内容正文:
2025—2026学年度上期期中考试
九年级物理试卷
一、填空题(本大题共6个小题,每小空1分,共14分)
1. 2025年9月3日,纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年大会在北京隆重举行。如图所示是歼击机梯队接受检阅的场景,歼击机可在空中完成很多震撼的战斗动作,喷气式发动机向后喷出高温高压的燃气,可将战机推向前方,这主要利用了___________;喷气式发动机的工作过程可分为:进气、压缩、燃烧、排气,其中排气过程中的能量转化相当于四冲程汽油机的___________冲程。
2. 如图所示,“木桶鱼”是在木桶内放入高温的鹅卵石,再加入调制好的鱼汤,通过___________的方式使汤沸腾,完成烹饪。烹饪过程中可以闻到鱼汤的香味,这是___________现象。若一份标准分量的木桶鱼有4kg的鱼汤,鱼汤的初始温度为30℃,则至少需要初温为300℃的鹅卵石___________kg才能使鱼汤烧开。(在1标准大气压下)[,]
3. 生活处处有物理,留心观察皆学问。有些化纤布料做成的衣服穿在身上很容易脏,主要是因为化纤布料带了___________能吸引轻小物体。干燥的天气用塑料梳子梳头会出现梳子吸引头发的现象,此时梳子与头发带___________(选填“同种”或“异种”)电荷。
4. 如图,在烧杯中加入盐水,然后将连在电压表两端的铜片和锌片插入盐水中,这样就制成了一个盐水电池。观察电压表的接线情况和指针偏转情况可知:锌片是盐水电池的___________极,该盐水电池的电压为___________V。
5. 如图所示是一种可以调节亮度的台灯的原理图.其中R1、R2、R3是粗细和长短都相同的同种材料制成的电阻.它工作时电键无论接触触点1、2、3、4中的任一个,灯都发光,只是亮度有所变化.若要灯最暗,电键应接触触点_____________(选填“1”、“2”、“3”或“4”),此时接入电路中的电阻相当于变____________了(填“长”或“短”)电阻_____________(选填“变大”或“变小”).
6. 小林用如图所示的电路研究串联电路的特点,闭合开关后,发现灯L1较亮,灯L2较暗。他对这一现象的解释是:电流从电源正极出发,经过灯L1、灯L2,电流逐渐变小,所以灯L1较亮,灯L2较暗。你认为小林的解释是______(选填“正确”或“错误”)的。在不增加其他器材的条件下,能验证小林的解释是否正确的做法是______(请叙述完整)。
二、选择题(每小题2分,共16分。第7—12小题每小题只有一个正确选项,第13—14小题每小题有2个正确选项,全部选对得2分,选对一个得1分,有错选的得0分)
7. 在生产和生活中,常见到“水的比热容大”这一特性的应用情景,以下事例中与这一特性无关的是( )
A. 沿海地区的气温比内陆变化小
B. 夜间,在秧田里灌水保温
C. 发现人中暑时,常在额头上擦冷水降温
D. 汽车发动机用水作冷却液
8. 如图所示,小明和爸爸为妈妈的生日做了一桌美食,下列说法正确的是( )
A. 炒菜时不断用铲子翻炒,目的是通过做功的方式使蔬菜的内能增加
B. 热汤里滴一滴香油,厨房里很快就能闻到香味,这是因为温度越高,分子运动越剧烈
C. 刚出蒸锅的鱼入嘴时很烫,是因为它含有的热量很高
D. 刚刚从冰箱里取出的冰冻食物温度很低,内能为零
9. 如图为小明用塑料瓶制作的水火箭,其原理是打入塑料瓶的压缩空气使水从“火箭”尾部向下喷出,从而推动“火箭”飞向空中。下列分析错误的是( )
A. 使用打气筒打气时能量转化情况与汽油机的压缩冲程相同
B. 水火箭升空过程中能量转化情况与汽油机的做功冲程相同
C. 升空过程中,瓶内气体的内能减少
D. 水从水火箭中喷出相当于内燃机的排气冲程
10. 小伟妈妈做饭时,不小心把胡椒粉洒在粗粒盐上。小伟急中生智,拿橡胶小勺在干燥毛料布上摩擦了几下,然后把小勺靠近胡椒粉,胡椒粉立刻被吸到勺子上,成功将胡椒粉和粗粒盐分开。下列说法正确的是( )
A. 橡胶小勺能吸引胡椒粉是因为小勺带了电
B. 若橡胶小勺带负电是因为它失去了电子
C. 橡胶小勺带电是通过摩擦的方法创造了电荷
D. 若摩擦后的毛料布带了正电,说明小勺上的正电荷转移到毛料布上
11. 如图是景观照明灯,其“头顶”小风扇、“肩扛”光电池板、“腰挎”照明灯、“脚踏”蓄电池很是威武!下列关于它的说法正确的是( )
A. 风吹小风扇发电时,将电能转化为机械能
B. 光照光电池板发电时,将电能转化为光能
C. 照明灯工作时,将光能转化为电能
D. 蓄电池放电时,将化学能转化为电能
12. 某款感应式垃圾桶如图所示。其工作原理如下:启动开关闭合后,垃圾桶才能正常使用,此时指示灯亮起;扔垃圾时只需将手伸到感应区上方一定距离内,感应开关自动闭合,动力装置工作,垃圾桶盖缓缓打开;手离开后动力装置会控制桶盖闭合,然后感应开关自动断开。下列电路符合要求的是( )
A. B.
C. D.
13. 在探究串联电路电压特点时某同学设计的电路如图所示。对于下列实验过程中出现的现象及分析,不正确的是( )
A. 开关闭合后,如果灯泡不亮,亮,一定是灯泡灯丝断了
B. 开关闭合后,如果电压表示数为零,一定是灯泡断路
C. 如果只有灯泡断路,则开关闭合后电压表示数不为零
D. 开关闭合后,如果电压表示数为零,灯泡一定不发光
14. 如图所示电路中,是定值电阻,是阻值随光照强度增大而减小的光敏电阻。闭合开关,逐渐增大光敏电阻的光照强度.关于两个电表示数的说法中正确的是( )
A. 电压表和电流表的示数都增大
B. 电压表和电流表示数的比值变小
C. 电流表示数减小,电压表示数增大
D. 电流表示数增大,电压表示数减小
三、作图题(每题2分,共计4分)
15. 请根据图甲所示的实物电路,在图乙的虚线框内画出对应的电路图。
16. 学习了电流表和电压表的正确使用后,老师在黑板上画出如图所示的电路图,请同学们按要求补全电路图,满足:①圆圈内选填电流表或电压表符号;②开关闭合后,两灯都能发光。
四、实验探究题(17小题5分,18小题5分,19小题9分,共计19分)
17. 为了比较不同燃料的热值,陆同学设计了如下实验方案:用天平称取相同质量的酒精和碎纸片,组装了如图所示的装置进行实验,请帮助小陆完成以下环节。
(1)实验中选择用水吸热升温来反映燃料燃烧放出热量的多少,这运用了___________(填物理学方法),装置中两烧杯中水的质量需要___________(选填“相同”或“不同”)。
(2)当两种燃料均燃尽后,发现甲装置中温度计示数上升较多,可得___________的热值更大。
(3)陆同学测出了水的质量,结合公式计算出水在这个过程中吸收的热量,然后利用公式,计算得出酒精的热值,请分析陆同学测得的酒精热值的数值___________(选填“准确”“偏小”或“偏大”),请你说明原因:_________________________________。
18. 某小组同学利用如图所示电路探究电路中的电压关系。
(1)下列操作不正确的是______。
A. 连接电路时,开关处于断开状态
B. 连接电压表时,试触后再选择合适量程
C. 将电压表接点连线转接至接点,测量L2两端电压
(2)测量灯泡L1两端电压时,两灯突然熄灭,电压表示数变为0,若故障可能是由某只灯泡“短路”或“开路”引起的,则发生故障的灯泡及故障类型是__________。
(3)该小组同学用电阻箱代替故障灯泡,继续进行实验,记录数据如下表所示。
实验次数
第1次
0.8
2.0
2.8
第2次
1.0
1.8
2.8
第3次
1.4
1.4
2.7
分析表中实验数据,在误差允许范围内,可得出的结论是_____。
A. 串联电路中各处电流相等
B. 灯泡阻值随灯泡两端电压增大而增大
C. 串联电路中电阻值越大的部分两端电压越大
D. 串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和
【补充设问】
(4)利用电阻箱代替故障灯泡的好处是___________。
(5)明明同学在实验中发现,两个小灯泡,其中一个很亮,造成这种现象的原因可能是______。
A. 灯泡的规格不同
B. 发光微弱的灯泡灯丝断了
C. 通过两个灯泡的电流大小不同
19. 小华用如图所示的电路探究电流与电压、电阻的关系。电源电压恒为4.5V,滑动变阻器最大阻值为20Ω。
(1)她先用阻值为10Ω的定值电阻探究电流与电压的关系。
①图1是根据设计的电路图连接的实物电路,请在虚线框中画出该电路图。______
②闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最右端,否则,闭合开关时______(填“电流表”或“电压表”)指针的偏转可能超出所用量程。
③闭合开关,移动滑片,记录了如下数据。第5次的电压表和电流表的示数如图2、3所示,请将示数填入表中。
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
1.6
2.0
2.2
2.4
a.______
电流I/A
0.16
0.20
0.22
0.24
b.______
④请在图4中描出表中各组数据对应的点,并根据描出的点画出图像。______
⑤分析表中数据或图像的特点,可得出:电阻一定时,电流与电压成正比。得出此结论的理由是______。
(2)接下来,她用原电路探究电压一定时,电流与电阻的关系。先调节滑片,使电压表示数为2V,记录电流表示数;然后断开开关,将10Ω电阻依次换成5Ω、15Ω电阻,闭合开关,移动滑片,使电压表示数仍为2V,记录电流表示数。当换成20Ω电阻后,发现电压表示数始终不能为2V,为了完成实验,下列方案可行的是______(填字母代号)。
A.换用电压为6V的电源
B.把电压表改接为0~15V量程
C.在开关与滑动变阻器之间串联一个10Ω的电阻
五、综合应用题(第20小题8分,第21小题9分,共计17分)
20. 家里的天然气热水器上铭牌标注的效率大于88%。为了探究铭牌标注的效率是否真实,用该天然气热水器将质量为16kg的水从20℃加热到45℃,观察到天然气表的示数由变为。已知水的比热容为,天然气热值为。
求:
(1)天然气燃烧过程中,是将___________能转化为___________能。
(2)水吸收的热量。
(3)所用的天然气完全燃烧放出的热量。
(4)该天然气热水器铭牌上标注的效率是否真实?
21. 如图所示电路,开关S处于闭合状态,电源电压6V保持不变,已知电阻R1=5Ω。
(1)若开关S1、S2都断开时,电流表示数为0.3A,求电阻R2的阻值大小;
(2)若开关S1、S2都闭合时,电流表示数为1.5A,求电阻R3的阻值大小;
(3)若在第(2)小题基础上,将电阻R1从电路中撤去,求此时电流表的示数。
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2025—2026学年度上期期中考试
九年级物理试卷
一、填空题(本大题共6个小题,每小空1分,共14分)
1. 2025年9月3日,纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年大会在北京隆重举行。如图所示是歼击机梯队接受检阅的场景,歼击机可在空中完成很多震撼的战斗动作,喷气式发动机向后喷出高温高压的燃气,可将战机推向前方,这主要利用了___________;喷气式发动机的工作过程可分为:进气、压缩、燃烧、排气,其中排气过程中的能量转化相当于四冲程汽油机的___________冲程。
【答案】 ①. 力的作用是相互的 ②. 做功
【解析】
【详解】喷气式发动机向后喷出高温高压的燃气,产生推力,由于力的作用是相互的,则燃气对战机会产生向前的推力。
喷气式发动机排气时,高温、高压的燃气喷出对战机做功,将内能转化为机械能;则相当于四冲程汽油机的做功冲程。
2. 如图所示,“木桶鱼”是在木桶内放入高温的鹅卵石,再加入调制好的鱼汤,通过___________的方式使汤沸腾,完成烹饪。烹饪过程中可以闻到鱼汤的香味,这是___________现象。若一份标准分量的木桶鱼有4kg的鱼汤,鱼汤的初始温度为30℃,则至少需要初温为300℃的鹅卵石___________kg才能使鱼汤烧开。(在1标准大气压下)[,]
【答案】 ①. 热传递 ②. 扩散 ③. 7.35
【解析】
【详解】在制作过程中,鱼吸收热量,温度升高,内能增加,这是通过热传递的方式来增加内能的;
烹饪过程中可以闻到鱼汤的香味,是香味分子发生了扩散现象。
鱼汤吸收的热量为
若不计热量损失,。
至少需要鹅卵石的质量为
3. 生活处处有物理,留心观察皆学问。有些化纤布料做成的衣服穿在身上很容易脏,主要是因为化纤布料带了___________能吸引轻小物体。干燥的天气用塑料梳子梳头会出现梳子吸引头发的现象,此时梳子与头发带___________(选填“同种”或“异种”)电荷。
【答案】 ①. 电荷 ②. 异种
【解析】
【详解】[1]由带电体具有吸引轻小物体的性质可知,化纤布料摩擦带电后易吸附灰尘等轻小物体。
[2]因塑料梳子与头发摩擦起电时,二者分别带异种电荷,异种电荷相互吸引。
4. 如图,在烧杯中加入盐水,然后将连在电压表两端的铜片和锌片插入盐水中,这样就制成了一个盐水电池。观察电压表的接线情况和指针偏转情况可知:锌片是盐水电池的___________极,该盐水电池的电压为___________V。
【答案】 ①. 负 ②. 0.6
【解析】
【详解】因电压表指针正向偏转时电流从正接线柱流入、负接线柱流出,锌片与电压表负接线柱相连,故锌片是盐水电池的负极。电压表选用量程,分度值为0.1V,因此盐水电池的电压为0.6V。
5. 如图所示是一种可以调节亮度的台灯的原理图.其中R1、R2、R3是粗细和长短都相同的同种材料制成的电阻.它工作时电键无论接触触点1、2、3、4中的任一个,灯都发光,只是亮度有所变化.若要灯最暗,电键应接触触点_____________(选填“1”、“2”、“3”或“4”),此时接入电路中的电阻相当于变____________了(填“长”或“短”)电阻_____________(选填“变大”或“变小”).
【答案】 ①. 4 ②. 长 ③. 变大
【解析】
【详解】[1]它工作时电键无论接触触点1、2、3、4中的任一个,灯都发光,只是亮度有所变化,当接触触电4时,电阻最大,灯最暗;
[2] [3]是因为电路中的电阻相当于变长了,电阻变大了.
6. 小林用如图所示的电路研究串联电路的特点,闭合开关后,发现灯L1较亮,灯L2较暗。他对这一现象的解释是:电流从电源正极出发,经过灯L1、灯L2,电流逐渐变小,所以灯L1较亮,灯L2较暗。你认为小林的解释是______(选填“正确”或“错误”)的。在不增加其他器材的条件下,能验证小林的解释是否正确的做法是______(请叙述完整)。
【答案】 ①. 错误 ②. 断开开关,更换L1和L2灯泡的位置,再次接通电路,观察两灯亮度,若仍出现灯L1较亮,灯L2较暗的现象,则小林的解释是正确的,若灯L1较暗,灯L2较亮的现象,则小林的解释是错误的。
【解析】
【详解】[1]串联电路各处的电流都相等,故通过两灯的电流相等,小林的解释是错误的。
[2]略。
二、选择题(每小题2分,共16分。第7—12小题每小题只有一个正确选项,第13—14小题每小题有2个正确选项,全部选对得2分,选对一个得1分,有错选的得0分)
7. 在生产和生活中,常见到“水的比热容大”这一特性的应用情景,以下事例中与这一特性无关的是( )
A. 沿海地区的气温比内陆变化小
B. 夜间,在秧田里灌水保温
C. 发现人中暑时,常在额头上擦冷水降温
D. 汽车发动机用水作冷却液
【答案】C
【解析】
【详解】A.因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,吸收相同的热量,水温度变化较小,所以沿海地区的气温变化小,不符合题意;
B.因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,降低相同的温度,水放出的热量多,所以晚上向秧苗田里放水,水可以放出更多的热量以防冻坏秧苗,不符合题意;
C.发现人中暑时,在病人的额头上擦冷水降温,是利用水蒸发吸热的原理,符合题意;
D.因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多,所以汽车发动机用水作冷却液,不符合题意。
故选C。
8. 如图所示,小明和爸爸为妈妈的生日做了一桌美食,下列说法正确的是( )
A. 炒菜时不断用铲子翻炒,目的是通过做功的方式使蔬菜的内能增加
B. 热汤里滴一滴香油,厨房里很快就能闻到香味,这是因为温度越高,分子运动越剧烈
C. 刚出蒸锅的鱼入嘴时很烫,是因为它含有的热量很高
D. 刚刚从冰箱里取出的冰冻食物温度很低,内能为零
【答案】B
【解析】
【详解】A.炒菜时,是通过热传递的方式增加菜的内能的,故A错误;
B.热汤的温度高,导致油分子的热运动比较剧烈,所以很快整个屋子都能闻到油的香味,故B正确;
C.刚出蒸锅的鱼入嘴时很烫,是因为它的温度很高,热量是过程量,不能用含有来描述,故C错误;
D.一切物体都是由分子组成的,分子在做永不停息的无规则运动,所以一切物体都有内能,故D错误。
故选B。
9. 如图为小明用塑料瓶制作的水火箭,其原理是打入塑料瓶的压缩空气使水从“火箭”尾部向下喷出,从而推动“火箭”飞向空中。下列分析错误的是( )
A. 使用打气筒打气时能量转化情况与汽油机的压缩冲程相同
B. 水火箭升空过程中能量转化情况与汽油机的做功冲程相同
C. 升空过程中,瓶内气体的内能减少
D. 水从水火箭中喷出相当于内燃机的排气冲程
【答案】D
【解析】
【详解】A.向打气筒内打气的过程是机械能转化为内能,汽油机的压缩冲程中机械能转化为内能,能量转化方式是相同的,故A正确,不符合题意;
BCD.升空过程中,水从水火箭中喷出,是里面的压缩空气对外做功,瓶内气体的内能减少,相当于内燃机的做功冲程,故BC正确,不符合题意,D错误,符合题意。
故选D。
10. 小伟妈妈做饭时,不小心把胡椒粉洒在粗粒盐上。小伟急中生智,拿橡胶小勺在干燥毛料布上摩擦了几下,然后把小勺靠近胡椒粉,胡椒粉立刻被吸到勺子上,成功将胡椒粉和粗粒盐分开。下列说法正确的是( )
A. 橡胶小勺能吸引胡椒粉是因为小勺带了电
B. 若橡胶小勺带负电是因为它失去了电子
C. 橡胶小勺带电是通过摩擦的方法创造了电荷
D. 若摩擦后的毛料布带了正电,说明小勺上的正电荷转移到毛料布上
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据摩擦起电,拿橡胶小勺在干燥毛料布上摩擦了几下,橡胶小勺带了电,带电体有吸引轻小物体的特征,所以质量较小胡椒粉立刻被吸到勺子上,故A正确;
BC.根据摩擦起电的原理,在摩擦的过程中电子发生转移,由于电子带负电,所以得到电子的带负电,失去电子带正电,并不是创造了电荷,只是由于摩擦导致正负电荷分离并发生了转移,故BC错误;
D.根据摩擦起电的原理,摩擦后的毛料布带了正电,在原子内部,原子核带正电,发生转移的是带负电的电子,表明毛料失去了电子,即毛料上的电子转移到小勺上了,故D错误。
故选A。
11. 如图是景观照明灯,其“头顶”小风扇、“肩扛”光电池板、“腰挎”照明灯、“脚踏”蓄电池很是威武!下列关于它的说法正确的是( )
A. 风吹小风扇发电时,将电能转化为机械能
B. 光照光电池板发电时,将电能转化为光能
C. 照明灯工作时,将光能转化为电能
D. 蓄电池放电时,将化学能转化为电能
【答案】D
【解析】
【详解】A.小风扇利用风力发电,获得了电能,是机械能转化为电能,故A错误;
B.光电池板工作时,获得了电能,是光能转化为电能,故B错误;
C.照明灯工作时,获得了光能,是电能转化为光能,故C错误;
D.蓄电池在夜晚放电,是将存储在蓄电池里的化学能转化为电能,故D正确。
故选D。
12. 某款感应式垃圾桶如图所示。其工作原理如下:启动开关闭合后,垃圾桶才能正常使用,此时指示灯亮起;扔垃圾时只需将手伸到感应区上方一定距离内,感应开关自动闭合,动力装置工作,垃圾桶盖缓缓打开;手离开后动力装置会控制桶盖闭合,然后感应开关自动断开。下列电路符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由题意可知,启动开关闭合后指示灯亮起,且垃圾桶才能正常使用,说明启动开关在干路,控制整个电路;感应开关闭合动力装置工作,说明感应开关与动力装置串联;指示灯常亮而动力装置间歇工作,二者互不影响,说明二者并联。
A. 电路中所有元件串联,需两个开关同时闭合,指示灯才亮且动力装置才工作,故A不符合题意;
B. 启动开关与指示灯串联,感应开关与动力装置串联,两条支路并联。启动开关断开时,闭合感应开关动力装置也能工作,不符合“启动开关闭合后...才能正常使用”,故B不符合题意;
C. 启动开关在干路,指示灯与“感应开关、动力装置”所在支路并联。启动开关闭合,干路导通,指示灯亮;再闭合感应开关,动力装置支路导通,动力装置工作,符合题意,故C符合题意;
D. 指示灯在干路,启动开关与“感应开关、动力装置”并联。启动开关闭合时,动力装置被短路无法工作,不符合题意,故D不符合题意。
故选C。
13. 在探究串联电路电压特点时某同学设计的电路如图所示。对于下列实验过程中出现的现象及分析,不正确的是( )
A. 开关闭合后,如果灯泡不亮,亮,一定是灯泡灯丝断了
B. 开关闭合后,如果电压表示数为零,一定是灯泡断路
C. 如果只有灯泡断路,则开关闭合后电压表示数不为零
D. 开关闭合后,如果电压表示数为零,灯泡一定不发光
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.开关闭合后,两灯串联,若灯泡L2断路,则整个电路都断开了,L2和L1都不亮。故A错误,符合题意;
B.开关闭合后,如果电压表示数为零,可能是与电压表并联的灯泡L1短路,也可能是灯泡L2断路,还可能是电压表坏了或电压表接线处断路。故B错误,符合题意;
C.如果只有灯泡L1断路,则开关闭合后电压表与灯泡L2串联在电路中,此时电压表两接线柱与电源两极连通,电压表有示数且示数近似等于电源电压。故C正确,不符合题意;
D.开关闭合后,如果电压表示数为零,原因可能是与电压表并联的灯泡L1短路或电压表坏了或电压表接线处断路,这几种情况灯泡L2能发光,故D错误,符合题意。
故选ABD。
14. 如图所示电路中,是定值电阻,是阻值随光照强度增大而减小的光敏电阻。闭合开关,逐渐增大光敏电阻的光照强度.关于两个电表示数的说法中正确的是( )
A. 电压表和电流表的示数都增大
B. 电压表和电流表示数的比值变小
C. 电流表示数减小,电压表示数增大
D. 电流表示数增大,电压表示数减小
【答案】BD
【解析】
【详解】ACD.由图可知,定值电阻和光敏电阻串联,电流表测电路总电流,电压表测两端电压;已知光照强度增大时,阻值减小,电路总电阻减小;电源电压不变,根据欧姆定律,电路电流增大,因此电流表示数增大;定值电阻的电压,增大、不变,因此增大,根据串联电路电压规律,可得的电压,因此减小,即电压表示数减小,故AC错误,D正确;
B.电压表和电流表示数的比值,阻值随光照增强减小,因此比值变小,故B正确。
故选BD。
三、作图题(每题2分,共计4分)
15. 请根据图甲所示的实物电路,在图乙的虚线框内画出对应的电路图。
【答案】
【解析】
【详解】由实物图可知,两灯并联,开关S2与灯泡L2串联,开关S1在干路上,电路图如图所示:
16. 学习了电流表和电压表的正确使用后,老师在黑板上画出如图所示的电路图,请同学们按要求补全电路图,满足:①圆圈内选填电流表或电压表符号;②开关闭合后,两灯都能发光。
【答案】
【解析】
【详解】由题意可知,开关S闭合后,两灯均发光,如果下方为电压表,则形成断路,故下方为电流表,上方的电表与灯泡L1并联,则为电压表,若是电流表,会造成L1短路,如图所示:
四、实验探究题(17小题5分,18小题5分,19小题9分,共计19分)
17. 为了比较不同燃料的热值,陆同学设计了如下实验方案:用天平称取相同质量的酒精和碎纸片,组装了如图所示的装置进行实验,请帮助小陆完成以下环节。
(1)实验中选择用水吸热升温来反映燃料燃烧放出热量的多少,这运用了___________(填物理学方法),装置中两烧杯中水的质量需要___________(选填“相同”或“不同”)。
(2)当两种燃料均燃尽后,发现甲装置中温度计示数上升较多,可得___________的热值更大。
(3)陆同学测出了水的质量,结合公式计算出水在这个过程中吸收的热量,然后利用公式,计算得出酒精的热值,请分析陆同学测得的酒精热值的数值___________(选填“准确”“偏小”或“偏大”),请你说明原因:_________________________________。
【答案】(1) ①. 转换法 ②. 相同
(2)酒精 (3) ①. 偏小 ②. 酒精燃烧放出的热量不能完全被水所吸收且酒精可能没有完全燃烧
【解析】
【小问1详解】
燃料燃烧放出的热量无法直接测量,通过水升高的温度来间接反映热量的多少,这种将不可见量转化为可见量的方法叫转换法。
根据吸热公式 可知,要通过比较水升高的温度 来判断吸收热量的多少,必须控制水的质量 相同。
【小问2详解】
甲、乙两装置中燃料质量相同,水的质量也相同。甲装置水温升高较多,说明水吸收的热量多,即酒精燃烧放出的热量多,酒精和碎纸片的质量相同,故酒精的热值更大。
【小问3详解】
酒精燃烧放出的热量并没有全部被水吸收,存在热散失,且酒精可能无法完全燃烧。因此计算时用水吸收的热量代替燃料放出的热量,算出的热值数值偏小。
18. 某小组同学利用如图所示电路探究电路中的电压关系。
(1)下列操作不正确的是______。
A. 连接电路时,开关处于断开状态
B. 连接电压表时,试触后再选择合适量程
C. 将电压表接点连线转接至接点,测量L2两端电压
(2)测量灯泡L1两端电压时,两灯突然熄灭,电压表示数变为0,若故障可能是由某只灯泡“短路”或“开路”引起的,则发生故障的灯泡及故障类型是__________。
(3)该小组同学用电阻箱代替故障灯泡,继续进行实验,记录数据如下表所示。
实验次数
第1次
0.8
2.0
2.8
第2次
1.0
1.8
2.8
第3次
1.4
1.4
2.7
分析表中实验数据,在误差允许范围内,可得出的结论是_____。
A. 串联电路中各处电流相等
B. 灯泡阻值随灯泡两端电压增大而增大
C. 串联电路中电阻值越大的部分两端电压越大
D. 串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和
【补充设问】
(4)利用电阻箱代替故障灯泡的好处是___________。
(5)明明同学在实验中发现,两个小灯泡,其中一个很亮,造成这种现象的原因可能是______。
A. 灯泡的规格不同
B. 发光微弱的灯泡灯丝断了
C. 通过两个灯泡的电流大小不同
【答案】(1)C (2)小灯泡断路
(3)D (4)减少拆接电路,便于改变阻值测量多组数据
(5)A
【解析】
【小问1详解】
将电压表A点接线转接到C点,会导致电压表正负接线柱接反,指针反向偏转,操作错误,故选C。
【小问2详解】
两灯熄灭,说明电路为断路或电源短路;电压表示数为0,说明电压表两端到电源两极存在断路。
若 L₁断路:电压表会串联在电路中,测电源电压,示数不为0,故不符合题意;若 L₂断路:电压表两端到电源正极的通路断开,示数为0,同时整个电路断路,两灯熄灭,符合题意;若 L₁短路:L₂会发光,电压表示数等于电源电压,不符合题意;若 L₂短路:L₁会发光,电压表示数等于电源电压,不符合题意。 结论:L₂开路(断路)。
【小问3详解】
分析表格数据:第1次:;第2次:;第3次:,(误差范围内) 符合“串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和”,故选D。
【小问4详解】
电阻箱可以减少拆接电路,方便地改变接入电路的电阻值,从而多次实验,避免偶然性,使结论更具普遍性。
【小问5详解】
A.灯泡规格不同,电阻不同,串联时电流相同,根据,电阻大的实际功率大,会更亮,故A正确;
B.灯丝断了会导致电路断路,两灯都不亮,故B错误;
C.串联电路中电流处处相等,两灯电流相同,故C错误。
故选A。
19. 小华用如图所示的电路探究电流与电压、电阻的关系。电源电压恒为4.5V,滑动变阻器最大阻值为20Ω。
(1)她先用阻值为10Ω的定值电阻探究电流与电压的关系。
①图1是根据设计的电路图连接的实物电路,请在虚线框中画出该电路图。______
②闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最右端,否则,闭合开关时______(填“电流表”或“电压表”)指针的偏转可能超出所用量程。
③闭合开关,移动滑片,记录了如下数据。第5次的电压表和电流表的示数如图2、3所示,请将示数填入表中。
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
1.6
2.0
2.2
2.4
a.______
电流I/A
0.16
0.20
0.22
0.24
b.______
④请在图4中描出表中各组数据对应的点,并根据描出的点画出图像。______
⑤分析表中数据或图像的特点,可得出:电阻一定时,电流与电压成正比。得出此结论的理由是______。
(2)接下来,她用原电路探究电压一定时,电流与电阻的关系。先调节滑片,使电压表示数为2V,记录电流表示数;然后断开开关,将10Ω电阻依次换成5Ω、15Ω电阻,闭合开关,移动滑片,使电压表示数仍为2V,记录电流表示数。当换成20Ω电阻后,发现电压表示数始终不能为2V,为了完成实验,下列方案可行的是______(填字母代号)。
A.换用电压为6V的电源
B.把电压表改接为0~15V量程
C.在开关与滑动变阻器之间串联一个10Ω的电阻
【答案】 ①. ②. 电压表 ③. 2.8 ④. 0.28 ⑤. ⑥. I−U图像为一条过原点的直线 ⑦. C
【解析】
【详解】(1)[1] 根据实物电路连接电路图如下:
[2] 电源电压恒为4.5V,定值电阻10Ω,电流最大值
故不可能是电流表超量程,电压表测定值电阻两端电压,当滑动变阻器阻值为零时,等于电源电压4.5V,故当滑动变阻器阻值太小是电压表会超量程。
[3]电压表量程,分度值0.1V,读数由图可知2.8V。
[4]电流表量程,分度值0.02A,读数由图可知0.28A。
[5]依据表格数据进行标点,再连接各点可得
[6] 由I−U图像为一条过原点的直线可知电阻一定时,电流与电压成正比。
(2)A.根据串联电路的分压原理可知,将定值电阻由15Ω改接成20Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大,为了保持定值电阻两端电压不变,应将电源电压调小,故A不符合题意;
B.此实验需始终保持定值电阻两端电压为2V,无需更换电压表量程,更换电压表量程没有任何效果,故B不符合题意;
C.定值电阻两端的电压始终保持Uv=2V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压
变阻器分得的电压为电压表示数的
倍,根据分压原理,当接入20Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为
因此应换用最大阻值更大的滑动变阻器,故C符合题意。
故选C。
五、综合应用题(第20小题8分,第21小题9分,共计17分)
20. 家里的天然气热水器上铭牌标注的效率大于88%。为了探究铭牌标注的效率是否真实,用该天然气热水器将质量为16kg的水从20℃加热到45℃,观察到天然气表的示数由变为。已知水的比热容为,天然气热值为。
求:
(1)天然气燃烧过程中,是将___________能转化为___________能。
(2)水吸收的热量。
(3)所用的天然气完全燃烧放出的热量。
(4)该天然气热水器铭牌上标注的效率是否真实?
【答案】(1) ①. 化学 ②. 内
(2)
(3)
(4)是真实的
【解析】
【小问1详解】
天然气属于化石燃料,储存有化学能,燃烧时发生化学反应,将自身的化学能释放,转化为内能对外释放。
【小问2详解】
水的温度变化
水吸收的热量
【小问3详解】
消耗天然气体积,
所用的天然气完全燃烧放出的热量
【小问4详解】
热水器实际效率
,满足铭牌标注的效率要求,因此标注真实。
21. 如图所示电路,开关S处于闭合状态,电源电压6V保持不变,已知电阻R1=5Ω。
(1)若开关S1、S2都断开时,电流表示数为0.3A,求电阻R2的阻值大小;
(2)若开关S1、S2都闭合时,电流表示数为1.5A,求电阻R3的阻值大小;
(3)若在第(2)小题基础上,将电阻R1从电路中撤去,求此时电流表的示数。
【答案】(1)15Ω;(2)20Ω;(3)0.3A
【解析】
【详解】解:(1)开关S处于闭合状态,当开关Sl、S2都断开时,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,由可得,总电阻为
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,故电阻R2的阻值为
R2=R总-R1=20Ω-5Ω=15Ω
(2)开关S处于闭合状态,当开关S1、S2都闭合时,R2被短路,R1与R3并联,电流表测干路电流,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,通过R1的电流为
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过R3的电流为
I3=I′-I1=1.5A-1.2A=0.3A
由可得,电阻R3的阻值为
(3)若在第(2)小题基础上,将电阻R1从电路中撤去,电路中将只有R3一个电阻,电流表测量电路电流,则此时电流表示数为
答:(1)电阻R2的阻值大小为15Ω;
(2)电阻R3的阻值大小为20Ω;
(3)此时电流表示数为0.3A。
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