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
本试卷共8页,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。
注意事项:
1.答题前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将区县、学校、姓名、考试号、座号填写在答题卡和试卷规定位置,并核对条形码。
2.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔涂黑答题卡对应题目的答案标号;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
3.非选择题必须用0.5毫米黑色签字笔作答,字体工整、笔迹清晰,写在答题卡各题目指定区域内;如需改动,先划掉原来答案,然后再写上新答案.严禁使用涂改液、胶带纸、修正带修改.不允许使用计算器。
4.保证答题卡清洁、完整,严禁折叠,严禁在答题卡上做任何标记。
5.评分以答题卡上的答案为依据.不按以上要求作答的答案无效。
一、选择题(本题包括15个小题,每小题2分,共30分.每小题只有一个选项符合题意)
1. 下列说法正确的是( )
A. 用毛皮摩擦橡胶棒,毛皮和橡胶棒都带上了负电荷
B. 在物理学中,把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向
C. 同一电路中通过两个灯泡的电流相等时,这两个灯泡一定是串联
D. 电源是提供电压的装置,电路中有电源就一定会产生电流
2. 如图,电源电压不变,闭合开关和,小灯泡和均正常发光,电流表有示数。下列分析正确的是( )
A. 小灯泡和串联
B. 若断开开关,电路中只有小灯泡发光
C. 若小灯泡比亮,原因是小灯泡两端的电压比两端的电压大
D. 若断开开关,电流表示数会变小
3. 中国高铁技术世界领先,给人们出行带来极大的便利。乘客进站时,需同时通过身份证验证(相当于闭合)和人脸识别(相当于闭合),方可开启闸机M。下列电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
4. 如图所示,为定值电阻,为滑动变阻器,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 电流表示数变大,电压表示数变小 B. 电流表示数变小,电压表示数变大
C. 电压表与电流表示数的比值变大 D. 电压表与电流表示数的比值变小
5. 如图所示是电阻的关系图像,下列说法正确的是( )
A. 电阻两端电压为时,通过的电流是
B. 电阻并联到电压下,干路中的电流是
C. 电阻串联,当电流为时,两端总电压为
D. 电阻和的阻值之比是1∶2
6. 关于磁场的描述,下列说法中正确的是( )
A. 小磁针静止时,N极的指向与该点的磁场方向相同
B. 磁场和描述磁场的磁感线都是客观存在的
C. 磁体周围的磁感线从磁体的S极出发,回到磁体的N极
D. 地磁场的南极在地理的南极附近,地磁场的北极在地理的北极附近
7. 小明按人类对磁的认识历程,对“电磁转换”一章知识进行梳理,图中对应位置的内容填写正确的是( )
A. 赫兹 B. 电动机 C. 电磁起重机 D. 电磁感应现象
8. 二十四节气是我国古代劳动人民长期从事农业生产实践总结出来的,是中国独创的文化遗产,下列节气所对应的物态变化现象中,说法正确的是( )
A. “立春”中冰雪消融是熔化现象,要放出热量
B. “立秋”中大雾弥漫是液化现象,要放出热量
C. “白露”中露挂枝头是凝固现象,要吸收热量
D. “霜降”中草木结霜是凝华现象,要吸收热量
9. 关于如图所示的四个情景,下列说法正确的是( )
A. 甲图中两个底面削平的铅块紧压在一起后能吊住重物,主要是由于分子间存在斥力
B. 乙图中红墨水在热水中比在冷水中扩散快,说明分子做无规则运动的剧烈程度与温度无关
C. 丙图双手互搓取暖,是通过做功方式改变手的内能
D. 丁图中活塞向下运动,这是内燃机的压缩冲程
10. 关于温度、内能、热量、功的说法正确的是( )
A. 物体温度升高,一定吸收了热量
B. 物体内能增加,一定是外界对它做了功
C. 物体温度升高,内能一定增加
D. 物体吸收热量,温度一定升高
11. 甲、乙两个电灯的铭牌上分别标有“,25W”和“,100W”的字样,下列说法正确的是( )
A. 甲灯的实际功率一定是
B. 两灯均正常发光时,甲灯灯丝电阻较大
C. 两灯均正常发光时,乙灯消耗的电能较多
D. 将乙灯接入电路中,它的实际功率为
12. 下列做法符合安全用电原则的是( )
A. 在同一个插座上同时使用多个大功率用电器
B. 发现有人触电,立即用手将触电者拉离
C. 手机充电完成后,立即拔下充电器
D. 使用三孔插座时不接地线
13. .2024年5月1日8时许,我国第三艘航空母舰福建舰从江南造船厂解缆起航,赴相关海域开展首次航行试验。福建舰采用了最先进的电磁弹射器,电磁弹射器的弹射车处于强磁场中,当弹射车内的导体有强电流通过时,弹射车就给舰载机提供强大的推力而快速起飞。下列各图能正确反映电磁弹射器工作原理的是( )
A. B.
C. D.
14. 如图是“探究物质吸热能力”的实验装置,用规格相同的电加热器给质量相同的水和煤油加热,并用图像对实验数据进行处理。分析图像可知下列说法正确的是( )
A. 都加热水吸收的热量大于煤油吸收的热量
B. 实验中水和煤油初始温度必须相同
C. 物质甲为水,物质乙为煤油
D. 煤油的比热容为
15. 如图甲所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从b端移到a端的过程中,电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示。下列说法中( )
①电源电压为6V
②定值电阻R的阻值为5Ω
③滑动变阻器的最大阻值为10Ω
④滑片P在b端时,通电1min电阻R产生的热量为27J
A. 只有②③正确 B. 只有①③正确 C. 只有②③④正确 D. 只有①②④正确
二、理解与应用(本题包括6个小题,共23分)
16. 试电笔可以用来判断火线和零线。如下图所示,持笔方式正确的是______(选填“甲”或“乙”);如图丙是冰箱的三脚插头,三脚插头中较长的脚E应与冰箱的_______相连,这是为了防止漏电时发生触电事故。家庭电路中总电流如果超过安全值,由于电流的______效应,导致线路温度过高,容易引发火灾。图丁中所示电路中电流过大的原因是_____________。
17. 如图所示是一种温度自动控制装置的原理图。制作水银温度计时在玻璃管中封入一段金属丝,“电源1”的两极分别与水银和金属丝相连。
(1)闭合开关S后,当温度达到______℃时,发热电阻就停止加热。
(2)当电磁铁中有电流通过时,若它的左端为N极,则“电源1”的______端为正极。
(3)为增强电磁铁的磁性,可行的措施是______。
18. 小丽去郊游,上车时闻到汽油味,这是______现象。汽油机工作时,需要用水为其降温,这是利用水的_____大的特点。如果汽油机在某段时间内消耗了汽油,这些汽油完全燃烧可释放的热量为_______J。()
19. 在如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,两表的示数之比U甲︰U乙=5︰3,则R1︰R2=________;当开关S断开,甲、乙为电流表时,两表示数之比是I甲︰I乙=________。
20. 如图所示是电阻甲和乙的I-U图像,当把甲、乙并联接入2V电路中时,乙的电阻值为_______,电路消耗的总功率为_______W;当把甲、乙串联在电路中,当电路中的电流为0.2A时,电源电压为_______ V,通电10s,电路消耗了_______J的电能。
21. 如图甲,请在图中虚线框内画出开关S和电灯L的电路符号,并用笔画线代替导线将三孔插座接入电路。如图乙所示,根据电流方向,请在虚线框内标出通电螺线管和小磁针静止时的磁极。
三、实验与探究(本题包括3个小题,共27分)
22. 小明利用如图甲所示的装置,探究“冰熔化过程中温度的变化规律”和“观察水的沸腾”实验。
(1)探究“冰熔化过程中温度的变化规律”实验
①组装器材时,先将酒精灯放置在铁架台上,接下来调节______(填“a”或“b”)的高度。
②实验过程中,某时刻温度计的示数如图乙所示,为_______℃。
③根据实验数据,小明绘制出了被测物质的温度随时间变化的图像如图丙所示,第时的内能________(填“大于”“小于”或“等于”)第时的内能,第时物质状态是________。
④小明分析丙图像可知,冰是_______(填“晶体”或“非晶体”),冰熔化的过程中吸收热量,温度________,AB段与CD段倾斜程度不同,原因是_______。
(2)“观察水的沸腾”实验
①冰全部熔化后,继续加热直到杯内水持续沸腾,小明发现试管中的水不会沸腾,原因是_____________。
②小明取出试管后重新组装实验器材做“观察水的沸腾”实验。小明先后做了两次实验并分别绘制了水的温度随时间变化的图像(如图丁所示),两次实验图像不同的原因是水的_________不同。
③小明还发现水的沸点不是100℃,原因是___________。
23. 临淄区某校九年级一班物理兴趣小组的同学,学习了磁现象的知识后,深受物理学家奥斯特和法拉第科学探索精神的影响,怀着极大的兴趣对下列实验进行了探究。
(1)如图甲,将小磁针放在南北方向的直导线正下方,小磁针静止,N极指向北。如图乙触接电源,小磁针的N极向纸外偏转,断开连接后,小磁针恢复到图甲位置。如图丙,将电源正负极对调,再次触接电源,小磁针的N极向纸内偏转。
①实验说明,通电导线周围存在磁场,且磁场的方向与________有关;
②断开电源后,小磁针恢复到图甲状态,这是因为小磁针受到了___________的作用;
(2)利用图丁所示的装置,让闭合电路中的一部分导体AB在磁场中运动,观察电流表指针的偏转情况,记录在表中。已知当电流从电流表的左侧接线柱流入时,指针向左偏转;从右侧接线柱流入时,指针向右偏转;
实验次数
导体棒移动情况
电流表指针偏转情况
1
竖直向上
不偏转
2
竖直向下
不偏转
3
水平向左
向右偏转
4
水平向右
向左偏转
根据表中记录的实验信息,完成下列问题:
①由第1、2两次实验可知,导体棒AB平行于磁感线运动,闭合回路中________(填“会”或“不会”)产生感应电流;
②由第3、4两次实验可知,导体棒AB中感应电流的方向与_________的方向有关。如果固定导体棒AB,水平向右移动磁铁,电流表的指针________(选填“会”或“不会”)偏转;
③本实验的设计不完整,不能探究感应电流的方向与磁场方向的关系。为了使探究过程更加完整,应__________;
④将丁图中电流表换成直流电源后,利用实验装置还可以探究________________。
24. 如图甲所示为“测量小灯泡电阻”的实验装置,已知小灯泡标有字样。
(1)请用笔画线代替导线,在图甲中将实验电路连接完整(要求:闭合开关后,滑动变阻器的滑片向右移动时灯泡变亮)________;
(2)连接电路后,闭合开关S,发现灯泡不亮,电压表示数为零,电流表有示数,产生这种现象的原因可能是_________.在检查修正电路无误后进行实验,电压表的示数如图乙,此时小灯泡两端电压为______V,为了测量小灯泡正常发光的电阻,应将滑动变阻器的滑片P向______(选填“A”或“B”)端移动,同时眼睛要注意观察______(选填“电压表”、“电流表”或“灯泡”),直至灯泡正常发光;
(3)通过移动滑动变阻器的滑片P,进行多次测量记录数据,并绘制图像如图丙所示,由此可得小灯泡正常发光时的电阻是______;
(4)根据图丙可知小灯泡的电阻是____________(选填“变化”或“不变”)的,你认为原因是__________;
(5)根据小灯泡的图像和观察到的亮度变化,还可以发现____________。
四、分析与计算(本题包括2个小题,共20分)
25. 如图所示,电源电压U保持不变,R1、R2为定值电阻,其中R1=10Ω,当只闭合开关S1时,电流表示数为0.6A,当同时闭合开关S1、S2时,电流表的示数变为1.1A,求:
(1)电源电压U;
(2)R2的阻值;
(3)当同时闭合开关S1、S2时,通电10min整个电路消耗的电能。
26. 图甲是某电饭锅的简化电路原理图,和是阻值不变的加热电阻,,S为温控开关,1、2是开关连接的触点。某次煮饭时,只将电饭锅接入的电路中,在加热状态下工作了一段时间后,开关S自动切换到保温状态。在保温状态下,电能表(如图乙)的转盘在内转动了。求:
(1)保温状态下该电饭锅的发热功率;
(2)阻值的大小;
(3)该电饭锅在加热状态下用时将初温为20℃的水加热至沸腾(1个标准大气压),求电饭锅烧水的效率。[]
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初四物理试题
本试卷共8页,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。
注意事项:
1.答题前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将区县、学校、姓名、考试号、座号填写在答题卡和试卷规定位置,并核对条形码。
2.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔涂黑答题卡对应题目的答案标号;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
3.非选择题必须用0.5毫米黑色签字笔作答,字体工整、笔迹清晰,写在答题卡各题目指定区域内;如需改动,先划掉原来答案,然后再写上新答案.严禁使用涂改液、胶带纸、修正带修改.不允许使用计算器。
4.保证答题卡清洁、完整,严禁折叠,严禁在答题卡上做任何标记。
5.评分以答题卡上的答案为依据.不按以上要求作答的答案无效。
一、选择题(本题包括15个小题,每小题2分,共30分.每小题只有一个选项符合题意)
1. 下列说法正确的是( )
A. 用毛皮摩擦橡胶棒,毛皮和橡胶棒都带上了负电荷
B. 在物理学中,把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向
C. 同一电路中通过两个灯泡的电流相等时,这两个灯泡一定是串联
D. 电源是提供电压的装置,电路中有电源就一定会产生电流
【答案】B
【解析】
【详解】A.用毛皮摩擦橡胶棒,橡胶棒得到电子带负电,毛皮失去电子带正电,故A错误;
B.在物理学中,把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向,电流的方向与电子的方向相反,故B正确;
C.两个灯泡规格相同时,若并联,也会电流相同,故C错误;
D.电源是提供电压的装置,电路中有电源且为通路时才会产生电流,故D错误。
故选B。
2. 如图,电源电压不变,闭合开关和,小灯泡和均正常发光,电流表有示数。下列分析正确的是( )
A. 小灯泡和串联
B. 若断开开关,电路中只有小灯泡发光
C. 若小灯泡比亮,原因是小灯泡两端的电压比两端的电压大
D. 若断开开关,电流表示数会变小
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据实物图可知,电流有两条路径回到电源负极,可知小灯泡L1和L2并联,故A错误;
B.根据实物图可知,若断开干路开关S1,整个电路断路,两只小灯泡都不发光,故B错误;
C.根据实物图可知,小灯泡L1和L2并联,所以小灯泡L1和L2两端的电压相等,故C错误;
D.根据实物图可知,电流表测量干路电流,若断开开关S2,灯L2被断开,减少一条支路,而另一条支路不受影响,所以电流表示数减小,故D正确。
故选D。
3. 中国高铁技术世界领先,给人们出行带来极大的便利。乘客进站时,需同时通过身份证验证(相当于闭合)和人脸识别(相当于闭合),方可开启闸机M。下列电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.由题意可知,当、都闭合时,方可开启闸机M,图中两开关串联,当、都闭合时,电动机才能工作,故A符合题意;
B.两个开关并联,只要闭合一个开关,电动机就工作,故B不符合题意;
C.只闭合时,电动机工作,闭合时,电源短路,故C不符合题意;
D.只闭合时,电动机工作,再闭合时,电源短路,故D不符合题意。
故选A。
4. 如图所示,为定值电阻,为滑动变阻器,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 电流表示数变大,电压表示数变小 B. 电流表示数变小,电压表示数变大
C. 电压表与电流表示数的比值变大 D. 电压表与电流表示数的比值变小
【答案】B
【解析】
【详解】AB.由电路图可知,这是一个串联电路,电压表V1测R1两端电压,电压表V2测R2两端电压。滑动变阻器的滑片P向右移动时,R2接入电路的电阻值变大。 因此整个电路的总电阻增大。根据欧姆定律可知 ,当电压U保持不变,电阻R增大时,电流I会减小。所以,电流表示数会变小。 由于电流减小,根据 U=IR可知,R1两端的电压减小。所以,电压表V1的示数会变小。 由串联电路电压规律可知,R2两端的电压会增大。所以,电压表V2的示数会变大。故A错误,B正确;
C.由欧姆定律可知,电压表V1与电流表示数的比值等于定值电阻R1的阻值不变。故C错误;
D.由欧姆定律可知,电压表V2与电流表示数的比值为滑动变阻器接入电路中的阻值,滑动变阻器的阻值变大,则其比值变大。故D错误。
故选B。
5. 如图所示是电阻的关系图像,下列说法正确的是( )
A. 电阻两端电压为时,通过的电流是
B. 电阻并联到电压下,干路中的电流是
C. 电阻串联,当电流为时,两端总电压为
D. 电阻和的阻值之比是1∶2
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,当的电压是4V时,通过的电流就是0.4A,故A错误;
CD. 由图像可知,若电阻串联,当电流为0.2A时, 、两端电压分别为2V、1V,由图可知, 图像都是一条过原点的直线,说明都是定值电阻,当通过的电流相等时,电压之比等于电阻之比,则
若两电阻串联,总电压等于各电阻电压之和,即
故C正确,D错误;
B. 两电阻并联到2V的电压下,说明两端的电压都是2V,中图可知,通过的电流为0.2A,通过的电流为0.4A,再根据并联电路电流特点可得干路的电流为
故B错误。
故选C。
6. 关于磁场的描述,下列说法中正确的是( )
A. 小磁针静止时,N极的指向与该点的磁场方向相同
B. 磁场和描述磁场的磁感线都是客观存在的
C. 磁体周围的磁感线从磁体的S极出发,回到磁体的N极
D. 地磁场的南极在地理的南极附近,地磁场的北极在地理的北极附近
【答案】A
【解析】
【详解】A.规定小磁针静止时,N极的指向为该点的磁场的方向,故A正确;
B.磁场是客观存在的,磁感线并不是客观存在的,故B错误;
C.磁体周围的磁感线从磁体的N极出发,回到磁体的S极,故C错误;
D.地磁场的南极在地理的北极附近,地磁场的北极在地理的南极附近,故D错误。
故选A。
7. 小明按人类对磁的认识历程,对“电磁转换”一章知识进行梳理,图中对应位置的内容填写正确的是( )
A. 赫兹 B. 电动机 C. 电磁起重机 D. 电磁感应现象
【答案】D
【解析】
【详解】A.奥斯特发现电流的磁效应,故A错误;
B.电流的磁效应的应用为电磁铁,发电机应用了通电线圈在磁场中受力的作用,故B错误;
C.磁场对电流的作用的应用为发电机,电磁起重机应用了电流的磁效应,故C错误;
D.发电机应用了电磁感应的原理,故D正确。
故选D。
8. 二十四节气是我国古代劳动人民长期从事农业生产实践总结出来的,是中国独创的文化遗产,下列节气所对应的物态变化现象中,说法正确的是( )
A. “立春”中冰雪消融是熔化现象,要放出热量
B. “立秋”中大雾弥漫是液化现象,要放出热量
C. “白露”中露挂枝头是凝固现象,要吸收热量
D. “霜降”中草木结霜是凝华现象,要吸收热量
【答案】B
【解析】
【详解】A.冰雪消融是固态的冰变成液态的水,这是熔化现象。在熔化过程中,物质从固态变为液态,需要吸收热量。故A错误;
B.大雾弥漫是空气中的水蒸气遇冷变成液态的小水滴,这些小水滴悬浮在空中形成雾,这是液化现象。液化是物质从气态变为液态的过程,需要放出热量。故B正确;
C.露挂枝头是空气中的水蒸气遇冷在地面或物体上凝结成的小水滴,这是液化现象,而不是凝固现象。凝固是物质从液态变为固态的过程,与露的形成不符。此外,液化过程需要放出热量。故C错误;
D.草木结霜是空气中的水蒸气遇冷凝华成固态的冰晶,附着在草木等物体上形成霜,这是凝华现象。凝华是物质从气态直接变为固态的过程,需要放出热量。故D错误。
故选B。
9. 关于如图所示的四个情景,下列说法正确的是( )
A. 甲图中两个底面削平的铅块紧压在一起后能吊住重物,主要是由于分子间存在斥力
B. 乙图中红墨水在热水中比在冷水中扩散快,说明分子做无规则运动的剧烈程度与温度无关
C. 丙图双手互搓取暖,是通过做功方式改变手的内能
D. 丁图中活塞向下运动,这是内燃机的压缩冲程
【答案】C
【解析】
【详解】A.甲图中两个压紧的铅块能吊起钩码,是由于分子间存在引力,故A错误;
B.红墨水在热水中扩散的比冷水中快,说明温度越高,分子运动速度越快,故B错误;
C.双手互搓时,克服摩擦做功,机械能转化为内能,手的温度升高,是通过做功方式改变手的内能,故C正确;
D.图中冲程中火花塞点火和活塞向下移动的特点,可以判断这个冲程是做功冲程,故D错误。
故选C。
10. 关于温度、内能、热量、功的说法正确的是( )
A. 物体温度升高,一定吸收了热量
B. 物体内能增加,一定是外界对它做了功
C. 物体温度升高,内能一定增加
D. 物体吸收热量,温度一定升高
【答案】C
【解析】
【详解】A.物体温度升高,不一定吸收了热量,也可能是外界对它做了功,故A错误;
B.物体内能增加,可能是外界对它做了功,也可能是吸收了热量,故B错误;
C.物体温度升高,是内能增加的结果,故物体温度升高,内能一定增加,故C正确;
D.晶体熔化过程中,吸收热量,内能增加,温度不变,故D错误。
故选C。
11. 甲、乙两个电灯的铭牌上分别标有“,25W”和“,100W”的字样,下列说法正确的是( )
A. 甲灯的实际功率一定是
B. 两灯均正常发光时,甲灯灯丝电阻较大
C. 两灯均正常发光时,乙灯消耗的电能较多
D. 将乙灯接入电路中,它的实际功率为
【答案】B
【解析】
【详解】A.由甲灯铭牌可知,甲灯只有在额定电压下工作时,功率等于25W,故A错误;
B.由可知,额定电压相同时,额定功率越小,电阻越大,因此两灯均正常发光时,甲灯灯丝电阻较大,故B正确;
C.根据W=Pt可知,正常发光时灯泡消耗的电能与通电时间有关,因此无法确定它们的大小关系,故C错误;
D.乙灯的电阻
将乙灯接入110V电路中,它的实际功率
故D错误。
故选B。
12. 下列做法符合安全用电原则的是( )
A. 在同一个插座上同时使用多个大功率用电器
B. 发现有人触电,立即用手将触电者拉离
C. 手机充电完成后,立即拔下充电器
D. 使用三孔插座时不接地线
【答案】C
【解析】
【详解】A.在同一个插座上同时使用多个大功率用电器,通过插座的总电流过大,根据电流的热效应可知插座大量放热,可能引发火灾,故A不符合题意;
B.发现有人触电,切勿直接用手接触触电者以防自身触电,应立即断开电源开关或用绝缘长棒使触电者脱离电源,故B不符合题意;
C.在插座上未连接手机的充电器仍在工作,长期不拔充电器会加速其内部元件的老化,增加充电器过热自燃的概率,因此手机充电完成后,应立即拔下充电器,故C符合题意;
D.地线可以在用电器漏电时将其金属外壳上的电及时导入大地,从而防止触电,因此使用三孔插座时必须接地线,故D不符合题意。
故选C。
13. .2024年5月1日8时许,我国第三艘航空母舰福建舰从江南造船厂解缆起航,赴相关海域开展首次航行试验。福建舰采用了最先进的电磁弹射器,电磁弹射器的弹射车处于强磁场中,当弹射车内的导体有强电流通过时,弹射车就给舰载机提供强大的推力而快速起飞。下列各图能正确反映电磁弹射器工作原理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】依题意电磁弹射器的弹射车处于强磁场中,当弹射车内的导体有强电流通过时,弹射车就给舰载机提供强大的推力,由此可知其原理是通电导体在磁场中受力运动,与电动机原理相同。
A.图A是奥斯特实验,说明电流周围存在磁场,故A不符合题意;
B.图B是探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系,故B不符合题意;
C.图C有电源,通电导体在磁场中受力运动,是电动机原理,故C符合题意;
D.图D没有电源,是探究电磁感应现象的实验,故D不符合题意。
故选C。
14. 如图是“探究物质吸热能力”的实验装置,用规格相同的电加热器给质量相同的水和煤油加热,并用图像对实验数据进行处理。分析图像可知下列说法正确的是( )
A. 都加热水吸收的热量大于煤油吸收的热量
B. 实验中水和煤油初始温度必须相同
C. 物质甲为水,物质乙为煤油
D. 煤油的比热容为
【答案】D
【解析】
【详解】A.相同加热器在相同时间内释放的热量相同,都加热4min,加热时间相同,水吸收的热量等于煤油吸收的热量,故A错误;
B.实验要探究“探究不同物质吸热能力”只需控制升高的温度相同,初温是否相同对实验没有影响,故B错误;
CD.根据甲和乙两种液体的温度随加热时间变化的图像知,加热8分钟(吸热相同),甲升高的温度为
乙升高的温度为
故乙的比热容大,乙为水,甲为煤油;根据可知,在质量和吸热相同的情况下,比热容与升高的温度之积为一定值,升高的温度与比热容成反比,则煤油的比热容为
故C错误,D正确。
故选D。
15. 如图甲所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从b端移到a端的过程中,电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示。下列说法中( )
①电源电压为6V
②定值电阻R的阻值为5Ω
③滑动变阻器的最大阻值为10Ω
④滑片P在b端时,通电1min电阻R产生的热量为27J
A. 只有②③正确 B. 只有①③正确 C. 只有②③④正确 D. 只有①②④正确
【答案】C
【解析】
【详解】①②由图甲可知,定值电阻R与滑动变阻器RP串联,电流表测电路中的电流,电压表测定值电阻R两端的电压。当滑片P在a端时,RP连入电路的电阻为0,电路中只有R工作,则电压表示数最大且等于电源电压,由图乙可知,电源电压
此时电路中的电流,根据欧姆定律可得,定值电阻R的阻值
故①错误,②正确;
③④当滑片P在b端时,由图乙可知,R两端的电压,此时电路中的电流,根据串联电路的电压规律,RP两端电压
根据欧姆定律可得,滑动变阻器的最大阻值
通电1min电阻R产生的热量
故③④正确。综上,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
二、理解与应用(本题包括6个小题,共23分)
16. 试电笔可以用来判断火线和零线。如下图所示,持笔方式正确的是______(选填“甲”或“乙”);如图丙是冰箱的三脚插头,三脚插头中较长的脚E应与冰箱的_______相连,这是为了防止漏电时发生触电事故。家庭电路中总电流如果超过安全值,由于电流的______效应,导致线路温度过高,容易引发火灾。图丁中所示电路中电流过大的原因是_____________。
【答案】 ①. 乙 ②. 外壳 ③. 热 ④. 用电器总功率过大
【解析】
【详解】[1]在使用测电笔时,手必须与笔尾的金属体接触,以让微弱的电流通过人体从而形成通路,图乙持笔方式是正确的,甲持笔方式笔尾金属体没有与手接触,这时由于电路处于断路状态,笔尖接触火线时,氖管不会发光,导致误判。
[2]三脚插头中较长的脚E与冰箱的外壳相连,当插头插入插座时,脚E首先和插座的地线相连这是为了防止漏电时发生触电事故。
[3]家庭电路中总电流如果超过安全值,根据可知,由于电流的热效应,导致线路温度过高,容易引发火灾。
[4]在家庭电路中,电流过大的原因有两个:用电器的总功率过大和电路发生短路,由图丁可知,同时工作的用电器过多,用电器总功率过大,从而导致电流过大。
17. 如图所示是一种温度自动控制装置的原理图。制作水银温度计时在玻璃管中封入一段金属丝,“电源1”的两极分别与水银和金属丝相连。
(1)闭合开关S后,当温度达到______℃时,发热电阻就停止加热。
(2)当电磁铁中有电流通过时,若它的左端为N极,则“电源1”的______端为正极。
(3)为增强电磁铁的磁性,可行的措施是______。
【答案】(1)90 (2)右
(3)增加电磁铁线圈匝数
【解析】
【小问1详解】
温度计就相当于开关,当温度计的液柱与金属丝接触导通时,电磁铁具有磁性,吸引衔铁断开加热电路,故此时金属丝对应的刻度是90℃。
【小问2详解】
当电磁铁中有电流通过时,若它的左端为N极,根据安培定则可知,电流从右侧流入,则“电源1”的右端为正极。
【小问3详解】
电磁铁的磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关;为增强电磁铁的磁性,可用过增大电流、增加电磁铁线圈匝数实现。
18. 小丽去郊游,上车时闻到汽油味,这是______现象。汽油机工作时,需要用水为其降温,这是利用水的_____大的特点。如果汽油机在某段时间内消耗了汽油,这些汽油完全燃烧可释放的热量为_______J。()
【答案】 ①. 扩散 ②. 比热容 ③.
【解析】
【详解】[1]当小丽上车时,她能够闻到汽油的味道,这是因为汽油分子在不停地做无规则运动,这种运动被称为扩散现象。
[2]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,汽车发动机常用水来做冷却剂。
[3]汽油完全燃烧m=500g=0.5kg
汽油放出的热量
19. 在如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,两表的示数之比U甲︰U乙=5︰3,则R1︰R2=________;当开关S断开,甲、乙为电流表时,两表示数之比是I甲︰I乙=________。
【答案】 ①. 2︰3 ②. 2︰5
【解析】
【分析】
【详解】[1]由电路图可知,当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,两电阻串联,甲测串联总电压,乙测R2两端电压,两表的示数之比
U甲∶U乙=5∶3
设R2两端两端电压为3U,则R1两端电压为
5U-3U=2U
两电阻串联,电阻阻值之比
[2]由电路图可知,当开关S断开,甲、乙为电流表时,两电阻并联,甲测通过R2的电流,乙测干路电流,两表示数之比
20. 如图所示是电阻甲和乙的I-U图像,当把甲、乙并联接入2V电路中时,乙的电阻值为_______,电路消耗的总功率为_______W;当把甲、乙串联在电路中,当电路中的电流为0.2A时,电源电压为_______ V,通电10s,电路消耗了_______J的电能。
【答案】 ①. 10Ω ②. 1.2 ③. 3 ④. 6
【解析】
【详解】[1]甲乙并联接入电路中,则乙两端电压,由图可知此时通过乙的电流,所以乙的电阻阻值为:
[2]此时,电阻甲两端电压由图知,此时通过甲的电流,所以通过电路中电流:
电路消耗的总功率:
[3]由图可知当甲乙串联,电流为时,甲的电压为,乙的电压为,所以此时电源电压为。
[4]通电10s,电路消耗电能:
21. 如图甲,请在图中虚线框内画出开关S和电灯L的电路符号,并用笔画线代替导线将三孔插座接入电路。如图乙所示,根据电流方向,请在虚线框内标出通电螺线管和小磁针静止时的磁极。
【答案】
【解析】
【21题详解】
家庭电路中,开关控制灯泡时,开关要接在灯与火线之间。三孔插座,左边插孔接零线,右边插孔接火线,中间插孔接地线。电路如下:
【22题详解】
通电螺线管正面电流方向向上,根据安培定则,可以判定其右端为S极。通过小磁针处磁感线从螺线管N极出来,回到S极,磁针处磁感线方向向右,故小磁针右端为N极。答案如下:
三、实验与探究(本题包括3个小题,共27分)
22. 小明利用如图甲所示的装置,探究“冰熔化过程中温度的变化规律”和“观察水的沸腾”实验。
(1)探究“冰熔化过程中温度的变化规律”实验
①组装器材时,先将酒精灯放置在铁架台上,接下来调节______(填“a”或“b”)的高度。
②实验过程中,某时刻温度计的示数如图乙所示,为_______℃。
③根据实验数据,小明绘制出了被测物质的温度随时间变化的图像如图丙所示,第时的内能________(填“大于”“小于”或“等于”)第时的内能,第时物质状态是________。
④小明分析丙图像可知,冰是_______(填“晶体”或“非晶体”),冰熔化的过程中吸收热量,温度________,AB段与CD段倾斜程度不同,原因是_______。
(2)“观察水的沸腾”实验
①冰全部熔化后,继续加热直到杯内水持续沸腾,小明发现试管中的水不会沸腾,原因是_____________。
②小明取出试管后重新组装实验器材做“观察水的沸腾”实验。小明先后做了两次实验并分别绘制了水的温度随时间变化的图像(如图丁所示),两次实验图像不同的原因是水的_________不同。
③小明还发现水的沸点不是100℃,原因是___________。
【答案】(1) ①. b ②. ③. 大于 ④. 固液共存 ⑤. 晶体 ⑥. 保持不变 ⑦. 水的比热容比冰的大
(2) ①. 达到沸点后无法继续吸热 ②. 质量 ③. 气压低于标准大气压
【解析】
【小问1详解】
[1]实验中需要用酒精灯的外焰进行加热,因此先安装下面器材,再安装上面器材,便于调节器材间的距离,所以先将酒精灯放置在铁架台上,接下来调节b的高度。
[2]由图乙知,温度计的分度值是1℃,此时是零下,液柱上表面对准了0℃下面第3个小格处,读作-3℃。
[3][4]冰熔化过程是从第2min~第5min,共用了3min,第2min~第5min阶段试管中的冰处于固液共存状态,此过程中温度不变,但需要吸热,所以内能增加。
[5][6]分析图像可知,冰在熔化过程中吸热,温度不变,有固定的熔点,则冰是晶体。
[7]在图乙所示中,AB段与CD段的倾斜程度不同,这是因为水的比热容比冰的比热容大,相同质量的水和冰,吸收相同的热量,水的温度变化少。
【小问2详解】
[1]冰全部熔化后,继续加热直到杯内水持续沸腾,试管中的水不会沸腾,因为试管中的水达到沸点,但是和杯内水温度相同,不能继续吸热,所以不会沸腾。
[2]由图可知,两次实验中水的沸点以及初始温度均相同,c中水加热的时间比b长,说明c的实验中水达到沸点时吸收了更多的热量,因为c实验中水的质量比b的大。
[3]水的沸点与气压有关,气压减小,沸点降低,气压升高,沸点升高,气压小于标准大气压时,水的沸点低于100℃。
23. 临淄区某校九年级一班物理兴趣小组的同学,学习了磁现象的知识后,深受物理学家奥斯特和法拉第科学探索精神的影响,怀着极大的兴趣对下列实验进行了探究。
(1)如图甲,将小磁针放在南北方向的直导线正下方,小磁针静止,N极指向北。如图乙触接电源,小磁针的N极向纸外偏转,断开连接后,小磁针恢复到图甲位置。如图丙,将电源正负极对调,再次触接电源,小磁针的N极向纸内偏转。
①实验说明,通电导线周围存在磁场,且磁场的方向与________有关;
②断开电源后,小磁针恢复到图甲状态,这是因为小磁针受到了___________的作用;
(2)利用图丁所示的装置,让闭合电路中的一部分导体AB在磁场中运动,观察电流表指针的偏转情况,记录在表中。已知当电流从电流表的左侧接线柱流入时,指针向左偏转;从右侧接线柱流入时,指针向右偏转;
实验次数
导体棒移动情况
电流表指针偏转情况
1
竖直向上
不偏转
2
竖直向下
不偏转
3
水平向左
向右偏转
4
水平向右
向左偏转
根据表中记录的实验信息,完成下列问题:
①由第1、2两次实验可知,导体棒AB平行于磁感线运动,闭合回路中________(填“会”或“不会”)产生感应电流;
②由第3、4两次实验可知,导体棒AB中感应电流的方向与_________的方向有关。如果固定导体棒AB,水平向右移动磁铁,电流表的指针________(选填“会”或“不会”)偏转;
③本实验的设计不完整,不能探究感应电流的方向与磁场方向的关系。为了使探究过程更加完整,应__________;
④将丁图中电流表换成直流电源后,利用实验装置还可以探究________________。
【答案】(1) ①. 电流方向 ②. 地磁场
(2) ①. 不会 ②. 导体运动 ③. 会 ④. 调换磁极的方向 ⑤. 磁场对通电导体的作用
【解析】
【小问1详解】
[1]对调电源正负极后,小磁针偏转方向发生改变,说明磁场方向改变,即说明电流的磁场方向与电流方向有关。
[2]断电后,小磁针静止时一端指南,一端指北,是因为受到地磁场的作用。
【小问2详解】
[1]由第1、2两次实验可知,电流表指针不偏转,说明没有电流产生,即导体棒AB平行于磁感线运动,闭合回路中不会产生感应电流。
[2]由第3、4两次实验可知,当导体棒运动方向改变时,电流表指针偏转方向改变,即电流方向改变,说明感应电流的方向与导体运动方向有关。
[3]如果固定导体棒AB,水平向右移动磁铁,若以磁铁为参照物,导体棒在磁场中左右运动,切割磁感线,故电流表指针会偏转。
[4]为了使探究过程更加完整,应控制导体移动方向不变,将磁体的磁极方向对调,改变磁场方向。
[5]将丁图中电流表换成直流电源后,利用实验装置还可以探究探究磁场对通电导体的作用。
24. 如图甲所示为“测量小灯泡电阻”的实验装置,已知小灯泡标有字样。
(1)请用笔画线代替导线,在图甲中将实验电路连接完整(要求:闭合开关后,滑动变阻器的滑片向右移动时灯泡变亮)________;
(2)连接电路后,闭合开关S,发现灯泡不亮,电压表示数为零,电流表有示数,产生这种现象的原因可能是_________.在检查修正电路无误后进行实验,电压表的示数如图乙,此时小灯泡两端电压为______V,为了测量小灯泡正常发光的电阻,应将滑动变阻器的滑片P向______(选填“A”或“B”)端移动,同时眼睛要注意观察______(选填“电压表”、“电流表”或“灯泡”),直至灯泡正常发光;
(3)通过移动滑动变阻器的滑片P,进行多次测量记录数据,并绘制图像如图丙所示,由此可得小灯泡正常发光时的电阻是______;
(4)根据图丙可知小灯泡的电阻是____________(选填“变化”或“不变”)的,你认为原因是__________;
(5)根据小灯泡的图像和观察到的亮度变化,还可以发现____________。
【答案】(1) (2) ①. 小灯泡短路(或电压表短路) ②. 1.8 ③. B ④. 电压表
(3)8.3 (4) ①. 变化 ②. 灯丝电阻受温度的影响
(5)灯泡的实际功率越大,灯泡越亮
【解析】
【小问1详解】
根据题意,要求滑动变阻器滑片向右移动时小灯泡变亮,说明电路中电流变大,则滑动变阻器阻值变小,故滑动变阻器选用右下接线柱与灯泡串联在电路中,小灯泡额定电压为2.5V,电压表接小量程。如图所示:
【小问2详解】
[1]电路连接完成后,闭合开关S,发现电流表有示数,说明电路是连通的,灯泡不亮,电压表无示数,则可能是与电压表并联部分出现短路故障,导致电压表也被短路而无示数,灯泡与电压表并联,所以出现此现象的原因可能是灯泡短路(或电压表短路)。
[2]由图乙知,电压表的量程应为0∼3V,分度值为0.1V,示数为1.8V。
[3][4]电压表的示数为1.8V,小于灯泡额定电压2.5V,要测量小灯泡正常发光时的电流,应增大灯泡两端的电压,根据串联电路电压规律,应减小滑动变阻器两端的电压,根据分压原理,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,故应将图甲中滑动变阻器的滑片向B端移动,直至电压表示数为2.5V,所以眼睛一直观察电压表。
【小问3详解】
由图丙可知,当灯泡两端电压为2.5V时,通过的电流为0.3A,则小灯泡正常发光时的电阻
【小问4详解】
[1][2]由图丙可知,灯泡的U-I图像不是一条直线,因此灯泡的电阻是变化的,变化的原因是灯泡的灯丝电阻受温度的影响。
【小问5详解】
根据小灯泡的U-I图像和观察到的亮度变化可知,灯泡两端的电压越大,通过的电流越大,根据P=UI可知,灯泡的实际功率越大,灯泡越亮,因此可知,灯泡的亮度与实际功率有关,实际功率越大,灯泡越亮。
四、分析与计算(本题包括2个小题,共20分)
25. 如图所示,电源电压U保持不变,R1、R2为定值电阻,其中R1=10Ω,当只闭合开关S1时,电流表示数为0.6A,当同时闭合开关S1、S2时,电流表的示数变为1.1A,求:
(1)电源电压U;
(2)R2的阻值;
(3)当同时闭合开关S1、S2时,通电10min整个电路消耗的电能。
【答案】(1)6V (2)12Ω
(3)3960J
【解析】
【小问1详解】
由图可知,当只闭合开关S1时,只有R1工作,由可知,电源电压
U=U1=I1R1=0.6A×10Ω=6V
【小问2详解】
当同时闭合开关S1、S2时,R1、R2并联,电流表测量干路总电流;根据并联电路的特点可知,通过R2的电流
I2=I﹣I1=1.1A﹣0.6A=0.5A
R2两端的电压
U2=U=6V
由可知,R2的阻值
【小问3详解】
当同时闭合开关S1、S2时,通电10min整个电路消耗的电能
W=UIt=6V×1.1A×10×60s=3960J
26. 图甲是某电饭锅的简化电路原理图,和是阻值不变的加热电阻,,S为温控开关,1、2是开关连接的触点。某次煮饭时,只将电饭锅接入的电路中,在加热状态下工作了一段时间后,开关S自动切换到保温状态。在保温状态下,电能表(如图乙)的转盘在内转动了。求:
(1)保温状态下该电饭锅的发热功率;
(2)阻值的大小;
(3)该电饭锅在加热状态下用时将初温为20℃的水加热至沸腾(1个标准大气压),求电饭锅烧水的效率。[]
【答案】(1)100W
(2)440
(3)85%
【解析】
【小问1详解】
表示电路中每消耗的电能,电能表的转盘转3000转,在保温状态下,电能表(如图乙)的转盘在内转动了,电饭锅消耗的电能为
保温功率为
【小问2详解】
由图甲可知,当开关S与触点1连接时,电路中只有,电路中电阻较小;当开关S与触点2连接时,电路中串联,电路中电阻较大;电源电压一定,由可知,当开关S与触点1连接时,电路电功率较大、电饭锅处于加热状态;当开关S与触点2连接时,电路电功率较小、电饭锅处于保温状态;由可得保温时电路总电阻为
的阻值为
【小问3详解】
标准大气压下水的沸点为100℃,电饭锅将初温为20℃的水加热至沸腾时,水吸收的热量
加热功率为
电饭锅12分钟产生的热量为
电饭锅的烧水的效率为
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