2025-2026学年人教版物理九年级上学期期末模拟练习卷(03 )(第13至第20章)
2025-11-30
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2025-2026学年人教版九年级物理新教材全册期末考试模拟练习试卷(全国通用)
九年级物理全册期末模拟练习卷(03)(人教版新教材第13至第20章)
(满分100分,答题时间90分钟)
一、单项选择题(有10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项是正确的)
1. 在沿海地区,炎热、晴朗的天气里常常出现“海陆风”,当出现如图所示风向时,通
常( )
A.发生在白天,且陆地温度较高 B.发生在白天,且海水温度较高
C.发生在夜晚,且陆地温度较高 D.发生在夜晚,且海水温度较高
2. 古代人们常用钻木取火,下列情况改变内能方式与其不同的是( )
A. 甲图:冬天搓手取暖 B. 乙图:小朋友溜滑梯臀部发热
C. 丙图:热鸡蛋放在冷水中冷却 D. 丁图:压缩空气使其内能增大
3.如图所示的电路,要使灯泡L1和L2组成并联电路,应该( )
A.只闭合S2 B.只闭合S1
C.同时闭合S1和S2 D.同时闭合S1和S3
4.从生活走向物理,从物理走向社会。下列关于生活中的物理现象说法正确的是( )
A.拦河大坝“上窄下宽”是因为液体压强与排开液体体积有关
B.不接触低压带电体,不靠近高压带电体
C.用鱼竿钓鱼时鱼竿属于省力杠杆
D.百米赛跑冲过终点时不能立即停下来,是因为人受到惯性的作用
5. 导线中自由电子定向移动需要“动力”的推动,图中用高度差形象地表示了由电池提供的这种推动作用,那么高度差表示的量是( )
A. 电流 B. 电阻 C. 电压 D. 电功
6. 某同学利用表格中的几种导体探究影响导体电阻大小的因素。下列说法正确的是( )
导体代号
长度m
横截面积/mm2
材料
①
1.0
0.2
锰铜
②
1.0
0.4
锰铜
③
0.5
0.4
锰铜
④
1.0
0.4
镍铬合金
A. 为检验“导体电阻跟导体长度有关”的猜想,应选用导体①与②
B. 为检验“导体电阻跟导体长度有关”的猜想,应选用导体①与③
C. 为检验“导体电阻跟导体横截面积有关”的猜想,应选用导体①与④
D. 为检验“导体电阻跟导体材料有关”的猜想,应选用导体②与④
7.某家庭某月初电能表的示数如图甲,月底表盘示数如图乙,他所在地区每度电的电费是0.5元,将某家用电器单独接在该电能表上正常工作5 min,电能表指示灯闪烁了160次,则( )
A.本月他家应缴纳电费45元 B.该家庭总共耗电17172KW·h
C.这个用电器5 min耗电160J D.该电能表只能在30A电路中使用
8. 如图所示,电源电压为3V,R0的阻值为5Ω,滑动变阻器R的最大阻值为10Ω,a、b为滑动变阻器两个端点。闭合开关,下列说法正确的是( )
A. 若将滑片移动到a端,电路仍能正常工作
B. 滑片在b端时,电流表A1示数为0.3A
C. 滑片由b端向a端移动,电流表A2示数变大
D. 滑片移动到中点时,电流表A1与A2示数比为2∶1
9. 某品牌电火锅有低温、中温和高温三挡,如图甲所示。其简化电路如图乙所示,R1、R2为阻值一定的电热丝(R1<R2)。通过开关S1、S2的断开和闭合,可以让电火锅在不同的挡位工作。下列说法中正确的是( )
A.S1闭合、S2断开时火锅处于低温挡
B.高温档一定比低温挡产生热量多
C.先闭合S1、再闭合S2电路总电阻增大
D.高温挡时断开S2,R1两端电压不变
10. 海鲜保存常要求温度低于-18℃。小明为海鲜市场的冷库设计了温度自动报警器,其原理如图甲所示。控制电路和工作电路的电源电压均为3V保持不变,电磁铁线圈电阻忽略不计,乙图为热敏电阻R随温度变化的图像。冷库温度等于或高于-18℃时,工作电路报警。下列说法正确的是( )
A. 冷库温度升高时,热敏电阻R阻值变大
B. 工作电路报警时,衔铁被吸下,灯亮铃不响
C. 冷库温度为-18℃时,控制电路中电流为0.03A
D. 冷库温度降低时,控制电路消耗的电功率变大
二、多项选择题(有3小题,每小题3分,共9分。每小题有两个或两个以上选项是正确的,全部选对得3分,选项正确但不全得1分,有错误选项的不得分)
11. 与固体燃料相比,液体燃料火箭无需人工雕刻火药。甲烷是天然气的主要成分。液态甲烷作为火箭发射的燃料之一,其密度约为0.42×103kg/m3,热值为5.0×107J/kg。酒精的密度为0.8×103kg/m3,热值为3.0×107J/kg,下列关于液态甲烷和酒精的叙述正确的是( )
A. 酒精的密度比液态甲烷的密度小
B. 液态甲烷燃烧时,化学能转化为内能
C. 相同体积的液态甲烷和酒精,液态甲烷的质量更大
D. 10kg的液态甲烷完全燃烧,放出的热量为5.0×108J
12.如图甲为可调亮度台灯,图乙为用于调光的电位器结构图。、、是它的三个接线柱,、分别与弧形电阻丝的两端相连,与金属滑片相连。转动旋钮,滑片在弧形电阻丝上滑动即可调节灯泡亮度。下列分析正确的是( )
A. 电位器与灯泡串联
B. 电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变灯泡亮度的
C. 若只将接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变亮
D. 若只将接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变亮
13. 家庭节电建议是一个非常重要的话题,以下建议合理的是( )
A. 像电视、电脑这些,不用的时候就关掉或者调到待机状态。
B.将家里的灯泡换成LED的
C.使用智能插座
D. 不用定期保养家电
三、填空题(有8小题,每空1分,共17分)
14. 如图所示,图A、B、C、D是四冲程汽油机的工作示意图,图E、F是演示实验的示意图,B图是______冲程,与它原理相同的是______图所示的演示实验。
15. A、B是两个轻质泡沫小球,C是用丝绸摩擦过的玻璃棒,A、B、C三者之间相互作用时的情景分别如图所示,由此可判断A球带 电,B球带 电或 。
16.实验室中常用的滑动变阻器是把 (选填“镍铬合金丝”或“铜丝”)紧密地缠绕在瓷筒上制成的。如图所示的电阻箱读数为 Ω。
17. 小张用如图所示的电路测量小灯泡的电阻,电流表和电压表选用小量程。闭合开关前,将滑动变阻器的滑片移到最右端的目的是_______。闭合开关,她发现灯泡不亮,两电表的示数均很小,经过检查,确认电路连接正确,两电表均完好,小张的下一步操作应该是______。
18.如图所示,小明正在使用试电笔辨别正常家庭电路中三孔插座的火线与零线,此时试电笔氖管______(选填“发光”或“不发光”);C孔应接地线,是为了______对人体造成伤害。
19.闭合电路的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动时,导体中就会产生电流。这种利用磁场产生电流的现象叫做______现象。利用这一现象,人们发明了______(选填“电动机”或“发电机”)。
20. 如图为灯泡L和定值电阻R的I-U图像,若将L和R并联在电源电压为3V的电路中,干路电流为______A;若将其串联在电源电压为4V的电路中,L和R的阻值之比为______。
21. 小明家电能表的铭牌如图所示,图中电能表的示数是 ;若小明家电路只接入电冰箱,当冰箱制冷5min时,电能表的指示灯闪烁25次,电冰箱消耗的电能为 J。
四、简答与作图题(有4小题,共8分)
22. (2分)电动汽车,绿色环保,在方便出行的同时也存在安全隐患,多起火灾是由于不规范充电引起的,为了安全,我们一定要规范充电。如图甲为某品牌电动汽车直流充电桩,充电电压400V,充电时功率P与储能比H(电池当前储能占充满状态储能的百分比)的关系如图像乙,在AB、BC、CD、DE四段充电过程中,哪段过程最容易使导线升温、老化,甚至引起火灾?说出你的理由。
23.(2分)根据甲图所示的电路图,做出连接乙图的实物图
24. (2分)如图,请用笔画线代替导线,将带开关的电灯、带保险丝的插座分别接入家庭电路。
25.(2分)小磁针放在两通电螺线管之间,静止时处于如图所示的位置,请完成螺线管B的绕线并标出电流的方向.
五、探究与实验题(有4小题,共26分)
26.(7分)在探究“比较不同物质吸热情况”的实验中,实验装置如图所示。
时间/min
0
1
2
3
4
甲液体的温度/℃
25
32
39
46
53
乙液体的温度/℃
25
40
55
70
85
(1)该实验除了图中的实验器材之外,还需要用到的实验测量仪器有: 和 ;
(2)实验中选用了规格相同的电加热器,同时应该控制甲、乙两烧杯中液体的 (选填“质量”或“体积”)相同;
(3)分析表格的数据可知,0~4min内,甲、乙两种液体吸收的热量是 的(选填“相同”或“不相同”),此实验是通过比较 (选填“加热时间”或“温度变化”)来判断吸热能力的大小;
(4)实验中用到的实验方法主要是 和 。
27.(6分)小美和小丽用如图甲所示的电路探究“串联电路的电压关系”。
(1)准备器材时,灯L1和灯L2应选用______(选填“相同”或“不同”)的规格;连接电路时,开关应处于______状态;
(2)小美用电压表测量L1两端的电压,闭合开关后,她发现电压表出现了图乙所示的现象,出现这种现象的原因是电压表选用的量程______;
(3)她们在测量L2两端的电压时,两灯突然熄灭,电压表示数变为0。小美用电压表检测L1两端的电压,示数为电源电压,由此判断出L1处的故障是______;L2是短路还是正常的?小丽在原电路中又添加了一个电路元件,就检验出了结果,她的方法可能是______(合理即可);
(4)她们排除故障后继续实验,得出了下表所示的一组数据。为了得出串联电路电压关系的普遍规律,他们还应当______。
L1两端电压/V
L2两端电压/V
串联后总电压/V
1.4
3.1
4.5
28.(7分)小明和小华一起探究电流与电阻的关系。器材有新干电池两节,5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻各一只,“20Ω1A”的滑动变阻器、电压表、电流表、开关各一只,导线若干。
(1)用笔画线代替导线将甲图中电路补充完整,使滑动变阻器滑片向左移动时电阻减小;
(2)将滑动变阻器滑片移动到最 端。闭合开关,小明发现电压表示数接近电源电压,可能是定值电阻R出现了 故障;
(3)排除故障后,移动滑动变阻器滑片,直至电压表示数为1V,此时电流表示数如图乙所示,大小为 A;
(4)小明逐一将10Ω和20Ω的电阻接入电路,继续进行实验。当 Ω的电阻接入电路后,无法将电压表示数调节到1V.于是,他改变定值电阻两端电压,重新依次进行实验。调节后的电压值应该不低于 V;
(5)实验结束后,小华觉得可以通过调整顺序来避免实验中存在的问题。合理的顺序是 。
29.(6分)物理兴趣小组小徐同学在做“测定小灯泡的电功率”实验,现有2个电源(电源电压未知),滑动变阻器2个分别标有A“10Ω 2A” B“20Ω 2A”字样,待测小灯(标有“6.0V”字样)、电流表、电压表、开关及导线若干。小徐正确串联连接电路,将滑动变阻器A的滑片移至最大阻值处,闭合开关S后,此时电压表示数、电流表示数如图所示。
(1)补全实验电路图;
(2)电压表所示示数为 伏;
(3)小徐仅更换电源与滑动变阻器,重新实验,记录数据如下表,其中有一组数据,小灯泡正常发光。请根据相关信息计算出小灯泡的额定功率P额。(需写出主要推理和计算过程)
实验序号
电流表示数(安)
电压表示数(伏)
1
0.38
6.5
2
0.46
5.5
3
0.52
4.5
4
0.54
4.0
六、综合与应用题(有3小题,共20分)
30.(5分) 某物理兴趣小组的同学,用天然气灶给10kg的水加热,同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线。若在6min内完全燃烧了0.2kg的天然气,【水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),天然气的热值为q=7×107 J/kg】求:
(1)天然气完全燃烧产生的热量;
(2)经过6min时间加热,水所吸收的热量;
(3)天然气灶烧水时的热效率。
(6分)如图所示电路,电源电压为6V且保持不变,滑动变阻器R1标有“50Ω,2A”字样。将滑动变阻器的滑片P滑至最右端,闭合S1、S2,电流表示I=0.6A,求:
(1)通过滑动变阻器R1的电流;
(2)R2的阻值;
(3)通电10s电流通过R2所做的功。
32. (9分)如图所示,电源电压不变,R1、R2均为定值电阻,R1=20Ω,R2=10Ω,R为滑动变阻器,电压表V1的量程为0~15V,V2的量程为0~3V。闭合开关,滑动变阻器R的滑片置于某一位置A时,电压表V1的示数为14V,V2的示数为2V。在保证电路安全的情况下移动R的滑片,两电表均能达到满偏。
(1)求滑片置于A时,电路中的电流;
(2)求电源电压;
(3)用最大阻值为50Ω的滑动变阻器R0替换电阻R1,不改变其他元件的连接。闭合开关,使电路总功率保持最大,在保证电路安全的情况下,调节R和R0接入电路的阻值,其中R仅可以在替换前的范围内变化,求R0接入电路的阻值范围。
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2025-2026学年人教版九年级物理新教材全册期末考试模拟练习试卷(全国通用)
九年级物理全册期末模拟练习卷(03)(人教版新教材第13至第20章)
(满分100分,答题时间90分钟)
一、单项选择题(有10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项是正确的)
1. 在沿海地区,炎热、晴朗的天气里常常出现“海陆风”,当出现如图所示风向时,通
常( )
A.发生在白天,且陆地温度较高 B.发生在白天,且海水温度较高
C.发生在夜晚,且陆地温度较高 D.发生在夜晚,且海水温度较高
【答案】D
【解析】水的比热容较大,同样质量的水和沙石,吸收相同的热量(接受相同的太阳辐射能),沙石的温度升高得多,陆面上空空气迅速增温而上升,海面上空的气温相对较冷,冷空气下沉并在近地面流向附近较热的陆面,补充那儿因热空气上升而造成的空缺,形成风。同理,在晚上相同受冷的情况下,陆地的温度低于海洋的温度,从而形成从陆地吹向海洋的风,故这样形成了海陆风。由图可知,风从陆地吹向海洋,则应发生在夜晚,故D符合题意,ABC不符合题意。故选D。
2. 古代人们常用钻木取火,下列情况改变内能方式与其不同的是( )
A. 甲图:冬天搓手取暖 B. 乙图:小朋友溜滑梯臀部发热
C. 丙图:热鸡蛋放在冷水中冷却 D. 丁图:压缩空气使其内能增大
【答案】C
【解析】钻木取火实质是通过做功的方式改变物体的内能。
A.搓手取暖,双手克服摩擦做功,是通过做功的方式改变物体内能,故A不符合题意;
B.小朋友溜滑梯时,臀部克服滑梯摩擦做功,是通过做功的方式改变物体内能,故B不符合题意;
C.热鸡蛋放在冷水中,鸡蛋和水温度不同,内能从鸡蛋传给水,是通过热传递的方式改变物体内能,故C符合题意;
D.压缩空气时,对空气做功,使空气内能增大,故D不符合题意。
故选C。
3.如图所示的电路,要使灯泡L1和L2组成并联电路,应该( )
A.只闭合S2 B.只闭合S1
C.同时闭合S1和S2 D.同时闭合S1和S3
【答案】D
【解析】A、只闭合S2时电流只有一条路径,电流依次流过L2、L1和开关S2,属串联电路,不合题意;
B、只闭合S3时电流只有一条路径,是L2的简单的电路,不合题意;
C、同时闭合S1和S2时电流会不经用电器直接从电源正极流向负极,属电源短路,是错误的,不合题意;
D、同时闭合S1和S3时电流有两条路径,分别流经灯泡L1和L2,属并联电路,符合题意。故选:D。
4.从生活走向物理,从物理走向社会。下列关于生活中的物理现象说法正确的是( )
A.拦河大坝“上窄下宽”是因为液体压强与排开液体体积有关
B.不接触低压带电体,不靠近高压带电体
C.用鱼竿钓鱼时鱼竿属于省力杠杆
D.百米赛跑冲过终点时不能立即停下来,是因为人受到惯性的作用
【答案】B
【解析】A.由于液体的压强随深度的增加而增大,河水的深度越深,压强越大,为了使拦河坝能承受更大的水压,应把拦河坝设计成下宽上窄的形状。故A错误;
B.安全用电的原则:不接触低压带电体,不靠近高压带电体,故B正确;
C.钓鱼时用的鱼竿,阻力臂大于动力臂,属于费力杠杆,故C错误;
D.运动员到达终点时不能立刻停下来,是由于运动员具有惯性,而不是受到惯性力,惯性是物体的一种性质,故D错误。
故选B。
5. 导线中自由电子定向移动需要“动力”的推动,图中用高度差形象地表示了由电池提供的这种推动作用,那么高度差表示的量是( )
A. 电流 B. 电阻 C. 电压 D. 电功
【答案】C
【解析】自由电子定向移动形成电流,电压是形成电流的原因。图中用高度差形象地表示了由电池提供的这种推动作用,动力即为电压,故C符合题意,A、B、D不符合题意。故选C。
6. 某同学利用表格中的几种导体探究影响导体电阻大小的因素。下列说法正确的是( )
导体代号
长度m
横截面积/mm2
材料
①
1.0
0.2
锰铜
②
1.0
0.4
锰铜
③
0.5
0.4
锰铜
④
1.0
0.4
镍铬合金
A. 为检验“导体电阻跟导体长度有关”的猜想,应选用导体①与②
B. 为检验“导体电阻跟导体长度有关”的猜想,应选用导体①与③
C. 为检验“导体电阻跟导体横截面积有关”的猜想,应选用导体①与④
D. 为检验“导体电阻跟导体材料有关”的猜想,应选用导体②与④
【答案】D
【解析】AB.为检验“导体电阻跟导体长度有关”的猜想,应控制导体的材料和横截面积相同,长度不同,应选用导体②和③,故AB错误;
C.为检验“导体电阻跟导体横截面积有关”的猜想,应控制导体的材料和长度相同,横截面积不同,应选用导体①和②,故C错误;
D.为检验“导体电阻跟导体材料有关”的猜想,应控制导体的长度和横截面积相同,材料不同,应选用导体②与④,故D正确、故选D
7.某家庭某月初电能表的示数如图甲,月底表盘示数如图乙,他所在地区每度电的电费是0.5元,将某家用电器单独接在该电能表上正常工作5 min,电能表指示灯闪烁了160次,则( )
A.本月他家应缴纳电费45元 B.该家庭总共耗电17172KW·h
C.这个用电器5 min耗电160J D.该电能表只能在30A电路中使用
【答案】A
【解析】AB.由电能表的示数可知,本月该家庭总共耗电为
本月他家应缴纳的电费为,故A符合题意,B不符合题意;
C. 将某家用电器单独接在该电能表上正常工作5 min,电能表指示灯闪烁了160次,这个用电器5 min消耗的电能为
,故C不符合题意;
D.电能表上“30A”表示电能表的额定最大电流为30A,电能表可以在电流不超过30A的电路中使用,故D不符合题意。
故选A。
8. 如图所示,电源电压为3V,R0的阻值为5Ω,滑动变阻器R的最大阻值为10Ω,a、b为滑动变阻器两个端点。闭合开关,下列说法正确的是( )
A. 若将滑片移动到a端,电路仍能正常工作
B. 滑片在b端时,电流表A1示数为0.3A
C. 滑片由b端向a端移动,电流表A2示数变大
D. 滑片移动到中点时,电流表A1与A2示数比为2∶1
【答案】D
【解析】A.若将滑片移动到a端,滑动变阻器R没有接入电路,电路被短路,故电路不能正常工作,故A错误;
B.滑片在b端时,R0与R并联,电流表A1测量电路中总电流,此时R的最大阻值为10Ω,则电流表A1示数为
故电流表A1示数为0.9A,故B错误;
C.滑片由b端向a端移动,R0与R并联,电流表A2测量通过R0的电流,滑动变阻器R的阻值减小,但是并联电路中各支路互不影响,则电流表A2示数不变,故C错误;
D.滑片移动到中点时,R0与并联,电流表A2测量通过R0的电流为
电流表A1测量电路中总电流为
则两表示数比为
故此时电流表A1与A2示数比为2∶1,故D正确。故选D。
9. 某品牌电火锅有低温、中温和高温三挡,如图甲所示。其简化电路如图乙所示,R1、R2为阻值一定的电热丝(R1<R2)。通过开关S1、S2的断开和闭合,可以让电火锅在不同的挡位工作。下列说法中正确的是( )
A.S1闭合、S2断开时火锅处于低温挡
B.高温档一定比低温挡产生热量多
C.先闭合S1、再闭合S2电路总电阻增大
D.高温挡时断开S2,R1两端电压不变
【答案】D
【解析】A.电源电压U一定,当S1闭合、S2断开时,只有R1接入电路,此时电路消耗的功率,当S2闭合、S1断开时,只有R2接入电路,此时电路消耗的功率,当S1、S2都闭合时,R1、R2并联,此时电路消耗的功率。因为上述3种连接方式的电路总电阻,所以,则S1闭合、S2断开时火锅处于中温挡,故A错误;
B.电火锅为纯电阻用电器,则电流通过用电器做功产生的电热Q=W=Pt,由公式可知产生的电热多少与功率和时间都有关,高温挡功率大,但不知道工作时间,所以不能确定高温档一定比低温挡产生热量多,故B错误;
C.先闭合S1,只有R1接入电路,再闭合S2,R1、R2并联,根据并联电路电阻特点,并联的电阻越多,总电阻越小,所以电路总电阻减小,故C错误;
D.高温挡时R1、R2并联,各用电器两端电压等于电源电压;断开S2,电路中只有R1,其两端电压也等于电源电压,所以R1两端电压不变,故D正确。故选D。
10. 海鲜保存常要求温度低于-18℃。小明为海鲜市场的冷库设计了温度自动报警器,其原理如图甲所示。控制电路和工作电路的电源电压均为3V保持不变,电磁铁线圈电阻忽略不计,乙图为热敏电阻R随温度变化的图像。冷库温度等于或高于-18℃时,工作电路报警。下列说法正确的是( )
A. 冷库温度升高时,热敏电阻R阻值变大
B. 工作电路报警时,衔铁被吸下,灯亮铃不响
C. 冷库温度为-18℃时,控制电路中电流为0.03A
D. 冷库温度降低时,控制电路消耗的电功率变大
【答案】C
【解析】A.由图乙可知,当冷库温度升高时,热敏电阻的阻值减小,故A错误;
B.根据图甲,当衔铁被吸下后,电铃接通,灯泡断路,则铃响灯不亮,故B错误;
C.冷库温度为-18℃时,由图乙可知热敏电阻的阻值为100Ω,控制电路中电流为
故C正确;
D.冷库温度降低时,由图乙可知热敏电阻阻值变大,根据欧姆定律可知电路中电流变
小,根据可知控制电路中电功率变小,
故D错误。故选C。
二、多项选择题(有3小题,每小题3分,共9分。每小题有两个或两个以上选项是正确的,全部选对得3分,选项正确但不全得1分,有错误选项的不得分)
11. 与固体燃料相比,液体燃料火箭无需人工雕刻火药。甲烷是天然气的主要成分。液态甲烷作为火箭发射的燃料之一,其密度约为0.42×103kg/m3,热值为5.0×107J/kg。酒精的密度为0.8×103kg/m3,热值为3.0×107J/kg,下列关于液态甲烷和酒精的叙述正确的是( )
A. 酒精的密度比液态甲烷的密度小
B. 液态甲烷燃烧时,化学能转化为内能
C. 相同体积的液态甲烷和酒精,液态甲烷的质量更大
D. 10kg的液态甲烷完全燃烧,放出的热量为5.0×108J
【答案】BD
【解析】A.液态甲烷密度约为0.42×103kg/m3,酒精密度为0.8×103kg/m3,酒精的密度比液态甲烷的密度大,故A错误;
B.液态甲烷燃烧时,化学能转化为内能,故B正确;
C.酒精的密度比液态甲烷的密度大,根据,相同体积的液态甲烷和酒精,液态甲烷的质量较小,故C错误;
D.10kg的液态甲烷完全燃烧,放出的热量为
故D正确。故选BD。
12.如图甲为可调亮度台灯,图乙为用于调光的电位器结构图。、、是它的三个接线柱,、分别与弧形电阻丝的两端相连,与金属滑片相连。转动旋钮,滑片在弧形电阻丝上滑动即可调节灯泡亮度。下列分析正确的是( )
A. 电位器与灯泡串联
B. 电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变灯泡亮度的
C. 若只将接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变亮
D. 若只将接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变亮
【答案】ABD
【解析】A、电位器串联在电路中能改变电路中电流的大小,所以图中电位器应与灯泡串联,故A正确;
B、电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻,从而改变电路的电流达到改变灯泡亮度的目的,故B正确;C、若只将、接入电路,电位器的全部电阻丝都接入电路,不能改变电路的电流,所以不能改变灯泡的亮度,故C错误;D、若只将、接入电路,滑片右边的电阻丝接入电路;顺时针转动旋钮时,电位器接入电路的电阻变小,电路中电流变大,灯泡变亮,故D正确。
13. 家庭节电建议是一个非常重要的话题,以下建议合理的是( )
A. 像电视、电脑这些,不用的时候就关掉或者调到待机状态。
B.将家里的灯泡换成LED的
C.使用智能插座
D. 不用定期保养家电
【答案】ABC
【解析】(1)合理使用家电:像电视、电脑这些,不用的时候就关掉或者调到待机状态。此外,冰箱不要塞得太满,也不要频繁开关门,这样都能省电。
(2)节能灯具:将家里的灯泡换成LED的,它们不仅更亮,还非常省电。
(3)智能插座:可以考虑使用一些智能插座,它们能帮你远程控制家电的开关,这样出门时就能确保所有不必要的电器都关掉。
(4)合理调节温度:冬天不要把暖气开得太足,夏天也不要让空调温度太低。适当调节温度,既舒服又省电。
(5)定期保养家电:家电用久了可能会积灰或者效率下降,定期清洁和保养,能让它们运行得更顺畅,也更省电。
三、填空题(有8小题,每空1分,共17分)
14. 如图所示,图A、B、C、D是四冲程汽油机的工作示意图,图E、F是演示实验的示意图,B图是______冲程,与它原理相同的是______图所示的演示实验。
【答案】 压缩 E
【解析】B图汽油机两个气门都关闭,活塞向上运动,是压缩冲程,机械能转化为内能。
图E中活塞向下运动,压缩玻璃筒内的气体,机械能转化为内能,与汽油机的压缩冲程原理相同。
15. A、B是两个轻质泡沫小球,C是用丝绸摩擦过的玻璃棒,A、B、C三者之间相互作用时的情景分别如图所示,由此可判断A球带 电,B球带 电或 。
【答案】正 负 不带电
【解析】根据同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,且带电体具有吸引轻小物体的性质,因此由于C是用丝绸摩擦过的玻璃棒,所以C带正电,由图可知,AC相互排斥,即A带正电;AB相互吸引,说明B带负电,也可能不带电。
16.实验室中常用的滑动变阻器是把 (选填“镍铬合金丝”或“铜丝”)紧密地缠绕在瓷筒上制成的。如图所示的电阻箱读数为 Ω。
【答案】 镍铬合金丝 2230
【解析】相同情况下合金材料的电阻大于单种金属的电阻,因此实验室中常用的滑动变阻器是把镍铬合金丝紧密地缠绕在瓷筒上制成的。
图中电阻箱的阻值为
17. 小张用如图所示的电路测量小灯泡的电阻,电流表和电压表选用小量程。闭合开关前,将滑动变阻器的滑片移到最右端的目的是_______。闭合开关,她发现灯泡不亮,两电表的示数均很小,经过检查,确认电路连接正确,两电表均完好,小张的下一步操作应该是______。
【答案】 保护电路 移动滑动变阻器滑片
【解析】为了保护电路中各元件安全,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,所以将滑动变阻器的滑片移到最右端的目的是保护电路。
连接好电路,闭合开关后,灯泡不亮,两电表的示数均很小,说明电路是通的,只是电流比较小,导致灯泡不亮,故下一步的操作应该是移动滑动变阻器的滑片,减小滑动变阻器连入电路的阻值。
18.如图所示,小明正在使用试电笔辨别正常家庭电路中三孔插座的火线与零线,此时试电笔氖管______(选填“发光”或“不发光”);C孔应接地线,是为了______对人体造成伤害。
【答案】不发光;防止带有金属外壳的家用电器漏电时造成触电事故。
【解析】试电笔使用时必须接触笔尾金属体,这样才能正确检测火线和零线;图中手没有接触尾金属体,此时试电笔接触B孔时氖管不发光。
三孔插座遵循“左零右火上地”的接线原则,所以C孔接地线,是为了防止家用电器金属外壳漏电时造成触电事故。
19.闭合电路的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动时,导体中就会产生电流。这种利用磁场产生电流的现象叫做______现象。利用这一现象,人们发明了______(选填“电动机”或“发电机”)。
【答案】 (1)电磁感应 (2)发电机
【解析】闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中会产生感应电流,这种现象就是电磁感应现象。在电磁感应现象中,消耗了机械能,产生了电能,人们利用这个现象制成了发电机。
20. 如图为灯泡L和定值电阻R的I-U图像,若将L和R并联在电源电压为3V的电路中,干路电流为______A;若将其串联在电源电压为4V的电路中,L和R的阻值之比为______。
【答案】 0.9 1:3
【解析】将L和R并联在电源电压为6V的电路中,由并联电路中各支路电压等于电源电压可知,L和R两端电压都为6V,并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,由图可得
将其串联在电源电压为4V的电路中,由串联电路中各用电器电压之和等于电源电压,串联电路中处处电流相等,由图可得,L电压为1V,电流为0.2A,R电压为3V,电流为0.2A,则L与R的阻值之比
21. 小明家电能表的铭牌如图所示,图中电能表的示数是 ;若小明家电路只接入电冰箱,当冰箱制冷5min时,电能表的指示灯闪烁25次,电冰箱消耗的电能为 J。
【答案】 21.5kW·h 3.6×104
【解析】电能表最后一位是小数位,因此示数为21.5kW·h。
电能表的指示灯闪烁25次消耗的电能
四、简答与作图题(有4小题,共8分)
22. (2分)电动汽车,绿色环保,在方便出行的同时也存在安全隐患,多起火灾是由于不规范充电引起的,为了安全,我们一定要规范充电。如图甲为某品牌电动汽车直流充电桩,充电电压400V,充电时功率P与储能比H(电池当前储能占充满状态储能的百分比)的关系如图像乙,在AB、BC、CD、DE四段充电过程中,哪段过程最容易使导线升温、老化,甚至引起火灾?说出你的理由。
【答案】见解析
【解析】由图乙可知,BC段电功率最大,由可知,电压不变,电路中的电流最大,由Q=I2Rt可知导线中的热量较多,使导线升温、老化,甚至引起火灾。
23.(2分)根据甲图所示的电路图,做出连接乙图的实物图
【答案】如图所示
【解析】由电路图可知,灯泡L1与L2并联,开关S1与位于干路,开关S2位于L1支路,
从电源的正极出发依次串联S1、S2、L1回到电源的负极,然后把L2并联在S2和L1两端,如下图所示:
24. (2分)如图,请用笔画线代替导线,将带开关的电灯、带保险丝的插座分别接入家庭电路。
【答案】如图所示
【解析】在家庭电路中,插座和带开关的灯泡是并联,插座接线规则为左零右火上接地,带开关的灯泡,开关要接在火线和灯泡之间,灯泡顶部接火线,螺丝套接零线,插座和带开关的灯泡接线如图所示。
25.(2分)小磁针放在两通电螺线管之间,静止时处于如图所示的位置,请完成螺线管B的绕线并标出电流的方向.
【答案】如图所示。
【解析】由图中小磁针的N、S极可以判断出螺线管A的右端是N极,螺线管B的左端是S极,由安培定则可知,电流从A螺线管左端流入,右端流出;再用右手握住螺线管B,大拇指指向右侧,可判断螺线管B外侧线圈中电流方向由上至下,画出B螺线管的绕线.
五、探究与实验题(有4小题,共26分)
26.(7分)在探究“比较不同物质吸热情况”的实验中,实验装置如图所示。
时间/min
0
1
2
3
4
甲液体的温度/℃
25
32
39
46
53
乙液体的温度/℃
25
40
55
70
85
(1)该实验除了图中的实验器材之外,还需要用到的实验测量仪器有: 和 ;
(2)实验中选用了规格相同的电加热器,同时应该控制甲、乙两烧杯中液体的 (选填“质量”或“体积”)相同;
(3)分析表格的数据可知,0~4min内,甲、乙两种液体吸收的热量是 的(选填“相同”或“不相同”),此实验是通过比较 (选填“加热时间”或“温度变化”)来判断吸热能力的大小;
(4)实验中用到的实验方法主要是 和 。
【答案】(1)秒表;天平;(2)质量;(3)相同;温度变化;(4)转换法;控制变量法。
【解析】(1)实验中,需要用相同质量的不同液体进入探究,所以需要用天平来测量质量。
由表格数据,需要记录液体在对应时间的温度,所以除了图示的器材外,还需要用到计时的秒表。
(2)据探究变量法,要探究不同物质吸热情况,除了物质的种类不同,其它因素都要相同,所以两个烧杯中的液体质量相同。
(3)实验中选用的电加热器规格相同,在相同的时间内放出的热量相同,所以在相同的时间内,两种液体吸收的热量相同。
由表格数据知,在相同时间内,即吸收热量相同时,两种液体温度升高不同,所以可通过比较温度变化来判断吸热能力的大小,这是转换法的应用。
(4)由第(2)小题和第(3)小题分析知,实验中用到控制变量法和转换法。
27.(6分)小美和小丽用如图甲所示的电路探究“串联电路的电压关系”。
(1)准备器材时,灯L1和灯L2应选用______(选填“相同”或“不同”)的规格;连接电路时,开关应处于______状态;
(2)小美用电压表测量L1两端的电压,闭合开关后,她发现电压表出现了图乙所示的现象,出现这种现象的原因是电压表选用的量程______;
(3)她们在测量L2两端的电压时,两灯突然熄灭,电压表示数变为0。小美用电压表检测L1两端的电压,示数为电源电压,由此判断出L1处的故障是______;L2是短路还是正常的?小丽在原电路中又添加了一个电路元件,就检验出了结果,她的方法可能是______(合理即可);
(4)她们排除故障后继续实验,得出了下表所示的一组数据。为了得出串联电路电压关系的普遍规律,他们还应当______。
L1两端电压/V
L2两端电压/V
串联后总电压/V
1.4
3.1
4.5
【答案】 (1)不同 断开 (2)大 (3)断路 用导线接在L1两端,如果L2发光,则L2正常;若L2不发光,则L2短路 (4)换用不同规格的器材(灯泡或者电源)或加滑动变阻器,进行多次实验
【解析】(1)实验中,为了得出普遍规律,应选用不同规格的灯泡进行实验。
为了保护电路,在连接电路时,开关应处于断开状态。
(2)由图乙可知,指针偏转角度较小,由此可知,电压表选用的量程过大造成的。
(3)在测量L2的两端电压时,两灯突然熄灭,说明电路中有断路的地方;电压表示数变为0,说明灯L2短路或者此时电压表和电源连接的部分电路中出现断路;用电压表检测L1的两端电压,电压表示数为电源电压,说明此时电压表和电源连接的部分无断路,因此出现此故障的原因可能是:灯泡L1断路。
要判断L2是短路还是正常,可采用导线直接接在L1的两端,让其恢复通路,根据L2的发光情况进行判断,因此她的方法可能是:用导线接在L1两端,如果L2发光,则L2正常;若L2不发光,则L2短路。
(4)实验进行一次得到的规律具有偶然性,为了得出串联电路电压关系的普遍规律,可换用不同规格的器材(灯泡或者电源)或加滑动变阻器,进行多次实验。
28.(7分)小明和小华一起探究电流与电阻的关系。器材有新干电池两节,5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻各一只,“20Ω1A”的滑动变阻器、电压表、电流表、开关各一只,导线若干。
(1)用笔画线代替导线将甲图中电路补充完整,使滑动变阻器滑片向左移动时电阻减小;
(2)将滑动变阻器滑片移动到最 端。闭合开关,小明发现电压表示数接近电源电压,可能是定值电阻R出现了 故障;
(3)排除故障后,移动滑动变阻器滑片,直至电压表示数为1V,此时电流表示数如图乙所示,大小为 A;
(4)小明逐一将10Ω和20Ω的电阻接入电路,继续进行实验。当 Ω的电阻接入电路后,无法将电压表示数调节到1V.于是,他改变定值电阻两端电压,重新依次进行实验。调节后的电压值应该不低于 V;
(5)实验结束后,小华觉得可以通过调整顺序来避免实验中存在的问题。合理的顺序是 。
【答案】(1)如图所示;(2)右;断路;(3)0.24;(4)20;1.5;(5)先后将20Ω和10Ω和5Ω的定值电阻接入电路,变阻器的滑片从阻值最大处向阻值较小处滑动,控制定值电阻两端的电压不变,进行实验,可以避免实验中存在的问题。
【解析】(1)滑动变阻器滑片向左移动时电阻减小,故变阻器左下接线柱连入电路中与电阻串联,电源电压为3V,故电压表选用小量程与电阻并联,如下图所示:
(2)为了保护电路,变阻器的滑片移动到阻值最大处,将滑动变阻器滑片移动到最右端;
闭合开关,电压表示数接近电源电压,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的电阻之外的电路是连通的,与电压表并联的电阻断路了;
(3)由图乙可知,电流表选用小量程,分度值是0.02A,电流表的示数是0.24A;
(4)若电压表示数为1V,根据串联电路电压的特点,变阻器分得的电压为:
U滑1=3V﹣1V=2V
变阻器分得的电压是电阻电压的2倍,将20Ω的电阻接入电路后,为保持电压不变,根据分压原理,变阻器连入电路中的阻值为2×20Ω=40Ω,
而题中变阻器的最大阻值为20Ω,所以,滑动变阻器连入电路中的电阻最大,也不能使电压表示数为1V。
由串联电路电压的规律及分压原理有:
=,
方程左边为一定值,故右边也为一定值,当变阻器连入电路的电阻最大时,对应的定值电阻应最大,此时,电阻的电压最小,
即:=,
UV=1.5V,所以调节后的电压值应该不低于1.5V;
(5)研究电流与电阻的关系时,要控制电阻的电压不变,由(4)知,当定值电阻连入电路的电阻越大时,变阻器连入电路的电阻越大,故为避免实验中存在的问题(因定值电阻的电压过小,导致用较大的定值电阻时,因变阻器的最大电阻过小而无法完成实验):
合理的顺序是:先后将20Ω和10Ω和5Ω的定值电阻接入电路,变阻器的滑片从阻值最大处向阻值较小处滑动,控制定值电阻两端的电压不变,进行实验,可以避免实验中存在的问题。
29.(6分)物理兴趣小组小徐同学在做“测定小灯泡的电功率”实验,现有2个电源(电源电压未知),滑动变阻器2个分别标有A“10Ω 2A” B“20Ω 2A”字样,待测小灯(标有“6.0V”字样)、电流表、电压表、开关及导线若干。小徐正确串联连接电路,将滑动变阻器A的滑片移至最大阻值处,闭合开关S后,此时电压表示数、电流表示数如图所示。
(1)补全实验电路图;
(2)电压表所示示数为 伏;
(3)小徐仅更换电源与滑动变阻器,重新实验,记录数据如下表,其中有一组数据,小灯泡正常发光。请根据相关信息计算出小灯泡的额定功率P额。(需写出主要推理和计算过程)
实验序号
电流表示数(安)
电压表示数(伏)
1
0.38
6.5
2
0.46
5.5
3
0.52
4.5
4
0.54
4.0
【答案】(1)
(2)6.5 (3)见详解
【解析】(1)“测定小灯泡的电功率”实验中,将电源、开关、滑动变阻器、灯泡、电流表串联,由图可知,电压表选择0~15V量程,分度值为0.5V,电压表示数为6.5V;由图可知,电流表选择0~0.6A量程,分度值为0.02A,电流表示数为0.54A;滑动变阻器A的滑片移至最大阻值处,最大阻值为10Ω,则滑动变阻器两端电压
则电压表示数为6.5V测量的是灯泡两端电压,如下图所示:
(2)由图可知,电压表选择0~15V量程,分度值为0.5V,电压表示数为6.5V。
(3)电压表示数为6.5V,电流表示数为0.54A时,灯泡电压超过小灯泡的额定电压;由表中数据可知,电流表示数为0.54A时,电压表示数为4V,由于通过灯泡的电流为0.54A时,灯泡两端电压为6.5V,则电压表测量滑动变阻器两端电压,则电源电压
由表中数据可知,电压表示数为4.5V时,灯泡两端电压为6V,电流表示数为0.52A,小灯泡正常发光,则小灯泡的额定功率
六、综合与应用题(有3小题,共20分)
30.(5分) 某物理兴趣小组的同学,用天然气灶给10kg的水加热,同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线。若在6min内完全燃烧了0.2kg的天然气,【水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),天然气的热值为q=7×107 J/kg】求:
(1)天然气完全燃烧产生的热量;
(2)经过6min时间加热,水所吸收的热量;
(3)天然气灶烧水时的热效率。
【答案】(1)1.4×107J;(2)2.52×106J;(3)18%
【解析】(1)天然气完全燃烧产生的热量为
(2)由图知,水初始温度为20℃,6min时水温为80℃,所以水吸收的热量为
(3)煤炉烧水时的热效率为
答:(1) 煤完全燃烧产生的热量1.4×107J。
(2) 水吸收的热量2.52×106J。
(3) 煤炉烧水时的热效率18%。
(6分)如图所示电路,电源电压为6V且保持不变,滑动变阻器R1标有“50Ω,2A”字样。将滑动变阻器的滑片P滑至最右端,闭合S1、S2,电流表示I=0.6A,求:
(1)通过滑动变阻器R1的电流;
(2)R2的阻值;
(3)通电10s电流通过R2所做的功。
【答案】(1)0.12A;(2)12.5Ω;(3)28.8J
【解析】(1)由图可知:当滑片P在最右端,闭合S1、S2时,滑动变阻器接入电路电阻最大并且与定值电阻R2并联,电流表测量干路电流;则通过滑动变阻器R1的电流
(2)根据并联电路的干路电流等于各支路电流之和可得通过R2的电流I2=I总-I1=0.6A-0.12A=0.48A
R2的电阻
(3)通电10s电流通过R2所做的功W2=UI2t=6V×0.48A×10s=28.8J
答:(1)通过滑动变阻器R1的电流为0.12A;
(2)R2的阻值为12.5Ω;
(3)通电10s电流通过R2所做的功为28.8J。
32. (9分)如图所示,电源电压不变,R1、R2均为定值电阻,R1=20Ω,R2=10Ω,R为滑动变阻器,电压表V1的量程为0~15V,V2的量程为0~3V。闭合开关,滑动变阻器R的滑片置于某一位置A时,电压表V1的示数为14V,V2的示数为2V。在保证电路安全的情况下移动R的滑片,两电表均能达到满偏。
(1)求滑片置于A时,电路中的电流;
(2)求电源电压;
(3)用最大阻值为50Ω的滑动变阻器R0替换电阻R1,不改变其他元件的连接。闭合开关,使电路总功率保持最大,在保证电路安全的情况下,调节R和R0接入电路的阻值,其中R仅可以在替换前的范围内变化,求R0接入电路的阻值范围。
【答案】(1)0.2A;(2)18V;(3)10Ω~20Ω
【解析】(1)求滑片置于A时,变阻器R、R1和R2串联,V2测量R2两端的电压,根据串联电路规律可知,电路中的电流等于通过R2的电流,为
(2)R1两端的电压为
V1测量变阻器R和R2两端的总电压,则电源电压为
(3)根据可知,当R阻值越小时,电路中电流越大,R2两端电压越大,V2的量程为0~3V,则R2两端的最大电压为3V,电路中的最大电流为
R1两端的电压为
则R两端的电压为
则替换前R最小电阻为
当R阻值最大时,R和R2两端电压最大,为15V,则此时R1两端电压为
电路中的电流为
则R2两端的电压为
则此时R两端电压为
R的最大阻值为
即R的范围为30Ω~90Ω,闭合开关,使电路总功率保持最大,根据可知,当电流恒为最大值时,电路的总功率保持最大,由上述可知,电流最大时为
电路中的总电阻为
此时R在阻值最小值时,为30Ω,则R0的最大阻值为
当R阻值最大时,R0两端的阻值最小,R和R2两端电压最大为15V,则R0两端的电压为
则R0的最小阻值为
综上所述,R0的阻值范围为10Ω~20Ω。
答:(1)求滑片置于A时,电路中的电流0.2A;
(2)求电源电压18V;
(3)R0接入电路的阻值范围为10Ω~20Ω。
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