一、填空題
1.比熱容 擴(kuò)散 不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)
解析:水的比熱容最大,所以水較多的地方晝夜溫差較??;聞到花香香味是因?yàn)榛ㄏ惴肿釉诓煌5刈鰺o(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),我們把這種現(xiàn)象稱(chēng)為擴(kuò)散現(xiàn)象。
2.100 7.2
解析:由電路圖可知,R0與R1串聯(lián),電壓表測(cè)R1兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流。
(1)由圖象可知,當(dāng)電路中的最小電流I′=0.1A時(shí),R1的電功率P1′=1W,
此時(shí)由P=U2/R得:R1接入電路的電阻R1′=P′1/I′2=1W/(0.1A)2=100Ω,當(dāng)電路中的電流I″=0.2A時(shí),R1的電功率P1″=1.6W,此時(shí)由P=U2/R得:R1接入電路的電阻R1″=P″1/I″2=1.6W/(0.2A)2=40Ω;
(2)當(dāng)電路中的電流I′=0.2A時(shí),R0與R1′串聯(lián),根據(jù)串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和可知:R串1=R0+R1′,由I=U/R可得,電源的電壓:U=I′(R0+R1′)=0.1A×(R0+100Ω)
①
當(dāng)電路中的電流I″=0.2A時(shí),R串2=R0+R1,由I=U/R可得,電源的電壓:U=I″(R0+R1″)=0.2A×(R0+40Ω)
②
由①②解得:R0=20Ω,電源的電壓U=I(R0+R1)=0.2A×(20Ω+40Ω)=12V。
當(dāng)滑片P移動(dòng)到b端時(shí),只有R0連入,則R0消耗的電功率P0=U2/R0=(12V)2/20Ω==7.2W
3.排斥 長(zhǎng)
解析:電流由上方流入,則由右手螺旋定則可知,螺線管上端為S極;因同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引,兩磁鐵同名相對(duì),故相互排斥;當(dāng)滑片向a端移動(dòng)時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電阻增大,由歐姆定律可得,電路中電流減小,則條形磁鐵受向上的力減小;條形磁鐵受重力、拉力及向上的磁場(chǎng)力,向下的重力與向上的彈簧的彈力及磁場(chǎng)力之和相等,因重力不變,磁場(chǎng)力減小,故彈簧的彈力增大,故彈簧長(zhǎng)度變長(zhǎng)。故答案為:排斥,長(zhǎng)。
4.熱傳遞
解析:改變物體內(nèi)能的方法有:做功和熱傳遞,發(fā)生熱傳遞時(shí),高溫物體放出熱量、溫度降低、內(nèi)能減少;低溫物體吸收熱量、溫度升高、內(nèi)能增加。水和冷凝器之間存在溫度差,所以熱量會(huì)從高溫物體傳遞給低溫物體,因此發(fā)生的是熱傳遞。
5.6 10
解析:從圖中信息可以看出,乙圖象中的電壓值可以為零,因此乙對(duì)應(yīng)的為電壓表V2示數(shù)變化的圖象;當(dāng)滑動(dòng)變阻器兩端電壓為零時(shí),電壓表V1示數(shù)為電源電壓,故從圖象中可以看出,電源電壓為6V,此時(shí)電路中的電流為0.6A,電阻R1的阻值為:R1=U/I=6V/0.6A=10Ω。
6.0.45 9450
解析:水吸收的熱量為Q吸=cm(t1-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×100kg×45℃=1.89×107J。Q吸=Q放=qV,所需天然氣體積為V=Q吸/q=1.89×107J/4.2×107J/m3=0.45m3
通電的時(shí)間為t=Q吸/P=1.89×107J/2000W=9450s。
7.通電線圈在磁場(chǎng)中受力發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng) 改變電源的正負(fù)極(其他合理也可以)
解析:電動(dòng)機(jī)都是利用通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受理而轉(zhuǎn)動(dòng)的原理制成的。通電線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)的方向取決于其在磁場(chǎng)中的受力方向,其受力方向改變則其轉(zhuǎn)動(dòng)方向就改變。而其受力方向與線圈中電流的方向和磁場(chǎng)的方向有關(guān)。因此要改變其轉(zhuǎn)動(dòng)方向就要改變線圈中的電流方向或磁場(chǎng)方向。故方法有:將磁場(chǎng)倒置,來(lái)改變磁場(chǎng)方向;或者將電源的正負(fù)極對(duì)調(diào),來(lái)改變電流方向。
二、選擇題
8.C
解析:常見(jiàn)的導(dǎo)體包括:人體、大地、各種金屬、石墨、酸堿鹽的溶液等。題中四個(gè)選項(xiàng)中,屬于導(dǎo)體的是:食鹽水、金屬硬幣、人體、石墨。其他屬于絕緣體。
9.A
解析:觀察圖片,圖中電動(dòng)機(jī)符號(hào)代表電風(fēng)扇。當(dāng)只閉合開(kāi)關(guān)S1時(shí)送冷風(fēng),說(shuō)明電風(fēng)扇電路接通,發(fā)熱體電路斷開(kāi),電風(fēng)扇與發(fā)熱體并聯(lián),跌倒開(kāi)關(guān)在干路上。圖中B、D明顯不合題意;跌倒開(kāi)關(guān)要求取暖器意外跌倒時(shí)斷開(kāi)電源,仔細(xì)觀察圖A、C,開(kāi)關(guān)中有一彈簧,正常放置時(shí)在取暖器重力作用下壓縮彈簧,接通電路,跌倒時(shí)開(kāi)關(guān)在彈力作用下斷開(kāi)電源,圖A符合要求,選A。
10.D
解析:熱值是1kg的某種燃料完全燃燒釋放的熱量,與熱機(jī)的效率沒(méi)有關(guān)系;改變內(nèi)能的兩種方式是做功和熱傳遞;熱量是過(guò)程量,只能說(shuō)吸收或放出,不能說(shuō)含有或具有;熱機(jī)的做功沖程將燃料混合物產(chǎn)生的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
11.C
解析:A.若燈泡L2燈絲斷了,則L1也不能發(fā)光,所以A錯(cuò)誤;B.若滑動(dòng)變阻器短路了,則滑動(dòng)變阻器不會(huì)引起L1亮度的變化,所以B錯(cuò)誤;C.若燈L2短路了,則L2不亮,L1照常發(fā)光,所以C正確;D.若滑動(dòng)變阻器接觸不良,則整個(gè)電路斷路,兩燈都不亮,所以D錯(cuò)誤。
12.D
解析:串聯(lián)電路中電流處處相等,即I甲=I乙=0.2A,由圖象得出,此時(shí)U甲=1V;U乙=2V;P甲∶P乙=U甲I甲∶U乙I乙=(1V×0.2A)∶(2V×0.2A)=1∶2,故A錯(cuò)誤;由圖象可知,乙元件中電流與兩端電壓圖象不是過(guò)原點(diǎn)直線,說(shuō)明乙元件的電阻值在不同電壓下不同,故B、C錯(cuò)誤;在并聯(lián)電路中,各支路兩端電壓相等,都等于總電壓,即:U甲=U乙=2V;由圖象得出:I甲=0.4A,I乙=0.2A,I=I甲+I乙=0.4A+0.2A=0.6A;P=UI=2V×0.6A=1.2W,故D正確。
13.C
解析:用兩個(gè)相同的電熱器給質(zhì)量相同的物質(zhì)甲和水加熱,它們的溫度隨加熱時(shí)間的變化關(guān)系如圖所示。根據(jù)公式Q=cmΔt可知,在質(zhì)量和溫度變化相同的情況下,物體吸收的熱量與比熱容成正比。由圖象可知,甲物質(zhì)在10min內(nèi)吸收的熱量是水在20min內(nèi)吸收的熱量的一半,甲物質(zhì)的比熱容就是水的比熱容的一半。故選C。endprint
14.B
解析:A.電動(dòng)機(jī)的工作原理是磁場(chǎng)對(duì)電流的作用,即通電線圈在磁場(chǎng)中受力轉(zhuǎn)動(dòng),不符合題意;B.話筒是利用閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生交變電流的原理制成的,符合題意;C.電磁繼電器是利用電流的磁場(chǎng)來(lái)工作的,不符合題意;D.揚(yáng)聲器把電信號(hào)轉(zhuǎn)化為聲信號(hào),利用通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力原理,不符合題意。故選B。
15.A
解析:衛(wèi)星通信、移動(dòng)通信是利用電磁波來(lái)傳遞信息的;“北斗”導(dǎo)航是利用電磁波進(jìn)行定位和導(dǎo)航的;煤、石油、天然氣屬于不可再生能源,也屬于化石能源;LED燈的核心元件發(fā)光二極管是由半導(dǎo)體材料制成的。所以選A。
三、作圖題
16.如圖所示
解析:(1)三孔插座的連接:上孔接地線,當(dāng)金屬外殼的用電器插入插座時(shí),使金屬外殼接地,防止金屬外殼漏電發(fā)生觸電事故。左孔接零線,右孔接火線。(2)燈泡的連接方法:火線首先接入開(kāi)關(guān),再接入燈泡頂端的金屬點(diǎn),零線直接接入螺旋套。開(kāi)關(guān)既能控制燈泡,又能在燈泡損壞時(shí),斷開(kāi)開(kāi)關(guān),切斷了火線,安全地更換燈泡。
17.如圖所示
解析:分析題意可知,必須連入電源和滑動(dòng)變阻器,根據(jù)磁極間的相互作用可知,電磁鐵的左端為N極,右端為S極,再根據(jù)安培定則可知,電流在如圖的電路中按順時(shí)針?lè)较蛄鲃?dòng),據(jù)此可確定電源的正負(fù)極。
四、實(shí)驗(yàn)探究題
18.(1)顯示電流產(chǎn)生熱量的多少
(2)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器改變電流,重復(fù)以上操作
(3)可以保證電流和通電時(shí)間相同
(4)①探究電流和電阻、電壓之間的關(guān)系 ②探究電磁鐵磁性強(qiáng)弱與哪些因素有關(guān)
解析:(1)在相同的玻璃瓶中裝入質(zhì)量相等的煤油,再插上溫度計(jì)是為了通過(guò)溫度計(jì)示數(shù)的變化來(lái)比較電阻絲產(chǎn)生熱量的多少;
(2)為了探究電流產(chǎn)生的熱量與電流大小的關(guān)系,就需要控制電阻和通電時(shí)間相等,改變電流的大小,比較產(chǎn)生熱量的多少,因此,接下來(lái)的操作是:斷開(kāi)開(kāi)關(guān),待瓶中的煤油冷卻至室溫后,改變電路中電流的大小,按下計(jì)時(shí)器并同時(shí)每間隔1min記錄一次溫度計(jì)的示數(shù);
(3)將兩電阻絲串聯(lián)在電路中,可以控制電流的大小以及通電的時(shí)間相等;
(4)①探究電流和電阻、電壓之間的關(guān)系;②探究電磁鐵磁性強(qiáng)弱與哪些因素有關(guān)(其他答案只要符合要求也正確)。
19.(1)溫度計(jì)
(2)使水和沙子在相同時(shí)間吸收相同的熱量(或使兩個(gè)酒精燈在相同的時(shí)間內(nèi)放出的熱量相同)
(3)質(zhì)量
(4)質(zhì)量相同的水和沙子,升高相同的溫度,水吸收的熱量大于沙子吸收的熱量(或Q水>Q沙)(只要答出水吸收的熱量大于沙子吸收的熱量即可)
(5)熱水袋內(nèi)裝有水(或汽車(chē)散熱器內(nèi)裝有水、暖氣片里循環(huán)流動(dòng)的液體是水、沙漠地區(qū)早穿皮襖午穿紗、沿海地區(qū)比內(nèi)陸地區(qū)溫差小等,其他利用水的比熱大的特性,如溫差問(wèn)題辨別方向、調(diào)節(jié)氣溫等說(shuō)法正確也可。)
解析:(1)為了測(cè)量水和沙石的溫度,還需要溫度的測(cè)量工具溫度計(jì);(2)小杰選用了兩個(gè)火焰相同的酒精燈,分別給水和沙子加熱,這樣做的目的是使水和沙子在相同時(shí)間吸收相同的熱量;(3)為了研究水和沙子吸收的熱量與溫度變化的關(guān)系,要控制變量:吸收的熱量相同、質(zhì)量相同;(4)質(zhì)量相同的水和沙子,升高相同的溫度,水吸收的熱量大于沙子吸收的熱量;(5)在生活中的應(yīng)用:熱水袋內(nèi)裝有水。
20.(1)如圖所示,只能接A點(diǎn),接B點(diǎn)不行
(2)C
(3)2.20(2.2)
(4)0.5 燈絲的電阻與溫度的變化有關(guān)(或燈絲的電阻隨溫度的升高而增大)
(5)①如圖所示
②a.按圖連接電路,閉合S1,S2接1,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使電壓表示數(shù)為2.5V
b.保持滑動(dòng)變阻器滑片的位置不變,S2接2,讀出電壓表示數(shù)為U
③2.5(U-2.5)/R0(只要設(shè)計(jì)合理即可)
解析:(1)圖中的變阻器要求滑片向右滑動(dòng)時(shí),電路中的電流要變小,故變阻器要接A點(diǎn),讓它與電流表的“-”接線柱連接就可以了;(2)由于電路的故障是電壓表有示數(shù),電流表無(wú)示數(shù),燈泡不亮,故可判斷是小燈泡處發(fā)生了斷路,電流通過(guò)電壓表與變阻器,而電壓表的電阻很大,故它分得的電壓也很大,所以電壓表有示數(shù),且接近電源電壓,電流表的電流很小,指針幾乎不動(dòng),故可以認(rèn)為是沒(méi)有示數(shù);(3)通過(guò)讀圖丙的示數(shù),得2.2V,由于燈泡的額定電壓為2.5V,故燈泡并沒(méi)有正常發(fā)光,應(yīng)該調(diào)節(jié)滑片,使燈泡的電壓增大,所以應(yīng)讓變阻器的電阻減小才行,故滑片P應(yīng)向C端移動(dòng);(4)通過(guò)圖丁可以找出電壓為2.5V時(shí)的電流是0.2A,故小燈泡的額定功率為P=UI=2.5V×0.2A=0.5W;再通過(guò)圖丁看出電壓和電流的變化不是一條直線,而是一條曲線,即燈絲的電阻與溫度的變化有關(guān),隨著電壓的增大,燈絲的溫度升高,其電阻相應(yīng)變大。(5)①?zèng)]有電流表,電壓表和定值電阻的組合能起到電流表的作用。先將燈泡、定值電阻、滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電壓表先與燈泡并聯(lián),通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,觀察電壓表的示數(shù),使小燈泡能夠正常發(fā)光,然后再測(cè)出定值電阻兩端的電壓,就能算出電路中的電流,進(jìn)而算出小燈泡的額定功率。設(shè)計(jì)電路如圖4所示 ②實(shí)驗(yàn)步驟:a.按圖連接電路,閉合S1,S2接1,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使電壓表示數(shù)為2.5V。b.保持滑動(dòng)變阻器滑片的位置不變,S2接2,讀出電壓表示數(shù)為U。③保持滑動(dòng)變阻器滑片的位置不變,S2接2,電壓表示數(shù)為U,定值電阻兩端的電壓UR=U-2.5,電路中的電流I=UR/R0=(U-2.5)/R0,小燈泡的額定功率P額=U額I=2.5(U-2.5)/R0=2.5(U-2.5)/R0
五、綜合應(yīng)用題
21.(1)不可再生
(2)可提供電能:W=Pt=1.2×106kW×1h=1.2×106×3.6×106J=4.32×1012J
Q=W=4.32×1012J
煤炭的質(zhì)量m=Q/q=4.32×1012J/3.0×107J/kg=1.44×105kg
(3)熱水器吸收的太陽(yáng)能Q1=2.52×106J×2×3=1.512×107J
水吸收的熱量Q2=50%×Q1=1.512×107J×50%=7.56×106J
Δt=Q2/cm=7.56×106J/[4.2×103J/(kg·℃)×100kg]=18℃
22.(1)因?yàn)镻=UI,所以豆?jié){機(jī)正常工作,打漿時(shí)的工作電流I=P1/U=200W/220V≈0.91A;
(2)因?yàn)镻=U2/R,所以加熱電阻的阻值R=U2/P2=(220V)2/1100W=44Ω;
(3)豆?jié){機(jī)正常工作做一次豆?jié){,總的打漿時(shí)間t1=2min=120s,總的加熱時(shí)間t2=11min=660s,
因?yàn)镻=W/t,所以總共消耗的電能W總=P1t1+P2t2=200W×120s+1100W×660s=7.5×105J;
(4)豆?jié){機(jī)在1min內(nèi)消耗的電能W實(shí)=(30/1800)kW·h=6×104J,
豆?jié){機(jī)的實(shí)際加熱功率P實(shí)=W實(shí)/t=6×104J/60s=1000W;
實(shí)際功率小于額定功率的原因可能是:實(shí)際電壓小于額定電壓。endprint