精品解析:四川省绵阳市梓潼县2025-2026学年九年级上学期1月期末物理试题
2026-03-19
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内容正文:
2025-2026学年度九年级(上)期末教学质量监测
(九年级物理)
一.选择题(共13小题,每小题3分,共39分)
1. 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%
2. 关于分子,下列说法正确的是
A. 增大气体体积时,分子间只存在引力
B. 减小气体体积时,分子间只存在斥力
C. 拉伸固体时,分子间距离变大,势能减小
D. 压缩固体时,分子间距离变小,势能增大
3. 热质说是18世纪流行的热学理论。该理论认为热质是一种无质量、看不见的特殊物质,物体吸收、放出热质会导致温度或物态的变化,它只能在物体间转移,不会产生或消失。下列事例中,不能佐证该理论的是( )
A. 热水暖手 B. 冰袋冷敷 C. 扬汤止沸 D. 钻木取火
4. 新材料为人们带来了“神奇”的55℃恒温水杯。这种水杯在夹层中有一种传热材料,把沸水倒入恒温水杯中,传热材料快速吸收沸水热量并贮存起来,使水温快速降到55℃左右;当水温低于55℃时,传热材料缓慢释放热量,水温保持基本不变。则( )
A. 在快速降温过程中,传热材料吸热内能减少
B. 在快速降温过程中,水放热内能减少
C. 在温度保持不变时间内,传热材料放热内能增加
D. 在温度保持不变时间内,水吸热内能减少
5. 小红测电阻Rx的阻值,设计的电路如图所示,电源电压保持不变,其中R0是0~200Ω的滑动变阻器,R是未知固定电阻.她把开关S掷于a时,电压表读数为2.5 V,电流表读数为0.5 A;再把开关S掷于b,并调节R0,得到电压表读数减小0.7V,电流表读数增加0.4A.最后小红得到Rx的阻值为( )
A. 5Ω B. 3Ω C. 2Ω D. 1.75Ω
6. 吸烟危害健康,在公共场所都张贴了如图所示的标志。如果在室内,即使只有很少人吸烟,整个场所也会充满烟味,该现象表明( )
A. 分子在不停地做热运动
B. 分子之间存在引力和斥力
C. 分子运动越剧烈,物体的温度越高
D. 常见的物质是由大量的分子、原子构成的
7. 如图所示,盒子面板上有两个小灯泡和一个开关,电源和连接它们的导线在盒子内部,某同学采用下列方案去判断两个灯泡的连接方式:①闭合开关,灯泡一个亮,一个暗,则两个灯泡并联;②闭合开关,两个灯泡同时亮,断开开关,两个灯泡同时灭,则两个灯泡可能并联;③拧下其中一个灯泡,另一个灯泡仍然亮,则两个灯泡并联;④用电压表分别并联在两个灯泡两端,示数均为1.5V,则两个灯泡并联。该同学判断正确的是( )
A. ①④ B. ③④ C. ②③ D. ②③④
8. 如图所示的电路中,电源电压恒定,和为定值电阻,为滑动变阻器。闭合开关S,将的滑片从最左端向右移动少许,则此过程中( )
A. 电压表示数减小量大于电压表示数增加量
B. 电压表示数减小量小于电压表示数增加量
C. 电压表示数增加量大于电压表示数减小量
D. 电压表示数增加量小于电压表示数减小量
9. 测温模拟电路如图1所示,温度表由量程为3V的电压表改装而成,电源电压U为6V,R阻值为40Ω,热敏电阻的阻值Rt随温度t变化关系如图2所示,则当开关S闭合后( )
A. 电路可测量的最高温度为50℃
B. 温度表的0℃应标在电压表零刻度处
C. 若增大U,电路可测量的最高温度将减小
D. 若减小R,电路可测量的最高温度将增大
10. 电给我们的生活带来了极大的便利,但不正确用电也会带来很大的危害。家庭电路中总开关上装有漏电保护器和空气开关,若出现如图所示的四种事故,下列说法正确的是( )
A. 发生图甲、乙所示的事故时,漏电保护器都可能会迅速切断电流
B. 发生图丙、丁所示的事故时,空气开关都可能会切断电流
C. 发生图甲、乙所示的事故时,空气开关都可能会切断电流
D. 发生图丙、丁所示的事故时,漏电保护器都可能会迅速切断电流
11. 如图所示,电源电压恒定,R1、R2是定值电阻。闭合开关S,若从左向右移动滑动变阻器R的滑片,所有电表的示数均不超量程,则此过程中( )
A. V1、V2和A表的示数均增大
B. V1表的示数增大,V2表和A表的示数减小
C. V2表的示数与V1表的示数的差值减小
D. V1表的示数变化量小于V2表的示数变化量
12. 如图﹣1所示为电子体重计,其工作原理如图﹣3所示,力敏电阻R1的阻值随压力变化情况如图﹣2所示,R0为定值电阻,数据处理器连接在ab端或cd端,它能把从小到大的电压值处理成一一对应的从大到小体重值。则下面说法正确的是( )
A. 数据处理器接在cd端
B. 电子体重计所称量人的体重越大,R1电阻越大
C. 电子体重计所称量人的体重越大,消耗的电能少
D. 若发现体重测量值与真实值相比偏大,应换用阻值小一点的定值电阻R0
13. 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
二.填空题(共6小题)
14. 在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中,将0.2kg温度为27℃的水,加热到沸腾时的97℃,此过程中,水吸收的热量为_______J;若酒精灯消耗酒精4.9g,则酒精灯的加热效率为________%。[忽略加热过程中水的质量变化,已知,]
15. 高压输电线上电流较大,为减少输电过程中的电能损耗,根据焦耳定律,输电线的电阻应尽可能小,这就要求制作输电线的材料具有良好的______(填“导电”或“绝缘”)性能。高压输电线往往做成如图所示的四线并联的装置,这是通过增大导体的____________从而减小导体的电阻。
16. 如图所示电路中,电源电压恒定,R1、R2和R3是定值电阻。当X和Y均为电流表时,闭合开关,其示数之比为9∶5,此时R1、R2、R3的连接方式是________(选填“串联”或“并联”),若通电时间t,电路产生的总焦耳热为Q1;当X和Y均为电压表时,闭合开关,其示数之比为5∶3,若通电相同时间t,电路产生的总焦耳热为Q2。则Q1_______Q2。
17. 如图甲所示的空气炸锅能快捷烹制食物。如图乙是某型空气炸锅加热部分的简化电路,有低温、中温、高温三挡,R1和R2是发热定值电阻,R2=110Ω,额定电压为220V。已知:只闭合S3是中温挡,则中温挡的额定功率是_________W;若只闭合开关S2,则是_________(选填“高”或“低”)温挡。
18. 用恒为3V的电源给一电动机供电使其转动,电动机线圈电阻为1Ω,其功率为1.2W,则通过电动机的电流是_______A,不计其它能量消耗,则该电动机的效率为________℅。
三.实验探究题(每空2分共24分)
19. 为了比较两种未知燃料的热值以及两种未知液体的比热容的大小,小明同学设计的实验如图所示,甲、乙、丙三图中装置完全相同,燃料的质量都是,烧杯内的液体初温相同。当燃料燃烧完时(烧杯内的液体均未沸腾),立即读取相应温度计的读数,分别为、、,且有。
(1)比较不同燃料的热值,应选择______两图进行实验;
(2)若在研究不同燃料热值的实验中记录数据如表:
燃料
加热前液体温度
燃料燃烧完时液体温度/℃
燃料的热值/(J/kg)
1
15
35
2
15
25
根据表中数据计算:燃料2的热值是______。
20. 用如图甲所示的电路探究电流与电压、电阻的关系。实验器材有:1节干电池、1只电流表、多只电压表、多个阻值不同的定值电阻、1只滑动变阻器、1个开关、导线若干。
(1)电压表量程应选__________(填序号)。
A.0~0.6V B.0~1.5V C.0~6V D.0~15V
(2)探究电流与电压的关系:
①先将5Ω的定值电阻接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器滑片至不同位置,并将相应的电压表和电流表示数记录在下表中。建立I-U坐标系并描点,根据描点情况,小绵同学说,表中数据有一组是明显错误的,可能是读取不当造成的。这组数据序号是_________;
数据序号
1
2
3
4
5
6
7
电压U/V
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
电流I/A
0.04
0.08
0.11
0.16
0.26
0.24
0.29
②删除这组数据后,根据实验数据绘制的I-U图象如图乙所示,分析图象初步得到:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成_________;
(3)探究电流与电阻的关系
断开开关,将5Ω的定值电阻换为另一只定值电阻,为使定值电阻两端的电压保持1.2V不变。小绵同学提出两种操作:
甲:先闭合开关,再将滑片向左移动,使电压表示数为1.2V。
乙:先将滑片移到最左端,再闭合开关,将滑片向右移动,使电压表示数为1.2V。你认为哪种操作合理:_________。
21. 为了“探究串联电路中用电器两端的电压与电源两端电压的关系”,某实验小组准备了如下实验器材:
A.蓄电池组一个(电压为6V)
B.小灯泡两类规格(额定电压分别为3.8V,3V)各若干个
C.电压表三个(量程0-3V,0-15V)
D.开关一个,导线若干
(1)通过讨论,实验小组设计了如图甲所示的电路图,均选用额定电压为3V的小灯泡,由于实验前未明确两端的电压大小,故电压表的量程应选______(选填“0-3V”或“0-15V”),待完成电压值的初步测量后,最终选定的量程;
(2)之后接入电压表V,完成实物连线如图乙所示,经检查有一根导线连接错误,请你在应改动的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法_______;
(3)正确连接电路后,闭合开关S,发现不亮,几乎不偏转,过亮,超量程,造成这一现象的原因可能是发生了______(选填“短路”或“断路”);
(4)故障排除后,测量结果如下表所示,的读数如图丙所示,请将相应的读数填入下表
电压表
V
电压U/V
2.6
______
5.5
(5)结合上述测量结果,实验小组提出如下猜想:在实验误差允许的范围内,电源两端电压等于串联电路中用电器两端的电压之和,且用电器两端电压均分电源两端电压。你认为该猜想______(选填“可靠”或“不可靠”),理由是______。
五.计算题(共 17 分)
22. 如图甲,这是一款油电混合动力汽车。启动时,内燃机不工作,车内蓄电池输出能量;当高速行驶或蓄电池储存能量过低时,内燃机启动,既向车轮输出能量,同时又向蓄电池充电。在某次测试中,司机驾驶该车在平直公路上以50km/h的速度匀速行驶1h。这段时间内燃机消耗燃油10kg,蓄电池储存的能量由最大值的30%增大至最大值的80%。该车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图乙所示,该汽车的某些参数如表所示。(燃油热值)
蓄电池
整车
输出电压/V
最大储存能量/J
质量/t
300
1
(1)测试中该内燃机消耗的燃油完全燃烧放出的热量是多少?
(2)测试过程中,汽车牵引力做的功为多少?
(3)汽车的能量利用率为_______%;
(4)若启动时,电机以恒定输出功率40kW工作,该车能达到的最大速度是_______km/h。
23. 我们生活在电的时代,电能的广泛使用,使电能的社会需求日趋紧,节约电能,提高能源的利用率是一个在国民经济中具有重要战略意义的问,改造和淘汰陈旧的设备、采用高压输电是节约能源的重要措。其电站与用户间距离为10km,输送的电功率为6.0×104kW,每米输电导线的电阻为1.8×10-3Ω。
(1)电站与用户间电路中的电阻是多少?
(2)若输电电压是1.0×105V,输电线路损耗的电功率是多少?
(3)若输电电压从1.0×105V提高到3.0×105V,输电线路损耗的电功率减少了多少?
(4)现输电导线在某处发生了短路,为确定短路位置,检修员在电站利用电压表、电流表和电源接成如图1所示电路进行检。电压表的示数为3.0V,电流表的示数为0.5A,则短路的位置离电站的距离为多少?
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2025-2026学年度九年级(上)期末教学质量监测
(九年级物理)
一.选择题(共13小题,每小题3分,共39分)
1. 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。
2. 关于分子,下列说法正确的是
A. 增大气体体积时,分子间只存在引力
B. 减小气体体积时,分子间只存在斥力
C. 拉伸固体时,分子间距离变大,势能减小
D. 压缩固体时,分子间距离变小,势能增大
【答案】D
【解析】
【详解】AB.根据分子动理论知道,物质是由大量分子组成的,分子在永不停息地做无规则运动,分子间同时存在引力和斥力,故AB错误;
C.拉伸固体时,分子间作用力表现为引力,分子间距离变大,势能增大,故C错误;
D.压缩固体时,分子间作用力表现为斥力,分子间距离小于平衡距离且分子间距离减小,分子势能增加,故D正确。
故选D。
3. 热质说是18世纪流行的热学理论。该理论认为热质是一种无质量、看不见的特殊物质,物体吸收、放出热质会导致温度或物态的变化,它只能在物体间转移,不会产生或消失。下列事例中,不能佐证该理论的是( )
A. 热水暖手 B. 冰袋冷敷 C. 扬汤止沸 D. 钻木取火
【答案】D
【解析】
【详解】ABC.热水暖手、冰袋冷敷、扬汤止沸均属于热传递改变物体的内能,反映的是热质的转移,故ABC能佐证热质说理论,不符合题意;
D.钻木取火属于做功改变物体的内能,能量发生转化,不是热质的转移,故D符合题意。
故选D。
4. 新材料为人们带来了“神奇”的55℃恒温水杯。这种水杯在夹层中有一种传热材料,把沸水倒入恒温水杯中,传热材料快速吸收沸水热量并贮存起来,使水温快速降到55℃左右;当水温低于55℃时,传热材料缓慢释放热量,水温保持基本不变。则( )
A. 在快速降温过程中,传热材料吸热内能减少
B. 在快速降温过程中,水放热内能减少
C. 在温度保持不变时间内,传热材料放热内能增加
D. 在温度保持不变时间内,水吸热内能减少
【答案】B
【解析】
【详解】AB.在快速降温过程中,传热材料吸热内能增加,水放热内能减少,故A不符合题意,B符合题意;
CD.在温度保持不变时间内,传热材料缓慢释放热量,内能减少,水吸热内能增加,故CD不符合题意。
故选B。
5. 小红测电阻Rx的阻值,设计的电路如图所示,电源电压保持不变,其中R0是0~200Ω的滑动变阻器,R是未知固定电阻.她把开关S掷于a时,电压表读数为2.5 V,电流表读数为0.5 A;再把开关S掷于b,并调节R0,得到电压表读数减小0.7V,电流表读数增加0.4A.最后小红得到Rx的阻值为( )
A. 5Ω B. 3Ω C. 2Ω D. 1.75Ω
【答案】B
【解析】
【详解】把开关掷于a时,电压表测Rx和R两端的电压,根据欧姆定律,
,
当开关掷于b时,电压表测定值电阻R两端的电压,则
,
所以
Rx=5Ω-2Ω=3Ω,
故答案为B.
6. 吸烟危害健康,在公共场所都张贴了如图所示的标志。如果在室内,即使只有很少人吸烟,整个场所也会充满烟味,该现象表明( )
A. 分子在不停地做热运动
B. 分子之间存在引力和斥力
C. 分子运动越剧烈,物体的温度越高
D. 常见的物质是由大量的分子、原子构成的
【答案】A
【解析】
【详解】在室内,即使只有很少人吸烟,整个场所也会充满烟味,该现象表明分子在不停地做热运动,香烟分子扩散到空气中,不能说明分子之间存在引力和斥力,不能说明分子热运动与温度的关系,也不能说明常见的物质是由大量的分子、原子构成的,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
7. 如图所示,盒子面板上有两个小灯泡和一个开关,电源和连接它们的导线在盒子内部,某同学采用下列方案去判断两个灯泡的连接方式:①闭合开关,灯泡一个亮,一个暗,则两个灯泡并联;②闭合开关,两个灯泡同时亮,断开开关,两个灯泡同时灭,则两个灯泡可能并联;③拧下其中一个灯泡,另一个灯泡仍然亮,则两个灯泡并联;④用电压表分别并联在两个灯泡两端,示数均为1.5V,则两个灯泡并联。该同学判断正确的是( )
A. ①④ B. ③④ C. ②③ D. ②③④
【答案】C
【解析】
【详解】①一个亮、一个暗并不能据此直接判定为并联,因为在串联或并联电路中,如果灯泡的规格或实际阻值不同,也可能出现亮度不同的现象,故①错误;
②同时亮、同时灭并不能据此判定为并联,因为串联电路中只要开关闭合,也会同时亮,开关断开,也会同时灭,故②正确;
③拧下其中一个灯泡时,另一个仍能发光,说明两个灯泡互不影响,这正是并联电路的特征,故③正确;
④分别用电压表测得两个灯泡两端电压相同,可能是两个灯泡并联在同一电源电压下,也可能是选用了两个规格相同的灯泡串联在了电路中,故④错误。
综上,只有②③正确,故C正确,ABD错误。
故选C。
8. 如图所示的电路中,电源电压恒定,和为定值电阻,为滑动变阻器。闭合开关S,将的滑片从最左端向右移动少许,则此过程中( )
A. 电压表示数减小量大于电压表示数增加量
B. 电压表示数减小量小于电压表示数增加量
C. 电压表示数增加量大于电压表示数减小量
D. 电压表示数增加量小于电压表示数减小量
【答案】D
【解析】
【详解】由图知,电压表V1测量的是R1两端电压,电压表V2测量的是滑动变阻器两端电压,滑动变阻器滑片从最左端向右移动少许,滑动变阻器接入电阻减小,根据串联分压原理可知滑动变阻器两端电压减小,即电压表示数减小;总电阻减小,电路中电流增大,根据可知电阻R1两端电压增大,即电压表示数增大。
AB.根据上述分析,可知电压表示数增大,电压表示数减小,故AB不符合题意;
CD.根据串联电路电压规律可知,滑动变阻器两端电压的减小量由剩下的两个定值电阻分担,所以电阻R1两端电压增加量小于滑动变阻器两端电压减小量,即电压表示数增加量小于电压表示数减小量,故C不符合题意,D符合题意。
故选D。
9. 测温模拟电路如图1所示,温度表由量程为3V的电压表改装而成,电源电压U为6V,R阻值为40Ω,热敏电阻的阻值Rt随温度t变化关系如图2所示,则当开关S闭合后( )
A. 电路可测量的最高温度为50℃
B. 温度表的0℃应标在电压表零刻度处
C. 若增大U,电路可测量的最高温度将减小
D. 若减小R,电路可测量的最高温度将增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图1可知,R、Rt串联,电压表测Rt两端电压。由图2可知,热敏电阻的阻值随温度的升高而增大,根据串联电路的分压原理,故当电压表的示数最大,即Ut=3V时,电路允许测量的温度最高。根据串联电路的电压规律,此时定值电阻R两端的电压
则电路中的电流
热敏电阻的阻值
由图2可知,此电路允许的最高环境温度为30℃,故A不符合题意;
B.当温度计的示数为0℃时,热敏电阻Rt的阻值不为零,根据串联电路的分压原理知,热敏电阻Rt两端的电压不为零,电压表的示数不为零,故B不符合题意;
C.若增大电源电压U,电压表的测量范围仍为0~3V,根据串联电路的电压规律可知,定值电阻两端的电压增大,由可知,电路的电流增大,热敏电阻的阻值Rt的最大阻值减小,电路可测量的最高温度减小,故C符合题意;
D.若减小R,电压表的测量范围仍为0~3V,电压表的最大示数是3V,定值电阻R两端的电压不变,由知电路中的电流增大,由可知热敏电阻的最大阻值减小,电路可测量的最高温度将减小,故D不符合题意。
故选C。
10. 电给我们的生活带来了极大的便利,但不正确用电也会带来很大的危害。家庭电路中总开关上装有漏电保护器和空气开关,若出现如图所示的四种事故,下列说法正确的是( )
A. 发生图甲、乙所示的事故时,漏电保护器都可能会迅速切断电流
B. 发生图丙、丁所示的事故时,空气开关都可能会切断电流
C. 发生图甲、乙所示的事故时,空气开关都可能会切断电流
D. 发生图丙、丁所示的事故时,漏电保护器都可能会迅速切断电流
【答案】B
【解析】
【详解】A.发生甲图触电时,电流会从人的右手边到左手边回到零线,相当于人是一个用电器,不存在漏电,所以漏电保护器不会起作用;发生乙图触电时,电流直接由人体流入大地,造成火线上的电流增大一些,且火线与零线上的电流不相等,漏电保护器会检测到电流的差异而自动断开,起到保护作用,所以人体不会发生触电事故,故A错误;
B.发生图丙、丁所示的事故时,这是用电器的总功率过大、短路,会造成电路中电流过大,空气开关断开电路,故B正确;
C.发生甲图触电时,电流会从人的右手边到左手边回到零线,相当于人是一个用电器,不存在电流过大,所以空气开关不起作用;发生乙图触电时,电流直接由人体流入大地,造成火线上的电流增大一些,且火线与零线上的电流不相等,漏电保护器会检测到电流的差异而自动断开,起到保护作用,但空气开关不起作用,故C错误;
D.发生图丙、丁所示的事故时,这是用电器的总功率过大、短路,会造成电路中电流过大,不存在漏电,故漏电保护器不起作用,故D错误。
故选B。
11. 如图所示,电源电压恒定,R1、R2是定值电阻。闭合开关S,若从左向右移动滑动变阻器R的滑片,所有电表的示数均不超量程,则此过程中( )
A. V1、V2和A表的示数均增大
B. V1表的示数增大,V2表和A表的示数减小
C. V2表的示数与V1表的示数的差值减小
D. V1表的示数变化量小于V2表的示数变化量
【答案】C
【解析】
【详解】AB.R1与变阻器串联后再与R2串联,V1测变阻器的电压,V2测R1与变阻器的电压,电流表测电路的电流,若从左向右移动滑动变阻器R的滑片,变阻器连入电路的电阻变大,电路的电阻变大,由欧姆定律可知电路的电流变小,根据U=IR可知,R2的电压变小,根据串联电路电压的规律, V2示数增大,故AB不符合题意;
C.根据串联电路电压的规律,V2表的示数与V1表的示数的差值即R1的电压,根据U=IR可知,V2表的示数与V1表的示数的差值减小,故C符合题意;
D.根据串联电路电压的规律,V2表的示数变化量等于R2的示数变化量,根据串联电路电压的规律,变阻器增大的电压等于两定值电阻电压减小量之和,故V1表的示数变化量大于V2表的示数变化量,故D不符合题意。
故选C。
12. 如图﹣1所示为电子体重计,其工作原理如图﹣3所示,力敏电阻R1的阻值随压力变化情况如图﹣2所示,R0为定值电阻,数据处理器连接在ab端或cd端,它能把从小到大的电压值处理成一一对应的从大到小体重值。则下面说法正确的是( )
A. 数据处理器接在cd端
B. 电子体重计所称量人的体重越大,R1电阻越大
C. 电子体重计所称量人的体重越大,消耗的电能少
D. 若发现体重测量值与真实值相比偏大,应换用阻值小一点的定值电阻R0
【答案】D
【解析】
【详解】AB.由图3可知,R0与R1串联,由图2可知,电子体重计所称量人的体重越大时,压力F越大,R1的阻值变小,电路中的总电阻越小,由欧姆定律可知,电路中的电流越大,由可知,R0两端的电压越大,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R1两端的电压变小,根据把从小到大的电压值处理成一一对应的从大到小的体重值,可知,电压越小对应的体重越大,则数据处理器的位置是接在ab端。故AB错误;
C.由于电子体重计所称量人的体重越大时,电路中的电流越大,工作时间未知,则根据可知不能判断消耗的电能多少,故C错误;
D.若发现体重测量值与真实值相比偏大,说明此时R1两端的电压值偏小,R0两端的电压偏大,将R0阻值换小,分得的电压减小,可以使得测量结果准确,故D正确。
故选D。
13. 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。
二.填空题(共6小题)
14. 在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中,将0.2kg温度为27℃的水,加热到沸腾时的97℃,此过程中,水吸收的热量为_______J;若酒精灯消耗酒精4.9g,则酒精灯的加热效率为________%。[忽略加热过程中水的质量变化,已知,]
【答案】 ①. ②. 40
【解析】
【详解】[1]水的质量,水的比热容,水升高的温度
水吸收的热量
[2]酒精的热值,消耗的酒精质量
酒精完全燃烧放出的热量
酒精灯的加热效率
15. 高压输电线上电流较大,为减少输电过程中的电能损耗,根据焦耳定律,输电线的电阻应尽可能小,这就要求制作输电线的材料具有良好的______(填“导电”或“绝缘”)性能。高压输电线往往做成如图所示的四线并联的装置,这是通过增大导体的____________从而减小导体的电阻。
【答案】 ①. 导电 ②. 横截面积
【解析】
【详解】[1]为了减小输电线的电阻,制作输电线的材料需要有良好的导电性能,这样才能让电流更顺畅地通过,减少电能损耗。
[2]在导线材料与长度一定的情况下,导线的横截面积越大,导线电阻越小。四线并联的装置,这是通过增大导体的横截面积来减小导体的电阻。
16. 如图所示电路中,电源电压恒定,R1、R2和R3是定值电阻。当X和Y均为电流表时,闭合开关,其示数之比为9∶5,此时R1、R2、R3的连接方式是________(选填“串联”或“并联”),若通电时间t,电路产生的总焦耳热为Q1;当X和Y均为电压表时,闭合开关,其示数之比为5∶3,若通电相同时间t,电路产生的总焦耳热为Q2。则Q1_______Q2。
【答案】 ①. 并联 ②. >
【解析】
【详解】[1]若当X和Y均为电流表时,分析电路知,电流表X测R2、R3的总电流,电流表Y测R1、R2的总电流,闭合开关,等效电路如图所示,故此时R1、R2、R3并联,由并联电路电阻规律可知,总电阻越并越小,并联电路的总电阻会小于任何一个分电阻。
[2] 当X和Y均为电压表时,闭合开关,则电路是一个串联电路,由串联电路电阻规律可知,总电阻越串越大,串联电路的总电阻会大于任何一个分电阻。综上可得
电源电压不变,由可知,在相同时间t内电路产生的总焦耳热,电阻小的产生的热量多,故
17. 如图甲所示的空气炸锅能快捷烹制食物。如图乙是某型空气炸锅加热部分的简化电路,有低温、中温、高温三挡,R1和R2是发热定值电阻,R2=110Ω,额定电压为220V。已知:只闭合S3是中温挡,则中温挡的额定功率是_________W;若只闭合开关S2,则是_________(选填“高”或“低”)温挡。
【答案】 ①. 440 ②. 低
【解析】
【详解】[1]由题意知,只闭合S3时,电路为R2的简单电路,且此时空气炸锅为中温挡,则中温挡的额定功率为
[2]当只闭合S2时,R1和R2串联,串联电路中的总电阻大于任何一个分电阻,故此时电路中的电阻最大,由可知,电功率最小,空气炸锅为低温挡。
18. 用恒为3V的电源给一电动机供电使其转动,电动机线圈电阻为1Ω,其功率为1.2W,则通过电动机的电流是_______A,不计其它能量消耗,则该电动机的效率为________℅。
【答案】 ①. 0.4 ②. 86.7
【解析】
【详解】[1]由知,通过电动机的电流为
[2]电动机线圈的发热功率为
该电动机的有用功率为
该电动机的效率为
三.实验探究题(每空2分共24分)
19. 为了比较两种未知燃料的热值以及两种未知液体的比热容的大小,小明同学设计的实验如图所示,甲、乙、丙三图中装置完全相同,燃料的质量都是,烧杯内的液体初温相同。当燃料燃烧完时(烧杯内的液体均未沸腾),立即读取相应温度计的读数,分别为、、,且有。
(1)比较不同燃料的热值,应选择______两图进行实验;
(2)若在研究不同燃料热值的实验中记录数据如表:
燃料
加热前液体温度
燃料燃烧完时液体温度/℃
燃料的热值/(J/kg)
1
15
35
2
15
25
根据表中数据计算:燃料2的热值是______。
【答案】(1)甲、乙 (2)
【解析】
【小问1详解】
比较燃料的热值,应燃烧质量相同的两种燃料,比较它们燃烧时放出热量的多少,而热量的多少是比较吸热物体升高的温度来体现的,要求吸热物体的质量与种类必须相同,所以应该选择甲、乙两图。
【小问2详解】
由表格数据可知,燃烧相同质量的燃料,燃料1放出的热量使得液体升温20℃,燃料2放出的热量使得液体升温10℃,即燃料1放出的热量是燃料2的2倍,根据,质量相同时,热值和放出的热量成正比,所以燃料1的热值是燃料2的2倍,所以燃料2的热值为
20. 用如图甲所示的电路探究电流与电压、电阻的关系。实验器材有:1节干电池、1只电流表、多只电压表、多个阻值不同的定值电阻、1只滑动变阻器、1个开关、导线若干。
(1)电压表量程应选__________(填序号)。
A.0~0.6V B.0~1.5V C.0~6V D.0~15V
(2)探究电流与电压的关系:
①先将5Ω的定值电阻接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器滑片至不同位置,并将相应的电压表和电流表示数记录在下表中。建立I-U坐标系并描点,根据描点情况,小绵同学说,表中数据有一组是明显错误的,可能是读取不当造成的。这组数据序号是_________;
数据序号
1
2
3
4
5
6
7
电压U/V
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
电流I/A
0.04
0.08
0.11
0.16
0.26
0.24
0.29
②删除这组数据后,根据实验数据绘制的I-U图象如图乙所示,分析图象初步得到:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成_________;
(3)探究电流与电阻的关系
断开开关,将5Ω的定值电阻换为另一只定值电阻,为使定值电阻两端的电压保持1.2V不变。小绵同学提出两种操作:
甲:先闭合开关,再将滑片向左移动,使电压表示数为1.2V。
乙:先将滑片移到最左端,再闭合开关,将滑片向右移动,使电压表示数为1.2V。你认为哪种操作合理:_________。
【答案】 ①. B ②. 5 ③. 正比 ④. 乙
【解析】
【详解】(1)[1]因为电源为1节干电池,即电源电压为1.5V,所以电压表量程应选0~1.5V,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
(2)①[2]由题表中数据可知,当定值电阻两端的电压增大时,通过定值电阻的电流逐渐增大,而第6组实验数据中的电流比第5组实验数据中的电流小,所以第5组实验数据是错误的。
②[3]分析题图乙可知,电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(3)[4]若将5Ω的定值电阻换为比5Ω大的定值电阻,此时由串联分压原理可知,定值电阻两端的电压变大,电压表示数变大,若先闭合开关,有可能烧坏电压表,甲操作错误;正确的做法是:先将滑动变阻器滑片移到最左端,即滑动变阻器连入电路阻值最大处,再闭合开关,此时电压表的示数较小,然后将滑动变阻器滑片向右移动,使电压表示数为1.2V,故乙操作合理。
21. 为了“探究串联电路中用电器两端的电压与电源两端电压的关系”,某实验小组准备了如下实验器材:
A.蓄电池组一个(电压为6V)
B.小灯泡两类规格(额定电压分别为3.8V,3V)各若干个
C.电压表三个(量程0-3V,0-15V)
D.开关一个,导线若干
(1)通过讨论,实验小组设计了如图甲所示的电路图,均选用额定电压为3V的小灯泡,由于实验前未明确两端的电压大小,故电压表的量程应选______(选填“0-3V”或“0-15V”),待完成电压值的初步测量后,最终选定的量程;
(2)之后接入电压表V,完成实物连线如图乙所示,经检查有一根导线连接错误,请你在应改动的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法_______;
(3)正确连接电路后,闭合开关S,发现不亮,几乎不偏转,过亮,超量程,造成这一现象的原因可能是发生了______(选填“短路”或“断路”);
(4)故障排除后,测量结果如下表所示,的读数如图丙所示,请将相应的读数填入下表
电压表
V
电压U/V
2.6
______
5.5
(5)结合上述测量结果,实验小组提出如下猜想:在实验误差允许的范围内,电源两端电压等于串联电路中用电器两端的电压之和,且用电器两端电压均分电源两端电压。你认为该猜想______(选填“可靠”或“不可靠”),理由是______。
【答案】(1)0-15V
(2) (3)短路
(4)2.7 (5) ①. 不可靠 ②. 仅仅做了一次实验,实验次数太少。而且实验中使用了规格相同的灯泡进行实验,结论具有偶然性,不具有普遍性。
【解析】
【小问1详解】
实验前未明确两端的电压大小,故确定电压表的量程,应采用大量程试触法决定量程,故选用0-15V。
【小问2详解】
如图乙所示,电压表并联在小灯泡两端,电压表V测量两个灯泡两端的总电压,故电压表V需要并联在两个小灯泡的两端,故如图所示:
【小问3详解】
两个灯泡串联,闭合开关S,发现L1不亮,V1几乎不偏转,L2过亮,V2超量程,若灯泡L1断路,则两个灯泡都不亮,与题意不符,若灯泡L1短路,L2过亮,V2超量程,L1不亮,V1几乎不偏转,与题意相符。
【小问4详解】
的读数如图丙所示,选择小量程,分度值为0.1V,读数为2.7V。
【小问5详解】
[1][2]结合上述测量结果,结论是不可靠的,仅仅做了一次实验,实验次数太少。而且实验中使用了规格相同的灯泡进行实验,结论具有偶然性,不具有普遍性。
五.计算题(共 17 分)
22. 如图甲,这是一款油电混合动力汽车。启动时,内燃机不工作,车内蓄电池输出能量;当高速行驶或蓄电池储存能量过低时,内燃机启动,既向车轮输出能量,同时又向蓄电池充电。在某次测试中,司机驾驶该车在平直公路上以50km/h的速度匀速行驶1h。这段时间内燃机消耗燃油10kg,蓄电池储存的能量由最大值的30%增大至最大值的80%。该车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图乙所示,该汽车的某些参数如表所示。(燃油热值)
蓄电池
整车
输出电压/V
最大储存能量/J
质量/t
300
1
(1)测试中该内燃机消耗的燃油完全燃烧放出的热量是多少?
(2)测试过程中,汽车牵引力做的功为多少?
(3)汽车的能量利用率为_______%;
(4)若启动时,电机以恒定输出功率40kW工作,该车能达到的最大速度是_______km/h。
【答案】(1)
(2)
(3)37.5 (4)60
【解析】
【分析】本题涉及内燃机燃油完全燃烧放出热量的计算、汽车牵引力做功的计算、能量利用率的计算以及汽车最大速度的计算,需要用到热值公式、功的公式、能量利用率的公式和功率公式。
【小问1详解】
测试中该内燃机消耗的燃油完全燃烧放出的热量
【小问2详解】
由图乙得,汽车的速度为50km/h时,阻力为2000N,因为汽车做匀速直线运动,故牵引力与阻力二力平衡,大小相等,即
汽车行驶的路程为
则测试过程中,汽车牵引力做的功为
【小问3详解】
蓄电池储存的电能为
在测试过程中,该汽车的能量利用率
【小问4详解】
在汽车的测试过程中,输出最大功率为
该汽车行驶时所受阻力和车速成正比,当车速为50km/h时,受到的阻力为2000N,故
所以
当功率最大时,速度最大,则最大速度为
23. 我们生活在电的时代,电能的广泛使用,使电能的社会需求日趋紧,节约电能,提高能源的利用率是一个在国民经济中具有重要战略意义的问,改造和淘汰陈旧的设备、采用高压输电是节约能源的重要措。其电站与用户间距离为10km,输送的电功率为6.0×104kW,每米输电导线的电阻为1.8×10-3Ω。
(1)电站与用户间电路中的电阻是多少?
(2)若输电电压是1.0×105V,输电线路损耗的电功率是多少?
(3)若输电电压从1.0×105V提高到3.0×105V,输电线路损耗的电功率减少了多少?
(4)现输电导线在某处发生了短路,为确定短路位置,检修员在电站利用电压表、电流表和电源接成如图1所示电路进行检。电压表的示数为3.0V,电流表的示数为0.5A,则短路的位置离电站的距离为多少?
【答案】(1) 36Ω;(2)1.296×107W;(3)1.152×107W;(4)1.67×103m
【解析】
【详解】(1)输电导线的电阻
(2)采用高压输电时,输送功率不变,由P=UI可得提高输电电压前后导线上的电流
输电线路损耗的电功率
(3)若输电电压从1.0×105V提高到3.0×105V,由P=UI可得提高输电电压前后导线上的电流
输电线路损耗的电功率
输电线上减少的电功率
(4)由欧姆定律可得,短路的位置与电站间导线的电阻
短路的位置与电站间导线的长度
则短路位置离电站的距离
答:(1)电站与用户间电路中的电阻是36Ω;
(2)输电线路损耗的电功率是1.296×107W;
(3)输电线路损耗的电功率减少了1.152×107W;
(4)短路的位置离电站的距离为1.67×103m。
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