精品解析:黑龙江省绥化市绥棱县2025-2026学年九年级上学期期末考试物理试题
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内容正文:
绥棱县2025—2026学年度第一学期期末统一测试
初四物理试题
考生注意:
1.物理考试时间共90分钟
2.物理试题共四个大题,27个小题,总分80分。
3.可能用到的参考数据:,水的比热容为
4.所有答案都必须写在相对应的题号后的指定区域内
一、选择题(本题共10个小题,每小题2分,共20分。1-8小题每题只有一个正确选项;9、10小题每题有两个或两个以上正确选项,正确选项不全得1分,有错误选项不得分)
1. 下列对生活中一些物理量的估计,最接近实际值的是( )
A. 人感觉舒适的环境温度约为50℃
B. 一本初中物理课本的质量为50kg
C. 一节干电池的电压为1.5V
D. 一名中学生的身高为16.5m
2. 下列实例中与水的比热容有关的是( )
A. 北方冬天气温较低,户外的水管容易冻裂
B. 沿海地区的昼夜气温差比内陆地区小
C. 天热时在地面上洒水是为了降低室内温度
D. 刚洗的衣服放在通风的环境中会干得快些
3. 关于图所示的热现象,说法正确的是( )
A. 图甲中炙热的铁水具有内能,冰冷的冰块没有内能
B. 图乙中冬天搓手取暖是将内能转化为机械能
C. 图丙中用湿毛巾冷敷降温是通过热传递的方式减小人体的内能
D. 图丁中能量转化与汽油机做功冲程能量转化都是机械能转化为内能
4. 如图所示的四种现象中,其中解释正确的是( )
A. 当软木塞被弹出时,瓶口的“白气”是水蒸气
B. 验电器金属箔片张开,说明被测物体一定带正电
C. 人们常常要贴近花朵才能闻到香味,说明分子没有一直运动
D. 两个削平的铅块紧压在一起后可承受一定的重物,说明分子间有引力
5. “烧烤”是饮食文化的重要组成部分(如图所示)。下列对“烧烤”过程中涉及的物理知识分析正确的是( )
A. 烧烤签常选用不锈钢,主要是利用不锈钢的比热容大
B. 烧烤时边烤边撒佐料,利用了温度越高分子运动越慢
C. 烤肉变熟的过程,是通过热传递改变其内能
D. 木炭燃烧的过程中,木炭的热值变小
6. 如图所示电路,闭合开关,电路所处的状态是( )
A. 通路 B. 断路 C. 短路 D. 无法判断
7. 如图所示电路,甲、乙分别为电压表或电流表,闭合开关后两个灯泡都能发光,则电表甲和乙分别是( )
A. 都是电压表 B. 都是电流表
C. 甲是电流表,乙是电压表 D. 甲是电压表,乙是电流表
8. 某款国产智能手机有三种解锁方式,人脸识别成功时开关闭合、指纹识别成功时开关闭合、输入密码成功时开关闭合,任意一种方式都可以解锁手机屏幕。下列电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
9. 如图所示,电源电压恒定为4.5V,定值电阻R1=5Ω,滑动变阻器R2标有“20Ω,2A”的字样,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。在保证电路安全的前提下,当开关S闭合时,滑动变阻器的滑片P从b端向a端移动的过程中,下列说法中正确的是( )
A. 电压表示数变化范围是1~3V
B. 电流表示数变化范围是0.18~0.6A
C. 滑动变阻器R2两端的电压变化范围是3.6~1.5V
D. 滑动变阻器的阻值变化范围是20~10Ω
10. 速公路收费站对过往的超载货车实施计重收费,某同学结合所学物理知识设计了如图所示的计重秤原理图,以下说法正确的是( )
A. 称重表其实是一个电流表
B. 电路中的R1是没有作用的
C. 当车辆越重时,R连入电路的阻值越大
D. 当车辆越重时,称重表的示数越大
二、填空题(本题共9个小题,每空1分,共18分)
11. 10月31日,“神舟十六号”载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆,如图所示。返回舱经过大气层时,其外表温度___________(选填“升高”“降低”或“不变”),这是通过___________方式改变其内能的。
12. 为了保护视力,某校将教室里的日光灯更换成如图所示的LED护眼灯。每个教室里由同一个开关控制的几盏LED护眼灯的连接方式是_________(选填“串联”或“并联”);如果打开护眼灯之后,老师又打开了教室中的多媒体设备,则教室电路中的总电流会_________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
13. 近几年,随着电动汽车越来越多,为电动汽车提供电能的充电桩数量在各个城市迅速增加。如图所示,充电桩为电动汽车的电池充电时,______(填“充电桩”或“电池”)是用电器。电动汽车的电池在充电时,将电能转化为______能。
14. 用烟煤烧水时,将10kg的水从加热到,燃烧了1.4kg的烟煤,烟煤的热值为,则水吸收的热量是______J,烧水的热效率是______。
15. 在如图甲所示电路中,电源电压恒定,定值电阻R1的阻值为20Ω。闭合开关S,两电流表的指针均指在如图乙所示的位置。则电源电压为______V,定值电阻R2的阻值为______Ω。
16. 如图所示是我国自行研制的大型客机C919,若它在高空水平定速巡航飞行10km消耗的汽油为100kg,受到的阻力为1.15×105N,则飞机发动机的热机效率为______;为节能减排,现设法回收未利用的能量,若回收的能量占汽油完全燃烧放出能量的21%,可使______kg水的温度升高50℃。【汽油热值为,水的比热容为】
17. 有A、B、C三个轻质小球,A、B靠近时相互排斥,B、C靠近时相互吸引。上述现象是它们可能带有电荷导致的,其中___________小球可能不带电;毛皮摩擦过的橡胶棒会带上电荷,橡胶棒是___________(选填“导体”“半导体”或“绝缘体”)。
18. 如图甲所示,当开关S由触点1转接到2时,电压表、电流表示数变化如图乙所示,当开关S连接触点2时,通过L1的电流是_________A,灯泡L2两端的电压是_________V。
19. 感冒发烧时可用冷毛巾给头部降温,是利用__________的方式改变内能。一台某型号四冲程汽油机飞轮转速是1800r/min,该汽油机工作时每秒对外做功__________次。
三、作图与实验探究题(本题共6个小题,20题4分,21题4分,22题4分,23题3分,24题5分,25题9分,共29分)
20.
(1)小聪利用一种单刀双掷开关设计了一个红绿交通信号灯模拟电路。请根据电路图连接实物(图中电源是左侧负极,右侧正极)。
(2)根据如图所示的实物连线图,画出对应的电路图。(要求连线要横平竖直,尽量使电路图简洁美观、图中电源是左侧负极,右侧正极)
21. 小明利用如图所示的装置探究水和食用油的吸热情况。
(1)实验前应选取初温和______相等的水和食用油进行实验。
(2)实验过程中小明每隔2min记录一次水和食用油的温度,并将实验数据记录在下表中,其中第6min时盛有食用油的烧杯中温度计的示数如图所示,此时食用油的温度为______℃。
(3)通过______来间接反映水和食用油吸收热量的多少。
(4)分析表格数据可知,______(选填“水”或“食用油”)的吸热能力更强。
加热时间t/min
0
2
4
6
8
10
温度T/℃
水
20
24
28
32
36
40
食用油
20
26
32
44
50
22. 小明用两个小灯泡探究串联电路电压的特点。
(1)实验电路如图a所示,请用笔画线表示导线,将电路连接完整;
(2)连接好电路,闭合开关,发现电压表有示数,两个小灯泡都不亮。故障原因可能是( )
A. 短路 B. 短路 C. 开关断路 D. 或断路
(3)故障排除后进行实验,电压表的示数如图b所示,电压为______V;
(4)用电压表测出小灯泡两端电压为2.5V,两端电压也为2.5V。小明由此得出结论:串联电路中,各用电器两端电压相等。请你指出小明实验中存在的问题:______。
23. 小王同学用如图甲所示的电路探究影响导体电阻大小的因素。如图乙,导体A、B、D的横截面积为S,C的横截面积为2S,导体A、B、C的长度相同。
(1)为了探究导体的电阻与其横截面积的关系,小王同学在MN之间接入的两段导体应是______(选填导体的字母名称);
(2)实验中可以通过观察______来粗略地比较导体电阻的大小。若接入MN之间的导体的阻值比较接近而无法判断它们的阻值大小时,请你给小王同学提一条解决方案:______。
24. 在探究“电流与电阻的关系”的实验中,设计了如图甲所示的电路,电源电压恒为6V,滑动变阻器规格为“40Ω 1A”,阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻R。
(1)根据图甲,用笔画线代替导线将图乙中的电路连接完整;
(2)根据图丙,该实验保持定值电阻两端的电压为________V不变;
(3)闭合开关后,无论如何移动滑动变阻器的滑片,电流表和电压表均无示数,电路中可能出现的故障是:________(写出一个即可);
(4)用5Ω的电阻进行实验后,再换用10Ω的电阻继续实验,若想保持定值电阻两端的电压不变,滑片应该适当向________(填“左”或“右”)移动;
(5)当接入25Ω的定值电阻时,无论如何移动滑动变阻器的滑片都无法完成实验,需要在电路中串联一个________Ω的电阻才能完成实验。
25. 在“伏安法”测电阻的实验中,第一实验小组连接了如图甲所示的电路:
(1)开关闭合前需要将滑动变阻器的滑片调至最______(选填“左”或“右”)端。在本实验中滑动变阻器除保护电路外,其主要作用是______(选填“调节电源电压”或“调节Rx两端电压”)。
(2)闭合开关后,该实验小组同学发现,无论怎样调节滑动变阻器的滑片,电流表的指针几乎不动,电压表指针明显偏转,则电路中存在的故障可能是______(选填“Rx短路”“Rx断路”或“滑动变阻器断路”)。
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,电压表的示数为2.4V时,电流表的示数如图乙所示为______A,计算出Rx的阻值为______Ω。调节滑动变阻器的滑片,测出多组数据,算出电阻的平均值。
(4)第二实验小组用小灯泡代替定值电阻进行实验,把多次测得的电阻值的平均值作为小灯泡灯丝的电阻,你认为他们这样处理实验数据恰当吗?______,理由是______。
(5)完成实验后,实验小组的同学又提出没有电压表也可以测出电阻Rx的阻值,于是实验小组同学选用了一个已知阻值的定值电阻R0和电流表等器材,用如图丙所示电路进行测量。步骤如下:
①闭合开关S,记录电流表的示数为I1;
②断开开关S,将电流表改接到图中______(填写元件名称)的右侧。闭合开关S,电流表的示数为I2;
③用I1、I2和R0写出Rx的表达式:______。
四、综合应用题(本题共2个小题,26题7分,27题6分,共13分)
26. 保定市部分公交车用天然液化气为燃料,其主要成分就是甲烷,热值为4.8107J/m3。如果一辆公交车满载乘客时总质量是8103kg,那么14m3甲烷气体完全燃烧产生的能量可供公交车满载时以36km/h的速度匀速行驶140min。匀速行驶中公交车受到的平均阻力为车重的0.05倍,(g取10N/kg)求:
(1)这段时间内公交车牵引力所做功的功率?
(2)若14m3的甲烷气体完全燃烧所产生的能量被水完全吸收,则能将多少千克的水从0℃加热到刚沸腾?(c水=4.2103J/(kg·℃))
(3)这段时间内公交车发动机的效率是多大?
27. 如图甲所示电路,电源电压恒定不变,R0为定值电阻。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从一端移到另一端的过程中,电压表示数U与电流表示数I的关系如图乙所示。求:
(1)滑动变阻器R的阻值范围。
(2)R0的阻值。
(3)电源电压。
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绥棱县2025—2026学年度第一学期期末统一测试
初四物理试题
考生注意:
1.物理考试时间共90分钟
2.物理试题共四个大题,27个小题,总分80分。
3.可能用到的参考数据:,水的比热容为
4.所有答案都必须写在相对应的题号后的指定区域内
一、选择题(本题共10个小题,每小题2分,共20分。1-8小题每题只有一个正确选项;9、10小题每题有两个或两个以上正确选项,正确选项不全得1分,有错误选项不得分)
1. 下列对生活中一些物理量的估计,最接近实际值的是( )
A. 人感觉舒适的环境温度约为50℃
B. 一本初中物理课本的质量为50kg
C. 一节干电池的电压为1.5V
D. 一名中学生的身高为16.5m
【答案】C
【解析】
【详解】A.人感觉舒适的环境温度约为25℃,故A不符合题意;
B.一本初中物理课本的质量为200g,故B不符合题意;
C.一节新干电池的电压为1.5V,故C符合题意;
D.一名中学生的身高为1.65m,故D不符合题意。
故选C。
2. 下列实例中与水的比热容有关的是( )
A. 北方冬天气温较低,户外的水管容易冻裂
B. 沿海地区的昼夜气温差比内陆地区小
C. 天热时在地面上洒水是为了降低室内温度
D. 刚洗的衣服放在通风的环境中会干得快些
【答案】B
【解析】
【详解】A.北方冬天气温较低,户外的水管容易冻裂,是因为水结冰时,质量不变、密度变小、体积变大,与水的比热容较大无关,故A不符合题意;
B.内陆地区沙子多水少,沙子的比热容比水小,白天在太阳的照射下,受热情况相同时,沙子的温度上升比水多,而晚上在同样的放热情况下,沙子的温度下降得也多,所以内陆地区的昼夜气温差比沿海地区大,与水的比热容较大有关,故B符合题意;
C.天热时在地面上撒水是通过水蒸发吸热来降低室内温度,与水的比热容较大无关,故C不符合题意;
D.刚洗的衣服放在通风的环境中会干得快些,是加快了衣服表面的空气流动速度而加快了蒸发,与水的比热容较大无关,故D不符合题意。
故选B。
3. 关于图所示的热现象,说法正确的是( )
A. 图甲中炙热的铁水具有内能,冰冷的冰块没有内能
B. 图乙中冬天搓手取暖是将内能转化为机械能
C. 图丙中用湿毛巾冷敷降温是通过热传递的方式减小人体的内能
D. 图丁中能量转化与汽油机做功冲程能量转化都是机械能转化为内能
【答案】C
【解析】
【详解】A.不管物体温度高低,都具有内能,一切物体都具有内能,故A错误;
B.冬天搓手取暖是通过做功的方式改变手的内能,此过程中将机械能转化为内能,故B错误;
C.用湿毛巾冷敷降温,湿毛巾从人体吸收热量,使人体降温,内能减小,所以是通过热传递的方式减小人体的内能,故C正确;
D.向下压活塞,对筒内空气做功,空气内能增加,温度升高,将机械能转化为内能;汽油机做功冲程是将内能转化为机械能,二者能量转化不同,故D错误。
故选C。
4. 如图所示的四种现象中,其中解释正确的是( )
A. 当软木塞被弹出时,瓶口的“白气”是水蒸气
B. 验电器金属箔片张开,说明被测物体一定带正电
C. 人们常常要贴近花朵才能闻到香味,说明分子没有一直运动
D. 两个削平的铅块紧压在一起后可承受一定的重物,说明分子间有引力
【答案】D
【解析】
【详解】A.“白气”是由于水蒸气遇冷液化形成的小水珠,故A错误;
B.验电器的原理是利用同种电荷相互排斥制成的,当验电器检验物体是否带电时,验电器金属箔片张开,则说明被测物体带电,但不一定是带正电,故B错误;
C.贴近花朵闻到香味,这是因为组成香味的分子在不停地做无规则运动,扩散到了空气中,所以我们能闻到香味,故C错误;
D.分子间存在引力和斥力,两个削平的铅块紧压在一起后能吊住重物,这说明分子间存在引力,故D正确。
故选D。
5. “烧烤”是饮食文化的重要组成部分(如图所示)。下列对“烧烤”过程中涉及的物理知识分析正确的是( )
A. 烧烤签常选用不锈钢,主要是利用不锈钢的比热容大
B. 烧烤时边烤边撒佐料,利用了温度越高分子运动越慢
C. 烤肉变熟的过程,是通过热传递改变其内能
D. 木炭燃烧的过程中,木炭的热值变小
【答案】C
【解析】
【详解】A.用不锈钢将肉串起来放在炭火上烤,主要是利用了钢的导热性好,故A错误;
B.烧烤时要一边烤一边撒佐料,是因为温度越高,分子运动越剧烈,扩散现象越快,烤肉更容易入味,故B错误;
C.肉用炭火烤,肉吸收热量,是利用热传递的方式将炭火的内能传给肉串,故C正确;
D.热值是燃料的一种特性,木炭燃烧的过程中,木炭的热值不变,故D错误。
故选C。
6. 如图所示电路,闭合开关,电路所处的状态是( )
A. 通路 B. 断路 C. 短路 D. 无法判断
【答案】C
【解析】
【详解】由题图可知,当开关闭合时,相当于一根导线直接接在电源的两端,此时电路短路,电源可能被烧坏。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
7. 如图所示电路,甲、乙分别为电压表或电流表,闭合开关后两个灯泡都能发光,则电表甲和乙分别是( )
A. 都是电压表 B. 都是电流表
C. 甲是电流表,乙是电压表 D. 甲是电压表,乙是电流表
【答案】D
【解析】
【详解】A.若甲和乙都是电压表,闭合开关后,两灯均断路,都不能发光,故A不符合题意;
B.若甲和乙都是电流表,闭合开关后,电源短路,两灯都不发光,故B不符合题意;
C.若甲是电流表,乙是电压表,闭合开关后,两灯均断路,都不能发光,故C不符合题意;
D.若甲是电压表,乙是电流表,闭合开关后,两灯并联,都能发光,故D符合题意。
故选 D。
8. 某款国产智能手机有三种解锁方式,人脸识别成功时开关闭合、指纹识别成功时开关闭合、输入密码成功时开关闭合,任意一种方式都可以解锁手机屏幕。下列电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由题知,人脸识别(S1)、指纹识别(S2)、密码识别(S3),只要其中一种方式识别成功,手机解锁,所以三个开关互不影响,应并联后再与M串联在电源上,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
9. 如图所示,电源电压恒定为4.5V,定值电阻R1=5Ω,滑动变阻器R2标有“20Ω,2A”的字样,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。在保证电路安全的前提下,当开关S闭合时,滑动变阻器的滑片P从b端向a端移动的过程中,下列说法中正确的是( )
A. 电压表示数变化范围是1~3V
B. 电流表示数变化范围是0.18~0.6A
C. 滑动变阻器R2两端的电压变化范围是3.6~1.5V
D. 滑动变阻器的阻值变化范围是20~10Ω
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.如图,开关S闭合,P在b端时,滑动变阻器R2与串联,电流表测电路电流,电压表测两端电压。因为此时滑动变阻器R2阻值最大,则此时电路总电阻最大,
此时电路电流最小
则电流表示数最小为,由欧姆定律,则此时两端电压最小
则电压表示数最小为0.9V,因为电流表量程0~0.6A,滑动变阻器允许通过的最大电流2A,电压表量程为0~3V,滑片由b端移到a端的过程中,当两端电压为3V时,通过的电流最大,则
综合考虑各元件允许通过的最大电流,所以确定电路最大电流
则电流表最大示数为0.6A,电压表最大示数为3V。所以电压表示数变化范围是0.9~3V,电流表示数变化范围是0.18~0.6A,故B正确,A错误;
C.电源电压恒定为4.5V,根据串联电路电压规律,当两端电压最大为3V时,两端电压最小,则最小电压
当两端电压最小为0.9V时,两端电压最大,则最大电压
所以滑动变阻器R2两端的电压变化范围是3.6~1.5V,故C正确;
D.当电路最大电流时,电源电压恒定,由欧姆定律,则此时电路总电阻最小,最小总电阻
则此时阻值最小,最小阻值
阻值取最大时,电路安全,所以滑动变阻器的阻值变化范围是20~2.5Ω,故D错误。
故选BC。
10. 速公路收费站对过往的超载货车实施计重收费,某同学结合所学物理知识设计了如图所示的计重秤原理图,以下说法正确的是( )
A. 称重表其实是一个电流表
B. 电路中的R1是没有作用的
C. 当车辆越重时,R连入电路的阻值越大
D. 当车辆越重时,称重表的示数越大
【答案】AD
【解析】
【详解】A.称重表与电阻串联,根据电表的使用方式可知,称重表其实是一个电流表,故A正确;
B.当物体很重,滑片滑到最下端,如果没有电阻R1,会造成电源短路,烧坏电源和电流表,因此电路中的R1具有保护电路的作用,故B错误;
CD.当车辆越重时,滑片向下滑,R连入电路的阻值越小,电路的总电阻越小,由可知,电路的电流越大,称重表的示数越大,故C错误,D正确。
故选AD。
二、填空题(本题共9个小题,每空1分,共18分)
11. 10月31日,“神舟十六号”载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆,如图所示。返回舱经过大气层时,其外表温度___________(选填“升高”“降低”或“不变”),这是通过___________方式改变其内能的。
【答案】 ①. 升高 ②. 做功
【解析】
【详解】[1][2]飞船返回舱与大气相互摩擦,克服摩擦做功,将机械能转化为内能,使外表温度升高,所以这是利用做功的方式改变内能。
12. 为了保护视力,某校将教室里的日光灯更换成如图所示的LED护眼灯。每个教室里由同一个开关控制的几盏LED护眼灯的连接方式是_________(选填“串联”或“并联”);如果打开护眼灯之后,老师又打开了教室中的多媒体设备,则教室电路中的总电流会_________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】 ①. 并联 ②. 增大
【解析】
【详解】[1]各盏护眼灯能独立工作,连接方式是并联。
[2]打开多媒体设备,电路中用电器增多,支路个数增加,电源电压不变,干路总电流增大。
13. 近几年,随着电动汽车越来越多,为电动汽车提供电能的充电桩数量在各个城市迅速增加。如图所示,充电桩为电动汽车的电池充电时,______(填“充电桩”或“电池”)是用电器。电动汽车的电池在充电时,将电能转化为______能。
【答案】 ①. 电池 ②. 化学
【解析】
【详解】[1][2]当充电桩为电动汽车的电池充电时,电池将电能转化为化学能储存起来;充电桩提供电能,电池消耗电能,所以电动汽车的电池是用电器,充电桩是电源。
14. 用烟煤烧水时,将10kg的水从加热到,燃烧了1.4kg的烟煤,烟煤的热值为,则水吸收的热量是______J,烧水的热效率是______。
【答案】 ①. ②. 8%
【解析】
【详解】[1]水吸收的热量是
[2]燃烧1.4kg烟煤产生的热量
烧水的热效率
15. 在如图甲所示电路中,电源电压恒定,定值电阻R1的阻值为20Ω。闭合开关S,两电流表的指针均指在如图乙所示的位置。则电源电压为______V,定值电阻R2的阻值为______Ω。
【答案】 ①. 16 ②. 80
【解析】
【详解】[1]据图可知,电路是两电阻并联,电流表A1测R2支路电流,电流表A2测干路电流,闭合开关S,两电流表的指针均指在如图乙所示的位置,说明电流表A1选用小量程,分度值是0.02A,读数为0.2A;电流表A2选择的是大量程,分度值是0.1A,读数为1A,根据并联电路电流规律可得R1支路电流为
电源电压为
[2]定值电阻R2的阻值为
16. 如图所示是我国自行研制的大型客机C919,若它在高空水平定速巡航飞行10km消耗的汽油为100kg,受到的阻力为1.15×105N,则飞机发动机的热机效率为______;为节能减排,现设法回收未利用的能量,若回收的能量占汽油完全燃烧放出能量的21%,可使______kg水的温度升高50℃。【汽油热值为,水的比热容为】
【答案】 ①. ②. 4600
【解析】
【详解】[1]大型客机C919在高空水平定速巡航飞行时,做匀速直线运动,处于平衡状态,牵引力
则牵引力做功为
汽油完全燃烧放出的热量为
则飞机发动机的热机效率为
[2]回收的能量为
则水的质量为
17. 有A、B、C三个轻质小球,A、B靠近时相互排斥,B、C靠近时相互吸引。上述现象是它们可能带有电荷导致的,其中___________小球可能不带电;毛皮摩擦过的橡胶棒会带上电荷,橡胶棒是___________(选填“导体”“半导体”或“绝缘体”)。
【答案】 ①. C ②. 绝缘体
【解析】
【详解】[1]同种电荷相互排斥,A、B靠近时相互排斥,说明A、B带同种电荷;B、C靠近时相互吸引,因为异种电荷相互吸引,带电体具有吸引轻小物体的性质,B是带电体,所以C可能带与B不同的电荷,也可能不带电。
[2]由于橡胶棒不容易导电,所以橡胶棒是绝缘体。
18. 如图甲所示,当开关S由触点1转接到2时,电压表、电流表示数变化如图乙所示,当开关S连接触点2时,通过L1的电流是_________A,灯泡L2两端的电压是_________V。
【答案】 ①. 0.2 ②. 4
【解析】
【详解】[1][2]由电路图可知,当开关S接1时,电路为L1的简单电路,电压表测电源的电压,由图乙可知,电源的电压U=6V,当S接2时,两灯泡串联,电压表测L1两端的电压。由图乙可知,此时两端的电压为U1=2V,通过电路的电流是0.2A,由串联电路电流的特点可知,通过L1的电流是0.2A;灯泡L2两端的电压U2=U-U1=6V-2V=4V
19. 感冒发烧时可用冷毛巾给头部降温,是利用__________的方式改变内能。一台某型号四冲程汽油机飞轮转速是1800r/min,该汽油机工作时每秒对外做功__________次。
【答案】 ①. 热传递 ②. 15
【解析】
【详解】[1]用冷手巾给头部降温时,头部吸收了热量,温度降低,内能减少,是利用热传递方式改变内能。
[2]该汽油机飞轮的速度
飞轮每转动两次,对外做功一次,所以该汽油机每秒对外做功15次。
三、作图与实验探究题(本题共6个小题,20题4分,21题4分,22题4分,23题3分,24题5分,25题9分,共29分)
20.
(1)小聪利用一种单刀双掷开关设计了一个红绿交通信号灯模拟电路。请根据电路图连接实物(图中电源是左侧负极,右侧正极)。
(2)根据如图所示的实物连线图,画出对应的电路图。(要求连线要横平竖直,尽量使电路图简洁美观、图中电源是左侧负极,右侧正极)
【答案】(1) (2)
【解析】
【小问1详解】
S打到上或下时,L1、L2分别连入电路中,根据电流流向,从电源正极先分别连接两灯,再连接到单刀双掷开关两边的接线柱,最后由单刀双掷开关中间的接线柱回到负极,开关分别掷向两侧时,可以控制两个灯泡交替发光,如图所示:
【小问2详解】
由实物图可知,电流从电源的正极流出,依次经过开关,灯泡L2、灯泡L1回到电源的负极,为串联电路,电压表并联在灯泡L1两端,如图所示:
21. 小明利用如图所示的装置探究水和食用油的吸热情况。
(1)实验前应选取初温和______相等的水和食用油进行实验。
(2)实验过程中小明每隔2min记录一次水和食用油的温度,并将实验数据记录在下表中,其中第6min时盛有食用油的烧杯中温度计的示数如图所示,此时食用油的温度为______℃。
(3)通过______来间接反映水和食用油吸收热量的多少。
(4)分析表格数据可知,______(选填“水”或“食用油”)的吸热能力更强。
加热时间t/min
0
2
4
6
8
10
温度T/℃
水
20
24
28
32
36
40
食用油
20
26
32
44
50
【答案】(1)质量 (2)38
(3)加热时间 (4)水
【解析】
【小问1详解】
根据比较吸热能力的方法,要控制不同物质的质量相同,故实验前,小明同学应选取质量相等的水和食用油进行实验。
【小问2详解】
温度此时刻度位于零摄氏度以上,分度值为1℃,此时刻度为38℃。
【小问3详解】
用相同的电加热器加热,吸热多少可以通过加热时间来反映,加热时间长,吸收的热量多。
【小问4详解】
分析表格数据可知,加热相同的时间,水升高温度低,水吸热能力强。
22. 小明用两个小灯泡探究串联电路电压的特点。
(1)实验电路如图a所示,请用笔画线表示导线,将电路连接完整;
(2)连接好电路,闭合开关,发现电压表有示数,两个小灯泡都不亮。故障原因可能是( )
A. 短路 B. 短路 C. 开关断路 D. 或断路
(3)故障排除后进行实验,电压表的示数如图b所示,电压为______V;
(4)用电压表测出小灯泡两端电压为2.5V,两端电压也为2.5V。小明由此得出结论:串联电路中,各用电器两端电压相等。请你指出小明实验中存在的问题:______。
【答案】(1) (2)D
(3)5 (4)实验使用两个相同的灯泡且实验次数太少,结论具有偶然性,不具有普遍性
【解析】
【小问1详解】
将L1的右侧接线柱与L2的左侧接线柱连接起来,使L1、L2串联,电压表与两个灯泡并联,测量两个灯泡的电压,如图所示:
【小问2详解】
AB.连接好电路,开关闭合,若两个灯泡中有一个短路,另一个灯泡会亮,现在两个灯泡都不亮,说明不是某个灯泡短路,故AB不符合题意;
C.若开关断路,电压表与电源断开,电压表将无示数,故C不符合题意;
D.若或断路,串联电路断路,两个灯泡都不亮,此时电压表测量电源电压,有示数,故D符合题意。
故选D。
【小问3详解】
如图b,电压表使用的大量程,分度值为0.5V,示数为5V。
【小问4详解】
用电压表测出小灯泡两端电压为2.5V,两端电压也为2.5V,是因为使用了两个相同规格的灯泡;同时只测量一组实验数据,实验次数太少,结论具有偶然性,不具有普遍性。
23. 小王同学用如图甲所示的电路探究影响导体电阻大小的因素。如图乙,导体A、B、D的横截面积为S,C的横截面积为2S,导体A、B、C的长度相同。
(1)为了探究导体的电阻与其横截面积的关系,小王同学在MN之间接入的两段导体应是______(选填导体的字母名称);
(2)实验中可以通过观察______来粗略地比较导体电阻的大小。若接入MN之间的导体的阻值比较接近而无法判断它们的阻值大小时,请你给小王同学提一条解决方案:______。
【答案】(1)B、C (2) ①. 灯泡亮度 ②. 在原电路中再串联一个电流表
【解析】
【小问1详解】
根据控制变量法,为了探究导体的电阻与其横截面积的关系,小王同学应在MN之间接入只有横截面积不同的B、C两段导体。
【小问2详解】
[1]根据转换法,实验中可以通过观察灯泡亮度来粗略地比较导体电阻的大小。
[2]若接入MN之间的导体的阻值比较接近而无法判断它们的阻值大小时,可以在原电路中再串联一个电流表,通过电流表示数比较导体电阻的大小。
24. 在探究“电流与电阻的关系”的实验中,设计了如图甲所示的电路,电源电压恒为6V,滑动变阻器规格为“40Ω 1A”,阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻R。
(1)根据图甲,用笔画线代替导线将图乙中的电路连接完整;
(2)根据图丙,该实验保持定值电阻两端的电压为________V不变;
(3)闭合开关后,无论如何移动滑动变阻器的滑片,电流表和电压表均无示数,电路中可能出现的故障是:________(写出一个即可);
(4)用5Ω的电阻进行实验后,再换用10Ω的电阻继续实验,若想保持定值电阻两端的电压不变,滑片应该适当向________(填“左”或“右”)移动;
(5)当接入25Ω的定值电阻时,无论如何移动滑动变阻器的滑片都无法完成实验,需要在电路中串联一个________Ω的电阻才能完成实验。
【答案】(1) (2)2
(3)滑动变阻器断路 (4)左
(5)10
【解析】
【小问1详解】
由图甲可知,当滑动变阻器的滑片向右滑动时,滑动变阻器接在电路中的电阻变小,所以应该将滑动变阻器的右侧下端接线柱接入电路中,即将B接线柱接入电路中,实物图如图所示:
【小问2详解】
由图丙可知,定值电阻两端的电压为
所以该实验保持定值电阻两端的电压为2 V不变。
【小问3详解】
电流表和电压表均无示数,说明电路断路,若电阻断路,电压表会测量电源电压,有示数,不符合题意,当滑动变阻器断路,整个电路断开,电路无电流,电压表和电流表均无示数,故电路中可能出现的故障是:滑动变阻器断路。
【小问4详解】
用5Ω的电阻进行实验后,再换用10Ω的电阻继续实验,若滑片不动,则电路中的电流变小,定值电阻两端的电压减小,滑动变阻器两端的电压增大,为了控制定值电阻两端的电压不变,应该将滑动变阻器的阻值调大,滑片向左移动。
【小问5详解】
当接入25Ω的定值电阻时,若使定值电阻两端的电压为2 V,则电路中的电流为
此时滑动变阻器接入电路的阻值应为
而原来滑动变阻器的规格为“40Ω 1A”, 所以需要串联一个电阻的阻值为
25. 在“伏安法”测电阻的实验中,第一实验小组连接了如图甲所示的电路:
(1)开关闭合前需要将滑动变阻器的滑片调至最______(选填“左”或“右”)端。在本实验中滑动变阻器除保护电路外,其主要作用是______(选填“调节电源电压”或“调节Rx两端电压”)。
(2)闭合开关后,该实验小组同学发现,无论怎样调节滑动变阻器的滑片,电流表的指针几乎不动,电压表指针明显偏转,则电路中存在的故障可能是______(选填“Rx短路”“Rx断路”或“滑动变阻器断路”)。
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,电压表的示数为2.4V时,电流表的示数如图乙所示为______A,计算出Rx的阻值为______Ω。调节滑动变阻器的滑片,测出多组数据,算出电阻的平均值。
(4)第二实验小组用小灯泡代替定值电阻进行实验,把多次测得的电阻值的平均值作为小灯泡灯丝的电阻,你认为他们这样处理实验数据恰当吗?______,理由是______。
(5)完成实验后,实验小组的同学又提出没有电压表也可以测出电阻Rx的阻值,于是实验小组同学选用了一个已知阻值的定值电阻R0和电流表等器材,用如图丙所示电路进行测量。步骤如下:
①闭合开关S,记录电流表的示数为I1;
②断开开关S,将电流表改接到图中______(填写元件名称)的右侧。闭合开关S,电流表的示数为I2;
③用I1、I2和R0写出Rx的表达式:______。
【答案】(1) ①. 右 ②. 调节Rx两端电压
(2)Rx断路 (3) ①. 0.24 ②. 10
(4) ①. 不恰当 ②. 小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大
(5) ①. R0 ②.
【解析】
【小问1详解】
[1]由题图甲可知,滑动变阻器左下接线柱接入电路中,所以闭合开关前,应将滑片移至最右端,使其接入电路的阻值最大,电路中电流最小,从而保护电路。
[2]本实验中滑动变阻器与Rx共同串联在电路中,除保护电路外,其主要作用是调节Rx两端的电压。
【小问2详解】
闭合开关后,发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片,电流表的指针几乎不动,说明电路中无电流,即电路故障可能是断路,电压表指针明显偏转,说明电压表、电流表、滑动变阻器、开关与电源是通路,电压表被串联在电路中,所以故障原因可能是电阻Rx出现了断路。
【小问3详解】
[1]由题图乙可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.24A。
[2]待测电阻的阻值为
【小问4详解】
[1][2]他们这样处理实验数据不恰当;因为灯丝电阻随温度变化而变化,求平均值无意义。
【小问5详解】
[1]图中两个电阻并联,电压相等,根据欧姆定律计算电压,需要测R0的电流,将电流表改接到图中R0的右侧。
[2]闭合开关S,电流表的示数为I2;根据欧姆定律和并联电压相等有:I1Rx=I2R0,解得。
四、综合应用题(本题共2个小题,26题7分,27题6分,共13分)
26. 保定市部分公交车用天然液化气为燃料,其主要成分就是甲烷,热值为4.8107J/m3。如果一辆公交车满载乘客时总质量是8103kg,那么14m3甲烷气体完全燃烧产生的能量可供公交车满载时以36km/h的速度匀速行驶140min。匀速行驶中公交车受到的平均阻力为车重的0.05倍,(g取10N/kg)求:
(1)这段时间内公交车牵引力所做功的功率?
(2)若14m3的甲烷气体完全燃烧所产生的能量被水完全吸收,则能将多少千克的水从0℃加热到刚沸腾?(c水=4.2103J/(kg·℃))
(3)这段时间内公交车发动机的效率是多大?
【答案】(1)4104W
(2)1600kg (3)50%
【解析】
【小问1详解】
公交车满载时的重力
因公交车匀速行驶时处于平衡状态是,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,所以,公交车受到的牵引力
,
公交车匀速行驶的速度
这段时间内公交车牵引力所做功的功率
【小问2详解】
14m3的甲烷气体完全燃烧所产生的能量
由题知,水吸收的热量
标准大气压下水的沸点为100℃,由知道,加热水的质量
【小问3详解】
由 知道,这段时间内公交车牵引力所做的功
这段时间内公交车发动机的效率
27. 如图甲所示电路,电源电压恒定不变,R0为定值电阻。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从一端移到另一端的过程中,电压表示数U与电流表示数I的关系如图乙所示。求:
(1)滑动变阻器R的阻值范围。
(2)R0的阻值。
(3)电源电压。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
滑动变阻器从一端移动到另一端,即电阻从0移动到最大值,故电阻最大时,电流最小,由图可知电压表测量滑动变阻器电压,故滑动变阻器最大值为
故滑动变阻器R的阻值范围是。
【小问2详解】
电路是串联的,电压表测滑动变阻器的电压,当滑动变阻器在最右端时,电压表电压最大,此时电路中电流最小为0.1A,则电源电压为
当滑动变阻器在最左端时,电压表示数是0,电路中电流最大,为0.3A,此时的电压等于电源电压,则电源电压
联立以上两式解得
【小问3详解】
将代入上式可得电源电压为
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