内容正文:
2025-2026学年九年级物理单元测试卷
第十五章·电与电路
建议用时:90分钟,满分:100分
一、选择题:每小题2分,共28分。其中1-10为单项选择,11-14为多项选择。
1.用丝绸摩擦过的玻璃棒去靠近甲,乙两个轻小物体,结果甲被排斥,乙被吸引,由此我们可以判定( )
A.甲带正电,乙带负电 B.甲带负电,乙带正电
C.甲带负电,乙不带电或带正电 D.甲带正电,乙不带电或带负电
【答案】D
【详解】与丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷是正电荷,用它去靠近甲和乙,甲被排斥,根据同种电荷相互排斥的特点可知,甲与玻璃棒带的是同种电荷,即甲带正电;乙被吸引,根据异种电荷相互吸引和带电体具有吸引轻小物体的性质可知:乙可能带负电荷、也可能不带电,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
2.用毛皮摩擦过的橡胶棒去接触不带电的验电器A,A的金属箔片张角变大,如图所示。再用C棒去同时接触A、B验电器的金属球,发现A的金属箔片张角变小,B的金属箔片张角变大,则下列说法正确的是( )
A.验电器原理是异种电荷相互吸引
B.C棒与其手柄D均为导体
C.毛皮摩擦橡胶棒的过程中,电子是由橡胶棒转移到毛皮
D.当C棒接触两验电器的金属球时,产生的电流方向为B到A
【答案】D
【详解】A.验电器是利用同种电荷相互排斥的原理,故A错误;
B.C棒是导体,手柄D应为绝缘体,否则电荷会通过人体传出,故B错误;
C.毛皮摩擦橡胶棒后橡胶棒带负电,故电子是由毛皮转移到橡胶棒,故C错误;
D.橡胶棒带负电,接触验电器A时,验电器A也会带负电;用带绝缘柄的金属杆将两个验电器的金属球接触时,A验电器上自由电子向验电器B转移,负电荷移动的方向与电流方向相反,故产生的电流方向为B到A,故D正确。
故选D。
3.如图所示电路,下列方法正确的是( )
A.当闭合S1、S3,断开S2时,L1、L2并联
B.当闭合S2、S3,断开S1时,两灯都亮
C.当闭合S1、S3,断开S2时,L1、L2串联
D.当闭合S1、S2,断开S3时,两灯都亮
【答案】A
【详解】AC.当闭合S1、S3,断开S2时,,电流分别经过L1、L2,L1、L2并联,故A正确,C错误;
B.当闭合S2、S3,断开S1时,两灯被短路,都不亮,故B错误;
D.当闭合S1、S2,断开S3时,L2被短路,电路化为L1的简单电路,只有L1亮,故D错误。
故选A。
4.某同学想为学校储藏室的电动门设计一个控制电路,只有当两名管理员同时启用各自的钥匙时才能接通电源,使电动机工作把门打开。启用钥匙相当于闭合开关,如图所示电路符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】A.该电路中,开关S₁与开关S₂和电动机M的支路并联。当只闭合S₁时,会造成电源短路,这是不允许的。当只闭合S₂时,电动机工作。故A不符合题意;
B.该电路中,开关S₁和S₂并联后与电动机M串联。只要闭合S₁或S₂中的任意一个,电动机就会工作。故B不符合题意;
C.该电路中,开关S₂与电动机M并联,再与开关S₁串联。当只闭合S₁时,电流流过电动机,电动机工作。故C不符合题意;
D.该电路中,开关S₁、S₂和电动机M串联。只有当S₁和S₂同时闭合时,电路才形成通路,电动机才能工作。故D符合题意。
故选D。
5.为避免立定跳远测试起跳时过线犯规,学校引进了一批体育练习装置。装置的基本原理是:当有同学踏上练习垫时,开关、同时闭合,当装置感应到脚尖过线,红外感应开关断开,蜂鸣器发出声音提醒同学犯规。下列选项能实现上述功能的电路图是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】当有同学踏上测试垫时,开关S1、S2同时闭合,此时电路处于正常工作状态,不过蜂鸣器不会发声,由此可知,蜂鸣器处于短路状态;当机器感应到脚尖过线,红外感应开关S2断开,蜂鸣器发出声音提醒考生犯规,由此可知,开关S2组成的电路把蜂鸣器短路了。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
6.如图所示,当两个开关都闭合后,两盏灯都能发光的电路是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】A.两个开关都闭合后,图中右边灯泡被短路,故A不符合题意;
B.两个开关都闭合后,两个开关都闭合后,会造成电源短路,两灯泡不能发光,故B不符合题意;
C.两个开关都闭合后,图中右上边的灯泡被短路,故C不符合题意;
D.两个开关都闭合后,图中两灯泡并联,两盏灯都能发光,故D符合题意。
故选D。
7.图甲是由小灯泡、组成的并联电路,各元件均正确连接,已知闭合开关S后,通过的电流为0.4A,电流表的示数如图乙所示,下列判断正确的是( )
A.电流表量程未知无法读数 B.通过的电流一定为0.6A
C.通过的电流可能为0.2A D.图中干路电流可能为0.2A
【答案】B
【详解】由图甲知,两灯并联,电流表测干路电流。通过L1的电流为0.4A,据并联电路的电流特点知,电流表的示数比0.4A大,故电流表使用的是大量程,分度值为0.1A,示数为1A。则通过L2的电流
I2=I-I1=1A-0.4A=0.6A
故ACD错误,B正确。
故选B。
8.闭合开关后,发光棒上所有的小灯都亮,一段时间后,其中一小灯熄灭,如图所示。下列猜想合理的是( )
A.该小灯灯丝烧断,各小灯串联
B.该小灯两端接线短路,各小灯串联
C.该小灯处接线脱落,各小灯串联
D.该小灯处接线短路,各小灯并联
【答案】B
【详解】A.若各小灯串联,小灯灯丝烧断,此时电路状态为开路,故所有小灯全部熄灭,与图示现象不符,故A不符合题意;
B.若各小灯串联,小灯两端接线短路,故该小灯熄灭,其余小灯正常工作,符合图示现象,故B符合题意;
C.若各小灯串联,小灯处接线脱落,此时电路状态为开路,故所有小灯全部熄灭,与图示现象不符,故C不符合题意;
D.若各小灯并联,小灯处接线短路,此时所有小灯均被短路,故所有小灯全部熄灭,与图示现象不符,故D不符合题意。
故选B。
9.如图所示,当开关闭合时,灯泡、均不亮。某同学用一根导线去检查故障,他将导线先并接在灯两端时,发现灯亮;然后并接在两端时,发现两灯均不亮。由此判断( )
A.灯断路 B.灯断路 C.灯短路 D.灯短路
【答案】A
【详解】CD.由图知道,两灯串联;闭合开关时两灯均不亮,说明电路中某处断路,或是两灯均短路;若电路中只有灯L1短路或只有灯 L2 短路,则另一盏灯会发光,不符合题意,故CD错误;
AB.用导线先并联在L1两端时,发现L2亮,灯L1不亮,说明L2是完好的;然后并接在灯L2两端时,发现两灯均不亮,由此可知灯L1发生了断路,故A符合题意,B不符合题意。
故选A。
10.如图所示的电路中,闭合开关S,灯泡发光,两电表都有示数。若将电压表与电流表交换位置后,再闭合开关S,电路中会出现的情况是( )
A.灯泡仍发光 B.电流表被烧坏
C.电压表的示数为零 D.电压表的示数接近电源电压
【答案】D
【详解】将电压表与电流表交换位置后,电压表串联在电路中,电流表与灯泡并联。 由于电压表的内阻很大,在电路中相当于断路,所以此时电路中的电流非常小,几乎为零,灯泡不发光,电流表不会被烧坏。此时电压表相当于直接并联在电源两端,测量的是电源电压,所以电压表示数接近电源电压,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
11.关于用电器的连接方式,下列说法正确的是( )
A.家庭用的电冰箱与洗衣机是并联的
B.若开关闭合时两盏灯同时亮,则两盏灯一定是串联
C.若连接在一个电路中的两盏灯电流相等,则两灯一定是串联
D.若连接在一个电路中的两盏灯两端电压不相等,则两灯一定是串联
【答案】AD
【详解】A.家庭电路中各用电器是互不影响的,所以是并联的,故A正确;
B.由于开关在不同电路中的作用不同,在串联电路和并联电路的干路中都能控制所有用电器,所以当一个开关同时控制两盏灯泡的亮与灭时,这两盏灯泡之间可能是串联也可能是并联,故B错误;
C.在并联电路中,两盏灯的规格相同时,通过的电流也是相同的,故C错误;
D.因为并联电路两端电压相等,因此两个用电器两端电压不相等,那么它们一定不是并联连接,是串联在电路中的,故D正确。
故选AD。
12.如图所示电路,下列分析正确的是( )
A.只闭合S₁时,L1发光、L2不发光,A1测L1电流
B.只闭合S₂时,L1发光、L2不发光,A1测L1电流
C.闭合S₁、S₂时,L1、L2并联,A1测L1电流
D.闭合 S₁、S₂时,L1、L2串联,A1、A2示数相等
【答案】AC
【详解】A.只闭合S₁时,电流表A1和L1连入电路,A1测L1电流,L2所在支路断路,L2不发光,故A正确;
B.只闭合S₂时,由于干路上的S₁是断开的,则整个电路处于断路状态,L1、L2均不发光,故B错误;
CD.闭合S₁、S₂时,分析电路结构可知L1、L2并联,A1测L1电流,故C正确,D错误。
故选AC 。
13.如图所示,闭合开关后,两灯均不亮,电流表示数几乎为0,若只有一个灯泡故障,下列说法正确的是( )
A.若电压表有示数且接近电源电压,则灯泡L1开路
B.若电压表有示数且接近电源电压,则灯泡L2短路
C.若电压表无示数,则灯泡L2开路
D.若电压表无示数,则灯泡L1短路
【答案】AC
【详解】根据实物图可知,两个灯泡串联接入电路中,电压表测量灯泡L1两端的电压,电流表测量电路中的电流;电流表示数几乎为0,这说明电路出现了断路故障;
AB.若电压表有示数且接近电源电压,这说明电压表与电源之间是接通的,所以故障是灯泡L1开路,故A正确,B错误;
CD.若电压表无示数,这说明电压表与电源之间是断开的,所以故障是灯泡L2开路,故C正确,D错误。
故选AC。
14.如图所示电路,电源两端电压为且保持不变,开关闭合后,两盏灯都发光,电压表的示数是,下列说法中正确的是( )
A.两端的电压为
B.两端的电压为
C.当断路时,电压表的示数是
D.当断路时,电压表的示数是
【答案】AD
【详解】AB.由图可知,闭合开关,电压表测量L2两端电压,所以L2两端电压为2.2 V,电源电压为6V,所以L1两端电压为6V-2.2V=3.8V,故A正确,B错误;
CD.当L2断路时,电压表相当于串联接入电路,此时电压表的示数约等于电源电压6V,故C错误,D正确。
故选AD。
二、填空题:每空1分,共18分。
15.如图所示是某同学在科技馆触摸静电起电球后的场景,这位同学的头发“爆开”的原因是头发带上 (选填“同种”或“异种”)电荷;被毛皮摩擦过的橡胶棒带 ,这是因为在摩擦过程中橡胶棒 (选填“得到”或“失去”)电子。
【答案】 同种 负电 得到
【详解】[1]学生触摸静电起电球,头发丝一根根竖起,头发“爆开”,这是因为头发带上同种电荷而互相排斥的。
[2][3]被毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,由于橡胶棒得到电子,从而使橡胶棒带上负电。
16.如图所示,两个水果点亮了发光二极管,在这个简单的电路中水果相当于 ,发光二极管的主要材料为 (“导体”、“半导体”或“绝缘体”),如果想控制这个电路的通断,还应在电路中安装 .
【答案】 电源 半导体 开关
【详解】持续供电的装置叫电源,水果可以点亮发光二极管,在这个简单的电路中水果相当于电源;发光二极管的主要材料是半导体;
如果想控制这个电路的通断,还应在电路中安装开关.
故答案为电源;半导体;开关;
【点评】本题考查了学生对电路的了解,属于基础知识的考查,比较简单.
17.当代年轻人的一种焦虑叫做手机电量焦虑,如图是用充电宝同时给三部手机同时充电的情景,则这三部手机是 (选填“串联”或“并联”)的。若拔掉其中一部手机则通过充电器的总电流将 (选填“变大”、“变小”或“不变”),给充电宝充电时,充电宝相当于 。
【答案】 并联 变小 用电器
【详解】[1]当用充电宝同时给三部手机充电时,每部手机都能独立地从充电宝获取电能,互不影响。这说明它们之间不是串联关系,因为串联电路中各用电器会相互影响,不能独立工作。因此,这三部手机是并联的。
[2]若拔掉其中一部手机,由于并联电路中总电流等于各支路电流之和,所以拔掉一部手机后,通过充电器的总电流将变小。
[3]给充电宝充电时,充电宝是在消耗电能并将其转化为化学能储存起来。这与电池在放电过程中的作用相反,电池放电时是将化学能转化为电能。因此,在给充电宝充电时,充电宝相当于电路中的用电器。
18.如图所示,在电路中要使电灯L1和L2串联,应闭合开关 。要使电灯L1和L2并联,应闭合开关 ,为了防止电路出现短路,不能同时闭合开关 。
【答案】 S2 S1S3 S2S3
【详解】[1]只闭合S2时,等效电路图如图所示
此时电路为串联电路。
[2]闭合S1S3时,电路等效为
此时电路为并联电路,S1控制整个电路,S3控制L2。
[3]同时闭合S2S3时,电流从电源正极流出后,经S2S3后直接回到电源负极,没有经过用电器,将导致电源短路,所以不能同时闭合S2S3。
19.如图甲所示的电路图,L1和L2是 连接的,开关闭合时,两个电流表的示数分别如图乙和图丙,判断A2表的读数是 ;流过灯L2的电流大小是 。
【答案】 并联 0.5 0.7
【详解】[1]由电路图可知,电路有两条支路,所以是并联电路,即L1和L2是并联的。
[2]电流表A2测量L1所在支路的电流,A1测量干路电流,由并联电路电流特点可知,干路电流大于支路电流,所以A1连接的是大量程,分度值为0.1A,示数为1.2A,电流表A2连接的是小量程,分度值为0.02A,示数为0.5A。
[3]流过灯L2的电流
20.如图所示圆圈中的a、b为连接正确的电表,闭合开关后,两灯都发光,a应是 表,b应是 表.
【答案】 电压 电流
【详解】[1][2]由于a、b为连接正确的电表,a电表是并联在灯泡两端,b电表是和串联,并且闭合开关后,两灯都发光,那么a应是电压表,不能是电流表,否则不能发光;b应是电流表,不能是电压表,否则两灯都不能发光.
21.十一国庆期间,小明的妈妈买了一串小彩灯挂在客厅金属丝里。小明很想知道这串彩灯是如何连接的,于是他断开开关取下其中的一个彩灯,通电后发现整串彩灯都不会发光,由此说明彩灯之间是 联的。过了几天小明忽然发现,这串彩灯有一个不会发光了,而其他灯仍能发光。为了探究原因,小明把这个彩灯取下来,仔细观察发现彩灯的灯丝支架下方有一根金属丝,如图所示,请你推测:这根金属丝与灯丝是 联的,理由是 。
【答案】 串 并 灯丝烧断后金属丝中有电流通过
【详解】[1]取下任意一小灯,闭合开关后发现全部小彩灯均不发光,说明每个小彩灯不能独立工作,所以小彩灯彼此之间是串联的。
[2]各小彩灯的连接方式为串联,当其中一只灯丝熔断,其他彩灯却仍能发光,可能是金属丝与灯丝并联,灯丝烧断后电路形成通路,金属丝中有电流通过。
三、作图题:每小题2分,共6分。
22.请在图乙的虚线框内画出实物图甲的电路图
【答案】
【分析】从实物图中可以看出,两只灯泡并联,且电流表测量通过灯泡L1的电流,同时开关S也控制灯L1的通断.
【详解】从正极开始连接,电流分流后,一支经电流表、开关S、灯泡L1回到负极;另一支经灯泡L2回到负极;如图:
23.如图所示,请用笔画线代替导线完成电路连接。要求:两灯泡并联,电流表测量 L2的电流,开关S控制两灯,导线不能交叉,灯泡L2的电阻约为10Ω。
【答案】
【详解】由题意知,两灯泡并联,电流表只测量L2的电流,说明电流表与灯泡L2串联在一条支路上,灯泡L2的电阻约为10Ω,电源是两节干电池电压为3V,由并联电路电流电压特点和欧姆定律可知,通过L2的电流为
因此电流表选的小量程,两灯泡并联,开关S控制两盏灯,因此开关在干路,完整的实物图,如图所示:
24.高铁给人们出行带来了便利,但安全要求也更加严格。乘坐高铁时需同时进行身份证扫描(其控制开关为)和人脸识别(其控制开关为),当两个信息都符合时,电动机转动,使闸门打开,才能通行。请你设计一个符合要求的电路图,画在如图所示的虚线框内。
【答案】
【详解】由题意可知,当两个信息都符合时,电动机转动,使闸门打开,才能通行,即两个开关都闭合,电动机工作,因此两个开关应与电动机串联,如图所示:
四、实验题:每空1分,共24分。
25.如下图所示,是“用电流表测量电流”的实验,请回答以下问题:
(1)电流表使用前,应检查指针是否对准 ,如有偏差,需要“ ”;
(2)连接电路时,开关应 ,电流表应先选用最大的量程,并用 法判断电流的大小,然后根据情况,再选用合适的量程;
(3)图甲是某同学连接好的电路,则电流表测的是 的电流;合上开关后,若电流表的示数如图乙所示,则电流的大小是 A;
(4)只需改动一根导线就可测开关处的电流,请在图中用“×”号指出需改动的导线,并在原图中画出改动的正确连线;
(5)正确更改线路后,电流表量程再改接到大量程,合上开关后,灯均亮,电流表指针偏转位置与图乙恰好相同,则通过L2的电流大小为 A。
【答案】 零刻度线 调零 断开 试触 L1 0.46 1.84
【详解】(1)[1][2]由电流表的使用方法可知,电流表使用前,应检查指针是否指零,不指零应调零。
(2)[3]为了保护电路,连接电路时,开关应断开。
[4]被测电流不能超过电流表的量程,否则会损坏电流表,在未知电流大小时,应选用大量程试触,根据试触结果选择合适的量程。
(3)[5]如图甲所示,电流表与灯泡L1串联,所以电流表测的是灯L1的电流。
[6]图乙中,电流表的量程为0~0.6A,其分度值为0.02A,则通过该灯的电流是0.46A。
(4)[7]开关在干路中,测开关处的电流,即测干路中的电流,电流表应该串联在干路中,其接法的改动如图所示:
(5)[8]因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,而电流表的指针仍在乙图的位置不变,所以测干路电流时电流表的量程是0~3A,分度值为0.1A,则干路电流为2.3A,由于通过L1的电流不变,仍为0.46A,则通过L2的电流为
I2=I-I1=2.3A-0.46A=1.84A
26.在“探究串联电路电压规律”的实验中,小路设计了图甲所示的电路,并连接了实物电路如图乙所示,已知电源为两节干电池,请回答下列问题。
UAB/V
UAC/V
UBC/ V
1.4
1.4
2.8
(1)经检查发现他的连接有误,请你只改动一根导线(在被改动的导线上画“×”,然后画出改动后的导线),使电压表正确测量灯泡 两端的电压:
(2)若在连接电路前,小路发现电压表指针如图乙所示,接下来他要对电压表进行的操作是 :连接电路时,开关应 : 实验中如果将电压表串联进电路,闭合开关 (“会”、 “不会”) 损坏电压表;
(3)实验中,在测量L₁两端的电压时,小路发现:电压表示数变为0,且只有一只灯亮; 若只有1处故障,且发生在灯 L1或L2处,请写出一种可能的故障原因 ;
(4)故障排除并测出L1两端的电压后,小路断开开关,根据甲图所示准备拆下电压表,改装在A、C之间,他打算将与B点相连的导线直接改接到C点,这个办法是 (“正确”或“错误”) 的,原因是 ;
(5)小路用电压表分别测出A与B、B与C、A与C两点间的电压为()得到的数据填入表格中如图所示,可得到串联电路的电压特点是: (用公式来表示) :接下来他换用其他规格不同的小灯泡又进行了几次实验,他这样做的主要目的是为了 (①寻找普遍规律,②减小实验误差) 填序号即可。
【答案】(1)
(2) 调零 断开 不会
(3)L1短路
(4) 错误 电压表正负接线柱接反
(5) ①
【详解】(1)此时电压表和L1被短路。可以将两灯串联,电压表测量L2的电压,去掉原来L1、L2之间的连线,将L1、L2的右接线柱连接,改正后如下所示:
(2)[1]连接电路前,没有电流通过电压表,发现电压表指针如图乙所示,接下来他要对电压表进行的操作是调零。
[2]为了保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态。
[3]已知电源为两节干电池,则电源电压最大为3V,没有超过电压表量程,则实验中如果将电压表串联进电路,闭合开关不会损坏电压表。
(3)电压表示数变为0,且只有一只灯亮,说明电路是通路,则两灯没有断路,电压表示数为0,则故障可能为与电压表并联的灯L1短路。
(4)[1][2]测出L1两端的电压,则与B相连的为电压表的正接线柱,与A相连的为电压表的负接线柱,若将与B点相连的导线改接到C点,此时电流从电压表的负接线柱流入,正接线柱流出,电压表指针会反向偏转,不能测出L2两端的电压,故这种办法是错误的,原因是:电压表正负接线柱接反了。
(5)[1]由表中数据可知,B与C之间的电压等于A与B、A与C两点间的电压的和,公式表示为。
[2]只进行了一次实验,只凭一组实验数据得出结论带有偶然性。换用其他规格不同的小灯泡又进行了几次实验,他这样做的主要目的是为了寻找普遍规律,避免偶然性。
27.如图所示,在探究“并联电路的电流特点”的实验中,小宇设计了如图甲所示的电路进行实验:
(1)实验中,应该选择两个小灯泡规格是 (选填“相同”或“不相同”)的;连接电路时,开关应处于 (选填“闭合”或“断开”)状态;
(2)连接好电路,闭合开关,发现电流表指针向刻度盘左边没有刻度的地方偏,原因是电流表 ;
(3)小宇先将电流表接在所在的支路上,闭合开关,观察到灯发光,但灯不亮,电流表的示数为零,电路可能存在的故障是 (选填“灯断路”或“灯短路”);
(4)排除故障后,他测出了支路上的电流,然后他把电流表依次接入电路分别测量出支路电流、干路电流I,两次测得的结果都如图乙所示,则 A、 A,小宇由此数据得出并联电路中干路电流和各支路电流的关系: 。
【答案】 不相同 断开 电流表正负接线柱接反了 灯断路 0.2 1 并联电路中干路电流等于各支路电流之和
【详解】(1)[1]为避免实验的偶然性,要选择两个不同规格的灯泡多次实验。
[2]为保护电路安全,连接电路时,开关应断开。
(2)[3]电流表使用时,电流应从电流表的正接线柱流入,负接线柱流出,若闭合开关,发现电流表指针向刻度盘左边没有刻度的地方偏,原因是电流表正负接线柱接反了。
(3)[4]灯L2发光,但灯L1不亮,电流表的示数为零,说明电流表所在支路断路,即灯L1断路。
(4)[5][6]L1支路上的电流I1=0.8A,干路电流要大于支路电流,所以电流表选用的是0~3A的量程,分度值为0.1A,由图丙可知电流表的示数为I=1A;L2为支路,电流表选择0~0.6A的量程,分度值为0.02A,示数为I2=0.2A。
[7]根据上述数据,可以得到I=I1+I2,所以在并联电路中,各支路电流之和等于干路电流。
五、计算题:每小问3分,共24分。
28.如图电路图,电源电压为12V,闭合开关后灯泡L1和L2都能正常发光,此时两只电流表的指在如图所示相同的位置。
(1)该电路中电流表A1、A2的示数分别是多少?
(2)灯泡L1和L2的电流I1、I2分别是多少?
(3)灯泡L1和L2的电压U1、U2分别是多少?
【答案】(1)0.2A,1A;(2)0.2A,0.8A;(3)12V
【详解】解:(1)由电路图可知,两灯泡并联,电流表A2测干路电流,电流表A1测灯泡L1所在支路的电流,根据并联电路的电流特点可知,干路电流大于支路电流,而两个电流表的指针位置相同,所以电流表A2量程是0~3A,分度值是0.1A,示数为1A。电流表A1其量程是0~0.6A,分度值是0.02A,示数为0.2A。
(2)电流表A1测灯泡L1所在支路的电流,则灯泡L1的电流I1=0.2A,根据并联电路电流的规律可知灯泡L2的电流为
I2=IA2﹣I1=1A﹣0.2A=0.8A
(3)由图可知,两灯泡并联,已知电源电压为12V,因为并联电路各支路两端的电压相等,所以灯泡L1、L2两端的电压为
U1=U2=U=12V
答:(1)电流表A1、A2的示数分别是0.2A、1A;
(2)通过灯泡L1、L2的电流分别是0.2A和0.8A;
(3)灯泡L1、L2两端的电压都是12V。
29.如图甲所示的电路中,电源电压为4.5V。闭合开关后,两灯泡均发光,电流表的示数如图乙所示,电压表的示数为。求:
(1)流过灯泡的电流为多少?
(2)灯泡两端的电压为多少?
【答案】(1)0.48A
(2)3.3V
【详解】(1)闭合开关,两灯泡串联接入电路,串联电路各处电流相等,电流表测通过电路的电流,由乙图可知电流表接入电路的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.48A,所以流过灯L1和L2的电流都是0.48A。
(2)电压表测量的是L2两端电压,串联电路总电压等于各部分电压之和,所以灯泡两端的电压为
30.在如图所示的电路中,已知当灯泡两端的电压不变时,通过灯泡的电流不变。
(1)当开关闭合、接时,电流表的示数是,此时通过灯泡和的电流各是多少?
(2)当开关断开、接时,电流表的示数为,此时通过灯泡的电流是多少?
(3)当开关闭合、接时,电流表的示数是,此时通过灯泡的电流是多少?
【答案】(1)0.35A;0A
(2)0.15A
(3)0.25A
【详解】(1)由图可知,当开关S1闭合、S2接时,灯泡L2短路,电流为0A,电流表的测灯泡L1的电流,示数是,则此时通过灯泡和的电流分别为0.35A、0A。
(2)当开关S1断开、S2接B时,灯泡L1、L2串联,电流表测电路中的电流,由于串联电路电流处处相等,因此通过灯泡L1的电流为0.15A。
(3)当开关S1闭合、S2接A时,灯泡L1、L2并联,电流表的测灯泡L1的电流,电流表A的测干路的电流,此时通过灯泡L2的电流是
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九年级物理上学期期中试卷
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.测试范围:第13-------16章。
5.难度系数:0.75
6.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷
一、选择题:(共15小题,每小题2分,共30分.1-11小题为单项选择,12-15小题为多项选择)。
1.小华利用如图1装置“探究冰的熔化特点”,如图2是实验中获得的冰熔化时的温度-时间图像。下列有关说法正确的是( )
A.用“水浴法”加热的目的是缩短实验时间
B.实验时需要观察冰的状态变化
C.在10s至30s时间内,冰不需要吸热
D.由图可知,冰是非晶体
2.2025年春节前后抚顺突遇大雪,但是全民一心积极除雪保证了市民的正常出行和生活。下列关于雪的说法正确的是( )
A.雪的形成是发生了凝固
B.雪的形成需要吸热
C.雪堆在地上一段时间后表面形成小孔是发生了升华
D.雪熔化的过程中温度持续升高
3.小明制作了一种“浆果枪”,它是以一节竹子作为主体,两端竹节去掉,一端用小浆果堵住,另一端用被棉布裹住的筷子迅速往前推,这样前端的小浆果就被发射出去了。下列有关说法正确的是( )
A.用锯子锯掉竹节时,竹子锯口温度升高,是通过热传递的方式使竹子温度升高的
B.筷子前推压缩空气,空气内能增大,是通过热传递的方式实现的
C.浆果被发射瞬间主要是机械能转化为内能
D.浆果被发射出去时枪口处有白气产生,是因为气体对外做功,气体内能减少温度降低导致
4.如图所示,用点燃的蜡烛加热装有适量水的气球,气球没有破裂。下列关于该现象的解释,正确的是( )
A.水把蜡烛的热量全部吸收了,所以气球不破裂
B.水的比热容大,吸热后温度升高少,气球达不到破裂温度
C.气球材料的比热容大,所以不容易破裂
D.蜡烛放出的热量太少,不足以让气球破裂
5.合作交流学习小组的同学对近来所学的物理知识进行交流讨论,各自发表了自己的观点,下列各位同学的观点正确的是( )
A.小明:燃料在燃烧过程中热值在不断减小
B.小华:随着科技的发展,热机的效率可以达到
C.小强:物体温度越高所含的热量越多
D.小刚:物体的温度升高,内能增加
6.如图中关于电现象的说法正确的是( )
A.图甲中,手放在静电球上头发竖立起来,说明同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引
B.图乙中,带电体与不带电的验电器接触时,正电荷从带电体转移到金属箔片上
C.图丙中,用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近小球后相互吸引,小球一定带正电
D.图丁中,验电器A带电、B不带电,用干燥的玻璃棒接触A、B后,A、B张角不变
7.电动自行车可以通过钥匙(开关)或刷卡(开关)接通电源。电路接通后显示屏(灯L)亮,旋转调速把手,电动车却不走;只有先握一下刹车手柄(闭合),再旋转调速把手,电动车才能行驶。下列模拟电路符合要求的是( )
A.B.C.D.
8.如图所示的电路中,和为规格完全相同的小灯泡,下列有关电路连接过程中出现的现象分析中,不正确的是( )
A.当小明连接最后一根导线时,发现两灯泡亮了,其原因是连接电路时未断开开关;
B.若两灯泡完好,闭合开关后电流表指针无明显偏转,电压表指针有明显偏转,则可能是导线断路;
C.小张同学闭合开关后,发现灯发光、不发光,则可能是灯短路;
D.小王同学正确连接电路后,两灯都发光,后用一根导线连接灯的两个接线柱,发现电流表的示数变大,电压表的示数也变大
9.在探究电流和电阻关系的实验中(如图所示),AB间先后换接5Ω、10Ω、20Ω的电阻,调节滑片使电压表的示数保持不变,在三次实验中电阻和滑动变阻器接入电路的电阻之比(电源电压保持不变)( )
A.逐渐变大 B.逐渐变小 C.保持不变 D.无法确定
10.公路检查站的“地磅”可以检测货车是否超载。如图是某种地磅的工作原理图,滑片P可在竖直放置的电阻R上滑动,当货车质量增大时,由电表改装成的显示器的示数也增大。下列说法正确的是( )
A.接线柱“1”应与“2”连接
B.“显示器”由电压表改装而成
C.若货车质量增大,则电阻R两端电压增大
D.若货车质量增大,通过电阻的电流增大
11.如图所示是某人连接的家庭电路,各元件及线路完好,下列说法不正确的是( )
A.火线和零线间的电压为220V
B.三孔插座即使不接地,用电器也可以正常工作,并且安全
C.开关断开时,人接触b点会触电
D.开关断开时,人接触a点不会触电
12.如图所示,这是《天工开物》中记录的铸造铜钟的过程,大致分为“制模、熔炼、浇铸、脱模、打磨”五个步骤。下列说法正确的是( )
A.加热时推动鼓风机可以提高燃料的热值
B.熔炼过程中,铜的温度不变,但内能增大
C.浇铸过程中,铜所含热量不断减少
D.打磨过程中,铜的温度升高,是由于做功改变了它的内能
13.如图所示,将装有少量水的矿泉水瓶瓶盖拧紧,接着用两手握住瓶下三分之一处,用力拧几圈使其严重变形,然后轻轻旋开瓶盖,“砰”的一声,瓶盖飞出数米远,瓶口出现大量白气。下列说法正确的是( )
A.拧瓶子时机械能转化为内能,相当于内燃机的吸气冲程
B.瓶盖飞出是由于瓶内气体对瓶盖做功,机械能转化为内能
C.瓶盖飞出时的能量转化与内燃机的做功冲程相同
D.瓶口出现的白气是水蒸气液化放热形成的
14.如图所示电路,电源电压不变,闭合开关S,滑动变阻器滑片逐渐向左移动。下列说法正确的是( )
A.电流表示数增大 B.电压表示数增大
C.电压表与电流表示数的比值不变 D.电压表与电流表示数的比值变小
15.如图所示,是电阻和的图像。由图像判断下列说法正确的是( )
A.比的电阻值小
B.当两端电压为0V时,的阻值是0Ω
C.将和并联接在4V电源上,干路中的电流为0.6A
D.将和串联,当电流为0.2A时,和两端的总电压为5V
第Ⅱ卷
二、填空题:(本题共8小题,每空1分,共19分)
16.如图所示,小丽洗完手后利用烘干机很快将手烘干,该过程中水发生的物态变化为 ,该过程要 热,相比于直接用风扇吹,用烘干机可以通过 的方法加快该物态变化过程。
17.如图所示是四冲程汽油机剖面图,此为 冲程;内燃机的问世极大地改善了人类的交通运输方式,但内燃机工作时因 冲程排放的废气也会对大气造成污染。
18.打扫房间时,小李用干绸布擦穿衣镜,发现擦过的镜面黏上细小绒毛。这是因为擦过的镜面因 而带了电;带电体有 的性质,所以绒毛被吸在镜面上。
19.如图1是实验室常用的一种电流表,其零刻度不在表盘的最左端。小明把导线a、b分别与标有“﹣”和“3”的接线柱相连时,电流表指针偏转情况如图1所示,此时,电流是从导线 (填“a”或“b”)流入电流表,小林实验时电流表指针如图2所示,则读数为 A。
20.如图所示是广告商宣传充电宝时,用充电宝同时给五部手机充电的情景(请勿模仿),该过程充电宝相当于电路中的 (选填“电源”或“用电器”),这五部手机是 联的;若拔掉其中一部手机,则通过充电宝的总电流将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
21.如图所示的电路中,电源电压保持不变。定值电阻,只闭合开关S时,电流表的示数为0.3A;当同时闭合开关S、时,电流表的示数为0.4A。则电源电压为 V,定值电阻的阻值为 Ω。
22.如图所示,家用插线板上的开关闭合时指示灯会发光,插孔能正常通电,如果指示灯损坏,开关闭合时插孔仍能正常通电。根据上述现象判断连接方式,开关和插孔是 联的,指示灯和插孔是 联的,当接入插孔的工作用电器增多,连接插线板的导线中的电流 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
23.在相距15km的甲、乙两地之间有两条输电线,已知每1m输电线的电阻为0.01Ω,现输电线在某处发生短路,为确定短路位置,检修员利用电压表、电流表和电源接成如图所示电路进行检测,当电压表的示数为6V时,电流表的示数为0.06A。则甲地到短路位置之间的输电线总阻值为 Ω,短路位置到甲地的距离是 m。
三、作图题:(本题共3小题,每小题2分,共6分)
24.一种调光台灯的内部简化电路如图所示。请按照安全用电原则完成电路连接,要求:调光开关(a、b、c是三个接线柱)控制台灯的亮度,当调光开关金属滑片顺时针转动时,台灯变亮。
25.如图所示是一位同学设计的实物电路,请画出对应的电路图。要求:标注出灯、和开关。
26.智能锁正在逐步走进千家万户。如图为某款智能锁,它支持密码与指纹两种认证方式开门,密码正确相当于开关闭合,指纹正确相当于开关闭合,开门由电动机完成。请你在虚线框中设计出符合上述要求的智能锁电路。
四、实验题:(本题共3小题,每空1分,共20分)
27.如图甲所示是实验小组“探究水在沸腾前后温度变化的特点”的实验装置。
(1)实验小组组装的装置如图甲所示,经过检查发现该装置存在一处明显的错误,该错误是 ;
(2)正确安装实验器材后开始进行实验,某次温度计示数如图乙所示,此时温度为 ℃,最终将所得数据绘制出图丙所示的图像,由图像可知,水的沸点为 ℃,结合图像说明水在沸腾时温度的特点是 ;
(3)撤去酒精灯,过一会儿,烧杯内的水停止沸腾,说明沸腾的条件是温度达到沸点,且需要 ;若此时将一支装有酒精的试管浸入烧杯内的水中,如图丁所示,过一会,观察到试管中的酒精沸腾了(未画出),说明酒精的沸点比水的沸点 (选填“高”或“低”);
(4)实验室里,其他两组同学测得水的沸点分别是97℃、95℃,有同学猜想导致这种现象的原因是各组所用的温度计不同造成的偏差,请设计一个简单的方法验证这个猜想: 。
28.某实验小组的同学在“用电流表测电流”的实验分别进行了下面两个实验。
(1)小明同学连接的电路如图1所示,连接电路时,开关应处于 状态;电流表在使用时必须 (选填“串联”或“并联”)在被测电路中。
(2)小明闭合开关,观察到灯泡和的发光情况是 。
(3)请在图1原图上只改动一根导线,使两只电流表各测一条支路的电流 。(要求:在需改动的导线上画“×”,用笔将改动后的导线画出,导线不许交叉)
(4)小强设计的电路图如图2所示,他把电流表接入A点,发现电流表的指针如图2中乙所示,出现这种故障的原因是 ;小强把故障问题解决后,闭合开关,发现电流表指针仍出现图2中乙所示情况,出现这种故障的原因是 。
(5)连接正确后,小强测出了A,B,C三点的电流并记录数据,请将电流表的读数(如图2丙,丁)填入下列表格。
C点的电流/A
B点的电流/A
A点的电流/A
第一次测量
0.52
0.3
29.小天在用“伏安法”测小灯泡电阻的实验中,连接了如图甲所示的电路。
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应位于 (选填“a”或“b ”)端。
(2)闭合开关,发现无论如何移动滑动变阻器的滑片,电流表没有示数,电压表有示数且示数接近电源电压,小天分析后提出,产生这种现象的故障可能是 。
(3)排除电路故障后,小天移动滑片到某一位置时,记录电压表的示数为2.2 V ,观察到电流表的示数如图乙所示,为 A,则此时小灯泡的阻值为 Ω (结果保留整数) 。
(4)实验中,小天多次调节滑动变阻器的滑片,并记录对应电流表和电压表的示数,这样做的目的是______。(填选项字母)
A.多次测量取平均值,减小误差 B.多次实验寻找普遍规律
(5)根据实验记录的数据,小天绘制了通过小灯泡的电流与小灯泡两端的电压的关系图像,如图丙中图线A 所示。另外一组同学也用相同的实验器材和实验电路进行该实验,但由于接线错误,记录电流表和电压表示数后,该小组根据记录的实验数据绘制出的关系图像如图丙中图线B所示,你认为图线B与图线A 不相同的原因可能是 。
五、计算题:(本题共3小题,30、31小题各8分,32小题9分,共25分,解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
30.小高家里原来用液化石油气烧水,每天需要60℃的热水100L。她参加“探究性学习”活动后,在老师和同学们的帮助下,制造了一台简易的太阳能热水器。试问:
(1)用这台热水器每天可将100L的水从20℃加热到60℃,则这些水吸收的热量是多少?
(2)若液化石油气完全燃烧放出的热量有70%被水吸收,她家改用太阳能热水器后平均每天可节约液化石油气多少千克?(液化石油气的热值是)
31.在如图甲所示的电路中,电源电压保持6V不变,R1的阻值为10Ω。闭合开关S,电压表的示数如图乙所示。请完成以下问题:
(1)图乙中电压表所连接量程的分度值为 V;该电表 (选填“能”或“不能”)检验物体是否带电;
(2)通过电阻R1的电流;
(3)电阻R2两端电压;
(4)电阻R2的阻值。
32.空气质量指数是确保实现碧水蓝天的重要指标,如表所示,空气质量等级是按照空气质量指数划分的。如图甲是环保项目性学习小组设计的空气质量检测仪的电路原理图,用电流表显示空气质量指数。电源电压18V保持不变,的阻值为100Ω,气敏电阻R的阻值与空气质量指数K的关系部分图像如图乙所示。
空气质量指数K
0~50
50~100
100~150
150~200
200~300
>300
空气质量等级
优
良
轻度污染
中度污染
重度污染
重度污染
(1)当空气质量指数为300时,两端的电压为多少?
(2)当空气出现污染时,电流表的示数范围为多少?
(3)当电路中电流为0.1A时,对应的空气质量等级为什么?
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2025-2026学年九年级物理单元测试卷
第十六章·探究电路
建议用时:90分钟,满分:100分
一、选择题:每小题2分,共30分。其中1-11为单项选择,12-15为多项选择。
1.如图,高铁列车车顶有一个与高压线接触的物体称为受电弓,其从高压线获取电能为高铁列车提供动力。受电弓与高压线接触面上的材料选用较为合适的是( )
A.石墨 B.橡胶 C.陶瓷 D.塑料
【答案】A
【详解】受电弓需要从高压线获取电能,所以与高压线接触面上的材料应具有良好的导电性。石墨具有良好的导电性,适合用于受电弓与高压线的接触面;橡胶、陶瓷和塑料是绝缘体,导电性能差,故A正确,BCD错误。
故选A。
2.如图所示,AB、BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,将它们串联后连入电路中,比较这两段导体的电阻和通过的电流( )
A., B.,
C., D.,
【答案】C
【详解】AB、BC是由同种材料制成的,长度相同,由于AB段的横截面积小,BC段的横截面积大,故AB段的电阻大于BC段的电阻;两段电阻串联,由于串联电路电流处处相等,所以通过这两段导体中的电流是相等的,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
3.科技小组组装一个转速可调的吊扇,电路如图所示。两根导线的一端没有连接,下列做法可以使吊扇转速变快的是( )
A.接A、B时,滑动片P顺时针滑动 B.接A、C时,滑动片P逆时针滑动
C.接B、C时,滑动片P逆时针滑动 D.接B、C时,滑动片P顺时针滑动
【答案】D
【详解】A.由图可知,电位器与灯串联,接A、B时,滑动片P顺时针滑动,电阻片接入电路的长度变长,则电位器连入电路的电阻变大,由可知,电路中的电流变小,吊扇转速变慢,故A不符合题意;
B.将A、C两个接线柱接入电路,电位器电阻丝全部接入电路,滑动片P逆时针滑动,电位器接入电路的电阻不变,由可知,电路中的电流不变,吊扇转速不变,故B不符合题意;
C.由图可知,电位器与灯串联,接B、C时,滑动片P逆时针滑动,电阻片接入电路的长度变长,则电位器连入电路的电阻变大,由可知,电路中的电流变小,吊扇转速变慢,故C不符合题意;
D.接B、C时,滑动片P顺时针滑动,电阻片接入电路的长度变短,则电位器连入电路的电阻变小,由可知,电路中的电流变大,吊扇转速变快,故D符合题意。
故选D。
4.由欧姆定律公式可知( )
A.同一导体两端的电压跟通过导体的电流成正比
B.导体中的电流越大,导体的电阻就越小
C.导体的电阻与导体两端的电压成正比,与通过导体的电流成反比
D.导体电阻的大小,可以用它两端的电压与通过它的电流的比值来表示
【答案】D
【详解】A.电压是形成电流的原因,不会随电流的变化而变化,故A不符合题意;
BC.电阻是导体本身的一种性质,与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与导体两端的电压和通过导体的电流无关,故BC不符合题意;
D.在物理学中,根据可知导体的电阻等于两端的电压与通过的电流的比值,导体电阻的大小,可以用它两端的电压与通过它的电流的比值来表示,故D符合题意。
故选D。
5.某导体中的电流与它两端电压的关系图像如图所示,下列分析中正确的是( )
A.当导体两端的电压为0时,电阻为0
B.该导体的电阻为0.2Ω
C.当导体两端的电压为0时,电流为0
D.当导体两端的电压为2V时,电流为0.6A
【答案】C
【详解】A.电阻是导体本身的一种性质,与导体的材料、长度、横截面积、温度有关,与电压、电流无关。因此,即使导体两端电压为0,电阻也不会为0,故A错误;
B.从图像中选取一组电压、电流值(如电压U=3V时,电流I=0.6A),根据欧姆定律得导体的电阻为
故B错误;
C.从图像可知,当导体两端电压为0时,对应的电流也为0(图像起点在原点),故C正确;
D.从图像中读取,当导体两端电压为2V时,对应的电流是0.4A(并非0.6A),故D错误。
故选C。
6.如图是一个自动体重测试仪的工作原理图,有关它的说法错误的是( )
A.体重越轻,体重示数计的示数越小
B.体重测试仪所测体重越大,R1两端电压越小
C.体重示数计是用电流表改装成的
D.体重测试仪电路由于缺少开关,也不会始终处于通路
【答案】B
【详解】A.根据电路图可知,体重越轻,指针B的位置越靠下,R2接入电路中的阻值越大,电路中的电流越小,电流表示数即体重示数计的示数越小,故A正确,不符合题意;
B.体重测试仪所测体重越大时,指针B的位置越靠上,R2接入电路中的阻值越小,电路中的电流越大,则定值电阻R1两端电压越大,故B错误,符合题意;
C.由电路图可知,电表是串联接入电路中的,所以应当是由电流表改装成的,故C正确,不符合题意;
D.由电路图可知,可变电阻R2、电流表以及定值电阻R1串联接入电路,可变电阻R2接入电路中的阻值与指针B位置有关,即与所测重物的质量有关,当B位于绝缘层时,电路是断路的,所以虽然缺少开关但也不会始终处于通路,故D正确,不符合题意。
故选B。
7.如图所示的电路中,电源电压保持不变,当闭合开关后,电压表示数为6V,电流表示数为1.5A,则右边虚线框内的电阻器连接情况可能是( )
A.和的电阻器串联
B.和的电阻器并联
C.和的电阻器串联
D.和的电阻器并联
【答案】D
【详解】当闭合开关后,电压表示数为6V,电流表示数为1.5A,则右边虚线框内的电阻器的阻值为
A.根据电阻串联的规律可知,和的电阻器串联后的电阻为,故A不符合题意;
B.根据电阻并联的规律可知,和的电阻器并联后的电阻为,故B不符合题意;
C.根据电阻串联的规律可知,和的电阻器串联后的电阻为,故C不符合题意;
D.根据电阻并联的规律可知,和的电阻器并联后的电阻为,故D符合题意。
故选D。
8.下面关于物理研究方法的描述,错误的是( )
A.两个5Ω的电阻串联,其作用效果相当于一个10Ω的电阻——转换法
B.真空不能传声——实验加科学推理法
C.研究光现象时引入光线——物理模型法
D.学习电流时,用水流做比较——类比法
【答案】A
【详解】A.在电路中,一个10Ω电阻的效果与两个5Ω电阻串联的效果相同,是等效替代法,故A错误,符合题意;
B.从真空罩逐渐向外抽气,听到真空罩内闹铃的声音变小,推理真空不能传声,在实验的基础上使用科学推理法,故B正确,不符合题意;
C.光是真实存在的,光线是不存在的,引入光线为了研究光现象,运用了物理模型法,故C正确,不符合题意;
D.水流和电流都是存在,电流无法直接观察,但两者的作用有共同之处,以水流来解释电流,采用的是类比法,故D正确,不符合题意。
故选A。
9.如图所示是“伏安法测电阻”的实验电路图。以下关于该实验的总结正确的是( )
A.该电路图还能探究“电流与电压的关系”
B.多次测量取平均值是为了寻找普遍规律
C.测小灯泡电阻也需要多次测量求平均值
D.滑动变阻器的作用是多次改变电源电压
【答案】A
【详解】A.探究电流与电压的关系时,要保持定值电阻大小不变,改变电压,可以通过移动滑动变阻器来实现,故A正确;
B.在伏安法测电阻的实验中,为了减小误差,应多次测量取平均值,故B错误;
C.小灯泡灯丝电阻随温度的升高而增大,所以利用“伏安法”测小灯泡电阻时,不能取不同电压下的电阻的平均值,故C错误;
D.在伏安法测电阻的实验中,滑动变阻器一方面可以保护电路,另一方面可以改变电路中的电流与电阻两端电压,故D错误。
故选A。
10.如图所示,对下列仪器或工具的说法中正确的是( )
A.甲图中的验电器是用来检测物体是带有正电荷还是负电荷的
B.乙图中,试电笔使用错误的原因是手没有接触金属笔尖
C.丙图电能表应接在家庭电路总开关与保险盒之间
D.家庭电路中有人触电时,丁图中的漏电保护器不一定会切断电流
【答案】D
【详解】A.验电器是根据同种电荷相互排斥来工作的,通常用来检验物体是否带电,而不是用来检测物体带何种电荷,故A错误;
B.使用试电笔时,手要与试电笔尾的金属体接触,不能与金属笔尖接触,故B错误;
C.图丙中的是电能表,家庭电路中,电能表接在总开关之前,故C错误;
D.家庭电路中有人触电时,只有当通过火线和零线的电流不相等时,漏电保护器才会切断电流,如果触电情况特殊,比如人同时接触火线和零线,此时火线和零线电流相等,漏电保护器不一定会切断电流,故D正确。
故选D。
11.如图是家庭电路的一部分,闭合开关S后发现灯泡不亮,用试电笔测试图中的a、b两点均发光,c、d两点均不发光,则电路的故障可能是( )
A.开关S接触不良 B.电灯的灯丝断了
C.电灯的灯丝被短路了 D.c、d之间的某处断路了
【答案】B
【详解】A.开关S接触不良,试电笔接触b、c、d三点都不会发光,故A不符合题意;
B.电灯的灯丝断了,试电笔接触c、d两点都不会发光,故B符合题意;
C.电灯的灯丝被短路了,保险装置断开,试电笔接触a、b、c三点不发光,故C不符合题意;
D.c、d之间的某处断路了,试电笔接触a、b、c三点发光,d点不发光,故D不符合题意。
故选B。
12.图甲是非接触式红外线测温枪。图乙是它的工作原理图,其中是定值电阻,R是红外线热敏电阻,R的阻值随温度变化的关系图像如图丙所示。闭合开关S后,下列对该电路的分析正确的是( )
A.随着温度的升高,R的阻值变小
B.随着温度的升高,电流表的示数逐渐减小
C.测量人的体温时,电压表示数越大,说明人的体温越高
D.随着温度的降低,电阻R两端的电压逐渐变小
【答案】AC
【详解】A.由图丙可知,随着温度的升高,R的阻值在不断的变小,故A正确;
BCD.由图乙可知,R与R0串联在电路中,随着温度的升高,R的阻值在不断的减小,电路总电阻也在减小,由可知电路中电流增大,电流表示数逐渐增大,由可知定值电阻两端的电压逐渐增大,即电压表示数变大;反之,随着温度降低,R的阻值变大,其两端电压逐渐变大,故C正确,BD错误。
故选AC。
13.物理科技小组的同学按照老师的要求设计了如图所示的电路,电源两端电压保持不变。为定值电阻,当闭合开关S后,向右移动滑片P,下列说法中正确的是( )
A.电压表示数变大 B.电流表、示数都变小
C.电流表和示数的差值变小 D.电压表示数与电流表A1示数的比值不变
【答案】CD
【详解】A.由图可知,闭合开关S,该电路为并联电路,电流表A1测量通过R1的电流,电流表A2测量干路的电流,电压表测量电源的电压;由于电源电压不变,移动滑片时,电压表示数保持不变,故A错误;
B.当滑动变阻器R2的滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据可知,通过滑动变阻器的电流减小;并联电路各支路互不影响,通过R1的电流不变,电流表A1示数不变;根据并联电路电流特点可知,干路中的电流减小,即A2示数减小,故B错误;
C.由于电流表A2与A1示数的差值为通过滑动变阻器的电流,且通过滑动变阻器的电流减小,所以电流表A2与A1示数的差值变小,故C正确;
D.由于电压表和电流表A1的示数不变,所以电压表示数与电流表A1示数的比值不变,故D正确。
故选CD。
14.如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关时,滑动变阻器的滑片P从b端滑到a端,电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.电源电压是12V
B.若定值电阻R断路时,电流表几乎无示数,电压表有明显示数
C.滑动变阻器的阻值范围是0~18Ω
D.定值电阻R的阻值是6Ω
【答案】BD
【详解】ACD.当滑片P在a端时,滑动变阻器连入电路中的电阻为零,电压表测电源电压,由乙图可知,电源电压为9V,由图乙可知,电路中的电流为1.5A,定值电阻R的阻值是
当滑片P在b端时,滑动变阻器连入电路中的电阻最大,由乙图可知,电路中的电流为0.5A,定值电阻两端电压为3V,根据串联电路分压特点可知,滑动变阻器两端电压
滑动变阻器的最大阻值为
滑动变阻器的阻值范围是0~12Ω,故AC错误,D正确;
B.由甲图可知,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电压,若定值电阻R断路时,串联电路无电流,电流表几乎无示数,电压表相当于串联在电路中,电压表测电源电压,电压表有明显示数,故B正确。
故选BD。
15.下列关于安全用电的说法正确的是( )
A.站在地上的人触摸火线,会发生触电事故
B.照明电路中开关应该串联在零线和灯之间
C.使用冰箱时应将冰箱的金属外壳接地
D.使用试电笔时手要接触笔尾的金属体
【答案】ACD
【详解】A.人站在地上,触摸火线,会有电流通过人体,会发生触电事故,故A正确;
B.开关应接在火线和灯之间,这样断开开关时,灯座才会与火线断开,更安全。如果接在零线和灯之间,断开开关后灯座仍与火线相连,易触电。故B错误;
C.冰箱外壳是金属,若内部漏电,外壳会带电。接地后,电流会通过地线导入大地,防止人触电。故C正确;
D.用测电笔辨别火线和零线时,手要接触笔尾金属体,不能接触笔尖金属体,故D正确。
故选ACD。
二、填空题:每空1分,共20分。
16.图甲是银、铜、铝、铁四种材料导电能力的排序。图乙是六根导线,导线a和b长度相等,b的横截面积较大,则R R1; 导线a和c横截面积相等, c的长度较长, 则 R R2(前两空均选填“>” “<”或“=”);c、d、e、f四根导线中(长度、横截面积相同),电阻最大的导线是 。
【答案】 > < d
【详解】[1]由图可知,导线a和b的材料相同,导线a和b长度相等,b的横截面积较大,b的电阻较小,则。
[2]由图可知,导线a和c的材料相同,导线a和c横截面积相等,c的长度较长,c的电阻较大,则。
[3]由图甲可知,绝缘能力从弱到强的材料为银、铜、铝、铁,c、d、e、f四根导线中(长度、横截面积相同),绝缘能力越强,电阻越大,由图乙可知,电阻从大到小为d、e、c、f,因此电阻最大的导线是d。
17.小王家有一个亮度可调的台灯。该台灯的电路图如图甲所示,如果用导线将、两点连接起来,电路将会 。控制亮度主要通过电位器来实现,电位器结构如图乙所示,当电位器的、两个接头接入电路后,要想灯泡变亮,我们应该 (选填“顺时针”或“逆时针”)移动滑片。如果其内部的电阻片制作的更厚一些,它的整体电阻将会 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 短路 顺时针 变小
【详解】[1]根据图甲所示电路图,如果用导线将、两点连接起来,则电源的正、负两极直接用导线接通,在电源外部,电流不通过任何用电器,直接从正极流回负极。因此电路将会短路。
[2]电位器结构类似于滑动变阻器,接头与滑片相连,另外两个为固定接头。当、两个接头接入电路后,要想灯泡变亮,应该使电位器接入电路的电阻变小,则要让滑片与接头之间的电阻变小,故应该顺时针移动滑片。
[3]其他因素相同时,导体的横截面积越大,电阻越小。如果电位器内部的电阻片制作的更厚一些,则横截面积变大,因此它的整体电阻将会变小。
18.几只串联的水果电池提供的电压足够点亮排成“V”字形的一组发光二极管如图,发光二极管在工作时,将 能转化为光能。如果少串联一个水果电池,电路中电流 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 电 变小
【详解】[1]发光二极管在工作时,消耗电能,产生光能,将电能转化为光能。
[2]如果少串联一个水果电池,由串联电路电压的规律可知,总电压变小,由欧姆定律可知电路中的电流变小。
19.小黄在一支铅笔芯两端加了3V电压,测出通过铅笔芯的电流是150mA.则该铅笔芯电阻为 Ω;若加在这支铅笔芯两端的电压增加到6V时,铅笔芯的电阻为 Ω;此时通过它的电流又是 A。
【答案】 20 20 0.3
【详解】[1]该铅笔芯电阻
[2]因电阻为导体本身的性质,与两端的电压和通过的电流无关,所以加在这支铅笔芯两端的电压增加到6V时,其阻值不变,仍为20Ω。
[3]此时通过的电流
20.A、B两只灯泡正常工作时的电压分别为3V、6V,灯泡的I—U图像如图所示。将两只灯泡并联接入电路中,若一只灯泡正常工作,另一只灯泡没有被烧坏,则干路电流为 A,灯泡B的电阻为 Ω;当将它们串联接入另一电源电压恒定的电路中时,若其中一只灯泡正常发光,另一只灯泡不被烧坏,则电源电压为 V。
【答案】 1 10 8
【详解】[1]两只灯泡正常工作时的电压分别为3V、6V,将两只灯泡并联接入电路中,若一只灯泡正常工作,因并联电路中各支路两端的电压相等,则电源电压为3V,所以UA=UB=U=3V
由图像可知,通过两灯泡的电流分别为IA=0.7A,IB=0.3A
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以干路电流I=IA+IB=0.7A+0.3A=1A
[2]由欧姆定律可得,灯泡B的电阻为
[3]两只灯泡正常工作时的电压分别为3V、6V,由图像可知A、B两只小灯泡的额定电流分别为IA额=0.7A,IB额=0.5A
因串联电路中各处的电流相等,所以将它们串联接入另一电压恒定的电路中,其中一只灯泡正常发光,则电路中的电流I′=IB额=0.5A
即B灯正常发光,由图像可知,此时A灯两端的电压UA′=2V,B灯两端的电压为6V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以此时的电源电压U′=UA′+UB额=2V+6V=8V
21.如图甲所示是小明同学设计的一种测定油箱内油面高度的实验装置。R1为10Ω的定值电阻,R2是规格为“20Ω 1A”的滑动变阻器,油量表是由测量范围为0~0.6A的电流表改装而成的,电源电压固定不变。
(1)图甲实验装置的工作原理是油箱内油面上升,金属滑片 (填“向上”或“向下”)端移动,油量表示数会 (填“变大”“变小”或“不变”);
(2)如图乙所示是同班同学小华利用同样的器材设计的测定油箱内油面高度的实验装置。你认为设计更符合人们思维习惯的是 同学。
【答案】(1) 向下 变小
(2)乙
【详解】(1)[1][2]由图甲可知,电阻R1与滑动变阻器R2串联,油量表串联在电路中,根据电流表特点可知,其是用电流表改装而成,当油箱内油面上升时,金属滑片向下滑动,R2接入电路的长度变长,阻值变大,根据串联电路规律及欧姆定律可知,电路中电流变小,即油量表示数变小。
(2)如图乙,电阻R1与滑动变阻器R2串联,油量表串联在电路中,根据电流表特点可知,其是用电流表改装而成,当油箱内油面上升时,金属滑片向下滑动,R2接入电路的长度变短,阻值变小,根据串联电路规律及欧姆定律可知,电路中电流变大,即油量表示数变大,人们的一般思维习惯是油量表示数大,表示油箱中油越多,因此更符合的是乙同学设计的电路。
22.小高运用所学电学知识,设计了一个电子身高测量仪,如图所示,其中定值电阻R1=5Ω,电源电压恒为4.5V,R2的规格为“15Ω 0.5A”,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A。当被测身高增加时,身高计的示数增大,身高计是由 表改装而成的,为了保证电路中各元件安全工作,变阻器R2接入电路的阻值范围是 。
【答案】 电压 4Ω~10Ω
【详解】[1]由电路图可知,R1和R2串联接入电路,电压表测滑动变阻器两端电压,电流表测电路中的电流,被测身高增加时,滑片P向上移动,滑动变阻器接入电路的阻值变大,电路中的总电阻变大,根据可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小,根据可知,定值电阻两端的电压变小,因为串联电路中总电压等于各分电压之和,所以滑动变阻器两端的电压变大,即电压表的示数变大;所以,被测身高增加时,身高计的示数增大,身高计是由电压表改装而成的。
[2]电路中的最大电流由R2的规格为“15Ω 0.5A”,电流表量程0−0.6A决定,所以最大电流I大=0.5A。
电路中的总电阻
因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以滑动变阻器接入电路中的最小阻值
当电压表的示数U2大=3V时,R1两端的电压
此时电路中的电流
滑动变阻器接入电路中的最大阻值
所以,变阻器R2接入电路的阻值范围是4Ω~10Ω。
23.电工师傅常用一只额定电压为220V的灯泡L0(检验灯泡)取代保险丝来检查新安装的照明电路中每个支路的情况,如图所示,当S、S1闭合时,L0正常发光,说明该支路 ;当S、S2闭合时,L0发光呈暗红色,说明该支路 。(选填“断路”“短路”或“正常”)
【答案】 短路 正常
【详解】[1]当S、S1闭合时,L0与L1串联,L0能正常发光,说明L0得到了220V的电压,则L1两端电压为0,该支路是发生了短路。
[2]当S、S2闭合时,L0与L2是串联,L0发光呈暗红色,说明L0两端的电压小于220V,两灯泡能正常分压,说明该支路是正常的。
三、作图题:每小题2分,共6分。
24.小李用图中的器材测定值电阻R的阻值,已知电源两端的电压为3V,R的阻值大约,要求滑动变阻器滑片P向右滑动时,电流表示数变小,请帮助小李将如图所示的电路连接完整。
【答案】
【详解】电源两端的电压为3V,则电压表的量程为0~3V,且与R并联,电路中的最大电流约为
则电流表的量程为0~0.6A,且与R串联,当滑动变阻器的左下方接入电路中时,滑片P向右滑动,接入电路中的电阻变大,电流表示数变小,如下图所示:
25.如图所示是一款带风扇的吊灯,风扇和灯都可以独立工作。S1闭合灯亮;S2闭合风扇转动,风扇可以调节风速。(风扇用电动机的符号表示,电源已给出)请在方框内画出对应电路图。
【答案】
【详解】S1闭合灯亮;S2闭合风扇转动,说明灯泡和电动机能够独立工作,是并联。开关S1控制灯亮;开关S2控制风扇; 风扇可以调节风速,所以电动机、滑动变阻器应串联在电路中,如图所示:
26.如图所示,按照安全用电原则,将图中元件用笔画线代替导线连起来(开关仅控制灯泡)。
【答案】
【详解】由图可知,试电笔接触上面的线时,氖管发光,则上面的线为火线,中间的线为零线;灯泡的接法:火线与开关串联,开关的另一端再接到灯泡顶端的金属点,零线直接在灯泡的螺旋套上;三孔插座的接法:左零右火上接地,电路图如下图所示:
四、实验题:每空1分,共20分。
27.如图甲所示为“探究影响导体电阻大小的因素”的实验装置,图乙中A、B、C、D是实验用的几种电阻丝(S代表导体的横截面积)。请你回答以下问题:
(1)为了探究导体的电阻与导体长度的关系,M、N之间应接入图乙中的 (填字母);
(2)若在M、N之间接入导体B、C,可探究导体的电阻与 的关系;结论是 。
(3)实验小组在实验中发现,如果接入M、N之间的导体电阻阻值比较接近,实验现象不明显,你的解决办法是 ,该过程体现了 法的思想。
(4)完成上述实验后,小明进行了如图丙所示的实验,他把M、N与旧日光灯管中的钨丝连接,闭合开关S后,用酒精灯给钨丝加热,观察到电流表示数变小,这说明温度升高,钨丝的电阻 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1)B、D
(2) 横截面积 在材料和长度一定时,导体横截面积越大,电阻越小
(3) 将一个电流表串联到电路中 转换法
(4)变大
【详解】(1)探究导体的电阻与导体长度的关系,应该控制材料、横截面积相同,长度不同,所以应该选择B、D来探究导体长度对电阻的影响。
(2)[1][2]由图可知,B、C的长度、材料相同,横截面积不同,所以可以探究导体的电阻与横截面积的关系。实验时可以看到,当较粗电阻丝接入电路时,小灯泡较亮,所以,可得出结论是:在材料和长度一定时,导体横截面积越大,电阻越小。
(3)[1][2]当M、N之间接入的导体电阻比较接近,人眼无法分辨灯泡的亮暗,可以增加一个电流表,串联接入到电路中,通过电流表读数大小来判断电阻的大小,这种方法是转换法。
(4)根据题意可知,电流表示数变小,则电路中电阻增大,说明钨丝的电阻随温度的升高而变大。
28.在探究电流与电阻的关系实验中。【证据】胡勇利用如图甲所示的电路探究“电流跟电阻的关系”,已知电源为3节新干电池且电压保持不变,实验用到的电阻阻值分别为、、、,实验部分电路如图甲所示。
(1)【解释】请用笔画线代替导线将图甲中电路补充完整,要求滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表的示数变大;
(2)实验时,在闭合开关前应将滑动变阻器的滑片P移动到最 (选填“左”或“右”)端,闭合开关后,胡勇发现电压表没有示数,电流表有示数,可能是定值电阻R出现了 故障;
(3)排除故障后胡勇多次改变R的阻值,并调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,记下电流表的示数,得到电流I随电阻R变化的关系如图乙所示。
①上述实验中,胡勇用的电阻做完实验后,断开开关,然后用电阻替换的电阻,闭合开关,他接下来的操作是眼看 表,手移动滑片P,直到电压表示数为 V时,读出电流表的示数;
②由图乙可以得出结论:在导体两端的电压一定时,电流与电阻成 ;
【交流】现有三个滑动变阻器,规格分别是A()、B()和C(),要完成该实验,滑动变阻器应选择的规格是 (填字母)。
【答案】(1)
(2) 左 短路
(3) 电压 2 反比 C
【详解】(1)要求滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表的示数变大,则滑动变阻器阻值减小,故将开关右接线柱与滑动变阻器的右下接线柱连接即可。作图如下:
(2)[1]为保护电路,在闭合开关前应将滑动变阻器的滑片P移动到阻值最大处,即最左端。
[2]闭合开关后,发现电压表没有示数,电流表有示数,则电路中没有断路,可能是定值电阻R出现了短路。
(3)[1][2]根据控制变量法,探究“电流跟电阻的关系”时,更换不同阻值的定值电阻时要保证电压表示数即定值电阻两端电压不变,故用电阻替换的电阻,闭合开关后,接下来的操作是看电压表。由图乙可知,定值电阻两端控制的电压值为
所以手移动滑片P,直到电压表示数为2V时,读出电流表的示数。
[3]由图乙可知,电流与电阻的乘积为
两者的乘积不变,可得结论:导体两端的电压一定时,通过导体的电流与电阻成反比。
[4]电源为3节新干电池且电压保持不变,则电源电压为4.5V。将的定值电阻接入电路,根据串联分压原理则有
解得此时滑动变阻器阻值。所以滑动变阻器应选择的规格是C()。
29.在“伏安法测电阻”的实验中,第一实验小组连接了如图—1所示的电路:
(1)该电路中有一根导线连接错误,请在错误的导线上画“×”,并在原图中画出正确的电路连线 。
(2)在本实验中滑动变阻器除保护电路外,其主要作用是 。
(3)改正连线后闭合开关,该实验小组同学发现,无论怎样调节滑动变阻器的滑片,电流表的指针几乎不动,电压表指针明显偏转,则电路中存在的故障可能是 。
(4)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,电压表的示数为时,电流表的示数(如图—2所示)为 ,计算出的阻值为 。调节滑动变阻器的滑片,测出多组数据,算出电阻的平均值。
(5)第二实验小组用小灯泡代替定值电阻进行实验,把多次测得的电阻值的平均值作为小灯泡灯丝的电阻,你认为他们这样处理实验数据恰当吗? ,理由是 。
【答案】(1)
(2)改变定值电阻两端的电压和通过的电流
(3)待测电阻断路
(4) 0.24 10
(5) 不恰当 因为灯丝电阻随温度变化,不是定值,求平均值不能减少误差,没有意义
【详解】(1)如图1,伏安法测电阻实验中,滑动变阻器与待测电阻需串联,电压表测待测电阻电压,电流表与待测电阻串联,电源电压为两节干电池(3V),电压表量程选择0-3V,故改错后电路图连接如下图所示:
(2)在伏安法测电阻中,滑动变阻器的主要作用是改变定值电阻两端的电压和电流,实现多次测量求平均值,减小误差。
(3)电流表几乎不动,说明电路断路或电流极小,电压表指针明显偏转。电压表有示数说明电压表与电源两极是通的,故障是与电压表并联的部分断路,这样电压表相当于测电源电压。所以故障可能是待测电阻断路。
(4)[1][2]如图2,电流表量程为0-0.6A,分度值为0.02A,故读数为0.24A,由欧姆定律可得待测电阻的阻值
(5)[1][2]这样处理实验数据不恰当。小灯泡电阻受温度影响很大,灯丝电阻随温度升高而增大,多次测量的电阻值不是固定值,求平均值没有物理意义。
五、计算题:每小问3分,共24分。
30.如图甲所示,同学们正在使用坐位体前屈测试仪。其内部简化电路原理图如图乙所示。测试中,被测试的同学向前推动测试仪的滑块(滑动变阻器的滑片),用电压表来反映被测试的同学的成绩,电源电压恒为4.5V,滑动变阻器的滑片P每移动1cm电阻变化1Ω,定值电阻的阻值为15Ω(滑动变阻器的阻值足够大)。
(1)当滑片P位于最左端时,电流表的示数是多少?
(2)某同学测试时,电压表的示数为3V,则该同学从最左端推动滑片P向右移动的距离是多少?
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)当滑片P在最左端时,滑动变阻器相当于0Ω,电路中只有工作。电流表的示数为
(2)滑片不在最左侧时,R1和R2串联,测试时电压表读数为3V,即滑动变阻器两端电压为3V。则定值电阻两端电压为
通过R2的电流为
串联电路中电流处处相等,则此时滑动变阻器的阻值为
滑片每移动1cm,电阻变化1Ω,故滑片移动距离为30cm。
31.神舟十九号载人飞船在2024年10月30日发射前,科技人员设计了如图甲所示的模拟检测电路来检验飞船舱体的气密性。电源电压不变,定值电阻,为压力传感器,其阻值随环境气压的变化规律如图乙所示,将置于舱体中,舱体置于真空室中。舱体不漏气时,舱体内气压为,此时电压表示数为15V。舱体不漏气时,求:
(1)通过的电流;
(2)电源电压;
(3)当舱内的气压值为时,电压表的示数。
【答案】(1)1.5A
(2)30V
(3)12 V
【详解】(1)由图甲可知,电压表测量R1两端电压,R1= 10 Ω。则通过 R1的电流
(2)由图甲知R1与R2串联,通过两电阻的电流相等。舱体不漏气时,舱体内气压为时,由图乙可知R2= 10 Ω,电压表示数为15V。则R2两端的电压为
根据串联电路的电压规律,电源电压为
(3)当p=0.8×10⁵ Pa时,由图乙可得 R2 =15Ω。此时电路总电阻为R1+R2´=10Ω+15Ω=25Ω
电路电流
此时电压表的示数,即R1两端的电压为
32.物理兴趣小组利用热敏电阻制作了高温报警器,当环境温度达到或超过某一温度时,报警器报警。其电路图如图所示,其中电源电压U=12V,定值电阻,热敏电阻R的阻值随环境温度T变化的情况如表格所示,当报警器两端电压达到或超过7.2V时,报警器报警。求:
环境温度T/℃
5
10
20
30
40
50
60
70
热敏电阻R/Ω
60
44
28
18
12
8
7
5
(1)环境温度为40℃时,通过的电流;
(2)报警温度;
(3)如果要将报警温度设置为30℃,可以采取什么措施?请通过计算说明。
【答案】(1)0.50A
(2)50℃
(3)
定值电阻更换为27Ω
【详解】(1)环境温度为40℃时,热敏电阻的阻值为R1=12Ω,电源电压为12V,由欧姆定律得电流
(2)当报警器报警时,R0两端电压U0=7.2V,根据欧姆定律,此时电路中的电流
热敏电阻两端的电压
则热敏电阻的阻值
由表格可知,当热敏电阻阻值为8Ω时,对应的环境温度为50℃,即报警温度为50℃。
(3)若要将报警温度设为 30℃(此时热敏电阻阻值为18Ω),应满足
解得R0 =27Ω,故可通过增大定值电阻(更换为27Ω)来使报警温度设为30℃。
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九年级物理上学期期中试卷
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.测试范围:第13-------16章。
5.难度系数:0.75
6.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷
一、选择题:(共15小题,每小题2分,共30分.1-11小题为单项选择,12-15小题为多项选择)。
1.小华利用如图1装置“探究冰的熔化特点”,如图2是实验中获得的冰熔化时的温度-时间图像。下列有关说法正确的是( )
A.用“水浴法”加热的目的是缩短实验时间
B.实验时需要观察冰的状态变化
C.在10s至30s时间内,冰不需要吸热
D.由图可知,冰是非晶体
【答案】B
【详解】A.选取固体颗粒装入试管内进行实验,用水浴法加热,可使固体在熔化过程中受热均匀,并且水的温度到达沸点就不再升高,所以固体温度变化比较慢,便于记录实验温度,故A错误;
B.探究冰的熔化特点时,实验时要观察冰由固态到液态过程中的温度变化情况,故需要观察冰的状态变化,故B正确;
C.由图2可知,在10s至30s时间内是熔化过程,熔化吸热,故C错误;
D.由图2可知,加热过程中有一段时间温度不变,说明冰有固定的熔化温度,是晶体,故D错误。
故选B。
2.2025年春节前后抚顺突遇大雪,但是全民一心积极除雪保证了市民的正常出行和生活。下列关于雪的说法正确的是( )
A.雪的形成是发生了凝固
B.雪的形成需要吸热
C.雪堆在地上一段时间后表面形成小孔是发生了升华
D.雪熔化的过程中温度持续升高
【答案】C
【详解】AB.雪是空气中的水蒸气遇冷直接凝华形成的小冰晶,凝华放热,故AB错误;
C.雪堆在地上一段时间后表面形成小孔,是雪直接由固态变为了气态,发生了升华,故C正确;
D.雪发生熔化需要吸热,雪是晶体,熔化过程中温度保持不变,故D错误。
故选C。
3.小明制作了一种“浆果枪”,它是以一节竹子作为主体,两端竹节去掉,一端用小浆果堵住,另一端用被棉布裹住的筷子迅速往前推,这样前端的小浆果就被发射出去了。下列有关说法正确的是( )
A.用锯子锯掉竹节时,竹子锯口温度升高,是通过热传递的方式使竹子温度升高的
B.筷子前推压缩空气,空气内能增大,是通过热传递的方式实现的
C.浆果被发射瞬间主要是机械能转化为内能
D.浆果被发射出去时枪口处有白气产生,是因为气体对外做功,气体内能减少温度降低导致
【答案】D
【详解】A.用锯子锯掉竹节时,锯口和竹子摩擦,克服阻力做功,使竹子锯口温度升高,是通过做功的方式使竹子温度升高的,故A错误;
B.筷子前推压缩空气,将机械能转化为空气的内能,空气内能增大,是通过做功的方式实现的,故B错误;
C. 浆果被发射出去,是空气对浆果做功,将空气的内能转化为机械能,故C错误;
D.白气是液态的小水滴,气体对浆果做功,气体内能,温度降低,水蒸气液化形成小水滴,故D正确。
故选D。
4.如图所示,用点燃的蜡烛加热装有适量水的气球,气球没有破裂。下列关于该现象的解释,正确的是( )
A.水把蜡烛的热量全部吸收了,所以气球不破裂
B.水的比热容大,吸热后温度升高少,气球达不到破裂温度
C.气球材料的比热容大,所以不容易破裂
D.蜡烛放出的热量太少,不足以让气球破裂
【答案】B
【详解】A.在热传递过程中,热量会传递给气球、水,同时也会向周围空气散失一部分,所以水不可能把蜡烛的热量“全部”吸收,故A错误。
B.水的比热容很大。根据可知,当质量(m)一定的水吸收了蜡烛火焰传递的热量后,由于水的比热容很大,所以水的温度升高得比较少。此外,水在沸腾过程中会持续吸热,但温度会保持在沸点(一个标准大气压下为100℃)不变。这个温度低于橡胶气球的熔点或燃点,因此气球不会破裂,故B正确。
C.气球的材料是橡胶,其比热容相对较小。如果是没有装水的空心气球,在火焰上加热会很快破裂,这说明起关键作用的是气球里的水,而不是气球材料本身的比热容大,故C错误。
D.蜡烛火焰的温度很高,放出的热量足以使一个空的气球在短时间内破裂,所以气球不破裂的原因不是蜡烛放出的热量太少,故D错误。
故选 B。
5.合作交流学习小组的同学对近来所学的物理知识进行交流讨论,各自发表了自己的观点,下列各位同学的观点正确的是( )
A.小明:燃料在燃烧过程中热值在不断减小
B.小华:随着科技的发展,热机的效率可以达到
C.小强:物体温度越高所含的热量越多
D.小刚:物体的温度升高,内能增加
【答案】D
【详解】A.热值是燃料的一种特性,其大小与燃料的质量大小无关,燃料在燃烧过程中热值大小不变,故A错误;
B.热机工作时,要散失热量、要克服摩擦做功,使得燃料完全燃烧放出的热量并不能全用来做有用功,所以热机的效率总小于,故B错误;
C.热量是在热传递的过程中内能改变的多少,是一过程量,不能描述为含有或具有,故C错误;
D.物体的内能与温度有关,物体的温度升高,内能增大,故D正确。
故选D。
6.如图中关于电现象的说法正确的是( )
A.图甲中,手放在静电球上头发竖立起来,说明同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引
B.图乙中,带电体与不带电的验电器接触时,正电荷从带电体转移到金属箔片上
C.图丙中,用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近小球后相互吸引,小球一定带正电
D.图丁中,验电器A带电、B不带电,用干燥的玻璃棒接触A、B后,A、B张角不变
【答案】D
【详解】A.图甲中,手放在静电球上头发竖立起来,头发带同种电荷,说明同种电荷相互排斥,故A错误;
B.图乙中,带电体与不带电的验电器接触时,负电荷从金属箔片转移到带电体上,故B错误;
C.图丙中,用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近小球后相互吸引,由于异种电荷相互吸引、带电体吸引不带电的轻小物体,则小球可能带正电,可能不带电,故C错误;
D.图丁中,验电器A带电、B不带电,用干燥的玻璃棒接触A、B后,干燥的玻璃棒是绝缘体,不容易导电,则A、B带的电荷不变,则A、B张角不变,故D正确。
故选D。
7.电动自行车可以通过钥匙(开关)或刷卡(开关)接通电源。电路接通后显示屏(灯L)亮,旋转调速把手,电动车却不走;只有先握一下刹车手柄(闭合),再旋转调速把手,电动车才能行驶。下列模拟电路符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】由题意可知,电动自行车可以通过钥匙(开关)或刷卡(开关)接通电源,说明开关和能单独控制电源,所以和应并联,此时灯L亮,但旋转调速把手,电动车却不走,说明灯L和电动机应为并联连接,只有先握一下刹车手柄(闭合),再旋转调速把手,电动车才能行驶,说明开关和调速把手以及电动机串联在支路上,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
8.如图所示的电路中,和为规格完全相同的小灯泡,下列有关电路连接过程中出现的现象分析中,不正确的是( )
A.当小明连接最后一根导线时,发现两灯泡亮了,其原因是连接电路时未断开开关;
B.若两灯泡完好,闭合开关后电流表指针无明显偏转,电压表指针有明显偏转,则可能是导线断路;
C.小张同学闭合开关后,发现灯发光、不发光,则可能是灯短路;
D.小王同学正确连接电路后,两灯都发光,后用一根导线连接灯的两个接线柱,发现电流表的示数变大,电压表的示数也变大
【答案】D
【详解】闭合开关后,灯L1与L2串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量灯L1两端的电压;
A.当小明连接最后一根导线时,发现两灯泡亮了,说明电路是通路,其原因是连接电路时未断开开关,故A正确,不符合题意;
B.若两灯泡完好,闭合开关后电流表指针无明显偏转,说明电路可能发生了断路故障,电压表指针有明显偏转,说明电压表能连通电源两极,则可能是与电压表并联的部分导线或者灯泡L1断路了,故B正确,不符合题意;
C.小张同学闭合开关后,发现灯发光、不发光,说明电路发生了短路故障,所以可能是不发光的灯短路,故C正确,不符合题意;
D.小王同学正确连接电路后,两灯都发光,后用一根导线连接灯的两个接线柱,发现电流表的示数变大,说明灯被短路;则与灯并联的电压表的示数变为零,故D错误,符合题意。
故选D。
9.在探究电流和电阻关系的实验中(如图所示),AB间先后换接5Ω、10Ω、20Ω的电阻,调节滑片使电压表的示数保持不变,在三次实验中电阻和滑动变阻器接入电路的电阻之比(电源电压保持不变)( )
A.逐渐变大 B.逐渐变小 C.保持不变 D.无法确定
【答案】C
【详解】由串联电路电流规律可知
所以
调节滑片使电压表的示数保持不变,且电源电压一定,所以电阻和滑动变阻器两端电压之比保持不变,则电阻和滑动变阻器接入电路的电阻之比保持不变。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
10.公路检查站的“地磅”可以检测货车是否超载。如图是某种地磅的工作原理图,滑片P可在竖直放置的电阻R上滑动,当货车质量增大时,由电表改装成的显示器的示数也增大。下列说法正确的是( )
A.接线柱“1”应与“2”连接
B.“显示器”由电压表改装而成
C.若货车质量增大,则电阻R两端电压增大
D.若货车质量增大,通过电阻的电流增大
【答案】D
【详解】AB.由图可知,显示器串联在电路中,则显示器由电流表改装而成。当货车质量增大时,滑片P向下移动,要使由电表改装成的显示器的示数增大,即电路中的电流增大,根据欧姆定律,在电源电压不变的情况下,需要使电路中的总电阻减小。若接线柱“1”与“3”连接,当滑片P向下移动时,滑动变阻器接入电路的电阻减小,总电阻减小,电流增大,符合显示器的示数随货车质量增大而增大的要求;若接线柱“1”与“2”连接,当滑片P向下移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,电流会变小,不符合要求。所以接线柱“1”应与“3”连接,故AB错误;
C.若货车质量增大,滑片P向下移动,滑动变阻器接入电路的电阻减小,电路中的总电阻减小。根据欧姆定律,电源电压U不变,总电阻R总减小,所以电路中的电流I增大。定值电阻R0的阻值不变,根据U0=IR0,电流I增大,所以定值电阻R0两端的电压U0增大。因为电源电压U不变,根据串联电路的电压特点U=UR+U0,U0增大,所以滑动变阻器R两端的电压UR减小,故C错误;
D.由前面分析可知,若货车质量增大,滑片P向下移动,滑动变阻器接入电路的电阻减小,电路中的总电阻减小,根据欧姆定律,电源电压U不变,总电阻R总减小,所以电路中的电流增大,即通过电阻R0的电流增大,故D正确。
故选D。
11.如图所示是某人连接的家庭电路,各元件及线路完好,下列说法不正确的是( )
A.火线和零线间的电压为220V
B.三孔插座即使不接地,用电器也可以正常工作,并且安全
C.开关断开时,人接触b点会触电
D.开关断开时,人接触a点不会触电
【答案】B
【详解】A.火线和零线间的电压为220V,故A正确,不符合题意;
B.家庭电路中,有金属外壳的用电器都用三线插头,当有金属外壳的用电器插入三孔插座时,金属外壳接地,防止外壳漏电时发生触电事故,故B错误,符合题意;
C.由题图可知,开关S2断开时,虽然灯泡L2不发光,但火线没有被切断,所以人接触b点会触电,故C正确,不符合题意;
D.由题图可知,开关S1断开时,火线被切断,人接触a点不会发生触电,故D正确,不符合题意。
故选B。
12.如图所示,这是《天工开物》中记录的铸造铜钟的过程,大致分为“制模、熔炼、浇铸、脱模、打磨”五个步骤。下列说法正确的是( )
A.加热时推动鼓风机可以提高燃料的热值
B.熔炼过程中,铜的温度不变,但内能增大
C.浇铸过程中,铜所含热量不断减少
D.打磨过程中,铜的温度升高,是由于做功改变了它的内能
【答案】BD
【详解】A.热值是燃料的属性,与燃料是否完全燃烧无关,故A错误;
B.铜是晶体,在熔化过程中吸收热量,温度不变,内能增加,故B正确;
C.热量是过程量,不能描述为具有或含有热量,故C错误;
D.打磨过程中,克服摩擦做功,将机械能转化为内能,通过做功的方式改变铜的内能,故D正确。
故选BD。
13.如图所示,将装有少量水的矿泉水瓶瓶盖拧紧,接着用两手握住瓶下三分之一处,用力拧几圈使其严重变形,然后轻轻旋开瓶盖,“砰”的一声,瓶盖飞出数米远,瓶口出现大量白气。下列说法正确的是( )
A.拧瓶子时机械能转化为内能,相当于内燃机的吸气冲程
B.瓶盖飞出是由于瓶内气体对瓶盖做功,机械能转化为内能
C.瓶盖飞出时的能量转化与内燃机的做功冲程相同
D.瓶口出现的白气是水蒸气液化放热形成的
【答案】CD
【详解】A.拧瓶子时,是用做功的方式改变了瓶内气体的内能,相当于内燃机压缩冲程的能量转化,将机械能转化为内能,故A错误;
BC.瓶盖飞出,瓶内气体对瓶盖做功,将自身的内能转化为瓶盖的机械能,瓶盖飞出时的能量转化与内燃机的做功冲程相同,将内能转化为机械能,故B错误,C正确;
D.当瓶盖飞出时瓶口有白雾,这是因为瓶内气体对外做功,内能减小,温度降低,水蒸气遇冷液化形成小水滴,出现白雾,故D正确。
故选CD。
14.如图所示电路,电源电压不变,闭合开关S,滑动变阻器滑片逐渐向左移动。下列说法正确的是( )
A.电流表示数增大 B.电压表示数增大
C.电压表与电流表示数的比值不变 D.电压表与电流表示数的比值变小
【答案】AD
【详解】由图可知,两电阻串联,电压表测量滑动变阻器的电压,电流表测电路中的电流。
AB.闭合开关S,滑动变阻器滑片逐渐向左移动,滑动变阻器连入的电阻变小,电路的总电阻减小,根据欧姆定律知,电流变大;根据串联分压规律可知,滑动变阻器分得的电压减小,故电压表示数减小,故A正确,B错误;
CD.根据欧姆定律知,电压表与电流表示数的比值表示滑动变阻器的电阻,而滑动变阻器连入的电阻变小,所以比值变小,故C错误,D正确。
故选AD。
15.如图所示,是电阻和的图像。由图像判断下列说法正确的是( )
A.比的电阻值小
B.当两端电压为0V时,的阻值是0Ω
C.将和并联接在4V电源上,干路中的电流为0.6A
D.将和串联,当电流为0.2A时,和两端的总电压为5V
【答案】AC
【详解】A.图象知,当通过两电阻的电流均为0.2A时,UA=2V,UB=4V,根据欧姆定律可知
,
则比的电阻值小,故A正确;
B.导体的电阻与电流、电压没有关系,当两端电压为0V时,的阻值为10Ω不变,故B错误;
C.当RA与RB并联在电源电压为4V的电路中时,IA=0.4A,IB=0.2A,根据并联电路电流规律可知电路中干路电流为0.6V,故C正确;
D.当两电阻串联,通过两电阻的电流均为0.2A时,则UA=2V,UB=4V,根据串联电路电压规律可知串联电路两端电压为6V,故D错误。
故选AC。
第Ⅱ卷
二、填空题:(本题共8小题,每空1分,共19分)
16.如图所示,小丽洗完手后利用烘干机很快将手烘干,该过程中水发生的物态变化为 ,该过程要 热,相比于直接用风扇吹,用烘干机可以通过 的方法加快该物态变化过程。
【答案】 汽化 吸 提高液体温度的方法
【详解】[1][2]手上水变干了,是由液体变成了气体,是汽化过程。汽化吸热。
[3]烘干机对手吹出热风,在加快空气流动的同时,提高了手上水的温度加快蒸发。
17.如图所示是四冲程汽油机剖面图,此为 冲程;内燃机的问世极大地改善了人类的交通运输方式,但内燃机工作时因 冲程排放的废气也会对大气造成污染。
【答案】 做功 排气
【详解】[1]如图所示,进气阀和排气阀均关闭,燃料燃烧产生高温高压的气体,推动活塞向下运动,将内能转化成机械能,所以如图所示的是工作循环中的做功冲程。
[2]内燃机分为柴油机和汽油机两大类,无论是哪种内燃机,都是在排气冲程中把废气排出,而排放的废气含有害气体成分,会对大气造成污染。
18.打扫房间时,小李用干绸布擦穿衣镜,发现擦过的镜面黏上细小绒毛。这是因为擦过的镜面因 而带了电;带电体有 的性质,所以绒毛被吸在镜面上。
【答案】 电荷的转移 吸引轻小物体
【详解】[1][2]摩擦起电是电子由一个物体转移到另一个物体的结果。用干绸布擦穿衣镜时,擦过的镜面因发生了电荷的转移而带了电,而带电体具有吸引轻小物体的性质,所以绒毛被吸在镜面上。
19.如图1是实验室常用的一种电流表,其零刻度不在表盘的最左端。小明把导线a、b分别与标有“﹣”和“3”的接线柱相连时,电流表指针偏转情况如图1所示,此时,电流是从导线 (填“a”或“b”)流入电流表,小林实验时电流表指针如图2所示,则读数为 A。
【答案】 a 0.32
【详解】[1]由图1可知,电流表的指针向左偏转(偏向零刻度线的左侧),说明电流表正负接线柱的位置接反了,故此时电流是从导线“a”流入电流表的。
[2]图2中,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,根据指针所在的位置可得,其示数为0.32A。
20.如图所示是广告商宣传充电宝时,用充电宝同时给五部手机充电的情景(请勿模仿),该过程充电宝相当于电路中的 (选填“电源”或“用电器”),这五部手机是 联的;若拔掉其中一部手机,则通过充电宝的总电流将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 电源 并 变小
【详解】[1][2][3]充电宝同时给五部手机充电,此时充电宝提供电能,相当于电路中的电源。这五部手机互不影响,因此是并联的;若拔掉其中一部手机,则通过充电宝的总电流将变小,因为干路电流等于各支路电流之和,各支路电流不变,由5个支路变为4个支路,所以总电流变小。
21.如图所示的电路中,电源电压保持不变。定值电阻,只闭合开关S时,电流表的示数为0.3A;当同时闭合开关S、时,电流表的示数为0.4A。则电源电压为 V,定值电阻的阻值为 Ω。
【答案】 3 30
【详解】[1]定值电阻,只闭合开关S时,此时电路只有R1接入电路,电流表的示数为0.3A,电源电压为
[2]当同时闭合开关S、时,两电阻并联,电流表测量干路电流,电流表的示数为0.4A,R2的电流为
定值电阻的阻值
22.如图所示,家用插线板上的开关闭合时指示灯会发光,插孔能正常通电,如果指示灯损坏,开关闭合时插孔仍能正常通电。根据上述现象判断连接方式,开关和插孔是 联的,指示灯和插孔是 联的,当接入插孔的工作用电器增多,连接插线板的导线中的电流 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】 串 并 增大
【详解】[1]由题意知,开关控制插孔的通断,是串联连接。
[2]指示灯损坏,插孔仍能工作,则两者的工作互不影响,是并联连接。
[3]各个插孔的工作互不影响,是并联连接,当接入插孔的工作用电器增多,即并联的用电器增多,则干路的电流增大,所以连接插线板的导线中的电流增大。
23.在相距15km的甲、乙两地之间有两条输电线,已知每1m输电线的电阻为0.01Ω,现输电线在某处发生短路,为确定短路位置,检修员利用电压表、电流表和电源接成如图所示电路进行检测,当电压表的示数为6V时,电流表的示数为0.06A。则甲地到短路位置之间的输电线总阻值为 Ω,短路位置到甲地的距离是 m。
【答案】 100 5000
【详解】[1]根据连接欧姆定律可得,短路位置到甲地的两段输电线的电阻值
[2]甲地到短路位置之间的输电线总长度
短路位置到甲地的距离
三、作图题:(本题共3小题,每小题2分,共6分)
24.一种调光台灯的内部简化电路如图所示。请按照安全用电原则完成电路连接,要求:调光开关(a、b、c是三个接线柱)控制台灯的亮度,当调光开关金属滑片顺时针转动时,台灯变亮。
【答案】
【详解】调光开关与灯泡串联,开关接火线,灯泡接零线;要使调光开关金属滑片顺时针转动时,台灯变亮,需把a、b两个接线柱接入电路,如图所示:
25.如图所示是一位同学设计的实物电路,请画出对应的电路图。要求:标注出灯、和开关。
【答案】
【详解】由电路可知,灯L1、L2并联,电流表测L1的电流,开关控制L1,其电路如图所示:
26.智能锁正在逐步走进千家万户。如图为某款智能锁,它支持密码与指纹两种认证方式开门,密码正确相当于开关闭合,指纹正确相当于开关闭合,开门由电动机完成。请你在虚线框中设计出符合上述要求的智能锁电路。
【答案】
【详解】密码正确相当于开关S1闭合,指纹正确相当于开关S2闭合,开门由电动机完成,且两种方式均能开门,所以密码开关和指纹开关并联,电动机在干路中,如下图
四、实验题:(本题共3小题,每空1分,共20分)
27.如图甲所示是实验小组“探究水在沸腾前后温度变化的特点”的实验装置。
(1)实验小组组装的装置如图甲所示,经过检查发现该装置存在一处明显的错误,该错误是 ;
(2)正确安装实验器材后开始进行实验,某次温度计示数如图乙所示,此时温度为 ℃,最终将所得数据绘制出图丙所示的图像,由图像可知,水的沸点为 ℃,结合图像说明水在沸腾时温度的特点是 ;
(3)撤去酒精灯,过一会儿,烧杯内的水停止沸腾,说明沸腾的条件是温度达到沸点,且需要 ;若此时将一支装有酒精的试管浸入烧杯内的水中,如图丁所示,过一会,观察到试管中的酒精沸腾了(未画出),说明酒精的沸点比水的沸点 (选填“高”或“低”);
(4)实验室里,其他两组同学测得水的沸点分别是97℃、95℃,有同学猜想导致这种现象的原因是各组所用的温度计不同造成的偏差,请设计一个简单的方法验证这个猜想: 。
【答案】(1)温度计玻璃泡碰到了烧杯底
(2) 96 98 温度保持不变
(3) 持续吸收热量 低
(4)将三支温度计同时放进同一烧杯沸腾的水中,继续加热,观察三支温度计的示数是否相同
【详解】(1)温度计使用时玻璃泡不能与容器底和侧壁接触,图甲中的错误是玻璃泡碰到了烧杯底。
(2)[1]由图乙可知,温度计的分度值为1℃,此时温度为96℃。
[2][3]由图丙可知,水沸腾时温度保持不变,此时的温度为98℃,即水的沸点为98℃。
(3)[1]撤去酒精灯后,水停止沸腾,说明沸腾需要继续吸热。
[2]液体沸腾需要达到沸点且持续吸收热量两个条件。将装有酒精的试管浸入沸水中,酒精沸腾了,说明酒精的沸点比水的沸点低。
(4)将三组同学的温度计同时放入同一杯正在沸腾的水中(确保温度计玻璃泡都能充分接触水且不接触容器底和壁),观察并记录各温度计的示数。若示数不同,则说明温度计存在偏差;若示数相同,则说明不是温度计的原因。
28.某实验小组的同学在“用电流表测电流”的实验分别进行了下面两个实验。
(1)小明同学连接的电路如图1所示,连接电路时,开关应处于 状态;电流表在使用时必须 (选填“串联”或“并联”)在被测电路中。
(2)小明闭合开关,观察到灯泡和的发光情况是 。
(3)请在图1原图上只改动一根导线,使两只电流表各测一条支路的电流 。(要求:在需改动的导线上画“×”,用笔将改动后的导线画出,导线不许交叉)
(4)小强设计的电路图如图2所示,他把电流表接入A点,发现电流表的指针如图2中乙所示,出现这种故障的原因是 ;小强把故障问题解决后,闭合开关,发现电流表指针仍出现图2中乙所示情况,出现这种故障的原因是 。
(5)连接正确后,小强测出了A,B,C三点的电流并记录数据,请将电流表的读数(如图2丙,丁)填入下列表格。
C点的电流/A
B点的电流/A
A点的电流/A
第一次测量
0.52
0.3
【答案】(1) 断开 串联
(2)发光,不发光
(3)
(4) 电流表未调零 电流表正负接线柱接反了
(5)0.22
【详解】(1)[1]连接电路时,为了防止电路连接过程中出现短路等故障损坏仪器,开关应处于断开状态。
[2]电流表的工作原理是通过被测电路的电流,因此在使用时必须串联在被测电路中。
(2)在图1中,电流表A2与灯泡并联,这会导致被短路,因此,闭合开关后,发光,不发光。
(3)要使两只电流表各测一条支路的电流,需让测支路电流,测支路电流。具体改动如图所示:
(4)[1]未闭合开关,发现电流表的指针如图2中乙所示,说明电流表未调零。
[2]对于“故障解决后,闭合开关,电流表指针仍出现图2中乙所示情况”,电流表指针反向偏转,原因是电流表正负接线柱接反了。
(5)观察图2丁(A点电流):电流表选用的是0~0.6A量程,分度值为0.02A,指针指向0.22A,所以。
29.小天在用“伏安法”测小灯泡电阻的实验中,连接了如图甲所示的电路。
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应位于 (选填“a”或“b ”)端。
(2)闭合开关,发现无论如何移动滑动变阻器的滑片,电流表没有示数,电压表有示数且示数接近电源电压,小天分析后提出,产生这种现象的故障可能是 。
(3)排除电路故障后,小天移动滑片到某一位置时,记录电压表的示数为2.2 V ,观察到电流表的示数如图乙所示,为 A,则此时小灯泡的阻值为 Ω (结果保留整数) 。
(4)实验中,小天多次调节滑动变阻器的滑片,并记录对应电流表和电压表的示数,这样做的目的是______。(填选项字母)
A.多次测量取平均值,减小误差 B.多次实验寻找普遍规律
(5)根据实验记录的数据,小天绘制了通过小灯泡的电流与小灯泡两端的电压的关系图像,如图丙中图线A 所示。另外一组同学也用相同的实验器材和实验电路进行该实验,但由于接线错误,记录电流表和电压表示数后,该小组根据记录的实验数据绘制出的关系图像如图丙中图线B所示,你认为图线B与图线A 不相同的原因可能是 。
【答案】(1)b
(2)灯泡断路
(3) 0.24 9
(4)B
(5)电压表测滑动变阻器两端电压
【详解】(1)为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器滑片应滑至最大阻值处,根据题图可知,滑动变阻器的滑片应位于b端。
(2)闭合开关后,无论怎样移动滑动变阻器滑片,电流表都没有示数,说明电路存在断路,若除小灯泡之外的部分电路存在断路的话,电压表也会没有示数,根据题意,电压表不仅有示数,且示数接近电源电压,说明可能是小灯泡断路。
(3)[1]根据题图乙可知,电流表选择的量程为0至0.6A,分度值为0.02A,此时电流表的指针只在0.2A后的第二根刻度线上,则此时电流表的示数为0.24A。
[2]根据欧姆定律可知,小灯泡的电阻
(4)用伏安法测量小灯泡的阻值时,由于小灯泡的电阻随温度的变化而变化,故小灯泡在不同电压下工作时的电阻是不同的,因而不能用多次测量求平均值的方法来求小灯泡的电阻,这里多次测量的目的是便于通过比较,寻找温度对灯丝电阻的影响的规律。
故选B。
(5)根据题图可知,观察图线B,电压表示数为0时,电流表示数最大,说明此时电压表测量对象没有电阻,随着电压表的示数增大,电路中的电流变小,说明电压表测量对象接入电路的阻值变大,说明电压表可能与滑动变阻器并联,测量滑动变阻器两端的电压。
五、计算题:(本题共3小题,30、31小题各8分,32小题9分,共25分,解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
30.小高家里原来用液化石油气烧水,每天需要60℃的热水100L。她参加“探究性学习”活动后,在老师和同学们的帮助下,制造了一台简易的太阳能热水器。试问:
(1)用这台热水器每天可将100L的水从20℃加热到60℃,则这些水吸收的热量是多少?
(2)若液化石油气完全燃烧放出的热量有70%被水吸收,她家改用太阳能热水器后平均每天可节约液化石油气多少千克?(液化石油气的热值是)
【答案】(1)100kg
(2)0.3kg
【详解】(1)100L的水的质量为
水吸收的热量为
(2)液化石油气燃烧放出的热量有70%被水吸收,由可得
液化石油气放出的热量为
每天可节约液化石油气为
31.在如图甲所示的电路中,电源电压保持6V不变,R1的阻值为10Ω。闭合开关S,电压表的示数如图乙所示。请完成以下问题:
(1)图乙中电压表所连接量程的分度值为 V;该电表 (选填“能”或“不能”)检验物体是否带电;
(2)通过电阻R1的电流;
(3)电阻R2两端电压;
(4)电阻R2的阻值。
【答案】(1) 0.1 不能
(2)0.2A
(3)4V
(4)20Ω
【详解】(1)[1][2]由图可知,电路中,两电阻串联,电压表测R1的电压,图乙中,电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为U1=2V;电压表是测量电压大小的仪器,不能检验物体是否带电。
(2)由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压。由电压表可知,其量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为U1=2V,则通过电阻R1的电流
(3)因串联电路中总电压等于各电阻的电压之和,所以电阻R2两端电压为
(4)根据知电阻R2的阻值为
32.空气质量指数是确保实现碧水蓝天的重要指标,如表所示,空气质量等级是按照空气质量指数划分的。如图甲是环保项目性学习小组设计的空气质量检测仪的电路原理图,用电流表显示空气质量指数。电源电压18V保持不变,的阻值为100Ω,气敏电阻R的阻值与空气质量指数K的关系部分图像如图乙所示。
空气质量指数K
0~50
50~100
100~150
150~200
200~300
>300
空气质量等级
优
良
轻度污染
中度污染
重度污染
重度污染
(1)当空气质量指数为300时,两端的电压为多少?
(2)当空气出现污染时,电流表的示数范围为多少?
(3)当电路中电流为0.1A时,对应的空气质量等级为什么?
【答案】(1)15V
(2)0.1125A~0.15A
(3)良
【详解】(1)由图乙可知,当空气质量指数为300时,气敏电阻R阻值为20Ω,定值电阻R0与气敏电阻R串联,则此时电路中总电阻为
此时电路中的电流为
定值电阻R0两端电压为
(2)分析可知,当空气质量指数最大时,气敏电阻最小,电流最大,为0.15A;当空气质量指数为100时,开始出现污染,此时气敏电阻60Ω,电路总电阻为
则此时电流为
即当空气出现污染时,电流表的示数范围为0.1125A~0.15A。
(3)由(2)可知,当电路中电流为0.1A时,电路总电阻为
此时气敏电阻的阻值
R′=R''总-R0=180Ω-100Ω=80Ω
由图乙知,空气质量指数K在50~100之间,对应的空气质量等级为良。
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2025-2026学年九年级物理单元测试卷
第十三章·温度与物态变化
建议用时:60分钟,满分:70分
一、选择题:每小题2分,共22分。每题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1.以下温度中最正确的是
A.冰水混合物的温度0℃ B.临沂市冬季最冷的室外温度-30℃
C.健康成年人的体温37℃ D.让人感觉温暖而舒适的房间温度30℃
【答案】A
【详解】A.冰水混合物在标准大气压下的温度才是0℃,故A错误;
B.临沂市位于山东省,临沂市冬季气温较低,室外最低气温在−10℃左右,故B错误;
C.正常情况下,人的体温在37℃左右,变化幅度很小,故C正确;
D.让人感觉温暖而舒适的房间温度是26℃,30℃会让人感到炎热,故D错误。
故选C。
2.某同学拿一只示数为37.6℃的体温计,直接测量自己的体温,一段时间后拿出体温计,示数仍为37.6℃,则他的体温可能是( )
A.38.2℃ B.37.2℃ C.37.7℃ D.38.6℃
【答案】B
【详解】由于在体温计的玻璃泡和直玻璃管之间设计了一处具有特殊结构的狭道,离开人体后水银不会回流,因此体温计的特点是示数只会上升,不会自动下降。根据题意可知,体温计原来的示数是37.6℃,测量后示数仍为37.6℃,说明被测者的体温不高于37.6℃,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
3.手工课上,同学们把蜡片放入一个铁皮的易拉罐中放火上烤,蜡片逐渐变软熔化了,先把拇指和食指放碗里沾一下冷水,然后取出一些蜡油捏在钢丝上,蜡油就凝固成一朵漂亮的梅花。重复以上过程,就能制作成如图所示的蜡花花束。下面说法正确的是( )
A.蜡是晶体 B.蜡熔化时温度不变
C.蜡凝固时吸热 D.手指沾冷水是为了降温
【答案】D
【详解】AB.蜡没有固定的熔点和凝固点,熔化时温度持续上升,所以是非晶体,故AB错误;
C.蜡凝固时持续放热,温度降低,故C错误;
D.蜡油温度高,手指沾冷水是为了降温,可以防止手被烫伤,故D正确。
故选D。
4.下表中列出了一标准大气压下部分物质的熔点,下列说法错误的是( )
物质名称
酒精
固态水银
冰
金
铁
钨
固态氢
熔点/℃
-114
-38.8
0
1064
1538
3414
-259
A.在-30℃的寒冷环境中,能用水银温度计测气温
B.金块掉进铁水中会熔化
C.水银的凝固点为-38.8℃
D.水达到0℃就一定会结冰
【答案】D
【详解】A.固态水银的熔点是,低于的寒冷环境,水银是液态的,因此可以用水银温度计测量气温,故A正确,不符合题意;
B.金的熔点低于铁的熔点,因此金块掉进铁水中会熔化,故B正确,不符合题意;
C.根据题目中提供的数据得出的结论,水银的凝固点为。故C正确,不符合题意;
D.一标准大气压下水的凝固点是0℃,物质状态可能是液态、固态、固液共存,故D错误,符合题意;
故选D。
5.如图所示为某物质的凝固图像,以下说法正确的是( )
A.该物质是非晶体
B.第13min时该物质处于固液共存态
C.该物质的凝固过程一共花了30min
D.将装有冰水混合物的试管放入正在熔化的该物质中,则试管内冰的质量将不变
【答案】B
【详解】A.由图像可知,该物质在凝固过程中,有一段温度保持不变,说明它有固定的凝固点,而非晶体没有固定的凝固点,所以该物质是晶体,故A错误;
B.该物质从第10min开始凝固,到第20min凝固结束,在凝固过程中处于固液共存态,第13min处于这个时间段内,因此此时该物质处于固液共存态,故B正确;
C.该物质从第10min开始凝固,到第20min凝固结束,凝固过程持续的时间是20min 减去10min,即10min,而不是30min,故C错误;
D.由图像可知,该物质的凝固点是-2℃,冰水混合物的温度是0℃,将装有冰水混合物的试管放入正在熔化的该物质中(此时该物质温度为-2℃),冰水混合物会向该物质放热,水会凝固成冰,因此试管内冰的质量将增加,故D错误。
故选B。
6.如图是某同学煮饺子的情景,请判断下列说法错误的是( )
A.煮饺子时,我们可以看到锅面上会产生大量的“白气”,这是液化现象
B.水沸腾后,为了使饺子更快煮熟,我们可以用加大火力的办法
C.煮饺子时,锅中冒出的水蒸气造成的烫伤要比热水烫伤更严重
D.油炸饺子的表面容易焦糊,是因为油的沸点更高
【答案】B
【详解】A.煮饺子时,锅面上的 “白气” 是水蒸气遇冷液化形成的小水滴,属于液化现象,故A正确,不符合题意;
B.水沸腾后,继续吸热但温度保持不变,加大火力不能提高水的温度,不能使饺子更快煮熟,故B错误,符合题意;
C.水蒸气液化时会放出大量的热,所以锅中冒出的水蒸气造成的烫伤比热水烫伤更严重,故C正确,不符合题意;
D.油的沸点比水高,油炸饺子时,温度更高,所以饺子表面容易焦糊,故D正确,不符合题意。
故选B。
7.小红在洗完头发后,为了使头发尽快变干,下列采取的措施中,正确的是( )
A.用毛巾将头发裹住 B.用吹风机热风挡吹头发
C.将头发扎成马尾辫 D.将头发扎起盘在头上
【答案】B
【详解】A.用毛巾将头发裹住,减少了液体的表面积和减慢了液体表面的空气流动,使蒸发减慢,故A错误;
B.用吹风机热风挡吹头发,由于头发表面空气流动加快和水分的温度升高从而加快水分蒸发,使头发尽快干燥,故B正确;
C.将头发扎成马尾辫,减小了水的蒸发面积,使蒸发减慢,故C错误;
D.将头发扎起盘在头上,可以减小水与外界的接触面积,从而减少水的蒸发,故D错误。
故选 B。
8.物理项目小组设计了海水淡化装置,如图所示将直角玻璃罩倒扣在收集盘上,在阳光照射下可将放在中央小盘子里的海水淡化,利用所学知识判断下列说法中正确的是( )
A.若阳光垂直于玻璃罩表面照射,光线穿过玻璃罩时不会发生偏折
B.海水变为水蒸气的过程需要放热
C.水蒸气遇玻璃罩内壁液化成淡水水滴
D.光在空气和玻璃中的传播速度是相同的
【答案】AC
【详解】A.阳光垂直于玻璃罩表面照射,光线穿过玻璃罩时传播方向不改变,不会发生偏折,故A正确;
B.汽化是物质由液态直接变为气态的过程,海水变为水蒸气的过程是汽化现象,需要吸热,故B错误;
C.水蒸气遇冷(玻璃罩内壁)液化变成小水滴,此过程发生液化,故C正确;
D.光在空气的传播速度大于在玻璃中的传播速度,故D错误。
故选AC。
9.北京冬奥会以“二十四节气”作为开幕式的倒计时,彰显了中华民族悠久的文化内涵和历史积淀。下列与节气有关的物态变化解释正确的是( )
A.白露:天气转凉,露凝而白。露的形成是液化现象,放出热量
B.寒露:露水已寒,将要结冰。水结冰是凝固现象,吸收热量
C.霜降:天气渐冷,开始有霜。霜的形成是凝固现象,放出热量
D.大雪:降雪增多,渐有积雪。积雪消融是升华现象,吸收热量
【答案】A
【详解】A.露是空气中的水蒸气变成小水滴,是气态变成液态的过程,是液化现象,液化放热,故A正确;
B.水结成冰,是液态变成固态的过程,是凝固现象,凝固放热,故B错误;
C.霜的形成,是空气中的水蒸气直接变成固态的过程,是凝华现象,凝华放热,故C错误;
D.积雪消融,是固态变成液态的过程,是熔化现象,熔化吸热,故D错误。
故选A。
10.运用物理知识可以解决许多生活实际问题,下列关于各图所蕴含的物理知识的解释不正确的是( )
A.甲图:人工降雨应用了干冰升华吸热,使周围空气温度急剧下降的物理原理
B.乙图:电冰箱工作时,液态制冷剂在冷冻室的管子里由液态变成气态,发生汽化现象
C.丙图:冻豆腐里面的小孔是由于豆腐里的水先凝固后熔化形成的
D.丁图:自制简易冰箱利用了水汽化放热来保存食物
【答案】D
【详解】A.干冰是固态二氧化碳,在常温下会迅速由固态直接变为气态,发生升华现象。升华过程需要吸收大量的热,会使周围空气温度急剧下降,空气中的水蒸气遇冷会直接凝华成小冰晶,小冰晶在下落过程中熔化成小水滴,从而实现人工降雨,故A正确,不符合题意;
B.液态制冷剂在冷冻室的管子里由液态变成气态,物质由液态变为气态的过程叫做汽化。汽化过程需要吸收热量,这样就能使冰箱内的温度降低,从而达到制冷的目的,故B正确,不符合题意;
C.豆腐中含有大量的水分,当豆腐被冷冻时,里面的水会凝固成冰,水凝固成冰后体积会变大;当冰再熔化成水时,就会在豆腐里留下许多小孔。所以冻豆腐里面的小孔是由于豆腐里的水先凝固后熔化形成的,故C正确,不符合题意。
D.在自制简易冰箱中,容器周围的水会发生汽化现象,物质由液态变为气态的汽化过程是吸热的,而不是放热。水在汽化时吸收周围的热量,从而使容器内的温度降低,达到保存食物的目的,故D错误,符合题意。
故选D。
11.地球表面70%以上是海洋,但可供人类直接利用的淡水资源不足全部水资源的万分之一,提高节水意识是公民的责任和义务。如图是水循环示意图,下列说法不正确的是( )
A.阳光普照海洋,海水吸热汽化形成水蒸气
B.水蒸气上升到高空,与冷空气接触,液化形成小水滴悬浮在高空形成云
C.小水滴遇到更寒冷的气流,凝华形成小冰珠,最后可能形成冰雹降落到地面
D.自然界中水的储量很多,但可供人类直接利用的淡水资源很少,要节约用水
【答案】C
【详解】A.汽化是物质从液态变为气态的过程,阳光照射使海水吸热,由液态变为气态的水蒸气,该过程属于汽化,故A正确,不符合题意;
B.液化是物质从气态变为液态的过程,水蒸气上升到高空遇到冷空气,由气态变为液态的小水滴,悬浮在空中形成云,该过程属于液化,故B正确,不符合题意;
C.小水滴是液态,小冰珠是固态,液态变为固态的过程是凝固,而非凝华(凝华是气态直接变为固态),因此小水滴形成小冰珠的过程是凝固,故C错误,符合题意;
D.地球表面水资源丰富,但大部分是海水(咸水),可供人类直接利用的淡水(如江河湖泊水、浅层地下水)占比极低,所以需要提高节水意识,节约用水,故D正确,不符合题意。
故选C。
二、填空题:每空1分,共18分。
12.关于温度计的使用,如图甲中正确的是 、 (填序号),乙图中体温计的示数是 ℃。
【答案】 ③ ⑤ 37.8
【详解】[1]使用温度计时,温度计的玻璃泡要完全浸没在被测液体中,且玻璃泡不能接触容器底和容器壁,故正确的是③。
[2]温度计读数时,视线应正对刻度线,且视线应与液柱上表面相平,故正确的是⑤。
[3]由图可知,体温度计的1℃之间有10小格,分度值为0.1℃,故其示数为37.8℃。
13.任务一制作冰:小明在如图所示的模具中倒入适量水,将装满水的模具放入冰箱,一段时间后,模具中的水变成了冰,这是由于模具中的水 (选填“吸收”或“放出”)热量,发生了 (填物态变化名称)现象,水要发生该现象,需要的条件是 。
【答案】 放出 凝固 温度达到凝固点并且持续放热
【详解】[1][2][3]水变为冰,由液态变为固态,属于凝固现象,凝固需要放热,凝固的条件是温度达到凝固点并且持续放热。
14.修建青藏铁路时,需要保持冻土路基稳定。夏天,冻土中的冰吸热会 ,导致路基松软;而冬天,冻土的体积会 (选填“变大”或“变小”)。这些变化会使路基和钢轨发生变形,为了解决这个问题,工程技术人员采取在铁路两侧插“热棒”的方法,如图所示是青藏铁路冻土路段路基两侧的“热棒”示意图,“热棒”是封闭、中空的,里面灌有液态氨,使用它能对路基进行 (选填“降温”或“升温”),从而防止夏季冻土的熔化,“热棒”上端发生的物态变化是 。
【答案】 熔化 变大 降温 液化
【详解】[1]夏天环境温度较高,而冻土中的冰的温度较低,冰可以吸收热量,熔化成水,由固态变成液态,使路基变软。
[2]冬天温度较低,水能凝固成冰,此过程中水与冰的质量相等,因为冰的密度比水小,根据可知,冰体积会变大,故冻土体积会变大。
[3]装在热棒下端的液态氨在路基温度升高时会汽化,从路基内部吸热,使路基温度降低,冻土就不会熔化。
[4]棒内上端的氨气通过散热片将热传给空气,放出热量,氨气冷却后又变为液态氨回到下部,是由气态变成液态的过程,属于液化现象。
15.木雕是工匠智慧和艺术修为的价值体现,锯木、刨料、风干、雕刻、开榫、组装、打磨、油漆,每一环节都讲究科学的工艺流程。如图,木头风干时,成垛交叠,留有空隙,可以加快木头中水分的 (填物态变化)。如图,北方冬季的夜晚,卧室窗玻璃上经常出现“冰花”,“冰花”的形成是 (填物态变化名称)现象,“冰花”出现在玻璃的 (选填“内”或“外”)表面。
【答案】 汽化 凝华 内
【详解】[1]木头中的水分变成水蒸气散发到空气中,这是液态水变为气态水蒸气的过程,物态变化名称是汽化。木头风干时,成垛交叠,留有空隙,是为了增大空气流速,可以加快木头中水分的汽化。
[2][3]北方冬季的夜晚,室内温度高,室内热的水蒸气遇到冰冷的卧室窗玻璃凝华成小冰晶附着在玻璃的内表面,即形成了“冰花”。
16.2024年6月,嫦娥六号着陆器携带的五星红旗在月球背面成功展开。如图1所示,这面国旗由玄武岩 (填物态变化的名称)成液态后,拉成细丝、纺成线、织成布制成的,此过程对应物质三态变化图2中的 的变化过程。(选填图2中的序号)
【答案】 熔化 ⑥
【详解】[1]玄武岩是一种岩石,为固态,物质由固态变为液态是熔化,故这面国旗由玄武岩熔化成液态后,拉成细丝、纺成线、织成布制成的。
[2]物质由固态直接变为气态为升华,升华过程要吸热。物质由气态变为液态为液化,液化过程要放热。物质由液态变为固态为凝固,凝固过程放热。结合图2可知,甲为液态,乙为固态,丙为气态。物质由固态变为液态是熔化,图2中⑥过程为熔化,国旗的制作过程对应物质三态变化图2中的⑥。
17.如图所示的是水循环示意图,在太阳辐射、地球引力等作用下,地球上各种形态的水不断进行周而复始的运动。图中①处发生的物态变化伴随着 (选填“吸热”或“放热”);图中②处水蒸气有的 (填物态变化)形成小水滴,有的形成小冰晶,形成千姿百态的云;图中③处温度较高时,冰晶会 (填物态变化)变成水滴,与空中的小水滴一起形成雨。降雨是地球上淡水的来源之一,我国属于缺水国家,节约用水应从我做起,请你写出日常生活中的一项节水措施: 。
【答案】 吸热 液化 熔化 用完关紧水龙头
【详解】[1]湖中的水转变成水蒸气是汽化现象,此过程要吸热。
[2]空气中的水蒸气遇冷液化形成小水滴。
[3]冰晶熔化成水滴,此现象为熔化要吸热。
[4]可以从一水多用或者是尽量防止水的无谓的损耗这两个角度来考虑如何节约用水,如用洗衣水冲厕所、用完关紧水龙头等。
三、作图题:每小题2分,共6分。
18.如图甲所示,温度计的示数为4℃,在图乙中模拟图甲画出-6℃时,水银柱的位置。
【答案】
【详解】温度计的分度值为1℃,-6℃在温度计0℃以下6小格的位置,则此时水银柱的液面在0℃以下6小格的位置,如图所示:
19.如图所示为某物质发生熔化过程的部分图像,已知该物质的熔点为80℃,从第6min开始熔化,熔化过程持续10min,直至24min时,该物质的温度达到100℃,请在图中画出整个过程的图像。
【答案】
【解析】【小题1】由题可知,该物质熔点为80℃,从第6min开始熔化,熔化持续了10min的时间,则熔化结束时间6min+10min=16min
到24min时,温度达到100℃;熔化过程处于固液共存的状态,温度保持在80℃(熔点)不变,熔化前是固态升温,熔化后是液态升温。故在图中6~16min为水平线,16~24min为倾斜直线,如下图所示:
20.下表是小泸探究水沸腾前后温度变化特点的实验数据,请你在坐标纸上描点并用平滑曲线连接起来。
时间/min
0
1
2
3
4
5
温度/℃
92.0
94.1
96.2
98.0
98.0
98.0
【答案】
【详解】由表中数据依次找出不同时间对应的温度,然后描点,并用平滑曲线连接,如图所示:
四、实验题:每空1分,共22分。
21.如图甲、乙、丙,是某学校科技节上展示的作品,小明为此作了以下解说:
(1)图甲、乙是简易的温度计,它的工作原理是利用 的性质而制成的,它们的小玻璃瓶的容积相同,但 的测温效果更好,原因是: ;
(2)图丙瓶中装的是气体,瓶塞不漏气,弯管水平部分有一小段液柱可以作为简易气体温度计。将此装置放在室内,当周围的温度降低时,液柱将向 (选填“左”或“右”)移动。
【答案】(1) 液体热胀冷缩 乙 乙玻璃管内径比甲细
(2)左
【详解】(1)[1]当液体温度升高或降低时,液体的体积会改变,导致管中液柱的高度会发生变化,所以简易温度计是根据液体的热胀冷缩的性质制成的。
[2][3]小玻璃瓶的容积相同时,液体升高相同的温度,体积膨胀相同,管越细,上升的刻度越多,越灵敏,由于乙玻璃管内径比甲细,所以乙的测温效果更好。
(2)当周围的温度降低时,瓶内气体就会收缩,所以液柱将向左移动。
22.图甲是“探究海波熔化时温度的变化规律”的实验装置。
(1)①安装甲图装置时,应按 (选填“自下而上”或“自上而下”)的顺序安装,图甲中某时刻试管中温度计的示数如图乙所示是 ℃;
②图甲装置中,应选取海波装入试管采用“水浴法”加热海波的好处是 ;
③用质量为m1的海波做实验,绘制出海波的温度随时间变化的图像如图丁中的a;若用质量为m2(m2>m1)的海波做实验,得到的图线可能是图丁中的 (选填“b”“c”或“d”).
(2)图戊为某物质的凝固图像。①根据图像可知该物质为 (选填“晶体”或“非晶体”),它在第18min时该物质处于 态(选填“固”“液”或“固液共存”);
②如图已将装有冰水混合物的试管放入正在熔化的该物质中,则试管内冰的质量将 (选填“变多”、“变少”或“不变”)。
【答案】(1) 自下而上 46 可以使海波受热均匀 c
(2) 晶体 固液共存 变多
【详解】(1)[1][2]安装实验装置时,为了确保酒精灯外焰加热、温度计位置正确,应按自下而上的顺序安装;图乙中温度计的分度值是1℃,液柱对应刻度为46℃,故示数是46℃。
[3]“水浴法”加热的目的是使海波受热均匀,且温度变化缓慢,便于记录实验数据。
[4]海波是晶体,晶体熔化时温度不变(熔点固定),当海波质量不同(m2>m1),质量大的海波熔化需要吸收更多热量,会使熔化时间更长,但海波熔点不变,因此图线应为c(b的熔点变高,d是凝固图像,均不符合)。
(2)[1][2]图戊中物质凝固时温度保持不变(有固定凝固点),因此是晶体;第18min处于凝固过程中,此时物质处于固液共存态。
[3]该物质熔化时温度为-2℃,低于冰水混合物的温度(0℃),根据热传递,冰水混合物会向该物质放热,水会凝固成冰,因此试管内冰的质量将变多。
23.如图所示是“探究水的沸腾”的实验装置。
(1)在安装器材时最后装的是 (选填“酒精灯”或“温度计”)。
(2)当水温升到92℃时,每隔0.5min记录一次温度计的示数,部分数据记录如下表。
时间/min
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
温度/℃
92
93
94
95
96
97
98
98
98
98
由数据可知,水的沸点是 ℃,水在沸腾过程中温度 。如图乙所示,图 (选填“a”或“b”)是水沸腾时的情况。
(3)为探究水沸腾过程中是否需要继续吸热,应 ,观察水是否继续沸腾。
(4)若要缩短将水加热至沸腾的时间,请写出一种可行的办法: 。
【答案】(1)温度计
(2) 98 保持不变 b
(3)停止加热
(4)适当减少水的质量
【详解】(1)安装实验器材时,应按照自下而上的顺序,先装酒精灯,再调整铁圈高度,最后装温度计,这样便于调节温度计的位置。
(2)[1][2]从表格数据看,水温升到98℃后不再升高,说明水的沸点是98℃;水沸腾的特点是持续吸热但温度保持不变。
[3]水沸腾时,容器内水温均匀,气泡上升过程中,周围水不断汽化补充,且水压减小,气泡会逐渐变大,图b中气泡上升时逐渐变大,符合沸腾时的现象;由于沸腾前,底部水温高,上部水温低,气泡上升时水蒸气遇冷液化,所以气泡上升时变小,故图a中是沸腾前的现象。
(3)探究水沸腾是否需要吸热,采用“反证法”,停止加热后,若水不再沸腾,就说明沸腾过程需要持续吸热。
(4)减少水的质量,水升高到沸点所需吸收的热量就会减少,从而缩短加热时间;提高水的初温,水达到沸点的时间也会提前;给烧杯加盖(带孔)能减少热量散失,加快水的升温速度,进而缩短加热至沸腾的时间。
24.李华同学在4块相同的玻璃板上各滴一滴质量相同的水,进行如图所示的实验探究,得出水蒸发快慢与水的温度、水的表面积和水面上方空气流动快慢有关。
(1)通过A、D两图的对比,可以得出水蒸发快慢与 有关;通过A、C两图的对比,可以得出水蒸发快慢与 有关;
(2)除了课本中学到的影响蒸发的因素外,李华还觉得蒸发可能与物质的种类有关,于是他做了以下实验:在同一个房间里,李华同学在两块相同的玻璃板上分别滴上质量相等的水和酒精(如上图a、b),并控制它们的 相同,结果发现b图中酒精先蒸发完,于是可以得出结论:蒸发的速度与物质的种类 (填“有关”或“无关”)。
【答案】(1) 水面上方空气流动快慢 水的温度
(2) 见详解 有关
【详解】(1)[1]A、D两图中,水的温度、表面积相同,只有水面上方空气流动快慢不同,因此对比可得出:水蒸发快慢与水面上方空气流动快慢有关。
[2]A、C两图中,水的表面积、水面上方空气流动快慢相同,只有水的温度不同,因此对比可得出:水蒸发快慢与水的温度有关。
(2)[1][2]探究蒸发快慢与物质种类的关系时,需用控制变量法,控制水和酒精的温度、表面积、水面上方空气流动快慢相同;实验中,质量相等的水和酒精在相同条件下,酒精先蒸发完,说明不同种类的物质蒸发快慢不同,因此可得出结论:蒸发的速度与物质的种类有关。
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2025-2026学年九年级物理单元测试卷
第十四章·内能与热机
建议用时:90分钟,满分:100分
一、选择题:每小题3分,共36分。每题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1.如图是《天工开物》中记载的用柴火灶“炒蒸油料”的情景,下列改变物体内能的方式与此情景相同的是( )
A.天冷时搓双手取暖
B.给饮料加冰块降温
C.运动后体温升高
D.给自行车打气时气筒壁发热
【答案】B
【详解】用柴火灶“炒蒸油料”是通过热传递的方式改变物体内能。
A.天冷时搓双手取暖是通过做功的方式改变物体内能的,故A不符合题意;
B.给饮料加冰块降温是通过热传递的方式改变物体内能的,故B符合题意;
C.运动后体温升高是通过做功的方式改变物体内能的,故C不符合题意;
D.给自行车打气时气筒壁发热是通过做功的方式改变物体内能的,故D不符合题意。
故选B。
2.关于内能、热量和温度,下列说法中正确的是( )
A.一个物体的温度升高了,它的内能一定增加
B.物体吸收热量,物体的内能一定增加,温度一定升高
C.一个物体的内能增加了,一定是从外界吸收了热量
D.内能小的物体不可能将内能转给内能大的物体
【答案】A
【详解】A.物体内能的大小与温度、质量、状态等有关,同一个物体温度升高,内能一定增加,故A正确;
B.热传递可以改变物体的内能,物体吸收热量,内能会增加,但温度可能不变,比如晶体熔化时吸热,内能增加,但温度不变,故B错误;
C.做功和热传递都能改变物体的内能;一个物体的内能增加,不一定是吸收热量,也有可能是别的物体对它做了功,故C错误;
D.热传递过程中传递内能的多少叫热量,发生热传递的条件是存在温度差,发生热传递时高温物体将内能传递给低温物体。由于物体内能的大小与温度、质量、状态等有关,内能小的物体可能比内能大的物体温度高,所以内能小的物体也可能将内能转给内能大的物体,故D错误。
故选A。
3.如图所示,将装有酒精的金属管固定在桌子上,并用塞子塞紧,快速来回拉动绕在管上的绳子,过一会儿塞子会跳起来,则( )
A.拉动绳子的过程中,绳子对金属管内的酒精做了功
B.拉动绳子的过程中,绳子通过做功改变了金属管的内能,使其温度上升
C.塞子跳起的过程中,管内气体温度进一步上升,内能增加
D.塞子跳起的过程中,管内气体对塞子做功,使塞子动能减小
【答案】B
【详解】A.拉动绳子时,绳子与金属管发生摩擦,直接对金属管做功,而非直接对管内酒精做功。酒精的能量来自金属管的热传递,故A不符合题意;
B.拉动绳子的摩擦过程中,通过做功的方式把机械能转化为金属管的内能,导致金属管温度上升,这是做功改变内能的典型表现,故B符合题意;
C.塞子跳起时,管内气体膨胀对塞子做功,气体内能转化为塞子的机械能,气体内能会减少,温度降低,故C不符合题意;
D.塞子跳起时,管内气体对塞子做功,塞子由静止变为运动,动能增大,而非减小,故D不符合题意。
故选B。
4.质量相等的两金属块A、B长时间放在沸水中,将它们从沸水中取出后,立刻分别投入甲、乙两杯质量和温度都相同的冷水中。不计热量损失,当甲、乙两杯水的温度不再升高时,发现甲杯水的温度低于乙杯水的温度。则下列说法中不正确的是( )
A.金属块A的末温比B的末温高 B.金属块B放出的热量比A多
C.金属块A的比热容比B的比热容小 D.甲杯中的水比乙杯中的水吸收的热量少
【答案】A
【详解】A.达到热平衡后,金属块的末温等于水的末温,因为甲杯水的温度低于乙杯水的温度,所以金属块A的末温比金属块B的末温低,故A错误,符合题意;
B.两金属块使水温升高,甲杯水的温度低于乙杯水的温度,甲杯水吸热少,则金属块A放热少,故B正确,不符合题意;
C.由题意可知,甲杯水最终温度较低,升温较小,因此吸收的热量较少。根据不计热量损失可知,金属块A放出的热量比金属块B放出的热量少,即。根据放热公式及两金属块质量相等,可得。又因为,所以金属块A的温度变化量大于金属块B的温度变化量。综合以上两个不等式可知,金属块A的比热容比B的比热容小,即。故C正确,不符合题意。
D.甲杯水的温度低于乙杯水的温度,而初温相同,甲杯水的温度变化小,而甲、乙两杯水的质量相同,根据公式可知,甲杯里的水比乙杯里的水吸收的热量少,故D正确,不符合题意。
故选A。
5.下表是一些物质的比热容。下列判断正确的是( )
比热容[J/(kg·℃)]
水
铝
煤油、冰
干泥土
沙石
铜
A.物质的比热容与物质的状态无关
B.100g水的比热容是水的比热容的2倍
C.质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量,铜块温度变化较大
D.沿海地区比内陆地区昼夜温差小,是因为水的比热容较小
【答案】C
【详解】A.水和冰是同一种物质,但比热容不同,说明比热容与物质的状态有关,故A错误;
B.比热容是物质本身的一种特性,同种物质状态不变时,比热容一定,与质量无关,因此100g水与50g水的比热容相同。故B错误;
C.质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量,由于铜的比热容较小,由公式可知,铜块温度变化较大,故C正确;
D.沿海地区水多,内陆地区砂石、泥土多。白天,相同质量的水和砂石吸收相同的热量,由于水的比热容大,水升高的温度比砂石小,所以沿海地区气温升高得慢;夜晚,相同质量的水和砂石放出相同的热量,水降低的温度比砂石小,沿海地区气温降低得也慢。因此,沿海地区昼夜温差小,是因为水的比热容大。故D错误。
故选C。
6.铜块与铅块比热容之比是3:1,如果它们吸收相同的热量升高的温度之比是2:3,则它们的质量之比是( )
A.1:2 B.2:1 C.2:9 D.9:2
【答案】A
【详解】它们的质量之比是
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
7.如图为白天海陆风形成的示意图。海陆风形成的原因是:与海洋相比,陆地的土地( )
A.比热容较小,在相同日照条件下升温较快,气温较高
B.比热容较小,在相同日照条件下升温较慢,气温较低
C.比热容较大,在相同日照条件下升温较快,气温较高
D.比热容较大,在相同日照条件下升温较慢,气温较低
【答案】A
【详解】因为水的比热容比陆地的土地的比热容大,由可知,等质量的水和陆地的土地,在相同日照条件下,吸收相同热量,陆地的土地升温较快,气温较高,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
8.小华用塑料矿泉水瓶子进行了如下实践探究实验:瓶中留有少量水,盖上瓶盖(如图a);扭转瓶子压缩瓶内的气体(如图b);轻轻扭动瓶盖,瓶盖被瓶内的气体冲出,同时瓶内出现白雾(如图c)。图b和图c所示的过程分别与下列所示的四冲程内燃机示意图中相对应的两个冲程是( )
A.甲和乙 B.丁和乙
C.丙和甲 D.丁和甲
【答案】B
【详解】图a:瓶中留有少量水,盖上瓶盖,此时瓶内气体处于初始状态。图b:扭转瓶子,压缩瓶内的气体,此时外力对瓶内气体做功,气体的内能增加,温度升高。 图c:轻轻扭动瓶盖,瓶盖被瓶内的高压气体冲出,同时瓶内出现白雾。这是由于瓶内气体膨胀对外做功,内能减少,温度降低,水蒸气液化形成白雾;图甲为吸气冲程,无能量转化。图乙为做功冲程,将高温高压燃气的内能转化为活塞的机械能。图丙为排气冲程,排出废气,无能量转化。图丁为压缩冲程,将活塞的机械能转化为气体的内能。对比实验过程与内燃机冲程:图b扭转瓶子压缩气体,机械能转化为内能,与内燃机的压缩冲程相似。图c气体膨胀对外做功,内能转化为机械能,与内燃机的做功冲程相似。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
9.如图所示是一个四冲程柴油机的剖面图,下列关于柴油机和汽油机工作的相关说法不正确的是( )
A.柴油机和汽油机吸气冲程吸进的都是空气
B.除了做功冲程外,其余冲程都需要依靠曲轴的惯性完成
C.柴油机顶部是喷油嘴,汽油机顶部是火花塞
D.柴油机多用于载重汽车、火车、轮船、拖拉机等
【答案】A
【详解】A.在吸气冲程中,汽油机吸入的是 汽油和空气的混合物,柴油机吸入的是空气,故A错误,符合题意;
B.内燃机的四个冲程中,只有做功冲程对外做功,其余三个冲程(吸气、压缩、排气冲程)都是依靠曲轴的惯性来完成的,故B正确,不符合题意;
C.柴油机顶部是喷油嘴,通过喷油嘴喷油,利用压缩空气产生的高温高压使柴油自燃;汽油机顶部是火花塞,靠火花塞点火使汽油燃烧,二者结构不同,故C正确,不符合题意;
D.柴油机因其功率较大、经济性好等特点,多用于载重汽车、火车、轮船、拖拉机等,故D正确,不符合题意。
故选A。
10.下列关于火箭的说法正确的是( )
A.火箭使用的是喷气发动机,其与内燃机的工作原理完全相同
B.火箭在工作时需要像活塞、曲轴等那样的传动结构
C.火箭是热机的一种,工作时燃料的化学能最终转化为火箭的机械能
D.火箭升空时不需要反作用力推动机身向前运动
【答案】C
【详解】AB.喷气式发动机与内燃式发动机的工作原理不同,它的燃料在燃烧室内燃烧后产生高温、高压的气体,这种气体从尾部以极高的速度喷出,同时产生很大的反作用力推动火箭向前运动,由于它不需要活塞、螺旋桨等那样的转动装置,从而就少了能量的损失,大大提高了火箭的飞行速度,故AB错误;
C.火箭是热机的一种,工作时先将燃料的化学能转化为内能,再通过做功的方式将内能转化为火箭的机械能,故C正确;
D.火箭升空时向地面喷出了高温高压的燃气,由于物体间力的作用是相互的,高温高压的燃气对火箭施加了一个向上的反作用力,使火箭升空,故D错误。
故选C。
11.如图所示是街边师傅崩爆米花的情景,下列说法正确的是( ).
A.随着加热的时间增加,煤的热值逐渐降低
B.加热过程中不断摇动手柄是为了通过做功的方法增加玉米的内能
C.玉米炸裂过程中内能减小
D.打开锅盖将爆米花崩出,很远就能闻到香味,是扩散现象
【答案】CD
【详解】A.热值是物质的属性,与物质的种类、物态有关。随着加热的时间增加,煤的热值不变,故A错误;
B.加热过程中不断摇动手柄是为了通过热传递的方法增加玉米的内能,故B错误;
C.打开锅盖将爆米花崩出的一瞬间,锅内的气体膨胀做功,内能减小,温度降低,故C正确;
D.打开锅盖将爆米花崩出,很远就能闻到香味,是爆米花的香气分子在做无规则的运动,这是扩散现象,故D正确。
故选CD。
12.图甲是某同学家的汽油车。图乙是其发动机启动时的转速表,转速表的示数反映了发动机曲轴每分钟的转动次数。图丙为该汽油机能量流向图。下列说法正确的是( )
A.吸气冲程只吸入空气 B.此时该发动机曲轴的转速为0.75r/min
C.该汽车发动机1min对外做功750次 D.由丙图可知该汽油机的效率是28%
【答案】D
【详解】A.该车是汽油车,其发动机是汽油机。汽油机的吸气冲程吸入的是汽油和空气的混合物,而柴油机的吸气冲程才只吸入空气,故A错误;
B.由图乙中的转速表可知,指针指向0.75,单位是“×1000r/min”,所以此时发动机曲轴的转速为n= 0.75 × 1000 r/min = 750 r/min,故B错误;
C.该汽油机是四冲程内燃机,在一个工作循环中,曲轴转动2圈,对外做功1次。由B的解析可知,发动机曲轴的转速为750 r/min,即1min内曲轴转动750圈。因此,发动机在1min内对外做功的次数为375次,故C错误;
D.热机的效率是指用来做有用功的能量占燃料完全燃烧放出的总能量的百分比。根据图丙的能量流向图,该汽油机的效率为η= 100% - 6% - 30% - 36% = 28%,故D正确。
故选D。
二、填空题:每空1分,共18分。
13.如果把一杯温度为20℃的水放入冰箱的冷藏室内,水的温度将降低,水分子的无规则运动将 (选填“变快”或“变慢”),这杯水的内能将 (选填“减少”或“增大”),这是通过 的方法改变了它的内能;铁丝被反复弯折是通过 的方法改变铁丝内能的。
【答案】
变慢
减少
热传递
做功
【详解】[1]组成物质的分子在不停地做无规则运动,温度越高,分子无规则运动越剧烈。水的温度降低,所以水分子的无规则运动变慢。
[2]内能的大小与物质的温度、质量、状态有关,水的质量、状态不变,水的温度降低,内能减少。
[3]改变内能的方式有热传递和做功。水放入冰箱,是通过热量的转移(从水到冰箱环境)来改变内能,这种方式是热传递。
[4]铁丝被反复弯折,是通过对铁丝做功,将机械能转化为内能,这种方式是做功改变铁丝的内能。
14.如图是某一内陆城市与某一沿海城市年气温变化曲线。从图像可以看出,在一年中,曲线A所示的城市气温变化较 (选填“大”或“小”),根据水的比热容比砂石的比热容大的特点,曲线A表示的是 (选填“内陆”或“沿海”)城市的年气温变化曲线。
【答案】 小 沿海
【详解】[1]由图像可知,曲线A对应的最高和最低温度差小于曲线B,故曲线A所示的城市气温变化较小。
[2]由于沿海城市水较多,水的比热容较大,白天吸收热量后温度上升较小,晚上温度下降后放出热量较多,因此沿海城市昼夜温差较小,故曲线A表示的是沿海城市的年气温变化曲线。
15.如图所示,是小李同学探究冰熔化的规律时,记录的温度随时间变化的图象。冰的质量为100g,第6min时的内能 第8min时的内能(选填“大于”、“等于”或“小于”);该物质在CD段的比热容是AB段比热容的 倍,被加热物质的质量和吸、放热功率不变,从第4min至第8min内,冰水混合物吸收的热量为 [水的比热容为]。
【答案】 小于 2
【详解】[1]晶体熔化过程要吸收热量,内能增加,所以第6min时的内能小于第8min时的内能。
[2]根据图中坐标信息可知,该物质在AB段温度升高10℃,被加热4min;在CD段温度升高5℃,被加热4min;由于加热时间相同,则该物质在AB段吸热与CD段吸热相同,物质在CD段的比热容与AB段比热容之比
故物质在CD段的比热容是AB段比热容的2倍。
[3]因为被加热物质的质量和吸、放热功率不变,所以4~8min冰水混合物吸收的热量等于水8~12min内吸收的热量,则冰水混合物吸收的热量
16.某同学利用塑料瓶制作的“水火箭”如图甲所示,其原理是压缩空气使水从“火箭”尾部向下喷出,推动“火箭”飞向空中,此过程中机械能 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。往“水火箭”里打气相当于图乙中 (选填“A”或“B”)所示的内燃机冲程,若该单缸内燃机1s对外做功15次,则飞轮转速是 r/min。
【答案】 变大 A 1800
【详解】[1]“火箭”升空过程中,质量不变,速度增大,高度升高,动能和重力势能都增大,机械能等于动能与势能之和,所以机械能变大。
[2]往“水火箭”里打气,是对空气做功,使空气内能增大。图乙中,A 冲程是压缩冲程,活塞对气体做功,与往“水火箭”里打气的能量转化相同。
[3]四冲程内燃机一个工作循环包括四个冲程,飞轮转两圈,对外做功一次。已知该单缸内燃机1s对外做功15次,则1s内飞轮转30圈,因为1min=60s,飞轮转30圈/s×60s=1800圈,即飞轮转速是1800r/min。
17.诗人陆游的笔记中曾记载如图所示的省油灯,隔层上层盛油,下层注水,棉绳做灯芯。灯油燃烧时将化学能转化为 ,灯油质量在不断减小,利用水吸热来 (选填“加快”或“减慢”)油的升温,减少了油的蒸发,达到省油的目的。
【答案】 内能 减慢
【详解】[1]灯油燃烧属于化学变化,同时放出热量,所以灯油燃烧时将化学能转化为内能。
[2]隔层下面注水,当灯油温度升高时,可以利用水吸收热量来降低温度,减慢油的升温,以减少油的蒸发。
18.搭载神舟二十号载人飞船的长征运载火箭发射成功。火箭升空时,燃料燃烧释放的内能转化为 能,散失的能量越少,发动机的效率越 (选填“高”或“低”)。与化石能源相比,“氢能源”的优势还有 (写出一个即可)。
【答案】 机械 高 清洁无污染
【详解】[1]火箭升空时,燃料燃烧释放的内能,推动火箭运动,转化为机械能。
[2]发动机效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比,散失的能量越少,有用功占比越大,效率越高。
[3]氢能源燃烧产物是水,无污染,且氢气热值大,这都是其优势。
三、实验题:每空1分,共22分。
19.为了探究做功对物体内能的影响,小明利用注射器、数字温度传感器等器材进行了如图所示的探究。如图甲,在注射器前端筒壁上钻一个小孔,将温度传感器的探头插入注射器内,用密封胶将小孔密封,读出此时温度传感器的示数。
(1)如图乙,用橡皮帽将注射器的注射口堵住,用力向左推动活塞,传感器的示数逐渐 (增大/不变/减小),说明活塞压缩筒内气体,使气体内能 (增大/不变/减小),这是通过 的方式改变了气体的内能,另一改变内能的方式为
(2)当橡皮帽被喷出时,注射口喷出“白气”,温度传感器示数 (变大/不变/变小),说明筒内气体对外做功后,内能 (增大/不变/减小),有“白气”喷出是因为筒内气体中的部分水蒸气发生了 (填物态变化名称)造成的。
【答案】(1) 增大 增大 做功 热传递
(2) 变小 减小 液化
【详解】(1)[1][2][3][4]用橡皮帽堵住注射口,推动活塞,气体被压缩,外界对气体做功,即活塞对气体做功,气体内能增大,温度升高,传感器示数将增大。这是通过做功的方式改变内能的。另一种改变内能的方式是热传递。
(2)[1][2]当橡皮帽被喷出时,气体对外做功,内能减小,温度降低,传感器示数变小。
[3]“白气”是水蒸气液化形成的小水滴。
20.如图所示,在探究“不同物质吸热能力”的实验中:
(1)如图所示,取相同 、初温的水和煤油放入两个相同的容器里,用同样的两个酒精灯对它们加热。加热时使用搅拌器,这是为了使液体 。
(2)实验中加热时间相同,水和煤油吸收的热量 (选填“相同”或“不相同”)。
(3)本实验通过 来反映水和煤油吸收热量的多少,这种研究问题的方法称为 (选填“控制变量法”或“转换法”)。
(4)实验最终得到了水和煤油的温度随时间的变化关系图像,如图乙所示,可以判断出 (选填“a”或“b”)的吸热能力强。根据乙图,若不计实验中的热量损失,煤油的比热容是 ;【水的比热容】
(5)南方沿海地区冬无严寒、夏无酷暑的一个原因是海水对气温起到了调节作用,因为水的 较大,当水吸收或放出相同的热量,温度变化较 。
【答案】(1) 质量 受热均匀
(2)相同
(3) 加热时间 转换法
(4) a 2.1×103
(5) 比热容 小
【详解】(1)[1][2]要探究“不同物质吸热能力”,要使水和煤油的质量、初温相同,加入相同的容器中,用相同酒精灯加热。搅拌器的作用是使液体受热均匀。
(2)加热时间相同,酒精灯放热相同,水和煤油吸收热量相同。
(3)[1][2]实验中用加热时间来反映吸收热量的多少,这种方法叫转换法,即将不易直接测量的“吸收热量”转换为容易测量的“加热时间”。
(4)[1][2]图乙中,加热相同时间(吸热相同),a的温度升高得慢 ,由可知a的吸热能力强。即a是水,b是煤油。由乙图像可知,当a(水)温度从10℃ 升到约30℃,ΔTa = 20℃,b(煤油)温度从 10℃ 升到30℃,ΔTb = 20℃时,水加热了6min,煤油加热了3min,即由,有
,代入数据可得
解得
(5)[1][2]南方沿海地区冬无严寒、夏无酷暑的一个原因是海水对气温起到了调节作用,因为水的比热容 较大,当吸收或放出相同热量,温度变化较小。
21.为比较酒精和汽油热值的大小,小华制定了以下实验方案:
(1)取质量 (选填“相等”或“不等”)的酒精和汽油作燃料,制成酒精灯和汽油灯;
(2)两灯同时点燃后分别给两杯质量和初温都相等的水加热(两个烧杯完全相同)如图所示;
(3)通过观察水温的变化,判断两种燃料热值的大小。请根据设计方案回答:
①安装实验器材时,应按照 (选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序组装;
②当两灯的燃料完全燃烧完后,甲装置中温度计的读数是80℃,而乙装置中温度计的读数是90℃,由此判断 (选填“酒精”或“汽油”)的热值较大;
③根据计算出水吸收的热量,然后利用这个热量计算出汽油的热值,发现计算结果与教科书上给出的汽油热值相比 (选填“偏大”或“偏小”)了,结合装置图,分析原因 。
【答案】 相等 自下而上 汽油 偏小 见解析
【详解】[1]为比较酒精和汽油热值的大小,实验过程中应采用控制变量法,需要控制酒精和汽油的质量相同,加热等质量的水。
[2]为保证用火焰的外焰加热,且温度计的玻璃泡不能接触容器底和容器壁,所以应先安装下面器材,再安装上面器材,便于调节器材间的距离。
[3]当两灯的燃料完全燃烧完后,甲装置中温度计读数是80℃,而乙装置中温度计的读数是90℃,根据公式可知,汽油灯加热的那杯水吸热多,说明在质量相同时汽油放出的热量较多,由公式可知汽油的热值大于酒精的热值。
[4][5]由于存在热损失,水吸收的热量小于汽油完全燃烧放出的热量,所以根据计算出水吸收的热量,然后利用这个热量根据计算出汽油的热值偏小。
四、计算题:每小问3分,共24分。
22.用完全相同的酒精灯,完全相同的加热方式给质量都是0.2kg的水和沙子进行加热,它们温度随加热时间的关系如图a、b所示,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)。
(1)求加热2分钟水吸收的热量。
(2)求沙子的比热容。
【答案】(1)2.52×104J
(2)0.9×103J/(kg•℃)
【详解】(1)已知沙子和水的质量相等,吸收相同热量时,因沙子的比热容比水小,由t可知,沙子的温度升高得多,所以图a表示的是沙子吸热升温的过程,图b表示的是水吸热升温的过程。
由图b可知,加热2min水升高的温度t水=50℃﹣20℃=30℃
加热2min时间内水吸收的热量Q水吸=c水m水t水=4.2×103J/(kg•℃)×0.2kg×30℃=2.52×104J
(2)因为两酒精灯完全相同、加热方式也相同,所以相同时间内酒精灯燃烧放出相同的热量,则在2min的时间内,沙子吸收的热量Q沙吸=Q水吸=2.52×104J
由图a可知,加热2min沙子的温度从20℃上升到160℃,则沙子升高的温度t沙=160℃﹣20℃=140℃
m沙=0.2kg,沙子的比热容:
23.小明驾驶一辆小汽车在平直公路上以的车速匀速行驶0.5h,汽车行驶时牵引力为900N,汽车发动机消耗2.5kg燃油(燃油的热值为),则:
(1)该汽车行驶中消耗的燃油完全燃烧放出多少热量?
(2)该汽车行驶中牵引力做了多少功?
(3)该汽车发动机的效率是多大?(保留整数)
【答案】(1)
1.15×108 J
(2)
3.6×107 J
(3)
31%
【详解】(1)汽车行驶中消耗的燃油完全燃烧放出热量为
(2)汽车匀速行驶距离为
该汽车行驶中牵引力做的功为
(3)该汽车发动机的效率是
24.制作“木桶鱼”是在木桶里放入高温的鹅卵石,再将盛在容器中的鱼汤放在鹅卵石上,鹅卵石放热能使鱼汤沸腾。现将盛有质量为2kg、初温为20℃的鱼汤的容器放在鹅卵石上,加热一会儿后鱼汤沸腾。则:[鱼汤的沸点为100℃,鱼汤的比热容为c=4.2×103J/(kg·℃)]
(1)鱼汤吸收的热量为多少焦耳?
(2)若鹅卵石放出热量的50%被鱼汤吸收,求鹅卵石放出的热量为多少焦耳?
(3)若用天然气灶将质量为2kg、初温为20℃的鱼汤加热至沸腾,天然气灶的加热效率为40%,则需要消耗天然气多少立方米?(q天然气=3.5×107J/m3)
【答案】(1)6.72×105J
(2)1.344×106 J
(3)0.048 m³
【详解】(1)由公式可得,鱼汤吸收的热量
(2)鹅卵石放出的热量有50%被鱼汤吸收,即
故鹅卵石放出的热量为
(3)天然气燃烧释放的热量40%被鱼汤吸收,即
则需要消耗的天然气体积为
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第十三章·温度与物态变化
建议用时:60分钟,满分:70分
一、选择题:每小题2分,共22分。每题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1.以下温度中最正确的是
A.冰水混合物的温度0℃ B.临沂市冬季最冷的室外温度-30℃
C.健康成年人的体温37℃ D.让人感觉温暖而舒适的房间温度30℃
2.某同学拿一只示数为37.6℃的体温计,直接测量自己的体温,一段时间后拿出体温计,示数仍为37.6℃,则他的体温可能是( )
A.38.2℃ B.37.2℃ C.37.7℃ D.38.6℃
3.手工课上,同学们把蜡片放入一个铁皮的易拉罐中放火上烤,蜡片逐渐变软熔化了,先把拇指和食指放碗里沾一下冷水,然后取出一些蜡油捏在钢丝上,蜡油就凝固成一朵漂亮的梅花。重复以上过程,就能制作成如图所示的蜡花花束。下面说法正确的是( )
A.蜡是晶体 B.蜡熔化时温度不变
C.蜡凝固时吸热 D.手指沾冷水是为了降温
4.下表中列出了一标准大气压下部分物质的熔点,下列说法错误的是( )
物质名称
酒精
固态水银
冰
金
铁
钨
固态氢
熔点/℃
-114
-38.8
0
1064
1538
3414
-259
A.在-30℃的寒冷环境中,能用水银温度计测气温
B.金块掉进铁水中会熔化
C.水银的凝固点为-38.8℃
D.水达到0℃就一定会结冰
5.如图所示为某物质的凝固图像,以下说法正确的是( )
A.该物质是非晶体
B.第13min时该物质处于固液共存态
C.该物质的凝固过程一共花了30min
D.将装有冰水混合物的试管放入正在熔化的该物质中,则试管内冰的质量将不变
6.如图是某同学煮饺子的情景,请判断下列说法错误的是( )
A.煮饺子时,我们可以看到锅面上会产生大量的“白气”,这是液化现象
B.水沸腾后,为了使饺子更快煮熟,我们可以用加大火力的办法
C.煮饺子时,锅中冒出的水蒸气造成的烫伤要比热水烫伤更严重
D.油炸饺子的表面容易焦糊,是因为油的沸点更高
7.小红在洗完头发后,为了使头发尽快变干,下列采取的措施中,正确的是( )
A.用毛巾将头发裹住 B.用吹风机热风挡吹头发
C.将头发扎成马尾辫 D.将头发扎起盘在头上
8.物理项目小组设计了海水淡化装置,如图所示将直角玻璃罩倒扣在收集盘上,在阳光照射下可将放在中央小盘子里的海水淡化,利用所学知识判断下列说法中正确的是( )
A.若阳光垂直于玻璃罩表面照射,光线穿过玻璃罩时不会发生偏折
B.海水变为水蒸气的过程需要放热
C.水蒸气遇玻璃罩内壁液化成淡水水滴
D.光在空气和玻璃中的传播速度是相同的
9.北京冬奥会以“二十四节气”作为开幕式的倒计时,彰显了中华民族悠久的文化内涵和历史积淀。下列与节气有关的物态变化解释正确的是( )
A.白露:天气转凉,露凝而白。露的形成是液化现象,放出热量
B.寒露:露水已寒,将要结冰。水结冰是凝固现象,吸收热量
C.霜降:天气渐冷,开始有霜。霜的形成是凝固现象,放出热量
D.大雪:降雪增多,渐有积雪。积雪消融是升华现象,吸收热量
10.运用物理知识可以解决许多生活实际问题,下列关于各图所蕴含的物理知识的解释不正确的是( )
A.甲图:人工降雨应用了干冰升华吸热,使周围空气温度急剧下降的物理原理
B.乙图:电冰箱工作时,液态制冷剂在冷冻室的管子里由液态变成气态,发生汽化现象
C.丙图:冻豆腐里面的小孔是由于豆腐里的水先凝固后熔化形成的
D.丁图:自制简易冰箱利用了水汽化放热来保存食物
11.地球表面70%以上是海洋,但可供人类直接利用的淡水资源不足全部水资源的万分之一,提高节水意识是公民的责任和义务。如图是水循环示意图,下列说法不正确的是( )
A.阳光普照海洋,海水吸热汽化形成水蒸气
B.水蒸气上升到高空,与冷空气接触,液化形成小水滴悬浮在高空形成云
C.小水滴遇到更寒冷的气流,凝华形成小冰珠,最后可能形成冰雹降落到地面
D.自然界中水的储量很多,但可供人类直接利用的淡水资源很少,要节约用水
二、填空题:每空1分,共20分。
12.关于温度计的使用,如图甲中正确的是 、 (填序号),乙图中体温计的示数是 ℃。
13.任务一制作冰:小明在如图所示的模具中倒入适量水,将装满水的模具放入冰箱,一段时间后,模具中的水变成了冰,这是由于模具中的水 (选填“吸收”或“放出”)热量,发生了 (填物态变化名称)现象,水要发生该现象,需要的条件是 。
14.修建青藏铁路时,需要保持冻土路基稳定。夏天,冻土中的冰吸热会 ,导致路基松软;而冬天,冻土的体积会 (选填“变大”或“变小”)。这些变化会使路基和钢轨发生变形,为了解决这个问题,工程技术人员采取在铁路两侧插“热棒”的方法,如图所示是青藏铁路冻土路段路基两侧的“热棒”示意图,“热棒”是封闭、中空的,里面灌有液态氨,使用它能对路基进行 (选填“降温”或“升温”),从而防止夏季冻土的熔化,“热棒”上端发生的物态变化是 。
15.木雕是工匠智慧和艺术修为的价值体现,锯木、刨料、风干、雕刻、开榫、组装、打磨、油漆,每一环节都讲究科学的工艺流程。如图,木头风干时,成垛交叠,留有空隙,可以加快木头中水分的 (填物态变化)。如图,北方冬季的夜晚,卧室窗玻璃上经常出现“冰花”,“冰花”的形成是 (填物态变化名称)现象,“冰花”出现在玻璃的 (选填“内”或“外”)表面。
16.2024年6月,嫦娥六号着陆器携带的五星红旗在月球背面成功展开。如图1所示,这面国旗由玄武岩 (填物态变化的名称)成液态后,拉成细丝、纺成线、织成布制成的,此过程对应物质三态变化图2中的 的变化过程。(选填图2中的序号)
17.如图所示的是水循环示意图,在太阳辐射、地球引力等作用下,地球上各种形态的水不断进行周而复始的运动。图中①处发生的物态变化伴随着 (选填“吸热”或“放热”);图中②处水蒸气有的 (填物态变化)形成小水滴,有的形成小冰晶,形成千姿百态的云;图中③处温度较高时,冰晶会 (填物态变化)变成水滴,与空中的小水滴一起形成雨。降雨是地球上淡水的来源之一,我国属于缺水国家,节约用水应从我做起,请你写出日常生活中的一项节水措施: 。
三、作图题:每小题2分,共6分。
18.如图甲所示,温度计的示数为4℃,在图乙中模拟图甲画出-6℃时,水银柱的位置。
19.如图所示为某物质发生熔化过程的部分图像,已知该物质的熔点为80℃,从第6min开始熔化,熔化过程持续10min,直至24min时,该物质的温度达到100℃,请在图中画出整个过程的图像。
20.下表是小泸探究水沸腾前后温度变化特点的实验数据,请你在坐标纸上描点并用平滑曲线连接起来。
时间/min
0
1
2
3
4
5
温度/℃
92.0
94.1
96.2
98.0
98.0
98.0
四、实验题:每空1分,共22分。
21.如图甲、乙、丙,是某学校科技节上展示的作品,小明为此作了以下解说:
(1)图甲、乙是简易的温度计,它的工作原理是利用 的性质而制成的,它们的小玻璃瓶的容积相同,但 的测温效果更好,原因是: ;
(2)图丙瓶中装的是气体,瓶塞不漏气,弯管水平部分有一小段液柱可以作为简易气体温度计。将此装置放在室内,当周围的温度降低时,液柱将向 (选填“左”或“右”)移动。
22.图甲是“探究海波熔化时温度的变化规律”的实验装置。
(1)①安装甲图装置时,应按 (选填“自下而上”或“自上而下”)的顺序安装,图甲中某时刻试管中温度计的示数如图乙所示是 ℃;
②图甲装置中,应选取海波装入试管采用“水浴法”加热海波的好处是 ;
③用质量为m1的海波做实验,绘制出海波的温度随时间变化的图像如图丁中的a;若用质量为m2(m2>m1)的海波做实验,得到的图线可能是图丁中的 (选填“b”“c”或“d”).
(2)图戊为某物质的凝固图像。①根据图像可知该物质为 (选填“晶体”或“非晶体”),它在第18min时该物质处于 态(选填“固”“液”或“固液共存”);
②如图已将装有冰水混合物的试管放入正在熔化的该物质中,则试管内冰的质量将 (选填“变多”、“变少”或“不变”)。
23.如图所示是“探究水的沸腾”的实验装置。
(1)在安装器材时最后装的是 (选填“酒精灯”或“温度计”)。
(2)当水温升到92℃时,每隔0.5min记录一次温度计的示数,部分数据记录如下表。
时间/min
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
温度/℃
92
93
94
95
96
97
98
98
98
98
由数据可知,水的沸点是 ℃,水在沸腾过程中温度 。如图乙所示,图 (选填“a”或“b”)是水沸腾时的情况。
(3)为探究水沸腾过程中是否需要继续吸热,应 ,观察水是否继续沸腾。
(4)若要缩短将水加热至沸腾的时间,请写出一种可行的办法: 。
24.李华同学在4块相同的玻璃板上各滴一滴质量相同的水,进行如图所示的实验探究,得出水蒸发快慢与水的温度、水的表面积和水面上方空气流动快慢有关。
(1)通过A、D两图的对比,可以得出水蒸发快慢与 有关;通过A、C两图的对比,可以得出水蒸发快慢与 有关;
(2)除了课本中学到的影响蒸发的因素外,李华还觉得蒸发可能与物质的种类有关,于是他做了以下实验:在同一个房间里,李华同学在两块相同的玻璃板上分别滴上质量相等的水和酒精(如上图a、b),并控制它们的 相同,结果发现b图中酒精先蒸发完,于是可以得出结论:蒸发的速度与物质的种类 (填“有关”或“无关”)。
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第十五章·电与电路
建议用时:90分钟,满分:100分
一、选择题:每小题2分,共28分。其中1-10为单项选择,11-14为多项选择。
1.用丝绸摩擦过的玻璃棒去靠近甲,乙两个轻小物体,结果甲被排斥,乙被吸引,由此我们可以判定( )
A.甲带正电,乙带负电 B.甲带负电,乙带正电
C.甲带负电,乙不带电或带正电 D.甲带正电,乙不带电或带负电
2.用毛皮摩擦过的橡胶棒去接触不带电的验电器A,A的金属箔片张角变大,如图所示。再用C棒去同时接触A、B验电器的金属球,发现A的金属箔片张角变小,B的金属箔片张角变大,则下列说法正确的是( )
A.验电器原理是异种电荷相互吸引
B.C棒与其手柄D均为导体
C.毛皮摩擦橡胶棒的过程中,电子是由橡胶棒转移到毛皮
D.当C棒接触两验电器的金属球时,产生的电流方向为B到A
3.如图所示电路,下列方法正确的是( )
A.当闭合S1、S3,断开S2时,L1、L2并联
B.当闭合S2、S3,断开S1时,两灯都亮
C.当闭合S1、S3,断开S2时,L1、L2串联
D.当闭合S1、S2,断开S3时,两灯都亮
4.某同学想为学校储藏室的电动门设计一个控制电路,只有当两名管理员同时启用各自的钥匙时才能接通电源,使电动机工作把门打开。启用钥匙相当于闭合开关,如图所示电路符合要求的是( )
A.B.C. D.
5.为避免立定跳远测试起跳时过线犯规,学校引进了一批体育练习装置。装置的基本原理是:当有同学踏上练习垫时,开关、同时闭合,当装置感应到脚尖过线,红外感应开关断开,蜂鸣器发出声音提醒同学犯规。下列选项能实现上述功能的电路图是( )
A.B.C. D.
6.如图所示,当两个开关都闭合后,两盏灯都能发光的电路是( )
A.B.C.D.
7.图甲是由小灯泡、组成的并联电路,各元件均正确连接,已知闭合开关S后,通过的电流为0.4A,电流表的示数如图乙所示,下列判断正确的是( )
A.电流表量程未知无法读数 B.通过的电流一定为0.6A
C.通过的电流可能为0.2A D.图中干路电流可能为0.2A
8.闭合开关后,发光棒上所有的小灯都亮,一段时间后,其中一小灯熄灭,如图所示。下列猜想合理的是( )
A.该小灯灯丝烧断,各小灯串联
B.该小灯两端接线短路,各小灯串联
C.该小灯处接线脱落,各小灯串联
D.该小灯处接线短路,各小灯并联
9.如图所示,当开关闭合时,灯泡、均不亮。某同学用一根导线去检查故障,他将导线先并接在灯两端时,发现灯亮;然后并接在两端时,发现两灯均不亮。由此判断( )
A.灯断路 B.灯断路 C.灯短路 D.灯短路
10.如图所示的电路中,闭合开关S,灯泡发光,两电表都有示数。若将电压表与电流表交换位置后,再闭合开关S,电路中会出现的情况是( )
A.灯泡仍发光 B.电流表被烧坏
C.电压表的示数为零 D.电压表的示数接近电源电压
11.关于用电器的连接方式,下列说法正确的是( )
A.家庭用的电冰箱与洗衣机是并联的
B.若开关闭合时两盏灯同时亮,则两盏灯一定是串联
C.若连接在一个电路中的两盏灯电流相等,则两灯一定是串联
D.若连接在一个电路中的两盏灯两端电压不相等,则两灯一定是串联
12.如图所示电路,下列分析正确的是( )
A.只闭合S₁时,L1发光、L2不发光,A1测L1电流
B.只闭合S₂时,L1发光、L2不发光,A1测L1电流
C.闭合S₁、S₂时,L1、L2并联,A1测L1电流
D.闭合 S₁、S₂时,L1、L2串联,A1、A2示数相等
13.如图所示,闭合开关后,两灯均不亮,电流表示数几乎为0,若只有一个灯泡故障,下列说法正确的是( )
A.若电压表有示数且接近电源电压,则灯泡L1开路
B.若电压表有示数且接近电源电压,则灯泡L2短路
C.若电压表无示数,则灯泡L2开路
D.若电压表无示数,则灯泡L1短路
14.如图所示电路,电源两端电压为且保持不变,开关闭合后,两盏灯都发光,电压表的示数是,下列说法中正确的是( )
A.两端的电压为
B.两端的电压为
C.当断路时,电压表的示数是
D.当断路时,电压表的示数是
二、填空题:每空1分,共18分。
15.如图所示是某同学在科技馆触摸静电起电球后的场景,这位同学的头发“爆开”的原因是头发带上 (选填“同种”或“异种”)电荷;被毛皮摩擦过的橡胶棒带 ,这是因为在摩擦过程中橡胶棒 (选填“得到”或“失去”)电子。
16.如图所示,两个水果点亮了发光二极管,在这个简单的电路中水果相当于 ,发光二极管的主要材料为 (“导体”、“半导体”或“绝缘体”),如果想控制这个电路的通断,还应在电路中安装 .
17.当代年轻人的一种焦虑叫做手机电量焦虑,如图是用充电宝同时给三部手机同时充电的情景,则这三部手机是 (选填“串联”或“并联”)的。若拔掉其中一部手机则通过充电器的总电流将 (选填“变大”、“变小”或“不变”),给充电宝充电时,充电宝相当于 。
18.如图所示,在电路中要使电灯L1和L2串联,应闭合开关 。要使电灯L1和L2并联,应闭合开关 ,为了防止电路出现短路,不能同时闭合开关 。
19.如图甲所示的电路图,L1和L2是 连接的,开关闭合时,两个电流表的示数分别如图乙和图丙,判断A2表的读数是 ;流过灯L2的电流大小是 。
20.如图所示圆圈中的a、b为连接正确的电表,闭合开关后,两灯都发光,a应是 表,b应是 表.
21.十一国庆期间,小明的妈妈买了一串小彩灯挂在客厅金属丝里。小明很想知道这串彩灯是如何连接的,于是他断开开关取下其中的一个彩灯,通电后发现整串彩灯都不会发光,由此说明彩灯之间是 联的。过了几天小明忽然发现,这串彩灯有一个不会发光了,而其他灯仍能发光。为了探究原因,小明把这个彩灯取下来,仔细观察发现彩灯的灯丝支架下方有一根金属丝,如图所示,请你推测:这根金属丝与灯丝是 联的,理由是 。
三、作图题:每小题2分,共6分。
22.请在图乙的虚线框内画出实物图甲的电路图
23.如图所示,请用笔画线代替导线完成电路连接。要求:两灯泡并联,电流表测量 L2的电流,开关S控制两灯,导线不能交叉,灯泡L2的电阻约为10Ω。
24.高铁给人们出行带来了便利,但安全要求也更加严格。乘坐高铁时需同时进行身份证扫描(其控制开关为)和人脸识别(其控制开关为),当两个信息都符合时,电动机转动,使闸门打开,才能通行。请你设计一个符合要求的电路图,画在如图所示的虚线框内。
四、实验题:每空1分,共24分。
25.如下图所示,是“用电流表测量电流”的实验,请回答以下问题:
(1)电流表使用前,应检查指针是否对准 ,如有偏差,需要“ ”;
(2)连接电路时,开关应 ,电流表应先选用最大的量程,并用 法判断电流的大小,然后根据情况,再选用合适的量程;
(3)图甲是某同学连接好的电路,则电流表测的是 的电流;合上开关后,若电流表的示数如图乙所示,则电流的大小是 A;
(4)只需改动一根导线就可测开关处的电流,请在图中用“×”号指出需改动的导线,并在原图中画出改动的正确连线;
(5)正确更改线路后,电流表量程再改接到大量程,合上开关后,灯均亮,电流表指针偏转位置与图乙恰好相同,则通过L2的电流大小为 A。
26.在“探究串联电路电压规律”的实验中,小路设计了图甲所示的电路,并连接了实物电路如图乙所示,已知电源为两节干电池,请回答下列问题。
UAB/V
UAC/V
UBC/ V
1.4
1.4
2.8
(1)经检查发现他的连接有误,请你只改动一根导线(在被改动的导线上画“×”,然后画出改动后的导线),使电压表正确测量灯泡 两端的电压:
(2)若在连接电路前,小路发现电压表指针如图乙所示,接下来他要对电压表进行的操作是 :连接电路时,开关应 : 实验中如果将电压表串联进电路,闭合开关 (“会”、 “不会”) 损坏电压表;
(3)实验中,在测量L₁两端的电压时,小路发现:电压表示数变为0,且只有一只灯亮; 若只有1处故障,且发生在灯 L1或L2处,请写出一种可能的故障原因 ;
(4)故障排除并测出L1两端的电压后,小路断开开关,根据甲图所示准备拆下电压表,改装在A、C之间,他打算将与B点相连的导线直接改接到C点,这个办法是 (“正确”或“错误”) 的,原因是 ;
(5)小路用电压表分别测出A与B、B与C、A与C两点间的电压为()得到的数据填入表格中如图所示,可得到串联电路的电压特点是: (用公式来表示) :接下来他换用其他规格不同的小灯泡又进行了几次实验,他这样做的主要目的是为了 (①寻找普遍规律,②减小实验误差) 填序号即可。
27.如图所示,在探究“并联电路的电流特点”的实验中,小宇设计了如图甲所示的电路进行实验:
(1)实验中,应该选择两个小灯泡规格是 (选填“相同”或“不相同”)的;连接电路时,开关应处于 (选填“闭合”或“断开”)状态;
(2)连接好电路,闭合开关,发现电流表指针向刻度盘左边没有刻度的地方偏,原因是电流表 ;
(3)小宇先将电流表接在所在的支路上,闭合开关,观察到灯发光,但灯不亮,电流表的示数为零,电路可能存在的故障是 (选填“灯断路”或“灯短路”);
(4)排除故障后,他测出了支路上的电流,然后他把电流表依次接入电路分别测量出支路电流、干路电流I,两次测得的结果都如图乙所示,则 A、 A,小宇由此数据得出并联电路中干路电流和各支路电流的关系: 。
五、计算题:每小问3分,共24分。
28.如图电路图,电源电压为12V,闭合开关后灯泡L1和L2都能正常发光,此时两只电流表的指在如图所示相同的位置。
(1)该电路中电流表A1、A2的示数分别是多少?
(2)灯泡L1和L2的电流I1、I2分别是多少?
(3)灯泡L1和L2的电压U1、U2分别是多少?
29.如图甲所示的电路中,电源电压为4.5V。闭合开关后,两灯泡均发光,电流表的示数如图乙所示,电压表的示数为。求:
(1)流过灯泡的电流为多少?
(2)灯泡两端的电压为多少?
30.在如图所示的电路中,已知当灯泡两端的电压不变时,通过灯泡的电流不变。
(1)当开关闭合、接时,电流表的示数是,此时通过灯泡和的电流各是多少?
(2)当开关断开、接时,电流表的示数为,此时通过灯泡的电流是多少?
(3)当开关闭合、接时,电流表的示数是,此时通过灯泡的电流是多少?
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第十四章·内能与热机
建议用时:90分钟,满分:100分
一、选择题:每小题3分,共36分。每题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1.如图是《天工开物》中记载的用柴火灶“炒蒸油料”的情景,下列改变物体内能的方式与此情景相同的是( )
A.天冷时搓双手取暖
B.给饮料加冰块降温
C.运动后体温升高
D.给自行车打气时气筒壁发热
2.关于内能、热量和温度,下列说法中正确的是( )
A.一个物体的温度升高了,它的内能一定增加
B.物体吸收热量,物体的内能一定增加,温度一定升高
C.一个物体的内能增加了,一定是从外界吸收了热量
D.内能小的物体不可能将内能转给内能大的物体
3.如图所示,将装有酒精的金属管固定在桌子上,并用塞子塞紧,快速来回拉动绕在管上的绳子,过一会儿塞子会跳起来,则( )
A.拉动绳子的过程中,绳子对金属管内的酒精做了功
B.拉动绳子的过程中,绳子通过做功改变了金属管的内能,使其温度上升
C.塞子跳起的过程中,管内气体温度进一步上升,内能增加
D.塞子跳起的过程中,管内气体对塞子做功,使塞子动能减小
4.质量相等的两金属块A、B长时间放在沸水中,将它们从沸水中取出后,立刻分别投入甲、乙两杯质量和温度都相同的冷水中。不计热量损失,当甲、乙两杯水的温度不再升高时,发现甲杯水的温度低于乙杯水的温度。则下列说法中不正确的是( )
A.金属块A的末温比B的末温高 B.金属块B放出的热量比A多
C.金属块A的比热容比B的比热容小 D.甲杯中的水比乙杯中的水吸收的热量少
5.下表是一些物质的比热容。下列判断正确的是( )
比热容[J/(kg·℃)]
水
铝
煤油、冰
干泥土
沙石
铜
A.物质的比热容与物质的状态无关
B.100g水的比热容是水的比热容的2倍
C.质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量,铜块温度变化较大
D.沿海地区比内陆地区昼夜温差小,是因为水的比热容较小
6.铜块与铅块比热容之比是3:1,如果它们吸收相同的热量升高的温度之比是2:3,则它们的质量之比是( )
A.1:2 B.2:1 C.2:9 D.9:2
7.如图为白天海陆风形成的示意图。海陆风形成的原因是:与海洋相比,陆地的土地( )
A.比热容较小,在相同日照条件下升温较快,气温较高
B.比热容较小,在相同日照条件下升温较慢,气温较低
C.比热容较大,在相同日照条件下升温较快,气温较高
D.比热容较大,在相同日照条件下升温较慢,气温较低
8.小华用塑料矿泉水瓶子进行了如下实践探究实验:瓶中留有少量水,盖上瓶盖(如图a);扭转瓶子压缩瓶内的气体(如图b);轻轻扭动瓶盖,瓶盖被瓶内的气体冲出,同时瓶内出现白雾(如图c)。图b和图c所示的过程分别与下列所示的四冲程内燃机示意图中相对应的两个冲程是( )
A.甲和乙 B.丁和乙
C.丙和甲 D.丁和甲
9.如图所示是一个四冲程柴油机的剖面图,下列关于柴油机和汽油机工作的相关说法不正确的是( )
A.柴油机和汽油机吸气冲程吸进的都是空气
B.除了做功冲程外,其余冲程都需要依靠曲轴的惯性完成
C.柴油机顶部是喷油嘴,汽油机顶部是火花塞
D.柴油机多用于载重汽车、火车、轮船、拖拉机等
10.下列关于火箭的说法正确的是( )
A.火箭使用的是喷气发动机,其与内燃机的工作原理完全相同
B.火箭在工作时需要像活塞、曲轴等那样的传动结构
C.火箭是热机的一种,工作时燃料的化学能最终转化为火箭的机械能
D.火箭升空时不需要反作用力推动机身向前运动
11.如图所示是街边师傅崩爆米花的情景,下列说法正确的是( ).
A.随着加热的时间增加,煤的热值逐渐降低
B.加热过程中不断摇动手柄是为了通过做功的方法增加玉米的内能
C.玉米炸裂过程中内能减小
D.打开锅盖将爆米花崩出,很远就能闻到香味,是扩散现象
12.图甲是某同学家的汽油车。图乙是其发动机启动时的转速表,转速表的示数反映了发动机曲轴每分钟的转动次数。图丙为该汽油机能量流向图。下列说法正确的是( )
A.吸气冲程只吸入空气 B.此时该发动机曲轴的转速为0.75r/min
C.该汽车发动机1min对外做功750次 D.由丙图可知该汽油机的效率是28%
二、填空题:每空1分,共18分。
13.如果把一杯温度为20℃的水放入冰箱的冷藏室内,水的温度将降低,水分子的无规则运动将 (选填“变快”或“变慢”),这杯水的内能将 (选填“减少”或“增大”),这是通过 的方法改变了它的内能;铁丝被反复弯折是通过 的方法改变铁丝内能的。
14.如图是某一内陆城市与某一沿海城市年气温变化曲线。从图像可以看出,在一年中,曲线A所示的城市气温变化较 (选填“大”或“小”),根据水的比热容比砂石的比热容大的特点,曲线A表示的是 (选填“内陆”或“沿海”)城市的年气温变化曲线。
15.如图所示,是小李同学探究冰熔化的规律时,记录的温度随时间变化的图象。冰的质量为100g,第6min时的内能 第8min时的内能(选填“大于”、“等于”或“小于”);该物质在CD段的比热容是AB段比热容的 倍,被加热物质的质量和吸、放热功率不变,从第4min至第8min内,冰水混合物吸收的热量为 [水的比热容为]。
16.某同学利用塑料瓶制作的“水火箭”如图甲所示,其原理是压缩空气使水从“火箭”尾部向下喷出,推动“火箭”飞向空中,此过程中机械能 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。往“水火箭”里打气相当于图乙中 (选填“A”或“B”)所示的内燃机冲程,若该单缸内燃机1s对外做功15次,则飞轮转速是 r/min。
17.诗人陆游的笔记中曾记载如图所示的省油灯,隔层上层盛油,下层注水,棉绳做灯芯。灯油燃烧时将化学能转化为 ,灯油质量在不断减小,利用水吸热来 (选填“加快”或“减慢”)油的升温,减少了油的蒸发,达到省油的目的。
18.搭载神舟二十号载人飞船的长征运载火箭发射成功。火箭升空时,燃料燃烧释放的内能转化为 能,散失的能量越少,发动机的效率越 (选填“高”或“低”)。与化石能源相比,“氢能源”的优势还有 (写出一个即可)。
三、实验题:每空1分,共22分。
19.为了探究做功对物体内能的影响,小明利用注射器、数字温度传感器等器材进行了如图所示的探究。如图甲,在注射器前端筒壁上钻一个小孔,将温度传感器的探头插入注射器内,用密封胶将小孔密封,读出此时温度传感器的示数。
(1)如图乙,用橡皮帽将注射器的注射口堵住,用力向左推动活塞,传感器的示数逐渐 (增大/不变/减小),说明活塞压缩筒内气体,使气体内能 (增大/不变/减小),这是通过 的方式改变了气体的内能,另一改变内能的方式为
(2)当橡皮帽被喷出时,注射口喷出“白气”,温度传感器示数 (变大/不变/变小),说明筒内气体对外做功后,内能 (增大/不变/减小),有“白气”喷出是因为筒内气体中的部分水蒸气发生了 (填物态变化名称)造成的。
20.如图所示,在探究“不同物质吸热能力”的实验中:
(1)如图所示,取相同 、初温的水和煤油放入两个相同的容器里,用同样的两个酒精灯对它们加热。加热时使用搅拌器,这是为了使液体 。
(2)实验中加热时间相同,水和煤油吸收的热量 (选填“相同”或“不相同”)。
(3)本实验通过 来反映水和煤油吸收热量的多少,这种研究问题的方法称为 (选填“控制变量法”或“转换法”)。
(4)实验最终得到了水和煤油的温度随时间的变化关系图像,如图乙所示,可以判断出 (选填“a”或“b”)的吸热能力强。根据乙图,若不计实验中的热量损失,煤油的比热容是 ;【水的比热容】
(5)南方沿海地区冬无严寒、夏无酷暑的一个原因是海水对气温起到了调节作用,因为水的 较大,当水吸收或放出相同的热量,温度变化较 。
21.为比较酒精和汽油热值的大小,小华制定了以下实验方案:
(1)取质量 (选填“相等”或“不等”)的酒精和汽油作燃料,制成酒精灯和汽油灯;
(2)两灯同时点燃后分别给两杯质量和初温都相等的水加热(两个烧杯完全相同)如图所示;
(3)通过观察水温的变化,判断两种燃料热值的大小。请根据设计方案回答:
①安装实验器材时,应按照 (选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序组装;
②当两灯的燃料完全燃烧完后,甲装置中温度计的读数是80℃,而乙装置中温度计的读数是90℃,由此判断 (选填“酒精”或“汽油”)的热值较大;
③根据计算出水吸收的热量,然后利用这个热量计算出汽油的热值,发现计算结果与教科书上给出的汽油热值相比 (选填“偏大”或“偏小”)了,结合装置图,分析原因 。
四、计算题:每小问3分,共24分。
22.用完全相同的酒精灯,完全相同的加热方式给质量都是0.2kg的水和沙子进行加热,它们温度随加热时间的关系如图a、b所示,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)。
(1)求加热2分钟水吸收的热量。
(2)求沙子的比热容。
23.小明驾驶一辆小汽车在平直公路上以的车速匀速行驶0.5h,汽车行驶时牵引力为900N,汽车发动机消耗2.5kg燃油(燃油的热值为),则:
(1)该汽车行驶中消耗的燃油完全燃烧放出多少热量?
(2)该汽车行驶中牵引力做了多少功?
(3)该汽车发动机的效率是多大?(保留整数)
24.制作“木桶鱼”是在木桶里放入高温的鹅卵石,再将盛在容器中的鱼汤放在鹅卵石上,鹅卵石放热能使鱼汤沸腾。现将盛有质量为2kg、初温为20℃的鱼汤的容器放在鹅卵石上,加热一会儿后鱼汤沸腾。则:[鱼汤的沸点为100℃,鱼汤的比热容为c=4.2×103J/(kg·℃)]
(1)鱼汤吸收的热量为多少焦耳?
(2)若鹅卵石放出热量的50%被鱼汤吸收,求鹅卵石放出的热量为多少焦耳?
(3)若用天然气灶将质量为2kg、初温为20℃的鱼汤加热至沸腾,天然气灶的加热效率为40%,则需要消耗天然气多少立方米?(q天然气=3.5×107J/m3)
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2025-2026学年九年级物理单元测试卷
第十六章·探究电路
建议用时:90分钟,满分:100分
一、选择题:每小题2分,共30分。其中1-11为单项选择,12-15为多项选择。
1.如图,高铁列车车顶有一个与高压线接触的物体称为受电弓,其从高压线获取电能为高铁列车提供动力。受电弓与高压线接触面上的材料选用较为合适的是( )
A.石墨 B.橡胶 C.陶瓷 D.塑料
2.如图所示,AB、BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,将它们串联后连入电路中,比较这两段导体的电阻和通过的电流( )
A., B.,
C., D.,
3.科技小组组装一个转速可调的吊扇,电路如图所示。两根导线的一端没有连接,下列做法可以使吊扇转速变快的是( )
A.接A、B时,滑动片P顺时针滑动 B.接A、C时,滑动片P逆时针滑动
C.接B、C时,滑动片P逆时针滑动 D.接B、C时,滑动片P顺时针滑动
4.由欧姆定律公式可知( )
A.同一导体两端的电压跟通过导体的电流成正比
B.导体中的电流越大,导体的电阻就越小
C.导体的电阻与导体两端的电压成正比,与通过导体的电流成反比
D.导体电阻的大小,可以用它两端的电压与通过它的电流的比值来表示
5.某导体中的电流与它两端电压的关系图像如图所示,下列分析中正确的是( )
A.当导体两端的电压为0时,电阻为0
B.该导体的电阻为0.2Ω
C.当导体两端的电压为0时,电流为0
D.当导体两端的电压为2V时,电流为0.6A
6.如图是一个自动体重测试仪的工作原理图,有关它的说法错误的是( )
A.体重越轻,体重示数计的示数越小
B.体重测试仪所测体重越大,R1两端电压越小
C.体重示数计是用电流表改装成的
D.体重测试仪电路由于缺少开关,也不会始终处于通路
7.如图所示的电路中,电源电压保持不变,当闭合开关后,电压表示数为6V,电流表示数为1.5A,则右边虚线框内的电阻器连接情况可能是( )
A.和的电阻器串联
B.和的电阻器并联
C.和的电阻器串联
D.和的电阻器并联
8.下面关于物理研究方法的描述,错误的是( )
A.两个5Ω的电阻串联,其作用效果相当于一个10Ω的电阻——转换法
B.真空不能传声——实验加科学推理法
C.研究光现象时引入光线——物理模型法
D.学习电流时,用水流做比较——类比法
9.如图所示是“伏安法测电阻”的实验电路图。以下关于该实验的总结正确的是( )
A.该电路图还能探究“电流与电压的关系”
B.多次测量取平均值是为了寻找普遍规律
C.测小灯泡电阻也需要多次测量求平均值
D.滑动变阻器的作用是多次改变电源电压
10.如图所示,对下列仪器或工具的说法中正确的是( )
A.甲图中的验电器是用来检测物体是带有正电荷还是负电荷的
B.乙图中,试电笔使用错误的原因是手没有接触金属笔尖
C.丙图电能表应接在家庭电路总开关与保险盒之间
D.家庭电路中有人触电时,丁图中的漏电保护器不一定会切断电流
11.如图是家庭电路的一部分,闭合开关S后发现灯泡不亮,用试电笔测试图中的a、b两点均发光,c、d两点均不发光,则电路的故障可能是( )
A.开关S接触不良 B.电灯的灯丝断了
C.电灯的灯丝被短路了 D.c、d之间的某处断路了
12.图甲是非接触式红外线测温枪。图乙是它的工作原理图,其中是定值电阻,R是红外线热敏电阻,R的阻值随温度变化的关系图像如图丙所示。闭合开关S后,下列对该电路的分析正确的是( )
A.随着温度的升高,R的阻值变小
B.随着温度的升高,电流表的示数逐渐减小
C.测量人的体温时,电压表示数越大,说明人的体温越高
D.随着温度的降低,电阻R两端的电压逐渐变小
13.物理科技小组的同学按照老师的要求设计了如图所示的电路,电源两端电压保持不变。为定值电阻,当闭合开关S后,向右移动滑片P,下列说法中正确的是( )
A.电压表示数变大 B.电流表、示数都变小
C.电流表和示数的差值变小 D.电压表示数与电流表A1示数的比值不变
14.如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关时,滑动变阻器的滑片P从b端滑到a端,电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.电源电压是12V
B.若定值电阻R断路时,电流表几乎无示数,电压表有明显示数
C.滑动变阻器的阻值范围是0~18Ω
D.定值电阻R的阻值是6Ω
15.下列关于安全用电的说法正确的是( )
A.站在地上的人触摸火线,会发生触电事故
B.照明电路中开关应该串联在零线和灯之间
C.使用冰箱时应将冰箱的金属外壳接地
D.使用试电笔时手要接触笔尾的金属体
二、填空题:每空1分,共20分。
16.图甲是银、铜、铝、铁四种材料导电能力的排序。图乙是六根导线,导线a和b长度相等,b的横截面积较大,则R R1; 导线a和c横截面积相等, c的长度较长, 则 R R2(前两空均选填“>” “<”或“=”);c、d、e、f四根导线中(长度、横截面积相同),电阻最大的导线是 。
17.小王家有一个亮度可调的台灯。该台灯的电路图如图甲所示,如果用导线将、两点连接起来,电路将会 。控制亮度主要通过电位器来实现,电位器结构如图乙所示,当电位器的、两个接头接入电路后,要想灯泡变亮,我们应该 (选填“顺时针”或“逆时针”)移动滑片。如果其内部的电阻片制作的更厚一些,它的整体电阻将会 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
18.几只串联的水果电池提供的电压足够点亮排成“V”字形的一组发光二极管如图,发光二极管在工作时,将 能转化为光能。如果少串联一个水果电池,电路中电流 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
19.小黄在一支铅笔芯两端加了3V电压,测出通过铅笔芯的电流是150mA.则该铅笔芯电阻为 Ω;若加在这支铅笔芯两端的电压增加到6V时,铅笔芯的电阻为 Ω;此时通过它的电流又是 A。
20.A、B两只灯泡正常工作时的电压分别为3V、6V,灯泡的I—U图像如图所示。将两只灯泡并联接入电路中,若一只灯泡正常工作,另一只灯泡没有被烧坏,则干路电流为 A,灯泡B的电阻为 Ω;当将它们串联接入另一电源电压恒定的电路中时,若其中一只灯泡正常发光,另一只灯泡不被烧坏,则电源电压为 V。
21.如图甲所示是小明同学设计的一种测定油箱内油面高度的实验装置。R1为10Ω的定值电阻,R2是规格为“20Ω 1A”的滑动变阻器,油量表是由测量范围为0~0.6A的电流表改装而成的,电源电压固定不变。
(1)图甲实验装置的工作原理是油箱内油面上升,金属滑片 (填“向上”或“向下”)端移动,油量表示数会 (填“变大”“变小”或“不变”);
(2)如图乙所示是同班同学小华利用同样的器材设计的测定油箱内油面高度的实验装置。你认为设计更符合人们思维习惯的是 同学。
22.小高运用所学电学知识,设计了一个电子身高测量仪,如图所示,其中定值电阻R1=5Ω,电源电压恒为4.5V,R2的规格为“15Ω 0.5A”,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A。当被测身高增加时,身高计的示数增大,身高计是由 表改装而成的,为了保证电路中各元件安全工作,变阻器R2接入电路的阻值范围是 。
23.电工师傅常用一只额定电压为220V的灯泡L0(检验灯泡)取代保险丝来检查新安装的照明电路中每个支路的情况,如图所示,当S、S1闭合时,L0正常发光,说明该支路 ;当S、S2闭合时,L0发光呈暗红色,说明该支路 。(选填“断路”“短路”或“正常”)
三、作图题:每小题2分,共6分。
24.小李用图中的器材测定值电阻R的阻值,已知电源两端的电压为3V,R的阻值大约,要求滑动变阻器滑片P向右滑动时,电流表示数变小,请帮助小李将如图所示的电路连接完整。
25.如图所示是一款带风扇的吊灯,风扇和灯都可以独立工作。S1闭合灯亮;S2闭合风扇转动,风扇可以调节风速。(风扇用电动机的符号表示,电源已给出)请在方框内画出对应电路图。
26.如图所示,按照安全用电原则,将图中元件用笔画线代替导线连起来(开关仅控制灯泡)。
四、实验题:每空1分,共20分。
27.如图甲所示为“探究影响导体电阻大小的因素”的实验装置,图乙中A、B、C、D是实验用的几种电阻丝(S代表导体的横截面积)。请你回答以下问题:
(1)为了探究导体的电阻与导体长度的关系,M、N之间应接入图乙中的 (填字母);
(2)若在M、N之间接入导体B、C,可探究导体的电阻与 的关系;结论是 。
(3)实验小组在实验中发现,如果接入M、N之间的导体电阻阻值比较接近,实验现象不明显,你的解决办法是 ,该过程体现了 法的思想。
(4)完成上述实验后,小明进行了如图丙所示的实验,他把M、N与旧日光灯管中的钨丝连接,闭合开关S后,用酒精灯给钨丝加热,观察到电流表示数变小,这说明温度升高,钨丝的电阻 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
28.在探究电流与电阻的关系实验中。【证据】胡勇利用如图甲所示的电路探究“电流跟电阻的关系”,已知电源为3节新干电池且电压保持不变,实验用到的电阻阻值分别为、、、,实验部分电路如图甲所示。
(1)【解释】请用笔画线代替导线将图甲中电路补充完整,要求滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表的示数变大;
(2)实验时,在闭合开关前应将滑动变阻器的滑片P移动到最 (选填“左”或“右”)端,闭合开关后,胡勇发现电压表没有示数,电流表有示数,可能是定值电阻R出现了 故障;
(3)排除故障后胡勇多次改变R的阻值,并调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,记下电流表的示数,得到电流I随电阻R变化的关系如图乙所示。
①上述实验中,胡勇用的电阻做完实验后,断开开关,然后用电阻替换的电阻,闭合开关,他接下来的操作是眼看 表,手移动滑片P,直到电压表示数为 V时,读出电流表的示数;
②由图乙可以得出结论:在导体两端的电压一定时,电流与电阻成 ;
【交流】现有三个滑动变阻器,规格分别是A()、B()和C(),要完成该实验,滑动变阻器应选择的规格是 (填字母)。
29.在“伏安法测电阻”的实验中,第一实验小组连接了如图—1所示的电路:
(1)该电路中有一根导线连接错误,请在错误的导线上画“×”,并在原图中画出正确的电路连线 。
(2)在本实验中滑动变阻器除保护电路外,其主要作用是 。
(3)改正连线后闭合开关,该实验小组同学发现,无论怎样调节滑动变阻器的滑片,电流表的指针几乎不动,电压表指针明显偏转,则电路中存在的故障可能是 。
(4)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,电压表的示数为时,电流表的示数(如图—2所示)为 ,计算出的阻值为 。调节滑动变阻器的滑片,测出多组数据,算出电阻的平均值。
(5)第二实验小组用小灯泡代替定值电阻进行实验,把多次测得的电阻值的平均值作为小灯泡灯丝的电阻,你认为他们这样处理实验数据恰当吗? ,理由是 。
五、计算题:每小问3分,共24分。
30.如图甲所示,同学们正在使用坐位体前屈测试仪。其内部简化电路原理图如图乙所示。测试中,被测试的同学向前推动测试仪的滑块(滑动变阻器的滑片),用电压表来反映被测试的同学的成绩,电源电压恒为4.5V,滑动变阻器的滑片P每移动1cm电阻变化1Ω,定值电阻的阻值为15Ω(滑动变阻器的阻值足够大)。
(1)当滑片P位于最左端时,电流表的示数是多少?
(2)某同学测试时,电压表的示数为3V,则该同学从最左端推动滑片P向右移动的距离是多少?
31.神舟十九号载人飞船在2024年10月30日发射前,科技人员设计了如图甲所示的模拟检测电路来检验飞船舱体的气密性。电源电压不变,定值电阻,为压力传感器,其阻值随环境气压的变化规律如图乙所示,将置于舱体中,舱体置于真空室中。舱体不漏气时,舱体内气压为,此时电压表示数为15V。舱体不漏气时,求:
(1)通过的电流;
(2)电源电压;
(3)当舱内的气压值为时,电压表的示数。
32.物理兴趣小组利用热敏电阻制作了高温报警器,当环境温度达到或超过某一温度时,报警器报警。其电路图如图所示,其中电源电压U=12V,定值电阻,热敏电阻R的阻值随环境温度T变化的情况如表格所示,当报警器两端电压达到或超过7.2V时,报警器报警。求:
环境温度T/℃
5
10
20
30
40
50
60
70
热敏电阻R/Ω
60
44
28
18
12
8
7
5
(1)环境温度为40℃时,通过的电流;
(2)报警温度;
(3)如果要将报警温度设置为30℃,可以采取什么措施?请通过计算说明。
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