湖南省长沙市2025-2026学年九年级上学期期末考试物理模拟练习试卷
2026-01-26
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内容正文:
湖南省长沙市初中物理九(上)期末物理模拟练习卷
2025~2026学年第一学期
一.选择题(共10小题,满分30分,每小题3分)
1.(3分)安全用电是每一位中学生应有的常识,下列做法符合安全用电原则的是( )
A.湿手拔用电器的插头
B.断开电源开关后再更换灯泡
C.通电电线起火时立即泼水救火
D.在一个插线板上同时使用多个大功率用电器
2.(3分)与传统汽车在同样油耗和使用条件下相比,某新型汽车发动机工作时,尾气中的汽油味明显降低,动力更强劲。下列关于该汽车的分析正确的是( )
A.行驶时,汽油的质量减小,热值减小
B.行驶时车胎温度升高,含有的热量增大
C.汽油味降低说明发动机工作效率降低
D.汽车获得动力时,将内能转化为机械能
3.(3分)小陶设计了一款带有照明灯的智能门禁系统,可以通过指纹(S1)、或者密码(S2)、或者人脸识别(S3),只要一种识别成功,即可以使电动机工作而开门。开门时灯L亮,并且语音系统发出“欢迎回家”的声音。语音系统和灯的工作互不影响,即使损坏也不影响开门,下列电路图能够实现的是( )
A. B.
C. D.
4.(3分)在标准状态下氢气热值是1.28×107J/m3,又可表示为1.43×108J/kg。由此可得出( )
A.2kg氢气的热值是1kg氢气的2倍
B.标准状态下体积为1m3的氢气完全燃烧放出的热量为1.43×108J
C.若氢气燃烧不充分,其热值会变小
D.火箭使用液态氢作燃料,是因为液态氢的热值大
5.(3分)以下关于安全用电的说法,正确的是( )
A.使用湿抹布擦拭插座
B.用水扑灭着火的用电器
C.同时使用大功率用电器
D.将电饭锅的金属外壳接地
6.(3分)实验小组对冰持续加热,根据测得的数据画出温度随时间变化的图像如图所示,从图像中分析可知AB段比CD段温度变化快,由此可知( )
A.冰的比热容比水小 B.冰的比热容比水大
C.冰的密度比水的小 D.冰的密度比水的大
7.(3分)小明同学在物理实践活动中,设计了如图所示的四种用电流表或电压表示数测量重物重力的电路,其中R'是滑动变阻器,R是定值电阻,电源两极间电压恒定。四个电路中有一个电路能实现重物所受重力增大,电表示数增大,这个电路是( )
A. B.
C. D.
8.(3分)如图所示为某物质的温度变化曲线,由图可知( )
A.是晶体的熔化过程 B.是非晶体的凝固过程
C.在t2时刻是液态 D.在t2时刻不断吸热
9.(3分)如图所示电路,闭合开关S,L1、L2两灯均发光,两电表均有示数,过一会儿L2灯丝烧断了,则此时( )
A.L1、L2都不发光,电压表示数不变
B.L1仍然发光,电压表示数突然变大
C.L1、L2都不发光,电压表示数减小为0
D.电流表示数变为0,电压表示数突然变大
10.(3分)如图所示,电源电压保持不变,L是灯泡(不考虑灯丝电阻随温度的变化),R为滑动变阻器,R′为定值电阻,下列说法正确的是( )
A.三个开关都闭合,灯泡不亮,滑片P向右移动,电路的电功率将增大
B.先闭合开关S1,再闭合开关S2、S3,电流表示数和电压表示数都增大
C.只闭合开关S1,滑动变阻器的滑片P向左移动一段距离,电压表与电流表的示数之比保持不变
D.只闭合开关S1,滑动变阻器的滑片P向左移动,电压表的示数变大,灯泡变亮
二.多选题(共2小题,满分6分,每小题3分)
(多选)11.(3分)如图所示的电路,闭合开关后,当滑片P向左移动时,下列说法正确的是( )
A.灯泡L变亮
B.电压表V示数与电流表A1示数的比值变小
C.电压表V的示数与电流表A2的示数的乘积不变
D.电流表A1示数与电流表A2示数的差值不变
(多选)12.(3分)某同学设计了如图所示的四种电路,其中电源电压不变且未知,R0是已知阻值的定值电阻。在实验中不拆改线路的情况下,能够测量出未知电阻Rx阻值的电路是( )
A.① B.② C.③ D.④
三.填空题(共4小题,满分20分)
13.(4分)很多物理量的单位是以科学家名字命名的,电压的单位是以科学家 的名字命名的,以帕斯卡的名字命名为物理量 的单位。
14.(4分)如图所示是四冲程汽油机的 冲程,其他冲程是靠飞轮的 来完成的。
15.(6分)定值电阻甲和乙的电流与其两端的电压关系如图所示,由图象可知,甲的电阻 (选填“大于”或“小于”)乙的电阻。若将甲和乙串联接在某一电源上时,电路中的电流为0.4A,则电源电压为 V;若将甲和乙并联后接在电压为2V的电源两端,则干路中的电流为 A。
16.(6分)周末,小明在妈妈的指导下煲了“天麻炖鸡”汤,在煲汤过程中,小明发现汤沸腾后,锅盖“跳动”,这一现象与内燃机的 冲程能量转化相同;3kg汤从20℃加热至100℃所吸收的热量由天然气完全燃烧来提供,则消耗的天然气至少为 m3;汤沸腾后,厨房内香气四溢属于 现象,表明分子在不停地做无规则运动。【取,】
四.作图题(共2小题,满分4分,每小题2分)
17.(2分)请用笔画线代替导线,将图中的电路连接完整。要求:两灯串联,电压表只测灯L1两端的电压。
18.(2分)请将如图所示的电路元件连入家庭电路,要求:连接时符合安全用电原则。
五.实验探究题(共3小题,满分22分)
19.(6分)在学习电学时,小明做了如下实验:
(1)如图甲所示,用丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒由于失去电子而带 电,使玻璃棒靠近不带电的轻质小球A,玻璃棒会吸引小球的原因是 。
(2)如图乙所示,带电体接触验电器瞬间的电流方向: (选填“验电器到带电体”或“带电体到验电器”),金属箔片张开的原因是 。
(3)如图丙所示,根据电路图连接实物时,开关处于 状态;用一根导线连接L1两端,则L1被 (选填“通路”“断路”或“短路”)。
20.(6分)欢欢与乐乐同学利用图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值。
(1)请你根据图甲电路图,用笔画线代替导线,帮助欢欢同学在图乙中完成实验电路的连接,要求滑片P向右移动时,电流表示数变小。
(2)实验时,通过移动滑动变阻器的滑片P,记录多组数据,画出了待测电阻Rx的I﹣U图像,如图丙所示,由图像可得Rx= Ω。
(3)乐乐觉得不使用电压表也能测出Rx的阻值,于是设计了另一种方案,电路如图丁所示。定值电阻为R0,电源电压未知且恒定不变。测量步骤如下:
①只闭合开关S1时,电流表读数为I1;
②当开关S1、S2都闭合时,电流表读数为I2;
③待测电阻Rx= (用已知和测出的物理量R0、I1、I2表示)。
(4)完成此实验后,同学们还想探究“电流与电阻的关系”,又添加了10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的电阻,实验中保持定值电阻两端电压为1.5V不变。将5Ω电阻换成10Ω电阻后,为保持电压表的示数仍为1.5V,应将滑动变阻器滑片P向 (填“左”或“右”)端移动。为了完成本实验,滑动变阻器的最大阻值不得小于 Ω。
21.(10分)小明用如图甲所示电路测量额定电压为2.5V小灯泡的正常发光时的电阻。
(1)请用笔画线代替导线将甲图的电路连接完整,使滑片向左移动时灯泡变亮。
(2)连接好电路,闭合开关,发现小灯泡没有发光,但电流表电压表均有示数,接下来应进行的操作是 。
(3)滑片在某一位置时,电压表示数为2V,为测量灯泡的额定功率,应缓慢将滑片P向 移动,灯正常发光时电流表示数如图乙,灯泡的电阻是 Ω。(计算结果保留一位小数)
(4)小明根据实验数据画出小灯泡U﹣I关系图象如图丙中的实线所示,结合图象可知,当小灯泡电阻不是定值,原因是灯丝电阻 。
(5)在某两次调节中,滑动变阻器接入电路的阻值减小了ΔR1,小灯泡的阻值变化了ΔR2,根据灯的电阻变化规律可知ΔR1 ΔR2(选填“>”、“<”或“=”)。
(6)为了测待测Rx的电阻,利用现有器材,增加一个单刀双掷开关,小华又设计了如图丁所示的电路图,实验步骤如下:
①如图丁应将Rx接入虚线框 中,另一个虚线框接电线,将开关S接a后,闭合开关S1,调电阻箱R0为5Ω后,调节滑动变阻器滑片P使电流表示数为0.3A;
②将开关S接b、滑动变阻器的滑片P保持不动,调电阻箱R0使电流表示数为0.3A,读出R0示数为23.3Ω;
③则可计算Rx= Ω。
六.计算题(共2小题,满分18分,每小题9分)
22.(9分)一辆厢式货车正在运送物资,空车质量为1.5t,载货量为2.5t,满载时每百千米耗油25L。如果该货车满载货物后在平直的公路上匀速行驶100km,货车受到的阻力是车总重的,那么在此过程中:(燃油密度为0.8×103kg/m3,燃油热值为4.0×107J/kg,g取10N/kg)
(1)该货车匀速行驶时受到的阻力大小是多少?
(2)该货车发动机牵引力做的有用功是多少?
(3)燃油完全燃烧放出的热量是多少?
(4)该货车发动机的效率是多少?
23.(9分)图甲为某款新型电饭煲,其额定电压为220V,它能智能化地控制不同时间段的烹饪温度,以得到食物最佳的营养和口感,图乙为其电路原理图,R1和R2为电阻不变的电热丝,S为手动开关,S1是自动控制开关,通过S1的控制,可智能实现高温挡或低温挡,从而控制食物在不同时段的温度。将电饭煲接入220V电路中,在电饭煲工作的30min内,它消耗的电功率随时间变化的图象如图丙所示。求:
(1)S和S1均闭合时,电路中的总电流。
(2)R1和R2的电阻值。
(3)30min内电饭煲消耗的电能。
(4)在不同电压下,电饭煲从S1第一次自动断开到重新闭合期间产生的热量相同。若使用该电饭煲时的实际电压为198V,则从S1第一次自动断开到重新闭合需要多长时间?
一.选择题(共10小题,满分30分,每小题3分)
1.(3分)安全用电是每一位中学生应有的常识,下列做法符合安全用电原则的是( )
A.湿手拔用电器的插头
B.断开电源开关后再更换灯泡
C.通电电线起火时立即泼水救火
D.在一个插线板上同时使用多个大功率用电器
【解答】解:A、因为水是导体,当用湿手接触带电体时,可能会使电源通过人体与大地形成通路,发生触电,故A不符合安全用电原则;
B、在断开电源开关的情况下更换灯泡,灯泡处不带电,这样才安全,故B符合安全用电原则;
C、用电器或电线失火时,用水去灭火,生活用水是导体,会造成间接触电事故,故C不符合安全用电原则;
D、家庭电路中各用电器是并联的,一个插座上同时使用多个大功率用电器,会造成干路电流过大,容易引起火灾,故D不符合安全用电原则。
故选:B。
2.(3分)与传统汽车在同样油耗和使用条件下相比,某新型汽车发动机工作时,尾气中的汽油味明显降低,动力更强劲。下列关于该汽车的分析正确的是( )
A.行驶时,汽油的质量减小,热值减小
B.行驶时车胎温度升高,含有的热量增大
C.汽油味降低说明发动机工作效率降低
D.汽车获得动力时,将内能转化为机械能
【解答】解:A、燃料的热值是燃料的特性,不会随着质量的改变而改变,故A错误;
B、因为热量是一个过程量,所以不能说含有多少热量,故B错误;
C、汽油在燃烧的过程中,燃烧的越充分,尾气中的“汽油味”越低,机械效率越高,故C错误;
D、汽油机的做功冲程将内能转化为机械能,使得汽车获得动力,故D正确。
故选:D。
3.(3分)小陶设计了一款带有照明灯的智能门禁系统,可以通过指纹(S1)、或者密码(S2)、或者人脸识别(S3),只要一种识别成功,即可以使电动机工作而开门。开门时灯L亮,并且语音系统发出“欢迎回家”的声音。语音系统和灯的工作互不影响,即使损坏也不影响开门,下列电路图能够实现的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:根据题意可知,指纹(S1)、或者密码(S2)、或者人脸识别(S3),只要其中一种方式识别成功,则相应开关闭合从而使电动机启动工作,所以三个开关应并联后再与电动机串联在电源上;语音系统、电动机和灯的工作互不影响,语音系统、灯、电动机,三者并联;故A正确。
故选:A。
4.(3分)在标准状态下氢气热值是1.28×107J/m3,又可表示为1.43×108J/kg。由此可得出( )
A.2kg氢气的热值是1kg氢气的2倍
B.标准状态下体积为1m3的氢气完全燃烧放出的热量为1.43×108J
C.若氢气燃烧不充分,其热值会变小
D.火箭使用液态氢作燃料,是因为液态氢的热值大
【解答】解:A、不管氢气质量是 2kg 还是 1kg,其热值是固定不变的,并不会因为质量倍数关系而改变,故A错误。
B、在标准状态下氢气热值是1.28×107J/m3,这意味着标准状态下体积为1m3的氢气完全燃烧放出的热量为1.28×107J,而不是1.43×108J,故B错误。
C、热值的大小仅仅取决于燃料的种类,与燃烧是否充分没有关系。即便氢气燃烧不充分,它的热值依然不变,故C错误。
D、火箭使用液态氢作燃料,这是因为液态氢的热值大。当完全燃烧相同质量的燃料时,液态氢能够放出更多的热量,故D正确。
故选:D。
5.(3分)以下关于安全用电的说法,正确的是( )
A.使用湿抹布擦拭插座
B.用水扑灭着火的用电器
C.同时使用大功率用电器
D.将电饭锅的金属外壳接地
【解答】解:A、湿抹布是导体,用湿抹布擦拭插座容易触电,故A错误;
B、生活用水是导体,用水扑灭着火的用电器,会发生触电事故,故B错误;
C、同时使用大功率用电器,使得电路中的电流过大,引发火灾,故C错误;
D、家用电器的金属外壳要与大地相连,若金属外壳带电,电流会通过地线导入大地,避免造成触电事故,故D正确。
故选:D。
6.(3分)实验小组对冰持续加热,根据测得的数据画出温度随时间变化的图像如图所示,从图像中分析可知AB段比CD段温度变化快,由此可知( )
A.冰的比热容比水小 B.冰的比热容比水大
C.冰的密度比水的小 D.冰的密度比水的大
【解答】解:AB、从图象上来看,AB段比CD段温度升高的要快些,由于冰在固态和液态时质量不变,加热方式不变,可知冰的比热容小,故A正确,B错误;
CD、冰化成水时质量不变,但不能从图像确定体积的变化,所以不能比较冰和水的密度,故CD错误。
故选:A。
7.(3分)小明同学在物理实践活动中,设计了如图所示的四种用电流表或电压表示数测量重物重力的电路,其中R'是滑动变阻器,R是定值电阻,电源两极间电压恒定。四个电路中有一个电路能实现重物所受重力增大,电表示数增大,这个电路是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:A、图中定值电阻R和滑动变阻器R′并联,电流表测量干路中的电流,当重物重力增大时,滑动变阻器接入电路的阻值增大,电路的总电阻增大,电流表的示数减小,故A不符合题意;
B、图中定值电阻R和滑动变阻器R′串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,当重物重力增大时,滑动变阻器接入电路的电阻增大,根据串联电路的分压规律可知,变阻器两端的电压变大,即电压表的示数变大,故B符合题意;
C、图中定值电阻R和滑动变阻器R′并联,图中电流表测量通过定值电阻的电流,当重物重力增大时,电源电压不变、定值电阻的阻值不变,通过定值电阻的电流不变,即电流表的示数不变,故C不符合题意;
D、图中定值电阻R和滑动变阻器R′串联,电压表测量定值电阻两端的电压,当重物重力增大时,滑动变阻器接入电路的电阻增大,根据欧姆定律可知电路中的电流变小,定值电阻两端的电压变小,即电压表的示数变小,故D不符合题意。
故选:B。
8.(3分)如图所示为某物质的温度变化曲线,由图可知( )
A.是晶体的熔化过程 B.是非晶体的凝固过程
C.在t2时刻是液态 D.在t2时刻不断吸热
【解答】解:AB、由表可知没有固定的凝固点,为非晶体的凝固过程,故A错误,B正确;
C、在t2时刻不能确定是液态,只能判断是降温过程;
D、非晶体在凝固过程中,放出热量,温度降低。故D错误。
故选:B。
9.(3分)如图所示电路,闭合开关S,L1、L2两灯均发光,两电表均有示数,过一会儿L2灯丝烧断了,则此时( )
A.L1、L2都不发光,电压表示数不变
B.L1仍然发光,电压表示数突然变大
C.L1、L2都不发光,电压表示数减小为0
D.电流表示数变为0,电压表示数突然变大
【解答】解:由图可知:灯泡L1和L2串联,电流表A测电路中的电流,电压表测量L2两端的电压,
闭合开关S,L1、L2两灯均发光,两电表均有示数,说明电路正常,过一会儿L2灯丝烧断了,则电路处于开路状态,L1、L2都不发光,电流表示数为0;
此时由于电压表的正负接线柱通过L1与电源的正负极相连通,则电压表测量电源电压,所以电压表示数变大,故ABC错误,D正确。
故选:D。
10.(3分)如图所示,电源电压保持不变,L是灯泡(不考虑灯丝电阻随温度的变化),R为滑动变阻器,R′为定值电阻,下列说法正确的是( )
A.三个开关都闭合,灯泡不亮,滑片P向右移动,电路的电功率将增大
B.先闭合开关S1,再闭合开关S2、S3,电流表示数和电压表示数都增大
C.只闭合开关S1,滑动变阻器的滑片P向左移动一段距离,电压表与电流表的示数之比保持不变
D.只闭合开关S1,滑动变阻器的滑片P向左移动,电压表的示数变大,灯泡变亮
【解答】解:A、三个开关都闭合,R与R′并联,灯泡L被短路,灯泡不亮,
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片移动时通过R′的电流不变,当滑片P向右移动时,变阻器接入电路中的电阻变大,由I可知,通过R的电流变小,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流变小,由P=UI可知,电路的电功率将减小,故A错误;
B、先闭合开关S1时,R与L串联,电流表测电路中的电流,电压表测R两端的电压,再闭合开关S2、S3后,R与R′并联,电压表测电源的电压,电流表测干路电流,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电压表的示数增大,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,所以,R与L串联后的总电阻大于R与R′并联后的总电阻,即电路中的总电阻变小,由I可知,电路中的电流增大,故B正确;
CD、只闭合开关S1时,R与L串联,电流表测电路中的电流,电压表测变阻器R两端的电压,
当滑动变阻器的滑片P向左移动时,接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,
由I可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大,由U=IR可知,灯泡两端的电压变大,因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,所以,由P=UI可知,灯泡的实际功率变大,灯泡变亮,
因串联电路中总电压等于分电压之和,所以,灯泡两端的电压变大,则R两端的电压变小,即电压表的示数变小,故D错误;
由电压表的示数变小、电流表的示数变大可知,电压表与电流表的示数之比变小,故C错误。
故选:B。
二.多选题(共2小题,满分6分,每小题3分)
(多选)11.(3分)如图所示的电路,闭合开关后,当滑片P向左移动时,下列说法正确的是( )
A.灯泡L变亮
B.电压表V示数与电流表A1示数的比值变小
C.电压表V的示数与电流表A2的示数的乘积不变
D.电流表A1示数与电流表A2示数的差值不变
【解答】解:由图可知,电路是灯泡和滑动变阻器并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测灯泡所在支路的电流,电压表测电源电压;
A.根据并联电路各个支路互不影响,所以灯L所在的支路电流不变,电流表A2的示数不变,小灯泡的亮度不变,故A错误;
B.电压表V示数与电流表A1示数的比值是电路中的总电阻,由于滑动变阻器支路的电阻变小,则总电阻变小,即电压表V示数与电流表A1示数的比值变小,故B正确;
C.电压表V的示数不变,灯泡电流不受影响,即电流表A2的示数不变,则电压表V的示数与电流表A2的示数的乘积不变,故C正确;
D.电流表A1示数与电流表A2示数的差值,表示的是滑动变阻器支路的电流,由于变阻器的阻值变小,因此电流表A1示数与电流表A2示数的差值变大,故D错误。
故选:BC。
(多选)12.(3分)某同学设计了如图所示的四种电路,其中电源电压不变且未知,R0是已知阻值的定值电阻。在实验中不拆改线路的情况下,能够测量出未知电阻Rx阻值的电路是( )
A.① B.② C.③ D.④
【解答】解:由图知,
A、只闭合S1时,电路是只有R0的基本电路,电流表测量通过R0的电流I0;再闭合S2,两只电阻并联,电流表测量干路电流I,根据电源电压不变列式I0R0=(I﹣I0)Rx可求出Rx的阻值,故A能测出Rx阻值;
B、只闭合S2时,两电阻串联,电流表测电路中电流I1;两开关都闭合时只有R0接入电路中,电流表测此时电路中电流I0,根据电源电压不变列式I1(R0+Rx)=I0R0可求出Rx的阻值,故B能测出Rx阻值;
C、闭合开关S、S2,两只电阻串联,电压表测量电源电压为U;闭合S,断开S2,闭合S1,电压表测量电阻R0两端电压U0,根据电路电流相等列式为:,解之可求出Rx的阻值,故C能测出Rx阻值;
D、闭合开关S,S1接1,两只电阻串联,电压表测量R0两端电压为U0;S1接2,电流从电压表负接线柱流入,造成电压表指针向左偏转,故D不能测出Rx阻值。
故选:ABC。
三.填空题(共4小题,满分20分)
13.(4分)很多物理量的单位是以科学家名字命名的,电压的单位是以科学家 伏特 的名字命名的,以帕斯卡的名字命名为物理量 压强 的单位。
【解答】解:电压的单位是以科学家伏特的名字命名的,物理量压强的单位是以科学家帕斯卡的名字命名的。
故答案为:伏特;压强。
14.(4分)如图所示是四冲程汽油机的 做功 冲程,其他冲程是靠飞轮的 惯性 来完成的。
【解答】解:图中两个气门都关闭,火花塞点火,此时活塞向下运动,是做功冲程,将内能转化为机械能,对外提供动力,其他三个冲程是靠飞轮转动的惯性完成的。
故答案为:做功;惯性。
15.(6分)定值电阻甲和乙的电流与其两端的电压关系如图所示,由图象可知,甲的电阻 大于 (选填“大于”或“小于”)乙的电阻。若将甲和乙串联接在某一电源上时,电路中的电流为0.4A,则电源电压为 6 V;若将甲和乙并联后接在电压为2V的电源两端,则干路中的电流为 0.6 A。
【解答】解:(1)由图可知,甲的电阻为:R甲10Ω,乙的电阻为:R乙5Ω,故甲的电阻大于乙的电阻;
(2)若将甲和乙串联接在某一电源上时,串联电路中电流处处相等,
当电路中的电流为0.4A时,甲两端的电压为:U甲=IR甲=0.4A×10Ω=4V,
由图可知此时乙两端的电压为:U乙=2V,
由串联电路的电压特点可知电源电压为:U=U甲+U乙=4V+2V=6V;
(3)若将甲和乙并联,并联电路中各个支路两端的电压相同,都等于电源电压,若电源电压为2V,
由图可知通过甲的电流为:I甲′=0.2A,通过乙的电流为:I乙=0.4A,
由并联电路的电流特点可知干路的电流为:I′=I甲′+I乙=0.2A+0.4A=0.6A。
故答案为:大于;6;0.6。
16.(6分)周末,小明在妈妈的指导下煲了“天麻炖鸡”汤,在煲汤过程中,小明发现汤沸腾后,锅盖“跳动”,这一现象与内燃机的 做功 冲程能量转化相同;3kg汤从20℃加热至100℃所吸收的热量由天然气完全燃烧来提供,则消耗的天然气至少为 0.032 m3;汤沸腾后,厨房内香气四溢属于 扩散 现象,表明分子在不停地做无规则运动。【取,】
【解答】解:煲鸡汤过程中锅盖“跳动”,是水蒸气膨胀做功,推动锅盖“跳动”,水蒸气对锅盖做功,将水蒸气的内能转化为锅盖的机械能,内燃机的做功冲程中,也是内能转化为机械能,二者的能量转化相同;
3kg汤从20℃加热至100℃所吸收的热量为:
;
若吸收的热量由天然气完全燃烧来提供,则天然气完全燃烧放出的热量为:
,
根据Q放=Vq可得,消耗的天然气至少为:
;
汤沸腾后,厨房内香气四溢,是香气分子在运动,属于扩散现象,表明分子在不停地做无规则运动。
故答案为:做功;0.032;扩散。
四.作图题(共2小题,满分4分,每小题2分)
17.(2分)请用笔画线代替导线,将图中的电路连接完整。要求:两灯串联,电压表只测灯L1两端的电压。
【解答】解:两灯串联;电压表只测灯L1两端的电压,由于电源为两节电池,所以电压表选择0~3V的量程与L1并联,如下所示:
。
18.(2分)请将如图所示的电路元件连入家庭电路,要求:连接时符合安全用电原则。
【解答】解:插座的左端接零线,右端接火线,中间接地线;
开关接在火线与灯之间,如图所示:
五.实验探究题(共3小题,满分22分)
19.(6分)在学习电学时,小明做了如下实验:
(1)如图甲所示,用丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒由于失去电子而带 正 电,使玻璃棒靠近不带电的轻质小球A,玻璃棒会吸引小球的原因是 带电体可以吸引轻小物体 。
(2)如图乙所示,带电体接触验电器瞬间的电流方向: 带电体到验电器 (选填“验电器到带电体”或“带电体到验电器”),金属箔片张开的原因是 同种电荷相互排斥 。
(3)如图丙所示,根据电路图连接实物时,开关处于 断开 状态;用一根导线连接L1两端,则L1被 短路 (选填“通路”“断路”或“短路”)。
【解答】解:(1)当丝绸与玻璃棒摩擦后,玻璃棒因为失去电子而带上了正电荷,使玻璃棒靠近不带电的轻质小球A,玻璃棒会吸引小球的原因是带电体可以吸引轻小物体;
(2)带正电的玻璃板与验电器接触,验电器上的电子转移到玻璃棒上,电流方向与电子定向移动方向相反,故电流方向为带电体到验电器,验电器的工作原理是同种电荷相互排斥。
(3)在连接电路时,开关S应该处于断开状态;用一根导线将灯L1两端连接,灯泡L1被短路,将不再有电流通过,灯泡L1不工作。
故答案为:(1)正;带电体可以吸引轻小物体;(2)带电体到验电器;同种电荷相互排斥;(3)断开;短路。
20.(6分)欢欢与乐乐同学利用图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值。
(1)请你根据图甲电路图,用笔画线代替导线,帮助欢欢同学在图乙中完成实验电路的连接,要求滑片P向右移动时,电流表示数变小。
(2)实验时,通过移动滑动变阻器的滑片P,记录多组数据,画出了待测电阻Rx的I﹣U图像,如图丙所示,由图像可得Rx= 5 Ω。
(3)乐乐觉得不使用电压表也能测出Rx的阻值,于是设计了另一种方案,电路如图丁所示。定值电阻为R0,电源电压未知且恒定不变。测量步骤如下:
①只闭合开关S1时,电流表读数为I1;
②当开关S1、S2都闭合时,电流表读数为I2;
③待测电阻Rx= (用已知和测出的物理量R0、I1、I2表示)。
(4)完成此实验后,同学们还想探究“电流与电阻的关系”,又添加了10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的电阻,实验中保持定值电阻两端电压为1.5V不变。将5Ω电阻换成10Ω电阻后,为保持电压表的示数仍为1.5V,应将滑动变阻器滑片P向 右 (填“左”或“右”)端移动。为了完成本实验,滑动变阻器的最大阻值不得小于 25 Ω。
【解答】解:(1)要求滑片P向右移动时,电流表示数变小,可知电路的电阻变大,故变阻器左下接线柱连入电路中,如下所示:
(2)实验时,通过移动滑动变阻器的滑片P,记录多组数据,画出了待测电阻Rx的I﹣U图像,如图丙所示,由图像可得
Rx5Ω
(3)①只闭合开关S1时,两电阻串联,电流表读数为I1;根据串联电阻的规律及欧姆定律可知,电源电压为
U=I1 (Rx+R0)
②当开关S1、S2都闭合时,定值电阻短路,电路为待测电阻的简单电路,电流表读数为I2;由欧姆定律可知,电源电压为
U=I2Rx
③根据电源电压不变,联立上面两式得出待测电阻
Rx
(4)完成此实验后,同学们还想探究“电流与电阻的关系”,又添加了10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的电阻,实验中保持定值电阻两端电压为1.5V不变。将5Ω电阻换成10Ω电阻后,根据串联分压原理可知,电阻增大,其分得的电压增大;探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向右端移动,使电压表的示数为1.5V。根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压U滑=U﹣UV=3V﹣1.5V=1.5V
变阻器分得的电压为电压表示数的1倍,根据分压原理,当接入25Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为
R滑=1×25Ω=25Ω
故答案为:(1)见解析;(2)5;(3);(4)右;25。
21.(10分)小明用如图甲所示电路测量额定电压为2.5V小灯泡的正常发光时的电阻。
(1)请用笔画线代替导线将甲图的电路连接完整,使滑片向左移动时灯泡变亮。
(2)连接好电路,闭合开关,发现小灯泡没有发光,但电流表电压表均有示数,接下来应进行的操作是 移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡是否发光 。
(3)滑片在某一位置时,电压表示数为2V,为测量灯泡的额定功率,应缓慢将滑片P向 左 移动,灯正常发光时电流表示数如图乙,灯泡的电阻是 8.3 Ω。(计算结果保留一位小数)
(4)小明根据实验数据画出小灯泡U﹣I关系图象如图丙中的实线所示,结合图象可知,当小灯泡电阻不是定值,原因是灯丝电阻 随温度的升高而增大 。
(5)在某两次调节中,滑动变阻器接入电路的阻值减小了ΔR1,小灯泡的阻值变化了ΔR2,根据灯的电阻变化规律可知ΔR1 > ΔR2(选填“>”、“<”或“=”)。
(6)为了测待测Rx的电阻,利用现有器材,增加一个单刀双掷开关,小华又设计了如图丁所示的电路图,实验步骤如下:
①如图丁应将Rx接入虚线框 2 中,另一个虚线框接电线,将开关S接a后,闭合开关S1,调电阻箱R0为5Ω后,调节滑动变阻器滑片P使电流表示数为0.3A;
②将开关S接b、滑动变阻器的滑片P保持不动,调电阻箱R0使电流表示数为0.3A,读出R0示数为23.3Ω;
③则可计算Rx= 10 Ω。
【解答】解:(1)滑片向左移动时灯泡变亮,说明电路中电流变大,滑动变阻器阻值变小,故滑动变阻器选用左下接线柱与灯泡串联在电路中,如下图所示:
(2)连接好电路,闭合开关,电流表电压表均有示数,说明电路是通路,灯泡不亮可能是电路电流太小,使灯泡的实际功率太小,故接下来应进行的操作是:移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡是否发光;
(3)测量中滑片在某一位置时,电压表示数为2V,小于灯泡额定电压2.5V,为测量灯泡的额定功率,应增大灯泡两端的电压,根据串联电路电压规律,应减小滑动变阻器两端的电压,根据分压原理,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,故应缓慢将滑片P向左移动;
由图甲可知,电流表选用小量程;灯正常发光时电流表示数如图乙所示,电流表分度值0.02A,其示数为0.3A,则灯泡正常发光时的电阻为:R8.3Ω;
(4)结合图象可知,当小灯泡电阻不是定值,主要原因灯泡两端电压越大,通过的电流越大,实际功率越大,温度越高,灯丝的电阻随温度的升高而增大;
(5)当滑动变阻器的电阻变小时(总电阻也会变小),由分压原理,其分得的电压变小,根据串联电路电压的规律,则灯泡两端的电压增大,通过灯泡的电流也增大,灯泡的功率增大、灯丝温度升高,则灯泡电阻变大,但总电阻变小。根据R=R滑+R灯可知,只有当R滑的减小量大于R灯的增加量才会让总电阻变小,即ΔR1>ΔR2。
(6)①要测Rx的阻值,首先要使Rx与灯泡串联,即将Rx接入图丙虚线框2位置中;
③由于电流前后不变,滑动变阻器阻值不变,根据等效替代法结合电阻的串联可知,在②中电阻箱的示数与①中Rx、灯泡和此时电阻箱的示数之和相等,即:23.3Ω=Rx+RL+5Ω
解得:Rx=23.3Ω﹣5Ω﹣RL=23.3Ω﹣5Ω﹣8.3Ω=10Ω
故答案为:(1)见解答图;(2)移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡是否发光;(3)左;8.3;(4)随温度的升高而增大(5)>;(6)①2;③10。
六.计算题(共2小题,满分18分,每小题9分)
22.(9分)一辆厢式货车正在运送物资,空车质量为1.5t,载货量为2.5t,满载时每百千米耗油25L。如果该货车满载货物后在平直的公路上匀速行驶100km,货车受到的阻力是车总重的,那么在此过程中:(燃油密度为0.8×103kg/m3,燃油热值为4.0×107J/kg,g取10N/kg)
(1)该货车匀速行驶时受到的阻力大小是多少?
(2)该货车发动机牵引力做的有用功是多少?
(3)燃油完全燃烧放出的热量是多少?
(4)该货车发动机的效率是多少?
【解答】解:(1)货车装满货物时,总质量为:m=m车+m货=(1.5+2.5)×103 kg=4×103 kg,
总重力为:G=mg=4×103 kg×10 N/kg=4×104 N,
由题意知,货车受到的阻力:fG4×104 N=4×103 N;
(2)因为该车满载货物后在平直的公路上匀速直线行驶,根据二力平衡条件可知,
该货车发动机的牵引力为:F=f=4×103N,
牵引力做的有用功为:W=Fs=4×103N×100×103m=4×108J;
(3)货车满载百公里油耗为25L,即货车行驶100km消耗燃油的体积:V燃油=25L=25dm3=0.025m3,
由ρ得,消耗燃油的质量为:m燃油=ρ燃油V燃油=0.8×103kg/m3×0.025m3=20kg,
燃油完全燃烧放出的热量为:Q放=m燃油q燃油=20kg×4×107J/kg=8×108J;
(4)该货车发动机的效率:η100%100%=50%。
答:(1)该货车匀速行驶时受到的阻力是4×103N;
(2)该货车发动机牵引力做的有用功是4×108J;
(3)燃油完全燃烧放出的热量是8×108J;
(4)该货车发动机的效率是50%。
23.(9分)图甲为某款新型电饭煲,其额定电压为220V,它能智能化地控制不同时间段的烹饪温度,以得到食物最佳的营养和口感,图乙为其电路原理图,R1和R2为电阻不变的电热丝,S为手动开关,S1是自动控制开关,通过S1的控制,可智能实现高温挡或低温挡,从而控制食物在不同时段的温度。将电饭煲接入220V电路中,在电饭煲工作的30min内,它消耗的电功率随时间变化的图象如图丙所示。求:
(1)S和S1均闭合时,电路中的总电流。
(2)R1和R2的电阻值。
(3)30min内电饭煲消耗的电能。
(4)在不同电压下,电饭煲从S1第一次自动断开到重新闭合期间产生的热量相同。若使用该电饭煲时的实际电压为198V,则从S1第一次自动断开到重新闭合需要多长时间?
【解答】解:(1)由图乙可知,当S和S1均闭合时,电阻R1与R2并联,根据并联电路的电阻特点可知,此时电路中的总电阻最小,由P可知,电饭煲的功率最大,电饭煲处于高温挡;
由图丙可知,此时电饭煲的电功率P高=660W,
由P=UI可知,此时电路中的总电流:I3A;
(2)由图乙可知,当开关S闭合,S1断开时,只有R1工作,电路中的总电阻最大,总功率最小,电饭煲处于低温挡;
由图丙可知,此时电饭煲的电功率P低=440W,
由P可知,R1的阻值:R1110Ω;
电饭煲高温挡工作时,R2的电功率:P2=P高﹣P低=660W﹣440W=220W,
由P可知,R2的阻值:R2220Ω;
(3)由图丙可知,0~30min,以功率P低=440W的工作时间t1=15min=900s,
以功率P高=660W的工作时间t2=30min﹣15min=15min=900s,
0~30min内电饭煲消耗的总电能:W=W1+W2=P低t1+P高t2=440W×900s+660W×900s=9.9×105J;
(4)电饭煲在220V电压下正常工作时,由图丙可知,电饭煲从开始工作到S1第一次自动断开时的时间t=15min﹣10min=5min=300s,
此过程中产生的热量:Q=W=P低t=440W×300s=1.32×105J,
电饭煲最小功率时电路中的总电阻:R110Ω,
根据题意可知,在不同电压下,电饭煲从开始工作到S1第一次自动断开产生的热量相同。
由Q=Wt可得,在实际电压198V时,电饭煲从开始工作到S1第一次自动断开需要的时间:t′370s。
答:(1)S和S1均闭合时,电路中的总电流为3A;
(2)R1和R2的电阻值分别为110Ω、220Ω;
(3)30min内电饭煲消耗的电能为9.9×105J;
(4)在不同电压下,电饭煲从S1第一次自动断开到重新闭合期间产生的热量相同。若使用该电饭煲时的实际电压为198V,则从S1第一次自动断开到重新闭合需要的时间为370s。
声明:试题解析著作权属所有,未经书面同意,不得复制发布日期:2026/1/26 9:14:03;用户:陈殿坤;邮箱:18561523926;学号:68092775
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