精品解析:辽宁省鞍山市铁西区2024-2025学年九年级上学期期中测试物理试题
2024-12-18
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 辽宁省 |
| 地区(市) | 鞍山市 |
| 地区(区县) | 铁西区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 16.00 MB |
| 发布时间 | 2024-12-18 |
| 更新时间 | 2025-11-29 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-12-18 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/49406813.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
九年级物理学情调查(十一月)2024
温馨提示:请考生把所有的答案都答在答题卡上,否则不给分,答题要求见答题卡。
一、选择题(本题共9小题,每小题2分,共18分。其中1~6题为单选题;7~9题为多选题,多选题测选得1分,错选得0分)
1. 下列数据中最符合实际的是( )
A. 一节新1号干电池电压为3.7V
B. 家庭电路的电压为36V
C. 半导体收音机电源的电流约为50mA
D. 通过手电筒的电流大约为5A
2. 如图用蒸锅在天然气灶上烧水蒸包子的过程中,下列说法正确的是( )
A. 天然气燃烧越充分,热值越大
B. 包子的温度越高所含热量越多
C. “蒸包子”是通过做功的方式改变包子内能的
D. 锅盖被“顶起”,该过程将内能转化为机械能
3. 为了比较A、B两种液体的吸热能力,小亮用完全相同的加热装置对质量分别为100g和480g的A、B两液体进行加热,根据实验数据绘制的温度随时间变化的图像如图所示。根据图像信息,下列说法中正确的是( )
A. A液体比B液体更适合作发动机的冷却液 B. A、B两液体的比热容之比为1∶2
C. A、B两液体在0~8min内吸收的热量之比为2∶1 D. B液体的吸热能力比A液体的强
4. 如图是小球在地面弹跳的频闪照片,下列说法中正确的是( )
A. 小球弹起的高度越来越小,在此过程中能量守恒
B. 小球和地面之间发生撞击,内能转化为机械能
C. 在小球的运动中是通过热传递的方式使其内能增加
D. 根据能量守恒定律,在此过程中小球的机械能总量是保持不变的
5. 两个相同的小灯泡,单独接在两节干电池组成的电源两端,都能发光,只是亮度有所不同,当其连接成如图所示的电路时,闭合开关后,小灯泡L1和L2也都发光,用一根导线接在小灯泡L2的两端,你会看到的现象是( )
A. 小灯泡L1和L2仍都发光 B. 小灯泡L1和L2都熄灭
C. 小灯泡L1仍发光,小灯泡L2熄灭 D. 小灯泡L2仍发光,小灯泡L1熄灭
6. 如图所示,电源电压恒定不变,开关闭合后,当滑动变阻器的滑片P由最右端向中点滑动时,下列说法正确的是( )
A. 电流表A1示数变小 B. 灯泡L的亮度变大
C. 电压表V示数不变 D. 电流表A2示数不变
7. 如图所示,取两个相同的验电器A和B,使A带负电,B不带电,用带有绝缘手柄的金属棒把A和B连接起来。下列说法正确的是( )
A. B中正电荷通过金属棒流向A,A金属箔的张角减小
B. 电流从B流向A
C. A中负电荷通过金属棒流向B,B中正电荷通过金属棒流向A
D. A中的自由电子通过金属棒流向B,B金属箔的张角增大
8. 由变形得,对此,下列说法正确的是( )
A. 加在导体两端的电压越大,则导体的电阻越大
B. 通过导体的电流越大,则导体的电阻越小
C. 当导体两端电压为零时,导体的电阻不变
D. 导体的电阻可以用导体两端的电压和电流的比值来表示
9. 如图甲所示电路,电源电压保持不变。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中,、的关系图象如图乙所示。则下列判断正确的是( )
A. 图线A是电阻的关系图象 B. 电源电压为18V
C. 的阻值是20Ω D. 滑动变阻器的最大阻值为70Ω
二、填空题(本题共6小题,每空1分,共12分)
10. 南果梨以其果肉细腻、爽口多汁、风味香浓而深受国内外友人赞誉,闻着有浓浓果香味,是______现象,说明分子在______。
11. 如图所示,是小汐同学设计的一款简易“吸尘器”:将一个干燥的空矿泉水瓶,在衣服上反复摩擦之后,用它去吸取地上的灰尘,达到清洁功能。这是利用矿泉水瓶和衣服反复摩擦后,矿泉水瓶带上_____,而具有_____的性质制成的。
12. 如图,一只水果电池点亮了发光二极管,则铜片是水果电池的______(选填“正极”或“负极”),现将二极管正负极接线对调,二极管______(选填“会”或“不会”)发光。
13. 取口香糖锡纸,中间剪掉一些(如图甲所示),将锡纸条带锡的两端分别按在电池的正、负极上,很快发现锡纸条开始冒烟、着火,如图乙所示,实验中的锡纸是导体,锡纸条上,则______段的电阻最大,此时锡纸条上电流______(选填“=”、“>”或<”)。
14. 如图(a)所示电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均为图(b)所示,则电阻R1两端的电压为_____,R2两端的电压为_____。
15. 如图所示,电源电压保持不变,定值电阻,闭合开关时整个电路正常工作,电流表A1的示数是0.3A,A的示数是1.5A。电源电压是________V,电阻R2的阻值是________Ω。
三、作图题(本题共2小题,每题2分,共4分)
16. 如图(a) 是动车车站的自动检票闸机口。乘客需刷身份证同时进行人脸识别,两个信息都符合后闸机门(电动机M)才自动打开,可检票通过。身份证系统相当于开关 S1,人脸识别系统相当于开关 S2,信息符合后开关自动闭合。请根据以上要求,将图(b) 中的模拟电路补充完整。
17. 电位器实质是一种变阻器,如图A、B、C是电位器接线柱。要求当滑片向A端旋转时,灯泡变暗,请将下面的图连接完成。
四、实验题(本题共4小题,每空1分,共24分)
18. 为了比较水和煤油吸热本领的大小,某同学做了如图所示的实验。在两个相同的烧杯中,分别装有水和煤油,用相同的电热器分别对它们加热相同的时间。
物质
质量/g
初温/℃
末温/℃
加热时间/min
水
60
20
45
6
煤油
60
20
70
6
(1)实验中应保证水和煤油的初温与___________(填“质量”或“体积”)都相同;
(2)实验中选用相同的电热器的目的__________;
(3)对水和煤油加热相同的时间后,可以观察到水升高的温度___________(填“高于”、“等于”或“低于”)煤油升高的温度;
(4)实验表明,___________(填“水”或“煤油”)的吸热能力更强。在物理学中,我们用 ___________这一物理量来描述物质的这种特性。
19. 物理学习小组的同学们做“探究并联电路中电流规律”的实验。请你完成下列内容:
(1)连接电路时,开关应______。
(2)图甲是他们设计的电路图,实验时需要测量三处的电流。图乙是他们某次测量时连接的实验电路,此时电流表测量的是______(选“A”“B”或“C”处的电流。
(3)①小金同学在某次测量时,闭合开关后,发现电流表指针如图丙所示,原因是________。
②在排除故障后,电流表的示数如图丁所示,则电流表的示数为______。
(4)小明同学要测量通过的电流,只需将图乙中导线______(选填“”或“”的一端改接到电流表的负接线柱上。
(5)小薛同学测出一组三处的电流,数据如表所示,由此他得出结论:①干路电流等于各支路电流之和。②各支路电流相等。
0.2
0.2
0.4
小组内交流讨论后,一致认为小薛同学的结论不具普遍性,要得到并联电路中电流的规律,还应该选用规格______(选填“相同”或“不同”)的灯泡进行实验。
20. 小强在探究“影响导体电阻大小的因素”时,猜想导体的电阻可能与下列因素有关:
①导体的材料; ②导体的长度; ③导体的横截面积
为了验证上述猜想,小强用如图所示的器材进行实验,其中导体ABC是镍铬合金丝,D是锰铜合金丝;ACD长度相同,ABD横截面积相同:
(1)实验中,在两个金属夹子之间接上不同的导体,闭合开关后通过观察_________来比较导体的电阻大小会更加准确。
(2)为了验证猜想3,应选用编号为_________和_________两根金属丝分别接入电路进行试验。
(3)选用A、B两根导线分别接入电路中进行实验,是为了探究电阻大小跟导体_________有关,可得出的结论是____________。
(4)实验中,她将A、D两根导线分别接入电路,测出电流分别为,,它们的关系为,可以判断出:镍铬材料和锰铜材料比较,_________导电性较强。
21. 小明从旧电器上拆下一个标识不清的定值电阻,为了测出它的阻值,他选择了电压恒为3V的电源、一个滑动变阻器、电压表、电流表、开关、导线等器材,实验电路如图甲所示。
(1)用笔画线代替导线在图甲中完成实物电路连接,要求滑动变阻器的滑片向B端滑动时电路中的电流变小______;
(2)闭合开关,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,发现电压表无示数,电流表有明显示数,则产生故障的原因可能是______(写出一种);
(3)排除故障后,正确连接电路,移动滑动变阻器的滑片到某一位置,电压表和电流表的示数如图乙、丙所示,电压表读数为______V,计算得出阻值为______Ω;
(4)小华认为小明的测量结果可能不可靠,她仍利用图甲器材,连接电路,移动滑片得到多组数据如下表:
实验次数
1
2
3
电压U/V
1.47
1.80
2.02
电流I/A
0.3
0.24
0.2
电阻/Ω
①若小华测得的电压和电流值是准确的,分析表格数据,小华实验电路连接存在的问题可能是:______;
②小华意识到问题后没有改变电路连接,而是用自己的办法正确计算出了三次电阻的值,小华测量出=______Ω;
③同学们认为小华的测量结果比小明的准确,原因是:______。
五、综合应用题(本题共3小题,共22分;22、23题各8分,要求写出必要的过程、公式和文字说明:24题6分)
22. 小明在家中用煤气灶烧开水,将2kg的水从10℃加热到100℃,燃烧了0.05m3的煤气,煤气的热值约为4×107J/m3,水的比热容为4.2×103J/(kg∙℃)。试求:
(1)水壶中2kg水吸收的热量是多少?
(2)0.05m3的煤气完全燃烧放出的热量是多少?
(3)此时煤气灶的效率是多少?
23. 随着社会的发展和科技的进步,电路元件在各行各业得到广泛的应用,其中热敏电阻就是其中之一.热敏电阻的阻值会随温度的变化而变化.图甲是用热敏电阻测量环境温度的电路,电路中电流表的量程为0﹣0.02A,滑动变阻器R的铭牌上标有“150Ω0.3A”字样,Rt为热敏电阻,其阻值随环境温度变化关系如图乙所示,电源电压保持不变,请完成下列小题:
(1)将此电路放入温度为10℃的环境中,闭合开关S,调节滑片P,使滑动变阻器接入电路的电阻R=100Ω,此时电流表的读数为0.01A,求电源电压?
(2)若环境温度为30℃时且滑动变阻器接入电路的电阻R=100Ω,求电流表的示数?
(3)当环境达到最高温度时滑动变阻器完全接入电路,则环境最高温度为多少?
24. 阅读短文,回答问题。
科学家在四冲程发动机的基础上发明了“六冲程引擎”发动机。这种引擎在完成四冲程工作后,会把水注入汽缸,使水瞬间变成水蒸气,从而带动活塞运动,产生第五冲程,为汽车提供动力,第六冲程让水蒸气排放到冷凝器,变成可再次注入汽缸的水。“六冲程引擎”发动机的优点是环保、效率高,“六冲程引擎”发动机比传统四冲程发动机效率可提高40%,在一定程度上能够缓解如今由于能源供应短缺而导致的能源危机。
(1)汽油机在做功冲程里,高温、高压的燃气推动活塞向______(选填“上”或“下”)运动,对外做功,将内能转化为______能;
(2)若汽车发动机以恒定功率输出,在爬坡的时候减慢车速,目的是______;
(3)“六冲程引擎”发动机第五冲程相当于四冲程汽油机的______冲程:如果这种单缸六冲程内燃机飞轮转速是1800r/min,则该发动机每秒钟对外做功______次,若每次做功为500J,“六冲程引擎”发动机的功率为______W。
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九年级物理学情调查(十一月)2024
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一、选择题(本题共9小题,每小题2分,共18分。其中1~6题为单选题;7~9题为多选题,多选题测选得1分,错选得0分)
1. 下列数据中最符合实际的是( )
A. 一节新的1号干电池电压为3.7V
B. 家庭电路的电压为36V
C. 半导体收音机电源的电流约为50mA
D. 通过手电筒的电流大约为5A
【答案】C
【解析】
【详解】A.一节新的1号干电池电压为1.5V,故A不符合题意;
B.家庭电路的电压为220V,故B不符合题意;
C.半导体收音机电源的电流约为50mA,故C符合题意;
D.通过手电筒的电流大约为0.25A,故D不符合题意。
故选C。
2. 如图用蒸锅在天然气灶上烧水蒸包子的过程中,下列说法正确的是( )
A. 天然气燃烧越充分,热值越大
B. 包子的温度越高所含热量越多
C. “蒸包子”是通过做功的方式改变包子内能的
D. 锅盖被“顶起”,该过程将内能转化为机械能
【答案】D
【解析】
【详解】A.热值是燃料本身的一种特性,热值由燃料本身决定,与燃料是否充分燃烧无关,故A错误;
B.在质量不变时,包子的温度越高,内能越大,但不能说所含的热量越多,因为热量是一个过程量,不能用“含有”、“具有”来描述,故B错误;
C.“蒸包子”时,包子吸收热量,内能增加,温度升高,是通过热传递的方式改变包子的内能,故C错误;
D.锅盖被“顶起”时,水蒸气对锅盖做功,将内能转化为机械能,故D正确。
故选D。
3. 为了比较A、B两种液体的吸热能力,小亮用完全相同的加热装置对质量分别为100g和480g的A、B两液体进行加热,根据实验数据绘制的温度随时间变化的图像如图所示。根据图像信息,下列说法中正确的是( )
A. A液体比B液体更适合作发动机的冷却液 B. A、B两液体的比热容之比为1∶2
C. A、B两液体在0~8min内吸收的热量之比为2∶1 D. B液体的吸热能力比A液体的强
【答案】A
【解析】
【详解】故A正确;
由图得,AB加热8min 吸收相同的热量,则A、B两液体在0~8min内吸收的热量之比为1:1,此时A温度上升
B温度上升
AB的质量分别为100g、480g,由得,A、B两液体的比热容之比为
A液体比热容较大,相同质量的AB升高相同温度,A吸收的热量较多,A液体的吸热能力比B液体的强,则A液体比B液体更适合作发动机的冷却液。故A正确,BCD错误。
故选A。
4. 如图是小球在地面弹跳的频闪照片,下列说法中正确的是( )
A. 小球弹起的高度越来越小,在此过程中能量守恒
B. 小球和地面之间发生撞击,内能转化为机械能
C. 在小球的运动中是通过热传递的方式使其内能增加
D. 根据能量守恒定律,在此过程中小球的机械能总量是保持不变的
【答案】A
【解析】
【详解】AB.由图可知,小球运动过程中,克服空气摩擦或与地面撞击做功,部分机械能转化成内能,但能量的总量是守恒的,故A正确,B错误;
C.在小球的运动中,与空气摩擦做功或与地面撞击做功,有一部分机械能转化成了内能,通过做功的方式改变物体的内能,故C错误。
D.在小球的运动中,与空气摩擦做功或与地面撞击做功,有一部分机械能转化成了内能,所以小球的机械能总量会减小,但能量的总量保持不变,故D错误;
故选A 。
5. 两个相同的小灯泡,单独接在两节干电池组成的电源两端,都能发光,只是亮度有所不同,当其连接成如图所示的电路时,闭合开关后,小灯泡L1和L2也都发光,用一根导线接在小灯泡L2的两端,你会看到的现象是( )
A. 小灯泡L1和L2仍都发光 B. 小灯泡L1和L2都熄灭
C. 小灯泡L1仍发光,小灯泡L2熄灭 D. 小灯泡L2仍发光,小灯泡L1熄灭
【答案】C
【解析】
【详解】合开关,两只灯泡串联,都发光;若把一根导线接在小灯泡L2的两端,L2被短路不能发光,但L1仍然有电流通过,照常发光,同时电源电压全部加在L1两端,所以亮度增大。
故选C。
【点睛】用电器中有电流通过时,用电器能够工作;将用电器两端用导线直接连接,会造成用电器短路,用电器不能工作;当其连接成如图所示的电路时,闭合开关后,小灯泡L1和L2都发光,说明灯泡完好;用一根导线接在小灯泡L2的两端,L2被短路,且电源电压全部加在L1两端,根据欧姆定律通过L1的电流变大,据此解答。
6. 如图所示,电源电压恒定不变,开关闭合后,当滑动变阻器的滑片P由最右端向中点滑动时,下列说法正确的是( )
A. 电流表A1示数变小 B. 灯泡L的亮度变大
C. 电压表V示数不变 D. 电流表A2示数不变
【答案】C
【解析】
【详解】由电路图可知,滑动变阻器和灯泡并联,电压表测量并联电路两端的电压(电源电压),电流表A1测滑动变阻器的电流,电流表A2测干路中的电流;
A.当滑动变阻器的滑片P由最右端向中点滑动时,变阻器接入电路中的电阻变小,根据欧姆定律可知,通过变阻器支路的电流变大,即电流表A1的示数变大,故A错误;
B.因为并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以滑片移动时通过灯泡的电流不变,灯泡亮度不变,故B错误;
C.由于电源电压不变,所以滑片移动时,电压表V的示数不变,故C正确;
D.电流表A1的示数变大,根据并联电路的电流特点可知,干路中的电流变大,即电流表A2示数变大,故D错误。
故选C 。
7. 如图所示,取两个相同的验电器A和B,使A带负电,B不带电,用带有绝缘手柄的金属棒把A和B连接起来。下列说法正确的是( )
A. B中正电荷通过金属棒流向A,A金属箔的张角减小
B. 电流从B流向A
C. A中负电荷通过金属棒流向B,B中正电荷通过金属棒流向A
D. A中的自由电子通过金属棒流向B,B金属箔的张角增大
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】AC.金属导体能够移动的是带负电的自由电子,而不是正电荷,故AC错误;
BD.由于A带负电,B不带电,用带有绝缘手柄的金属棒把A和B连接起来,A上的部分负电荷会转移到B上,A金属箔的张角减小,B金属箔的张角增大,即验电器B的金属箔由于带负电会张开;又因为负电荷从A到B,电流的方向与负电荷定向移动的方向相反,因此电流方向是由B到A,故BD正确。
故选BD。
8. 由变形得,对此,下列说法正确的是( )
A. 加在导体两端的电压越大,则导体的电阻越大
B. 通过导体的电流越大,则导体的电阻越小
C. 当导体两端电压为零时,导体的电阻不变
D. 导体的电阻可以用导体两端的电压和电流的比值来表示
【答案】CD
【解析】
【详解】导体电阻的影响因素:导体的长度、横截面积、材料和温度;
C.当导体两端电压为零时导体的长度、横截面积、材料都没变,电阻都不变。故C正确;
ABD.由变形得,只是计算电阻的一种方法,导体的电阻跟导体两端的电压和通过导体的电流无关。故AB错误,D正确。
故选CD。
9. 如图甲所示电路,电源电压保持不变。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中,、的关系图象如图乙所示。则下列判断正确的是( )
A. 图线A是电阻的关系图象 B. 电源电压为18V
C. 的阻值是20Ω D. 滑动变阻器的最大阻值为70Ω
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中,电阻变小,电路中电流变大,R1两端电压升高,因此图线B是电阻R1的关系图像,故A错误;
B.当滑动变阻器的滑片P滑到最左端时,V1测电源电压,由图乙可知,电源电压为18V,故B正确;
C.由图乙可知,当电路中电流为0.2A时,R1两端电压为4V,由可得R1的电阻为
故C正确;
D.由图乙可知,当滑片处于最右端时,滑动变阻器阻值最大,电路中电流最小为0.2A,滑动变阻器两端电压为14V,由滑动变阻器最大阻值为70Ω,故D正确。
故选 BCD。
二、填空题(本题共6小题,每空1分,共12分)
10. 南果梨以其果肉细腻、爽口多汁、风味香浓而深受国内外友人赞誉,闻着有浓浓果香味,是______现象,说明分子在______。
【答案】 ①. 扩散 ②. 不停地做无规则运动
【解析】
【详解】[1][2]一切物质的分子都在不停地做无规则运动,我们闻到香味,是因为香味分子运动到了人的鼻子里,这是扩散现象。
11. 如图所示,是小汐同学设计的一款简易“吸尘器”:将一个干燥的空矿泉水瓶,在衣服上反复摩擦之后,用它去吸取地上的灰尘,达到清洁功能。这是利用矿泉水瓶和衣服反复摩擦后,矿泉水瓶带上_____,而具有_____的性质制成的。
【答案】 ①. 电荷 ②. 吸引轻小物体
【解析】
【详解】[1]矿泉水瓶和衣服反复摩擦后,由于发生电子的转移,使矿泉水瓶带上电荷。
[2]由于带电体具有吸引轻小物体的性质;所以用它去吸取地上的灰尘,达到清洁功能。
12. 如图,一只水果电池点亮了发光二极管,则铜片是水果电池的______(选填“正极”或“负极”),现将二极管正负极接线对调,二极管______(选填“会”或“不会”)发光。
【答案】 ①. 正极 ②. 不会
【解析】
【详解】[1]发光二极管有明确的正负接线柱之分。电流从二极管正极接线进则二极管正常发光,而且铜片与发光二极管的正极连接,说明铜片是水果电池的正极。
[2]发光二极管由半导体材料制成具有单向导电性,因此将二极管正负极接线对调,二极管不会发光。
13. 取口香糖锡纸,中间剪掉一些(如图甲所示),将锡纸条带锡的两端分别按在电池的正、负极上,很快发现锡纸条开始冒烟、着火,如图乙所示,实验中的锡纸是导体,锡纸条上,则______段的电阻最大,此时锡纸条上电流______(选填“=”、“>”或<”)。
【答案】 ①. bc ②. =
【解析】
【详解】[1]导体的电阻与材料、长度和横截面积有关。图中锡纸条上,材料相同、长度相同,bc段的导体横截面积最小,则电阻最大。
[2]由于三段锡纸条是串联的,根据串联电路中电流规律可知,电流大小相等。
14. 如图(a)所示电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均为图(b)所示,则电阻R1两端的电压为_____,R2两端的电压为_____。
【答案】 ①. 7.2V ②. 1.8V
【解析】
【详解】[1][2]由电路图知,两电阻R1与R2串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测电阻R2两端的电压;电压表V1示数大于电压表V2示数,两个电压表指针偏转角度相同,则电压表V1量程是0~15V,分度值是0.5V,电压表V2量程是0~3V,分度值是0.1V,故V1的值为:,V2的值为:,根据串联电路电压的特点知,R1两端的电压为:
。
15. 如图所示,电源电压保持不变,定值电阻,闭合开关时整个电路正常工作,电流表A1的示数是0.3A,A的示数是1.5A。电源电压是________V,电阻R2的阻值是________Ω。
【答案】 ①. 9 ②. 7.5
【解析】
【详解】[1]由电路图可知,R1与R2并联,电流表A测干路电流I,电流表A1测R1支路的电流I1。由并联电路电压的规律及欧姆定律可得电源电压
U=I1R1=0.3A×30Ω=9V
[2]R1与R2并联,由并联电路的电流规律可得,电阻R2的电流为
I2=I-I1=1.5A-0.3A=1.2A
由并联电路的电压规律可知,电阻R2的电压为
U2=U1=U=9V
根据欧姆定律的计算公式可得,电阻R2为
三、作图题(本题共2小题,每题2分,共4分)
16. 如图(a) 是动车车站的自动检票闸机口。乘客需刷身份证同时进行人脸识别,两个信息都符合后闸机门(电动机M)才自动打开,可检票通过。身份证系统相当于开关 S1,人脸识别系统相当于开关 S2,信息符合后开关自动闭合。请根据以上要求,将图(b) 中的模拟电路补充完整。
【答案】
【解析】
【详解】由题意知,只有身份证和人脸信息都符合,即两个开关都闭合时,电动机才能工作,说明两个开关不能单独控制电动机,即两个开关串联后再控制电动机,即开关S1、S2、电动机串联,如图所示:
17. 电位器实质是一种变阻器,如图A、B、C是电位器的接线柱。要求当滑片向A端旋转时,灯泡变暗,请将下面的图连接完成。
【答案】
【解析】
【详解】当滑片向A端旋转时,灯泡变暗,说明电路中的电流变小,由欧姆定律可知电源电压一定时,电路的总电阻应变大,电位器(滑动变阻器)接入电路中的电阻应变大,将B和C两接线柱接入电路后,滑片向A端旋转时,电阻丝连入电路中的长度变长,其阻值变大,电路中的电流变小,灯泡变暗,如图所示:
四、实验题(本题共4小题,每空1分,共24分)
18. 为了比较水和煤油吸热本领的大小,某同学做了如图所示的实验。在两个相同的烧杯中,分别装有水和煤油,用相同的电热器分别对它们加热相同的时间。
物质
质量/g
初温/℃
末温/℃
加热时间/min
水
60
20
45
6
煤油
60
20
70
6
(1)实验中应保证水和煤油的初温与___________(填“质量”或“体积”)都相同;
(2)实验中选用相同的电热器的目的__________;
(3)对水和煤油加热相同的时间后,可以观察到水升高的温度___________(填“高于”、“等于”或“低于”)煤油升高的温度;
(4)实验表明,___________(填“水”或“煤油”)的吸热能力更强。在物理学中,我们用 ___________这一物理量来描述物质的这种特性。
【答案】 ①. 质量 ②. 见解析 ③. 低于 ④. 水 ⑤. 比热容
【解析】
【详解】(1)[1]在此实验中,为了比较水和煤油吸热本领的大小,我们可以加热相同的时间,观察升高的温度的不同;也可以让它们其升高相同温度,比较加热时间,来比较它们吸热本领的大小。为了达到实验目的前提条件是:在两个相同的烧杯中应加入初温相同、质量相同的水和煤油。
(2)[2]用相同的电热器对水和煤油加热相同的时间,加热器放出的热量相同,则物质吸收的热量是相同的。
(3)[3]根据表格中的数据可知,质量相同的水和煤油,加热相同的时间,即吸收相同的热量后,煤油升高的温度更高,水的温度更低。
(4)[4][5]根据表中的数据可知,相同质量的水和煤油,吸收相同的热量后,水升高的温度小于煤油升高的温度,因此水吸热的能力更强;物理学中就把物质吸热本领的大小用比热容表示。
19. 物理学习小组的同学们做“探究并联电路中电流规律”的实验。请你完成下列内容:
(1)连接电路时,开关应______。
(2)图甲是他们设计的电路图,实验时需要测量三处的电流。图乙是他们某次测量时连接的实验电路,此时电流表测量的是______(选“A”“B”或“C”处的电流。
(3)①小金同学在某次测量时,闭合开关后,发现电流表指针如图丙所示,原因是________。
②在排除故障后,电流表的示数如图丁所示,则电流表的示数为______。
(4)小明同学要测量通过的电流,只需将图乙中导线______(选填“”或“”的一端改接到电流表的负接线柱上。
(5)小薛同学测出一组三处的电流,数据如表所示,由此他得出结论:①干路电流等于各支路电流之和。②各支路电流相等。
0.2
0.2
0.4
小组内交流讨论后,一致认为小薛同学的结论不具普遍性,要得到并联电路中电流的规律,还应该选用规格______(选填“相同”或“不同”)的灯泡进行实验。
【答案】(1)断开 (2)C
(3) ①. 电流表正、负接线柱接反了 ②. 0.24
(4)a (5)不同
【解析】
【小问1详解】
连接电路之前,为保护电路,开关应处于断开状态。
【小问2详解】
由图2可知,电流表测量干路电流,所以测量的是电路图中C处电流。
【小问3详解】
①[1]闭合开关后,发现电流表反偏,是因为电流表正、负接线柱接反了。
②[2]如图所示,电流表接小量程,分度值为0.02A,电流表的示数为0.24A。
【小问4详解】
要测量通过L2的电流,电流表与L2串联,只需将图2中导线a的一端改接到电流表的负接线柱上。
【小问5详解】
要得到并联电路中电流的规律,为了让实验结论具有普遍性,应选用不同规格的小灯泡进行实验。
20. 小强在探究“影响导体电阻大小的因素”时,猜想导体的电阻可能与下列因素有关:
①导体的材料; ②导体的长度; ③导体的横截面积
为了验证上述猜想,小强用如图所示的器材进行实验,其中导体ABC是镍铬合金丝,D是锰铜合金丝;ACD长度相同,ABD横截面积相同:
(1)实验中,在两个金属夹子之间接上不同的导体,闭合开关后通过观察_________来比较导体的电阻大小会更加准确。
(2)为了验证猜想3,应选用编号为_________和_________的两根金属丝分别接入电路进行试验。
(3)选用A、B两根导线分别接入电路中进行实验,是为了探究电阻大小跟导体的_________有关,可得出的结论是____________。
(4)实验中,她将A、D两根导线分别接入电路,测出的电流分别为,,它们的关系为,可以判断出:镍铬材料和锰铜材料比较,_________导电性较强。
【答案】(1)电流表示数大小
(2) ①. A(或C) ②. C(或A)
(3) ①. 长度 ②. 在材料和横截面积相同时,导体电阻与长度成正比,即导体越长,电阻越大
(4)锰铜合金丝
【解析】
【小问1详解】
在实验中,为了比较不同导体的电阻大小,我们不能直接测量电阻值,但可以通过观察电流表的示数来间接判断。因为电阻的大小会影响电路中的电流,电阻越大,电流越小;电阻越小,电流越大。所以,在两个金属夹子之间接上不同的导体,闭合开关后,我们可以通过观察电流表的示数大小来比较导体的电阻大小。
【小问2详解】
[1][2]为了验证猜想3,即导体的电阻与横截面积的关系,我们需要控制其他因素(如材料和长度)相同,只改变横截面积。观察给出的金属丝,我们发现A和C的材料(镍铬合金)和长度都相同,但横截面积不同。因此,应选用编号为A和C的两根金属丝分别接入电路进行实验。
【小问3详解】
[1][2]选用A、B两根导线分别接入电路中进行实验,是为了探究电阻大小跟导体的长度的关系。因为A和B的材料(镍铬合金)和横截面积都相同,只有长度不同。通过实验,我们可以得出结论:在材料和横截面积相同时,导体的电阻与长度成正比,即导体越长,电阻越大。
【小问4详解】
实验中,将A、D两根导线分别接入电路,测出的电流分别为I1和I2,且I1<I2。由于A和D的长度和横截面积都相同,只有材料不同(A是镍铬合金,D是锰铜合金),因此这个实验结果说明在长度和横截面积相同时,不同材料的导体电阻不同。又因为电流I1<I2,说明在相同条件下,D导体的电阻较小,即锰铜合金丝的导电性较强。
21. 小明从旧电器上拆下一个标识不清的定值电阻,为了测出它的阻值,他选择了电压恒为3V的电源、一个滑动变阻器、电压表、电流表、开关、导线等器材,实验电路如图甲所示。
(1)用笔画线代替导线在图甲中完成实物电路连接,要求滑动变阻器的滑片向B端滑动时电路中的电流变小______;
(2)闭合开关,无论怎样移动滑动变阻器滑片,发现电压表无示数,电流表有明显示数,则产生故障的原因可能是______(写出一种);
(3)排除故障后,正确连接电路,移动滑动变阻器的滑片到某一位置,电压表和电流表的示数如图乙、丙所示,电压表读数为______V,计算得出阻值为______Ω;
(4)小华认为小明的测量结果可能不可靠,她仍利用图甲器材,连接电路,移动滑片得到多组数据如下表:
实验次数
1
2
3
电压U/V
1.47
1.80
2.02
电流I/A
0.3
0.24
02
电阻/Ω
①若小华测得的电压和电流值是准确的,分析表格数据,小华实验电路连接存在的问题可能是:______;
②小华意识到问题后没有改变电路连接,而是用自己的办法正确计算出了三次电阻的值,小华测量出=______Ω;
③同学们认为小华的测量结果比小明的准确,原因是:______。
【答案】(1) (2)短路
(3) ①. 2.4 ②. 8
(4) ①. 电压表并联在滑动变阻器的两端 ②. 5 ③. 多次测量取平均值可以减小误差
【解析】
【小问1详解】
由图丙可知,电流表选择0~0.6A的量程,电流表串联中电路中,电压表和电阻并联,滑动变阻器的滑片向B端滑动时电路中的电流变小,说明变阻器连入电路的电阻变大,需要连接A接线柱。电路连接如下:
【小问2详解】
闭合开关,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电流表有示数,说明电路是通路,电压表无示数,则与电压表并联部分可能发生短路,可能是短路。
【小问3详解】
[1][2]由图乙可知,电压表的量程是0~3V,分度值是0.1V,其示数为2.4V;由图丙可知,电流表的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,其示数为0.3A;根据欧姆定律,则测得的阻值为
【小问4详解】
[1]根据表格数据知,当电压表示数增大时,电流表示数减小,说明电压表并联在滑动变阻器的两端。
[2]电源电压恒为3V,由表中数据可求得三次实验阻值分别为
可以求平均值减小误差,可得阻值为
[3]小明测量一组数据,小华测量三组数据,多次测量求平均值可以减小误差,所以小华的测量结果比小明的准确。
五、综合应用题(本题共3小题,共22分;22、23题各8分,要求写出必要的过程、公式和文字说明:24题6分)
22. 小明在家中用煤气灶烧开水,将2kg的水从10℃加热到100℃,燃烧了0.05m3的煤气,煤气的热值约为4×107J/m3,水的比热容为4.2×103J/(kg∙℃)。试求:
(1)水壶中2kg水吸收的热量是多少?
(2)0.05m3的煤气完全燃烧放出的热量是多少?
(3)此时煤气灶的效率是多少?
【答案】(1)7.56×105J;(2)2×106J;(3)37.8%
【解析】
【详解】解:(1)水吸收的热量
(2)完全燃烧0.05m3煤气放出的热量
(3)煤气灶的效率
答:(1)水壶中2kg水吸收热量是;
(2)0.05m3的煤气完全燃烧放出的热量是;
(3)此时煤气灶的效率是37.8%。
23. 随着社会的发展和科技的进步,电路元件在各行各业得到广泛的应用,其中热敏电阻就是其中之一.热敏电阻的阻值会随温度的变化而变化.图甲是用热敏电阻测量环境温度的电路,电路中电流表的量程为0﹣0.02A,滑动变阻器R的铭牌上标有“150Ω0.3A”字样,Rt为热敏电阻,其阻值随环境温度变化关系如图乙所示,电源电压保持不变,请完成下列小题:
(1)将此电路放入温度为10℃的环境中,闭合开关S,调节滑片P,使滑动变阻器接入电路的电阻R=100Ω,此时电流表的读数为0.01A,求电源电压?
(2)若环境温度为30℃时且滑动变阻器接入电路的电阻R=100Ω,求电流表的示数?
(3)当环境达到最高温度时滑动变阻器完全接入电路,则环境最高温度为多少?
【答案】(1)6V;(2)0.015A;(3)45℃.
【解析】
【详解】(1)由电路图知道,滑动变阻器与热敏电阻串联,电流表测电路中的电流,
由图乙图象知道,当温度为10℃时,热敏电阻阻值为500Ω,此时滑动变阻器接入电路的电阻是:,
由知道,电源电压是:;
(2)由图像知道,当温度为30℃时,热敏电阻的阻值是300Ω,
故此时电路中电流表是:;
即电流表的示数0.015A;
(3)由图像知道,环境温度越高,热敏电阻的阻值越小,则串联电路中的电流越大,根据题意知道,电路中电流最大是0.02A,所以,当电路中电流最大为0.02A时,热敏电阻的阻值最小,所测环境温度最高,由电阻的串联和欧姆定律知道,此时电路的总电阻是:,
所以,热敏电阻的最小阻值是:
由图乙知道,此时其工作的最高环境温度是45℃.
24. 阅读短文,回答问题。
科学家在四冲程发动机的基础上发明了“六冲程引擎”发动机。这种引擎在完成四冲程工作后,会把水注入汽缸,使水瞬间变成水蒸气,从而带动活塞运动,产生第五冲程,为汽车提供动力,第六冲程让水蒸气排放到冷凝器,变成可再次注入汽缸的水。“六冲程引擎”发动机的优点是环保、效率高,“六冲程引擎”发动机比传统四冲程发动机效率可提高40%,在一定程度上能够缓解如今由于能源供应短缺而导致的能源危机。
(1)汽油机在做功冲程里,高温、高压的燃气推动活塞向______(选填“上”或“下”)运动,对外做功,将内能转化为______能;
(2)若汽车发动机以恒定功率输出,在爬坡的时候减慢车速,目的是______;
(3)“六冲程引擎”发动机第五冲程相当于四冲程汽油机的______冲程:如果这种单缸六冲程内燃机飞轮转速是1800r/min,则该发动机每秒钟对外做功______次,若每次做功为500J,“六冲程引擎”发动机的功率为______W。
【答案】(1) ①. 下 ②. 机械
(2)增大牵引力 (3) ① 做功 ②. 20 ③. 10000
【解析】
【小问1详解】
[1][2]汽油机在做功冲程里燃烧燃料产生高温高压的气体,会向下推压活塞对外做功,将内能转化为机械能。
【小问2详解】
汽车发动机以恒定功率输出,在爬坡的时候减慢车速,根据可知,是为了增大汽车的牵引力。
【小问3详解】
[1]根据文中资料,在完成四冲程工作后,会把水注入汽缸,使水瞬间变成水蒸气,从而带动活塞运动,产生第五冲程,为汽车提供动力,即第五冲程提供动力,相当于四冲程汽油机的做功冲程。
[2]这种单缸六冲程内燃机飞轮转速是1800r/min,则该发动机每秒钟转过的圈数是30r,且飞轮每转3圈对外做功2次,则该发动机每秒钟对外做功20次。
[3]若每次做功为500J,则“六冲程引擎”发动机的功率为
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