内容正文:
2025—2026学年度第一学期期中阶段性测试
初四物理试题(时间:90分钟)
书写与卷面(3分)
书写规范,卷面整洁。
一、单项选择题(每小题2分,共20分)
1. 如图所示,2022年北京冬奥会开幕式以二十四节气倒计时惊艳开场!“二十四节气”是中国古代订立的一种用来指导农事的历法,是中华民族劳动人民长期经验的积累和智慧的结晶。下列关于节气的说法,正确的是( )
A. 图甲:“雨水”——雨是云朵汽化形成的,需要吸热
B. 图乙:“白露”——露是水蒸气液化形成的,需要放热
C. 图丙:“霜降”——霜是水蒸气升华形成的,需要放热
D. 图丁:“大雪”——雪是水蒸气凝华形成的,需要吸热
2. 在纪念抗战胜利阅兵式上,国产新型战机“歼一35”挂弹受阅。现场解说提到:“该机携带的航空煤油具有较高热值,可保障战机长时飞行。”以下说法正确的是( )
A. 煤油燃烧越充分,其热值越大
B. 在阅兵过程中,煤油燃烧了一部分,剩余的热值将减小
C. 使用航空煤油作燃料,主要是由于它所含的热量较多
D. 相同质量的这种航空煤油,完全燃烧后产生的热量比其他热值低的燃料更多
3. 如图所示是古人锻造铁器的情景,古代工匠们先将铁矿石放入熔炉得到铁水后,再经过冷却、锻打、淬火等工序制造出优质的铁器。下列说法正确的是( )
A. 铁矿石变成铁水是熔化现象,需要放热
B. 铁水由液态变成固态的过程中温度不断的降低
C. 烧红的铁器被锻打时温度仍降低,说明做功不能改变物体内能
D. 成型的高温铁器进行淬火,水的内能增加
4. 下图甲是单缸汽油机工作时其中一个冲程,乙图中四种情景与甲图能量转化相同的选项是( )
A. 在图a中,寒冷的天气,人们通过搓手来“取暖御寒”
B. 在图b中,小孩从滑梯上滑下来,感觉臀部发热
C. 在图c中,试管中加热的水蒸气将试管口的活塞“冲”出去
D. 在图d中,手下压活塞,使密闭圆筒内的棉花发生燃烧
5. 下列说法正确的是( )
A. 图甲中,加油站的静电释放器可由玻璃或陶瓷构成
B. 图乙中,飞机在空中飞行时,机翼与空气摩擦创造了电荷
C. 图丙中,教室里日光灯的连接方式是并联
D. 图丁中,只有把房卡插入槽中房间才能有电,房卡的作用相当于电路中的电源
6. 取一个橙子,把铜片、铁片插入其中,就制成了一个水果电池。正确使用电压表测量电压如图所示,下列说法正确的是( )
A. 铁片是水果电池的正极
B. 该水果电池的电压是0.6V
C. 两个相同水果电池并联后可提供更高电压
D. 电路中只要有水果电池做电源,就一定能形成电流
7. 在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合电键S后,电路正常工作.过一会儿,灯L熄灭,两个电表只有一个电表示数变小,若电路中只有一处故障,且发生在灯泡L或电阻R,正确的判断是
A. 一定是灯泡L断路,电流表示数变小
B. 一定是电阻R断路,电压表示数变大
C. 可能是电阻R短路,电流表示数变大
D. 可能是灯泡L短路,电压表示数变小
8. 在如图a所示电路中,当闭合开关后两个电压表指针偏转均如b所示,则电阻和两端的电压分别为( )
A. 1.2V,4.8V B. 1.2V,6V C. 6V,1.2V D. 4.8V,1.2V
9. 如图所示的电路中,闭合开关、,小灯泡、均发光,且较亮,电流表和电压表均有示数,下列关于该电路的说法正确的是( )
A. 电流表测小灯泡的电流
B. 小灯泡两端的电压比两端的电压大
C. 若只断开,小灯泡将变亮
D. 若只断开,电流表示数不变,电压表示数减小
10. 测温棚内的自动测温装置除测量体温外还能记录通过的人数。如图所示,R为定值电阻,R0是光敏电阻,电源电压为3V。闭合开关S,无人通过时,电压表示数为2.5V,有人通过时,挡住入射到光敏电阻上的光,光敏电阻阻值变为10Ω,电压表示数变为2V,装置计数一次。下列说法正确的是( )
A. 有人通过时,R0的阻值变小
B. 有人通过时,电路中的电流变小
C. 无人通过时,R的阻值为25Ω
D. 无人通过时,R0的阻值为20Ω
二、多项选择题(每小题给出的四个选项中,均有多个选项符合题意。全部选对的得3分,选对但不全的得2分,选错的得0分,共12分)
11. 如图所示下列关于电学现象,说法正确的是( )
A. 图甲:用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器时,电流方向为从金属箔到金属球
B. 图乙:家庭电路中可以接入多种电器设备,电吹风和电脑的连接方式是串联
C. 图丙:在探究串联电路电压规律时,为得到普遍规律需使用不同规格的灯泡
D. 图丁:油罐车后往往要挂一根铁链与地面相连,是为了防止静电带来的危害
12. 下图是金属锡的熔化和凝固图像,下列对此图像分析正确的是( )
A. 锡的熔化时间是4min,凝固时间是2min
B. 第5min时的锡处于固液共存态
C. 固态锡达到232℃时一定会熔化
D. 锡在EF段放出热量,内能减小
13. 两名同学用图甲装置“探究水沸腾时温度变化的特点”,绘制了a、b两杯水温度随时间变化的图像如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A. 水沸腾过程中虽然不断吸热但温度不变,内能不变
B. 实验中,如果出现大量水泡且在上升过程中逐渐变大的现象,说明水已经沸腾
C. 此时水面上方的大气压可能低于标准大气压
D. 两名同学所用水量相同,初温不同
14. 如图所示的电路,当甲为电流表时,断开,由断开到闭合,甲的示数由0.3A变化了0.6A,下列说法正确的是( )
A. 与的电阻之比为
B. 与的电阻之比为
C. 要使串联,则闭合断开,且甲为电压表
D. 要使并联,则都闭合,且甲为电流表
三、填空题(每小题3分,共15分)
15. 清代《咏月饼诗》“入厨光夺霜,蒸釜气流液”描述了“蒸”月饼的情景。蒸月饼时,笼屉上方留出大量“白气”,“白气”是水蒸气遇冷___________形成的(填物态变化),“白气”的本质是___________(选填“水蒸气”“小水滴”或“小冰晶”);中秋节时空气中 弥漫着月饼的香味,“月饼飘香”是因为分子在___________。
16. 如图所示,为某品牌风扇调速器和用于调速的电位器结构图,1、2、3是它的三个接线柱,调速器应与电动机______联接入电路,如果要使滑片P顺时针转动时风扇转速加快,应该接______接线柱。(选填“1、2”或“1、3”或“2、3”)这个电位器的工作原理是通过改变____________来改变电阻。
17. 如图是一握力计的电路示意图,a、b、c、d是四个接线柱,仪表及定值电阻均未画出。M、N均为金属板,N固定不动,金属片P左右移动。若握力F增大时,要求仪表的示数也增大,则a、b之间应接入______;c、d之间应接入______(前两空均选填“定值电阻”、“电流表”或“电压表”),它的作用是____________。
18. 如图所示是某种内燃机某一冲程的示意图,这种内燃机是______(填“汽油机”或“柴油机”),该内燃机一个工作循环的四个冲程按顺序依次是:吸气冲程、____________、做功冲程、排气冲程,若该内燃机1s对外做功45次,那么它曲轴的转速为______r/min。
19. 允许加在甲、乙两灯两端的最大电压分别是6V和3V,甲、乙两灯的关系如图所示。将两灯串联使用,电路两端的最大总电压是_________,最大电流是_________;将两灯并联使用,干路的最大电流是_________。
四、作图和阅读题(20题3分,21题4分,共7分)
20. 不戴头盔存在安全隐患,因此某“共享电动车”的安全头盔设计如下:骑行前,扫码成功后开关闭合,指示灯L亮;从车头取出头盔并戴上后,闭合,电动机通电工作。不扫码只戴头盔无法骑行。请在答题框内画出符合这一情况的电路图。
21. 20世纪初,科学家发现汞在温度降低至-269℃时,电阻值就变成了零,这种现象叫“超导现象”,具有这种特性的物质叫“超导体”。
低温为什么能发生超导呢?基于初中知识,我们建立一个简易模型进行理解,将导体的原子核与核外受到约束的电子(能量较低而不能自由运动〉组成“原子实”,可类比成小球。原子实做着热运动,穿行其间的自由电子会与它发生碰撞,表现为导体对自由电子传导的阻碍,即电阻。导体温度降至极低时,它们的热运动都趋于消失,通电时自由电子就可以不受阻碍地定向通过导体,宏观上就发生了低温超导现象。
高压也能让材料发生超导。理论上,某种导体在相当于260万倍标准大气压的高压环境下,15℃的“高温”(相对极低温)也能发生超导现象。在这样极高的压力下,原子实排列成紧密的堆垛形式,如图所示,原子实仅能在很小的范围内做热运动,几乎没有空间表现热运动,就像热运动消失了一般。此时原子实堆垛间的间隙就成为了稳定的自由电子通道。通电时自由电子就能在间隙中零阻碍地定向移动,宏观上就显示出超导现象。
常见输电过程中,约7%的电能因导线发热耗散掉。若输电线缆选用超导材料,就可大大减少由于电阻引发的电能损耗。2021年12月,世界首条35千伏公里级液氮超导输电线工程在上海投运,实现了我国在“高温”超导输电领域的领先。
(1)实现超导现象的方式有低温和______________。
(2)极低温度下,原子实与自由电子的__________都趋于消失,通电时自由电子在导体中通行无阻,发生低温超导现象。
(3)超高的压力限制了__________的热运动,通电时自由电子在原子实间隙中定向移动所受到的阻碍为零,发生高压超导现象。
(4)超导技术的一大应用前景是制作输电线缆,这样可以减少电能由于_________引发的电能损耗。
五、实验探究题(22题7分,23题8分,24题8分,共23分)
22. 如图a,是某实验小组同学“用传感器比较不同物质的比热容”实验装置,两试管分别装有水和煤油,同一个热源红外加热器同时给试管内的水和煤油加热,试管内的水和煤油的温度通过温度传感器采集,并通过数据采集线与计算机相连。某次实验结束后,计算机屏幕显示的实验图像如图b所示:
(1)实验前要让两个试管内的水和煤油除初始温度相同外,还须使水和煤油的______相同;
(2)实验时对两种物质加热相同的时间,吸收的热量______(选填“相等”或“不相等”),通过比较____________来判断它们的吸热能力。
(3)如图b所示,甲、乙两种液体,______液体的吸热能力强。
(4)已知水的比热容是,则煤油的比热容是______;若试管内液体的质量为200g,则用该装置把乙液体加热8min吸收的热量为____________J。
(5)下列现象中不能用比热容知识来解释的是______。
A. 春天的夜晚,气温会降得很低,农民往稻田里灌水以防秧苗冻坏
B. 炎热的夏天常常在马路上洒水
C. 城区建造人工湖以降低“热岛效应”造成的夏季高温
D. 汽车发动机的冷却循环系统用水做冷却剂
23.
(1)“求实”小组同学用如图1甲所示的电路探究影响导体电阻大小的因素。如图1乙,导体A、B、D的横截面积为S,C的横截面积为2S,导体A、B、C的长度相同。
①为了探究导体的电阻与其横截面积的关系,在MN之间接入的两段导体应是______(选填导体的字母名称)。
②实验中可以通过观察______来粗略地比较导体电阻的大小。若接入MN之间的导体的阻值比较接近而无法判断它们的阻值大小时,请你提一条解决方案:__________________。
(2)在探究“电流与电阻的关系”的实验中,设计了如图2甲所示的电路,电源电压恒为6V,滑动变阻器规格为“,1A”,阻值分别为、、、、的定值电阻R。
①根据图2丙,该实验保持定值电阻两端的电压为______V不变;
②用的电阻进行实验后,未移动滑片,接着换用的电阻继续实验,若想保持定值电阻两端的电压不变,滑片应该适当向______(填“左”或“右”)移动;滑动变阻器的作用是保护电路和___________;
③当接入的定值电阻时,无论如何移动滑动变阻器的滑片都无法完成实验,需要在电路中串联一个______的电阻才能完成实验。
④通过分析数据,能得到的实验结论是:______________________________。
24. 小明和小华用如图甲所示电路测量未知电阻的阻值。
(1)请用笔画线代替导线将图甲的实物电路连接完整,要求:滑动变阻器滑片P向右移时电流表示数变大______;连接电路时,开关应该____________;
(2)闭合开关,小明发现两电表均无示数。为了查找故障,他将电压表拆下,保持电路其他部分连接完好,再将电压表分别接在电源、待测电阻、滑动变阻器两端,然后闭合开关,发现只有接在待测电阻两端时,电压表无示数,则故障可能是____________;
(3)排除故障后,小明和小华配合进行实验,并根据数据画出如图乙所示的图像,由图像可知,该待测电阻的阻值为____________;
(4)利用电压表可以直接测量电压的大小,能否把电压表改装为间接测量电阻大小的仪表呢?小明和小华经过思考,分别设计了如图丙、丁所示的方案(电源电压恒定不变),并进行以下操作和分析:
①小明在电路的M、N两点之间接入一个电阻箱,调节旋钮使它接入电路的阻值分别为、、,闭合开关,发现电压表指针分别指向1.5V、2.0V、3.0V的刻度线,于是他在表盘相应位置标出了电阻的数值,如图戊所示。以此类推再标出其他刻度线,电压表就可以用来间接测量阻值了,由以上数据可知:电源电压为______V,定值电阻的阻值为____________;
②小华的设计方案,所用器材的规格、电表接入的量程都与小明的完全相同,分析她的设计方案可知:在保证器材安全的前提下,她改装后的电压表所能测的最小电阻的阻值为____________。
六、计算题(25题8分,26题12分,共20分)
25. 小文家新装的天然气热水器如图所示,它的铭牌如下表,国家规定能效等级为2级的热水器,其热效率不低于88%,小文想通过洗澡来估测这款天然气热水器的能效等级是否达标,于是他将燃气热水器的温度设定在40℃(即水从热水器流出的温度),他家所用的花洒出水量为,洗澡用时15min,洗澡前后查看燃气表上显示的余气量分别为和,已知进入热水器的冷水温度为5℃(天然气的热值)求:
型号
气源
额定产热水能力
能效等级
净重量
容积
XDFZNO1
天然气
2级
38kg
40L以下
(1)消耗的天然气完全燃烧放出的热量;
(2)通过计算判定该款热水器能效等级是否达标;
26. 电子体重秤的原理如图所示,R0为定值电阻,R是电阻值随所受压力大小发生变化的可变电阻,更换电压表(量程为3V)的表盘后可直接显示人体质量大小。已知R的电阻与所受压力F变化的关系如图像所示。设踏板的质量忽略不计,电源电压保持9V不变,g=10N/kg。
(1)空载时,电压表的示数为1V,求R0的电阻值;
(2)该体重秤的量程是多大?
(3)如果保持体重秤结构和电压表量程不变,只在电路中增加一个电阻,使体重秤的量程增大到110kg。计算说明应使用多大的电阻?如何连接?
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
2025—2026学年度第一学期期中阶段性测试
初四物理试题(时间:90分钟)
书写与卷面(3分)
书写规范,卷面整洁。
一、单项选择题(每小题2分,共20分)
1. 如图所示,2022年北京冬奥会开幕式以二十四节气倒计时惊艳开场!“二十四节气”是中国古代订立的一种用来指导农事的历法,是中华民族劳动人民长期经验的积累和智慧的结晶。下列关于节气的说法,正确的是( )
A. 图甲:“雨水”——雨是云朵汽化形成的,需要吸热
B. 图乙:“白露”——露是水蒸气液化形成的,需要放热
C. 图丙:“霜降”——霜是水蒸气升华形成的,需要放热
D. 图丁:“大雪”——雪是水蒸气凝华形成的,需要吸热
【答案】B
【解析】
【详解】A.雨是水蒸气液化形成的小水珠,需要放热,故A错误;
B.露是水蒸气液化形成的小水珠,需要放热,故B正确;
CD.霜和雪都是水蒸气凝华形成的小冰晶,需要放热,故CD错误。
故选B。
2. 在纪念抗战胜利阅兵式上,国产新型战机“歼一35”挂弹受阅。现场解说提到:“该机携带的航空煤油具有较高热值,可保障战机长时飞行。”以下说法正确的是( )
A. 煤油燃烧越充分,其热值越大
B. 在阅兵过程中,煤油燃烧了一部分,剩余的热值将减小
C. 使用航空煤油作燃料,主要是由于它所含的热量较多
D. 相同质量的这种航空煤油,完全燃烧后产生的热量比其他热值低的燃料更多
【答案】D
【解析】
【详解】A.热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关,与燃料是否充分燃烧无关,故A错误;
B.热值与燃料的质量无关,剩余煤油的种类不变,其热值也不变,故B错误;
C.热量是一个过程量,不能说“含有热量”,故C错误;
D.根据,相同质量的燃料,热值越大,完全燃烧产生的热量越多。航空煤油热值高,所以相同质量的航空煤油完全燃烧后产生的热量比其他热值低的燃料更多,故D正确。
故选D。
3. 如图所示是古人锻造铁器的情景,古代工匠们先将铁矿石放入熔炉得到铁水后,再经过冷却、锻打、淬火等工序制造出优质的铁器。下列说法正确的是( )
A. 铁矿石变成铁水是熔化现象,需要放热
B. 铁水由液态变成固态的过程中温度不断的降低
C. 烧红的铁器被锻打时温度仍降低,说明做功不能改变物体内能
D. 成型的高温铁器进行淬火,水的内能增加
【答案】D
【解析】
【详解】A.铁矿石变成铁水是熔化现象,需要吸热,故A错误;
B.铁水由液态变成固态的过程中,属于凝固现象;金属铁是晶体,虽然铁水在凝固过程中要放热,但其温度不变,故B错误;
C.烧红的铁器被锻打时,通过做功可以改变物体的内能,故C错误;
D.成型的高温铁器进行淬火,水吸收热量,水的内能增加,故D正确。
故选D。
4. 下图甲是单缸汽油机工作时其中一个冲程,乙图中四种情景与甲图能量转化相同的选项是( )
A. 在图a中,寒冷的天气,人们通过搓手来“取暖御寒”
B. 在图b中,小孩从滑梯上滑下来,感觉臀部发热
C. 在图c中,试管中加热的水蒸气将试管口的活塞“冲”出去
D. 在图d中,手下压活塞,使密闭圆筒内的棉花发生燃烧
【答案】C
【解析】
【详解】A.图甲中有电火花,为做功冲程,将内能转化为机械能,搓手取暖是将机械能转化为内能,故A不符合题意;
B.小孩从滑梯上滑下来,感觉臀部发热,是将机械能转化为内能,故B不符合题意;
C.试管中加热的水蒸气将试管口的活塞“冲”出去, 将气体的内能转化为活塞的机械能,故C符合题意;
D.下压活塞,使密闭圆筒内的棉花发生燃烧,是对密闭圆筒内的气体做功,是将机械能转化为内能,故D不符合题意。
故选C。
5. 下列说法正确的是( )
A. 图甲中,加油站的静电释放器可由玻璃或陶瓷构成
B. 图乙中,飞机在空中飞行时,机翼与空气摩擦创造了电荷
C. 图丙中,教室里日光灯的连接方式是并联
D. 图丁中,只有把房卡插入槽中房间才能有电,房卡的作用相当于电路中的电源
【答案】C
【解析】
【详解】A.加油站的静电释放器要用导体,而玻璃和陶瓷在一般情况下是绝缘体,故A错误;
B.飞机在空中飞行时,机翼与空气摩擦后带电,是因为摩擦使电子发生了转移,故B错误;
C.教室里日光灯可以独立工作、互不影响,因此它们的连接方式是并联,故C正确;
D.只有把房卡插入槽中,房间内的灯和插座才能有电,这说明房卡可以控制房间内的用电器,不插入插槽中,房间内用电器都不工作,所以房卡相当于接在干路上的开关,故D错误。
故选C。
6. 取一个橙子,把铜片、铁片插入其中,就制成了一个水果电池。正确使用电压表测量电压如图所示,下列说法正确的是( )
A. 铁片是水果电池的正极
B. 该水果电池的电压是0.6V
C. 两个相同水果电池并联后可提供更高电压
D. 电路中只要有水果电池做电源,就一定能形成电流
【答案】B
【解析】
【详解】A.电压表使用时,电流从电压表的正接线柱流入、负接线柱流出,即电压表的正接线柱与电源的正极相连接,因此铜电极为正极,故A错误;
B.由图知电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,水果电池的电压为0.6V,故B正确;
C.两个相同水果电池串联后,电路中的总电压等于各个水果电池的电压之和,所以可以提供更高电压,故C错误;
D.电路中除了要有电源以外,还需要构成闭合回路才能形成电流,故D错误。
故选B。
7. 在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合电键S后,电路正常工作.过一会儿,灯L熄灭,两个电表只有一个电表示数变小,若电路中只有一处故障,且发生在灯泡L或电阻R,正确的判断是
A. 一定是灯泡L断路,电流表示数变小
B. 一定是电阻R断路,电压表示数变大
C. 可能是电阻R短路,电流表示数变大
D. 可能是灯泡L短路,电压表示数变小
【答案】B
【解析】
【详解】A.灯泡L断路,则电路断开,电流表、电压表示数均变小,故A错误;
BC.电阻R断路,电路断开,灯L熄灭,电流表示数为零,电压表接在电源两端,则电压表示数增大,若R短路,电压表被短路,则电压表示数减小;电路中只有L接入,灯泡L发光,则电路中的电流增大,电流表示数变大,故B正确,C错误;
D.原来电压表测量R两端的电压,若灯泡L短路,灯泡L熄灭,只有R接入电路,电压表测量电源电压,电压表的示数变大,故D错误.
8. 在如图a所示电路中,当闭合开关后两个电压表指针偏转均如b所示,则电阻和两端的电压分别为( )
A. 1.2V,4.8V B. 1.2V,6V C. 6V,1.2V D. 4.8V,1.2V
【答案】D
【解析】
【详解】如图a,两电阻串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测R2两端电压。当闭合开关后两个电压表指针偏转均如b所示,根据串联电路电压规律可知,电压表V1选择的是0~15V量程,示数为6V,电压表V2选择的是0~3V量程,示数为1.2V,所以,R2两端电压为1.2V,R1两端电压为
U1=U-U2=6V-1.2V=4.8V
故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
9. 如图所示的电路中,闭合开关、,小灯泡、均发光,且较亮,电流表和电压表均有示数,下列关于该电路的说法正确的是( )
A. 电流表测小灯泡的电流
B. 小灯泡两端的电压比两端的电压大
C. 若只断开,小灯泡将变亮
D. 若只断开,电流表示数不变,电压表示数减小
【答案】D
【解析】
【详解】AB.由图可知,闭合开关、时,两灯泡并联,电压表测量电源电压,电流表A测量小灯泡的电流,开关控制整个电路。开关只控制小灯泡,由于并联电路各支路两端的电压相等,所以小灯泡两端的电压与两端的电压一样大,故AB错误;
CD.由于并联电路各支路互不影响,因此,若只断开,仍发光,通过小灯泡的电流不变,电流表的示数不变,电源电压不变,电压表和均被短路,所以电压表无示数,则电压表示数减小,故C错误,D正确。
故选D。
10. 测温棚内的自动测温装置除测量体温外还能记录通过的人数。如图所示,R为定值电阻,R0是光敏电阻,电源电压为3V。闭合开关S,无人通过时,电压表示数为2.5V,有人通过时,挡住入射到光敏电阻上的光,光敏电阻阻值变为10Ω,电压表示数变为2V,装置计数一次。下列说法正确的是( )
A. 有人通过时,R0的阻值变小
B. 有人通过时,电路中的电流变小
C. 无人通过时,R的阻值为25Ω
D. 无人通过时,R0的阻值为20Ω
【答案】B
【解析】
【详解】AB.由电路图可知,闭合开关S,光敏电阻R0和定值电阻R串联,电压表测量定值电阻R两端的电压。无人通过时,电压表示数为2.5V,有人通过时,电压表示数变为2V,电压表示数变小,根据欧姆定律可知,有人通过时,电路中的电流变小;根据串联电路电压的规律,有人通过时,光敏电阻的电压变大,由分压原理可知,有人通过时,R0的阻值变大,故A错误,B正确;
C.有人通过时,电压表的示数为2V,即R两端的电压为UR=2V,电源电压U=3V,根据串联电路的电压规律可知,R0两端的电压为
U0=U﹣UR=3V﹣2V=1V
由串联电路的电流特点和欧姆定律可得,此时电路中的电流为
定值电阻R的阻值为
因R为定值电阻,故无人通过时,R的阻值为20Ω,故C错误;
D.无人通过时,电压表示数为2.5V,即R两端的电压为
UR′=2.5V
此时电路中的电流为
此时R0两端的电压为
U0′=U﹣UR′=3V﹣2.5V=0.5V
此时R0的阻值为
即无人通过时,R0的阻值为4Ω,故D错误。
故选B。
二、多项选择题(每小题给出的四个选项中,均有多个选项符合题意。全部选对的得3分,选对但不全的得2分,选错的得0分,共12分)
11. 如图所示下列关于电学现象,说法正确的是( )
A. 图甲:用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器时,电流方向为从金属箔到金属球
B. 图乙:家庭电路中可以接入多种电器设备,电吹风和电脑的连接方式是串联
C. 图丙:在探究串联电路电压规律时,为得到普遍规律需使用不同规格的灯泡
D. 图丁:油罐车后往往要挂一根铁链与地面相连,是为了防止静电带来的危害
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,接触验电器时,电子从橡胶棒转移到金属球到金属箔,则电流方向为从金属箔到金属球,故A正确;
B.家庭电路各用电器都可以独立工作、互不影响,是并联的,故B错误;
C.在探究串联电路电压规律时,只做一次实验具有偶然性,为得到普遍规律,应使用不同规格的灯泡多次实验,故C正确;
D.油罐车在运输油品时,容易因摩擦带上静电,在其尾部挂一根铁链与地面相连,可以防止静电带来的危害,故D正确。
故选ACD。
12. 下图是金属锡的熔化和凝固图像,下列对此图像分析正确的是( )
A. 锡的熔化时间是4min,凝固时间是2min
B. 第5min时的锡处于固液共存态
C. 固态锡达到232℃时一定会熔化
D. 锡在EF段放出热量,内能减小
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.锡属于晶体,熔化和凝固过程中温度保持不变,锡的熔化时间是
凝固时间是
故A正确;
B.锡熔化过程为第3~7min内,第5min时刚好处于熔化过程中,故此时锡处于固液共存态,故B正确;
C.晶体熔化需要达到熔点并继续吸热,固态锡达到232℃时如果不能继续吸热,将不会熔化。故C错误;
D.锡在EF段处于凝固过程中,放出热量,温度不变,内能减小,故D正确。
故选ABD。
13. 两名同学用图甲装置“探究水沸腾时温度变化的特点”,绘制了a、b两杯水温度随时间变化的图像如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A. 水沸腾过程中虽然不断吸热但温度不变,内能不变
B. 实验中,如果出现大量水泡且在上升过程中逐渐变大的现象,说明水已经沸腾
C. 此时水面上方的大气压可能低于标准大气压
D. 两名同学所用水量相同,初温不同
【答案】BC
【解析】
【详解】A.水沸腾过程中不断吸热,温度保持不变,但吸收热量使得水的内能增加,故A错误;
B.水沸腾时,水内部和表面同时发生剧烈的汽化现象,产生大量气泡,气泡在上升过程中体积变大,到水面破裂,故B正确;
C.由图乙可知,水沸腾时的温度(沸点)为,低于标准大气压下水的沸点为,根据气压与沸点的关系可知,此时水面上方的大气压低于标准大气压,故C正确;
D.由图乙可知,两杯水的初温不同,但加热至沸腾所用时间均为,说明两名同学所用水量不同,故D错误。
故选BC。
14. 如图所示的电路,当甲为电流表时,断开,由断开到闭合,甲的示数由0.3A变化了0.6A,下列说法正确的是( )
A. 与的电阻之比为
B. 与的电阻之比为
C. 要使串联,则闭合断开,且甲为电压表
D. 要使并联,则都闭合,且甲为电流表
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.当甲为电流表时,断开,断开时,单独接入电路,电流表测电流;闭合时,、并联,电流表测干路电流。甲的示数由0.3A变化了0.6A,根据并联电流规律可知、并联时,电流为0.3A,电流为0.6A,、电流之比为,并联电压相等,根据可知电流与电阻成反比,所以与的电阻之比为,故A正确,B错误;
C.闭合断开,且甲为电压表时,首尾相连,是串联的关系,故C正确;
D.都闭合,且甲为电流表时,电源被短路,故D错误。
故选AC。
三、填空题(每小题3分,共15分)
15. 清代《咏月饼诗》“入厨光夺霜,蒸釜气流液”描述了“蒸”月饼的情景。蒸月饼时,笼屉上方留出大量“白气”,“白气”是水蒸气遇冷___________形成的(填物态变化),“白气”的本质是___________(选填“水蒸气”“小水滴”或“小冰晶”);中秋节时空气中 弥漫着月饼的香味,“月饼飘香”是因为分子在___________。
【答案】 ①.
液化 ②.
小水滴 ③.
不停地做无规则运动
【解析】
【详解】[1][2]“白气”是高温水蒸气上升时遇冷液化形成的小水滴,属于液化现象。
[3]香味扩散属于扩散现象,说明分子在永不停息地做无规则运动。
16. 如图所示,为某品牌风扇调速器和用于调速的电位器结构图,1、2、3是它的三个接线柱,调速器应与电动机______联接入电路,如果要使滑片P顺时针转动时风扇转速加快,应该接______接线柱。(选填“1、2”或“1、3”或“2、3”)这个电位器的工作原理是通过改变____________来改变电阻。
【答案】 ①. 串 ②. 1、2 ③. 接入电路中电阻片的长度
【解析】
【详解】调速器要与电动机串联接入电路才能通过改变自身电阻改变电路电流;滑片P顺时针转动时,风扇转速加快,说明电路中电流变大,电阻变小,接1、2接线柱时,滑片顺时针转动,接入的电阻丝长度变短,电阻变小,电流变大;电位器的工作原理是通过改变接入电路中电阻片的长度来改变电阻。
17. 如图是一握力计的电路示意图,a、b、c、d是四个接线柱,仪表及定值电阻均未画出。M、N均为金属板,N固定不动,金属片P左右移动。若握力F增大时,要求仪表的示数也增大,则a、b之间应接入______;c、d之间应接入______(前两空均选填“定值电阻”、“电流表”或“电压表”),它的作用是____________。
【答案】 ①. 电压表 ②. 定值电阻 ③. 保护电路##防止电源短路
【解析】
【详解】由题意及图可知,握力增大时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,因a、b间连接电流表会短路滑动变阻器,c、d间接电压表会使电路几乎无电流,均不符合工作要求,当a、b间接电压表、c、d间接定值电阻时,滑动变阻器与定值电阻串联,电压表测滑动变阻器两端电压,由串联电路特点可知,滑动变阻器电阻增大时,其分得的电压增大,仪表示数随握力增大而增大,符合要求;定值电阻的作用是保护电路,避免滑动变阻器阻值为零时电源发生短路。
18. 如图所示是某种内燃机某一冲程的示意图,这种内燃机是______(填“汽油机”或“柴油机”),该内燃机一个工作循环的四个冲程按顺序依次是:吸气冲程、____________、做功冲程、排气冲程,若该内燃机1s对外做功45次,那么它曲轴的转速为______r/min。
【答案】 ①.
柴油机 ②.
压缩冲程 ③.
【解析】
【详解】因内燃机顶部有喷油嘴,故为柴油机;
四冲程柴油机的一个工作循环的四个冲程按顺序依次是:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程;
因四冲程内燃机每对外做功1次,曲轴转动2周,故每分钟对外做功次数
曲轴转速
19. 允许加在甲、乙两灯两端的最大电压分别是6V和3V,甲、乙两灯的关系如图所示。将两灯串联使用,电路两端的最大总电压是_________,最大电流是_________;将两灯并联使用,干路的最大电流是_________。
【答案】 ①. 8V ②. 0.5A ③. 0.9A
【解析】
【详解】[1][2]据图可知,当甲灯电压是6V时,电流为0.5A,乙灯电压是3V时,电流是0.6A,由于串联电路中电流是处处相等的,则两灯串联后,电路中允许通过的最大电流是0.5A,即甲灯泡正常工作,甲灯电压是6V,据图可知,此时乙灯的电压是2V,根据串联电路中电压规律可得电路两端的最大总电压是
[3]将两灯并联使用,由于并联电路中各支路两端电压是相等的,则此时电路中的最大电压是3V,即乙灯泡正常工作,乙灯的电流是0.6A,据图可知,此时甲灯的电流是0.3A,根据并联电路中电流规律可得干路的最大电流是
四、作图和阅读题(20题3分,21题4分,共7分)
20. 不戴头盔存在安全隐患,因此某“共享电动车”的安全头盔设计如下:骑行前,扫码成功后开关闭合,指示灯L亮;从车头取出头盔并戴上后,闭合,电动机通电工作。不扫码只戴头盔无法骑行。请在答题框内画出符合这一情况的电路图。
【答案】
【解析】
【详解】根据题意可知,骑行前,扫码成功后开关S1闭合,指示灯L亮,但电动机不工作;戴上头盔后,S2闭合,电动机才通电工作,这说明灯泡与电动机工作时互不影响,是并联的;若只戴头盔不扫码则无法骑行,则开关S1在干路中控制整个电路,开关S2与电动机在一条支路中,如图所示:
21. 20世纪初,科学家发现汞在温度降低至-269℃时,电阻值就变成了零,这种现象叫“超导现象”,具有这种特性的物质叫“超导体”。
低温为什么能发生超导呢?基于初中知识,我们建立一个简易模型进行理解,将导体的原子核与核外受到约束的电子(能量较低而不能自由运动〉组成“原子实”,可类比成小球。原子实做着热运动,穿行其间的自由电子会与它发生碰撞,表现为导体对自由电子传导的阻碍,即电阻。导体温度降至极低时,它们的热运动都趋于消失,通电时自由电子就可以不受阻碍地定向通过导体,宏观上就发生了低温超导现象。
高压也能让材料发生超导。理论上,某种导体在相当于260万倍标准大气压的高压环境下,15℃的“高温”(相对极低温)也能发生超导现象。在这样极高的压力下,原子实排列成紧密的堆垛形式,如图所示,原子实仅能在很小的范围内做热运动,几乎没有空间表现热运动,就像热运动消失了一般。此时原子实堆垛间的间隙就成为了稳定的自由电子通道。通电时自由电子就能在间隙中零阻碍地定向移动,宏观上就显示出超导现象。
常见输电过程中,约7%的电能因导线发热耗散掉。若输电线缆选用超导材料,就可大大减少由于电阻引发的电能损耗。2021年12月,世界首条35千伏公里级液氮超导输电线工程在上海投运,实现了我国在“高温”超导输电领域的领先。
(1)实现超导现象的方式有低温和______________。
(2)极低温度下,原子实与自由电子的__________都趋于消失,通电时自由电子在导体中通行无阻,发生低温超导现象。
(3)超高的压力限制了__________的热运动,通电时自由电子在原子实间隙中定向移动所受到的阻碍为零,发生高压超导现象。
(4)超导技术的一大应用前景是制作输电线缆,这样可以减少电能由于_________引发的电能损耗。
【答案】(1)高压 (2)热运动
(3)原子实 (4)电阻
【解析】
【详解】(1)[1]由“高压也能让材料发生超导”可知,实现超导现象的方式有低温和高压。
(2)[2]由导体温度降至极低时,它们的热运动都趋于消失,通电时自由电子就可以不受阻碍地定向通过导体,宏观上就发生了“低温超导现象”可知,极低温度下,原子实与自由电子的热运动都趋于消失,通电时自由电子在导体中通行无阻,发生低温超导现象。
(3)[3]在这样极高的压力下,原子实排列成紧密的堆垛形式,原子实仅能在很小的范围内做热运动,几乎没有空间表现热运动可知,超高的压力限制了原子实的热运动,通电时自由电子在原子实间隙中定向移动所受到的阻碍为零,发生高压超导现象。
(4)[4]由常见输电过程中,约7%的电能因导线发热耗散掉。若输电线缆选用超导材料,就可大大减少由于电阻引发的电能损耗可知,超导技术的一大应用前景是制作输电线缆,这样可以减少电能由于电阻引发的电能损耗。
五、实验探究题(22题7分,23题8分,24题8分,共23分)
22. 如图a,是某实验小组同学“用传感器比较不同物质的比热容”实验装置,两试管分别装有水和煤油,同一个热源红外加热器同时给试管内的水和煤油加热,试管内的水和煤油的温度通过温度传感器采集,并通过数据采集线与计算机相连。某次实验结束后,计算机屏幕显示的实验图像如图b所示:
(1)实验前要让两个试管内的水和煤油除初始温度相同外,还须使水和煤油的______相同;
(2)实验时对两种物质加热相同的时间,吸收的热量______(选填“相等”或“不相等”),通过比较____________来判断它们的吸热能力。
(3)如图b所示,甲、乙两种液体,______液体的吸热能力强。
(4)已知水的比热容是,则煤油的比热容是______;若试管内液体的质量为200g,则用该装置把乙液体加热8min吸收的热量为____________J。
(5)下列现象中不能用比热容知识来解释的是______。
A. 春天的夜晚,气温会降得很低,农民往稻田里灌水以防秧苗冻坏
B. 炎热的夏天常常在马路上洒水
C. 城区建造人工湖以降低“热岛效应”造成的夏季高温
D. 汽车发动机的冷却循环系统用水做冷却剂
【答案】(1)质量 (2) ①. 相等 ②. 升高的温度
(3)乙 (4) ①. ②.
(5)B
【解析】
【小问1详解】
实验采用控制变量法,要控制两种物质初温、质量相同。
【小问2详解】
同一个热源,加热相同时间放出热量相同,水和煤油吸收热量相等;通过比较升高的温度来判断它们的吸热能力,在吸收相同热量的情况下,升高温度越低,说明该物质的吸热能力越强。
【小问3详解】
由图b可知,加热相同的时间(即吸收相同热量),甲升高的温度比乙升高的温度高,根据比较吸热能力的方法,吸收相同热量,乙升温更小,说明乙吸热能力更强,乙是水,甲是煤油。
【小问4详解】
由图b可知,加热4分钟时,甲升高的温度为
乙升高的温度为
加热相同时间吸收热量Q相同,即
则煤油的比热容是
4min乙升温10℃,则8min升温,用该装置把乙液体加热8min吸收的热量为
【小问5详解】
A.春天的夜晚,农民往稻田里灌水,因为水的比热容大,放出相同热量后水降温慢,所以可以防秧苗冻坏,能用比热容知识解释,故A不符合题意;
B.炎热的夏天常常在马路上洒水,是利用水蒸发吸热,使周围环境温度降低,与比热容大小无关,故B符合题意;
C.城区建造人工湖以降低“热岛效应”造成的夏季高温,是因为水的比热容大,吸收相同热量时温度升高较小,能用比热容知识解释,故C不符合题意;
D.汽车发动机的冷却循环系统用水做冷却剂,是因为水的比热容大,升高相同温度时吸收热量多,冷却效果好,能用比热容知识解释,故D不符合题意。
故选B。
23.
(1)“求实”小组同学用如图1甲所示的电路探究影响导体电阻大小的因素。如图1乙,导体A、B、D的横截面积为S,C的横截面积为2S,导体A、B、C的长度相同。
①为了探究导体的电阻与其横截面积的关系,在MN之间接入的两段导体应是______(选填导体的字母名称)。
②实验中可以通过观察______来粗略地比较导体电阻的大小。若接入MN之间的导体的阻值比较接近而无法判断它们的阻值大小时,请你提一条解决方案:__________________。
(2)在探究“电流与电阻的关系”的实验中,设计了如图2甲所示的电路,电源电压恒为6V,滑动变阻器规格为“,1A”,阻值分别为、、、、的定值电阻R。
①根据图2丙,该实验保持定值电阻两端的电压为______V不变;
②用的电阻进行实验后,未移动滑片,接着换用的电阻继续实验,若想保持定值电阻两端的电压不变,滑片应该适当向______(填“左”或“右”)移动;滑动变阻器的作用是保护电路和___________;
③当接入的定值电阻时,无论如何移动滑动变阻器的滑片都无法完成实验,需要在电路中串联一个______的电阻才能完成实验。
④通过分析数据,能得到的实验结论是:______________________________。
【答案】(1) ①. B、C ②. 小灯泡的亮度 ③. 在电路中串联接入电流表,通过电流表示数的大小比较电阻大小
(2) ①. 2 ②. 左 ③. 控制定值电阻两端的电压保持不变 ④. 10 ⑤. 电压一定时,电流与电阻成反比
【解析】
【小问1详解】
探究导体的电阻与其横截面积的关系,应改变横截面积,保证其它条件相同,接入的两段导体应是B、C。
实验中可以通过观察小灯泡的亮度来粗略地比较导体电阻的大小,小灯泡越亮,电阻越小,小灯泡越暗,电阻越大。
若接入M、N之间的导体的阻值比较接近,灯泡亮度接近而无法判断它们的阻值大小,则在原电路中再串联一个电流表,根据电流表的读数可以精确判断电阻的大小。
【小问2详解】
由图丙的I-R图像,取定值电阻R=5Ω、对应电流I=0.4A,根据欧姆定律可得,定值电阻两端控制的电压
探究电流与电阻的关系时,应控制电阻两端的电压保持2V不变;用5Ω的电阻进行实验后,再换用10Ω的电阻继续实验,若滑片不动,则电路中的电流变小,滑动变阻器两端的电压减小;电源电压不变,因此定值电阻两端的电压变大,为了控制定值电阻两端的电压不变,应该增大滑动变阻器两端的电压,即将滑动变阻器的阻值调大,即滑片向左移动。
当接入25Ω的定值电阻时,根据串联电路的特点有,此时滑动变阻器接入电路的最大阻值为
而原来滑动变阻器的规格为“40Ω 1A”,所以需要串联一个阻值为10Ω的电阻。
通过分析数据,能得到的实验结论是:当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
24. 小明和小华用如图甲所示电路测量未知电阻的阻值。
(1)请用笔画线代替导线将图甲的实物电路连接完整,要求:滑动变阻器滑片P向右移时电流表示数变大______;连接电路时,开关应该____________;
(2)闭合开关,小明发现两电表均无示数。为了查找故障,他将电压表拆下,保持电路其他部分连接完好,再将电压表分别接在电源、待测电阻、滑动变阻器两端,然后闭合开关,发现只有接在待测电阻两端时,电压表无示数,则故障可能是____________;
(3)排除故障后,小明和小华配合进行实验,并根据数据画出如图乙所示的图像,由图像可知,该待测电阻的阻值为____________;
(4)利用电压表可以直接测量电压的大小,能否把电压表改装为间接测量电阻大小的仪表呢?小明和小华经过思考,分别设计了如图丙、丁所示的方案(电源电压恒定不变),并进行以下操作和分析:
①小明在电路的M、N两点之间接入一个电阻箱,调节旋钮使它接入电路的阻值分别为、、,闭合开关,发现电压表指针分别指向1.5V、2.0V、3.0V的刻度线,于是他在表盘相应位置标出了电阻的数值,如图戊所示。以此类推再标出其他刻度线,电压表就可以用来间接测量阻值了,由以上数据可知:电源电压为______V,定值电阻的阻值为____________;
②小华的设计方案,所用器材的规格、电表接入的量程都与小明的完全相同,分析她的设计方案可知:在保证器材安全的前提下,她改装后的电压表所能测的最小电阻的阻值为____________。
【答案】(1) ①. ②. 断开 (2)滑动变阻器断路
(3)5 (4) ①. 4.5 ②. 10 ③. 5
【解析】
【小问1详解】
为使滑动变阻器滑片P向右移时电流表示数变大,即滑片右移时滑动变阻器接入电路的阻值变小,所以应将滑动变阻器右下接线柱与电阻右接线柱相连,据此作图。
为保护电路,连接电路时,开关应该断开。
【小问2详解】
电流表无示数,表明电路中有断路。电压表接在电源两端时有示数,说明电源正常;接在滑动变阻器两端时有示数,意味着滑动变阻器以外电路是通路;接在待测电阻两端时无示数,说明待测电阻以外电路有断路,所以故障可能是滑动变阻器断路。
【小问3详解】
由图乙和欧姆定律可知,待测电阻
【小问4详解】
丙图:与串联,电压表测电压。设电源电压U,则电源电压为
代入两组数据有
联解①②式得,
丁图:电压表测定值电阻两端电压,电压表量程0~3V(戊图接线 3V量程)。根据串联分压原理,当电压表示数最大为3V时,所能测的电阻值最小,此时其两端电压最小为
此时电路中的电流为
改装后的电压表所能测的最小电阻的阻值为
六、计算题(25题8分,26题12分,共20分)
25. 小文家新装的天然气热水器如图所示,它的铭牌如下表,国家规定能效等级为2级的热水器,其热效率不低于88%,小文想通过洗澡来估测这款天然气热水器的能效等级是否达标,于是他将燃气热水器的温度设定在40℃(即水从热水器流出的温度),他家所用的花洒出水量为,洗澡用时15min,洗澡前后查看燃气表上显示的余气量分别为和,已知进入热水器的冷水温度为5℃(天然气的热值)求:
型号
气源
额定产热水能力
能效等级
净重量
容积
XDFZNO1
天然气
2级
38kg
40L以下
(1)消耗的天然气完全燃烧放出的热量;
(2)通过计算判定该款热水器能效等级是否达标;
【答案】(1)
(2)见解析
【解析】
【小问1详解】
消耗的天然气的体积为
则消耗的天然气完全燃烧放出的热量
【小问2详解】
洗澡用水质量为
则水吸收的热量为
则热水器热效率
所以该款热水器能效等级达标,能效等级达到2级。
26. 电子体重秤的原理如图所示,R0为定值电阻,R是电阻值随所受压力大小发生变化的可变电阻,更换电压表(量程为3V)的表盘后可直接显示人体质量大小。已知R的电阻与所受压力F变化的关系如图像所示。设踏板的质量忽略不计,电源电压保持9V不变,g=10N/kg。
(1)空载时,电压表的示数为1V,求R0的电阻值;
(2)该体重秤的量程是多大?
(3)如果保持体重秤结构和电压表量程不变,只在电路中增加一个电阻,使体重秤的量程增大到110kg。计算说明应使用多大的电阻?如何连接?
【答案】(1)
(2)
(3)应串联一个的定值电阻
【解析】
【小问1详解】
分析电路可知,和串联,电压表测电压。空载时,电压表的示数为1V,此时压力为零,由图像可知。根据串联分压原理则有
解得。
【小问2详解】
当压力变大时,阻值变小,根据串联分压原理,则电压减小,则电压变大。电压表量程为3V,则当电压表示数为3V时,压力最大。根据串联分压原理,则有
解得此时可变电阻,由图像可知此时最大压力,则该体重秤所测的最大质量为
所以该体重秤的量程为。
【小问3详解】
如果保持体重秤结构和电压表量程不变,只在电路中增加一个电阻,使体重秤的量程增大到110kg,此时压力为
由图像可知此时,此时电流为
总电阻为
所以应串联一个定值电阻,阻值为
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$