精品解析:山东省烟台经济技术开发区实验中学2025-2026学年九年级上学期期中物理试题
2026-09-02
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内容正文:
初四物理测试
一、单项选择题(共10小题20分,每题2分)
1. 如图所示,甲、乙两个验电器,甲不带电,乙与被丝绸摩擦过的玻璃棒接触过,用金属杆将甲、乙连接起来,下列说法正确的是( )
A. 电流方向是从乙到甲,正电荷的运动方向是从乙到甲
B. 电流方向是从甲到乙,正电荷的运动方向是从乙到甲
C. 电流方向是从甲到乙,自由电子运动方向是从甲到乙
D. 电流方向是从乙到甲,自由电子运动方向是从甲到乙
2. 如图所示,电压力锅是传统高压锅和电饭锅的升级换代产品。为了保证安全,电路中设计了过压保护开关S1和过热保护开关S2,当电压力锅内部气压过大或温度过高时,发热器都会停止工作。以下设计符合要求的是( )
A. B. C. D.
3. 谚语是劳动人民智慧的结晶,下列分析正确的是( )
A. “十月打了霜,来年粮满仓”,如图甲,霜的形成是凝华现象,需要吸热
B. “大雾不过响,过响听雨响”,如图乙,雾的形成是汽化现象,需要放热
C. “草上露水凝,天气一定晴”,如图丙,露的形成是液化现象,需要放热
D. “大雪河封住,冬至不行船”,如图丁,冰的形成是凝固现象,需要吸热
4. 下列关于温度、热量和内能的说法,正确的是( )
A. 发生热传递时,热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体
B. 在相同温度下,1kg的水比1kg的冰含有的热量多
C. 物体吸收热量,内能增大,温度一定升高
D. 一块0℃的冰熔化成0℃的水,内能增大
5. 如图所示电路中,当开关S闭合时,电压表V1、V2、V3的示数分别为U1、U2、U3,电流表A1、A2的示数分别为I1、I2(五个电表的读数均不为零),那么下列关系式正确的是
A. U2=U1=U3 I1=I2 B. U2=U1+U3 I1=I2
C. U3=U1+U2 I1=I2 D. U3=U1+U2 I1>I2
6. 在探究“导体中的电流与电压关系”的实验中,得到了如图甲、乙两个元件电流与电压的数据,通过整理绘制出了如图所示的图像。据图像分析,下列判断正确的是( )
A. 根据,甲元件的电阻会随电压的增大而增大
B. 根据,乙元件的电阻会随电流的增大而减小
C. 将甲、乙元件串联接到电源3V的电路中,通过甲、乙的电流为0.2A
D. 将甲、乙元件并联接到电源2V的电路中,通过甲、乙的电流之比是1:2
7. 如图所示是某种“测重仪”的原理图。A为托盘,P为金属滑片,且固定在轻质弹簧上,R0为保护电阻。托盘中物体的质量大小,可由电表的示数来显示,当物体的质量越大,其电表示数越大,符合这一要求的电路是( )
A. B.
C. D.
8. 如图所示是某物质温度随时间变化的图像,下列说法正确的是( )
A. 该图是某晶体的熔化图像 B. 该物质的凝固点为80℃
C. 该物质凝固持续了18min D. 该物质在第4min时是固态
9. 如图甲所示的电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均如图乙所示,则电灯和两端的电压分别为( )
A. 1.2V,4.8V B. 6V,1.2V C. 1.2V,6V D. 4.8V,1.2V
10. 如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,灯泡、都能发光,甲、乙是同一种电表,且示数之比为3:5,当S断开时,两电表换成另一种电表,此时示数之比为( )(不考虑灯丝阻值变化)
A. 2:3 B. 5:2 C. 5:3 D. 3:5
二、多项选择题(共4道题12分,每题3分,漏选得2分,错选不得分)
11. 如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器滑片P由图示位置向右滑动时,下列说法正确的是( )
A. 电流表和示数都变小 B. 电压表V示数不变
C. 电流表与示数之差变小 D. 小灯泡L亮度变暗
12. 小高同学在做电学实验时,按如图所示连接电路,电源电压不变,闭合开关后,灯不亮,电流表无示数,电压表的示数为电源电压。产生这一现象的原因可能是( )
A. 灯L短路 B. 电流表断路
C. 灯L断路 D. 开关接触不良
13. 某实验小组利用酒精灯对500g冰均匀且稳定加热,他们记录数据,并根据记录的数据绘制的“温度—时间”图像,已知,,由图像可知( )
A. 在CD段水吸收的热量是
B. 冰在熔化过程中温度不变,内能也不变
C. 冰的比热容是
D. 若AB段消耗酒精2g,则热效率为35%
14. 如图甲所示,电源电压恒定,是定值电阻,是变阻器,闭合S,变阻器的滑片P从B端移至A端,电压表的示数随电流表示数变化的U-I图像如图乙所示,下列说法中正确的是( )
A. 电源电压U=8V
B. 定值电阻
C. 滑动变阻器的最大阻值
D. 当滑片处于中点时,电压表示数为4V
三、填空题(共5小题15分,每空1分)
15. 如图为宾馆房间的取电房卡。插入房卡,房间内的用电器才能使用。房卡的作用相当于电路元件中的______。在房间内用充电宝给手机充电时,充电宝的作用相当于电路元件中的______,过程中发生的能量转化为______。
16. 如图所示,电源电压不变,,S断开时电流表示数为0.4A,S闭合时电流表示数为0.6A,则的电流为______A,电源电压为______V,=______。
17. 如图是某便携式丁烷燃气炉,用该燃气炉烧水,每2分钟完全燃烧14g的丁烷放出的热量为______J;由图乙可以判断出在烧水过程中,______(选填“0-2min”、“2-4min”或“4-6min”)时的热效率高,若水的质量为3kg,该时间段的热效率为______【水的比热容为,丁烷的热值为】
18. 暖气采用热水循环的方式取暖,汽车发动机工作时大量的热量也用水来冷却,是因为____________。生活中,翻炒食物将菜煮熟,这一过程主要是通过______的方式增大食物的内能,煮熟后能闻到香气,是因为____________。
19. 如图所示,酒精灯加热试管中的水,沸腾一段时间后,塞子被试管内水蒸气推出,水蒸气对外做功,自身内能______(选填“增大”“减小”或“不变”),温度______(选填“升高”“降低”或“不变”),图______(选填“甲”或“乙”)汽油机的工作过程与这一实验过程中能量的转化是一致的。
四、作图阅读题(共2小题8分,20题3分21题5分)
20. 在如图所示电路的○中填入电流表或电压表的符号,保证开关闭合后,所有电表和用电器均能够正常工作。
21. 阅读短文,回答问题:
变频空调机
如图甲是某变频空调机制冷系统的原理图,气态“冷媒”通过压缩机加压进入冷凝器,变成液态,液态“冷媒”经铜管B进入蒸发器变成气态,同时吸收大量的热量而达到制冷的目的。我们把一段时间内“冷媒”流过铜管B的质量与这段时间的比值叫做流量。已知压缩机的转速越大,流量就越大,压缩机的转速由变频器供电的频率决定,变频空调机通过改变供电频率,控制“冷媒”流量,从而控制制冷的快慢。“冷媒”流量与变频器供电频率之间的对应关系如表格所示。
(1)气态“冷媒”通过冷凝器______(选填“吸热”或“放热”),从而______(填物态变化)成液态“冷媒”;
(2)“冷媒”在蒸发器中______(填物态变化),吸收热量,使室内温度______;
(3)根据表中的数据,可以找到“冷媒”流量与变频器供电频率之间的关系如图乙所示,根据图线,变频器供电频率越大,“冷媒”流量越______。
五、实验探究题(共3小题22分,22题8分,23题7分,24题7分)
22. 如图所示是探究“水沸腾时温度变化特点”的实验装置。请完成下列问题:
(1)图甲所示实验装置安装时应按照____________(选填“从上到下”或“从下到上”)的顺序,加热前,a组同学温度计的示数如图乙所示,此时温度计的示数为______℃;
(2)a、b两组同学选用相同的实验装置,但水加热到沸腾用时不同,他们绘制的温度随时间变化的图像如图丙所示。分析图像可知:水沸腾时特点为______,测得水的沸点是______℃,说明此地大气压______标准大气压(选填“低于”“等于”或“高于”),a、b两组得到两种不同图像的原因可能是水的______不同;
(3)小强观察到:沸腾时水中气泡的情形为如图丁中______(选填“A”或“B”)图;
(4)为进一步验证水沸腾时的条件,小李同学进行了创新实验,用装水的烧杯对试管中的水进行水浴加热,发现试管中的水不能沸腾,分析原因__________________。
23. 为了探究“不同物质的吸热能力”,在两个相同的容器中分别装入两种液体A、B,用相同的装置加热,如图甲所示。
(1)实验必须选初温相同且______(选填“质量”或“体积”)相等的A、B两种液体;
(2)实验可以通过比较____________(选填“升高温度”或“加热时间”)来反映两种液体吸收热量的多少;
(3)根据乙图,加热4min,A、B液体吸收热量______(“>”“<”或“=”),吸热能力较强的液体是______(选填“A”或“B”),若吸热能力强的液体是水,比热容为,则另一种液体的比热容为______;
(4)实验完成后酒精灯中剩余燃料的热值______(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(5)对甲装置进行改进,把分别装有A、B的试管放在同一个烧杯中用水加热,如图丙所示,这样做的好处是__________________。
24. 小明同学为了探究“电流与电阻的关系”,设计了如图甲的实验电路,他在学校实验室找来了如下的一些实验器材:电压恒为3V的电源,一个开关,阻值分别为5Ω、10Ω、50Ω的定值电阻各一个,滑动变阻器上标有“20Ω, 1A”字样。
(1)图甲是连接的实物图,小明发现移动滑片,电流表无示数,原来他把一根导线接错了,请在这根导线上打“×”,并改接一根导线,使电路连接正确;
(2)正确连接电路后,移动滑动变阻器滑片,发现电流表无示数,电压表也无示数,则造成这一现象的原因可能是__________________;
(3)排除故障后进行实验,定值电阻由5Ω更换为10Ω时,应向______(选填“左”或“右”)调节滑动变阻器的滑片P,同时观察______表,使其示数保持______不变;
(4)分析图像乙,得到的实验结论是:__________________;
(5)小明同学继续探究,再次换接50Ω的定值电阻后,发现无论怎样移动滑片P,都不能完成这次实验,他采取的措施可行的是______。
A. 调高电源电压
B. 再串联一个10Ω的电阻
C. 将电压表改接到滑动变阻器两端
六、计算题(共2小题20分,25题11分,26题9分)
25. 某课外活动小组的同学设计了一个用电压表示数的变化来反映环境温度变化的电路,如图甲所示。电源电压为6V不变,是定值电阻,阻值为20Ω,是热敏电阻,阻值随温度变化的图像如图乙所示。闭合开关S后,求:
(1)当电压表示数为3V时,电路中的电流;
(2)当环境温度为20℃时,电压表示数;
(3)如果将、并联接在该电源上,放置在某一环境中时,测得干路中的电流为0.9A。此时人在这样的环境温度中是否舒适?请通过计算分析。
26. “围炉煮茶”是一种新型休闲方式,源自云南“火塘烤茶”采用木炭作为燃料。茶壶中装1L初温为10℃的山泉水,围炉加热至100℃消耗了0.1kg木炭。已知水的比热容为,木炭热值为,水的密度为。求:
(1)水吸收的热量是多少?
(2)木炭完全燃烧放出的热量是多少?
(3)若围炉刚好用完了木炭,改用小瓶装的燃气灶来加热,其热效率是10%,将上面的水烧开需消耗多少燃气?(燃气的热值为)
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初四物理测试
一、单项选择题(共10小题20分,每题2分)
1. 如图所示,甲、乙两个验电器,甲不带电,乙与被丝绸摩擦过的玻璃棒接触过,用金属杆将甲、乙连接起来,下列说法正确的是( )
A. 电流方向是从乙到甲,正电荷的运动方向是从乙到甲
B. 电流方向是从甲到乙,正电荷的运动方向是从乙到甲
C. 电流方向是从甲到乙,自由电子运动方向是从甲到乙
D. 电流方向是从乙到甲,自由电子运动方向是从甲到乙
【答案】D
【解析】
【详解】A.乙接触带正电的玻璃棒后带正电,连接甲、乙后自由电子由甲向乙定向移动,金属导体中的正电荷不能定向移动,故A错误;
B.电流方向与自由电子定向移动方向相反,应由乙流向甲,且金属导体中的正电荷不能定向移动,故B错误;
C.自由电子由甲向乙定向移动,但电流方向应由乙流向甲,故C错误;
D.自由电子由甲向乙定向移动,电流方向与自由电子定向移动方向相反,即由乙流向甲,故D正确。
故选D。
2. 如图所示,电压力锅是传统高压锅和电饭锅的升级换代产品。为了保证安全,电路中设计了过压保护开关S1和过热保护开关S2,当电压力锅内部气压过大或温度过高时,发热器都会停止工作。以下设计符合要求的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】由题意可知,当电压力锅内部气压过大或温度过高时,发热器都会停止工作,则两开关应为串联。
A.由电路图可知,两开关并联,只断开一个开关,发热器还会正常工作,故A不符合题意;
B.由电路图可知开关S2闭合时,会造成电源短路,故B不符合题意;
C.由电路图可知,两开关同时闭合,电源会被短路,故C不符合题意;
D.由电路图可知,断开任何一个开关时,发热器都会停止工作,故D符合题意。
故选D。
3. 谚语是劳动人民智慧的结晶,下列分析正确的是( )
A. “十月打了霜,来年粮满仓”,如图甲,霜的形成是凝华现象,需要吸热
B. “大雾不过响,过响听雨响”,如图乙,雾的形成是汽化现象,需要放热
C. “草上露水凝,天气一定晴”,如图丙,露的形成是液化现象,需要放热
D. “大雪河封住,冬至不行船”,如图丁,冰的形成是凝固现象,需要吸热
【答案】C
【解析】
【详解】A.霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成固态的小冰晶,凝华过程需要放热,故A错误;
BC.雾和露是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小液滴,液化过程需要放热,故B错误,C正确;
D.物体由液态变成固态的过程叫凝固,冰是水凝固形成的,凝固过程需要放热,故D错误。
故选C。
4. 下列关于温度、热量和内能的说法,正确的是( )
A. 发生热传递时,热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体
B. 在相同温度下,1kg的水比1kg的冰含有的热量多
C. 物体吸收热量,内能增大,温度一定升高
D. 一块0℃的冰熔化成0℃的水,内能增大
【答案】D
【解析】
【详解】A.热传递的条件是物体间存在温度差,热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体,与内能大小无关,故A错误;
B.热量是过程量,仅在热传递过程中体现,不能表述为物体“含有”热量,故B错误;
C.晶体熔化、液体沸腾时,吸收热量、内能增大,但温度保持不变,因此物体吸热温度不一定升高,故C错误;
D.0℃的冰熔化成0℃的水需要吸收热量,内能增大,故D正确。
故选D。
5. 如图所示电路中,当开关S闭合时,电压表V1、V2、V3的示数分别为U1、U2、U3,电流表A1、A2的示数分别为I1、I2(五个电表的读数均不为零),那么下列关系式正确的是
A. U2=U1=U3 I1=I2 B. U2=U1+U3 I1=I2
C. U3=U1+U2 I1=I2 D. U3=U1+U2 I1>I2
【答案】B
【解析】
【详解】D.由电路图可知,电流从电源的正极出发,依次经过电流表A1、下面的电阻、上面的电阻、电流表A2回到电源的负极,即电路只有一条路径,两电阻串联,且两电流表均测电路中的电流;根据串联电路中各处的电流相等可知,两电流表的示数关系:I1=I2,故D错误;
ABC.根据电压表与被测电路元件并联可知,电压表V1测下边电阻两端的电压,电压表V2测电源的电压,电压表V3测上面电阻两端的电压;因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以三电压表的示数关系为:U2=U1+U3,故AC错误,B正确.
6. 在探究“导体中的电流与电压关系”的实验中,得到了如图甲、乙两个元件电流与电压的数据,通过整理绘制出了如图所示的图像。据图像分析,下列判断正确的是( )
A. 根据,甲元件的电阻会随电压的增大而增大
B. 根据,乙元件的电阻会随电流的增大而减小
C. 将甲、乙元件串联接到电源3V的电路中,通过甲、乙的电流为0.2A
D. 将甲、乙元件并联接到电源2V的电路中,通过甲、乙的电流之比是1:2
【答案】C
【解析】
【详解】A.甲元件图像为过原点的直线,电流与电压成正比,电阻保持不变,故A错误;
B.由图可知,乙元件电压时电流,电阻
电压时电流,电阻
电流变大,电阻确实变小,但电阻是导体本身性质,不能说电阻随电流增大而减小,是因为电压升高温度改变,导致电阻变小,因果不能说成电流决定电阻。故B错误;
C.串联电路电流处处相等,总电压等于各分电压之和。当电流时,查图得,,总电压
符合电源电压,故C正确;
D.并联电路各支路电压相等,均为。查图得,,电流之比
故D错误。
故选C。
7. 如图所示是某种“测重仪”的原理图。A为托盘,P为金属滑片,且固定在轻质弹簧上,R0为保护电阻。托盘中物体的质量大小,可由电表的示数来显示,当物体的质量越大,其电表示数越大,符合这一要求的电路是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图知,电压表串联在电路中,读数接近电源电压,所以无论物体质量大小,电压表的示数不变,故A不合题意;
B.由图知,压力越大,使得R连入阻值减小,由可知,电流表示数变大,故B符合题意;
C.由图知,电流表把R短路,闭合开关,电路中只有R0,所以物体质量改变时,即A表示数不变,故C不符合题意;
D.由图知,两电阻串联,电压表测R两端电压,物体质量变大,滑片向下移动,R接入电路的阻值减小,分压减少,故D不合题意。
故选B。
8. 如图所示是某物质温度随时间变化的图像,下列说法正确的是( )
A. 该图是某晶体的熔化图像 B. 该物质的凝固点为80℃
C. 该物质凝固持续了18min D. 该物质在第4min时是固态
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知,随着时间的变化,温度降低,从第8min到第18min温度不变,是晶体的凝固图像,故A错误;
B.从第8min到第18min温度不变,图像中水平段对应温度为80℃,即凝固点为80℃,故B正确;
C.第8min到第18min是该物质的凝固过程,则该物质凝固持续时间为
故C错误;
D.第8min到第18min是该物质的凝固过程,所以在第4min时是液态,故D错误。
故选B。
9. 如图甲所示的电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均如图乙所示,则电灯和两端的电压分别为( )
A. 1.2V,4.8V B. 6V,1.2V C. 1.2V,6V D. 4.8V,1.2V
【答案】A
【解析】
【详解】如图甲所示,电灯L1、L2串联,电压表V1测量电源电压U,电压表V2测量电灯L1两端电压U1,根据串联电路电压的规律可知,U大于U1,即电压表V1示数大于电压表V2的示数,因为两个电压表指针所指位置相同,如图所示,电压表V1所选量程为0~15V,分度值为0.5V,则其示数为6V,即电源电压,电压表V2所选量程为0~3V,分度值为0.1V,则其示数为1.2V,即电灯L1两端电压,电灯L2两端电压
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
10. 如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,灯泡、都能发光,甲、乙是同一种电表,且示数之比为3:5,当S断开时,两电表换成另一种电表,此时示数之比为( )(不考虑灯丝阻值变化)
A. 2:3 B. 5:2 C. 5:3 D. 3:5
【答案】B
【解析】
【详解】开关S闭合,甲、乙为电压表,、串联:甲测电压,乙测电源电压,示数比,故
由串联分压得
开关S断开,甲、乙换为电流表,此时、并联:甲电流表测干路电流,即
乙电流表测支路的电流
并联电路中
由得
设,则,干路电流
此时甲、乙的示数比为
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
二、多项选择题(共4道题12分,每题3分,漏选得2分,错选不得分)
11. 如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器滑片P由图示位置向右滑动时,下列说法正确的是( )
A. 电流表和示数都变小 B. 电压表V示数不变
C. 电流表与示数之差变小 D. 小灯泡L亮度变暗
【答案】AB
【解析】
【详解】由电路图,滑动变阻器R和小灯泡L并联,电压表V测电源电压,电流表A1测滑动变阻器R的支路电流,电流表A2测干路总电流。
B.电源电压保持不变,电压表直接测量电源电压,因此电压表示数始终不变,故B正确;
A.滑片向右滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据欧姆定律,R的支路电流变小,即A1示数变小;但小灯泡L所在支路不受R支路影响,L的电流不变,干路总电流等于两支路电流之和,因此A2示数变小,所以两个电流表示数都变小,故A正确;
C.并联电路干路电流减R支路的电流,等于小灯泡L的支路电流,L的电流始终不变,因此A2与A1的示数之差不变,故C错误;
D.小灯泡两端电压、通过的电流都不变,实际功率不变,亮度保持不变,故D错误。
故选AB。
12. 小高同学在做电学实验时,按如图所示连接电路,电源电压不变,闭合开关后,灯不亮,电流表无示数,电压表的示数为电源电压。产生这一现象的原因可能是( )
A. 灯L短路 B. 电流表断路
C. 灯L断路 D. 开关接触不良
【答案】BCD
【解析】
【详解】由电路图可知,灯泡 L、开关 S、电流表 A 与滑动变阻器串联,电压表并联在灯泡 L、开关 S 和电流表 A 串联电路的两端。
A.若灯L短路,电路为通路,因此电流表应有示数,故A错误;
BCD.若电流表断路、灯L断路或开关接触不良(断路),电路均处于断路状态,电流表无示数,灯不亮;电压表与滑动变阻器串联连接到电源正负极,滑动变阻器电阻远小于电压表内阻,由串联电路分压原理,电压表示数为电源电压,相当于直接接在电源两端,故BCD正确。
故选BCD。
13. 某实验小组利用酒精灯对500g冰均匀且稳定加热,他们记录数据,并根据记录的数据绘制的“温度—时间”图像,已知,,由图像可知( )
A. 在CD段水吸收的热量是
B. 冰在熔化过程中温度不变,内能也不变
C. 冰的比热容是
D. 若AB段消耗酒精2g,则热效率为35%
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.CD段水吸收的热量
故A正确;
B.冰熔化过程持续吸热,温度不变,内能增加,故B错误;
C.由图可知AB段加热5min,CD段加热10min,加热源稳定,则AB段吸热
冰和熔化的水质量不变,则冰的比热容
故C正确;
D.酒精完全燃烧放出的热量
热效率
故D正确。
故选ACD。
14. 如图甲所示,电源电压恒定,是定值电阻,是变阻器,闭合S,变阻器的滑片P从B端移至A端,电压表的示数随电流表示数变化的U-I图像如图乙所示,下列说法中正确的是( )
A. 电源电压U=8V
B. 定值电阻
C. 滑动变阻器的最大阻值
D. 当滑片处于中点时,电压表示数为4V
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.由图甲可知与串联,测两端电压,测两端电压。由图乙可知,当时,,当时,。根据串联电路电压规律,可得,
解得,,故A错误,B正确;
C.由图乙可知,滑动变阻器最大阻值
故C正确;
D.当滑片处于中点时,,电路电流
电压表示数
故D错误。
故选BC。
三、填空题(共5小题15分,每空1分)
15. 如图为宾馆房间的取电房卡。插入房卡,房间内的用电器才能使用。房卡的作用相当于电路元件中的______。在房间内用充电宝给手机充电时,充电宝的作用相当于电路元件中的______,过程中发生的能量转化为______。
【答案】 ①. 开关 ②. 电源 ③. 化学能→电能
【解析】
【详解】因房卡可控制电路的通断,故其作用相当于开关。
因充电宝给手机充电时提供电能,故其作用相当于电源。
充电宝作为电源放电时,将化学能转化为电能。
16. 如图所示,电源电压不变,,S断开时电流表示数为0.4A,S闭合时电流表示数为0.6A,则的电流为______A,电源电压为______V,=______。
【答案】 ①. 0.2 ②. 3 ③. 7.5
【解析】
【详解】由图可知,S断开时,电路为的简单电路,电流表测此时电路电流,由题意,通过的电流为;S闭合时,与并联,电流表测干路电流,干路电流
因并联电路各支路独立工作,故闭合开关后通过的电流不变。由并联电路电流规律得通过的电流
由并联电路电压规律可知,电源电压等于两端的电压,即
由欧姆定律得的阻值
17. 如图是某便携式丁烷燃气炉,用该燃气炉烧水,每2分钟完全燃烧14g的丁烷放出的热量为______J;由图乙可以判断出在烧水过程中,______(选填“0-2min”、“2-4min”或“4-6min”)时的热效率高,若水的质量为3kg,该时间段的热效率为______【水的比热容为,丁烷的热值为】
【答案】 ①. 1.26×106 ②. 0-2min ③. 30%
【解析】
【详解】丁烷完全燃烧放出的热量为
因相同时间内丁烷完全燃烧放出的热量相同,由、可知,水的温度升高量越大,热效率越高;由图乙可知0-2min内水的温度升高量最大,故0-2min时热效率高。
0-2min内水吸收的热量为
该时间段的热效率为
18. 暖气采用热水循环的方式取暖,汽车发动机工作时大量的热量也用水来冷却,是因为____________。生活中,翻炒食物将菜煮熟,这一过程主要是通过______的方式增大食物的内能,煮熟后能闻到香气,是因为____________。
【答案】 ①. 水的比热容大 ②. 热传递 ③. 一切物质的分子都在不停地做无规则运动
【解析】
【详解】水的比热容较大,相同质量的水和其他物质相比,升高相同温度时水吸收的热量较多,降低相同温度时水放出的热量较多,因此适合作为暖气循环介质和发动机冷却液。
翻炒食物时,食物从温度较高的锅和热油中吸收热量,主要通过热传递的方式增大内能。
煮熟后能闻到香气是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动。
19. 如图所示,酒精灯加热试管中的水,沸腾一段时间后,塞子被试管内水蒸气推出,水蒸气对外做功,自身内能______(选填“增大”“减小”或“不变”),温度______(选填“升高”“降低”或“不变”),图______(选填“甲”或“乙”)汽油机的工作过程与这一实验过程中能量的转化是一致的。
【答案】 ①. 减小 ②. 降低 ③. 乙
【解析】
【详解】当水蒸气推动塞子对外做功时,自身的内能会转化为塞子的机械能,因此水蒸气的内能减小;
物体对外做功、内能减小时,自身的温度会随之降低;
甲图汽油机的两个气门都关闭,活塞向上运动,是压缩冲程,能量转化为机械能转化为内能;乙图汽油机的两个气门都关闭,火花塞点火,活塞向下运动,是做功冲程,能量转化为内能转化为机械能,和实验过程中的能量转化一致。
四、作图阅读题(共2小题8分,20题3分21题5分)
20. 在如图所示电路的○中填入电流表或电压表的符号,保证开关闭合后,所有电表和用电器均能够正常工作。
【答案】
【解析】
【详解】电表a与L1并联,所以a为电压表;要形成通路c为电流表,此时L1、L2串联,能正常工作;如果b为电流表,则等L2被短路,故b为电压表,如下图所示:
21. 阅读短文,回答问题:
变频空调机
如图甲是某变频空调机制冷系统的原理图,气态“冷媒”通过压缩机加压进入冷凝器,变成液态,液态“冷媒”经铜管B进入蒸发器变成气态,同时吸收大量的热量而达到制冷的目的。我们把一段时间内“冷媒”流过铜管B的质量与这段时间的比值叫做流量。已知压缩机的转速越大,流量就越大,压缩机的转速由变频器供电的频率决定,变频空调机通过改变供电频率,控制“冷媒”流量,从而控制制冷的快慢。“冷媒”流量与变频器供电频率之间的对应关系如表格所示。
(1)气态“冷媒”通过冷凝器______(选填“吸热”或“放热”),从而______(填物态变化)成液态“冷媒”;
(2)“冷媒”在蒸发器中______(填物态变化),吸收热量,使室内温度______;
(3)根据表中的数据,可以找到“冷媒”流量与变频器供电频率之间的关系如图乙所示,根据图线,变频器供电频率越大,“冷媒”流量越______。
【答案】(1) ①. 放热 ②. 液化
(2) ①. 汽化 ②. 降低
(3)大
【解析】
【小问1详解】
气态“冷媒”进入冷凝器后变成液态,这是液化过程,液化的物态变化特点是向外放热。
【小问2详解】
液态“冷媒”进入蒸发器后变成气态,这是汽化过程,汽化需要从周围环境吸收热量,因此会带走室内的热量,使室内温度降低。
【小问3详解】
观察图乙的图像,横坐标为变频器供电频率,纵坐标为“冷媒”流量,图线呈上升趋势,说明变频器供电频率越大,“冷媒”流量越大。
五、实验探究题(共3小题22分,22题8分,23题7分,24题7分)
22. 如图所示是探究“水沸腾时温度变化特点”的实验装置。请完成下列问题:
(1)图甲所示实验装置安装时应按照____________(选填“从上到下”或“从下到上”)的顺序,加热前,a组同学温度计的示数如图乙所示,此时温度计的示数为______℃;
(2)a、b两组同学选用相同的实验装置,但水加热到沸腾用时不同,他们绘制的温度随时间变化的图像如图丙所示。分析图像可知:水沸腾时特点为______,测得水的沸点是______℃,说明此地大气压______标准大气压(选填“低于”“等于”或“高于”),a、b两组得到两种不同图像的原因可能是水的______不同;
(3)小强观察到:沸腾时水中气泡的情形为如图丁中______(选填“A”或“B”)图;
(4)为进一步验证水沸腾时的条件,小李同学进行了创新实验,用装水的烧杯对试管中的水进行水浴加热,发现试管中的水不能沸腾,分析原因__________________。
【答案】(1) ①. 从下到上 ②. 68
(2) ①. 持续吸热,温度不变 ②. 98 ③. 低于 ④. 质量
(3)A (4)能达到沸点,不能持续吸热
【解析】
【小问1详解】
在安装器材时,为了确保酒精灯用外焰加热,温度计的玻璃泡浸没在被测液体中,且不碰到杯壁与杯底,应按照从下到上的顺序安装器材。
由图乙所示,温度计的分度值为1℃,此时温度计的示数为68℃。
【小问2详解】
水沸腾的特点是持续吸热,但温度始终保持在沸点不变;
由图丙可知,温度稳定时的数值为98℃,即为水的沸点为98℃;
标准大气压下,水的沸点是100℃,而气压越低沸点越低,因此此地大气压低于标准大气压;
a、b两组用相同装置,沸点祥腾,沸腾用时不同,最可能的原因是水的质量不同。质量越大的水,升高到沸点所需吸收的热量越多,加热时间就越长。
【小问3详解】
水沸腾时,整个容器内水温相同,气泡上升过程中,周围的水不断吸热汽化补充到气泡中,所以气泡会逐渐变大。图丁中A图气泡上升时体积变大,B图气泡上升时体积变小,则沸腾时气泡情形为A图。
【小问4详解】
液体沸腾需要满足两个条件:达到沸点、持续吸热。烧杯内的水沸腾后温度保持不变,试管内的水可以通过热传递达到和烧杯内水相同的沸点,但此时二者温度相等,试管内的水无法再从烧杯的水中吸收热量,因此不能沸腾。
23. 为了探究“不同物质的吸热能力”,在两个相同的容器中分别装入两种液体A、B,用相同的装置加热,如图甲所示。
(1)实验必须选初温相同且______(选填“质量”或“体积”)相等的A、B两种液体;
(2)实验可以通过比较____________(选填“升高温度”或“加热时间”)来反映两种液体吸收热量的多少;
(3)根据乙图,加热4min,A、B液体吸收热量______(“>”“<”或“=”),吸热能力较强的液体是______(选填“A”或“B”),若吸热能力强的液体是水,比热容为,则另一种液体的比热容为______;
(4)实验完成后酒精灯中剩余燃料的热值______(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(5)对甲装置进行改进,把分别装有A、B的试管放在同一个烧杯中用水加热,如图丙所示,这样做的好处是__________________。
【答案】(1)质量 (2)加热时间
(3) ①. = ②. B ③.
(4)不变 (5)控制加热相同时间吸收热量相同
【解析】
【小问1详解】
由可知,质量相同的两种不同液体,吸收相同的热量,升高的温度越小,其吸热能力越强,由控制变量法可知,在实验过程中,需控制两种液体的质量相同。
【小问2详解】
根据转换法可知,在相同时间内两种液体A、B吸收的热量相同,所以可以通过比较加热时间来反映两种液体吸收热量的多少;
【小问3详解】
用相同的酒精灯加热相同的时间,酒精灯放出的热量相同,则A、B液体吸收热量相等,即;
由图乙可知,质量相同的A、B两种液体,加热相同的时间,即两者吸收的热量相同,A液体升高的温度大于B液体升高的温度,由可知,说明B液体的比热容较大,即B液体的吸热能力较强;
由图乙可知,加热4min,A液体升高的温度为
B液体升高的温度为
质量相同的A、B两种液体吸收的热量相等,即,根据得,则
【小问4详解】
因为热值是燃料的一种特性,与质量无关,所以实验完成后酒精灯中剩余燃料的热值不变。
【小问5详解】
将分别装有A、B两种液体的试管放在同一个烧杯中用水加热,这样做的好处是可保证相同时间内A、B两种液体吸收的热量相同。
24. 小明同学为了探究“电流与电阻的关系”,设计了如图甲的实验电路,他在学校实验室找来了如下的一些实验器材:电压恒为3V的电源,一个开关,阻值分别为5Ω、10Ω、50Ω的定值电阻各一个,滑动变阻器上标有“20Ω, 1A”字样。
(1)图甲是连接的实物图,小明发现移动滑片,电流表无示数,原来他把一根导线接错了,请在这根导线上打“×”,并改接一根导线,使电路连接正确;
(2)正确连接电路后,移动滑动变阻器滑片,发现电流表无示数,电压表也无示数,则造成这一现象的原因可能是__________________;
(3)排除故障后进行实验,定值电阻由5Ω更换为10Ω时,应向______(选填“左”或“右”)调节滑动变阻器的滑片P,同时观察______表,使其示数保持______不变;
(4)分析图像乙,得到的实验结论是:__________________;
(5)小明同学继续探究,再次换接50Ω的定值电阻后,发现无论怎样移动滑片P,都不能完成这次实验,他采取的措施可行的是______。
A. 调高电源电压
B. 再串联一个10Ω的电阻
C. 将电压表改接到滑动变阻器两端
【答案】(1) (2)滑动变阻器断路(开关断路)
(3) ①. 左 ②. 电压 ③. 2V
(4)电压一定时,电流与电阻成反比 (5)B
【解析】
【小问1详解】
实验电路中错误之处是电流表与定值电阻并联、电压表串联在电路中了。应使电压表与定值电阻并联,电流表与定值电阻串联,据此作图。
【小问2详解】
电流表无示数,说明电路断路。电压表也无示数,说明电压表与电源两极不连通,因此很可能是滑动变阻器断路或开关断路。
【小问3详解】
由图乙可知,控制电压
更换为后,电阻变大,分压变大。为了保持不变,需增大滑动变阻器分压,即增大滑动变阻器阻值,如图甲,应将滑片向左移,同时观察电压表,直至示数为控制的2V。
【小问4详解】
由图乙可知,电阻与对应电流的乘积为定值,且随着电阻变大,电流减小,因此可得出结论,当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
【小问5详解】
根据串联分压规律可得,此时需滑动变阻器阻值
而实验中的滑动变阻器最大阻值为 ,不够。
A.调高电源电压,根据串联分压规律可知,这需要更大变阻器,不可行,故A不符合题意;
B.再串联一个电阻,总最大阻值,可以达到需求,故B符合题意;
C.电压表改接,这不能改变分压比例,不可行,故C不符合题意。
故选B。
六、计算题(共2小题20分,25题11分,26题9分)
25. 某课外活动小组的同学设计了一个用电压表示数的变化来反映环境温度变化的电路,如图甲所示。电源电压为6V不变,是定值电阻,阻值为20Ω,是热敏电阻,阻值随温度变化的图像如图乙所示。闭合开关S后,求:
(1)当电压表示数为3V时,电路中的电流;
(2)当环境温度为20℃时,电压表示数;
(3)如果将、并联接在该电源上,放置在某一环境中时,测得干路中的电流为0.9A。此时人在这样的环境温度中是否舒适?请通过计算分析。
【答案】(1)0.15A
(2)2V (3)不舒适,此时环境温度约为,该温度较高,属于炎热天气,人感觉不舒适。
【解析】
【小问1详解】
由电路图可知,与串联,电压表测两端的电压,可得电路中的电流
【小问2详解】
由图乙可知,当环境温度为时,。此时电路中的总电阻
根据欧姆定律可得电路中的电流
那么两端的电压
即电压表示数为。
【小问3详解】
当、并联时,各支路两端的电压都等于电源电压。通过的电流
因为干路电流,可得通过的电流
则的阻值
由图乙可知此时环境温度约为,该温度较高,属于炎热天气,人感觉不舒适。
26. “围炉煮茶”是一种新型休闲方式,源自云南“火塘烤茶”采用木炭作为燃料。茶壶中装1L初温为10℃的山泉水,围炉加热至100℃消耗了0.1kg木炭。已知水的比热容为,木炭热值为,水的密度为。求:
(1)水吸收的热量是多少?
(2)木炭完全燃烧放出的热量是多少?
(3)若围炉刚好用完了木炭,改用小瓶装的燃气灶来加热,其热效率是10%,将上面的水烧开需消耗多少燃气?(燃气的热值为)
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
水的质量
水吸收的热量
【小问2详解】
木炭完全燃烧放出的热量
【小问3详解】
燃气完全燃烧需放出的总热量
消耗燃气的体积
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