精品解析: 河南省三门峡市渑池县2024-2025学年九年级上学期期中学情检测物理试题
2024-11-25
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2份
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22页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 河南省 |
| 地区(市) | 三门峡市 |
| 地区(区县) | 渑池县 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 8.25 MB |
| 发布时间 | 2024-11-25 |
| 更新时间 | 2024-11-25 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-11-25 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/48913439.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2024—2025学年九年级上学期期中学情检测
物 理
注意事项:
1. 本试卷共6页, 五个大题, 21小题, 满分70分, 考试时间60分钟。
2. 本试卷上不要答题, 请按答题卡上注意事项的要求直接把答案填写在答题卡上。答在试卷上的答案无效。
一、填空题(本题共6小题, 每空1分, 共14分)
1. 2024年8月6日晚, 在巴黎奥运会跳水项目女子10米跳台决赛中, 擅长“水花消失术”的全红婵成功卫冕冠军。中国队实现该项目五连冠。如图所示, 若不计空气阻力,运动员从最高点加速下落的过程中,运动员的重力势能_______,动能_______(均选填“变大”、“变小”或“不变”) 。
2. 如图所示, 某同学用滴管向一个装有水的烧杯中滴入一滴红墨水, 一段时间后, 可以看到_______,这属于_______现象,说明了组成物质的分子_______。
3. 如图所示是某电动汽车充电站的一排充电桩,这些充电桩是_______(填“串联”或“并联”) 的; 电动汽车的电池在充电时, 把电能转化成_______能。
4. 如图所示,将塑料绳一端扎紧,把绳尽可能撕成更多的细丝,用手从上向下捋几下,观察到细丝蓬散开来,这是细丝之间带上______(选填“同”或“异”)种电荷相互影响的结果。请你再举出一个生活中与此类似的现象或实例:______。
5. 如图所示,要使小灯泡L1和L2并联, 应闭合的开关是______;若只闭合开关S1、S3,则发光的灯泡是______;若将开关S1、S2和S3同时闭合,造成的危害是______。
6. 有甲、乙两根镍铬合金丝,甲和乙等长,乙粗些,把它们并联在同一电路中,它们两端的电压分别为U甲、U乙,通过它们的电流分别为I甲、I乙。则I甲______I乙,则U甲______U乙(两空均填“>”、“<”或“=”)。
二、选择题(本题共8小题, 每小题2分, 共16分。第7~12题每小题只有一个选项符合题目要求, 第13~14题每小题有两个选项符合题目要求, 全部选对的得2分, 选对但不全的得1分, 有错选的得0分)
7. 水约占人体体重的60%~70%,有助于调节体温,原因之一是水具有较大的( )
A. 热值 B. 密度 C. 温度 D. 比热容
8. 以下描述中的“发热”现象,其改变内能的方式与其他三个不同的是( )
A 锯木头锯条发热 B. 铁丝反复弯折后发热
C. 阳光下路面发热 D. 搓手时手掌发热
9. 家用汽车常用汽油机提供动力,以下有关说法正确的是( )
A. 汽油燃烧时它的热值减小
B. 汽油机的冷却液温度越高,含有的热量越多
C. 汽油机的做功冲程,内能转化为机械能
D. 汽车尾气的汽油味越浓说明汽油燃烧越充分
10. 下列说法正确的是( )
A. 铜的导电性好,可以用来制作电阻丝
B. 在物理学中,把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向
C. 同一电路中通过两个灯泡的电流相等时,这两个灯泡一定是串联
D. 电源是提供电压的装置,电路中有电源就一定会产生电流
11. 一根导线的电阻为R,要使这根导线接入电路的电阻变小,可采用的方法是( )
A. 增大通过导线的电流 B. 减小导线两端的电压
C. 将导线拉长后接入电路 D. 将导线对折后接入电路
12. 如图所示电路, 电源电压恒定不变,R0为定值电阻,R为热敏电阻, 其阻值随温度的升高而减小。闭合开关后,向R上擦一些常温的酒精,并用扇子对着R扇风,下列说法正确的是( )
A. 扇风时,热敏电阻R的阻值变小 B. 扇风时,电流表示数变大
C. 扇风时,电流表示数变小 D. 扇风时,电压表示数变大
13. 下列说法中正确的是( )
A. 与丝绸摩擦过的玻璃棒由于得到电子带正电荷
B. 一个带正电的物体吸引轻小物体, 则该轻小物体一定带负电
C. 毛皮对电子的束缚能力比橡胶棒弱
D. 金属易导电是因为内部有大量的自由电子
14. 如图所示是用电器A和B的U—I图像,下列说法正确的是( )
A. 用电器A的电阻保持20Ω不变
B. 用电器B的电阻保持12Ω不变
C. A和B并联在电路中,当电源电压为2V时,电路的总电流为0.3A
D. A和B串联在电路中,当电路中的电流为0.2A时,电路的总电压为5V
三、作图题:(本题共2小题, 每题2分, 共4分)
15. 根据实物图, 在右边的方框中画出对应的电路图。
16. 在“探究电流与电压的关系”的实验中, 调节滑动变阻器的滑片P,得到如表所示五组实验数据, 请在图中描出表中各组数据对应的点, 并根据描出的点画出I-U图像。
实验次数
1
2
3
4
电压U/V
1.6
20
2.2
2.4
电流I/A
0.16
0.20
0.22
0.24
四、实验与探究题:(本题共3小题, 第17题4分, 18题6分, 19题9分, 共19分)
17.
(1)如图所示, 是“研究动能的大小与哪些因素有关”的实验装置。
①实验中通过观察________,来判断小球动能的大小;
②实验中为了研究动能大小与质量的关系,需要控制小球撞击纸盒时的速度不变,具体的控制方法是________;
(2)在“探究——物质比热容”实验中,从表中数据可以得出的________的比热容大,若让甲和乙升高相同的温度,需要对________加热时间长一些。 (均选填“甲”或“乙”)
物质
质量m/g
初t初/
加热时间t/ min
末温t末/
甲
200
20
6
45
乙
200
20
6
75
18. 某学习小组设计的“探究串联电路中电压的规律”实验电路图如图甲所示;
(1)根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线将图乙所示电路连接完整;
(2)连接电路时,开关应处于______状态,正确连接电路后,闭合开关,若灯L2断路, 则L1两端______(选填“有”或“无”) 电压;
(3)用电压表分别测出电压UAB、UBC和UAC。其中测UAB时, 电压表的示数如图丙所示,示数为______ V。接着更换不同规格的灯泡并多次实验, 数据记录见表; 分析表中数据, 得到初步结论:______;
实验次序
电压 UAB /V
电压 UBC/V
电压 UAC/V
1
1.7
29
2
1.3
1.6
2.9
3
1.1
1.8
2.9
(4)为使结论更具普遍性, 该小组将灯泡换成其他类型用电器并多次实验。此外,还可以______。
19. 在“探究电流与电阻的关系”的实验中,小明使用阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻各一个, 电压为6V 的电源等器材进行探究。
(1)根据图甲电路图用笔画线将图乙电路连接完整(导线不能交叉);
(2)闭合开关, 发现电压表无示数, 电流表有示数, 其原因可能是定值电阻_______;
(3)图丙是改正故障后根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像, 由图像可知R两端的电压为_______ V; 当R的电阻由5Ω更换为10Ω时, 闭合开关后, 应该将滑动变阻器的滑片P向_______端(选填“左”或“右”) 滑动,使电压表示数保持不变, 此时滑动变阻器连入电路的阻值为_______Ω;
(4)由图丙得到实验结论为:_______;
(5)同组的珊珊同学用未知电阻替换电阻R,移动变阻器的滑片P至某一位置,此时电压表示数为1.5V,电流表示数为0.3A,则未知电阻的阻值为_______Ω,珊珊同学为减小误差, 具体做法是_______。
五、综合应用题:(本题共2小题, 第20题7分, 第21题10分, 共17分)
20. 2023年9月17日午间,我国在西昌卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭,成功将遥感三十九号卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功,如图所示是发射时的情景;目前运载火箭一般使用液态氢作为燃料、液态氧作为助燃剂;
(1)运载火箭使用液态氢作为燃料的主要原因是液态氢具有较高的 _______;
(2)某火箭发射时携带了30t液态氢燃料,求30t液态氢完全燃烧放出热量_____;
(3)若30t液态氢燃料完全燃烧产生热量的80%被水吸收,在1标准大气压下,能将__________千克初温为20℃的水加热至沸腾。(c水=4.2×103J/(kg·℃),q液氢=1.4×108J/kg)
21. 如图甲所示的电路中, 灯泡L1阻值为30Ω,闭合开关S,灯泡L1、L2正常发光,电流表A1示数如图乙所示,电流表A2的示数为0.2A。问:
(1)电源电压的大小;
(2)灯泡L2的电阻;
(3)若灯泡L1的灯丝烧断,电流表A1示数是_______A,A2的示数是_______A;
(4)若闭合开关前,电流表A1出现了图丙所示的情形,原因可能是_______;若闭合开关后,电流表A1又出现了图丙所示的情形,原因可能是_______。
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2024—2025学年九年级上学期期中学情检测
物 理
注意事项:
1. 本试卷共6页, 五个大题, 21小题, 满分70分, 考试时间60分钟。
2. 本试卷上不要答题, 请按答题卡上注意事项的要求直接把答案填写在答题卡上。答在试卷上的答案无效。
一、填空题(本题共6小题, 每空1分, 共14分)
1. 2024年8月6日晚, 在巴黎奥运会跳水项目女子10米跳台决赛中, 擅长“水花消失术”的全红婵成功卫冕冠军。中国队实现该项目五连冠。如图所示, 若不计空气阻力,运动员从最高点加速下落的过程中,运动员的重力势能_______,动能_______(均选填“变大”、“变小”或“不变”) 。
【答案】 ①. 变小 ②. 变大
【解析】
【详解】[1][2]运动员从最高点加速下落的过程中,质量不变,高度减小,速度变大,故重力势能变小,动能变大。
2. 如图所示, 某同学用滴管向一个装有水的烧杯中滴入一滴红墨水, 一段时间后, 可以看到_______,这属于_______现象,说明了组成物质的分子_______。
【答案】 ①. 一整杯水都变红了 ②. 扩散 ③. 不停地做无规则运动
【解析】
【详解】[1][2][3]将红墨水滴入水中,由于分子不停的做无规则运动,一段时间后会观察到整杯水都变红了,这种现象称为扩散现象。
3. 如图所示是某电动汽车充电站的一排充电桩,这些充电桩是_______(填“串联”或“并联”) 的; 电动汽车的电池在充电时, 把电能转化成_______能。
【答案】 ①. 并联 ②. 化学能
【解析】
【详解】[1]电动汽车充电站的一排充电桩,每个都可独立使用,相互不影响,故这些充电桩是并联的。
[2]电动汽车电池在充电时,消耗电能,把电能转化成化学能储存在电池中。
4. 如图所示,将塑料绳一端扎紧,把绳尽可能撕成更多的细丝,用手从上向下捋几下,观察到细丝蓬散开来,这是细丝之间带上______(选填“同”或“异”)种电荷相互影响的结果。请你再举出一个生活中与此类似的现象或实例:______。
【答案】 ①. 同 ②. 用塑料梳子梳头,头发越梳越蓬松
【解析】
【详解】[1][2] 塑料细丝与手摩擦,摩擦起电,手带了一种电荷,细丝带了另一种电荷,由于不同的塑料细丝带有同种电荷,同种电荷相互排斥而导致细丝蓬散开来。用塑料梳子梳头,头发越梳越蓬松的原理与此类似。
5. 如图所示,要使小灯泡L1和L2并联, 应闭合的开关是______;若只闭合开关S1、S3,则发光的灯泡是______;若将开关S1、S2和S3同时闭合,造成的危害是______。
【答案】 ①. S1和S2 ②. L2 ③. 烧坏电源
【解析】
【详解】[1]闭合S1和S2,小灯泡L1和L2并联,电路中有两条电流路径。
[2]若只闭合开关S1、S3,小灯泡L1被短路,发光的灯泡是L2。
[3]若将开关S1、S2和S3同时闭合,电源被短路,造成的危害是烧坏电源。
6. 有甲、乙两根镍铬合金丝,甲和乙等长,乙粗些,把它们并联在同一电路中,它们两端的电压分别为U甲、U乙,通过它们的电流分别为I甲、I乙。则I甲______I乙,则U甲______U乙(两空均填“>”、“<”或“=”)。
【答案】 ①. < ②. =
【解析】
【详解】[1][2]根据并联电路中电压规律可知,并联电路中电源两端电压与各支路用电器两端电压相等,因题中甲、乙两根镍铬合金丝并联在同一电路中,故它们两端的电压相等,即U甲=U乙。影响导体电阻的因素有导体的材料、长度、横截面积和温度。导体的材料和长度一定时,横截面积越大,电阻越小,题中甲、乙两根均是镍铬合金丝,甲和乙等长,乙粗些,即乙的横截面积大,因此乙的电阻小于甲的电阻,即R乙<R甲,根据公式可知,电压一定时,电阻越大,电路中电流越小,因U甲=U乙,R乙<R甲,故I甲<I乙。
二、选择题(本题共8小题, 每小题2分, 共16分。第7~12题每小题只有一个选项符合题目要求, 第13~14题每小题有两个选项符合题目要求, 全部选对的得2分, 选对但不全的得1分, 有错选的得0分)
7. 水约占人体体重的60%~70%,有助于调节体温,原因之一是水具有较大的( )
A. 热值 B. 密度 C. 温度 D. 比热容
【答案】D
【解析】
【详解】A.热值最大是氢,常用作火箭的燃料,故A不符合题意;
B.水的密度是,故B不符合题意;
C.温度是物体的冷热程度,故C不符合题意;
D.因为水具有较大的比热容,是,所以水有助于人体调节体温,故D符合题意。
故选D。
8. 以下描述中的“发热”现象,其改变内能的方式与其他三个不同的是( )
A. 锯木头锯条发热 B. 铁丝反复弯折后发热
C. 阳光下路面发热 D. 搓手时手掌发热
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.锯木头时锯条发烫,是摩擦生热,属于做功改变物体的内能;
B.反复弯折铁丝,人对铁丝做功,铁丝的内能增加,温度升高,是通过做功改变物体的内能;
C.阳光下路面发热是热传递改变内能;
D.用力搓手,手会发热,这是通过做功的方式增加内能的。
综上,故ABD相同,C不同,故C符合题意。
故选C。
9. 家用汽车常用汽油机提供动力,以下有关说法正确的是( )
A. 汽油燃烧时它热值减小
B. 汽油机的冷却液温度越高,含有的热量越多
C. 汽油机的做功冲程,内能转化为机械能
D. 汽车尾气的汽油味越浓说明汽油燃烧越充分
【答案】C
【解析】
【详解】A.热值是物质本身的一种特性,热值只与物质种类有关,汽油燃烧时它的热值不变,故A错误;
B.热量是过程量,不能说含有热量的多少,故B错误;
C.汽油机的做功冲程,燃烧产生的高温气体推动活塞做功,将内能转化为机械能,故C正确;
D.汽车尾气的汽油味越浓说明汽油燃烧越不充分,故D错误。
故选C。
10. 下列说法正确的是( )
A. 铜的导电性好,可以用来制作电阻丝
B. 在物理学中,把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向
C. 同一电路中通过两个灯泡的电流相等时,这两个灯泡一定是串联
D. 电源是提供电压的装置,电路中有电源就一定会产生电流
【答案】B
【解析】
【详解】A.铜的导电性好,说明铜的阻值较小,不可以用来制作电阻丝,故A错误;
B.在物理学中,把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向,电流方向与负电荷定向移动的方向相反,故B正确;
C.同一电路中通过两个灯泡的电流相等时,这两个灯泡不一定是串联的,可能是两个规格相同的灯泡相互并联,故C错误;
D.只有闭合回路才会有电流,所以即使电路中有电源,但电路处于断路状态,则电路中也不会有电流,故D错误。
故选B。
11. 一根导线的电阻为R,要使这根导线接入电路的电阻变小,可采用的方法是( )
A. 增大通过导线的电流 B. 减小导线两端的电压
C. 将导线拉长后接入电路 D. 将导线对折后接入电路
【答案】D
【解析】
【详解】ABD.电阻与材料、长度、横截面积有关,与电流、电压无关。当导线的材料、横截面积不变时,电阻的长度越短,导线的电路的电阻越小;当导线的材料、长度不变时,电阻横截面积的越大,导线的电路的电阻越小,则一根导线的电阻为R,要使这根导线接入电路的电阻变小,可采用的方法是将导线对折后接入电路,故AB不符合题意,D符合题意;
C.导线拉长后接入电路,导线的长度变长,横截面积变小,导线的电阻变大,故C不符合题意。
故选D。
12. 如图所示电路, 电源电压恒定不变,R0为定值电阻,R为热敏电阻, 其阻值随温度的升高而减小。闭合开关后,向R上擦一些常温的酒精,并用扇子对着R扇风,下列说法正确的是( )
A. 扇风时,热敏电阻R的阻值变小 B. 扇风时,电流表示数变大
C. 扇风时,电流表示数变小 D. 扇风时,电压表示数变大
【答案】C
【解析】
【详解】A.闭合开关后,向R上擦一些常温的酒精,并用扇子对着R扇风,由于酒精蒸发吸热,R温度降低,其阻值增大,故A错误;
BC.因为R增大,所以电路的总电阻增大,电路串联,所以根据可知,电流会变小,所以电流表示数变小,故B错误,故C正确;
D.电压表测定值电阻R0两端的电压,因为电路中的电流变小,电阻阻值不变,所以根据公式可得,电压变小,即电压表示数变小。故D错误。
故选C。
13. 下列说法中正确的是( )
A. 与丝绸摩擦过的玻璃棒由于得到电子带正电荷
B. 一个带正电的物体吸引轻小物体, 则该轻小物体一定带负电
C. 毛皮对电子的束缚能力比橡胶棒弱
D. 金属易导电是因为内部有大量的自由电子
【答案】CD
【解析】
【详解】A.与丝绸摩擦过的玻璃棒在摩擦的过程中失去电子而带正电荷,故A错误;
B.一个带正电的物体吸引轻小物体, 则该轻小物体可能带负电也可能不带电,因为带电物体有吸引轻小物体的作用,故B错误;
C.毛皮与橡胶棒摩擦,毛皮失去电子带正电,胶棒得到电子带负电,故毛皮对电子的束缚能力比橡胶棒弱,故C正确;
D.导体是指那些能够很好地传导电流的物质。它们内部存在大量的自由电荷,这些自由电荷可以在外加电场的作用下发生定向移动,从而形成电流。故金属易导电是因为内部有大量的自由电子,故D正确。
故选CD。
14. 如图所示是用电器A和B的U—I图像,下列说法正确的是( )
A. 用电器A的电阻保持20Ω不变
B. 用电器B的电阻保持12Ω不变
C. A和B并联在电路中,当电源电压为2V时,电路的总电流为0.3A
D. A和B串联在电路中,当电路中的电流为0.2A时,电路的总电压为5V
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由图像可知,通过A的电流与其两端电压成正比,则A的阻值不变,由图像可知,当A两端的电压为2V时,通过A的电流为0.1A,则A的阻值为
故A正确;
B.由图像可知,通过B的电流与其两端电压不成正比,则B的阻值是变化的,故B错误;
C.并联电路各支路两端的电压相等,A和B并联在电路中,当电源电压为2V时,即A、B两端的电压均为2V,由图像可知,通过A、B电流分别为:0.1A和0.3A,由于并联电路干路中的电流等于各支路的电流之和,所以电路的总电流为0.4A,故C错误;
D.串联电路中各处电流相等,由图像可知通过A、B电流为0.2A时,A、B两端的电压分别为4V和1V,由于串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和,所以电路的总电压为5V,故D正确。
故选AD。
三、作图题:(本题共2小题, 每题2分, 共4分)
15. 根据实物图, 在右边的方框中画出对应的电路图。
【答案】
【解析】
【详解】电路为串联电路,滑动变阻器滑片向右移连入电路的阻值变大,电路图如图所示
16. 在“探究电流与电压的关系”的实验中, 调节滑动变阻器的滑片P,得到如表所示五组实验数据, 请在图中描出表中各组数据对应的点, 并根据描出的点画出I-U图像。
实验次数
1
2
3
4
电压U/V
1.6
2.0
2.2
2.4
电流I/A
0.16
0.20
0.22
0.24
【答案】
【解析】
【详解】根据表格中数据在坐标轴中描点,再将各个点连接起来,可得I-U图像,如图所示:
四、实验与探究题:(本题共3小题, 第17题4分, 18题6分, 19题9分, 共19分)
17.
(1)如图所示, 是“研究动能的大小与哪些因素有关”的实验装置。
①实验中通过观察________,来判断小球动能的大小;
②实验中为了研究动能大小与质量的关系,需要控制小球撞击纸盒时的速度不变,具体的控制方法是________;
(2)在“探究——物质的比热容”实验中,从表中数据可以得出的________的比热容大,若让甲和乙升高相同的温度,需要对________加热时间长一些。 (均选填“甲”或“乙”)
物质
质量m/g
初t初/
加热时间t/ min
末温t末/
甲
200
20
6
45
乙
200
20
6
75
【答案】(1) ①. 纸盒被推动的距离 ②. 见解析
(2) ①. 甲 ②. 甲
【解析】
【小问1详解】
[1]小球动能的大小不易观察,实验时通过比较纸盒被推动的距离来反映小球动能的大小,采用了转换法。
[2]为了控制小球撞击纸盒时的速度不变,让质量不同的小球从斜面的同一高度由静止滚下,小球滚下时的高度越大,进入水平面时的速度越大。
【小问2详解】
[1]由表中信息可知,甲乙质量和初温相同,加热相同的时间,即吸收相同的热量,甲的末温更低,说明甲的温度变化量更小,由可知,甲的比热容更大。
[2]甲的比热容更大,若让甲和乙升高相同的温度,由可知,甲吸收的热量更多,所以需要加热更长的时间。
18. 某学习小组设计的“探究串联电路中电压的规律”实验电路图如图甲所示;
(1)根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线将图乙所示电路连接完整;
(2)连接电路时,开关应处于______状态,正确连接电路后,闭合开关,若灯L2断路, 则L1两端______(选填“有”或“无”) 电压;
(3)用电压表分别测出电压UAB、UBC和UAC。其中测UAB时, 电压表的示数如图丙所示,示数为______ V。接着更换不同规格的灯泡并多次实验, 数据记录见表; 分析表中数据, 得到初步结论:______;
实验次序
电压 UAB /V
电压 UBC/V
电压 UAC/V
1
17
2.9
2
1.3
1.6
2.9
3
1.1
1.8
2.9
(4)为使结论更具普遍性, 该小组将灯泡换成其他类型用电器并多次实验。此外,还可以______。
【答案】(1) (2) ① 断开 ②. 无
(3) ①. 1.2 ②. UAC=UAB+UBC
(4)更换电压不同的电源多次实验
【解析】
【小问1详解】
由图甲得,L1、L2串联,电压表测量L1的电压,根据图甲的电路图连接图乙的实物图,如图所示:
【小问2详解】
[1]连接电路时,为了保护电路,开关应处于断开状态。
[2]正确连接电路后,闭合开关,若灯L2断路, 则L1也断路,L1两端无电压。
【小问3详解】
[1]由图丙得,电压表的分度值为0.1V,示数为1.2V。
[2]由表格中数据得,串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和,即
【小问4详解】
为使结论更具普遍性,避免偶然性,该小组将灯泡换成其他类型用电器并多次实验,还可以更换电压不同的电源多次实验。
19. 在“探究电流与电阻的关系”的实验中,小明使用阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻各一个, 电压为6V 的电源等器材进行探究。
(1)根据图甲电路图用笔画线将图乙电路连接完整(导线不能交叉);
(2)闭合开关, 发现电压表无示数, 电流表有示数, 其原因可能是定值电阻_______;
(3)图丙是改正故障后根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像, 由图像可知R两端的电压为_______ V; 当R的电阻由5Ω更换为10Ω时, 闭合开关后, 应该将滑动变阻器的滑片P向_______端(选填“左”或“右”) 滑动,使电压表示数保持不变, 此时滑动变阻器连入电路的阻值为_______Ω;
(4)由图丙得到实验结论为:_______;
(5)同组的珊珊同学用未知电阻替换电阻R,移动变阻器的滑片P至某一位置,此时电压表示数为1.5V,电流表示数为0.3A,则未知电阻的阻值为_______Ω,珊珊同学为减小误差, 具体做法是_______。
【答案】(1) (2)短路
(3) ①. 2 ②. 右 ③. 20
(4)电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
(5) ①. 5 ②. 移动滑动变阻器滑片,多测几次对应的电压值和电流值,求电阻的平均值
【解析】
【小问1详解】
由甲图可知定值电阻、滑动变阻器、电流表串联,电压表并联在定值电阻两端,滑动变阻器滑片向右移动阻值变大,电源电压6V,则电压表接入大量程,定值电阻最小5Ω,根据可知电路中电流最大1.2A,则电流表接入大量程,如下图:
【小问2详解】
闭合开关, 发现电压表无示数, 电流表有示数, 说明电路中有电流,但是定值电阻两端无电压,因此故障可能是定值电阻短路。
【小问3详解】
[1]由图像可知R为5Ω时,电流为0.4A,R两端电压为
[2]当R的电阻由5Ω更换为10Ω时, 根据串联电路分压特点,要想电压表示数不变,滑动变阻器的接入阻值需要变大,故滑片向右移动。
[3] 此时滑动变阻器连入电路的阻值为
【小问4详解】
如图丙的图像所示,导体两端电压一定时,此时导体中的电流与导体的电阻的乘积是一个定值,故当导体两端电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比。
【小问5详解】
[1]此时电压表示数为1.5V,电流表示数为0.3A,则未知电阻的阻值为
[2]为了得出普遍规律,避免偶然性,应该移动滑动变阻器滑片,多测几次对应的电压值和电流值,求电阻的平均值。
五、综合应用题:(本题共2小题, 第20题7分, 第21题10分, 共17分)
20. 2023年9月17日午间,我国在西昌卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭,成功将遥感三十九号卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功,如图所示是发射时的情景;目前运载火箭一般使用液态氢作为燃料、液态氧作为助燃剂;
(1)运载火箭使用液态氢作为燃料的主要原因是液态氢具有较高的 _______;
(2)某火箭发射时携带了30t液态氢燃料,求30t液态氢完全燃烧放出的热量_____;
(3)若30t液态氢燃料完全燃烧产生热量的80%被水吸收,在1标准大气压下,能将__________千克初温为20℃的水加热至沸腾。(c水=4.2×103J/(kg·℃),q液氢=1.4×108J/kg)
【答案】 ①. 热值 ②. 4.2×1012J ③. 1×107kg
【解析】
【详解】(1)[1]由于液态氢的热值较大,完全燃烧相同质量的液态氢和其他物质,液态氢能放出更多的热量,所以运载火箭使用液态氢作为燃料。
(2)[2]30t液态氢完全燃烧放出的热量
Q放=m氢q氢=30×103kg×1.4×108J/kg=4.2×1012J
(3)[3]液态氢燃料完全燃烧产生热量的80%被水吸收,则水吸收热量
Q吸=Q放η=4.2×1012J ×80%=3.36×1012J
在1标准大气压下,水的沸点为100℃,则水加热至沸腾的质量
21. 如图甲所示的电路中, 灯泡L1阻值为30Ω,闭合开关S,灯泡L1、L2正常发光,电流表A1示数如图乙所示,电流表A2的示数为0.2A。问:
(1)电源电压的大小;
(2)灯泡L2的电阻;
(3)若灯泡L1的灯丝烧断,电流表A1示数是_______A,A2的示数是_______A;
(4)若闭合开关前,电流表A1出现了图丙所示的情形,原因可能是_______;若闭合开关后,电流表A1又出现了图丙所示的情形,原因可能是_______。
【答案】(1)6V (2)
(3) ① 0.3 ②. 0
(4) ①. 电流表未调零 ②. 电流表正负接线柱接反了
【解析】
【小问1详解】
由图甲可知, L1和L2并联,电流表A2测灯泡L1支路的电流,即I1=0.2A,所以灯泡L1两端的电压
并联电路支路电压等于电源电压,所以电源电压
【小问2详解】
灯泡L1和L2并联,各支路两端电压相等,所以L2两端的电压为6V,电流表A1测干路电流,使用小量程,分度值为0.02A,其示数为0.5A,即I=0.5A,通过灯泡L1的电流为0.2A,所以经过L2的电流为
所以灯泡L2的电阻
【小问3详解】
[1][2]灯泡L1的灯丝烧断,所在支路断路,没有电流经过,所以A2的示数为0。并联电路各支路互不影响,所以L2所在的支路电流不变,由并联电路干路电流等于支路电流之和可知,此时干路电流等于L2所在支路的电流,为0.3A。
【小问4详解】
[1]闭合开关前,电路中没有电流经过,电流表指针没有指示在零刻度线位置,原因是电流表未调零。
[2]闭合开关后,电路中有电流经过,电流表指针指示在零刻度线左侧,原因是电流表正负接线柱接反了,电流从电流表的负接线柱流进。
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