精品解析：山东省潍坊安丘市2024-2025学年九年级上学期期中考试物理试题

2024~2025学年度第一学期期中学业质量监测 九年级物理试题 注意事项： 1.试题分第Ⅰ、Ⅱ两卷，Ⅰ卷是选择题，Ⅱ卷是非选择题，满分100分。考试时间90分钟。 2.答卷前务必将试题密封线内的项目填涂清楚。所有答案都必须涂、写在答题卡相应位置，答在本试卷上一律无效。 第Ⅰ卷（选择题共40分） 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 下列生活现象可以用分子动理论进行合理解释的是（　　） A. 北方的沙尘暴是分子无规则运动引起的 B. 固体很难被压缩是因为固体分子间无间隙 C. 弹簧能被压缩或拉长是因为分子之间有间隙 D. 白糖在热水中易溶是因为温度越高分子热运动越剧烈 2. 《齐民要术》中对醋的制作工艺有记载：“作大豆千岁苦酒（醋）法：用大豆一斗，熟汰之，渍令泽炊。暴极燥，以酒醅灌之。任性多少，以此为率。”蒸煮是酿醋过程中的一个重要工序。如图所示是将大豆进行蒸煮的过程，则（　　） A. 煮大豆是通过做功的方式增加内能 B. 用火种引燃木柴是通过做功的方式改变内能 C. 灶里木柴燃烧的过程，将化学能转化成了内能 D. 将木柴架空一些，火能燃烧更旺，可以提高木柴的热值 3. 小明根据物理课上学到的知识制作了“礼花器”，如图所示，地面上放一个空塑料瓶，将一个金属圆盘放在塑料瓶上，在盘中放入彩色的碎纸屑。当一个带正电的高压静电棒去接触圆盘时，彩色的纸屑像礼花一样向上散开。则（　　） A. 用塑料瓶是因为它是绝缘体 B 纸屑带有同种电荷相互吸引 C. 纸屑和圆盘带有异种电荷相互排斥 D. 静电棒接触圆盘瞬间，电子的定向移动方向是从静电棒到圆盘 4. 中国古代玩具饮水鸟被誉为“爱因斯坦也吃惊的玩具”，如图所示。它的神奇之处在于能不停地点头“喝”水。它的下球中装有极易汽化的乙醚，乙醚吸收空气中的热量汽化，使下球中气压增大将乙醚压入上球，饮水鸟的重心上移“低头喝水”，如图乙；此时上下球连通气压相同，乙醚流回下球，恢复甲图状态，如此反复。则（　　） A. “饮水鸟”其能量转化过程不遵循能量守恒定律 B. 既使没有能量补充，“饮水鸟”也不会停止运动 C. 下球中乙醚汽化的过程，是通过热传递的方式改变了内能大小 D. “饮水鸟”将机械能转化内能，使乙醚内能增加发生汽化现象 5. 如图所示为内燃机四个冲程的示意图，箭头表示运动方向。下列分析正确的是（　　） A. 甲冲程是做功冲程 B. 丙冲程将内能转化为机械能 C. 正确的工作顺序是：丁丙甲乙 D. 乙、丙、丁三个冲程依靠飞轮惯性完成 6. 下图是2024年10月21日济南、青岛两城市的天气预报情况，以下根据气温变化情况做出的判断和判断依据正确的是（　　） 2024年10月21日 城市甲 晴11~21℃ 城市乙 晴13~18℃ A. 甲城市是济南，距海水较远，温差较大 B. 乙城市是青岛，距海水较近，温差较大 C. 甲城市是青岛，距海水较近，海水的比热容大 D. 乙城市是济南，内陆地区以沙石泥土为主，其比热容小 7. 如图所示，开关S闭合时，电压表的读数为2.4V，电压表的读数为3.6V。如果将电压表换成电流表，电压表换成电流表，电流表A换成电压表V，则电压表的读数为（　　） A. 2.4V B. 3.6V C. 6.0V D. 2.5V 8. 某学校科创小组自制了“冰淇淋自动售货机”。光线较暗时，光控开关闭合提供照明。通过扫码或投币完成自动出售服务。下列电路设计符合要求的是（　　） A. B. C. D. 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 下表是几种物质的比热容，结合表中数据分析正确的是（　　） 几种物质的比热容[J/（kg•℃）] 水 冰 酒精 砂石 食用油 铝 水银 铜 A. 液体的比热容一定比固体的比热容大 B. 冬天用水供暖主要是利用了水的比热容大的特点 C. 质量相等铜块和铝块，升高相同的温度，铝块吸收的热量少 D. 酒精和砂石吸收相等的热量后，酒精升高的温度可能比砂石的大 10. 在“探究电阻大小与哪些因素有关”的实验中，某同学分别将不同编号的电阻丝接入如图所示电路中进行实验。所用四根电阻丝的规格、材料如表所示。下列分析正确的是（　　） 编号 材料 长度L/m 横截面积 a 锰铜合金 0.25 1.0 b 镍铬合金 0.25 1.0 c 镍铬合金 0.25 2.0 d 镍铬合金 0.50 2.0 A. 实验中，电流表示数越小说明连入电路中的电阻阻值越大 B. 研究电阻与材料的关系可以选a和b C. 研究电阻与长度的关系可以选择b和d D. 研究电阻与横截面积的关系可以选a和c 11. 图示为甲、乙两电阻的电流随电压变化关系的图像，下列分析正确的是（　　） A. 甲的电阻大小与电压和电流大小无关 B. 当乙两端电压为4V时，通过它的电流为0.4A C. 仅将甲、乙并联到2V的电源上，干路电流为0.4A D. 仅将甲、乙串联在电路中，若电流为0.2A，则总电压为5V 12. 如图甲所示电路，电阻。闭合开关S，当滑动变阻器滑片P从a端移到b端过程中，电压表随电流表示数变化关系如图乙所示。下列分析正确的是（　　） A. 电源电压为6V B. 滑动变阻器的最大值为40Ω C. 当滑片P处在a端时电压表示数为4V D. 当滑片P处在中点时，电路中的电流为0.3A 第Ⅱ卷（非选择题 共60分） 三、作图题：本题有2个小题，共6分。 13. 如图为某种调光型台灯的电位器示意图。A、B、C为三个接线柱，A、C分别连在碳膜两端，B连接转动旋钮，P为旋片，可随转动旋钮改变在碳膜（相当于一根电阻丝）上的位置。请以笔画线代替导线将甲图连在乙图电路中，要求顺时针转动旋钮可使灯泡亮度减小。 14. 智能锁正在逐步走进千家万户，如图甲所示为某款智能锁，它支持密码与指纹两种认证方式开门，密码正确相当于开关闭合，指纹正确相当于开关闭合，开门由电动机完成。请你在图乙的虚线框中设计出符合上述要求的智能锁电路。 四、实验题：本题有3个小题，共24分。 15. 小姜利用如图所示的装置“比较不同物质吸热的情况”。 （1）实验时选取两个相同规格的电加热器进行实验，目的是为了通过比较___________来比较物质吸收热量的多少。 （2）实验中选取初温不同、质量相同的水和食用油，分别倒入烧杯中，用电加热器加热，当它们吸收相同的热量时，通过比较___________来比较不同物质吸热能力的强弱。 （3）部分实验数据如表所示，分析数据可得出结论：___________（选填“水”或“食用油”）的吸热能力强。 加热时间/min 0 1 2 3 4 …… 10 水温度/℃ 30 34 38 42 46 …… 70 食用油温度/℃ 10 18 26 34 42 …… 90 16. 在“探究电流与电阻的关系”实验中，提供的器材有：电源（电压6V）、定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω）、滑动变阻器（0~20Ω）、电流表、电压表、开关及导线若干。 （1）用笔画线代替导线将图甲电路连接完整，要求：滑片向右移动时，电压表示数变小______； （2）将5Ω的定值电阻连入电路后，闭合开关，移动滑片，发现电流表有示数，电压表无示数，故障可能是______； （3）排除故障后，测出电路中的电流为0.8A；将5Ω电阻换成10Ω，为获得正确的实验数据，将电流表量程换为0.6A后，应调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为______V时，记录相关数据； （4）依次更换定值电阻测量多组数据，将测得的数据在图乙中描点连线，发现有一组数据有明显错误，究其原因可能是______。 17. 小林和小光在“测量小灯泡的电阻”的实验中，所用小灯泡正常发光电压为2.5V，正常发光时电阻约为10Ω。 （1）小林连接的实验电路如图甲所示，其中有一根导线连接错误，请你在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线，将电路连接正确______； （2）实验中当滑动变阻器滑片移到某一位置时，电流表指针如图乙所示，此时通过小灯泡的电流为______A； （3）小林又根据实验数据绘制成了如图丙所示的图像，分析图像可知，小灯泡正常发光时的电阻为______Ω； （4）小光想利用如图丁所示的电路测量未知电阻的大小（阻值已知）。下面是他的实验过程，请你帮他完成实验。 ①闭合开关S和，断开，读出此时电压表的示数为； ②______，读出此时电压表的示数为； ③计算未知电阻阻值：______（用、和表示）。 五、计算题：本题有3个小题，共30分。解答时应写出必要的文字说明、公式和重要的计算步骤，只写出最后答案的不能得分。 18. 即热式天然气热水器的基本特点是冷水进热水出，打开水龙头，几秒钟内即能源源不断地连续供给热水，不用热水时，关上水龙头热水器就会停止工作。使用过程中，温度传感器显示进水和出水的温度分别稳定在20℃和60℃，放出100L的热水后，查看燃气表发现消耗了的天然气。已知天然气的热值，水的比热容，水的密度。求： （1）的天然气完全燃烧放出的热量； （2）100L的水吸收的热量； （3）热水器的加热效率。 19. 体重超标已影响了部分中学生身心健康，为了动态监测学生的体重情况，班级科技创新小组设计了一台由电流表改装而成的简易体重计，其电路如图甲所示。电源电压为9V，电流表量程为0~0.6A，R为压敏电阻，其阻值与所受到的压力关系如图乙所示。闭合开关S，当体重计空载时，电路中的电流为0.18A。踏板重力不计，求： （1）定值电阻的阻值； （2）当体重计示数为400N时，电路中的电流； （3）体重计所能测量的最大体重。 20. 图甲所示电路中，电源电压为17V，滑动变阻器铭牌标有“100Ω1A”字样，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~15V。灯泡正常工作时电压为6V，其电流随电压变化关系如图乙所示。只闭合开关S和，滑动变阻器的滑片P置于最右端时，电压表的示数为10V。求： （1）小灯泡正常发光时的电阻； （2）定值电阻的阻值； （3）只闭合开关S和，在保证各元件安全工作的情况下，滑动变阻器允许的取值范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024~2025学年度第一学期期中学业质量监测 九年级物理试题 注意事项： 1.试题分第Ⅰ、Ⅱ两卷，Ⅰ卷是选择题，Ⅱ卷是非选择题，满分100分。考试时间90分钟。 2.答卷前务必将试题密封线内的项目填涂清楚。所有答案都必须涂、写在答题卡相应位置，答在本试卷上一律无效。 第Ⅰ卷（选择题共40分） 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 下列生活现象可以用分子动理论进行合理解释的是（　　） A. 北方的沙尘暴是分子无规则运动引起的 B. 固体很难被压缩是因为固体分子间无间隙 C. 弹簧能被压缩或拉长是因为分子之间有间隙 D. 白糖在热水中易溶是因为温度越高分子热运动越剧烈 【答案】D 【解析】 【详解】A．北方的沙尘暴是物体的宏观运动，不是分子无规则运动引起的，故A错误； B．分子间存在间隙，固体很难被压缩是因为固体分子间距离很小，故B错误； C．弹簧能被压缩或拉长，是因为弹簧能发生弹性形变，不是分子之间有间隙，故C错误； D．分子热运动的快慢与温度有关，白糖在热水中易溶是因为温度越高分子热运动越剧烈，故D正确。 故选D。 2. 《齐民要术》中对醋的制作工艺有记载：“作大豆千岁苦酒（醋）法：用大豆一斗，熟汰之，渍令泽炊。暴极燥，以酒醅灌之。任性多少，以此为率。”蒸煮是酿醋过程中的一个重要工序。如图所示是将大豆进行蒸煮的过程，则（　　） A. 煮大豆是通过做功的方式增加内能 B. 用火种引燃木柴是通过做功的方式改变内能 C. 灶里木柴燃烧的过程，将化学能转化成了内能 D. 将木柴架空一些，火能燃烧更旺，可以提高木柴的热值 【答案】C 【解析】 【详解】A．煮大豆时大豆从外界吸热，是通过热传递的方式增加内能，故A不符合题意； B．用火种引燃木柴，木柴从火种吸热达到燃点，是通过热传递的方式改变内能，故B不符合题意； C．灶里木柴燃烧的过程，发生化学反应，将化学能转化成了内能，故C符合题意； D．热值是燃料的一种特性，只与燃料种类有关，将木柴架空一些，火能燃烧更旺，不能提高木柴的热值，故D不符合题意。 故选C。 3. 小明根据物理课上学到的知识制作了“礼花器”，如图所示，地面上放一个空塑料瓶，将一个金属圆盘放在塑料瓶上，在盘中放入彩色的碎纸屑。当一个带正电的高压静电棒去接触圆盘时，彩色的纸屑像礼花一样向上散开。则（　　） A. 用塑料瓶是因为它是绝缘体 B. 纸屑带有同种电荷相互吸引 C. 纸屑和圆盘带有异种电荷相互排斥 D. 静电棒接触圆盘瞬间，电子的定向移动方向是从静电棒到圆盘 【答案】A 【解析】 【详解】A．若将圆盘下的塑料瓶换成金属瓶，金属瓶将静电导入大地，圆盘和纸屑不会带同种电荷而相互排斥出现纸屑散开的现象，因此用塑料片，因为它是绝缘体，不容易导电。故A正确； B．纸屑带有同种电荷，同种电荷相互排斥，故B错误； C．纸屑向上散开，是因为纸屑和圆盘带有同种电荷，从而相互排斥，故C错误； D．静电棒带正电，接触圆盘瞬间，电子的定向移动方向是从圆盘到静电棒，故D错误； 故选A。 4. 中国古代玩具饮水鸟被誉为“爱因斯坦也吃惊的玩具”，如图所示。它的神奇之处在于能不停地点头“喝”水。它的下球中装有极易汽化的乙醚，乙醚吸收空气中的热量汽化，使下球中气压增大将乙醚压入上球，饮水鸟的重心上移“低头喝水”，如图乙；此时上下球连通气压相同，乙醚流回下球，恢复甲图状态，如此反复。则（　　） A. “饮水鸟”其能量转化过程不遵循能量守恒定律 B. 既使没有能量补充，“饮水鸟”也不会停止运动 C. 下球中乙醚汽化的过程，是通过热传递的方式改变了内能大小 D. “饮水鸟”将机械能转化为内能，使乙醚内能增加发生汽化现象 【答案】C 【解析】 【详解】A．“饮水鸟”和外界有能量交换，不是凭空动起来的，因此根据能量守恒定律可知，“饮水鸟”不是永动机，其能量转化过程符合能量守恒定律，故A不符合题意； B．“饮水鸟”不是永动机，如果没有能量补充，“饮水鸟”会停止运动，故B不符合题意； C．下球中乙醚汽化的过程，吸收热量，是通过热传递的方式改变了内能大小，故C符合题意； D．“饮水鸟”中乙醚吸收空气中的热量汽化，是通过热传递使内能增加，而不是通过做功将机械能转化为内能使得乙醚汽化，故D不符合题意。 故选C。 5. 如图所示为内燃机四个冲程的示意图，箭头表示运动方向。下列分析正确的是（　　） A. 甲冲程是做功冲程 B. 丙冲程将内能转化为机械能 C. 正确的工作顺序是：丁丙甲乙 D. 乙、丙、丁三个冲程依靠飞轮惯性完成 【答案】B 【解析】 【详解】图甲，两气门关闭，活塞上行，为压缩冲程；图乙，进气门关闭，排气门打开，活塞上行，为排气冲程；图丙，两气门关闭，活塞下行，为做功冲程，高温高压的燃气推动活塞做功，内能转化为机械能；图丁，进气门打开，排气门关闭，活塞下行，为吸气冲程；正确的工作顺序是：丁甲丙乙；除做功冲程燃气振动活塞对外做功之外，甲乙丁三个冲程依靠飞轮惯性完成；故B正确，ACD错误。 故选B。 6. 下图是2024年10月21日济南、青岛两城市的天气预报情况，以下根据气温变化情况做出的判断和判断依据正确的是（　　） 2024年10月21日 城市甲 晴11~21℃ 城市乙 晴13~18℃ A. 甲城市是济南，距海水较远，温差较大 B. 乙城市是青岛，距海水较近，温差较大 C. 甲城市是青岛，距海水较近，海水的比热容大 D. 乙城市是济南，内陆地区以沙石泥土为主，其比热容小 【答案】A 【解析】 【详解】沿海地区水多，水的比热容较大，内陆地区以沙石泥土为主，沙石泥土比热容小。白天，相同质量的水和沙石比较，吸收相同的热量，水的温度升高的少；夜晚，放出相同的热量，水的温度降低的少，使得沿海地区昼夜的温差小，内陆地区昼夜温差大。由表知城市乙的温差小，所以乙是沿海城市青岛，距海水较近，甲的温度大，是济南，距海水较远。故A正确，BCD错误。 故选A。 7. 如图所示，开关S闭合时，电压表的读数为2.4V，电压表的读数为3.6V。如果将电压表换成电流表，电压表换成电流表，电流表A换成电压表V，则电压表的读数为（　　） A. 2.4V B. 3.6V C. 6.0V D. 2.5V 【答案】C 【解析】 【详解】如图，两灯串联，电压表测量L1两端电压，电压表测量L2两端电压，电流表测电路中电流；故电源电压 U=U1+U2=2.4V+3.6V=6.0V 如果将电压表换成电流表，电压表换成电流表，电流表A换成电压表V，则两灯并联，电压表测量电源电压，读数为6.0V；故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 8. 某学校的科创小组自制了“冰淇淋自动售货机”。光线较暗时，光控开关闭合提供照明。通过扫码或投币完成自动出售服务。下列电路设计符合要求的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据题意可知，照明灯和电动机可以单独工作，它们是并联的；灯由光控开关单独控制；通过扫码或投币均可完成自动出售服务，所以投币开关和扫码开关都可单独控制电动机工作，则这两个开关并联，然后串联在电动机所在的支路中，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 下表是几种物质的比热容，结合表中数据分析正确的是（　　） 几种物质的比热容[J/（kg•℃）] 水 冰 酒精 砂石 食用油 铝 水银 铜 A. 液体的比热容一定比固体的比热容大 B. 冬天用水供暖主要是利用了水的比热容大的特点 C. 质量相等的铜块和铝块，升高相同的温度，铝块吸收的热量少 D. 酒精和砂石吸收相等的热量后，酒精升高的温度可能比砂石的大 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由表中数据可知，水银的比热容比铜小，液体的比热容不一定比固体的比热容大，故A错误； B．冬天用水供暖主要是利用了水的比热容大的特点，相同质量的水和其它物质相比，降低相同温度时可以放出更多热量，故B正确； C．铝的比热容比铜大，质量相等的铜块和铝块，升高相同的温度，铝块吸收的热量多，故C错误； D．物质吸收热量后温度变化的大小和吸热多少、比热容、质量均有关，质量未知，酒精和砂石吸收相等的热量后，酒精升高的温度可能比砂石的大，故D正确。 故选BD。 10. 在“探究电阻大小与哪些因素有关”的实验中，某同学分别将不同编号的电阻丝接入如图所示电路中进行实验。所用四根电阻丝的规格、材料如表所示。下列分析正确的是（　　） 编号 材料 长度L/m 横截面积 a 锰铜合金 0.25 1.0 b 镍铬合金 0.25 1.0 c 镍铬合金 0.25 2.0 d 镍铬合金 0.50 2.0 A. 实验中，电流表示数越小说明连入电路中的电阻阻值越大 B. 研究电阻与材料的关系可以选a和b C. 研究电阻与长度的关系可以选择b和d D. 研究电阻与横截面积的关系可以选a和c 【答案】AB 【解析】 【详解】A．实验中，电流表示数越小说明电阻对电流阻碍作用越大，连入电路中的电阻阻值越大，故A正确； B．研究电阻与材料的关系，应控制长度和横截面积相同不变，改变材料种类，可以选a和b，故B正确； C．研究电阻与长度的关系，应控制横截面积和材料种类不变，改变长度，可以选择c和d，故C错误； D．研究电阻与横截面积的关系，应控制长度和材料种类不变，改变横截面积，可以选b和c，故D错误。 故选AB。 11. 图示为甲、乙两电阻的电流随电压变化关系的图像，下列分析正确的是（　　） A. 甲的电阻大小与电压和电流大小无关 B. 当乙两端电压为4V时，通过它的电流为0.4A C. 仅将甲、乙并联到2V的电源上，干路电流为0.4A D. 仅将甲、乙串联在电路中，若电流为0.2A，则总电压为5V 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．电阻是导体的一种属性，只与导体的长度、粗细、材料有关，甲的电阻大小与电压和电流大小无关，故A正确； B．由图像可知，当乙两端电压为4V时，通过它的电流为0.2A，故B错误； C．由图像可知，仅将甲、乙并联到2V的电源上，通过甲的电流为0.3A，通过乙的电流为0.1A,干路电流为 I=I甲+I乙=0.3A+0.1A=0.4A 故C正确； D．由图像可知，仅将甲、乙串联在电路中，若电流为0.2A，甲两端电压为1V，乙两端电压为4V，则总电压为 U=U甲+U乙=1V+4V=5V 故D正确。 故选ACD 12. 如图甲所示电路，电阻。闭合开关S，当滑动变阻器滑片P从a端移到b端过程中，电压表随电流表示数变化关系如图乙所示。下列分析正确的是（　　） A. 电源电压为6V B. 滑动变阻器的最大值为40Ω C. 当滑片P处在a端时电压表示数为4V D. 当滑片P处在中点时，电路中的电流为0.3A 【答案】ACD 【解析】 【详解】由电路图可知，电阻R1和滑动变阻器R2串联接入电路，电流表测量电路中的电流，电压表测量R2两端的电压； A．当滑片位于b端时，电路为R1的简单电路，电流表测电路中电流，此时电路中电流最大，由图乙可知，电路中的最大电流I大=0.6A，由可得，电源的电压 U=I大R1=0.6A×10Ω=6V 故A正确； BC．当滑片位于a端时，接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，电压表的示数最大，电路中的最小电流I小=0.2A，此时电路的阻值为 由串联电路的电阻规律可知，R2的最大阻值 R2大=R总-R1=30Ω-10Ω=20Ω 则滑片P处在a端时电压表示数为 U2大=I小R2大=0.2A×20Ω=4V 故B错误，C正确； D．P在中点时，变阻器连入电路中的电阻R′2=10Ω，此时电路中的电流 故D正确。 故选ACD。 第Ⅱ卷（非选择题 共60分） 三、作图题：本题有2个小题，共6分。 13. 如图为某种调光型台灯电位器示意图。A、B、C为三个接线柱，A、C分别连在碳膜两端，B连接转动旋钮，P为旋片，可随转动旋钮改变在碳膜（相当于一根电阻丝）上的位置。请以笔画线代替导线将甲图连在乙图电路中，要求顺时针转动旋钮可使灯泡亮度减小。 【答案】 【解析】 【详解】顺时针转动旋钮可使灯泡亮度减小，则电路中电流变小，应使电位器接入电路的电阻变大，连入电路的部分应该是PC段，故应连接B、C两接线柱。如图所示： 14. 智能锁正在逐步走进千家万户，如图甲所示为某款智能锁，它支持密码与指纹两种认证方式开门，密码正确相当于开关闭合，指纹正确相当于开关闭合，开门由电动机完成。请你在图乙的虚线框中设计出符合上述要求的智能锁电路。 【答案】 【解析】 【详解】密码正确相当于开关S1闭合，指纹正确相当于开关S2闭合，开门由电动机完成，且两种方式均能开门，所以密码开关和指纹开关并联，电动机在干路中，如下图所示： 四、实验题：本题有3个小题，共24分。 15. 小姜利用如图所示的装置“比较不同物质吸热的情况”。 （1）实验时选取两个相同规格的电加热器进行实验，目的是为了通过比较___________来比较物质吸收热量的多少。 （2）实验中选取初温不同、质量相同的水和食用油，分别倒入烧杯中，用电加热器加热，当它们吸收相同的热量时，通过比较___________来比较不同物质吸热能力的强弱。 （3）部分实验数据如表所示，分析数据可得出结论：___________（选填“水”或“食用油”）的吸热能力强。 加热时间/min 0 1 2 3 4 …… 10 水的温度/℃ 30 34 38 42 46 …… 70 食用油温度/℃ 10 18 26 34 42 …… 90 【答案】（1）加热时间 （2）升高的温度 （3）水 【解析】 【小问1详解】 实验时选取两个相同规格的电加热器进行实验，相同的加热器在相同时间内放出相等的热量，目的是为了通过比较加热时间来比较物质吸收热量的多少。 【小问2详解】 实验中选取初温不同、质量相同的水和食用油，分别倒入烧杯中，用电加热器加热，当它们吸收相同的热量时，通过比较升高的温度来比较不同物质吸热能力的强弱，温度变化小的吸热能力的强。 【小问3详解】 分析数据可知，相同时间内，质量相等的水和食用油吸收相等热量，水的温度变化较小，可得出结论：水的吸热能力强。 16. 在“探究电流与电阻的关系”实验中，提供的器材有：电源（电压6V）、定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω）、滑动变阻器（0~20Ω）、电流表、电压表、开关及导线若干。 （1）用笔画线代替导线将图甲电路连接完整，要求：滑片向右移动时，电压表示数变小______； （2）将5Ω的定值电阻连入电路后，闭合开关，移动滑片，发现电流表有示数，电压表无示数，故障可能是______； （3）排除故障后，测出电路中的电流为0.8A；将5Ω电阻换成10Ω，为获得正确的实验数据，将电流表量程换为0.6A后，应调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为______V时，记录相关数据； （4）依次更换定值电阻测量多组数据，将测得的数据在图乙中描点连线，发现有一组数据有明显错误，究其原因可能是______。 【答案】（1） （2）定值电阻短路 （3）4 （4）电流表读数时误按大量程读数 【解析】 【小问1详解】 实验中，定值电阻和变阻器串联，电压表测定值电阻电压。滑片向右移动时，电压表示数变小，根据串联分压原理，可知变阻器电压变大，则变阻器阻值变大，所以变阻器左下接线柱连入电路中，如图所示： 【小问2详解】 电流表有示数，说明电路不是断路，电压表无示数，可能是与电压表并联的电路短路，因此故障可能是与电压表并联的定值电阻R短路了。 【小问3详解】 在探究电流与电阻的关系实验中，要控制电阻的电压不变。将5Ω的定值电阻连入电路后，测出电路中的电流为0.8A，则控制的电压值为 所以将5Ω电阻换成10Ω，为获得正确的实验数据，将电流表量程换为0.6A后，应调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为4V时，记录相关数据。 【小问4详解】 由图像可知，开始实验时电流表选用大量程，随着电阻的变化，从接入10Ω进行实验时，电流表已改用小量程，当接入20Ω的电阻时电路中的电流应该为 但图中的电流1.0A是0.2A的5倍，所以错误是读数时误按大量程读数。 17. 小林和小光在“测量小灯泡的电阻”的实验中，所用小灯泡正常发光电压为2.5V，正常发光时电阻约为10Ω。 （1）小林连接的实验电路如图甲所示，其中有一根导线连接错误，请你在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线，将电路连接正确______； （2）实验中当滑动变阻器滑片移到某一位置时，电流表指针如图乙所示，此时通过小灯泡的电流为______A； （3）小林又根据实验数据绘制成了如图丙所示的图像，分析图像可知，小灯泡正常发光时的电阻为______Ω； （4）小光想利用如图丁所示的电路测量未知电阻的大小（阻值已知）。下面是他的实验过程，请你帮他完成实验。 ①闭合开关S和，断开，读出此时电压表的示数为； ②______，读出此时电压表的示数为； ③计算未知电阻阻值：______（用、和表示）。 【答案】（1） （2）0.16 （3）12.5 （4） ①. 闭合开关S和S1，断开S2 ②. 【解析】 【小问1详解】 原电路中，灯与变阻器并联，电压表串联在电路中是错误的，灯应与变阻器串联，电压表应与灯并联，如下图所示： 【小问2详解】 如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，这时通过小灯泡的电流为0.16A。 【小问3详解】 根据图丙所示的图像可知，灯在额定电压2.5V时的电流为0.2A，则小灯泡正常发光时的电阻为 【小问4详解】 [1][2]①闭合开关S和，断开，、串联，电压表测电源电压，读出此时电压表的示数为，即电源电压为； ②闭合开关S和S1，断开S2，连接方式不变，电压表改测电压，读出此时电压表的示数为； ③根据串联分压原理，则有 解得未知电阻阻值为 五、计算题：本题有3个小题，共30分。解答时应写出必要的文字说明、公式和重要的计算步骤，只写出最后答案的不能得分。 18. 即热式天然气热水器的基本特点是冷水进热水出，打开水龙头，几秒钟内即能源源不断地连续供给热水，不用热水时，关上水龙头热水器就会停止工作。使用过程中，温度传感器显示进水和出水的温度分别稳定在20℃和60℃，放出100L的热水后，查看燃气表发现消耗了的天然气。已知天然气的热值，水的比热容，水的密度。求： （1）的天然气完全燃烧放出的热量； （2）100L的水吸收的热量； （3）热水器的加热效率。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 的天然气完全燃烧放出的热量为 【小问2详解】 100L的水的质量为 100L的水吸收的热量为 【小问3详解】 热水器的加热效率为 19. 体重超标已影响了部分中学生身心健康，为了动态监测学生的体重情况，班级科技创新小组设计了一台由电流表改装而成的简易体重计，其电路如图甲所示。电源电压为9V，电流表量程为0~0.6A，R为压敏电阻，其阻值与所受到的压力关系如图乙所示。闭合开关S，当体重计空载时，电路中的电流为0.18A。踏板重力不计，求： （1）定值电阻的阻值； （2）当体重计示数为400N时，电路中的电流； （3）体重计所能测量的最大体重。 【答案】（1） （2） （3）800N 【解析】 【小问1详解】 由图甲可知，电阻R和R0串联，电流表测量电路中的电流，当体重计空载时，电路中的电流为0.18A，从图乙可知空载时压敏电阻的阻值R=45Ω，根据欧姆定律可知，电路中总电阻为 根据串联电阻的特点可知，定值电阻的阻值为 【小问2详解】 由图乙可知，当体重计示数为400N时，压敏电阻的阻值，根据欧姆定律可知电路中电流为 【小问3详解】 当体重计测量最大体重时，压敏电阻阻值最小，电路中的电流最大，已知电流表量程为0~0.6A，所以电路中的最大电流，此时压敏电阻的阻值为 由图乙可知，此时压敏电阻测量的体重为800N，即体重计所能测量的最大体重为800N。 20. 图甲所示电路中，电源电压为17V，滑动变阻器铭牌标有“100Ω1A”字样，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~15V。灯泡正常工作时电压为6V，其电流随电压变化关系如图乙所示。只闭合开关S和，滑动变阻器的滑片P置于最右端时，电压表的示数为10V。求： （1）小灯泡正常发光时的电阻； （2）定值电阻的阻值； （3）只闭合开关S和，在保证各元件安全工作情况下，滑动变阻器允许的取值范围。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由图乙可知，灯泡电压为6V时，电流为0.5A，则小灯泡正常发光时的电阻为 【小问2详解】 只闭合开关S和，滑动变阻器的滑片P置于最右端时，变阻器的最大阻值和定值电阻串联，电压表测电压。此时电路中电流为 则定值电阻的阻值为 【小问3详解】 只闭合开关S和，变阻器和灯泡串联，电压表测电压，电流表测电路电流。电流表量程为0~0.6A，灯泡的额定电流为0.5A，所以电路中最大电流为0.5A，此时变阻器阻值最小为 电压表量程为0~15V，根据串联分压原理可知，当电压表示数为15V时，变阻器阻值最大。此时灯泡电压为 由乙图可知此时灯泡电流为0.3A，则变阻器阻值最大为 则滑动变阻器允许的取值范围为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$