内容正文:
2025—2026学年九年级上学期期末物理模拟
练习卷(陕西专用)
(共23小题 考试时间:80分钟 试卷满分:80分)
第一部分(选择题共20分)
一、选择题(共10小题,每小题2分,计20分。每小题只有一个选项是符合题意的)
1. 下列用电器中,主要利用电流热效应工作的是( )
A. 电暖器 B. 空调 C. 洗衣机 D. 电冰箱
2. 教室里照明电灯的额定电压为( )
A 1.5V B. 3.7V C. 220V D. 380V
3. 中国的传统美食“糖画”制作技艺是非物质文化遗产。艺人将蔗糖高温熔化成糖浆,再用铜勺舀起,在石板上飞快地浇铸出各种造型或文字(如图)。下列说法正确的是( )
A. 蔗糖熔化前不具有内能
B. 蔗糖熔化过程中,是通过热传递的方式改变糖的内能
C 蔗糖熔化成糖浆后甜香味更浓,说明温度越高,分子运动越缓慢
D. 绘制糖画时,手持勺子末端倾倒糖浆,此时勺子属于省力杠杆
4. 如图所示的电路中,下列说法正确的是( )
A. 闭合、,灯泡和串联
B. 先闭合,再闭合,灯泡变暗
C. 先闭合,再闭合,电流表的示数变大
D. 闭合、,灯泡比亮,则两端的电压比两端的电压大
5. 由欧姆定律公式变形得,对此,下列说法中正确的是( )
A. 加在导体两端的电压越大,则导体的电阻越大
B. 通过导体的电流越小,则导体的电阻越大
C. 导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟通过导体的电流成反比
D. 导体的电阻与导体两端的电压和通过导体的电流无关
6. 下列做法中,符合安全用电原则的是( )
A. 从住宅楼上拉插线板给电动车充电
B. 发现有人触电时,应立即切断电源
C. 用电器着火时,先用水把火浇灭,再切断电源
D. 使用试电笔时用手直接接触试电笔金属笔尖
7. 如图,下列关于电磁现象的表述不正确的是( )
A. 甲图闭合开关,线圈转动,说明磁场对电流有力的作用
B. 乙图给导线通电,导线附近磁针发生偏转,说明电流周围存在磁场
C. 丙图闭合电路的部分导体ab在磁场中上下运动,灵敏电流计指针一定会偏转
D. 丁图用橡胶棒接触验电器金属球,金属箔片张开,说明橡胶棒带电
8. 如图所示,是2025年9月3日东风-61陆基洲际导弹在纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年阅兵式上震撼亮相的场景。该导弹采用新型固体燃料推进发射,所用新型燃料具有能量水平高、力学性能良好等优点。下列有关说法正确的是( )
A. 燃料燃烧时内能转化为化学能
B. 燃料箱燃料减少,燃料的热值变小
C. 导弹加速上升时,其动能和重力势能均增大
D. 导弹飞行时,弹身温度越高,含有的热量越多
9. 如图所示,是小新家安装的电能表。下列说法中正确的是( )
A. 电能表应接在家庭电路总开关与保险盒之间
B. 此时电能表的读数为
C. 小新家总功率为的用电器可以同时使用
D. 若电能表指示灯在内闪烁320次,则用电器的总功率为
10. 如图甲所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S后,将滑动变阻器R的滑片由最右端向最左端移动的过程中,两个电压表与电流表的示数变化关系如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. a是灯泡的图线 B. 灯泡电阻的最小值为5Ω
C. R的最大阻值为20Ω D. 电路的最大功率为1.8W
第二部分(非选择题 共60分)
二、填空与作图题(共6小题,计18分)
11. 非物质文化遗产“茶百戏”,又称“水丹青”,是一种用清水在茶汤悬浮液的表面绘制图案的技艺。如图,是茶艺师傅利用技法调制的一杯茶,调制过程中,茶香四溢,这是________现象,说明了分子在永不停息地做________运动。
12. 我国家庭电路的电压是______V,家中电灯与电视机之间是______联的。若控制电灯的开关接触不良,会导致电路发生______(选填“断路”或“短路”),此时电灯中的电流为零。
13. 为了缓解用眼疲劳,降低近视率,科技小组设计了一款“电加热眼罩”,其内部简化电路如图所示,电源电压恒定不变,通过旋转电位器的旋钮触片P可调节眼罩的温度。温度显示仪是由______(选填“电流表”或“电压表”)改装而成的,电位器是通过改变接入电路中电阻丝的______来改变电阻大小的。为了提高眼罩的加热温度,应______(选填“顺时针”或“逆时针”)旋转旋钮触片P。
14. 如图甲所示是某湿度检测装置电路示意图,电源电压为4.5V,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~3A,的阻值为40Ω,湿敏电阻R的阻值随湿度RH变化的关系如图乙所示。为使湿度表显示的示数随湿度的增大而增大,湿度表应由________(选填“电压表”或“电流表”)改装,电路可测量的最高湿度为________%。若想提高电路可测量的最高湿度,可________(选填“增大”或“减小”)电源电压。
15. 如图甲所示是便携式封口机,工作时利用电流的______效应,使发热电阻温度快速升高,熔化塑料包实现封口。如图乙所示是其原理电路图,封口机的电源电压是3 V,发热电阻R的阻值为1 Ω,闭合开关,则10s内产生______J的热量。若封口时总是把塑料袋烫坏,应将发热电阻换成阻值更______(选填“大”或“小”)的电阻。
16. 完成下列作图题:
(1)如图甲所示为某款带有开关和指示灯的三孔插座,请在图乙中将电路连接完整,要求符合安全用电原则;
(2)闭合开关后,小磁针静止时极的指向如图所示。请在图中用箭头标出两条磁感线的方向,并在括号内标出电源的“+”或“-”极。
三、实验与探究题(共4小题,计22分)
17. 请完成下列填空。
(1)如图甲,把一块玻璃板水平接触水面,然后稍稍用力向上提,观察到弹簧测力计示数大于玻璃板所受的重力,说明分子间存在________。
(2)如图乙,在“探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验中,通过观察________来比较电流通过导体产生热量的多少。
(3)如图丙,在“探究影响导体电阻大小的因素”的实验中,将金属丝A和C分别接在M、N间,目的是探究导体电阻大小与导体________的关系;小明将金属丝A和B分别接M、N之间,目的是探究导体电阻大小与导体________的关系。
18. 如图甲、乙所示,小新用相同的酒精灯分别给初温相同、质量均为的水和煤油加热,以探究水和煤油的吸热能力。
(1)组装图甲装置时,若发现温度计的玻璃泡碰到了烧杯底,应适当将___________(选填“A处向上”或“B处向下”)调整。
(2)实验过程中通过___________(选填“加热时间”或“升高的温度”)来反映两种液体吸收热量的多少。
(3)根据实验数据,小新作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像如图丙,由图像可知,___________(选填“水”或“煤油”)的吸热本领更强;已知水的比热容为,则煤油的比热容为___________。
19. 小新在“探究电流与电压关系”的实验中,连接的电路如图甲所示,电源电压保持3V不变。
(1)检查图甲,发现有一根导线接错,请在这根导线上打“×”,并画出正确接法,且导线不交叉。
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最______(选填“左”或“右”)端。
(3)检查无误后闭合开关,发现电流表无示数,电压表示数接近3V,移动滑动变阻器的滑片,两电表示数均无变化,则电路故障可能是______。
(4)排除故障后,闭合开关,移动滑片,记录数据如下表所示,其中第3次实验时电流表的示数如图乙所示,读数为______A。分析实验数据可得出结论:______。
次数
1
2
3
4
5
电压U/V
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
电流I/A
0.08
0.10
0.14
016
(5)小新发现小明同学画出的图像(如图丙所示)所反映出的规律与自己的不同,请你分析小明实验中可能存在的问题是______。
(6)完成实验后,小新设计了如图丁所示的电路测量未知电阻Rx的阻值,实验步骤如下:(定值电阻的阻值为R0,电源电压恒定不变)
①闭合开关S、S1,此时电流表的示数为I;
②只闭合开关S,此时电流表的示数为I1;
③未知电阻Rx的表达式为Rx=_________(用R0、I、I1表示)。
20. 有一只小灯泡的铭牌上仅能看清“0.5A”的字样,小强为了测量该小灯泡的额定功率,进行了如下实验。
(1)他连接了如图甲所示的电路,闭合开关后移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡不亮,电压表的示数接近3V保持不变,为了排除故障,接下来的操作是________(填字母)。
A. 拧紧开关两端的接线柱 B. 拧紧小灯泡和它两端的接线柱
(2)他测量小灯泡额定功率的实验原理是________(填公式),图甲中_________(填仪器名称)的量程选择不合理。
(3)排除故障后,正确连接电路,使小灯泡正常发光,此时电压表的示数如图乙所示,则小灯泡的电阻为_______Ω,小灯泡的额定功率为________W。
(4)小强对实验进行了拓展,利用如图丙所示的电路,测出了另一只已知额定电流为I1的小灯泡的额定功率,请完成实验步骤:
①闭合开关S1,开关S2连接b,移动滑动变阻器的滑片,使电流表示数为_______;
②保持滑动变阻器的滑片位置不变,开关S2连接a,调节电阻箱的阻值,使电流表示数为I1,读出电阻箱的示数为R0;
③则小灯泡的额定功率表达式 P额=________(用字母表示)。
四、综合题(共3小题,计20分)
21. 如图所示,电源两端的电压为6V恒定不变,当开关S闭合后,电流表的示数为0.5A,电压表的示数为2V。求:
(1)两端电压;
(2)的电阻值。
22. 随着旅游产业的发展,“露营热”自然成为新宠,帐篷、烧烤架、天幕、露营车等户外装备销量激增,如图所示是一套卡式炉和便携燃气罐,它是外出野炊的好帮手,罐内的燃料主要是丁烷。若水壶装入2kg初温为20℃的水,用卡式炉加热过程中消耗了20g的丁烷,已知气压为1个标准大气压,该卡式炉的加热效率为42%,,。求:
(1)燃气罐中剩余燃气热值________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)20g丁烷完全燃烧放出的热量是多少?
(3)加热结束时壶中水的温度是多少?
23. 某品牌电火锅的内部简化电路如图甲所示,额定电压为220V,加热装置由电热丝R1和R2组成(R1、R2的阻值不变),通过控制开关S1和S2可实现高、中、低温三挡的调节,电火锅在工作时先进入高温挡,使锅内火锅汤料的温度快速上升,然后转入中温挡缓慢给锅内火锅汤料加热,当火锅汤料温度升高到一定程度再转入低温挡进行保温。某次电火锅正常工作时的P-t图像如图乙所示。求:
(1)当开关S1闭合,S2接b时,该电火锅处于______(选填“高温”“中温”或“低温”)挡,此时电路中的电流是多少______?
(2)电热丝R2的阻值是多少?
(3)电火锅在0~30min共消耗的电能为多少J?
(4)小明分析图甲电路,发现该电路设计存在安全隐患,请说明:______。小明利用原有电路元件,在不改变三挡位工作功率的情况下重新设计电路,消除了安全隐患。如图丙所示,请将电热丝R1和R2填在合适的虚线框中______。
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2025—2026学年九年级上学期期末物理模拟
练习卷(陕西专用)
(共23小题 考试时间:80分钟 试卷满分:80分)
第一部分(选择题共20分)
一、选择题(共10小题,每小题2分,计20分。每小题只有一个选项是符合题意的)
1. 下列用电器中,主要利用电流热效应工作的是( )
A. 电暖器 B. 空调 C. 洗衣机 D. 电冰箱
【答案】A
【解析】
【详解】A.电暖器工作时,电能转化为内能,是利用电流的热效应工作的,故A符合题意;
B.空调的核心部件是压缩机,工作时主要将电能转化为机械能。虽然其辅助制热功能利用了电流的热效应,但这并非其主要工作原理,故B不符合题意;
C.洗衣机是将电能转化为机械能,不属于利用电流的热效应工作,故C不符合题意;
D.电冰箱主要是利用压缩机做功而降低冰箱内部温度,实质上是电能转化为机械能的应用,没有利用电流的热效应,故D不符合题意。
故选A。
2. 教室里照明电灯的额定电压为( )
A. 1.5V B. 3.7V C. 220V D. 380V
【答案】C
【解析】
【详解】根据生活常识可知,教室电路电压为220V,照明电灯接在教室电路中工作的,故其正常工作的电压值为220V,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
3. 中国的传统美食“糖画”制作技艺是非物质文化遗产。艺人将蔗糖高温熔化成糖浆,再用铜勺舀起,在石板上飞快地浇铸出各种造型或文字(如图)。下列说法正确的是( )
A. 蔗糖熔化前不具有内能
B. 蔗糖熔化过程中,是通过热传递方式改变糖的内能
C. 蔗糖熔化成糖浆后甜香味更浓,说明温度越高,分子运动越缓慢
D. 绘制糖画时,手持勺子末端倾倒糖浆,此时勺子属于省力杠杆
【答案】B
【解析】
【详解】A.一切物体任何情况下都具有内能,则蔗糖熔化前也具有内能,故A错误;
B.蔗糖熔化过程中,从高温热源中吸收热量,温度升高,内能增大,是通过热传递的方式改变糖的内能,故B正确;
C.温度越高,分子的无规则运动越剧烈,所以糖浆甜香味更浓,故C错误;
D.手持勺子末端倾倒糖浆,支点远离勺头,阻力臂大于动力臂,故属于费力杠杆,故D错误。
故选B。
4. 如图所示的电路中,下列说法正确的是( )
A. 闭合、,灯泡和串联
B. 先闭合,再闭合,灯泡变暗
C. 先闭合,再闭合,电流表的示数变大
D. 闭合、,灯泡比亮,则两端的电压比两端的电压大
【答案】C
【解析】
【详解】AD.闭合开关、,灯泡和并联在电路中,开关接在干路上,控制灯,电流表测干路的电流,据并联电路的电压特点可知,两灯两端的电压相等,故AD错误;
BC.先闭合,灯和电流表串联接入电路中,再闭合,灯泡和并联,电流表测量干路中的电流,并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,则电流表的示数变大,两端的电压不变,通过的电流不变,灯泡亮度不变,故B错误,C正确。
故选C。
5. 由欧姆定律公式变形得,对此,下列说法中正确的是( )
A. 加在导体两端的电压越大,则导体的电阻越大
B. 通过导体的电流越小,则导体的电阻越大
C. 导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟通过导体的电流成反比
D. 导体的电阻与导体两端的电压和通过导体的电流无关
【答案】D
【解析】
【详解】导体电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与导体两端电压和通过的电流无关,故ABC错误,D正确。
故选D。
6. 下列做法中,符合安全用电原则的是( )
A. 从住宅楼上拉插线板给电动车充电
B. 发现有人触电时,应立即切断电源
C. 用电器着火时,先用水把火浇灭,再切断电源
D. 使用试电笔时用手直接接触试电笔金属笔尖
【答案】B
【解析】
【详解】A.从住宅楼上拉插线板给电动车充电,容易发生触电事故,故A不符合题意;
B.当发现有人触电,立即切断电源,能迅速使触电者脱离带电体,避免触电者受到更严重的伤害,这是正确的急救和安全用电做法,符合安全用电原则。故B符合题意;
C.生活中的水是导体,用电器着火时先用水浇灭,可能会导致触电事故,并且可能会损坏电器设备,正确的做法应该是先切断电源,再进行灭火,不符合安全用电原则。故C不符合题意;
D.使用试电笔时,手应接触试电笔的金属笔尾,而不能接触金属笔尖,接触金属笔尖会导致人直接接触火线,发生触电事故,不符合安全用电原则。故D不符合题意。
故选B。
7. 如图,下列关于电磁现象的表述不正确的是( )
A. 甲图闭合开关,线圈转动,说明磁场对电流有力的作用
B. 乙图给导线通电,导线附近磁针发生偏转,说明电流周围存在磁场
C. 丙图闭合电路的部分导体ab在磁场中上下运动,灵敏电流计指针一定会偏转
D. 丁图用橡胶棒接触验电器金属球,金属箔片张开,说明橡胶棒带电
【答案】C
【解析】
【详解】A.当闭合开关后,线圈转动,说明磁场对电流有力的作用,故A正确,不符合题意;
B.给导线通电,导线附近的磁针发生偏转,说明电流周围存在磁场,故B正确,不符合题意;
C.闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流,导体ab在磁场中上下运动,没有切割磁感线,不能产生感应电流,灵敏电流计指针不会偏转,故C错误,符合题意;
D.验电器是检验物体是否带电的仪器,用橡胶棒接触验电器的金属球,金属箔片张开,由同种电荷相互排斥可知,橡胶棒带电,故D正确,不符合题意。
故选C。
8. 如图所示,是2025年9月3日东风-61陆基洲际导弹在纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年阅兵式上震撼亮相的场景。该导弹采用新型固体燃料推进发射,所用新型燃料具有能量水平高、力学性能良好等优点。下列有关说法正确的是( )
A. 燃料燃烧时内能转化为化学能
B. 燃料箱燃料减少,燃料的热值变小
C. 导弹加速上升时,其动能和重力势能均增大
D. 导弹飞行时,弹身温度越高,含有的热量越多
【答案】C
【解析】
【详解】A.燃料燃烧时化学能转化为内能,故A错误;
B.燃料的热值与质量无关,所以,燃料箱燃料减少,燃料的热值不变, 故B错误;
C.动能与质量和速度有关,质量一定速度越大动能越大,重力势能与质量和高度有关,质量一定,高度升高重力势能增大,所以,导弹加速上升时,其动能和重力势能均增大,故C正确;
D.热量是热传递过程中内能的改变量,属于过程量,不能“含有”,故D错误。
故选C。
9. 如图所示,是小新家安装的电能表。下列说法中正确的是( )
A. 电能表应接在家庭电路总开关与保险盒之间
B. 此时电能表的读数为
C. 小新家总功率为的用电器可以同时使用
D. 若电能表指示灯在内闪烁320次,则用电器的总功率为
【答案】D
【解析】
【详解】A.家庭电路连接中,电能表应接在家庭电路总开关之前,故A错误;
B.电能表上读出数据的单位是,此时电能表的读数为,故B错误;
C.该电能表允许同时接入的用电器总功率为,故C错误;
D.若电能表指示灯在10min内闪烁320次,用电器消耗的总电能为
则用电器的总功率为,故D正确。
故选D。
10. 如图甲所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S后,将滑动变阻器R的滑片由最右端向最左端移动的过程中,两个电压表与电流表的示数变化关系如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. a是灯泡的图线 B. 灯泡电阻的最小值为5Ω
C. R的最大阻值为20Ω D. 电路的最大功率为1.8W
【答案】B
【解析】
【详解】A.当滑动变阻器的滑片由最右端向最左端移动时,滑动变阻器接入电路的电阻减小,电路中的总电阻减小,电流增大。根据串联电路的分压原理,滑动变阻器两端的电压减小,灯泡两端的电压增大。因此,图乙中a线表示滑动变阻器的电压与电流关系,b线表示灯泡的电压与电流关系,故A错误;
B.灯泡电阻的最小值出现在电流最小的时候,即滑片在最右端时。从图乙中可以看出,此时电流为0.2A,灯泡两端电压为1V。利用欧姆定律,可以计算灯泡的最小电阻,故B正确;
C.滑动变阻器的最大阻值出现在滑片在最右端时,此时电流为0.2A,滑动变阻器两端电压为5V。利用欧姆定律,可以计算滑动变阻器的最大阻值,故C错误;
D.电路的最大功率出现在电流最大的时候,即滑片在最左端时。从图乙中可以看出,此时电流为0.6A,电源电压为6V。利用电功率公式,可以计算电路的最大功率,故D错误。
故选B。
第二部分(非选择题 共60分)
二、填空与作图题(共6小题,计18分)
11. 非物质文化遗产“茶百戏”,又称“水丹青”,是一种用清水在茶汤悬浮液的表面绘制图案的技艺。如图,是茶艺师傅利用技法调制的一杯茶,调制过程中,茶香四溢,这是________现象,说明了分子在永不停息地做________运动。
【答案】 ①. 扩散 ②. 无规则
【解析】
【详解】[1][2]泡茶时,茶香四溢,是因为分子处在永不停息地做无规则运动,这是扩散现象。
12. 我国家庭电路的电压是______V,家中电灯与电视机之间是______联的。若控制电灯的开关接触不良,会导致电路发生______(选填“断路”或“短路”),此时电灯中的电流为零。
【答案】 ①. 220 ②. 并 ③. 断路
【解析】
【详解】[1]根据生活常识,我国家庭电路的电压是220V。
[2]家中电灯与电视机之间独立工作,是并联的关系。
[3]若控制电灯的开关接触不良,电路就会断开,这种情况属于断路故障。因为断路时,电路中没有电流通过,所以电灯中的电流为零。
13. 为了缓解用眼疲劳,降低近视率,科技小组设计了一款“电加热眼罩”,其内部简化电路如图所示,电源电压恒定不变,通过旋转电位器的旋钮触片P可调节眼罩的温度。温度显示仪是由______(选填“电流表”或“电压表”)改装而成的,电位器是通过改变接入电路中电阻丝的______来改变电阻大小的。为了提高眼罩的加热温度,应______(选填“顺时针”或“逆时针”)旋转旋钮触片P。
【答案】 ①. 电压表 ②. 长度 ③. 顺时针
【解析】
【详解】[1]根据电表的使用方法可知,电流表应串联在被测电路中,电压表应并联在被测电路中。图中温度显示仪与电热丝并联,故温度显示仪是电压表。
[2]电位器实质是滑动变阻器,是通过改变接入电路中电阻丝的长度改变电阻大小的。
[3]为了提高眼罩的加热温度,需要增大电热丝的功率,由可知需要增大通过电热丝的电流,由欧姆定律可知减小电路的总电阻,由电阻的串联可知减小电位器接入电路的电阻,顺时针旋转旋钮触片P可以减小电位器接入电路的电阻。
14. 如图甲所示是某湿度检测装置电路示意图,电源电压为4.5V,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~3A,的阻值为40Ω,湿敏电阻R的阻值随湿度RH变化的关系如图乙所示。为使湿度表显示的示数随湿度的增大而增大,湿度表应由________(选填“电压表”或“电流表”)改装,电路可测量的最高湿度为________%。若想提高电路可测量的最高湿度,可________(选填“增大”或“减小”)电源电压。
【答案】 ①. 电压表 ②. 70 ③. 减小
【解析】
【详解】[1]由图乙可知,湿敏电阻R的阻值随湿度RH增大而增大,在串联电路中,根据串联分压规律知,R的电压变大,而通过电路的电流,可知电流表的示数变小,故要使湿度表显示的示数随湿度的增大而增大,湿度表应由电压表改装。
[2]电压表量程为0~3V,当 时达到最大值,此时电阻两端电压为
通过电路的电流为
则湿敏电阻阻值
由图乙可知,此时电路湿度为70%。
[3]若想提高电路可测量的最高湿度,则R的阻值变大,根据串联分压规律,电源电压不变,分得的电压增大,由于电压表量程不变,故需要减小电源电压。
15. 如图甲所示是便携式封口机,工作时利用电流的______效应,使发热电阻温度快速升高,熔化塑料包实现封口。如图乙所示是其原理电路图,封口机的电源电压是3 V,发热电阻R的阻值为1 Ω,闭合开关,则10s内产生______J的热量。若封口时总是把塑料袋烫坏,应将发热电阻换成阻值更______(选填“大”或“小”)的电阻。
【答案】 ①. 热 ②. 90 ③. 大
【解析】
【详解】[1]便携式封口机工作时将电能转化为内能,所以便携式封口机是利用电流的热效应实现高温封口。
[2]阻值为1Ω的发热电阻10s内产生的热量
[3]封口时总是把塑料袋烫坏,说明电阻发热过多。通电时间一定,由可知,当电压不变时,要减小电阻产生的热量,可将发热电阻换成阻值更大的电阻。
16. 完成下列作图题:
(1)如图甲所示为某款带有开关和指示灯的三孔插座,请在图乙中将电路连接完整,要求符合安全用电原则;
(2)闭合开关后,小磁针静止时极的指向如图所示。请在图中用箭头标出两条磁感线的方向,并在括号内标出电源的“+”或“-”极。
【答案】(1) (2)
【解析】
【小问1详解】
根据安全用电原则,开关要接在火线上;三孔插座的接法是“左零右火上接地”,作图如下:
【小问2详解】
闭合开关后,小磁针静止时极的指向如图所示,根据磁极间相互作用规律可知,螺线管左端为N极,右端为S极。在磁体周围,磁感线从磁体的N极出发,回到S极,据此可知两条磁感线的方向为向右;根据安培定则可知,电流从螺线管右端流入,左端流出,所以电源右端为正极。作图如下:
三、实验与探究题(共4小题,计22分)
17. 请完成下列填空
(1)如图甲,把一块玻璃板水平接触水面,然后稍稍用力向上提,观察到弹簧测力计示数大于玻璃板所受的重力,说明分子间存在________。
(2)如图乙,在“探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验中,通过观察________来比较电流通过导体产生热量的多少。
(3)如图丙,在“探究影响导体电阻大小的因素”的实验中,将金属丝A和C分别接在M、N间,目的是探究导体电阻大小与导体________的关系;小明将金属丝A和B分别接M、N之间,目的是探究导体电阻大小与导体________的关系。
【答案】(1)引力 (2)U形管液面高度的变化
(3) ①. 横截面积 ②. 长度
【解析】
【小问1详解】
稍稍用力向上提起玻璃板,弹簧测力计的示数等于玻璃板的重力加上分子间的引力,因此弹簧测力计的示数大于玻璃板自身的重力,说明分子间存在引力。
【小问2详解】
根据转换法,实验中通过观察U形管液面高度的变化来比较电流通过导体产生热量的多少。电流通过导体产生的热量越多,盒内空气体积膨胀越大,U形管液面高度的变化越大。
【小问3详解】
[1]金属丝A、C横截面积不同,导体的材料、长度均相同,所以将金属丝A和C分别接在M、N之间,目的是探究导体电阻大小与导体横截面积的关系。
[2]金属丝A、B长度不同,导体的材料、横截面积均相同,所以将金属丝A和B分别接在M、N之间,目的是探究导体电阻大小与导体长度的关系。
18. 如图甲、乙所示,小新用相同的酒精灯分别给初温相同、质量均为的水和煤油加热,以探究水和煤油的吸热能力。
(1)组装图甲装置时,若发现温度计的玻璃泡碰到了烧杯底,应适当将___________(选填“A处向上”或“B处向下”)调整。
(2)实验过程中通过___________(选填“加热时间”或“升高的温度”)来反映两种液体吸收热量的多少。
(3)根据实验数据,小新作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像如图丙,由图像可知,___________(选填“水”或“煤油”)的吸热本领更强;已知水的比热容为,则煤油的比热容为___________。
【答案】(1)A处向上
(2)加热时间 (3) ①. 水 ②.
【解析】
【小问1详解】
温度计的玻璃泡碰到了烧杯底,因为需要用酒精灯的外焰加热,所以不能调整B处,因此应适当将A处向上调整,使温度计玻璃泡不接触烧杯底部。
【小问2详解】
实验使用相同酒精灯加热,相同时间内酒精灯放出的热量是相同的,因此液体吸收的热量也相等。则可以通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转换法。
【小问3详解】
[1]由图丙可知,相同质量的两种液体,温度都上升30℃时,水的加热时间长,说明水吸收的热量多,即水的吸热能力强。
[2]由图可知,两种液体温度从68℃升高到98℃,水需要加热20分钟,而煤油需要10分钟。煤油吸收热量是水吸收热量的,根据可知,在质量和温度变化相同的情况下,两种液体比热容之比等于吸收热量之比,则
19. 小新在“探究电流与电压关系”的实验中,连接的电路如图甲所示,电源电压保持3V不变。
(1)检查图甲,发现有一根导线接错,请在这根导线上打“×”,并画出正确接法,且导线不交叉。
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最______(选填“左”或“右”)端。
(3)检查无误后闭合开关,发现电流表无示数,电压表示数接近3V,移动滑动变阻器的滑片,两电表示数均无变化,则电路故障可能是______。
(4)排除故障后,闭合开关,移动滑片,记录数据如下表所示,其中第3次实验时电流表的示数如图乙所示,读数为______A。分析实验数据可得出结论:______。
次数
1
2
3
4
5
电压U/V
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
电流I/A
0.08
0.10
0.14
0.16
(5)小新发现小明同学画出的图像(如图丙所示)所反映出的规律与自己的不同,请你分析小明实验中可能存在的问题是______。
(6)完成实验后,小新设计了如图丁所示的电路测量未知电阻Rx的阻值,实验步骤如下:(定值电阻的阻值为R0,电源电压恒定不变)
①闭合开关S、S1,此时电流表的示数为I;
②只闭合开关S,此时电流表的示数为I1;
③未知电阻Rx的表达式为Rx=_________(用R0、I、I1表示)。
【答案】(1) (2)左
(3)定值电阻R断路 (4) ①. 0.12 ②. 导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
(5)电压表并联在了滑动变阻器两端
(6)
【解析】
【小问1详解】
由图甲可知,实物图中的错误是电流表与定值电阻并联,电压表与定值电阻串联了,改正方法:将连接定值电阻右侧接线柱和电流表“0.6”接线柱的导线,改接为连接定值电阻右侧接线柱和电压表“-”接线柱,这样就可以让电流表和定值电阻串联,电压表和定值电阻并联了,如图所示:
【小问2详解】
闭合开关前,为了保护电路,应将滑片移至电阻最大处,即最左端。
【小问3详解】
闭合开关,发现电流表无示数,可能是电流表短路或电路断路。电压表示数接近3V,且移动滑动变阻器的滑片,两电表示数均无变化,说明此时电压表测量的是电源电压,若电流表短路,根据串联分压可知,电压表示数不能为3V,故电路故障可能是定值电阻R断路。
【小问4详解】
[1]由图乙可知,电流表连接的量程是“0~0.6A”,分度值为0.02A,指针指示在“0”刻度线后6小格处,故示数为0.12A;
[2]由表格实验数据可知,定值电阻两端的电压与其电流的比值是一定值,故可得:导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
【小问5详解】
由图像可知,电压表示数增大时,电流表示数减小。当滑动变阻器接入电路的电阻变大时,由串联电路分压原理可知,其两端的电压变大;电路的总电阻变大,由欧姆定律可知,电路中的电流将变小,符合图丙图像反映的电流与电压的变化规律,故小明实验中可能存在的问题是将电压表与滑动变阻器并联,测量滑动变阻器两端的电压了。
【小问6详解】
由图丁可知,闭合开关S、S1,Rx与R0并联,电流表接在干路,故干路电流为I;只闭合开关S,此时为Rx的简单电路,即通过Rx的电流为I1,则电源电压为①
根据并联电路电流特点可知,当R0与Rx并联时,通过R0的电流为,则电源电压为②
由于电源电压不变,联立①②两式可得:,则
20. 有一只小灯泡铭牌上仅能看清“0.5A”的字样,小强为了测量该小灯泡的额定功率,进行了如下实验。
(1)他连接了如图甲所示的电路,闭合开关后移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡不亮,电压表的示数接近3V保持不变,为了排除故障,接下来的操作是________(填字母)。
A. 拧紧开关两端的接线柱 B. 拧紧小灯泡和它两端的接线柱
(2)他测量小灯泡额定功率的实验原理是________(填公式),图甲中_________(填仪器名称)的量程选择不合理。
(3)排除故障后,正确连接电路,使小灯泡正常发光,此时电压表的示数如图乙所示,则小灯泡的电阻为_______Ω,小灯泡的额定功率为________W。
(4)小强对实验进行了拓展,利用如图丙所示的电路,测出了另一只已知额定电流为I1的小灯泡的额定功率,请完成实验步骤:
①闭合开关S1,开关S2连接b,移动滑动变阻器的滑片,使电流表示数为_______;
②保持滑动变阻器的滑片位置不变,开关S2连接a,调节电阻箱的阻值,使电流表示数为I1,读出电阻箱的示数为R0;
③则小灯泡的额定功率表达式 P额=________(用字母表示)。
【答案】(1)B (2) ①. ②. 电流表
(3) ①. 4.8 ②. 1.2
(4) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
闭合开关后移动滑动变阻器的滑片,电流表的示数始终为零,电路可能断路,电压表的示数接近3V保持不变,说明电压表与电源接通,故障是与电压表并联的部分断路,接下来的操作合理的是拧紧小灯泡和它两端的接线柱,故A不符合题意,B符合题意。
故选B。
【小问2详解】
[1]实验中,需测量小灯泡两端的电压和流过小灯泡的电流,根据计算电功率,测量小灯泡额定功率的实验原理是。
[2]灯的额定电流为0.5A,实验时电流表应选的量程,由图甲可知,电流表选择大量程,故图甲中电流表的量程选择不合理。
【小问3详解】
[1][2]由图乙可知,电压表选用小量程,此时小灯泡正常发光,电压表的示数为2.4V,灯泡的电阻
小灯泡的额定功率
【小问4详解】
①[1]闭合开关S1,开关S2连接b,灯泡和滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流,移动滑动变阻器的滑片,使电流表示数为I1,此时灯泡正常发光;
②保持滑动变阻器的滑片位置不变,开关S2连接a,滑动变阻器与电阻箱串联,电流表测电路中的电流,调节电阻箱的阻值,使电流表示数为I1,读出电阻箱的示数为R0;
③[2]步骤①②中电路中的电流相同,总电阻相同,滑动变阻器的电阻不变,因此灯泡的电阻等于变阻箱接入电路的电阻,则小灯泡的额定功率表达式 。
四、综合题(共3小题,计20分)
21. 如图所示,电源两端的电压为6V恒定不变,当开关S闭合后,电流表的示数为0.5A,电压表的示数为2V。求:
(1)两端的电压;
(2)的电阻值。
【答案】(1)4V (2)8Ω
【解析】
【小问1详解】
分析电路可知,当开关S闭合后,、串联,电压表测电压,电流表测电路电流。根据串联电压规律,两端的电压为
【小问2详解】
的电阻值为
22. 随着旅游产业的发展,“露营热”自然成为新宠,帐篷、烧烤架、天幕、露营车等户外装备销量激增,如图所示是一套卡式炉和便携燃气罐,它是外出野炊的好帮手,罐内的燃料主要是丁烷。若水壶装入2kg初温为20℃的水,用卡式炉加热过程中消耗了20g的丁烷,已知气压为1个标准大气压,该卡式炉的加热效率为42%,,。求:
(1)燃气罐中剩余燃气的热值________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)20g丁烷完全燃烧放出的热量是多少?
(3)加热结束时壶中水的温度是多少?
【答案】(1)不变 (2)J
(3)68℃
【解析】
【小问1详解】
热值是燃料的一种固有属性,它表示单位质量的某种燃料在完全燃烧时所释放出的热量。热值的大小仅与燃料的种类有关,与燃料的质量、形状、燃烧状态等均无关。因此,即使燃气罐中的丁烷被消耗了一部分,其剩余部分的燃料种类没有改变,所以热值保持不变。
【小问2详解】
根据热量计算公式,可得20g丁烷完全燃烧放出的热量为
【小问3详解】
由,可得水吸收的热量为
根据吸热公式
可得水的末温
在1标准大气压下,水的沸点为100℃,由于计算出的末温68℃低于沸点,所以加热结束时壶中水的温度是68℃。
23. 某品牌电火锅的内部简化电路如图甲所示,额定电压为220V,加热装置由电热丝R1和R2组成(R1、R2的阻值不变),通过控制开关S1和S2可实现高、中、低温三挡的调节,电火锅在工作时先进入高温挡,使锅内火锅汤料的温度快速上升,然后转入中温挡缓慢给锅内火锅汤料加热,当火锅汤料温度升高到一定程度再转入低温挡进行保温。某次电火锅正常工作时的P-t图像如图乙所示。求:
(1)当开关S1闭合,S2接b时,该电火锅处于______(选填“高温”“中温”或“低温”)挡,此时电路中的电流是多少______?
(2)电热丝R2的阻值是多少?
(3)电火锅在0~30min共消耗的电能为多少J?
(4)小明分析图甲电路,发现该电路设计存在安全隐患,请说明:______。小明利用原有电路元件,在不改变三挡位工作功率的情况下重新设计电路,消除了安全隐患。如图丙所示,请将电热丝R1和R2填在合适的虚线框中______。
【答案】(1) ①. 高温 ②. 4A
(2)
(3)
(4) ①. 当开关S1闭合,S2接a时,会造成电源短路 ②.
【解析】
【小问1详解】
[1]当开关S1闭合,S2接b时,与并联,此时电阻最小,电压一定,根据公式则功率最大,处于高温挡。
[2]电压,由图乙可知,电火锅在高温挡正常工作时的电功率,根据公式,则此时电路中的电流为
【小问2详解】
当开关断开,接b时,只有工作,处于中温挡,由图乙可知,,根据公式,则的阻值
【小问3详解】
由图乙可知,电火锅在,共消耗的电能为
【小问4详解】
[1]当开关S1闭合,S2接a时,会造成电源短路。
[2]高温挡,两电阻并联;中温挡,单个电阻;低温挡,两电阻串联。结合阻值,故上方虚线框填,下方虚线框填,因两电阻阻值相同,功率效果一致, 二者可互换,如图所示:
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