内容正文:
2025-2026学年九年级物理学科阶段性学情分析
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的学校、班级、姓名、考号填写在试卷和答题卡上,并将考号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.本试卷共6页,五个大题,21小题,满分70分,考试时间60分钟。
3.本试卷上不要答题,请按答题卡上注意事项的要求直接把答案填写在答题卡上。答在试卷上的答案无效。
一、填空题(本题共6小题,每空1分,共14分)
1. 小鹏放学回家,刚进门就闻到了回锅肉的香味,这是一种______现象;进厨房看见妈妈手拿锅铲正利索地在翻炒着,该过程中锅里的肉片是通过______的方式增加了内能。
2. 汽车已成为我们生活中不可缺少的交通工具,一种燃油汽车的单缸四冲程汽油机的工作过程如图所示,则图____________所示的冲程使汽车获得动力。若该汽油机的转速为,则内发动机对外做功____________次。
3. 某同学要用电流表测量通过灯L1的电流,连接的电路图如图所示。闭合开关后,灯L1________(选填“亮”或“不亮”),电流表________(选填“有”或“没有”)示数。
4. 家庭电路中,电视机与电灯是___________的(选填A串联、 B并联),电灯工作时,消耗的是___________能,一台电视机的功率为110瓦特,其工作2小时,消耗的电能为___________度。
5. 如图所示,甲、乙中使用测电笔的方法正确的是________(选填“甲”或“乙”);当用这个测电笔测家庭电路的________时,氖管发光。使用时,测电笔的电阻很大,使通过人体的电流很________(选填“大”或“小”),可以保障人体的安全。
6. 如图所示是奥斯特实验的示意图,实验结论是:通电导线周围存在 _______,支持此结论的现象是 _________。
二、选择题(本题共8小题,每小题2分,共16分,第7-12题每个小题只有一个选项符合题目要求,第13-14题每个小题有两个选项符合题目要求,全部选对得2分,选对但不全的得1分,有错选的得0分)
7. 如图所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉,把活塞迅速压下去,硝化棉会燃烧起来。下列说法不正确的是( )
A. 硝化棉燃烧起来,说明管内空气温度达到了硝化棉的燃点
B. 下压活塞时,玻璃筒内空气分子运动变得更剧烈
C. 该实验通过做功的方式使玻璃筒内的空气内能增大
D. 活塞与厚玻璃筒之间的摩擦越大,实验效果越好
8. 如图是我国北斗导航卫星上的一些芯片,主要由二极管、三极管和电阻器、电容器等元件直接做在基片上,下列理解有错误的是( )
A. 三极管的主要材料是半导体 B. 电阻器是绝缘体
C. 二极管具有单向导电性 D. 电阻的阻值越大对通过的电流阻碍作用越大
9. 物理和数学是紧密联系的学科,物理学中经常看到形如的公式。一种情形是x的大小与y、z都有关;另一种情况是x虽然可由y、z计算,但与y、z无关。下列四个公式中与其他三个不是同一种情形的是( )
A. 热值 B. 比热容
C. 电流 D. 电阻
10. 在“探究燃料放热能力强弱”的实验中,某组同学用如图所示的实验装置先后进行了两次实验,下列说法不正确的是( )
A. 两次实验水的质量必须相等
B. 两次实验燃料的体积必须相等
C. 实验是通过比较两次水的温度升高多少来比较燃料放热能力的强弱
D. 两次实验时水的初温可以不相同
11. 下列关于安全用电的说法正确的是( )
A. 保险丝被烧断后可以更换成铜丝替代
B. 使用验电笔时手不能接触验电笔尾金属帽
C. 家庭电路中出现跳闸,说明一定有用电器发生短路现象
D. 进户线依次经过电能表、总开关、保险装置再到用电器
12. 马拉松比赛已走进普通老百姓的生活。比赛计时采用感应芯片,运动员佩戴感应芯片通过起点和终点磁场地带时,芯片里的线圈就会产生电流,激发芯片发送编码信息,系统自动获取信息并计时。下列器件中与此工作原理相同的是( )
A. 电磁起重机 B. 动圈式话筒
C. 电磁继电器 D. 扬声器
13. 如图甲所示的电路中,电源电压U保持不变,为定值电阻,R为滑动变阻器。闭合开关S,将滑动变阻器滑片P从最右端移动到最左端,其消耗的电功率与电流关系的图像如图乙所示,以下正确的是( )
A. 滑动变阻器R的最大阻值40Ω
B. 电源电压U的大小12V
C. 的阻值20Ω
D. 当滑片P置于中点,在5s内电阻上所产生的热量是18J
14. 风力发电机靠叶片在风力的推动下转动,带动发电机发电。关于此发电机,下列说法正确的是( )
A. 发电时应用的能源是可再生能源
B. 工作原理与电风扇的工作原理相同
C. 工作时将机械能转化为电能
D. 工作原理应用了电流的磁效应
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
15. 请在图中用笔画线代替导线连接电路。要求:两灯并联,开关S同时控制两盏灯泡。
16. 请在图中画出通电螺线管的绕线方式,使其左端为N极,右端为S极(电源右端为正极)。
四、实验探究题(本题共3小题,每空1分,第17题5分,第18题7分,第19题7分,共19分)
17. 小明采取如图所示的方式探究“不同燃料燃烧时放出的热量是否相同”。
燃料
加热前水的温度/℃
燃料燃尽后水的温度/℃
酒精
25
65
碎纸片
25
44
(1)探究过程中,要控制两套装置中燃料的________(选填“质量”或“体积”)相等,以及水的质量和初温相同;
(2)实验时,可以通过比较________(选填“加热时间”或“水升高的温度”)来比较酒精和碎纸片燃烧时放出热量的多少;
(3)从表格中记录的数据可以发现,酒精和碎纸片燃烧后,放出热量多的是________;
(4)小明认为可以结合水的质量和比热容,再通过水的温度变化,准确计算出酒精和纸的热值,你认为他的计算结果是________(选填“可靠”或“不可靠”)的,理由是________。
18. 小桂同学在学习伏安法测电阻时,设计了如图甲所示的电路。
(1)正确连接好电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于最________(选填“左”或“右”)端;
(2)闭合开关后,发现电流表示数为0,电压表示数接近电源电压,如果电源、开关、两个电表和导线均完好且接触良好,则电路的故障可能是________;
(3)排除电路故障后,移动滑片P至某位置,电压表示数为2.6V,电流表示数如图乙所示,对应电流值是________A,则R的阻值为________Ω;
(4)调节滑片P,多次测量电压及电流值,算出对应的电阻,求出电阻平均值,这样做的目的是________;
(5)小桂在实验中发现无论怎么调节滑动变阻器,电压表最多只能到达2.6V,这与两节干电池可提供3V电压的理论值不相符。请教老师后了解到旧干电池本身会有一定的电阻,如图丙所示,可将干电池等效为一个没有阻值的理想电池和定值电阻R串联。为测定干电池的阻值,他设计了如图丁所示的电路。已知滑动变阻器最大值为,请完成下面的实验步骤:
①闭合开关S,断开开关,此时电压表测量________(选填“电源”或“”)两端的电压值,记录示数为U;
②接着将滑动变阻器滑片调至B端,闭合开关S和,记录电压表示数为;
③干电池的阻值R的表达式:________(用、U、表示)。
19. 探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验,装置如图所示。
(1)实验中通过观察________来判断电磁铁磁性的强弱,这种研究方法叫________法。
(2)图中将甲、乙两个电磁铁串联,目的是使通过它们的________相等,可探究电磁铁磁性强弱与________的关系。
(3)图中移动滑动变阻器的滑片,改变电路中的电流,可探究电磁铁磁性强弱与________的关系。
(4)若要使电磁铁的磁性增强,可采取的措施有________(写出一条即可)。
(5)电磁铁的优点是________(写出一条即可)。
五、综合应用题(本题共2小题,第20题8分,第21题9分,共17分)
20. 如图所示为某个摆茶摊场景,在某次泡茶过程中,使用燃气炉将锅中1kg水的温度从18℃升高到了98℃,消耗了40g的燃气。已知燃气的热值为,水的比热容是。求此泡茶过程中:
(1)泡茶过程中闻到茶香是因为________;
(2)水吸收的热量;
(3)若燃气完全燃烧,则放出的热量;
(4)燃气炉的热效率。
21. 如图甲所示是一款小浣熊电煮锅,可以通过控制开关S实现高、中、低三挡加热,其简化电路图如图乙所示,R1、R2、R3均为电热丝(R1>R2),已知R1=78Ω,小浣熊电煮锅的部分参数如表,求:
额定电压
220V
高温挡功率
2200W
中温挡功率
880W
低温挡功率
容量
2L
(1)S接1时,电煮锅处于______(选填“高温”“中温”或“低温”)挡;在额定电压下使用中温挡加热时,电路中的电流是______A;
(2)R2、R3的阻值是多少______?
(3)小浣熊电煮锅的低温挡功率是多少______?
(4)若不计热量损失,电煮锅在额定电压下使用高温挡加热,2L水从20℃升高到100℃,需要多长时间______?[c水=4.2×103J/(kg•℃),ρ水=1.0×103kg/m3](结果保留整数)
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2025-2026学年九年级物理学科阶段性学情分析
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的学校、班级、姓名、考号填写在试卷和答题卡上,并将考号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.本试卷共6页,五个大题,21小题,满分70分,考试时间60分钟。
3.本试卷上不要答题,请按答题卡上注意事项的要求直接把答案填写在答题卡上。答在试卷上的答案无效。
一、填空题(本题共6小题,每空1分,共14分)
1. 小鹏放学回家,刚进门就闻到了回锅肉的香味,这是一种______现象;进厨房看见妈妈手拿锅铲正利索地在翻炒着,该过程中锅里的肉片是通过______的方式增加了内能。
【答案】 ①. 扩散 ②. 热传递
【解析】
【详解】[1]小鹏放学回家,刚进门就闻到了回锅肉的香味,这是一种扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动。
[2]进厨房看见妈妈手拿锅铲正利索地在翻炒着,该过程中锅里的肉片吸收热量,内能增加,是通过热传递的方式增加了内能。
2. 汽车已成为我们生活中不可缺少的交通工具,一种燃油汽车的单缸四冲程汽油机的工作过程如图所示,则图____________所示的冲程使汽车获得动力。若该汽油机的转速为,则内发动机对外做功____________次。
【答案】 ①. 丙 ②. 10
【解析】
【详解】[1]四冲程内燃机包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程,其中压缩冲程将机械能转化为内能,做功冲程将内能转化为机械能,做功冲程使汽车获得动力。图甲中进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,属于吸气冲程。图乙中进气门关闭,排气门关闭,活塞向上运动,属于压缩冲程。图丙中进气门关闭,排气门关闭,活塞向下运动,属于做功冲程。图丁中进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,属于排气冲程。故图丙所示的冲程使汽车获得动力。
[2]汽油机转速为,单缸四冲程汽油机每完成2个冲程,曲轴转1圈;每完成4个冲程(1 个工作循环),对外做功1次、曲轴转2圈。因此1s内曲轴转20圈,对应10个工作循环,对外做功10次。
3. 某同学要用电流表测量通过灯L1的电流,连接的电路图如图所示。闭合开关后,灯L1________(选填“亮”或“不亮”),电流表________(选填“有”或“没有”)示数。
【答案】 ①. 不亮 ②. 有
【解析】
【详解】[1][2]电流表与灯泡L1并联,灯泡L1被短路,电流表与灯泡L2串联在电路中,灯泡L1不亮,灯泡L2亮,电流表有示数。
4. 家庭电路中,电视机与电灯是___________的(选填A串联、 B并联),电灯工作时,消耗的是___________能,一台电视机的功率为110瓦特,其工作2小时,消耗的电能为___________度。
【答案】 ①. B ②. 电 ③. 0.22
【解析】
【详解】[1]家庭电路中,电视机与电灯工作时,互不影响,是并联的,即填B。
[2]电灯工作时,消耗电能,将电能转化为光能。
[3]一台电视机的功率为110瓦特,其工作2小时,消耗的电能为
5. 如图所示,甲、乙中使用测电笔的方法正确的是________(选填“甲”或“乙”);当用这个测电笔测家庭电路的________时,氖管发光。使用时,测电笔的电阻很大,使通过人体的电流很________(选填“大”或“小”),可以保障人体的安全。
【答案】 ①. 甲 ②. 火线 ③. 小
【解析】
【详解】[1]测电笔使用时要求手接触测电笔笔尾的金属体,不能接触笔尖金属体,这样才能形成通路判断导线类型,同时保证人身安全;由图可知,甲图中手接触了笔尾金属体,而乙图中没有,因此正确的是甲。
[2]家庭电路中,火线与大地间存在220V的电压,而零线与大地间的电压为0,因此测电笔接触火线时,氖管会发光。
[3]根据可知,家庭电路中电压一定,而测电笔的电阻较大,故通过人体的电流会很小,因此可以保障人体安全。
6. 如图所示是奥斯特实验的示意图,实验结论是:通电导线周围存在 _______,支持此结论的现象是 _________。
【答案】 ①. 磁场 ②. 闭合开关,小磁针偏转
【解析】
【详解】[1][2]奥斯特实验表明通电导线周围存在磁场。支持此结论的现象是闭合开关后,小磁针发生偏转。因为小磁针在磁场中会受到力的作用而发生偏转,当导线通电时小磁针偏转,说明通电导线周围产生了磁场,对小磁针产生了力的作用。
二、选择题(本题共8小题,每小题2分,共16分,第7-12题每个小题只有一个选项符合题目要求,第13-14题每个小题有两个选项符合题目要求,全部选对得2分,选对但不全的得1分,有错选的得0分)
7. 如图所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉,把活塞迅速压下去,硝化棉会燃烧起来。下列说法不正确的是( )
A. 硝化棉燃烧起来,说明管内空气温度达到了硝化棉的燃点
B. 下压活塞时,玻璃筒内空气分子运动变得更剧烈
C. 该实验通过做功的方式使玻璃筒内的空气内能增大
D. 活塞与厚玻璃筒之间的摩擦越大,实验效果越好
【答案】D
【解析】
【详解】A.迅速向下压活塞,活塞会压缩空气做功,机械能转化为内能,使空气的内能增加,温度升高,当温度达到硝化棉的燃点时,硝化棉就会燃烧,故A正确,不符合题意;
B.迅速向下压活塞,活塞会压缩空气做功,机械能转化为内能,使空气的内能增加,温度升高,玻璃筒内空气分子运动变得更剧烈,故B正确,不符合题意;
C.该实验通过做功的方式使玻璃筒内的空气内能增大,故C正确,不符合题意;
D.摩擦过大会消耗更多的机械能,使转化为空气内能的能量减少,温度升高不明显,实验效果变差。故D错误,符合题意。
故选D。
8. 如图是我国北斗导航卫星上的一些芯片,主要由二极管、三极管和电阻器、电容器等元件直接做在基片上,下列理解有错误的是( )
A. 三极管的主要材料是半导体 B. 电阻器是绝缘体
C. 二极管具有单向导电性 D. 电阻的阻值越大对通过的电流阻碍作用越大
【答案】B
【解析】
【详解】A.三极管是由半导体材料制成的,半导体的导电性介于导体和绝缘体之间,可用于制作三极管等电子元件,故A正确,不符合题意;
B.电阻器的作用是对电流起阻碍作用,它是导体,而非绝缘体,故B错误,符合题意;
C.二极管的重要特性就是单向导电性,即电流只能从一个方向通过二极管,故C正确,不符合题意;
D.电阻的物理意义就是表示对电流阻碍作用的大小,阻值越大,对电流的阻碍作用就越大,故D正确,不符合题意。
故选B。
9. 物理和数学是紧密联系的学科,物理学中经常看到形如的公式。一种情形是x的大小与y、z都有关;另一种情况是x虽然可由y、z计算,但与y、z无关。下列四个公式中与其他三个不是同一种情形的是( )
A. 热值 B. 比热容
C. 电流 D. 电阻
【答案】C
【解析】
【详解】A.热值是燃料的一种特性,与燃料释放的热量、燃料燃烧的质量无关,故A不符合题意;
B.比热容是物质的一种特性,与热量、物体的质量,物体温度变化量无关,故B不符合题意;
C.电流的大小取决于导体的电压与电阻,故C符合题意;
D.电阻是导体的一种特性,与导体的电压、电流无关,故D不符合题意。
故选C。
10. 在“探究燃料放热能力强弱”的实验中,某组同学用如图所示的实验装置先后进行了两次实验,下列说法不正确的是( )
A. 两次实验水的质量必须相等
B. 两次实验燃料的体积必须相等
C. 实验是通过比较两次水的温度升高多少来比较燃料放热能力的强弱
D. 两次实验时水的初温可以不相同
【答案】B
【解析】
【详解】A.实验中要控制水的质量相等,这样才能通过水升高的温度来反映燃料放出热量的多少,故A正确,不符合题意;
B.探究燃料放热能力时,需要控制燃料的质量相等,而不是体积相等,故B错误,符合题意;
C.实验中,相同质量的水吸收的热量越多,温度升高得越多,所以可以通过比较水升高的温度来比较燃料的放热能力,故C正确,不符合题意;
D.只要水的质量相同,即使初温不同,通过计算“末温减去初温”得到的升高温度也能反映吸收热量的多少,所以初温可以不同,故D正确,不符合题意。
故选B。
11. 下列关于安全用电的说法正确的是( )
A. 保险丝被烧断后可以更换成铜丝替代
B. 使用验电笔时手不能接触验电笔尾金属帽
C. 家庭电路中出现跳闸,说明一定有用电器发生短路现象
D. 进户线依次经过电能表、总开关、保险装置再到用电器
【答案】D
【解析】
【详解】A.保险丝的电阻较大、熔点低,能在电流过大时熔断,切断电路从而保护电器和线路。铜丝的熔点高,电流过大时不易熔断,会失去保护作用,容易引发火灾,故A错误;
B.使用验电笔时,手必须接触笔尾金属帽(或金属夹),这样才能通过人体与大地构成回路,氖管才能发光显示是否带电,故B错误;
C.跳闸(空气开关跳开)原因包括总功率过大、短路等,不一定只是短路,故C错误;
D.这是标准的家庭电路安装顺序:进户线先接电能表→总开关→保险装置→用电器,故D正确。
故选D。
12. 马拉松比赛已走进普通老百姓的生活。比赛计时采用感应芯片,运动员佩戴感应芯片通过起点和终点磁场地带时,芯片里的线圈就会产生电流,激发芯片发送编码信息,系统自动获取信息并计时。下列器件中与此工作原理相同的是( )
A. 电磁起重机 B. 动圈式话筒
C. 电磁继电器 D. 扬声器
【答案】B
【解析】
【详解】当运动员佩戴感应芯片通过起点、终点磁场地带时,芯片里的线圈切割磁感线运动,线圈中就会产生感应电流,所以是电磁感应原理。电磁起重机、电磁继电器都是利用电流的磁效应工作的,扬声器是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理工作的,动圈式话筒与感应芯片原理相同,都是利用电磁感应原理工作的,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
13. 如图甲所示的电路中,电源电压U保持不变,为定值电阻,R为滑动变阻器。闭合开关S,将滑动变阻器滑片P从最右端移动到最左端,其消耗的电功率与电流关系的图像如图乙所示,以下正确的是( )
A. 滑动变阻器R的最大阻值40Ω
B. 电源电压U的大小12V
C. 的阻值20Ω
D. 当滑片P置于中点,在5s内电阻上所产生的热量是18J
【答案】BD
【解析】
【详解】A.滑动变阻器滑片P从最右端开始,此时滑动变阻器接入电路的阻值最大,此时电流为0.4A时,滑动变阻器功率为3.2W,此时滑动变阻器接入电路的电阻即滑动变阻器的最大阻值为
故A错误;
BC.当电流为0.6A时,滑动变阻器功率达到最大值3.6W,根据可得,此时滑动变阻器接入电阻为
为最大阻值的一半,此时滑动变阻器两端的电压
电源电压 ①
滑动变阻器接入电路的阻值最大时,滑动变阻器分得电压
电源电压不变, ②
联立①②两个式子解得,;电源电压,故B正确,C错误;
D.当滑片P置于中点时,滑动变阻器接入电路中的电阻为10Ω,电流为0.6A,根据焦耳定律,R0在5s内产生的热量为
故D正确。
故选BD。
14. 风力发电机靠叶片在风力的推动下转动,带动发电机发电。关于此发电机,下列说法正确的是( )
A. 发电时应用的能源是可再生能源
B. 工作原理与电风扇的工作原理相同
C. 工作时将机械能转化为电能
D. 工作原理应用了电流的磁效应
【答案】AC
【解析】
【详解】A.风力发电机发电时应用的能源是风能,可以从自然界源源不断获取,属于是可再生能源,故A正确;
BD.风力发电机的工作原理是电磁感应现象,没有利用电流的磁效应,电风扇的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动,故BD错误;
C.风力发电机消耗风能,对外提供电能,风能属于机械能的一种,风力发电机工作时将机械能转化为电能,故C正确。
故选AC。
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
15. 请在图中用笔画线代替导线连接电路。要求:两灯并联,开关S同时控制两盏灯泡。
【答案】
【解析】
【详解】由题意可知,开关控制并联的两只灯,开关应在干路上,且根据安全用电原则,开关应接在火线与灯泡之间,所以将开关一端与火线连接,另一端接在L1与L2的连线上,再将L1与L2另一侧接线柱相连后接到零线上。据此作图。
16. 请在图中画出通电螺线管的绕线方式,使其左端为N极,右端为S极(电源右端为正极)。
【答案】
【解析】
【详解】由于通电后电流从螺线管的右端流入,且螺线管的左端为N极,根据安培定则可以确定,电流从螺线管右端的前面向上流入,螺线管后面绕线的电流方向向下,据此作图如下:
四、实验探究题(本题共3小题,每空1分,第17题5分,第18题7分,第19题7分,共19分)
17. 小明采取如图所示的方式探究“不同燃料燃烧时放出的热量是否相同”。
燃料
加热前水的温度/℃
燃料燃尽后水的温度/℃
酒精
25
65
碎纸片
25
44
(1)探究过程中,要控制两套装置中燃料的________(选填“质量”或“体积”)相等,以及水的质量和初温相同;
(2)实验时,可以通过比较________(选填“加热时间”或“水升高的温度”)来比较酒精和碎纸片燃烧时放出热量的多少;
(3)从表格中记录的数据可以发现,酒精和碎纸片燃烧后,放出热量多的是________;
(4)小明认为可以结合水的质量和比热容,再通过水的温度变化,准确计算出酒精和纸的热值,你认为他的计算结果是________(选填“可靠”或“不可靠”)的,理由是________。
【答案】(1)质量 (2)水升高的温度
(3)酒精 (4) ①. 不可靠 ②. 燃料燃烧放出的热量没有全部被水吸收
【解析】
【小问1详解】
由于探究过程中,燃料燃烧放出的热量与燃料的质量和种类有关,要比较酒精和碎纸片的放热多少,根据控制变量法可知,要控制两套装置中燃料的质量和水的质量以及水的初温一定要相等。
【小问2详解】
燃料完全燃尽后,水吸收的热量越多,温度升高越多,因此通过水升高的温度比较燃料放热多少。
【小问3详解】
由表格中数据可知,质量相同的酒精和碎纸片,酒精使水升高的温度更高,可知酒精放出的热量多。
【小问4详解】
[1][2]实际实验中,燃料不可能完全燃烧,且燃烧放出的热量会散失到空气中、被实验装置吸收,无法全部被水吸收,因此计算得到的热值和真实值偏差较大,结果不可靠。
18. 小桂同学在学习伏安法测电阻时,设计了如图甲所示的电路。
(1)正确连接好电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于最________(选填“左”或“右”)端;
(2)闭合开关后,发现电流表示数为0,电压表示数接近电源电压,如果电源、开关、两个电表和导线均完好且接触良好,则电路的故障可能是________;
(3)排除电路故障后,移动滑片P至某位置,电压表示数为2.6V,电流表示数如图乙所示,对应电流值是________A,则R的阻值为________Ω;
(4)调节滑片P,多次测量电压及电流值,算出对应的电阻,求出电阻平均值,这样做的目的是________;
(5)小桂在实验中发现无论怎么调节滑动变阻器,电压表最多只能到达2.6V,这与两节干电池可提供3V电压的理论值不相符。请教老师后了解到旧干电池本身会有一定的电阻,如图丙所示,可将干电池等效为一个没有阻值的理想电池和定值电阻R串联。为测定干电池的阻值,他设计了如图丁所示的电路。已知滑动变阻器最大值为,请完成下面的实验步骤:
①闭合开关S,断开开关,此时电压表测量________(选填“电源”或“”)两端的电压值,记录示数为U;
②接着将滑动变阻器滑片调至B端,闭合开关S和,记录电压表示数为;
③干电池的阻值R的表达式:________(用、U、表示)。
【答案】(1)右 (2)R断路
(3) ①. 0.26 ②. 10##10.0
(4)减小误差 (5) ①. 电源 ②.
【解析】
【小问1详解】
为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于最大值处,即最右端。
【小问2详解】
闭合开关后,发现电流表示数为0,可知电路可能出现断路,又电压表示数接近电源电压,可知电压表两接线柱与电源两极连通,则电路的故障可能是R断路。
【小问3详解】
[1]如图乙,电流表使用的测量范围是0~0.6A,分度值为0.0A,此时电流表示数即通过电阻R的电流为0.26A。
[2]此时电阻R两端的电压为2.6V,则R的阻值为
【小问4详解】
实验中多次测量电压及电流值,算出对应的电阻,求出电阻平均值作为定值电阻的阻值,目的是减小测量误差。
【小问5详解】
[1][2]闭合开关S,断开开关S1,电压表与R串联再接在电源两端,此时电压表测量电源两端电压。再将滑动变阻器滑片调至B端,闭合开关S和,此时滑动变阻器与R串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电压表示数为,此时通过R的电流为
R的阻值为
19. 探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验,装置如图所示。
(1)实验中通过观察________来判断电磁铁磁性的强弱,这种研究方法叫________法。
(2)图中将甲、乙两个电磁铁串联,目的是使通过它们的________相等,可探究电磁铁磁性强弱与________的关系。
(3)图中移动滑动变阻器的滑片,改变电路中的电流,可探究电磁铁磁性强弱与________的关系。
(4)若要使电磁铁的磁性增强,可采取的措施有________(写出一条即可)。
(5)电磁铁的优点是________(写出一条即可)。
【答案】(1) ①. 吸引大头针的数量 ②. 转换
(2) ①. 电流 ②. 线圈匝数
(3)电流大小 (4)增大电流
(5)通电有磁性,断电无磁性
【解析】
【分析】
【小问1详解】
电磁铁磁性的强弱无法直接看到,但磁性越强,吸引的大头针数量越多,故通过观察吸引大头针的数量来判断电磁铁磁性的强弱。这种通过“易观察和测量的现象”来反映“不易观察和测量的现象”的物理方法,叫做转换法。
【小问2详解】
串联电路,电流处处相等,故两电磁铁串联,目的是控制通过它们的电流相等,这里使用了控制变量法。两电磁铁的线圈匝数不同,电流相同,故可探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系。
【小问3详解】
单看同一个线圈,匝数不变;移动滑动变阻器滑片,改变了电流;故可以探究电磁铁磁性强弱与电流的关系。
【小问4详解】
电磁铁线圈匝数越多、通过的电流越大,电磁铁的磁性越强;故增大其中任意一个因素均可增强磁性。
【小问5详解】
电磁铁的优点:磁性的有无可以通过电流的通断来控制;磁性的强弱可以通过改变电流大小、线圈匝数来控制。
【点睛】
五、综合应用题(本题共2小题,第20题8分,第21题9分,共17分)
20. 如图所示为某个摆茶摊场景,在某次泡茶过程中,使用燃气炉将锅中1kg水的温度从18℃升高到了98℃,消耗了40g的燃气。已知燃气的热值为,水的比热容是。求此泡茶过程中:
(1)泡茶过程中闻到茶香是因为________;
(2)水吸收的热量;
(3)若燃气完全燃烧,则放出的热量;
(4)燃气炉的热效率。
【答案】(1)分子在不停地做无规则运动
(2)
(3)
(4)20%
【解析】
【小问1详解】
泡茶过程中闻到茶香是因为茶香分子在不停地做无规则运动,扩散到空气中,从而被人闻到。
【小问2详解】
1kg水的温度从18℃升高到了98℃,所以水吸收的热量
【小问3详解】
燃气的热值为,完全燃烧40g燃气放出的热量为
【小问4详解】
根据热机效率公式,可得燃气炉的热效率为
21. 如图甲所示是一款小浣熊电煮锅,可以通过控制开关S实现高、中、低三挡加热,其简化电路图如图乙所示,R1、R2、R3均为电热丝(R1>R2),已知R1=78Ω,小浣熊电煮锅的部分参数如表,求:
额定电压
220V
高温挡功率
2200W
中温挡功率
880W
低温挡功率
容量
2L
(1)S接1时,电煮锅处于______(选填“高温”“中温”或“低温”)挡;在额定电压下使用中温挡加热时,电路中的电流是______A;
(2)R2、R3的阻值是多少______?
(3)小浣熊电煮锅的低温挡功率是多少______?
(4)若不计热量损失,电煮锅在额定电压下使用高温挡加热,2L水从20℃升高到100℃,需要多长时间______?[c水=4.2×103J/(kg•℃),ρ水=1.0×103kg/m3](结果保留整数)
【答案】 ①. 高温 ②. 4 ③. 33Ω,22Ω ④. 484W ⑤. 2L水从20℃升高到100℃,需要305s
【解析】
【详解】(1)[1]当S接1时,为R3的简单电路,当S接2时,R2、R3串联;S接3时,R1、R3串联;根据串联电阻大于其中任一电阻,故S接1时,为R3的简单电路,电路中的电阻最小,根据可知,此时电路的功率最大,为高温挡(即S接1时为高温挡)。
[2]又R1>R2,故当S接2时,R2、R3串联,电路的总电阻较小,根据可知,此时电路的功率较大,为中温挡,即S接2时为中温挡,则S接3时,R1、R3串联,为低温挡;
由表格参数可知,中温挡的功率P中=880W,由可知,在额定电压下使用中温挡加热时,电路中的电流
(2)[3]由表格参数可知,高温挡的功率P高=2200W,由可知,R3的阻值
R2、R3串联的总电阻
根据串联电路的电阻特点可知,R2的阻值
(3)[4]S接3时,R1、R3串联,为低温挡,小浣熊电煮锅的低温挡功率
(4)[5]水的体积
由可知,水的质量
水吸收的热量
不计热量损失,消耗的电能
由可知,加热时间
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