内容正文:
2024-2025学年广东省湛江市麻章区九年级(上)
期末物理试卷
一、选择题:本大题7小题,每小题3分,共21分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 下列数据中比较符合实际的是( )
A. 教室里一盏日光灯的电流约为0.2A
B. 对人体安全电压是36V
C. 一个电热水壶的加热功率约为10W
D. 家用电冰箱的电流为20A
2. 如图是楼道常见的一种触摸开关。当手指直接接触开关面板上的金属体时,因为人体是导体,会触发开关闭合,电路中的电灯发光。手持下列物体去接触木板上的金属体时,也能使电灯发光的是( )
A. 木牙签 B. 玻璃杯
C. 塑料尺 D. 铁汤匙
3. 如图所示,“神舟十八号”返回舱进入大气层,与大气摩擦形成高温“火球”。下列改变内能的方式与“火球”的形成原理相同的是( )
A. 烧水水温升高 B. 锯木头时锯子发热
C. 暖风机使房间温度升高 D. 用暖水袋暖手
4. 如图所示,青瓦是古建筑常用建筑材料,制瓦工艺有上千年的历史。制瓦工艺分为成坯、晒制、高温烧制等诸多流程。下列说法正确的是( )
A. 晒制泥坯时,泥坯温度越高含有热量越多
B. 高温烧制时,燃料燃烧越充分其热值越大
C. 高温烧制时,通过热传递的方式改变瓦片的内能
D. 高温烧制时,瓦片的温度升高,分子的热运动减缓
5. 关于如图所示的四个情境,下列说法中正确的是( )
A. 甲图,音量键电位器通过改变接入电路电阻丝的材料来改变音量
B. 乙图,电路中干电池正、负极对调后,LED灯亮度会稍微变暗
C. 丙图,开关闭合后,用导线试触两端时,亮度不变,亮度变暗
D. 丁图,由图可知,电流的方向是从电源的正极流向负极
6. 铁路系统实行电子检票,乘客进站需识别身份证和人脸,当“人”“证”一致(两个开关均闭合)时,识别电路被接通,闸门M自动打开。以下电路可实现上述要求的是( )
A. B.
C. D.
7. 图中甲、乙分别是某家庭3月初和4月初电能表的示数,则下列说法正确的是( )
A. 电能表是计量电功率的仪表
B. 该家庭在这一个月的时间内总共用电
C. 该电能表允许通过的最大电流为10A
D. 该电能表上标有的“”的含义:这个家庭每消耗的电能,电能表表盘转动1200圈
二、填空题:本大题7小题,每空1分,共21分。
8. 【护国大将军】国际局势风云动荡,2024年9月25日祖国生日前夕,“东风快递使命必达”——东风31AG洲际导弹21分钟飞达12000km外,向世界展示了中国有能力捍卫国家安全,完成下题。
(1)本次发射火箭使用了新型固体燃料,其能量主要来自新型固体燃料储存的_______能,主要原因是新型固体燃料的_______较大,发射过程中该值_______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)在整个试射过程中,火箭与大气间剧烈摩擦,通过_______的方式使得火箭表面温度急剧升高;火箭加速升空阶段,内能转化成_______能,在能量的转化过程中,能量的总量_________(选填“不断增大”“不断减小”或“保持不变”)。
9. 近几年我国新能源汽车发展迅猛,如图所示,在给汽车蓄电池充电时,蓄电池相当于电路中的___________;汽车在转向前,司机会拨动转向横杆,汽车同侧的前后两个转向灯就会同时闪亮、同时熄灭,但其中一个损坏时,另一个仍能正常工作,则这两个转向灯之间是___________(选填“串联”或“并联”)的,转向杆相当于电路中的___________。
10. 如图所示,用酒精灯加热试管中的水,当水沸腾一段时间以后,塞子被试管内水蒸气推出,这与汽油机________冲程的能量转化是一致的。一台单缸四冲程汽油机,飞轮转速是1200r/min该汽油机每秒有________个冲程,做功________次。
11. 如图,在烧杯中加入盐水,然后将连在电压表上的铜片和锌片插入盐水中_____极,电池的电压为________V。盐水电池可以供电,是因为化学反应使得盐水中的正负电荷发生定向移动,如负电荷不断地在_____片聚集(选填“锌”或“铜”),为电极提供电荷。
12. 如图所示是一款电暖手宝,通电后其内部加热棒可以对液体进行加热,这是利用了电流具有 _____效应。电暖手宝里面液体的主要成分是水,这是利用了水的 ________较大的特性。若该暖手宝装有0.5kg的水,加热时水温由20℃升高至50℃,则此过程中水吸收的热量为 ____________J。(c水=4.2×103J/(kg•℃))
13. 电阻A和B的电流与其两端电压的关系如图所示。由图可知,电阻A的阻值为__________Ω;电阻B的阻值为___________Ω,将A和B并联后接在1V的电源上,电路中的总电流为_____________ A。
三、作图题:本题7分。
14. 如图所示,请在图中的空白圆圈内正确填上对应的电表符号。
15. 请根据如图所示的实物电路画出电路图。
16. 如图所示,请用笔画线代替导线,将“伏安法”测电阻实验电路连接完整。(要求:滑动变阻器滑片P向右滑动,电压表的示数增大)
四、实验题:本大题3小题,每空1分,共20分。
17. 为探究不同物质吸热能力,小明用如图所示两套完全相同的实验装置进行实验探究,实验数据记录如下表。
加热时间/min
0
1
2
3
4
甲的温度/℃
30
34
38
42
46
乙的温度/℃
10
18
26
34
42
(1)除图中所给的实验器材外,还需要的测量工具是秒表和___________,实验前应称取___________相同的甲、乙两种液体。实验中选用相同的电加热器加热的目的是使两种液体在相同时间内___________;
(2)通过实验,记录的数据如表格所示,当它们吸收相同热量时,___________(选填“甲”或“乙”)的温度变化更快;从开始加热到42℃,甲、乙两种液体吸收热量的大小关系为Q甲___________Q乙(选填“>”、“ =”或“<”);
(3)在该实验中___________控制甲和乙两种液体的初温相同(选填“需要”或“不需要”);
(4)分析实验数据可知___________物质的吸热能力强(选填“甲”或“乙”) 。
18. 小强在探究“影响导体电阻大小的因素”时,猜想导体的电阻可能与下列因素有关:
①导体的材料;
②导体的长度;
③导体的横截面积。
为了验证上述猜想,小强用如图所示的器材进行实验,其中导体A、B、C是镍铬合金丝,D是锰铜合金丝;A、C、D长度相同,A、B、D横截面积相同:
(1)实验电路如图所示,实验前开关处于 ____________状态,最好在导线a、b间连接 __________(选填“导线”或“电阻”),随后在M、N之间分别接上不同的导体。
(2)为了验证猜想3,应选用编号为 __________的两根金属丝分别接入电路进行试验。
(3)选用A、B两根导线分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体的 _______是否有关。选用A、D两根导线分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体的 _______是否有关。
(4)实验中,她将A、D两根导线分别接入电路,测出的电流分别为I1、I2,它们的关系为I1<I2,可以判断出:镍铬材料和锰铜材料比较,__________导电性较强。
19. 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,滑动变阻器(标有“20Ω 2A”字样),定值电阻4个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω),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)闭合开关前,应将滑片P调到__________(选填“A”或“B”)处;闭合开关后,若电流表有示数,电压表无示数,则电路故障原因可能是__________;
(3)排除故障后,将定值电阻由5Ω更换为10Ω时,应向___________(选填“左”或“右”)适当调节滑动变阻器的滑片P,使电压表示数为___________V;
(4)图丙是同学们根据实验数据画出的定值电阻的I—R图像,他们得出结论:___________;
(5)小静同学继续探究,再次换接50Ω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数值,为了完成这次实验,她采取的措施可行的是________。
A. 更换阻值更大的滑动变阻器
B. 将电压表改接到滑动变阻器两端
五、计算题:本大题共2小题,第19小题6分,第20小题7分,共13分。
20. 用煤气灶既方便又环保,一般的煤气灶正常工作时,15min可使质量为4kg,温度为50℃的水在一标准气压下烧开。已知煤的热值为q=4.0×107J/m3,水的比热容为c=4.2×103J/(kg•℃),求:
(1)水吸收的热量是多少?
(2)若煤气灶放出的热量70%被水吸收,煤气灶实际放出的热量为多少?
(3)要放出这些热量,需燃烧多少m3煤气?
21. 如图电路,电源电压保持12V不变,灯泡上标有“10V,4W”的字样,闭合S,调节滑片P使灯泡L正常发光。求:
(1)灯泡L的电阻;
(2)电路中的电流;
(3)通电1min,变阻器R上产生的热量。
六、综合能力题:本大题3小题,每空1分,共18分。
22. 有些汽车前挡风玻璃上的刮水器能够随着雨量的大小,刮水的速度会相应地发生变化。小华查阅了相关资料后,自制了如图甲所示的雨水检测金属网(以下简称检测网)。
(1)小华按照图乙电路图连接好电路;
(2)检测网未放入水中,电流表无示数,检测网放入水中电流表有示数,表明雨水是______(选填“导体”或“绝缘体”)。小华通过观察电路中______示数的变化来判断电动机转速的变化,从而反映出刮水器刮水速度的变化;
(3)将检测网竖立并缓慢浸入雨水中进行实验,分析数据可知,金属网浸入雨水中的深度越深,电流表示数______(选填“越大”或“越小”);我们知道,影响导体电阻的大小的因素有:导体的______、长度和横截面积、温度等,由此可知:a、b间接入电路的电阻变化是由导体的______变化引起的;
(4)小华设计的电路在无雨水时,电动机不能转动,可是这样无法实现无雨时的车窗清洗,需要在图乙电路中加装一个开关,开关应与检测网:______(选“并联”或“串联”)。
23. 在综合实践活动中,小林自制了一个坐位体前屈项目测试仪,原理如图乙所示,电源电压为10V,R1=50Ω,电阻丝R2粗细均匀,总长度为30cm。闭合开关,挡板P在B端时,坐位体前屈成绩为0cm,电流表示数为0.05A;挡板P在A端时,坐位体前屈成绩为30cm。
请完成以下问题:
(1)挡板P由B端向A端滑动时,电流表示数 _______,电阻R1功率 _______(两空均选填“变大”、“变小”或“不变”);
(2)当推动挡板P由B端到A端时,电压表示数是 ________V;
(3)电阻丝R2的阻值是 ________Ω;
(4)国家体质标准中九年级男生坐位体前屈成绩大于17.8cm为优秀,达到13.8厘米至17.7厘米为良好,若小林进行测试时电压表示数为5V,通过计算控制小林的成绩是_______cm,当电压表示数至少为 _________V时,才能达到良好。
24. 阅读下面短文,回答问题。
热电偶
把两种不同材料的导线(如铁线和铜线)组成如题图所示的闭合回路,当A、B两端存在温度差时,回路中就会有电流通过,这就是塞贝克效应,这种电路叫热电偶,实验表明:热电偶电路中电流的大小跟相互连接的两种金属丝的材料有关;跟接点A和B间的温度差的大小有关,温度差越大,回路电流越大。请回答下列问题:
(1)如题图所示:
①其它条件不变,只将铁丝换成铜丝,电路电流 ________;
②其它条件不变,只将A处杯中的冰水混合物换为沸水,电路电流 _______;
③其它条件不变,移去酒精灯,将B放入另一杯冰水混合物中,电路电流 ________(各空格均选填“变大”、“变小”、“不变”“变为零”);
(2)这样的热电偶实际上是一个电源,它的电能是由 _____能转化而来;
(3)热电偶电路可以把温度信号换成 _____信号,利用这种性质可以把热电偶做成温度计,利用热电偶做成的温度计,不受液体的沸点、凝固点等因素的影响,因而具有明显的测量范围大的优势。因此,主要考虑金属材料的( )
A.熔点的高低
B.密度的大小
C.比热容的大小
D.质量的大小
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2024-2025学年广东省湛江市麻章区九年级(上)
期末物理试卷
一、选择题:本大题7小题,每小题3分,共21分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 下列数据中比较符合实际的是( )
A. 教室里一盏日光灯的电流约为0.2A
B. 对人体安全的电压是36V
C. 一个电热水壶的加热功率约为10W
D. 家用电冰箱的电流为20A
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据物理常识可知,教室里一盏日光灯的电流约为0.2A,故A符合题意;
B.根据物理常识可知,对人体安全的电压不高于36V,故B不符合题意;
C.一个电热水壶的加热功率约为1000W,故C不符合题意;
D.根据物理常识可知,家用电冰箱的电流约为3A,故D不符合题意。
故选A。
2. 如图是楼道常见的一种触摸开关。当手指直接接触开关面板上的金属体时,因为人体是导体,会触发开关闭合,电路中的电灯发光。手持下列物体去接触木板上的金属体时,也能使电灯发光的是( )
A. 木牙签 B. 玻璃杯
C. 塑料尺 D. 铁汤匙
【答案】D
【解析】
【详解】依题意得,导体可以触发开关闭合,使电路中的电灯发光;
ABC.木制牙签、玻璃杯、塑料尺是绝缘体,不能触发开关闭合,不能使电路中的电灯发光,故ABC不符合题意;
D.铁汤匙是导体,可以触发开关闭合,能使电路中的电灯发光,故D符合题意。
故选D。
3. 如图所示,“神舟十八号”返回舱进入大气层,与大气摩擦形成高温“火球”。下列改变内能的方式与“火球”的形成原理相同的是( )
A. 烧水水温升高 B. 锯木头时锯子发热
C. 暖风机使房间温度升高 D. 用暖水袋暖手
【答案】B
【解析】
【详解】神舟十六号返回舱进入大气层克服大气的摩擦阻力做功使自身内能增加,这是用做功的方式改变内能。
A.烧水使水温升高时通过热传递的方式改变内能,故A不符合题意;
B.锯木头时锯子发热,是通过做功的方式改变物体的内能,故B符合题意;
C.暖风机使房间温度升高是暖风机中的热空气将热量传递给房间中温度较低的空气从而使房间温度升高,是通过热传递的方式改变物体的内能,故C不符合题意;
D.向手哈气取暖是口中的热空气将热量传递给了温度较低的手使手温度升高,是通过热传递的方式改变物体的内能,故D不符合题意。
故选 B。
4. 如图所示,青瓦是古建筑常用的建筑材料,制瓦工艺有上千年的历史。制瓦工艺分为成坯、晒制、高温烧制等诸多流程。下列说法正确的是( )
A. 晒制泥坯时,泥坯温度越高含有热量越多
B. 高温烧制时,燃料燃烧越充分其热值越大
C. 高温烧制时,通过热传递的方式改变瓦片的内能
D. 高温烧制时,瓦片的温度升高,分子的热运动减缓
【答案】C
【解析】
【详解】A.热量是过程量,含有热量的说法是错误的,故A错误;
B.热值是燃料的一种性质,与燃烧是否充分无关,故B错误;
C.高温烧制时,热量由高温火焰传递给瓦片,通过热传递的方式改变瓦片的内能,故C正确;
D.瓦片的温度升高,分子的热运动变剧烈,故D错误。
故选C。
5. 关于如图所示的四个情境,下列说法中正确的是( )
A. 甲图,音量键电位器通过改变接入电路电阻丝的材料来改变音量
B. 乙图,电路中干电池正、负极对调后,LED灯亮度会稍微变暗
C. 丙图,开关闭合后,用导线试触两端时,亮度不变,亮度变暗
D. 丁图,由图可知,电流的方向是从电源的正极流向负极
【答案】D
【解析】
【详解】A.音量键电位器通过改变接入电路电阻丝的长度来改变电路中的电流,电流大,声音的响度大,故A错误;
B.LED灯是二极管,二极管具有单向导电性,电路中干电池正、负极对调后,电流不能从二极管通过,所以灯不会亮,故B错误;
C.开关闭合后,用导线触接两端时,被导线短路,不会发光,亮度变亮,故C错误;
D.图中电源右端是正极,箭头表示电流方向,所以电流的方向是从电源的正极流向负极,故D正确。
故选D。
6. 铁路系统实行电子检票,乘客进站需识别身份证和人脸,当“人”“证”一致(两个开关均闭合)时,识别电路被接通,闸门M自动打开。以下电路可实现上述要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.只需身份证识别开关闭合,闸门M就会自动打开,故A不符合题意;
B.串联电路,需要同时闭合两个开关电路才会被接通,闸门M才会自动打开,故B符合题意;
C.并联电路,闸门M在干路上,任意闭合一个开关,闸门就会自动打开,故C不符合题意;
D.只需闭合人脸识别开关,闸门M就会自动打开,故D不符合题意。
故选B。
7. 图中甲、乙分别是某家庭3月初和4月初电能表的示数,则下列说法正确的是( )
A. 电能表是计量电功率的仪表
B. 该家庭在这一个月的时间内总共用电
C. 该电能表允许通过的最大电流为10A
D. 该电能表上标有的“”的含义:这个家庭每消耗的电能,电能表表盘转动1200圈
【答案】D
【解析】
【详解】A.电能表是测量消耗电能或电功的仪表,故A错误;
B.由图可知3月初电能表的示数W1=1042.8kW·h,4月初电能表的示数W2=1242.8kW·h,则该家庭在这段时间内总共用电
W=W2﹣W1=1242.8kW·h﹣1042.8kW·h=200kW·h
故B错误;
C.电能表上“220V 10(40A)”表示该电能表在220V的电路中使用,标定电流为10A,最大电流不允许超过40A,故C错误;
D.表盘上标有“1200 r/ ( kW ⋅ h ) ”,表示每消耗1kW•h的电能,电能表表盘转动1200转,故D正确。
故选D。
二、填空题:本大题7小题,每空1分,共21分。
8. 【护国大将军】国际局势风云动荡,2024年9月25日祖国生日前夕,“东风快递使命必达”——东风31AG洲际导弹21分钟飞达12000km外,向世界展示了中国有能力捍卫国家安全,完成下题。
(1)本次发射的火箭使用了新型固体燃料,其能量主要来自新型固体燃料储存的_______能,主要原因是新型固体燃料的_______较大,发射过程中该值_______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)在整个试射过程中,火箭与大气间剧烈摩擦,通过_______的方式使得火箭表面温度急剧升高;火箭加速升空阶段,内能转化成_______能,在能量的转化过程中,能量的总量_________(选填“不断增大”“不断减小”或“保持不变”)。
【答案】(1) ①. 化学 ②. 热值 ③. 不变
(2) ①. 做功 ②. 机械 ③. 保持不变
【解析】
【小问1详解】
[1]本次发射的火箭使用了新型固体燃料,其能量主要来自新型固体燃料储存的化学能,将化学能转化为内能。
[2]火箭飞行时需要大量的能量,当完全燃烧的燃料的量相同时,燃料的热值越大,燃料释放的热量越多,故火箭所用的燃料需要具有较高的热值。
[3]热值是燃料的一种特性,只决定于燃料的种类,因此在燃料质量不断减少的过程中,新型固体燃料的热值不变。
【小问2详解】
[1]在整个试射过程中,火箭与大气间剧烈摩擦,火箭不断克服摩擦力做功,将机械能转化为内能,内能增大,是通过做功的方式改变内能。
[2]火箭加速升空阶段,火箭的质量不变,速度增大,高度升高,火箭的动能增大,重力势能增大,机械能是动能与势能的总和,则火箭的机械能增大,此过程中火箭将内能转化成机械能。
[3]由能量守恒定律得,在能量的转化过程中,能量的总量保持不变。
9. 近几年我国新能源汽车发展迅猛,如图所示,在给汽车蓄电池充电时,蓄电池相当于电路中的___________;汽车在转向前,司机会拨动转向横杆,汽车同侧的前后两个转向灯就会同时闪亮、同时熄灭,但其中一个损坏时,另一个仍能正常工作,则这两个转向灯之间是___________(选填“串联”或“并联”)的,转向杆相当于电路中的___________。
【答案】 ①. 用电器 ②. 并联 ③. 开关
【解析】
【详解】[1]给汽车蓄电池充电,蓄电池消耗电能,将电能转化为化学能储存在电池中,所以相当于用电器。
[2]其中一个损坏时,另一个仍能正常工作,说明两灯之间工作互相不影响,所以是并联。
[3]司机拨动横杆,转向灯才会工作,所以这根杆子起到开关的作用。
10. 如图所示,用酒精灯加热试管中的水,当水沸腾一段时间以后,塞子被试管内水蒸气推出,这与汽油机________冲程的能量转化是一致的。一台单缸四冲程汽油机,飞轮转速是1200r/min该汽油机每秒有________个冲程,做功________次。
【答案】 ①. 做功 ②. 40 ③. 10
【解析】
【详解】[1]塞子被试管内水蒸气推出时,水蒸气对塞子做功,水蒸气的内能转化为塞子的机械能,汽油机的做功冲程中,将内能转化为机械能,所以这一过程与汽油机的做功冲程能量转化一致。
[2][3]单缸四冲程汽油机工作时,一个工作循环完成4个冲程、做1次功、飞轮转2周。该汽油机飞轮转速是1200r/min,则每秒飞轮转20周、做10次功、完成40个冲程。
11. 如图,在烧杯中加入盐水,然后将连在电压表上的铜片和锌片插入盐水中_____极,电池的电压为________V。盐水电池可以供电,是因为化学反应使得盐水中的正负电荷发生定向移动,如负电荷不断地在_____片聚集(选填“锌”或“铜”),为电极提供电荷。
【答案】 ①. 负 ②. 0.6 ③. 锌
【解析】
【详解】[1][2]在烧杯中加入盐水,然后将连在电压表上的铜片和锌片插入盐水中,这样就制成了一个盐水电池。观察电压表的接线和指针偏转知道,电压表的负接线柱与锌片相连,锌片是盐水电池的负极,电压表解小量程,分度值为0.1V,电池的电压为0.6V。
[3]盐水电池可以供电,是因为化学反应使得盐水中的正负电荷发生定向移动,如负电荷不断地在锌片聚集,为电极提供电荷。
12. 如图所示是一款电暖手宝,通电后其内部加热棒可以对液体进行加热,这是利用了电流具有 _____效应。电暖手宝里面液体的主要成分是水,这是利用了水的 ________较大的特性。若该暖手宝装有0.5kg的水,加热时水温由20℃升高至50℃,则此过程中水吸收的热量为 ____________J。(c水=4.2×103J/(kg•℃))
【答案】 ①. 热 ②. 比热容 ③. 6.3×105
【解析】
【详解】[1]电流流过导体时,导体要发热,这种现象是电流的热效应。发生电流的热效应时,电能转化为内能。
[2]水的比热容比较大,质量相同的水和其他物质相比,在吸收或放出相同热量的情况下,水的温度变化要小些。
[3]此过程中水吸收的热量为
13. 电阻A和B的电流与其两端电压的关系如图所示。由图可知,电阻A的阻值为__________Ω;电阻B的阻值为___________Ω,将A和B并联后接在1V的电源上,电路中的总电流为_____________ A。
【答案】 ①. 5 ②. 10 ③. 0.3
【解析】
【详解】[1][2]由图可知,当电压是3V时,通过电阻A、B的电流分别是0.6A、0.3A,则电阻A、B的阻值分别是
[3]将A和B并联后接在1V的电源上,根据并联电路的电压规律可知,此时通过电阻A、B的电流分别是0.2A、0.1A,根据并联电路的电流规律可知,电路中的总电流为
0.2A+0.1A=0.3A
三、作图题:本题7分。
14. 如图所示,请在图中的空白圆圈内正确填上对应的电表符号。
【答案】
【解析】
【详解】电流表相当于导线,电压表相当于断开的开关。如图所示,闭合开关后,L1、L2均能发光,说明L1、L2均有电流经过,则电路中上面的电表为电流表,下面的电表是电压表,如图所示:
15. 请根据如图所示的实物电路画出电路图。
【答案】
【解析】
【详解】由实物图可知,电流从电源正极出发经开关、电流表、灯泡回负极,如图所示:
16. 如图所示,请用笔画线代替导线,将“伏安法”测电阻实验电路连接完整。(要求:滑动变阻器滑片P向右滑动,电压表的示数增大)
【答案】
【解析】
【详解】滑动变阻器滑片向右移动时,电压表的示数增大,由欧姆定律可知电路中的电流变大,电流表的示数增大,变阻器连入电路的电阻减小,所以滑动变阻器应接右下方的接线柱,如图所示:
四、实验题:本大题3小题,每空1分,共20分。
17. 为探究不同物质吸热能力,小明用如图所示两套完全相同的实验装置进行实验探究,实验数据记录如下表。
加热时间/min
0
1
2
3
4
甲的温度/℃
30
34
38
42
46
乙的温度/℃
10
18
26
34
42
(1)除图中所给的实验器材外,还需要的测量工具是秒表和___________,实验前应称取___________相同的甲、乙两种液体。实验中选用相同的电加热器加热的目的是使两种液体在相同时间内___________;
(2)通过实验,记录的数据如表格所示,当它们吸收相同热量时,___________(选填“甲”或“乙”)的温度变化更快;从开始加热到42℃,甲、乙两种液体吸收热量的大小关系为Q甲___________Q乙(选填“>”、“ =”或“<”);
(3)在该实验中___________控制甲和乙两种液体的初温相同(选填“需要”或“不需要”);
(4)分析实验数据可知___________物质的吸热能力强(选填“甲”或“乙”) 。
【答案】 ①. 天平 ②. 质量 ③. 吸收的热量相同 ④. 乙 ⑤. < ⑥. 不需要 ⑦. 甲
【解析】
【详解】(1)[1]实验中,需要测量时间,需要秒表,还需要使用质量相同的甲、乙两种液体,所以还需要天平。
[2]要探究不同物质吸热能力,除了物质种类不同外,其它物理量要控制相同,所以需要称量相同质量的甲、乙两种液体。
[3]实验中使用相同的电加热器,在相同的时间内放出的热量相同,则两种液体吸收的热量相同。
(2)[4]由表格数据知,加热相同时间4min,即吸收相同热量时,甲升高了16摄氏度,乙升高了32摄氏度,所以乙升温更快。
[5]由表格数据知,从开始加热至42摄氏度,甲用时3min,乙用时4min,所以甲吸收的热量比乙的少。即Q甲<Q乙。
(3)[6]在实验中,不需要控制甲、乙两种液体的初温相同,因为在相同时间内,温度变化越慢,吸热能力越强;或升高相同温度,用时越多,吸热能力越强。
(4)[7]由表格数据知,吸收相同温度,甲升温慢,乙升温快,所以甲物质的吸热能力更强。
18. 小强在探究“影响导体电阻大小的因素”时,猜想导体的电阻可能与下列因素有关:
①导体的材料;
②导体的长度;
③导体的横截面积。
为了验证上述猜想,小强用如图所示的器材进行实验,其中导体A、B、C是镍铬合金丝,D是锰铜合金丝;A、C、D长度相同,A、B、D横截面积相同:
(1)实验电路如图所示,实验前开关处于 ____________状态,最好在导线a、b间连接 __________(选填“导线”或“电阻”),随后在M、N之间分别接上不同的导体。
(2)为了验证猜想3,应选用编号为 __________的两根金属丝分别接入电路进行试验。
(3)选用A、B两根导线分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体的 _______是否有关。选用A、D两根导线分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体的 _______是否有关。
(4)实验中,她将A、D两根导线分别接入电路,测出的电流分别为I1、I2,它们的关系为I1<I2,可以判断出:镍铬材料和锰铜材料比较,__________导电性较强。
【答案】(1) ①. 断开 ②. 电阻
(2)AC (3) ①. 长度 ②. 材料
(4)锰铜
【解析】
【小问1详解】
[1]为了保护电路,实验前开关应处于断开状态。
[2]串联电路中各用电器起到分压作用,为了保护电路,防止电路中电流过大,烧坏电路,可以在导线a、b间连接电阻,随后在M、N之间分别接上不同的导体,使电阻与导体串联。
【小问2详解】
为了验证猜想3,即导体的电阻与横截面积的关系,要控制其他因素相同,只改变横截面积。A和C的材料和长度都相同,横截面积不同,则可以选用编号为A和C的两根金属丝分别接入电路进行实验。
【小问3详解】
[1]A、B的材料、横截面积相同,长度不同,选用A、B两根导线分别接入电路中进行实验,是为了探究电阻大小跟导体的长度是否有关。
[2]因为A和D材料长度和横截面积都相同,材料不同。选用A、D两根导线分别接入电路中是为了探究导体的电阻与材料的关系。
【小问4详解】
实验中,将A、D两根导线分别接入电路,测出的电流分别为I1、I2,且。说明A接入电路时,电路中的电阻较大。由于A和D的长度和横截面积都相同, A是镍铬合金丝,D是锰铜合金丝,电阻越大,导电性能越小。则镍铬材料和锰铜材料比较,锰铜导电性较强。
19. 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,滑动变阻器(标有“20Ω 2A”字样),定值电阻4个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω),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)闭合开关前,应将滑片P调到__________(选填“A”或“B”)处;闭合开关后,若电流表有示数,电压表无示数,则电路故障原因可能是__________;
(3)排除故障后,将定值电阻由5Ω更换为10Ω时,应向___________(选填“左”或“右”)适当调节滑动变阻器的滑片P,使电压表示数为___________V;
(4)图丙是同学们根据实验数据画出的定值电阻的I—R图像,他们得出结论:___________;
(5)小静同学继续探究,再次换接50Ω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数值,为了完成这次实验,她采取的措施可行的是________。
A. 更换阻值更大的滑动变阻器
B. 将电压表改接到滑动变阻器两端
【答案】(1) (2) ①. B ②. 电阻R短路
(3) ①. 右 ②. 3
(4)当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
(5)A
【解析】
【小问1详解】
滑片P向右移动时,电流表示数变小,说明滑动变阻器阻值变大,所以滑动变阻器选A端接线柱与电阻R串联,如下图所示:
【小问2详解】
[1]闭合开关前,为了保护电路中各元件安全,应将滑片P调到阻值最大处,所以应将滑片P调到B端。
[2]闭合开关后,电流表有示数,则电路中有电流通过,没有断路情况,电压表无示数,则可能是电压表被短路,则电路故障原因可能是定值电阻R短路。
【小问3详解】
[1][2]由丙图可知,定值电阻两端电压
U=0.6A×5Ω=0.3A×10Ω=3V
则实验中定值电阻两端电压保持3V不变,将定值电阻由5Ω更换为10Ω时,定值电阻两端电压变大,为了保持定值电阻两端电压不变,由串联分压规律可知,需要增大滑动变阻器两端电压,所以增大滑动变阻器的阻值,故将滑动变阻器的滑片向右调节,使电压表示数为3V。
【小问4详解】
由丙图可知,通过定值电阻的电流随电阻的增大而减小,电流与电阻的乘积不变,所以可以得出结论是当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
【小问5详解】
换接50Ω的定值电阻后,定值电阻两端电压保持3V不变,电源电压为4.5V,则滑动变阻器的阻值
由于滑动变阻器标有“20Ω 2A”字样,所以滑动变阻器的最大阻值偏小,故可以更换阻值更大的滑动变阻器,故A符合题意,B不符合题意。
故选A。
五、计算题:本大题共2小题,第19小题6分,第20小题7分,共13分。
20. 用煤气灶既方便又环保,一般的煤气灶正常工作时,15min可使质量为4kg,温度为50℃的水在一标准气压下烧开。已知煤的热值为q=4.0×107J/m3,水的比热容为c=4.2×103J/(kg•℃),求:
(1)水吸收的热量是多少?
(2)若煤气灶放出的热量70%被水吸收,煤气灶实际放出的热量为多少?
(3)要放出这些热量,需燃烧多少m3煤气?
【答案】(1)8.4×105J
(2)1.2×106J
(3)0.03m3
【解析】
【小问1详解】
水吸收的热量
【小问2详解】
由得,煤气完全燃烧放出热量
【小问3详解】
由得,需要煤气的体积
21. 如图电路,电源电压保持12V不变,灯泡上标有“10V,4W”的字样,闭合S,调节滑片P使灯泡L正常发光。求:
(1)灯泡L的电阻;
(2)电路中的电流;
(3)通电1min,变阻器R上产生的热量。
【答案】(1)25Ω (2)0.4A
(3)48J
【解析】
【小问1详解】
灯泡L的电阻
【小问2详解】
串联电路电流处处相等,此时灯泡正常发光,故电路中的电流为
【小问3详解】
因为电阻与灯泡串联,故R的电压为
故通电1min变阻器R上产生的热量为
六、综合能力题:本大题3小题,每空1分,共18分。
22. 有些汽车前挡风玻璃上的刮水器能够随着雨量的大小,刮水的速度会相应地发生变化。小华查阅了相关资料后,自制了如图甲所示的雨水检测金属网(以下简称检测网)。
(1)小华按照图乙电路图连接好电路;
(2)检测网未放入水中,电流表无示数,检测网放入水中电流表有示数,表明雨水是______(选填“导体”或“绝缘体”)。小华通过观察电路中______示数的变化来判断电动机转速的变化,从而反映出刮水器刮水速度的变化;
(3)将检测网竖立并缓慢浸入雨水中进行实验,分析数据可知,金属网浸入雨水中的深度越深,电流表示数______(选填“越大”或“越小”);我们知道,影响导体电阻的大小的因素有:导体的______、长度和横截面积、温度等,由此可知:a、b间接入电路的电阻变化是由导体的______变化引起的;
(4)小华设计的电路在无雨水时,电动机不能转动,可是这样无法实现无雨时的车窗清洗,需要在图乙电路中加装一个开关,开关应与检测网:______(选“并联”或“串联”)。
【答案】 ①. 导体 ②. 电流表 ③. 越大 ④. 材料 ⑤. 横截面积 ⑥. 并联
【解析】
【详解】(2)[1]检测网未放入水中,电流表无示数,检测网放入水中电流表有示数,说明此时电路为通路,表明雨水是导体。
[2]小华通过观察电路中电流表示数的变化来判断电动机转速的变化,从而反映出刮水器刮水速度的变化,电流表示数越大,刮水器刮水速度越大,采用了转换法。
(3)[3]金属网浸入雨水中的深度越深,横截面积越大,电阻越小,由可知,电流表示数越大。
[4][5]影响导体电阻的大小的因素有:导体的材料、长度和横截面积、温度等,由[3]可知:a、b间接入电路的电阻变化是由导体的横截面积变化引起的,横截面积越大,电阻越小。
(4)[6]开关应与检测网并联,在没有雨时,闭合开关,电路为通路,刮水器开始刮水。
23. 在综合实践活动中,小林自制了一个坐位体前屈项目测试仪,原理如图乙所示,电源电压为10V,R1=50Ω,电阻丝R2粗细均匀,总长度为30cm。闭合开关,挡板P在B端时,坐位体前屈成绩为0cm,电流表示数为0.05A;挡板P在A端时,坐位体前屈成绩为30cm。
请完成以下问题:
(1)挡板P由B端向A端滑动时,电流表示数 _______,电阻R1的功率 _______(两空均选填“变大”、“变小”或“不变”);
(2)当推动挡板P由B端到A端时,电压表示数是 ________V;
(3)电阻丝R2的阻值是 ________Ω;
(4)国家体质标准中九年级男生坐位体前屈成绩大于17.8cm为优秀,达到13.8厘米至17.7厘米为良好,若小林进行测试时电压表示数为5V,通过计算控制小林的成绩是_______cm,当电压表示数至少为 _________V时,才能达到良好。
【答案】(1) ①. 不变 ②. 不变
(2)7.5 (3)150
(4) ①. 20 ②. 3.45
【解析】
【小问1详解】
[1]由乙图可知,R1和R2串联,电压表测量挡板右侧电阻丝两端电压,则滑片P移动时,电源电压不变,电路电阻不变,由得,电路中的电流不变。
[2]滑片P移动时,R1的阻值不变,通过R1的电流不变,根据可知,电阻R1的功率不变。
【小问2详解】
电流表电路电流,滑片移动过程中,电路电流不变;挡板P在B端时,坐位体前屈成绩为0cm,电流表示数为0.05A,则电路的电流始终为0.05A。由得,挡板P在A端时,电阻R1两端的电压
此时电压表测整个电阻丝两端的电压,其示数为
【小问3详解】
由得,电路中的总电阻为
由串联电路的电阻特点可知,电阻丝R2的阻值
小问4详解】
[1]小林进行测试时电压表示数为5V,由得,此时挡板右侧电阻丝的阻值
已知挡板P在A端时,坐位体前屈成绩为30cm,坐位体前屈成绩为0,故电压表示数为5V,小林的成绩为
[2]已知九年级男生坐位体前屈成绩达到13.8厘米至17.7厘米为良好,由得,电压表示数最少为
24. 阅读下面的短文,回答问题。
热电偶
把两种不同材料的导线(如铁线和铜线)组成如题图所示的闭合回路,当A、B两端存在温度差时,回路中就会有电流通过,这就是塞贝克效应,这种电路叫热电偶,实验表明:热电偶电路中电流的大小跟相互连接的两种金属丝的材料有关;跟接点A和B间的温度差的大小有关,温度差越大,回路电流越大。请回答下列问题:
(1)如题图所示:
①其它条件不变,只将铁丝换成铜丝,电路电流 ________;
②其它条件不变,只将A处杯中的冰水混合物换为沸水,电路电流 _______;
③其它条件不变,移去酒精灯,将B放入另一杯冰水混合物中,电路电流 ________(各空格均选填“变大”、“变小”、“不变”“变为零”);
(2)这样的热电偶实际上是一个电源,它的电能是由 _____能转化而来;
(3)热电偶电路可以把温度信号换成 _____信号,利用这种性质可以把热电偶做成温度计,利用热电偶做成的温度计,不受液体的沸点、凝固点等因素的影响,因而具有明显的测量范围大的优势。因此,主要考虑金属材料的( )
A.熔点的高低
B.密度的大小
C.比热容的大小
D.质量的大小
【答案】(1) ①. 为0 ②. 变小 ③. 变为零
(2)内 (3) ①. 电 ②. A
【解析】
【小问1详解】
[1]由题意知,电路中产生电流条件是相互连接的金属丝的材料不同,且相互连接的两个接点间要有温度差。电流的大小与材料的种类和温度差的大小有关。只将铁丝换成铜丝,这样相互连接的两个接点材料相同,电路中不会有电流。
[2]其它条件不变,只将A处杯中的冰水混合物换为沸水,则A、B两处的温度差减小,电流变小。
[3]其它条件不变,移去酒精灯,将B放入另一杯冰水混合物中,则A、B两端没有温度差,电流变为零。
【小问2详解】
要产生电流,必须存在温度差,说明热电偶是将内能转化为电能的装置。
【小问3详解】
[1]根据热电偶的特点及产生条件可知,电流的大小直接反映了两接点间温度差的大小,故热电偶电路可以把温度信号转换成电信号。
[2]利用热电偶做成的温度计有明显的测量范围大的优势,由于测量的温度变化较大,在选用适当的金属做热电偶材料时,要考虑金属材料的熔点的高低,熔点越高,测量的范围越大,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A
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