精品解析:北京市西城区北京师范大学附属实验中学2024-2025学年九年级上学期11月期中物理试题
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内容正文:
北京师范大学附属实验中学
2024—2025学年度第一学期初三年级(物理)期中试卷
试卷说明:
1.本试卷共12页,共五道大题,34道小题,满分70分。考试时间90分钟。
2.试题答案一律填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。
3.在答题卡上,选择题和作图题用2B铅笔作答,其他试题用黑色字迹签字笔作答。
4.命题人:李岩 覃凌 审核人:许建荣
一、单项选择题(共15分,每题1分)
1. 在国际单位制中,电阻的单位是( )
A. 安培 B. 伏特 C. 欧姆 D. 库仑
【答案】C
【解析】
【详解】A.安培是电流的单位,故A不符合题意;
B.伏特是电压的单位,故B不符合题意;
C.欧姆是电阻的单位,故C符合题意;
D.库仑是电量的单位,故D不符合题意。
故选C。
2. 在常温干燥的情况下,下列物品属于导体的是( )
A. 木制筷子 B. 陶瓷盘 C. 玻璃杯 D. 不锈钢勺
【答案】D
【解析】
【详解】在常温干燥的环境下,木制筷子、陶瓷盘和玻璃杯均属于绝缘体,不锈钢勺属于导体,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
3. 如图所示,用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球时,金属球验电器的两片金属箔之所以张开是由于( )
A. 同种电荷相互排斥 B. 异种电荷相互吸引
C. 同种电荷相互吸引 D. 异种电荷相互排斥
【答案】A
【解析】
【详解】用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,故用它去接触验电器的金属球时,验电器也带上负电,即验电器的金属球和两个金属箔片上都带上了负电,由于同种电荷相互排斥,故其两个金属箔片会张开,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
4. 如图所示,把4对铜片、锌片分别平行插入脐橙中,用导线把铜片、锌片和发光二极管连接起来,可以观察到发光二极管发光。在这个电路中,能将化学能转化为电能的装置是( )
A. 插有铜片和锌片的脐橙 B. 导线
C. 发光二极管 D. 鳄鱼夹
【答案】A
【解析】
【详解】A.插有铜片和锌片的脐橙提供电能,将化学能转化为电能,故A符合题意;
B.导线是输送电能的,故B不符合题意;
C.发光的二极管是用电器,消耗电能的,故C不符合题意;
D.鳄鱼夹是导体,不能提供电能,故D不符合题意。
故选A。
5. 如图所示的电路中,开关S闭合后三盏灯、、属于并联的是()
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.电流从电源正极流出后,分成三条支路:一条支路经过L1,一条支路经过L2,一条支路经过L3,然后三条支路的电流汇合,最后回到电源负极。三盏灯的两端分别直接连接在一起,各自独立工作,属于并联,符合要求,故A符合题意;
B.电流从电源正极流出,依次经过L3、L2、L1,最后回到电源负极,三盏灯是串联,不符合并联要求,故B不符合题意;
C.电流从电源正极流出后,经过L2,分成两条支路:一条支路经过L1,另一条支路经过L3,然后这两条支路的电流汇合,最后回到电源负极。此时L1与L3并联,再与L2串联,不是三盏灯并联,不符合要求,故C不符合题意;
D.电流从电源正极流出后,分成两条支路:一条支路依次经过L3、L1,另一条支路经过L2,然后这两条支路的电流汇合,最后回到电源负极。此时L1与L3串联,再与L2并联,不是三盏灯并联,不符合要求,故D不符合题意。
故选 A。
6. 在下列实例中,用做功的方式来改变物体内能的是( )
A. 把饮料放入冰箱,饮料的温度会降低
B. 在强烈的阳光照射下,地面的温度升高
C. 给自行车打气,打气筒壁的温度升高
D. 烧红的铁丝放入水中,铁丝的温度降低
【答案】C
【解析】
【详解】A.把饮料放入冰箱,饮料的热量传递给冰箱,是通过热传递的方式改变内能,A不符合题意;
B.在强烈的阳光照射下,太阳的热量传递给地面使地面温度上升,是通过热传递方式改变内能,B不符合题意;
C.给自行车打气,对气体做功,是通过做功的方式改变内能,C符合题意;
D.烧红的铁丝放入水中,铁丝的热量传递给水,是通过热传递的方式改变内能,D不符合题意。
故选C。
7. 下列说法正确的是( )
A. 只要电荷移动,就能形成电流
B. 电路两端有电压,电路中不一定有电流
C. 金属导体里自由电子的定向移动方向为电流方向
D. 当导体两端的电压为零时,其电阻也为零
【答案】B
【解析】
【详解】A.电荷的定向移动形成了电流,故A错误;
B.电路两端有电压,且为通路,则电路中才有电流,仅仅是有电压,不一定有电流,故B正确;
C.金属导体里自由电子的定向移动方向与电流方向相反,自由电子带负电,而规定电流的方向是正电荷移动的方向,故C错误;
D.电阻是导体本身的一种性质,与是否接入电路,导体两端是否有电压,导体内是否有电流通过无关,故D错误。
故选B。
8. 如图所示是四冲程汽油机一个工作循环中的三个冲程,缺少的一个冲程的名称及顺序,下列判断正确的是
A. 吸气冲程,应在甲图之前
B. 压缩冲程,应在甲、乙图之间
C. 做功冲程,应在乙、丙图之间
D. 排气冲程,应在丙图之后
【答案】C
【解析】
【详解】汽油机的一个工作循环由四个冲程组成:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程;甲图进气门打开、排气门关闭,活塞由上向下运动,所以为吸气冲程;乙图中进气门、排气门都关闭,活塞由下向上运动,所以为压缩冲程;丙图进气门关闭、排气门打开,活塞由下向上运动,所以为排气冲程;综上所述可以判断,缺少的是做功冲程,并且做功冲程在乙和丙图之间;故C项正确、ABD项错误;
9. 热学知识与人类生活息息相关。下列说法正确的是( )
A. 酒精燃烧过程中,质量减少,热值不变
B. 铁块很难被压缩,说明固体分子之间不存在间隙
C. 内燃机在做功冲程中,气缸内气体温度升高,内能增大
D. 内陆地区比沿海地区昼夜温差大,是由于砂石的比热容比水的比热容大
【答案】A
【解析】
【详解】A.酒精燃烧过程中越来越少,所以质量减少,燃料的热值只与燃料的种类有关,与质量无关,所以热值不变,故A正确;
B.铁块很难被压缩,是因为铁块被压缩时,分子间距变小,由于分子间存在相互的斥力,致使铁块很难被压缩,故B错误;
C.内燃机在做功冲程中,气缸内气体对活塞做功,内能减小,故C错误;
D.内陆地区和沿海地区相比,内陆地区砂石的比热容小,在相同的吸放热条件下,砂石的温度变化大,故D错误。
故选A。
10. 关于温度、热量、内能,以下说法中正确的是( )
A. 物体的温度越低,所含的热量越多
B. 物体的内能与温度有关,只要温度不变,物体的内能一定不变
C. 一个物体吸收热量,温度一定升高
D. 一个物体温度升高,内能一定增加
【答案】D
【解析】
【详解】A.热量是热传递过程中转移内能的多少,是过程量,不能说物体含有多少热量,故A错误;
B C.物体的内能与温度有关,物体吸热,温度可能不变,可能升高,但物体的内能增加,例如晶体的熔化和液体的沸腾,故BC错误;
D.物体的内能与温度、质量和状态有关,一个物体温度升高,内能一定增加,故D正确。
故选D。
11. 如图所示,小轿车的仪表盘上,有一个显示汽车车门关闭状况的指示灯,只要四个车门中有一个没关闭(此时装在车门上的开关处于断开),指示灯就发光提醒,下面四个电路中,能体现该装置工作原理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.图中四个开关与指示灯串联,四个开关都闭合即四个车门都关闭时指示灯发光,有任意一个没关闭时指示灯都不发光,故A不符合题意;
B.图中四个开关串联,整体与指示灯并联,当四个开关都闭合即车门都关闭时,指示灯不发光,干路上有保护电阻,因此电路不会短路,而四个开关有任意一个没关闭时,开关所在支路断路,指示灯正常发光,能实现描述的功能,故B符合题意;
C.图中只要任意一个开关闭合即任意车门关闭时指示灯就会发光,故C不符合题意;
D.图中只有S1、S3和S4同时闭合时,指示灯才会发光,故D不符合题意。
故选B。
12. 某同学在研究电阻大小的影响因素时使用了如图所示的电路,木板上装有两根长度、横截面积、温度相同的镍铬合金丝和锰铜合金丝。实验中,第一次将接入电路,闭合开关后,迅速记录电流表示数为I1;第二次将接入电路,闭合开关后,迅速记录电流表示数为I2。关于此实验下列说法正确的是( )
A. 此装置无法探究导体长度对合金丝电阻大小是否有影响
B. 利用电流表示数反映合金丝电阻大小用的是控制变量法
C. 如果把电流表换成灯泡则无法进行实验探究
D. 若,说明合金丝材料影响电阻大小
【答案】D
【解析】
【详解】A.将夹子加在同一根合金丝的不同位置,接入电路中的长度不同,所以实验中可以探究导体长度对合金丝电阻大小是否有影响,故A错误;
B.利用电流表示数反映合金丝电阻大小,采用的是转换法,故B错误;
C.如果把电流表换成灯泡,可以通过小灯泡的亮度判断电阻的大小,故可以进行实验,故C错误;
D.若I1≠I2,根据转换法可知,两根合金丝的电阻不同,说明合金丝材料影响电阻大小,故D正确。
故选D。
13. 某科技小组设计了一个监测水位变化的装置,其原理如图所示。电路中电源电压保持不变,R0为定值电阻,R是竖直放置的长条形电阻片,浮子可带动金属滑杆AP在竖直方向上下移动,AP与R接触良好,当电流表的示数达到某一数值时提醒监测员水位达到警戒值。下列说法正确的是( )
A. 当水位升高时,电流表的示数变大,电压表的示数变大
B. 当水位升高时,电压表示数与电流表示数的比值变大
C. 当水位降低时,电流表的示数变小,电压表的示数变大
D. 电流表示数越小,代表水位越高
【答案】C
【解析】
【详解】A.当水位升高时,滑动变阻器的阻值变小,总电阻变小,电源电压不变,根据可知,电流变大,定值电阻两端的电压变大,根据串联电路的总规律可知,电压表的示数变小,故A错误;
B.当水位升高时,电压表示数与电流表示数的比值为滑动变阻器的阻值,滑动变阻器加入的阻值变小,故电压表示数与电流表示数的比值变小,故B错误;
C.当水位降低时,滑片P向下滑,滑动变阻器的接入的阻值变大,总电阻变大,电流表的示数变小,定值电阻两端的电压变小,电压表的示数变大,故C正确;
D.电流表示数越小,说明总电阻越大,说明水位越低,故D错误。
故选C。
14. 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,升高相同温度,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∶3
【答案】A
【解析】
【详解】A.用相同燃料加热时,通过加热时间反映吸收热量的多少,沸腾前,升高相同温度,甲所用的时间大于乙的时间,甲吸收的热量大于乙吸收的热量,故A正确;
B.4~8分钟,甲的温度升高,吸收热量,内能增大,故B错误;
C.乙从第10min开始,吸收热量,内能增大,温度保持不变,是沸腾过程,故C错误;
D.质量和初温相等的甲、乙两种液体加热到100℃,升高的温度相同,甲的时间是8min,乙的时间是4min,甲吸收的热量是乙吸收的热量的2倍,由Q=cmΔt可知,Q与c成正比,甲、乙的比热容之比为2∶1,故D错误。
故选A。
15. 某同学设计了以下四种电路,其中电源电压不变且未知,R0是已知阻值的定值电阻.在实验中不拆改电路的情况下,能够测量出未知电阻Rx阻值的电路是
A. 只有① B. 只有②③ C. 只有①②③ D. ①②③④都可以
【答案】C
【解析】
【详解】由图知,
①.只闭合S1时,电路是只有R0的基本电路,电流表测量通过R0的电流I0;再闭合S2,两只电阻并联,电流表测量干路电流I,根据电源电压不变列式I0R0=(I﹣I0)Rx可求出Rx的阻值,故能测出Rx阻值;
②.只闭合S2时,两电阻串联,电流表测电路中电流I1;两开关都闭合时只有R0接入电路中,电流表测此时电路中电流I0,根据电源电压不变列式I1(R0+Rx)=I 0R 0可求出Rx的阻值,故能测出Rx阻值;
③.闭合开关S、S2,两只电阻串联,电压表测量电源电压为U;闭合S,断开S2,闭合S1,电压表测量电阻R0两端电压U0,根据电路电流相等列式=可求出Rx的阻值,故能测出Rx阻值;
④.闭合开关S,S1接1,两只电阻串联,电压表测量R0两端电压为U0;S1接2,电压表反接,不能测量Rx两端电压Ux,仅有一个电压值,不能测出Rx阻值.
故C符合题意.
二、多项选择题(共10分,每题2分。每小题选项全对的得2分,选对但不全的得1分,有错的不得分)
16. 物理学与人类的生产、生活密切相关。下列的俗语、诗词、生活常识等反映了人类对自然界的一定认识,其中从物理学的角度分析正确的是( )
A. “破镜难圆”说明分子间存在引力
B. “热气腾腾的饭菜香味扑鼻”说明分子运动的剧烈程度与温度有关
C. “墙内开花墙外香”说明气体存在扩散现象
D. “黄沙直上白云间”说明分子在不停地运动
【答案】BC
【解析】
【详解】A.破镜之所以不能重圆,是因为破镜碎片间的距离远大于分子间作用力的作用距离,不能说明分子间存在引力,故A错误;
B.温度越高,分子无规则运动越剧烈,“热气腾腾的饭菜香味扑鼻”是因为温度升高,香味分子运动会变得剧烈,故B正确;
C.“墙内开花墙外香”是因为芳香分子不停地做无规则的运动,说明气体存在扩散现象,故C正确;
D.“黄沙直上白云间”,黄沙是能用肉眼直接看到的宏观物体的机械运动,不属于分子运动,故D错误。
故选BC。
17. 下列说法正确的是( )
A. 绝缘体不易导电,也不能带电
B. 绝缘体与导体之间有明显的界限,绝缘体不能变为导体
C. 摩擦起电是因为电子从一个物体转移到另一个物体
D. 利用二极管的单向导电性可以判断电路中电流的方向
【答案】CD
【解析】
【详解】A.绝缘体不容易导电是因为它的内部几乎没有自由移动的电荷,但绝缘体可以带电,如与毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,故A错误;
B.绝缘体与导体之间没有明显的界限,绝缘体在一定情况下可以变为导体,故B错误;
C.摩擦起电并不是创造了电荷,只是电子从一个物体转移到另一个物体,故C正确;
D.二极管是用半导体制成的,具有单向导电性,因此利用二极管的单向导电性可以判断电路中电流的方向,故D正确。
故选CD。
18. 如图所示,甲、乙均为能正常工作的常用电表,闭合开关S后,都能正常发光,下列说法中不正确的是( )
A. 甲、乙两表可能都是电流表 B. 甲、乙两表可能都是电压表
C. 一定是并联在电路中的 D. 甲一定是电压表,乙一定是电流表
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.若甲、乙两表都是电流表,则发生了电源短路,两个灯泡都不发光,A错误,故A符合题意;
B.若甲、乙两表可能都是电压表,则两个灯泡都不发光,B错误,故B符合题意;
CD.甲表在干路上,一定为电流表,乙表需要为电压表,两个灯泡才能够发光,两个灯泡并联,故C正确,C不符合题意,D错误,D符合题意。
故选ABD。
19. 如图甲所示电路,电源电压恒定。闭合开关S,滑片P从图甲中位置由右向左滑动的过程中,分别记录了灯泡两端电压、滑动变阻器两端电压和电流表的示数。依据实验数据,绘出灯泡和滑动变阻器的I-U图像,如图乙所示。请结合图像信息,判断下列说法正确的是( )
A. 图线b描述的是通过灯泡L的电流随其两端电压的变化
B. 电源两端输出的电压大小是3V
C. 通过灯泡L的电流与其两端电压的比值逐渐变大
D. 滑动变阻器的铭牌可能是“20Ω,1A”
【答案】B
【解析】
【详解】由电路图可知,闭合开关,灯泡和滑动变阻器串联接入电路,电压表V1测滑动变阻器两端的电压,电压表V2测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流;
A.滑片P从图甲中位置由右向左滑动的过程中,变阻器接入电路的电阻变小,根据串联分压的规律可知滑动变阻器两端的电压变小,由串联电路的电压特点可知灯泡两端的电压变大,此过程中变阻器接入电路的电阻变小,电路的总电阻变小,根据欧姆定律知道,通过电路的电流变大,所以,通过灯泡的电流随灯泡两端电压的增大而增大,而通过变阻器的电流随变阻器两端电压的增大而减小,由此可知,图线a描述的是通过灯泡L的电流随其两端电压的变化,图线b描述的是通过滑动变阻器的电流随其两端电压的变化,故A错误;
B.ab两图线的交点表示灯泡和滑动变阻器两端的电压相等,由图像知道,此时灯泡和滑动变阻器两端的电压都为1.5V,因串联电路的总电压等于各部分电压之和,则电源电压为
故B正确;
C.由图线a知道,灯泡两端的电压每增大1V时,通过灯泡的电流增加量逐渐变小,所以通过灯泡L的电流与其两端电压的比值逐渐变小,故C错误;
D.由图像可知电路中的最小电流为0.1A,由欧姆定律知道,此时滑动变阻器接入电路的电阻最大,根据图像可知此时滑动变阻器两端的电压为2.5V,由欧姆定律知道,此时变阻器接入电路的阻值
因图甲中滑片不是在最大阻值处,所以变阻器的最大电阻一定大于25Ω,即滑动变阻器的铭牌不可能是“20Ω,1A”,故D错误。
故选B。
20. 小东利用热敏电阻制作高温报警器,要求环境温度T达到或超过某一温度时,报警器报警,其电路图如图所示,图中电源电压,定值电阻,热敏电阻R的阻值随环境温度T变化的情况如表所示。当报警器两端电压达到或超过时,报警器报警。下列说法正确的是( )
环境温度
5
10
20
30
40
50
60
热敏电阻
6.0
4.4
2.8
1.8
1.1
0.8
0.7
A. 热敏电阻的阻值随环境温度的升高而减小
B.
C. 若想将变小,只将换为阻值更小的定值电阻即可实现
D. 若将设置为,只将电源电压提高到即可实现
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由表中数据可知,环境温度越高,热敏电阻的阻值越小,热敏电阻的阻值随环境温度的升高而减小,故A正确;
B.由图可知,两个电阻串联,报警器和定值电阻并联,当报警器两端电压达到或超过时,报警器报警,报警器两端电压最大值是14V,根据串联电路总电压等于各串联导体两端电压之和可知,热敏电阻两端的电压
U热=U-U定=21V-14V=7V
由串联分压可知
R=0.7kΩ
由表中数据可知,环境温度是60℃,故B错误;
C.若想将变小,热敏电阻的阻值需要变大,只将换为阻值更大的定值电阻即可实现,故C错误;
D.若将设置为,由表中数据可知热敏电阻的阻值是1.1kΩ,由串联分压得到
电源电压
故D正确。
故选AD。
三、实验探究题(共37分,第30题(2)2分,第31题3分,其余每空1分。)
21. 如图所示,电阻箱的示数是___________。
【答案】2029
【解析】
【详解】电阻箱示数为各旋钮所指的示数乘以面板上标记的倍数,然后相加即可,故读数为
2×1000Ω+0×100Ω+2×10Ω+9×1Ω=2029Ω
22. 如图所示,顺时针旋动电位器的滑片时,若电位器接入电路的电阻值变大,则应接___________接线柱。
【答案】A、B
【解析】
【详解】电位器是一个滑动变阻器,由图可知,当把A、C接入电路时,相当于定值电阻;当把A、B接入电路时,接入了左半段,滑片顺时针转动时,连入电路的电阻丝变长,电阻变大;当把B、C接入电路时,接入了右半段,滑片顺时针转动时,连入电路的电阻丝变短,电阻变小。
23. 某研究小组连接了如图所示的电路,实验中:把铜丝和铁丝的一个连接点放在盛有冰水混合物的容器里保持低温,另一个连接点放在火焰上加热,发现灵敏电流计的指针发生了偏转,这一现象表明此时电路中产生了电流.当增大两接点间的温差,发现灵敏电流计的指针偏转角度增大.请你写出研究小组探究的科学问题是________.
【答案】电路中的电流是否随两个连接点间温度差的增大而增大?
【解析】
【详解】当增大两接点间的温差,发现灵敏电流计的指针偏转角度增大,故可探究的科学问题是:电路中的电流是否随两个连接点间温度差的增大而增大?
24. 针对如图所示的三个实验情境,将下列内容补充完整。
(1)图甲:将活塞迅速下压,硝化棉燃烧,是由于活塞对___________(选填“硝化棉”或“筒内空气”)做功,使其内能增大,温度升高。
(2)图乙:将试管中的水加热一段时间后,塞子被水蒸气推出,塞子被水蒸气推出过程的能量转化与汽油机的___________冲程能量转化相同。
(3)图丙:加热试管使水沸腾是通过___________(选填“热传递”或“做功”)的方式改变水的内能,在水蒸气驱动下叶轮转动起来,这个实验体现了___________(选填“热机”或“干电池”)的原理。
【答案】(1)筒内空气
(2)做功 (3) ①. 热传递 ②. 热机
【解析】
【小问1详解】
将活塞迅速下压,活塞对筒内空气做功,使其内能增大,温度升高,达到硝化棉的燃点,硝化棉燃烧。
【小问2详解】
将试管中的水加热一段时间后,塞子被水蒸气推出,水蒸气对塞子做功,将水蒸气的内能转化为塞子的机械能。汽油机的做功冲程是汽油燃烧产生的内能转化为曲轴的机械能,塞子被推出这一过程的能量转化与四冲程汽油机的做功冲程相同。
【小问3详解】
[1]加热试管使水沸腾,水吸收热量,是通过热传递的方式改变水的内能的。
[2]在水蒸气驱动下叶轮转动起来,这个过程中,内能转化为机械能,这个实验体现了热机的原理。
25. 小明同学在“探究不同物质吸热情况”的实验中,将水和煤油分别装在两个相同的烧杯中,用两个相同的酒精灯加热,每隔2min记录一次温度。
(1)图甲是小明的实验装置,其中有一处错误是___________。
(2)实验中用___________表示水和煤油吸热的多少。
(3)图乙是小明根据实验数据画出的图线,其中___________(选填“A”或“B”)表示的是水吸热升温情况。
【答案】(1)没有控制水和煤油的质相等
(2)加热时间的长短 (3)B
【解析】
【小问1详解】
要探究不同物质的吸热能力,需要控制液体的质量相同,由图甲可知,水和煤油的体积相等,由于水和煤油的密度不同,由m=ρV可知,所以它们的质量不相等,所以图甲中的错误是没有控制水和煤油的质相等。
【小问2详解】
实验中采用了相同的热源(酒精灯)以及加热方式,所以加热相同的时间热源放出的热量相等,即物质吸收的热量相同,所以实验中用加热时间的长短来表示水和煤油吸热的多少。
【小问3详解】
由乙图可知,质量相同的水和煤油在加热相同时间即吸收相同的热量时,图线B升高的温度少,根据Q=cmΔt可知,图线B表示的物质的比热容大,故B是水吸热升温情况。
26. 为比较酒精和汽油热值的大小,制定了以下实验方案:
(1)取质量___________(填“相同”或“不相同”)的酒精和汽油作燃料,制成酒精灯和汽油灯;
(2)两灯同时点燃后分别给两杯质量和初温相同的水加热(烧杯质量相同,如图所示);
(3)通过观察水温的变化,由此判断两种燃料热值的大小。
请根据上面的设计方案回答:
①如图甲中温度计的读数是,当两灯的燃料___________(选填“燃烧相同时间”或“完全燃烧完后”),甲装置中温度计读数是,而乙装置的读数是。由此判断___________(填“酒精”或“汽油”)的热值比较大;
②根据计算出水吸收的热量,然后利用这个热量计算出汽油的热值,发现结果与资料中给出的汽油热值相比___________(选填“偏大”或“偏小”)。
【答案】 ①. 相同 ②. 完全燃烧完后 ③. 汽油 ④. 偏小
【解析】
【详解】(1)[1]比较酒精和汽油热值的大小时,采用的是控制变量法,需要控制酒精和汽油的质量相等。
(3)[2]实验中,需控制酒精和汽油的质量相等,所以要使两灯的燃料完全燃烧完后,再比较温度变化。
[3]两杯水的初温相等,甲装置中温度计读数是80℃,而乙装置的读数是90℃,根据公式Q吸=cmΔt可知,在相同情况下,汽油加热的水吸收的热量较多,说明汽油放出的热量较多,根据公式Q放=mq可知,汽油的热值大于酒精的热值。
[4]燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收,存在热损失,即水吸收的热量会小于燃料完全燃烧放出的热量,由可知,计算得出的热值将比燃料的真实热值偏小。
27. 小明在进行“探究并联电路中电流的规律实验”时,用到了如图甲所用实验器材;
(1)甲图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;___________
(2)闭合开关试触时小明发现干路的电流表A的指针如乙图,出现这种情况的原因是___________;
(3)电路连接确认无误后,闭合开关后小明发现灯泡亮,不亮,干路电流表有示数,产生这种现象的原因可能是___________,解决了上面的问题后测出了该处的电流;
(4)从以下表格中分析可知,第2次实验数据是在第1次实验基础上通过___________(选填序号“A.更换了不同规格的灯泡 B.更换了不同电压的电源”)来实现的,判断依据是:___________;
实验次数
1
0.10
0.18
0.28
2
0.12
0.18
0.30
3
0.20
0.30
0.50
4
0.22
0.30
0.52
5
0.30
0.18
0.48
6
0.32
0.18
0.50
(5)小明进行多次实验的主要目的是___________(填序号)
A. 寻找普遍规律 B. 减小实验误差
(6)通过分析实验数据,可以得到的实验结论:在并联电路中,___________。
【答案】 ①. ②. 电流表的正负接线柱接反了 ③. 灯泡L2断路 ④. A ⑤. 通过灯泡L2的电流没有发生变化 ⑥. A ⑦. 干路电流等于各支路电流之和
【解析】
【详解】(1)[1]如图所示,要探究并联电路电流规律,故需要两个灯泡并联,如图所示,电流从正极出发,经过电流表后分流,一条支路经过灯泡L1、电流表后需要回到负极,另外一条支路需要经过灯泡L2、电流表后再回到负极,故电池负极与灯泡左端接线柱连接错误,需要叉掉,用一根导线将电池的负接线柱与电流表负接线柱相连,故如图所示:
(2)[2]闭合开关试触时小东发现干路的电流表A的指针如乙图,指针反向偏转,出现这种情况的原因是电流表的正负接线柱接反了。
(3)[3]闭合开关后小明发现灯泡亮,不亮,干路电流表有示数,说明灯泡L2所在的支路存在断路,可能原因是灯泡L2断路。
(4)[4][5]从以下表格中分析可知,第2次实验数据是在第1次实验基础上通过更换不同规格的灯泡实现的,因为通过灯泡L2的电流没有发生变化,说明电源电压没有发生变化,那么只能通过更换不同规格的灯泡进行实验,故选A。
(5)[6]本实验多次测量的目的是为了寻找普遍规律,得出并联电路电流规律,故A符合题意;B不符合题意。
故选A。
(6)[7]通过分析实验数据,干路电流等于
可以得到的实验结论:在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
28. 小阳利用图所示的电路测量小灯泡正常发光时的电阻,该小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)用笔画线代替导线,将图甲的电路连接完整,要求滑片向B端移动时,电路中的电流变大。
(2)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,观察到电压表的示数如图乙所示,为使小灯泡正常发光,滑片应向___________端(选填“A”或“B”)移动。
(3)小灯泡正常发光时,电流表示数如图丙所示,电流表的示数为___________A,此时小灯泡的电阻阻值为___________。(要求结果保留小数点后一位)
(4)根据所学推测,如果把小灯泡两端的电压增大到,小灯泡的电阻将___________(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
【答案】(1) (2)B
(3) ①. 0.3 ②. 8.3
(4)变大
【解析】
【小问1详解】
测量小灯泡电阻的实验中,滑动变阻器和灯泡串联,滑片向B端移动时,电路中的电流变大,说明滑动变阻器接入的电阻变小,故滑动变阻器接右下B接线柱,作图如下:
【小问2详解】
由图乙可知,电压表接的是小量程,分度值为0.1V,示数为2V,小灯泡正常发光的电压为2.5V,所以为使小灯泡正常发光,需增大小灯泡两端的电压,需减小滑动变阻器接入的电阻,所以滑片应向B端移动。
【小问3详解】
[1][2]由丙图可知,电流表接的是小量程,分度值为0.02A,所以电流表示数为0.3A,此时灯泡正常发光时,两端的电压为2.5V,故小灯泡的电阻阻值为
【小问4详解】
灯丝的电阻随温度的升高而变大,如果把小灯泡两端的电压增大到3V,灯泡会变亮,温度会升高,电阻会变大。
29. 图甲是探究“通过导体的电流与电阻的关系”的实物电路。
(1)画出图甲实物电路所对应的电路图_________;
(2)实验中,当R的电阻由更换为时,闭合开关后,滑动变阻器的滑片P应向左移动,这样操作的目的是:_________;
(3)图乙是他根据实验数据描绘出的关系图象,根据图象可推测:当R的电阻为时,电流表的示数为________A。
(4)若电源电压为,实验中R的阻值分别为、、、、、,那么滑动变阻器的最大阻值至少为________。
【答案】 ①. ②. 控制电阻R两端电压不变 ③. 0.08 ④. 37.5
【解析】
【详解】(1)[1]根据实物电路图,画出对应的电路图,如图所示:
(2)[2]探究电流与电阻的关系时,应控制电阻两端的电压不变,当R的电阻由10Ω更换为15Ω时,电阻两端的电压变大,滑动变阻器两端的电压变小,根据串联电路的分压特点可知,要使电压表的示数不变,应增大滑动变阻器接入电路中的电阻,即滑片向左移动。
(3)[3]实验刚开始做实验时,当电阻为5Ω时,电路中的电流为0.4A,所以电路两端的电压为
U=IR=0.4A×5Ω=2V
探究电流与电阻的关系时,控制电阻两端的电压不变,所以当R的电阻为25Ω时,R的电阻两端电压为2V,通过R电阻的电流为
(4)[4]当电路中R的阻值为30Ω,电路中的电流最小,为
此时滑动变阻器的阻值为最大,为
30. 实验桌上有如下器材:电池组一个、已调零的电流表一块、开关一个、导线若干、如图所示的实验板一块,实验板上固定着1~5号电阻丝,每根电阻丝旁边分别标注着它的材料、长度(L)、横截面积(S),已知:1S=0.2mm2。请你选用上述器材,设计一个实验证明“导体的电阻跟导体的横截面积有关”。要求:
(1)画出实验电路图;
(2)写出主要实验步骤:
(3)画出实验数据记录表。
【答案】(1) ;(2)实验步骤:①将1号锰铜电阻丝按电路图连入电路,记录该电阻丝横截面积S的数据。②闭合开关S,用电流表测量通过电阻丝的电流I,并记录。③断开开关S,拆下1号锰铜电阻丝,将3号锰铜电阻丝连入电路,闭合开关S,用电流表测量通过电阻丝的电流I’,并记录;(3)
S/mm2
I/A
【解析】
【详解】(1)实验中通过电流表示数显示电阻大小,故将电流表与电阻丝串联:如图所示。
(2)略。
(3)略。
31. 小京在复习时,用两端电压不变的电源及其他器材再次做了如图所示的实验。她将电阻丝R1、R2先后分别接入电路中的a、b两端,闭合开关后,观察到接入R2时,小灯泡的亮度更亮,电流表的示数更大。已知灯泡亮度变亮时,灯丝电阻变大。请分析并判断R1与R2阻值的大小关系。(可画电路图辅助说明)
【答案】
【解析】
【详解】R1、R2分别接入电路中,等效电路如图甲、乙所示:
电源电压U不变,电流I1<I2,灯丝电阻RL<RL'。依据欧姆定律UL=I1RL,UL'=I2RL',可知UL<UL'。依据串联电路的电压关系,R1、R2两端电压分别,可知。依据公式,可知。
四、科技阅读题(共3分,每空1分。)
32. 请根据上述材料,回答下列问题:
航天动力电池
近期,我国载人航天飞船神舟十八号迎来重大升级,其动力电池由原来的镍镉蓄电池更新为锂离子电池,极大地提升了飞船的载荷运输能力,为空间站运营提供更加稳定高效的在轨支持。
锂离子电池主要由含锂化合物的正极材料、电解质、聚合物隔膜、负极材料和外壳组成。充电时,锂离子在外加电压的作用下从正极材料脱离,经过电解质嵌入负极材料,完成了电能向化学能的转化,如图甲所示。放电过程则与之相反,电池内部的化学反应使锂离子从负极材料上脱离,同时电池的正负极产生电压,将化学能转化为电能。电解质中的锂离子会通过隔膜回到正极材料上,而电子无法通过隔膜,只能在电压的作用下经外电路做定向移动回到正极,从而形成电流,如图乙所示。
锂离子电池相较于镍铬蓄电池,具有能量密度高、循环使用次数多、无污染等很多优势。所谓能量密度,可以用电池单位体积内储存的电能来表示。由于神舟飞船的整体空间有限,其动力电池的体积也有严格的要求。因此能量密度大的动力电池能够为神舟飞船提供更多的电能,满足航天员的各种需求。未来,科学家们会继续改良电池内部的电解质,为进一步提高电池的安全性和能量密度而努力,这将助力我国航天事业的发展更上一层楼。
(1)神舟十八号的动力电池由原来的镍铬蓄电池更新为锂离子电池,这样做的好处是___________;
(2)在锂离子电池充电过程中,实现了电能向___________的转化;
(3)锂离子电池在放电过程中,电池外部的电流方向为___________(选填“从正极到负极”或“从负极到正极”)。
【答案】(1)提升了飞船的载荷运输能力
(2)化学能 (3)从正极到负极
【解析】
【小问1详解】
由题意可知,动力电池由原来的镍镉蓄电池更新为锂离子电池,这样做的好处是极大地提升了飞船的载荷运输能力,为空间站运营提供更加稳定高效的在轨支持。
【小问2详解】
由题意可知,锂离子电池主要由含锂化合物的正极材料、电解质、聚合物隔膜、负极材料和外壳组成。充电时,锂离子在外加电压的作用下从正极材料脱离,经过电解质嵌入负极材料,将电能转化为化学能,完成了电能向化学能的转化。
【小问3详解】
锂离子电池在放电过程中,锂离子电池为电源,电池外部的电流方向为从正极到负极。
五、计算题(第33题2分,第34题3分,共5分)
33. 如图所示的电路中,电阻的阻值是,电阻的阻值是,如果通过的电流是。求:
(1)电源电压;
(2)电路的总电流。
【答案】(1)6V (2)0.5A
【解析】
【小问1详解】
由电路图可知,两电阻并联,根据并联电路电压特点可知,电源电压等于电阻R1两端的电压,也等于R2两端的电压,故有
U=U2=U1=I1R1=30Ω×0.2A=6V
【小问2详解】
根据欧姆定律可知,通过R2的电流为
根据并联电路电流特点可知,电路的总电流为
I=I1+I2=0.2A+0.3A=0.5A
34. 如图所示,电压表示数为6V,电流表示数为0.2A,图中虚线框内只有两个电阻,其中一个R1=10Ω,求:
(1)通过计算说明电阻R1和R2是怎样连接的?并在虚线框内完成电路图;
(2)虚线框内另一个电阻R2是多大?
【答案】(1)串联, (2)20Ω
【解析】
【小问1详解】
由可得
根据串联电路电阻越串越大的特点知,两电阻一定是串联的。完成电路图设计方案如图所示:
【小问2详解】
根据串联电路电阻特点得,电阻R2的阻值是
R2=R-R1=30Ω-10Ω=20Ω
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北京师范大学附属实验中学
2024—2025学年度第一学期初三年级(物理)期中试卷
试卷说明:
1.本试卷共12页,共五道大题,34道小题,满分70分。考试时间90分钟。
2.试题答案一律填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。
3.在答题卡上,选择题和作图题用2B铅笔作答,其他试题用黑色字迹签字笔作答。
4.命题人:李岩 覃凌 审核人:许建荣
一、单项选择题(共15分,每题1分)
1. 在国际单位制中,电阻的单位是( )
A. 安培 B. 伏特 C. 欧姆 D. 库仑
2. 在常温干燥的情况下,下列物品属于导体的是( )
A. 木制筷子 B. 陶瓷盘 C. 玻璃杯 D. 不锈钢勺
3. 如图所示,用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球时,金属球验电器的两片金属箔之所以张开是由于( )
A. 同种电荷相互排斥 B. 异种电荷相互吸引
C. 同种电荷相互吸引 D. 异种电荷相互排斥
4. 如图所示,把4对铜片、锌片分别平行插入脐橙中,用导线把铜片、锌片和发光二极管连接起来,可以观察到发光二极管发光。在这个电路中,能将化学能转化为电能的装置是( )
A. 插有铜片和锌片的脐橙 B. 导线
C. 发光二极管 D. 鳄鱼夹
5. 如图所示的电路中,开关S闭合后三盏灯、、属于并联的是()
A. B. C. D.
6. 在下列实例中,用做功的方式来改变物体内能的是( )
A. 把饮料放入冰箱,饮料的温度会降低
B. 在强烈的阳光照射下,地面的温度升高
C. 给自行车打气,打气筒壁的温度升高
D. 烧红的铁丝放入水中,铁丝的温度降低
7. 下列说法正确的是( )
A. 只要电荷移动,就能形成电流
B. 电路两端有电压,电路中不一定有电流
C. 金属导体里自由电子的定向移动方向为电流方向
D. 当导体两端的电压为零时,其电阻也为零
8. 如图所示是四冲程汽油机一个工作循环中的三个冲程,缺少的一个冲程的名称及顺序,下列判断正确的是
A. 吸气冲程,应在甲图之前
B. 压缩冲程,应在甲、乙图之间
C. 做功冲程,应在乙、丙图之间
D. 排气冲程,应在丙图之后
9. 热学知识与人类生活息息相关。下列说法正确的是( )
A. 酒精燃烧过程中,质量减少,热值不变
B. 铁块很难被压缩,说明固体分子之间不存在间隙
C. 内燃机在做功冲程中,气缸内气体温度升高,内能增大
D. 内陆地区比沿海地区昼夜温差大,是由于砂石的比热容比水的比热容大
10. 关于温度、热量、内能,以下说法中正确的是( )
A. 物体的温度越低,所含的热量越多
B. 物体的内能与温度有关,只要温度不变,物体的内能一定不变
C. 一个物体吸收热量,温度一定升高
D. 一个物体温度升高,内能一定增加
11. 如图所示,小轿车的仪表盘上,有一个显示汽车车门关闭状况的指示灯,只要四个车门中有一个没关闭(此时装在车门上的开关处于断开),指示灯就发光提醒,下面四个电路中,能体现该装置工作原理的是( )
A. B.
C. D.
12. 某同学在研究电阻大小的影响因素时使用了如图所示的电路,木板上装有两根长度、横截面积、温度相同的镍铬合金丝和锰铜合金丝。实验中,第一次将接入电路,闭合开关后,迅速记录电流表示数为I1;第二次将接入电路,闭合开关后,迅速记录电流表示数为I2。关于此实验下列说法正确的是( )
A. 此装置无法探究导体长度对合金丝电阻大小是否有影响
B. 利用电流表示数反映合金丝电阻大小用的是控制变量法
C. 如果把电流表换成灯泡则无法进行实验探究
D. 若,说明合金丝材料影响电阻大小
13. 某科技小组设计了一个监测水位变化的装置,其原理如图所示。电路中电源电压保持不变,R0为定值电阻,R是竖直放置的长条形电阻片,浮子可带动金属滑杆AP在竖直方向上下移动,AP与R接触良好,当电流表的示数达到某一数值时提醒监测员水位达到警戒值。下列说法正确的是( )
A. 当水位升高时,电流表的示数变大,电压表的示数变大
B. 当水位升高时,电压表示数与电流表示数的比值变大
C. 当水位降低时,电流表的示数变小,电压表的示数变大
D. 电流表示数越小,代表水位越高
14. 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,升高相同温度,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∶3
15. 某同学设计了以下四种电路,其中电源电压不变且未知,R0是已知阻值的定值电阻.在实验中不拆改电路的情况下,能够测量出未知电阻Rx阻值的电路是
A. 只有① B. 只有②③ C. 只有①②③ D. ①②③④都可以
二、多项选择题(共10分,每题2分。每小题选项全对的得2分,选对但不全的得1分,有错的不得分)
16. 物理学与人类的生产、生活密切相关。下列的俗语、诗词、生活常识等反映了人类对自然界的一定认识,其中从物理学的角度分析正确的是( )
A. “破镜难圆”说明分子间存在引力
B. “热气腾腾的饭菜香味扑鼻”说明分子运动的剧烈程度与温度有关
C. “墙内开花墙外香”说明气体存在扩散现象
D. “黄沙直上白云间”说明分子在不停地运动
17. 下列说法正确的是( )
A. 绝缘体不易导电,也不能带电
B. 绝缘体与导体之间有明显的界限,绝缘体不能变为导体
C. 摩擦起电是因为电子从一个物体转移到另一个物体
D. 利用二极管的单向导电性可以判断电路中电流的方向
18. 如图所示,甲、乙均为能正常工作的常用电表,闭合开关S后,都能正常发光,下列说法中不正确的是( )
A. 甲、乙两表可能都是电流表 B. 甲、乙两表可能都是电压表
C. 一定是并联在电路中的 D. 甲一定是电压表,乙一定是电流表
19. 如图甲所示电路,电源电压恒定。闭合开关S,滑片P从图甲中位置由右向左滑动的过程中,分别记录了灯泡两端电压、滑动变阻器两端电压和电流表的示数。依据实验数据,绘出灯泡和滑动变阻器的I-U图像,如图乙所示。请结合图像信息,判断下列说法正确的是( )
A. 图线b描述的是通过灯泡L的电流随其两端电压的变化
B. 电源两端输出的电压大小是3V
C. 通过灯泡L的电流与其两端电压的比值逐渐变大
D. 滑动变阻器的铭牌可能是“20Ω,1A”
20. 小东利用热敏电阻制作高温报警器,要求环境温度T达到或超过某一温度时,报警器报警,其电路图如图所示,图中电源电压,定值电阻,热敏电阻R的阻值随环境温度T变化的情况如表所示。当报警器两端电压达到或超过时,报警器报警。下列说法正确的是( )
环境温度
5
10
20
30
40
50
60
热敏电阻
6.0
4.4
2.8
1.8
1.1
0.8
0.7
A. 热敏电阻的阻值随环境温度的升高而减小
B.
C. 若想将变小,只将换为阻值更小的定值电阻即可实现
D. 若将设置为,只将电源电压提高到即可实现
三、实验探究题(共37分,第30题(2)2分,第31题3分,其余每空1分。)
21. 如图所示,电阻箱的示数是___________。
22. 如图所示,顺时针旋动电位器的滑片时,若电位器接入电路的电阻值变大,则应接___________接线柱。
23. 某研究小组连接了如图所示的电路,实验中:把铜丝和铁丝的一个连接点放在盛有冰水混合物的容器里保持低温,另一个连接点放在火焰上加热,发现灵敏电流计的指针发生了偏转,这一现象表明此时电路中产生了电流.当增大两接点间的温差,发现灵敏电流计的指针偏转角度增大.请你写出研究小组探究的科学问题是________.
24. 针对如图所示的三个实验情境,将下列内容补充完整。
(1)图甲:将活塞迅速下压,硝化棉燃烧,是由于活塞对___________(选填“硝化棉”或“筒内空气”)做功,使其内能增大,温度升高。
(2)图乙:将试管中的水加热一段时间后,塞子被水蒸气推出,塞子被水蒸气推出过程的能量转化与汽油机的___________冲程能量转化相同。
(3)图丙:加热试管使水沸腾是通过___________(选填“热传递”或“做功”)的方式改变水的内能,在水蒸气驱动下叶轮转动起来,这个实验体现了___________(选填“热机”或“干电池”)的原理。
25. 小明同学在“探究不同物质吸热情况”的实验中,将水和煤油分别装在两个相同的烧杯中,用两个相同的酒精灯加热,每隔2min记录一次温度。
(1)图甲是小明的实验装置,其中有一处错误是___________。
(2)实验中用___________表示水和煤油吸热的多少。
(3)图乙是小明根据实验数据画出的图线,其中___________(选填“A”或“B”)表示的是水吸热升温情况。
26. 为比较酒精和汽油热值的大小,制定了以下实验方案:
(1)取质量___________(填“相同”或“不相同”)的酒精和汽油作燃料,制成酒精灯和汽油灯;
(2)两灯同时点燃后分别给两杯质量和初温相同的水加热(烧杯质量相同,如图所示);
(3)通过观察水温的变化,由此判断两种燃料热值的大小。
请根据上面的设计方案回答:
①如图甲中温度计的读数是,当两灯的燃料___________(选填“燃烧相同时间”或“完全燃烧完后”),甲装置中温度计读数是,而乙装置的读数是。由此判断___________(填“酒精”或“汽油”)的热值比较大;
②根据计算出水吸收的热量,然后利用这个热量计算出汽油的热值,发现结果与资料中给出的汽油热值相比___________(选填“偏大”或“偏小”)。
27. 小明在进行“探究并联电路中电流的规律实验”时,用到了如图甲所用实验器材;
(1)甲图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;___________
(2)闭合开关试触时小明发现干路的电流表A的指针如乙图,出现这种情况的原因是___________;
(3)电路连接确认无误后,闭合开关后小明发现灯泡亮,不亮,干路电流表有示数,产生这种现象的原因可能是___________,解决了上面的问题后测出了该处的电流;
(4)从以下表格中分析可知,第2次实验数据是在第1次实验基础上通过___________(选填序号“A.更换了不同规格的灯泡 B.更换了不同电压的电源”)来实现的,判断依据是:___________;
实验次数
1
0.10
0.18
0.28
2
0.12
0.18
0.30
3
0.20
0.30
0.50
4
0.22
0.30
0.52
5
0.30
0.18
0.48
6
0.32
0.18
0.50
(5)小明进行多次实验的主要目的是___________(填序号)
A. 寻找普遍规律 B. 减小实验误差
(6)通过分析实验数据,可以得到的实验结论:在并联电路中,___________。
28. 小阳利用图所示的电路测量小灯泡正常发光时的电阻,该小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)用笔画线代替导线,将图甲的电路连接完整,要求滑片向B端移动时,电路中的电流变大。
(2)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,观察到电压表的示数如图乙所示,为使小灯泡正常发光,滑片应向___________端(选填“A”或“B”)移动。
(3)小灯泡正常发光时,电流表示数如图丙所示,电流表的示数为___________A,此时小灯泡的电阻阻值为___________。(要求结果保留小数点后一位)
(4)根据所学推测,如果把小灯泡两端的电压增大到,小灯泡的电阻将___________(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
29. 图甲是探究“通过导体的电流与电阻的关系”的实物电路。
(1)画出图甲实物电路所对应的电路图_________;
(2)实验中,当R的电阻由更换为时,闭合开关后,滑动变阻器的滑片P应向左移动,这样操作的目的是:_________;
(3)图乙是他根据实验数据描绘出的关系图象,根据图象可推测:当R的电阻为时,电流表的示数为________A。
(4)若电源电压为,实验中R的阻值分别为、、、、、,那么滑动变阻器的最大阻值至少为________。
30. 实验桌上有如下器材:电池组一个、已调零的电流表一块、开关一个、导线若干、如图所示的实验板一块,实验板上固定着1~5号电阻丝,每根电阻丝旁边分别标注着它的材料、长度(L)、横截面积(S),已知:1S=0.2mm2。请你选用上述器材,设计一个实验证明“导体的电阻跟导体的横截面积有关”。要求:
(1)画出实验电路图;
(2)写出主要实验步骤:
(3)画出实验数据记录表。
31. 小京在复习时,用两端电压不变的电源及其他器材再次做了如图所示的实验。她将电阻丝R1、R2先后分别接入电路中的a、b两端,闭合开关后,观察到接入R2时,小灯泡的亮度更亮,电流表的示数更大。已知灯泡亮度变亮时,灯丝电阻变大。请分析并判断R1与R2阻值的大小关系。(可画电路图辅助说明)
四、科技阅读题(共3分,每空1分。)
32. 请根据上述材料,回答下列问题:
航天动力电池
近期,我国载人航天飞船神舟十八号迎来重大升级,其动力电池由原来的镍镉蓄电池更新为锂离子电池,极大地提升了飞船的载荷运输能力,为空间站运营提供更加稳定高效的在轨支持。
锂离子电池主要由含锂化合物的正极材料、电解质、聚合物隔膜、负极材料和外壳组成。充电时,锂离子在外加电压的作用下从正极材料脱离,经过电解质嵌入负极材料,完成了电能向化学能的转化,如图甲所示。放电过程则与之相反,电池内部的化学反应使锂离子从负极材料上脱离,同时电池的正负极产生电压,将化学能转化为电能。电解质中的锂离子会通过隔膜回到正极材料上,而电子无法通过隔膜,只能在电压的作用下经外电路做定向移动回到正极,从而形成电流,如图乙所示。
锂离子电池相较于镍铬蓄电池,具有能量密度高、循环使用次数多、无污染等很多优势。所谓能量密度,可以用电池单位体积内储存的电能来表示。由于神舟飞船的整体空间有限,其动力电池的体积也有严格的要求。因此能量密度大的动力电池能够为神舟飞船提供更多的电能,满足航天员的各种需求。未来,科学家们会继续改良电池内部的电解质,为进一步提高电池的安全性和能量密度而努力,这将助力我国航天事业的发展更上一层楼。
(1)神舟十八号的动力电池由原来的镍铬蓄电池更新为锂离子电池,这样做的好处是___________;
(2)在锂离子电池充电过程中,实现了电能向___________的转化;
(3)锂离子电池在放电过程中,电池外部的电流方向为___________(选填“从正极到负极”或“从负极到正极”)。
五、计算题(第33题2分,第34题3分,共5分)
33. 如图所示的电路中,电阻的阻值是,电阻的阻值是,如果通过的电流是。求:
(1)电源电压;
(2)电路的总电流。
34. 如图所示,电压表示数为6V,电流表示数为0.2A,图中虚线框内只有两个电阻,其中一个R1=10Ω,求:
(1)通过计算说明电阻R1和R2是怎样连接的?并在虚线框内完成电路图;
(2)虚线框内另一个电阻R2是多大?
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