内容正文:
2024-2024学年度上期九年级(物理)半期考试
一、单项选择题
1. 通过家用电冰箱的电流约为( )
A. 1μA B. 1mA C. 1A D. 100A
【答案】C
【解析】
【详解】计算器电流约为100μA,普通照明白炽灯正常工作的电流约为0.2A,家用电冰箱的电流约为1A。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
2. 用带负电的物体靠近用细线悬吊的轻质小球,小球被吸引过来,则
A. 小球一定带正电 B. 小球一定带负电
C. 小球可能带正电,可能不带电 D. 小球可能带负电,可能不带电
【答案】C
【解析】
【详解】同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,带电体有吸引轻小物体的能力.带负电的物体靠近一个轻小球,小球被吸引过来,则小球可能带正电也有可能不带电.
故本题答案为C.
3. 下列现象中不能说明分子无规则运动的是
A. 打开香水瓶盖,香味充满房间 B. 汽车驶过后扬起灰尘
C. 糖放入水中,一会儿整杯水变甜了 D. 衣箱里卫生球不断变小,衣服充满卫生球味
【答案】B
【解析】
【分析】能说明分子的无规则运动的现象有固体、液体、气体的扩散现象.
【详解】A. 香水瓶打开盖,香味充满房间是气体的扩散现象,说明了分子无规则运动,故正确;
B. 汽车驶过扬起灰尘,说明空气的流动,不是扩散现象,故错误.
C. 糖放入水中,一会儿整杯水变甜了是属于扩散现象,能说明分子无规则运动,故正确.
D. 衣箱里卫生球不断变小,衣服充满卫生球味,是卫生球分子运动到气体中的扩散现象,能说明分子无规则运动,故正确.
本题选错误的,故选B.
4. 一箱汽油用掉一半后,关于它的说法下列正确的是( )
A. 它的密度变为原来的一半
B. 它的比热容变为原来的一半
C. 它的热值变为原来的一半
D. 它的质量变为原来的一半
【答案】D
【解析】
【详解】A.密度是物质的一种属性,与物质的体积和质量无关,一箱汽油用掉一半后,它的密度不变,故A错误;
B.比热容是物质的一种属性,其大小只与物质的种类和状态有关,故一箱汽油用掉一半后,它的比热容不变,故B错误;
C.燃料的热值是燃料的一种属性,只与它的种类有关,故一箱汽油用掉一半后,它的热值不变,故C错误;
D.质量是物体所含物质的多少,一箱汽油用掉一半后,它的质量变为原来的一半,故D正确。
故选D。
5. “早穿皮袄午穿纱,围着火炉吃西瓜。”这句谚语反映了我国新疆的某些地区夏季昼夜气温变化显著,其主要原因是砂石比水具有较小的( )
A. 热量 B. 密度 C. 比热容 D. 内能
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】根据比热容的定义式可知,相同质量m的物体,在吸收相同热量Q时,温度变化量越大,比热容c越小。因为新疆不是沿海城市,砂石多水少,所以新疆夏季温差大是因为砂石的比热容比水小。
故选C。
6. 教室有二盏灯,闭合开关时二盏灯同时亮,断开开关时二盏灯同时熄灭,可见这二盏灯的连接是( )
A. 串联 B. 并联
C. 可以串联,可以并联 D. 以上三种情况都有可能
【答案】C
【解析】
【详解】如果二灯串联,根据串联电路特点可知,开关闭合,二盏灯同时亮,开关断开二盏灯同时熄灭,如果二灯并联,开关在干路上,则同样可以使二盏灯同时亮同时灭,所以二盏灯可以是并联也可以是串联。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
7. 关于热和能的知识,下列说法正确的是( )
A. 生火烧水,是利用做功的方法增大水的内能
B. 北方冬天的“暖气”输送,用水作介质,是因为水具有比热容大的特点
C. 内燃机的做功冲程,是将电能转化为内能
D. 燃料燃烧时放出了热量,所以能的总量增加
【答案】B
【解析】
【详解】A.生火烧水,是利用了热传递的方法增大水的内能的,故选项A不合题意;
B.水的比热容较大,这是暖气中用水做介质的真正原因,故选项B符合题意;
C.内燃机做功冲程中,是将内能转化为机械能,选项C不合题意;
D.燃料燃烧放出热量,是因为化学能转化成了内能,而能的总量保持不变,故选项D不合题意.
8. 如图所示是汽油机的四个冲程,其中属于使汽车获得动力的冲程是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.图中进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,气体流出汽缸,属于排气冲程,故A不符合题意;
B.图中进气门关闭,排气门关闭,活塞向下运动,火花塞点火,属于做功冲程,该冲程中内能转化成机械能,使汽车获得动力,故B符合题意;
C.图中进气门关闭,排气门关闭,活塞向上运动,属于压缩冲程,该冲程中机械能转化为内能,故C不符合题意;
D.图中进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,气体流入汽缸,属于吸气冲程,故D不符合题意。
故选B。
9. 如图所示的四个电路中,开关均闭合后,通过两个灯泡的电流一定相等的是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】AC.当开关均闭合时,两灯泡并列连接在电源两端,电流有两条路径,故灯泡组成的是并联电路,两个灯泡规格相同时,电流相同,规格不同时,电流不同,故错误;
B.当开关闭合时,图中两个灯泡首尾依次连接组成,电流只有一条路径,故为串联电路,电流相等,故正确.
D.当开关均闭合时,一个灯泡被短路,只有一个灯泡接入电路,电流不相等,故错误.
【点睛】在串联电路中是将各元件依次连接,电流只有一条路径,各用电器之间相互影响,电流处处相等;在并联电路中是将各用电器并列连接,电流有多条流通路径,各个用电器之间互不影响,独立工作,总电流等于各支路电流之和.
10. 一段1m长的电阻丝,下列做法能使它的电阻增大的是( )
A. 对折 B. 长度拉伸为原来的2倍
C. 剪掉一半 D. 外表涂上绝缘材料
【答案】B
【解析】
【分析】电阻是导体本身的性质,其大小与导体的长度、横截面积及材料有关系。
【详解】A.电阻丝对折后,导体的长度减小,横截面积增大,则导体的电阻减小,故A错误;
B.电阻丝长度拉伸为原来的2倍后,导体的长度增大、而横截面积减小,导体的电阻增大;故B正确;
C.把电阻丝剪掉一半,电阻丝的长度变短,电阻减小,故C错误;
D.在电阻丝外表涂上绝缘材料,电阻丝的材料、长度以及横截面积均不变,电阻不变,故D错误;
故选B。
11. 下列因素中,对导体电阻大小有决定作用的是
A. 导体是否接入电路 B. 导体的长度
C. 通过导体的电流 D. 导体两端的电压
【答案】B
【解析】
【分析】影响导体电阻大小的因素:导体的材料、长度和横截面积.电阻是导体的一种特性,和导体中的电流、导体两端的电压、导体是否接入电路无关.
【详解】导体电阻大小和导体的长度、横截面积、材料和温度有关,而与导体中的电流、导体两端的电压、导体是否接入电路无关,故B正确.故选B.
12. 如图所示,闭合开关后能测出小灯泡L1两端的电压的电路是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.电压表符合电压表的正确使用方法,并且与L1并联,故A符合题意;
B.电压表并联在电源两端,测电源电压,且正负接线柱接反了,故B不符合题意;
C.电压表与灯L1并联,但是正负接线柱接反了,故C不符合题意;
D.电压表与灯泡L2并联,测的灯泡L2的电压,故D不符合题意。
故选A。
13. 汽车仪表盘上都有一指示灯,用它提醒司机车门是否关好.四个车门中只要一个车门没有关好(相当于一个开关断开),该指示灯就会发光,在下列所示的电路图中,你认为符合上述要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】试题分析:
A、由电路图可知,几个开关是并联的,当所有开关都闭合时,灯泡也会发光,不符合要求;
B、由电路图可知,几个开关是串联的,当所有开关都闭合时,灯泡会发光,有车门没关闭,灯泡不亮,所以与题意要求相反,不符合题意;
C、由电路图可知,几个开关是串联的,只要一于一个开关断开,该指示灯就会发光,当开关都闭合时,即车门都关好,灯泡不亮,但电源会被短路,不符合要求;
D、由电路图可知,几个开关是串联的,只要一于一个开关断开,该指示灯就会发光,当开关都闭合时,即车门都关好,灯泡不会发光,符合要求.
故选D.
14. 对于“探究电流跟电阻的关系”和“伏安法测量电阻”的这两个实验,下列说法正确的是( )
A. 它们都是采用控制变量的研究方法
B. 它们的实验电路在教科书中是相同的
C. 前者多次测量的目的是分析多组数据,得出电流跟电阻的关系
D. 后者多次测量的目的是取电阻的平均值,减小误差
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.在“探究电流跟电阻的关系”时需要采用控制变量法,而探究“伏安法测量电阻”时不需要利用控制变量法,故A错误;
B.这两个实验的实验电路图都相同,故B正确;
C.“探究电流跟电阻的关系”, 多次测量的目的是分析多组数据,得出电流跟电阻的关系,故C正确;
D.“伏安法测量电阻”,实验过程为了减小误差,采用多次测量取平均值的方法,故D正确。
故选BCD。
15. 从欧姆定律可以导出公式,下列说法正确的是( )
A. 当电压U增大为原来的2倍时,电阻R也增大为原来的2倍
B. 导体电阻的大小跟导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比
C. 通过导体的电流若为零,电阻也为零
D. 即使导体两端的电压为零,电阻不为零
【答案】D
【解析】
【详解】A.导体的电阻与其两端电压无关,当电压U增大为原来的2倍时,电阻R大小不变,故A错误;
B.导体电阻的大小只与本身的材料、长度、横截面积和温度有关,与电压和电流无关,因此不能说电阻与电压成正比,与电流成反比,故B错误;
C.电阻是导体对电流的阻碍作用。电阻与电流大小无关,若电流为零,电阻不一定零,故C错误;
D.电阻与电压无关,若电压为零,电阻不一定为零,故D正确。
故选D。
二、填空题
16. 冬天手冷时,我们经常将两只手相互搓搓使手感到暖和,是利用________的方法使手的内能增加的;用热水袋使身体变暖,是利用________的方法使人身体的内能增加的.
【答案】 ①. 做功 ②. 热传递
【解析】
【详解】两个手摩擦,摩擦生热,将机械能转化为内能,这是通过做功的方法来改变了手的内能;热水袋比人手的温度高,两者之间存在着温度差,内能就会从温度高的热水袋传递给温度低的手,从而使手的内能增加.
17. 如图所示电路,如果同时闭合开关S1、S3,断开S2,则灯L1、L2为______联;只闭合开关S2,则灯L1、L2为______联。
【答案】 ①. 并 ②. 串
【解析】
【详解】[1]如果同时闭合开关S1、S3,且断开S2,电流从电源正极出发,分两支,一支经开关S3、灯泡L1,另一支经灯泡L2,然后经过开关S1共同回负极,则灯L1、L2并联。
[2]只闭合开关S2,电流从电源正极出发,经灯泡L2、灯泡L1、开关S2回负极,灯L1、L2 串联。
18. 两滴水银相互接近时,能自动地汇成一滴较大的水银,这表明水银分子间存在着_____力
【答案】引
【解析】
【分析】分子动理论的内容:一是物质是由分子组成的;二是物质的分子都在不停息地做无规则运动;三是分子间存在相互作用的引力和斥力;根据分子动理论的内容分析解答.
【详解】分子间既有引力又有斥力,分子间的引力使得固体和液体能保持一定的体积.两滴水银相互接近时,能自动地汇成一滴较大的水银,是由于分子之间存在吸引力的缘故.
19. 我国家庭电路正常供电电压是______V;家中电视机、电冰箱、电灯等用电器之间的连接方式是______(选填“串”或“并”)联。
【答案】 ①. 220 ②. 并
【解析】
【详解】[1]一节新干电池的电压是1.5V,我国家庭电路正常供电电压是220V。
[2]家中的电视机、电冰箱和电灯等用电器之间是互不影响的,故家中电视机、电冰箱、电灯等用电器之间的连接方式是并联的。
20. 如图所示,工作中的四冲程汽油机正处于______冲程,该冲程将______转化为_______能;若该汽油机转速显示1200转/分钟,则每秒它对外做功______次。
【答案】 ①. 做功 ②. 内能 ③. 机械 ④. 10
【解析】
【详解】[1][2][3]由图可知,进气门关闭,排气门关闭,活塞向下运动,因此该汽油机正处于做功冲程,此冲程中,内能转化为机械能。
[4]若该汽油机转速显示1200转/分钟,即
则一秒钟转的圈数为20转,而汽油机一个工作循环,飞轮转动2转,对外做功一次,所以每秒它对外做功的次数为
21. 如图所示电路中,只闭合S1、S2时,灯L1、L2是_____,只闭合S3时,灯L1、L2是_____(选填“串联”或“并联”),同时闭合开关_____会造成电源短路。
【答案】 ①. 并联 ②. 串联 ③. S1S2S3
【解析】
【详解】[1]如图,只闭合S1、S2时,灯L1、L2可以独自工作,不相互影响,它们是并联的。
[2]只闭合S3时,灯L1、L2只同时工作或同时不工作,它们是并联的。
[3]电源短路是电流不经过用电器,直接由电源的正极流到负极,所以S1、S2、S3同时闭合会造成电源短路。
22. 某同学连接的电路如图所示,他所用的电源是四节新干电池串联组成的电池组,当他将开关闭合后,电压表的示数为2 V,则L1两端的电压为________,L2两端的电压为________.
【答案】 ①. 4V ②. 2V
【解析】
【详解】一节干电池的电压为1.5V,根据串联电路的电压特点可知电源的电压;由电路图可知,两灯泡串联,电压表测L2两端的电压;根据串联电路的电压特点求出L1两端的电压.根据串联电路中总电压等于各分电压之和,且一节干电池的电压为1.5V,可知四节新干电池组成电源的电压
U=4×1.5V=6V;
由电路图可知,两灯泡串联,电压表测L2两端的电压,即
U2=2V;
则根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可知:L1两端的电压
U1=U-U2=6V-2V=4V.
23. 卫生间内比较潮湿,含有大量的小水珠,卫生间内最好不要使用电吹风是因为含有杂质的水是 ___________,而纯净的水是 ___________.(均选填“导体”或“绝缘体”)
【答案】 ①. 导体 ②. 绝缘体
【解析】
【详解】纯净的水是绝缘体,是不导电的;但一般的水都含有杂质是导体,是导电的,所以卫生间内禁止使用电吹风.
三、作图和计算(共4小题)
24. 请在虚线框中画出图所示电路的电路图。
【答案】
【解析】
【详解】两只灯泡并联,从电源开始分支,一支经电流表、开关、灯泡L1回到负极,另一支经灯泡L2回到负极,如图:
25. 请将图中的器材连线完整.要求:两灯串联,电压表只测L1灯两端的电压.
【答案】如图所示
【解析】
【详解】两灯泡串联,电压表与灯泡L1并联,从电源的正极出发依次连接、开关、灯泡L1、灯泡L2回到电源的负极,最后把电压表并联在L1两端,如下图所示:
26. 如图所示,网红“木桶鱼”是在木桶里放入高温的鹅卵石,再加入质量为2kg、初温为的鱼汤,鹅卵石放热能使鱼汤沸腾。[鱼汤的比热容视为水的比热容,,]求:
(1)鱼汤所吸收的热量为多少?
(2)若天然气完全燃烧放出的热量被鹅卵石全部吸收,而鹅卵石放出热量的80%被鱼汤吸收,求此过程需要燃烧多少天然气?
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
根据题意,热量计算公式可得,鱼汤吸收的热量
【小问2详解】
根据题意,鹅卵石放出热量的80%被鱼汤吸收,即
若天然气完全燃烧放出的热量被鹅卵石全部吸收,则天然气完全燃烧需要放出的热量为
根据热值公式,可得所需天然气的体积
27. 如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R2=20Ω,闭合开关S后,电流表A1的示数为0.5A,电流表A2的示数为0.3A,求:
(1)电源电压;
(2)电阻R1的阻值。
【答案】(1)6V;(2)30Ω
【解析】
【分析】
【详解】解:(1)由电路图知,两个电阻并联在电路中,电流表A1测干路的电流,A2测通过R2的电流。那么电源电压
U=U2=I2R2=0.3A×20Ω=6V
(2)通过电阻R1的电流
I1=I-I2=0.5A-0.3A=0.2A
电阻
答:(1)电源电压为6V;
(2)电阻R1的阻值为30Ω。
四、实验探究题(共2小题)
28. 为了比较水和食用油的吸热能力,小明用两个相同的装置做了如图所示的实验。
物质
质量/g
初始温度/℃
加热时间/min
最后温度/℃
水
60
20
6
45
食用油
60
20
6
68
实验数据记录如下表。
(1)从表中数据可知,水和食用油的质量_________(选填“相同”或“不相同”),加热结束时,食用油的温度比水温度________(选填“高”或“低”);
(2)在此实验中,如果要使水和食用油的最后温度相同,就要给水加热更长的时间,此时,水吸收的热量________(选填“大于”或“小于”或“等于”)食用油吸收的热量;
(3)实验表明,__________(选填“水”或“食用油”)吸热的能力更强。
【答案】 ①. 相同 ②. 高 ③. 大于 ④. 水
【解析】
【详解】(1)[1][2]物体吸收热量的多少与质量有关,从表中数据可知,水和食用油的质量均为60g,即质量相同,加热结束时,食用油的温度为68℃,水的温度为45℃,故食用油的温度比水温度高。
(2)[3]在此实验中,由于两个加热器相同,相同时间产生的热量相同,如果给水加热更长的时间,此时,水吸收的热量大于食用油吸收的热量。
(3)[4]实验中,在加热相同时间时,即吸收相同热量,水的温度变化量更小,表明水的吸热的能力更强。
29. 在探究“电压一定时,电流跟电阻的关系”的实验中,设计电路如图甲所示。
(1)连接电路前,开关必须____。
(2)请根据图甲电路图用笔画线代替导线将图乙所示实物连接完整电路(导线不允许交叉)。______
(3)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应滑动到____(选填“右端”或“左端”)。
(4)实验中,多次改变R的阻值,调节滑动变阻器,使电压表示数保持不变,实验数据如表,其中第5次实验电流表示数如图丙所示,其读数为_____A。
实验次数
1
2
3
4
5
电阻R/Ω
5
10
15
20
25
电流I/A
0.6
0.3
0.2
0.15
(5)实验结果是:__________________________________________________________。
【答案】 ①. 断开 ②. ③. 右端 ④. 0.12 ⑤. 电压一定时,导体中的电流与其电阻成反比
【解析】
【详解】(1)[1]为保护电路安全,连接电路前,开关必须断开。
(2)[2]根据电路图连接实物电路图,电流表应串联在电路中,根据丙图知电流表应该选择0~0.6A量程,故电路图如图所示
(3)[3]闭合开关前,滑动变阻器的滑片应调到阻值最大处,所以滑动变阻器的滑片P应滑动到右端。
(4)[4]由图丙所示电流表可知,其量程为0~0.6A ,分度值为0.02A,所以其读数为0.12A。
(5)[5]根据表中数据由欧姆定律知电流与电阻的乘积都等于3V,为定值,故可得出的结论:电压一定时,导体中的电流与其电阻成反比。
B卷
五、不定项选择题:
30. 关于温度、热量和内能,下列说法正确的是:
A. 物体的温度越高,所含热量越多 B. 温度高的物体,内能一定大
C. 0℃的冰块,内能一定为零 D. 温度相同的两物体间不会发生热传递
【答案】D
【解析】
【详解】A.热量是一过程量,它所对应的术语是“吸收”和“放出”,不能用“含有”.故A不正确;
B.影响内能大小的因素有质量、温度、状态等因素,温度高的物体内能不一定大,只有当质量和状态一定时,温度高内能一定大.故B不正确;
C.一切物体都具有内能,0℃的冰,即使温度更低也具有内能,因为一切物体分子都在永不停息地做无规则运动.故C不正确;
D.发生热传递的条件是:有温度差.所以温度相同的两物体间不发生热传递.故D正确.
【点睛】本题考查学生对温度、内能、热量区别的理解和掌握情况,是中考的热点.
31. 如图所示的电路中,当开关S闭合后( )
A. 若A表是电流表,B表是电压表,则电阻R1、R2并联
B. 若A表是电流表,B表是电压表,则电阻R1、R2串联
C. 若A表是电压表,B表是电流表,则电阻R1、R2并联
D. 若A表是电压表,B表是电流表,则电阻R1、R2串联
【答案】A
【解析】
【详解】如图所示的电路中,当开关S闭合后,若A表是电流表,B表是电压表,电阻R1、R2能分别与电池形成通路,则电阻R1、R2并联;若A表是电压表,B表是电流表,R1短路,故A符合题意。
故选A。
【点睛】考点:电路的串并联;电路分析
32. 如图甲所示电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均为图乙所示,则电阻和两端的电压分别为( )
A. 1.2V 6V B. 6V 1.2V C. 1.2V 4.8V D. 4.8V 1.2V
【答案】D
【解析】
【详解】由图甲可知,电阻R1和R2串联,而电压表V1测量的是电源电压,电压表V2测量的是R2电压,所以电压表V1的示数比电压表V2的示数大,故电压表V1选的是0~15V的量程,分度值为0.5V,根据指针位置,电压表V1读数为6V;电压表V2选的是0~3V的量程,分度值为0.1V,根据指针位置,电压表V2读数为1.2V,即R2两端的电压是1.2V;根据串联电路的电压关系,R1两端的电压
故选D。
33. 用相同的电加热器分别对质量相等的A和B两种液体加热(不计热量损失),如图是A和B的温度随加热时间变化的图像,下列说法正确的是( )
A. A的比热容与B的比热容之比为2:1
B. A的比热容与B的比热容之比为2:3
C. 都加热t时间,B吸收热量比A吸收热量多
D. A和B升高相同的温度,A吸收热量较多
【答案】AD
【解析】
【详解】C.用相同的电加热器加热,不计热量损失,相同时间内电加热器放出的热量相同,所以A、B吸收的热量相等,故C错误;
AB.由图像可知,加热时间都为t时,A升高的温度ΔtA=40℃−20℃=20℃
B升高的温度ΔtB=60℃−20℃=40℃
A的比热容与B的比热容之比为
故A正确,B错误;
D.由图像可知,A和B升高相同的温度时,A的加热时间更长。因为相同电加热器加热时间越长,吸收热量越多,所以A吸收热量较多,故D正确。
故选AD。
34. 在如图所示的电路中,电流表A1和A2的示数分别为1A和1.2A,若将电路中的某两个电阻的位置互换,电流表A1和A2的示数却不变,则干路中的电流可能为( )
A. 1.2A B. 1.4A C. 1.6A D. 1.7A
【答案】CD
【解析】
【详解】如图所示电路,三个电阻并联,电流表A测量通过三个电阻的电流之和,电流表A1测量通过R2和R3的电流之和,即,电流表A2测量R1和R2的电流之和,即,若将电路中的某两个电阻的位置互换,电流表A1和A2的示数却不变,存在几种可能:
第一种情况,如果将R1和R2互换,则,则,又因为,所以,通过R3的电流为
电流表A的示数为
第二种情况,如果将R2与R3互换,则,又因为,则,又因为,所以,通过R1的电流为
电流表A的示数为
第三种情况,如果将R1与R3互换,则,,这与和矛盾,因此这种情况不可能,所以电流表A的示数可能为1.6A或1.7A。故CD符合题意,AB不符合题意。
故选CD。
35. 阅读短文,回答问题:
力传感器在电子秤中的应用
电子秤所使用的测力装置是力传感器,常见的一种力传感器由弹簧钢和应变片组成,其结构示意图如图甲所示,弹簧钢右端固定,在其上、下表面各贴一个相同的应变片,若在弹簧钢的自由端施加向下的作用力F,则弹簧钢发生弯曲,上应变片被拉伸,下应变片被压缩,力越大,弹簧钢的弯曲程度越大。
应变片结构如图乙所示,其中金属电阻丝的阻值对长度变化很敏感,给上、下金属电阻丝提供相等且大小不变的电流,上应变片两引线间电压为U1,下应变片两引线间电压为U2,传感器把这两个电压的差值U(U=U1-U2)输出,用来反映力F的大小。
金属电阻丝的阻值随温度会发生变化,其变化情况如图丙所示。为消除气温变化对测量精度的影响,需分别在上、下应变片金属电阻丝与引线之间串联一只合适的电阻,进行温度补偿,串联合适的电阻后,使测量结果不再受温度影响。
(1)这种力传感器是将力的大小转换为_________(电流/电压)的装置。
(2)外力F增大时,下列说法正确的是_________。
A. 上、下应变片金属电阻丝电阻都增大
B. 上、下应变片金属电阻丝电阻都减小
C. 上应变片金属电阻丝电阻减小,下应变片金属电阻丝电阻增大
D. 上应变片金属电阻丝电阻增大,下应变片金属电阻丝电阻减小
(3)进行温度补偿时,应给上金属电阻丝串联阻值随温度升高而_________的电阻(选填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)如果未进行温度补偿,自由端受到相同的力F作用,该传感器下应变片两端的电压U2冬天比夏天___________(大/小)。
【答案】(1)电压 (2)D
(3)减小 (4)小
【解析】
【小问1详解】
有文中信息可知,传感器把这两个电压的差值U(U=U1-U2)输出,用来反映力F的大小,即这种力传感器是将力的大小转换为电压的装置。
【小问2详解】
外力F增大时,上应变片金属电阻丝的长度增加,电阻增大,下应变片金属电阻丝长度减小,电阻减小,故选D。
【小问3详解】
由丙图可知,金属电阻丝的阻值随温度的升高而增大,因此在进行温度补偿时,根据串联电路电阻规律可知,应给上金属电阻丝串联阻值随温度升高而减小的电阻。
【小问4详解】
冬天的温度比夏天低,未进行温度补偿,自由端受到相同的力F作用,该传感器下应变片的电阻冬天温度低,电阻增加小,夏天温度高,电阻增加的大,因此冬天电阻比夏天电阻小,电流不变,根据可知,两端的电压U2冬天比夏天小。
六、综合题:
36. 如图甲是某型号电子秤,其原理结构如图乙所示。R0为定值电阻,R是压敏电阻,其阻使随所受压力F变化的关系如图丙所示,改写电压表(量程为3V)的表盘数值后可直接读出所称物体的质量。设踏板的质量为5kg,电源电压保持9V不变。g取10N/kg。
(1)空载时,电压表的示数为1V。求R0的阻值。
(2)该电子秤的量程多大?
(3)如果保持电子秤结构和电压表量程不变,只在电路中增加一个电阻。使电子秤的量程变为110kg。计算说明应使用多大的电阻?如何连接?
【答案】(1)30Ω;(2)90kg;(3)40Ω
【解析】
【详解】(1)空载时,踏板的重力为
G=mg=5kg×10N/kg=50N
由丙图可知,此时压敏电阻的阻值R=240Ω,
∵串联电路中总电压等于各分电压之和,
∴压敏电阻两端的电压
UR=U-U0=9V-1V=8V
∵串联电路中各处的电流相等,
∴根据欧姆定律可得,电路中的电流
I1==A
R0的阻值
R0==30Ω
(2)电子称的质量最大时对应的电压表量程最大值,此时定值电阻两端的电压为3V,
此时电路中的电流
I2==0.1A
压敏电阻两端分得的电压
UR′=U-U0′=9V-3V=6V
压敏电阻的阻值
R′==60Ω
由丙图可知,此时压敏电阻受到的压力为950N,该电子秤的量程
mmax==90kg
(3)当电子称的量程变为110kg时,
G′=m'g=110kg×10N/kg=1100N
压敏电阻受到的压力为
1100N+50N=1150N
由图乙可知压敏电阻R″=20Ω,
此时电路中的总电阻
R总==90Ω
∵串联电路中的总电阻等于各分电阻之和,
∴
R加=R总-R0-R″=90Ω-30Ω-20Ω=40Ω
要使电子称的量程变为110kg,应串联一个40Ω的电阻。
答:(1)R0的阻值阻值为30Ω;
(2)该电子秤的量程是95kg;
(3)要使电子称的量程变为110kg,应串联一个40Ω的电阻。
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2024-2024学年度上期九年级(物理)半期考试
一、单项选择题
1. 通过家用电冰箱的电流约为( )
A. 1μA B. 1mA C. 1A D. 100A
2. 用带负电的物体靠近用细线悬吊的轻质小球,小球被吸引过来,则
A. 小球一定带正电 B. 小球一定带负电
C. 小球可能带正电,可能不带电 D. 小球可能带负电,可能不带电
3. 下列现象中不能说明分子无规则运动的是
A. 打开香水瓶盖,香味充满房间 B. 汽车驶过后扬起灰尘
C. 糖放入水中,一会儿整杯水变甜了 D. 衣箱里卫生球不断变小,衣服充满卫生球味
4. 一箱汽油用掉一半后,关于它的说法下列正确的是( )
A. 它的密度变为原来的一半
B. 它的比热容变为原来的一半
C. 它的热值变为原来的一半
D. 它的质量变为原来的一半
5. “早穿皮袄午穿纱,围着火炉吃西瓜。”这句谚语反映了我国新疆的某些地区夏季昼夜气温变化显著,其主要原因是砂石比水具有较小的( )
A. 热量 B. 密度 C. 比热容 D. 内能
6. 教室有二盏灯,闭合开关时二盏灯同时亮,断开开关时二盏灯同时熄灭,可见这二盏灯的连接是( )
A. 串联 B. 并联
C. 可以串联,可以并联 D. 以上三种情况都有可能
7. 关于热和能的知识,下列说法正确的是( )
A. 生火烧水,是利用做功的方法增大水的内能
B. 北方冬天的“暖气”输送,用水作介质,是因为水具有比热容大的特点
C. 内燃机的做功冲程,是将电能转化为内能
D. 燃料燃烧时放出了热量,所以能的总量增加
8. 如图所示是汽油机的四个冲程,其中属于使汽车获得动力的冲程是( )
A. B.
C. D.
9. 如图所示的四个电路中,开关均闭合后,通过两个灯泡的电流一定相等的是
A. B. C. D.
10. 一段1m长的电阻丝,下列做法能使它的电阻增大的是( )
A. 对折 B. 长度拉伸为原来的2倍
C. 剪掉一半 D. 外表涂上绝缘材料
11. 下列因素中,对导体电阻大小有决定作用的是
A. 导体是否接入电路 B. 导体的长度
C. 通过导体的电流 D. 导体两端的电压
12. 如图所示,闭合开关后能测出小灯泡L1两端的电压的电路是( )
A. B. C. D.
13. 汽车仪表盘上都有一指示灯,用它提醒司机车门是否关好.四个车门中只要一个车门没有关好(相当于一个开关断开),该指示灯就会发光,在下列所示的电路图中,你认为符合上述要求的是( )
A. B.
C. D.
14. 对于“探究电流跟电阻的关系”和“伏安法测量电阻”的这两个实验,下列说法正确的是( )
A. 它们都是采用控制变量的研究方法
B. 它们的实验电路在教科书中是相同的
C. 前者多次测量的目的是分析多组数据,得出电流跟电阻的关系
D. 后者多次测量的目的是取电阻的平均值,减小误差
15. 从欧姆定律可以导出公式,下列说法正确的是( )
A. 当电压U增大为原来的2倍时,电阻R也增大为原来的2倍
B. 导体电阻的大小跟导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比
C. 通过导体的电流若为零,电阻也为零
D. 即使导体两端的电压为零,电阻不为零
二、填空题
16. 冬天手冷时,我们经常将两只手相互搓搓使手感到暖和,是利用________的方法使手的内能增加的;用热水袋使身体变暖,是利用________的方法使人身体的内能增加的.
17. 如图所示电路,如果同时闭合开关S1、S3,断开S2,则灯L1、L2为______联;只闭合开关S2,则灯L1、L2为______联。
18. 两滴水银相互接近时,能自动地汇成一滴较大的水银,这表明水银分子间存在着_____力
19. 我国家庭电路正常供电电压是______V;家中电视机、电冰箱、电灯等用电器之间的连接方式是______(选填“串”或“并”)联。
20. 如图所示,工作中的四冲程汽油机正处于______冲程,该冲程将______转化为_______能;若该汽油机转速显示1200转/分钟,则每秒它对外做功______次。
21. 如图所示电路中,只闭合S1、S2时,灯L1、L2是_____,只闭合S3时,灯L1、L2是_____(选填“串联”或“并联”),同时闭合开关_____会造成电源短路。
22. 某同学连接的电路如图所示,他所用的电源是四节新干电池串联组成的电池组,当他将开关闭合后,电压表的示数为2 V,则L1两端的电压为________,L2两端的电压为________.
23. 卫生间内比较潮湿,含有大量的小水珠,卫生间内最好不要使用电吹风是因为含有杂质的水是 ___________,而纯净的水是 ___________.(均选填“导体”或“绝缘体”)
三、作图和计算(共4小题)
24. 请在虚线框中画出图所示电路的电路图。
25. 请将图中的器材连线完整.要求:两灯串联,电压表只测L1灯两端的电压.
26. 如图所示,网红“木桶鱼”是在木桶里放入高温的鹅卵石,再加入质量为2kg、初温为的鱼汤,鹅卵石放热能使鱼汤沸腾。[鱼汤的比热容视为水的比热容,,]求:
(1)鱼汤所吸收的热量为多少?
(2)若天然气完全燃烧放出的热量被鹅卵石全部吸收,而鹅卵石放出热量的80%被鱼汤吸收,求此过程需要燃烧多少天然气?
27. 如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R2=20Ω,闭合开关S后,电流表A1的示数为0.5A,电流表A2的示数为0.3A,求:
(1)电源电压;
(2)电阻R1的阻值。
四、实验探究题(共2小题)
28. 为了比较水和食用油的吸热能力,小明用两个相同的装置做了如图所示的实验。
物质
质量/g
初始温度/℃
加热时间/min
最后温度/℃
水
60
20
6
45
食用油
60
20
6
68
实验数据记录如下表。
(1)从表中数据可知,水和食用油的质量_________(选填“相同”或“不相同”),加热结束时,食用油的温度比水温度________(选填“高”或“低”);
(2)在此实验中,如果要使水和食用油的最后温度相同,就要给水加热更长的时间,此时,水吸收的热量________(选填“大于”或“小于”或“等于”)食用油吸收的热量;
(3)实验表明,__________(选填“水”或“食用油”)吸热的能力更强。
29. 在探究“电压一定时,电流跟电阻的关系”的实验中,设计电路如图甲所示。
(1)连接电路前,开关必须____。
(2)请根据图甲电路图用笔画线代替导线将图乙所示实物连接完整电路(导线不允许交叉)。______
(3)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应滑动到____(选填“右端”或“左端”)。
(4)实验中,多次改变R的阻值,调节滑动变阻器,使电压表示数保持不变,实验数据如表,其中第5次实验电流表示数如图丙所示,其读数为_____A。
实验次数
1
2
3
4
5
电阻R/Ω
5
10
15
20
25
电流I/A
0.6
0.3
0.2
0.15
(5)实验结果是:__________________________________________________________。
B卷
五、不定项选择题:
30. 关于温度、热量和内能,下列说法正确的是:
A. 物体的温度越高,所含热量越多 B. 温度高的物体,内能一定大
C. 0℃的冰块,内能一定为零 D. 温度相同的两物体间不会发生热传递
31. 如图所示的电路中,当开关S闭合后( )
A. 若A表是电流表,B表是电压表,则电阻R1、R2并联
B. 若A表是电流表,B表是电压表,则电阻R1、R2串联
C. 若A表是电压表,B表是电流表,则电阻R1、R2并联
D. 若A表是电压表,B表是电流表,则电阻R1、R2串联
32. 如图甲所示电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均为图乙所示,则电阻和两端的电压分别为( )
A. 1.2V 6V B. 6V 1.2V C. 1.2V 4.8V D. 4.8V 1.2V
33. 用相同的电加热器分别对质量相等的A和B两种液体加热(不计热量损失),如图是A和B的温度随加热时间变化的图像,下列说法正确的是( )
A. A的比热容与B的比热容之比为2:1
B. A的比热容与B的比热容之比为2:3
C. 都加热t时间,B吸收热量比A吸收热量多
D. A和B升高相同的温度,A吸收热量较多
34. 在如图所示的电路中,电流表A1和A2的示数分别为1A和1.2A,若将电路中的某两个电阻的位置互换,电流表A1和A2的示数却不变,则干路中的电流可能为( )
A. 1.2A B. 1.4A C. 1.6A D. 1.7A
35. 阅读短文,回答问题:
力传感器在电子秤中的应用
电子秤所使用的测力装置是力传感器,常见的一种力传感器由弹簧钢和应变片组成,其结构示意图如图甲所示,弹簧钢右端固定,在其上、下表面各贴一个相同的应变片,若在弹簧钢的自由端施加向下的作用力F,则弹簧钢发生弯曲,上应变片被拉伸,下应变片被压缩,力越大,弹簧钢的弯曲程度越大。
应变片结构如图乙所示,其中金属电阻丝的阻值对长度变化很敏感,给上、下金属电阻丝提供相等且大小不变的电流,上应变片两引线间电压为U1,下应变片两引线间电压为U2,传感器把这两个电压的差值U(U=U1-U2)输出,用来反映力F的大小。
金属电阻丝的阻值随温度会发生变化,其变化情况如图丙所示。为消除气温变化对测量精度的影响,需分别在上、下应变片金属电阻丝与引线之间串联一只合适的电阻,进行温度补偿,串联合适的电阻后,使测量结果不再受温度影响。
(1)这种力传感器是将力的大小转换为_________(电流/电压)的装置。
(2)外力F增大时,下列说法正确的是_________。
A. 上、下应变片金属电阻丝电阻都增大
B. 上、下应变片金属电阻丝电阻都减小
C. 上应变片金属电阻丝电阻减小,下应变片金属电阻丝电阻增大
D. 上应变片金属电阻丝电阻增大,下应变片金属电阻丝电阻减小
(3)进行温度补偿时,应给上金属电阻丝串联阻值随温度升高而_________的电阻(选填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)如果未进行温度补偿,自由端受到相同的力F作用,该传感器下应变片两端的电压U2冬天比夏天___________(大/小)。
六、综合题:
36. 如图甲是某型号电子秤,其原理结构如图乙所示。R0为定值电阻,R是压敏电阻,其阻使随所受压力F变化的关系如图丙所示,改写电压表(量程为3V)的表盘数值后可直接读出所称物体的质量。设踏板的质量为5kg,电源电压保持9V不变。g取10N/kg。
(1)空载时,电压表的示数为1V。求R0的阻值。
(2)该电子秤的量程多大?
(3)如果保持电子秤结构和电压表量程不变,只在电路中增加一个电阻。使电子秤的量程变为110kg。计算说明应使用多大的电阻?如何连接?
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