精品解析:广东省廉江市第八中学2025-2026学年九年级上学期12月月考物理试题
2026-08-19
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内容正文:
2025—2026学年度第一学期九年级物理质检练习(三)
(考试范围:13-18章 时间:80分钟 满分:100分)
一、单项选择题(本大题共7小题,每小题3分,共21分)
1. 下列数据中,符合生活实际的是( )
A. 对人体安全的电压不高于 B. 家用空调的电流约为
C. 一节干电池的电压为 D. 汽油机的效率可以达到100%
2. “煮”的篆体写法如图。表示用火烧煮食物。下列实例与“煮”在改变物体内能的方式上相同的是( )
A. 热水暖手 B. 钻木取火 C. 搓手取暖 D. 擦燃火柴
3. 为杜绝操作工手指损伤事故的发生,某厂家设计制造的切纸机,必须将两只手同时分别按住左、右开关,切纸机才能正常工作。下列电路设计中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
4. 下列四幅图均是与静电现象相关实际应用的例子,属于防止静电危害的是( )
A. 静电除尘器 B. 静电复印机
C. 铁链导走车体的静电 D. 静电喷涂油漆
5. 刘宇同学善于思考、积极探究。一次电学实验课上,在完成老师要求的探究任务后,他把自己文具盒里的部分物品分别接入如图所示电路,其中能使小灯泡发光的是( )
A. 塑料尺 B. 中性笔芯 C. 橡皮 D. 铅笔芯
6. 如图是“风能——太阳能”路灯电路示意图,下列关于能量转化的说法正确的是( )
A. 太阳能电池供电:电能→太阳能 B. 风力发电机发电:电能→机械能
C. 蓄电池充电:电能→化学能 D. 路灯工作:电能→化学能
7. 为了准确记录跳绳的次数,小明设计了一种自动计数器,其简化电路如图所示,电源电压保持不变,是定值电阻,是光敏元件,红外线照射时的电阻会变小,当跳绳挡住了射向的红外线时,下列分析正确的是( )
A. 电路中的电流变大 B. AB端的电压变大
C. 电阻的功率变小 D. 两端的电压与电路中电流的比值变大
二、填空题(本大题共7小题,每空1分,共21分)
8. “端午浓情,粽叶飘香”。“粽叶飘香”这是____________现象;如果相互接触的两个物体之间发生了热传递,那么它们之间具有不同的______(选填“温度”“内能”或“热量”);实心金属球很难被压缩说明分子间存在____________。
9. 某段金属导体两端电压为4V时,通过的电流是0.2A;当该导体两端电压为12V时,导体电阻________Ω,通过导体的电流为_______A;当该导体两端电压降为0时,电阻为________Ω.
10. 一种节日小彩灯上标注的正常工作电压是11V,则应将______个这样的小彩灯______(选填“串”或“并”)联在家庭电路两端,这种小彩灯正常工作时的电压______(选填“会”或“不会”)对人体造成危险。
11. 电动自行车是生活中最常见的交通工具,人们常简称为电动车。给电动车充电时,充电器将220V家庭电路电压降为电动车蓄电池需要的充电电压。现在,我市许多小区安装了公共充电插座,采取扫码付费自动充电(如图所示),这些插座都是______ (填“串联”或“并联”)的。假设某充电器输出电压为48V,输出电流为2.5A,则它的输出功率是______W;若当地的商用电价为1元/(kWh),那么充电6小时的用电成本至少是______元。
12. 汽车的发动机常用水做冷却液,这是由于水具有较大的____________;如图是四冲程汽油机的______冲程。则此时缸内的燃气内能______。(选填“增加”或“减少”)
13. 电阻A和B的电流与其两端电压的关系如图所示。由图可知,电阻A的阻值为______;将A和B并联后接在1V的电源上,电路中的总电流为______A,总功率是______W。
14. 如图是某型号的电热水杯,它有三种挡位,当闭合、时,与是___________(选填“串”或“并”)联的,电热水杯处于___________(选填“高”“中”或“低”)温挡;若高温挡是,中温挡是,则低温挡的额定功率为___________W。
三、作图题(3分+2分+2分,共7分)
15.
(1)某同学做实验时连接的电路如图1所示,请你在右侧方框内画出对应的电路图。
(2)用笔画线代替导线,将图2中电路补充完整,要求:两灯并联,开关可同时控制两盏灯,画导线时不要交叉。
(3)如图3所示,请用笔画线代替导线,将电路连接完整(要求:滑动变阻器滑片P向右滑动,电流表的示数增大,电压表测电阻R两端的电压)
四、实验题(本大题共3小题,每空1分,共20分)
16. 小强在探究“影响导体电阻大小的因素”时,猜想导体的电阻可能与下列因素有关:
①导体的材料;
②导体的长度;
③导体的横截面积。
为了验证上述猜想,小强用如图所示的器材进行实验,其中导体A、B、C是镍铬合金丝,D是锰铜合金丝;A、C、D长度相同,A、B、D横截面积相同:
(1)实验电路如图所示,实验前开关处于____________状态,最好在导线a、b间连接______(选填“导线”或“电阻”),随后在M、N之间分别接上不同的导体;
(2)实验中,可以通过观察____________来比较导体的电阻大小;
(3)为了验证猜想3,应选用编号为______的两根金属丝分别接入电路进行实验;
(4)选用A、B两根导线分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体的____________是否有关;
(5)实验中,她将A、D两根导线分别接入电路,测出的电流分别为、,它们的关系为,可以判断出:镍铬材料和锰铜材料比较,__________________导电性较强。
17. 小李在探究“电路中电流与电阻的关系”时,可供使用的实验器材有:电源(电压恒为6V)、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个,定值电阻四个(、、、),导线若干。
(1)在闭合开关前,图甲中滑动变阻器的滑片应移动到最______(选填“左”或“右”)端;
(2)连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,电压表有示数,电流表始终无示数,造成这一现象的原因可能是定值电阻R______(选填“短路”或“断路”);
(3)开始实验后,先接入的电阻,滑片P移到阻值最大处,闭合开关,移动滑片的同时,眼睛应注视______(选填“电流表”或“电压表”)使其示数为某一预设值;若用电阻代替电阻接入电路,应将滑片向______(选填“左”或“右”)端移动;
(4)由图乙可知,实验中保持定值电阻两端的电压为______V不变。若要完成此实验,滑动变阻器的最大阻值至少是______;
(5)将得出的数据整理绘制成如图乙所示的图像,通过图像可得出结论:_____________________________________________________________________________________________。
18. 如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置,两个透明容器中密封着初温、质量相同的空气。
(1)利用甲装置可探究电流产生的热量与____________的关系,通电一段时间后,______(选填“左”或“右”)侧容器相连的U形管中液面的高度差较大;
(2)乙装置中的电阻的作用主要是使电阻和中的电流______(选填“相等”或“不相等”);
(3)通过观察乙装置,______(选填“左”或“右”)容器中导体产生的热量较多。由此可知,在______和通电时间相同时,______越大,导体产生的热量越多;
(4)甲图右侧电阻丝的阻值为,如果通过电路中的电流是0.2A,则这个电阻丝在2min内产生的热量是____________J。
五、计算题(19题6分,20题7分,共13分。解题过程要写出必要公式和演算步骤,只写最后结果不得分)
19. 如图,小明的家里安装了即热式天然气热水器,他想估测热水器的加热效率。打开热水器,用温度计测得热水器进水管的水温为,出水管的水温为,放出热水后,消耗天然气的体积为。[]求:
(1)水吸收的热量;
(2)天然气完全燃烧放出的热量;
(3)热水器的加热效率。
20. 如图是某晾衣机的工作电路图,电源电压,其中R是发热电阻。当开关S1闭合、S2断开时,晾衣机开启风干功能,其额定功率P1=44W;当开关S1、S2均闭合时,晾衣机开启烘干功能,通过R的电流I2=1A。试求:
(1)使用风干功能时通过电动机的电流是多少?
(2)使用烘干功能时,电流通过R做功的功率是多少?
(3)使用烘干功能5min,消耗的电能是多少?
六、综合能力题(本大题共3小题,每空1分,共18分)
21. 完成下列实验:
(1)如图甲,向一端封闭的玻璃管中注水至一半位置,再注入酒精直到充满。封闭玻璃管口,并将玻璃管反复翻转,使水和酒精充分混合,混合后水和酒精的总体积______(选填“大于”或“等于”或“小于”)混合前水和酒精的总体积,这说明分子间存在____________。
(2)如图乙所示,将两个表面光滑的铅块相互紧压后,发现它们会粘在一起,这说明分子间存在____________。
(3)图丙是实验室常用的验电器的结构示意图,当带电体与金属小球接触时,两片金属箔就会张开,此验电器的原理是__________。
(4)如图丁所示,为了有力地证明气体发生扩散,最恰当的实验装置应该选择______(选填“A”或“B”)方式放置,然后根据空气瓶中出现红棕色的现象,说明了分子在____________。
22. 如图甲所示,2025年4月24日,搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。
(1)长征二号F遥二十运载火箭的燃料选用密度小、____________(选填“比热容”或“热值”)大的气体燃料,采用降低温度和压缩体积的方法使其液化。燃料燃烧时将燃料的____________能转化为内能;
(2)如图乙所示,“喷水降温降噪系统”主要是通过__________________的方式减少火箭发射台的内能,从而达到保护火箭发射台的效果;
(3)2025年4月30日,神舟十九号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。如图丙所示,神舟十九号返回舱进入地球时,看上去像一个大火球,是因为返回舱通过大气层时,与大气层摩擦,____________能转化为____________能,通过____________的方法改变了返回舱的内能。
23. 我国“华为”公司是当今世界通讯领域的龙头企业,在手机及其它通讯设备的设计制造方面掌握了诸多高新科技成果。以手机为例,华为某最新款手机不仅采用4500mA·h超大容量电池,并且采用“超级快充”技术,不到半小时可把电池充达一半以上,极大方便了人们的使用。已知该电池的部分参数如表所示。
电池名称
锂离子电池
电压
3.7V
容量
4500mA·h
(1)表格中的电池“容量”,可由电流与______(选填“时间”或“电压”)乘积所得,给电池充电的过程,电能转化为______能。
(2)该锂电池充满电后能储存的电能为______J;
(3)有人发现,超级快充的充电线比普通手机充电线要粗一些,从线路安全的角度来分析快充线较粗的好处是:充电线尽可能做得粗一些,目的是______(选填“增大”或“减小”)电阻,使充电过程中产生的热量少一些;
(4)如图所示的两个充电器,一个标注“输出5V,600mA”,另一个标注“输出5V,4A”;其中有一个是快速充电器,假设充电效率为90%,充电器将上述电池从零到完全充满消耗的电能为_______J,选用快速充电器将上述电池从20%充满需要______min。
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2025—2026学年度第一学期九年级物理质检练习(三)
(考试范围:13-18章 时间:80分钟 满分:100分)
一、单项选择题(本大题共7小题,每小题3分,共21分)
1. 下列数据中,符合生活实际的是( )
A. 对人体安全的电压不高于 B. 家用空调的电流约为
C. 一节干电池的电压为 D. 汽油机的效率可以达到100%
【答案】A
【解析】
【详解】A.人体是导体,人体两端电压过大会有生命危险,对人体安全的电压为不高于36V,故A符合题意;
B.家用空调的电流约4.5A~10A,0.2A太小,故B不符合题意;
C.根据生活经验可知,一节干电池的电压为 1.5V,不是3.7V,故C不符合题意;
D.汽油机工作时,存在热量散失、克服摩擦等能量损耗,效率不可能达到100%,故D不符合题意。
故选A。
2. “煮”的篆体写法如图。表示用火烧煮食物。下列实例与“煮”在改变物体内能的方式上相同的是( )
A. 热水暖手 B. 钻木取火 C. 搓手取暖 D. 擦燃火柴
【答案】A
【解析】
【详解】“煮”的篆体写法如图。表示用火烧煮食物,这是通过热传递改变内能;
A.热水暖手,这是通过热传递改变内能,与“煮”在改变物体内能的方式上相同,故A符合题意;
BCD.钻木取火、搓手取暖、擦燃火柴,这是通过做功改变内能,与“煮”在改变物体内能的方式上不相同,故BCD不符合题意。
故选A。
3. 为杜绝操作工手指损伤事故的发生,某厂家设计制造的切纸机,必须将两只手同时分别按住左、右开关,切纸机才能正常工作。下列电路设计中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.图中只有两手同时按住左、右开关,电动机电路才能通电工作,符合设计要求,故A符合题意;
B.图中任意一手按住开关,电动机电路都可以通电工作,不符合设计要求,故B不符合题意;
C.图中左手按住左开关,电动机电路就可以通电工作,且左、右两开关同时闭合,电源会发生短路,不符合设计要求,故C不符合题意;
D.图中左手按住左开关,电动机电路就可以通电工作,且右开关闭合,电源会发生短路,不符合设计要求,故D不符合题意。
故选A。
4. 下列四幅图均是与静电现象相关实际应用的例子,属于防止静电危害的是( )
A. 静电除尘器 B. 静电复印机
C. 铁链导走车体的静电 D. 静电喷涂油漆
【答案】C
【解析】
【详解】A.静电除尘器是利用静电吸附作用,使烟尘中的微粒带电,然后被吸附到带相反电荷的电极上,从而清除烟尘。这是对静电的应用,故A不符合题意;
B.静电复印机是利用光电导现象和静电吸引原理,使墨粉吸附在感光鼓上形成文字或图像,再转印到纸上。这是对静电的应用,故B不符合题意;
C.运油车等车辆在行驶过程中,车体与空气摩擦会产生静电。静电积累到一定程度放电时会产生电火花,可能引燃易燃物,造成危害。车尾的铁链拖在地上,可以将车体上的静电荷及时导入大地,避免静电积累,从而防止静电危害。这属于防止静电危害,故C符合题意;
D.静电喷涂是让油漆微粒带电,被吸附到接地的工件表面,使油漆附着更均匀、牢固。这是对静电的应用,故D不符合题意。
故选C。
5. 刘宇同学善于思考、积极探究。一次电学实验课上,在完成老师要求的探究任务后,他把自己文具盒里的部分物品分别接入如图所示电路,其中能使小灯泡发光的是( )
A. 塑料尺 B. 中性笔芯 C. 橡皮 D. 铅笔芯
【答案】D
【解析】
【详解】ABCD.要使小灯泡发光,电路必须形成通路,必须将导体接入电路才有电流通过。塑料尺、中性笔芯和橡皮都属于绝缘体,只有铅笔芯属于导体,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
6. 如图是“风能——太阳能”路灯电路示意图,下列关于能量转化的说法正确的是( )
A. 太阳能电池供电:电能→太阳能 B. 风力发电机发电:电能→机械能
C. 蓄电池充电:电能→化学能 D. 路灯工作:电能→化学能
【答案】C
【解析】
【详解】A.太阳能电池吸收太阳能,获得电能,是将太阳能转化为电能,故A错误;
B.风力发电机利用电磁感应将风的机械能转化为电能,故B错误;
C.给蓄电池充电时,消耗电能,变成化学能储存在电池中,是电能转化为化学能,故C正确;
D.路灯工作时,消耗电能,将电能转化为光能和部分热能,故D错误。
故选 C。
7. 为了准确记录跳绳的次数,小明设计了一种自动计数器,其简化电路如图所示,电源电压保持不变,是定值电阻,是光敏元件,红外线照射时的电阻会变小,当跳绳挡住了射向的红外线时,下列分析正确的是( )
A. 电路中的电流变大 B. AB端的电压变大
C. 电阻的功率变小 D. 两端的电压与电路中电流的比值变大
【答案】C
【解析】
【详解】红外线照射时R1的电阻会变小,当跳绳挡住了射向R1的红外线时,R1的电阻变大;
A.电路中电阻变大,电流变小,故A错误;
B.R1电阻变大,根据串联分压,AB间电压变小,故B错误;
C.电流变小,电阻R2的功率变小,故C正确;
D.R2两端的电压与电路中电流的比值即为R2阻值,应保持不变,故D错误。
故选C。
二、填空题(本大题共7小题,每空1分,共21分)
8. “端午浓情,粽叶飘香”。“粽叶飘香”这是____________现象;如果相互接触的两个物体之间发生了热传递,那么它们之间具有不同的______(选填“温度”“内能”或“热量”);实心金属球很难被压缩说明分子间存在____________。
【答案】 ①. 扩散 ②. 温度 ③. 斥力
【解析】
【详解】[1]“粽叶飘香”是香味分子无规则运动产生的扩散现象。
[2]热传递的发生条件是相互接触的物体间存在温度差,故发生热传递的两个物体具有不同的温度。
[3]因分子间存在相互作用的斥力,故实心金属球很难被压缩。
9. 某段金属导体两端电压为4V时,通过的电流是0.2A;当该导体两端电压为12V时,导体电阻________Ω,通过导体的电流为_______A;当该导体两端电压降为0时,电阻为________Ω.
【答案】 ①. 20 ②. 0.6 ③. 20
【解析】
【详解】由I=可得,导体的电阻:R==20Ω,所以,当该导体两端电压为12V时,通过的电流I1==0.6A;因电阻是导体本身的一种性质,与两端的电压和通过的电流无关,所以该导体两端电压降为0时,导体的电阻仍为20Ω不变,
10. 一种节日小彩灯上标注的正常工作电压是11V,则应将______个这样的小彩灯______(选填“串”或“并”)联在家庭电路两端,这种小彩灯正常工作时的电压______(选填“会”或“不会”)对人体造成危险。
【答案】 ①. 20 ②. 串 ③. 不会
【解析】
【详解】[1]并联时小彩灯两端电压等于家庭电路电压220V,远超其额定电压,故小彩灯使用时需串联连接。
[2]需串联的小彩灯个数为
[3]因对人体安全的电压不高于36V,11V低于该安全值,故不会对人体造成危险。
11. 电动自行车是生活中最常见的交通工具,人们常简称为电动车。给电动车充电时,充电器将220V家庭电路电压降为电动车蓄电池需要的充电电压。现在,我市许多小区安装了公共充电插座,采取扫码付费自动充电(如图所示),这些插座都是______ (填“串联”或“并联”)的。假设某充电器输出电压为48V,输出电流为2.5A,则它的输出功率是______W;若当地的商用电价为1元/(kWh),那么充电6小时的用电成本至少是______元。
【答案】 ①. 并联 ②. 120 ③. 0.72
【解析】
【详解】[1]这些插座都是并联的,工作时互不影响。
[2]根据电功率计算公式可知其输出功率是
P=UI=48V2.5A=120W
[3]充电6小时消耗电能为
W=Pt=0.12kW6h=0.72kWh
由于当地的商用电价为1元/(kWh),则用电成本至少为0.72元。
12. 汽车的发动机常用水做冷却液,这是由于水具有较大的____________;如图是四冲程汽油机的______冲程。则此时缸内的燃气内能______。(选填“增加”或“减少”)
【答案】 ①. 比热容 ②. 做功 ③. 减少
【解析】
【详解】[1]因水的比热容较大,故常用作发动机冷却液。
[2]图中两气门关闭、活塞下行、火花塞点火,则该冲程为做功冲程。
[3]做功冲程中燃气对外做功,内能转化为机械能,故缸内燃气内能减少。
13. 电阻A和B的电流与其两端电压的关系如图所示。由图可知,电阻A的阻值为______;将A和B并联后接在1V的电源上,电路中的总电流为______A,总功率是______W。
【答案】 ①. 5 ②. 0.3 ③. 0.3
【解析】
【详解】由I-U图像可知,电阻A两端电压时,通过的电流,根据欧姆定律
A、B并联在1V电源上时,因并联电路各支路两端电压等于电源电压,故
由图像可知电压为1V时,通过A的电流,通过B的电流,根据并联电路电流规律,电路总电流
由电功率公式,得电路总功率
14. 如图是某型号的电热水杯,它有三种挡位,当闭合、时,与是___________(选填“串”或“并”)联的,电热水杯处于___________(选填“高”“中”或“低”)温挡;若高温挡是,中温挡是,则低温挡的额定功率为___________W。
【答案】 ①. 并 ②. 高 ③. 45
【解析】
【详解】当闭合、时,与的两端分别连接在电源两端,因此是并联。根据,电源电压U不变时,并联总电阻最小,功率最大,因此电热水杯处于高温挡。
已知高温挡功率,中温挡功率。中温挡是只闭合一个开关时,该电阻的功率,则单独闭合另一个开关时,另一电阻的功率,即为低温挡的额定功率,则低温挡的额定功率为
三、作图题(3分+2分+2分,共7分)
15.
(1)某同学做实验时连接的电路如图1所示,请你在右侧方框内画出对应的电路图。
(2)用笔画线代替导线,将图2中电路补充完整,要求:两灯并联,开关可同时控制两盏灯,画导线时不要交叉。
(3)如图3所示,请用笔画线代替导线,将电路连接完整(要求:滑动变阻器滑片P向右滑动,电流表的示数增大,电压表测电阻R两端的电压)
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
由图1实物图可得,L1、L2串联,从电源正极直到电源负极按顺序将各个元件接入电路中,注意元件分布均匀,电路图的拐角不放元件,如图所示:
【小问2详解】
两灯并联,则两灯应在不同支路上;开关可同时控制两盏灯,则开关应在干路上,如图所示:
【小问3详解】
为了保护电路,滑动变阻器应与定值电阻串联。滑动变阻器滑片P向右滑动,电流表的示数增大,说明此时滑动变阻器接入电路中的电阻变小,则滑动变阻器的右下接线柱接入电路中,故滑动变阻器的右下接线柱与定值电阻的右端接线柱接入电路中;电压表测电阻R两端的电压,则电压表并联在电阻R两端,电源由2节干电池组成,电源电压为3V,故电压表的量程选用0~3V,如图所示:
四、实验题(本大题共3小题,每空1分,共20分)
16. 小强在探究“影响导体电阻大小的因素”时,猜想导体的电阻可能与下列因素有关:
①导体的材料;
②导体的长度;
③导体的横截面积。
为了验证上述猜想,小强用如图所示的器材进行实验,其中导体A、B、C是镍铬合金丝,D是锰铜合金丝;A、C、D长度相同,A、B、D横截面积相同:
(1)实验电路如图所示,实验前开关处于____________状态,最好在导线a、b间连接______(选填“导线”或“电阻”),随后在M、N之间分别接上不同的导体;
(2)实验中,可以通过观察____________来比较导体的电阻大小;
(3)为了验证猜想3,应选用编号为______的两根金属丝分别接入电路进行实验;
(4)选用A、B两根导线分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体的____________是否有关;
(5)实验中,她将A、D两根导线分别接入电路,测出的电流分别为、,它们的关系为,可以判断出:镍铬材料和锰铜材料比较,__________________导电性较强。
【答案】(1) ①. 断开 ②. 电阻
(2)电流表的示数 (3)A、C
(4)长度 (5)锰铜材料
【解析】
【小问1详解】
[1]为了保护电路,实验前开关处于断开状态。
[2]导线的电阻较小,则为了保护电路,最好在导线a、b间连接电阻,随后在M、N之间分别接上不同的导体。
【小问2详解】
电流表测量电路电流,当导体电阻较大,电路电阻较大,此时电路电流较小,电流表示数减小,则实验中,可以通过观察电流表的示数来比较导体的电阻大小。
【小问3详解】
为了验证猜想3,应控制金属丝的材料与长度相同,改变金属丝的横截面积,则应选用编号为A、C的两根金属丝分别接入电路进行实验。
【小问4详解】
A、B两根导线的材料与横截面积相同,长度不同,则选用A、B两根导线分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体的长度是否有关。
【小问5详解】
实验中,她将A、D两根导线分别接入电路,测出的电流分别为、,它们的关系为
说明D导线的电阻较小,电阻越小,导电性能越强;A、D两根导线分别为镍铬合金丝、锰铜合金丝,且长度与横截面积相同,则镍铬材料和锰铜材料比较,锰铜材料导电性较强。
17. 小李在探究“电路中电流与电阻的关系”时,可供使用的实验器材有:电源(电压恒为6V)、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个,定值电阻四个(、、、),导线若干。
(1)在闭合开关前,图甲中滑动变阻器的滑片应移动到最______(选填“左”或“右”)端;
(2)连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,电压表有示数,电流表始终无示数,造成这一现象的原因可能是定值电阻R______(选填“短路”或“断路”);
(3)开始实验后,先接入的电阻,滑片P移到阻值最大处,闭合开关,移动滑片的同时,眼睛应注视______(选填“电流表”或“电压表”)使其示数为某一预设值;若用电阻代替电阻接入电路,应将滑片向______(选填“左”或“右”)端移动;
(4)由图乙可知,实验中保持定值电阻两端的电压为______V不变。若要完成此实验,滑动变阻器的最大阻值至少是______;
(5)将得出的数据整理绘制成如图乙所示的图像,通过图像可得出结论:_____________________________________________________________________________________________。
【答案】(1)右 (2)断路
(3) ①. 电压表 ②. 右
(4) ①. 2.4 ②. 30
(5)电压一定时,通过导体的电流与其电阻成反比
【解析】
【小问1详解】
为了保护电路,在闭合开关前,图甲中滑动变阻器的滑片应移动到阻值最大处,即最右端。
【小问2详解】
电流表无示数说明电路可能断路,电压表有示数说明电压表两端能连通到电源两端,测电源电压,因此故障是定值电阻断路。
【小问3详解】
探究电流与电阻的关系需要控制定值电阻两端电压不变,所以移动滑片时要注视电压表,保证它的示数维持预设值。
把5Ω电阻换成10Ω电阻后,根据串联分压规律,定值电阻分压会变大,为了让它的电压回落回原来的预设值,需要增大滑动变阻器的分压,也就是增大滑动变阻器接入的阻值,因此滑片要向右移动。
【小问4详解】
由图乙可知,定值电阻两端电压为
实验中使用的定值电阻阻值最大为20Ω,定值电阻两端的电压始终保持,根据串联电路电压的规律,滑动变阻器分得的电压
滑动变阻器分得的电压与定值电阻电压的比值
根据串联电路电压与电阻的比值关系,当接入20Ω电阻时,有
则滑动变阻器连入电路中的电阻为
【小问5详解】
由图乙可知,通过导体的电流与导体的电阻的乘积
为定值,故可得出结论:电压一定时,通过导体的电流与其电阻成反比。
18. 如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置,两个透明容器中密封着初温、质量相同的空气。
(1)利用甲装置可探究电流产生的热量与____________的关系,通电一段时间后,______(选填“左”或“右”)侧容器相连的U形管中液面的高度差较大;
(2)乙装置中的电阻的作用主要是使电阻和中的电流______(选填“相等”或“不相等”);
(3)通过观察乙装置,______(选填“左”或“右”)容器中导体产生的热量较多。由此可知,在______和通电时间相同时,______越大,导体产生的热量越多;
(4)甲图右侧电阻丝的阻值为,如果通过电路中的电流是0.2A,则这个电阻丝在2min内产生的热量是____________J。
【答案】(1) ①. 电阻 ②. 右
(2)不相等 (3) ①. 左 ②. 电阻 ③. 电流
(4)48
【解析】
【小问1详解】
甲装置中两个不同阻值的电阻丝串联,通过的电流、通电时间完全相同,只有电阻大小不同,因此是探究电流产生的热量与电阻的关系。根据焦耳定律,电流和通电时间相同时,电阻越大产生热量越多,右侧10Ω的电阻更大,产生热量更多,空气膨胀程度更大,所以右侧容器相连的U形管液面高度差更大。
【小问2详解】
乙装置中,和并联后再与串联,并联电路会分流,因此通过的总电流等于、的电流之和,故和中的电流不相等。
【小问3详解】
乙装置中和阻值相同、通电时间相同,但通过的电流更大,根据,左容器的产生的热量更多。故在电阻和通电时间相同时,电流越大,导体产生的热量越多。
【小问4详解】
通电时间
产生的热量
五、计算题(19题6分,20题7分,共13分。解题过程要写出必要公式和演算步骤,只写最后结果不得分)
19. 如图,小明的家里安装了即热式天然气热水器,他想估测热水器的加热效率。打开热水器,用温度计测得热水器进水管的水温为,出水管的水温为,放出热水后,消耗天然气的体积为。[]求:
(1)水吸收的热量;
(2)天然气完全燃烧放出的热量;
(3)热水器的加热效率。
【答案】(1)8.4×106J
(2)2.1×107J (3)40%
【解析】
【小问1详解】
的水吸收的热量为
【小问2详解】
的天然气完全燃烧放出的热量为
【小问3详解】
热水器的加热效率为
20. 如图是某晾衣机的工作电路图,电源电压,其中R是发热电阻。当开关S1闭合、S2断开时,晾衣机开启风干功能,其额定功率P1=44W;当开关S1、S2均闭合时,晾衣机开启烘干功能,通过R的电流I2=1A。试求:
(1)使用风干功能时通过电动机的电流是多少?
(2)使用烘干功能时,电流通过R做功的功率是多少?
(3)使用烘干功能5min,消耗的电能是多少?
【答案】(1)0.2A;(2)220W;(3)7.92×10⁴J
【解析】
【详解】解:(1)风干时,开关S1闭合、S2断开,电路中只有电动机工作,通过电动机的电流
(2)当开关S1、S2均闭合时,R和电动机M并联,晾衣机开启烘干功能,根据并联电路电压规律知R两端的电压
U2=U=220V
电流通过R做功的功率
(3)使用烘干功能,电路消耗的总功率
P=P1+P2=44W+220W=264W
使用烘干功能5min,消耗的电能
W=Pt=264W×5×60s=7.92×10⁴J
答:(1)使用风干功能时通过电动机的电流是0.2A;
(2)使用烘干功能时,电流通过R做功的功率是220W;
(3)使用烘干功能5min,消耗的电能是7.92×10⁴J。
六、综合能力题(本大题共3小题,每空1分,共18分)
21. 完成下列实验:
(1)如图甲,向一端封闭的玻璃管中注水至一半位置,再注入酒精直到充满。封闭玻璃管口,并将玻璃管反复翻转,使水和酒精充分混合,混合后水和酒精的总体积______(选填“大于”或“等于”或“小于”)混合前水和酒精的总体积,这说明分子间存在____________。
(2)如图乙所示,将两个表面光滑的铅块相互紧压后,发现它们会粘在一起,这说明分子间存在____________。
(3)图丙是实验室常用的验电器的结构示意图,当带电体与金属小球接触时,两片金属箔就会张开,此验电器的原理是__________。
(4)如图丁所示,为了有力地证明气体发生扩散,最恰当的实验装置应该选择______(选填“A”或“B”)方式放置,然后根据空气瓶中出现红棕色的现象,说明了分子在____________。
【答案】(1) ①. 小于 ②. 间隙 (2)引力 (3)同种电荷相互排斥
(4) ①. B ②. 不停地做无规则运动
【解析】
【小问1详解】
混合后水和酒精的总体积小于混合前水和酒精的总体积;这是因为分子间存在间隙,水分子和酒精分子可以相互进入对方分子间的间隙,从而导致总体积变小。
【小问2详解】
表面光滑的铅块相互紧压后粘在一起,是因为铅块的分子间距足够近时,分子间的引力发挥作用,该现象说明分子间存在引力。
【小问3详解】
验电器利用同种电荷相互排斥的原理工作。
【小问4详解】
二氧化氮的密度远大于空气,若选A装置把二氧化氮放在上方,二氧化氮会因重力作用向下运动,无法证明是分子扩散导致的混合;B装置两个瓶子水平瓶口对瓶口,中间隔玻璃板,二氧化氮与空气处在同一高度,二者没有上下高度差,重力对气体运动不再产生竖直方向的影响。抽去玻璃板,看到原本无色的空气瓶逐渐出现红棕色,就能排除重力干扰,有力证明气体的扩散现象,该现象说明分子在永不停息地做无规则运动。
22. 如图甲所示,2025年4月24日,搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。
(1)长征二号F遥二十运载火箭的燃料选用密度小、____________(选填“比热容”或“热值”)大的气体燃料,采用降低温度和压缩体积的方法使其液化。燃料燃烧时将燃料的____________能转化为内能;
(2)如图乙所示,“喷水降温降噪系统”主要是通过__________________的方式减少火箭发射台的内能,从而达到保护火箭发射台的效果;
(3)2025年4月30日,神舟十九号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。如图丙所示,神舟十九号返回舱进入地球时,看上去像一个大火球,是因为返回舱通过大气层时,与大气层摩擦,____________能转化为____________能,通过____________的方法改变了返回舱的内能。
【答案】(1) ①. 热值 ②. 化学
(2)热传递 (3) ①. 机械 ②. 内 ③. 做功
【解析】
【小问1详解】
因火箭需要燃料释放大量热量,相同质量下热值大的燃料放热更多,故选用热值大的燃料;燃料燃烧是化学反应,将自身储存的化学能转化为内能。
【小问2详解】
喷水降温过程中,水吸收发射台的热量,发射台的内能转移到水中,故通过热传递的方式减少发射台的内能。
【小问3详解】
返回舱与大气层摩擦时,克服摩擦做功,机械能转化为内能,故通过做功的方式改变返回舱的内能。
23. 我国“华为”公司是当今世界通讯领域的龙头企业,在手机及其它通讯设备的设计制造方面掌握了诸多高新科技成果。以手机为例,华为某最新款手机不仅采用4500mA·h超大容量电池,并且采用“超级快充”技术,不到半小时可把电池充达一半以上,极大方便了人们的使用。已知该电池的部分参数如表所示。
电池名称
锂离子电池
电压
3.7V
容量
4500mA·h
(1)表格中的电池“容量”,可由电流与______(选填“时间”或“电压”)乘积所得,给电池充电的过程,电能转化为______能。
(2)该锂电池充满电后能储存的电能为______J;
(3)有人发现,超级快充的充电线比普通手机充电线要粗一些,从线路安全的角度来分析快充线较粗的好处是:充电线尽可能做得粗一些,目的是______(选填“增大”或“减小”)电阻,使充电过程中产生的热量少一些;
(4)如图所示的两个充电器,一个标注“输出5V,600mA”,另一个标注“输出5V,4A”;其中有一个是快速充电器,假设充电效率为90%,充电器将上述电池从零到完全充满消耗的电能为_______J,选用快速充电器将上述电池从20%充满需要______min。
【答案】(1) ①. 时间 ②. 化学
(2)59940 (3)减小
(4) ①. 66600 ②. 44.4
【解析】
【小问1详解】
[1]已知电池的容量是4500mA•h,mA是电流的常用单位,h是时间的常用单位,所以“容量”是电流与通电时间的乘积。
[2]给电池充电的过程,消耗的是电能,获得的是化学能,电能向化学能转化;在这个过程中电池消耗电能,属于用电器。
【小问2详解】
该锂电池充满电后能储存的电能
【小问3详解】
充电器的充电线有电阻,由焦耳定律知,工作过程中会产生热量;充电线尽可能做得粗一些,目的是增大充电线的横截面积,在其他条件一定时,减小电阻,在电流和通电时间一定时,使充电过程中产生的热量少一些。
【小问4详解】
[1]两个充电器的充电功率分别为,
由可知,第二个充电器为快速充电器;充满电时储存的电能,假设充电效率为90%,充电器将上述电池从零到完全充满消耗的电能为
[2]将上述电池从20%充满,储存的电能W储ʹ=(1-20%)W储=80%×59940=47952J
充电器消耗的电能为能
选用快速充电器将电池从20%充满需要的时间
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