内容正文:
2024—2025学年九年级上学期阶段评估卷(二)
物理 试题卷
[考试范围:第十二章至第十五章(第4节)]
(全卷共五个大题,共23个小题,共8页;满分90分,考试用时75分钟)
注意事项:
1.本卷为试题卷。考生必须在答题卡上解题作答。答案应书写在答题卡的相应位置上,在试题卷、草稿纸上作答无效。
2.考试结束后,请将试题卷和答题卡一并交回。
3.试卷中用到的g 均取10 N/ kg。
一、选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分。每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,第8~10题有多项符合题目要求。全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
1. 下列估测值符合生活实际的是( )
A. 教室空调工作电流大约1 A
B. 一节新干电池的电压为1.5V
C. 对人体来说,安全电压不能超过220 V
D. 实验用小灯泡的电阻约为500 Ω
2. 带正电的玻璃棒慢慢靠近悬挂着的轻质小球时,发现轻质小球被排斥,这说明轻质小球( )
A. 一定带正电 B. 一定带负电
C. 一定不带电 D. 可能不带电、也可能带正电
3. 近年来,建筑垃圾循环利用成为新的尝试,经过加工处理实现二次利用,如废钢筋、废铁丝、废电线等建筑垃圾经过分拣、回炉热加工可制成钢材等金属制品,建筑垃圾循环利用中涉及的物态变化,下列说法正确的是( )
A. 先熔化后液化 B. 先液化后汽化
C. 先熔化后凝固 D. 先熔化后凝华
4. 对于公式的理解,下列说法中正确的是( )
A. 导体电阻的大小跟导体两端的电压成正比
B. 导体电阻的大小跟导体中的电流强度成反比
C. 当导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
D. 导体电阻的大小跟导体两端的电压和通过导体的电流无关
5. 2024年5月28 日,云南省森林消防总队为了提升机动队伍能力,采购一批氙气探照灯。如图为某款氙气探照灯,内部带有散热功能。为其内部的散热风扇,为氙气灯。当灯泡照明时,散热风扇必须开启,不能单独开启氙气灯,否则会因为温度过高而损坏。下图电路图中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
6. 下列古诗词中涉及到的物态变化,对其解释不科学的是( )
A. “蒹葭苍苍, 白露为霜”——霜是露凝固形成
B. “欲渡黄河冰寒川,将登太行雪满山”——冰是水凝固形成的
C. “青青园中葵, 朝露待日晞”——露水变干是蒸发现象
D. “白雪却嫌春色晚,故穿庭树作飞花”——雪是水蒸气凝华形成
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4V。下列说法正确的是( )
A. L1两端电压为4V
B. L1与L2电流之比为2∶1
C. 若灯L1发生断路,灯L2不能继续发光
D. 断开开关,只将电压表V2换成电流表,则L1与L2串联
8. 下列说法正确的是( )
A. 昆明地区通常比内陆地区昼夜温差小,原因之一是滇池中水比热容比沙石的比热容大
B. 电源外部的电流方向是从电源负极出发,经过用电器流向正极
C. 液体在任何温度下都能蒸发
D. 验电器的原理是同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引
9. 关于如图所示的热现象,说法错误的是( )
A. 图甲中用冷毛巾降温是通过做功的方式增大人体的内能
B. 图乙中冰冷的巧克力冰淇淋没有内能,牛奶有内能
C. 图丙中钻木取火是将机械能转化为内能
D. 图丁中能量转化与汽油机做功冲程能量转化相同,都是机械能转化为内能
10. 如图所示的电路中,电源两端的电压保持不变。闭合开关S后,滑动变阻器的滑片P向左移动,下列说法中正确的是( )
A. 电流表A1的示数变大,电压表V的示数不变
B. 电流表A2示数变大,电压表V的示数不变
C. 电流表A2与电流表A1的示数之差不变
D. 电压表V的示数与电流表A1的示数比值不变
二、填空题(本大题共6小题,第11~15题每小题2分,第16题4分,共14分)
11. 如图所示,这是我国古老的医疗技法——艾灸。艾灸时用艾条熏烤患者的穴位,局部有温热感,这是通过__________的方式使其内能增加的。云南白族天灸采用对皮肤有刺激性的药物敷贴于穴位或患处,得到相应的治疗效果。隔得很远就能闻到天灸所用药物的香味,这是________现象。
12. 夏天,小明每次从电冰箱的冷冻室拿出妈妈做的冰淇淋,都看到包装纸上有一层“霜”和冰淇淋周围冒出的“白气”,这层“霜”是冷冻室水蒸气___________形成的,冒出的“白气”是由于冰淇淋周围的水蒸气遇冷___________形成的。 (填物态变化名称)
13. 十字路口的红、绿灯是______联的;现在的红、绿灯普遍使用发光二极管,制成发光二极管的主要材料是锗、硅,它们属于______材料(选填“半导体”、“导体”、“绝缘体”)。
14. 如图所示是一台单缸四冲程汽油机的________冲程,如果汽油机在某段时间内消耗了500g汽油,这些汽油完全燃烧可释放的热量为________J。(q汽油=4.6×107 J/kg)
15. 在如图所示的电路中,若R1∶R2=2∶3,电源电压保持不变,当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,两电阻R1、R2是________(选填“并”或“串”)联;当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,两表示数之比 I甲∶I乙=______。
16. 人体静电释放器是一种适用于易燃、易爆及防静电场所的人体静电释放产品,如图所示。人体静电释放的方式主要是将金属导体直接接地,人通过接触触摸球来消除人体静电。市场上的静电释放器主要分为两种,一种是不锈钢人体静电释放器,它的触摸球、支柱和底座全部采用不锈钢材料制作而成,此类产品相对价格比较便宜,但是这种材料会带来人体静电释放过快的隐患。当人体静电电压达到2 000 V 时,人体与导体之间的放电能量可达0.4mJ,这远远高于汽油蒸气的最小点火能(0.2mJ),完全具备引发火灾、爆炸事故的条件。另一种是静电亚导体触摸球的静电释放器,它主要由一个“塑料”的触摸球、不锈钢的支柱和底座组成,这个触摸球可不是普通的塑料,它是一种静电亚导体材料。在电荷泄漏时,因为静电亚导体具有较高电阻率,其电流十分微弱,处于μA级,不会产生瞬间电击现象,避免因电火花引爆可燃性气体,从而达到导电防爆的目的。
(1)当人体与其他物体摩擦________(选填“失去”或“得到”)电子,人体就会带正电。
(2)人体静电释放器上的神奇“塑料”是一种_______________材料。
(3)人通过静电亚导体触摸球静电释放器来消除人体静电时,人体与触摸球之间的放电能量________(选填“高于”或“低于”)汽油蒸气的最小点火能。
(4)对于加油站、石油库等对静电特别敏感的场所应安装触摸球材料是_________(选填“不锈钢”或“静电亚导体”)的静电释放器。
三、作图题(本大题共1小题,共4分)
17.
(1)在方框内画出图实物电路的电路图。
(2)小瑛用图甲的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡电阻,图乙是未完成连接的实验电路。请你根据电路图甲,用笔画线代替导线,完成图乙中实验电路的连接。
四、实验探究题(本大题共4小题,第18题8分,第19题4分,第20题8分,第21题4分,共24分)
18. “探究导体中电流跟电阻的关系”的实验中,实验器材有:学生电源(6V),电流表(0~0.6A,0~3A)、电压表(0~3V,0~15V)、定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω各一个)、开关、滑动变阻器(甲“50Ω 1A”,乙“10Ω 2A”)和导线若干。
(1)请根据图甲所示的电路图用笔画线代替导线,将图乙所示的实物连接成完整电路图(要求连线不得交叉);( )
(2)连接电路时,开关应处于 ___________(选填“断开”或“闭合”)状态,滑动变阻器的滑片P应放在 ___________(选填“A”或“B”)端;
(3)连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,电压表有示数,电流表始终无示数,造成这一现象的原因可能是 ___________(填序号);
A.定值电阻R短路
B.定值电阻R开路
C.滑动变阻器开路
D.电流表开路
(4)实验中依次接入三个定值电阻,调节滑动变阻器的滑片,保持电压表示数不变,记下电流表的示数,利用描点法得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像。由图像可以得出结论:电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成 ___________(选填“正比”或“反比”);
(5)上述实验中,小强用R=5Ω电阻做完实验后,保持滑动变阻器滑片的位置不变,接着把R换为10Ω的电阻接入电路,闭合开关,他应向 ___________(选填“A”或“B”)端移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为 ___________V时,读出电流表的示数;
(6)为完成整个实验,应该选取哪种规格的滑动变阻器 ___________(选填“甲”或“乙”)。
19. 小博利用图甲所示装置“探究晶体的熔化特点”,他每隔相同时间记录一次温度计的示数,并观察物质的状态。
(1)应选用颗粒________(选填“较大”或“较小”)的晶体做实验;
(2)图乙是他根据记录的数据绘制的温度—时间图像。由图像可知:晶体的熔点为________℃;
(3)图乙中第3min时,物质处于________态;
(4)图甲装置中有不当之处是_________。
20. 图甲是测量小灯泡在不同电压下电阻的实验电路图(小灯泡正常工作时电压为2.5 V)。
(1)该实验的实验原理是__________。
(2)小明按电路图连接实物,闭合开关后,发现电压表无示数,电流表有示数,移动滑片时电流表示数有变化,则故障可能是小灯泡发生________(选填“短路”或“开路”)。
(3)小明排除故障后完成实验,某时刻电压表的指针如图乙所示,电压表连接小量程,若要测出小灯泡正常工作时的电阻,需要将滑片向________(选填“左”或“右”)滑动。
(4)根据实验数据,做出小灯泡工作时I-U的关系图像如图丙所示,则小灯泡正常发光时的电阻为________Ω。
(5)当电压表的示数增大时,电压表与电流表的示数之比______(选填“变大”“变小”或“不变”),这是因为_____________。
(6)实验后小明发现滑动变阻器的最大阻值模糊不清,且电压表已损坏,于是他找了一个阻值已知的定值电阻R0来代替灯泡,用电流表和定值电阻R0测出了滑动变阻器的最大阻值Rx,设计电路如图丁所示,实验步骤如下:
①滑片处于最左端时,读出此时电流表的示数为I1;
②_______,读出此时电流表的示数为I2;
③则滑动变阻器的最大阻值Rx=_______(用I1、I2和R0表示)。
21. 小林探究“水沸腾前、后温度随加热时间变化的特点”,他用酒精灯给烧杯中的水加热,用温度计测量水的温度。
(1)实验中小林观察到___________的现象可以判断水是沸腾的。
(2)如图所示,小林根据实验数据绘制出了水的温度随加热时间变化的图像,加热到第5min时,水开始沸腾。分析图像可知:水沸腾过程中,继续加热时,水的温度______(选填“升高”“不变”或“降低”)。
五、综合题(本大题共2小题,每小题9分,共18分)要求:(1)语言表述要简练、准确;(2)写出必要的运算和推理过程;(3)带单位计算;(4)计算结果若有近似,均保留两位小数。
22. 小明的妈妈做饭时,使用铁锅烧水,小明发现把2kg的水从10℃加热到85℃时,共消耗了0.5kg的干木柴,已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),干木柴的热值为1.2×107J/kg。求:
(1)干木柴完全燃烧放出的热量;
(2)水吸收的热量;
(3)铁锅烧水的效率。
23. 如图所示,电源电压保持不变。当闭合开关S,滑动变阻器滑片P从a端移到b端,两电表示数变化关系用图乙中的线段AB表示。求:
(1)求滑动变阻器最大阻值。
(2)电源电压和R1的阻值。
(3)滑片P滑到ab中点时电压表的示数。
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2024—2025学年九年级上学期阶段评估卷(二)
物理 试题卷
[考试范围:第十二章至第十五章(第4节)]
(全卷共五个大题,共23个小题,共8页;满分90分,考试用时75分钟)
注意事项:
1.本卷为试题卷。考生必须在答题卡上解题作答。答案应书写在答题卡的相应位置上,在试题卷、草稿纸上作答无效。
2.考试结束后,请将试题卷和答题卡一并交回。
3.试卷中用到的g 均取10 N/ kg。
一、选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分。每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,第8~10题有多项符合题目要求。全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
1. 下列估测值符合生活实际的是( )
A. 教室空调工作电流大约1 A
B. 一节新干电池电压为1.5V
C. 对人体来说,安全电压不能超过220 V
D. 实验用小灯泡的电阻约为500 Ω
【答案】B
【解析】
【详解】A.教室中的空调的功率约为1000W,根据P=UI,教室空调工作电流大约为
故A不符合题意;
B.一些用电器的遥控器常用干电池作用为电源,一节干电池的电压为1.5V,故B符合题意;
C.对人体来说,安全电压不能超过36 V,故C不符合题意;
D.实验用小灯泡的电阻较小,约为10Ω,故D不符合题意。
故选B。
2. 带正电的玻璃棒慢慢靠近悬挂着的轻质小球时,发现轻质小球被排斥,这说明轻质小球( )
A. 一定带正电 B. 一定带负电
C. 一定不带电 D. 可能不带电、也可能带正电
【答案】A
【解析】
【详解】依题意得,带正电的玻璃棒与轻质小球相互排斥,由同种电荷相排斥得,轻质小球一定带正电,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3. 近年来,建筑垃圾循环利用成为新的尝试,经过加工处理实现二次利用,如废钢筋、废铁丝、废电线等建筑垃圾经过分拣、回炉热加工可制成钢材等金属制品,建筑垃圾循环利用中涉及的物态变化,下列说法正确的是( )
A. 先熔化后液化 B. 先液化后汽化
C. 先熔化后凝固 D. 先熔化后凝华
【答案】C
【解析】
【详解】AB.废钢筋、废铁丝、废电线等均为固体熔化成液体,熔化时需要吸热,回收利用是凝固成固体,不存在汽化和液化,故AB错误;
C.废钢筋、废铁丝、废电线等均为固体,在回收利用时,先熔化成液体,熔化需要吸热,将熔化后的液体收集起来,再放热凝固成固体,故C正确;
D.废钢筋、废铁丝、废电线等均为固体熔化成液体,凝华是气态直接变为固态的过程,而这里并没有涉及到气态,故D错误。
故选C。
4. 对于公式的理解,下列说法中正确的是( )
A. 导体电阻的大小跟导体两端的电压成正比
B. 导体电阻的大小跟导体中的电流强度成反比
C. 当导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
D. 导体电阻的大小跟导体两端的电压和通过导体的电流无关
【答案】D
【解析】
【详解】导体电阻可以用公式计算,但是要知道∶导体电阻由导体的材料、长度、横截面积决定,与导体两端的电压与流过导体的电流无关,只要是导体的材料、长度、横载面积确定了,导体电阻就确定了,故ABC错误,D正确。
故选D。
5. 2024年5月28 日,云南省森林消防总队为了提升机动队伍能力,采购一批氙气探照灯。如图为某款氙气探照灯,内部带有散热功能。为其内部的散热风扇,为氙气灯。当灯泡照明时,散热风扇必须开启,不能单独开启氙气灯,否则会因为温度过高而损坏。下图电路图中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.如图,S、S1都闭合时,电路短路,故A不符合题意;
B.如图,S、S1都闭合时,散热风扇被短路,只有灯泡工作,故B不符合题意;
C.只闭合S散热风扇工作,两个开关都闭合,灯和散热风扇一起工作,只闭合S1,灯不能单独工作,故C符合题意;
D.灯和散热风扇并联,有各自的开关,都能独立工作,故D不符合题意。
故选C。
6. 下列古诗词中涉及到的物态变化,对其解释不科学的是( )
A. “蒹葭苍苍, 白露为霜”——霜是露凝固形成的
B. “欲渡黄河冰寒川,将登太行雪满山”——冰是水凝固形成的
C. “青青园中葵, 朝露待日晞”——露水变干是蒸发现象
D. “白雪却嫌春色晚,故穿庭树作飞花”——雪是水蒸气凝华形成的
【答案】A
【解析】
【详解】A.霜是空气中的水蒸气凝华形成的小冰晶,故A符合题意;
B.冰是固体,是由液态的水凝固形成的,故B不符合题意;
C.露是小水珠,露水变干是因为露蒸发变成了水蒸气,故C不符合题意;
D.雪是高空的空气中的水蒸气凝华形成的小冰晶,故D不符合题意。
故选A。
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4V。下列说法正确的是( )
A. L1两端电压为4V
B. L1与L2电流之比为2∶1
C. 若灯L1发生断路,灯L2不能继续发光
D. 断开开关,只将电压表V2换成电流表,则L1与L2串联
【答案】C
【解析】
【详解】A.由电路图可知,两灯泡串联,电压表V1测电源的电压,电压表V2测L2两端的电压,由两个电压表的示数可知,电源的电压U=6V;电压表V2的示数为4V,则L2两端的电压U2=4V;因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,L1两端电压
U1=U-U2=6V-4V=2V
故A错误;
B.两灯泡串联,串联电路中电流处处相等,通过两灯的电流相等,则L1与L2电流之比为1∶1,故B错误;
C.串联电路只有一条电流的路径,若灯L1发生断路,整个电路断开,灯L2不会发光,故C正确;
D.将电压表V2换成电流表,灯泡L2短路,电路为灯泡L1的简单电路,电流表测量灯泡L1的电流,故D错误。
故选C。
8. 下列说法正确的是( )
A. 昆明地区通常比内陆地区昼夜温差小,原因之一是滇池中水的比热容比沙石的比热容大
B. 电源外部的电流方向是从电源负极出发,经过用电器流向正极
C. 液体在任何温度下都能蒸发
D. 验电器的原理是同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引
【答案】AC
【解析】
【详解】A.因为水的比热容较大,相同质量的水和沙石比较,白天,吸收相同的热量时,水的温度升高的少;夜晚,放出相同的热量时,水的温度降低的少,使得昼夜的温差小;昆明地区有滇池,所以通常比内陆地区昼夜温差小,故A正确;
B.在电源外部,电流的方向是从电源正极经过用电器流向负极的,故B错误;
C.蒸发是在任何温度下,在液体表面发生的缓慢的汽化现象,也就是说液体在任何温度下都能蒸发,故C正确;
D.电荷间的作用力的规律是:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。验电器是利用同种电荷相斥的原理制成的,当验电器的金属箔带同种电荷时,会相互排斥张开,从而说明验电器带电,故D错误。
故选AC
9. 关于如图所示的热现象,说法错误的是( )
A. 图甲中用冷毛巾降温是通过做功的方式增大人体的内能
B. 图乙中冰冷的巧克力冰淇淋没有内能,牛奶有内能
C. 图丙中钻木取火是将机械能转化为内能
D. 图丁中能量转化与汽油机做功冲程能量转化相同,都是机械能转化为内能
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.湿毛巾冷敷降温是通过热传递的方式减小人体的内能,故A错误,符合题意;
B.任何物体在任何情况下都具有内能,冰冷的巧克力冰淇淋有内能,牛奶有内能,故B错误,符合题意;
C.钻木取火是克服摩擦做功,将机械能转化成内能,故C正确,不符合题意;
D.汽油机做功冲程是内能转化为机械能,图丁中能量转化是机械能转化为内能,两者能量转化不相同,故D错误,符合题意。
故选ABD。
10. 如图所示的电路中,电源两端的电压保持不变。闭合开关S后,滑动变阻器的滑片P向左移动,下列说法中正确的是( )
A. 电流表A1的示数变大,电压表V的示数不变
B. 电流表A2的示数变大,电压表V的示数不变
C. 电流表A2与电流表A1的示数之差不变
D. 电压表V的示数与电流表A1的示数比值不变
【答案】BD
【解析】
【详解】由电路图可知,R1与R2并联,A1测R2的电流,A2测干路的电流,电压表测电源电压。滑片P向左移动,R1的阻值变小,通过R1的电流变大,并联互不影响,通过R2的电流不变,A1的示数不变,A2的示数变大,电压表示数不变,电流表A2与电流表A1的示数之差变大,电压表V的示数与电流表A1的示数比值不变。
故选BD。
二、填空题(本大题共6小题,第11~15题每小题2分,第16题4分,共14分)
11. 如图所示,这是我国古老的医疗技法——艾灸。艾灸时用艾条熏烤患者的穴位,局部有温热感,这是通过__________的方式使其内能增加的。云南白族天灸采用对皮肤有刺激性的药物敷贴于穴位或患处,得到相应的治疗效果。隔得很远就能闻到天灸所用药物的香味,这是________现象。
【答案】 ①. 热传递 ②. 扩散
【解析】
【详解】[1]用艾条熏烤患者的穴位时,局部有温热感,是热量从高温的艾条传递给低温的身体,穴位处吸收热量,温度升高,内能增大,因此是通过热传递的方式使其内能增加的。
[2]隔得很远就能闻到天灸所用药物的香味,香味分子在不停地做无规则运动,这是一种扩散现象。
12. 夏天,小明每次从电冰箱的冷冻室拿出妈妈做的冰淇淋,都看到包装纸上有一层“霜”和冰淇淋周围冒出的“白气”,这层“霜”是冷冻室水蒸气___________形成的,冒出的“白气”是由于冰淇淋周围的水蒸气遇冷___________形成的。 (填物态变化名称)
【答案】 ①. 凝华 ②. 液化
【解析】
【详解】[1]包装纸上的霜是冷冻室的水蒸气遇冷直接由气态变为固态形成的小冰晶,是凝华现象。
[2]冰淇淋周围的白气是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水珠。
13. 十字路口的红、绿灯是______联的;现在的红、绿灯普遍使用发光二极管,制成发光二极管的主要材料是锗、硅,它们属于______材料(选填“半导体”、“导体”、“绝缘体”)。
【答案】 ①. 并 ②. 半导体
【解析】
【详解】[1]红、绿灯能独立工作、互不影响,所以红灯与绿灯的连接方式是并联。
[2]制成发光二极管的主要材料锗、硅,属于半导体,温度、光照、杂质等外界因素对半导体的导电性能有很大的影响。
14. 如图所示是一台单缸四冲程汽油机的________冲程,如果汽油机在某段时间内消耗了500g汽油,这些汽油完全燃烧可释放的热量为________J。(q汽油=4.6×107 J/kg)
【答案】 ①. 压缩 ②. 2.3×107
【解析】
【详解】[1]由图可知,进气门和排气门关闭,活塞向上运动,故图为压缩冲程。
[2]汽油机完全燃烧500g汽油可释放的热量为
15. 在如图所示的电路中,若R1∶R2=2∶3,电源电压保持不变,当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,两电阻R1、R2是________(选填“并”或“串”)联;当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,两表示数之比 I甲∶I乙=______。
【答案】 ①. 串 ②. 2∶5
【解析】
【详解】[1]由图知道,开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,R1、R2串联,电压表甲测电源电压,电压表乙测R2两端的电压。
[2]由图知道,开关S断开,甲、乙两表为电流表时,R1、R2并联,电流表甲测通过R2的电流,电流表乙测干路电流,并联电路各支路两端的电压相等,由知道,R1、R2电流之比为
并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和,故两电表的示数之比,即通过R2的电流与干路中的电流之比为
16. 人体静电释放器是一种适用于易燃、易爆及防静电场所的人体静电释放产品,如图所示。人体静电释放的方式主要是将金属导体直接接地,人通过接触触摸球来消除人体静电。市场上的静电释放器主要分为两种,一种是不锈钢人体静电释放器,它的触摸球、支柱和底座全部采用不锈钢材料制作而成,此类产品相对价格比较便宜,但是这种材料会带来人体静电释放过快的隐患。当人体静电电压达到2 000 V 时,人体与导体之间的放电能量可达0.4mJ,这远远高于汽油蒸气的最小点火能(0.2mJ),完全具备引发火灾、爆炸事故的条件。另一种是静电亚导体触摸球的静电释放器,它主要由一个“塑料”的触摸球、不锈钢的支柱和底座组成,这个触摸球可不是普通的塑料,它是一种静电亚导体材料。在电荷泄漏时,因为静电亚导体具有较高电阻率,其电流十分微弱,处于μA级,不会产生瞬间电击现象,避免因电火花引爆可燃性气体,从而达到导电防爆的目的。
(1)当人体与其他物体摩擦________(选填“失去”或“得到”)电子,人体就会带正电。
(2)人体静电释放器上的神奇“塑料”是一种_______________材料。
(3)人通过静电亚导体触摸球的静电释放器来消除人体静电时,人体与触摸球之间的放电能量________(选填“高于”或“低于”)汽油蒸气的最小点火能。
(4)对于加油站、石油库等对静电特别敏感的场所应安装触摸球材料是_________(选填“不锈钢”或“静电亚导体”)的静电释放器。
【答案】(1)失去 (2)静电亚导体
(3)低于 (4)静电亚导体
【解析】
【小问1详解】
摩擦起电是电子发生转移,得电子的带负电,失电子的带正电。当人体与其他物体摩擦失去电子,人体就会带正电。
【小问2详解】
由材料信息得,人体静电释放器上的神奇“塑料”不是普通的塑料,它是一种静电亚导体材料。
【小问3详解】
由材料信息得,当人体静电电压达到2000 V 时,人体与导体之间的放电能量可达0.4mJ,这远远高于汽油蒸气的最小点火能(0.2mJ),完全具备引发火灾、爆炸事故的条件;在电荷泄漏时,因为静电亚导体具有较高电阻率,其电流十分微弱,处于μA级,不会产生瞬间电击现象,此时人体与触摸球之间的放电能量低于汽油蒸气的最小点火能。
【小问4详解】
对于加油站、石油库等对静电特别敏感的场所应安装触摸球材料是静电亚导体的静电释放器,避免因电火花引爆可燃性气体,从而达到导电防爆的目的。
三、作图题(本大题共1小题,共4分)
17.
(1)在方框内画出图实物电路的电路图。
(2)小瑛用图甲的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡电阻,图乙是未完成连接的实验电路。请你根据电路图甲,用笔画线代替导线,完成图乙中实验电路的连接。
【答案】(1) (2)
【解析】
【小问1详解】
由实物图得,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测量灯泡的电压,电流表测量电路电流,滑片向右移动,滑动变阻器接入电路中电阻变大,根据实物图连接电路图,如图所示:
【小问2详解】
由图甲得,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测量灯泡的电压,电流表测量电路电流,滑片向右移动,滑动变阻器接入电路中电阻变大;由图乙得,电源电压由2节干电池组成,为3V,则电压表的量程选用0~3V,实物图如图所示:
四、实验探究题(本大题共4小题,第18题8分,第19题4分,第20题8分,第21题4分,共24分)
18. “探究导体中电流跟电阻的关系”的实验中,实验器材有:学生电源(6V),电流表(0~0.6A,0~3A)、电压表(0~3V,0~15V)、定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω各一个)、开关、滑动变阻器(甲“50Ω 1A”,乙“10Ω 2A”)和导线若干。
(1)请根据图甲所示的电路图用笔画线代替导线,将图乙所示的实物连接成完整电路图(要求连线不得交叉);( )
(2)连接电路时,开关应处于 ___________(选填“断开”或“闭合”)状态,滑动变阻器的滑片P应放在 ___________(选填“A”或“B”)端;
(3)连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,电压表有示数,电流表始终无示数,造成这一现象的原因可能是 ___________(填序号);
A.定值电阻R短路
B.定值电阻R开路
C.滑动变阻器开路
D.电流表开路
(4)实验中依次接入三个定值电阻,调节滑动变阻器的滑片,保持电压表示数不变,记下电流表的示数,利用描点法得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像。由图像可以得出结论:电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成 ___________(选填“正比”或“反比”);
(5)上述实验中,小强用R=5Ω电阻做完实验后,保持滑动变阻器滑片的位置不变,接着把R换为10Ω的电阻接入电路,闭合开关,他应向 ___________(选填“A”或“B”)端移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为 ___________V时,读出电流表的示数;
(6)为完成整个实验,应该选取哪种规格的滑动变阻器 ___________(选填“甲”或“乙”)。
【答案】 ①. ②. 断开 ③. A ④. B ⑤. 反比 ⑥. A ⑦. 2 ⑧. 甲
【解析】
【详解】(1)[1]滑动变阻器需要串联在电路中,且需要一上一下,电压表需要并联在定值电阻两端,故如图所示
(2)[2][3]为了保护电路,开关需要断开;滑片需要位于阻值最大处,故滑片需要位于A端。
(3)[4] A.若定值电阻R短路,电压表没有示数,故A不符合题意;
B.若定值电阻R开路,电压表有示数,电流表没有示数,故B符合题意;
C.若滑动变阻器开路,电流表与电压表都没有示数,故C不符合题意;
D.若电流表开路,电流表与电压表都没有示数,故D不符合题意。
故选B。
(4)[5]由图像可知,电流与电阻的乘积是一个定值,故电压一定时,电流与电阻成反比。
(5)[6][7]根据串联分压,定值电阻变大,定值电阻两端的电压会变大,为了控制定值电阻两端的电压不变,将滑动变阻器向A端移动,增大了滑动变阻器接入电路的电阻,根据串联分压,滑动变阻器两端的电压变大,电压表的示数变小至原来的示数;根据图乙可知,控制定值电阻两端的电压为
(6)[8]为完成整个实验,定值电阻两端的电压为2V,电源电压为6V,则滑动变阻器两端的电压需要为
滑动变阻器与定值电阻的阻值之比为
经整理可知
需要用定值电阻完成所有的实验,当定值电阻变大时,滑动变阻器也需要更大的值,当定值电阻的最大值为20Ω,则需要滑动变阻器的阻值为
故选甲滑动变阻器。
19. 小博利用图甲所示装置“探究晶体的熔化特点”,他每隔相同时间记录一次温度计的示数,并观察物质的状态。
(1)应选用颗粒________(选填“较大”或“较小”)的晶体做实验;
(2)图乙是他根据记录的数据绘制的温度—时间图像。由图像可知:晶体的熔点为________℃;
(3)图乙中第3min时,物质处于________态;
(4)图甲装置中有不当之处是_________。
【答案】(1)较小 (2)48
(3)固 (4)试管中的晶体所在的位置没有完全浸入水中
【解析】
【小问1详解】
使用颗粒较小的晶体可以使其受热更均匀,使实验结果更准确。
【小问2详解】
由图乙可知,当晶体温度达到48℃时,晶体的温度会保持一段时间不变,这段时间内晶体也在持续吸热,根据晶体熔化的特点可知该晶体的熔点为48℃。
小问3详解】
由图乙可知,第3min时,晶体的温度没有达到熔点,说明晶体还没有开始熔化,处于固态。
【小问4详解】
根据图甲的实验装置图可知,试管中的晶体没有完全浸入水中,会导致晶体受热不均匀,从而影响实验结果。
20. 图甲是测量小灯泡在不同电压下电阻的实验电路图(小灯泡正常工作时电压为2.5 V)。
(1)该实验的实验原理是__________。
(2)小明按电路图连接实物,闭合开关后,发现电压表无示数,电流表有示数,移动滑片时电流表示数有变化,则故障可能是小灯泡发生________(选填“短路”或“开路”)。
(3)小明排除故障后完成实验,某时刻电压表的指针如图乙所示,电压表连接小量程,若要测出小灯泡正常工作时的电阻,需要将滑片向________(选填“左”或“右”)滑动。
(4)根据实验数据,做出小灯泡工作时I-U的关系图像如图丙所示,则小灯泡正常发光时的电阻为________Ω。
(5)当电压表的示数增大时,电压表与电流表的示数之比______(选填“变大”“变小”或“不变”),这是因为_____________。
(6)实验后小明发现滑动变阻器的最大阻值模糊不清,且电压表已损坏,于是他找了一个阻值已知的定值电阻R0来代替灯泡,用电流表和定值电阻R0测出了滑动变阻器的最大阻值Rx,设计电路如图丁所示,实验步骤如下:
①滑片处于最左端时,读出此时电流表的示数为I1;
②_______,读出此时电流表的示数为I2;
③则滑动变阻器的最大阻值Rx=_______(用I1、I2和R0表示)。
【答案】(1)
(2)短路 (3)右
(4)10 (5) ①. 变大 ②. 灯丝的电阻随温度升高而增大
(6) ①. 滑片处于最右端时 ②.
【解析】
【小问1详解】
用电压表测出小灯泡两端的电压,用电流表测出通过小灯泡的电流,根据就可以求出小灯泡的电阻,故实验原理为。
【小问2详解】
闭合开关,发现电流表有示数,移动滑片时电流表示数有变化,说明电路为通路,但是电压表无示数,电压表测小灯泡两端电压,则故障可能是小灯泡发生短路。
【小问3详解】
电压表连接小量程,分度值为0.1 V,则示数为1.7V,小灯泡正常工作的电压为2.5V,若要测出小灯泡正常工作时的电阻,应增大灯泡两端的电压,根据串联电路电压的规律,应减小滑动变阻器两端的电压,由分压原理可知,应减小滑动变阻器连入电路中的电阻,故滑片应向右移动。
【小问4详解】
由图丙所示的小灯泡工作时I-U的关系图像可知,灯泡在正常工作电压2.5 V时的电流为0.25A,由欧姆定律可知,小灯泡正常发光时的电阻为
【小问5详解】
[1][2]电压表与电流表的示数之比表示的物理量为小灯泡的电阻,由图丙可知,灯泡两端的电压增大,通过灯泡的电流也增大,灯泡会更亮,温度会升高,由于灯丝的电阻随着温度升高而增大,因此当电压表的示数增大时,电压表与电流表的示数之比变大。
【小问6详解】
[1]由图丁可知,定值电阻R0与滑动变阻器R串联,电流表测电路中的电流;闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片位于最左端时,滑动变阻器接入电路中的电阻为零,此时电流表示数为I1,则电源的电压可以表示为
……①
[2]再将滑片移到最右端时,滑动变阻器接入电路中的电阻值最大,此时电流表示数为I2,则电源的电压可以表示为
……②
由①②可得
21. 小林探究“水沸腾前、后温度随加热时间变化的特点”,他用酒精灯给烧杯中的水加热,用温度计测量水的温度。
(1)实验中小林观察到___________的现象可以判断水是沸腾的。
(2)如图所示,小林根据实验数据绘制出了水的温度随加热时间变化的图像,加热到第5min时,水开始沸腾。分析图像可知:水沸腾过程中,继续加热时,水的温度______(选填“升高”“不变”或“降低”)。
【答案】(1)有大量气泡产生且气泡急剧上升变大,到达水面破裂
(2)不变
【解析】
【小问1详解】
沸腾时,有大量气泡产生且气泡急剧上升、变大,到达水面破裂,是在液体的内部和表面同时进行的剧烈的汽化现象。
【小问2详解】
由图可知,沸腾前,水温度不断升高,当水的温度达到100℃时开始沸腾,沸腾过程中,水的温度不变,仍需要继续吸热。
五、综合题(本大题共2小题,每小题9分,共18分)要求:(1)语言表述要简练、准确;(2)写出必要的运算和推理过程;(3)带单位计算;(4)计算结果若有近似,均保留两位小数。
22. 小明的妈妈做饭时,使用铁锅烧水,小明发现把2kg的水从10℃加热到85℃时,共消耗了0.5kg的干木柴,已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),干木柴的热值为1.2×107J/kg。求:
(1)干木柴完全燃烧放出的热量;
(2)水吸收的热量;
(3)铁锅烧水的效率。
【答案】(1)6×106J;(2)6.3×105J;(3)10.5%
【解析】
【详解】解:(1)由题意可知,干木柴完全燃烧放出的热量为
Q放=qm=1.2×107 J/kg×0.5kg=6×106J
(2)把2kg的水从10℃加热到85℃时,水吸收的热量为
Q吸=cm′(t2﹣t1)=4.2×103 J/(kg•℃)×2kg×(85℃﹣10℃)=6.3×105J
(3)因为干木柴完全燃烧放出的热量为6×106J,水吸收的热量为6.3×105J,所以铁锅烧水的效率为
答:(1)干木柴完全燃烧放出的热量为6×106J;
(2)水吸收的热量为6.3×105J;
(3)铁锅烧水的效率是10.5%。
23. 如图所示,电源电压保持不变。当闭合开关S,滑动变阻器滑片P从a端移到b端,两电表示数变化关系用图乙中的线段AB表示。求:
(1)求滑动变阻器最大阻值。
(2)电源电压和R1的阻值。
(3)滑片P滑到ab中点时电压表的示数。
【答案】(1);(2),;(3)
【解析】
【详解】解:(1)滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路为R1的简单电路,电路中的电流最大,由图乙可知,此时电流为0.6A,电源的电压
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小为0.2A, 电源的电压
解得
,
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,由图乙可知,电路中的电流,此时电路中的总电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,滑动变阻器的最大阻值
(2)由(1)知电源的电压,R1的值为。
(3)滑片P滑到ab中点时,电路中的电流
则电压表的示数
答:(1)滑动变阻器最大阻值为;
(2)电源电压为,R1的阻值为;
(3)滑片P滑到ab中点时电压表的示数为。
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