九年级物理全一册 上学期期中自测练习卷ABC(共3份 含答案)河北省保定市+人教版适用

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九年级物理全一册 上学期期中自测练习卷ABC(共3份 含答案)河北省保定市+人教版适用

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2026-2027学年九年级物理上学期期中自测练习卷
(河北省保定市+人教版适用 · 综合版 · 卷A)
难度定位:适中(面向全体,中档为主、基础打底;本卷 易3 / 中21 / 难2)
考查范围:第13章 内能、第14章 内能的利用、第15章 电流和电路、第16章 电压 电阻、第17章 欧姆定律(人教版九年级上册期中范围;不含第18章 电功率及以后)
班级________ 姓名________ 学号________ 得分________
一、单项选择题 (共13题,每题2分,共26分)
1. 如图所示的电路中,下列说法正确的是( )
A. 开关只控制 L1
B. 开关只控制 L2
C. 闭合开关,两灯是并联
D. 闭合开关,两灯是串联
图1
2. 如图所示的电路中,同时闭合开关S1、S2,则( )
A. 灯L1不能发光,灯L2能发光
B. 灯L1能发光,灯L2不能发光
C. 灯L1、L2都能发光
D. 灯L1、L2都不能发光
图2
3. 如图所示,2024年春节期间,莆田兴化府历史文化街区人头涌动,灯火璀璨。已知街灯互不影响,则下列关于街灯的连接方式说法正确的是( )
A. 一定是串联
B. 一定是并联
C. 可能是串联
D. 无法确定
图3
4. 关于电流、电压和电阻,下列说法正确的是( )
A. 电荷的移动就形成了电流
B. 导体的电阻越大,它两端的电压就越高
C. 电路中通过的电流越大,导体的电阻就越小
D. 自由电子定向移动的方向与电流的方向相反
5. 用相同的燃料分别对质量相等的甲、乙两种液体加热(不计热量损失)。如图所示是甲、乙的温度随加热时间变化的图像,下列说法中正确的是( )
A. 沸腾前,加热相同的时间,甲吸收的热量较多
B. 4~8分钟,甲的内能在减小
C. 乙内能增大时,温度一定升高
D. 甲、乙的比热容之比为2∶1
图5
6. 2022年3月23日下午,中国空间站“天宫课堂”开展第二次太空授课活动,航天员老师王亚平用水将两个塑料板连接起来,搭建了一座液体桥,如图所示。水在两板之间连接成为桥,这说明( )
A. 分子之间有引力
B. 分子之间有斥力
C. 物质由大量分子构成
D. 水分子在不停地运动
图6
7. 礼花喷射器结构如图所示,气罐内有高压气体,气罐通过气阀与纸筒相连。使用时转动纸筒打开气阀,高压气体将纸筒内的礼花快速喷向远处。对该过程的分析正确的是( )
A. 罐内气体的内能减少
B. 罐内气体分子热运动加剧
C. 罐内气体通过热传递方式改变了其内能
D. 该过程能量转化方式与汽油机压缩冲程相同
图7
8. 一根铝导线的电阻为R,要使其电阻增大,可采用的措施是( )
A. 将其对折连入电路
B. 将其拉长连入电路
C. 增大导线两端电压
D. 减小导线两端电压
9. 我国年仅22岁的优秀青年科学家曹原研究发现:当两层平行石墨烯堆成约1.1°的“魔角”时,石墨烯的电阻突然变为0。此现象中的石墨烯是(  )
A. 超导体材料
B. 半导体材料
C. 金属材料
D. 绝缘体材料
10. 在“伏安法测电阻”的实验中,关于滑动变阻器作用的下列说法中正确的是( )
A. 控制电源的电压,以免损坏电压表
B. 改变电阻两端的电压和电路中的电流,实现多次测量
C. 使电压表和电流表的读数更加准确
D. 只能使电阻两端的电压升高,电阻中的电流变大选对的得全分,选对但不全的得部分分,有选错的得0分。
11. 关于热值和热机效率,下列说法正确的是( )
A. 使燃料燃烧更充分,可以增大燃料的热值
B. 使燃料燃烧更充分,可以提高热机的效率
C. 使用热值更大的燃料,可以提高热机的效率
D. 燃料燃烧释放的热量越多,燃料的热值就越大
12. 在标准状态下氢气热值是1.28 ×10 J/m ,又可表示为1.43 ×10 J/kg。由此可得出( )
A. 2kg氢气的热值是1kg氢气的2倍
B. 标准状态下体积为1m 的氢气完全燃烧放出的热量为1.43 ×10 J
C. 若氢气燃烧不充分,其热值会变小
D. 火箭使用液态氢作燃料,是因为液态氢的热值大
13. 为了提高锅炉的效率,某工人想了以下方法,其中正确的( )
A. 把大的煤块送进炉膛,并加大送风量
B. 把煤粉送进炉膛,并加大送风量
C. 把大的煤块送进炉膛,并减小送风量
D. 把煤粉送进炉膛,并减小送风量
二、多项选择题 (共3题,每题3分,共9分)
14. 如图所示,电源电压一定。闭合开关S1、S2,电压表示数为9V ,电流表示数为1.5A;闭合开关S1,断开开关S2,电压表示数为6V .下列说法正确的是( )
A. 电源电压为9V
B. 闭合开关S1、S2时,R1与R2并联
C. 只闭合开关S1时,电流表示数仍为1.5A
D. 只闭合开关S1时,R2两端的电压为3V
图14
15. 关于电阻,下列说法正确的是( )
A. 电阻表示导体对电流的阻碍作用
B. 导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积有关
C. 导体的电阻都随温度的升高而增大,降低而减小
D. 导体的电阻是导体本身的性质,与是否通电无关
16. 用相同的电加热器分别对质量相等的A和B两种液体加热(不计热量损失),如图是A和B的温度随加热时间变化的图象,下列说法不正确的是( )
A. A的比热容与B的比热容之比为2 : 3
B. 加热相同的时间,B吸收的热量较多
C. A和B升高相同的温度,A吸收的热量较多
D. B物质更适宜做机车发动机的冷却液
图16
三、填空题 (共4题,每空2分,共8分)
17. 如图所示,电路中电源电压恒定,定值电阻R1 = 20Ω,只闭合开关S1,电流表示数为0.3A,则电源电压为______V ;同时闭合开关S1、S2,电流表示数为0.5A,则R2的阻值为______Ω。
图17
18. 如图为某款儿童用的驱蚊手环,刚撕开包装袋会闻到驱蚊剂的味道,这是______现象;温度越高气味越明显,是因为温度越高,分子无规则运动越______。
图18
19. 家庭电路正常工作的电压为______V ,一个自制水果电池的电压为0.5V ,合______mV ,滑动变阻器是通过改变连入电路中的电阻丝的______来改变电阻的。
20. 最早的热机是______,其工作原理是:燃料燃烧把______能转化为内能,再通过热传递的方式传递给水,水蒸气把______能转化为活塞的______能,推动活塞运动。
四、实验探究题 (共3题,共24分)
21. 根据实物连接图在虚线框内画出对应的电路图。
图21
22. 利用如图所示的甲实验装置探究“沙子和水的温度变化与吸热的关系”。操作如下:
(1)在两烧杯中分别装入初温相同且______相等的沙子和水。
(2)用相同的酒精灯火焰加热,并用玻璃棒不断搅拌,搅拌的目的是______。每隔相同的时间记录一次温度,根据实验数据绘制成温度与时间的关系图象,如图乙所示。
(3)实验中,是通过比较______来间接反映沙子和水吸收的热量。
(4)分析图象可知,对于质量相等的沙子和水升温较快的是______;若使两者升高相同的温度,则______吸收的热量较多,由此可见______的比热容较大。【拓展】根据所学知识,体温计玻璃泡内用______(选填“水银”或“酒精”)做测温物质更快捷灵敏。(c水银< c酒精)
图22
23. 在如图所示的电路中,有两根导线尚未连接,请用笔画线代替导线补上。补上后要求:①电压表测小灯两端电压;②闭合开关S,向右端移动滑动变阻器的滑片P,灯变亮。
图23
五、计算题 (共3题,共27分)
24. 如图所示电路,电源电压保持不变,R1 = 8Ω,R2 = 4Ω,当开关S1断开、S2闭合时,电流表示数为1.5A,求:
(1)开关S1、S2都断开时,求电流表的示数;
(2)开关S1、S2都闭合时,电流表示数为2A,求R3的阻值。
图24
25. 如图所示是一个容积为100L的太阳能热水器,每平方米面积上1h得到太阳辐射的能量平均为2.5 ×10 J。某次给太阳能热水器加满水,让其工作一段时间后,水温由20℃上升到50℃。已知热水器上集热管接收太阳能的有效面积为4m ,水吸收太阳能的效率为50%,水的比热容为4.2 ×10 J/(kg ·℃),水的密度为1.0 ×10 kg/m ,求:
(1)水吸收的热量;
(2)集热管工作的时长;
(3)已知某天然气灶的效率为50%,使用太阳能热水器把同样一箱水加热到相同的温度可以节约天然气的体积。(不计能量损耗,已知天然气的热值q = 4.0 ×10 J/m )
图25
26. (写出必要的文字说明和解题依据)自驾旅游越来越受到一些家庭的青睐,小明一家人开汽车外出旅游。汽车沿某段平直公路匀速行驶时消耗了2.5kg汽油,汽车在行驶过程中所受阻力恒为1200N,汽车发动机的效率为30%。(汽油的热值为4.6 ×10 J/kg)求:
(1)这些汽油完全燃烧放出的热量是多少焦耳?
(2)汽车匀速行驶的路程是多少千米(计算结果保留整数)?
(3)汽油燃烧放出的热量约60%会被发动机产生的废气和冷却水带走耗散到大气中。假如这部分热量被水吸收,能把多少初温为15℃水烧开[计算结果保留整数,标况下水的沸点为100℃,水的比热容c水= 4.2 ×10 J/ (kg ·℃)]?
参考答案与解析
1. 【答案】 【解析】把电路元件逐个顺次连接起来的电路叫串联,电流只有一条路径,一处断处处断;各用电器互相影响。由图可知,闭合开关,两灯是串联。故选D。
2. 【答案】 【解析】由电路图可知,同时闭合开关S1和S2时,L2被短路,不发光,只有L1接入电路中,故灯L1能发光,灯L2不能发光,故B正确。故选:B。
3. 【答案】 【解析】因为街灯互不影响,所以街灯是并联的。故B正确,ACD错误。故选:B。
4. 【答案】 【解析】A、电荷的定向移动形成电流;故A错误;BC、电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与导体两端的电压和通过的电流无关;故B错误;D、规定把正电荷定向移动的方向为电流的方向,自由电子带负电荷,所以其定向移动的方向与电流方向相反;故D正确。故选:D。
5. 【答案】 【解析】A.使用相同燃料加热,根据转换法,加热相同时间,液体吸收的热量相同,故A错误;B.4~8分钟,甲持续吸热,内能增大,温度升高,故B错误;C.由图得,10min前,乙吸收热量内能增大,温度升高;10min后,乙吸收热量内能增大,温度不变,则乙内能增大时,温度不一定升高,故C错误;D.由图得,甲乙均升温80℃,甲需要被加热8min,乙需要被加热4min,甲乙加热时间之比为2 : 1,则吸收热量之比为2 : 1,根据Q吸= cmΔt,质量相等时比热容和吸收热量成正比,所以甲、乙的比热容之比为2∶1,故D正确。故选D。
6. 【答案】 【解析】水分子间有相互作用的引力才会形成水桥。故选:A。
7. 【答案】 【解析】A.使用时转动纸筒打开气阀,高压气体对礼花做功,将纸筒内的礼花快速喷向远处,气体的内能转化为礼花的机械能,罐内气体的内能减少,故A正确;B.罐内气体分子内能减小,热运动变缓,故B错误;C.罐内气体通过做功方式改变了其内能,故C错误;D.汽油机的压缩冲程将机械能转化为内能,做功冲程将内能转化为机械能,该过程能量转化方式与汽油机做功冲程相同,故D错误。故选A。
8. 【答案】 【解析】A、将这根铝导线对折后接入电路,长度变短、横截面积变大,电阻变小,可以使连入电路的导线电阻变小,故A错误;B、将这根铝导线拉长,长度变长、横截面积变小,电阻变大,可以使连入电路的导线电阻变大,故B正确;CD、导体的电阻是导体的阻碍电流的性质,只与长度、材料、横截面积、温度有关,与导体两端的电压和通过的电流无关,故CD错误。故选:B。
9. 【答案】 【解析】由题意知,当两层平行石墨烯堆成约1.1°的“魔角”时,石墨烯的电阻突然变为0,这种现象叫做超导现象,故A正确。故选:A。
10. 【答案】 【解析】实验中移动滑动变阻器的滑片,改变了电路中的电流,根据U = IR,电阻不变,电流变化,所以被测电阻两端的电压变化,电流和电压的变化可以是增大、升高,也可以是减小、降低,从而实现多次测量,故B正确,D错误;实验中滑动变阻器不能改变电源电压,故A错误;实验中滑动变阻器对电流表、电压表的读数没有影响,故C错误。故选:B。
11. 【答案】 【解析】AD、热值是燃料的特性,与燃烧情况和放出热量的多少无关,故AD错误;B、使燃料燃烧更充分,可以增大有效利用的能量,可以提高热机的效率,故B正确;C、热机效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比,与燃料的热值无关,故C错误;故选:B。
12. 【答案】 【解析】A、不管氢气质量是2kg还是1kg,其热值是固定不变的,并不会因为质量倍数关系而改变,故A错误。B、在标准状态下氢气热值是1.28 ×10 J/m ,这意味着标准状态下体积为1m 的氢气完全燃烧放出的热量为1.28 ×10 J,而不是1.43 ×10 J,故B错误。C、热值的大小仅仅取决于燃料的种类,与燃烧是否充分没有关系。即便氢气燃烧不充分,它的热值依然不变,故C错误。D、火箭使用液态氢作燃料,这是因为液态氢的热值大。当完全燃烧相同质量的燃料时,液态氢能够放出更多的热量,故D正确。故选:D。
13. 【答案】 【解析】为了提高锅炉的效率,可以把块煤磨成煤粉,并加大送风量,这样可以使燃料燃烧得更充分,以提高炉子的效率。故选:B。
14. 【答案】 【解析】(1)闭合开关S1、S2时,电路为R1的简单电路,电压表测电源两端的电压,电流表测电路中的电流,则电源电压为9V ,故A正确、B错误;(2)只闭合开关S1时,两电阻串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的电流变小,即电流表的示数小于1.5A,故C错误;因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R2两端的电压U2 = U U1 = 9V 6V = 3V ,故D正确。故选:AD。
15. 【答案】 【解析】A.电阻是表示导体对电流阻碍作用的大小,故A正确;BD.电阻大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关,与导体中的电流大小无关,故BD正确;C.金属导体的电阻一般随温度的升高而增大,少数物质(如碳)电阻随温度的升高而减小,故C错误。故选:ABD。
16. 【答案】 【解析】A、相同的电加热器分别对质量相等的A和B两种液体加热(不计热量损失),相同时间两种液体吸收的热量相同。由热量的计算公式Q = cmΔt可知,在质量相等、吸收的热量也相同时,A的温度升高20℃,B的温度升高40℃,由公式c =QmΔt 知,A与B的比热容之比为2 : 1,故A错误;B、用两只完全相同的电加热器加热,所以相同的时间内吸收的热量相等,故B错误;C、由图象可以看出,当升高的温度相同时,A的加热时间更长,说明A吸收的热量更多,故C正确;D、由A知,A液体的比热容较大,所以A物质更适宜做机车发动机的冷却液,故D错误。
17. 【答案】(1)电路中电源电压恒定,定值电阻R1 = 20Ω,只闭合开关S1,为R1的简单电路,电流表示数为0.3A,由欧姆定律I = UR ,则电源电压为:U = I1R1 = 0.3A × 20Ω = 6V ;(2)同时闭合开关S1、S2,两灯并联,电流表测干路的电流,电流表示数为0.5A,由并联电路各支路互不影响,通过R1的电流不变,由并联电路电流的规律,R2的电流为:I2 = I I1 = 0.5A 0.3A = 0.2A,由欧姆定律,R2 = U0.2A = 30Ω。6VI2 =故答案为:6;30。
18. 【答案】刚撕开包装袋会闻到驱蚊剂的味道,这是扩散现象;温度越高,分子无规则运动越剧烈,故温度越高气味越明显。故答案为:扩散;剧烈。 【解析】不同的物质在相互接触时,物质的分子互相进入对方的现象就叫扩散现象;温度越高,分子运动越剧烈。
19. 【答案】家庭电路正常工作的电压为220V ,0.5V = 0.5 × 1000mV = 500mV ,滑动变阻器是通过改变连入电路中的电阻丝的长度来改变电阻的。故答案为:220;500;长度。
20. 【答案】最早的热机是蒸汽机,其工作原理是:燃料燃烧把化学能转化为内能,再通过热传递的方式传递给水,水蒸气把内能转化为活塞的机械能,推动活塞运动。故答案为:蒸汽机、化学、内、机械。
21. 【答案】由实物图知,两灯串联,开关S控制整个电路,由此画出电路图如图所示: 【解析】根据实物图分析电路结构,明确各电路元件的连接方式,再画出电路图。
22. 【答案】(1)根据比较吸热能力的两种方法,应控制不同物质的质量相同,故在两烧杯中分别装入初温相同且质量相等的沙子和水;(2)为了使沙子和水受热均匀,实验中应用玻璃棒不断搅拌;(3)根据转换法,实验中,是通过比较加热时间来间接反映沙子和水所吸收的热量;(4)分析图象可知,对于质量相等的沙子和水,加热相同的时间,吸收相同的热量,如下图所示:升温较快的是沙子,温较慢的是水,据此可知,若使两者升高相同的温度,则沙子吸收的热量较少,所以沙子的吸热能力小,即比热容较小,水的比热容大;【拓展】由于水银的比热容小于酒精的比热容,在同等情况下,吸收相同的热量,水银的温度变化明显,便于测量,所以用水银作为体温计里的液体。故答案为:(1)质量;(2)使水和沙子受热均匀;(3)加热时间;(4)沙子;水;水;【拓展】水银。
23. 【答案】①电压表与灯并联;电源由两节干电池组成,电源电压为3V ,所以电压表选用小量程;②闭合开关S,向右端移动滑动变阻器的滑片P,小灯变亮,即电流变大,电阻变小,故应接b接线柱,如下所示:
24. 【答案】(1)开关S1断开、S2闭合时,电路中只有R1,由 I = U/R 得电源电压 U = I1R1 = 1.5A × 8Ω = 12V。
S1、S2 都断开时 R1 与 R2 串联,总电阻 R = R1 + R2 = 8Ω + 4Ω = 12Ω,电流表示数 I = U ÷ R = 12V ÷ 12Ω = 1A。
(2)S1、S2 都闭合时 R2 被短路,R1 与 R3 并联;R1 两端电压不变,故 I1 = 1.5A,由并联电路电流规律得 I3 = I I1 = 2A 1.5A = 0.5A;R3 = U ÷ I3 = 12V ÷ 0.5A = 24Ω。
答:(1)电流表示数为1A;(2)R3的阻值为24Ω。
25. 【答案】(1)水的体积 V水 = 100L = 0.1m ,质量 m水 = ρ水V水 = 1.0×10 kg/m × 0.1m = 100kg;水吸收的热量 Q吸 = c水m水(t t ) = 4.2×10 J/(kg·℃) × 100kg × (50℃ 20℃) = 1.26×10 J。
(2)由 η = Q吸/E = 50% 得太阳辐射总能量 E = Q吸 ÷ 50% = 2.52×10 J;集热管每小时接收 2.5×10 J/(m ·h) × 4m = 1.0×10 J,故工作时长 t = 2.52×10 J ÷ 1.0×10 J/h = 2.52h。
(3)天然气灶效率 50%,需放热 Q放 = Q吸 ÷ 50% = 2.52×10 J,节约天然气体积 V = Q放 ÷ q = 2.52×10 J ÷ (4.0×10 J/m ) = 0.63m 。
答:(1)1.26×10 J;(2)2.52h;(3)0.63m 。
26. 【答案】(1)Q放 = mq = 2.5kg × 4.6×10 J/kg = 1.15×10 J。
(2)有用功 W = Q放η = 1.15×10 J × 30% = 3.45×10 J;匀速时 F = f = 1200N,由 W = Fs 得 s = 3.45×10 J ÷ 1200N = 28750m ≈ 29km。
(3)水吸收的热量 Q吸 = Q放 × 60% = 6.9×10 J;由 Q吸 = cmΔt 得 m = 6.9×10 J ÷ [4.2×10 J/(kg·℃) × (100℃ 15℃)] ≈ 193kg。
答:(1)1.15×10 J;(2)约29km;(3)约193kg。
1 / 12026-2027学年九年级物理上学期期中自测练习卷
(河北省保定市+人教版适用 · 综合版 · 卷B)
难度定位:适中(面向全体,中档为主、基础打底;本卷 易4 / 中20 / 难2)
考查范围:第13章 内能、第14章 内能的利用、第15章 电流和电路、第16章 电压 电阻、第17章 欧姆定律(人教版九年级上册期中范围;不含第18章 电功率及以后)
班级________ 姓名________ 学号________ 得分________
一、单项选择题 (共13题,每题2分,共26分)
1. 如图所示,要使灯L1和L2组成串联电路则应( )
A. 只闭合S3
B. 只闭合S2
C. 同时闭合S2和S3
D. 同时闭合S1和S3
图1
2. 三个悬挂着的轻质带电小球,相互作用情况如图所示,那么甲、乙、丙的带电情况( )
A. 甲、乙球带异种电荷
B. 乙、丙球带同种电荷
C. 如果甲球带正电荷,则乙球带正电,丙球可能不带电
D. 如果甲球带正电荷,则丙球带负电荷
图2
3. 如图所示电路,下列有关说法错误的是( )
A. 闭合S1、S2、S3时,L3被短路
B. 闭合S1、S2,断开S3时,只有L3亮
C. 闭合S1、S3,断开S2时,L2、L3并联
D. 闭合S2,断开S1、S3时,L1、L2、L3串联
图3
4. 某一电路中有两盏电灯,用电流表分别测量流过两盏灯的电流,若电流不相等,两盏电灯的连接方式是( )
A. 一定是并联
B. 一定是串联
C. 串联、并联都有可能
D. 无法判断
5. 如图所示为济南和青岛两市2022年全年平均气温的变化。由图可知:济南全年的平均气温和青岛相差不大,但济南的平均高温要明显高于青岛,而平均低温要比青岛低。从物理学的角度看,这主要是因为( )
A. 海水的密度比砂石的密度大
B. 海水的内能比砂石的内能大
C. 海水的比热容比砂石的比热容大
D. 海水的温度比砂石的温度高
图5
6. 如图甲所示是“探究不同物质吸热升温的现象”实验装置,两个相同的易拉罐中分别装有质量和初温都相同的a、b两种液体,用相同的装置加热,根据记录的实验数据绘制的温度与时间的关系图像如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. 组装器材时,先固定上面的铁圈
B. 升高相同温度,a液体吸收的热量更多
C. a液体的比热容小于b液体的比热容
D. 加热相同时间,b液体比a液体温度升高得多
图6
7. 用两个相同的电热器给质量同为2kg的物质甲和水加热,它们的温度随时间的变化关系如图所示,据此判断甲物质10 min吸收的热量为( )
A. 5.04 ×10 J
B. 2.4 ×10 J
C. 4.2 ×10 J
D. 2.52 ×10 J
图7
8. 下列说法最符合实际的是( )
A. 家用电风扇的功率大约500W
B. 人体的电阻大约100Ω
C. 一节新干电池电压约1.5V
D. 在中国大陆家庭电路中的电压为380V
9. 某同学使用电压表时,估计待测电路中的电压应选用0~3V 的量程,但他误用0~15V 的量程来测量。这样做的结果是( )
A. 指针摆动角度大,会损坏电压表
B. 指针摆动角度小,会损坏电压表
C. 指针摆动角度小,读数比较准确
D. 指针摆动角度小,读数不够准确
10. 有甲、乙、丙、丁四根导线,其中甲、乙、丙三根是铜线,丁是镍铬合金线。甲、乙导线粗细相同,甲比乙短、乙、丙两导线长短一样,乙比丙粗,丙、丁长短粗细相同,则四根导线按其电阻大小排列是( )
A. R甲> R乙> R丙> R丁
B. R丁> R丙> R乙> R甲
C. R丙> R乙> R甲> R丁
D. R乙> R丁> R甲> R丙
11. 为了节约能源,需要提高热机的效率,下列措施不能提高热机效率的是( )
A. 在设计与制造热机时要不断改进与创新,以减少能量的损失
B. 尽量减少热机内部各部件间的摩擦
C. 让燃料与空气混合充分,使燃料燃烧得比较完全
D. 尽量增加热机的工作时间
12. 四口之家分别单独使用不同种类的燃料时的平均月消耗量分别为:木柴约200kg,烟煤约80kg,液化石油气约30kg,煤气约60kg.这四种燃料中哪一种燃料的热值最高( )
A. 木柴
B. 烟煤
C. 液化石油气
D. 煤气
13. 下列关于热值和热机效率的说法,正确的是( )
A. 使燃料燃烧更充分,可以增大热值
B. 柴油机的热机效率通常为100%
C. 使燃料燃烧更充分,可以提高热机效率
D. 燃料燃烧释放的热量越多,热值越大
二、多项选择题 (共3题,每题3分,共9分)
14. 如图所示,两个完全相同的验电器A和B,A带正电,B不带电。现用手拿着一个带有绝缘柄的金属棒连接验电器A和B,则下列说法中正确的是( )
A. 验电器工作的原理是同种电荷相互排斥
B. 正电荷从验电器A转移到验电器B
C. 金属棒中的电流方向为从A向B
D. A金属箔张角变小,因为它失去了正电荷
图14
15. 下列有关电流表的使用正确的是( )
A. 要并联在被测电路中
B. 电流表要串联在被测电路中
C. 被测电流不超过电流表的量程
D. 电流从电流表“+”接线柱流入,“ ”接线柱流出
16. 用两个功率相同的电加热器分别给质量和初温都相同的甲、乙两液体同时加热,它们的温度随时间变化的图象如图,下列说法正确的是( )
A. 甲的吸热能力大于乙的吸热能力
B. 在相同时间内,甲升高的温度大于乙升高的温度
C. 在相同时间内,甲吸收的热量大于乙吸收的热量
D. 升高相同的温度,乙吸收的热量较大
图16
三、填空题 (共4题,每空2分,共8分)
17. 甲、乙两个电阻的U-I图线如图所示,当仅将甲、乙两电阻串联在电路中时,电路中的电流为0.4A,则甲的电阻值R甲=______Ω,电源电压为______V;当仅将甲、乙两电阻改为并联接在相同的电路中时,则干路中的电流为______A。
图17
18. 如图所示,“曲水流觞”是古代文人墨客诗酒唱酬的一种雅事,周围人能闻到酒的香味,这说明______;酒杯漂浮在清冽的溪水上随溪流动,会降低酒的温度,在这个过程中,酒的内能______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
图18
19. 一节干电池的电压是______V ,家庭照明电路的电压是______V ,对人体的安全电压是不高于______V 。
20. “八月桂花遍地开”,人闻到很浓的桂花香味这属于______现象,热机工作时常用水降温,这是利用了水的______大的特性。
四、实验探究题 (共3题,共24分)
21. 小敏和小东用小灯泡探究“串联电路和并联电路电压规律”。
(1)图甲中要测量L1两端电压,请用笔画线代替导线将实物图连接完整;
(2)图甲中在测量L1两端电压时,闭合开关前电压表如图乙所示,其原因是电压表______;处理好问题后闭合开关,发现两灯均不亮,电压表指针明显偏转,如果是灯泡发生了故障,则故障原因可能是______,排除故障后,用电压表分别测ab、cd、ad间的电压,每次拆接电压表时,开关应处于______状态;
(3)如图甲所示,小东测量灯泡L1两端的电压之后, ______(选填“能”或“不能”)只将电压表接a点的导线改接到d点测L2两端的电压,理由是______;
(4)小东用电压表测出电路两端的电压和小灯泡L1、L2两端的电压,并更换______(选填“相同”或“不同”)规格的小灯泡多次测量后得出了串联电路中电压的规律;
(5)小东按如图丙所示连接电路,电源和甲图中相同,然后用电压表分别测量小灯泡L1、L2及电源两端的电压,电压表示数均如图丁所示,为______V 。按要求更换小灯泡后多次测量,发现电压表示数均如图丁所示。由此得出结论:并联电路中,各支路用电器两端的电压与电源两端的电压______(选填“相等”或“不相等”)。
(6)细心的小敏发现,将同一只小灯泡分别接入图甲、丙两电路中的亮度不同,你认为小灯泡接在______(选填“甲”或“丙”)电路中会更亮些。
图21
22. 为了比较水和食用油的吸热能力,某兴趣小组做了如图所示的实验:在2个相同的烧杯中分别装有质量相同的水和食用油,用两个电加热器对其加热,并用相同的两支温度计分别测量水和食用油的温度,实验数据如下表所示。
液体 质量/g 初温/℃ 末温/℃ 加热时间/min
水 300 20 40 21
食用油 300 21 41 10
(1)本实验中,对电加热器的要求是规格______(填“相同”或“不同”)。
(2)由实验数据分析可知:为比较水和食用油吸热能力的大小,该小组采用的方法是控制水和食用油升高相同的温度,比较______。质量相同的水和食用油,升高相同的温度时,______吸热的热量多。
(3)如果加热相同的时间,质量相同的水和食用油,______的温度更高。
(4)本次实验中除了相同的电加热器、温度计、烧杯,还需要的实验器材是______。
(5)若在这两种液体中选择一种作为汽车发动机的冷却剂,______冷却效果更好。
图22
23. 在探究“串联电路电压的规律”实验中,用电压表分别测量两个灯泡两端的电压和电源电压,记录在表格中。
次数 U /V U /V U/V
1 1.6 6 2.9
2 2.4 0.5 3
3 0.8 2.2 3
(1)要用电压表测L 两端的电压,连接电路如图甲所示,图中只有一根导线连错了,请你在连错的导线上画“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确。
(2)改正电路后,闭合开关,电压表的示数如图乙所示,为______V。
(3)测量L 两端的电压时,如果发现电压表示数变为0,则电路故障可能是灯L ______或灯L ______;如果此时观察到有一只灯亮,则说明故障是______。
(4)老师看后指出表格中有一个数据记录错误,这个错误数据是______,产生该错误的原因是______。
(5)分析改正后的表格数据可得出的结论是______。
图23
五、计算题 (共3题,共27分)
24. 如图甲所示电路,电源电压保持不变。闭合开关后,两灯泡均发光,电流表的示数如图乙所示,两电压表的指针都指在如图丙所示的位置。
(1)通过灯泡L1和L2的电流分别是多少?
(2)灯泡L1和L2两端的电压分别是多少?
图24
25. 我国从餐饮废油(俗称地沟油)中成功提炼出了供飞机使用的生物航空煤油。为了测它的热值,二妹同学在水壶中装上质量为2kg、初温为30℃的水,燃烧生物航空煤油给水加热,如图所示,完全燃烧40g生物航空煤油后,测得水壶内水的末温为80℃。已知该加热装置的效率为25%,水的比热容为4.2 ×10 J/ (kg ·℃)。求:
(1)此过程中水吸收的热量;
(2)此过程中生物航空煤油完全燃烧放出的热量;
(3)生物航空煤油的热值。
图25
26. 小明家新安装了一台容积为0.5m 的太阳能热水器,其接收太阳能的面积为5m ,该太阳能热水器1m 的面积上每小时接收的太阳能是3 ×10 J,加满水后,经过4小时阳光的照射水温由原来的20℃升高到40℃【c水= 4.2 ×10 J/(kg ·℃),ρ水= 1 ×10 kg/m ,焦炭的热值q = 4.2 ×10 J/kg】。问:
(1)在这4h内水吸收了多少热量?
(2)这个太阳能热水器的吸热效率是多大?
(3)若水吸收的这些热量由热效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供,则需要完全燃烧多少千克焦炭?
参考答案与解析
1. 【答案】 【解析】要使灯L1和L2组成串联电路,由图可知,电流从正极出发经灯泡L1、开关S2、L2、回负极,则应只闭合开关S2即可。故选:B。
2. 【答案】 【解析】三个悬挂着的轻质带电小球,甲乙相互排斥,说明甲乙带同种电荷;乙丙相互吸引,说明乙丙带异种电荷;如果甲球带正电荷,则乙球带正电荷,丙球带负电荷;故ABC错误,D正确。故选:D。
3. 【答案】 【解析】A、由电路图可知,闭合S1、S2、S3时,L1、L2、L3并联,故A错误;B、闭合S1、S2,断开S3时,L1、L2短路,电路中只有L3工作,故B正确;C、闭合S1、S3,断开S2时,L1、没有接入电路,L2、L3并联,故C正确;D、闭合S2,断开S1、S3时,L1、L2、L3逐个顺次连接,串联接入电路,故D正确。故选:A。
4. 【答案】 【解析】串联电路中的电流一定是相等的,若两灯的电流不相同,则一定是并联的。故选:A。
5. 【答案】 【解析】济南属于内陆城市,青岛属于海边城市;海边城市靠海,水的比热容较大;由于海水的比热容大于砂石的比热容,根据Δt = Q可知:同样质量的海水和砂石在吸收(或放出)同样的热量后,海水的温度变化小,砂石的温度变化大,所以济南的平均高温要明显高于青岛,而平均低温要比青岛低。故C正确,ABD错误。故选:C。
6. 【答案】 【解析】A、要用酒精灯的外焰加热,为确保组装器材一次到位,应按从下往上的顺序组装,故A错误;BCD、如下图所示,升高相同温度,b加热时间长,b液体吸收的热量更多;加热相同时间,a液体比b液体温度升高得多;根据比较吸能力的方法,b液体的吸热能力强,a液体的比热容小于b液体的比热容,故C正确,BD错误。故选:C。
7. 【答案】 【解析】用两个相同的电热器给质量相同的物质甲和水加热,由图象可知,水温度升高60℃需要20 min,物质甲温度升高60℃需要10 min。因为物质吸收的热量和时间成正比,所以,质量相同的物质甲和水升高相同的温度需要吸收的热量关系为:Q水吸= 2Q甲吸。Q吸由Q吸= cmΔt得:c =mΔt ,则c水= 2c甲。又因为c水= 4.2 ×10 J/ (kg ·℃),
8. 【答案】 【解析】A、家用电风扇的功率大约50W,故A不符合实际;B、通常情况下人体的电阻约为104~105Ω,在皮肤潮湿时,人体的电阻可降低到约103Ω,故B不符合实际;C、一节新干电池电压约1.5V ,故C符合实际;D、在中国大陆家庭电路中的电压为220V ,故D不符合实际。故选:C。
9. 【答案】 【解析】已知待测电路电压较低,电压表选择0~3V 量程就能测量出两端电压,但选择0~15V 量程时,由于电压相对较小,指针偏转角度较小;同时0~3V 量程分度值为0.1V ,而0~15V 量程分度值为0.5V ,所以采用大量程导致读数不够准确。故选:D。
10. 【答案】 【解析】甲和乙都是铜导线,材料相同,横截面积相同,但乙比甲长,由于导体的电阻与长度成正比,所以乙的电阻大于甲的电阻。丙和乙都是铜导线,材料相同,长度相同,但乙比丙粗,即乙的横截面积大,由于导体的电阻与横截面积成反比,所以乙的电阻小于丙的电阻。丙和丁的长度、横截面积都相同,但材料不同,由于镍铬合金的电阻率大于铜的电阻率,所以在长度和横截面积都相同的情况下,
11. 【答案】 【解析】热机效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。所以减少热量的损失可以提高热机效率,使燃料充分燃烧、减少热机部件间的摩擦,不断改进与创新热机的设计与制造,都可以提高效率,故ABC不符合题意,D符合题意。故选D。
12. 【答案】 【解析】从题可知,四口之家每月需要的能量是相同的,从而可知,四种燃料燃烧放出的热量相同,而m木柴= 200kg,m烟煤= 80kg,m煤气= 60kg,m液化石油气= 30kg,由公式q = Qm 可知,在放出热量相同,质量越小,热值越大,所以,液化石油气的热值最高。故选:C。
13. 【答案】 【解析】AD、热值是燃料的特性,只与燃料的种类有关,与燃烧是否充分、释放热量多少无关,故AD错误;B、热机在工作时不可避免的要克服机械部件间的摩擦做额外功,机械效率不可能达到100%,故C错误。C、使燃料燃烧更充分,可以增大有效利用的能量,可以提高热机的效率,故C正确;故选:C。
14. 【答案】 【解析】A、验电器工作的原理是同种电荷相互排斥,故A正确;B、验电器A带正电,B不带电,用带绝缘柄的金属杆将两个验电器的金属球接触时,B验电器上自由电子向验电器A转移,因失去电子而带正电,金属箔因带同种电荷相互排斥而张开,故B错误;C、两验电器间金属棒有瞬间自由电子由B向A流动,自由电子带负电荷,与电流方向相反,所以电流方向由A到B,故C正确;
15. 【答案】 【解析】AB、电流表相当于导线,要串联在被测电路中,故A错误、B正确;C、为了保护电流表,被测电流应不超过电流表的量程,故C正确;D、电流表连接时,应使电流从电流表“+”接线柱流入,“ ”接线柱流出,故D正确。故选:BCD。
16. 【答案】 【解析】(1)由题知,用两个相同的电加热器加热,则在相等时间内两液体吸收的热量相等,故C错误;(2)由图象可知,当加热时间相同时,即吸收的热量相同时,甲液体升高的温度大于乙液体升高的温度。故B正确;(3)由图象可知,升高相同的温度,乙的加热时间长,说明乙吸收的热量多,也就是乙的吸热能力大于甲,故A错误、D正确。故选:BD。
17. 【答案】1.8 【解析】[1]由图像可知,通过两电阻的电流与两端的电压成正比即两电阻是定值电阻,当U 甲=U乙=3V时,I甲=0.3A,I乙=0.6A,根据I= UR 可得,两电阻的阻值分别为R甲= U甲3VI甲=0.3A =10 ΩU乙3VR乙=I乙=0.6A =5 Ω[2]由I = UR 得,电源电压为U = I(R甲+ R乙) = 0.4A × (10 Ω +5 Ω )=6V[3]当仅将甲、
18. 【答案】人们能够闻到一股清冽甘甜的酒香,这是扩散现象,说明酒分子在不停地做无规则运动;将酒盏漂浮在清冽的溪水上随溪流动,内能会从酒传递到水,使酒的温度降低,则酒的内能减小,这是通过热传递的方式在改变酒的内能。故答案为:分子在不停地做无规则运动;减小。
19. 【答案】每节干电池电压是1.5V ,家庭照明电路电压是220V ,人体安全电压是不高于36V 。故答案为:1.5;220;36。 【解析】一节干电池电压是1.5V ,照明电路电压是220V ,人体安全电压不高于36V 。
20. 【答案】扩散比热容 【解析】[1]人闻到很浓的桂花香味这属于扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动。[2]热机工作时常用水降温,这是利用了水的比热容大的特性,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量较多。
21. 【答案】(1)图甲中要测量L1两端电压,电压表应该并联在L1两端,电流从电压表正极流入,负极流出,电源电压由2节干电池组成,则电压表的量程选用0~3V 即可,如图所示:(2)闭合开关前电压表如图乙所示,即指针没有指在0刻度线位置,其原因是电压表没有调零。闭合开关,发现两灯均不亮,说明电路是断路,电压表指针明显偏转,电压表到电源正负极的通路,如果是灯泡发生了故障,则故障原因可能是L1断路;用电压表分别测ab、cd、ad间的电压,每次拆接电压表时,为了保护电路,开关应处于断开状态。(3)如图甲所示,小东测量灯泡L1两端的电压之后,只将电压表接a点的导线改接到d点测L2两端的电压,理由是此时电压表的正负接线柱接反,电流从电压表的负接线柱流入,正接线柱流出,会导致电压表反偏。(4)为了得到普遍规律,应改变灯泡的规格进行多次实验;(5)小东按如图丙所示连接电路,电源和甲图中相同,然后用电压表分别测量小灯泡L1、L2及电源两端的电压,电压表示数均如图丁所示,用的是小量程。示数为3V ;更换小灯泡后多次测量,电压不变,说明并联电路中,各支路用电器两端的电压与电源两端的电压相等。(6)甲电路为串联电路,灯泡的电压小于电源电压;丙电路为并联电路,灯泡的电压等于电源电压,则连接在甲电路中的灯泡较暗,丙中亮些。故答案为:(1)见解答;(2)没有调零;L1断路;断开;(3)不能;电压表的正负接线柱接反;(4)不同;(5)3;相等;(6)丙。
22. 【答案】(1)实验中用规格相同的电加热器,相同时间内放出的热量才相同,物质吸收的热量才会相同。(2)由表中数据可知,该小组采用的方法是控制水和食用油升高相同的温度,比较吸收热量的多少,即比较加热时间的长短来比较水和食用油的吸热能力,质量相同的水和食用油,升高相同的温度时,水加热的时间长,水吸热的热量多。(3)如果加热相同的时间,即水和食用油吸收相同的热量,食用油的温度会升高的多,说明食用油的吸热能力不如水强。(4)本实验中需要保证水和食用油的质量相同,所以还要用到托盘天平。(5)由于水的吸热能力更强,选择一种作为汽车发动机的冷却剂,则水冷却效果更好。故答案为:(1)相同;(2)加热时间;水;(3)食用油;(4)托盘天平;(5)水。
23. 【答案】(1)电压表与待测灯泡并联,图中电压表与灯泡L1串联了,是错误的,应该与灯泡L2并联,如下图所示:;(2)改正电路后,闭合开关,电压表的示数如图乙所示,电压表选用小量程,分度值0.1V ,其示数为2.2V ;(3)测量L2两端的电压时,发现电压表示数变为0,说明没有电流通过电压表,如果两只灯泡都不亮,说明L1断路,如果此时观察到有一只灯亮,说明L2短路;(4)根据表格数据分析,数据6V 错误,实际读数应该为1.2V ,产生该错误的原因是读数时量程看错了;(5)根据表格数据可以得出:串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和。故答案为:(1)见解答图;(2)2.2,(3)断路;短路;L2短路;(4)6V ;读数时量程看错了;(5)串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和。
24. 【答案】(1)两灯串联,电流表选 0~0.6A 量程,示数为 0.54A;串联电路电流处处相等,故 I1 = I2 = 0.54A。
(2)电压表V1测电源电压、V2测L2两端电压,两表指针偏转相同:V1 用 0~15V 量程读 6V,V2 用 0~3V 量程读 1.2V,即 U2 = 1.2V;由串联电路电压规律得 U1 = U U2 = 6V 1.2V = 4.8V。
答:(1)通过L1、L2的电流都是0.54A;(2)L1两端电压为4.8V,L2两端电压为1.2V。
25. 【答案】(1)Q吸 = cm(t t ) = 4.2×10 J/(kg·℃) × 2kg × (80℃ 30℃) = 4.2×10 J。
(2)由 η = Q吸/Q放 = 25% 得 Q放 = Q吸 ÷ 25% = 4.2×10 J ÷ 25% = 1.68×10 J。
(3)生物航空煤油质量 m = 40g = 0.04kg,q = Q放 ÷ m = 1.68×10 J ÷ 0.04kg = 4.2×10 J/kg。
答:(1)4.2×10 J;(2)1.68×10 J;(3)4.2×10 J/kg。
26. 【答案】(1)m = ρV = 1.0×10 kg/m × 0.5m = 500kg;Q吸 = cm(t t ) = 4.2×10 J/(kg·℃) × 500kg × (40℃ 20℃) = 4.2×10 J。
(2)4h 内接收的太阳能 E = 3×10 J/(m ·h) × 5m × 4h = 6×10 J;吸热效率 η = Q吸 ÷ E = 4.2×10 J ÷ 6×10 J = 70%。
(3)由 η′ = Q吸/(m′q) = 20% 得 m′ = Q吸 ÷ (η′q) = 4.2×10 J ÷ (20% × 4.2×10 J/kg) = 5kg。
答:(1)4.2×10 J;(2)70%;(3)5kg。
1 / 12026-2027学年九年级物理上学期期中自测练习卷
(河北省保定市+人教版适用 · 综合版 · 卷C)
难度定位:适中(面向全体,中档为主、基础打底;本卷 易7 / 中17 / 难2)
考查范围:第13章 内能、第14章 内能的利用、第15章 电流和电路、第16章 电压 电阻、第17章 欧姆定律(人教版九年级上册期中范围;不含第18章 电功率及以后)
班级________ 姓名________ 学号________ 得分________
一、单项选择题 (共13题,每题2分,共26分)
1. 如图所示的电路中,①、②、③是三块电表,闭合开关S,灯L1与L2发光,则下列四个选项中,判断正确的是( )
A. 若①、②是电流表,③是电压表,则L1与L2串联
B. 若②、③是电流表,①是电压表,则L1与L2串联
C. 若①、③是电流表,②是电压表,则L1与L2并联
D. 若①、③是电压表,②是电流表,则L1与L2并联选对的得全分,选对但不全的得部分分,有选错的得0分。
图1
2. 指纹识别解锁是目前较为流行的手机解锁方式,手指轻轻触碰感应区,识别出正确的指纹后,手机自动解锁,如图所示,则感应区相当于手机电路中的( )
A. 电源
B. 用电器
C. 导线
D. 开关
图2
3. 三个轻质小球悬挂时如图所示,甲、乙相互吸引,乙、丙相互排斥,那么甲、丙的带电情况是( )
A. 如果乙带负电,则丙一定带负电
B. 如果乙带正电,则甲一定带负电
C. 甲、丙一定会相互吸引,所以甲、丙一定带异种电荷
D. 甲、丙不一定会相互吸引,所以甲、丙不一定带异种电荷
图3
4. 将一个温度为10℃、质量为500g的物块放入温度为100℃、质量为800g的水中,物块和水的温度随时间(分)的变化图像如图所示[不计热损失C水= 4.2 ×10 J/ (kg ·℃)]。以下说法正确的是( )
A. 前6 min,物块吸收的热量小于水吸收的热量
B. 物块的比热容与水的比热容之比为5 : 4
C. 前6 min,物块吸收的热量是1.008 ×10 J
D. 前6 min,水放出的热量为2.016 ×10 J
图4
5. 小明用如图甲所示的装置比较不同物质吸热升温情况.将分别盛有50g水和50g食用油的两个相同试管同时用红外加热器加热,温度传感器与电脑相连.。电脑上显示温度随时间变化的图线如图乙所示。下列说法正确的是[c水= 4.2 ×10 J/ (kg ·℃)] ( )
A. 加热2 min,水吸收的热量大于油吸收的热量
B. 油的比热容为3.15 ×10 J/ (kg ·℃)
C. 第2~3 min内,油吸收的热量为1.4 ×10 J
D. 小华用该装置实验,得到水和油的温度随时间变化图线均为A,则m水:m油= 2 : 3
图5
6. 质量均为0.5kg的水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等,它们温度随时间变化的关系如图所示。已知水的比热容c水= 4.2 ×10 J/ (kg ·℃),c水> c液。下列说法中( )①甲物质是水②0~12 min乙温度降低了20℃③0~12 min甲放出了8.4 ×10 J的热量④乙物质的比热容为2.1 ×10 J/ (kg ·℃)
A. 只有①②正确
B. 只有②④正确
C. 只有①③正确
D. 只有①④正确
图6
7. 下列关于温度,热量和内能的说法中,正确的是( )
A. 温度高的物体内能一定大
B. 物体的温度越高,含有的热量就越多
C. 热量是热传递过程中传递能量的多少
D. 一杯水的温度升高,内能不一定增大
8. 下列估测最接近实际的是( )
A. 家用电冰箱的电流大约是10A
B. 电冰箱冷冻室的温度约为4℃
C. 手电筒内小灯泡正常工作时的电压是3V
D. 人体的电阻大约为几十欧
9. 下列物理数据最接近实际的是( )
A. 一节新干电池电压是1.5V
B. 家用电冰箱工作时的电流约为4~7A
C. 一段10cm普通铜导线的电阻约为10Ω
D. 人体的安全电压是36V
10. 下列数据中最符合实际的是( )
A. 家用电冰箱工作时的电流约为10mA
B. 一节新干电池的电压约为1.5V
C. 常用智能手机供电电压约为36V
D. 电脑USB接口输出电压约为220V
11. 甲、乙两台汽油机使用相同的汽油,若在同一时间内,甲、乙两汽油机做的有用功之比为3 : 2,甲的效率是25%,乙的效率是20%,则在同样的时间内,甲、乙两汽油机消耗汽油的质量之比为( )
A. 2 : 5
B. 5 : 2
C. 5 : 6
D. 6 : 5
12. 关于热机的效率不可能达到100%的原因,下列说法错误的是( )
A. 热机排放的尾气会带走部分热量
B. 热机的部分热量会散失在空气中
C. 活塞与汽缸间存在摩擦
D. 研究技术还不够成熟,理论上热机的效率可以达到100%
13. 关于热机的效率,下列说法正确的是( )
A. 在做功同样多的情况下,热机的效率越高消耗的燃料越多
B. 一般情况下柴油机的效率比汽油机的高
C. 热机的效率越高说明做功越多
D. 热机损失的能量中,废气带走的能量较少,主要是由于机械摩擦损失的
二、多项选择题 (共3题,每题3分,共9分)
14. 两个相同的验电器A和B,使A带正电,B不带电,用一根带有绝缘柄的金属棒把A连接起来,如图所示,瞬间( )
A. 电流方向从A到B
B. 有电子从A向B移动
C. 电流方向从B到A
D. 有电子从B向A移动
图14
15. 关于电阻,下列说法正确的是( )
A. 当导体中通过的电流为零时,电阻也为零
B. 导体的电阻由导体本身的性质决定,与电流、电压无关
C. 定值电阻两端的电压变大,该电阻的阻值保持不变
D. 导体的电阻与导体两端的电压成正比,与通过导体的电流成反比
16. 如图所示,对下列几个热学实验的解释正确的是( )
A. 如图甲,两个压紧的铅块能吊起一个重物,说明分子之间存在引力
B. 如图乙,木塞被冲出时试管口出现“白雾”,说明水蒸气的内能增加
C. 如图丙,迅速下压活塞,硝化棉燃烧是通过热传递方式改变筒内空气的内能
D. 如图丁,即使二氧化氮的密度大于空气的密度,抽掉玻璃板,也能发生扩散现象
图16
三、填空题 (共4题,每空2分,共8分)
17. 如图所示,汽车转向前,驾驶员会拨动转向杆,使得两侧的前后转向灯同时闪烁,其中一个灯损坏,其余的灯仍能正常工作。转向杆的作用相当于电路中的 ______,前后转向灯的电路连接方式是 ______。
图17
18. 如图所示的实验,在瓶子中装有少量的水,向瓶中打气,当瓶塞跳出时,观察到瓶内出现的现象是______,这是因为瓶内的气体对瓶塞做功时,内能______(“增大”或“减小”),温度______(“升高”或“降低”)导致的。
图18
19. 当电阻两端的电压由8V 变为10V 时,通过电阻的电流增加了0.1A,该电阻的阻值为______Ω;若它两端电压变为0V ,此时电阻为______Ω。
20. 若一台单缸四冲程汽油机飞轮(曲轴)转速为2400r/ min,那么,每秒钟燃气推动活塞做功______次,完成冲程______个。
四、实验探究题 (共3题,共24分)
21. 王丽利用下图的装置探究影响导体电阻大小的因素,所使用的电阻丝规格如下表所示。
编号 材料 长度/m 横截面积/mm 灯泡亮度
A 锰铜合金 0.5 0.8 亮
B 镍铬合金 0.5 0.8 较亮
C 镍铬合金 0.5 0.4 较暗
D 镍铬合金 1.0 0.4 暗
(1)实验中是通过观察______比较电阻丝电阻大小的。
(2)实验中采用的实验方法是______和______。
(3)分别将编号为______的电阻丝接入电路进行实验,可以得出结论:导体的电阻大小与导体的材料有关。
(4)分别将编号为B、C的电阻丝接入电路进行实验,可以得出结论:______。
(5)实验过程中某小组同学更换电阻丝后发现小灯泡亮度变化不明显,可以在电路中______(选填“串联”或“并联”)一只______表完成实验。
图21
22. 小明利用如图所示的装置“比较不同物质吸热的情况”。部分实验数据如下表所示。
加热时间/min 0 1 2 3 4 5 6
甲的温度/℃ 30 34 38 42 46 50 54
乙的温度/℃ 30 37 44 51 58 65 72
(1)器材:相同规格的电加热器、烧杯、温度计各两个,以及______(填测量工具)、托盘天平(含砝码)、水和煤油;
(2)选取两个相同规格的电加热器进行实验,目的是为了通过比较______(选填“加热时间”或“升高的温度”)来比较物质吸收热量的多少;
(3)实验中选取______相同的液体甲和液体乙,分别倒入甲、乙两个烧杯中,用电加热器加热,当它们吸收相同的热量时,通过比较______(选填“加热时间”或“升高的温度”)来比较不同物质吸热能力的强弱;
(4)分析表中数据可得出结论:液体______(选填“甲”或“乙”)的吸热能力更强。
【拓展】小明认为如果将电加热器换为酒精灯,只要查出酒精的热值和实验中燃烧掉的酒精质量,就可以计算出两种液体吸收的热量,进而计算出两种液体的比热容。若按照他的想法进行实验,计算出的比热容数值将会比真实值______(选填“偏大”或“偏小”),你认为造成这一偏差的原因可能是______。
图22
23. 在探究影响电阻大小的因素时,实验小组中甲、乙、丙三位同学做出如下猜想:
甲:导体的电阻与导体的长度有关。
乙:导体的电阻与导体的材料有关。
丙:导体的电阻与导体的横截面积有关。
实验室备有几种电阻丝,参数如表格所示。
编号 材料 长度/m 横截面积/mm
a 镍铬合金丝 1.0 0.2
b 镍铬合金丝 1.0 0.1
c 镍铬合金丝 0.5 0.1
d 镍铜合金丝 0.5 0.1
如图是为完成探究连接的实验电路。
(1)实验中应通过比较______的大小来比较电阻丝电阻的大小,达到验证猜想的目的。
(2)若要验证乙同学的猜想,则应该选用______(填编号)两根电阻丝进行对比实验。
(3)选用b、c两根电阻丝进行对比实验,是为了验证______同学的猜想。
(4)实验表明,导体的电阻跟导体的横截面积有关,长度相同的同种材料的导体,横截面积越大,______。
图23
五、计算题 (共3题,共27分)
24. 如图所示的电路中,电阻R1的阻值为10Ω。闭合开关S,电流表A1的示数为0.5A,电流表A的示数为0.7A。求:
(1)通过电阻R2的电流;
(2)电源电压;
(3)电阻R2的阻值。
图24
25. 某物理兴趣小组的同学,用煤炉给水加热,同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线,若在6 min内完全燃烧了0.3kg的煤,水的比热容为4.2 ×10 J/ (kg ·℃),煤的热值约为3 ×10 J/kg。求:
(1)0.3kg的煤完全燃烧产生的热量;
(2)已知该煤炉烧水的热效率为42%,则水吸收了多少热量;
(3)煤炉中水的质量是多少。
图25
26. 阅读下列材料,并解答问题:“可燃冰”被视为21世纪的新型绿色能源。科学家估计,全球海洋底部可燃冰分布的范围约4000万平方公里,储量可供人类使用约1000年。我国南海海底存储着丰富的可燃冰资源,已经查明的储量相当于目前陆上石油、天然气资源量总数的三分之一。可燃冰的主要成分是甲烷,1m 可燃冰可转化生成164m 的甲烷气体和0.8m 的水,已知甲烷气体的热值为3.6 ×10 J/m 。某公交车,使用LNG天然液化气为燃料,这种燃料的主要成分就是甲烷。如果该公交车满载乘客时总质量是6000kg,1m 可燃冰转化生成的甲烷气体完全燃烧产生的能量,可供公交车满载时以36km/h的速度沿水平方向匀速行驶1640 min,行驶中公交车受到的平均阻力为车重的0.05倍(g取10N/kg),求:
(1)1m 可燃冰转化生成的甲烷气体完全燃烧放出的热量?
(2)该车在匀速行驶过程中的功率?
(3)这段时间内发动机的效率?
参考答案与解析
1. 【答案】 【解析】A、若①、②是电流表,③是电压表,闭合开关后,电源被短路,故A错误;B、若②、③是电流表,①是电压表,L2会被短路,故B错误;C、若①、③是电流表,②是电压表,此时电流的路径有两条,L1与L2并联,故C正确;D、若①、③是电压表,②是电流表,电流的路径只有一条,L1与L2串联,故D错误。故选:C。
2. 【答案】 【解析】开关的作用是控制电路的通和断;手指触碰感应区,识别出正确的指纹后,手机自动解锁,解锁后手机才能正常使用,故感应区相当于手机电路中的开关,故ABC不符合题意,D符合题意。故选D。
3. 【答案】 【解析】同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。带电体具有吸引轻小物体的性质。A.如果乙带负电,乙、丙相互排斥,则丙一定带负电,故A符合题意;B.如果乙带正电,甲、乙相互吸引,则甲带负电或者不带电,故B不符合题意;CD.乙、丙相互排斥,乙、丙一定带同种电荷,甲带与丙不同的电荷或者不带电,甲、丙也一定会相互吸引,故CD不符合题意。故选A。
4. 【答案】 【解析】A、由图可知,水降温放热,物块升温吸热,不计热损失,物块吸收的热量和水放出的热量相等,故A错误;BCD、前6 min水放出的热量Q放= c水(t0水 t水) = 4.2 ×10 J/ (kg ·℃) × 0.8kg × (100℃ 70℃) = 1.008 ×10 J,不计热损失,物块吸收的热量和水放出的热量相等,则前6 min物块吸收的热量Q吸= Q放= 1.008 ×10 J,
5. 【答案】 【解析】A、相同加热器在相同时间内放出的热量相同,加热2 min,水吸收的热量等于食用油吸收的热量,故A错误;B、根据图乙可知,升高20℃,A、B的加热时间分别为2 min和3 min,由转换法,对应的吸热之比为2 : 3,根据Q = cmΔt可知,在质量和升高的温度相同的情况下,吸热与比热容成正比,油的比热容为:c = 23 c水= 23 × 4.2 ×10 J/ (kg ·℃) = 2.
6. 【答案】 【解析】①时间相等时,两种液体放出的热量相等,由图示可以看出,乙液体的温度降低得快,甲液体温度降低慢,根据热量的计算公式Q放= cmΔt可知,在质量相等、初温相同、放热也相同的情况下,谁的温度降低得快,它的比热容小,所以,甲液体的比热容大,所以若甲、乙两种液体中,一种液体是水,则这种液体一定是甲液体,故①正确;②由图可知:乙液体的初温是60℃,放热12分钟后乙液体的末温是20℃,乙温度降低了40℃,
7. 【答案】 【解析】A、因为内能的大小跟质量、温度、状态有关,所以温度高的物体内能不一定大,故A错误;B、热量只可以说吸收热量或放出热量,不可以说含有热量,故B错误;C、热量总从高温物体传递到低温物体,热量只存在于热传递或热交换过程中,故C正确;D、内能与温度有关,一杯水若温度升高,它的内能一定增大,故D错误。故选:C。
8. 【答案】 【解析】A、家用冰箱的功率一般在100W~200W.所以,根据I = PU 可求电流在0.45A~0.9A,故A不符合实际情况;B、电冰箱冷冻室的温度约为 14℃,故B不符合实际情况;C、一节干电池的电压为1.5V ,手电筒内有两节干电池,手电筒内小灯泡正常工作时的电压是3V ,故C符合实际情况;D、一般情况下人体电阻值在2千欧 20兆欧范围内,故D不符合实际情况。故选:C。
9. 【答案】 【解析】A、一节新干电池电压是1.5V ,故A符合实际;B、家用电冰箱工作时的电流不大,约为1A,故B不符合实际;C、铜的导电性很好,10cm长的普通铜导线电阻极小,约为千分之几欧姆,远小于10Ω,故C不符合实际;D、人体的安全电压为不高于36V ,故D不符合实际。故选:A。
10. 【答案】 【解析】A、家用电冰箱工作时的电流约为1A = 1000mA,故A不符合实际;B、一节新干电池的电压约为1.5V ,故B符合实际;C、常用智能手机供电电压约为3.7V ,故C不符合实际;D、电脑USB接口输出电压约为5V ,故D不符合实际。故选:B。
11. 【答案】 【解析】已知热机效率公式η = W有,那么Q总= W有η;Q总两台汽油机使用相同的汽油,设汽油的热值为q,已知:Q总= mq,所以m = Q总q,那么甲、乙两台汽油机在t时间内消耗的汽油质量之比为:Q甲总W甲有m甲q= Q甲总η甲= W甲有η乙W乙有η甲= 32 × 20%25% = 6m乙==5 。Q乙总Q乙总W乙有η乙故选:D。
12. 【答案】 【解析】A.热机排放的尾气会带走部分热量,故A正确,不符合题意;B.热机的部分热量会散失在空气中,故B正确,不符合题意;C.活塞与汽缸间存在摩擦,故C正确,不符合题意;D.研究技术还不够成熟,理论上热机的效率不可以达到100%,故D错误,符合题意。故选:D。
13. 【答案】 【解析】A.热机的效率越高,做有用功与燃料完全燃烧放出的热量的比值越大,即在做功相同的情况下,消耗的燃料较少,或消耗相同的燃料,做功较多,故A错误。B.一般情况下柴油机的效率比汽油机的高,多用在重型机器上,故B正确;C.热机的效率是有用功与燃料完全燃烧放出的热量的比值,热机的效率越高说明有用功与总功的比值越大,但做功不一定多,故C错误;D.根据内燃机的能量流向,热机损失的能量中,废气带走的能量较多,
14. 【答案】 【解析】金属导体中能自由移动的是自由电子,A带正电说明A缺少电子,所以带有绝缘柄的金属棒把A、B连接起来后,将有电子从B向A移动;因电流的方向与负电荷定向移动的方向相反,所以瞬间电流的方向是从A到B,故AD正确,BC错误。故选:AD。
15. 【答案】 【解析】A、当导体中通过的电流为零时,电阻的大小不变,且不为零,故A错误。B、电阻大小与导体的材料、长度、横截面积有关,与导体中的电流、导体两端的电压大小无关,故B正确。C、电阻大小与导体的材料、长度、横截面积有关,与导体两端的电压大小无关,所以,定值电阻两端的电压变大,该电阻的阻值保持不变,故C正确。D、电阻大小与导体的材料、长度、横截面积有关,与导体中的电流、导体两端的电压大小无关,
16. 【答案】 【解析】A、两个压紧的铅块能吊起钩码,是由于分子间存在引力,故A正确;B、木塞被冲出时试管口出现“白雾”,是水蒸气放热液化内能减小,故B错误;C、迅速压下活塞时,活塞对下方空气做功,使空气内能增加,温度升高,达到棉花的着火点,所以棉花燃烧,故C错误;D、图中是扩散实验,密度小的空气和密度大的二氧化氮过一段时间,形成比较均匀的气体,这是扩散现象,扩散现象说明分子不停地进行无规则运动,故D正确。
17. 【答案】开关并联 【解析】[1]根据题意,拨动转向杆时能控制灯的工作状态,所以转向杆的作用相当于电路中的开关。[2]因为前后转向灯其中一个灯损坏,其余的灯仍能正常工作,说明前后灯互不影响,则前后转向灯的电路连接方式是并联。
18. 【答案】用打气筒往瓶里打气,当瓶塞跳出时,瓶内酒精蒸汽对瓶塞做功,酒精蒸汽的内能部分转化为塞子的机械能,空气的内能减小,温度降低,水蒸气遇冷发生液化,产生白雾。故答案为:瓶内出现白雾;减小;降低。
19. 【答案】设电压为8V 时,电流为I,则电压为10V 时电流为I + 0.1A,由欧姆定律可得:U1 = IR0即:8V = IR0 ①U2 = (I + 0.1A)R0 即:10 = (I + 0.1A)R0 ②由①②解得:I = 0.4A,R0 = 20Ω。因电阻是导体本身的一种性质。电阻两端的电压变为零时它的电阻仍是20Ω;故答案为:20;20。
20. 【答案】飞轮转速是2400r/ min = 40r/s,因一个工作循环飞轮转2圈,做功1次,所以汽油机1s完成20个工作循环,完成80个冲程,做功20次。故答案为:20;80。
21. 【答案】灯泡的亮度控制变量法转换法A和B当材料和长度相同时,导体的横截面积越小,电阻越大串联电流 【解析】(1)将不同的电阻丝接入电路,电流大小不同,灯泡亮度不同,因此实验中是通过观察灯泡亮度来比较电阻大小的,这种研究问题的方法叫做转换法。(2)[1] [2]影响导体电阻大小的因素:导体的材料、长度和横截面积,在研究电阻与其中某个因素的关系时,要采用控制变量法的思想,所以本实验采用的研究方法有控制变量法;将不同的电阻丝接入电路,电流大小不同,灯泡亮度不同,因此实验中是通过观察灯泡亮度来比较电阻大小的,
22. 【答案】(1)物体吸收热量的多少是通过加热时间来反映的,需要用秒表来测量时间;(2)选取两个相同规格的电加热器进行实验,为了保证相同时间放出的热量相同,实验中通过比较加热时间来比较物质吸收热量的多少,加热时间越长,吸收的热量越多;(3)用相同规格的电加热器加热,加热相同质量的两种液体,则在相等时间内两种液体吸收的热量相等,然后通过比较升高的温度的方法来比较不同物质的吸热能力,升高温度越高的,其吸热能力越弱;(4)根据表中实验数据,加热5 min,即吸收相同的热量,乙液体升高的温度是35℃,甲液体升高的温度是20℃,甲升高的温度较小,甲的吸热能力更强;【拓展】由于酒精燃烧放出的热会散失到空气中,又或被烧杯等实验装置吸了热,酒精放出的热量没有被液体完全吸收,使Q吸小于Q放。故答案为:(1)停表;(2)加热时间;(3)质量;升高的温度;(4)甲;【拓展】偏大;酒精放出的热量不能被液体完全吸收。
23. 【答案】(1)实验中采用了转换法比较电阻大小,即应通过比较电流表示数来比较电阻丝电阻的大小;(2) (3)验证导体的电阻与导体的材料有关时,应控制导体的长度和横截面积不变,改变导体的材料,分析表格数据可知应选用c、d两根电阻丝;b、c两根电阻丝的材料和横截面积都相同,而导体长度不同,故其探究的是导体的电阻与导体的长度的关系,即是甲同学的猜想;(4)实验表明:导体的电阻跟导体的横截面积有关,长度相同的同种材料的导体,其横截面积越大,导体的电阻越小。故答案为:(1)电流表示数;(2)c、d,(3)甲;(4)导体的电阻越小。
24. 【答案】(1)R1 与 R2 并联,A1 测 R1 支路、A 测干路,由并联电路电流规律得 I2 = I I1 = 0.7A 0.5A = 0.2A。
(2)U1 = I1R1 = 0.5A × 10Ω = 5V,并联电路各支路电压相等,故电源电压 U = U2 = U1 = 5V。
(3)R2 = U2 ÷ I2 = 5V ÷ 0.2A = 25Ω。
答:(1)0.2A;(2)5V;(3)25Ω。
25. 【答案】(1)Q放 = m煤q煤 = 0.3kg × 3×10 J/kg = 9×10 J。
(2)Q吸 = Q放η = 9×10 J × 42% = 3.78×10 J。
(3)由图知 6min 内水温由 20℃ 升到 80℃,由 Q吸 = cm′Δt 得 m′ = Q吸 ÷ (c水Δt) = 3.78×10 J ÷ [4.2×10 J/(kg·℃) × (80℃ 20℃)] = 15kg。
答:(1)9×10 J;(2)3.78×10 J;(3)15kg。
26. 【答案】(1)Q放 = q甲烷V = 3.6×10 J/m × 164m = 5.904×10 J。
(2)v = 36km/h ÷ 3.6 = 10m/s,t = 1640min = 98400s,s = vt = 9.84×10 m;匀速时 F = f = 0.05G = 0.05 × 6000kg × 10N/kg = 3×10 N;W有用 = Fs = 3×10 N × 9.84×10 m = 2.952×10 J;P = W有用 ÷ t = 2.952×10 J ÷ 98400s = 3×10 W。
(3)η = W有用 ÷ Q放 = 2.952×10 J ÷ 5.904×10 J = 50%。
答:(1)5.904×10 J;(2)3×10 W;(3)50%。
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