内容正文:
福建省泉州市鲤城区2025-2026学年上学期九年级期末物理试卷(B卷)
一、选择题:本题共14小题,每小题2分,共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 在1888年用实验证实了电磁波的存在,并测出电磁波的速度的确等于光速的科学家是( )
A. 焦耳 B. 赫兹 C. 法拉第 D. 奥斯特
2. 根据图中电力检测仪显示屏显示的内容判断,此时测量的是待机状态下电视机的以下哪个物理量( )
A. 电功率 B. 电能 C. 电阻 D. 电流
3. 下列数据最接近实际的是( )
A. 让人舒适的室温约为25℃
B. 我国家庭电路电压为110V
C. 电热水壶的功率约为10000W
D. 教室内空调的额定电流约0.1A
4. 下列用电器中是利用电流热效应工作的是 ( )
A. 电饭锅 B. 洗衣机 C. 电冰箱 D. 电视机
5. 以下符合安全用电原则的是( )
A. 插排破损后及时更换 B. 不切断电源更换灯泡
C. 电动车在楼道内充电 D. 湿手拔下用电器插头
6. 节约用水、保护水资源是每个公民应尽的义务。下列做法中不正确的是( )
A. 建议并提倡居民使用节水水龙头
B. 将工业废水处理达标后排放
C. 用喷灌、滴灌的方法浇灌园林或农田
D. 将生活污水任意排放
7. 自然界中的能量种类有很多,它们之间可以相互转化。下列有关能量的转化正确的是( )
A. 电热水壶工作时将电能转化为内能
B. 发电机工作时将电能转化为机械能
C. 蓄电池充电时将化学能转化为电能
D. 电动机工作时将机械能转化为电能
8. 2026年1月19日,神舟二十号飞船返回舱无人驾驶状态返回大气层时在空中划出震撼火流星(如图所示),而舱内下行物品状态良好。下列改变内能的方式,与“火流星”的形成不同的是( )
A. 钻木取火 B. 敷冰降温 C. 搓手取暖 D. 擦燃火柴
9. 如图为四冲程汽油机工作原理示意图,关于其四个冲程的描述正确的是( )
A. 图甲中气缸内气体质量会减小
B. 图乙中汽油和空气的混合物进入气缸
C. 利用飞轮惯性完成冲程的是图甲、乙、丙
D. 图丁中燃料释放的能量全部转化为机械能
10. 现在许多小区都配备了智能快递柜,居民既可通过手机扫码(相当于闭合),也可通过输入密码(相当于闭合)使装置(柜门)启动,打开柜门完成取件。下列电路设计满足以上要求的是( )
A. B. C. D.
11. 在如图所示的电路中,电源电压保持不变。开关S闭合后,两灯都发光,两个电表都有明显示数。过一会儿,其中一盏灯熄灭,另一盏灯仍发光,一个电表的示数变为零,若电路中只有一处故障,且只发生在灯L1或L2上,则电路中的故障是( )
A. 灯L1短路 B. 灯L1断路 C. 灯L2短路 D. 灯L2断路
12. 冬季午间,小华将回形针掰直,磁化后放在树叶上,漂浮于水面。多次将树叶轻轻旋转,待树叶静止后,观察到树叶的A端总是指影子的反方向,如图所示。下列说法中正确的是( )
A. 树叶周围存在磁感线
B. 树叶的A端指向地磁南极
C. 回形针磁体的“N”应标注在A端
D. 若用磁体的N极靠近树叶的A端,会相互吸引
13. 如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,下列分析正确的是
A. 电流表A示数与电流表A2示数的差不变
B. 电流表A1示数与电流表A2示数的和变大
C. 电压表V示数与电流表A示数的比值变小
D. 电压表V示数与电流表A2示数的乘积变大
14. 如图电路,小灯泡标有“6V 3W”的字样,灯丝电阻不随温度变化,滑动变阻器的最大阻值为100Ω,电源电压恒为18V。闭合开关后,不能损坏各个电器元件,下列说法中正确的是( )
A. 滑动变阻器的调节范围是24~100Ω
B. 电路总功率的变化范围是6~9W
C. 小灯泡电功率的变化范围是0.75~3W
D. 滑动变阻器功率的变化范围是5.25~6W
二、填空题:本题共5小题,每空1分,共12分。
15. 尊老爱幼是中华民族的传统美德。小明端热水、爸爸给奶奶泡脚和搓脚、妈妈为奶奶梳头的温馨画面,如图所示。据此完成(1)~(2)题。
(1)小明所端热水盆的上方冒“白气”是 _______ (填物态变化名称)现象。热水泡脚是通过 ________ 的方式增加脚的内能,使脚的温度升高。
(2)干燥天气里,用塑料梳子梳头发,头发带上了同种电荷互相 _______ ,发现头发越梳越蓬松;梳头发过程中,若梳子失去电子将带 _____ 电荷。
16. 传统燃油汽车用水冷却汽车发动机是因为水的 ________ 大;现代火箭用液态氢作燃料,是因为它具有较大的 _______ 。
17. 如图为“电和磁”知识部分结构图,请补充完整。
(1)________ (2)_________
18. 能效等级(如图)是表示家用电器产品能效高低的一种分级方法。根据国家相关规定,我国的能效标识将能源效率分为五个等级,能效等级与能效比的关系如下表所示。已知能效比。现有制冷量均为4200W的不同能效等级的空调。
能效等级
1
2
3
4
5
能效比
3.4
3.2
3
2.8
2.6
能效等级为“4”的空调,其额定功率为 _________ W;若正常工作10h,能效等级为“3”的空调比能效等级为“4”的空调,节约了 _____ 度的电能。
19. 在图甲所示的电路中,电源电压恒定不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。闭合开关,滑动变阻器滑片从一端移到另一端的过程中,R2的电功率P随其接入电路的阻值R变化的图像如图乙所示,则电源电压U= _____V,R1的最小功率Pmin= ________W。
三、作图题:本题共2小题,每小题2分,共4分。
20. 如图所示,请根据通电螺线管上方小磁针静止时的指向,在虚线框内用箭头标出相应的电流方向和磁场方向。
21. 图中,将家庭电路补充完整(虚框内一处接保险丝“ ”,另一处用导线连接)。
四、简答题:本题共1小题,共4分。
22. 中国已成为全球最大的电动汽车市场,它绿色环保,噪音低,但不规范的充电存在火灾隐患,我们一定要树立安全意识,规范充电。如图甲为某品牌电动汽车直流充电桩,充电电压恒定不变,充电时功率P与储能比H(电池当前储能占充满状态储能的百分比)的关系如图像乙。在AB、BC、CD、DE四段充电过程中,哪段过程最容易使导线升温、老化,甚至引起火灾?说出你的理由。
五、实验题:本题共5小题,共30分。
23. 在探究蒸发快慢影响因素的实验中,在四块相同的玻璃板上各滴上等量的水,如图1所示。
(1)选择A、B两图进行实验探究,可以探究水蒸发快慢与水的 ________ 是否有关。选择 ________ 两图进行实验探究,可以探究水蒸发快慢与水的温度是否有关。
(2)通过A、D两图的对比,可以探究水蒸发快慢与水表面的空气流速是否有关。实验中如果利用电吹风来改变空气流速,应选用 ________ (热风挡或冷风挡)。
(3)如图2所示是一种干湿温度计,可以测量空气相对湿度的仪表,仪表上有两支相同的温度计并列地安装在同一刻度板上,其中一支温度计的测温泡外面裹有被水浸湿的棉纱,为“湿”温度计;另一支温度计的测温泡直接裸露在空气中,为“干”温度计;通常情况下,湿温度计的示数比干温度计的示数会低一些,这是由于湿温度计棉纱上的水蒸发要 _______ ,而且两温度计的差异越大,表示空气越 _______ (选填“干燥”或“湿润”)。
24. 如图为探究产生感应电流条件的实验装置。
(1)实验中,通过观察 _______来判断电路中是否有电流产生。
(2)ab棒的材质可能是 _____ (选填“铝”或“塑料”)。
(3)闭合开关,使ab棒从图示位置竖直向上运动,电路中 _______ (选填“会”或“不会”)产生感应电流。
(4)从能量的角度来分析,感应电流产生的过程是 ________ 转化为电能。
(5)此现象在生活中应用是 __________ 。(选填“动圈式话筒”或“动圈式扬声器”)
25. 围炉煮茶是一种休闲方式。小明想知道煮茶时茶叶对水的沸点有没有影响,于是他利用如图甲所示装置进行了探究。
(1)将少量茶叶放入盛水的烧杯中后,安装烧杯和温度计时应先确定两者中 _______ 的位置。
(2)调整好器材后,用酒精灯给水加热,某时刻温度计的示数如图乙所示为 _______ ℃。
(3)实验时,在水温升高到90℃后,每隔1min记录一次温度,直到水沸腾并持续一段时间。将测得的数据记录在如下表格中,请根据表格数据在图丙中描点后画出水沸腾前后温度与时间的关系曲线。
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
温度/℃
90
92
94
96
98
98
98
98
(4)通过实验可得出水在沸腾前、后温度变化的特点是 _______ 。
(5)分析实验数据,小明并不能得出茶叶对水的沸点有没有影响。为了得出结论,他可以 ________ 。
26. 图甲为测量标有“2.5V”字样小灯泡电阻的实验电路,其中A、B为滑动变阻器的两端。
(1)用笔画线代替导线将图甲电路连接正确。
(2)移动滑动变阻器的滑片至 _____ 端后闭合开关,使电路中的电流在开始测量时最小。向另一端移动滑片,观察到小灯泡在电压达到0.42V时开始发光,此时电流表示数如图乙所示,读数为 _________ A。
(3)根据实验数据绘制U﹣I图像如图丙,小灯泡未发光时电阻可能为 。
A. 0Ω B. 3.1Ω C. 3.5Ω D. 8.3Ω
(4)分析图丙可知:随着电流增大,小灯泡的电阻 _______ (填“增大”“减小”或“不变”),为找到小灯泡电阻变化的原因,实验中还应关注小灯泡 _______ 的变化。
(5)完成上述实验之后,老师提出:如果没有电流表,用一个电压表和一个定值电阻R0,仍可完成测量小灯泡正常发光时的电阻。兴趣小组经过讨论设计了如图丁所示的电路,请把实验步骤补充完整。
①闭合开关S,移动滑片P,直至电压表示数为 ________ V。
②断开开关S,保持滑片P位置不变,________ ,再闭合开关,记录电压表示数U1。
③小灯泡正常发光时的电阻RL= _______ (用所测的量和已知量表示)。
27. 学校项目式学习小组利用热敏电阻和定值电阻设计温度报警电路。如图甲是小组同学设计的温度报警电路,将热敏电阻R0放在热源内,其余部分置于热源外,就可以通过电流表的示数来表示热源温度,当电流表示数I≥6mA时报警。已知电源电压是12V,热敏电阻R0的阻值随温度变化的关系如图乙,则:
(1)热敏电阻主要是由__________(填“绝缘体”、“半导体”或“超导体”)材料制作而成;热源的温度升高时,R0的电阻__________(选填“变大”、“变小”或“不变”);当热源温度是20°C时,电流表的示数为5mA,则R的电阻值为__________Ω,功率为__________。
(2)小组同学发现,此报警电路不能实现小屋温度t≥30°C或t≤10°C都要有一个电表报警的要求,于是决定对电路进行改进。
①请你判断:甲图中电路能实现小屋温度t__________时的报警要求;②若要电压表示数U≥7.2V时实现另外一种情况的报警功能,则需在图甲电路中__________的两端并联一个电压表。
六、计算题:本题共3小题,共22分。
28. 小明和爸爸沿318国道从成都前往拉萨旅行。在海拔约5000m的米拉山垭口烧水,用燃气炉将质量为2.5kg、初温为3℃的水加热至沸腾(水的沸点为83℃)。若燃气完全燃烧释放热量的30%被水吸收。,,求:
(1)水吸收的热量。
(2)所用燃气的质量。
29. 某品牌超声波加湿器,其内部湿度监测装置的简化电路图如图甲所示,电源电压恒为12V,R0为定值电阻,R为湿敏电阻,其阻值随空气湿度RH变化的关系图像如图乙所示。求:
(1)当空气湿度RH=50%时,电压表示数为7.2V,求定值电阻R0的阻值。
(2)加湿器工作一段时间后,空气湿度由30%提高到70%,求加湿器内部湿度监测电路中电流的变化范围。
30. 物理科创小组通过查阅资料知道:有些金属的电阻会随温度的升高而增大,他们利用金属这种特性,设计了一种金属电阻温度计,用它可以测量很高的温度,如图为其简易原理图。图中电源电压U恒为3V,M为控温器,电流表的量程为0~15mA(不计电阻),R为电阻箱,金属电阻R1为温度计的测温探头。在t≥0℃时,电阻R1随温度t的变化关系为,调节电阻箱。
(1)求使电流表刚好达到满量程时控温器M的温度。
(2)把测温探头R1放在温度为600℃的控温器中,求电路的总功率。
(3)写出电路电流I与待测温度t的关系表达式。
(4)若把电流表的电流刻度盘换为对应的温度刻度盘,则温度刻度的特点是什么?
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福建省泉州市鲤城区2025-2026学年上学期九年级期末物理试卷(B卷)
一、选择题:本题共14小题,每小题2分,共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 在1888年用实验证实了电磁波的存在,并测出电磁波的速度的确等于光速的科学家是( )
A. 焦耳 B. 赫兹 C. 法拉第 D. 奥斯特
【答案】B
【解析】
【详解】A.焦耳发现焦耳定律,故A不符合题意;
B.赫兹在1888年实验验证电磁波存在,并测出电磁波的速度等于光速,故B符合题意;
C.法拉第发现电磁感应现象,故C不符合题意;
D.奥斯特发现电流的磁效应,故D不符合题意。
故选B。
2. 根据图中电力检测仪显示屏显示的内容判断,此时测量的是待机状态下电视机的以下哪个物理量( )
A. 电功率 B. 电能 C. 电阻 D. 电流
【答案】A
【解析】
【详解】图中“电力检测仪”显示屏上标有W,W是功率的单位,因此此时测量的是电视机的功率;因此正确的文字说明应该是电视机待机功率是。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3. 下列数据最接近实际的是( )
A. 让人舒适的室温约为25℃
B. 我国家庭电路电压为110V
C. 电热水壶的功率约为10000W
D. 教室内空调的额定电流约0.1A
【答案】A
【解析】
【详解】A.让人舒适的室温约为25℃,故A符合实际;
B.我国家庭电路电压为220V,故B不符合实际;
C.电热水壶的功率约为1000W,故C不符合实际;
D.教室内空调的额定电流约10A,故D不符合实际。
故选A。
4. 下列用电器中是利用电流热效应工作的是 ( )
A. 电饭锅 B. 洗衣机 C. 电冰箱 D. 电视机
【答案】A
【解析】
【详解】电饭锅工作时,主要将电能转化为内能加热食物,是利用电流热效应工作;洗衣机依靠电动机工作,主要将电能转化为机械能,不是利用电流热效应;电冰箱依靠压缩机实现制冷,主要将电能转化为机械能,不是利用电流热效应;电视机工作时主要将电能转化为光能、声能,不是利用电流热效应工作,故选A。
5. 以下符合安全用电原则的是( )
A. 插排破损后及时更换 B. 不切断电源更换灯泡
C. 电动车在楼道内充电 D. 湿手拔下用电器插头
【答案】A
【解析】
【详解】A.插排破损后及时更换,可避免漏电或短路,符合安全用电原则,故A符合题意;
B.不切断电源更换灯泡,可能导致触电,违反安全原则,故B不符合题意;
C.电动车在楼道充电易引发火灾,存在安全隐患,故C不符合题意;
D.湿手拔插头易导电触电,违反安全原则,故D不符合题意。
故选A。
6. 节约用水、保护水资源是每个公民应尽的义务。下列做法中不正确的是( )
A. 建议并提倡居民使用节水水龙头
B. 将工业废水处理达标后排放
C. 用喷灌、滴灌的方法浇灌园林或农田
D. 将生活污水任意排放
【答案】D
【解析】
【详解】A.使用节水水龙头可以节约用水,故A正确;
B.将工业废水处理达标后排放,可以减少水的污染,故B正确;
C.用喷灌、滴灌的方法浇灌园林或农田,可以减少由于水的蒸发而造成的水流失,故C正确;
D.将生活污水任意排放,将污染水资源,造成不必要的浪费,故D错误。
本题选择不正确的,故选D。
7. 自然界中的能量种类有很多,它们之间可以相互转化。下列有关能量的转化正确的是( )
A. 电热水壶工作时将电能转化为内能
B. 发电机工作时将电能转化为机械能
C. 蓄电池充电时将化学能转化为电能
D. 电动机工作时将机械能转化为电能
【答案】A
【解析】
【详解】A.电热水壶工作时,电热丝主要将电能转化为内能,故A正确;
B.发电机工作时将机械能转化为电能,故B错误;
C.蓄电池充电时将电能转化为化学能,故C错误;
D.电动机将电能转化为机械能,故D错误。
故选A。
8. 2026年1月19日,神舟二十号飞船返回舱无人驾驶状态返回大气层时在空中划出震撼火流星(如图所示),而舱内下行物品状态良好。下列改变内能的方式,与“火流星”的形成不同的是( )
A. 钻木取火 B. 敷冰降温 C. 搓手取暖 D. 擦燃火柴
【答案】B
【解析】
【详解】飞船返回舱无人驾驶状态返回大气层时在空中划出震撼火流星是返回舱进入大气层,与大气层摩擦产生高温形成的,是克服摩擦做功,使机械能转化为内能,属于通过做功改变物体的内能。
A.钻木取火是克服摩擦做功,使机械能转化为内能,是通过做功的方式改变物体的内能,故A不符合题意;
B.敷冰降温,人体放出热量,温度降低,内能减小,是通过热传递改变物体的内能,故B符合题意;
C.搓手取暖,克服摩擦做功,使机械能转化为内能,是通过做功的方式改变物体的内能,故C不符合题意;
D.擦燃火柴,克服摩擦做功,使机械能转化为内能,是通过做功的方式改变物体的内能,故D不符合题意。
故选B。
9. 如图为四冲程汽油机工作原理示意图,关于其四个冲程的描述正确的是( )
A. 图甲中气缸内气体质量会减小
B. 图乙中汽油和空气的混合物进入气缸
C. 利用飞轮惯性完成冲程的是图甲、乙、丙
D. 图丁中燃料释放的能量全部转化为机械能
【答案】C
【解析】
【详解】甲图:进气门打开,活塞向下运行,气缸容积增大,是吸气冲程;
乙图:两气门都关闭,活塞向上运行,气缸容积减小,是压缩冲程,将机械能转化为内能;
丙图:排气门打开,活塞向上运动,气缸容积减小,是排气冲程;
丁图:两气门都关闭,活塞向下运行,气缸容积增大,是做功冲程,将燃料燃烧释放的内能转化为机械能;
A.由以上分析可知,甲是吸气冲程,气缸内气体质量会增大,故A错误;
B.图甲中汽油和空气的混合物进入气缸,故B错误;
C.在热机的四个冲程中,只有做功冲程对外做功,其他三个冲程是靠飞轮惯性完成的,对应甲、乙、丙三个冲程,故C正确;
D.图丁是做功冲程,将燃料燃烧释放的内能转化为机械能,由于存在热量散失,不可能全部转化为机械能,故D错误。
故选C。
10. 现在许多小区都配备了智能快递柜,居民既可通过手机扫码(相当于闭合),也可通过输入密码(相当于闭合)使装置(柜门)启动,打开柜门完成取件。下列电路设计满足以上要求的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由题意知,智能快递柜既可通过手机扫码(相当于S1闭合),也可通过输入密码(相当于S2闭合)使装置启动,说明两开关可以独立工作、互不影响,即两开关并联后共同控制装置;故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
11. 在如图所示的电路中,电源电压保持不变。开关S闭合后,两灯都发光,两个电表都有明显示数。过一会儿,其中一盏灯熄灭,另一盏灯仍发光,一个电表的示数变为零,若电路中只有一处故障,且只发生在灯L1或L2上,则电路中的故障是( )
A. 灯L1短路 B. 灯L1断路 C. 灯L2短路 D. 灯L2断路
【答案】D
【解析】
【详解】由图知,闭合开关,两只灯泡并联,电压表测量电源电压(也是支路电压),电流表测量通过L2的电流;
AC.无论是L1或L2短路,都会造成电源短路,烧坏电源,两灯都不亮,所以故障不可能是短路,故AC不符合题意;
B.如果灯L1断路不能发光,电压表测量电源电压示数不变;由于并联电路各支路用电器工作状态互不影响,所以电流表示数不变,故B不符合题意;
D.如果灯L2断路不能发光,电压表测量电源电压示数不变;L2支路断路,所以电流表示数变为零,L1不受影响仍然发光,故D符合题意。
故选D。
12. 冬季午间,小华将回形针掰直,磁化后放在树叶上,漂浮于水面。多次将树叶轻轻旋转,待树叶静止后,观察到树叶的A端总是指影子的反方向,如图所示。下列说法中正确的是( )
A. 树叶周围存在磁感线
B. 树叶的A端指向地磁南极
C. 回形针磁体的“N”应标注在A端
D. 若用磁体的N极靠近树叶的A端,会相互吸引
【答案】D
【解析】
【详解】A.磁感线是人们假想出来的形象地表示磁场的曲线,不是真实存在的,故A错误;
B.冬季午间,影子偏北,由题意可知,树叶的A端总是指影子的反方向,即指向地理南极,地理南极附近是地磁北极,故B错误;
C.A端指向地磁北极,即N极,所以A端应标注S极,故C错误;
D.A端是S极,用磁体的N极靠近树叶的A端,异名磁极相互吸引,故D正确。
故选D。
13. 如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,下列分析正确的是
A. 电流表A示数与电流表A2示数的差不变
B. 电流表A1示数与电流表A2示数的和变大
C. 电压表V示数与电流表A示数的比值变小
D. 电压表V示数与电流表A2示数的乘积变大
【答案】A
【解析】
【详解】 解答:由电路图可知,R1和R2并联,电压表测电源电压,电流表A1测R1支路的电流,电流表A2测R2支路的电流,电流表A测干路电流;因电源电压保持不变,所以,滑片移动时,电压表的示数不变, 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R1的电流不变即电流表A1示数不变、两端的电压不变、电功率不变,;当滑动变阻器的滑片P向右移动时,接入电路中的电阻变大,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,由I可知,该支路的电流变小即电流表A2示数变小,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流变小即电流表A示数变小,由以上分析可知:A. 电流表A示数与电流表A2示数的差为电流表A1示数不变,所以A正确;B. 电流表A1示数与电流表A2示数的和变小, 所以B错误;C. 电压表V示数与电流表A示数的比值为总电阻,变大, 所以C错误;D. 电压表V示数与电流表A2示数的乘积变小, 所以D错误.
点睛:由电路图可知,R1和R2并联,电压表测量并联支路(电源电压)电压,电流表A1测R1支路的电流,电流表A2测R2支路的电流,电流表A测干路电流;根据电源的电压可知电压表示数的变化,根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知滑片移动时通过R1的电流变化,根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据并联电路的电压特点和欧姆定律可知该支路电流的变化,根据并联电路的电压特点可知干路电流的变化.
14. 如图电路,小灯泡标有“6V 3W”的字样,灯丝电阻不随温度变化,滑动变阻器的最大阻值为100Ω,电源电压恒为18V。闭合开关后,不能损坏各个电器元件,下列说法中正确的是( )
A. 滑动变阻器的调节范围是24~100Ω
B. 电路总功率的变化范围是6~9W
C. 小灯泡电功率的变化范围是0.75~3W
D. 滑动变阻器功率的变化范围是5.25~6W
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,小灯泡与滑动变阻器串联,电流表测电路中电流,电压表测滑动变阻器两端的电压。根据可知,“6V 3W”的小灯泡灯丝的电阻
灯正常发光时的电流
所以电路中的最大电流应为,即
解得滑动变阻器连入电路的最小电阻
此时滑动变阻器两端的电压
由电压表量程可知,滑动变阻器两端的最大电压为,此时小灯泡正常发光,小灯泡功率为;为保护电压表,滑动变阻器两端的最大电压为,此时滑动变阻器连入的电阻最大,小灯泡两端的电压最小,小灯泡两端的最小电压
此时电路中的电流最小
即
解得滑动变阻器连入的最大电阻;滑动变阻器的调节范围是,故A错误;
B.电路最大总功率
电路最小总功率
电路总功率的变化范围是,故B错误;
C.灯泡最小功率
小灯泡电功率的变化范围是,故C正确;
D.滑动变阻器允许调节的范围为,由可得,滑动变阻器功率
滑动变阻器功率的变化范围是,故D错误。
故选C。
二、填空题:本题共5小题,每空1分,共12分。
15. 尊老爱幼是中华民族的传统美德。小明端热水、爸爸给奶奶泡脚和搓脚、妈妈为奶奶梳头的温馨画面,如图所示。据此完成(1)~(2)题。
(1)小明所端热水盆的上方冒“白气”是 _______ (填物态变化名称)现象。热水泡脚是通过 ________ 的方式增加脚的内能,使脚的温度升高。
(2)干燥天气里,用塑料梳子梳头发,头发带上了同种电荷互相 _______ ,发现头发越梳越蓬松;梳头发过程中,若梳子失去电子将带 _____ 电荷。
【答案】(1) ①. 液化 ②. 热传递
(2) ①. 排斥 ②. 正
【解析】
【15题详解】
热水盆的上方冒“白气”是盆内的水蒸气从壶嘴喷出,遇冷液化而形成小水滴,即看到的白气;热水泡脚,脚吸收热量,是通过热传递的方式增加脚的内能,使脚的温度升高。
【16题详解】
用干燥的塑料梳子梳头发,梳子与头发之间发生电子的转移,导致头发带同种电荷,相互排斥,因而头发越梳越蓬松;电子带负电,若梳子失去电子将带正电荷。
16. 传统燃油汽车用水冷却汽车发动机是因为水的 ________ 大;现代火箭用液态氢作燃料,是因为它具有较大的 _______ 。
【答案】 ①. 比热容 ②. 热值
【解析】
【详解】比热容是指单位质量的某种物质温度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的热量。水的比热容较大,在质量相同、升高相同温度时,水能够吸收比其他物质更多的热量。所以汽车发动机工作产生大量热时,用水冷却能吸收较多热量,使发动机温度不致升得太高。
热值是指1kg的某种燃料完全燃烧后释放的能量。液态氢具有较高的热值,即完全燃烧相同质量的氢时,可以释放出比其他燃料更多的热量,能为火箭提供强大的动力。
17. 如图为“电和磁”知识部分结构图,请补充完整。
(1)________ (2)_________
【答案】 ①. 电磁感应 ②. 电磁铁
【解析】
【详解】结合知识结构图可知电流的磁效应的应用为电磁铁,发电机的工作原理为电磁感应。
18. 能效等级(如图)是表示家用电器产品能效高低的一种分级方法。根据国家相关规定,我国的能效标识将能源效率分为五个等级,能效等级与能效比的关系如下表所示。已知能效比。现有制冷量均为4200W的不同能效等级的空调。
能效等级
1
2
3
4
5
能效比
3.4
3.2
3
2.8
2.6
能效等级为“4”的空调,其额定功率为 _________ W;若正常工作10h,能效等级为“3”的空调比能效等级为“4”的空调,节约了 _____ 度的电能。
【答案】 ①. 1500 ②. 1
【解析】
【详解】由表格数据可知,能效等级为“4”的空调,其能效比为2.8;
由可得,制冷量为4200W,则其额定功率为
能效等级为“3”的空调,其能效比为3,制冷量为4200W,则其额定功率为
由可得,正常工作10h,能效等级为“4”的空调消耗的电能为
正常工作10h,能效等级为“3”的空调消耗的电能为
能效等级为“3”的空调比能效等级为“4”的空调,节约的电能为
19. 在图甲所示的电路中,电源电压恒定不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。闭合开关,滑动变阻器滑片从一端移到另一端的过程中,R2的电功率P随其接入电路的阻值R变化的图像如图乙所示,则电源电压U= _____V,R1的最小功率Pmin= ________W。
【答案】 ①. 6 ②. 0.4
【解析】
【详解】由图甲可知,闭合开关,R1、R2串联,电流表测量电路中的电流;由图乙可知,当R2接入电路中的电阻为时,R2的电功率为0.8W,根据可知,电路中的电流
根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知,电源电压
由图乙可知,当R2的电阻为时,R2的电功率为,根据可知,电路中的电流
根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知,电源电压
联立①②两式解得,电源电压,;由图乙可知,当R2的电阻为20Ω时,其接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,R2的电功率为0.8W,根据可知,电路中的最小电流
R1的最小功率
三、作图题:本题共2小题,每小题2分,共4分。
20. 如图所示,请根据通电螺线管上方小磁针静止时的指向,在虚线框内用箭头标出相应的电流方向和磁场方向。
【答案】
【解析】
【详解】小磁针静止时,N极向左,因同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,由此可知,螺线管左侧为S极,右侧为N极,根据磁体外部的磁场方向由N极出发进入S极标出磁感线的方向,则由右手螺旋定则可知电流由左侧流入,即虚线框内电流方向应向下,如图所示:
21. 图中,将家庭电路补充完整(虚框内一处接保险丝“ ”,另一处用导线连接)。
【答案】
【解析】
【详解】用户线进入用户,火线首先进入保险丝,由图可知中间的线是零线,最上面的是火线,最下面的线是地线。三孔插座的接法:上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线,如图所示:
四、简答题:本题共1小题,共4分。
22. 中国已成为全球最大的电动汽车市场,它绿色环保,噪音低,但不规范的充电存在火灾隐患,我们一定要树立安全意识,规范充电。如图甲为某品牌电动汽车直流充电桩,充电电压恒定不变,充电时功率P与储能比H(电池当前储能占充满状态储能的百分比)的关系如图像乙。在AB、BC、CD、DE四段充电过程中,哪段过程最容易使导线升温、老化,甚至引起火灾?说出你的理由。
【答案】在BC段充电过程中最容易使导线升温、老化,甚至引起火灾。理由:根据公式 ,在电压一定的情况下,功率大则电流大。因此,BC段充电时电流较大。根据焦耳定律,在电阻和充电时间一定时,BC段产生的热量也较多,容易使导线升温、老化,甚至引起火灾。
【解析】
【详解】略。
五、实验题:本题共5小题,共30分。
23. 在探究蒸发快慢影响因素的实验中,在四块相同的玻璃板上各滴上等量的水,如图1所示。
(1)选择A、B两图进行实验探究,可以探究水蒸发快慢与水的 ________ 是否有关。选择 ________ 两图进行实验探究,可以探究水蒸发快慢与水的温度是否有关。
(2)通过A、D两图的对比,可以探究水蒸发快慢与水表面的空气流速是否有关。实验中如果利用电吹风来改变空气流速,应选用 ________ (热风挡或冷风挡)。
(3)如图2所示是一种干湿温度计,可以测量空气相对湿度的仪表,仪表上有两支相同的温度计并列地安装在同一刻度板上,其中一支温度计的测温泡外面裹有被水浸湿的棉纱,为“湿”温度计;另一支温度计的测温泡直接裸露在空气中,为“干”温度计;通常情况下,湿温度计的示数比干温度计的示数会低一些,这是由于湿温度计棉纱上的水蒸发要 _______ ,而且两温度计的差异越大,表示空气越 _______ (选填“干燥”或“湿润”)。
【答案】(1) ①. 表面积 ②. A、C
(2)冷风挡 (3) ①. 吸热 ②. 干燥
【解析】
【23题详解】
B摊开增大了表面积,比较A、B两图水的温度和水上方空气流动的速度相同,不同的是水的表面积,所以可以探究水蒸发快慢和水的表面积是否有关;要探究水蒸发快慢与水的温度是否有关,应控制水的表面积和水上方空气流动的速度相同,所以选A、C 两图。
【24题详解】
实验中如果利用电吹风来改变空气流速,应保证水的表面积和水的温度相同,所以应选用冷风挡。
【25题详解】
蒸发需要吸热,导致周围的空气温度降低,所以湿的温度计的示数比干温度计的示数要低一些;空气中的含水量越低,蒸发越快吸热越快,温度降低越多,两温度计的差异越大,表示空气越干燥,水越容易蒸发。
24. 如图为探究产生感应电流条件的实验装置。
(1)实验中,通过观察 _______来判断电路中是否有电流产生。
(2)ab棒的材质可能是 _____ (选填“铝”或“塑料”)。
(3)闭合开关,使ab棒从图示位置竖直向上运动,电路中 _______ (选填“会”或“不会”)产生感应电流。
(4)从能量的角度来分析,感应电流产生的过程是 ________ 转化为电能。
(5)此现象在生活中应用是 __________ 。(选填“动圈式话筒”或“动圈式扬声器”)
【答案】(1)灵敏电流计指针是否偏转
(2)铝 (3)不会
(4)机械能 (5)动圈式话筒
【解析】
【详解】(1)实验中,通过观察灵敏电流计指针是否偏转来判断电路中是否有电流产生,采用了转换法;
(2)实验时导体棒选择非磁性类导体,即ab棒的材质可能是铝。
(3)闭合开关,使ab棒从图示位置竖直向上运动,不切割磁感线,电路中不会产生感应电流。
(4)从能量的角度来分析,感应电流产生的过程中,消耗机械能,是 机械能转化为电能。
(5)扬声器是利用通电导体在磁场中受力运动工作的,动圈式话筒是利用电磁感应原理工作的,此现象在生活中应用是动圈式话筒。
25. 围炉煮茶是一种休闲方式。小明想知道煮茶时茶叶对水的沸点有没有影响,于是他利用如图甲所示装置进行了探究。
(1)将少量茶叶放入盛水的烧杯中后,安装烧杯和温度计时应先确定两者中 _______ 的位置。
(2)调整好器材后,用酒精灯给水加热,某时刻温度计的示数如图乙所示为 _______ ℃。
(3)实验时,在水温升高到90℃后,每隔1min记录一次温度,直到水沸腾并持续一段时间。将测得的数据记录在如下表格中,请根据表格数据在图丙中描点后画出水沸腾前后温度与时间的关系曲线。
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
温度/℃
90
92
94
96
98
98
98
98
(4)通过实验可得出水在沸腾前、后温度变化的特点是 _______ 。
(5)分析实验数据,小明并不能得出茶叶对水的沸点有没有影响。为了得出结论,他可以 ________ 。
【答案】(1)烧杯 (2)91
(3) (4)沸腾前吸收热量,温度升高;沸腾时,吸收热量,温度不变
(5)不加入茶叶,只对水进行加热,测量水的沸点,通过对比两次实验结果,就能得出茶叶对水的沸点是否有影响的结论
【解析】
【详解】(1)酒精灯需用外焰加热,所以要先放好酒精灯,再固定铁圈的高度;而温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中,但不能碰到容器壁和容器底,所以先放好烧杯后,再调节温度计的高度。
(2)乙图中温度计的分度值是1℃,且刻线往上越来越大,读数为91℃。
(3)描点,并用平滑的曲线连接起来,如图所示:
;
(4)水沸腾前吸收热量,温度升高;沸腾时,吸收热量,温度不变;
(5)为了得出茶叶对水的沸点有没有影响,他可以同时做一组加热水的对比实验,比较茶水和水的沸点,若沸点相同,说明茶叶对沸点没有影响,若沸点不同,说明茶叶对沸点有影响。所以,在其他条件相同的情况下,不加入茶叶,只对水进行加热,测量水的沸点,通过对比两次实验结果,就能得出茶叶对水的沸点是否有影响的结论。
26. 图甲为测量标有“2.5V”字样小灯泡电阻的实验电路,其中A、B为滑动变阻器的两端。
(1)用笔画线代替导线将图甲电路连接正确。
(2)移动滑动变阻器的滑片至 _____ 端后闭合开关,使电路中的电流在开始测量时最小。向另一端移动滑片,观察到小灯泡在电压达到0.42V时开始发光,此时电流表示数如图乙所示,读数为 _________ A。
(3)根据实验数据绘制U﹣I图像如图丙,小灯泡未发光时电阻可能为 。
A. 0Ω B. 3.1Ω C. 3.5Ω D. 8.3Ω
(4)分析图丙可知:随着电流增大,小灯泡的电阻 _______ (填“增大”“减小”或“不变”),为找到小灯泡电阻变化的原因,实验中还应关注小灯泡 _______ 的变化。
(5)完成上述实验之后,老师提出:如果没有电流表,用一个电压表和一个定值电阻R0,仍可完成测量小灯泡正常发光时的电阻。兴趣小组经过讨论设计了如图丁所示的电路,请把实验步骤补充完整。
①闭合开关S,移动滑片P,直至电压表示数为 ________ V。
②断开开关S,保持滑片P位置不变,________ ,再闭合开关,记录电压表示数U1。
③小灯泡正常发光时的电阻RL= _______ (用所测的量和已知量表示)。
【答案】(1) (2) ①. A ②. 0.12 (3)B
(4) ①. 增大 ②. 温度
(5) ①. 2.5 ②. 将电压表并联在定值电阻的两端 ③.
【解析】
【26题详解】
变阻器按“一上一下”与灯串联连入电路中,如图所示:
【27题详解】
为保护电路,移动滑动变阻器的滑片至阻值最大处,即A端,闭合开关,使电路中的电流在开始测量时最小。向另一端移动滑片,观察到小灯泡在电压达到0.42V时开始发光,此时电流表示数如图乙所示,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,读数为 0.12A。
【28题详解】
电流I=0.12A,对应电压U=0.42V;此时小灯泡的电阻R3.5Ω
由图丙知,通过灯的电流随电压的增大而变大,且电压增大量大于电流的增大量,由欧姆定律可知,灯泡的电阻随温度的增大而变大,小灯泡未发光时,灯泡两端电压小于发光时的电压,灯泡的电阻小于灯泡发光时的电阻,且电阻是导体的特性,不可能为0,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【29题详解】
从图像取点计算,随电流增大,相同电流增量下电压的增量更大,由可知灯泡电阻不断增大;本质原因是电流越大,灯泡功率越大,灯丝温度越高,灯丝电阻随温度升高而增大,因此实验需要关注灯泡温度的变化。
【30题详解】
小灯泡额定电压为2.5V,因此移动滑片直到电压表示数等于额定电压2.5V,让灯泡正常发光;
保持滑片不动,保证电路电流不变,将电压表改接在两端,读出的电压,即可通过算出电路电流;
串联电流相等,灯泡正常发光电流,因此正常发光电阻
27. 学校项目式学习小组利用热敏电阻和定值电阻设计温度报警电路。如图甲是小组同学设计的温度报警电路,将热敏电阻R0放在热源内,其余部分置于热源外,就可以通过电流表的示数来表示热源温度,当电流表示数I≥6mA时报警。已知电源电压是12V,热敏电阻R0的阻值随温度变化的关系如图乙,则:
(1)热敏电阻主要是由__________(填“绝缘体”、“半导体”或“超导体”)材料制作而成;热源的温度升高时,R0的电阻__________(选填“变大”、“变小”或“不变”);当热源温度是20°C时,电流表的示数为5mA,则R的电阻值为__________Ω,功率为__________。
(2)小组同学发现,此报警电路不能实现小屋温度t≥30°C或t≤10°C都要有一个电表报警的要求,于是决定对电路进行改进。
①请你判断:甲图中电路能实现小屋温度t__________时的报警要求;②若要电压表示数U≥7.2V时实现另外一种情况的报警功能,则需在图甲电路中__________的两端并联一个电压表。
【答案】(1) ①. 半导体 ②. 变小 ③. 1200 ④. 0.03
(2) ①. ≥30℃ ②. R0##热敏电阻
【解析】
【小问1详解】
[1]热敏电阻属于半导体元件,其阻值会随温度变化而明显改变。
[2]由图乙可知,热源温度升高时,R0的阻值逐渐减小。
[3]由图甲可知,R与R0串联,电流表测电路中的电流。
当温度为20℃时,由图乙得
此时电路中的电流
则电路总电阻
定值电阻R的阻值为
[4]定值电阻R的功率
【小问2详解】
[1] 当电流表示数I≥6mA时报警,则电路中触发报警的最小电流
此时电路总电阻最大为
则此时热敏电阻阻值
由图乙可知,对应温度为
即甲图电路能实现的报警要求。
[2] 由图乙可知,当t≤10℃,
此时电路中的电流
此时R两端的电压
由串联电路中的电压关系可知,R0两端电压
因此要电压表示数时实现另外一种情况的报警功能,则需在图甲电路R0两端并联一个电压表。
六、计算题:本题共3小题,共22分。
28. 小明和爸爸沿318国道从成都前往拉萨旅行。在海拔约5000m的米拉山垭口烧水,用燃气炉将质量为2.5kg、初温为3℃的水加热至沸腾(水的沸点为83℃)。若燃气完全燃烧释放热量的30%被水吸收。,,求:
(1)水吸收的热量。
(2)所用燃气的质量。
【答案】(1)
(2)0.056kg
【解析】
【28题详解】
水吸收的热量
【29题详解】
燃气完全燃烧所放出的热量
所用燃气的质量
29. 某品牌超声波加湿器,其内部湿度监测装置的简化电路图如图甲所示,电源电压恒为12V,R0为定值电阻,R为湿敏电阻,其阻值随空气湿度RH变化的关系图像如图乙所示。求:
(1)当空气湿度RH=50%时,电压表示数为7.2V,求定值电阻R0的阻值。
(2)加湿器工作一段时间后,空气湿度由30%提高到70%,求加湿器内部湿度监测电路中电流的变化范围。
【答案】(1)40Ω (2)0.15~0.1A
【解析】
【小问1详解】
由电路图可知,两电阻串联,电压表测湿敏电阻R两端电压,由图乙知,空气湿度时,,由串联电路特点和欧姆定律可得,通过的电流
两端的电压
所以定值电阻R0的阻值
【小问2详解】
由图乙读出空气湿度为30%时,湿敏电阻的阻值,监测电路中的电流
空气湿度为70%时,湿敏电阻的阻值,监测电路中的电流
所以监测电路中电流的变化范围为。
30. 物理科创小组通过查阅资料知道:有些金属的电阻会随温度的升高而增大,他们利用金属这种特性,设计了一种金属电阻温度计,用它可以测量很高的温度,如图为其简易原理图。图中电源电压U恒为3V,M为控温器,电流表的量程为0~15mA(不计电阻),R为电阻箱,金属电阻R1为温度计的测温探头。在t≥0℃时,电阻R1随温度t的变化关系为,调节电阻箱。
(1)求使电流表刚好达到满量程时控温器M的温度。
(2)把测温探头R1放在温度为600℃的控温器中,求电路的总功率。
(3)写出电路电流I与待测温度t的关系表达式。
(4)若把电流表的电流刻度盘换为对应的温度刻度盘,则温度刻度的特点是什么?
【答案】(1)0℃ (2)0.018W
(3)I=
(4)电流刻度值越小对应的温度刻度值越大,且刻度不均匀
【解析】
【分析】(1)根据电流表的量程和欧姆定律求出,电流表刚好达到满量程时电路的总电阻,根据串联电路电阻的关系求出此时R1的阻值,根据求出控温器M的温度。
(2)根据求出在温度为600℃的控温器中R1的阻值,根据求出电路的总功率。
(3)(4)根据欧姆定律和串联电路的电阻特点可得,电流与温度的关系,由分析温度刻度的特点。
【小问1详解】
电流表刚好达到满量程时电路的总电阻为
此时电阻R1的阻值为
此时
解得。
【小问2详解】
把测温探头R1放在温度为600℃的控温器中,此时电阻R1的电阻为
电路的总功率为
【小问3详解】
根据欧姆定律和串联电路的电阻特点可得,电流与温度的关系可以表示为
【小问4详解】
由可知指针偏转越大,对应的温度越低,同时,电流与温度不成正比,所以刻度不均匀。
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