精品解析:广东省中山市纪中教育集团联考2024-2025学年九年级上学期11月期中物理试题
2024-11-22
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内容正文:
2024-2025学年第一学期期中考试
九年级物理学科试卷
一、单选题(每题3分,共21分)
1. 下列生活情景中,能说明分子在不停地做无规则运动的是( )
A. 春天,花香扑鼻 B. 夏天,毛毛细雨
C. 秋天,树叶飞舞 D. 冬天,鹅毛大雪
2. 关于分子、原子的说法,下列说法正确的是( )
A. 分子就是原子 B. 分子的直径约为1μm
C. 看不见的就是分子或原子 D. 物质是由分子、原子构成的
3. 下列物质在一般情况下都属于导体的是( )
A. 橡胶、玻璃、丝绸 B. 陶瓷、盐水、金属
C. 酱油、石墨、石灰水 D. 人体、塑料、大地
4. “金陵金箔”是国家级非物质文化遗产,手工打造的金箔轻薄柔软。如图甲所示,把羽毛靠近金箔,金箔静止在工作台上;接着手持羽毛轻轻摩擦纸垫,如图乙所示;再次将羽毛靠近金箔,羽毛即可将金箔吸起,如图丙所示。下列说法正确的是( )
A. 摩擦使羽毛带电,说明摩擦创造了电荷
B. 摩擦使羽毛和纸垫带上同种电荷
C. 与纸垫摩擦后,羽毛带正电,是因为羽毛得到了正电荷
D. 丙图中,羽毛能吸引金箔,是因为羽毛带了电,带电体可以吸引轻小物体
5. 高铁给人们出行带来了便利,但安全措施要求也更加严格。乘坐高铁时可直接刷身份证进站,但闸机口通过人脸识别系统确保“人”、“证”一致,闸机门才会打开通行。用M代表闸门,人脸识别时,开关S1闭合;身份证识别时,开关S2闭合,那么下列图中的电路可实现上述要求的是( )
A. B.
C. D.
6. 由I=变形得R=,对此,下列说法正确的是( )
A. 加在导体两端的电压越大,则导体的电阻越大
B. 通过导体的电流越大,则导体的电阻越小
C. 当导体两端电压为零时,导体的电阻为0
D. 导体的电阻可以用导体两端的电压和电流的比值来表示
7. 如图是电阻甲和乙的U-I关系图像,下列判断正确的是( )
A. 电阻甲的电流与两端电压成反比
B. 当电阻乙两端电压为1V时,其电阻值为0.4Ω
C. 将甲和乙并联,若电路两端电压为2.5 V,则干路电流为0.5A
D. 将甲和乙串联,若电路中电流为0.4A,则电路两端电压为3V
二、填空题(每空1分,共21分)
8. 2024年4月25日,我国成功发射“神舟十八号”载人航天飞船。火箭通常使用液态氢作为燃料,其原因是液态氢具有较大的______;火箭升空时,会与大气层发生剧烈摩擦,其表面温度会升高,这是通过______的方式改变了火箭的内能;为了防止火箭温度过高,在火箭表面涂上一种易熔化、汽化的特殊涂料,涂料熔化、汽化吸热使火箭的内能减少,这是通过______的方式改变火箭的内能。
9. 如图甲,玻璃板的下表面接触水面,然后稍稍用力向上拉玻璃板,发现拉力大于玻璃板的重力,说明分子间存在______;如图乙,将红墨水滴入热水中,可以观察到墨水迅速散开来,这是由于______越高,分子热运动越剧烈;如图丙,水和酒精充分混合后的总体积小于混合前水和酒精的总体积,表明分子间存在______。
10. 如图是同一纬度某一沿海城市和某一内陆城市的年气温变化曲线,请判断内陆城市一年气温变化所对应的曲线是______(选填“A”或“B”),这是由于内陆沙石多,沙石的比热容______(选填“大于”或“小于”)水的比热容,吸收相同热量的情况下,沙石的温度变化较______(选填“大”或“小”)。
11. 物理学的发展推动了社会的进步。如图所示,是世界上早期的蒸汽机汽车模型,燃料燃烧使水温沸腾产生水蒸气,水蒸气的______能转化为汽车的______能,使汽车前进;此工作原理相当于内燃机的_____冲程。
12. 小藜国庆期间出行旅游时,发现一辆出租车车顶上的显示屏上滚播着弘扬文明的内容。如图所示,由此可见,显示屏的每个小灯泡之间是______联的,因为它们之间______独立工作(选填“能”或“不能”),如图的______电路图的连接方式与之相同。
13. 小园按如图甲所示的电路进行实验,闭合开关,用电器正常工作时,电压表V1和V2的指针偏转完全相同,如图乙所示;则L1两端的电压为______V,L1和L2两端的电压之比为______,通过L1和L2的电流分别是I1和I2,则I1∶I2=______。
14. 如图甲是体育课上坐位体前屈测量仪,图乙是小藜设计的模拟电路,闭合开关,当推动绝缘柄使滑动变阻器的滑块向左移动,可利用示数增大的电表反映测量成绩。在此测试过程中:①绝缘柄向左推的距离越大,滑动变阻器的电阻越______;②绝缘柄向左推时,电压表示数变______;③此电路设计中,应该用________示数反映测量成绩。(此空选填“电压表”或“电流表”)
三、作图题(第(1)、(2)小问各2分,第(3)小问3分,共7分)
15. 请根据如图所示的实物电路在虚线框内画出对应的电路图。
16. 在如图所示的电路中,有两根导线尚未连接,请以笔画线代替导线补上,补上后要求:(a)电压表测小灯两端的电压;(b)闭合开关,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,小灯变亮。
17. 如图所示,闭合开关S,要使R1、R2并联,请在A、B、C三个虚线框内填上电源、电压表和电流表的电路图符号。(图中箭头方向表示电流方向)
四、实验题(第16题6分,第17题7分,第18题7分,共20分)
18. 小蜀同学用下图的电路探究“串联电路的电压规律”,电源电压为4.5V,电压表有“-”、“3V”和“15V”三个接线柱。每次实验结束后,都换接不同规格的灯,并用电压表分别测量电源两端电压U电源、L1两端电压U1、L2两端电压U2,将数据记录在下表中:
实验次数
U1/V
U2/V
U电源/V
1
2.6
1.7
4.5
2
2.0
2.4
4.5
3
1.4
2.9
1.5
(1)闭合开关,小蜀发现两个串联的小灯泡,一个很亮,一个发光微弱,造成这种现象的原因最可能是______(选填“A”“B”“C”或“D”);
A.通过两个灯泡电流大小不同
B.两个灯泡的规格不同
B.发光微弱的灯泡的灯丝断了
D.发光微弱的灯泡被短路
(2)在测出L1两端的电压后,小蜀断开开关,准备拆下电压表,改接在A、B之间,但小聪认为小蜀的操作太麻烦,只需将与C点相连的导线改接到A点即可,小聪的办法______(选填“能”或“不能”)测出灯L2两端电压,理由是______;
(3)在测电源两端电压U电源时,应将电压表的“-”和______(选填“3V”或“15V”)接线柱接入电路;
(4)在用电压表测量L1两端电压时,发现两灯都不亮,电压表示数为4.5V,造成此现象的原因可能是______(选填“A”“B”“C”或“D”);
A.L1短路
B.L1断路
C.L2短路
D.L2断路
(5)分析表中数据,发现U1+U2<U源下列解释合理的一项是______(选填“A”“B”“C”或“D”)。
A.实验有误差,应继续换不同规格的灯多次实验
B.应反复断开、闭合开关,测出各电压值
C.电压表不准确,应该换一个电压表继续实验
D.实际的导线、开关、电源等元件也有电阻,两端有较小电压
19. “藜哥园妹”学习小组,用如图甲所示的实验电路探究“电流与电阻的关系”。
(1)连接电路时,开关应处于_____状态;连接好电路后,闭合开关前滑动变阻器的滑片P应置于____(填“A”或“B”)端;
(2)用5Ω的电阻替换R接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表示数为1.5V时,电流表指针位置如图乙所示,将电流表示数填入下表中;
R/Ω
5
10
15
…
I/A
____
0.15
0.1
…
(3)将5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,下一步的正确操作是:把滑动变阻器的滑片P向_______移动,使电压表的示数为_______,记录电流数据;此操作中调节滑动变阻器的目的是________;
(4)再将电阻换成15Ω,重复上述操作;
(5)分析表格中的数据可得出结论:_________。
20. 如图所示,为比较a、b 两种液体的比热容及1、2两种燃料的热值,甲、乙、丙三图中的装置相同,燃料的质 量均为10g, 烧杯内的液体初温相同。当燃料燃尽时,立即读取相应温度计的读数,分别为t 甲、t乙、t 丙,且有t甲 >t乙>t丙。
(1)在实验中,三个烧杯中a 、b 液 体 的_________必须相同;
(2)比 较a、b 两种液体的比热容,应选择__________两图进行实验,本次实验中用 ________________ 衡量两种液 体吸收热量的多少(填“升高的温度”或“加热时间”);液体 a 的比热容ca与液体b的比热容cb 相比 ,ca________ cb (选填“>”、“=”、“<”);
(3)比较1、2两种燃料的热值,应选择___________ 两图进行实验,燃料1的热值q1 与燃料2的热值q2 相比, q1 _______________ q2(选填“>”、“=”、“<”);
(4)在甲装置中,若燃料为酒精,烧杯内的液体为水,测出水的质量和燃料烧尽时水升高的温度,再结合燃料的质量这一数据,计算出燃料的热值,通过实验算出的热值与实际相比__________ (选填“偏大”、“偏小”)。
五.计算题(第19题6分,第20题8分,共14分)
21. 电路如图所示,已知电源两端电压U=15V保持不变,电阻R1=5Ω,当开关闭合时,电压表示数为5V。求:
(1)电流表的示数I;
(2)电阻R2两端的电压U2;
(3)电阻R2的阻值。
22. 氢燃料具有清洁、效率高等优点,被认为是理想的能源之一,我国部分城市已有大量氢能源公交车投放使用。某氢能源公交车以140kW的恒定功率匀速行驶一段时间,消耗了0.6kg的氢燃料。已知,,氢能源公交车的发动机效率为50%。
(1)求0.6kg氢燃料完全燃烧放出的热量;
(2)若这些热量全部被质量为400kg,温度为15℃的水吸收,求水温度升高的度数;
(3)求这段时间氢能源公交车的发动机所做的功;
(4)求消耗0.6kg的氢燃料可供氢能源公交车匀速行驶的时间。
六.综合能力题(每空1分,共17分)
23. 在探究影响导体电阻大小的因素时,小兵、小红两位同学作出了如下猜想:
①导体的电阻与导体的长度有关;
②导体的电阻与导体的横截面积有关;
③导体的电阻与导体的材料有关。
实验室提供了4根电阻丝,规格、材料如下表
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
0.5
C
镍铬合金
0.5
1.0
D
锰铜合金
1.0
(1)为了验证上述猜想,他们设计了如图所示的实验电路.在M、N之间分别接上不同的导体,则通过观察______来比较导体电阻的大小,这里运用了______法;
(2)为了验证上述猜想①,应该选用编号为______的两根电阻丝分别接入电路进行实验;
(3)分别将A和C两电阻丝接入电路中M、N两点间,发现C接入电路时电流表示数较大,由此可知:当材料和长度相同时,导体横截面积越______,电阻越大;
(4)为了探究电阻大小与导体材料的关系,导体D的长度应为______m。
24. 常用的呼气式酒精测试仪有两种:一种是“燃料电池型”,利用酒精与电池内的化学物质发生反应产生电压,其工作电路如图甲,燃料电池两端的电压与进入电池的酒精浓度关系如图乙;另一种是“气敏电阻型”,其工作电路如图丙,电源电压为,R1是阻值为25Ω的定值电阻,R2是气敏电阻,其阻值与酒精浓度的关系如图丁,酒精浓度(n)表示每呼出气体中酒精的含量。
酒精含量
酒驾认定标准
n<20mg•(100mL)﹣1
正常驾车
20mg•(100mL)﹣1≤n<80mg•(100mL)﹣1
饮酒驾车
n≥80mg•(100mL)﹣1
醉酒驾车
(1)燃料电池两端的电压与进入电池的酒精浓度成 ______。使用“燃料电池型”测试仪,已知Rp的阻值为20Ω,电流表显示酒精浓度,则电流 ______A的刻线应标40mg/100mL,该电流表改装的酒精浓度测试仪,则它的刻度 ______(选填“是”或“不是”)均匀的;
(2)使用“气敏电阻型”测试仪时,请计算:
①驾驶员呼出的酒精浓度越大,电压表示数 ______。当电压表的示数为3V时,说明被测试驾驶员 ______;
②如果电压表示数为5V,驾驶员呼出的酒精浓度为多少?写出推理过程。______
25. 阅读短文,回答问题。
燃气热水器
燃气热水器是一种方便、快捷且不受天气影响的洗浴设备。
图甲为某款燃气热水器结构和工作原理示意图。使用热水器时,先通电,绿色指示灯亮,再打开冷水阀和燃气管上的燃气阀。之后打开热水阀时,电子点火器点火,燃气在燃烧器内燃烧,产生1700℃的高温烟气,此时红色指示灯亮,同时风机工作,高温烟气上升,流经热交换器,将从A点处流入。
热交换器的冷水加热,产生的热水从B点处源源不断流出热交换器,低温烟气从排烟管排出。关闭热水阀时,热水器停止加热。研究发现:热交换器中,烟气与水之间单位时间传递的热量随交换器水管表面积的增大而增大;烟气具有的内能E随烟气温度t变化的关系如图乙所示。
该燃气热水器的技术参数如表,其中“热水产出率”的含义是:每分钟使水温升高25℃时的出水体积;“额定耗气量”的含义是:热水器正常工作1小时消耗的燃气体积。
适用燃气
天然气
热值
3×107J/m3
额定耗气量
3.6m3/h
热水产出率
12L/min
(1)两个指示灯是二极管灯泡,该灯泡由______(选填“导体”、“半导体”或“超导体”)材料制作;
(2)下列措施中能提高热水器加热效率的是______;
A.采用热值更高的燃料
B.提高进水口冷水的初温
C.加长热交换器中水管长度
D.使水管中的进水量减小
(3)某次洗浴,设定热水管出水温度45℃,热水器正常工作用时15min。若该过程燃气完全燃烧,放出的热量为______J;测得冷水管进水温度15℃,则上述过程热水器的出水流量为______L/min,加热效率为______[c水=4.2×103J/(kg•℃)];
(4)在(3)中,已知烟气通过热交换器经历的时间为1.2min,该过程中烟气只和水发生热传递,那么该热水器风机排出低温烟气的温度为______℃。
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2024-2025学年第一学期期中考试
九年级物理学科试卷
一、单选题(每题3分,共21分)
1. 下列生活情景中,能说明分子在不停地做无规则运动的是( )
A. 春天,花香扑鼻 B. 夏天,毛毛细雨
C. 秋天,树叶飞舞 D. 冬天,鹅毛大雪
【答案】A
【解析】
【详解】A.春天,花香扑鼻,鼻子能闻到,但是人眼看不到,能说明分子在不停地做无规则运动,故A符合题意;
B.夏天,毛毛细雨,细雨可以看到,不能说明分子在不停地做无规则运动,故B不符合题意;
C.秋天,树叶飞舞,树叶可以看到,不能说明分子在不停地做无规则运动,故C不符合题意;
D.冬天,鹅毛大雪,雪花可以看到,不能说明分子在不停地做无规则运动,故D不符合题意。
故选A。
2. 关于分子、原子的说法,下列说法正确的是( )
A. 分子就是原子 B. 分子的直径约为1μm
C. 看不见的就是分子或原子 D. 物质是由分子、原子构成的
【答案】D
【解析】
【详解】分子由原子构成,分子和原子都可以构成物质,分子的直径约为0.1nm,合μm,分子和原子都是微观粒子,肉眼看不见,但肉眼看不见的不一定是分子或原子,电子我们肉眼也看不见。
故选D。
3. 下列物质在一般情况下都属于导体的是( )
A. 橡胶、玻璃、丝绸 B. 陶瓷、盐水、金属
C. 酱油、石墨、石灰水 D. 人体、塑料、大地
【答案】C
【解析】
【详解】A.绝缘体不善于传导电流,导体善于传导电流,橡胶、玻璃、丝绸都属于绝缘体,故A不符合题意;
B.陶瓷是很好的绝缘体,盐水、金属是导体,故B不符合题意;
C.酱油、石墨、石灰水都能够导电,属于导体,故C符合题意;
D.塑料是很好的绝缘体,人体、大地属于导体,故D不符合题意。
故选C。
4. “金陵金箔”是国家级非物质文化遗产,手工打造的金箔轻薄柔软。如图甲所示,把羽毛靠近金箔,金箔静止在工作台上;接着手持羽毛轻轻摩擦纸垫,如图乙所示;再次将羽毛靠近金箔,羽毛即可将金箔吸起,如图丙所示。下列说法正确的是( )
A. 摩擦使羽毛带电,说明摩擦创造了电荷
B. 摩擦使羽毛和纸垫带上同种电荷
C. 与纸垫摩擦后,羽毛带正电,是因为羽毛得到了正电荷
D. 丙图中,羽毛能吸引金箔,是因为羽毛带了电,带电体可以吸引轻小物体
【答案】D
【解析】
【详解】A.摩擦使羽毛带电,是电荷发生了转移,没有创造电荷,故A错误;
B.摩擦时电荷发生转移,一个物体失去电荷,另一个物体得到电荷,使羽毛和纸垫带上异种电荷,故B错误;
C.与纸垫摩擦后,羽毛带正电,是因为羽毛失去了带负电荷的电子,故C错误;
D.丙图中,羽毛能吸引金箔,是因为羽毛通过摩擦带了电,带电体具有吸引轻小物体的性质,可以吸引轻小的金箔,故D正确。
故选D。
5. 高铁给人们出行带来了便利,但安全措施要求也更加严格。乘坐高铁时可直接刷身份证进站,但闸机口通过人脸识别系统确保“人”、“证”一致,闸机门才会打开通行。用M代表闸门,人脸识别时,开关S1闭合;身份证识别时,开关S2闭合,那么下列图中的电路可实现上述要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据题意可知,只有“人”、“证”一致的情况下,闸机门自动打开,这说明“人脸识别”开关和“身份证识别”开关相互影响,所以两个开关是串联关系,共同控制电动机。
故选B。
6. 由I=变形得R=,对此,下列说法正确的是( )
A. 加在导体两端的电压越大,则导体的电阻越大
B. 通过导体的电流越大,则导体的电阻越小
C. 当导体两端电压为零时,导体的电阻为0
D. 导体的电阻可以用导体两端的电压和电流的比值来表示
【答案】D
【解析】
【详解】电阻是导体的属性,与导体的材料、长度、横截面积、温度有关,与通过导体的电流与导体两端电压无关,因此是电阻的求值公式,可以用导体两端的电压和电流的比值来表示,故D正确,ABC错误。
故选D。
7. 如图是电阻甲和乙的U-I关系图像,下列判断正确的是( )
A. 电阻甲的电流与两端电压成反比
B. 当电阻乙两端电压为1V时,其电阻值为0.4Ω
C. 将甲和乙并联,若电路两端电压为2.5 V,则干路电流为0.5A
D. 将甲和乙串联,若电路中电流为0.4A,则电路两端电压为3V
【答案】D
【解析】
【详解】A.电阻甲的U-I关系图像是过原点的直线,所以电阻甲的电流与两端电压成正比,故A错误;
B.由图像可知,当电阻乙两端电压为1V时,其电流为0.4A,则电阻为
故B错误;
C.将甲和乙并联,若电路两端电压为2.5 V,根据并联电压规律可知,甲和乙的电压均为2.5V,由图像可知,甲乙的电流均为0.5A,则干路电流为
故C错误;
D.将甲和乙串联,若电路中电流为0.4A,根据串联电流规律,甲乙的电流均为0.4A,由图像可知,甲的电压为2V,乙的电压为1V,根据串联分压规律,电路两端电压为
故D正确。
故选D。
二、填空题(每空1分,共21分)
8. 2024年4月25日,我国成功发射“神舟十八号”载人航天飞船。火箭通常使用液态氢作为燃料,其原因是液态氢具有较大的______;火箭升空时,会与大气层发生剧烈摩擦,其表面温度会升高,这是通过______的方式改变了火箭的内能;为了防止火箭温度过高,在火箭表面涂上一种易熔化、汽化的特殊涂料,涂料熔化、汽化吸热使火箭的内能减少,这是通过______的方式改变火箭的内能。
【答案】 ①. 热值 ②. 做功 ③. 热传递
【解析】
【详解】[1]液态氢的热值较大,在质量一定时,完全燃烧放出的热量更多,所以火箭通常使用液态氢作为燃料。
[2]火箭升空时与大气层发生剧烈摩擦,即需要克服摩擦做功,将机械能转化为内能,是通过做功改变火箭的内能。
[3]涂料熔化、汽化吸热,热量从火箭传递至涂料,是通过热传递改变火箭的内能。
9. 如图甲,玻璃板的下表面接触水面,然后稍稍用力向上拉玻璃板,发现拉力大于玻璃板的重力,说明分子间存在______;如图乙,将红墨水滴入热水中,可以观察到墨水迅速散开来,这是由于______越高,分子热运动越剧烈;如图丙,水和酒精充分混合后的总体积小于混合前水和酒精的总体积,表明分子间存在______。
【答案】 ①. 引力 ②. 温度 ③. 间隙
【解析】
【详解】[1]分子间存在相互作用的引力,玻璃板与水面间的距离较小,在分子间引力的作用范围内,所以玻璃板的下表面接触水面,然后稍稍用力向上拉玻璃板,发现拉力大于玻璃板的重力。
[2]墨水在热水中散开属于扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动,且分子的热运动与温度有关,温度越高,分子热运动越剧烈。
[3]分子间存在间隙,所以将酒精和水混合在一起时,酒精分子和水分子会跑到彼此的间隙中,导致混合后的体积小于混合前的体积之和。
10. 如图是同一纬度某一沿海城市和某一内陆城市的年气温变化曲线,请判断内陆城市一年气温变化所对应的曲线是______(选填“A”或“B”),这是由于内陆沙石多,沙石的比热容______(选填“大于”或“小于”)水的比热容,吸收相同热量的情况下,沙石的温度变化较______(选填“大”或“小”)。
【答案】 ①. B ②. 小于 ③. 大
【解析】
【详解】[1][2][3]由于内陆沙石多,沙石的比热容小于水的比热容,在同样的光照条件下,沙石和水吸收相同的热量,沙石的温度变化较大,而水的温度变化小,使得在一年的气候变化中温度变化较大的B是内陆城市的气温变化曲线。
11. 物理学的发展推动了社会的进步。如图所示,是世界上早期的蒸汽机汽车模型,燃料燃烧使水温沸腾产生水蒸气,水蒸气的______能转化为汽车的______能,使汽车前进;此工作原理相当于内燃机的_____冲程。
【答案】 ①. 内 ②. 机械 ③. 做功
【解析】
【详解】[1][2]燃料燃烧使水沸腾产生水蒸气,水蒸气对汽车做功,将内能转化为汽车的机械能,使汽车前进。
[3]内燃机的做功冲程也是将内能转化为机械能。
12. 小藜国庆期间出行旅游时,发现一辆出租车车顶上的显示屏上滚播着弘扬文明的内容。如图所示,由此可见,显示屏的每个小灯泡之间是______联的,因为它们之间______独立工作(选填“能”或“不能”),如图的______电路图的连接方式与之相同。
【答案】 ①. 并 ②. 能 ③. 乙
【解析】
【详解】[1][2]灯泡可以单独工作,互不影响,说明灯泡之间是并联的。
[3]图甲中电流只有一个回路,说明是串联电路;图乙中的电路中,电流有两个回路,属于并联电路,所以显示屏灯泡间的连接方式与乙电路图的连接方式相同。
13. 小园按如图甲所示的电路进行实验,闭合开关,用电器正常工作时,电压表V1和V2的指针偏转完全相同,如图乙所示;则L1两端的电压为______V,L1和L2两端的电压之比为______,通过L1和L2的电流分别是I1和I2,则I1∶I2=______。
【答案】 ①. 8 ②. 4∶1 ③. 1∶1
【解析】
【详解】[1][2]分析电路可知,、串联,电压表测电源电压,电压表测电压。电压表V1和V2的指针偏转完全相同,均如图乙所示,则电压表选择小量程,分度值为0.1V,示数为2V,则电压为2V;电压表V1选择大量程,分度值为0.5V,示数为10V。根据串联电压规律,L1两端的电压为
所以L1和L2两端的电压之比为
[3]、串联,根据串联电流规律:串联电路中电流处处相等可知
I1∶I2=1∶1
14. 如图甲是体育课上坐位体前屈测量仪,图乙是小藜设计的模拟电路,闭合开关,当推动绝缘柄使滑动变阻器的滑块向左移动,可利用示数增大的电表反映测量成绩。在此测试过程中:①绝缘柄向左推的距离越大,滑动变阻器的电阻越______;②绝缘柄向左推时,电压表示数变______;③此电路设计中,应该用________示数反映测量成绩。(此空选填“电压表”或“电流表”)
【答案】 ①. 小 ②. 小 ③. 电流表
【解析】
【详解】[1][2]由图可知,绝缘柄向左推的距离越大,滑动变阻器连入电路的有效长度越小,滑动变阻器连入电路的阻值越小。由串联分压的特点可知,滑动变阻器两端的电压逐渐变小,图中电压表测量滑动变阻器两端的电压,所以示数变小。
[3]电源电压不变,电阻变小,由可知,电路中电流变大,要求当推动绝缘柄使滑动变阻器的滑块向左移动,可利用示数增大的电表反映测量成绩,所以应该用电流表示数反映测量成绩。
三、作图题(第(1)、(2)小问各2分,第(3)小问3分,共7分)
15. 请根据如图所示的实物电路在虚线框内画出对应的电路图。
【答案】
【解析】
【详解】电流从电源正极出发,经过灯泡L2、开关S、灯泡L1,回到电源负极。如图所示:
16. 在如图所示的电路中,有两根导线尚未连接,请以笔画线代替导线补上,补上后要求:(a)电压表测小灯两端的电压;(b)闭合开关,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,小灯变亮。
【答案】
【解析】
【详解】要求电压表测小灯两端的电压,所以电压表要与小灯泡并联,且要求闭合开关,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,小灯变亮,即电路中电流变大,可知当滑动变阻器的滑片P向左移动时,滑动变阻器的电阻变小,由图可知,滑动变阻器应该接左端下接线柱,电路图如图所示:
。
17. 如图所示,闭合开关S,要使R1、R2并联,请在A、B、C三个虚线框内填上电源、电压表和电流表的电路图符号。(图中箭头方向表示电流方向)
【答案】
【解析】
【详解】电流从电源正极出发,回到电源负极,由图中箭头可知,电源应在C位置;若A位置是电压表,R1将处于断路状态,所以A位置应是电流表,则B位置应是电压表,闭合S,电路为并联电路,电流表测量R1所在支路的电流,如图所示
四、实验题(第16题6分,第17题7分,第18题7分,共20分)
18. 小蜀同学用下图的电路探究“串联电路的电压规律”,电源电压为4.5V,电压表有“-”、“3V”和“15V”三个接线柱。每次实验结束后,都换接不同规格的灯,并用电压表分别测量电源两端电压U电源、L1两端电压U1、L2两端电压U2,将数据记录在下表中:
实验次数
U1/V
U2/V
U电源/V
1
2.6
1.7
4.5
2
2.0
2.4
4.5
3
1.4
2.9
1.5
(1)闭合开关,小蜀发现两个串联的小灯泡,一个很亮,一个发光微弱,造成这种现象的原因最可能是______(选填“A”“B”“C”或“D”);
A.通过两个灯泡电流大小不同
B.两个灯泡的规格不同
B.发光微弱的灯泡的灯丝断了
D.发光微弱的灯泡被短路
(2)在测出L1两端的电压后,小蜀断开开关,准备拆下电压表,改接在A、B之间,但小聪认为小蜀的操作太麻烦,只需将与C点相连的导线改接到A点即可,小聪的办法______(选填“能”或“不能”)测出灯L2两端电压,理由是______;
(3)在测电源两端电压U电源时,应将电压表的“-”和______(选填“3V”或“15V”)接线柱接入电路;
(4)在用电压表测量L1两端电压时,发现两灯都不亮,电压表示数为4.5V,造成此现象的原因可能是______(选填“A”“B”“C”或“D”);
A.L1短路
B.L1断路
C.L2短路
D.L2断路
(5)分析表中数据,发现U1+U2<U源下列解释合理的一项是______(选填“A”“B”“C”或“D”)。
A.实验有误差,应继续换不同规格的灯多次实验
B.应反复断开、闭合开关,测出各电压值
C.电压表不准确,应该换一个电压表继续实验
D.实际的导线、开关、电源等元件也有电阻,两端有较小电压
【答案】 ①. B ②. 不能 ③. 电压表正负接线柱接反 ④. 15V ⑤. B ⑥. D
【解析】
【详解】(1)[1]A.两个小灯泡串联,串联电路中电流处处相等,故A不符合题意;
B.两个小灯泡规格不同,分压不同,使得小灯泡实际功率不同,亮度不同,故B符合题意;
C.灯丝断路,小灯泡直接熄灭,故C不符合题意;
D.灯泡被短路不可能发光,故D不符合题意。
故选B。
(2)[2][3]由电路图可知,与C点连接的是电压表的正接线柱,将与C点相连的导线改接到A点,则会造成电压表的正负接线柱接反,不能测出灯L2两端电压。
(3)[4]由题意可知,电源电压为4.5V,所以应选用0~15V的大量程。
(4)[5]两灯均不亮,说明发生断路,电压表测量两端电压,电压表有示数且等于电源电压,说明是L1断路,电压表串联到电路中,测电源电压。
故选B。
(5)[6]A.由表格数据可知,每次的两个电压之和都比电源电压少0.1V,说明不是单纯的实验误差,换用不同规格的小灯泡,不改变实验原理,两个电压之和依然会比电源电压少0.1V。故A不符合题意;
B.反复断开、闭合开关,每次得到的数据不会改变,所以无法纠正实验错误,故B不符合题意;
C.电压表如果不准确,每次测量的结果都不准确,就无法得出U电源=4.5V,而表格中可准确得出电源电压的数值。故C不符合题意;
D.开关闭合后,电路中的导线、开关、电源等元件也有电阻,在串联电路中,根据欧姆定律可知,导线、开关、电源等两端也有电压,从而使所测的总电压表低于电源电压。故D符合题意。
故选D。
19. “藜哥园妹”学习小组,用如图甲所示的实验电路探究“电流与电阻的关系”。
(1)连接电路时,开关应处于_____状态;连接好电路后,闭合开关前滑动变阻器的滑片P应置于____(填“A”或“B”)端;
(2)用5Ω的电阻替换R接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表示数为1.5V时,电流表指针位置如图乙所示,将电流表示数填入下表中;
R/Ω
5
10
15
…
I/A
____
0.15
0.1
…
(3)将5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,下一步的正确操作是:把滑动变阻器的滑片P向_______移动,使电压表的示数为_______,记录电流数据;此操作中调节滑动变阻器的目的是________;
(4)再将电阻换成15Ω,重复上述操作;
(5)分析表格中的数据可得出结论:_________。
【答案】 ①. 断开 ②. B ③. 0.30##0.3 ④. 右##B端 ⑤. 1.5V ⑥. 控制定值电阻两端电压不变 ⑦. 电压一定时,通过导体的电流与导体电阻成反比
【解析】
【详解】[1][2]为了电路安全,连接电路时要将开关断开,滑动变阻器的滑片移至阻值最大处,即B端。
[3]电流表示数
[4][5][6]在探究电流与电阻的关系时,要控制定值电阻两端的电压保持不变,将5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,由串联分压的特点可知,定值电阻两端的电压变大,所以应向右移动滑动变阻器的滑片,增大滑动变阻器连入电路的阻值,减小定值电阻两端的分压,直至电压表示数回到1.5V。
[7]由表中数据可知,当电压一定时,定值电阻的阻值为原来的几倍,电路中电流就为原来的几分之一,故可得:电压一定时,电流与电阻成反比。
20. 如图所示,为比较a、b 两种液体的比热容及1、2两种燃料的热值,甲、乙、丙三图中的装置相同,燃料的质 量均为10g, 烧杯内的液体初温相同。当燃料燃尽时,立即读取相应温度计的读数,分别为t 甲、t乙、t 丙,且有t甲 >t乙>t丙。
(1)在实验中,三个烧杯中a 、b 液 体 的_________必须相同;
(2)比 较a、b 两种液体的比热容,应选择__________两图进行实验,本次实验中用 ________________ 衡量两种液 体吸收热量的多少(填“升高的温度”或“加热时间”);液体 a 的比热容ca与液体b的比热容cb 相比 ,ca________ cb (选填“>”、“=”、“<”);
(3)比较1、2两种燃料的热值,应选择___________ 两图进行实验,燃料1的热值q1 与燃料2的热值q2 相比, q1 _______________ q2(选填“>”、“=”、“<”);
(4)在甲装置中,若燃料为酒精,烧杯内的液体为水,测出水的质量和燃料烧尽时水升高的温度,再结合燃料的质量这一数据,计算出燃料的热值,通过实验算出的热值与实际相比__________ (选填“偏大”、“偏小”)。
【答案】(1)质量 (2) ①. 甲、丙 ②. 加热时间 ③. <
(3) ①. 甲、乙 ②. >
(4)偏小
【解析】
【小问1详解】
根据控制变量法的要求,在实验中,三个烧杯中a、b液体的质量必须相同。
【小问2详解】
[1]为了比较两种液体的比热容,需要燃烧相同的燃料,加热不同的液体,让液体的质量相同,通过温度计的示数高低得出吸热多少,进而判断两种比热容的大小关系,应选择甲、丙两图进行实验。
[2]实验中液体吸热的多少是通过加热时间的长短来反映,这用到了转换法。
[3]相同的燃料在相同的时间内释放的热量相同,故实验中液体吸热的多少是通过加热时间的长短来反映,这用到了转换法,燃料燃烧释放的热量被烧杯中的液体吸收,则
甲、丙两实验烧杯中液体的初温相等,末温
则
即
由知道
【小问3详解】
[1]为了比较热值大小,要用不同的燃料,加热同一种液体,让液体的质量相同,通过温度计的示数高低得出吸热多少,进而判断热值大小,应选择甲、乙两图进行实验。
[2]由题意知道,甲、乙两实验烧杯中液体的初温相等,末温t甲>t乙,则
由图甲、乙所示实验知道,两烧杯中的液体种类即比热容c、质量m都相等,由知道
燃料燃烧释放的热量被烧杯中的液体吸收,则燃料释放的热量
由于甲、乙两实验所使用的燃料质量m相同而种类不同,由Q=mq知道
【小问4详解】
因为燃料燃烧放出的热量没有全部被水吸收或燃料燃烧不完全,存在热散失,所以测得的热值会偏小。
五.计算题(第19题6分,第20题8分,共14分)
21. 电路如图所示,已知电源两端电压U=15V保持不变,电阻R1=5Ω,当开关闭合时,电压表示数为5V。求:
(1)电流表的示数I;
(2)电阻R2两端的电压U2;
(3)电阻R2的阻值。
【答案】(1)1A (2)10V
(3)10Ω
【解析】
【小问1详解】
由图可知,两个电阻组成串联电路,电压表测量两端电压,电流表测电路中的电流,串联电路中电流处处相等,则电流表的示数为
【小问2详解】
串联电路总电压等于各用电器两端电压之和,则电阻R2两端的电压为
【小问3详解】
电阻R2的阻值
22. 氢燃料具有清洁、效率高等优点,被认为是理想的能源之一,我国部分城市已有大量氢能源公交车投放使用。某氢能源公交车以140kW的恒定功率匀速行驶一段时间,消耗了0.6kg的氢燃料。已知,,氢能源公交车的发动机效率为50%。
(1)求0.6kg氢燃料完全燃烧放出的热量;
(2)若这些热量全部被质量为400kg,温度为15℃的水吸收,求水温度升高的度数;
(3)求这段时间氢能源公交车的发动机所做的功;
(4)求消耗0.6kg的氢燃料可供氢能源公交车匀速行驶的时间。
【答案】(1);(2)50℃;(3);(4)300s
【解析】
【详解】解:(1)0.6kg氢燃料完全燃烧放出的热量
(2)水温度升高的度数
(3)氢能源公交车的发动机效率为50%,氢能源公交车的发动机所做的功
(4)公交车匀速行驶的时间
答:(1)0.6kg氢燃料完全燃烧放出的热量为;
(2)水温度升高的度数为;
(3)这段时间氢能源公交车的发动机所做的功为;
(4)消耗0.6kg的氢燃料可供氢能源公交车匀速行驶的时间为300s。
六.综合能力题(每空1分,共17分)
23. 在探究影响导体电阻大小的因素时,小兵、小红两位同学作出了如下猜想:
①导体的电阻与导体的长度有关;
②导体的电阻与导体的横截面积有关;
③导体的电阻与导体的材料有关。
实验室提供了4根电阻丝,规格、材料如下表
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
0.5
C
镍铬合金
0.5
1.0
D
锰铜合金
1.0
(1)为了验证上述猜想,他们设计了如图所示的实验电路.在M、N之间分别接上不同的导体,则通过观察______来比较导体电阻的大小,这里运用了______法;
(2)为了验证上述猜想①,应该选用编号为______的两根电阻丝分别接入电路进行实验;
(3)分别将A和C两电阻丝接入电路中M、N两点间,发现C接入电路时电流表示数较大,由此可知:当材料和长度相同时,导体横截面积越______,电阻越大;
(4)为了探究电阻大小与导体材料的关系,导体D的长度应为______m。
【答案】 ①. 电流表示数 ②. 转换法 ③. AB ④. 小 ⑤. 0.5
【解析】
【详解】(1)[1][2]电阻是导体对电流的阻碍作用,在M、N之间分别接上不同的导体,则通过观察电流表示数(灯亮暗)来比较导体电阻的大小,这里运用了转换法法。
(2)[3]要验证猜想①,根据控制变量法,探究导体的电阻与导体的长度有关时,应控制材料和横截面积相同,长度不同,符合此要求的有AB两根电阻丝。
(3)[4]如果选用编号为AC两根电阻丝进行实验,AC两根电阻丝的材料和长度相同,只有横截面积不同,C接入电路时电流表示数较大,由此可知:当材料和长度相同时,导体横截面积越小,电阻越大。
(4)[5]为了探究电阻大小与导体材料的关系,应控制长度和横截面积相同,材料不同,故导体D的长度应为0.5m。
24. 常用的呼气式酒精测试仪有两种:一种是“燃料电池型”,利用酒精与电池内的化学物质发生反应产生电压,其工作电路如图甲,燃料电池两端的电压与进入电池的酒精浓度关系如图乙;另一种是“气敏电阻型”,其工作电路如图丙,电源电压为,R1是阻值为25Ω的定值电阻,R2是气敏电阻,其阻值与酒精浓度的关系如图丁,酒精浓度(n)表示每呼出气体中酒精的含量。
酒精含量
酒驾认定标准
n<20mg•(100mL)﹣1
正常驾车
20mg•(100mL)﹣1≤n<80mg•(100mL)﹣1
饮酒驾车
n≥80mg•(100mL)﹣1
醉酒驾车
(1)燃料电池两端的电压与进入电池的酒精浓度成 ______。使用“燃料电池型”测试仪,已知Rp的阻值为20Ω,电流表显示酒精浓度,则电流 ______A的刻线应标40mg/100mL,该电流表改装的酒精浓度测试仪,则它的刻度 ______(选填“是”或“不是”)均匀的;
(2)使用“气敏电阻型”测试仪时,请计算:
①驾驶员呼出的酒精浓度越大,电压表示数 ______。当电压表的示数为3V时,说明被测试驾驶员 ______;
②如果电压表示数为5V,驾驶员呼出的酒精浓度为多少?写出推理过程。______
【答案】(1) ①. 正比 ②. 0.1 ③. 是
(2) ①. 越大 ②. 未喝酒 ③. 40mg/100mL。
【解析】
【小问1详解】
[1]由乙图可知,燃料电池两端的电压与进入电池的酒精浓度关系图像是一条过原点的直线,则燃料电池两端的电压与进入电池的酒精浓度成正比。
[2]由乙图可知,酒精含量为40mg/100mL时,燃料电池两端的电压为2V,则此时电流表示数为
[3]电阻一定时,电流与电压成正比,所以该电流表改装的酒精浓度测试仪的刻度是均匀的。
【小问2详解】
[1][2]如图丙是两电阻串联电路,电压表测量定值电阻R1的电压。驾驶员呼出的酒精浓度越大,由图丁可知,气敏电阻阻值越小,根据串联分压原理可知电压表示数越大;当电压表的示数为3V时,电路中的电流为
此时气敏电阻的大小为
对照丁图知,驾驶员呼出的每100mL气体中含有酒精为0毫克,驾驶员没有喝酒。
[3]如果电压表示数为5V,电路中的电流为
此时气敏电阻的大小为
对照丁图知,驾驶员呼出酒精浓度是40mg/100mL。
25. 阅读短文,回答问题。
燃气热水器
燃气热水器是一种方便、快捷且不受天气影响的洗浴设备。
图甲为某款燃气热水器结构和工作原理示意图。使用热水器时,先通电,绿色指示灯亮,再打开冷水阀和燃气管上的燃气阀。之后打开热水阀时,电子点火器点火,燃气在燃烧器内燃烧,产生1700℃的高温烟气,此时红色指示灯亮,同时风机工作,高温烟气上升,流经热交换器,将从A点处流入。
热交换器的冷水加热,产生的热水从B点处源源不断流出热交换器,低温烟气从排烟管排出。关闭热水阀时,热水器停止加热。研究发现:热交换器中,烟气与水之间单位时间传递的热量随交换器水管表面积的增大而增大;烟气具有的内能E随烟气温度t变化的关系如图乙所示。
该燃气热水器的技术参数如表,其中“热水产出率”的含义是:每分钟使水温升高25℃时的出水体积;“额定耗气量”的含义是:热水器正常工作1小时消耗的燃气体积。
适用燃气
天然气
热值
3×107J/m3
额定耗气量
3.6m3/h
热水产出率
12L/min
(1)两个指示灯是二极管灯泡,该灯泡由______(选填“导体”、“半导体”或“超导体”)材料制作;
(2)下列措施中能提高热水器加热效率的是______;
A.采用热值更高的燃料
B.提高进水口冷水的初温
C.加长热交换器中水管长度
D.使水管中的进水量减小
(3)某次洗浴,设定热水管出水温度45℃,热水器正常工作用时15min。若该过程燃气完全燃烧,放出的热量为______J;测得冷水管进水温度15℃,则上述过程热水器的出水流量为______L/min,加热效率为______[c水=4.2×103J/(kg•℃)];
(4)在(3)中,已知烟气通过热交换器经历的时间为1.2min,该过程中烟气只和水发生热传递,那么该热水器风机排出低温烟气的温度为______℃。
【答案】 ①. 半导体 ②. C ③. 2.7×107 ④. 10 ⑤. 70% ⑥. 112.5
【解析】
【详解】(1)[1]二极管是由半导体的材料制成的,具有单向导电性。
(2)[2]根据效率的定义可知,为有用的能量与总能量之比;
A.热值是燃料的属性,采用热值更高的燃料不能提高热机的效率,故A不符合题意;
B.提高进水口冷水的初温,不能改变有用的能量和总能量,则不能提高热机的效率,故B不符合题意;
C.加长热交换器中水管长度,导致热量损失的较少,有效利用的较多,可提高热机的效率,故C符合题意;
D.使水管中的进水量减小,不能改变有用的能量和总能量,则不能提高热机的效率,故D不符合题意。
故选C。
(3)[3]热水器正常工作用时15min,消耗的燃料体积为
放出的热量为
[4]热水产出率为12L/min,工作用时1min,流出水的体积为
水的质量为
工作用时1min,水吸收的热量为
因为同一热水器相同时间内被加热物质吸收的热量相同,则冷水管进水温度15℃,热水管出水温度45℃时,被加热水的质量为
则水1min水流量为
[5]热水器正常工作用时15min,加热效率为
(4)[6]散失的热量为
已知烟气通过热交换器经历的时间为1.2min,则每秒烟气散失的内能为
即烟气具有的内能为,由图乙可知,烟气具有的内能E与烟气温度t成正比,且当时,温度,则关系式为
所以当时,温度为
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