内容正文:
2025-2026学年度第一学期初四年级物理期中监测试卷
一、单选题
1. 下列数据中符合实际的是( )
A. 人体的正常体温约为26°C
B. 人体感到舒适的气温约为35°C
C. 洗热水澡时的水温约为
D. 冰箱正常工作时冷藏室的温度约为26°C
2. “一粥一饭,当思来之不易”,稻谷通常要经历育苗、生长、晾晒和储存四个过程。下列说法正确的是( )
A. 育苗期,薄膜内壁附有小水珠是汽化现象
B. 生长期,傍晚蓄水是由于水的比热容小保温效果好
C. 晾晒时,摊开通风是为了加快稻谷中水的蒸发
D. 储存期,稻谷储存不当导致发霉主要是发生物理变化
3. 下列有关分子动理论的说法中正确的是( )
A. “破镜难重圆”是因为分子间只存在着斥力
B. 扫地时尘土飞扬,说明分子在做无规则运动
C. 手捏海绵,海绵的体积变小,说明分子间有间隙
D. “花气袭人知骤暖”是因为温度越高,扩散越快
4. 质量相同的甲、乙两种物质从固态开始同时加热,它们在相同时间内吸收的热量相等,加热时间都为35分钟,它们的温度随时间变化的图象如图所示。下列说法正确的是( )
A. 甲物质的比热容随着温度升高在变小
B. 在固态时,甲的比热容大于乙的比热容
C. 在10~25min内,乙的内能保持不变
D. 甲和乙升高相同的温度,吸收的热量相等
5. 下列说法正确的是( )
A. 毛皮摩擦过的橡胶棒靠近带负电的物体时会相互排斥
B. 金属导体中自由电子定向移动的方向就是电流的方向
C. 两个小灯泡由一个开关同时控制,它们一定是串联
D. 两个小灯泡两端电压相等,它们一定是并联
6. 如图所示,闭合开关S后,灯泡L1和L2都发光,两电表均有示数,由于某个灯泡发生故障,两灯泡都熄灭,电流表和电压表示数均为零,以下对电路故障的分析正确的是( )
A. 灯泡L1断路 B. 灯泡L1短路
C. 灯泡L2断路 D. 灯泡L2短路
7. 关于“伏安法测定值电阻”和“伏安法测小灯泡的电阻”下列说法不正确的是( )
A. 两个实验的原理相同
B. 滑动变阻器在两个实验中的作用除了保护电路还有改变电压
C. 两个实验进行多次测量都是为了减小误差,使测量数据更加精确
D. 两个实验都没有用到控制变量法
8. 如图所示的电路,闭合开关,下列说法正确的是( )
A. 灯泡和串联 B. 开关只控制灯的亮灭
C. 电流表只测量通过灯泡的电流 D. 通过灯泡的电流方向是从a到b
9. 根据欧姆定律表达式,也可变形得到。对此,下列说法中正确的是( )
A. 流过导体的电流越大,则电阻越小
B. 由公式可知,导体的电阻和电压也有关系。某段导体两端电压为0时,其电阻也为0
C. 当导体两端的电压一定时,导体电阻的大小跟通过导体的电流成反比
D. 导体的电阻和导体两端的电压与通过的电流的大小都没有关系
10. 如图所示是电阻甲和乙的I-U图像,下列选项对图像信息判断正确的是( )
A. 当乙两端的电压为2.5V时,其阻值为10Ω
B. 甲是一个定值电阻,阻值为10Ω
C. 将甲和乙串联,若电路中电流为0.3A,则电源电压为2.5V
D. 将甲和乙并联,若电源电压为1V,则干路中的电流为0.6A
11. 关于温度、内能和热量,下列说法正确的是( )
A. 我们不敢大口喝开水,是因为开水含有的热量较多,温度太高
B. 水结成冰的过程中温度不变,内能不变
C. 物体温度越低,内能越小,所以0℃的冰没有内能
D. 热传递过程中,内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体
12. 关于电功和电功率,下列说法中正确的是( )
A. 电功率是表示电流做功多少的物理量
B. 在相同时间内,用电器消耗的电能越多,电功率一定越大
C. 额定功率越大的用电器,工作时消耗的电能就会越多
D. 用电器工作时的电功率一定等于它的额定功率
13. 小明观察家中的电能表(如图),下列说法不正确的是( )
A. 此电能表应该接在的电路中使用
B. 电能表的标定电流是
C. 此电能表转盘每小时转过2500转
D. 小明家已经消耗的电能为
14. 如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器滑片P向右滑动过程中,下列说法不正确的是( )
A. 电流表A的示数变大
B. 电流表A1的示数变大
C. 电压表V的示数不变
D. 电压表V的示数与电流表A的示数的比值不变
15. 如图所示电路中,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,定值电阻,滑动变阻器上标有“50Ω”的字样,电源电压恒为6V。开关S闭合后,滑动变阻器的滑片P滑动过程中,保证各元器件安全的情况下,下列叙述不正确的是( )
A. 滑动变阻器滑片P允许滑动到最左端
B. 电路电流最大时,滑动变阻器接入电路的阻值是20Ω
C. 电压表的示数最小可达1V
D. 电路的最大功率是1.8W
二、填空与作图题
16. 将干冰放在试管中,试管周围会出现大量的“白气”,这是因为干冰直接________填物态变化的名称)变成气态二氧化碳的过程中,从空气中________选填“吸收”或“放出”)大量的热,导致周围空气的温度降低,从而使空气中的水蒸气遇冷________ (填物态变化的名称)形成水滴,这些小水滴浮在空气中,形成了我们看到的“白气”。
17. 如图所示是热机工作时四个冲程中的________冲程情景图。已知某单缸内燃机飞轮转速为3000r/min,那么,每秒钟燃气推动活塞做功的次数为________次。
18. 小明设计了如图所示的汽车油量表的工作原理图,连接浮子和滑片的是一根可绕O点转动的轻杆。油量表是由电压表或电流表改装的,已知R0为定值电阻,R相当于滑动变阻器(滑动变阻器R接入的阻值是随油面升降均匀变化),电源电压保持不变,则方案一的电流表示数随油量减少而_______,方案二的油量表所测量的刻度值_____(填“是”或“不是”)均匀的。
19. 如图所示,小明同学用A、B两个金属夹子夹住一段粗细均匀的铅笔芯 ,当闭合开关后,小夹子在铅笔芯上滑动时可以通过小灯泡亮度的变化探究铅笔芯电阻和它的______________的关系,若铅笔芯 的阻值为,则将 从中间折断后并起来使用时,其电阻为______Ω。
20. 甲、乙两小灯泡铭牌上分别标有“4V 2W”和“6V 6W”,使用过程中每个小灯泡的电阻均不变,若两灯都正常发光,则______灯会更亮一些;若把两灯串联在10V的电压下,则______灯会被烧坏。(选填“甲”或“乙”)
21. 商场中的自动扶梯是靠其内部的电动机驱动运行的。为了安全起见,在扶梯的上、下口各设有一个“紧急停止按钮”(如图乙),电梯正常运行时它们都处于闭合状态;当出现突发状况时,只要按下其中任何一个按钮(相当于断开开关),电梯会立即停止运行,以避免重大事故的发生。请你在丙图的虚线框中尝试设计、画出能满足上述控制要求的电路图,其中电源的符号已经给出。
三、实验探究题
22. 图甲所示装置可探究“不同物质吸热升温现象”,图乙所示装置可比较“不同燃料燃烧放出的热量”,对比两套实验装置,完成下面的问题。
(1)甲图中,在组装器材时应该先调节__________(选填“A”或“B”)的高度;两个实验中都要控制__________(选填“燃料”或“杯中液体”)质量相等;
(2)在探究“不同物质吸热升温”的特点时,物质吸热的多少是通过__________反映的;在探究“燃料燃烧放出的热量”燃料放热多少是通过__________来反映的(两空均填写序号);
A.温度计上升的示数 B.加热时间
(3)两个实验都需要的器材是温度计、__________;
(4)在探究“不同物质吸热升温现象时,小明先后把装有液体C和液体D的烧杯放在石棉网上用同一盏酒精灯来加热,并每隔1min记录一次温度,实验数据如下表所示。进一步分析可发现,__________的比热容大。(填写序号)
加热时间/min
0
1
2
3
4
温度/℃
C
10
12
14
16
18
D
20
21
22
23
24
23. 探究“电流与电阻的关系”时,实验器材有:电源电压为4.5V、电流表、电压表、滑动变阻器(标有“20Ω 0.5A”字样)、定值电阻4个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω),开关一个,导线若干。
(1)小静等同学设计了如图甲所示的实物图,连接电路时,开关应该__________;
(2)图中有一根导线连接错误,请在该导线上画×并在图上改正。(所画的导线用实线且不能交叉);______
(3)纠正错误后,将滑片P位于滑动变阻器的___________(“A”或“B”)端,闭合开关,电流表无示数,电压表有示数,则电路故障原因是________,滑动变阻器除保护电路外,本实验中的作用是_________;
(4)排除故障后,将定值电阻由5Ω更换为10Ω时,应向_________(选填“左”或“右”)适当调节滑动变阻器的滑片P,使电压表示数保持________不变;根据定值电阻的图像,由此得出的结论是:_______;
(5)小静同学继续探究,再次换接20Ω的定值电阻后,发现无论怎样移动滑片P,都不能使电压表示数达到原来的电压,不增加器材的情况下,为了完成这次实验,她采取的措施是_________;
(6)若将定值电阻换成额定电压为2.5V的小灯泡,测量小灯泡的电阻。连接好电路,闭合开关后灯泡发出明亮耀眼的光并很快熄灭,请你找出实验中操作不当之处__________;
(7)换接入另一个相同规格的小灯泡后,经过多次实验,测出并记录多组电压和电流的值,由图象可知,小灯泡正常发光时的电阻为__________Ω;当小灯泡两端的电压增大时,它的电阻增大,原因是_________;
(8)兴趣小组经过讨论设计了如图所示的电路,并进行了如下操作:
①闭合开关S、S2,移动滑动变阻器滑片P,使电流表示数为I1,此时小灯泡正常发光;
②保持滑动变阻器滑片P的位置不变,断开S2,闭合S1,电流表示数为I2,则小灯泡正常发光时的电阻RL=_______(用R0,I1和I2表示)。
24. 用图甲所示电路测量额定电压为 的小灯泡的功率,电源电压为。
(1)小明按照图甲所示实物图连接电路,当他连接好最后一根导线时,小灯泡立马发出耀眼的光,则小明连接电路过程中操作不当之处是∶①_______;②_______
(2)改正错误后进行实验,小明调节滑动变阻器的滑片直到电压表示数为2.5V时,此时电流表示数如图乙所示,则该小灯泡的额定功率为_______W。 为顺利完成该实验,滑动变阻器的最大阻值应不小于____________ ;
(3)第3次实验时电压表的示数为1V。接下来测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向____________(选填“左”或“右”)端移动;
(4)继续移动滑动变阻器的滑片,测出多组数据,小灯泡的U-I关系图像如图丙所示,则由图像得出小灯泡电功率随电压的增大而_______
(5)请你分析小灯泡的U-I图像不是一条直线的原因∶_______
(6)仅利用本实验提供的器材,____________(选填“能”或“不能”)探究电流与电压的关系;
四、综合解答题题
25. 小周同学家原来用无烟煤炉烧水,每天约用60的热水100L。她参加“探究性学习”活动后,在老师指导和同学帮助下,制作了一台简易的太阳能热水器。
(1)若这台热水器平均每天可将100L的水从15加热到65,这些水吸收的热量为多少?
(2)若无烟煤燃烧放出的热量有20%被水吸收,她家改用太阳能热水器后,平均每天可节约无烟煤多少千克?(无烟煤的热值为3.4×107J/kg)(结果保留一位小数)
26. 如图所示,电源电压不变,当S1,S2均断开时,电压表的示数为4V,三个电阻的阻值分别为R1=R3=5Ω,R2=10Ω,求:
(1)当S1、S2均断开时,电流表的示数和电源电压;
(2)当S1、S2均闭合时,电流表的示数。
27. 秋实同学设计了一个用电表示数变化反映环境温度变化的电路,其电路原理如图甲所示,电源电压保持不变,是定值电阻,阻值为。电压表量程为,电流表量程为。是热敏电阻,允许通过它的电流最大为,其阻值随环境温度变化关系图像如图乙所示。闭合开关S后,当环境温度为 时,此时电压表的示数为。求:
(1)通过的电流;
(2)电源电压;
(3)为保证电路安全,此电路能反映环境的最低温度是多少℃?并求出此时电路的总功率。
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2025-2026学年度第一学期初四年级物理期中监测试卷
一、单选题
1. 下列数据中符合实际的是( )
A. 人体的正常体温约为26°C
B. 人体感到舒适的气温约为35°C
C. 洗热水澡时的水温约为
D. 冰箱正常工作时冷藏室的温度约为26°C
【答案】C
【解析】
【详解】A.人体的正常体温约为 36°C - 37°C,而不是26°C,故A不符合题意;
B.人体感到舒适的气温通常在 20°C - 25°C,35°C会让人感到炎热,故B不符合题意;
C.洗热水澡时的水温通常在 38°C - 42°C,故C符合题意;
D.冰箱冷藏室的温度通常在 4°C - 8°C,26°C过高,不适合冷藏,故D不符合题意。
故选C。
2. “一粥一饭,当思来之不易”,稻谷通常要经历育苗、生长、晾晒和储存四个过程。下列说法正确的是( )
A. 育苗期,薄膜内壁附有小水珠是汽化现象
B. 生长期,傍晚蓄水是由于水的比热容小保温效果好
C. 晾晒时,摊开通风是为了加快稻谷中水的蒸发
D. 储存期,稻谷储存不当导致发霉主要是发生物理变化
【答案】C
【解析】
【详解】A.薄膜内壁附有小水珠是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小液滴,属于液化现象,而非汽化现象,故A错误;
B.傍晚蓄水是因为水的比热容较大,在相同条件下吸收或释放相同的热量时,温度变化较小,能够有效调节田间温度,起到保温作用,而非比热容小,故B错误;
C.晾晒时摊开通风可以增大稻谷与空气的接触面积,加快空气流动,从而加快稻谷中水分的蒸发,故C正确;
D.稻谷发霉是由于微生物的作用导致有机物发生质变,属于化学变化,而非物理变化,故D错误。
故选C。
3. 下列有关分子动理论的说法中正确的是( )
A. “破镜难重圆”是因为分子间只存在着斥力
B. 扫地时尘土飞扬,说明分子在做无规则运动
C. 手捏海绵,海绵的体积变小,说明分子间有间隙
D. “花气袭人知骤暖”是因为温度越高,扩散越快
【答案】D
【解析】
【详解】A.分子间作用力的大小与分子间的距离有关,破镜接触处绝大多数分子距离较大,此时分子间作用力就非常小了,故A错误;
B.扫地时尘土飞扬,灰尘在空中弥漫,属于固体颗粒的运动,即机械运动,不是分子的热运动,故B错误;
C.海绵里面有气孔,用手捏时海绵里的空气跑出来,所以海绵的体积变小了,不能说明分子间有间隙,故C错误;
D.温度越高分子无规则运动越剧烈,扩散现象越明显。“花气袭人知骤暖”说明温度越高,分子无规则运动越剧烈,扩散越快,故D正确。
故选D。
4. 质量相同的甲、乙两种物质从固态开始同时加热,它们在相同时间内吸收的热量相等,加热时间都为35分钟,它们的温度随时间变化的图象如图所示。下列说法正确的是( )
A. 甲物质的比热容随着温度升高在变小
B. 在固态时,甲的比热容大于乙的比热容
C. 在10~25min内,乙的内能保持不变
D. 甲和乙升高相同的温度,吸收的热量相等
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图象知道,相同的时间内,甲的温度变化值随着温度的升高,越来越小,由公式Q=cmt知道,甲物质的比热容随着温度升高在变大,故A错误;
B.由图像知道,质量相等的甲乙都在固态时,加热相同的时间它们吸收的热量也是相等的,由Q=cmt知道,此时甲升高的温度值小,所以甲的比热容大,故B正确;
C.由图像知道,乙是晶体,在10~25min内,加热时乙的温度不变,是其在熔化过程中,吸热内能会增加,故C错误;
D.两物质的质量相同,比热容不同据公式Q=cmt知道升高相同的温度,吸收的热量不相等,故D错误。
故选B。
【点睛】本题考查的是热力学公式及晶体在熔化过程中吸热温度不变,内能增加,难度不大。
5. 下列说法正确的是( )
A. 毛皮摩擦过的橡胶棒靠近带负电的物体时会相互排斥
B. 金属导体中自由电子定向移动的方向就是电流的方向
C. 两个小灯泡由一个开关同时控制,它们一定是串联
D. 两个小灯泡两端电压相等,它们一定是并联
【答案】A
【解析】
【详解】A.毛皮摩擦过的橡胶棒,橡胶棒得到电子,带负电,根据电荷间的相互作用规律,同种电荷相互排斥,毛皮摩擦过的橡胶棒靠近带负电的物体时会相互排斥,故A正确;
B.物理学中规定,正电荷定向移动的方向为电流的方向,金属导体中自由电子定向移动的反方向就是电流的方向,故B错误;
C.灯泡串联时,开关可以同时控制两盏灯泡;灯泡并联时,若开关接在干路上,仍然可以控制两盏灯泡;则这两盏灯泡串联或并联都可以,故C错误;
D.当两灯并联时,各个灯泡两端电压都相等且等于电源电压,但是当两个完全一样的小灯泡串联时,各个灯泡两端电压也会相等且等于电源电压的一半,所以若灯两端电压都相等,两灯也可能是串联,故D错误。
故选A。
6. 如图所示,闭合开关S后,灯泡L1和L2都发光,两电表均有示数,由于某个灯泡发生故障,两灯泡都熄灭,电流表和电压表示数均为零,以下对电路故障的分析正确的是( )
A. 灯泡L1断路 B. 灯泡L1短路
C. 灯泡L2断路 D. 灯泡L2短路
【答案】A
【解析】
【详解】由图可知,开关闭合后,两个灯泡串联在电路中,电流表测量电路中的电流,电压表测量的是灯泡L2两端的电压,根据串联电路的电压特点可知,某个灯泡发生故障,两灯泡都熄灭,电流表示数为零,说明电路出现了断路现象,电压表示数也为零,若灯泡L2断路,电压表示数不为0,说明是灯泡L1断路,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
7. 关于“伏安法测定值电阻”和“伏安法测小灯泡的电阻”下列说法不正确的是( )
A. 两个实验的原理相同
B. 滑动变阻器在两个实验中的作用除了保护电路还有改变电压
C. 两个实验进行多次测量都是为了减小误差,使测量数据更加精确
D. 两个实验都没有用到控制变量法
【答案】C
【解析】
【详解】A.测电阻的原理均是,故A正确,不符合题意;
B.实验中滑动变阻器的作用是:保护电路和改变定值电阻或灯泡两端电压进行多次实验,故B正确,不符合题意;
C.由于灯泡的电阻受温度影响会发生改变,因此测量灯泡电阻进行数据处理时,不能求平均值,因此不是为了减小误差,故C错误,符合题意;
D.实验中是用测量工具直接测量电压和电流,未用到控制变量的实验方法,故D正确,不符合题意。
故选C。
8. 如图所示的电路,闭合开关,下列说法正确的是( )
A. 灯泡和串联 B. 开关只控制灯的亮灭
C. 电流表只测量通过灯泡的电流 D. 通过灯泡的电流方向是从a到b
【答案】C
【解析】
【详解】A.分析电路可知,闭合开关,灯泡和首首相连,尾尾相连,二者并联,故A错误;
B.开关在干路上,控制整个电路,故B错误;
C.电流表在支路上,只测量通过灯泡的电流,故C正确;
D.根据电源正负极位置可知通过灯泡的电流方向是从b到a,故D错误。
故选C。
9. 根据欧姆定律表达式,也可变形得到。对此,下列说法中正确的是( )
A. 流过导体的电流越大,则电阻越小
B. 由公式可知,导体的电阻和电压也有关系。某段导体两端电压为0时,其电阻也为0
C. 当导体两端的电压一定时,导体电阻的大小跟通过导体的电流成反比
D. 导体的电阻和导体两端的电压与通过的电流的大小都没有关系
【答案】D
【解析】
【详解】电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积、温度有关,与两端的电压和通过的电流的大小无关,故ABC错误,D正确。
故选D。
10. 如图所示是电阻甲和乙的I-U图像,下列选项对图像信息判断正确的是( )
A. 当乙两端的电压为2.5V时,其阻值为10Ω
B. 甲是一个定值电阻,阻值为10Ω
C. 将甲和乙串联,若电路中电流为0.3A,则电源电压为2.5V
D. 将甲和乙并联,若电源电压为1V,则干路中的电流为0.6A
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图像可知,当乙两端电压为2.5V时,通过乙的电流为0.5A,则根据欧姆定律可得,其阻值为
故A错误;
B.由图像可知,甲的I-U图像是过原点的倾斜直线,说明甲的电流与电压成正比,即甲是定值电阻,当电压为3V时,通过的电流为0.6A,则根据欧姆定律可得,其阻值为
故B错误;
C.由图像可以看出,当电路电流为0.3A时,甲两端的电压为1.5V,乙两端的电压为0.5V,根据串联电路电压的规律知,电源电压为
故C错误;
D.并联电路各支路两端的电压相等,根据图像可知甲、乙两端的电压为1V时,通过甲的电流为0.2A,通过乙的电流为0.4A,因为并联电路干路中的电流等于各支路电流之和,所以干路中的电流为
故D正确。
故选D。
11. 关于温度、内能和热量,下列说法正确的是( )
A. 我们不敢大口喝开水,是因为开水含有的热量较多,温度太高
B. 水结成冰的过程中温度不变,内能不变
C. 物体温度越低,内能越小,所以0℃的冰没有内能
D. 热传递过程中,内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体
【答案】D
【解析】
【详解】A.热量是过程量,不能说具有、含有热量,故A错误;
B.水结冰是凝固,凝固过程需要放热,所以虽然温度不变,但内能减少,故B错误;
C.一切物体在任何情况下都具有内能,所以0℃的冰也有内能,故C错误;
D.热传递方向是从高温物体到低温物体,内能的影响因素有温度、质量等,故温度高不一定内能大,所以内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体,故D正确。
故选D。
12. 关于电功和电功率,下列说法中正确的是( )
A. 电功率是表示电流做功多少的物理量
B. 在相同时间内,用电器消耗的电能越多,电功率一定越大
C. 额定功率越大的用电器,工作时消耗的电能就会越多
D. 用电器工作时的电功率一定等于它的额定功率
【答案】B
【解析】
【详解】A.电功率的物理意义表示用电器消耗电能快慢的物理量,故A错误;
B.电功率是电流所做的功与所用时间的比,电功率越大,电流做功越快。所以在相同时间内,用电器消耗的电能越多,电功率一定越大,故B正确;
C.用电器正常工作消耗的电能还与时间有关,不一定额定功率越大的用电器,工作时消耗的电能越多,故C错误;
D.用电器工作时的电功率是实际功率,用电器并不一定在额定电压下工作,故用电器工作时电功率并不一定等于额定功率,故D错误。
故选B。
13. 小明观察家中的电能表(如图),下列说法不正确的是( )
A. 此电能表应该接在的电路中使用
B. 电能表的标定电流是
C. 此电能表转盘每小时转过2500转
D. 小明家已经消耗的电能为
【答案】C
【解析】
【详解】A.由表盘参数可知,此电能表应该接在220V的电路中使用,故A正确;
B.由表盘参数可知,该电能表的标定电流是5A,故B正确;
C.表示每消耗电能,转盘转动2500转,故C错误;
D.表盘数据中最后一位是小数,表明小明家已经消耗的电能为,故D正确。
故选C。
14. 如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器滑片P向右滑动过程中,下列说法不正确的是( )
A. 电流表A的示数变大
B. 电流表A1的示数变大
C. 电压表V的示数不变
D. 电压表V的示数与电流表A的示数的比值不变
【答案】D
【解析】
【详解】AB.电流表A测干路电流,电流表A1测通过变阻器的电流;当滑动变阻器滑片P向右滑动过程中,变阻器接入电路的电阻变小,根据并联电路电压特点可知,滑动变阻器与定值电阻并联两端电压保持不变,始终等于电源电压,根据欧姆定律,则通过变阻器的电流变大,即电流表A1的示数变大;因为滑片移动不影响R1支路的电流,根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和,可以判断干路的电流变大,即电流表A的示数变大,故AB正确,不符合题意;
C.由图可知,滑动变阻器与定值电阻并联,电压表测电源电压,由于电源电压不变,则电压表的示数不变,故C正确,不符合题意;
D.因电压表V的示数不变,电流表A的示数变大,则电压表V的示数与电流表A的示数的比值变小,故D错误,符合题意。
故选D。
15. 如图所示电路中,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,定值电阻,滑动变阻器上标有“50Ω”的字样,电源电压恒为6V。开关S闭合后,滑动变阻器的滑片P滑动过程中,保证各元器件安全的情况下,下列叙述不正确的是( )
A. 滑动变阻器滑片P允许滑动到最左端
B. 电路电流最大时,滑动变阻器接入电路的阻值是20Ω
C. 电压表的示数最小可达1V
D. 电路的最大功率是1.8W
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知,定值电阻R0与滑动变阻器R串联,电压表测R0两端的电压,电流表测串联电路中的电流。电源6V不变,定值电阻R0=10Ω,滑动变阻器R最大50Ω,电流表量程 0~0.6A,电压表量程0~3V。滑动变阻器滑片P滑到最左端时阻值最大为50Ω,电路总电阻为
电路中电流为
R0两端的电压为
电压表和电流表均未超过量程,电路安全,所以滑片允许滑到最左端。故A正确,不符合题意;
B.当电压表的示数为3V时,电路中有最大电流,大小为
此时总电阻
滑动变阻器的阻值
故B错误,符合题意;
C.电路中电流最小时,电压表的示数最小,最小值为为,故C正确,不符合题意;
D.电源电压恒定,电路中最大电流为0.3A,则电路最大功率,故D正确,不符合题意。
故选B。
二、填空与作图题
16. 将干冰放在试管中,试管周围会出现大量的“白气”,这是因为干冰直接________填物态变化的名称)变成气态二氧化碳的过程中,从空气中________选填“吸收”或“放出”)大量的热,导致周围空气的温度降低,从而使空气中的水蒸气遇冷________ (填物态变化的名称)形成水滴,这些小水滴浮在空气中,形成了我们看到的“白气”。
【答案】 ①. 升华 ②. 吸收 ③. 液化
【解析】
【详解】[1]干冰是固态二氧化碳,直接从固态变为气态二氧化碳的过程,物态变化名称为升华。
[2]升华过程是吸热过程,会从空气中吸收大量的热,导致周围温度降低。
[3]原本气态的水蒸气遇冷后,变为液态小水滴,物质从气态变为液态的过程叫做液化。
17. 如图所示是热机工作时四个冲程中的________冲程情景图。已知某单缸内燃机飞轮转速为3000r/min,那么,每秒钟燃气推动活塞做功的次数为________次。
【答案】 ①. 做功 ②. 25
【解析】
【详解】[1]火花塞点火,活塞向下运动,所以此冲程为做功冲程。
[2]单位换算:
,
飞轮转动2转对应做功1次,
,
所以每秒钟燃气推动活塞做功的次数为25次。
18. 小明设计了如图所示的汽车油量表的工作原理图,连接浮子和滑片的是一根可绕O点转动的轻杆。油量表是由电压表或电流表改装的,已知R0为定值电阻,R相当于滑动变阻器(滑动变阻器R接入的阻值是随油面升降均匀变化),电源电压保持不变,则方案一的电流表示数随油量减少而_______,方案二的油量表所测量的刻度值_____(填“是”或“不是”)均匀的。
【答案】 ①. 变小 ②. 是
【解析】
【详解】[1]方案一中,油量减少,滑片P向上滑动,滑动变阻器接入电路的电阻变大,由串联电路的电阻特点可知,电路的总电阻变大,电源电压不变,由欧姆定律可知,电路中的电流变小,油量表(电流表)示数变小。
[2]由方案二的电路可知,R与R0串联,电压表测量滑动变阻器滑片上方电阻丝两端的电压,滑片移动,由电压表在电路中相当于断路可知,R接入电路中的电阻不变,由可知,电路中的电流不变,油量表(电压表)的示数,电流I不变,已知滑动变阻器R接入的阻值随油面升降均匀变化,所以油量表(电压表)的示数均匀变化,即刻度均匀。
19. 如图所示,小明同学用A、B两个金属夹子夹住一段粗细均匀的铅笔芯 ,当闭合开关后,小夹子在铅笔芯上滑动时可以通过小灯泡亮度的变化探究铅笔芯电阻和它的______________的关系,若铅笔芯 的阻值为,则将 从中间折断后并起来使用时,其电阻为______Ω。
【答案】 ①. 长度 ②. 1
【解析】
【详解】[1]小夹子在铅笔芯上滑动时,只改变了接入电路的铅笔芯长度,发现小灯泡亮度发生变化,故可以探究铅笔芯电阻和它的长度的关系。
[2]材料不变时,导体电阻和长度成正比,和横截面积成反比。铅笔芯从中间折断后,将两段并起来,总长度是原长的,横截面积变为原来的2倍,因此最终电阻为原电阻的,即
20. 甲、乙两小灯泡铭牌上分别标有“4V 2W”和“6V 6W”,使用过程中每个小灯泡的电阻均不变,若两灯都正常发光,则______灯会更亮一些;若把两灯串联在10V的电压下,则______灯会被烧坏。(选填“甲”或“乙”)
【答案】 ①. 乙 ②. 甲
【解析】
【详解】[1]当亮灯都正常发光时,乙灯的功率较大,则乙灯会更亮一些。
[2]由得,甲灯的电阻
乙灯电阻为
两灯串联时,电路中的电阻为
电路电流为
由得,甲灯的额定电流为
乙灯的额定电流为
则电路电流大于甲灯的额定电流,小于乙灯的额定电流,所以甲灯会烧坏。
21. 商场中的自动扶梯是靠其内部的电动机驱动运行的。为了安全起见,在扶梯的上、下口各设有一个“紧急停止按钮”(如图乙),电梯正常运行时它们都处于闭合状态;当出现突发状况时,只要按下其中任何一个按钮(相当于断开开关),电梯会立即停止运行,以避免重大事故的发生。请你在丙图的虚线框中尝试设计、画出能满足上述控制要求的电路图,其中电源的符号已经给出。
【答案】
【解析】
【详解】只要按下其中任何一个按钮(相当于断开开关),电梯会立即停止运行,说明这两个开关相互影响,是串联的;由于按钮要控制电梯,则开关与电梯的电动机串联。如图所示:
三、实验探究题
22. 图甲所示装置可探究“不同物质吸热升温现象”,图乙所示装置可比较“不同燃料燃烧放出的热量”,对比两套实验装置,完成下面的问题。
(1)甲图中,在组装器材时应该先调节__________(选填“A”或“B”)的高度;两个实验中都要控制__________(选填“燃料”或“杯中液体”)质量相等;
(2)在探究“不同物质吸热升温”的特点时,物质吸热的多少是通过__________反映的;在探究“燃料燃烧放出的热量”燃料放热多少是通过__________来反映的(两空均填写序号);
A.温度计上升的示数 B.加热时间
(3)两个实验都需要的器材是温度计、__________;
(4)在探究“不同物质吸热升温现象时,小明先后把装有液体C和液体D的烧杯放在石棉网上用同一盏酒精灯来加热,并每隔1min记录一次温度,实验数据如下表所示。进一步分析可发现,__________的比热容大。(填写序号)
加热时间/min
0
1
2
3
4
温度/℃
C
10
12
14
16
18
D
20
21
22
23
24
【答案】(1) ①. B ②. 杯中液体
(2) ①. B ②. A
(3)天平 (4)D
【解析】
【小问1详解】
[1]因实验中需要用酒精灯的外焰加热,故在组装器材时应先调节B的高度。
[2]两个实验中都要用控制变量法,需要控制杯中液体质量相等。
【小问2详解】
[1]在探究“不同物质吸热升温”的特点时,采用相同加热器加热,相同时间内,加热器释放热量相同,由转换法可知,物质吸热的多少是通过加热时间反映的,故B 符合题意,A不符合题意。
故选B。
[2]在探究“燃料燃烧放出的热量“实验中,要用不同的燃料,加热质量相同的同种液体,根据,液体升温越高,则燃料放出的热量越多,故在探究“燃料燃烧放出的热量”燃料放热多少是通过温度计上升的示数来反映的,故A符合题意,B不符合题意。
故选A。
【小问3详解】
探究不同物质吸热升温的现象时应控制质量和初温相同,比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热 量时需要控制燃料的质量相同,根据液体升高的温度来比较燃料热值的大小,两个实验都需要的实验器材是天平。
【小问4详解】
据表格数据分析可知,C液体温度升高到12℃,需要加热的时间是1min;D液体温度升高到22℃,需要加热的时间是2min,即两种液体升高相同的温度,D液体需要加热的时间长,吸收的热量多,则说明D液体的吸热能力强,比热容大。
23. 探究“电流与电阻的关系”时,实验器材有:电源电压为4.5V、电流表、电压表、滑动变阻器(标有“20Ω 0.5A”字样)、定值电阻4个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω),开关一个,导线若干。
(1)小静等同学设计了如图甲所示的实物图,连接电路时,开关应该__________;
(2)图中有一根导线连接错误,请在该导线上画×并在图上改正。(所画的导线用实线且不能交叉);______
(3)纠正错误后,将滑片P位于滑动变阻器的___________(“A”或“B”)端,闭合开关,电流表无示数,电压表有示数,则电路故障原因是________,滑动变阻器除保护电路外,本实验中的作用是_________;
(4)排除故障后,将定值电阻由5Ω更换为10Ω时,应向_________(选填“左”或“右”)适当调节滑动变阻器的滑片P,使电压表示数保持________不变;根据定值电阻的图像,由此得出的结论是:_______;
(5)小静同学继续探究,再次换接20Ω的定值电阻后,发现无论怎样移动滑片P,都不能使电压表示数达到原来的电压,不增加器材的情况下,为了完成这次实验,她采取的措施是_________;
(6)若将定值电阻换成额定电压为2.5V的小灯泡,测量小灯泡的电阻。连接好电路,闭合开关后灯泡发出明亮耀眼的光并很快熄灭,请你找出实验中操作不当之处__________;
(7)换接入另一个相同规格的小灯泡后,经过多次实验,测出并记录多组电压和电流的值,由图象可知,小灯泡正常发光时的电阻为__________Ω;当小灯泡两端的电压增大时,它的电阻增大,原因是_________;
(8)兴趣小组经过讨论设计了如图所示的电路,并进行了如下操作:
①闭合开关S、S2,移动滑动变阻器滑片P,使电流表示数为I1,此时小灯泡正常发光;
②保持滑动变阻器滑片P的位置不变,断开S2,闭合S1,电流表示数为I2,则小灯泡正常发光时的电阻RL=_______(用R0,I1和I2表示)。
【答案】(1)断开 (2)
(3) ①. B ②. 定值电阻断路 ③. 保持不同定值电阻两端的电压不变
(4) ①. 右 ②. 2V ③. 当电压一定时,通过导体的电流与导体中的电阻成反比
(5)在电路中串联上一个定值电阻
(6)滑动变阻器同时接了上两个接线柱
(7) ①. 5 ②. 灯丝的电阻随着温度的升高而增大
(8)
【解析】
【小问1详解】
为了保护电路,连接电路时,开关应该断开。
【小问2详解】
探究“电流与电阻的关系”时,滑动变阻器应与定值电阻串联,而图中并联一起了,电压表在干路上,电路中没有电流,应将定值电阻左端与电流表的导线去掉,将左端连接到开关右端,如图所示:
【小问3详解】
[1][2][3]将滑片P位于滑动变阻器的最大阻值处,即B端。闭合开关后,电流表无示数,说明电路中存在断路;电压表有示数,说明电压表与电源两极相连,且电压表并联的部分电路断路。因此,电路故障原因是定值电阻断路。滑动变阻器在本实验中的作用除了保护电路外,还可以调节定值电阻两端的电压,使其保持不变,从而探究电流与电阻的关系。
【小问4详解】
[1][2][3]定值电阻由5Ω更换为10Ω时,根据分压原理,定值电阻两端的电压增大,探究“电流与电阻的关系”时,电压表示数保持原来的电压值不变,所以应向右适当调节滑动变阻器的滑片P,使定值电阻两端的电压减小,由乙图像可得定值电阻与电流的乘积为2V,所以电压表示数保持原来的电压值2V不变。根据定值电阻的I−R图像,由此得出的结论是:在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
【小问5详解】
再次换接20Ω的定值电阻后,发现无论怎样移动滑片P,都不能使电压表示数达到原来的电压。这是因为滑动变阻器的最大阻值太小,无法提供足够的电压降来使定值电阻两端的电压达到原来的值。在不增加器材的情况下,为了完成这次实验,她可以采取的措施是在电路中串联上一个定值电阻,增大电路中的阻值。
【小问6详解】
这说明滑动变阻器同时接了上两个接线柱,导致电路中的电流过大,灯泡被烧毁。
【小问7详解】
[1][2]由图像可得小灯泡正常发光时,额定电压为2.5V时,电路中的电流为0.5A,所以小灯泡正常发光时的电阻为
当小灯泡两端的电压增大时它的电阻增大原因是:灯泡的电阻随温度的升高而增大。当电压增大时灯泡的实际功率增大发热量增加温度升高因此电阻增大。
【小问8详解】
闭合开关S、S2,灯泡与定值电阻R0并联,电流表测量R0电流,示数为I1,此时小灯泡正常发光,并联电路电压相等,所以小灯泡的额定电压为
断开S2,闭合S1,灯泡与定值电阻R0并联,电流表测量支路电流,示数为I2,小灯泡的额定电流为
则小灯泡正常发光时的电阻
24. 用图甲所示电路测量额定电压为 的小灯泡的功率,电源电压为。
(1)小明按照图甲所示实物图连接电路,当他连接好最后一根导线时,小灯泡立马发出耀眼的光,则小明连接电路过程中操作不当之处是∶①_______;②_______
(2)改正错误后进行实验,小明调节滑动变阻器的滑片直到电压表示数为2.5V时,此时电流表示数如图乙所示,则该小灯泡的额定功率为_______W。 为顺利完成该实验,滑动变阻器的最大阻值应不小于____________ ;
(3)第3次实验时电压表的示数为1V。接下来测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向____________(选填“左”或“右”)端移动;
(4)继续移动滑动变阻器的滑片,测出多组数据,小灯泡的U-I关系图像如图丙所示,则由图像得出小灯泡电功率随电压的增大而_______
(5)请你分析小灯泡的U-I图像不是一条直线的原因∶_______
(6)仅利用本实验提供的器材,____________(选填“能”或“不能”)探究电流与电压的关系;
【答案】(1) ①. 连接电路时开关未断开 ②. 滑动变阻器的滑片未调到阻值最大处
(2) ①. 0.75 ②. 25
(3)左 (4)增大
(5)灯丝电阻随温度升高而增大
(6)不能
【解析】
【小问1详解】
[1][2]实验中两个操作不当之处分别是连接电路时,开关未断开、滑动变阻器未调到阻值最大处。
【小问2详解】
[1]电流表所选量程为 ,由指针位置可知,此时电流为 , 小灯泡的额定功率为
[2]滑动变阻器电阻最大时,灯泡两端电压最小,由丙图可知灯泡两端电压最小为 ,电路中的电流 为 ,则此时滑动变阻器两端电压为
此时滑动变阻器的电阻为
即滑动变阻器的最大阻 值应不小于 。
【小问3详解】
电压表示数是 ,由电路图可知,应向左端移动滑动变阻器滑片,使滑动变阻器接入电路的阻值变小,电路中总电阻变小,电流变大,即灯泡两端 的电压变大,直到电压表示数等于灯泡额定电压。
【小问4详解】
由丙图可知,灯的电流随电压的增大而变大,根据 可知,灯的功率不断变大。
【小问5详解】
灯丝的电阻随温度升高而增大。小灯泡在不同电压下,亮度不同,所以电阻不同。即U-I图像不是一条直线。
【小问6详解】
利用本实验提供的器材,不能探究电流与电压的关系,究电流与电压的关系,要控制电阻不变,而灯丝的电阻随着温度的变化而变化,不是一个定值。
四、综合解答题题
25. 小周同学家原来用无烟煤炉烧水,每天约用60的热水100L。她参加“探究性学习”活动后,在老师指导和同学帮助下,制作了一台简易的太阳能热水器。
(1)若这台热水器平均每天可将100L的水从15加热到65,这些水吸收的热量为多少?
(2)若无烟煤燃烧放出的热量有20%被水吸收,她家改用太阳能热水器后,平均每天可节约无烟煤多少千克?(无烟煤的热值为3.4×107J/kg)(结果保留一位小数)
【答案】(1)
(2)3.1kg
【解析】
【小问1详解】
水的体积为
水的质量
这些水吸收的热量
【小问2详解】
无烟煤需放出的热量
需无烟煤的质量
因此,改用太阳能热水器后,平均每天可节约无烟煤约3.1千克。
26. 如图所示,电源电压不变,当S1,S2均断开时,电压表的示数为4V,三个电阻的阻值分别为R1=R3=5Ω,R2=10Ω,求:
(1)当S1、S2均断开时,电流表的示数和电源电压;
(2)当S1、S2均闭合时,电流表的示数。
【答案】(1)0.4A,6V;(2)1.8A
【解析】
【分析】
【详解】解:(1)当S1、S2均断开时,电阻R2、R3串联,电流表测电路电流,电压表测电阻R2两端电压为4V。则电路电流即电流表的示数
根据串联电路电阻关系以及可得电源电压
(2)当S1、S2均闭合时,电阻R3被短路,电阻R1、R2并联,电流表测干路电流。根据并联电路电阻关系可得此时总电阻
则此时干路电流即电流表的示数
答:(1)当S1、S2均断开时,电流表的示数是0.4A,电源电压是6V;
(2)当S1、S2均闭合时,电流表的示数是1.8A。
27. 秋实同学设计了一个用电表示数变化反映环境温度变化的电路,其电路原理如图甲所示,电源电压保持不变,是定值电阻,阻值为。电压表量程为,电流表量程为。是热敏电阻,允许通过它的电流最大为,其阻值随环境温度变化关系图像如图乙所示。闭合开关S后,当环境温度为 时,此时电压表的示数为。求:
(1)通过的电流;
(2)电源电压;
(3)为保证电路安全,此电路能反映环境的最低温度是多少℃?并求出此时电路的总功率。
【答案】(1)0.2A
(2)4V (3)0℃,0.4W
【解析】
【小问1详解】
由图甲可知,R1与R0串联,电压表测R0两端电压,电流表测电路电流。当环境温度为40℃,由图乙得此时 ,R0两端电压,通过R0的电流
【小问2详解】
R1两端电压
电源电压
【小问3详解】
由图乙可知:温度越低,R0阻值越大,R0分压越大,电压表示数越大,因此电压表示数达到电压表量程最大值3V时,对应温度最低。
此时R1两端电压
电路电流
此时R0阻值
对照图乙得对应温度为0℃。
电路总功率
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