精品解析:山西省临汾市部分学校联考2025-2026学年九年级上学期11月期中物理试题
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内容正文:
2025—2026学年第一学期期中质量监测试题(卷)
九年级物理(人教版)
(满分80分,时间90分钟)
一、选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分;在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1. 小明学习了电流后,对家中一些电器正常工作时的电流进行了估测,其中合理的是( )
A. 家用节能灯正常工作时的电流约为1A
B. 家用空调正常工作时的电流约为5A
C. 家用电冰箱正常工作时的电流约为10A
D. 家用微波炉正常工作时的电流约为0.1A
2. 城市人工湖可以有效地调节气温,因为水具有较大的( )
A. 比热容 B. 热值 C. 密度 D. 内能
3. 如图所示,是临汾特色面食——牛肉丸子面。关于烹制牛肉丸子面的过程中涉及的物理知识,下列说法正确的是( )
A. 牛肉丸子面香气扑鼻,说明分子在不停的做无规则运动
B. 煮面过程中,主要是通过做功的方式增大面的内能
C. 煮面过程中,主要是锅传热给面,是因为锅的内能比面的内能大
D. 用铁锅煮面,是利用了铁的比热容较大的性质
4. 2024年10月30日,“神舟十九”号载人飞船在酒泉卫星发射中心,由“长征二号F遥十九”运载火箭成功发射升空。对于火箭发射涉及的物理知识,下列说法正确的是( )
A. “神舟十九”号载人飞船加速上升的过程中,机械能保持不变
B. 火箭升空过程中,随着燃料的燃烧,燃料的热值减小
C. 火箭升空过程中,外壳与空气摩擦温度升高,它含有的热量增多
D. 火箭升空过程中,将燃气的内能部分转化为火箭的机械能
5. 钻木取火是人类早期掌握的技能之一,下列选项中,改变物体内能的方式与钻木取火相同的是( )
A. 晒太阳时身体发热 B. 锯木条时锯条发热
C. 用燃气烧水时水变热 D. 用暖宝暖手时手变热
6. 周末小明和家人一起进行家庭大扫除,他发现扫地时地上的头发缠绕到扫帚缝隙不易清理,于是他将一个塑料袋套到扫帚上,扫地时,头发就轻松的吸附到塑料袋上了,已知塑料袋与地面摩擦时塑料袋带上负电,下列分析正确的是( )
A. 塑料袋与地面摩擦过程中产生了新的电荷
B. 塑料袋和地面摩擦时,塑料袋失去电子
C. 小明套塑料袋扫地运用到的原理和验电器的工作原理相同
D. 塑料袋与地板摩擦的过程中,电子移动方向是从地板到塑料袋
7. 如图所示,为一种温度自动报警器的电路图(表示电铃),为温控开关,当温度达到设定值时,会自动断开。使用时,先闭合、,下列判断正确的是( )
A. 若温度未达到设定值,则灯亮、电铃不响
B. 若温度未达到设定值,则灯不亮、电铃不响
C. 若温度达到设定值,则灯不亮、电铃响
D. 若温度达到设定值,则灯亮、电铃不响
8. 如图所示,将锌片和铜片分别插入橙子、番茄、火龙果中,用导线连接,闭合开关,发光二极管发光。下列说法中正确的是( )
A. 闭合开关时,水果中发生的能量转化是电能转化为化学能
B. 在该电路中,经过开关S的电流大于经过发光二极管电流
C. 该电路中,水果相当于电源,且右端为正极
D. 将二极管正负极对调,二极管仍然发光
9. 小明在探究通过导体的电流跟导体两端电压的关系时,用记录的实验数据作出了如图所示的U-I图像。根据图像,下列说法中正确的是( )
A. a导体的电阻比b导体的电阻小
B. b导体的电阻为0.2Ω
C. a导体的电阻随两端电压的升高而变大
D. 当b导体两端电压为1V时,通过b的电流为0.2A
10. 在学校科技活动中,小明设计了一个电子秤,如图所示是他设计的电子秤的结构示意图,其中P是一个可以紧贴AB滑动的金属滑片。闭合开关S,秤盘内不放物体时,滑片在A端,电子秤刻度表示数为0;在秤盘内放入物体时,就可以从电子秤刻度表上读出该物体的质量。关于该电子秤,下列判断正确的是( )
A. 电子秤的刻度表是由电压表改装而成
B. 所称物体的质量越大,电路中的电流越小
C. 电子秤的AB部分是一个滑动变阻器,且A端为绝缘体
D. 电路中的没有任何作用,可以去掉
二、实验与探究题(本大题共5个小题;第11小题4分,第12小题6分,第13小题6分,第14小题4分,第15小题4分;共24分)
11. 关于下列实验,回答问题。
(1)如图甲所示是小明“探究不同物质吸热能力”的实验,在两个相同的烧杯内分别装入______、初温相同的甲、乙两种液体,用相同的电加热器加热相同的时间,甲液体吸收的热量______(选填“大于”、“小于”或“等于”)乙液体吸收的热量。
(2)如图乙所示,在试管中加入适量的水,软木塞塞住试管口,用酒精灯加热。当软木塞被冲出时,发生的能量转化与汽油机的______冲程相同。
(3)如图丙所示,用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近悬挂起来的气球,气球被推开,说明气球带______电。
12. 如图甲所示,是“探究串联电路中电压关系”的实验电路图。
(1)小明在连接电路时,刚接好最后一根导线,灯泡就亮了,他在实验操作中的不当之处是______;
(2)闭合开关S后,发现灯L1不发光,L2发光,电压表无示数,则发生的故障可能是______;
(3)排除故障后,小明测出L1两端电压U1=2.2V,接着用电压表测出L2两端电压和电源电压,示数分别如图乙和图丙所示,则L2两端电压U2=______V,测电源电压U时,他选择的是______(选填“大”或“小”)量程。小明分析实验数据得出结论:______(用字母表示),请你对小明的做法进行评价:______。
13. 同学们在探究“电流与电阻的关系”。
(1)第一小组同学连接电路如图甲所示,请用笔画线代替导线,将甲图中电路连接完整,要求滑片P向G端滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大(连线时导线不允许交叉);
(2)第二小组同学连好电路,闭合开关,发现电流表示数如图乙所示,原因是:______;
(3)同学们改正错误后,将5Ω的定值电阻接入电路,读出电流表的示数为0.5A,接下来将5Ω的定值电阻更换为10Ω的定值电阻实验时,眼睛应观察______表,同时向______(选填“左”或者“右”)移动滑片到合适的位置,记录电流表的示数;
(4)经过多次改变定值电阻的阻值,根据记录的数据得出了电流I随电阻R的变化图象,如图丙所示,由图象可得结论:______。
14. 研究性学习小组的同学,在网上浏览到一条信息:“微生物燃料电池”是利用微生物催化将有机物中的化学能直接转化成电能的装置。他们想到,土壤中有大量的微生物和有机物质,于是用潮湿的土壤、铜片、锌片等制成了一个“土壤电池”,并测出有一定的电压,如图所示。关于“土壤电池电压的大小与哪些因素有关?”他们提出了以下猜想:
猜想1:可能与铜片、锌片插入土壤的深度有关;
猜想2:可能与插入土壤的铜片和锌片之间的距离有关。
为了验证猜想1,他们先在金属片上每隔2cm做好标记,再将铜片、锌片插入土壤中,保持它们之间的距离不变,改变两金属片插入土壤的深度,记录相应的电压值,数据如下表:
铜片、锌片插入土壤的深度h/cm
2
4
6
8
10
12
电压表的示数U/V
0.60
0.61
0.63
0.66
0.69
0.70
(1)分析以上数据,可以得出的初步结论是:______。
(2)他们探究猜想2时,逐渐增加铜片和锌片之间的距离,同时增加金属片插入土壤的深度,他们的做法是______(选填“正确的”或“错误的”),理由是:______。
(3)同学们发现,花池中的土壤与土路边的土壤电压不同,查阅资料发现,不同土壤中的有机物浓度不同,由此,请你提出一个可探究的科学问题:______
15. 随着外卖行业的迅速发展,保温袋成为保障餐食温度的关键工具。铝箔保温袋和泡沫保温袋是两种常见的类型。小明想知道这两种保温袋的保温性能哪个更好。于是收集了两个形状、大小、厚度均相同的铝箔保温袋和泡沫保温袋,请你设计实验帮助小明进行判断。
(1)实验器材:______
(2)实验步骤:______
(3)实验结论:______
三、综合应用题(本大题共6小题;第16小题4分,第17小题4分,第18小题4分,第19小题2分,第20小题6分,第21小题6分;共26分)
16. 小明在错题记录本中记录了如下错题,请你帮他找出错误之处,分析错因并写出正确的解答过程。
错题记录
错题改正
如图所示,闭合开关,电流表A1的示数为0.5A,A2的示数为0.3A,求闭合开关后,分别通过灯泡L1和L2的电流。
解:闭合开关,灯泡L1和L2并联,电流表A1测通过灯泡L1的电流,电流表A2测通过灯泡L2的电流。所以,通过灯泡L1的电流:I1=0.5A,通过灯泡L2的电流:I2=0.3A
错误之处:______
错因分析:______
正确解答:______
17. 跨学科实践:
制作调光台灯
项目提出:
小明写作业用的台灯有两挡亮度的调节,小明觉得这两种亮度不能满足自己对亮度的需求,于是想设计并制作一个能连续调节灯泡亮度的台灯。
项目分析:
在电源两端电压一定的情况下,在电路中接入一个滑动变阻器,就可以连续改变灯泡的亮度。
项目实施:
(1)小明发现市面上的调光台灯大多是旋钮式的,于是打算用电位器代替滑动变阻器。电位器如图甲所示,其内部结构图如图乙所示(a、b、c为三个接线柱)。他找来两节新干电池、开关、灯泡、灯罩、电位器、塑料管、木板、胶枪,进行制作。
(2)在连接电路时,灯泡与电位器应该______(选填“串联”或“并联”)。
(3)连接好电路后,小明逆时针转动电位器旋钮时,灯泡变亮,他是将图乙中电位器的______两个接线柱接入电路。该电位器是通过改变接入电路中电阻丝的______来改变电阻,从而调节灯泡亮度。
展示交流:
(4)小明最终制作了如图丙所示的简易调光台灯。在测试过程中,小明发现,该台灯亮度变化范围较小,请你帮他进行改进:______(写出一条即可)。
18. 为了保证业主的安全,很多小区安装了门禁系统,小区业主可通过人脸识别(相当于闭合开关)开启小区门;外来人员登记后,保安通过闭合手动开关也可开启小区门。请根据上述要求将如图所示的电路连接完整。
19. 秸秆可以回收加工制成秸秆煤,已知秸秆煤的热值,水的比热容。求:
(1)完全燃烧的秸秆煤放出的热量;
(2)若这些热量被水吸收,可以在标准大气压下,将多少千克的水从加热到沸腾?
20. 国庆假期聚会增多,安全驾驶尤为重要。酒精测试仪可帮助司机快速自查,其简化电路如图甲所示,电源电压恒为12V,R2阻值为,酒精气体传感器R1的阻值随酒精气体浓度的变化关系如图乙所示。当酒精气体浓度大于或等于时,显示酒驾,求:
(1)当电压表示数为4V时,电流表的示数;
(2)当电流表示数为0.15A时,判断被检测者是否酒驾。
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2025—2026学年第一学期期中质量监测试题(卷)
九年级物理(人教版)
(满分80分,时间90分钟)
一、选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分;在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1. 小明学习了电流后,对家中一些电器正常工作时的电流进行了估测,其中合理的是( )
A. 家用节能灯正常工作时的电流约为1A
B. 家用空调正常工作时的电流约为5A
C. 家用电冰箱正常工作时的电流约为10A
D. 家用微波炉正常工作时的电流约为0.1A
【答案】B
【解析】
【详解】家庭电路的电压为220V:
A.家用节能灯的功率约20W,其正常工作时的电流为,故A不符合题意;
B.家用空调的功率约1100W,其正常工作时的电流为,故B符合题意;
C.家用电冰箱的功率为250W,其正常工作时的电流为,故C不符合题意;
D.家用微波炉的功率约为1000W,正常工作时的电流为,故D不符合题意。
故选B。
2. 城市人工湖可以有效地调节气温,因为水具有较大的( )
A. 比热容 B. 热值 C. 密度 D. 内能
【答案】A
【解析】
【详解】城市人工湖能够调节气温,主要是因为水在吸收或释放热量时,温度变化较小,从而对周围环境起到“缓冲”作用,这种特性与水的比热容有关,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选 A。
3. 如图所示,是临汾特色面食——牛肉丸子面。关于烹制牛肉丸子面的过程中涉及的物理知识,下列说法正确的是( )
A. 牛肉丸子面香气扑鼻,说明分子在不停的做无规则运动
B. 煮面过程中,主要是通过做功的方式增大面的内能
C. 煮面过程中,主要是锅传热给面,是因为锅的内能比面的内能大
D. 用铁锅煮面,是利用了铁的比热容较大的性质
【答案】A
【解析】
【详解】A.牛肉丸子面香气扑鼻,属于扩散现象,说明分子在不停的做无规则运动,故A正确;
B.煮面过程中,面从热水中吸收热量,内能增大,温度升高,主要是通过热传递的方式增大面的内能,故B错误;
C.热传递的条件是物体存在温差,锅能将热量传递给面,是因为锅的温度比面的温度高,并不是锅的内能比面的内能大,故C错误;
D.用铁锅煮面,是利用了铁的导热性较好的性质,与比热容无关,故D错误。
故选A。
4. 2024年10月30日,“神舟十九”号载人飞船在酒泉卫星发射中心,由“长征二号F遥十九”运载火箭成功发射升空。对于火箭发射涉及的物理知识,下列说法正确的是( )
A. “神舟十九”号载人飞船加速上升的过程中,机械能保持不变
B. 火箭升空过程中,随着燃料的燃烧,燃料的热值减小
C. 火箭升空过程中,外壳与空气摩擦温度升高,它含有的热量增多
D. 火箭升空过程中,将燃气的内能部分转化为火箭的机械能
【答案】D
【解析】
【详解】A.“神舟十九”号载人飞船加速上升的过程中,质量不变,速度变大,动能变大;高度变大,重力势能变大,机械能包括动能和势能,它的机械能变大,故A错误;
B.热值是燃料的一种属性,其大小与燃料的燃烧情况无关,火箭升空过程中,随着燃料的燃烧,燃料的热值不变,故B错误;
C.热量是一个过程量,不是一个状态量,热量描述了物体发生热传递时,传递能量的多少,不能说物体含有或具有多少热量,故C错误;
D.火箭升空过程中,燃气对外做功,将燃气的内能部分转化为火箭的机械能,故D正确。
故选D。
5. 钻木取火是人类早期掌握的技能之一,下列选项中,改变物体内能的方式与钻木取火相同的是( )
A. 晒太阳时身体发热 B. 锯木条时锯条发热
C. 用燃气烧水时水变热 D. 用暖宝暖手时手变热
【答案】B
【解析】
【详解】钻木取火是通过克服摩擦力做功,使木头的内能增加、温度升高,最终达到燃点。
A.晒太阳时身体发热,是太阳光的热辐射传递热量给身体,属于热传递(辐射)改变内能,故A不符合题意;
B.锯木条时,锯子与木头之间有摩擦,需要克服摩擦力做功,机械能转化为内能,导致锯条温度升高,这是做功改变内能,故B符合题意;
C.用燃气烧水时水变热,是燃气燃烧释放热量,通过热传递加热锅和水,故C不符合题意;
D.用暖宝暖手时手变热,是暖宝放热,热量通过热传递传给手,使手内能增大,温度升高,变热,故D不符合题意。
故选 B。
6. 周末小明和家人一起进行家庭大扫除,他发现扫地时地上的头发缠绕到扫帚缝隙不易清理,于是他将一个塑料袋套到扫帚上,扫地时,头发就轻松的吸附到塑料袋上了,已知塑料袋与地面摩擦时塑料袋带上负电,下列分析正确的是( )
A. 塑料袋与地面摩擦过程中产生了新的电荷
B. 塑料袋和地面摩擦时,塑料袋失去电子
C. 小明套塑料袋扫地运用到的原理和验电器的工作原理相同
D. 塑料袋与地板摩擦的过程中,电子移动方向是从地板到塑料袋
【答案】D
【解析】
【详解】A.塑料袋与地面摩擦过程中,电子发生了转移而使物体带了电,并不是产生了新的电荷,故A错误;
B.两个物体相互摩擦后,失去电子的物体带正电,得到电子的物体带负电,由题意可知,摩擦后的塑料袋带负电,是因为塑料袋得到了电子,故B错误;
C.套塑料袋扫地运用到的原理是利用带电的塑料袋能吸引轻小物体,而验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,两者的原理不同,故C错误;
D.塑料袋与地板摩擦的过程中,塑料袋因得到地板的电子而带负电,即电子移动方向是从地板到塑料袋,故D正确。
故选D。
7. 如图所示,为一种温度自动报警器的电路图(表示电铃),为温控开关,当温度达到设定值时,会自动断开。使用时,先闭合、,下列判断正确的是( )
A. 若温度未达到设定值,则灯亮、电铃不响
B. 若温度未达到设定值,则灯不亮、电铃不响
C. 若温度达到设定值,则灯不亮、电铃响
D. 若温度达到设定值,则灯亮、电铃不响
【答案】A
【解析】
【详解】由图可知,灯泡和电铃串联,开关控制整个电路,并联在电铃两端,使用时两开关闭合,电路中只有灯泡工作,电铃被短路。
AB.由分析可知,若温度未达到设定值,即温控开关仍处于闭合状态,电铃被短路,不会响,灯泡有电流通过,会发光,故A正确,B错误;
CD.由分析可知,若温度达到设定值,即温控开关断开,电铃接入电路,与灯泡串联,灯泡亮,电铃也响,故CD错误。
故选 A。
8. 如图所示,将锌片和铜片分别插入橙子、番茄、火龙果中,用导线连接,闭合开关,发光二极管发光。下列说法中正确的是( )
A. 闭合开关时,水果中发生的能量转化是电能转化为化学能
B. 在该电路中,经过开关S的电流大于经过发光二极管电流
C. 该电路中,水果相当于电源,且右端为正极
D. 将二极管正负极对调,二极管仍然发光
【答案】C
【解析】
【详解】A.水果中发生的能量转化是化学能转化为电能,故A错误;
B.在该电路中,开关S和二极管串联,根据串联电流规律,经过开关S的电流等于经过发光二极管电流,故B错误;
C.该电路中,水果将化学能转化为电能,相当于电源,二极管发光时,电流从二极管的正极流入,负极流出,水果电池右端为正极,故C正确;
D.发光二极管具有单向导电性,将二极管正负极对调,二极管不能发光,故D错误。
故选C。
9. 小明在探究通过导体的电流跟导体两端电压的关系时,用记录的实验数据作出了如图所示的U-I图像。根据图像,下列说法中正确的是( )
A. a导体的电阻比b导体的电阻小
B. b导体的电阻为0.2Ω
C. a导体的电阻随两端电压的升高而变大
D. 当b导体两端电压为1V时,通过b的电流为0.2A
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图像可知,当电压相等时,通过a导体的电流小于通过b导体的电流,则由欧姆定律可知a导体的电阻大于b导体的电阻,故A错误;
B.由图像中数据及欧姆定律可知,b导体的电阻为
故B错误;
C.电阻是导体自身的一种性质,其大小与导体的材料、横截面积、长度和温度有关,与导体两端的电压无关,根据图像可知,导体a的U-I图像是一条通过原点的直线,则可知导体a是定值电阻,故C错误;
D.因为导体的电阻不变时,通过导体的电流与电压成正比,由图像可知,当b导体两端电压为2V时,通过b的电流为0.4A,故当b导体两端电压为1V时,通过b的电流为0.2A,故D正确。
故选D。
10. 在学校科技活动中,小明设计了一个电子秤,如图所示是他设计的电子秤的结构示意图,其中P是一个可以紧贴AB滑动的金属滑片。闭合开关S,秤盘内不放物体时,滑片在A端,电子秤刻度表示数为0;在秤盘内放入物体时,就可以从电子秤刻度表上读出该物体的质量。关于该电子秤,下列判断正确的是( )
A. 电子秤的刻度表是由电压表改装而成
B. 所称物体的质量越大,电路中的电流越小
C. 电子秤的AB部分是一个滑动变阻器,且A端为绝缘体
D. 电路中的没有任何作用,可以去掉
【答案】C
【解析】
【详解】A.由电路图可知,电子秤刻度表串联在电路中,电子秤刻度表应该是电流表,故A错误;
B.当盘中放入物体质量越大时,滑片下移,变阻器连入电路的电阻越小,电路总电阻越小,由欧姆定律可知,电路电流越大,故B错误;
C.金属片P和AB构成了一个滑动变阻器,闭合开关S,秤盘内不放物体时,滑片在A端,电子秤刻度表示数为0,说明电路是断路,则A端是绝缘体,故C正确;
D.若电路中没有R0,滑动变阻器接入电路的电阻为0时,电源会被短路,电路中的电流过大,会烧坏电路元件,所以R0在电路中可以保护电路,故D错误。
故选C。
二、实验与探究题(本大题共5个小题;第11小题4分,第12小题6分,第13小题6分,第14小题4分,第15小题4分;共24分)
11. 关于下列实验,回答问题。
(1)如图甲所示是小明“探究不同物质吸热能力”的实验,在两个相同的烧杯内分别装入______、初温相同的甲、乙两种液体,用相同的电加热器加热相同的时间,甲液体吸收的热量______(选填“大于”、“小于”或“等于”)乙液体吸收的热量。
(2)如图乙所示,在试管中加入适量的水,软木塞塞住试管口,用酒精灯加热。当软木塞被冲出时,发生的能量转化与汽油机的______冲程相同。
(3)如图丙所示,用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近悬挂起来的气球,气球被推开,说明气球带______电。
【答案】(1) ①. 质量 ②. 等于
(2)做功 (3)负
【解析】
【小问1详解】
[1]在 “探究不同物质吸热能力” 的实验中,要控制变量,所以在两个相同的烧杯内分别装入质量相同、初温相同的甲、乙两种液体。
[2]因为使用的是相同的电加热器,且加热相同时间,所以甲、乙两液体吸收的热量是相等的。
【小问2详解】
水被加热后产生大量水蒸气,压强增大,将软木塞冲出,此过程中,水蒸气的内能转化为软木塞的机械能,这与四冲程汽油机中的做功冲程的能量转化形式相同。
【小问3详解】
毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,当它靠近气球时,气球被推开,说明两者之间是同种电荷相互排斥所以气球也带负电。
12. 如图甲所示,是“探究串联电路中电压关系”的实验电路图。
(1)小明在连接电路时,刚接好最后一根导线,灯泡就亮了,他在实验操作中的不当之处是______;
(2)闭合开关S后,发现灯L1不发光,L2发光,电压表无示数,则发生的故障可能是______;
(3)排除故障后,小明测出L1两端电压U1=2.2V,接着用电压表测出L2两端电压和电源电压,示数分别如图乙和图丙所示,则L2两端电压U2=______V,测电源电压U时,他选择的是______(选填“大”或“小”)量程。小明分析实验数据得出结论:______(用字母表示),请你对小明的做法进行评价:______。
【答案】(1)连接电路时没有断开开关
(2)灯L1短路(或电压表短路)
(3) ①. 2.3 ②. 大 ③. ④. 只根据一次实验得到的结论具有偶然性
【解析】
【小问1详解】
在连接电路时,为了防止短路或电流过大损坏元件,必须先将开关断开。只有在电路连接完毕后,才闭合开关进行实验,如果刚接好最后一根线灯泡就亮了,说明开关是闭合的。
【小问2详解】
灯泡发光,说明电路中有电流,电路是通的,不发光,且电压表无示数,说明很可能是灯泡短路或电压表短路。
【小问3详解】
[1][2]串联电路中,电源电压等于各用电器两端电压之和,即电源电压一定大于灯泡的电压,如图乙和丙,测电源电压的丙图显示指针偏转角度小于乙,说明丙选择的电压表量程为0~15V,分度值为0.5V,读数为4.5V,乙选择的是0~3V,分度值为0.1V,读数为2.3V。
[3]分析实验数据可知,两灯泡电压之和等于电源电压(),即串联电路中,总电压等于各部分电压之和。
[4]小明只做了一次实验,就根据一组数据得出结论,实验次数太少,结论具有偶然性,应更换不同规格的灯泡多次实验,使结论更具普遍性。
13. 同学们在探究“电流与电阻的关系”。
(1)第一小组同学连接电路如图甲所示,请用笔画线代替导线,将甲图中电路连接完整,要求滑片P向G端滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大(连线时导线不允许交叉);
(2)第二小组同学连好电路,闭合开关,发现电流表示数如图乙所示,原因是:______;
(3)同学们改正错误后,将5Ω的定值电阻接入电路,读出电流表的示数为0.5A,接下来将5Ω的定值电阻更换为10Ω的定值电阻实验时,眼睛应观察______表,同时向______(选填“左”或者“右”)移动滑片到合适的位置,记录电流表的示数;
(4)经过多次改变定值电阻的阻值,根据记录的数据得出了电流I随电阻R的变化图象,如图丙所示,由图象可得结论:______。
【答案】(1) (2)电流表正负接线柱接反
(3) ①. 电压 ②. 左
(4)当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
【解析】
【小问1详解】
探究电流与电阻的关系时,需使滑动变阻器与定值电阻串联,电压表并联在定值电阻两端,电流表串联在电路中,如图甲,电源为两节干电池,所以电压表选择小量程,需滑片P向G端滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,即连接滑动变阻器右下端点,如图所示:
【小问2详解】
如图乙,电流表指针反偏,说明电流从电流表负极流入,即电流表正负极接反了。
【小问3详解】
[1][2]更换电阻后,定值电阻阻值增大,根据串联分压规律可知,定值电阻两端电压会增大,为了保持其两端电压不变,需要调节滑动变阻器,减小定值电阻两端分压,即增大滑动变阻器接入电阻,因此,应将滑片向左移动,同时观察电压表,直至电压表示数与5Ω的定值电阻接入电路时相同。
【小问4详解】
如图丙,图像是一条曲线,随着R增大,I减小,而且电流与电阻的乘积为定值,因此可得出结论,当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
14. 研究性学习小组的同学,在网上浏览到一条信息:“微生物燃料电池”是利用微生物催化将有机物中的化学能直接转化成电能的装置。他们想到,土壤中有大量的微生物和有机物质,于是用潮湿的土壤、铜片、锌片等制成了一个“土壤电池”,并测出有一定的电压,如图所示。关于“土壤电池电压的大小与哪些因素有关?”他们提出了以下猜想:
猜想1:可能与铜片、锌片插入土壤的深度有关;
猜想2:可能与插入土壤的铜片和锌片之间的距离有关。
为了验证猜想1,他们先在金属片上每隔2cm做好标记,再将铜片、锌片插入土壤中,保持它们之间的距离不变,改变两金属片插入土壤的深度,记录相应的电压值,数据如下表:
铜片、锌片插入土壤的深度h/cm
2
4
6
8
10
12
电压表的示数U/V
0.60
0.61
0.63
0.66
0.69
0.70
(1)分析以上数据,可以得出的初步结论是:______。
(2)他们探究猜想2时,逐渐增加铜片和锌片之间的距离,同时增加金属片插入土壤的深度,他们的做法是______(选填“正确的”或“错误的”),理由是:______。
(3)同学们发现,花池中的土壤与土路边的土壤电压不同,查阅资料发现,不同土壤中的有机物浓度不同,由此,请你提出一个可探究的科学问题:______
【答案】(1)当将铜片、锌片之间的距离一定时,两金属片插入土壤的深度越深,电压表的示数越大,即土壤电池的电压越大。
(2) ①. 错误的 ②. 没有控制金属片插入土壤的深度一定
(3)土壤电池电压与土壤中有机物浓度是否有关?
【解析】
【小问1详解】
由表格中数据可知,当将铜片、锌片之间的距离一定时,两金属片插入土壤的深度越深,电压表的示数越大,即土壤电池的电压越大。
【小问2详解】
[1][2]根据控制变量法可知,要探究电压与插入土壤的铜片和锌片之间的距离的关系,应控制两金属片插入土壤的深度相同,由题意可知,实验小组在改变铜片和锌片之间的距离同时,也改变了金属片插入土壤的深度,违背了控制变量法,故做法是错误的。
【小问3详解】
由生活常识可知,花池中的土壤与土路边的土壤中含有的有机物浓度不同,由此可以提出一个可探究的科学问题:土壤电池电压与土壤中有机物浓度是否有关。
15. 随着外卖行业的迅速发展,保温袋成为保障餐食温度的关键工具。铝箔保温袋和泡沫保温袋是两种常见的类型。小明想知道这两种保温袋的保温性能哪个更好。于是收集了两个形状、大小、厚度均相同的铝箔保温袋和泡沫保温袋,请你设计实验帮助小明进行判断。
(1)实验器材:______
(2)实验步骤:______
(3)实验结论:______
【答案】(1)热水;形状、大小、厚度均相同的铝箔保温袋和泡沫保温袋;温度计;手表
(2)①在两个完全相同的玻璃杯中装满初温相同的热水,盖上盖子;②将这两杯水同时分别放入两个形状、大小、厚度均相同的铝箔保温袋和泡沫保温袋中,放在同一室温环境下;③20分钟后,用温度计同时测出两杯水的温度。铝箔保温袋中的水温记为,泡沫保温袋中的水温记为;
(3)若,则铝箔保温袋的保温性能更好;若,则泡沫保温袋的保温性能更好;若,则两种保温袋的保温性能一样好。
【解析】
【15题详解】
两个完全相同的带盖玻璃杯;热水;形状、大小、厚度均相同的铝箔保温袋和泡沫保温袋;温度计;手表
【16题详解】
略。
【17题详解】
略。
三、综合应用题(本大题共6小题;第16小题4分,第17小题4分,第18小题4分,第19小题2分,第20小题6分,第21小题6分;共26分)
16. 小明在错题记录本中记录了如下错题,请你帮他找出错误之处,分析错因并写出正确的解答过程。
错题记录
错题改正
如图所示,闭合开关,电流表A1的示数为0.5A,A2的示数为0.3A,求闭合开关后,分别通过灯泡L1和L2的电流。
解:闭合开关,灯泡L1和L2并联,电流表A1测通过灯泡L1的电流,电流表A2测通过灯泡L2的电流。所以,通过灯泡L1的电流:I1=0.5A,通过灯泡L2的电流:I2=0.3A
错误之处:______
错因分析:______
正确解答:______
【答案】 ①. 电流表A1测通过灯泡L1的电流 ②. 未分清干路和支路 ③. 正确解答:闭合开关,灯泡L1和L2并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测通过灯泡L2的电流。所以,干路电流,通过灯泡L2的电流,通过灯泡L1的电流
【解析】
【详解】[1][2]由图可知,灯泡L1和L2并联,电流表A1测干路中的电流,电流表A2测通过灯泡L2的电流,错误之处是电流表A1测通过灯泡L1的电流,是因为判断电流表A1所测位置时,未分清干路和支路。
[3]略。
17. 跨学科实践:
制作调光台灯
项目提出:
小明写作业用的台灯有两挡亮度的调节,小明觉得这两种亮度不能满足自己对亮度的需求,于是想设计并制作一个能连续调节灯泡亮度的台灯。
项目分析:
在电源两端电压一定的情况下,在电路中接入一个滑动变阻器,就可以连续改变灯泡的亮度。
项目实施:
(1)小明发现市面上的调光台灯大多是旋钮式的,于是打算用电位器代替滑动变阻器。电位器如图甲所示,其内部结构图如图乙所示(a、b、c为三个接线柱)。他找来两节新干电池、开关、灯泡、灯罩、电位器、塑料管、木板、胶枪,进行制作。
(2)在连接电路时,灯泡与电位器应该______(选填“串联”或“并联”)。
(3)连接好电路后,小明逆时针转动电位器旋钮时,灯泡变亮,他是将图乙中电位器的______两个接线柱接入电路。该电位器是通过改变接入电路中电阻丝的______来改变电阻,从而调节灯泡亮度。
展示交流:
(4)小明最终制作了如图丙所示的简易调光台灯。在测试过程中,小明发现,该台灯亮度变化范围较小,请你帮他进行改进:______(写出一条即可)。
【答案】 ①. 串联 ②. a、b ③. 长度 ④. 换用总阻值更大的电位器
【解析】
【详解】(2)[1]用电位器调节灯泡的亮度,说明两者互相影响,所以电位器和灯泡是串联的。
(3)[2][3]连接好电路后,小明逆时针转动电位器旋钮时,灯泡变亮,说明电路中电流变大,说明电路中的电阻变小,电位器接入电路的电阻变小,应将a、b接入电路。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。
(4)[4]该台灯亮度变化范围较小,可以换用总阻值更大的电位器,电路中电流的范围变化较大,灯泡的亮度变化范围较大。
18. 为了保证业主的安全,很多小区安装了门禁系统,小区业主可通过人脸识别(相当于闭合开关)开启小区门;外来人员登记后,保安通过闭合手动开关也可开启小区门。请根据上述要求将如图所示的电路连接完整。
【答案】
【解析】
【详解】由题意可知,开关S1和S2,任意一个开关闭合时,电动机就能启动,说明两个开关能独立控制电动机,它们是并联的,再与电动机串联,如图所示:
19. 秸秆可以回收加工制成秸秆煤,已知秸秆煤的热值,水的比热容。求:
(1)完全燃烧的秸秆煤放出的热量;
(2)若这些热量被水吸收,可以在标准大气压下,将多少千克的水从加热到沸腾?
【答案】(1)
(2)25kg
【解析】
【小问1详解】
由Q放=mq可知,秸秆煤放出的热量
【小问2详解】
由得,水吸收的热量
标准大气压下,水的沸点是100℃,由得,水的质量
20. 国庆假期聚会增多,安全驾驶尤为重要。酒精测试仪可帮助司机快速自查,其简化电路如图甲所示,电源电压恒为12V,R2阻值为,酒精气体传感器R1的阻值随酒精气体浓度的变化关系如图乙所示。当酒精气体浓度大于或等于时,显示酒驾,求:
(1)当电压表示数为4V时,电流表的示数;
(2)当电流表示数为0.15A时,判断被检测者是否酒驾。
【答案】(1)0.2A
(2)没有酒驾
【解析】
【小问1详解】
由图甲可知,电阻R1与R2串联,电压表测量R1两端的电压,电流表测量电路中的电流。电源电压
根据串联电路电压的规律可知,电阻R2两端的电压
根据欧姆定律可得,通过电路的电流(即电流表示数)
【小问2详解】
根据欧姆定律的变形式可知,此时电路的总电阻
根据串联电路电阻的特点可知,此时酒精气体传感器R1的阻值
由图乙可知,当时,酒精气体浓度为,因为,所以被检测者没有达到酒驾标准。
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