内容正文:
2025年11月初中学校期中自主监测
九年级物理试题
本试卷共8页。满分100分。考试时长90分钟。考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,用0.5毫米黑色签字笔将答案写在答题卡上。答案写在本试卷上无效。
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 如图是某同学表演“铁树开花”魔术的装置:利用氨水能使酚酞变红的特性,把装浓氨水和浸有酚酞溶液的棉团放在大烧杯中一段时间后。可观察到棉团由白色变为红色。该魔术利用的原理是( )
A. 分子间有引力 B. 分子由原子构成 C. 分子间的间隔变小 D. 分子在不停地运动
2. 根据下表所提供的信息得出的结论,其中正确的是( )
物质
水
煤油
冰
铝
铜
比热容/()
A. 不同物质的比热容一定不同
B. 同种物质发生物态变化后,比热容不变
C. 质量相等的铝和铜吸收相同的热量,铝升高的温度更高
D. 质量相等的水和煤油升高相同的温度,水吸收的热量更多
3. 如图是我国古籍《天工开物》中描绘的造纸时“透火焙干”的情景。将一张张湿纸膜贴在砖墙上,在巷中生火,砖的温度升高,湿纸膜上的水分逐渐蒸发,干透后揭下来就是成品纸了。下列说法正确的是( )
A. 水温升高,水的比热容变大 B. 水温升高,水分子热运动速度不变
C. 湿纸膜变干的过程是水的液化过程 D. 炽热的砖通过热传递将热量传递给湿纸膜
4. “羲和”逐日、“天问”登火、“嫦娥”探月、“天宫”揽胜……展示着我国航天事业取得举世瞩目的成就,是我国综合国力和创新能力提升的重要标志。我国探索空间的火箭一般使用液氢作为燃料,主要是因为液氢( )
A. 密度大 B. 比热容大 C. 热值大 D. 沸点低
5. 如图是单缸四冲程汽油机工作冲程的示意图,下列分析正确的是( )
A. 甲冲程依靠飞轮惯性完成 B. 乙冲程吸入汽缸的是空气
C. 丙冲程将内能转化为机械能 D. 丁冲程将机械能转化为内能
6. 生活中竖直掉在地上的弹性小球会跳起,但是弹起的高度会越来越低。如图所示是小球弹跳的频闪照片,小球在A、B位置的高度一样,则小球( )
A. A、B两个位置的重力势能不相等
B. C位置动能大于B位置动能
C. C位置机械能大于A位置机械能
D. 在弹跳过程中机械能不守恒
7. 如图所示是具有报警功能的文物展示台,该展示台由木板、弹簧、金属片A、B、C和报警电路组成。当文物放在展示平台上时,闭合开关S,灯泡亮、电铃不响,当把文物搬离展示台时,金属片B在弹力作用下与金属片A、C分开。下列分析正确的是( )
A. 文物在展台上时,电铃被断路
B. 文物在展台上时,电灯不亮、电铃不响
C. 文物搬离展台时,电灯亮、电铃响
D. 文物搬离展台时,电铃被短路
8. 如图所示,带正电的玻璃棒与不带电的验电器A接触之后,用带有绝缘柄的金属棒将A、B验电器的金属球连接起来的瞬间,下列分析正确的是( )
A. 验电器A的张角变为零
B. 电流方向由验电器A到验电器B
C. 正电荷由验电器A流向验电器B
D. 验电器B由于得到电子带正电
9. 如图是一款电子量角器。AB为均匀半圆弧形电阻,O点为其圆心,OP为金属滑片,可绕O点转动,AO间连接的角度显示器是由电压表改装而成,可用来显示角AOP的大小。下列分析正确的是( )
A. 当滑片P顺时针转动时,电压表的示数会变小
B. 当滑片P顺时针转动时,电路中的电流会变小
C. 当滑片P逆时针转动时,电路中的总电阻变小
D. 当滑片P逆时针转动时,电路中的电流不变
10. 用电源、开关、电流表、灯泡组成图中四个不同的电路。开关闭合后,电流表A1能直接测量通过灯泡L1电流的是( )
A. B.
C. D.
11. 在如图甲所示的电路中,当闭合开关后,两个电流表指针偏转均为图乙所示,则电阻 R1和 R2中的电流分别为( )
A. 0.96A, 0.24A B. 0.98A, 0.22A
C. 0.24A, 1.2A D. 1.2A, 0.22A
12. 如图所示,电源电压为6V,、为两个不同规格的小灯泡,当开关S闭合后两灯都不亮。用电压表进行测量时,测得AB两点之间的电压为零,BC两点之间的电压为6V,则下列判断中正确的是( )
A. 灯泡的灯丝断了 B. 开关S接触不良
C. 灯泡的灯丝断了 D. 灯泡被短接
13. 在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中,要研究导体电阻大小与其长度的关系,可以选用表格中的导体代号是( )
导体代号
长度/m
横截面积/mm2
材料
a
1.0
0.3
锰铜
b
1.0
0.6
锰铜
c
0.5
0.6
锰铜
d
1.0
0.6
镍铬合金
A. a、b B. b、c C. b、d D. a、d
14. 为保持教室安静的学习环境,小明设计了噪声强弱监测装置,如图所示,电源电压不变,声敏电阻R的阻值随声音的增强而减小。闭合开关,当声音变强时(灯丝电阻不变)( )
A. 电流表示数变小 B. 电压表示数变小
C. 电压表与电流表示数的比值变小 D. 电压表与电流表示数的乘积变大
15. 如图所示是电阻和的I-U图像,下列分析中正确的是( )
A. 当两端电压为0V时,的阻值是0Ω
B. 当两端电压为6V时,的阻值是40Ω
C. 当两电阻并联时,通过和的电流之比为1∶2
D. 当两电阻串联时,和两端的电压之比为1∶2
二、填空与作图题:本题共4小题,共13分。
16. 我国古人曾发明一种点火器,以牛角为套筒,把艾绒粘在木质推杆前端,其结构如图所示,取火时一只手握住套筒,另一只手向内猛推推杆,推杆前端的艾绒就会被点燃,拔出推杆后,吹吹艾绒就有火苗产生。向内猛推推杆的过程中____________能转化为空气的内能,使空气的温度_________,这一过程与四冲程汽油机的__________冲程相似。
17. 电动汽车上的“油门”系统其结构原理如图甲、乙所示。图甲中的O、E、F为变阻器的三个接线柱,驾驶员踩下“油门”时,电路中变阻器阻值减小,电流变大,电动机的转速变大。图甲中汽车变阻器上旋钮滑片的材料应选用___________(选填“导体”或“绝缘体”);图乙电路中M、N应分别与图甲中的___________(选填“E、O”、“O、F”或“E、F”)接线柱相连。
18. 如图是一种测量油箱内油量的装置示意图。其中滑动变阻器的滑片跟滑杆连接,滑杆可以绕固定轴O转动、滑杆的一端固定着一个浮子。油箱中的油量减少时,油面下降,浮子随油面落下,带动滑杆使滑动变阻器的滑片向上移动,从而改变电路中油量表的示数。
(1)油量表是________________(选填“电压表”或“电流表”)改装而成;
(2)定值电阻和油量表在电路中________________(选填“串联”或“并联”);
(3)加油后与加油前相比,电路中的电流_____________(选填“变大”或“变小”);
(4)定值电阻在电路中的作用是____________________________。
19. 智能锁正在逐步走进千家万户。如图甲所示为某款智能锁,它支持密码与指纹两种认证方式开门,密码正确相当于开关S1闭合,指纹正确相当于开关S2闭合,开门由电动机完成。请在如图乙所示的电路图的虚线框内补画出开关S1和S2并补充完整电路图。
三、实验探究题:本题共4小题,共34分。
20. 烈日炎炎,沙子滚烫,海水却是凉的,小华决定探究其原因。
(1)排除干扰:根据生活经验,烧开一壶水比烧开半壶水需要的热量多,把一壶水烧成温水比把它烧开需要的热量少,可见水吸收热量的多少与水的质量和水__________有关;
(2)确定课题:“其他条件相同,不同的物质,升温时吸热本领是否相同呢?”如图甲所示,小华把相同的白炽灯。放在规格相同的箱子里,对质量__________(选填“相等”或“不相等”)的水和沙子加热。用相同的白炽灯的目的是使水和沙子在____________(选填“相同”或“不同”)时间内吸收的热量相同;
(3)根据实验数据绘制的图像如图乙所示,由图像可知,水比沙子升温____________(选填“快”或“慢”),故水比沙子吸热本领____________(选填“强”或“弱”);
(4)解释交流:如图丙所示,两箱子顶端开口,下部用玻璃管AB连通,将一支点燃的香放在玻璃管中。白炽灯工作一段时间后。烟将会从____________管口冒出(选填“A”或“B”)。正常天气情况下,海岸附近的近地面区域会有“海陆风”现象。由上述实验可知,白天,风是由____________(选填“海洋吹向陆地”或“陆地吹向海洋”)。
21. 某实验小组设计了如图甲所示的电路“探究串联电路中的电压规律”。
(1)闭合开关后,电压表示数如图乙所示。为了使实验结果更精确,接下来的正确操作是:断开开关,____________;
(2)a.小明同学根据图甲所示的电路完成了实验,并把实验数据记录在下表中
1.4
1.4
2.8
分析实验数据得出两个实验结论:①串联电路中总电压等于各用电器两端的电压之和;
②串联电路中各用电器两端的电压相等;
b.实验结束后小明和小华互相交流,小华指出结论②是错误的,造成结论错误的原因是________________________________________________;
(3)该实验另一个不足之处是____________________________________________;
(4)小亮设计了如图丙所示的电路来“探究串联电路中的电压规律”,他设想当单刀双掷开关接a时,电压表测两端的电压;单刀双掷开关接b时,电压表测两端的电压,后来他通过实际操作发现,该电路不能完成这个探究实验,这是因为改接后会导致电压表的____________________________。
22. “探究电流与电阻、电压的关系”实验,某实验小组设计了如图所示电路。其中电路中的各元件参数为:电源电压6V,定值电阻R(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω),滑动变阻器“20Ω1A”。
(1)这个电路中有一根导线接错了,请在这根导线上打“×”,然后画出正确的连接位置;
(2)①小明将电路连接正确后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,使定值电阻5Ω两端的电压为1.5V,记录电流表的示数;
②若滑动变阻器的滑片位置没有改变,小明将5Ω电阻换成10Ω电阻,接下来应该将滑片___________(填“左”或“右”)移动,直到观察到电压表示数为1.5V时,记录电流表示数;
③小明将10Ω电阻换成15Ω电阻,闭合开关,重复实验,得到表一中的数据,分析表中数据,可得出:___________;
表一 表二
电阻R/Ω
5
10
15
电阻R/Ω
5
10
15
电流I/A
0.3
0.15
0.10
电流I/A
0.3
0.2
0.15
(3)小丽在做此实验时,每次只更换电阻,测得相应的电流值,如表二所示,根据表中数据,她无法得到与小明一样的结论,其原因___________。
(4)某同学在实验的过程中,根据实验数据在图甲中画出了甲、乙、丙三个电阻的U-I图像,在乙中画出了图像,根据图甲可知三个导体中阻值最大的是___________(填“甲”“乙”或“丙”),图乙中阴影部分的面积表示___________。
23. 小华在“伏安法测电阻”的实验中,用到的器材有:电源(两节1.5V的干电池串联),电流表、电压表和滑动变阻器各一只、待测电阻阻值约为10Ω、导线若干、开关一个。
(1)该实验的原理是____________(用公式表示),连接电路前,开关应处于____________状态;
(2)若要使图甲中滑动变阻器的滑片P向B端移动时电流表示数变大,导线a应该接在____________(选填“A”或“B”)端;
(3)正确连接电路后,实验时发现电压表有示数,电流表无示数,则电路中故障原因可能是________________________;
(4)排除故障后,闭合开关,当滑片P移动到某位置时,电压表、电流表示数如图乙所示。若要使电压表的示数变大,则变阻器滑片P向______________(选填“A”或“B”)端移动;
(5)完成上述实验后,小华利用图甲电路探究“导体中的电流与电压的关系”。利用五次测量数据绘制的I-U图像如图丙所示,小华要完成这五次实验,滑动变阻器的最大阻值至少为____________Ω;
(6)实验中,同组的其他同学操作失误使得电流表被烧坏,于是小华设计了如图丁所示的电路对的阻值进行测量,已知变阻器最大阻值为R,实验步骤如下:
①将滑动变阻器的滑片移至最左端时,电压表的读数为U;
②将滑动变阻器的滑片移至最右端时,读出电压表示数为;
③待测电阻的阻值表达式为____________(用已知量R和测量值U、表示)。
四、综合解答题:本题共3小题,共23分。
24. 小丽妈妈用天然气灶做饭时,将质量为2kg的水由20℃烧至100℃,天然气灶的加热效率为70%,已知水的比热容为,天然气的热值取,求:
(1)水吸收的热量;
(2)天然气完全燃烧放出的热量;
(3)消耗天然气的体积。
25. 如图所示的电路中,r、和均为定值电阻,其中,,为单刀单掷开关,为单刀双掷开关。闭合,将掷于1端,电压表V的示数;将切换到2端,电压表V的示数。求:
(1)电源电压U;
(2)电阻的阻值;
(3)电路中的最小电流。
26. 为了响应国家“低碳环保”的号召,小刚家购买了一辆混合动力汽车,如图甲所示。动力装置是由一台汽油机和一台电机组成的,其中,电机既可以充当电动机驱动汽车,又可以充当发电机给蓄电池充电。汽车启动时,汽油机不工作,蓄电池通过电机向车轮输送动力,使汽车行驶;高速行驶、蓄电池储存电能过低时,改由汽油机工作,一方面向车轮输送动力,另外通过电机给蓄电池充电。
(1)高速行驶时,当电机给蓄电池充电时,蓄电池相当于_________(选填“用电器”或“电源”);如图乙所示,汽车在转向前,司机会拨动转向横杆,汽车同侧的前后两个转向灯就会同时闪亮、同时熄灭,转向横杆相当于电路中的__________;
(2)汽油机某次用于做功的能量为,该汽油机的效率为60%,求其消耗汽油的质量(汽油热值);
(3)小刚设计了如图丙所示的“刹车”电路图,上端带金属细杆的金属滑块M与两侧金属弹簧相连接并接入电路中,金属滑块M与弹簧套在光滑绝缘的水平细杆上。汽车静止时,滑块M上的金属细杆与红、绿灯一端的触头(图中箭头)都不接触。汽车向前启动时绿灯亮,汽车刹车时红灯亮。简要分析其工作原理。
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2025年11月初中学校期中自主监测
九年级物理试题
本试卷共8页。满分100分。考试时长90分钟。考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,用0.5毫米黑色签字笔将答案写在答题卡上。答案写在本试卷上无效。
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 如图是某同学表演“铁树开花”魔术的装置:利用氨水能使酚酞变红的特性,把装浓氨水和浸有酚酞溶液的棉团放在大烧杯中一段时间后。可观察到棉团由白色变为红色。该魔术利用的原理是( )
A. 分子间有引力 B. 分子由原子构成 C. 分子间的间隔变小 D. 分子在不停地运动
【答案】D
【解析】
【详解】由于一切组成物质的分子都在不停地做无规则运动,所以将浓氨水放在大烧杯中一段时间后,烧杯内空气中有氨气分子,氨气分子碰到浸有酚酞溶液的棉团,变成氨水,氨水能使酚酞变红,所以浸有酚酞溶液的棉团由白色变为红色,所以该魔术利用了分子在不停地做无规则运动,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
2. 根据下表所提供的信息得出的结论,其中正确的是( )
物质
水
煤油
冰
铝
铜
比热容/()
A. 不同物质的比热容一定不同
B. 同种物质发生物态变化后,比热容不变
C. 质量相等的铝和铜吸收相同的热量,铝升高的温度更高
D. 质量相等的水和煤油升高相同的温度,水吸收的热量更多
【答案】D
【解析】
【详解】A.表格中煤油和冰为不同物质,比热容相同,故A错误;
B.水和冰是同种物质的不同状态,比热容不同,故比热容与物质的状态由关,故B错误;
C.由得,质量、吸收热量相同时,比热容越大,升高温度越小,铝的比热容大于铜,故铝升高温度更低,故C错误;
D.由,质量、升高温度相同时,水的比热容大于煤油,故水吸收的热量更多,故D正确。
故选D。
3. 如图是我国古籍《天工开物》中描绘的造纸时“透火焙干”的情景。将一张张湿纸膜贴在砖墙上,在巷中生火,砖的温度升高,湿纸膜上的水分逐渐蒸发,干透后揭下来就是成品纸了。下列说法正确的是( )
A. 水温升高,水的比热容变大 B. 水温升高,水分子热运动速度不变
C. 湿纸膜变干的过程是水的液化过程 D. 炽热的砖通过热传递将热量传递给湿纸膜
【答案】D
【解析】
【详解】A.比热容是物质特性与温度无关,水温升高比热容不变,故A错误;
B.温度越高分子热运动越剧烈,水温升高水分子热运动速度变大,故B错误;
C.湿纸膜变干是水由液态变为气态,属于汽化过程,故C错误;
D.热量从高温物体传向低温物体,炽热的砖温度高于湿纸膜,通过热传递将热量传递给湿纸膜,故D正确。
故选D。
4. “羲和”逐日、“天问”登火、“嫦娥”探月、“天宫”揽胜……展示着我国航天事业取得举世瞩目的成就,是我国综合国力和创新能力提升的重要标志。我国探索空间的火箭一般使用液氢作为燃料,主要是因为液氢( )
A. 密度大 B. 比热容大 C. 热值大 D. 沸点低
【答案】C
【解析】
【详解】我国探索空间的火箭一般使用液氢作为燃料,由于液态氢热值较大,完全燃烧相同质量的氢和其他燃料,液态氢放出的热量多,有更多的内能转化成机械能。
故选C。
5. 如图是单缸四冲程汽油机工作冲程的示意图,下列分析正确的是( )
A. 甲冲程依靠飞轮惯性完成 B. 乙冲程吸入汽缸的是空气
C. 丙冲程将内能转化为机械能 D. 丁冲程将机械能转化为内能
【答案】A
【解析】
【详解】A.甲冲程,进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,是排气冲程。四冲程汽油机中,只有做功冲程不靠飞轮惯性,吸气、压缩、排气冲程都依靠飞轮惯性完成,故A正确;
B.乙冲程,进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,是吸气冲程。汽油机吸气冲程吸入汽缸的是汽油和空气的混合物,故B错误;
C .丙冲程,两个气门都关闭,活塞向上运动,是压缩冲程,该冲程将机械能转化为内能,故C错误;
D.丁冲程,两个气门都关闭,火花塞点火,活塞向下运动,是做功冲程,该冲程将内能转化为机械能,故D错误。
故选A。
6. 生活中竖直掉在地上的弹性小球会跳起,但是弹起的高度会越来越低。如图所示是小球弹跳的频闪照片,小球在A、B位置的高度一样,则小球( )
A. A、B两个位置的重力势能不相等
B. C位置动能大于B位置动能
C. C位置机械能大于A位置机械能
D. 在弹跳过程中机械能不守恒
【答案】D
【解析】
【详解】A.小球质量不变,A、B两个位置的高度相同,所以重力势能相等,故A不符合题意。
B.C位置在第一次弹起的最高点,小球瞬时速度为0,动能为0;B位置小球仍在运动,动能大于0,因此C位置动能小于B位置动能,故B不符合题意。
C.小球弹跳过程中不断克服空气阻力、摩擦做功消耗机械能,整体机械能持续减小,C点的运动时间晚于A点,因此C位置的机械能小于A位置的机械能,故C不符合题意。
D.小球每次弹起的高度越来越低,说明机械能不断转化为内能等其他形式的能量,在弹跳过程中机械能不守恒,故D符合题意。
故选D
7. 如图所示是具有报警功能的文物展示台,该展示台由木板、弹簧、金属片A、B、C和报警电路组成。当文物放在展示平台上时,闭合开关S,灯泡亮、电铃不响,当把文物搬离展示台时,金属片B在弹力作用下与金属片A、C分开。下列分析正确的是( )
A. 文物在展台上时,电铃被断路
B. 文物在展台上时,电灯不亮、电铃不响
C. 文物搬离展台时,电灯亮、电铃响
D. 文物搬离展台时,电铃被短路
【答案】C
【解析】
【详解】AB.文物在展台上时,金属片B被文物压住,与A、C连通,导线并联在电铃两端,电铃被短路,此时只有灯泡接入电路,因此现象是灯泡亮、电铃不响,故AB错误;
CD.文物搬离展台时,弹簧将金属片B弹起,B与A、C分开,短路电铃的导线断开,电流会依次经过电铃和灯泡,电铃与灯泡串联接入电路,因此现象是电灯亮、电铃响,故C正确,D错误。
故选C。
8. 如图所示,带正电的玻璃棒与不带电的验电器A接触之后,用带有绝缘柄的金属棒将A、B验电器的金属球连接起来的瞬间,下列分析正确的是( )
A. 验电器A的张角变为零
B. 电流方向由验电器A到验电器B
C. 正电荷由验电器A流向验电器B
D. 验电器B由于得到电子带正电
【答案】B
【解析】
【分析】不带电验电器A接触带正电玻璃棒后,A失去电子,带正电,金属箔张开;B原本不带电,原子核正电荷与核外电子数量相等。金属导体中只有自由电子(负电荷)可以移动,正电荷(原子核)不会移动。A带正电,缺少电子;B中存在可定向移动的自由电子。连接瞬间:电子从B到A,B失去电子,带上正电;A得到部分电子,正电荷减少。物理学规定:正电荷定向移动方向为电流方向,与自由电子定向移动方向相反。电子移动方向从B到A,因此电流方向:从A到B。
【详解】A.A只是得到一部分电子,正电荷仅减少,不会完全不带电,张角变小但不为零,故A错误;
B.电子由B到A,电流与电子运动反向,即由A到B,故B正确;
C.金属中只有电子能移动,正电荷固定不动,故C错误;
D.验电器B是由于失去电子,正电荷多于负电荷,才带正电,故D错误。
故选B。
9. 如图是一款电子量角器。AB为均匀半圆弧形电阻,O点为其圆心,OP为金属滑片,可绕O点转动,AO间连接的角度显示器是由电压表改装而成,可用来显示角AOP的大小。下列分析正确的是( )
A. 当滑片P顺时针转动时,电压表的示数会变小
B. 当滑片P顺时针转动时,电路中的电流会变小
C. 当滑片P逆时针转动时,电路中的总电阻变小
D. 当滑片P逆时针转动时,电路中的电流不变
【答案】D
【解析】
【详解】电源接在均匀半圆弧形电阻AB的两端,滑片P的位置变化不会改变均匀半圆弧形电阻接入电路的阻值,因此电路中的总电阻不变,电流也不变。电压表实际测量AP段电阻两端的电压。
A.滑片P顺时针转动时,AP段弧长变长,电阻变大;由于干路电流不变,AP段两端电压变大,电压表示数变大,故A错误;
B.滑片P顺时针转动时,整段AB的总电阻不变,电路中的电流不变,故B错误;
C.滑片P逆时针转动时,整段AB的总电阻仍不变,故C错误;
D.滑片P逆时针转动时,电路总电阻不变,所以电路中的电流不变,故D正确。
故选D。
10. 用电源、开关、电流表、灯泡组成图中四个不同的电路。开关闭合后,电流表A1能直接测量通过灯泡L1电流的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由电路图可知,C、D两图中电流表A1的正负接线柱接反了,不能测量电流值;B图中电流表A1与L1并联,不符合电流表应与被测电路串联的使用规则,不能测量L1的电流值;A图中两灯并联,电流表A1与L1串联,且正负接线柱连接正确,能直接测量L1的电流值,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
11. 在如图甲所示的电路中,当闭合开关后,两个电流表指针偏转均为图乙所示,则电阻 R1和 R2中的电流分别为( )
A. 0.96A, 0.24A B. 0.98A, 0.22A
C. 0.24A, 1.2A D. 1.2A, 0.22A
【答案】A
【解析】
【详解】由图可知,两电阻并联,电流表测量干路电流,电流表测量通过的电流;
由于并联电路中,干路中的电流等于各支路电流之和,所以电流表选用的应该是大量程,分度值为0.1A,所以电流表的示数为1.2A,即干路电流为;
选用的是小量程;分度值是0.02A,所以电流表的示数为,即通过电阻的电流为0.24A;
则通过电阻的电流为,故选A。
12. 如图所示,电源电压为6V,、为两个不同规格的小灯泡,当开关S闭合后两灯都不亮。用电压表进行测量时,测得AB两点之间的电压为零,BC两点之间的电压为6V,则下列判断中正确的是( )
A. 灯泡的灯丝断了 B. 开关S接触不良
C. 灯泡的灯丝断了 D. 灯泡被短接
【答案】C
【解析】
【详解】由图可知,两灯串联,闭合开关后,两灯都不亮,若一盏灯短路,则另一盏灯还能发光,所以不可能是一灯短路,只能是断路;将电压表并联在L1两端时(AB两点间),测得的电压为0,说明AB之外的其他地方存在断路;将电压表并联到BC两点时(BC两点间),测得的电压为6V,且等于电源电压,说明电压表与电源正负极之间是接通的,所以故障是与电压表并联的灯泡L2的灯丝断了,故C正确,ABD错误。
故选C。
13. 在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中,要研究导体电阻大小与其长度的关系,可以选用表格中的导体代号是( )
导体代号
长度/m
横截面积/mm2
材料
a
1.0
0.3
锰铜
b
1.0
0.6
锰铜
c
0.5
0.6
锰铜
d
1.0
0.6
镍铬合金
A. a、b B. b、c C. b、d D. a、d
【答案】B
【解析】
【详解】“探究影响导体电阻大小的因素”实验采用的是控制变量法,研究导体电阻大小与其长度的关系,应该控制横截面积和材料相同,改变导体的长度,故应该选b、c进行比较。
故选B。
14. 为保持教室安静的学习环境,小明设计了噪声强弱监测装置,如图所示,电源电压不变,声敏电阻R的阻值随声音的增强而减小。闭合开关,当声音变强时(灯丝电阻不变)( )
A. 电流表示数变小 B. 电压表示数变小
C. 电压表与电流表示数的比值变小 D. 电压表与电流表示数的乘积变大
【答案】D
【解析】
【详解】如图所示,声敏电阻R与灯L串联,电流表测电路中电流,电压表测灯L两端的电压。闭合开关,当声音变强时,声敏电阻R的阻值减小,由欧姆定律可知,在电源电压一定时,电路中的电流变大,即电流表示数变大;灯丝电阻不变,由欧姆定律公式变形,可知灯L两端电压变大,即电压表示数变大,所以电压表和电流表的乘积变大,电压表与电流表的比值是灯丝的阻值大小,灯丝的电阻不变,所以该比值不变,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
15. 如图所示是电阻和的I-U图像,下列分析中正确的是( )
A. 当两端电压为0V时,的阻值是0Ω
B. 当两端电压为6V时,的阻值是40Ω
C. 当两电阻并联时,通过和的电流之比为1∶2
D. 当两电阻串联时,和两端的电压之比为1∶2
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知
导体的电阻是导体本身的一种性质,与其两端是否有电压无关。当两端电压为0V时,的阻值不变,故A错误;
B.由图可知,当两端电压为6V时,通过的电流为0.3A,则,故B错误;
C.两电阻并联时,两端电压相等。由图可知,在电压为6V时,通过和的电流之比为,故C正确;
D.两电阻串联时电流相等,根据欧姆定律有,故D错误。
故选C。
二、填空与作图题:本题共4小题,共13分。
16. 我国古人曾发明一种点火器,以牛角为套筒,把艾绒粘在木质推杆前端,其结构如图所示,取火时一只手握住套筒,另一只手向内猛推推杆,推杆前端的艾绒就会被点燃,拔出推杆后,吹吹艾绒就有火苗产生。向内猛推推杆的过程中____________能转化为空气的内能,使空气的温度_________,这一过程与四冲程汽油机的__________冲程相似。
【答案】 ①. 机械 ②. 升高 ③. 压缩
【解析】
【详解】向内猛推推杆时,人对套筒内的空气做功,将推杆运动的机械能转化为空气的内能;
空气的内能增大,对应的温度会升高,达到艾绒的着火点后就可以点燃艾绒;
四冲程汽油机的压缩冲程,也是活塞压缩汽缸内气体,将机械能转化为内能,使汽缸内气体温度升高,和该过程的能量转化形式完全一致,因此这一过程与汽油机的压缩冲程相似。
17. 电动汽车上的“油门”系统其结构原理如图甲、乙所示。图甲中的O、E、F为变阻器的三个接线柱,驾驶员踩下“油门”时,电路中变阻器阻值减小,电流变大,电动机的转速变大。图甲中汽车变阻器上旋钮滑片的材料应选用___________(选填“导体”或“绝缘体”);图乙电路中M、N应分别与图甲中的___________(选填“E、O”、“O、F”或“E、F”)接线柱相连。
【答案】 ①. 导体 ②. E、O
【解析】
【详解】[1]为了使变阻器能够正常工作,旋钮滑片需要能够导电,从而改变接入电路的电阻大小。而导体具有良好的导电性,绝缘体则不善于导电,所以旋钮滑片的材料应选用导体。
[2]已知驾驶员踩下“油门”时,电路中变阻器阻值减小,电流变大。在滑动变阻器中,要使阻值减小,需要让接入电路的电阻丝长度变短。当M、N分别与E、O接线柱相连时,滑片向右移动(相当于踩下“油门”),接入电路的电阻丝长度变短,电阻减小,符合题目要求;若M、N分别与O、F接线柱相连,滑片向右移动时,接入电路的电阻丝长度变长,电阻增大,不符合要求;若M、N分别与E、F接线柱相连,此时接入电路的电阻为定值,滑片移动不会改变电阻大小,也不符合要求。
18. 如图是一种测量油箱内油量的装置示意图。其中滑动变阻器的滑片跟滑杆连接,滑杆可以绕固定轴O转动、滑杆的一端固定着一个浮子。油箱中的油量减少时,油面下降,浮子随油面落下,带动滑杆使滑动变阻器的滑片向上移动,从而改变电路中油量表的示数。
(1)油量表是________________(选填“电压表”或“电流表”)改装而成;
(2)定值电阻和油量表在电路中________________(选填“串联”或“并联”);
(3)加油后与加油前相比,电路中的电流_____________(选填“变大”或“变小”);
(4)定值电阻在电路中的作用是____________________________。
【答案】(1)电流表 (2)串联
(3)变大 (4)保护电路
【解析】
【小问1详解】
电流表的使用规则是串联在电路中,电压表需要并联在被测电路两端;图中油量表串联在电路里,因此是电流表改装而成。
【小问2详解】
由电路连接方式可以看出,电流从电源正极流出后,依次经过油量表、定值电阻、滑动变阻器R,再回到电源负极,电流只有一条路径,因此定值电阻和油量表是串联关系。
【小问3详解】
加油后油面上升,浮子随油面升高,带动滑杆绕O转动,使滑动变阻器的滑片向下移动,滑动变阻器接入电路的电阻变小,电路总电阻变小,电源电压不变,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大。
【小问4详解】
如果电路中没有,当滑动变阻器滑片移动到最下端、接入电阻为0时,电路会发生短路,电流过大会烧坏油量表等元件,因此的作用是限制电路电流,保护电路。
19. 智能锁正在逐步走进千家万户。如图甲所示为某款智能锁,它支持密码与指纹两种认证方式开门,密码正确相当于开关S1闭合,指纹正确相当于开关S2闭合,开门由电动机完成。请在如图乙所示的电路图的虚线框内补画出开关S1和S2并补充完整电路图。
【答案】
【解析】
【详解】根据题意,密码开关和指纹开关并联,电动机在干路中,如图所示:
三、实验探究题:本题共4小题,共34分。
20. 烈日炎炎,沙子滚烫,海水却是凉的,小华决定探究其原因。
(1)排除干扰:根据生活经验,烧开一壶水比烧开半壶水需要的热量多,把一壶水烧成温水比把它烧开需要的热量少,可见水吸收热量的多少与水的质量和水__________有关;
(2)确定课题:“其他条件相同,不同的物质,升温时吸热本领是否相同呢?”如图甲所示,小华把相同的白炽灯。放在规格相同的箱子里,对质量__________(选填“相等”或“不相等”)的水和沙子加热。用相同的白炽灯的目的是使水和沙子在____________(选填“相同”或“不同”)时间内吸收的热量相同;
(3)根据实验数据绘制的图像如图乙所示,由图像可知,水比沙子升温____________(选填“快”或“慢”),故水比沙子吸热本领____________(选填“强”或“弱”);
(4)解释交流:如图丙所示,两箱子顶端开口,下部用玻璃管AB连通,将一支点燃的香放在玻璃管中。白炽灯工作一段时间后。烟将会从____________管口冒出(选填“A”或“B”)。正常天气情况下,海岸附近的近地面区域会有“海陆风”现象。由上述实验可知,白天,风是由____________(选填“海洋吹向陆地”或“陆地吹向海洋”)。
【答案】(1)升高的温度
(2) ①. 相等 ②. 相同
(3) ①. 慢 ②. 强
(4) ①. B ②. 海洋吹向陆地
【解析】
【小问1详解】
烧开半壶水和一壶水对比,变量是质量;同一壶水烧成温水和烧开对比,变量是水升高的温度,因此水吸收的热量和质量、升高的温度都有关。
【小问2详解】
探究不同物质的吸热本领,要使用控制变量法,必须保证水和沙子的质量相等;选用完全相同的白炽灯,是为了保证相同时间内两个物质吸收的热量相等,用加热时间来间接反映吸热多少,这是转换法的应用。
【小问3详解】
从图乙的温度-时间图像能看出,加热相同时间(吸收相同热量)时,沙子的温度上升幅度远大于水,因此水升温更慢;质量相同,吸收相同的热量,升温越慢的物质,吸热本领越强,因此水的吸热本领比沙子强。
【小问4详解】
白炽灯工作一段时间后,因为水升温慢,沙子升温快,沙子上方空气温度高、密度小,会上升,水上方的温度较低,密度较大的空气会流过来补充,所以烟将会从B管口冒出;由上述实验可知,白天海洋(水)升温慢,陆地(沙子)升温快,风由海洋吹向陆地。
21. 某实验小组设计了如图甲所示的电路“探究串联电路中的电压规律”。
(1)闭合开关后,电压表示数如图乙所示。为了使实验结果更精确,接下来的正确操作是:断开开关,____________;
(2)a.小明同学根据图甲所示的电路完成了实验,并把实验数据记录在下表中
1.4
1.4
2.8
分析实验数据得出两个实验结论:①串联电路中总电压等于各用电器两端的电压之和;
②串联电路中各用电器两端的电压相等;
b.实验结束后小明和小华互相交流,小华指出结论②是错误的,造成结论错误的原因是________________________________________________;
(3)该实验另一个不足之处是____________________________________________;
(4)小亮设计了如图丙所示的电路来“探究串联电路中的电压规律”,他设想当单刀双掷开关接a时,电压表测两端的电压;单刀双掷开关接b时,电压表测两端的电压,后来他通过实际操作发现,该电路不能完成这个探究实验,这是因为改接后会导致电压表的____________________________。
【答案】(1)改接电压表0~3V的量程
(2)选用了规格完全相同的两个小灯泡进行实验,样本特殊,结论不具有普遍性
(3)只进行了一次实验,实验结论具有偶然性,无法得到普遍规律 (4)正负接线柱接反了
【解析】
【小问1详解】
图乙中电压表当前接的是0~15V大量程,指针偏转角度很小,示数仅为2V左右,在小量程范围内。0~3V量程的分度值更小,测量精度更高,因此断开开关后换用小量程可以让实验结果更精确。
【小问2详解】
得出“串联电路各用电器电压相等”的错误结论,是因为实验中特意选了两个规格完全相同的灯泡,特殊样本的结果不能推广到所有串联电路,结论不具备普遍性。
【小问3详解】
该实验只测出了一组数据,仅凭一次实验得到的规律是偶然的,没有换用不同规格灯泡多次实验验证,结论不严谨。
【小问4详解】
单刀双掷开关接a时电流从电压表正接线柱流入、负接线柱流出;切换到b后,电流会从电压表的负接线柱流入、正接线柱流出,正负接线柱接反,指针反向偏转,无法正常测量电压。
22. “探究电流与电阻、电压的关系”实验,某实验小组设计了如图所示电路。其中电路中的各元件参数为:电源电压6V,定值电阻R(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω),滑动变阻器“20Ω1A”。
(1)这个电路中有一根导线接错了,请在这根导线上打“×”,然后画出正确的连接位置;
(2)①小明将电路连接正确后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,使定值电阻5Ω两端的电压为1.5V,记录电流表的示数;
②若滑动变阻器的滑片位置没有改变,小明将5Ω电阻换成10Ω电阻,接下来应该将滑片___________(填“左”或“右”)移动,直到观察到电压表示数为1.5V时,记录电流表示数;
③小明将10Ω电阻换成15Ω电阻,闭合开关,重复实验,得到表一中的数据,分析表中数据,可得出:___________;
表一 表二
电阻R/Ω
5
10
15
电阻R/Ω
5
10
15
电流I/A
0.3
0.15
0.10
电流I/A
0.3
0.2
0.15
(3)小丽在做此实验时,每次只更换电阻,测得相应的电流值,如表二所示,根据表中数据,她无法得到与小明一样的结论,其原因___________。
(4)某同学在实验的过程中,根据实验数据在图甲中画出了甲、乙、丙三个电阻的U-I图像,在乙中画出了图像,根据图甲可知三个导体中阻值最大的是___________(填“甲”“乙”或“丙”),图乙中阴影部分的面积表示___________。
【答案】(1) (2) ①. 左 ②. 电压一定时,导体中的电流与导体的电阻反比
(3)没有控制电阻两端的电压相等
(4) ①. 甲 ②. 电压
【解析】
【小问1详解】
电流表与定值电阻串联,电压表与定值电阻并联,如下图
【小问2详解】
闭合开关前,滑动变阻器的滑片P置于阻值最大的位置,即左端;
②[1]根据串分压的知识,将5Ω电阻换成10Ω电阻,电压表的示数变大,为保持电压表的示数不变,则应增大滑动变阻器的阻值,由图知道,应将滑片向左滑动。
③[2]由表一中数据,电流与电阻之积为
即为一定值,故可得出结论:电压一定时,导体中的电流与导体的电阻反比。
【小问3详解】
探究电流与电阻的关系时应控制电阻两端电压不变;由表二数据知道
即电阻的电压是变化的,故他无法得到与小明相同的结论,其原因是没有控制电阻两端的电压相等。
【小问4详解】
[1]由图甲图知道,加同样电压(3V)时,I甲=0.15A,I乙=0.3A,I丙=0.6A,即
由知道
故甲导体的阻值最大。
[2]图乙图中阴影部分面积,等于电流与电阻之积,因U=IR,故表示的物理量是定值电阻两端的电压。
23. 小华在“伏安法测电阻”的实验中,用到的器材有:电源(两节1.5V的干电池串联),电流表、电压表和滑动变阻器各一只、待测电阻阻值约为10Ω、导线若干、开关一个。
(1)该实验的原理是____________(用公式表示),连接电路前,开关应处于____________状态;
(2)若要使图甲中滑动变阻器的滑片P向B端移动时电流表示数变大,导线a应该接在____________(选填“A”或“B”)端;
(3)正确连接电路后,实验时发现电压表有示数,电流表无示数,则电路中故障原因可能是________________________;
(4)排除故障后,闭合开关,当滑片P移动到某位置时,电压表、电流表示数如图乙所示。若要使电压表的示数变大,则变阻器滑片P向______________(选填“A”或“B”)端移动;
(5)完成上述实验后,小华利用图甲电路探究“导体中的电流与电压的关系”。利用五次测量数据绘制的I-U图像如图丙所示,小华要完成这五次实验,滑动变阻器的最大阻值至少为____________Ω;
(6)实验中,同组的其他同学操作失误使得电流表被烧坏,于是小华设计了如图丁所示的电路对的阻值进行测量,已知变阻器最大阻值为R,实验步骤如下:
①将滑动变阻器的滑片移至最左端时,电压表的读数为U;
②将滑动变阻器的滑片移至最右端时,读出电压表示数为;
③待测电阻的阻值表达式为____________(用已知量R和测量值U、表示)。
【答案】(1) ①. ②. 断开
(2)B (3)待测电阻断路
(4)B (5)50
(6)
【解析】
【小问1详解】
伏安法测电阻的核心原理是利用欧姆定律变形得到的电阻计算公式;为了保护电路,连接电路时开关必须处于断开状态,防止接通过程中短路损坏元件。
【小问2详解】
电流变大说明电路总电阻要变小,滑动变阻器滑片P向B端移动时接入电阻变小,说明下方接线柱需要接B端,因此导线a接B端。
【小问3详解】
电流表无示数说明电路大概率断路,电压表有示数说明电压表两端到电源两极是通路,因此故障为和电压表并联的待测电阻发生断路,此时电压表串联在电路中,示数接近电源电压,电路电流极小导致电流表无示数。
【小问4详解】
待测电阻是定值电阻,根据,要让它两端电压变大,需要电路电流变大,滑动变阻器接入电阻要变小,因此滑片向B端移动。
【小问5详解】
电源总电压为3V,从图像可知,五次实验中待测电阻两端的最小电压为0.5V,此时对应的电流为0.05A;根据串联电路分压规律,滑动变阻器需要分担的电压为
串联电路电流处处相等,因此滑动变阻器的最大阻值至少为
【小问6详解】
步骤①滑片移到最左端时,滑动变阻器接入电阻为0,电压表测电源总电压,因此电源电压为U;步骤②滑片移到最右端时,滑动变阻器以最大阻值R和串联,电压表测两端电压,此时滑动变阻器两端电压为,电路电流,因此待测电阻
四、综合解答题:本题共3小题,共23分。
24. 小丽妈妈用天然气灶做饭时,将质量为2kg的水由20℃烧至100℃,天然气灶的加热效率为70%,已知水的比热容为,天然气的热值取,求:
(1)水吸收的热量;
(2)天然气完全燃烧放出的热量;
(3)消耗天然气的体积。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
水的温度变化量
水吸收的热量
【小问2详解】
天然气完全燃烧放出的热量
【小问3详解】
消耗天然气的体积
25. 如图所示的电路中,r、和均为定值电阻,其中,,为单刀单掷开关,为单刀双掷开关。闭合,将掷于1端,电压表V的示数;将切换到2端,电压表V的示数。求:
(1)电源电压U;
(2)电阻的阻值;
(3)电路中的最小电流。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
闭合、接1端时,与串联,电压表测R1两端电压。电路电流
电源电压
【小问2详解】
闭合、接2端时,与串联。两端电压
电路电流
电阻
【小问3详解】
电源电压一定时,总电阻越大,电路电流越小。闭合、接2端时总电阻最大,电流最小。最小电流
26. 为了响应国家“低碳环保”的号召,小刚家购买了一辆混合动力汽车,如图甲所示。动力装置是由一台汽油机和一台电机组成的,其中,电机既可以充当电动机驱动汽车,又可以充当发电机给蓄电池充电。汽车启动时,汽油机不工作,蓄电池通过电机向车轮输送动力,使汽车行驶;高速行驶、蓄电池储存电能过低时,改由汽油机工作,一方面向车轮输送动力,另外通过电机给蓄电池充电。
(1)高速行驶时,当电机给蓄电池充电时,蓄电池相当于_________(选填“用电器”或“电源”);如图乙所示,汽车在转向前,司机会拨动转向横杆,汽车同侧的前后两个转向灯就会同时闪亮、同时熄灭,转向横杆相当于电路中的__________;
(2)汽油机某次用于做功的能量为,该汽油机的效率为60%,求其消耗汽油的质量(汽油热值);
(3)小刚设计了如图丙所示的“刹车”电路图,上端带金属细杆的金属滑块M与两侧金属弹簧相连接并接入电路中,金属滑块M与弹簧套在光滑绝缘的水平细杆上。汽车静止时,滑块M上的金属细杆与红、绿灯一端的触头(图中箭头)都不接触。汽车向前启动时绿灯亮,汽车刹车时红灯亮。简要分析其工作原理。
【答案】(1) ①. 用电器 ②. 开关
(2)
(3)利用惯性的特性实现电路通断:汽车向前启动时,汽车的速度突然变大,金属滑块M由于具有惯性,要保持原来的静止状态,会相对汽车向后滑动,使金属细杆和绿灯的触头接触,绿灯所在电路接通,因此绿灯亮;汽车刹车时,汽车的速度突然变小,金属滑块M由于具有惯性,要保持原来的向前运动状态,会相对汽车向前滑动,使金属细杆和红灯的触头接触,红灯所在电路接通,因此红灯亮。
【解析】
【小问1详解】
给蓄电池充电时,蓄电池消耗电能、将电能转化为化学能储存起来,符合用电器“消耗电能”的特征,因此是用电器;
司机拨动转向横杆就能控制转向灯的工作状态,横杆在电路中起到控制电路通断的作用,相当于电路的开关。
【小问2详解】
根据热机效率公式,得汽油完全燃烧放出的总热量
根据燃料放热公式,得消耗汽油的质量
【小问3详解】
略
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