精品解析:山西省晋中市榆次区2025-2026学年九年级上学期期中学业水平质量检测物理试题
2026-07-24
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 山西省 |
| 地区(市) | 晋中市 |
| 地区(区县) | 榆次区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.09 MB |
| 发布时间 | 2026-07-24 |
| 更新时间 | 2026-07-24 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-24 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58956690.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以“中国传统制茶技艺”“金陵金箔”等文化素材及风光互补路灯、蒸汽弹射装置等科技情境为载体,通过实验探究(如串联电路规律)和综合应用(如伏打电池制作),考查物理观念与科学探究能力,适配九年级期中检测需求。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|10题/30分|电流估算、分子运动、内能改变、能量转化|结合手机使用、沙疗养生等生活实例,考查物理观念|
|实验探究|4题/24分|串联电路电流/电压规律、可变电阻特性|通过电路故障分析、数据处理(如绘制图像),培养科学探究能力|
|综合应用|6题/26分|永动机能量分析、伏打电池制作、热效率计算|跨学科实践(伏打电池)与生活解释(锅具材料选择),体现科学思维与社会责任|
内容正文:
九年级理科综合
(满分:150分考试时间:150分钟)
第I卷选择题(共50分)
物理部分
二、选择题(本大题共10个小题,每小题3分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,请用2B铅笔在答题卡上将所选项涂黑。)
1. 手机是人们日常生活中常用的物品,手机非充电状态下正常工作时,下列选项中最接近内部电路电流大小是( )
A. 100mA B. 2A C. 5A D. 10A
2. 我国申报的“中国传统制茶技艺及其相关习俗”已列入联合国教科文组织人类非物质文化遗产代表作名录。下列选项中关于制茶技艺说法正确的是( )
A. 茶叶捻揉后体积缩小说明分子间有斥力
B. 常温状态下,茶叶内部的分子不会运动
C. 浸泡在沸水中的茶叶含有的热量增大
D. 茶香四溢,说明分子不停地做无规则运动
3. 沙疗是一种古老的自然疗法,它是将人体埋入热沙中,利用沙子的温热作用使身体发热达到健体驱病的目的。下列养生方式与沙疗改变身体内能方式相同的是( )
A. 刮痧时身体皮肤发热 B. 三伏天晒背背部变热
C. 用力揉腹使腹部变暖 D. 搓手心时手心发烫
4. 如图是一种新型风光互补太阳能路灯,它“头顶”风力发电机,“肩扛”太阳能电池板,两者产生的电能均可存储于蓄电池中,用于夜间为LED路灯供电。关于节能路灯下列说法正确的是( )
A. 风力发电机工作时电能转化为机械能
B. 太阳能电池板将太阳能转化为机械能
C. 白天蓄电池充电时化学能转化为内能
D. 夜间蓄电池放电时化学能转化为电能
5. 如图为航母上简化的蒸汽弹射装置,其工作原理为:航母产生的高压蒸汽通过管道输送到弹射器的气缸内,高压蒸汽推动气缸中活塞高速前进,与活塞连接的牵引索带动飞机在短时间内加速至起飞速度。下列热机四个冲程中能量转化与蒸汽弹射装置工作原理相同的是( )
A. B.
C. D.
6. “金陵金箔”是国家级非物质文化遗产,手工打造的金箔薄如蝉翼,不能用手直接拿取,正确拿取的方法是手持羽毛轻轻扫过纸垫,如图甲所示,再将羽毛靠近工作台上方的金箔,羽毛即可吸住金箔并轻轻拿起,如图乙所示。关于“金陵金箔”下列说法正确的是( )
A. 羽毛扫过纸垫时创造了新的电荷
B. 扫过纸垫后的羽毛与纸垫带同种电荷
C. 羽毛吸住金箔是由于同种电荷相互吸引
D. 羽毛吸住金箔是由于带电体能吸引轻小物体
7. 如图所示的户外电源能同时给多种用电器供电。关于该电源下列说法正确的是( )
A. 给该电源充电时,该电源相当于电源
B. 给电饭煲供电时,该电源相当于用电器
C. 同时给多个用电器供电时,各用电器之间并联
D. 同时给多个用电器供电时,各用电器之间串联
8. 如图是电扇中的一个自我保护装置,当工作中的电扇不慎被碰发生倾倒时,小球就会滚向一侧使电路断开。以下材料最合适制作小球的是( )
A. 橡胶 B. 金属 C. 玻璃 D. 塑料
9. 安全带可有效保护驾乘人员的安全。某模拟安全带未系提示系统中,当乘客坐在座椅上时,开关闭合;若系好安全带,则开关闭合。设计要求如下:乘客未系安全带时,仪表盘上的指示灯L亮起;系上安全带时,指示灯L熄灭。下列电路图中符合设计要求的是( )
A. B. C. D.
10. 如图是一款电子握力器的原理图,电源电压不变,指示灯L阻值不变,变阻器滑片与握力器手柄A连在一起,握力为零时,滑片处于变阻器a端,握力增大时,手柄B位置固定不动,手柄A向下移动,同时表盘示数变大。关于握力器下列说法中正确的是( )
A. 握力增大,滑动变阻器接入电路的阻值变大
B. 握力增大,电路中电流变小
C. 握力增大,指示灯亮度变暗
D. 握力器表盘应由电流表改装
第Ⅱ卷非选择题(共100分)
物理部分
八、实验探究(本大题共4个小题,31小题7分,32小题8分,33小题5分,34小题4分,共24分)
11. 小晋用如图甲所示的电路“探究串联电路的电流特点”,将电流表分别接在A、B、C三点测量电流;
(1)连接电路时,开关应处于____________状态;
(2)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图连接完整,使电流表测量A点的电流;
(3)连接好电路后闭合开关,发现灯泡L1发光,L2不发光,则电路故障可能是L2____________(选填“短路”或“断路”);
(4)排除故障后,再次闭合开关进行实验,某次测量C点的电流大小如图丙所示为____________A;接着换用不同电池继续测量,记录数据如下表。分析实验数据可知,串联电路中电流的规律为____________。(用字母IA、IB、Ic表示)
实验次数
A点电流IA/A
B点电流IB/A
C点电流IC/A
1
0.28
0.28
0.28
2
0.26
0.26
0.26
3
0.20
0.20
0.20
(5)为使结论更具备普遍性,实验时应选择规格____________(选填“相同”或“不同”)的灯泡进行实验。
12. 在“探究串联电路电压的规律”的实验中,小组同学用电压表分别测量用电器和电源两端的电压。
(1)图甲中有一根导线连接有误,请在这根导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的连接位置
(2)图甲电路连接好后,闭合开关,发现两灯泡都不亮,电压表示数接近电源电压,则故障原因可能是____________。
(3)排除故障后,再次闭合开关进行实验,此时电压表的示数如图乙所示,则灯泡两端的电压为____________V。
(4)请为该小组设计一个记录实验数据的表格。
(5)某同学设计了如图丙所示的电路,只闭合开关、,电压表用于测量灯泡两端电压,只闭合开关、,电压表用于测量灯泡两端电压。这种设计____________(选填“可行”或“不可行”),理由是____________。
13. 实践小组在探究可变电阻阻值是否与光照强度有关的实验中,设计了如图甲所示的电路。所用器材有:置于暗箱(图甲中虚线区域)中的可变电阻、小灯泡、刻度尺,阻值为的定值电阻,电压表,电压不变的电源,开关、若干导线。
5.0
10.0
20.0
30.0
300
200
100
50
实验时,先按图甲连接好电路,然后改变暗箱中光源到可变电阻的距离,记录电压表的示数,获得多组数据如表。
(1)由图甲可知,电压表测量____________(选填“可变电阻”或“定值电阻”)两端的电压。
(2)根据表中的数据在图乙的坐标纸上作出的图像。
(3)分析表格数据可知:当光照强度减弱时,可变电阻两端的电压____________(选填“变大”“不变”或“变小”)。
(4)实验中,该同学发现光照强度相同时,暗箱中的温度发生变化,电压表示数也会发生变化,请你根据该现象提出一个可探究的科学问题:____________。
14. 导电油墨是一种具有导电功能的特殊油墨,它通过在油墨中添加导电填料(如金属粉末、碳黑、石墨等),使油墨在印刷或涂覆后能够传导电流。常用于印刷电路、电极、电镀底层、键盘接点等。小新在网上购买了两种不同品牌的导电油墨,请选用合适的器材,设计实验方案比较两种导电油墨的导电性能是否相同。
九、综合应用(本大题共6个小题,35小题4分,36小题4分,37小题2分,38小题4分,39、40小题各6分,共26分)
15. 小明在物理笔记中记录了如下错题,请你帮他找出错误之处、分析错因并写出正确解答过程。
错题记录
错题改正
如图是十三世纪法国亨内考设计的“魔轮永动机”。它是由一个可以转动的轮子和12个长度、质量均相同的悬臂组成。亨内考认为“魔轮”下行方向的悬臂在重力作用下会向下落,驱动“魔轮”的转动,通过动能与势能的相互转化实现永动。请你从能量转化的角度分析“魔轮”是否可以实现永动。
答: “魔轮”的悬臂从高处落下的过程中,重力势能转化为动能;上升过程中,动能又转化为重力势能,继而往复转动。在往复转动过程中,不需要消耗其他形式的能量,所以“魔轮”会一直不停地转动,实现永动。
(1)错误之处:____;
(2)错因分析:____;
(3)正确解答:____。
根据要求填写:
(1)错误之处:_____________________________________________________________________
(2)错因分析:_____________________________________________________________________
(3)正确解答:_____________________________________________________________________
16. 跨学科实践
制作伏打电池
学习小组的同学利用铜片、锌片、导线、一定浓度的盐水、厚硬纸片等材料制作伏打电池。他们首先将铜片、锌片、厚硬纸片剪裁成大小相同的圆形,接着将硬纸片完全浸泡在盐水中;然后取出硬纸片,依次按照“铜片—硬纸片—锌片—铜片—硬纸片—锌片”的顺序进行堆叠,制成伏打电堆,将多个伏打电堆串联制成电池。
在测试伏打电池时,学习小组同学将电池、开关、小灯泡依次连接,并用电压表测量如图所示;闭合开关S后,小灯泡发光,电压表指针向右偏转。
在展示交流阶段,各小组同学对设计的产品进行了优化与迭代。
(1)由图中信息可知,铜片是伏打电池的____________(选填“正”或“负”)极;小灯泡发光时,灯泡灯丝的自由电子定向移动的方向是从____________(选填“A到B”或“B到A”);
(2)某学习小组制作伏打电池时使用的纸片较薄,闭合开关后,发现灯泡不亮,但电池发热,出现这种现象的原因可能是电源____________(选填“短路”或“断路”);
(3)某小组同学闭合开关后,发现小灯泡发出微弱的光,电压表示数较小,请你为他们提出一条增大伏打电池电压的方法:____________。
17. 电子密码锁凭借其保密性和方便性成为很多家庭的首选。某款电子密码锁提供了两种开锁方式,当输入正确的密码时,开关闭合,电动机()启动进行开锁,或者当输入正确的指纹时,开关闭合,电动机启动进行开锁。请在虚线框中画出密码锁内部工作电路图。
18. 生活中我们烹饪不同的食物通常会选用不同的锅具,下表是某些锅具的材料特性,请用所学知识解释为什么爆炒时大多选用金属锅具,而炖汤时选用砂锅。
锅具类型
主要材料
效果
比热容参数/
金属锅具
铁、铝、不锈钢等
升温快、适合爆炒
约
砂锅
陶瓷、粘土
升温慢、保温性好
约
温馨提示:39、40小题,解题过程要有必要的文字说明、计算公式和演算步骤,只写最后结果不得分。
19. 如图所示的小火锅常用的燃料为固体酒精,若燃烧80g的固体酒精,能将小火锅中质量为2kg的热汤的温度从升高到。[固体酒精的热值取,汤的比热容取]求:
(1)上述过程中,小火锅中汤吸收的热量。
(2)完全燃烧80g固体酒精所放出的热量。
(3)该过程中小火锅烧汤的热效率。
20. 某学习小组在探究实验中连接了如图甲所示的电路,电源为两节新的干电池。闭合开关后,两电流表的指针位置如图乙所示。求:
(1)灯泡两端的电压。
(2)通过灯泡的电流。
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九年级理科综合
(满分:150分考试时间:150分钟)
第I卷选择题(共50分)
物理部分
二、选择题(本大题共10个小题,每小题3分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,请用2B铅笔在答题卡上将所选项涂黑。)
1. 手机是人们日常生活中常用的物品,手机非充电状态下正常工作时,下列选项中最接近内部电路电流大小是( )
A. 100mA B. 2A C. 5A D. 10A
【答案】A
【解析】
【详解】手机非充电状态下正常工作时,内部电路电流通常在几十到两百毫安之间,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选 A。
2. 我国申报的“中国传统制茶技艺及其相关习俗”已列入联合国教科文组织人类非物质文化遗产代表作名录。下列选项中关于制茶技艺说法正确的是( )
A. 茶叶捻揉后体积缩小说明分子间有斥力
B. 常温状态下,茶叶内部的分子不会运动
C. 浸泡在沸水中的茶叶含有的热量增大
D. 茶香四溢,说明分子不停地做无规则运动
【答案】D
【解析】
【详解】A.茶叶捻揉后体积缩小,是因为茶叶本身的宏观结构被挤压,叶片间的空隙变小,故A错误;
B.一切物质的分子都在不停地做无规则运动,常温下茶叶内部的分子同样是运动的,故B错误;
C.热量是过程量,只能描述热传递过程中能量的转移量,不能说物体“含有热量”,故C错误;
D.茶香四溢是茶香分子扩散到空气中的现象,直接说明了分子在不停地做无规则运动,故D正确。
故选D。
3. 沙疗是一种古老的自然疗法,它是将人体埋入热沙中,利用沙子的温热作用使身体发热达到健体驱病的目的。下列养生方式与沙疗改变身体内能方式相同的是( )
A. 刮痧时身体皮肤发热 B. 三伏天晒背背部变热
C. 用力揉腹使腹部变暖 D. 搓手心时手心发烫
【答案】B
【解析】
【详解】改变物体内能的方式有两种:做功和热传递。沙疗中,人体从温度更高的热沙处吸收热量,内能增加、身体发热,是通过热传递的方式改变内能。
ACD.刮痧、揉腹、搓手心,都是通过克服摩擦做功将机械能转化为内能,使物体内能增加,属于做功改变内能,故ACD不符合题意;
B.晒背时,人体从温度更高的阳光处吸收热量,背部变热,属于热传递改变内能,故B符合题意。
故选B。
4. 如图是一种新型风光互补太阳能路灯,它“头顶”风力发电机,“肩扛”太阳能电池板,两者产生的电能均可存储于蓄电池中,用于夜间为LED路灯供电。关于节能路灯下列说法正确的是( )
A. 风力发电机工作时电能转化为机械能
B. 太阳能电池板将太阳能转化为机械能
C. 白天蓄电池充电时化学能转化为内能
D. 夜间蓄电池放电时化学能转化为电能
【答案】D
【解析】
【详解】A.风力发电机的作用是利用风的机械能带动设备发电,是将机械能转化为电能,故A错误;
B.太阳能电池板的功能是吸收太阳能得到电能,是将太阳能转化为电能,故B错误;
C.白天蓄电池充电时,是风力发电机、太阳能电池板输出的电能转化为蓄电池内部的化学能储存起来,是电能转化为化学能,故C错误;
D.夜间蓄电池为LED路灯供电时,储存的化学能释放出来转化为电能供路灯工作,故D正确。
故选D。
5. 如图为航母上简化的蒸汽弹射装置,其工作原理为:航母产生的高压蒸汽通过管道输送到弹射器的气缸内,高压蒸汽推动气缸中活塞高速前进,与活塞连接的牵引索带动飞机在短时间内加速至起飞速度。下列热机四个冲程中能量转化与蒸汽弹射装置工作原理相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】蒸汽弹射装置中高压蒸汽推动活塞做功,将内能转化为机械能,热机的四个冲程中,做功冲程内能转化为机械能,与蒸汽弹射装置能量转化相同。
A.进气门打开,活塞向下运动,为吸气冲程,故A不符合题意;
B.两气门关闭,活塞向上运动,为压缩冲程,机械能转化为内能,故B不符合题意;
C.两气门关闭,火花塞点火,活塞向下运动,为做功冲程,内能转化为机械能,与蒸汽弹射装置能量转化相同,故C符合题意;
D.排气门打开,活塞向上运动,为排气冲程,故D不符合题意。
故选C。
6. “金陵金箔”是国家级非物质文化遗产,手工打造的金箔薄如蝉翼,不能用手直接拿取,正确拿取的方法是手持羽毛轻轻扫过纸垫,如图甲所示,再将羽毛靠近工作台上方的金箔,羽毛即可吸住金箔并轻轻拿起,如图乙所示。关于“金陵金箔”下列说法正确的是( )
A. 羽毛扫过纸垫时创造了新的电荷
B. 扫过纸垫后的羽毛与纸垫带同种电荷
C. 羽毛吸住金箔是由于同种电荷相互吸引
D. 羽毛吸住金箔是由于带电体能吸引轻小物体
【答案】D
【解析】
【详解】A.摩擦起电的本质是电子在物体间发生转移,并不是创造了新的电荷,故A错误;
B.羽毛扫过纸垫时发生摩擦起电,电子会在两者间转移,扫过的羽毛和纸垫会带上异种电荷,故B错误;
C.电荷的相互作用规律是“同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引”,不存在同种电荷互相吸引的规律,故C错误;
D.羽毛和纸垫摩擦后带上了电,而金箔属于质量很小的轻小物体,带电体具有吸引轻小物体的性质,因此羽毛可以吸起金箔,故D正确。
故选D。
7. 如图所示的户外电源能同时给多种用电器供电。关于该电源下列说法正确的是( )
A. 给该电源充电时,该电源相当于电源
B. 给电饭煲供电时,该电源相当于用电器
C. 同时给多个用电器供电时,各用电器之间并联
D. 同时给多个用电器供电时,各用电器之间串联
【答案】C
【解析】
【详解】A.给电源充电时,是外部电路向该电源输入电能,这个过程中电源消耗电能,相当于用电器,故A错误;
B.电源给电饭煲供电时,该电源向外提供电能,相当于电源,故B错误;
CD.户外电源给多个用电器供电时,为了保证每个用电器都能在额定电压下独立工作、互不影响,各用电器之间是并联关系,故C正确,D错误。
故选C。
8. 如图是电扇中的一个自我保护装置,当工作中的电扇不慎被碰发生倾倒时,小球就会滚向一侧使电路断开。以下材料最合适制作小球的是( )
A. 橡胶 B. 金属 C. 玻璃 D. 塑料
【答案】B
【解析】
【详解】正常直立时,小球需要同时接触两侧金属片,让电路导通,电扇才能正常工作;电扇倾倒时小球滚向一侧,电路就会断开。因此制作小球的材料必须是容易导电的导体。 选项里的橡胶、玻璃、塑料都是绝缘体,无法连通电路,只有金属是导体,符合要求。故选B。
9. 安全带可有效保护驾乘人员的安全。某模拟安全带未系提示系统中,当乘客坐在座椅上时,开关闭合;若系好安全带,则开关闭合。设计要求如下:乘客未系安全带时,仪表盘上的指示灯L亮起;系上安全带时,指示灯L熄灭。下列电路图中符合设计要求的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.当乘客坐下时,S1闭合使电路接通;若安全带未系,S2断开,电流只能通过指示灯L,L发光;若安全带系好,S2闭合,指示灯L被短接,无电流通过L,L熄灭,符合设计要求,故A符合题意;
B.当乘客坐下时,S1闭合,S2处于断开状态,无电流通过L,L不发光,故B不符合题意;
C.当乘客坐下时,S1闭合;若安全带未系,S2断开导致电路不通,灯L不发光,故C不符合题意;
D.乘客坐下(S1闭合),灯L亮,系好安全带(S2闭合),灯L不熄灭,故D不符合题意。
故选A。
10. 如图是一款电子握力器的原理图,电源电压不变,指示灯L阻值不变,变阻器滑片与握力器手柄A连在一起,握力为零时,滑片处于变阻器a端,握力增大时,手柄B位置固定不动,手柄A向下移动,同时表盘示数变大。关于握力器下列说法中正确的是( )
A. 握力增大,滑动变阻器接入电路的阻值变大
B. 握力增大,电路中电流变小
C. 握力增大,指示灯亮度变暗
D. 握力器表盘应由电流表改装
【答案】D
【解析】
【详解】灯泡与滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端电压。
ABC.握力增大,滑动变阻器滑片P向下移动,滑动变阻器接入电路的阻值变小,总电阻变小,电源电压不变,电路中的电流变大,灯泡变亮,故ABC错误;
D.握力增大,滑动变阻器接入电路的阻值变小,根据串联分压,电压表的示数变小,电流表的示数变大,而题目要求手柄A向下移动,同时表盘示数变大,故握力器表盘应由电流表改装,D正确。
故选D。
第Ⅱ卷非选择题(共100分)
物理部分
八、实验探究(本大题共4个小题,31小题7分,32小题8分,33小题5分,34小题4分,共24分)
11. 小晋用如图甲所示的电路“探究串联电路的电流特点”,将电流表分别接在A、B、C三点测量电流;
(1)连接电路时,开关应处于____________状态;
(2)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图连接完整,使电流表测量A点的电流;
(3)连接好电路后闭合开关,发现灯泡L1发光,L2不发光,则电路故障可能是L2____________(选填“短路”或“断路”);
(4)排除故障后,再次闭合开关进行实验,某次测量C点的电流大小如图丙所示为____________A;接着换用不同电池继续测量,记录数据如下表。分析实验数据可知,串联电路中电流的规律为____________。(用字母IA、IB、Ic表示)
实验次数
A点电流IA/A
B点电流IB/A
C点电流IC/A
1
0.28
0.28
0.28
2
0.26
0.26
0.26
3
0.20
0.20
0.20
(5)为使结论更具备普遍性,实验时应选择规格____________(选填“相同”或“不同”)的灯泡进行实验。
【答案】(1)断开 (2)
(3)短路 (4) ①. 0.32 ②.
(5)不同
【解析】
【小问1详解】
连接电路时,为了保护电路,开关应该处于断开状态。
【小问2详解】
使电流表测量A点的电流,电流表需要串联在电路中,且从电流表的正接线柱流入,负接线柱流出,电流从电池的正极出发,经过开关、灯泡L2、灯泡L1、电流表、回到负极。
【小问3详解】
两个灯泡串联,灯泡L1发光,L2不发光,若灯泡L2断路,则两个灯泡都不发光,与题意不符,则说明灯泡L2短路,才可能出现灯泡L1发光,L2不发光。
【小问4详解】
[1]如图丙所示,选择小量程,分度值为0.02A,读数为0.32A。
[2]分析表格中的数据可知,发现A、B、C三处电流相同,即
【小问5详解】
为使结论更具备普遍性,避免偶然性,实验时应选择规格不同的灯泡进行实验。
12. 在“探究串联电路电压的规律”的实验中,小组同学用电压表分别测量用电器和电源两端的电压。
(1)图甲中有一根导线连接有误,请在这根导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的连接位置
(2)图甲电路连接好后,闭合开关,发现两灯泡都不亮,电压表示数接近电源电压,则故障原因可能是____________。
(3)排除故障后,再次闭合开关进行实验,此时电压表的示数如图乙所示,则灯泡两端的电压为____________V。
(4)请为该小组设计一个记录实验数据的表格。
(5)某同学设计了如图丙所示的电路,只闭合开关、,电压表用于测量灯泡两端电压,只闭合开关、,电压表用于测量灯泡两端电压。这种设计____________(选填“可行”或“不可行”),理由是____________。
【答案】(1) (2)断路
(3)1.8 (4)
实验次数
两端电压 / V
两端电压 / V
和 两端电压之和 U / V
1
2
3
(5) ①. 不可行 ②. 其中某次测量,电压表指针会反向偏转
【解析】
【小问1详解】
由题意可知,该电路为串联电路,电流从电源正极出发,经开关,、后流回电源负极。电压表并联在两端。图甲中和电压表未连入电路中。改正如下:
【小问2详解】
图甲电路连接好后,闭合开关,发现两灯泡都不亮,电路可能断路,电压表示数接近电源电压,电压表与电源连通,则故障原因可能是断路。
【小问3详解】
如图乙所示,电压表选用小量程,分度值为0.1 V,则灯泡两端的电压为1.8 V。
【小问4详解】
本实验要测量和两端的电压及两灯的总电压,为得出普遍性的结论,要多次测量,故记录实验数据的表格如下所示:
实验次数
两端电压
两端电压
和两端电压之和
1
2
3
【小问5详解】
测电压时,电流从电压表正接线柱流入,从负接线柱流出,某同学设计了如图丙所示的电路,只闭合开关S、,电压表用于测量灯泡两端电压,只闭合开关S、,电压表用于测量灯泡两端电压,这种方法不可行,理由是其中某次测量,电压表指针会反向偏转。
13. 实践小组在探究可变电阻阻值是否与光照强度有关的实验中,设计了如图甲所示的电路。所用器材有:置于暗箱(图甲中虚线区域)中的可变电阻、小灯泡、刻度尺,阻值为的定值电阻,电压表,电压不变的电源,开关、若干导线。
5.0
10.0
20.0
30.0
300
200
100
50
实验时,先按图甲连接好电路,然后改变暗箱中光源到可变电阻的距离,记录电压表的示数,获得多组数据如表。
(1)由图甲可知,电压表测量____________(选填“可变电阻”或“定值电阻”)两端的电压。
(2)根据表中的数据在图乙的坐标纸上作出的图像。
(3)分析表格数据可知:当光照强度减弱时,可变电阻两端的电压____________(选填“变大”“不变”或“变小”)。
(4)实验中,该同学发现光照强度相同时,暗箱中的温度发生变化,电压表示数也会发生变化,请你根据该现象提出一个可探究的科学问题:____________。
【答案】(1)定值电阻
(2) (3)变大
(4)可变电阻的阻值与温度是否有关(合理即可)
【解析】
【小问1详解】
由图甲的电路连接可知,可变电阻和定值电阻串联,电压表的两个接线柱直接并联在定值电阻的两端,因此电压表测量的是定值电阻两端的电压。
【小问2详解】
在图乙的坐标中,依次定位出4组数据对应的点:、、、,再用平滑的曲线将定位好的点连接起来即可。
【小问3详解】
光源到可变电阻的距离越大,光照强度越弱。由表格数据可知,增大(光照减弱)时,定值电阻的电压减小;根据串联电路总电压等于各部分电压之和,电源电压恒定,因此可变电阻两端的电压等于电源电压减去的电压,所以可变电阻的电压会变大。
【小问4详解】
实验中控制光照强度相同,改变暗箱温度后电压表示数变化,说明电路中电流发生变化,也就是可变电阻的阻值发生了改变,因此可以提出探究可变电阻的阻值与温度是否有关(合理即可)。
14. 导电油墨是一种具有导电功能的特殊油墨,它通过在油墨中添加导电填料(如金属粉末、碳黑、石墨等),使油墨在印刷或涂覆后能够传导电流。常用于印刷电路、电极、电镀底层、键盘接点等。小新在网上购买了两种不同品牌的导电油墨,请选用合适的器材,设计实验方案比较两种导电油墨的导电性能是否相同。
【答案】
实验器材:电源、开关、电流表、保护电阻、两块相同的玻璃板、刻度尺、天平、两种导电油墨;
实验步骤:①在两块相同玻璃板上标记长宽一致的长方形区域,将两种导电油墨分别均匀涂在对应区域,保证涂层厚度相同,静置待油墨完全干燥后制成长度、横截面积均相同的导电条;
②将电源、开关、电流表、保护电阻、与其中一条导电条串联,闭合开关,记录电流表示数;
③断开开关,换用另一条导电条重复上述操作,记录电流表示数;
④若,两种导电油墨导电性能相同;若,电流大的对应油墨导电性能更好。
【解析】
【详解】略
九、综合应用(本大题共6个小题,35小题4分,36小题4分,37小题2分,38小题4分,39、40小题各6分,共26分)
15. 小明在物理笔记中记录了如下错题,请你帮他找出错误之处、分析错因并写出正确解答过程。
错题记录
错题改正
如图是十三世纪法国亨内考设计的“魔轮永动机”。它是由一个可以转动的轮子和12个长度、质量均相同的悬臂组成。亨内考认为“魔轮”下行方向的悬臂在重力作用下会向下落,驱动“魔轮”的转动,通过动能与势能的相互转化实现永动。请你从能量转化的角度分析“魔轮”是否可以实现永动。
答: “魔轮”的悬臂从高处落下的过程中,重力势能转化为动能;上升过程中,动能又转化为重力势能,继而往复转动。在往复转动过程中,不需要消耗其他形式的能量,所以“魔轮”会一直不停地转动,实现永动。
(1)错误之处:____;
(2)错因分析:____;
(3)正确解答:____。
根据要求填写:
(1)错误之处:_____________________________________________________________________
(2)错因分析:_____________________________________________________________________
(3)正确解答:_____________________________________________________________________
【答案】(1)认为魔轮往复转动时不需要消耗其他形式的能量,可以一直不停转动
(2)忽略了转动过程中存在摩擦、空气阻力,机械能会不断转化为内能损耗。不理解能量守恒定律,不可能凭空持续获得机械能,永动机无法制成
(3)根据能量守恒定律,能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,只能从一种形式转化为另一种形式。魔轮转动过程中,轮轴摩擦、空气阻力会消耗机械能,一部分机械能转化为内能散失到空气中,装置的总机械能持续减少。随着机械能不断损耗,轮子转速逐渐变慢,最终会停止转动。因此不存在不消耗能量、永久运转的永动机
【解析】
【小问1详解】
原答案认为魔轮转动时没有能量损耗,不需要消耗其他能量,能够永久不停转动,判定该装置可以实现永动,这违背了能量守恒定律。
【小问2详解】
略
【小问3详解】
略
16. 跨学科实践
制作伏打电池
学习小组的同学利用铜片、锌片、导线、一定浓度的盐水、厚硬纸片等材料制作伏打电池。他们首先将铜片、锌片、厚硬纸片剪裁成大小相同的圆形,接着将硬纸片完全浸泡在盐水中;然后取出硬纸片,依次按照“铜片—硬纸片—锌片—铜片—硬纸片—锌片”的顺序进行堆叠,制成伏打电堆,将多个伏打电堆串联制成电池。
在测试伏打电池时,学习小组同学将电池、开关、小灯泡依次连接,并用电压表测量如图所示;闭合开关S后,小灯泡发光,电压表指针向右偏转。
在展示交流阶段,各小组同学对设计的产品进行了优化与迭代。
(1)由图中信息可知,铜片是伏打电池的____________(选填“正”或“负”)极;小灯泡发光时,灯泡灯丝的自由电子定向移动的方向是从____________(选填“A到B”或“B到A”);
(2)某学习小组制作伏打电池时使用的纸片较薄,闭合开关后,发现灯泡不亮,但电池发热,出现这种现象的原因可能是电源____________(选填“短路”或“断路”);
(3)某小组同学闭合开关后,发现小灯泡发出微弱的光,电压表示数较小,请你为他们提出一条增大伏打电池电压的方法:____________。
【答案】(1) ①. 正 ②. A到B
(2)短路 (3)增加伏打电堆的串联个数或适当提高盐水的浓度
【解析】
【小问1详解】
电压表正常向右偏转,说明电流从电压表正接线柱流入、负接线柱流出,结合图中接线可知电压表正接线柱相连的铜片是电池的正极。 电路中在电源外部的电流方向是从正极(铜片)出发,经小灯泡的B端流向A端,再回到负极;而自由电子定向移动的方向和电流方向相反,因此灯丝中自由电子是从A到B。
【小问2详解】
纸片较薄时,相邻的铜片和锌片容易直接接触,造成电源短路。短路时电路中电流很大,电源的电能全部转化为内能,因此电池发热,但没有电流流过小灯泡,所以灯泡不亮;如果是断路,整个电路没有电流,既不会灯泡发光也不会电池发热。
【小问3详解】
略
17. 电子密码锁凭借其保密性和方便性成为很多家庭的首选。某款电子密码锁提供了两种开锁方式,当输入正确的密码时,开关闭合,电动机()启动进行开锁,或者当输入正确的指纹时,开关闭合,电动机启动进行开锁。请在虚线框中画出密码锁内部工作电路图。
【答案】
【解析】
【详解】当输入正确的密码时,开关闭合,电动机()启动进行开锁,或者当输入正确的指纹时,开关闭合,电动机启动进行开锁,说明电动机在干路上,开关S1或者S2只要其中一个闭合,电动机开始工作,故开关S1、S2并联。
18. 生活中我们烹饪不同的食物通常会选用不同的锅具,下表是某些锅具的材料特性,请用所学知识解释为什么爆炒时大多选用金属锅具,而炖汤时选用砂锅。
锅具类型
主要材料
效果
比热容参数/
金属锅具
铁、铝、不锈钢等
升温快、适合爆炒
约
砂锅
陶瓷、粘土
升温慢、保温性好
约
【答案】
金属锅具的比热容较小,相同质量的金属锅与砂锅吸收相同热量时,金属锅升温快,可快速达到爆炒所需高温,适合爆炒;
砂锅的比热容较大,相同质量的砂锅与金属锅吸收相同热量时,砂锅升温慢且保温性好,能为食物提供持续温和的受热环境,适合炖汤。
【解析】
【详解】由比热容公式可知,当物体质量和吸收的热量相同时,比热容与温度变化量成反比。
所以比热容越小的物质,相同受热条件下温度变化越显著,金属的比热容远小于砂锅材料,因此能快速升温适配爆炒的高温快炒需求。
比热容越大的物质,在温度降低时可以释放更多热量,且自身温度变化平缓,砂锅的大比热容特性让它升温慢、降温也慢,保温能力强,能长时间稳定维持炖煮的温度,适配炖汤的长时间慢煮要求。
温馨提示:39、40小题,解题过程要有必要的文字说明、计算公式和演算步骤,只写最后结果不得分。
19. 如图所示的小火锅常用的燃料为固体酒精,若燃烧80g的固体酒精,能将小火锅中质量为2kg的热汤的温度从升高到。[固体酒精的热值取,汤的比热容取]求:
(1)上述过程中,小火锅中汤吸收的热量。
(2)完全燃烧80g固体酒精所放出的热量。
(3)该过程中小火锅烧汤的热效率。
【答案】(1)
汤吸收的热量为
(2)
固体酒精完全燃烧放出的热量为
(3)
小火锅烧汤的热效率为
【解析】
【小问1详解】
汤吸热升温过程中,温度变化量为
汤吸收的热量为
【小问2详解】
固体酒精完全燃烧过程中,酒精质量为
完全燃烧放出的热量为
【小问3详解】
该烧汤过程中,热效率为
20. 某学习小组在探究实验中连接了如图甲所示的电路,电源为两节新的干电池。闭合开关后,两电流表的指针位置如图乙所示。求:
(1)灯泡两端的电压。
(2)通过灯泡的电流。
【答案】(1)3V (2)1.02A
【解析】
【小问1详解】
由图甲可知,L1与L2并联,电流表A1测量干路电流,电流表A2测量通过L1的电流。 已知电源为两节新干电池,电源电压
并联电路中各支路两端电压相等,都等于电源电压,因此L1两端的电压
【小问2详解】
左侧电流表接 0∼0.6 A 量程,分度值 0.02 A ,示数为 0.48A,右侧电流表接 0∼3 A 量程,分度值 0.1 A ,示数为 1.5 A。根据并联电路的电流规律,干路总电流大于任意一条支路的电流,所以干路电流为,通过L1的电流为,则通过 L2 的电流
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