内容正文:
2025-2026学年第一学期育才教育集团期中考试
九年级物理试卷
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号和学校填写在答题卡上。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。答案不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用涂改液不按以上要求作答无效。
4.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,将答题卡交回。
5.全卷共8页。考试时间理化100分钟,满分70分。
一、单选题(共7小题,共14分)
主题一 物理与科技
1. “九三大阅兵”展示了我国陆海空三军的各式先进装备,下列装备中动力机械不属于热机的是( )
A. 歼-20S隐身战斗机 B. 东风-61导弹搭载车
C. 电动洗扫车 D. 99B主战坦克
2. 如图,是我国先秦时期的蒸食用具,分为上、下两部分:下半部是鬲(gé),样子像鼎、用于煮水;上半部是甑(zèng),底部有网眼、可通蒸汽,内部放置食物。甑和鬲的铸造材料主要是青铜。下列说法中正确的是( )
A. 随着水温升高,甑内的食物含有的热量增多
B. 水沸腾后,甑中的食物的内能增大,主要是通过水蒸气对它做功实现的
C. 停止加热后,甑比盛有水的鬲凉得更快,是因为甑所用材料的比热容比水大
D. 停止加热后,鬲慢慢变凉,鬲里所盛水的内能逐渐减小
3. 如题图为某新型折叠屏手机,折叠屏主要部件是柔性发光二极管。下列说法正确的是( )
A. 发光二极管由超导体制成 B. 发光的屏幕相当于电源
C. 充电时,手机电池相当于电源 D. 发光二极管具有单向导电性
4. 龙芯中科在2025年4月2日发布了龙芯3C6000/D系列,是当前国产服务器芯片中安全等级最高,性能达到国际主流水平的产品。闭合开关,电脑CPU正常工作;当温度达到一定值时,温控开关闭合,电风扇(M表示)通电后散热降温。下列四个电路图中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
主题二 物理与生活
5. 食物也是一种“燃料”,营养成分在细胞里与氧结合,提供所需的能量。一袋饼干的营养成分表上标有“2361kJ/100g”,该标识的含义与以下物理量的含义类似的是( )
A. 热量 B. 热值 C. 比热容 D. 内能
6. 如图所示,关于以下四幅图片描述正确的是( )
A. 图甲所示的简单验电器的原理是带电体能吸引轻小物体
B. 图乙中两个压紧的铅块下面挂上钩码,说明分子之间存在相互作用的引力
C. 图丙中红墨水在水中散开,其原理与“灰尘漫天飞舞”相同
D. 图丁中静电现象产生的原因是电子的产生
7. “低碳生活,从我做起”。为了节约能源,同学们在不影响书写、阅读的前提下,坚持在教室少开两盏照明灯。当小枫断开教室内一个开关后,有两盏灯同时熄灭。下列判断正确的是( )
A. 断开开关后,电路中的总电流增大了 B. 断开开关后,电路中的总电阻增大了
C. 断开开关后,电路两端的总电压降低了 D. 同时熄灭的两盏灯是串联的
二、作图题(共2小题,共4分)
8. 在方框内画出如图所示实物电路的电路图。
9. 小明检验并联电路干路电流是否等于各支路电流之和,实验电路如图所示。电路中有一根导线连接错误,请在这根导线上打“×”,然后画出正确的连线,并在方框内画出改正后的电路图。
三、填空题(共5小题,共24分)
10. 清晨站在荷花池旁发现:荷叶上的两颗露珠接触后合成更大的一颗水珠,表明分子之间存在________;荷花盛开飘来阵阵花香,这是________现象;感觉池边温度较低是因为水的比热容________(选填“较大”或“较小”)。
11. 如图所示是加油站里常见的“静电释放器”(与大地相连),司机或工作人员提起油枪加油前,必须用手触摸“静电释放器”来清除身体上的静电。制作“静电释放器”的材质是________(选填“导体”或“绝缘体”),若人体带负电“除电”时电流方向是从________(选填“大地流向人手”或“人手流向大地”)。某汽油机在一段时间内消耗了10kg汽油,根据它的工作能量流向图(如图所示),它在这段时间内输出的机械能为________J。(汽油的热值是)
12. 如图所示,若要将一节干电池正确装入电池盒,应将图(甲)中电池的端接到图(乙)电池盒的________(选填“”或“”)接线柱。电池在电路中的作用是提供________。若想获得3的电源电压,则应将2节新干电池________联接在电路中。
主题三 物理探究与实践
13. 在“比较两种液体的吸热能力”实验中,实验装置如图所示。
(1)除了图中的实验器材外,该实验还需要用到的实验器材有天平和________。
(2)实验中应取质量________的液体1和液体2,分别倒入两个相同的烧杯中,并用两个相同的酒精灯对两液体进行加热。
(3)下表是记录的部分实验数据,通过分析表中数据可知:
加热时间/min
0
1
2
3
4
液体1的温度/℃
30
34
38
42
46
液体2的温度/℃
10
18
26
34
42
①两种液体从开始加热至温度升高到42℃时,液体1吸收的热量比液体2吸收的热量________。
②升温较快的是________,由此可见,________的吸热能力较强。
③已知酒精灯加热一分钟能够释放的热量,加热过程中热量损失为80%,若液体1质量为250g,则液体1的比热容为________。
14. 某组同学在实验课上准备对串联电路的电压规律进行探究;
[猜想与假设]串联电路各用电器两端的电压之和等于串联电路总电压;
[设计与进行实验]
(1)按如图甲连接电路;
(2)闭合开关,用电压表测出两端的电压;
(3)在测两端的电压时,有的同学为了节省实验时间,采用以下方法:电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上,测出BC间的电压;
[交流与评估]
a.连接电路时,开关必须________;实验时;甲同学用如图乙所示的电压表测量两端的电压时,直接选用0~3V的量程,乙同学说这样不行,规范的操作方法是先用________(选填“大量程”或“小量程”)进行试触;
b.甲同学用上面的方法________(选填“能”或“不能”)测出两端的电压,因为________;
c.改正后,闭合开关后,甲同学发现两灯均不发光,两端的电压表有示数且大小接近3V,则电路中出现的故障可能是________(电路中只有一处故障);
d.方法改进后,测出AB、BC、AC间的电压记录在下列表格中;
/V
/V
/V
1.4
2.4
3.75
e.这个实验设计方案________(选填“合理”或“不合理”),因为:________;
(4)排除故障后,实验正常进行,完成第一组数据采集后,你认为他需要进行的操作顺序是________(请按先后排序);
A.换不同型号的灯泡替换、,并连接好电路;
B.断开开关;
C.闭合开关,分别把电压表连在图甲中AB两点、BC两点及AC两点,观察电压表示数,并记录数据;
(5)通过测量得到了两组实验数据如表:分析两组实验数据,可得出的结论是________。
/V
/V
/V
1.4
1.5
2.9
1.1
1.8
2.9
四、计算题(共2小题,共15分)
15. 某物理兴趣小组的同学,用天然气给10kg的水加热,同时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0.12kg的天然气(每分钟放热相同)。水的比热容为,天然气的热值为。
(1)完全燃烧0.12kg天然气释放的热量为多少?
(2)在烧水过程中,“0~2min”、“2~4min”、“4~6min”哪个时间段热效率最高?此时间段内水吸收的热量为多少?
(3)在烧水过程中,最高热效率的时间段内,热效率为多少?
16. 如图所示,小松利用标有“20Ω 2A”的滑动变阻器设计了一个亮度可调节的小台灯,其中电源电压恒定,忽略灯丝电阻变化。
(1)闭合开关,当滑片P移至B端时,电压表的读数为6V,求电源电压;
(2)闭合开关,当滑动变阻器滑片P移至A端附近时,电流表示数为0.24A,电压表示数为2V,利用当前所学知识求通过R的电流和R两端电压;
(3)滑动变阻器铭牌“20Ω 2A”分别表示什么意思?
五、综合题(共2小题,共13分)
17. 阅读短文,回答问题:
我国自主研制的某载人飞艇如图甲所示,其气囊体积巨大,采用轻质材料制作。飞艇升空靠浮力来实现,水平飞行靠发动机燃烧燃油提供动力。发动机输出的能量用于做推动功和辅助功(推动功指克服空气阻力推动飞艇水平飞行做的功;辅助功指发动机驱动飞艇上发电机工作所做的功,辅助功的功率恒定)。当飞艇低速()水平直线飞行时,其受到的空气阻力与速度v的关系如图乙所示。飞艇部分参数如表。忽略气囊厚度及气囊外其他部分受到的浮力。
发动机全速时输出功率
辅助功的功率
发动机内的燃油热值
发动机的效率
40%
(1)发动机内的燃油燃烧得越充分,燃油的热值________(选填“变大”“变小”或“不变”)。图丙为四冲程汽油机的________冲程的示意图,若该四冲程汽油机每秒钟做功20次,则汽油机的飞轮转速为________r/min。
(2)如图丁是飞艇上的平衡警示局部电路图,其中S为重力开关,金属片M可绕O点自由转动,当飞艇水平时,M在a、b中间,当飞艇严重左倾时红灯亮;当飞艇严重右倾时绿灯亮。请根据要求补全电路图。
(3)飞艇先后以3m/s和12m/s的速度水平匀速直线飞行相同的时间,推动功分别为和,则________。
(4)飞艇以6m/s的速度水平匀速直线飞行时,若飞行距离为6km,则发动机完全燃烧消耗了________kg燃油。
18. 我国飞艇发电已进入兆瓦级工程化试飞阶段,核心依托浮空式高空风力发电技术,在新疆哈密、湖南、江西等地完成多项关键试验,预计2026年实现首批商业化并网。飞艇发电的技术原理与优势:充氦飞艇搭载轻量化风力发电机组升至300~1500米高空,利用稳定强风驱动叶轮发电,经系留缆线传输至地面。
飞艇发电在高空中风速更高、更稳,发电效率是地面风电的2~3倍;占地减少约95%,用钢量减少约90%,度电成本较传统陆上风电可降约30%,适合戈壁、海岛、山区等偏远地区。
(1)飞艇的风力发电机组输出电能后,先通过两段相同材料、相同长度但横截面积不同的系留缆线(缆线A横截面积大于缆线B)串联传输,再连接地面总开关和一个通信基站。串联电路中,通过A、B两段缆线的电流大小关系为:______(选填“大于”“等于”或“小于”);由于缆线B电阻更大,根据“电阻对电流的阻碍作用”,在相同电流下,缆线B两端的电压会________缆线A(选填“大于”“等于”或“小于”)。
(2)地面供电系统中,通信基站、应急照明灯、小型充电桩三个设备需同时工作,且任意一个设备损坏时,其他设备仍能正常运行,这三个设备的连接方式属于________(选填“串联”或“并联”);若将其中应急照明灯的灯丝换成更粗的同种材料灯丝(长度不变),该灯的电阻会________(选填“变大”“变小”或“不变”),接入电路后其亮度会更________(选填“亮”或“暗”)。
(3)冬季低温环境下,系留缆线的电阻会因温度降低而变小。若某段缆线在常温下电阻为,低温下电阻为(),将其与地面一个固定电阻的用电设备串联后,在发电机组输出电压不变的情况下,低温时电路中的总电流会比常温时________(选填“变大”“变小”或“不变”);此时用电设备两端的电压与常温时相比,会________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
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2025-2026学年第一学期育才教育集团期中考试
九年级物理试卷
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号和学校填写在答题卡上。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。答案不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用涂改液不按以上要求作答无效。
4.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,将答题卡交回。
5.全卷共8页。考试时间理化100分钟,满分70分。
一、单选题(共7小题,共14分)
主题一 物理与科技
1. “九三大阅兵”展示了我国陆海空三军的各式先进装备,下列装备中动力机械不属于热机的是( )
A. 歼-20S隐身战斗机 B. 东风-61导弹搭载车
C. 电动洗扫车 D. 99B主战坦克
【答案】C
【解析】
【详解】A.歼-20S 的动力系统是喷气式发动机属于热机的一种,其工作原理是:通过燃烧航空煤油,将燃料的化学能转化为内能,使气体受热膨胀后高速喷出,利用反作用力推动飞机前进,本质是内能转化为机械能,故A不符合题意;
B.东风-61导弹搭载车的动力系统是内燃机,通常为柴油发动机,属于热机范畴。其工作过程是:燃烧柴油将化学能转化为内能,内能推动发动机活塞做功,进而将内能转化为机械能,驱动搭载车行驶,故B不符合题意;
C.电动洗扫车的动力来源是电动机,其能量转化过程是电能直接转化为机械能,既没有燃料燃烧的过程,也没有利用内能来做功,故C符合题意;
D.99B主战坦克的动力系统是柴油发动机,属于内燃机的一种,其工作原理是:通过燃烧柴油,将燃料的化学能转化为内能,再利用内能推动活塞做功,最终将内能转化为机械能,驱动坦克行驶,故D不符合题意。
故选C。
2. 如图,是我国先秦时期的蒸食用具,分为上、下两部分:下半部是鬲(gé),样子像鼎、用于煮水;上半部是甑(zèng),底部有网眼、可通蒸汽,内部放置食物。甑和鬲的铸造材料主要是青铜。下列说法中正确的是( )
A. 随着水温升高,甑内的食物含有的热量增多
B. 水沸腾后,甑中的食物的内能增大,主要是通过水蒸气对它做功实现的
C. 停止加热后,甑比盛有水的鬲凉得更快,是因为甑所用材料的比热容比水大
D. 停止加热后,鬲慢慢变凉,鬲里所盛水的内能逐渐减小
【答案】D
【解析】
【详解】A.热量是热传递过程中能量转移的多少,是一个过程量,不能说物体“含有”热量,故A错误;
B.水沸腾后,高温的水蒸气通过网眼进入甑中,水蒸气遇到温度较低的食物会发生液化,放出大量的热量,使食物的温度升高,内能增大,这是通过热传递的方式改变了食物的内能,而不是通过做功,故B错误;
C.停止加热后,甑和鬲都会向外放热,温度降低,水的比热容比青铜的比热容大得多,根据放热公式,在质量和放出的热量相近的情况下,比热容小的物质(青铜)温度降低得更快,所以甑比盛有水的鬲凉得更快,是因为青铜的比热容比水小,故C错误;
D.停止加热后,鬲和里面的水会向周围环境散热,导致水的温度逐渐降低,物体的内能与温度有关,温度降低,水分子的热运动减慢,所以水的内能逐渐减小,故D正确。
故选D。
3. 如题图为某新型折叠屏手机,折叠屏主要部件是柔性发光二极管。下列说法正确的是( )
A. 发光二极管由超导体制成 B. 发光的屏幕相当于电源
C. 充电时,手机电池相当于电源 D. 发光二极管具有单向导电性
【答案】D
【解析】
【详解】A.半导体的应用十分广泛,发光二极管由半导体制成,故A错误;
B.发光的屏幕消耗电能,相当于用电器,故B错误;
C.充电时,手机电池消耗电能,相当于用电器,故C错误;
D.发光二极管具有单向导电性,可以用来检测电路中电流的方向,故D正确;
故选D。
4. 龙芯中科在2025年4月2日发布了龙芯3C6000/D系列,是当前国产服务器芯片中安全等级最高,性能达到国际主流水平的产品。闭合开关,电脑CPU正常工作;当温度达到一定值时,温控开关闭合,电风扇(M表示)通电后散热降温。下列四个电路图中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】由题意可知,电路中只有CPU工作,电动机不工作;当温度高于某一值时,CPU与电动机一起工作,说明CPU与电动机互不影响,采用并联方式,且电动机有独立开关控制,则一个开关与电动机串联,另一个开关应在干路上控制整个电路,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
主题二 物理与生活
5. 食物也是一种“燃料”,营养成分在细胞里与氧结合,提供所需的能量。一袋饼干的营养成分表上标有“2361kJ/100g”,该标识的含义与以下物理量的含义类似的是( )
A. 热量 B. 热值 C. 比热容 D. 内能
【答案】B
【解析】
【详解】饼干的营养成分表上标有“2361kJ/100g”,是指每100g饼干提供的能量是2361kJ,据此可得每克饼干提供的能量;而燃料的热值是指单位质量的某种燃料完全燃烧放出的热量,所以标识的含义与热值类似。
故选B。
6. 如图所示,关于以下四幅图片描述正确的是( )
A. 图甲所示的简单验电器的原理是带电体能吸引轻小物体
B. 图乙中两个压紧的铅块下面挂上钩码,说明分子之间存在相互作用的引力
C. 图丙中红墨水在水中散开,其原理与“灰尘漫天飞舞”相同
D. 图丁中静电现象产生的原因是电子的产生
【答案】B
【解析】
【详解】A.图甲是用来演示电荷间相互作用规律的实验,即同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。而验电器的原理是同种电荷相互排斥,故A错误;
B.图乙中,将两个表面削平的铅块紧紧压在一起,它们会“粘”在一起,下面挂上钩码也无法将它们拉开。这表明铅块的分子之间达到了可以相互作用的距离,分子间存在着相互吸引的力,即分子引力,故B正确;
C.图丙中红墨水在水中散开是扩散现象,是由于墨水分子和水分子在不停地做无规则运动造成的。而“灰尘漫天飞舞”是固体小颗粒在空气中的运动,是机械运动,不是分子的热运动。二者原理不同,故C错误;
D.图丁中,塑料绳由于摩擦带上了同种电荷,同种电荷相互排斥,所以绳散开。摩擦起电的实质是电子在物体间的转移,而不是产生了电子,电荷是守恒的,故D错误。
故选B。
7. “低碳生活,从我做起”。为了节约能源,同学们在不影响书写、阅读的前提下,坚持在教室少开两盏照明灯。当小枫断开教室内一个开关后,有两盏灯同时熄灭。下列判断正确的是( )
A. 断开开关后,电路中的总电流增大了 B. 断开开关后,电路中的总电阻增大了
C. 断开开关后,电路两端的总电压降低了 D. 同时熄灭的两盏灯是串联的
【答案】B
【解析】
【详解】家庭电路中,各用电器之间是并联的,学校教室电路与家庭电路相同均是并联的,无论工作的用电器有哪些,电源电压不变,即电路两端的总电压不变,断开开关后,有两盏灯同时熄灭,即工作的用电器变少,根据并联电路中电流规律可知,总电流会变小,根据总电压不变,电流变小,则总电阻变大,故B正确,ACD错误。
故选B。
二、作图题(共2小题,共4分)
8. 在方框内画出如图所示实物电路的电路图。
【答案】
【解析】
【详解】由实物图知,电流从电源正极流出,通过开关后分成两路,分别通过灯泡L1、灯泡L2,汇合后回到电源负极,两灯泡并联,电压表并联在灯泡L1的两端,电路图如图所示:
9. 小明检验并联电路干路电流是否等于各支路电流之和,实验电路如图所示。电路中有一根导线连接错误,请在这根导线上打“×”,然后画出正确的连线,并在方框内画出改正后的电路图。
【答案】
【解析】
【详解】由实物图可知,电流表A3测总电流,而通过L2的电流没有测量,所以将电流表A2与灯L2串联,连接灯L2的左接线柱与电源负极之间的连线是错误的,应去掉,将电流表A2的负接线柱与电源负极连接起来,如图所示;
检验并联电路干路电流是否等于各支路电流之和,应测量干路电流和各支路电流,故A3测干路电流,A1测通过L1的电流,A2测通过L2的电流,对应的电路图如图所示:
三、填空题(共5小题,共24分)
10. 清晨站在荷花池旁发现:荷叶上的两颗露珠接触后合成更大的一颗水珠,表明分子之间存在________;荷花盛开飘来阵阵花香,这是________现象;感觉池边温度较低是因为水的比热容________(选填“较大”或“较小”)。
【答案】 ①.
引力 ②.
扩散现象 ③.
较大
【解析】
【详解】[1]分子间存在相互作用的引力和斥力。清晨荷叶上的两颗露珠接触后成为了更大的一颗水珠,表明分子之间存在引力。
[2]荷花盛开飘来阵阵花香,是扩散现象,说明分子在永不停息的做无规则运动。
[3]感觉池边温度较低是因为水的比热容较大,与相同质量的其他物质相比,吸收相同的热量,水的温度变化量较小。
11. 如图所示是加油站里常见的“静电释放器”(与大地相连),司机或工作人员提起油枪加油前,必须用手触摸“静电释放器”来清除身体上的静电。制作“静电释放器”的材质是________(选填“导体”或“绝缘体”),若人体带负电“除电”时电流方向是从________(选填“大地流向人手”或“人手流向大地”)。某汽油机在一段时间内消耗了10kg汽油,根据它的工作能量流向图(如图所示),它在这段时间内输出的机械能为________J。(汽油的热值是)
【答案】 ①. 导体 ②. 大地流向人手 ③.
【解析】
【详解】[1] 为了将人体的静电释放掉,则静电释放器应该是由导体制成的。
[2]电流的方向是正电荷定向移动的方向,电子定向移动的方向与电流的方向相反,带有负电荷的人用手接触静电释放器时,电子定向移动的方向是由人手流向大地,则电流方向是从大地流向人手。
[3]汽油完全燃烧放出的热量
由图可知,有用的机械能
12. 如图所示,若要将一节干电池正确装入电池盒,应将图(甲)中电池的端接到图(乙)电池盒的________(选填“”或“”)接线柱。电池在电路中的作用是提供________。若想获得3的电源电压,则应将2节新干电池________联接在电路中。
【答案】 ①. ②. 电压 ③. 串
【解析】
【详解】[1]要将一节干电池正确装入电池盒,根据常识可知干电池的负极应接弹簧一端,则应将图(甲)中电池的正极端接到图(乙)电池盒的接线柱。
[2]在电路中,电池是电源,电源是提供电能的装置,它能够把其他形式的能转化为电能,从而为电路提供电压,使电路中的自由电荷定向移动形成电流。所以电池在电路中的作用是提供电压。
[3]串联电路中,电压等于用电器电压之和,一节新的干电池的电压为1.5V,要获得3V的电压,则应将2节新干电池串联接在电路中。
主题三 物理探究与实践
13. 在“比较两种液体的吸热能力”实验中,实验装置如图所示。
(1)除了图中的实验器材外,该实验还需要用到的实验器材有天平和________。
(2)实验中应取质量________的液体1和液体2,分别倒入两个相同的烧杯中,并用两个相同的酒精灯对两液体进行加热。
(3)下表是记录的部分实验数据,通过分析表中数据可知:
加热时间/min
0
1
2
3
4
液体1的温度/℃
30
34
38
42
46
液体2的温度/℃
10
18
26
34
42
①两种液体从开始加热至温度升高到42℃时,液体1吸收的热量比液体2吸收的热量________。
②升温较快的是________,由此可见,________的吸热能力较强。
③已知酒精灯加热一分钟能够释放的热量,加热过程中热量损失为80%,若液体1质量为250g,则液体1的比热容为________。
【答案】(1)秒表 (2)相同
(3) ①. 少 ②. 液体2 ③. 液体1 ④.
【解析】
【小问1详解】
通过比较两种液体在相同加热时间下的温度变化,来判断它们的吸热能力。所以还需要秒表来测量加热时间。
【小问2详解】
为了比较两种液体的吸热能力,实验中需要采用控制变量法,即取质量相同的液体1和液体2,分别倒入两个相同的烧杯中,再用相同的酒精灯加热,这样才能保证在比较吸热能力时,只有液体的种类这一个变量。
【小问3详解】
[1]两种液体从开始加热至温度升高到42℃时,液体1用时3分钟,液体2用时4分钟,根据转换法,液体1吸收的热量比液体2吸收的热量少。
[2] 由表中数据可知,质量相同的液体1和液体2都加热1分钟,液体1的温度从升高到,升高了;液体2的温度从升高到,升高了,所以液体2升温较快。
[3]根据表中数据可知,从升高到,液体1用时2分钟,液体2用时1分钟,即相同质量的液体1和液体2,升高相同的温度,液体1吸收的热量多,故液体1的吸热能力较强。
[4]由题可知,液体1质量
酒精灯加热一分钟液体1升高的温度
酒精灯加热一分钟液体1吸收的热量
由可得,液体1的比热容
14. 某组同学在实验课上准备对串联电路的电压规律进行探究;
[猜想与假设]串联电路各用电器两端的电压之和等于串联电路总电压;
[设计与进行实验]
(1)按如图甲连接电路;
(2)闭合开关,用电压表测出两端的电压;
(3)在测两端的电压时,有的同学为了节省实验时间,采用以下方法:电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上,测出BC间的电压;
[交流与评估]
a.连接电路时,开关必须________;实验时;甲同学用如图乙所示的电压表测量两端的电压时,直接选用0~3V的量程,乙同学说这样不行,规范的操作方法是先用________(选填“大量程”或“小量程”)进行试触;
b.甲同学用上面的方法________(选填“能”或“不能”)测出两端的电压,因为________;
c.改正后,闭合开关后,甲同学发现两灯均不发光,两端的电压表有示数且大小接近3V,则电路中出现的故障可能是________(电路中只有一处故障);
d.方法改进后,测出AB、BC、AC间的电压记录在下列表格中;
/V
/V
/V
1.4
2.4
3.75
e.这个实验设计方案________(选填“合理”或“不合理”),因为:________;
(4)排除故障后,实验正常进行,完成第一组数据采集后,你认为他需要进行的操作顺序是________(请按先后排序);
A.换不同型号的灯泡替换、,并连接好电路;
B.断开开关;
C.闭合开关,分别把电压表连在图甲中AB两点、BC两点及AC两点,观察电压表示数,并记录数据;
(5)通过测量得到了两组实验数据如表:分析两组实验数据,可得出的结论是________。
/V
/V
/V
1.4
1.5
2.9
1.1
1.8
2.9
【答案】 ①. 断开 ②. 大量程 ③. 不能 ④. 电压表的正负接线柱接反 ⑤. 灯L2断路 ⑥. 不合理 ⑦. 只根据一组数据得出结论有偶然性 ⑧. BAC ⑨. 串联电路中总电压等于各用电器两端电压之和
【解析】
【详解】[1]连接电路时,为了保护电路,开关必须断开。
[2]电压表在使用时,如不能估计测量值的大小,应采用试触法选择合适量程,即先选用的量程进行试触,如果示数小于3V,再改用量程测量。
[3][4]电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上,这样会导致电压表的正负接线柱接反,不能测出L2两端的电压。
[5]闭合开关后,灯L1、L2均不发光,说明电路中可能有断路故障,而电压表有示数且大小接近3V,说明此时电压表的正负接线柱与电源两极相连,则与电压表并联的那部分电路断路,而两端的电压表有示数且大小接近3V,故灯L2发生断路。
[6][7]这个实验设计方案不合理,因为只根据一组数据得出结论有偶然性,应换不同规格的灯泡进行多次测量。
[8]为了避免偶然性,寻找普遍规律,要选择不同规格的灯泡进行多次实验,操作时,要先断开开关,再更换元件,最后闭合电路实验,故正确的顺序是BAC。
[9]由表中数据可知
即
因此可得出的结论是:串联电路中总电压等于各用电器两端电压之和。
四、计算题(共2小题,共15分)
15. 某物理兴趣小组的同学,用天然气给10kg的水加热,同时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0.12kg的天然气(每分钟放热相同)。水的比热容为,天然气的热值为。
(1)完全燃烧0.12kg天然气释放的热量为多少?
(2)在烧水过程中,“0~2min”、“2~4min”、“4~6min”哪个时间段热效率最高?此时间段内水吸收的热量为多少?
(3)在烧水过程中,最高热效率的时间段内,热效率为多少?
【答案】(1)
(2)
“0~2min”;
(3)
63%
【解析】
【小问1详解】
已知天然气的质量为 0.12kg,天然气的热值,则天然气完全燃烧释放的热量为
【小问2详解】
由图可知,随着水温的不断升高,温度变化越来越慢,故0~2min时间内,在吸收热量相同的情况下,升高的温度最高,热效率最大;0~2min内,水升高的温度
水吸收的热量
【小问3详解】
0~2min内,天然气完全燃烧释放的热量
烧水时的热效率
16. 如图所示,小松利用标有“20Ω 2A”的滑动变阻器设计了一个亮度可调节的小台灯,其中电源电压恒定,忽略灯丝电阻变化。
(1)闭合开关,当滑片P移至B端时,电压表的读数为6V,求电源电压;
(2)闭合开关,当滑动变阻器滑片P移至A端附近时,电流表示数为0.24A,电压表示数为2V,利用当前所学知识求通过R的电流和R两端电压;
(3)滑动变阻器铭牌“20Ω 2A”分别表示什么意思?
【答案】(1)6V;(2)0.24A, 4V;(3)20Ω表示滑动变阻的最大阻值为20Ω,2A表示滑动变阻器允许通过的最大电流是2A。
【解析】
【详解】解:(1)由图可知,灯泡L与滑动变阻器组成串联,电压表测量的是灯泡L两端的电压,电流表测量的是电路中的电流,当滑片P移到B端时,滑动变阻器接入电路的电阻为0,电压表测量的是灯泡L两端的电压,也是电源电压,所以电源电压
U=UL=6V
(2)由图可知,灯泡L与滑动变阻器串联,电压表测量的是灯泡L两端的电压,电流表测量的是电路中的电流,当滑片P移到A端时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,通过滑动变阻器R的电流
I滑=I=0.24A
滑动变阻器两端的电压
U滑=U﹣UL=6V﹣2V=4V
(3)略。
五、综合题(共2小题,共13分)
17. 阅读短文,回答问题:
我国自主研制的某载人飞艇如图甲所示,其气囊体积巨大,采用轻质材料制作。飞艇升空靠浮力来实现,水平飞行靠发动机燃烧燃油提供动力。发动机输出的能量用于做推动功和辅助功(推动功指克服空气阻力推动飞艇水平飞行做的功;辅助功指发动机驱动飞艇上发电机工作所做的功,辅助功的功率恒定)。当飞艇低速()水平直线飞行时,其受到的空气阻力与速度v的关系如图乙所示。飞艇部分参数如表。忽略气囊厚度及气囊外其他部分受到的浮力。
发动机全速时输出功率
辅助功的功率
发动机内的燃油热值
发动机的效率
40%
(1)发动机内的燃油燃烧得越充分,燃油的热值________(选填“变大”“变小”或“不变”)。图丙为四冲程汽油机的________冲程的示意图,若该四冲程汽油机每秒钟做功20次,则汽油机的飞轮转速为________r/min。
(2)如图丁是飞艇上的平衡警示局部电路图,其中S为重力开关,金属片M可绕O点自由转动,当飞艇水平时,M在a、b中间,当飞艇严重左倾时红灯亮;当飞艇严重右倾时绿灯亮。请根据要求补全电路图。
(3)飞艇先后以3m/s和12m/s的速度水平匀速直线飞行相同的时间,推动功分别为和,则________。
(4)飞艇以6m/s的速度水平匀速直线飞行时,若飞行距离为6km,则发动机完全燃烧消耗了________kg燃油。
【答案】(1) ①. 不变 ②. 做功 ③. 2400
(2) (3)1:16
(4)2
【解析】
【小问1详解】
[1]热值是燃料本身的一种物理属性,其大小只与燃料的种类有关,与燃料是否完全燃烧、燃料的质量等因素无关;因此,燃油燃烧得越充分,其热值不变。
[2]图丙中,进气门和排气门都关闭,火花塞点火,活塞向下运动,将内能转化为机械能,这是做功冲程。
[3]汽油机每完成一个工作循环,飞轮转2圈,对外做功1次;汽油机每秒钟做功20次,则飞轮每秒钟应转动40转,所以1min飞轮应该转动
所以飞轮的转速为 。
【小问2详解】
将电源、开关S的转轴O、红灯、触点a串联成一个回路;将电源、开关S的转轴O、绿灯、触点b串联成另一个回路,如图所示
【小问3详解】
由图乙可知,空气阻力与速度v的关系为一条过原点的直线,即,当速度为12m/s时,空气阻力为,解得
飞艇以3m/s的速度水平匀速直线飞行时,受到阻力为
飞艇以12m/s的速度水平匀速直线飞行时,受到阻力为
飞艇水平匀速直线飞行时,推动力等于空气阻力,即
故
【小问4详解】
飞艇飞行时间为
飞艇受到的空气阻力为
飞艇匀速飞行,推动力
发动机输出的总功率为推动功功率与辅助功功率之和,即
发动机输出的总能量(做的总功)为
燃油完全燃烧放出的热量为
消耗燃油的质量为
18. 我国飞艇发电已进入兆瓦级工程化试飞阶段,核心依托浮空式高空风力发电技术,在新疆哈密、湖南、江西等地完成多项关键试验,预计2026年实现首批商业化并网。飞艇发电的技术原理与优势:充氦飞艇搭载轻量化风力发电机组升至300~1500米高空,利用稳定强风驱动叶轮发电,经系留缆线传输至地面。
飞艇发电在高空中风速更高、更稳,发电效率是地面风电的2~3倍;占地减少约95%,用钢量减少约90%,度电成本较传统陆上风电可降约30%,适合戈壁、海岛、山区等偏远地区。
(1)飞艇的风力发电机组输出电能后,先通过两段相同材料、相同长度但横截面积不同的系留缆线(缆线A横截面积大于缆线B)串联传输,再连接地面总开关和一个通信基站。串联电路中,通过A、B两段缆线的电流大小关系为:______(选填“大于”“等于”或“小于”);由于缆线B电阻更大,根据“电阻对电流的阻碍作用”,在相同电流下,缆线B两端的电压会________缆线A(选填“大于”“等于”或“小于”)。
(2)地面供电系统中,通信基站、应急照明灯、小型充电桩三个设备需同时工作,且任意一个设备损坏时,其他设备仍能正常运行,这三个设备的连接方式属于________(选填“串联”或“并联”);若将其中应急照明灯的灯丝换成更粗的同种材料灯丝(长度不变),该灯的电阻会________(选填“变大”“变小”或“不变”),接入电路后其亮度会更________(选填“亮”或“暗”)。
(3)冬季低温环境下,系留缆线的电阻会因温度降低而变小。若某段缆线在常温下电阻为,低温下电阻为(),将其与地面一个固定电阻的用电设备串联后,在发电机组输出电压不变的情况下,低温时电路中的总电流会比常温时________(选填“变大”“变小”或“不变”);此时用电设备两端的电压与常温时相比,会________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1) ①. 等于 ②. 大于
(2) ①. 并联 ②. 变小 ③. 亮
(3) ①. 变大 ②. 变大
【解析】
【小问1详解】
[1]串联电路中,电流处处相等,因此通过A、B两段线缆的电流关系为。
[2]根据欧姆定律,串联电路中电流I相同,线缆B电阻,因此线缆B两端的电压会大于线缆A两端的电压。
【小问2详解】
[1]并联电路中各用电器独立工作、互不影响,一个损坏不影响其他,因此这三个设备的连接方式是并联。
[2]电阻的大小与横截面积有关,材料、长度相同时,横截面积越大,电阻越小,灯丝换更粗的,电阻会变小。
[3]根据,并联电路电压U不变,电阻变小,则实际功率变大,灯泡亮度会更亮。
【小问3详解】
[1]串联电路总电阻,低温下,总电阻变小;根据欧姆定律,电源电压U不变,总电流会变大。
[2]用电设备的电阻不变,根据,电流Ⅰ变大,因此设备两端的电压会变大。
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