内容正文:
2025-2026学年新疆乌鲁木齐市天山区九年级(上)第二次月考物理试卷
一、单选题:本大题共12小题,共24分。
1. 在国际单位制中,电功的单位是( )
A. 安培 B. 伏特 C. 欧姆 D. 焦耳
2. 下列现象属于扩散现象的是( )
A. 细雨绵绵 B. 花香阵阵 C. 雪花飘飘 D. 炊烟袅袅
3. 下列微观粒子中带正电的是( )
A. 分子 B. 原子 C. 原子核 D. 电子
4. 用高强度钛材料做成的钛管很难被拉长,说明钛分子间( )
A. 没有斥力 B. 分子间距离过大
C. 存在引力 D. 存在斥力
5. 有一种节日彩灯上串联着20只小灯泡,如果电源插头处的电流为0.2A,那么通过第10只小灯泡的电流是( )
A. 0.01A B. 0.02A C. 0.2A D. 2A
6. 将质量和初温均相同的铝、铜、铁三个金属球(),浸没在沸水中较长的一段时间,则这三个球从沸水中吸热最多的是( )
A. 铝球 B. 铁球 C. 铜球 D. 一样多
7. 对人体来说,一般情况下不高于36V的电压是安全的,通过人体的电流达到30mA时会有生命危险。根据以上数据,估算普通人体电阻最接近于( )
A. B. C. D.
8. 如图所示电路,电源电压不变,闭合开关S,滑动变阻器滑片逐渐向右移动。下列说法正确的是( )
A. 电压表示数变小
B. 电流表示数变大
C. 电压表与电流表示数的比值不变
D. 电压表与电流表示数的比值变大
9. 灯泡标有“3V,”,灯泡标有“2V,0.2A”(灯丝电阻均不变),当它们串联时,电路两端允许加的最大电压为( )
A. 2V B. C. 5V D. 8V
10. 如图所示的电路中,电源两端电压保持不变。闭合开关S,当滑动变阻器R1的滑片P在A位置(未画出)时,电流表A1和A2的示数之比为1:3;移动滑动变阻器R1的滑片P到B位置(未画出)时,电流表A1和A2的示数之比为4:5;若变阻器R1的电阻改变量为28Ω。则R2的阻值为( )
A. B. C. D.
11. 如图所示电路,电源电压不变,、为长度相同的滑动变阻器,它们的电阻与长度成正比。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片均位于最右端时,电路中电流为 ;当滑动变阻器的滑片均位于最左端时,电路中电流为 。若电路中电流为 时,滑片的位置可能均位于( )
A. 距左端总长度的处 B. 距左端总长度的处
C. 距左端总长度的处 D. 距左端总长度的处
12. 如图甲所示电路,电源电压不变,电流表的量程,电压表的量程 ,小灯泡的参数模糊不清,第一次只闭合S、,保证电路的安全,将滑动变阻器的滑片P在最大范围内移动;第二次只闭合S、,保证电路的安全,将滑动变阻器的滑片P在最大范围内移动。图乙是根据这两次实验绘制的电压表与电流表关系的图像。下列选项错误的是( )
A. 电源电压是8V
B. 的阻值为
C. 第二次滑动变阻器的滑片P移动过程中,灯泡电阻变化了
D. 第二次滑动变阻器的滑片P移动过程中,变阻器的阻值取值范围为
二、填空题:本大题共3小题,共19分。
13. 在大力提倡新能源的今天,电车逐渐取代燃油车。
(1)电动汽车在充电时,将电能转化为_______能。在开关车门时有时候会被电到,这是因为我们穿的纤维质地的衣服与车内材料相互摩擦,从而使人体带上了负电,在摩擦过程中人体_______(选填“得到”或“失去”)了电子。汽车的后方有两个刹车灯,脚踩刹车时,车灯就会亮起,刹车此时相当于电路中的_______。这两个刹车灯即使一个坏了,另一个也能正常发光,两个刹车灯之间是_______(选填“串”或“并”)联的。
(2)汽车上的三合一充电器给三部手机同时充电时,若拔掉其中两部手机,则通过充电器的总电流将_______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。正在充电的手机,充电电压为5V,电池标有“3.7V,2000mAh”字样,如果充电电流为3.7A,从电量50%充到100%最少需要_______h。
14. 2025年9月22日,福建舰成功完成电磁弹射和回收测试,标志着我国航母编队体系作战能力实现重大突破。
(1)在此之前航母主要采用蒸汽弹射,如图甲所示是航母上简化的蒸汽弹射装置,在弹射飞机时,高温高压的蒸汽快速向外推动活塞,汽缸内蒸汽的温度_______(选填“升高”“降低”或“不变”),蒸汽弹射装置工作时把_______能转化为机械能,与图_______(选填“乙”或“丙”)所示汽油机的冲程相同。若某次完全燃烧100g燃油,其中损失的能量共 ,则效率为_______;(燃油的热值为 )
(2)航母靠港之后发现海洋与陆地相比,昼夜温差更_______(选填“大”或“小”),这主要是因为砂石的比热容较_______(选填“大”或“小”);在炎热、晴朗的白天海边常吹_______(选填“海”或“陆”)风。
15. “嫦娥五号”搭载采样剖面测温仪、岩芯钻探机和机器取样器等多种有用载荷并取回2kg月壤,这在全世界是第一次。
(1)运载火箭的燃料为煤油、低温液态氢和液态氧,低温的液态氢与常温氢气相比,_______(选填“液”或“气”)态时氢分子无规则运动更剧烈。用液态氢作为燃料,是因为它具有较大的_______。上升过程中火箭外壳与空气摩擦导致内能变大,这是通过_______的方式改变内能的。
(2)图乙是飞行高度检测电路的原理图,电源电压恒为10V,为定值电阻,压敏电阻R(阻值会变化)两端电压随飞行高度h变化的关系如图丙、当“嫦娥5号”返回地面时,距地面高度由200m到100m的过程中,电流表的示数_______(选填“变大”、“变小”或“不变”),“嫦娥5号”着地时定值电阻两端的电压为_______V,若将电流表上的示数改为“嫦娥5号”距离地面的高度,则该刻度是_______(选填“均匀”或“不均匀”)的。
三、作图题:本大题共3小题,共6分。
16. 如图,A、B泡沫小球保持静止,已知A球带正电,请在图中标出B球是否带电(若带电请用“+”或“-”在球上标出带电种类,若不带电不做标识)。
17. 现有两个定值电阻和。请你根据所给图像在图中画出定值电阻和两个电阻串联后的总电阻的电流随电压变化的大致图像,并标上对应的字母。
18. 请在如图电路图相应的位置填上电源和电流表的符号,并使滑片向右移动时电压表的示数变小。
四、实验探究题:本大题共4小题,共31分。
19. 小明设计了一款智能测温报警器,智能测温报警器电路如图1所示。
(1)如图2所示,热敏电阻RT的阻值随温度T的升高而_______(选填“变大”或“变小”)。热敏电阻RT一般由晶体态硅制成,其主要材料是_______(选填“半导体”或“超导体”)。
(2)已知电源电压为18V,通过报警器(电阻不计)的电流超过0.02A时就会报警。当所测温度达到或超过50℃时,系统报警,按照下列步骤调试电路:
a.电路接通前,应先将滑动变阻器滑片置于b端,再将电阻箱调到_______(选填“100”或“400”)Ω。
b.将开关S向c端闭合,移动滑动变阻器直至报警器报警,此时滑动变阻器的阻值为_______Ω。
c.保持滑动变阻器滑片位置不变,将开关S向另一端闭合,报警系统即可正常使用。
(3)用调试好的报警电路进行测温,测得此时的环境温度为20℃,此时该电路中的电流是_______A。若小明采用的电源随着使用时间的增长电压会变小,将会导致报警温度_______(选填“偏高”或“偏低”),为此,应将滑动变阻器向_______(选填“a”或“b”)端移动才能达到预设效果。
20. 如图所示为“探究影响导体电阻大小的因素”的实验装置,图中A、B、C、D是实验用的几种电阻丝(S代表导体的横截面积)。请你回答以下问题:
(1)在M、N之间分别接不同的导体,通过观察_______来比较导体电阻的大小更精准;
(2)为了探究导体的电阻与导体长度的关系,M、N之间应接入图中的_______(填字母)导体。
(3)在我国城乡许多地区进行输电线路的改造,将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线,这样就_______(选填“增大”或“减小”)了输电线的电阻,减小电能损失。
21. 用如图甲所示电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的电阻,根据实验数据绘制的小灯泡的I-U图像如图乙所示。
(1)连接电路时,开关应该处于________(选填“闭合”或“断开”)状态;实验中发现电流表有示数,电压表没有示数,则电路故障可能是小灯泡________(选填“短路”或“断路”)。
(2)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片,直至小灯泡正常发光,根据图乙可知,小灯泡正常发光时的电阻为_______Ω。
(3)由图像可知,实验过程中滑动变阻器电阻的变化量 ______(选填“大于”、“小于”或“等于”)小灯泡电阻的变化量。
22. 小明利用如图甲所示的电路探究电流跟电阻的关系。电源电压恒为3V,滑动变阻器标有“ ,2A”的字样。
(1)图甲是小明连接的实物电路,图中有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”并画出正确的连线。
(2)在正确连接电路后,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移到_______(选填“A”或“B”)端。
(3)小明用10Ω的电阻替换5Ω的电阻,为了完成实验,与上次实验相比,应适当的_______(选填“增大”或“减小”)滑动变阻器接入的阻值。
(4)小华也利用图甲实验器材探究了电流与电阻的关系,他将定值电阻换成了电阻箱,将电阻箱阻值在5Ω到25Ω范围内调至5个不同的阻值,他根据实验数据描点所绘制的I与关系图像不可能是图中的_______(选填“甲”或“乙”)。根据图像可以得出:导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体电阻成_______。
五、计算题:本大题共2小题,共10分。
23. 如图所示的电路中,电源电压恒为6V,电阻R1的阻值为20Ω,闭合开关S,电流表示数为0.1A。
求:
(1)电阻R2的阻值;
(2)干路中的总电流;
(3)通电5min的时间内,电流通过电阻R2做的功W2。
24. 如图所示的电路中,电源电压为保持不变,电阻阻值为 ,滑动变阻器上标有“,”字样,电压表接“”量程。闭合开关 ,将滑片 移到某一位置时,电流大小为。求:
(1)此时两端的电压。
(2)为保证电压表安全,滑动变阻器能接入电路的最大阻值。
(3)若用电阻来替换,不改变电表的量程,确保电路所有元件均安全使用的情况下、要求:在移动变阻器滑片的过程中,电路中的最大电流恰好是最小电流的3倍,求满足要求的阻值有哪些。
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2025-2026学年新疆乌鲁木齐市天山区九年级(上)第二次月考物理试卷
一、单选题:本大题共12小题,共24分。
1. 在国际单位制中,电功的单位是( )
A. 安培 B. 伏特 C. 欧姆 D. 焦耳
【答案】D
【解析】
【详解】A.在国际单位制中,安培是电流的单位,故A不符合题意;
B.在国际单位制中,伏特是电压的单位,故B不符合题意;
C.在国际单位制中,欧姆是电阻的单位,故C不符合题意。
D.在国际单位制中,焦耳是电功的单位,故D符合题意;
故选D。
2. 下列现象属于扩散现象的是( )
A. 细雨绵绵 B. 花香阵阵 C. 雪花飘飘 D. 炊烟袅袅
【答案】B
【解析】
【详解】ACD.细雨绵绵、雪花飘飘、炊烟袅袅是微小的宏观物质,它们的位置随时间发生了变化,属于机械运动,故ACD不符合题意;
B.花香阵阵是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动,故B符合题意。
故选B。
3. 下列微观粒子中带正电的是( )
A. 分子 B. 原子 C. 原子核 D. 电子
【答案】C
【解析】
【详解】A.分子不带电,故A不符合题意;
BC.原子由原子核和电子组成,原子核带正电,电子带负电,故原子不带电,故B不符合题意,C符合题意;
D.电子带负电,故D不符合题意。
故选C。
4. 用高强度钛材料做成的钛管很难被拉长,说明钛分子间( )
A. 没有斥力 B. 分子间距离过大
C. 存在引力 D. 存在斥力
【答案】C
【解析】
【详解】分子之间存在相互作用的引力和斥力,用高强度钛材料做成的钛管很难被拉长,表明分子间有引力。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
5. 有一种节日彩灯上串联着20只小灯泡,如果电源插头处的电流为0.2A,那么通过第10只小灯泡的电流是( )
A. 0.01A B. 0.02A C. 0.2A D. 2A
【答案】C
【解析】
【详解】因为小灯泡是串联的,所以在该电路中,各处电流都相等,如果电源插头处的电流为0.2A,那么通过10只小灯泡的电流都相等,都为0.2A,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
6. 将质量和初温均相同的铝、铜、铁三个金属球(),浸没在沸水中较长的一段时间,则这三个球从沸水中吸热最多的是( )
A. 铝球 B. 铁球 C. 铜球 D. 一样多
【答案】A
【解析】
【详解】三个金属球浸没在沸水中较长时间后,会与沸水达到热平衡,末温都等于沸水温度。由于它们初温均相同,因此温度变化量相同。根据热量计算公式,三个小球的质量相同、温度变化量相同,且,所以铝球吸收的热量最多,铜球最少,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
7. 对人体来说,一般情况下不高于36V的电压是安全的,通过人体的电流达到30mA时会有生命危险。根据以上数据,估算普通人体电阻最接近于( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】因为当人体两端的电压为36V时,通过的最大电流为
人体的电阻
结合选项中的数据可知,与其接近的人体电阻为,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
8. 如图所示电路,电源电压不变,闭合开关S,滑动变阻器滑片逐渐向右移动。下列说法正确的是( )
A. 电压表示数变小
B. 电流表示数变大
C. 电压表与电流表示数的比值不变
D. 电压表与电流表示数的比值变大
【答案】D
【解析】
【详解】A.由电路图可知,定值电阻R1和滑动变阻器R2串联,电压表测滑动变阻器R2两端的电压,滑动变阻器滑片逐渐向右移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,则电路的总电阻变大,根据可知,电源电压不变,故电路的电流变小,定值电阻R1两端的电压变小,则滑动变阻器两端的电压变大,即电压表示数变大,故A错误;
B.由电路图可知,定值电阻R1和滑动变阻器R2串联,电压表测滑动变阻器R2两端的电压,滑动变阻器滑片逐渐向右移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,则电路的总电阻变大,根据可知,电源电压不变,故电路的电流变小,即电流表的示数变小,故B错误;
CD.由于电压表的示数变大,电流表的示数变小,则电压表与电流表示数的比值变大,故C错误,D正确。
故选D。
9. 灯泡标有“3V,”,灯泡标有“2V,0.2A”(灯丝电阻均不变),当它们串联时,电路两端允许加的最大电压为( )
A. 2V B. C. 5V D. 8V
【答案】B
【解析】
【详解】本题是关于串联电路特点与欧姆定律的综合应用,核心是串联电路电流处处相等,电路最大电流由额定电流较小的用电器决定。先求出电阻,再计算电路两端允许加的最大电压。
灯泡的额定电压 ,额定电流 ;灯泡的额定电压 ,额定电流 。根据欧姆定律变形公式,则
两灯泡串联时,总电阻
串联电路中电流处处相等,且电流不得超过任一灯泡的额定电流,否则灯泡可能损坏。比较两灯的额定电流,则最大允许电流为 。由欧姆定律得最大电压
故选B。
10. 如图所示的电路中,电源两端电压保持不变。闭合开关S,当滑动变阻器R1的滑片P在A位置(未画出)时,电流表A1和A2的示数之比为1:3;移动滑动变阻器R1的滑片P到B位置(未画出)时,电流表A1和A2的示数之比为4:5;若变阻器R1的电阻改变量为28Ω。则R2的阻值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由图可知,开关闭合时,定值电阻与变阻器并联,电流表测量变阻器支路的电流,电流表测量干路的电流;当滑动变阻器的滑片P在A位置时,电源电压为U,根据欧姆定律可得,通过的电流即电流表的示数,通过的电流,由并联电路电流规律可得,干路的电流即电流表的示数
电流表和的示数之比为1:3,即 -------①
由题意可知变阻器的电阻改变量为 ,当电流表和的示数之比为1:3时,两个支路电流之比
当电流表和的示数之比为4:5时,两个支路电流之比
因为定值电阻的电流不变,故变阻器的电流是变大了,因而电阻是减小,即
当滑动变阻器的滑片P在B位置时,电源电压为U,根据欧姆定律可得,通过的电流即电流表的示数
通过的电流,则电流表和的示数之比为4:5, -------②
联立①②解得,的阻值: 。故选B。
11. 如图所示电路,电源电压不变,、为长度相同的滑动变阻器,它们的电阻与长度成正比。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片均位于最右端时,电路中电流为 ;当滑动变阻器的滑片均位于最左端时,电路中电流为 。若电路中电流为 时,滑片的位置可能均位于( )
A. 距左端总长度的处 B. 距左端总长度的处
C. 距左端总长度的处 D. 距左端总长度的处
【答案】A
【解析】
【详解】当滑动变阻器的滑片均位于最右端时,接入电路的电阻为0,接入电路的电阻为,电路电流为 ,则①
当滑动变阻器的滑片均位于最左端时,接入电路的电阻为接入电路的电阻为0,电路电流为 ,则②
电路中电流为 时,电路的总电阻③
若此时滑片的位置均位于距左端总长度的处,接入电路的电阻为接入电路的电阻为,串联电路总电阻等于各部分电阻之和,则 ,即
将①②③代入上式,可得
解得
此时滑片的位置均位于距左端总长度的处,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
12. 如图甲所示电路,电源电压不变,电流表的量程,电压表的量程 ,小灯泡的参数模糊不清,第一次只闭合S、,保证电路的安全,将滑动变阻器的滑片P在最大范围内移动;第二次只闭合S、,保证电路的安全,将滑动变阻器的滑片P在最大范围内移动。图乙是根据这两次实验绘制的电压表与电流表关系的图像。下列选项错误的是( )
A. 电源电压是8V
B. 的阻值为
C. 第二次滑动变阻器的滑片P移动过程中,灯泡电阻变化了
D. 第二次滑动变阻器的滑片P移动过程中,变阻器的阻值取值范围为
【答案】D
【解析】
【分析】(1)第一次只闭合S、,与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端电压,电压表与电流表关系的图像为一直线,根据图像可知,结合串联电路的特点和欧姆定律列出电源电压的表达式,解方程计算定值电阻和电源电压。
(2)第二次只闭合S、,L与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端电压,电压表与电流表关系的图像为曲线,根据最大电流和最小电流结合欧姆定律计算灯泡的电阻,根据最大和最小电流结合欧姆定律计算滑动变阻器的阻值范围。
【详解】AB.闭合S、,与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端电压,由于定值电阻的大小不变,电压与电流成线性关系,即对应图乙中直线段。当电流为 时,滑动变阻器两端电压为4V,根据串联电路的特点和欧姆定律可得,电源电压 ①
当电流为,滑动变阻器两端电压为0,根据串联电路的特点和欧姆定律可得,电源电压 ②
由①②可得,电源电压为,的阻值为
故AB正确;
C.第二次只闭合S、,L与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端电压,L灯泡的电阻随温度改变而改变,电压表与电流表关系的图像为曲线。在电路安全的情况下,灯泡正常发光时电流最大,电流为,此时滑动变阻器两端的电压为3V,根据串联电路的电压特点可得,此时灯泡的电压为
根据欧姆定律可得,此时灯泡的电阻为
当电路中电流最小为时,滑动变阻器两端电压,根据串联电路的电压特点可得,此时灯泡的电压为
根据欧姆定律可得,此时灯泡的电阻为
灯泡电阻变化为
故C正确;
D.第二次滑动变阻器的滑片P移动过程中,当电流为时,滑动变阻器两端的电压为3V,根据欧姆定律可得变阻器的阻值为
当电流为时,滑动变阻器两端的电压为,根据欧姆定律可得变阻器的阻值为
故滑动变阻器取值范围为,故D错误。
故选D。
二、填空题:本大题共3小题,共19分。
13. 在大力提倡新能源的今天,电车逐渐取代燃油车。
(1)电动汽车在充电时,将电能转化为_______能。在开关车门时有时候会被电到,这是因为我们穿的纤维质地的衣服与车内材料相互摩擦,从而使人体带上了负电,在摩擦过程中人体_______(选填“得到”或“失去”)了电子。汽车的后方有两个刹车灯,脚踩刹车时,车灯就会亮起,刹车此时相当于电路中的_______。这两个刹车灯即使一个坏了,另一个也能正常发光,两个刹车灯之间是_______(选填“串”或“并”)联的。
(2)汽车上的三合一充电器给三部手机同时充电时,若拔掉其中两部手机,则通过充电器的总电流将_______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。正在充电的手机,充电电压为5V,电池标有“3.7V,2000mAh”字样,如果充电电流为3.7A,从电量50%充到100%最少需要_______h。
【答案】(1) ①. 化学 ②. 得到 ③. 开关 ④. 并
(2) ①. 变小 ②. 0.2
【解析】
【小问1详解】
[1]电动汽车充电时,消耗电能,内部发生化学变化,获得化学能,将电能转化为化学能。
[2]在摩擦起电现象中,得到电子的物体由于有了多余电子而带了负电,所以在摩擦过程中,人体带上负电的原因是人体得到电子。
[3]刹车控制车灯的通断,所以刹车相当于电路中的开关。
[4]两个刹车灯互不影响,它们之间是并联的。
【小问2详解】
[1]三合一充电器给三部手机同时充电时,三部手机互不影响,可知它们之间是并联的,若拔掉其中两部手机,由并联电路电流规律可知,通过充电器的总电流将变小
[2]手机电池充满时存储的电能
电量从 充到100%,增加的电能为
则需要的最少充电时间为
14. 2025年9月22日,福建舰成功完成电磁弹射和回收测试,标志着我国航母编队体系作战能力实现重大突破。
(1)在此之前航母主要采用蒸汽弹射,如图甲所示是航母上简化的蒸汽弹射装置,在弹射飞机时,高温高压的蒸汽快速向外推动活塞,汽缸内蒸汽的温度_______(选填“升高”“降低”或“不变”),蒸汽弹射装置工作时把_______能转化为机械能,与图_______(选填“乙”或“丙”)所示汽油机的冲程相同。若某次完全燃烧100g燃油,其中损失的能量共 ,则效率为_______;(燃油的热值为 )
(2)航母靠港之后发现海洋与陆地相比,昼夜温差更_______(选填“大”或“小”),这主要是因为砂石的比热容较_______(选填“大”或“小”);在炎热、晴朗的白天海边常吹_______(选填“海”或“陆”)风。
【答案】(1) ①. 降低 ②. 内 ③. 乙 ④. 30%
(2) ①. 小 ②. 小 ③. 海
【解析】
【小问1详解】
[1][2]蒸汽弹射装置工作时,高温高压的蒸汽推动活塞做功,是蒸汽的内能转化为活塞的机械能,蒸汽内能减少,温度降低。
[3]由乙、丙两图可知,两气门都关闭,乙图冲程火花塞点火,活塞下行,是做功冲程,将内能转化为机械能;丙图冲程火花塞未点火,活塞上行,是压缩冲程,将机械能转化为内能。因此与蒸汽弹射装置工作时能量转化形式相同的是乙图冲程,即做功冲程。
[4]汽油完全燃烧放出的热量为
根据可知,汽油机输出的有用功为
则汽油机的效率为
【小问2详解】
[1][2]水的比热容较大,白天,在相同的吸热条件下,水的温度升高的少,夜晚,放出相同的热量,水的温度降低的少,昼夜温差较小。与水相比砂石的比热容较小。
[3]白天太阳照射时,陆地由于比热容小,升温快,气流上升,空气从海面向陆地吹,故在炎热、晴朗的白天海边常吹海风。
15. “嫦娥五号”搭载采样剖面测温仪、岩芯钻探机和机器取样器等多种有用载荷并取回2kg月壤,这在全世界是第一次。
(1)运载火箭的燃料为煤油、低温液态氢和液态氧,低温的液态氢与常温氢气相比,_______(选填“液”或“气”)态时氢分子无规则运动更剧烈。用液态氢作为燃料,是因为它具有较大的_______。上升过程中火箭外壳与空气摩擦导致内能变大,这是通过_______的方式改变内能的。
(2)图乙是飞行高度检测电路的原理图,电源电压恒为10V,为定值电阻,压敏电阻R(阻值会变化)两端电压随飞行高度h变化的关系如图丙、当“嫦娥5号”返回地面时,距地面高度由200m到100m的过程中,电流表的示数_______(选填“变大”、“变小”或“不变”),“嫦娥5号”着地时定值电阻两端的电压为_______V,若将电流表上的示数改为“嫦娥5号”距离地面的高度,则该刻度是_______(选填“均匀”或“不均匀”)的。
【答案】(1) ①. 气 ②. 热值 ③. 做功
(2) ①. 变大 ②. 6 ③. 均匀
【解析】
【小问1详解】
[1]火箭的燃料为煤油、低温液态氢和液态氧,低温的液态氢与常温氢气相比,气态时氢分子无规则运动更剧烈。因为温度越高,分子运动越剧烈。
[2]氢气的热值大,作为火箭的燃料,相同质量下可以释放更多的热量。
[3]上升过程中火箭外壳与空气摩擦克服阻力做功,通过做功的方式增大内能的。
【小问2详解】
[1]根据压敏电阻R两端电压随飞行高度h变化的关系图可知,当“嫦娥5号”返回地面时,随着高度的降低,压敏电阻R两端电压在减小,压敏电阻R分压减小,说明压敏电阻R阻值减小;定值电阻与压敏电阻R串联,总电压U不变,总电阻减小,电流增大,电流表示数变大。
[2]由图可知,压敏电阻R两端电压随飞行高度h变化的关系图为一条倾斜的直线,设压敏电阻R两端电压随飞行高度h变化的函数表达式为
有 ①
②
联立①②解得
即
则地面上
定值电阻的电压为
[3]若将电流表上的示数改为“嫦娥5号”距离地面的高度,根据欧姆定律可得
电流I与h也是一次函数关系,则该刻度是均匀的。
三、作图题:本大题共3小题,共6分。
16. 如图,A、B泡沫小球保持静止,已知A球带正电,请在图中标出B球是否带电(若带电请用“+”或“-”在球上标出带电种类,若不带电不做标识)。
【答案】
【解析】
【详解】已知A球带正电,由图可知,A排斥B,说明B与A带同种电荷(电荷间的相互作用:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引),即B也带正电;如图所示:
17. 现有两个定值电阻和。请你根据所给图像在图中画出定值电阻和两个电阻串联后的总电阻的电流随电压变化的大致图像,并标上对应的字母。
【答案】
【解析】
【详解】由可知,当时,相同电压的情况下,通过的电流大于通过的电流,故的电流和电压关系的大致图像在图像的上方;因串联电路的总电阻等于各分电阻之和,所以由可知,相同电压的情况下,通过的电流最小,故的电流和电压关系的大致图像在图像的下方,如下图所示:
18. 请在如图电路图相应的位置填上电源和电流表的符号,并使滑片向右移动时电压表的示数变小。
【答案】
【解析】
【详解】滑片向右移动时滑动变阻器接入阻值变大,电路中总阻值变大,由可知电流减小,由 可知灯泡两端电压减小,根据串联电路分压可知滑动变阻器两端电压增大,故电压表并联在灯泡两端时电压表示数变小,因此左侧为方框为电流表,右侧方框是电源,如下图所示:
四、实验探究题:本大题共4小题,共31分。
19. 小明设计了一款智能测温报警器,智能测温报警器电路如图1所示。
(1)如图2所示,热敏电阻RT的阻值随温度T的升高而_______(选填“变大”或“变小”)。热敏电阻RT一般由晶体态硅制成,其主要材料是_______(选填“半导体”或“超导体”)。
(2)已知电源电压为18V,通过报警器(电阻不计)的电流超过0.02A时就会报警。当所测温度达到或超过50℃时,系统报警,按照下列步骤调试电路:
a.电路接通前,应先将滑动变阻器滑片置于b端,再将电阻箱调到_______(选填“100”或“400”)Ω。
b.将开关S向c端闭合,移动滑动变阻器直至报警器报警,此时滑动变阻器的阻值为_______Ω。
c.保持滑动变阻器滑片位置不变,将开关S向另一端闭合,报警系统即可正常使用。
(3)用调试好的报警电路进行测温,测得此时的环境温度为20℃,此时该电路中的电流是_______A。若小明采用的电源随着使用时间的增长电压会变小,将会导致报警温度_______(选填“偏高”或“偏低”),为此,应将滑动变阻器向_______(选填“a”或“b”)端移动才能达到预设效果。
【答案】(1) ①. 变小 ②. 半导体
(2) ①. 100 ②. 800
(3) ①. 0.015 ②. 偏高 ③. a
【解析】
【小问1详解】
[1][2]根据图像知,热敏电阻的阻值随温度T的升高而减小,半导体的导电性随温度改变,故热敏电阻一般由晶体态硅制成,其主要材料是半导体。
【小问2详解】
直接由图像可知,温度为时,
由题知,当所测温度达到或超过时,系统报警;所以为使报警电路可正常使用,应先让电阻箱调到热敏电阻达到设定温度时的电阻值,再将开关向c端闭合 电阻箱与滑动变阻器串联 ,电阻箱代替热敏电阻,调到;调节滑动变阻器的滑片,使电路中的电流为报警电流
报警器报警;此时电路的总电阻
滑动变阻器的电阻
【小问3详解】
[1]当温度为时,热敏电阻的阻值
此时电路的电流为
[2]若小明采用的电源随着使用时间的增长电压会变小,当电路中的电流为报警电流时,由欧姆定律可知报警时总电阻减小,的阻值减小,由图像可知,会导致报警温度偏高。
[3]为使报警温度减小为原来的温度值,则的阻值会增大,而报警时总电阻是减小的,根据电阻串联的规律可知,应减小滑动变阻器的阻值,即将滑片向a端移动才能达到预设效果。
20. 如图所示为“探究影响导体电阻大小的因素”的实验装置,图中A、B、C、D是实验用的几种电阻丝(S代表导体的横截面积)。请你回答以下问题:
(1)在M、N之间分别接不同的导体,通过观察_______来比较导体电阻的大小更精准;
(2)为了探究导体的电阻与导体长度的关系,M、N之间应接入图中的_______(填字母)导体。
(3)在我国城乡许多地区进行输电线路的改造,将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线,这样就_______(选填“增大”或“减小”)了输电线的电阻,减小电能损失。
【答案】(1)电流表示数
(2)B、D (3)减小
【解析】
【小问1详解】
本实验用转换法比较电阻大小,相比灯泡亮度,电流表的示数可以直观准确反映电流大小,电压一定时,电流随电阻改变而变化,因此观察电流表的示数比较电阻大小更精准。
【小问2详解】
探究电阻与导体长度的关系,需要控制导体材料、横截面积相同,只改变长度。B和D都是镍铬合金、横截面积均为S,只有长度不同,符合控制变量法的要求,因此选B、D。
【小问3详解】
在我国城乡许多地区进行输电线路的改造,将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线,增大横截面积,进而减小电阻,减小电能损失。
21. 用如图甲所示电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的电阻,根据实验数据绘制的小灯泡的I-U图像如图乙所示。
(1)连接电路时,开关应该处于________(选填“闭合”或“断开”)状态;实验中发现电流表有示数,电压表没有示数,则电路故障可能是小灯泡________(选填“短路”或“断路”)。
(2)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片,直至小灯泡正常发光,根据图乙可知,小灯泡正常发光时的电阻为_______Ω。
(3)由图像可知,实验过程中滑动变阻器电阻的变化量 ______(选填“大于”、“小于”或“等于”)小灯泡电阻的变化量。
【答案】(1) ①. 断开 ②. 短路
(2)10 (3)大于
【解析】
【小问1详解】
[1]连接电路时,为保护电路,开关应该处于断开状态。
[2] 实验中电流表有示数,说明电路是通路;电压表没有示数,表明与电压表并联的部分短路,所以电路故障可能是小灯泡短路。
【小问2详解】
小灯泡的额定电压为2.5V,由图乙知,当灯的电压为2.5V时,电流为0.25A。根据欧姆定律,可得小灯泡正常发光时的电阻
【小问3详解】
为使小灯泡正常发光,滑动变阻器接入的电阻变小, 同时小灯泡电阻随温度升高而逐渐变大,因为电路中的总电流变大,根据欧姆定律,所以电路总电阻变小,故滑动变阻器电阻的变化量 大于小灯泡电阻的变化量。
22. 小明利用如图甲所示的电路探究电流跟电阻的关系。电源电压恒为3V,滑动变阻器标有“ ,2A”的字样。
(1)图甲是小明连接的实物电路,图中有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”并画出正确的连线。
(2)在正确连接电路后,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移到_______(选填“A”或“B”)端。
(3)小明用10Ω的电阻替换5Ω的电阻,为了完成实验,与上次实验相比,应适当的_______(选填“增大”或“减小”)滑动变阻器接入的阻值。
(4)小华也利用图甲实验器材探究了电流与电阻的关系,他将定值电阻换成了电阻箱,将电阻箱阻值在5Ω到25Ω范围内调至5个不同的阻值,他根据实验数据描点所绘制的I与关系图像不可能是图中的_______(选填“甲”或“乙”)。根据图像可以得出:导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体电阻成_______。
【答案】(1) (2)B
(3)增大 (4) ①. 乙 ②. 反比
【解析】
【小问1详解】
在本实验中电压表应并联在定值电阻两端,而图甲中电压表和定值电阻均被导线短路了,据此完成电路改接,如下图所示:
【小问2详解】
为了保护电路,在闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移动到阻值最大端,即B端。
【小问3详解】
实验中,当把 的电阻换成 的电阻后,根据分压原理,电阻两端的电压变大,研究电流与电阻关系时要控制电压不变,根据串联电路电压的规律,要增大变阻器两端的电压,由分压原理,要增大变阻器电阻阻值,使电压表的示数保持不变。
【小问4详解】
[1]图乙中乙图线,当电阻为 时,倒数为,对应的电流为 ,则电阻箱两端的电压
此时滑动变阻器两端的电压为
此时滑动变阻器两端的电压为电阻箱两端电压的3倍,滑动变阻器接入电路的电阻也为电阻箱接入电路的3倍,当电阻箱接入电路的电阻是时,滑动变阻器接入电路的电阻必须调到 才能满足要求,而滑动变阻器的最大电阻只有 ,因此乙图线不可能是实验测量的。
[2]分析甲图线可知I与关系为一条经过原点的直线,由此可得出结论为导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体电阻成反比。
五、计算题:本大题共2小题,共10分。
23. 如图所示的电路中,电源电压恒为6V,电阻R1的阻值为20Ω,闭合开关S,电流表示数为0.1A。
求:
(1)电阻R2的阻值;
(2)干路中的总电流;
(3)通电5min的时间内,电流通过电阻R2做的功W2。
【答案】(1)60Ω (2)0.4A
(3)180J
【解析】
【小问1详解】
由图可知,闭合开关,两定值电阻并联,电流表测量支路电流。电阻的阻值为
【小问2详解】
通过电阻中的电流为
因并联电路干路中的电流等于各支路电流之和,因此干路中的总电流
【小问3详解】
通电5min的时间内,电流通过电阻做的功为
24. 如图所示的电路中,电源电压为保持不变,电阻阻值为 ,滑动变阻器上标有“,”字样,电压表接“”量程。闭合开关 ,将滑片 移到某一位置时,电流大小为。求:
(1)此时两端的电压。
(2)为保证电压表安全,滑动变阻器能接入电路的最大阻值。
(3)若用电阻来替换,不改变电表的量程,确保电路所有元件均安全使用的情况下、要求:在移动变阻器滑片的过程中,电路中的最大电流恰好是最小电流的3倍,求满足要求的阻值有哪些。
【答案】(1)
(2)
(3)或
【解析】
【小问1详解】
由电路图可知,与串联,电压表测两端的电压
由公式 可知,两端的电压
【小问2详解】
为保证电压表安全,电压表示数最大为,两端的电压为
由公式 可知,此时电路中的电流
滑动变阻器接入电路的最大阻值为
【小问3详解】
用电阻来替换后,由滑动变阻器的铭牌可知,允许通过的最大电流为,则电路中的最大电流可能为 变阻器允许通过的最大电流或 变阻器接入阻值为0时的电流,电路的最小电流可能为 变阻器接入阻值最大为时的电流,也可能为 即电压表满偏时的电流,又因为电路中的最大电流恰好是最小电流的3倍,则有以下几种情况:
①当电路中的最大电流为,最小电流为时,有
解得,则电压表的最大示数为
这种情况不可能
②当电路中的最大电流为,最小电流为时,有
解得,则电压表的最大示数为
这种情况可能
③当电路中的最大电流为,最小电流为时,有
解得,电路中的最大电流为
电压表的最大示数为
这种情况可能
④当电路中的最大电流为,最小电流为时,是6倍关系,这种情况不可能
综上可知,的阻值为或
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