内容正文:
房山区2025-2026学年度第一学期学业水平调研(一)
九年级物理
本试卷共8页,满分70分,考试时长70分钟。考生务必将答案填涂或书写在答卡上,在试卷上作答无效。考试结束后,将试卷和答题卡一并交回。
第一部分
一、单项选择题(下列各小题均有四个选项,其中只有一个选项符合题意。共24分,每小题2分)
1. 下列物品中,通常情况下属于导体的是( )
A. 铁丝 B. 橡胶 C. 塑料 D. 陶瓷
2. 下列实例中,用热传递的方式来改变物体内能的是( )
A. 两手相互摩擦,手的温度升高
B. 用锯条锯木头,锯条的温度升高
C. 热水倒入茶杯,茶杯的温度升高
D. 用磨刀石磨剪刀,剪刀的温度升高
3. 如图所示的物态变化实例中,由于液化形成的是( )
A. 立春时节冰化成的水 B. 白露时节草叶上的露珠
C. 大雪时节落在地上的雪 D. 冬至时节房檐上的冰挂
4. 如图所示,是用核桃夹夹核桃的情境。关于核桃夹的使用,下列说法正确的是( )
A. 核桃对核桃夹的压力是动力
B. 在图示状态使用时核桃夹是费力杠杆
C. 手远离核桃夹的转轴处是为了省力
D. 手远离核桃夹的转轴处是为了减小动力臂
5. 如图所示,闭合开关后,灯泡与并联的是( )
A. B.
C. D.
6. 如图所示,闭合开关,电压表测的是( )
A. 灯泡L1两端的电压 B. 电源电压
C. 灯泡L2两端的电压 D. 灯泡L1、L2两端的电压
7. 小华想设计一个模拟安检门的电路:只要开关S1断开,整个电路不工作;开关S1闭合,电路工作,指示灯L亮;检测到金属时,开关S2闭合,电铃响。下列电路图中,符合要求的是( )
A. B.
C. D.
8. 如图所示的电路中,电阻阻值。闭合开关后,电阻、两端的电压分别为、,通过、的电流分别为、。下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
9. 如图所示,甲、乙两图是汽油机一个工作循环中的两个冲程,下列说法正确的是( )
A. 甲图是做功冲程,是将内能转化为机械能
B. 乙图是做功冲程,是将内能转化为机械能
C. 甲图是压缩冲程,是将内能转化为机械能
D. 乙图是压缩冲程,是将机械能转化为内能
10. 如图所示,为空气压缩引火仪,快速下压有机玻璃管内的活塞,可以看到管内硝化棉燃烧。下列说法正确的是( )
A. 快速下压活塞的过程,活塞对空气做功,空气内能减小
B. 硝化棉温度升高,是通过做功改变硝化棉内能
C. 硝化棉被点燃,表明筒内气体的温度升高
D. 下压活塞的过程中,活塞的机械能全部转化为空气的内能
11. 下列说法正确的是( )
A. 投出去的实心球向上运动时,动能变大
B. 乒乓球被打出后,在空中运动过程中,运动状态不改变
C. 跳远运动员起跳后能继续向前运动,是由于运动员受到惯性
D. 跳高运动员起跳蹬地时,运动员对地的压力等于地对运动员的支持力
12. 如图甲所示电路,电源两端电压保持不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。闭合开关S,将滑动变阻器滑片P由一端移动到另一端的过程中,电路中电流表和电压表示数关系如图乙所示,下列说法正确的( )
A. 电源电压为
B. 定值电阻R0的阻值为
C. 滑动变阻器的最大阻值为
D. 当定值电阻R0两端的电压为时,电流表的示数为
二、多项选择题(下列每题均有四个选项,其中符合题意的选项均多于一个。共6分,每题2分。每题选项全选对的得2分,选对但不全的得1分,有错选的不得分)
13. 关于内能、热量、比热容和热值,下列说法正确的是( )
A. 一个物体的机械能可能为零,它的内能不可能为零
B. 在热传递过程中,物体吸收热量温度就会升高
C. 在海南陵水的全球首个商用海底数据中心,用水给数据处理器降温,其原因之一是水的比热容比较大
D. 燃料完全燃烧时放出的热量越多,其热值越大
14. 关于电流、电压和电阻,下列说法正确的是( )
A. 电荷的定向移动形成电流
B. 电压是使自由电荷定向移动形成电流的原因
C. 导体中的电流为零时,它的电阻也为零
D. 导体两端的电压越大,它的电阻也越大
15. 如图所示是环境温度监控电路原理图,电源电压保持不变,为定值电阻,为热敏电阻(其阻值随温度的升高而减小,电路图符号)。闭合开关,当所测环境温度升高时,接入电路中的电压表示数增大(电路图中未画出),下列判断正确的是( )
A. 电流表示数变大 B. 电流表示数变小
C. 电压表并联在热敏电阻两端 D. 电压表并联在定值电阻两端
第二部分
三、实验探究题(共28分,16、17、20题各4分,18、22题各2分,19、21、23、24题各3分)
16. 按要求完成下列填空;
(1)如图甲所示,电阻箱的示数为__________。
(2)如图乙所示,弹簧测力计的示数为__________N。
17. 按要求完成下列填空;
(1)如图甲所示,用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球时,验电器的金属箔张开是由于__________电荷相互排斥;
(2)如图乙所示,用滴管向一个装有水的烧杯中滴入一滴红墨水,一段时间后,可以看到:__________,这属于扩散现象。
18. 小华用电流表和电压表测量电阻时,用电流表测量通过待测电阻的电流,用电压表测量待测电阻两端的电压。若电流表、电压表的接线情况及指针指示情况如图所示,则通过电阻的电流为__________A,这个电阻的阻值为__________Ω。
19. 在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中,某探究小组同学利用如图所示的电路分别对“导体电阻大小与它的材料、长度、横截面积是否有关”的猜想进行实验验证。实验中使用4根电阻丝,其材料、规格,以及接入电路时电流表的示数如下表所示。
编号
材料
长度/m
横截面积
电流/A
锰铜合金
1.0
0.4
0.1
镍铬合金
1.0
0.4
0.08
镍铬合金
1.0
0.8
0.16
镍铬合金
0.5
0.4
0.16
(1)该实验是通过比较__________来间接比较导体电阻大小的,这是转换的研究方法;
(2)为了验证导体电阻大小与导体的长度是否有关,可选用__________两根电阻丝分别接入电路进行实验;
(3)分别把、两根电阻丝接入电路,根据实验数据可得结论__________。
20. 为了比较、两种液体比热容大小,小华在两个相同的容器内分别装入质量相等的、两种液体,用相同规格的电加热器加热,他根据实验数据绘制了液体温度与加热时间的关系图像,如图所示。分析图像,回答下列问题。
(1)实验中,两种液体吸收热量的多少可通过__________(选填“液体升高的温度”或“加热时间”)比较;
(2)、两种液体,__________的比热容较大,判断的依据是__________;
(3)若从、两种液体中选取一种液体作为暖手袋的工作物质,应该选__________液体。
21. 在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中,物体所受的重力为,当把物体浸在水中和盐水中时弹簧测力计的示数如图所示。
(1)物体在甲图中所受浮力大小为__________N。
(2)通过乙、丙两图可以初步得出的结论为__________。
(3)由图中信息还可以计算出盐水的密度为__________。
22. 小华设计了如图所示电路,验证:小灯泡与小灯泡并联时,干路电流等于各支路电流之和,即。其中流入小灯泡的电流用表示,流入小灯泡的电流用表示,干路电流用表示。实验器材有符合要求的电源一个,电流表三个,小灯泡若干,开关等。
(1)实验中的自变量是__________;
(2)画出实验数据记录表格。
23. 小华利用学生电源、电流表、电压表、定值电阻(阻值已知)、滑动变阻器、开关及导线,探究通过导体的电流与导体两端电压的关系。
(1)请画出实验电路图。
(2)小华用实验数据画出了图像,如图所示,观察图像,发现__________,由此可得实验结论__________。
24. 如图甲所示,为保护视力,很多电子产品都增加了“屏幕提醒”功能——当眼睛距离屏幕太近时,会进行提醒。其工作原理如图乙所示,电源电压保持不变,为定值电阻,为距离传感器,眼睛与电子屏幕的距离越小,其阻值越大,当眼睛与屏幕的距离为提醒距离时,电压表示数为。当电压表示数小于设定值时,会进行提示。小华想通过改变定值电阻的阻值来增大提醒距离,请帮助他写出具体做法,并利用所学电学知识进行推理说明。
四、科普阅读题(共4分)
25. 请阅读《力电传感器》并回答下列小题。
力电传感器
在科技飞速发展的今天,传感器技术已广泛应用到各个领域,力电传感器便是其中极为重要的一员。力电传感器能够将力的变化巧妙地转换为电信号输出,从而实现对力的精确测量和监测,在工业、医疗、科研、生活等众多场景中发挥着关键作用。
一种常见的力电传感器由弹簧钢和应变片组成,其结构示意图如图甲所示。弹簧钢右端固定,其上、下表面各贴有一块相同的应变片,应变片则是实现力电转换的核心元件,它由金属箔或半导体材料制成,阻值与长度成正比,其工作原理是“应变效应”,即材料在外力作用下产生微小形变时,其电阻值随之发生变化。当弹簧钢的自由端受到向下的作用力时,弹簧钢向下弯曲,上应变片被拉伸,下应变片被压缩;由于通过上、下应变片的电流均为且恒定不变,因此上、下应变片两端的电压会发生变化,上应变片两端的电压为,下应变片两端的电压为,传感器将两个电压的差值输出,就可以反映出作用力的大小。
另外,应变片的阻值也会随温度发生变化,变化情况如图乙所示。为了消除气温变化对测量精度的影响,需分别给上、下应变片串联一个合适的电阻,进行温度补偿,使测量结果不受温度影响。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)“应变效应”指材料在外力作用下产生微小形变时,其__________发生变化。
(2)外力时,下应变片的电阻是,外力时,下应变片的电阻是。若,则__________(选填“>”“<”或“=”)。
(3)家用电子秤利用了力电传感器,当人站在秤盘上,秤盘下方的弹性钢受压力形变,带动应变片电阻变化,输出电压信号,最终转化为体重数值显示在屏幕上。若体重增加时,传感器输出的电压将__________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)当外界温度变化时,需要串联电阻进行温度补偿。现有四个电阻,其阻值随温度变化图像如图所示,其中最适合的电阻是( )
A. B.
C. D.
五、计算题(共8分,26、27题各4分)
26. 如图所示的电路中,闭合开关后电流表的示数为,的示数为,电阻的阻值为。求:
(1)通过电阻的电流;
(2)电源电压。
27. 如图所示电路中,电源电压恒定为,当开关断开闭合时,滑动变阻器在某一位置时电流表示数为,电压表示数为;当开关、都闭合时,滑动变阻器滑片移到最右端,电流表示数为,电压表示数为。
(1)当开关、都闭合时,滑动变阻器滑片移到最右端时,画出等效电路图;
(2)求滑动变阻器的最大阻值;
(3)求、的阻值。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
房山区2025-2026学年度第一学期学业水平调研(一)
九年级物理
本试卷共8页,满分70分,考试时长70分钟。考生务必将答案填涂或书写在答卡上,在试卷上作答无效。考试结束后,将试卷和答题卡一并交回。
第一部分
一、单项选择题(下列各小题均有四个选项,其中只有一个选项符合题意。共24分,每小题2分)
1. 下列物品中,通常情况下属于导体的是( )
A. 铁丝 B. 橡胶 C. 塑料 D. 陶瓷
【答案】A
【解析】
【详解】导体是容易导电的物体,常见的导体有金属、人体、大地、酸碱盐的水溶液等;绝缘体是不容易导电的物体,常见的绝缘体有橡胶、塑料、陶瓷、玻璃等。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选 A。
2. 下列实例中,用热传递的方式来改变物体内能的是( )
A. 两手相互摩擦,手的温度升高
B. 用锯条锯木头,锯条的温度升高
C. 热水倒入茶杯,茶杯的温度升高
D. 用磨刀石磨剪刀,剪刀的温度升高
【答案】C
【解析】
【详解】ABD.两手摩擦、锯条锯木头、磨刀石磨剪刀,均是通过克服摩擦做功,将机械能转化为内能,属于做功改变内能。故ABD不符合题意;
C.热水倒入茶杯,热水的热量传递给温度较低的茶杯,使茶杯温度升高,属于热传递改变内能。故C符合题意。
故选C。
3. 如图所示的物态变化实例中,由于液化形成的是( )
A. 立春时节冰化成的水 B. 白露时节草叶上的露珠
C. 大雪时节落在地上的雪 D. 冬至时节房檐上的冰挂
【答案】B
【解析】
【详解】A. 立春时节冰化成的水,即固态变为液态的过程,是熔化现象,故A不符合题意;
B. 白露时节草叶上的露珠,是水蒸气遇冷液化形成的小水珠,故B符合题意;
C. 大雪时节落在地上的雪,雪是水蒸气遇冷凝华形成的,故C不符合题意;
D. 冬至时节房檐上的冰挂,是水凝固而变成冰,故D不符合题意;
故选B.
点睛:物质通常存在三种状态,物质由一种状态变为另一种状态的过程,叫物态变化,总共有六种变化过程,像这类的题目,只要记清楚物态变化过程即可正确解题.
4. 如图所示,是用核桃夹夹核桃的情境。关于核桃夹的使用,下列说法正确的是( )
A. 核桃对核桃夹的压力是动力
B. 在图示状态使用时核桃夹是费力杠杆
C. 手远离核桃夹的转轴处是为了省力
D. 手远离核桃夹的转轴处是为了减小动力臂
【答案】C
【解析】
【详解】A.动力是使杠杆转动的力,故手对核桃夹的力是动力,核桃对核桃夹的压力是阻力,故A错误;
B.核桃夹在使用时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B错误;
CD.根据杠杆平衡条件 ,在阻力和阻力臂一定时,动力臂越长越省力。而手远离核桃夹的转轴处,是为了增大动力臂,从而省力,故C正确,D错误。
故选C。
5. 如图所示,闭合开关后,灯泡与并联的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.图中闭合开关S,电路中只有一条路径,两个灯泡串联,故A不符合题意;
B.图中三个开关都闭合,电路中有两条路径,两个灯泡并联,故B符合题意;
C.图中闭合开关S,电路中只有一条路径,两个灯泡串联,故C不符合题意;
D.图中闭合开关S,灯泡L2被短路,只有灯泡L1的简单电路,故D不符合题意。
故选B。
6. 如图所示,闭合开关,电压表测的是( )
A. 灯泡L1两端的电压 B. 电源电压
C. 灯泡L2两端的电压 D. 灯泡L1、L2两端的电压
【答案】C
【解析】
【详解】如图所示,闭合开关,电压表与L2并联,测量L2的电压,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
7. 小华想设计一个模拟安检门的电路:只要开关S1断开,整个电路不工作;开关S1闭合,电路工作,指示灯L亮;检测到金属时,开关S2闭合,电铃响。下列电路图中,符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】开关S1断开,整个电路不工作;开关S1闭合,电路工作,指示灯L亮起,检测到金属时S2才闭合,电铃响起,说明L与电铃并联,开关S1在干路 ,S2控制电铃。
A.A图中,电铃与L串联,S1、S2均闭合时,指示灯和电铃才同时工作, 不符合L先亮、电铃后响的要求,故A不符合题意;
B.B图中,S1在干路,控制整个电路;L与电铃并联,S2控制电铃,故B符合题意;
C.C图中,闭合S2时,电铃被短路,不会响,故C不符合题意;
D.D图中,S1只控制L,不能控制整个电路,故D不符合题意。
故选B。
8. 如图所示的电路中,电阻阻值。闭合开关后,电阻、两端的电压分别为、,通过、的电流分别为、。下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】由图可知,电阻和并联。根据并联电路的电压特点,各支路两端的电压相等,即。
根据欧姆定律,在电压相等的情况下,已知,所以通过的电流小于通过的电流,即。
故ABC错误,D正确。
故选D。
9. 如图所示,甲、乙两图是汽油机一个工作循环中的两个冲程,下列说法正确的是( )
A. 甲图是做功冲程,是将内能转化为机械能
B. 乙图是做功冲程,是将内能转化为机械能
C. 甲图是压缩冲程,是将内能转化为机械能
D. 乙图是压缩冲程,是将机械能转化为内能
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】由图甲知道,两气门都关闭,活塞向上运动,所以是压缩冲程,此冲程将机械能转化为内能;由图乙知道,两气门都关闭,活塞下行,火花塞产生电火花点火,所以是做功冲程,此过程将内能转化为机械能,故B正确,ACD错误。
故选B。
10. 如图所示,为空气压缩引火仪,快速下压有机玻璃管内的活塞,可以看到管内硝化棉燃烧。下列说法正确的是( )
A. 快速下压活塞的过程,活塞对空气做功,空气内能减小
B. 硝化棉温度升高,是通过做功改变硝化棉内能
C. 硝化棉被点燃,表明筒内气体的温度升高
D. 下压活塞的过程中,活塞的机械能全部转化为空气的内能
【答案】C
【解析】
【详解】A.快速下压活塞,压缩筒内空气,是活塞对空气做功,因此空气的内能增加,温度升高,故A错误;
B.硝化棉的温度升高,是因为它从被压缩后温度升高的空气中吸收了热量,这是通过热传递的方式改变了硝化棉的内能,而不是通过做功。故B错误;
C.物质燃烧需要达到其着火点。实验中硝化棉被点燃,说明它的温度达到了自身的着火点,而硝化棉吸收的热量来自于筒内空气,这表明筒内气体的温度升高了,故C正确;
D.下压活塞的过程中,活塞对空气做功,将机械能转化为空气的内能。但由于热量会向筒壁等周围环境散失,所以并不是活塞的机械能全部转化为空气的内能,故D错误。
故选C。
11. 下列说法正确的是( )
A. 投出去的实心球向上运动时,动能变大
B. 乒乓球被打出后,在空中运动过程中,运动状态不改变
C. 跳远运动员起跳后能继续向前运动,是由于运动员受到惯性
D. 跳高运动员起跳蹬地时,运动员对地的压力等于地对运动员的支持力
【答案】D
【解析】
【详解】A.投出去的实心球向上运动时,质量不变,速度变小,则动能变小,故A错误;
B.乒乓球被打出后,在空中运动过程中,速度和方向改变,则运动状态改变,故B错误;
C.跳远运动员起跳后能继续向前运动,是由于运动员具有惯性,但惯性不是力,不能说“受到惯性”,故C错误;
D.跳高运动员起跳蹬地时,运动员对地的压力和地对运动员的支持力是一对相互作用力,大小相等,故D正确。
故选D。
12. 如图甲所示电路,电源两端电压保持不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。闭合开关S,将滑动变阻器滑片P由一端移动到另一端的过程中,电路中电流表和电压表示数关系如图乙所示,下列说法正确的( )
A. 电源电压为
B. 定值电阻R0的阻值为
C. 滑动变阻器的最大阻值为
D. 当定值电阻R0两端的电压为时,电流表的示数为
【答案】A
【解析】
【详解】由图甲可知,R与R0串联,电流表测电路中电流,电压表测滑动变阻器R两端电压;由图乙可知,当滑动变阻器的滑片P位于最左端,滑动变阻器连入电路中的阻值最小,电压表示数为0,此时电路中只有电阻R0,电路中总电阻最小,通过电路中的电流最大,根据可知,电源电压
当滑动变阻器的滑片P位于最右端,滑动变阻器连入电路中的阻值最大,此时电压表示数为3V,电流表示数为0.1A,根据可知,滑动变阻器的最大阻值
此时电路中的总电阻
根据可知,电源电压
由题可知,电源电压保持不变,故可得
可解得;故电源电压
当定值电阻R0两端的电压为1V时,根据可知,此时通过定值电阻R0的电流
故BCD错误,A正确。
故选A。
二、多项选择题(下列每题均有四个选项,其中符合题意的选项均多于一个。共6分,每题2分。每题选项全选对的得2分,选对但不全的得1分,有错选的不得分)
13. 关于内能、热量、比热容和热值,下列说法正确的是( )
A. 一个物体的机械能可能为零,它的内能不可能为零
B. 在热传递过程中,物体吸收热量温度就会升高
C. 在海南陵水的全球首个商用海底数据中心,用水给数据处理器降温,其原因之一是水的比热容比较大
D. 燃料完全燃烧时放出的热量越多,其热值越大
【答案】AC
【解析】
【详解】A.机械能是动能和势能的总和,动能和势能可能为零,则物体的机械能可能为零;一切物体都有内能,则物体的内能不可能为零,故A正确;
B.热传递的过程中,物体吸收热量,内能增大,温度可能不变,例如:冰熔化时,吸收热量,内能增大,温度不变,故B错误;
C.因为水的比热容较大,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多,所以用水给数据处理器降温,故C正确;
D.热值是燃料的一种特性,与燃料燃烧时放出的热量无关,故D错误。
故选AC。
14. 关于电流、电压和电阻,下列说法正确的是( )
A. 电荷的定向移动形成电流
B. 电压是使自由电荷定向移动形成电流的原因
C. 导体中的电流为零时,它的电阻也为零
D. 导体两端的电压越大,它的电阻也越大
【答案】AB
【解析】
【详解】A.电流的定义就是电荷的定向移动形成电流,无论是正电荷、负电荷,还是正、负电荷同时定向移动,都能形成电流,故A正确;
B.电压的作用是使自由电荷定向移动形成电流,就像水流需要水压一样,电荷定向移动需要电压来推动,故B正确;
C.电阻是导体本身的一种性质,它的大小取决于导体的材料、长度、横截面积和温度,与导体中是否有电流无关。即使导体中的电流为零,它的电阻依然存在且保持不变,故C错误;
D.电阻是导体自身的特性,与导体两端的电压大小无关。导体两端电压增大时,电流可能会增大,但电阻不会因为电压的变化而改变,故D错误。
故选AB。
15. 如图所示是环境温度监控电路原理图,电源电压保持不变,为定值电阻,为热敏电阻(其阻值随温度的升高而减小,电路图符号)。闭合开关,当所测环境温度升高时,接入电路中的电压表示数增大(电路图中未画出),下列判断正确的是( )
A. 电流表示数变大 B. 电流表示数变小
C. 电压表并联在热敏电阻两端 D. 电压表并联在定值电阻两端
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.当所测环境温度升高时,根据题意,热敏电阻R的阻值减小。电路中的总电阻也随之减小。电源电压保持不变,根据欧姆定律可知,电路中的电流增大,即电流表的示数变大,故A正确,B错误;
CD.题干中提到,当所测环境温度升高时,电压表示数增大。根据串联分压规律可知,由于热敏电阻阻值随温度的升高而减小,因此其两端分得的电压减小,定值电阻两端电压增大,所以电压表应该并联在定值电阻两端。故C错误,D正确。
故选 AD。
第二部分
三、实验探究题(共28分,16、17、20题各4分,18、22题各2分,19、21、23、24题各3分)
16. 按要求完成下列填空;
(1)如图甲所示,电阻箱的示数为__________。
(2)如图乙所示,弹簧测力计的示数为__________N。
【答案】(1)80 (2)2.2
【解析】
【小问1详解】
要确定电阻箱的示数,需明确电阻箱每个旋钮对应的倍数及指针所指数字,然后将各旋钮对应的数值相加。
电阻箱的示数为
【小问2详解】
由图可知,弹簧测力计的分度值是0.2N,弹簧测力计的示数是2.2N。
17. 按要求完成下列填空;
(1)如图甲所示,用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球时,验电器的金属箔张开是由于__________电荷相互排斥;
(2)如图乙所示,用滴管向一个装有水的烧杯中滴入一滴红墨水,一段时间后,可以看到:__________,这属于扩散现象。
【答案】(1)同种 (2)红墨水逐渐散开,最后整个烧杯中的水都变红
【解析】
【小问1详解】
毛皮跟橡胶棒摩擦时橡胶棒因得到电子带负电,用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球,橡胶棒多余的电子通过金属球转移到金属箔上,金属箔由于带同种电荷相互排斥而张开一定角度。
【小问2详解】
将红墨水滴入水中,红墨水逐渐散开,最后整个烧杯中的水都变红,这是物质分子在不停地做无规则运动,属于扩散现象。
18. 小华用电流表和电压表测量电阻时,用电流表测量通过待测电阻的电流,用电压表测量待测电阻两端的电压。若电流表、电压表的接线情况及指针指示情况如图所示,则通过电阻的电流为__________A,这个电阻的阻值为__________Ω。
【答案】 ①. 0.3 ②. 8.33
【解析】
【详解】[1]由图可知,电流表所选测量范围为0~0.6A,分度值为0.02A,则示数为0.3A。
[2]由图可知,电压表所选测量范围为0~3V,分度值为0.1V,则示数为2.5V。由欧姆定律得,待测电阻的阻值
19. 在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中,某探究小组同学利用如图所示的电路分别对“导体电阻大小与它的材料、长度、横截面积是否有关”的猜想进行实验验证。实验中使用4根电阻丝,其材料、规格,以及接入电路时电流表的示数如下表所示。
编号
材料
长度/m
横截面积
电流/A
锰铜合金
1.0
0.4
0.1
镍铬合金
1.0
0.4
0.08
镍铬合金
1.0
0.8
0.16
镍铬合金
0.5
0.4
0.16
(1)该实验是通过比较__________来间接比较导体电阻大小的,这是转换的研究方法;
(2)为了验证导体电阻大小与导体的长度是否有关,可选用__________两根电阻丝分别接入电路进行实验;
(3)分别把、两根电阻丝接入电路,根据实验数据可得结论__________。
【答案】(1)电流表示数的大小
(2)b和d (3)导体的材料和长度相同时,导体的横截面积越大,电阻越小
【解析】
【小问1详解】
在该实验中,电阻的大小是通过电流表示数的大小来体现的,电流越小说明电阻越大,这种方法是转换法。
【小问2详解】
要验证导体电阻大小与导体的长度是否有关,根据控制变量法,需要控制导体的材料和横截面积相同,只改变导体的长度。观察表格中的数据,编号为b和d的两根电阻丝,材料都是镍铬合金,横截面积相同,而长度分别为1.0m和0.5m,满足控制变量的要求。所以可选用b和d两根电阻丝分别接入电路进行实验。
【小问3详解】
编号为b和c的两根电阻丝,材料都是镍铬合金,长度都是1.0m,但横截面积不同,b的横截面积是,c的横截面积是,将它们接入电路后,b对应的电流是0.08A,c对应的电流是0.16A,电流越大,电阻越小,所以c的电阻比b小。由此可得结论:当导体的材料和长度相同时,导体的横截面积越大,电阻越小。
20. 为了比较、两种液体比热容大小,小华在两个相同的容器内分别装入质量相等的、两种液体,用相同规格的电加热器加热,他根据实验数据绘制了液体温度与加热时间的关系图像,如图所示。分析图像,回答下列问题。
(1)实验中,两种液体吸收热量的多少可通过__________(选填“液体升高的温度”或“加热时间”)比较;
(2)、两种液体,__________的比热容较大,判断的依据是__________;
(3)若从、两种液体中选取一种液体作为暖手袋的工作物质,应该选__________液体。
【答案】(1)加热时间
(2) ①. A ②. 由图像可知,加热相同时间(即吸收相同热量),A液体升高的温度比B液体升高的温度低,所以A的比热容较大。
(3)A
【解析】
【小问1详解】
实验中,使用相同规格的电加热器加热,相同时间内电加热器放出的热量相同,液体吸收的热量也相同,所以两种液体吸收热量的多少可通过加热时间比较。
【小问2详解】
[1][2]质量相同的不同物质,吸收相同的热量时,升高温度少的物质比热容大,由图像可知,加热相同时间(即吸收相同热量),A液体升高的温度比B液体升高的温度低,所以A的比热容较大。
【小问3详解】
暖手袋需要在放出相同热量时,温度降低得慢一些,也就是比热容大的液体更适合。因为A的比热容大,所以应该选A液体。
21. 在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中,物体所受的重力为,当把物体浸在水中和盐水中时弹簧测力计的示数如图所示。
(1)物体在甲图中所受浮力大小为__________N。
(2)通过乙、丙两图可以初步得出的结论为__________。
(3)由图中信息还可以计算出盐水的密度为__________。
【答案】(1)0.7 (2)当物体排开液体的体积和液体的密度都相同时,浸在液体中的物体受到的浮力与物体浸在液体中的深度无关
(3)
【解析】
【小问1详解】
物体所受重力为,物体在图甲中所受拉力大小为,所受浮力大小
【小问2详解】
对比图乙、丙可知,当物体排开液体的体积相同,液体的密度相同,液体的深度不同,弹簧测力计的示数相同,物体受到的浮力相同,可以初步得出的结论是:当物体排开液体的体积和液体的密度都相同时,浸在液体中的物体受到的浮力与物体浸在液体中的深度无关。
【小问3详解】
由图丙、图丁可知,物体浸没时所受的浮力
根据阿基米德原理知,
因为图丙、图丁中物体均浸没,则图丙和图丁中排开水的体积一样大,即
根据阿基米德原理知,
22. 小华设计了如图所示电路,验证:小灯泡与小灯泡并联时,干路电流等于各支路电流之和,即。其中流入小灯泡的电流用表示,流入小灯泡的电流用表示,干路电流用表示。实验器材有符合要求的电源一个,电流表三个,小灯泡若干,开关等。
(1)实验中的自变量是__________;
(2)画出实验数据记录表格。
【答案】(1)支路电流和
(2)
实验次数
小灯泡电流/ A
小灯泡电流/ A
干路电流/ A
1
2
3
【解析】
【小问1详解】
在验证 “并联电路中干路电流等于各支路电流之和” 的实验中,我们需要改变支路的情况,比如更换不同规格的小灯泡,从而改变支路电流和,来探究干路电流与支路电流的关系。所以自变量是支路电流和。
【小问2详解】
实验需要记录多次不同情况下的、和,所以表格应包含实验次数、、、这几项。如下表所示:
实验次数
小灯泡电流/ A
小灯泡电流/ A
干路电流/ A
1
2
3
23. 小华利用学生电源、电流表、电压表、定值电阻(阻值已知)、滑动变阻器、开关及导线,探究通过导体的电流与导体两端电压的关系。
(1)请画出实验电路图。
(2)小华用实验数据画出了图像,如图所示,观察图像,发现__________,由此可得实验结论__________。
【答案】(1) (2) ①. 是一条过原点的倾斜直线。 ②. 在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
【解析】
【小问1详解】
在探究通过导体的电流与导体两端电压的关系的实验中,电源、开关、滑动变阻器、定值电阻、电流表串联,电压表并联在定值电阻两端,如图所示:
【小问2详解】
[1][2]观察I-U图像,发现图像是一条过原点的倾斜直线;由此可得实验结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
24. 如图甲所示,为保护视力,很多电子产品都增加了“屏幕提醒”功能——当眼睛距离屏幕太近时,会进行提醒。其工作原理如图乙所示,电源电压保持不变,为定值电阻,为距离传感器,眼睛与电子屏幕的距离越小,其阻值越大,当眼睛与屏幕的距离为提醒距离时,电压表示数为。当电压表示数小于设定值时,会进行提示。小华想通过改变定值电阻的阻值来增大提醒距离,请帮助他写出具体做法,并利用所学电学知识进行推理说明。
【答案】减小定值电阻的阻值
【解析】
【详解】由图乙可知,与串联,电压表测两端的电压。电压表示数达到设定值触发提醒。因为电源电压保持不变,根据串联分压规律,为一定值。要想增大提醒距离,即阻值变小,应减小定值电阻的阻值。
四、科普阅读题(共4分)
25. 请阅读《力电传感器》并回答下列小题。
力电传感器
在科技飞速发展的今天,传感器技术已广泛应用到各个领域,力电传感器便是其中极为重要的一员。力电传感器能够将力的变化巧妙地转换为电信号输出,从而实现对力的精确测量和监测,在工业、医疗、科研、生活等众多场景中发挥着关键作用。
一种常见的力电传感器由弹簧钢和应变片组成,其结构示意图如图甲所示。弹簧钢右端固定,其上、下表面各贴有一块相同的应变片,应变片则是实现力电转换的核心元件,它由金属箔或半导体材料制成,阻值与长度成正比,其工作原理是“应变效应”,即材料在外力作用下产生微小形变时,其电阻值随之发生变化。当弹簧钢的自由端受到向下的作用力时,弹簧钢向下弯曲,上应变片被拉伸,下应变片被压缩;由于通过上、下应变片的电流均为且恒定不变,因此上、下应变片两端的电压会发生变化,上应变片两端的电压为,下应变片两端的电压为,传感器将两个电压的差值输出,就可以反映出作用力的大小。
另外,应变片的阻值也会随温度发生变化,变化情况如图乙所示。为了消除气温变化对测量精度的影响,需分别给上、下应变片串联一个合适的电阻,进行温度补偿,使测量结果不受温度影响。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)“应变效应”指材料在外力作用下产生微小形变时,其__________发生变化。
(2)外力时,下应变片的电阻是,外力时,下应变片的电阻是。若,则__________(选填“>”“<”或“=”)。
(3)家用电子秤利用了力电传感器,当人站在秤盘上,秤盘下方的弹性钢受压力形变,带动应变片电阻变化,输出电压信号,最终转化为体重数值显示在屏幕上。若体重增加时,传感器输出的电压将__________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)当外界温度变化时,需要串联电阻进行温度补偿。现有四个电阻,其阻值随温度变化图像如图所示,其中最适合的电阻是( )
A. B.
C. D.
【答案】(1)电阻值 (2)<
(3)变大 (4)D
【解析】
【小问1详解】
由材料可知,“应变效应”是材料在外力作用下产生微小形变时,其电阻值随之发生变化。
【小问2详解】
外力F1时,下应变片被压缩,下应变片的电阻是,外力时,下应变片被压缩,下应变片的电阻是,阻值与长度成正比,下应变片被压缩得越短,电阻越小,若,所以R1<R2。
【小问3详解】
若体重增加时,上应变片的金属电阻丝长度变大,电阻变大,下应变片的金属电阻丝长度变短,电阻变小,电流不变,根据U=IR可知,U1增大,U2减小,所以U=U1-U2是变大的。
【小问4详解】
由图乙可知,应变片随温度的升高减小得越来越快,进行温度补偿时,串联的电阻应该随温度的升高增加得越来越快,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
五、计算题(共8分,26、27题各4分)
26. 如图所示的电路中,闭合开关后电流表的示数为,的示数为,电阻的阻值为。求:
(1)通过电阻的电流;
(2)电源电压。
【答案】(1)
0.4A (2)
4V
【解析】
【小问1详解】
由电路图可知,电阻R1和R2并联,电流表A测量干路电流I,电流表A1测量通过R1的支路电流I1,根据并联电路的电流特点,干路电流等于各支路电流之和,即 I = I1+I2,故通过电阻R₂的电流I2= I - I1= 0.6A - 0.2A = 0.4A
【小问2详解】
根据并联电路的电压特点,电源电压U等于各支路两端的电压,即 U = U1= U2。根据欧姆定律 可知,R1两端的电压U1= I1R1= 0.2A × 20Ω = 4V
故电源电压U=U1= 4V
27. 如图所示电路中,电源电压恒定为,当开关断开闭合时,滑动变阻器在某一位置时电流表示数为,电压表示数为;当开关、都闭合时,滑动变阻器滑片移到最右端,电流表示数为,电压表示数为。
(1)当开关、都闭合时,滑动变阻器滑片移到最右端时,画出等效电路图;
(2)求滑动变阻器的最大阻值;
(3)求、的阻值。
【答案】(1)
(2)
滑动变阻器的最大阻值为20Ω。
(3)
R1的阻值为10Ω,R2的阻值为4Ω。
【解析】
【小问1详解】
分析电路可知,当开关S1、S2都闭合时,开关S1将电阻R2短路,电流不再流经R2。此时,电路变为一个由电阻R1和滑动变阻器Rp串联。电流表测量的是整个串联电路的电流,电压表测量的是滑动变阻器Rp两端的电压。滑动变阻器滑片移到最右端时,最大阻值接入,相当于定值电阻,如图所示
【小问2详解】
当开关S1、S2都闭合,滑动变阻器滑片移到最右端时,电路为R1与滑动变阻器的最大阻值串联,电压表测量的是滑动变阻器两端的电压,所以根据欧姆定律可求得滑动变阻器的最大阻值
【小问3详解】
根据串联电路电压特点,电阻R1两端的电压为
根据欧姆定律,R1的阻值为
当开关S1断开、S1闭合时,电路为电阻R1、R2和滑动变阻器的一部分串联。
根据题意,电路的总电阻为
此时滑动变阻器接入电路的电阻为
根据串联电路电阻特点,可得R2的阻值为
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$