精品解析:广东省惠州市惠阳区凤凰山学校2025-2026学年九年级上学期物理第三次月考题
2026-08-20
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内容正文:
惠阳区凤凰山学校2025-2026学年第一学期
九年级物理第二次拓展训练
(考试时间:80分钟,分值:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
一、选择题:(本大题共7个小题,每题3分,共21分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 下列说法正确的是( )
A. 我国家庭电路中供电电压为220V
B. 一节新干电池的电压为15V
C. 人体安全电压是36V
D. 学生实验用的小灯泡发光时的电流约为50A
2. “遥知不是雪,为有暗香来”诗中描绘的梅花香可以传播到远处,这是因为( )
A. 分子在不停地做无规则运动 B. 分子之间存在引力
C. 分子之间存在斥力 D. 分子之间有间隙
3. 如图是小球在地面弹跳的频闪照片,下列说法中正确的是( )
A. 在小球的运动中,有一部分机械能转化成了内能
B. 在此过程中小球的机械能总量是保持不变的
C. 小球运动到相同的高度,具有相同的动能
D. 小球弹起的高度越来越小,说明在此过程中能量不守恒
4. A、B是两个轻质泡沫小球,C是用毛皮摩擦过的橡胶棒,A、B、C三者之间相互作用时的场景如图所示,由此判断( )
A. 小球A带正电 B. 小球A带负电
C. 小球B可能不带电 D. 小球B带负电
5. 图1是体育测试中“坐位体前屈”项目示意图,图2是仪器内部电路图(电源电压恒定)。测试时学生沿着推动方向水平推动挡板,显示器示数的大小能够反映学生身体柔韧性的好坏,向前推的距离越远,显示器示数越大,则下面说法正确的是( )
A. 显示器由电压表改制而成
B. 向前推的距离越远,电阻R2两端的电压越大
C. 电路中的总功率变小
D. 向前推的距离越远,电阻丝接入电路中的电阻越大
6. 关于如图所示的电路图,下列说法正确的是( )
A. 只闭合时,灯、都发光
B. 只闭合时,灯、并联
C. 只闭合、时,灯、串联
D. 开关都闭合时,电路会发生短路
7. 如图所示是电阻A和B的图像,小明对图像信息做出的判断,正确的是( )
A. 当A两端电压为0.5V时,通过它的电流为0.3A
B. 当B两端电压为2.5V时,其电阻值为10Ω
C. 将A和B串联,若它们两端的总电压为3V,则B电阻阻值是10Ω
D. 将A和B并联后,接到电压为2V的电源上时,干路中的电流为0.4A
二、填空题(本大题共7个小题,每空1分,共21分)
8. “早穿皮袄午穿纱,守着火炉吃西瓜”是对大漠气候的生动描述,说明大漠地区的昼夜温差大,这是由于沙子的比热容较______(选填“大”或“小”),因此白天升温和晚上降温都比较______(选填“快”或“慢”);沿海地区昼夜温差不大,是因为水的比热容较______(选填“大”或“小”)。
9. 如图所示,在试管里装些水,用橡胶塞塞住管口,将水加热至沸腾,一段时间后观察现象。发现橡胶塞被推出,塞子被推出的过程中,水蒸气的内能______(选填“增加”或“减少”),温度______(选填“升高”或“降低”),在管口发生______(填物态变化名称)产生“白雾”。
10. 如图所示,是内燃机工作时的_____冲程;高温气体迅速膨胀对活塞做功,气体的内能______(选填“增大”或“减小”),若飞轮转速1200r/min,每秒完成_____个做功冲程。
11. 如图所示电路,闭合开关、,断开,此时电路的连接方式为______联;两电流表指针偏转情况均如图乙所示,流过灯泡的电流为______A,流过灯泡的电流为______A。
12. 小明在“探究并联电路中电压的规律”实验中,连接的实验电路如题图甲所示。为了提高测量的精确度,在连接电路时,他应把导线a接到电压表标有__________(选填“3”“15”或“-”)的接线柱上。闭合开关后,他观察到电压表有示数,灯发光,灯不发光,则出现的故障可能是__________。排除故障后,闭合开关,电压表指针偏转如题图乙所示,则此时灯两端的电压为__________V。
13. 在如图所示的电路中,和的连接方式为______;电源电压为3V,电流表A示数为,示数为,则流过的电流为______A。此时电路中的总功率为______W。
14. 若某个铜球的比热容为0.39×103J/(kg·℃),则半个铜球的比热容为_______J/(kg·℃),小黎同学用相同的电加热器分别对质量均为0.2kg的水和另一种液体加热,给水加热是通过热传递的方式使水的内能增加:得到的实验数据如图所示,则水在16min内吸收的热量为________J,另一种液体的比热容为________ J/(kg·℃)(水的比热容c水=4.2×103 J/(kg·℃)。
三、作图题(本大题共1小题,共7分)
15. 按要求作图。
(1)图为闭合开关后的电路图,请在图中两个圆圈内填上电流表或电压表的符号。要求R1、R2并联,且都有电流通过。
(2)某学校大门安装了“人脸识别测温门禁一体机”,要求人脸数据识别成功(闭合),且体温不高于(闭合)才能把门锁(由电动机控制)打开,请把这种一体机的电路图(如图2所示)连接完整。
(3)请根据图所示的实物电路在虚线框内画出对应的电路图。
四、实验探究题(本大题共3小题,每空1分,共20分)
16. 如图甲所示,小红用相同的酒精灯分别给水和煤油进行加热,探究不同物质吸收热量的能力。
(1)在烧杯中分别装入___________和初温相同的水和煤油。
(2)实验中,通过___________反映液体吸收热量的多少。
(3)根据实验数据,小红作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像,如图乙所示。在0~10min内,水吸收的热量___________(选填“大于”、“小于”或“等于”)煤油吸收的热量,___________升高的温度更低,由此可知,___________的吸热能力较弱。
(4)水在第10min时的内能___________(选填“大于”、“等于”或“小于”)在第20min的内能。
17. 如图甲、乙所示,在探究“影响电流的热效应的因素”实验中,三个烧瓶中装入等质量的煤油。
(1)为了探究电流通过电阻产生的热量与电流的关系,小明设计了如图甲所示的装置,在烧瓶内安装一根电阻丝,该实验通过比较 _________(选填“温度计示数的变化”或“加热时间”)来判断相同时间内不同电流产生热量的多少。下列探究实验也采用这种研究方法的是 _____。
A.探究电流与电压、电阻的关系;
B.用总电阻表示同一段电路中串联的两个电阻;
C.在探究影响动能大小因素的实验中,小车动能的大小通过木块移动的距离来比较。
(2)实验中,对于烧瓶内的液体,小明选择了煤油而不是水,这样选择的理由是_________。
(3)小明先测量烧瓶内液体的温度后,闭合开关,通电30s再测量烧瓶内液体的温度;然后移动滑动变阻器的滑片改变电流的大小,重复上述操作(见表)。
实验次数
电流/A
通电时间/s
电阻/Ω
温度的升高量/℃
1
0.3
30
10
1.5
2
0.6
30
10
6.0
由此得出结论:同一导体,在通电时间相等时,电流越大,其产生的热量越_____。
(4)若要探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系,可选择图乙所示的 _____(选填“B”或“C”)烧瓶中的电阻与图甲所示烧瓶中的电阻 _______(选填“串联”或“并联”)。
18. 在“探究电流与电阻的关系”实验中,所用器材有:学生电源(电压恒为4.5V)、电流表、电压表、滑动变阻器和开关各一个,导线和定值电阻若干;
(1)如图甲是小刚连接的电路,图中有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的连线;(导线不能交叉)
(2)闭合开关试触,小刚发现电流表无示数,电压表指针偏到了最大刻度之外,则电路的故障可能是______;
(3)实验过程中,将5Ω的电阻接入电路中,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片至适当位置,此时电流表示数如图乙所示,则电流表示数为______A。将5Ω的电阻更换为10Ω的电阻,闭合开关,应将滑动变阻器的滑片向______(选填“左”或“右”)端移动,使电压表示数为______V;
(4)如图丙是小刚根据实验数据绘制出的I-R图像,由此可得出结论:____________;
(5)为完成该实验探究,滑动变阻器允许接入电路的最小阻值为______Ω;
(6)实验结束后,该同学将定值电阻换成小灯泡来探究电流与电压的关系。请问是否可行(选填“是”或“否”)理由是:____________。
五、计算题(本大题共2小题,第21题6分、第20题9分,共15分)
19. 如图是家用电热壶及铭牌,电热水壶正常工作时,把1kg水从20℃加热到100℃需要时间400s,若电热水壶的电阻不变。已知水的比热容。求:
(1)把满壶的水从20℃加热到100℃所吸收的热量;
(2)电热水壶的效率;
(3)当实际电压为198V时,电热水壶的实际功率;
20. 如图甲所示的电路中,小灯泡L标有“12V6W”的字样,其电阻不随温度变化而变化,R为定值电阻,电源电压保持不变。当开关S闭合时,小灯泡L正常发光,电流表的示数如图乙所示。
(1)求小灯泡L的电阻。
(2)求定值电阻R消耗的电功率。
(3)在10s时间内,整个电路消耗的电能是多少?
六、综合能力题(本大题共3小题,每空1分,共16分)
21. 图甲为人们所喜爱的电动自行车,它轻便、节能、环保。只要将图中车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下,车子就通电了,但不会行驶。
(1)这车钥匙实质相当于一个______,电动车左右转向灯的连接方式是______(选填“串联”或“并联”)。给电动车充电时,电瓶相当于______(选填“电源”或“用电器”)。
(2)图乙是电动车的充电插口,内有金属插脚,在使用过程中绝不能拿硬币、手等去触碰;图丙是电动车的局部电路图,其中控制器是指电动车中利用蓄电池工作的所有用电器。如果硬币碰到充电插口的两个金属插脚,可能会形成______(选填“通”“断”或“短”)路,造成______(选填“蓄电池”“控制器”或“充电插口”)损坏。
(3)电动自行车两刹车手柄(如图丁)中各有一只开关和,在行驶中用任一只手柄刹车时,该手柄上的开关立即断开,电动机停止工作,以下电路符合要求的是______。
A. B.
C. D.
22. 为了参加全国青少年创新大赛,小明运用所学电学知识设计了一个电子身高测量仪,如图所示,其中定值电阻 电源电压恒为4.5 V,R₂是竖直放置的硬电阻棒,总长为45cm,总电阻为15 Ω,其接入电路的电阻与接入电路的长度成正比。电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A。
(1)R₁在电路中的作用是____________________。
(2)当被测身高减小时,电压表的示数________,电流表的示数________。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
(3)为了保证电路中各元件安全工作,R₂接入电路的阻值不能低于________Ω,也不能高于________Ω。
(4)小丽用该测量仪测量自己的身高时,发现电流表的示数为0.5A,则此时硬电阻棒接入电路中的长度为________cm。
23. 阅读短文回答问题:
从火车到火箭
生产的发展需要强大的动力。17世纪,人类发明了热机,最早的热机是蒸汽机。在锅炉里把水烧成水蒸气,水蒸气在气缸里推动活塞做功。原始的蒸汽机体型笨重不便于使用,交通运输的发展迫切需要轻便的热机。于是,内燃机应运而生。内燃机分为汽油机、柴油机两大类。汽油机是1876年发明的,柴油机是1892年发明的,内燃机行驶时不需要携带很多的水和煤,不但轻便,效率也提高了。
早期的飞机是由内燃机提供动力的,从上世纪40年代开始,飞机上越来越多的使用喷气发动机,它向后高速喷出气体,从而获得前进的动力,在功率相同时,喷气发动机比内燃机更轻便。
喷气式发动机中自带燃料和氧化剂的,叫火箭喷气发动机,它工作时不需要空气中的氧气,可以在大气层外工作,能够用来发射人造卫星和宇宙飞船。
根据材料内容,请回答下列问题:
(1)在功率相同时,蒸汽机、内燃机、喷气发动机的重力依次______(选填“增大”或“减小”)。
(2)某单缸四冲程汽油机正常工作时,飞轮转速是,汽油机每秒曲轴转______周,对外做功______次。
(3)若汽油机每分钟消耗0.02kg汽油,已知该汽油机的效率是,则该汽油机每分钟浪费的能量是______J。(汽油的热值为)
(4)下列措施中能提高热机效率的是______。
A. 尽量减少热机部件间的摩擦 B. 尽量增加热机的工作时间
C. 尽量燃烧一些热值大的燃料 D. 尽量增加所用燃料的质量
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惠阳区凤凰山学校2025-2026学年第一学期
九年级物理第二次拓展训练
(考试时间:80分钟,分值:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
一、选择题:(本大题共7个小题,每题3分,共21分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 下列说法正确的是( )
A. 我国家庭电路中供电电压为220V
B. 一节新干电池的电压为15V
C. 人体安全电压是36V
D. 学生实验用的小灯泡发光时的电流约为50A
【答案】A
【解析】
【详解】A.我国家庭电路的标准供电电压为220V,故A正确;
B.一节新干电池的电压为1.5V,而非15V,故B错误;
C.人体的安全电压是“不高于36V”,即小于等于36V时相对安全,并非固定为36V,故C错误;
D.学生实验用的小灯泡正常发光时的电流约为0.25A,远小于50A,故D错误。
故选A。
2. “遥知不是雪,为有暗香来”诗中描绘的梅花香可以传播到远处,这是因为( )
A. 分子在不停地做无规则运动 B. 分子之间存在引力
C. 分子之间存在斥力 D. 分子之间有间隙
【答案】A
【解析】
【详解】在远处能闻到花香,是由于花香分子进入鼻子的扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3. 如图是小球在地面弹跳的频闪照片,下列说法中正确的是( )
A. 在小球的运动中,有一部分机械能转化成了内能
B. 在此过程中小球的机械能总量是保持不变的
C. 小球运动到相同的高度,具有相同的动能
D. 小球弹起的高度越来越小,说明在此过程中能量不守恒
【答案】A
【解析】
【详解】A.小球在与空气摩擦和与地面碰撞的过程中,一部分机械能会转化为内能,导致机械能总量减少,故A正确;
BD.由图可知,小球弹起的高度越来越小,说明重力势能越来越小,同时速度越来越慢,也就是动能越来越小,所以小球的机械能减少,机械能减少的原因是克服与空气摩擦做功,与地面撞击做功,将机械能转化成部分内能,但能量的总量是守恒的,故BD错误;
C.小球的机械能等于动能与重力势能之和,小球运动到相同的高度,质量也不变,因此重力势能不变,但整个过程中,机械能减小,所以动能减小,故C错误。
故选A。
4. A、B是两个轻质泡沫小球,C是用毛皮摩擦过的橡胶棒,A、B、C三者之间相互作用时的场景如图所示,由此判断( )
A. 小球A带正电 B. 小球A带负电
C. 小球B可能不带电 D. 小球B带负电
【答案】D
【解析】
【详解】C是用毛皮摩擦过的橡胶棒,则C带负电;由图可知,当C靠近A小球时,两球相互吸引,由异种电荷相互吸引可知,A小球可能带正电;由带电体可以吸引轻小物体可知,A小球也可能不带电; C靠近B时,两球相互排斥,由同种电荷相互排斥可知,B一定带负电;将AB靠近时,AB相互吸引,因为B一定是带负电,由异种电荷相互吸引可知,A小球可能带正电;由带电体可以吸引轻小物体可知,A小球也可能不带电;故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
5. 图1是体育测试中“坐位体前屈”项目示意图,图2是仪器内部电路图(电源电压恒定)。测试时学生沿着推动方向水平推动挡板,显示器示数的大小能够反映学生身体柔韧性的好坏,向前推的距离越远,显示器示数越大,则下面说法正确的是( )
A. 显示器由电压表改制而成
B. 向前推的距离越远,电阻R2两端的电压越大
C. 电路中的总功率变小
D. 向前推的距离越远,电阻丝接入电路中的电阻越大
【答案】B
【解析】
【详解】A.由于电路图中显示器是串联在电路中的,所以显示器由电流表改制而成,故A错误;
B.由图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,向前推的距离越远,滑动变阻器接入电路的电阻越小。根据串联电路分压原理,电阻减小,其两端电压减小,而电源电压恒定,根据,所以两端电压会变大,故B正确;
C.根据,电源电压U恒定,向前推的距离越远,接入电路的电阻越小,由串联电路电阻规律可知,总电阻变小,所以电路中的总功率变大,故C错误;
D.由图可知,坐位体前屈测试仪中,挡板被推动的距离越大,滑动变阻器连入电路的电阻值越小。所以向前推的距离越远,电阻丝接入电路中的电阻越小,故D错误。
故选B。
6. 关于如图所示的电路图,下列说法正确的是( )
A. 只闭合时,灯、都发光
B. 只闭合时,灯、并联
C. 只闭合、时,灯、串联
D. 开关都闭合时,电路会发生短路
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,当只闭合时,电路为灯的简单电路,L2发光,L1不发光,故A错误;
B.只闭合时,电流依次经过L1、L2,灯、串联,故B错误;
C.只闭合、时,电流经S3后分成两条支路,分别经过L1、L2,则灯、并联,故C错误;
D.开关都闭合时,导线直接接在电源两极,电路对电源短路,故D正确。
故选D。
7. 如图所示是电阻A和B的图像,小明对图像信息做出的判断,正确的是( )
A. 当A两端电压为0.5V时,通过它的电流为0.3A
B. 当B两端电压为2.5V时,其电阻值为10Ω
C. 将A和B串联,若它们两端的总电压为3V,则B电阻阻值是10Ω
D. 将A和B并联后,接到电压为2V的电源上时,干路中的电流为0.4A
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,电阻A两端电压为0.5V时,对应的电流为0.1A,而不是0.3A,故A错误;
B.由图可知,电阻B两端电压为2.5V时,对应的电流为0.5A,根据公式可知,其电阻为,故B错误;
C.将A和B串联,若它们两端的总电压为3V,由图可知,当电流为0.2A时,此时A电阻两端的电压为1V,B电阻两端的电压为2V,符合条件,根据公式可知,B电阻的阻值为,故C正确;
D.将A和B并联后,接到电压为2V的电源上时,此时通过A电阻的电流为0.4A,通过B电阻的电流为0.2A,根据并联电路的特点可知,干路中的电流为,故D错误。
故选C。
二、填空题(本大题共7个小题,每空1分,共21分)
8. “早穿皮袄午穿纱,守着火炉吃西瓜”是对大漠气候的生动描述,说明大漠地区的昼夜温差大,这是由于沙子的比热容较______(选填“大”或“小”),因此白天升温和晚上降温都比较______(选填“快”或“慢”);沿海地区昼夜温差不大,是因为水的比热容较______(选填“大”或“小”)。
【答案】 ①. 小 ②. 快 ③. 大
【解析】
【详解】[1][2][3]沙子的比热容较小,吸收或放出相同热量时温度变化更显著,因此白天沙子升温快,夜晚降温也快,导致昼夜温差大;水的比热容较大,质量相同的水与其它物质相比,吸收或放出一定热量时,温度变化小,所以沿海地区昼夜温差不大。
9. 如图所示,在试管里装些水,用橡胶塞塞住管口,将水加热至沸腾,一段时间后观察现象。发现橡胶塞被推出,塞子被推出的过程中,水蒸气的内能______(选填“增加”或“减少”),温度______(选填“升高”或“降低”),在管口发生______(填物态变化名称)产生“白雾”。
【答案】 ①. 减少 ②. 降低 ③. 液化
【解析】
【详解】[1][2][3]塞子被推出的过程中,是试管内高温高压的水蒸气对橡胶塞做功,使水蒸气内能减少,温度降低,水蒸气因降低温度液化成小液滴出现“白雾”。
10. 如图所示,是内燃机工作时的_____冲程;高温气体迅速膨胀对活塞做功,气体的内能______(选填“增大”或“减小”),若飞轮转速1200r/min,每秒完成_____个做功冲程。
【答案】 ①. 做功 ②. 减小 ③. 10
【解析】
【详解】[1]由图可知,内燃机的两个气门均关闭,火花塞点火,活塞向下运动,符合做功冲程的特征,所以该冲程是做功冲程。
[2]在做功冲程中,高温气体迅速膨胀对活塞做功,气体的内能转化为活塞的机械能,因此气体的内能减小。
[3]飞轮转速为1200r/min,易换算为每秒转速为20r/s。内燃机一个工作循环中,飞轮转2圈,完成1个做功冲程,所以每秒完成的做功冲程数量为10 个。
11. 如图所示电路,闭合开关、,断开,此时电路的连接方式为______联;两电流表指针偏转情况均如图乙所示,流过灯泡的电流为______A,流过灯泡的电流为______A。
【答案】 ①. 并 ②. 1.04 ③. 0.26
【解析】
【详解】[1][2][3]由电路图可知,闭合开关、,断开,两灯泡并联,电流表测干路电流,电流表测通过的电流。因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,而两电流表指针偏转的情况相同,所以电流表的测量范围是,分度值为,示数为;电流表的测量范围是,分度值为,示数为,即通过的电流;则通过灯泡的电流
12. 小明在“探究并联电路中电压的规律”实验中,连接的实验电路如题图甲所示。为了提高测量的精确度,在连接电路时,他应把导线a接到电压表标有__________(选填“3”“15”或“-”)的接线柱上。闭合开关后,他观察到电压表有示数,灯发光,灯不发光,则出现的故障可能是__________。排除故障后,闭合开关,电压表指针偏转如题图乙所示,则此时灯两端的电压为__________V。
【答案】 ①. 3 ②. 灯L2断路 ③. 2.9
【解析】
【详解】[1]电源为两节干电池,电压约为3V,为了提高测量的准确度,在连接电路时,他应把导线a接到电压表标有3的接线柱上。
[2]灯L1发光,电压表有示数,说明灯L1所在支路是通路,故障在灯L2所在支路上,若灯L2短路,由于灯L1和L2并联,灯L1也不会发光,故出现的故障可能是灯L2断路。
[3]排除故障后,电压表指针偏转如图乙所示,电压表选用小量程,分度值为0.1V,此时灯L1两端电压为2.9V。
13. 在如图所示的电路中,和的连接方式为______;电源电压为3V,电流表A示数为,示数为,则流过的电流为______A。此时电路中的总功率为______W。
【答案】 ①. 并联 ②. ③.
【解析】
【详解】[1][2]由电路图可知,两电阻并联,电流表A1测电阻R2所在支路电流, 电流表A1示数为0.3A,则流过R2的电流为I2=0.3A。
[3]电流表A测干路电流,电流表A示数是I=0.5A, 则电路总功率P=UI=3V×0.5A=1.5W
14. 若某个铜球的比热容为0.39×103J/(kg·℃),则半个铜球的比热容为_______J/(kg·℃),小黎同学用相同的电加热器分别对质量均为0.2kg的水和另一种液体加热,给水加热是通过热传递的方式使水的内能增加:得到的实验数据如图所示,则水在16min内吸收的热量为________J,另一种液体的比热容为________ J/(kg·℃)(水的比热容c水=4.2×103 J/(kg·℃)。
【答案】 ①. 0.39×103 ②. 2.52×104 ③. 2.1×103
【解析】
【详解】[1]比热容是物质的属性,与物质的种类和状态有关,与物体的质量无关,因此半个铜球的比热容为0.39×103J/(kg·℃)。
[2]据图可知,16min水吸收的热量为
[3]由于使用相同的电加热器,则相同时间内物质吸收的热量相同,据图可知,另一中液体加热8min吸收的热量是水加热16min吸收热量的一半。则另一种液体的比热容为
三、作图题(本大题共1小题,共7分)
15. 按要求作图。
(1)图为闭合开关后的电路图,请在图中两个圆圈内填上电流表或电压表的符号。要求R1、R2并联,且都有电流通过。
(2)某学校大门安装了“人脸识别测温门禁一体机”,要求人脸数据识别成功(闭合),且体温不高于(闭合)才能把门锁(由电动机控制)打开,请把这种一体机的电路图(如图2所示)连接完整。
(3)请根据图所示的实物电路在虚线框内画出对应的电路图。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
如图闭合开关后的电路中,上面电表与R2并联,应为电压表。下面电表与R2串联,应为电流表。如图所示∶
【小问2详解】
根据题意,要求人脸数据识别成功,且体温不高于37.3℃才能把门锁打开,即两个条件必须同时满足才能打开门锁,表示这两个条件的开关存在串联关系,即两开关串联接入电路,如图所示∶
【小问3详解】
分析实物电路,灯L1与L2并联,开关S在干路上控制整个电路,开关S1在L1所在支路控制灯L1,电流表A1测量干路电流,电流表A2测量通过L1的电流。如图所示:
四、实验探究题(本大题共3小题,每空1分,共20分)
16. 如图甲所示,小红用相同的酒精灯分别给水和煤油进行加热,探究不同物质吸收热量的能力。
(1)在烧杯中分别装入___________和初温相同的水和煤油。
(2)实验中,通过___________反映液体吸收热量的多少。
(3)根据实验数据,小红作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像,如图乙所示。在0~10min内,水吸收的热量___________(选填“大于”、“小于”或“等于”)煤油吸收的热量,___________升高的温度更低,由此可知,___________的吸热能力较弱。
(4)水在第10min时的内能___________(选填“大于”、“等于”或“小于”)在第20min的内能。
【答案】(1)质量 (2)加热时间长短
(3) ①. 等于 ②. 水 ③. 煤油
(4)小于
【解析】
【小问1详解】
根据比较不同物质吸热能力的方法,要控制不同物质的质量相同,在烧杯中需要分别装入质量和初温相同的水和煤油。
【小问2详解】
小红用相同的酒精灯分别给水和煤油进行加热,根据转换法,实验中,用加热时间长短反映液体吸收热量的多少。
【小问3详解】
[1]根据转换法,实验通过加热时间长短反映液体吸收热量的多少,加热相同的时间,水吸收的热量等于煤油吸收的热量。
[2][3]质量相同、吸收热量相同的情况下,温度升高得多的物质,比热容小,吸热能力弱。由图乙可知,在0~10min内,煤油升高的温度比水多,所以煤油的吸热能力较弱。
【小问4详解】
在10min~20min加热过程中,水持续吸热,温度升高,内能增加。因此水在第10min时的内能小于在第20min的内能。
17. 如图甲、乙所示,在探究“影响电流的热效应的因素”实验中,三个烧瓶中装入等质量的煤油。
(1)为了探究电流通过电阻产生的热量与电流的关系,小明设计了如图甲所示的装置,在烧瓶内安装一根电阻丝,该实验通过比较 _________(选填“温度计示数的变化”或“加热时间”)来判断相同时间内不同电流产生热量的多少。下列探究实验也采用这种研究方法的是 _____。
A.探究电流与电压、电阻的关系;
B.用总电阻表示同一段电路中串联的两个电阻;
C.在探究影响动能大小因素的实验中,小车动能的大小通过木块移动的距离来比较。
(2)实验中,对于烧瓶内的液体,小明选择了煤油而不是水,这样选择的理由是_________。
(3)小明先测量烧瓶内液体的温度后,闭合开关,通电30s再测量烧瓶内液体的温度;然后移动滑动变阻器的滑片改变电流的大小,重复上述操作(见表)。
实验次数
电流/A
通电时间/s
电阻/Ω
温度的升高量/℃
1
0.3
30
10
1.5
2
0.6
30
10
6.0
由此得出结论:同一导体,在通电时间相等时,电流越大,其产生的热量越_____。
(4)若要探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系,可选择图乙所示的 _____(选填“B”或“C”)烧瓶中的电阻与图甲所示烧瓶中的电阻 _______(选填“串联”或“并联”)。
【答案】(1) ①. 温度计示数的变化 ②. C
(2)煤油的比热容小,吸收相同的热量,温度变化比较大
(3)多 (4) ①. C ②. 串联
【解析】
【小问1详解】
[1]电流产生的热量不能用眼睛直接观察,通过温度计示数变化来反映,温度计示数变化越大,电流产生的热量越多。
[2]A.探究电流与电压,探究电流跟电压关系时,探究电流跟电阻关系时,这是控制变量法,故A不符合题意;
B.用总电阻表示同一段电路中串联的两个电阻,是等效替代法,故B不符合题意;
C.在探究影响动能大小因素的实验中,小车动能的大小通过木块移动的距离来比较,这是把小车的动能转换为对木块做功的多少,是转换法,故C符合题意。
故选C。
【小问2详解】
根据可知,煤油比水的比热小,吸收相同的热量,煤油的温度变化比较大,温度计示数变化明显,实验效果比较好。
【小问3详解】
由表格数据知,电阻相同,电流越大,温度升高量越大,说明电流产生热量越多。
【小问4详解】
[1][2]电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关,探究电流产生热量多少跟电阻的关系,控制电流和通电时间不变,改变电阻的大小,由于串联电路中电流处处相等,通电时间相同,所以选择乙图中的C电阻与甲图中的烧瓶电阻串联。
18. 在“探究电流与电阻的关系”实验中,所用器材有:学生电源(电压恒为4.5V)、电流表、电压表、滑动变阻器和开关各一个,导线和定值电阻若干;
(1)如图甲是小刚连接的电路,图中有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的连线;(导线不能交叉)
(2)闭合开关试触,小刚发现电流表无示数,电压表指针偏到了最大刻度之外,则电路的故障可能是______;
(3)实验过程中,将5Ω的电阻接入电路中,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片至适当位置,此时电流表示数如图乙所示,则电流表示数为______A。将5Ω的电阻更换为10Ω的电阻,闭合开关,应将滑动变阻器的滑片向______(选填“左”或“右”)端移动,使电压表示数为______V;
(4)如图丙是小刚根据实验数据绘制出的I-R图像,由此可得出结论:____________;
(5)为完成该实验探究,滑动变阻器允许接入电路的最小阻值为______Ω;
(6)实验结束后,该同学将定值电阻换成小灯泡来探究电流与电压的关系。请问是否可行(选填“是”或“否”)理由是:____________。
【答案】(1) (2)定值电阻断路
(3) ①. 0.5 ②. 右 ③. 2.5
(4)电压一定时,电流与电阻成反比
(5)4 (6)不可行,小灯泡的电阻是变化的
【解析】
【小问1详解】
如图所示,电流表需要串联在电路中,电压表需要并联在电路中,电流从电池的正极出发,经过开关、滑动变阻器、定值电阻、电流表回到负极,电压表并联在定值电阻两端,故定值电阻左端接线柱与电流表负接线柱相连的导线连接错误,然后将电压表的“3”接线柱与定值电阻左端接线柱用导线相连,如图所示:
【小问2详解】
闭合开关试触,小刚发现电流表无示数,说明电路中存在断路,电压表指针偏到了最大刻度之外,说明电压表所在的电路是通路,则电压表所测量的定值电阻断路。
【小问3详解】
[1]电流表示数如图乙所示,选择小量程,分度值为0.02A,则电流表示数为0.5A。
[2]在“探究电流与电阻的关系”实验中,需要控制定值电阻两端的电压相同,改变定值电阻,当定值电阻的阻值变大时,根据串联分压,定值电阻两端的电压变大,电压表的示数变大,电源电压不变,为了让电压表的示数变小,故滑动变阻器需要分担更多的电压,滑动变阻器接入的阻值变大,滑片P向右移动。
[3]分析图丙可知,定值电阻两端的电压为
在“探究电流与电阻的关系”实验中,需要控制定值电阻两端的电压相同,故更换定值电阻后,电压表的示数保持2.5V不变。
【小问4详解】
如图丙是小刚根据实验数据绘制出的I-R图像,分析图像可知,
发现定值电阻与电流的乘积是一个定值,故得出结论:电压一定时,电流与电阻成反比。
【小问5详解】
由题意,根据串联电路电流规律及欧姆定律,则滑动变阻器接入的阻值与定值电阻之比为
当滑动变阻器接入的阻值最小时,定值电阻的阻值也最小,定值电阻最小值为5Ω,故滑动变阻器接入的最小值为
【小问6详解】
将定值电阻换成小灯泡来探究电流与电压的关系,是不可行的,探究电流与电压的关系需要控制定值电阻的阻值不变,而小灯泡的电阻是变化的,故该实验方案是不可行的。
五、计算题(本大题共2小题,第21题6分、第20题9分,共15分)
19. 如图是家用电热壶及铭牌,电热水壶正常工作时,把1kg水从20℃加热到100℃需要时间400s,若电热水壶的电阻不变。已知水的比热容。求:
(1)把满壶的水从20℃加热到100℃所吸收的热量;
(2)电热水壶的效率;
(3)当实际电压为198V时,电热水壶的实际功率;
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
水升温吸热过程
【小问2详解】
电热水壶消耗的电能
电热水壶的效率
【小问3详解】
电热水壶电阻不变,在实际电压下工作。 电热丝的电阻
电热水壶的实际功率
20. 如图甲所示的电路中,小灯泡L标有“12V6W”的字样,其电阻不随温度变化而变化,R为定值电阻,电源电压保持不变。当开关S闭合时,小灯泡L正常发光,电流表的示数如图乙所示。
(1)求小灯泡L的电阻。
(2)求定值电阻R消耗的电功率。
(3)在10s时间内,整个电路消耗的电能是多少?
【答案】(1) (2)3.6W (3)96J
【解析】
【小问1详解】
由 可得小灯泡的电阻
【小问2详解】
当开关 S 闭合时,小灯泡L正常发光,此时L电压为 12 V。电路为L与R并联,所以由并联电路电压规律,电源电压
由可得通过灯泡电流
电流表在干路,即,示数如图乙可知,该电流表量程应选择的是0-3A,即读数为,在并联电路中干路电流
所以通过R的电流
由欧姆定律可得R的阻值
其消耗的功率
【小问3详解】
10s时间内,整个电路消耗的电能
六、综合能力题(本大题共3小题,每空1分,共16分)
21. 图甲为人们所喜爱的电动自行车,它轻便、节能、环保。只要将图中车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下,车子就通电了,但不会行驶。
(1)这车钥匙实质相当于一个______,电动车左右转向灯的连接方式是______(选填“串联”或“并联”)。给电动车充电时,电瓶相当于______(选填“电源”或“用电器”)。
(2)图乙是电动车的充电插口,内有金属插脚,在使用过程中绝不能拿硬币、手等去触碰;图丙是电动车的局部电路图,其中控制器是指电动车中利用蓄电池工作的所有用电器。如果硬币碰到充电插口的两个金属插脚,可能会形成______(选填“通”“断”或“短”)路,造成______(选填“蓄电池”“控制器”或“充电插口”)损坏。
(3)电动自行车两刹车手柄(如图丁)中各有一只开关和,在行驶中用任一只手柄刹车时,该手柄上的开关立即断开,电动机停止工作,以下电路符合要求的是______。
A. B.
C. D.
【答案】(1) ①. 开关 ②. 并联 ③. 用电器
(2) ①. 短 ②. 蓄电池
(3)D
【解析】
【小问1详解】
[1]车钥匙插入锁孔并顺时针旋转后通电,但不会行驶,车钥匙实质相当于一个开关。旋转钥匙的动作相当于闭合电路,控制电动车的电源通断。
[2]由生活实际可知,电动车左转向灯亮时右转向灯不亮,右转向灯亮时左转向灯不亮。则左右转向灯应并联连接。
[3]给电动车充电时,电能从外部电源输入电瓶储存,电瓶消耗电能,相当于用电器。
【小问2详解】
[1][2]硬币触碰充电插口的两个金属插脚会形成短路。短路电流不经过控制器直接流经金属插脚,可能导致蓄电池急剧放电而损坏。
【小问3详解】
由题知,任一刹车动作(任一开关断开)立即切断电动机电源。则两个开关 S1 和 S2 应为串联。对比各图,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
22. 为了参加全国青少年创新大赛,小明运用所学电学知识设计了一个电子身高测量仪,如图所示,其中定值电阻 电源电压恒为4.5 V,R₂是竖直放置的硬电阻棒,总长为45cm,总电阻为15 Ω,其接入电路的电阻与接入电路的长度成正比。电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A。
(1)R₁在电路中的作用是____________________。
(2)当被测身高减小时,电压表的示数________,电流表的示数________。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
(3)为了保证电路中各元件安全工作,R₂接入电路的阻值不能低于________Ω,也不能高于________Ω。
(4)小丽用该测量仪测量自己的身高时,发现电流表的示数为0.5A,则此时硬电阻棒接入电路中的长度为________cm。
【答案】(1)保护电路
(2) ①. 变小 ②. 变大
(3) ①. 2.5 ②. 10
(4)12
【解析】
【小问1详解】
当硬电阻棒的滑片P位于最下端时,接入电路的电阻为零,定值电阻可以起到保护电路的作用,防止电源短路。
【小问2详解】
[1][2]当被测升高减小时,硬电阻棒的滑片P向下移动,硬电阻棒接入电路的电阻减小,电路中的总电阻减小,根据可知,电路中的电流增大,电流表的示数变大,而根据可知定值电阻两端的电压增大,根据串联电路的电压规律可知,故硬电阻棒两端的电压减小,电压表的示数变小。
【小问3详解】
由于电流表的量程为0至0.6A,故电路中最大允许通过电流为0.6A,则电路中的最小总电阻
故硬电阻棒接入电路的阻值的最小值
电压表的量程为0至3V,则硬电阻棒两端的最大电压为3V,定值电阻两端的电压
则电路中的电流
故硬电阻棒接入电路的最大阻值
【小问4详解】
此时电路中的总电阻
此时硬电阻棒接入电路的电阻
假设硬电阻棒接入电路的长度为d,硬电阻棒的长度为L,由于硬电阻棒接入电路的电阻与接入电路的长度成正比,故,则
23. 阅读短文回答问题:
从火车到火箭
生产的发展需要强大的动力。17世纪,人类发明了热机,最早的热机是蒸汽机。在锅炉里把水烧成水蒸气,水蒸气在气缸里推动活塞做功。原始的蒸汽机体型笨重不便于使用,交通运输的发展迫切需要轻便的热机。于是,内燃机应运而生。内燃机分为汽油机、柴油机两大类。汽油机是1876年发明的,柴油机是1892年发明的,内燃机行驶时不需要携带很多的水和煤,不但轻便,效率也提高了。
早期的飞机是由内燃机提供动力的,从上世纪40年代开始,飞机上越来越多的使用喷气发动机,它向后高速喷出气体,从而获得前进的动力,在功率相同时,喷气发动机比内燃机更轻便。
喷气式发动机中自带燃料和氧化剂的,叫火箭喷气发动机,它工作时不需要空气中的氧气,可以在大气层外工作,能够用来发射人造卫星和宇宙飞船。
根据材料内容,请回答下列问题:
(1)在功率相同时,蒸汽机、内燃机、喷气发动机的重力依次______(选填“增大”或“减小”)。
(2)某单缸四冲程汽油机正常工作时,飞轮转速是,汽油机每秒曲轴转______周,对外做功______次。
(3)若汽油机每分钟消耗0.02kg汽油,已知该汽油机的效率是,则该汽油机每分钟浪费的能量是______J。(汽油的热值为)
(4)下列措施中能提高热机效率的是______。
A. 尽量减少热机部件间的摩擦 B. 尽量增加热机的工作时间
C. 尽量燃烧一些热值大的燃料 D. 尽量增加所用燃料的质量
【答案】(1)减小 (2) ①. 40 ②. 20
(3)5.4×105 (4)A
【解析】
【小问1详解】
根据材料中“在功率相同时,喷气发动机比内燃机更轻便”可知,在功率相同时,蒸汽机、内燃机、喷气发动机的重力依次减小。
【小问2详解】
[1][2]汽油机在一个工作循环,飞轮转两圈,四个冲程,对外做功一次。已知飞轮转速是2400r/min,即40r/s,则汽油机每秒完成20个工作循环,对外做20次功,完成80个冲程。
【小问3详解】
已知汽油机每分钟消耗0.02kg汽油,则汽油完全燃烧放出的热量为
已知该汽油机的效率是40%,则该汽油机每分钟浪费的能量为
【小问4详解】
A.减少热机部件间的摩擦可以减少热量的损失,减小额外功,从而提高热机效率,故A符合题意;
BCD.增加热机的工作时间、尽量燃烧一些热值大的燃料和增加所用燃料的质量,不能提高燃料的利用率或减小热量损失,不能提高热机效率,故BCD不符合题意。
故选A。
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