甘肃省武威市凉州区西营中心校联片教研2024-2025学年九年级上学期期末物理试卷
2025-01-20
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内容正文:
2024-2025学年甘肃省武威市凉州区西营中心校联片教研九年级上学期
期末物理试卷
一、选择题(每小题2分,共22分)
1.(2分)下列自然现象中,可以用“扩散”解释的是( )
A.花香四溢 B.浓雾弥漫 C.雪花纷飞 D.细雨绵绵
2.(2分)用相同的加热装置对a、b两种物体加热时,它们的温度随时间变化的图象如图所示,下列说法正确的是( )
A.如果a、b是同种物质,则a的质量更大
B.如果a、b质量相等,则a的吸热能力更强
C.在加热过程中,利用做功的方式改变了a、b的内能
D.温度从T1升高到T2时,a、b吸收的热量Qa<Qb
3.(2分)如图所示是某单缸四冲程汽油机的两个冲程示意图,该汽油机工作时飞轮转速为2400r/min。以下有关说法正确的是( )
A.甲冲程是吸气冲程,乙冲程是做功冲程
B.该汽油机每秒对外做功20次
C.乙冲程发生的能量转化为机械能转化为内能
D.乙冲程是靠飞轮的惯性完成的
4.(2分)生活经验告诉我们,许多物体摩擦后能起电,带电体能够吸附轻质细小的物体,也能与其他带电体相互吸引或排斥。现有经某物体反复摩擦后的C棒,与悬挂在轻质细软线上的两个轻质泡沫小球AB相互作用的结果如图所示,则( )
A.A一定带正电,C带负电
B.A、B一定带电,且一正一负
C.C一定都带负电
D.A带不带电都有可能,但B、C一定带相同的电
5.(2分)如图所示的电路中,当开关S1、S2均闭合后,则( )
A.L1不能发光,L2能发光
B.L1能发光,L2不能发光
C.L1、L2都不能发光
D.L1、L2都能发光
6.(2分)如图甲所示的电路,电源电压保持不变。闭合开关S,两灯均发光,此时两电流表指针的偏转均如图乙所示。下列判断正确的是( )
A.灯L1、L2一定串联
B.通过灯L1的电流为1.8A
C.通过灯L2的电流为1.44A
D.电流表A2测量通过L2的电流
7.(2分)下列估值最符合实际的是( )
A.一节干电池的电压约为5V
B.手机电池的电压约为3.7V
C.我国家庭电路的电压约为1.5V
D.人体的安全电压是不高于220V
8.(2分)如图甲所示,闭合开关后两只电压表V1和V2的指针偏转角度相同,位置如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.灯L2两端电压为2.4V
B.灯L1两端电压为9.6V
C.若L1灯丝烧断,电压表V2示数变小
D.若灯L2发生短路,电压表V2示数等于12V
9.(2分)下列选项中,属于导体的是( )
A.人体、金属 B.石墨、塑料尺
C.大地、橡皮 D.陶瓷、花生油
10.(2分)小安同学利用图﹣1所示的电路进行实验,电源电压恒为5V,更换5个定值电阻Rx,得到图﹣2所示的图像。下列有关叙述正确的是( )
A.该同学探究的是“电流和电压的关系”
B.滑动变阻器的最大阻值至少为25Ω
C.实验中电压表的示数保持0.5V不变
D.将Rx从5Ω换成10Ω后,应将滑片P向左移
11.(2分)如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关,在保证电路元件安全情况下,移动滑动变阻器的滑片,记录电表示数:图乙是电路中电流与变阻器两端电压关系的图像,下列说法正确的是( )
A.定值电阻R0的阻值是10Ω
B.电源电压为5.0V
C.滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是5~15Ω
D.当滑动变阻器的滑片P移至中点时,电流表的示数是0.3A
二、填空题(每空1分,共23分)
12.(2分)正在家中写作业的小明忽然闻到了炒菜的香味,该现象说明了 ;炎热的夏天,人们利用空调降低室温,这是通过 的方式改变内能。
13.(2分)如图所示,为某一四冲程汽油机工作过程中某一时刻的示意图,请判断此刻该汽油机处于 冲程,若这台汽油机飞轮转速为1800r/min,则它在一秒内做功 次。
14.(2分)为防止电流表损坏,若不能估计电流大小,在选择量程时,应先用 量程进行试触,同时观察电流表指针偏转情况,若指针的偏转角度过小,应选用 量程进行测量。
15.(2分)某汽车的能量流程图如图所示,该汽车发动机的热机效率为 ;从汽油燃烧到输出有用功的过程中,能量 。
16.(2分)将一只气球在自己头发上摩擦,头发与气球带 电荷。摩擦后的气球能吸引一些碎纸屑,说明带电体具有 的性质。
17.(2分)2024年5月3日,嫦娥六号由长征五号遥八运载火箭成功发射,开启了月背探秘华章。火箭穿越大气层过程中,火箭外壳与大气摩擦温度升高,说明 可以改变物体的内能;着陆器上的太阳能电池板将太阳能转化为 能。
18.(2分)在如图所示的电路中,要使灯泡L1、L2串联在电路中,应闭合开关 ;若要使L1、L2并联在电路中,应闭合开关
19.(2分)在“用电流表测电流”的实验中,某同学连接如图a所示的电路。当开关都闭合后两灯都发光,两个电流表的指针所指位置均为图b所示,电流表A1的示数为 A。若S2断开,S1闭合,电流表A1的示数为 A。
20.(2分)如图,电源电压恒为4V。闭合开关,电压表的示数为2V,则灯L1两端的电压为 V;若断开开关,电压表的示数为 V。
21.(2分)如图为可调亮度台灯及其用于调光的电位器结构图,电位器应与灯泡 (选填“串联”或“并联”),欲使滑片P顺时针转动时灯泡变亮,应将两接线柱 接入电路。
22.(2分)图甲是小伟探究“导体中电流与电阻的关系”的实验电路图。图乙是他根据实验数据描绘出的I﹣R关系图像。他每次控制电阻的两端电压为 V不变。若电源电压为6V,实验中R的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω,那么滑动变阻器的最大阻值至少为 Ω。
23.(1分)如图所示,定值电阻R1=3Ω,R2=6Ω。若只闭合S,电流表示数为1A;若同时闭合S、S1,电流表示数为 A。
三、作图题(共6分)
24.(6分)如图中,有两根导线尚未连接,请以笔画线代替导线补上,要求:
(1)电压表测小灯泡两端的电压;闭合开关,当变阻器的滑片向右移动时,电压表的示数变大;
(2)画出电路图。
四、实验题(共14分)
25.(4分)小姜利用如图1所示的装置“比较不同物质吸热的情况”。
(1)器材:相同规格的电加热器、烧杯、温度计各两个,以及 、托盘天平(含砝码)、水和煤油;
(2)如图2所示,小姜正确使用温度计测量液体的温度,按照图中 方法读数是正确的;实验中某时刻温度计示数如图3所示,为 ℃;
(3)部分实验数据如表所示,分析数据可得出结论: 的吸热能力更强。
加热时间/min
0
1
2
3
4
……
10
水的温度/℃
30
34
38
42
46
……
70
煤油的温度/℃
10
18
26
34
42
……
90
26.(10分)小敏和小东用小灯泡探究“串联电路和并联电路电压规律”。
(1)图甲中要测量L1两端电压,请用笔画线代替导线将实物图连接完整;
(2)图甲中在测量L1两端电压时,闭合开关前电压表如图乙所示,其原因是电压表 ;处理好问题后闭合开关,发现两灯均不亮,电压表指针明显偏转,如果是灯泡发生了故障,则故障原因可能是 ,排除故障后,用电压表分别测ab、cd、ad间的电压,每次拆接电压表时,开关应处于 状态;
(3)如图甲所示,小东测量灯泡L1两端的电压之后, (选填“能”或“不能”)只将电压表接a点的导线改接到d点测L2两端的电压,理由是 ;
(4)小东用电压表测出电路两端的电压和小灯泡L1、L2两端的电压,并更换 (选填“相同”或“不同”)规格的小灯泡多次测量后得出了串联电路中电压的规律;
(5)小东按如图丙所示连接电路,电源和甲图中相同,然后用电压表分别测量小灯泡L1、L2及电源两端的电压,电压表示数均如图丁所示,为 V。按要求更换小灯泡后多次测量,发现电压表示数均如图丁所示。由得出结论:并联电路中,各支路用电器两端的电压与电源两端的电压 (选填“相等”或“不相等”)。
(6)细心的小敏发现,将同一只小灯泡分别接入图甲、丙两电路中的亮度不同,你认为小灯泡接在 (选填“甲”或“丙”)电路中会更亮些。
五、简答题(共3分)
27.(3分)家中的电暖气里面充的是导热油而不是水,请从比热容的角度来解释原因。
六、计算题(共14分)
28.(4分)用煤气灶既方便又环保,一般的煤气灶正常工作时。15min可使质量为4kg、温度为23℃的水沸腾,该城市水的沸点为93℃,求:
(1)水吸收的热量;
(2)若煤气灶放出的热量70%被水吸收,煤气灶实际放出的热量为多少?
29.(4分)如图所示电路中,电源电压为6V,只闭合开关S1时,电流表的示数为0.3A;同时闭合S1和S2时,电流表的示数为0.9A,求:
(1)闭合开关S2后通过R2的电流;
(2)闭合开关S2后R1两端的电压。
30.(6分)如图所示的电路中,电源电压不变,当开关S断开时,电压表V1的示数为5V,电压表V2的示数为7V;当开关S闭合时,电压表V1的示数为9V,电压表V2的示数为5.4V。求:(1)求电源电压。
(2)当开关S断开时,每盏灯两端的电压。
(3)当开关S闭合时,每盏灯两端的电压。
2024-2025学年甘肃省武威市凉州区西营中心校联片教研九年级上学期
期末物理试卷
参考答案与试题解析
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
A
D
B
D
C
C
B
D
A
B
D
一、选择题(每小题2分,共22分)
1.(2分)下列自然现象中,可以用“扩散”解释的是( )
A.花香四溢 B.浓雾弥漫 C.雪花纷飞 D.细雨绵绵
【分析】两个相互接触的物体的分子彼此进入对方的现象叫扩散,扩散现象是分子不停地做无规则运动的结果,分子的运动无法用肉眼直接看到,但可以通过气味、颜色的变化来体现,物体发生的位置的改变叫机械运动;注意机械运动不是分子运动。
【解答】解:A、花香四溢,是花香气分子不停地做无规则运动的结果,属于扩散现象,故A正确;
B、浓雾弥漫,是液体小水滴的运动属于机械运动,不属于分子的运动,不是扩散现象,故B错误;
C、雪花飞舞是雪花的机械运动,不是分子运动,不属于扩散现象,故C错误;
D、细雨绵绵是雨滴的机械运动,不是分子运动,不属于扩散现象,故D错误。
故选:A。
【点评】本题主要考查学生对扩散现象的认识、分子运动和机械运动区别的了解和掌握,是一道基础题。
2.(2分)用相同的加热装置对a、b两种物体加热时,它们的温度随时间变化的图象如图所示,下列说法正确的是( )
A.如果a、b是同种物质,则a的质量更大
B.如果a、b质量相等,则a的吸热能力更强
C.在加热过程中,利用做功的方式改变了a、b的内能
D.温度从T1升高到T2时,a、b吸收的热量Qa<Qb
【分析】(1)用相同的加热装置对a、b两种物体加热时,相同时间吸收的热量相同,如果a、b是状态相同的同种物质,比热容相同,由Q=cmΔt可知质量小的温度变化大;
(2)a、b质量相等时,吸收相同的热量,温度升高多的比热容小;
(3)改变内能的方法是做功和热传递;
(4)用相同的加热装置对a、b两种物质加热时,吸收热量的多少是通过加热时间来反映的。
【解答】解:用相同的加热装置对a、b两种物体加热时,吸收热量的多少是通过加热时间来反映的;
A、如果a、b是同种物质,其比热容相同,由图象可知,加热相同的时间(即吸收的热量相同),a的温度升高的快,说明a的质量小,故A错误;
B、如果a、b质量相等,加热相同的时间(即吸收的热量相同),b的温度升高的少,说明b的比热容大,即b的吸热能力更强,故B错误;
C、用相同的加热装置对a、b两种物体加热时,a、b两种物体从热源处吸收热量,温度升高,内能增大,是利用热传递的方式改变了a、b的内能。故C错误;
D、温度从T1升高到T2时,a所用加热时间比b所用加热时间短,即a吸收的热量小于b吸收的热量,即Qa<Qb,故D正确。
故选:D。
【点评】此题考查了物质比热容大的特点、改变内能的方法等有关热学知识,图象较复杂,认真分析图象得出相关信息是关键。
3.(2分)如图所示是某单缸四冲程汽油机的两个冲程示意图,该汽油机工作时飞轮转速为2400r/min。以下有关说法正确的是( )
A.甲冲程是吸气冲程,乙冲程是做功冲程
B.该汽油机每秒对外做功20次
C.乙冲程发生的能量转化为机械能转化为内能
D.乙冲程是靠飞轮的惯性完成的
【分析】(1)根据气门的状态、活塞运动的方向确定冲程的种类和能量的转化;
(2)四冲程内燃机曲轴转一圈,完成2个冲程,活塞往复1次,1个工作循环中包括4个冲程并对外做功1次;
(3)在内燃机的做功冲程中,把燃料的内能转化为机械能。
【解答】解:A、甲图中进气门关闭,排气门打开,活塞上行,是排气冲程;乙图中气门都关闭,活塞下行,是做功冲程,故A错误;
B、飞轮转速是2400r/min=40r/s,即飞轮每秒转40r,因为飞轮转2r,完成4个冲程,对外做功1次,所以1s飞轮转40r,完成80个冲程,对外做功20次,故B正确;
CD、做功冲程内能转化为机械能,汽油机在此冲程获得动力,除了做功冲程外,其它三个冲程都是靠飞轮的惯性完成的,故CD错误;
故选:B。
【点评】本题考查了学生对热机工作过程中能量的转化、热值、热机效率的了解与掌握,是一道基础题目。
4.(2分)生活经验告诉我们,许多物体摩擦后能起电,带电体能够吸附轻质细小的物体,也能与其他带电体相互吸引或排斥。现有经某物体反复摩擦后的C棒,与悬挂在轻质细软线上的两个轻质泡沫小球AB相互作用的结果如图所示,则( )
A.A一定带正电,C带负电
B.A、B一定带电,且一正一负
C.C一定都带负电
D.A带不带电都有可能,但B、C一定带相同的电
【分析】同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。排斥的带有同种电荷,吸引的可能带有异种电荷,也可能带电体吸引轻小物体。
【解答】解:经某物体反复摩擦后的C棒带有电荷,据图可知,AC相互吸引,即A可能带电,也可能不带电;
BC排斥,即说明B一定与C带同种电荷;而AB相互吸引,即表明两物体可能都带电,且带异种电荷或一个带电,一个不带电。
综上所述,A带不带电都有可能,但B、C一定带相同的电荷,但无法判断是正电荷还是负电荷。
故选:D。
【点评】本题考查了电荷间作用规律和带电体性质的理解和应用,要注意两个轻质小球相互吸引时可能是带异种电荷,也可能是只有一个带电。
5.(2分)如图所示的电路中,当开关S1、S2均闭合后,则( )
A.L1不能发光,L2能发光
B.L1能发光,L2不能发光
C.L1、L2都不能发光
D.L1、L2都能发光
【分析】处处连通的电路叫做通路,某处断开的电路叫做开路,也叫断路,电源短路是指电源两极不经过用电器直接连通的电路,会烧坏电源。结合电路图可做出判断。
【解答】解:读图可知,当开关S1、S2均闭合后,电源两极不经过用电器直接连通,形成电源短路,灯L1、L2都不能发光,会烧坏电源。故只有C说法正确。
故选:C。
【点评】本题考查了电路的三种状态的概念。电源短路是指电源两极不经过用电器直接连通的电路,用电器短路是指用一根导线将某个用电器的两端连接起来,如果只是用电器短路而电源并没有短路,这时不会烧坏电源,只是被短路的用电器中无电流通过。
6.(2分)如图甲所示的电路,电源电压保持不变。闭合开关S,两灯均发光,此时两电流表指针的偏转均如图乙所示。下列判断正确的是( )
A.灯L1、L2一定串联
B.通过灯L1的电流为1.8A
C.通过灯L2的电流为1.44A
D.电流表A2测量通过L2的电流
【分析】(1)由图甲知两灯泡并联,电流表A2测干路电流,电流表A1测通过灯L1的电流。
(2)根据图甲可知两电流表的量程,结合图乙指针位置读数,再根据并联电路的电流规律求通过灯L2的电流。
【解答】解:AD、由图甲知两灯泡并联,电流表A2测干路电流,电流表A1测通过灯L1的电流,故AD错误;
BC、根据图甲可知电流表A2选择的是大量程,分度值为0.1A,示数为1.8A,即干路电流I=1.8A,
电流表A1选择的是小量程,分度值是0.02A,示数为0.36A,通过灯L1的电流I1=0.36A,
由于并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和,
所以通过灯L2的电流:I2=I﹣I1=1.8A﹣0.36A=1.44A,故B错误、C正确。
故选:C。
【点评】本题考查并联电路的电流规律和电流表的读数,难度不大。
7.(2分)下列估值最符合实际的是( )
A.一节干电池的电压约为5V
B.手机电池的电压约为3.7V
C.我国家庭电路的电压约为1.5V
D.人体的安全电压是不高于220V
【分析】我国家庭电路的电压是220V;手机电池的电压是3.6V或3.7V;一节新干电池的电压是1.5V;人体的安全电压是不高于36V。
【解答】解:A、一节干电池的电压约为1.5V,故A不符合实际;
B、现在的手机都普遍使用锂电池,锂离子电池的电压普遍是3.6V 或 3.7V,故B符合实际;
C、我国家庭电路的电压是220V,故C不符合实际;
D、人体的安全电压是不高于36V,故D不符合实际;
故选:B。
【点评】知道常见的用电器以及各种电池的电压、人体安全电压的电学常识是解答本题的关键。
8.(2分)如图甲所示,闭合开关后两只电压表V1和V2的指针偏转角度相同,位置如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.灯L2两端电压为2.4V
B.灯L1两端电压为9.6V
C.若L1灯丝烧断,电压表V2示数变小
D.若灯L2发生短路,电压表V2示数等于12V
【分析】(1)由电路图可知,开关闭合后,两灯串联,电压表V1测电源电压,V2测L1两端的电压;根据串联电路的电压特点确定两电压表的量程并读数,从而得到两电压表的示数,即得出电源电压和灯L1两端电压;根据串联电路的电压特点求出灯L2两端电压;
(2)若L1灯丝烧断,电压表V2与灯L2串联后接在电源上,此时电压表V2测电源电压,据此可知电压表V2示数的变化;
(3)若灯L2发生短路,电路为L1的简单电路,结合电源电压可知此时L1两端的电压。
【解答】解:
AB、由电路图可知,开关闭合后,两灯串联,电压表V1测电源电压,V2测L1两端的电压,
由串联电路的电压特点可知,V1示数应大于V2的示数,而两电压表指针位置相同,所以V1使用0~15V的量程,分度值为0.5V,由图乙可知其示数为12V,即电源电压U=12V;
V2使用0~3V的量程,分度值为0.1V,由图乙可知其示数为2.4V,即L1两端电压为U1=2.4V,
则L2两端电压为:U2=U﹣U1=12V﹣2.4V=9.6V,故AB错误;
C、若L1灯丝烧断,电压表V2与灯L2串联后接在电源上,此时电压表V2测电源电压,则此时V2的示数为12V,所以电压表V2示数变大,故C错误;
D、若灯L2发生短路,电路为L1的简单电路,电源电压全部加在L1两端,则此时L1两端的电压等于12V,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了串联电路的特点、电压表的读数,正确分析电路的连接情况、确定两电压表的量程是关键。
9.(2分)下列选项中,属于导体的是( )
A.人体、金属 B.石墨、塑料尺
C.大地、橡皮 D.陶瓷、花生油
【分析】容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体;常见的导体包括:人体、大地、各种金属、酸碱盐的溶液等。常见的绝缘体有陶瓷、玻璃、橡胶、油等;导体和绝缘体没有绝对的界限。
【解答】解:
A、人体、金属都容易导电,都是导体,故A正确;
B、塑料尺不容易导电,属于绝缘体,故B错;
C、橡皮不容易导电,属于绝缘体,故C错;
D、陶瓷、花生油都不容易导电,属于绝缘体,故D错。
故选:A。
【点评】此题考查了导体与绝缘体的概念以及生活中常见的实例;生活中哪些物体为导体,哪些物体为绝缘体,属于识记的内容,应熟练掌握。
10.(2分)小安同学利用图﹣1所示的电路进行实验,电源电压恒为5V,更换5个定值电阻Rx,得到图﹣2所示的图像。下列有关叙述正确的是( )
A.该同学探究的是“电流和电压的关系”
B.滑动变阻器的最大阻值至少为25Ω
C.实验中电压表的示数保持0.5V不变
D.将Rx从5Ω换成10Ω后,应将滑片P向左移
【分析】AC.由题图像可知,电流与电阻之积为2.5V,即电压不变,根据控制变量法,是研究电流与电阻的关系;
B.当电路中的电流最小时滑动变阻器接入电路阻值最大,由串联电路的规律及欧姆定律可知,滑动变阻器的最大电阻;
D.探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,根据串联电路分压原理可知,当Rx阻值换大后,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻。
【解答】解:AC.由题图像可知,电流与电阻之积为:U=IR=0.5Ax5Ω=……=0.1Ax25Ω=2.5V,即电压不变,根据控制变量法,是研究电流与电阻的关系,故A与C均错误;
B.由图中数据可知,电路中的最小电流为Imin=0.1A,对应的定值电阻为25Ω,此时滑动变阻器接入电路阻值最大,由串联电路的规律及欧姆定律可知,滑动变阻器的最大电阻R大,故B正确;
D.探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持定值电阻两端的电压不变,Rx从5Ω换成10Ω后,根据串联电路分压原理可知,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向右端移动,故D错误。
故选:B。
【点评】本题综合考查对探究电路与电阻关系实验,难度稍大。
11.(2分)如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关,在保证电路元件安全情况下,移动滑动变阻器的滑片,记录电表示数:图乙是电路中电流与变阻器两端电压关系的图像,下列说法正确的是( )
A.定值电阻R0的阻值是10Ω
B.电源电压为5.0V
C.滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是5~15Ω
D.当滑动变阻器的滑片P移至中点时,电流表的示数是0.3A
【分析】由图甲可知,定值电阻R0与滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电流表测量电路中的电流;
(1)由图乙可知,当滑动变阻器两端的电压为0时,电路中的电流最大为I大=0.6A,根据欧姆定律可知,电源电压U=I大R0;
当滑动变阻器两端的电压为3V时,电路中的电流I=0.2A,根据串联电路的特点和欧姆定律可知,电源电压U=U滑+IR0,据此可解得R0的阻值和电源电压;
(2)当电压表示数为0时,滑动变阻器连入电路的阻值为0,当电压表示数为3V时,通过电路中的电流为0.2A,根据欧姆定律可知滑动变阻器连入电路的最大阻值;
(3)知道变阻器连入电路的最大阻值,则可知当滑动变阻器的滑片P移至中点时变阻器连入电路的阻值,根据串联电路的电阻特点可知电路中的总电阻,根据欧姆定律求出电路中的电流,据此可知电流表的示数。
【解答】解:由图甲可知,定值电阻R0与滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电流表测量电路中的电流;
AB、由图乙可知,当滑动变阻器两端的电压为0时,电路中的电流最大为I大=0.6A,当滑动变阻器两端的电压为3V时,电路中的电流I=0.2A,
根据欧姆定律和串联电路的特点可知,电源电压为:U=I大R0=0.6A×R0+0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
U=U滑+IR0=3V+0.2A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
联立①②解得:定值电阻R0=7.5Ω,电源电压U=4.5V,故A错误、B正确;
C、当电压表示数为0时,滑动变阻器连入电路的阻值为0,
当电压表示数为3V时,通过电路中的电流为0.2A,
由欧姆定律可知,滑动变阻器连入电路的最大阻值为:
;
所以滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是0~15Ω,故C错误;
D.当滑动变阻器的滑片P移至中点时,滑动变阻器接入电路中的电阻为
;
根据串联电路的特点可知,电路中的总电阻为
R=R滑中+R0=7.5Ω+7.5Ω=15Ω
此时电路中的电流
;
即电流表示数为0.3A,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了串联电路的特点、欧姆定律以及动态电路分析,解题的关键是从图像中获取有用的信息。
二、填空题(每空1分,共23分)
12.(2分)正在家中写作业的小明忽然闻到了炒菜的香味,该现象说明了 分子在不停地做无规则运动 ;炎热的夏天,人们利用空调降低室温,这是通过 热传递 的方式改变内能。
【分析】(1)闻到各种气味,是分子在不停地做无规则运动进入鼻子,这是扩散现象;
(2)改变物体内能的方式有两种:做功和热传递,热传递过程是能量的转移过程,而做功过程是能量的转化过程.
【解答】解:正在家中写作业的小明忽然闻到了炒菜的香味,这是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动。
利用空调降低室温,是高温物体向低温物体传递热量,这是通过热传递的方式改变内能。
故答案为:分子在不停地做无规则运动;热传递。
【点评】本题考查了学生对分子动理论、改变物体内能方式的认识,属于基础题目。
13.(2分)如图所示,为某一四冲程汽油机工作过程中某一时刻的示意图,请判断此刻该汽油机处于 做功 冲程,若这台汽油机飞轮转速为1800r/min,则它在一秒内做功 15 次。
【分析】(1)判断冲程可以看气阀门的开关情况和活塞运动情况,结合规律总结进行判断内燃机的冲程;
(2)四冲程内燃机1个工作循环中包括4个冲程,飞轮转动2周,对外做功1次。
【解答】解:由图可知,进气门和排气门均关闭,活塞向下运动,通过连杆带动曲轴转动,对外做功,说明此刻该汽油机处于做功冲程。
这台汽油机飞轮转速为1800r/min,即30r/s,说明该飞轮每秒钟转30圈。因为一个工作循环飞轮转2圈,做功1次,所以一秒内飞轮转30圈共做功15次。
故答案为:做功;15。
【点评】此题是关于内燃机的题目,知道四冲程汽油机在一个工作循环中曲轴转2圈、飞轮转2周、做功一次是解决该题的关键。
14.(2分)为防止电流表损坏,若不能估计电流大小,在选择量程时,应先用 大 量程进行试触,同时观察电流表指针偏转情况,若指针的偏转角度过小,应选用 小 量程进行测量。
【分析】为避免电流过大损坏电流表,在不能事先估计电流的情况下,可以先闭合开关然后迅速断开(叫做试触”),看在开关闭合的瞬间指针的偏转是否在最大测量值之内。
如果试触时电流表指针偏转角度过小,说明电路中的电流较小,使用大量程可能会导致测量不准确。这时,我们应该改用小量程进行测量,以获得更准确的测量结果。
【解答】解:因为大量程的电流范围更广,可以容纳更大的电流,所以先用大量程试触可以确保电流表不会因为电流过大而损坏。
如果试触时电流表指针偏转角度过小,说明电路中的电流较小,使用大量程可能会导致测量不准确。这时,我们应该改用小量程进行测量,以获得更准确的测量结果。
故答案为:大;小。
【点评】本题考查了电流表的相关知识,题目难度不大。
15.(2分)某汽车的能量流程图如图所示,该汽车发动机的热机效率为 30% ;从汽油燃烧到输出有用功的过程中,能量 守恒 。
【分析】热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比。
能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只会从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到其他物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变。
【解答】解:由图知,废气带走的能量占燃料释放热量的33%,冷却水带走的能量占燃料释放热量的30%,摩擦与辐射带走的能量占燃料释放热量的7%,则输出的有用功占燃料释放热量的η=1﹣33%﹣30%﹣7%=30%
即该汽车发动机的热机效率为30%。
由能量守恒定律可知,在汽油燃烧到输出有用功的过程中,虽然能量的形式发生了变化,但其总量始终保持不变,即能量守恒。
故答案为:30%;守恒。
【点评】本题主要考查了热机的效率,以及能量守恒定律。
16.(2分)将一只气球在自己头发上摩擦,头发与气球带 异种 电荷。摩擦后的气球能吸引一些碎纸屑,说明带电体具有 吸引轻小物体 的性质。
【分析】电荷间相互作用:同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引。
带电体有吸引轻小物体的性质。
【解答】解:将一只气球在自己头发上摩擦,电子在头发和气球之间发生转移,使头发与气球带异种电荷。摩擦后的气球能吸引一些碎纸屑,说明带电体具有吸引轻小物体的性质。
故答案为:异种;吸引轻小物体。
【点评】本题考查物体带电的现象,电荷间的相互作用,属于基础题。
17.(2分)2024年5月3日,嫦娥六号由长征五号遥八运载火箭成功发射,开启了月背探秘华章。火箭穿越大气层过程中,火箭外壳与大气摩擦温度升高,说明 做功 可以改变物体的内能;着陆器上的太阳能电池板将太阳能转化为 电 能。
【分析】(1)改变物体内能的方法:做功和热传递;
(2)太阳能电池板可以将太阳能转化电能。
【解答】解:火箭穿越大气层过程中,克服摩擦做功,使火箭外壳内能增大、温度升高,说明做功可以改变物体的内能。
着陆器上的太阳能电池板将太阳能转化为电能。
故答案为:做功;电。
【点评】本题考查内能的改变和能量的转化,属于基础题。
18.(2分)在如图所示的电路中,要使灯泡L1、L2串联在电路中,应闭合开关 S3 ;若要使L1、L2并联在电路中,应闭合开关 S1、S2
【分析】电流只有一条路径的则是串联电路;有两条或两条以上路径的则是并联电路。
【解答】解:在如图所示的电路中,要使灯泡L1和L2串联在电路中,电流从电源正极出发,先后依次经过两盏灯泡(电流只有一条路径),故应闭合开关S3。
若要使L1和L2并联在电路中,电流从电源正极出发,分别流经两盏灯泡,汇合后回到电源的负极,故闭合开关S1、S2。
故答案为:S3;S1、S2。
【点评】本题考查了串、并联电路的辨析。
19.(2分)在“用电流表测电流”的实验中,某同学连接如图a所示的电路。当开关都闭合后两灯都发光,两个电流表的指针所指位置均为图b所示,电流表A1的示数为 2.4 A。若S2断开,S1闭合,电流表A1的示数为 1.92 A。
【分析】当开关都闭合后两灯都发光,由图a可知两电流表分别测量的是干路和支路电流,先确定两电流表使用的量程、对应的分度值,再根据指针位置读数;结合并联电路的电流规律得出通过L1、L2的电流。若S2断开,S1闭合,电路为L1的简单电路,通过灯L1的电流不变。
【解答】解:由图a可知,两灯并联,当开关都闭合后两灯都发光,两电流表A1和A2分别测量的是干路和支路电流,由于干路电流大于支路电流,A1测量干路电流,故A1选用的是大量程,由b图可知干路电流为I=2.4A;A2测量通过灯泡L2的电流,故A2选择的是小量程,分度值为0.02A,由图b可知L2的电流为I2=0.48A;由并联电路电流的规律可得,通过灯L1的电流I1=I﹣I2=2.4A﹣0.48A=1.92A,若S2断开,S1闭合,电路为L1的简单电路,通过灯L1的电流不变,即此时电流表A1的示数为1.92A。
故答案为:2.4;1.92。
【点评】对于同一个电流表由两个量程:0.6A和3A,它们之间是5倍的关系,指针指在同一位置时,所以示数小的是支路电流,示数大的是干路电流。
20.(2分)如图,电源电压恒为4V。闭合开关,电压表的示数为2V,则灯L1两端的电压为 2 V;若断开开关,电压表的示数为 4 V。
【分析】(1)由电路图可知,开关闭合,灯泡L1、L2串联,电压表测L1两端的电压,即电压表的示数为L1两端的电压。
(2)若断开开关S,电压表相当于测量电源电压。
【解答】解:开关闭合,因为电压表测L1两端的电压,
所以L1两端的电压U1=2V,
若断开开关S,电压表相当于测量电源电压,故电压表的示数是4V;
故答案为:2;4。
【点评】本题考查了串联电路的电压特点,关键是电压表的正确使用和所测电路元件的判断,是一道基础题目。
21.(2分)如图为可调亮度台灯及其用于调光的电位器结构图,电位器应与灯泡 串联 (选填“串联”或“并联”),欲使滑片P顺时针转动时灯泡变亮,应将两接线柱 P、C 接入电路。
【分析】顺时针转动滑片P时,灯泡变亮,说明电路中电流变大,电位器接入电路的电阻变小,据此分析。
【解答】解:如图为可调亮度台灯及其用于调光的电位器结构图,电位器应与灯泡串联,若图中滑片P顺时针转动时灯泡变亮,说明电路中电流变大,电位器接入电路的电阻变小,则电位器接入电路中电阻片的长度变短,故应将接线柱P、C接入电路。
故答案为:串联;P、C。
【点评】本题考查了电位器的使用,熟知电位器的使用和接线原则是解题的关键。
22.(2分)图甲是小伟探究“导体中电流与电阻的关系”的实验电路图。图乙是他根据实验数据描绘出的I﹣R关系图像。他每次控制电阻的两端电压为 2.5 V不变。若电源电压为6V,实验中R的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω,那么滑动变阻器的最大阻值至少为 35 Ω。
【分析】(1)由图乙中实验数据并根据欧姆定律公式可计算出电阻的两端电压值;
(2)利用串联分压公式可以解决此题。
【解答】解:(1)由乙图数据可知:当R=5Ω时,I=0.5A,此时U=IR=5Ω×0.5A=2.5V;
当R=10Ω时,I=0.25A,此时U=IR=0.25A×10Ω=2.5V;
一直到R=25Ω时,I=0.1A,此时U=IR=0.1A×25Ω=2.5V,
故每次控制电阻的两端电压为2.5V不变;
(2)每次控制电阻的两端电压为2.5V时,电源电压为6V,根据串联电路电压特点,滑动变阻器需要承担电压为3.5V,实验中R的阻值最大为25Ω,利用串联分压公式:,可得滑动变阻器的阻值至少为 R滑=35Ω。
故答案为:2.5;35。
【点评】探究“电流与电压、电阻的关系”时,必须采用控制变量法,研究电流与电阻的关系时,控制电压不变;研究电流与电压的关系时,控制电阻值大小不变,是中考考查的重点实验之一。
23.(1分)如图所示,定值电阻R1=3Ω,R2=6Ω。若只闭合S,电流表示数为1A;若同时闭合S、S1,电流表示数为 1.5 A。
【分析】只闭合S,此时电路为R1的简单电路,电流表示数为1A,根据欧姆定律计算电源电压,
同时闭合S、S1,两电阻并联,电流表测干路电流,根据并联电路的电压特点、并联电路电流规律和欧姆定律计算干路电流。
【解答】解:只闭合S,此时电路为R1的简单电路,电流表示数为1A,根据欧姆定律可得电源电压为U=I1R1=1A×3Ω=3V,
同时闭合S、S1,两电阻并联,电流表测干路电流,根据并联电路的电压规律可知两电阻的两端电压都等于电源电压,
并联电路干路电流等于各支路电流之和,根据并联电路规律和欧姆定律可得干路电流为,
所以,此时电流表的示数为1.5A。
故答案为:1.5。
【点评】本题考查并联电路特点和欧姆定律的灵活运用。
三、作图题(共6分)
24.(6分)如图中,有两根导线尚未连接,请以笔画线代替导线补上,要求:
(1)电压表测小灯泡两端的电压;闭合开关,当变阻器的滑片向右移动时,电压表的示数变大;
(2)画出电路图。
【分析】电压表测量灯泡两端电压,向右移动滑动变阻器的滑片时,电压表示数变大说明滑片向右移动滑动变阻器接入电路的电阻减小,灯泡分得的电压变大,因此滑片向右移动滑动变阻器接入电路的电阻减小,再按一上一下的原则串联在电路中。
【解答】解:(1)灯泡与滑动变阻器串联,电压表测小灯泡两端的电压,滑片右移,电压表的示数变大,根据串联分压原理,滑动变阻器接入电路的电阻变小,故将右下接线柱与开关右接线柱相连,并将电压表的负接线柱与灯泡左接线柱相连;如下图所示:
(2)根据实物图灯泡与滑动变阻器串联,电压表测小灯泡两端的电压,画电路图如下:
故答案为:(1)见解析;(2)见解析。
【点评】解决本题的关键:一是知道滑动变阻器在连接时按一上一下的原则,串联在电路中和滑片靠近下方接线柱接入电路的电阻变小、远离下方接线柱接入电路的电阻变大;二是根据电压表示数的变化判断滑动变阻器的接线柱;三是电压表与被测用电器并联。
四、实验题(共14分)
25.(4分)小姜利用如图1所示的装置“比较不同物质吸热的情况”。
(1)器材:相同规格的电加热器、烧杯、温度计各两个,以及 停表 、托盘天平(含砝码)、水和煤油;
(2)如图2所示,小姜正确使用温度计测量液体的温度,按照图中 B 方法读数是正确的;实验中某时刻温度计示数如图3所示,为 66 ℃;
(3)部分实验数据如表所示,分析数据可得出结论: 水 的吸热能力更强。
加热时间/min
0
1
2
3
4
……
10
水的温度/℃
30
34
38
42
46
……
70
煤油的温度/℃
10
18
26
34
42
……
90
【分析】实验器材:铁架台、酒精灯、石棉网、烧杯、温度计、秒表等。
温度计读书时先观察分度值,然后看液柱对应液面读数,读数时视线与液柱液面相平。
【解答】解:(1)比较不同物质吸热的情况实验中需要测量加热时间,因此缺少的实验器材是停表。
(2)温度计在读数时,视线应与液柱上表面相平,因此按照图中B方法读数是正确的。
如图3所示,温度计的分度值为1℃,因此温度计的示数为66℃。
(3)由表格中数据可知,水和煤油加热相同的时间(吸收相同的热量),水升高的温度较小,说明水的吸热能力更强。
故答案为:(1)停表;(2)B;66;(3)水。
【点评】本题考查了不同物质吸热情况。
26.(10分)小敏和小东用小灯泡探究“串联电路和并联电路电压规律”。
(1)图甲中要测量L1两端电压,请用笔画线代替导线将实物图连接完整;
(2)图甲中在测量L1两端电压时,闭合开关前电压表如图乙所示,其原因是电压表 没有调零 ;处理好问题后闭合开关,发现两灯均不亮,电压表指针明显偏转,如果是灯泡发生了故障,则故障原因可能是 L1断路 ,排除故障后,用电压表分别测ab、cd、ad间的电压,每次拆接电压表时,开关应处于 断开 状态;
(3)如图甲所示,小东测量灯泡L1两端的电压之后, 不能 (选填“能”或“不能”)只将电压表接a点的导线改接到d点测L2两端的电压,理由是 电压表的正负接线柱接反 ;
(4)小东用电压表测出电路两端的电压和小灯泡L1、L2两端的电压,并更换 不同 (选填“相同”或“不同”)规格的小灯泡多次测量后得出了串联电路中电压的规律;
(5)小东按如图丙所示连接电路,电源和甲图中相同,然后用电压表分别测量小灯泡L1、L2及电源两端的电压,电压表示数均如图丁所示,为 3 V。按要求更换小灯泡后多次测量,发现电压表示数均如图丁所示。由得出结论:并联电路中,各支路用电器两端的电压与电源两端的电压 相等 (选填“相等”或“不相等”)。
(6)细心的小敏发现,将同一只小灯泡分别接入图甲、丙两电路中的亮度不同,你认为小灯泡接在 丙 (选填“甲”或“丙”)电路中会更亮些。
【分析】(1)电压表与待测电路并联,根据电源电压为3V确实电压表量程的选择。
(2)电压表使用前要调零。为了保护电路,开关应处于断开状态。根据灯泡不亮判断故障,根据电压表示数分析故障位置;
(3)用电压表测量电压时,电流从电压表正接线流入,从负接线柱流出,否则,电压表指针反向偏转。
(4)用归纳法得出普遍性的结论要满足2个条件:一是样本要有代表性,二是样本数量足够多;
(5)根据电压表的量程和分度值读数,结合数据分析规律。
(6)根据串联、并联电路的规律分析。
【解答】解:(1)图甲中要测量L1两端电压,电压表应该并联在L1两端,电流从电压表正极流入,负极流出,电源电压由2节干电池组成,则电压表的量程选用0~3V即可,如图所示:
(2)闭合开关前电压表如图乙所示,即指针没有指在0刻度线位置,其原因是电压表没有调零。闭合开关,发现两灯均不亮,说明电路是断路,电压表指针明显偏转,电压表到电源正负极的通路,如果是灯泡发生了故障,则故障原因可能是L1断路;
用电压表分别测ab、cd、ad间的电压,每次拆接电压表时,为了保护电路,开关应处于断开状态。
(3)如图甲所示,小东测量灯泡L1两端的电压之后,只将电压表接a点的导线改接到d点测L2两端的电压,理由是此时电压表的正负接线柱接反,电流从电压表的负接线柱流入,正接线柱流出,会导致电压表反偏。
(4)为了得到普遍规律,应改变灯泡的规格进行多次实验;
(5)小东按如图丙所示连接电路,电源和甲图中相同,然后用电压表分别测量小灯泡L1、L2及电源两端的电压,电压表示数均如图丁所示,用的是小量程。示数为3V;更换小灯泡后多次测量,电压不变,说明并联电路中,各支路用电器两端的电压与电源两端的电压相等。
(6)甲电路为串联电路,灯泡的电压小于电源电压;丙电路为并联电路,灯泡的电压等于电源电压,则连接在甲电路中的灯泡较暗,丙中亮些。
故答案为:(1)见解答;(2)没有调零;L1断路;断开;(3)不能;电压表的正负接线柱接反;(4)不同;(5)3;相等;(6)丙。
【点评】本题探究串联和并联电路电压规律,考查电压表的使用、注意事项及归纳法和分析数据归纳结论的能力。
五、简答题(共3分)
27.(3分)家中的电暖气里面充的是导热油而不是水,请从比热容的角度来解释原因。
【分析】对水的比热容大的理解:相同质量的水和其它物质比较,吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低的少;升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多。
【解答】答:因为油的比热容比水小,由Q吸=cmΔt可知,相同质量的油和水相比,吸收相同的热量,油升温快。
【点评】本题考查了水的比热容大的特点的应用,应用所学知识,解决实际问题,体现了物理知识来源于生活、服务生活的理念。
六、计算题(共14分)
28.(4分)用煤气灶既方便又环保,一般的煤气灶正常工作时。15min可使质量为4kg、温度为23℃的水沸腾,该城市水的沸点为93℃,求:
(1)水吸收的热量;
(2)若煤气灶放出的热量70%被水吸收,煤气灶实际放出的热量为多少?
【分析】(1)知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温,利用吸热公式Q吸=cm(t﹣t0)求出水吸收的热量;
(2)求出了水吸收的热量,利用70%求煤气灶实际放出的热量。
【解答】解:(1)水吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×4kg×(93℃﹣23℃)=1.176×106J;
(2)∵70%
∴燃烧煤气放出的热量:
Q放1.68×106J,
答:(1)水刚沸腾时吸收的热量为1.176×106J;
(2)煤气灶实际放出的热量为1.68×106J。
【点评】本题考查了学生对吸热公式Q吸=cm△t、效率公式的掌握和运用,属于基础题目。
29.(4分)如图所示电路中,电源电压为6V,只闭合开关S1时,电流表的示数为0.3A;同时闭合S1和S2时,电流表的示数为0.9A,求:
(1)闭合开关S2后通过R2的电流;
(2)闭合开关S2后R1两端的电压。
【分析】(1)只闭合开关S1时,只有电阻R1接入电路,电流表测流过电阻R1的电流,由并联电路的特点求出流过电阻R2的电流;
(2)根据并联电路的特点知闭合开关S2后R1两端的电压;
【解答】解:(1)闭合开关 S2 后,R1 与 R2 并联,由于R1两端的电压不变,则通过R1的电流不变;
由并联电路的特点I=I1+I2 可知,流过电阻R2的电流:
I2=I﹣I1=0.9A﹣0.3A=0.6A;
(2)并联电路中 R1 的电压等于电源的电压,U1=U=6V。
答:(1)闭合开关S2后通过R2的电流0.6A;
(2)闭合开关S2后R1两端的电压6V。
【点评】本题考查了并联电路的特点,是一道较为简单的应用题。
30.(6分)如图所示的电路中,电源电压不变,当开关S断开时,电压表V1的示数为5V,电压表V2的示数为7V;当开关S闭合时,电压表V1的示数为9V,电压表V2的示数为5.4V。求:(1)求电源电压。
(2)当开关S断开时,每盏灯两端的电压。
(3)当开关S闭合时,每盏灯两端的电压。
【分析】(1)当开关S闭合时,L3被短路,L1与L2串联,电压表V1测L1与L2的总电压,即为电源的电压;
(2)当开关S断开时,三灯泡串联,电压表V1测灯泡L1与L2两端的电压之和,电压表V2测灯泡L1与L3两端的电压之和,根据串联电路的电压特点求出每盏灯两端的电压。
(3)当开关S闭合时,L3被短路,L1与L2串联,电压表V1测L1与L2的总电压,V2测量L1两端的电压,根据串联电路的电压特点进行解答;
【解答】解:(1)当开关S闭合时,L3被短路,L1与L2串联,电压表V1测L1与L2的总电压,即电源的电压,则
电源的电压U=9V;
(2)当开关S断开时,三灯泡串联,V1测L1与L2的电压之和,V2测灯泡L1与L3两端的电压之和,
因为串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以L3两端的电压为:
U3=U﹣U1=9V﹣5V=4V;
L2两端的电压为:
U2=U﹣U2=9V﹣7V=2V;
L1两端的电压为:
U1=U﹣U2﹣U3=9V﹣2V﹣4V=3V。
(3)当开关闭合时,L3被短路,L3两端的电压U3′=0V;
L1与L2串联,V2测量L1两端的电压,所以L1两端的电压U1′=5.4V;
因为串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以L2两端的电压为:U2′=U﹣U1′=9V﹣5.4V=3.6V。
答:(1)电源的电压为9V;
(2)开关S断开时,每盏灯两端的电压各为3V、2V、4V;
(3)开关S闭合时,每盏灯两端的电压各为5.4V、3.6V、0。
【点评】本题考查了电路图的简单与计算,关键是开关闭合、断开时电路的连接和电压表所测电路元件的判断。、
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