精品解析:湖北省武汉市2025-2026学年九年级上学期物理期末模拟卷(二)
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内容正文:
20254-2026年九年级上学期物理期末模拟卷(二)(武汉特供)
满分:70分 时间:70分钟
第I 卷
一、选择题。(本题包括12小题,每小题只有1个正确选项。每题3分,共36分)
1. 热质说是18世纪流行的热学理论。该理论认为热质是一种无质量、看不见的特殊物质,物体吸收、放出热质会导致温度或物态的变化,它只能在物体间转移,不会产生或消失。下列事例中,不能佐证该理论的是( )
A. 热水暖手 B. 冰袋冷敷 C. 扬汤止沸 D. 钻木取火
【答案】D
【解析】
【详解】ABC.热水暖手、冰袋冷敷、扬汤止沸均属于热传递改变物体的内能,反映的是热质的转移,故ABC能佐证热质说理论,不符合题意;
D.钻木取火属于做功改变物体的内能,能量发生转化,不是热质的转移,故D符合题意。
故选D。
2. 下列关于温度、热量和内能变化的说法中,不正确的是( )
A. 物体温度不变,它的内能可能增加 B. 物体温度升高,内能一定增加
C. 物体温度降低,内能可能减少 D. 物体温度降低,可能是物体放出了热量
【答案】C
【解析】
【详解】A.物体温度不变,它的内能可能增加,如冰熔化时,吸收热量,温度不变,但内能增加,故A正确,不符合题意;
B.同一物体温度升高,分子无规则运动加剧,分子平均动能增大,因此物体的内能一定增加,故B正确,不符合题意
C.同一物体温度降低,分子运动速度减慢,分子平均动能减小,故其内能一定减小,故C错误,符合题意;
D.物体温度降低,可能发生热传递放出了热量,也可能对外做了功,将内能转化为机械能,故D正确,不符合题意。
故选C。
3. 涡轮喷气发动机的基本结构如图所示。工作时,空气通过进气口进入压气机被压缩,再进入燃烧室与燃料混合后燃烧,产生的高温高压燃气推动涡轮转动并从尾喷管高速喷出,从而获得动力。下列有关说法正确的是( )
A. 高温高压燃气推动涡轮转动的过程,相当于内燃机的压缩冲程
B. 燃料燃烧放出的热量越多,燃料的热值就越大
C. 燃料燃烧越充分,喷气发动机的效率就越高
D. 燃气从尾喷管喷出获得动力的过程,其内能增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.高温高压燃气推动涡轮转动,将内能转化为机械能,与内燃机的做功冲程能量转化相同,故A错误;
B.热值是燃料的一种特性,热值的大小只与燃料的种类有关,与放出的热量无关,燃料燃烧放出的热量越多,燃料的热值不变,故B错误;
C.燃料燃烧更充分时,可以增大有效利用的能量,提高了热机的效率,故C正确;
D.涡轮喷气发动机中产生的高温高压燃气推动涡轮转动并从尾喷管高速喷出,从而获得动力,将内能转化为机械能,其内能会减小,故D错误。
故选C。
4. 取两个相同的验电器 A 和 B ,使 A 带正电,B 不带电,可以看到 A 的金属箔张开,B 的金属箔闭合。如图甲和乙所示,分别用橡胶棒和带有绝缘柄的金属棒把 A 和 B 连接起来,下列说法正确的是( )
A. 验电器的工作原理是:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引
B. 图甲中,用橡胶棒把 A 和 B 连接起来,A 验电器的金属箔张角变小
C. 图乙中,用金属棒把 A 和 B 连接起来,会形成从 A 到 B 的持续电流
D. 图乙中,有一部分负电荷通过金属棒从 B 移动到 A
【答案】D
【解析】
【详解】A.由于同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,验电器的金属箔片带同种电荷相互排斥,所以验电器的工作原理是利用同种电荷相互排斥来工作的,故A错误;
B.橡胶棒是绝缘体,几乎没有自由移动的电荷,电荷无法通过橡胶棒从A移动到B,所以验电器A的金属箔没有变化,故B错误;
CD.图乙中,验电器A由于失去电子而带正电,金属能导电是因为金属中有大量的可以自由移动的电子,用金属棒将两验电器连接起来后,负电荷将会从验电器B转移到验电器A,电流的方向与负电荷定向移动的方向相反,因此瞬间电流的方向是从验电器A通过金属棒流向验电器B,故C错误,D正确。
故选D。
5. 如图是由两个小灯泡、两节干电池、一个开关组成的电路。闭合开关,L1发光较亮,L2发光较暗。下列说法正确的是( )
A. 两灯发光亮度不同主要是由于电流不同
B. 灯泡发光时电子从灯泡左端流向右端
C. 用一根导线将灯泡L2短接,灯泡L1仍可能发光,灯泡L2一定熄灭
D. 若交换两灯的位置,闭合开关,L1发光较暗,L2发光较亮
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图知,两灯泡串联,由串联电路中电流处处相等可知,通过两灯的电流相等,故A错误;
B.由图知,电源的左端为正极,右端为负极,所以闭合开关,电流从灯泡的左端流向右端,自由电子带负电,所以灯泡发光时自由电子从灯泡右端流向左端,故B错误;
C.用一根导线将灯泡L2短接,L2不能发光,但L1仍然有电流通过,仍能发光,故C正确;
D.闭合开关,L1发光较亮,L2发光较暗,说明L1的实际功率较大,交换两灯的位置后两灯的实际功率不变,所以两灯的亮度不变,故D错误。
故选C。
6. 如图是小灯泡和滑动变阻器连入电路的4种不同情况,能利用滑动变阻器调节小灯泡从亮到熄灭,但又不会发生电路故障的正确电路是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.滑动变阻器和电灯是串联的,移动滑片,能改变电灯的电压和电流,但是不能使电灯的电流为零,电灯只能从亮到暗,不会变灭,故A不符合题意。
B.当滑片滑到左端,电灯被短路,会发生电路故障,故B不符合题意;
C.当滑片滑到右端,电灯被短路,发生电路故障,故C不符合题意;
D.当滑片滑到右端,电灯的电压等于电源电压,电灯电压最大,电灯最亮;当滑片滑到最左端,电灯被短路,电灯熄灭;在滑片从左端到右端的移动过程中,电灯从亮到灭,故D符合题意。
故选D。
7. 手机屏幕能随光照强度的变化自动调节亮度,如图所示是它的电路原理图,光敏电阻R的阻值随光照强度的变大而减小。保持电源电压不变,闭合开关S,当光照强度变大时,说法正确的是( )
A. 灯泡L变暗,电压表示数变大
B. 灯泡L变亮,电流表示数变小
C. 灯泡L变亮,电压表与电流表示数的比值变小
D. 灯泡L变亮,电路的总功率变小
【答案】C
【解析】
【详解】电路图中,光敏电阻与灯泡串联接入电路,电流表测电路中的电流,电压表测光敏电阻两端的电压。光敏电阻R的阻值随光照强度大而减小,当光照强度变大时,光敏电阻的阻值减小,则电路的总阻值减小,而电源电压不变,据欧姆定律知,电路的电流增大,电流表示数变大,通过灯泡的电流增大,其亮度变亮;据串联电路的分压特点知,光敏电阻两端的电压减小,电压表的示数减小,电压表与电流表示数的比值等于光敏电阻的阻值,所以比值变小,据P=UI知,电路的总功率变大,故ABD错误,C正确。
故选C。
8. 如图所示是某同学设计的测定油箱内油量的装置模型,油量表由电压表改装而成,R是滑动变阻器的电阻片,滑动变阻器的滑片跟滑杆连接,滑杆可以绕固定轴O转动,另一端固定着一个浮子。油箱油量变化时,滑片就在电阻片R两端之间滑动,从而改变油量表的示数。下列说法正确的是( )
A. 油量增多时,R0两端的电压变小
B. 油量减少时,滑动变阻器接入电路的电阻变小
C. 油量表零刻度线的位置与电压表零刻度线的位置重合
D. 若油量表由电流表改装而成,则油量增多时,电表示数变小
【答案】C
【解析】
【详解】A.据图可知,电路为两定值电阻串联,电压表测变阻器部分阻值电压;由图知油量增多时,滑片下移,电压表测变阻器部分增大,由欧姆定律知电流不变,根据知,R0两端的电压不变,故A错误;
B.由图知油量减小时,滑片上移,变阻器在该电路中充当的是定值电阻,滑动变阻器接入电路的电阻不变,故B错误;
C.当油箱内没油时油量表的示数为0,此时浮子的位置最低,根据杠杆的知识可知滑片的位置最高,此时电压表测变阻器的部分为零,电压表的示数为零,因此油量表零刻度线的位置与电压表零刻度线的位置重合,故C正确;
D.若油量表由电流表改装而成,此时电路为定值电阻和变阻器串联,油量增多时,滑片下移,接入电路的电阻变小,由欧姆定律知电流变大,电表示数变大,故D错误。
故选C。
9. 图是电阻甲和乙的图像,小明对图像信息做出的判断,正确的是 ( )
A. 当甲两端电压为0.5V时,通过它的电流为0.3A
B. 当乙两端电压为2.5V时,其电阻值为10Ω
C. 将甲和乙串联,若电流为0.3A,则它们两端的电压为2V
D. 将甲和乙并联,若电压为1V,则它们的干路电流为0.4A
【答案】C
【解析】
【详解】A. 由I-U图象可知,A.当甲两端电压为0.5V时,通过它的电流为0.1A,故A错误.
B. 当乙两端电压为2.5V时,通过乙的电流为0.5A,所以此时乙的阻值为
故B错误.
C. 将甲和乙串联,若电流为0.3A,则它们两端的电压:
U=U甲+U乙=1.5V+0.5V=2 V,
故C正确为答案.
D.将甲和乙并联,若电压为1V,则它们的干路电流:
I =I甲+I乙=0.2A+0.4A=0.6A,
故D错误.
10. 如图所示分别是某同学家上月初和月末的电能表的表盘,表盘上1600imp/kW•h表示每消耗1千瓦时的电能,指示灯闪烁1600次。下列选项中正确的是( )
A. 该同学家上月消耗的电能为911千瓦时
B. 该同学家中同时工作的用电器总功率可以超过4400W
C. 灯闪烁的次数越多,表明电路中的用电器总功率越大
D. 若1分钟内指示灯闪烁32次,则电路消耗的电功率为1200W
【答案】D
【解析】
【详解】A.该同学家上月消耗的电能是月末示数与月初示数之差,电能表表盘最后一位是小数,由图可知,上月初电能表示数为
故A错误;
B.220V表示电能表的工作电压是220V,20A表示电能表的允许通过的额定最大电流,该同学家中同时工作的用电器总功率不可以超过
故B错误;
C.指示灯闪烁的次数越多,说明用电器消耗的电能越多,电功率大小与电能和时间有关,不知道工作时间,无法确定总功率的大小,故C错误;
D.由电能表的参数含义可知,当指示灯闪烁32次,用电器消耗的电能为
工作时间为
则电路消耗的电功率
故D正确。
故选D。
11. 小明利用如图甲所示电路,探究电阻一定时电流与电压的关系,电源电压3V保持不变。他正确连接电路后,闭合开关时就记录了一组数据,他将得到的5组实验数据在坐标系中描点,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 得到的数据中有两组错误数据
B. 滑动变阻器的最大阻值为
C. 电压表示数为时滑片P恰好在中点
D. 不增加器材,将电压表并联在滑动变阻器两端也能完成实验
【答案】D
【解析】
【详解】A.实验探究电流与电压的关系,电阻一定,由图乙可得:
在误差范围内,当电压为1.5V的一组数据错误,故只有一组数据错误,故A错误;
B.根据题意,当电流最小为0.05A时,滑动变阻器阻值最大,根据图乙可知,此时滑动变阻器两端电压为,欧姆定律可得滑动变阻器的最大阻值为,故B错误;
C.当电压表示数为1.5V时,通过电路中的电流为,此时滑动变阻器的阻值,故C错误;
D.不增加器材,将电压表并联在滑动变阻器两端,通过调节滑动变阻器,改变其两端电压,同时记录电流表的示数,根据串联分压原理可以求得定值电阻两端电压,也能完成实验,故D正确。
故选D。
12. 如图甲是有保温、加热功能的暖菜板,简化电路如图乙所示,其中M为风扇,R1和R2均为电热丝,R2=96.8Ω,旋转开关S2可以让暖菜板处于加热挡或保温挡。说明书上保温总功率由于污渍遮挡看不清。暖菜板正常工作时,下列说法中错误的是( )
型号
805D
电路总功率
加热
2100W
电压
220V
保温
XX
用途
暖菜、温奶
风扇功率
100W
A. 内置风扇的工作电流约为0.45A
B. R1的阻值为24.2Ω
C. 加热状态下,R1,R2,电动机三者并联工作
D. 保温状态下工作5min,电热丝产生的热量1.2×105J
【答案】C
【解析】
【详解】A.内置风扇的功率P风扇=100W,电压U=220V,则内置风扇的电流
故A正确,不符合题意;
BC.当开关S1闭合、S2接3、4时,R1与风扇并联,电热丝电路的阻值最小,根据可知功率最大,暖菜板处于加热状态,加热电路的电功率
R1的阻值
故B正确,不符合题意;C错误,符合题意;
D.当开关S2的“2”接“3”时,R1、R2串联再与风扇并联,此时电路总电阻较大,根据可知,总功率较小,为保温状态,则总电阻
暖菜板保温状态下电热丝的功率
保温状态下工作5min,电热丝产生的热量
故D正确,不符合题意。
故选C。
第II卷
二、非选择题(本题包括7小题,共34分)
13. 2024年11月15日,搭载天舟八号货运飞船的长征七号遥九运载火箭发射成功。
(1)长征七号遥九运载火箭发动机由原来的常温偏二甲肼/四氧化二氮发动机改为低温的液氧煤油发动机,发射前加注燃料时,应在 _______(填“低温”或“高温”)环境中进行。高温燃气对火箭做功后,其内能 _______(填“增大”或“减小”)。
(2)天舟八号货运飞船的太阳帆板采用了国内独创的半刚性太阳电池阵,其一天的发电量就能满足普通家庭半个月的用电量。这种太阳电池阵工作时将 ________(填写能量转换过程)。
【答案】(1) ①. 低温 ②. 减小
(2)光能转化为电能
【解析】
【小问1详解】
[1]液氧煤油发动机使用的燃料是液态氧和煤油,为了保证燃料处于液态,需要使燃料的温度保持在较低水平。如果在高温环境中,液态氧和煤油可能会吸收热量而汽化,导致燃料无法正常储存和使用。所以发射前加注燃料时,应在低温环境中进行。
[2]当高温燃气对火箭做功时,高温燃气的内能会转化为火箭的机械能。根据能量守恒定律,能量不会凭空产生或消失,只会从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体。在这个过程中,高温燃气的内能减少,火箭的机械能增加。所以高温燃气对火箭做功后,其内能减小。
【小问2详解】
太阳电池阵是利用太阳能来发电的装置。太阳能是一种光能,太阳电池阵工作时,将接收到的太阳光能转化为电能,为天舟八号货运飞船提供电力支持。所以这种太阳电池阵工作时将光能转化为电能。
14. 2024年4月湖北省首座“光储充换放”一体超级充电站在武汉投运,为新能源车提供了“极速充电”服务。
(1)该一体站拥有“储能黑科技”,参与错峰充电、电网调峰调频等,可实现光伏发电自消纳,光伏发电时太阳能电池将太阳能转化为______ 。
(2)一体站配置了大功率液冷充电设备,可让车主感受“一杯茶,满电出发”的体验。某电动汽车电池电压为400V,容量为,该电动汽车电池最多能储存的电能为_____kW•h。若充电设备在10分钟为该车充入了80%的电能,则充电功率为______kW。
【答案】(1)电能 (2) ①. 100 ②. 480
【解析】
【小问1详解】
太阳能电池的工作原理是将太阳能直接转化为电能存储起来,这是光伏发电的能量转化形式。
【小问2详解】
[1]由题意可知,电池的电压为,该电动汽车电池最多能储存的电能
[2]由题意可知,10分钟为该车充入的电能
充电时间为
由可知,充电功率
15. 利用如图甲所示的装置比较不同物质的吸热情况,用规格相同的电加热器给a、b两种液体加热。实验中记录的数据如表所示。
物质
质量/g
初温/℃
末温/℃
加热时间/min
a
200
20
40
7
b
200
20
40
4
(1)该实验除了图甲所示的实验器材外,还需要的测量工具是停表和 _______;
(2)分析数据可知,a、b升高相同的温度时,_____吸收的热量更多,说明 _____吸热能力较弱;(选填“a”或“b”)
(3)a、b两种常见的液体中,有一种是水,另外一种液体的比热容是 ________;
(4)图乙中,若图线②反映b吸收的热量随时间的变化规律,则a吸收的热量随时间的变化规律是图线 _____(选填“①”、“②”或“③”)。
【答案】(1)天平 (2) ①. a ②. b
(3)
(4)②
【解析】
【小问1详解】
根据比较比较吸热能力的两种方法,要控制不同物质的质量相同,除停表外,还需要天平。
【小问2详解】
[1][2]分析数据可知,a、b升高相同的温度时,a需要7min,b需要4min,a吸收的热量更多,说明a吸热能力更强,b吸热能力更弱。
【小问3详解】
a比b的吸热能力强,而两者中,有一种是水,则a是水,根据,在质量和升高的温度相同的情况下,吸收的热量与比热容c成正比,即
设电加热器每分钟放出的热量为Q,则
另外一种液体的比热容是
【小问4详解】
图乙中,若图线②反映b吸收的热量随时间的变化规律,因为实验中用规格相同的电加热器给a、b两种液体加热,所以相同时间内两种液体吸收的热量相等(即两液体吸收的热量随时间的变化规律相同),则a吸收的热量随时间的变化规律仍然是图线②。
【点睛】本题比较不同物质的吸热能力,考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法,为热学中的重要实验。
16. 小明和同学们用如图所示电路来探究串联电路的电压规律;
(1)实验中最好选择规格 ______ (填“相同”或“不同”)的小灯泡;
(2)用电压表分别测出A与B、B与C、A与C两点间的电压为UAB、UBC、UAC。经过多次实验,得到的数据记录在下表中。分析实验数据,可得出串联电路电压的特点是 ___________ 。(用表达式表示)
实验次数
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1
2.0
2.5
4.5
2
2.4
2.1
4.5
3
1.9
2.6
4.5
(3)实验中,某同学测出A、B两端的电压后,断开开关,准备拆下电压表,改接在A、C之间测量总电压。但是小明认为这样做太麻烦,他认为应保持B点不动,只需将与A点相连的导线改接到C点即可,而其他的导线连接不变。小明用这样的办法 ______ 测出A、C两端的电压(填“能”或“不能”),原因是 ____________ 。
【答案】(1)不同 (2)UAC=UAB+UBC
(3) ①. 不能 ②. 电压表并联在L2两端,电压表正负接线柱接反了
【解析】
【小问1详解】
探究串联电路的电压特点,为了寻找规律,必须换用不同规格的小灯泡进行多次实验,这样得出的规律才有说服力,具有普遍性。
【小问2详解】
AB两点间的电压为L1两端的电压,BC两点间的电压为L2两端的电压,AC两点间的电压为电路两端的总电压。由表中的数据可以看出:第一次实验
第二次实验
第三次实验
因此可以得出:串联电路两端的总电压等于各串联电阻两端的电压之和,即
【小问3详解】
[1][2]已测出L1两端的电压,与A相连的为电压表正接线柱,与B相连的为电压表的负接线柱,若保持A点不动,只需将与B点相连的导线改接到C点,而其他的导线连接不变,即可测量总电压;小明的做法是应保持B点不动,只需将与A点相连的导线改接到C点即可,而其他的导线连接不变,此时电压表并联在L2两端,且电流从电压表的负接线柱流入,不能正确测出电压,因此该做法是错误的,理由是电压表并联在L2两端,电压表正负接线接反了。
17. 小明同学用如图所示的实验装置,探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关,两个透明容器中封闭着等量的空气。
(1)通电后透明容器中电阻丝的内能增大是通过___________(选填“做功”或“热传递”)方式改变的。
(2)图甲实验表明,在___________相同的情况下,电阻越大,这个电阻产生的热量越多。下列可以利用图甲实验结论解释的实例是___________(填字母)。
A.家庭电路中导线连接处比别处更容易发热
B.电炉丝热得发红而连接导线却不怎么热
C.电路中同时使用的用电器太多,容易发生火灾
(3)为了完成本实验,图乙的实验装置中右边透明容器中应该选用阻值为___________的电阻丝。
【答案】(1)做功 (2) ①. 电流与通电时间 ②. AB
(3)5
【解析】
【小问1详解】
改变物体内能有两种方式:做功和热传递。做功是其他形式的能与内能的相互转化,热传递是内能的转移。
在实验装置中,电流通过电阻丝做功,将电能转化为电阻丝的内能,使电阻丝的内能增大,所以通电后透明容器中电阻丝的内能增大是通过做功方式改变的。
【小问2详解】
[1]甲图中两电阻丝串联,通过两个电阻的电流相同,其阻值是不同的,在通电时间相等时,B管的电阻大,液面上升得更高,表明:在电流和通电时间相等时,电阻越大,这个电阻产生的热量越多。
[2]A.家庭电路中导线连接处比别处更容易发热,是因为连接处的电阻比别处大,在电流和通电时间相同时,根据可知,连接处产生的热量多,所以更容易发热,该实例可以利用图甲实验结论解释。故A符合题意;
B.电炉丝热得发红而连接导线却不怎么热,是因为电炉丝的电阻比连接导线的电阻大,在电流和通电时间相同时,根据可知,炉丝产生的热量多,所以热得发红,该实例可以利用图甲实验结论解释。故B符合题意;
C.电路中同时使用的用电器太多,是因为总功率过大,导致总电流过大,故容易发生火灾,不能用图甲的实验结论解释,故C不符合题意。
故选AB。
【小问3详解】
图乙探究电流通过导体产生的热量与电流的关系,需要控制电阻和通电时间相同,改变电流,所以右边透明容器中应选用阻值与左边相同的5Ω电阻丝。
18. 小明同学用如图甲所示的电路探究“电流与电阻之间的关系”。实验器材如下:电源电压恒为4.5V,电流表、电压表各一个,阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一个,滑动变阻器三个:R1(30Ω,1A)、R2(30Ω,0.3A)、R3(20Ω,0.5A),开关一个,导线若干。
(1)闭合开关前,滑动变阻器滑片P应置于 ______端(选填“A”或“B”);
(2)闭合开关后,移动滑动变阻器滑片的过程中,发现电流表示数变化,而电压表示数始终为零,则可能存在的故障是______(选填序号);
A. 定值电阻短路
B. 定值电阻断路
C. 滑动变阻器短路
(3)排除故障后,小明依次接入5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻,并根据实验数据画出电流随电阻变化的I﹣R图像,如图乙所示。通过观察发现:在误差范围内,图像上的任意点和坐标轴围成的矩形面积大小都相等,由此可以得出a、b两点间电压为 ______V;
(4)小明为顺利完成4次实验并得出结论,可知他选用的滑动变阻器是 ______(选填“R1”、“R2”或“R3”);
(5)当小明改用30Ω的电阻做第5次实验时,仍用(4)的滑动变阻器继续实验,发现无论怎样移动滑片,都无法使电压表示数达到实验要求的值,若想顺利完成这5次实验,a、b两点间设定的电压范围为______。
【答案】(1)B (2)A
(3)2 (4)R1
(5)2.25~3V
【解析】
【小问1详解】
为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处,即B端。
【小问2详解】
闭合开关后,移动滑动变阻器滑片的过程中,发现电流表示数变化,说明电路是通路,而电压表示数始终为零,说明定值电阻两端的电压为零,则可能存在的故障是定值电阻短路。
故选A。
【小问3详解】
由图乙可知,定值电阻两端所控制的电压UV=IR=0.1A×20Ω=0.2A×10Ω=0.4A×5Ω=2V
即a、b两点间电压为2V。
【小问4详解】
实验中使用的定值电阻阻值最大为20Ω,定值电阻两端的电压始终保持UV=2V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压U滑=U-UV=4.5V-2V=2.5V
滑动变阻器分得的电压为电压表示数的倍,根据分压原理,当接入20Ω电阻时,滑动变阻器连入电路中的电阻为R滑=1.25×20Ω=25Ω>20Ω
由图乙可知,实验中电路中的最大电流为0.4A>0.3A,因此小明选用的滑动变阻器是R1。
【小问5详解】
改用30Ω的电阻做第5次实验时,将滑动变阻器的电阻调到最大,根据串联分压原理则有
解得,则定值电阻两端的电压最小为2.25V;由于滑动变阻器的规格为“30Ω 1A”,电流表的量程为0~0.6A,所以电路的最大电流为0.6A,由欧姆定律,定值电阻两端允许的最大电压U最大=I最大R1=0.6A×5Ω=3V
故a、b两点间设定的电压范围为2.25V~3V。
19. 如图甲所示是小明同学家安装的壁挂管线饮水机,这种饮水机没有水仓,打开出水开关电热丝立即给水加热,停止出水时,加热就会停止,有6挡出水温度,非常方便。下表是部分参数。试求:
额定电压(V)
220
额定最大加热功率(W)
2200
出水速度(L/min)
0.4
出水温度(℃)
25/45/60/75/85/100
(1)该饮水机以额定最大加热功率工作时,电热丝电阻为多大?
(2)某次接水前后,家中其他用电器一直以恒定功率工作,饮水机进水的温度为20℃,出水温度为85℃,出水持续45s,如图乙所示电能表指示灯闪烁31次。饮水机停止出水后,电能表指示灯在150s内闪烁10次(不计饮水机待机和抽水功率)。
①此次接水过程中水吸收的热量为多少?
②此次接水时饮水机的加热效率为多大?
【答案】(1)22Ω (2)81900J,97.5%
【解析】
【小问1详解】
该饮水机以额定最大加热功率工作时,电热丝电阻为
【小问2详解】
接水过程中流出水的体积为
水的质量为
水吸收的热量
饮水机停止出水前,用电器消耗的电能
饮水机停止出水后,其他用电器消耗的电能
其他用电器的总功率
饮水机停止出水前,其他用电器消耗的电能
饮水机消耗的电能
此次接水时饮水机的加热效率为
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20254-2026年九年级上学期物理期末模拟卷(二)(武汉特供)
满分:70分 时间:70分钟
第I 卷
一、选择题。(本题包括12小题,每小题只有1个正确选项。每题3分,共36分)
1. 热质说是18世纪流行的热学理论。该理论认为热质是一种无质量、看不见的特殊物质,物体吸收、放出热质会导致温度或物态的变化,它只能在物体间转移,不会产生或消失。下列事例中,不能佐证该理论的是( )
A. 热水暖手 B. 冰袋冷敷 C. 扬汤止沸 D. 钻木取火
2. 下列关于温度、热量和内能变化的说法中,不正确的是( )
A. 物体温度不变,它的内能可能增加 B. 物体温度升高,内能一定增加
C. 物体温度降低,内能可能减少 D. 物体温度降低,可能是物体放出了热量
3. 涡轮喷气发动机的基本结构如图所示。工作时,空气通过进气口进入压气机被压缩,再进入燃烧室与燃料混合后燃烧,产生的高温高压燃气推动涡轮转动并从尾喷管高速喷出,从而获得动力。下列有关说法正确的是( )
A. 高温高压燃气推动涡轮转动的过程,相当于内燃机的压缩冲程
B. 燃料燃烧放出的热量越多,燃料的热值就越大
C. 燃料燃烧越充分,喷气发动机的效率就越高
D. 燃气从尾喷管喷出获得动力的过程,其内能增大
4. 取两个相同的验电器 A 和 B ,使 A 带正电,B 不带电,可以看到 A 的金属箔张开,B 的金属箔闭合。如图甲和乙所示,分别用橡胶棒和带有绝缘柄的金属棒把 A 和 B 连接起来,下列说法正确的是( )
A. 验电器的工作原理是:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引
B. 图甲中,用橡胶棒把 A 和 B 连接起来,A 验电器的金属箔张角变小
C. 图乙中,用金属棒把 A 和 B 连接起来,会形成从 A 到 B 的持续电流
D. 图乙中,有一部分负电荷通过金属棒从 B 移动到 A
5. 如图是由两个小灯泡、两节干电池、一个开关组成的电路。闭合开关,L1发光较亮,L2发光较暗。下列说法正确的是( )
A. 两灯发光亮度不同主要是由于电流不同
B. 灯泡发光时电子从灯泡左端流向右端
C. 用一根导线将灯泡L2短接,灯泡L1仍可能发光,灯泡L2一定熄灭
D. 若交换两灯的位置,闭合开关,L1发光较暗,L2发光较亮
6. 如图是小灯泡和滑动变阻器连入电路的4种不同情况,能利用滑动变阻器调节小灯泡从亮到熄灭,但又不会发生电路故障的正确电路是( )
A. B.
C. D.
7. 手机屏幕能随光照强度的变化自动调节亮度,如图所示是它的电路原理图,光敏电阻R的阻值随光照强度的变大而减小。保持电源电压不变,闭合开关S,当光照强度变大时,说法正确的是( )
A. 灯泡L变暗,电压表示数变大
B. 灯泡L变亮,电流表示数变小
C. 灯泡L变亮,电压表与电流表示数的比值变小
D. 灯泡L变亮,电路的总功率变小
8. 如图所示是某同学设计的测定油箱内油量的装置模型,油量表由电压表改装而成,R是滑动变阻器的电阻片,滑动变阻器的滑片跟滑杆连接,滑杆可以绕固定轴O转动,另一端固定着一个浮子。油箱油量变化时,滑片就在电阻片R两端之间滑动,从而改变油量表的示数。下列说法正确的是( )
A. 油量增多时,R0两端的电压变小
B. 油量减少时,滑动变阻器接入电路的电阻变小
C. 油量表零刻度线的位置与电压表零刻度线的位置重合
D. 若油量表由电流表改装而成,则油量增多时,电表示数变小
9. 图是电阻甲和乙的图像,小明对图像信息做出的判断,正确的是 ( )
A. 当甲两端电压为0.5V时,通过它的电流为0.3A
B. 当乙两端电压为2.5V时,其电阻值为10Ω
C. 将甲和乙串联,若电流为0.3A,则它们两端的电压为2V
D. 将甲和乙并联,若电压为1V,则它们的干路电流为0.4A
10. 如图所示分别是某同学家上月初和月末的电能表的表盘,表盘上1600imp/kW•h表示每消耗1千瓦时的电能,指示灯闪烁1600次。下列选项中正确的是( )
A. 该同学家上月消耗的电能为911千瓦时
B. 该同学家中同时工作的用电器总功率可以超过4400W
C. 灯闪烁的次数越多,表明电路中的用电器总功率越大
D. 若1分钟内指示灯闪烁32次,则电路消耗的电功率为1200W
11. 小明利用如图甲所示电路,探究电阻一定时电流与电压的关系,电源电压3V保持不变。他正确连接电路后,闭合开关时就记录了一组数据,他将得到的5组实验数据在坐标系中描点,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 得到的数据中有两组错误数据
B. 滑动变阻器的最大阻值为
C. 电压表示数为时滑片P恰好在中点
D. 不增加器材,将电压表并联在滑动变阻器两端也能完成实验
12. 如图甲是有保温、加热功能的暖菜板,简化电路如图乙所示,其中M为风扇,R1和R2均为电热丝,R2=96.8Ω,旋转开关S2可以让暖菜板处于加热挡或保温挡。说明书上保温总功率由于污渍遮挡看不清。暖菜板正常工作时,下列说法中错误的是( )
型号
805D
电路总功率
加热
2100W
电压
220V
保温
XX
用途
暖菜、温奶
风扇功率
100W
A. 内置风扇的工作电流约为0.45A
B. R1的阻值为24.2Ω
C. 加热状态下,R1,R2,电动机三者并联工作
D. 保温状态下工作5min,电热丝产生的热量1.2×105J
第II卷
二、非选择题(本题包括7小题,共34分)
13. 2024年11月15日,搭载天舟八号货运飞船的长征七号遥九运载火箭发射成功。
(1)长征七号遥九运载火箭发动机由原来的常温偏二甲肼/四氧化二氮发动机改为低温的液氧煤油发动机,发射前加注燃料时,应在 _______(填“低温”或“高温”)环境中进行。高温燃气对火箭做功后,其内能 _______(填“增大”或“减小”)。
(2)天舟八号货运飞船的太阳帆板采用了国内独创的半刚性太阳电池阵,其一天的发电量就能满足普通家庭半个月的用电量。这种太阳电池阵工作时将 ________(填写能量转换过程)。
14. 2024年4月湖北省首座“光储充换放”一体超级充电站在武汉投运,为新能源车提供了“极速充电”服务。
(1)该一体站拥有“储能黑科技”,参与错峰充电、电网调峰调频等,可实现光伏发电自消纳,光伏发电时太阳能电池将太阳能转化为______ 。
(2)一体站配置了大功率液冷充电设备,可让车主感受“一杯茶,满电出发”的体验。某电动汽车电池电压为400V,容量为,该电动汽车电池最多能储存的电能为_____kW•h。若充电设备在10分钟为该车充入了80%的电能,则充电功率为______kW。
15. 利用如图甲所示的装置比较不同物质的吸热情况,用规格相同的电加热器给a、b两种液体加热。实验中记录的数据如表所示。
物质
质量/g
初温/℃
末温/℃
加热时间/min
a
200
20
40
7
b
200
20
40
4
(1)该实验除了图甲所示的实验器材外,还需要的测量工具是停表和 _______;
(2)分析数据可知,a、b升高相同的温度时,_____吸收的热量更多,说明 _____吸热能力较弱;(选填“a”或“b”)
(3)a、b两种常见的液体中,有一种是水,另外一种液体的比热容是 ________;
(4)图乙中,若图线②反映b吸收的热量随时间的变化规律,则a吸收的热量随时间的变化规律是图线 _____(选填“①”、“②”或“③”)。
16. 小明和同学们用如图所示电路来探究串联电路的电压规律;
(1)实验中最好选择规格 ______ (填“相同”或“不同”)的小灯泡;
(2)用电压表分别测出A与B、B与C、A与C两点间的电压为UAB、UBC、UAC。经过多次实验,得到的数据记录在下表中。分析实验数据,可得出串联电路电压的特点是 ___________ 。(用表达式表示)
实验次数
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1
2.0
2.5
4.5
2
2.4
2.1
4.5
3
1.9
2.6
4.5
(3)实验中,某同学测出A、B两端的电压后,断开开关,准备拆下电压表,改接在A、C之间测量总电压。但是小明认为这样做太麻烦,他认为应保持B点不动,只需将与A点相连的导线改接到C点即可,而其他的导线连接不变。小明用这样的办法 ______ 测出A、C两端的电压(填“能”或“不能”),原因是 ____________ 。
17. 小明同学用如图所示的实验装置,探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关,两个透明容器中封闭着等量的空气。
(1)通电后透明容器中电阻丝的内能增大是通过___________(选填“做功”或“热传递”)方式改变的。
(2)图甲实验表明,在___________相同的情况下,电阻越大,这个电阻产生的热量越多。下列可以利用图甲实验结论解释的实例是___________(填字母)。
A.家庭电路中导线连接处比别处更容易发热
B.电炉丝热得发红而连接导线却不怎么热
C.电路中同时使用的用电器太多,容易发生火灾
(3)为了完成本实验,图乙的实验装置中右边透明容器中应该选用阻值为___________的电阻丝。
18. 小明同学用如图甲所示的电路探究“电流与电阻之间的关系”。实验器材如下:电源电压恒为4.5V,电流表、电压表各一个,阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一个,滑动变阻器三个:R1(30Ω,1A)、R2(30Ω,0.3A)、R3(20Ω,0.5A),开关一个,导线若干。
(1)闭合开关前,滑动变阻器滑片P应置于 ______端(选填“A”或“B”);
(2)闭合开关后,移动滑动变阻器滑片的过程中,发现电流表示数变化,而电压表示数始终为零,则可能存在的故障是______(选填序号);
A. 定值电阻短路
B. 定值电阻断路
C. 滑动变阻器短路
(3)排除故障后,小明依次接入5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻,并根据实验数据画出电流随电阻变化的I﹣R图像,如图乙所示。通过观察发现:在误差范围内,图像上的任意点和坐标轴围成的矩形面积大小都相等,由此可以得出a、b两点间电压为 ______V;
(4)小明为顺利完成4次实验并得出结论,可知他选用的滑动变阻器是 ______(选填“R1”、“R2”或“R3”);
(5)当小明改用30Ω的电阻做第5次实验时,仍用(4)的滑动变阻器继续实验,发现无论怎样移动滑片,都无法使电压表示数达到实验要求的值,若想顺利完成这5次实验,a、b两点间设定的电压范围为______。
19. 如图甲所示是小明同学家安装的壁挂管线饮水机,这种饮水机没有水仓,打开出水开关电热丝立即给水加热,停止出水时,加热就会停止,有6挡出水温度,非常方便。下表是部分参数。试求:
额定电压(V)
220
额定最大加热功率(W)
2200
出水速度(L/min)
0.4
出水温度(℃)
25/45/60/75/85/100
(1)该饮水机以额定最大加热功率工作时,电热丝电阻为多大?
(2)某次接水前后,家中其他用电器一直以恒定功率工作,饮水机进水的温度为20℃,出水温度为85℃,出水持续45s,如图乙所示电能表指示灯闪烁31次。饮水机停止出水后,电能表指示灯在150s内闪烁10次(不计饮水机待机和抽水功率)。
①此次接水过程中水吸收的热量为多少?
②此次接水时饮水机的加热效率为多大?
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