精品解析:山东省济宁市邹城市第十中学2024-2025学年九年级上学期期中学业水平测试物理试题
2024-11-26
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内容正文:
邹城十中九年级期中学业水平测试物理试题
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第Ⅰ卷(选择题,共20分)
一、选择题(每小题2分,共20分)
1. 下列估测合理的是( )
A. 一盏日光灯的电流约0.2A
B. 人的正常体温约为42℃
C. 人体的安全电压不高于220V
D. 干泥土的比热容为4300J/(kg·℃)
2. 生活处处有物理,留心观察皆学问。对以下现象的解释正确的是( )
A. 放在衣橱里的樟脑丸,时间久了会明显变小,是因为樟脑丸汽化了
B. 夏天吃雪糕觉得凉爽是由于雪糕熔化吸热造成的
C. 深秋的早晨看到草叶上覆盖薄薄的一层霜,霜是由水凝固形成的
D. 冬季在家里洗热水澡时发现房间里充满“白气”,这些“白气”是水蒸气
3. 《天工开物》记载了古人炒蒸油料的场景,如图,下列过程与物理知识对应不正确的是( )
A. 加热——木炭燃烧时热值不变
B. 蒸煮——油料含有的热量增加
C. 翻炒——目的使油料受热均匀
D. 出锅——油料会放热内能减少
4. 如图甲,利用相同规格的加热器加热等质量的a、b两种液体,得到温度随时间变化的图像如图乙,分析可知( )
A. 相同时间内a中加热器产生的热量比b中的多
B. a和b的吸热能力都随着温度的升高不断增大
C. 升高相同温度a所用时间比b少,a的吸热能力比b弱
D. 相同时间内a升高的温度比b多,a的吸热能力比b强
5. 某兴趣小组要为居家老人设计一个“应急呼叫器”电路,要求:开关断开时,电灯和电铃均不工作;开关闭合时,灯亮铃响,即使电灯因断路不亮,电铃仍可工作。如图所示的电路中,符合设计要求的是( )
A. B.
C. D.
6. 如图,电源电压不变。闭合开关和,小灯泡和均正常发光,电流表有示数。下列分析正确的是( )
A. 小灯泡和串联
B. 若断开开关,电流表示数会变小
C. 若小灯泡比亮,原因是小灯泡两端的电压比两端的电压大
D. 若只闭合开关,电路中只有小灯泡发光
7. 如图所示,脱毛衣时,与毛衣摩擦过的头发会“粘”在脸上。下列说法正确的是( )
A. 脱毛衣时发生了摩擦起电现象
B. 头发“粘”在脸上是因为同种电荷相互吸引
C. 若头发带负电荷,与脸接触时的瞬间电流方向从头发到脸
D. 若毛衣带正电荷,说明它有了多余的电子
8. 如图是两个定值电阻R1、R2的内部结构图,R1、R2所用电阻丝(涂有绝缘漆)粗细均匀、材料相同,分别缠绕在相同的圆柱形绝缘棒上,圈数分别为43圈和33圈,R1的电阻丝比R2的电阻丝细。关于R1、R2下列说法正确的是( )
①R1>R2 ②若串联,U1>U2,I1<I2 ③若并联,U1=U2,I1<I2
A. 只有① B. ①② C. ①③ D. ①②③
9. 海水盐浓度越大,其导电性越好,固定间距金属片A、B之间海水的电阻越小。下列电路中,电源电压恒定,为定值电阻,闭合开关S,海水盐浓度越大,电表示数越大的是( )
A. B.
C. D.
10. 如图,是规范连接的家庭电路的一部分。下列说法正确的是( )
A. a点所在的进户线是零线
B. 若e点所在导线断路,三孔插座仍可安全使用
C. 闭合开关S,灯泡L不发光,是因为导线bc间断路
D. 断开开关S,用测电笔检测d点时,氖管发光
第Ⅱ卷(非选择题,共40分)
二、填空题(每空1分,共12分)
11. 小明模拟静电复印原理。他先用丝绸快速摩擦整块玻璃板(图甲),使玻璃板带______(选填“正”或“负”)电,再用手指在玻璃板上写了一个“中”字(图乙),然后在玻璃板上均匀地撒上一层细小干木屑,将玻璃板缓慢竖起,在重力作用下干木屑下落,“中”字就在玻璃板上显现出来了(图丙),“中”字能显现出来的原因之一是摩擦过的玻璃板具有______的性质。
12. 如图所示,水沸腾后,盖在试管口上的橡皮塞会受到水蒸气的压力而冲出,水蒸气的内能转化为塞子的______能,此过程中的能量转化情况与四冲程汽油机的______冲程相似。
13. 在一段导体两端加20V电压时,通过它的电流为1A;现在把该导体两端的电压变为4V,则此时通过该导体的电流为______A,若该导体两端的电压变为0V,它的电阻为______Ω。
14. 用天然气灶把质量为2kg、初温为20℃的水加热至沸腾(1个标准大气压下),水吸收的热量为______J;假设天然气完全燃烧,烧开这些水需要消耗的天然气的体积为______m3。[c水=4.2×103J/(kg·℃),q天然气=4.0×107J/m3,不考虑热量损失]
15. 如图所示,电源电压恒为4.5V。闭合开关S,电压表的示数为1.5V,则定值电阻R2两端的电压为______V,定值电阻R1与R2电阻之比为______。
16. 如图是一个灯泡L和一个定值电阻R的图像。灯泡L的图线是______(选填“甲”或“乙”),将L和R并联在6V的电源两端,电路总电阻为______。
三、作图与实验题(17题4分,18题4分,19题5分,20题7分;共20分)
17. 作图题:
(1)请在如图所示电路两个“○”中填入电压表或电流表的电路元件符号,使小灯泡正常发光;
(2)如图所示是一种调光台灯的内部结构示意图,A、B、C是它的三个接线柱,要求:滑片顺时针转动时,灯泡变亮。请按要求完成该电路的连接。
18. 小明在“探究水的奥秘”主题学习活动中,组装了如图所示实验装置。
(1)在组装实验器材时,应按照______(选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序组装;
(2)装置甲中冰在熔化过程,持续吸热,温度______(选填“升高”、“不变”或“降低”);
(3)利用装置乙探究水沸腾前后温度变化的特点,烧杯中不停冒“白气”,这些“白气”实际上是______(选填“空气”“水蒸气”或“小水珠”);
(4)利用装置丙探究物质吸热性质时,调整两只酒精灯的灯芯,使其火焰相同(相同热源),目的是用______表示物质吸收热量的多少。
19. 在学习“电流与电压和电阻的关系”时,小阳设计了如图所示的电路图,其中R是电阻箱,RP是滑动变阻器。为了探究电流与电压的关系,他进行了下面的主要操作:
①按照电路图连接电路,将滑动变阻器阻值调到最大;②将电阻箱调到适当阻值,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P到某位置,记录电压表示数U和电流表示数I;③断开开关,保持滑动变阻器阻值不变,改变电阻箱的阻值,闭合开关,记录电压表和电流表的示数;④仿照步骤③再做多次实验。
(1)闭合开关前,应把滑动变阻器的滑片移到最______(选填“左”或“右)端;
(2)闭合开关,发现无论怎样调节滑动变阻器,电流表指针不偏转,电压表指针有明显偏转且保持不变。已知导线及各接线柱连接完好,则电路故障可能是电阻箱R______;
(3)老师指出该实验步骤③中存在问题,请你写出正确的实验操作:③断开开关,______,闭合开关,记录电压表和电流表的示数;
(4)通过正确的实验操作,他收集到了实验数据,并利用这些数据在图中绘制出电流与电压的关系图象。由图象可以得到的结论是:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成______;
(5)在不拆改电路的条件下,利用所设计的电路图______(选填“可以”或“不能”)探究电流跟电阻的关系。
20. 为了测量一个小灯泡(额定电压2.5V)的电阻,小华把灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和电源连接成了如图所示的电路,正准备闭合开关时,旁边的小伟急忙拦住他,说接线错了。经检查,小伟发现只要改接一根导线就可以。
(1)请把接错的那一根导线找出来,打上“×”,再画线把它改到正确的位置上_______;
(2)正确连接电路后,闭合开关,发现灯泡不亮,但电流表有示数。接下来应进行的操作是______(选填字母);
A. 检查电路是否断路
B. 移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光
(3)某次测量时,电压表和电流表的示数如图乙所示,此时灯泡的电阻为______Ω(精确到0.1Ω),接下来为测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑片P向______(选填“A”或“B”)端移动;
(4)测量了小灯泡的电阻后,根据实验数据绘制了小灯泡的电流随电压变化的图丙。小灯泡正常发光时的电压为2.5V,则小灯泡正常发光时的电阻为______Ω。小伟想利用现在的电路,继续探究电流与电压的关系,小华认为不可行。请你分析小华认为不可行的理由是______;
(5)完成上述实验后,小华和小伟又利用这只灯泡在缺失电压表的情况下,设计出了一个测量未知定值电阻的电路,如图丁所示。请完成以下测量步骤:
①闭合开关S1,断开开关S2,调节滑动变阻器的滑片,使电流表示数为0.25A;
②闭合开关S2,断开开关S1,不改变滑动变阻器滑片的位置,记下电流表示数为I;
③Rx=______(用图丙提供的信息以及测量过程中物理量的符号表示)。
四、计算题(21题4分,22题4分;共8分)
21. 某辆汽车在平直的公路上匀速行驶了一段距离,消耗汽油2.1kg,此过程中汽车牵引力所做的功为2.898×107J,已知汽油的热值为4.6×107J/kg。求:
(1)汽油完全燃烧放出的热量;
(2)汽油机的效率。
22. 如图是某物理兴趣小组,设计的简易坐位体前屈测试仪的测试示意图、简化原理图。在测试中,测试的同学向前推动测试仪的滑块实际上是移动滑动变阻器的滑片,电压表的示数用来反映被测试者的成绩。电源电压恒为6V,电压表量程0~3V,电流表量程0~0.6A,滑动变阻器标有“15 1A”,滑片P每移动1cm,的电阻变化0.5,定值电阻。求:
(1)当滑片P位于最左端时,电流表的示数;
(2)某同学测试时,从最左端推动滑片P向右移动20cm,此时电压表的示数。
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邹城十中九年级期中学业水平测试物理试题
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第Ⅰ卷(选择题,共20分)
一、选择题(每小题2分,共20分)
1. 下列估测合理的是( )
A. 一盏日光灯的电流约0.2A
B. 人的正常体温约为42℃
C. 人体的安全电压不高于220V
D. 干泥土的比热容为4300J/(kg·℃)
【答案】A
【解析】
【详解】A.一盏日光灯的电流很小,约为0.2A,故A符合题意;
B.正常情况下,人的正常体温约为37℃,变化幅度很小,故B不符合题意;
C.我国的家庭电压为220V,对人体的安全的电压不高于36V,故C不符合题意;
D.水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),而干泥土的比热容比水小,约为3000J/(kg·℃),故D不符合题意。
故选A。
2. 生活处处有物理,留心观察皆学问。对以下现象的解释正确的是( )
A. 放在衣橱里的樟脑丸,时间久了会明显变小,是因为樟脑丸汽化了
B. 夏天吃雪糕觉得凉爽是由于雪糕熔化吸热造成的
C. 深秋的早晨看到草叶上覆盖薄薄的一层霜,霜是由水凝固形成的
D. 冬季在家里洗热水澡时发现房间里充满“白气”,这些“白气”是水蒸气
【答案】B
【解析】
【详解】A.放在衣橱里的樟脑丸,时间久了会明显变小,是因为樟脑丸升华变成了气体散失到了空气中,故A错误;
B.夏天吃雪糕觉得凉爽,是由于雪糕吃到嘴里后从人体吸热熔化,人体放热所以感觉到凉爽,故B正确;
C.霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶,故C错误;
D.冬季在家里洗热水澡时发现房间里充满“白气”,这些“白气”是水蒸气液化形成的小水珠,故D错误。
故选B。
3. 《天工开物》记载了古人炒蒸油料的场景,如图,下列过程与物理知识对应不正确的是( )
A. 加热——木炭燃烧时热值不变
B. 蒸煮——油料含有的热量增加
C. 翻炒——目的使油料受热均匀
D. 出锅——油料会放热内能减少
【答案】B
【解析】
【详解】A.热值只与物质种类有关,与燃料是否完全燃烧、质量、放出的热量无关,因此木炭燃烧时热值不变,故A正确,不符合题意;
B.蒸煮时,油料温度升高,内能增加,热量为过程量,不能说含有热量,故B错误,符合题意;
C.翻炒时能使油料均匀受热,故C正确,不符合题意;
D.油料会放热,温度降低,内能减少,故D正确,不符合题意。
故选B。
4. 如图甲,利用相同规格的加热器加热等质量的a、b两种液体,得到温度随时间变化的图像如图乙,分析可知( )
A. 相同时间内a中加热器产生的热量比b中的多
B. a和b的吸热能力都随着温度的升高不断增大
C. 升高相同温度a所用时间比b少,a的吸热能力比b弱
D. 相同时间内a升高的温度比b多,a的吸热能力比b强
【答案】C
【解析】
【详解】A.实验中使用相同规格的加热器,则相同时间内a中加热器产生的热量与b中的加热器产生的热量相同,故A不符合题意;
B.吸热能力是物质的属性,保持不变,所以a和b的吸热能力不会随着温度的升高而发生变化,故B不符合题意;
C.由于相同时间内a中加热器产生的热量与b中的加热器产生的热量相同,则相同时间内两种液体吸收的热量相同;升高相同的温度,a所用时间比b少,则a吸收的热量少,a、b两种液体的质量相等,由可知,a的吸热能力比b弱,故C符合题意;
D.由于相同时间内a中加热器产生的热量与b中的加热器产生的热量相同,则相同时间内两种液体吸收的热量相同,相同时间内a升高的温度比b多,a、b两种液体的质量相等,由可知,a的吸热能力比b弱,故D不符合题意。
故选C。
5. 某兴趣小组要为居家老人设计一个“应急呼叫器”电路,要求:开关断开时,电灯和电铃均不工作;开关闭合时,灯亮铃响,即使电灯因断路不亮,电铃仍可工作。如图所示的电路中,符合设计要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】开关断开时,电灯和电铃均不工作,说明开关设在干路上控制所有用电器;开关闭合时,灯亮铃响,即使电灯因断路不亮,电铃仍可工作,说明电灯和电铃并联,工作不相互影响。如图所示的电路中,符合设计要求的是C。
故选C。
6. 如图,电源电压不变。闭合开关和,小灯泡和均正常发光,电流表有示数。下列分析正确的是( )
A. 小灯泡和串联
B. 若断开开关,电流表示数会变小
C. 若小灯泡比亮,原因是小灯泡两端的电压比两端的电压大
D. 若只闭合开关,电路中只有小灯泡发光
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据实物图可知,电流有两条路径回到电源负极,可知小灯泡和并联,故A错误;
B.根据实物图可知,由于小灯泡和并联,电流表测干路的电流,若断开开关,小灯泡所在的这条支路的电流为0,则电流表示数会变小,故B正确;
C.根据实物图可知,小灯泡和并联,所以小灯泡和两端的电压相等,故C错误;
D.根据实物图可知,开关S2控制小灯泡所在的支路,所以只闭合开关,电路断路,两个灯泡都不亮,故D错误。
故选B。
7. 如图所示,脱毛衣时,与毛衣摩擦过的头发会“粘”在脸上。下列说法正确的是( )
A. 脱毛衣时发生了摩擦起电现象
B. 头发“粘”在脸上是因为同种电荷相互吸引
C. 若头发带负电荷,与脸接触时的瞬间电流方向从头发到脸
D. 若毛衣带正电荷,说明它有了多余的电子
【答案】A
【解析】
【详解】A.通过摩擦使物体带电叫做摩擦起电,因此脱毛衣时发生了摩擦起电现象,故A正确;
B.头发“粘”在脸上是因为异种电荷相互吸引,故B错误;
C.物理学中规定正电荷定向移动方向为电流方向,若头发带负电荷,与脸接触时的瞬间电流方向从脸到头发,故C错误;
D若毛衣带正电荷,是因为失去电子,故D错误。
故选A。
8. 如图是两个定值电阻R1、R2的内部结构图,R1、R2所用电阻丝(涂有绝缘漆)粗细均匀、材料相同,分别缠绕在相同的圆柱形绝缘棒上,圈数分别为43圈和33圈,R1的电阻丝比R2的电阻丝细。关于R1、R2下列说法正确的是( )
①R1>R2 ②若串联,U1>U2,I1<I2 ③若并联,U1=U2,I1<I2
A. 只有① B. ①② C. ①③ D. ①②③
【答案】C
【解析】
【详解】①由题意知,电阻丝R1、R2的材料相同,R1比R2更长、更细,所以R1的电阻比R2的电阻更大,即R1>R2,故①正确;
②由于R1、R2串联在电路中,根据串联电路电流的特点可知,电流处处相等,即I1=I2,又因为R1>R2,根据欧姆定律可知,电阻R1的两端的电压大于电阻R2的两端的电压,即U1>U2,故②错误;
③由于R1、R2并联在电路中,根据并联电路电压的特点可知,R1两端的电压等于R2两端的电压,即U1=U2,又因为R1>R2,根据欧姆定律可知,I1<I2。故③正确。
故选C。
9. 海水盐浓度越大,其导电性越好,固定间距金属片A、B之间海水的电阻越小。下列电路中,电源电压恒定,为定值电阻,闭合开关S,海水盐浓度越大,电表示数越大的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】AB.由题意可知,金属片A、B之间海水与定值电阻R0串联,海水盐浓度越大,固定间距金属片A、B之间海水的电阻越小,根据串联电电路电压分配关系可知得,R0两端的电压越大,金属片A、B两端的电压越小,故A符合题意,B不符合题意;
C.由图可知,电压表测电源电压,由于电源电压恒定,电压表不变,故C不符合题意;
D.由图可知,金属片A、B之间海水与R0并联,电流表测R0的电流,由于电源电压恒定,由可知,定值电阻R0的电流不变,故D不符合题意。
故选A。
10. 如图,是规范连接的家庭电路的一部分。下列说法正确的是( )
A. a点所在的进户线是零线
B. 若e点所在导线断路,三孔插座仍可安全使用
C. 闭合开关S,灯泡L不发光,是因为导线bc间断路
D. 断开开关S,用测电笔检测d点时,氖管发光
【答案】D
【解析】
【详解】A.熔断器通常与进户线的火线相连,因此a点所在的进户线是火线,故A错误;
B.若e点所在导线断路,会导致用电器在使用时与地线断开,易造成触电事故,这时三孔插座不能安全使用,故B错误;
C.闭合开关S,灯泡L不发光,可能是进户线的火线或进户线零线b点左侧断路,只有导线bc断路不会影响灯泡L发光,故C错误;
D.断开开关S,用测电笔检测d点时,由于d点还与火线连接,因此氖管发光,故D正确。
故选D。
第Ⅱ卷(非选择题,共40分)
二、填空题(每空1分,共12分)
11. 小明模拟静电复印原理。他先用丝绸快速摩擦整块玻璃板(图甲),使玻璃板带______(选填“正”或“负”)电,再用手指在玻璃板上写了一个“中”字(图乙),然后在玻璃板上均匀地撒上一层细小干木屑,将玻璃板缓慢竖起,在重力作用下干木屑下落,“中”字就在玻璃板上显现出来了(图丙),“中”字能显现出来的原因之一是摩擦过的玻璃板具有______的性质。
【答案】 ①. 正 ②. 吸引轻小物体
【解析】
【详解】[1]他先用丝绸快速摩擦整块玻璃板(图甲),由于玻璃对电子的束缚能力弱于丝绸对电子的束缚能力,所以,电子从玻璃板转移到丝绸上,玻璃板失去电子带正电。
[2]由带电物体具有吸引轻小物体的性质可知,经过摩擦过的玻璃板能吸引轻小的物体,故玻璃板具有吸引轻小物体的性质。
12. 如图所示,水沸腾后,盖在试管口上的橡皮塞会受到水蒸气的压力而冲出,水蒸气的内能转化为塞子的______能,此过程中的能量转化情况与四冲程汽油机的______冲程相似。
【答案】 ①. 机械 ②. 做功
【解析】
【详解】[1][2]水蒸气对塞子做功过程中,将内能转化为塞子的机械能,此过程与汽油机的做功冲程类似,在做功冲程中也是内能转化为机械能。
13. 在一段导体两端加20V电压时,通过它的电流为1A;现在把该导体两端的电压变为4V,则此时通过该导体的电流为______A,若该导体两端的电压变为0V,它的电阻为______Ω。
【答案】 ①. 0.2 ②. 20
【解析】
【详解】[1][2]由得,导体的电阻为
现在把该导体两端的电压变为4V,导体的电阻仍为20Ω不变,此时通过导体的电流为
因为电阻是导体本身的一种性质,与两端的电压和通过的电流无关,因此当导体两端的电压变为0V,它的电阻仍为20Ω。
14. 用天然气灶把质量为2kg、初温为20℃的水加热至沸腾(1个标准大气压下),水吸收的热量为______J;假设天然气完全燃烧,烧开这些水需要消耗的天然气的体积为______m3。[c水=4.2×103J/(kg·℃),q天然气=4.0×107J/m3,不考虑热量损失]
【答案】 ①. 6.72×105 ②. 1.68×10-2
【解析】
【详解】[1]1个标准大气压下,水的沸点为100℃,则水吸收的热量为
Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(100℃-20℃)=6.72×105J
[2]不考虑热量损失,则
Q放=Q吸=6.72×105J
则需要消耗的天然气的体积为
15. 如图所示,电源电压恒为4.5V。闭合开关S,电压表的示数为1.5V,则定值电阻R2两端的电压为______V,定值电阻R1与R2电阻之比为______。
【答案】 ①. 3 ②. 1︰2
【解析】
【详解】[1][2]由电路图可知,两电阻串联,电压表测定值电阻R1两端的电压,电源电压恒为4.5V,闭合开关S,电压表的示数为1.5V,根据串联电路电压的特点可得,定值电阻R2两端的电压为
U2=U-U1=4.5V-1.5V=3V
在串联电路中,电流处处相等,因此定值电阻R1与R2电阻之比为
16. 如图是一个灯泡L和一个定值电阻R的图像。灯泡L的图线是______(选填“甲”或“乙”),将L和R并联在6V的电源两端,电路总电阻为______。
【答案】 ①. 乙 ②. 8
【解析】
【详解】[1]R为定值电阻,电流随电压的变化关系为过原点的倾斜直线;而灯的电阻随温度的变化而变化,电流随电压的变化关系为曲线,所以甲是定值电阻的I-U图像,乙是小灯泡的图像;
[2]当定值电阻R和小灯泡L并联在电压为6V电路中,由并联电路电压的规律,R和灯L的电压都为6V,由图知,R的电流都为0.25A,L的电流是0.5A,由并联电路电流的规律,电路中总电流为
电路总电阻为
三、作图与实验题(17题4分,18题4分,19题5分,20题7分;共20分)
17. 作图题:
(1)请在如图所示电路两个“○”中填入电压表或电流表的电路元件符号,使小灯泡正常发光;
(2)如图所示是一种调光台灯的内部结构示意图,A、B、C是它的三个接线柱,要求:滑片顺时针转动时,灯泡变亮。请按要求完成该电路的连接。
【答案】(1) (2)
【解析】
【小问1详解】
由题意知,要求灯泡正常发光,因此上面应为电压表,如为电流表,则造成电源短路,灯泡不发光,下面应为电流表,此时灯泡有电流通过,会发光,如图所示:
【小问2详解】
由题意知,旋钮带动滑片顺时针转动时,灯泡变亮,说明电路中的电流变大,则电源电压一定时,电路的总电阻应变小,电位器(滑动变阻器)接入电路中的电阻应变小,由图可知,将A和B两接线柱接入电路后,顺时针旋转旋钮时,电阻丝连入电路中的长度变短,其阻值变小,电路中的电流变大,灯泡变亮,如图所示:
18. 小明在“探究水的奥秘”主题学习活动中,组装了如图所示实验装置。
(1)在组装实验器材时,应按照______(选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序组装;
(2)装置甲中冰在熔化过程,持续吸热,温度______(选填“升高”、“不变”或“降低”);
(3)利用装置乙探究水沸腾前后温度变化的特点,烧杯中不停冒“白气”,这些“白气”实际上是______(选填“空气”“水蒸气”或“小水珠”);
(4)利用装置丙探究物质吸热性质时,调整两只酒精灯的灯芯,使其火焰相同(相同热源),目的是用______表示物质吸收热量的多少。
【答案】(1)自下而上
(2)不变 (3)小水珠
(4)加热时间
【解析】
【小问1详解】
因为实验中应用酒精灯的外焰进行加热,且温度计在使用过程中,感温泡不能触碰到容器壁或容器底,因此在组装实验器材时,应按照自下而上的顺序组装。
【小问2详解】
冰属于晶体,晶体在熔化时的特点是继续吸热,温度保持不变,所以冰在熔化过程,持续吸热,温度不变。
【小问3详解】
水在沸腾过程中,烧杯中不停冒“白气”,这些“白气”实际上是水蒸气遇冷液化形成的小水珠。
【小问4详解】
根据转换法的思想,用火焰相同的酒精灯加热,相等时间内酒精等放出的热量相等,这样可以用加热时间比较物质吸收热量的多少。
19. 在学习“电流与电压和电阻的关系”时,小阳设计了如图所示的电路图,其中R是电阻箱,RP是滑动变阻器。为了探究电流与电压的关系,他进行了下面的主要操作:
①按照电路图连接电路,将滑动变阻器阻值调到最大;②将电阻箱调到适当阻值,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P到某位置,记录电压表示数U和电流表示数I;③断开开关,保持滑动变阻器阻值不变,改变电阻箱的阻值,闭合开关,记录电压表和电流表的示数;④仿照步骤③再做多次实验。
(1)闭合开关前,应把滑动变阻器的滑片移到最______(选填“左”或“右)端;
(2)闭合开关,发现无论怎样调节滑动变阻器,电流表指针不偏转,电压表指针有明显偏转且保持不变。已知导线及各接线柱连接完好,则电路故障可能是电阻箱R______;
(3)老师指出该实验步骤③中存在问题,请你写出正确的实验操作:③断开开关,______,闭合开关,记录电压表和电流表的示数;
(4)通过正确的实验操作,他收集到了实验数据,并利用这些数据在图中绘制出电流与电压的关系图象。由图象可以得到的结论是:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成______;
(5)在不拆改电路的条件下,利用所设计的电路图______(选填“可以”或“不能”)探究电流跟电阻的关系。
【答案】(1)右 (2)断路
(3)保持电阻箱的阻值不变,移动滑动变阻器的滑片
(4)正比 (5)可以
【解析】
【小问1详解】
为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移至阻值最大处,由图可知,应把滑动变阻器的滑片移到最右端。
【小问2详解】
闭合开关,发现无论怎样调节滑动变阻器,电流表指针不偏转,说明电路发生了断路,电压表指针有明显偏转且保持不变,说明与电压表并联的电路发生了断路,已知导线及各接线柱连接完好,则电路故障可能是电阻箱R断路。
【小问3详解】
探究电流与电压的关系,应保持电阻不变,因此断开开关,保持电阻箱的阻值不变,移动滑动变阻器的滑片,闭合开关,记录电压表和电流表的示数。
【小问4详解】
由图像可知,电流随电压的增大而增大,且电压与电流的比值不变,故可得当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
【小问5详解】
探究电流跟电阻的关系,应保持电阻两端的电压不变,改变电阻的阻值,因此可以改变电阻箱的阻值,移动滑动变阻器的滑片,控制电压表的示数不变,记录电流表的示数,重复操作以上步骤得到几组数据,就可探究电流跟电阻的关系,所以在不拆改电路的条件下,利用图所设计的电路图可以探究电流跟电阻的关系。
20. 为了测量一个小灯泡(额定电压2.5V)的电阻,小华把灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和电源连接成了如图所示的电路,正准备闭合开关时,旁边的小伟急忙拦住他,说接线错了。经检查,小伟发现只要改接一根导线就可以。
(1)请把接错的那一根导线找出来,打上“×”,再画线把它改到正确的位置上_______;
(2)正确连接电路后,闭合开关,发现灯泡不亮,但电流表有示数。接下来应进行的操作是______(选填字母);
A. 检查电路是否断路
B. 移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光
(3)某次测量时,电压表和电流表的示数如图乙所示,此时灯泡的电阻为______Ω(精确到0.1Ω),接下来为测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑片P向______(选填“A”或“B”)端移动;
(4)测量了小灯泡的电阻后,根据实验数据绘制了小灯泡的电流随电压变化的图丙。小灯泡正常发光时的电压为2.5V,则小灯泡正常发光时的电阻为______Ω。小伟想利用现在的电路,继续探究电流与电压的关系,小华认为不可行。请你分析小华认为不可行的理由是______;
(5)完成上述实验后,小华和小伟又利用这只灯泡在缺失电压表的情况下,设计出了一个测量未知定值电阻的电路,如图丁所示。请完成以下测量步骤:
①闭合开关S1,断开开关S2,调节滑动变阻器的滑片,使电流表示数为0.25A;
②闭合开关S2,断开开关S1,不改变滑动变阻器滑片的位置,记下电流表示数为I;
③Rx=______(用图丙提供的信息以及测量过程中物理量的符号表示)。
【答案】(1) (2)B
(3) ①. 7.9 ②. B
(4) ①. 10 ②. 灯丝电阻随温度变化
(5)
【解析】
【小问1详解】
根据实验要求,电压表应与灯泡并联,电流表串联在电路中,故应将滑动变阻器左端与电压表连接的导线改接到灯泡左端接线柱上,如图所示:
【小问2详解】
正确连接电路后,闭合开关,发现灯泡不亮,但电流表有示数,说明电路没有发生断路,灯泡不亮可能是因为电路中的电流过小,因此接下来应进行的操作是移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光。
故选B。
【小问3详解】
[1][2]由图乙可知,电压表选用0~3V量程,分度值为0.1V,因此读数为1.9V,电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,读数为0.24A,因此灯泡的电阻为
灯泡正常发光时的电压是2.5V,根据串联电路电压的特点可知,应减小滑动变阻器两端的电压,根据串联分压可知,应减少滑动变阻器的阻值,由图可知,滑动变阻器的滑片应向B端调节。
【小问4详解】
[1]由图丙可知,小灯泡正常发光时的电压为2.5V,电流为0.25A,则小灯泡正常发光时的电阻为
[2]根据控制变量法,探究电流与电压的关系,应保持电阻一定,改变电压,而灯泡的灯丝电阻会随温度的改变而改变,故不能完成探究电流与电压的关系的实验。
【小问5详解】
闭合开关S1,断开开关S2,灯泡L与Rx并联,电流表测灯泡L电流,调节滑动变阻器的滑片,使电流表示数为I1=0.25A;此时灯泡正常发光,两端电压为U额=2.5V。根据并联电路电压的规律,Rx两端电压为
Ux=U额=2.5V
闭合开关S2,断开开关S1,灯泡L与Rx并联,电流表测Rx与 灯泡L并联后的总电流,不改变滑动变阻器的滑片的位置,记下电流表示数为I;则通过Rx的电流为
Ix=I-I1=I-0.25A
则Rx的电阻为
四、计算题(21题4分,22题4分;共8分)
21. 某辆汽车在平直的公路上匀速行驶了一段距离,消耗汽油2.1kg,此过程中汽车牵引力所做的功为2.898×107J,已知汽油的热值为4.6×107J/kg。求:
(1)汽油完全燃烧放出的热量;
(2)汽油机的效率。
【答案】(1)9.66×107J
(2)30%
【解析】
【小问1详解】
汽油完全燃烧放出的热量
Q放=mq=2.1kg×4.6×107J/kg=9.66×107J
【小问2详解】
汽油机的效率
22. 如图是某物理兴趣小组,设计的简易坐位体前屈测试仪的测试示意图、简化原理图。在测试中,测试的同学向前推动测试仪的滑块实际上是移动滑动变阻器的滑片,电压表的示数用来反映被测试者的成绩。电源电压恒为6V,电压表量程0~3V,电流表量程0~0.6A,滑动变阻器标有“15 1A”,滑片P每移动1cm,的电阻变化0.5,定值电阻。求:
(1)当滑片P位于最左端时,电流表的示数;
(2)某同学测试时,从最左端推动滑片P向右移动20cm,此时电压表的示数。
【答案】(1)0.3A;(2)2V
【解析】
【详解】解:(1)当滑片P位于最左端时,只有R2接入电路,电流表的示数
(2)某同学测试时,从最左端推动滑片P向右移动20cm,滑动变阻器的接入的阻值
此时电路中的总电阻
电路中的电流
电压表的示数
答:(1)当滑片P位于最左端时,电流表的示数为0.3A;
(2)某同学测试时,从最左端推动滑片P向右移动20cm,此时电压表的示数为2V。
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