精品解析:上海市黄浦区2025-2026学年九年级上学期期中考试物理试题
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内容正文:
九年级物理学科
一、学科基础:
1. 某种温室大棚由棚膜和土墙搭建而成。为使大棚白天储存太阳更多的能量,科研人员指导农户用水墙替换土墙,如图所示。
(1)这是利用水比土有更大的( )
A. 比热容 B. 密度 C. 热值 D. 导热性
(2)在太阳的照射下棚内温度很快升高,内能__________(A.增大B.不变C.减小),这是通过__________的方式,改变其内能的。
2. 如图是某汽油机的能量流向图,根据图中给出的信息,回答下列问题:
(1)该汽油机的效率为__________,若按此汽油机效率计算,当汽油完全燃烧放出的热量为3×107J时汽车用来做功的能量为__________J。
(2)燃料燃烧时,燃料质量减小,其热值会__________。
A. 增大 B. 减小 C. 不变
3. 随着“双碳”目标推进,燃料发生了大规模的更替,新能源汽车也逐步替代传统燃油汽车,请你结合具体情境展开分析。
(1)我国大力推广新能源汽车,主要是为了减少__________污染。
A. 大气 B. 声
(2)如图是传统燃油机的__________冲程,该冲程的能量转化是__________能转化为__________能。
4. 用验电器检验物体是否带电或导电。
(1)毛皮摩擦过的橡胶棒带__________电,当接触到验电器A的金属球时,如图A所示,金属箔张开,这是因为金属箔与金属杆带上同种电荷而相互__________。
(2)用金属棒连接两个验电器的金属球时,A的金属箔张角变小,而B的金属箔张开,由此在金属棒中的瞬间电流方向为__________。
A. A到B B. B到A
5. 各种用电器为我们提供了舒适便捷的生活条件。
(1)教室里电灯正常工作时的电压为______V;
(2)教室里各电灯间是__________连接的;
A. 串联 B. 并联
(3)对下列常见的用电器工作时电流大小估测合理的是( )
A. 电子手表的电流约为0.62A B. 台灯的电流约为2mA
C. 计算器的电流约为 D. 家用空调器的电流约为5A
6. 小光在学习完串联电路和并联电路的特点后,想要使用电流表、电压表测量相关数据。
(1)连接电路时,开关应处于__________状态;
(2)如图是小光连接的电路,请在电路中“○”填入电流表或电压表的符号,使电路连接正确_______。
7. 汽车很多设计都与电现象有关。
(1)为了提醒驾驶员汽车后备箱的开、关情况,汽车上设置了“后备箱指示灯”以提醒驾驶员。当后备箱关好时,相当于闭合开关,指示灯不亮;后备箱未关好时,相当于断开开关,指示灯发光,下列图中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
(2)油罐车的尾部通常会挂一条铁链直达路面,是为了避免静电放电引发危险,下列措施也属于防止静电危害的是( )
A. 静电复印 B. 静电植绒 C. 静电腕带 D. 静电除尘
8. 小明在探究“并联电路电流的特点”。
(1)电流表接入电路前,应选择合适的__________。闭合开关,若发现指针向“0”刻度的左侧偏转,电流表连接存在的错误是:电流表__________。
(2)在如图所示的电路中,有两根导线尚未连接,请用笔画线代替导线补上________。补上后要求:闭合开关S后,电流表只测量通过灯L2的电流。
9. 小吴在探究“串联电路电压的特点”,如图所示。
(1)闭合开关,电压表示数如图乙所示,则电压表示数为__________V。
(2)断开开关,将接线柱b接点改接到c接点上。相比图乙,闭合开关S,电压表的示数__________。
A. 增大 B. 不变 C. 减小
10. 电子测温仪及原理图如图所示,电源电压保持不变,R是热敏电阻,R0为定值电阻。测温时,图乙中显示仪的示数随体温升高而增大,下列分析正确的是( )
A. 图乙中显示仪相当于电流表
B. 图乙中显示仪相当于电压表
C. 热敏电阻R的阻值随着温度的升高而减小
D. 电阻R0阻值变大,测相同体温,显示仪示数变小
11. 在探究“形成热岛效应的原因:比较不同物质吸热的情况”的实验中,实验装置如图所示。
加热时间/min
0
1
2
3
4
甲的温度/℃
30
34
38
42
46
乙的温度/℃
22
27
32
37
42
(1)实验中应量取______相同的甲、乙两种液体,分别倒入相同的烧杯中,用相同的电加热器加热;
(2)当它们吸收相同热量时,通过比较______来判断吸热能力的强弱;分析实验数据可知液体______(A.甲 B.乙)的吸热能力强。
12. 如图所示,用薄纸折成小船,在纸船中倒入适量的水,用点燃的蜡烛在纸船底部中间区域加热。在水烧干前,纸船不会被点燃。小东想要探究“纸船烧水”时,纸船不会被点燃的原因,查阅资料后得知:(a)普通纸的着火点(燃点)一般在;(b)薄纸具有导热能力;(c)在水烧干前,纸船底部与水的温度差可忽略不计;(d)实验中,测得纸船内水的温度与加热时间的关系如下表:
1标准大气压下
加热时间(分钟)
0
1
2
3
4
5
6
7
水的温度()
20
38
54
70
83
95
100
100
(1)分析比较表格数据中水的温度和加热时间的关系,可得出的初步结论是:________;
(2)结合所学知识和上述信息,指出在水烧干前,纸船不会被点燃的原因,并写出分析过程:________。
二、学科综合
13. 实验小组在探究“通过导体的电流与导体电阻关系”的实验时,选用的器材:电源电压为6V保持不变、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个,阻值不同的定值电阻四个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω),若干导线。
(1)请用笔画线代替导线将图甲实物图补充完整________。要求:滑片P位于d端时,变阻器连入电路阻值最大;
(2)先将5Ω的定值电阻接入ab间,闭合开关,移动滑片P使电压表示数为;保持滑片位置不动,断开开关后,将5Ω的定值电阻换成10Ω接入ab间,为了完成该实验,闭合开关后应进行的操作是:________;完成实验后,同学们根据实验数据绘制出了I-R图像,如图乙所示。根据图像得出实验结论:__________;
(3)本实验所用滑动变阻器规格可能是__________(选填字母),并说明理由。
A. “10Ω 2A” B. “20Ω 2A” C. “50Ω 1A”
14. 在如图所示的电路中,电源电压为U0保持不变。
(1)当开关S1和S2同时闭合时,则发生短路的小灯是__________。
A. L1 B. L2 C. L1和L2
(2)当开关S1和S2同时断开时,两灯正常发光,一段时间后,两灯同时熄灭。若电路中仅有一处故障,且发生在小灯L1或L2上。现通过开关S1和S2的开闭排查出所有可能的故障情况,请写出操作、电压表示数及对应的故障_______。
15. 氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点,被认为是当前最理想的能源,氢燃料新能源公交车逐渐在不少城市投入使用,氢的热值为1.4×108J/kg。
(1)求质量为0.06kg的氢燃料完全燃烧放出的热量Q氢;
(2)若这些热量全部被质量为100kg水吸收,求水升高的温度。[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]
16. 小红做“用电流表、电压表测电阻”实验,电源电压保持不变,电压表只有0~3V完好,其它实验器材齐全且完好。小红正确连接电路,移动滑动变阻器滑片至阻值最大处,闭合开关,发现两电表示数如图(a)、(b)所示。为了完成实验,她对电路进行了调整,闭合开关,移动滑片,将实验数据记录在下表中。
实验序号
电压表示数(V)
电流表示数(A)
1
3.0
0.30
2
2.5
0.34
3
2.0
0.40
(1)“用电流表、电压表测电阻”的实验原理是______;
(2)求待测电阻的阻值。(待测电阻精确到0.1Ω)
17. 在如图所示的电路中,电源电压为12V保持不变,滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样。闭合开关S,移动变阻器的滑片,当电流表示数为1A时。
(1)求变阻器R1连入电路的阻值。
(2)若将一个定值电阻接入MN两点间,移动滑片,电流表示数发生变化,则变阻器R1与电阻R2的连接方式__________。
A. 一定串联 B. 一定并联 C. 可能串联
(3)现将变阻器R1和阻值为R0定值电阻(10Ω≤R0≤15Ω)并联连入MN两点间,移动滑片P,在确保电路各元件正常工作的前提下,求电流表示数的最大变化量及对应R0的范围。
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九年级物理学科
一、学科基础:
1. 某种温室大棚由棚膜和土墙搭建而成。为使大棚白天储存太阳更多的能量,科研人员指导农户用水墙替换土墙,如图所示。
(1)这是利用水比土有更大的( )
A. 比热容 B. 密度 C. 热值 D. 导热性
(2)在太阳的照射下棚内温度很快升高,内能__________(A.增大B.不变C.减小),这是通过__________的方式,改变其内能的。
【答案】(1)A (2) ①. A ②. 热传递
【解析】
【小问1详解】
用水墙替换土墙,是因为水的比热容更大,受外界影响时温度变化更小,故A正确,BCD错误。
故选A。
【小问2详解】
[1]物体的内能与温度有关,同一物体温度升高,内能增大。在太阳的照射下棚内温度很快升高,内能变大。
[2]棚内温度升高是因为吸收了太阳的热量、内能增大,所以是通过热传递的方式改变其内能的。
2. 如图是某汽油机的能量流向图,根据图中给出的信息,回答下列问题:
(1)该汽油机的效率为__________,若按此汽油机效率计算,当汽油完全燃烧放出的热量为3×107J时汽车用来做功的能量为__________J。
(2)燃料燃烧时,燃料质量减小,其热值会__________。
A. 增大 B. 减小 C. 不变
【答案】(1) ①. 30% ②. ##
(2)C
【解析】
【小问1详解】
[1]效率η是指有用功占燃料完全燃烧时释放热量的百分比,所以由图可知,
[2]根据可得,汽油完全燃烧放出的热量为时汽车用来做功的能量
【小问2详解】
热值是燃料的一种特性,表示单位质量燃料完全燃烧放出的热量,它只与燃料的种类有关,与质量、体积、是否燃烧无关,所以燃料燃烧时,燃料质量减小,其热值不变,故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
3. 随着“双碳”目标推进,燃料发生了大规模的更替,新能源汽车也逐步替代传统燃油汽车,请你结合具体情境展开分析。
(1)我国大力推广新能源汽车,主要是为了减少__________污染。
A. 大气 B. 声
(2)如图是传统燃油机的__________冲程,该冲程的能量转化是__________能转化为__________能。
【答案】(1)A (2) ①. 做功 ②. 内 ③. 机械
【解析】
【小问1详解】
传统燃油汽车燃烧汽油或柴油,会排放大量有害气体,如二氧化碳,温室气体,加剧全球变暖、一氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物等,会造成空气污染,而新能源汽车(如电动汽车)不直接燃烧化石燃料,运行时无尾气排放,因此,推广新能源汽车的主要目的是减少大气污染,助力“双碳”目标,故A符合题意,B不符合题意。
故选A。
【小问2详解】
[1][2][3]由图可知,该冲程两个气门关闭,活塞下行,火花塞点火,是传统燃油机的做功冲程,在做功冲程中燃料燃烧产生高温高压气体,气体膨胀推动活塞运动,将内能转化为机械能。
4. 用验电器检验物体是否带电或导电。
(1)毛皮摩擦过的橡胶棒带__________电,当接触到验电器A的金属球时,如图A所示,金属箔张开,这是因为金属箔与金属杆带上同种电荷而相互__________。
(2)用金属棒连接两个验电器的金属球时,A的金属箔张角变小,而B的金属箔张开,由此在金属棒中的瞬间电流方向为__________。
A. A到B B. B到A
【答案】(1) ①. 负 ②. 排斥
(2)B
【解析】
【小问1详解】
[1]丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,毛皮摩擦过的橡胶棒带负电。
[2]验电器的工作原理为同种电荷相互排斥,所以金属箔与金属杆带上同种电荷而相互排斥。
【小问2详解】
毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,接触到验电器A的金属球时,验电器A带负电,用金属棒连接两个验电器的金属球时,负电荷移动方向为A到B,由于电流方向与负电荷移动方向相反,故电流方向为B到A,故B符合题意,A不符合题意。
故选B。
5. 各种用电器为我们提供了舒适便捷的生活条件。
(1)教室里电灯正常工作时的电压为______V;
(2)教室里各电灯间是__________连接的;
A. 串联 B. 并联
(3)对下列常见的用电器工作时电流大小估测合理的是( )
A. 电子手表的电流约为0.62A B. 台灯的电流约为2mA
C. 计算器的电流约为 D. 家用空调器的电流约为5A
【答案】(1)220 (2)B
(3)D
【解析】
【小问1详解】
我国家庭电路电压为220V,教室里电灯正常工作时的电压为220V。
【小问2详解】
教室里各电灯可以独立工作,互不影响,是并联的关系,故B符合题意,A不符合题意。
故选B。
【小问3详解】
A.电子手表的电流约为,故A不符合题意;
B.台灯的电流约为0.2A,合200mA,故B不符合题意;
C.计算器的电流约为,故C不符合题意;
D.家用空调器的电流较大,约为5A,故D符合题意。
故选D。
6. 小光在学习完串联电路和并联电路的特点后,想要使用电流表、电压表测量相关数据。
(1)连接电路时,开关应处于__________状态;
(2)如图是小光连接的电路,请在电路中“○”填入电流表或电压表的符号,使电路连接正确_______。
【答案】(1)断开 (2)
【解析】
【小问1详解】
连接电路时,若开关闭合,可能造成短路、电流过大,损坏电源或电表,所以必须将开关断开,防止意外。
【小问2详解】
由图可知,若两个位置都为电压表,闭合开关后电路无法形成通路,不合理,若都为电流表,则闭合开关后左边灯泡被短路,不合理,若上边位置为电流表,下边为电压表,闭合开关后两个灯泡串联,两个电压表分别测两个灯泡的电压,合理,若上边位置为电压表,下边为电流表,则闭合开关后,左边的灯泡无法接入电路,不合理,所以要使电路连接正确,应该上边位置为电流表,下边的为电压表,如下图所示:
7. 汽车很多设计都与电现象有关。
(1)为了提醒驾驶员汽车后备箱的开、关情况,汽车上设置了“后备箱指示灯”以提醒驾驶员。当后备箱关好时,相当于闭合开关,指示灯不亮;后备箱未关好时,相当于断开开关,指示灯发光,下列图中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
(2)油罐车的尾部通常会挂一条铁链直达路面,是为了避免静电放电引发危险,下列措施也属于防止静电危害的是( )
A. 静电复印 B. 静电植绒 C. 静电腕带 D. 静电除尘
【答案】(1)B (2)C
【解析】
【小问1详解】
由题意知,当后备箱关好时,相当于闭合开关,指示灯不亮;后备箱未关好时,相当于断开开关,指示灯发光;这说明指示灯与S并联,闭合开关后指示灯被短路,但整个电路不能短路,即电路中必须串联一个电阻保护电路,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【小问2详解】
A.静电复印是利用静电吸附墨粉的原理实现复印,属于对静电的利用,并非防止静电危害,故A不符合题意;
B.静电植绒是借助静电使绒毛吸附在材料表面,属于对静电的利用,故B不符合题意;
C.静电腕带通过导体将人体积累的静电导走,避免静电放电造成危害,与油罐车挂铁链导走静电的原理一致,属于防止静电危害的措施,故C符合题意;
D.静电除尘是利用静电吸附空气中的粉尘,属于对静电的利用,故D不符合题意。
故选C。
8. 小明在探究“并联电路电流的特点”。
(1)电流表接入电路前,应选择合适的__________。闭合开关,若发现指针向“0”刻度的左侧偏转,电流表连接存在的错误是:电流表__________。
(2)在如图所示的电路中,有两根导线尚未连接,请用笔画线代替导线补上________。补上后要求:闭合开关S后,电流表只测量通过灯L2的电流。
【答案】(1) ①. 量程 ②. 正负接线柱接反了
(2)
【解析】
【小问1详解】
[1]电流表接入电路前,应选择合适的量程。若选择大量程,可能会导致偏转角度过小,读数不准确,若选择小量程,当电路中电流过大时,可能会烧坏电流表。
[2]电流从正接线柱流入,负接线柱流出时,电流表指针向右偏转,闭合开关,若发现指针向“0”刻度的左侧偏转,说明电流表的正负接线柱接反了。
【小问2详解】
由题意可知,两灯并联,闭合开关S后,灯L1和L2都能发光,说明开关在干路上,电流表只测量通过灯L2的电流,则电流表串联在L2的支路上,因此应将电源的正极与L1右端相连,电流表的负接线柱与L2的右端相连,如图所示:
9. 小吴在探究“串联电路电压的特点”,如图所示。
(1)闭合开关,电压表示数如图乙所示,则电压表示数为__________V。
(2)断开开关,将接线柱b接点改接到c接点上。相比图乙,闭合开关S,电压表的示数__________。
A. 增大 B. 不变 C. 减小
【答案】(1)0.5 (2)A
【解析】
【小问1详解】
如图乙,电压表量程为0~3V,分度值为0.1V,读数为0.5V。
【小问2详解】
由图甲可知,两灯泡串联,电压表并联在灯两端,断开开关,将接线柱b接点改接到c接点上后电压表测量电路总电压,串联电路中电源电压等于各用电器两端电压之和,所以电压表示数变大,故A符合题意,BC不符合题意。
故选A。
10. 电子测温仪及原理图如图所示,电源电压保持不变,R是热敏电阻,R0为定值电阻。测温时,图乙中显示仪的示数随体温升高而增大,下列分析正确的是( )
A. 图乙中显示仪相当于电流表
B. 图乙中显示仪相当于电压表
C. 热敏电阻R的阻值随着温度的升高而减小
D. 电阻R0阻值变大,测相同体温,显示仪示数变小
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.由图乙可知,电路是两电阻串联,显示仪是并联在电阻R两端的,根据电流表和电压表的使用原则可知,是由电压表改装的,故A错误,B正确;
C.根据题意显示仪的示数随体温升高而增大,由串联分压原理可知,热敏电阻R的阻值变大,即热敏电阻R的阻值随着温度的升高而增大,故C错误;
D.测相同体温时,热敏电阻的阻值不变,电阻R0阻值变大,由串联分压原理可知,R0两端电压会变大,电源电压不变,根据串联电压规律可知,热敏电阻两端的电压会变小,即显示仪示数变小,故D正确。
故选BD。
11. 在探究“形成热岛效应的原因:比较不同物质吸热的情况”的实验中,实验装置如图所示。
加热时间/min
0
1
2
3
4
甲的温度/℃
30
34
38
42
46
乙的温度/℃
22
27
32
37
42
(1)实验中应量取______相同的甲、乙两种液体,分别倒入相同的烧杯中,用相同的电加热器加热;
(2)当它们吸收相同热量时,通过比较______来判断吸热能力的强弱;分析实验数据可知液体______(A.甲 B.乙)的吸热能力强。
【答案】(1)质量 (2) ①. 升高的温度 ②. A
【解析】
【小问1详解】
根据控制变量法,比较不同物质吸热的情况的实验中,应量取质量相同的甲、乙两种液体,分别倒入相同的烧杯中,用相同的电加热器加热。
【小问2详解】
[1]比较物质吸热能力的两种方法:使相同质量的不同物质升高相同的温度,比较吸收的热量(即比较加热时间),吸收热量多的吸热能力强;或使相同质量的不同物质吸收相同的热量(即加热相同的时间),比较温度的变化,温度变化小的吸热能力强;实验中,当它们吸收相同热量时,通过比较升高的温度来判断吸热能力。
[2]由表可知,加热相同时间,吸收相同热量,液体甲升高的温度较少,则液体甲的吸热能力强。
12. 如图所示,用薄纸折成小船,在纸船中倒入适量的水,用点燃的蜡烛在纸船底部中间区域加热。在水烧干前,纸船不会被点燃。小东想要探究“纸船烧水”时,纸船不会被点燃的原因,查阅资料后得知:(a)普通纸的着火点(燃点)一般在;(b)薄纸具有导热能力;(c)在水烧干前,纸船底部与水的温度差可忽略不计;(d)实验中,测得纸船内水的温度与加热时间的关系如下表:
1标准大气压下
加热时间(分钟)
0
1
2
3
4
5
6
7
水的温度()
20
38
54
70
83
95
100
100
(1)分析比较表格数据中水的温度和加热时间的关系,可得出的初步结论是:________;
(2)结合所学知识和上述信息,指出在水烧干前,纸船不会被点燃的原因,并写出分析过程:________。
【答案】 ①. 比较表格数据中水的温度和加热时间的关系可知,水沸腾前,加热时间越长,吸收的热量越多,水的温度越高,水沸腾后,吸收热量,温度保持不变。 ②. 水烧干前,水沸腾后,温度保持不变,由于水的沸点低于纸的着火点,所以纸船不会被点燃。
【解析】
【详解】[1]略。
[2]略。
二、学科综合
13. 实验小组在探究“通过导体的电流与导体电阻关系”的实验时,选用的器材:电源电压为6V保持不变、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个,阻值不同的定值电阻四个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω),若干导线。
(1)请用笔画线代替导线将图甲实物图补充完整________。要求:滑片P位于d端时,变阻器连入电路阻值最大;
(2)先将5Ω的定值电阻接入ab间,闭合开关,移动滑片P使电压表示数为;保持滑片位置不动,断开开关后,将5Ω的定值电阻换成10Ω接入ab间,为了完成该实验,闭合开关后应进行的操作是:________;完成实验后,同学们根据实验数据绘制出了I-R图像,如图乙所示。根据图像得出实验结论:__________;
(3)本实验所用滑动变阻器规格可能是__________(选填字母),并说明理由。
A. “10Ω 2A” B. “20Ω 2A” C. “50Ω 1A”
【答案】(1) (2) ①. 向d端移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为 ②. 在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比 (3)C
【解析】
【小问1详解】
根据实验电路是串联的,电压表测定值电阻两端电压,电流表测电路中的电流,根据题意,滑片P位于d端时,变阻器连入电路阻值最大,则应将接线柱c接入电路,如下图所示:
【小问2详解】
[1]将5Ω电阻换成10Ω的电阻后,根据串联分压原理可知,定值电阻两端电压会变大,为保持电阻两端电压不变,应将滑动变阻器两端电压变大,滑动变阻器接入电路中的阻值变大,应向d端移动滑片,使滑动变阻器接入电路的阻值增大,直到电压表示数为。
[2]由图乙中的图像可知,当电压一定时,得到的电流与电阻的关系是一条反比例函数的曲线,所以可以得到结论:在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
【小问3详解】
由图乙可知,定值电阻两端的电压控制为
滑动变阻器分担的电压为
当接入20Ω的定值电阻时,根据串联分压原理可知
即
解得,故本实验所用滑动变阻器规格可能是“50Ω 1A”,故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
14. 在如图所示的电路中,电源电压为U0保持不变。
(1)当开关S1和S2同时闭合时,则发生短路的小灯是__________。
A. L1 B. L2 C. L1和L2
(2)当开关S1和S2同时断开时,两灯正常发光,一段时间后,两灯同时熄灭。若电路中仅有一处故障,且发生在小灯L1或L2上。现通过开关S1和S2的开闭排查出所有可能的故障情况,请写出操作、电压表示数及对应的故障_______。
【答案】(1)A (2)
当开关S1和S2同时断开时,两灯正常发光,一段时间后,两灯同时熄灭,说明电路出现了断路,开关S1闭合、S2断开时,电压表有示数,说明电压表串联进电路,与电压表并联的部分发生断路,即L2断路,若电压表无示数,说明与电压表并联之外的电路发生了断路,即L1断路。开关S2闭合、S1断开时,电压表串联在电源两端,一定有示数,无法判断故障情况。
【解析】
【小问1详解】
当开关S1和S2同时闭合时,两个开关相当于一根导线并联在L1两端,L1会发生短路,故BC不符合题意,A符合题意。
故选A。
【小问2详解】
略。
15. 氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点,被认为是当前最理想的能源,氢燃料新能源公交车逐渐在不少城市投入使用,氢的热值为1.4×108J/kg。
(1)求质量为0.06kg的氢燃料完全燃烧放出的热量Q氢;
(2)若这些热量全部被质量为100kg水吸收,求水升高的温度。[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
已知,,氢燃料完全燃烧放出的热量为
【小问2详解】
热量全部被水吸收,故
根据水的吸热公式可得,水升高的温度为
16. 小红做“用电流表、电压表测电阻”实验,电源电压保持不变,电压表只有0~3V完好,其它实验器材齐全且完好。小红正确连接电路,移动滑动变阻器滑片至阻值最大处,闭合开关,发现两电表示数如图(a)、(b)所示。为了完成实验,她对电路进行了调整,闭合开关,移动滑片,将实验数据记录在下表中。
实验序号
电压表示数(V)
电流表示数(A)
1
3.0
0.30
2
2.5
0.34
3
2.0
0.40
(1)“用电流表、电压表测电阻”的实验原理是______;
(2)求待测电阻的阻值。(待测电阻精确到0.1Ω)
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
实验中利用电流表测电流,电压表测电压,结合计算得出电阻的阻值,因此测量电阻的实验原理是
【小问2详解】
电压表只有0~3V完好。小红正确连接电路,则待测电阻和滑动变阻器串联,电压表与待测电阻并联,电流表测电路电流。移动滑动变阻器滑片至阻值最大处,闭合开关,发现两电表示数如图(a)、(b)所示,电压表示数为3V,电流为0.3A。若减小变阻器阻值,根据串联分压原理,变阻器电压减小,待测电阻电压变大,会超量程。由表可知,电流变大时,电压表示数减小,说明小红对电路进行的调整是将电压表与滑动变阻器并联。则电流为0.3A时,待测电阻和滑动变阻器的电压均为3V,则电源电压为
则第一次实验测量待测电阻的阻值为
第二次实验测量待测电阻的阻值为
第三次实验测量待测电阻的阻值为
为减小误差,应求平均值,则待测电阻的阻值为
17. 在如图所示的电路中,电源电压为12V保持不变,滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样。闭合开关S,移动变阻器的滑片,当电流表示数为1A时。
(1)求变阻器R1连入电路的阻值。
(2)若将一个定值电阻接入MN两点间,移动滑片,电流表示数发生变化,则变阻器R1与电阻R2的连接方式__________。
A. 一定串联 B. 一定并联 C. 可能串联
(3)现将变阻器R1和阻值为R0定值电阻(10Ω≤R0≤15Ω)并联连入MN两点间,移动滑片P,在确保电路各元件正常工作的前提下,求电流表示数的最大变化量及对应R0的范围。
【答案】(1)12Ω (2)C
(3)电流表示数的最大变化量为1.4A,对应R0的范围为12Ω ≤ R0 ≤ 15Ω。
【解析】
【小问1详解】
闭合开关后,电路中只有工作,根据欧姆定律 ,已知电源电压,电流,则:
【小问2详解】
将一个定值电阻接入MN两点间,如果直接接在MN点上,是并联,如果断开某一个点接入是串联,都可以改变电路中的电流,故可能是串联,也可能是并联,故选C。
【小问3详解】
因为R0是定值电阻,并联接入电路后通过它的电流不变,所以根据并联电路的电流规律可知电流表示数的变化量就等于滑动变阻器所在支路的电流变化量,变阻器接入电路的电阻最大时,通过它的电流最小,为
滑动变阻器允许通过的最大电流为2A,故电流表示数的最大变化量为
因为要保证电路各元件正常工作,所以电路中的总电流不能超过电流表的最大量程3A,当滑动变阻器通过的电流为2A时,通过定值电阻的电流最大为1A,则可知R0允许接入电路中的阻值至少为
如果定值电阻的阻值小于12Ω,那么就有使电流表超出最大量程的风险,故定值电阻的范围是。
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