河南省南阳市宛城区2025-2026学年九年级上学期期中考试物理试卷
2026-03-27
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内容正文:
河南省南阳市宛城区2025-2026学年上学期九年级期中物理试卷
一、填空题(每空1分,共14分)
1.(2分)如图甲为体温计,若用这支未甩过的体温计去测量温度为的人的体温,则测量结果为 。图乙实验室用温度计,示数为 。
2.(3分)如图所示,将烧瓶内水沸腾时所产生的水蒸气通入试管中,试管放在装有冷水的容器内,过一段时间观察到试管的管壁上有小水珠产生,同时看到温度计的示数 (选填“升高”“降低”或“不变” ,这是因为水蒸气 (选填物态变化名称) (选填“吸热”或“放热” 造成的。
3.(2分)燧人氏用“钻木取火”的方法取得火种,这是通过 (选填“做功”或“热传递” 的办法增加物体的内能,从物理角度看,这和现在人们把火柴点燃原理是 (选填“相同”或“不同” 的。
4.(2分)新能源太阳灶是一种烧水做饭的器具,太阳灶烧水时将太阳能转化为水的 能,将的水从加热到,水吸收的热量为 。
5.(3分)如图是小倩同学测量并联电路中灯泡电流时连接的电路。为使电路符合实验要求,应撤掉、、导线中的 导线:撤掉导线后,闭合开关,电流表的示数见图(b),则测得的电流是 ;若通过干路的电流是,则通过的电流是 。
6.(2分)科技馆常常有这样的体验项目,当参观者站在绝缘台板上,将手放到静电球上,参观者的头发就会因 而竖立起来(如图)。小明把用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近悬挂着的泡沫小球,发现泡沫小球被吸引,则泡沫小球 (选填“一定”或“不一定” 带正电。
二、选择题(每小题2分,共16分)7~12小题只有一个答案符合题目要求,13~14小题有两个答案符合题目要求,选对但不全得1分,有错选或不选得0分。
7.(2分)如图,画作中的美景蕴含了丰富的物态变化。下列说法正确的是
A.图(a)中湖面上的冰层是凝华,放热
B.图(b)中荷叶上的露珠是液化,放热
C.图(c)中山林间的薄雾是液化,吸热
D.图(d)中枝头上的雾凇是凝固,放热
8.(2分)科学家研究表明,人体内水分约占到人体体重的;这样有助于调节我们自身体温,以免温度变化太快对身体造成伤害。这主要是因为水的( )
A.热值较大 B.沸点较高 C.比热容较大 D.凝固点较低
9.(2分)关于温度、内能、热量,下列说法中正确的是( )
A.温度高的物体内能大
B.物体所含热量越多,温度越高
C.热传递过程中,热量总是由内能大的物体传给内能小的物体
D.冰熔化时吸热,温度不变,但内能增大
10.(2分)2025年4月24日,是第十个“中国航天日”,神舟二十号载人飞船在长征二号遥二十运载火箭的托举下奔赴“天宫”,下列与火箭燃料有关的说法中,正确的是( )
A.火箭燃料燃烧越充分,热机效率越高
B.燃料热值越大,燃烧释放的热量越多
C.燃料用了一部分后,质量变小,热值变小
D.火箭发射升空时发动机内的能量转化与汽油机的压缩冲程类似
11.(2分)用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球,验电器的金属箔片张开,如图所示。下列说法正确的是
A.丝绸的原子核束缚电子的能力比玻璃棒弱
B.摩擦过程中丝绸上的电子转移到玻璃棒上
C.玻璃棒接触金属球瞬间,电流方向是从玻璃棒流向金属球
D.金属球上的电荷与两箔片上的电荷电性相反
12.(2分)某博物馆的自动检票闸机口,游客需刷身份证,同时进行人脸识别,只有身份证和人脸识测系统同时检测通过,闸机门(电动机)才自动打开通行。若身份证和人脸识别系统相当于开关,下列电路中符合上述要求的是( )
A. B.
C. D.
(多选)13.(2分)如图,是用铅笔芯做成的一种变阻器,导线夹可以在铅笔芯上移动。下列说法正确的是( )
A.铅笔芯是绝缘体
B.不同的铅笔芯的横截面积越小,电阻越大
C.接通电路前,导线夹应放在处
D.闭合开关后,导线夹向左慢慢移动,灯泡亮度将变大
(多选)14.(2分)小丽用相同的电加热器分别对质量相同的水和另一种液体进行加热,得到的实验数据如图所示,下列说法正确的是( )
A.另一种液体的比热容大于水的比热容
B.传统燃油汽车用水冷却汽车发动机效果更好
C.加热相同时间,水吸收的热量更多
D.另一种液体的比热容为
三、作图题(每小题2分,共4分)
15.(2分)请根据如图所示的实物图,在虚线框内画出对应的电路图。
16.(2分)请将下面电子元件用笔画线代替导线连入电路,要求小灯泡、电动机、蜂鸣器有一个不工作,剩余的两个也不会工作,小灯泡、电动机、蜂鸣器都要受开关的控制。
四、实验与探究(共19分)
17.(4分)如图,为了探究“水在沸腾前后温度变化的特点”,科学小组把纸锅放在陶土网上烧水,进行了相关实验:
(1)在安装图甲器材时,应先固定铁圈 (选填“”或“” ,组装好后向纸锅中倒入适量热水进行实验,以便缩短实验时间;
(2)试验时,每隔记录一次温度,直到水沸腾并持续一段时间,将测得的数据在图乙中描点并画出水在沸腾前后温度与时间的关系图象,则当时的大气压 (选填“大于”“等于”或“小于” 标准大气压;
(3)图 (选填“丙”或“丁” 是沸腾时水中气泡上升的情景;
(4)纸的着火点约为,酒精灯火焰温度可达,纸锅却不会燃烧,其原因主要是 。
18.(6分)为探究串联电路中电压的特点,小明所在小组的同学们设计了如图甲所示的电路图,所用电源为2节新干电池。
(1)请根据图甲电路图,将图乙的实物电路连接完整,要求电压表测量灯泡两端的电压;
(2)小明在测量完灯泡两端的电压后,要拆接导线,进行这一步操作前他必须要先 ,为了操作简便,他直接将电压表与点相连的导线拆下后接在了点,且保持电压表接点不动,老师说这种接法是错误的。理由是 。改正操作后,为了使结论更具有普遍性,符合科学探究严谨性的要求,小明和同学们可以 ;
换用不同规格的灯泡多次实验
通过断开、闭合开关多次实验
(3)分析实验数据可以得到串联电路电压的特点是: (用公式表示);
实验序号
间电压
间电压
间电压
1
0.8
2.2
3.0
2
1.0
2.0
3.0
3
1.2
1.8
3.0
(4)小明他们发现灯泡两端的电压总比大,从而得出“越靠近电源正极的位置电压越大”的结论,要想验证该结论是否正确,最简单的实验操作是 。
19.(9分)如图1是实验小组“探究电流与电压和电阻关系”的实验电路。实验中电源电压恒为,滑动变阻器的最大阻值为。
(1)他们先用的定值电阻探究电流与电压的关系,检查发现连接的电路中有一根导线连接不当,请在图1中连接错误的那根导线上画“”,并用笔画线表示导线将电路连接正确;
(2)电路接通前,滑动变阻器的滑片应移至 (选填“”或“” 端;
(3)闭合开关后,发现电流表有示数,电压表的示数为0,则电路故障可能是 ;
(4)检查完毕后,闭合开关,调节滑动变阻器,记录了5组数据。测第6组数据时,电流表的示数为,电压表的示数如图2所示。请在图3的坐标系中描绘出第6组数据对应的点,并根据描出的6个数据点画出定值电阻的图像;
(5)分析画出的图像可得出结论: ;
(6)为了使结论具有普遍性,还应进行的操作是: ;
(7)接着他们在原有的的定值电阻的基础上,又准备了阻值为、、的三个定值电阻,以探究电压一定时电流与电阻的关系。为了控制电压不变,每次更换定值电阻后需要调节滑动变阻器,使定值电阻两端的电压达到相同的值。这个电压控制在多少合适呢?实验小组的同学分别提出了、和三个电压值,为使实验顺利进行,大家进行了分析与讨论,你认为应选这三个电压值中的 。
五、综合应用(共17分)
20.(8分)如图,国产汽车红旗在水平路面上以的速度匀速直线行驶,消耗汽油,汽车所受摩擦力为,已知汽油的热值为。求:
(1)汽油完全燃烧放出的热量;
(2)汽车发动机的效率。
21.(9分)为了保障潜水安全,潜水员在潜水时会佩戴水压表和深度表。图(a)是一款深度表的简化电路图,其中电源电压为且保持不变,为定值电阻,是压敏电阻。图(b)是压敏电阻阻值随海水深度变化的图像,压敏电阻允许通过的最大电流为。深度表由电流表(量程为改装。
(1)当深度表在海面上时,电路中的电流为,求定值电阻阻值为多少?
(2)下潜到的深度时,深度表测得的电流表示数为多少?
(3)在电路安全的情况下,该深度表能测量的最大深度为多少?
河南省南阳市宛城区2025-2026学年上学期九年级期中物理试卷
参考答案与试题解析
一.选择题(共6小题)
题号
7
8
9
10
11
12
答案
B
C
D
A
C
B
二.多选题(共2小题)
题号
13
14
答案
CD
BD
一、填空题(每空1分,共14分)
1.(2分)如图甲为体温计,若用这支未甩过的体温计去测量温度为的人的体温,则测量结果为 38.5 。图乙实验室用温度计,示数为 。
【分析】根据温度计的量程、分度值与液柱位置读数,温度计的读数,特别要注意乙图是零摄氏度以下的读数;
体温计玻璃泡的上方有一段非常细的缩口,它可以使体温计玻璃泡上方的水银不能很快的流回玻璃泡中,所以体温计可以离开人体读数,同时体温计在使用前要用力甩一下,将水银甩回玻璃泡中。
【解答】解:体温计的量程是,分度值为,图甲中体温计的示数为;
根据体温计的特点,使用前用力甩一下玻璃泡上方的水银才能回到玻璃泡中,没有甩的体温计的读数是,若用这支未甩过的体温计去测量温度为的人的体温,则测量结果。
图乙实验室用温度计的分度值为,示数为。
故答案为:38.5;28。
【点评】本题考查了体温计的使用和温度计的读数,属于基础题。
2.(3分)如图所示,将烧瓶内水沸腾时所产生的水蒸气通入试管中,试管放在装有冷水的容器内,过一段时间观察到试管的管壁上有小水珠产生,同时看到温度计的示数 升高 (选填“升高”“降低”或“不变” ,这是因为水蒸气 (选填物态变化名称) (选填“吸热”或“放热” 造成的。
【分析】物质由气态变为液态的过程叫做液化,液化放热。
【解答】解:烧瓶中水沸腾时产生的大量水蒸气进入试管中,试管放在装有冷水的中,试管的温度也比较低,通入试管中的水蒸气受冷就会液化,形成小水珠,附着在试管壁上,水蒸气液化时要放出热量,同时看到温度计的示数升高。
故答案为:升高;液化;放出。
【点评】本题考查了液化放热,属于基础题。
3.(2分)燧人氏用“钻木取火”的方法取得火种,这是通过 做功 (选填“做功”或“热传递” 的办法增加物体的内能,从物理角度看,这和现在人们把火柴点燃原理是 (选填“相同”或“不同” 的。
【分析】改变物体内能的方式有两种:做功和热传递,热传递过程是能量的转移过程,而做功过程是能量的转化过程。
【解答】解:钻木取火这是克服摩擦做功,将机械能转化为内能,通过做功的方式改变物体的内能。火柴点燃时,克服摩擦做功,将机械能转化为内能,通过做功的方式改变物体的内能,两者原理相同。
故答案为:做功;相同。
【点评】本题考查内能的改变,属于基础题。
4.(2分)新能源太阳灶是一种烧水做饭的器具,太阳灶烧水时将太阳能转化为水的 内 能,将的水从加热到,水吸收的热量为 。
【分析】(1)太阳灶烧水时,使水的温度升高,内能增加;
(2)根据计算水吸收的热量。
【解答】解:(1)太阳灶烧水时,使水的温度升高,内能增加,这是将太阳能转化为水的内能;
(2)已知,由可知,,
水吸收的热量:。
故答案为:内;。
【点评】本题考查了太阳能的转化、热量的计算,是一道基础题。
5.(3分)如图是小倩同学测量并联电路中灯泡电流时连接的电路。为使电路符合实验要求,应撤掉、、导线中的 导线:撤掉导线后,闭合开关,电流表的示数见图(b),则测得的电流是 ;若通过干路的电流是,则通过的电流是 。
【分析】(1)去掉一根导线或后,使得电路符合要求,去掉导线后,可以根据实物图中电流的方向检查去掉那个导线符合要求;
(2)电流表在读数时需要确定所接量程和最小刻度;
(3)根据并联电路电流的规律判断出通过的电流。
【解答】解:要测量灯泡的电流,电流表应与串联,图中导线使电流表同时与、并联,发生会电源短路,这是不允许的,故需撤掉。
电流表选用“”量程,分度值为,示数为,即通过的电流,
并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,故。
故答案为:;0.34;0.16。
【点评】本题考查串并联电路的规律,以及电表的读数方法的了解和掌握,是一道基础题。
6.(2分)科技馆常常有这样的体验项目,当参观者站在绝缘台板上,将手放到静电球上,参观者的头发就会因 带同种电荷相互排斥 而竖立起来(如图)。小明把用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近悬挂着的泡沫小球,发现泡沫小球被吸引,则泡沫小球 (选填“一定”或“不一定” 带正电。
【分析】电荷间的相互作用规律:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;带电体可以吸引轻小物体。
【解答】解:由图可知,参观者站在绝缘台板上,将手放到静电球上,参观者的头发就会竖立起来,这是因为人的头发带上了同种电荷而相互排斥造成的;
毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,用它靠近悬挂着的泡沫小球,发现泡沫小球被吸引,则泡沫可能带正电,也可能不带电。
故答案为:带同种电荷相互排斥;不一定。
【点评】本题考查了电荷间相互作用规律的认识,以及对带电体性质的应用,属基础题。
二、选择题(每小题2分,共16分)7~12小题只有一个答案符合题目要求,13~14小题有两个答案符合题目要求,选对但不全得1分,有错选或不选得0分。
7.(2分)如图,画作中的美景蕴含了丰富的物态变化。下列说法正确的是
A.图(a)中湖面上的冰层是凝华,放热
B.图(b)中荷叶上的露珠是液化,放热
C.图(c)中山林间的薄雾是液化,吸热
D.图(d)中枝头上的雾凇是凝固,放热
【分析】物质由气态直接变为固态叫凝华,物质由固态直接变为气态叫升华;由气态变为液态叫液化,由液态变为气态叫汽化;由固态变为液态叫熔化,由液态变为固态叫凝固;
吸收热量的物态变化过程有:熔化、汽化和升华;放出热量的物体变化过程有:凝固、液化和凝华。
【解答】解:、图(a),湖面上的冰层是凝固形成的,需要放热,故错误;
、图(b),荷叶上的露珠是空气中的水蒸气遇冷液化形成的,需要放热,故正确;
、图(c),山林间的薄雾是液化形成的,需要放热,故错误;
、图(d),枝头上的雾凇是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的,需要放热,故错误。
故选:。
【点评】分析生活中的热现象属于哪种物态变化,关键要看清物态变化前后,物质各处于什么状态;另外对六种物态变化的吸热和放热情况也要有清晰的认识。
8.(2分)科学家研究表明,人体内水分约占到人体体重的;这样有助于调节我们自身体温,以免温度变化太快对身体造成伤害。这主要是因为水的( )
A.热值较大 B.沸点较高 C.比热容较大 D.凝固点较低
【分析】水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多;吸收或放出相同的热量,水升高或降低的温度少,据此分析。
【解答】解:比热容是指单位质量的物质温度升高所吸收的热量。水的比热容较大,这意味着吸收或释放相同热量时,水的温度变化相对较小。所以当人体产生热量或外界温度变化时,体内的水分能吸收或释放大量热量,而体温不会急剧升降,从而起到调节体温的作用。故正确,错误。
故选:。
【点评】本题主要考查学生对水的比热容大的特点以及应用的了解和掌握。
9.(2分)关于温度、内能、热量,下列说法中正确的是( )
A.温度高的物体内能大
B.物体所含热量越多,温度越高
C.热传递过程中,热量总是由内能大的物体传给内能小的物体
D.冰熔化时吸热,温度不变,但内能增大
【分析】(1)内能与物体的温度、状态、质量等有关。
(2)热量是热传递过程中转移的内能的多少,是一个过程量,不能说物体含有热量。
(3)热总是从温度高的物体传递到温度低的物体。
(4)晶体熔化时吸收热量,内能增大,温度不变。
【解答】解:、内能与多个因素有关,温度高的物体的内能不一定大,故错误;
、热量是一个过程量,不能说物体含有多少热量,热量是热传递过程中转移的内能的多少,故错误;
、热传递过程中,热量总是由温度高的物体传给温度低的物体,故错误;
、冰是晶体,熔化时吸热,温度不变,但内能增大,故正确。
故选:。
【点评】本题考查的是内能、热量、温度等热学量之间的关系;知道热传递的方向。
10.(2分)2025年4月24日,是第十个“中国航天日”,神舟二十号载人飞船在长征二号遥二十运载火箭的托举下奔赴“天宫”,下列与火箭燃料有关的说法中,正确的是( )
A.火箭燃料燃烧越充分,热机效率越高
B.燃料热值越大,燃烧释放的热量越多
C.燃料用了一部分后,质量变小,热值变小
D.火箭发射升空时发动机内的能量转化与汽油机的压缩冲程类似
【分析】(1)热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比;
(2)根据分析;
(3)物体所含物质的多少叫质量;热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关,与燃料的质量、燃烧程度等均无关;
(4)四冲程汽油机一个工作循环有四个冲程,分别是吸气、做功、压缩和排气,其中只有做功冲程对外做功,将内能转化为机械能;另外还有压缩冲程有能量转化,将机械能转化为内能。
【解答】解:、热机效率是有用功和总功的比值,火箭燃料燃烧越充分,热机效率越高,故正确;
、根据可知,燃料燃烧释放的热量与燃料的质量和热值有关,质量不确定,燃料的热值大,释放的热量不一定多,故错误;
、热值只与燃料的种类有关,与燃料的质量、燃烧程度等均无关,燃料用了一部分后,质量变小,热值不变,故错误;
、火箭发射过程的能量转化是内能转化为机械能,汽油机的压缩冲程的能量转化是机械能转化为内能,所以它们的能量转化不相同,故错误。
故选:。
【点评】本题考查了对热机的能量转化、燃料的热值、热机的效率等知识的理解和掌握,属于基础知识的考查。
11.(2分)用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球,验电器的金属箔片张开,如图所示。下列说法正确的是
A.丝绸的原子核束缚电子的能力比玻璃棒弱
B.摩擦过程中丝绸上的电子转移到玻璃棒上
C.玻璃棒接触金属球瞬间,电流方向是从玻璃棒流向金属球
D.金属球上的电荷与两箔片上的电荷电性相反
【分析】(1)丝绸摩擦玻璃棒,束缚电子本领弱的会失去电子,失去电子的物体带正电;束缚电子能力强的会得到电子,得到电子的物体带负电;
(2)摩擦过程中,丝绸带负电,得到电子。
(3)电流方向与电子定向移动的方向相反。
(4)验电器的制作原理是:同种电荷相互排斥。
【解答】解:.丝绸摩与玻璃棒摩擦,玻璃棒带正电,带负电的电子从玻璃棒转移到丝绸,说明丝绸的原子核束缚电子的能力比玻璃棒强,故错误;
.摩擦过程中,玻璃棒上的电子转移到丝绸上,玻璃棒失去电子带正电,丝绸得到电子带负电,故错误;
.丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球,验电器的金属箔片张开,是验电器箔片上的电子转移到玻璃棒上,电流的方向与电子定向移动的方向相反,所以电流方向是从玻璃棒流向金属球;验电器张开是因为两箔片都带正电荷,同种电荷相互排斥,金属球上的电荷与两箔片上的电荷电性相同,故正确、错误。
故选:。
【点评】本题考查了摩擦起电的实质、电流方向、验电器的制作原理等,难度不大,属基础题。
12.(2分)某博物馆的自动检票闸机口,游客需刷身份证,同时进行人脸识别,只有身份证和人脸识测系统同时检测通过,闸机门(电动机)才自动打开通行。若身份证和人脸识别系统相当于开关,下列电路中符合上述要求的是( )
A. B.
C. D.
【分析】根据题意分析两个开关的连接方式,从而得出正确的电路图。
【解答】解:根据题意可知,只有两个开关都闭合的情况下,闸机门自动打开,这说明两个开关相互影响,是串联的,然后与电动机串联,故正确。
故选:。
【点评】本题考查根据要求设计电路,逐一对每个电路进行分析,找出与题中条件相符合的电路图即可。
(多选)13.(2分)如图,是用铅笔芯做成的一种变阻器,导线夹可以在铅笔芯上移动。下列说法正确的是( )
A.铅笔芯是绝缘体
B.不同的铅笔芯的横截面积越小,电阻越大
C.接通电路前,导线夹应放在处
D.闭合开关后,导线夹向左慢慢移动,灯泡亮度将变大
【分析】(1)容易导电的物体是导体,不容易导电的物体是绝缘体;
(2)影响电阻大小的因素有材料、长度、横截面积和温度;
(3)为了保护电路,保护开关前,滑片在阻值最大处。
【解答】解:、当导线的一端在铅笔芯上向左移动时,铅笔芯接入电路的长度变小,铅笔芯接入电路的电阻变小,电路中的电流变大,灯泡变亮,所以这个实验说明铅笔芯是导体,故错误,正确;
、要探究电阻与和横截面积的关系,需要控制材料、长度、温度相同,改变横截面积,而不同的铅笔芯没有控制材料、长度相同,所以不能说横截面积越小,电阻越大,故错误;
、为了保护电路,接通电路前,导线夹应放在阻值最大处,即处,故正确。
故选:。
【点评】本题考查了滑动变阻器涉及到的知识,综合性强,体现了基础知识的重要性。
(多选)14.(2分)小丽用相同的电加热器分别对质量相同的水和另一种液体进行加热,得到的实验数据如图所示,下列说法正确的是( )
A.另一种液体的比热容大于水的比热容
B.传统燃油汽车用水冷却汽车发动机效果更好
C.加热相同时间,水吸收的热量更多
D.另一种液体的比热容为
【分析】(1)由图知,内,水的初温、末温,利用△计算水吸收的热,可求内水吸收的热量;由题知,单位时间内另一种液体吸收的热量与水吸收的热量相等,可再推算另一种液体内吸收的热量;
由图知,内,甲液体的初温、末温,求出了水吸收的热量,知道甲液体的质量,利用△计算甲液体的比热容,进而算出;
(2)水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低的少;升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多。
【解答】解:设水和另一种液体的质量都为,
、由图可知,内,水的初温为、末温为,水吸收的热量为:△,
则内,水吸收的热量为:,
由题可知,单位时间内甲液体吸收的热量与水吸收的热量相等,所以另一种液体在内吸收的热量也是,故错误;
由图可知,内,甲液体的初温为、末温为,由△可得甲的比热容为:,即,故错误,正确;
、由公式△知,在质量和升高的温度相同时,与其它液体比较,因为水的比热容大,所以吸收的热量多,冷却效果最好,故正确。
故选:。
【点评】本题考查了吸热公式、燃料完全燃烧放热公式、分析图像、从中得出相关信息是关键。
三、作图题(每小题2分,共4分)
15.(2分)请根据如图所示的实物图,在虚线框内画出对应的电路图。
【分析】分析实物图,得出两灯的连接方式,以及开关、电流表的位置,据此画出对应的电路图。
【解答】解:由实物图知,两灯并联,开关、电流表在干路上,电流表、灯、开关在一条支路,灯单独一条支路,电路图如图所示:
【点评】本题考查根据实物图画电路图,正确分析电路的连接方式是关键。
16.(2分)请将下面电子元件用笔画线代替导线连入电路,要求小灯泡、电动机、蜂鸣器有一个不工作,剩余的两个也不会工作,小灯泡、电动机、蜂鸣器都要受开关的控制。
【分析】串联电路只有一条电流的路径,开关控制所有用电器,各用电器工作时相互影响。由题意可知电路的连接方式。
【解答】解:小灯泡、电动机、蜂鸣器有一个不工作,剩余的两个也不会工作,这说明三个用电器工作时是相互影响的,同时开关要控制所有用电器,所以电路连接为串联电路,实物图如下所示:
【点评】本题考查根据要求连接实物电路,明确用电器工作时的关系及开关作用是设计电路的关键。
四、实验与探究(共19分)
17.(4分)如图,为了探究“水在沸腾前后温度变化的特点”,科学小组把纸锅放在陶土网上烧水,进行了相关实验:
(1)在安装图甲器材时,应先固定铁圈 (选填“”或“” ,组装好后向纸锅中倒入适量热水进行实验,以便缩短实验时间;
(2)试验时,每隔记录一次温度,直到水沸腾并持续一段时间,将测得的数据在图乙中描点并画出水在沸腾前后温度与时间的关系图象,则当时的大气压 (选填“大于”“等于”或“小于” 标准大气压;
(3)图 (选填“丙”或“丁” 是沸腾时水中气泡上升的情景;
(4)纸的着火点约为,酒精灯火焰温度可达,纸锅却不会燃烧,其原因主要是 。
【分析】(1)在此实验中,酒精灯及温度计的使用都有特殊的规定:使用酒精灯的外焰加热,温度计的玻璃泡要完全浸没在液体中,但不能碰到容器底;所以要从下向上进行调节;
(2)一个标准大气压下水的沸点是,气压升高时,沸点也升高,气压降低时,沸点也降低;
(3)水沸腾前和沸腾时的现象:沸腾前气泡在上升过程中体积逐渐变小;沸腾时气泡在上升过程中体积逐渐变大;
(4)纸的燃点高于水的沸点,且水沸腾后,继续吸热,温度不再升高。
【解答】解:(1)由于要用酒精灯的外焰加热,所以需先根据酒精灯固定铁圈的高度;
(2)水的沸点是,1标准大气压下水的沸点是,说明当时的大气压等于1个标准大气压;
(3)沸腾时气泡在上升过程中体积逐渐变大,所以应该为图丙;
(4)纸锅里装些水,放到火上加热,过一会儿水就会沸腾,而纸锅不会燃烧,这主要是因为水沸腾时要吸热,但是水的温度保持不变,使纸锅的温度不能达到纸的燃点。
故答案为:(1);(2)等于;(3)丙;(4)纸锅内水沸腾后,继续加热,温度保持不变,纸锅温度达不到纸的着火点。
【点评】此题探究的是水沸腾时出现的一些较难理解的知识要点,对解决学生实验中的疑惑起到较好的指导作用;读懂题意,理论结合实验灵活变通是解决此类问题的关键。
18.(6分)为探究串联电路中电压的特点,小明所在小组的同学们设计了如图甲所示的电路图,所用电源为2节新干电池。
(1)请根据图甲电路图,将图乙的实物电路连接完整,要求电压表测量灯泡两端的电压;
(2)小明在测量完灯泡两端的电压后,要拆接导线,进行这一步操作前他必须要先 断开开关 ,为了操作简便,他直接将电压表与点相连的导线拆下后接在了点,且保持电压表接点不动,老师说这种接法是错误的。理由是 。改正操作后,为了使结论更具有普遍性,符合科学探究严谨性的要求,小明和同学们可以 ;
换用不同规格的灯泡多次实验
通过断开、闭合开关多次实验
(3)分析实验数据可以得到串联电路电压的特点是: (用公式表示);
实验序号
间电压
间电压
间电压
1
0.8
2.2
3.0
2
1.0
2.0
3.0
3
1.2
1.8
3.0
(4)小明他们发现灯泡两端的电压总比大,从而得出“越靠近电源正极的位置电压越大”的结论,要想验证该结论是否正确,最简单的实验操作是 。
【分析】(1)根据图甲电路图连接图乙实物图;
(2)为了保护电路,进行这一步操作前他必须要先断开开关;
电表使用时,电流应从电表正接线柱流入,负接线柱流出,否则电表指针反向偏转;
用归纳法得出普遍性的结论要满足2个条件:一是样本要有代表性,二是样本数量足够多;
(3)根据表中数据分析得出结论;
(4)针对结论,改变灯泡位置进行实验,验证结论是否正确。
【解答】解:(1)图甲中,两灯泡串联,所用电源为2节新干电池,电源电压为,电压表测量灯泡两端的电压,则电压表选择测量范围并联在两端,并注意“正进负出”,据此连接实物电路,如下图所示:
;
(2)为了保护电路,进行这一步操作前他必须要先断开开关;
直接将电压表与点相连的导线拆下后接在了点,且保持电压表接点不动,这样会使电流从电压表的负接线柱流入,正接线柱流出,导致电压表正、负接线柱接反,因此是错误的;
为了使结论更具有普遍性,应换用不同规格的灯泡多次实验,故选:;
(3)分析实验数据可以得到串联电路的总电压等于各分电压之和,用公式可以表示为:
;
(4)要想验证“越靠近电源正极的位置电压越大”的结论是否正确,可断开开关,交换两灯泡的位置,闭合开关后重新测量和两端的电压。
故答案为:(1);(2)断开开关;导致电压表正、负接线柱接反;;(3);(4)断开开关,交换两灯泡的位置,闭合开关后重新测量和两端的电压。
【点评】本题探究串联电路中电压的特点实验,考查了电路连接、注意事项、电表的使用、归纳法的应用以及数据分析等知识。
19.(9分)如图1是实验小组“探究电流与电压和电阻关系”的实验电路。实验中电源电压恒为,滑动变阻器的最大阻值为。
(1)他们先用的定值电阻探究电流与电压的关系,检查发现连接的电路中有一根导线连接不当,请在图1中连接错误的那根导线上画“”,并用笔画线表示导线将电路连接正确;
(2)电路接通前,滑动变阻器的滑片应移至 (选填“”或“” 端;
(3)闭合开关后,发现电流表有示数,电压表的示数为0,则电路故障可能是 ;
(4)检查完毕后,闭合开关,调节滑动变阻器,记录了5组数据。测第6组数据时,电流表的示数为,电压表的示数如图2所示。请在图3的坐标系中描绘出第6组数据对应的点,并根据描出的6个数据点画出定值电阻的图像;
(5)分析画出的图像可得出结论: ;
(6)为了使结论具有普遍性,还应进行的操作是: ;
(7)接着他们在原有的的定值电阻的基础上,又准备了阻值为、、的三个定值电阻,以探究电压一定时电流与电阻的关系。为了控制电压不变,每次更换定值电阻后需要调节滑动变阻器,使定值电阻两端的电压达到相同的值。这个电压控制在多少合适呢?实验小组的同学分别提出了、和三个电压值,为使实验顺利进行,大家进行了分析与讨论,你认为应选这三个电压值中的 。
【分析】(1)实验中电源电压恒为,所以电压表应该选择的量程,图中的电压表量程连接错误,据此改接电路;
(2)为了保护电路,在闭合开关前,应将滑片移至阻值最大端;
(3)闭合开关后,发现电流表有示数,说明电路是通路,而电压表的示数为0,说明电压表不能与电源正负极连通,可能是与电压表并联的部分电路发生了短路或者电压表本身断路;
(4)根据图2电压表选用的量程判断其分度值,结合指针位置读数;再描出第6组数据对应的点并用平滑的线连接各点;
(5)分析图像得出结论;
(6)用归纳法得出普遍性的结论要满足2个条件:一是样本要有代表性,二是样本数量足够多;
(7)由串联电路的规律及分压原理得出当滑动变阻器全部接入电路,定值电阻接入电路的阻值也最大时,电压表的示数大小并结合题干已知电压值作答。
【解答】解:(1)实验中电源电压恒为,所以电压表应该选择的量程,图中的电压表量程连接错误,如下图所示:
;
(2)电路接通前,滑动变阻器的滑片应移至最大阻值的地方,起到保护电路的作用,应移至端。
(3)闭合开关后,发现电流表有示数,则电路故障可能是短路,又因为电压表的示数为0,则可能的故障原因是定值电阻短路(或电压表开路或电压表接触不良)。
(4)根据图2电压表选用的量程为,分度值为,则电压表的示数为,已知电流为,在下图的坐标系中描绘出第6组数据对应的点,并根据描出的6个数据点画出定值电阻的图像,如下图所示:
;
(5)由图像可知,当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成正比。
(6)为了使结论具有普遍性,我们应该更换阻值不同的定值电阻,多次实验。
(7)由串联电路的规律及分压原理有:,方程左边为一定值,故右边也为一定值,当变阻器连入电路的电阻最大时,对应的定值电阻应最大,此时,电阻的电压最小:
,
电阻的最小电压为,根据题意,故定值电阻只能选择的电压保持不变。
故答案为:(1);
(2);
(3)定值电阻短路(或电压表开路或电压表接触不良);
(4);
(5)当导体电阻不变时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;
(6)更换阻值不同的定值电阻,进行多次试验;
(7)2。
【点评】本题探究电流与电压和电阻的关系,考查电路连接、注意事项、描点法作图、归纳法的运用、图像分析和串联分压原理的应用,考查较综合,难度一般。
五、综合应用(共17分)
20.(8分)如图,国产汽车红旗在水平路面上以的速度匀速直线行驶,消耗汽油,汽车所受摩擦力为,已知汽油的热值为。求:
(1)汽油完全燃烧放出的热量;
(2)汽车发动机的效率。
【分析】(1)根据求出汽油完全燃烧放出的热量;
(2)根据速度公式求出汽车行驶的路程,利用求出克服摩擦力做的机械功,根据求出汽车发动机的效率。
【解答】解:(1)汽油完全燃烧放出的热量为:
;
(2)国产汽车红旗在水平路面上以的速度匀速直线行驶,汽车行驶的路程为:
,
克服摩擦力做的机械功为:
;
汽车发动机的效率为:
。
答:(1)汽油完全燃烧放出的热量为;
(2)汽车发动机的效率为。
【点评】本题考查了热机效率、功和热量的计算,属于基本公式的应用。
21.(9分)为了保障潜水安全,潜水员在潜水时会佩戴水压表和深度表。图(a)是一款深度表的简化电路图,其中电源电压为且保持不变,为定值电阻,是压敏电阻。图(b)是压敏电阻阻值随海水深度变化的图像,压敏电阻允许通过的最大电流为。深度表由电流表(量程为改装。
(1)当深度表在海面上时,电路中的电流为,求定值电阻阻值为多少?
(2)下潜到的深度时,深度表测得的电流表示数为多少?
(3)在电路安全的情况下,该深度表能测量的最大深度为多少?
【分析】由电路图可知,开关闭合时,与串联,电流表测量电路中的电流。
(1)根据图读出深度为时压敏电阻的阻值,根据欧姆定律结合串联电路的特点计算定值电阻;
(2)根据图读出深度为时压敏电阻的阻值,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,进一步求出电压表的示数;
(3)当电流等于允许通过的最大电流;根据欧姆定律计算压敏电阻大小,结合图像分析此时该深度表能测量的深度最大。
【解答】解:由电路图可知,开关闭合时,与串联,电压表测两端的电压。
(1)由图可知,当深度表在海面上时,深度为,压敏电阻的阻值,;
电路的总电阻;
定值电阻阻值为;
(2)由图丙可知,当救援队员下潜到水下深处时,压敏电阻的阻值,
则电路的阻值,
此时电路通过的电流为:;
(3)压敏电阻允许通过的最大电流为。电流表量程为,允许的最大电流为;
电路的总电阻;
压敏电阻为;由图可知该深度表能测量的最大深度为。
答:(1)定值电阻阻值为;
(2)下潜到的深度时,深度表测得的电流表示数为;
(3)在电路安全的情况下,该深度表能测量的最大深度为。
【点评】本题考查了串联电路的特点、欧姆定律和电功率的应用,从图象中读出压力对应的电阻值是关键。
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