内容正文:
飞鸿学校2025年秋季学期九年级物理期末综合检测卷
姓名:__________ 班级:__________ 考号:__________
(全卷满分100分,考试时间90分钟)
注意事项:
1.答题前,考生务必将姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上。
2.考生作答时,请在答题卡上作答(答题注意事项见答题卡),在本试卷上作答无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.本卷g取10N/kg
一、选择题(每小题3分,共30分。每小题列出的四个备选项中,只有一个符合题目要求,多选、错选或未选得0分。)
1. 以“安培”为单位的物理量是( )
A. 电荷量 B. 电流 C. 电压 D. 电阻
2. 关于温度、热量、内能,以下说法正确的是( )
A. 0℃的冰没有内能
B. 物体的内能与温度有关,只要温度不变,物体的内能就一定不变
C. 物体的温度越低,所含的热量越多
D. 静止和运动的物体都有内能
3. 关于热机效率,下列说法正确的是( )
A. 一般情况下,柴油机的效率比汽油机的低
B. 燃烧质量相同的同种燃料,热机做的有用功越多,热机的效率越高
C. 热机的效率越高,说明做功越快
D. 热机损失的能量中,废气带走的能量较少,主要是由于机械摩擦损失的
4. 孝顺的小红在冬天用塑料梳子给奶奶梳头发时,发现头发会随着梳子飘起来,而且会变得蓬松,下列说法正确的是( )
A. 此过程创造了电荷
B. 此过程正电荷在头发和梳子间转移
C. 梳子梳头后,头发带电而梳子不带电
D. 头发随着梳子飘起来是因为头发和梳子带上了异种电荷
5. 甲和乙是两个轻质泡沫小球,丙是带正电荷的带电体,甲、乙和丙三者之间相互作用时的场景如图所示,由此判断( )
A. 小球甲一定带正电
B. 小球乙一定不带电
C. 小球乙一定带正电
D. 小球甲和乙一定带异种电荷
6. 小明用如图所示实验装置“探究影响电阻大小的因素”,a、b为长度一样的镍铬合金,b比a横截面积大,下列说法正确的是( )
A. 断开开关,镍铬合金丝a和b依然有电阻
B. 利用此装置只能探究导体电阻大小和导体横截面积的关系
C. 为了准确比较两条合金丝的电阻,可以在电路中串联一个电压表
D. 用夹子分别将a、b接入电路,接入a时小灯泡更亮
7. 如图所示的电路中,甲、乙、丙是连接在电路中的三只电学仪表。闭合开关S后,灯L1、L2均正常发光。则( )
A. 甲、乙、丙可以都是电流表
B. 若两灯串联,则甲、丙为电压表,乙为电流表
C. 若丙是电压表,甲、乙是电流表
D. 若两灯并联,甲表示数大于丙表示数
8. 如图所示,闭合开关,小灯泡、均不亮,电流表的示数为0。若故障只有一处且发生在灯泡或上,下列方法能够检测出故障的是( )
A. 将电流表改接在灯泡、之间
B. 将电流表并联接在或两端
C. 将电流表并联接在开关或电源两端
D. 将开关改接在、之间
9. 如图所示的电路中,灯泡L的规格为“3V 0.2A”,电阻R的阻值为10Ω,小灯泡正常发光,下列说法正确的是( )
A. 电源电压为4V
B. 电流表A2的示数为0.5A
C. 当电阻R断路时,灯泡照常发光
D. 断开开关S2,灯泡的亮度变亮
10. 某同学利用如图甲所示的电路进行实验,电源电压恒为,更换5个定值电阻,得到如图乙所示的图像。以下有关叙述正确的是( )
A. 该同学研究的是电流和电压的关系
B. 实验中电压表的示数保持不变
C. 将从换成后,应将滑片P向右移
D. 实验中若短路,则电压表与电流表示数均变为零
二、多项选择题(每小题4分,共8分。在每小题列出的四个备选项中,有多个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全得2分,有选错得0分)。
11. 如图甲,利用相同规格的加热器加热等质量的a、b两种液体;绘制的温度随时间变化的图象如图乙。忽略容器吸热及热损失,下列分析正确的是( )
A. 升高相同温度,a所用的时间比b的少 B. 相同时间内,两加热器放出的热量相等
C. 相同时间内,a吸收的热量比b的多 D. a的比热容大于b的比热容
12. 如图所示是某居住小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置,R1为光敏电阻,它的阻值随光照的增强而减小,R2为定值电阻,A、B接监控装置.则
A. 当有人通过而遮蔽光线时,A、B之间电压升高
B. 当有人通过而遮蔽光线时,A、B之间电压降低
C. 当仅增大的阻值时,可增大A、B之间的电压
D. 当仅减少的阻值时,可增大A、B之间的电压
三、填空题(每空1分,共12分,请把答案直接写在对应答题卡位置上,不要求写出演算过程)。
13. 如图所示,验电器的金属箔片张开是因为_____种电荷互相排斥,用手接触验电器的金属球后金属箔片闭合,这说明人体是_____(选填“导体”或“绝缘体”)。
14. 如图所示是演示点火爆炸实验装置,在演示前先给装置内喷少量的酒精,按动电火花发生器开关按钮,盒盖被打出去,这是因为酒精燃烧产生的热气对外 _______;这过程与图中汽油机图 _____(选填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”)工作冲程的能量转化相同。
15. 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”)。
16. 如图甲所示的电路,当开关S闭合后,电流表测量的是通过________(选填“干路”“灯L1”或“灯L2”)的电流;若开关S闭合后,发现电流表的指针偏转至如图乙所示位置,说明电流表的_________。
17. 如图所示,电源电压不变,电阻,,。当开关闭合,S2、S3断开时,电流表的示数为,则电源电压为___________V;调整开关可使电路的最大电功率达到___________W。
18. 灯泡L1(规格为“12V 12W”)、L2(规格为“12V 6W”)串联在12V电压下,它们的实际功率P1________(填“>”或“<”)P2,此时它们的实际功率之比为_________。(假设灯丝电阻不变)
四、作图题(共6分,请把答案直接写在对应答题卡位置上。)
19. 请根据如图的实物图, 在虚线框内画出对应的电路图。
20. 根据图中电路图,用笔画线代替导线将实物连接完整,导线不能交叉。
21. 用笔画线代替导线,完成如图的实物电路的连接,要求:电流表测量L1和L2电流之和,滑动变阻器的滑片向左移动过程中,电灯L1逐渐变亮,而电灯L2亮度不变。
五、实验探究题(每空1分,共25分。请把答案直接写在对应答题卡位置上)
22. 小明帮妈妈做饭时发现对同样的水和食用油加热,锅内的食用油热的冒烟,而水却不怎么热。小明想:是不是水和食用油升温的吸热能力不同呢?于是,他从家里带了些食用油来到学校,利用图甲所示装置比较水和食用油的吸热能力。
(1)在两个相同的烧杯中分别装入初温相同、______相等的食用油和水;
(2)用两个规格相同的电加热器来加热食用油和水,每隔1min记录一次温度,将记录的数据绘制成了如图乙所示图象,分析图象可知:
①二者同时加热10min,食用油比水的温度升高得快,此时食用油吸收的热量______(填“大于”“小于”或“等于”)水吸收的热量;如果要使水和食用油的最后温度相同,应给______加热更长的时间,______的吸热能力强;
②利用上述结论,可以解释的生活中现象是______;
a.油能把食物炸黄,而水不能
b.用盐水腌蛋,可使蛋变咸
c.夏天教室内洒水可降温
d.新疆人夏季“早穿皮袄午穿纱”
③若水的比热容是,则食用油的比热容是______。
23. 如图所示,在用电流表测电流的实验中:
(1)为确保电路安全,连接电路时开关应___________;
(2)若某同学连接的电路如图甲所示,电路为___________(选填“串联”或“并联”)电路,电流表测灯___________的电流。闭合开关后,如果电流表的示数如图乙所示,则通过该灯的电流是___________A;
(3)开关闭合后,小灯均正常发光,但电流表指针偏转角度很小,原因可能是___________。
A.电流表被短路 B.开关处接触不良
C.电流表所选量程太大 D.电流表正、负接线柱接反了
24. 为探究晶体和非晶体的熔化规律,小雨将质量相等的冰和松香分别放入两个相同的试管中,再将两个试管同时放入装有水的大烧杯中加热,如图甲所示。图乙中曲线A、B是根据实验数据绘制出的冰和松香温度随时间变化的图象。
(1)由图象可知,曲线______(填A或B)代表冰的熔化图象,冰是______,冰的熔化时间持续______分钟;
(2)通过分析图象,小雨发现0~4min,曲线______(填A或B)代表的物质吸热能力强。她还发现B物质在液体时的比热容是其固体时的______倍。在4~10min这段时间内,B物质的内能______;
(3)实验中某时刻温度计示数如图丙所示,该物质此时的温度为______℃;
(4)继续给烧杯中的水加热至沸腾,并持续一段时间,发现试管中的水______沸腾。
25. 小明在老师的指导下对“电流与电压和电阻的关系”进行探究,现提供如下器材:电压恒定为4.5V的电源;阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的五个定值电阻;标有“15Ω 2A”的滑动变阻器R1和“40Ω 1A”的滑动变阻器R2;电压表、电流表、开关各1只,导线若干。
(1)如图甲所示,把5Ω接入电路,将滑动变阻器的滑片调至最______(选填“左”或“右”)端。闭合开关,发现电压表无示数,电流表有示数,其原因可能是定值电阻______;
(2)小明把某定阻电阻接入图甲所示电路,调节滑动变阻器,将实验数据记录在下表中;
数据序号
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.6
0.9
1.2
1.8
2.4
3
电流I/A
0.12
0.19
0.24
1.8
0.48
0.6
小明同学发现这些数据中有一组是明显错误的,跟其他数据的规律完全不同,可能是读取这组数据时粗心所引起的,分析时需要把它剔除掉。这组数据是第_____(填序号)组
(3)图乙是根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像,由图像可知R两端的电压控制为________V;当用5Ω电阻完成实验,滑片不移动,再把5Ω更换为10Ω时,闭合开关后,应该将滑动变阻器的滑片P向________端(选填“左”或“右”)滑动,才能保证前后电压表的示数恒定;为确保后续所有定值电阻接入电路后都能完成该探究内容,应选择滑动变阻器________(选填“R1”或“R2”)接入电路。
(4)小红用电流表和一个已知最大阻值为R0的滑动变阻器测量未知电阻Rx的阻值,设计了如图丙所示的电路图,电源电压未知且保持不变。实验操作如下:
①将滑动变阻器的滑片P移动到最右端b点,记录此时电流表示数为I1;
②将滑动变阻器的滑片P移动到中点,记录此时电流表示数为I2;
③则Rx=___________(用已知和测出的物理量R0、I1、I2表示)。
六、综合应用题(共19分,解答时要求在答题卡对应的区域内写出必要的文字说明和重要的演算步骤,只写出最后答案,未写出演算过程的,不得分。答案必须明确写出数值和单位)。
26. 如图所示,重庆网红“木桶鱼”是在木桶内放入高温的鹅卵石,再加入调制好的鱼和汤,鹅卵石放热使汤沸腾,别有生趣。质量为4.2kg的卵石从300℃降到100℃放出的热量如果全部被鱼汤吸收,刚好使桶内鱼汤从20℃烧至恰好沸腾 [气压为1标准大气压,鱼汤的比热容视为水的比热容,]求:
(1)石头放出的热量;
(2)桶内鱼汤的质量;
(3)若桶底仍放入质量为4.2kg、温度300℃的鹅卵石,再往桶中倒入4kg温度为30℃的鱼汤,请通过计算说明鱼汤能否被烧开。
27. 图甲所示电路中,灯泡L额定电压为6V,电流表量程为“0~0.6A”和“0~3A”,两个滑动变阻器的规格分别为“20Ω 0.5A”和“40Ω 2.5A”。当S闭合时,移动滑片P,使滑动变阻器接入电路的电阻为滑动变阻器最大阻值的灯泡L正常发光,灯泡的I-U图像如图乙所示。
(1)求灯泡正常发光时的电阻;
(2)求电源电压;
(3)电源不变,用定值电阻替换灯泡L,闭合开关,在滑片P从a端移动到b端的过程中,两电表示数的U-I关系如图丙所示。当滑片P在中点c时,电流表指针指到刻度盘的中央位置(可能重新选择了电表量程和变阻器)。求电阻的最大电功率。
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飞鸿学校2025年秋季学期九年级物理期末综合检测卷
姓名:__________ 班级:__________ 考号:__________
(全卷满分100分,考试时间90分钟)
注意事项:
1.答题前,考生务必将姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上。
2.考生作答时,请在答题卡上作答(答题注意事项见答题卡),在本试卷上作答无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.本卷g取10N/kg
一、选择题(每小题3分,共30分。每小题列出的四个备选项中,只有一个符合题目要求,多选、错选或未选得0分。)
1. 以“安培”为单位的物理量是( )
A. 电荷量 B. 电流 C. 电压 D. 电阻
【答案】B
【解析】
【详解】电流的单位为安培,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
2. 关于温度、热量、内能,以下说法正确的是( )
A. 0℃的冰没有内能
B. 物体的内能与温度有关,只要温度不变,物体的内能就一定不变
C. 物体的温度越低,所含的热量越多
D. 静止和运动的物体都有内能
【答案】D
【解析】
【详解】A.任何物体都有内能,故A错误;
B.物体的内能除了跟温度有关,还跟物体质量有关,故B错误;
C.热量是热传递过程中,内能改变的多少,是过程量,不能说“所含的热量”,故C错误;
D.任何物体都有内能,故静止和运动的物体都有内能,故D正确。
故选D。
3. 关于热机效率,下列说法正确的是( )
A. 一般情况下,柴油机的效率比汽油机的低
B. 燃烧质量相同的同种燃料,热机做的有用功越多,热机的效率越高
C. 热机的效率越高,说明做功越快
D. 热机损失的能量中,废气带走的能量较少,主要是由于机械摩擦损失的
【答案】B
【解析】
【详解】A.一般情况下柴油机的效率比汽油机的高,多用在重型机器上,故A错误;
B.有用功与燃料完全燃烧放出的热量的比值越大,热机的效率越高。即燃烧质量相同的同种燃料,做有用功越多,故B正确;
C.热机的效率是有用功与燃料完全燃烧放出的热量的比值,热机的效率越高说明有用功占的比值越大;功率表示做功的快慢,功率越高说明做功越快,效率和功率是两个不同的物理量,二者之间没有必然联系,故C错误;
D.根据内燃机的能量流向,热机损失的能量中,废气带走的能量较多,故D错误。
故选B。
4. 孝顺的小红在冬天用塑料梳子给奶奶梳头发时,发现头发会随着梳子飘起来,而且会变得蓬松,下列说法正确的是( )
A. 此过程创造了电荷
B. 此过程正电荷在头发和梳子间转移
C. 梳子梳头后,头发带电而梳子不带电
D. 头发随着梳子飘起来是因为头发和梳子带上了异种电荷
【答案】D
【解析】
【详解】A.摩擦过程是电子发生转移,不是创造了电荷,故A错误;
B.此过程带负电荷的电子在头发和梳子间转移,故B错误;
CD.梳子梳头后,头发与梳子带异种电荷,相互吸引,故C错误,D正确。
故选D。
5. 甲和乙是两个轻质泡沫小球,丙是带正电荷的带电体,甲、乙和丙三者之间相互作用时的场景如图所示,由此判断( )
A. 小球甲一定带正电
B. 小球乙一定不带电
C. 小球乙一定带正电
D. 小球甲和乙一定带异种电荷
【答案】C
【解析】
【详解】丙是带正电荷的带电体,由图知,当丙靠近甲小球时,相互吸引,说明甲可能带负电,也可能不带电;丙靠近乙时,发现排斥,说明乙一定带正电;将甲乙靠近时,甲乙吸引,因乙一定是带正电的,故甲可能带负电,也可能不带电。
故选C。
6. 小明用如图所示实验装置“探究影响电阻大小的因素”,a、b为长度一样的镍铬合金,b比a横截面积大,下列说法正确的是( )
A. 断开开关,镍铬合金丝a和b依然有电阻
B. 利用此装置只能探究导体电阻大小和导体横截面积的关系
C. 为了准确比较两条合金丝的电阻,可以在电路中串联一个电压表
D. 用夹子分别将a、b接入电路,接入a时小灯泡更亮
【答案】A
【解析】
【详解】A.导体的电阻大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与导体两端的电压和通过导体的电流无关,即使断开开关,没有电流电压,仍然有电阻,故A正确;
B.因为两根电阻丝的材料一样,长度相同,横截面积不同,可以探究导体的电阻大小和横截面积的关系,也可以只利用一根电阻丝探究与长度的关系,故B错误;
C.在此实验装置中,运用转换法,电阻的大小通过比较小灯泡的亮度来判断,但是现象不是很明显,效果不好,为了准确比较电阻的大小,可以在电路中串联一只电流表,但不能串联电压表,故C错误;
D.a、b为长度一样的镍铬合金丝,b比a横截面积大,所以a的电阻大于b的电阻,接入a时电阻大,电流小,灯暗,故D错误。
故选A。
7. 如图所示的电路中,甲、乙、丙是连接在电路中的三只电学仪表。闭合开关S后,灯L1、L2均正常发光。则( )
A. 甲、乙、丙可以都是电流表
B. 若两灯串联,则甲、丙为电压表,乙为电流表
C. 若丙是电压表,甲、乙是电流表
D. 若两灯并联,甲表示数大于丙表示数
【答案】B
【解析】
【详解】A.若甲、乙、丙都是电流表,则将电源两端直接用导线连接起来,造成电源短路,故A不符合题意;
B.如果两灯泡串联,电流从电源正极依次通过乙表和两灯泡和回到电源负极,因此乙为电流表,甲、丙为电压表,故B符合题意;
C.若丙是电压表,甲、乙是电流表,则将电源两端直接用导线连接起来,造成电源短路,故C不符合题意;
D.两个小灯泡的两端分别连接在一起,然后接到电路中,这两个小灯泡是并联的。已知L1的右接线柱和L2的左接线柱已连接在一起,故将L1的左接线柱和L2的右接线柱连接在一起,然后与电源相连即可,因此甲、丙为电流表,乙为电压表;丙电流表测干路的电流,甲电流表测L2的电流,根据并联电路电流的规律,甲表示数小于丙表示数,故D不符合题意。
故选B。
8. 如图所示,闭合开关,小灯泡、均不亮,电流表的示数为0。若故障只有一处且发生在灯泡或上,下列方法能够检测出故障的是( )
A. 将电流表改接在灯泡、之间
B. 将电流表并联接在或两端
C. 将电流表并联接在开关或电源两端
D. 将开关改接在、之间
【答案】B
【解析】
【详解】根据电路图和题意可知,电路为串联电路,闭合开关后,两灯不亮,电流表示数为0,说明电路中存在断路故障,且故障发生在L1或L2上。
A.将电流表改接在灯泡L1、L2之间,无论L1断路还是L2断路,整个电路仍然是断路,电流表示数仍为0,两灯均不亮,无法检测出故障。故A不符合题意;
B.将电流表并联接在L1两端:若L1断路,电流表将L1短接,电路变为通路,此时L2会发光,电流表有示数。若L2断路,电路仍然是断路,L2不发光,电流表无示数。通过观察L2是否发光或电流表是否有示数,可以判断出故障位置。同理,将电流表并联在L2两端也可以检测出故障。故B符合题意;
C.将电流表并联接在开关S两端,由于开关S是闭合的,此操作对电路没有影响,无法检测故障。将电流表并联在电源两端,会造成电源短路,损坏电源和电流表,是错误的操作。故C不符合题意;
D.将开关S改接在L1、L2之间,开关在串联电路中的位置不影响其作用。无论L1断路还是L2断路,整个电路仍然是断路,两灯均不亮,无法检测出故障。故D不符合题意。
故选B。
9. 如图所示的电路中,灯泡L的规格为“3V 0.2A”,电阻R的阻值为10Ω,小灯泡正常发光,下列说法正确的是( )
A. 电源电压为4V
B. 电流表A2的示数为0.5A
C. 当电阻R断路时,灯泡照常发光
D. 断开开关S2,灯泡的亮度变亮
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,灯泡L和电阻R并联,A1测灯泡的电流,A2测电阻R的电流。小灯泡正常发光,则灯泡L此时的电压为3V,电流为0.2A,根据并联电路电压规律可知,电源电压即电阻R的电压均为3V,故A错误;
B.A2测电阻R的电流,所以电流表A2的示数为
故B错误;
CD.并联电路各支路独立工作,互不影响,所以当断开开关S2,电阻R断路时,灯泡照常发光且亮度不变,故C正确,D错误。
故选C。
10. 某同学利用如图甲所示的电路进行实验,电源电压恒为,更换5个定值电阻,得到如图乙所示的图像。以下有关叙述正确的是( )
A. 该同学研究的是电流和电压的关系
B. 实验中电压表的示数保持不变
C. 将从换成后,应将滑片P向右移
D. 实验中若短路,则电压表与电流表示数均变为零
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据图乙可知,该同学研究的是电流和电阻的关系,故A错误;
B.由图乙知,电阻两端的电压始终保持UV=IR=0.1A×25Ω=……=0.5A×5Ω=2.5V
故B错误;
C.根据串联分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向右端移动,使电压表的示数为2.5V,故C正确;
D.实验中若短路,则电压表示数变为零,电流表示数变大,故D错误。
故选C。
二、多项选择题(每小题4分,共8分。在每小题列出的四个备选项中,有多个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全得2分,有选错得0分)。
11. 如图甲,利用相同规格的加热器加热等质量的a、b两种液体;绘制的温度随时间变化的图象如图乙。忽略容器吸热及热损失,下列分析正确的是( )
A. 升高相同温度,a所用的时间比b的少 B. 相同时间内,两加热器放出的热量相等
C. 相同时间内,a吸收的热量比b的多 D. a的比热容大于b的比热容
【答案】AB
【解析】
【详解】AD.使相同质量的不同物质吸收相同的热量即加热相同的时间,比较温度的变化,温度变化小的吸热能力强;由图乙可知,升高相同的温度,a加热时间比b加热时间短,加热装置相同,所以a吸收的热量少,所以a的吸热能力小于b吸热能力,a的比热容小于b的比热容,故A正确,D错误;
BC.相同的加热装置,加热相同的时间,两加热器放出的热量相同,a、b两物质吸收热量相同,故B正确,C错误。
故选AB。
12. 如图所示是某居住小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置,R1为光敏电阻,它的阻值随光照的增强而减小,R2为定值电阻,A、B接监控装置.则
A. 当有人通过而遮蔽光线时,A、B之间电压升高
B. 当有人通过而遮蔽光线时,A、B之间电压降低
C. 当仅增大的阻值时,可增大A、B之间的电压
D. 当仅减少的阻值时,可增大A、B之间的电压
【答案】BC
【解析】
【分析】(1)由电路图可知,两电阻串联,监控装置与R2并联,根据题意得出有人通过时R1阻值的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和A、B间电压的变化;
(2)当仅增大R2的阻值时,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R1两端的电压变化,根据串联电路的电压特点可知A、B间电压的变化.
【详解】由电路图可知,两电阻串联,监控装置与R2并联.(1)当有人通过通道而遮蔽光线时,R1阻值变大,电路中的总电阻变大,由I=可知,电路中的电流变小,由U=IR可知,R2阻值不变时,其两端的电压变小,即A. B间电压降低,故A错误、B正确.
(2)当仅增大R2的阻值时,电路中的电阻变大,由I=可知,电路中的电流变小,由U=IR可知,R1阻值不变时,其两端的电压变小,因串联电路的总电压等于各分电压之和,所以,R2两端的电压变大,即A. B间电压升高,故C正确,反之,当仅减少R2的阻值时,可减小A. B之间的电压,故D错误.故选BC.
三、填空题(每空1分,共12分,请把答案直接写在对应答题卡位置上,不要求写出演算过程)。
13. 如图所示,验电器的金属箔片张开是因为_____种电荷互相排斥,用手接触验电器的金属球后金属箔片闭合,这说明人体是_____(选填“导体”或“绝缘体”)。
【答案】 ①. 同 ②. 导体
【解析】
【详解】验电器的金属箔片张开是因为同种电荷互相排斥,用手接触验电器的金属球后金属箔片闭合,即人将电荷导入大地了,故该现象说明人体是导体。
14. 如图所示是演示点火爆炸实验装置,在演示前先给装置内喷少量的酒精,按动电火花发生器开关按钮,盒盖被打出去,这是因为酒精燃烧产生的热气对外 _______;这过程与图中汽油机图 _____(选填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”)工作冲程的能量转化相同。
【答案】 ①. 做功 ②. 丙
【解析】
【详解】[1][2]酒精燃烧后的燃气对盒盖做功,将燃气的内能转化为盒盖的机械能;四冲程汽油机的做功冲程就是利用内能来做功的冲程,将内能转化为机械能;题中甲是排气冲程,乙是压缩冲程,丙是做功冲程,丁是吸气冲程,所以与丙冲程的能量转化相同。
15. 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。
16. 如图甲所示的电路,当开关S闭合后,电流表测量的是通过________(选填“干路”“灯L1”或“灯L2”)的电流;若开关S闭合后,发现电流表的指针偏转至如图乙所示位置,说明电流表的_________。
【答案】 ①. 灯L2 ②. 量程选小了
【解析】
【详解】[1]由图可知,两灯泡并联,电流表A和L2串联,测通过L2支路的电流。
[2]图乙中电流表的指针偏转超过了满刻度,说明量程选小了。
17. 如图所示,电源电压不变,电阻,,。当开关闭合,S2、S3断开时,电流表的示数为,则电源电压为___________V;调整开关可使电路的最大电功率达到___________W。
【答案】 ①. 6 ②. 3
【解析】
【详解】[1]当开关S1闭合,S2、S3断开时,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,串联电路各处电流都相等,串联电路总电阻等于各分电阻之和,电源电压为
U=I(R1+R2)=0.2A×(20Ω+10Ω)=6V
[2]由可知电源电压不变,当电路中的总电阻最小时,总功率是最大的;由图可知,当开关S1、S2、S3都闭合时,R1和R3并联,根据并联电路的电阻关系可知,并联电路的总电阻小于任一分电阻,此时的总电阻是最小的,电功率是最大的,最大功率为
18. 灯泡L1(规格为“12V 12W”)、L2(规格为“12V 6W”)串联在12V电压下,它们的实际功率P1________(填“>”或“<”)P2,此时它们的实际功率之比为_________。(假设灯丝电阻不变)
【答案】 ①. < ②. 1∶2
【解析】
【详解】[1][2]由可知,两灯的电阻分别为
将两灯串联在12V电压下,串联电路中电流处处相等,因
由可知,它们的实际功率
它们的实际功率之比为
四、作图题(共6分,请把答案直接写在对应答题卡位置上。)
19. 请根据如图的实物图, 在虚线框内画出对应的电路图。
【答案】
【解析】
【详解】从电源正极出发,依次经过两个灯泡和开关,然后回到电源负极即可,如下图
20. 根据图中电路图,用笔画线代替导线将实物连接完整,导线不能交叉。
【答案】
【解析】
【详解】由电路图可知,两灯串联,开关S2与灯L2并联,开关S1串联在电路中,实物图如下:
21. 用笔画线代替导线,完成如图的实物电路的连接,要求:电流表测量L1和L2电流之和,滑动变阻器的滑片向左移动过程中,电灯L1逐渐变亮,而电灯L2亮度不变。
【答案】
【解析】
【详解】滑动变阻器的滑片向左移动过程中,电灯L1逐渐变亮,电灯L2亮度不变,说明两灯互不影响,即两灯是并联的;滑片向左移动过程中,电灯L1逐渐变亮,说明L1支路的电流变大,变阻器连入电路的阻值变小,所以应选择其左下接线柱与L1串联。如图所示
五、实验探究题(每空1分,共25分。请把答案直接写在对应答题卡位置上)
22. 小明帮妈妈做饭时发现对同样的水和食用油加热,锅内的食用油热的冒烟,而水却不怎么热。小明想:是不是水和食用油升温的吸热能力不同呢?于是,他从家里带了些食用油来到学校,利用图甲所示装置比较水和食用油的吸热能力。
(1)在两个相同的烧杯中分别装入初温相同、______相等的食用油和水;
(2)用两个规格相同的电加热器来加热食用油和水,每隔1min记录一次温度,将记录的数据绘制成了如图乙所示图象,分析图象可知:
①二者同时加热10min,食用油比水的温度升高得快,此时食用油吸收的热量______(填“大于”“小于”或“等于”)水吸收的热量;如果要使水和食用油的最后温度相同,应给______加热更长的时间,______的吸热能力强;
②利用上述结论,可以解释的生活中现象是______;
a.油能把食物炸黄,而水不能
b.用盐水腌蛋,可使蛋变咸
c.夏天教室内洒水可降温
d.新疆人夏季“早穿皮袄午穿纱”
③若水的比热容是,则食用油的比热容是______。
【答案】 ①. 质量 ②. 等于 ③. 水 ④. 水 ⑤. d ⑥.
【解析】
【详解】(1)[1]根据控制变量法可知,水和食用油的初温和质量需要相同,给两种物质加热相同的时间,通过比较温度计升高的情况比较吸热能力。
(2)①[2][3][4]实验中,通过加热时间比较物质吸收热量的多少,二者同时加热10min,则食用油吸收的热量等于水吸收的热量,食用油比水的温度升高得快,说明食用油的吸热能力弱,比热容小。如果要使水和食用油的最后温度相同,因食用油的比热容小,根据可知,水吸收的热量应多一些,应给水加热更长的时间,则水的吸热能力强。
②[5]a.油能把食物炸黄,而水不能,是因为食用油的沸点比水的沸点高,故a不符合题意;
b.用盐水腌蛋,可使蛋变咸,是因为分子在不停的做无规则运动,属于扩散现象,故b不符合题意;
c.夏天教室内洒水可降温,是利用了水蒸发吸热原理,故c不符合题意;
d.新疆人夏季“早穿皮袄午穿纱”早晚温差大,是因为砂石的比热容小,相同条件下,吸收或放出相同的热量,温度变化的较多,故d符合题意。
故选d。
③[6]由图乙可知,加热20min,水温度升高了
98℃-68℃=30℃
而食用油升高相同的温度,即从68℃升高到98℃用了10min,升高相同的温度,食用油吸收的热量为水吸收热量的一半,由可知
23. 如图所示,在用电流表测电流的实验中:
(1)为确保电路安全,连接电路时开关应___________;
(2)若某同学连接的电路如图甲所示,电路为___________(选填“串联”或“并联”)电路,电流表测灯___________的电流。闭合开关后,如果电流表的示数如图乙所示,则通过该灯的电流是___________A;
(3)开关闭合后,小灯均正常发光,但电流表指针偏转角度很小,原因可能是___________。
A.电流表被短路 B.开关处接触不良
C.电流表所选量程太大 D.电流表正、负接线柱接反了
【答案】 ①. 断开 ②. 并联 ③. L2 ④. 0.46 ⑤. C
【解析】
【详解】(1)[1]为确保电路安全,连接电路时开关应断开。
(2)[2][3]根据图甲可知,电路中电流有两条路径,所以灯泡L1,和灯泡L2并联,开关在干路上,电流表串联在L2所在支路,则电流表测的是灯L2的电流,电路为并联电路。
[4]根据图乙,电流表的量程为0~06A,分度值为0.02A,示数为0.46A。
(3)[5]若合上开关后,灯均亮,说明电路有电流不可能发生断路,也不可能是短路;电流表指针偏转角度太小,说明只是电流太小,原因可能是电流表选择的量程太大。
故选C。
24. 为探究晶体和非晶体的熔化规律,小雨将质量相等的冰和松香分别放入两个相同的试管中,再将两个试管同时放入装有水的大烧杯中加热,如图甲所示。图乙中曲线A、B是根据实验数据绘制出的冰和松香温度随时间变化的图象。
(1)由图象可知,曲线______(填A或B)代表冰的熔化图象,冰是______,冰的熔化时间持续______分钟;
(2)通过分析图象,小雨发现0~4min,曲线______(填A或B)代表的物质吸热能力强。她还发现B物质在液体时的比热容是其固体时的______倍。在4~10min这段时间内,B物质的内能______;
(3)实验中某时刻温度计示数如图丙所示,该物质此时的温度为______℃;
(4)继续给烧杯中的水加热至沸腾,并持续一段时间,发现试管中的水______沸腾。
【答案】 ①. B ②. 晶体 ③. 6 ④. A ⑤. 2 ⑥. 增加 ⑦. 2 ⑧. 不能
【解析】
【详解】(1)[1][2]晶体有固定的熔点,在熔化的过程中温度不变,由图1可知,B为晶体,是冰的熔化图象;松香是非晶体,没有固定的熔点,故A为松香的熔化图象。
[3]冰4分钟开始熔化,10分钟结束,冰的熔化时间持续了
10min-4min =6min
(2)[4]由比热容定义式可以知道,当质量和吸收的热量相同时,温度变化量越大,比热容越小;根据图象可知,在0~4min内,A物质温度升高的比B物质慢,因此,曲线A代表的物质吸热能力强。
[5]B物质在0~4min内为固态,温度从升高到0℃,温度的变化量为10℃,在10~14min内为液态,温度从0℃升高到5℃,温度变化量为5℃,由公式可以知道,当质量和吸收的热量相同时,比热容和升高的温度成反比,相等时间内,液态时温度的升高为固态时温度的升高的一半,因此液态时的比热容是其固体时的2倍。
[6]由图乙可知,4~10min为晶体的熔化过程,由于晶体在熔化过程中继续吸收热量,因此B物质的内能增加。
(3)[7]如图丙所示,温度计的分度值是1℃,液柱在0℃到5℃之间,该物质此时的温度为2℃。
(4)[8]当大烧杯中的水沸腾后,尽管不断吸热,但烧杯中的水温度不再升高,小试管中的水从大烧杯中吸热,温度达到水的沸点后,就和烧杯中的水的温度一样,就不能从烧杯中继续吸热,这时虽然达到了沸点,但不能吸收热量,不满足沸腾的条件,所以试管中的水不能沸腾。
25. 小明在老师的指导下对“电流与电压和电阻的关系”进行探究,现提供如下器材:电压恒定为4.5V的电源;阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的五个定值电阻;标有“15Ω 2A”的滑动变阻器R1和“40Ω 1A”的滑动变阻器R2;电压表、电流表、开关各1只,导线若干。
(1)如图甲所示,把5Ω接入电路,将滑动变阻器的滑片调至最______(选填“左”或“右”)端。闭合开关,发现电压表无示数,电流表有示数,其原因可能是定值电阻______;
(2)小明把某定阻电阻接入图甲所示电路,调节滑动变阻器,将实验数据记录在下表中;
数据序号
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.6
0.9
1.2
1.8
2.4
3
电流I/A
0.12
0.19
0.24
1.8
0.48
0.6
小明同学发现这些数据中有一组是明显错误的,跟其他数据的规律完全不同,可能是读取这组数据时粗心所引起的,分析时需要把它剔除掉。这组数据是第_____(填序号)组
(3)图乙是根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像,由图像可知R两端的电压控制为________V;当用5Ω电阻完成实验,滑片不移动,再把5Ω更换为10Ω时,闭合开关后,应该将滑动变阻器的滑片P向________端(选填“左”或“右”)滑动,才能保证前后电压表的示数恒定;为确保后续所有定值电阻接入电路后都能完成该探究内容,应选择滑动变阻器________(选填“R1”或“R2”)接入电路。
(4)小红用电流表和一个已知最大阻值为R0的滑动变阻器测量未知电阻Rx的阻值,设计了如图丙所示的电路图,电源电压未知且保持不变。实验操作如下:
①将滑动变阻器的滑片P移动到最右端b点,记录此时电流表示数为I1;
②将滑动变阻器的滑片P移动到中点,记录此时电流表示数为I2;
③则Rx=___________(用已知和测出的物理量R0、I1、I2表示)。
【答案】(1) ①. 右 ②. 短路(或短接)
(2)4 (3) ①. 2 ②. 右 ③. R2
(4)
【解析】
【小问1详解】
[1]为了保护电路,把5Ω接入电路,应就将开关断开且将滑动变阻器滑片置于阻值最大端,即最右端。
[2]闭合开关,发现电流表有示数,说明电路是通路,而电压表无示数,说明可能的故障原因是与电压表并联部分电路出现了短路,即定值电阻短路。
【小问2详解】
分析表格数据有
据此分析只有根据第4次实验数据算出来的电阻阻值不同,因此,说明第4组数据有误。
【小问3详解】
[1]由图乙可知,当R1=5Ω时,电流为I1=0.4A,当R2=10Ω时,电流为I2=0.2A,当R3=20Ω时,电流为I2=0.1A,由可知,R两端的电压为2V。
[2]当R的电阻由5Ω更换为10Ω时,由串联电路的分压原理可知,R两端的电压会变大,要控制R两端的电压不变,就应将变阻器两端的电压调大,即将变阻器接入电路的阻值调大,所以应该将滑动变阻器的滑片P向右端滑动。
[3]已知电源电压为U=4.5V,R两端的所控制的电压为,所以变阻器两端的电压为
由串联电路的分压原理可得
即
则应选择滑动变阻器R2接入电路中。
【小问4详解】
在①中,两电阻串联,由欧姆定律可得电源电压为
在②中,两电阻串联,由欧姆定律可得电源电压为
联立解得
六、综合应用题(共19分,解答时要求在答题卡对应的区域内写出必要的文字说明和重要的演算步骤,只写出最后答案,未写出演算过程的,不得分。答案必须明确写出数值和单位)。
26. 如图所示,重庆网红“木桶鱼”是在木桶内放入高温的鹅卵石,再加入调制好的鱼和汤,鹅卵石放热使汤沸腾,别有生趣。质量为4.2kg的卵石从300℃降到100℃放出的热量如果全部被鱼汤吸收,刚好使桶内鱼汤从20℃烧至恰好沸腾 [气压为1标准大气压,鱼汤的比热容视为水的比热容,]求:
(1)石头放出的热量;
(2)桶内鱼汤的质量;
(3)若桶底仍放入质量为4.2kg、温度300℃的鹅卵石,再往桶中倒入4kg温度为30℃的鱼汤,请通过计算说明鱼汤能否被烧开。
【答案】(1);(2)12kg;(3)不能沸腾
【解析】
【详解】解:(1)石头放出的热量为
(2)如果石头放出的热量全部被鱼汤吸收,则
标准大气压下沸水为100℃,则桶内鱼汤的质量为
(3)鱼汤升高的温度为
鱼汤的末温为
故鱼汤不能沸腾。
答:(1)石头放出的热量为;
(2)桶内鱼汤的质量为2kg;
(3)鱼汤不能沸腾。
27. 图甲所示电路中,灯泡L额定电压为6V,电流表量程为“0~0.6A”和“0~3A”,两个滑动变阻器的规格分别为“20Ω 0.5A”和“40Ω 2.5A”。当S闭合时,移动滑片P,使滑动变阻器接入电路的电阻为滑动变阻器最大阻值的灯泡L正常发光,灯泡的I-U图像如图乙所示。
(1)求灯泡正常发光时的电阻;
(2)求电源电压;
(3)电源不变,用定值电阻替换灯泡L,闭合开关,在滑片P从a端移动到b端的过程中,两电表示数的U-I关系如图丙所示。当滑片P在中点c时,电流表指针指到刻度盘的中央位置(可能重新选择了电表量程和变阻器)。求电阻的最大电功率。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
由图乙可知,当灯泡L两端电压为额定电压6V时,通过灯泡的电流为0.6A,灯泡正常发光时的电阻
【小问2详解】
当灯泡L正常发光,电流为0.6A,大于滑动变阻器“20Ω 0.5A”的最大电流,所以滑动
变阻器选择“40Ω 2.5A”,此时滑动变阻器的电阻为滑动变阻器最大阻值的,即
电源电压
【小问3详解】
电源电压不变,用定值电阻替换灯泡,当滑动变阻器P置于b时,根据电阻的串联和欧姆定律可得:;当滑动变阻器P置于a时,滑动变阻器连入电路的电阻为0,则根据电阻的串联和欧姆定律可得
由图丙可知
即
解得
由于当滑片P在中点c时,电流表指针指到刻度盘的中央位置;可能为0.3A也可能为1.5A,即的可能值为0.45A或2.25A;当滑动变阻器滑片P置于a时,电路是只有的简单电路,则
或者为
根据变阻器,确定滑动变阻器的规格为:“20Ω 0.5A”,即
当滑片位于a时,电阻的电功率最大,为
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