精品解析:福建省南平市延平区福建省南平第一中学2025-2026学年九年级上学期11月期中物理试题
2025-12-04
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内容正文:
南平一中2025~2026学年第一学期九年级物理期中试卷
考试时间:90分钟满分100分
一、选择题(本大题共14小题,每小题2分,共28分。每小题只有一个正确答案)
1. 下列各物理量的单位中,属于电阻的单位是( )
A. 牛顿 B. 安培 C. 伏特 D. 欧姆
2. 下列是一些对生活中物理量的估测,其中符合实际情况的是( )
A. 人体正常体温为38℃ B. 一节新干电池的电压为1.5V
C. 手机正常工作时的电流约为20A D. 实验室用小灯泡的灯丝电阻约为6000
3. 2025年6月20日,我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭,成功将中星9C卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道。其第三子级采用液氢作为燃料,是由于液氢具有较高的( )
A. 热值 B. 密度
C. 传热能力 D. 比热容
4. 一次电学实验课上,小琪把自己找到的一些物品分别接入如图所示电路的两鳄鱼夹A、B之间,其中能使小灯泡发光的是( )
A. 钢尺 B. 塑料棒
C. 橡皮擦 D. 橡胶手套
5. 下列物态变化中,属于熔化的是( )
A. 冬天,河水结冰 B. 夏天,冰棍周围冒“白气”
C. 秋天,早晨草叶上有露水 D. 春天,冰雪消融
6. 3月12日植树节这一天,学校组织八年级同学参加了植树造林活动,如图所示。植树时老师告诉同学们要将树苗的部分或全部枝叶剪去,从而提高成活率。关于此做法,下列分析正确的是( )
A. 减小水的表面积,减慢树苗水分蒸发
B. 降低水的温度,加快树苗水分汽化
C. 减慢空气流速,减慢树苗水分蒸发
D. 便于放出热量,减慢树苗水分蒸发
7. 如图所示,用毛皮摩擦橡胶棒,橡胶棒可以吸起桌面上不带电的纸屑,下列说法正确的是( )
A. 毛皮摩擦橡胶棒时创造了电荷
B. 与橡胶棒摩擦时,毛皮失去了原子核带负电荷
C. 摩擦后的橡胶棒与毛皮带异种电荷,将相互吸引
D. 橡胶棒能吸起不带电的纸屑是因为分子间有引力
8. 2025年9月3日,中国以一场盛大阅兵,纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年。如图所示,受阅战机飞行时,机翼与空气摩擦温度升高,下列情境中改变内能的方式与其相同的是( )
A. 吃饭时,金属勺放在热汤中会烫手 B. 反复弯折铁丝,弯折处温度升高
C. 发烧时,冷毛巾敷额头可以降温 D. 夏天,喝冷饮使人感到凉爽
9. 用物理知识可以解读生活中的一些现象,下列说法中正确的是( )
A. 从冰箱里刚取出冰激凌内能可能为0
B. 煲汤时,温度会一直升高,汤的内能一直增加
C. 炒菜时,烫手的锅盖含有的热量很多
D. 烧水时,水吸收热量但温度有可能不变
10. 如图所示的电路,下列说法正确的是( )
A. 电路中有电源就一定会产生电流
B. 电路中电流方向与正电荷定向移动方向相同
C. 电路中电流从电源的负极流向正极
D. 闭合开关后电流先通过,再通过
11. 每年12月2日是全国交通安全日。骑电动车时不戴头盔存在安全隐患,于是小清针对共享电动车设计了如下方案:骑行前,扫码成功后开关S1闭合,指示灯L亮,但电动机不工作;从车头取出头盔并戴上后,头盔内遥控设备遥控开关S2闭合,电动机才通电工作;若只戴头盔不扫码,则无法骑行。下列电路符合设计要求的是( )
A. B.
C. D.
12. 如图所示,小陶子学习物理后制作了简易的调光台灯电位器是调节其亮度的装置,乙为电位器的内部结构示意图。下列关于台灯的说法正确的是( )
A. 为了提高台灯亮度,制作灯罩需要选择反光性能较差的材料
B. 将a、c接线柱接入电路中,灯泡亮度最大且不可调节
C. 若顺时针旋转旋钮时灯泡发光变亮,则需将b和c接线柱接入电路
D. 电位器的工作原理是改变了电阻丝的长度,从而改变电源电压来改变灯泡亮度
13. 如图所示是电阻甲和乙的图像,下列说法正确的是( )
A. 电阻乙为定值电阻
B. 当电阻甲两端电压为0时,甲的电阻为0
C. 当甲、乙串联,电路电流为0.2A时,电路总电压是3V
D. 当甲、乙并联,电源电压为2V时,电路总电流为0.4A
14. 综合实践活动小组的同学们设计并制作了简易风速仪,其内部电路如图甲所示,电源电压为6V,电流表量程为0~0.6A,R0为10Ω的定值电阻,迎风板是轻质薄板,测量时风始终垂直吹在迎风板上,R1为压力传感器,R1的阻值随压力F大小变化的关系如图乙所示,风力与风速的关系如下表,下列判断正确的是( )
风速v/(m/s)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
风力F/N
0
1
4
9
16
25
36
49
64
A. R1的阻值随压力F的增大而增大
B. 风速增大时,电压表和电流表示数的比值不变
C. 风速为2m/s时,R1的阻值为24Ω
D. 电流表示数为0.15A时可标注风速为0m/s
二、填空题(本大题6小题,共12分)
15. 如图所示为常用的体温计。它的工作原理是根据液体的________原理制成的。此时体温计的读数为_______℃.
16. 在烧杯中加入盐水,将铜片和锌片放在盐水中,就是一个自制的盐水电池,它在使用时可以将化学能转化为________能;如图所示,铜片是盐水电池的________极。
17. 如图是四冲程汽油机,此时进气阀和排气阀关闭,活塞向上运动是工作循环中的_______冲程,为了能够及时将汽油机工作时产生的大量热量带走,通常采用水循环的方式。已知该内燃机的飞轮转速为1800r/min,则1s内做功_______次。
18. 如图甲展示的是一种具有报警功能的文物展示台,若该展示台的结构如图乙所示,由木板,弹簧,金属片A、B、C和报警电路组成,文物放置在金属片B上,闭合开关S时,文物放置在金属片B上,弹簧处于压缩状态,B与金属片A、C接触,电铃因_______(填写电路的三种状态之一)而不响:当文物被搬离展示台时,弹簧被弹起,电铃_______(选填“响”或“不响”)。实现了防盗报警功能。
19. “可燃冰”是一种新型能源,其热值为。质量为0.5kg的“可燃冰”完全燃烧放出的热量为_______J;若这些热量只有25%被水吸收,能使500kg,初温为50℃的水温度升高到_______℃。[]
20. 如图甲所示的电路中,电源电压恒定,图乙是滑动变阻器的滑片在a、b两个端点滑动时,电压表与电流表示数的关系图像。电流为0.3A时,滑动变阻器的滑片P位于一端,滑动变阻器的最大电阻为_______Ω。
三、简答题(本大题1小题,共4分)
21. 我国古籍《天工开物》中,对釜的铸造有“铁化如水,以泥固钝铁柄勺从嘴受注”的记载,对造纸有“透火焙干”工序的描述,就是将刚制作出的湿纸张贴在被火烤热的墙上。请根据上述材料回答:
(1)在制造釜的铸造过程中含有哪些物态变化?
(2)请用物理知识解释在造纸过程中“透火焙干”工序的目的是什么?
四、作图题(本大题2小题,共4分)
22. 如图所示,在虚线框内画出与实物图相对应的电路图。
23. 请用笔画线代替导线,根据图中电路图将相应的实物电路连接完整。(导线不能交叉)
五、实验题(本大题5小题,共31分)
24. 小周在做“观察水的沸腾”实验时,实验装置如图甲所示。
(1)安装实验器材时,小周应按照_______(选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序进行。
(2)当水温接近90℃时,每隔1min记录一次温度,并绘制了水温随时间变化的图像(如图丙所示),由图像可知:水沸腾时温度变化的特点是_____________________。
(3)由丙图可知水的沸点是_______℃。
(4)实验时小周又想“研究液体沸点与气压关系”。于是他移走酒精灯,水停止沸腾。过一会儿,将注射器接到烧瓶口上,如图丁所示,然后向外拉注射器活塞,会看到的现象是______________,说明___________________________________。
25. 在“探究电阻的大小与哪些因素有关”的实验中,用如图所示的实验装置进行实验。a、b、c是镍铬合金制成的三根导线,a、b长度相同但横截面积不同,a、c横截面积相同而长度不同;导线d由锰铜合金制成,长短、横截面积与导线b相同。
(1)实验中,通过观察______________判断导体电阻的大小。在连接好电路后,闭合开关前,电流表指针如图乙所示,由此可知存在的问题___________________________________。
(2)依次将导线a、b、c、d接入电路,电流表对应的示数如表所示:
导线代号
a
b
c
d
电流表的示数/A
1.2
1.4
2.5
2.8
比较a、b两根导线是为了探究导线电阻的大小与导线_____________________的关系。
(3)经过分析数据可以推断出:用相同材料制成的导线,长度越长,横截面积越_______,电阻越大。若要制作一个阻值较大的滑动变阻器,在选择电阻线时,应从锰铜合金和镍铬合金中,选用______________合金。
(4)在图丙中,闭合开关,加热电阻丝后电流表示数变小,说明导体电阻的大小与_______有关。
26. 小明探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系,图甲是实验电路图。
(1)实验时,应选用两个规格___________(选填“相同”或“不同”)的小灯泡。
(2)图乙是小明连接的实验电路,此时电流表测量的是图甲中___________(选填“A”“B”或“C”)处的电流。
(3)小明更换多组小灯泡,测得实验数据如下表:
测量序号
A处的电流
B处的电流
C处的电流
①
0.32
0.20
0.52
②
0.22
0.16
0.38
③
0.26
0.24
0.50
。。。
通过实验数据可得出结论:在并联电路中,___________。
(4)实验后,小明又连接了如图丙所示的电路,并测出闭合开关后电流表、、的示数分别为、、,则通过灯的电流为___________,通过的电流为___________。
27. 如图所示,甲、乙、丙三图中装置完全相同,烧杯内的液体质量和初温也相同。
(1)利用甲、乙两幅图研究不同燃料完全燃烧时的放热能力、应该控制燃料的_______相同。
(2)实验中选用甲、丙两图对液体加热5min,a吸收的热量_______(选填“大于”“等于”成“小于”)b吸收的热量。
(3)在研究不同物质的吸热能力实验中,用______________来反映液体吸收热量的多少;吸收相同热量时,通过比较______________来判断吸热能力的强弱。
(4)如果已知b液体的比热容是,则a液体的比热容是_________J/(kg·℃)。
(5)蓄冷剂是食品运输和保鲜过程中的重要降温试剂。现有A、B两种蓄冷剂,为了探究其降温效果,进行了如下的实验探究:首先将质量均为100g的两种蓄冷剂分别装入完全相同的冰袋中,标明A、B.放入冰箱中冷冻为温度相同的固体。在容器1、2中分别加入质量为500g且温度相同的水,将冰袋从冰箱中取出放入水中,并用隔热材料密封。通过温度传感器每隔一定时间蓄冷剂及水的温度,图甲记录的是A、B两种蓄冷剂的温度随时间的变化图像,图乙记录的是容器1、2中水的温度随时间的变化图像。
①0-1时间段,水和蓄冷剂之间发生热传递,热传递方向为从_________________________。
②实验中通过比较_____________________可以反映蓄冷剂吸收热量的多少。分析图像可知蓄冷剂__________降温效果更好。
28. 小明用如图所示装置探究“电流与电压的关系”。实验器材:电源(电压为3V),电流表、电压表各一只。一个开关,一个定值电阻(5Ω)。滑动变阻器的规格“30Ω,2A”,导线若干。
(1)请用笔画线代替导线。在图中完成电路连接,要求滑片P向右滑动时,电流表的示数变小。
(2)连接好电路闭合开关后,移动滑片发现,电流表无示数,电压表有示数,则出现该故障的原因可能是________________________________。
(3)排除故障后,改变滑片位置,记录实验数据如下表所示:
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流I/A
0.10
0.20
0.3
0.40
0.50
0.60
根据表中数据可归纳得出结论:________________________________。
(4)为了进一步探究电流与电阻的关系,又找来10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻继续实验。
①将滑动变阻器滑片置于阻值最大处。闭合开关,缓慢移动滑片,使电压表示数为1V,记录电流表示数。接下来用10Ω的电阻替换原来的5Ω电阻,应将滑片向____(选填“左”或“右”)滑动,使电压表示数仍为1V,记录电流表示数。再将15Ω、20Ω的定值电阻分别接入电路。
②当将20Ω的电阻接入电路进行实验时,发现无论如何调节滑片都无法满足预设电压为1V的条件。为使该电阻也能完成实验,预设电压最小应调节为_______V。
③同组的小红认为不改变电压表预设值也可解决上述问题,小红利用现有器材解决了上述问题,他采取的操作可能是_______(选填“A”或“B”)。
A.将学生电源的电压调为1.5V B.在电路中串联一个5Ω的电阻
六、计算题(本大题3小题,共21分)
29. 如图所示的电路中,电源电压恒定,R2的阻值为20Ω。闭合开关S,电流表A的示数为1A,电流表A1的示数为0.4A。求:
(1)通过电阻R2的电流;
(2)电源电压;
(3)R1的阻值。
30. 机械狗,一种四足机器人,是基于仿生学采用4条步行腿构成的四腿仿生机器人。机械狗在救援、安防、物流等方面有着重要的作用。某台机械狗在水平路上可以实现负重40kg,10分钟移动1.2km。机械狗的运动利用液压系统,为其提供动力的是燃油发动机。已知某次工作中,机械狗的发动机消耗120kg燃油,提供了1.44×109J的有用功。则:(燃油的热值为4×107J/kg)
(1)为了使用安全,该机械狗的液压系统的液压油的温度不能高于80℃。已知质量为4kg的液压油的温度由30℃升高到80℃,吸收了4.8×105J的热量,该液压油的比热容为多少?
(2)120kg的燃油完全燃烧释放的热量为多少焦耳?
(3)该机械狗燃油发动机工作时的效率为多少?
31. 某物理实践小组设计了一种工程上的压力测量装置,其原理如图甲所示,电路中电源电压恒为9V,电压表的量程为0-3V,轻质绝缘的压力检测板M与压敏电阻R相连,R的阻值与E力F的关系如图乙所示。已知:检测板不受压力时,电压表示数为1V。请解答以下问题:
(1)检测板不受压力时,力敏电阻R两端的电压。
(2)定值电阻的阻值。
(3)在不改变电源电压和电压表量程的情况下,若要将该装置所能测量的最大压力值提高到700N,应改变的阻值,若改变后的电阻为,求的阻值。
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南平一中2025~2026学年第一学期九年级物理期中试卷
考试时间:90分钟满分100分
一、选择题(本大题共14小题,每小题2分,共28分。每小题只有一个正确答案)
1. 下列各物理量的单位中,属于电阻的单位是( )
A. 牛顿 B. 安培 C. 伏特 D. 欧姆
【答案】D
【解析】
【详解】A.牛顿是力的单位,故A不符合题意;
B.安培是电流的单位,故B不符合题意;
C.伏特是电压的单位,故C不符合题意;
D.欧姆是电阻的单位,故D符合题意。
故选D。
2. 下列是一些对生活中物理量的估测,其中符合实际情况的是( )
A. 人体正常体温为38℃ B. 一节新干电池的电压为1.5V
C. 手机正常工作时的电流约为20A D. 实验室用小灯泡的灯丝电阻约为6000
【答案】B
【解析】
【详解】A.人体的正常体温约为37℃,38℃属于低热状态,并非正常体温,故A不符合题意;
B.不同电源的电压一般不同,一节新干电池的电压为1.5V,故B符合题意;
C.手机在正常工作时的电流一般在0.1A到0.5A之间,故C不符合题意;
D.实验室中常用的小灯泡电阻约为10Ω,6000Ω的电阻值远高于实际,故D不符合题意。
故选B。
3. 2025年6月20日,我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭,成功将中星9C卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道。其第三子级采用液氢作为燃料,是由于液氢具有较高的( )
A. 热值 B. 密度
C. 传热能力 D. 比热容
【答案】A
【解析】
【详解】选用液氢作为燃料是由于它具有较大的热值,由可知,与其他燃料相比,完全燃烧相同质量的氢时,可以释放出更多的热量。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
4. 一次电学实验课上,小琪把自己找到的一些物品分别接入如图所示电路的两鳄鱼夹A、B之间,其中能使小灯泡发光的是( )
A. 钢尺 B. 塑料棒
C. 橡皮擦 D. 橡胶手套
【答案】A
【解析】
【详解】要使小灯泡发光,电路必须形成通路,必须将导体接入电路才有电流通过,塑料棒、橡皮擦和橡胶手套都属于绝缘体,只有钢尺属于导体。
故选A。
5. 下列物态变化中,属于熔化的是( )
A. 冬天,河水结冰 B. 夏天,冰棍周围冒“白气”
C. 秋天,早晨草叶上有露水 D. 春天,冰雪消融
【答案】D
【解析】
【详解】A.冬天,河水结冰,属于凝固现象,故A不符合题意;
B.夏天,冰棍周围冒“白气”,属于液化现象,故B不符合题意;
C.秋天,早晨草叶上有露水,属于液化现象,故C不符合题意;
D.春天,冰雪消融,冰由固态变液态,属于熔化现象,故D符合题意。
故选D。
6. 3月12日植树节这一天,学校组织八年级同学参加了植树造林活动,如图所示。植树时老师告诉同学们要将树苗的部分或全部枝叶剪去,从而提高成活率。关于此做法,下列分析正确的是( )
A. 减小水的表面积,减慢树苗水分蒸发
B. 降低水的温度,加快树苗水分汽化
C. 减慢空气流速,减慢树苗水分蒸发
D. 便于放出热量,减慢树苗水分蒸发
【答案】A
【解析】
【详解】影响快慢的因素主要液体的温度、表面积和液体上方空气流动的速度,剪去部分枝叶,减小了树苗水分蒸发的表面积,从而减慢水分蒸发,有利于提高树苗成活率,故A正确,BCD错误。
故选A。
7. 如图所示,用毛皮摩擦橡胶棒,橡胶棒可以吸起桌面上不带电的纸屑,下列说法正确的是( )
A. 毛皮摩擦橡胶棒时创造了电荷
B. 与橡胶棒摩擦时,毛皮失去了原子核带负电荷
C. 摩擦后的橡胶棒与毛皮带异种电荷,将相互吸引
D. 橡胶棒能吸起不带电的纸屑是因为分子间有引力
【答案】C
【解析】
【详解】A.毛皮摩擦橡胶棒时没有创造电荷,只是电荷发生了转移,故A错误;
B.毛皮跟橡胶棒摩擦过程中,毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,毛皮因失去电子带正电,故B错误;
C.毛皮跟橡胶棒摩擦过程中,橡胶棒得到电子带负电,毛皮因失去电子带正电,两者带异种电荷,将会相互吸引,故C正确;
D.橡胶棒能吸起不带电的纸屑是因为带电体可以吸引轻小物体,故D错误。
故选C。
8. 2025年9月3日,中国以一场盛大阅兵,纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年。如图所示,受阅战机飞行时,机翼与空气摩擦温度升高,下列情境中改变内能的方式与其相同的是( )
A. 吃饭时,金属勺放在热汤中会烫手 B. 反复弯折铁丝,弯折处温度升高
C. 发烧时,冷毛巾敷额头可以降温 D. 夏天,喝冷饮使人感到凉爽
【答案】B
【解析】
【详解】受阅战机机翼与空气摩擦温度升高,属于通过做功改变内能;
A.吃饭时,金属勺放在热汤中会烫手,只涉及能量的转移,没有涉及能量的转化,故是热传递的方式改变内能,故A不符合题意;
B.反复弯折铁丝,弯折处温度升高,是通过做功改变物体的内能,故B符合题意;
C.冷毛巾通过热传递吸收额头热量,属于热传递改变内能,故C不符合题意;
D.冷饮通过热传递吸收人体热量,属于热传递改变内能,故D不符合题意。
故选B。
9. 用物理知识可以解读生活中的一些现象,下列说法中正确的是( )
A. 从冰箱里刚取出冰激凌内能可能为0
B. 煲汤时,温度会一直升高,汤的内能一直增加
C. 炒菜时,烫手的锅盖含有的热量很多
D. 烧水时,水吸收热量但温度有可能不变
【答案】D
【解析】
【详解】A.任何温度下的物体都有内能,所以从冰箱里刚取出冰激凌具有内能,故A错误;
B.煲汤时,汤沸腾后,虽然汤持续吸热,内能一直增加,但温度不变,故B错误;
C.热量是过程量,不能说含有多少热量,故C错误;
D.烧水时,水吸收热量,水沸腾过程中,温度保持不变,故D正确。
故选D。
10. 如图所示的电路,下列说法正确的是( )
A. 电路中有电源就一定会产生电流
B. 电路中电流方向与正电荷定向移动方向相同
C. 电路中电流从电源的负极流向正极
D. 闭合开关后电流先通过,再通过
【答案】B
【解析】
【详解】A.电路中有电源,但需形成闭合回路才会产生电流,图中开关断开时无电流,故A 错误;
B.物理学中规定,电流方向与正电荷定向移动的方向相同,负电荷定向移动方向与电流方向相反,故B正确;
C.电路中电流的方向是从电源的正极流向负极,故C 错误;
D.闭合开关后,L1和L2是串联的,电流会先后通过L2和L1,故D错误。
故选B。
11. 每年12月2日是全国交通安全日。骑电动车时不戴头盔存在安全隐患,于是小清针对共享电动车设计了如下方案:骑行前,扫码成功后开关S1闭合,指示灯L亮,但电动机不工作;从车头取出头盔并戴上后,头盔内遥控设备遥控开关S2闭合,电动机才通电工作;若只戴头盔不扫码,则无法骑行。下列电路符合设计要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】先整理题目要求,再逐一分析选项: 设计要求:扫码后闭合,指示灯亮,电动机不工作;
闭合后,再闭合,电动机才工作;只闭合(只戴头盔不扫码),电路无法工作,不能骑行。
由此可知:在干路,控制整个电路;和并联,只控制电动机。
对选项逐一分析:
A.控制,控制,二者为并联支路。只闭合时,电动机就能工作,不符合“只戴头盔不扫码无法骑行”的要求,故A不符合题意;
B.在干路,独立为一条支路,与串联为另一条支路。闭合后发光,断开时不工作;闭合后工作;只闭合时干路断开,不工作,完全符合设计要求,故B符合题意;
C.、、、为串联,只有两个开关都闭合时,和才会工作,闭合断开时不发光,不符合要求,故C不符合题意;
D.与串联在一条支路,在另一条支路。闭合断开时,不发光,且直接工作,不符合要求,故D不符合题意。
故选B。
12. 如图所示,小陶子学习物理后制作了简易的调光台灯电位器是调节其亮度的装置,乙为电位器的内部结构示意图。下列关于台灯的说法正确的是( )
A. 为了提高台灯亮度,制作灯罩需要选择反光性能较差的材料
B. 将a、c接线柱接入电路中,灯泡亮度最大且不可调节
C. 若顺时针旋转旋钮时灯泡发光变亮,则需将b和c接线柱接入电路
D. 电位器的工作原理是改变了电阻丝的长度,从而改变电源电压来改变灯泡亮度
【答案】C
【解析】
【详解】A.提高台灯亮度,灯罩应选择反光性能好的材料,增强光线反射,故A错误;
B.将a、c接线柱接入电路时,电位器接入全部电阻丝,电阻最大且无法改变,灯泡亮度最小且不可调节,故B错误;
C.若顺时针旋转旋钮灯泡变亮,电流变大,电阻变小,需将b、c接线柱接入电路,顺时针旋转时,滑片靠近c,接入电路的电阻丝长度变短,电阻减小,电流增大,灯泡变亮,故C正确;
D.电位器的工作原理是改变电阻丝的长度,从而改变电路中的电阻,电源电压不变,进而改变电流和灯泡亮度,故D错误。
故选 C。
13. 如图所示是电阻甲和乙的图像,下列说法正确的是( )
A. 电阻乙为定值电阻
B. 当电阻甲两端电压为0时,甲的电阻为0
C. 当甲、乙串联,电路电流为0.2A时,电路总电压是3V
D. 当甲、乙并联,电源电压为2V时,电路总电流为0.4A
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图像可知,通过乙的电流与电压不成正比,根据欧姆定律可知,乙电阻的阻值是变化的,不是定值电阻,故A错误;
B.根据图像可知,当甲两端电压为2V时,通过甲的电流为0.4A,甲的阻值为
导体的电阻与它两端电压和通过它的电流无关,当电阻甲两端电压为0时,甲的电阻仍为5Ω,故B错误;
C.甲、乙串联在电路中,当电路电流为0.2A时,通过甲、乙的电流均为0.2A,由图像可知,U甲=1V,U乙=2V, 因为串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电路的总电压
故C正确;
D.甲、乙并联在电路中,当电源电压为2V时,两电阻两端的电压都为2V,由图像可知,I甲=0.4A,I乙=0.2A, 因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以电路总电流
故D错误。
故选C。
14. 综合实践活动小组的同学们设计并制作了简易风速仪,其内部电路如图甲所示,电源电压为6V,电流表量程为0~0.6A,R0为10Ω的定值电阻,迎风板是轻质薄板,测量时风始终垂直吹在迎风板上,R1为压力传感器,R1的阻值随压力F大小变化的关系如图乙所示,风力与风速的关系如下表,下列判断正确的是( )
风速v/(m/s)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
风力F/N
0
1
4
9
16
25
36
49
64
A. R1的阻值随压力F的增大而增大
B. 风速增大时,电压表和电流表示数的比值不变
C. 风速为2m/s时,R1的阻值为24Ω
D. 电流表示数为0.15A时可标注风速为0m/s
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据图乙可知,R1的阻值随压力F的增大而减小,故A错误;
B.由甲图可知,闭合开关S,R1与R0串联,电压表测的是R1两端的电压,电流表测的R1的电流,则,即电压表和电流表示数的比值就等于R1的阻值,风速增大时,压力增大,R1的阻值变小,故电压表和电流表示数的比值变小,故B错误;
C.风速为2m/s时,根据表格可知,压力F=4N,由图乙可知,R1的阻值为22Ω,故C错误;
D.电流表示数为0.15A时,电路总电阻
由图乙可知,时,压力F=0N,结合表格可知风速为0m/s,故D正确。
故选D。
二、填空题(本大题6小题,共12分)
15. 如图所示为常用的体温计。它的工作原理是根据液体的________原理制成的。此时体温计的读数为_______℃.
【答案】 ①. 热胀冷缩 ②. 38.9
【解析】
【详解】[1]体温计是根据液体的热胀冷缩原理制成的,体温计内装的液体是水银,温度变化时水银体积随温度热胀冷缩。
[2]体温计的分度值为0.1℃,观察图中液柱位置,对应刻度为38.9℃。
16. 在烧杯中加入盐水,将铜片和锌片放在盐水中,就是一个自制的盐水电池,它在使用时可以将化学能转化为________能;如图所示,铜片是盐水电池的________极。
【答案】 ①. 电 ②. 正
【解析】
【详解】[1]电池是将其他形式的能量转化为电能的装置,题中的盐水电池可以将化学能转化为电能。
[2]根据题图可知,铜片与电压表的3V接线柱相连,说明电流从铜片流出,故铜片是盐水电池的正极。
17. 如图是四冲程汽油机,此时进气阀和排气阀关闭,活塞向上运动是工作循环中的_______冲程,为了能够及时将汽油机工作时产生的大量热量带走,通常采用水循环的方式。已知该内燃机的飞轮转速为1800r/min,则1s内做功_______次。
【答案】 ①. 压缩 ②. 15
【解析】
【详解】[1]四冲程汽油机中,进气阀和排气阀均关闭、活塞向上运动的冲程是压缩冲程,压缩气缸内的混合气体,机械能转化为内能。
[2]飞轮转速为(每秒转动 30 圈)。四冲程汽油机每完成2 个飞轮转动,对应 1 个工作循环(4 个冲程),对外做功 1 次。因此 1 秒内做功次数为次。
18. 如图甲展示的是一种具有报警功能的文物展示台,若该展示台的结构如图乙所示,由木板,弹簧,金属片A、B、C和报警电路组成,文物放置在金属片B上,闭合开关S时,文物放置在金属片B上,弹簧处于压缩状态,B与金属片A、C接触,电铃因_______(填写电路的三种状态之一)而不响:当文物被搬离展示台时,弹簧被弹起,电铃_______(选填“响”或“不响”)。实现了防盗报警功能。
【答案】 ①. 短路 ②. 响
【解析】
【详解】[1]当文物放置在金属片B上时,B与 A、C接触,此时电铃被短路,电流不经过电铃,直接通过金属片形成回路,因此电铃不响。
[2]当文物被搬离时,弹簧弹起,B 与 A、C 分离,短路状态解除,电路形成通路,电流经过电铃,电铃响。
19. “可燃冰”是一种新型能源,其热值为。质量为0.5kg的“可燃冰”完全燃烧放出的热量为_______J;若这些热量只有25%被水吸收,能使500kg,初温为50℃的水温度升高到_______℃。[]
【答案】 ①. 2.1×108 ②. 75
【解析】
【详解】[1]可燃冰完全燃烧放出的热量为
[2]水吸收的热量为
水最后的温度为
20. 如图甲所示的电路中,电源电压恒定,图乙是滑动变阻器的滑片在a、b两个端点滑动时,电压表与电流表示数的关系图像。电流为0.3A时,滑动变阻器的滑片P位于一端,滑动变阻器的最大电阻为_______Ω。
【答案】30
【解析】
【详解】由图甲可知,滑动变阻器与定值电阻R0串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。
设电源电压为U,根据串联电路电压规律
结合图乙的两组数据:当I1=0.1A时,U滑1=3V,则
当I2=0.3A时,U滑2=0V(说明滑动变阻器阻值为 0,滑片在b端),则
联立方程解得 R0=15Ω,电源电压 U=4.5V。
当电流I=0.1A时,滑动变阻器两端电压U滑=3V,此时滑动变阻器阻值最大(滑片在a端)。根据欧姆定律,滑动变阻器的最大电阻:,综上,滑动变阻器的最大电阻为30Ω。
三、简答题(本大题1小题,共4分)
21. 我国古籍《天工开物》中,对釜的铸造有“铁化如水,以泥固钝铁柄勺从嘴受注”的记载,对造纸有“透火焙干”工序的描述,就是将刚制作出的湿纸张贴在被火烤热的墙上。请根据上述材料回答:
(1)在制造釜的铸造过程中含有哪些物态变化?
(2)请用物理知识解释在造纸过程中“透火焙干”工序的目的是什么?
【答案】(1)熔化和凝固
(2)将刚制作出的湿纸张贴在被火烤热的墙上,可以提高纸中水分的温度,增大水分的表面积,都有利于加快湿纸中水分的蒸发,使纸尽快变干。
【解析】
【小问1详解】
[1]铁化成水过程中,铁由固态变为液态,属于熔化。
[2]将液态铁水倒入制作农具的模子后,冷却下来后就制成了固态的农具,该过程中发生的物态变化是凝固。
【小问2详解】
略。
四、作图题(本大题2小题,共4分)
22. 如图所示,在虚线框内画出与实物图相对应的电路图。
【答案】
【解析】
【详解】电流从电源正极流出,经过开关S、灯泡L2、灯泡L1,回到电源负极,电路图如下:
23. 请用笔画线代替导线,根据图中电路图将相应的实物电路连接完整。(导线不能交叉)
【答案】
【解析】
【详解】由电源正极出发,电路分成两支,一支为小灯L1与开关S1串联,另一支为小灯L2与开关S2串联。开关S接在干路上。电路连接如下:
五、实验题(本大题5小题,共31分)
24. 小周在做“观察水的沸腾”实验时,实验装置如图甲所示。
(1)安装实验器材时,小周应按照_______(选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序进行。
(2)当水温接近90℃时,每隔1min记录一次温度,并绘制了水温随时间变化的图像(如图丙所示),由图像可知:水沸腾时温度变化的特点是_____________________。
(3)由丙图可知水的沸点是_______℃。
(4)实验时小周又想“研究液体沸点与气压关系”。于是他移走酒精灯,水停止沸腾。过一会儿,将注射器接到烧瓶口上,如图丁所示,然后向外拉注射器活塞,会看到的现象是______________,说明___________________________________。
【答案】(1)自下而上
(2)吸热但温度保持不变
(3)98 (4) ①. 水重新沸腾 ②. 气压减小,液体沸点降低
【解析】
【小问1详解】
用酒精灯加热时,酒精灯需要放在最下方,用外焰加热,然后根据酒精灯外焰的高度调节铁圈位置,再放上石棉网、烧杯、温度计等,因此需要自下而上组装实验器材。
【小问2详解】
如图丙,水在加热过程中,温度逐渐上升,到达98℃后,温度不再升高,即使继续加热,温度也保持不变,说明此时沸腾,因此可得水沸腾时吸热但温度保持不变的特点。
【小问3详解】
从图丙中可以看出,温度上升到98℃后,曲线变为水平线段,表示水开始沸腾,说明此时水的沸点是98℃。
【小问4详解】
[1][2]移走酒精灯,水不再吸热,会停止沸腾,将注射器接在烧瓶口,向外拉活塞,会使烧瓶内气体变少,气压减小,导致水的沸点降低,若此时水温仍高于新的沸点,则水会重新沸腾,所以会观察到水重新沸腾,这说明气压越低,液体的沸点越低。
25. 在“探究电阻的大小与哪些因素有关”的实验中,用如图所示的实验装置进行实验。a、b、c是镍铬合金制成的三根导线,a、b长度相同但横截面积不同,a、c横截面积相同而长度不同;导线d由锰铜合金制成,长短、横截面积与导线b相同。
(1)实验中,通过观察______________判断导体电阻的大小。在连接好电路后,闭合开关前,电流表指针如图乙所示,由此可知存在的问题___________________________________。
(2)依次将导线a、b、c、d接入电路,电流表对应的示数如表所示:
导线代号
a
b
c
d
电流表的示数/A
1.2
1.4
2.5
2.8
比较a、b两根导线是为了探究导线电阻的大小与导线_____________________的关系。
(3)经过分析数据可以推断出:用相同材料制成的导线,长度越长,横截面积越_______,电阻越大。若要制作一个阻值较大的滑动变阻器,在选择电阻线时,应从锰铜合金和镍铬合金中,选用______________合金。
(4)在图丙中,闭合开关,加热电阻丝后电流表示数变小,说明导体电阻的大小与_______有关。
【答案】(1) ①. 电流表示数的大小 ②. 电流表指针未调零
(2)横截面积 (3) ①. 小 ②. 镍铬
(4)温度
【解析】
【小问1详解】
[1]实验中,导体电阻越大,对电流的阻碍作用越大,通过的电流越小,所以是通过观察电流表示数的大小来判断导体电阻的大小的。
[2]由图乙可知,闭合开关前,电流表指针偏向零刻度线的左侧,说明电流表指针未调零。
【小问2详解】
a、b是镍铬合金制成的,材料、长度相同,但横截面积不同,所以比较a、b两根导线是为了探究导线电阻的大小与导线横截面积的关系。
【小问3详解】
[1]同种材料、长度相同的导体,横截面积越小,电阻越大;同种材料、横截面积相同的导体,长度越长,电阻越大。
[2]导线d由锰铜合金制成,长短、横截面积与导线b相同,导线b由镍铬合金制成,由表可知,通过导线b的电流小,说明导线b的电阻大。要制作一个阻值较大的滑动变阻器,在选择电阻线时,应选用镍铬合金。
【小问4详解】
闭合开关,加热电阻丝后电流表示数变小,说明电阻丝的电阻变大,由此可知导体的电阻大小与温度有关。
26. 小明探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系,图甲是实验电路图。
(1)实验时,应选用两个规格___________(选填“相同”或“不同”)的小灯泡。
(2)图乙是小明连接的实验电路,此时电流表测量的是图甲中___________(选填“A”“B”或“C”)处的电流。
(3)小明更换多组小灯泡,测得实验数据如下表:
测量序号
A处的电流
B处的电流
C处的电流
①
0.32
0.20
0.52
②
0.22
0.16
0.38
③
0.26
0.24
0.50
。。。
通过实验数据可得出结论:在并联电路中,___________。
(4)实验后,小明又连接了如图丙所示的电路,并测出闭合开关后电流表、、的示数分别为、、,则通过灯的电流为___________,通过的电流为___________。
【答案】(1)不同 (2)C
(3)干路中的电流等于各支路中的电流之和
(4) ①. 0.1 ②. 0.2
【解析】
【小问1详解】
为避免实验的偶然性,使结论具有普遍性,实验时应选用两个规格不同的小灯泡。
【小问2详解】
图甲中,A、B处的电流表分别测量两条支路的电流,C处的电流表测量干路电流。图乙中电流表接在干路中,所以此时电流表测量的是图甲中C处的电流。
【小问3详解】
分析实验数据可知,IC=IA+IB,因此可得出结论:在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
【小问4详解】
[1]由图丙可知, L1、 L2、 L3并联, A 1测干路电流, A2测 L2和 L3的总电流, A3测 L3的电流。 通过 L3的电流 I 3=0.4A ; 通过 L2的电流 I2=0.6A−0.4A=0.2A
[2]通过 L1的电流 I1=0.7A−0.6A=0.1A
27. 如图所示,甲、乙、丙三图中装置完全相同,烧杯内的液体质量和初温也相同。
(1)利用甲、乙两幅图研究不同燃料完全燃烧时的放热能力、应该控制燃料的_______相同。
(2)实验中选用甲、丙两图对液体加热5min,a吸收的热量_______(选填“大于”“等于”成“小于”)b吸收的热量。
(3)在研究不同物质的吸热能力实验中,用______________来反映液体吸收热量的多少;吸收相同热量时,通过比较______________来判断吸热能力的强弱。
(4)如果已知b液体的比热容是,则a液体的比热容是_________J/(kg·℃)。
(5)蓄冷剂是食品运输和保鲜过程中的重要降温试剂。现有A、B两种蓄冷剂,为了探究其降温效果,进行了如下的实验探究:首先将质量均为100g的两种蓄冷剂分别装入完全相同的冰袋中,标明A、B.放入冰箱中冷冻为温度相同的固体。在容器1、2中分别加入质量为500g且温度相同的水,将冰袋从冰箱中取出放入水中,并用隔热材料密封。通过温度传感器每隔一定时间蓄冷剂及水的温度,图甲记录的是A、B两种蓄冷剂的温度随时间的变化图像,图乙记录的是容器1、2中水的温度随时间的变化图像。
①0-1时间段,水和蓄冷剂之间发生热传递,热传递方向为从_________________________。
②实验中通过比较_____________________可以反映蓄冷剂吸收热量的多少。分析图像可知蓄冷剂__________降温效果更好。
【答案】(1)质量 (2)等于
(3) ①. 加热时间 ②. 升高的温度
(4)
(5) ①. 水指向蓄冷剂 ②. 水降低的温度 ③. A
【解析】
【小问1详解】
研究不同燃料的放热能力,需控制燃料的质量相同。
【小问2详解】
甲、丙图使用同种燃料(燃料 1)、相同质量,加热5min时燃料放出的热量相同,因此液体a吸收的热量等于液体 b 吸收的热量。
【小问3详解】
[1]实验中通过加热时间来反映液体吸收热量的多少,相同装置,加热时间越长,吸热越多。
[2]吸收相同热量时,通过比较升高的温度判断吸热能力,升温慢的物质,比热容大,吸热能力强。
【小问4详解】
由丁图,a、b温度升高到80℃,a加热10min时,b加热20min时,b吸收热量是a吸收热量的2倍,即2Qa=Qb,由于ma=mb,Δta=Δtb=80℃−20℃=60℃
可得2camΔta=cbmΔtb
解得
【小问5详解】
[1]水的温度高于蓄冷剂,所以热传递方向是从水到蓄冷剂。
[2]实验中通过比较水降低的温度反映蓄冷剂吸收热量的多少,水降温越多,蓄冷剂吸热越多。
[3]由乙图,容器1中的水降温更多,说明蓄冷剂A的降温效果更好。
28. 小明用如图所示装置探究“电流与电压的关系”。实验器材:电源(电压为3V),电流表、电压表各一只。一个开关,一个定值电阻(5Ω)。滑动变阻器的规格“30Ω,2A”,导线若干。
(1)请用笔画线代替导线。在图中完成电路连接,要求滑片P向右滑动时,电流表的示数变小。
(2)连接好电路闭合开关后,移动滑片发现,电流表无示数,电压表有示数,则出现该故障的原因可能是________________________________。
(3)排除故障后,改变滑片位置,记录实验数据如下表所示:
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流I/A
0.10
0.20
0.3
0.40
0.50
0.60
根据表中数据可归纳得出结论:________________________________。
(4)为了进一步探究电流与电阻的关系,又找来10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻继续实验。
①将滑动变阻器滑片置于阻值最大处。闭合开关,缓慢移动滑片,使电压表示数为1V,记录电流表示数。接下来用10Ω的电阻替换原来的5Ω电阻,应将滑片向____(选填“左”或“右”)滑动,使电压表示数仍为1V,记录电流表示数。再将15Ω、20Ω的定值电阻分别接入电路。
②当将20Ω的电阻接入电路进行实验时,发现无论如何调节滑片都无法满足预设电压为1V的条件。为使该电阻也能完成实验,预设电压最小应调节为_______V。
③同组的小红认为不改变电压表预设值也可解决上述问题,小红利用现有器材解决了上述问题,他采取的操作可能是_______(选填“A”或“B”)。
A.将学生电源的电压调为1.5V B.在电路中串联一个5Ω的电阻
【答案】(1) (2)定值电阻断路
(3)电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
(4) ①. 右 ②. 1.2 ③. A
【解析】
【小问1详解】
做探究电流与电压的关系的实验时,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,由于电源电压为3V,使用的定值电阻阻值为5Ω,所以电路中的最大电流
所以电流表选择小量程接入电路,要求滑片P向右滑动时,电流表的示数变小,即滑动变阻器接入电路的阻值变大,所以滑动变阻器应接入左下端点(C接线柱),如下图所示:
【小问2详解】
电流表无示数,说明电路中断路(无电流),电压表有示数,说明电压表与电源之间是连通的, 有电流通过电压表,电压表测的是定值电阻R两端电压,所以很可能是定值电阻断路,导致电压表串联接入电路。
【小问3详解】
由表可知,随着电压的增大,电流也增大,且每次实验的电压与对应电流的比值恒定为5Ω,由此可得出结论,当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
【小问4详解】
[1]原来用的是5Ω,电压调为1V,现在换成10Ω,在相同滑动变阻器阻值下,根据串联分压原理可知,定值电阻分压增大,电压表示数会大于1V,要保持电压表示数仍为1V,需增大滑动变阻器分压,即增大其接入电阻,因此滑片向右移动。
[2]根据串联分压规律有
现需要使用原来的滑动变阻器和定值电阻,要能完成实验,当阻值最大时,能完成,则都能完成,所以有
解得预设电压最小应调节为。
[3]若不改变电压表预设值,当20Ω电阻接入电路时,根据串联分压规律有
即需要滑动变阻器阻值调节到,而实验用滑动变阻器最大阻值为30Ω,过小,因此若选择串联定值电阻,则应串联的阻值最小为
若调节电源电压,则有
解得调节的电源电压最大为,故A符合题意,B不符合题意。
故选A。
六、计算题(本大题3小题,共21分)
29. 如图所示的电路中,电源电压恒定,R2的阻值为20Ω。闭合开关S,电流表A的示数为1A,电流表A1的示数为0.4A。求:
(1)通过电阻R2的电流;
(2)电源电压;
(3)R1的阻值。
【答案】(1)0.6A
(2)12V (3)30Ω
【解析】
【小问1详解】
由图可知,闭合开关S,电路是并联的,电流表A测干路电流,电流表测支路电流,并联电路的总电流为,已知通过的电流
则通过的电流
【小问2详解】
电阻两端电压
并联电路中、两端电压相同且等于电源电压,即电源电压
【小问3详解】
由并联电路中电压规律可知,两端电压为12V,通过的电流,则R1的阻值
30. 机械狗,一种四足机器人,是基于仿生学采用4条步行腿构成的四腿仿生机器人。机械狗在救援、安防、物流等方面有着重要的作用。某台机械狗在水平路上可以实现负重40kg,10分钟移动1.2km。机械狗的运动利用液压系统,为其提供动力的是燃油发动机。已知某次工作中,机械狗的发动机消耗120kg燃油,提供了1.44×109J的有用功。则:(燃油的热值为4×107J/kg)
(1)为了使用安全,该机械狗的液压系统的液压油的温度不能高于80℃。已知质量为4kg的液压油的温度由30℃升高到80℃,吸收了4.8×105J的热量,该液压油的比热容为多少?
(2)120kg的燃油完全燃烧释放的热量为多少焦耳?
(3)该机械狗燃油发动机工作时的效率为多少?
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据热量公式 ,变形得液压油的比热容为
【小问2详解】
燃油完全燃烧释放的热量为
【小问3详解】
发动机效率为有用功与总热量的比值,可得
31. 某物理实践小组设计了一种工程上的压力测量装置,其原理如图甲所示,电路中电源电压恒为9V,电压表的量程为0-3V,轻质绝缘的压力检测板M与压敏电阻R相连,R的阻值与E力F的关系如图乙所示。已知:检测板不受压力时,电压表示数为1V。请解答以下问题:
(1)检测板不受压力时,力敏电阻R两端的电压。
(2)定值电阻的阻值。
(3)在不改变电源电压和电压表量程的情况下,若要将该装置所能测量的最大压力值提高到700N,应改变的阻值,若改变后的电阻为,求的阻值。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
由电路图可知,压敏电阻R与定值电阻R₀串联,电压表测量R₀两端的电压。根据串联电路的电压规律,压敏电阻R两端的电压UR等于电源电压U减去定值电阻R₀两端的电压U₀。已知电源电压 U = 9V,检测板不受压力时,电压表示数 U₀ = 1V。则压敏电阻R两端的电压为
【小问2详解】
当检测板不受压力时,即压力F=0。由图乙可知,此时压敏电阻的阻值 R= 80Ω。根据串联电路中电流处处相等的特点,电路中的电流为
根据欧姆定律,定值电阻R₀的阻值为
【小问3详解】
当该装置测量的压力达到最大值700N时,电压表的示数应达到其量程的最大值,即 U₁ = 3V。由图乙可知,当压力 F= 700N 时,压敏电阻的阻值 R' = 10Ω。此时,压敏电阻R'两端的电压为
此时电路中的电流为
改变后的电阻R₁的阻值为
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