精品解析:湖北省武汉市洪山实验外国语中学2025-2026学年九年级上学期12月月考物理试卷
2026-08-19
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内容正文:
2025-2026学年武汉市洪山实验外国语中学九(上)12月物理试卷
(考试时间:70分钟 试卷满分:70分) 2025.12.23
第Ⅰ卷(选择题共36分)
可能用到的物理量:c水=4.2×102J/(kg·℃);g=10N/kg:ρ水=1.0×102kg/m2
一、选择题(本题包括12小题,每小题只有一个选项符合题意。每小题3分,共36分)
1. 法国科学家哈罗彻与美国科学家温兰德因致力于研究“原子分子和光物理”,获2012年诺贝尔物理学奖。下列关于“原子和分子”的说法中错误的是( )
A. 温度越高,分子热运动越剧烈,分子动能也就越大
B. 压缩固体和液体很困难,这是因为分子之间存在引力
C. 分子间距增大,分子间引力和斥力均减小
D. 分子肉眼不可见,但可以通过物体的一些宏观表现来推断构成物体的分子的情况
2. 关于温度、内能和热量,下列说法正确的是( )
A. 发生热传递时,温度总是从高温物体传递给低温物体
B. 内燃机的压缩冲程,主要通过热传递增加了汽缸内物质的内能
C. 相同体积的0的冰和0的水比较,0的冰的内能一定较小
D. 夏天在室内洒水降温,利用了水的比热容较大的性质
3. 如图a所示为我国002号航母“山东舰”上简化的蒸汽弹射装置,能带动舰载机在2s内达到起飞速度,如图b所示为四冲程汽油机的工作示意图。下列判断错误的是( )
A. 图a中汽缸内的蒸汽体积膨胀,从而推动活塞使舰载机获得牵引力
B. 图a中汽缸内的蒸汽推动活塞时,蒸汽的内能减小
C. 从能量转化角度讲,蒸汽弹射装置工作时与图乙所示的原理相似
D. 若该汽油机1秒可对外做功30次,则其飞轮转速为3600r/min
4. 如图,手拿毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球时,验电器的两片金属箔张开一定的角度。关于此场景,下列说法正确的是( )
A. 橡胶棒的原子束缚电子的能力比毛皮原子弱
B. 接触的瞬间,金属杆中的瞬时电流方向为从下到上
C. 验电器的原理是同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引
D. 此时若用手触摸金属球,则正电荷将由大地经人体向金属箔移动
5. 取件人从智能快递柜取件时,可以通过手机扫码(相当于只闭合开关),也可以通过输入密码(相当于只闭合开关)使装置启动打开柜门。如图所示的电路图中符合以上要求的是( )
A. B.
C. D.
6. 研究表明眼睛近视与光线的亮暗不恰当有关,因此智能手机选用了可调亮度的屏幕,便于在不同环境的光线下,最大程度地保护人眼。其工作原理如图所示,其中小灯泡相当于屏幕,电位器相当于滑动变阻器。闭合开关后,在滑片向上移动(顺时针旋转)的过程中,忽略温度对电阻的影响,下列说法错误的是( )
A. 电路的总电阻变小 B. 屏幕变暗
C. 屏幕两端电压变小 D. 电路中的电流变小
7. 如图所示是某同学探究影响导体电阻大小的因素的实验装置。下列说法错误的是( )
A. 图甲可以探究导体材料对导体电阻的影响,接入铜丝时,灯泡更亮
B. 图甲中,若将灯泡换成电流表,可能会造成短路
C. 图乙中,如果将电流表换成电压表,也能够完成实验探究
D. 图乙利用②③进行实验可以用来阐述电位器的工作原理
8. 华为M30电池铭牌如图,其新一代快充技术——supercharge,手机支持最大10V/4A超级快充,兼容4.5V/5A快充和5V/2A慢充。手机同时支持27W华为无线超级快充。关于电池信息下列说法错误的是:( )
A. 电池从没电到充满最快大约用时27min
B. 充满电后,约储存电能1.8×104J
C. 电池容量处还可以标有18Wh
D. 电池从没电到利用无线快充充满大约用时40min
9. 为方便黑夜开灯,家中可安装一种带有指示灯的开关,如图甲所示。这种开关是由一个指示灯和一个电键S构成。将该开关和照明灯连入电路,如图乙所示。当电键S闭合时,电路中的照明灯正常发光、指示灯不发光;当电键S断开时,电路中的照明灯不发光,指示灯正常发光,请根据以上工作特点,对有关电路元件进行判断正确的是( )
A. 电路中的灯L1是照明灯 B. 说明此时指示灯的电阻小于照明灯的电阻
C. 照明灯的额定功率大于指示灯的额定功率 D. 照明灯消耗的电能大于指示灯消耗的电能
10. 图甲是一个常用的插线板,图乙是其内部元件连接的示意图。将一盏台灯插头插入插线板的插孔内,闭合插线板开关和台灯开关,台灯正常发光。下列说法正确的是( )
A. 断开插线板开关,台灯仍正常发光 B. 断开台灯开关,指示灯会熄灭
C. 若指示灯断路,台灯仍正常发光 D. 若台灯内部短路,指示灯会被烧坏
11. 如图所示,电源电压保持不变。只闭合开关S1,电流表和电压表均有示数,若再闭合开关S2,则下列说法正确的是( )
A. 电流表示数变大,电压表示数变小 B. 电流表示数变大,电压表示数不变
C. 电压表示数与电流表示数的比值变小 D. 电压表示数与电流表示数的比值不变
12. 某学习小组选择5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻,利用如图所示的电路探究电流和电阻的关系,已知电源电压6V保持不变,滑动变阻器标有“40Ω 1A”。实验中记录的部分实验数据如表格所示,下列说法正确的是( )
数据序号
1
2
3
4
5
电阻/Ω
5
10
15
20
25
电流/A
0.4
0.2
0.14
0.1
A. 利用滑动变阻器进行多次实验,目的是减小误差
B. 由第2组数据可知,滑动变阻器接入电路的阻值与定值电阻的阻值之比为1:2
C. 为得到第5组数据,可以在原电路的开关与滑动变阻器之间串联10Ω的定值电阻
D. 由第1组与第4组数据可知,两次滑动变阻器的电功率之差为0.6W
第Ⅱ卷(非选择题共34分)
13. 2024年9月11日,我国自主研发的朱雀三号可重复使用垂直回收试验箭,在酒泉卫星发射中心完成10公里级垂直起降返回飞行试验。试验箭为单级液氧甲烷火箭,火箭使用液氧甲烷作为燃料是因为其具有较大的___________,燃烧时释放的大量能量可转化为火箭升空的___________能。以甲烷为推进剂,完全燃烧0.5t甲烷,放出的热量是___________ J。()
14. 一个有多种充电方式的超大容量户外电源是人们在户外露营时必备装备之一;可为照明和各种电器使用提供电能。如图所示为一款户外电源,可用太阳能电池对其充电,该户外电源部分参数如下表所示。
额定能量
光能输入
输出电压
220V
(1)太阳能电池工作时将太阳能转化为___________能,若最快3小时能将户外电源充满,不考虑能量损失,太阳能电池的最大输出功率为___________ W。
(2)户外电源电量充满后,可供一盏户外灯正常工作50h,该户外灯正常工作电流约为___________结果保留两位小数。
15. 利用如图甲所示的装置比较不同物质的吸热情况,用规格相同的电加热器给a、b两种液体加热。实验中记录的数据如表所示。
物质
质量/g
初温/℃
末温/℃
加热时间/min
a
200
20
40
7
b
200
20
40
4
(1)该实验除了图甲所示的实验器材外,还需要的测量工具是停表和 _______;
(2)分析数据可知,a、b升高相同的温度时,_____吸收的热量更多,说明 _____吸热能力较弱;(选填“a”或“b”)
(3)a、b两种常见的液体中,有一种是水,另外一种液体的比热容是 ________;
(4)图乙中,若图线②反映b吸收的热量随时间的变化规律,则a吸收的热量随时间的变化规律是图线 _____(选填“①”、“②”或“③”)。
16. 某同学用三个电流表和两个小灯泡做实验,探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系,其连接的电路如图甲所示。
(1)按图甲的电路连接,则L1______,L2______(选填“发光”或“不发光”);
(2)实验中选择的灯泡L1和L2的规格应该 ______(选填“相同”或“不同”);
(3)该同学只改了一根导线将电路改接正确后,进行多次实验,记录了如表所示数据:
实验次数
L1电流I1/A
L2电流I2/A
干路电流I/A
1
0.1
0.1
0.2
2
0.3
0.3
0.6
3
0.4
0.4
0.8
4
该同学可得出的实验结论是:______;
(4)该同学做第4次实验时,电流表A和电流表A1的指针分别指向图乙和图丙所示的位置,根据实验结论可判断,通过灯泡L2的电流大小为 ______A。
17. 小明同学用如图所示的实验装置,探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关,两个透明容器中封闭着等量的空气。
(1)通电后透明容器中电阻丝的内能增大是通过___________(选填“做功”或“热传递”)方式改变的。
(2)图甲实验表明,在___________相同的情况下,电阻越大,这个电阻产生的热量越多。下列可以利用图甲实验结论解释的实例是___________(填字母)。
A.家庭电路中导线连接处比别处更容易发热
B.电炉丝热得发红而连接导线却不怎么热
C.电路中同时使用的用电器太多,容易发生火灾
(3)为了完成本实验,图乙的实验装置中右边透明容器中应该选用阻值为___________的电阻丝。
18. 某学习小组利用如图所示的电路测量小灯泡的电阻,已知待测小灯泡的额定电压为,电源电压保持不变。
数据序号
1
2
3
4
5
6
7
电压
电流
(1)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________;
(2)正确连接电路,闭合开关后,发现小灯泡不亮且电流表无示数,而电压表有示数。分析可知,电路中发生的故障可能是______;
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑片,记录实验数据如表格所示。
①为完成7次实验,滑动变阻器最大阻值不得小于______;
②由表格数据可知该灯泡正常工作时阻值为______;(保留1位小数)
③当灯泡两端电压为时,其功率可能为______(填“”“”“”或“”)。
19. 图甲是一家用电暖器,有“低温”、“中温”、“高温”三挡,铭牌见下表(“高温”挡功率空出),图乙为其简化的电路原理图。S是自我保护开关,正常工作一直闭合,电暖器跌倒时,S自动断开,切断电源,保证安全。闭合S1为“低温”挡。请完成下列问题。
xx牌电暖器
额定电压
220V
额定功率
低温挡
550W
中温挡
1100W
高温挡
频率
50Hz
(1)“中温”挡时,开关S1、S2关闭情况以及正常工作时的电流。
(2)“高温”挡时,开关S1、S2关闭情况以及正常工作时的总电阻。(保留一位小数)
(3)若房间内空气质量为40kg,空气温度为10℃,设定空气的比热容1.1×103J/(kg·℃),且保持不变,用该电暖器的“高温”挡正常工作15分钟,放出热量的60%被房间内空气吸收,那么可使此房间的空气温度升高多少?
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2025-2026学年武汉市洪山实验外国语中学九(上)12月物理试卷
(考试时间:70分钟 试卷满分:70分) 2025.12.23
第Ⅰ卷(选择题共36分)
可能用到的物理量:c水=4.2×102J/(kg·℃);g=10N/kg:ρ水=1.0×102kg/m2
一、选择题(本题包括12小题,每小题只有一个选项符合题意。每小题3分,共36分)
1. 法国科学家哈罗彻与美国科学家温兰德因致力于研究“原子分子和光物理”,获2012年诺贝尔物理学奖。下列关于“原子和分子”的说法中错误的是( )
A. 温度越高,分子热运动越剧烈,分子动能也就越大
B. 压缩固体和液体很困难,这是因为分子之间存在引力
C. 分子间距增大,分子间引力和斥力均减小
D. 分子肉眼不可见,但可以通过物体的一些宏观表现来推断构成物体的分子的情况
【答案】B
【解析】
【详解】A.温度是分子热运动剧烈程度的标志,温度越高,分子热运动越剧烈。而分子动能与分子热运动的剧烈程度有关,分子热运动越剧烈,分子动能越大,故A正确,不符合题意;
B.压缩固体和液体很困难,这是因为分子之间存在斥力,而不是引力,当压缩物体时,分子间距离减小,斥力起主要作用,阻碍物体被压缩,故B错误,符合题意;
C.分子间同时存在引力和斥力,分子间距增大时,分子间引力和斥力均减小,只是斥力减小得更快,故C正确,不符合题意;
D.分子非常小,肉眼不可见,我们可以通过物体的一些宏观表现,比如扩散现象来推断构成物体的分子的运动情况,故D正确,不符合题意。
故选B。
2. 关于温度、内能和热量,下列说法正确的是( )
A. 发生热传递时,温度总是从高温物体传递给低温物体
B. 内燃机的压缩冲程,主要通过热传递增加了汽缸内物质的内能
C. 相同体积的0的冰和0的水比较,0的冰的内能一定较小
D. 夏天在室内洒水降温,利用了水的比热容较大的性质
【答案】C
【解析】
【详解】A.发生热传递时,传递的是热量,而不是温度;热传递的方向为:热量总是从高温物体传递给低温物体,故A错误;
B.内燃机的压缩冲程,主要活塞对汽缸内物质做功,通过做功的方式,增加了气缸内物质的内能,故B错误;
C.由知,相同体积的冰比水质量小;且0℃的冰变成0℃的水需吸收热量、内能增大,所以相同体积的0℃的冰的内能较小,故C正确;
D.夏天在室内洒水降温,主要是利用水蒸发吸收周围的热量,使周围环境的温度降低,不是利用了水的比热容较大的性质,故D错误。
故选C。
3. 如图a所示为我国002号航母“山东舰”上简化的蒸汽弹射装置,能带动舰载机在2s内达到起飞速度,如图b所示为四冲程汽油机的工作示意图。下列判断错误的是( )
A. 图a中汽缸内的蒸汽体积膨胀,从而推动活塞使舰载机获得牵引力
B. 图a中汽缸内的蒸汽推动活塞时,蒸汽的内能减小
C. 从能量转化角度讲,蒸汽弹射装置工作时与图乙所示的原理相似
D. 若该汽油机1秒可对外做功30次,则其飞轮转速为3600r/min
【答案】C
【解析】
【详解】A.图a中汽缸内的蒸汽体积膨胀对外做功,将内能转化为机械能,从而推动活塞使舰载机获得牵引力,故A正确,不符合题意;
B.图a中汽缸内的蒸汽推动活塞时,对外做功,内能会减少,故B正确,不符合题意;
C.从能量转化角度讲,蒸汽弹射装置工作时的能量转化与热机冲称中做功冲程的能量转化相同,乙图中进排气门全关,活塞向上运动,处于压缩冲程,将机械能转化为内能,故C错误,符合题意;
D.若该汽油机1秒可对外做功30次,已知飞轮转2圈对外做功1次,因此该汽油机1秒钟飞轮的转速是60r,则每分钟的转的圈数为
则其飞轮转速为3600r/min。故D正确,不符合题意。
故选C。
4. 如图,手拿毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球时,验电器的两片金属箔张开一定的角度。关于此场景,下列说法正确的是( )
A. 橡胶棒的原子束缚电子的能力比毛皮原子弱
B. 接触的瞬间,金属杆中的瞬时电流方向为从下到上
C. 验电器的原理是同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引
D. 此时若用手触摸金属球,则正电荷将由大地经人体向金属箔移动
【答案】B
【解析】
【详解】A.毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,说明橡胶棒得到电子,即橡胶棒的原子束缚电子的能力比毛皮原子强,故A错误;
B.橡胶棒带负电(有多余电子),接触验电器金属球时,电子会从橡胶棒转移到验电器的金属箔上,电流方向的规定是正电荷定向移动的方向为电流方向,而电子带负电,因此电流方向与电子定向移动方向相反,电子移动方向是“从上到下”,所以电流方向与电子移动方向相反,即瞬时电流方向为从下到上,故B正确;
C.验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,当金属箔带上同种电荷时,会因排斥而张开,没有利用异种电荷相互吸引,故C错误;
D.验电器金属箔此时带负电,若用手触摸金属球,电子会从金属箔经人体流向大地,电流方向与电子移动方向相反,但正电荷移动的说法错误,实际是电子在移动,正电荷不会定向移动,故D错误。
故选B。
5. 取件人从智能快递柜取件时,可以通过手机扫码(相当于只闭合开关),也可以通过输入密码(相当于只闭合开关)使装置启动打开柜门。如图所示的电路图中符合以上要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据题意可知,开关S1、S2可单独控制装置T,所以两开关并联,且装置T都能工作,装置T在干路上,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
6. 研究表明眼睛近视与光线的亮暗不恰当有关,因此智能手机选用了可调亮度的屏幕,便于在不同环境的光线下,最大程度地保护人眼。其工作原理如图所示,其中小灯泡相当于屏幕,电位器相当于滑动变阻器。闭合开关后,在滑片向上移动(顺时针旋转)的过程中,忽略温度对电阻的影响,下列说法错误的是( )
A. 电路的总电阻变小 B. 屏幕变暗
C. 屏幕两端电压变小 D. 电路中的电流变小
【答案】A
【解析】
【详解】由电路图可知,灯泡与电位器串联,当滑片向上移动(顺时针旋转)时,电位器接入电路的电阻丝长度变长,其电阻值变大;
A.电路的总电阻等于灯泡电阻与电位器接入电路的电阻之和,由于电位器接入电路的电阻变大,所以电路的总电阻变大,故A错误,符合题意;
BD.电路总电阻变大,电源电压不变,根据欧姆定律,电路中的电流会变小,小灯泡会变暗,即屏幕会变暗,故BD正确,不符合题意;
C.电路中的电流变小,灯泡电阻不变,根据可知,灯泡两端的电压变小,即屏幕两端电压变小,故C正确,不符合题意。
故选A。
7. 如图所示是某同学探究影响导体电阻大小的因素的实验装置。下列说法错误的是( )
A. 图甲可以探究导体材料对导体电阻的影响,接入铜丝时,灯泡更亮
B. 图甲中,若将灯泡换成电流表,可能会造成短路
C. 图乙中,如果将电流表换成电压表,也能够完成实验探究
D. 图乙利用②③进行实验可以用来阐述电位器的工作原理
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据已知条件可知,图甲中两个电阻丝的长度和横截面积相同,材料不同,由控制变量法,可以探究导体材料对导体电阻的影响;电源电压一定,铜导线的电阻更小,所以接入铜丝时,灯泡更亮,故A正确,不符合题意;
B.图甲中,将灯泡换成电流表,由于铜导线电阻很小,会造成短路现象,故B正确,不符合题意;
C.图乙中,将电流表换成电压表,电压表串联在电路中,相当于断路,无法判断电阻大小,故不能完成实验探究,故C错误,符合题意;
D.根据题意可知,图中两段导体的材料、横截面积相同,而长度不同,由控制变量法可知,实验探究的是导体的电阻与长度的关系,电位器就是根据改变电阻线的长度来改变电阻的,故D正确,不符合题意。
故选C。
8. 华为M30电池铭牌如图,其新一代快充技术——supercharge,手机支持最大10V/4A超级快充,兼容4.5V/5A快充和5V/2A慢充。手机同时支持27W华为无线超级快充。关于电池信息下列说法错误的是:( )
A. 电池从没电到充满最快大约用时27min
B. 充满电后,约储存电能1.8×104J
C. 电池容量处还可以标有18Wh
D. 电池从没电到利用无线快充充满大约用时40min
【答案】AB
【解析】
【分析】
【详解】A.单位换算:
,
,
故A错误,符合题意;
B.由电能公式得:
,
故B错误,符合题意;
C.由电能公式得:
,
故C正确,不符合题意;
D.由电能公式W=Pt得:
,
故D正确,不符合题意。
9. 为方便黑夜开灯,家中可安装一种带有指示灯的开关,如图甲所示。这种开关是由一个指示灯和一个电键S构成。将该开关和照明灯连入电路,如图乙所示。当电键S闭合时,电路中的照明灯正常发光、指示灯不发光;当电键S断开时,电路中的照明灯不发光,指示灯正常发光,请根据以上工作特点,对有关电路元件进行判断正确的是( )
A. 电路中的灯L1是照明灯 B. 说明此时指示灯的电阻小于照明灯的电阻
C. 照明灯的额定功率大于指示灯的额定功率 D. 照明灯消耗的电能大于指示灯消耗的电能
【答案】C
【解析】
【详解】AB.根据电路图可知,电键S闭合时,L1被短路,电路为L2的基本电路,并且照明灯正常发光、指示灯不发光,所以L1是指示灯,故A错误;
B.当电键S断开时,L1和 L2串联,电流相等,电路中的照明灯不发光,指示灯正常发光,说明指示灯的实际功率大,由P=I2R可知,指示灯的电阻大于照明灯泡的电阻,故B错误;
C.因为照明灯正常发光的亮度远远大于指示灯正常发光的亮度,因此照明灯的额定功率大于指示灯的额定功率,故C正确;
D.由于照明灯和指示灯的工作时间未知,由W=Pt知,无法判断两者消耗电能的多少,故D错误。
故选C。
10. 图甲是一个常用的插线板,图乙是其内部元件连接的示意图。将一盏台灯插头插入插线板的插孔内,闭合插线板开关和台灯开关,台灯正常发光。下列说法正确的是( )
A. 断开插线板开关,台灯仍正常发光 B. 断开台灯开关,指示灯会熄灭
C. 若指示灯断路,台灯仍正常发光 D. 若台灯内部短路,指示灯会被烧坏
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图乙可知,插座和指示灯并联,插线板开关在干路中,断开插线板开关,台灯不能正常发光,故A错误;
B.由图乙可知,插座和指示灯并联,断开台灯开关,指示灯仍然发光,故B错误;
C.由图乙可知,插座和指示灯并联,它们之间互不影响,若指示灯断路,台灯仍正常发光,故C正确;
D.若台灯内部短路,指示灯没有电流通过,指示灯不会被烧坏,故D错误。
故选C。
11. 如图所示,电源电压保持不变。只闭合开关S1,电流表和电压表均有示数,若再闭合开关S2,则下列说法正确的是( )
A. 电流表示数变大,电压表示数变小 B. 电流表示数变大,电压表示数不变
C. 电压表示数与电流表示数的比值变小 D. 电压表示数与电流表示数的比值不变
【答案】D
【解析】
【详解】AB.由电路图可知,只闭合开关S1时,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流;若再闭合开关S2时,R2被短路,电路为R1的简单电路,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,电路中的总电阻变小,由可知,电路中的电流变大,即电流表示数变大,电压表示数变大,故AB错误;
CD.由可知,电压表示数与电流表示数的比值等于R1的阻值,则其比值不变,故C错误,D正确。
故选D。
12. 某学习小组选择5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻,利用如图所示的电路探究电流和电阻的关系,已知电源电压6V保持不变,滑动变阻器标有“40Ω 1A”。实验中记录的部分实验数据如表格所示,下列说法正确的是( )
数据序号
1
2
3
4
5
电阻/Ω
5
10
15
20
25
电流/A
0.4
0.2
0.14
0.1
A. 利用滑动变阻器进行多次实验,目的是减小误差
B. 由第2组数据可知,滑动变阻器接入电路的阻值与定值电阻的阻值之比为1:2
C. 为得到第5组数据,可以在原电路的开关与滑动变阻器之间串联10Ω的定值电阻
D. 由第1组与第4组数据可知,两次滑动变阻器的电功率之差为0.6W
【答案】C
【解析】
【详解】A.在探究电流与电阻关系的实验中,多次实验的目的是为了寻找普遍规律,故A错误;
B.由第2组数据可知,当电阻为10Ω时,电流为0.2A。根据欧姆定律,电阻两端的电压为
由于电源电压为6V,所以滑动变阻器两端的电压为
根据欧姆定律,滑动变阻器的阻值为
因此,滑动变阻器接入电路的阻值与定值电阻的阻值之比为
故B错误;
C.第5组数据中,而定值电阻两端的电压UV=2V,此时电路中电流为
则此时滑动变阻器应接入的电阻为
而滑动变阻器的最大阻值为40Ω,所以在原电路的开关与滑动变阻器之间串联10Ω的定值电阻能满足要求,故C正确;
D.由第1组与第4组数据可知,当电阻为5Ω时,电流为0.4A,滑动变阻器的阻值为
此时滑动变阻器的电功率为
当电阻为20Ω时,电流为0.1A,滑动变阻器的阻值为
滑动变阻器的电功率为
因此,两次滑动变阻器的电功率之差为
故D错误。
故选C。
第Ⅱ卷(非选择题共34分)
13. 2024年9月11日,我国自主研发的朱雀三号可重复使用垂直回收试验箭,在酒泉卫星发射中心完成10公里级垂直起降返回飞行试验。试验箭为单级液氧甲烷火箭,火箭使用液氧甲烷作为燃料是因为其具有较大的___________,燃烧时释放的大量能量可转化为火箭升空的___________能。以甲烷为推进剂,完全燃烧0.5t甲烷,放出的热量是___________ J。()
【答案】 ①. 热值 ②. 机械 ③.
【解析】
【详解】[1]火箭使用液氧甲烷作为燃料是因为其热值较大,其他条件相同时,它能够释放出更多的热量,为火箭的升空提供更多能量。
[2]燃料燃烧是化学变化,将化学能转化为燃气的内能,又将内能转化为火箭的机械能,从而推动火箭升空。
[3]液氧甲烷完全燃烧放出的热量为
14. 一个有多种充电方式的超大容量户外电源是人们在户外露营时必备装备之一;可为照明和各种电器使用提供电能。如图所示为一款户外电源,可用太阳能电池对其充电,该户外电源部分参数如下表所示。
额定能量
光能输入
输出电压
220V
(1)太阳能电池工作时将太阳能转化为___________能,若最快3小时能将户外电源充满,不考虑能量损失,太阳能电池的最大输出功率为___________ W。
(2)户外电源电量充满后,可供一盏户外灯正常工作50h,该户外灯正常工作电流约为___________结果保留两位小数。
【答案】(1) ①. 电 ②. 650
(2)0.18
【解析】
【小问1详解】
[1]太阳能电池工作时,消耗太阳能,产生电能,将太阳能转化为电能。
[2]若最快3小时能将户外电源充满,不考虑能量损失,太阳能电池的最大输出功率为
【小问2详解】
户外电源电量充满后,可供一盏户外灯正常工作50h,该户外灯正常工作电流约
15. 利用如图甲所示的装置比较不同物质的吸热情况,用规格相同的电加热器给a、b两种液体加热。实验中记录的数据如表所示。
物质
质量/g
初温/℃
末温/℃
加热时间/min
a
200
20
40
7
b
200
20
40
4
(1)该实验除了图甲所示的实验器材外,还需要的测量工具是停表和 _______;
(2)分析数据可知,a、b升高相同的温度时,_____吸收的热量更多,说明 _____吸热能力较弱;(选填“a”或“b”)
(3)a、b两种常见的液体中,有一种是水,另外一种液体的比热容是 ________;
(4)图乙中,若图线②反映b吸收的热量随时间的变化规律,则a吸收的热量随时间的变化规律是图线 _____(选填“①”、“②”或“③”)。
【答案】(1)天平 (2) ①. a ②. b
(3)
(4)②
【解析】
【小问1详解】
根据比较比较吸热能力的两种方法,要控制不同物质的质量相同,除停表外,还需要天平。
【小问2详解】
[1][2]分析数据可知,a、b升高相同的温度时,a需要7min,b需要4min,a吸收的热量更多,说明a吸热能力更强,b吸热能力更弱。
【小问3详解】
a比b的吸热能力强,而两者中,有一种是水,则a是水,根据,在质量和升高的温度相同的情况下,吸收的热量与比热容c成正比,即
设电加热器每分钟放出的热量为Q,则
另外一种液体的比热容是
【小问4详解】
图乙中,若图线②反映b吸收的热量随时间的变化规律,因为实验中用规格相同的电加热器给a、b两种液体加热,所以相同时间内两种液体吸收的热量相等(即两液体吸收的热量随时间的变化规律相同),则a吸收的热量随时间的变化规律仍然是图线②。
【点睛】本题比较不同物质的吸热能力,考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法,为热学中的重要实验。
16. 某同学用三个电流表和两个小灯泡做实验,探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系,其连接的电路如图甲所示。
(1)按图甲的电路连接,则L1______,L2______(选填“发光”或“不发光”);
(2)实验中选择的灯泡L1和L2的规格应该 ______(选填“相同”或“不同”);
(3)该同学只改了一根导线将电路改接正确后,进行多次实验,记录了如表所示数据:
实验次数
L1电流I1/A
L2电流I2/A
干路电流I/A
1
0.1
0.1
0.2
2
0.3
0.3
0.6
3
0.4
0.4
0.8
4
该同学可得出的实验结论是:______;
(4)该同学做第4次实验时,电流表A和电流表A1的指针分别指向图乙和图丙所示的位置,根据实验结论可判断,通过灯泡L2的电流大小为 ______A。
【答案】(1) ①. 发光 ②. 不发光
(2)不同 (3)并联电路中干路电流等于各支路电流之和
(4)0.42
【解析】
【小问1详解】
[1][2]按图甲的电路连接,A1与灯L2并联,L2短路,则L1发光,L2不发光。
【小问2详解】
为得出普遍性的结论,实验中选择的灯泡L1和L2的规格应该不同。
【小问3详解】
由表可得,可得出的实验结论是:并联电路中干路电流等于各支路电流之和。
【小问4详解】
将连接在两灯右接线柱之间的导线与L1连接的一端改接在电流表A的负接线柱,电流表A测电路的总电流,A1测L1的电流,A2测L2的电流。该同学做第4次实验时,电流表A和电流表A1的指针分别指向图乙和图丙所示的位置,因干路电流大于支路电流,故电流表A选用大量程,分度值为0.1A,示数为0.8A,电流表A1选用小量程,分度值为0.02A,读数为0.38A,由并联电路电流的规律,通过灯泡L2的电流大小为
17. 小明同学用如图所示的实验装置,探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关,两个透明容器中封闭着等量的空气。
(1)通电后透明容器中电阻丝的内能增大是通过___________(选填“做功”或“热传递”)方式改变的。
(2)图甲实验表明,在___________相同的情况下,电阻越大,这个电阻产生的热量越多。下列可以利用图甲实验结论解释的实例是___________(填字母)。
A.家庭电路中导线连接处比别处更容易发热
B.电炉丝热得发红而连接导线却不怎么热
C.电路中同时使用的用电器太多,容易发生火灾
(3)为了完成本实验,图乙的实验装置中右边透明容器中应该选用阻值为___________的电阻丝。
【答案】(1)做功 (2) ①. 电流与通电时间 ②. AB
(3)5
【解析】
【小问1详解】
改变物体内能有两种方式:做功和热传递。做功是其他形式的能与内能的相互转化,热传递是内能的转移。
在实验装置中,电流通过电阻丝做功,将电能转化为电阻丝的内能,使电阻丝的内能增大,所以通电后透明容器中电阻丝的内能增大是通过做功方式改变的。
【小问2详解】
[1]甲图中两电阻丝串联,通过两个电阻的电流相同,其阻值是不同的,在通电时间相等时,B管的电阻大,液面上升得更高,表明:在电流和通电时间相等时,电阻越大,这个电阻产生的热量越多。
[2]A.家庭电路中导线连接处比别处更容易发热,是因为连接处的电阻比别处大,在电流和通电时间相同时,根据可知,连接处产生的热量多,所以更容易发热,该实例可以利用图甲实验结论解释。故A符合题意;
B.电炉丝热得发红而连接导线却不怎么热,是因为电炉丝的电阻比连接导线的电阻大,在电流和通电时间相同时,根据可知,炉丝产生的热量多,所以热得发红,该实例可以利用图甲实验结论解释。故B符合题意;
C.电路中同时使用的用电器太多,是因为总功率过大,导致总电流过大,故容易发生火灾,不能用图甲的实验结论解释,故C不符合题意。
故选AB。
【小问3详解】
图乙探究电流通过导体产生的热量与电流的关系,需要控制电阻和通电时间相同,改变电流,所以右边透明容器中应选用阻值与左边相同的5Ω电阻丝。
18. 某学习小组利用如图所示的电路测量小灯泡的电阻,已知待测小灯泡的额定电压为,电源电压保持不变。
数据序号
1
2
3
4
5
6
7
电压
电流
(1)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________;
(2)正确连接电路,闭合开关后,发现小灯泡不亮且电流表无示数,而电压表有示数。分析可知,电路中发生的故障可能是______;
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑片,记录实验数据如表格所示。
①为完成7次实验,滑动变阻器最大阻值不得小于______;
②由表格数据可知该灯泡正常工作时阻值为______;(保留1位小数)
③当灯泡两端电压为时,其功率可能为______(填“”“”“”或“”)。
【答案】(1) (2)灯泡断路
(3) ①. 25 ②. ③.
【解析】
【小问1详解】
根据实验,电压表应并联在灯泡两端,可将灯泡与滑动变阻器相连的导线改接为:灯泡的右侧接线柱和滑动变阻器的右上接线柱相连,改接电路如下图所示:
【小问2详解】
正确连接电路,闭合开关后,发现小灯泡不亮且电流表无示数,则电路可能断路,而电压表有示数,则电压表和电源接通,则电路中发生的故障可能是灯泡断路。
【小问3详解】
[1]电路中电流最小时,变阻器接入电路中的阻值最大,根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知滑动变阻器接入电路的阻值
为完成7次实验,滑动变阻器最大阻值不得小于。
[2]由表格数据,结合欧姆定律可知该灯泡正常工作时阻值为
[3]当灯泡两端电压为时,根据欧姆定律可知灯泡电阻
灯丝电阻随着温度的降低而减小,故所以当小灯泡两端电压恰好为,小灯泡电阻小于,功率约大于
根据序号3、4数据可知,电压每减小,电流减小,根据序号6、7数据可知,电压每减小,电流减小,当灯泡两端电压为时,电流
故功率
当灯泡两端电压为时,其功率可能为。
19. 图甲是一家用电暖器,有“低温”、“中温”、“高温”三挡,铭牌见下表(“高温”挡功率空出),图乙为其简化的电路原理图。S是自我保护开关,正常工作一直闭合,电暖器跌倒时,S自动断开,切断电源,保证安全。闭合S1为“低温”挡。请完成下列问题。
xx牌电暖器
额定电压
220V
额定功率
低温挡
550W
中温挡
1100W
高温挡
频率
50Hz
(1)“中温”挡时,开关S1、S2关闭情况以及正常工作时的电流。
(2)“高温”挡时,开关S1、S2关闭情况以及正常工作时的总电阻。(保留一位小数)
(3)若房间内空气质量为40kg,空气温度为10℃,设定空气的比热容1.1×103J/(kg·℃),且保持不变,用该电暖器的“高温”挡正常工作15分钟,放出热量的60%被房间内空气吸收,那么可使此房间的空气温度升高多少?
【答案】(1)S1断开、S2闭合,5A;(2)S1、S2都闭合,29.3Ω;(3)20.25℃
【解析】
【详解】解:(1)根据题意可知,S1闭合、S2断开时为低温挡,由图乙可知,此时只有R2工作;则当S2闭合、S1断开时,只有R1工作,此时为中温挡,由P=UI可知,中温挡正常工作时的电流
(2)由图乙可知,当S1、S2都闭合时,R1、R2并联;根据并联电路的电阻特点可知,此时电路中的总电阻最小,由可知,电路中的总功率最大,电暖器处于高温挡;
由于电路中各用电器的功率之和等于电路中的功率,则电暖器高温挡的电功率
由可知,高温挡正常工作时的总电阻
(3)电暖器的“高温”挡正常工作15分钟产生的热量
由可知,空气吸收的热量
由可知,房间的空气升高的温度
答:(1)“中温”挡时,S1断开、S2闭合;中温挡正常工作时的电流为5A;
(2)“高温”挡时,开关S1、S2都闭合;高温挡正常工作时的总电阻为29.3Ω;
(3)可使此房间的空气温度升高20.25℃。
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