精品解析:湖北省武汉市东西湖区2025-2026学年九年级上学期期中物理试卷
2026-07-30
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内容正文:
2025-2026学年湖北省武汉市东西湖区九年级(上)期中物理试卷
一、单选题:本大题共12小题,共36分。
1. 关于如图所示的几种现象,解释正确的是( )
A. 抽掉图甲中的玻璃板,最终两种气体会混合均匀,由此可推断气体分子在不停地做无规则运动
B. 图乙中两个铅柱没有被重物拉开,主要是因为大气压力
C. 图丙中模拟的是组成固体的分子,相比于液体分子,固体分子之间的距离更大,分子间作用力更小
D. 图丁中人们可以在远处闻到花香,主要是因为花粉飘进了人的鼻子
2. 下列关于热现象的说法中正确的是( )
A. 图甲中冰山的温度非常低,所以内能为0
B. 图乙烧水时水的温度逐渐升高,比热容也逐渐增大
C. 图丙中迅速压下活塞,活塞压缩筒内气体做功使其内能增加,温度升高
D. 图丁中向烧瓶内不断打气,瓶塞会跳起,瓶塞在跳起时烧瓶内的气体内能增大
3. 如图所示是一台单缸四冲程汽油机工作时的四冲程示意图,下列说法正确的是( )
A. 该汽油机在一个工作循环中工作过程依次为甲、丙、乙、丁
B. 图丁的冲程使汽车获得了动力
C. 汽油机和柴油机的吸气冲程相似,都是吸入燃油和空气的混合物
D. 在汽油机的能量损失中,排气冲程排出的废气带走的能量最少
4. 如图所示为熔盐塔式太阳能光热电站的原理图,该发电站通过电脑自动控制镜子的方向,持续地将太阳光聚集在塔顶的吸热器上,加热其中的固态熔盐使其温度升高,熔化后的高温的液态熔盐向下流入蒸汽发生器,与其中的冷水进行热交换,产生高温高压的水蒸气,水蒸气推动汽轮机带动发电机发电,经过蒸汽发生器后的熔盐,降温回到低温熔盐罐,从而循环下去。下列说法正确的是( )
A. 熔盐增加的内能是由太阳能转化而来
B. 水蒸气推动汽轮机转动过程中的能量转化与汽油机的压缩冲程相同
C. 汽轮机带动发电机发电时,汽轮机的内能转化为电能
D. 高温的液态熔盐经过蒸汽发生器后变为低温熔盐,这个过程中熔盐的内能保持不变
5. 提出问题不是目的,解决问题才是根本。对于发现的问题,我们要想办法探究加以解决。关于如图所示的几个电学实验,其中说法正确的是( )
A. 图甲用气球摩擦小女孩头发,小女孩的头发会随着气球飘起来,这是因为摩擦创造了电荷
B. 图乙将撕成细条的塑料绳用干燥毛巾反复摩擦后细条会张开,这是因为同种电荷相互排斥
C. 图丙把用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近吸管一端,发现吸管向玻璃棒靠近,则吸管带负电
D. 图丁两个相同的验电器,A带负电B不带电,用带绝缘手柄的金属棒把A和B连接起来,金属棒中瞬间电流方向从A到B
6. 居民楼的楼道里,夜间只是偶尔有人经过,总是亮着浪费电。但是,如果晚上有人出来没有灯又很不方便。现有一种自动控制的楼道灯,当有人走动发出声音时,电路才会接通,灯亮。不过,只有夜晚天黑之后灯才能亮。白天不论发出多大的声音,电灯也“无动于衷”。这是因为在控制开关中装有“声敏”和“光敏”装置。“声敏”和“光敏”自动装置都是比较复杂的,我们分别用和这样两个符号代表它们,实际上,这就是两个开关,有声音响时是闭合的;环境光线非常暗时,是闭合的。则符合上面功能的电路图是( )
A. B. C. D.
7. 下列实物电路中,与电路图对应的是( )
A. B.
C. D.
8. 如图所示是某物理兴趣小组自制的两类电池,下列说法不正确的是( )
A. 图甲为利用电压表测量自制盐水电池两端电压的情形,其中铜片为电池正极
B. 在图甲的导线①中,自由电子的定向移动方向是从锌片到电压表负接线柱
C. 图乙的水果电池可以点亮一排发光二极管,几个水果串联在一起是为了增大电压
D. 图乙中将水果电池的正负极对调,发光二极管会继续发光
9. 某同学学习电学后,对电学实验产生了浓厚的兴趣,如图是他连接的电路图,下列有关分析正确的是( )
A. 图甲中为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑到最左端
B. 图甲闭合开关后要使小灯泡更亮,滑动变阻器的滑片应向右滑
C. 为测量小灯泡两端电压,乙图中的导线夹A应连接灯泡的左接线柱,B应连接灯泡的右接线柱
D. 图甲闭合开关后电流表无示数,若是滑动变阻器或灯泡中的一个出现故障,可利用图乙装置确定故障位置
10. 某同学按照图甲的电路探究电阻一定时电流与电压的关系,并按照定值电阻两端电压由小到大的顺序,测出了第共六组数据,在图乙中依次描出了六组数据对应的点,关于该实验以下说法不正确的是( )
A. 这六组数据中明显错误的是第3组
B. 剔除错误数据后可得出结论:在导体电阻一定时,导体两端电压与通过导体的电流成正比
C. 该定值电阻的阻值为
D. 为测得这六组数据,滑动变阻器的滑片应逐渐向左滑动
11. 如图甲所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,调节滑动变阻器滑片从最右端滑至最左端,两个电阻的关系图像如图乙所示。则下列判断正确的是( )
A. 图乙中图线B反映的是通过的电流与两端电压的关系
B. 电源电压为4V
C. 滑动变阻器的最大阻值为
D. 的滑片向左移动过程中,电压表示数与电流表A的示数之比逐渐变小
12. 如图是一种测定油箱内油量装置的示意图。该油箱的最大储油量为50L,其中R是滑动变阻器的电阻片,滑动变阻器的滑片跟滑杆连接,滑杆可以绕固定轴O转动,另一端固定着一个浮子,油箱中的油量通过电表示数反映,油量越多电表示数越大。当油量为最大值时,滑片P位于R一端,油量为0时,滑片P位于R另一端假定滑动变阻器接入的阻值是随浮标升降均匀变化;当滑动变阻器接入电路的阻值为时,电压表示数为4V,当滑动变阻器接入电路的阻值为时,电压表示数为;电路中电源电压不变,为定值电阻,R的最大阻值为,电流表的测量范围为,电压表的测量范围为。下列说法正确的是( )
A. 油箱中的油量是通过电压表来反映的,油量为0时电压表示数不为0
B. 阻值为,电源电压为5V
C. 油量从最大到0,电流表指针的转动范围是最大测量值的
D. 电压表表盘上1V的刻度线上应标记的油量为2L
二、填空题:本大题共2小题,共6分。
13. “双碳目标”碳达峰与碳中和是我国生态文明建设的目标之一,提高内燃机的效率是达成该目标的一项重要措施。当前热机效率最高的柴油机是由中国潍柴动力于2024年推出的,效率高达,该效率的意义是柴油完全燃烧放出的热量中有转化为有用的______ 能。使用传统柴油机的某品牌重型卡车的热机效率约为,百公里平均油耗为40kg,那么卡车每百公里消耗的柴油完全燃烧放出的热量为______ J,若使用我国淮柴动力2024年推出的新型柴油机,同等条件下百公里的油耗约为______ 结果保留整数,柴油的热值为。
14.
(1)如图1是一种具有报警功能的文物展示台结构示意图,由木板、弹簧、金属片A、B、C,以及报警电路组成,文物放置在金属片B上,开关S始终是闭合的。当文物放置在金属片B上展示时,出现的现象是______。当文物被盗离开金属片 B时,出现的现象是______以上两空均填“灯亮铃不响”“灯灭铃响”或“灯亮铃响”。
(2)图2甲是某同学设计的一个简易调光台灯,图2乙是其内部电位器的结构示意图,为了实现“顺时针旋转滑片台灯变亮”的功能,电位器应接入______两个接线柱。
三、实验探究题:本大题共4小题,共18分。
15. 图甲是比较不同物质吸热情况的实验装置,两个相同的烧杯中分别装有质量相等的两种液体,两个电加热器的规格相同。
(1)如图甲所示,电加热器工作时,液体内能增加的方式是______(填“做功”或“热传递”);
(2)本实验利用了相同质量的不同物质,使它们吸收相同的热量,通过比较______(填“初温”“加热时间”或“升高的温度”)来比较不同物质的吸热能力。已知a、b两种液体的比热容之比为5:3,由此可判断图线②中______;
(3)下列生活中的现象或应用不能用比热容的知识来解释的是:______。填选项
A. 海边昼夜温差比沙漠小
B. 在发烧病人的额头上擦冷水降温
C. 我国北方楼房中的暖气用水作为介质
D. 生物体内水的比例很高,有助于调节生物体自身的温度
16. 如图甲所示,为探究串联电路中用电器两端的电压与电源两端电压的关系的实验电路。
(1)某同学根据图甲连接好电路,闭合开关,电压表示数如图乙所示,原因是______。
(2)测出两端的电压后,某同学想测出两端的电压,他断开开关,将电压表与A点相连的导线改接到C点,电压表与B点相连的导线不动,闭合开关后电压表出现的现象是:______。
(3)为了使实验结论更具有普遍性,该同学再次进行了实验,以下操作最合理的是:______。
A. 更换不同规格的灯泡,再次实验
B. 将、的位置交换,再次探究
C. 保持电源、灯泡不变,多测量几次电路中三处的电压
(4)该同学发现家里客厅的灯比卧室的灯亮,两灯对应的电压和的大小关系是______填“>”“=”或“<”。
17. 某实验小组利用如图所示的电路,探究影响导体电阻大小的因素。
(1)本实验是通过观察______来比较不同导体电阻大小的;
(2)一组同学在提出合理猜想后,利用下表所示的几种导体进行实验:
导体代号
长度
横截面积
材料
A
锰铜合金
B
锰铜合金
C
锰铜合金
D
锰铜合金
E
锰铜合金
①为检验“导体电阻跟横截面积有关”的猜想,应该选择______三种导体;
②移动滑动变阻器的滑片,可以改变它接入电路的阻值大小。滑动变阻器的原理可以用______三种导体进行实验加以解释。第①②问横线处均填导体代号
(3)该小组同学还想利用适当规格的铜丝来检验“导体电阻跟材料有关”的猜想,有同学认为需要对原来的电路进行改进,合理的改进措施有______。
18. 某学习小组利用如图甲所示的电路探究电压一定时电流与电阻的关系,电源电压为不变,实验用到的定值电阻阻值分别为、、、、。
(1)图甲电路中有一根导线接错,请你在这根导线上打“”,并补画出正确的那根导线导线不能交叉。
(2)正确连接电路,闭合开关后,无论滑动变阻器滑片怎样移动两表均无示数。分析可知,电路中发生的故障可能是______。
A. 定值电阻断路
B. 滑动变阻器被短路
C. 滑动变阻器与电流表相连的导线断路
(3)排除故障并接入的定值电阻进行实验,正确连接电路后刚闭合开关,电流表示数如乙图所示,则本实验中选择的滑动变阻器规格为______填“,1A”或“,1A”。
(4)下表为该小组记录的实验数据:
序号
1
2
3
4
5
电阻
5
10
15
20
25
电流
①本实验中定值电阻两端的电压为______ V。
②为了使实验结论更具有普遍性,小组同学打算再多做几次实验,在控制定值电阻两端电压不变的情况下,所能选择的定值电阻的最大阻值为______。
四、综合题:本大题共1小题,共10分。
19. 如图所示,图甲为一台自动拍摄火情的无人机,可拍摄火场中火势发展情况,是高危灭火场景中消防员的好帮手。无人机内有4个电动机,能分别带动旋翼转动,摄像机可在特定情况下拍摄火情。图乙为无人机内的“火情自启电路”原理图,该电路的电源为12V的锂电池,R是电阻箱,是红外探测器,它的阻值与红外线强度变化的对应关系如图丙所示为红外线强度,单位为,当a、b两端电压大于或等于9V时摄像机将被自主启动进入工作状态。
(1)当无人机正常飞行时,其中一个旋翼因故障突然停止转动,其他3个旋翼可仍然正常转动,可见带动旋翼转动的4个电动机的连接方式是______联;当发生火情时,无人机上的红外探测器接收到的红外线强度会增强,阻值将______, a、b两端电压将______。后两空均填“变大”“变小”或“不变”。
(2)在“火情自启电路”中,若设定红外线强度为3cd时启动摄像机工作,此时电阻箱的阻值应调到多大?
(3)因为该无人机的电池用久后,电源电压会降低,所以导致摄像机在红外线强度达到6cd时才会启动,这可能会贻误火情。为使摄像机仍然可以在红外线强度为3cd时启动,在不更换电源的情况下,请通过计算说明该电阻箱的阻值应调节为多大?
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2025-2026学年湖北省武汉市东西湖区九年级(上)期中物理试卷
一、单选题:本大题共12小题,共36分。
1. 关于如图所示的几种现象,解释正确的是( )
A. 抽掉图甲中的玻璃板,最终两种气体会混合均匀,由此可推断气体分子在不停地做无规则运动
B. 图乙中两个铅柱没有被重物拉开,主要是因为大气压力
C. 图丙中模拟的是组成固体的分子,相比于液体分子,固体分子之间的距离更大,分子间作用力更小
D. 图丁中人们可以在远处闻到花香,主要是因为花粉飘进了人的鼻子
【答案】A
【解析】
【详解】A.密度小的空气和密度大的二氧化氮过一段时间,形成比较均匀的气体,这是扩散现象,扩散现象说明分子不停地进行无规则运动,故A正确;
B.如图中的两铅柱没有被重物拉开,主要是因为两铅柱的分子间存在引力,故B错误;
C.图丙中模拟的是组成固体的分子,相比于液体分子,固体分子之间的距离更小,分子间作用力更大,故C错误;
D.人们可以在远处闻到花香,主要是因为花香分子飘进了人的鼻子,说明分子不停地进行无规则运动,故D错误。
故选A。
2. 下列关于热现象的说法中正确的是( )
A. 图甲中冰山的温度非常低,所以内能为0
B. 图乙烧水时水的温度逐渐升高,比热容也逐渐增大
C. 图丙中迅速压下活塞,活塞压缩筒内气体做功使其内能增加,温度升高
D. 图丁中向烧瓶内不断打气,瓶塞会跳起,瓶塞在跳起时烧瓶内的气体内能增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.一切物体都有内能,虽然冰山的温度非常低,但还是存在内能,故A错误;
B.比热容是物质的一种特性,与温度无关,图乙烧水时水的温度逐渐升高,比热容不变,故B错误;
C.迅速压下活塞,活塞压缩筒内气体做功,气体内能增加,温度升高,故C正确;
D.图丁中向烧瓶内不断打气,瓶塞会跳起,气体对外做功,内能减小,故D错误。
故选C。
3. 如图所示是一台单缸四冲程汽油机工作时的四冲程示意图,下列说法正确的是( )
A. 该汽油机在一个工作循环中工作过程依次为甲、丙、乙、丁
B. 图丁的冲程使汽车获得了动力
C. 汽油机和柴油机的吸气冲程相似,都是吸入燃油和空气的混合物
D. 在汽油机的能量损失中,排气冲程排出的废气带走的能量最少
【答案】B
【解析】
【详解】A.乙为吸气冲程进气门开、活塞向下;甲为压缩冲程两气门关、活塞向上;丁为做功冲程两气门关、活塞向下;丙为排气冲程排气门开、活塞向上。所以四冲程顺序为乙、甲、丁、丙,故A错误;
B.做功冲程内能转化为机械能能为汽车提供动力,丁为做功冲程,故B正确;
C.两者吸气冲程存在本质区别:汽油机:吸气冲程吸入“汽油+空气的混合物”;柴油机:吸气冲程仅吸入“空气”。故C错误;
D.汽油机的能量损失主要包括:废气带走的能量、散热损失、机械摩擦损失。其中,废气带走的能量占比最高约,故D错误。
故选B。
4. 如图所示为熔盐塔式太阳能光热电站的原理图,该发电站通过电脑自动控制镜子的方向,持续地将太阳光聚集在塔顶的吸热器上,加热其中的固态熔盐使其温度升高,熔化后的高温的液态熔盐向下流入蒸汽发生器,与其中的冷水进行热交换,产生高温高压的水蒸气,水蒸气推动汽轮机带动发电机发电,经过蒸汽发生器后的熔盐,降温回到低温熔盐罐,从而循环下去。下列说法正确的是( )
A. 熔盐增加的内能是由太阳能转化而来
B. 水蒸气推动汽轮机转动过程中的能量转化与汽油机的压缩冲程相同
C. 汽轮机带动发电机发电时,汽轮机的内能转化为电能
D. 高温的液态熔盐经过蒸汽发生器后变为低温熔盐,这个过程中熔盐的内能保持不变
【答案】A
【解析】
【详解】A.由“发电站通过电脑自动控制镜子的方向,持续地将太阳光聚集在塔顶的吸热器上,加热其中的固态熔盐使其温度升高”可知,熔盐吸收太阳能,内能增加,所以熔盐增加的内能是由太阳能转化而来的,故A正确;
B.水蒸气推动汽轮机转动过程中,是水蒸气的内能转化为汽轮机的机械能;而汽油机的压缩冲程是将机械能转化为混合气的内能,二者能量转化不同,故B错误;
C.根据“水蒸气推动汽轮机带动发电机发电”,结合发电原理可知,汽轮机带动发电机发电时,是汽轮机的机械能转化为电能,并非内能转化为电能,故C错误;
D.高温的液态熔盐经过蒸汽发生器后,与冷水进行热交换,放出热量,温度降低,其内能会减小,故D错误。
故选A。
5. 提出问题不是目的,解决问题才是根本。对于发现的问题,我们要想办法探究加以解决。关于如图所示的几个电学实验,其中说法正确的是( )
A. 图甲用气球摩擦小女孩头发,小女孩的头发会随着气球飘起来,这是因为摩擦创造了电荷
B. 图乙将撕成细条的塑料绳用干燥毛巾反复摩擦后细条会张开,这是因为同种电荷相互排斥
C. 图丙把用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近吸管一端,发现吸管向玻璃棒靠近,则吸管带负电
D. 图丁两个相同的验电器,A带负电B不带电,用带绝缘手柄的金属棒把A和B连接起来,金属棒中瞬间电流方向从A到B
【答案】B
【解析】
【详解】A.图甲用气球摩擦小女孩头发,小女孩的头发会随着气球飘起来,这是因为摩擦起电时电荷发生了转移,气球和头发带异种电荷相互吸引,故A错误;
B.图乙将撕成细条的塑料绳用干燥毛巾反复摩擦后细条会张开,这是因为同种电荷相互排斥,故B正确;
C.图丙把用丝绸摩擦过的玻璃棒,玻璃棒带正电,玻璃棒靠近吸管一端,发现吸管向玻璃棒靠近,则吸管可能带负电,也可能不带电,带电体可以吸引轻小物体,故C错误;
D.图丁两个相同的验电器,A带负电,B不带电,用带绝缘手柄的金属棒把A和B连接起来,电子从A到B,金属棒中瞬间电流方向从B到A,故D错误。
故选B。
6. 居民楼的楼道里,夜间只是偶尔有人经过,总是亮着浪费电。但是,如果晚上有人出来没有灯又很不方便。现有一种自动控制的楼道灯,当有人走动发出声音时,电路才会接通,灯亮。不过,只有夜晚天黑之后灯才能亮。白天不论发出多大的声音,电灯也“无动于衷”。这是因为在控制开关中装有“声敏”和“光敏”装置。“声敏”和“光敏”自动装置都是比较复杂的,我们分别用和这样两个符号代表它们,实际上,这就是两个开关,有声音响时是闭合的;环境光线非常暗时,是闭合的。则符合上面功能的电路图是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.光控开关、声控开关和电灯是串联的,光控开关、声控开关同时闭合时电路形成通路,电灯发光,故A符合题意;
B.光控开关和声控开关是并联的,光暗到一定程度或有声音时都能使电灯发光,故B不符合题意;
C.当声控开关闭合时,灯泡L被短路,不发光,故C不符合题意;
D.当光控开关闭合时,灯泡L被短路,不发光,故D不符合题意。
故选A。
7. 下列实物电路中,与电路图对应的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】题干给出的电路图中和是并联,开关S在干路,控制整个电路。
A.电路两灯串联,故A不符合题意;
B.电路中两灯并联,开关控制整个电路,故B符合题意;
C.电路中两灯并联,开关与串联,只控制灯,故C不符合题意;
D.电路中被短路,只有接入电路,故D不符合题意。
故选B。
8. 如图所示是某物理兴趣小组自制的两类电池,下列说法不正确的是( )
A. 图甲为利用电压表测量自制盐水电池两端电压的情形,其中铜片为电池正极
B. 在图甲的导线①中,自由电子的定向移动方向是从锌片到电压表负接线柱
C. 图乙的水果电池可以点亮一排发光二极管,几个水果串联在一起是为了增大电压
D. 图乙中将水果电池的正负极对调,发光二极管会继续发光
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据图示可知,铜片与电压表的正接线柱相连,且图中电压表指针正向偏转,根据电压表的正确使用方法可知,铜片为盐水电池的正极,锌片是电源的负极,故A正确;
B.在电源的外部,电流从正极流向负极,电子定向移动的方向与电流方向相反,所以自由电子的运动方向是从锌片到电压表负接线柱,故B正确;
C.图乙的水果电池可以点亮一排发光二极管,几个水果串联在一起是为了增大电压,故C正确;
D.将水果电池的正负极对调,电路中的电流方向反向,由于发光二极管具有单向导电性,不会继续发光,故D错误。
本题选择不正确的,故选D。
9. 某同学学习电学后,对电学实验产生了浓厚的兴趣,如图是他连接的电路图,下列有关分析正确的是( )
A. 图甲中为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑到最左端
B. 图甲闭合开关后要使小灯泡更亮,滑动变阻器的滑片应向右滑
C. 为测量小灯泡两端电压,乙图中的导线夹A应连接灯泡的左接线柱,B应连接灯泡的右接线柱
D. 图甲闭合开关后电流表无示数,若是滑动变阻器或灯泡中的一个出现故障,可利用图乙装置确定故障位置
【答案】D
【解析】
【详解】A.为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑到阻值最大处,即最右端,故A错误;
B.闭合开关后,要使小灯泡更亮,应使滑动变阻器接入电路的阻值变小,滑片应向左滑,故B错误;
C.为测量小灯泡两端电压,乙图中的导线夹A应连接灯泡的右接线柱,B应连接灯泡的左接线柱,故C错误;
D.闭合开关后,电流表无示数,说明电路是开路,若是滑动变阻器或灯泡中的一个出现故障,可用图乙测量滑动变阻器或灯泡的两端电压,故障位置的两端电压等于电源电压,故D正确。
故选D。
10. 某同学按照图甲的电路探究电阻一定时电流与电压的关系,并按照定值电阻两端电压由小到大的顺序,测出了第共六组数据,在图乙中依次描出了六组数据对应的点,关于该实验以下说法不正确的是( )
A. 这六组数据中明显错误的是第3组
B. 剔除错误数据后可得出结论:在导体电阻一定时,导体两端电压与通过导体的电流成正比
C. 该定值电阻的阻值为
D. 为测得这六组数据,滑动变阻器的滑片应逐渐向左滑动
【答案】B
【解析】
【详解】AB.在探究电阻一定时电流与电压的关系的实验中,电流表串联在电路中测电路电流,电压表并联在定值电阻两端测电压。分析图乙中各数据点可知除了第3组数据外,其余数据点均落在过坐标原点的一条直线上,且随着导体两端的电压增大,通过导体的电流也增大,由此可知这六组数据中明显错误的是第3组,得出结论是:在导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成正比,故A正确,B错误;
C.根据图乙中数据点选择其中一个数据点,,根据欧姆定律可得定值电阻,由此可知该定值电阻的阻值为,故C正确;
D.因为实验是按照定值电阻两端电压由小到大的顺序进行的,而电源电压不变,根据串联电路电压的规律可知滑动变阻器两端电压则会由大变小,结合串联分压原理可知滑动变阻器接入电路的电阻由大变小,即图甲中滑动变阻器的滑片应逐渐向左滑动,故D正确。
本题选择错的,故选B。
11. 如图甲所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,调节滑动变阻器滑片从最右端滑至最左端,两个电阻的关系图像如图乙所示。则下列判断正确的是( )
A. 图乙中图线B反映的是通过的电流与两端电压的关系
B. 电源电压为4V
C. 滑动变阻器的最大阻值为
D. 的滑片向左移动过程中,电压表示数与电流表A的示数之比逐渐变小
【答案】C
【解析】
【详解】A.当电路中电流变大时,根据可知,定值电阻的电压增大,是图像A,而定值电阻与变阻器的电压之和不变,故变阻器的电压减小,是图像B,故A错误;
BC.当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,由乙图可知,此时电流,两端的电压,两端的电压,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源电压
由欧姆定律可得,滑动变阻器的最大阻值
故B错误,C正确;
D.移动过程中,电压表示数与电流表A示数的比值为的电阻,因为为定值电阻,所以电压表示数与电流表A示数的比值不变,故D错误。
故选C。
12. 如图是一种测定油箱内油量装置的示意图。该油箱的最大储油量为50L,其中R是滑动变阻器的电阻片,滑动变阻器的滑片跟滑杆连接,滑杆可以绕固定轴O转动,另一端固定着一个浮子,油箱中的油量通过电表示数反映,油量越多电表示数越大。当油量为最大值时,滑片P位于R一端,油量为0时,滑片P位于R另一端假定滑动变阻器接入的阻值是随浮标升降均匀变化;当滑动变阻器接入电路的阻值为时,电压表示数为4V,当滑动变阻器接入电路的阻值为时,电压表示数为;电路中电源电压不变,为定值电阻,R的最大阻值为,电流表的测量范围为,电压表的测量范围为。下列说法正确的是( )
A. 油箱中的油量是通过电压表来反映的,油量为0时电压表示数不为0
B. 阻值为,电源电压为5V
C. 油量从最大到0,电流表指针的转动范围是最大测量值的
D. 电压表表盘上1V的刻度线上应标记的油量为2L
【答案】D
【解析】
【详解】A.两电阻串联接入电路,电流表测通过电路的电流,电压表测滑动变阻器两端的电压,由电路图可知,油量增加时,滑片P向下移动,滑动变阻器接入电路的电阻增大,电流减小,根据串联分压原理可知,电压表示数增大,因此油箱中的油量通过电压表示数反映;当油量为最大值时,滑片P位于R一端(下端),滑动变阻器接入电路最大电阻,根据串联分压原理可知电压表示数增大;油量为0时,滑片P位于R另一端(上端),滑动变阻器接入电路的电阻为0,电压表示数为0,故A错误;
B.当滑动变阻器接入电路的阻值为时,电压表示数为4V,根据欧姆定律可得此时通过电路的电流
串联电路总电压等于各部分电压之和,则电源电压-----①
当滑动变阻器接入电路的阻值为时,电压表示数为,根据欧姆定律可得此时通过电路的电流
则电源电压----②
联立①②解方程可得,,故B错误;
C.串联电路总电阻等于各部分电阻之和,油量最大时,R阻值最大,根据欧姆定律可知,通过电路的电流
油量为0时,电路为定值电阻的简单电路,根据欧姆定律可得,此时通过电路的电流
则电流的范围为,而电流表的测量范围为,所以电流表指针的转动范围是最大测量值的,故C错误;
D.油量为2L时,滑动变阻器接入电路的阻值为
根据欧姆定律可得此时通过电路的电流
此时滑动变阻器两端的电压
故D正确。
故选D。
二、填空题:本大题共2小题,共6分。
13. “双碳目标”碳达峰与碳中和是我国生态文明建设的目标之一,提高内燃机的效率是达成该目标的一项重要措施。当前热机效率最高的柴油机是由中国潍柴动力于2024年推出的,效率高达,该效率的意义是柴油完全燃烧放出的热量中有转化为有用的______ 能。使用传统柴油机的某品牌重型卡车的热机效率约为,百公里平均油耗为40kg,那么卡车每百公里消耗的柴油完全燃烧放出的热量为______ J,若使用我国淮柴动力2024年推出的新型柴油机,同等条件下百公里的油耗约为______ 结果保留整数,柴油的热值为。
【答案】 ①. 机械 ②. ③. 34
【解析】
【详解】[1]热机是把内能转化为机械能的机器,热机效率最高的柴油机效率高达,该效率的意义是柴油完全燃烧放出的热量中有转化为有用的机械能。
[2]由题意知卡车每百公里消耗柴油为40kg,40kg柴油完全燃烧放出的热量为
[3]由热机效率公式可知做相同的有用功,,若使用中国潍柴动力2024年推出的新型柴油机,同等条件下百公里的油耗约为
14.
(1)如图1是一种具有报警功能的文物展示台结构示意图,由木板、弹簧、金属片A、B、C,以及报警电路组成,文物放置在金属片B上,开关S始终是闭合的。当文物放置在金属片B上展示时,出现的现象是______。当文物被盗离开金属片 B时,出现的现象是______以上两空均填“灯亮铃不响”“灯灭铃响”或“灯亮铃响”。
(2)图2甲是某同学设计的一个简易调光台灯,图2乙是其内部电位器的结构示意图,为了实现“顺时针旋转滑片台灯变亮”的功能,电位器应接入______两个接线柱。
【答案】(1) ①. 灯亮铃不响 ②. 灯亮铃响
(2)C
【解析】
【小问1详解】
[1][2]由图可知物品在展示台上时,A、B、C接通,把电铃短路,灯亮铃不响;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分开时,灯泡和电铃串联,此时灯亮铃响。
【小问2详解】
顺时针旋转滑片台灯变亮,变阻器接入电路的电阻值变小,就是顺时针转动滑片,变阻器连入电路的电阻丝变短,所以应该把B、C接线柱接入电路。
三、实验探究题:本大题共4小题,共18分。
15. 图甲是比较不同物质吸热情况的实验装置,两个相同的烧杯中分别装有质量相等的两种液体,两个电加热器的规格相同。
(1)如图甲所示,电加热器工作时,液体内能增加的方式是______(填“做功”或“热传递”);
(2)本实验利用了相同质量的不同物质,使它们吸收相同的热量,通过比较______(填“初温”“加热时间”或“升高的温度”)来比较不同物质的吸热能力。已知a、b两种液体的比热容之比为5:3,由此可判断图线②中______;
(3)下列生活中的现象或应用不能用比热容的知识来解释的是:______。填选项
A. 海边昼夜温差比沙漠小
B. 在发烧病人的额头上擦冷水降温
C. 我国北方楼房中的暖气用水作为介质
D. 生物体内水的比例很高,有助于调节生物体自身的温度
【答案】(1)热传递 (2) ①. 升高的温度 ②. 10 (3)B
【解析】
【小问1详解】
如图甲所示,电加热器工作时,放出热量,液体吸热,内能增大,所以液体内能增加的方式是热传递。
【小问2详解】
[1]相同质量的不同物质,使它们吸收相同的热量,温度变化不同,根据可知,温度变化小的,吸热能力较强,因此是通过比较升高的温度来比较不同物质的吸热能力。
[2]相同条件下,比热容小的液体升温快,已知a、b液体的比热容之比为5:3,则b升温更快,则图像①为a。根据可知,在质量和吸热不变时,升高的温度与比热容成反比,已知a液体加热升高,b液体变化的温度,故有
初始温度。
【小问3详解】
A.由于沙子的比热容较小,沙子受阳光照射时升温快,日落后沙子降温快,因此沙漠地区昼夜温差较大,故A不符合题意;
B.在发烧病人的额头上擦冷水降温,是利用水蒸发吸热,故B符合题意;
C.我国北方楼房中的暖气用水作为介质,是因为水的比热容相对较大,在质量相同,降低相同的温度的情况,水可以放出更多的热量,故C不符合题意;
D.生物体内水的比例很高,因水的比热容大,故相同条件下放出或吸热相同时,温度变化小,有助于调节生物体自身的温度,故D不符合题意。
故选B。
16. 如图甲所示,为探究串联电路中用电器两端的电压与电源两端电压的关系的实验电路。
(1)某同学根据图甲连接好电路,闭合开关,电压表示数如图乙所示,原因是______。
(2)测出两端的电压后,某同学想测出两端的电压,他断开开关,将电压表与A点相连的导线改接到C点,电压表与B点相连的导线不动,闭合开关后电压表出现的现象是:______。
(3)为了使实验结论更具有普遍性,该同学再次进行了实验,以下操作最合理的是:______。
A. 更换不同规格的灯泡,再次实验
B. 将、的位置交换,再次探究
C. 保持电源、灯泡不变,多测量几次电路中三处的电压
(4)该同学发现家里客厅的灯比卧室的灯亮,两灯对应的电压和的大小关系是______填“>”“=”或“<”。
【答案】(1)电压表选用的量程过大
(2)电压表指针反向偏转 (3)A
(4)
【解析】
【小问1详解】
闭合开关,电压表示数如图乙所示,指针偏转角度过小,原因是电压表选用的量程过大。
【小问2详解】
断开开关,将电压表与A点相连的导线改接到C点,电压表与B点相连的导线不动,则电流从电压表负接线柱流入,闭合开关后电压表出现的现象是,电压表指针反向偏转。
【小问3详解】
为了使实验结论更具有普遍性,更换不同规格的灯泡,再次实验,故A符合题意,BC不符合题意。
故选A。
【小问4详解】
并联电路各支路电压相等,家用电路中各用电器之间是并联的,所以电压也相等。则两灯对应的电压和的大小关系是。
17. 某实验小组利用如图所示的电路,探究影响导体电阻大小的因素。
(1)本实验是通过观察______来比较不同导体电阻大小的;
(2)一组同学在提出合理猜想后,利用下表所示的几种导体进行实验:
导体代号
长度
横截面积
材料
A
锰铜合金
B
锰铜合金
C
锰铜合金
D
锰铜合金
E
锰铜合金
①为检验“导体电阻跟横截面积有关”的猜想,应该选择______三种导体;
②移动滑动变阻器的滑片,可以改变它接入电路的阻值大小。滑动变阻器的原理可以用______三种导体进行实验加以解释。第①②问横线处均填导体代号
(3)该小组同学还想利用适当规格的铜丝来检验“导体电阻跟材料有关”的猜想,有同学认为需要对原来的电路进行改进,合理的改进措施有______。
【答案】(1)电流表示数
(2) ①. A、B、C ②. B、D、E
(3)给电路中串联一个滑动变阻器
【解析】
【小问1详解】
由于电阻大小不易直接观察,实验应用了转换法,通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小。
【小问2详解】
[1]根据猜想知,电阻与多个因素有关,因而必须采用控制变量法,为了检验导体电阻跟导体横截面积有关的猜想,应选用只有横截面积不同,其他因素相同的导体A、B、C进行实验。
[2]移动滑动变阻器的滑片,可以改变它接入电路的阻值大小,根据控制变量法,为了检验导体电阻跟导体长度有关的猜想,应选用只有长度不同的导体B、D、E进行解释。
【小问3详解】
小组同学还想利用适当规格的铜丝来检验“导体电阻跟材料有关”的猜想,有同学认为需要对原来的电路进行改进,因为铜的导电能力强,通常情况下铜丝电阻很小,为了保护电路,电路中串联一个滑动变阻器。
18. 某学习小组利用如图甲所示的电路探究电压一定时电流与电阻的关系,电源电压为不变,实验用到的定值电阻阻值分别为、、、、。
(1)图甲电路中有一根导线接错,请你在这根导线上打“”,并补画出正确的那根导线导线不能交叉。
(2)正确连接电路,闭合开关后,无论滑动变阻器滑片怎样移动两表均无示数。分析可知,电路中发生的故障可能是______。
A. 定值电阻断路
B. 滑动变阻器被短路
C. 滑动变阻器与电流表相连的导线断路
(3)排除故障并接入的定值电阻进行实验,正确连接电路后刚闭合开关,电流表示数如乙图所示,则本实验中选择的滑动变阻器规格为______填“,1A”或“,1A”。
(4)下表为该小组记录的实验数据:
序号
1
2
3
4
5
电阻
5
10
15
20
25
电流
①本实验中定值电阻两端的电压为______ V。
②为了使实验结论更具有普遍性,小组同学打算再多做几次实验,在控制定值电阻两端电压不变的情况下,所能选择的定值电阻的最大阻值为______。
【答案】(1) (2)C
(3)“,1A”
(4) ①. 2 ②. 32
【解析】
【详解】原电路图中,定值电阻和电压表被短路,在探究电压一定时电流与电阻的关系实验中,定值电阻、滑动变阻器和电流表串联,电压表并联在定值电阻两端,如下图所示:
;
闭合开关后,滑动变阻器滑片,若电流表无示数,说明电路可能断路,电压表无示数,说明电压表与电源没有连通,故电路中发生的故障可能是滑动变阻器与电流表相连的导线断路,故C符合题意,AB不符合题意。
故选C。
排除故障并接入的定值电阻进行实验,正确连接电路后刚闭合开关,电流表示数如乙图所示,电流表选用小量程,分度值,其示数为,则电路的总电阻为
滑动变阻器接入电路的阻值为
故本实验中选择的滑动变阻器规格为“,”;
①由表中数据可知,定值电阻两端电压为
②根据控制变量法,在探究电流与电阻的关系实验中,应控制定值电阻两端电压不变,根据串联电路电压规律,滑动变阻器两端电压为
根据串联分压规律可得;因为滑动变阻器的最大电阻为,当滑动变阻器的电阻最大时,定值电阻阻值也最大,此时定值电阻阻值为
四、综合题:本大题共1小题,共10分。
19. 如图所示,图甲为一台自动拍摄火情的无人机,可拍摄火场中火势发展情况,是高危灭火场景中消防员的好帮手。无人机内有4个电动机,能分别带动旋翼转动,摄像机可在特定情况下拍摄火情。图乙为无人机内的“火情自启电路”原理图,该电路的电源为12V的锂电池,R是电阻箱,是红外探测器,它的阻值与红外线强度变化的对应关系如图丙所示为红外线强度,单位为,当a、b两端电压大于或等于9V时摄像机将被自主启动进入工作状态。
(1)当无人机正常飞行时,其中一个旋翼因故障突然停止转动,其他3个旋翼可仍然正常转动,可见带动旋翼转动的4个电动机的连接方式是______联;当发生火情时,无人机上的红外探测器接收到的红外线强度会增强,阻值将______, a、b两端电压将______。后两空均填“变大”“变小”或“不变”。
(2)在“火情自启电路”中,若设定红外线强度为3cd时启动摄像机工作,此时电阻箱的阻值应调到多大?
(3)因为该无人机的电池用久后,电源电压会降低,所以导致摄像机在红外线强度达到6cd时才会启动,这可能会贻误火情。为使摄像机仍然可以在红外线强度为3cd时启动,在不更换电源的情况下,请通过计算说明该电阻箱的阻值应调节为多大?
【答案】(1) ①. 并 ②. 变小 ③. 变大
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
由题意“当其中一个电动机停止转动,其他三个电动机仍正常转动”可知,电动机可以单独工作,4个电动机的连接方式是并联。
当发生火情时,无人机上的红外探测器接收到的红外线强度会增强,根据图像中,阻值将变小,根据串联分压规律知,探测器的电压变小,则a、b两端电压将变大。
【小问2详解】
由图像可知,红外线强度为3cd时,红外探测器,由题可知,启动摄像机工作时,a、b两端的最小电压;则两端的电压
根据串联分压规律知
即
解得电阻箱的最小阻值。
【小问3详解】
电源电压会降低,而报警的电压不变,在红外线强度达到6cd时才会启动,;根据串联分压规律知
解得。当调节电阻箱后:根据串联分压规律知
即
解得电阻箱的阻值。
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