内容正文:
2024-2025学年度第一学期期末质量检测
初四物理试题
(考试时间:90分钟;满分:100分)
说明:
1.本试题分为第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共26题。第Ⅰ卷为选择题,共15小题.35分;第Ⅱ卷为非选择题,共11小题,65分。
2.所有题目均在答题卡上作答,在试题上作答无效。
第Ⅰ卷(共35分)
一、单项选择题(本题满分20分,共10小题,每小题2分)每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. “金陵金箔”是国家级非物质文化遗产,金箔轻薄柔软,不能用手直接拿取。如图所示,工匠手持羽毛扫过纸垫,再将羽毛靠近绝缘工作台上的金箔,即可吸起金箔,此过程分析正确的是( )
A. 羽毛与纸垫摩擦创造电荷 B. 羽毛与纸垫摩擦带上同种电荷
C. 羽毛带电,吸引不带电的金箔 D. 羽毛与金箔带同种电荷而相互吸引
2. 我国特高压输电技术处于世界领先水平,让中国标准成为国际标准,是我国的“国之重器”。电力和科研部门在输电线的材料、工艺等方面刻苦攻关,在降低电能损耗上不断突破,这是因为提高了输电导线的( )
A. 导电性 B. 导热性 C. 弹性 D. 惯性
3. 智能手机耗电达到一定量时,它的电能会消耗得很快。当手机“电量”所剩无几时,通常可以将其设置成“省电模式”来延长使用时间,这主要是通过以下哪种方式实现的( )
A. 降低手机散热能力 B. 减小手机消耗总功率
C. 增大电池两端电压 D. 增大电池的输出电流
4. 如图所示是一款磁吸式数据线,含有磁铁的线体可以和不同型号的具有磁性的充电头吸附对接,达到“一线多头”的使用效果。下列说法正确的是( )
A. 含有磁铁的线体可以吸附任何金属
B. 磁性充电头周围存在磁感线
C. 线体周围的磁场是均匀分布的
D. 线体和充电头吸附是因为异名磁极相互吸引
5. 下列属于电功的单位的是( )
A. V·A B. kW·h C. D. kW
6. 取口香糖锡纸,剪成如图甲所示形状,其中AB和CD段等长。戴好防护手套,将锡纸条(带锡的一面)两端连接电池正、负极,如图乙所示,发现锡纸条很快开始冒烟、着火。下列分析错误的是( )
A. 通过AB和CD段的电流相等 B. AB段的电压大于CD段的电压
C. 正常情况下,CD段会先着火 D. AB和CD段的电阻不相等
7. 我国砖的制作经历了从晒制到烧制,从青砖到红砖,小小的砖块见证了人类迈向文明的历程,下列说法正确的是( )
A. 晒制时,泥坯温度越高含有的热量越多
B. 高温烧制时,通过做功的方式改变砖块的内能
C. 烧制红砖时,燃料燃烧不充分,其热值不变
D. 砖头自然冷却时,将温度传递给了周围环境
8. 如图所示,电源电压为6V,定值电阻R=20Ω,在S闭合的情况下,下列说法正确的是( )
A. 不能在两点间接入一个电流表
B. 在、两点间接入一个合适的电压表时,电压表有明显示数
C. 在、两点间接入一个10Ω的电阻,电路消耗的电功率为2W
D. 在、两点间接入一个“3V 0.5A”的小灯泡,小灯泡能正常发光
9. 观察两种家用电器的铭牌,下列说法正确的是( )
电热水器
额定电压220V
额定功率2000W
电饭锅
额定电压220V
额定功率800W
A. 电热水器消耗的电能一定比电饭锅消耗的电能多
B. 1kW·h的电能可以供电热水器正常工作2小时
C. 两种家用电器正常工作时,电饭锅的工作电流大
D 两种家用电器正常工作时,电热水器比电饭锅消耗电能快
10. 如图所示的电路中,电阻阻值。闭合开关S后,两块电流表、的示数分别为、,和的两端电压分别为、。下列判断中正确的是( )
A. B. C. D.
二、多项选择题(本题满分15分,共5小题。每小题给出的四个选项中,均有2~3个选项符合题目要求,全选对得3分,漏选得1分,错选或不选得0分)
11. 学校走廊的消防应急灯由蓄电池、两个LED灯及一个自动控制开关组成。照明电路正常工作时应急灯不发光,可由照明电路为蓄电池充电;照明电路停电时,应急灯发光。下列说法正确的是( )
A. 两个LED灯一定串联
B. LED灯是用半导体材料制成的
C. 对蓄电池充电,电能转化为化学能
D. 应急灯发光时,蓄电池是消耗电能的装置
12. 下列4幅反映某定值电阻的电流、电压、电阻关系的图像中,正确的是(不考虑温度对导体电阻的影响)( )
A. B. C. D.
13. 如图所示,两根绝缘细线悬挂着导体ab,放在U形磁铁中央,ab两端连接着导线。在虚线框中接入某种实验器材可进行相应的实验探究。下列说法中正确的是( )
A. 接入电流表可探究电磁感应现象,与发电机原理相同
B. 接入电源可探究电磁感应现象,与电动机原理相同
C. 接入电流表可探究通电导体磁场中受力,与发电机原理相同
D. 接入电源可探究通电导体在磁场中受力,与电动机原理相同
14. 如图甲所示,电源电压恒为6V,R为热敏电阻,是阻值为10Ω的定值电阻,闭合开关S,下列说法中正确的是( )
A. 图甲中的有保护电路的作用 B. 温度升高时,电压表的示数会变小
C. 温度为40℃时,电流表的示数为0.3A D. 温度升高时,的电功率变大
15. 如图甲所示的电路中,电源电压恒定不变,为定值电阻,为滑动变阻器。图乙中两条图线是根据图甲中电路测得的和的图线。下列有关说法正确的是( )
A. 图线b表示的图线
B. 电源电压为8V
C. 消耗的最大功率为3.2W
D. 滑片P向左移动,电压表和电流表A示数的比值变大
第Ⅱ卷(共65分)
三、填空与作图题(本题满分18分,共5题)
16. 随着生活水平的提高,汽车已经进入百姓家庭,它给我们的生活提供了便利,促进了社会的发展。汽车应用了许多物理知识:
(1)汽车两侧的转向灯既可以单侧闪烁,可以同时闪烁,它们是______联的;
(2)如图某单缸汽油机,该冲程活塞移动时,汽缸内燃料混合气体的内能变______,该汽油机飞轮的转速是3600r/min,则汽油机每秒对外做功______次;某汽车消耗汽油2kg,这些汽油完全燃烧放出的热量是______J(),用来做有用功的那部分能量是,则该汽油机的效率是______%;
(3)汽车刹车时,轮胎温度升高,内能______。
17. 从产品说明书得知,一台“6V 3W”的迷你型小风扇,电动机线圈阻值为0.1Ω.则小风扇正常工作1min消耗的电能为_____J;电动机线圈1min产生的热量为_____J.
18. 在“对家庭用电的调查研究”综合实践活动中,小明发现家中电能表的表盘如图所示,他家同时工作的用电器的总功率不能超过______W,断开其他用电器,只让电饭锅单独工作2min,转盘转了32转,则电饭锅消耗的电功率为______W。
19. 现在医学上使用的心肺机的功能之一是用“电动泵”替代心脏,推动血液循环。如图所示,当线圈中的电流从a流向b时,电磁铁的左端为___________(选填“N”或“S”)极,此时活塞将向___________(选填“左”或“右”)运动,促使血液流动。若使通过电磁铁的电流增大,电磁铁的磁性将___________(选填“增强”或“减弱”)。
20. (1)请用笔画线,将图1中的开关和灯按照安全用电的原则接入家庭电路中,要求:S同时控制L1和L2,如果L1烧坏后L2能继续工作;________
(2)用试电笔测试家庭电路的电线,发现接触________(选填“火线”或“零线”)时,试电笔的氖管会发光;在图2所示的情境中,使用试电笔方法正确的是图________;
(3)下列情况会造成家庭电路中的“空气开关”自动“跳闸”的是________。
A.开关接触不良
B.灯泡灯丝断了
C.电压偏低
D.双孔插座中的两个线头相碰
四、实验探究题(本题满分34分,共4题)
21. 小明和小军同学进行“探究串联电路电压规律”的实验,所用器材有:电压恒为3V的电源,一个开关,两只灯泡(和),两只相同电压表和(量程均为0~3V和0~15V),导线若干。
(1)小明按照图甲的电路图,使用电压表测量灯泡两端的电压,连接好实物图如图乙所示,经检查发现一根导线连接有误,请在该导线上打“×”,并用笔画线代替导线连接正确的电路;
(2)正确连接完电路,小军用一只电压表分别测AB、BC、AC间的电压,每次拆接电压表时,开关应处于______状态,为使探究得出的结论具有普遍意义,、最好选择规格______(选填“相同”或“不同”)的小灯泡;
(3)具有创新精神的小明改进了实验,他按照图丙所示电路图连接好电路,闭合开关,发现电压表和的指针偏转角度相同,可能的原因是电压表______(选填“”或“”)的量程选大了,此时电压表和示数分别为______V和(4)______V;
(4)解决问题后,小军同学测出了AB间和AC间的电压,为了测量BC间的电压,断开开关,接下来可以______;
A. 保持B接线不动,将电压表连线由A改接到C
B. 保持C接线不动,将电压表连线由A改接到B
C. 以上两种操作均可
(5)为了得到更普遍的规律,接下来的操作是______;
(6)分析AB、BC、AC间电压关系,得出结论:______(写关系式)。
22. 小刚和小明利用如图甲所示的电路测定小灯泡(额定电压为2.5V)正常发光时的电阻,实验室如下器材:电源(电压为6V)、电流表(0~0.6A、0~3A)、电压表(0~3V、0~15V)、开关各一个、导线若干、滑动变阻器三只:(20Ω 0.5A)、(50Ω 1A)、(500Ω 1A)。
(1)小刚在实验过程中,发现电流表指针如图乙所示,则接下来的操作是______;
(2)闭合开关,改变滑动变阻器的阻值,经多次测量,小刚画出了小灯泡的关系图象,如图丙所示,由图可知小刚使用的小灯泡正常发光时的电阻为______Ω,一旁的小明迅速算出小灯泡的额定功率为______W;在多次测量中,小刚还发现: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”),原因是______;
(3)灯泡的电阻测量完毕,小明将灯泡分别更换成5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻,探究电流与电阻的关系,得到如图丁所示的关系图像,则小明应选用滑动变阻器______(选填“”、“”或“”);若某次实验中滑动变阻器连入的阻值为14Ω,则所选定值电阻的阻值为______Ω;
(4)小刚依次换上10Ω、15Ω、20Ω、25Ω四个定值电阻继续实验,采用“伏安法”各测量一次,把每个定值电阻两端的电压和通过的电流在坐标系中描点,得到了图中甲、乙、丙、丁四点,______点是阻值为25Ω的点。
23. 电与磁之间存在着相互联系,彰显物理现象的对称、统一之美,小雨同学利用如图所示的实验装置探究电生磁。
(1)对比图甲和图乙可知:小磁针发生偏转,说明______,磁场方向跟______有关;
(2)由图丙可知:通电螺线管外部的磁场与______磁体的磁场相似,根据图中小磁针的指向,可判断电源的右侧为______极;
(3)图丁探究电磁铁磁性强弱与______的关系,通过观察________来判断电磁铁磁性的强弱;实验发现被电磁铁吸引的大头针下端是分散的,其原因是大头针被磁化后,______;将两电磁铁串联的目的是______;
(4)利用上述绪论分析图戊,下列措施中能使图中电磁铁磁性减弱的是______(多选)。
A. 滑片P向右移动,其他条件不变 B. 滑片P向左移动,其他条件不变
C. 开关S由1扳至2,其他条件不变 D. 电源正负极对调,其他条件不变
24. 将初温相同的液体装入如图所示的五组实验装置中,烧杯(相同)、温度计、铁架台和燃烧灯外,另提供天平和秒表完成下列实验。
(1)实验一:比较水和油的比热容大小
选择______两组装置进行实验,通过比较________水和油吸收热量的多少;
(2)实验二:比较酒精和煤油的热值大小
选择______两组装置进行实验,在两个装置的燃烧灯中注入______相同的酒糟和煤油(保证实验过程两烧杯中的液体均未沸腾),待燃料完全燃烧后,比较______,就可以判断燃料热值的大小;
(3)实验三:测量酒精的热值
选择甲装置进行实验,酒精灯加热12min使水温由10℃升高30℃,刚好消耗掉2g酒精。若不计热量损失,酒精的热值为______J/kg,测出的热值与所查资料不符,原因是______。
五、计算题(本题满分13分,共2题)
25. 如图所示的电路中,电源电压为12V且保持不变,电阻。
(1)闭合开关S,求电流表的示数;
(2)现有滑动变阻器,其规格为“20Ω 1.5A”、“50Ω 1A”或“50Ω 1.5A”中的—个,将与不同的连接方式接入M、N接线柱,闭合开关S,移动变阻器的滑片,观察不同连接方式中电流表示数,其中最大和最小示数分别为1.9A和0.15A,①请通过计算判断所用变阻器的规格;②在电路元件安全工作的条件下,判断哪种连接方式中滑动变阻器的最大电功率较大,求出该最大电功率。
26. 如图所示,电源电压恒定不变。电流表量程0~3A。电压表量程0~15V,滑动变阻器标有“60Ω 1A”字样,已知阻值为30Ω。当滑片P置于最左端,开关S置于1时,电流表示数为0.8A;当滑片P置于中点,开关S先后置于1、2时,电路的总功率之比为7∶10。求:
(1)电源电压;
(2)电阻的阻值;
(3)当S置于1时,在保证电路安全的前提下,整个电路1min消耗的最少电能。
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2024-2025学年度第一学期期末质量检测
初四物理试题
(考试时间:90分钟;满分:100分)
说明:
1.本试题分为第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共26题。第Ⅰ卷为选择题,共15小题.35分;第Ⅱ卷为非选择题,共11小题,65分。
2.所有题目均在答题卡上作答,在试题上作答无效。
第Ⅰ卷(共35分)
一、单项选择题(本题满分20分,共10小题,每小题2分)每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. “金陵金箔”是国家级非物质文化遗产,金箔轻薄柔软,不能用手直接拿取。如图所示,工匠手持羽毛扫过纸垫,再将羽毛靠近绝缘工作台上的金箔,即可吸起金箔,此过程分析正确的是( )
A. 羽毛与纸垫摩擦创造电荷 B. 羽毛与纸垫摩擦带上同种电荷
C. 羽毛带电,吸引不带电的金箔 D. 羽毛与金箔带同种电荷而相互吸引
【答案】C
【解析】
【详解】AB.羽毛与纸垫摩擦,发生摩擦起电现象,没有创造电荷,而是电荷发生了转移,其中一个失去电荷,一个得到电荷,因此使它们带上了异种电荷,故AB不符合题意;
CD.羽毛带电,金箔不带电,金箔是轻小物体,带电体具有吸引轻小物体的性质,所以羽毛可以吸引不带电的金箔,故C符合题意,D不符合题意。
故选C。
2. 我国特高压输电技术处于世界领先水平,让中国标准成为国际标准,是我国的“国之重器”。电力和科研部门在输电线的材料、工艺等方面刻苦攻关,在降低电能损耗上不断突破,这是因为提高了输电导线的( )
A. 导电性 B. 导热性 C. 弹性 D. 惯性
【答案】A
【解析】
【详解】由可知,输送电流一定时,输电导线损耗的功率取决于输电导线的电阻,输电导线的电阻越小,电能损耗越小。为降低电能损耗,应减小输电导线的电阻,即提高了输电导线的导电性,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3. 智能手机耗电达到一定量时,它的电能会消耗得很快。当手机“电量”所剩无几时,通常可以将其设置成“省电模式”来延长使用时间,这主要是通过以下哪种方式实现的( )
A. 降低手机散热能力 B. 减小手机消耗总功率
C. 增大电池两端电压 D. 增大电池的输出电流
【答案】B
【解析】
【详解】省电模式指减小手机的电功率,使剩余电能可以使用更长时间,与手机散热无关,手机工作的额定电压是一定的,根据P=UI可知,在保持电压不变时,减小输出电流,可以减小手机消耗总功率,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
4. 如图所示是一款磁吸式数据线,含有磁铁的线体可以和不同型号的具有磁性的充电头吸附对接,达到“一线多头”的使用效果。下列说法正确的是( )
A. 含有磁铁的线体可以吸附任何金属
B. 磁性充电头周围存在磁感线
C. 线体周围的磁场是均匀分布的
D. 线体和充电头吸附是因为异名磁极相互吸引
【答案】D
【解析】
【详解】A.含有磁铁的线体铁钴镍,其他金属不能被吸引,故A错误;
B.磁性充电头周围存在磁场,不存在磁感线,故B错误;
C.线体周围的磁场的分布是不均匀的,越靠近磁极,磁场分布越密集,故C错误;
D.异名磁极相互吸引,因此线体和充电头相吸附,故D正确。
故选D。
5. 下列属于电功的单位的是( )
A. V·A B. kW·h C. D. kW
【答案】B
【解析】
【详解】A.V·A是电压的单位与电流的单位的乘积,由可知,V·A是电功率的单位,故A不符合题意;
B.kW·h是电功率的单位与时间的单位的乘积,由可知,kW·h是电功的单位,故B符合题意;
C.A2⋅Ω是电流单位的平方与电阻的单位的乘积,由可知,是电功率的单位,故C不符合题意;
D.kW是电功率的单位,故D不符合题意。
故选B。
6. 取口香糖锡纸,剪成如图甲所示形状,其中AB和CD段等长。戴好防护手套,将锡纸条(带锡的一面)两端连接电池正、负极,如图乙所示,发现锡纸条很快开始冒烟、着火。下列分析错误的是( )
A. 通过AB和CD段的电流相等 B. AB段的电压大于CD段的电压
C. 正常情况下,CD段会先着火 D. AB和CD段的电阻不相等
【答案】C
【解析】
【详解】在材料与长度相当的情况下,横截面积越小,电阻越大。故AB段电阻大于CD段电阻。二者串联,通过它们的电流是相等的。根据可知,AB段电压高。根据可知,相等时间内,电流通过AB段产生的热量多,故AB段选着火。
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C
7. 我国砖的制作经历了从晒制到烧制,从青砖到红砖,小小的砖块见证了人类迈向文明的历程,下列说法正确的是( )
A. 晒制时,泥坯温度越高含有的热量越多
B. 高温烧制时,通过做功的方式改变砖块的内能
C. 烧制红砖时,燃料燃烧不充分,其热值不变
D. 砖头自然冷却时,将温度传递给了周围环境
【答案】C
【解析】
【详解】A.热量是过程量,不能用含有,故A错误;
B.高温烧制时,只有能量的转移,通过热传递的方式改变砖块的内能,故B错误;
C.热值指得是燃料完全燃烧放出的热量与质量之比,与燃烧是否充分无关,故C正确;
D.砖头自然冷却时,将热量传递给了周围环境,并不是温度,故D错误。
故选C。
8. 如图所示,电源电压为6V,定值电阻R=20Ω,在S闭合的情况下,下列说法正确的是( )
A. 不能在两点间接入一个电流表
B. 在、两点间接入一个合适的电压表时,电压表有明显示数
C. 在、两点间接入一个10Ω的电阻,电路消耗的电功率为2W
D. 在、两点间接入一个“3V 0.5A”的小灯泡,小灯泡能正常发光
【答案】B
【解析】
【分析】电流表测电路中电流时应串联在电路中;电压表自身电阻非常大,由此分析间接入电压表后其示数情况;由串联电路特点和计算间接入的电阻时电路消耗的电功率;灯泡正常发光时的电压和额定电压相等,根据串联电路的电压特点求出串联电阻两端的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出串联电阻的阻值与比较。
【详解】A.在、两点间接入一个电流表时,电路为的简单电路,电流表测电路中的电流,所以可以在间接入电流表,故A错误;
B.在、两点间接入一个合适的电压表时,由于电压表自身电阻非常大,所以电压表串联在电路中测电源的电压,示数为,即电压表有明显示数,故B正确;
C.在、两点间接入一个的电阻时,电路消耗的电功率
故C错误;
D.由串联电路的电流和电压特点和欧姆定律可得,灯泡正常发光时串联电阻的阻值
由此可知,灯泡不能正常发光,故D错误。
故选B。
9. 观察两种家用电器的铭牌,下列说法正确的是( )
电热水器
额定电压220V
额定功率2000W
电饭锅
额定电压220V
额定功率800W
A. 电热水器消耗的电能一定比电饭锅消耗的电能多
B. 1kW·h的电能可以供电热水器正常工作2小时
C. 两种家用电器正常工作时,电饭锅的工作电流大
D. 两种家用电器正常工作时,电热水器比电饭锅消耗电能快
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据可知,消耗电能的多少与电功率和通电时间有关,不能单从电功率的大小判断消耗电能的多少,故A错误;
B.已知电热水器的额定功率2000W,1kW·h的电能可以供电热水器正常工作的时间为
故B错误;
C.已知两家电正常工作的电压相同,电热水器的额定功率大于电饭锅的额定电功率,根据可知,两种家用电器正常工作时,电热水器的工作电流大,故C错误;
D.电功率是表示消耗电能快慢的物理量,已知电热水器的额定功率大于电饭锅的额定电功率,两种家用电器正常工作时,电热水器比电饭锅消耗电能快,故D正确。
故选D。
10. 如图所示的电路中,电阻阻值。闭合开关S后,两块电流表、的示数分别为、,和的两端电压分别为、。下列判断中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】AB.由图可知,该电路为并联电路,由于并联电路中各支路电压与电源电压相等,所以,故AB错误;
CD.由图可知,电流表A1在干路上,测的是总电流,电流表A2与电阻R1串联,测的是电阻R1的电流为I2,根据并联电路电流的特点,电阻R2的电流为,因为电阻阻值R1>R2,根据欧姆定律可知,通过电阻R1的电流小于通过电阻R2的电流,故C错误,D正确。
故选D。
二、多项选择题(本题满分15分,共5小题。每小题给出的四个选项中,均有2~3个选项符合题目要求,全选对得3分,漏选得1分,错选或不选得0分)
11. 学校走廊的消防应急灯由蓄电池、两个LED灯及一个自动控制开关组成。照明电路正常工作时应急灯不发光,可由照明电路为蓄电池充电;照明电路停电时,应急灯发光。下列说法正确的是( )
A. 两个LED灯一定串联
B. LED灯是用半导体材料制成的
C. 对蓄电池充电,电能转化为化学能
D. 应急灯发光时,蓄电池是消耗电能的装置
【答案】BC
【解析】
【详解】A.为保证照明,两个LED灯应该在一个不发光时,另一个还可以发光,所以它们应该并联,故A错误;
B.LED是新型照明设备,相比传统的白炽灯节能,是由半导体材料制成的,故B正确;
C.蓄电池放电时,化学能转化为电能,而蓄电池充电时,电能转化为化学能储存起来,故C正确;
D.应急灯发光时,蓄电池是电源,把化学能转化为电能,提供电能供LED灯使用,故D错误。
故选BC。
12. 下列4幅反映某定值电阻的电流、电压、电阻关系的图像中,正确的是(不考虑温度对导体电阻的影响)( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【解析】
【详解】A.由于电阻是导体本身的一种性质,与导体两端的电压和通过的电流无关,所以通过导体的电流变化时,导体的电阻不变,R-I图像是一条平行于横轴的直线,故A正确;
B.由于电阻是导体本身的一种性质,与导体两端的电压和通过的电流无关,所以电阻大小不受电阻两端电压大小影响,U-R图像是一条平行于纵轴的直线,故B错误;
C.由于电阻是导体本身的一种性质,与导体两端的电压和通过的电流无关,所以电阻一定时,随着导体两端的电压增大,通过导体的电流也增大,故I-U图像是正比例函数图像,故C正确;
D.由于电阻是导体本身的一种性质,与导体两端的电压和通过的电流无关,所以电阻大小不受电阻两端电压大小影响,R-U图像是一条平行于横轴的直线,故D错误。
故选AC。
13. 如图所示,两根绝缘细线悬挂着的导体ab,放在U形磁铁中央,ab两端连接着导线。在虚线框中接入某种实验器材可进行相应的实验探究。下列说法中正确的是( )
A 接入电流表可探究电磁感应现象,与发电机原理相同
B. 接入电源可探究电磁感应现象,与电动机原理相同
C. 接入电流表可探究通电导体在磁场中受力,与发电机原理相同
D. 接入电源可探究通电导体在磁场中受力,与电动机原理相同
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流,这种现象叫电磁感应,发电机就是利用该原理制成的,则接入电流表可探究电磁感应现象,与发电机原理相同,故A正确,B错误;
CD.通电导体在磁场中会受到力的作用,电动机就是利用该原理制成的,则接入电源可探究通电导体在磁场中受力,与电动机原理相同,故C错误,D正确。
故选AD。
14. 如图甲所示,电源电压恒为6V,R为热敏电阻,是阻值为10Ω的定值电阻,闭合开关S,下列说法中正确的是( )
A. 图甲中有保护电路的作用 B. 温度升高时,电压表的示数会变小
C. 温度为40℃时,电流表的示数为0.3A D. 温度升高时,的电功率变大
【答案】ABD
【解析】
【详解】由电路图可知,热敏电阻R与定值电阻R0串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。
A.由图乙可知,温度升高时R的阻值变小,如果电路中没有R0,当温度过高时,R的阻值过小,会造成电路中的电流过大,烧坏电流表和电源,所以R0有保护电路的作用,故A正确;
B.由图乙可知,温度升高时R的阻值变小,由串联电路的分压特点可知,R两端的电压变小,即电压表的示数变小,故B正确;
C.由图乙可知,温度为40℃时,R=20Ω,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以电流表的示数
故C错误;
D.由图可知,温度升高时,热敏电阻的阻值变小,电路的总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路的电流变大,根据可知,R0的电功率变大,故D正确。
故选ABD。
15. 如图甲所示的电路中,电源电压恒定不变,为定值电阻,为滑动变阻器。图乙中两条图线是根据图甲中电路测得的和的图线。下列有关说法正确的是( )
A. 图线b表示的图线
B. 电源电压为8V
C. 消耗的最大功率为3.2W
D. 滑片P向左移动,电压表和电流表A示数的比值变大
【答案】ABC
【解析】
【详解】A.据图可知,电路为定值电阻和变阻器串联,电压表V1测定值电阻R1两端电压,电压表V2测变阻器R2两端电压,电流表测电路中的电流,当变阻器阻值变大时,电路中的电流变小,根据串联分压原理可知,变阻器两端电压变大,电源电压不变,由串联电压规律可知,定值电阻两端电压变小,即电压表V1的示数随电流变小而变小,电压表V2的示数随电流变小而变大,因此图线b表示的U-I图线,图线a是R1的U-I图线,故A正确;
B.据乙图可知,当电路中的电流为0.2A时,定值电阻和变阻器两端电压均为4V,由串联电路电压规律可知,电源电压为
故B正确;
C.当电路中电流最大时,根据可知,消耗的最大,据乙图可知,电路中电流最大为0.4A,此时R1两端电压为8V,则消耗的最大功率为
故C正确;
D.滑片P向左移动,变阻器接入电路中的阻值变小,电路中的电流变大,电流表的示数变大,由串联分压原理可知,变阻器两端电压变小,电压表的示数变小,则电压表和电流表A示数的比值变小,故D错误。
故选ABC。
第Ⅱ卷(共65分)
三、填空与作图题(本题满分18分,共5题)
16. 随着生活水平的提高,汽车已经进入百姓家庭,它给我们的生活提供了便利,促进了社会的发展。汽车应用了许多物理知识:
(1)汽车两侧的转向灯既可以单侧闪烁,可以同时闪烁,它们是______联的;
(2)如图某单缸汽油机,该冲程活塞移动时,汽缸内燃料混合气体的内能变______,该汽油机飞轮的转速是3600r/min,则汽油机每秒对外做功______次;某汽车消耗汽油2kg,这些汽油完全燃烧放出的热量是______J(),用来做有用功的那部分能量是,则该汽油机的效率是______%;
(3)汽车刹车时,轮胎的温度升高,内能______。
【答案】(1)并 (2) ①. 大 ②. 30 ③. ④. 25
(3)增加
【解析】
【小问1详解】
汽车两侧的转向灯既可以单侧闪烁,也可以同时闪烁,说明两侧的转向灯可以独立工作,互不影响,因此它们是并联的。
【小问2详解】
[1]由图可知,活塞向上运动,两气门关闭,因此是压缩冲程;压缩冲程过程中,汽缸内部燃料混合气体被压缩体积变小,压强变大;活塞的机械能转化为混合气体的内能,所以内能变大。
[2]由飞轮的转速3600r/min可知,每秒飞轮转动60圈;由四冲程汽油机每个工作循环,完成四个冲程,飞轮转动2圈,对外做功1次可知,汽油机每秒完成30个工作循环,对外做功30次。
[3][4]2kg汽油完全燃烧放出的热量为
用来做有用功的那部分能量是2.3×107J,则该汽油机的效率是
【小问3详解】
行驶的汽车刹车时,车轮和地面之间相互摩擦,克服摩擦做功,使轮胎的内能增加,温度升高。
17. 从产品说明书得知,一台“6V 3W”的迷你型小风扇,电动机线圈阻值为0.1Ω.则小风扇正常工作1min消耗的电能为_____J;电动机线圈1min产生的热量为_____J.
【答案】 ①. 180 ②. 1.5
【解析】
【详解】消耗的电能为W=Pt=3W×60s=180J;
电路中线圈的电流为;
电路中通过线圈的电流为产生的热量为Q=I2Rt=(0.5A)2×0.1Ω×60s=1.5J.
18. 在“对家庭用电的调查研究”综合实践活动中,小明发现家中电能表的表盘如图所示,他家同时工作的用电器的总功率不能超过______W,断开其他用电器,只让电饭锅单独工作2min,转盘转了32转,则电饭锅消耗的电功率为______W。
【答案】 ①. 8800 ②. 600
【解析】
【详解】[1]由电能表的参数可知,电能表工作电压是220V,允许通过的最大电流为40A,他家同时工作的用电器最大总功率为
[2]让电饭锅单独工作2min,转盘转了32转,电饭锅消耗的电能为
则电饭锅消耗的电功率为
19. 现在医学上使用的心肺机的功能之一是用“电动泵”替代心脏,推动血液循环。如图所示,当线圈中的电流从a流向b时,电磁铁的左端为___________(选填“N”或“S”)极,此时活塞将向___________(选填“左”或“右”)运动,促使血液流动。若使通过电磁铁的电流增大,电磁铁的磁性将___________(选填“增强”或“减弱”)。
【答案】 ①. N ②. 右 ③. 增强
【解析】
【详解】[1]由右手螺旋定则可知,螺线管左端为N极。
[2]根据磁极间的相互作用规律,同名磁极相互排斥,由图可知,此时同名磁极相对,故活塞右移。
[3] 当电磁铁线圈匝数一定时,通过电磁铁的电流越大,电池铁的磁性越强。
20. (1)请用笔画线,将图1中的开关和灯按照安全用电的原则接入家庭电路中,要求:S同时控制L1和L2,如果L1烧坏后L2能继续工作;________
(2)用试电笔测试家庭电路的电线,发现接触________(选填“火线”或“零线”)时,试电笔的氖管会发光;在图2所示的情境中,使用试电笔方法正确的是图________;
(3)下列情况会造成家庭电路中的“空气开关”自动“跳闸”的是________。
A.开关接触不良
B.灯泡灯丝断了
C.电压偏低
D.双孔插座中的两个线头相碰
【答案】 ①. ②. 火线 ③. 甲 ④. D
【解析】
【详解】(1)[1]根据题意,两灯相互不影响应并联,为防止断开开关灯泡仍带电,引起触电事故,开关应串联在火线与用电器之间,如图所示:
(2)[2][3]火线与大地之间的电压为220V,零线与大地之间的电压为0,当试电笔与火线相接触,人手接触尾端的金属体时,可以通过人体与氖泡、大地形成一个回路,氖泡能发光,如果是零线因为没有电压就没有电流,则氖泡不能发光。而图2乙的使用方法人手直接接触笔尖的金属体,相当于在站在大地上直接接触火线,会导致触电事故。故在图2所示的情境中,使用试电笔方法正确的是图甲。
(3)[4]空气开关跳闸是因为电流过大引起的。
A.开关接触不良,电路中会出现断路,干路上的电流变小,故A不符合题意;
B.灯泡灯丝断了,电路中会出现断路,干路上的电流变小,故B不符合题意;
C.电压偏低,根据欧姆定律,在用电器使用情况不变的条件下,干路上的电流变小,故C不符合题意;
D.双孔插座中的两个线头相碰即形成短路,电路中总电阻很小,根据欧姆定律,干路上电流很大,故D符合题意。
故选D。
四、实验探究题(本题满分34分,共4题)
21. 小明和小军同学进行“探究串联电路电压规律”的实验,所用器材有:电压恒为3V的电源,一个开关,两只灯泡(和),两只相同电压表和(量程均为0~3V和0~15V),导线若干。
(1)小明按照图甲的电路图,使用电压表测量灯泡两端的电压,连接好实物图如图乙所示,经检查发现一根导线连接有误,请在该导线上打“×”,并用笔画线代替导线连接正确的电路;
(2)正确连接完电路,小军用一只电压表分别测AB、BC、AC间的电压,每次拆接电压表时,开关应处于______状态,为使探究得出的结论具有普遍意义,、最好选择规格______(选填“相同”或“不同”)的小灯泡;
(3)具有创新精神的小明改进了实验,他按照图丙所示电路图连接好电路,闭合开关,发现电压表和的指针偏转角度相同,可能的原因是电压表______(选填“”或“”)的量程选大了,此时电压表和示数分别为______V和(4)______V;
(4)解决问题后,小军同学测出了AB间和AC间的电压,为了测量BC间的电压,断开开关,接下来可以______;
A. 保持B接线不动,将电压表连线由A改接到C
B. 保持C接线不动,将电压表连线由A改接到B
C. 以上两种操作均可
(5)为了得到更普遍的规律,接下来的操作是______;
(6)分析AB、BC、AC间的电压关系,得出结论:______(写关系式)。
【答案】(1) (2) ①. 断开 ②. 不同
(3) ①. ②. 0.6 ③. 3
(4)B (5)更换不同规格灯泡重复实验
(6)
【解析】
【小问1详解】
实物图如图乙所示,灯泡L1和电压表没有接入电路,将两个灯泡之间的导线改接如下:
【小问2详解】
[1]正确连接完电路,每次拆接电压表时,为了保护电路,开关应处于断开状态。
[2]选择不同规格的灯泡可以排除偶然性,所以为使探究得出的结论具有普遍意义,L1、L2最好选择规格不同的小灯泡。
【小问3详解】
[1][2][3]具有创新精神的小明改进了实验,他按照图丙所示电路图连接好电路,闭合开关,发现电压表V1和V2的指针偏转角度相同,由于V1测量L1两端电压,V2测量电源电压,根据串联电路电压的规律,电源两端总电压等于各部分电路电压之和,两表偏转角度相同,故可能的原因是电压表 V2的量程选大了,电压恒为3V,则V2的示数为3V,此时电压表V1的示数为小量程,是大量程的五分之一,故是
【小问4详解】
A.保持B接线不动,将电压表V1连线由A改接到C,相当于电压表A端接由原来接电源正极更换到电源的负极,会导致电压表正负接线柱接反,故A不符合题意;
BC.保持C接线不动,将电压表V2连线由A改接到B,电压表由原来并联在电源两端,改到并联在L2两端,测L2电压,故B符合题意,,C不符合题意。
故选B。
【小问5详解】
一次实验得出的结论具有偶然性,为了得到普遍规律,应更换不同规格的灯泡重复以上实验。
【小问6详解】
分析AB、BC、AC间的电压关系,AB和BC电压之和等于AC间的电压,即UAC=UAB+UBC。
22. 小刚和小明利用如图甲所示的电路测定小灯泡(额定电压为2.5V)正常发光时的电阻,实验室如下器材:电源(电压为6V)、电流表(0~0.6A、0~3A)、电压表(0~3V、0~15V)、开关各一个、导线若干、滑动变阻器三只:(20Ω 0.5A)、(50Ω 1A)、(500Ω 1A)。
(1)小刚在实验过程中,发现电流表指针如图乙所示,则接下来的操作是______;
(2)闭合开关,改变滑动变阻器的阻值,经多次测量,小刚画出了小灯泡的关系图象,如图丙所示,由图可知小刚使用的小灯泡正常发光时的电阻为______Ω,一旁的小明迅速算出小灯泡的额定功率为______W;在多次测量中,小刚还发现: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”),原因是______;
(3)灯泡的电阻测量完毕,小明将灯泡分别更换成5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻,探究电流与电阻的关系,得到如图丁所示的关系图像,则小明应选用滑动变阻器______(选填“”、“”或“”);若某次实验中滑动变阻器连入的阻值为14Ω,则所选定值电阻的阻值为______Ω;
(4)小刚依次换上10Ω、15Ω、20Ω、25Ω四个定值电阻继续实验,采用“伏安法”各测量一次,把每个定值电阻两端的电压和通过的电流在坐标系中描点,得到了图中甲、乙、丙、丁四点,______点是阻值为25Ω的点。
【答案】(1)断开开关,将电流表换接小量程
(2) ①. 10 ②. 0.625 ③. 变大 ④. 小灯泡两端的电压增大,温度升高,电阻变大
(3) ①. ②. 10
(4)丙
【解析】
【小问1详解】
电流表指针偏转角度较小,示数为0.2A,小于小量程的最大测量值,为了减小误差,应断开开关,将电流表换接小量程。
【小问2详解】
[1][2]由图可知,灯泡两端电压为2.5V时,经过灯泡的电流为0.25A,故灯泡的电阻为
小灯泡的额定功率为
[3][4]当电压表的示数增大时,曲线的程度逐渐变小,电压表与电流表的示数之比即电阻逐渐变大,原因是灯泡的电阻大小与温度有关,温度升高,电阻变大。
【小问3详解】
[1]探究电流跟电阻的关系时,要控制电阻两端的电压保持不变,由图丁可知,定值电阻两端的电压为
串联电路电压比等于电阻比,即-----①
已知定值电阻的最大阻值为25Ω,两端电压为2.5V,电源电压为6V,带入上式可得
解得,实验应选择最大阻值稍大于35欧姆的滑动变阻器,故选择的是。
[2]若某次实验中滑动变阻器连入的阻值为14Ω,带入①式可得
解得,则所选定值电阻的阻值为10Ω。
【小问4详解】
根据电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,可得图像为
在横坐标上取相同的点,说明四个电阻电流相同,由图可知,当电流相同时,丙的电压最大,由可知,丙的电阻最大,即丙为25欧姆的阻值的点。
23. 电与磁之间存在着相互联系,彰显物理现象的对称、统一之美,小雨同学利用如图所示的实验装置探究电生磁。
(1)对比图甲和图乙可知:小磁针发生偏转,说明______,磁场方向跟______有关;
(2)由图丙可知:通电螺线管外部的磁场与______磁体的磁场相似,根据图中小磁针的指向,可判断电源的右侧为______极;
(3)图丁探究电磁铁磁性强弱与______的关系,通过观察________来判断电磁铁磁性的强弱;实验发现被电磁铁吸引的大头针下端是分散的,其原因是大头针被磁化后,______;将两电磁铁串联的目的是______;
(4)利用上述绪论分析图戊,下列措施中能使图中电磁铁磁性减弱的是______(多选)。
A. 滑片P向右移动,其他条件不变 B. 滑片P向左移动,其他条件不变
C. 开关S由1扳至2,其他条件不变 D. 电源正负极对调,其他条件不变
【答案】(1) ①. 通电导体周围存磁场 ②. 电流方向
(2) ①. 条形 ②. 正
(3) ①. 线圈匝数 ②. 电磁铁吸引大头针的数目 ③. 同名磁极互相排斥 ④. 控制电磁铁的电流相同 (4)AC
【解析】
【小问1详解】
[1][2]甲、乙两图中,当导线中通过电流时,小磁针发生偏转,说明通电导线周围存在磁场,且据图可知,当导线中通过电流的方向发生改变,小磁针偏转的方向发生改变,说明磁场方向跟电流的方向有关。
【小问2详解】
[1]丙图中,根据磁场的分布情况可知,与条形磁体的磁场相似。
[2]图中螺线管左侧与小磁针的N极相对,根据磁极间的相互作用可知,螺线管的左侧为S极,由安培定则可知,电源的右侧为正极。
【小问3详解】
[1]丁图中两电磁铁串联在电路中,通过电磁铁的电流大小相等,电磁铁上线圈的匝数不同,因此可探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系。
[2]电磁铁磁性的强弱无法直接观察到,实验中运用转换法,通过观察电磁铁吸引大头针的数目来表示。
[3]由于大头针被磁化后,大头针与电磁铁相连的一端磁极相同,大头针另一端的磁极也相同,由于同名磁极互相排斥,因此被电磁铁吸引的大头针下端是分散的。
[4]由于串联电路中电流是处处相等的,因此将两电磁铁串联的目的是控制电磁铁的电流相同。
【小问4详解】
A.从图中可以看到,滑片P向右移动,其他条件不变,滑动变阻器接入电路的电阻变大,电路的电流变小,电磁铁磁性变弱,故A符合题意;
B.滑片P向左移动,其他条件不变,滑动变阻器接入电路的电阻变小,电路的电流变大,电磁铁磁性变强,故B不符合题意;
C.开关S由1扳到2,其他条件不变,接入电路的电磁铁线圈匝数变少,电磁铁磁性变弱,故C符合题意;
D.电源的正负极对调,其他条件不变,则电磁铁的极性互换,电磁铁磁性没有变化,故D不符合题意。
故选AC。
24. 将初温相同的液体装入如图所示的五组实验装置中,烧杯(相同)、温度计、铁架台和燃烧灯外,另提供天平和秒表完成下列实验。
(1)实验一:比较水和油的比热容大小
选择______两组装置进行实验,通过比较________水和油吸收热量的多少;
(2)实验二:比较酒精和煤油的热值大小
选择______两组装置进行实验,在两个装置的燃烧灯中注入______相同的酒糟和煤油(保证实验过程两烧杯中的液体均未沸腾),待燃料完全燃烧后,比较______,就可以判断燃料热值的大小;
(3)实验三:测量酒精的热值
选择甲装置进行实验,酒精灯加热12min使水温由10℃升高30℃,刚好消耗掉2g酒精。若不计热量损失,酒精的热值为______J/kg,测出的热值与所查资料不符,原因是______。
【答案】(1) ①. 甲、丁 ②. 加热时间
(2) ①. 乙、丙##丁、戊 ②. 质量 ③. 液体升高的温度
(3) ①. ②. 实验过程中存在热量损失
【解析】
【小问1详解】
[1]比较水和油的比热容大小,应选用相同的加热装置,且水和油的质量应相同,故可选择甲、丁两组装置进行实验并得出结论。
[2]在实验中,因加热器相同,实验中通过加热时间的长短,来比较水和油吸收热量的多少,加热时间越长,说明水和油吸收的热量越多。
【小问2详解】
[1]比较酒精和煤油的热值大小,由控制变量法可知,应选用相同质量的酒精和煤油,加热相同质量的同种物质。应该选择乙、丙或丁、戊两组装置进行对比实验。
[2][3]在两个装置的燃烧灯中注入相同质量的酒精和煤油,待燃料完全燃尽后,比较液体的升高温度,就可判断燃料热值的大小。升高的温度越高,说明燃料的热值越大。
【小问3详解】
[1]装置甲中,水的质量为40g,水吸热为
水吸收的热量等于酒精放出的热量,即
由Q放=mq得,酒精的热值为
[2]酒精完全燃烧放出的质量不能全部被水吸收,实验过程中存在热量损失,所以测出的热值与所查资料不符。
五、计算题(本题满分13分,共2题)
25. 如图所示的电路中,电源电压为12V且保持不变,电阻。
(1)闭合开关S,求电流表的示数;
(2)现有滑动变阻器,其规格为“20Ω 1.5A”、“50Ω 1A”或“50Ω 1.5A”中的—个,将与不同的连接方式接入M、N接线柱,闭合开关S,移动变阻器的滑片,观察不同连接方式中电流表示数,其中最大和最小示数分别为1.9A和0.15A,①请通过计算判断所用变阻器的规格;②在电路元件安全工作的条件下,判断哪种连接方式中滑动变阻器的最大电功率较大,求出该最大电功率。
【答案】(1)0.4A
(2)①滑动变阻器规格为“50Ω 1.5A”, ②变阻器与电阻并联时,变阻器有最大电功率18W
【解析】
【小问1详解】
据图可知,电路为定值电阻R1单独串联,电流表测电路中的电流,已知电源电压为12V,电阻,额电流表的示数为
【小问2详解】
①变阻器与电阻并联时,电路中的总电阻最小,电路中电流最大,此时干路电流为1.9A,变阻器R2支路的电流为
因此变阻器可能是“20Ω 1.5A”或“50Ω 1.5A”其中的一个,变阻器与电阻串联时,电路中电流最小为0.15A,此时电路中的总电阻为
变阻器的阻值为
因此滑动变阻器规格为“50Ω 1.5A”。
②根据可知,要使变阻器的功率最大,应使、均最大,所以变阻器与电阻并联时,变阻器有最大电功率为
26. 如图所示,电源电压恒定不变。电流表量程0~3A。电压表量程0~15V,滑动变阻器标有“60Ω 1A”字样,已知阻值为30Ω。当滑片P置于最左端,开关S置于1时,电流表示数为0.8A;当滑片P置于中点,开关S先后置于1、2时,电路的总功率之比为7∶10。求:
(1)电源电压;
(2)电阻的阻值;
(3)当S置于1时,在保证电路安全的前提下,整个电路1min消耗的最少电能。
【答案】(1)24V (2)12Ω
(3)432J
【解析】
【小问1详解】
当滑片P置于最左端,滑动变阻器接入电路的阻值为0,开关S置于1时,R1单独工作,电流表测电路电流,此时电流表示数为0.8A,则电源电压为
【小问2详解】
当滑片P置于中点,R3阻值为
当滑片P置于中点,开关S置于1时,R1、R3串联,总电阻为R1+R3中;开关S置于2时,R2、R3串联,总电阻为R2+R3中。当滑片P置于中点,开关S先后置于1、2时,电路的总功率之比为7∶10,电源电压不变,根据,有
解得电阻。
【小问3详解】
当S置于1时,R1、R3串联,电流表测电路电流,电压表测R3电压,电压表量程0~15V,当电压表示数最大为15V时,电路中电流最小为
整个电路1min消耗的最少电能
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