精品解析:陕西省西安市长安区第三中学2025-2026学年九年级上学期期中物理试题
2026-09-12
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内容正文:
长安三中2025-2026学年度第一学期期中考试
九年级物理
(分值:100分 时长:100分)
一、选择题(共15小题,每小题2分,计30分,每小题只有一个选项是符合题意的。)
1. 家用电冰箱正常工作时的电流约为( )
A. 10mA B. 1A C. 10A D. 150mA
2. 图中属于省力杠杆的是( )
A. 钳子
B. 食品夹
C. 船桨
D. 托盘天平
3. 下列生活实例中,通过做功改变物体内能的是( )
A. 用打气筒给轮胎打气 B. 利用太阳能热水器烧水
C. 古人钻木取火 D. 冬天常用双手摩擦取暖
4. 如图所示是《天工开物》中记录的铸造铜钟的过程,大致分为“制模—熔炼—浇铸—脱模—打磨”五个步骤。下列说法中正确的是( )
A. 加热时推动鼓风机可以提高燃料的热值
B. 熔炼过程中,铜熔化时内能不断增加
C. 浇铸的过程中是通过做功改变铜所含热量的
D. 打磨过程的能量转化与四冲程汽油机的做功冲程相同
5. 北京时间10月11日10时20分,我国太原卫星发射中心在山东海阳附近海域使用引力一号遥二运载火箭,将搭载的吉林一号宽幅02B07星、数天宇星01-02试验星顺利送入预定轨道,飞行试验任务获得圆满成功。在运载火箭加速上升的过程中,关于所搭载的吉林一号宽幅02B07星,下列说法正确的是( )
A. 动能不变,重力势能增加
B. 动能增加,重力势能不变
C. 动能转化为重力势能,机械能不变
D. 动能增加,重力势能增加,机械能增加
6. 关于生活中的一些电路连接,下列判断不正确的是( )
A. 节日的夜晚,装扮小树的小彩灯是串联的
B. 道路两旁的路灯,晚上同时亮,早上同时灭,它们是串联的
C. 家庭电路中,电视机与照明灯是并联
D. 教室内由一个开关控制的两盏日光灯是并联的
7. 关于导体、半导体和超导体,下列说法正确的是( )
A. 中考实行网上阅卷,条形码扫描器中的光敏二极管使用的是半导体材料
B. 橡胶、碳棒、塑料都是很好的绝缘材料
C. 导体的电阻由导体两端的电压和通过导体的电流共同决定
D. 超导体材料因为其电阻特性,可用于制作电热丝
8. 如图所示,用三合一充电器给三部手机同时充电的情景。下列说法错误的是( )
A. 三部手机是并联连接的
B. 手机充电时,手机电池相当于用电器
C. 手机充电时,手机电池将电能转化为化学能
D. 若拔掉其中一部手机,则通过充电器的总电流变大
9. 要用电流表测出中的电流,下列电路图中可以直接实现的是( )
A. B.
C. D.
10. 如图甲所示,电源电压恒定,当开关断开,闭合时,电压表的示数如图乙中实箭头所示;当开关闭合,断开时,电压表的示数如图乙中虚箭头所示,则灯泡、两端的电压分别为( )
A. 3.5V 8.5V B. 8.5V 3.5V C. 3.5V 5.0V D. 5.0V 3.5V
11. 摩托车事故致死率高,正确佩戴头盔可将死亡风险降低60%!《西安市道路交通安全条例》也均对乘车人、非机动车驾驶人等提出了相应的道路通行规定,乘车驾车时必须佩戴安全头盔,张明同学设计了针对共享电动车头盔佩戴问题的方案:骑行前,扫码成功后开关闭合,指示灯L亮,但电机不工作;从车头取出头盔并戴上后,头盔内遥控设备遥控闭合,电动机才通电工作;若只戴头盔不扫码则无法骑行。下列电路(如图所示)符合以上设计要求的是( )
A. B.
C. D.
12. 如图所示电路,闭合开关S1、S2,小灯泡L1和L2均正常发光,两电表都有示数,下列判断正确的是( )
A. 电流表A1测量通过灯L2的电流
B. 电流表A1的示数比A2的小
C. 若灯L1发生断路,L2正常发光
D. 仅断开S1,电流表A1的示数不变
13. 小明和小华想要设计一盏亮度能调节的电灯,于是他们用三节干电池、一个小灯泡、一个电流表、几根不同的电阻丝、导线若干设计了如图所示的电路图并进行实验,则下列说法错误的是( )
A. 更换不同电阻丝进行实验时,应保持电源电压不变
B. 更换不同电源进行实验时,应保持电阻丝不变
C. 该实验可以说明电压和电阻丝都会影响电流大小
D. 更换不同电阻丝时,应闭合开关方便随时观察灯泡亮度和电流大小
14. 如图所示,为甲、乙两只灯泡的I-U图像,它们的额定电压均为6V,则下列说法中正确的是( )
A. 通过甲灯的电流与它两端的电压成正比
B. 在额定电压下,甲、乙的阻值之比为1:2
C. 将甲、乙串联在8V的电源两端,甲可以正常工作
D. 将甲、乙并联在2V的电源两端,干路的总电流为0.7A
15. 为了参加全国青少年创新大赛,小强运用所学电学知识,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. 5V,的规格为“15Ω 0. 5A”,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0. 6A,以下说法正确的是( )
A. 当被测身高增加时,电流表的示数增大
B. 当被测身高增加时,电压表的示数减小
C. 为保证电路中各元件安全工作,电路中电流的变化范围是0. 3~0. 5A
D. 为保证电路中各元件安全工作,变阻器接入电路的阻值范围是2. 5~10Ω
二、填空与作图题(每空1分,每图2分,计29分。)
16. 如图所示是我国自主研发的一款高性能处理器,其具有强大的计算能力和低功耗性能。制作该处理器的芯片需要________(填“半导体”或“超导”)材料;该处理器正常工作时,相当于电路中的________(填“电源”或“用电器”)。使用该芯片的手机用户可以实现卫星通话,所连接的卫星是由火箭发射到太空,火箭助推器用的是液氢+液氧燃料,液氢燃料具有较大的________;火箭发射升空时,燃料燃烧产生的燃气对火箭做功,则火箭的机械能________(选填“增大”,“不变”或“减小”)。
17. 一段铜丝两端的电压为9V时,铜丝的电阻为10Ω;若铜丝两端的电压降为4.5V时,这段铜丝的电阻为________Ω;将铜丝对折后拧在一起再接入电路,其电阻________(选填“变大”“变小”或“不变”);家庭电路中,用铜制作导线而不是用价格更便宜的铁,是因为在相同条件下铜的电阻较________(选填“大”或“小”)。
18. 如图,某社团利用旋钮变阻器设计了电动汽车变速系统。O、E、F为变阻器的三个接线柱,其中车速仪可由电路中的________(选填“电压”或“电流”)表改装而成。驾驶员踩下“油门”,滑片逆时针转动,车速仪示数变大,则接入MN的两个接线柱是________(选填“EO”“OF”或“EF”),此过程中通过变阻器的电流________(选填“大于”“小于”或“等于”)通过电动机的电流。
19. 如图所示,电源电压为且不变,闭合开关S,电压表的示数为,电压表的示数为,则两端电压为______V,与两端电压之比为______;若将换成电流表,则灯泡______会发光。
20. 页岩气是蕴藏于页岩层可供开采的天然气资源。若页岩气的热值为,完全燃烧页岩气能放出________J的热量,放出的热量有40%被水吸收,在标准大气压下可把________kg的水从20℃加热到沸腾;页岩气用掉一部分后,剩余页岩气的热值________(选填“增大”“减小”或“不变”)。[]
21. 如图所示,工作人员正在用电动滑轮吊起神舟飞船。现使重的飞船部件在10s内匀速提升2m,则电动滑轮做的有用功为______J,电动滑轮的机械效率为80%,电动滑轮的功率为______W,用该电动滑轮提升1t的物体时,机械效率______(选填“大于”、“小于”或“等于”)80%(g取10N/kg)。
22. 如图1所示,电源电压保持不变,当闭合开关S,调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小,两个电阻的“U-I”关系图像如图2所示。当滑动变阻器的滑片向右移动的过程中,电压表的示数会________(选填“变大”“变小”或“不变”),电源电压为________V,定值电阻的阻值为________Ω,变阻器滑片在中点时,电流表示数为________A。
23.
(1)请在如图中画出门手柄受到的压力F的力臂L。
(2)某人要提起重800N的物体,但是他的最大拉力只有300N。请你帮他在中图所示的滑轮组中画出最合理的绕绳方法。(滑轮重及绳与滑轮的摩擦不计)
(3)请根据如图所示的实物图在虚线框中画出对应的电路图。
三、实验与探究题(每空1分,每图1分,计27分。)
24. 按要求填空:
(1)探究杠杆的平衡条件实验前,杠杆如图1所示静止,此时的杠杆处于________(选填“平衡”或“非平衡”)状态;可将杠杆两端的平衡螺母向________(选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡。
(2)用如图2所示的装置,探究重力势能的大小与哪些因素有关时,为了更好地显示并比较重力势能的大小,A同学想用橡皮泥代替沙子,B同学想用海绵代替沙子,你认为更合适的是________(选填“A”或“B”)同学的方法。为了探究重力势能与质量的关系,要让质量不同的物体从________(选填“相同”或“不同”)高度由静止下落。
(3)小明在探究“影响导体电阻大小的因素”实验时,采用了如图3所示的实验装置,往管中分别注入浓度相同但质量不同的盐水,观察两次小灯泡的亮度,可探究导体电阻大小与导体________的关系,实验时发现小灯泡亮度变化不明显,为了准确比较电阻的大小,可以在电路中串联一个________表。
25. 利用如图甲、乙两套装置探究①“不同物质吸热升温的现象”以及②“不同燃料充分燃烧放热的现象”,液体和燃料的质量以及种类根据实验的需要和方便进行正确选取。
(1)在实验中,两个烧杯中液体的________(选填“质量”或“体积”)必须相同;
(2)在探究“不同物质吸热升温的特点”时,物质吸热的多少是通过________来反映的;在探究“燃料燃烧放出的热量”时,燃烧放热多少是通过________来反映的(填写序号):
A.温度计上升的示数 B.加热时间
(3)假设在两个探究中根据所测数据都画出了如图丙图像(不计热量的损失),则根据图像可计算出,探究①“不同物质吸热升温的现象”中,甲乙分别对应如图像一和图像二,则________的比热容大,且甲乙两种物质的比热容之比为________;②“不同燃料充分燃烧放热的现象”中,甲乙分别对应如图像一和图像二所示,则________的热值大。
26. “探究串联电路的电压关系”的实验电路如图甲所示。
(1)在连接电路前,小明发现电压表指针如图乙所示,接下来他要进行的操作是______________;若把一根导线接在小灯泡的两端,闭合开关,会看到小灯泡________(选填“熄灭”或“发光”)。
(2)小明根据图甲连接好电路,闭合开关,电压表示数如图丙所示,为了使实验结果更准确,接下来他应该_______________________________________。
(3)测出两端的电压后,小明断开开关,准备拆下电压表,改接在B、C之间。小聪认为小明的操作太麻烦,只需将与A点相连的导线改接到C点即可。小聪的办法________(选填“能”或“不能”)测出两端的电压,理由是________________。
(4)排除故障后,小明完成了实验,并把数据记录在表格中。分析实验数据得出两个实验结论:
1.4
1.4
2.8
①串联电路中,电源两端的电压________各部分电路两端电压之和;
②串联电路中,各部分电路两端的电压相等。
(5)实验结束后,小华指出结论②是错误的,造成结论错误的原因是________进行实验。另外,小明的实验设计方案上还存在另一个不足之处是________。
27. 如图-1,是小明在测量未知电阻阻值的实验中连接的部分电路,电源电压保持不变。
(1)请你用笔画线代替导线将电路连接完整。(要求滑动变阻器的滑片向左移动时,电流表示数变大)
(2)连接电路时,开关应该处于________状态。
(3)连接好电路后闭合开关,发现电流表无示数、电压表有示数,小明猜想电路故障可能是__________________________。
(4)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片到某一位置,电压表的示数如图-2所示,为_______V。
(5)小明继续移动滑片得到多组数据如下表:由表格数据,定值电阻的阻值为________Ω,小明进行多次测量的目的是____________________。
实验序号
1
2
3
电压U/V
1.5
2.0
电流I/A
0.24
0.3
0.38
(6)小刚在做该实验时,连接的电路和选用的定值电阻与小明均相同,但每组实验测出的定值电阻的阻值均大于小明的测量值,小刚的操作过程均没有问题,则出现这一问题的原因可能是图-1中导线________(选填“a”“b”或“c”)不合格,由其阻值过大引起的。
四、综合题(28题6分,29题8分,计14分。)
28. 2025年9月3日,运-20A、运-20B编成两个楔队,亮相纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年阅兵式。运-20A是我国自主研制的大型运输机,它的发动机是一种热机,通过航空煤油在气室中燃烧,从喷口向后高速喷出气体,使运-20A获得向前的推力。若运-20A在恒定的水平推力F作用下,以756km/h的速度沿水平方向匀速直线航行378km,所需的总能量为,已知发动机提供的机械功率是,航空煤油的热值为。求:
(1)此过程中消耗的能量需要完全燃烧多少千克的航空煤油?
(2)发动机获得的水平推力F及其做的功分别是多少?
(3)发动机的效率。
29. 如图甲所示的电路,电源电压可调,小灯泡上标有“10V”的字样,当小灯泡两端的电压为10V时,小灯泡正常发光。小灯泡两端电流随电压的变化情况如图乙所示。闭合开关S、,断开开关,电源电压调至12V时,电压表示数为6V;闭合开关S,,断开开关,电源电压调至16V,电流表示数为0.5A。求:
(1)小灯泡正常发光时的电阻;
(2)电阻的阻值;
(3)已知电流表的量程为0-0.6A,当开关S、闭合,断开开关时,调节电源电压,保证各元件不被损坏的前提下,电源电压最大是多少?
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长安三中2025-2026学年度第一学期期中考试
九年级物理
(分值:100分 时长:100分)
一、选择题(共15小题,每小题2分,计30分,每小题只有一个选项是符合题意的。)
1. 家用电冰箱正常工作时的电流约为( )
A. 10mA B. 1A C. 10A D. 150mA
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】电冰箱属于常见的家用电器,其正常工作时的电流约1A左右,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
2. 图中属于省力杠杆的是( )
A. 钳子
B. 食品夹
C. 船桨
D. 托盘天平
【答案】A
【解析】
【详解】A.钳子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故A符合题意;
B.食品夹在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故B不符合题意;
C.船桨在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故C不符合题意;
D.托盘天平在使用时,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,故D不符合题意。
故选A。
3. 下列生活实例中,通过做功改变物体内能的是( )
A. 用打气筒给轮胎打气 B. 利用太阳能热水器烧水
C. 古人钻木取火 D. 冬天常用双手摩擦取暖
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.用打气筒给轮胎打气,筒壁发热,是摩擦生热现象,机械能转化为内能,是通过做功改变物体的内能,故A符合题意;
B.利用太阳能热水器烧水,太阳能水箱中的水被晒热,水从阳光中吸收热量、温度升高,是通过热传递改变物体的内能,故B不符合题意;
C.钻木头时,克服摩擦力做功,机械能转化为内能,使木头的内能增大、温度升高,是通过做功改变物体的内能,故C符合题意;
D.用双手互相摩擦取暖,该过程中克服摩擦力做功,将机械能转化为内能,属于做功改变物体的内能,故D符合题意。
故选ACD。
4. 如图所示是《天工开物》中记录的铸造铜钟的过程,大致分为“制模—熔炼—浇铸—脱模—打磨”五个步骤。下列说法中正确的是( )
A. 加热时推动鼓风机可以提高燃料的热值
B. 熔炼过程中,铜熔化时内能不断增加
C. 浇铸的过程中是通过做功改变铜所含热量的
D. 打磨过程的能量转化与四冲程汽油机的做功冲程相同
【答案】B
【解析】
【详解】A.热值是燃料的特性,只与燃料种类有关,与燃烧情况无关,推动鼓风机不能提高燃料的热值,故A错误;
B.铜熔化时吸收热量,内能不断增加,故B正确;
C.热量是过程量,不能说物体含有热量,且浇铸过程是通过热传递改变铜的内能,故C错误;
D.打磨过程克服摩擦做功,机械能转化为内能,四冲程汽油机的做功冲程是内能转化为机械能,两者能量转化不同,故D错误。
故选B。
5. 北京时间10月11日10时20分,我国太原卫星发射中心在山东海阳附近海域使用引力一号遥二运载火箭,将搭载的吉林一号宽幅02B07星、数天宇星01-02试验星顺利送入预定轨道,飞行试验任务获得圆满成功。在运载火箭加速上升的过程中,关于所搭载的吉林一号宽幅02B07星,下列说法正确的是( )
A. 动能不变,重力势能增加
B. 动能增加,重力势能不变
C. 动能转化为重力势能,机械能不变
D. 动能增加,重力势能增加,机械能增加
【答案】D
【解析】
【详解】AB.卫星随火箭加速上升,质量不变,速度增大,动能增加;高度增大,重力势能增加,故AB错误;
C.动能和重力势能均增加,并非动能转化为重力势能,机械能增加,故C错误;
D.动能增加,重力势能增加,机械能等于动能与重力势能之和,故机械能增加,D正确。
故选D。
6. 关于生活中的一些电路连接,下列判断不正确的是( )
A. 节日的夜晚,装扮小树的小彩灯是串联的
B. 道路两旁的路灯,晚上同时亮,早上同时灭,它们是串联的
C. 家庭电路中,电视机与照明灯是并联
D. 教室内由一个开关控制的两盏日光灯是并联的
【答案】B
【解析】
【详解】节日的夜晚,装扮小树的小彩灯是串联连接,故A正确;道路两旁的路灯,虽然晚上同时亮,早上同时灭,但若一盏灯坏了,并不会影响其它的灯,所以各灯是并联连接,故B错误;家庭电路中,电视机与照明灯在使用时互不影响,所以,它们是并联的,故C正确;由于教室里的日光灯互不影响,所以,它们是并联的,开关能控制两盏灯,说明开关是在干路上,故D正确,故选B.
7. 关于导体、半导体和超导体,下列说法正确的是( )
A. 中考实行网上阅卷,条形码扫描器中的光敏二极管使用的是半导体材料
B. 橡胶、碳棒、塑料都是很好的绝缘材料
C. 导体的电阻由导体两端的电压和通过导体的电流共同决定
D. 超导体材料因为其电阻特性,可用于制作电热丝
【答案】A
【解析】
【详解】A.半导体常见的应用有二极管光敏电阻、热敏电阻、气敏电阻等,故A正确;
B.橡胶、塑料是绝缘材料,碳棒是导体,故B错误;
C.电阻是导体本身的性质,由材料、长度、横截面积、温度决定,与导体两端所加的电压、通过导体电流的大小无直接关系,故C错误;
D.超导体材料的电阻为零,电热丝是利用电流通过电阻产生热量,因此超导体不可用于制作电热丝,故D错误。
故选A。
8. 如图所示,用三合一充电器给三部手机同时充电的情景。下列说法错误的是( )
A. 三部手机是并联连接的
B. 手机充电时,手机电池相当于用电器
C. 手机充电时,手机电池将电能转化为化学能
D. 若拔掉其中一部手机,则通过充电器的总电流变大
【答案】D
【解析】
【详解】A.用三合一充电器给三部手机同时充电时,互不影响,所以它们是并联的,故A正确,不符合题意;
B.给手机充电时,手机消耗电能,转化为化学能存储在电池中,所以手机电池相当于用电器,故B正确,不符合题意;
C.当充电器与手机相连时,充电器相当于该电路的电源,给手机提供电能,在这个过程中,手机电池将电能转化为化学能储存起来,故C正确,不符合题意;
D.因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,因此,若拔掉其中一部手机,则总电流将变小,故D错误,符合题意。
故选D。
9. 要用电流表测出中的电流,下列电路图中可以直接实现的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.L1、L2并联,电流表串联在干路中,测量的是通过L1和L2的总电流,故A不符合题意;
B.电流表直接并联在电源两端,闭合开关后会造成电源短路,损坏电表和电源,故B不符合题意;
C.电流表与L2串联,但电流表正、负接线柱接反了,无法正确测量通过L2的电流,故C不符合题意;
D.两灯串联,电流表串联在整个电路中,且正、负接线柱连接正确,串联电路电流处处相等,电流表可以直接测出L2的电流,故D符合题意。
故选D。
10. 如图甲所示,电源电压恒定,当开关断开,闭合时,电压表的示数如图乙中实箭头所示;当开关闭合,断开时,电压表的示数如图乙中虚箭头所示,则灯泡、两端的电压分别为( )
A. 3.5V 8.5V B. 8.5V 3.5V C. 3.5V 5.0V D. 5.0V 3.5V
【答案】D
【解析】
【详解】由电路图可知,当开关断开,闭合时,灯泡与串联,电压表并联在电源两端,测量电源电压,示数较大,对应图乙中实箭头,电压表选用量程,分度值为,示数为8.5V,即电源电压为8.5V。
当开关闭合、断开时,灯泡与串联,电压表并联在两端,测量两端的电压,示数较小,对应图乙中虚箭头,示数为3.5V,即两端的电压3.5V。
根据串联电路电压规律,两端的电压
故选D。
11. 摩托车事故致死率高,正确佩戴头盔可将死亡风险降低60%!《西安市道路交通安全条例》也均对乘车人、非机动车驾驶人等提出了相应的道路通行规定,乘车驾车时必须佩戴安全头盔,张明同学设计了针对共享电动车头盔佩戴问题的方案:骑行前,扫码成功后开关闭合,指示灯L亮,但电机不工作;从车头取出头盔并戴上后,头盔内遥控设备遥控闭合,电动机才通电工作;若只戴头盔不扫码则无法骑行。下列电路(如图所示)符合以上设计要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.、闭合时,电动机被短路,无电流通过,不工作,故A不符合题意;
B.闭合时,电动机所在支路接通,工作,不符合“电机不工作”的要求,故B不符合题意;
C.在干路,与并联,在支路。闭合,与电源构成通路,亮;断开,所在支路断路,不工作。闭合,与电源构成通路,工作。断开,干路断路,不工作,故C符合题意;
D.、串联。闭合断开时,电路断路,无电流,不亮,故D不符合题意。
故选C。
12. 如图所示电路,闭合开关S1、S2,小灯泡L1和L2均正常发光,两电表都有示数,下列判断正确的是( )
A. 电流表A1测量通过灯L2的电流
B. 电流表A1的示数比A2的小
C. 若灯L1发生断路,L2正常发光
D. 仅断开S1,电流表A1的示数不变
【答案】C
【解析】
【详解】AB.由图可知,L1、L2并列连接,为并联;开关S2在干路上,控制整个电路,开关S1与L1在一条支路,控制L1;电流表A1在干路上,测量干路中的电流,电流表A2与L1在一条支路,测量通过L1的电流;电流表A1在干路上,测量干路中的电流,电流表A2测量通过L1的电流,电流表A1测量干路中的电流,A1的示数大于A2的示数,故AB错误;
C.若灯L1发生断路,并联电路中各用电器互不影响,L2正常发光,故C正确;
D.仅断开S1,灯L1被断路,电流表A2此时没有示数,电流表A1测量通过L2的电流,示数变小,故D错误。
故选C。
13. 小明和小华想要设计一盏亮度能调节的电灯,于是他们用三节干电池、一个小灯泡、一个电流表、几根不同的电阻丝、导线若干设计了如图所示的电路图并进行实验,则下列说法错误的是( )
A. 更换不同电阻丝进行实验时,应保持电源电压不变
B. 更换不同电源进行实验时,应保持电阻丝不变
C. 该实验可以说明电压和电阻丝都会影响电流大小
D. 更换不同电阻丝时,应闭合开关方便随时观察灯泡亮度和电流大小
【答案】D
【解析】
【详解】ABC.由可知,探究电阻对电流的影响需控制不变,探究电压对电流的影响需控制不变,电流大小与电压和电阻有关,故ABC正确;
D.更换电阻丝时,若闭合开关,电路总电阻改变,由可知,电流可能过大损坏电路,故应断开开关,故D错误。
本题选择错误的,故选D。
14. 如图所示,为甲、乙两只灯泡的I-U图像,它们的额定电压均为6V,则下列说法中正确的是( )
A. 通过甲灯的电流与它两端的电压成正比
B. 在额定电压下,甲、乙的阻值之比为1:2
C. 将甲、乙串联在8V的电源两端,甲可以正常工作
D. 将甲、乙并联在2V的电源两端,干路的总电流为0.7A
【答案】B
【解析】
【详解】A.甲的图像为曲线,说明甲灯电阻随电压变化,电流与电压不成正比,故A错误;
B.额定电压,由图可知,,
,故B正确;
C.串联电路电流处处相等,总电压等于各分电压之和。由图可知当时,,,
此时甲两端电压小于额定电压,不能正常工作,故C错误;
D.并联电路各支路电压相等,即。由图可知,,,故D错误。
故选B。
15. 为了参加全国青少年创新大赛,小强运用所学电学知识,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. 5V,的规格为“15Ω 0. 5A”,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0. 6A,以下说法正确的是( )
A. 当被测身高增加时,电流表的示数增大
B. 当被测身高增加时,电压表的示数减小
C. 为保证电路中各元件安全工作,电路中电流的变化范围是0. 3~0. 5A
D. 为保证电路中各元件安全工作,变阻器接入电路的阻值范围是2. 5~10Ω
【答案】C
【解析】
【详解】由图得,R1与变阻器R2串联,电压表测量变阻器R2电压,电流表测量电路电流。
A.当被测身高增加时,滑片向上滑动,变阻器R2接入电路中电阻增大,电路总电阻增大,电路电流减小,则电流表的示数减小,故A错误;
B.当被测身高增加时,电流表的示数减小,由欧姆定律得,R1电压减小,由串联电路电压特点得,变阻器R2电压增大,则电压表的示数增大,故B错误;
C.为保证电路中各元件安全工作,当电压表示数最大为3V时,变阻器接入电路中电阻最大,此时R1的电压为
电路中电流最小,为
R2的规格为“15Ω 0. 5A”,则电路中最大电流为0.5A,则电流的变化范围是0.3~0.5A,故C正确;
D.为保证电路中各元件安全工作,由欧姆定律得,变阻器接入电路中最大电阻为
当电路中电流为0.5A时,变阻器接入电路中电阻最小,由欧姆定律得,此时电路中电阻为
变阻器接入电路的最小阻值为
则变阻器接入电路的阻值范围是4~10Ω,故D错误。
故选C。
二、填空与作图题(每空1分,每图2分,计29分。)
16. 如图所示是我国自主研发的一款高性能处理器,其具有强大的计算能力和低功耗性能。制作该处理器的芯片需要________(填“半导体”或“超导”)材料;该处理器正常工作时,相当于电路中的________(填“电源”或“用电器”)。使用该芯片的手机用户可以实现卫星通话,所连接的卫星是由火箭发射到太空,火箭助推器用的是液氢+液氧燃料,液氢燃料具有较大的________;火箭发射升空时,燃料燃烧产生的燃气对火箭做功,则火箭的机械能________(选填“增大”,“不变”或“减小”)。
【答案】 ①. 半导体 ②. 用电器 ③. 热值 ④. 增大
【解析】
【详解】芯片主要用到的材料是硅,属于半导体材料;
因处理器正常工作时消耗电能,故相当于电路中的用电器;
液氢燃料的热值大,在燃料质量相同时,完全燃烧液氢放出的热量比其他燃料更多,适合作为火箭燃料;
因燃气对火箭做功,内能转化为火箭的机械能,故火箭的机械能增大。
17. 一段铜丝两端的电压为9V时,铜丝的电阻为10Ω;若铜丝两端的电压降为4.5V时,这段铜丝的电阻为________Ω;将铜丝对折后拧在一起再接入电路,其电阻________(选填“变大”“变小”或“不变”);家庭电路中,用铜制作导线而不是用价格更便宜的铁,是因为在相同条件下铜的电阻较________(选填“大”或“小”)。
【答案】 ①.
10 ②.
变小 ③.
小
【解析】
【详解】由电阻是导体本身的固有属性,与两端电压无关,可知电压降为4.5V时铜丝电阻仍为10Ω;
铜丝对折后,导体长度减小、横截面积增大,故电阻变小;相同条件下铜的电阻比铁小,更适合做导线。
18. 如图,某社团利用旋钮变阻器设计了电动汽车变速系统。O、E、F为变阻器的三个接线柱,其中车速仪可由电路中的________(选填“电压”或“电流”)表改装而成。驾驶员踩下“油门”,滑片逆时针转动,车速仪示数变大,则接入MN的两个接线柱是________(选填“EO”“OF”或“EF”),此过程中通过变阻器的电流________(选填“大于”“小于”或“等于”)通过电动机的电流。
【答案】 ①.
电流 ②.
EO ③.
等于
【解析】
【详解】因车速仪串联在电路中,故由电流表改装而成;
由滑片逆时针转动时车速仪示数变大可知,变阻器接入电阻变小,接EO时,滑片逆时针转动接入的电阻丝长度变短,电阻变小,符合要求,故接入MN的两个接线柱是EO;
因变阻器与电动机串联,串联电路中电流处处相等,故通过变阻器的电流等于通过电动机的电流。
19. 如图所示,电源电压为且不变,闭合开关S,电压表的示数为,电压表的示数为,则两端电压为______V,与两端电压之比为______;若将换成电流表,则灯泡______会发光。
【答案】 ①. 3 ②. ③.
【解析】
【详解】[1][2]分析电路可知,三灯串联,电压表测与的总电压,则有
①
电压表测与的总电压,则有
②
电源电压为且不变,则有
③
联立①②③,解得:,,。则两端电压为,两端电压为,所以与两端电压之比为。
[3]若将换成电流表,则与被短路,不发光,电路为只有的简单电路,只有发光。
20. 页岩气是蕴藏于页岩层可供开采的天然气资源。若页岩气的热值为,完全燃烧页岩气能放出________J的热量,放出的热量有40%被水吸收,在标准大气压下可把________kg的水从20℃加热到沸腾;页岩气用掉一部分后,剩余页岩气的热值________(选填“增大”“减小”或“不变”)。[]
【答案】 ①.
②.
③.
不变
【解析】
【详解】完全燃烧页岩气放出的热量为
水吸收的热量为
水升高的温度为
加热水的质量为
因热值是燃料的固有属性,与燃料质量无关,故剩余页岩气的热值不变。
21. 如图所示,工作人员正在用电动滑轮吊起神舟飞船。现使重的飞船部件在10s内匀速提升2m,则电动滑轮做的有用功为______J,电动滑轮的机械效率为80%,电动滑轮的功率为______W,用该电动滑轮提升1t的物体时,机械效率______(选填“大于”、“小于”或“等于”)80%(g取10N/kg)。
【答案】 ①. ②. ③. 小于
【解析】
【详解】[1]电动滑轮做的有用功为
[2]电动滑轮做的总功为
电动滑轮的功率为
[3]1t的物体重力为
在其他条件相同时,提升的物体越重,有用功在总功中所占比列越大,机械效率越高,反正越低,所以用该电动滑轮提升1t的物体时,机械效率小于80%。
22. 如图1所示,电源电压保持不变,当闭合开关S,调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小,两个电阻的“U-I”关系图像如图2所示。当滑动变阻器的滑片向右移动的过程中,电压表的示数会________(选填“变大”“变小”或“不变”),电源电压为________V,定值电阻的阻值为________Ω,变阻器滑片在中点时,电流表示数为________A。
【答案】 ①. 变大 ②. 6 ③. 10 ④. 0.3
【解析】
【详解】R1与R2串联,V2测R2两端电压。滑片右移时R2接入电阻变大,由串联分压规律可知V2示数变大。
当闭合开关S,调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小,根据串联电路的分压规律可知,R2两端的电压减小,所以图2中的上升图线是R1的“U-I”关系图像,下降图线是R2的“U-I”关系图像。由图2可知,当R2阻值为0时,其两端电压为0,此时R1两端电压等于电源电压,故电源电压
由R1的U-I图线可知,时,,则定值电阻的阻值
由图2可知,滑动变阻器阻值最大时,电路电流最小,此时R2两端电压,滑动变阻器最大阻值
滑片在中点时,接入电阻
电路总电阻
电流表示数
23.
(1)请在如图中画出门手柄受到的压力F的力臂L。
(2)某人要提起重800N的物体,但是他的最大拉力只有300N。请你帮他在中图所示的滑轮组中画出最合理的绕绳方法。(滑轮重及绳与滑轮的摩擦不计)
(3)请根据如图所示的实物图在虚线框中画出对应的电路图。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
门绕着左侧固定的转轴转动,这个转轴就是杠杆的支点O;从支点O向压力F的作用线作垂线,这条垂线段就是力臂L,最后标注出L即可,据此作图。
【小问2详解】
不计滑轮重和摩擦时,拉力满足,代入数据得,因此承担物重的绳子段数至少要取3段;将绳子的起始端固定在动滑轮上方的挂钩上,先向上绕过定滑轮,再向下绕过动滑轮,最终绳子自由端向上,这样由3段绳子承担物重,拉力为,小于人的最大拉力300N,符合要求,据此作图。
【小问3详解】
电流从电源正极流出,经过开关S、电流表后分为两条支路:一条支路经过灯泡,另一条支路经过电流表和灯泡,最后两条支路的电流汇合回到电源负极;在虚线框内画出并联电路,开关S和电流表接在干路,控制整个电路的总电流;与串联在同一条支路,单独在另一条支路,元件符号规范、导线连接无断点即可,据此作图。
三、实验与探究题(每空1分,每图1分,计27分。)
24. 按要求填空:
(1)探究杠杆的平衡条件实验前,杠杆如图1所示静止,此时的杠杆处于________(选填“平衡”或“非平衡”)状态;可将杠杆两端的平衡螺母向________(选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡。
(2)用如图2所示的装置,探究重力势能的大小与哪些因素有关时,为了更好地显示并比较重力势能的大小,A同学想用橡皮泥代替沙子,B同学想用海绵代替沙子,你认为更合适的是________(选填“A”或“B”)同学的方法。为了探究重力势能与质量的关系,要让质量不同的物体从________(选填“相同”或“不同”)高度由静止下落。
(3)小明在探究“影响导体电阻大小的因素”实验时,采用了如图3所示的实验装置,往管中分别注入浓度相同但质量不同的盐水,观察两次小灯泡的亮度,可探究导体电阻大小与导体________的关系,实验时发现小灯泡亮度变化不明显,为了准确比较电阻的大小,可以在电路中串联一个________表。
【答案】(1) ①. 平衡 ②. 右
(2) ①. A ②. 相同
(3) ①. 横截面积 ②. 电流
【解析】
【小问1详解】
杠杆的平衡状态定义为杠杆静止或匀速转动,图中杠杆静止,因此处于平衡状态;此时杠杆左端下沉、右端上翘,根据杠杆调平“左低右调、右低左调”的规则,将平衡螺母向右调节,就能让杠杆在水平位置平衡。
【小问2详解】
重力势能的大小无法直接观察,通过重物陷入接触面的形变程度来转换比较:橡皮泥发生塑性形变,撤去重物后形变不会恢复,能清晰保留并对比凹陷程度;而海绵是弹性形变,重物离开后会部分回弹,不利于准确比较重力势能大小,因此A同学的方法更合适。 根据控制变量法,探究重力势能与质量的关系时,需要控制下落高度完全相同,只改变物体质量,因此要让不同质量的物体从相同高度由静止下落。
【小问3详解】
实验中盐水浓度相同(即导体材料、温度不变),注入不同质量的盐水时,盐水的长度不变、横截面积不同,因此是探究电阻大小和导体横截面积的关系。 当电阻差异较小时,电路电流变化小,灯泡亮度变化不明显,串联电流表可以精准测量电流大小,通过电流数值的差异准确比较电阻的大小。
25. 利用如图甲、乙两套装置探究①“不同物质吸热升温的现象”以及②“不同燃料充分燃烧放热的现象”,液体和燃料的质量以及种类根据实验的需要和方便进行正确选取。
(1)在实验中,两个烧杯中液体的________(选填“质量”或“体积”)必须相同;
(2)在探究“不同物质吸热升温的特点”时,物质吸热的多少是通过________来反映的;在探究“燃料燃烧放出的热量”时,燃烧放热多少是通过________来反映的(填写序号):
A.温度计上升的示数 B.加热时间
(3)假设在两个探究中根据所测数据都画出了如图丙图像(不计热量的损失),则根据图像可计算出,探究①“不同物质吸热升温的现象”中,甲乙分别对应如图像一和图像二,则________的比热容大,且甲乙两种物质的比热容之比为________;②“不同燃料充分燃烧放热的现象”中,甲乙分别对应如图像一和图像二所示,则________的热值大。
【答案】(1)质量 (2) ①. B ②. A
(3) ①. 乙 ②. 1:2 ③. 甲
【解析】
【小问1详解】
两个实验都用到控制变量法,不论是探究不同物质的吸热能力,还是探究不同燃料的放热能力,都需要控制烧杯内液体的质量相同,才能通过温度变化准确推导规律。
【小问2详解】
探究“不同物质吸热升温”时,需要使用相同的加热装置,相同时间内装置放出的热量相等,因此物质吸热多少可以通过加热时间反映,这是转换法的应用; 探究“燃料燃烧放热”时,不同燃料完全燃烧放出的热量被烧杯内的同种液体吸收,液体质量相同,因此燃烧放热多少可以通过温度计上升的示数反映,温度升高越多,说明燃料放热越多。
探究不同物质吸热升温时,两种物质质量相同、用相同装置加热,加热20分钟时吸收的热量相同,初温都是,甲(图像一)升温
乙(图像二)升温
根据比热容公式,、相同时,越小,则比热容越大,因此乙的比热容更大;
比热容之比
探究不同燃料放热时,使用质量相同的不同燃料,加热质量相同的同种液体,液体初温相同,甲燃料让液体最终升温更多,说明甲燃料放出的热量更多,因此甲的热值更大。
26. “探究串联电路的电压关系”的实验电路如图甲所示。
(1)在连接电路前,小明发现电压表指针如图乙所示,接下来他要进行的操作是______________;若把一根导线接在小灯泡的两端,闭合开关,会看到小灯泡________(选填“熄灭”或“发光”)。
(2)小明根据图甲连接好电路,闭合开关,电压表示数如图丙所示,为了使实验结果更准确,接下来他应该_______________________________________。
(3)测出两端的电压后,小明断开开关,准备拆下电压表,改接在B、C之间。小聪认为小明的操作太麻烦,只需将与A点相连的导线改接到C点即可。小聪的办法________(选填“能”或“不能”)测出两端的电压,理由是________________。
(4)排除故障后,小明完成了实验,并把数据记录在表格中。分析实验数据得出两个实验结论:
1.4
1.4
2.8
①串联电路中,电源两端的电压________各部分电路两端电压之和;
②串联电路中,各部分电路两端的电压相等。
(5)实验结束后,小华指出结论②是错误的,造成结论错误的原因是________进行实验。另外,小明的实验设计方案上还存在另一个不足之处是________。
【答案】(1) ①. 对电压表进行调零 ②. 发光
(2)断开开关,换用电压表的0~3V小量程进行实验
(3) ①. 不能 ②. 电压表的正负接线柱接反了,指针会反向偏转,无法正确测量电压
(4)等于 (5) ①. 选用了两个规格相同的小灯泡 ②. 实验次数太少,得出的结论具有偶然性,不具备普遍规律
【解析】
【小问1详解】
连接电路前电压表指针未对准零刻度线,需要先进行调零操作;用导线接在两端时,被短路,电路仍为通路,电流可以经过,因此发光。
【小问2详解】
图丙中电压表选用0~15V大量程,示数仅为2V左右,小于3V,小量程的分度值更小、测量精度更高,因此需要断开开关换用0~3V小量程,让实验结果更准确。
【小问3详解】
原本测电压时,A点接电压表正接线柱、B点接负接线柱,直接把A点导线改接到C点后,电流会从电压表负接线柱流入、正接线柱流出,正负接线柱接反,无法正常测量,因此小聪的方法不可行。
【小问4详解】
由实验数据,可得出串联电路中电源两端的总电压等于各部分电路两端电压之和。
【小问5详解】
得出“各部分电路电压相等”的错误结论,是因为实验时选用了规格完全相同的小灯泡,特殊样本导致了错误结果;同时本实验只测量了1组数据,实验次数过少,结论存在偶然性,无法得到普遍规律。
27. 如图-1,是小明在测量未知电阻阻值的实验中连接的部分电路,电源电压保持不变。
(1)请你用笔画线代替导线将电路连接完整。(要求滑动变阻器的滑片向左移动时,电流表示数变大)
(2)连接电路时,开关应该处于________状态。
(3)连接好电路后闭合开关,发现电流表无示数、电压表有示数,小明猜想电路故障可能是__________________________。
(4)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片到某一位置,电压表的示数如图-2所示,为_______V。
(5)小明继续移动滑片得到多组数据如下表:由表格数据,定值电阻的阻值为________Ω,小明进行多次测量的目的是____________________。
实验序号
1
2
3
电压U/V
1.5
2.0
电流I/A
0.24
0.3
0.38
(6)小刚在做该实验时,连接的电路和选用的定值电阻与小明均相同,但每组实验测出的定值电阻的阻值均大于小明的测量值,小刚的操作过程均没有问题,则出现这一问题的原因可能是图-1中导线________(选填“a”“b”或“c”)不合格,由其阻值过大引起的。
【答案】(1) (2)断开
(3)待测电阻断路
(4)1.2 (5) ①. 5.1 ②. 取平均值,减小实验误差
(6)a
【解析】
【小问1详解】
滑片左移时电流变大,说明滑动变阻器接入电路的电阻需变小,因此要把滑动变阻器左下接线柱接入电路,连接滑动变阻器左下接线柱和开关右接线柱。
【小问2详解】
连接电路时开关必须断开,目的是防止接线过程中误触导通电路,造成电流过大损坏实验器材。
【小问3详解】
电流表无示数说明电路整体是断路状态,电压表有示数说明电压表的两个接线柱可以连通到电源两端,因此故障是与电压表并联的待测电阻发生断路,此时电压表相当于直接串联在电路中,显示电源电压,电路中电流几乎为零。
【小问4详解】
电压表选用的是0~3V量程,该量程分度值为0.1V,指针指向1V后第2小格,读数为1.2V。
【小问5详解】
根据欧姆定律分别计算三组电阻:第一组
第二组
第三组
取平均值得
则定值电阻的阻值为;
测量定值电阻的阻值时,多次测量的目的是取平均值减小误差。
【小问6详解】
由图-1可知,电压表并联在定值电阻和导线a两端,若导线a电阻过大,导线a会和待测电阻串联,电压表测量的是和导线a的总电压,根据,计算时仍把该总电压当作的电压代入公式,最终得到的测量值会大于真实值。若b或c电阻过大,会造成电路中的电流减小,不会影响实验测出的定值电阻的阻值。
四、综合题(28题6分,29题8分,计14分。)
28. 2025年9月3日,运-20A、运-20B编成两个楔队,亮相纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年阅兵式。运-20A是我国自主研制的大型运输机,它的发动机是一种热机,通过航空煤油在气室中燃烧,从喷口向后高速喷出气体,使运-20A获得向前的推力。若运-20A在恒定的水平推力F作用下,以756km/h的速度沿水平方向匀速直线航行378km,所需的总能量为,已知发动机提供的机械功率是,航空煤油的热值为。求:
(1)此过程中消耗的能量需要完全燃烧多少千克的航空煤油?
(2)发动机获得的水平推力F及其做的功分别是多少?
(3)发动机的效率。
【答案】(1)
(2)
,
(3)
【解析】
【小问1详解】
航空煤油完全燃烧释放的热量等于航行所需总能量
【小问2详解】
航行时间
推力做的功
速度换算为国际单位:
由得水平推力
【小问3详解】
发动机效率为
29. 如图甲所示的电路,电源电压可调,小灯泡上标有“10V”的字样,当小灯泡两端的电压为10V时,小灯泡正常发光。小灯泡两端电流随电压的变化情况如图乙所示。闭合开关S、,断开开关,电源电压调至12V时,电压表示数为6V;闭合开关S,,断开开关,电源电压调至16V,电流表示数为0.5A。求:
(1)小灯泡正常发光时的电阻;
(2)电阻的阻值;
(3)已知电流表的量程为0-0.6A,当开关S、闭合,断开开关时,调节电源电压,保证各元件不被损坏的前提下,电源电压最大是多少?
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
小灯泡额定电压为10V,从图乙的图像可知,当小灯泡两端电压为时,对应的额定电流为。 根据欧姆定律,可得小灯泡正常发光的电阻
【小问2详解】
闭合开关S、,断开时,与小灯泡L串联,电流表测电路电流,电源电压为,电路电流为。 串联电路电流处处相等,此时通过小灯泡的电流为,从图乙可知该电流下小灯泡两端电压为。 根据串联电路电压规律,两端的电压
由欧姆定律得,的阻值
【小问3详解】
闭合S、,断开时,与小灯泡L串联,电流表测电路电流;题目给出该状态下电源电压时,电压表示数(小灯泡电压)为,从图乙可知此时电路电流为。根据串联电路电压规律,两端电压
因此
电流表量程为,小灯泡的额定电流为0.5A,因此电路的最大安全电流为0.5A。
电流为0.5A时,小灯泡两端电压为10V,两端电压
根据串联电路电压规律,最大电源电压
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