广西2025-2026学年九年级上学期期末考试物理练习卷02
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内容正文:
2025-2026学年九年级物理上学期期末考试卷
(考试时间:90分钟,分值:100分)
测试范围:第13~19章,人教版(2024)九年级物理全一册。
第Ⅰ卷
一、单项选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分。在给出的四个备选项中,只有一个选项符合题目要求。)
1.下列数据符合实际的是( )
A.一节新干电池的电压为2V B.家用电冰箱工作时电流约为1A
C.让人感到舒适的环境温度约为40℃ D.液晶电视的额定功率约为2000W
2.如图所示,一同学为了将一支铅笔的笔杆变热,他采用了两个方法:一个是用手摩擦笔杆,另一个是把笔杆放在火上烘烤,关于两个方法的判断,正确的是( )
A.前者是热传递,后者是做功 B.前者是做功,后者是热传递
C.两个方法都是热传递 D.两个方法都是做功
3.关于家庭电路,下列说法正确的是( )
A.用电器的金属外壳一定要接地
B.空气开关自动断开,一定是某处出现了短路
C.电能表测量的是家用电器的总功率
D.使用测电笔时,手可以接触笔尖的金属电极
4.如图中的甲、乙分别是某家庭5月初和6月初电能表的示数,则下列说法正确的是( )
A.电能表是测电功率的仪表
B.该家庭在这段时间内总共用电
C.电能表的计量单位是,相当于
D.该电能表转盘每转过600转,电路消耗电能
5.如图甲是音响上音量调节装置,其简化电路如图乙,需在M、N间接入一个滑动变阻器,使滑片P向右移动时电流减小,音量降低。下列连接方式中可行的是( )
A.M接A,N接B B.M接C,N接D
C.M接A,N接D D.M接C,N接B
6.汽车行驶时驾驶员和乘客都必须系好安全带。为了提醒驾驶员系好安全带,某汽车公司设计了一个电路:当驾驶员系好安全带时,相当于闭合开关S,仪表盘上的指示灯不亮;未系安全带时,相当于断开开关S,指示灯发光。在确保电路安全的条件下,下列电路符合上述要求的是( )
A. B.
C. D.
7.如图是柴油机工作过程中的一个冲程,下列有关说法正确的是( )
A.这是柴油机的压缩冲程 B.此冲程通过热传递的方式改变燃气内能
C.此冲程将内能转化为机械能 D.柴油机吸气时,吸入的是柴油空气混合物
8.如图所示,是某物质温度随时间变化的图像。根据图像,下列说法不正确的是( )
A.该物质的凝固点为80℃
B.该物质在第4min时是液态
C.该物质在第8﹣18min时间段内能不变
D.该物质液态时的比热容比固态时的比热容大
9.如图是灯泡L和定值电阻R的图像,下列说法正确的是( )
A.甲图线是小灯泡L的图像
B.根据定值电阻R的图线可求得其阻值为
C.若将灯泡L和定值电阻R串联在的电路中,此时灯电阻为
D.若将灯泡L和定值电阻R并联在电源电压为的电路中,电路总电流为
10.如图所示电路图,闭合开关S1、S2后,两灯均发光,两个电流表(实验室学生用)的指针在同一位置,下列说法正确的是( )
A.两个电流表的示数相等 B.电流表A1测的是通过灯L1的电流
C.灯L1与L2的电阻之比为1:4 D.灯L1与L2两端的电压之比为4:1
二、多项选择题(本大题共2小题,每小题4分,共8分。在每小题列出的四个备选项中,有多个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全得2分,有选错得0分。)
11.关于安全用电,下列做法正确的是( )
A.用电器着火时,要先安全地切断电源 B.当家庭电路需要修理时,应断开总开关
C.使用测电笔时,手要接触笔尖的金属部分 D.保险装置、家用电器等达到使用寿命时应及时更换
12.如图所示电路中,灯泡L上标有“6 V 9 W”字样,闭合开关S后,灯泡正常发光,电压表的示数为,电压表的示数为。若,则( )
A.电源电压是12V B.电阻的阻值是
C.灯泡L中的电流是1.5A D.电阻消耗的功率是6W
第Ⅱ卷
三、填空题(本大题共6小题,每空1分,共12分)
13.一度电可供标有“220V 25W”字样的灯泡正常工作 h。测电笔可以用来判断火线和零线,如图所示,持笔方式正确的是 (选填“甲”或“乙”)。
14.《本草纲目》记载:“琥珀如血色,以布拭热,吸得芥子者真也”。其中“以布拭热”是通过 的方式增大琥珀的内能。被擦拭过的琥珀可以吸引轻小芥子的原因是 。
15.用水冷却鸡蛋,鸡蛋的温度降低,这是通过 (选填“做功”或“热传递”)改变了鸡蛋的内能;若水的质量为0.2 kg,水温升高了,则水吸收的热量为 J。
16.如图甲所示,已知电源电压为4.5V,开关闭合后,开关S处的电流为0.3A,电压表的指针偏转如图乙所示,则通过电阻R1的电流为 A,R1两端的电压为 V。
17.如图甲,是电阻R和灯泡L的图像。由图甲可知,电阻R的阻值为 Ω。若电源电压不变,将电阻R和灯泡L接在图乙电路中,S闭合,电流表示数为0.6A,则电源电压为 V。
18.有两个定值电阻和,若将这两个电阻串联在电路中,则这两个电阻两端的电压之比 ;若将这两个电阻并联在电路中,在相同时间内电流通过两个电阻产生的热量之比 。
四、作图题(本大题3小题,共6分)
19.按要求完成下列作图;
(1)在如图所示电路中的“○”内,填入电流表或电压表的符号,要求开关闭合时,使两电阻并联。
(2)请根据图中所示的实物图,在虚线框中画出对应的电路图。
(3)如图所示,请将图中各元件正确接入家庭电路中,其中开关只控制电灯,三孔插座带保险装置,电路连接要符合安全用电原则。
五、实验探究题(本大题共4小题,每空1分,共24分)
20.某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电阻丝和等量的空气。
(1)通电后,透明容器中电阻丝的内能是通过 (选填“做功”或“热传递”)的方式改变的。实验中通过观察两个U形管中液面 的变化来比较电流通过导体产生热量的多少。
(2)观察图甲,发现在通电时间和 相同时,B管中的液面高度差更大,表明电流通过导体产生热量的多少与 有关。
(3)采用图乙中的实验装置探究“电流通过导体产生的热量跟电流是否有关”时,右侧容器中应该选用阻值为 的电阻丝。
(4)将图乙中的实验装置冷却到室温,把右侧容器外并联的电阻丝也放入右侧容器内,通电一段时间后, (选填“左”或“右”)侧容器内电阻丝产生的热量多。
21.在“探究串联电路电流规律”的实验时,首先将两个灯泡、串联,如图甲所示。
(1)细心的同学发现两个灯泡的亮度不同,能否根据此现象得出通过两个灯泡的电流不相等的结论? (选填“能”或“不能”);
(2)某同学想测通过灯泡的电流,连接了如图乙所示的电路。闭合开关,电流表 (选填“有”或“没有”)示数,其 ;(选填“能”或“不能”)测出灯泡的电流。
(3)测A处的电流时,电流表示数如图丙所示,A处的电流为 A;
(4)用电流表测出ABC三点的电流并记录数据后,下一步应该做的是_________。(填序号)
A.整理器材,结束实验 B.换不同规格的小灯泡再测几组电流值
C.分析数据,得出结论 D.换电流表的另一量程再测一组电流值
22.小明为比较“不同物质吸热的情况”设计了如下的实验方案:将A、B两种液体分别装入烧杯中,固定在铁架台上,用两个相同的酒精灯同时加热,实验装置如图甲、乙所示,实验时每隔一段时间同时测量并记录A、B的温度。
(1)组装器材时应按照 (选填“自下而上”或“自上而下”)的顺序依次安装;
(2)实验时,选取 相同、初温相同的A、B两种不同液体,加热时液体温度升高,这是通过 方式来增大液体内能的;
(3)此实验通过 (选填“液体升高温度的多少”或“加热时间的长短”)来反映液体吸收热量的多少;
(4)加热一段时间后,液体B的温度如图乙所示,为 ℃;
(5)根据实验数据小明绘制出的温度—时间图像如图丙所示,则液体 (选填“A”或“B”)更适合作为家中“暖气”中输运能量的介质。如果B液体为水,则A液体的比热容为 。
23.在“探究电压一定时电流与电阻的关系”实验课上,某同学设计了如图(a)所示实验电路,其中,电源电压恒为、滑动变阻器标有“”、电流表和电压表所选测量范围分别为和。
(1)正确连接电路后,先将滑动变阻器的滑片P调到最 端。
(2)将电阻箱的阻值调至,闭合开关,移动滑片,使电压表的示数为时,电流表的示数如图(b)所示,为 A。
(3)断开开关,将电阻箱的阻值调至,再闭合开关, (填“能”或“不能”)立即记录电流表的示数。
(4)多次改变电阻箱的阻值,重复实验,并将实验数据记录在表格中。
序号
1
2
3
4
5
电阻
5
10
15
20
25
电流
0.12
0.08
0.06
0.04
分析数据发现,电压一定时,导体的电阻与对应电流的乘积 ,进而得出结论:在电压一定的情况下,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(5)老师在检查实验数据时,发现表格中第 (填序号)组数据并不真实。判断的依据是:利用现有器材,在保证电路安全的情况下,若使电压表示数始终为1.2,则电阻箱可调节的阻值范围是 。
六、综合应用题(本大题共2小题,第26题7分,第27题13分,共20分)
24.一辆汽车在水平路面上匀速行驶,所受阻力为。汽油完全燃烧所产生的热量有用来克服阻力做功。汽油的热值取。求:
(1)牵引力对汽车所做的功;
(2)汽油完全燃烧放出的热量;
(3)消耗汽油的质量。
25.如图所示电路,电源电压恒为6V保持不变。小灯泡L标有“5V 2.5W”字样(灯丝电阻不随温度变化),滑动变阻器R1的铭牌“20Ω 1A”,电流表量程0~0.6A,电压表量程0~3V。求:
(1)小灯泡正常发光时的电阻;
(2)只闭合开关S和S1,滑动变阻器的滑片P置于最右端时,电压表的示数为2V,求定值电阻R2的阻值;
(3)只闭合开关S和S2、移动滑动变阻器的滑片P,在保证各元件安全工作的情况下,滑动变阻器R1允许的取值范围。
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2025-2026学年九年级物理上学期期末考试卷
(考试时间:90分钟,分值:100分)
测试范围:第13~19章,人教版(2024)九年级物理全一册。
第Ⅰ卷
一、单项选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分。在给出的四个备选项中,只有一个选项符合题目要求。)
1.下列数据符合实际的是( )
A.一节新干电池的电压为2V
B.家用电冰箱工作时电流约为1A
C.让人感到舒适的环境温度约为40℃
D.液晶电视的额定功率约为2000W
【答案】B
【详解】A.一节新干电池的电压为1.5V,不是2V,故A不符合题意;
B.多数家用冰箱的正常工作电流约为0.5A~1A,1A符合实际,故B符合题意;
C.让人感到舒适的环境温度约为25℃,40℃会让人感到炎热,故C不符合题意;
D.液晶电视的额定功率一般在100−300W左右,2000W功率过大,不符合实际,故D不符合题意。
故选B。
2.如图所示,一同学为了将一支铅笔的笔杆变热,他采用了两个方法:一个是用手摩擦笔杆,另一个是把笔杆放在火上烘烤,关于两个方法的判断,正确的是( )
A.前者是热传递,后者是做功
B.前者是做功,后者是热传递
C.两个方法都是热传递
D.两个方法都是做功
【答案】B
【详解】用手摩擦笔杆,是通过克服摩擦力做功的方式,将机械能转化为笔杆的内能,使其温度升高,内能增加,这属于做功改变物体内能;把笔杆放在火上烘烤,是因为火的温度高于笔杆,发生了能量的转移,热量从火传递到笔杆,使笔杆的内能增加,温度升高,这属于热传递改变物体内能,故B正确,ACD错误。
故选B。
3.关于家庭电路,下列说法正确的是( )
A.用电器的金属外壳一定要接地
B.空气开关自动断开,一定是某处出现了短路
C.电能表测量的是家用电器的总功率
D.使用测电笔时,手可以接触笔尖的金属电极
【答案】A
【详解】A.用电器的金属外壳如果带电,很容易发生触电事故,故用电器的金属外壳一定要接地,保证用电安全,故A正确;
B.空气开关自动断开,表明电路中电流过大,可能是某处出现了短路,也可能是用电器的总功率过大,故B错误;
C.电能表是测量消耗电能的仪表,故测量的是家用电器消耗的总电能,故C错误;
D.使用测电笔时,必须接触笔尾金属体,手接触笔尖的金属电极容易造成触电事故,故D错误。
故选A。
4.如图中的甲、乙分别是某家庭5月初和6月初电能表的示数,则下列说法正确的是( )
A.电能表是测电功率的仪表
B.该家庭在这段时间内总共用电
C.电能表的计量单位是,相当于
D.该电能表转盘每转过600转,电路消耗电能
【答案】D
【详解】A.电能表的作用是测量电功(消耗电能的多少),而不是电功率(电流做功的快慢),故A错误;
B.由图可知,该家庭在这段时间内总共用电
故B错误;
C.电能表的计量单位是,相当于,故C错误;
D.表示每消耗的电能,电能表的转盘转1200转,则该电能表转盘每转过600转,电路消耗电能
故D正确。
故选D。
5.如图甲是音响上音量调节装置,其简化电路如图乙,需在M、N间接入一个滑动变阻器,使滑片P向右移动时电流减小,音量降低。下列连接方式中可行的是( )
A.M接A,N接B B.M接C,N接D
C.M接A,N接D D.M接C,N接B
【答案】D
【详解】A.若M接A,N接B,此时滑动变阻器接入的是上面的金属杆,接入电路的电阻为0,移动滑片时电阻不变,电流也不变,故A不符合题意;
B.若M接C,N接D,此时滑动变阻器接入的是下面的电阻丝,接入电路的电阻为最大值且不变,移动滑片时电阻不变,电流也不变,故B不符合题意;
C.若M接A,N接D,滑动变阻器接入了右半段电阻丝,当滑片P向右移动时,接入电路的电阻丝长度变短,电阻变小,根据欧姆定律可知电流变大,故C不符合题意;
D.若M接C,N接B,滑动变阻器接入了左半段电阻丝,当滑片P向右移动时,接入电路的电阻丝长度变长,电阻变大,电流变小,故D符合题意。
故选D。
6.汽车行驶时驾驶员和乘客都必须系好安全带。为了提醒驾驶员系好安全带,某汽车公司设计了一个电路:当驾驶员系好安全带时,相当于闭合开关S,仪表盘上的指示灯不亮;未系安全带时,相当于断开开关S,指示灯发光。在确保电路安全的条件下,下列电路符合上述要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】A.闭合开关S,仪表盘上的指示灯亮,与题意不符合,故A不符合题意;
B.开关S与指示灯并联,独立工作互不影响,与题意不符合,故B不符合题意;
C.闭合开关S,仪表盘上的指示灯被短路不能工作,断开开关S,指示灯发光,与题意相符,故C符合题意;
D.闭合开关S指示灯不亮但造成电源短路,与题意不符合,故D不符合题意。
故选C。
7.如图是柴油机工作过程中的一个冲程,下列有关说法正确的是( )
A.这是柴油机的压缩冲程
B.此冲程通过热传递的方式改变燃气内能
C.此冲程将内能转化为机械能
D.柴油机吸气时,吸入的是柴油空气混合物
【答案】C
【详解】图中两气门关闭,活塞向下运动,这是做功冲程。此冲程将燃料的内能转化为活塞的机械能,属于做功改变物体的内能。柴油机在吸气冲程中吸入的只有空气,而不是柴油和空气的混合物,柴油是在压缩冲程末直接喷入气缸的。故C正确,ABD错误。
故选C。
8.如图所示,是某物质温度随时间变化的图像。根据图像,下列说法不正确的是( )
A.该物质的凝固点为80℃
B.该物质在第4min时是液态
C.该物质在第8﹣18min时间段内能不变
D.该物质液态时的比热容比固态时的比热容大
【答案】C
【详解】A.晶体在凝固过程中,温度保持不变,这个不变的温度就是晶体的凝固点。由图像可知,该物质在凝固过程中温度保持在80℃不变,所以该物质是晶体,其凝固点为80℃,故A正确,不符合题意;
B.晶体在凝固前处于液态,凝固过程中处于固液共存态,凝固完成后处于固态。由图像可知,该物质从第8min开始凝固,在第4min时还未开始凝固,所以此时物质处于液态。故B正确,不符合题意;
C.该物质在第8−18min处于凝固过程,虽然温度不变,但凝固过程要放热。根据内能的相关知识,物体放出热量,内能会减小,所以该物质在第8−18min时间段内内能减小,而不是不变。故C错误,符合题意;
D.比热容是指单位质量的某种物质温度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的热量。由图像可知,在相同时间内(即吸收相同的热量Q),该物质固态时温度升高得比液态时快。根据,在质量相同、吸收热量相同的情况下,温度变化量越大,比热容越小,所以该物质液态时的比热容比固态时的比热容大,故D正确,不符合题意。
故选C。
9.如图是灯泡L和定值电阻R的图像,下列说法正确的是( )
A.甲图线是小灯泡L的图像
B.根据定值电阻R的图线可求得其阻值为
C.若将灯泡L和定值电阻R串联在的电路中,此时灯电阻为
D.若将灯泡L和定值电阻R并联在电源电压为的电路中,电路总电流为
【答案】C
【详解】首先明确:定值电阻的图像是过原点的直线(电阻不变),灯泡的图像是曲线(电阻随温度变化)。因此甲是定值电阻的图像,乙是灯泡的图像。
A.甲是定值电阻的图像,乙才是灯泡的图像,故A错误;
B.由甲图(定值电阻),取、,则
不是,故B错误;
C.串联时电流相等,总电压为。结合图像,当时,灯泡的电压,定值电阻的电压,满足
此时灯泡电阻
故C正确;
D.并联时电压均为,由图像:灯泡的电流,定值电阻的电流,总电流
不是,故D错误。
故选C。
10.如图所示电路图,闭合开关S1、S2后,两灯均发光,两个电流表(实验室学生用)的指针在同一位置,下列说法正确的是( )
A.两个电流表的示数相等 B.电流表A1测的是通过灯L1的电流
C.灯L1与L2的电阻之比为1:4 D.灯L1与L2两端的电压之比为4:1
【答案】C
【详解】AB.由电路图可知,闭合开关S1和S2后,两灯并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测L2支路的电流,由于并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和,所以A1的示数大于A2的示数,故AB错误;
CD.实验室学生用电流表,有0~3A和0~0.6A两个量程,两个电流表的指针在同一位置,且A1的示数大于A2的示数,所以A1使用的是0~3A量程,A2使用的是0~0.6A量程,则A1的示数是A2示数的5倍,所以通过L1的电流I1是通过L2电流I2的4倍,即,并联电路中各支路两端电压与电源电压都相等,根据并联分流原理可知,故C正确,D错误。
故选C。
二、多项选择题(本大题共2小题,每小题4分,共8分。在每小题列出的四个备选项中,有多个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全得2分,有选错得0分。)
11.关于安全用电,下列做法正确的是( )
A.用电器着火时,要先安全地切断电源
B.当家庭电路需要修理时,应断开总开关
C.使用测电笔时,手要接触笔尖的金属部分
D.保险装置、家用电器等达到使用寿命时应及时更换
【答案】ABD
【详解】A.当用电器着火时,要先切断电源,使用电器与电路断开,再灭火,这样可以防止发生触电事故,故A正确;
B.当家庭电路需要检修或更换设备时,必须使总开关处于断开状态,这样可以保证安全操作,故B正确;
C.在使用测电笔时,应用手接触笔尾的金属体,用笔尖接触导线,当测电笔的氖管发光,则说明接触的是火线,当氖管不亮时,说明接触的是零线,故C错误;
D.保险装置、插座、导线、家用电器等老化后要及时更换,防止发生触电事故,故D正确。
故选ABD。
12.如图所示电路中,灯泡L上标有“6 V 9 W”字样,闭合开关S后,灯泡正常发光,电压表的示数为,电压表的示数为。若,则( )
A.电源电压是12V B.电阻的阻值是
C.灯泡L中的电流是1.5A D.电阻消耗的功率是6W
【答案】BC
【详解】由电路图可知,灯泡L与串联,电压表测L两端的电压,电压表测两端的电压。根据灯泡的铭牌可知灯泡L的电阻为
A.灯泡正常发光时的电压,由题意可知,,则两端的电压
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电源电压是
故A不符合题意;
B.灯泡L与串联,根据串联分压可得,即,解得电阻的阻值是,故B符合题意;
C.灯泡L正常发光,由可得:通过灯L中的电流是
故C符合题意;
D.灯泡L与串联,通过灯泡L与的电流相等,电阻消耗的功率是
故D不符合题意。
故选BC。
第Ⅱ卷
三、填空题(本大题共6小题,每空1分,共12分)
13.一度电可供标有“220V 25W”字样的灯泡正常工作 h。测电笔可以用来判断火线和零线,如图所示,持笔方式正确的是 (选填“甲”或“乙”)。
【答案】 40 乙
【详解】[1]已知灯泡的额定功率
一度电,即电能,根据公式,变形可得
即一度电可供标有“220V 25W”字样的灯泡正常工作。
[2]测电笔的正确使用方法是:手要接触测电笔尾部的金属体,这样才能使火线、测电笔、人体和大地形成通路,当接触火线时,氖管才会发光,故图乙持笔方式是正确的;甲持笔方式中手没有接触笔尾金属体,这时由于电路处于断路状态,笔尖接触火线时,氖管不会发光,导致误判。
14.《本草纲目》记载:“琥珀如血色,以布拭热,吸得芥子者真也”。其中“以布拭热”是通过 的方式增大琥珀的内能。被擦拭过的琥珀可以吸引轻小芥子的原因是 。
【答案】 做功 琥珀带电
【详解】[1]“以布拭热”指的是用布擦拭琥珀,这个过程中布和琥珀之间发生摩擦,属于做功的方式改变物体内能。
[2]布与琥珀摩擦时,电子会在两者之间发生转移,使琥珀带上电荷,这个现象就是摩擦起电。而带电体的基本性质之一就是能够吸引轻小物体,所以带电的琥珀可以吸引轻小的芥子。
15.用水冷却鸡蛋,鸡蛋的温度降低,这是通过 (选填“做功”或“热传递”)改变了鸡蛋的内能;若水的质量为0.2 kg,水温升高了,则水吸收的热量为 J。
【答案】 热传递
【详解】[1]水从鸡蛋处吸收热量,使鸡蛋的内能减少,温度降低,这是通过热传递的方式改变鸡蛋的内能。
[2]水吸收的热量
16.如图甲所示,已知电源电压为4.5V,开关闭合后,开关S处的电流为0.3A,电压表的指针偏转如图乙所示,则通过电阻R1的电流为 A,R1两端的电压为 V。
【答案】 0.3 3.1
【详解】[1]由甲图可知,两个电阻串联,串联电路中电流处处相等,故通过电阻R1的电流为0.3A。
[2]电压表测量的是R2的电压,已知电源电压为4.5V,根据串联分压关系可知,R2的电压应该小于电源电压,结合图乙电压表指针位置可知,电压表选用的是小量程,分度值为0.1V,示数为1.4V,即R2的电压,故R1两端的电压为
17.如图甲,是电阻R和灯泡L的图像。由图甲可知,电阻R的阻值为 Ω。若电源电压不变,将电阻R和灯泡L接在图乙电路中,S闭合,电流表示数为0.6A,则电源电压为 V。
【答案】 20 8
【详解】[1]由图像可知,电阻R的I-U图像是正比例函数,当R两端的电压2V时,通过的电流0.1A,由欧姆定律可得R的阻值
[2]由图乙可知,灯泡L与电阻R串联,电流表测电路中的电流, 由图像可知,当电路中电流为0.6A时,灯泡两端的电压为6V,根据欧姆定律可知R两端的电压为
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源电压为
18.有两个定值电阻和,若将这两个电阻串联在电路中,则这两个电阻两端的电压之比 ;若将这两个电阻并联在电路中,在相同时间内电流通过两个电阻产生的热量之比 。
【答案】 2:3 3:2
【详解】[1]定值电阻和 串联在电路中,根据串联电路电流处处相等可得
则这两个电阻两端的电压之比
[2]若将这两个电阻并联在电路中,两个电阻两端的电压相等,由欧姆定律和焦耳定律可得,在相同时间内电流通过两个电阻产生的热量之比
四、作图题(本大题3小题,共6分)
19.按要求完成下列作图;
(1)在如图所示电路中的“○”内,填入电流表或电压表的符号,要求开关闭合时,使两电阻并联。
(2)请根据图中所示的实物图,在虚线框中画出对应的电路图。
(3)如图所示,请将图中各元件正确接入家庭电路中,其中开关只控制电灯,三孔插座带保险装置,电路连接要符合安全用电原则。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)读图可知,若上面“○”中为电压表,下面的“○”中为电流表,或“○”中都为电压表时,开关S闭合后几乎没有电流流过,可看成断路,若“○”中都为电流表,则发生电源短路,是不允许的,因此要使两电阻并联,必须使电路中有两条电流的路径,则只有上面“○”中为电流表,下面的“○”中为电压表时,电路恰好是两电阻的并联电路,如图所示:
(2)由实物图知,两灯并联,开关在支路上,电流表在干路上,如图所示:
(3)由图可知,试电笔接触中间的线发光,说明中间线是火线,则上方线是零线,下方线是地线灯泡接法∶火线进入开关,再进入灯泡顶端的金属点,零线直接接入灯泡的螺旋套;三孔插座的方法∶右孔接火线,保险装置接在火线上,左孔接零线,上孔接地线。如图所示:
五、实验探究题(本大题共4小题,每空1分,共24分)
20.某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电阻丝和等量的空气。
(1)通电后,透明容器中电阻丝的内能是通过 (选填“做功”或“热传递”)的方式改变的。实验中通过观察两个U形管中液面 的变化来比较电流通过导体产生热量的多少。
(2)观察图甲,发现在通电时间和 相同时,B管中的液面高度差更大,表明电流通过导体产生热量的多少与 有关。
(3)采用图乙中的实验装置探究“电流通过导体产生的热量跟电流是否有关”时,右侧容器中应该选用阻值为 的电阻丝。
(4)将图乙中的实验装置冷却到室温,把右侧容器外并联的电阻丝也放入右侧容器内,通电一段时间后, (选填“左”或“右”)侧容器内电阻丝产生的热量多。
【答案】(1) 做功 高度差
(2) 电流 电阻
(3)5
(4)左
【详解】(1)[1]电流通过电阻丝时,电流做功,将电能转化为电阻丝的内能,所以电阻丝的内能是通过做功的方式改变的。
[2]电流产生的热量越多,透明容器内空气受热膨胀越明显,U形管中液面的高度差就越大,实验中通过观察液面高度差的变化来比较产生热量的多少,这种方法是转换法。
(2)[1]图甲中两个电阻丝串联在电路中,通过它们的电流大小相等,且通电时间相同。
[2]B管液面高度差更大,说明B容器中电阻丝产生的热量更多,而B容器中电阻丝的阻值更大,表明电流通过导体产生热量的多少与电阻有关。
(3)探究电流通过导体产生的热量跟电流是否有关时,需要控制电阻大小和通电时间相同,只改变电流大小。左侧容器中电阻丝的阻值为5Ω,所以右侧容器中应选用阻值为5Ω的电阻丝,才能保证单一变量。
(4)将右侧容器外并联的电阻丝放入容器内后,右侧容器内变成两个5Ω的电阻并联,总电阻变小。左右两侧电路整体串联,通过左侧容器电阻的电流与右侧容器的干路电流相等。根据电流产生热量的规律,在电流和通电时间相同的情况下,电阻越大,产生的热量越多,左侧容器内电阻丝的阻值大于右侧容器内并联电阻的总阻值,所以左侧容器内电阻丝产生的热量多。
21.在“探究串联电路电流规律”的实验时,首先将两个灯泡、串联,如图甲所示。
(1)细心的同学发现两个灯泡的亮度不同,能否根据此现象得出通过两个灯泡的电流不相等的结论? (选填“能”或“不能”);
(2)某同学想测通过灯泡的电流,连接了如图乙所示的电路。闭合开关,电流表 (选填“有”或“没有”)示数,其 ;(选填“能”或“不能”)测出灯泡的电流。
(3)测A处的电流时,电流表示数如图丙所示,A处的电流为 A;
(4)用电流表测出ABC三点的电流并记录数据后,下一步应该做的是_________。(填序号)
A.整理器材,结束实验 B.换不同规格的小灯泡再测几组电流值
C.分析数据,得出结论 D.换电流表的另一量程再测一组电流值
【答案】(1)不能
(2) 有 不能
(3)0.3
(4)B
【详解】(1)图甲中,两灯串联,串联电路中的电流处处相等,闭合开关后,两灯都发光,通过两灯的电流相等,灯泡亮度不同,主要是因为灯泡规格不同,因此不能根据此现象得出通过两个灯泡的电流不相等的结论。
(2)[1][2]图乙中,灯泡与电流表并联,故灯泡被短路,不能测量出其电流,此时电流表与灯泡串联,故电流表有示数。
(3)由图丙可知,电流表选择的量程为小量程,分度值为0.02A,示数为0.3A。
(4)只进行一次实验就得到结论具有一定的偶然性,所以应改变实验条件,即换用不同规格的灯泡使电路中的电流发生变化,再进行几次测量,才能得出可靠的结论,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
22.小明为比较“不同物质吸热的情况”设计了如下的实验方案:将A、B两种液体分别装入烧杯中,固定在铁架台上,用两个相同的酒精灯同时加热,实验装置如图甲、乙所示,实验时每隔一段时间同时测量并记录A、B的温度。
(1)组装器材时应按照 (选填“自下而上”或“自上而下”)的顺序依次安装;
(2)实验时,选取 相同、初温相同的A、B两种不同液体,加热时液体温度升高,这是通过 方式来增大液体内能的;
(3)此实验通过 (选填“液体升高温度的多少”或“加热时间的长短”)来反映液体吸收热量的多少;
(4)加热一段时间后,液体B的温度如图乙所示,为 ℃;
(5)根据实验数据小明绘制出的温度—时间图像如图丙所示,则液体 (选填“A”或“B”)更适合作为家中“暖气”中输运能量的介质。如果B液体为水,则A液体的比热容为 。
【答案】(1)自下而上
(2) 质量 热传递
(3)加热时间的长短
(4)33
(5) B
【详解】(1)实验时要用酒精灯的外焰加热,故组装器材时,先安装酒精灯,应按照自下而上的顺序依次安装。
(2)[1][2]根据比较吸热能力的方法,要控制不同物质的质量相同,实验时,选取质量相同、初温相同的A、B两种不同液体,加热时液体温度升高,这是通过热传递方式来增大液体内能的。
(3)用相同的加热装置加热,相同的时间内吸收热量相同,加热时间越长,吸收的热量越多,故可以通过加热时间的长短来反映液体吸收热量的多少,运用了转换法。
(4)由乙图可知,温度计的刻度线示数从下往上数值逐渐增大,说明该温度计的零刻度线在下方,液柱液面在零刻度线以上,温度计的分度值为1℃,则此时温度计的示数为33℃。
(5)[1]根据绘制出的温度—时间图像可知,升高相同的温度,B加热时间长,B的吸热能力强,比热容大,根据,在质量和降低的温度相同时,B放热多,故液体B更适合作为家中“暖气”中输运能量的介质。
[2]根据图丙可知,等质量的A、B升高相同的温度,用时分别为3min、6min,则
则A液体的比热容
23.在“探究电压一定时电流与电阻的关系”实验课上,某同学设计了如图(a)所示实验电路,其中,电源电压恒为、滑动变阻器标有“”、电流表和电压表所选测量范围分别为和。
(1)正确连接电路后,先将滑动变阻器的滑片P调到最 端。
(2)将电阻箱的阻值调至,闭合开关,移动滑片,使电压表的示数为时,电流表的示数如图(b)所示,为 A。
(3)断开开关,将电阻箱的阻值调至,再闭合开关, (填“能”或“不能”)立即记录电流表的示数。
(4)多次改变电阻箱的阻值,重复实验,并将实验数据记录在表格中。
序号
1
2
3
4
5
电阻
5
10
15
20
25
电流
0.12
0.08
0.06
0.04
分析数据发现,电压一定时,导体的电阻与对应电流的乘积 ,进而得出结论:在电压一定的情况下,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(5)老师在检查实验数据时,发现表格中第 (填序号)组数据并不真实。判断的依据是:利用现有器材,在保证电路安全的情况下,若使电压表示数始终为1.2,则电阻箱可调节的阻值范围是 。
【答案】(1)右
(2)0.24
(3)不能
(4)一定
(5)
【详解】(1)为保护电路,闭合开关前,应将滑片移至阻值最大处,即最右端。
(2)由图(b)可知,电流表连接小量程,分度值为0.02A,此时电流表的示数为0.24A 。
(3)探究通过导体的电流与电阻的关系时,需调节变阻器控制定值电阻两端电压一定,故将电阻箱的阻值调至,再闭合开关,调节变阻器使电压表示数与之前一致, 再记录电流表示数,不能立即读数。
(4)根据表格数据可知
即电压一定时,导体的电阻与对应电流的乘积一定,进而得出结论:在电压一定的情况下,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(5)[1][2]根据串联分压可知
滑动变阻器的最大阻值为30Ω,故电阻箱可接入电路的最大阻值为
第5次实验中接入电路的阻值为25Ω,故第5次实验数据是不真实的。
电流表所选测量范围为,所以电阻箱连接最小电阻为
电阻箱的范围为。
六、综合应用题(本大题共2小题,第26题7分,第27题13分,共20分)
24.一辆汽车在水平路面上匀速行驶,所受阻力为。汽油完全燃烧所产生的热量有用来克服阻力做功。汽油的热值取。求:
(1)牵引力对汽车所做的功;
(2)汽油完全燃烧放出的热量;
(3)消耗汽油的质量。
【详解】(1)由于汽车匀速行驶,牵引力等于阻力,即
汽车行驶距离
则牵引力做功
(2)汽油完全燃烧放出的热量
(3)消耗汽油的质量
25.如图所示电路,电源电压恒为6V保持不变。小灯泡L标有“5V 2.5W”字样(灯丝电阻不随温度变化),滑动变阻器R1的铭牌“20Ω 1A”,电流表量程0~0.6A,电压表量程0~3V。求:
(1)小灯泡正常发光时的电阻;
(2)只闭合开关S和S1,滑动变阻器的滑片P置于最右端时,电压表的示数为2V,求定值电阻R2的阻值;
(3)只闭合开关S和S2、移动滑动变阻器的滑片P,在保证各元件安全工作的情况下,滑动变阻器R1允许的取值范围。
【详解】(1)由电功率公式可得,小灯泡正常发光时的电阻
(2)当只闭合开关S和S1,滑片P置于最右端时,滑动变阻器R1与定值电阻R2串联,电压表测量R1两端的电压。此时R1接入电路的电阻为20Ω,其两端电压为2V。根据欧姆定律,电路中的电流为
根据串联电路电压特点,电阻R2两端的电压为
定值电阻R2的阻值为
(3)当只闭合开关S和S2时,滑动变阻器R1与小灯泡L串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流。当电路中电流最大时,滑动变阻器接入电路的电阻最小,由题意可知,为保证各元件安全,电路中的电流最大为小灯泡的额定电流,即
此时灯泡两端电压达到额定电压5V,滑动变阻器两端的电压为
滑动变阻器接入电路的最小电阻为
当滑动变阻器两端电压达到电压表量程最大值3V时,其接入电路的电阻最大。此时灯泡两端的电压为
此时电路中的电流最小为
滑动变阻器接入电路的最大电阻为
综上所述,滑动变阻器R1允许的取值范围是2Ω~10Ω。
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