内容正文:
2025-2026学年度第一学期期末绿色评价
九年级·物理试题卷
考试时长:85分钟 满分:80分
一、填空题(本大题共8小题,每空1分,共16分)
1. 德国物理学家欧姆,最早研究出了电流与电压、电阻的定量关系,最终总结成了一字千金的_____定律;为铭记他在电学上卓著的成就,人们以其名作为_____这一物理量的单位。
2. 大文豪欧阳修《醉翁亭记》中有名句:“野芳发而幽香,佳木秀而繁阴”,他闻到花香属于_________现象。诗人陆游的诗句“花气袭人知骤暖”所蕴藏的物理知识是:分子做无规则运动的剧烈程度与_________有关。
3. 2024年10月30日,长征二号F运载火箭搭载神舟十九号载人飞船在酒泉成功发射。火箭用液体氢作为燃料,是因为液体氢的___________高,若在某一阶段共消耗1吨的液态氢,这些燃料完全燃烧共释放出___________J的热量。
4. 如图所示,是物理兴趣小组的同学用玻璃瓶、铜丝和铝箔片自制的简易验电器。该验电器的工作原理是________;用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的铜丝时,瞬间电流方向为________(选填“从验电器到橡胶棒”或“从橡胶棒到验电器”)。
5. “三峡引领号”——全球首台抗台风型漂浮式海上风电机组及基础平台,是引领我国海上风电行业走向深海的重大成果。风力发电将空气的______转化为电能,“三峡引领号”与北斗系统建立关联,利用______(选填“超声波”或“电磁波”)向工作人员传递平台运动的动态信息。
6. 喜欢思考的小明用塑料矿泉水瓶子进行了如下游戏探究:瓶中留有少量水,盖上瓶盖(如图甲);扭转瓶子(如图乙);轻轻扭动瓶盖,瓶盖被瓶内的气体冲出(如图丙)。扭转瓶子的过程是通过______的方式使瓶内水蒸气内能增加;将瓶盖冲出的过程与单缸四冲程汽油机的______冲程能量转化相同。
7. 如图所示,已知电阻,闭合开关,电流表A1、A2的示数之比是________;加在R1、R2两端的电压之比是________。
8. 现在医学上使用的心肺机的功能之一是用“电动泵”替代心脏,推动血液循环。如图所示,当线圈中的电流从a流向b时,线圈的左端为______极,此时活塞将向______运动。
二、选择题(本大题共6小题,共14分)
第9-12小题,每小题只有一个选项符合题目要求的,每小题2分;第13、14小题为多项选择,每小题至少有两个选项是符合题目要求的,每小题3分,全部选择正确得3分,选择正确但不全得1分,不选、多选或错选得0分。
9. 关于生活用电,下列说法正确的是( )
A. 使用试电笔时,要用指尖抵住上端的金属帽
B. 将开关连接在零线与用电器之间
C. 在一个插线板上同时使用多个大功率用电器
D. 当人发生触电事故时,空气开关会迅速切断电流
10. 下列与热现象有关的说法中正确的是( )
A. 雪花漫天飞舞,说明分子不停地做热运动
B. 物体温度升高时,内能一定增加,且一定吸收了热量
C. 汽油机的压缩冲程中,通过做功的方式使气缸内气体的内能增大
D. 热传递过程中,热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
11. 如图为静电喷涂机示意图。从喷嘴喷出的带负电涂料颗粒会形成分散的雾状,扑向并被吸附在带正电的工件表面成为均匀的膜层。下列说法正确的是( )
A. 涂料颗粒带负电是由于失去了电子
B. 涂料颗粒之间的作用力是相互吸引的
C. 喷涂时形成的电流方向是从喷嘴到工件
D. 涂料颗粒被吸附是由于异种电荷相互吸引
12. 如图所示的是某品牌的普通照明用LED灯的外包装盒,盒子上的三个数据指的是:LED灯的额定功率为“3.5W”,当它正常工作时和“7W”的节能灯或“32W”的白炽灯正常发光的亮度一样。若包装盒上所标注的LED灯、节能灯、白炽灯均正常发光时,下列说法正确的是( )
A. LED灯实际功率最大 B. 电流通过LED灯做功最快
C. 白炽灯消耗的电能一定最多 D. 相同时间内LED灯消耗的电能最少
13. 图为某自动测温装置的工作原理图,电源电压保持不变,R为热敏电阻,R0为定值电阻。由电压表改装的显示仪示数随环境温度升高而增大。下列分析正确的是( )
A. 环境温度升高,R阻值增大
B. 环境温度越高,R0消耗的电功率越大
C. 显示仪示数越小,电路在相同时间内消耗的总电能越大
D. 环境温度不变,将R0换成阻值更大的电阻,显示仪示数变大
14. 如图所示是某同学在笔记本上整理记录的有关电磁现象的图片,下列有关说法不正确的是( )
A. 图甲,最先通过实验发现电和磁存在相互联系的科学家是法拉第
B. 图乙,闭合开关后,电磁铁的左端为N极
C. 图丙,条形磁体分别迅速插入和拔出螺线管时,灵敏电流计的指针不会偏转
D. 图丁,实验现象揭示了电动机的工作原理
三、计算题(本大题共3小题,第15、16小题各7分,第17小题8分,共22分)
15. 如图所示,电阻的阻值为。闭合开关S,电流表的示数为。电流表的示数为。求:
(1)电源电压;
(2)电阻的阻值;
(3)整个电路通电消耗的电能。
16. 如图所示是小军家中常用的电热水壶,这种水壶使用方便,能较快将水烧开,其铭牌如表所示。已知水的比热容为)。回答下列问题。
品牌
***电热水壶
额定电压
220V
额定功率
1050W
(1)该电热水壶装0.5kg水后,标准大气压下,该电热水壶正常工作,将水从加热至沸腾,水吸收的热量是多少?
(2)小军计时发现这次加热水共用时3分20秒,则该电热水壶消耗的电能是多少?
(3)该电热水壶效率是多少?
17. 如图乙所示,定值电阻的阻值为5的整数倍,电流表量程为,当体重计空载时,电路中的电流为,踏板重力不计。求:
(1)体重计的电源电压U;
(2)当体重计示数为600N时,工作1min消耗的电能W;
(3)此体重计所能测量的最大重力G。
四、实验与探究题(本大题共4小题,每小题7分,共28分)
18. 如图甲所示是“探究不同物质吸热能力”实验装置,小华用两个相同的容器分别装入水与另一种液体甲,用相同的装置进行加热。
(1)实验中应取_________相等的水和液体甲。为了完成实验,除了甲图中的实验器材外,还需要用到的测量仪器有:_________和_________。
(2)实验中,两种液体吸收热量的多少可通过_________(选填“加热时间的长短”或“更高的温度”)来反映。
(3)为了比较A、B两种液体的吸热本领,小明提出两种比较方案:
①让两者升高相同的温度,比较_________。
②让两者吸收相同的热量,比较_________。
(4)【拓展】根据实验数据绘制的温度与时间的关系图像如图乙所示,分析乙图像可知甲液体比热容为_________。(水的比热容为)
19. 在“探究电流与电压、电阻的关系”实验中,小明同学连接设计了如图甲所示电路图进行实验,选用电压为6V的电源、标有“30Ω,1A”的滑动变阻器以及不同阻值的定值电阻若干进行实验,请回答下列问题。
(1)请用笔画线代替导线将图乙中的实物图连接完整,要求:滑片P向右移动时电流表示数变小。
(2)正确连接电路后,小静同学首先“探究电流与电压的关系”,闭合开关,小静同学发现电流表有示数,但电压表无示数,则电路故障原因可能是_________。
(3)排除故障后,继续实验,如图丙是同学们根据实验数据画出的定值电阻的图像,由图像可得出结论:_________。
(4)接着用相同的正确电路,小明又进行了“探究电流与电阻关系”的实验,实验过程中,将定值电阻由5Ω更换为10Ω时,应向_________(选填“左”或“右”)适当调节滑动变阻器的滑片P,使电压表示数为_________V。
(5)小静同学继续探究,再次换接50Ω的定值电阻后,发现无论怎样移动滑片P,都不能使电压表示数达到原来的数值,原因是滑动变阻器的最大阻值_________(选填“过大”或“过小”)。为了完成本实验,接入的定值电阻最大不超过_________Ω。
20. 如图甲、乙所示为“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的实验装置。
(1)为了探究电流通过电阻产生的热量与电流的关系,小明设计了如图甲所示的装置,在烧瓶内安装一根电阻丝,该实验通过比较_____(选填“温度计示数的变化”或“加热时间”)来判断电阻丝产生热量的多少,这种研究方法是_____。
(2)为了使实验现象更加明显,烧瓶内的液体应选用_____(选填“水”或“煤油”);三个烧瓶内装入液体的质量应_____(选填“相等”或“不相等”)。
(3)小明先测量烧瓶内液体的温度后,闭合开关,通电30s再测量烧瓶内液体的温度;然后移动滑动变阻器的滑片改变电流的大小,重复上述操作(见下表)。
实验
电流
通电时
电阻
温度的升高
次数
I/A
间t/s
R/Ω
量
1
0.3
30
10
2
2
0.6
30
10
7
由此得出结论:同一导体,在通电时间相等时,电流越大,其产生的热量越_____。
(4)若要探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系,可选择图乙所示的_____(选填“B”或“C”)烧瓶中的电阻与图甲所示烧瓶中的电阻_____(选填“串联”或“并联”)。
21. 小梅用图甲中的实验装置探究怎样产生感应电流,用到了铁架台、蹄形磁铁、灵敏电流计、开关、导体棒和几根导线等器材。
(1)本实验通过观察灵敏电流计_________来判断是否有感应电流产生。应选用_________(选填“铜”或“橡胶”)棒作为本实验的AB棒。
(2)闭合开关,实验探究过程记录如下表所示,第3次实验中灵敏电流计指针偏转的方向是_________;分析实验记录可得出结论_________。
序号
电路
导体棒AB在磁场中的运动情况
灵敏电流计指针的偏转方向
1
闭合
静止
不偏转
2
向右运动
向左
3
向左运动
4
上下运动
不偏转
5
断开
静止
不偏转
6
沿任意方向运动
不偏转
(3)图乙中的a表示垂直于纸面的导体棒AB,它在磁场中按图中箭头所指方向运动时,由本次实验得出的结论可知,会产生感应电流的是四幅图中的_________。
(4)实验时发现灵敏电流计指针偏转角度较小,可以_________(合理即可),使指针偏转角度变大。若将灵敏电流计换成_________,可探究电动机的工作原理。
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2025-2026学年度第一学期期末绿色评价
九年级·物理试题卷
考试时长:85分钟 满分:80分
一、填空题(本大题共8小题,每空1分,共16分)
1. 德国物理学家欧姆,最早研究出了电流与电压、电阻的定量关系,最终总结成了一字千金的_____定律;为铭记他在电学上卓著的成就,人们以其名作为_____这一物理量的单位。
【答案】 ①. 欧姆 ②. 电阻
【解析】
【详解】[1][2]最早研究出电流与电压、电阻定量关系的科学家是欧姆,他总结得出的定律是欧姆定律;为了纪念他在电学上的贡献,人们将他的名字作为电阻这一物理量的单位。
2. 大文豪欧阳修《醉翁亭记》中有名句:“野芳发而幽香,佳木秀而繁阴”,他闻到花香属于_________现象。诗人陆游的诗句“花气袭人知骤暖”所蕴藏的物理知识是:分子做无规则运动的剧烈程度与_________有关。
【答案】 ①.
扩散 ②.
温度
【解析】
【详解】[1]闻到花香,说明花香分子在空气中扩散,属于扩散现象。
[2]诗句中“骤暖”指温度升高,花香更易被感知,说明分子无规则运动的剧烈程度与温度有关。
3. 2024年10月30日,长征二号F运载火箭搭载神舟十九号载人飞船在酒泉成功发射。火箭用液体氢作为燃料,是因为液体氢的___________高,若在某一阶段共消耗1吨的液态氢,这些燃料完全燃烧共释放出___________J的热量。
【答案】 ①. 热值 ②. 1.4×1011
【解析】
【详解】[1]火箭发动机用液体氢作燃料是因为液态氢的热值很大。
[2]完全燃烧1吨的液态氢放出的热量
4. 如图所示,是物理兴趣小组的同学用玻璃瓶、铜丝和铝箔片自制的简易验电器。该验电器的工作原理是________;用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的铜丝时,瞬间电流方向为________(选填“从验电器到橡胶棒”或“从橡胶棒到验电器”)。
【答案】 ①. 同种电荷互相排斥 ②. 从验电器到橡胶棒
【解析】
【详解】[1]该自制的简易验电器是通过当带电物体靠近铜丝时,金属中的自由电子重新分布,导致铝箔片因同种电荷相斥而张开,因此工作原理为同种电荷互相排斥。
[2]用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的铜丝时,电子从橡胶棒转移到铜丝,因此瞬间电流方向为从验电器到橡胶棒。
5. “三峡引领号”——全球首台抗台风型漂浮式海上风电机组及基础平台,是引领我国海上风电行业走向深海的重大成果。风力发电将空气的______转化为电能,“三峡引领号”与北斗系统建立关联,利用______(选填“超声波”或“电磁波”)向工作人员传递平台运动的动态信息。
【答案】 ①. 机械能 ②. 电磁波
【解析】
【详解】[1]风力发电是利用电磁感应现象将空气的机械能转化为电能。
[2]电磁波可以在真空中传播,“三峡引领号”与北斗系统建立关联,利用电磁波向工作人员传递平台运动的动态信息。
6. 喜欢思考的小明用塑料矿泉水瓶子进行了如下游戏探究:瓶中留有少量水,盖上瓶盖(如图甲);扭转瓶子(如图乙);轻轻扭动瓶盖,瓶盖被瓶内的气体冲出(如图丙)。扭转瓶子的过程是通过______的方式使瓶内水蒸气内能增加;将瓶盖冲出的过程与单缸四冲程汽油机的______冲程能量转化相同。
【答案】 ①. 做功 ②. 做功
【解析】
【详解】[1]扭转瓶子时,小明施加的外力压缩瓶内的气体,将机械能转化为内能,是通过做功的方式使瓶内水蒸气内能增加。
[2]当瓶盖被瓶内的气体冲出时,瓶内气体对瓶盖做功,将内能转化为机械能,这一过程与四冲程内燃机的做功冲程相似。
7. 如图所示,已知电阻,闭合开关,电流表A1、A2的示数之比是________;加在R1、R2两端的电压之比是________。
【答案】 ①. 1∶2 ②. 1∶1
【解析】
【详解】[1][2]如图所示,闭合开关后,电阻R1、R2并联,且电流表A1测的是电阻R2的电流,电流表A2测的是电路中的总电流;同时,电源电压不变,根据并联电路中干路电流为各支路电流之和,结合欧姆定律可知,电流表A1、A2的示数之比为1∶2;又因为并联电路中各支路电压相等,所以加在R1、R2两端的电压之比为1∶1。
8. 现在医学上使用的心肺机的功能之一是用“电动泵”替代心脏,推动血液循环。如图所示,当线圈中的电流从a流向b时,线圈的左端为______极,此时活塞将向______运动。
【答案】 ①. N ②. 右
【解析】
【详解】[1][2]由安培定则可知,螺线管左端为N极;根据磁极间的相互作用规律可知,异名磁极相互吸引,同名磁极相互排斥,活塞将向右运动。
二、选择题(本大题共6小题,共14分)
第9-12小题,每小题只有一个选项符合题目要求的,每小题2分;第13、14小题为多项选择,每小题至少有两个选项是符合题目要求的,每小题3分,全部选择正确得3分,选择正确但不全得1分,不选、多选或错选得0分。
9. 关于生活用电,下列说法正确的是( )
A. 使用试电笔时,要用指尖抵住上端的金属帽
B. 将开关连接在零线与用电器之间
C. 在一个插线板上同时使用多个大功率用电器
D. 当人发生触电事故时,空气开关会迅速切断电流
【答案】A
【解析】
【详解】A.使用试电笔时,要用指尖抵住上端的金属帽,或用手接触笔尾金属体,这样才能形成回路,使试电笔的氖管在接触火线时发光,故A正确;
B.在家庭电路中,开关应连接在火线与用电器之间。若连接在零线与用电器之间,断开开关后,用电器仍与火线相连,人接触用电器时易触电,故B错误;
C.在一个插线板上同时使用多个大功率用电器,会导致电路中电流过大,超过插线板的负荷,容易引发火灾等危险,故C错误;
D.当人发生触电事故时,漏电保护器会迅速切断电流,而空气开关是在电路中电流过大(如短路、总功率过大)时才会切断电路,故D错误。
故选A。
10. 下列与热现象有关的说法中正确的是( )
A. 雪花漫天飞舞,说明分子不停地做热运动
B. 物体温度升高时,内能一定增加,且一定吸收了热量
C. 汽油机的压缩冲程中,通过做功的方式使气缸内气体的内能增大
D. 热传递过程中,热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
【答案】C
【解析】
【详解】A.雪花漫天飞舞是宏观物体的机械运动,分子的热运动是肉眼看不见的,所以不是分子的热运动,故A错误;
B.物体温度升高时,内能一定增加,但内能增加可能是吸收了热量,也可能是外界对物体做了功,并非一定吸收热量,故B错误;
C.汽油机的压缩冲程中,活塞对气缸内的气体做功,将机械能转化为气体的内能,使气缸内气体的内能增大,温度升高,故C正确;
D.热传递过程中,热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递,而不是从内能大的物体向内能小的物体传递,内能大的物体温度不一定高,故D错误。
故选C。
11. 如图为静电喷涂机示意图。从喷嘴喷出的带负电涂料颗粒会形成分散的雾状,扑向并被吸附在带正电的工件表面成为均匀的膜层。下列说法正确的是( )
A. 涂料颗粒带负电是由于失去了电子
B. 涂料颗粒之间的作用力是相互吸引的
C. 喷涂时形成的电流方向是从喷嘴到工件
D. 涂料颗粒被吸附是由于异种电荷相互吸引
【答案】D
【解析】
【详解】A.物体带负电是因为得到电子(失去电子会带正电),因此涂料颗粒带负电是由于得到了电子,故A错误;
B.涂料颗粒都带负电,同种电荷相互排斥,因此颗粒之间的作用力是排斥力,并非吸引力,故B错误;
C.电流的方向与负电荷定向移动的方向相反。涂料颗粒(负电荷)从喷嘴向工件移动,则电流方向是从工件到喷嘴,并非从喷嘴到工件,故C错误;
D.涂料颗粒带负电,工件带正电,异种电荷相互吸引,因此涂料颗粒会被吸附到工件表面,故D正确。
故选D。
12. 如图所示的是某品牌的普通照明用LED灯的外包装盒,盒子上的三个数据指的是:LED灯的额定功率为“3.5W”,当它正常工作时和“7W”的节能灯或“32W”的白炽灯正常发光的亮度一样。若包装盒上所标注的LED灯、节能灯、白炽灯均正常发光时,下列说法正确的是( )
A. LED灯实际功率最大 B. 电流通过LED灯做功最快
C. 白炽灯消耗的电能一定最多 D. 相同时间内LED灯消耗的电能最少
【答案】D
【解析】
【详解】AB.LED灯、节能灯、白炽灯均正常发光时,白炽灯的实际功率最大,电流通过白炽灯做功最快。故A、B错误;
C.由可知,消耗电能多少既与电功率有关,又与时间有关,三种灯消耗电能多少无法确定,故C错误;
D.LED灯功率最小, 由可知,相同时间内LED灯消耗的电能最少。故D正确。
故选D。
13. 图为某自动测温装置的工作原理图,电源电压保持不变,R为热敏电阻,R0为定值电阻。由电压表改装的显示仪示数随环境温度升高而增大。下列分析正确的是( )
A. 环境温度升高,R阻值增大
B. 环境温度越高,R0消耗的电功率越大
C. 显示仪示数越小,电路在相同时间内消耗的总电能越大
D. 环境温度不变,将R0换成阻值更大的电阻,显示仪示数变大
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.由图可知,电阻R和R0串联,显示仪和电阻R0并联,环境温度升高,显示仪示数增大,即电压表的示数增大,由可知R0消耗的电功率增大,由串联电路电压的规律可知R两端的电压减小,由串联分压可知R阻值减小,故B正确,A错误;
C.显示仪示数越小,即电压表的示数越小,由可知电路中的电流越小,由W=UIt可知在相同时间内消耗的总电能越小,故C错误;
D.环境温度不变,R的阻值不变,将R0换成阻值更大的电阻,由串联分压可知R0两端的电压变大,即显示仪示数变大,故D正确。
故选BD。
14. 如图所示是某同学在笔记本上整理记录的有关电磁现象的图片,下列有关说法不正确的是( )
A. 图甲,最先通过实验发现电和磁存在相互联系的科学家是法拉第
B. 图乙,闭合开关后,电磁铁的左端为N极
C. 图丙,条形磁体分别迅速插入和拔出螺线管时,灵敏电流计的指针不会偏转
D. 图丁,实验现象揭示了电动机的工作原理
【答案】ABC
【解析】
【详解】A.图甲中最先通过实验发现电和磁存在相互联系的科学家是奥斯特,故A错误,符合题意;
B.图乙中闭合开关后,电流从电池的正极流出,经过电流表和电磁铁回到负极,根据安培定则:电磁铁的右端为N极,故B错误,符合题意;
C.图丙中条形磁体分别迅速插入和拔出螺线管时,是导体在做切割磁感线的运动,因此灵敏电流计的指针会发生偏转,故C错误,符合题意;
D.图丁中闭合开关后,电路中有电流,通电导体在磁场中受力运动,这是电动机的工作原理,故D正确,不符合题意。
故选ABC。
三、计算题(本大题共3小题,第15、16小题各7分,第17小题8分,共22分)
15. 如图所示,电阻的阻值为。闭合开关S,电流表的示数为。电流表的示数为。求:
(1)电源电压;
(2)电阻的阻值;
(3)整个电路通电消耗的电能。
【答案】(1)3V (2)5Ω
(3)135J
【解析】
【小问1详解】
由电路图可知,电阻R1与R2并联,电流表A1测量通过R1的电流I1,电流表A2测量通过R2的电流I2。根据并联电路的电压特点,各支路两端的电压相等且等于电源电压。因此,电源电压U等于R2两端的电压U2。根据欧姆定律可得,R2两端的电压为
所以,电源电压
【小问2详解】
电阻R1的阻值为
【小问3详解】
根据并联电路的电流特点,干路电流等于各支路电流之和。电路的总电流为
整个电路通电50s消耗的电能为
16. 如图所示是小军家中常用的电热水壶,这种水壶使用方便,能较快将水烧开,其铭牌如表所示。已知水的比热容为)。回答下列问题。
品牌
***电热水壶
额定电压
220V
额定功率
1050W
(1)该电热水壶装0.5kg水后,标准大气压下,该电热水壶正常工作,将水从加热至沸腾,水吸收的热量是多少?
(2)小军计时发现这次加热水共用时3分20秒,则该电热水壶消耗的电能是多少?
(3)该电热水壶效率是多少?
【答案】(1)
(2)
(3)80%
【解析】
【小问1详解】
已知水的质量,初温,在标准大气压下,水的沸点为,则水吸收的热量
【小问2详解】
由铭牌可知电热水壶正常工作时,它的功率,加热时间
则电热水壶消耗的电能
【小问3详解】
该电热水壶的效率
17. 如图乙所示,定值电阻的阻值为5的整数倍,电流表量程为,当体重计空载时,电路中的电流为,踏板重力不计。求:
(1)体重计的电源电压U;
(2)当体重计示数为600N时,工作1min消耗的电能W;
(3)此体重计所能测量的最大重力G。
【答案】(1)
6V (2)
27J (3)
1200N
【解析】
【小问1详解】
由电路图甲可知,压力传感器电阻R与定值电阻串联,电流表测量电路中的电流。
当体重计空载时,压力为0N,由图乙可知,此时压力传感器电阻为45Ω,根据题意,此时电路中的电流为0.12A,由欧姆定律可得,电源电压 ……①
当电路中电流达到电流表量程最大值为0.6A时,体重计的测量值达到最大,此时压力传感器的电阻最小,由欧姆定律可得,电源电压 ……②
联立①②两式可得
解得
由于为定值电阻,其阻值大于0,所以
解得
查图乙可知,图像最低点对应的电阻值大于,当压力为1200N时,电阻为5Ω,该点(1200N, 5Ω)符合,当时,可得
且满足题意为5的整数倍,将代入①式,可得电源电压
【小问2详解】
当体重计示数为600N时,由图乙可知,此时压力传感器电阻15Ω,电路中的总电阻
根据欧姆定律,可得电路中的电流
根据电功率计算公式,可工作1min,消耗的电能为
【小问3详解】
当电路中电流达到最大值 0.6A时,体重计所能测量的重力最大,此时电路中的总电阻
此时压力传感器的电阻为
由图乙可知,当压力传感器电阻为5Ω时,其承受的压力为1200N。
所以,此体重计所能测量的最大重力G为1200N。
四、实验与探究题(本大题共4小题,每小题7分,共28分)
18. 如图甲所示是“探究不同物质吸热能力”实验装置,小华用两个相同的容器分别装入水与另一种液体甲,用相同的装置进行加热。
(1)实验中应取_________相等的水和液体甲。为了完成实验,除了甲图中的实验器材外,还需要用到的测量仪器有:_________和_________。
(2)实验中,两种液体吸收热量的多少可通过_________(选填“加热时间的长短”或“更高的温度”)来反映。
(3)为了比较A、B两种液体的吸热本领,小明提出两种比较方案:
①让两者升高相同的温度,比较_________。
②让两者吸收相同的热量,比较_________。
(4)【拓展】根据实验数据绘制的温度与时间的关系图像如图乙所示,分析乙图像可知甲液体比热容为_________。(水的比热容为)
【答案】(1) ①. 质量 ②. 天平 ③. 秒表
(2)加热时间的长短 (3) ①. 见解析 ②. 见解析
(4)
【解析】
【小问1详解】
[1]根据比较不同物质吸热能力的方法,要控制不同物质的质量相同,故实验中应量取质量相同的水和液体甲。
[2][3]用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少,故要完成该探究实验,除了图中所示的器材外,还需要的测量工具有天平和秒表。
【小问2详解】
由转换法,两种液体吸收热量的多少可以通过加热时间来反映,加热时间越长,液体吸收的热量越多。
【小问3详解】
①[1]让两者升高相同的温度,比较吸收热量的多少,吸收热量多的物质吸热本领强,实验中可通过比较加热时间来判断吸收热量的多少。
②[2]让两者吸收相同热量,比较升高的温度,升高温度少的物质吸热本领强。
【小问4详解】
由图乙可知,温度升高30℃,甲液体加热4min,水加热8min,所以水吸收的热量是甲液体的2倍,根据可知,在质量和升高相同温度时,吸收的热量与比热容成正比,液体甲的比热容
19. 在“探究电流与电压、电阻的关系”实验中,小明同学连接设计了如图甲所示电路图进行实验,选用电压为6V的电源、标有“30Ω,1A”的滑动变阻器以及不同阻值的定值电阻若干进行实验,请回答下列问题。
(1)请用笔画线代替导线将图乙中的实物图连接完整,要求:滑片P向右移动时电流表示数变小。
(2)正确连接电路后,小静同学首先“探究电流与电压的关系”,闭合开关,小静同学发现电流表有示数,但电压表无示数,则电路故障原因可能是_________。
(3)排除故障后,继续实验,如图丙是同学们根据实验数据画出的定值电阻的图像,由图像可得出结论:_________。
(4)接着用相同的正确电路,小明又进行了“探究电流与电阻关系”的实验,实验过程中,将定值电阻由5Ω更换为10Ω时,应向_________(选填“左”或“右”)适当调节滑动变阻器的滑片P,使电压表示数为_________V。
(5)小静同学继续探究,再次换接50Ω的定值电阻后,发现无论怎样移动滑片P,都不能使电压表示数达到原来的数值,原因是滑动变阻器的最大阻值_________(选填“过大”或“过小”)。为了完成本实验,接入的定值电阻最大不超过_________Ω。
【答案】(1) (2)定值电阻短路
(3)当电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比
(4) ①. 右 ②. 3
(5) ①. 过小 ②. 30
【解析】
【小问1详解】
根据电路图可知定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测定值电阻两端的电压,电流表测电路中的电流。滑片P向右移动时,电流表示数变小,说明滑动变阻器接入电路的阻值变大,所以滑动变阻器选用A端接线柱与定值电阻R串联,电压表并联在定值电阻两端,如图所示:
【小问2详解】
闭合开关后,电流表有示数,说明电路中有电流通过,没有断路,而电压表无示数,可能与电压表并联的定值电阻短路。
【小问3详解】
由图丙可知,电流和电阻的乘积为
即电压表的示数为3V保持不变,由此可得结论:当电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比。
【小问4详解】
[1][2]将定值电阻由5Ω更换为10Ω时,由串联电路的分压关系可知,定值电阻两端的电压会变大,为了保持定值电阻两端电压不变,根据串联电路的电压规律可知,需要增大滑动变阻器两端的电压,则应增大滑动变阻器接入电路的阻值,故应向右适当调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数为3V。
【小问5详解】
[1]换接50Ω的定值电阻后,定值电阻两端电压保持3V不变,根据串联电路的电压规律和欧姆定律可得此时滑动变阻器接入的阻值
由于滑动变阻器的最大阻值为30Ω,即滑动变阻器的最大阻值过小。
[2]定值电阻两端电压保持3V不变,根据串联电路的电压规律可知变阻器两端的电压
根据分压原理知滑动变阻器的电阻等于定值电阻的阻值,当滑动变阻器接入最大阻值30Ω时,定值电阻的阻值应为30Ω。
20. 如图甲、乙所示为“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的实验装置。
(1)为了探究电流通过电阻产生的热量与电流的关系,小明设计了如图甲所示的装置,在烧瓶内安装一根电阻丝,该实验通过比较_____(选填“温度计示数的变化”或“加热时间”)来判断电阻丝产生热量的多少,这种研究方法是_____。
(2)为了使实验现象更加明显,烧瓶内的液体应选用_____(选填“水”或“煤油”);三个烧瓶内装入液体的质量应_____(选填“相等”或“不相等”)。
(3)小明先测量烧瓶内液体的温度后,闭合开关,通电30s再测量烧瓶内液体的温度;然后移动滑动变阻器的滑片改变电流的大小,重复上述操作(见下表)。
实验
电流
通电时
电阻
温度的升高
次数
I/A
间t/s
R/Ω
量
1
0.3
30
10
2
2
0.6
30
10
7
由此得出结论:同一导体,在通电时间相等时,电流越大,其产生的热量越_____。
(4)若要探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系,可选择图乙所示的_____(选填“B”或“C”)烧瓶中的电阻与图甲所示烧瓶中的电阻_____(选填“串联”或“并联”)。
【答案】(1) ①. 温度计示数的变化 ②. 转换法
(2) ①. 煤油 ②. 相等
(3)多 (4) ①. C ②. 串联
【解析】
【小问1详解】
[1][2]电流产生的热量无法直接测量,本实验通过比较温度计示数的变化来反映产生热量的多少,这种将不易直接测量的物理量转换为易测量物理量的方法是转换法。
【小问2详解】
[1]煤油的比热容比水小,相同条件下温度变化更明显,因此烧瓶内液体应选用煤油;
[2]探究热量与其他因素的关系时,需控制液体质量相同,因此三个烧瓶内液体质量应相等。
【小问3详解】
由表格数据可知:同一导体、通电相同时间,电流越大,温度升高的越大,即产生的热量越多。
【小问4详解】
[1][2]探究热量与电阻的关系,需控制电流和通电时间相同、电阻不同。图乙中C烧瓶的电阻与甲图电阻不同,且串联电路中电流相等,因此选择C烧瓶中的电阻与甲图电阻串联。
21. 小梅用图甲中的实验装置探究怎样产生感应电流,用到了铁架台、蹄形磁铁、灵敏电流计、开关、导体棒和几根导线等器材。
(1)本实验通过观察灵敏电流计_________来判断是否有感应电流产生。应选用_________(选填“铜”或“橡胶”)棒作为本实验的AB棒。
(2)闭合开关,实验探究过程记录如下表所示,第3次实验中灵敏电流计指针偏转的方向是_________;分析实验记录可得出结论_________。
序号
电路
导体棒AB在磁场中的运动情况
灵敏电流计指针的偏转方向
1
闭合
静止
不偏转
2
向右运动
向左
3
向左运动
4
上下运动
不偏转
5
断开
静止
不偏转
6
沿任意方向运动
不偏转
(3)图乙中的a表示垂直于纸面的导体棒AB,它在磁场中按图中箭头所指方向运动时,由本次实验得出的结论可知,会产生感应电流的是四幅图中的_________。
(4)实验时发现灵敏电流计指针偏转角度较小,可以_________(合理即可),使指针偏转角度变大。若将灵敏电流计换成_________,可探究电动机的工作原理。
【答案】(1) ①. 指针是否偏转 ②. 铜
(2) ①. 向右 ②. 见解析 (3)CD
(4) ①. 见解析 ②. 电源
【解析】
【小问1详解】
[1]本实验用到了转换法,电路中是否有电流产生,可以通过灵敏电流计指针是否偏转来反映。
[2]橡胶为绝缘体,铜棒为导体,应选用铜棒作为本实验中的AB棒。
【小问2详解】
[1]分析序号2、3实验,导体的运动方向相反;磁体磁场方向相同,导体运动方向改变,产生感应电流的方向也会改变,故灵敏电流计指针偏转会向右。
[2]由表格数据可知,导体在磁场中静止或沿磁场方向运动(不切割磁感线运动)时,导体中没有感应电流产生;导体水平向左或向右运动(切割磁感线运动)时,导体中产生感应电流,且导体切割磁感线方向不同时,感应电流的方向也不同,故可得结论:当闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中产生感应电流。
【小问3详解】
磁极间的磁感线是从N极指向S极,由图乙可知,只有CD中导体做切割磁感线运动,所以会产生感应电流。
【小问4详解】
[1]灵敏电流计指针偏转角度较小,说明产生的感应电流较小,为增大感应电流,可以增大导体切割磁感线的速度或换用磁性更强的蹄形磁铁,让灵敏电流计指针的偏转更明显。
[2]若将灵敏电流计换成电源,则通过导线在磁场中会受到力的作用,是电动机工作的原理。
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