内容正文:
2024~2025学年度第一学期九年级物理科期末考试卷(二)
(内容:第13-18章)
请把正确答案填写在答题卷的相应位置上。
一、选择题。(每小题3分,共21分)
1. 关于分子热运动及热现象,下列说法正确的是( )
A. 固体很难被压缩,说明分子间存斥力
B. 扩散现象只能发生在气体与液体中
C. 物体吸收热量,温度一定升高
D. ﹣20℃的冰块内没有内能
【答案】A
【解析】
【详解】A.固体很难被压缩,说明分子间存斥力,正确;
B.一切气体、液体和固体都能发生扩散现象,故B错误;
C.晶体熔化过程中,吸热但温度保持不变,故C错误;
D.一切物体在任何情况下都有内能,所以的冰块也有内能,故D错误.
2. 如图所示,把热水壶放在煤气灶上烧水的过程中,下列说法正确的是( )
A. 煤气的燃烧过程是内能转化为化学能
B. 煤气燃烧越充分,它的热值越大
C. 水的温度越高,水分子运动越剧烈
D. 烧水的过程是通过做功的方式改变水的内能
【答案】C
【解析】
【详解】煤气燃烧是将化学能转化为内能;某种燃料的热值是固定不变的;烧水是通过热传递改变水的内能;温度升高,分子运动越剧烈,故ABD错误,C正确,选C.
3. 如图所示电路,甲、乙是两只电表,闭合开关S后,两灯泡串联,则下列说法正确的是( )
A. 甲是电流表,乙是电压表
B. 甲、乙都是电压表
C. 甲是电压表,乙是电流表
D. 甲、乙都是电流表
【答案】C
【解析】
【详解】闭合开关S后,两灯泡串联,则电流应该依次流过两灯;
AD.若甲是电流表,会将右侧部分短路,经过L1的电流会经过此电流表直接回到电源负极,故AD错误;
B.甲、乙都是电压表时,由于电压表的电阻很大,相当于断路,所以两灯都不会发光,故B错误;
C.甲是电压表,乙是电流表时,电流依次流过两灯,回到电源负极,故C正确;
4. 下列数据最符合实际的是( )
A. 手机充电器的工作电流约为20A B. 家用空调工作一晚消耗约100度电
C. 家用微波炉的额定功率约为10W D. USB接口的输出电压约为5V
【答案】D
【解析】
【详解】A.手机充电器的工作电流通常为1~2A(快充可能达3~5A),20A远超实际,故A不符合题意;
B.家用空调功率约1kW,工作一晚(8小时)耗电约为W=Pt=1kW×8h=8kW·h=8度
远低于100度,故B不符合题意;
C.家用微波炉额定功率一般为700~1000W,远高于10W,故C不符合题意;
D.USB接口标准输出电压为5V,快充要高一些,故D符合题意。
故选D。
5. 标有“6V;3W”和“6V;6W”的灯L1和L2(假设两灯灯丝电阻不变),若将它们串联在某电源上,使其中一个灯正常发光时,下列说法正确的是( )
A. 通过灯L1和L2的电流之比为1∶2
B. 灯L1和L2两端的电压之比为2∶1
C. 灯L2和L1的发光亮度相同
D. 能够正常发光的灯应是灯L2
【答案】B
【解析】
【详解】A.两个灯泡的额定电流分别为
两个灯泡的电阻
将它们串联在某电源上,所以通过它们的电流相等,则通过灯L1和L2的电流之比为1∶1,故A错误;
B.灯L1和L2两端的电压之比为
故B正确;
CD.将它们串联在某电源上,所以通过它们的电流相等,使其中一个灯正常发光,因为L1的额定电流小于L2的额定电流,所以通过电路的电流是0.5A,L1正常发光,L2不能正常发光,两个灯泡发光亮度不同,故CD错误。
故选B。
6. 如图所示的装置中,R是滑动变阻器的电阻片。滑动变阻器的滑片跟滑杆相连,滑杆可绕固定轴O转动,另一端固定一个漂在油面上的浮子。小明想在此装置中接入一块电压表,使油量增加时电压表示数变大,电压表应并联在图中的( )
A. A,C之间
B. C,D之间
C. A,D之间
D. A,O之间
【答案】B
【解析】
【详解】由电路图可知,定值电阻R0与滑动变阻器串联。油量增加时,浮子上升,滑片下移,滑动变阻器接入电路的阻值变小,电路的总电阻变小。根据欧姆定律可得,电路中电流变大,则R0两端的电压U0=IR0变大。根据串联电路电压关系,电源电压一定,则滑动变阻器两端电压变小。因此使油量增加时电压表示数变大,电压表应并联连接在R0两端,即CD之间。
故选B。
7. 如图甲所示电路中,小灯泡标有“10V 5W”字样(忽略温度对灯丝电阻的影响),a、b为滑动变阻器两端点。滑片从b端滑动到某一位置的过程中,滑动变阻器消耗的电功率P与其两端电压U的关系图像如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A. 电源电压为16V
B. 小灯泡的阻值为20Ω
C. 滑动变阻器的最大阻值为100Ω
D. 该电路消耗的最大功率为6W
【答案】BCD
【解析】
【详解】B.小灯泡的阻值
故B正确;
A.当滑动变阻器滑片在b端时,由图像可知,滑动变阻器两端电压U滑=10V,功率P滑=1W,电路中的电流
电源电压
U=IbRL+U滑=0.1A×20Ω+10V=12V
故A 错误;
C.滑动变阻器的最大阻值即滑片在b端时的电阻
故C正确;
D.当滑片滑至灯正常发光时,该电路电流最大,消耗的功率最大。灯正常发光时的电流
该电路消耗的最大功率
P大=UI大=12V×0.5A=6W
故D正确。
故选BCD。
二、填空题。(每空1分,共21分)
8. 人们常用水给汽车发动机降温,这是因为水的________较大,在相同条件下水能带走较多的热量;“可燃冰”作为新型能源,有着巨大的开发、使用潜力,同等条件下,“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍,说明“可燃冰”的________很大;“可燃冰”完全燃烧放出的热量,可将_______的水加热至。[水的比热容为]
【答案】 ①. 比热容 ②. 热值 ③. 2500
【解析】
【详解】[1]因为水的比热容较大,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多,所以汽车发动机用水做冷却剂。
[2]同等条件下,“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍,说明“可燃冰”的热值很大。
[3]1kg煤气完全燃烧放出的热量
1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量
根据题意知道
由知道,加热水的质量
9. 如图所示是厨房用的高压锅,在工作过程中高压锅会通过限压阀上的小孔喷出蒸气,小华将自制的风车放在小孔前方成功让风车转了起来,水蒸气推动风车的能量转化过程与汽油机______冲程的能量转化过程相同,在此冲程中燃气的内能______(“增加”/“减小”/“不变”)。某单缸四冲程汽油机的飞轮转速为3000r/min,则1min内该汽油机对外做功______次。
【答案】 ①. 做功 ②. 减小 ③. 1500
【解析】
【详解】[1][2]水蒸气推动风车时,水蒸气会对纸板做功,将水蒸气的内能转化为纸板的机械能;此过程与汽油机的做功冲程类似,在做功冲程中燃气的内能转化为活塞的机械能,燃气的内能减小。
[3]某单缸四冲程汽油机的飞轮转速为3000r/min,即汽油机飞轮每分钟转3000圈,因四冲程内燃机一个工作循环完成4个冲程,飞轮和曲轴转2圈,对外做功1次,所以,1min内该汽油机完成1500个工作循环,对外做功1500次。
10. 我国古药物学家常用布摩擦过的琥珀能否吸引干草屑来辨别琥珀的真假。摩擦后的琥珀能吸引干草屑,说明琥珀带了______。吸管和纸巾摩擦后,吸管带负电,说明摩擦过程中______(选填“吸管”或“纸巾”)失去了电子。如图是电解水实验原理图,为增强水的导电性,通常向水中加少量的NaOH。在闭合开关的瞬间,溶液中的移动方向是从C到D,则蓄电池的A端是______极。
【答案】 ①. 电 ②. 纸巾 ③. 负
【解析】
【详解】[1]带电体的基本性质是能吸引轻小物体,摩擦后的琥珀能吸引干草屑,说明琥珀带了电,或者说带了电荷。
[2]不同物质在相互麈擦的过程中,束缚电子本领强的得电子带负电,束缚电子本领弱的失电子带正电,这就是摩擦起电的过程。 吸管和纸中摩擦后,吸管带负电,则纸巾带正电,说明摩擦过程中纸巾失去电子。
[3]溶液中的移动方向是从C到D,故电流方向为从C到D,在电源的外部,电流的方向是从正极流向负极,所以电源的正极是B端,则蓄电池的A端是负极。
11. 如图a所示的电路,电源电压保持不变。闭合开关S,调节滑动变阻器,两电压表的示数随电路中电流变化的图像如图b所示,根据图像的信息可知______(选填“甲”或“乙”)是电压表示数变化的图像,电源电压为______V,电阻的阻值为______。
【答案】 ①. 乙 ②. 6 ③. 20
【解析】
【详解】[1]由a电路图可知,当滑动变阻器的滑片P,向右移动时,连入电阻变大,电路中电流变小,两端的电压同时变小,电源电压保持不变,两端的电压就要变大,结合图b可知,甲是的U-I图像即电压表示数变化的图像,乙是的U-I图像即电压表示数变化的图像。
[2][3]由图像可知,当时,I=0.15A,因为串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电源电压
因为,所以
12. 有甲、乙两只灯泡,甲标有“220V;40W”字样,乙标有“220V;60W”字样。现把它们并联在220V电源上,则通过灯丝电流较小的是_______灯泡(选填“甲”或“乙”),该灯泡的电阻是_______Ω。如果两灯泡钨丝长短一样,则钨丝较粗的是_______灯泡。
【答案】 ①. 甲 ②. 1210 ③. 乙
【解析】
【详解】[1]由两灯泡的铭牌可知:额定电压相等都是220V,额定功率 ,根据可知,故通过乙灯丝电流强度大。
[2]根据可得,灯泡电阻
[3]两个灯泡额定电压相等,,由可知,,两灯泡钨丝长短一样,钨丝较粗的灯泡电阻较小,因此钨丝较粗是乙。
13. 如图是探究电流通过导体产生的热量与______关系的实验装置,实验中用U形管内液面的______反映导体产生热量的多少.通电一段时间后,容器______(选填“甲”或“乙”)内电阻丝产生的热量较多。
【答案】 ①. 电流 ②. 高度差 ③. 甲
【解析】
【分析】
【详解】[1]由本实验装置,甲乙内电阻丝的电阻值相同,通电时间相同,甲内电阻丝在干路,乙内电阻丝在支路,甲内电阻丝在的电流大于乙内电阻丝在的电流,根据控制变量法,探究产生热量与电流。
[2]本实验利用转换法,观察U形管内液面高度差,可反映产生热量多少,高度差越大,产生热量越多。
[3]甲乙内电阻丝的电阻值相同,通电时间相同,甲内电阻丝在干路,乙内电阻丝在支路,甲内电阻丝在的电流大于乙内电阻丝在的电流,根据焦耳定律
甲内电阻丝产生热量多。
14. 有两个电路元件A、B,流过元件的电流与其两端电压的关系如图甲所示,把它们串联在电路中,如图乙所示。闭合开关S后,若电压表示数为2V,通电10min,元件A消耗的电能为______J,元件B消耗的电能为______J,电路消耗的总功率为______W。
【答案】 ①. 480 ②. 600 ③. 1.8
【解析】
【详解】[1]如图乙,元件A和元件B串联,电压表测量元件A两端电压。如图甲,当元件A两端电压为2V时,通过元件A的电流为0.4A,元件A消耗的电能为WA=UAIt=2V×0.4A×10×60s=480J
[2]由串联电路中电流的规律可知,通过元件B的电流也为0.4A,由图甲可知,元件B两端电压为2.5V,元件B消耗的电能为WB=UBIt=2.5V×0.4A×10×60s=600J
[3]电路消耗的总电能为W=WA+WB=480J+600J=1080J
电路消耗的总功率为
三、作图题。(3分+2分+2分=7分)
15.
(1)请将电源、电流表和电压表的符号分别填入1图中空缺处。要求:闭合开关S,电路能正常工作,向右移动滑动变阻器的滑片P时,只有一只电表的示数变大。
(2)如2图所示是小明连接的电路,还剩下几根导线没有连接上去,请你帮助小明完成电路的连接。要求:开关S闭合后,向右移动滑片P,灯的亮度不变,灯的亮度变暗。
(3)如3图,根据左侧电路实物图,在右侧虚线框内画出对应的电路图。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
由电路图可知,左边空缺处和串联、右边空缺处与滑动变阻器串联,所以这两处不能连入电压表(否则电阻或变阻器不能正常工作),电压表可以接在中间空缺处,左、右两边空缺处分别接入电源和电流表时, 与串联,电流表测电路中的电流,当滑片向右移动时,滑动变阻器连入的电阻变大,电路的总电阻变大,由可知,电路中的电流变小, 由欧姆定律可知,两端的电压变小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,两端的电压变大,综上可知,滑片向右移动时,电流表的示数和两端的电压一定变小, 两端的电压一定变大,由题干要求“向右移动滑动变阻器的滑片P时,只有一只电表的示数变大”可知,右侧空缺处为电流表,左侧空缺处应为电源。如图所示:
【小问2详解】
经分析可知,开关S闭合后,两灯泡并联,滑动变阻器与灯串联,由向右移动滑片P时灯的亮度变暗可知,此时经过滑动变阻器的电流减小,由欧姆定律可知,此时滑动变阻器接入电路的电阻变大,故滑动变阻器的左下方接线柱必须接入电路中。如图所示:
【小问3详解】
从电源正极开始,依次串联开关、电流表、滑动变阻器、灯泡到电源负极,最后把电压表并联在灯泡两端。如图所示:
四、实验题。(7分+6分+6分=19分)
16. 如图甲所示是小明做“比较不同物质吸热情况”实验的装置,使用两个相同的容器分别装入A、B两种液体,并用相同的装置加热。
(1)实验中选择______和初温相等的液体A和液体B放入两个相同的容器中,除了图中所给的实验器材之外,还需要补充的两个测量仪器是______和______;
(2)小明根据所得的数据作出了温度随时间变化的图象,如图乙所示,分析图象可知,液体______升温较快,液体______吸热能力较强;(均选填“A”或“B”)
(3)有同学认为本实验中无论哪种比较吸热情况的方式,利用的均是液体加热前后的温度差,所以不用控制两液体的初温相同,你觉得合理吗?______,为什么?______。
【答案】(1) ①. 质量 ②. 停表 ③. 天平
(2) ①. B ②. A
(3) ①. 不合理 ②. 液体的初温不同,会造成液体的散热情况不同。
【解析】
【小问1详解】
[1]本实验需要控制A和B的质量相等,吸收相等的热量,比较升高的温度来比较两者吸热能力,或者升高相同的温度,比较吸收的热量来比较两者的吸热能力。
[2][3]本实验需要测量温度、质量和时间,所以需要温度计、天平和停表,故还需要补充的两个测量仪器是天平和停表。
【小问2详解】
[1][2]由图乙知,质量相同的A、B两种液体,加热相同时间,吸收热量相同,液体B温度升高得比A多,可知液体B温度升高快,液体A升温较慢,故液体A的吸热能力较强。
【小问3详解】
[1][2]液体温度与周围环境温度相差越大,越容易发生热传递,若液体的初温不同,便可造成液体的散热情况不同,所以实验中应控制液体的初温相同。
17. 如图所示,小覃同学所在的兴趣小组正在探究并联电路中电流的规律。
(1)图甲是他们设计的电路图,实验时需要测量A、B、C三处的电流。图乙是他们某次测量时连接的实验电路,此时电流表测量的是______(选填“A”、“B”或“C”)处的电流。
(2)小覃同学要测量通过的电流,只需将图乙中导线______(填“a”或“b”)的一端移动到电流表的负接线柱上;重新连接好电路后,闭合开关,电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数为______A。
(3)该小组另一位同学测出一组A、B、C三处的电流,数据如表所示,由此他得出结论:
0.2
0.2
0.4
①______;②各支路电流相等。
(4)小组内交流讨论后,一致认为该同学的结论不正确,原因是______;要得到并联电路中电流的规律,还应该选用规格______(选填“相同”或“不相同”)的灯泡进行多次实验。
【答案】(1)C (2) ①. a ②. 0.3
(3)干路电流等于各支路电流之和
(4) ①. 结论不具普遍性 ②. 不相同
【解析】
【小问1详解】
由图乙可知,电流表接在干路靠近电源负极处,此时电流表测量的是C处的电流。
【小问2详解】
[1]要测量通过的电流,电流表与串联即可,只需将图乙中导线a与灯泡相接的左端移动到电流表的负接线柱上即可。
[2]如图丙所示,则电流表所选的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,则示数为0.3A。
【小问3详解】
由表格数据可知,
所以可得干路电流等于各支路电流之和。
【小问4详解】
[1][2]各支路电流相等,这并不是并联电路的普遍规律,是因为实验中使用两个规格相同的灯泡导致的;由于实验次数太少,得到的实验结论不具有普遍性,因此应选用不相同规格的灯泡,多次测量,寻找普遍规律,各支路电流不相等。
18. 探究“电流与电阻的关系”时,实验器材有:三节新的干电池(电压为4.5V)、电流表、电压表、滑动变阻器(标有“”字样)、定值电阻4个(、、、),开关一个,导线若干。小静等同学设计了如图甲所示的电路图。
(1)请用笔画线代替导线将图乙中的实物图连接完整,要求:滑片P向右移动时电流表示数变小;( )
(2)滑片P位于滑动变阻器阻值最大处,闭合开关,电流表有示数,电压表无示数,则电路故障原因是电阻R______;
(3)排除故障后,将定值电阻由更换为时,应向______(选填“左”或“右”)适当调节滑动变阻器的滑片P,使电压表示数保持3V不变;
(4)图丙是根据实验数据画出的定值电阻的图像,由此可得,当电压一定时,____________;
(5)小静同学继续探究,再次换接的定值电阻后,发现无论怎样移动滑片P,都不能使电压表示数达到原来的3V,为了完成这次实验,她采取的措施可行的是( )
A.调高电源电压
B.再串联一个的电阻
C.将电压表改接到滑动变阻器两端
【答案】 ①. ②. 短路 ③. 右 ④. 通过导体的电流与导体电阻成反比 ⑤. B
【解析】
【详解】(1)[1]根据滑片P向右移动时电流表示数变小可知,滑动变阻器电阻变大,滑动变阻器应接入左下接线柱,如图
(2)[2]电流表有示数,说明电路是通路,电压表无示数,证明与之并联的定值电阻R短路。
(3)[3]探究电流与电阻的关系,应控制定值电阻两端的电压不变;根据串联分压可知,当定值电阻换用较大时,为使其两端电压不变,应增大滑动变阻器的阻值,由题图可知,滑片向右移动。
(4)[4]由图丙可知,电阻增大为原来几倍,电流减小为原来的几分之一,二者的乘积保持不变,因而可以得出结论:当电压一定时,通过导体的电流与导体电阻成反比,
(5)[5]根据串联分压可知,当换用50Ω的定值电阻后,滑动变阻器的阻值应为
滑动变阻器的最大阻值为20Ω,小于实际需要的值;因此为了完成这次实验,她采取的措施可行的是:
A.如果电源电压可调,也可降低电源电压,使滑动变阻器分得的电压减小,所需滑动变阻器的阻值减小,故A不符合题意;
B.换用较大阻值的滑动变阻器,或者串联一个阻值大于5Ω的定值电阻,故B符合题意;
C.把电压表改接在滑动变阻器两端,如果电源电压低于4.5V,或由于导线、电源的电阻分压,使得测量结果不准确,故C不符合题意。
故选B。
五、计算题。(6分+7分=13分)
19. 如图甲所示是一款可调节功率的老式电热器简化电路图。电源电压为220V,定值电阻是加热部分,是最大阻值为的滑动变阻器。开关S接1时,电热器处于加热挡,通过调节接入电路的阻值来改变的加热功率,其最大加热功率为1100W。当电热器达到设定温度或加热到设定时间,开关S自动接2,电热器处于保温挡。
(1)求以最大功率工作时电路中电流大小。
(2)如图乙所示,电能表上参数“r/(kW·h)”前面数值不清。让电热器以最大加热功率单独工作72s,与之相连的该电能表铝盘转过66圈。请求出该数值大小。
【答案】(1)
(2)3000
【解析】
【小问1详解】
当S接1,滑片移至最右端时,只有R1的简单电路,电路的总电阻最小,由可知电路的总功率最大,电热器处于最大的加热功率,此时电路中电流是
【小问2详解】
电热器以最大加热功率单独工作72s所消耗电能W=Pt=1100W×72s=79200J=0.022kW·h
电能表上的参数
故该数值为3000。
20. 某品牌电煎锅的简化电路如图所示,它分为高、中、低三挡,最大功率为990W。S为旋钮开关,转动S可将开关分别调至0、1、2、3挡位置,与该挡的两个触点同时接通。R1、R2、R3为发热电阻,且阻值恒定。将电煎锅接入220V的家庭电路中,当开关S旋至1挡时,电路的工作电流为1A;当开关S旋至2挡时,电路的功率为550W。某次用2挡烹饪中,用时1min将质量为50g、比热容为的某种食物从20℃加热至119℃。求:
(1)电阻R1、R2、R3的阻值;
(2)该次烹饪中电煎锅加热食物的效率。
【答案】(1)132Ω,88Ω,110Ω;(2)60%
【解析】
【详解】解:(1)旋至2档时,R1被短接,仅有电阻R2接入电路,则R2的阻值为
旋至1档时,R1和R2串联,电阻最大,功率最小,此时电路中总电阻
则R1的阻值为
旋至3档时,R2和R3并联,功率最大,此时R3的功率为
R3的阻值为
(2)2档加热食物,产生的热量为
食物吸收的热量为
加热效率为
答:(1)电阻R1、R2、R3的阻值分别为132Ω,88Ω,110Ω;
(2)该次烹饪中电煎锅加热食物的效率为60%。
六、综合能力题。(6分+6分+7分=19分)
21. 为了比较两种燃料的热值,小明采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验,烧杯内水的初温和质量相同,实验中忽略热量损失。
(1)实验前调整铁夹A位置,其目的是使________(选填“陶土网”或“温度计”)处于适当的高度。
(2)实验中的应控制燃料的________(选填“燃烧时间”或“质量”)相同,根据________比较燃料燃烧放出热量的多少。
(3)小明选用了燃料a和燃料b进行实验。当燃料燃尽后,小明根据各个时刻烧杯中的水温,绘制了如图乙所示的图像,则可初步判断燃料________的热值大。
(4)另一组的小华也用与图甲完全相同的两套装置进行实验,在烧杯内加入初温和质量相同的水,在燃料燃烧完后也画出了水的温度随时间变化的图像如图丙所示,根据图丙,燃料1和燃料2的热值之比为________。
【答案】(1)陶士网 (2) ①. 质量 ②. 温度计上升的示数
(3)b (4)8∶3
【解析】
【小问1详解】
酒精喷灯的外焰温度最高,实验时应用外焰加热,实验前根据外焰的高度调整铁夹A的位置,其目的是使陶土网处于适当的高度。
【小问2详解】
比较两种燃料的热值的大小,实验中的应控制燃料的质量相同,加热等质量的水,等燃料燃烧完以后,根据烧杯中水升高的温度比较燃料燃烧放出热量的多少,水升高的温度越高,说明燃料的热值越大。
【小问3详解】
由图乙知,当燃料燃尽时,图线b的温度变化大,说明相同质量的a、燃料b完全燃烧时b放出的热量多,则b燃料的热值大。
【小问4详解】
对于同种燃料燃烧时,在相同的时间内放出的热量是相同的,根据图丙可知,燃料1用5min让水从20℃升高到100℃,即温度变化量
5~10min水吸收的热量与0~5 min吸收的热量相同,根据公式和可知
①
燃料2用时15min让水从20℃升高到80℃,即温度变化量
根据公式和可知
②
由①②两式可得,两种燃料热值之
22. 如图甲是某品牌家用电吹风,其电路如图乙所示,R1、R2为电阻丝,M为电动机。通过调节开关,可使电吹风分别处于“停止”“冷风”“暖风”或“热风”四种状态。
(1)要使电吹风正常工作,图甲中的A处应安装______,B处应安装______(选填“电动机”或“电阻丝”);
(2)如图乙,要使电吹风处于“冷风”状态,应闭合开关______。要使电吹风处于“暖风”状态,应闭合开关______;
(3)已知电吹风处于“暖风”状态时,从出风口吹出的空气温度升高了20℃;处于“热风”状态时,从出风口吹出的空气温度升高了30℃,假设这两种状态下的热效率相同,相同时间内吹出的空气质量相同,则R1:R2=_______;
(4)电吹风用了几年后,由于电阻丝的升华,实际发热功率会______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 电阻丝 ②. 电动机 ③. S ④. S和S1 ⑤. 1:2 ⑥. 变小
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1][2]电阻用来发热,电动机用来产生风,若A处装电动机,B处装电阻,则B处产生的热无法被风带出,会烧坏电吹风,因此A处应装电阻,B处装电动机,风将产生的热带出,形成热风。
(2)[3]要吹冷风状态,则电阻不工作,电动机工作,应闭合开关S。
[4]要吹暖风,由图,R1工作、R2不工作,因此应闭合开关S、S1 。
(3)[5]电吹风处于“暖风”状态时,R1和电动机并联,从出风口吹出的空气温度升高了20℃,此时发热功率为
处于“热风”状态时,R1、R2、电动机并联,从出风口吹出的空气温度升高了30℃,此时发热功率为
假设这两种状态下的热效率相同且都为η,则二种情况下空气吸热分别为
两式相比得
化简整理得
可求得
(4)[6]电阻丝升华,会变细,电阻值会变大,为纯电阻电路,根据功率公式
可知,电阻增大时,发热功率会变小。
23. 阅读下列短文,回答问题。
热敏电阻温度计
热敏电阻是用半导体材料制成的电阻,其阻值随温度的变化而变化,如图甲所示为某型号热敏电阻的实物图,阻值随温度升高而变小的,称为负温度系数热敏电阻;阻值随温度升高而变大的,称为正温度系数热敏电阻,利用热敏电阻的特性做成的温度计,叫做热敏电阻温度计。
图乙所示为热敏电阻R1的阻值随温度t变化的图像(为方便计算,已将图线作了近似处理)。图丙是用R1做测温探头的某热敏电阻温度计的电路图,其中电源电压可在0.60~1.20V之间调节,R2为定值电阻,阻值为100Ω。该电路工作原理是:当保持通过R1的电流不变时, R1两端的电压随电阻均匀变化(即随温度均匀变化),故只需将电压表V1表盘的刻度改成相应的温度刻度,就可以直接从V1表盘上读出温度值。测量时,将R1放入待测温度处,闭合开关,调节电源电压,使V2表的示数保持0.20V不变(即电路中的电流保持2mA不变),再从V1表盘上读出待测温度t。
(1)热敏电阻R1是 ______ (选填“正”或“负”)温度系数热敏电阻。在标准大气压下,将R1放入冰水混合物中时,R1的阻值是 ______ Ω;
(2)测温时,保持R2两端电压为0.20V,R1两端的电压随温度升高而 ______ (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(3)某次测温时,V1表盘上显示的温度是20℃,此时电源电压为 ______ V;
(4)该热敏电阻温度计测量温度的范围为 ______ ℃。
【答案】 ①. 负 ②. 520 ③. 变小 ④. 0.92 ⑤. 2.5~40
【解析】
【详解】(1)[1]由图乙可知,热敏电阻R1的阻值随温度升高而变小,即为负温度系数热敏电阻。
[2]在标准大气压下,冰水混合物的温度为0℃,由图乙可知,热敏电阻R1在0℃时的电阻值为520Ω。
(2)[3]测温时,保持R2两端电压为0.20V,即电路中的电流保持不变,而R1的阻值随温度升高而变小,由欧姆定律可知,R1两端的电压逐渐变小
(3)[4]由图乙可知,当温度是20℃时,热敏电阻R1的阻值为
此时电源电压
(4)[5]当电源电压为0.6V时,电路中的总电阻
此时热敏电阻R1的阻值
由图乙可知,此时的温度
当电源电压为1.2V时,电路中的总电阻
此时热敏电阻R1的阻值
由图乙可知,此时的温度
故该热敏电阻温度计测量温度的范围为2.5~40℃。
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2024~2025学年度第一学期九年级物理科期末考试卷(二)
(内容:第13-18章)
请把正确答案填写在答题卷的相应位置上。
一、选择题。(每小题3分,共21分)
1. 关于分子热运动及热现象,下列说法正确的是( )
A. 固体很难被压缩,说明分子间存在斥力
B. 扩散现象只能发生在气体与液体中
C. 物体吸收热量,温度一定升高
D. ﹣20℃的冰块内没有内能
2. 如图所示,把热水壶放在煤气灶上烧水的过程中,下列说法正确的是( )
A. 煤气的燃烧过程是内能转化为化学能
B. 煤气燃烧越充分,它的热值越大
C. 水的温度越高,水分子运动越剧烈
D. 烧水的过程是通过做功的方式改变水的内能
3. 如图所示电路,甲、乙是两只电表,闭合开关S后,两灯泡串联,则下列说法正确的是( )
A. 甲是电流表,乙是电压表
B. 甲、乙都是电压表
C. 甲是电压表,乙是电流表
D. 甲、乙都是电流表
4. 下列数据最符合实际的是( )
A. 手机充电器的工作电流约为20A B. 家用空调工作一晚消耗约100度电
C. 家用微波炉的额定功率约为10W D. USB接口的输出电压约为5V
5. 标有“6V;3W”和“6V;6W”的灯L1和L2(假设两灯灯丝电阻不变),若将它们串联在某电源上,使其中一个灯正常发光时,下列说法正确的是( )
A. 通过灯L1和L2的电流之比为1∶2
B. 灯L1和L2两端的电压之比为2∶1
C. 灯L2和L1发光亮度相同
D. 能够正常发光的灯应是灯L2
6. 如图所示的装置中,R是滑动变阻器的电阻片。滑动变阻器的滑片跟滑杆相连,滑杆可绕固定轴O转动,另一端固定一个漂在油面上的浮子。小明想在此装置中接入一块电压表,使油量增加时电压表示数变大,电压表应并联在图中的( )
A. A,C之间
B. C,D之间
C. A,D之间
D. A,O之间
7. 如图甲所示电路中,小灯泡标有“10V 5W”字样(忽略温度对灯丝电阻的影响),a、b为滑动变阻器两端点。滑片从b端滑动到某一位置的过程中,滑动变阻器消耗的电功率P与其两端电压U的关系图像如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A. 电源电压为16V
B. 小灯泡的阻值为20Ω
C. 滑动变阻器的最大阻值为100Ω
D. 该电路消耗的最大功率为6W
二、填空题。(每空1分,共21分)
8. 人们常用水给汽车发动机降温,这是因为水的________较大,在相同条件下水能带走较多的热量;“可燃冰”作为新型能源,有着巨大的开发、使用潜力,同等条件下,“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍,说明“可燃冰”的________很大;“可燃冰”完全燃烧放出的热量,可将_______的水加热至。[水的比热容为]
9. 如图所示是厨房用的高压锅,在工作过程中高压锅会通过限压阀上的小孔喷出蒸气,小华将自制的风车放在小孔前方成功让风车转了起来,水蒸气推动风车的能量转化过程与汽油机______冲程的能量转化过程相同,在此冲程中燃气的内能______(“增加”/“减小”/“不变”)。某单缸四冲程汽油机的飞轮转速为3000r/min,则1min内该汽油机对外做功______次。
10. 我国古药物学家常用布摩擦过的琥珀能否吸引干草屑来辨别琥珀的真假。摩擦后的琥珀能吸引干草屑,说明琥珀带了______。吸管和纸巾摩擦后,吸管带负电,说明摩擦过程中______(选填“吸管”或“纸巾”)失去了电子。如图是电解水实验原理图,为增强水的导电性,通常向水中加少量的NaOH。在闭合开关的瞬间,溶液中的移动方向是从C到D,则蓄电池的A端是______极。
11. 如图a所示的电路,电源电压保持不变。闭合开关S,调节滑动变阻器,两电压表的示数随电路中电流变化的图像如图b所示,根据图像的信息可知______(选填“甲”或“乙”)是电压表示数变化的图像,电源电压为______V,电阻的阻值为______。
12. 有甲、乙两只灯泡,甲标有“220V;40W”字样,乙标有“220V;60W”字样。现把它们并联在220V电源上,则通过灯丝电流较小的是_______灯泡(选填“甲”或“乙”),该灯泡的电阻是_______Ω。如果两灯泡钨丝长短一样,则钨丝较粗的是_______灯泡。
13. 如图是探究电流通过导体产生的热量与______关系的实验装置,实验中用U形管内液面的______反映导体产生热量的多少.通电一段时间后,容器______(选填“甲”或“乙”)内电阻丝产生的热量较多。
14. 有两个电路元件A、B,流过元件的电流与其两端电压的关系如图甲所示,把它们串联在电路中,如图乙所示。闭合开关S后,若电压表示数为2V,通电10min,元件A消耗的电能为______J,元件B消耗的电能为______J,电路消耗的总功率为______W。
三、作图题。(3分+2分+2分=7分)
15.
(1)请将电源、电流表和电压表的符号分别填入1图中空缺处。要求:闭合开关S,电路能正常工作,向右移动滑动变阻器的滑片P时,只有一只电表的示数变大。
(2)如2图所示是小明连接的电路,还剩下几根导线没有连接上去,请你帮助小明完成电路的连接。要求:开关S闭合后,向右移动滑片P,灯的亮度不变,灯的亮度变暗。
(3)如3图,根据左侧电路实物图,在右侧虚线框内画出对应电路图。
四、实验题。(7分+6分+6分=19分)
16. 如图甲所示是小明做“比较不同物质吸热情况”实验的装置,使用两个相同的容器分别装入A、B两种液体,并用相同的装置加热。
(1)实验中选择______和初温相等的液体A和液体B放入两个相同的容器中,除了图中所给的实验器材之外,还需要补充的两个测量仪器是______和______;
(2)小明根据所得的数据作出了温度随时间变化的图象,如图乙所示,分析图象可知,液体______升温较快,液体______吸热能力较强;(均选填“A”或“B”)
(3)有同学认为本实验中无论哪种比较吸热情况的方式,利用的均是液体加热前后的温度差,所以不用控制两液体的初温相同,你觉得合理吗?______,为什么?______。
17. 如图所示,小覃同学所在的兴趣小组正在探究并联电路中电流的规律。
(1)图甲是他们设计的电路图,实验时需要测量A、B、C三处的电流。图乙是他们某次测量时连接的实验电路,此时电流表测量的是______(选填“A”、“B”或“C”)处的电流。
(2)小覃同学要测量通过电流,只需将图乙中导线______(填“a”或“b”)的一端移动到电流表的负接线柱上;重新连接好电路后,闭合开关,电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数为______A。
(3)该小组另一位同学测出一组A、B、C三处的电流,数据如表所示,由此他得出结论:
02
0.2
04
①______;②各支路电流相等。
(4)小组内交流讨论后,一致认为该同学的结论不正确,原因是______;要得到并联电路中电流的规律,还应该选用规格______(选填“相同”或“不相同”)的灯泡进行多次实验。
18. 探究“电流与电阻的关系”时,实验器材有:三节新的干电池(电压为4.5V)、电流表、电压表、滑动变阻器(标有“”字样)、定值电阻4个(、、、),开关一个,导线若干。小静等同学设计了如图甲所示的电路图。
(1)请用笔画线代替导线将图乙中的实物图连接完整,要求:滑片P向右移动时电流表示数变小;( )
(2)滑片P位于滑动变阻器阻值最大处,闭合开关,电流表有示数,电压表无示数,则电路故障原因是电阻R______;
(3)排除故障后,将定值电阻由更换为时,应向______(选填“左”或“右”)适当调节滑动变阻器的滑片P,使电压表示数保持3V不变;
(4)图丙是根据实验数据画出的定值电阻的图像,由此可得,当电压一定时,____________;
(5)小静同学继续探究,再次换接的定值电阻后,发现无论怎样移动滑片P,都不能使电压表示数达到原来的3V,为了完成这次实验,她采取的措施可行的是( )
A.调高电源电压
B.再串联一个的电阻
C.将电压表改接到滑动变阻器两端
五、计算题。(6分+7分=13分)
19. 如图甲所示是一款可调节功率的老式电热器简化电路图。电源电压为220V,定值电阻是加热部分,是最大阻值为的滑动变阻器。开关S接1时,电热器处于加热挡,通过调节接入电路的阻值来改变的加热功率,其最大加热功率为1100W。当电热器达到设定温度或加热到设定时间,开关S自动接2,电热器处于保温挡。
(1)求以最大功率工作时电路中电流大小。
(2)如图乙所示,电能表上参数“r/(kW·h)”前面数值不清。让电热器以最大加热功率单独工作72s,与之相连的该电能表铝盘转过66圈。请求出该数值大小。
20. 某品牌电煎锅的简化电路如图所示,它分为高、中、低三挡,最大功率为990W。S为旋钮开关,转动S可将开关分别调至0、1、2、3挡位置,与该挡的两个触点同时接通。R1、R2、R3为发热电阻,且阻值恒定。将电煎锅接入220V的家庭电路中,当开关S旋至1挡时,电路的工作电流为1A;当开关S旋至2挡时,电路的功率为550W。某次用2挡烹饪中,用时1min将质量为50g、比热容为的某种食物从20℃加热至119℃。求:
(1)电阻R1、R2、R3的阻值;
(2)该次烹饪中电煎锅加热食物的效率。
六、综合能力题。(6分+6分+7分=19分)
21. 为了比较两种燃料的热值,小明采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验,烧杯内水的初温和质量相同,实验中忽略热量损失。
(1)实验前调整铁夹A的位置,其目的是使________(选填“陶土网”或“温度计”)处于适当的高度。
(2)实验中的应控制燃料的________(选填“燃烧时间”或“质量”)相同,根据________比较燃料燃烧放出热量的多少。
(3)小明选用了燃料a和燃料b进行实验。当燃料燃尽后,小明根据各个时刻烧杯中的水温,绘制了如图乙所示的图像,则可初步判断燃料________的热值大。
(4)另一组的小华也用与图甲完全相同的两套装置进行实验,在烧杯内加入初温和质量相同的水,在燃料燃烧完后也画出了水的温度随时间变化的图像如图丙所示,根据图丙,燃料1和燃料2的热值之比为________。
22. 如图甲是某品牌家用电吹风,其电路如图乙所示,R1、R2为电阻丝,M为电动机。通过调节开关,可使电吹风分别处于“停止”“冷风”“暖风”或“热风”四种状态。
(1)要使电吹风正常工作,图甲中的A处应安装______,B处应安装______(选填“电动机”或“电阻丝”);
(2)如图乙,要使电吹风处于“冷风”状态,应闭合开关______。要使电吹风处于“暖风”状态,应闭合开关______;
(3)已知电吹风处于“暖风”状态时,从出风口吹出的空气温度升高了20℃;处于“热风”状态时,从出风口吹出的空气温度升高了30℃,假设这两种状态下的热效率相同,相同时间内吹出的空气质量相同,则R1:R2=_______;
(4)电吹风用了几年后,由于电阻丝的升华,实际发热功率会______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
23. 阅读下列短文,回答问题。
热敏电阻温度计
热敏电阻是用半导体材料制成的电阻,其阻值随温度的变化而变化,如图甲所示为某型号热敏电阻的实物图,阻值随温度升高而变小的,称为负温度系数热敏电阻;阻值随温度升高而变大的,称为正温度系数热敏电阻,利用热敏电阻的特性做成的温度计,叫做热敏电阻温度计。
图乙所示为热敏电阻R1的阻值随温度t变化的图像(为方便计算,已将图线作了近似处理)。图丙是用R1做测温探头的某热敏电阻温度计的电路图,其中电源电压可在0.60~1.20V之间调节,R2为定值电阻,阻值为100Ω。该电路工作原理是:当保持通过R1的电流不变时, R1两端的电压随电阻均匀变化(即随温度均匀变化),故只需将电压表V1表盘的刻度改成相应的温度刻度,就可以直接从V1表盘上读出温度值。测量时,将R1放入待测温度处,闭合开关,调节电源电压,使V2表的示数保持0.20V不变(即电路中的电流保持2mA不变),再从V1表盘上读出待测温度t。
(1)热敏电阻R1是 ______ (选填“正”或“负”)温度系数热敏电阻。在标准大气压下,将R1放入冰水混合物中时,R1的阻值是 ______ Ω;
(2)测温时,保持R2两端电压为0.20V,R1两端的电压随温度升高而 ______ (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(3)某次测温时,V1表盘上显示的温度是20℃,此时电源电压为 ______ V;
(4)该热敏电阻温度计测量温度的范围为 ______ ℃。
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