精品解析:湖北省武汉市洪山区2024-2025学年九年级上学期期末考试物理试题
2025-04-24
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2份
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27页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 湖北省 |
| 地区(市) | 武汉市 |
| 地区(区县) | 洪山区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 20.02 MB |
| 发布时间 | 2025-04-24 |
| 更新时间 | 2026-01-07 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-04-24 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/51806839.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2024-2025学年湖北省武汉市洪山区九年级(上)期末物理试卷
一、选择题
1. 在纸上写错了字后,我们可以用胶带将错字撕去。如图所示,先把胶带粘贴在错字上,错字就从纸上被粘去了。解释这个现象可利用的物质微观特性是( )
A. 分子间存在引力 B. 分子间存在间隙
C. 分子间存在斥力 D. 分子在不停地运动
2. 下列现象中没有利用“水的比热容大”这一特点的实例是( )
A. 甲图,冬天的暖气设备用热水供暖
B. 乙图,汽车发动机用水来冷却
C 丙图,早春傍晚,农民向稻田里灌水保护秧苗
D. 丁图,深秋夜晚,果农给树上喷水结冰防冻坏桔子
3. 如图所示为目前流行的一种自热火锅。自热火锅配有发热包,发热包的主要成分包括生石灰、活性炭、硅藻土和铝粉等。将发热包和冷水放到外盒中,生石灰与水产生化学反应,从而加热上层食物。下列说法正确的是( )
A. 加热过程中,温度从发热包传递给食物
B. 加热过程中,食物所含的热量增加
C. 食物内能的改变是通过热传递方式实现的
D. 发热包的内能一定比食物的内能大
4. 世界上最小的发电机——摩擦纳米发电机,它可以在人走路、说话、心跳、肌肉收缩等运动时,使其组成的材料之间摩擦来实现能量转换。如图所示,从而在外部电路中形成电流,使电流表正常偏转。下列分析中正确的是( )
A. 摩擦发电过程中化学能转化为电能
B. 两摩擦层在相互摩擦的过程中创造了电荷
C. 摩擦层a束缚电子的能力比摩擦层b弱
D. 该发电机A端相当于电源负极
5. 闭合开关S,能用电压表正确测量灯泡L1两端电压的电路是( )
A. B.
C D.
6. 如图是人体红外线感应灯。当人走进照明范围时人体感应开关闭合,离开照明范围时人体感应开关断开;光敏开关仅在光线暗时才会闭合。能实现环境光线非常暗时人来灯亮人走灯灭的电路是( )
A. B.
C. D.
7. 用“电池+口香糖锡纸”能应急取火:将包裹口香糖的锡纸撕成一条中间窄、两头宽的纸带如图甲,将其涂有锡的一面与一节电池的正、负极相连,如图乙锡纸很快就冒烟燃烧起来。下列说法错误的是( )
A. 通过锡纸较窄处的电流等于较宽处的电流
B. 锡纸中电荷定向移动的方向是从电源负极流向电源正极
C. 取火时电源短路,热量产生过多容易烫伤皮肤
D. 靠近电池两极处的锡纸先燃烧起来
8. 小祝同学用旧家电拆下的电位器设计了一款风速可调的小电扇,当沿顺时针方向调节旋钮可以使风速变大,下列方案符合要求的是( )
A. B.
C. D.
9. 如图所示分别是小新同学家上月1号和本月1号电能表的示数。小新为测试某用电器的功率,单独使用该用电器工作1分钟,电能表指示灯闪烁了40次。结合表盘上的信息可判断选项中正确的是( )
A. 小新家上个月消耗的电能为1011kW•h
B. 小新所测试用电器的实际功率是1500W
C. 小新家同时使用用电器总功率不能超2200W
D. 电能表上指示灯闪的越快,电路消耗的电能越多
10. 一款电吹风机,如图甲所示,有两个工作挡位,一个是冷风挡,另一个是热风挡。图乙为它的内部电路简化图,图中M是电动机。电源电压为U,通过电动机的电流为I,电热丝的电阻为R,t时间内电吹风机的电热丝产生的热量为Q,则计算Q的表达式正确的是( )
A. Q=UIt B. Q=I2Rt C. Q=UIt-PRt D.
11. 小年同学连接了如图所示的电路。电源电压恒为3V,闭合S,将滑片移至某一位置A时,电压表V1示数为U1,电压表V2示数为1V,电流表示数为I1,再将滑片向右移动到另一位置B的过程中,滑动变阻器接入电路的阻值变化了ΔR,电压表V2示数变化了1V,电流表示数变化了0.1A,则下列结果正确的是( )
A. U1=2V B. I1=0.1A C. ΔR=10Ω D. R1=10Ω
12. 小快同学在中学生科技创新大赛中设计了一款测定风力大小的装置,如图甲所示,迎风板与压敏电阻Rx连接,工作时迎风板总是正对风吹来的方向。压敏电阻Rx的阻值随风力变化而变化,其阻值Rx与风力F的关系如图乙所示,电压表量程为0~3V。电源电压恒为4.5V,定值电阻R为30Ω。下列说法正确的是( )
A. 开关闭合后,无风时电压表的示数是3V
B. 电压表示数为2.7V时,风力是400N
C. 该装置所能测量的最大风力为600N
D. 当风力增大时,压敏电阻Rx的功率一直增大
二、非选择题(本题包括12小题,共60分)
13. 如图是太阳能LED照明路灯,太阳能电池板可将太阳能转化为 _____能,并向灯杆下方的蓄电池充电,供夜晚路灯照明。灯杆下方的蓄电池为标识“12V 100Ah”的免维护铅酸蓄电池_______h。若在一定时间内,太阳光辐射到该太阳能电池板的能量为2.1×107J,这与完全燃烧 ________kg的煤放出的热量相当。(煤的热值约为3×107J/kg)
14. 为制造压缩空气动力汽车,工程师将装有压缩空气的钢瓶与空气动力发动机链接。该单缸发动机的一个工作循环只有进气冲程和排气冲程两个冲程,如图所示。发动机对外做功的是 _______冲程,此过程中钢瓶内压缩空气的内能 _______(选填“增大”、“不变”或“减小”)。若该发动机的转速为1200r/min,则1s内发动机对外做功 _______次。
15. 小伟同学在“探究物质的吸热能力”的实验中,使用的实验装置如图甲所示。
(1)实验中必须取__________相等的A、B两种液体。选用规格相同的电加热器分别给A和B液体加热,这样做的目的是为了通过比较__________来反映吸收热量的多少。
(2)根据实验测得的数据分别描绘出了A和B两种液体的温度随加热时间变化的图像,如图乙所示,则__________液体的吸热能力更强。
(3)若A液体的比热容为2.1×103,则B液体的比热容为__________。
16. 小万同学所在的兴趣小组正在探究“并联电路的电流规律”,电源电压恒定。
(1)按照图甲电路图,兴趣小组将电流表接在C处的电路如图乙,闭合开关前电流表的指针如图丙所示,接下来应该__________;
(2)正确操作后,小万闭合开关发现两灯均不亮、电流表无示数。为排查故障,小万将a导线一端从1处拆下,先后改接到电源“-”极、 电流表“0.6A”接线柱及开关“3”接线柱,两灯及电流表均无变化;再改接到开关“4”接线柱时,两灯均亮且电流表有示数,则故障是 (填写字母序号);
A. 导线b断路
B. 导线c断路
C. 开关S接触不良
(3)故障排除后兴趣小组继续实验,测出电路A、B、C三处的电流,并更换规格不同的灯泡重复实验,数据记录在表格中
次数
IA/A
IB/A
IC/A
1
0.12
0.12
023
2
0.15
0.20
0.35
3
0.12
0.14
0.26
①分析数据后,兴趣小组得出的结论是:_________(文字表述);
②本次实验中至少用到 _____个小灯泡。
17. 小事同学用“伏安法”测量标有“2.5V”字样小灯泡的电阻,连接的电路如图甲,现有器材:电源(电压恒为3V)(20Ω 2A)、开关、导线若干。
(1)该实验的原理是 ________;
(2)在实验中移动滑片P到某一位置时,电压表示数如图乙,若要测小灯泡正常发光时的电阻_____(选填“A”或“B”)端移动;
(3)根据测量数据画出小灯泡的I﹣U图像如图丙,小灯泡正常发光时的电阻是 _____Ω;观察图像还发现小灯泡的电流与电压并不成正比,原因是 ________。当小灯泡电阻与滑动变阻器电阻相等时,小灯泡消耗的电功率是 ________W。
18. 在“探究导体的电流跟电阻的关系”实验中,器材有电源(电压恒为4.5V),电流表、电压表和开关,六个定值电阻(10Ω、15Ω、20Ω、30Ω、45Ω、50Ω),滑动变阻器(15Ω 1A),导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中实物图连接完整。_______
(2)小如将10Ω、15Ω、20Ω、30Ω先后接入电路,调节滑片,保持电压表示数U不变,根据测得的数据画出I﹣R图像,如图乙_____V不变,实验结论是:电压一定时,______。
(3)当小如把45Ω的电阻接入电路时,发现无论怎样调节滑片都不能使电压表示数为U。为保证六个电阻都能单独接入电路中完成实验,可以采取调节电源电压最大值为 ________V,或将滑动变阻器换成阻值至少 _______Ω的变阻器等方法。
19. 随着冬季到来,柱式水循环电暖器凭借稳定的供热效果和环保的设计理念,受到越来越多用户的青睐。小意家为了冬季房间采暖,如图甲所示。电暖器底部加热器的简化电路如图乙,其中R1和R2是电热丝,部分参数如表。小意将电暖器灌满水进行首次试用,用加热挡加热10分钟将水从5℃升温到65℃当温度高于设置温度时电暖器自动转入保温工作状态。
注水电热取暖器相关参数表
暖气型号
QN50系列
额定电压
220V
加热功率
2.1kW
保温功率
1.0kW
规格
12柱
尺寸/cm
120×55×6.5
盛水量/L
4.5
(1)电暖器通电,底部加热器是通过_______(选填“做功”或“热传递”)方式增大内能的。电暖器还附有空气加湿器的功能,若向其中滴入芳香精油就能让房间充满芳香气息,这是_______现象;
(2)电暖器底部加热器的加热效率为多少?
(3)电热丝R1和R2的阻值分别为多少Ω?
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2024-2025学年湖北省武汉市洪山区九年级(上)期末物理试卷
一、选择题
1. 在纸上写错了字后,我们可以用胶带将错字撕去。如图所示,先把胶带粘贴在错字上,错字就从纸上被粘去了。解释这个现象可利用的物质微观特性是( )
A. 分子间存在引力 B. 分子间存在间隙
C. 分子间存在斥力 D. 分子在不停地运动
【答案】A
【解析】
【详解】用胶带揭下纸上写错的字,是因为胶带与纸之间有相互的引力。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
2. 下列现象中没有利用“水比热容大”这一特点的实例是( )
A. 甲图,冬天的暖气设备用热水供暖
B. 乙图,汽车发动机用水来冷却
C. 丙图,早春傍晚,农民向稻田里灌水保护秧苗
D. 丁图,深秋夜晚,果农给树上喷水结冰防冻坏桔子
【答案】D
【解析】
【详解】A.因为水的比热容较大,降低相同的温度,水放出的热量更多,所以冬天的暖气设备用热水供暖,故A不符合题意;
B.因为水的比热容较大,升高相同的温度,水吸收的热量多,所以用水做汽车的冷却液,故B不符合题意;
C.因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,放出相同的热量,水降低的温度少,所以晚上向秧苗田里放水,可以保护秧苗,故C不符合题意;
D.果农给树上喷水结冰主要是利用水结冰时,放出热量来保护桔子,而不是利用水的比热容大来调节温度,故D符合题意。
故选D。
3. 如图所示为目前流行的一种自热火锅。自热火锅配有发热包,发热包的主要成分包括生石灰、活性炭、硅藻土和铝粉等。将发热包和冷水放到外盒中,生石灰与水产生化学反应,从而加热上层食物。下列说法正确的是( )
A. 加热过程中,温度从发热包传递给食物
B. 加热过程中,食物所含的热量增加
C. 食物内能的改变是通过热传递方式实现的
D. 发热包的内能一定比食物的内能大
【答案】C
【解析】
【详解】A.加热过程中,热量从发热包传递给食物,传递的不是温度,故A错误;
B.热量是一个过程量,热量不能用含有表示,故B错误;
C.食物吸收热量,内能的改变是通过热传递方式实现的,故C正确;
D.内能的大小与质量、温度、状态等因素有关。发热包的内能不一定比食物的内能大,故D错误。
故选C。
4. 世界上最小的发电机——摩擦纳米发电机,它可以在人走路、说话、心跳、肌肉收缩等运动时,使其组成的材料之间摩擦来实现能量转换。如图所示,从而在外部电路中形成电流,使电流表正常偏转。下列分析中正确的是( )
A. 摩擦发电过程中化学能转化为电能
B. 两摩擦层在相互摩擦的过程中创造了电荷
C. 摩擦层a束缚电子的能力比摩擦层b弱
D. 该发电机A端相当于电源负极
【答案】C
【解析】
【详解】A.摩擦发电过程中机械能转化为电能,故A错误;
B.两摩擦层在相互摩擦的过程中发生了电荷的转移,不能创造电荷,故B错误;
CD.由图可知,根据电流表的正负极可以判断A端为电源正极,则摩擦层a束缚电子的能力比摩擦层b弱,失去电子带正电,故C正确,D错误。
故选C。
5. 闭合开关S,能用电压表正确测量灯泡L1两端电压的电路是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.图中、串联,闭合开关S后,电压表与并联,测电压,故A不符合题意;
B.图中、并联,闭合开关S后,电压表与并联,测电压,故B符合题意;
C.图中、串联,闭合开关S后,电压表测的是、的总电压,故C不符合题意;
D.图中、串联,闭合开关S后,电压表与并联,测电压,故D不符合题意。
故选B。
6. 如图是人体红外线感应灯。当人走进照明范围时人体感应开关闭合,离开照明范围时人体感应开关断开;光敏开关仅在光线暗时才会闭合。能实现环境光线非常暗时人来灯亮人走灯灭的电路是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由题知,要求灯只有在光线暗、有人体靠近时才会自动发光,在人离开时自动关闭,说明光敏开关和人体感应器同时控制灯泡,即光敏开关和人体感应开关、灯泡三者串联,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
7. 用“电池+口香糖锡纸”能应急取火:将包裹口香糖的锡纸撕成一条中间窄、两头宽的纸带如图甲,将其涂有锡的一面与一节电池的正、负极相连,如图乙锡纸很快就冒烟燃烧起来。下列说法错误的是( )
A. 通过锡纸较窄处的电流等于较宽处的电流
B. 锡纸中电荷定向移动的方向是从电源负极流向电源正极
C. 取火时电源短路,热量产生过多容易烫伤皮肤
D. 靠近电池两极处的锡纸先燃烧起来
【答案】D
【解析】
【详解】A.接通电路后,锡箔纸宽、窄处串联,串联电路电流处处相等,所以通过锡箔纸较窄处电流等于较宽处电流,故A正确,不符合题意;
B.锡箔纸中的电流从电源的正极流向负极,锡箔纸中的电子的流向是从电池的负极流向正极,故B正确,不符合题意;
C.因为锡属于金属,因此具有导电性,将锡纸条带锡的一端接在电池的正极,另一端接在电池的负极,形成了电源短路,电流通过锡箔纸时产生热量,故C正确,不符合题意;
D.导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积有关;在其它条件相同时,横截面积越小,导体的电阻越大,所以较窄处电阻大,产生的热量越多,越先燃烧起来,故D错误,符合题意。
故选D。
8. 小祝同学用旧家电拆下的电位器设计了一款风速可调的小电扇,当沿顺时针方向调节旋钮可以使风速变大,下列方案符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】沿顺时针方向调节旋钮可以使风速变大,即顺时针转动时,电阻变小,电流变大;
A.将a、c接入电路,相当于定值电阻,不能改变小风扇风速,故A不符合题意;
B.将b、c接入电路,电位器与灯泡并联,两者之间互不影响,不论怎么移动电位器滑片,都无法改变风扇风速,故B不符合题意;
C.将a、b接入电路,顺时针旋转时,接入电路的电阻变大,电流变小,风扇风速变小,故C不符合题意;
D.将b、c接入电路,顺时针旋转时,接入电路的电阻变小,电流变大,风扇风速变大,故D符合题意。
故选D。
9. 如图所示分别是小新同学家上月1号和本月1号电能表的示数。小新为测试某用电器的功率,单独使用该用电器工作1分钟,电能表指示灯闪烁了40次。结合表盘上的信息可判断选项中正确的是( )
A. 小新家上个月消耗的电能为1011kW•h
B. 小新所测试用电器的实际功率是1500W
C. 小新家同时使用的用电器总功率不能超2200W
D. 电能表上指示灯闪的越快,电路消耗的电能越多
【答案】B
【解析】
【详解】A.小明家上月消耗的电能为5647.8kW•h-5546.7kW•h=101.1kW•h,故A错误;
B.1600imp/(kW•h)表示电路中每消耗1kW•h的电能,指示灯闪烁1600次。
指示灯闪烁40次时,家庭电路消耗的电能
该用电器电功率为
故B正确;
C.电能表上所标“10(40)A”中,说明电能表平时工作允许通过的最大电流I最大=40A,电能表工作电压U=220V,则电路中同时使用的用电器的最大电功率P最大=UI最大=220V×40A=8800W
即电路中同时使用的用电器总功率不能超过8800W,故C错误;
D.电能表上指示灯闪烁得越快,表明相同时间内消耗的电能越多,即电路中消耗的总电功率越大,故D错误。
故选B。
10. 一款电吹风机,如图甲所示,有两个工作挡位,一个是冷风挡,另一个是热风挡。图乙为它的内部电路简化图,图中M是电动机。电源电压为U,通过电动机的电流为I,电热丝的电阻为R,t时间内电吹风机的电热丝产生的热量为Q,则计算Q的表达式正确的是( )
A. Q=UIt B. Q=I2Rt C. Q=UIt-PRt D.
【答案】D
【解析】
【详解】电源电压为U,通过电动机的电流为I,t时间内电动机消耗电能W=UIt
电源电压为U,电热丝的电阻为R,t时间内电吹风机的电热丝产生的热量为
由于电动机的电流为I,电热丝的电阻为R,所以t时间内电热丝产生的热量不能表示为Q=I2Rt
故D正确,ABC错误。
故选D。
11. 小年同学连接了如图所示的电路。电源电压恒为3V,闭合S,将滑片移至某一位置A时,电压表V1示数为U1,电压表V2示数为1V,电流表示数为I1,再将滑片向右移动到另一位置B的过程中,滑动变阻器接入电路的阻值变化了ΔR,电压表V2示数变化了1V,电流表示数变化了0.1A,则下列结果正确的是( )
A. U1=2V B. I1=0.1A C. ΔR=10Ω D. R1=10Ω
【答案】D
【解析】
【详解】A.据图可知,电路是定值电阻和变阻器串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测变阻器两端电压,电流表测电路中的电流,由于电源电压不变,则电压表V1的示数保持不变为3V,故A错误;
BD.将滑片向右移动到另一位置B的过程中,电压表V2示数变化了1V,由串联电压规律可知,定值电阻电压变化了1V,电流变化了0.1A,则定值电阻的阻值为
则滑片移至某一位置A时,电路中的电流为
故B错误,D正确;
C.将滑片向右移动到另一位置B的过程中,变阻器的阻值变大,由串联分压原理可知,变阻器两端电压会变大,电路中电流会变小,则此时变阻器两端电压为
电路中的电流为
滑片移至某一位置A时,变阻器接入电路中的阻值为
滑片向右移动到另一位置B时,变阻器接入电路中的阻值为
滑动变阻器接入电路的阻值变化了
故C错误。
故选D。
12. 小快同学在中学生科技创新大赛中设计了一款测定风力大小的装置,如图甲所示,迎风板与压敏电阻Rx连接,工作时迎风板总是正对风吹来的方向。压敏电阻Rx的阻值随风力变化而变化,其阻值Rx与风力F的关系如图乙所示,电压表量程为0~3V。电源电压恒为4.5V,定值电阻R为30Ω。下列说法正确的是( )
A. 开关闭合后,无风时电压表的示数是3V
B. 电压表示数为2.7V时,风力是400N
C. 该装置所能测量的最大风力为600N
D. 当风力增大时,压敏电阻Rx功率一直增大
【答案】B
【解析】
【详解】由甲电路图可知,R与Rx串联,电压表测R两端的电压。
A.由图象可知,当无风时,电阻Rx=60Ω,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以电路中的电流
电压表的示数UR=IR=0.05A×30Ω=1.5V
故A错误;
B.当电压表示数为2.7V,即UR=2.7V,电路中的电流
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以Rx两端的电压Ux1=U-UR=4.5V-2.7V=1.8V
则压敏电阻的阻值
由图乙可知,该装置所能测量的风力为400N;故B正确;
C.当所测风力最大时,Rx阻值最小,电路中电流最大,则电压表的示数最大,即U'R=3V,此时电路中电流为
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以R''x两端的电压Ux2=U-U'R=4.5V-3V=1.5V
则压敏电阻的阻值
由图乙可知,只有当Rx的阻值为0Ω时,该装置所能测量的风力才为600N,故C错误;
D.由图乙可知,风力增大时,Rx的阻值减小,电压表示数增大,由前面分析知:当电压表示数为2.7V时,Rx两端的电压Ux1=1.8V,通过Rx的电流I'=0.09A,则此时压敏电阻的功率为P1=Ux1×I'=1.8V×0.09A=0.162W
当电压表的示数为3V时,Rx两端的电压Ux2=1.5V,通过Rx的电流I''=0.1A,则此时压敏电阻的功率为P2=Ux2×I''=1.5V×0.1A=0.15W
综合可知:当风力增大时,压敏电阻Rx的功率并非一直增大,故D错误。
故选B。
二、非选择题(本题包括12小题,共60分)
13. 如图是太阳能LED照明路灯,太阳能电池板可将太阳能转化为 _____能,并向灯杆下方的蓄电池充电,供夜晚路灯照明。灯杆下方的蓄电池为标识“12V 100Ah”的免维护铅酸蓄电池_______h。若在一定时间内,太阳光辐射到该太阳能电池板的能量为2.1×107J,这与完全燃烧 ________kg的煤放出的热量相当。(煤的热值约为3×107J/kg)
【答案】 ①. 电 ②. 30 ③. 0.7
【解析】
【详解】[1]太阳能电池板,能将太阳能转化为电能储存起来。
[2]蓄电池充满电时存储的电能W=UIt=12V×100A×3600s=4320000J
当蓄电池充满电时存储的电能可供40W的LED路灯连续使用的时间
[3]若在一定时间内,太阳光辐射到该太阳能电池板的能量为2.1×107J,则煤完全燃烧放出的热量Q放= 2.1×107J,根据Q放=qm可知煤的质量
14. 为制造压缩空气动力汽车,工程师将装有压缩空气的钢瓶与空气动力发动机链接。该单缸发动机的一个工作循环只有进气冲程和排气冲程两个冲程,如图所示。发动机对外做功的是 _______冲程,此过程中钢瓶内压缩空气的内能 _______(选填“增大”、“不变”或“减小”)。若该发动机的转速为1200r/min,则1s内发动机对外做功 _______次。
【答案】 ①. 进气 ②. 减小 ③. 20
【解析】
【详解】[1][2]如图所示,进气冲程中压缩空气进入气缸,压缩空气对活塞做功,将内能转化为机械能,是发动机对外做功,该过程中钢瓶内压缩空气的内能减少,温度降低。
[3]由题意和图示可知,该单缸发动机的一个工作循环分为进气冲程和排气冲程,飞轮转一周,对外做功一次。若该发动机飞轮的转速为,则1s内发动机转20周,有20个工作循环,对外做功20次。
15. 小伟同学在“探究物质的吸热能力”的实验中,使用的实验装置如图甲所示。
(1)实验中必须取__________相等的A、B两种液体。选用规格相同的电加热器分别给A和B液体加热,这样做的目的是为了通过比较__________来反映吸收热量的多少。
(2)根据实验测得的数据分别描绘出了A和B两种液体的温度随加热时间变化的图像,如图乙所示,则__________液体的吸热能力更强。
(3)若A液体的比热容为2.1×103,则B液体的比热容为__________。
【答案】(1) ①. 质量 ②. 加热的时间
(2)B (3)2.8×103
【解析】
【小问1详解】
[1]该实验采用控制变量法,需要选取质量相同的不同液体,使用相同的装置和相同电加热器进行加热。
[2]相同的加热器在相同时间内放出的热量相同,根据转换法可知,两种液体吸收热量的多少可通过加热时间比较。
【小问2详解】
由图知,加热4分钟,A升高的温度为40℃,B升高的温度为30℃,即吸收相同的热量B升温小,故B的吸热能力更强。
【小问3详解】
相同时间A,B两液体吸收相同的热量,且质量相同,则A,B液体吸收的热量为
可得B液体的比热容为。
16. 小万同学所在的兴趣小组正在探究“并联电路的电流规律”,电源电压恒定。
(1)按照图甲电路图,兴趣小组将电流表接在C处的电路如图乙,闭合开关前电流表的指针如图丙所示,接下来应该__________;
(2)正确操作后,小万闭合开关发现两灯均不亮、电流表无示数。为排查故障,小万将a导线一端从1处拆下,先后改接到电源“-”极、 电流表“0.6A”接线柱及开关“3”接线柱,两灯及电流表均无变化;再改接到开关“4”接线柱时,两灯均亮且电流表有示数,则故障是 (填写字母序号);
A 导线b断路
B. 导线c断路
C. 开关S接触不良
(3)故障排除后兴趣小组继续实验,测出电路A、B、C三处的电流,并更换规格不同的灯泡重复实验,数据记录在表格中
次数
IA/A
IB/A
IC/A
1
0.12
0.12
0.23
2
0.15
0.20
0.35
3
0.12
0.14
0.26
①分析数据后,兴趣小组得出的结论是:_________(文字表述);
②本次实验中至少用到 _____个小灯泡。
【答案】(1)将电流表指针调零
(2)C (3) ①. 并联电路中,干路电流等于各支路电流之和 ②. 5
【解析】
【小问1详解】
按照图甲电路图,兴趣小组将电流表接在C处的电路如图乙,闭合开关前电流表的指针如图丙所示,即指针没有指在零刻度线处,则接下来应该将电流表指针调零。
【小问2详解】
正确操作后,闭合开关发现两灯均不亮、电流表无示数,说明电路断路。为排查故障,将a导线一端从1处拆下,先后改接到电源“-”极、 电流表“0.6A”接线柱及开关“3”接线柱,两灯及电流表均无变化,说明电路为断路,即从开关“3”接线柱至电源正极有断路,再改接到开关“4”接线柱时,两灯均亮且电流表有示数,电路为通路,则故障是开关S接触不良,故C符合题意,AB不符合题意。
故选C。
【小问3详解】
[1]分析表中数据可得0.12A+0.12A=0.24A,0.15A+0.20A=0.35A,0.12A+0.14A=0.26A
结合表中数据可知,在误差允许范围内可得到结论为,在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
[2]根据表中数据,两支路有4个不同的电流值,第一次实验,电流相等,为两个相同的灯泡,故本次实验中至少用到5个小灯泡。
17. 小事同学用“伏安法”测量标有“2.5V”字样小灯泡的电阻,连接的电路如图甲,现有器材:电源(电压恒为3V)(20Ω 2A)、开关、导线若干。
(1)该实验的原理是 ________;
(2)在实验中移动滑片P到某一位置时,电压表示数如图乙,若要测小灯泡正常发光时的电阻_____(选填“A”或“B”)端移动;
(3)根据测量数据画出小灯泡的I﹣U图像如图丙,小灯泡正常发光时的电阻是 _____Ω;观察图像还发现小灯泡的电流与电压并不成正比,原因是 ________。当小灯泡电阻与滑动变阻器电阻相等时,小灯泡消耗的电功率是 ________W。
【答案】(1)
(2)A (3) ①. 5 ②. 灯丝的电阻随温度的升高而增大 ③. 0.6
【解析】
【小问1详解】
实验室中无直接测量电阻的工具,需要利用电压表和电流表分别测量电压和电流,运用公式计算出电阻的大小,因此测量电阻的原理是。
【小问2详解】
乙图中电压表的量程是0~3V,分度值是0.1V,读数为2.2V,已知灯泡正常发光时电压是2.5V,因此应减小变阻器两端电压,由串联分压原理可知,变阻器的阻值变小,因此滑片向A端移动。
【小问3详解】
[1]据丙图可知,灯泡正常发光,即电压是2.5V时,电流是0.5A,则小灯泡正常发光时的电阻是
[2]由于灯丝电阻随温度的升高而增大,因此小灯泡的电流与电压不成正比。
[3]已知电源电压是3V,当小灯泡电阻与滑动变阻器电阻相等,灯泡和变阻器两端电压相等均为1.5V,据丙图可知,此时电路中的电流是0.4A,则小灯泡消耗的电功率是
18. 在“探究导体的电流跟电阻的关系”实验中,器材有电源(电压恒为4.5V),电流表、电压表和开关,六个定值电阻(10Ω、15Ω、20Ω、30Ω、45Ω、50Ω),滑动变阻器(15Ω 1A),导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中实物图连接完整。_______
(2)小如将10Ω、15Ω、20Ω、30Ω先后接入电路,调节滑片,保持电压表示数U不变,根据测得的数据画出I﹣R图像,如图乙_____V不变,实验结论是:电压一定时,______。
(3)当小如把45Ω的电阻接入电路时,发现无论怎样调节滑片都不能使电压表示数为U。为保证六个电阻都能单独接入电路中完成实验,可以采取调节电源电压最大值为 ________V,或将滑动变阻器换成阻值至少 _______Ω的变阻器等方法。
【答案】(1) (2) ①. 3 ②. 通过导体的电流与其电阻成反比
(3) ①. 3.9 ②. 25
【解析】
【小问1详解】
电源电压为4.5V、定值电阻的最小电阻为10Ω,则电路中电流的最大值为
故电流表选用小量程,探究导体的电流跟电阻的关系时,电流表应与电阻串联,电压表与电阻并联,如下图所示:
【小问2详解】
[1]由图乙知,实验时保持电压表示数为U=IR=0.3A×10Ω=0.2A×15Ω=0.15A×20Ω=0.1A×30Ω=3V
[2]由图像可知,导体的电阻增大,通过导体的电流减小,通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变,故可得出结论:电压一定时,通过导体的电流与其电阻成反比。
【小问3详解】
[1][2]根据串联分压特点可知
当变阻器的最大电阻连入电路时,对应的定值电阻为最大50Ω,即
解得U=3.9V,所以为保证六个电阻都能单独接入电路中完成实验,可以采取调节电源电压最大值为3.9V;由图乙知,电阻两端的电压始终保持3V,根据串联分压特点可知
即
所以当接入50Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为R滑=0.5×50Ω=25Ω
所以为保证六个电阻都能单独接入电路中完成实验,可以将滑动变阻器换成阻值至少25Ω的变阻器。
19. 随着冬季的到来,柱式水循环电暖器凭借稳定的供热效果和环保的设计理念,受到越来越多用户的青睐。小意家为了冬季房间采暖,如图甲所示。电暖器底部加热器的简化电路如图乙,其中R1和R2是电热丝,部分参数如表。小意将电暖器灌满水进行首次试用,用加热挡加热10分钟将水从5℃升温到65℃当温度高于设置温度时电暖器自动转入保温工作状态。
注水电热取暖器相关参数表
暖气型号
QN50系列
额定电压
220V
加热功率
2.1kW
保温功率
1.0kW
规格
12柱
尺寸/cm
120×55×6.5
盛水量/L
4.5
(1)电暖器通电,底部加热器是通过_______(选填“做功”或“热传递”)方式增大内能的。电暖器还附有空气加湿器的功能,若向其中滴入芳香精油就能让房间充满芳香气息,这是_______现象;
(2)电暖器底部加热器的加热效率为多少?
(3)电热丝R1和R2的阻值分别为多少Ω?
【答案】(1) ①. 做功 ②. 扩散
(2)90% (3)48.4Ω,44Ω
【解析】
【小问1详解】
[1]底部加热器工作消耗电能,消耗电能是电流做功的过程,因此底部加热器是通过做功的方式增大内能。
[2]向其中滴入芳香精油就能让房间充满芳香气息,是扩散现象,说明构成物质的分子不停地做无规则运动。
【小问2详解】
根据表格参数可知,水的质量为
用加热挡加热10分钟将水从5℃升温到65℃,水吸收的热量为
消耗的电能为
电暖器底部加热器的加热效率为
【小问3详解】
据乙图可知,开关连接1、2时,电路为R1单独串联;开关连接2、3时,电路为两电阻并联,由于并联电路中总电阻最小,根据可知,电功率最大为加热档,则R1单独串联为保温档,则R1的阻值为
加热档时,R2的电功率为
R2的阻值为
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