内容正文:
2026届九年级下学期第一次模拟考试
物理试卷
一、填空题(本大题共8小题,每空1分,共16分)
1. 科学家对推动物理学的发展有着关键作用。__________通过实验发现电磁感应现象,进一步揭示了电磁间相互联系;物理学家__________发现通过一段导体的电流与电压和电阻之间的关系,为纪念他,物理中以他的名字作为电阻的单位。
2. 敲击盛有水的玻璃瓶会产生声音,声音是由于玻璃瓶和水的___________产生的,我们听到的敲击声常常是通过___________传播到耳朵的。
3. 北斗三号全球卫星导航系统正式开通以来,运行稳定,持续为全球用户提供优质服务,系统服务能力步入世界一流行列。北斗卫星利用______波向地面传递信息,这种波在真空中的传播速度约______m/s。
4. 我国红沿河核电站核能供暖示范项目,利用核能发电的同时实现了清洁供暖。核电站利用原子核______(选填“聚变”或“裂变”)释放的核能发电;在供暖过程中,热量只能自发地从高温物体转移到低温物体,不能相反,这一现象说明能量的转移具有______。
5. “西塞山前白鹭飞,桃花流水鳜鱼肥”展现了一幅宁静而美丽的我国江南水乡画面。如图所示,水中的“白鹭”是由光的_______形成的虚像。白鹭向上方飞起的过程中,它在水中的像的大小将_____(选填“变大”“变小”或“不变”)。
6. 如图是“泼水成冰”的游戏,游戏时在零下30℃以下的极寒环境下将滚烫的开水泼出, 将看到成片的冰晶徐徐飘落。 “泼水成冰”是水_______形成的(填物态变化的名称),此过程需要_______(选填“吸热”或“放热”)。
7. 如图所示是一款带有开关和指示灯的移动接线板,若两用电器的插头分别插入两孔插座和三孔插座,则两用电器是__________联的。若正确使用测电笔,将笔尖插入三孔插座的“1”孔,氖管__________(选填“会”或“不会”)发光。
8. 如图所示,电源电压恒为3V,电阻R1=10Ω,R2=30Ω,当开关断开时,电流表A1、A2的示数之比为______;当开关闭合时,电流表A1、A2的示数之比为______。
二、选择题(本大题共6小题,共14分)第9~12小题,每小题只有一个选项是最符合题目要求的,每小题2分;第13、14小题为多项选择,每小题至少有两个选项是符合题目要求的,每小题2分,全部选择正确得3分,选择正确但不全得1分,不选、多选或错选得0分。请将选项代码填涂在答题卡相应位置。
9. 如图是光经过虚线框内某透镜的光路图,下列说法正确的是( )
A. 虚线框内是凸透镜,对光有会聚作用 B. 虚线框内是凹透镜,对光有会聚作用
C. 虚线框内是凸透镜,对光有发散作用 D. 虚线框内是凹透镜,对光有发散作用
10. 央视AI主持人“小小撒”凭借与撒贝宁高度相似的形象和声音走红。观众感知到的声音相似性指的是声音的哪个特性( )
A. 音调 B. 音色 C. 声速 D. 响度
11. 古诗词是中华优秀传统文化的代表,有些古诗词蕴含了物理规律。下列现象主要与“潭清疑水浅”的成因相同的是( )
A. 墙上手影 B. 水中倒影
C. 海市蜃楼 D. 日晷计时
12. 在二十四节气的流转中,倒计时从“雨水”开始,到立春落定,它是中华民族智慧的结晶。下列有关节气的谚语分析正确的是( )
A. “霜降有霜,米谷满仓”,霜的形成是凝华现象,凝华放热
B. “小寒冻土,大寒冻河”,河水结冰是凝固现象,凝固吸热
C. “白露种高山,寒露种河边”,露的形成是汽化现象,汽化吸热
D. “伏天三场雨,薄地长好麻”,雨的形成是液化现象,液化吸热
13. 关于如下四幅图,说法正确的是( )
A. 图甲:与头发摩擦过的梳子能吸引碎纸屑,说明摩擦后梳子带了电
B. 图乙:只对调磁体 N、S 极,闭合开关后,导体的运动方向改变
C. 图丙:通电螺线管周围铁屑如图,说明磁场只存在于这个玻璃板面上
D. 图丁:闭合开关,通电螺线管外部的磁感线方向由B指向A
14. 如图所示,是小灯泡L和电阻R的电流与电压关系的图像。下列说法正确的是( )
A. 仅把L、R串联在电路中,当电流是0.2A时,它们两端总电压是4V
B. 当通过L的电流是0.2A时,其电阻是5Ω
C. 仅把L、R并联在电压是2V的电路中,干路里的电流是0.3A
D. 电阻R的电阻值是20Ω
三.计算题(本大题共3小题,第15、16小题各7分,第17小题8分,共22分)
15. 如图所示,R1=15Ω,开关闭合后电流表的示数是0.2A,电压表的示数是6V,求:
(1)R2的电阻值;
(2)R1的两端的电压U1;
(3)电源电压.
16. 小明家买了一个足浴盆,其额定功率为800W。某次正常工作20min,将8kg、20℃的水加热至45℃,求此过程中:
(1)足浴盆消耗电能;
(2)水吸收的热量;
(3)消耗电能转化为水吸收热量的效率。(c水=4.2×103J/(kg·℃)
17. 如图甲为一款养生壶,其加热原理如图乙所示。养生壶的额定电压为220V,均是发热电阻,其中。开关置于“1”时电路中电流为5A。求:
(1)当开关置于“1”时,的阻值;
(2)当开关置于“2”时,通电1min,养生壶消耗的电能;
(3)将该养生壶接入家庭电路中单独工作,养生壶给水加热的过程中,观察到家里电能表(如图丙所示)的转盘120s内转了100转,则该养生壶消耗的电功率是?
四.实验与探究题(本大题共4小题,每小题7分,共28分)
18. 在“探究通电螺线管外部磁场分布”的实验中:
(1)当闭合开关S后,小磁针会发生偏转,说明通电螺线管周围存在______,实验时同学们发现小磁针偏转不明显,为了增大通电螺线管的磁性,可行的操作是________(任写一条)。
(2)用铁屑来做实验,得到了如图乙所示的情形,由此可看出通电螺线管外部的磁场与______磁体的磁场相似,为描述磁场而引入的磁感线______(选填“是”或“不是”)真实存在的。
(3)同学们改变电源方向,发现小磁针转动180°,南北极所指方向发生了改变,由此可知:通电螺线管外部磁场方向与螺线管中的______方向有关。
(4)丙图中S闭合后,螺线管的左端为______极。
(5)磁悬浮列车是利用电流的磁效应来______(选填“增大”或“减小”)摩擦力的。
19. 小明在探究“凸透镜成像的规律”。
(1)实验时,为了使像成在光屏的中央,调节烛焰、凸透镜和光屏三者的中心,使它们大致在________;
(2)当各元件位置如图甲所示时,可在光屏上得到一个清晰倒立、________(选填“缩小”“等大”或“放大”)的实像。将蜡烛移至光具座35cm处,若想在光屏上得到清晰的像,应将光屏向________(选填“左”或“右”)移动,且光屏上的像将会________(选填“变大”或“变小”);
(3)实验过程中蜡烛由于燃烧而变短,为了使烛焰的像再次成在光屏的中央,应将凸透镜向________(选填“上”或“下”)移动;
(4)实验过程中,小明不小心用手指尖遮住了凸透镜的一部分,这时光屏上________(选填“仍能”或“不能”)成烛焰完整的像;
(5)保持图甲三个元件位置不动,更换另一凸透镜后,发现光屏上的像变模糊,此时成像在光屏后,图乙是①、②两个凸透镜成实像时的像距v与物距的关系图像,则更换的凸透镜可能是________(选填“①”或“②”)凸透镜。
20. 某学习小组在“探究通电导体中的电流与电阻的关系”实验中,连接了如图甲所示的电路(电源电压4.5V保持不变)。
(1)用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整______;(要求:滑动变阻器的滑片P向左移动时,电路中电流变大;导线不得交叉)
(2)连接好电路,闭合开关,发现电压表示数等于电源电压,电流表有示数,移动滑片,电表示数不变,则故障为______;
(3)探究通电导体中的电流与电阻的关系实验要在电压一定时进行,图b是小组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两端的电压为______V;当R的电阻由5Ω更换为10Ω时,闭合开关后,为使R两端的电压______(选填“改变”或“不变”),滑动变阻器的滑片应向______(选填“左”或“右”)端滑动;若实验中的阻值分别是5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω,为了保证完成实验,则滑动变阻器的最大阻值至少是______Ω;
(4)由图像可以得出结论:______。
21. 认识短路的危害和保险丝的作用
【设计实验】
目的:认识短路的危害
器材:低压电源(直流6V)、开关、额定电流为1A的保险丝、额定电压为6V的灯泡、导线、电流表(演示电流表,0~5A)
【进行实验】
(1)在图中,CD间接上一段保险丝,AB间接入电流表,其它部分如图所示连接好电路.
(2)当开关闭合时,灯泡_____(填“发光”或“不发光”),电流表_____(填“有”或“无”)示数.
(3)断开开关,在B、D间接一根粗铜丝,当闭合开关的瞬间,你将会观察到_____
A.电流表没有读数,灯泡也不亮
B.电流表的指针迅速摆动较大的幅度,灯泡变得非常亮
C.电流表的指针迅速摆动较大的幅度,AB间导线也随即熔断
D.电流表的指针迅速摆动较大的幅度,保险丝也随即熔断
【分析论证】
B、D间接入铜丝时,灯泡被短路,电路中电阻很小.根据欧姆定律知道,闭合开关的瞬间,线路中的电流_____.这时,通过保险丝_____(填“等于”、“小于”或“大于”)导线的电流,但保险丝的电阻比导线大很多,根据焦耳定律,在电流相同时,导体中的产生的热量跟电阻成_____比,所以保险丝的温度更高,又由于保险丝的_____较低,所以发生了上述的现象.
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2026届九年级下学期第一次模拟考试
物理试卷
一、填空题(本大题共8小题,每空1分,共16分)
1. 科学家对推动物理学的发展有着关键作用。__________通过实验发现电磁感应现象,进一步揭示了电磁间相互联系;物理学家__________发现通过一段导体的电流与电压和电阻之间的关系,为纪念他,物理中以他的名字作为电阻的单位。
【答案】 ①.
法拉第 ②.
欧姆
【解析】
【详解】1]英国物理学家法拉第通过实验发现了电磁感应现象,这一发现进一步揭示了电与磁之间的相互联系,是电磁学发展中的关键突破,为发电机的发明奠定了理论基础。
[2]德国物理学家欧姆通过系统实验,归纳得出了通过导体的电流与电压、电阻之间的定量关系,即欧姆定律,为纪念他的贡献,物理学中以他的名字作为电阻的单位。
2. 敲击盛有水的玻璃瓶会产生声音,声音是由于玻璃瓶和水的___________产生的,我们听到的敲击声常常是通过___________传播到耳朵的。
【答案】 ①. 振动 ②. 空气
【解析】
【详解】[1]声音是由物体的振动产生的,故敲击盛有水的玻璃瓶会产生声音,是由于玻璃瓶和水的振动产生的。
[2]声音的传播需要介质,故我们听到的敲击声常常是通过空气传播到我们耳朵的。
3. 北斗三号全球卫星导航系统正式开通以来,运行稳定,持续为全球用户提供优质服务,系统服务能力步入世界一流行列。北斗卫星利用______波向地面传递信息,这种波在真空中的传播速度约______m/s。
【答案】 ①.
电磁 ②.
3×108
【解析】
【详解】[1][2]电磁波可在真空中传播,适用于卫星通信,北斗卫星利用电磁波向地面传递信息,这种波在真空中的传播速度等于光速,约为。
4. 我国红沿河核电站核能供暖示范项目,利用核能发电的同时实现了清洁供暖。核电站利用原子核______(选填“聚变”或“裂变”)释放的核能发电;在供暖过程中,热量只能自发地从高温物体转移到低温物体,不能相反,这一现象说明能量的转移具有______。
【答案】 ①. 裂变 ②. 方向性
【解析】
【详解】[1]核聚变和核裂变都可以释放巨大的能量,核电站都是利用原子核裂变的链式反应发电。
[2]热量总是自发地从高温物体传到低温物体,而不可能自发地从低温物体传到高温物体,说明能量的转移和转化具有方向性。
5. “西塞山前白鹭飞,桃花流水鳜鱼肥”展现了一幅宁静而美丽的我国江南水乡画面。如图所示,水中的“白鹭”是由光的_______形成的虚像。白鹭向上方飞起的过程中,它在水中的像的大小将_____(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 反射 ②. 不变
【解析】
【详解】[1][2]平静的水面相当于平面镜,水中的“白鹭”是白鹭在水面所成的像,根据平面镜成像原理,这是由光的反射形成的。 根据平面镜成像的特点,像和物体大小相等,白鹭向上方飞起的过程中,白鹭自身大小不变,所以它在水中像的大小也不变。
6. 如图是“泼水成冰”的游戏,游戏时在零下30℃以下的极寒环境下将滚烫的开水泼出, 将看到成片的冰晶徐徐飘落。 “泼水成冰”是水_______形成的(填物态变化的名称),此过程需要_______(选填“吸热”或“放热”)。
【答案】 ①. 凝固 ②. 放热
【解析】
【详解】[1][2]“泼水成冰”是水由液态变成固态,物态变化为凝固,凝固放热。
7. 如图所示是一款带有开关和指示灯的移动接线板,若两用电器的插头分别插入两孔插座和三孔插座,则两用电器是__________联的。若正确使用测电笔,将笔尖插入三孔插座的“1”孔,氖管__________(选填“会”或“不会”)发光。
【答案】 ①. 并 ②. 不会
【解析】
【详解】[1]若两用电器的插头分别插入两孔插座和三孔插座,则两用电器可以独立工作,它们是并联的。
[2]若正确使用测电笔,将笔尖插入三孔插座的“1”孔,根据“左零右火上接地”可知,“1”孔接的是地线,氖管不会发光。
8. 如图所示,电源电压恒为3V,电阻R1=10Ω,R2=30Ω,当开关断开时,电流表A1、A2的示数之比为______;当开关闭合时,电流表A1、A2的示数之比为______。
【答案】 ①. 1:1 ②. 4:3
【解析】
【详解】[1]由图可知,S断开时只有R1连入电路中,即电阻R1与电流表A1、A2串联,即两电表都R1的电流,故电流表示数相等,即A1、A2的示数之比为1:1。
[2]当开关闭合时,两电阻并联,A1测干路电流,A2测R1电流,根据并联电路的电压特点可知
由欧姆定律可知通过电流表A2电流为
通过电阻R2的电流为
根据并联电路的电流特点,所以电流表A1示数
所以电流表A1、A2的示数之比为
二、选择题(本大题共6小题,共14分)第9~12小题,每小题只有一个选项是最符合题目要求的,每小题2分;第13、14小题为多项选择,每小题至少有两个选项是符合题目要求的,每小题2分,全部选择正确得3分,选择正确但不全得1分,不选、多选或错选得0分。请将选项代码填涂在答题卡相应位置。
9. 如图是光经过虚线框内某透镜的光路图,下列说法正确的是( )
A. 虚线框内是凸透镜,对光有会聚作用 B. 虚线框内是凹透镜,对光有会聚作用
C. 虚线框内是凸透镜,对光有发散作用 D. 虚线框内是凹透镜,对光有发散作用
【答案】A
【解析】
【详解】从图中可以看出,光线通过透镜之后向靠近主光轴的方向偏折,说明这个透镜对光线有会聚作用,说明这是凸透镜。故A正确,BCD错误。
故选A。
10. 央视AI主持人“小小撒”凭借与撒贝宁高度相似的形象和声音走红。观众感知到的声音相似性指的是声音的哪个特性( )
A. 音调 B. 音色 C. 声速 D. 响度
【答案】B
【解析】
【详解】音色由发声体的材料、结构决定,是区别发声体的主要依据,观众觉得央视AI主持人“小小撒”像撒贝宁的原因除形象相似外,还根据声音的音色,观众感知到的声音相似性指的是声音的音色,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
11. 古诗词是中华优秀传统文化的代表,有些古诗词蕴含了物理规律。下列现象主要与“潭清疑水浅”的成因相同的是( )
A. 墙上手影 B. 水中倒影
C. 海市蜃楼 D. 日晷计时
【答案】C
【解析】
【详解】“潭清疑水浅”是由于光的折射现象,当光从水中斜射入空气中时,折射角大于入射角,人眼逆着折射光线看去,会觉得水变浅了。
A.墙上手影是由光的直线传播形成的,故A不符合题意;
B.水中倒影属于平面镜成像,是由光的反射形成的,故B不符合题意;
C.海市蜃楼是由于光在不均匀大气中传播时发生折射形成的,故C符合题意;
D.日晷是利用光沿直线传播形成的影子来进行计时的,故D不符合题意。
故选C。
12. 在二十四节气的流转中,倒计时从“雨水”开始,到立春落定,它是中华民族智慧的结晶。下列有关节气的谚语分析正确的是( )
A. “霜降有霜,米谷满仓”,霜的形成是凝华现象,凝华放热
B. “小寒冻土,大寒冻河”,河水结冰是凝固现象,凝固吸热
C. “白露种高山,寒露种河边”,露的形成是汽化现象,汽化吸热
D. “伏天三场雨,薄地长好麻”,雨的形成是液化现象,液化吸热
【答案】A
【解析】
【详解】A.霜是空气中的水蒸气凝华成的小冰晶,凝华放热,故A正确;
B.河水结冰是液态的水凝固成固态的冰,凝固放热,故B错误;
C.露是空气中的水蒸气液化成的小水滴,液化放热,故C错误;
D.雨是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,液化放热,故D错误。
故选A。
13. 关于如下四幅图,说法正确的是( )
A. 图甲:与头发摩擦过的梳子能吸引碎纸屑,说明摩擦后梳子带了电
B. 图乙:只对调磁体 N、S 极,闭合开关后,导体的运动方向改变
C. 图丙:通电螺线管周围铁屑如图,说明磁场只存在于这个玻璃板面上
D. 图丁:闭合开关,通电螺线管外部的磁感线方向由B指向A
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.图甲:与头发摩擦过的梳子能吸引碎纸屑,说明摩擦后梳子带了电,带电体吸引轻小物体,故A正确;
B.图乙:在探究磁场对电流的作用的实验中,保持电流方向不变,只对调磁体N、S 极改变磁场方向,能改变导体受力方向,所以闭合开关后,导体的运动方向改变,故B正确;
C.图丙:通电螺线管周围存在磁场,磁场是磁体周围的空间,是一个较大的范围,只在这个玻璃板面上放置铁屑研究,不能说明磁场只存在于这个玻璃板面上,故C错误;
D.图丁:闭合开关,根据安培定则可知,通电螺线管右侧是N极,通电螺线管外部的磁感线方向由N极指向S 极,即由B指向A,故D正确。
故选ABD。
14. 如图所示,是小灯泡L和电阻R的电流与电压关系的图像。下列说法正确的是( )
A. 仅把L、R串联在电路中,当电流是0.2A时,它们两端总电压是4V
B. 当通过L的电流是0.2A时,其电阻是5Ω
C. 仅把L、R并联在电压是2V的电路中,干路里的电流是0.3A
D. 电阻R的电阻值是20Ω
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由图像可知,把L、R串联在电路中,当电流是0.2A时,灯泡L两端的电压为1V,电阻R两端的电压为4V,它们两端总电压是
故A 错误;
B.当通过L的电流是0.2A时,L两端的电压为1V;,其电阻是
故B正确;
C.仅把L、R并联在电压是2V的电路中,通过L的电流为0.3A,通过R的电流为0.1A,干路里的电流是
故C错误;
D.电阻R两端的电压为4V时,电流是0.2A,电阻R的电阻值是
故D正确。
故选BD。
三.计算题(本大题共3小题,第15、16小题各7分,第17小题8分,共22分)
15. 如图所示,R1=15Ω,开关闭合后电流表的示数是0.2A,电压表的示数是6V,求:
(1)R2的电阻值;
(2)R1的两端的电压U1;
(3)电源电压.
【答案】(1)30Ω;(2)3V;(3)9V.
【解析】
【分析】由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流.(1)根据欧姆定律求出电阻R1两端的电压;(2)根据欧姆定律求出电阻R2的阻值;(3)根据串联电路的电压特点求出电源电压.
【详解】由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流.
(1)由I=可得电阻R2的阻值:R2= =30Ω;(2)电阻R1两端的电压: U1=IR1=0.2A×15Ω=3V;(3)因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压: U=U1+U2=3V+6V=9V.
16. 小明家买了一个足浴盆,其额定功率为800W。某次正常工作20min,将8kg、20℃的水加热至45℃,求此过程中:
(1)足浴盆消耗电能;
(2)水吸收的热量;
(3)消耗电能转化为水吸收热量的效率。(c水=4.2×103J/(kg·℃)
【答案】(1)9.6×105;(2)8.4×105;(3)87.5%
【解析】
【分析】
【详解】(1)由 知道,足浴盆消耗的电能
W=Pt=800W×20×60s=9.6×105J
(2)水吸收的热量
Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×8kg×(45℃-20℃)=8.4×105J
(3)消耗电能转化为水吸收热量的效率
答:(1)足浴盆消耗电能为9.6×105J;
(2)水吸收的热量为8.4×105J;
(3)消耗电能转化为水吸收热量的效率为87.5%。
17. 如图甲为一款养生壶,其加热原理如图乙所示。养生壶的额定电压为220V,均是发热电阻,其中。开关置于“1”时电路中电流为5A。求:
(1)当开关置于“1”时,的阻值;
(2)当开关置于“2”时,通电1min,养生壶消耗的电能;
(3)将该养生壶接入家庭电路中单独工作,养生壶给水加热的过程中,观察到家里电能表(如图丙所示)的转盘120s内转了100转,则该养生壶消耗的电功率是?
【答案】(1)44Ω; (2)5280J; (3)1kW
【解析】
【详解】解:(1)当开关置于“1”时,电流为5A,是只有R1接入的简单电路,所以R1的阻值为
(2)当开关置于“2”时,R1与R2串联,所以此时电路中的电流为
通电1min,养生壶消耗的电能为
(3)转盘120s内转了100转,消耗的电能为
则该养生壶消耗的电功率是
答:(1)R1的阻值为44Ω;
(2)通电1min,养生壶消耗的电能为5280J;
(3)该养生壶消耗的电功率是1kW。
四.实验与探究题(本大题共4小题,每小题7分,共28分)
18. 在“探究通电螺线管外部磁场分布”的实验中:
(1)当闭合开关S后,小磁针会发生偏转,说明通电螺线管周围存在______,实验时同学们发现小磁针偏转不明显,为了增大通电螺线管的磁性,可行的操作是________(任写一条)。
(2)用铁屑来做实验,得到了如图乙所示的情形,由此可看出通电螺线管外部的磁场与______磁体的磁场相似,为描述磁场而引入的磁感线______(选填“是”或“不是”)真实存在的。
(3)同学们改变电源方向,发现小磁针转动180°,南北极所指方向发生了改变,由此可知:通电螺线管外部磁场方向与螺线管中的______方向有关。
(4)丙图中S闭合后,螺线管的左端为______极。
(5)磁悬浮列车是利用电流的磁效应来______(选填“增大”或“减小”)摩擦力的。
【答案】(1) ①. 磁场 ②. 增大电流
(2) ①. 条形 ②. 不是
(3)电流 (4)S
(5)减小
【解析】
【小问1详解】
[1]当闭合开关S后,小磁针发生偏转,而小磁针在磁场中会受到力的作用而发生偏转,所以说明通电螺线管周围存在磁场。
[2]影响通电螺线管磁性强弱的因素有电流大小、线圈匝数和有无铁芯。为了增大通电螺线管的磁性,可行的操作有:增大电源电压以增大电流;增加螺线管的匝数;在螺线管中插入铁芯等。
【小问2详解】
[1][2]由图乙可知:通电螺线管的外部磁场与条形磁铁的磁场相似;磁感线是为了形象地描述磁场而引入的假想曲线,它不是真实存在的。
【小问3详解】
同学们改变电源方向,即改变了螺线管中的电流方向,发现小磁针转动180°,南北极所指方向发生了改变,由此可知:通电螺线管外部磁场方向与螺线管中的电流方向有关。
【小问4详解】
图丙中,根据磁极间的相互作用规律可知,通电螺线管的左端为S极。
【小问5详解】
磁悬浮列车是利用电流的磁效应使列车悬浮起来,使接触面分离,从而减小摩擦力。
19. 小明在探究“凸透镜成像的规律”。
(1)实验时,为了使像成在光屏的中央,调节烛焰、凸透镜和光屏三者的中心,使它们大致在________;
(2)当各元件位置如图甲所示时,可在光屏上得到一个清晰倒立、________(选填“缩小”“等大”或“放大”)的实像。将蜡烛移至光具座35cm处,若想在光屏上得到清晰的像,应将光屏向________(选填“左”或“右”)移动,且光屏上的像将会________(选填“变大”或“变小”);
(3)实验过程中蜡烛由于燃烧而变短,为了使烛焰的像再次成在光屏的中央,应将凸透镜向________(选填“上”或“下”)移动;
(4)实验过程中,小明不小心用手指尖遮住了凸透镜的一部分,这时光屏上________(选填“仍能”或“不能”)成烛焰完整的像;
(5)保持图甲三个元件位置不动,更换另一凸透镜后,发现光屏上的像变模糊,此时成像在光屏后,图乙是①、②两个凸透镜成实像时的像距v与物距的关系图像,则更换的凸透镜可能是________(选填“①”或“②”)凸透镜。
【答案】(1)同一高度
(2) ①. 等大 ②. 右 ③. 变大
(3)下 (4)仍能
(5)①
【解析】
【小问1详解】
进行凸透镜成像实验时,烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度,像才能呈在光屏的中央位置。
【小问2详解】
[1]如图甲所示,在光屏上看到了烛焰清晰的像,此时物距和像距大小相等。此时物体应位于二倍焦距上,成倒立、等大的实像。
[2][3]保持凸透镜位置不变,将蜡烛移至35cm刻度线处,此时物距减小,根据凸透镜成实像时,物近像远像变大可知,他应将光屏逐渐向右移动,光屏上才能再次呈清晰的像,且此时光屏上的像变大。
【小问3详解】
实验过程中蜡烛由于燃烧而变短,为了使烛焰的像再次成在光屏的中央,根据过光心的光线传播方向不变可知,应向下移动凸透镜。
【小问4详解】
光屏上得到烛焰清晰的像时,小明不小心用手指尖遮挡住了凸透镜的一部分,由于凸透镜成像是由光的折射形成的,其它没有没遮挡的部分仍有光线透过成像,且光屏上仍能成清晰完整的像。
【小问5详解】
图甲中凸透镜的焦距为10cm。保持图甲三个元件位置不动,更换凸透镜后,发现光屏上的像变模糊,此时成像在光屏后,说明该凸透镜对光线会聚能力变弱,即凸透镜的焦距变大;根据
u=v=2f
由图丙可知,②的焦距为5cm,①的焦距为15cm,因此更换的凸透镜是丙图中的①凸透镜。
20. 某学习小组在“探究通电导体中的电流与电阻的关系”实验中,连接了如图甲所示的电路(电源电压4.5V保持不变)。
(1)用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整______;(要求:滑动变阻器的滑片P向左移动时,电路中电流变大;导线不得交叉)
(2)连接好电路,闭合开关,发现电压表示数等于电源电压,电流表有示数,移动滑片,电表示数不变,则故障为______;
(3)探究通电导体中的电流与电阻的关系实验要在电压一定时进行,图b是小组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两端的电压为______V;当R的电阻由5Ω更换为10Ω时,闭合开关后,为使R两端的电压______(选填“改变”或“不变”),滑动变阻器的滑片应向______(选填“左”或“右”)端滑动;若实验中的阻值分别是5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω,为了保证完成实验,则滑动变阻器的最大阻值至少是______Ω;
(4)由图像可以得出结论:______。
【答案】 ①. ②. R0短路 ③. 3 ④. 不变 ⑤. 右 ⑥. 12.5 ⑦. 当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
【解析】
【详解】(1)[1]滑动变阻器的滑片P向左移动时,电路中电流变大,即电阻变小,故变阻器左下接线柱连入,电路中滑动变阻器与电阻串联,如图所示:
(2)[2]连接好电路,闭合开关,电流表有示数,即电路中有电流通过,则故障类型为短路,电压表示数等于电源电压,只能是滑动变阻器被短路。
(3)[3]图乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流随电阻R变化的图象,由图象可知R两端的电压为
U=IR=0.6A5Ω=3V
[4]探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即保持电阻两端的电压不变。
[5]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,所以滑片应右端移动,使电压表的示数仍为3V。
[6]电压表控制的电压为3V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压
U滑=4.5V-3V=1.5V
变阻器分得的电压为电压表示数的0.5倍,根据分压原理,当接入25Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为
R滑=0.525Ω=12.5Ω
故为了完成整个实验,应该选取最大阻值至少为12.5Ω的滑动变阻器。
(4)[7]分析图像可知,电流与电阻的乘积(电压)一定,且电流随电阻的增大而减小,可得到结论:导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。即U=IR。
21. 认识短路的危害和保险丝的作用
【设计实验】
目的:认识短路的危害
器材:低压电源(直流6V)、开关、额定电流为1A的保险丝、额定电压为6V的灯泡、导线、电流表(演示电流表,0~5A)
【进行实验】
(1)在图中,CD间接上一段保险丝,AB间接入电流表,其它部分如图所示连接好电路.
(2)当开关闭合时,灯泡_____(填“发光”或“不发光”),电流表_____(填“有”或“无”)示数.
(3)断开开关,在B、D间接一根粗铜丝,当闭合开关的瞬间,你将会观察到_____
A.电流表没有读数,灯泡也不亮
B.电流表的指针迅速摆动较大的幅度,灯泡变得非常亮
C.电流表的指针迅速摆动较大的幅度,AB间导线也随即熔断
D.电流表的指针迅速摆动较大的幅度,保险丝也随即熔断
【分析论证】
B、D间接入铜丝时,灯泡被短路,电路中电阻很小.根据欧姆定律知道,闭合开关的瞬间,线路中的电流_____.这时,通过保险丝_____(填“等于”、“小于”或“大于”)导线的电流,但保险丝的电阻比导线大很多,根据焦耳定律,在电流相同时,导体中的产生的热量跟电阻成_____比,所以保险丝的温度更高,又由于保险丝的_____较低,所以发生了上述的现象.
【答案】 ①. 发光 ②. 有 ③. D ④. 很大 ⑤. 等于 ⑥. 正 ⑦. 熔点
【解析】
【详解】(2)由图知道,当开关闭合时,这是一个正常连接的电路,灯泡与保险丝串联,所以灯泡发光,电流表有示数;
(3)断开开关,在B、D间接一根粗铜丝,此时灯泡被短路,电流通过保险丝后,直接经电流表回到电源负极,所以当闭合开关的瞬间,将会观察到电流表的指针迅速摆动较大的幅度,保险丝也随即熔断,灯泡不发光,故只有D符合题意;
【分析论证】
当B、D间接入铜丝时,灯泡被短路,根据欧姆定律I=U/R知道,闭合开关的瞬间,线路中的电流很大,通过保险丝和导线的电流相等,但是保险丝的电阻比导线大很多,由公式P=I2 R知道,在电流相同时,导体的电功率跟电阻成正比,所以保险丝的电功率比铜丝的电功率大得多,使保险丝的温度升高,又由于保险丝的熔点较低,故保险丝就熔断了.
点睛:本题考查的是家庭电路电流过大的原因,通过实验,研究和验证了短路的危害,解题的关键是会判断电流的连接,会用欧姆定律、电功率、电流的热效应等来分析电路的特点.
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