精品解析：辽宁省沈阳市于洪区2024-2025学年九年级上学期期中物理试题

九年级物理试卷 （试卷满分：80分 考试时间：90分钟） 考生注意：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 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题为单项选择题，每小题2分；7-9小题为多项选择题，每小题2分，多项选择题多选、错选不得分，漏选得1分） 注意：第1-6小题中每题只有一个选项正确。 1. 下列现象是由于分子无规则运动所导致的是（ ） A. 香飘四溢 B. 尘土飞扬 C. 余音绕梁 D. 雪花飘舞 2. 下列关于温度、热量和内能的说法正确的是（ ） A. 热传递过程中，热量由内能大物体传向内能小物体 B. 相同质量60℃的水一定比30℃的水含有的热量多 C. 同一物体温度降低，内能一定减小 D. 物体的温度升高，一定是吸收了热量 3. 如图，用酒精灯给试管中的水加热，一段时间后橡皮塞被冲开，下列说法正确的是（ ） A. 随着酒精的燃烧，酒精的热值在减小 B. 酒精燃烧放出热量能全部被试管中的水吸收 C. 试管中水的内能是通过热传递的方式增加的 D. 橡皮塞被冲开的过程是机械能转化为内能的过程 4. 如图，把一根塑料绳一端扎紧；从另一端撕开成许多细丝，用干燥的手从上向下捋几下，发现细丝张开了，下列分析正确的是（ ） A. 塑料细丝因摩擦带电而成为导体 B. 塑料细丝与干燥的手摩擦创造了电荷 C. 塑料细丝张开的原因与验电器的工作原理相同 D. 塑料细丝带电的实质，是原子核在物体间的转移 5. 在学校开展物理兴趣课堂上，同学们将三个相同的苹果分别插上铜片和锌片后依次通过导线与开关和发光二极管相连，闭合开关后发光二极管发光，如图所示，关于此现象，下列说法中正确的是（ ） A. 苹果在电路中相当于电源，工作时将内能转化为电能 B. 苹果外部的电流方向是从铜片经过开关和发光二极管流向锌片 C. 三个苹果串联起来与一个苹果提供的电压相等 D. 将发光二极管正极负极对调后，电路仍然是通路 6. 如图，电源电压不变。闭合开关S1和S2，小灯泡L1和L2均发光。下列分析正确的是（　　） A. 小灯泡L1和L2串联 B. 若只闭合开关S2，两灯都不发光 C. 若只闭合开关S1，L2能发光 D. S1、S2都闭合，将L1拔掉，L2仍发光 注意：第7-10小题中每题至少有两个选项正确。 7. 汽车发动机之一是汽油机，阅读了某汽车发动机的说明书后，将内燃机的能量流向制成如图，下列回答正确的是（ ） A. 发动机压缩冲程把燃料燃烧产生的内能转化为机械能 B. 用水来冷却是利用了水的比热容大这一特性 C. 减小零件间摩擦是提高热机效率的有效途径 D. 该内燃机的效率为30% 8. 如图甲所示电路中，当闭合开关S后，、两灯均发光，两个电压表指针偏转角度相同，指针位置如图乙所示。若通过、的电流分别为、，加在、两端的电压分别为、。下列说法正确的是（ ） A. 两端电压为2V B. 两端电压为10V C. D. 9. 小明在医院看到一种输液警报器（如图甲），当管内药液流完时，电铃发声，报警器内部有一可变电阻，当输液管内有液体时，电阻大，无液体时，电阻小，电路如图乙所示，则当闭合开关报警器工作时，分析正确的是（ ） A. 输完药液时，电流表示数变小 B. 输完药液时，电压表示数变大 C. 未输完药液时，电铃不响是因为没有电流通过 D. 若电铃发生断路故障，则电压表示数变大 二、填空题（本题共5小题，每空1分，共12分） 10. 打开茶叶的包装会闻到淡淡的茶香味，这是______现象。用热水泡茶会更快的散发出茶的香味，这说明温度越高分子的无规则运动越______。 11. 如图所示，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花，快速压下活塞，可观察到棉花着火燃烧，这与四冲程汽油机的______冲程的能量转化相同，某台汽油机飞轮的转速为2400r/min，在1s内，汽油机做功______次。 12. 教室内12盏灯全部亮着，突然一盏灯熄灭了，而其它的灯依然亮着，由此可以判断教室里的灯是______联的，与之前相比，教室内电路的总电阻变______了。 13. 两种电学元件L与R的I-U关系图象如图所示，分析该图象，R的阻值为______；将L与R并联在电源两端的电压恒定为4V的电路中，干路中的电流为______A；若将L与R串联在另一电路中，电路中电流为0.6A，则电源电压为______V。 14. 如图所示的电路中，若闭合开关，电压表的示数为3V，电流表的示数为0.5A，电流表的示数为0.2A，则灯两端的电压为______V，通过灯的电流为______A；过了一会，其中一盏灯突然熄灭，三个电表中有两个电表示数不变，则故障原因可能是______。 三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分） 15. 如图甲为一个玩具鸭子，通电后可以发光并向前走，其内部由电源、开关、发光二极管（简称“LED”）、电动机（符号M）等元件组成，闭合开关后，电动机转动，LED灯发光，请根据题意在图乙中的虚线框中画出电动机和电源的符号。 16. 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。 四、实验题（本题共4小题，共24分） 17. 为了比较水和煤油吸热本领的大小，某同学做了如图甲所示的实验，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。 【设计与进行实验】 （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）实验中通过______间接反映液体吸收热量的多少，选用相同的电热器对水和煤油加热相同的时间，水吸收的热量______（填“大于”“等于”或“小于”）煤油吸收的热量； 【分析与论证】 （3）对水和煤油加热相同时间后，实验数据如表所示，如果要使水和煤油的末温相同，就要给______加热更长的时间，这样水吸收的热量______（填“大于”“等于”或“小于”）煤油吸收的热量。实验表明，______（填“水”或“煤油”）的吸热能力更强； 物质 质量/g 初温/℃ 末温/℃ 加热时间/min 水 60 30 45 4 煤油 60 30 60 4 【交流与反思】 （4）根据实验数据，作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像，如图乙所示，由图可知，煤油的比热容是______[]； （5）冬天，小明想自制一个暖手袋，若从水和煤油中选一种液体装入暖手袋中作为供热介质，选择______（选填“水”或“煤油”）保暖时间会更长。 18. 小明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）为避免电路中电流过大损坏电流表，可以在电路中______联一个小灯泡； （2）小明将金属丝A和B分别接在M、N之间，目的是探究导体电阻大小与______的关系；小明将金属丝A和C分别接在M、N之间，目的是探究导体电阻大小与______的关系； （3）若把A导体接在M、N之间，闭合开关，读出电流表示数后，再用酒精灯对A导体加热一段时间，发现电流表示数变小，由此现象可以得出：该导体的电阻______； （4）小明又找到一个如图丙所示的合金金属块接入电路，你认为沿______（选填“AB”“CD”或“EF”）方向接入图乙电路时，电流表示数最大。 19. 某学习小组利用如图所示电路探究并联电路电流的规律。 A处的电流/A B处的电流/A C处的电流/A 0.2 0.2 0.4 （1）小明按照图乙连接电路，他是在测量图甲中______点的电流； （2）排除故障后，小明经过实验探究，测出一组A、B、C三处的电流，数据如表所示，由此他得出结论：并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，各支路电流相等。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“不相同”）的灯泡进行多次实验，这样做的目的是______； （3）实验中，用另一个灯泡替换，发现比更亮，则的亮度与之前相比______（选填“变亮”“变暗”或“不变”）。 20. 小明同学为了探究“电流与电阻的关系”，设计了如图甲的实验电路，他在学校实验室找来了如下一些实验器材：电压恒为3V的电源，一个开关，阻值分别为10Ω、20Ω、30Ω、40Ω、50Ω的定值电阻一个，滑动变阻器上标有“20Ω·1A”字样。 （1）请用笔线代替导线，将图甲的实验电路补充完整（要求：滑动变阻器的滑片向右移动时、小灯泡的亮度变暗，导线不交叉）； （2）在连接实验电路时，小明应将开关处于______状态。 （3）小明连接好电路，闭合开关后，移动滑动变阻器滑片时，发现电流表指针正常偏转，电压表示数为零，则发生这种故障的原因可能是______； （4）故障排除后，小明先把10Ω的电阻接入电路，移动滑动变阻器滑片，读出电流表示数后，断开开关，他拆下10Ω的电阻，改换成阻值为20Ω的电阻继续做实验，闭合开关，电压表示数如图乙所示，其示数是______V，要完成这次实验，接下来他应调节______，使定值电阻两端电压保持一定； （5）当小明改用50Ω的电阻继续实验时，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，都无法使电压表示数达到实验要求的值，你认为出现上述现象的原因可能是______； A. 滑动变阻器的阻值太大 B. 电压表量程选小了 C. 滑动变阻器的阻值太小 D. 滑动变阻器烧坏了 （6）小明解决了上述问题后，完成了实验，利用收集到的多组数据。作出了如图丙所示的电流I随电阻R变化的关系图象。分析图象得出了当电压一定时，电流与电阻的关系是__________。 五、综合应用题（本题共3小题，共22分） 21. 现代家庭装修中浴室大多用燃气热水器提供热水，小芳家安装了燃气热水器。已知水进入热水器前的温度是10℃，洗澡时热水器输出热水的温度设定为40℃，水的比热容，如果小芳洗一次澡用热水质量50kg。求： （1）水从热水器中吸收多少热量？ （2）若天然气完全燃烧释放热量的70%被水吸收，则天然气完全燃烧释放的热量是多少？ （3）需要消耗多少的天然气？（天然气的热值） 22. 有一种由酒精气体传感器制成的呼气酒精测试仪被广泛用来检测酒驾，为定值电阻。传感器的阻值随酒精气体浓度的变化如图甲所示，工作电路如图乙所示，电源电压恒为12V，当被检测者未喝酒时，电流表的示数为0.15A。求： （1）定值电阻的阻值； （2）当电流表的示数为0.4A时，求电压表的示数及此时被检测者酒精气体的浓度；若现在公认的酒驾标准为酒精气体浓度，请判断被检测司机是否酒驾？ 23. 图甲所示的蔬菜大棚是一种用于蔬菜种植的设施，其温度的控制对于蔬菜的生长和产量具有重要的影响，在学习了电学的相关知识后，小明与其所在物理小组的同学想共同设计一款温度自动报警装置。下面是该小组同学的交流实践过程： 【项目名称】 设计温度自动报警装置 【项目分解】 （1）器材选择及测试 （2）器材组装及调试 【项目实施】 （1）器材选择及测试 小组同学在网上选购了一款热敏电阻，热敏电阻是由______（选填“半导体”或“超导体”）材料制成的原件。为了测试其电阻与温度之间的关系，小明选择了实验室中的电源、开关、导线、电流表和电阻箱等器材，电阻箱R0是一种可以调节并显示阻值的变阻器。在电路中用符号表示。 测试电路如图乙所示，将热敏电阻Rt置于0℃的环境中，闭合S1，断开S2，记录电流表的示数为I0，然后闭合S2，断开S1，调节电阻箱，直至电流表示数为I0，此时电阻箱如图丙所示，由此可以得到当温度为0℃时，热敏电阻的阻值为______Ω。 将热敏电阻分别置于不同温度，重复上面实验，得到热敏电阻的阻值随温度的关系如图丁所示，由此可知，热敏电阻的阻值随温度的升高而______。 （2）器材组装及调试 为在高温状态下发出警报，小明选择了一款声光报警器，其内部构造类似于电压表，当其两端电压达到12V时，即可发声发光起到报警作用。结合前面测试结果，小组同学共同设计了图戊所示电路。电源电压恒为15V，查阅资料得知，蔬菜大棚的温度不宜超过30℃，为此他应该将声光报警器并联在______两端，并将电阻箱R0的阻值调至______Ω。 【项目拓展】 小组同学想到如果提高报警时的温度，上述装置还可以制成火灾自动报警，那么在上面的电路中，需要将电阻箱的阻值适当______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 九年级物理试卷 （试卷满分：80分 考试时间：90分钟） 考生注意：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 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题为单项选择题，每小题2分；7-9小题为多项选择题，每小题2分，多项选择题多选、错选不得分，漏选得1分） 注意：第1-6小题中每题只有一个选项正确。 1. 下列现象是由于分子无规则运动所导致的是（ ） A. 香飘四溢 B. 尘土飞扬 C. 余音绕梁 D. 雪花飘舞 【答案】A 【解析】 【详解】A．香飘四溢，是气味分子在运动，故A符合题意； B．尘土飞扬，尘土是大颗粒，不是分子，故不是分子热运动，故B不符合题意； C．余音绕梁是指声波在空气中传播，不是分子热运动，故C不符合题意； D．雪花飘舞，雪不是分子，故不是分子热运动，故D不符合题意。 故选A。 2. 下列关于温度、热量和内能说法正确的是（ ） A. 热传递过程中，热量由内能大物体传向内能小物体 B. 相同质量的60℃的水一定比30℃的水含有的热量多 C. 同一物体温度降低，内能一定减小 D. 物体的温度升高，一定是吸收了热量 【答案】C 【解析】 【详解】A．热传递过程中，热量由温度高的物体传向温度低的物体，而非由内能大物体传向内能小物体，故A错误； B．热量是过程量，不能说“含有的热量”，故B错误； C．温度越高，分子热运动越剧烈，内能越大，所以同一物体温度降低，内能一定减小，故C正确； D．热传递和做功均可以改变内能，物体的温度升高，也可能是被做了功，故D错误。 故选C。 3. 如图，用酒精灯给试管中的水加热，一段时间后橡皮塞被冲开，下列说法正确的是（ ） A. 随着酒精的燃烧，酒精的热值在减小 B. 酒精燃烧放出的热量能全部被试管中的水吸收 C. 试管中水内能是通过热传递的方式增加的 D. 橡皮塞被冲开的过程是机械能转化为内能的过程 【答案】C 【解析】 【详解】A．热值是燃料的一种特性，只决定于燃料的种类，随着酒精的燃烧，酒精的热值不变，故A错误； B．酒精燃烧放出的热量要散失到空气中一部分，被试管吸收一部分，所以酒精燃烧放出的热量不能全部被试管中的水吸收，故B错误； C．改变内能的方式有两种，分别是做功和热传递，加热过程中，通过热传递的方式增加水的内能，故C正确。 D．塞子冲出时，是试管内气体的内能转化为塞子的机械能，与内燃机的做功冲程能量转化相同，故D错误。 故选C。 4. 如图，把一根塑料绳一端扎紧；从另一端撕开成许多细丝，用干燥的手从上向下捋几下，发现细丝张开了，下列分析正确的是（ ） A. 塑料细丝因摩擦带电而成为导体 B. 塑料细丝与干燥的手摩擦创造了电荷 C. 塑料细丝张开的原因与验电器的工作原理相同 D. 塑料细丝带电的实质，是原子核在物体间的转移 【答案】C 【解析】 【详解】A．塑料细丝因摩擦带电，但仍然是绝缘体，不是导体，故A错误； B．摩擦起电并不是创造了电荷，而是电荷的转移，故B错误； C．用干燥的手从上向下捋几下塑料丝，塑料丝会因带了同种电荷互相排斥而散开，和验电器的工作原理相同，故C正确； D．塑料细丝带电的实质是电子在物体间的转移，不是原子核在物体间的转移，故D错误。 故选C。 5. 在学校开展的物理兴趣课堂上，同学们将三个相同的苹果分别插上铜片和锌片后依次通过导线与开关和发光二极管相连，闭合开关后发光二极管发光，如图所示，关于此现象，下列说法中正确的是（ ） A. 苹果在电路中相当于电源，工作时将内能转化为电能 B. 苹果外部的电流方向是从铜片经过开关和发光二极管流向锌片 C. 三个苹果串联起来与一个苹果提供的电压相等 D. 将发光二极管正极负极对调后，电路仍然是通路 【答案】B 【解析】 【详解】A．苹果在电路中相当于电源，工作时将化学能转化为电能，故A错误； B．根据发光二极管正负极可知，铜片为电源正极，所以苹果外部的电流方向是从铜片经过开关和发光二极管流向锌片，故B正确； C．根据串联电压规律，三个苹果串联起来的电压大于一个苹果提供的电压，故C错误； D．发光二极管具有单向导电性，将发光二极管正极负极对调后，电路为断路，故D错误。 故选B。 6. 如图，电源电压不变。闭合开关S1和S2，小灯泡L1和L2均发光。下列分析正确的是（　　） A. 小灯泡L1和L2串联 B. 若只闭合开关S2，两灯都不发光 C. 若只闭合开关S1，L2能发光 D. S1、S2都闭合，将L1拔掉，L2仍发光 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据实物图可知，电流有两条路径回到电源负极，可知小灯泡L1和L2并联，故A错误； BC．根据实物图可知，由于小灯泡L1和L2并联，开关S2在干路上，开关S1在L1所在支路上，因此只闭合开关S2，只有L2发光，只闭合开关S1，都不发光，故BC错误； D．由于小灯泡L1和L2并联，S1、S2都闭合，两灯都亮，将L1拔掉，并不影响L2所在支路，因此L2仍发光，故D正确。 故选D。 注意：第7-10小题中每题至少有两个选项正确。 7. 汽车发动机之一是汽油机，阅读了某汽车发动机的说明书后，将内燃机的能量流向制成如图，下列回答正确的是（ ） A. 发动机压缩冲程把燃料燃烧产生的内能转化为机械能 B. 用水来冷却是利用了水的比热容大这一特性 C. 减小零件间摩擦是提高热机效率的有效途径 D. 该内燃机的效率为30% 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．压缩冲程，活塞对气缸内气体施加压力，对其做功，使其内能增大，温度升高，是将机械能转化为内能。故A错误； B．水的比热容较大，在冷却其他物体时，相同情况下，吸收的热量多。故B正确； C．热机做额外功的原因主要在：热量的散失、克服摩擦等，所以减小摩擦是增加热机效率的有效途径。故C正确； D．该热机效率为 故D正确。 故选BCD。 8. 如图甲所示电路中，当闭合开关S后，、两灯均发光，两个电压表指针偏转角度相同，指针位置如图乙所示。若通过、的电流分别为、，加在、两端的电压分别为、。下列说法正确的是（ ） A. 两端电压为2V B. 两端电压为10V C. D. 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．分析电路可知，闭合开关S后，、两灯串联，电压表测电压，电压表测电源电压。两个电压表指针偏转角度相同，根据串联电压规律可知电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为2V，则两端电压为2V，电压表选用大量程，分度值为0.5V，示数为10V，则电源电压为10V。所以两端电压为 故A正确，B错误； C．、两灯串联，根据串联电流规律可知通过、的电流相等，则，故C正确； D．、两端的电压之比为 故D错误。 故选AC。 9. 小明在医院看到一种输液警报器（如图甲），当管内药液流完时，电铃发声，报警器内部有一可变电阻，当输液管内有液体时，电阻大，无液体时，电阻小，电路如图乙所示，则当闭合开关报警器工作时，分析正确的是（ ） A. 输完药液时，电流表示数变小 B. 输完药液时，电压表示数变大 C. 未输完药液时，电铃不响是因为没有电流通过 D. 若电铃发生断路故障，则电压表示数变大 【答案】BD 【解析】 【详解】由电路图知道，可变电阻与电铃串联，电压表并联在电铃两端，电流表测电路中的电流，由题意知道，当输完药液时，警报器内的电阻较小，未输完药液时，警报器内的电阻较大。 A．当输完药液时，警报器内的电阻较小，电路中的总电阻较小，由知道，电路中的电流较大，即电流表的示数变大，故A错误； B．由A选项知道，输完药液时，电路中的电流变大，所以电铃两端的电压变大，即电压表的示数变大，故B正确； C．未输完药液时，电阻较大，电流较小，电铃不响，并不是因为没有电流，而是因为电流较小造成，故C错误； D．若电铃发生断路故障，电压表串联接入电路中，测量的是电源电压，所以电压表示数变大，故D正确。 故选BD。 二、填空题（本题共5小题，每空1分，共12分） 10. 打开茶叶的包装会闻到淡淡的茶香味，这是______现象。用热水泡茶会更快的散发出茶的香味，这说明温度越高分子的无规则运动越______。 【答案】 ①. 扩散 ②. 剧烈 【解析】 【详解】[1]泡茶时，整个房间都充满茶香，这是茶香分子的扩散现象，说明分子不停地做无规则运动。 [2]用热水泡茶时闻到的茶香味要比用温水泡茶时闻到的茶香味浓，说明分子热运动与温度有关，温度越高，分子无规则运动越剧烈。 11. 如图所示，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花，快速压下活塞，可观察到棉花着火燃烧，这与四冲程汽油机的______冲程的能量转化相同，某台汽油机飞轮的转速为2400r/min，在1s内，汽油机做功______次。 【答案】 ①. 压缩 ②. 20 【解析】 【详解】[1]在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小撮干燥的棉花，用力将活塞迅速向下压，棉花燃烧起来，说明压缩筒内空气做功，活塞的机械能转化化为筒内空气的内能，使空气的内能增加，能量转化与内燃机的压缩冲程的能量转化相同。 [2]汽油机飞轮的转速为 表示飞轮1s转动40圈。汽油机一个工作循环飞轮转2圈，完成四个冲程，做功1次，则1s完成的工作循环是20个，做功20次。 12. 教室内12盏灯全部亮着，突然一盏灯熄灭了，而其它的灯依然亮着，由此可以判断教室里的灯是______联的，与之前相比，教室内电路的总电阻变______了。 【答案】 ①. 并 ②. 大 【解析】 【详解】[1]教室里的日光灯之间互不影响，独立工作，故它们之间是并联。 [2]教室里14盏日光灯全亮着，由于它们之间为并联连接，突然一灯熄灭了，相当于导体横截面积变小，故总电阻变大。 13. 两种电学元件L与R的I-U关系图象如图所示，分析该图象，R的阻值为______；将L与R并联在电源两端的电压恒定为4V的电路中，干路中的电流为______A；若将L与R串联在另一电路中，电路中电流为0.6A，则电源电压为______V。 【答案】 ①. 10 ②. 1.2 ③. 8 【解析】 【详解】[1]由R的I-U图象可知，R的图线是一条过原点的倾斜直线，说明R是定值电阻，则R的阻值为 [2]将L与R并联在电源两端的电压恒定为4V的电路中，由L与R的I-U关系图象可知 ， 由并联电路电流特点可知，干路电流 [3]若将L与R串联在另一电路中，电路中电流为0.6A，则定值电阻两端的电压为 由L与R的I-U关系图象可知 由串联电路电压特点可知，则电源电压为 14. 如图所示的电路中，若闭合开关，电压表的示数为3V，电流表的示数为0.5A，电流表的示数为0.2A，则灯两端的电压为______V，通过灯的电流为______A；过了一会，其中一盏灯突然熄灭，三个电表中有两个电表示数不变，则故障原因可能是______。 【答案】 ①. 3 ②. 0.3 ③. 断路 【解析】 【详解】[1]从图中看两灯泡并联，电压表测量的是总电压，也是L1和L2两端的电压，故L2的电压为3V。 [2]从图中看两灯泡并联，电流表A1测的是总电流，电流表A2测的是L2的电流，故通过L1的电流为 [3]依据上述分析，因为电流表A1测量的是总电流，电路不管是短路还是断路，A1的示数均会发生变化，故示数不变的是另外两个电表且示数不变，代表L2能发光；若L1短路，则L2被短接，不能发光，故可能是L1断路。 三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分） 15. 如图甲为一个玩具鸭子，通电后可以发光并向前走，其内部由电源、开关、发光二极管（简称“LED”）、电动机（符号M）等元件组成，闭合开关后，电动机转动，LED灯发光，请根据题意在图乙中的虚线框中画出电动机和电源的符号。 【答案】 【解析】 【详解】根据题意，闭合开关电动机转动，LED亮，说明开关同时控制电动机、LED灯，因此开关的左端虚线框为电源，由图中LED的正负极标注可知，电源的左端为正极，右侧为负极；下方为电动机，此电动机与LED灯并联，开关在干路上，如图所示： 16. 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，共24分） 17. 为了比较水和煤油吸热本领的大小，某同学做了如图甲所示的实验，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。 【设计与进行实验】 （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）实验中通过______间接反映液体吸收热量的多少，选用相同的电热器对水和煤油加热相同的时间，水吸收的热量______（填“大于”“等于”或“小于”）煤油吸收的热量； 【分析与论证】 （3）对水和煤油加热相同的时间后，实验数据如表所示，如果要使水和煤油的末温相同，就要给______加热更长的时间，这样水吸收的热量______（填“大于”“等于”或“小于”）煤油吸收的热量。实验表明，______（填“水”或“煤油”）的吸热能力更强； 物质 质量/g 初温/℃ 末温/℃ 加热时间/min 水 60 30 45 4 煤油 60 30 60 4 【交流与反思】 （4）根据实验数据，作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像，如图乙所示，由图可知，煤油的比热容是______[]； （5）冬天，小明想自制一个暖手袋，若从水和煤油中选一种液体装入暖手袋中作为供热介质，选择______（选填“水”或“煤油”）保暖时间会更长。 【答案】（1）质量 （2） ①. 加热时间 ②. 等于 （3） ① 水 ②. 大于 ③. 水 （4） （5）水 【解析】 【小问1详解】 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。 【小问2详解】 [1][2]相同的加热器在相同的时间内放出相同的热量，液体在相同的时间内吸收相同的热量。根据转换法，实验中通过加热时间的长短来间接反映液体吸收热量的多少，选用相同的电热器对水和煤油加热相同的时间，水吸收的热量等于煤油吸收的热量。 【小问3详解】 [1][2][3]由表格数据可知，对质量和初温相同的水和煤油加热相同的时间4min后，水的温度为45℃，煤油的温度为60℃，所以水升高的温度低于煤油升高的温度。如果要使水和煤油的末温相同，就要给水加热更长的时间，根据相同的加热器在相同的时间内放出相同的热量可知，水吸收的热量大于煤油吸收的热量。升高相同的温度，水吸收的热量更多，所以水的吸热能力更强。 小问4详解】 如图乙所示，升高相同的温度，水和煤油加热时间之比为，则吸收热量之比为，根据，质量相同时，比热容和吸收热量成正比，所以水和煤油比热容之比为，则煤油的比热容为 【小问5详解】 水的比热容比煤油大，根据可知，质量相同的水和煤油，放出相同的热量时，水的温度变化较小，所以若从水和煤油中选一种液体装入暖手袋中作为供热介质，选择水，保暖时间会更长。 18. 小明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）为避免电路中电流过大损坏电流表，可以在电路中______联一个小灯泡； （2）小明将金属丝A和B分别接在M、N之间，目的是探究导体电阻大小与______的关系；小明将金属丝A和C分别接在M、N之间，目的是探究导体电阻大小与______的关系； （3）若把A导体接在M、N之间，闭合开关，读出电流表示数后，再用酒精灯对A导体加热一段时间，发现电流表示数变小，由此现象可以得出：该导体的电阻______； （4）小明又找到一个如图丙所示的合金金属块接入电路，你认为沿______（选填“AB”“CD”或“EF”）方向接入图乙电路时，电流表示数最大。 【答案】（1）串 （2） ①. 长度 ②. 横截面积 （3）随温度升高而增大 （4）CD 【解析】 【小问1详解】 为避免电路中电流过大损坏电流表，可以在电路中串联一个小灯泡，增大电阻。 【小问2详解】 [1]金属丝A和B只有长度不同，将金属丝A和B分别接在M、N之间，目的是探究导体电阻大小与长度的关系。 [2]金属丝A和C只有横截面积不同，将金属丝A和C分别接在M、N之间，目的是探究导体电阻大小与横截面积的关系。 【小问3详解】 若把A导体接在M、N之间，闭合开关，读出电流表示数后，再用酒精灯对A导体加热一段时间后读数变小，对电流的阻碍作用增大，说明电阻随温度升高而增大。 【小问4详解】 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，横截面积最大，所以沿CD方向接入图乙电路时，导体的电阻最小，电流表示数最大。 19. 某学习小组利用如图所示电路探究并联电路电流的规律。 A处的电流/A B处的电流/A C处的电流/A 0.2 0.2 0.4 （1）小明按照图乙连接电路，他是在测量图甲中______点的电流； （2）排除故障后，小明经过实验探究，测出一组A、B、C三处的电流，数据如表所示，由此他得出结论：并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，各支路电流相等。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“不相同”）的灯泡进行多次实验，这样做的目的是______； （3）实验中，用另一个灯泡替换，发现比更亮，则的亮度与之前相比______（选填“变亮”“变暗”或“不变”）。 【答案】（1）C （2） ①. 不相同 ②. 使实验结论具有普遍性 （3）不变 【解析】 【小问1详解】 小明按照图乙连接电路，电流表在干路上，所以他是在测量图甲中C点电流。 小问2详解】 [1][2]为使得实验结论具有普遍性，得到并联电路中电流的规律，还应该选用规格不同的灯泡进行多次实验。 【小问3详解】 并联电路中各支路互不影响，所以用另一个灯泡替换，发现比更亮，但的亮度与之前相比不变。 20. 小明同学为了探究“电流与电阻的关系”，设计了如图甲的实验电路，他在学校实验室找来了如下一些实验器材：电压恒为3V的电源，一个开关，阻值分别为10Ω、20Ω、30Ω、40Ω、50Ω的定值电阻一个，滑动变阻器上标有“20Ω·1A”字样。 （1）请用笔线代替导线，将图甲的实验电路补充完整（要求：滑动变阻器的滑片向右移动时、小灯泡的亮度变暗，导线不交叉）； （2）在连接实验电路时，小明应将开关处于______状态。 （3）小明连接好电路，闭合开关后，移动滑动变阻器滑片时，发现电流表指针正常偏转，电压表示数为零，则发生这种故障的原因可能是______； （4）故障排除后，小明先把10Ω的电阻接入电路，移动滑动变阻器滑片，读出电流表示数后，断开开关，他拆下10Ω的电阻，改换成阻值为20Ω的电阻继续做实验，闭合开关，电压表示数如图乙所示，其示数是______V，要完成这次实验，接下来他应调节______，使定值电阻两端电压保持一定； （5）当小明改用50Ω的电阻继续实验时，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，都无法使电压表示数达到实验要求的值，你认为出现上述现象的原因可能是______； A. 滑动变阻器的阻值太大 B. 电压表量程选小了 C. 滑动变阻器的阻值太小 D. 滑动变阻器烧坏了 （6）小明解决了上述问题后，完成了实验，利用收集到的多组数据。作出了如图丙所示的电流I随电阻R变化的关系图象。分析图象得出了当电压一定时，电流与电阻的关系是__________。 【答案】（1） （2）断开 （3）定值电阻短路 （4） ①. 2.4 ②. 滑动变阻器的滑片 （5）C （6）成反比 【解析】 【小问1详解】 由题意可知，要求滑动变阻器的滑片向右移动时，小灯泡的亮度变暗，说明滑动变阻器的滑片向右移动时电路中电流减小，滑动变阻器接入电路中的电阻变大，则应将电流表的负接线柱与滑动变阻器的左下接线柱相接，如下图所示： 【小问2详解】 为保证实验电路安全，在连接实验电路时，开关应断开。 【小问3详解】 由题意可知，闭合开关后，移动滑动变阻器滑片，电流表指针正常偏转，说明电路是通路，而电压表示数为零，说明存在的故障可能是定值电阻短路。 【小问4详解】 [1]根据实物图可知电压表接入电路中的量程为0-3V，分度值为0.1V，则根据图乙可知电压表的示数为2.4V。 [2]为使定值电阻两端电压保持不变，小明应当调节滑动变阻器的滑片。 【小问5详解】 当将定值电阻换成50Ω且没有调节滑动变阻器滑片时，电路中的总电阻变大，由欧姆定律表达式 可知，电路中的总电流减小，因为此时滑动变阻器的滑片没有移动，所以可知与上一次实验相比，滑动变阻器两端电压减小，则由串联电路的电压规律可知，定值电阻两端电压变大，若想使其两端电压与前一次电压相同，需要调节滑动变阻器的滑片，使其接入电路中的电阻增大，设每次实验定值电阻两端的电压都为U0，则当将定值电阻换成50Ω时，滑动变阻器接入电路中的阻值的表达式为 即滑动变阻器的最大阻值应大于上式的值，才能继续完成实验，如果滑动变阻器的最大阻值过小，就无法将定值电阻两端电压调回原来的值，就会出现无论怎样移动滑动变阻器滑片，都无法使电压表示数达到实验要求的值的现象。 故选C。 【小问6详解】 分析图丙可知，电流与电阻的乘积恒定，电流随电阻的增大而减小，可得到结论：当电压一定时，电路中电流的大小与电阻成反比。 五、综合应用题（本题共3小题，共22分） 21. 现代家庭装修中浴室大多用燃气热水器提供热水，小芳家安装了燃气热水器。已知水进入热水器前的温度是10℃，洗澡时热水器输出热水的温度设定为40℃，水的比热容，如果小芳洗一次澡用热水质量50kg。求： （1）水从热水器中吸收多少热量？ （2）若天然气完全燃烧释放热量的70%被水吸收，则天然气完全燃烧释放的热量是多少？ （3）需要消耗多少的天然气？（天然气的热值） 【答案】（1）6.3×106J （2）9×106J （3）0.225m3 【解析】 【21题详解】 水从热水器中吸收的热量为 【22题详解】 天然气完全燃烧释放的热量为 【23题详解】 需要消耗天然气的体积为 22. 有一种由酒精气体传感器制成的呼气酒精测试仪被广泛用来检测酒驾，为定值电阻。传感器的阻值随酒精气体浓度的变化如图甲所示，工作电路如图乙所示，电源电压恒为12V，当被检测者未喝酒时，电流表的示数为0.15A。求： （1）定值电阻的阻值； （2）当电流表的示数为0.4A时，求电压表的示数及此时被检测者酒精气体的浓度；若现在公认的酒驾标准为酒精气体浓度，请判断被检测司机是否酒驾？ 【答案】（1）20Ω （2）司机酒驾 【解析】 【小问1详解】 当被检测者未喝酒时，传感器阻值，电路电流 由可知，R1两端电压为 R2两端电压为 定值电阻R2的阻值 【小问2详解】 当电流表的示数为0.4A时 定值电阻R2两端的电压为 由串联电路电压的特点可得，电压表的示数为 此时传感器的阻值为 查表可知酒精气体浓度为 若现在公认的酒驾标准为0.2mg/mL≤酒精气体浓度≤0.8mg/mL，可知被检测司机酒精气体浓度为，则司机酒驾。 23. 图甲所示的蔬菜大棚是一种用于蔬菜种植的设施，其温度的控制对于蔬菜的生长和产量具有重要的影响，在学习了电学的相关知识后，小明与其所在物理小组的同学想共同设计一款温度自动报警装置。下面是该小组同学的交流实践过程： 【项目名称】 设计温度自动报警装置 【项目分解】 （1）器材选择及测试 （2）器材组装及调试 【项目实施】 （1）器材选择及测试 小组同学在网上选购了一款热敏电阻，热敏电阻是由______（选填“半导体”或“超导体”）材料制成的原件。为了测试其电阻与温度之间的关系，小明选择了实验室中的电源、开关、导线、电流表和电阻箱等器材，电阻箱R0是一种可以调节并显示阻值的变阻器。在电路中用符号表示。 测试电路如图乙所示，将热敏电阻Rt置于0℃的环境中，闭合S1，断开S2，记录电流表的示数为I0，然后闭合S2，断开S1，调节电阻箱，直至电流表示数为I0，此时电阻箱如图丙所示，由此可以得到当温度为0℃时，热敏电阻的阻值为______Ω。 将热敏电阻分别置于不同温度，重复上面实验，得到热敏电阻的阻值随温度的关系如图丁所示，由此可知，热敏电阻的阻值随温度的升高而______。 （2）器材组装及调试 为在高温状态下发出警报，小明选择了一款声光报警器，其内部构造类似于电压表，当其两端电压达到12V时，即可发声发光起到报警作用。结合前面的测试结果，小组同学共同设计了图戊所示电路。电源电压恒为15V，查阅资料得知，蔬菜大棚的温度不宜超过30℃，为此他应该将声光报警器并联在______两端，并将电阻箱R0的阻值调至______Ω。 【项目拓展】 小组同学想到如果提高报警时的温度，上述装置还可以制成火灾自动报警，那么在上面的电路中，需要将电阻箱的阻值适当______。 【答案】 ①. 半导体 ②. 2800 ③. 减小 ④. R0 ⑤. 3200 ⑥. 减小 【解析】 【详解】[1]根据半导体的特点及应用可知热敏电阻一般是用半导体材料制成的。 [2]当电流表示数变回为I0时，电阻箱的阻值与热敏电阻的阻值相等，由图丙可知热敏电阻的阻值为 Rt=2×1000Ω+8×100Ω=2800Ω [3]由图丁中的图像可知，热敏电阻的阻值随温度的升高而减小。 [4][5]因为热敏电阻的阻值随温度升高而减小，由串联电路的分压原理可知，热敏电阻两端电压随温度升高而减小，而声光报警器需要电压达到12V时才能报警，所以不能并联在热敏电阻两端，应并联在R0两端，当温度为30℃时，热敏电阻的阻值为800Ω，此时声光报警器R0两端电压为12V，根据串联电路电压规律可知，热敏电阻两端电压为3V，由欧姆定律可得电路中的电流为 电阻箱的阻值为 [6]当报警温度提高时，热敏电阻的阻值减小，根据串联电路的电压规律可知，若想电压比值不变，电阻比值也应当不变，所以应适当减小电阻箱的阻值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$