精品解析:辽宁省鞍山市海城市第四中学集团 2025-2026 学年九年级上学期期中考试物理试题
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内容正文:
海城四中集团2025-2026学年度(上)九年级期中考试物理试题
一、选择题(本题共9小题,每小题2分,共18分。在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一项符合题目要求,选对的得2分;第7~9题有多项符合题目要求,全部选对的得2分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
1. 下列数据最符合实际情况的是( )
A. 电子是带有最小负电荷的粒子,所带的电荷量约为10-7 C
B. 手机电池的电压约为 220V
C. 家用电饭锅正常工作时的电流约为 0.1A
D. 实验室小灯泡中灯丝电阻通常约为 10Ω
2. 明代《天工开物》中记载“取诸麻、菜子入釜,文火慢炒,透出香气”。下列说法正确的是( )
A. 透出香气是分子无规则运动造成的
B. 炒菜时,香气随风飘散属于扩散现象
C. 用“文火慢炒”是通过做功的方式改变内能
D. 盐味入菜是因为分子之间存在引力
3. 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);轻轻扰动瓶盖,瓶盖被瓶内的气体冲出,同时瓶内出现白雾(如图丙)。图乙和图丙所示的过程,分别与四冲程内燃机连续的两个冲程相似,这两个冲程是( )
A. 吸气冲程和压缩冲程 B. 压缩冲程和做功冲程
C. 做功冲程和排气冲程 D. 压缩冲程和排气冲程
4. 为了提醒驾驶员系好安全带,汽车一般都有安全带语音提示器,其工作原理如图所示。当驾驶员坐在驾驶座上未系好安全带时,语音提示器会发出语音提示,直到系好安全带后,语音提示器才不工作。下列说法中正确的是( )
A. 驾驶员坐在驾驶座上时,开关S2闭合,未系安全带时,开关 断开
B. 驾驶员坐在驾驶座上时,开关S1闭合,未系安全带时,开关 断开
C. 驾驶员坐在驾驶座上时,开关S2闭合,系好安全带时,开关 闭合
D. 驾驶员坐在驾驶座上时,开关S1闭合,系好安全带时,开关 断开
5. 在2025年的春节联欢晚会上,智能机器人的精彩表演惊艳全场。以下关于机器人相关的说法,正确的是( )
A. 机器人内部的电池工作时,将电能转化为化学能
B. 机器人内部的导线通常用铜制成,是因为铜的电阻比其他金属都大
C. 机器人内部的集成电路,主要是利用半导体材料制成
D. 机器人工作时,通过其电路的电流越大,电阻就越大
6. 手机屏幕的亮度既可以自动调节,也可以手动调节。数码兴趣小组为了模拟该功能,设计了如图所示的电路,电源电压不变,光敏电阻的阻值会随光照的变强而减小。闭合开关S,下列说法中正确的是( )
A. 保持滑片位置不变,光照变强时,电压表示数变小
B. 保持滑片位置不变,光照变强时,电流表示数变小
C. 光照变强时向右移动滑片,可能保持灯泡L亮度不变
D. 光照变强时移动滑片保持灯泡L亮度不变,电压表示数变小
7. 《齐民要术》中对醋的制作工艺有记载:“作大豆千岁苦酒(醋)法:用大豆一斗,熟汰之,渍令泽炊,暴极燥。以酒醅灌之。任性多少,以此为率”。蒸煮是酿醋过程中的一个重要工序,如图所示是将大豆进行蒸煮的过程,下列说法正确的是( )
A. 煮大豆的过程中,大豆含有的热量增加了
B. 用火种引燃木柴的过程与钻木取火的原理不相同
C. 木柴燃烧时将内能转化为化学能
D. 闻到大豆的香味是因为分子的热运动
8. 涡轮喷气发动机的基本结构如图所示。工作时,空气通过进气口进入压气机被压缩,再进入燃烧室与燃料混合后燃烧,产生的高温高压燃气推动涡轮转动并从尾喷管高速喷出,从而获得动力。下列有关说法正确的是( )
A. 燃气推动涡轮转动的过程,相当于内燃机的做功冲程
B. 燃料燃烧放出的热量越多,喷气发动机的效率就越高
C. 燃料燃烧越充分,燃料的热值就越大
D. 燃气从尾喷管喷出获得动力的过程,燃气内能减小
9. 物理应用无处不在。如图甲、乙所示是拳击训练中为测量击打力大小而设计的电路,电源电压恒为6V,R0为20Ω的定值电阻,电流表测量范围为0~0.6A,R为压敏电阻,其电阻值与击打力的关系如图丙所示。下列说法中正确的是( )
A. 用甲电路测试,当击打力为1000N 时,电流表的示数0.12A
B. 用乙电路测试,当电流表示数为0.50A时,击打力为2000N
C. 甲、乙两电路相比,甲电路的击打力测量范围较大
D. 乙电路中可增大R0的阻值来增大击打力测量范围
二、填空题(本题共 6小题,每空 1分,共 12分)
10. 东北名菜“拔丝地瓜”深受大众的喜爱,暑假期间,小明和妈妈学习制作拔丝地瓜,做好之后小明闻到了地瓜的香味,这是______现象:小明夹起块拔丝地瓜,发现地瓜拉出了很长的丝, 是由于分子间存在______。
11. 有一种下水道疏通泡腾片,放入堵塞的管道中,再加入清水,泡腾片与水发生化学反应产生高温高压气体,通过气体的膨胀将管道疏通。泡腾片与水发生反应的过程中,化学能转化为______,管道疏通后气体的温度______。
12. 现有甲、乙、丙三种初温相同的液体,其中甲、乙为质量不等的同种液体,乙、丙为质量相等的不同液体。对这三种液体分别加热,可根据它们吸收的热量和升高的温度,在“温度-热量”图像上分别画出对应的三点甲、乙、丙,如图所示,则甲、丙两种液体的比热容c甲________c丙;甲、丙两种液体的质量m甲__________m丙。(两空均选填“>”、“="或“<”)
13. 有一种“涡轮增压”(T型)轿车,通过给发动机提供更充足的空气使汽油更充分地燃烧,比普通轿车(L型)更节能,排气更清洁。某台单缸四冲程汽油机在1s内汽油机对外做功10次,该汽油机的飞轮转速为_____r/min。当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”,这时发动机的效率将________(填“变大”“不变”或“变小”)。
14. 如图所示为气体打火机中的点火装置——压电点火器。当按下打火按钮时,按钮下压压电材料使其A、B两端分别出现“正”、“负”电荷,电荷通过与压电材料相连的导线,在打火机的排气嘴处放电,从而点燃燃气。打火按钮相当于电路中的___________;放电时,电流方向是___________(选填“由A到B”或“由B到A”)。
15. 如图所示,为汽车油量表的工作原理图。其中R为滑动变阻器、R0为保护电阻,油量表由电压表改制而成(图中未画出)。当油箱内油量减少时,浮标下降,带动滑杆使R连入电路的阻值______;此过程中,油量表的示数随之减小,则该油量表应与电路中的电阻______(填字母)并联。
三、作图题(本题共 2小题,每小题 2分,共 4分)
16. 请用笔画线代替导线将电路连接完整,要求:两灯并联,开关S1在干路,S2控制电流灯泡L2,电流表测干路中的电流,导线不许交叉。
17. 一种防倾斜报警电路原理图如图所示,通过电铃、灯泡提示被检测装置的倾斜情况(电铃和灯泡的工作电流相同)。图中S为重力开关,金属棒a可绕悬挂点O自由转动。报警电路固定在某一物体上。当物体处于竖直方向时,a在导线A、B中间;当物体向左偏离竖直方向时,灯泡L1亮,电铃响;当物体向右偏离竖直方向时,灯泡L2亮,电铃响。请用笔画线表示导线将电路连接完整。
四、实验题(本题共4小题,共24分)
18. 烈日炎炎,沙子滚烫,海水却是凉的。小文决定探究出该现象的本质原因。
(1)排除干扰:根据烧水多少以及烧开或者烧成温水的经验,可确定同种物质,吸收热量的多少与______和______有关;
(2)确定课题:“不同的物质,其他条件相同,那么吸热是否相同呢?”小文用规格相同的白炽灯模拟太阳,对质量相同的水和沙子加热(如图甲所示),箱子规格一致。记录的证据绘制表格(如图乙所示),都升高10℃,依据______,可判断水比沙子吸收的热量______,基于物质关于“热”的角度,有这样的特性,科学家把这个特性抽象概括为比热容;
(3)解释交流:两箱子开口,用透明细管AB连通,点燃一支香放在细管中(如图丙所示),白炽灯工作一段时间后,烟将会从B管口冒出,本质原因是水比沙子的比热容______。这个实验模拟的是______(填选项前字母:A.海陆风;B.陆海风)。
19. 某学习小组一起探究并联电路电流规律的实验。
实验序号
IA/A
IB/A
IC/A
1
0.18
0.42
2
0.16
0.20
0.36
3
0.38
0.32
0.7
(1)小明用如图甲所示的电路来探究并联电路电流的特点,需测量A、B、C三处的电流。
①实验时要注意:连接电路时,开关应处于 _______状态;
②连接好电路图后,测量A处的电流时如图乙所示,电流表示数是_________A;
③为使结论更具备普遍性,下一步最好选择_________的灯泡进行实验;
④将测量结果记录在表格中。分析表格中的数据,得出的结论是:_________;
(2)小聪想比较并联电路中各支路电流大小时按照图丙所示的电路测量,闭合干路开关。他认为只闭合测出中的电流,只闭合测出中的电流,比较和的大小。请你对他的方案进行评估:____________________;
(3)小明发现在图丙电路所用器材的基础上,减少一个开关,也可以测量各支路的电流大小。请你帮小明在丁图的虚线框中,设计出一个可测出各支路电流的电路图。
20. 某兴趣小组要探究电阻的大小与哪些因素有关,设计了如图甲所示电路,电源电压不变,分别将a、b、c、d四根电阻丝接入电路进行实验,得到表格所示的数据。
导体编号
长度/m
横截面积/mm2
材料
电流大小/A
a
0.5
0.4
锰铜合金
0.20
b
0.5
0.4
镍铬合金
0.16
c
0.5
0.2
镍铬合金
0.08
d
1.0
0.2
镍铬合金
0.04
(1)实验中是通过观察 _____________来间接比较导线电阻大小的;
(2)若分别将电阻丝b、c接入电路,这是为了探究电阻大小与导体_______的关系,根据表格数据可知,b 的阻值 _______(选填“大于”、“等于”或“小于”)c的阻值;
(3)为了验证“导体电阻大小与导体的长度有关”,可将编号为 ________的两根电阻丝分别接入电路中进行实验;
(4)小超又把一根白炽灯的钨丝接入电路,并用酒精灯加热,发现电流表的示数逐渐变小,说明导体的电阻与 ___________有关;
(5)如图乙所示的一个长方体金属块,AB间的电阻为RAB,CD间的电阻为RCD,则RAB _____RCD(选填“”、“” 或“”)。
21. 【实验名称】探究电流与电压的关系
【问题】电流与电压有怎样的关系呢?
【证据】小亮连成如图所示电路(电源电压为4.5V),正准备实验时,同组的小明发现电路连接错误。
(1)若在错误的电路中,闭合开关后,电压表的指针将 _______(选填“正向偏转”“反向偏转”或“不动”)。
(2)电路改正后,闭合开关前,要将滑动变阻器滑片移至 ________(选填“左”或“右”)端,这样做可以起到保护电路的作用;
(3)保持电阻R=5Ω不变,移动滑片,测得的几组数据如下表所示。
实验序号
1
2
3
4
5
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
电流I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
【解释】
由表中数据分析可得出结论,在电阻一定的情况下, _____________________。
【交流】
(4)连接好电路,将滑动变阻器阻值调到最大,闭合开关,移动滑片,发现电流表无示数,电压表示数始终接近电源电压。导致这一现象的原因可能是( )
A. 电流表损坏
B. 滑动变阻器短路
C. 定值电阻R接触不良
D. 定值电阻R短路
(5)上述实验数据中,若选择规格为“30Ω 1A”的滑动变阻器,第______次实验无法顺利完成。
(6)在该实验中既可以分别用1节、2节……干电池作为电源来改变定值电阻两端的电压,也可以用滑动变阻器来改变电压。与改变电池数量的⽅法相⽐,使用滑动变阻器除了有避免频繁更换电池操作⽅便以及保护电路外,还有什么优点:____(只写一条即可)
五、综合应用题(本题共 3小题,共 22分)
22. 如图所示,某氢燃料大巴车以140kW的恒定功率匀速行驶300s,燃烧0.6kg氢燃料,求∶
(1)0.6kg氢燃料完全燃烧放出的热量为多少?
(2)若这些热量的50%被质量为400kg、温度为15℃的水(1个标准大气压)吸收,能使水的温度升高多少℃?
(3)该段时间内,氢燃料电池大巴车的效率为多少?
23. 如图甲是一台放置在水平地面的智能体重秤,图乙是它的电路结构图,R0为阻值100Ω的定值电阻,秤盘下方的电阻R为压敏电阻,其阻值随人对秤盘压力的变化关系如图丙所示,已知电源电压为3V且保持不变(g取10N/kg)。求:
(1)当秤盘为空时,闭合开关后电路中的电流为多少A。
(2)某同学站在体重秤上时,电压表示数为2V,该同学的质量。
24. 灯光自动控制系统是一种可以自动感知环境光强,自动调整开、关状态和灯光亮度的智能化系统,这种系统环保节能,逐渐走入我们的生活。某小组开展了“设计灯光自动控制”项目化学习活动。下面是该小组同学交流的实践过程,请帮助完成下列内容:
【项目分解】
(1)设计光自动控制灯的开、关状态
(2)设计光自动控制灯的亮度
【项目实施】
(3)设计光自动控制灯的开、关状态
小组同学利用光敏开关,这是一种由________(选填“半导体”或“超导体”)材料制成的开关,设计了如图甲所示的电路图,根据照明需要,在________(选填“有光”或“无光”)时,光敏开关闭合,灯泡发光,反之灯泡熄灭。
(4)设计光自动控制灯的亮度经过大家讨论,为实现光自动控制灯的亮度,需要阻值随光照强度变化的光敏电阻,查阅资料后获得其阻值与光照强度的关系如表格所示(其中E是表示光照强度的物理量,单位为cd),小兰设计了如图乙所示的电路图。小明分析表格数据,发现随着光照强度的增加,光敏电阻的阻值_______________(选填“增大”或“减小”),据此小明认为小兰的设计虽然能达到光控亮度的目的,但实际并不合理,不合理之处是_________________。
经过查阅资料大家发现实际生活中的光控灯电路结构复杂得多,还有很多我们没有学到的知识,进而激发了大家进一步学习的兴趣,对未来充满期待。
光照强度E/cd
1
2
3
4
5
6
光敏电阻R/Ω
80
50
30
24
20
18
【项目拓展】目前的地铁设计中均安装了烟雾报警器,一旦有烟雾产生,烟雾报警系统就会报警,地铁随即自动减速甚至停车。“烟雾报警器”的简化原理图如图丙所示,烟雾报警器有一个外部光无法进入的烟室,其中装有激光发射器和带有光敏电阻的电路,电路中电源电压为18V,为定值电阻,R为光敏电阻(阻值与光照强度关系如上表所示)。
(5)开关闭合后,当烟雾进入烟室后,遮挡射向R的激光,当光照强度为5cd时,电压表示数为12V;当烟雾浓度达到一定程度,光照强度降低到2cd时,使电压表示数达到________V,就会触发报警系统。
(6)烟雾报警器触发报警系统的电压保持一定,若将定值电阻阻值升高,烟雾报警器会在烟雾浓度更________(选填“大”或“小”)时报警。
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海城四中集团2025-2026学年度(上)九年级期中考试物理试题
一、选择题(本题共9小题,每小题2分,共18分。在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一项符合题目要求,选对的得2分;第7~9题有多项符合题目要求,全部选对的得2分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
1. 下列数据最符合实际情况的是( )
A. 电子是带有最小负电荷的粒子,所带的电荷量约为10-7 C
B. 手机电池的电压约为 220V
C. 家用电饭锅正常工作时的电流约为 0.1A
D. 实验室小灯泡中灯丝电阻通常约为 10Ω
【答案】D
【解析】
【详解】A.电子所带电荷量是元电荷,数值为,远小于,故A不符合题意;
B.手机电池的电压约为,而家庭电路电压为 ,故B不符合题意;
C.家用电饭锅的电流通常在之间,远大于,故C不符合题意;
D.实验室中小灯泡灯丝的电阻较小,通常约为,故D符合题意。
故选D。
2. 明代《天工开物》中记载“取诸麻、菜子入釜,文火慢炒,透出香气”。下列说法正确的是( )
A. 透出香气是分子无规则运动造成的
B. 炒菜时,香气随风飘散属于扩散现象
C. 用“文火慢炒”是通过做功的方式改变内能
D. 盐味入菜是因为分子之间存在引力
【答案】A
【解析】
【详解】A.在远处能闻到菜子的香气,属于扩散现象,是分子无规则运动的结果,故A正确;
B.香气随风飘散是空气流动形成的,不是分子无规则运动造成的,不属于扩散现象,故B错误;
C.内能的改变有两种方式:做功和热传递;用“文火慢炒”是通过热传递的方式改变物体的内能,故C错误;
D.盐味入菜属于扩散现象,是分子无规则运动造成的,不能说明分子之间存在引力,故D错误。
故选A。
3. 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);轻轻扰动瓶盖,瓶盖被瓶内的气体冲出,同时瓶内出现白雾(如图丙)。图乙和图丙所示的过程,分别与四冲程内燃机连续的两个冲程相似,这两个冲程是( )
A. 吸气冲程和压缩冲程 B. 压缩冲程和做功冲程
C. 做功冲程和排气冲程 D. 压缩冲程和排气冲程
【答案】B
【解析】
【详解】扭转瓶子(如图乙),对气体做功,机械能转化为内能,相当于为压缩冲程;如图丙,膨胀的气体对外做功,内能转化为机械能,相当于热机的做功冲程,故B符合题意;ACD不符合题意。
故选B。
4. 为了提醒驾驶员系好安全带,汽车一般都有安全带语音提示器,其工作原理如图所示。当驾驶员坐在驾驶座上未系好安全带时,语音提示器会发出语音提示,直到系好安全带后,语音提示器才不工作。下列说法中正确的是( )
A. 驾驶员坐在驾驶座上时,开关S2闭合,未系安全带时,开关 断开
B. 驾驶员坐在驾驶座上时,开关S1闭合,未系安全带时,开关 断开
C. 驾驶员坐在驾驶座上时,开关S2闭合,系好安全带时,开关 闭合
D. 驾驶员坐在驾驶座上时,开关S1闭合,系好安全带时,开关 断开
【答案】B
【解析】
【详解】当乘客坐上去,满足设置的压力条件时,座椅下的开关S1闭合,若未系安全带,即安全带控制开关S2断开,语音提示器会发出语音提示,系上安全带后,安全带控制开关S2闭合,语音提示器不工作,则将语音提示器短路了;为了保护电路,电路中串联接入一个保护电阻R,故B正确,ACD错误。
故选B。
5. 在2025年的春节联欢晚会上,智能机器人的精彩表演惊艳全场。以下关于机器人相关的说法,正确的是( )
A. 机器人内部的电池工作时,将电能转化为化学能
B. 机器人内部的导线通常用铜制成,是因为铜的电阻比其他金属都大
C. 机器人内部的集成电路,主要是利用半导体材料制成
D. 机器人工作时,通过其电路的电流越大,电阻就越大
【答案】C
【解析】
【详解】A.电池工作时,将化学能转化为电能,故A错误;
B.机器人内部的导线通常用铜制成,是因为铜的电阻比其他金属都小,可以减小因电热导致的电能损失,故B错误;
C.集成电路是将多个电阻元件集成在一个小型的硅片或其他半导体材料上制成的微小电路,故C正确;
D.电阻是导体的一种特性,与导体的材料、长度、横截面积有关,与通过的电流大小无关,故D错误。
故选C。
6. 手机屏幕的亮度既可以自动调节,也可以手动调节。数码兴趣小组为了模拟该功能,设计了如图所示的电路,电源电压不变,光敏电阻的阻值会随光照的变强而减小。闭合开关S,下列说法中正确的是( )
A. 保持滑片位置不变,光照变强时,电压表示数变小
B. 保持滑片位置不变,光照变强时,电流表示数变小
C. 光照变强时向右移动滑片,可能保持灯泡L亮度不变
D. 光照变强时移动滑片保持灯泡L亮度不变,电压表示数变小
【答案】C
【解析】
【详解】由图可知,该电路为串联电路,电压表测量光敏电阻R两端的电压,电流表测量电路中的电流。
AB.由题意可知,当环境光照强度变强时,光敏电阻R的阻值变小,则电路的总电阻变小,根据可知,电路中电流变大,电流表示数变大,滑动变阻器的滑片P的位置不变时,电压表示数变大,故AB错误;
C.当环境光照强度变强时,光敏电阻R的阻值变小,同时向右移动滑片,可以保持电路的总电阻不变,故可能保持灯泡L亮度不变,故C正确;
D.光照变强时移动滑片保持灯泡L亮度不变,则说明电路中的电流不变,而滑动变阻器的阻值增大,根据可知,电压表的示数变大,故D错误。
故选C。
7. 《齐民要术》中对醋的制作工艺有记载:“作大豆千岁苦酒(醋)法:用大豆一斗,熟汰之,渍令泽炊,暴极燥。以酒醅灌之。任性多少,以此为率”。蒸煮是酿醋过程中的一个重要工序,如图所示是将大豆进行蒸煮的过程,下列说法正确的是( )
A. 煮大豆的过程中,大豆含有的热量增加了
B. 用火种引燃木柴的过程与钻木取火的原理不相同
C. 木柴燃烧时将内能转化为化学能
D. 闻到大豆的香味是因为分子的热运动
【答案】BD
【解析】
【详解】A.热量是一个过程量,只能说“吸收”或“放出”多少热量,不能说物体“含有”或“具有”多少热量,故A错误;
B.用火种引燃木柴的过程,是火种放出的热量使木柴的温度升高,达到其着火点而燃烧,这是热传递,而钻木取火是通过做功的方式,使木头的内能增加,温度升高,达到着火点而燃烧,两者的原理不相同,故B正确;
C.木柴燃烧的过程,是木柴的化学能通过燃烧转化为内能,故C错误;
D.闻到大豆的香味是因为分子不停地做无规则运动,是分子的热运动,故D正确。
故选BD。
8. 涡轮喷气发动机的基本结构如图所示。工作时,空气通过进气口进入压气机被压缩,再进入燃烧室与燃料混合后燃烧,产生的高温高压燃气推动涡轮转动并从尾喷管高速喷出,从而获得动力。下列有关说法正确的是( )
A. 燃气推动涡轮转动的过程,相当于内燃机的做功冲程
B. 燃料燃烧放出的热量越多,喷气发动机的效率就越高
C. 燃料燃烧越充分,燃料的热值就越大
D. 燃气从尾喷管喷出获得动力的过程,燃气内能减小
【答案】AD
【解析】
【详解】A.高温高压燃气推动涡轮转动,将内能转化为机械能,与内燃机的做功冲程能量转化相同,故A正确;
B.热机效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比,燃料放出的热量越多,效率不一定越高,故B错误;
C.热值是燃料的一种特性,热值的大小只与燃料的种类有关,与燃料燃烧是否充分无关,故C错误;
D.涡轮喷气发动机中产生的高温高压燃气推动涡轮转动并从尾喷管高速喷出,从而获得动力,将内能转化为机械能,燃气内能会减小,故D正确。
故选AD。
9. 物理应用无处不在。如图甲、乙所示是拳击训练中为测量击打力大小而设计的电路,电源电压恒为6V,R0为20Ω的定值电阻,电流表测量范围为0~0.6A,R为压敏电阻,其电阻值与击打力的关系如图丙所示。下列说法中正确的是( )
A. 用甲电路测试,当击打力为1000N 时,电流表的示数0.12A
B. 用乙电路测试,当电流表示数为0.50A时,击打力为2000N
C. 甲、乙两电路相比,甲电路的击打力测量范围较大
D. 乙电路中可增大R0的阻值来增大击打力测量范围
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.在甲电路中,两个电阻串联。由图丙可知,当击打力为1000N时,压敏电阻,电路中的总电阻
此时电流表的示数,故A正确;
B.乙电路两个电阻并联,电流表测干路电流。根据并联电路电压和电流特点可知,通过的电流
通过R的电流
此时压敏电阻,由丙图可知击打力为1000N,故B错误;
C.由图丙可知,当击打力达到最大为4000N时,R阻值最小为0Ω,甲电路中,总电阻为
电流表的示数为,则甲电路击打力最大可达4000N;对于乙电路,当电流表的示数为时,通过的电流,通过压敏电阻的最大电流
压敏电阻的最小阻值
由图丙可知对应的击打力最大可达2000N;所以甲电路的击打力测量范围更大,故C正确;
D.乙电路中,两个电阻并联,电流表量程一定,干路电流一定时,增大的阻值可以减小通过支路的电流,使得通过R的最大电流增大,根据欧姆定律,此时R的电阻减小,根据丙图知,击打力最大值变大,故D正确。
故选ACD。
二、填空题(本题共 6小题,每空 1分,共 12分)
10. 东北名菜“拔丝地瓜”深受大众的喜爱,暑假期间,小明和妈妈学习制作拔丝地瓜,做好之后小明闻到了地瓜的香味,这是______现象:小明夹起块拔丝地瓜,发现地瓜拉出了很长的丝, 是由于分子间存在______。
【答案】 ①. 扩散 ②. 引力
【解析】
【详解】[1]小明闻到了地瓜的香味,这是扩散现象,是由于分子不停做无规则热运动造成的。
[2]小明夹起块拔丝地瓜,发现地瓜拉出了很长的丝, 是由于分子间存在相互作用的引力,从而使地瓜丝的分子相互吸引而不分开。
11. 有一种下水道疏通泡腾片,放入堵塞的管道中,再加入清水,泡腾片与水发生化学反应产生高温高压气体,通过气体的膨胀将管道疏通。泡腾片与水发生反应的过程中,化学能转化为______,管道疏通后气体的温度______。
【答案】 ①. 内能 ②. 降低
【解析】
【详解】[1]泡腾片与水发生化学反应产生高温高压气体,所以此过程是化学能转化为内能。
[2]管道疏通过程,是气体膨胀对外做功,所以气体的内能减小,温度降低。
12. 现有甲、乙、丙三种初温相同的液体,其中甲、乙为质量不等的同种液体,乙、丙为质量相等的不同液体。对这三种液体分别加热,可根据它们吸收的热量和升高的温度,在“温度-热量”图像上分别画出对应的三点甲、乙、丙,如图所示,则甲、丙两种液体的比热容c甲________c丙;甲、丙两种液体的质量m甲__________m丙。(两空均选填“>”、“="或“<”)
【答案】 ①. < ②. >
【解析】
【详解】[1][2]甲、乙是同种液体,比热容相同,即;由图像可知,吸收相同热量时,,根据(相同,相同),可得。又因为乙、丙质量相等,即,所以;从图像看,吸收相同热量时,,根据(相同),且可得。
13. 有一种“涡轮增压”(T型)轿车,通过给发动机提供更充足的空气使汽油更充分地燃烧,比普通轿车(L型)更节能,排气更清洁。某台单缸四冲程汽油机在1s内汽油机对外做功10次,该汽油机的飞轮转速为_____r/min。当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”,这时发动机的效率将________(填“变大”“不变”或“变小”)。
【答案】 ①. 1200 ②. 变小
【解析】
【详解】[1]四冲程汽油机每完成一个工作循环(做功1次),飞轮转2转。某台单缸四冲程汽油机在1s内汽油机对外做功10次,则1s内汽油机的飞轮转20转,则该汽油机的飞轮每分钟转1200转,即1200r/min。
[2]热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。燃烧不充分时,消耗相同质量的燃料实际释放的热量减少,所做的有用功也随之减少,因此效率变小。
14. 如图所示为气体打火机中的点火装置——压电点火器。当按下打火按钮时,按钮下压压电材料使其A、B两端分别出现“正”、“负”电荷,电荷通过与压电材料相连的导线,在打火机的排气嘴处放电,从而点燃燃气。打火按钮相当于电路中的___________;放电时,电流方向是___________(选填“由A到B”或“由B到A”)。
【答案】 ①. 开关 ②. 由A到B
【解析】
【详解】[1]按下打火按钮时,压电材料出现放电现象,说明打火按钮控制电路的通断,相当于开关,压电材料相当于电源。
[2]导线A端带正电荷,B端带负电荷,规定正电荷定向移动的方向为电流的方向,因此放电时,电流的方向是由A到B。
15. 如图所示,为汽车油量表的工作原理图。其中R为滑动变阻器、R0为保护电阻,油量表由电压表改制而成(图中未画出)。当油箱内油量减少时,浮标下降,带动滑杆使R连入电路的阻值______;此过程中,油量表的示数随之减小,则该油量表应与电路中的电阻______(填字母)并联。
【答案】 ①. 变大 ②. R0
【解析】
【详解】[1]当油箱内油量减少时,浮标下降,带动滑杆向上偏,使R连入电路的阻值变大。
[2]滑动变阻器接入的阻值变大,总电阻变大,电源电压不变,故电路中的电流变小,要求油量表的示数随之减小,油量表由电压表改制而成,根据可知,定值电阻R0的阻值不变,电路中的电流变小,定值电阻R0两端的电压变小,满足题意,故将油量表与定值电阻R0并联。
三、作图题(本题共 2小题,每小题 2分,共 4分)
16. 请用笔画线代替导线将电路连接完整,要求:两灯并联,开关S1在干路,S2控制电流灯泡L2,电流表测干路中的电流,导线不许交叉。
【答案】
【解析】
【详解】根据题意,两灯并联,开关S1在干路,S2控制电流灯泡L2,则S2与灯泡L2在同一条支路,电流表测干路中的电流,所以电流表也在干路上,实验用小灯泡正常工作时通过的电流约为0.2A,两个灯泡并联,干路电流约为0.4A,所以电流表连接0.6A的接线柱,如图所示:
17. 一种防倾斜报警电路原理图如图所示,通过电铃、灯泡提示被检测装置的倾斜情况(电铃和灯泡的工作电流相同)。图中S为重力开关,金属棒a可绕悬挂点O自由转动。报警电路固定在某一物体上。当物体处于竖直方向时,a在导线A、B中间;当物体向左偏离竖直方向时,灯泡L1亮,电铃响;当物体向右偏离竖直方向时,灯泡L2亮,电铃响。请用笔画线表示导线将电路连接完整。
【答案】
【解析】
【详解】当物体处于竖直方向时,a在导线A、B中间;当物体向左偏离竖直方向时,灯泡亮,电铃响,开关接A,灯泡与电铃接入电路;当物体向右偏离竖直方向时,灯泡亮,电铃响,开关接B,灯泡与电铃接入电路;
由题意可知,灯泡与灯泡互不影响,能独立工作,它们是并联的,电路图如图所示:
四、实验题(本题共4小题,共24分)
18. 烈日炎炎,沙子滚烫,海水却是凉的。小文决定探究出该现象的本质原因。
(1)排除干扰:根据烧水多少以及烧开或者烧成温水的经验,可确定同种物质,吸收热量的多少与______和______有关;
(2)确定课题:“不同的物质,其他条件相同,那么吸热是否相同呢?”小文用规格相同的白炽灯模拟太阳,对质量相同的水和沙子加热(如图甲所示),箱子规格一致。记录的证据绘制表格(如图乙所示),都升高10℃,依据______,可判断水比沙子吸收的热量______,基于物质关于“热”的角度,有这样的特性,科学家把这个特性抽象概括为比热容;
(3)解释交流:两箱子开口,用透明细管AB连通,点燃一支香放在细管中(如图丙所示),白炽灯工作一段时间后,烟将会从B管口冒出,本质原因是水比沙子的比热容______。这个实验模拟的是______(填选项前字母:A.海陆风;B.陆海风)。
【答案】(1) ①. 质量大小 ②. 升高的温度
(2) ①. 水的加热时间比沙子长 ②. 多
(3) ①. 大 ②. A
【解析】
【小问1详解】
[1][2]烧开一壶水比烧开半壶水吸收的热量多,把一壶水烧开比烧成温水吸收的热量多,说明物质吸收热量的多少与质量大小和升高的温度有关。
【小问2详解】
[1][2]用规格相同的白炽灯对质量相同的水和沙子加热,相同时间白炽灯放出的热量相同。由图乙可知,都升高10℃,水的加热时间比沙子长,可判断水比沙子吸收的热量多,这里应用了转换法。
【小问3详解】
[1][2]白炽灯工作一段时间后,水和沙子吸收相同的热量,由于水比沙子的比热容大,水的温度比沙子低,沙子上方空气温度较高,密度较小,热空气上升,气压减小,水面上方的空气流向沙子这方补充,所以烟将会从B管口冒出,这个实验模拟的是海陆风。
19. 某学习小组一起探究并联电路电流规律的实验。
实验序号
IA/A
IB/A
IC/A
1
0.18
0.42
2
0.16
0.20
0.36
3
0.38
0.32
0.7
(1)小明用如图甲所示的电路来探究并联电路电流的特点,需测量A、B、C三处的电流。
①实验时要注意:连接电路时,开关应处于 _______状态;
②连接好电路图后,测量A处的电流时如图乙所示,电流表示数是_________A;
③为使结论更具备普遍性,下一步最好选择_________的灯泡进行实验;
④将测量结果记录在表格中。分析表格中的数据,得出的结论是:_________;
(2)小聪想比较并联电路中各支路电流大小时按照图丙所示的电路测量,闭合干路开关。他认为只闭合测出中的电流,只闭合测出中的电流,比较和的大小。请你对他的方案进行评估:____________________;
(3)小明发现在图丙电路所用器材的基础上,减少一个开关,也可以测量各支路的电流大小。请你帮小明在丁图的虚线框中,设计出一个可测出各支路电流的电路图。
【答案】(1) ①. 断开 ②. 0.24 ③. 不同规格 ④. 并联电路中,干路电流等于各支路的电流之和
(2)这种方案不可行,电流表会出现指针反偏的现象,无法测出其中一个灯泡的电流
(3)
【解析】
【小问1详解】
[1]连接电路时,为了保护电路,开关应处于断开状态。
[2]由图乙可知,电流表选用测量范围,分度值为0.02A,此时电流表示数是0.24A。
[3]实验中,为了避免偶然性,得到普遍性规律,应换用不同规格的灯泡进行多次实验。
[4]由表格中每组数据得,因此可得出的结论是:并联电路中,干路电流等于各支路的电流之和。
【小问2详解】
[1][2]由图丙得,分别闭合、时,其中一次实验时,电流通过电流表的方向相反,电流表会出现反偏的现象,不符合电流表的使用规则,因此他的方案不可行。
【小问3详解】
减少一个开关,根据并联电路的电流规律,为了能得到各支路电流大小,可将电流表放在干路上,两个开关各放在其中一个灯泡的支路上,这样通过开关转换可测出两条支路的电流。据此作图。
20. 某兴趣小组要探究电阻的大小与哪些因素有关,设计了如图甲所示电路,电源电压不变,分别将a、b、c、d四根电阻丝接入电路进行实验,得到表格所示的数据。
导体编号
长度/m
横截面积/mm2
材料
电流大小/A
a
0.5
0.4
锰铜合金
0.20
b
0.5
0.4
镍铬合金
0.16
c
0.5
0.2
镍铬合金
0.08
d
1.0
0.2
镍铬合金
0.04
(1)实验中是通过观察 _____________来间接比较导线电阻大小的;
(2)若分别将电阻丝b、c接入电路,这是为了探究电阻大小与导体_______的关系,根据表格数据可知,b 的阻值 _______(选填“大于”、“等于”或“小于”)c的阻值;
(3)为了验证“导体电阻大小与导体的长度有关”,可将编号为 ________的两根电阻丝分别接入电路中进行实验;
(4)小超又把一根白炽灯的钨丝接入电路,并用酒精灯加热,发现电流表的示数逐渐变小,说明导体的电阻与 ___________有关;
(5)如图乙所示的一个长方体金属块,AB间的电阻为RAB,CD间的电阻为RCD,则RAB _____RCD(选填“”、“” 或“”)。
【答案】(1)电流表示数
(2) ①. 横截面积 ②. 小于
(3)c、d (4)温度
(5)
【解析】
【小问1详解】
在该实验中,由于电源电压不变,通过观察电流表示数来间接比较电阻丝电阻大小,这种将不易直接测量的电阻大小转换为容易测量的电流大小的方法叫转换法。
【小问2详解】
[1]观察表格中的数据,电阻丝b和c的材料相同,长度相同,横截面积不同,所以将电阻b、c接入电路是为了探究电阻大小与横截面积的关系。
[2]根据表格中的电流数据,c接入电路时电流为0.08A,b接入电路时电流为0.16A,因为电源电压不变,电阻越小,电流越大,所以b的阻值小于c的阻值。
【小问3详解】
为了验证导体电阻大小与导体的长度有关,依据控制变量法,需要控制导体的材料和横截面积相同,仅改变长度。观察表格,导体c和d的材料都是镍铬合金,横截面积都是,长度分别为0.5m和1.0m,所以可将编号为c、d的两根电阻丝分别接入电路中进行实验。
【小问4详解】
小超把白炽灯的钨丝接入电路,并用酒精灯加热,此时只有钨丝的温度发生改变,发现电流表的示数逐渐变小,而电流变小意味着电阻变大,这说明导体的电阻与温度有关。
【小问5详解】
根据实验可知,电阻大小与导体的材料、温度、长度和横截面积有关,当导体的材料和温度相同时,导体的长度越长,横截面积越小,则电阻越大。如图乙所示的一个长方体金属块,电阻的长度长一些,横截面积小一些,所以。
21. 【实验名称】探究电流与电压的关系
【问题】电流与电压有怎样的关系呢?
【证据】小亮连成如图所示电路(电源电压为4.5V),正准备实验时,同组的小明发现电路连接错误。
(1)若在错误的电路中,闭合开关后,电压表的指针将 _______(选填“正向偏转”“反向偏转”或“不动”)。
(2)电路改正后,闭合开关前,要将滑动变阻器滑片移至 ________(选填“左”或“右”)端,这样做可以起到保护电路的作用;
(3)保持电阻R=5Ω不变,移动滑片,测得的几组数据如下表所示。
实验序号
1
2
3
4
5
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
电流I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
【解释】
由表中数据分析可得出结论,在电阻一定的情况下, _____________________。
【交流】
(4)连接好电路,将滑动变阻器阻值调到最大,闭合开关,移动滑片,发现电流表无示数,电压表示数始终接近电源电压。导致这一现象的原因可能是( )
A. 电流表损坏
B. 滑动变阻器短路
C. 定值电阻R接触不良
D. 定值电阻R短路
(5)上述实验数据中,若选择规格为“30Ω 1A”的滑动变阻器,第______次实验无法顺利完成。
(6)在该实验中既可以分别用1节、2节……干电池作为电源来改变定值电阻两端的电压,也可以用滑动变阻器来改变电压。与改变电池数量的⽅法相⽐,使用滑动变阻器除了有避免频繁更换电池操作⽅便以及保护电路外,还有什么优点:____(只写一条即可)
【答案】 ①. 不动 ②. 右 ③. 通过导体的电流与导体两端的电压成正比 ④. C ⑤. 1 ⑥. 可以连续改变定值电阻两端电压
【解析】
【详解】[1]在错误的电路中,电流表与电压表并联,电压表被短路,闭合开关后,电压表的指针将不动。
[2]为保护电路,闭合开关前滑动变阻器的滑片要移到阻值最大位置,即最右端。
[3]分析实验数据可得每次实验中定值电阻两端的电压与通过电流的比值是一定的,
可得出结论,在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
[4]闭合开关,移动滑片,发现电流表无示数,可能是电路发生断路,电压表示数始终接近电源电压,说明电压表与电源两极连通,即故障原因是与电压表并联的定值电阻发生了断路,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
[5]根据串联分压规律可得
在电源电压一定时,定值电阻两端的电压越小,则滑动变阻器两端的电压越大,滑动变阻器接入电路中的阻值越大。当滑动变阻器接入阻值为30Ω时,定值电阻两端的最小电压
解得
即选择规格为“30Ω 1A”的滑动变阻器,定值电阻两端的电压无法调至0.5V,第1次实验无法顺利完成。
[6]与改变电池数量的⽅法相⽐,使用滑动变阻器除了有避免频繁更换电池操作⽅便以及保护电路外,还可以连续改变定值电阻两端电压。
五、综合应用题(本题共 3小题,共 22分)
22. 如图所示,某氢燃料大巴车以140kW的恒定功率匀速行驶300s,燃烧0.6kg氢燃料,求∶
(1)0.6kg氢燃料完全燃烧放出的热量为多少?
(2)若这些热量的50%被质量为400kg、温度为15℃的水(1个标准大气压)吸收,能使水的温度升高多少℃?
(3)该段时间内,氢燃料电池大巴车的效率为多少?
【答案】(1)
(2)
(3)50%
【解析】
【小问1详解】
根据可得,氢燃料完全燃烧放出的热量为
【小问2详解】
水吸收的热量为
根据热量计算公式可得,水升高的温度为
由于水的初温为,末温为,低于1个标准大气压下水的沸点,所以水温能升高。
【小问3详解】
氢燃料大巴车行驶时做的有用功为
氢燃料完全燃烧放出的总热量为
氢燃料电池大巴车的效率为
23. 如图甲是一台放置在水平地面的智能体重秤,图乙是它的电路结构图,R0为阻值100Ω的定值电阻,秤盘下方的电阻R为压敏电阻,其阻值随人对秤盘压力的变化关系如图丙所示,已知电源电压为3V且保持不变(g取10N/kg)。求:
(1)当秤盘为空时,闭合开关后电路中的电流为多少A。
(2)某同学站在体重秤上时,电压表示数为2V,该同学的质量。
【答案】(1)0.006A
(2)60kg
【解析】
【小问1详解】
由电路图乙可知,压敏电阻R与定值电阻R0串联。当秤盘为空时,人对秤盘的压力为0。由图丙可知,压敏电阻的阻值为400Ω。电路的总电阻为
根据欧姆定律,电路中的电流为
【小问2详解】
电压表测量压敏电阻两端的电压,当某同学站在体重秤上时,电压表示数为2V,定值电阻R0两端的电压为
此时电路中的电流为
此时压敏电阻的阻值为
由图丙可知,此时人对秤盘的压力为600N。因为体重秤放置在水平地面上,所以该同学的重力大小等于对体重秤的压力为600N。该同学的质量为
24. 灯光自动控制系统是一种可以自动感知环境光强,自动调整开、关状态和灯光亮度的智能化系统,这种系统环保节能,逐渐走入我们的生活。某小组开展了“设计灯光自动控制”项目化学习活动。下面是该小组同学交流的实践过程,请帮助完成下列内容:
【项目分解】
(1)设计光自动控制灯的开、关状态
(2)设计光自动控制灯的亮度
【项目实施】
(3)设计光自动控制灯的开、关状态
小组同学利用光敏开关,这是一种由________(选填“半导体”或“超导体”)材料制成的开关,设计了如图甲所示的电路图,根据照明需要,在________(选填“有光”或“无光”)时,光敏开关闭合,灯泡发光,反之灯泡熄灭。
(4)设计光自动控制灯的亮度经过大家讨论,为实现光自动控制灯的亮度,需要阻值随光照强度变化的光敏电阻,查阅资料后获得其阻值与光照强度的关系如表格所示(其中E是表示光照强度的物理量,单位为cd),小兰设计了如图乙所示的电路图。小明分析表格数据,发现随着光照强度的增加,光敏电阻的阻值_______________(选填“增大”或“减小”),据此小明认为小兰的设计虽然能达到光控亮度的目的,但实际并不合理,不合理之处是_________________。
经过查阅资料大家发现实际生活中的光控灯电路结构复杂得多,还有很多我们没有学到的知识,进而激发了大家进一步学习的兴趣,对未来充满期待。
光照强度E/cd
1
2
3
4
5
6
光敏电阻R/Ω
80
50
30
24
20
18
【项目拓展】目前的地铁设计中均安装了烟雾报警器,一旦有烟雾产生,烟雾报警系统就会报警,地铁随即自动减速甚至停车。“烟雾报警器”的简化原理图如图丙所示,烟雾报警器有一个外部光无法进入的烟室,其中装有激光发射器和带有光敏电阻的电路,电路中电源电压为18V,为定值电阻,R为光敏电阻(阻值与光照强度关系如上表所示)。
(5)开关闭合后,当烟雾进入烟室后,遮挡射向R的激光,当光照强度为5cd时,电压表示数为12V;当烟雾浓度达到一定程度,光照强度降低到2cd时,使电压表示数达到________V,就会触发报警系统。
(6)烟雾报警器触发报警系统的电压保持一定,若将定值电阻阻值升高,烟雾报警器会在烟雾浓度更________(选填“大”或“小”)时报警。
【答案】 ①. 半导体 ②. 无光 ③. 减小 ④. 光照强度增加,灯变亮 ⑤. 15 ⑥. 大
【解析】
【详解】(3)[1][2]半导体材料使用十分广泛,可以用来制作发光二极管、光敏开关等生活中常用的电路元件。光敏开关控制电路的原理是:当无光时,光敏开关闭合,电路接通,灯泡发光;当有光时,光敏开关断开电路,灯泡熄灭。
(4)[3][4]分析表格数据分析可知,光照强度越大,电阻越小。电路中,光照强度越大,电阻越小,电流越大,灯越亮,即光照强度越大,灯越亮,该设计不合理。
(5)[5]当光照强度为5cd时,光敏电阻阻值为R=20Ω,R的电压为12V,因为电源电压是18V,所以R0电压为6V,根据串联电路分压规律可知
所以R0=10Ω,当光照强度降低到2cd时,光敏电阻阻值为,根据串联电路分压规律可知
所以电压表示数为
(6)[6]若将定值电阻阻值升高,则当光敏电阻阻值为时,根据串联电路分压规律可知,此时光敏电阻两端电压会小于15V,若要达到15V,需要降低光照强度,提高电阻,即烟雾浓度更大。
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