精品解析:北京市顺义区牛栏山实验中学2025-2026九年级上学期期中物理试题
2026-09-10
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内容正文:
2025-2026学年牛一实验学校九年级(上)
期中物理试卷
一、单项选择题(下列每题均有四个选项,其中只有一个选项符合题意。共24分,每题2分)
1. 在国际单位制中,电阻的单位是( )
A. 安培(A) B. 伏特(V) C. 欧姆(Ω) D. 焦耳(J)
2. 下列用品中,通常情况下属于绝缘体的是( )
A. 人体 B. 大地 C. 不锈钢尺 D. 陶瓷碗
3. 在如图所示的四个电路中,开关S闭合后,会导致L1短路的是( )
A. B.
C. D.
4. 如图为汽油机工作过程中某一冲程的示意图,此冲程的名称及能量转化是( )
A. 吸气冲程,内能转化为机械能 B. 压缩冲程,机械能转化为内能
C. 做功冲程,内能转化为机械能 D. 排气冲程,机械能转化为内能
5. 如图所示为一实物电路连接图,与之相对应的电路图是( )
A. B.
C. D.
6. 下列说法中正确的是( )
A. “神舟十一号”返回舱与空气摩擦温度升高,是因为热传递改变了其内能
B. 固体很难被拉伸,说明固体分子间只存在引力
C. 把烧红的铁块放到冷水中,铁块的内能一定减少
D. 秋天落叶纷飞说明分子在不停地做无规则运动
7. 如图所示,用滑动变阻器控制灯的亮度,若要求滑片P向右端滑动时灯变亮,则变阻器连入电路中正确的接法是( )
A. M接C,N接D B. M接C,N接B
C. M接A,N接B D. M接A,N接D
8. 下列关于电压、电流的说法正确的是( )
A. 正、负电荷的移动形成电流
B. 电路两端有电压,电路中一定有电流
C. 电压使自由电荷发生定向移动形成电流
D. 金属导线中电流方向与自由电子定向移动方向相同
9. 、、三个轻质小球,相互作用的情况分别如图甲、乙所示,则下列判断正确的是( )
A. 球、球一定带异种电荷 B. 球、球一定带异种电荷
C. 若用球靠近球一定会相吸 D. 若用球靠近球一定会相斥
10. 汽车行驶时驾驶员和乘客必须系好安全带,当驾驶员系好安全带时,相当于闭合开关,仪表盘上的指示灯不亮;未系安全带时,相当于断开开关,指示灯发光。图中符合上述要求的电路是( )
A. B.
C. D.
11. 对于热学部分有关知识,下列说法正确的是( )
A. 汽油燃料燃烧得越充分,其热值越大
B. 物体的温度不变,它的内能可能变大
C. 热机所做有用功越多,它的效率就越高
D. 温度总是从含有热量多的物体传递给热量少的物体
12. 电梯超载容易引发安全隐患,其超载报警电路简图如图所示。电源电压恒定不变,R0为保护电阻,R为压敏电阻,阻值大小随电梯内压力增大而减小,电流表的示数超过临界值I0就会自动报警。电梯正常工作,当有人进入电梯后,下列说法正确的是( )
A. 压敏电阻R增大,电流表示数减小
B. 压敏电阻R减小,电压表示数增大
C. 电压表与电流表示数之比不变
D. 若想增大该电梯的最大承载量,可仅适当增大保护电阻R0
二、多项选择题(下列每题均有四个选项,其中符合题意的选项均多于一个。共6分,每题2分。每题选项全选对的得2分,选对但不全的得1分,有错选的不得分)
13. 下列说法中正确的是( )
A. 内能大的物体所含有的热量一定多
B. 扩散现象表明分子是在运动着的
C. 物体吸收热量,温度可能保持不变
D. 做功和热传递在改变物体内能的宏观效果上是等效的
14. 关于欧姆定律,以下说法正确的是( )
A. 同一导体两端的电压跟通过导体的电流成反比
B. 通过导体的电流与其两端电压成正比,与其电阻成反比
C. 其变形公式为,说明导体的电阻与其两端电压成正比,跟通过它的电流成反比
D. 其变形公式为,说明导体电阻的大小可以用它两端的电压与通过它的电流的比值来表示
15. 如图,电源电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器滑片适当左移,假设灯丝电阻不变,下列说法正确的是( )
A. 电流表示数不变,电流表示数变小
B. 滑动变阻器电阻变小,电流表示数不变
C. 电流表示数变大,电压表V示数变小
D. 电流表示数变大,电压表V示数不变
三、实验解答题(17题2分,22题4分,其余题每空1分)
16.
(1)如图甲所示电路图,电流表A1的示数如图乙,电流表A2的示数为____________A。
(2)如图所示,电阻箱的示数为____________。
17. 请根据如图所示实物图,在虚线框内画出对应的电路图。
18. 在探究“影响导体电阻大小因素”的实验中,保持电源电压不变,如图所示,在M、N两点之间分别接入不同的电阻丝,其规格如下表所示:
编号
材料
长度/m
横截面积/
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
0.5
C
镍铬合金
0.5
1.0
D
锰铜合金
0.5
0.5
(1)实验中应通过观察_______来比较电阻的大小,这种实验方法叫______;
(2)选用编号为A、B的两根电阻丝进行实验,可以探究导体电阻大小与______的关系;
(3)选用编号为A、C的两根电阻丝进行实验,可以探究导体电阻大小与______的关系;
(4)为了探究导体电阻大小与导体材料的关系,应选用编号为______的两根电阻丝进行实验。
19. 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质量、初温都相同的两种液体A、B并且用相同的装置加热,如图甲所示。
(1)实验中,可以通过比较____________(选填“升高的温度”或“加热时间”)来反映两种液体吸收热量的多少。
(2)根据实验测得的数据分别描绘出了A、B两种液体的温度随加热时间变化的图像,如图乙所示,冬天,如果你想自制暖手袋,应选液体____________(选填“A”或“B”)作为供暖物质,其效果更佳。
20. 为了探究“电流与电压的关系”,小一设计了如图所示的电路,选用了电压恒为3V不变的电源,定值电阻R的阻值为5,滑动变阻器的规格为“20,1A”,电压表、电流表均已调零且各仪器均完好。
(1)实验设计思维导图:
(2)请将下列小一的实验步骤补充完整:
①断开开关S,按电路图连接电路,并将滑动变阻器的滑片P滑至阻值最大的位置;
②闭合开关S后,调节滑动变阻器的滑片P至某一合适位置,读出电流表的示数I及电压表的示数U,并把U、I的数值记录在表格中:
③________________________,读出电流表的示数I及电压表的示数U,并把U、I的数值记录在表格中;
④仿照步骤③再做4次实验;
(3)实验过程中,小一记录的数据如下表,根据表中数据能得出的结论是:________________________。
电压U/V
0.6
1.0
1.2
1.8
2.0
2.5
电流I/A
0.12
0.20
0.24
0.36
0.40
0.50
21. 在“用电流表和电压表测电阻”的实验中,电路如图甲所示。
(1)闭合开关,发现电流表示数为零,但电压表指针发生明显偏转,则电路发生的故障可能是以下四种中的____________;
A. Rx发生断路 B. 滑动变阻器断路
C. Rx发生短路 D. 电流表断路
(2)排除故障后,闭合开关,调整滑片P到某一位置后,若两表的示数分别如图乙、丙所示,电压表的示数为____________V,电流表的示数为____________A,此次测得的结果为____________欧姆。
22. 实验桌上有如下器材:学生电源,规格为“ ”的滑动变阻器,已调零的电压表和电流表,阻值分别为、、、、、的定值电阻各一个,开关和导线。为了探究“导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻是否成反比”,小海选用上述器材连接了如图所示的电路,并将学生电源调到恒压挡。
(1)小海先将定值电阻的阻值为连入电路,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为某一合适值,此时电流表的示数为,记录数据,断开开关;
(2)他再将电路中的定值电阻更换为后,闭合开关,并将滑动变阻器滑片向________(选填“A”或“”)端适当滑动,直至电压表的示数为________时,记录数据;
(3)小海在完成以上两次实验后,当将定值电阻更换为时,发现无论怎么调节滑动变阻器,电压表都无法恢复到前两次的示数,为了完成此次探究任务,请你帮他提出一种改进方案,方案中需要写出具体数值和推导过程________。(可适当增加实验器材)
四、科普阅读题(共4分,每空1分)
23. 请阅读《半导体》回答问题。
半导体
按导电性能来分,除了有导体和绝缘体外,还有一类物质的导电性能介于导体和绝缘体之间,这类物质叫做半导体。半导体的导电性能会受到温度、光照和掺加杂质等多种因素的影响。
一些半导体在温度升高时,导电性能迅速改变。利用这种特性可以做出体积很小的热敏电阻,用来测量温度的变化。例如家用空调可以根据你设置的温度自动启动或待机;电冰箱可以根据预设的温度进行自动控制,这些都是温控开关在起作用。有些半导体在没有光照时不容易导电,逐渐增大光照强度时导电性能逐渐增强。用它做成的光敏电阻可以用在需要对光照反应灵敏的自动控制设备中。
酒精测试仪(Alcohol Tester)是测试酒精含量的仪器,是交警常用的执法装备。在违法行为处理或者公路交通例行检查中,通常是现场检测驾驶人员呼气中的酒精含量。酒精测试仪内部的核心部件是酒精气体传感器,目前普遍使用的有半导体型和燃料电池型两种。半导体型呼气酒精测试仪采用半导体型氧化锡作为传感器,它具有气敏特性,当接触的敏感气体浓度增加时,它的电阻值就降低。正是由于半导体具有许多独特的性能,所以它在电子技术中有着广泛的应用。除计算机之外,手机、家电、航天、光纤通信等所有与现代文明相关的高技术产品几乎都离不开半导体材料。
根据以上材料,回答下列问题:
(1)半导体材料的导电性能与________等多种因素有关(写出一种即可);
(2)本文提到的光敏电阻在增大光照强度的情形下,阻值________(选填“变大”或“变小”);
(3)某物理兴趣小组设计了一种简易酒精浓度检测仪,其电路原理图如图甲所示。是气敏电阻,其阻值随呼气酒精浓度变化的关系如图乙所示,为滑动变阻器,检测前通过调节滑动变阻器对检测仪进行“调零”,此时电流表的示数为,调零后滑动变阻器的位置不变,电源电压为并且保持不变,他们查阅到相关资料,血液酒精浓度呼气酒精浓度,具体信息如右下表所示;
血液酒精浓度呼气酒精浓度
非酒驾
酒驾
醉驾
①对检测仪“调零”时,接入电路的电阻为________;
②检测时,当电流表示数为时,司机属于________。
五、计算题(共8分,每小题4分)
24. 如图所示,电源两端的电压为且保持不变,已知电阻的阻值为。闭合开关,电流表示数为,求:
(1)电压表示数;
(2)电阻的阻值。
25. 如图乙所示的电路中,电源电压恒定不变,通过R1的电流随它两端电压变化关系如图甲所示,其中R2阻值为30,求:
(1)由甲图的正比例函数图像求电阻R1阻值;
(2)当只闭合S1时,电流表的示数为0.6A,电阻R1电压是多少;
(3)当S1、S2都闭合时,电流表的示数是多少。
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2025-2026学年牛一实验学校九年级(上)
期中物理试卷
一、单项选择题(下列每题均有四个选项,其中只有一个选项符合题意。共24分,每题2分)
1. 在国际单位制中,电阻的单位是( )
A. 安培(A) B. 伏特(V) C. 欧姆(Ω) D. 焦耳(J)
【答案】C
【解析】
【详解】A.安培是电流的国际单位,故A不符合题意;
B.伏特是电压的国际单位,故B不符合题意;
C.欧姆是电阻的国际单位,故C符合题意;
D.焦耳是能或功的国际单位,故D不符合题意。
故选C。
2. 下列用品中,通常情况下属于绝缘体的是( )
A. 人体 B. 大地 C. 不锈钢尺 D. 陶瓷碗
【答案】D
【解析】
【详解】ABC.人体、大地和不锈钢尺都容易导电,是导体,故ABC不符合题意;
D.陶瓷碗不容易导电,是绝缘体,故D符合题意。
故选 D。
3. 在如图所示的四个电路中,开关S闭合后,会导致L1短路的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.闭合开关S,电流依次经过、,两灯串联,均发光,故A不符合题意;
B.开关闭合,灯泡没有接入电路,电路为灯泡的简单电路,不会导致短路,故B不符合题意;
C.闭合开关S,电流分别流经、,两灯并联,均发光,故C不符合题意;
D.开关闭合,灯泡被短路,电路为灯泡的简单电路,故D符合题意。
故选D。
4. 如图为汽油机工作过程中某一冲程的示意图,此冲程的名称及能量转化是( )
A. 吸气冲程,内能转化为机械能 B. 压缩冲程,机械能转化为内能
C. 做功冲程,内能转化为机械能 D. 排气冲程,机械能转化为内能
【答案】B
【解析】
【详解】图中进气门和排气门均关闭,活塞向上运动,为压缩冲程,该冲程中活塞压缩气缸内的汽油和空气的混合气体,对气体做功,将活塞运动的机械能转化为气体的内能。
故选B。
5. 如图所示为一实物电路连接图,与之相对应的电路图是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由实物电路可知,电流从电源正极流出后分为两支,一支流经灯泡,另一支流经开关和灯泡,汇合后流回电源负极。因此与并联,开关控制支路。所以电路图C与实物图相符。故选C。
6. 下列说法中正确的是( )
A. “神舟十一号”返回舱与空气摩擦温度升高,是因为热传递改变了其内能
B. 固体很难被拉伸,说明固体分子间只存在引力
C. 把烧红的铁块放到冷水中,铁块的内能一定减少
D. 秋天落叶纷飞说明分子在不停地做无规则运动
【答案】C
【解析】
【详解】A.返回舱与空气摩擦温度升高,是因为做功改变了内能,故A错误;
B.分子间同时存在引力和斥力,固体很难被拉伸,说明固体分子间存在引力,故B错误;
C.把烧红的铁块放到冷水中,铁块向外放出热量,铁块的内能一定减少,故C正确;
D.秋天落叶纷飞是物体在运动,即机械运动,不能说明分子在不停地做无规则运动,故D错误。
故选C。
7. 如图所示,用滑动变阻器控制灯的亮度,若要求滑片P向右端滑动时灯变亮,则变阻器连入电路中正确的接法是( )
A. M接C,N接D B. M接C,N接B
C. M接A,N接B D. M接A,N接D
【答案】B
【解析】
【详解】滑动变阻器的滑片右移,灯泡变亮,说明电路中电流变大,由于电源电压不变,电流变大,则电阻变小,滑动变阻器接入电路的电阻丝变短,M应该接C或D,N接B,故ACD错误,B正确。
故选B。
8. 下列关于电压、电流的说法正确的是( )
A. 正、负电荷的移动形成电流
B. 电路两端有电压,电路中一定有电流
C. 电压使自由电荷发生定向移动形成电流
D. 金属导线中电流方向与自由电子定向移动方向相同
【答案】C
【解析】
【详解】A.电荷的定向移动形成电流,可以是正电荷,也可以是负电荷;也可以是正、负电荷同时向相反方向移动形成;故A错误;
B.形成持续电流的必要条件:有电压且电路是通路,所以电路两端有电压,电路中不一定有电流,故B错误;
C.电源提供电压,电压使自由电荷发生定向移动形成电流,故C正确;
D.物理学中规定正电荷定向移动的方向为电流方向,金属导线中电流方向与自由电子定向移动方向相反,故D错误。
故选C。
9. 、、三个轻质小球,相互作用的情况分别如图甲、乙所示,则下列判断正确的是( )
A. 球、球一定带异种电荷 B. 球、球一定带异种电荷
C. 若用球靠近球一定会相吸 D. 若用球靠近球一定会相斥
【答案】C
【解析】
【详解】由于b、c两球相互排斥,可知球、球一定带同种电荷,a、b两球相互吸引,可知a、b可能带异种电荷,也可能a球不带电,所以若用球靠近球一定会相吸,故ABD错误,C正确。
故选C。
10. 汽车行驶时驾驶员和乘客必须系好安全带,当驾驶员系好安全带时,相当于闭合开关,仪表盘上的指示灯不亮;未系安全带时,相当于断开开关,指示灯发光。图中符合上述要求的电路是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】当系好安全带时,相当于闭合开关,指示灯不亮;未系好安全带时,相当于断开开关,指示灯发光。表明开关与灯泡是并联的,闭合时灯泡短路,所以不亮,为防止此时电源短路,电路中应串联一个保护电阻R。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
11. 对于热学部分有关知识,下列说法正确的是( )
A. 汽油燃料燃烧得越充分,其热值越大
B. 物体的温度不变,它的内能可能变大
C. 热机所做有用功越多,它的效率就越高
D. 温度总是从含有热量多的物体传递给热量少的物体
【答案】B
【解析】
【详解】A.热值是燃料的特性,与燃烧情况无关,汽油燃料是否燃烧充分,热值大小不变,故A错误;
B.晶体熔化过程中,吸收热量,温度不变,内能变大,故B正确;
C.热机效率为做有用功的那部分热量与燃料完全燃烧放出的热量之比,热机所做有用功多,燃料完全燃烧放出的热量大小未知,所以它的效率大小不能确定,故C错误;
D.热传递的条件是有温度差,热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体,温度不会传递,热量是过程量,不能说含有热量,故D错误。
故选B。
12. 电梯超载容易引发安全隐患,其超载报警电路简图如图所示。电源电压恒定不变,R0为保护电阻,R为压敏电阻,阻值大小随电梯内压力增大而减小,电流表的示数超过临界值I0就会自动报警。电梯正常工作,当有人进入电梯后,下列说法正确的是( )
A. 压敏电阻R增大,电流表示数减小
B. 压敏电阻R减小,电压表示数增大
C. 电压表与电流表示数之比不变
D. 若想增大该电梯的最大承载量,可仅适当增大保护电阻R0
【答案】D
【解析】
【详解】AB.当有人进入电梯后,压力增大,压敏电阻R减小,根据欧姆定律,电路中电流变大,电流表示数增大。R0两端电压变大,R两端电压变小,电压表示数变小,故AB错误;
C.当有人进入电梯后,压力增大,压敏电阻R减小,电压表与电流表示数之比为R的阻值,应变小,故C错误;
D.压力增大,压敏电阻R减小,电流越大,若想增大该电梯的最大承载量,应减小电路中电流,可仅适当增大保护电阻R0,故D正确。
故选D。
二、多项选择题(下列每题均有四个选项,其中符合题意的选项均多于一个。共6分,每题2分。每题选项全选对的得2分,选对但不全的得1分,有错选的不得分)
13. 下列说法中正确的是( )
A. 内能大的物体所含有的热量一定多
B. 扩散现象表明分子是在运动着的
C. 物体吸收热量,温度可能保持不变
D. 做功和热传递在改变物体内能的宏观效果上是等效的
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.在热传递过程中传递内能的多少叫热量,热量是个过程量,不能说含有热量,故A错误;
B.扩散现象是不同物质在相互接触时,彼此进入对方的现象,表明分子是在不停的运动的,且还能说明分子间有间隙,故B正确;
C.物体吸收热量,温度可能保持不变,比如晶体熔化时,不断吸收热量,内能增大,温度保持不变,故C正确;
D.改变内能的方式有两种,即做功和热传递,在改变内能上,这两种方式是等效的,故D正确。
故选BCD。
14. 关于欧姆定律,以下说法正确的是( )
A. 同一导体两端的电压跟通过导体的电流成反比
B. 通过导体的电流与其两端电压成正比,与其电阻成反比
C. 其变形公式为,说明导体的电阻与其两端电压成正比,跟通过它的电流成反比
D. 其变形公式为,说明导体电阻的大小可以用它两端的电压与通过它的电流的比值来表示
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.根据欧姆定律可知,导体中的电流,与其两端电压成正比,与其电阻成反比,故A错误,B正确;
C.因为电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积、温度有关,与两端的电压和通过的电流无关,故C错误;
D.根据变形公式可知,导体电阻在数值上等于它两端电压和通过它电流的比值,故D正确。
故选BD。
15. 如图,电源电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器滑片适当左移,假设灯丝电阻不变,下列说法正确的是( )
A. 电流表示数不变,电流表示数变小
B. 滑动变阻器电阻变小,电流表示数不变
C. 电流表示数变大,电压表V示数变小
D. 电流表示数变大,电压表V示数不变
【答案】BD
【解析】
【详解】由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R并联,电流表测L支路电流,电流表测干路电流,电压表V测电源电压;电源电压保持不变,滑片左移时,电压表V示数不变;
滑动变阻器滑片左移,接入电路的电阻变小;
灯泡L支路电压等于电源电压,电阻不变,由可知,电流表示数不变;
滑动变阻器支路电压等于电源电压,电阻变小,由可知,通过R的电流变大;干路电流,因不变、变大,故电流表示数变大。
故选BD。
三、实验解答题(17题2分,22题4分,其余题每空1分)
16.
(1)如图甲所示电路图,电流表A1的示数如图乙,电流表A2的示数为____________A。
(2)如图所示,电阻箱的示数为____________。
【答案】(1)0.3 (2)2024
【解析】
【小问1详解】
图甲的电路中,两个灯泡、和两个电流表串联,串联电路各处电流大小相等;图乙的电流表选择的是量程,该量程的分度值为,指针指向0.3A位置,因此电流表的示数和相同,为。
【小问2详解】
电阻箱的读数方法是将每个旋钮对应的数字乘其下方的倍数,再相加求和,总示数为
17. 请根据如图所示实物图,在虚线框内画出对应的电路图。
【答案】
【解析】
【详解】由实物图知,两灯并联在电路中,开关S接在干路上,同时控制两灯。作图如下:
18. 在探究“影响导体电阻大小因素”的实验中,保持电源电压不变,如图所示,在M、N两点之间分别接入不同的电阻丝,其规格如下表所示:
编号
材料
长度/m
横截面积/
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
0.5
C
镍铬合金
0.5
1.0
D
锰铜合金
0.5
0.5
(1)实验中应通过观察_______来比较电阻的大小,这种实验方法叫______;
(2)选用编号为A、B的两根电阻丝进行实验,可以探究导体电阻大小与______的关系;
(3)选用编号为A、C的两根电阻丝进行实验,可以探究导体电阻大小与______的关系;
(4)为了探究导体电阻大小与导体材料的关系,应选用编号为______的两根电阻丝进行实验。
【答案】 ①. 灯泡亮度 ②. 转换法 ③. 长度 ④. 横截面积 ⑤. AD
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1][2]将不同的电阻丝接入电路,电流大小不同,灯泡亮度不同,因此实验中是通过观察灯泡亮度来比较电阻大小的,这种方法在物理学中称之为转换法。
(2)[3]选用编号为A、B的两根电阻丝进行实验,材料和横截面积相同,长度不同,可以探究导体电阻大小与长度的关系。
(3)[4]选用编号为A、C的两根电阻丝进行实验,材料和长度相同,横截面积不同,可以探究导体电阻大小与横截面积的关系。
(4)[5]为了探究导体电阻大小与导体材料的关系,保持长度和横截面积相同,材料不同,选择AD两根电阻丝。
19. 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质量、初温都相同的两种液体A、B并且用相同的装置加热,如图甲所示。
(1)实验中,可以通过比较____________(选填“升高的温度”或“加热时间”)来反映两种液体吸收热量的多少。
(2)根据实验测得的数据分别描绘出了A、B两种液体的温度随加热时间变化的图像,如图乙所示,冬天,如果你想自制暖手袋,应选液体____________(选填“A”或“B”)作为供暖物质,其效果更佳。
【答案】(1)加热时间
(2)A
【解析】
【小问1详解】
实验使用完全相同的加热装置,相同时间内两种液体吸收的热量相等,因此可以通过加热时间的长短,直观反映液体吸收热量的多少,这是转换法的应用。
【小问2详解】
暖手袋的供暖物质需要在降低相同温度时放出更多热量,要求物质的比热容更大、吸热能力更强。从温度-时间图像可知,质量相同的A、B液体加热时间相同时,吸收热量相同,A的温度升高得更慢,说明A的比热容更大,作为暖手袋的供暖物质效果更佳。
20. 为了探究“电流与电压的关系”,小一设计了如图所示的电路,选用了电压恒为3V不变的电源,定值电阻R的阻值为5,滑动变阻器的规格为“20,1A”,电压表、电流表均已调零且各仪器均完好。
(1)实验设计思维导图:
(2)请将下列小一的实验步骤补充完整:
①断开开关S,按电路图连接电路,并将滑动变阻器的滑片P滑至阻值最大的位置;
②闭合开关S后,调节滑动变阻器的滑片P至某一合适位置,读出电流表的示数I及电压表的示数U,并把U、I的数值记录在表格中:
③________________________,读出电流表的示数I及电压表的示数U,并把U、I的数值记录在表格中;
④仿照步骤③再做4次实验;
(3)实验过程中,小一记录的数据如下表,根据表中数据能得出的结论是:________________________。
电压U/V
0.6
1.0
1.2
1.8
2.0
2.5
电流I/A
0.12
0.20
0.24
0.36
0.40
0.50
【答案】(1)因变量:通过定值电阻R的电流I;
因变量的观察测量方式:用电流表串联在电路中测量电流的大小;
自变量:定值电阻R两端的电压U;
自变量的观察测量方式:用电压表并联在定值电阻R两端测量电压的大小;
自变量的改变方式:移动滑动变阻器的滑片P,改变滑动变阻器接入电路的阻值,从而改变定值电阻两端的电压;
控制变量:定值电阻的阻值R;
控制变量的控制方式:实验全程使用同一个5Ω的定值电阻,不更换其他阻值的电阻
(2)调节滑动变阻器的滑片P到另一不同位置
(3)当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
【解析】
【小问1详解】
探究“电流与电压的关系”中,定值电阻R两端的电压U是自变量,用电压表并联在定值电阻R两端测量电压的大小;
通过定值电阻R的电流I是因变量,用电流表串联在电路中测量电流的大小;
移动滑动变阻器的滑片P,改变滑动变阻器接入电路的阻值,即可改变定值电阻两端的电压;
需要控制的变量为定值电阻的阻值R,控制的方式为实验全程使用同一个5Ω的定值电阻,不更换其他阻值的电阻。
【小问2详解】
本实验探究电流与电压的关系,需要控制定值电阻阻值不变,多次改变定值电阻两端的电压,获取多组电压、电流数据,避免实验偶然性,得到普遍规律,因此步骤③需要移动滑片改变接入电阻,从而改变定值电阻两端电压,即调节滑动变阻器的滑片P到另一不同位置。
【小问3详解】
分析表格数据,每组的电压值和对应电流值的比值都等于5Ω,和定值电阻阻值相等,说明在电阻固定不变时,导体两端电压增大为原来的几倍,通过导体的电流也随之增大为原来的几倍,故可得结论为:当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
21. 在“用电流表和电压表测电阻”的实验中,电路如图甲所示。
(1)闭合开关,发现电流表示数为零,但电压表指针发生明显偏转,则电路发生的故障可能是以下四种中的____________;
A. Rx发生断路 B. 滑动变阻器断路
C. Rx发生短路 D. 电流表断路
(2)排除故障后,闭合开关,调整滑片P到某一位置后,若两表的示数分别如图乙、丙所示,电压表的示数为____________V,电流表的示数为____________A,此次测得的结果为____________欧姆。
【答案】(1)A (2) ①. 2 ②. 0.4 ③. 5
【解析】
【小问1详解】
图甲中,待测电阻Rx和滑动变阻器串联,电流表测电路总电流,电压表并联在Rx两端;电流表的示数为0,说明电路可能断路;电压表指针发生明显偏转,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的Rx之外的电路是完好的,所以可能是与电压表并联的Rx断路了,故选A。
【小问2详解】
图乙中,电压表接的是0~3V量程,该量程分度值为0.1V,读数为2V;图丙中,电流表接的是0~0.6A量程,该量程分度值为0.02A,读数为0.4A;根据欧姆定律得,此次测得的结果
22. 实验桌上有如下器材:学生电源,规格为“ ”的滑动变阻器,已调零的电压表和电流表,阻值分别为、、、、、的定值电阻各一个,开关和导线。为了探究“导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻是否成反比”,小海选用上述器材连接了如图所示的电路,并将学生电源调到恒压挡。
(1)小海先将定值电阻的阻值为连入电路,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为某一合适值,此时电流表的示数为,记录数据,断开开关;
(2)他再将电路中的定值电阻更换为后,闭合开关,并将滑动变阻器滑片向________(选填“A”或“”)端适当滑动,直至电压表的示数为________时,记录数据;
(3)小海在完成以上两次实验后,当将定值电阻更换为时,发现无论怎么调节滑动变阻器,电压表都无法恢复到前两次的示数,为了完成此次探究任务,请你帮他提出一种改进方案,方案中需要写出具体数值和推导过程________。(可适当增加实验器材)
【答案】 ①. 2 ②. B ③. 根据串联分压,当定值电阻越大,为了使定值电阻两端电压保持不变,需要滑动变阻器阻值更大,因此,当定值电阻为时,对应的滑动变阻器阻值最大,需满足可得滑动变阻器的阻值至少为。
【解析】
【详解】(2)[1]探究导体的电流与导体的电阻的关系,就要保持电压一定,所以定值电阻两端的电压应该保持不变,当将电路中的定值电阻从5Ω更换为后,闭合开关,根据串联分压可知,电压表的示数变大,为了保持电压表示数不变,由串联电路电压的规律可知增大变阻器两端的电压,由串联分压可知,增大变阻器连入电路的阻值,需要将滑动变阻器滑片向B端移动。
[2]当定值电阻的阻值为5Ω时,电路中的电流为0.4A,所以定值电阻两端的电压设定值为
所以换成10Ω后,调节电压表,直至电压表的示数为2V。
(3)[3]改进方案:只更换更大阻值的滑动变阻器,需满足最大阻值;
推导:根据串联分压,当定值电阻越大,为了使定值电阻两端电压保持不变,需要滑动变阻器阻值更大,因此,当定值电阻为时,对应的滑动变阻器阻值最大,需满足
可得滑动变阻器的阻值至少为。
四、科普阅读题(共4分,每空1分)
23. 请阅读《半导体》回答问题。
半导体
按导电性能来分,除了有导体和绝缘体外,还有一类物质的导电性能介于导体和绝缘体之间,这类物质叫做半导体。半导体的导电性能会受到温度、光照和掺加杂质等多种因素的影响。
一些半导体在温度升高时,导电性能迅速改变。利用这种特性可以做出体积很小的热敏电阻,用来测量温度的变化。例如家用空调可以根据你设置的温度自动启动或待机;电冰箱可以根据预设的温度进行自动控制,这些都是温控开关在起作用。有些半导体在没有光照时不容易导电,逐渐增大光照强度时导电性能逐渐增强。用它做成的光敏电阻可以用在需要对光照反应灵敏的自动控制设备中。
酒精测试仪(Alcohol Tester)是测试酒精含量的仪器,是交警常用的执法装备。在违法行为处理或者公路交通例行检查中,通常是现场检测驾驶人员呼气中的酒精含量。酒精测试仪内部的核心部件是酒精气体传感器,目前普遍使用的有半导体型和燃料电池型两种。半导体型呼气酒精测试仪采用半导体型氧化锡作为传感器,它具有气敏特性,当接触的敏感气体浓度增加时,它的电阻值就降低。正是由于半导体具有许多独特的性能,所以它在电子技术中有着广泛的应用。除计算机之外,手机、家电、航天、光纤通信等所有与现代文明相关的高技术产品几乎都离不开半导体材料。
根据以上材料,回答下列问题:
(1)半导体材料的导电性能与________等多种因素有关(写出一种即可);
(2)本文提到的光敏电阻在增大光照强度的情形下,阻值________(选填“变大”或“变小”);
(3)某物理兴趣小组设计了一种简易酒精浓度检测仪,其电路原理图如图甲所示。是气敏电阻,其阻值随呼气酒精浓度变化的关系如图乙所示,为滑动变阻器,检测前通过调节滑动变阻器对检测仪进行“调零”,此时电流表的示数为,调零后滑动变阻器的位置不变,电源电压为并且保持不变,他们查阅到相关资料,血液酒精浓度呼气酒精浓度,具体信息如右下表所示;
血液酒精浓度呼气酒精浓度
非酒驾
酒驾
醉驾
①对检测仪“调零”时,接入电路的电阻为________;
②检测时,当电流表示数为时,司机属于________。
【答案】(1)温度 (2)变小
(3) ①. 50 ②. 非酒驾
【解析】
【小问1详解】
由短文内容可知,有一类物质的导电性能介于导体和绝缘体之间,这类物质叫做半导体。半导体的导电性能会受到温度、光照和掺加杂质等多种因素的影响。
【小问2详解】
有些半导体在没有光照时不容易导电,逐渐增大光照强度时,导电性能逐渐增强,即电阻变小。
【小问3详解】
①[1]对检测仪“调零”时,即呼气酒精浓度
K=0
时,电路中电流为0.1A,由乙图可知,此时气敏电阻
电路中总电阻
则R2接入电路的电阻
②[2]当电流表示数为时,电路总电阻
则此时气敏电阻阻值
由乙图可知,此时呼气酒精浓度
则血液酒精浓度
此时
所以司机属于非酒驾。
五、计算题(共8分,每小题4分)
24. 如图所示,电源两端的电压为且保持不变,已知电阻的阻值为。闭合开关,电流表示数为,求:
(1)电压表示数;
(2)电阻的阻值。
【答案】(1)2V (2)
【解析】
【小问1详解】
由图可知,两个电阻串联,电压表测量R2两端电压,两端的电压为
则两端的电压,即电压表示数为
【小问2详解】
电阻的阻值为
25. 如图乙所示的电路中,电源电压恒定不变,通过R1的电流随它两端电压变化关系如图甲所示,其中R2阻值为30,求:
(1)由甲图的正比例函数图像求电阻R1阻值;
(2)当只闭合S1时,电流表的示数为0.6A,电阻R1电压是多少;
(3)当S1、S2都闭合时,电流表的示数是多少。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
由图甲得当时,电阻阻值
【小问2详解】
只闭合时,电路为的简单电路,电阻两端电压为
则电源电压
【小问3详解】
、都闭合时,与并联,电流表测干路电流;通过的电流
电流表的示数为
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