内容正文:
攀枝花市盐边县2024-2025学年九年级上期期末教学质量
监测物理
注意事项:
1.答卷前考生务必把自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑;回答非选择题时,用0.5毫米黑色墨迹签字笔将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.试卷满分100分,考试时间90分钟,考试结束后将本试卷和答题卡一并交回。
第I卷(选择题)
一、单选题(共36分)
1. 下列实例中,属于能量转移的是( )
A. 水沸腾后,壶盖被水蒸气顶起 B. 两手相互搓一搓,手心发热
C. 流星与空气摩擦,发光发热 D. 用暖手宝捂手,手心变热
2. 下列说法正确的是( )
A. 物体的内能与温度有关,只要温度不变,物体的内能就一定不变
B. 热机的效率越高,在做功同样多的情况下消耗的能量越多
C. 使燃料燃烧更充分,可以增大热值
D. 比热容是物质自身的性质,与质量、吸收或放出的热量均无关
3. 下列关于温度、热量、内能说法中错误的是( )
A. 物体温度升高,可能是吸收了热量
B. 一定质量0℃的冰熔化成0℃的水,温度不变,内能变大
C. 物体温度在0℃以下时没有内能
D. 高温物体的内能不一定比低温物体内能大
4. 下列说法中正确的是( )
A. 两个互相接触的物体之间发生了热传递,是因为这两个物体具有不同的内能
B. 热值和比热容都是物质自身的性质,都只与物质的种类有关,与其他因素无关
C. 单缸四冲程发动机的转速为6000r/min,则每工作1s,发动机对外做功达到50次
D. 电动汽车以车载电源提供动力,用电动机驱动车辆行驶,能量转化效率能达到100%
5. 冬天用到的暖手宝,它内置锂电池,利用USB接口充电,内部发热片发热。下列说法正确的是( )
A. 暖手宝充电的过程,是电流做功的过程
B. 暖手宝发热利用了电流的热效应,是机械能转化成内能的过程
C. 用暖手宝取暖时,手因为含有的热量增加而感到暖和
D. 无论暖手宝充电还是发热的过程,锂电池在电路中都是电源
6. 如图所示电路中,电源电压恒定,三只灯泡规格完全相同,下列判断正确的是( )
A. 若只闭合开关S1时,灯泡L1、L2、L3并联
B. 若只闭合开关S1、S2时,仅灯泡L3发光,L1、L2处于断路
C. 若只闭合开关S1、S3,L1、L2串联,电压表示数为0
D. 若开关S1、S2、S3都闭合,L1、L2、L3被短路
7. 如图为探究“串联电路中电压规律”的实验装置。下列分析不正确的是( )
A. 应选用不同规格的灯泡多次实验
B. 如果L2短路,闭合开关,L1可能更亮
C. 测出灯 L1 的电压后,只将电压表的一端从 A 改接到C,即可测出灯 L2的电压
D. 闭合开关,两灯都亮,若 L1突然断路,其他无故障,则电压表示数会变大
8. 图中的电动独轮车依靠电力驱动,低碳环保。当电源开关S闭合时指示灯亮起,独轮车处于待机状态,当人站在独轮车上时开关自动闭合,电动机工作,独轮车才开始运动。下列电路设计符合上述要求的是( )
A. B.
C. D.
9. 小明利用如图甲所示电路探究“影响电阻大小的因素”,图乙中1、2两段电阻丝的长度和横截面积不同,2、3相同,在M、N间接入对应的电阻丝后,下列说法错误的是( )
A. 该实验可通过电流表示数反映导体电阻的大小
B. 接入2发现电流表有示数,灯泡不发光,原因一定是灯泡短路
C. 接入1、2电流表的示数可能相同
D. 接入2、3是探究导体电阻与材料的关系
10. 小明按图甲的电路进行实验,当闭合开关用电器正常工作时,电压表和的指针完全一样,如图乙所示。开关闭合后,下列说法正确的是( )
A. 测电源电压 B. 示数为2.5V
C. 电源电压为12.5V D. 无法比较和的阻值大小
11. 小华利用下图的实验装置来探究“影响通电导体产生热量的因素”,下列说法不正确的是( )
A. 图甲所示实验装置是控制电流、通电时间一定时,探究电热与电阻的关系
B. 图乙所示实验装置是控制电阻、通电时间一定时,探究电热与电流的关系
C. 图甲中闭合开关后,a管中液面上升比b管快
D. 图乙中闭合开关后,c管中液面上升比d管快
12. 用如图所示的电路探究通过导体的电流与电阻的关系。器材有:干电池2节(每节1.5V,串联使用),开关、滑动变阻器(20Ω 2A)、电压表、电流表各一个,阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一个,导线若干,连接好电路,设定加在电阻两端的电压为1.2V进行探究,发现在获得两组数据后无法再进行实验,为了继续使用前面两组数据,利用现有器材完成探究,下列方案中可行的是( )
①用1节干电池作为电源
②将设定加在电阻两端的电压调整为2V
③将5Ω的电阻串联在开关和滑动变阻器之间
④将10Ω的电阻串联在开关和滑动变阻器之间
A. 只有①② B. 只有①④ C. 只有③④ D. 只有①③④
第II卷(非选择题)
二、填空题(共14分)
13. 今年新型冠状病毒席卷全球,为预防和控制感染,遏制疫情蔓延,全国人民都戴上了口罩,小区工作人员在用消毒水消毒时,很远都能闻到消毒水的味道,这是_______ 现象,我们进入各超市时必须测量体温,手持测温仪是应用_______具有热效应。(选填“红外线”“紫外线”或“电磁波”)
14. 图甲是我们生活中经常需要更换的电池,该电池的电压是______V,图乙是普通电池盒,我们安装电池时,电池平底的一端是电池的______极,应安装在电池盒的______端。
15. 有一种节日彩灯上串联着20只小灯泡,当将其接入电源时,电源插头处的电流为200mA,那么通过第10只彩灯的电流是______A;学校的干路允许通过的最大电流是20A,如果每盏日光灯的电流为200mA,则学校里最多可安装______盏这样的日光灯。
16. 有一种节日彩灯上有55只相同的小彩灯串联接到家庭电路中,55只小灯泡都发光,如果电源插头处的电流是220mA,那么通过每只灯泡的电流是______A,每只小灯泡两端的电压为______V。在使用过程中如果某一彩灯灯丝烧断了,则用电压表测得该彩灯两端的电压为_________V。
17. 小明发现实验室里有一卷单股导线,他了解到此类电线每米的电阻约为0.3Ω。为了粗略估算电线有多长,小明用电压表、电流表和电源连接成如图所示的电路进行测量。测得电压表的示数为4.5V,电流表的示数为0.3A,则导线的电阻为______Ω,这卷电线的长度约为______m。
18. 电能表的表盘标有“”的字样,用它来测量某一家用电器的额定功率,把家中的其它用电器都断开,只接入该用电器,电热器在额定电压下工作半小时,电能表的转盘恰好转过150圈,则该用电器的额定功率为______W,这半小时内消耗的电能是______。
19. 如图所示电路,电源电压恒定,滑动变阻器R标有“ 2A”,灯泡L标有“4V 2W”,灯泡电阻不变。S闭合,滑片P在R的中点时,灯泡正常发光,则电源电压为______V。当P移到最右端时,电路的总功率______W(结果保留一位小数)。
三、作图题(共6分)
20. 请根据图所示的电路,在虚线框内画出其对应的电路图。
21.
(1)如图所示,闭合开关,两灯泡并联,两灯均能正常发光,请圆圈处填上适当的电表。
(2)、指针位置相同,根据甲图补充完成乙图中的实物连接。
四、实验题(共26分)
22. 某班同学利用图甲所示的实验装置探究水和煤油的吸热能力。
(1)在图甲中除了所给的实验器材外,还需要的测量工具有天平和 ______;加热过程中,水和煤油吸收热量的多少是通过 ______来判断的;
(2)实验中第1、2两个小组记录的实验数据如下表:
实验组别
液体
质量/g
初温/℃
末温/℃
加热时间/min
1
水
200
25
40
13.5
煤油
200
25
40
6.5
2
水
200
25
40
12
煤油
200
25
40
5.5
通过分析实验数据,能够得出的结论是:______;
(3)图乙是第1组同学绘制的“吸收热量﹣时间”和“温度﹣时间”图像,能正确描述该实验真实情况的图像是 ______;
(4)使质量相同的水升高相同的温度,加热时间应该相同,但1、2两组的同学在交流实验数据时发现:第1小组的加热时间明显偏长,原因可能是______;
(5)这两组同学对图甲的装置进行了改进,将分别装有水和煤油的试管放在同一个烧杯中用水加热,如图丙所示,这样做的好处是 ______;
(6)分析表中数据,可得出结论:______的吸热能力强。
23. 如图甲所示是小谭同学“探究电流与电压、电阻的关系”的实验电路图。选用的实验器材是:电源(3V)、电流表(0~0.6A)、电压表(0~3V),定值电阻、、,滑动变阻器(,2A)、开关、导线若干。
(1)探究电流与电压关系:
①探究电流与电压的关系时,要保持______不变,采用的研究方法是______法;
②闭合开关前,应将滑动变阻器滑片P移至端______(填“a”或“b”),从而保护电路。实验中滑动变阻器的另一个作用是______(填写字母代号);
A.改变定值电阻两端的电压
B.保持定值电阻两端的电压不变
③小谭选用和的两只电阻分别进行实验后,由实验数据画出的图象如图乙所示,其中M图象对应的阻值为______的电阻。
④该实验得出的正确结论是:______。
(2)探究电流与电阻的关系:
①小谭在实验中,确定了一个AB间保持不变的电压值,当AB间的电阻R由换成时,闭合开关,应将滑动变阻器的滑片向移动______(选填“a”或“b”),同时眼睛注视______表(选填“电流”或“电压”),直到其示数等于______;
②当AB间换接的电阻时,小谭无论怎样移动滑动变阻器的滑片都无法使电压表示数达到1V,你认为的原因可能是______。
A.滑动变阻器的最大值太大
B.滑动变阻器的最大值太小
③若要解决②中的问题,应另选一个“最大值”至少______的滑动变阻器。
④小谭最后根据实验数据,得到了如图图像;
则该实验得出的正确结论是:______。
24. 小明同学想“探究电流跟电阻的关系”,于是他找来了一些器材,开始了科学探究,已知电源电压为6V且保持不变,实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。
(1)他首先连接了如图(甲)所示的电路图,为保证电路安全,连接电路时,开关应___________,闭合开关前应将滑动变阻器滑片置于___________端(选填“左”或“右”);
(2)他的实验步骤为:
①先让5Ω电阻接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表的示数为1.5V,记录电流表示数;
②将5Ω电阻换成10Ω电阻,闭合开关后发现电压表示数大于1.5V,应将滑动变阻器的滑片向___________(填“左”或“右”)移动,当观察到电压表示数为___________V时,记录电流表示数;
③将10Ω电阻换成15Ω电阻,闭合开关后发现:当滑动变阻器的滑片移动到最右端时,电流表和电压表的示数如图(乙)所示,出现上述情况的原因可能是___________;
A.滑动变阻器最大阻值太大 B.滑动变阻器最大阻值太小
C.滑动变阻器断路 D.定值电阻短路
(3)更换部分实验器材,完成继续整个探究实验后,用测得的数据绘制了如图(丙)的图像,根据该图像可以得出的结论是:___________;
(4)为完成整个实验,应该选取最大阻值不小于___________Ω的滑动变阻器。
五、计算题(共18分)
25. 某兴趣小组的同学用煤炉给10kg的水加热,同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图像。若在6min内完全燃烧了800g的煤,水的比热容为,煤的热值约为。求:
(1)6min内煤炉内的水吸收的热量;
(2)6min内煤完全燃烧放出的热量;
(3)煤炉烧水时的热效率。
26. 如图甲所示,电路中电源电压保持不变,电压表量程可选,电流表量程0~1.2A,滑动变阻器R2(最大阻值未知),定值电阻R3=100Ω。闭合开关S1、S3,断开开关S2,将滑动变阻器R2的滑片从b端移动到a端,流过定值电阻R1的电流与其两端的电压关系图像如图乙所示。求:
(1)定值电阻R1的阻值和滑动变阻器R2的最大阻值;
(2)若闭合开关S2、S3,断开开关S1,使R2的滑片位于滑动变阻器的中点位置c,整个电路通电100s产生的电热;
(3)若闭合开关S1、S3,断开开关S2,若电压表的量程为0~15V,在保证电路元件都安全的情况下,调节滑动变阻器的滑片,电路总功率的变化范围。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
攀枝花市盐边县2024-2025学年九年级上期期末教学质量
监测物理
注意事项:
1.答卷前考生务必把自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑;回答非选择题时,用0.5毫米黑色墨迹签字笔将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.试卷满分100分,考试时间90分钟,考试结束后将本试卷和答题卡一并交回。
第I卷(选择题)
一、单选题(共36分)
1. 下列实例中,属于能量转移的是( )
A. 水沸腾后,壶盖被水蒸气顶起 B. 两手相互搓一搓,手心发热
C. 流星与空气摩擦,发光发热 D. 用暖手宝捂手,手心变热
【答案】D
【解析】
【详解】A.水沸腾后,壶盖被水蒸气顶起,是水蒸气对壶盖做功,内能转化为机械能,是能量的转化过程,故不A符合题意;
B.冬天手冷时,搓搓手就暖和了,是做功改变了物体的内能,是能量的转化过程,故B不符合题意;
C.流星与空气摩擦,发光发热,是做功改变了物体的内能,是能量的转化过程,故C不符合题意;
D.用暖手宝捂手,手心变热,是暖手宝的内能转移到了手上,热传递改变了物体的内能,是能量的转移过程,故D符合题意。
故选D。
2. 下列说法正确的是( )
A. 物体的内能与温度有关,只要温度不变,物体的内能就一定不变
B. 热机的效率越高,在做功同样多的情况下消耗的能量越多
C. 使燃料燃烧更充分,可以增大热值
D. 比热容是物质自身的性质,与质量、吸收或放出的热量均无关
【答案】D
【解析】
【详解】A.内能的多少与物体的质量、温度、状态有关,因此只有温度不变,若物体的质量、状态改变时,则物体的内能可能改变,故A错误;
B.热机效率越高,做有用功与燃料完全燃烧放出能量的比值越大,即在做功相同的情况下,消耗的燃料较少(消耗的能量较少),或消耗相同的燃料时,做功较多,故B错误;
C.热值是燃料的一种特性,只与燃料的种类有关,与燃烧情况、放出的热量无关,所以,燃料燃烧更充分,燃料的热值不变,故C错误;
D.比热容反映的是物质吸放热本领强弱的物理量,是物质的一种属性,其大小与物体所吸收的热量、质量和升高的温度无关,可以借助公式进行计算,故D正确。
故选D。
3. 下列关于温度、热量、内能说法中错误的是( )
A. 物体温度升高,可能是吸收了热量
B. 一定质量0℃的冰熔化成0℃的水,温度不变,内能变大
C. 物体温度在0℃以下时没有内能
D. 高温物体的内能不一定比低温物体内能大
【答案】C
【解析】
【详解】A.物体内能增加,可能是从外界吸收了热量,也可能是外界对物体做功,故A正确,不符合题意;
B.晶体熔化过程中,吸收热量,温度不变,内能增加,一块0℃的冰熔化成0℃的水后,吸收热量,温度不变,内能增加,故B正确,不符合题意;
C.一切物体都具有内能,物体温度在0℃以下时也具有内能,故C错误,符合题意;
D.内能的大小跟质量、温度、状态有关,高温物体的内能不一定比低温物体内能大,故D正确,不符合题意。
故选 C。
4. 下列说法中正确的是( )
A. 两个互相接触的物体之间发生了热传递,是因为这两个物体具有不同的内能
B. 热值和比热容都是物质自身的性质,都只与物质的种类有关,与其他因素无关
C. 单缸四冲程发动机的转速为6000r/min,则每工作1s,发动机对外做功达到50次
D. 电动汽车以车载电源提供动力,用电动机驱动车辆行驶,能量转化效率能达到100%
【答案】C
【解析】
【详解】A.热传递的前提是物体之间存在温度差,两个互相接触的物体之间发生了热传递,是因为这两个物体具有不同的温度,故A错误;
B.热值和比热容都是物质自身的性质,比热容与物质的种类和物态都有关系,如水和冰的比热容不同,故B错误;
C.单缸四冲程发动机完成1个工作循环,曲轴转2转,对外做功1次,转速为6000r/min,则每工作1s曲轴转100转,发动机对外做功达到50次,故C正确;
D.电动汽车以车载电源提供动力,用电动机驱动车辆行驶时有一部分能量散失,能量转化效率不可能达到100%,故D错误。
故选C。
5. 冬天用到的暖手宝,它内置锂电池,利用USB接口充电,内部发热片发热。下列说法正确的是( )
A. 暖手宝充电的过程,是电流做功的过程
B. 暖手宝发热利用了电流的热效应,是机械能转化成内能的过程
C. 用暖手宝取暖时,手因为含有的热量增加而感到暖和
D. 无论暖手宝充电还是发热的过程,锂电池在电路中都是电源
【答案】A
【解析】
【详解】A.暖手宝在充电过程中,将电能转化为化学能储存在锂电池中,是电流做功的过程,故A正确;
B.暖手宝发热的过程,是电流做功的过程,将电能转化为内能,故B错误;
C.用暖手宝取暖时,手吸收热量,因内能增加而感到暖和,热量是过程量,不能说含有热量,故C错误;
D.在电池充电的过程中,是将电能转化成了化学能,电池相当于用电器;发热的过程中电池是电源,将化学能转化为电能,再转化为内能,故D错误。
故选A。
6. 如图所示电路中,电源电压恒定,三只灯泡规格完全相同,下列判断正确的是( )
A. 若只闭合开关S1时,灯泡L1、L2、L3并联
B. 若只闭合开关S1、S2时,仅灯泡L3发光,L1、L2处于断路
C. 若只闭合开关S1、S3,L1、L2串联,电压表示数为0
D. 若开关S1、S2、S3都闭合,L1、L2、L3被短路
【答案】D
【解析】
【详解】A.只闭合开关S1时,电流从电源正极流出后,依次通过L1→L2→L3→A→S1后回到电源负极,所以灯泡L1、L2、L3串联,故A错误;
B.只闭合开关S1、S2时,L1、L2被短路,只有L3接入电路中,即灯泡L1、L2不亮,L3发光,故B错误;
C.只闭合开关S1、S3时,L3被短路,L1、L2串联接入电路中,电压表示数等于电源电压,故C错误;
D.开关S1、S2、S3都闭合时,电流从电源正极流出后,依次通过S2→S3→A→S1后回到电源负极,L1、L2、L3被短路,故D正确。
故选D。
7. 如图为探究“串联电路中电压规律”的实验装置。下列分析不正确的是( )
A. 应选用不同规格的灯泡多次实验
B. 如果L2短路,闭合开关,L1可能更亮
C. 测出灯 L1 的电压后,只将电压表的一端从 A 改接到C,即可测出灯 L2的电压
D. 闭合开关,两灯都亮,若 L1突然断路,其他无故障,则电压表示数会变大
【答案】C
【解析】
【详解】A.选用不同规格的灯泡做实验,为了使结论更具有普遍性,故A正确,不符合题意;
B.因灯L1、L2串联,L2短路,电路仍然是导通的,并且L1两端的电压增大到接近电源电压,因此L1会更亮,故B正确,不符合题意;
C.在测L2两端的电压时,电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并把接线改接到C接点上,会导致电压表正、负接线柱接反了,无法测出L2两端的电压,故C错误,符合题意;
D.闭合开关两灯都亮,若突然L1断路,其他无故障,则电压表串联接入电路,电压表示数会变大,故D正确,不符合题意。
故选C。
8. 图中的电动独轮车依靠电力驱动,低碳环保。当电源开关S闭合时指示灯亮起,独轮车处于待机状态,当人站在独轮车上时开关自动闭合,电动机工作,独轮车才开始运动。下列电路设计符合上述要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】当电源开关S闭合时指示灯亮起,独轮车处于待机状态,当人站在独轮车上时开关自动闭合,电动机工作,独轮车才开始运动,说明指示灯和电动机并联,可以独立工作,同时开关S处在干路,开关处在电动机所在支路,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
9. 小明利用如图甲所示电路探究“影响电阻大小的因素”,图乙中1、2两段电阻丝的长度和横截面积不同,2、3相同,在M、N间接入对应的电阻丝后,下列说法错误的是( )
A. 该实验可通过电流表示数反映导体电阻的大小
B. 接入2发现电流表有示数,灯泡不发光,原因一定是灯泡短路
C. 接入1、2电流表的示数可能相同
D. 接入2、3是探究导体电阻与材料的关系
【答案】B
【解析】
【详解】A.电路中的电阻越大,电流越小,所以该实验可通过电流表示数反映导体电阻的大小,故A正确,不符合题意;
B.接入2后电流表有示数,灯泡不发光,可能是灯泡短路,也有可能是电路中电阻太大,导致电流太小,从而使得灯泡不发光,故B错误,符合题意;
C.电阻大小与导体的材料、横截面积、长度等有关,且其他条件相同时,长度越长,电阻越大,横截面积越大,电阻越小;1与2材料相同,1的长度长,但横截面积大,所以电阻可能与2相等,此时接入1、2电流表的示数就相同了,故C正确,不符合题意;
D.2、3的材料不同,长度和横截面积均相同,所以探究的是导体电阻与材料的关系,故D正确,不符合题意。
故选B。
10. 小明按图甲的电路进行实验,当闭合开关用电器正常工作时,电压表和的指针完全一样,如图乙所示。开关闭合后,下列说法正确的是( )
A. 测电源电压 B. 示数为2.5V
C. 电源电压为12.5V D. 无法比较和的阻值大小
【答案】C
【解析】
【详解】A.分析电路可知,开关闭合后,和串联,电压表测电压,电压表测电源电压,电压表测电压,故A错误;
BC.电压表和的指针完全一样,根据串联电压规律可知电压表示数大于,所以电压表选择大量程,分度值为0.5V,示数为12.5V,则电源电压为12.5V,选择小量程,分度值为0.1V,示数为2.5V,则电压为2.5V。则示数为
故B错误,C正确;
D.和串联,电流相等,电压小于电压,根据可知电阻小于电阻,故D错误。
故选C。
11. 小华利用下图的实验装置来探究“影响通电导体产生热量的因素”,下列说法不正确的是( )
A. 图甲所示实验装置是控制电流、通电时间一定时,探究电热与电阻的关系
B. 图乙所示实验装置是控制电阻、通电时间一定时,探究电热与电流的关系
C. 图甲中闭合开关后,a管中液面上升比b管快
D. 图乙中闭合开关后,c管中液面上升比d管快
【答案】C
【解析】
【详解】A.甲实验中,两电阻丝串联,则通过电阻丝的电流和通电时间相同,密闭容器中两电阻丝的阻值不相等,所以探究的是电热与电阻的关系,故A正确,A不符合题意;
B.乙实验中,右侧2个5欧的电阻丝并联,再与左侧5欧的电阻丝串联,故左右密闭容器中电阻丝的电阻和通电时间相同,但通过电阻的电流不同,即控制电阻、通电时间一定时,探究电热与电流的关系,故B正确,B不符合题意;
C.甲实验两电阻丝串联,则通过电阻丝的电流和通电时间相同,闭合开关后,右侧电阻阻值大,由焦耳定律可知,右侧电阻产生热量多;则右侧容器内空气吸收的热量多,气体压强大,则右侧b管中液面上升得快,故C错误,C符合题意;
D.乙实验中,右侧2个5欧的电阻丝并联,再与左侧5欧的电阻丝串联,故左右密闭容器中电阻丝的电阻和通电时间相同,右侧两电阻并联后和左侧电阻串联,所以左侧容器中电阻丝的电流大于右侧容器中电阻丝的电流,由焦耳定律可知,左侧电阻产生热量多;则左侧容器内空气吸收的热量多,气体压强大,即左侧c管中液面上升得快,故D正确,D不符合题意。
故选C。
12. 用如图所示的电路探究通过导体的电流与电阻的关系。器材有:干电池2节(每节1.5V,串联使用),开关、滑动变阻器(20Ω 2A)、电压表、电流表各一个,阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一个,导线若干,连接好电路,设定加在电阻两端的电压为1.2V进行探究,发现在获得两组数据后无法再进行实验,为了继续使用前面两组数据,利用现有器材完成探究,下列方案中可行的是( )
①用1节干电池作为电源
②将设定加在电阻两端的电压调整为2V
③将5Ω的电阻串联在开关和滑动变阻器之间
④将10Ω的电阻串联在开关和滑动变阻器之间
A. 只有①② B. 只有①④ C. 只有③④ D. 只有①③④
【答案】B
【解析】
【详解】由图得,定值电阻R与变阻器串联,电压表测量定值电阻R的电压,电流表测量电路电流。电源电压由2节干电池组成,定值电阻的电压为1.2V,变阻器的电压为
由串联电路电流特点与欧姆定律得
当变阻器接入电路中电阻最大为20Ω时,定值电阻接入电阻最大为
则15Ω、20Ω的定值电阻无法完成实验。
①若用1节干电池作为电源,则变阻器的电压为
由串联电路电流特点与欧姆定律得
当定值电阻接入电路中电阻最大为20Ω时,变阻器需要接入电路中电阻为
故改用1节干电池作为电源可以完成实验,故①符合题意;
②为了继续使用前面两组数据,实验中要控制定值电阻的电压不变,则不能将设定加在电阻两端的电压调整为2V,故②不符合题意;
③④当定值电阻接入电路中电阻最大为20Ω时,变阻器接入电阻最大为
则应在电路中串联一个电阻,电阻的阻值最小为
故③不符合题意,④符合题意,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
第II卷(非选择题)
二、填空题(共14分)
13. 今年新型冠状病毒席卷全球,为预防和控制感染,遏制疫情蔓延,全国人民都戴上了口罩,小区工作人员在用消毒水消毒时,很远都能闻到消毒水的味道,这是_______ 现象,我们进入各超市时必须测量体温,手持测温仪是应用_______具有热效应。(选填“红外线”“紫外线”或“电磁波”)
【答案】 ①. 扩散 ②. 红外线
【解析】
【详解】[1]闻到消毒水的味道,是消毒水分子进入鼻子的原因,是扩散现象。
[2]测温仪是应用红外线的热效应工作的,而紫外线具有消毒杀菌作用,电磁波可用来传递信息。
14. 图甲是我们生活中经常需要更换的电池,该电池的电压是______V,图乙是普通电池盒,我们安装电池时,电池平底的一端是电池的______极,应安装在电池盒的______端。
【答案】 ①. 1.5 ②. 负 ③. 左
【解析】
【详解】[1][2]甲图所示为我们平时家用或者实验室用的普通干电池,它的电压为1.5V,电池凸起的一端为电池的正极,平底的一端为电池的负极。
[3]电池盒在我们家用小电器中非常普遍,电池的负极应安装在电池盒上标有“-”或者有弹簧的一端,如乙图的左端。
15. 有一种节日彩灯上串联着20只小灯泡,当将其接入电源时,电源插头处的电流为200mA,那么通过第10只彩灯的电流是______A;学校的干路允许通过的最大电流是20A,如果每盏日光灯的电流为200mA,则学校里最多可安装______盏这样的日光灯。
【答案】 ①. 0.2 ②. 100
【解析】
【详解】[1]在串联电路中,各处的电流都相等。因为小灯泡是串联的,所以在该电路中,各处电流都相等,即通过每一只小灯泡的电流和电源插头处的电流都相等,都为
200mA=0.2A
[2]学校日光灯为并联关系,最大可安装的日光灯数为
n==
16. 有一种节日彩灯上有55只相同的小彩灯串联接到家庭电路中,55只小灯泡都发光,如果电源插头处的电流是220mA,那么通过每只灯泡的电流是______A,每只小灯泡两端的电压为______V。在使用过程中如果某一彩灯灯丝烧断了,则用电压表测得该彩灯两端的电压为_________V。
【答案】 ①. 0.22 ②. 4 ③. 220
【解析】
【详解】[1]小彩灯串联,由于串联电路中各处的电流相等,所以通过每只灯泡的电流均为
220mA=0.22A
[2]家庭电路的电压为220V,彩灯的规格相同,所以每只灯泡两端的电压相等,由于串联电路的总电压等于各分电压之和,所以每只灯泡两端的电压
[3] 在使用过程中如果某一彩灯灯丝烧断了,电路断开,彩灯两端即断路处两端的电压等于电源电压,则用电压表测得该彩灯两端的电压为220V。
17. 小明发现实验室里有一卷单股导线,他了解到此类电线每米的电阻约为0.3Ω。为了粗略估算电线有多长,小明用电压表、电流表和电源连接成如图所示的电路进行测量。测得电压表的示数为4.5V,电流表的示数为0.3A,则导线的电阻为______Ω,这卷电线的长度约为______m。
【答案】 ①. 15 ②. 50
【解析】
【详解】[1]导线的电阻为
[2]这卷电线的长度约为
18. 电能表的表盘标有“”的字样,用它来测量某一家用电器的额定功率,把家中的其它用电器都断开,只接入该用电器,电热器在额定电压下工作半小时,电能表的转盘恰好转过150圈,则该用电器的额定功率为______W,这半小时内消耗的电能是______。
【答案】 ①. 100 ②. 0.05
【解析】
【详解】[1][2]该用电器消耗的电能
该用电器的额定功率为
19. 如图所示电路,电源电压恒定,滑动变阻器R标有“ 2A”,灯泡L标有“4V 2W”,灯泡电阻不变。S闭合,滑片P在R的中点时,灯泡正常发光,则电源电压为______V。当P移到最右端时,电路的总功率______W(结果保留一位小数)。
【答案】 ①. 9 ②. 2.9
【解析】
【详解】[1]S闭合,灯泡与滑动变阻器串联,滑片P在R的中点时,连入电路的电阻为,灯泡正常发光,通过灯泡的电流为
由于串联电路中电流处处相等,滑动变阻器两端的电压为
则电源电压为
[2]灯泡的电阻为
当P移到最右端时,电路中的总电阻为
电路的总功率
三、作图题(共6分)
20. 请根据图所示的电路,在虚线框内画出其对应的电路图。
【答案】
【解析】
【详解】实物图中,开关S在干路中,灯L1和灯L2并联。如图所示:
21.
(1)如图所示,闭合开关,两灯泡并联,两灯均能正常发光,请圆圈处填上适当的电表。
(2)、指针位置相同,根据甲图补充完成乙图中的实物连接。
【答案】(1) (2)
【解析】
【小问1详解】
闭合开关,两灯泡并联,两灯均能正常发光,则电流的路径有两条,电流表串联在电路中,电压表并联在被测电路两端,因此左侧电表为电压表,右侧电表为电流表,如图所示:
【小问2详解】
由图甲所示电路图可知,两灯泡并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测L2支路电流;根据并联电路的电流规律可 知,干路中的电流大于任何一条支路的电流,A1、A2指针位置相同,所以电流表A1选0~3A量程、电流表A2选0~0.6A 量程; 根据电路图连接实物图,如下图所示:
四、实验题(共26分)
22. 某班同学利用图甲所示的实验装置探究水和煤油的吸热能力。
(1)在图甲中除了所给的实验器材外,还需要的测量工具有天平和 ______;加热过程中,水和煤油吸收热量的多少是通过 ______来判断的;
(2)实验中第1、2两个小组记录的实验数据如下表:
实验组别
液体
质量/g
初温/℃
末温/℃
加热时间/min
1
水
200
25
40
13.5
煤油
200
25
40
6.5
2
水
200
25
40
12
煤油
200
25
40
5.5
通过分析实验数据,能够得出的结论是:______;
(3)图乙是第1组同学绘制的“吸收热量﹣时间”和“温度﹣时间”图像,能正确描述该实验真实情况的图像是 ______;
(4)使质量相同的水升高相同的温度,加热时间应该相同,但1、2两组的同学在交流实验数据时发现:第1小组的加热时间明显偏长,原因可能是______;
(5)这两组同学对图甲的装置进行了改进,将分别装有水和煤油的试管放在同一个烧杯中用水加热,如图丙所示,这样做的好处是 ______;
(6)分析表中数据,可得出结论:______的吸热能力强。
【答案】 ①. 秒表 ②. 加热时间 ③. 质量相同的水和煤油升高相同温度,水吸收的热量多,水的吸热能力更强 ④. C ⑤. 酒精灯的火焰大小不同 ⑥. 在相同时间内水和煤油吸收的热量相同 ⑦. 水
【解析】
【详解】(1)[1]如图甲所示,在探究水和煤油吸热能力的实验中除了所给的实验器材外,还需要测量物体质量的天平和测量时间的秒表。
[2]根据转换法,水和煤油吸收热量的多少,是通过加热时间的长短来比较的。
(2)[3]通过分析实验数据,能够得出的结论是:质量相同的水和煤油升高相同温度,水需要加热较长时间。即是质量相同的水和煤油升高相同温度,水吸收的热量多,水的吸热能力更强。
(3)[4]因为提供热量的加热装置相同,所以在相同的时间内提供的热量相等,液体吸热相等,则图乙中选项A、B的图像不符合题意;由表中数据可知,在温度的变化量相同时,水需要加热的时间更长,说明水的吸热能力强,当两种液体加热时间相同时,水温度的变化量较小,所以C符合题意,D不符合题意,故选C。
(4)[5]如果用相同的加热装置加热,使质量相同的水升高相同的温度,加热时间应该相同;实验中1、2两组的同学在交流实验数据时发现第1小组的加热时间明显偏长,这说明可能是加热装置的加热效率不同,也就是酒精灯的火焰大小可能不同。
(5)[6]将分别装有水和煤油的试管放在同一个烧杯中用水加热,如图丙所示,这样做的好处是:可以确保在相同时间内水和煤油吸收的热量相同。
(6)[7]根据分析表中数据,可得出结论:质量相同的水和煤油,在升高相同温度的条件下,水加热时间更长,说明水的吸热能力更强。
23. 如图甲所示是小谭同学“探究电流与电压、电阻的关系”的实验电路图。选用的实验器材是:电源(3V)、电流表(0~0.6A)、电压表(0~3V),定值电阻、、,滑动变阻器(,2A)、开关、导线若干。
(1)探究电流与电压关系:
①探究电流与电压的关系时,要保持______不变,采用的研究方法是______法;
②闭合开关前,应将滑动变阻器滑片P移至端______(填“a”或“b”),从而保护电路。实验中滑动变阻器的另一个作用是______(填写字母代号);
A.改变定值电阻两端的电压
B.保持定值电阻两端的电压不变
③小谭选用和的两只电阻分别进行实验后,由实验数据画出的图象如图乙所示,其中M图象对应的阻值为______的电阻。
④该实验得出的正确结论是:______。
(2)探究电流与电阻的关系:
①小谭在实验中,确定了一个AB间保持不变的电压值,当AB间的电阻R由换成时,闭合开关,应将滑动变阻器的滑片向移动______(选填“a”或“b”),同时眼睛注视______表(选填“电流”或“电压”),直到其示数等于______;
②当AB间换接的电阻时,小谭无论怎样移动滑动变阻器的滑片都无法使电压表示数达到1V,你认为的原因可能是______。
A.滑动变阻器的最大值太大
B.滑动变阻器的最大值太小
③若要解决②中的问题,应另选一个“最大值”至少______的滑动变阻器。
④小谭最后根据实验数据,得到了如图图像;
则该实验得出的正确结论是:______。
【答案】(1) ①. 电阻 ②. 控制变量法 ③. b ④. A ⑤. 5 ⑥. 当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
(2) ①. b ②. 电压 ③. 1V ④. B ⑤. 40 ⑥. 当电阻两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
【解析】
【小问1详解】
[1][2]探究电流与电压的关系时,要保持电阻不变,这是控制变量法。
[3]闭合开关前,应将滑动变阻器滑片P移至阻值最大处,即b端,从而保护电路。
[4]探究电流与电压关系的实验,要保持电阻一定,通过滑动变阻器可以改变定值电阻两端的电压,从而测出多组实验数据,总结出更具普遍性的结论。故A符合题意,B不符合题意。
故选A。
[5]实验中接入5Ω电阻时,电路中的总电阻比接入10Ω电阻时的总电阻小,据欧姆定律知,在电压相同时,接入5Ω电阻通过的电流要大。由图示知,当电压都为1.0V时,M图像的电流比N图像的大,所以M图像对应的阻值为5Ω。
[6]由乙图的图象可知,该实验得出的正确结论是:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
【小问2详解】
[1][2][3]探究电流与电阻的关系的实验,要控制电阻两端的电压一定。确定了一个AB间保持不变的电压值,当AB间的电阻R由换成时,根据串联电阻的分压特点可知,此时电压表示数变大,闭合开关,应将滑动变阻器的滑片向b移动,使滑动变阻器接入的阻值变大,同时眼睛注视电压表,直到其示数等于1V。
[4]当AB间换接的电阻时,当滑动变阻器接入的阻值最大时,根据串联电阻的分压特点可知
所以,电压表的最小示数为
所以小谭无论怎样移动滑动变阻器的滑片都无法使电压表示数达到1V,原因可能是:滑动变阻器的最大阻值太小。
[5]要控制电阻两端的电压为1V,而电源电压为3V,所以滑动变阻器要分压2V,根据串联电阻的分压特点可知,电阻与滑动变阻器分到的电压之比为1∶2,电阻之比也为1∶2,若要解决②中的问题,应另选一个“最大值”至少的滑动变阻器。
[6]根据实验数据,得到的I-R图像为反比例函数,所以该实验得出的正确结论是:当电阻两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
24. 小明同学想“探究电流跟电阻的关系”,于是他找来了一些器材,开始了科学探究,已知电源电压为6V且保持不变,实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。
(1)他首先连接了如图(甲)所示的电路图,为保证电路安全,连接电路时,开关应___________,闭合开关前应将滑动变阻器滑片置于___________端(选填“左”或“右”);
(2)他的实验步骤为:
①先让5Ω电阻接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表的示数为1.5V,记录电流表示数;
②将5Ω电阻换成10Ω电阻,闭合开关后发现电压表示数大于1.5V,应将滑动变阻器的滑片向___________(填“左”或“右”)移动,当观察到电压表示数为___________V时,记录电流表示数;
③将10Ω电阻换成15Ω电阻,闭合开关后发现:当滑动变阻器的滑片移动到最右端时,电流表和电压表的示数如图(乙)所示,出现上述情况的原因可能是___________;
A.滑动变阻器最大阻值太大 B.滑动变阻器最大阻值太小
C.滑动变阻器断路 D.定值电阻短路
(3)更换部分实验器材,完成继续整个探究实验后,用测得的数据绘制了如图(丙)的图像,根据该图像可以得出的结论是:___________;
(4)为完成整个实验,应该选取最大阻值不小于___________Ω的滑动变阻器。
【答案】 ①. 断开 ②. 右 ③. 右 ④. 1.5 ⑤. B ⑥. 电压一定时,电流与电阻成反比 ⑦. 75
【解析】
【详解】(1)[1][2]为保证电路安全,连接电路时,开关应断开,且闭合开关前应使滑动变阻器接入电路中的阻值最大,故由图(甲)可知,应将滑动变阻器滑片置于右端。
(2)②[3][4]由串联电阻分压的知识可知,将5Ω电阻换成10Ω电阻,闭合开关后发现电压表示数大于1.5V,应增大滑动变阻器接入电路中的阻值,故应将滑片向右滑动,直到电压表示数为1.5V;
③[5]由图(乙)可知,电流表与电压表均选择小量程,电流表的示数为0.12A,电压表的示数为1.8V,将10Ω电阻换成15Ω电阻,定值电阻阻值变大,由串联电路电阻等比例分压可知,要使定值电阻两端电压不变,则应增大滑动变阻器接入电路中的阻值,当滑动变阻器的滑片移动到最右端时,由电压表的示数可知,此时定值电阻两端电压仍大于1.5V,故可知此时滑动变阻器两端分压较小,即出现上述情况的原因是由于滑动变阻器最大阻值太小造成滑动变阻器的分压过小造成的,故ACD不符合题意,B符合题意,故选B。
(3)[6]由图像数据可知,定值电阻两端的阻值与流过对应定值电阻的电流的乘积保持在1.5V不变,故可得结论:电压一定,导体中的电流跟导体的电阻成反比。
(4)[7]由图丙可知,定值电阻的最大阻值为R=25Ω,此时电路中的最小电流为I最小=0.06A,故由欧姆定律可得,此时电路中的总电阻最大值为
故要求滑动变阻器的最大值不能小于
R滑=R大-R=100Ω﹣25Ω=75Ω
五、计算题(共18分)
25. 某兴趣小组的同学用煤炉给10kg的水加热,同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图像。若在6min内完全燃烧了800g的煤,水的比热容为,煤的热值约为。求:
(1)6min内煤炉内的水吸收的热量;
(2)6min内煤完全燃烧放出的热量;
(3)煤炉烧水时的热效率。
【答案】(1)
(2)
(3)10.5%
【解析】
【小问1详解】
6min内水的温度由20摄氏度升到80摄氏度,水吸收的热量
【小问2详解】
煤完全燃烧放出的热量
【小问3详解】
煤炉烧水时的热效率
26. 如图甲所示,电路中电源电压保持不变,电压表量程可选,电流表量程0~1.2A,滑动变阻器R2(最大阻值未知),定值电阻R3=100Ω。闭合开关S1、S3,断开开关S2,将滑动变阻器R2的滑片从b端移动到a端,流过定值电阻R1的电流与其两端的电压关系图像如图乙所示。求:
(1)定值电阻R1的阻值和滑动变阻器R2的最大阻值;
(2)若闭合开关S2、S3,断开开关S1,使R2的滑片位于滑动变阻器的中点位置c,整个电路通电100s产生的电热;
(3)若闭合开关S1、S3,断开开关S2,若电压表的量程为0~15V,在保证电路元件都安全的情况下,调节滑动变阻器的滑片,电路总功率的变化范围。
【答案】(1)10Ω,50Ω;(2)720J;(3)2.4W~14.4W
【解析】
【详解】解:(1)闭合开关S1、S3,断开开关S2,滑动变阻器R2的滑片在a端时,此时只有定值电阻R1接入电路,由乙图可知,此时电路中的电流最大,故流过定值电阻R1的电流为I1=1.2A,此时电压表的示数等于电源的电压为U1=12V;定值电阻R1的阻值
滑动变阻器R2的滑片在b端时,滑动变阻器最大值R2与R1串联,此时流过定值电阻R1的电流最小,由乙图可知,流过定值电阻R1的电流为I2=0.2A,R1两端的电压为U'=2V,滑动变阻器的电压
U2=U-U'=12V-2V=10V
滑动变阻器的最大阻值
(2)电源电压保持不变,若闭合开关S2、S3,断开开关S1,电阻R2与R3并联,电流表测干路电流,使R2的滑片位于中间位置c点,滑动变阻器接入电路的电阻为R'=25Ω,此时通过滑动变阻器R2的电流
通过R3的电流
干路中的电流
I干=I3+I'2=0.12A+0.48A=0.60A
整个电路通电100s产生的电热为
Q=UI干t=12V×0.60A×100s=720J
(3)若闭合开关S1、S3,断开开关S2,滑动变阻器R2的滑片在b端时,滑动变阻器R2与R1串联,变阻器连入电路的电阻最大,此时R1两端的电压为2V,电流为0.2A,电路中的电流最小,电路的功率最小,最小功率为
Pmin=UImin=12V×0.2A=2.4W
滑动变阻器R2的滑片在a端时,接入电路的电阻最小,电路中的电流最大,尽管电压表的量程0~15V,但电源电压为12V,此时电压表的示数最大值为12V,根据图像知,此时电流为1.2A;电路的最大功率
Pmax=UImax=12V×1.2A=14.4W
电路总功率的变化范围为2.4W~14.4W。
答:(1)定值电阻R1的阻值是10Ω,滑动变阻器R2的最大阻值50Ω;
(2)若闭合开关S2、S3,断开开关S1,使R2的滑片位于滑动变阻器的中点位置c,整个电路通电100s产生的电热720J;
(3)若闭合开关S1、S3,断开开关S2,若电压表的量程为0~15V,在保证电路元件都安全的情况下,调节滑动变阻器的滑片,电路总功率的变化范围是2.4W~14.4W。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$