内容正文:
2025-2026学年度第一学期期末
九年级物理试题
注意事项:
1.本试卷分为第一部分(选择题)和第二部分(非选择题)。全卷共6页,总分80分。考试时间80分钟。
2.领到试卷和答题卡后,请用0.5毫米黑色墨水签字笔,分别在试卷和答题卡上填写学校、姓名、班级、监测号。
3.请在答题卡上各题的指定区域内作答,否则作答无效。
4.答作图题时,先用铅笔作图,再用规定的签字笔描黑。
第一部分(选择题共20分)
一、选择题(本大题共10小题,每小题2分,计20分。每小题只有一个选项是符合题目要求的)
1. 2025年12月29日,西安地铁15号线一期开通初期运营,列车采用GoA4级全自动无人驾驶系统,无需司机操作即可实现自动唤醒、启停、精准停车与回库等全流程运行。列车控制系统中的智能芯片的制作材料是( )
A. 半导体 B. 导体 C. 超导体 D. 绝缘体
2. “天赋金花・茯满三秦”咸阳茯茶杯2025陕西省茶艺表演大赛首场比赛在秦都区举行。如图是比赛时的情景,选手冲泡好的茶汤茶香四溢,是因为( )
A. 分子间有间隙
B. 分子间存在引力
C. 分子间存在斥力
D. 分子在永不停息地做无规则运动
3. 白炽灯长期使用后,玻璃泡内侧会发黑,灯丝变细,这时灯丝的电阻与出厂时相比( )
A. 不变 B. 变小 C. 变大 D. 无法判断
4. 新能源汽车的ECO模式是指汽车的经济驾驶模式,也叫做节能模式。当新能源纯电汽车开启ECO模式后,汽车系统会较为省电,在这种模式下,可延长电池的供电时间,其原因是( )
A. 减小了电池的输出功率 B. 增大了电池的输出电流
C. 增大了消耗的电能 D. 增大了电池的输出电压
5. 如图所示“风光互补”照明系统可以将风力发电机或太阳能电池板提供的电能存储至蓄电池中,夜晚供路灯照明使用。关于此系统,下列说法正确的是( )
A. 风力发电机叶片与空气摩擦后带电,因为在摩擦过程中创造了电荷
B. 太阳能电池板给蓄电池充电时,蓄电池相当于电源
C. 夜晚供电时,LED照明灯主要将光能转化为电能
D. 夜晚供电时,电流的方向与导线中自由电子定向移动的方向相反
6. 2023年6月3日,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功发射风云四号03星。关于火箭发射情景,以下说法正确的是( )
A. 火箭的燃料燃烧得越充分,其热值越大
B. 火箭在加速上升过程中,动能转化为重力势能
C. 火箭发动机工作过程中的热机效率不可能达到100%
D. 火箭升空时,其机械能总量在不断增大,不遵循能量守恒定律
7. 如图所示是智能纸巾盒,闭合开关,电源指示灯L亮,然后手进入感应区时开关闭合,电动机M转动送纸;断开开关,手进入感应区时电动机M不能转动送纸。如图所示电路中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
8. 我国电力供电系统全球领先,为国家经济建设和人民生活提供了强有力的保障。如果用电不当会给我们带来危害,下列做法符合安全用电要求的是( )
A. 发现有人触电,立即用手把人拉开
B. 使用测电笔时,手指接触笔尖金属体
C. 将多个大功率用电器接在同一插排上同时使用
D. 空气开关跳闸时,一定要检查排除故障后再恢复供电
9. 如图甲所示是红外线测温仪原理示意图,是热敏电阻,其阻值随温度的变化关系如图乙所示,定值电阻为保护电阻。下列说法正确的是( )
A. 显示仪是由电流表改装的
B. 测较高温度时,两端的电压较大
C. 测较高温度时,电路总功率较小
D. 将更换为阻值更大的电阻,测相同温度时,显示仪示数变小
10. 如图甲所示电路,电源电压保持不变,和为定值电阻,为滑动变阻器。闭合开关,滑动变阻器的滑片从点滑到点的过程中,两电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示。则下列说法正确的是( )
A. 线段ec表示的是电压表示数随电流表示数变化的情况
B. 电源电压为
C. 滑片从点滑到点的过程中,电路的最大功率为
D. 滑片在点时,通电消耗的电能为
第二部分(非选择题共60分)
二、填空与作图题(本大题共6小题,计18分)
11. 如图所示,是小秦家电能表的表盘,此时的示数为___________。该电能表应接在___________的电路中使用。
12. 金箔工艺是我国传统手工技艺之一、由于金箔轻薄易损,制作时需借助特殊技法,如图所示,工匠先将毛刷在纸垫上来回快速扫动,随后将毛刷靠近工作台上的金箔,金箔便被轻盈吸起。这是因为毛刷与纸垫摩擦后,因___________(选填“得到”或“失去”)电子而带负电,而带电体具有___________的性质,所以金箔被吸附起来。若用该毛刷靠近用丝绸摩擦过的玻璃棒,它们会相互___________(选填“吸引”或“排斥”)。
13. 阿里公司的浸没式数据中心是全球最大规模的全浸没式液冷数据中心,如图所示,科研人员将服务器浸泡在特殊的冷却液里,电流产生的热量可被直接吸收进入外循环冷却,这是通过___________的方式减小服务器的内能,该冷却液应该选用___________(选填“导体”或“绝缘体”),并且其比热容应该较___________(选填“大”或“小”)。
14. 如图是电阻和的图像,由图像可知,电阻___________(选填“>”“<”或“”)。当两端电压为0时,的阻值为___________;若将和并联接在电压为3V的电源两端,则干路中的电流为___________。
15. 如图是某款汽车后挡风玻璃的除雾除霜装置示意图。图中较宽的线条是导电条(电阻不计),较窄的线条是电阻丝。导电条两端与汽车供电电路相连,供电电压为12V,电阻丝的总电阻是。正常工作时,通过导电条处的电流为___________,电阻丝工作产生的热量为___________J,图中处电阻丝断裂,其他电阻丝还能工作,则这些电阻丝的连接方式为___________。
16. 按要求作图。
(1)请根据如图甲所示的实物图,在虚线框内画出对应的电路图;
(2)请将图乙中的开关、灯泡和带保险丝的三孔插座正确接入家庭电路中,开关只控制灯泡的通断电。
三、实验与探究题(本大题共4小题,计22分)
17. 请完成下列填空
(1)如图甲所示,用酒精灯加热试管中的水,当水沸腾一段时间后,塞子被试管内的水蒸气推出,该过程中发生的能量转化与四冲程汽油机的___________冲程能量转化相同;
(2)如图乙所示,在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中,通过观察___________(选填“电流表示数”或“灯泡亮度”)可以更加准确地比较导体电阻的大小;
(3)如图丙所示,两个完全相同的密闭空气盒内装有等量的空气,利用该装置可以探究相同时间内导体产生的热量与___________的关系。通电一段时间,___________(选填“左”或“右”)侧空气盒相连的形管中液面的高度差较大。
18. 为了探究“影响动能大小的因素”,小秦利用斜面、钢球、木块等器材在同一水平面上开展了如图所示的探究活动。
(1)实验中,通过观察___________来判断钢球动能的大小。
(2)为了探究钢球动能大小与质量的关系,应选择___________两图进行实验分析。
(3)实验中为了探究动能大小与速度的关系,应让质量相同的钢球,从同一斜面___________(选填“相同”或“不同”)高度由静止滚下。实验现象表明:当质量一定时,钢球速度越大,动能越___________。
19. 如图甲是小秦同学探究“串联电路电压规律”的实验电路图。
(1)连接电路时,开关应处于___________状态
(2)将电压表并联在灯泡两端,闭合开关前,小秦发现电表指针如图乙所示,接下来他应对电压表进行___________。正确操作后闭合开关,发现两灯均不亮,电压表指针明显偏转,则电路故障原因可能是灯泡___________(选填“断路”或“短路”)。
(3)排除故障后,测出灯泡两端的电压如图丙所示,为___________。
(4)在测灯泡两端的电压时,为了节省时间,小秦同学把电压表所接的接点不动,只断开接点,并把接线改接到接点上,这种方法___________(选填“能”或“不能”)测量灯泡两端电压。
(5)用电压表分别测出与B、B与C、A与两点间的电压依次为,得到的数据记录在表中。分析数据可得出结论:___________(用表格中的物理量符号表示)。
实验次数
1
0.8
2.2
3.0
2
1.0
2.0
3.0
3
1.2
1.8
3.0
(6)由表中实验数据可知,小秦主要通过___________(填字母)方式来多次实验。
A. 更换不同规格的小灯泡 B. 更换不同的电源 C. 同时更换了电源和小灯泡
20. 小秦在“探究电流与电压关系”的实验中,所用实验器材有:电压恒为的电源、一个定值电阻、一个规格为“,”的滑动变阻器、一个电压表、一个电流表、一个开关以及充足的导线。
(1)小秦连接的部分实物电路如图甲所示,请用笔画线代替导线将电路连接完整。要求:滑动变阻器的滑片向左滑动时电流表示数变大,导线不能交叉。
(2)开关闭合前,应将滑动变阻器的滑片移到最___________(选填“左”或“右”)端。
(3)闭合开关,记录此时电压表和电流表的示数,再移动滑动变阻器的滑片,得到多组数据如表所示。当电压表示数为时,电流表示数如图乙,则表格中空白处应填___________。
电压
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流
0.1
0.2
0.4
0.5
0.6
(4)分析表中实验数据,可得出结论:导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成___________。该实验测得多组数据的目的是___________。
(5)为探究电流与电阻的关系,小秦找来一个电阻箱替换图甲电路中的定值电阻,其他器材及电路连接均不变。实验过程如下:
①将电阻箱调为某一阻值,闭合开关,发现此时电压表示数为1.5V,记录此时电阻箱阻值和电流表示数。
②将电阻箱阻值调小,此时应将滑动变阻器的滑片向___________(选填“左”或“右”)移动,直至电压表示数为时,记录此时电阻箱阻值和电流表的示数。
③改变电阻箱的阻值,重复上述实验操作,得到多组数据。
④分析数据并得出结论。
为了完成上述实验,并且保证电路安全,电阻箱的阻值应在___________范围内调节。
四、综合题(本大题共3小题,计20分)
21. 无人驾驶汽车是一种智能汽车,也可称之为轮式移动机器人。如图所示为某款无人驾驶燃油汽车,该车在一段平直的公路上匀速行驶了,消耗汽油,汽油机的效率为。求:(汽油的热值为)
(1)1.2kg汽油完全燃烧放出的热量;
(2)该过程汽车发动机输出的有用功。
22. 如图甲所示为一种按键式两挡位可调光台灯,它通常设计简洁,操作方便,适合学习、阅读或作为床头灯使用。此台灯内部还有变压器,可以将家用220V电压转化为12V,图乙为此台灯内部结构的简易电路图,灯泡的规格为“12V,18W”,不计灯泡电阻的变化,定值电阻的阻值为。
(1)开关S由触点1转接到触点2时,灯泡的亮度___________(选填“变亮”“不变”或“变暗”)。
(2)灯泡正常发光时的电阻是多少?
(3)当开关S接触点2时,灯泡的实际功率是多少?
23. 如图甲是小秦家的一台激光打印机,简化电路如图乙所示,为阻值不变的发热电阻丝。当打印机接收到打印任务后,开关闭合,打印机立即开始预热,定影组件内的发热电阻丝在内将内部温度升至。预热完成后,开关断开、闭合,打印机开始连续走纸,此时打印机的其他组件开始工作,吸附了墨粉的纸张进入定影组件,在定影组件内升温到150℃,使得墨粉熔化并紧密附着在了纸上,最终让打印的内容清晰牢固地呈现出来。打印机和打印纸的部分参数如表所示:(墨粉质量不计)
打印机部分参数
额定电压
220V
打印纸部分参数
纸张规格
A4
定影组件功率
预热时
880W
克重
预热后
480W
尺寸大小
210mm×297mm 16张纸的总面积为
其他组件功率(预热后)
50W
打印速度(预热后)
16页/分钟
比热容
(1)墨粉熔化过程中吸收热量,内能___________(选填“增大”“不变”或“减小”)。
(2)发热电阻丝的阻值是多少?
(3)小秦某次用该打印机单面打印了一份16页的学习资料,这次打印过程中:
①初温为20℃的打印纸共吸收的热量是多少?
②消耗的电能是多少J?
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2025-2026学年度第一学期期末
九年级物理试题
注意事项:
1.本试卷分为第一部分(选择题)和第二部分(非选择题)。全卷共6页,总分80分。考试时间80分钟。
2.领到试卷和答题卡后,请用0.5毫米黑色墨水签字笔,分别在试卷和答题卡上填写学校、姓名、班级、监测号。
3.请在答题卡上各题的指定区域内作答,否则作答无效。
4.答作图题时,先用铅笔作图,再用规定的签字笔描黑。
第一部分(选择题共20分)
一、选择题(本大题共10小题,每小题2分,计20分。每小题只有一个选项是符合题目要求的)
1. 2025年12月29日,西安地铁15号线一期开通初期运营,列车采用GoA4级全自动无人驾驶系统,无需司机操作即可实现自动唤醒、启停、精准停车与回库等全流程运行。列车控制系统中的智能芯片的制作材料是( )
A. 半导体 B. 导体 C. 超导体 D. 绝缘体
【答案】A
【解析】
【详解】智能芯片的核心是集成电路,其制作材料为半导体。半导体的导电性可以通过掺杂等方式精确控制,适合实现电路的开关、放大等功能。导体、超导体、绝缘体都不具备这种可控的导电特性,无法用于制作芯片。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
2. “天赋金花・茯满三秦”咸阳茯茶杯2025陕西省茶艺表演大赛首场比赛在秦都区举行。如图是比赛时的情景,选手冲泡好的茶汤茶香四溢,是因为( )
A. 分子间有间隙
B. 分子间存在引力
C. 分子间存在斥力
D. 分子在永不停息地做无规则运动
【答案】D
【解析】
【详解】选手冲泡好的茶汤茶香四溢,这是扩散现象,是因为分子在永不停息地做无规则运动,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
3. 白炽灯长期使用后,玻璃泡内侧会发黑,灯丝变细,这时灯丝的电阻与出厂时相比( )
A. 不变 B. 变小 C. 变大 D. 无法判断
【答案】C
【解析】
【详解】白炽灯长期使用后,由于钨丝长期处于高温下,会发生升华现象,钨丝变细,材料和长度不变,横截面积减小,电阻变大,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
4. 新能源汽车的ECO模式是指汽车的经济驾驶模式,也叫做节能模式。当新能源纯电汽车开启ECO模式后,汽车系统会较为省电,在这种模式下,可延长电池的供电时间,其原因是( )
A. 减小了电池的输出功率 B. 增大了电池的输出电流
C. 增大了消耗的电能 D. 增大了电池的输出电压
【答案】A
【解析】
【详解】新能源汽车电池储存的电能是一定的, 由可知,要延长汽车的运动时间,需要减小电池的输出功率,在电池输出电压基本不变的情况下, 由可知,在省电模式下,应减小电池的输出电流。故A正确,BCD错误。
故选A。
5. 如图所示的“风光互补”照明系统可以将风力发电机或太阳能电池板提供的电能存储至蓄电池中,夜晚供路灯照明使用。关于此系统,下列说法正确的是( )
A. 风力发电机叶片与空气摩擦后带电,是因为在摩擦过程中创造了电荷
B. 太阳能电池板给蓄电池充电时,蓄电池相当于电源
C. 夜晚供电时,LED照明灯主要将光能转化为电能
D. 夜晚供电时,电流的方向与导线中自由电子定向移动的方向相反
【答案】D
【解析】
【详解】A.风力发电机叶片与空气摩擦后带电,摩擦起电的本质是电荷的转移,不是创造电荷,故A错误;
B.太阳能电池板给蓄电池充电时,蓄电池消耗电能,相当于用电器,而不是电源,故B错误;
C.LED照明灯工作时,消耗电能转化为光能,而不是光能转化为电能,故C错误;
D.电流的方向被规定为正电荷定向移动的方向,而导线中的自由电子带负电,其定向移动的方向与电流方向相反,故D正确。
故选D。
6. 2023年6月3日,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功发射风云四号03星。关于火箭发射情景,以下说法正确的是( )
A. 火箭的燃料燃烧得越充分,其热值越大
B. 火箭在加速上升过程中,动能转化为重力势能
C. 火箭发动机工作过程中的热机效率不可能达到100%
D. 火箭升空时,其机械能总量在不断增大,不遵循能量守恒定律
【答案】C
【解析】
【详解】A.热值是燃料本身的一种特性,取决于燃料的种类,与是否充分燃烧无关,故A错误;
B.火箭在加速上升过程中,速度变大,高度增加,动能增加,重力势能增加,所以并非是动能转化为重力势能,故B错误;
C.火箭发动机工作过程中不可避免会有能量的损失,所以热机效率不可能达到100%,故C正确;
D.火箭在加速上升过程中,动能增加,重力势能增加,所以机械能增加,但是任何能量的转化或转移都要遵循能量守恒定律,故D错误。
故选C。
7. 如图所示是智能纸巾盒,闭合开关,电源指示灯L亮,然后手进入感应区时开关闭合,电动机M转动送纸;断开开关,手进入感应区时电动机M不能转动送纸。如图所示电路中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据题意可知,开关S2只控制电动机M,指示灯和电动机可以各自独立工作,这说明该电路为并联电路;开关S1断开时指示灯L和电动机M都不能工作,这说明S1在干路中,根据选项可知,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D
8. 我国电力供电系统全球领先,为国家经济建设和人民生活提供了强有力的保障。如果用电不当会给我们带来危害,下列做法符合安全用电要求的是( )
A. 发现有人触电,立即用手把人拉开
B. 使用测电笔时,手指接触笔尖金属体
C. 将多个大功率用电器接在同一插排上同时使用
D. 空气开关跳闸时,一定要检查排除故障后再恢复供电
【答案】D
【解析】
【详解】A.发现有人触电时,不能直接用手拉开,否则施救者也会触电。应先切断电源,或用干燥的木棍等绝缘物体将电线与人体分离,故A不符合题意;
B.使用测电笔时,手指应接触笔尾金属体,而不是笔尖金属体,否则会有触电风险,故B不符合题意;
C.多个大功率用电器接在同一插排上同时使用,会导致电路总功率过大、电流过大,可能引发发热甚至火灾,故C不符合题意;
D.空气开关跳闸是电路出现过载或短路的信号,必须检查并排除故障后再恢复供电,以避免再次发生危险,故D符合题意。
故选D。
9. 如图甲所示是红外线测温仪原理示意图,是热敏电阻,其阻值随温度的变化关系如图乙所示,定值电阻为保护电阻。下列说法正确的是( )
A. 显示仪是由电流表改装的
B. 测较高温度时,两端的电压较大
C. 测较高温度时,电路总功率较小
D. 将更换为阻值更大的电阻,测相同温度时,显示仪示数变小
【答案】B
【解析】
【详解】A.由电路图可知,显示仪与定值电阻并联,因此是由电压表改装的,故A错误;
BC.由电路图可知,热敏电阻与保护电阻串联。测较高温度时,由图乙可知热敏电阻R的阻值较小,此时电路总电阻较小。电源电压不变,根据欧姆定律,电路中电流较大,根据可知,电路总功率较大。为定值电阻,由可知,电路中电流较大时,两端的电压会较大,故B正确,C错误;
D.测相同温度时,热敏电阻R的阻值不变。若将更换为阻值更大的电阻,根据串联分压规律,两端的电压(显示仪示数)会变大,故D错误。
故选B。
10. 如图甲所示电路,电源电压保持不变,和为定值电阻,为滑动变阻器。闭合开关,滑动变阻器的滑片从点滑到点的过程中,两电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示。则下列说法正确的是( )
A. 线段ec表示的是电压表示数随电流表示数变化的情况
B. 电源电压为
C. 滑片从点滑到点的过程中,电路的最大功率为
D. 滑片在点时,通电消耗的电能为
【答案】D
【解析】
【详解】A.闭合开关,、、串联,电流表测量电路电流,电压表V1测量R1两端的电压,电压表V2测量R2两端的电压,滑动变阻器的滑片从点滑到点的过程中,滑动变阻器接入电路的阻值变小,根据串联分压特点可知滑动变阻器两端的电压变小,即电压表V2的示数变小。总电阻变小,根据欧姆定律可知电路电流变大,根据可知电压表V1的示数变大,故线段ec表示的是电压表示数随电流表示数变化的情况,线段dc表示的是电压表示数随电流表示数变化的情况。故A错误;
B.滑动变阻器的滑片在b点时,总电阻最大,电路电流最小,为,和两端的电压分别为,,根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知电源电压
滑动变阻器的滑片在a点时,总电阻最小,电路电流最大,为,和两端的电压为,根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知电源电压
电源电压不变,则
解得,。故B错误;
CD.滑片P从��点滑到��点的过程中,电路的最大功率为
滑片P在��点时,通电1min ,��消耗的电能为
故C错误,D正确。
故选D。
第二部分(非选择题共60分)
二、填空与作图题(本大题共6小题,计18分)
11. 如图所示,是小秦家电能表的表盘,此时的示数为___________。该电能表应接在___________的电路中使用。
【答案】 ①. 1123.4 ②. 220
【解析】
【详解】[1][2]电能表数字的最后一位为小数位,根据表盘的数字,此时电能表的示数为1123.4。电能表上标注“220V”,表示应接在220V的电路中使用。
12. 金箔工艺是我国传统手工技艺之一、由于金箔轻薄易损,制作时需借助特殊技法,如图所示,工匠先将毛刷在纸垫上来回快速扫动,随后将毛刷靠近工作台上的金箔,金箔便被轻盈吸起。这是因为毛刷与纸垫摩擦后,因___________(选填“得到”或“失去”)电子而带负电,而带电体具有___________的性质,所以金箔被吸附起来。若用该毛刷靠近用丝绸摩擦过的玻璃棒,它们会相互___________(选填“吸引”或“排斥”)。
【答案】 ①. 得到 ②. 吸引轻小物体 ③. 吸引
【解析】
【详解】[1]电子带负电,毛刷与纸垫摩擦,得到电子后负电荷多于正电荷,所以带负电。
[2]带电体具有吸引轻小物体的性质,所以金箔被吸附起来。
[3]用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,毛刷带负电,异种电荷相互吸引,故它们会相互吸引。
13. 阿里公司的浸没式数据中心是全球最大规模的全浸没式液冷数据中心,如图所示,科研人员将服务器浸泡在特殊的冷却液里,电流产生的热量可被直接吸收进入外循环冷却,这是通过___________的方式减小服务器的内能,该冷却液应该选用___________(选填“导体”或“绝缘体”),并且其比热容应该较___________(选填“大”或“小”)。
【答案】 ①. 热传递 ②. 绝缘体 ③. 大
【解析】
【详解】[1]服务器产生的热量直接被冷却液吸收,这是通过热传递的方式减小内能。
[2]若冷却液为导体,会导致服务器电路短路,损坏服务器,因此冷却液必须选用绝缘体。
[3]比热容大的物质,在质量和温度变化相同时能吸收更多热量,冷却效果更好,所以冷却液的比热容应该较大。
14. 如图是电阻和的图像,由图像可知,电阻___________(选填“>”“<”或“”)。当两端电压为0时,的阻值为___________;若将和并联接在电压为3V的电源两端,则干路中的电流为___________。
【答案】 ①. < ②. 5 ③. 0.8
【解析】
【详解】[1]根据电阻和的图像,当取相同电压时,电阻对应的电流,电阻对应的电流,根据欧姆定律可得,的阻值
的阻值
因此,。
[2]电阻是导体本身的属性,与电压、电流无关。因此当两端电压为0时,的阻值仍为。
[3]并联电路中各支路电压等于电源电压。由图像可知,当电压时,电阻对应的电流,电阻对应的电流。根据并联电路的电流规律,此时干路中的电流
15. 如图是某款汽车后挡风玻璃的除雾除霜装置示意图。图中较宽的线条是导电条(电阻不计),较窄的线条是电阻丝。导电条两端与汽车供电电路相连,供电电压为12V,电阻丝的总电阻是。正常工作时,通过导电条处的电流为___________,电阻丝工作产生的热量为___________J,图中处电阻丝断裂,其他电阻丝还能工作,则这些电阻丝的连接方式为___________。
【答案】 ①. 3 ②. ③. 并联
【解析】
【详解】[1]已知供电电压为12V,电阻丝的总电阻为,正常工作时,通过导电条
A处的电流为
[2]电阻丝工作时间,产生的热量为
[3]图中P处电阻丝断裂,其他电阻丝还能工作,说明电阻丝互相独立,互不影响,故电阻丝之间的连接方式为并联。
16. 按要求作图。
(1)请根据如图甲所示的实物图,在虚线框内画出对应的电路图;
(2)请将图乙中的开关、灯泡和带保险丝的三孔插座正确接入家庭电路中,开关只控制灯泡的通断电。
【答案】(1) (2)
【解析】
【小问1详解】
根据图甲的实物图可知,该电路为并联电路,电流从电源的正极出发,经过开关后分为两条支路,一条支路流经灯泡,另一条支路流经灯泡和开关,汇合之后回到电源负极,如图所示:
【小问2详解】
家庭电路中,为了安全,开关应该接到火线上,这样在断开开关时,电灯与火线断开,避免触电危险。电灯的螺旋套应接在零线上,这样在更换灯泡时,即使灯泡与火线接触,由于螺旋套部分接地,也不会发生触电事故。三孔插座连接的时候应遵循“左零右火上接地”,即左孔接零线,右孔接火线,上孔接地线;保险丝应串联在火线上,对电路起到保护作用,如图所示:
三、实验与探究题(本大题共4小题,计22分)
17. 请完成下列填空。
(1)如图甲所示,用酒精灯加热试管中的水,当水沸腾一段时间后,塞子被试管内的水蒸气推出,该过程中发生的能量转化与四冲程汽油机的___________冲程能量转化相同;
(2)如图乙所示,在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中,通过观察___________(选填“电流表示数”或“灯泡亮度”)可以更加准确地比较导体电阻的大小;
(3)如图丙所示,两个完全相同的密闭空气盒内装有等量的空气,利用该装置可以探究相同时间内导体产生的热量与___________的关系。通电一段时间,___________(选填“左”或“右”)侧空气盒相连的形管中液面的高度差较大。
【答案】(1)做功 (2)电流表示数
(3) ①. 电阻大小 ②. 右
【解析】
小问1详解】
水蒸气推动塞子的过程是将水蒸气的内能转化为塞子的机械能,而汽油机的做功冲程也是将内能转化为机械能,因此该过程中发生的能量转化与四冲程汽油机的做功冲程能量转化相同。
【小问2详解】
电阻是指导体对电流阻碍作用的大小,如图乙所示,在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中,通过观察电流表示数和小灯泡亮度都可以比较导体电阻的大小,但小灯泡的亮度变化可能不明显,因而通过观察电流表示数可以更加准确地比较导体电阻的大小。
【小问3详解】
图丙中,两个电阻丝串联,因而通过电阻丝的电流和通电时间相同,但电阻大小不同,因此可以探究相同时间内导体产生的热量与电阻的关系。根据焦耳定律可知,在电流和通电时间相同时,导体的电阻越大,产生的热量越多。由于,因此右侧空气盒相连的U形管中液面的高度差较大。
18. 为了探究“影响动能大小的因素”,小秦利用斜面、钢球、木块等器材在同一水平面上开展了如图所示的探究活动。
(1)实验中,通过观察___________来判断钢球动能的大小。
(2)为了探究钢球动能大小与质量的关系,应选择___________两图进行实验分析。
(3)实验中为了探究动能大小与速度的关系,应让质量相同的钢球,从同一斜面___________(选填“相同”或“不同”)高度由静止滚下。实验现象表明:当质量一定时,钢球速度越大,动能越___________。
【答案】(1)木块移动的距离
(2)甲、丙 (3) ①. 不同 ②. 大
【解析】
【小问1详解】
动能大小不好直接测量,实验运用转换法,通过钢球推动木块移动的距离来反映动能大小,木块移动得越远,说明钢球的动能越大。
【小问2详解】
要探究钢球动能大小与质量的关系,需要控制速度相同,改变质量。甲、丙两图中钢球从同一高度滚下,速度相同,质量不同,符合控制变量法的要求。
【小问3详解】
[1][2]高度不同,钢球到达水平面的速度不同。实验中为了探究动能大小与速度的关系,应让质量相同的钢球,从同一斜面不同高度由静止滚下。图甲、乙实验现象是,质量一定时,速度越大,木块移动的距离越远,说明动能越大。
19. 如图甲是小秦同学探究“串联电路电压规律”的实验电路图。
(1)连接电路时,开关应处于___________状态。
(2)将电压表并联在灯泡两端,闭合开关前,小秦发现电表指针如图乙所示,接下来他应对电压表进行___________。正确操作后闭合开关,发现两灯均不亮,电压表指针明显偏转,则电路故障原因可能是灯泡___________(选填“断路”或“短路”)。
(3)排除故障后,测出灯泡两端的电压如图丙所示,为___________。
(4)在测灯泡两端的电压时,为了节省时间,小秦同学把电压表所接的接点不动,只断开接点,并把接线改接到接点上,这种方法___________(选填“能”或“不能”)测量灯泡两端电压。
(5)用电压表分别测出与B、B与C、A与两点间的电压依次为,得到的数据记录在表中。分析数据可得出结论:___________(用表格中的物理量符号表示)。
实验次数
1
0.8
2.2
3.0
2
1.0
2.0
3.0
3
1.2
1.8
3.0
(6)由表中实验数据可知,小秦主要通过___________(填字母)方式来多次实验。
A. 更换不同规格的小灯泡 B. 更换不同的电源 C. 同时更换了电源和小灯泡
【答案】(1)断开 (2) ①. 调零 ②. 断路
(3)1.9 (4)不能
(5)
(6)A
【解析】
【小问1详解】
为保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态。
【小问2详解】
[1]由图乙可知,闭合开关前电压表指针未指零,需对电压表进行调零。
[2]闭合开关后两灯不亮、电压表指针明显偏转,说明电压表两端到电源通路完好。若断路,电压表串联在电路中,测电源电压,指针会偏转;如果是短路,电压表也被短路,指针不会偏转。因此,电路故障原因可能是灯泡断路。
【小问3详解】
图丙中电压表选用0~3V量程,分度值为0.1V,根据指针位置可知,电压表示数为1.9V。
【小问4详解】
电压表所接接点不动,只断开接点,并把接线改接到接点上,电压表正负接线柱会接反,电流从负接线柱流入,指针会反向偏转,无法正确读数,这种方法不能测量灯泡两端电压。
【小问5详解】
分析实验数据可知,
串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和,即
【小问6详解】
由表中的数据可知,总电压始终是3.0V不变,说明电源电压不变,电压分配变化是因为更换了不同规格的小灯泡,故A符合题意,BC不符合题意;
故选A。
20. 小秦在“探究电流与电压关系”的实验中,所用实验器材有:电压恒为的电源、一个定值电阻、一个规格为“,”的滑动变阻器、一个电压表、一个电流表、一个开关以及充足的导线。
(1)小秦连接的部分实物电路如图甲所示,请用笔画线代替导线将电路连接完整。要求:滑动变阻器的滑片向左滑动时电流表示数变大,导线不能交叉。
(2)开关闭合前,应将滑动变阻器的滑片移到最___________(选填“左”或“右”)端。
(3)闭合开关,记录此时电压表和电流表的示数,再移动滑动变阻器的滑片,得到多组数据如表所示。当电压表示数为时,电流表示数如图乙,则表格中空白处应填___________。
电压
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流
0.1
0.2
0.4
0.5
0.6
(4)分析表中实验数据,可得出结论:导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成___________。该实验测得多组数据的目的是___________。
(5)为探究电流与电阻的关系,小秦找来一个电阻箱替换图甲电路中的定值电阻,其他器材及电路连接均不变。实验过程如下:
①将电阻箱调为某一阻值,闭合开关,发现此时电压表示数为1.5V,记录此时电阻箱阻值和电流表的示数。
②将电阻箱阻值调小,此时应将滑动变阻器的滑片向___________(选填“左”或“右”)移动,直至电压表示数为时,记录此时电阻箱阻值和电流表的示数。
③改变电阻箱的阻值,重复上述实验操作,得到多组数据。
④分析数据并得出结论。
为了完成上述实验,并且保证电路安全,电阻箱的阻值应在___________范围内调节。
【答案】(1) (2)右
(3)0.3 (4) ①. 正比 ②. 寻找普遍规律
(5) ①. 左 ②.
【解析】
【小问1详解】
要求滑动变阻器的滑片向左滑动时电流表示数变大,即电阻变小,所以应将滑动变阻器左下接线柱与定值电阻右接线柱相连。如图所示:
【小问2详解】
开关闭合前滑动变阻器滑片的位置 为保护电路,开关闭合前,应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,即最右端。
【小问3详解】
电流表读数 由图乙可知,电流表量程为0−0.6A,分度值为0.02A,其示数为0.3A。
【小问4详解】
[1]分析表中实验数据可知
电压与电流的比值始终不变,可得出结论: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。
[2]该实验测得多组数据的目的是得出普遍性的规律,避免偶然性。
【小问5详解】
[1]滑动变阻器滑片的移动方向:将电阻箱阻值调小,根据串联分压原理,电阻箱两端电压会变小,为保持电阻箱两端电压不变(始终为1.5V),应减小滑动变阻器接入电路的电阻,即滑片向左移动。
[2]根据串联分压特点可知
电阻箱接入电路的最大阻值
电流表选用小量程,电路电流最大为
总电阻
电阻箱接入电路的最小阻值
电阻箱的阻值应在范围内调节。
四、综合题(本大题共3小题,计20分)
21. 无人驾驶汽车是一种智能汽车,也可称之为轮式移动机器人。如图所示为某款无人驾驶燃油汽车,该车在一段平直公路上匀速行驶了,消耗汽油,汽油机的效率为。求:(汽油的热值为)
(1)1.2kg汽油完全燃烧放出的热量;
(2)该过程汽车发动机输出的有用功。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
1.2kg汽油完全燃烧放出的热量
【小问2详解】
汽车发动机输出的有用功
22. 如图甲所示为一种按键式两挡位可调光台灯,它通常设计简洁,操作方便,适合学习、阅读或作为床头灯使用。此台灯内部还有变压器,可以将家用220V电压转化为12V,图乙为此台灯内部结构的简易电路图,灯泡的规格为“12V,18W”,不计灯泡电阻的变化,定值电阻的阻值为。
(1)开关S由触点1转接到触点2时,灯泡的亮度___________(选填“变亮”“不变”或“变暗”)。
(2)灯泡正常发光时的电阻是多少?
(3)当开关S接触点2时,灯泡的实际功率是多少?
【答案】(1)变暗 (2)
(3)8W
【解析】
【小问1详解】
开关S接触点1时,电路为灯泡的简单电路,开关S接触点2时,灯泡和定值电阻串联,可知开关S由触点1转接到触点2时,电路总电阻变大,根据欧姆定律可知电路电流变小,不计灯泡电阻的变化,根据可知灯泡的实际功率变小,灯泡的亮度变暗。
【小问2详解】
灯泡正常发光时的电阻为
【小问3详解】
当开关接触点2时,灯泡与定值电阻串联,此时电路中的电流为
灯泡的实际功率为
23. 如图甲是小秦家的一台激光打印机,简化电路如图乙所示,为阻值不变的发热电阻丝。当打印机接收到打印任务后,开关闭合,打印机立即开始预热,定影组件内的发热电阻丝在内将内部温度升至。预热完成后,开关断开、闭合,打印机开始连续走纸,此时打印机的其他组件开始工作,吸附了墨粉的纸张进入定影组件,在定影组件内升温到150℃,使得墨粉熔化并紧密附着在了纸上,最终让打印的内容清晰牢固地呈现出来。打印机和打印纸的部分参数如表所示:(墨粉质量不计)
打印机部分参数
额定电压
220V
打印纸部分参数
纸张规格
A4
定影组件功率
预热时
880W
克重
预热后
480W
尺寸大小
210mm×297mm 16张纸的总面积为
其他组件功率(预热后)
50W
打印速度(预热后)
16页/分钟
比热容
(1)墨粉熔化过程中吸收热量,内能___________(选填“增大”“不变”或“减小”)。
(2)发热电阻丝的阻值是多少?
(3)小秦某次用该打印机单面打印了一份16页的学习资料,这次打印过程中:
①初温为20℃的打印纸共吸收的热量是多少?
②消耗的电能是多少J?
【答案】(1)增大 (2)121Ω
(3)①;②
【解析】
【小问1详解】
物体吸热时,内能会增加。因此,墨粉熔化过程中吸收热量,内能增大。
【小问2详解】
根据题意,开关闭合,打印机立即开始预热。由电路图可知,此时与并联。根据参数表数据可知,此时定影组件功率。预热完成后,开关断开、闭合,此时定影组件内只有工作,已知预热完成后定影组件功率,故的功率
并联电路电压,故发热电阻丝的阻值
【小问3详解】
①已知16张纸的总面积为,纸张的克重为,故16张纸的总质量为
已知打印纸初温为20℃,在定影组件内升温到150℃,因此升高的温度为
则打印纸共吸收的热量
②根据题意,预热时间为,预热后,定影组件的功率为480W,其他组件的功率为50W,故打印阶段的功率
打印一份16页的学习资料需要时间为,打印一份16页的学习资料消耗的总电能,等于预热阶段消耗的电能与打印阶段消耗的电能之和,即
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