内容正文:
2024-2025学年第一学期九年级物理核心素养训练二
(考试时间:90分钟满分:100分)
出卷人:杨沛凤审卷人:马桂花
一、单选题(每题2分,共28分)
1. 糖炒栗子是很多人喜爱零食。制作糖炒栗子时为了让温度上升得较快,一般会在锅中加入砂石,这是因为砂石的( )
A. 比热容大 B. 比热容小 C. 密度大 D. 密度小
2. 冬天,东北地区的江边千姿百态的雾凇成为人们欣赏的美景,下列自然现象,与雾凇形成时的物态变化相同的是( )
A. 叶尖露珠 B. 山间薄雾 C. 房檐冰挂 D. 枝头白霜
3. “煮”的篆体写法如图。表示用火烧煮食物。下列实例与“煮”在改变物体内能的方式上相同的是( )
A. 热水暖手 B. 钻木取火 C. 搓手取暖 D. 擦燃火柴
4. 关于温度、热量和内能,下列说法中正确的是( )
A. 温度越高的物体含有的热量越多
B. 物体的温度升高时,内能增加
C. 物体温度升高,一定是吸收了热量
D. 物体内能增加,温度一定升高
5. 现代人的生活已经离不开电了,为了安全用电,我们对生活中的一些“电” 常识的了解必不可少。下列有关电学物理量的估测符合实际的是( )
A. 一节新的干电池的电压是2V B. 家庭节能灯的电流约为1A
C. 家用壁挂式空调的电流约5A D. 我国家庭电路的电压为380V
6. 如图所示与串联,当开关闭合时,比亮,则有( )
A. 通过的电流比较大 B. 通过的电流比较大
C. 通过和的电流一样大 D. 无法判断
7. 教室里有多盏电灯,每多开一盏,则教室内电路的( )
A. 总电压变大 B. 总电压变小
C. 总电阻变大 D. 总电阻变小
8. 如图a所示为我国002号航母“山东舰”上简化的蒸汽弹射装置,能带动舰载机在2s内达到起飞速度,如图b所示为四冲程汽油机的工作示意图。下列判断错误的是( )
A. 图a中汽缸内的蒸汽体积膨胀,从而推动活塞使舰载机获得牵引力
B. 图a中汽缸内的蒸汽推动活塞时,蒸汽的内能减小
C. 从能量转化角度讲,蒸汽弹射装置工作时与图乙所示的原理相似
D. 若该汽油机1秒可对外做功30次,则其飞轮转速为3600r/min
9. “一盔一带,安全常在”,最近葫芦岛交警对骑电动车不带头盔的行为进行严查,小佳想制作一款智能头盔,只有戴上头盔扣上卡扣后,头盔上的信号发射器才能发出信号,当电动车上的信号接收器S1接收到信号闭合,再转动电动车钥匙S2,车才能正常启动,下列电路中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
10. 如图所示是电阻甲和乙的U-I图像,下列说法正确的是( )
A. 甲的电阻值保持10Ω不变
B. 乙的电阻值保持20Ω不变
C. 甲、乙并联时,当电源电压为2V时,电路总功率为0.6W
D. 甲、乙串联时,当电路电流为0.2A时,电路总功率为0.8W
11. 如图所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,过了一会儿,两电表的示数都变大,该电路中出现的故障可能是( )
A. 灯L短路 B. 灯L断路
C. 电阻R断路 D. 电阻R短路
12. 图为电阻R1、R2的I-U关系图线,它们把图形分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区域,若将R1、R2并联,则并联后总电阻的I-U关系图线将位于( )
A. 区域Ⅰ B. 区域Ⅱ C. 区域Ⅲ D. 无法确定
13. 小敏设计了一个电子身高测量仪,如图所示。相当于滑动变阻器,为定值电阻,金属杆cd和MP(右端P是滑片,MP始终保持水平)与电路接触良好,电阻不计。下列说法正确是( )
A. 当被测身高增加时,通过电流变大
B. 当被测身高增加时,电压表的示数变小
C. 当被测身高减小时,电路中的总电阻值变大
D. 当被测身高减小时,两端电压变大
14. 如图所示的电路,电源电压恒为4.5V,电流表的量程为0﹣0.6A,电压表的量程为0~3V,定值电阻阻值5Ω,滑动变阻器R的最大阻值50Ω,闭合开关S,移动滑片P的过程中,下列说法正确的是
A. 若滑片P向左移,电流表的示数变小
B. 电压表与电流表的比值不变
C. 滑动变阻器允许的调节范围是2.5Ω~50Ω
D. 电流表的变化范围是0.3A~0.6A
二、填空题(每空1分,共12分)
15. 自然界只有两种电荷。用丝绸摩擦玻璃棒时,玻璃棒由于失去电子带______(选填“正”或“负”)电荷、用该玻璃棒接触验电器的金属球、两片金属箔因相互排斥而张开,是因为两片金属箔带______(选填“同种”或“异种”)电荷。
16. “曲水流觞”是古代诗酒唱酬的一种雅事。酒盏里装有酒,在溪水上随溪流动时会降低酒的温度,则酒的内能___________(选填“变大”、“变小”或“不变”),这是通过___________方式在改变酒的内能。
17. 在吹气球时,吹大了的气球没握住,它叫啸着飞跑了,如图所示。从能的转化的角度来看,这是___________能转化为气球的机械能,这一过程中的能量转化与热机的___________冲程的能量转化相同。
18. 某电能表如图所示,电能表的示数为 ___________kW•h。某电水壶工作一段时间,使图示电能表的转盘转过150r,则电水壶消耗的电能为 ___________kW•h。
19. 如图甲所示电路中,当闭合开关S后,两个电压表指针偏转角度相同,指针位置均如图乙所示,则灯泡L2两端电压为________V;若将开关S断开,电压表V1的示数将______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
20. 如图所示的电路,电源电压恒定,开关闭合。当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,甲、乙两表示数之比;当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,甲、乙两表示数之比_______,此时电阻、的阻值之比为________。
三、作图题(每题2分,共4分)
21. 如图所示是电位器示意图,请在A、B、C三个接线柱中选择两个连入电路,要求顺时针旋转滑片时灯泡变暗。
22. 请在图中画出用开关控制灯泡的电路。
四、简答题(共4分)
23. 如图所示,小华吃雪糕时,看到雪糕周围冒“冷气”,由此她联想到了烧开水时壶嘴里冒“热气”情景,请你结合学过的物理知识分别解释产生这两种现象的原因。
五、实验图(每空1分,共30分)
24. 小明用图甲所示装置探究水在沸腾前后温度变化的特点。
(1)除温度计外,本实验还需要的测量工具是___________;
(2)实验前组装器材时,图甲中应先调节铁圈___________(填“A”或“B”)的高度;
(3)实验中某时刻温度计的示数如图甲所示,则此时温度计的示数是___________℃。实验中小明观察到的图丙现象是水沸腾___________(选填“前”或“时”)的现象;
(4)图丁a是小明根据所测实验数据绘制的水沸腾前后温度随时间变化的图线,由图线可知水沸腾时的特点是:不断___________热(选填“吸”或“放”),温度___________;
(5)由图线a可知,小明所测水的沸点为___________℃,这是因为___________(选填序号);
A.实验操作错误所致
B.由于实验误差引起
C.当地气压低于1标准大气压
(6)另一实验小组在相同条件下用质量较大的水做此实验,实验方法相同,他们所得到的图线应是图丁中的___________(选填“b”或“c”)。
25. 如图所示,甲、乙、丙三图中的实验装置完全相同,燃料的质量相同,烧杯内的液体质量也相同。
(1)若比较不同物质吸热升温的特点:
①应选择_________两图的装置进行实验;
②按规范要求,调节烧杯下方铁圈的高度之前,要进行的操作是_________,实验中两种液体吸收热量的多少可通过_________(填“液体升高的温度”或“加热时间”)比较;
③如丁图所示,若不计热量损失,已知A液体比热容为,则B液体的比热容为_________。
(2)若比较不同燃料的热值:
①进行实验时,_________(填“需要”或“不需要”)记录燃料充分燃烧所用时间;
②实验数据记录如表所示,根据实验测得的燃料1的热值可推算出燃料2的热值是_________;
③通过实验得到的燃料热值与实际相比偏_________(填“大”或“小”),出现这样情况的主要原因是_________(写出一点)。
燃料
加热前液体温度/℃
燃料燃尽时液体温度/℃
燃料的热值/
燃料1
15
35
燃料2
15
25
26. 小鹏在探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”时,电路如图甲所示,电源电压保持不变,R为定值电阻。
(1)实验前滑动变阻器的滑片应位于________(选填“A”或“B”)端,滑动变阻器的作用除了保护电路外,还起到了________的作用;
(2)电路连接正确后,闭合开关,发现电压表有示数但电流表无示数,此时出现的故障可能是________;
(3)排除故障后,小鹏又取了两个定值电阻,想利用这些器材继续探究“电压不变时,电流与电阻的关系”。实验中所用电阻的阻值分别为、、,电源电压为6V,分别接入三个定值电阻,调节滑动变阻器的滑片,记录数据,得到了如图乙所示的图象;
小鹏用电阻做完实验后,保持滑动变阻器滑片的位置不变。接着把R换为的电阻接入电路,闭合开关,应向________端移动滑片,直至电压表示数为________V时,读出电流表的示数;
小鹏又把R换为的电阻接入电路,闭合开关,无论怎样移动滑片,电压表都不能达到所控制的电压值,为完成整个实验,应该选取滑动变阻_______。
A.“50Ω;1.0A” B.“30Ω;1.0A” C.“20Ω;1.0A”
27. 在“伏安法测电阻”的实验中,小亮连成如图所示电路,正准备实验时,同组的小明检查发现电路连接有错误。
(1)如图甲所示,闭合开关后,电压表的指针将______(选填“正向偏转”“反向偏转”或“不动”);
(2)请在图甲接错的那根导线打“×”,画出正确连线______;
(3)闭合开关,发现电压表无示数,电流表有示数,造成这一现象的原因可能是______(选填字母代号);
A. 电流表短路
B. 定值电阻短路
C. 滑动变阻器断路
(4)移动滑片,当电压表示数为2.4V时,电流表示数如图所示,则本次测得的定值电阻Rx的阻值为______Ω;
(5)如图丙所示是测量定值电阻Rx阻值,方案中定值电阻的阻值为R0;
①闭合开关S1和S2,测得电压表的示数为U1;
②______,测得电压表的示数为U2;
③由此可得Rx的阻值为______(用字母U1、U2、R0表示)。
六、计算题(第28题6分,第29题^6分,第30题10分)
28. 诗句“不是花中偏爱菊,此花开尽更无花”表达了对菊花历尽风霜而后凋的坚贞品格的赞美。小华在家用天然气灶烧水给家人泡菊花茶,他先在水壶中装入质量为2.5kg、初温为的水。当水温刚好升高到100℃时,小华观察燃气表得知,本次烧水消耗了天然气。求小华本次烧水过程中[,]
(1)水吸收的热量;
(2)天然气灶烧水的效率。
29. 如图所示,R1的阻值为10Ω,闭合开关S,电流表的示数为0.5A,电压表的示数为3V。试求:
(1)R2的阻值为多大?
(2)电源电压为多少?
(3)通电1min,整个电路消耗的电能。
30. 如图甲为某电子测温仪的内部简化电路图,测温仪探头内有一热敏电阻,其阻值随温度变化关系如图乙所示。为阻值可调的电阻箱,其最大电阻为300Ω,允许通过的最大电流为0.02A,电流表的量程0~0.6A,电压表的量程是(0-3V,电源电压恒定。某次测试时,将电阻箱的阻值调为R,发现电流表示数为0.01A,此时两端电压为4V。
(1)此时电路中的电阻是多少?
(2)当环境温度为30℃,将电阻箱的阻值调为0.5R时,发现电流表示数为0.015A,求电源电压是多少?
(3)若温度为40℃,则电阻箱允许接入电路的阻值调节范围是多少?
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2024-2025学年第一学期九年级物理核心素养训练二
(考试时间:90分钟满分:100分)
出卷人:杨沛凤审卷人:马桂花
一、单选题(每题2分,共28分)
1. 糖炒栗子是很多人喜爱的零食。制作糖炒栗子时为了让温度上升得较快,一般会在锅中加入砂石,这是因为砂石的( )
A. 比热容大 B. 比热容小 C. 密度大 D. 密度小
【答案】B
【解析】
【详解】制作糖炒栗子时为了让温度上升得较快,一般会在锅中加入砂石,这是因为砂石的比热容小,吸收相同的热量后,温度升高的较快,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
2. 冬天,东北地区的江边千姿百态的雾凇成为人们欣赏的美景,下列自然现象,与雾凇形成时的物态变化相同的是( )
A. 叶尖露珠 B. 山间薄雾 C. 房檐冰挂 D. 枝头白霜
【答案】D
【解析】
【详解】雾凇是在环境温度较低的情况下,水蒸气直接变成小冰晶形成的,属于凝华现象。
AB.叶尖露珠中露和山间薄雾的形成是空气中水蒸气遇冷液化形成的,属于液化现象,故AB不符合题意;
C.房檐冰挂是水在温度降低后放出热量,由液态变成固态,属于凝固现象,故C不符合题意;
D.枝头白霜是在环境温度较低的情况下,水蒸气直接变成小冰晶形成的,属于凝华现象。故D符合题意。
故选D。
3. “煮”的篆体写法如图。表示用火烧煮食物。下列实例与“煮”在改变物体内能的方式上相同的是( )
A. 热水暖手 B. 钻木取火 C. 搓手取暖 D. 擦燃火柴
【答案】A
【解析】
【详解】“煮”的篆体写法如图。表示用火烧煮食物,这是通过热传递改变内能;
A.热水暖手,这是通过热传递改变内能,与“煮”在改变物体内能的方式上相同,故A符合题意;
BCD.钻木取火、搓手取暖、擦燃火柴,这是通过做功改变内能,与“煮”在改变物体内能的方式上不相同,故BCD不符合题意。
故选A。
4. 关于温度、热量和内能,下列说法中正确的是( )
A. 温度越高的物体含有的热量越多
B. 物体的温度升高时,内能增加
C. 物体温度升高,一定是吸收了热量
D. 物体内能增加,温度一定升高
【答案】B
【解析】
【详解】A.热量是过程量,不能说含有热量的多少,而同一物体,温度越高,内能越大,故A错误;
B.物体的温度升高时,分子的动能增大,物体的内能增加,故B正确;
C.物体温度升高,可能是吸收了热量,也可能是外界对物体做了功,故C错误;
D.物体内能增加,温度不一定升高,譬如晶体在熔化时,吸收热量,内能增大,温度却保持不变,故D错误。
故选B。
5. 现代人的生活已经离不开电了,为了安全用电,我们对生活中的一些“电” 常识的了解必不可少。下列有关电学物理量的估测符合实际的是( )
A. 一节新的干电池的电压是2V B. 家庭节能灯的电流约为1A
C. 家用壁挂式空调的电流约5A D. 我国家庭电路的电压为380V
【答案】C
【解析】
【详解】A.一节新的干电池的电压是1.5V,故A不符合题意;
B.家庭节能灯的电流约为0.1A,故B不符合题意;
C.家用壁挂式空调的电功率约为1100W,工作时电流约为
故C符合题意;
D.我国家庭电路的电压为220V,故D不符合题意。
故选C。
6. 如图所示与串联,当开关闭合时,比亮,则有( )
A. 通过的电流比较大 B. 通过的电流比较大
C. 通过和的电流一样大 D. 无法判断
【答案】C
【解析】
【详解】由图可知,两灯串联在电路,由串联电路中电流处处相等可知,通过两灯的电流相等。灯泡的亮度是由其实际功率决定的,由知道,两灯亮度不同是因为两灯电阻不同造成的,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
7. 教室里有多盏电灯,每多开一盏,则教室内电路的( )
A. 总电压变大 B. 总电压变小
C. 总电阻变大 D. 总电阻变小
【答案】D
【解析】
【详解】AB.因为教室里的电灯是并联接在电路中的,所以教室内电路的总电压保持不变,故AB错误;
CD.根据并联电阻的特点,并联的电阻越多,总电阻越小。每多开一盏灯,就相当于在电路中多并联了一个电阻,所以总电阻会变小。故C错误,D正确。
故选D。
8. 如图a所示为我国002号航母“山东舰”上简化的蒸汽弹射装置,能带动舰载机在2s内达到起飞速度,如图b所示为四冲程汽油机的工作示意图。下列判断错误的是( )
A. 图a中汽缸内的蒸汽体积膨胀,从而推动活塞使舰载机获得牵引力
B. 图a中汽缸内的蒸汽推动活塞时,蒸汽的内能减小
C. 从能量转化角度讲,蒸汽弹射装置工作时与图乙所示的原理相似
D. 若该汽油机1秒可对外做功30次,则其飞轮转速为3600r/min
【答案】C
【解析】
【详解】A.图a中汽缸内的蒸汽体积膨胀对外做功,将内能转化为机械能,从而推动活塞使舰载机获得牵引力,故A正确,不符合题意;
B.图a中汽缸内的蒸汽推动活塞时,对外做功,内能会减少,故B正确,不符合题意;
C.从能量转化角度讲,蒸汽弹射装置工作时的能量转化与热机冲称中做功冲程的能量转化相同,乙图中进排气门全关,活塞向上运动,处于压缩冲程,将机械能转化为内能,故C错误,符合题意;
D.若该汽油机1秒可对外做功30次,已知飞轮转2圈对外做功1次,因此该汽油机1秒钟飞轮的转速是60r,则每分钟的转的圈数为
则其飞轮转速为3600r/min。故D正确,不符合题意。
故选C。
9. “一盔一带,安全常在”,最近葫芦岛交警对骑电动车不带头盔的行为进行严查,小佳想制作一款智能头盔,只有戴上头盔扣上卡扣后,头盔上的信号发射器才能发出信号,当电动车上的信号接收器S1接收到信号闭合,再转动电动车钥匙S2,车才能正常启动,下列电路中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由题意知,当电动车上的信号接收器S1接收到信号闭合,再转动电动车钥匙S2,车才能正常启动,这说明两个开关相互影响,是串联在一起的,一起控制电动车,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
10. 如图所示是电阻甲和乙的U-I图像,下列说法正确的是( )
A. 甲的电阻值保持10Ω不变
B. 乙的电阻值保持20Ω不变
C. 甲、乙并联时,当电源电压为2V时,电路总功率为0.6W
D. 甲、乙串联时,当电路电流为0.2A时,电路总功率为0.8W
【答案】C
【解析】
【详解】A.甲的U-I图像是一条直线,甲为定值电阻,甲的电阻值保持不变,大小为
故A错误;
B.乙的U-I图像是一条曲线,乙的电阻值是变化的,故B错误;
C.甲、乙并联时,当电源电压为2V时,由图可知,通过甲的电流为0.1A,通过乙的电流为0.2A,干路电流为
I=I′甲+I′乙=0.1A+0.2A=0.3A
电路总功率为
P=UI=2V×0.3A=0.6W
故C正确;
D.甲、乙串联时,当电路电流为0.2A时,由图可知,甲两端电压为4V,乙两端电压为2V,总电压为
U′=U′甲+U′乙=4V+2V=6V
电路总功率为
P′=U′I′=6V×0.2A=1.2W
故D错误。
故选C。
11. 如图所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,过了一会儿,两电表的示数都变大,该电路中出现的故障可能是( )
A. 灯L短路 B. 灯L断路
C. 电阻R断路 D. 电阻R短路
【答案】A
【解析】
【详解】A.由图可知,灯与定值电阻串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量定值电阻两端的电压,根据串联电压规律可知,此时电压表示数小于电源电压;当灯L短路时,灯不亮,电路中总电阻变小,总电压不变,根据可知,总电流变大,电流表示数变大,电压表此时测电源电压,示数变大,故A符合题意;
B.灯L断路时,整个电路断路,两电表均无示数,灯不亮,故B不符合题意;
C.电阻R断路时,整个电路断路,电流表示数变成零,灯不亮,电压表测电源电压,示数变大,故C不符合题意;
D.电阻R短路时,电路中总电阻变小,总电压不变,根据可知,总电流变大,电流表示数变大,与定值电阻并联的电压表也被短路,示数变为零,故D不符合题意。
故选A。
12. 图为电阻R1、R2的I-U关系图线,它们把图形分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区域,若将R1、R2并联,则并联后总电阻的I-U关系图线将位于( )
A. 区域Ⅰ B. 区域Ⅱ C. 区域Ⅲ D. 无法确定
【答案】A
【解析】
【详解】将两个导体并联相当于增大横截面积,电阻变小,所以若将R1、R2并联,则并联后总电阻比R1、R2的阻值都要小,根据欧姆定律可知:当它们两端施加相同的电压时,通过的电流最大,故并联后总电阻的I-U关系图线将位于区域Ⅰ。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
13. 小敏设计了一个电子身高测量仪,如图所示。相当于滑动变阻器,为定值电阻,金属杆cd和MP(右端P是滑片,MP始终保持水平)与电路接触良好,电阻不计。下列说法正确的是( )
A. 当被测身高增加时,通过的电流变大
B. 当被测身高增加时,电压表的示数变小
C. 当被测身高减小时,电路中的总电阻值变大
D. 当被测身高减小时,两端电压变大
【答案】D
【解析】
【详解】由电路图可知,电阻R0与滑动变阻器R串联接入电路,电压表测量变阻器两端的电压,电流表测量电路中的电流。
AB.被测身高增加时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,由串联分压可知,滑动变阻器的分压变大,因此电压表示数变大,电路的总电阻变大,由欧姆定律可知电路中的电流变小,通过的电流变小,故AB错误;
CD.被测身高减小时,滑动变阻器接入电路的阻值变小,电路的总电阻变小,由欧姆定律可知电路中的电流变大,由可知,两端电压变大,故C错误,D正确。
故选D。
14. 如图所示的电路,电源电压恒为4.5V,电流表的量程为0﹣0.6A,电压表的量程为0~3V,定值电阻阻值5Ω,滑动变阻器R的最大阻值50Ω,闭合开关S,移动滑片P的过程中,下列说法正确的是
A. 若滑片P向左移,电流表的示数变小
B. 电压表与电流表的比值不变
C. 滑动变阻器允许的调节范围是2.5Ω~50Ω
D. 电流表的变化范围是0.3A~0.6A
【答案】D
【解析】
【分析】由电路图可知,定值电阻R与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流.(1)根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化;(2)根据欧姆定律结合滑动变阻器的阻值确定电压表与电流表的示数比值的变化;(3)当电流表的示数最大时,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,定值电阻的功率最大,根据欧姆定律求出电路中的总电阻,当电压表的示数最大时,电路中的电流最小,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,定值电阻的电功率最小,根据串联电路的电压特点求出R两端的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流,再根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的电阻,然后得出答案.
【详解】分析电路可知,定值电阻R与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流.A. 闭合开关S,若滑片P向左移动,接入电路中的电流变小,电路中的总电阻变小,由I= 可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大,故A错误;B.分析可知,电压表与电流表的示数比值等于滑动变阻器接入电路中电阻,滑片移动时,滑动变阻器接入电路中的电阻发生变化,即电压表与电流表的示数比值变化,故B错误;CD.当电流表的示数最大时,即I大=0.6A时,定值电阻的功率最大,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,此时电路中的总电阻:R总= =7.5Ω,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,滑动变阻器接入电路中的最小阻值:R滑小=R总﹣R=7.5Ω﹣5Ω=2.5Ω,当电压表的示数U滑=3V时,电路中的电流最小,定值电阻的电功率最小,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最大,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R两端的电压:UR=U﹣U滑=4.5V﹣3V=1.5V,因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的电流:I小= = =0.3A,故电流表的变化范围是0.3A~0.6A.滑动变阻器接入电路中的最大阻值:R滑大= = =10Ω,则滑动变阻器的阻值变化范围为2.5Ω~10Ω,故C错误,D正确;故选D.
二、填空题(每空1分,共12分)
15. 自然界只有两种电荷。用丝绸摩擦玻璃棒时,玻璃棒由于失去电子带______(选填“正”或“负”)电荷、用该玻璃棒接触验电器的金属球、两片金属箔因相互排斥而张开,是因为两片金属箔带______(选填“同种”或“异种”)电荷。
【答案】 ①. 正 ②. 同种
【解析】
【详解】[1][2]用丝绸摩擦过的玻璃棒失去电子带正电,用它去接触验电器的金属球时,金属球上的电子会转移到玻璃棒上,则验电器因失去电子也带上正电,即验电器的金属球和两个金属箔片上都带上了同种电荷,由于同种电荷相互排斥,所以其两个金属箔片会张开。
16. “曲水流觞”是古代诗酒唱酬的一种雅事。酒盏里装有酒,在溪水上随溪流动时会降低酒的温度,则酒的内能___________(选填“变大”、“变小”或“不变”),这是通过___________方式在改变酒的内能。
【答案】 ①. 变小 ②. 热传递
【解析】
【详解】[1][2]物体温度降低时内能减小,做功和热传递都可以改变物体的内能。酒盏随溪流动时会降低酒的温度,内能会从酒传递到水,使酒的温度降低,内能减小,这是通过热传递的方式在改变酒的内能。
17. 在吹气球时,吹大了的气球没握住,它叫啸着飞跑了,如图所示。从能的转化的角度来看,这是___________能转化为气球的机械能,这一过程中的能量转化与热机的___________冲程的能量转化相同。
【答案】 ①. 内 ②. 做功
【解析】
【详解】[1]当球内气体喷出来时,球内喷出的气体会对外做功,发生的能量转化情况是气体的内能转化为气球的机械能,气体的内能减小、温度降低。
[2]热机的工作过程中,也有类似的能量转化。在热机的做功冲程中,燃料燃烧产生的内能通过推动活塞转化为机械能,驱动热机工作。因此,这一过程中的能量转化与热机的做功冲程的能量转化相同。
18. 某电能表如图所示,电能表的示数为 ___________kW•h。某电水壶工作一段时间,使图示电能表的转盘转过150r,则电水壶消耗的电能为 ___________kW•h。
【答案】 ①. 3027.6 ②. 0.05
【解析】
【详解】[1]电能表读数,示数的最后一位是小数,单位为kW•h,由图知道,电能表的示数为3027.6kW•h。
[2]3000r/(kW•h)表示电路中用电器每消耗1kW•h电能,电能表的转盘转过3000转,据此可得电能表的表盘转了150转时,电水壶消耗的电能
19. 如图甲所示电路中,当闭合开关S后,两个电压表指针偏转角度相同,指针位置均如图乙所示,则灯泡L2两端电压为________V;若将开关S断开,电压表V1示数将______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 6.4 ②. 变大
【解析】
【详解】[1]由图甲可知,闭合开关S,灯泡L1与L2串联,电压表V1测L1两端的电压,电压表V2测电源电压。两个电压表指针偏转角度相同,由于串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和,则电压表V2的示数大于电压表V1的示数,所以电压表V2选择的是大量程,分度值为0.5V,其示数是8V,则电源电压为8V,电压表V1选择的是小量程,分度值为0.1V,其示数是1.6V,L1两端的电压为U1=1.6V,根据串联电路电压的特点可知,灯泡L2两端电压为
U2=U-U1=8V-1.6V=6.4V
[2]将开关S断开,电压表V1和灯泡L2串联在电路中,电压表V1的示数等于电源电压,电压表的示数将变大。
20. 如图所示的电路,电源电压恒定,开关闭合。当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,甲、乙两表示数之比;当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,甲、乙两表示数之比_______,此时电阻、的阻值之比为________。
【答案】 ①. 2∶3 ②. 2∶1
【解析】
【详解】[1][2]闭合S0、S,甲、乙两表为电压表时,两电阻串联,甲测电源电压,乙测电阻R2两端的电压,因为
U甲∶U乙=3∶1
所以设甲电压表的示数为U甲=3U,乙电压表的示数为U乙=U,串联电路总电压等于各部分电压之和,则R1两端的电压
U1=U甲-U乙=3U-U=2U
R2两端的电压为
U2=U乙=U
串联电路各处电流相等,由欧姆定律可得两电阻之比为
闭合S0、断开S,两电表为电流表时,两电阻并联,甲电流表测量R2的电流,乙电流表测量干路电路,并联电路各支路两端电压相等,根据欧姆定律可得通过R1的电流与R2的电流之比为
所以
并联电路干路电流等于各支路电流之和,所以I甲=I2,乙表的示数
甲、乙两电流表示数之比为
三、作图题(每题2分,共4分)
21. 如图所示是电位器示意图,请在A、B、C三个接线柱中选择两个连入电路,要求顺时针旋转滑片时灯泡变暗。
【答案】
【解析】
【详解】滑片顺时针旋转时,灯泡变暗,则电路中电流变小,因此电位器接入电路的电阻变大,连入电路的电阻丝变长,应将接线柱C和接线柱B连入电路,如图所示:
22. 请在图中画出用开关控制灯泡的电路。
【答案】
【解析】
【详解】开关要接在灯和火线之间,火线首先连接开关,再连接灯泡顶端的金属点,零线直接连接灯泡的螺旋套;如图所示:
四、简答题(共4分)
23. 如图所示,小华吃雪糕时,看到雪糕周围冒“冷气”,由此她联想到了烧开水时壶嘴里冒“热气”的情景,请你结合学过的物理知识分别解释产生这两种现象的原因。
【答案】见解析
【解析】
【详解】吃雪糕时,看到雪糕周围冒“冷气”,是由于空气中的水蒸气遇到较冷的雪糕时,液化而成小水滴,这一过程放出热量;而烧开水时壶嘴里冒“热气”,是由于从壶中热水汽化成的高温水蒸气遇到外界较冷的空气液化而成小水滴,这一过程放出热量。
五、实验图(每空1分,共30分)
24. 小明用图甲所示装置探究水在沸腾前后温度变化的特点。
(1)除温度计外,本实验还需要的测量工具是___________;
(2)实验前组装器材时,图甲中应先调节铁圈___________(填“A”或“B”)的高度;
(3)实验中某时刻温度计的示数如图甲所示,则此时温度计的示数是___________℃。实验中小明观察到的图丙现象是水沸腾___________(选填“前”或“时”)的现象;
(4)图丁a是小明根据所测实验数据绘制的水沸腾前后温度随时间变化的图线,由图线可知水沸腾时的特点是:不断___________热(选填“吸”或“放”),温度___________;
(5)由图线a可知,小明所测水的沸点为___________℃,这是因为___________(选填序号);
A.实验操作错误所致
B.由于实验误差引起
C.当地气压低于1标准大气压
(6)另一实验小组在相同条件下用质量较大的水做此实验,实验方法相同,他们所得到的图线应是图丁中的___________(选填“b”或“c”)。
【答案】 ①. 秒表 ②. B ③. 94 ④. 前 ⑤. 吸 ⑥. 保持不变 ⑦. 98 ⑧. C ⑨. c
【解析】
【详解】(1)[1]探究水沸腾特点实验中,要观察记录水在不同时刻的温度,气泡大小等情况,要用秒表记录时间,故除温度计外还需要秒表。
(2)[2]实验时,要用酒精灯的外焰给水加热,所以先要固定放置烧杯的铁圈的位置,安装温度计时,温度计的玻璃泡不能接 触到烧杯底和烧杯壁,温度计的玻璃泡要完全浸没在液体中,要最后安装温度计,故实验器材要按照自下而上的顺序安 装,图甲中应先调节铁圈B的高度。
(3)[3][4]如图甲所示,温度计的分度值1℃,则此时温度计的示数是94℃;水沸腾之前,水下层的温度高于上层的水温,气泡 上升过程中,气泡中的水蒸气遇冷液化成水,气泡变小;图丙现象是水沸腾前的现象。
(4)[5][6]由图丁a知,水沸腾时的特点是:不断吸热,温度保持不变。
(5)[7][8]由图可知,水在沸腾后温度保持98℃不变,故水的沸点为98℃;温度低于100℃,因为当时气压低于标准大气压。
故选C。
(6)[9]影响水加热时间因素:水的初温,水的质量等;在相同条件下用质量较大的水做此实验,实验方法相同,所用的 时间较长,所以,所得到的图线应是图丁中的c。
25. 如图所示,甲、乙、丙三图中的实验装置完全相同,燃料的质量相同,烧杯内的液体质量也相同。
(1)若比较不同物质吸热升温的特点:
①应选择_________两图的装置进行实验;
②按规范要求,调节烧杯下方铁圈的高度之前,要进行的操作是_________,实验中两种液体吸收热量的多少可通过_________(填“液体升高的温度”或“加热时间”)比较;
③如丁图所示,若不计热量损失,已知A液体比热容为,则B液体的比热容为_________。
(2)若比较不同燃料的热值:
①进行实验时,_________(填“需要”或“不需要”)记录燃料充分燃烧所用时间;
②实验数据记录如表所示,根据实验测得的燃料1的热值可推算出燃料2的热值是_________;
③通过实验得到的燃料热值与实际相比偏_________(填“大”或“小”),出现这样情况的主要原因是_________(写出一点)。
燃料
加热前液体温度/℃
燃料燃尽时液体温度/℃
燃料的热值/
燃料1
15
35
燃料2
15
25
【答案】(1) ① 甲乙 ②. 点燃酒精灯 ③. 加热时间 ④. 1.8×103
(2) ①. 不需要 ②. 1.2×106 ③. 小 ④. 有热损失
【解析】
【小问1详解】
①[1]比较不同物质吸热升温的特点,应选择相同的燃料,不同的液体,故选择甲乙两图进行实验。
②[2][3]在实验中需要用酒精灯的外焰加热,应先点燃酒精灯,再根据酒精灯的外焰高度调节铁圈的高度;使用的酒精灯相同,相同时间内放出的热量相同,根据转换法,两种液体吸收热量的多少可通过加热时间比较。
[4]根据图乙可知,A、B都加热5min,A温度变化量为
30℃-10℃=20℃
B温度变化量为
50℃-10℃=40℃
若加热过程中无热量损失,且A、B的质量相同,即A、B吸收的热量QA=QB,即cAmΔtA=cBmΔtB,所以
3.6×103J/(kg·℃)×20℃=cB×40℃
解得,B的比热容为cB=1.8×103J/(kg·℃)。
【小问2详解】
①[1]比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量时,要让燃料完全燃烧,加热质量相同的同种液体,液体升温越高,则燃料放出的热量越多,这种燃料热值越大,不需要记录燃料充分燃烧所用时间。
②[2]不计热量的损失,因为Q放=Q吸,所以燃料1有:camΔt1=m1q1即
cam(35℃-15℃)=m1×2.4×106J……①
燃料2有:camΔt2=m1q2即
cam(25℃-15℃)=m1×q2……②
联立以上①和②两式可得q2=1.2×106J/kg。
③[3][4]因为存在热散失,燃料燃烧放出的热量没有全部被水吸收,或燃料不能完全燃烧,所以测得的热值会偏小。
26. 小鹏在探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”时,电路如图甲所示,电源电压保持不变,R为定值电阻。
(1)实验前滑动变阻器的滑片应位于________(选填“A”或“B”)端,滑动变阻器的作用除了保护电路外,还起到了________的作用;
(2)电路连接正确后,闭合开关,发现电压表有示数但电流表无示数,此时出现的故障可能是________;
(3)排除故障后,小鹏又取了两个定值电阻,想利用这些器材继续探究“电压不变时,电流与电阻的关系”。实验中所用电阻的阻值分别为、、,电源电压为6V,分别接入三个定值电阻,调节滑动变阻器的滑片,记录数据,得到了如图乙所示的图象;
小鹏用的电阻做完实验后,保持滑动变阻器滑片的位置不变。接着把R换为的电阻接入电路,闭合开关,应向________端移动滑片,直至电压表示数为________V时,读出电流表的示数;
小鹏又把R换为的电阻接入电路,闭合开关,无论怎样移动滑片,电压表都不能达到所控制的电压值,为完成整个实验,应该选取滑动变阻_______。
A.“50Ω;1.0A” B.“30Ω;1.0A” C.“20Ω;1.0A”
【答案】 ①. B ②. 见解析 ③. R断路 ④. B ⑤. 2 ⑥. A
【解析】
【详解】(1)[1]为保护电路,连接电路时,开关应断开,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应位于阻值最大的B端。
[2]探究电流与电压的关系时,需要改变定值电阻两端的电压,因此本实验中滑动变阻器的作用除了保护电路外,还起到了改变定值电阻两端电压的作用。
(2)[3]闭合开关,电路为串联电路,发现电流表无示数,则电路可能断路;电压表有示数,说明电压表的正负接线柱与电源正负极连通,则故障为与电压表并联的定值电阻R断路。
(3)①[4][5]由图乙可知,定值电阻两端的电压
UV=IR=0.4A×5Ω=2V
根据串联分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大; 探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向B端移动,使电压表的示数为2V。
②[6]电阻两端的电压始终保持2V不变,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压
U滑=6V-2V=4V
变阻器分得的电压为定值电阻两端电压的2倍,当接入20Ω电阻时,根据分压规律,变阻器连入电路中的电阻为
R滑=2×20Ω=40Ω
故为了完成整个实验,应该选取最大阻值至少为40Ω的滑动变阻器,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
27. 在“伏安法测电阻”的实验中,小亮连成如图所示电路,正准备实验时,同组的小明检查发现电路连接有错误。
(1)如图甲所示,闭合开关后,电压表的指针将______(选填“正向偏转”“反向偏转”或“不动”);
(2)请在图甲接错的那根导线打“×”,画出正确连线______;
(3)闭合开关,发现电压表无示数,电流表有示数,造成这一现象的原因可能是______(选填字母代号);
A. 电流表短路
B. 定值电阻短路
C. 滑动变阻器断路
(4)移动滑片,当电压表示数为2.4V时,电流表示数如图所示,则本次测得的定值电阻Rx的阻值为______Ω;
(5)如图丙所示是测量定值电阻Rx阻值,方案中定值电阻的阻值为R0;
①闭合开关S1和S2,测得电压表的示数为U1;
②______,测得电压表的示数为U2;
③由此可得Rx的阻值为______(用字母U1、U2、R0表示)。
【答案】(1)不动 (2)
(3)B (4)10
(5) ①. 闭合S1,断开S2 ②.
【解析】
【小问1详解】
由实物图甲可知,闭合开关后,电压表并联在电流表两端,相当于并联在导线上,且正负接线柱接反了,因此闭合开关后,电压表示数为零,因此电压表的指针不动,指到零刻度线处。
【小问2详解】
实验中,应将电压表并联在定值电阻两端,正确电路图如图所示:
【小问3详解】
闭合开关,电流表有示数,则电路中不存在断路,发现电压表无示数,说明是与电压表并联的定值电阻短路了。
故选B。
【小问4详解】
由图可知,电流表使用的小量程,分度值为0.02A,示数为0.24A,则本次测得的定值电阻Rx的阻值为
【小问5详解】
[1][2]由图可知,闭合开关S1和S2,电路为只有Rx的简单电路,电压表测电源电压,测得电压表的示数为U1,则电源电压为U1;闭合S1,断开S2,两电阻串联,电压表测Rx两端电压,测得电压表的示数为U2,即Rx两端电压为U2,根据串联电路电压规律可知,R0两端电压
U0=U1-U2
通过电路中的电流
串联电路中电流处处相等,因此通过Rx的电流为
则Rx的阻值为
六、计算题(第28题6分,第29题^6分,第30题10分)
28. 诗句“不是花中偏爱菊,此花开尽更无花”表达了对菊花历尽风霜而后凋的坚贞品格的赞美。小华在家用天然气灶烧水给家人泡菊花茶,他先在水壶中装入质量为2.5kg、初温为的水。当水温刚好升高到100℃时,小华观察燃气表得知,本次烧水消耗了天然气。求小华本次烧水过程中[,]
(1)水吸收的热量;
(2)天然气灶烧水的效率。
【答案】(1)
(2)40%
【解析】
小问1详解】
水吸收的热量为
【小问2详解】
天然气完全燃烧放出的热量为
则天然气灶烧水的效率为
29. 如图所示,R1的阻值为10Ω,闭合开关S,电流表的示数为0.5A,电压表的示数为3V。试求:
(1)R2的阻值为多大?
(2)电源电压为多少?
(3)通电1min,整个电路消耗的电能。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
如图,两电阻串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中电流。R2的阻值为
【小问2详解】
R1两端电压为
电源电压为
【小问3详解】
通电1min,整个电路消耗的电能为
30. 如图甲为某电子测温仪的内部简化电路图,测温仪探头内有一热敏电阻,其阻值随温度变化关系如图乙所示。为阻值可调的电阻箱,其最大电阻为300Ω,允许通过的最大电流为0.02A,电流表的量程0~0.6A,电压表的量程是(0-3V,电源电压恒定。某次测试时,将电阻箱的阻值调为R,发现电流表示数为0.01A,此时两端电压为4V。
(1)此时电路中的电阻是多少?
(2)当环境温度为30℃,将电阻箱的阻值调为0.5R时,发现电流表示数为0.015A,求电源电压是多少?
(3)若温度为40℃,则电阻箱允许接入电路的阻值调节范围是多少?
【答案】(1)400Ω (2)6V
(3)100Ω~300Ω
【解析】
【小问1详解】
由电路图可知,R1与Rt串联,电流表测电路中的电流。根据欧姆定律可知,此时电路中Rt的电阻
【小问2详解】
根据
由图乙可知,当环境温度为30℃,Rt的阻值为300Ω,电阻箱的阻值调为0.5R时,电流表示数为0.015A,所以
解①②得,电阻箱的阻值R为200Ω,电源电压为6V。
【小问3详解】
由图乙可知,环境温度为40℃时,热敏电阻的阻值Rt′=200Ω,由电流表的量程为0~0.6A、电阻箱允许通过的最大电流为0.02A可知,电路中的最大电流I大=0.02A,则电路的最小总电阻
所以,电阻箱接入电路中的最小阻值
R1′=R小-Rt′=300Ω-200Ω=100Ω
电阻箱最大电阻为300Ω,则电阻箱允许接入电路的阻值调节范围是100Ω~300Ω。
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