精品解析:辽宁省朝阳市建平县2025-2026学年九年级上学期期末物理试卷
2026-01-18
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内容正文:
2025~2026学年度第一学期期末检测九年级物理试卷
一、选择题(本题共9小题,每题2分,共18分。其中1~6小题为单选题;7~9小题为多选题,漏选得1分,错选不得分)
1. 下列数据中,最接近实际情况的是( )
A. 一台家用空调正常工作时的电功率约为 B. 通过家用电冰箱的电流约为
C. 教室电脑的功率约为 D. 一节新干电池的电压为
2. 如图所示,在常温干燥的情况下,下列物品不容易导电的是( )
A. 橡皮
B. 铝箔纸
C. 石墨铅笔芯
D. 钢尺
3. 志愿者小李在关爱老人的社会实践活动中,为社区的空巢老人蒸花卷。关于蒸花卷的物理现象,下列说法正确的是( )
A. 用手捏一下蒸熟的花卷,花卷变瘪了,说明分子间有空隙
B. 蒸熟的花卷粘在笼布上,是由于分子间存在引力
C. 热腾腾的“白气”弥漫说明分子在不停地做无规则运动
D. “蒸”是利用了做功的方式改变花卷的内能
4. 关于电功、电能、电热和电功率,下列说法中正确的是( )
A. 对所有用电器来说,电流做功的多少等于用电器消耗电能的多少
B. 电视机消耗电能的多少等于电视机中产生电热的多少
C. 某用电器的电功率越大,它消耗的电能越多
D. 电流产生热量相同的用电器,消耗的电能一定相同
5. 如图所示,电源两端电压保持不变,闭合开关,滑动变阻器的滑片向右移动时,下列说法正确的是( )
A. 电流表A的示数不变,电压表的示数变小 B. 电压表的示数变小,电压表的示数变大
C. 电流表A的示数变小,电阻的电功率变小 D. 电压表的示数与电流表A的示数的比值变小
6. 如图所示的电路中,电源电压保持不变,已知R1∶R2=2∶1,则下列说法正确的是( )
A. 通过R1、R2的电流之比为2∶1 B. 电流表A1、A2的示数之比为3∶2
C. 电流表A1、A2的示数之比为2∶3 D. 电阻R1、R2电功率之比为2∶1
注意:第7∼9题中,每题至少有两个选项正确。
7. 如图所示,有一种“感应发光冰块”,是由电子元件组成的发光冰块,可放置于各类饮品中增添气氛,其内部电子元件有:液体感应器(即“感应发光冰块”入水即亮)、纽扣电池和LED(发光二极管)灯泡,将其放入水中后将自动发亮。它还可以放入冰箱内冷冻后,再放入饮料内,从而降低饮料的温度。下列关于“感应发光冰块”说法正确的是( )
A. 液体感应器相当于该电路中的开关 B. 发光冰块中纽扣电池供电时将电能转化为化学能
C. LED灯泡具有单向导电性 D. 放入饮料内的发光冰块内部的电路处于断路状态
8. 某并联电路中的一部分如图所示,当开关闭合电路接通后,电流表的示数是,通过导线的电流是0.8A。下列有关说法正确的是( )
A. 电流表的左端为正接线柱
B. 若导线中的电流方向是从流向,则通过的电流是,方向是从到
C. 若导线中的电流方向是从流向,则通过的电流是,方向是从到
D. 电流表不可能在干路上
9. 如图所示,电源电压恒为,电压表的量程为,电流表的量程为,滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”,小灯泡L标有“2.5V 1.25W”的字样(灯丝电阻不变)。在保证电路安全的情况下,移动滑动变阻器滑片,下列说法正确的是( )
A. 电压表的变化范围是
B. 滑动变阻器连入电路的阻值的变化范围是
C. 小灯泡的实际电功率的变化范围是
D. 电路消耗总功率的变化范围是
二、填空题(本大题共6小题,每空1分,共12分)
10. 《庄子·天下》中有下列论述:“一尺之棰,日取其半,万世不竭。”其意为物质是无限可分的。常见的物质是由________、原子等构成的,我们________(选填“能”或“不能”)用眼睛直接观察到分子。
11. 下面的表格是2024年12月12日沈阳、大连两个城市的天气预报情况,根据所学的物理知识和对天气方面的了解,可判断出城市________是沈阳。物体温度越________,分子运动越剧烈。
2024年12月12日
城市甲
阵雨转阴0℃ - 4℃
城市乙
晴-15℃ - 1℃
12. 如图所示,若要使小灯泡和电铃串联,应只闭合开关________;若只闭合开关,则能工作的是________(选填“小灯泡”或“电铃”)。
13. 汽油机是热机的一种,工作时将________能转化为机械能,一台单缸四冲程汽油机,飞轮转速为3000转/分,该汽油机1s对外做功________次。
14. 试卷在印刷厂“诞生”时,由于_________现象会使印刷机积累大量电荷,为避免出现火花放电,工人会将机器接地。当自由电子从机器流向大地时,电流方向是_________(选填“从机器到大地”或“从大地到机器”)。
15. 在保证灯泡安全的前提下,将“6V 3W”的灯L1和“6V 6W”的灯L2组成串联电路,并使其中一个小灯泡正常发光。则电源电压为______V,电路的总功率为______W。(小灯泡电阻不变)
三、作图题(本大题共2小题,16题2分,17题2分,共4分)
16. 如图甲是利用电位器调节亮度的台灯,如图乙是电位器的内部结构示意图,a、b、c是电位器的三个接线柱,起到调节的作用。请在丙图中用笔画线代替导线,将亮度可调台灯(螺口灯泡)接入电路,要求顺时针旋转旋钮时灯泡变亮。
17. 如图,小华想对卫生间内的换气扇和照明灯的电路进行改造:控制电路的有两个开关,换气扇工作时照明灯一定发光,将照明灯和换气扇符号接入电路,换气扇用符号 表示。
四、实验探究题(本大题共4小题,18题6分,19题6分,20题6分,21题6分,每空1分,共24分)
18. 如图甲、乙、丙所示分别为探究不同物质吸热升温现象、比较不同燃料燃烧时放出的热量、探究电流的热效应的实验装置。
(1)如图甲所示,实验前保证了沙子和水的初温与________都相等,相同热源加热相同的时间,通过比较沙子和水________来比较物体吸热本领的大小;
(2)如图乙所示实验中,通过水的质量、升高的温度和燃料的质量来计算燃料的热值,这种方法计算出的热值与真实值相比偏小,原因是________________;
(3)如图丙所示,在探究“电流通过导体时产生的热量与电阻大小的关系”时,将两电阻串联的目的是控制________和________。
(4)甲、乙、丙三个实验中,实验________(选填“甲”“乙”或“丙”)是利用加热时间的长短来反映吸收热量的多少的。
19. 在“探究串联电路的电压规律”实验中:
UAB/V
UBC/V
UAC/V
2.4
1.4
3.8
(1)闭合开关,发现电压表示数为零,则故障原因可能是L1____或L2______;
(2)排除故障后,测L2两端电压时,为了节省时间将电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上,这样的方法不能测出L2两端的电压,原因是________________;
(3)正确测出AB、BC、AC间的电压,记录在上面的表格中,由表中数据得出:串联电路总电压等于各用电器两端电压之和。通过分析可知,该实验在设计方案上存在的主要不足之处是_______________,改进方法是__________________。;
(4)实验中,闭合开关S后,若发现灯L2比L1更亮,猜想“可能是L2更加靠近电源正极”的原因,想要验证猜想是否正确,最简单的实验操作是_______________。
20. 小玉同学在“探究电流与电压和电阻的关系”实验中,选用器材如下:电压为4.5V的电源、阻值为的滑动变阻器、电流表、电压表、开关、、、、的定值电阻各一个、导线若干。
(1)如图甲是小玉连接的实验电路,检查时发现有一根导线接错,请在这根导线上打“×”,并画出正确的接法,且导线不交叉;
(2)在探究电流与电压的关系时:
①多次改变滑片的位置,测出了多组实验数据,记录表格如表;
电压
1.0
1.4
2.0
2.4
2.8
电流
0.1
0.14
0.20
0.24
0.28
②分析表格中的实验数据得出结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成______;
(3)在探究电流与电阻的关系时:
①保持定值电阻两端电压不变,将电阻换成电阻,需要将滑动变阻器滑片向______端滑动;
②选择的定值电阻分别为、、、,为了使这四个电阻分别接入电路都能完成实验,应控制电阻两端不变的电压不低于______;
(4)实验结束后,某同学设计了如图乙所示的电路来测量未知电阻的阻值。电源电压未知,只有一个电流表,定值电阻的阻值已知。实验步骤如下:
①先闭合开关,读出电流表示数为;
②再闭合开关,读出电流表示数为;
③则待测电阻______。
21. 实验小组用“伏安法”测量电阻:
(1)小明连接完电路后,闭合开关前发现电流表指针位于“0”刻度线的左侧,这时候所需要的操作是_______;
(2)故障排除后进行实验,闭合开关,移动滑片至某位置,电压表示数为,电流表示数如图(b)所示,则的阻值为________,移动滑动变阻器的滑片,进行多次测量的目的是______;
(3)小红用额定电压为的小灯泡替换电阻接入电路,继续测量小灯泡的电功率,闭合开关,调节滑动变阻器滑片,记下多组对应电压表和电流表的示数,并绘制成图(c)所示的I-U图像,小灯泡的额定功率是________W;根据(c)图像信息,发现与的关系不成正比,原因是_______;
(4)实验结束,小刚由于操作失误,在未断开开关的情况下,直接将亮着的小灯泡从灯座上取下,电压表的示数将如何变化:______。
五、综合应用题(本大题共3小题,22题8分,23题8分,24题6分,共22分)
22. 九一班开展“节约一度电”主题活动。请你和他们一起,完成以下活动内容。
(1)某型号洗衣机的洗涤功率为250W,完成一次洗涤的时间为30min,则一度电可供该洗衣机完成几次洗涤?
(2)若自来水的温度为,某电热水器的电加热效率为70%,则一度电可使该电热水器将多少千克的自来水加热至?
(3)完全燃烧标准煤释放的热量转化成电能的效率为30%,那么节约一度电就相应的节约了多少千克煤?(煤的热值是3×107J/kg)?
23. 如图所示,电源电压恒为6V,小灯泡L标有“4V 1.6W”字样且灯丝电阻不变,定值电阻R0=20Ω。求:
(1)小灯泡正常发光的电流值和电阻值;
(2)只闭合开关S1,电压表的示数;
(3)闭合开关S1、S2、S3,将滑动变阻器滑片滑到最右端,电流表示数为0.42A,则滑动变阻器的最大阻值;
(4)只闭合开关S3,小灯泡电功率最小值。
24. 智能家居是以住宅为平台,利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术,将家居生活相关的设备集成起来,构建可集中管理、智能控制的住宅设施管理系统,从而提升家居的安全性、便利性、舒适性,并实现环保节能的居住环境。
(1)如图甲为小明同学家的家庭电路的电路图。在虚线框①②③处安装设备正确顺序是______(只有一个选项正确)
A. 保险丝 总开关 电能表
B. 电能表 总开关 保险丝
C. 总开关 电能表 保险丝
D. 总开关 保险丝 电能表
(2)小明家厨房的抽油烟机安装了探测燃气浓度的探测器,其核心原部件为气敏传感器,当燃气浓度过高时,探测器就会被触发,对外发出声光报警信号,同时可以自动启动排风设备,保证安全。气敏电阻是由______(选填“半导体”或“超导”)材料制成的。
(3)家庭电路中进户线的末端部分甲和乙可以______(只有一个选项正确)
A. 连入到邻居家电路 B. 连在一个插座上
C. 连在一个开关上 D. 直接连到一起
(4)某天晚上小明妈妈在家里做饭时,抽油烟机和照明灯同时工作,将一个电水壶的插头插入图中三孔插座,闭合开关后,电水壶不工作,抽油烟机停止工作,照明灯仍然发光。小明分析是电水壶内部发生了短路,你认为小明的分析是______(选填“正确”或“错误”)的。小明拔下电水壶的插头,用试电笔分别插入插座的左孔和右孔,试电笔氖管均发光,则故障为______。(只有一个选项正确)
A.进户零线断路 B.CE间断路
C.BD间断路 D.DF间断路
(5)小明家中想安装自动控制电灯,当屋内亮度不足时,会自动控制开启灯光。他找到了,电源(电压为18V)、开关、电阻箱(如图乙所示)、光敏电阻各一个,导线若干,设计如图丙所示的控制电路(虚线部分连接照明电路)。
查阅资料后获得光敏电阻的阻值与光照强度的关系表格如下。(其中E是表示光照强度的物理量,单位为cd,E值越大表示光照越强)。
光照强度E/cd
1
2
3
4
5
6
光敏电阻R/
80
50
30
24
20
18
闭合开关S,当控制开关两端电压至少达到启动电压时,就会闭合控制开关,启动照明。家中某个位置的光照强度需要大于4cd,调节电阻箱的阻值为时,光照强度降为4cd刚好启动照明;家中另一位置的光照强度需要大于2cd,保持控制开关两端启动电压不变,应调节电阻箱的阻值阻最大为______。
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2025~2026学年度第一学期期末检测九年级物理试卷
一、选择题(本题共9小题,每题2分,共18分。其中1~6小题为单选题;7~9小题为多选题,漏选得1分,错选不得分)
1. 下列数据中,最接近实际情况的是( )
A. 一台家用空调正常工作时的电功率约为 B. 通过家用电冰箱的电流约为
C. 教室电脑的功率约为 D. 一节新干电池的电压为
【答案】C
【解析】
【详解】A.一台家用空调正常工作时的电功率约为以上,的功率远小于空调的实际功率,故A不符合题意;
B.家用电冰箱的功率约为左右,根据公式计算,通过的电流约为,的电流远大于实际电流,故B不符合题意;
C.教室电脑的功率约为,这个数值与实际情况较为接近,故C符合题意;
D.一节新干电池的电压为,不是干电池的电压,故D不符合题意。
故选C。
2. 如图所示,在常温干燥的情况下,下列物品不容易导电的是( )
A. 橡皮
B. 铝箔纸
C. 石墨铅笔芯
D. 钢尺
【答案】A
【解析】
【详解】容易导电的物体叫做导体,不容易导电的物体叫做绝缘体,橡皮不容易导电是绝缘体,铝箔纸、石墨铅笔芯、钢尺容易导电是导体,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3. 志愿者小李在关爱老人的社会实践活动中,为社区的空巢老人蒸花卷。关于蒸花卷的物理现象,下列说法正确的是( )
A. 用手捏一下蒸熟的花卷,花卷变瘪了,说明分子间有空隙
B. 蒸熟的花卷粘在笼布上,是由于分子间存在引力
C. 热腾腾的“白气”弥漫说明分子在不停地做无规则运动
D. “蒸”是利用了做功的方式改变花卷的内能
【答案】B
【解析】
【详解】A.用手捏花卷变瘪是宏观上花卷内部空气被挤压排出,并非分子间有空隙的体现,分子间空隙是微观现象,故A错误;
B.蒸熟的花卷与笼布接触时,分子间距离较近,分子间存在引力,导致花卷粘在笼布上,故B正确;
C.“白气”是水蒸气液化形成的小水滴,是宏观颗粒,其弥漫是机械运动,分子的无规则运动是微观现象,肉眼不可见,故C错误;
D.“蒸”的过程中,水蒸气的热量通过热传递转移给花卷,使花卷内能增加,并不是利用了做功的方式改变花卷的内能,故D错误。
故选B。
4. 关于电功、电能、电热和电功率,下列说法中正确的是( )
A. 对所有用电器来说,电流做功的多少等于用电器消耗电能的多少
B. 电视机消耗电能的多少等于电视机中产生电热的多少
C. 某用电器的电功率越大,它消耗的电能越多
D. 电流产生热量相同的用电器,消耗的电能一定相同
【答案】A
【解析】
【详解】A.电流做功的过程就是用电器消耗电能的过程,电流做了多少功,用电器就消耗了多少电能,故A正确;
B.电视机工作时,电能主要转化为光能、声能等其他形式的能,只有少量转化为电热,因此消耗的电能远大于产生的电热,故B错误;
C.用电器消耗的电能由电功率和通电时间共同决定,公式为,电功率大的用电器,若通电时间很短,消耗的电能也可能很少,故C错误;
D.不同用电器的能量转化情况不同,例如电暖器电能几乎全部转化为电热,而电风扇电能主要转化为机械能,只有少量转化为电热,因此电流产生热量相同时,消耗的电能不一定相同,故D错误。
故选A。
5. 如图所示,电源两端电压保持不变,闭合开关,滑动变阻器的滑片向右移动时,下列说法正确的是( )
A. 电流表A的示数不变,电压表的示数变小 B. 电压表的示数变小,电压表的示数变大
C. 电流表A的示数变小,电阻的电功率变小 D. 电压表的示数与电流表A的示数的比值变小
【答案】C
【解析】
【详解】ABC.由电路图知,定值电阻与滑动变阻器串联在电路中。当滑动变阻器的滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路中的阻值变大,那么,电路的总电阻变大。根据欧姆定律可知,当总电压不变时,总电阻变大,电路中的电流变小,即电流表A的示数变小。通过分析电路图可知,电压表测总电压,电源电压保持不变,故其示数保持不变;再通过分析电路图可知,测量定值电阻两端的电压,根据可知,的阻值不变时,通过的电流变小,它两端的电压也变小,即电压表的示数变小。根据可知,的阻值不变时,通过的电流变小,它的电功率也变小,故AB错误,C正确;
D.电压表的示数不变,电流表A的示数变小,两者的比值等于电路的总电阻,总电阻变大,所以两者的比值变大,故D错误。
故选C。
6. 如图所示的电路中,电源电压保持不变,已知R1∶R2=2∶1,则下列说法正确的是( )
A. 通过R1、R2的电流之比为2∶1 B. 电流表A1、A2的示数之比为3∶2
C. 电流表A1、A2的示数之比为2∶3 D. 电阻R1、R2电功率之比为2∶1
【答案】B
【解析】
【详解】A.如图所示,R1与R2并联,电流表A1测干路电流,A2测流过R2的电流。已知R1∶R2=2∶1,根据并联电路分流规律可知,通过R1、R2的电流之比为,故A错误;
BC.电流表A1、A2的示数之比为 ,故B正确,C错误;
D.R1与R2并联,R1与R2两端电压相等,根据可知,电阻R1、R2电功率之比,故D错误。
故选B。
注意:第7∼9题中,每题至少有两个选项正确。
7. 如图所示,有一种“感应发光冰块”,是由电子元件组成的发光冰块,可放置于各类饮品中增添气氛,其内部电子元件有:液体感应器(即“感应发光冰块”入水即亮)、纽扣电池和LED(发光二极管)灯泡,将其放入水中后将自动发亮。它还可以放入冰箱内冷冻后,再放入饮料内,从而降低饮料的温度。下列关于“感应发光冰块”说法正确的是( )
A. 液体感应器相当于该电路中的开关 B. 发光冰块中纽扣电池供电时将电能转化为化学能
C. LED灯泡具有单向导电性 D. 放入饮料内的发光冰块内部的电路处于断路状态
【答案】AC
【解析】
【详解】A.液体感应器为触水式开关,控制电路的通断,是电路中的开关,故A正确;
B.发光冰块中纽扣电池供电时是将化学能转化为电能,不是将电能转化为化学能,故B错误;
C.LED灯泡是发光二极管,发光二极管具有单向导电性,故C正确;
D.冰块放饮料中后,灯泡发光,说明电路处于通路状态,故D错误。
故选AC。
8. 某并联电路中的一部分如图所示,当开关闭合电路接通后,电流表的示数是,通过导线的电流是0.8A。下列有关说法正确的是( )
A. 电流表的左端为正接线柱
B. 若导线中的电流方向是从流向,则通过的电流是,方向是从到
C. 若导线中的电流方向是从流向,则通过的电流是,方向是从到
D. 电流表不可能在干路上
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.电流表的接线规则是“电流从正接线柱流入、负接线柱流出”,电流表有示数,正常工作,图中电流表左端标注“+”,因此左端为正接线柱,故A正确;
B.导线中的电流是0.8A,电流表的示数是0.3A,若导线中的电流方向是从流向,电路图为并联电路的某一部分,则导线和电流表位于两支路中,导线位于干路中,导线中的电流方向是从到;根据并联电路中电流的特点,通过导线的电流
故B错误;
C.已知导线中的电流大于电流表的示数,电路图为并联电路的某一部分,若导线中的电流方向是从流向,则导线和电流表位于两支路中,导线位于干路中,导线中的电流方向是从到,根据并联电路中电流的特点,通过导线的电流
故C正确;
D.导线中的电流大于电流表的示数,根据并联电路中电流的特点可知,电流表不可能位于干路上,故D正确。
故选ACD。
9. 如图所示,电源电压恒为,电压表的量程为,电流表的量程为,滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”,小灯泡L标有“2.5V 1.25W”的字样(灯丝电阻不变)。在保证电路安全的情况下,移动滑动变阻器滑片,下列说法正确的是( )
A. 电压表的变化范围是
B. 滑动变阻器连入电路的阻值的变化范围是
C. 小灯泡的实际电功率的变化范围是
D. 电路消耗总功率的变化范围是
【答案】ABC
【解析】
【详解】AB.小灯泡L标有“2.5V 1.25W”的字样,则灯泡的阻值为
由图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端电压。电压表的量程为,则滑动变阻器两端的最大电压为3V,灯泡两端电压为
根据串联分压知识可知,当滑动变阻器的阻值最大时,分压最大。此时滑动变阻器接入电路的阻值最大时,电路中电阻与电压的关系可表示为
即
解得。
电流表的量程为,灯泡的额定电流为,则电路中允许通过的最大电流为0.5A,根据欧姆定律可知,此时电路中的总电阻最小,即滑动变阻器接入电路的阻值最小。此时电路中的总电阻为
则滑动变阻器接入电路的最小阻值为
此时滑动变阻器两端的电压为
即电压表示数最小为1.5V。
综上所述,滑动变阻器连入电路的阻值的变化范围是,电压表的变化范围是,故AB正确。
C.根据欧姆定律可知,电路中阻值最大时,通过灯泡的电流最小,为
则小灯泡的最小实际功率为
小灯泡的最大实际功率为
则小灯泡的实际电功率的变化范围是,故C正确;
D.电路消耗的最大总功率为
电路消耗的最小总功率为
则电路消耗总功率的变化范围是0.8W~2W,故D错误。
故选ABC。
二、填空题(本大题共6小题,每空1分,共12分)
10. 《庄子·天下》中有下列论述:“一尺之棰,日取其半,万世不竭。”其意为物质是无限可分的。常见的物质是由________、原子等构成的,我们________(选填“能”或“不能”)用眼睛直接观察到分子。
【答案】 ①. 分子 ②. 不能
【解析】
【详解】[1]常见的物质是由分子、原子等构成的。
[2]分子十分微小,远小于人眼的分辨范围,因此我们不能用眼睛直接观察到分子。
11. 下面的表格是2024年12月12日沈阳、大连两个城市的天气预报情况,根据所学的物理知识和对天气方面的了解,可判断出城市________是沈阳。物体温度越________,分子运动越剧烈。
2024年12月12日
城市甲
阵雨转阴0℃ - 4℃
城市乙
晴-15℃ - 1℃
【答案】 ①. 乙 ②. 高
【解析】
【详解】[1]沿海地区水多,水的比热容较大,白天,相同质量的水和沙石相比,在吸收相同的热量时,水的温度升高得少;夜晚,在放出相同的热量时,水的温度降低得少;所以,沿海地区昼夜的温差小,则内陆地区昼夜的温差大;由表知,城市甲的昼夜温差小,所以甲是沿海城市即大连,乙是沈阳。
[2]分子的热运动与温度有关,物体温度越高,分子运动越剧烈。
12. 如图所示,若要使小灯泡和电铃串联,应只闭合开关________;若只闭合开关,则能工作的是________(选填“小灯泡”或“电铃”)。
【答案】 ①. ②. 小灯泡
【解析】
【详解】[1][2]要使小灯泡和电铃串联,根据串联电路的特点,电流需依次经过小灯泡和电铃,由电路图可知,只闭合开关S时,满足串联要求。只闭合时,电铃所在支路未接通,仅小灯泡工作;只闭合时,小灯泡所在支路未接通,仅电铃工作。
13. 汽油机是热机的一种,工作时将________能转化为机械能,一台单缸四冲程汽油机,飞轮转速为3000转/分,该汽油机1s对外做功________次。
【答案】 ①. 内 ②. 25
【解析】
【详解】[1]汽油机是热机的一种,工作时消耗燃料燃烧产生的内能转化为机械能。
[2]一台单缸四冲程汽油机工作时,若飞轮转速为3000转/分,即每秒转圈,飞轮转两圈对外做功一次,该汽油机活塞1s对外做功次。
14. 试卷在印刷厂“诞生”时,由于_________现象会使印刷机积累大量电荷,为避免出现火花放电,工人会将机器接地。当自由电子从机器流向大地时,电流方向是_________(选填“从机器到大地”或“从大地到机器”)。
【答案】 ①. 摩擦起电(静电) ②. 从大地到机器
【解析】
【详解】[1]试卷在印刷厂“诞生”时,在印刷试卷时,试卷和机器相互摩擦,摩擦会产生电荷,会使印刷机积累大量电荷,为避免出现火花放电,工人会将机器接地。
[2]当自由电子从机器流向大地时,由于电子带负电荷,负电荷定向移动的方向与电流方向相反,电流方向是从大地到机器。
15. 在保证灯泡安全的前提下,将“6V 3W”的灯L1和“6V 6W”的灯L2组成串联电路,并使其中一个小灯泡正常发光。则电源电压为______V,电路的总功率为______W。(小灯泡电阻不变)
【答案】 ①. 9 ②. 4.5
【解析】
【详解】[1][2]由P=UI得,灯L1正常工作时的电流是
灯L2正常工作时的电流是
由串联电路的特点知,两灯的电流相等,故电路电流不应超过0.5A,所以小灯泡L1可以正常发光。由得,灯L1的电阻是
L2的电阻是
总电阻是
R总=R1+R2=12Ω+6Ω=18Ω
电源电压是
U=I1R总=0.5A×18Ω=9V
电路的总功率是
P =UI1=9V×0.5A=4.5W
三、作图题(本大题共2小题,16题2分,17题2分,共4分)
16. 如图甲是利用电位器调节亮度的台灯,如图乙是电位器的内部结构示意图,a、b、c是电位器的三个接线柱,起到调节的作用。请在丙图中用笔画线代替导线,将亮度可调台灯(螺口灯泡)接入电路,要求顺时针旋转旋钮时灯泡变亮。
【答案】
【解析】
【详解】若顺时针旋转旋钮时灯泡发光变亮,说明电路中电流变大,需要将左边两个接线柱接入电路;为了安全,调光开关要接在火线与灯之间,如图
17. 如图,小华想对卫生间内的换气扇和照明灯的电路进行改造:控制电路的有两个开关,换气扇工作时照明灯一定发光,将照明灯和换气扇符号接入电路,换气扇用符号 表示。
【答案】
【解析】
【详解】换气扇工作时照明灯一定发光,照明灯发光时换气扇可以不工作,说明它们的连接方式是并联,开关S1控制整个电路,开关S2控制换气扇,如下图所示:
四、实验探究题(本大题共4小题,18题6分,19题6分,20题6分,21题6分,每空1分,共24分)
18. 如图甲、乙、丙所示分别为探究不同物质吸热升温现象、比较不同燃料燃烧时放出的热量、探究电流的热效应的实验装置。
(1)如图甲所示,实验前保证了沙子和水的初温与________都相等,相同热源加热相同的时间,通过比较沙子和水________来比较物体吸热本领的大小;
(2)如图乙所示实验中,通过水的质量、升高的温度和燃料的质量来计算燃料的热值,这种方法计算出的热值与真实值相比偏小,原因是________________;
(3)如图丙所示,在探究“电流通过导体时产生的热量与电阻大小的关系”时,将两电阻串联的目的是控制________和________。
(4)甲、乙、丙三个实验中,实验________(选填“甲”“乙”或“丙”)是利用加热时间的长短来反映吸收热量的多少的。
【答案】(1) ①. 质量 ②. 升高的温度
(2)燃料燃烧过程中会有热量散失到空气中,或者燃料没有完全燃烧,导致水吸收的热量小于燃料完全燃烧放出的热量,根据热值计算公式计算出的热值就会比真实值偏小。
(3) ①. 电流大小 ②. 通电时间
(4)甲
【解析】
【小问1详解】
[1]探究不同物质的吸热本领,需要采用控制变量法,控制两种物质的初温和质量都相等。
[2]相同热源加热相同时间,两种物质吸收的热量相同,通过比较升高的温度来比较吸热本领,升高的温度越小,吸热本领越强。
【小问2详解】
略。
【小问3详解】
[1][2]串联电路中电流处处相等,且两电阻通电时间相同,将两电阻串联的目的是控制电流大小和通电时间相同,从而探究电流产生的热量与电阻大小的关系。
【小问4详解】
甲实验中,相同热源加热时间越长,物质吸收的热量越多,利用加热时间的长短来反映吸收热量的多少;乙实验通过水升高的温度反映燃料放出热量的多少;丙实验通过U形管液面高度差反映电流通过导体时产生热量的多少,因此是实验甲。
19. 在“探究串联电路的电压规律”实验中:
UAB/V
UBC/V
UAC/V
2.4
1.4
3.8
(1)闭合开关,发现电压表示数为零,则故障原因可能是L1____或L2______;
(2)排除故障后,测L2两端电压时,为了节省时间将电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上,这样的方法不能测出L2两端的电压,原因是________________;
(3)正确测出AB、BC、AC间的电压,记录在上面的表格中,由表中数据得出:串联电路总电压等于各用电器两端电压之和。通过分析可知,该实验在设计方案上存在的主要不足之处是_______________,改进方法是__________________。;
(4)实验中,闭合开关S后,若发现灯L2比L1更亮,猜想“可能是L2更加靠近电源正极”的原因,想要验证猜想是否正确,最简单的实验操作是_______________。
【答案】 ①. 短路 ②. 断路 ③. 电压表正负接线柱接反 ④. 实验次数太少 ⑤. 更换不同规格的灯泡重复上述的实验 ⑥. 将两灯位置对调,观察是否更换位置后,更靠近电源正极的L1更这亮。
【解析】
【详解】(1)[1][2]闭合开关,由于短路电阻几乎为0,如果电压表示数为零,可能是测量范围内存在短路,即L1短路,也可能是电压表两接线柱到电源两极存在断路,则故障原因可能是L2断路。
(2)[3] 电压表A端原来是接电源的负极,为负接线柱,将电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上,则A接了电源的正极,会导致电压表正负接线柱接反,这样的方法不能测出L2两端的电压。
(3)[4][5]一次实验得出的结论具有偶然性,为了使实验结论更具普遍性,应更换不同规格的灯泡重复上述的实验,以减小实验的偶然性。
(4)[6]实验中,为验证灯L2比L1更亮的猜想“可能是L2更加靠近电源正极”的原因,最简单的实验操作是将两灯位置对调,观察是否更换位置后,更靠近电源正极的L1更这亮。
20. 小玉同学在“探究电流与电压和电阻的关系”实验中,选用器材如下:电压为4.5V的电源、阻值为的滑动变阻器、电流表、电压表、开关、、、、的定值电阻各一个、导线若干。
(1)如图甲是小玉连接的实验电路,检查时发现有一根导线接错,请在这根导线上打“×”,并画出正确的接法,且导线不交叉;
(2)在探究电流与电压的关系时:
①多次改变滑片的位置,测出了多组实验数据,记录表格如表;
电压
1.0
1.4
2.0
2.4
2.8
电流
0.1
0.14
0.20
0.24
0.28
②分析表格中的实验数据得出结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成______;
(3)在探究电流与电阻的关系时:
①保持定值电阻两端电压不变,将电阻换成电阻,需要将滑动变阻器滑片向______端滑动;
②选择的定值电阻分别为、、、,为了使这四个电阻分别接入电路都能完成实验,应控制电阻两端不变的电压不低于______;
(4)实验结束后,某同学设计了如图乙所示的电路来测量未知电阻的阻值。电源电压未知,只有一个电流表,定值电阻的阻值已知。实验步骤如下:
①先闭合开关,读出电流表示数为;
②再闭合开关,读出电流表示数为;
③则待测电阻______。
【答案】(1) (2)正比
(3) ①. 右 ②. 1.8
(4)
【解析】
【小问1详解】
实验中电流表应与定值电阻串联,电压表与定值电阻并联,作图如下:
【小问2详解】
由表可知,电压扩大几倍,电流也扩大几倍,可得:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
【小问3详解】
[1]将电阻换成电阻,根据串联分压原理,定值电阻两端电压变大,为保持定值电阻两端电压为不变,应增大变阻器的电压,则应将滑动变阻器滑片向右端滑动,增大变阻器的阻值。
[2]将的定值电阻接入电路,变阻器阻值调到最大,根据串联分压原理则有,解得,所以应控制电阻两端不变的电压不低于1.8V。
【小问4详解】
①先闭合开关,单独接入电路,电流表测电路电流,读出电流表示数为;
②再闭合开关,和并联,电流表测干路电流,读出电流表示数为;
③根据并联电流规律,②中的电流为,根据并联分流原理则有,解得。
21. 实验小组用“伏安法”测量电阻:
(1)小明连接完电路后,闭合开关前发现电流表指针位于“0”刻度线的左侧,这时候所需要的操作是_______;
(2)故障排除后进行实验,闭合开关,移动滑片至某位置,电压表示数为,电流表示数如图(b)所示,则的阻值为________,移动滑动变阻器的滑片,进行多次测量的目的是______;
(3)小红用额定电压为的小灯泡替换电阻接入电路,继续测量小灯泡的电功率,闭合开关,调节滑动变阻器滑片,记下多组对应电压表和电流表的示数,并绘制成图(c)所示的I-U图像,小灯泡的额定功率是________W;根据(c)图像信息,发现与的关系不成正比,原因是_______;
(4)实验结束,小刚由于操作失误,在未断开开关的情况下,直接将亮着的小灯泡从灯座上取下,电压表的示数将如何变化:______。
【答案】(1)调零 (2) ①. 10 ②. 求平均值减小误差
(3) ①. 0.5 ②. 灯丝电阻随温度升高变大
(4)变大
【解析】
【小问1详解】
闭合开关前发现电流表指针位于“0”刻度线的左侧,此时没有电流通过电流表,所以需要对电流表进行调零。
【小问2详解】
[1]由图(b)可知,电流表选用的是0~0.6A的测量范围,分度值为0.02A,指针指向0.22A处,因此电流表示数为0.22A。根据欧姆定律,可得此时电阻
[2]移动滑动变阻器的滑片进行多次测量,是为了获得多组电压和电流数据,通过计算得到多个电阻值,再求平均值,从而减小实验误差。
【小问3详解】
[1]由c图可知,当小灯泡的电压为2.5V时,电路中的电流为0.2A,小灯泡的额定功率为
[2]从c图可以看出,随着电压的增大,电流也增大,但电压与电流的比值逐渐变大,即电阻逐渐变大,因为小灯泡发光时,电流越大,灯丝温度越高,灯丝电阻随温度升高而变大。
【小问4详解】
电路为灯泡与滑动变阻器串联,正常工作时电压表测量灯泡两端电压,灯泡两端电压小于电源电压;在未断开开关的情况下,直接将亮着的小灯泡从灯座上取下,小灯泡处发生断路,电压表测量电源电压,故电压表示数变大。
五、综合应用题(本大题共3小题,22题8分,23题8分,24题6分,共22分)
22. 九一班开展“节约一度电”主题活动。请你和他们一起,完成以下活动内容。
(1)某型号洗衣机的洗涤功率为250W,完成一次洗涤的时间为30min,则一度电可供该洗衣机完成几次洗涤?
(2)若自来水的温度为,某电热水器的电加热效率为70%,则一度电可使该电热水器将多少千克的自来水加热至?
(3)完全燃烧标准煤释放的热量转化成电能的效率为30%,那么节约一度电就相应的节约了多少千克煤?(煤的热值是3×107J/kg)?
【答案】(1)8次;(2);(3)0.4kg
【解析】
【详解】解:(1)一度电=1kW•h=3.6×106J,由可知,洗衣机完成一次洗涤消耗的电能为
则一度电可供该洗衣机完成的次数为
(2)由可知,水吸收的热量为
由可知,水的质量为
(3)由可知,完全燃烧标准煤释放的热量为
由可知,煤的质量为
答:(1)一度电可供该洗衣机完成8次洗涤;
(2)一度电可使该电热水器将20千克的自来水加热至;
(3)节约一度电就相应的节约了0.4kg煤。
23. 如图所示,电源电压恒为6V,小灯泡L标有“4V 1.6W”字样且灯丝电阻不变,定值电阻R0=20Ω。求:
(1)小灯泡正常发光的电流值和电阻值;
(2)只闭合开关S1,电压表的示数;
(3)闭合开关S1、S2、S3,将滑动变阻器滑片滑到最右端,电流表示数为0.42A,则滑动变阻器的最大阻值;
(4)只闭合开关S3,小灯泡电功率最小值。
【答案】(1)0.4A,10Ω;(2)2V;(3)50Ω;(4)0.1W
【解析】
【详解】解:(1)根据可知,小灯泡正常发光的电流
小灯泡正常发光的电阻
(2)只闭合开关S1,灯泡和定值电阻串联,电压表测量灯泡两端的电压,灯丝电阻不变,根据欧姆定律可知电路电流
电压表的示数
(3)闭合开关S1、S2、S3,将滑动变阻器滑片滑到最右端,灯泡被短路,定值电阻和滑动变阻器并联,滑动变阻器接入电路的阻值最大,电流表测量干路电流;根据欧姆定律可知,通过定值电阻的电流
根据并联电路的电流特点可知,通过滑动变阻器的电流为
滑动变阻器的最大阻值
(4)只闭合开关S3,灯泡和滑动变阻器串联,根据可知,电路中电流最小时,小灯泡电功率最小;滑动变阻器接入电路的阻值最大时,总电阻最大,电源电压不变,时电路中电流最小,电流最小值为
小灯泡电功率的最小值
答:(1)小灯泡正常发光的电流和电阻分别是0.4A、10Ω;
(2)只闭合开关S1,电压表的示数是2V;
(3)闭合开关S1、S2、S3,将滑动变阻器滑片滑到最右端,电流表示数为0.42A,则滑动变阻器的最大阻值是50Ω;
(4)只闭合开关S3,小灯泡电功率最小是0.1W。
24. 智能家居是以住宅为平台,利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术,将家居生活相关的设备集成起来,构建可集中管理、智能控制的住宅设施管理系统,从而提升家居的安全性、便利性、舒适性,并实现环保节能的居住环境。
(1)如图甲为小明同学家的家庭电路的电路图。在虚线框①②③处安装设备正确顺序是______(只有一个选项正确)
A. 保险丝 总开关 电能表
B. 电能表 总开关 保险丝
C. 总开关 电能表 保险丝
D. 总开关 保险丝 电能表
(2)小明家厨房的抽油烟机安装了探测燃气浓度的探测器,其核心原部件为气敏传感器,当燃气浓度过高时,探测器就会被触发,对外发出声光报警信号,同时可以自动启动排风设备,保证安全。气敏电阻是由______(选填“半导体”或“超导”)材料制成的。
(3)家庭电路中进户线的末端部分甲和乙可以______(只有一个选项正确)
A. 连入到邻居家电路 B. 连在一个插座上
C. 连在一个开关上 D. 直接连到一起
(4)某天晚上小明妈妈在家里做饭时,抽油烟机和照明灯同时工作,将一个电水壶的插头插入图中三孔插座,闭合开关后,电水壶不工作,抽油烟机停止工作,照明灯仍然发光。小明分析是电水壶内部发生了短路,你认为小明的分析是______(选填“正确”或“错误”)的。小明拔下电水壶的插头,用试电笔分别插入插座的左孔和右孔,试电笔氖管均发光,则故障为______。(只有一个选项正确)
A.进户零线断路 B.CE间断路
C.BD间断路 D.DF间断路
(5)小明家中想安装自动控制电灯,当屋内亮度不足时,会自动控制开启灯光。他找到了,电源(电压为18V)、开关、电阻箱(如图乙所示)、光敏电阻各一个,导线若干,设计如图丙所示的控制电路(虚线部分连接照明电路)。
查阅资料后获得光敏电阻的阻值与光照强度的关系表格如下。(其中E是表示光照强度的物理量,单位为cd,E值越大表示光照越强)。
光照强度E/cd
1
2
3
4
5
6
光敏电阻R/
80
50
30
24
20
18
闭合开关S,当控制开关两端电压至少达到启动电压时,就会闭合控制开关,启动照明。家中某个位置的光照强度需要大于4cd,调节电阻箱的阻值为时,光照强度降为4cd刚好启动照明;家中另一位置的光照强度需要大于2cd,保持控制开关两端启动电压不变,应调节电阻箱的阻值阻最大为______。
【答案】(1)A (2)半导体
(3)B (4) ①. 错误 ②. C
(5)62.5
【解析】
【小问1详解】
在家庭电路中,电能表是用来测量消耗电能的仪表,应接在电路的最前端;总开关用来控制整个电路的通断,应接在电能表之后;保险丝能在电路中电流过大时自动熔断,切断电路,起到保护作用,应接在总开关之后。因此,虚线框①②③处安装设备的正确顺序是:保险丝、总开关、电能表。
故选A。
【小问2详解】
气敏电阻是由半导体材料制成的,这种材料具有特殊的电学性质,当外界条件(如温度、光照、气体浓度等)发生变化时,其电阻值也会发生变化。
【小问3详解】
家庭电路中进户线的末端部分甲和乙是火线和零线,它们之间不能连入到邻居家电路,也不能连在一个开关上,更不能直接连到一起(否则会造成短路)。它们应该分别接入家庭电路的火线和零线端,家庭电路中进户线的末端部分甲和乙可以并联插座或用电器。
故选B。
【小问4详解】
[1]如果电水壶内部发生短路,短路电流很大,可能会导致保险丝熔断或空气开关跳闸,从而使得整个电路断电。但在这个情况下,照明灯仍然发光,说明整个电路并没有断电。因此,小明的分析是错误的,电水壶内部并没有发生短路。
[2]小明拔下电水壶的插头,用试电笔分别插入插座的左孔和右孔,试电笔氖管均发光,说明插座的火线正常,但零线可能存在问题。电水壶不工作,抽油烟机停止工作,照明灯仍然发光,说明进户零线到B点是没有断路的,应当是BD间断路。
故选C。
【小问5详解】
闭合开关S,当控制开关两端电压至少达到启动电压时,就会闭合控制开关,启动照明。家中某个位置的光照强度需要大于4cd(对应的光敏电阻为24Ω),调节电阻箱的阻值为30Ω时,光照强度降为4ca刚好启动照明;家中另一位置的光照强度需要大于2cd(对应的光敏电阻为50Ω),保持控制开关两端启动电压不变,应调节电阻箱的阻值阻最大为
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