精品解析:山东省滨州市滨城区首都师范大学附属滨州中学2025-2026学年九年级上学期第二次过关月考物理试卷
2026-07-25
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2份
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39页
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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-阶段检测 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 山东省 |
| 地区(市) | 滨州市 |
| 地区(区县) | 滨城区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.23 MB |
| 发布时间 | 2026-07-25 |
| 更新时间 | 2026-07-25 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-25 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58961484.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2025-2026学年第一学期第二次过关训练
九年级物理试题
温馨提示:
1.本试卷分为第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共4页。满分100分。考试用时90分钟。
2.答卷前考生务必使用0.5毫米黑色签字笔将自己班级,姓名,准考证号,座号等填写在答题卡规定的位置。
3.第Ⅰ卷每小题选出答案后,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。答案不能答在试题卷上。
4.第Ⅱ卷必须用0.5毫米黑色签字笔做答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应的位置,不能写在试题卷上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用涂改液,胶带纸等。不按以上要求作答的答案无效。
第Ⅰ卷(选择题 共30分)
一、单选题(本题包括15个小题,每小题只有一个正确选项,每小题2分,共30分。)
1. 关于粒子和宇宙,下列说法中正确的是( )
A. 在天文学中,用“光年”作为时间单位
B. 牛顿创立了万有引力理论,是人类第一次用科学理论来认识神秘的天体运动
C. 太阳是宇宙的中心,地球是太阳的一颗行星
D. 原子是最小的粒子,不可再分
2. 中华文明源远流长,博大精深。古诗词是我国传统文化瑰宝,有的优美词句还与我们物理知识有着联系。下列词句与对应的物理知识叙述正确的是( )
A. “清寒小雪前”,雪的温度很低,它的内能为零
B. “沙暖睡鸳鸯”,同样日照下,砂石的温度高,说明砂石的比热容大些
C. “花气袭人知骤暖”,温度越高,分子运动越剧烈
D. “大地阳和暖气生”,大地的内能增加时所含的热量增多
3. 如图所示是同一纬度海拔相近的沿海城市甲和内陆城市乙的年平均气温的变化曲线。下列说法正确的是( )
A. 若,表示海水温度每升高1℃,吸收的热量
B. A曲线温差更大,说明其代表的城市吸收了更多热量
C. 根据水的比热容比砂石的比热容大的特点,可判断A曲线代表内陆城市
D. 夏日的深夜,沿海城市的风一般是由海洋吹向大陆
4. 神奇的“饮水鸟”能不停地点头“喝”水。它的下球中装有乙醚,乙醚吸收空气中的热量汽化后,下球气压增大,将乙醚压入上球,饮水鸟的重心上移,“低头喝水”,如图乙,此时上、下球连通,气压相同,乙醚流回下球,恢复图甲状态,如此反复。则( )
A. “饮水鸟”低头过程中将机械能转化为电能
B. 如果没有能量补充,“饮水鸟”会停止运动
C. “饮水鸟”在运动的过程中不涉及能量的转化
D. “饮水鸟”不遵循能量守恒定律
5. 如图是某同学自制的简易热机模型,在易拉罐内装适量水,在瓶口密封安装一根吸管,吸管正对着小风扇。当点燃下方的蜡烛后,可以看到前方的小风扇转动起来。下列说法正确的是( )
A. 罐内的水在加热过程中,温度升高,所含的热量增加
B. 蜡烛用掉一部分后,蜡烛的热值会变小
C. 通过改进热机模型的结构,其效率可达100%
D. 该过程的能量转化与热机做功冲程的能量转化相同
6. 蜜蜂飞行与空气摩擦产生静电,在飞行中就可以吸引带正电的花粉,说法正确的是( )
A. 蜜蜂与空气摩擦时,蜜蜂身上的正电荷转移到空气中
B. 蜜蜂与空气摩擦时,创造了新的电荷
C. 蜜蜂与空气摩擦时,蜜蜂得到了电子
D. 蜜蜂吸引花粉的原因与验电器的工作原理相同
7. 小明根据物理知识制作了“礼花器”。如图所示,地面上放一个空塑料瓶,将一个金属圆盘放在塑料瓶上,在盘中放入彩色的碎纸屑。当一个带正电的高压静电棒去接触圆盘时,彩色的纸屑像礼花一样向上散开。则下列说法错误的是( )
A. 用塑料瓶是因为它是绝缘体
B. 纸屑和圆盘带有同种电荷相互排斥
C. 若将圆盘下的塑料瓶换成铁桶不会看到同样的现象
D. 静电棒接触圆盘瞬间,电子的定向移动方向是从静电棒到圆盘
8. 一款地下车库声控智能照明系统。该系统在有车辆或行人经过时(即接收到声音时),声控开关闭合使电灯正常发光,此时灯泡额定电压等于电源电压;在没有声音时,自动断开让电灯处于较暗的状态,需要维修保养时,主开关可以控制整个电路。如图选项中能达到这个要求的智能电路是( )
A. B.
C. D.
9. 如图所示电路,闭合开关,L1、L2两灯均发光,两电表均有示数,过一会儿,其中一个灯泡突然熄灭,电流表示数增大,电压表示数为零,造成此现象的原因可能是( )
A. 灯L1短路 B. 灯L2短路 C. 灯L1断路 D. 灯L2断路
10. 如图所示,电源电压为6V,闭合开关S,电压表的示数为3.8V,则( )
A. L1两端的电压为2.2V
B. L2两端的电压为2.2V
C. 若断开开关,电压表示数将变小
D. 电源与L1两端的电压之和为3.8V
11. 某物理兴趣小组的同学们就一些物理问题进行讨论,下列说法正确的是( )
A. 根据可知,电阻与电压成正比,与电流成反比
B. 由公式可知,当电压增大为原来的2倍时,电阻增大为原来的2倍
C. 由公式可知,导体两端的电压跟通过导体的电流成正比
D. 由可知,通过导体的电流跟它两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比
12. 如图所示电路,电源电压和灯泡的电阻均保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P由中点向右移动时,下列判断正确的是( )
A. 电路的总功率变小 B. 电压表示数变大 C. 电流表示数不变 D. 灯泡亮度变暗
13. 如图甲所示是部分家庭电路的简化图,下列说法正确的是( )
A. 当空气开关自动切断电路时,一定是电路发生了短路
B. 电冰箱的插头插入三孔插座时,能使电冰箱的金属外壳接地
C. 插入插座的电视和台灯在电路中是串联的
D. 用图乙的试电笔判断插座的零线和火线时,手碰到笔尾金属体是十分危险的
14. 在如图甲所示的电路中,电源电压保持不变。为定值电阻。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从最左端滑到最右端,两电压表示数随电流表示数变化的完整图像如图乙所示,滑片P在最左端时电流和的阻值( )
A. 0.2A 10Ω B. 0.2A 30Ω
C. 0.4A 30Ω D. 0.4A 10Ω
15. 某同学设计了一个计数装置,用于模拟测试中考跳绳次数,其电路如图甲所示。电源电压恒为6V,R0为阻值40Ω的定值电阻,RT为光敏电阻,当光照强度减弱时,RT阻值会增大,信号记录仪记录到电压变化便会计数一次。该同学进行了一次模拟测试信号记录仪记录的电压随时间变化的图像如图乙所示,则( )
A. 有红外线照射RT时,R0两端电压为1V
B. 有红外线照射RT时,R0电路中电流为25mA
C. 绳子挡住红外线时,R0两端电压为4V
D. 绳子挡住红外线时,RT的阻值为200Ω
第 II 卷(非选择题 共70分)
二、填空与作图题(本题共5小题,每空1分,作图3分,共15分)
16. 请从能量转化的角度,具体说明以下效率的意义:
(1)某电动机工作的效率是83%____________;
(2)某柴油机工作的效率是35%______________。
(3)氧原子有8个电子,氢原子只有1个电子,那么一个水分子有_____个电子?
17. 水压使水定向运动,从而形成水流。电流和水流都可以看作某种物质的“流动”,根据这一相似性我们可以推测:电压使电荷______,从而形成电流。这里利用了______的物理方法。
18. 如图甲所示,闭合开关后小灯泡不亮。用酒精灯灼烧玻璃,随着玻璃温度升高,小灯泡逐渐亮起来。由此可初步得出结论:________。如图乙所示,将灯丝接入电路,闭合开关后小灯泡发光。给灯丝加热,小灯泡会变暗。由此可初步得出结论:________。
19. 某手机电池的容量为4000mA·h, 可以理解为充满电的手机以4000mA的电流放电1h,其电量显示将由100%下降到0%。若该手机电量显示从80%降到70%的过程中,电池电压保持3.7V不变,这个过程中消耗了______J电能?如果这些电能可以持续通话0.8h或待机48h,那么手机在通话和待机状态下的电功率之比是_______?
20.
(1)如图所示的是通过定值电阻R和小灯泡L的电流随两端电压变化的图像。现将定值电阻R和小灯泡L并联在电压恒为4V的电源上,此时小灯泡L正常发光。则小灯泡L的额定功率为________W;通电100s,定值电阻R产生的热量为________J;若将他们串联在5V的电源上,电路中的电流为________A。
(2)根据实物电路画出它的电路图。
三、实验探究题(本题共4小题,每空1分,共29分)
21. 按要求完成下列填空;
(1)如图甲所示,将50mL的水和50mL的酒精充分混合后,混合液的总体积小于100mL,这说明分子间有___________。
(2)如图乙所示,竖直向上提升玻璃板,在玻璃板将要离开水面时,由于分子间存在引力,能观察到弹簧测力计的示数变___________(选填“大”或“小”)。
(3)小明同学在做“比较不同物质吸热能力”的实验时,使用相同的电加热器给水和食用油加热如图所示,他得到如下数据:
物质
质量/g
初始温度/℃
加热时间/min
最后温度/℃
水
60
20
6
45
食用油
60
20
6
70
①从表中数据可知,水和食用油的___________(选填“质量”或“体积”)相等;
②加热6min,食用油的温度比水的温度高,食用油吸收的热量___________(选填“大于”、“小于”或“等于”)水吸收的热量;
③实验表明,在相同条件下吸热能力更强的是___________(选填“水”或“食用油”)。汽车选择该液体作为冷却液,是利用该液体___________大的性质;
22. 为比较不同燃料的热值大小,小林同学设计了如图甲、乙所示的两组对比实验,甲、乙实验装置完全相同,烧杯内水的初温、质量均相同,且两种燃料燃烧时均匀放热。
(1)实验中,应控制两种燃料的______(选填“燃烧时间”“初温”或“质量”)相同。本实验除了图中所示器材,还需要的测量工具是天平和______。
(2)实验时,可以通过比较______(选填“加热时间”和“水升高的温度”)来比较两种燃料燃烧时放出热量的多少,用到的实验探究方法是______。
(3)燃料燃烧过程中,记录燃烧时间和对应的水温,燃料燃烧完后,画出水的温度随时间变化的关系图像如图丙所示,由图像可知,热值较大的是燃料______(选填“1”或“2”)。
(4)小林同学想利用公式先计算出水吸收的热量,然后利用该热量计算出燃料的热值,利用此实验方法计算出的热值将比真实值______(选填“偏大”或“偏小”),其原因是______(写出一种即可)。
23. 小杨在“探究串、并联电路中,电流、电压的特点”时,进行如下操作。
实验一:探究串联电路中电流的特点
(1)连接电路前,发现电流表指针如图甲所示,应该立即_____________。按照如图乙设计的电路图,进行实验。在测量A处的电流时,电流表应与待测部分______联。多次实验得出结论,串联电路中电流的特点:_____________;
实验二:探究并联电路中电压的特点
表一
次数
/V
/V
/V
1
2
2
10
2
3
3
3
3
4
4
4
(2)根据图探究并联电路中的电压特点。电压表应该与被测部分______联。表一中记录的数据有一明显错误是第______次数据。由表格中的数据______(选填“能”或“不能”)判断出小灯泡的规格相同。多次实验得出结论,并联电路中电压的规律:_________________。
24. 某兴趣小组设计了图甲所示电路进行“探究电流与电压的关系”实验。
(1)请用笔画线代替导线将图乙电路连接完整,要求滑动变阻器滑片向左移动时电流表示数变大;
(2)连接电路时,开关应处于_____状态。把某定值电阻接入电路,将滑动变阻器的滑片调至最______(选填“左”或“右”)端。闭合开关,发现电压表无示数,电流表有示数,其原因可能是定值电阻____________;
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑片P,当电压表示数为1.2V时,电流表示数如图丙所示,则此时通过定值电阻的电流为______A;调节滑动变阻器,继续进行实验,并将实验数据记录在表中。
数据序号
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.6
0.9
1.2
1.8
2.4
3
电流I/A
0.12
0.18
1.8
0.48
0.6
小州同学发现这些数据中有一组是明显错误的,这组数据是第______(填序号)组,分析这组数据错误的原因可能是___________________;
(4)分析数据得出结论,在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成______;
(5)小滨用电流表和一个已知最大阻值为的滑动变阻器测量未知电阻的阻值,设计了如图丁所示的电路图,电源电压未知且保持不变,实验操作如下:
①将滑动变阻器的滑片P移动到最右端b点,记录此时电流表示数为;
②将滑动变阻器的滑片P移动到最左端a点,记录此时电流表示数为;
③则______(用已知和测出的物理量、、表示)。
四、综合应用题(本题共3小题,25题9分,26题9分,27题8分,共26分。解答时应写出必要的文字说明、公式和演算步骤,只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题目,答案中必须明确写出数值和单位)
25. 如图是某电压力锅的简易原理图,A为密闭锅体,R1为加热电阻,其阻值为48.4,L为指示灯,R2为保温电阻,S1为电源开关,S2为压力开关。闭合S1后,电流通过R1对电压力锅加热,当锅内气体压强达到设定值121kPa时,水开始沸腾,锅底向下移动,压力开关S2与触点a断开,并与b点接通,起到控压控温的目的,该保温电路的功率为110W。求:
t/℃
100
105
110
112
114
116
118
120
p/kPa
101
121
143
154
163
175
187
199
(1)电压力锅保温电路的电流;
(2)电压力锅加热10min产生的热量;
(3)某次用电压力锅烧水,已知锅内水的质量为3kg,初温为25℃,测出从闭合开关S1到L指示灯亮用了20min,求电压力锅这次烧水的电热效率。【水的比热容:,水的沸点t与气体压强p的关系如表】
26. 如图,电源电压恒定,、是定值电阻,,滑动变阻器标有“20Ω 0.5A”字样。只闭合开关,电流表的示数为0.8A;再闭合开关、,电流表的示数变化了0.4A。求:
(1)电源电压;
(2)开关、、都闭合时,求的阻值;
(3)只闭合开关,移动变阻器滑片,在保证电路安全的情况下,求滑动变阻器接入电路中的阻值允许范围。
27. 阅读短文,回答问题。
测温手环
图甲所示为一款高性能蓝牙测温手环,其核心由三大关键模块协同构成 —— 精准的温度传感模块、稳定的蓝牙通信模块以及长效的电源模块,三者分工明确、无缝配合,实现体温的实时监测与数据传输。
温度传感模块是手环的 “感知核心”,其核心元件为一只对温度变化灵敏度极高的热敏电阻,具体接入方式如图乙所示。当用户佩戴手环时,与皮肤紧密贴合的导热金属片会快速传导人体热量,使热敏电阻的温度同步升高。随着温度上升,热敏电阻的阻值会发生显著变化,进而导致整个传感电路中的电流随之变大。
内置的高精度测温芯片会实时捕捉电路中的电流变化信号,通过预设的校准算法,将电流数据反向推算为热敏电阻的实际温度,最终转化为人体体温数值,并清晰显示在手环的液晶屏上,方便用户即时查看。
蓝牙通信模块则承担着 “数据桥梁” 的作用,它通过低功耗无线网络技术,将测温芯片计算得出的体温数据实时传输至后台数据中心。这一设计打破了单机监测的局限,让医护人员、监护人等相关方能够远程实时掌握佩戴者的体温动态,一旦出现体温异常,可及时发出预警,实现对体温的全天候、智能化监控。
电源模块为整个手环提供持续动力,采用小型高容量锂电池,搭配低功耗电路设计,在保证监测精度和数据传输稳定性的前提下,有效延长续航时间,满足日常长时间佩戴的使用需求。三大模块的高效协同,让这款蓝牙测温手环兼具便携性、精准性和智能化特点,广泛适用于健康监测、疫情防控等多种场景。
(1)下列哪种情境不会影响手环测量人体温度的准确性 ;
A. 洗澡时佩戴手环
B. 手环电池电压下降
C. 隔着衣服佩戴
D. 感冒发热时佩戴
(2)小明利用热敏电阻设计了如图丙的模拟智能测温报警电路:电源电压调为18V,报警器(电阻不计)通过的电流超过10mA时就会报警,电阻箱最大阻值为999Ω,热敏电阻RT阻值随温度T的变化关系如图丁所示。
①要求:当所测温度达到或超过38℃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_________Ω;
b.将开关S向c端闭合,移动滑动变阻器的滑片,直至_______;
c.保持滑动变阻器滑片位置不变,将开关S向另一端闭合,报警系统即正常使用。
②用①中已调试好的报警电路进行测温,测得某学生的体温为36℃,此时该电路中的电流是________mA。
③如果使用一段时间后由于电源电压的降低,报警温度将会____(选填“偏低”“偏高”或“不变”);
(3)热敏电阻是由 ________材料制成的,主要成分是锗、硅等。
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2025-2026学年第一学期第二次过关训练
九年级物理试题
温馨提示:
1.本试卷分为第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共4页。满分100分。考试用时90分钟。
2.答卷前考生务必使用0.5毫米黑色签字笔将自己班级,姓名,准考证号,座号等填写在答题卡规定的位置。
3.第Ⅰ卷每小题选出答案后,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。答案不能答在试题卷上。
4.第Ⅱ卷必须用0.5毫米黑色签字笔做答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应的位置,不能写在试题卷上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用涂改液,胶带纸等。不按以上要求作答的答案无效。
第Ⅰ卷(选择题 共30分)
一、单选题(本题包括15个小题,每小题只有一个正确选项,每小题2分,共30分。)
1. 关于粒子和宇宙,下列说法中正确的是( )
A. 在天文学中,用“光年”作为时间单位
B. 牛顿创立了万有引力理论,是人类第一次用科学理论来认识神秘的天体运动
C. 太阳是宇宙的中心,地球是太阳的一颗行星
D. 原子是最小的粒子,不可再分
【答案】B
【解析】
【详解】A.光年表示的是光行驶一年的距离,是长度单位,不是时间单位,故A错误;
B.牛顿的万有引力理论不仅解释了地球上物体的下落现象,还成功地说明了天体之间的相互作用,从而奠定了经典力学的基础,并对后世的科学研究产生了深远的影响,故B正确;
C.地球绕太阳转动,太阳是太阳系的中心,不是宇宙的中心,故C错误;
D.原子由原子核和核外电子构成,而原子核又由质子和中子构成,质子和中子又由更小的粒子夸克构成,故原子不是最小的粒子,故D错误。
故选B。
2. 中华文明源远流长,博大精深。古诗词是我国传统文化瑰宝,有的优美词句还与我们物理知识有着联系。下列词句与对应的物理知识叙述正确的是( )
A. “清寒小雪前”,雪的温度很低,它的内能为零
B. “沙暖睡鸳鸯”,同样日照下,砂石的温度高,说明砂石的比热容大些
C. “花气袭人知骤暖”,温度越高,分子运动越剧烈
D. “大地阳和暖气生”,大地的内能增加时所含的热量增多
【答案】C
【解析】
【详解】A.一切物体在任何温度下都有内能,雪的温度虽然很低,但是仍然具有内能,故A错误;
B.相同质量的水和砂石相比,吸收相同的热量,由于水的比热容较大,所以水温升高幅度较小,因此水温较低;而沙石比热容小于水,所以砂石升温幅度较大,因此砂石温度较高,导致“沙暖睡鸳鸯”,故B错误;
C.分子热运动与温度有关,“花气袭人知骤暖”,说明温度越高,分子运动越剧烈,故C正确;
D.大地的内能增加,是通过热传递吸收了热量,但不能表述为 “所含的热量增多”,因为热量不是物体的固有属性,不能用 “含有” 来描述,故D错误。
故选C。
3. 如图所示是同一纬度海拔相近的沿海城市甲和内陆城市乙的年平均气温的变化曲线。下列说法正确的是( )
A. 若,表示海水温度每升高1℃,吸收的热量
B. A曲线温差更大,说明其代表的城市吸收了更多热量
C. 根据水的比热容比砂石的比热容大的特点,可判断A曲线代表内陆城市
D. 夏日的深夜,沿海城市的风一般是由海洋吹向大陆
【答案】C
【解析】
【详解】A.若,表示质量为的海水温度每升高1℃时吸收热量为,故A错误;
B.由于甲、乙两城市处于同一纬度,海拔相近,可认为它们在相同时间内接受的太阳辐射热量相近,吸收的热量相同,图中A曲线代表的城市年温差更大,说明该城市的比热容更小,而不是吸收了更多热量,故B错误;
C.根据水的比热容比砂石更大的特点,A曲线温差更大,说明其物质的比热容小,可判断曲线A代表内陆城市,故C正确;
D.根据公式可知,晚上放出的热量相同,水的比热容比砂石大,海洋的温度降低的慢,内陆降低的快,故海洋上方的热空气上升,风从陆地吹向海洋,故D错误。
故选C。
4. 神奇的“饮水鸟”能不停地点头“喝”水。它的下球中装有乙醚,乙醚吸收空气中的热量汽化后,下球气压增大,将乙醚压入上球,饮水鸟的重心上移,“低头喝水”,如图乙,此时上、下球连通,气压相同,乙醚流回下球,恢复图甲状态,如此反复。则( )
A. “饮水鸟”低头过程中将机械能转化为电能
B. 如果没有能量补充,“饮水鸟”会停止运动
C. “饮水鸟”在运动的过程中不涉及能量的转化
D. “饮水鸟”不遵循能量守恒定律
【答案】B
【解析】
【详解】A.“饮水鸟”的工作过程是乙醚吸收空气中的热量汽化,内能转化为乙醚蒸气的内能,推动乙醚液体上升,使“饮水鸟”的重心升高,机械能增加,这个过程主要是将内能转化为机械能,不涉及电能的转化,故A错误;
B.“饮水鸟”的运动需要不断地从周围空气中吸收热量(能量)来维持,如果没有能量补充,乙醚无法持续汽化,内外压强差不能维持,它就会停止运动,故B正确;
C.“饮水鸟”在运动的过程中,存在内能和机械能之间的相互转化,并非不涉及能量转化,故C错误;
D.“饮水鸟”和外界有能量交换,不是凭空动起来的,因此根据能量守恒定律可知,“饮水鸟”不是永动机,其能量转化过程符合能量守恒定律,故D错误。
故选B。
5. 如图是某同学自制的简易热机模型,在易拉罐内装适量水,在瓶口密封安装一根吸管,吸管正对着小风扇。当点燃下方的蜡烛后,可以看到前方的小风扇转动起来。下列说法正确的是( )
A. 罐内的水在加热过程中,温度升高,所含的热量增加
B. 蜡烛用掉一部分后,蜡烛的热值会变小
C. 通过改进热机模型的结构,其效率可达100%
D. 该过程的能量转化与热机做功冲程的能量转化相同
【答案】D
【解析】
【详解】A.热量是过程量,不能说物质所含的热量增加,故A错误;
B.热值是燃料的一种特性,蜡烛用掉一部分后,蜡烛的热值不变,故B错误;
C.通过改进热机模型的结构,由于存在热损失,其效率小于100%,故C错误;
D.该过程的能量转化与热机做功冲程的能量转化相同,都是将内能转化为机械能,故D正确。
故选D。
6. 蜜蜂飞行与空气摩擦产生静电,在飞行中就可以吸引带正电的花粉,说法正确的是( )
A. 蜜蜂与空气摩擦时,蜜蜂身上的正电荷转移到空气中
B. 蜜蜂与空气摩擦时,创造了新的电荷
C. 蜜蜂与空气摩擦时,蜜蜂得到了电子
D. 蜜蜂吸引花粉的原因与验电器的工作原理相同
【答案】C
【解析】
【详解】AC.蜜蜂飞行与空气摩擦产生静电时,蜜蜂得到了电子,带负电,从而吸引带正电的花粉,摩擦起电过程中转移的是电子而不是正电荷,故A错误,C正确;
B.摩擦起电并不会创造新的电荷,只是电荷发生了转移,故B错误;
D.蜜蜂吸引花粉是由于异种电荷相互吸引,而验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,故D错误。
故选C。
7. 小明根据物理知识制作了“礼花器”。如图所示,地面上放一个空塑料瓶,将一个金属圆盘放在塑料瓶上,在盘中放入彩色的碎纸屑。当一个带正电的高压静电棒去接触圆盘时,彩色的纸屑像礼花一样向上散开。则下列说法错误的是( )
A. 用塑料瓶是因为它是绝缘体
B. 纸屑和圆盘带有同种电荷相互排斥
C. 若将圆盘下的塑料瓶换成铁桶不会看到同样的现象
D. 静电棒接触圆盘瞬间,电子的定向移动方向是从静电棒到圆盘
【答案】D
【解析】
【详解】 A.塑料是绝缘体,不易导电。将金属圆盘放在塑料瓶上,可以防止圆盘上的电荷通过支撑物传到大地,从而使电荷能够在圆盘上积聚,故A正确,不符合题意;
B.带正电的静电棒接触金属圆盘时,通过接触起电的方式,使得金属圆盘和上面的纸屑都带上正电。根据电荷间相互作用规律“同种电荷相互排斥”,带正电的纸屑会受到同样带正电的圆盘的排斥力而向上散开,故B正确,不符合题意;
C.铁桶是导体,能导电。如果将塑料瓶换成铁桶,铁桶会将金属圆盘与大地连接起来。当带正电的静电棒接触圆盘时,电荷会通过圆盘和铁桶迅速传到大地而被导走,圆盘和纸屑上无法积聚电荷,因此不会看到纸屑散开的现象,故C正确,不符合题意;
D.静电棒带正电,是因为它缺少电子。金属圆盘是导体,内部有大量可以自由移动的电子。当带正电的静电棒接触圆盘时,圆盘上的自由电子会受到静电棒上正电荷的吸引,从圆盘定向移动到静电棒上。所以,电子的定向移动方向是从圆盘到静电棒,故D错误,符合题意。
故选D。
8. 一款地下车库声控智能照明系统。该系统在有车辆或行人经过时(即接收到声音时),声控开关闭合使电灯正常发光,此时灯泡额定电压等于电源电压;在没有声音时,自动断开让电灯处于较暗的状态,需要维修保养时,主开关可以控制整个电路。如图选项中能达到这个要求的智能电路是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据题意可知,该系统在有车辆或行人经过时(即接收到声音时),声控开关闭合使电灯正常发光,此时灯泡额定电压等于电源电压,这说明灯泡接在电源的两端;在没有声音时,自动断开让电灯处于较暗的状态,这说明灯泡与定值电阻串联接入电路中;需要维修保养时,主开关可以控制整个电路,这说明主开关串联接入电路中,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
9. 如图所示电路,闭合开关,L1、L2两灯均发光,两电表均有示数,过一会儿,其中一个灯泡突然熄灭,电流表示数增大,电压表示数为零,造成此现象的原因可能是( )
A. 灯L1短路 B. 灯L2短路 C. 灯L1断路 D. 灯L2断路
【答案】B
【解析】
【详解】A.由电路图可知,闭合开关S,L1、L2串联,电压表测L2两端的电压,电流表测电路中的电流,若L1灯短路时,电路为L2的简单电路,此时L1不发光、L2发光,电压表和电流表的示数均增大,故A不符合题意;
B.若L2灯短路时,电路为L1的简单电路,此时L1发光、L2不发光,电流表示数增大,电压表被短路几乎无示数,故B符合题意;
C.若L1灯断路时,电路断路,此时L1、L2均不发光,电流表和电压表均无示数,故C不符合题意;
D.若L2灯断路时,电路断路,此时L1、L2均不发光,电流表无示数,电压表串联在电路中测电源两端的电压,其示数增大,故D不符合题意。
故选B。
10. 如图所示,电源电压为6V,闭合开关S,电压表的示数为3.8V,则( )
A. L1两端的电压为2.2V
B. L2两端的电压为2.2V
C. 若断开开关,电压表示数将变小
D. 电源与L1两端的电压之和为3.8V
【答案】A
【解析】
【详解】A.由电路图可知,与串联,电压表测的是两端的电压(示数为3.8V),根据串联电路电压规律,两端的电压应为,故A符合题意;
B.与串联,电压表并联在两端,的电压为电压表的读数3.8V,故B不符合题意;
C.若断开开关,电压表会直接连接到电源两端,测量的是电源电压(6V),示数会变大,而非变小,故C不符合题意;
D.电源电压为6V,两端电压为2.2V,两者之和大于3.8V,故D不符合题意。
故选A。
11. 某物理兴趣小组的同学们就一些物理问题进行讨论,下列说法正确的是( )
A. 根据可知,电阻与电压成正比,与电流成反比
B. 由公式可知,当电压增大为原来的2倍时,电阻增大为原来的2倍
C. 由公式可知,导体两端的电压跟通过导体的电流成正比
D. 由可知,通过导体的电流跟它两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比
【答案】D
【解析】
【详解】AB. 导体电阻是导体的一种性质,只与导体的材料、长度和横截面积以及温度有关,与电压、电流无关,故AB错误;
CD.电压是使电荷定向移动形成电流的原因,对于一个确定的导体来说,它两端电压越大,通过它的电流越大。电阻是导体对电流的阻碍作用,电压一定时,导体电阻越大,通过它的电流越小。所以,通过导体的电流跟它两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。故C错误,D正确。
故选D。
12. 如图所示电路,电源电压和灯泡的电阻均保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P由中点向右移动时,下列判断正确的是( )
A. 电路的总功率变小 B. 电压表示数变大 C. 电流表示数不变 D. 灯泡亮度变暗
【答案】A
【解析】
【详解】B.由电路图可知,闭合开关S,灯泡与滑动变阻器并联,电压表测电源两端的电压,电流表测通过变阻器的电流。因电源电压保持不变,所以滑片移动时,电压表的示数不变,故B错误;
CD.因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以滑片移动时,通过灯泡的电流和灯泡的实际功率均不变,则灯泡亮度不变;当滑动变阻器滑片P由中点向右移动时,变阻器接入电路中的电阻变大,由可知,变阻器支路的电流变小,即电流表的示数变小,故CD错误;
A.因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以干路电流变小,由P=UI可知,电源电压不变、干路电流变小时,电路总功率变小,故A正确。
故选A。
13. 如图甲所示是部分家庭电路的简化图,下列说法正确的是( )
A. 当空气开关自动切断电路时,一定是电路发生了短路
B. 电冰箱的插头插入三孔插座时,能使电冰箱的金属外壳接地
C. 插入插座的电视和台灯在电路中是串联的
D. 用图乙的试电笔判断插座的零线和火线时,手碰到笔尾金属体是十分危险的
【答案】B
【解析】
【详解】A.当空气开关自动切断电路时,说明电路中电流过大,家庭电路中电流过大可能是短路的原因,也可能是用电器的总功率过大,故A错误;
B.三孔插座的上孔接地线,电冰箱的插头插入三孔插座时,能使电冰箱的金属外壳接地,故B正确;
C.插入插座的电视和台灯在电路中是并联的,故C错误;
D.用图乙的试电笔辨别火线和零线时,手必须碰到笔尾金属体,因为试电笔内有阻值很大的电阻,此时通过人体的电流极小,不会对人体造成伤害,故D错误。
故选B。
14. 在如图甲所示的电路中,电源电压保持不变。为定值电阻。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从最左端滑到最右端,两电压表示数随电流表示数变化的完整图像如图乙所示,滑片P在最左端时电流和的阻值( )
A. 0.2A 10Ω B. 0.2A 30Ω
C. 0.4A 30Ω D. 0.4A 10Ω
【答案】B
【解析】
【详解】由甲图可知,定值电阻和滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流,电压表测两端的电压,电压表测变阻器两端的电压。由乙图可知当电路中的电流为0.4A时,两电压表的示数都为4V,因串联电路的总电压等于各部分电压之和,所以电源电压为8V,此时电阻的阻值为
根据可知,当电路中电流增大时,定值电阻两端的电压增大,由串联电路的电压特点可知,变阻器两端的电压减小。所以,图乙中,斜向上的图线是电压表随电流表示数变化的图象,斜向下的图线为电压表随电流表示数变化的图象。当滑片P在最左端时,变阻器连入电路的电阻最大时,电路中电流最小,由串联分压规律可知此时变阻器两端的电压最大。由图乙可知,变阻器两端的电压最大为6V,则此时定值电阻两端的电压为
此时电路中的电流为
则滑动变阻器的最大值为
故选B。
15. 某同学设计了一个计数装置,用于模拟测试中考跳绳次数,其电路如图甲所示。电源电压恒为6V,R0为阻值40Ω的定值电阻,RT为光敏电阻,当光照强度减弱时,RT阻值会增大,信号记录仪记录到电压变化便会计数一次。该同学进行了一次模拟测试信号记录仪记录的电压随时间变化的图像如图乙所示,则( )
A. 有红外线照射RT时,R0两端电压为1V
B. 有红外线照射RT时,R0电路中电流为25mA
C. 绳子挡住红外线时,R0两端电压为4V
D. 绳子挡住红外线时,RT的阻值为200Ω
【答案】D
【解析】
【详解】由甲图电路知,R0与RT串联,信号记录仪测R0两端电压。
ABC.根据当光照强度减弱时,RT阻值会增大可知,有红外线照射RT时,其阻值会减小;根据串联分压原理可知,此时光敏电阻两端的电压减小,定值电阻两端的电压增大,所以有红外线照射RT时,信号记录仪记录的电压是4V,即R0两端电压为4V;绳子挡住红外线时,信号记录仪记录的电压是1V,即R0两端电压为1V;根据串联电路各处电流相等可知,有红外线照射RT时,通过电路的电流为
则R0电路中电流为100mA,故ABC不符合题意;
D.绳子挡住红外线时,根据串联电路各处电流相等可知,通过电路的电流为
电源电压恒为6V,此时光敏电阻两端的电压为
根据欧姆定律可得此时光敏电阻的阻值为,故D符合题意。
故选D。
第 II 卷(非选择题 共70分)
二、填空与作图题(本题共5小题,每空1分,作图3分,共15分)
16. 请从能量转化的角度,具体说明以下效率的意义:
(1)某电动机工作的效率是83%____________;
(2)某柴油机工作的效率是35%______________。
(3)氧原子有8个电子,氢原子只有1个电子,那么一个水分子有_____个电子?
【答案】(1)转化为机械能的电能占消耗的总电能的比例为83%
(2)转化为机械能的内能占燃料完全燃烧放出的总内能的比例为35%
(3)10
【解析】
【小问1详解】
略。
【小问2详解】
略。
【小问3详解】
一个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成,已知氢原子有1个电子,氧原子有8个电子,则一个水分子中电子的个数为个。
17. 水压使水定向运动,从而形成水流。电流和水流都可以看作某种物质的“流动”,根据这一相似性我们可以推测:电压使电荷______,从而形成电流。这里利用了______的物理方法。
【答案】 ①. 定向运动 ②. 类比法
【解析】
【详解】[1]借助水流与电流的相似性,由水压使水定向运动形成水流的规律,可推测电压能使电荷定向运动,进而形成电流。
[2]将电流的形成与水流的形成进行类比,通过已知的水流相关特点来推导电流的相关规律,这种研究物理问题的方法是类比法。
18. 如图甲所示,闭合开关后小灯泡不亮。用酒精灯灼烧玻璃,随着玻璃温度升高,小灯泡逐渐亮起来。由此可初步得出结论:________。如图乙所示,将灯丝接入电路,闭合开关后小灯泡发光。给灯丝加热,小灯泡会变暗。由此可初步得出结论:________。
【答案】 ①. 玻璃的电阻随温度的升高而减小 ②. 灯丝的电阻随温度的升高而增大
【解析】
【详解】[1]玻璃在常温下是绝缘体,不导电,所以灯泡不亮。用酒精灯加热玻璃,温度升高后,玻璃导电性增强,灯泡逐渐亮起来,说明玻璃的电阻随温度的升高而减小。
[2]灯丝(金属钨)在常温下电阻较小,灯泡发光。加热灯丝时,金属的电阻随温度升高而增大,所以电流变小,灯泡变暗,说明灯丝的电阻随温度的升高而增大。
19. 某手机电池的容量为4000mA·h, 可以理解为充满电的手机以4000mA的电流放电1h,其电量显示将由100%下降到0%。若该手机电量显示从80%降到70%的过程中,电池电压保持3.7V不变,这个过程中消耗了______J电能?如果这些电能可以持续通话0.8h或待机48h,那么手机在通话和待机状态下的电功率之比是_______?
【答案】 ①.
5328 ②.
60∶1
【解析】
【详解】[1]电池存储的总电能为
手机电量从80%降到70%,消耗的电能为总电能的10%,即
[2]根据电功率公式,当电能一定时,电功率与工作时间成反比。通话时间,待机时间,因此通话和待机状态下的电功率之比
20.
(1)如图所示的是通过定值电阻R和小灯泡L的电流随两端电压变化的图像。现将定值电阻R和小灯泡L并联在电压恒为4V的电源上,此时小灯泡L正常发光。则小灯泡L的额定功率为________W;通电100s,定值电阻R产生的热量为________J;若将他们串联在5V的电源上,电路中的电流为________A。
(2)根据实物电路画出它的电路图。
【答案】(1) ①. 3.2 ②. 160 ③. 0.4
(2)
【解析】
【小问1详解】
[1]定值电阻阻值不变,电流与电压成正比,I-U图像为直线,因此乙是定值电阻R的I-U图像,曲线甲是小灯泡L的I-U图像。R与L并联在4V电源上,并联电路各支路两端电压相等,L正常发光,因此L额定电压为4V。由图可知,U=4V时,通过L的电流,额定功率
[2]时,通过R的电流,定值电阻产生热量
[3]串联电路电流处处相等,总电压等于各部分电压之和,即
当电流时,L两端电压为1V,R两端电压为4V,总电压
符合电源电压,因此电路电流为0.4A。
【小问2详解】
由实物图知,电流由电源正极流出后分成两支,一支通过电动机和开关S2,另一支通过灯泡L,两支电流汇合后经开关S1回到电源负极,据此作出电路图。
三、实验探究题(本题共4小题,每空1分,共29分)
21. 按要求完成下列填空;
(1)如图甲所示,将50mL的水和50mL的酒精充分混合后,混合液的总体积小于100mL,这说明分子间有___________。
(2)如图乙所示,竖直向上提升玻璃板,在玻璃板将要离开水面时,由于分子间存在引力,能观察到弹簧测力计的示数变___________(选填“大”或“小”)。
(3)小明同学在做“比较不同物质吸热能力”的实验时,使用相同的电加热器给水和食用油加热如图所示,他得到如下数据:
物质
质量/g
初始温度/℃
加热时间/min
最后温度/℃
水
60
20
6
45
食用油
60
20
6
70
①从表中数据可知,水和食用油的___________(选填“质量”或“体积”)相等;
②加热6min,食用油的温度比水的温度高,食用油吸收的热量___________(选填“大于”、“小于”或“等于”)水吸收的热量;
③实验表明,在相同条件下吸热能力更强的是___________(选填“水”或“食用油”)。汽车选择该液体作为冷却液,是利用该液体___________大的性质;
【答案】(1)间隙 (2)大
(3) ①. 质量 ②. 等于 ③. 水 ④. 比热容
【解析】
【小问1详解】
将50mL的水和50mL的酒精充分混合后,混合液的总体积小于100mL,即总体积变小,这说明分子间有间隙。
【小问2详解】
因为玻璃和水接触在一起,并且玻璃分子和水分子间的距离在引力作用的范围内,故水分子和玻璃分子之间存在相互作用的引力,弹簧测力计的示数变大。
【小问3详解】
[1]物质吸热的多少与质量有关,从表中数据可知,水和食用油的质量都是60g,所以质量相等。
[2]使用相同的电加热器给水和食用油加热,在相同时间内,电加热器放出的热量相同,那么水和食用油吸收的热量也相同。 所以加热 6min,食用油吸收的热量等于水吸收的热量。
[3]由表中数据可知,加热 6min,水的温度从 20℃升高到 45℃,升高了 25℃;食用油的温度从 20℃升高到 70℃,升高了 50℃。根据分析, 水和食用油质量相同,吸收热量相同,水升高温度较小,说明水的比热容更大,说明水的吸热能力更强。
[4]相同质量的水和其他物质相比,升高相同的温度,水吸收的热量更多,冷却效果更好。汽车选择水作为冷却液,是利用水的比热容大的性质。
22. 为比较不同燃料的热值大小,小林同学设计了如图甲、乙所示的两组对比实验,甲、乙实验装置完全相同,烧杯内水的初温、质量均相同,且两种燃料燃烧时均匀放热。
(1)实验中,应控制两种燃料的______(选填“燃烧时间”“初温”或“质量”)相同。本实验除了图中所示器材,还需要的测量工具是天平和______。
(2)实验时,可以通过比较______(选填“加热时间”和“水升高的温度”)来比较两种燃料燃烧时放出热量的多少,用到的实验探究方法是______。
(3)燃料燃烧过程中,记录燃烧时间和对应的水温,燃料燃烧完后,画出水的温度随时间变化的关系图像如图丙所示,由图像可知,热值较大的是燃料______(选填“1”或“2”)。
(4)小林同学想利用公式先计算出水吸收的热量,然后利用该热量计算出燃料的热值,利用此实验方法计算出的热值将比真实值______(选填“偏大”或“偏小”),其原因是______(写出一种即可)。
【答案】(1) ①. 质量 ②. 秒表
(2) ①. 水升高的温度 ②. 转换法
(3)1 (4) ①. 偏小 ②. 燃料燃烧放出的热量没有全部被水吸收,有热量损失(或燃料未完全燃烧)
【解析】
【小问1详解】
[1]探究不同燃料燃烧放热能力的差异的实验中,应控制燃料燃烧的质量相同。
[2]实验中,需要测量水的温度变化以及加热时间等,需要称量燃料燃烧的质量,图中已有测量温度的温度计,故还需要天平和秒表。
【小问2详解】
[1][2]实验中,用两种燃料燃烧给水加热,根据转换法可知,可通过水升高的温度来比较两种燃料放出的热量多少。
【小问3详解】
读图丙可知,燃料燃烧完时,燃料1燃烧了5min,燃料2燃烧了15min,甲图中水升高的温度
乙图中水升高的温度
所以甲图中水升温更多,说明燃料1放出的热量大于燃料2放出的热量,两种燃料燃烧的质量相同,完全燃烧,热值较大的是燃料1。
【小问4详解】
[1][2]根据公式先计算出水吸收的热量,再根据计算热值,测量值比真实值小很多,原因是燃料燃烧放出的热量没有全部被水吸收,有热量损失(或燃料未完全燃烧)。
23. 小杨在“探究串、并联电路中,电流、电压的特点”时,进行如下操作。
实验一:探究串联电路中电流的特点
(1)连接电路前,发现电流表指针如图甲所示,应该立即_____________。按照如图乙设计的电路图,进行实验。在测量A处的电流时,电流表应与待测部分______联。多次实验得出结论,串联电路中电流的特点:_____________;
实验二:探究并联电路中电压的特点
表一
次数
/V
/V
/V
1
2
2
10
2
3
3
3
3
4
4
4
(2)根据图探究并联电路中的电压特点。电压表应该与被测部分______联。表一中记录的数据有一明显错误是第______次数据。由表格中的数据______(选填“能”或“不能”)判断出小灯泡的规格相同。多次实验得出结论,并联电路中电压的规律:_________________。
【答案】(1) ①. 调零 ②. 串 ③. 串联电路中各处电流相等
(2) ①. 并 ②. 1 ③. 不能 ④. 并联电路中各支路两端的电压相等,且等于电源电压
【解析】
【小问1详解】
[1]连接电路前,电流表指针没有指在零刻度线,这是因为电流表未进行调零,所以需要立即调节表盘上的调零螺丝,使指针指向零刻度线。
[2]电流表的使用规则是必须与待测部分串联,这样才能准确测量该部分的电流。
[3]通过多次实验测量A、B、C三处的电流,会发现三处电流大小相等,因此得出结论:串联电路中各处电流相等。
【小问2详解】
[1]电压表的使用规则是并联在被测电路两端,这样才能测量被测部分的电压。
[2]并联电路中各支路两端的电压相等,且等于电源电压。第1次实验中,而不符合并联电路电压规律,所以第1次数据明显错误。
[3]根据表格中记录的电压数据,无论小灯泡的规格是否相同,电压都相等,因此不能判断小灯泡的规格是否相同。
[4]多次实验得出并联电路电压的规律:并联电路中各支路两端的电压相等,且等于电源电压。
24. 某兴趣小组设计了图甲所示电路进行“探究电流与电压的关系”实验。
(1)请用笔画线代替导线将图乙电路连接完整,要求滑动变阻器滑片向左移动时电流表示数变大;
(2)连接电路时,开关应处于_____状态。把某定值电阻接入电路,将滑动变阻器的滑片调至最______(选填“左”或“右”)端。闭合开关,发现电压表无示数,电流表有示数,其原因可能是定值电阻____________;
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑片P,当电压表示数为1.2V时,电流表示数如图丙所示,则此时通过定值电阻的电流为______A;调节滑动变阻器,继续进行实验,并将实验数据记录在表中。
数据序号
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.6
0.9
1.2
1.8
2.4
3
电流I/A
0.12
0.18
1.8
0.48
0.6
小州同学发现这些数据中有一组是明显错误的,这组数据是第______(填序号)组,分析这组数据错误的原因可能是___________________;
(4)分析数据得出结论,在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成______;
(5)小滨用电流表和一个已知最大阻值为的滑动变阻器测量未知电阻的阻值,设计了如图丁所示的电路图,电源电压未知且保持不变,实验操作如下:
①将滑动变阻器的滑片P移动到最右端b点,记录此时电流表示数为;
②将滑动变阻器的滑片P移动到最左端a点,记录此时电流表示数为;
③则______(用已知和测出的物理量、、表示)。
【答案】(1) (2) ①. 断开 ②. 右 ③. 短路
(3) ①. 0.24 ②. 4 ③. 误将电流表按照量程读数
(4)正比 (5)
【解析】
【小问1详解】
滑动变阻器应串联接入电路,要使滑片向左移动时电流表示数变大,则使滑片向左移动时接入电路的电阻减小,因此应将左下接线柱接入电路,如图所示:
【小问2详解】
[1]为了保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态。
[2]为了保护电路,把某定值电阻接入电路,将滑动变阻器的滑片调至阻值最大处,即最右端。
[3]闭合开关,发现电流表有示数,说明电路是通路,电压表无示数,说明可能是与电压表并联的部分电路出现了短路,即定值电阻短路。
【小问3详解】
[1]由图丙可知,电流表选用的是0~0.6A量程,分度值为0.02A,读数为0.24A。
[2]分析表格数据可得,6次实验中导体两端的电压与电流之比如下表:
数据序号
1
2
3
4
5
6
()
5
5
5
1
5
5
根据第4次实验数据计算出来的阻值与其他不同,可知第4组数据有误。
[3]按照其他5组数据,代入4次实验的电压U,求得
对比记录数据1.8A,结合图丙中电流表的量程可知,这组数据错误的原因可能是误将电流表按照量程读数。
【小问4详解】
分析数据可知,电阻一定,电流随电压的增大而增大,两者的比值相等,故可以得出结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
【小问5详解】
将滑动变阻器的滑片P移动到最右端b点时,滑动变阻器将以最大阻值接入电路,此时电流表示数为,根据串联电路的电阻特点和欧姆定律,电源电压……①
将滑动变阻器的滑片P移动到最左端a点时,滑动变阻器接入电路的阻值为零,此时电流表示数为,根据欧姆定律,电源电压……②
联立①②,解得
四、综合应用题(本题共3小题,25题9分,26题9分,27题8分,共26分。解答时应写出必要的文字说明、公式和演算步骤,只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题目,答案中必须明确写出数值和单位)
25. 如图是某电压力锅的简易原理图,A为密闭锅体,R1为加热电阻,其阻值为48.4,L为指示灯,R2为保温电阻,S1为电源开关,S2为压力开关。闭合S1后,电流通过R1对电压力锅加热,当锅内气体压强达到设定值121kPa时,水开始沸腾,锅底向下移动,压力开关S2与触点a断开,并与b点接通,起到控压控温的目的,该保温电路的功率为110W。求:
t/℃
100
105
110
112
114
116
118
120
p/kPa
101
121
143
154
163
175
187
199
(1)电压力锅保温电路的电流;
(2)电压力锅加热10min产生的热量;
(3)某次用电压力锅烧水,已知锅内水的质量为3kg,初温为25℃,测出从闭合开关S1到L指示灯亮用了20min,求电压力锅这次烧水的电热效率。【水的比热容:,水的沸点t与气体压强p的关系如表】
【答案】(1)0.5A;
(2)6×105J; (3)84%
【解析】
【小问1详解】
已知保温电路的功率P保温=110W,电源电压U=220V,则保温电路的电流
【小问2详解】
由题意知,电压力锅加热时只有R1接入电路工作,10min产生的热量为
【小问3详解】
由表格可知,当锅内气体压强达到121kPa时,水的沸点为105℃, 则水吸收的热量为Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×3kg×(105℃-25℃)=1.008×106J
加热时间t=20min=20×60s=1200s
则消耗的电能为
则电热效率为
26. 如图,电源电压恒定,、是定值电阻,,滑动变阻器标有“20Ω 0.5A”字样。只闭合开关,电流表的示数为0.8A;再闭合开关、,电流表的示数变化了0.4A。求:
(1)电源电压;
(2)开关、、都闭合时,求的阻值;
(3)只闭合开关,移动变阻器滑片,在保证电路安全的情况下,求滑动变阻器接入电路中的阻值允许范围。
【答案】(1)8V (2)20Ω
(3)6Ω~20Ω
【解析】
【小问1详解】
当只闭合开关时,电路为的简单电路,电流表测通过的电流。根据欧姆定律可得,电源电压
【小问2详解】
当开关、、都闭合时,电阻、并联,滑动变阻器被短路,电流表测干路电流。因为并联电路中各支路互不影响,所以再闭合、后,通过的电流不变,仍为0.8A,电流表示数的变化量即为通过的电流,所以,由于两端的电压等于电源电压,根据欧姆定律可得,的阻值
【小问3详解】
当只闭合开关时,滑动变阻器与定值电阻串联,电流表测电路中的总电流,滑动变阻器标有“20Ω 0.5A”,表示其最大阻值为20Ω,允许通过的最大电流为0.5A。为保证电路安全,电路中的最大电流不能超过0.5A,当电路中电流最大时,滑动变阻器接入电路的电阻最小,根据串联电路的电阻特点和欧姆定律,有
解得
滑动变阻器的最大阻值为20Ω,所以其接入电路的最大电阻为20Ω,因此,在保证电路安全的情况下,滑动变阻器接入电路中的阻值允许范围是6Ω ≤ ≤ 20Ω
27. 阅读短文,回答问题。
测温手环
图甲所示为一款高性能蓝牙测温手环,其核心由三大关键模块协同构成 —— 精准的温度传感模块、稳定的蓝牙通信模块以及长效的电源模块,三者分工明确、无缝配合,实现体温的实时监测与数据传输。
温度传感模块是手环的 “感知核心”,其核心元件为一只对温度变化灵敏度极高的热敏电阻,具体接入方式如图乙所示。当用户佩戴手环时,与皮肤紧密贴合的导热金属片会快速传导人体热量,使热敏电阻的温度同步升高。随着温度上升,热敏电阻的阻值会发生显著变化,进而导致整个传感电路中的电流随之变大。
内置的高精度测温芯片会实时捕捉电路中的电流变化信号,通过预设的校准算法,将电流数据反向推算为热敏电阻的实际温度,最终转化为人体体温数值,并清晰显示在手环的液晶屏上,方便用户即时查看。
蓝牙通信模块则承担着 “数据桥梁” 的作用,它通过低功耗无线网络技术,将测温芯片计算得出的体温数据实时传输至后台数据中心。这一设计打破了单机监测的局限,让医护人员、监护人等相关方能够远程实时掌握佩戴者的体温动态,一旦出现体温异常,可及时发出预警,实现对体温的全天候、智能化监控。
电源模块为整个手环提供持续动力,采用小型高容量锂电池,搭配低功耗电路设计,在保证监测精度和数据传输稳定性的前提下,有效延长续航时间,满足日常长时间佩戴的使用需求。三大模块的高效协同,让这款蓝牙测温手环兼具便携性、精准性和智能化特点,广泛适用于健康监测、疫情防控等多种场景。
(1)下列哪种情境不会影响手环测量人体温度的准确性 ;
A. 洗澡时佩戴手环
B. 手环电池电压下降
C. 隔着衣服佩戴
D. 感冒发热时佩戴
(2)小明利用热敏电阻设计了如图丙的模拟智能测温报警电路:电源电压调为18V,报警器(电阻不计)通过的电流超过10mA时就会报警,电阻箱最大阻值为999Ω,热敏电阻RT阻值随温度T的变化关系如图丁所示。
①要求:当所测温度达到或超过38℃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_________Ω;
b.将开关S向c端闭合,移动滑动变阻器的滑片,直至_______;
c.保持滑动变阻器滑片位置不变,将开关S向另一端闭合,报警系统即正常使用。
②用①中已调试好的报警电路进行测温,测得某学生的体温为36℃,此时该电路中的电流是________mA。
③如果使用一段时间后由于电源电压的降低,报警温度将会____(选填“偏低”“偏高”或“不变”);
(3)热敏电阻是由 ________材料制成的,主要成分是锗、硅等。
【答案】(1)D (2) ①. 400 ②. 报警器刚好报警 ③. 9 ④. 偏高
(3)半导体
【解析】
【小问1详解】
A.洗澡时佩戴,受水温的影响,温度测量就会不准确,故A不符合题意;
B.手环电压下降,热敏电阻小,电流会有变化,测量将不准确,故B不符合题意;
C.佩戴时候隔着衣服,导热效率有影响,测量结果不准确,故C不符合题意;
D.感冒发热佩戴测温手环时,热敏电阻温度升高阻值变化,电路中电流变大,测温芯片根据电路中电流大小算出热敏电阻的温度,准确测量当时的体温,故D符合题意。
故选D。
【小问2详解】
[1][2]当温度为38℃时,热敏电阻为400Ω,故电路接通前,应先将滑动变阻器滑片置于b端,再将电阻箱调到400Ω时,使电阻箱的电阻为报警电阻;接着将开关S向c端闭合,移动滑动变阻器的滑片,直至报警器刚好报警;然后,保持滑动变阻器滑片位置不变,将开关S向另一端闭合,报警系统即正常使用。
[3]由题意得,报警电路中热敏电阻与滑动变阻器串联,报警电流为0.01A,电路中的在总电阻为
滑动变阻器接入电路的电阻为R滑=R总-RT=1800Ω-400Ω=1400Ω
由图丁知,热敏电阻的阻值RT与温度T的图像是一条倾斜向下的直线,根据图像设RT与温度T的关系为RT=kT+b
由图像知,当T为35℃时,RT为700Ω,当T为38℃时,RT为400Ω,可得RT=-100T+4200
当测得某学生的体温为36℃时,热敏电阻的阻值为R′T=(-100×36+4200)Ω=600Ω
测温时,电路中的总电阻为R'总=R滑+R'T=1400Ω+600Ω=2000Ω
根据欧姆定律可知此时该电路中的电流为
[4]报警电流不变,电源电压降低,报警时,电路中的总电阻变小,滑动变阻器接入电路阻值不变,则热敏电阻变小;根据热敏电阻的阻值RT与温度T的图像关系知,温度升高时,热敏电阻的阻值变小,故如果使用一段时间后由于电源电压的降低,报警温度将会偏高。
【小问3详解】
半导体材料(如锗、硅)的阻值对温度敏感,温度变化会导致阻值显著改变,符合热敏电阻的工作原理。
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