期中考试模拟练习卷01(广东省卷专用)-【满分冲刺】2025-2026学年九年级物理上学期阶段性考试练习卷
2025-10-23
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内容正文:
九年级上学期物理期中考试模拟练习卷(广东省卷专用)(解析版)
(考试时间:80分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.练习范围:第13~17章,人教版(2024)九年级全一册。
第Ⅰ卷 选择题
一、单项选择题(本大题共7小题,每小题3分,共21分。在给出的四个备选项中,只有一个选项符合题目要求。)
1.下列说法中不符合实际的是( )
A.一节新的干电池电压为1.5V B.家用电冰箱中的电流约50A
C.我国家庭电路的电压为220V D.对人体安全的电压为不高于36V
2.如图所示,小艳自制水果电池的正极是铜片,负极是铝片,此时发光二极管在发光,下列说法正确的是( )
A.只要电路闭合时,电路中就有电流
B.电路中电流方向是从铜片经发光二极管流向铝片
C.水果中发生的能量转化是电能转化为化学能
D.只对调水果电池的正负极,电路中仍有电流
3.据国防部网站消息,2024年9月25日,中国人民解放军向太平洋相关公海海域,成功发射一枚携带训练模拟弹头的洲际弹道导弹“东风-31AG”,该导弹准确落入预定海域,如图所示,彰显出我国国防实力。以下有关说法正确的是( )
A.发动机使用的燃料应选比热容大的燃料
B.燃料燃烧过程中,将化学能转化为内能
C.燃料燃烧越充分,其热值越大
D.导弹与空气摩擦生热,是通过热传递的方式改变物体的内能
4.家庭厨房抽油烟机主要是由排气扇和照明灯泡组成,它们既能同时工作,又能分别独立工作,小明设计了抽油烟机的简化电路图,其中合理的是( )
A. B. C. D.
5.如图所示四种电路中,只通过开关控制,无法得知两灯、各自电压的是( )
A. B.
C. D.
6.有一冰块先后经历了以下三个过程:
①-10℃的冰到0℃的冰,吸收热量Q1;
②0℃的冰变为10℃的水,吸收热量Q2;
③10℃的水到20℃的水,吸收热量Q3。
已知冰和水的比热容分别为c冰、c水,且c冰<c水,在整个过程中总质量保持不变,则( )
A.Q1>Q3 B. Q2=Q3
C. Q2>Q3 D. Q1>Q2
7.如图所示是电阻甲和乙的图像,下列说法正确的是( )
A.电阻乙为定值电阻
B.当电阻甲两端电压为2V时,
C.当甲、乙串联,电路电流为0.2A时,电路总电阻是
D.当电阻甲、乙并联,电源电压为2V时,电路总电流为0.4A
第Ⅱ卷 非选择题
二、填空题(本大题共7个小题,每空1分,共21分)
8.生产生活运输中汽油会与油罐摩擦产生静电,油罐失去电子带上 电荷,电荷累积到一定程度极易出现放电现象,引起汽油罐起火爆炸。为防止爆炸事故发生,油罐车通常都在车架加装铁链与大地接触以中和油罐所带电荷,是因为大地是 (选填“导体”或“绝缘体”),该过程铁链中自由电子定向移动方向是从 (选填“大地到油罐”或“油罐到大地”)。
9.如图是手机充电线的三个插头,可以同时给三部不同类型手机充电,这三部手机的连接方式是 联;若拔掉其中一台手机,则通过充电器的总电压将 ;总电阻将 (后两空选填“变大”、“变小”或“不变”)。
10.如图是神舟十四号载人飞船发射升空的情景,火箭推进器使用液态偏二甲肼作为燃料,是因为其 大。返回舱穿越大气层的过程中舱体的温度升高,内能 (选填“增大”或“减小”),这是通过 的方式改变了舱体的内能。
11.如图电路, 闭合开关S后电压表V1的示数为2.5V, V的示数为4.5V,则电路的电源电压为 ,灯两端的电压为 ;在两用电器的串联电路中,各用电器的电压分别为、,电源电压,它们的关系式可表达为: 。
12.图是我国古代发明的取火器的模型图。把推杆迅速推入套筒,推杆前端的艾绒立刻燃烧起来,这是通过 的方式使筒内空气的内能 (选填“增大”“减小”或“不变”);艾绒的温度升高,内能增大是通过 的方式实现的(第1空和第3空选填“做功”或“热传递”)。
13.如图所示的电路中,使灯、串联,应闭合开关 ,要使、并联,应闭合开关 ,不允许同时闭合开关 ,否则会使电源短路。
14.小明同学为自己家的鱼缸设计了一款补水提示器,如图所示,滑片随着水量的增加而下移,水量变化驱动滑片P上下移动。该装置中水量表是用 表改装的;电源电压恒定,R0为定值电阻,R为滑动变阻器,闭合开关S,当水量减少时,滑动变阻器接入电路的电阻 ,水量表的示数将 (最后两空均选填“变大”、“变小”或“不变”)。
三、作图题(本题共1小题,第(1)、(2)每问2分,第(2)问3分,共7分)
15.(1)请根据图所示的实物电路在虚线框内画出对应的电路图。
(2)下图为可调光台灯模拟电路,其中a、b、c是电位器的三个接线柱,a、c分别与弧形电阻丝的两端相连,b与金属滑片相连。请用笔画线代替导线连接电路,使闭合开关后,顺时针旋转电位器的旋钮时灯泡变亮。
(3)如图,根据电路图,在右边正确连接实物电路。
四、实验探究题(本大题共3小题,每空1分,共21分)
16.如图所示是探究“比较不同物质的吸热本领”的实验装置。
(1)实验过程中应当控制水和煤油的 相同(选填“质量”或“体积”),应选用的实验器材是 。
(2)为了在间隔相同时间记录温度,完成实验还需要的测量工具有 和 。
(3)用相同规格的电热器对水和煤油加热相同的时间,水吸收的热量 (选填“大于”“等于”或“小于”)煤油吸收的热量。
(4)实验数据如下表:
物质
质量/g
初温/℃
末温/℃
加热时间/min
水
100
20
42
10
煤油
100
20
64
10
分析表中数据可知:加热时间相同时, 的温度升高得更高,这说明煤油的吸热本领比水 (选填“大”或“小”)。
(5)如果使相同质量的水和煤油升高相同的温度,水需要吸收的热量比食用油 (选填“多”或“少”)。
17.小伟在“探究电流与电压关系”的实验中,使用的实验器材有:两节新干电池、滑动变阻器(满足实验要求) 、电流表、电压表、开关、导线和定值电阻若干。实验过程如下:
(1)请根据小伟设计的电路图(图1) 将实物图(图2)连接完整(要求:导线不交叉);
(2)小红把5Ω的定值电阻接入电路,连接电路时,开关应该 ;闭合开关前,滑动变阻器滑片P应该位于最 (选填“左”或“右”)端;
(3)闭合开关,发现电流表没有示数,电压表示数接近电源电压,原因可能是 ;
(4)排除故障后闭合开关,调节滑片P,当电流表的示数0.1A,电压表的示数如图3所示,电压表示数为 V;
(5)继续实验,将实验数据记录在表中,分析数据可得出结论:当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 。
电压 U/V
0.5
1.0
1.5.
2.0
2.5
3
电流 I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
18.在探究“并联电路的电流特点”实验中,小明设计了如下图所示的电路。
(1)按照如图甲所示电路,将图乙连接完整;
(2)闭合开关前,电流表指针如图丙所示,出现该现象的原因是 ;
(3)改正上述问题后,闭合开关,电流表无示数,不发光,发光,电路可能存在的故障是 (选填“断路”或“短路”);
(4)排除故障后,闭合开关,测出通过的电流。测通过的电流、干路电流I时电流表均如图丁所示,则 A;由此可得并联电路中干路电流和各支路电流的关系是 (用题中出现的字母符号表示);
(5)为使实验结论更具普遍性,小明更换不同规格的灯泡又进行了三次实验、数据如表:
实验次数
通过支路的电流
通过支路的电流
干路的电流
1
0.3
0.4
0.7
2
0.2
0.3
2.5
3
0.1
0.2
0.3
表格中错误的数据是 ,造成数据错误的原因是 。
五、计算题(本大题共2小题,第19小题7分,第20小题8分,共15分)
19.如图所示的电路,已知电阻R1的大小为10Ω。开关S断开时,电流表示数为0.5A;开关S闭合后,电流表示数为0.7A。求:
(1)电源电压;
(2)开关S闭合时,流过R2的电流;
(3)R2的阻值大小。
20.某家用燃气热水器将质量为200kg、温度为20℃的自来水加热到50℃时,消耗的天然气体积为(假设天然气完全燃烧)。已知水的比热容为,天然气的热值为。求:
(1)消耗的天然气完全燃烧放出的热量;
(2)这些水吸收的热量;
(3)该热水器工作时的效率。
六、综合能力题(本大题共3小题,每空1分,共15分)
21.小聪同学在学习了滑动变阻器的知识后,他试着设计了一个风力测定仪(如图所示),其中 O 是转动轴,OC 是金属杆,下面连着一块受风板,无风时,OC 是竖直的,风越大,OC 杆偏转角度越大,AB 是段弧形电阻,P 点是金属杆与弧形电阻相接触的点。根据小聪同学设计的这个测定仪,回答下列问题:
(1)金属杆 OC 与弧形电阻组合相当于一个 ;
(2)测风力时,是通过观察 来判断风力的大小;当无风时,灯泡亮度最 (选填“亮”或“暗”);
(3)若要提高该装置反映风力大小的性能,请你提出一种改进措施: 。
22.如图甲是湿度检测仪的简化电路原理图,已知电源电压恒为,是定值电阻,电压表的量程为,湿敏电阻R的阻值随湿度RH变化的关系图像如图乙所示,当空气湿度为10%时,电流表示数为;
(1)湿敏电阻R是由 (选填“导体”、“半导体”或“超导体”)材料制作而成,当空气湿度为10%时,湿敏电阻R为 ,定值电阻的阻值为 Ω;
(2)在保证电路安全的前提下,该装置能检测的最大湿度为90%,此时的阻值为 Ω;
(3)若增大的阻值,该装置的检测范围将 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(4)当电压表示数为时,空气湿度为 。
23.阅读短文,回答问题。
无人机
无人驾驶飞机简称“无人机“(“UAV”),是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞行器。与载人飞机相比,它具有体积小、造价低、使用方便、对作战环境要求低、战场生存能力较强等优点由于无人驾驶飞机对未来空战有着重要的意义,世界各主要军事国家都在加紧无人驾驶飞机的研制工作,如图所示的无人机质量为2.5千克,具有4个旋翼,可通过无线电进行操控其在拍摄调查、无人配送等方面具有广阔的前景,g=10N/kg。
(1)无人机上的旋翼电动机与相机根据需要可以独自工作,从电路设计的角度上看,旋翼电动机和相机是 联的;
(2)若该无人机在30s内匀速竖直上升120m进行空中拍摄,则此过程中重力势能 ,动能 。(选填“变大、变小或不变”)无人机克服自身重力做功的功率是 ;
(3)该无人机电池提供最大的电能为3×105J,若电能的90%用于飞行,飞行时的功率为90W,则该机最多能飞行的时间是 秒。
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九年级上学期物理期中考试模拟练习卷(解析版)
(考试时间:80分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.练习范围:第13~17章,人教版(2024)九年级全一册。
第Ⅰ卷 选择题
一、单项选择题(本大题共7小题,每小题3分,共21分。在给出的四个备选项中,只有一个选项符合题目要求。)
1.下列说法中不符合实际的是( )
A.一节新的干电池电压为1.5V B.家用电冰箱中的电流约50A
C.我国家庭电路的电压为220V D.对人体安全的电压为不高于36V
【答案】B
【详解】A.一节新干电池的标准电压为1.5V,符合实际,故A不符合题意;
B.家用电冰箱的功率通常为50~600W,电流约为0.23~2.73A,远低于50A,故家用电冰箱中的电流约50A不符合实际,故B符合题意;
C.我国家庭电路的标准电压为220V,符合实际,故C不符合题意;
D.对人体安全的电压不高于36V,这是电气安全的通用标准,符合实际,故D不符合题意。
故选B。
2.如图所示,小艳自制水果电池的正极是铜片,负极是铝片,此时发光二极管在发光,下列说法正确的是( )
A.只要电路闭合时,电路中就有电流
B.电路中电流方向是从铜片经发光二极管流向铝片
C.水果中发生的能量转化是电能转化为化学能
D.只对调水果电池的正负极,电路中仍有电流
【答案】B
【详解】A.电路中有持续电流的条件是电路中有电源且电路闭合,若电路中没有电源,则电路中一定没有电流,故A错误;
B.铜片为正极,故电流从铜片流出,流经二极管,流回负极,故B正确;
C.水果电池将化学能转化为电能,故C错误;
D.发光极管具有单向导电性,故对调水果电池的正负极,电路中无电流,故D错误。
故选B。
3.据国防部网站消息,2024年9月25日,中国人民解放军向太平洋相关公海海域,成功发射一枚携带训练模拟弹头的洲际弹道导弹“东风-31AG”,该导弹准确落入预定海域,如图所示,彰显出我国国防实力。以下有关说法正确的是( )
A.发动机使用的燃料应选比热容大的燃料
B.燃料燃烧过程中,将化学能转化为内能
C.燃料燃烧越充分,其热值越大
D.导弹与空气摩擦生热,是通过热传递的方式改变物体的内能
【答案】B
【详解】A.发动机使用的燃料应是热值较大的燃料,故A错误;
B.燃料燃烧的过程是燃料中的化学能转化为内能的过程,故B正确;
C.热值是燃料本身的一种性质,与其燃烧是否充分无关,故C错误;
D.导弹与空气摩擦生热,空气对导弹做功,这是通过做功的方式改变物体的内能,故D错误。
故选B。
4.家庭厨房抽油烟机主要是由排气扇和照明灯泡组成,它们既能同时工作,又能分别独立工作,小明设计了抽油烟机的简化电路图,其中合理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】A.图中,照明灯泡与排气扇串联,无法独立工作,故A不符合题意;
B.图中,当S闭合时,排气扇开始工作,S、S1都闭合时排气扇和照明灯泡同时工作,照明灯泡无法独立工作,故B不符合题意;
C.图中,当两开关均闭合时,照明灯泡发光,排气扇被短路,当S1断开时,照明灯泡与排气扇串联,排气扇无法独立工作,故C不符合题意;
D.图中,照明灯泡与排气扇并联,各自受所在支路的开关控制,既能同时工作,又能独立工作,故D符合题意。
故选D。
5.如图所示四种电路中,只通过开关控制,无法得知两灯、各自电压的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】A.若开关S闭合,两个灯泡串联,S′接1时,电压表测量Ll的电压,S′接2时电压表的正负接线柱接反了,故A符合题意;
B.当S闭合,两个灯泡串联,S′接1时,电压表测量Ll的电压,S′接2时电压表测量电源的电压,由串联电路电压的规律可知L2电压,故B不符合题意;
C.当S闭合,两个灯泡串联,S′闭合时,电压表测量的是电源电压,若S′断开时,电压表测量的是Ll的电压,由串联电路电压的规律可以计算出L2电压,故C不符合题意;
D.当S闭合,两个灯泡串联,S′闭合时,电压表测量的是电源电压,若S′断开时,电压表测量的是L2的电压,由串联电路电压的规律可以计算出L1电压,故D不符合题意。
故选A。
6.有一冰块先后经历了以下三个过程:
①-10℃的冰到0℃的冰,吸收热量Q1;
②0℃的冰变为10℃的水,吸收热量Q2;
③10℃的水到20℃的水,吸收热量Q3。
已知冰和水的比热容分别为c冰、c水,且c冰<c水,在整个过程中总质量保持不变,则( )
A.Q1>Q3 B. Q2=Q3
C. Q2>Q3 D. Q1>Q2
【答案】C
【详解】比较①、③,由Q=cmΔt可知,冰和水二者总质量相等,升高温度也相等,因c冰<c水,所以Q1<Q3;②0℃的冰变为10℃的水,包含了两个物理过程:一是0℃的冰熔化成0℃的水,这个过程不升温,但要不断吸热,二是熔化成的0℃的水再变为10℃的水,此过程吸收的热量与过程③中水从10℃到20℃吸收的热量相等,因为水的质量、比热容和升高的温度(均为)都相同。所以在②中比③多吸收了热量,即Q3<Q2,故有Q1<Q3<Q2,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
7.如图所示是电阻甲和乙的图像,下列说法正确的是( )
A.电阻乙为定值电阻
B.当电阻甲两端电压为2V时,
C.当甲、乙串联,电路电流为0.2A时,电路总电阻是
D.当电阻甲、乙并联,电源电压为2V时,电路总电流为0.4A
【答案】C
【详解】A.由图像可知,通过乙的电流与电压不成正比,根据欧姆定律可知,乙电阻的阻值在变化,不是定值电阻,故A错误;
B.由图像可知,当甲两端电压为2V时,通过甲的电流为0.4A,由可得甲的阻值为
故B错误;
C.甲、乙串联在电路中,当电路电流为0.2A时,通过甲、乙的电流均为0.2A,由图像可知,U甲=1V,U乙=2V, 因为串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电路的总电压
则电路总电阻
故C正确;
D.甲、乙并联在电路中,当电源电压为2V时,两电阻两端的电压都为2V,由图像可知,I甲=0.4A,I乙=0.2A, 因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以电路总电流
故D错误。
故选C。
第Ⅱ卷 非选择题
二、填空题(本大题共7个小题,每空1分,共21分)
8.生产生活运输中汽油会与油罐摩擦产生静电,油罐失去电子带上 电荷,电荷累积到一定程度极易出现放电现象,引起汽油罐起火爆炸。为防止爆炸事故发生,油罐车通常都在车架加装铁链与大地接触以中和油罐所带电荷,是因为大地是 (选填“导体”或“绝缘体”),该过程铁链中自由电子定向移动方向是从 (选填“大地到油罐”或“油罐到大地”)。
【答案】 正 导体 大地到油罐
【详解】[1]电子带负电,根据摩擦起电的实质,油罐失去电子带上正电荷。
[2]油罐车通常都在车架加装铁链,是因为大地是导体,能够将电荷导入大地。
[3]油罐带正电,自由电子从大地经铁链移动到油罐,与正电荷中和,故电子移动方向为大地到油罐。
9.如图是手机充电线的三个插头,可以同时给三部不同类型手机充电,这三部手机的连接方式是 联;若拔掉其中一台手机,则通过充电器的总电压将 ;总电阻将 (后两空选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 并 不变 变大
【详解】[1]用三合一充电器给三部手机同时充电时,3部手机能独立工作且互不影响,因此是并联的。
[2][3]根据并联电压规律,若拔掉其中一台手机,则通过充电器的总电压将不变;因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,因此,拔掉其中一部手机,则总电流将变小。根据可知总电阻将变大。
10.如图是神舟十四号载人飞船发射升空的情景,火箭推进器使用液态偏二甲肼作为燃料,是因为其 大。返回舱穿越大气层的过程中舱体的温度升高,内能 (选填“增大”或“减小”),这是通过 的方式改变了舱体的内能。
【答案】 热值 增大 做功
【详解】[1]火箭推进器使用液态偏二甲肼作为燃料,是因为其热值大。在完全燃烧相同质量的燃料时,热值大的燃料释放出的热量更多,能为火箭提供更大的推力。
[2]物体的内能与温度有关,温度升高,分子的无规则运动加剧,内能增大,返回舱穿越大气层的过程中,与大气层剧烈摩擦,舱体的温度升高,所以内能增大。
[3]返回舱穿越大气层时,与大气层摩擦,克服摩擦力做功,机械能转化为内能,使舱体的内能增加、温度升高,这是通过做功的方式改变了舱体的内能。
11.如图电路, 闭合开关S后电压表V1的示数为2.5V, V的示数为4.5V,则电路的电源电压为 ,灯两端的电压为 ;在两用电器的串联电路中,各用电器的电压分别为、,电源电压,它们的关系式可表达为: 。
【答案】
【详解】[1][2]由图可知,灯泡和串联,电压表测电源电压,则电路的电源电压为,电压表测灯泡两端的电压,灯泡两端的电压为,电压表测灯泡两端的电压,根据串联电路电压规律可知,灯两端的电压为
[3]串联电路电源电压等于各用电器两端电压之和,在两用电器的串联电路中,各用电器的电压分别为、,电源电压,它们的关系式可表达为
12.图是我国古代发明的取火器的模型图。把推杆迅速推入套筒,推杆前端的艾绒立刻燃烧起来,这是通过 的方式使筒内空气的内能 (选填“增大”“减小”或“不变”);艾绒的温度升高,内能增大是通过 的方式实现的(第1空和第3空选填“做功”或“热传递”)。
【答案】 做功 增大 热传递
【详解】[1][2][3]把推杆迅速推入套筒,对筒内的空气进行了压缩,推杆的机械能转化为筒内空气的内能,推杆前端的艾绒立刻燃烧起来,这是通过做功的方式使筒内空气的内能增大,筒内空气的温度升高,筒内空气的温度高于艾绒的温度,筒内空气与艾绒之间发生热传递,热量从筒内空气传递给艾绒,艾绒的温度升高,因此艾绒的内能增大是通过热传递的方式实现的。
13.如图所示的电路中,使灯、串联,应闭合开关 ,要使、并联,应闭合开关 ,不允许同时闭合开关 ,否则会使电源短路。
【答案】 S1 S2、S3 S1、S2
【详解】[1]如图所示的电路中,使灯、串联,电流只有一条路径,应闭合开关S1。
[2]要使、并联,电流从正极流出后分两支,分别经过L1、L2后回电源负极,应闭合开关S2、S3。
[3]不允许同时闭合开关S1、S2,避免电流经S1、S2直接回电源负极,使电源短路。
14.小明同学为自己家的鱼缸设计了一款补水提示器,如图所示,滑片随着水量的增加而下移,水量变化驱动滑片P上下移动。该装置中水量表是用 表改装的;电源电压恒定,R0为定值电阻,R为滑动变阻器,闭合开关S,当水量减少时,滑动变阻器接入电路的电阻 ,水量表的示数将 (最后两空均选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 电流 变大 变小
【详解】[1]由题图可知,水量表串联在电路中,因此是用电流表改装的。
[2][3]闭合开关S,当水量减少时,鱼缸对弹簧的压力变小,鱼缸在弹簧的作用力下会上移,使得滑片上移,滑动变阻器R连入电路的电阻变大,电源电压不变,根据欧姆定律可得,电路电流变小,水量表示数变小。
三、作图题(本题共1小题,第(1)、(2)每问2分,第(2)问3分,共7分)
15.(1)请根据图所示的实物电路在虚线框内画出对应的电路图。
(2)下图为可调光台灯模拟电路,其中a、b、c是电位器的三个接线柱,a、c分别与弧形电阻丝的两端相连,b与金属滑片相连。请用笔画线代替导线连接电路,使闭合开关后,顺时针旋转电位器的旋钮时灯泡变亮。
(3)如图,根据电路图,在右边正确连接实物电路。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)电流从电源正极流出,依次流经灯泡、开关、灯泡,回到电源的负极,电流只有一条路径,为串联电路,电路图如图所示:
(2)根据题意,电位器与灯泡串联,闭合开关后,顺时针旋转电位器的旋钮时灯泡变亮,说明顺时针旋转电位器的旋钮,电路中的电流变大,电位器的电阻变小,所以电位器的b、c接线柱连入电路,如图所示:
(3)由电路图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电流表测串联电路的电流,电压表测定值电阻两端的电压,开关串联在电路中;从电源的正极开始,根据电流的路径依次连接开关、滑动变阻器、定值电阻、电流表和电源的负极;根据电路图可知,滑动变阻器滑片向右移动,电阻变大,实物图中滑动变阻器连接的接线柱需要“一上一下”,可选择左下接线柱和右上接线柱;最后将电压表并联在定值电阻两端;电流表和电压表连接时,注意电流从正接线柱流入,负接线柱流出,由于一节干电池的电压为,电源电压为,所以电压表选择小量程,如图所示:
四、实验探究题(本大题共3小题,每空1分,共21分)
16.如图所示是探究“比较不同物质的吸热本领”的实验装置。
(1)实验过程中应当控制水和煤油的 相同(选填“质量”或“体积”),应选用的实验器材是 。
(2)为了在间隔相同时间记录温度,完成实验还需要的测量工具有 和 。
(3)用相同规格的电热器对水和煤油加热相同的时间,水吸收的热量 (选填“大于”“等于”或“小于”)煤油吸收的热量。
(4)实验数据如下表:
物质
质量/g
初温/℃
末温/℃
加热时间/min
水
100
20
42
10
煤油
100
20
64
10
分析表中数据可知:加热时间相同时, 的温度升高得更高,这说明煤油的吸热本领比水 (选填“大”或“小”)。
(5)如果使相同质量的水和煤油升高相同的温度,水需要吸收的热量比食用油 (选填“多”或“少”)。
【答案】(1) 质量 天平
(2) 温度计 秒表
(3)等于
(4) 煤油 小
(5)多
【详解】(1)[1][2]本实验是通过加热相同质量的不同物质,使其吸收相同热量后,比较温度变化量的多少来判断物质的吸热能力的,故实验过程中应当控制水和煤油的质量相等,因为要控制水和煤油的质量相等,故应选用的器材是天平。
(2)[1][2]本实验还需要测量被加热物质的温度变化量以及加热时间的长短,故还需要的测量工具有温度计和秒表。
(3)相同的电热器加热相同时间放出的热量相同,水和煤油吸收的热量也相同,故对水和煤油加热相同的时间,水吸收的热量等于煤油吸收的热量。
(4)[1][2]由表中数据可知,水和煤油的质量相同,水和煤油的初温相同,加热时间相同时,煤油的末温更高,煤油的温度升高得更高,根据公式可知,水的比热容较大,吸热本领较大;煤油的比热容较小,吸热本领较小。
(5)由第(4)小问分析可知,水的比热容比煤油大,根据公式可知,如果使相同质量的水和煤油升高相同的温度,水需要吸收的热量比煤油多。
17.小伟在“探究电流与电压关系”的实验中,使用的实验器材有:两节新干电池、滑动变阻器(满足实验要求) 、电流表、电压表、开关、导线和定值电阻若干。实验过程如下:
(1)请根据小伟设计的电路图(图1) 将实物图(图2)连接完整(要求:导线不交叉);
(2)小红把5Ω的定值电阻接入电路,连接电路时,开关应该 ;闭合开关前,滑动变阻器滑片P应该位于最 (选填“左”或“右”)端;
(3)闭合开关,发现电流表没有示数,电压表示数接近电源电压,原因可能是 ;
(4)排除故障后闭合开关,调节滑片P,当电流表的示数0.1A,电压表的示数如图3所示,电压表示数为 V;
(5)继续实验,将实验数据记录在表中,分析数据可得出结论:当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 。
电压 U/V
0.5
1.0
1.5.
2.0
2.5
3
电流 I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
【答案】(1)
(2) 断开 右
(3)定值电阻断路
(4)0.5
(5)正比
【详解】(1)在 “探究电流与电压关系” 实验中,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测定值电阻两端电压,电流表测电路电流。 滑动变阻器应 “一上一下” 接线,从电路图可知,滑动变阻器的左下接线柱应接入电路,将滑动变阻器左下接线柱与电源的正接线柱连接,这样可保证导线不交叉,完成实物图连接。如下图所示:
(2)[1]连接电路时,为了防止电路中出现短路等故障损坏仪器,开关应该断开。
[2]闭合开关前,滑动变阻器要起到保护电路的作用,应将滑片移到阻值最大处。由实物图可知,滑动变阻器的滑片P位于最右端时,接入电路的电阻丝最长,阻值最大。
(3)闭合开关,发现电流表没有示数,说明电路可能断路;电压表示数接近电源电压,说明电压表与电源两极相连通,所以原因可能是定值电阻断路。
(4)由图3可知,电压表使用的是0−3V量程,分度值为0.1V,其示数为0.5V。
(5)分析表格中的数据,电压与电流的比值是一个定值,所以可得出结论:当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
18.在探究“并联电路的电流特点”实验中,小明设计了如下图所示的电路。
(1)按照如图甲所示电路,将图乙连接完整;
(2)闭合开关前,电流表指针如图丙所示,出现该现象的原因是 ;
(3)改正上述问题后,闭合开关,电流表无示数,不发光,发光,电路可能存在的故障是 (选填“断路”或“短路”);
(4)排除故障后,闭合开关,测出通过的电流。测通过的电流、干路电流I时电流表均如图丁所示,则 A;由此可得并联电路中干路电流和各支路电流的关系是 (用题中出现的字母符号表示);
(5)为使实验结论更具普遍性,小明更换不同规格的灯泡又进行了三次实验、数据如表:
实验次数
通过支路的电流
通过支路的电流
干路的电流
1
0.3
0.4
0.7
2
0.2
0.3
2.5
3
0.1
0.2
0.3
表格中错误的数据是 ,造成数据错误的原因是 。
【答案】(1)
(2)电流表未调零
(3)断路
(4) 0.14
(5) 2.5 将电流表的小量程看成大量程进行读数
【详解】(1)由图甲得,L1、L2并联,电流表测量L1的电流,开关S在干路上,从电源正极出发依次将各元件连入电路中,如图所示:
(2)闭合开关前,电流表指针如图丙所示,即指针不在零刻度线处,说明电流表未调零。
(3)改正上述问题后,闭合开关,电流表无示数,不发光,发光,电路可能存在的故障是断路;若L1短路,会出现电源短路,L2不会发光。
(4)[1][2]I2是支路,I是干路,如图丁所示,根据并联电路特点,测L2电流时,应为小量程0~0.6A,分度值为0.02A,读数为I2=0.14A,测干路电流时,量程为0~3A,分度值为0.1A;电流表的示数为0.7A。由实验数据得I=I1+I2=0.56A+0.14A=0.7A
在误差允许范围内,并联电路中干路电流等于各支路电流之和,即。
(5)并联电路中干路电流等于各支路电流之和,由表格中数据得,实验次数2中干路电流比各支路电流之和大得多,干路电流的数据2.5A是错误数据,应为0.5A,可能是实验时将电流表的小量程看成大量程进行读数。
五、计算题(本大题共2小题,第19小题7分,第20小题8分,共15分)
19.如图所示的电路,已知电阻R1的大小为10Ω。开关S断开时,电流表示数为0.5A;开关S闭合后,电流表示数为0.7A。求:
(1)电源电压;
(2)开关S闭合时,流过R2的电流;
(3)R2的阻值大小。
【答案】(1)5V;(2)0.2A;(3)25Ω
【详解】解:(1)开关S断开时,电路中只有R1接入电路,电流表示数为0.5A,所以电源电压为
U=U1=IR1=0.5A×10Ω=5V
(2)开关S闭合时,两电阻并联,电流表测量干路电流,为0.7A,根据并联电路支路互不影响可知,通过R1的电流仍为0.5A,则流过R2的电流为
I2=I-I1=0.7A-0.5A=0.2A
(3)根据并联电路电压特点可知
U2=U=5V
则R2的阻值大小为
答:(1)电源电压为5V;
(2)开关S闭合时,流过R2的电流0.2A;
(3)R2的阻值大小为25Ω。
20.某家用燃气热水器将质量为200kg、温度为20℃的自来水加热到50℃时,消耗的天然气体积为(假设天然气完全燃烧)。已知水的比热容为,天然气的热值为。求:
(1)消耗的天然气完全燃烧放出的热量;
(2)这些水吸收的热量;
(3)该热水器工作时的效率。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)消耗的天然气完全燃烧放出的热量
(2)这些水吸收的热量
(3)该热水器工作时的效率
六、综合能力题(本大题共3小题,每空1分,共15分)
21.小聪同学在学习了滑动变阻器的知识后,他试着设计了一个风力测定仪(如图所示),其中 O 是转动轴,OC 是金属杆,下面连着一块受风板,无风时,OC 是竖直的,风越大,OC 杆偏转角度越大,AB 是段弧形电阻,P 点是金属杆与弧形电阻相接触的点。根据小聪同学设计的这个测定仪,回答下列问题:
(1)金属杆 OC 与弧形电阻组合相当于一个 ;
(2)测风力时,是通过观察 来判断风力的大小;当无风时,灯泡亮度最 (选填“亮”或“暗”);
(3)若要提高该装置反映风力大小的性能,请你提出一种改进措施: 。
【答案】 滑动变阻器 灯光亮度 暗 在电路中串联一个电流表
【详解】(1)[1]由图示知,金属杆OC与弧形电阻组合,当P点位置不同,弧形电阻接入电路的阻值不同,所以相当于一个滑动变阻器。
(2)[2]风力不同,弧形电阻接入电路的阻值不同,则电路中的电流不同,灯泡的亮度也不同,所以可通过灯泡的亮度来判断风力的大小。
[3]当无风时,OC是竖直的,弧形电阻接入电路的阻值最大,电路中的电流最小,灯泡最暗。
(3)[4]风力差别不大,弧形电阻接入电路的阻值相差较小时,灯泡的亮度变化较小,不易判断风力的大小变化,所以可在电路中串联一个电流表,通过电流表示数的大小来反映风力大小,即使弧形电阻电阻接入电路的阻值变化不变,但电流表示数仍会发生变化,可提高该装置的性能。
22.如图甲是湿度检测仪的简化电路原理图,已知电源电压恒为,是定值电阻,电压表的量程为,湿敏电阻R的阻值随湿度RH变化的关系图像如图乙所示,当空气湿度为10%时,电流表示数为;
(1)湿敏电阻R是由 (选填“导体”、“半导体”或“超导体”)材料制作而成,当空气湿度为10%时,湿敏电阻R为 ,定值电阻的阻值为 Ω;
(2)在保证电路安全的前提下,该装置能检测的最大湿度为90%,此时的阻值为 Ω;
(3)若增大的阻值,该装置的检测范围将 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(4)当电压表示数为时,空气湿度为 。
【答案】(1) 半导体 20Ω 20
(2)100
(3)变大
(4)50%
【详解】(1)[1]半导体材料在电子产品中运用非常广泛,其中湿敏电阻R的阻值会随湿度变化而变化,湿敏电阻就是由半导体材料制成的。
[2][3]由乙图可知,当空气湿度为10%时,湿敏电阻R为20Ω,电流表示数为,则定值电阻的阻值
(2)分析甲图可知,电压表测量R两端电压,电压表的量程为,则在保证电路安全的前提下,两端增大电压为10V,定值电阻的阻值保持不变,仍为20Ω,则此时的阻值
(3)电源电压不变,电压表的最大示数不变,若增大的阻值,由串联分压特点可知,湿敏电阻R的阻值将增大,由乙图可知,湿敏电阻R的阻值随湿度增大而增大,所以增大的阻值,该装置的检测范围将变大。
(4)电源电压恒为,当电压表示数为时,的阻值
设湿敏电阻R的阻值随湿度RH变化的关系
代入图乙中数据可得
①
②
联立①②解得
则当R=60Ω时,空气湿度
RH=50%
23.阅读短文,回答问题。
无人机
无人驾驶飞机简称“无人机“(“UAV”),是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞行器。与载人飞机相比,它具有体积小、造价低、使用方便、对作战环境要求低、战场生存能力较强等优点由于无人驾驶飞机对未来空战有着重要的意义,世界各主要军事国家都在加紧无人驾驶飞机的研制工作,如图所示的无人机质量为2.5千克,具有4个旋翼,可通过无线电进行操控其在拍摄调查、无人配送等方面具有广阔的前景,g=10N/kg。
(1)无人机上的旋翼电动机与相机根据需要可以独自工作,从电路设计的角度上看,旋翼电动机和相机是 联的;
(2)若该无人机在30s内匀速竖直上升120m进行空中拍摄,则此过程中重力势能 ,动能 。(选填“变大、变小或不变”)无人机克服自身重力做功的功率是 ;
(3)该无人机电池提供最大的电能为3×105J,若电能的90%用于飞行,飞行时的功率为90W,则该机最多能飞行的时间是 秒。
【答案】 并 变大 不变 100W 3000
【详解】解:(1)[1]无人机上的旋翼电动机与相机根据需要可以独自工作,互不影响,因此,从电路设计的角度上看,它们是并联的;
(2)[2][3]无人机在匀速竖直上升的过程中,质量不变,高度增大,所以重力势能变大;同时速度不变,所以动能不变。
[4]无人机的重力
G=mg=2.5kg×10N/kg=25N
无人机克服重力做的功
W=Gh=25N×120m=3000J
无人机克服自身重力做功的功率
(3)[5]由题知,电池提供的最大电能W电=3×105J,由
得,用于飞行的能量
W有用=W电×η=3×105J×90%=2.7×105J
由
得,最多能飞行的时间
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