精品解析:湖北省黄石市第十四中学2025-2026学年九年级上学期1月月考物理试题
2026-01-25
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内容正文:
2026年元月调考物理模拟试题
1. 为应对低温环境,中国第五座南极科考站秦岭站主楼外墙采用了30cm厚的聚苯乙烯泡沫作为保温材料,如图所示。下列物品应用材料的性质与其不同的是( )
A. 羽绒服——鹅绒 B. 暖水瓶塞——软木
C. 铁锅——铁 D. 冰箱壁填充物——发泡棉
【答案】C
【解析】
【详解】中国第五座南极科考站秦岭站主楼外墙采用了30cm厚的聚苯乙烯泡沫作为保温材料,说明聚苯乙烯泡沫导热性差。
A.羽绒服中的鹅绒是一种天然保温材料,它的导热性差,故A不符合题意;
B.暖水瓶塞通常用软木制成,软木也是一种保温材料,它的导热性差,故B不符合题意;
C.铁锅的材料是铁,铁是一种金属,它的导热性好,故C符合题意;
D.冰箱壁填充物通常采用发泡棉(如聚氨酯泡沫),是一种保温材料,用于阻止外界热量传入冰箱内部,它的导热性差,故D不符合题意。
故选C。
2. 如图,物理兴趣小组制作了一个简易汽轮机装置。在易拉罐中装入适量的水,用酒精灯加热,水沸腾后从管口喷出蒸汽使风车转动。简易汽轮机工作过程中( )
A. 酒精燃烧将内能转化为化学能
B. 水的内能增加的方式是热传递
C. 蒸汽被喷出后内能保持不变
D. 蒸汽的内能全部转化为风车的机械能
【答案】B
【解析】
【详解】A.酒精燃烧的过程是将化学能转化为内能的过程,故A不符合题意;
B.加热过程中,易拉罐中的水吸收热量,温度升高,是通过热传递的方式增加内能,故B符合题意;
C.蒸汽喷出后,对外做功,内能转化为机械能,内能减小,故C不符合题意;
D.因为热量损失,所以蒸汽的内能不会全部转化为风车的机械能,故D不符合题意。
故选B。
3. 厨房不仅是加工食材的场所,也是充满热现象的“实验室”。以下现象及给出的解释,合理的是( )
A. 能闻到凉拌菜的香味,说明分子热运动与温度无关
B. 用蒸锅将馒头蒸熟的过程是通过热传递的方式改变馒头的内能
C. 高压锅限压阀被顶起过程中的能量转化,与热机的压缩冲程相同
D. 用高科技的燃气灶,其热效率可以提高到100%
【答案】B
【解析】
【详解】A.能闻到凉拌菜的香味,说明分子在不停地做无规则运动,不能说明分子热运动的剧烈程度与温度无关,故A错误;
B.用蒸锅将馒头蒸熟的过程中,水蒸气将热量传递给馒头,是通过热传递的方式改变馒头的内能,故B正确;
C.高压锅限压阀被水蒸气顶起,是水蒸气对阀门做功的结果,因此这时水蒸气的内能转化为限压阀的机械能;压缩冲程活塞向上运动,压缩燃料混合物对其做功,使气缸内的气体的内能增加,温度升高,因此是将机械能转化为内能,故C错误;
D.燃气灶在工作过程中总有能量损失,所以燃气灶的效率总小于100%,故D错误。
故选B。
4. 如图所示是某款轻智能马桶,将脚置于脚感区域会触发脚感开关。使用时,第1次伸脚触发,开关S1闭合,马桶盖打开。若不需要坐便,第2次伸脚触发,开关S2闭合,坐垫抬起。使用完毕后第3次伸脚触发,开关S3闭合,自动冲水。若需要坐便,入座后坐垫感应开关S4闭合,使用完毕起身后S4仍闭合,同时开关S5闭合,自动冲水。冲水结束后马桶自动恢复使用前状态,下列模拟电路设计符合上述要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】第1次伸脚触发开关S1闭合,马桶盖打开,说明S1控制马桶盖的电机(S1可以在干路);
第2次伸脚触发S2,坐垫抬起,说明S2控制坐垫的电机(S2在坐垫的电机支路);
第3次伸脚触发S3自动冲水,或入座后S4闭合,起身时S4仍闭合且S5闭合,自动冲水,说明冲水电机由S3或S4与S5共同控制(S4与S5串联后与S3并联)。
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
5. 如图所示为风速仪的工作原理简化图,装有挡风板和滑片的轻质滑块与轻质弹簧套在滑杆上,弹簧左端固定,右端与滑块相连,为定值电阻,为电阻丝,滑片与电阻丝接触良好。无风时,滑片在A处;有风时,滑块与滑片一起向左移动。闭合开关,当风速增大时下列分析正确的是( )
A. 风速越大,电流表示数越小
B. 电压表示数变小,电流表示数变大
C. 电压表示数与电流表示数的比值变大
D. 电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值变小
【答案】B
【解析】
【详解】AB.由图得,定值电阻R0与滑动变阻器串联,电压表测量变阻器两端的电压,电流表测量电路电流。风速越大,滑动变阻器接入电路中的电阻变小,电路总电阻变小,电源电压不变,由欧姆定律得,电流表示数变大,变阻器接入电路中电阻变小,由串联电路电阻越小分得的电压越小,电压表示数变小,故A错误,故B正确;
C.电压表示数与电流表示数的比值等于变阻器接入电路的电阻,变阻器接入电路的电阻变小,则比值变小,故C错误;
D.由串联电路电压特点得,滑动变阻器两端的电压变化量等于定值电阻R0两端的电压变化量,串联电路电流处处相等,则电流表示数变化量等于定值电阻R0的电流变化量,由欧姆定律得,滑动变阻器的滑片移动前后,R0的电压分别为、
则
即
则为定值,即电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值不变,故D错误。
故选B。
6. 图甲是电阻R1和R2的电流随电压变化的图像,电源电压不变,滑动变阻器R上标有“20Ω,2A”字样,将它们接入图乙所示的电路中。只闭合开关S1,滑片P位于a端时,电阻R1的实际功率为1W;同时闭合开关S1和S2,将滑片P移动到b端时,电阻R1的实际功率为9.6W。则( )
A. R2的阻值为5Ω B. 电源电压为10V
C. 电路中的最大电流为1.8A D. 电路的最大功率为
【答案】D
【解析】
【详解】AB.由图甲可知,是定值电阻,其阻值
的阻值随电压的增大而增大。由图乙知,当只闭合开关,滑片P位于a端时,滑动变阻器的阻值全部连入电路,滑动变阻器与串联,的实际功率为1W,结合图甲可知,此时两端的电压为2V,电流为0.5A,则滑动变阻器两端的电压
则电源电压,故AB错误;
CD.由图乙知,同时闭合开关和,将滑片P移动到b端时,、并联,电路中总电阻最小,总电流最大,通过的电流
通过的电流
则电路中的最大电流
此时电路消耗的最大功率,故C错误,D正确。
故选D。
7. 如图是创新小组设计的肺活量检测装置原理图。电源电压恒定,R0是滑动变阻器,R1、R2是定值电阻。检测时从吹气口向气球中吹气,气球膨胀通过可移动隔板带动滑片向上运动,此时显示仪的示数变大(显示仪由图中两电表之一改装而成)。在吹气过程中下列判断正确的是( )
A. 电路总电阻变大 B. 电压表示数变大
C. 显示仪由电流表改装而成 D. 电路中消耗的总功率变小
【答案】C
【解析】
【详解】ABC.如图,电路为与串联,然后与并联,电压表测电源电压,示数不发生变化;电流表在滑动变阻器所在支路,当从吹气口向气球中吹气,气球膨胀通过可移动隔板带动滑片向上运动时,滑动变阻器的电阻变小,由欧姆定律可知,此时该支路电流变大,即电流表示数变大,即显示仪为电流表改装而成;由并联电路电阻规律可知,此时电路中的总电阻变小,故AB错误,C正确;
D.由并联电路中电流规律可知,滑动变阻器所在支路电流增大,通过电流不变,则干路电流增大,由可知,电源电压不变时,电路总功率变大,故D错误。
故选C。
8. 某商家销售的移动电源相当于大型“充电宝”,其铭牌如图所示。顾客咨询:“该移动电源可以供2.5kW的用电器正常工作吗?”客服回复:“没问题,这是3kW·h的,3kW的用电器都可以正常使用。”该客服( )
A. 说法正确 B. 混淆了电功率和电能
C. 混淆了电功率和电流 D. 混淆了电功率和电压
【答案】B
【解析】
【详解】移动电源铭牌标注的“3kW∙h”是电能的单位,电能是指电流所做的功,其大小等于电功率与时间的乘积。用电器的“2.5kW”是电功率的单位,电功率是表示电流做功快慢的物理量,单位时间内消耗的电能越多,电功率越大。客服认为“3kW∙h的移动电源可以供3kW的用电器正常使用”,其错误在于将电能(3kW∙h)与电功率(3kW)直接等同。实际上,3kW∙h的电能若用3kW的用电器,只能持续工作1小时,无法实现“持续正常工作”。因此,客服混淆了电能和电功率的概念。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
9. 小明通过查阅资料了解到电动汽车的“油门”一般是利用霍尔元件控制的、霍尔元件通电后会因处在强弱不同的磁场中,而产生不同的电压,这种情况下霍尔元件就相当于一个电压可变的电源。小明设计了如图-1所示的电路,闭合开关S后,用一根条形磁体靠近霍尔元件,探究霍尔元件在磁场中产生的电压变化情况,已知定值电阻R的阻值为10,电流表量程为0-0.6A、电压表量程未知,探究时绘制出电压表示数与条形磁体到霍尔元件的距离的关系图像如图-2所示。在电路安全的情况下,下列说法正确的是( )
A. 电压表的量程为0~3V
B. 当磁体靠近霍尔元件时电流表示数变小
C. 当磁体到霍尔元件的距离为1时,电流表示数为0.2A
D. 当磁体到霍尔元件的距离为0.25时,定值电阻的功率为0.9W
【答案】D
【解析】
【详解】A.分析图-2可知,当条形磁体到霍尔元件的距离为0时,电压表的示数约为4.6V,故电压表的测量值超过3V,故A错误;
B.分析图-2可知,当磁体靠近霍尔元件时,电压表的示数变大,由欧姆定律可知,通过定值电阻R的电流变大,则电流表的示数变大,故B错误;
C.当磁体到霍尔元件的距离为时,由图-2可知,电压表的示数为1V,则通过定值电阻R的电流
即电流表的示数为0.1A,故C错误;
D.当磁体到霍尔元件的距离为时,由图-2可知,电压表的示数为3V,则通过定值电阻R的电流
定值电阻的功率
故D正确。
故选D。
10. 图甲是小明房间的一个插座,用试电笔测试A孔时氖管发光。他想把图乙中插头插入插座中,下列说法正确的是( )
A. A孔与零线相连 B. D脚插入A孔更安全
C. D脚插入B孔更安全 D. D脚插入A孔和B孔同样安全
【答案】B
【解析】
【详解】使用试电笔时,手接触笔尾金属体,笔尖接触被测导线,氖管发光的可以判断导线是火线,氖管不发光的是零线。用试电笔测试A孔时氖管发光,说明A孔连接火线,为了安全,开关必须接在电灯和火线之间,所以图乙中D插脚和火线连接,D脚插入A孔更安全,这样在断开开关时,灯泡才不会带电,更安全,故B正确,ACD错误。
故选B。
11. 为了市民电动车的充电安全,很多地方都配备了安全充电站,如图所示。关于充电站和电动车的安全充电,下列做法符合安全用电原则的是( )
A. 充电站插座的外壳用导体制成 B. 充电过程中起火时立即用水浇灭
C. 将电动车的电池拆下后带回家充电 D. 充电结束后自动切断电源
【答案】D
【解析】
【详解】A.充电站插座的外壳用导体制成,用电人不小心接触到插座外壳也会造成触电事故,这不符合安全用电原则,故A不符合题意;
B.一般情况下,水是导电的,充电过程中起火时立即用水浇灭是不可行的,应先断开电源,故B不符合题意;
C.严格禁止将电动车的电池拆下后带回家充电,因为给电动车电池充电时一旦发生意外,会产生高温有毒的烟气及温度极高的火焰,给家庭带来的伤害极大,故C不符合题意;
D.充电结束后自动切断电源,这完全符合安全用电原则,故D符合题意。
故选D。
12. 如图所示,是我国宋代的指南龟,将条形磁石装入木龟腹内,针的尖端与磁石接触后被磁化。将指南龟装于竹针之上,使竹针尖撑于龟体的重心正上方某点,水平放置并拨动指南龟,静止后针尾指南。下列说法中正确的是( )
A. 针是铜制成的 B. 针尖接触的是磁石的N极
C. 针尾指南是受到地磁场的作用 D. 若稍倾斜木板,则指南龟静止时一定会倾斜
【答案】C
【解析】
【详解】A.铜不是磁性材料,不能被磁化,而针能被磁化,所以针不是铜制成的,故A错误;
B.静止后针尾指南,说明针尾是磁体的S极,针尖是N极,根据磁化的特点,针尖接触的是磁石的S极,故B错误;
C.地球本身是一个大磁体,存在地磁场,针尾指南是受到地磁场的作用,故C正确;
D.若稍倾斜木板,由于指南龟的重心在竹针尖支撑点正上方,且地磁场的作用,指南龟静止时仍会在水平面内,不会倾斜,故D错误。
故选C。
13. 古人的智慧中蕴藏着无数物理的奥秘。
(1)明代《天工开物》中记载“取诸麻、菜子入釜,文火慢炒,透出香气”。用“文火”改变内能的方式属于(选填“做功”或“热传递”)_______;“透出香气”属于________现象;温度越高,分子热运动越_______。
(2)铜冰鉴是我国战国时代发明的既可“制冷”又可“制热”的两用“冰箱”,如图甲所示。冰鉴是一件双层器皿,鉴腹内有一尊缶,如图乙所示。冬季,在鉴腹内装入热水用来给尊缶内的酒加热,已知热水质量为150kg、初温为89.5℃,酒的质量为80kg、初温为10℃,最终两者温度相同为41.5℃,则给酒加热的热效率为_______。[c水=4.2×103J/(kg·℃),c酒=2.4×103J/(kg·℃)]
(3)我国古代劳动人民使用的土灶,它通常以木柴、秸秆为燃料。至今在农村仍有使用土灶做饭的习惯。内部结构如图乙所示,木柴添加通道与烟囱相连,通风通道与木柴添加通道通过中间铁栅连通。下列对土灶烟囱作用的说法不合理的一项是( )
A. 有利于可燃物充分燃烧 B. 有利于冷热空气形成对流
C. 有利于提高可燃物的热值 D. 有利于排出气体和烟尘
【答案】(1) ①. 热传递 ②. 扩散 ③. 剧烈
(2)20% (3)C
【解析】
【小问1详解】
[1]用“文火”炒麻、菜子,是通过燃料燃烧放出的热量传递给锅,再由锅传递给麻、菜子,使它们温度升高,内能增加,这是由于存在温度差而发生的能量转移,所以属于热传递。
[2]“透出香气”是因为麻、菜子中的香味分子在不停地做无规则运动,逐渐扩散到空气中,然后进入人的鼻腔,使人闻到香味,所以这属于扩散现象。
[3]分子的热运动与物体的温度有关,温度越高,分子的动能越大,其运动就越剧烈。
【小问2详解】
热水放出热量
酒吸收的热量
给酒加热的热效率为
【小问3详解】
ABD.土灶设计烟囱的作用是:有利于冷热空气形成对流,有利于可燃物充分燃烧,有利于排出有害气体和烟尘,故ABD不符合题意;
C.热值是燃料的一种特性,只与燃料的种类有关,与质量和燃烧情况等无关,故C符合题意。
故选C。
14. 《氢气使用安全技术规程》规定:民用气球不得充装氢气,违反规定会引发危险,曾有人用干抹布擦拭正在漏气的氢气球,擦拭导致______(微观粒子名称)转移,使得干抹布与气球带______种电荷,随之发生的放电现象引发氢气爆燃。
【答案】 ①. 电子 ②. 异
【解析】
【详解】[1][2]干抹布与氢气球表面摩擦时,电子从一个物体转移到另一个物体,导致两个物体分别带上等量的异种电荷;由于两个物体分别带上了正电和负电,当电荷积累到一定程度时,就会发生放电现象,产生电火花,从而引燃氢气,造成危险。
15. 电动汽车是指以车载蓄电池驱动电机行驶的车辆,当给汽车充电时,蓄电池相当于________ (选填“用电器”或“电源”)。图示是某款车载充电线,可供三部手机同时充电,充电时三部手机的连接方式是_______ (选填“串联”或“并联”),若拔掉其中一部手机,则电路中的总电流将_______ (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 用电器 ②. 并联 ③. 变小
【解析】
【详解】[1] 在电池充电的过程中,消耗电能,将电能转化为化学能,此时电池相当于电路中的用电器。
[2] 三部手机在充电的过程中,互不影响,所以在电路中的连接方式为并联。
[3] 因为干路电流等于各支路电流之和,若拔掉其中一部手机,则通过该支路的电流将变为零,其他支路电流不变,所以总电流变小。
16. 如图-1,是室内自动换气系统的电路图。控制电路的电源电压为3V,R0为电阻箱,RK的阻值与烟雾浓度K的关系如图-2所示。当电磁铁线圈中的电流I≥0.03A时,衔铁被吸下,电风扇转动,开始排气。
(1)电磁铁工作时,利用了通电导体周围存在___________,其上端为___________极。
(2)当烟雾浓度升高时,控制电路中线圈的电流___________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)控制电路的电源电压低于3V时,若保持空气质量的标准不变,R0的阻值应___________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】(1) ①. 磁场 ②. S
(2)变大 (3)减小
【解析】
【小问1详解】
[1][2]电磁铁通电后具有磁性,断电后磁性消失,电磁铁工作时,利用了电流的磁效应,即通电导体周围存在磁场;电流从上端流入,下端流出,根据安培定则可知,电磁铁的下端为N极,上端为S极。
【小问2详解】
控制电路中,电阻Rk与R0串联。由图2可知,当烟雾浓度升高时,电阻Rk的阻值减小,根据串联电路电阻关系可知,R0不变的情况下,总电阻变小,根据可知,电压不变时,控制电路中线圈的电流变大。
【小问3详解】
若保持空气质量的标准不变,电阻Rk接入阻值不变;而电磁铁线圈中的控制电流不变,根据可知,当电源电压低于3V时,Rk+R0之和变小,而Rk阻值不变,所以R0的阻值应减小。
17. 某电磁阀的工作原理如图所示。当开关、如图连接时,固定线圈磁场,推动强磁阀门向左运动,封闭液管通道,阻止液体流动。请:(1)标出此时通电螺线管右端的极性;(2)标出强磁阀门右端的极性;(3)画出通电螺线管外部磁场的磁感线(画出一条即可)。
【答案】
【解析】
【详解】当开关、如图连接时,电流从螺线管左端流入,右端流出,由安培定则可知,通电螺线管左端为N极,右端为S极;固定线圈磁场,推动强磁阀门向左运动,磁阀门受到向左的推力,由同名磁极互相排斥可知,强磁阀门右端为N极;在磁体的外部磁感线从N极出发,回到S极,如下图所示:
18. 如图,用完全相同的两套实验装置比较酒精和煤油燃烧放出的热量:
(1)开始实验前,左边装置中烧杯里水的质量为200g,燃烧皿里酒精质量为4g,则右边装置中:燃烧皿里煤油质量应为___________g,烧杯里能不能装200g的食用油?___________。
(2)若升高的温度用表示,燃料燃尽的质量用m表示,则与m的比值大,能粗略反映对应燃料的热值___________(选填“大”和“小”)。
【答案】(1) ①. 4 ②. 不能
(2)大
【解析】
【小问1详解】
[1]比较酒精和煤油燃烧时放出的热量多少时,采用的是控制变量法,需要控制两种燃料的质量相同,所以实验前右边装置中燃烧皿里煤油质量为4g。
[2]比较不同燃料热值的实验中,同时点燃料后,需等待燃料完全燃烧,通过观察温度计示数的示数上升来比较两种燃料热值大小。因此烧杯里两种液体种类要相同,若烧杯里装200g的食用油,由于水和食用油的比热容差异,导致无法准确比较燃料热值,所以烧杯里不能装200g的食用油。
【小问2详解】
若升高的温度用ΔT表示,ΔT说明燃料放出热量的多少,由,则ΔT与m的比值大的燃料粗略反映其热值大。
19. 某学习小组在“探究电流与电压的关系”实验中,所用的实验器材有:电源(电压恒为4.5V)、滑动变阻器(20Ω1A)、定值电阻、开关、电流表、电压表各一个,导线若干。
(1)按照图甲连接电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片调至最___________端。
(2)经过多次实验,将测得的数据绘制成图像,如图乙所示。由图像可得:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成___________比。
(3)实验后,小组内同学提出两个观点并进行交流与讨论:
观点一:用小灯泡替换定值电阻也可以完成该实验。讨论后认为该观点不可行,原因是___________。
观点二:利用原实验电路和器材,再增加几个不同阻值的定值电阻,还可以进行“探究电流与电阻的关系”实验。讨论后认为该观点可行,并进行实验。小组同学将15Ω的定值电阻接入a、b间,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片到适当位置,电流表示数如图丙所示,示数为___________A,记录此时的电阻值和电流值。为了完成实验,a、b间可更换的定值电阻阻值应不超过___________Ω。
【答案】(1)右 (2)正
(3) ①. 灯丝电阻随温度的变化而变化 ②. 0.2 ③. 40
【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调至阻值最大的位置,由图甲可知为最右端。
【小问2详解】
由图乙可知电流与电压的图像为一条过原点的直线,它们的比值不变,则可得出结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
【小问3详解】
[1]探究电流与电压的关系,要控制电阻不变,而灯泡的电阻随温度的变化而变化,不是一个定值,故该实验方案不可行。
[2]由图丙可知电流表接小量程,分度值为0.02A,示数为0.2A。
[3]将15Ω的定值电阻接入a、b间,电流表的示数为0.2A,则定值电阻两端电压为
由于保持定值电阻两端电压不变,则滑动变阻器两端电压为
滑动变阻器接入电阻最大时,根据串联分压原理可知定值电阻阻值最大,滑动变阻器最大电阻为,此时电路中电流为
定值电阻最大阻值为
20. 小华在实验室中测量铅笔芯的电阻大小。测量电路如图1所示,电源电压为4.5V。
(1)闭合开关前,图1中的滑动变阻器滑片应置于最__________端;
(2)请按照图1的电路图将图2的实物图连接完整__________;
(3)将滑动变阻器滑片从初始位置移动到另一端,逐次记录电压表示数U和电流表示数I,完成后作出图像,如图3所示,由图可知,铅笔芯的阻值为_______Ω,滑动变阻器的最大阻值为_______Ω;
(4)小华想用实验室一只刻度线清晰,但所标数字模糊不清的电流表,制作一个可直接测定电阻的仪器,他设计的电路如图4所示,电路中电源电压恒定且未知,操作如下。
①在a、b接线柱间接入导线,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,直到电流表指针指到最大刻度;
②保持滑片位置不变,ab间改接入10Ω的定值电阻,此时电流表指针偏转到最大刻度的处;
③取下ab间的定值电阻,接入待测电阻,电流表指针偏转到最大刻度的处,可知待测电阻的大小为_______Ω;
④在电流表表盘刻度线处标相应的电阻值,则电阻值分布是_________(选填“均匀”或“不均匀”)的。
【答案】(1)右 (2)
(3) ①. 5 ②. 10
(4) ①. 15 ②. 不均匀
【解析】
【小问1详解】
为了电路安全,开关闭合前滑片应滑到阻值最大处,则闭合开关前,图1中的滑动变阻器滑片应置于最右端。
【小问2详解】
由图1得,滑动变阻器滑片置于最右端时滑动变阻器的阻值最大,说明滑动变阻器接的是左下接线柱,将电源的正极与滑动变阻器的左下接线柱相连,如图所示:
【小问3详解】
[1]由图1得,电压表测量铅笔芯的电压,电流表测量铅笔芯的电流;由图3得,铅笔芯的电阻为定值,且当其电压为4V时,电流为0.8A,由欧姆定律得,铅笔芯的阻值为
[2]滑动变阻器与铅笔芯串联,当变阻器接入电路中电阻最大,电路电阻最大,由欧姆定律得,此时电路电流最小,串联电路电流处处相等,由图3得,电路电流最小为0.3A,此时铅笔芯的电压为1.5V,由串联电路电压特点得,此时滑动变阻器的电压为
由欧姆定律得,滑动变阻器的最大阻值为
【小问4详解】
[1]①在a、b接线柱间接入导线,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,直到电流表指针指到最大刻度,此时电路为滑动变阻器的简单电路,由欧姆定律得,电源电压为┄┄①
②保持滑片位置不变,ab间改接入10Ω的定值电阻,滑动变阻器与定值电阻串联,且滑动变阻器接入电路中电阻不变,此时电流表指针偏转到最大刻度的处,由欧姆定律得,电源电压为┄┄②
③取下ab间的定值电阻,接入待测电阻,滑动变阻器与待测电阻串联,且滑动变阻器接入电路中电阻不变,此时电流表指针偏转到最大刻度的处,,由欧姆定律得,电源电压为┄┄③
由①②得,滑动变阻器接入电路中电阻为
则待测电阻的阻值大小为
[2]由第一小问得,当电流表的偏转角度由最大变为时,电路电阻增大
当电流表的偏转角度由最大变为时,电路电阻增大
由于
即电流表指针偏转角度的改变量的比值与电阻改变量的比值不相等,说明在电流表表盘刻度线处标相应的电阻值,则电阻值分布是不均匀的。
21. 小明学习了电磁知识后,从物理学的视角对图所涉及的物理问题进行了分析。
(1)如图甲所示,在A处接入______,可探究电动机的工作原理;(填实验器材名称)
(2)在图甲的金属轨道上增加一根金属杆cd,俯视图如图乙所示(磁感线垂直纸面向外,用“·”表示);在外力的作用下,金属杆ab沿光滑金属轨道向右运动,请判断静止在光滑轨道上的金属杆cd是否运动并说明理由,判断∶______;理由∶______;
(3)电吉他中电拾音器基本结构如图丙所示,磁体附近金属弦被磁化,因此弦振动时,在线圈中产生感应电流,感应电流经电路放大后传送到音响发出声音,则弦振动时,线圈中的感应电流方向______(选填“变化”或“不变”)。
【答案】(1)电源 (2) ①. 运动 ②. 在外力的作用下,金属杆ab沿光滑金属轨道向右运动,金属杆ab切割磁感线产生感应电流,在图甲的金属轨道上增加一根金属杆cd,cd中有电流通过,周围产生新的磁场,与原磁场相互作用使得cd运动起来。
(3)变化
【解析】
【小问1详解】
电动机的工作原理是通电导线在磁场中受到力的作用;如图甲所示,在A处接入电源,闭合开关后,金属轨道上原来静止的轻质金属杆会朝着某个方向运动。
【小问2详解】
[1][2]略。
【小问3详解】
弦振动过程中,磁场方向不变,弦的运动方向会不断变化,则线圈中的电流方向不断变化。
22. 如图甲是某款储水式电热水器的简易结构剖面图。该电热水器主要由加热棒、防电墙等部件组成,加热棒为阻值不变的电热丝,为了安全使用,电热丝外面要包裹一层材料。
该热水器的铭牌中“24小时固有能耗系数”是指在保温状态下,电热水器24h将水温维持在额定最高温度实际需要的能量E1与固有标准消耗能量E2之间的比值。固有标准消耗能量E2与额定容量V的关系图像如图丙。
电热水器在使用过程中会有漏电危险,为防止使用时漏电且接地线失效时出现触电事故,电热水器在出水口处串接了一个“防电墙”,“防电墙”的内部是一个螺旋绝缘通道,流经其中的水必须沿着内部隔片螺旋流动,让水流变细变长。使用热水器洗澡时,若漏电且接地线失效,电流经水流、人体导入大地。
XX牌电热水器
额定容量/L
60
额定功率/W
1000/2000
额定最高温度/℃
70
额定电压/V
220
24小时固有能耗系数
0.6
热输出率
80%
(1)“防电墙”内部做成螺旋状,可增加进入该处水管水流的_______来增加电阻;
(2)该电热水器保温24h,实际消耗的电能为多少千瓦时?
(3)图乙中防电墙内螺旋水流长度为50cm,已知此时1cm的水流电阻为860Ω,人体电阻为1kΩ,使用热水器洗澡时,若漏电且接地线失效时,洗澡的人体最多承受的电压是多少?________
【答案】(1)长度 (2)该电热水器保温24h,实际消耗的电能为1.02kW∙h。
(3)使用热水器洗澡时,若漏电且接地线失效时,洗澡的人体最多承受的电压是5V。
【解析】
【小问1详解】
导体的电阻与导体的材料、横截面积、长度和温度有关;流经防电墙中的水必须沿着内部隔片螺旋流动,与普通水管相比其中的水柱变得更细更长,使水的横截面积变小,长度变大,从而使水的电阻变大。
【小问2详解】
由图丙可知,当额定容量为60L时,固有标准消耗能量
由表格参数可知,24小时固有能耗系数为0.6,即
则该电热水器保温24h实际消耗的电能
【小问3详解】
电热水器中的水流电阻
当漏电且接地线失效时,水流与人串联在电路中。
由串联电路的分压规律可知,
则人承受的电压
所以使用热水器洗澡时,若漏电且接地线失效时,洗澡的人体最多承受的电压是5V。
23. 如图所示,图甲是某款家用即热式电热水龙头,图乙是它的电路原理图,和是阻值分别为和的电热丝。通过旋转手柄改变与开关接触的两个相邻触点(有1、2、3、4四个触点),实现温水挡和热水挡的切换。
(1)开关将哪两个相邻的触点接通时,水龙头放出的是温水?
(2)求水龙头在热水挡工作时的功率。
(3)小明用图乙中的电热丝和设计成如图丙所示电路,也可实现温水挡和热水挡的切换。求图丙中的温水挡功率。(结果保留一位小数)
【答案】(1)开关S将触点2和3接通时,水龙头放出的是温水。
(2)水龙头在热水挡工作时的功率为3300W。
(3)图丙中的温水挡功率为733.3W。
【解析】
【小问1详解】
根据电功率公式可知,在电源电压U一定时,电路的总电阻R越大,电功率P越小,为温水挡;总电阻R越小,电功率P越大,为热水挡。由图乙电路可知,当开关S接通触点2和3时,只有电阻R1接入电路,此时电路中的总电阻最大,根据可知,电功率最小,为温水挡;当开关S接通触点3和4时,电路为两电阻并联,电路中的总电阻最小,根据可知,电功率最大,为热水挡。
【小问2详解】
当水龙头处于热水挡时,开关S接通触点3和4,电阻R1和R2并联。电路的总功率等于各支路功率之和。电阻R1的功率
电阻R2的功率
热水挡的总功率
【小问3详解】
由图丙可知,当开关S断开时,电阻R1和R2串联接入电路,电路总电阻
当开关S闭合时,电阻R1被短路,只有电阻R2接入电路,电路总电阻
因为
所以,根据可知,电阻越大,功率越小,因此开关S断开时为温水挡。
温水挡的功率
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2026年元月调考物理模拟试题
1. 为应对低温环境,中国第五座南极科考站秦岭站主楼外墙采用了30cm厚的聚苯乙烯泡沫作为保温材料,如图所示。下列物品应用材料的性质与其不同的是( )
A. 羽绒服——鹅绒 B. 暖水瓶塞——软木
C. 铁锅——铁 D. 冰箱壁填充物——发泡棉
2. 如图,物理兴趣小组制作了一个简易汽轮机装置。在易拉罐中装入适量的水,用酒精灯加热,水沸腾后从管口喷出蒸汽使风车转动。简易汽轮机工作过程中( )
A. 酒精燃烧将内能转化为化学能
B. 水的内能增加的方式是热传递
C. 蒸汽被喷出后内能保持不变
D. 蒸汽的内能全部转化为风车的机械能
3. 厨房不仅是加工食材的场所,也是充满热现象的“实验室”。以下现象及给出的解释,合理的是( )
A. 能闻到凉拌菜的香味,说明分子热运动与温度无关
B. 用蒸锅将馒头蒸熟的过程是通过热传递的方式改变馒头的内能
C. 高压锅限压阀被顶起过程中的能量转化,与热机的压缩冲程相同
D. 用高科技的燃气灶,其热效率可以提高到100%
4. 如图所示是某款轻智能马桶,将脚置于脚感区域会触发脚感开关。使用时,第1次伸脚触发,开关S1闭合,马桶盖打开。若不需要坐便,第2次伸脚触发,开关S2闭合,坐垫抬起。使用完毕后第3次伸脚触发,开关S3闭合,自动冲水。若需要坐便,入座后坐垫感应开关S4闭合,使用完毕起身后S4仍闭合,同时开关S5闭合,自动冲水。冲水结束后马桶自动恢复使用前状态,下列模拟电路设计符合上述要求的是( )
A. B.
C. D.
5. 如图所示为风速仪的工作原理简化图,装有挡风板和滑片的轻质滑块与轻质弹簧套在滑杆上,弹簧左端固定,右端与滑块相连,为定值电阻,为电阻丝,滑片与电阻丝接触良好。无风时,滑片在A处;有风时,滑块与滑片一起向左移动。闭合开关,当风速增大时下列分析正确的是( )
A. 风速越大,电流表示数越小
B. 电压表示数变小,电流表示数变大
C. 电压表示数与电流表示数的比值变大
D. 电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值变小
6. 图甲是电阻R1和R2的电流随电压变化的图像,电源电压不变,滑动变阻器R上标有“20Ω,2A”字样,将它们接入图乙所示的电路中。只闭合开关S1,滑片P位于a端时,电阻R1的实际功率为1W;同时闭合开关S1和S2,将滑片P移动到b端时,电阻R1的实际功率为9.6W。则( )
A. R2的阻值为5Ω B. 电源电压为10V
C. 电路中的最大电流为1.8A D. 电路的最大功率为
7. 如图是创新小组设计的肺活量检测装置原理图。电源电压恒定,R0是滑动变阻器,R1、R2是定值电阻。检测时从吹气口向气球中吹气,气球膨胀通过可移动隔板带动滑片向上运动,此时显示仪的示数变大(显示仪由图中两电表之一改装而成)。在吹气过程中下列判断正确的是( )
A. 电路总电阻变大 B. 电压表示数变大
C. 显示仪由电流表改装而成 D. 电路中消耗的总功率变小
8. 某商家销售的移动电源相当于大型“充电宝”,其铭牌如图所示。顾客咨询:“该移动电源可以供2.5kW的用电器正常工作吗?”客服回复:“没问题,这是3kW·h的,3kW的用电器都可以正常使用。”该客服( )
A. 说法正确 B. 混淆了电功率和电能
C. 混淆了电功率和电流 D. 混淆了电功率和电压
9. 小明通过查阅资料了解到电动汽车的“油门”一般是利用霍尔元件控制的、霍尔元件通电后会因处在强弱不同的磁场中,而产生不同的电压,这种情况下霍尔元件就相当于一个电压可变的电源。小明设计了如图-1所示的电路,闭合开关S后,用一根条形磁体靠近霍尔元件,探究霍尔元件在磁场中产生的电压变化情况,已知定值电阻R的阻值为10,电流表量程为0-0.6A、电压表量程未知,探究时绘制出电压表示数与条形磁体到霍尔元件的距离的关系图像如图-2所示。在电路安全的情况下,下列说法正确的是( )
A. 电压表的量程为0~3V
B. 当磁体靠近霍尔元件时电流表示数变小
C. 当磁体到霍尔元件的距离为1时,电流表示数为0.2A
D. 当磁体到霍尔元件的距离为0.25时,定值电阻的功率为0.9W
10. 图甲是小明房间的一个插座,用试电笔测试A孔时氖管发光。他想把图乙中插头插入插座中,下列说法正确的是( )
A. A孔与零线相连 B. D脚插入A孔更安全
C. D脚插入B孔更安全 D. D脚插入A孔和B孔同样安全
11. 为了市民电动车的充电安全,很多地方都配备了安全充电站,如图所示。关于充电站和电动车的安全充电,下列做法符合安全用电原则的是( )
A. 充电站插座的外壳用导体制成 B. 充电过程中起火时立即用水浇灭
C. 将电动车的电池拆下后带回家充电 D. 充电结束后自动切断电源
12. 如图所示,是我国宋代的指南龟,将条形磁石装入木龟腹内,针的尖端与磁石接触后被磁化。将指南龟装于竹针之上,使竹针尖撑于龟体的重心正上方某点,水平放置并拨动指南龟,静止后针尾指南。下列说法中正确的是( )
A. 针是铜制成的 B. 针尖接触的是磁石的N极
C. 针尾指南是受到地磁场的作用 D. 若稍倾斜木板,则指南龟静止时一定会倾斜
13. 古人的智慧中蕴藏着无数物理的奥秘。
(1)明代《天工开物》中记载“取诸麻、菜子入釜,文火慢炒,透出香气”。用“文火”改变内能的方式属于(选填“做功”或“热传递”)_______;“透出香气”属于________现象;温度越高,分子热运动越_______。
(2)铜冰鉴是我国战国时代发明的既可“制冷”又可“制热”的两用“冰箱”,如图甲所示。冰鉴是一件双层器皿,鉴腹内有一尊缶,如图乙所示。冬季,在鉴腹内装入热水用来给尊缶内的酒加热,已知热水质量为150kg、初温为89.5℃,酒的质量为80kg、初温为10℃,最终两者温度相同为41.5℃,则给酒加热的热效率为_______。[c水=4.2×103J/(kg·℃),c酒=2.4×103J/(kg·℃)]
(3)我国古代劳动人民使用的土灶,它通常以木柴、秸秆为燃料。至今在农村仍有使用土灶做饭的习惯。内部结构如图乙所示,木柴添加通道与烟囱相连,通风通道与木柴添加通道通过中间铁栅连通。下列对土灶烟囱作用的说法不合理的一项是( )
A. 有利于可燃物充分燃烧 B. 有利于冷热空气形成对流
C. 有利于提高可燃物的热值 D. 有利于排出气体和烟尘
14. 《氢气使用安全技术规程》规定:民用气球不得充装氢气,违反规定会引发危险,曾有人用干抹布擦拭正在漏气的氢气球,擦拭导致______(微观粒子名称)转移,使得干抹布与气球带______种电荷,随之发生的放电现象引发氢气爆燃。
15. 电动汽车是指以车载蓄电池驱动电机行驶的车辆,当给汽车充电时,蓄电池相当于________ (选填“用电器”或“电源”)。图示是某款车载充电线,可供三部手机同时充电,充电时三部手机的连接方式是_______ (选填“串联”或“并联”),若拔掉其中一部手机,则电路中的总电流将_______ (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
16. 如图-1,是室内自动换气系统的电路图。控制电路的电源电压为3V,R0为电阻箱,RK的阻值与烟雾浓度K的关系如图-2所示。当电磁铁线圈中的电流I≥0.03A时,衔铁被吸下,电风扇转动,开始排气。
(1)电磁铁工作时,利用了通电导体周围存在___________,其上端为___________极。
(2)当烟雾浓度升高时,控制电路中线圈的电流___________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)控制电路的电源电压低于3V时,若保持空气质量的标准不变,R0的阻值应___________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
17. 某电磁阀的工作原理如图所示。当开关、如图连接时,固定线圈磁场,推动强磁阀门向左运动,封闭液管通道,阻止液体流动。请:(1)标出此时通电螺线管右端的极性;(2)标出强磁阀门右端的极性;(3)画出通电螺线管外部磁场的磁感线(画出一条即可)。
18. 如图,用完全相同的两套实验装置比较酒精和煤油燃烧放出的热量:
(1)开始实验前,左边装置中烧杯里水的质量为200g,燃烧皿里酒精质量为4g,则右边装置中:燃烧皿里煤油质量应为___________g,烧杯里能不能装200g的食用油?___________。
(2)若升高的温度用表示,燃料燃尽的质量用m表示,则与m的比值大,能粗略反映对应燃料的热值___________(选填“大”和“小”)。
19. 某学习小组在“探究电流与电压的关系”实验中,所用的实验器材有:电源(电压恒为4.5V)、滑动变阻器(20Ω1A)、定值电阻、开关、电流表、电压表各一个,导线若干。
(1)按照图甲连接电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片调至最___________端。
(2)经过多次实验,将测得的数据绘制成图像,如图乙所示。由图像可得:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成___________比。
(3)实验后,小组内同学提出两个观点并进行交流与讨论:
观点一:用小灯泡替换定值电阻也可以完成该实验。讨论后认为该观点不可行,原因是___________。
观点二:利用原实验电路和器材,再增加几个不同阻值的定值电阻,还可以进行“探究电流与电阻的关系”实验。讨论后认为该观点可行,并进行实验。小组同学将15Ω的定值电阻接入a、b间,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片到适当位置,电流表示数如图丙所示,示数为___________A,记录此时的电阻值和电流值。为了完成实验,a、b间可更换的定值电阻阻值应不超过___________Ω。
20. 小华在实验室中测量铅笔芯的电阻大小。测量电路如图1所示,电源电压为4.5V。
(1)闭合开关前,图1中的滑动变阻器滑片应置于最__________端;
(2)请按照图1的电路图将图2的实物图连接完整__________;
(3)将滑动变阻器滑片从初始位置移动到另一端,逐次记录电压表示数U和电流表示数I,完成后作出图像,如图3所示,由图可知,铅笔芯的阻值为_______Ω,滑动变阻器的最大阻值为_______Ω;
(4)小华想用实验室一只刻度线清晰,但所标数字模糊不清的电流表,制作一个可直接测定电阻的仪器,他设计的电路如图4所示,电路中电源电压恒定且未知,操作如下。
①在a、b接线柱间接入导线,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,直到电流表指针指到最大刻度;
②保持滑片位置不变,ab间改接入10Ω的定值电阻,此时电流表指针偏转到最大刻度的处;
③取下ab间的定值电阻,接入待测电阻,电流表指针偏转到最大刻度的处,可知待测电阻的大小为_______Ω;
④在电流表表盘刻度线处标相应的电阻值,则电阻值分布是_________(选填“均匀”或“不均匀”)的。
21. 小明学习了电磁知识后,从物理学的视角对图所涉及的物理问题进行了分析。
(1)如图甲所示,在A处接入______,可探究电动机的工作原理;(填实验器材名称)
(2)在图甲的金属轨道上增加一根金属杆cd,俯视图如图乙所示(磁感线垂直纸面向外,用“·”表示);在外力的作用下,金属杆ab沿光滑金属轨道向右运动,请判断静止在光滑轨道上的金属杆cd是否运动并说明理由,判断∶______;理由∶______;
(3)电吉他中电拾音器基本结构如图丙所示,磁体附近金属弦被磁化,因此弦振动时,在线圈中产生感应电流,感应电流经电路放大后传送到音响发出声音,则弦振动时,线圈中的感应电流方向______(选填“变化”或“不变”)。
22. 如图甲是某款储水式电热水器的简易结构剖面图。该电热水器主要由加热棒、防电墙等部件组成,加热棒为阻值不变的电热丝,为了安全使用,电热丝外面要包裹一层材料。
该热水器的铭牌中“24小时固有能耗系数”是指在保温状态下,电热水器24h将水温维持在额定最高温度实际需要的能量E1与固有标准消耗能量E2之间的比值。固有标准消耗能量E2与额定容量V的关系图像如图丙。
电热水器在使用过程中会有漏电危险,为防止使用时漏电且接地线失效时出现触电事故,电热水器在出水口处串接了一个“防电墙”,“防电墙”的内部是一个螺旋绝缘通道,流经其中的水必须沿着内部隔片螺旋流动,让水流变细变长。使用热水器洗澡时,若漏电且接地线失效,电流经水流、人体导入大地。
XX牌电热水器
额定容量/L
60
额定功率/W
1000/2000
额定最高温度/℃
70
额定电压/V
220
24小时固有能耗系数
0.6
热输出率
80%
(1)“防电墙”内部做成螺旋状,可增加进入该处水管水流的_______来增加电阻;
(2)该电热水器保温24h,实际消耗的电能为多少千瓦时?
(3)图乙中防电墙内螺旋水流长度为50cm,已知此时1cm的水流电阻为860Ω,人体电阻为1kΩ,使用热水器洗澡时,若漏电且接地线失效时,洗澡的人体最多承受的电压是多少?________
23. 如图所示,图甲是某款家用即热式电热水龙头,图乙是它的电路原理图,和是阻值分别为和的电热丝。通过旋转手柄改变与开关接触的两个相邻触点(有1、2、3、4四个触点),实现温水挡和热水挡的切换。
(1)开关将哪两个相邻的触点接通时,水龙头放出的是温水?
(2)求水龙头在热水挡工作时的功率。
(3)小明用图乙中的电热丝和设计成如图丙所示电路,也可实现温水挡和热水挡的切换。求图丙中的温水挡功率。(结果保留一位小数)
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