表的示数为
1
V。
(4)在确保整个电路安全情况下,保持滑片P位置不变,将开关S 拨到另一触点,此时电压表的示数
1
如图乙所示,其数值为 V;通过计算可知小灯泡的额定功率是 W。
四.综合应用题(共20分)
22.(6分)小亮家有一个容积为3L(1L=10﹣3m3)的水壶,水壶里装有质量为2.5kg、初温为20℃的水,
在1标准大气压下小亮用天然气炉具对水进行加热。天然气的热值为q=8.4×107J/m3,求:
(1)烧开水壶里的这些水,水需要吸收多少热量?
(2)若天然气炉具的效率是40%,则烧开这些水需要完全燃烧多少m3的天然气?
23.(6分)如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S 、S ,电压表示数为6V,电流表示数为0.6A,断
1 2
开S 后,电压表示数变为4V,则电源电压为 V,R 的电阻为 ;若R 两端电压变为
2 2 1
0V,则此时它的电阻为 。 Ω
Ω
24.(8分)PTC是一种新型的半导体陶瓷材料,它的发热效率较高,PTC有一个人为设定的温度。当
它的温度低于设定温度时,其电阻值会随它的温度升高而变小;当它的温度高于设定温度时,其电
阻值随它的温度升高而变大。如图甲所示的陶瓷电热水壶就使用了这种材料。它的工作电路如图
乙所示,R 是定值电阻,其阻值不受温度的影响。R 是PTC的电阻,R 的电阻值与温度的关系如
0 T T
图丙所示。该电热水壶在R 设定温度状态工作时,电路消耗的总功率为1100W。
T(1)人为设定的温度是多少?
(2)R 的阻值为多少?
0
(3)当R 的温度为120℃时,电路中R 的实际功率为多少?
T T2018-2019 学年湖北省潜江市积玉口中学九年级(上)月考物
理试卷(12 月份)
参考答案与试题解析
一、选择题
1.一生致力于实验研究,研究热和功的关系,为“能量守恒定律”奠定了基础的科学家是( )
A. 伽利略 B. 焦耳
C. 阿基米德 D. 欧姆
【分析】根据对物理学家及其成就的了解作答。
【解答】解:A、伽利略是著名的物理学家,最早发现了摆的等时性原理,发明了天文望远镜。故A不符
合题意;
B、焦耳是英国著名的物理学家,在能量研究领域取得卓著的成就,最早确定了热和功的关系,为“能
量守恒定律”奠定了基础。故B符合题意;
C、阿基米德是古希腊哲学家和科学家,发现了著名的阿基米德原理和杠杆平衡条件。故C不符合题
意;
D、欧姆是德国物理学家,最早发现了电流与电压、电阻的定量关系﹣﹣欧姆定律。故D不符合题意。
故选:B。
【点评】此题考查的是我们对物理学家成就的了解,属于物理学史的考查。在平时要注意搜集、积累此
类材料。
2.关于分子热运动及热现象,下列说法正确的是( )
A.扩散现象只能发生在气体与液体中
B.固体很难被压缩,说明分子间存在斥力C.物体吸收热量,温度一定升高
D.0℃的冰块内没有内能
【分析】(1)一切气体、液体和固体都能发生扩散现象;
(2)分子间存在相互的引力和斥力;
(3)晶体熔化过程中,吸热但温度不变;
(4)一切物体在任何情况下都有内能。
【解答】解:
A、一切气体、液体和固体都能发生扩散现象,故A错误;
B、固体很难被压缩,说明分子间存在斥力,故B正确;
C、物体吸收热量,温度不一定升高,如晶体在熔化过程中,吸热但温度保持不变,故C错误;
D、一切物体在任何情况下都有内能,所以0℃的冰块也有内能,故D错误。
故选:B。
【点评】此题考查了分子间斥力的理解、发生扩散的条件、晶体熔化的特点和物体具有内能的条件,是
一道综合题。
3.用物体内能改变的方式说明“炙手可热”和“钻木取火”的含义,下列说法正确的是( )
A.前者是做功,后者是热传递
B.前者是热传递,后者是做功
C.两者都是做功
D.两者都是热传递
【分析】改变物体内能的方式有两种:做功和热传递;做功改变物体内能的实质是能量的转化,热传递
改变物体内能的实质是能量的转移。
【解答】解:“炙手可热”是手与高温物体间发生了能量的转移,是通过热传递改变了手的内能;“钻
木取火”时钻与木头相互摩擦做功,机械能转化为木头的内能,机械能减少,内能增加,是通过做
功的方式改变物体的内能,故B说法正确。
故选:B。
【点评】知道改变内能的两种方式,并能将其应用于实际是解决该题的关键。
4.如图所示,是汽油机工作时的四个冲程,其中属于做功冲程的是( )A. B.
C. D.
【分析】解决此题要知道内燃机的四个冲程有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程,判断冲程名
称可用口诀:“先看气门开关情,再看活塞上下行;开下吸气开上排,关上压缩关下功。”进行分
析。
【解答】解:
A、进气门开启,气体流入汽缸,是吸气冲程;不符合题意;
B、两气门都关闭,活塞上行,汽缸容积变小,是压缩冲程,不符合题意;
C、两气门都关闭,火花塞点火,活塞下行,汽缸容积变大,是做功冲程,符合题意;
D、排气门开启,气体流出汽缸,是排气冲程;不符合题意。
故选:C。
【点评】解决此题要结合内燃机的四个冲程工作特点进行分析解答。
5.如图是某品牌榨汁机,为保障安全,该榨汁机设置了电源开关S和安全开关S .当杯体放在主机上
1
时,S 自动闭合,此时再闭合S,电动机才能启动,开始榨汁。下列电路图符合上述要求的是( )
1
A. B.C. D.
【分析】串联的各电路元件相互影响,不能独立工作;并联的各电路元件互不影响,能独立工作;根据
题意确定两开关与电动机的连接方式,然后分析电路图答题。
【解答】解:
由题意可知,只有开关S 、S都闭合后,才开始榨汁,即电动机才开始工作,说明两开关相互影响,一
1
个开关不能单独控制电动机,两开关是串联的,两开关、电动机与电源组成串联电路,由图示电路
图可知,B正确。
故选:B。
【点评】(1)根据电路元件是否相互影响,判断出它们的连接方式,相互影响为串联,互不影响为并联;
(2)根据开关的控制作用,确定开关的位置,控制整个电路,开关在干路上,单独控制某个用电器,开
关在支路上。
6.在如图(a)所示电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均为图(b)所示,则电阻R 和R 的电
1 2
阻之比为( )
A.1:3 B.3:1 C.4:1 D.1:4
【分析】由电路图可知,两电阻串联,电压表V 测电源两端的电压,V 测R 两端的电压;根据串联电
1 2 2
路的电压特点确定两电压表的量程,根据分度值读出示数;根据串联电路的电压特点求出R 两端
1
的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出R 、R 的阻值之比。
1 2
【解答】解:由电路图可知,两电阻串联,电压表V 测电源两端的电压,V 测R 两端的电压。
1 2 2
∵串联电路的总电压等于各分电压之和,且两个电压表指针的偏转相同,
∴V 的量程为0~15V,分度值为0.5V,所以电源的电压U=6V;
1
V 的量程为0~3V,分度值为0.1V,所以电源的电压U =1.2V;
2 2
∴电阻R 两端的电压:
1
U =U﹣U =6V﹣1.4V=4.8V;
1 2
∵串联电路各处的电流相等,∴由I= 可得,电阻R 、R 的阻值之比:
1 2
= = = = 。
故选:C。
【点评】本题考查了欧姆定律和串联电路特点的应用,关键是两电压表量程的确定和读数。
7.将光敏电阻R、定值电阻R 、电流表、电压表、开关和电源连接成如图所示的电路。光敏电阻的阻值
0
随光照强度的增大而减小。闭合开关,逐渐增大对光敏电阻的光照强度,观察电表示数的变化情况
应该是( )
A.电流表和电压表示数均变小
B.电流表示数变小,电压表示数变大
C.电流表示数变大,电压表示数变小
D.电流表和电压表示数均变大
【分析】分析电路的连接,由光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小,根据电阻的串联判断电路的
电阻变化,由欧姆定律确定电流的变化,和定值电阻的变化,根据串联电路电压的规律确定电压表
示数的变化。
【解答】解:原电路中,光敏电阻R与定值电阻R 串联,电压表测光敏电阻的电压,电流表测电路中的
0
电流,
因光阻值随光照强度的增大而减小。闭合开关,逐渐增大对光敏电阻的光照强度,光敏电阻变小,根
据电阻的串联,总电阻变小,由欧姆定律,电路中电流即电流表示数变大,故选项A、B错误;
根据欧姆定律的变形公式U=IR,定值电阻的电压变大,由串联电路电压的规律,光敏电阻即电压表
示数变小,故选项C正确,D错误。
故选:C。
【点评】本题考查串联电路的规律和欧姆定律的运用,关键是明确光敏电阻的阻值随光照强度的增大
而减小。
8.在如图所示的电路中,开关S闭合时,电压表V和V 的示数分别如图甲、乙所示,则该电路中的电
1流为( )
A.0.6A B.0.5A C.0.4A D.0.2A
【分析】由电路图可知,灯泡与电阻R串联;电压表V测总电压,电压表V 测灯泡两端电压,由串联电
1
路的电压特点可知,电压表V的示数应大于V 的示数,根据图中指针的偏转情况可以判断所用量
1
程;
对两个电压表正确读数,由串联电路特点求出电阻R两端的电压;最后根据欧姆定律求出电路电流。
【解答】解:
由电路图可知,灯泡与电阻R串联,电压表V测总电压U,电压表V 测量灯泡两端的电压U ;
1 L
由串联电路的电压特点可知,电压表V的示数应大于V 的示数,而图中电压表V的指针比电压表V
1 1
偏转角度小,所以电压表V量程是0~15V,电压表V 量程是0~3V。
1
则可知电压表V的示数为U=7.5V,电压表V 的示数为U =2.5V,
1 L
由串联电路的电压特点可知,电阻R两端的电压:U =U﹣U =7.5V﹣2.5V=5V。
R L
串联电路电流处处相等,则电路中的电流:I= = =0.5A。
故选:B。
【点评】本题考查串联电路的特点和电压表的使用,由于电压表的量程不明确,根据电压表测量对象
(一个测总电压,一个测灯两端电压),判断所用量程是解本题关键。
9.将规格都是“220V 180W”的一台电冰箱、一台电风扇和一床电热毯,分别接入同一家庭电路中,
若通电时间相同,则下列说法正确的是( )
A.电冰箱产生的热量最多 B.电风扇产生的热量最多
C.电热毯产生的热量最多 D.三者产生的热量一样多
【分析】由题意知,三种用电器的额定电压都是220V,额定功率都是180W;家庭电路电压是220V,把
这三个用电器接入家庭电路,三个用电器都正常工作,实际功率相同都等于额定功率,通电时间相
同,根据W=Pt可知消耗的电能相同;通过分析三种用电器工作时的能量转化情况,找出产生热
量最多的用电器。【解答】解:∵接在家庭电路中,U=220V,
∴三种用电器的实际功率:
P =P =180W;
实 额
又∵W=Pt,用电器工作时间t相等,
∴三种用电器消耗的电能相同;
∵电冰箱与电风扇工作时,主要把电能转化为机械能,产生的热量很小,
电热毯工作时电热丝产生热量,把电能全部转化为热量;
∴产生热量最多的是电热毯。
故选:C。
【点评】知道电流做功的实质:电流做功的过程就是消耗电能转化为其它形式能的过程,能分析三种
用电器的能量转化是本题的关键。
10.某同学利用如图甲所示的电路进行实验,电源电压恒为3伏,更换5个定值电阻R ,得到如图乙
x
所示的图象。以下有关叙述正确的是( )
A.实验中电压表的示数保持2.5伏不变
B.将R 从5欧换成10欧后,应将滑片P向右移
x
C.滑动变阻器阻值变化范围为1 ~5
D.该同学研究的是电阻一定时,Ω电流Ω和电压的关系
【分析】(1)由图乙可知,通过定值电阻的电流随其阻值的变化而变化,但电流和电阻的乘积不变,据
此判断实验研究的问题和电压表的示数;
(2)根据控制变量法,研究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻的电压相同,当换上大电阻时,根据
分压原理确定电压表示数的变化,由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向;
(3)由图乙知,电流为0.5A时,对应的电阻为5 ;电流为0.1A时,对应的电阻为25 ,根据欧姆定律
和串联电路的规律求出变阻器连入电路中的Ω电阻变化范围。 Ω
【解答】解:
AD、由图象可知,该同学研究的是电流和电阻的关系,实验中要控制R 两端的电压不变(即电压表示
x数不变),故D错误;
由图乙知,电流与电阻之积(即R 两端的电压):U=IR =0.5A×5 =﹣﹣﹣﹣﹣0.1A×25 =2.5V,即
x x
电压表保持2.5伏不变,故A正确; Ω Ω
B、根据串联分压原理可知,将R 从5欧换成10欧后,R 电阻增大,其分得的电压增大(大于2.5V);
x x
探究电流与电阻的实验中应控制电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变
阻器分得的电压使电压表的示数减小为2.5V,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻
所以滑片应向左端移动,故B错误;
C、由图乙知,电流最大为0.5A时,对应的电阻为5 ,此时电路中的电流最大,滑动变阻器接入电路
中的电阻最小, Ω
根据欧姆定律和串联电路的规律,变阻器连入电路中的电阻R =R ﹣R = ﹣R = ﹣5
滑1 总 1 1
Ω
=1 ;
由图乙Ω知,电流最小为0.1A时,对应的电阻为25 ,此时电路中的电流最小,滑动变阻器接入电路中
的电阻最大, Ω
根据欧姆定律和串联电路的规律,变阻器连入电路中的电阻R =R ′﹣R = ﹣R = ﹣
滑2 总 2 2
25 =5 ;
所以,Ω滑动Ω变阻器阻值变化范围为1欧~5欧,故C正确。
故选:AC。
【点评】本题考查串联电路的规律和欧姆定律及控制变量法的运用,会分析实验数据得出有用的信息
是关键。
11.如图,电源电压不变,R 为定值电阻,灯L 、L 分别标有“6V6W”、“6V3W”字样,设灯丝的电
0 1 2
阻不变。当S与a接触时,电流表示数为0.3A,R 消耗的电功率为P ;当S与b接触时,R 消耗的
0 1 0
电功率为P ;已知P :P =9:4.下列说法正确的是( )
2 1 2A.电源电压为6V
B.L 、L 的电阻之比为1:2
1 2
C.定值电阻R 的阻值为6
0
D.S分别与a、b接触时,Ω电路的总功率之比为3:2
【分析】(1)知道两灯泡的额定电压和额定功率,根据P=UI= 求出两灯泡的电阻,然后求出两灯
泡的电阻之比;
(2)当S与a接触时,R 与L 串联,电流表测电路中的电流;当S与b接触时,R 与L 串联,电流表测
0 1 0 2
电路中的电流,根据P=UI=I2R结合P :P =9:4求出两种情况下电路中的电流之比,然后求出S
1 2
与b接触时电路中的电流,根据串联电路的特点和欧姆定律分别表示出电源的电压得出等式即可
求出电阻R 的阻值,进一步求出电源的电压;
0
(3)S分别与a、b接触时,根据P=UI求出电路的总功率之比。
【解答】解:(1)由P=UI= 可得,两灯泡的电阻:
R = = =6 ,R = = =12 ,
1 2
Ω Ω
则L 、L 的电阻之比R :R =6 :12 =1:2,故B正确;
1 2 1 2
(2)当S与a接触时,R 与L 串Ω联,Ω电流表测电路中的电流,设此时电路中的电流为I ;
0 1 1
当S与b接触时,R 与L 串联,电流表测电路中的电流,设此时电路中的电流为I ;
0 2 2
由P=UI=I2R可得,两种情况下电路中的电流之比:
= = = = ,
所以,I = I = ×0.3A=0.2A,
2 1
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,且电源的电压不变,
所以,由I= 可得,电源的电压:
U=I (R +R )=I (R +R ),
1 1 0 2 2 0
即0.3A×(6 +R )=0.2A×(12 +R ),
0 0
Ω Ω解得:R =6 ,故C正确;
0
电源的电压UΩ=I (R +R )=0.3A×(6 +6 )=3.6V,故A错误;
1 1 0
(3)S分别与a、b接触时,电路的总功Ω率之Ω比:
P :P =UI :UI =I :I =0.3A:0.2A=3:2,故D正确。
总1 总2 1 2 1 2
故选:BCD。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,分清电路的连接方式是关键。
二、填空题(每空1分,共10分)
12.“端午深情,粽叶飘香”,其中“粽叶飘香”是一种 扩散 现象;在1标准大气压下,质量为
0.5kg、温度为20℃的水吸收4.2×104J的热量,水的温度升高到 4 0 ℃。
【分析】(1)物质是由分子组成的,组成物质的分子不停地做无规则运动;
(2)根据Q=cm△t可计算水的温度会升高到多少摄氏度。
【解答】解:包粽子时粽叶“飘香”,这是扩散现象,此现象说明了 组成物质的分子不停地做无规则
运动;
由Q =cm(t﹣t )得,
吸 0
t=t + =20℃+ =20℃+20℃=40℃。
0
故答案为:扩散;40。
【点评】本题考查了扩散现象和吸热公式的理解和应用,要注意吸热公式中升高温度和升高到温度的
区别。
13.汽油机的压缩冲程中将 机械 能转化成内能;一台某型号单缸四冲程汽油机的飞轮转速是
1200r/min,则汽油机每秒钟对外做功 1 0 次。
【分析】(1)汽油机的四个冲程中有两个冲程发生能量转化,一是压缩冲程中机械能转化为内能;二是
做功冲程中内能转化为机械能。
(2)在四冲程内曲轴转一圈,完成2个冲程,1个工作循环中包括4个冲程并对外做功1次。1200r/min
的含义:它表示热机的飞轮每分钟转1200圈。
【解答】解:
(1)在汽油机的吸气、压缩、做功、排气四个冲程中,只有做功冲程燃气对外做功,内能转化为机械能;
压缩冲程是将机械能转化为内能的过程;
(2)一台四冲程汽油机飞轮的转速是1200r/min,即每秒钟飞轮转20圈,完成40个冲程,对外做功10
次。
故答案为:机械;10。【点评】本题主要考查对热机一个工作循环中各冲程情况的了解以及对飞轮转速的含义的认识。
14.某家庭电能表上标有3000R(/ kW•h)字样,若该家庭单独让某用电器工作,测得1min内电能表转
盘转了30转,则用电器的电功率是 60 0 W;某段时间内,用电器消耗的电能为1.8×105J,则电能
表的表盘转动了 15 0 转。
【分析】(1)3000R/kW•h所表示的物理意义:电路中每消耗1kW•h的电能,电能表的转盘转3000R;
求出转盘转30转消耗的电能,知道时间,再利用P= 求出用电器的电功率;
(2)知道消耗的电能,借助“3000R/kW•h”求电能表转盘的转数。
【解答】解:
(1)3000R/kW•h所表示的物理意义:电路中每消耗1kW•h的电能,电能表的转盘转3000R;
电能表转盘转了30转,则用电器消耗的电能:
W= kW•h=0.01kW•h,
t=1min= h,
用电器的功率:
P= = =0.6kW=600W;
(2)某段时间内,用电器消耗的电能:W′=1.8×105J=0.05kW•h,
则电能表的表盘转动的转数:
n=3000R/kW•h×0.05kW•h=150R。
故答案为:600;150。
【点评】本题考查了电能和电功率的计算,正确理解电能表的相关参数的意义是关键。
15.如图所示电路,电源电压保持不变。灯泡额定电压为6V,额定电流为0.8A,电阻R 阻值为R 的2
2 1
倍,当开关接a时,R 消耗的功率为3W;当开关接b时,R 消耗的功率为0.75W.求:
1 1
(1)灯泡的额定功率。
(2)当开关接b时,灯泡的实际功率。【分析】(1)知道灯泡的额定电压和额定电流,根据P=UI求出灯泡的额定功率;
(2)当开关接a时,R 与R 串联,根据串联电路的电流特点和P=I2R求出两电阻的功率之比,进一步
1 2
求出R 消耗的电功率,两电阻消耗的功率之和即为电路的总功率;当开关接b时,R 与L串联,根
2 1
据P=I2R求出两种情况下电路中的电流之比,根据P=UI求出电路的总功率之比,进一步求出当
开关接b时电路的总功率,然后减去R 消耗的功率即为灯泡的实际功率。
1
【解答】解:(1)灯泡的额定功率:
P =U I =6V×0.8A=4.8W;
L L L
(2)当开关接a时,R 与R 串联,
1 2
因串联电路电流处处相等,且电阻R 阻值为R 的2倍,
2 1
所以,R 与R 的电功率之比:
1 2
= = = ,
则R 消耗的功率:P =2P =2×3W=6W,
2 2 1
电路的总功率:
P =P +P =3W+6W=9W;
a 1 2
当开关接b时,R 与L串联,
1
由P=I2R可得,前后两种情况下R 的电功率之比:
1
= =( )2= = ,
解得: = ,
前后两种情况下电路的总功率之比:
= = = ,
则开关接b时电路的总功率:P = P = ×9W=4.5W,
b a
因总功率等于各电阻消耗功率之和,
所以,开关接b时灯泡的实际功率:
P =P ﹣P ′=4.5W﹣0.75W=3.75W。
L实 b 1
答:(1)灯泡的额定功率为4.8W;(2)当开关接b时,灯泡的实际功率为3.75W。
【点评】本题考查了串联电路的特点和电功率公式的灵活运用,利用比值法解决问题时要注意各量之
间的关系,不要颠倒。
16.如图甲所示,将额定电压为2.5V的小灯泡接入电源电压为4.5V的电路中,闭合开关,调节滑动变
阻器滑片P,记录相应电压表和电流表示数绘制成如图乙所示的U﹣I图象,则小灯泡的额定功率
为 0.62 5 W.调节滑动变阻器,使小灯泡的功率为0.3W,则此时滑动变阻器接入电路中的阻值
是 1 5 。
Ω
【分析】(1)额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等,根据图乙读出小灯泡两端的电压为2.5V时
通过的电流,根据P=UI求出小灯泡的额定功率;
(2)由图乙可知,小灯泡的功率为0.3W时其两端的电压和通过的电流,根据串联电路的电压特点求
出滑动变阻器两端的电压,利用串联电路的电流特点和欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的电
阻。
【解答】解:
(1)由题意可知,图乙为小灯泡的U﹣I图象,
由图乙可知,当小灯泡两端的电压为U =2.5V时,通过小灯泡的电流I =0.25A,
L L
则小灯泡的额定功率:
P =U I =2.5V×0.25A=0.625W;
L L L
(2)由图乙可知,当小灯泡两端的电压为U ′=1.5V时,通过小灯泡的电流I ′=0.2A,
L L
此时小灯泡的功率:P ′=U ′I ′=1.5V×0.2A=0.3W,
L L L
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,此时滑动变阻器两端的电压:
U =U﹣U ′=4.5V﹣1.5V=3V,
滑 L
因串联电路中各处的电流相等,
所以,由I= 可得,滑动变阻器接入电路的电阻:R = = = =15 。
滑
Ω
故答案为:0.625;15。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,要注意灯泡正常发光时的电压
和额定电压相等。
三、作图与实验题(共26分)
17.小明用三个电流表和两个小灯泡做实验,检验并联电路干路电流是否等于各支路电流之和,其连
接的电路如图所示。这个电路中有一根导线接错了,请在这根导线上打“×”,表示这根导线不能
这样连接,然后画出正确的连接位置。并画出电路图。
【分析】要探究并联电路的电流关系,需要使两灯泡并联,分别测出干路和支路的电流。
【解答】解:要探究并联电路的电流关系,所以应将两灯泡并联,三个电流表分别测量干路和支路电流,
所以需通过改动L 与负极相连的导线,将负极与灯泡L 相连的导线改接左下电流表的负接线柱,
2 2
如图所示:
【点评】本题考查探究并联电路电流规律的电路连接,关键是明确电流表要分别测量干路和支路电流。
18.(3分)我们在实验室里用“伏安法”测量定值电阻的阻值大小,请你在如图的虚线框中画出这个
实验的电路图。【分析】根据R= 知,要测量电阻需要用电流表测量电流,电压表测量电压,滑动变阻器改变电路的
电流,根据电流表、电压表、滑动变阻器的使用规则设计电路。
【解答】解:根据R= 知,要测量电阻需要用电流表测量电流,电压表测量电压,滑动变阻器改变电
路的电流,电流表与定值电阻串联,电压表与定值电阻并联,滑动变阻器与定值电阻串联,电路如
图所示:
【点评】本题考查了测量电阻的原理图,掌握电阻的测量原理是设计电路图的关键。
19.(5分)为了比较水和沙子吸热本领的大小,小明做了如图所示的实验:在两个相同的烧杯中分别
装有质量、初温都相同的水和沙子,用两个相同的酒精灯对其加热、实验数据记录如下:
物质 质量/g 温度升高10℃ 温度升高20℃ 温度升高30℃
所需要的时间/s 所需要的时间/s 所需要的时间/s
沙子 30 64 89 124
水 30 96 163 220
(1)在本实验中,用加热时间的长短来表示物质 吸收热量的多少 。
(2)分析表中的实验数据可知:质量相同的水和沙子,升高相同的温度时,水吸收的热量 大于 (选
填“大于”或“小于”)沙子吸收的热量。
(3)如果加热相同的时间,质量相同的水和沙子, 沙子 (选填“沙子”或“水”)升高的温度更高。【分析】(1)相同的酒精灯,加热时间越长,水和沙子吸收的热量就越多;
(2)根据比热容的概念和吸收热量的计算公式Q=Cm△t,实验中采用了控制变量法,控制质量相等,
升高的温度相同,比热容大的 吸收的热量就多;
(3)如果加热相同的时间,质量相同的水和沙子,利用吸收热量的计算公式Q=Cm△t,即可判断。
【解答】解:(1)实验采用相同的酒精灯对其加热,加热时间越长,沙子和水吸收的热量就多,因此实验
中用吸热时间表示水和沙子吸热的多少。
(2)因为质量相同的水和沙子,升高相同温度,水的比热容大于沙子的比热容,根据吸收热量的计算
公式Q=cm△t知,水吸收的热量大于沙子吸收的热量;
(3)如果加热相同的时间,质量相同的水和沙子,水的比热容大于沙子的比热容,根据吸收热量的计
算公式Q=cm△t可知,沙子的温度变化的大。
故答案为:(1)吸收热量的多少;(2)大于;(3)沙子。
【点评】考查了学生对实验的分析能力,学生对吸热公式Q=cm△t要会熟练应用。要掌握控制变量法
的应用。
20.(8分)某班同学为了“探究电流与电阻的关系”,设计了如图甲所示的实验电路。在学校实验室
找来了如下一些实验器材:电压恒为3V的电源,电流表、电压表各一只,一个开关,阻值分别为
10 、20 、25 的定值电阻各一个,滑动变阻器和导线若干。
Ω Ω Ω
(1)连接电路时,应让开关处于 断开 状态,实验前滑动变阻器置于 A 端(填“A”或“B”).
在实验过程中滑动变阻器的作用是: 保护电路和保持被测电阻两端电压不变 。
(2)小华先把10 的电阻接入电路,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表示数为 2. 5 V,读出电流
Ω表的示数后,断开开关S,她直接拆下10 的电阻,改换成阻值为20 的电阻继续做实验,接下来
她应向 A 端(填“A”或“B”)移动Ω滑动变阻器的滑片P继续做Ω实验。
(3)小华完成了多组实验,利用收集到的数据,作出了如图所示的电流I随电阻R变化的关系图象,
分析图象得出结论: 当电压一定时,电流和电阻成反比 。
(4)为了能用所选的三只定值电阻完成实验,小华所选滑动变阻器的最大阻值应不小于 5 。
【分析】(1)连接电路时,开关应断开,滑动变阻器的滑片应置于最大值处;探究电流与电阻的关系Ω,要
控制电压表示数不变;
(2)(3)探究电流与电阻的实验中应保持电阻两端的电压不变,分析图乙中曲线上每一点对应的电流
和电阻的乘积等于2.5V,据此回答;
根据控制变量法,研究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻的电压相同,当换上大电阻时,根据分
压原理确定电压表示数的变化,由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向;
根据电流与电阻之积为一定值得出规律;
(4)根据串联电路电压的规律和分压原理确定变阻器连入电路中最大阻值应不小于多少。
【解答】解:
(1)为了保护电路,连接电路时开关应处于断开状态,滑动变阻器的滑片应置于最大值A端;
探究电流与电阻的关系,要控制电压表示数不变,故滑动变阻器的作用是:保护电路和保持被测电阻
两端电压不变;
(2)探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,分析图乙图象,曲线上每点对应的电流和电阻的乘积:
IR=0.5A×5 =﹣﹣﹣﹣≡0.1A×25 =2.5V,故移动滑动变阻器的滑片P,使电压表示数为2.5V,
根据串联分压Ω 原理可知,将定值电阻Ω由10 改接成20 的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;
探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,Ω应保持电阻Ω两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可
知应增大滑动变阻器分得的电压,
由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,则应将变阻器滑片向A移动,使电压表的示数不
变为2.5V;
(3)由(2)知,曲线上每点对应的电流和电阻的乘积都等于2.5V,故得出:当电压一定时,导体中的电
流与电阻成反比;
(4)因电压表示数保持2.5V不变,根据串联电压电压的规律,变阻器分得的电压为:
U =3V﹣2.5V=0.5V,变阻器分得的电压为电阻电压的 = 倍,当定值电阻最大为25 时,根
滑
Ω
据分压原理,变阻器连入电路的阻值最大为: ×25 =5 ,
Ω Ω即为了能用所选的三只定值电阻完成实验,小华所选滑动变阻器的最大阻值应不小于5 。
故答案为: Ω
(1)断开; A;保护电路和保持被测电阻两端电压不变;
(2)2.5; A;
(3)当电压一定时,电流和电阻成反比;
(4)5。
【点评】本题“探究电流与电阻的关系,考查注意事项、实验操作分析、数据分析、控制变量法和对器
材的要求。为中考的热点问题,要掌握。
21.(8分)小珍在“测量小灯泡额定功率”的实验时,老师只给她提供了如下器材:标有“2.5V”的
小灯泡、电源(电压不变)、滑动变阻器、开关、单刀双掷开关、电压表、阻值为10 的定值电阻R 、
0
导线若干。她根据所给定的器材经过认真思考后,设计了如图甲所示的实验电路Ω。
(1)该实验的原理是 P = U I 。
(2)小珍连接电路时,开关处于 断开 状态:闭合开关前滑片P应置于滑动变阻器的最 右 (选
填“左”或“右”)端。
(3)闭合开关S,将S 拨到触点 a (选填“a”或“b”),移动滑片P,使电压表的示数为 2. 5
1
V。
(4)在确保整个电路安全情况下,保持滑片P位置不变,将开关S 拨到另一触点,此时电压表的示数
1
如图乙所示,其数值为 6. 5 V;通过计算可知小灯泡的额定功率是 1 W。
【分析】(1)测灯泡功率的实验的原理是P=UI;
(2)连接电路时,开关处于断开状态:闭合开关前滑片P应置于滑动变阻器的最大阻值处;
(3)(4)图中有电压表,能测出灯泡电压,根据串联电路的特点和欧姆定律得到通过定值电阻的电流
从而得到灯泡电流,由P=UI即可计算灯泡的功率,由此分析解答。
【解答】解:
(1)测量小灯泡额定功率的实验原理是P=UI。
(2)为了保护电路,小珍连接电路时,开关应处于断开状态;由图甲知,闭合开关前滑片P应置于滑动变阻器的最大阻值处即右端。
(3)为测量小灯泡额定功率,闭合开关S,应将S 拨到触点a,此时电压表测灯泡两端电压,移动滑片
1
P,使电压表的示数为2.5V,此时灯泡正常发光;
(4)在确保整个电路安全情况下,保持滑片P位置不变,将开关S 拨到另一触点,即触点b,此时电压
1
表测灯泡与定值电阻R 的总电压,电压表示数应大于2.5V,
0
所以,由图乙知,电压表应使用0﹣15V量程,分度值0.5V,其示数为6.5V,
由串联电路特点和欧姆定律可得灯泡正常发光的电流:
I =I = = = =0.4A,
L 0
则小灯泡的额定功率:P =U I =2.5V×0.4A=1W。
L L L
故答案为:(1)P=UI;(2)断开;右;(3)a;2.5;(4)6.5;1。
【点评】本题是特殊方法测灯泡额定功率,只有电压表和已知阻值的定值电阻时,关键是利用电路特
点得到灯泡正常发光时的电流。
四.综合应用题(共20分)
22.(6分)小亮家有一个容积为3L(1L=10﹣3m3)的水壶,水壶里装有质量为2.5kg、初温为20℃的水,
在1标准大气压下小亮用天然气炉具对水进行加热。天然气的热值为q=8.4×107J/m3,求:
(1)烧开水壶里的这些水,水需要吸收多少热量?
(2)若天然气炉具的效率是40%,则烧开这些水需要完全燃烧多少m3的天然气?
【分析】(1)知道水的质量、比热容、水的初温和末温,利用吸热公式Q =cm△t求水吸收的热量;
吸
(2)由题知,Q =Q ×40%,再利用燃料完全燃烧放热公式Q =qV求需要天然气的体积。
吸 放 放
【解答】解:
(1)由题知水的质量m=2.5kg,
一标准大气压下水的沸点是100℃,即水的末温为100℃,
水吸收的热量:
Q =c m △t=4.2×103J/(kg•℃)×2.5kg×(100℃﹣20℃)=8.4×105J;
吸 水 水
(2) = =40%得完全燃烧天然气放热:
η
Q = = =2.1×106J,
放
由Q =Vq得需要天然气的体积:
放V= = =0.025m3。
答:(1)烧开水壶里的这些水,水需要吸收8.4×105J的热量;
(2)若天然气炉具的效率是40%,则烧开这些水需要完全燃烧0.025m3的天然气。
【点评】本题考查了热公式Q =cm△t、燃料完全燃烧放热公式Q =Vq、效率公式的应用,计算时注
吸 放
意固体燃料热值单位(J/kg)与气体燃料热值单位(J/m3)的区别。
23.(6分)如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S 、S ,电压表示数为6V,电流表示数为0.6A,断
1 2
开S 后,电压表示数变为4V,则电源电压为 6 V,R 的电阻为 5 ;若R 两端电压变为0V,
2 2 1
则此时它的电阻为 1 0 。 Ω
Ω
【分析】当闭合开关S 、S 时,电路为R 的简单电路,电压表测电源的电压,电流表测电路中的电流,
1 2 1
根据欧姆定律求出R 的阻值,电阻是导体的一种属性,不随导体两端的电压改变而改变;当断开
1
S 时,两电阻串联,电压表测R 两端的电压,电流表测电路中的电流,根据串联电路的电压特点求
2 1
出R 两端的电压,根据欧姆定律和串联电路的电流特点求出R 的电阻值。
2 2
【解答】解:当闭合开关S 、S 时,等效电路图如图所示:
1 2
因电压表测电源的电压;
所以电源的电压U=6V,
R = = =10 ;
1
Ω
电阻是导体的一种属性,不随导体两端的电压改变而改变,所以若R 两端电压变为0V,则此时它的
1
电阻仍为10 ;
当断开S
2
时,两Ω电阻串联,等效电路图如图所示:所以R 两端的电压U =U﹣U =6V﹣4V=2V,
2 2 1
因串联电路各处的电流相等,
所以I′= = ,即 = ,
解得R =5 。
2
故答案为:Ω6;5;10。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的计算,关键是开关断开前后电路连接方式的辨别和
电压表所测电路元件的判断。
24.(8分)PTC是一种新型的半导体陶瓷材料,它的发热效率较高,PTC有一个人为设定的温度。当
它的温度低于设定温度时,其电阻值会随它的温度升高而变小;当它的温度高于设定温度时,其电
阻值随它的温度升高而变大。如图甲所示的陶瓷电热水壶就使用了这种材料。它的工作电路如图
乙所示,R 是定值电阻,其阻值不受温度的影响。R 是PTC的电阻,R 的电阻值与温度的关系如
0 T T
图丙所示。该电热水壶在R 设定温度状态工作时,电路消耗的总功率为1100W。
T
(1)人为设定的温度是多少?
(2)R 的阻值为多少?
0
(3)当R 的温度为120℃时,电路中R 的实际功率为多少?
T T
【分析】(1)根据PTC温度低于设定温度时电阻值会随它的温度升高而变小、温度高于设定温度时电
阻值随它的温度升高而变大确定设定温度,然后读出电阻的阻值;(2)根据P= 求出电路总电阻,利用电阻的串联求出R 的阻值;
0
(3)由图象读出120℃时R 的阻值,利用电阻的串联求出总电阻,利用欧姆定律求出电路中的电流,
T
进一步求出R 两端的电压,利用P=UI求出R 消耗的实际功率。
T T
【解答】解:(1)由题意可知,在图象中PTC的人为设定温度为80℃,其电阻为24 ;
(2)当在设定温度状态工作时,连入电路的电阻R T =24 ,R 0 、R T 串联, Ω
Ω
由P= 得,电路总电阻:
R = = =44 ,
总
Ω
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,R 的阻值:
0
R =R ﹣R =44 ﹣24 =20 ;
0 总 T
(3)当R 的温度Ω为120Ω℃时,Ω由图象可知,此时R 的阻值为200 ,
T T
电路中的总电阻: Ω
R' =R +R' =20 +200 =220 ,
总 0 T
电路中的电流: Ω Ω Ω
I′= = =1A,
R 两端的电压:
T
U'=I'R' =1A×200 =200V,
T
R 的实际功率: Ω
T
P'=U' I'=200V×1A=200W。
T
答:(1)人为设定的温度是80℃;
(2)R 的阻值为20 ;
0
(3)当R 的温度为Ω120℃时,电路中R 消耗的实际功率为200W。
T T
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用,关键是根据题意和图象得
出PTC在人为设定的温度状态下工作时的电阻,电学题可以一题多解,可以尝试多种解法。