内容正文:
2025—2026学年第一学期期中质量评估试题
九年级物理
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意要求,请将符合要求的选项在答题卡对应位置涂黑。每小题3分,共30分)
1. 物理就在我们身边,下列关于身边的物理数据的估计,正确的是( )
A. 我国家庭电路的电压是380V B. 一节新干电池的电压是3.7V
C. 家用电饭锅的电流约4.5A D. 电动车充电时电流约为1A
2. 下列描述中属于扩散现象的是( )
A. 桂花花香四溢 B. 雪花漫天飘舞
C. 灰尘空中飞扬 D. 江面雾气弥漫
3. 如图所示是我国古籍《天工开物》中描绘的造纸时“透火焙干”的情景。将一张张湿纸膜贴在砖墙上,在巷中生火,砖的温度升高,湿纸膜上的水分逐渐蒸发,干透后揭下来就是成品纸了。下列说法正确的是( )
A. 干透后的成品纸,其分子停止无规则运动
B. 砖的温度越高,分子热运动越剧烈
C. 湿纸膜能贴在砖墙上是因为分子间存在斥力
D. 湿纸膜烘干的过程是通过做功改变其内能
4. 如图所示是我国传统的走马灯,点燃底部的蜡烛,上升的热空气驱动扇叶转动,带动纸片小人转动。关于走马灯,下列说法正确的是( )
A. 蜡烛燃烧越充分,其热值就越大
B. 经过改进,走马灯的效率能达到100%
C. 上升的热空气驱动扇叶转动,机械能转化为内能
D. 上升的热空气驱动扇叶转动,能量转化与做功冲程相同
5. 在AI时代,大数据中心的计算机主机在处理海量数据时会产生大量电热,将主机直接浸泡在氟化液中,可有效冷却且能使电路元件长期稳定工作。由此可知,氟化液除具有良好的导热性外,还应具有良好的( )
A. 导电性 B. 弹性 C. 绝缘性 D. 磁性
6. 某工厂的烟道中安装了如图所示的静电除尘装置。金属圆筒接高压电源的正极(集尘极),悬挂在圆筒中心的金属线接负极(放电极)。当烟气通过时,放电极附近空气被电离,产生大量自由电子,使烟尘颗粒带上与电子相同的电荷,最终被吸附到圆筒内壁上,达到除尘目的。下列说法正确的是( )
A. 除尘过程使烟尘颗粒带上了正电荷 B. 使烟尘带电的过程是创造了新的电荷
C. 该静电除尘装置的工作原理与验电器相同 D. 该静电除尘装置的工作原理是异种电荷互相吸引
7. 如图所示的电路图,闭合开关后,电流表的示数为0.5A,电流表的示数为0.3A,则下列说法正确的是( )
A. 灯泡是串联的 B. 通过灯泡的电流为0.5A
C. 通过灯泡的电流为0.3A D. 电流表只测量通过灯泡的电流
8. 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.
9. 如图所示的电路,闭合开关后两灯均不发光且电流表、电压表示数均为零。现将两灯泡位置互换后再次闭合开关,电流表示数仍为零,电压表指针明显偏转。根据以上信息判断该电路故障可能是( )
A. L1短路 B. L1断路 C. L2断路 D. L2短路
10. 跨学科实践小组准备制作一个可调光台灯,他们准备了电源、开关,导线、LED灯,以及如图所示的电位器(变阻器)。下列关于电路设计的讨论正确的是( )
A. 电位器应与灯泡并联
B. 将接线柱a、c接入电路可实现调光功能
C. 为使灯泡亮度变化明显,应选用电阻丝长度很短的电位器
D. 若顺时针旋转旋钮时灯泡发光变亮,则需将b、c接线柱接入电路
二、实验探究题(本大题共5个小题,11题5分,12题6分,13题各6分,14小题4分,15小题4分,共25分)
11. 某工厂的高性能机器在运行时会产生大量热量,需要持续的液体循环进行冷却。技术员提供了两种备选液体作为冷却液:纯水和某种特种油。技术员为比较水和该特种油的吸热能力,设计了如下实验,实验装置如图所示,实验数据记录如下表。
加热时间/min
0
1
2
3
4
水的温度/℃
20
23
26
29
32
特种油的温度/℃
20
26
32
38
44
(1)实验中应该在两个完全相同的烧杯中分别加入质量______(选填“相等”或“不相等”)的水和特种油;
(2)实验中选择完全相同的酒精灯,可以认为在相同时间内水和特种油______相同,然后比较______来完成探究实验;
(3)已知,由表中数据可计算得出特种油的比热容为______;
(4)分析数据可知,应该选择______作为冷却液。
12. 在“探究并联电路中电流的规律”实验中,小光设计了如图甲所示的电路图。
次数
/A
/A
/A
1
0.30
0.22
0.52
2
0.22
0.28
0.50
3
0.23
0.23
0.46
(1)连接电路时,开关应处于______状态。
(2)按照图乙连接电路后,闭合开关,观察到灯泡发光,灯泡不发光,故障可能是______。
(3)小光用电流表多次测A、B、C三点电流,记录实验数据如上表,分析实验数据可得结论:______。
(4)在第3次实验中测得,原因可能是______。
13. 小华做“探究串联电路中电压的特点”实验,选用器材有干电池组、电压表、多个小灯泡、开关、导线若干。
(1)根据图甲电路用笔画线代替导线,将图乙所示的电路连接完整____(导线不能交叉);
(2)连好电路后,闭合开关S,电压表示数如图丙所示,此时AB间的电压为______V,再用电压表分别测量BC、AC间的电压为0.7V、3V,并记入表格中;
(3)小华根据这次实验数据就得到了“串联电路中,电源两端的电压等于各用电器两端电压之和”的结论,请你指出小华的做法______(填“合理”或“不合理”),理由是______。
14. 某项目化学习小组利用所学知识探究溶液的导电性与其浓度的关系。所用器材有12V的电源、电压表、电流表、阻值为的定值电阻R、水槽、不同浓度溶液,组成如图所示的电路图,两个电极M、N分别固定在水槽的两侧,通过更换质量、温度相同,但浓度不同的溶液,测出了如表所示实验数据。
溶液浓度/%
2
3
4
5
6
电流I/A
0.09
0.14
0.18
0.22
0.28
(1)该项目化学习小组设计的如图所示电路为________(选填“串联”“并联”);
(2)要判断溶液导电性的强弱是通过比较________来确定的,所用到的物理学方法是________;
(3)分析表中数据,可得到的结论是:排除其它干扰因素,________。
15. 2025年春节,小明观看了电影《哪吒2》。电影中,“哪吒”高呼:“冰不导电”。小明对此片段印象深刻,并产生疑问:冰真的不可以导电吗?请你帮他设计一个可操作的实验方案进行验证。
三、综合应用(本大题共8个小题,16、17题4分,18题2分,19题4分,20题6分,21题5分,共25分)
16. 小星在成长笔记中记录了如下错题,请你帮他找出错误之处、分析错因并写出正确解答过程。
错题记录
错误改正
小明看到外面的高压电线比自家的电线要粗很多,于是找来两根长度相同、横截面积不同的镍铬合金线组装在一起,探究影响电流大小的因素。如图所示,AB段和BC段的电流与电阻关系分别是什么?
解:因为串联电路中,电流处处相等,所以;因为两根电线长度相同,所以电阻。
错误之处:____________
错因分析:____________
正确解答及思路:____________
17. 跨学科实践
制作简易汽轮机模型
热机对人类文明发展起着重要的推动作用。同学们成立了制作简易汽轮机模型的项目团队,制定了“项目提出——项目分析——项目实施——展示交流”的学习流程,研究了热机原理,收集材料组装了如图所示的汽轮机模型。
实验时向易拉罐内部注入大约半罐水,将去掉笔芯和尾塞的中性笔的尾端插入易拉罐内,用胶将罐的开口处密封。将易拉罐放置在支架上,笔的尖端对准小风扇的扇叶。点燃易拉罐下面的酒精灯,当有蒸汽喷出时,扇叶就转动起来。
(1)汽轮机模型工作过程的能量转化情况为:化学能__________________;
(2)某团队的同学们在测试过程中,发现扇叶不转动,出现这种现象的原因可能_________________;(答出一条即可)
(3)热机发展史也是一部热机效率提高史,在展示交流环节,对如何提高简易汽轮机效率,同学们进行了激烈讨论。请你依照“结构决定功能”的观念,从结构的角度思考,帮助他们提出一个可行性措施:_________________。
18. LED手电因其发光效率高、亮度强越来越受到人们的欢迎.如图所示的LED手电有5个LED灯泡.使用时,闭合开关,5个LED灯泡同时发光;断开开关,5个LED灯泡同时熄灭.若将其中任意一个灯泡取下,开关的控制效果以及其它灯泡的发光情况均不受影响.请你尝试画出该LED手电的内部电路图.(LED灯泡用一般的灯泡符号表示即可)
19. “早穿皮袄午穿纱,守着火炉吃西瓜。”这句谚语生动描述了新疆地区一天中的温度变化。请从比热容的角度分析,与沿海地区相比,新疆这些地区昼夜温差大的原因。
20. 某科技公司为其新建的数据中心设计了一套余热回收系统。数据中心内大量的服务器在运行时会产生巨大热量,传统方式需要用空调将其排到室外,既浪费能源又产生热污染。新系统通过水冷方式将服务器产生的热量收集起来,用于为附近的办公楼冬季供暖。
(1)每秒循环水量为20kg,冷却水进水温度为45℃,出水温度为65℃,水的比热容,求每秒水吸收的热量是多少?
(2)如果这些热量由效率为84%的燃气锅炉提供,需要消耗多少天然气?(天然气热值)
21. 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?
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2025—2026学年第一学期期中质量评估试题
九年级物理
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意要求,请将符合要求的选项在答题卡对应位置涂黑。每小题3分,共30分)
1. 物理就在我们身边,下列关于身边的物理数据的估计,正确的是( )
A. 我国家庭电路的电压是380V B. 一节新干电池的电压是3.7V
C. 家用电饭锅的电流约4.5A D. 电动车充电时电流约为1A
【答案】C
【解析】
【详解】A.我国家庭电路的电压为220V,故A错误;
B.一节新干电池电压为1.5V,故B错误;
C.电饭锅功率约为1000W,则电流,故C正确;
D.电动汽车充电电流约为10-20A,远大于1A,常见的电动自行车充电电流约为1A。故D错误。
故选 C。
2. 下列描述中属于扩散现象的是( )
A. 桂花花香四溢 B. 雪花漫天飘舞
C. 灰尘空中飞扬 D. 江面雾气弥漫
【答案】A
【解析】
【详解】A.桂花花香四溢,是因为分子在不停地做无规则运动,属于扩散现象,故A符合题意;
BCD.雪花漫天飞舞,灰尘空中飞扬,江面雾气弥漫,都是肉眼可见的运动,属于机械运动,故BCD不符合题意。
故选A。
3. 如图所示是我国古籍《天工开物》中描绘的造纸时“透火焙干”的情景。将一张张湿纸膜贴在砖墙上,在巷中生火,砖的温度升高,湿纸膜上的水分逐渐蒸发,干透后揭下来就是成品纸了。下列说法正确的是( )
A. 干透后的成品纸,其分子停止无规则运动
B. 砖的温度越高,分子热运动越剧烈
C. 湿纸膜能贴在砖墙上是因为分子间存在斥力
D. 湿纸膜烘干的过程是通过做功改变其内能
【答案】B
【解析】
【详解】A.分子动理论告诉我们,分子在永不停息地做无规则运动,故A错误;
B.物体的温度越高,构成物体的大量分子做无规则运动越剧烈,所以砖的温度越高,分子热运动越剧烈,故B正确;
C.湿纸膜能贴在砖墙上是因为分子之间存在相互作用的引力,故C错误;
D.在巷中生火,砖吸收热量,温度升高,内能增加,湿纸膜上的水分逐渐蒸发,干透后揭下来就是成品纸了,所以湿纸膜烘干的过程是通过热传递的方式改变内能,故D错误。
故选B。
4. 如图所示是我国传统的走马灯,点燃底部的蜡烛,上升的热空气驱动扇叶转动,带动纸片小人转动。关于走马灯,下列说法正确的是( )
A. 蜡烛燃烧越充分,其热值就越大
B. 经过改进,走马灯的效率能达到100%
C. 上升的热空气驱动扇叶转动,机械能转化为内能
D. 上升的热空气驱动扇叶转动,能量转化与做功冲程相同
【答案】D
【解析】
【详解】A.热值是燃料的固有属性,与燃料的种类有关,与燃料燃烧程度无关,故A错误;
B.任何机械在工作时,都会存在能量损失,机械效率小于100%。经过改进,走马灯的效率不能达到100%,故B错误;
CD.上升的热空气驱动扇叶转动是热空气的内能转化为扇叶的机械能。做功冲程中,燃料燃烧产生的高温高压燃气膨胀,推动活塞做功,同样是内能转化为机械能,故D正确,C错误。
故选 D。
5. 在AI时代,大数据中心的计算机主机在处理海量数据时会产生大量电热,将主机直接浸泡在氟化液中,可有效冷却且能使电路元件长期稳定工作。由此可知,氟化液除具有良好的导热性外,还应具有良好的( )
A. 导电性 B. 弹性 C. 绝缘性 D. 磁性
【答案】C
【解析】
【详解】计算机主板、芯片、导线等都带有电压和电流,如果冷却液是导体(如水),就会形成意外通路,导致短路,电流过大,从而导致元件烧毁,或者漏电的安全隐患,容易造成数据错误或系统崩溃。所以,冷却液除了要具有良好的导热性外,还必须得是优良的绝缘体,防止电气故障,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选 C。
6. 某工厂的烟道中安装了如图所示的静电除尘装置。金属圆筒接高压电源的正极(集尘极),悬挂在圆筒中心的金属线接负极(放电极)。当烟气通过时,放电极附近空气被电离,产生大量自由电子,使烟尘颗粒带上与电子相同的电荷,最终被吸附到圆筒内壁上,达到除尘目的。下列说法正确的是( )
A. 除尘过程使烟尘颗粒带上了正电荷 B. 使烟尘带电的过程是创造了新的电荷
C. 该静电除尘装置的工作原理与验电器相同 D. 该静电除尘装置的工作原理是异种电荷互相吸引
【答案】D
【解析】
【详解】A.除尘过程使烟尘颗粒带上与电子相同的电荷,因此除尘过程使烟尘颗粒带上了负电荷,故A错误;
B.使烟尘带电的过程没有创造新电荷,而是用电离的方法使正负电荷分开,故B错误;
CD.该静电除尘装置的工作原理是异种电荷互相吸引,而验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,故D正确,C错误。
故选 D。
7. 如图所示的电路图,闭合开关后,电流表的示数为0.5A,电流表的示数为0.3A,则下列说法正确的是( )
A. 灯泡是串联的 B. 通过灯泡的电流为0.5A
C. 通过灯泡的电流为0.3A D. 电流表只测量通过灯泡的电流
【答案】C
【解析】
【详解】A.由实物图可知,与两灯分别在两条支路上,两灯并联,故A错误;
BC.电流表测干路电流,电流表测通过的电流;电流表的示数为0.3A,则通过灯泡的电流为0.3A,通过的电流为,故B错误,故C正确;
D.电流表测干路电流,电流均经过,故D错误。
故选C。
8. 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
【解析】
【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。
9. 如图所示的电路,闭合开关后两灯均不发光且电流表、电压表示数均为零。现将两灯泡位置互换后再次闭合开关,电流表示数仍为零,电压表指针明显偏转。根据以上信息判断该电路故障可能是( )
A. L1短路 B. L1断路 C. L2断路 D. L2短路
【答案】B
【解析】
【详解】据图可知,电路是两灯泡串联,闭合开关后无论是否互换灯泡的位置,电路中始终无电流,说明发生断路,当电压表测灯泡L1两端电压时,电压表指针明显偏转,说明电压表串联接入电路,测电源电压,此时电路相等于断路,因此故障可能是灯泡L1断路,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
10. 跨学科实践小组准备制作一个可调光台灯,他们准备了电源、开关,导线、LED灯,以及如图所示的电位器(变阻器)。下列关于电路设计的讨论正确的是( )
A. 电位器应与灯泡并联
B. 将接线柱a、c接入电路可实现调光功能
C. 为使灯泡亮度变化明显,应选用电阻丝长度很短的电位器
D. 若顺时针旋转旋钮时灯泡发光变亮,则需将b、c接线柱接入电路
【答案】D
【解析】
【详解】A.电位器应该与调光台灯的灯泡串联,才能通过改变接入电路的电阻来改变通过小灯泡的电流,从而调节灯泡的亮度,故A错误;
B.若只将a、c接入电路,电位器连成了定值电阻,旋转滑片,电位器接入电路的电阻不变,电路中电流不变,灯泡亮度不变,故B错误;
C.为使灯泡亮度变化明显,即电流的变化比较大,则需要电路电阻变化较大。电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变其接入电路中的电阻,电阻丝的长度越大,电阻越大,可调范围越大,所以应选用电阻丝长度较长的电位器,故C错误;
D.电位器是通过改变接入电路的电阻丝的长度来改变电阻大小,顺时针旋转旋钮时,灯泡变亮,说明电流变大,电位器接入电路中的电阻变小,则由图知道,需将b、c接线柱接入电路,故D正确。
故选D。
二、实验探究题(本大题共5个小题,11题5分,12题6分,13题各6分,14小题4分,15小题4分,共25分)
11. 某工厂的高性能机器在运行时会产生大量热量,需要持续的液体循环进行冷却。技术员提供了两种备选液体作为冷却液:纯水和某种特种油。技术员为比较水和该特种油的吸热能力,设计了如下实验,实验装置如图所示,实验数据记录如下表。
加热时间/min
0
1
2
3
4
水的温度/℃
20
23
26
29
32
特种油的温度/℃
20
26
32
38
44
(1)实验中应该在两个完全相同的烧杯中分别加入质量______(选填“相等”或“不相等”)的水和特种油;
(2)实验中选择完全相同的酒精灯,可以认为在相同时间内水和特种油______相同,然后比较______来完成探究实验;
(3)已知,由表中数据可计算得出特种油的比热容为______;
(4)分析数据可知,应该选择______作为冷却液。
【答案】(1)相等 (2) ①. 吸收热量 ②. 升高的温度
(3)
(4)水
【解析】
【小问1详解】
根据控制变量法,要比较不同物质的吸热能力,需要控制不同物质的质量相同,故在两个完全相同的烧杯中分别装入质量相等的水和特种油。
【小问2详解】
[1]用相同的酒精灯加热,相同时间内酒精灯放出的热量相同,可以认为在相同时间内水和特种油吸收的热量相同。
[2]在吸收热量、质量相同的情况下,液体的温度变化量越大,则该液体的吸热能力弱,故可以在相同时间内水和特种油吸收热量相同,然后比较升高的温度来完成探究实验。
【小问3详解】
加热相同的时间内,水和特种油的吸收的热量是相同的,由表格中数据可知,同是加热1min,水的温度升高了3℃,特种油温度升高了6℃,由得
则
故这种特种油的比热容为。
【小问4详解】
分析数据可知,相同质量的水和特种油,升高相同的温度,水吸收热量更多,故应该选择水作为冷却液。
12. 在“探究并联电路中电流的规律”实验中,小光设计了如图甲所示的电路图。
次数
/A
/A
/A
1
0.30
0.22
0.52
2
0.22
0.28
0.50
3
0.23
0.23
0.46
(1)连接电路时,开关应处于______状态。
(2)按照图乙连接电路后,闭合开关,观察到灯泡发光,灯泡不发光,故障可能是______。
(3)小光用电流表多次测A、B、C三点电流,记录实验数据如上表,分析实验数据可得结论:______。
(4)在第3次实验中测得,原因可能是______。
【答案】(1)断开 (2)断路
(3)并联电路中干路中的电流等于各支路电流之和
(4)使用了相同规格的小灯泡
【解析】
【小问1详解】
为了保护电路,在连接电路时,开关要断开。
【小问2详解】
因为两灯泡是并联,且小灯泡亮,所以故障不可能是短路,只能是断路,因为不亮,所以故障可能是断路。
【小问3详解】
分析表中每次A、B、C三处的电流数据,发现,即在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
【小问4详解】
在第3次实验中测得,原因可能是使用了相同规格的小灯泡。
13. 小华做“探究串联电路中电压的特点”实验,选用器材有干电池组、电压表、多个小灯泡、开关、导线若干。
(1)根据图甲电路用笔画线代替导线,将图乙所示的电路连接完整____(导线不能交叉);
(2)连好电路后,闭合开关S,电压表示数如图丙所示,此时AB间的电压为______V,再用电压表分别测量BC、AC间的电压为0.7V、3V,并记入表格中;
(3)小华根据这次实验数据就得到了“串联电路中,电源两端的电压等于各用电器两端电压之和”的结论,请你指出小华的做法______(填“合理”或“不合理”),理由是______。
【答案】(1) (2)1.2
(3) ①. 不合理 ②. 仅凭一组实验数据得出结论带有偶然性
【解析】
【小问1详解】
由甲图可知,电路是两灯泡串联,电压表测灯泡L1两端电压,即电压表并联在灯泡L1两端。电源为两节干电池,则电源电压不会超过3V,灯泡L1所分电压也不会超过3V,因此电压表选择小量程,连接实物图如下图所示:
【小问2详解】
丙图中电压表的量程是0~3V,分度值是0.1V,读数为1.2V,此时AB间的电压为1.2V。
【小问3详解】
[1][2]为了得出可靠的结论,通常需要进行多次实验,以排除偶然因素的影响。小华只进行了一次实验,只凭一组实验数据得出结论带有偶然性,故小华的做法不合理。
14. 某项目化学习小组利用所学知识探究溶液的导电性与其浓度的关系。所用器材有12V的电源、电压表、电流表、阻值为的定值电阻R、水槽、不同浓度溶液,组成如图所示的电路图,两个电极M、N分别固定在水槽的两侧,通过更换质量、温度相同,但浓度不同的溶液,测出了如表所示实验数据。
溶液浓度/%
2
3
4
5
6
电流I/A
0.09
0.14
0.18
0.22
0.28
(1)该项目化学习小组设计的如图所示电路为________(选填“串联”“并联”);
(2)要判断溶液导电性的强弱是通过比较________来确定的,所用到的物理学方法是________;
(3)分析表中数据,可得到的结论是:排除其它干扰因素,________。
【答案】(1)串联 (2) ①. 电流表示数 ②. 转换法
(3)溶液的导电性随着浓度的增大而增强
【解析】
【小问1详解】
如题图所示,电流路径只有一条,因此电路为串联电路。
【小问2详解】
[1][2]根据表格数据知,通过电流表的示数显示溶液导电性的强弱,溶液浓度越大,电路电流越大,说明溶液的导电性越强;这是转换法的应用。
【小问3详解】
根据表格数据,浓度越大,电流越大,说明电阻越小,导电性能越好,故可得到的结论是:排除其它干扰因素,Ca(NO₃)₂溶液的导电性随着浓度的增大而增强。
15. 2025年春节,小明观看了电影《哪吒2》。电影中,“哪吒”高呼:“冰不导电”。小明对此片段印象深刻,并产生疑问:冰真的不可以导电吗?请你帮他设计一个可操作的实验方案进行验证。
【答案】方案一:实验器材:电源、小灯泡、冻有两个铜片做接线柱的冰块、开关各一个,若干导线。实验步骤:①按照设计的电路图连接各实验器材;②闭合开关,观察小灯泡是否发光。实验结论:若小灯泡发光,说明冰可以导电;若小灯泡不发光,说明冰不可以导电。
方案二:实验器材:电源、电流表、电阻、冻有两个铜片做接线柱的冰块、开关各一个,若干导线。实验步骤:①按照设计的电路图连接各实验器材;②闭合开关,观察电流表指针是否发生偏转;实验结论:若电流表指针偏转,说明冰可以导电;若电流表指针不偏转,说明冰不可以导电。
【解析】
【详解】略。
三、综合应用(本大题共8个小题,16、17题4分,18题2分,19题4分,20题6分,21题5分,共25分)
16. 小星在成长笔记中记录了如下错题,请你帮他找出错误之处、分析错因并写出正确解答过程。
错题记录
错误改正
小明看到外面的高压电线比自家的电线要粗很多,于是找来两根长度相同、横截面积不同的镍铬合金线组装在一起,探究影响电流大小的因素。如图所示,AB段和BC段的电流与电阻关系分别是什么?
解:因为串联电路中,电流处处相等,所以;因为两根电线长度相同,所以电阻。
错误之处:____________
错因分析:____________
正确解答及思路:____________
【答案】 ①. ②. 认为电阻只由长度决定,忽略了横截面积的影响 ③. 导体的电阻大小与其材料、长度和横截面积有关。在材料、长度相同的条件下,横截面积越小,电阻越大,因此。
【解析】
【详解】[1][2][3]导体的电阻大小与其材料、长度和横截面积有关。在材料、长度相同的条件下,横截面积越小,电阻越大,因此;错误之处是:,错误的原因是:认为电阻只由长度决定,忽略了横截面积的影响。
17. 跨学科实践
制作简易汽轮机模型
热机对人类文明发展起着重要的推动作用。同学们成立了制作简易汽轮机模型的项目团队,制定了“项目提出——项目分析——项目实施——展示交流”的学习流程,研究了热机原理,收集材料组装了如图所示的汽轮机模型。
实验时向易拉罐内部注入大约半罐水,将去掉笔芯和尾塞的中性笔的尾端插入易拉罐内,用胶将罐的开口处密封。将易拉罐放置在支架上,笔的尖端对准小风扇的扇叶。点燃易拉罐下面的酒精灯,当有蒸汽喷出时,扇叶就转动起来。
(1)汽轮机模型工作过程的能量转化情况为:化学能__________________;
(2)某团队的同学们在测试过程中,发现扇叶不转动,出现这种现象的原因可能_________________;(答出一条即可)
(3)热机发展史也是一部热机效率提高史,在展示交流环节,对如何提高简易汽轮机效率,同学们进行了激烈讨论。请你依照“结构决定功能”的观念,从结构的角度思考,帮助他们提出一个可行性措施:_________________。
【答案】(1) ①. 内能 ②. 机械能
(2)可能水蒸气的内能太小,笔尖喷出的蒸汽太少。
(3)在易拉罐上半部分覆盖保温层,可以减少热量的损失,提高汽轮机效率。
【解析】
【小问1详解】
[1][2][3]酒精燃烧,是将酒精内部的化学能转化为内能释放出来,然后将内能通过热传递转移给水和易拉罐,水吸热迅速的汽化,形成大量的水蒸气,水蒸气对扇叶做功,将水蒸气的内能转化为扇叶的机械能。
【小问2详解】
在测试过程中,发现扇叶不转动,可能水蒸气的内能太小,笔尖喷出的蒸汽太少。
【小问3详解】
略。
18. LED手电因其发光效率高、亮度强越来越受到人们的欢迎.如图所示的LED手电有5个LED灯泡.使用时,闭合开关,5个LED灯泡同时发光;断开开关,5个LED灯泡同时熄灭.若将其中任意一个灯泡取下,开关的控制效果以及其它灯泡的发光情况均不受影响.请你尝试画出该LED手电的内部电路图.(LED灯泡用一般的灯泡符号表示即可)
【答案】
【解析】
【详解】解答:经分析可知,任意一个灯泡取下,开关的控制效果以及其它灯泡的发光情况均不受影响,说明5个LED灯泡可以独立工作、互不影响即为并联;闭合开关5个LED灯泡同时发光,断开开关5个LED灯泡同时熄灭,说明开关位于干路,电路图如下图所示:
【点睛】由题意可知,任意一个灯泡取下,开关的控制效果以及其它灯泡的发光情况均不受影响,说明5个LED灯泡可以独立工作、互不影响即为并联;闭合开关5个LED灯泡同时发光,断开开关5个LED灯泡同时熄灭,说明开关位于干路,据此设计电路图.
19. “早穿皮袄午穿纱,守着火炉吃西瓜。”这句谚语生动描述了新疆地区一天中的温度变化。请从比热容的角度分析,与沿海地区相比,新疆这些地区昼夜温差大的原因。
【答案】水的比热容比沙土大。质量相同时,由可知,吸收(或放出)相同热量时,水升高(或降低)的温度小,而沙土升高(或降低)的温度大。所以与沿海地区相比,新疆这些地区昼夜温差大。
【解析】
【详解】略。
20. 某科技公司为其新建的数据中心设计了一套余热回收系统。数据中心内大量的服务器在运行时会产生巨大热量,传统方式需要用空调将其排到室外,既浪费能源又产生热污染。新系统通过水冷方式将服务器产生的热量收集起来,用于为附近的办公楼冬季供暖。
(1)每秒循环水量为20kg,冷却水进水温度为45℃,出水温度为65℃,水的比热容,求每秒水吸收的热量是多少?
(2)如果这些热量由效率为84%的燃气锅炉提供,需要消耗多少天然气?(天然气热值)
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
水变化的温度
水吸收的热量
【小问2详解】
锅炉效率为84%,则天然气放出的总热量为
天然气体积
21. 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
【解析】
【小问1详解】
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。
【小问2详解】
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
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