内容正文:
2025年秋季学期九年级物理期末学业质量检测试卷
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. 以下说法中的物理量最接近实际的是( )
A. 教室的门高度大约80cm
B. 一名中学生的重量大约是50N
C. 日光灯的电流约2A
D. 两个鸡蛋的重力大约为1N
2. 如图所示,充电宝正在给智能手机充电。在以下画出的四个电路元件的规定符号中,能表示充电宝在电路中作用的是( )
A. B.
C. D.
3. 下列关于温度、内能和热量的说法中正确的是( )
A. 物体内能增大,温度可能不变 B. 物体温度越高,它含有的热量就越多
C. 要使物体内能增大,一定要对物体做功 D. 物体的温度升高,一定是从外界吸收了热量
4. 当塑料尺与头发摩擦时,会因为下列哪种粒子的转移使塑料尺带电( )
A. 电子 B. 原子 C. 中子 D. 分子
5. 如图所示为汽车驾驶室内的遮阳板和镜灯。遮阳板和镜子移门相当于开关和。下翻遮阳板并打开镜子移门,镜灯亮;关闭镜子移门或向上折遮阳板,镜灯灭。以下电路设计符合要求的是( )
A. B. C. D.
6. 如图所示是每0.3s拍摄一次的频闪照片,它记录了极限跳伞运动员从悬崖跳下到打开降落伞之前的运动过程。若空气阻力忽略不计,在ab段运动员所受重力做功为W1,做功功率为P1;在cd段重力做功为W2,做功功率为P2,下列判断正确的是( )
A. W1=W2 P1=P2 B. W1>W2 P1=P2
C. W1<W2 P1<P2 D. W1<W2 P1=P2
7. 蹦床运动是奥运会比赛项目。比赛开始时运动员快速下蹲被蹦床弹起,到达最高点后下落,接触蹦床时又快速下蹲,再次被蹦床弹起,达到更高点,如图所示。忽略空气阻力,下列说法不正确的是( )
A. 运动员在接触蹦床前的下落过程中,其重力势能转化为动能
B. 蹦床形变最大时,蹦床的弹性势能最大
C. 运动员在离开蹦床后的上升过程中,其重力势能转化为动能
D. 从离开蹦床到下落接触蹦床前的过程中,运动员机械能守恒
8. 如图所示,若电流表A1、A2无故障,闭合开关以后,A1的指针向右偏转的角度很大,A2的指针向右偏转的角度很小,出现这种现象可能的原因是( )
A. 电流先后通过 A1、A2逐渐变小了 B. A2正、负接线柱上的导线接反了
C. 灯泡出现了短路 D. A2所接量程大于A1所接的量程
9. 如图甲是非接触式红外线测温枪,图乙是它的工作原理图。R0是定值电阻,R是红外线热敏电阻,其阻值随人体温度变化的图像如图丙,下列分析正确的是( )
A. 体温越高,R的阻值越大 B. 体温越低,电压表示数越大
C. 体温越高,电路中的电流越小 D. 体温越低,电压表示数越小
10. 如图是探究电流热效应的实验装置,两个相同透明容器中密封着等量的空气和电阻R1、R2,其中R1=5Ω,R2= R3=10Ω。下列说法正确的是( )
A. 若同时闭合开关S1和S2,则通过电阻R1的电流是R2电流的0.5倍
B. 若只闭合开关S1,可以探究电流通过导体产生的热量与电流的关系
C. 闭合S1和S2后,左侧U形管内液柱的高度差和右侧的高度差一样
D. 只闭合S1,若此时电流为0.2A,通电电阻R1产生热量为12J
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. 熔喷布是N95口罩的核心材料,是一种超细静电纤维布,通过静电驻极工艺,使纤维表面带有大量的电荷,从而吸附含有病毒的飞沫,下列说法正确的是( )
A. 熔喷布带电原理与用塑料梳子梳头后带电的带电原理不同
B. 静电纤维布能吸引轻小物体
C. 飞沫的运动说明分子在不停的做无规则运动
D. 口罩的温度越高分子的运动越剧烈
12. 小伟给学校劳动实践基地的蔬菜大棚设计了一个测量空气湿度的电路图,如图甲所示。电源电压恒为6V,定值电阻R0的阻值为20Ω,湿敏电阻R的阻值随空气湿度H的变化关系如图乙所示。下列分析正确的是( )
A. 空气湿度越大,湿敏电阻R的阻值越大
B. 空气湿度越大,电压表示数越大
C. 当空气湿度为40%时,电压表的示数为3.6V
D. 当电路中电流为0.15A时,空气湿度为50%
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. 2023年5月28日,我国首次按照国际通行适航标准自行研制、具有自主知识产权的喷气式干线客机——C919圆满完成商业首飞。C919加速升空时,机械能___________(选填“增大”或“减小”),以地面为参照物,它是___________(选填“静止”或“运动”)的。
14. 侗族风雨桥是传统木结构建筑的代表,其桥身主要选用当地优质杉木。相较于石桥,由于杉木具有较小的_______,使得桥梁整体质量较轻;夏季高温暴晒、风雨桥能遮挡烈日,木材比热容________(选填“较大”或“较小”),桥面升温较慢,为行人提供凉爽环境。
15. 汽油机将内能转化为机械能的是__________冲程,某单缸四冲程汽油机飞轮转速是2400r/min,则此汽油机每秒对外做功____________次。
16. 图中电源电压是3V,开关闭合后,电压表示数是1.8V,则灯L1和灯L2两端的电压分别是_____V、_____V.
17. 小明家电能表上月底的示数为,这个月底的示数如下图所示,可知他家本月电能表的表盘转了______圈。家庭电路中大量用电器同时使用会引起空气开关跳闸,故障原因是______。
18. 如图所示,电源电压保持不变,滑动变阻器的最大阻值R0=20Ω,当只闭合开关S1 , 滑片P置于最左端a时,电流表示数为0.2A;当开关S1、S2均闭合,滑片P置于最右端b时,电流表示数为0.6A,则定值电阻R1=________Ω,电源电压U=________V.
四、作图题(共6分,请把答案直接写在对应答题卡位置上。)
19. 汽车的座椅和安全带插口相当于一个开关,人坐在座椅上时,座椅开关闭合,指示灯亮,将安全带插头插入插口时,指示灯灭,R0是保护电阻,根据上述情形将电路图补充完整。
( )
20. 按要求作图。
如图所示,请在两个虚线框内填“电源”和“开关”的符号,使开关都闭合时两灯都能发光。
21. 根据左边的电路图,用笔画线代替导线连接电路:
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. 在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中,某实验小组用如图所示的同一滑轮组提升不同数量的钩码,分别做了甲、乙、丙3次实验,实验数据记录如下:
次数
钩码重/N
钩码上升的距离/cm
弹簧测力计的示数/N
弹簧测力计上升的距离/cm
机械效率/%
1
2
3
1
9
67%
2
4
3
1.8
9
3
6
3
2.4
9
83%
(1)在实验中,应该用弹簧测力计沿________方向拉着绳子,当钩码________(选填“匀速上升”或“静止”)时读取测力计示数。
(2)进行第2次测量时,滑轮组的机械效率约为________%。(结果精确到1%)
(3)分析实验数据得出的实验结论是:滑轮组的机械效率与________有关。
23. 实验小组的同学在做“比较水和某未知液体的比热容大小”的实验时,使用了如图甲所示的装置。
(1)在烧杯中应分别装入初温相同和________相等的水和未知液体;
(2)使用规格相同的酒精灯进行加热,其目的是:________;
(3)请根据实验情景回答问题:
①加热至4分钟时,未知液体温度如图乙所示,其示数为_________℃;
②在两种液体都不沸腾的前提下,小明认为要把水、未知液体加热到相同的温度然后进行比较;同组的小丽认为要加热相同的时间然后进行比较。你认为可行的是________(选填“仅小明可行”“仅小丽可行”或“两人都可行”);
③根据你第②问做出的选择,说出应该怎样判断得出水、未知液体比热容的大小_____________________;
(4)在对实验进行反思时,某同学提出实验时为了使水和未知液体受热均匀,需用玻璃棒不断搅拌,同时又要观察温度计示数变化,这为实验操作带来了不便。请你提出一个改进的加热方法:___________________________________。
24. 实验小组探究“电流与电压的关系”。
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到___________端(A/B)。
(2)检查图乙,发现有一根导线接错,请在这根导线上打“×”,并画出正确接法,且导线不交叉。
(3)正确连接电路后,闭合开关,移动滑片,记录第1组电压表和电流表的示数后,为完成后续实验,应逐渐将滑片向___________(A/B)端移动,数据记录如下表。其中第3次实验时电流表的示数如图丙所示,读数为___________A.
次数
1
2
3
4
5
电压U/V
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
电流I/A
0.08
0.10
0.14
0.16
(4)分析实验数据可得结论:___________。
(5)某同学用小灯泡代替电阻重复上述实验,发现无法得出(4)中的结论,原因是:___________。
25. 在测量额定电压为的小灯泡的电功率实验中,电源是三节新干电池。
(1)用笔画线代替导线将图甲电路连接完整,使滑片向右移时电路中的电流变大。
(2)闭合开关前应将滑动变阻器的滑片调到阻值最___________(选填“大”或“小”)处;闭合开关,调节滑片,小灯泡不亮,电压表没有示数,电流表指针有明显的偏转,可能是小灯泡___________(选填“短路”或“断路”)了。
(3)解决问题后,闭合开关,移动滑片P,电压表示数如图乙所示为___________;若想测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向___________(“左”或“右”)端移动,使电压表的示数恰好为。
(4)多次测量后绘制成如图丙所示的图像,小灯泡的额定功率是___________W;细心的小明发现通过小灯泡的电流与它两端的电压不成正比,其原因是___________。
(5)若将图甲中小灯泡换成一个定值电阻,其他元件不变,下列实验可完成的是( )
A. 探究电流与电压的关系 B. 探究电流与电阻的关系
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. 如图所示为餐馆中经常使用的便携式丁烷气炉,某同学用气炉烧水。已知锅内装有质量为2kg,初温为20℃的水,当水刚好烧开至100℃,共消耗了22.4g的液态丁烷。[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),液态丁烷的热值为5.0×107J/kg]。求:
(1)以上过程中,水吸收的热量;
(2)液态丁烷完全燃烧所放出的热量;
(3)该同学烧水过程中的热效率。
27. 每年的3月27日是全国中小学生安全教育日,某校开展了安全创意设计比赛活动,物理兴趣小组设计了烟雾报警与自动喷淋联动模拟系统,工作电路电源电压U=36V,报警电铃标有“36V,18W”字样。
种类
铅酸蓄电池
容量
36V,10
充满时间
2h
(1)安全指示灯R1标有“0.9W,10Ω”字样(忽略温度对灯丝电阻的影响),灯R1正常工作的电流是多大?
(2)开关S2与触电b接触时,要使灯R1正常工作,则保护电阻R0的阻值为多大?
(3)当开关S2与触点a接触时,报警电铃R2、喷淋系统R3同时工作,报警电铃R2响时电流表示数为2.5A。为防止断电影响该装置工作,兴趣小组采购了如图所示的铅蓄电池作为喷淋系统的备用电源,若该电池充满电只给喷淋系统R3提供电能,可以让其连续工作多长时间(不考虑能量损耗)?
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2025年秋季学期九年级物理期末学业质量检测试卷
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. 以下说法中的物理量最接近实际的是( )
A. 教室的门高度大约80cm
B. 一名中学生的重量大约是50N
C. 日光灯的电流约2A
D. 两个鸡蛋的重力大约为1N
【答案】D
【解析】
【详解】A.教室的门高度大约
2m=200cm
故A不符合题意;
B.一名中学生的重量大约是500N,故B不符合题意;
C.家用电风扇正常工作时的电流约0.2A,教室中日光灯正常工作时的电流与此差不多,在0.2A左右,故C不符合题意;
D.两个鸡蛋的质量在
100g=0.1kg
左右,受到的重力为
G=mg=0.1kg×10N/kg=1N
故D符合题意。
故选D。
2. 如图所示,充电宝正在给智能手机充电。在以下画出的四个电路元件的规定符号中,能表示充电宝在电路中作用的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】充电宝给手机充电时,充电宝提供电能,是电源。
A.这个符号表示连接的导线,故A不符合题意;
B.这个符号表示灯泡,与充电宝在电路中的作用不同,故B不符合题意;
C.这个符号表示开关,故C不符合题意;
D.这个符号表示电源,故D符合题意。
故选D。
3. 下列关于温度、内能和热量的说法中正确的是( )
A. 物体内能增大,温度可能不变 B. 物体温度越高,它含有的热量就越多
C. 要使物体内能增大,一定要对物体做功 D. 物体的温度升高,一定是从外界吸收了热量
【答案】A
【解析】
【详解】A.物体内能增大,温度可能不变,例如晶体的熔化过程,故A正确;
B.热量是过程量不能描述为具有或含有,故B错误;
C.改变内能的方式有两种,做功和热传递,因此要使物体内能增大,不一定要对物体做功,故C错误;
D.物体的温度升高,内能增加,可能是外界对物体做功使物体的内能增加,故D错误。
故选A。
4. 当塑料尺与头发摩擦时,会因为下列哪种粒子的转移使塑料尺带电( )
A. 电子 B. 原子 C. 中子 D. 分子
【答案】A
【解析】
【详解】摩擦起电不是创造了电荷,只是电荷从一个物体转移到另一个物体,得到电子的物体带负电,失去电子的物体带正电。当塑料尺与头发摩擦时,会因为电子的转移而使塑料尺带电。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
5. 如图所示为汽车驾驶室内的遮阳板和镜灯。遮阳板和镜子移门相当于开关和。下翻遮阳板并打开镜子移门,镜灯亮;关闭镜子移门或向上折遮阳板,镜灯灭。以下电路设计符合要求的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据题意可知,两个开关同时闭合,灯所在电路才能闭合,使灯发光;其中一个开关断开,灯所在电路即断开,使灯熄灭;所以,两个开关应该串联后与灯串联接在电路中,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
6. 如图所示是每0.3s拍摄一次的频闪照片,它记录了极限跳伞运动员从悬崖跳下到打开降落伞之前的运动过程。若空气阻力忽略不计,在ab段运动员所受重力做功为W1,做功功率为P1;在cd段重力做功为W2,做功功率为P2,下列判断正确的是( )
A. W1=W2 P1=P2 B. W1>W2 P1=P2
C. W1<W2 P1<P2 D. W1<W2 P1=P2
【答案】C
【解析】
【详解】由图可得ab段距离小于cd段距离,运动员重力不变,若空气阻力忽略不计,根据可知W1<W2;ab段与cd段所用时间相同,根据可知P1<P2,故ABD错误,C正确。
故选C。
7. 蹦床运动是奥运会比赛项目。比赛开始时运动员快速下蹲被蹦床弹起,到达最高点后下落,接触蹦床时又快速下蹲,再次被蹦床弹起,达到更高点,如图所示。忽略空气阻力,下列说法不正确的是( )
A. 运动员在接触蹦床前的下落过程中,其重力势能转化为动能
B. 蹦床形变最大时,蹦床的弹性势能最大
C. 运动员在离开蹦床后的上升过程中,其重力势能转化为动能
D. 从离开蹦床到下落接触蹦床前的过程中,运动员机械能守恒
【答案】C
【解析】
【详解】A.运动员在接触蹦床前的下落过程中,质量不变,速度增大,高度下降,动能增大,重力势能减小,其重力势能转化为动能,故A正确,不符合题意;
B.弹性势能与质量和形变大小有关,当质量不变时,形变越大,弹性势能越大,蹦床形变最大时,蹦床的弹性势能最大,故B正确,不符合题意;
C.运动员在离开蹦床后的上升过程中,质量不变,高度升高,速度减小,重力势能增大,动能减小,其动能转化为重力势能,故C错误,符合题意;
D.忽略空气阻力,从离开蹦床到下落接触蹦床前的过程中,只有重力做功,运动员机械能守恒,故D正确,不符合题意。
故选C。
8. 如图所示,若电流表A1、A2无故障,闭合开关以后,A1的指针向右偏转的角度很大,A2的指针向右偏转的角度很小,出现这种现象可能的原因是( )
A. 电流先后通过 A1、A2逐渐变小了 B. A2正、负接线柱上的导线接反了
C. 灯泡出现了短路 D. A2所接量程大于A1所接的量程
【答案】D
【解析】
【详解】A.闭合开关,两电流表测量同一电路的电流,示数应相等,故A不符合题意;
B.闭合开关后,电流表没出现反向偏转,都能正常工作,接线柱接线正确,没有接反,故B不符合题意;
C.若灯泡出现了短路,则电路中电流较大,串联电路中电流相等,因此电流表指针偏转角度相同,且此时可能会烧坏电流表,故C不符合题意;
D.闭合开关,A1偏转角度很大,A2偏转角度很小,测同一电路电流的电流表示数应相同,出现不同偏转角度是两电流表选择的量程不同,且A2量程比A1的大,故D符合题意。
故选D。
9. 如图甲是非接触式红外线测温枪,图乙是它的工作原理图。R0是定值电阻,R是红外线热敏电阻,其阻值随人体温度变化的图像如图丙,下列分析正确的是( )
A. 体温越高,R的阻值越大 B. 体温越低,电压表示数越大
C. 体温越高,电路中的电流越小 D. 体温越低,电压表示数越小
【答案】D
【解析】
【详解】AC.由图丙可知,随着人体温度的增加,红外线热敏电阻的阻值在减小。故当人体体温升高时,R的阻值变小。由图乙可知,两电阻串联,R的阻值越小,则电路的总阻值越小,由可知,电路中的电流增大。故AC错误;
BD.当人体体温降低时,R的阻值变大。则图乙中电路的总阻值变大,由可知,电路中的电流变小,由U=IR可知,定值电阻两端的电压变小,即电压表示数变小。故C错误,D正确。
故选D。
10. 如图是探究电流热效应的实验装置,两个相同透明容器中密封着等量的空气和电阻R1、R2,其中R1=5Ω,R2= R3=10Ω。下列说法正确的是( )
A. 若同时闭合开关S1和S2,则通过电阻R1的电流是R2电流的0.5倍
B. 若只闭合开关S1,可以探究电流通过导体产生的热量与电流的关系
C. 闭合S1和S2后,左侧U形管内液柱的高度差和右侧的高度差一样
D. 只闭合S1,若此时电流为0.2A,通电电阻R1产生热量为12J
【答案】D
【解析】
【详解】AC.若同时闭合开关S1和S2,R1在干路上,R2与R3并联且阻值相等,根据欧姆定律I2=I3,根据并联电路电流的规律,则通过电阻R1的电流是R2与R3电流之和,即I1=I2+I3=2I2,通过电阻R1的电流是R2电流的2倍,根据焦耳定律Q=I2Rt可知
故左侧U形管内液柱的高度差比右侧的高度差大,故AC错误;
B.若只闭合开关S1,R1与R2串联,电流与通电时间相同,电阻不同,根据控制变量法,可以探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系,故B错误;
D.只闭合S1,R1与R2串联,通电电阻R1产生热量为
故D正确。
故选D。
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. 熔喷布是N95口罩的核心材料,是一种超细静电纤维布,通过静电驻极工艺,使纤维表面带有大量的电荷,从而吸附含有病毒的飞沫,下列说法正确的是( )
A. 熔喷布带电原理与用塑料梳子梳头后带电的带电原理不同
B. 静电纤维布能吸引轻小物体
C. 飞沫的运动说明分子在不停的做无规则运动
D. 口罩的温度越高分子的运动越剧烈
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.塑料梳子梳头后带电的原理是摩擦起电,熔喷布的带电原理是通过静电驻极工艺,使纤维表面带有大量的电荷,所以带电原理不同,故A正确;
B.静电纤维布表面带有大量的电荷,可以吸引轻小物体,故B正确;
C.飞沫不是分子,所以不能说明分子在不停的做无规则运动,故C错误;
D.分子无规则运动的剧烈程度与温度有关,温度越高分子的运动越剧烈,故D正确。
故选ABD。
12. 小伟给学校劳动实践基地的蔬菜大棚设计了一个测量空气湿度的电路图,如图甲所示。电源电压恒为6V,定值电阻R0的阻值为20Ω,湿敏电阻R的阻值随空气湿度H的变化关系如图乙所示。下列分析正确的是( )
A. 空气湿度越大,湿敏电阻R的阻值越大
B. 空气湿度越大,电压表示数越大
C. 当空气湿度为40%时,电压表的示数为3.6V
D. 当电路中电流为0.15A时,空气湿度为50%
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由图乙知,空气湿度越大,湿敏电阻R的阻值越小,故A错误;
B.定值电阻和湿敏电阻R串联,电压表测定值电阻两端的电压;空气湿度越大,湿敏电阻R的阻值越小,根据串联分压原理知,湿敏电阻R两端的电压减小,定值电阻两端的电压增大,即电压表示数增大,故B正确;
C.由图乙知,当空气湿度为时,湿敏电阻R的阻值为,根据串联分压原理得
①
②
由①②解得,
电压表的示数为,故C错误;
D.根据欧姆定律得
根据串联电路电阻的特点
由图乙知,对应的湿度为,故D正确。
故选BD。
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. 2023年5月28日,我国首次按照国际通行适航标准自行研制、具有自主知识产权的喷气式干线客机——C919圆满完成商业首飞。C919加速升空时,机械能___________(选填“增大”或“减小”),以地面为参照物,它是___________(选填“静止”或“运动”)的。
【答案】 ①. 增大 ②. 运动
【解析】
【详解】[1]C919加速升空时,如果忽略油耗引起的客机自身质量的变化,客机的速度和高度都增加,动能和重力势能都增大,机械能等于动能与势能之和,因此机械能增大。
[2]以地面为参照物,客机加速升空时相对地面的位置发生了变化,它是运动的。
14. 侗族风雨桥是传统木结构建筑的代表,其桥身主要选用当地优质杉木。相较于石桥,由于杉木具有较小的_______,使得桥梁整体质量较轻;夏季高温暴晒、风雨桥能遮挡烈日,木材比热容________(选填“较大”或“较小”),桥面升温较慢,为行人提供凉爽环境。
【答案】 ①. 密度 ②. 较大
【解析】
【详解】[1]根据,在体积相同时,密度小的物体质量小,可以减轻整桥的质量。
[2]根据,在吸收的热量、物体质量相同的情况下,物质的比热容越大,温度变化越慢。因此木材比热容较大,桥面升温较慢,可为行人提供凉爽环境。
15. 汽油机将内能转化为机械能的是__________冲程,某单缸四冲程汽油机飞轮转速是2400r/min,则此汽油机每秒对外做功____________次。
【答案】 ①. 做功 ②. 20
【解析】
【详解】[1]汽油机的做功冲程是通过气体对外做功将内能转化为机械能的。
[2]汽油机的转速为2400r/min,说明1s内汽油机曲轴的转动次数等于40r,一个工作循环中,曲轴转动两周,对外做功一次,1s内曲轴转动40次,故对外做功20次。
16. 图中电源电压是3V,开关闭合后,电压表示数是1.8V,则灯L1和灯L2两端的电压分别是_____V、_____V.
【答案】 ①. 1.8 ②. 1.2
【解析】
【详解】分析电路图可知,L1、L2串联, 电压表测L1两端的电压,所以L1两端的电压为U1=1.8V;U2=U-U1=3V-1.8V=1.2V
【点睛】由电路图可以知道,灯泡L1、L2串联,电压表测L1两端的电压,即电压表的示数为L1两端的电压;根据串联电路的电压特点求出L2两端的电压
17. 小明家电能表上月底的示数为,这个月底的示数如下图所示,可知他家本月电能表的表盘转了______圈。家庭电路中大量用电器同时使用会引起空气开关跳闸,故障原因是______。
【答案】 ①. ②. 总电流过大
【解析】
【详解】[1]电能表示数最后一位为小数位,如图,上月底示数为262.6kW·h,本月底示数为362.6 kW·h,本月消耗电能为W=362.6 kW·h-262.6kW·h=100kW·h
本月电能表的表盘转的圈数为
[2]家庭电路中大量用电器同时使用会引起空气开关跳闸,是因为大量用电器同时使用,电路的总功率过大,根据P=UI可知,电路的总电流过大,会超过空气开关允许的最大电流,导致它自动断开。
18. 如图所示,电源电压保持不变,滑动变阻器的最大阻值R0=20Ω,当只闭合开关S1 , 滑片P置于最左端a时,电流表示数为0.2A;当开关S1、S2均闭合,滑片P置于最右端b时,电流表示数为0.6A,则定值电阻R1=________Ω,电源电压U=________V.
【答案】 ①. 10 ②. 6
【解析】
【详解】当只开关S1闭合时,滑片置于最左端,故滑动变阻器全部接入,接入阻值为20Ω,R0与R1串联,则由欧姆定律可得:
I1=,
代入数据得:
0.2A=------(1)
当两开关全闭合,滑片置于最右端时,滑动变阻器接入电阻为0,R1与R2并联,R1两端电压为U,故由欧姆定律得:
I2=,
代入数据得:
0.6A=---------(2)
联立(1)(2)得:
R1=10Ω,U=6V.
四、作图题(共6分,请把答案直接写在对应答题卡位置上。)
19. 汽车的座椅和安全带插口相当于一个开关,人坐在座椅上时,座椅开关闭合,指示灯亮,将安全带插头插入插口时,指示灯灭,R0是保护电阻,根据上述情形将电路图补充完整。
( )
【答案】
【解析】
【详解】人坐在座椅上时,座椅开关闭合,指示灯亮,说明指示灯与座椅开关串联。将安全带插头插入插口时,指示灯灭,说明安全带开关与指示灯并联,将灯短路了。R0是保护电阻,应串联在电路中,保证不会出现电源短路,如图所示:
20. 按要求作图。
如图所示,请在两个虚线框内填“电源”和“开关”的符号,使开关都闭合时两灯都能发光。
【答案】
【解析】
【详解】由图可知,把图中的开关和与其串联的电灯看作一个整体后,另一个电灯和下面的虚线框跟它并列连接,所以下面的虚线框为开关,上面的虚线框为电源,电路图如图:
21. 根据左边的电路图,用笔画线代替导线连接电路:
【答案】
【解析】
【详解】由电路图可知,小灯泡和电铃并联,其中一个开关串联在干路中,另一个开关串联在电铃所在支路中,故连接电路如下图所示:
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. 在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中,某实验小组用如图所示的同一滑轮组提升不同数量的钩码,分别做了甲、乙、丙3次实验,实验数据记录如下:
次数
钩码重/N
钩码上升的距离/cm
弹簧测力计的示数/N
弹簧测力计上升的距离/cm
机械效率/%
1
2
3
1
9
67%
2
4
3
1.8
9
3
6
3
2.4
9
83%
(1)在实验中,应该用弹簧测力计沿________方向拉着绳子,当钩码________(选填“匀速上升”或“静止”)时读取测力计示数。
(2)进行第2次测量时,滑轮组的机械效率约为________%。(结果精确到1%)
(3)分析实验数据得出的实验结论是:滑轮组的机械效率与________有关。
【答案】(1) ①. 竖直 ②. 匀速上升
(2)74 (3)提升的物重
【解析】
【小问1详解】
[1][2]在测量滑轮组的机械效率实验中,为了使弹簧测力计的示数等于绳子自由端的拉力,应该用弹簧测力计沿竖直向上方向拉着绳子。因为当钩码匀速上升时,系统处于平衡状态,此时弹簧测力计的示数才等于绳子自由端的拉力,所以要在钩码匀速上升时读取测力计示数。
【小问2详解】
由表格数据可知,第2次实验中,G=4N,h=3cm=0.03m,F=1.8N,s=9cm=0.09m
滑轮组机械效率的计算公式
【小问3详解】
分析实验数据,实验中使用的是同一滑轮组,动滑轮重力不变,改变的是钩码的重力(即提升的物重),且随着钩码重力增大,滑轮组的机械效率也增大,所以可以得出实验结论是:滑轮组的机械效率与提升的物重(或钩码重)有关。
23. 实验小组的同学在做“比较水和某未知液体的比热容大小”的实验时,使用了如图甲所示的装置。
(1)在烧杯中应分别装入初温相同和________相等的水和未知液体;
(2)使用规格相同的酒精灯进行加热,其目的是:________;
(3)请根据实验情景回答问题:
①加热至4分钟时,未知液体温度如图乙所示,其示数为_________℃;
②在两种液体都不沸腾的前提下,小明认为要把水、未知液体加热到相同的温度然后进行比较;同组的小丽认为要加热相同的时间然后进行比较。你认为可行的是________(选填“仅小明可行”“仅小丽可行”或“两人都可行”);
③根据你第②问做出的选择,说出应该怎样判断得出水、未知液体比热容的大小_____________________;
(4)在对实验进行反思时,某同学提出实验时为了使水和未知液体受热均匀,需用玻璃棒不断搅拌,同时又要观察温度计示数变化,这为实验操作带来了不便。请你提出一个改进的加热方法:___________________________________。
【答案】(1)质量 (2)见解析
(3) ①. 36 ②. 两人都可行 ③. 见解析
(4)见解析
【解析】
【小问1详解】
探究比较液体吸热能力时应控制它们的质量和初温相同,即在烧杯中应分别装入初温相同和质量相等的水和未知液体。
【小问2详解】
使用相同规格的电加热器加热,是为了控制在相同时间内液体吸收的热量相同。
【小问3详解】
[1]由图乙可知,温度计的分度值为1℃,故温度计的示数为36℃。
[2]在两种液体都不沸腾的前提下,小明把水、未知液体加热到相同的温度,因初温相同,故升高的温度相同,通过比较吸收热量多少,即加热时间长短,可比较吸热能力;小丽将水、未知液体加热相同的时间,即吸收相同的热量,然后比较升高温度的多少,故两人的方法都可行。
[3]小明使相同质量的水和未知液体升高相同的湿度,比较加热时间,时间长吸热能力强,比热容大;
小丽使相同质量的水和未知液体加热相同的时间(吸收的热量),比较升高的温度,升高的温度低的液体比热容大。
【小问4详解】
实验中可以换用相同的电加热器加热,这样相同时间内放出的热量相同。
24. 实验小组探究“电流与电压的关系”。
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到___________端(A/B)。
(2)检查图乙,发现有一根导线接错,请在这根导线上打“×”,并画出正确接法,且导线不交叉。
(3)正确连接电路后,闭合开关,移动滑片,记录第1组电压表和电流表的示数后,为完成后续实验,应逐渐将滑片向___________(A/B)端移动,数据记录如下表。其中第3次实验时电流表的示数如图丙所示,读数为___________A.
次数
1
2
3
4
5
电压U/V
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
电流I/A
0.08
0.10
0.14
0.16
(4)分析实验数据可得结论:___________。
(5)某同学用小灯泡代替电阻重复上述实验,发现无法得出(4)中的结论,原因是:___________。
【答案】(1)A (2)
(3) ①. B ②. (4)见解析
(5)灯泡的电阻随温度的升高而增大
【解析】
【小问1详解】
闭合开关前,为了保护电路,应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,即A端。
【小问2详解】
检查图乙,发现电流表并联在定值电阻两端,这是错误的。电流表应该与定值电阻串联。因此,在定值电阻右端与电流表连接的导线上打“×”,再把定值电阻右端接线柱与电压表的负接线柱相连,如图所示:
【小问3详解】
[1]根据串联分压的知识,要增大定值电阻两端的电压,应减小滑动变阻器的阻值,所以滑片应向右端移动,即B端。
[2]第3次实验时电流表的示数如图丙所示,根据电流表的量程和分度值,可以读数为0.12A。
【小问4详解】
分析实验数据,可以发现电压与电流的比值是一个定值。因此,可以得出结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
【小问5详解】
原因是灯泡的电阻随温度的升高而增大,不是定值。因此,在灯泡两端电压变化时,其电阻也会发生变化,导致电流与电压的比值不是定值。
25. 在测量额定电压为的小灯泡的电功率实验中,电源是三节新干电池。
(1)用笔画线代替导线将图甲电路连接完整,使滑片向右移时电路中的电流变大。
(2)闭合开关前应将滑动变阻器的滑片调到阻值最___________(选填“大”或“小”)处;闭合开关,调节滑片,小灯泡不亮,电压表没有示数,电流表指针有明显的偏转,可能是小灯泡___________(选填“短路”或“断路”)了。
(3)解决问题后,闭合开关,移动滑片P,电压表示数如图乙所示为___________;若想测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向___________(“左”或“右”)端移动,使电压表的示数恰好为。
(4)多次测量后绘制成如图丙所示的图像,小灯泡的额定功率是___________W;细心的小明发现通过小灯泡的电流与它两端的电压不成正比,其原因是___________。
(5)若将图甲中小灯泡换成一个定值电阻,其他元件不变,下列实验可完成的是( )
A. 探究电流与电压的关系 B. 探究电流与电阻的关系
【答案】(1) (2) ①. 大 ②. 短路
(3) ①. 1.7 ②. 右
(4) ①. ②. 灯丝的电阻随温度的升高而变大
(5)A
【解析】
【小问1详解】
实验中,滑动变阻器应按照“一上一下”的原则与灯泡串联,滑动变阻器滑片向右移动时,电流变大,说明滑动变阻器向右移动阻值变小,所以应该连右下角的接线柱。如图所示:
【小问2详解】
[1]为了保护电路,闭合开关前应将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处。
[2]闭合开关,调节滑片,小灯泡不亮,电压表没有示数,电流表指针有明显的偏转,说明此时电路没有断路,电压表无示数,可能是小灯泡短路。
【小问3详解】
[1]电压表量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为1.7V。
[2]小于灯泡的额定电压2.5V,应增大灯泡的电压,根据串联电路电压的规律,应减小滑动变阻器的电压,由分压原理可知,应减小滑动变阻器连入电路中的电阻大小,故滑片向右移动,直到电压表示数为灯泡的额定电压2.5V。
【小问4详解】
[1]根据图丙所示的小灯泡电流随电压变化的关系图像知,灯在额定电压2.5V时的电流为0.25A,则小灯泡的额定功率是
[2]由图丙可知I-U图线不是过原点直线,所以通过小灯泡的电流与它两端的电压不成正比,这是因为小灯泡的实际功率越大,小灯泡越亮,小灯泡的温度越高,因小灯泡的电阻随温度的升高而变大,故灯丝的电阻越大。
【小问5详解】
A。探究电流与电压的关系时,控制电阻不变,通过滑动变阻器改变定值电阻两端的电压,来探究电流与电压的关系。本实验器材能完成,故A符合题意;
B.探究电流与电阻的关系时,保证电压一定,改变电,阻大小,只有一个定值电阴,不能改变电阻,无法进行实验,本实验器材不能完成,故B不符合题意。
故选A。
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. 如图所示为餐馆中经常使用的便携式丁烷气炉,某同学用气炉烧水。已知锅内装有质量为2kg,初温为20℃的水,当水刚好烧开至100℃,共消耗了22.4g的液态丁烷。[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),液态丁烷的热值为5.0×107J/kg]。求:
(1)以上过程中,水吸收的热量;
(2)液态丁烷完全燃烧所放出的热量;
(3)该同学烧水过程中的热效率。
【答案】(1);(2);(3)60%
【解析】
【详解】解:(1)根据可得,水吸收的热量为
(2)根据可得,液态丁烷完全燃烧所放出的热量为
(3)该同学烧水过程中的热效率为
答:(1)以上过程中,水吸收的热量为;
(2)液态丁烷完全燃烧所放出的热量为;
(3)该同学烧水过程中的热效率为60%。
27. 每年的3月27日是全国中小学生安全教育日,某校开展了安全创意设计比赛活动,物理兴趣小组设计了烟雾报警与自动喷淋联动模拟系统,工作电路电源电压U=36V,报警电铃标有“36V,18W”字样。
种类
铅酸蓄电池
容量
36V,10
充满时间
2h
(1)安全指示灯R1标有“0.9W,10Ω”字样(忽略温度对灯丝电阻的影响),灯R1正常工作的电流是多大?
(2)开关S2与触电b接触时,要使灯R1正常工作,则保护电阻R0的阻值为多大?
(3)当开关S2与触点a接触时,报警电铃R2、喷淋系统R3同时工作,报警电铃R2响时电流表示数为2.5A。为防止断电影响该装置工作,兴趣小组采购了如图所示的铅蓄电池作为喷淋系统的备用电源,若该电池充满电只给喷淋系统R3提供电能,可以让其连续工作多长时间(不考虑能量损耗)?
【答案】(1)0.3A
(2)110Ω (3)5h
【解析】
【小问1详解】
安全指示灯R1标有“0.9W,10Ω”字样(忽略温度对灯丝电阻的影响),由可得,灯R1正常工作的电流为
【小问2详解】
开关S2与触电b接触时,灯R1和电阻R0串联,电源电压为36V,要使灯R1正常工作,通过电路的电流为0.3A,由可得,串联电路的总电阻为
根据串联电路的电阻关系可得,保护电阻R0的阻值为
【小问3详解】
当开关S2与触点a接触时,报警电铃R2、喷淋系统R3并联且同时工作,电流表测干路电流,根据报警电铃标有“36V,18W”的字样,由可得,通过报警电铃R2的电流为
根据并联电路的电流关系可得,通过喷淋系统R3的电流为
如图所示的铅蓄电池充满电的电能为
若该电池充满电只给喷淋系统R3提供电能,由可得,让其连续工作的时间为
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