内容正文:
2024--2025学年度上学期期中测试
九年级物理试卷
理化考试时间:150分钟 物理满分:80分
物理卷说明:g取10N/kg
一、选择题(每题2分,共18分。其中第1—6小题为单选题,第7—9小题为多选题,多选、错选不得分,漏选得1分)
1. 下列文具中,通常情况下属于导体的是( )
A. 钢尺 B. 塑料三角板 C. 橡皮擦 D. 透明胶带
2. 如图所示的电路中,开关S闭合后能用电流表正确测出通过灯泡L1电流的是( )
A B. C. D.
3. 关于如图所示的四个热学实验,下列说法中正确的是( )
A. 图甲中二氧化氮的密度大于空气的密度,因此不能发生扩散现象
B. 图乙中将一定量的水与酒精混合后总体积变小,说明分子间有引力
C. 图丙中将红墨水同时滴入冷水和热水中,热水先变红,说明扩散的快慢跟温度有关
D. 图丁中用弹簧测力计提起贴在水面的玻璃板时,测力计的示数变大,说明分子间存在斥力
4. 如图,闭合开关后,各元件均正常工作,一段时间后,电流表示数变为零,电压表示数变大,则可能发生的故障是( )
A. R短路 B. R断路 C. L短路 D. L断路
5. 在柳橙上分别插入铜片和锌片,制成水果电池,将水果电池与发光二极管LED连接成如图所示的电路,当LED的长引脚(正极)与铜片相连时, LED发光;当LED的短引脚与铜片相连时, LED不发光。 则下列说法中正确的是( )
A. 铜片相当于电池的正极
B. 水果电池可将电能转化为化学能
C. 水果电池外部电流从锌片流向铜片
D. LED 主要由超导体材料制做的
6. 下列常见的模拟电路中,设计合理的是( )
A 甲图,教室前排四盏日光灯,两个开关,每个开关控制两盏灯
B. 乙图,电冰箱压缩机和照明灯不能同时工作
C. 丙图,病房呼叫系统:有病人呼叫时,公用电铃响且该病床所对应的指示灯亮
D. 丁图,房间双控开关:S1是房门口的开关,S2是床头的开关,两开关都能控制照明灯
注意:第7—9小题中每题至少有两个选项正确
7. 如图所示,下列说法正确的是( )
A. 断开开关 S,若甲、乙都是电压表,则两灯都发光
B. 断开开关 S,若甲、乙都电流表,则两灯都发光
C. 闭合开关 S,若甲、乙都是电压表,则两灯都发光
D. 闭合开关 S,若甲、乙都是电流表,则两灯都发光
8. 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是从脸到头发
D. 若毛衣带正电荷,说明它失去了电子
9. 下列各电路中,电源电压不变。先闭合开关S,再闭合开关S1,电流表示数变大的是( )
A. B.
C. D.
二、填空题(每空1分,共12分)
10. 夏日荷塘里荷花盛开,微风吹过,飘来阵阵花香,这是________现象,荷叶上两滴水珠接触后合成更大的一滴,这表明分子间存在______力.
11. 吃粽子、挂艾蒿是端午节的传统习俗。我们闻到艾蒿的清香味儿,说明分子在不停地做___________运动; 煮粽子是通过___________(选填“做功”或“热传递”)的方式增加了粽子的内能。
12. 如图是小壮同学连接的实物电路。在该实物电路中,开关S1位于___________(选填“干路”或“支路”)上;将开关S1、S2均闭合后,若小灯泡L2突然因为灯丝烧断而熄灭,则小灯泡L1___________(选填“能”或“不能”)继续发光。
13. 图甲所示电路,当开关S闭合后,电灯和是___________联。若电源电压为,电压表示数如图乙所示,那么灯两端的电压为___________V。
14. 如图所示,在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一团硝化棉,用力将活塞迅速下压,玻璃筒内空气温度升高,硝化棉燃烧,该过程能量转化与汽油机________冲程的能量转化相似。一单缸四冲程汽油机,飞轮转速为1200r/min,则1s对外做功________次。
15. 如图所示,在电路中要使电灯L1和L2串联,应闭合开关______;在电路中要使电灯L1和 L2 并联,应闭合开关_______。
三、作图题(每题2分,共4分)
16. 根据电路图将实物连接起来(导线不能交叉)。
17. 如图1所示,是新一代代步工具电动独轮车,它依靠电力驱动低碳环保。为确保安全,该独轮车安装有电源开关S1和压力开关S2,当手动闭合S1时,指示灯亮,独轮车处于待机状态;此时人再站在踏板上S2自动闭合,电动机启动,车开始运动。未闭合S1或人未站在踏板上,电动机都无法启动。请根据上述要求将图2电路连接完整。
四、实验探究题(共24分)
18. 如图,在“探究串联电路电压规律”的实验中;
(1)为了使探究得出的结论具有普遍意义,应该选择规格________(选填“相同”或“不相同”)的小灯泡;
(2)小明根据电路图连接电路,闭合开关前,发现电压表的指针指在零刻度的左侧,造成这种现象的原因是________;
(3)正确连接后,闭合开关,发现电压表示数为零,问题出在小灯泡,则故障可能是________或________;
(4)在测L2两端的电压时,小明为了节省时间,采用以下方法:电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上,小明用上面的方法________(选填“能”或“不能”)测出L2两端的电压;
(5)方法改进后,更换电源和不同种类的小灯泡,测出AB、BC、AC间的多组电压数据记录在表格中,小明分析实验数据得出串联电路电压规律:________。
UAB/V
UBC/V
UAC/V
2.4
1.4
3.8
2.6
1.2
3.8
2
2
4
19. 为了探究并联电路的电流特点,同学设计了如图1甲所示的电路进行实验。
(1)A组同学闭合开关时,发现电流表的指针如图1乙,其原因是________;
(2)B组同学试触时发现电流表的指针扫过有刻度的地方,直到没有刻度的地方,如图1丙,其原因是________;
(3)C组的同学闭合开关时,发现L1发光、L2不发光,其原因可能是________;
(4)排除故障后,测出了L1、L2支路和干路上的电流分别为IB、IC和IA,电流表示数分别如图2中甲、乙、丙所示,可读出:,________A,________A。根据测量结果,在误差允许范围内,你认为并联电路中干路电流和各支路电流的关系是:________。(写出关系式即可)
20. 如图是探究“比较不同物质吸热的情况”的实验装置。
(1)实验中应量取________相等的甲、乙两种液体进行实验;
(2)甲、乙液体吸收热量的多少可以通过________来反映(选填“温度计示数”或“加热时间”);
(3)为了比较甲、乙液体的吸热本领,小明提出两种比较方案:
①让两者升高相同的温度比较加热时间;
②让两者加热相同时间比较升高的温度。
在两种液体都不沸腾的前提下,你认为可行的方案是________(选填“①”、“②”或“①和②”);
(4)从图像中可以看出,________液体的温度升高得较快,________液体的比热容较大。
(5)若乙液体的比热容为,则甲液体的比热容为________J/(kg·℃)。
21. 小伟在实验室中找到如图甲所示的几根金属丝,并连接了如图乙所示的电路,探究“影响导体电阻大小的因素”。
(1)实验中为避免电路中电流过大损坏电流表,可在电路中串联一个___________;(填“小灯泡”或“电压表”)
(2)小伟探究导体电阻大小与长度的关系时,应选用金属丝___________,得到结论的是:其它条件相同时导体的长度越长,电阻越___________如果小伟选用金属丝A和C,可以探究导体电阻大小与___________的关系;
(3)为使实验结论更加完整,小伟又找来一根金属丝D,这根金属丝D和其它三根金属丝的___________一定不同;
(4)小伟又找到一个如图丙所示的合金金属块接入电路,你认为沿___________(填“AB”“CD”或“EF”)方向接入图乙电路时,电流表示数最大。
五、综合题(共22分)
22. 小华家里用是天然气灶,他尝试估测该灶的效率。小华在水壶中加入4L水,水的初温是20℃,然后将水烧开,他观察天然气表发现此次烧水用了天然气,天然气的热值为,水的比热容,当地大气压为标准大气压。求:
(1)水吸收的热量Q吸(不计水的热量损失);
(2)天然气完全燃烧放出的热量Q放;
(3)天然气灶的效率η。
23. 氢燃料新能源公交车已经投入使用,如图所示。氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点。请完成下列问题。[,]
(1)质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少?
(2)若这些热量全部被质量为200kg、温度为15℃的水吸收,水升高的温度是多少?
(3)若某氢能源公交车以140kW的恒定功率匀速行驶,0.3kg的氢燃料完全燃烧释放的能量能使该公交车匀速行驶3min,则氢能源公交车动力系统的效率是多少?
24. 汽车已经逐渐成为人们出行的主要交通工具。家庭使用的小汽车既有传统的燃油汽车,又有电动汽车。请根据你学到的物理知识回答下列有关问题:
(1)如图1为传统燃油汽车的四冲程内燃机的各冲程的示意图,一个工作循环合理的顺序应为______(填字母);
(2)当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”,这时发动机的效率将______(选填“升高”“不变”或“降低”);
(3)为保证司乘人员的安全,汽车上设有安全带未系提示系统。当乘客坐在座椅上时,座椅下的开关S1闭合。若未系安全带,则开关S2断开,仪表盘上的指示灯亮起;若系上安全带,则开关S2闭合,指示灯熄灭。如图2,设计比较合理的电路图是______;
(4)如图3所示是燃油车测定油箱内油量的原理图,O为杠杆支点,油量表是由______表改装而成的,当油面上升时,电路中的电阻将______(选填“变大”“变小”或“不变”);
(5)如图4,甲图是电动汽车“油门”示意图,其实质是变阻器。脚往下踩“油门”时,滑片可以绕O点在电阻圈上逆时针转动。通过控制流经电动机电流的大小来控制汽车速度。电动汽车速度与电流大小的关系如图乙所示。该“油门”是通过改变接入电路中电阻圈的______来改变电阻的大小。当脚踩“油门”时汽车速度加快,则电路中的a、b接点应当与变阻器中A、B、C三个接点中的哪两个相连:______。
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2024--2025学年度上学期期中测试
九年级物理试卷
理化考试时间:150分钟 物理满分:80分
物理卷说明:g取10N/kg
一、选择题(每题2分,共18分。其中第1—6小题为单选题,第7—9小题为多选题,多选、错选不得分,漏选得1分)
1. 下列文具中,通常情况下属于导体的是( )
A. 钢尺 B. 塑料三角板 C. 橡皮擦 D. 透明胶带
【答案】A
【解析】
【分析】根据导体和绝缘体的特点进行解答。
【详解】常见的导体有人体、石墨、大地、金属材料等,而塑料、橡胶等材料。
故选A。
2. 如图所示的电路中,开关S闭合后能用电流表正确测出通过灯泡L1电流的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.电流表与L1串联,但正负接线柱接反了,故A不符合题意;
B.电流表在干路上,测量电路的总电阻,故B不符合题意;
C.电流表与灯泡L1并联,将灯泡L1短路,故C不符合题意;
D.电流表与灯泡L1串联且电流表的使用符合“正进负出”,故D符合题意。
故选D。
3. 关于如图所示的四个热学实验,下列说法中正确的是( )
A. 图甲中二氧化氮的密度大于空气的密度,因此不能发生扩散现象
B. 图乙中将一定量水与酒精混合后总体积变小,说明分子间有引力
C. 图丙中将红墨水同时滴入冷水和热水中,热水先变红,说明扩散的快慢跟温度有关
D. 图丁中用弹簧测力计提起贴在水面的玻璃板时,测力计的示数变大,说明分子间存在斥力
【答案】C
【解析】
【详解】A.图甲中二氧化氮的密度大于空气的密度,几分钟后,两集气瓶中颜色变为均匀,说明分子在做无规则运动,发生了扩散现象,故A错误;
B.一定量的水与酒精混合时,酒精分子和水分子互相进入彼此的间隙中,导致总体积变小,说明分子之间存在间隙,故B错误;
C.将红墨水同时滴入冷水和热水中,热水先变红,说明温度越高,分子运动越剧烈,即扩散的快慢跟温度有关,故C正确;
D.图丁中用弹簧测力计提起贴在水面的玻璃板时,测力计的示数变大,说明分子间存在引力,故D错误。
故选 C。
4. 如图,闭合开关后,各元件均正常工作,一段时间后,电流表示数变为零,电压表示数变大,则可能发生的故障是( )
A. R短路 B. R断路 C. L短路 D. L断路
【答案】B
【解析】
【详解】根据实物图可知,灯泡L与电阻R串联在电路中,电压表测量R两端的电压,电流表测量电路中的电流;一段时间后,电流表示数变为零,这说明电路中出现了断路现象;电压表示数变大,则电压表测量的是电源电压,电压表与电源之间是接通的,所以故障是R断路或电流表断路,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
5. 在柳橙上分别插入铜片和锌片,制成水果电池,将水果电池与发光二极管LED连接成如图所示的电路,当LED的长引脚(正极)与铜片相连时, LED发光;当LED的短引脚与铜片相连时, LED不发光。 则下列说法中正确的是( )
A. 铜片相当于电池的正极
B. 水果电池可将电能转化为化学能
C. 水果电池外部电流从锌片流向铜片
D. LED 主要由超导体材料制做的
【答案】A
【解析】
【详解】A.发光二极管具有单向导电性,当电流从发光二级管的正极流入负极流出时发光二级光发光,反之则不发光。由题意得,当LED的长引脚(正极)与铜片相连时, LED发光。则铜片相当于电池的正极,故A正确;
B.水果电池是利用水果中的化学物质和金属片发生反应产生电能的一种电池,水果电池工作时将化学能转化为电能,故B错误;
C.正电荷定向移动的方向为电流的方向,则电流应从铜片经过LED流向锌片,故C错误;
D.LED主要由半导体材料组成,故D错误。
故选A。
6. 下列常见的模拟电路中,设计合理的是( )
A. 甲图,教室前排四盏日光灯,两个开关,每个开关控制两盏灯
B. 乙图,电冰箱压缩机和照明灯不能同时工作
C. 丙图,病房呼叫系统:有病人呼叫时,公用电铃响且该病床所对应的指示灯亮
D. 丁图,房间双控开关:S1是房门口的开关,S2是床头的开关,两开关都能控制照明灯
【答案】AD
【解析】
【详解】A.教室里各灯应并联接入电路,为了节省开关,可以用一个开关控制多个灯,故A符合题意;
B.电冰箱的压缩机和照明灯可以独立工作,也可以同时工作,它们是并联的,故B不符合题意;
C.病房呼叫系统中的公用电铃应接在干路中,病床所对应的指示灯并联,由相应的开关控制,故C不符合题意;
D.房间的双控开关应选择两个单刀双掷开关串联与电源、灯泡组成串联电路,故D符合题意。
故选AD。
注意:第7—9小题中每题至少有两个选项正确
7. 如图所示,下列说法正确的是( )
A. 断开开关 S,若甲、乙都是电压表,则两灯都发光
B. 断开开关 S,若甲、乙都是电流表,则两灯都发光
C. 闭合开关 S,若甲、乙都是电压表,则两灯都发光
D. 闭合开关 S,若甲、乙都是电流表,则两灯都发光
【答案】BC
【解析】
【详解】A.断开开关 S,若甲、乙都是电压表,两个灯泡并联,电压表和灯泡串联,电压表内阻很大,通过电路的电流很小,灯泡不会发光,故A错误;
B.断开开关S,若甲、乙都是电流表,两个灯泡并联,两个电流表分别与灯泡串联在电路中,两个灯泡都发光,故 B 正确;
C.闭合开关S,若甲、乙都是电压表,两个灯泡串联在电路中,两个电压表分别测量两个灯泡两端的电压,故C正确;
D.闭合开关S,若甲、乙都是电流表,将电源短路,两个灯泡都不发光,故D错误。
故选BC。
8. 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是从脸到头发
D. 若毛衣带正电荷,说明它失去了电子
【答案】ACD
【解析】
【详解】AB.用摩擦的方法可以使物体带电,脱毛衣时,头发与毛衣发生摩擦,头发带上电荷,由于带电体能吸引轻小物体,头发吸在脸上,故A正确,B错误;
C.若头发带负电荷,与脸接触时的瞬间负电荷从头发到脸,则电流方向从脸到头发,故C正确;
D.摩擦起电的实质是电荷发生了转移,若毛衣带正电荷,说明它失去了电子,故D正确。
故选ACD。
9. 下列各电路中,电源电压不变。先闭合开关S,再闭合开关S1,电流表示数变大的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.当S闭合时,两电阻串联,再闭合S1,其中一个电阻被短路,电路中电阻变小,由可得电流变大,即电流表示数变大,故A符合题意;
B.当S闭合时,只有电阻R2的简单电路,电流表的示数为零,再闭合S1后,两个电阻并联,电流表测量通过电阻R1支路的电流,此时电流表有示数,所以电流表示数变大,故B符合题意;
C.当S闭合时,电阻R1和电流表串联接入电路,此时电流表测量通过电阻R1的电流,再闭合S1后,两个电阻并联,由并联电路的特点可知,通过R1的电流不变,此时电流表仍然测量通过电阻R1的电流,电流表的示数不变,故C不符合题意;
D.当S闭合时,电阻R2和电流表串联接入电路,此时电流表测量通过电阻R2的电流,再闭合S1后,两个电阻并联,电流表测量干路中的电流,由并联电路电流的特点可知此时电流表的示数变大,故D符合题意。
故选ABD。
二、填空题(每空1分,共12分)
10. 夏日荷塘里荷花盛开,微风吹过,飘来阵阵花香,这是________现象,荷叶上的两滴水珠接触后合成更大的一滴,这表明分子间存在______力.
【答案】 ①. 扩散 ②. 吸引
【解析】
【详解】荷塘里荷花盛开,微风吹过,飘来阵阵花香,是扩散现象,说明分子在做无规则运动;荷叶上的两滴露珠接触后合成一滴,是由于分子间引力的作用.
11. 吃粽子、挂艾蒿是端午节的传统习俗。我们闻到艾蒿的清香味儿,说明分子在不停地做___________运动; 煮粽子是通过___________(选填“做功”或“热传递”)的方式增加了粽子的内能。
【答案】 ①. 无规则 ②. 热传递
【解析】
【详解】[1]我们闻到艾蒿的清香味儿,这是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动。
[2] 煮粽子时,粽子吸收水的热量变熟,这是通过热传递的方式增加粽子内能的。
12. 如图是小壮同学连接的实物电路。在该实物电路中,开关S1位于___________(选填“干路”或“支路”)上;将开关S1、S2均闭合后,若小灯泡L2突然因为灯丝烧断而熄灭,则小灯泡L1___________(选填“能”或“不能”)继续发光。
【答案】 ①. 干路 ②. 能
【解析】
【详解】[1][2]分析电路图可知,两个灯泡并联,开关开关S1位于干路上,开关S2在灯泡L2所在支路上;当开关S1、S2均闭合后,若小灯泡L2突然因为灯丝烧断而熄灭,因为并联电路用电器互不影响,因此灯泡L1能继续发光。
13. 图甲所示电路,当开关S闭合后,电灯和是___________联。若电源电压为,电压表示数如图乙所示,那么灯两端的电压为___________V。
【答案】 ①. 串 ②. 3.6
【解析】
【详解】[1][2]由电路图可知,电路依次经过两灯,则灯泡L1和L2串联,电压表并联在L2两端,即测L2两端的电压;由图乙可知,电压表的量程为0﹣3V,分度值为0.1V,则示数为2.4V,所以L2两端的电压U2=2.4V;根据串联电路两端的总电压等于各串联导体两端的电压之和可知,L1两端的电压为
14. 如图所示,在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一团硝化棉,用力将活塞迅速下压,玻璃筒内空气温度升高,硝化棉燃烧,该过程能量转化与汽油机________冲程的能量转化相似。一单缸四冲程汽油机,飞轮转速为1200r/min,则1s对外做功________次。
【答案】 ①. 压缩 ②. 10
【解析】
【详解】[1]在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小团硝化棉,用力将活塞迅速向下压,硝化棉燃烧起来,这是因为压缩筒内空气做功,活塞的机械能转化为筒内空气的内能,使空气的内能增加,温度升高,达到硝化棉的着火点,使硝化棉燃烧;汽油机压缩冲程活塞对气缸内气体做功,机械能转化成内能,压缩仪里面硝化棉被压燃与内燃机的压缩冲程能量转化相似。
[2]已知飞轮转速为1200r/min=20r/s,一个工作循环活塞往复2次,曲轴转动2周,对外做功1次,故该汽油机1s内对外做功10次。
15. 如图所示,在电路中要使电灯L1和L2串联,应闭合开关______;在电路中要使电灯L1和 L2 并联,应闭合开关_______。
【答案】 ①. S2 ②. S1、S3
【解析】
【详解】[1]要使电灯L1和L2串联,应闭合开关S2使电流依次经过两灯泡。
[2]电路中要使电灯L1和 L2 并联,应闭合开关S1、S3,使电流分别经过两灯泡。
三、作图题(每题2分,共4分)
16. 根据电路图将实物连接起来(导线不能交叉)。
【答案】
【解析】
【详解】实物图中,两灯并联,电流表A1与灯L1串联;电流表A2与灯L2串联,开关控制整个电路;根据电路图连接实物图,如图所示:
17. 如图1所示,是新一代代步工具电动独轮车,它依靠电力驱动低碳环保。为确保安全,该独轮车安装有电源开关S1和压力开关S2,当手动闭合S1时,指示灯亮,独轮车处于待机状态;此时人再站在踏板上S2自动闭合,电动机启动,车开始运动。未闭合S1或人未站在踏板上,电动机都无法启动。请根据上述要求将图2电路连接完整。
【答案】
【解析】
【详解】根据题意可知,S1闭合时指示灯亮起,独轮车处于待机状态,即电动机不工作,说明S1可控制指示灯;当开关S2自动闭合,电动机才能启动,这说明S2可控制电动机,指示灯与电动机互不影响,即两者是并联;未闭合S1或人未站在踏板上,电动机都无法启动,说明开关S1也可控制电动机,在干路上,S2在电动机支路上,如图所示:
四、实验探究题(共24分)
18. 如图,在“探究串联电路电压规律”的实验中;
(1)为了使探究得出的结论具有普遍意义,应该选择规格________(选填“相同”或“不相同”)的小灯泡;
(2)小明根据电路图连接电路,闭合开关前,发现电压表的指针指在零刻度的左侧,造成这种现象的原因是________;
(3)正确连接后,闭合开关,发现电压表示数为零,问题出在小灯泡,则故障可能是________或________;
(4)在测L2两端的电压时,小明为了节省时间,采用以下方法:电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上,小明用上面的方法________(选填“能”或“不能”)测出L2两端的电压;
(5)方法改进后,更换电源和不同种类的小灯泡,测出AB、BC、AC间的多组电压数据记录在表格中,小明分析实验数据得出串联电路电压规律:________。
UAB/V
UBC/V
UAC/V
2.4
1.4
3.8
2.6
1.2
3.8
2
2
4
【答案】(1)不相同 (2)电压表使用前未调零
(3) ①. L1短路 ②. L2断路
(4)不能 (5)串联电路中的总电压等于各用电器两端电压之和
【解析】
【小问1详解】
为避免实验的偶然性,使实验结论具有普遍性,实验时应选择两个不同规格的灯泡进行实验。
【小问2详解】
连接电路的过程中,开关并未闭合,发现电压表的指针,没有指在零刻度线处,偏向零刻度线左侧,造成这一现象的原因是电压表使用前未进行调零。
【小问3详解】
[1][2]由图可知,闭合开关时,电压表应与被测电路并联,如果电压表示数为零,可能是因为与电压表并联电路短路,或电压表并联电路之外电路存在断路,若故障出现在灯泡处,则可能是L1短路,使得电压表被短路,或者L2断路,造成整个电路断路。
【小问4详解】
在使用用电压表测量电压时,电流从电压表的正接线流入,从负接线柱流出,否则,电压表的指针反向偏转。因此在测L2两端的电压时,电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上,这样电压表正负接线柱接反,所以不能测出L2两端的电压。
【小问5详解】
由表格中数据可得,AB、BC、AC间电压的关系为
由此可得,在串联电路中,总电压等于各部分电压之和。
19. 为了探究并联电路的电流特点,同学设计了如图1甲所示的电路进行实验。
(1)A组同学闭合开关时,发现电流表的指针如图1乙,其原因是________;
(2)B组同学试触时发现电流表指针扫过有刻度的地方,直到没有刻度的地方,如图1丙,其原因是________;
(3)C组的同学闭合开关时,发现L1发光、L2不发光,其原因可能是________;
(4)排除故障后,测出了L1、L2支路和干路上的电流分别为IB、IC和IA,电流表示数分别如图2中甲、乙、丙所示,可读出:,________A,________A。根据测量结果,在误差允许范围内,你认为并联电路中干路电流和各支路电流的关系是:________。(写出关系式即可)
【答案】(1)电流表的正负接线柱接反了
(2)量程选小了 (3)L2断路
(4) ①. 0.54 ②. 1 ③.
【解析】
【小问1详解】
A组同学闭合开关时,电流表的指针向着没有刻度的一侧偏转,即电流表指针反向偏转,原因可能是:电流表的正负接线柱接反了。
【小问2详解】
B组同学试触时,如图1丙,发现指针偏转角度太大,原因可能是:电流表选择的量程过小。
【小问3详解】
由图知两灯泡并联,L1发光、L2不发光,若L2短路,另一个也会被短路,两个灯泡都不发光;并联电路各支路互不影响,故障可能为不发光的灯泡断路,即灯泡L2断路。
【小问4详解】
[1][2]乙电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,所以;丙电流表的量程为0~3A,分度值0.1A,所以。
[3]由测量的数据可得
由上式可得并联电路中干路电流和各支路电流的关系是:
20. 如图是探究“比较不同物质吸热的情况”的实验装置。
(1)实验中应量取________相等的甲、乙两种液体进行实验;
(2)甲、乙液体吸收热量的多少可以通过________来反映(选填“温度计示数”或“加热时间”);
(3)为了比较甲、乙液体的吸热本领,小明提出两种比较方案:
①让两者升高相同的温度比较加热时间;
②让两者加热相同时间比较升高的温度。
在两种液体都不沸腾的前提下,你认为可行的方案是________(选填“①”、“②”或“①和②”);
(4)从图像中可以看出,________液体的温度升高得较快,________液体的比热容较大。
(5)若乙液体的比热容为,则甲液体的比热容为________J/(kg·℃)。
【答案】(1)质量 (2)加热时间
(3)①和② (4) ① 甲 ②. 乙
(5)
【解析】
【小问1详解】
根据比较不同物质吸热能力的方法,要控制不同物质的质量相同,故实验中应量取质量相同的甲、乙两种液体。
【小问2详解】
物质吸收热量的多少无法用测量工具测出来,实验中所用加热器的规格相同,相同时间产生的热量相同,可以认为液体相同时间吸收的热量相同,本实验是通过比较加热时间的长短来比较吸收热量的多少。
【小问3详解】
比较甲、乙两种液体吸热本领的大小,可以加热相同的时间,观察两种液体温度的变化量,温度变化量越大说明吸热能力弱;也可以加热到相同的温度,比较加热时间的长短,加热时间长的吸热能力强,因此这两种方法都可以比较出液体的吸热能力,可行的方案是①和②。
【小问4详解】
[1][2]根据图2可知,加热相同时间,吸收相同的热量,甲升高的温度大于乙升高的温度,甲液体的温度升高得较快,由可知,甲的比热容小,乙的比热容大。
【小问5详解】
根据图2可知,加热2min,甲升高的温度为
乙升高的温度为
根据可知,在质量和吸热相同的情况下,升高的温度与比热容成反比,则甲液体的比热容
21. 小伟在实验室中找到如图甲所示的几根金属丝,并连接了如图乙所示的电路,探究“影响导体电阻大小的因素”。
(1)实验中为避免电路中电流过大损坏电流表,可在电路中串联一个___________;(填“小灯泡”或“电压表”)
(2)小伟探究导体电阻大小与长度的关系时,应选用金属丝___________,得到结论的是:其它条件相同时导体的长度越长,电阻越___________如果小伟选用金属丝A和C,可以探究导体电阻大小与___________的关系;
(3)为使实验结论更加完整,小伟又找来一根金属丝D,这根金属丝D和其它三根金属丝的___________一定不同;
(4)小伟又找到一个如图丙所示的合金金属块接入电路,你认为沿___________(填“AB”“CD”或“EF”)方向接入图乙电路时,电流表示数最大。
【答案】 ①. 小灯泡 ②. A和B ③. 大 ④. 横截面积 ⑤. 材料 ⑥. CD
【解析】
【详解】(1)[1]该实验中,将不同的电阻丝接入电路,电路中的电流大小就会不同,电流表的示数就会不同。若在电路中串联一个电压表时会因为电阻过大大,电路相当于断路,故不适合;所以为避免电路中电流过大损坏电流表,实验中在电路中串联一个小灯泡,可以起到保护电路的作用。
(2)[2][3]探究导体电阻大小与长度的关系时,应控制导体的横截面积和材料相同,长度不同,应选用金属丝A和B进行实验,在导体的材料、横截面积相同的情况下,长度越长,电流表示数越小,电阻越大,可以得到其它条件相同时,导体的长度越长,电阻越大。
[4]当选用金属丝A和C接入电路中时,由图甲得A和C金属丝的材料、长度均相同而横截面积不同,故可以探究导体电阻大小与横截面积的关系。
(3)[5]电阻大小与导线长度、横截面积、材料大小有关,实验中的器材只能研究电阻与导线长度、横截面积的关系,无法探究与导体材料的关系,因此为了探究与导体材料的关系,使实验结论更加完整,小明又找来一根金属丝 D,这根金属丝D 和其它三根金属丝的材料一定不同。
(4)[6]当导体材料相同时,导体长度越短,横截面积越大,导体的电阻越小,由图丙得,沿CD方向的长度最短,横截面积最长, CD方向接入图乙电路时,导体的电阻最小,电流表示数最大。
五、综合题(共22分)
22. 小华家里用的是天然气灶,他尝试估测该灶的效率。小华在水壶中加入4L水,水的初温是20℃,然后将水烧开,他观察天然气表发现此次烧水用了天然气,天然气的热值为,水的比热容,当地大气压为标准大气压。求:
(1)水吸收的热量Q吸(不计水的热量损失);
(2)天然气完全燃烧放出的热量Q放;
(3)天然气灶的效率η。
【答案】(1);(2);(3)42%
【解析】
【详解】解:(1)水的体积
水的质量为
在1标准大气压下,水的沸点为100℃,即水的末温为100℃;水吸收的热量为
(2)天然气燃烧放出的热量为
(3)天然气灶的效率为:
答:(1)水吸收的热量Q吸为;
(2)天然气完全燃烧放出的热量Q放为;
(3)天然气灶的效率η为。
23. 氢燃料新能源公交车已经投入使用,如图所示。氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点。请完成下列问题。[,]
(1)质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少?
(2)若这些热量全部被质量为200kg、温度为15℃的水吸收,水升高的温度是多少?
(3)若某氢能源公交车以140kW的恒定功率匀速行驶,0.3kg的氢燃料完全燃烧释放的能量能使该公交车匀速行驶3min,则氢能源公交车动力系统的效率是多少?
【答案】(1);(2)50℃;(3)60%
【解析】
【详解】解:(1)质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量
(2)由题可知水吸收的热量等于燃料燃烧放出热量,由可知水升高的温度
(3)已知公交车的功率
行驶时间
t=3min=180s
则发动机对公交车做的有用功
则公交车的效率
答:(1)质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是;
(2)水升高的温度是50℃;
(3)氢能源公交车动力系统的效率是60%。
24. 汽车已经逐渐成为人们出行的主要交通工具。家庭使用的小汽车既有传统的燃油汽车,又有电动汽车。请根据你学到的物理知识回答下列有关问题:
(1)如图1为传统燃油汽车的四冲程内燃机的各冲程的示意图,一个工作循环合理的顺序应为______(填字母);
(2)当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”,这时发动机的效率将______(选填“升高”“不变”或“降低”);
(3)为保证司乘人员的安全,汽车上设有安全带未系提示系统。当乘客坐在座椅上时,座椅下的开关S1闭合。若未系安全带,则开关S2断开,仪表盘上的指示灯亮起;若系上安全带,则开关S2闭合,指示灯熄灭。如图2,设计比较合理的电路图是______;
(4)如图3所示是燃油车测定油箱内油量的原理图,O为杠杆支点,油量表是由______表改装而成的,当油面上升时,电路中的电阻将______(选填“变大”“变小”或“不变”);
(5)如图4,甲图是电动汽车“油门”示意图,其实质是变阻器。脚往下踩“油门”时,滑片可以绕O点在电阻圈上逆时针转动。通过控制流经电动机电流的大小来控制汽车速度。电动汽车速度与电流大小的关系如图乙所示。该“油门”是通过改变接入电路中电阻圈的______来改变电阻的大小。当脚踩“油门”时汽车速度加快,则电路中的a、b接点应当与变阻器中A、B、C三个接点中的哪两个相连:______。
【答案】 ①. BDAC ②. 降低 ③. B ④. 电流 ⑤. 变小 ⑥. 长度 ⑦. A、B
【解析】
【详解】(1)[1]A图中的气门关闭,活塞下行,因此这是做功冲程;B图中的进气门打开,排气门关闭,活塞下行,因此这是吸气冲程;C图中的进气门关闭,排气门打开,活塞上行,因此这是排气冲程;D图中的气门关闭,活塞上行,因此这是压缩冲程。故合理的顺序为:BDAC。
(2)[2]当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”,在消耗相同的燃料时,转化的有用功将会减少,则发动机的热机效率会降低。
(3)[3] A.两开关串联,只有乘客坐下,系上安全带时指示灯才会发光,故A不符合题意;
B.指示灯与S1串联,与S2并联,乘客坐下时指示灯亮,系上安全带时,指示灯被短路熄灭,并且不会出现电源短路,故B符合题意;
C.指示灯与S1串联,与S2并联,乘客坐下时指示灯亮,系上安全带时,指示灯被短路熄灭,但出现电源短路,故C不符合题意;
D.两开关并联,无论乘客坐下,还是系上安全带,指示灯都会发光,故D不符合题意。
故选B。
(4)[4]变阻器与定值电阻串联,油量表串联在电路中,故油量表是电流表。
[5]当油面上升时,变阻器连入电路的电阻变小,由串联电路的电阻规律可知,电路中的电阻变小。
(5)[6]该“油门”是通过改变接入电路中电阻圈的长度来改变电阻大小,从而逐渐改变电路中的电流。
[7]当脚踩“油门”时汽车速度加快,电流增大,说明电阻减小,电路中的a、b接点应当与变阻器中A、B两个接点相连,向下脚踩“油门”时电阻线长度减小,电阻变小。
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