精品解析:黑龙江省海伦市第三中学、第十中学联考2024-2025学年九年级上学期11月期中物理试题
2024-12-18
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内容正文:
2024—2025学年度第一学期期中测试九年级物理试卷
考生注意:
1.考试时间,理化共150分钟
2.全卷共四道大题,总分80分
3.可能用到的参考数据:,
一、选择题(1~8为单选题,9~10为多选题,每题2分,共20分)
1. 下列现象能说明分子做无规则运动的是( )
A. 春天, 微风拂面, 柳絮飘扬 B. 夏天, 百花齐放, 花香四溢
C. 秋天,展曦微露,雾漫山野 D. 冬天, 天寒地冻, 大雪纷飞
2. 关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A. 0℃的冰块内能为0
B. 温度高的物体含有的热量多
C. 两个发生热传递的物体之间一定存在温度差
D. 物体吸收热量,内能增加,温度一定升高
3. 四个轻小物体,甲乙带正电,丙带负电,丁不带电,下图中它们之间的作用情况正确的是( )
A. B. C. D.
4. 对于图中所示的四幅图,下列说法中正确的是( )
A. 甲图中软木塞飞出时,管内水蒸气的内能增加
B. 乙图中两个压紧的铅块能吊起钩码,主要是因为分子间存在引力
C. 丙图中活塞向上运动是内燃机的做功冲程
D. 丁图中小朋友下滑时,内能转化为机械能
5. 智能锁正在逐步走进千家万户。如图所示为某款智能锁,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S1闭合,指纹正确相当于开关S2闭合,开门由电动机完成。下列符合该智能锁电路设计的是( )
A. B.
C. D.
6. 小高同学在做电学实验时,按如图所示连接电路,电源电压不变,闭合开关后,灯L1、L2都发光,一段时间后,其中一盏灯突然熄灭,而电流表、电压表的示数都不变.产生这一现象的原因是( )
A. 灯L1短路 B. 灯L2短路 C. 灯L1断路 D. 灯L2断路
7. 如图所示,电源电压不变,闭合开关S,电压表V1的示数为6V,电压表V2的示数为2V。下列说法中正确的是( )
A. L1两端电压为2V
B. 电源两端电压为4V
C. 断开开关,只将电压表V2换成电流表,则L1与L2串联
D. 断开开关,将两个电压表都换成电流表,则L1与L2并联
8. 以下四种电路,电源电压不变且未知,R0是已知阻值的定值电阻,在不拆改电路的情况下,不能测出未知电阻Rx阻值的电路是( )
A. B.
C. D.
9. 如图所示,电源电压不变。闭合开关S,当滑动变阻器滑片P向右移动时( )
A. 电流表A1示数变小,电压表V示数不变 B. 电流表A2示数变小,电压表V示数变大
C. 电压表V示数与电流表A1示数比值不变 D. 电压表V示数与电流表A2示数比值变大
10. 图甲电路电源电压恒定,是滑动变阻器,是定值电阻;图乙中的a、b分别是将滑动变阻器的滑片从最左端移动到最右端的过程中,电流表A的示数随两电压表、示数变化的关系图象。下列说法中正确的是( )
A. 电源电压是6V
B. 定值电阻的阻值是20Ω
C. 图线a是电流表A的示数随电压表示数变化的关系图象
D. 当电压表、的示数相等时,滑片在滑动变阻器的中点位置
二、填空题(每空1分,共16分)
11. 一台单缸四冲程汽油机,飞轮转速是2400r/min,该汽油机每秒内完成______个冲程,做功______次。
12. 现在许多宾馆都利用房卡取电。只有把房卡插入槽中,房间内的用电器才能使用,房卡的作用相当于家庭电路中的______,房间里各用电器之间是并联的;家庭电路中同时使用的用电器越多,电路的总电阻越______(填“大”或“小”)。
13. 小明家有一台电视机,一台电冰箱,四盏电灯,一台洗衣机,它们并联在家庭电路中,电视机、电冰箱和洗衣机的工作电流分别是150mA、1.5A和2.8A,而每盏灯的工作电流是200mA,干路电流允许超过5A,那么这些用电器______(填“可以”或“不可以”)同时使用;若同时使用,干路电流是______A。
14. 一只小灯泡的额定电压为8V,正常发光时通过它的电流为0.4A,现将该小灯泡接在12V的电源上,为使其正常发光,应_____联一个_____Ω的电阻。
15. 如图所示的电路中,电源电压恒定不变,已知。当闭合,断开时,电压表示数为,电流表示数为,电阻为______Ω;当断开,闭合时,电流表示数为______A。
16. 如图为灯泡L和定值电阻R的I-U图像,若将L和R并联在电源电压为3V的电路中,干路电流为__________A;若将其串联在电源电压为4V的电路中,L和R的阻值之比为_________。
17. 如图所示的电路中,电源电压不变,当开关和闭合,甲、乙两表都为电压表时,两表的示数之比,则电阻______;当开关闭合、断开,甲、乙两表都为电流表时,两表的示数之比______。
18. 如图所示的电路,电源电压保持不变,,闭合开关S,滑动变阻器滑片P在最右端时,电流表的示数为0.25A;把滑片P移到中点时,电流表的示数为0.4A,则电源电压是______V,滑动变阻器的最大阻值是______Ω。
三、作图与实验探究题(19题2分,每空1分,共30分)
19. 如图是简化了的冰箱的电路图,请在相应的位置填上所缺的电路元件符号。
20. 在探究“不同物质的吸热情况”实验中,实验装置如图。
加热时间/min
0
1
2
3
4
甲的温度/℃
30
34
38
42
46
乙的温度/℃
10
18
26
34
42
(1)实验中应取______(选填“质量”或“体积”)相同的甲、乙两种液体;
(2)通过实验,记录数据如表格所示。当乙的温度达到42℃时,甲的温度升高了______℃,此时甲、乙两种液体吸收热量的关系为______(选填“>”“<”或“=”);
(3)分析实验数据可知:______液体的吸热能力强,若其中比热容大的液体是水,由表格数据可知另一种液体的比热容是______。
21. 在“探究串、并联电路的电流和电压规律”的实验中,各小组同学均用两节新干电池做电源。
次数
A点的电流
B点的电流
C点的电流
第一次
0.3A
0.3A
1.5A
第二次
0.2A
0.2A
0.2A
图1
(1)实验中选择的两个小灯泡的规格应该是______(选填“相同”或“不相同”)的;
(2)甲小组同学在连完最后一根导线后,电路中的两个灯泡都发光了,则实验操作的不当之处是:______;
(3)乙小组同学在“探究串联电路电流关系”时,两次测量记录的数据如上表。分析表格可知:明显错误的数据是______,造成错误的原因是______;
(4)丙小组同学在“探究串联电路电压规律”时,用图2电路测出两端的电压后,组内的小聪认为只需将与A点相连的导线改接到C点即可测出两端电压。小聪的办法______(选填“正确或不正确),原因是______;
(5)丁小组的同学在“探究并联电路电压规律”时:
①连接如图3所示电路,请用笔画线代替导线将电路连接完整,要求电压表测量两端电压;
②电路连接正确后,小组多次测出小灯泡、两端电压和并联电路的总电压,发现电压表示数相同。由此到并联电路电压规律是:______。
22. “探究影响导体电阻大小的因素”的实验装置如图所示,在实验中使用四根电阻丝,其材料规格如表所示。
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
灯泡亮度
A
锰铜合金
0.5
0.8
亮
B
镍铬合金
0.5
0.8
较亮
C
镍铬合金
0.5
0.4
较暗
D
镍铬合金
1.0
0.4
最暗
(1)实验中通过观察______比较电阻丝电阻的大小;
(2)实验中采用的研究方法是______和转换法;
(3)分别将编号为B、C的电阻丝接入电路进行实验,可得出结论:导体的电阻大小与导体的______有关;
(4)分别将编号为C、D的电阻丝接入电路进行实验,其得到的实验结论被实际应用到了______的工作原理中。(选填“电压表”、“电流表”、“滑动变阻器”)
23. 某学习小组在“”探究导体中的电流与电阻关系”实验中,连接了如图甲所示的电路(电源电压保持6V不变)。
(1)用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整(要求:滑动变阻器的滑片P向左移动时,电路中电流变大;导线不得交叉);
(2)连接好电路闭合开关前,先将变阻器的滑片P置于最______(选填“左或右”)端,再闭合开关,此时发现电流表有示数,电压表无示数。随后在将滑片P向中点移动的过程中,发现电流表示数变大,电压表仍无示数,则发生此现象的原因可能是______(选填字母);
A.电阻R短路 B.电压表短路 C.电流表断路 D.滑动变阻器断路
(3)图乙是小组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,当R的电阻由5Ω更换为10Ω时,闭合开关后,为使R两端的电压仍为______V,滑动变阻器的滑片应向______(选填“左”或“右”)端滑动;若实验中R的阻值分别5Ω、10、15Ω、20Ω、25Ω,为了保证完成实验,滑动变阻器的最大阻值至少是______Ω;
(4)通过分析图像,可得到的结论是:______。
24. 甲图是实验小组用伏安法测未知电阻Rx的实物电路,电源电压未知但恒定,已知滑动变阻器的最大阻值为R(电阻均不受温度影响)。
(1)在甲图中找出连接错误的一根导线,并在导线上画“×”,用笔画线代替导线将实物图连接正确(导线不能交叉)。
(2)该实验的原理是______
(3)在实验操作中,发现电压表已损坏,电流表完好,于是小组的同学设计了如乙图所示的电路图也完成了实验.请你帮助他们把以下实验步骤填写完整:
①闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,当滑片位于最左端时,读出此时电流表的示数,记为;
②再______,读出此时电流表的示数,记为;
③则未知电阻________。
四、综合应用题(每题7分,共14分)
25. 某煤气热水器将20L的水从20℃加热到70℃,煤气完全燃烧放出的热量有50%被水吸收(煤气的热值为)。求:
(1)水吸收的热量;
(2)需要完全燃烧多少的煤气?
26. 如图所示,电源电压不变,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~15V,,滑动变阻器的规格为“100Ω 1A”。当、都断开,变阻器的滑片调到中点时,电流表示数为0.08A,电压表示数为4V。求:
(1)电阻的阻值;
(2)电源电压;
(3)闭合开关、,在不损坏电流表、电压表的情况下,变阻器的阻值取值范围。
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2024—2025学年度第一学期期中测试九年级物理试卷
考生注意:
1.考试时间,理化共150分钟
2.全卷共四道大题,总分80分
3.可能用到的参考数据:,
一、选择题(1~8为单选题,9~10为多选题,每题2分,共20分)
1. 下列现象能说明分子做无规则运动的是( )
A. 春天, 微风拂面, 柳絮飘扬 B. 夏天, 百花齐放, 花香四溢
C. 秋天,展曦微露,雾漫山野 D. 冬天, 天寒地冻, 大雪纷飞
【答案】B
【解析】
【详解】A.柳絮飘扬,是肉眼可见的宏观物体——柳絮的机械运动,不是分子的运动,故A不符合题意;
B.花香四溢,是扩散现象,说明花香分子在不停地做无规则运动,故B符合题意;
C.雾漫山野,是肉眼可见的宏观物体——雾的机械运动,不是分子的运动,故C不符合题意;
D.大雪纷飞,是肉眼可见的宏观物体——雪花的机械运动,不是分子的运动,故D不符合题意。
故选B。
2. 关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A. 0℃的冰块内能为0
B. 温度高的物体含有的热量多
C. 两个发生热传递的物体之间一定存在温度差
D. 物体吸收热量,内能增加,温度一定升高
【答案】C
【解析】
【详解】A.一切物体无论温度高低都具有内能,0℃的冰块内能不为0。故A错误;
B.热量是热传递过程中传递能量的多少,是过程量,不能说含有,故B错误;
C.发生热传递的条件是存在温度差。存在温差的两个物体发生热传递时,热量从高温物体传向低温物体,故C正确;
D.物体吸收热量,内能增加,温度不一定升高。如晶体在熔化的过程中,吸收热量,内能增加,温度不变,故D错误。
故选C。
3. 四个轻小物体,甲乙带正电,丙带负电,丁不带电,下图中它们之间的作用情况正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.由于甲乙带正电,所以甲、乙互相排斥,故A错误;
B.甲、丙带异种电荷,应该互相吸引,故B错误;
C.乙带正电,丁不带电,二者应互相吸引,故C错误;
D.乙带正电,丙带负电,异种电荷互相吸引,故D正确。
故选D。
4. 对于图中所示的四幅图,下列说法中正确的是( )
A. 甲图中软木塞飞出时,管内水蒸气的内能增加
B. 乙图中两个压紧的铅块能吊起钩码,主要是因为分子间存在引力
C. 丙图中活塞向上运动是内燃机的做功冲程
D. 丁图中小朋友下滑时,内能转化为机械能
【答案】B
【解析】
【详解】A.甲图中软木塞飞出时,管内水蒸气对软木塞做功,水蒸气的内能减少,故A错误;
B.分子间既有引力也有斥力;乙图中两个压紧的铅块能吊起钩码,主要是因为分子间存在引力,故B正确;
C.丙图中活塞向上运动时,进气门关闭,排气门打开,是内燃机的排气冲程,故C错误;
D.丁图中小朋友下滑时,身体和滑梯摩擦生热,机械能转化为内能,故D错误。
故选B。
5. 智能锁正在逐步走进千家万户。如图所示为某款智能锁,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S1闭合,指纹正确相当于开关S2闭合,开门由电动机完成。下列符合该智能锁电路设计的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据题意,密码开关和指纹开关并联,均能打开锁,因此电动机在干路中。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
6. 小高同学在做电学实验时,按如图所示连接电路,电源电压不变,闭合开关后,灯L1、L2都发光,一段时间后,其中一盏灯突然熄灭,而电流表、电压表的示数都不变.产生这一现象的原因是( )
A. 灯L1短路 B. 灯L2短路 C. 灯L1断路 D. 灯L2断路
【答案】C
【解析】
【详解】两个电灯是并联,电压表测量并联后的电压,也为电源电压,电流表与L2串联,测量L2的电流,若一灯灭了,两表示数不变,说明电压表还能与电源相通,L2中还有电流,只有是L1不亮,它断路了.
故选C.
7. 如图所示,电源电压不变,闭合开关S,电压表V1的示数为6V,电压表V2的示数为2V。下列说法中正确的是( )
A. L1两端电压为2V
B. 电源两端电压为4V
C. 断开开关,只将电压表V2换成电流表,则L1与L2串联
D. 断开开关,将两个电压表都换成电流表,则L1与L2并联
【答案】D
【解析】
【详解】AB.如图所示,电源电压不变,闭合开关S,灯L1和L2串联,电压表V1测电源电压
U=6V
电压表V2测灯L2两端的电压
U2=2V
根据串联电路中电压规律可知,灯L1两端的电压
U1=U-U2=6V-2V=4V
故AB错误;
C.断开开关,只将电压表V2换成电流表,电路中只有L1,是简单电路,故C错误;
D.断开开关,将两个电压表都换成电流表,电流表相当于一根导线,则L1与L2并联,电流表A1测灯L2的电流,电流表A2测干路中电流,故D正确。
故选D。
8. 以下四种电路,电源电压不变且未知,R0是已知阻值的定值电阻,在不拆改电路的情况下,不能测出未知电阻Rx阻值的电路是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.当闭合开关S、S2时,定值电阻R0与未知电阻Rx串联接入电路,电压表测量未知电阻Rx两端的电压,读出电压表的示数为Ux,当闭合开关S、S1时,定值电阻R0与未知电阻Rx串联接入电路,电压表测量未知电阻Rx和已知电阻R0两端的总电压,读出电压表的示数为U,R0两端的电压
根据串联电路电流规律可知,I0=Ix,即
解得未知电阻
能够测量,故A不符合题意;
B.只闭合S,只有未知电阻Rx接入电路,读出电流表的示数I1,此时电源电压
再闭合S1,定值电阻R0与未知电阻Rx并联接入电路,读出电流表示数为I,通过定值电阻R0的电流
此时电源电压
联立,解得未知电阻
能测量,故B不符合题意;
C.闭合开关S1,电压表测量电源电压,再闭合开关S2,电压表测量的还是电源电压,不能得到Rx的电流,不能测出未知电阻的阻值,故C符合题意;
D.只闭合S,定值电阻R0与未知电阻Rx串联接入电路,读出电流表的示数为I1,此时电源电压
再闭合S1 时,只有定值电阻R0接入电路,读出电流表的示数为I2,此时电源电压
联立解得未知电阻,能测出,故D不符合题意。
故选 C。
9. 如图所示,电源电压不变。闭合开关S,当滑动变阻器滑片P向右移动时( )
A. 电流表A1示数变小,电压表V示数不变 B. 电流表A2示数变小,电压表V示数变大
C. 电压表V示数与电流表A1示数比值不变 D. 电压表V示数与电流表A2示数比值变大
【答案】CD
【解析】
【详解】AB.据图可知,电路为定值电阻和变阻器并联,电压表测电源电压,电流表测A1测定值电阻R1支路电流,电流表A2测干路电流。当滑动变阻器滑片P向右移动时,变阻器接入电路中的阻值变大,变阻器支路的电流变小,由于电压表测电源电压,示数不变,且各支路互不影响,电流表A1的示数不变,电流表A2的示数变小,故AB不符合题意;
CD.电源电压不变,则电压表V的示数不变,电流表A1的示数不变,电流表A2的示数变小。则电压表V示数与电流表A1示数之比不变,电压表V示数与电流表A2示数比值变大。故CD符合题意。
故选CD。
10. 图甲电路电源电压恒定,是滑动变阻器,是定值电阻;图乙中的a、b分别是将滑动变阻器的滑片从最左端移动到最右端的过程中,电流表A的示数随两电压表、示数变化的关系图象。下列说法中正确的是( )
A. 电源电压是6V
B. 定值电阻的阻值是20Ω
C. 图线a是电流表A的示数随电压表示数变化的关系图象
D. 当电压表、的示数相等时,滑片在滑动变阻器的中点位置
【答案】AC
【解析】
【详解】AC.图中为两电阻串联,电压表V1测R1两端电压,电压表V2测R2两端电压,当滑片从最左端移动到最右端的过程中,滑动变阻器接入电路中的阻值变小,电路中的总电阻变大,根据可知,电路中的电流会变大,根据串联分压原理可知,滑动变阻器R1两端电压会变小,因此a电流表A的示数随电压表示数变化的关系图像,b是电流表A的示数随电压表示数变化的关系图像,根据乙图可知,当电路中电流为0.1A时,电压表、示数分别为5V、1V,则电源电压为
故AC正确;
B.b是定值电阻的变化图像,当电流为0.1A时,定值电阻两端电压为1V,则定值电阻的阻值为
故B错误;
D.根据串联分压原理可知,当滑动变阻器两端电压最大时,滑动变阻器接入电路中的阻值最大,据乙图可知,滑动变阻器最大电压是5V,此时电流为0.1A,则滑动变阻器的最大阻值为
当电压表、的示数相等时,据图可知,此时滑动变阻器的电压是3V,电路中的电流是0.3A,则滑动变阻器的电阻为
则此时滑片不在滑动变阻器的中点位置,故D错误。
故选AC。
二、填空题(每空1分,共16分)
11. 一台单缸四冲程汽油机,飞轮转速是2400r/min,该汽油机每秒内完成______个冲程,做功______次。
【答案】 ①. 80 ②. 20
【解析】
【详解】[1][2]已知飞轮转速为
因为单缸四冲程汽油机一个工作循环活塞往复2次,曲轴转动2周,做功1次,完成4个冲程,所以该汽油机1s完成20个工作循环,80个冲程,对外做功20次。
12. 现在许多宾馆都利用房卡取电。只有把房卡插入槽中,房间内的用电器才能使用,房卡的作用相当于家庭电路中的______,房间里各用电器之间是并联的;家庭电路中同时使用的用电器越多,电路的总电阻越______(填“大”或“小”)。
【答案】 ①. 开关 ②. 小
【解析】
【详解】[1]把房卡插入槽中,房间内的用电器才能使用,说明房卡控制电路的通断,相当于电路中的开关。
[2]房间里各用电器之间是并联的,家庭电路中同时使用的用电器越多,根据并联电路中电流规律可知,干路电流会越大,电源电压不变,根据可知,电路中的总电阻会变小。
13. 小明家有一台电视机,一台电冰箱,四盏电灯,一台洗衣机,它们并联在家庭电路中,电视机、电冰箱和洗衣机的工作电流分别是150mA、1.5A和2.8A,而每盏灯的工作电流是200mA,干路电流允许超过5A,那么这些用电器______(填“可以”或“不可以”)同时使用;若同时使用,干路电流是______A。
【答案】 ①. 不可以 ②. 5.25
【解析】
【详解】[1][2]家庭电路是并联的根据并联电路中电流规律可知,若同时使用,干路电流为
由于干路电流允许超过5A,此时同时工作的电流大于干路允许通过的最大电流因此不能同时使用。
14. 一只小灯泡的额定电压为8V,正常发光时通过它的电流为0.4A,现将该小灯泡接在12V的电源上,为使其正常发光,应_____联一个_____Ω的电阻。
【答案】 ①. 串 ②. 10
【解析】
【详解】[1]灯泡正常发光时的电压为8V,现将该小灯泡接在12V的电源上,应串联一个电阻分压。
[2]因串联电路中总电压等于各分电压之和,则串联电阻两端的电压
串联电路中各处的电流相等,根据欧姆定律可得,串联电阻的阻值
15. 如图所示的电路中,电源电压恒定不变,已知。当闭合,断开时,电压表示数为,电流表示数为,电阻为______Ω;当断开,闭合时,电流表示数为______A。
【答案】 ①. 30 ②. 0.3
【解析】
【详解】[1]由图可知,当闭合断开时,两电阻并联,电流表测干路电流,电压表测电源电压,根据欧姆定律和并联电路的电流特点可知
解得
,
[2]当断开闭合时,两电阻仍并联,电流表测电流,电压表仍测电源电压,电流表示数为
16. 如图为灯泡L和定值电阻R的I-U图像,若将L和R并联在电源电压为3V的电路中,干路电流为__________A;若将其串联在电源电压为4V的电路中,L和R的阻值之比为_________。
【答案】 ①. 0.6 ②. 1∶3
【解析】
【详解】[1]将L和R并联在电源电压为3V的电路中,由并联电路中各支路电压等于电源电压可知,L和R两端电压都为3V,并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,由图可得
[2]将其串联在电源电压为4V的电路中,由串联电路中各用电器电压之和等于电源电压,串联电路中处处电流相等,由图可得,当电路电流为0.2A时,L电压为1V, R电压为3V,此时电源电压为
由欧姆定律得,L与R的阻值之比
17. 如图所示的电路中,电源电压不变,当开关和闭合,甲、乙两表都为电压表时,两表的示数之比,则电阻______;当开关闭合、断开,甲、乙两表都为电流表时,两表的示数之比______。
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】[1]当开关和闭合,甲、乙两表都为电压表时,、串联,电压表甲测电源电压,乙测电压,两表的示数之比,根据串联分压原理可知、电压之比为。串联时电流相等,根据可知电阻与电压成正比,所以电阻。
[2]当开关闭合、断开,甲、乙两表都为电流表时,、并联,甲测电流,乙测干路电流。并联时,电压相等,根据可知电流与电阻成反比,所以、电流之比为,根据并联电流规律可知甲乙两表的示数之比。
18. 如图所示的电路,电源电压保持不变,,闭合开关S,滑动变阻器滑片P在最右端时,电流表的示数为0.25A;把滑片P移到中点时,电流表的示数为0.4A,则电源电压是______V,滑动变阻器的最大阻值是______Ω。
【答案】 ①. 10V ②. 30Ω
【解析】
【详解】[1][2]电路为串联电路,串联电路电流处处相等,闭合开关S,滑动变阻器滑片P在最右端时,此时滑动变阻器的阻值最大,电流表的示数为0.25A,则电源电压为
把滑片P移到中点时,电流表的示数为0.4A,则电源电压是
解两式子可知电源电压是U=10V,滑动变阻器的最大阻值R2=30Ω。
三、作图与实验探究题(19题2分,每空1分,共30分)
19. 如图是简化了的冰箱的电路图,请在相应的位置填上所缺的电路元件符号。
【答案】如下图所示
【解析】
【分析】
【详解】冰箱正常工作时压缩机的工作是间歇性,每相隔一段时间工作几分钟,照明灯是在打开冰箱门时,照明灯进行工作,两者互不影响,两者属于并联;则照明灯和压缩机并联,各串联一个开关,分别控制照明灯和压缩机,如下图所示:
20. 在探究“不同物质的吸热情况”实验中,实验装置如图。
加热时间/min
0
1
2
3
4
甲的温度/℃
30
34
38
42
46
乙的温度/℃
10
18
26
34
42
(1)实验中应取______(选填“质量”或“体积”)相同的甲、乙两种液体;
(2)通过实验,记录数据如表格所示。当乙的温度达到42℃时,甲的温度升高了______℃,此时甲、乙两种液体吸收热量的关系为______(选填“>”“<”或“=”);
(3)分析实验数据可知:______液体的吸热能力强,若其中比热容大的液体是水,由表格数据可知另一种液体的比热容是______。
【答案】(1)质量 (2) ①. 16 ②. =
(3) ①. 甲 ②.
【解析】
【小问1详解】
根据控制变量法,探究物质吸热能力实验中应量取质量相同的甲、乙两种液体,分别倒入相同的烧杯中,用相同的电加热器加热。
【小问2详解】
[1]由表可知,当乙的温度达到42℃时,甲的温度为46℃,甲温度变化量为
即甲的温度升高了。
[2]此时加热时间相同,因为加热器相同,所以此时甲、乙两种液体吸收热量相同,即。
【小问3详解】
[1][2]由表可知,加热相同的时间(4min),吸收相同的热量,甲升温,乙升温,甲升温慢,则甲液体的吸热能力强,甲液体是水。根据,质量和吸热相同时,比热容和温度变化量成反比,则甲乙液体的比热容之比为
则另一种液体(乙液体)的比热容为
21. 在“探究串、并联电路的电流和电压规律”的实验中,各小组同学均用两节新干电池做电源。
次数
A点的电流
B点的电流
C点的电流
第一次
0.3A
0.3A
1.5A
第二次
0.2A
0.2A
0.2A
图1
(1)实验中选择的两个小灯泡的规格应该是______(选填“相同”或“不相同”)的;
(2)甲小组同学在连完最后一根导线后,电路中的两个灯泡都发光了,则实验操作的不当之处是:______;
(3)乙小组同学在“探究串联电路电流关系”时,两次测量记录的数据如上表。分析表格可知:明显错误的数据是______,造成错误的原因是______;
(4)丙小组同学在“探究串联电路电压规律”时,用图2电路测出两端的电压后,组内的小聪认为只需将与A点相连的导线改接到C点即可测出两端电压。小聪的办法______(选填“正确或不正确),原因是______;
(5)丁小组的同学在“探究并联电路电压规律”时:
①连接如图3所示电路,请用笔画线代替导线将电路连接完整,要求电压表测量两端电压;
②电路连接正确后,小组多次测出小灯泡、两端电压和并联电路的总电压,发现电压表示数相同。由此到并联电路电压规律是:______。
【答案】(1)不相同 (2)连接电路中开关没有断开
(3) ①. 1.5A ②. 按0~3A量程读数
(4) ①. 不正确 ②. 这样做电压表正负接线柱接反了
(5) ①.
②. 并联电路中各支路两端电压相等,与电源电压相等
【解析】
【小问1详解】
[1]为搜寻普遍规律,应选择规格不同的小灯泡。
【小问2详解】
[1]连接最后一根导线,两个灯泡都发光,说明接完最后一根导线,电路就闭合的,是连接过程中开关没有断开。
【小问3详解】
[1]串联电路中处处电流相等,第一次实验中,C点电流明显大于其它两点,所以是这个数据错了。
[2]电流表两个量程相差5倍,应是将0~0.3A量程的0.3A读成了0~3A量程的1.5A。
【小问4详解】
[1][2]第一次测量是正确的,则电压表左侧接线柱是正接线柱,如果按小聪的操作,电流是从电压表负接线柱流入电流表,这是不允许的。因此小聪的办法不正确。
【小问5详解】
[1]两个小灯并联,电压表与L1并联。电路如下:
[2]多次测量,电压表示数相同,说明被测电压相等。故结论是:并联电路中各支路两端电压相等,与电源电压相等。
22. “探究影响导体电阻大小的因素”的实验装置如图所示,在实验中使用四根电阻丝,其材料规格如表所示。
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
灯泡亮度
A
锰铜合金
0.5
0.8
亮
B
镍铬合金
0.5
0.8
较亮
C
镍铬合金
0.5
0.4
较暗
D
镍铬合金
1.0
0.4
最暗
(1)实验中通过观察______比较电阻丝电阻的大小;
(2)实验中采用的研究方法是______和转换法;
(3)分别将编号为B、C的电阻丝接入电路进行实验,可得出结论:导体的电阻大小与导体的______有关;
(4)分别将编号为C、D的电阻丝接入电路进行实验,其得到的实验结论被实际应用到了______的工作原理中。(选填“电压表”、“电流表”、“滑动变阻器”)
【答案】 ①. 小灯泡的亮度 ②. 控制变量法 ③. 横截面积 ④. 滑动变阻器
【解析】
【详解】(1)[1]将不同的电阻丝接入电路,电流大小不同,灯泡亮度不同,因此实验中是通过观察灯泡亮度来比较电阻大小的,这种研究问题的方法叫做转换法。
(2)[2]影响导体电阻大小的因素:导体的材料、长度和横截面积,在研究电阻与其中某个因素的关系时,要采用控制变量法的思想,所以本实验采用的研究方法是控制变量法和转换法。
(3)[3]如果选用编号为B、C两根电阻丝进行实验,即此时的长度和材料相同,但横截面积不同,故是为了验证导体的电阻与横截面积的关系。
(4)[4]如果选用编号为C、D两根电阻丝进行实验,即此时的材料和横截面积相同,但长度不同,从而得出结论:在材料和横截面积相同,导体长度越长,电阻越大,该结论被实际应用到了滑动变阻器的工作原理中。
23. 某学习小组在“”探究导体中的电流与电阻关系”实验中,连接了如图甲所示的电路(电源电压保持6V不变)。
(1)用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整(要求:滑动变阻器的滑片P向左移动时,电路中电流变大;导线不得交叉);
(2)连接好电路闭合开关前,先将变阻器的滑片P置于最______(选填“左或右”)端,再闭合开关,此时发现电流表有示数,电压表无示数。随后在将滑片P向中点移动的过程中,发现电流表示数变大,电压表仍无示数,则发生此现象的原因可能是______(选填字母);
A.电阻R短路 B.电压表短路 C.电流表断路 D.滑动变阻器断路
(3)图乙是小组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,当R的电阻由5Ω更换为10Ω时,闭合开关后,为使R两端的电压仍为______V,滑动变阻器的滑片应向______(选填“左”或“右”)端滑动;若实验中R的阻值分别5Ω、10、15Ω、20Ω、25Ω,为了保证完成实验,滑动变阻器的最大阻值至少是______Ω;
(4)通过分析图像,可得到的结论是:______。
【答案】(1) (2) ①. 右 ②. A
(3) ①. 3 ②. 右 ③. 25
(4)当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
【解析】
【小问1详解】
由题意知,要求滑动变阻器的滑片P向左移动时,电路中电流变大,说明向左电阻变小,根据靠近下接线柱电阻变小,可得出应连接滑动变阻器下面左端接线柱。如图所示:
【小问2详解】
[1]为了保护电路,要求闭合开关前,先将变阻器的滑片P置于阻值最大端,由图可知滑片应位于最右端。
[2]闭合开关,此时发现电流表有示数,电压表无示数。随后在将滑片P向中点移动的过程中,发现电流表示数变大,电压表仍无示数,说明不是由于电压过小导致电压表不显示,因为电流表有示数,所以是短路,如果是电压表短路,那么定值电阻会被短路,所以是定值电阻短路。
故选A。
【小问3详解】
[1]在“探究导体中的电流与电阻关系”实验中,需要保证定值电阻两端电压不变,由图乙可知定值电阻两端电压始终为
[2]当R的电阻由5Ω更换为10Ω时,定值电阻阻值变大,由串联分压可知,定值电阻两端电压变大,因为在“探究导体中的电流与电阻关系”实验中,需要保证定值电阻两端电压不变,所以根据分压原理,需增大滑动变阻器两端电压,即滑动变阻器滑片要向右移动。
[3]若实验中R的阻值分别5Ω、10、15Ω、20Ω、25Ω,则根据分压原理当滑动变阻器为25Ω时,滑动变阻器的阻值最大,由电路图可知,滑动变阻器与定值电阻串联,所以电路中电流为
由题意可知,滑动变阻器两端电压为
滑动变阻器的最大阻值至少是
【小问4详解】
通过分析图像,可得到的结论是,当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
24. 甲图是实验小组用伏安法测未知电阻Rx的实物电路,电源电压未知但恒定,已知滑动变阻器的最大阻值为R(电阻均不受温度影响)。
(1)在甲图中找出连接错误的一根导线,并在导线上画“×”,用笔画线代替导线将实物图连接正确(导线不能交叉)。
(2)该实验的原理是______
(3)在实验操作中,发现电压表已损坏,电流表完好,于是小组的同学设计了如乙图所示的电路图也完成了实验.请你帮助他们把以下实验步骤填写完整:
①闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,当滑片位于最左端时,读出此时电流表的示数,记为;
②再______,读出此时电流表的示数,记为;
③则未知电阻________。
【答案】(1) (2)
(3) ①. 将变阻器滑片移到最右端 ②.
【解析】
【小问1详解】
电路中,电压表串联在电路中,变阻器与待测电阻并联,这是错误的。应:电流表与待测电阻、变阻器串联,电压表要与待测电阻并联。电路如下:
【小问2详解】
伏安法测电阻的原理是:测出待测电阻两端电压、通过它的电流,根据欧姆定律计算出电阻,即原理是。
【小问3详解】
[1][2]①中,变阻器连入电路阻值为0,只有待测电阻一个用电器,此时其两端电压等于电源电压。有
②因为变阻器的最大阻值已知,此时可以将变阻器连入电路阻值调到最大为R,有
将上述两式联立为方程组,解得待测电阻阻值为
四、综合应用题(每题7分,共14分)
25. 某煤气热水器将20L的水从20℃加热到70℃,煤气完全燃烧放出的热量有50%被水吸收(煤气的热值为)。求:
(1)水吸收的热量;
(2)需要完全燃烧多少的煤气?
【答案】(1)4.2×106J
(2)0.21m3
【解析】
【小问1详解】
水的质量为
水吸收的热量为
【小问2详解】
煤气完全燃烧放出的热量为
需要完全燃烧煤气的体积为
26. 如图所示,电源电压不变,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~15V,,滑动变阻器的规格为“100Ω 1A”。当、都断开,变阻器的滑片调到中点时,电流表示数为0.08A,电压表示数为4V。求:
(1)电阻的阻值;
(2)电源电压;
(3)闭合开关、,在不损坏电流表、电压表的情况下,变阻器的阻值取值范围。
【答案】(1)
(2)8V (3)
【解析】
【小问1详解】
当、都断开,变阻器的滑片调到中点时,变阻器和串联,电压表测电压,电流表测电路电流。则电阻的阻值为
【小问2详解】
电源电压为
【小问3详解】
闭合开关、,和电压表均被短路,和并联,电流表测干路电流。电流为
电流表的量程为0~0.6A,则干路电流最大为0.6A,根据并联电流规律,支路电流最大为
所以变阻器的阻值最小为
所以变阻器的阻值取值范围为。
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