内容正文:
新民市2025——2026学年度上学期期末学生学业水平测试试卷
九年级物理
一、选择题(本题共9小题,共18分,1-6题为单选题,7-9为多选题)
1. 下列是一些对生活中物理量的估测,其中符合实际情况的是( )
A. 小灯泡正常工作时的电流约为20A B. 电饭锅功率约为800W
C. 目前内燃机的效率能达到80%以上 D. 家庭电路中的电压为
2. 关于热现象,下列说法中正确的是( )
A. 物质的比热容只与物质的种类有关
B. 在盛夏的中午,微风一般从沙滩吹向海面
C. 夏天在地面上洒水会使人感到凉快,原因是水的比热容大
D. 人体内水的比例很高,有助于保持自身的恒温
3. 关于热量、温度、内能之间的关系,下列说法正确的是( )
A. 物体吸收了热量,温度一定升高
B. 物体内能减少时,可能对外做功
C. 物体温度升高,所含热量增加
D. 物体温度升高,一定是吸收了热量
4. 连接如图所示的电路,闭合开关后,调节滑动变阻器,观察到白炽灯泡比亮。关于此实验,下列说法正确的是( )
A. 、规格是相同的 B. 通过的电流比通过的电流大
C. 对应的电压表示数比的大 D. 的额定功率一定比大
5. 如图所示是科技小组设计的测定风力值的监测仪,电源电压保持不变,R1为定值电阻,R2为压敏电阻,阻值随风力的增大而减小。当电流表的示数达到某一值时,监测仪发出警报声,此时的风力值为警戒风力值。下列说法正确的是( )
A. 当风力增大时,电流表示数减小,电压表示数增大
B. 当风力减小时,电流表示数增大,电压表示数增大
C. 若要调小警戒风力值,可减小R1的阻值
D. 若要调小警戒风力值,可减小电源电压
6. 下列说法中正确的是( )
A. 绝缘体不容易导电是因为绝缘体中几乎没有电荷
B. 两个完全相同的灯泡串联,靠近电源正极的灯泡较亮
C. 电压一定的情况下,导体的电阻与导体中的电流成反比
D. 把导线A剪为相等的两段,其中一段拉长到原来的长度,其阻值大于导线A的原阻值
7. 公路检查站的“地磅”可以检测货车是否超载。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 “显示器”由电流表改装而成,接线柱“1”应与“3”连接
B. 若货车质量增大,则电阻R0两端电压增大
C. 当无货车通过时,地磅表显示为零,则应将地磅表的零刻度线改装在原电表的零刻度线处
D. 为了节约电能,电阻R0可以去掉
8. 小豫家上月初电能表示数为,电能表的部分参数及上月末的示数如图所示,表盘上“3200imp/(kW∙h)”表示每消耗的电能,指示灯闪烁3200次,下列选项正确的是( )
A. 小豫家上月消耗的电能为
B. 小豫家同时使用的用电器总功率不可超过
C. 指示灯闪烁的次数越多,电能表所在电路接入的用电器总功率越大
D. 断开其他用电器,只让一个用电器单独工作2min,指示灯闪烁64次,这个用电器的功率为
9. 图甲是通过小灯泡的电流跟其两端电压的关系图像。现将小灯泡与电阻连入图乙所示电路中,只闭合,小灯泡的实际功率为;再闭合电流表示数为。下列结果正确的是( )
A. 电源电压为
B. 电阻的阻值为
C. 电路消耗的总功率为
D. 若将两个这样的小灯泡串联在该电源下,电路中消耗的总功率为
二、填空题(本题共6小题每空1分,共12分)
10. 9月份是苹果成熟的季节,将苹果放在纸箱里,在箱外就能闻到苹果的香味,这说明分子在不停地做_____运动。用手很难将苹果掰成两半,说明分子间存在着相互作用的_____(选填“引力”或“斥力”)。
11. 2025年10月31日,长征二号F遥运载火箭搭载神舟二十一号载人飞船在酒泉成功发射,发射取得圆满成功。火箭用液体氢作为燃料,是因为液体氢的______高,若在某一阶段共消耗1吨的液态氢,这些燃料完全燃烧共释放出______J的热量。
12. 如图所示是一种车位占用提醒电路,虚线框内的元件一个是灯泡,一个是定值电阻,当开关S断开时,a和b是______联的。该电路设计要求:有车时灯泡亮,无车时灯泡灭,则______(选填“a”或“b”)是灯泡,当车位未占用时,开关S是______的。
13. 如图所示,电阻R1和R2串联接在AB两端,电压表并联接在R1两端。已知,,电压表示数为,则通过R1的电流________A,AB两端的电压________V。
14. 如图所示,电源电压保持不变,电阻R1=R2=R3=10Ω,若只使R2、R3并联接入电路,则应闭合开关_____,此时电流表的示数为I1:要使R1,R2串联,应断开开关S1、S2此时电流表的示数为I2,则I1:I2=_____.
15. 用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,将玻璃棒接触验电器的金属球(如图),两片金属箔带电张开角度,电子转移方向是________(填“玻璃棒到金属箔”或“金属箔到玻璃棒”)
三、作图题(本题共2小题,每题2分,共4分)
16. 请你根据电路图连接实物图.
17. 在图所示的电路中,有两根导线尚未连接,请用笔线代替导线补上.补上后要求:①电压表测小灯两端电压;②闭合电键S,向右端移动滑动变阻器的滑片P,电压表示数变小.
( )
四、实验题(本题共4小题,共24分)
18. 为了探究“不同物质吸热能力”,在两个相同的容器中分别装入质量、初温都相同的两种液体A、B,并且用相同的装置加热,如图甲所示。
(1)实验中,可以通过比较___________(选填“升高的温度”或“加热时间”)来反映两种液体吸收热量的多少;加热时液体温度升高,是通过______________方式来增大内能的;
(2)根据丙图,可以得出比热容较大的液体是______________(选填“A”或“B”)﹔
(3)实验完成后,酒精灯中剩余酒精的热值______________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)在设计实验方案时,加热的方式选择下列的_____________(填字母代号)更科学。
A. 用两盏相同的酒精灯分别给盛有不同液体的烧杯加热
B. 用两只功率相同的电加热器分别浸没在不同液体中加热
19. 在“探究电流与电压、电阻的关系”的实验中,某实验小组选用5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω五个电阻,电压恒为6V的电源,“40Ω,1A”的滑动变阻器等器材,设计了如图甲所示的实验电路。
(1)闭合开关后,发现两电表指针偏转情况如图乙所示,则电路存在的故障可能是定值电阻_____(短路/断路)。
(2)排除故障后,接入10Ω的电阻探究“电流与电压的关系”。
①当电压表的示数为2.8V时,电流表示数如图丙所示,为____A;实验小组记录的数据见表格,小红分析了数据后,指出有一组数据不符合实际,这组数据对应的实验次序是_____。
实验次序
1
2
3
4
5
6
电压U/V
1
1.4
2
2.4
2.8
3
电流I/A
0.1
0.14
0.2
0.24
0.3
②分析正确的数据,可得出结论:当导体的电阻一定时,_____。
(3)接着小红继续按照图甲所示电路,将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω这五个电阻单独接入电路,探究“电流与电阻的关系”。
①实验中控制电阻两端的电压为2V不变。她用5Ω的电阻完成实验后,断开开关,换上10Ω的电阻,再将滑动变阻器滑片移至电阻_____(最大/最小)处,闭合开关后,再调节滑动变阻器使电阻两端的电压为2V。本次实验滑动变阻器的电阻与上次相比_____(变大/变小/不变)。
②小红发现当接入25Ω的电阻时,无论怎样调节滑片,电压表的示数都无法达到2V,为了完成实验,她可以适当的_____(增大/减小)电源电压。
20. 在“测量小灯泡的电功率”实验中,已知小灯泡的额定电压为,正常工作时的电阻约为。现有器材:电源(电压为,保持不变),电流表,电压表,开关、导线若干,另有两种规格的滑动变阻器可供选择:(50Ω、2A)、(10Ω、1A)。请完成下列问题:
(1)本次实验中应选择的滑动变阻器是________(选填或);
(2)某同学连接成了如图甲所示的电路,该电路中存在一处连接错误,只要改接一根导线就可以使电路连接正确,请你把接错的那一根导线找出来打上“×”,再用笔画线代替导线画出正确的连接;
(3)电路正确连接后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片到某一位置,电压表示数如图乙;要测量小灯泡的额定功率,此时应将滑片P向________(选填“A”或“B”)端移动;
(4)实验小组多次改变滑动变阻器滑片的位置,并根据实验数据画出了小灯泡的关系图像如图丙所示。由图像可知:小灯泡的额定电功率________;小灯泡的实际功率随实际电压的降低而________(选填“增大、减小”或“不变”)。
(5)实验过程中,某小组的同学将所测得相关数据和现象记录如下表:
物理量次数
电压
电流
灯泡亮度
灯泡实际电功率
灯泡电功率的平均值
1
05
0.18
不亮
2
1
0.2
发暗光
3
2
0.3
发较亮光
4
2.5
0.32
正常发光
5
2.8
0.34
发光强烈
表格中有一处设计不合理,请指出不合理的设计是________;分析表中数据还发现灯丝电阻跟________有关。
21. 如图是探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置,两个透明容器中密封着初温、质量相同的空气。
(1)实验中通过观察U形管中液面的____________________来反映电阻丝产生热量的多少。
(2)图甲装置是为了探究电流产生的热量与____________________大小的关系。
(3)在图乙装置右侧容器的外部并联一个的电阻是为了____________________(选填“分压”或“分流”)。分析图乙装置的实验现象,可以得出结论:____________________。
(4)某小组在利用图乙装置进行实验时,发现左右两侧U形管液面高度差相同,与其他小组的实验现象都不同,经检查装置气密性良好,则该小组可能存在的电路故障是____________________。
五、综合应用题(本题共3小题,共22分)
22. 可燃冰是一种新型能源,它是水和天然气在高压低温情况下形成的类冰状结晶物质,主要成分是甲烷,其开采是世界难题,我国可燃冰已试采成功,技术处于世界领先,用燃气锅炉烧水时,把质量为250kg,初温为20℃的水加热到100℃,共燃烧了天然气,已知水的比热容,天然气的热值,可燃冰的热值为同体积天然气的160倍,求:
(1)水吸收的热量;
(2)燃气锅炉烧水时的效率;(精确到1%)
(3)若要使水吸收同样多的热量,且锅炉效率不变,需要燃烧多少的可燃冰。
23. 电热加湿器靠电流的热效应工作。某种家用电热加湿器相关参数、外形、电路简化图如图所示。电热器的电热丝浸没在加热仓的水中产生热量,使加热仓中的水沸腾变成水蒸气喷出,增加环境湿度。当加热仓中的水减少到一定程度时,自动阀门智能打开,水由储水箱进入到加热仓中。
工作电压220V
工作频率50Hz
最大运行功率40W
储水箱容量2.4L
尺寸高315mm,底部直径168mm
满水工作时间高气雾量10h,低气雾量24h
(1)当气雾调节器R2的滑片移到最左边时,加湿器以最大运行功率工作,求电热丝R1的电阻值。
(2)用最大运行功率工作,经过5min,水沸腾产生蒸气,求电流产生的热量。
(3)当滑片移到最右端时,气雾调节器R2的阻值为990Ω,加湿器以最低气雾量工作,求此时电热丝R1的电功率是多少瓦?
24. 在跨学科实践课上,某小组开展了油电混合动力汽车的项目化学习活动,下面是该小组同学交流的实践过程,请帮助完成以下内容。
【项目分解】
(1)研究油电混合动力汽车的动力原理
(2)研究汽车油量测量装置电学原理
【项目实施】
(1)研究油电混合动力汽车的动力原理
如图甲是一款混合动力汽车,靠燃油作为总能量来源,它采用传统的汽油机和电动机作为动力源工作时,汽油机和电动机动力可互补。当车辆快速行驶或蓄电池储存电能过低时,只有内燃机工作,既向车轮输出能量,又给蓄电池充电。当司机踩制动时,相当于切断动力,车辆在减速滑行时利用机械装置把驱动电机转变为发电机给蓄电池充电,回收部分机械能,使它同时具有节能和低排放等特点。电池组工作电压为,电池的容量约为。
①如图乙所示,用力将活塞迅速下压,筒内脱脂棉燃烧,该过程能量转化的特点与汽油机的________冲程能量转化相同;
②图丙是汽车的动力组成及原理示意图,下列说法正确的是________;
a、电动机在提供动力过程中将电能转化为机械能
b、电池组充满电后储存的电能为,充电时化学能转化为电能
(2)研究汽车油量测量装置的电学原理
如图丁所示是该小组设计的汽车测定油箱内油量装置的模拟电路,其中是滑动变阻器的电阻片,滑动变阻器的滑片跟滑杆连接,滑杆可以绕固定轴转动,另一端固定着一个浮标,油箱中的油量通过油量表示数反映。
此电路中电阻的作用是________________;
②图中已画出部分电路,请在图中完成电路的设计(1、2、3、4为接线柱)________________;要求:当油箱中的油用完时,油量表(电压表)的示数为零;油量越多,电压表示数越大。
【项目拓展】
(3)当汽车行驶的过程中,消耗了燃油,发动机和驱动电机共同为汽车提供动力,汽车行驶过程中受到的平均阻力为;燃油燃烧放出的热量部分用于驱动汽车行驶和对蓄电池充电,整个过程中蓄电池多储存的电能。假设燃油在发动机气缸内完全燃烧,。该油电混合动力汽车在上述过程中,完全燃烧燃油产生的热量为________J,汽油发动机的效率为________%。
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新民市2025——2026学年度上学期期末学生学业水平测试试卷
九年级物理
一、选择题(本题共9小题,共18分,1-6题为单选题,7-9为多选题)
1. 下列是一些对生活中物理量的估测,其中符合实际情况的是( )
A. 小灯泡正常工作时的电流约为20A B. 电饭锅功率约为800W
C. 目前内燃机的效率能达到80%以上 D. 家庭电路中的电压为
【答案】B
【解析】
【详解】A.小灯泡正常工作时的电流约为0.2A,而20A的电流远超实际,故A不符合题意;
B.电饭锅的功率通常在700W~1200W之间,800W符合实际,故B符合题意;
C.目前内燃机的效率不能达到80%以上。市场上普通内燃机的效率一般在30%到45%之间。故C不符合题意;
D.我国家庭电路电压为220V,380V是工厂动力电路的电压,故D不符合题意;
故选B。
2. 关于热现象,下列说法中正确的是( )
A. 物质的比热容只与物质的种类有关
B. 在盛夏的中午,微风一般从沙滩吹向海面
C. 夏天在地面上洒水会使人感到凉快,原因是水的比热容大
D. 人体内水的比例很高,有助于保持自身的恒温
【答案】D
【解析】
【详解】A.物质的比热容与物质的种类、状态有关,故A错误;
B.在盛夏的中午,沙滩表面的温度高于水面的温度,沙滩表面的空气受热膨胀程度较大,沙滩表面的空气密度较小,上升,沙滩表面的气压较低,海面附近空气向沙滩方向流动,所以微风一般从海面吹向沙滩,故B错误;
C.夏天在地面上洒水会使人感到凉快,原因是水蒸发会吸收热量,故C错误;
D.水的质量约占人体总质量的70%,这有助于调节人体自身的温度,以免温度变化太快对人体造成损害。主要是因为水的比热容较大,当水吸收或放出一定的热量时,体温变化较慢,从而有助于调节人体自身的温度。故D正确。
故选D。
3. 关于热量、温度、内能之间的关系,下列说法正确的是( )
A. 物体吸收了热量,温度一定升高
B. 物体内能减少时,可能对外做功
C. 物体温度升高,所含热量增加
D. 物体温度升高,一定是吸收了热量
【答案】B
【解析】
【详解】A.晶体熔化过程中,吸热温度保持不变,则物体吸收了热量,温度不一定升高,故A错误;
B.内能减少可能通过对外做功(如气体膨胀)实现,故B正确;
C.热量是过程量,不说所含热量,故C错误;
D.物体温度升高,不一定是吸收了热量,还有可能是外界对物体做了功,故D错误。
故选B。
4. 连接如图所示的电路,闭合开关后,调节滑动变阻器,观察到白炽灯泡比亮。关于此实验,下列说法正确的是( )
A. 、规格是相同的 B. 通过的电流比通过的电流大
C. 对应的电压表示数比的大 D. 的额定功率一定比大
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,两灯泡串联,串联电路中电流处处相等。L1比L2亮,说明L1的实际功率大,根据P=I2R,可知L1的电阻大,所以L1、L2规格不同,故A错误;
B.串联电路中电流处处相等,所以通过L1和L2的电流相等,故B错误;
C.根据U=IR,电流I相同,L1电阻大,所以L1两端的电压大,即L1对应的电压表示数比L2的大,故C正确;
D.灯泡的亮暗由实际功率决定,L1实际功率大,但额定功率是指灯泡在额定电压下的功率,题中未提及额定电压等相关信息,所以不能确定L1的额定功率一定比L2大,故D错误。
故选C。
5. 如图所示是科技小组设计的测定风力值的监测仪,电源电压保持不变,R1为定值电阻,R2为压敏电阻,阻值随风力的增大而减小。当电流表的示数达到某一值时,监测仪发出警报声,此时的风力值为警戒风力值。下列说法正确的是( )
A. 当风力增大时,电流表示数减小,电压表示数增大
B. 当风力减小时,电流表示数增大,电压表示数增大
C. 若要调小警戒风力值,可减小R1的阻值
D. 若要调小警戒风力值,可减小电源电压
【答案】C
【解析】
【详解】由电路图可知,R1与R2串联,电压表测定值电阻R1两端电压,电流表测电路中的电流。
AB.当风力增大时,压敏电阻R2阻值随风力的增大而减小,电路的总电阻减小,电源电压不变,由可知,电路中电流增大,即电流表示数增大;由可知,R1两端电压增大,即电压表示数增大。故AB错误;
CD.调小警戒风力值,即风力较小时,压敏电阻R2的电阻值较大时,电路中电流也能达到报警的电流值。电路中报警电流值一定,根据欧姆定律和串联电路电阻的特点可知,可以采用增大电源电压或减小定值电阻R1的阻值的方法,故C正确,D错误。
故选C。
6. 下列说法中正确的是( )
A. 绝缘体不容易导电是因为绝缘体中几乎没有电荷
B. 两个完全相同的灯泡串联,靠近电源正极的灯泡较亮
C. 电压一定的情况下,导体的电阻与导体中的电流成反比
D. 把导线A剪为相等的两段,其中一段拉长到原来的长度,其阻值大于导线A的原阻值
【答案】D
【解析】
【详解】A.绝缘体不容易导电的原因是绝缘体内部中的自由电荷很少,而不是几乎没有电荷,故A错误;
B.两个完全相同灯泡串联,则通过的电流相等,由P=I2 R知道,两灯泡的实际功率相等,所以两灯泡的亮暗相同,故B错误;
C.电阻是导体本身的一种性质,与两端的电压和通过的电流无关,电压一定的情况下,通过电阻的电流不变,故C错误;
D.导体的电阻与其材料、长度、横截面积和温度有关,材料和温度相同,长度越大、横截面积越小,其电阻越大.若把导线A剪为相等的两段,其中一段拉长到原来的长度后,材料和温度、长度不变,横截面积变小,所以电阻变大,即其阻值大于导线A的原阻值,故D正确,故选D.
【点睛】本题考查的是绝缘体不导电的原因和串联电路特点、电功率公式及影响电阻大小因素等,考查的知识点较多,但难度不大,需要注意灯泡的亮暗取决于实际功率的大小.
7. 公路检查站的“地磅”可以检测货车是否超载。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. “显示器”由电流表改装而成,接线柱“1”应与“3”连接
B. 若货车质量增大,则电阻R0两端电压增大
C. 当无货车通过时,地磅表显示为零,则应将地磅表的零刻度线改装在原电表的零刻度线处
D. 为了节约电能,电阻R0可以去掉
【答案】AB
【解析】
【详解】AB.“显示器”由电表改装而成,电表与电阻R0串联在电路中,所以“显示器”是由电流表改装而成的;当货车质量增大时,滑片P在竖直放置的电阻R上向下滑动,电流表示数随之增大,则电路中的电阻变小,接入电路中的电阻丝的长度变短,则接线柱“1”应与“3”连接,因电路中的电流增大,根据U=IR可知,电阻R0两端电压增大,故AB正确;
C.当无货车通过时,滑片P在最上端,此时电路中的总电阻最大,电路中的电流最小,但不为零,因此不能将地磅表的零刻度线改装在原电表的零刻度线处,故C错误;
D.当货车质量足够大时,滑片P滑到R的最下端,电阻R没有接入电路,如果去掉R0,则会导致电流表直接接在电源的两极上,这是不允许的,R0起到保护电路的作用,故D错误。
故选AB。
8. 小豫家上月初电能表示数为,电能表的部分参数及上月末的示数如图所示,表盘上“3200imp/(kW∙h)”表示每消耗的电能,指示灯闪烁3200次,下列选项正确的是( )
A. 小豫家上月消耗的电能为
B. 小豫家同时使用的用电器总功率不可超过
C. 指示灯闪烁的次数越多,电能表所在电路接入的用电器总功率越大
D. 断开其他用电器,只让一个用电器单独工作2min,指示灯闪烁64次,这个用电器的功率为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.电能表示数的最后一位是小数。由题可知上月初示数为07043(即 ),上月末示数为07723(即 ),则小豫家上月消耗电能为
故A错误;
B.由电能表参数有220 V,10(20)A,其额定最大电流为20A ,所以同时使用的家用电器最大总功率为
故B正确;
C.电能表是测量消耗电能多少的仪器,闪烁次数越多表示消耗的电能越多,而功率是表示消耗电能快慢的物理量,故C错误;
D.由题意,用电器单独工作实际消耗电能
则用电器功率为
故D正确。
故选 BD。
9. 图甲是通过小灯泡的电流跟其两端电压的关系图像。现将小灯泡与电阻连入图乙所示电路中,只闭合,小灯泡的实际功率为;再闭合电流表示数为。下列结果正确的是( )
A. 电源电压为
B. 电阻的阻值为
C. 电路消耗的总功率为
D. 若将两个这样的小灯泡串联在该电源下,电路中消耗的总功率为
【答案】ABC
【解析】
【详解】A.由图乙可知,只闭合,电路为小灯泡的简单电路,此小灯泡的实际功率为1.8W,根据与图甲可知,当小灯泡两端电压为6V,通过电流为0.3A,小灯泡的实际功率为1.8W,小灯泡两端电压即为电源电压,为6V,故A正确;
B.再闭合,小灯泡L与电阻R并联,电流表示数为0.9A,此时通过电阻R的电流为
电阻的阻值为
故B正确;
C.电路消耗的总功率为
故C正确;
D.若将两个这样的小灯泡串联在该电源下,每个小灯泡分得的电压相等,即每个小灯泡两端电压为3V,此时电路中电流为0.2A,电路中消耗的总功率为
故D错误。
故选ABC。
二、填空题(本题共6小题每空1分,共12分)
10. 9月份是苹果成熟的季节,将苹果放在纸箱里,在箱外就能闻到苹果的香味,这说明分子在不停地做_____运动。用手很难将苹果掰成两半,说明分子间存在着相互作用的_____(选填“引力”或“斥力”)。
【答案】 ①. 无规则 ②. 引力
【解析】
【分析】
【详解】[1]将苹果放在纸箱里,在箱外就能闻到苹果的香味,这说明分子在不停地做无规则运动。
[2]苹果很难被掰开,这说明分子间存在引力。
11. 2025年10月31日,长征二号F遥运载火箭搭载神舟二十一号载人飞船在酒泉成功发射,发射取得圆满成功。火箭用液体氢作为燃料,是因为液体氢______高,若在某一阶段共消耗1吨的液态氢,这些燃料完全燃烧共释放出______J的热量。
【答案】 ①. 热值 ②.
【解析】
【详解】[1]火箭用液体氢作为燃料,是因为液体氢的热值高,与等质量的其它燃料相比,完全燃烧时液体氢放出的热量更多。
[2]燃料完全燃烧放出的热量为
12. 如图所示是一种车位占用提醒电路,虚线框内的元件一个是灯泡,一个是定值电阻,当开关S断开时,a和b是______联的。该电路设计要求:有车时灯泡亮,无车时灯泡灭,则______(选填“a”或“b”)是灯泡,当车位未占用时,开关S是______的。
【答案】 ①. 串 ②. a ③. 闭合
【解析】
【详解】[1][2][3]由图可知,开关S断开时,a和b首尾相连,a和b串联,开关S闭合时,a元件被短路,电路是只有b的简单电路,再根据有车时灯泡亮,无车时灯泡灭可知,灯泡不是始终是亮的,所以a处是灯泡。由题意可知,当车位未被占用时,灯泡熄灭,即灯泡被短路,所以开关S是闭合的。
13. 如图所示,电阻R1和R2串联接在AB两端,电压表并联接在R1两端。已知,,电压表示数为,则通过R1的电流________A,AB两端的电压________V。
【答案】 ①. 0.5 ②. 20
【解析】
【详解】[1]根据题目信息可得,通过R1的电流为
[2]根据串联电路中电流处处相等可得,通过R2的电流为,则R2两端的电压为
根据串联电路的电压规律可得,AB两端的电压为
14. 如图所示,电源电压保持不变,电阻R1=R2=R3=10Ω,若只使R2、R3并联接入电路,则应闭合开关_____,此时电流表的示数为I1:要使R1,R2串联,应断开开关S1、S2此时电流表的示数为I2,则I1:I2=_____.
【答案】 ① S1、S2 ②. 4:1
【解析】
【详解】如图所示,要使电阻R2、R3并联,则电阻R2、R3中必须有电流通过,所以应闭合开关S1、S2,此时电流表测干路电流,因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,所以,电路中的总电阻:,此时电流表的示数:;断开开关S1、S2时,R1、R2串联,电流表测电路中的电流,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,此时电压表的示数:,所以,.
15. 用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,将玻璃棒接触验电器的金属球(如图),两片金属箔带电张开角度,电子转移方向是________(填“玻璃棒到金属箔”或“金属箔到玻璃棒”)
【答案】金属箔到玻璃棒
【解析】
【详解】用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,即缺少电子。当它接触验电器的金属球时,验电器金属箔上的一部分电子会转移到玻璃棒上,使得验电器也带上正电,两片金属箔因带同种电荷相互排斥而张开。所以电荷转移方向是从金属箔到玻璃棒。
三、作图题(本题共2小题,每题2分,共4分)
16. 请你根据电路图连接实物图.
【答案】
【解析】
【详解】如图电路,两灯并联,电流表与L1串联,测量L1的电流,开关位于干路
据此连接实物图如下:
【点睛】实物图连接时不同于画电路图,实物图的所有导线都必须连接在接线柱上,切不可连接在导线中间,另外注意电流表或者电压表使用时,还要注意电流方向必须正确.
17. 在图所示的电路中,有两根导线尚未连接,请用笔线代替导线补上.补上后要求:①电压表测小灯两端电压;②闭合电键S,向右端移动滑动变阻器的滑片P,电压表示数变小.
( )
【答案】
【解析】
【详解】灯泡与滑动变阻器串联,滑片右移,滑动变阻器接入电路的电阻变大,故将左下接线柱与灯泡左接线柱相连,并将电压表的负接线柱与灯泡左接线柱相连,如下图所示:
四、实验题(本题共4小题,共24分)
18. 为了探究“不同物质的吸热能力”,在两个相同的容器中分别装入质量、初温都相同的两种液体A、B,并且用相同的装置加热,如图甲所示。
(1)实验中,可以通过比较___________(选填“升高的温度”或“加热时间”)来反映两种液体吸收热量的多少;加热时液体温度升高,是通过______________方式来增大内能的;
(2)根据丙图,可以得出比热容较大的液体是______________(选填“A”或“B”)﹔
(3)实验完成后,酒精灯中剩余酒精的热值______________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)在设计实验方案时,加热的方式选择下列的_____________(填字母代号)更科学。
A. 用两盏相同的酒精灯分别给盛有不同液体的烧杯加热
B. 用两只功率相同的电加热器分别浸没在不同液体中加热
【答案】(1) ①. 加热时间 ②. 热传递
(2)A (3)不变
(4)B
【解析】
【小问1详解】
[1]实验中选用相同规格的酒精灯对两种液体加热,加热时间越长,物质吸收的热量越多,因此实验中用加热时间长短表示两种液体吸收热量的多少。
[2]两种液体内能的增加是通过热传递方式实现的,酒精灯燃烧放出的热量部分被液体吸收,液体的内能增大。
【小问2详解】
根据题图丙可知,两种液体加热到相同温度时,A液体所需的时间更长,说明A液体吸收的热量更多,根据,两种液体的质量和温度变化量相同,故A的比热容更大。
【小问3详解】
燃料的热值是燃料本身的特性,仅与燃料的种类有关,而与燃料的燃烧程度、质量都无关,故酒精灯内剩余的酒精的热值不变。
【小问4详解】
即使用两盏相同的酒精灯进行加热,也很难控制两种液体在相同时间内吸收的热量相同,因为很难保证酒精灯的火焰大小相同,并且有热量散失,所以用两只功率相同的电加热器分别浸没在两种液体中的加热效果更好。
故选B。
19. 在“探究电流与电压、电阻的关系”的实验中,某实验小组选用5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω五个电阻,电压恒为6V的电源,“40Ω,1A”的滑动变阻器等器材,设计了如图甲所示的实验电路。
(1)闭合开关后,发现两电表指针偏转情况如图乙所示,则电路存在的故障可能是定值电阻_____(短路/断路)。
(2)排除故障后,接入10Ω的电阻探究“电流与电压的关系”。
①当电压表的示数为2.8V时,电流表示数如图丙所示,为____A;实验小组记录的数据见表格,小红分析了数据后,指出有一组数据不符合实际,这组数据对应的实验次序是_____。
实验次序
1
2
3
4
5
6
电压U/V
1
1.4
2
2.4
2.8
3
电流I/A
0.1
0.14
0.2
0.24
0.3
②分析正确的数据,可得出结论:当导体的电阻一定时,_____。
(3)接着小红继续按照图甲所示的电路,将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω这五个电阻单独接入电路,探究“电流与电阻的关系”。
①实验中控制电阻两端的电压为2V不变。她用5Ω的电阻完成实验后,断开开关,换上10Ω的电阻,再将滑动变阻器滑片移至电阻_____(最大/最小)处,闭合开关后,再调节滑动变阻器使电阻两端的电压为2V。本次实验滑动变阻器的电阻与上次相比_____(变大/变小/不变)。
②小红发现当接入25Ω的电阻时,无论怎样调节滑片,电压表的示数都无法达到2V,为了完成实验,她可以适当的_____(增大/减小)电源电压。
【答案】(1)断路 (2) ①. 0.28 ②. 1 ③. 通过导体的电流与导体两端的电压成正比
(3) ①. 最大 ②. 变大 ③. 减小
【解析】
小问1详解】
由图乙可知,电压表指针满偏,电流表指针几乎不偏转,说明电路中定值电阻断路。因为定值电阻断路时,电压表串联在电路中,由于电压表内阻很大,所以电流很小,电流表几乎不偏转,而电压表测量电源电压,指针满偏。
【小问2详解】
①[1]当电压表示数为2.8V时,电流表如图丙所示,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.28A。
[2]由表中第1次实验数据可知,当定值电阻两端电压为1V,通过定值电阻的电流为0.1A,根据串联电路电压规律,滑动变阻器两端电压为
则滑动变阻器接入电路的阻值为
大于本实验提供的滑动变阻器最大阻值,故这组不符合实际的实验序号是1。
②[3]分析表格中的数据,除了第1组数据,其他五组数据,可知电压与电流的比值为一个固定值10,故可得结论:当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
【小问3详解】
①[1]她用5Ω的电阻完成实验后,断开开关,换上10Ω的电阻,为了保护电路,应将滑动变阻器滑片移至电阻最大处。
[2]根据串联电路分压原理,U定∶U滑=R∶R滑,要控制定值电阻两端电压U定=2V不变,电源电压U=6V,则滑动变阻器两端电压
当定值电阻由5Ω换为10Ω时,R增大,要保持U定不变,根据,R增大,R滑也需增大,所以本次实验滑动变阻器的电阻与上次相比变大。
②[3]定值电阻两端的电压始终保持UV=2V,设电源电压为U',由串联电路的规律及分压原理有
方程左边为一定值,故右边也为一定值,当滑动变阻器连入电路的电阻最大时,对应的电源电压最大, 即
电源电压最大为U'=5.2V<6V
故为了完成实验,她可以适当地减小电源电压。
20. 在“测量小灯泡的电功率”实验中,已知小灯泡的额定电压为,正常工作时的电阻约为。现有器材:电源(电压为,保持不变),电流表,电压表,开关、导线若干,另有两种规格的滑动变阻器可供选择:(50Ω、2A)、(10Ω、1A)。请完成下列问题:
(1)本次实验中应选择的滑动变阻器是________(选填或);
(2)某同学连接成了如图甲所示的电路,该电路中存在一处连接错误,只要改接一根导线就可以使电路连接正确,请你把接错的那一根导线找出来打上“×”,再用笔画线代替导线画出正确的连接;
(3)电路正确连接后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片到某一位置,电压表示数如图乙;要测量小灯泡的额定功率,此时应将滑片P向________(选填“A”或“B”)端移动;
(4)实验小组多次改变滑动变阻器滑片的位置,并根据实验数据画出了小灯泡的关系图像如图丙所示。由图像可知:小灯泡的额定电功率________;小灯泡的实际功率随实际电压的降低而________(选填“增大、减小”或“不变”)。
(5)实验过程中,某小组的同学将所测得相关数据和现象记录如下表:
物理量次数
电压
电流
灯泡亮度
灯泡实际电功率
灯泡电功率的平均值
1
0.5
0.18
不亮
2
1
0.2
发暗光
3
2
0.3
发较亮光
4
2.5
0.32
正常发光
5
2.8
0.34
发光强烈
表格中有一处设计不合理,请指出不合理的设计是________;分析表中数据还发现灯丝电阻跟________有关。
【答案】(1)
(2) (3)A
(4) ①. 0.5 ②. 减小
(5) ①. 求灯泡功率的平均值 ②. 温度
【解析】
【小问1详解】
已知小灯泡的额定电压为2.5V,正常工作时的电阻约为12Ω,由欧姆定律可知灯的额定电流约为
因电源电压为6V,由串联电路的电压规律可知,此时滑动变阻器两端的电压为
由欧姆定律可得,此时滑动变阻器接入电路中的阻值为
可知滑动变阻器的最大阻值应大于等于17.5Ω,故可知应选择R1。
【小问2详解】
原电路中,灯泡与电流表并联,电压表串联在电路中是错误的,为了测量灯泡的额定功率,应让电流表与灯泡串联,电压表与灯泡并联,改正后如图所示:
【小问3详解】
由图乙可知,电压表选用小量程,分度值为0.1V,故电压表示数为1.2V。因小灯泡的额定电压为2.5V,所以应增加小灯泡两端的电压,减小滑动变阻器的电压,根据串联电路电阻等比例分压可知,要减小滑动变阻器接入电路中的电阻,所以,应将滑片P向A端移动。
【小问4详解】
[1]由图丙可知,当小灯泡两端电压为U额=2.5V时,小灯泡的额定电流为I额=0.2A,所以小灯泡的额定电功率为
[2]由图丙可知,小灯泡两端的实际电压降低时,流过小灯泡的电流减小,故由P=UI可知小灯泡的实际功率随实际电压的降低而减小。
【小问5详解】
[1]因为灯泡在不同电压下功率不同,因此计算功率的平均值是没有意义的,故表格设计不合理。
[2]由表中数据可知,当灯泡两端电压增大时,通过灯泡的电流也增大,根据P=UI可知,灯泡的功率变大,温度升高,灯泡的电阻随温度的升高而增大。
21. 如图是探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置,两个透明容器中密封着初温、质量相同的空气。
(1)实验中通过观察U形管中液面的____________________来反映电阻丝产生热量的多少。
(2)图甲装置是为了探究电流产生的热量与____________________大小的关系。
(3)在图乙装置右侧容器的外部并联一个的电阻是为了____________________(选填“分压”或“分流”)。分析图乙装置的实验现象,可以得出结论:____________________。
(4)某小组在利用图乙装置进行实验时,发现左右两侧U形管液面高度差相同,与其他小组的实验现象都不同,经检查装置气密性良好,则该小组可能存在的电路故障是____________________。
【答案】(1)高度差 (2)电阻
(3) ①. 分流 ②. 在导体的电阻和通电时间相同时,通过导体的电流越大,产生的热量越多
(4)电阻断路
【解析】
【小问1详解】
实验中,运用转换法通过观察U形管液面的高度差来反映电阻产生热量的多少,即U形管液面的高度差越大,表示电阻产生热量越多,容器内空气温度越高。
【小问2详解】
图甲装置将两段阻值不同的电阻丝串联,电流相等,电阻不等,根据控制变量法,是为了探究电流产生的热量与电阻大小的关系。
【小问3详解】
[1]图乙装置是用来探究热量与电流的关系,根据控制变量法,需使电阻相等,电流不等,右侧容器的外部并联一个电阻是为了分流,使经过R1R2电流不等。
[2]如图乙装置,经过R1的电流为干路电流,比经过R2电流大,相同时间,产生热量更多,因此可得结论:在导体的电阻和通电时间相同时,通过导体的电流越大,产生的热量越多。
【小问4详解】
利用图乙装置进行实验时,经检查装置气密性良好,发现左右两侧U形管液面高度差相同,原因是R1R2相同时间产生热量相同,即经过R1R2的电流相等,则R3没有流分,因此可能是R3断路了。
五、综合应用题(本题共3小题,共22分)
22. 可燃冰是一种新型能源,它是水和天然气在高压低温情况下形成的类冰状结晶物质,主要成分是甲烷,其开采是世界难题,我国可燃冰已试采成功,技术处于世界领先,用燃气锅炉烧水时,把质量为250kg,初温为20℃的水加热到100℃,共燃烧了天然气,已知水的比热容,天然气的热值,可燃冰的热值为同体积天然气的160倍,求:
(1)水吸收的热量;
(2)燃气锅炉烧水时的效率;(精确到1%)
(3)若要使水吸收同样多的热量,且锅炉效率不变,需要燃烧多少的可燃冰。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
水温度变化 为
水吸收的热量为
【小问2详解】
的天然气完全燃烧放出的热量为
燃气锅炉烧水时的效率为
【小问3详解】
可燃冰热值为
使水吸收同样多的热量,且锅炉效率不变,换用可燃冰,需放出的总热量仍为,则燃烧可燃冰的体积为
23. 电热加湿器靠电流的热效应工作。某种家用电热加湿器相关参数、外形、电路简化图如图所示。电热器的电热丝浸没在加热仓的水中产生热量,使加热仓中的水沸腾变成水蒸气喷出,增加环境湿度。当加热仓中的水减少到一定程度时,自动阀门智能打开,水由储水箱进入到加热仓中。
工作电压220V
工作频率50Hz
最大运行功率40W
储水箱容量2.4L
尺寸高315mm,底部直径168mm
满水工作时间高气雾量10h,低气雾量24h
(1)当气雾调节器R2的滑片移到最左边时,加湿器以最大运行功率工作,求电热丝R1的电阻值。
(2)用最大运行功率工作,经过5min,水沸腾产生蒸气,求电流产生的热量。
(3)当滑片移到最右端时,气雾调节器R2的阻值为990Ω,加湿器以最低气雾量工作,求此时电热丝R1的电功率是多少瓦?
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
当气雾调节器R2的滑片移到最左边时,滑动变阻器接入电路的电阻为0,此时只有电热丝R1工作,电路中的功率最大。根据电功率公式可得,电热丝R1的电阻值为
【小问2详解】
加湿器以最大运行功率工作时,电流产生的热量等于消耗的电能。工作时间为5min。电流产生的热量为
【小问3详解】
当滑片移到最右端时,电热丝R1与气雾调节器R2串联,R2的阻值为990Ω。电路的总电阻
根据欧姆定律,电路中的电流为
此时电热丝R1的电功率
24. 在跨学科实践课上,某小组开展了油电混合动力汽车的项目化学习活动,下面是该小组同学交流的实践过程,请帮助完成以下内容。
【项目分解】
(1)研究油电混合动力汽车的动力原理
(2)研究汽车油量测量装置的电学原理
【项目实施】
(1)研究油电混合动力汽车的动力原理
如图甲是一款混合动力汽车,靠燃油作为总能量来源,它采用传统的汽油机和电动机作为动力源工作时,汽油机和电动机动力可互补。当车辆快速行驶或蓄电池储存电能过低时,只有内燃机工作,既向车轮输出能量,又给蓄电池充电。当司机踩制动时,相当于切断动力,车辆在减速滑行时利用机械装置把驱动电机转变为发电机给蓄电池充电,回收部分机械能,使它同时具有节能和低排放等特点。电池组工作电压为,电池的容量约为。
①如图乙所示,用力将活塞迅速下压,筒内脱脂棉燃烧,该过程能量转化的特点与汽油机的________冲程能量转化相同;
②图丙是汽车的动力组成及原理示意图,下列说法正确的是________;
a、电动机在提供动力过程中将电能转化为机械能
b、电池组充满电后储存的电能为,充电时化学能转化为电能
(2)研究汽车油量测量装置的电学原理
如图丁所示是该小组设计的汽车测定油箱内油量装置的模拟电路,其中是滑动变阻器的电阻片,滑动变阻器的滑片跟滑杆连接,滑杆可以绕固定轴转动,另一端固定着一个浮标,油箱中的油量通过油量表示数反映。
此电路中电阻的作用是________________;
②图中已画出部分电路,请在图中完成电路的设计(1、2、3、4为接线柱)________________;要求:当油箱中的油用完时,油量表(电压表)的示数为零;油量越多,电压表示数越大。
【项目拓展】
(3)当汽车行驶的过程中,消耗了燃油,发动机和驱动电机共同为汽车提供动力,汽车行驶过程中受到的平均阻力为;燃油燃烧放出的热量部分用于驱动汽车行驶和对蓄电池充电,整个过程中蓄电池多储存的电能。假设燃油在发动机气缸内完全燃烧,。该油电混合动力汽车在上述过程中,完全燃烧燃油产生的热量为________J,汽油发动机的效率为________%。
【答案】(1) ①. 压缩 ②. a
(2) ①. 保护电路 ②.
(3) ①. ②. 36
【解析】
【小问1详解】
[1]如图乙所示,用力将活塞迅速下压,筒内脱脂棉燃烧,机械能转化为内能,该过程能量转化的特点与汽油机的压缩冲程能量转化相同。
[2]a.电动机的工作过程中将电能转化为机械能,故a正确;
b.电池组充满电后储存的电能为
充电时电能转化为化学能,故b错误。
故选a。
【小问2详解】
[1]滑动变阻器和定值电阻串联接入电路,滑动变阻器接入电路的电阻过小时,通过电路的电流较大,电阻R0的作用是保护电路。
[2]当油箱中的油用完时,滑动变阻器接入电路的电阻为0,油量表(电压表)的示数为零,则电压表与滑动变阻器并联接入电路,如下图
【小问3详解】
[1]完全燃烧0.18kg燃油产生的热量
[2]发动机为汽车提供部分动力的能量
发动机对蓄电池充电的能量,发动机用来做有用功的能量
汽油发动机的效率为
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