精品解析:云南省普洱市思茅区2025-2026学年九年级上学期第二次月考物理试题
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内容正文:
2025—2026学年第一学期九年级质量调研物理试题
注意事项:
1.本试卷共6页,五个大题,21小题,满分70分,考试时间60分钟。
2.请按要求把答案填写在试卷或答题卡上。
一、填空题(本题共6小题,每空1分,共14分)
1. 信阳毛尖是一种著名的绿茶,是中国十大名茶之一。如图,人们通常用热水泡制茶叶,很快整杯水呈现出嫩绿的颜色,这是________现象;过了一会儿,整杯水的温度降低了,水的内能________(填“增大”或“减小”)。
2. 长征八号运载火箭发射升空时使用液氢作为燃料,是因为氢的________大;如图所示,神舟飞船返回舱返回地球的过程中,舱体与空气剧烈摩擦使其底部温度高达上千摄氏度,这是通过________方式改变了返回舱的内能。
3. 2024年9月25日,中国人民解放军火箭军向太平洋相关公海海域,成功发射1发携带训练模拟弹头的洲际弹道导弹(如图所示),准确落入预定海域。该洲际弹道导弹的发动机通过燃烧推进剂(如液氧+煤油)为导弹提供动力,其工作时将________能转化为内能再转化为________能。
4. “护套线”是一种家用电线,由铜芯和塑料层组成(如图所示)。其中的___________(选填“铜”或“塑料”)是绝缘体;家用空调所用导线的电阻较小,所以它所用电线的铜芯要___________(选填“粗”或“细”)一些。
5. 如图所示,汽车在转向前,司机会拨动方向盘旁边的转向横杆,汽车同侧的前后两个转向灯就会同时闪亮、同时熄灭,由此我们_______(选填“能”或“不能”)判断这两个转向灯在电路中的连接方式;若左转时同侧的前后两个转向灯中只有一个灯在工作,则它们是_______的,转向横杆相当于电路中的_______。
6. 如图所示是两挡电饭锅内部的简化电路图,、均为发热电阻,将开关S分别置于1、2两位置时,电饭锅处于不同挡位。已知的阻值为110Ω。当开关S置于2位置时,电饭锅处于________(填“高温”或“低温”)挡,该挡位的电功率是________W,在此挡位下正常工作10min产生的热量是________J。
二、选择题(本题共8小题,每小题2分,共16分。第7~12题每小题只有一个选项符合题目要求;第13~14题每小题有两个选项符合题目要求,全部选对得2分,选对但不全的得1分,有错选的得0分)
7. 下列数据最符合实际的是( )
A. 家用电冰箱的电流约为10A B. 电视机的工作电流约为6A
C. 家用吹风机的最大功率约为5000W D. 手机充电器的输出电压约为5V
8. 下列四种电器的结构设计是为了更好地利用电热的是( )
A. 电机外壳散热片 B. 电暖气的散热片
C. 电脑CPU的风扇 D. 电视机的散热孔
9. 在如图甲的电路中,当闭合开关后,电路正常工作,两只电压表指针均为如图乙所示,则电阻、两端电压分别是( )
A. 6V;1.5V B. 7.5V;1.5V C. 1.5V;6V D. 6V;7.5V
10. 如图所示的电路,下列判断正确的是( )
A. 闭合开关和,断开时,灯和串联
B. 闭合开关,断开和时,灯和并联
C. 闭合开关和,断开时,灯亮、不亮
D. 严禁同时闭合开关、和,否则造成电源短路
11. 为了测量小灯泡在不同电压下的电阻,小明设计了如图所示的电路。闭合开关S后,无论怎么移动滑动变阻器的滑片P,小灯泡L都不发光,电流表和电压表均无示数,若电路中只有一处故障,出现上述现象的原因中不可能的是( )
A. 电流表断路 B. 小灯泡L断路
C. 滑动变阻器断路 D. 开关断路
12. 公路检查站的“地磅”可以检测货车是否超载。如图是某种地磅的工作原理图,滑片P可在竖直放置的电阻R上滑动,当货车质量增大时,由电表改装成的显示器的示数也增大。下列说法正确的是( )
A. 接线柱“1”应与“2”连接
B. “显示器”由电压表改装而成
C. 若货车质量增大,则电阻R两端电压增大
D. 若货车质量增大,通过电阻的电流增大
13. 如图所示是“探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关”的实验装置, 两个透明容器中密封着等量的空气。下列说法不正确的是( )
A. 通电后透明容器中的电阻丝的内能增大是通过做功方式改变的
B. 观察图甲中的A、B管,可得出电流通过导体产生的热量多少与电流有关
C. 用图乙中的装置探究“电流产生的热量跟电流大小是否有关”时, 右边容器中应选用阻值为10Ω的电阻丝
D. 图甲中, 通电一段时间后左右两边容器内电阻产生的热量之比是1:2
14. 如图所示,是一种测量环境温度的仪器的简化工作原理图.电源电压恒为6V,定值电阻R=10,R0为热敏电阻,R0的阻值随环境温度的升高而减小,若R0有最大阻值且为20Ω,电压表接入电路的量程为0-3V,电流表接入电路的量程为0-0.6A,闭合开关S,当环境的温度升高时,在保证两表安全的情况下,下列说法中正确的是( )
A. 电压表与电流表的比值变大
B. 经过R0的最大电流为0.3A
C. 电阻R的电功率变大
D. 热敏电阻R0的取值范围为0-20Ω
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
15. 如图所示,在虚线框内填入小灯泡L1和电表(电压表或电流表)的电路元件符号,使灯L1与L2串联,且开关S闭合后两灯均能发光,电表有示数。
16. 请根据所示实物图,在虚线框内画出对应的电路图。
四、实验探究题(本题共3小题,第17题6分,第18题7分,第19题6分,共19分)
17. 如图是探究“物质吸热规律”的实验装置。
(1)如图甲、乙所示,取初温和质量相同的水和煤油分别放入两个完全相同的容器里,用两盏相同的酒精灯对它们进行加热,使它们升高相同的温度,通过比较________,来比较它们吸收热量的多少,进一步衡量谁吸热能力更强;
(2)本实验主要采用了________和转换法的实验方法;除图中所示的器材外,实验还需要的测量工具有秒表和________;
(3)在对水和煤油加热的方式上,有酒精灯和电加热器两种热源可供选择,选用________更容易控制煤油和水吸收的热量相同;
(4)如图丙是同学们作出的水和煤油的温度随时间变化的图像,可以发现煤油的温度比水的温度升高得________(填“快”或“慢”),这表明________的吸热本领更强。
18. 探究“电流与电阻关系”的实验时,某小组连接了如图甲所示的实物电路。
(1)连好电路后,将电阻箱调至某一阻值,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为一个适当的值,记录电流表的示数和________。
(2)改变电阻箱的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使________,并记录相应数据。
(3)再次改变电阻箱的阻值,发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片都不能达到步骤(2)中的要求,原因是电阻箱的阻值调得太________(填“大”或“小”)了。
(4)重复步骤(2)多次实验,根据所得数据画出电流随电阻变化的图像如图乙所示,你认为该小组实验时的________V。
(5)进一步研究发现由图线上的任一点和坐标轴围成的矩形“面积”大小都相等,由此可以得出的实验结论是导体两端的电压一定时,________。
(6)实验结束后,小组间交流时,发现邻组同学在相同的坐标系中画出的图像如图丙所示,则邻组同学________(填“能”或“不能”)得出“电流与电阻关系”的结论,图像不同的原因是________。
19. 小张同学在做“测量小灯泡电阻”的实验中,所用器材如下:两节新干电池,标有2.5V的相同规格的小灯泡若干,两个滑动变阻器“10Ω 1A”、“20Ω 2A”,开关,导线若干。
(1)请你根据图甲,用笔画线代替导线,将图乙中的电路连接完整(要求:滑动变阻器滑片P向右移时灯泡变亮,且导线不交叉)。
(2)闭合开关前,应将滑片P置于________(填“A”或“B”)端,正确连接电路后,闭合开关S,移动滑片P,小张发现小灯泡始终不亮,电流表指针几乎未偏转,电压表有示数,则故障可能是________。
(3)排除故障后,移动滑片P,依次测得6组数据,如表所示。第4次实验时灯泡电阻为________Ω。分析表中的数据可知,小张选用的滑动变阻器应是________(填“”或“”)。
实验次数
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
2.8
电流I/A
0.16
0.2
0.22
0.25
0.28
0.29
电阻R/Ω
3.1
5
6.8
8.9
9.7
(4)小张将这6次实验算得的电阻值取平均值作为小灯泡的电阻,这种数据处理方式是不合理的,理由是________。
五、综合应用题(本题共2小题,第20题8分,第21题9分,共17分)
20. 如图所示,是百度开发的一款无人驾驶汽车,汽车自动驾驶时用激光测距器来了解周围的交通状况,用北斗卫星导航系统进行定位和导航,该款车以某速度在一段平直的公路上匀速行驶一段距离时,消耗汽油2kg,该汽油机的效率为30%,在这段行驶过程中受到的平均阻力为103N。[已知:汽油的热值为4.5107J/kg,c水=4.2103J/(kg·℃)]。求:
(1)若其行驶的速度为20m/s,则该汽车发动机此时的功率为多少?
(2)消耗2kg汽油,有多少能量被发动机转化为有用功?
(3)假设该汽车在这次行驶过程中,发动机排出的废气带走的能量占汽油完全燃烧放出的热量的42%,若这些废气带走的能量全部被质量为200kg的水吸收,水升高的温度是多少?(水未沸腾)
21. 如图甲所示是身高测量仪,其简化电路如图乙所示。若电源电压为6V,定值电阻为,滑动变阻器R粗细均匀,总长度为90cm,滑片P在最上端时电流表示数为0.1A,代表身高1.9m。
(1)滑片P在最下端时,电流表示数为多少?代表身高多少?
(2)滑片P在最上端时,滑动变阻器R的电功率为多少?
(3)当某人站在测量台上时,电压表示数为2V,则该人身高为多少?
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2025—2026学年第一学期九年级质量调研物理试题
注意事项:
1.本试卷共6页,五个大题,21小题,满分70分,考试时间60分钟。
2.请按要求把答案填写在试卷或答题卡上。
一、填空题(本题共6小题,每空1分,共14分)
1. 信阳毛尖是一种著名的绿茶,是中国十大名茶之一。如图,人们通常用热水泡制茶叶,很快整杯水呈现出嫩绿的颜色,这是________现象;过了一会儿,整杯水的温度降低了,水的内能________(填“增大”或“减小”)。
【答案】 ①. 扩散 ②. 减小
【解析】
【详解】[1]热水泡茶叶,整杯水变绿,是因为茶叶分子运动到了水中,这是由于分子的无规则运动造成的,属于扩散现象。
[2]水的温度降低,说明水放出热量,水的内能减小。
2. 长征八号运载火箭发射升空时使用液氢作为燃料,是因为氢的________大;如图所示,神舟飞船返回舱返回地球的过程中,舱体与空气剧烈摩擦使其底部温度高达上千摄氏度,这是通过________方式改变了返回舱的内能。
【答案】 ①. 热值 ②. 做功
【解析】
【详解】[1]热值是指单位质量(或体积)的燃料完全燃烧时所放出的热量。火箭选择液氢作为燃料,是因为氢的热值远大于其他常规燃料,相同质量的液氢燃烧,能释放出更多的热量,产生更大的推力,满足火箭升空所需的巨大能量需求。
[2]改变物体内能的方式有两种:做功和热传递。神舟飞船返回舱与空气剧烈摩擦时,舱体克服摩擦力做功,将机械能转化为内能,使舱体的内能增加、温度急剧升高,这个过程是通过做功的方式改变了内能。
3. 2024年9月25日,中国人民解放军火箭军向太平洋相关公海海域,成功发射1发携带训练模拟弹头的洲际弹道导弹(如图所示),准确落入预定海域。该洲际弹道导弹的发动机通过燃烧推进剂(如液氧+煤油)为导弹提供动力,其工作时将________能转化为内能再转化为________能。
【答案】 ①. 化学 ②. 机械
【解析】
【详解】[1][2]该洲际弹道导弹的发动机通过燃烧推进剂(如液氧+煤油)为导弹提供动力,其工作时先燃烧燃料,经历化学反应,先将化学能转化为内能,内能再转化为机械能,使导弹运行。
4. “护套线”是一种家用电线,由铜芯和塑料层组成(如图所示)。其中的___________(选填“铜”或“塑料”)是绝缘体;家用空调所用导线的电阻较小,所以它所用电线的铜芯要___________(选填“粗”或“细”)一些。
【答案】 ①. 塑料 ②. 粗
【解析】
【详解】[1]塑料不能导电,属于绝缘体。
[2]当材料和长度一定时,导体横截面积越大,电阻越小,家用空调所用导线的电阻较小,所以导线的铜芯应粗一点。
5. 如图所示,汽车在转向前,司机会拨动方向盘旁边的转向横杆,汽车同侧的前后两个转向灯就会同时闪亮、同时熄灭,由此我们_______(选填“能”或“不能”)判断这两个转向灯在电路中的连接方式;若左转时同侧的前后两个转向灯中只有一个灯在工作,则它们是_______的,转向横杆相当于电路中的_______。
【答案】 ①. 不能 ②. 并联 ③. 开关
【解析】
【详解】[1]若开关处于干路,则闭合开关后无论两灯串联或者并联都会同时熄灭,因此无法判断两灯的连接方式。
[2][3]若左转时同侧的前后两个转向灯中只有一个灯在工作,说明它们则它们可以单独工作,所以它们是并联的。司机拨动的这根横杆,转向灯才会工作,所以这根杆子起到了开关的作用。
6. 如图所示是两挡电饭锅内部的简化电路图,、均为发热电阻,将开关S分别置于1、2两位置时,电饭锅处于不同挡位。已知的阻值为110Ω。当开关S置于2位置时,电饭锅处于________(填“高温”或“低温”)挡,该挡位的电功率是________W,在此挡位下正常工作10min产生的热量是________J。
【答案】 ①. 低温 ②. 440 ③.
【解析】
【详解】[1]电饭锅工作时接入家庭电路中,其两端电压不变为220V,根据可知电压一定时,电阻越大,电功率越小。当开关S置于1位置时,R1与R2并联,总电阻小于其中任何一个电阻阻值,此时功率最大,为高温挡,当开关S置于2位置时,R1被短接,电路中只有R2,此时功率最小,为低温挡。
[2]当开关S置于2位置时, R1被短接,电路中只有R2,此时功率
[3]在低温挡下工作10min产生的热量是
二、选择题(本题共8小题,每小题2分,共16分。第7~12题每小题只有一个选项符合题目要求;第13~14题每小题有两个选项符合题目要求,全部选对得2分,选对但不全的得1分,有错选的得0分)
7. 下列数据最符合实际的是( )
A. 家用电冰箱的电流约为10A B. 电视机的工作电流约为6A
C. 家用吹风机的最大功率约为5000W D. 手机充电器的输出电压约为5V
【答案】D
【解析】
【详解】A.家用电冰箱的功率大概在200W左右,家庭电路电压,根据公式可得电流,远小于10A,故A不符合实际,不符合题意;
B.电视机的功率大概在100W左右,家庭电路电压,根据公式可得电流,远小于6A,故B不符合实际,不符合题意;
C.家用吹风机的最大功率一般在1000W左右,5000W太大了,故C不符合实际,不符合题意;
D.手机充电器的输出电压约为5V,故D符合实际,符合题意。
故选D。
8. 下列四种电器的结构设计是为了更好地利用电热的是( )
A. 电机外壳散热片 B. 电暖气的散热片
C. 电脑CPU的风扇 D. 电视机的散热孔
【答案】B
【解析】
【详解】电热器是将电能转化成内能的用电器;电暖气、电热水器、电饭锅和电熨斗都是利用电热的例子,是利用电流的热效应进行工作的;电流通过导体时,因为导体有电阻,所以不可避免地产生热量,如果电流产生的热量是有害的,就要尽可能地加快散热,防止电热造成危害,电机外壳散热片、电脑CPU的风扇以及电视机的散热孔都是为了散热。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
9. 在如图甲的电路中,当闭合开关后,电路正常工作,两只电压表指针均为如图乙所示,则电阻、两端电压分别是( )
A. 6V;1.5V B. 7.5V;1.5V C. 1.5V;6V D. 6V;7.5V
【答案】A
【解析】
【详解】由图甲所示,R1、R2串联,电压表V1测R2两端电压U2,电压表V2测电源电压U。两只电压表指针均为如图乙所示,因为,所以电压表V1选择的量程为0~3V,则电压表V1示数,即R2两端电压,电压表V2选择的量程为0~15V,则电压表V2示数,即电源电压。根据串联电路电压关系可得R1两端电压
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
10. 如图所示的电路,下列判断正确的是( )
A. 闭合开关和,断开时,灯和串联
B. 闭合开关,断开和时,灯和并联
C. 闭合开关和,断开时,灯亮、不亮
D. 严禁同时闭合开关、和,否则造成电源短路
【答案】D
【解析】
【详解】A.闭合开关和,断开时,灯和并联,故A错误;
B.闭合开关,断开和时,灯和串联,故B错误;
C.闭合开关和,断开时,灯被短路,只有工作,即灯不亮、亮,故C错误;
D.同时闭合开关、和,是不允许的,它会造成电源短路,故D正确。
故选D。
11. 为了测量小灯泡在不同电压下的电阻,小明设计了如图所示的电路。闭合开关S后,无论怎么移动滑动变阻器的滑片P,小灯泡L都不发光,电流表和电压表均无示数,若电路中只有一处故障,出现上述现象的原因中不可能的是( )
A. 电流表断路 B. 小灯泡L断路
C. 滑动变阻器断路 D. 开关断路
【答案】B
【解析】
【详解】小灯泡都不发光,且电压表、电流表均无示数说明电路断路,且电压表与电源不通。
A.若电流表断路,整个电路断路,且电压表与电源负极不通,故A不符合题意;
B.若小灯泡L断路,电压表串联在电路中,电压表示数等于电源电压,电流表无示数,故B符合题意;
C.若滑动变阻器断路,整个电路处于断路状态,没有电流通过,灯泡不亮,两表均无示数,故C不符合题意;
D.开关断路,整个电路断路,且电压表与电源正极不通,故D不符合题意。
故选 B。
12. 公路检查站的“地磅”可以检测货车是否超载。如图是某种地磅的工作原理图,滑片P可在竖直放置的电阻R上滑动,当货车质量增大时,由电表改装成的显示器的示数也增大。下列说法正确的是( )
A. 接线柱“1”应与“2”连接
B. “显示器”由电压表改装而成
C. 若货车质量增大,则电阻R两端电压增大
D. 若货车质量增大,通过电阻的电流增大
【答案】D
【解析】
【详解】AB.由图可知,显示器串联在电路中,则显示器由电流表改装而成。当货车质量增大时,滑片P向下移动,要使由电表改装成的显示器的示数增大,即电路中的电流增大,根据欧姆定律,在电源电压不变的情况下,需要使电路中的总电阻减小。若接线柱“1”与“3”连接,当滑片P向下移动时,滑动变阻器接入电路的电阻减小,总电阻减小,电流增大,符合显示器的示数随货车质量增大而增大的要求;若接线柱“1”与“2”连接,当滑片P向下移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,电流会变小,不符合要求。所以接线柱“1”应与“3”连接,故AB错误;
C.若货车质量增大,滑片P向下移动,滑动变阻器接入电路的电阻减小,电路中的总电阻减小。根据欧姆定律,电源电压U不变,总电阻R总减小,所以电路中的电流I增大。定值电阻R0的阻值不变,根据U0=IR0,电流I增大,所以定值电阻R0两端的电压U0增大。因为电源电压U不变,根据串联电路的电压特点U=UR+U0,U0增大,所以滑动变阻器R两端的电压UR减小,故C错误;
D.由前面分析可知,若货车质量增大,滑片P向下移动,滑动变阻器接入电路的电阻减小,电路中的总电阻减小,根据欧姆定律,电源电压U不变,总电阻R总减小,所以电路中的电流增大,即通过电阻R0的电流增大,故D正确。
故选D。
13. 如图所示是“探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关”的实验装置, 两个透明容器中密封着等量的空气。下列说法不正确的是( )
A. 通电后透明容器中的电阻丝的内能增大是通过做功方式改变的
B. 观察图甲中的A、B管,可得出电流通过导体产生的热量多少与电流有关
C. 用图乙中的装置探究“电流产生的热量跟电流大小是否有关”时, 右边容器中应选用阻值为10Ω的电阻丝
D. 图甲中, 通电一段时间后左右两边容器内电阻产生的热量之比是1:2
【答案】BC
【解析】
【详解】A.通电后电阻丝的内能增大是由于电流通过电阻丝做功,将电能转化为内能,因此是通过做功方式改变的,故A正确,不符合题意;
B.图甲中,如果装置是串联电路,则通过两个电阻丝的电流相同,但电阻不同,此时产生的热量差异是由于电阻不同导致的,无法得出热量与电流有关的结论,故B错误,符合题意;
C.用图乙装置探究“电流产生的热量跟电流大小是否有关”时,需要控制电阻相同,只改变电流。因此,右边容器应选用与左边容器相同的电阻丝。左边电阻丝为5Ω,右边也应选用5Ω电阻丝,故C错误,符合题意;
D.图甲中,两个电阻丝串联(电流相同),且电阻值之比为1:2,则根据Q = I²Rt,热量之比为1:2,故D正确,不符合题意。
故选BC。
14. 如图所示,是一种测量环境温度的仪器的简化工作原理图.电源电压恒为6V,定值电阻R=10,R0为热敏电阻,R0的阻值随环境温度的升高而减小,若R0有最大阻值且为20Ω,电压表接入电路的量程为0-3V,电流表接入电路的量程为0-0.6A,闭合开关S,当环境的温度升高时,在保证两表安全的情况下,下列说法中正确的是( )
A. 电压表与电流表的比值变大
B. 经过R0的最大电流为0.3A
C. 电阻R的电功率变大
D. 热敏电阻R0的取值范围为0-20Ω
【答案】BC
【解析】
【详解】由电路图知道,闭合开关S,R0与R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。
A.由知道,电压表示数与电流表示数的比值等于R的阻值,由于R为定值电阻,则电压表示数与电流表示数的比值不变,故A错误;
B.电压表接入电路的量程为0~3V,当电压表示数最大为3V时,电路中的电流(即小于电流表的量程)
所以,为了保证两表的安全,电路中的最大电流为0.3A,故B正确;
C.已知R0的阻值随环境温度的升高而减小,所以,闭合开关S,当环境的温度升高时,热敏电阻的阻值减小,电路中的总电阻减小,由知道,电路的电流增大,由知道,定值电阻R的电功率变大,故C正确;
D.电路中的最大电流为0.3A,根据串联电路的特点和欧姆定律知道,R0的最小阻值为
则为保证电路安全,R0的阻值不能小于10Ω,即热敏电阻R0的取值范围为10-20Ω,故D错误。
故选BC。
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
15. 如图所示,在虚线框内填入小灯泡L1和电表(电压表或电流表)的电路元件符号,使灯L1与L2串联,且开关S闭合后两灯均能发光,电表有示数。
【答案】
【解析】
【详解】灯L1与L2串联,且开关S闭L1合后两灯均能发光,电流的路径只有一条,先后经过两个灯泡,电流从电源的正极出来,经过开关、灯泡L2后再与右侧的元件串联后回到电源负极,所以右侧元件为灯L1;左侧元件与电源并联,为电压表,如图所示:
。
16. 请根据所示实物图,在虚线框内画出对应的电路图。
【答案】
【解析】
【详解】电流从电源正极出发,经开关S1、电流表A1后分成两条支路:一条经A2、L2,另一条经L1、开关S2,最后两条支路汇合后回到电源负极。电路图如下图所示:
四、实验探究题(本题共3小题,第17题6分,第18题7分,第19题6分,共19分)
17. 如图是探究“物质吸热规律”的实验装置。
(1)如图甲、乙所示,取初温和质量相同的水和煤油分别放入两个完全相同的容器里,用两盏相同的酒精灯对它们进行加热,使它们升高相同的温度,通过比较________,来比较它们吸收热量的多少,进一步衡量谁吸热能力更强;
(2)本实验主要采用了________和转换法的实验方法;除图中所示的器材外,实验还需要的测量工具有秒表和________;
(3)在对水和煤油加热的方式上,有酒精灯和电加热器两种热源可供选择,选用________更容易控制煤油和水吸收的热量相同;
(4)如图丙是同学们作出的水和煤油的温度随时间变化的图像,可以发现煤油的温度比水的温度升高得________(填“快”或“慢”),这表明________的吸热本领更强。
【答案】(1)加热时间
(2) ①. 控制变量法 ②. 天平
(3)电加热器 (4) ①. 快 ②. 水
【解析】
【小问1详解】
用两盏相同的酒精灯对水、煤油进行加热,酒精灯的加热功率相同,实验时可以通过比较加热时间长短,来比较它们吸收热量的多少。
【小问2详解】
[1]实验中控制水、煤油的质量相同,采用了控制变量法。
[2]除图中所示的器材外,实验还需要的测量工具有秒表和测量质量的天平。
【小问3详解】
电加热器的加热功率比较稳定,且热损失较少,选用电加热器更容易控制煤油和水吸收的热量相同。
【小问4详解】
[1][2]由图丙可知,质量相同的水、煤油,加热相同时间,吸收相同热量,煤油升高的温度较多,说明煤油的温度比水的温度升高得快,由得,水的吸热本领更强。
18. 探究“电流与电阻关系”的实验时,某小组连接了如图甲所示的实物电路。
(1)连好电路后,将电阻箱调至某一阻值,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为一个适当的值,记录电流表的示数和________。
(2)改变电阻箱的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使________,并记录相应数据。
(3)再次改变电阻箱的阻值,发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片都不能达到步骤(2)中的要求,原因是电阻箱的阻值调得太________(填“大”或“小”)了。
(4)重复步骤(2)多次实验,根据所得数据画出电流随电阻变化的图像如图乙所示,你认为该小组实验时的________V。
(5)进一步研究发现由图线上的任一点和坐标轴围成的矩形“面积”大小都相等,由此可以得出的实验结论是导体两端的电压一定时,________。
(6)实验结束后,小组间交流时,发现邻组同学在相同的坐标系中画出的图像如图丙所示,则邻组同学________(填“能”或“不能”)得出“电流与电阻关系”的结论,图像不同的原因是________。
【答案】(1)电阻箱的阻值
(2)电压表的示数保持不变
(3)大 (4)6
(5)通过导体的电流与导体的电阻成反比
(6) ①. 能 ②. 他们所控制的电阻箱两端的电压不同
【解析】
【小问1详解】
因为要探究电流与电阻的关系,所以要记录电流及电阻的数据进行分析,即要记录电阻箱的阻值。
【小问2详解】
根据控制变量法,探究电流与电阻的关系时,要控制电阻箱两端的电压不变,即调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数仍为U0。
【小问3详解】
电阻箱与滑动变阻器串联,根据串联分压规律可知,电阻越大,分得的电压越多,在电阻箱的电阻不断变大时,要使电阻箱两端电压达到U0,应将滑动变阻器的电阻值变大;而滑动变阻器的电阻调到最大值时,电阻箱两端的电压不能达到U0,说明电阻箱的电阻调得太大了。
【小问4详解】
由图乙可知,当电阻为10Ω时,电流为0.6A,根据欧姆定律可知,电阻箱两端的电压为
【小问5详解】
由图乙可知,其横轴和纵轴所表示的物理量分别为电阻箱的电阻R及通过的电流I,矩形“面积”即IR,“面积”相等即表示电流I与电阻R的乘积是定值,所以得到的结论是: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。
【小问6详解】
[1][2]由图丙可知,电阻箱两端的电压,由图中数据分析,电流I与电阻R的乘积是定值,均为,所以仍然能得出“电流与电阻关系”的结论。
[2]由上述解析可知,电阻箱两端的电压
因此两个小组所画出的图像不同,是因为他们所控制的电阻箱两端电压不同。
19. 小张同学在做“测量小灯泡电阻”的实验中,所用器材如下:两节新干电池,标有2.5V的相同规格的小灯泡若干,两个滑动变阻器“10Ω 1A”、“20Ω 2A”,开关,导线若干。
(1)请你根据图甲,用笔画线代替导线,将图乙中的电路连接完整(要求:滑动变阻器滑片P向右移时灯泡变亮,且导线不交叉)。
(2)闭合开关前,应将滑片P置于________(填“A”或“B”)端,正确连接电路后,闭合开关S,移动滑片P,小张发现小灯泡始终不亮,电流表指针几乎未偏转,电压表有示数,则故障可能是________。
(3)排除故障后,移动滑片P,依次测得6组数据,如表所示。第4次实验时灯泡电阻为________Ω。分析表中的数据可知,小张选用的滑动变阻器应是________(填“”或“”)。
实验次数
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
2.8
电流I/A
0.16
0.2
0.22
0.25
0.28
0.29
电阻R/Ω
3.1
5
6.8
8.9
9.7
(4)小张将这6次实验算得的电阻值取平均值作为小灯泡的电阻,这种数据处理方式是不合理的,理由是________。
【答案】(1) (2) ①. A ②. 小灯泡断路
(3) ①. 8 ②.
(4)小灯泡的电阻随温度的变化而变化
【解析】
【小问1详解】
实验中,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测量灯泡的电压,电流表测量电路电流。滑动变阻器滑片P向右移时灯泡变亮,说明此时滑动变阻器滑片接入电路中的电阻变小,则滑动变阻器的B接线柱接入电路中,如图所示:
【小问2详解】
[1]闭合开关前,为了保护电路,应将滑片P置于阻值最大的A端。
[2]正确连接电路后,闭合开关S,移动滑片P,小张发现小灯泡始终不亮,电流表指针几乎未偏转,电压表有示数,说明电路出现断路现象,且电压表与电源相连接,则故障原因可能是灯泡断路。
【小问3详解】
[1]由欧姆定律得,第4次实验时灯泡电阻为
[2]电源由两节新干电池组成,为3V;串联电路电流处处相等,第1次实验,电流最小,滑动变阻器接入电路中电阻最大,由串联电路电压特点与欧姆定律得,此时滑动变阻器接入电路中电阻为
则小张选用的滑动变阻器应是。
【小问4详解】
灯丝的电阻随温度升高而增大,6次实验灯泡电压、电流不同,电功率不同,灯丝温度不同,电阻不同,求不同电阻的平均值是没有意义的。
五、综合应用题(本题共2小题,第20题8分,第21题9分,共17分)
20. 如图所示,是百度开发的一款无人驾驶汽车,汽车自动驾驶时用激光测距器来了解周围的交通状况,用北斗卫星导航系统进行定位和导航,该款车以某速度在一段平直的公路上匀速行驶一段距离时,消耗汽油2kg,该汽油机的效率为30%,在这段行驶过程中受到的平均阻力为103N。[已知:汽油的热值为4.5107J/kg,c水=4.2103J/(kg·℃)]。求:
(1)若其行驶的速度为20m/s,则该汽车发动机此时的功率为多少?
(2)消耗2kg汽油,有多少能量被发动机转化为有用功?
(3)假设该汽车在这次行驶过程中,发动机排出的废气带走的能量占汽油完全燃烧放出的热量的42%,若这些废气带走的能量全部被质量为200kg的水吸收,水升高的温度是多少?(水未沸腾)
【答案】(1);(2);(3)45℃
【解析】
【详解】解:(1)该汽车发动机此时的功率为
(2)消耗2kg汽油,汽车放出的热量为
汽油机的效率为30%,转化成的有用功
(3)废气带走的能量即为水吸收的能量,则
由可得
答:(1)若其行驶的速度为20m/s,则该汽车发动机此时的功率为;
(2)消耗2kg汽油,有的能量被发动机转化为有用功;
(3)水升高的温度是45℃。
21. 如图甲所示是身高测量仪,其简化电路如图乙所示。若电源电压为6V,定值电阻为,滑动变阻器R粗细均匀,总长度为90cm,滑片P在最上端时电流表示数为0.1A,代表身高1.9m。
(1)滑片P在最下端时,电流表示数为多少?代表身高多少?
(2)滑片P在最上端时,滑动变阻器R的电功率为多少?
(3)当某人站在测量台上时,电压表示数为2V,则该人身高为多少?
【答案】(1)0.1A,
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
由电路图可知,定值电阻与滑动变阻器R串联,电流表测量电路中的电流。无论滑片P在何处,与滑动变阻器的最大阻值始终串联在电路中,总电阻不变,所以电流表示数不变。滑片P在最上端时电流表示数为0.1A,代表身高1.9m,所以滑片P在最下端时,电流表示数为0.1A,滑动变阻器R粗细均匀,总长度为90cm,所以滑片P在最下端时,代表身高为
【小问2详解】
当滑片P在最上端时,总电阻为
则滑动变阻器的最大阻值为
所以滑动变阻器R的电功率为
【小问3详解】
电压表测得是下半段电阻丝分得的电压。当某人站在测量台上时,电压表示数为2V,则此时下半段电阻丝阻值为
则下半段电阻丝长度为
则该人身高为
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