精品解析:山东省沂南县2025-2026学年九年级上学期期末考试物理试题
2026-07-12
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内容正文:
2025-2026学年度上学期期末教学质量监测
九年级物理试题
一、单项选择题∶本题共15小题,每小题2分,共30分。
1. 中华优秀传统文化博大精深,处处蕴含着古人的智慧和情怀。下列对古诗词中涉及的物理现象解释正确的是( )
A. “可怜九月初三夜,露似真珠月似弓”——露的形成是汽化吸热
B. “月落乌啼霜满天,江枫渔火对愁眠”——霜的形成是凝华放热
C. “夜来城外一尺雪,晓驾炭车辗冰辙”——冰的形成是凝固吸热
D. “斜月沉沉藏海雾,碣石潇湘无限路”——雾的形成是液化吸热
2. 我国古代科技著作《天工开物》中,对釜的铸造有“铁化如水,以泥固钝铁柄勺从嘴受注”(如图所示)这样的记载。其中与“铁化如水”描述的物态变化相同的是( )
A. 口罩在长时间佩戴后,其内侧逐渐出现“小水珠”
B. 夏天吃冰棒时偶尔出现的冰棒“粘”嘴唇的现象
C. “下雪不冷化雪冷”这句俗语中的“化雪”过程
D. “不知明镜里,何处得秋霜”诗中“霜”的形成
3. 关于温度、内能和热量,下列说法正确的是( )
A. 内能小的物体可能将热量传递给内能大的物体
B. 1kg的0℃的冰与1kg的0℃的水,内能相同
C. 若某物体内能增加,该物体一定是吸收了热量
D. 高温物体含有的热量比低温物体含有的热量多
4. 根据表中的数据判断,下列说法中正确的是( )
不同物质的比热容
物质
比热容c/[J▪(kg·°C)-1]
水
4.2×103
煤油
2.1×103
沙石
约0.92×103
A. 质量相同的水和沙石吸收相等的热量,沙石的温度升高得较多
B. 将一杯水倒出一半,杯内剩余水的比热容变小
C. 煤油的比热容表示煤油的温度升高1°C吸收的热量是2.1×103
D. 质量、温度均相等的水和煤油,升高相同的温度,煤油吸收的热量较多
5. 小海从实验室找到了两盏钨丝白炽灯泡,表面字迹不太清晰,均只能看清“PZ220”,已知两灯的灯丝长度相同,的灯丝较细,的灯丝较粗。将和并联在电路中同时工作一段时间,不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列说法正确的是( )
A. 通过的电流大于通过的电流
B. 两端的电压小于两端的电压
C. 消耗的电功率大于消耗的电功率
D. 消耗的电能小于消耗的电能
6. 小明利用如图甲所示的电路来测量R的阻值,电源电压为3V,R的阻值约为10Ω,闭合开关后,电压表指针的位置如图乙所示。对于该实验,下列说法正确的是( )
A. 闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移至a端
B. 电流表的量程应该选择0~3A
C. 图乙中电压表的读数为2.3V
D. 多次测量求平均值是为了让结论更具普遍性
7. 如图所示电路,闭合开关S,下列对电路的分析正确的是( )
A. 与串联 B. 电流表A测的是通过的电流
C. 电流表测通过的电流 D. 当开关S断开时,灯泡继续发光
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. 电流表示数增大
B. 电压表示数增大
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小
9. 如图所示,把两个金属支架固定在木板上,并分别与电池的两极相连;再把线圈放在支架上,线圈下放置一块强磁体,给线圈通电并轻推一下,线圈就会持续转动。线圈能旋转的原因,与图所示实验中产生现象的原因相同的是( )
A. 磁极间有相互作用
B. 电流的磁效应
C. 通电导体在磁场中受力
D. 电磁感应现象
10. 信息、能源、材料并列为现代文明的三大支柱。下列说法正确的是( )
A. 电磁波可以在真空中传播 B. 石油属于可再生能源
C. 太阳能属于化石能源 D. 超导材料可用于制作电热丝
11. 如图为某自动测温装置的工作原理图,电源电压保持不变,为热敏电阻,为定值电阻。由电压表改装的显示仪示数随环境温度升高而增大。下列分析正确的是( )
A. 环境温度升高,阻值增大
B. 环境温度越高,消耗的电功率越小
C. 显示仪示数越小,电路在相同时间内消耗的总电能越大
D. 环境温度不变,将换成阻值更大的电阻,显示仪示数变大
12. 关于磁现象,下列说法正确的是( )
A. 图甲:司南能指示南北是因为受到地磁场的作用
B. 图乙:滑动变阻器滑片向右移动时,电磁铁的磁性会增强
C. 图丙:该实验说明通电导线在磁场中受力,这是发电机的工作原理
D. 图丁:导体AB竖直向上运动时,电流表指针会发生偏转
13. 如图,是一款感应式垃圾桶,其工作原理如下:启动开关闭合后,指示灯亮起,这时垃圾桶才能正常使用;扔垃圾时,只需将手伸到感应区上方,感应开关自动闭合,动力装置工作,桶盖打开;手离开5秒后,感应开关就会自动断开。下列电路符合要求是( )
A. B. C. D.
14. 如图甲是体育课上坐位体前屈测量仪,图乙是同学们设计的模拟电路,闭合开关,可以利用示数增大的电表反映测量成绩。在此测试过程中下列分析正确的是( )
A. 此电路设计中,用电压表示数反映测量成绩
B. 绝缘柄向左推的距离越大,滑动变阻器接入电路的阻值越大
C. 绝缘柄向左推的距离越大,电压表示数越大
D. 绝缘柄向左推时电流表示数变大,电压表示数变小
15. 将灯泡L和定值电阻R按图乙所示接入电路中,它们的电流随电压变化的图象如图甲。如果电路中电源电压是2V,则下列结论正确的是( )
A. 只闭合开关S,灯泡L的电功率为0.4W
B. 闭合S、后,电流表示数为0.6A
C. 闭合S、电阻R与灯泡L电功率之比为2∶5
D. 闭合S、后,20s电路消耗的电能为20J
二、填空题:本题共6小题,填空每空1分,共15分。
16. 电动车充电要小心,防范火灾别大意!如图所示,有居民违规采用“飞线”(将电线插座从窗口悬挂至室外)给电瓶车充电,电线与窗台、外墙等摩擦,会导致绝缘皮破损,人体接触________(选填“相”或“中性”)线绝缘皮破损处,会导致触电事故;夜晚气温下降,空气中的水蒸气________(选填“汽化”或“液化”)成小水珠附着在插座内部,含有杂质的液态水会导致电路________(选填“短路”或“断路”)极易引发火灾。
17. 如图是小蔡同学设计的短跑比赛“抢跑判断器”。电磁铁是利用电流的________效应工作的,其上端为________(选填“N”或“S”)极。当运动员蹲在起跑器上后,裁判员老师闭合开关S1、S2,发令指示灯亮,运动员抢跑后,R0所受压力变小,电阻变小,电磁铁将衔铁吸下,抢跑指示灯________(选填“1”或“2”)亮,则判定该运动员抢跑。
18. 一台单缸四冲程汽油机,飞轮转速是2400r/min,该汽油机每秒做功_______次,完成冲程______个。
19. 随着中国的发展,“中国芯”惊艳世界。制造手机通信芯片所使用的材料硅属于________材料; 未来的电子元件若使用________材料来制作,由于没有电阻,不用考虑散热问题,可实现电子设备的微型化。小明家里的电能表10月1日的示数如图甲所示,11月1日的示数如图乙所示,他家10月份共用电_______kW·h。
20. 闭合开关,小磁针静止时状态如图所示,请在括号内标出通电螺线管的极性,并在A点标出电流方向。
21. 如图所示的电路中,已知电源电压为9V且保持不变,的阻值为。闭合开关后,通过的电流为___________A,此时电流表的示数为1.2A,的阻值为___________Ω。
三、实验探究题:本题共4小题,每空1分,每处连图1分,共25分。
22. 为了“探究不同物质的吸热能力”,某小组利用规格相同的电加热器给水和煤油加热,如图所示。(忽略热量损失)
(1)如图甲、乙在烧杯中加入两种液体时,要控制它们的初温和______相同。
(2)实验中通过比较______(选填“加热时间”或“温度计示数变化”)来反映液体吸收热量的多少;若将水和煤油加热相同时间,水吸收的热量______(选填“大于”、“小于”或“等于”)煤油吸收的热量,水的温度升高得______(选填“多”或“少”),说明水的吸热能力______(选填“弱”或“强”)。
(3)实验中若发现水的温度升高比煤油还快,则原因可能是______;
A. 水吸收的热量比较煤油的多 B. 温度计玻璃泡接触了加热器
(4)根据实验数据,某小组作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像如图丙所示,由图像可知煤油的比热容是______J/(kg·℃)。[]
23. 如图是探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置,两个透明容器中密封着初温、质量相同的空气。
(1)实验中通过观察U形管中液面的____________________来反映电阻丝产生热量的多少。
(2)图甲装置是为了探究电流产生的热量与____________________大小的关系。
(3)在图乙装置右侧容器的外部并联一个的电阻是为了____________________(选填“分压”或“分流”)。分析图乙装置的实验现象,可以得出结论:____________________。
(4)某小组在利用图乙装置进行实验时,发现左右两侧U形管液面高度差相同,与其他小组的实验现象都不同,经检查装置气密性良好,则该小组可能存在的电路故障是____________________。
24. 小沂和小南利用如图的电路,探究“电流与电压、电阻的关系”。实验器材:电源(电压恒为4.5V)、电流表、电压表各一个,一个开关、若干定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、25Ω)、一个滑动变阻器,导线若干。
序号
1
2
3
4
5
电压U/V
0.5
1
1.5
2
2.5
电流I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
(1)请根据图甲所示的电路图用笔画线代替导线将图乙所示的实物连接成完整电路(要求连线不得交叉);
(2)他们连接电路时,开关应该______;
(3)小沂在探究“电流与电压的关系”,连接电路时,滑片应置于最______端(选填“左”或“右”);通过实验得到多组数据如表,由这些数据画出如图丙的图像,由图像可得结论:当电阻一定时,______。
(4)小南在探究“电流与电阻的关系”时,实验中多次改变R的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,记下电流表的示数,得到如图丁所示的电流I随电阻R变化的图像;
①上述实验中,小芳用5Ω的电阻做完实验后,将10Ω的电阻接入电路,向______移动滑片(选填“左”或“右”),使电压表示数为______V时,读出电流表的示数;
②为完成整个实验,应该选取最大阻值不小于______Ω的滑动变阻器。
25. 如图甲所示,这是小明利用“伏安法”测量未知电阻阻值的实验电路图(电源电压不变,滑动变阻器最大阻值为)
(1)在图甲的虚线框中画出滑动变阻器,使电路完整,要求滑片右移时,电流表示数变小。
(2)闭合开关,发现电压表无示数,电流表有示数,出现的故障可能是_____________。
(3)排除故障后,闭合开关S,移动滑动变阻器滑片P到某一位置时,电压表和电流表的示数如图乙所示,则此次测量的阻值为__________Ω;接着小明又测出了两次的阻值,分别为4Ω和3.7Ω,则的阻值应取为__________Ω。
(4)如图丙,小明又进一步拓展实验,利用电源(电压未知但恒定不变)、阻值为的定值电阻、电流表、开关等器材测量的阻值。请将实验步骤补充完整:
①闭合开关、断开,读出电流表的示数;
②__________,读出电流表的示数;
③则待测电阻__________。(用、、表示)
四、计算题:本题共3小题,26题10分,27题8分,28题12分,共30分。
26. 可燃冰是一种新型能源,它是水和天然气在高压低温情况下形成的类冰状结晶物质,主要成分是甲烷,其开采是世界难题,我国可燃冰已试采成功,技术处于世界领先,用燃气锅炉烧水时,把质量为250kg,初温为20℃的水加热到100℃,共燃烧了天然气,已知水的比热容,天然气的热值,可燃冰的热值为同体积天然气的160倍,求:
(1)水吸收的热量;
(2)燃气锅炉烧水时的效率;(精确到1%)
(3)若要使水吸收同样多的热量,且锅炉效率不变,需要燃烧多少的可燃冰。
27. 如图所示的电路中,,为滑动变阻器,电源电压保持不变。当滑片在a端时,电流表示数为0.6A,当滑片在b端时,电压表示数为4V。求:
(1)电源电压是多少?
(2)滑动变阻器的最大阻值是多少?
28. 随着人工智能的兴起,小文和屈原在AI视频对话时,屈原问到“圜则九重,孰营度之?”随即“问天”兴趣小组畅想未来有一天人类能够登陆火星,他们为航天员设计了一款航天服,既能保温又能照明。其简化电路如图所示,若电源电压恒为24V,发热电阻R的阻值为6Ω,小灯泡标有“24V12W”。小灯泡的电阻随温度的变化可忽略不计,闭合开关S1、S2。
(1)通过发热电阻R的电流是多少?
(2)小灯泡的电阻是多少?
(3)发热电阻R的电功率是多少?
(4)为了节约用电,兴趣小组的同学将开关S2更换为光敏开关,当光照强度大于50Lux时,开关会自动断开(光照强度是指单位面积上所接受可见光的光通量)。假设某时段火星表面的光照强度随时间的变化如图所示,则从0-100s内航天服消耗的电能是多少?
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2025-2026学年度上学期期末教学质量监测
九年级物理试题
一、单项选择题∶本题共15小题,每小题2分,共30分。
1. 中华优秀传统文化博大精深,处处蕴含着古人的智慧和情怀。下列对古诗词中涉及的物理现象解释正确的是( )
A. “可怜九月初三夜,露似真珠月似弓”——露的形成是汽化吸热
B. “月落乌啼霜满天,江枫渔火对愁眠”——霜的形成是凝华放热
C. “夜来城外一尺雪,晓驾炭车辗冰辙”——冰的形成是凝固吸热
D. “斜月沉沉藏海雾,碣石潇湘无限路”——雾的形成是液化吸热
【答案】B
【解析】
【详解】AD.露和雾是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,液化放热,故AD错误;
B.霜是空气中的水蒸气遇冷直接凝华形成的小冰晶,凝华放热,故B正确;
C.冰是液态的水遇冷凝固形成的,凝固放热,故C错误。
故选B。
2. 我国古代科技著作《天工开物》中,对釜的铸造有“铁化如水,以泥固钝铁柄勺从嘴受注”(如图所示)这样的记载。其中与“铁化如水”描述的物态变化相同的是( )
A. 口罩在长时间佩戴后,其内侧逐渐出现“小水珠”
B. 夏天吃冰棒时偶尔出现的冰棒“粘”嘴唇的现象
C. “下雪不冷化雪冷”这句俗语中的“化雪”过程
D. “不知明镜里,何处得秋霜”诗中“霜”的形成
【答案】C
【解析】
【详解】“铁化如水”是指固态的铁在高温下变成液态的铁水,属于熔化现象。
A.口罩在长时间佩戴后内侧出现“小水珠”,是因为人体呼出的水蒸气遇到温度较低的口罩内侧,由气态变为液态,属于液化现象,故A不符合题意;
B.夏天吃冰棒时冰棒“粘”嘴唇,是因为嘴唇表面的水分遇到温度很低的冰棒,由液态变为固态,属于凝固现象,故B不符合题意;
C.“化雪”过程是固态的雪变成液态的水,属于熔化现象,与“铁化如水”描述的物态变化相同,故C符合题意;
D.“霜”的形成是空气中的水蒸气遇冷直接由气态变为固态,属于凝华现象,故D不符合题意。
故选C。
3. 关于温度、内能和热量,下列说法正确的是( )
A. 内能小的物体可能将热量传递给内能大的物体
B. 1kg的0℃的冰与1kg的0℃的水,内能相同
C. 若某物体内能增加,该物体一定是吸收了热量
D. 高温物体含有的热量比低温物体含有的热量多
【答案】A
【解析】
【详解】A.内能只能从高温物体转移到低温物体,所以物体可以将热量从内能小的物体传递给内能大的物体,故A正确;
B.物体内能的大小跟物体的质量、温度以及状态有关,1kg的0℃的冰与1kg的0℃的水,内能不相同,故B错误;
C.某物体温度升高,内能增加,可能吸收热量,可能外界对物体做功,故C错误;
D.热量是指在热传递的过程中物体之间能量的转移的多少,不能说物体含有多少热量,故D错误。
故选A。
4. 根据表中的数据判断,下列说法中正确的是( )
不同物质的比热容
物质
比热容c/[J▪(kg·°C)-1]
水
4.2×103
煤油
2.1×103
沙石
约0.92×103
A. 质量相同的水和沙石吸收相等的热量,沙石的温度升高得较多
B. 将一杯水倒出一半,杯内剩余水的比热容变小
C. 煤油的比热容表示煤油的温度升高1°C吸收的热量是2.1×103
D. 质量、温度均相等的水和煤油,升高相同的温度,煤油吸收的热量较多
【答案】A
【解析】
【详解】A. 根据公式 可知,当质量 相同且吸收热量 相等时,比热容 较小的物质温度变化更大。沙石的比热容小于水的比热容,因此沙石温度升高得更多,故A正确;
B. 比热容是物质的特性,与质量无关。倒出一半水后,剩余水的比热容仍为 ,故B错误;
C. 煤油的比热容 表示1kg煤油在温度升高或降低1°C所吸收或放出的热量是 ,故C错误;
D. 根据公式 ,当质量 、升高的温度 相同时,比热容 更大的物质吸收热量更多。水的比热容大于煤油,因此水吸收的热量更多,故D错误。
故选A。
5. 小海从实验室找到了两盏钨丝白炽灯泡,表面字迹不太清晰,均只能看清“PZ220”,已知两灯的灯丝长度相同,的灯丝较细,的灯丝较粗。将和并联在电路中同时工作一段时间,不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列说法正确的是( )
A. 通过的电流大于通过的电流
B. 两端的电压小于两端的电压
C. 消耗的电功率大于消耗的电功率
D. 消耗的电能小于消耗的电能
【答案】D
【解析】
【详解】电阻与导体的材料、长度、横截面积有关,当导体的材料、长度、相同时,横截面积越大,电阻越小,的灯丝较细,的灯丝较粗,则。
AB.将和并联在电路中同时工作一段时间,则两灯两端的电压相同,由可知,通过的电流小于通过的电流,故AB错误;
C.由可知,消耗的电功率小于消耗的电功率,故C错误;
D.由可知,消耗的电能小于消耗的电能,故D正确。
故选D。
6. 小明利用如图甲所示的电路来测量R的阻值,电源电压为3V,R的阻值约为10Ω,闭合开关后,电压表指针的位置如图乙所示。对于该实验,下列说法正确的是( )
A. 闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移至a端
B. 电流表的量程应该选择0~3A
C. 图乙中电压表的读数为2.3V
D. 多次测量求平均值是为了让结论更具普遍性
【答案】C
【解析】
【详解】A.闭合开关前,为了保护电路,滑动变阻器的滑片应移至阻值最大端,由图甲可知,滑动变阻器的滑片应移至b端,故A错误;
B.电源电压为3V,R的阻值约为10Ω,则滑动变阻器阻值为0时,电路中的最大电流
由于电路中的最大电流小于0.6A,所以电流表的量程应该选择0~0.6A,故B错误;
C.由于电源电压为3V,所以R两端电压不会超过3V,故图乙中电压表选择0~3V量程,分度值为0.1V,示数为2.3V,故C正确;
D.测量R的阻值实验中,多次测量求平均值是为了减小测量误差,故D错误。
故选C。
7. 如图所示电路,闭合开关S,下列对电路的分析正确的是( )
A. 与串联 B. 电流表A测的是通过的电流
C. 电流表测通过的电流 D. 当开关S断开时,灯泡继续发光
【答案】C
【解析】
【详解】ABC.由电路图可知,电流表A1、灯泡L1两个元件在同一支路上,灯泡L2单独在一个支路上,电流表A、开关S在干路中,所以灯泡L1与L2是并联,电流表A测量干路电流,电流表A1测量通过灯泡L1的电流,故AB错误,C正确;
D.开关S在干路上,控制整个电路,故当开关S断开时,灯泡L1、L2均不发光,故D错误。
故选C。
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. 电流表示数增大
B. 电压表示数增大
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小
【答案】B
【解析】
【详解】由图可知,定值电阻��1与滑动变阻器��2串联,电流表测电路中的电流,电压表测滑动变阻器��2两端的电压。
A.滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,电路总电阻变大,电源电压不变,根据欧姆定律 可知,电路电流变小,电流表示数减小,故A错误;
B.��1 是定值电阻,电流变小, 根据可知,��1两端电压变小,根据串联电路的电源电压等于各用电器电压之和得,��2两端电压变大,电压表示数增大,故B正确;
CD.根据欧姆定律得 ,��2是滑动变阻器,滑片逐渐向右移动,阻值变大,因此电压表与电流表示数的比值变大,故CD错误。
故选B。
9. 如图所示,把两个金属支架固定在木板上,并分别与电池的两极相连;再把线圈放在支架上,线圈下放置一块强磁体,给线圈通电并轻推一下,线圈就会持续转动。线圈能旋转的原因,与图所示实验中产生现象的原因相同的是( )
A. 磁极间有相互作用
B. 电流的磁效应
C. 通电导体在磁场中受力
D. 电磁感应现象
【答案】C
【解析】
【详解】如图装置中有电源,通电时通电线圈在磁场中受力转动,因此这是一台电动机,原理是通电线圈在磁场中受到力的作用。
A.由图可知,同名磁极相互排斥,探究磁极间的相互作用,故A不符合题意;
B.图中导线中通过电流时,小磁针的方向发生偏转,说明通电导线周围存在磁场,研究电流的磁效应,故B不符合题意;
C.图中导体中通过电流时,导体会发生运动,说明通电导体在磁场中受到力的作用,是电动机的原理,故C符合题意;
D.图中导体在磁场中切割磁感线,会产生感应电流,是发动机的原理,故D不符合题意。
故选C。
10. 信息、能源、材料并列为现代文明的三大支柱。下列说法正确的是( )
A. 电磁波可以在真空中传播 B. 石油属于可再生能源
C. 太阳能属于化石能源 D. 超导材料可用于制作电热丝
【答案】A
【解析】
【详解】A.电磁波传播不需要介质,电磁波可以在真空中传播,故A正确;
B.石油短期内不能够从自然界源源不断得到补充,属于不可再生能源,故B错误;
C.煤、石油、天然气属于化石能源,太阳能不是化石能源,故C错误;
D.超导体的电阻为零,电流流过超导体时导体不发热,超导材料不能用来制作电热丝,故D错误。
故选A。
11. 如图为某自动测温装置的工作原理图,电源电压保持不变,为热敏电阻,为定值电阻。由电压表改装的显示仪示数随环境温度升高而增大。下列分析正确的是( )
A. 环境温度升高,阻值增大
B. 环境温度越高,消耗的电功率越小
C. 显示仪示数越小,电路在相同时间内消耗的总电能越大
D. 环境温度不变,将换成阻值更大的电阻,显示仪示数变大
【答案】D
【解析】
【详解】AB.由图可知,电阻和串联,显示仪和电阻并联,环境温度升高,显示仪示数增大,即电压表的示数增大,由可知,消耗的电功率增大,由串联电路电压的规律可知,两端的电压减小,由串联分压可知,阻值减小,故A、B错误;
C.显示仪示数越小,即电压表的示数越小,由可知电路中的电流越小,由可知,在相同时间内消耗的总电能越小,故C错误;
D.环境温度不变,的阻值不变,将换成阻值更大的电阻,由串联分压可知,两端的电压变大,即显示仪示数变大,故D正确。
故选D。
12. 关于磁现象,下列说法正确的是( )
A. 图甲:司南能指示南北是因为受到地磁场的作用
B. 图乙:滑动变阻器滑片向右移动时,电磁铁的磁性会增强
C. 图丙:该实验说明通电导线在磁场中受力,这是发电机的工作原理
D. 图丁:导体AB竖直向上运动时,电流表指针会发生偏转
【答案】A
【解析】
【详解】A.图甲中,司南是小磁铁,因此其能指示南北是因为受到地磁场的作用,故A正确;
B.图乙,滑动变阻器滑片向右移动时,接入电路的阻值变大,电路的电流变小,因此电磁铁的磁性会减弱,故B错误;
C.图丙,该实验有电源,因此是为了说明通电导线在磁场中受力的作用,这是电动机的工作原理,故C错误;
D.图丁,导体AB竖直向上运动时,没有切割磁感线,因此不会产生感应电流,因此电流表指针不会发生偏转,故D错误。
故选A。
13. 如图,是一款感应式垃圾桶,其工作原理如下:启动开关闭合后,指示灯亮起,这时垃圾桶才能正常使用;扔垃圾时,只需将手伸到感应区上方,感应开关自动闭合,动力装置工作,桶盖打开;手离开5秒后,感应开关就会自动断开。下列电路符合要求是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】启动开关闭合后,垃圾桶才能正常使用,此时指示灯亮起;扔垃圾时只需将手伸到感应区上方一定距离内,感应开关自动闭合,动力装置工作,垃圾桶盖缓缓打开,这表明灯泡和动力装置能各自独立工作,并联在电路中,启动开关接在干路中,控制整个电路;感应开关控制动力装置,串联在一条支路中,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
14. 如图甲是体育课上坐位体前屈测量仪,图乙是同学们设计的模拟电路,闭合开关,可以利用示数增大的电表反映测量成绩。在此测试过程中下列分析正确的是( )
A. 此电路设计中,用电压表示数反映测量成绩
B. 绝缘柄向左推的距离越大,滑动变阻器接入电路的阻值越大
C. 绝缘柄向左推的距离越大,电压表示数越大
D. 绝缘柄向左推时电流表示数变大,电压表示数变小
【答案】D
【解析】
【详解】由图可知,该电路为串联电路,电流表测量电路中的电流,电压表测两端的电压。
ACD.向左推动绝缘柄的距离越大,滑动变阻器接入电路中的电阻变小,总电阻变小,根据可知,电路中的电流变大,电流表示数变大;根据串联电路的分压规律可知,滑动变阻器分担的电压变小,电压表示数变小;由题意知,测量仪利用示数增大的电表反映测量成绩,即是利用电流表示数反映测量成绩,故AC错误,D正确;
B.绝缘柄向左推的距离越大,滑动变阻器接入电路的阻值越小,故B错误。
故选D。
15. 将灯泡L和定值电阻R按图乙所示接入电路中,它们的电流随电压变化的图象如图甲。如果电路中电源电压是2V,则下列结论正确的是( )
A. 只闭合开关S,灯泡L的电功率为0.4W
B. 闭合S、后,电流表示数为0.6A
C. 闭合S、电阻R与灯泡L电功率之比为2∶5
D. 闭合S、后,20s电路消耗的电能为20J
【答案】C
【解析】
【详解】A.由电路图可知,只闭合开关S时,电路为L的简单电路,电流表测电路中的电流,灯泡电压等于电源电压,由图甲可知,电压等于2V的时候,电流为0.5A,因此灯泡L的电功率为
故A错误;
BC.闭合开关S、S1,灯泡与定值电阻R并联,当电源电压为2V时,根据并联电路各支路两端的电压相等可知:此时灯泡和R两端的电压都为2V, 由图象可知IL=0.5A,IR=0.2A,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流表的示数
电阻R与灯泡L电功率之比
故B错误,C正确;
D.闭合开关S和S1,灯泡与定值电阻R并联,20s电路消耗的电能为
故D错误。
故选C。
二、填空题:本题共6小题,填空每空1分,共15分。
16. 电动车充电要小心,防范火灾别大意!如图所示,有居民违规采用“飞线”(将电线插座从窗口悬挂至室外)给电瓶车充电,电线与窗台、外墙等摩擦,会导致绝缘皮破损,人体接触________(选填“相”或“中性”)线绝缘皮破损处,会导致触电事故;夜晚气温下降,空气中的水蒸气________(选填“汽化”或“液化”)成小水珠附着在插座内部,含有杂质的液态水会导致电路________(选填“短路”或“断路”)极易引发火灾。
【答案】 ①. 相 ②. 液化 ③. 短路
【解析】
【详解】[1]在家庭电路中,相线(火线)带电,中性线(零线)不带电,人体接触相线绝缘皮破损处,电流会通过人体形成回路,导致触电事故。
[2]夜晚气温下降,空气中的水蒸气遇冷由气态变为液态,这种物态变化叫液化。
[3]含有杂质的液态水是导体,附着在插座内部会使电路中不同电极之间直接导通,导致电路短路,极易引发火灾。
17. 如图是小蔡同学设计的短跑比赛“抢跑判断器”。电磁铁是利用电流的________效应工作的,其上端为________(选填“N”或“S”)极。当运动员蹲在起跑器上后,裁判员老师闭合开关S1、S2,发令指示灯亮,运动员抢跑后,R0所受压力变小,电阻变小,电磁铁将衔铁吸下,抢跑指示灯________(选填“1”或“2”)亮,则判定该运动员抢跑。
【答案】 ①. 磁 ②. N ③. 2
【解析】
【详解】[1] 带有铁芯的通电螺线管叫电磁铁,通电有磁性,断电时无磁性,是利用电流的磁效应工作的。
[2] 由图可知,电流从电磁铁的上端流入,下端流出,根据安培定则可知,电磁铁的上端为N极。
[3] 工作人员闭合开关S1、S2,发令指示灯L1亮,运动员抢跑后,R0所受压力变小,其电阻变小,根据欧姆定律可知控制电路中的电流变大,电磁铁的磁性增强,将衔铁吸下,灯L2所在电路接通,则抢跑指示灯L2亮。
【点评】通过电磁铁的电流越大,电磁铁磁性越强,分析清楚电路结构、明白电磁继电器的工作原理即可正确解题。
18. 一台单缸四冲程汽油机,飞轮转速是2400r/min,该汽油机每秒做功_______次,完成冲程______个。
【答案】 ①. 20 ②. 80
【解析】
【详解】[1][2]已知飞轮转速为
因为单缸四冲程汽油机一个工作循环活塞往复2次,曲轴转动2周,做功1次,完成4个冲程,所以该汽油机1s完成20个工作循环,80个冲程,对外做功20次。
19. 随着中国的发展,“中国芯”惊艳世界。制造手机通信芯片所使用的材料硅属于________材料; 未来的电子元件若使用________材料来制作,由于没有电阻,不用考虑散热问题,可实现电子设备的微型化。小明家里的电能表10月1日的示数如图甲所示,11月1日的示数如图乙所示,他家10月份共用电_______kW·h。
【答案】 ①. 半导体 ②. 超导 ③. 31.2
【解析】
【详解】[1]制造手机通信芯片所使用的材料硅属于半导体材料,在很多领域应用广泛。
[2]超导材料的特点就是在达到一定条件时电阻为零。当电阻为零时用超导材料传输电能可以减少热损耗,用作输电导线或制作电子元件。制造电子元件时,由于没有电阻,不必考虑散热问题。
[3]小明家10月份共用电
8199.7kW•h-8168.5kW•h=31.2kW•h
20. 闭合开关,小磁针静止时状态如图所示,请在括号内标出通电螺线管的极性,并在A点标出电流方向。
【答案】
【解析】
【详解】由图可知,小磁针的右端为N极,根据磁极间的相互作用规律可知通电螺线管的右端为N极、左端为S极,根据安培定则可知电流从通电螺线管的左端流入,则A点的电流方向向上,如图所示:
21. 如图所示的电路中,已知电源电压为9V且保持不变,的阻值为。闭合开关后,通过的电流为___________A,此时电流表的示数为1.2A,的阻值为___________Ω。
【答案】 ①. 0.9 ②. 30
【解析】
【详解】[1]由电路图可知,两电阻并联,电流表测干路电流。根据并联电路电压特点可知,R1两端的电压为
根据欧姆定律可知,闭合开关后,通过的电流为
[2]由于电流表测干路电流,为1.2A,由并联电路电流特点可知,通过R2的电流为
根据并联电路电压特点可知,R2两端的电压为
的阻值为
三、实验探究题:本题共4小题,每空1分,每处连图1分,共25分。
22. 为了“探究不同物质的吸热能力”,某小组利用规格相同的电加热器给水和煤油加热,如图所示。(忽略热量损失)
(1)如图甲、乙在烧杯中加入两种液体时,要控制它们的初温和______相同。
(2)实验中通过比较______(选填“加热时间”或“温度计示数变化”)来反映液体吸收热量的多少;若将水和煤油加热相同时间,水吸收的热量______(选填“大于”、“小于”或“等于”)煤油吸收的热量,水的温度升高得______(选填“多”或“少”),说明水的吸热能力______(选填“弱”或“强”)。
(3)实验中若发现水的温度升高比煤油还快,则原因可能是______;
A. 水吸收的热量比较煤油的多 B. 温度计玻璃泡接触了加热器
(4)根据实验数据,某小组作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像如图丙所示,由图像可知煤油的比热容是______J/(kg·℃)。[]
【答案】(1)质量 (2) ①. 加热时间 ②. 等于 ③. 少 ④. 强 (3)B
(4)
【解析】
【小问1详解】
根据比较吸热能力的两种方法,在该实验中要控制不同物质的质量相同,故在两个完全相同的烧杯中分别装入质量、初温都相同的水和煤油。
【小问2详解】
实验中选择相同规格的电加热器,根据转换法可知,在相同时间内水和煤油吸收的热量相同,所以实验中通过比较加热时间来反映液体吸收热量的多少。若让水和煤油加热时间相同,水和煤油吸收的热量相同,通过比较它们升高温度的多少,来比较它们的吸热能力。由图可知,让水和煤油加热时间相同,水的温度上升少,说明水的吸热能力强。
【小问3详解】
A. 用相同的电加热器加热,相同时间内水和煤油吸收的热量相等,故A不符合题意;
B. 温度计玻璃泡接触了加热器,会导致测得的温度升高过快,故B符合题意。
故选B。
【小问4详解】
由图可知,加热相同的时间,煤油升高的温度是水升高温度的2倍,根据可知,煤油的比热容是水的比热容的二分之一,即煤油的比热容为。
23. 如图是探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置,两个透明容器中密封着初温、质量相同的空气。
(1)实验中通过观察U形管中液面的____________________来反映电阻丝产生热量的多少。
(2)图甲装置是为了探究电流产生的热量与____________________大小的关系。
(3)在图乙装置右侧容器的外部并联一个的电阻是为了____________________(选填“分压”或“分流”)。分析图乙装置的实验现象,可以得出结论:____________________。
(4)某小组在利用图乙装置进行实验时,发现左右两侧U形管液面高度差相同,与其他小组的实验现象都不同,经检查装置气密性良好,则该小组可能存在的电路故障是____________________。
【答案】(1)高度差 (2)电阻
(3) ①. 分流 ②. 在导体的电阻和通电时间相同时,通过导体的电流越大,产生的热量越多
(4)电阻断路
【解析】
【小问1详解】
实验中,运用转换法通过观察U形管液面的高度差来反映电阻产生热量的多少,即U形管液面的高度差越大,表示电阻产生热量越多,容器内空气温度越高。
【小问2详解】
图甲装置将两段阻值不同的电阻丝串联,电流相等,电阻不等,根据控制变量法,是为了探究电流产生的热量与电阻大小的关系。
【小问3详解】
[1]图乙装置是用来探究热量与电流的关系,根据控制变量法,需使电阻相等,电流不等,右侧容器的外部并联一个电阻是为了分流,使经过R1R2电流不等。
[2]如图乙装置,经过R1的电流为干路电流,比经过R2电流大,相同时间,产生热量更多,因此可得结论:在导体的电阻和通电时间相同时,通过导体的电流越大,产生的热量越多。
【小问4详解】
利用图乙装置进行实验时,经检查装置气密性良好,发现左右两侧U形管液面高度差相同,原因是R1R2相同时间产生热量相同,即经过R1R2的电流相等,则R3没有流分,因此可能是R3断路了。
24. 小沂和小南利用如图的电路,探究“电流与电压、电阻的关系”。实验器材:电源(电压恒为4.5V)、电流表、电压表各一个,一个开关、若干定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、25Ω)、一个滑动变阻器,导线若干。
序号
1
2
3
4
5
电压U/V
0.5
1
1.5
2
2.5
电流I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
(1)请根据图甲所示的电路图用笔画线代替导线将图乙所示的实物连接成完整电路(要求连线不得交叉);
(2)他们连接电路时,开关应该______;
(3)小沂在探究“电流与电压的关系”,连接电路时,滑片应置于最______端(选填“左”或“右”);通过实验得到多组数据如表,由这些数据画出如图丙的图像,由图像可得结论:当电阻一定时,______。
(4)小南在探究“电流与电阻的关系”时,实验中多次改变R的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,记下电流表的示数,得到如图丁所示的电流I随电阻R变化的图像;
①上述实验中,小芳用5Ω的电阻做完实验后,将10Ω的电阻接入电路,向______移动滑片(选填“左”或“右”),使电压表示数为______V时,读出电流表的示数;
②为完成整个实验,应该选取最大阻值不小于______Ω的滑动变阻器。
【答案】(1) (2)断开
(3) ①. 右 ②. 通过导体的电流与导体两端的电压成正比
(4) ①. 右 ②. 2.5 ③. 20
【解析】
【小问1详解】
电压表并联在定值电阻两端,且电压表正负接线柱不能接反,滑动变阻器一上一下连接。
【小问2详解】
连接电路时,为保护电路,应断开开关。
【小问3详解】
连接电路时,为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器应处于最大阻值处,故处于最右端;由图丙可知,电阻一定时,电流与电压的关系图线是过原点的倾斜的直线,所以得出结论,当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
【小问4详解】
探究电流与电阻的关系实验时,需控制定值电阻两端电压不变,根据串联分压,电压与电阻成正比,定值电阻更换后,阻值增大,分得的电压增大,故应当增大滑动变阻器阻值,使定值电阻两端电压回到原来的电压数值,故滑片向右端滑动。由图丁可知,定值电阻两端的电压控制为
当定值电阻换为时,由图丁可知,需要控制定值电阻两端电压为2.5V,电路中的电流为0.1A,此时需要滑动变阻器的阻值为
故为完成整个实验,滑动变阻器应该选取最大阻值不小于
25. 如图甲所示,这是小明利用“伏安法”测量未知电阻阻值的实验电路图(电源电压不变,滑动变阻器最大阻值为)
(1)在图甲的虚线框中画出滑动变阻器,使电路完整,要求滑片右移时,电流表示数变小。
(2)闭合开关,发现电压表无示数,电流表有示数,出现的故障可能是_____________。
(3)排除故障后,闭合开关S,移动滑动变阻器滑片P到某一位置时,电压表和电流表的示数如图乙所示,则此次测量的阻值为__________Ω;接着小明又测出了两次的阻值,分别为4Ω和3.7Ω,则的阻值应取为__________Ω。
(4)如图丙,小明又进一步拓展实验,利用电源(电压未知但恒定不变)、阻值为的定值电阻、电流表、开关等器材测量的阻值。请将实验步骤补充完整:
①闭合开关、断开,读出电流表的示数;
②__________,读出电流表的示数;
③则待测电阻__________。(用、、表示)
【答案】(1) (2)短路
(3) ①. ②.
(4) ①. 闭合开关、 ②.
【解析】
【小问1详解】
滑片右移时,电流表示数变小,则滑片右移时,滑动变阻器接入电路的电阻变大。
【小问2详解】
闭合开关,电流表有示数,说明电路是通路,但是电压表无示数,说明电压表被短路了,则故障原因为与电压表并联的短路了。
【小问3详解】
由乙图可知,电压表所选测量范围为,分度值为,读出其示数为;电流表所选测量范围为,分度值为,读出其示数为。则此次实验中电阻的阻值为
小明又测出了两次的阻值,分别为和,求电阻的平均值可以减小误差,则的阻值为
【小问4详解】
闭合开关、断开,此时和串联,电流表测量电路电流,读出电流表的示数,则电源电压为
闭合开关、,只有接入电路,读出电流表的示数,则电源电压为
电源电压不变,联立①②,解得。
四、计算题:本题共3小题,26题10分,27题8分,28题12分,共30分。
26. 可燃冰是一种新型能源,它是水和天然气在高压低温情况下形成的类冰状结晶物质,主要成分是甲烷,其开采是世界难题,我国可燃冰已试采成功,技术处于世界领先,用燃气锅炉烧水时,把质量为250kg,初温为20℃的水加热到100℃,共燃烧了天然气,已知水的比热容,天然气的热值,可燃冰的热值为同体积天然气的160倍,求:
(1)水吸收的热量;
(2)燃气锅炉烧水时的效率;(精确到1%)
(3)若要使水吸收同样多的热量,且锅炉效率不变,需要燃烧多少的可燃冰。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
水温度变化 为
水吸收的热量为
【小问2详解】
的天然气完全燃烧放出的热量为
燃气锅炉烧水时的效率为
【小问3详解】
可燃冰热值为
使水吸收同样多的热量,且锅炉效率不变,换用可燃冰,需放出的总热量仍为,则燃烧可燃冰的体积为
27. 如图所示的电路中,,为滑动变阻器,电源电压保持不变。当滑片在a端时,电流表示数为0.6A,当滑片在b端时,电压表示数为4V。求:
(1)电源电压是多少?
(2)滑动变阻器的最大阻值是多少?
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
当滑片在端时,滑动变阻器接入电路的电阻为,电路只有工作,电源电压
【小问2详解】
当滑片在端时,滑动变阻器全部接入(阻值最大),与串联。根据串联电路电压规律,两端电压
串联电路电流处处相等,此时电路电流
再由欧姆定律得滑动变阻器最大阻值
28. 随着人工智能的兴起,小文和屈原在AI视频对话时,屈原问到“圜则九重,孰营度之?”随即“问天”兴趣小组畅想未来有一天人类能够登陆火星,他们为航天员设计了一款航天服,既能保温又能照明。其简化电路如图所示,若电源电压恒为24V,发热电阻R的阻值为6Ω,小灯泡标有“24V12W”。小灯泡的电阻随温度的变化可忽略不计,闭合开关S1、S2。
(1)通过发热电阻R的电流是多少?
(2)小灯泡的电阻是多少?
(3)发热电阻R的电功率是多少?
(4)为了节约用电,兴趣小组的同学将开关S2更换为光敏开关,当光照强度大于50Lux时,开关会自动断开(光照强度是指单位面积上所接受可见光的光通量)。假设某时段火星表面的光照强度随时间的变化如图所示,则从0-100s内航天服消耗的电能是多少?
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【解析】
【小问1详解】
由电路图可知,发热电阻R和小灯泡并联,根据并联电路的电压特点,电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和,则
由可得,通过发热电阻R的电流为
【小问2详解】
由题意可知,小灯泡的电阻随温度的变化可忽略不计,由可得,小灯泡的电阻为
【小问3详解】
由可得,发热电阻R的电功率为
【小问4详解】
由题意可知,0-40s内,开关S1和S2闭合,小灯泡和发热电阻一起工作,40-100s内,光照强度大于50Lux,开关S2断开,电路中仅有发热电阻R工作 ;
由可得,0-40s内航天服消耗的电能为
40-100s内航天服消耗的电能为
则0-100s内,航天服消耗的总电能是
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