内容正文:
2024-2025学年度第一学期
九年级物理练习
注意事项:
1.所有试题必须在答题卡指定区域内作答,在本试卷上作答无效。
2.本试卷共24道题,满分80分,物理与化学考试时间共150分钟。
一、选择题(本题共9小题,每小题2分,共18分。在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一项符合题目要求,选对的得2分;第7~9题有多项符合题目要求,全部选对的得2分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
1. 雨后,树叶上挂满了水珠。水能形成一个个水珠而不散开,是由于( )
A. 水珠具有惯性 B. 分子间存在引力
C. 分子间存在斥力 D. 水珠受到重力作用
2. 运输汽油的油罐车尾部需要拴一条拖在地上的链子,目的是将油和油罐摩擦产生的电荷及时转移到大地,避免引发安全事故。下列材料适合用来制作这种链子的是( )
A. 硅 B. 铁 C. 塑料 D. 橡胶
3. 我国西晋学者张华在《博物志》中写道“今人梳头、脱着衣时,有随梳、解结有光者, 亦有咤声”,句中所描述的物理现象属于( )
A. 做功改变内能 B. 热传递改变内能
C. 摩擦生热 D. 摩擦起电
4. 如图所示是小刚连接的研究“电流跟电压、电阻的关系”实验电路图,电源由两节干电池组成,闭合开关,电流表、电压表可能出现的现象是( )
A. 电流表和电压表示数均为零
B. 电流表和电压表指针迅速发生最大偏转,电表损坏
C. 电流表示数为零,电压表示数为3V
D. 电流表示数为1.5A,电压表示数为3V
5. 如图是导体甲和乙的U﹣I图象,小阳对图象信息作出的判断中正确的是( )
A. 导体乙中的电流跟它两端的电压成正比
B. 当导体甲两端电压为0时,其电阻值为0
C. 将甲和乙串联,若电流为0.4A,则它们两端的总电压为3V
D. 将甲和乙并联,若电压为1V,则它们的干路电流为0.4A
6. 如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关,将滑动变阻器的滑片P向左移动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 电流表A示数变大,电压表V2示数变大
B. 电流表A示数变大,电压表V1示数变小
C. 电压表V1示数与电压表V2示数变化量相同
D. 电压表V1与电压表V2示数可能相等
7. 某款太阳能背包,前面有一个太阳能电池板,里面有一个蓄电池,可以给手机、小风扇或数码相机等电子产品供电。下列关于该太阳能背包的说法中正确的是( )
A. 太阳能电池板可将太阳能转化为电能
B. 蓄电池放电时,将电能转化为化学能
C. 给手机充电时,将电能转化为化学能
D. 小风扇工作时,将电能转化为机械能
8. 建筑工人在使用钻孔机进行钻孔时,钻孔机的钻头会发热。为了防止钻头过热,通常会采取往钻头上浇水的办法。关于此现象下列说法正确的是( )
A. 向钻头浇水降温是通过热传递的方式使钻头内能减小,温度降低
B. 通过做功的方式使钻头的内能增加,温度升高
C. 向钻头注水,水的比热容较大,可达到更好的冷却效果
D. 钻头工作时,电能主要转化为热能
9. 如图所示,电源电压保持不变,已知R1的阻值为R0,R1<R2,闭合任意两个开关,电流表的示数分别为I0、2I0、3I0。在电路正常工作时,则下列判断正确的是( )
A. 电源电压为2I0R0
B. 电阻R2的阻值为3R0
C. 闭合任意一个或几个开关,电路总电阻的最大值为3R0
D. 闭合任意一个或几个开关,电路总电阻的最小值为R0
二、填空题(本题共6小题,每空1分,共12分)
10. 为了增加钢制零件表面的硬度,需要一道工序,即把零件放入含碳的渗碳剂中,这样碳分子就可以渗入到零件的表面层。这道工序利用了物理学中的___________现象,要加快碳分子的渗透,可以采用提高___________的方法。
11. 科技改变生活,大多数科技产品需要有芯片的支持才能发展,目前领先全球的是5nm工艺芯片技术,我国华为公司生产的手机Mate60Pro搭载的麒麟9000s芯片已经接近或到达了7nm的水准。芯片是利用______(填“半导体”或“超导”)材料制成,利用这种材料还可以做成二极管,二极管具有______导电性。
12. 《天工开物》中记录了我国古代的传统手工技术。
(1)书中对釜的铸造,有“铁化如水,以泥固针铁柄勺从嘴受注”这样的记载。铁水在凝固放热成铁块过程中,铁水的内能______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(2)“透火焙干”是造纸的一道工序,其做法是将刚生产出的湿纸张贴在烤火的墙上。给墙壁烤火能加快湿纸变干是通过______的方式来增大湿纸的内能。
13. 小倩同学参加元宵节“赏花灯”活动,对“走马灯”产生浓厚兴趣,于是利用身边的物品制作了简易的“走马灯”,如图所示,点燃下方纸杯中的蜡烛后,其内部的气体温度升高,上升并推动上方纸杯转动,这一过程是将高温气体的内能转化为纸杯的___________能,此能量转化过程与内燃机的___________冲程相同。
14. 中国照明无人机在抗震救灾过程中有广泛应用。白天,为无人机电池充电,此时电池相当于电路中的______(选填“电源”或“用电器”)。夜晚,无人机先接通照明系统,再接通动力系统升空,照明系统和动力系统______联。
15. 如图所示,闭合开关S后,A1的示数为1.2A,A2的示数为0.8A,A3的示数为1.0A,灯泡L1、L2、L3是_________(选填“串联”或“并联”)的,通过灯泡L3的电流为_________A。
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
16. 画出如图所示电路的电路图。
17. 电吹风模拟电路如图所示,用笔画线代替导线将电路补充完整,要求:闭合吹冷风,、同时闭合吹热风,单独闭合既无风也不发热,连线时导线不能交叉。
四、实验题(本题共4小题,共24分)
18. 夏天,某天中午小明来到海边,他光着脚踩在沙滩上,感到沙子的温度比海水要高一些,由此猜想水和沙子吸热本领不相同,为了验证该猜想,他设计了下面的实验,实验装置如图所示,在2个相同的烧杯中分别装有质量、初温都相同的水和沙子,用两个相同的酒精灯对其加热。
(1)设计实验时,用两个相同的酒精灯对其加热,目的是使水和沙子在相同时间内吸收的热量______(填“相等”或“不相等”),从而通过______来表示水和沙子吸热的多少;
(2)在组装器材时,发现温度计的玻璃泡碰到了烧杯底,应适当将______(填“A处向上”或“B处向下”)调整;
(3)在实验中,应不停地用搅拌棒搅动水和沙子,其目的是:______;
质量/g
温度升高10℃所需要的时间/s
温度升高20℃所需要的时间/s
温度升高30℃所需要的时间/s
沙子
30
64
89
124
水
30
96
163
220
(4)实验数据记录如下表:
分析表中的实验数据可知:质量相同的水和沙子,升高相同的温度,沙子吸收的热量______(选填“大于”或“小于”)水吸收的热量;
(5)通过上述结论分析可知,如果给质量相同的水和沙子加热相同的时间,则______(选填“沙子”或“水”)升高的温度会更高些。
19. 在探究“并联电路的电流特点”实验时,设计了如图甲所示的电路进行实验:
(1)实验中,小明应该选择两个小灯泡规格是______(选填“相同”或“不相同”)的。闭合开关前,电流表指针如乙图示,原因是______。
(2)小明连接电路时,开关应处于______(选填“闭合”或“断开”)状态。
(3)小明先将电流表接在所在的支路上,闭合开关,观察到灯发光,但灯不亮,电流表的示数为零,电路可能存在的故障是______(选填“灯断路”或“灯短路”)。
(4)当用电流表测出A、B、C三点的电流并记录数据后,下一步应该做的是:断开开关,______,用电流表再次测出A、B、C三点的电流。
(5)测得的数据如下表所示
测量次数
支路中的电流
支路中的电流
干路中的电流
1
0.10
0.26
0.36
2
0.16
0.28
044
3
0.18
0.18
0.36
分析数据可得出结论:______。
20. 小明知道导体中的电流与电阻和两端电压有关。在“探究导体中的电流与电阻的关系”实验中,可供选择实验器材有:电流表;两节新干电池串联的电池组、电压表、滑动变阻器、关开各一个;、、、、、的定值电阻各一个;导线若干。实验电路如图所示。
(1)用笔画线,将图中的电路连接完整;______
(2)开关闭合前,滑动变阻器的滑片应置于最______(填“左”或“右”)端;
(3)用开关进行“试触”时,发现电流表指针没有偏转,电压表指针有较大偏转。他检查导线与各接线柱均接触良好,猜想原因可能是( );
A. 将电压表由大量程换成小量程 B. 电流表的接线柱是否接反
C. 电阻有断路 D. 滑动变阻器出现了断路
(4)排除故障后,进行实验,控制电阻箱两端电压为2.4V。电流表的示数如图乙,则电路中的电流是______A;
(5)进行完上述操作后,断开开关,将滑动变阻器的滑片移到阻值最大端,更换定值电阻。接下来应该进行的实验操作是:闭合开关,调节滑动变阻器滑片,______,记下此时电路中的电流值;
(6)该实验记录的数据如下表。
实验次数
1
2
3
4
5
6
电阻
4
8
12
16
20
24
电流
0.60
0.30
0.20
0.15
0.12
0.10
根据表中的数据,可得出的探究结论是:______。
21. 如图所示,在“用电流表和电压表测电阻”实验中,已知电源电压5V恒定不变,滑动变阻器规格为“”。
(1)请用笔画线代替导线将图甲电路连接完整(要求滑片向左移时电流表示数变大)。
(2)实验中,滑动变阻器的作用除了能保护电路外,主要是______。
(3)闭合开关,移动滑片至电压表示数为2V时,电流表示数如图乙,则电阻______。
(4)实验中,测量了三次电阻值的目的是:______。
(5)实验中若电压表损坏,某同学用剩余器材(电流表)和一个阻值已知电阻也完成了该实验。设计的实验电路图如图丙,电流表未画出,是阻值已知的电阻,是待测电阻。
①简述该同学应该用电流表分别测量哪些元件的电流,并用字母表示出所测量的电流______;
②待测电阻的表达式是:______。
五、综合应用题(本题共3小题,共22分)
22. 如图所示电路,的阻值为 12Ω,电流表测得通过的电流为0.5A,电压表的示数为3V。 求:
(1) 电阻 的阻值;
(2) 电阻 的电压;
(3) 电源电压。
23. 有一台以汽油机为动力的茶园修剪机。其油箱最多可装3kg的汽油,消耗一箱油做功,求:
(1)一箱汽油完全燃烧放出的热量;
(2)汽油机工作效率;
(3)如果这台汽油机的效率提高到50%,则做同样的有用功,可节约多少千克的汽油;
(4)简述提高汽油机效率的方法。
24. 阅读短文,回答问题。
油电混合动力汽车
如图甲是国产某品牌油电混合动力汽车,其工作原理如图乙所示。发动机内燃油燃烧放出的热量用于驱动汽车行驶和对蓄电池充电。当它以60km/h的速度沿水平公路匀速行驶30min的过程中,燃烧了3kg燃油,发动机和驱动电机同时共同为汽车行驶提供能量,其中60%的能量来自于燃油燃烧;其中用于充电的能量为。设燃油在发动机汽缸内完全燃烧,燃油的热值为。
与普通汽车刹车过程不同,该油电混合动力汽车在关闭发动机后,动能除用于克服与地面的摩擦力做功外,其余能量全部通过驱动电机反转为发电机给蓄电池充电。在某次测试时,同样车型的普通汽车和该油电混合动力汽车刚刚关闭发动机后,根据汽车通过路程s时,所对应的动能,作出图像如图戊所示。设两车受到的摩擦力大小相等。汽车正常行驶时关闭发动机,直至汽车停止的过程中,通过发电机将动能转化为电能的效率称之为储能效率。
(1)检修汽车同侧前后两个转向灯时,司机会拨动方向盘旁边的横杆,并观察转向灯的发光情况,司机所拨动的这根横杆相当于电路中的______(选填“电源”、“开关”或“导线”);若拨动横杆后发现有一个转向灯不亮,说明这两灯是______联;
(2)如图丙中的O、E、F为变阻器的三个接线柱,驾驶员踩下“油门”时,变阻器阻值减小,要满足以上需求,将旋钮变阻器接入电路M、N分别接入______(选填“E和O”、“E和F”或“O和F”);
(3)如图丁是该车测定汽车油箱内油面高度的装置原理图,下列说法错误的是______。
A. 油量表实质是电压表改装而成的
B. 定值电阻的作用起到保护电路的作用
C. 蓄电池充电时,电能转化为化学能
D. 加油的过程中,油量表的示数变大
(4)该油电混合动力汽车以60km/h的速度匀速行驶30min时,发动机的效率为______。
(5)由图戊可知,表示该油电混合动力汽车进行测试的图线是______(选填“①”或“②”)。
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2024-2025学年度第一学期
九年级物理练习
注意事项:
1.所有试题必须在答题卡指定区域内作答,在本试卷上作答无效。
2.本试卷共24道题,满分80分,物理与化学考试时间共150分钟。
一、选择题(本题共9小题,每小题2分,共18分。在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一项符合题目要求,选对的得2分;第7~9题有多项符合题目要求,全部选对的得2分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
1. 雨后,树叶上挂满了水珠。水能形成一个个水珠而不散开,是由于( )
A. 水珠具有惯性 B. 分子间存在引力
C. 分子间存在斥力 D. 水珠受到重力作用
【答案】B
【解析】
【详解】由于分子间存在引力,因此水能形成一个个水珠而不散开,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
2. 运输汽油的油罐车尾部需要拴一条拖在地上的链子,目的是将油和油罐摩擦产生的电荷及时转移到大地,避免引发安全事故。下列材料适合用来制作这种链子的是( )
A. 硅 B. 铁 C. 塑料 D. 橡胶
【答案】B
【解析】
【详解】运输汽油的油罐车尾部拖在地上的链子的作用是将静电释放,因此它的材料必须是导电能力强的物体,即导体,而橡胶、塑料是绝缘体,硅是半导体,铁是导体。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
3. 我国西晋学者张华在《博物志》中写道“今人梳头、脱着衣时,有随梳、解结有光者, 亦有咤声”,句中所描述的物理现象属于( )
A. 做功改变内能 B. 热传递改变内能
C. 摩擦生热 D. 摩擦起电
【答案】D
【解析】
【详解】“今人梳头、脱着衣时,有随梳、解结有光者,也有咤声”这句话的意思,即人们梳头、穿衣时,梳子与头发,外衣与里面的衣服摩擦产生电荷,属于静电现象,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
4. 如图所示是小刚连接的研究“电流跟电压、电阻的关系”实验电路图,电源由两节干电池组成,闭合开关,电流表、电压表可能出现的现象是( )
A. 电流表和电压表示数均为零
B. 电流表和电压表指针迅速发生最大偏转,电表损坏
C. 电流表示数为零,电压表示数为3V
D. 电流表示数为1.5A,电压表示数为3V
【答案】C
【解析】
【详解】如图,电流表与电阻并联,电压表串联在电路中,闭合开关,由于电压表电阻很大,电路中电流很小,电流表示数为零;电压表指针迅速发生最大偏转,电压表的示数接近电源电压3V,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
5. 如图是导体甲和乙的U﹣I图象,小阳对图象信息作出的判断中正确的是( )
A. 导体乙中的电流跟它两端的电压成正比
B. 当导体甲两端电压为0时,其电阻值为0
C. 将甲和乙串联,若电流为0.4A,则它们两端的总电压为3V
D. 将甲和乙并联,若电压为1V,则它们的干路电流为0.4A
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图象可知,甲对应的电流与电压成正比,而乙对应的电流与电压不成正比,A错误;
B.由图可知,甲的电阻
电阻是导体本身的一种性质,与两端的电压和通过的电流无关,故甲两端电压为0时,其电阻值仍为5Ω,B错误;
C.将甲和乙串联,若电流为0.4A,则通过两电阻的电流均为0.4A,由图象可知此时、,由串联电路中总电压等于各分电压之和可知,它们两端的电压
C正确;
D.甲、乙并联在1V电源时,根据并联电路的电压特点可知两电阻两端的电压为1V,由图象可知,、,由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知,干路电流
D错误。
故选C。
6. 如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关,将滑动变阻器的滑片P向左移动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 电流表A示数变大,电压表V2示数变大
B. 电流表A示数变大,电压表V1示数变小
C. 电压表V1示数与电压表V2示数变化量相同
D. 电压表V1与电压表V2示数可能相等
【答案】D
【解析】
【详解】ABC.由电路图可知,该电路为定值电阻R1和滑动变阻器R2的串联电路,电流表A测量该电路的电流,电压表V1测量R1两端电压,电压表V2测量R1和R2两端的总电压,即电源电压,因为电源电压保持不变,所以电压表V2的示数不变;当滑动变阻器的滑片P向左移动时,滑动变阻器R2的阻值变小,由串联电路的电阻特点可知,电路的总电阻变小,则该电路的电流变大,即电流表A的示数变大;由欧姆定律推导式U=IR可知,定值电阻R1两端的电压变大,即电压表V1示数变大;故ABC错误;
D.当滑动变阻器R2接入电路的阻值为0时,此时电路中只有一个用电器即定值电阻R1,电压表V1与电压表V2示数相等,且均等于电源电压。故D正确。
故选D。
7. 某款太阳能背包,前面有一个太阳能电池板,里面有一个蓄电池,可以给手机、小风扇或数码相机等电子产品供电。下列关于该太阳能背包的说法中正确的是( )
A. 太阳能电池板可将太阳能转化为电能
B. 蓄电池放电时,将电能转化为化学能
C. 给手机充电时,将电能转化为化学能
D. 小风扇工作时,将电能转化为机械能
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.太阳能电池板工作时,消耗太阳能,产生电能,将太阳能转化为电能,故A正确;
B.蓄电池放电时,消耗化学能,产生电能,将化学能转化为电能,故B错误;
C.手机充电时,消耗电能,产生化学能,将电能转化为化学能,故C正确;
D.小风扇工作时,消耗了电能,产生机械能,将电能转化为机械能,故D正确。
故选ACD。
8. 建筑工人在使用钻孔机进行钻孔时,钻孔机的钻头会发热。为了防止钻头过热,通常会采取往钻头上浇水的办法。关于此现象下列说法正确的是( )
A. 向钻头浇水降温是通过热传递的方式使钻头内能减小,温度降低
B. 通过做功的方式使钻头的内能增加,温度升高
C. 向钻头注水,水的比热容较大,可达到更好的冷却效果
D. 钻头工作时,电能主要转化为热能
【答案】ABC
【解析】
【详解】A.在钻孔过程中不断地往钻头上注水,水可以吸收热量,这是通过热传递的方式来减少钻头的内能,故A正确;
B.钻头打完孔后会发烫,因为钻头和墙相互摩擦,机械能转化为内能,这是通过做功改变了钻头的内能,故B正确;
C.因为水的比热容较大,升高相同的温度,水吸收的热量多,所以可以达到更好的冷却效果,故C正确;
D.钻孔机的核心部件是电动机,将电能主要转化为机械能,少部分转化为内能,故D错误。
故选ABC。
9. 如图所示,电源电压保持不变,已知R1的阻值为R0,R1<R2,闭合任意两个开关,电流表的示数分别为I0、2I0、3I0。在电路正常工作时,则下列判断正确的是( )
A. 电源电压为2I0R0
B. 电阻R2的阻值为3R0
C. 闭合任意一个或几个开关,电路总电阻的最大值为3R0
D. 闭合任意一个或几个开关,电路总电阻的最小值为R0
【答案】AC
【解析】
【详解】由电路图可知,闭合开关S1、S2时电路为R2的简单电路,闭合开关S1、S3时电路为R1的简单电路,闭合开关S2、S3时R1与R2并联,因并联电路中总电阻小于任何一个分电阻,且R1<R2,由可知,闭合开关S1、S2时电路中的电流最小为I0,闭合开关S2、S3时电路中的电流最大为3I0,则闭合开关S1、S3时,电路中的电流为2I0。
A.闭合开关S1、S3时,电路为R1的简单电路,电路中的电流为2I0,则电源的电压
U=I1R1=2I0R0
故A正确;
B.闭合开关S1、S2时,电路为R2的简单电路,电路中的电流是I0,则电阻R2的阻值
故B错误;
C.只闭合开关S1时,R1与R2串联,由串联电路中总电阻等于各分电阻之和可知,电路的总电阻最大,则
R大=R1+R2=R0+2R0=3R0
故C正确;
D.闭合开关S2、S3时,R1与R2并联,电路总电阻最小,此时电路中的电流是3I0,则
故D错误。
故选AC。
二、填空题(本题共6小题,每空1分,共12分)
10. 为了增加钢制零件表面硬度,需要一道工序,即把零件放入含碳的渗碳剂中,这样碳分子就可以渗入到零件的表面层。这道工序利用了物理学中的___________现象,要加快碳分子的渗透,可以采用提高___________的方法。
【答案】 ①. 扩散 ②. 温度
【解析】
【详解】[1]把零件放入含碳的渗碳剂中,这样碳分子就可以渗入到零件的表面层,这是扩散现象,是由于分子在不停地做无规则运动造成的。
[2]要加快碳分子的渗透,可以采用提高温度的方法,是因为温度越高,分子运动越剧烈。
11. 科技改变生活,大多数科技产品需要有芯片的支持才能发展,目前领先全球的是5nm工艺芯片技术,我国华为公司生产的手机Mate60Pro搭载的麒麟9000s芯片已经接近或到达了7nm的水准。芯片是利用______(填“半导体”或“超导”)材料制成,利用这种材料还可以做成二极管,二极管具有______导电性。
【答案】 ①. 半导体 ②. 单向
【解析】
【详解】[1][2]导电性能介于导体和绝缘体之间的物体叫做半导体,芯片是由半导体材料制成的。发光二极管是利用半导体材料制成的,简称LED。二极管具有单向导电性,电流从较长接线脚流入时,发光二极管中有电流通过,使其发光;如果电流从较短接脚流入,电路处于开路状态。
12. 《天工开物》中记录了我国古代传统手工技术。
(1)书中对釜的铸造,有“铁化如水,以泥固针铁柄勺从嘴受注”这样的记载。铁水在凝固放热成铁块过程中,铁水的内能______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(2)“透火焙干”是造纸的一道工序,其做法是将刚生产出的湿纸张贴在烤火的墙上。给墙壁烤火能加快湿纸变干是通过______的方式来增大湿纸的内能。
【答案】 ①. 变小 ②. 热传递
【解析】
【详解】[1]物质由液态变为固态的过程称为凝固,凝固过程放出热量。铁水在凝固放热成铁块过程中,铁水的内能变小。
[2]改变内能有两种方法:做功和热传递。给墙壁烤火加快湿纸变干,湿纸吸收墙壁的热量,是通过热传递的方式来增大湿纸的内能的。
13. 小倩同学参加元宵节“赏花灯”活动,对“走马灯”产生浓厚兴趣,于是利用身边的物品制作了简易的“走马灯”,如图所示,点燃下方纸杯中的蜡烛后,其内部的气体温度升高,上升并推动上方纸杯转动,这一过程是将高温气体的内能转化为纸杯的___________能,此能量转化过程与内燃机的___________冲程相同。
【答案】 ①. 机械 ②. 做功
【解析】
【详解】[1]蜡烛燃烧时,将化学能转化为内能,纸杯转动的过程,燃气的内能转化为纸杯的机械能。
[2]内燃机做功冲程将内能转化为机械能,故此能量转化过程与内燃机的做功冲程相同。
14. 中国照明无人机在抗震救灾过程中有广泛应用。白天,为无人机电池充电,此时电池相当于电路中的______(选填“电源”或“用电器”)。夜晚,无人机先接通照明系统,再接通动力系统升空,照明系统和动力系统______联。
【答案】 ①. 用电器 ②. 并
【解析】
【详解】[1]为电池充电时,电池消耗电能,电能转化为化学能,电池相当于用电器。
[2]无人机先接通照明系统,再接通动力系统升空,说明照明系统和动力系统可以独立工作,因此它们是并联的。
15. 如图所示,闭合开关S后,A1的示数为1.2A,A2的示数为0.8A,A3的示数为1.0A,灯泡L1、L2、L3是_________(选填“串联”或“并联”)的,通过灯泡L3的电流为_________A。
【答案】 ①. 并联 ②. 0.4
【解析】
【详解】[1]由电路图可知,电流从电源正极出发,流过电流表A1后分开,一支经过电流表A2、灯泡L1,回到电源负极,一支经L3、A3回到电源负极,一支经A2、L2、A3回到电源负极,因此三个灯泡并联。
[2]三灯泡并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测L1、L2支路的电流之和,电流表A3测L2、L3支路的电流之和。根据并联电路电流规律可知
联立以上两式得
所以通过灯泡L3的电流为0.4 A。
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
16. 画出如图所示电路的电路图。
【答案】
【解析】
【详解】实物图中,电流表由电源正极出来,逐一经过灯L2、电流表灯L1和开关,回到电源负极,电路图如下:
17. 电吹风模拟电路如图所示,用笔画线代替导线将电路补充完整,要求:闭合吹冷风,、同时闭合吹热风,单独闭合既无风也不发热,连线时导线不能交叉。
【答案】
【解析】
【详解】根据题意可知电热丝和电动机并联,开关在干路上,开关在电热丝支路上,故作图如下:
四、实验题(本题共4小题,共24分)
18. 夏天,某天中午小明来到海边,他光着脚踩在沙滩上,感到沙子的温度比海水要高一些,由此猜想水和沙子吸热本领不相同,为了验证该猜想,他设计了下面的实验,实验装置如图所示,在2个相同的烧杯中分别装有质量、初温都相同的水和沙子,用两个相同的酒精灯对其加热。
(1)设计实验时,用两个相同的酒精灯对其加热,目的是使水和沙子在相同时间内吸收的热量______(填“相等”或“不相等”),从而通过______来表示水和沙子吸热的多少;
(2)在组装器材时,发现温度计的玻璃泡碰到了烧杯底,应适当将______(填“A处向上”或“B处向下”)调整;
(3)在实验中,应不停地用搅拌棒搅动水和沙子,其目的是:______;
质量/g
温度升高10℃所需要的时间/s
温度升高20℃所需要的时间/s
温度升高30℃所需要的时间/s
沙子
30
64
89
124
水
30
96
163
220
(4)实验数据记录如下表:
分析表中的实验数据可知:质量相同的水和沙子,升高相同的温度,沙子吸收的热量______(选填“大于”或“小于”)水吸收的热量;
(5)通过上述结论分析可知,如果给质量相同的水和沙子加热相同的时间,则______(选填“沙子”或“水”)升高的温度会更高些。
【答案】 ①. 相等 ②. 加热时间 ③. A处向上 ④. 使物体内部受热均匀 ⑤. 小于 ⑥. 沙子
【解析】
【详解】(1)[1]用两个相同的酒精灯对水和沙子加热,目的是使水和沙子在相同时间内吸收的热量相等。
[2]在此实验中,由于水和沙子吸收的热量无法直接测量,利用转换法,用加热时间来表示水和沙子吸热的多少。
(2)[3]加热时需用酒精灯外焰加热,若B处向下,会碰到内焰,或碰到灯芯易使酒精灯熄灭,因此,应使A处向上。
(3)[4]在实验中,为使水和沙子均匀受热,准确反映吸热能力的强弱,应不停地用搅拌棒搅动水和沙子。
(4)[5]分析表中的实验数据可知:质量相同的水和沙子,升高相同的温度,沙子加热的时间比水短,则沙子吸收的热量小于水吸收的热量。
(5)[6]分析数据可知,质量相同的水和沙子,升高相同的温度,沙子加热的时间比水短。推想可知,如果给质量相同的水和沙子加热相同的时间,则沙子升高的温度会更高些。
19. 在探究“并联电路的电流特点”实验时,设计了如图甲所示的电路进行实验:
(1)实验中,小明应该选择两个小灯泡规格是______(选填“相同”或“不相同”)的。闭合开关前,电流表指针如乙图示,原因是______。
(2)小明在连接电路时,开关应处于______(选填“闭合”或“断开”)状态。
(3)小明先将电流表接在所在的支路上,闭合开关,观察到灯发光,但灯不亮,电流表的示数为零,电路可能存在的故障是______(选填“灯断路”或“灯短路”)。
(4)当用电流表测出A、B、C三点的电流并记录数据后,下一步应该做的是:断开开关,______,用电流表再次测出A、B、C三点的电流。
(5)测得的数据如下表所示
测量次数
支路中的电流
支路中的电流
干路中的电流
1
0.10
0.26
0.36
2
0.16
0.28
0.44
3
0.18
0.18
0.36
分析数据可得出结论:______。
【答案】(1) ①. 不相同 ②. 电流表未调零
(2)断开 (3)灯断路
(4)更换不同规格的灯泡
(5)在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和
【解析】
【小问1详解】
[1]实验中,为了得到普遍规律,小明应该选择两个小灯泡规格是不相同的。
[2]由图乙得,闭合开关前,电流表指针不在零刻度线处,原因是电流表未调零。
【小问2详解】
小明在连接电路时,为了保护电路,开关应处于断开状态。
【小问3详解】
由图甲得,L1、L2并联,小明先将电流表接在所在的支路上,闭合开关,观察到灯发光,但灯不亮,电流表的示数为零,电路可能存在的故障是灯断路;若灯短路,则会出现电源短路现象,L2不会发光。
【小问4详解】
为了得到普遍规律,当用电流表测出A、B、C三点的电流并记录数据后,下一步应该做的是:断开开关,更换不同规格的灯泡,用电流表再次测出A、B、C三点的电流。
【小问5详解】
由表格中数据得
可得结论:在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
20. 小明知道导体中的电流与电阻和两端电压有关。在“探究导体中的电流与电阻的关系”实验中,可供选择实验器材有:电流表;两节新干电池串联的电池组、电压表、滑动变阻器、关开各一个;、、、、、的定值电阻各一个;导线若干。实验电路如图所示。
(1)用笔画线,将图中的电路连接完整;______
(2)开关闭合前,滑动变阻器的滑片应置于最______(填“左”或“右”)端;
(3)用开关进行“试触”时,发现电流表指针没有偏转,电压表指针有较大偏转。他检查导线与各接线柱均接触良好,猜想原因可能是( );
A. 将电压表由大量程换成小量程 B. 电流表的接线柱是否接反
C. 电阻有断路 D. 滑动变阻器出现了断路
(4)排除故障后,进行实验,控制电阻箱两端电压为2.4V。电流表的示数如图乙,则电路中的电流是______A;
(5)进行完上述的操作后,断开开关,将滑动变阻器的滑片移到阻值最大端,更换定值电阻。接下来应该进行的实验操作是:闭合开关,调节滑动变阻器滑片,______,记下此时电路中的电流值;
(6)该实验记录的数据如下表。
实验次数
1
2
3
4
5
6
电阻
4
8
12
16
20
24
电流
0.60
0.30
0.20
0.15
0.12
0.10
根据表中的数据,可得出的探究结论是:______。
【答案】(1) (2)右
(3)C (4)0.5
(5)使电压表达到2.4V(使定值电阻两端电压为2.4V)
(6)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】
根据题意,电路是串联的,电压表测定值电阻两端电压,已知电源是由两节干电池组成,电源电压是3V,则电压表选择小量程,根据乙图中可知,电流表的量程选择大量程,连接实物图如下图所示:
【小问2详解】
为了保护电路,开关闭合前,应将滑动变阻器移至阻值最大处,即最右端。
【小问3详解】
串联电路中无电流,说明电路发生断路,电压表指针有较大偏转,则电压表串联接入电路,测电源电压,则故障可能是定值电阻断路,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
【小问4详解】
乙图中电流表的量程是0-3A,分度值是0.1A,读数为0.5A。
【小问5详解】
探究电流与电阻关系,需要保持定制电阻两端电压不变,因此更换完定值电阻,闭合开关,调节滑动变阻器滑片,使电压表达到2.4V。
【小问6详解】
根据表格数据分析可知,电压一定时,电流随电阻的增加而减小,且电阻和电流的乘积是定值,即结论为: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。
21. 如图所示,在“用电流表和电压表测电阻”实验中,已知电源电压为5V恒定不变,滑动变阻器规格为“”。
(1)请用笔画线代替导线将图甲电路连接完整(要求滑片向左移时电流表示数变大)。
(2)实验中,滑动变阻器的作用除了能保护电路外,主要是______。
(3)闭合开关,移动滑片至电压表示数为2V时,电流表示数如图乙,则电阻______。
(4)实验中,测量了三次电阻值的目的是:______。
(5)实验中若电压表损坏,某同学用剩余器材(电流表)和一个阻值已知电阻也完成了该实验。设计的实验电路图如图丙,电流表未画出,是阻值已知的电阻,是待测电阻。
①简述该同学应该用电流表分别测量哪些元件的电流,并用字母表示出所测量的电流______;
②待测电阻的表达式是:______。
【答案】(1) (2)多次改变待测电阻两端电压
(3)5 (4)求平均值,减小误差
(5) ①. 的电流,的电流 ②.
【解析】
【小问1详解】
由实验可知,电路为串联电路,滑片向左移时电流表示数变大,说明滑动变阻器接入电路中电阻变小,即使用的是A接线柱,连线如下:
【小问2详解】
在“用电流表和电压表测电阻”实验中,需要得到多组电压和电流的数据来计算电阻,滑动变阻器与待测电阻串联,根据串联电路分压原理,滑动变阻器阻值改变,两端电压改变,从而待测电阻两端电压改变,滑动变阻器作用除了能保护电路外,主要是多次改变待测电阻两端电压。
【小问3详解】
如图乙,电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,电流表示数为0.4A,电压表示数为2V时,根据欧姆定律可知,此时电阻为
【小问4详解】
在“用电流表和电压表测电阻”实验中,只测一次数据,实验误差较大,测量了三次电阻值的目的是:求平均值,减小误差。
【小问5详解】
[1]将R0和Rx并联接在电路中,根据并联电路电压相等的规律,已知电流表可以测电流,因此,需要测量的电流,的电流。
[2]根据欧姆定律和并联电路电压相等,电源电压为
U= Ux=U0=I0R0
根据欧姆定律可知,待测电阻阻值为
五、综合应用题(本题共3小题,共22分)
22. 如图所示电路,的阻值为 12Ω,电流表测得通过的电流为0.5A,电压表的示数为3V。 求:
(1) 电阻 的阻值;
(2) 电阻 电压;
(3) 电源电压。
【答案】(1);(2)6V;(3)9V
【解析】
【详解】解:(1)分析电路可知,、串联,电压表测的电压,电流表测电路电流。则电阻的阻值为
(2)串联电路中电流处处相等,所以电阻 的电压为
(3)根据串联电压规律,电源电压为
答:(1) 电阻 的阻值为;
(2) 电阻 的电压为6V;
(3) 电源电压为9V。
23. 有一台以汽油机为动力的茶园修剪机。其油箱最多可装3kg的汽油,消耗一箱油做功,求:
(1)一箱汽油完全燃烧放出的热量;
(2)汽油机工作的效率;
(3)如果这台汽油机的效率提高到50%,则做同样的有用功,可节约多少千克的汽油;
(4)简述提高汽油机效率的方法。
【答案】(1)
(2)25% (3)1.5kg
(4)提高燃料的燃烧程度
【解析】
【小问1详解】
一箱汽油完全燃烧放出的热量为
【小问2详解】
汽油机工作的效率为
【小问3详解】
由得,做同样的有用功,这台汽油机消耗的汽油释放的热量变为
由得,汽油机消耗的汽油的质量为
节约的汽油为
【小问4详解】
提高汽油机效率方法有提高燃料的燃烧程度,利用尾气等。
24. 阅读短文,回答问题。
油电混合动力汽车
如图甲是国产某品牌油电混合动力汽车,其工作原理如图乙所示。发动机内燃油燃烧放出的热量用于驱动汽车行驶和对蓄电池充电。当它以60km/h的速度沿水平公路匀速行驶30min的过程中,燃烧了3kg燃油,发动机和驱动电机同时共同为汽车行驶提供能量,其中60%的能量来自于燃油燃烧;其中用于充电的能量为。设燃油在发动机汽缸内完全燃烧,燃油的热值为。
与普通汽车刹车过程不同,该油电混合动力汽车在关闭发动机后,动能除用于克服与地面的摩擦力做功外,其余能量全部通过驱动电机反转为发电机给蓄电池充电。在某次测试时,同样车型的普通汽车和该油电混合动力汽车刚刚关闭发动机后,根据汽车通过路程s时,所对应的动能,作出图像如图戊所示。设两车受到的摩擦力大小相等。汽车正常行驶时关闭发动机,直至汽车停止的过程中,通过发电机将动能转化为电能的效率称之为储能效率。
(1)检修汽车同侧前后两个转向灯时,司机会拨动方向盘旁边的横杆,并观察转向灯的发光情况,司机所拨动的这根横杆相当于电路中的______(选填“电源”、“开关”或“导线”);若拨动横杆后发现有一个转向灯不亮,说明这两灯是______联;
(2)如图丙中的O、E、F为变阻器的三个接线柱,驾驶员踩下“油门”时,变阻器阻值减小,要满足以上需求,将旋钮变阻器接入电路M、N分别接入______(选填“E和O”、“E和F”或“O和F”);
(3)如图丁是该车测定汽车油箱内油面高度的装置原理图,下列说法错误的是______。
A. 油量表实质是电压表改装而成的
B. 定值电阻的作用起到保护电路的作用
C. 蓄电池充电时,电能转化为化学能
D. 加油的过程中,油量表的示数变大
(4)该油电混合动力汽车以60km/h的速度匀速行驶30min时,发动机的效率为______。
(5)由图戊可知,表示该油电混合动力汽车进行测试的图线是______(选填“①”或“②”)。
【答案】(1) ①. 开关 ②. 并联
(2)E和O (3)A
(4)33.3% (5)①
【解析】
【小问1详解】
[1]检修汽车同侧前后两个转向灯时,司机会拨动方向盘旁边的横杆,并观察转向灯的发光情况,司机所拨动的这根横杆相当于电路中的开关,控制灯泡的通断。
[2]若拨动横杆后发现有一个转向灯不亮,另一个仍能发光,说明两灯互不影响,是并联的。
【小问2详解】
由图丙得,驾驶员踩下“油门”时,滑片向下移动,变阻器阻值减小,则应将旋钮变阻器接入电路M、N分别接入E和O。
【小问3详解】
A.由图丁得,油量表串联在电路中,实质是电流表改装而成的,故A错误,符合题意;
B.定值电阻串联在电路中,作用是起到保护电路的作用,故B正确,不符合题意;
C.蓄电池充电时,消耗电能,将电能转化为化学能,储存起来,故C正确,不符合题意;
D.加油的过程中,变阻器接入电路中的电阻变小,电路中电阻变小,由欧姆定律得,电路电流变大,则油量表的示数变大,故D正确,不符合题意。
故选A。
【小问4详解】
该油电混合动力汽车以60km/h的速度匀速行驶30min时,消耗的热量为
发动机为汽车提供的能量为
发动机对蓄电池充电的能量为
发动机的效率为
【小问5详解】
普通汽车刹车时的动能全部用于克服与地面的摩擦力做功,而该油电混合动力汽车在关闭发动机后,动能除用于克服与地面的摩擦力做功外,其余能量全部通过驱动电机反转为发电机给蓄电池充电,油电混合动力汽车关闭发动机后滑行的距离近,所以应该是图丙中的①图线。
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