内容正文:
2025-2026学年度第一学期九年级期中质量调查试卷
物理学科
温馨提示:本试卷包括第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间共60钟。祝同学们考试顺利!
第Ⅰ卷选择题(共39分)
一、单选题(本大题共10小题,每小题3分,共30分)
1. 如图所示的装置,其中一个瓶装有氧气,另一个瓶装有密度比氧气大的红棕色的二氧化氮气体。用“〇”表示氧气分子,用“●”表示二氧化氮分子,移去玻璃后两瓶口紧贴,放置足够长的时间,下列瓶内分子分布情况比较合理的是( )
A. B.
C. D.
2. 如图甲是曾侯乙墓出土的铜冰鉴式保温器。这种保温器分为两层,外层为一方鉴,内层装一方壶,如图乙所示。盛夏之时,方鉴盛冰,内方壶盛酒。下列说法正确的是( )
A. 外方鉴中的冰温度为0 ℃,所以内能也为0J
B. 壶内酒内能减少是通过热传递的方式实现的
C. 壶内酒将温度传给方鉴中的冰块后内能增加
D. 冰块吸热熔化成水的过程中内能保持不变
3. 如图1所示为航母上简化的蒸汽弹射装置,能带动舰载机在两秒内达到起飞速度,如图2所示为四冲程汽油机的工作示意图。下列判断正确的是( )
A. 图1中气缸内的蒸汽体积膨胀,从而推动活塞使舰载机获得牵引力
B. 气缸内的蒸汽推动活塞时,内能减小
C. 从能量转化角度讲,蒸汽弹射装置工作时与图A所示的原理相似
D. 汽油机一个工作循环的正确顺序是ABCD
4. 对下列图片所示的三个电路状态的判断,正确的是( )
A. 甲断路、乙短路、丙通路 B. 甲通路、乙短路、丙短路
C. 甲断路、乙通路、丙短路 D. 甲短路、乙断路、丙通路
5. 如图甲所示的实物电路中,当开关闭合时,两灯泡均发光,且两个完全相同的电流表指针偏转均如图乙所示。则下列判断正确的是( )
A. 通过灯L1的电流为1.5A B. 通过灯L1的电流为0.3A
C. 通过灯L2的电流为1.2A D. 通过灯L2的电流为0.3A
6. 龙芯中科在2025年4月2日发布了龙芯3C6000/D系列,是当前国产服务器芯片中安全等级最高,性能达到国际主流水平的产品。闭合开关,电脑CPU正常工作;当温度达到一定值时,温控开关闭合,电风扇(M表示)通电后散热降温。下列四个电路图中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
7. 一个完好的小灯接入电路,发生了如图所示的现象,则 A、B间可能连接了( )
①导线②电流表③断开的电键④闭合的电键
A. ①②④ B. ①②③ C. ①②③④ D. ③④
8. 随着人们生活水平的提高,家庭中的用电器越来越多。关于图中用电器的说法不正确的是( )
A. 甲图中,三合一的数据线给三台手机同时充电时,三个插头之间是并联的
B. 乙图中,任意取下一个灯泡后整串彩灯都会熄灭,每个灯泡之间是串联的
C. 丙图中,餐厅里的三盏灯,用一个开关能同时控制它们的通断,三盏灯是串联的
D. 丁图中,写作业时照明用的台灯,有一个开关控制它的通断,灯和开关是串联的
9. 现有一个电压为3V的电源和三个相同的电阻,连接在黑匣子内,其外部有4个接线柱与黑匣子中的电路相连接,用电压表分别测试任意两个接线柱间的电压,其读数分别为:UAB=3V,UAC=UAD=2V,UCB=UDB=1V。则黑匣子(虚线框)内电路连接正确的是( )
A. B.
C. D.
10. 三位同学小满、小希和小梦按各自设计的电路图进行实验,并将实验数据记录在数据表格中,如图所示。其中电路图与实验数据不对应的是( )
1.0
2.0
3.0
0.6
0.9
1.2
3.0
3.0
3.0
0.1
0.2
0.3
0.2
0.3
0.4
0.3
0.5
0.6
A. 小满 B. 小希 C. 小梦 D. 都不对应
二、多选题(本大题共3小题,每小题3分,共9分)
11. 如图是电学中比较重要的电路图,利用此电路图可以完成初中电学的多个实验。若电源电压保持不变,不可忽略温度对灯丝电阻的影响,闭合开关S,下列说法正确的是( )
A. 若探究电流与电阻关系,定值电阻R由5Ω换成10Ω后,为完成实验,应将滑片右移
B. 若将定值电阻R换成小灯泡,可以探究电流与电压的关系
C. 若要测量定值电阻R的值,可移动滑片记录多组数据,算出多个电阻值求其平均值,可以减小误差
D. 在上述三个实验中,滑动变阻器的作用相同,都是改变电阻两端的电压和通过的电流
12. 某科技小组设计的体重计电路如图所示,其中电源电压恒定不变,是定值电阻,是压敏电阻,其阻值与平板受到的压力对应的部分数据如下表。下列说法中不正确的是( )
压力
0
60
200
500
900
1500
压敏电阻
30
25
20
15
10
5
A. 人的体重越重,电流表示数越大
B. 人的体重越重,电压表的示数越小
C. 人的体重越轻,电流表的示数越大
D. 无论人多重,电压表与电流表的示数之比保持不变
13. 如图所示,电源电压保持不变,闭合开关,当滑动变阻器的滑片在某一端点时,电压表的示数为,电流表的示数为;当滑动变阻器的滑片在另一端点时,电流表示数变化了,此时电压表的示数为。则下列判断正确的是( )
A. 电阻的阻值可能为
B. 电阻的阻值可能为
C. 滑动变阻器的最大阻值可能为
D. 滑动变阻器的最大阻值可能为
第Ⅱ卷非选择题(共61分)
三、多选题(本大题共6小题,每小题4分,每空2分)
14. 腌制咸鸭蛋需要较长的时间,鸭蛋逐渐变咸,这是______现象,而炒菜时加盐可以很快使菜变咸,说明这种现象与______有关。
15. 如图甲所示,电阻箱的示数为______Ω;如图乙所示是旋转式变阻器的结构图。A、B、C为它的三个接线柱,P为旋转触针。若将它接入电路中调节灯泡的亮度,逆时针旋转能使灯泡的亮度变大,则应将____________(选填“A、B”“B、C”或“A、C”)接线柱连入电路中。
16. 如图,是一种静电喷涂枪,通电后,可以使涂料微粒带上负电荷,当涂料喷出后,会形成分散的雾状,喷出后的涂料之所以会更分散的原因是___________,金属支架中会形成瞬时电流,其电流方向是_______(填“向上”或“向下“)。
17. 用相同的加热装置给甲、乙两个初温相同的铝块加热,乙的质量是甲的质量的3倍,甲的加热时间是8分钟,乙的加热时间是9分钟,则甲、乙的比热容之比是______,甲、乙升高的温度之比是______。
18. 如甲图所示的电路中,滑动变阻器的滑片P从a端移到b端,定值电阻两端的电压随滑动变阻器阻值变化的图像如乙图所示,电源电压____________;_______。
19. 如图所示的电路中,当开关S闭合,甲、乙两表均为电压表时,两电压表示数之比为_________;当开关S断开,甲、乙两表均为电流表时,两电流表示数之比为_________。
四、本大题共6小题,共37分)
20. 我国已经从餐饮废油(俗称“地沟油”)中成功提炼出供飞机使用的生物航空煤油(以下简称生物航煤),其热值与传统的航空煤油热值相当,是一种绿色环保的能源。兴趣小组想知道生物航煤热值的大小,于是完全燃烧了0.7kg的生物航煤给水加热,将40kg的水从20℃加热到70℃,该加热装置的热效率是30%,已知水的比热容是4.2×103J/(kg•℃)。求:
(1)此过程中水吸收的热量;
(2)此过程中生物航煤完全燃烧放出的热量;
(3)生物航煤的热值。
21. 小龙利用如图甲所示的装置进行“比较不同物质吸热情况”的实验,两个相同的烧杯中分别装有质量相同的a、b两种液体,并用两个规格相同的电加热器进行加热;如图乙所示为根据实验记录的相关数据绘制出的图像。
(1)实验中,用规格相同的电加热器进行加热,其目的是使a、b两种液体____________。
(2)在两种液体都不沸腾的情况下,小龙认为“要使a、b两种液体升高相同的温度,然后进行比较”;小欢认为“要对a、b两种液体加热相同的时间,然后进行比较”;可行的方案是____________(选填“小龙”“小欢”或“小龙和小欢”)。
(3)据如图乙所示图像可知____________(选填“a”或“b”)液体的吸热能力更强;如果将初温相同的a液体,质量增加到原来的2倍,用相同的电加热器加热(不考虑热损失),请在图乙中绘制出其温度随时间变化的曲线。____________
(4)如果把“a和b两种液体吸热升温”与“c和d两个容器盛水水面升高”做类比,如图丙所示。则液体的比热容和容器的____________(选填“高度”“容积”或“底面积”)类似。
(5)将a、b两种物质都加热到28摄氏度,分析乙图可以得到的实验结论:____________。
22. 小明用电源(电压恒为3V)、电阻(5Ω、10Ω、20Ω各一个)、小灯泡、滑动变阻器、电压表、电流表、开关和导线来探究电流与电压、电阻的关系。
(1)探究电流与电压的关系:实验前,小明设计的实验电路图如图1中甲、乙、丙所示,经小组讨论,最终确定用图丙电路进行实验,原因是该电路不仅能保持电阻不变,还能很容易改变____________。
(2)如图2是小明实验时连接的部分电路,请你用笔画线代替导线,将电路连接完整(导线不得交叉)。
(3)探究电流与电阻的关系:小明继续用图1丙的电路来探究电流与电阻的关系。他先将5Ω的定值电阻接入电路,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2.0V。然后用10Ω的电阻替换掉5Ω的电阻接入电路,接下来的操作是____________________________________,并读出另一只电表的示数。此实验中滑动变阻器的主要作用是____________________________________。
(4)根据表格中数据,在U-I图像中描点画图_________,得出实验结论。
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流I/A
0.2
0.3
0.4
0.48
0.6
实验结论:________________________________________________________________________。
23. 如图所示,电源电压保持不变,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~15V,R1=20Ω,滑动变阻器R2的规格为“100Ω 1A”。
(1)闭合开关S1,断开开关S2、S3,电流表示数为0.4A,求电源电压;
(2)闭合开关S3,断开开关S1、S2,滑动变阻器滑片置于中点位置时,电压表的示数为4V,求R3的阻值;
(3)闭合开关S1、S2和S3,在不损坏电流表、电压表的情况下,求滑动变阻器R2的阻值取值范围。
24. 现有一个阻值为20Ω的定值电阻R0,一个电压约为15V的电源,一个量程为0~1A 的电流表,一个单刀双掷开关及导线若干;请你利用上述器材设计实验,测出约为10Ω的未知电阻Rx的阻值,要求:
(1)画出实验电路图;
(2)写出主要的实验步骤和需要测量的物理量;
(3)写出待测电阻Rx的数学表达式(用已知量和测量量表示)。
25. 两位同学在研究串联电路中电压和电流关系时,他们分别记录了 P 从 a 端滑到b 端的过程中,两个电阻的 U-I 关系图像如图所示。老师检查后,发现绘制的图像存在问题,请你简单的指出图像中的问题,并修改图像至答题卡上,同时将图中的四个关键点坐标,标到坐标轴处。
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2025-2026学年度第一学期九年级期中质量调查试卷
物理学科
温馨提示:本试卷包括第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间共60钟。祝同学们考试顺利!
第Ⅰ卷选择题(共39分)
一、单选题(本大题共10小题,每小题3分,共30分)
1. 如图所示的装置,其中一个瓶装有氧气,另一个瓶装有密度比氧气大的红棕色的二氧化氮气体。用“〇”表示氧气分子,用“●”表示二氧化氮分子,移去玻璃后两瓶口紧贴,放置足够长的时间,下列瓶内分子分布情况比较合理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】抽掉玻璃板后,氧气和二氧化氮气体相互接触,由于分子在不停地做无规则运动,氧气和二氧化氮气体会彼此进入对方,生成混合气体,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
2. 如图甲是曾侯乙墓出土的铜冰鉴式保温器。这种保温器分为两层,外层为一方鉴,内层装一方壶,如图乙所示。盛夏之时,方鉴盛冰,内方壶盛酒。下列说法正确的是( )
A. 外方鉴中的冰温度为0 ℃,所以内能也为0J
B. 壶内酒内能减少是通过热传递的方式实现的
C. 壶内酒将温度传给方鉴中的冰块后内能增加
D. 冰块吸热熔化成水的过程中内能保持不变
【答案】B
【解析】
【详解】A.一切物体都有内能,方鉴中的冰温度即使很低,也有内能,故A错误;
B.壶内的食物放出热量,温度降低,是通过热传递的方式减少内能,故B正确;
C.壶内的食物将热量传给方鉴中的冰块,自身内能减少,故C错误;
D.冰块受热熔化成水的过程中吸收热量,内能增加,故D错误。
故选B。
3. 如图1所示为航母上简化的蒸汽弹射装置,能带动舰载机在两秒内达到起飞速度,如图2所示为四冲程汽油机的工作示意图。下列判断正确的是( )
A. 图1中气缸内的蒸汽体积膨胀,从而推动活塞使舰载机获得牵引力
B. 气缸内的蒸汽推动活塞时,内能减小
C. 从能量转化角度讲,蒸汽弹射装置工作时与图A所示的原理相似
D. 汽油机一个工作循环的正确顺序是ABCD
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.1图中,气缸内蒸汽体积膨胀,对外做功,其内能减小,同时推动活塞,使舰载机获得巨大的牵引力,故A正确;
B.图1中气缸内的蒸汽推动活塞时,内能转化为机械能,燃气的内能减小,故B正确;
C.根据气门的开闭情况和活塞的运动方向可以判断出:A是吸气冲程、B是压缩冲程、C是做功冲程、D是排气冲程, 蒸汽弹射装置工作时内能转化为机械能,与汽油机的做功冲程相似,与图2中C图所示的工作原理相似,故C错误;
D.四冲程汽油机一个工作循环由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成,所以汽油机一个工作循环的正确顺序是A、B、C、D,故D正确。
故选ABD。
4. 对下列图片所示的三个电路状态的判断,正确的是( )
A. 甲断路、乙短路、丙通路 B. 甲通路、乙短路、丙短路
C. 甲断路、乙通路、丙短路 D. 甲短路、乙断路、丙通路
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】图甲中,开关断开,电路断路,图乙中,电流不能过灯泡,处于短路,图丙中,开关闭合,电路通路,故A正确,BCD错误。
故选A。
【点睛】
5. 如图甲所示的实物电路中,当开关闭合时,两灯泡均发光,且两个完全相同的电流表指针偏转均如图乙所示。则下列判断正确的是( )
A. 通过灯L1的电流为1.5A B. 通过灯L1的电流为0.3A
C. 通过灯L2的电流为1.2A D. 通过灯L2的电流为0.3A
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】由电路图可知,两灯泡并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测L2支路的电流,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且两个电流表的指针在同一个位置,所以,干路电流表A1的量程为0~3A,分度值为0.1A,示数I=1.5A,L2支路电流表A2的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,通过L2中的电流示数I2=0.3A,则灯L1中的电流
I1=I—I2=1.5A-0.3A=1.2A
故ABC错误,D正确。
故选D。
6. 龙芯中科在2025年4月2日发布了龙芯3C6000/D系列,是当前国产服务器芯片中安全等级最高,性能达到国际主流水平的产品。闭合开关,电脑CPU正常工作;当温度达到一定值时,温控开关闭合,电风扇(M表示)通电后散热降温。下列四个电路图中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】由题意可知,电路中只有CPU工作,电动机不工作;当温度高于某一值时,CPU与电动机一起工作,说明CPU与电动机互不影响,采用并联方式,且电动机有独立开关控制,则一个开关与电动机串联,另一个开关应在干路上控制整个电路,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
7. 一个完好的小灯接入电路,发生了如图所示的现象,则 A、B间可能连接了( )
①导线②电流表③断开的电键④闭合的电键
A. ①②④ B. ①②③ C. ①②③④ D. ③④
【答案】A
【解析】
【详解】由图知道,灯泡不亮,电流表和电源发热,说明灯泡被短路,即A、B间可能连接了导线,或电流表(电流表内阻很小,在电路中相当于一根导线),或闭合的电键,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
8. 随着人们生活水平的提高,家庭中的用电器越来越多。关于图中用电器的说法不正确的是( )
A. 甲图中,三合一的数据线给三台手机同时充电时,三个插头之间是并联的
B. 乙图中,任意取下一个灯泡后整串彩灯都会熄灭,每个灯泡之间是串联的
C. 丙图中,餐厅里的三盏灯,用一个开关能同时控制它们的通断,三盏灯是串联的
D. 丁图中,写作业时照明用的台灯,有一个开关控制它的通断,灯和开关是串联的
【答案】C
【解析】
【详解】A.三合一的数据线给三台手机同时充电时,三个插头可以独立工作,互不影响,因此它们是并联的,故A正确,不符合题意;
B.任意取下一个灯泡后整串彩灯都会熄灭,说明这些彩灯之间相互影响,是串联的,故B正确,不符合题意;
C.餐厅里的三盏灯是并联的,开关在干路上,所以能同时控制他们的通断,故C错误,符合题意;
D.一个开关控制台灯的通断,灯和开关是串联的,故D正确,不符合题意。
故选C。
9. 现有一个电压为3V的电源和三个相同的电阻,连接在黑匣子内,其外部有4个接线柱与黑匣子中的电路相连接,用电压表分别测试任意两个接线柱间的电压,其读数分别为:UAB=3V,UAC=UAD=2V,UCB=UDB=1V。则黑匣子(虚线框)内电路连接正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由题意可知,电源电压为3V,且
所以AB应该连接在电源两端,因为并联电路各支路两端电压相等且等于电源电压,结合题中信息可知,三个电阻串联,又因三个电阻相同,根据串联电路分压特点可知,每个电阻分得的电压均为1V, 由题意
可知,则AC和AD之间有两个电阻,而CB和DB之间有一个电阻,故C正确,故ABD错误。
故选C。
10. 三位同学小满、小希和小梦按各自设计的电路图进行实验,并将实验数据记录在数据表格中,如图所示。其中电路图与实验数据不对应的是( )
1.0
2.0
3.0
0.6
0.9
1.2
3.0
3.0
3.0
0.1
0.2
0.3
0.2
0.3
0.4
0.3
0.5
0.6
A. 小满 B. 小希 C. 小梦 D. 都不对应
【答案】B
【解析】
【详解】A.如小满电路图所示,定值电阻R和滑动变阻器串联,电压表测定值电阻R两端电压,电流表测电流,由表格数据
数据对应,故A不符合题意;
B.如小希电路图所示,定值电阻R和滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端电压,电流表测电流,当滑片向右移动时,滑动变阻器接入阻值增大,根据串联分压,电压表示数增大,电流表示数减小,表格数据不对应,故B符合题意;
C.如小梦电路图所示,定值电阻R和滑动变阻器串联,电压表测定值电阻R和滑动变阻器总电压,即电源电压,电流表测电流,在向左调节滑片时,滑动变阻器接入阻值减小,电流表示数增大,电压表示数不变,可与表格数据对应,故C不符合题意;
D.小满和小梦数据对应,故D不符合题意。
故选B。
二、多选题(本大题共3小题,每小题3分,共9分)
11. 如图是电学中比较重要的电路图,利用此电路图可以完成初中电学的多个实验。若电源电压保持不变,不可忽略温度对灯丝电阻的影响,闭合开关S,下列说法正确的是( )
A. 若探究电流与电阻关系,定值电阻R由5Ω换成10Ω后,为完成实验,应将滑片右移
B. 若将定值电阻R换成小灯泡,可以探究电流与电压的关系
C. 若要测量定值电阻R的值,可移动滑片记录多组数据,算出多个电阻值求其平均值,可以减小误差
D. 在上述三个实验中,滑动变阻器的作用相同,都是改变电阻两端的电压和通过的电流
【答案】C
【解析】
【详解】A.若探究电流与电阻关系,应控制定值电阻两端的电压不变,定值电阻R由5Ω换成10Ω后,由串联分压规律可知,定值电阻两端的电压变大,为完成实验,应让滑动变阻器两端的电压变大,将滑片左移动,故A错误;
B.探究电流与电压的关系,应控制定值电阻的阻值不变,而灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大,所以不可以探究电流与电压的关系,故B错误;
C.若要测量定值电阻R的值,为减小误差,可移动滑片记录多组数据,算出多个电阻值求其平均值,故C正确;
D.探究电流与电阻关系,滑动变阻器的作用是应控制定值电阻两端的电压不变;探究电流与电压的关系,和测量定值电阻R的值,滑动变阻器的作用是改变电阻两端的电压和通过的电流,故D错误。
故选C。
12. 某科技小组设计的体重计电路如图所示,其中电源电压恒定不变,是定值电阻,是压敏电阻,其阻值与平板受到的压力对应的部分数据如下表。下列说法中不正确的是( )
压力
0
60
200
500
900
1500
压敏电阻
30
25
20
15
10
5
A. 人的体重越重,电流表示数越大
B. 人的体重越重,电压表的示数越小
C. 人的体重越轻,电流表的示数越大
D. 无论人多重,电压表与电流表的示数之比保持不变
【答案】BC
【解析】
【详解】由图可知,与串联,电压表测两端电压,电流表测电路电流;
AC.由表可知,压力越大,越小;人的体重越重,越大,越小,总电阻越小,由可知,电流表示数变大;人的体重越轻,越小,越大,总电阻越大,电流表示数越小,故A正确,C不正确;
B.人的体重越重,电流变大,由可知,电压表示数变大,故B不正确;
D.电压表与电流表示数之比,因阻值不变,故比值不变,故D正确。
本题选择描述不正确的,故选BC。
13. 如图所示,电源电压保持不变,闭合开关,当滑动变阻器的滑片在某一端点时,电压表的示数为,电流表的示数为;当滑动变阻器的滑片在另一端点时,电流表示数变化了,此时电压表的示数为。则下列判断正确的是( )
A. 电阻的阻值可能为
B. 电阻的阻值可能为
C. 滑动变阻器的最大阻值可能为
D. 滑动变阻器的最大阻值可能为
【答案】ACD
【解析】
【详解】由电路图可知,与串联,电压表测两端电压,电流表测电路电流。滑片在两个端点,即接入阻值为或最大阻值。分两种情况讨论。
AC.情况一:滑片先在阻值为端点,后在最大阻值端点。
状态1:,电路只有。电源电压,电流
状态2:,总电阻变大,电流变小。电流
电压
则
此时两端电压
,故AC正确;
BD.情况二:滑片先在最大阻值端点,后在阻值为端点。状态1:,电压
状态2:,总电阻变小,电流变大。电流
电压(电源电压)。由
可得
此时两端电压(状态1)
,故D正确,B错误。
故选 ACD。
第Ⅱ卷非选择题(共61分)
三、多选题(本大题共6小题,每小题4分,每空2分)
14. 腌制咸鸭蛋需要较长的时间,鸭蛋逐渐变咸,这是______现象,而炒菜时加盐可以很快使菜变咸,说明这种现象与______有关。
【答案】 ①. 扩散 ②. 温度
【解析】
【分析】
【详解】[1]腌制咸鸭蛋需要较长的时间,盐才能通过蛋壳进入到鸭蛋中,鸭蛋逐渐变咸,这是扩散现象。
[2]炒菜时温度高,加盐时扩散进行的较快,可以很快使菜变咸,说明这种现象与温度有关。
15. 如图甲所示,电阻箱的示数为______Ω;如图乙所示是旋转式变阻器的结构图。A、B、C为它的三个接线柱,P为旋转触针。若将它接入电路中调节灯泡的亮度,逆时针旋转能使灯泡的亮度变大,则应将____________(选填“A、B”“B、C”或“A、C”)接线柱连入电路中。
【答案】 ①. 1615 ②. B、C
【解析】
【详解】电阻箱的示数为
由灯泡亮度变大可知电路电流变大,变阻器接入电阻需变小。因逆时针旋转触针时,接B、C接线柱的接入电阻丝长度变短、电阻减小,符合要求,故应选B、C。
16. 如图,是一种静电喷涂枪,通电后,可以使涂料微粒带上负电荷,当涂料喷出后,会形成分散的雾状,喷出后的涂料之所以会更分散的原因是___________,金属支架中会形成瞬时电流,其电流方向是_______(填“向上”或“向下“)。
【答案】 ①. 同种电荷相互排斥 ②. 向上
【解析】
【详解】[1]涂料微粒带上负电荷,当涂料喷出后,由于同种电荷相互排斥,会形成分散的雾状。
[2]涂料上的电子的运动方向是向下,由于物理学规定正电荷定向移动的方向为电流的方向,负电荷定向移动的反方向为电流的方向,即向上。
17. 用相同的加热装置给甲、乙两个初温相同的铝块加热,乙的质量是甲的质量的3倍,甲的加热时间是8分钟,乙的加热时间是9分钟,则甲、乙的比热容之比是______,甲、乙升高的温度之比是______。
【答案】 ①. 1︰1 ②. 8︰3
【解析】
【分析】
【详解】[1]甲乙是同种物质,比热容之比为1︰1。
[2]设加热装置每分钟放出的热量为Q,全部被铝块吸收,甲的质量为m,乙的质量为3m,由Q=cmΔt可知,甲升高的温度为
乙升高的温度为
则甲、乙升高的温度之比是
18. 如甲图所示的电路中,滑动变阻器的滑片P从a端移到b端,定值电阻两端的电压随滑动变阻器阻值变化的图像如乙图所示,电源电压____________;_______。
【答案】 ①.
6V ②.
10Ω
【解析】
【详解】当滑动变阻器接入阻值为0时,电压表测电源电压,由图乙得电源电压;选取的状态,此时两端电压,两端电压为
电路电流为
定值电阻的阻值为
19. 如图所示的电路中,当开关S闭合,甲、乙两表均为电压表时,两电压表示数之比为_________;当开关S断开,甲、乙两表均为电流表时,两电流表示数之比为_________。
【答案】 ①. 3∶2 ②. 1∶3
【解析】
【详解】[1]当开关S闭合,甲、乙两表均为电压表时,两电阻串联,电压表甲测量电源电压,电压表乙测量两端的电压,串联电路的电流处处相等,根据可知两表示数之比为
[2]当开关S断开,甲、乙两表均为电流表时,两电阻并联,电流表甲测量通过的电流,电流表乙测量干路电流,并联电路各支路两端的电压相等,结合欧姆定律可知,两表示数之比为
四、本大题共6小题,共37分)
20. 我国已经从餐饮废油(俗称“地沟油”)中成功提炼出供飞机使用的生物航空煤油(以下简称生物航煤),其热值与传统的航空煤油热值相当,是一种绿色环保的能源。兴趣小组想知道生物航煤热值的大小,于是完全燃烧了0.7kg的生物航煤给水加热,将40kg的水从20℃加热到70℃,该加热装置的热效率是30%,已知水的比热容是4.2×103J/(kg•℃)。求:
(1)此过程中水吸收的热量;
(2)此过程中生物航煤完全燃烧放出的热量;
(3)生物航煤的热值。
【答案】(1)8.4×106J;(2)2.8×107J;(3)4×107J/kg
【解析】
【详解】解:(1)水吸收的热量
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×40kg×(70℃﹣20℃)=8.4×106J
(2)根据知生物航煤完全燃烧放出的热量
(3)生物航煤的热值
答:(1)此过程中水吸收的热量为8.4×106J;
(2)此过程中生物航煤完全燃烧放出的热量为2.8×107J;
(3)生物航煤的热值为4×107J/kg。
21. 小龙利用如图甲所示的装置进行“比较不同物质吸热情况”的实验,两个相同的烧杯中分别装有质量相同的a、b两种液体,并用两个规格相同的电加热器进行加热;如图乙所示为根据实验记录的相关数据绘制出的图像。
(1)实验中,用规格相同的电加热器进行加热,其目的是使a、b两种液体____________。
(2)在两种液体都不沸腾的情况下,小龙认为“要使a、b两种液体升高相同的温度,然后进行比较”;小欢认为“要对a、b两种液体加热相同的时间,然后进行比较”;可行的方案是____________(选填“小龙”“小欢”或“小龙和小欢”)。
(3)据如图乙所示图像可知____________(选填“a”或“b”)液体的吸热能力更强;如果将初温相同的a液体,质量增加到原来的2倍,用相同的电加热器加热(不考虑热损失),请在图乙中绘制出其温度随时间变化的曲线。____________
(4)如果把“a和b两种液体吸热升温”与“c和d两个容器盛水水面升高”做类比,如图丙所示。则液体的比热容和容器的____________(选填“高度”“容积”或“底面积”)类似。
(5)将a、b两种物质都加热到28摄氏度,分析乙图可以得到的实验结论:____________。
【答案】(1)相同时间内吸收的热量相等
(2)小龙和小欢 (3) ①. a ②.
(4)底面积 (5)质量相同的不同物质,升高相同温度时,a的吸热能力比b强
【解析】
【小问1详解】
规格相同的电加热器,单位时间放出的热量相同,因此可以保证两种液体在相同时间内吸收的热量相等,用加热时间长短来反映液体吸收热量的多少,是本实验的转换法设计。
【小问2详解】
比较不同物质吸热能力有两种可行方法:①质量相同的不同物质,升高相同温度,比较吸收的热量(加热时间),吸热多的吸热能力强,对应小龙的方案;②质量相同的不同物质,吸收相同热量(加热相同时间),比较升高的温度,升温小的吸热能力强,对应小欢的方案,两人的方案都符合控制变量的实验要求。
【小问3详解】
从乙图可知,加热相同时间(吸收相同热量),质量相同的a升温比b小,说明a的吸热能力更强;
如果将初温相同的a液体,质量增加到原来的2倍(不考虑热损失),根据可知在吸热相同的情况下,升高的温度变为原来的一半,据此作图。
【小问4详解】
a和b两种液体吸热升温,吸热相同时,比热容大的升温慢;c和d两个容器盛水,在加水相同的情况下,底面积大的水位升高得慢,所以液体的比热容和容器的底面积类似。
【小问5详解】
从乙图可知,初温20℃的a、b都升温到28℃时,a需要的加热时间更长,说明a吸收的热量更多,因此可得结论:质量相同的不同物质,升高相同温度时,a的吸热能力比b强。
22. 小明用电源(电压恒为3V)、电阻(5Ω、10Ω、20Ω各一个)、小灯泡、滑动变阻器、电压表、电流表、开关和导线来探究电流与电压、电阻的关系。
(1)探究电流与电压的关系:实验前,小明设计的实验电路图如图1中甲、乙、丙所示,经小组讨论,最终确定用图丙电路进行实验,原因是该电路不仅能保持电阻不变,还能很容易改变____________。
(2)如图2是小明实验时连接的部分电路,请你用笔画线代替导线,将电路连接完整(导线不得交叉)。
(3)探究电流与电阻的关系:小明继续用图1丙的电路来探究电流与电阻的关系。他先将5Ω的定值电阻接入电路,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2.0V。然后用10Ω的电阻替换掉5Ω的电阻接入电路,接下来的操作是____________________________________,并读出另一只电表的示数。此实验中滑动变阻器的主要作用是____________________________________。
(4)根据表格中数据,在U-I图像中描点画图_________,得出实验结论。
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流I/A
0.2
0.3
0.4
0.48
0.6
实验结论:________________________________________________________________________。
【答案】(1)定值电阻两端的电压
(2) (3) ①. 将滑动变阻器滑片P向右端移动,使电压表的示数回到2.0V ②. 控制定值电阻两端的电压保持不变
(4) ①. ②. 在电阻一定时,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需要控制定值电阻阻值不变,多次改变电阻两端的电压获取多组数据;丙电路接入了滑动变阻器,除了保护电路,还可以通过调节滑片很方便地改变定值电阻两端的电压,得到多组电压、电流数据,避免实验偶然性。
【小问2详解】
电源电压为3V,因此电压表选择0~3V量程,并联在定值电阻R两端,据此作图。
【小问3详解】
根据串联分压规律,将5Ω电阻替换为10Ω电阻后,定值电阻分得的电压会大于2V,探究电流与电阻的关系需要控制定值电阻两端电压不变,因此要调节滑动变阻器接入更大的阻值,分压变大,将滑动变阻器滑片P向右端移动,让定值电阻两端电压回落回设定的2V,再读取电流表示数,该实验中滑动变阻器的核心作用就是控制定值电阻两端电压恒定。
【小问4详解】
利用表中数据用描点法画出关系图像,据此作图;
分析表格数据,除第4组数据存在误差外,其余数据满足的定值关系,因此图像是过原点的倾斜直线,对应实验结论:电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比。
23. 如图所示,电源电压保持不变,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~15V,R1=20Ω,滑动变阻器R2的规格为“100Ω 1A”。
(1)闭合开关S1,断开开关S2、S3,电流表示数为0.4A,求电源电压;
(2)闭合开关S3,断开开关S1、S2,滑动变阻器滑片置于中点位置时,电压表的示数为4V,求R3的阻值;
(3)闭合开关S1、S2和S3,在不损坏电流表、电压表的情况下,求滑动变阻器R2的阻值取值范围。
【答案】(1)8V(2)50Ω(3)40Ω~100Ω
【解析】
【详解】(1)闭合开关S1,断开开关S2、S3,电路为只有R1的简单电路,此时I=0.4A,则电源电压:U=IR1=0.4A20Ω=8V;
(2) 闭合开关S3,断开开关S1、S2,R2和R3串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,即U滑=4V,滑动变阻器滑片置于中点位置时,R2==50Ω,此时电路中的电流为:I’===0.08A, R3两端电压为U3=U-U滑=8V-4V=4V,则R3的阻值为:R3===50Ω;
(3)闭合开关S1、S2和S3,R1和R3并联,电流表的量程为0~0.6A,因此电路中最大电流为0.6A,由(1)知,通过R1的电流为0.4A,则通过R2的电流为I2=Imax-I1=0.6A-0.4A=0.2A,
则滑动变阻器R2的最小取值为:Rmin===40Ω, 滑动变阻器滑到最大值时,电流表和电压表都是安全的,因此滑动变阻器R2的阻值取值范围为40Ω~100Ω.
24. 现有一个阻值为20Ω的定值电阻R0,一个电压约为15V的电源,一个量程为0~1A 的电流表,一个单刀双掷开关及导线若干;请你利用上述器材设计实验,测出约为10Ω的未知电阻Rx的阻值,要求:
(1)画出实验电路图;
(2)写出主要的实验步骤和需要测量的物理量;
(3)写出待测电阻Rx的数学表达式(用已知量和测量量表示)。
【答案】(1)(2)根据所设计的电路图,拟定的实验步骤为:① 按照电路图连接电路;② 将开关的“刀”掷于触点“1”,记下电流表的示数 I1;③ 将开关的“刀”掷于触点“2”,记下电流表的示数 I2;(3)
【解析】
【分析】因未知电阻Rx的阻值约为10Ω,如果将电源加在待测电阻上,根据欧姆定律,通过待测电阻的电流
故不能将待测电阻直接接在电源两端;可先将定值电阻R0与电流表串联,测出通过定值电阻的电流,由欧姆定律求出电源电压,通过开关的转换,再用电流表测出R0与Rx串联的电阻,根据欧姆定律和电阻的串联可求待测电阻。
【详解】(1)根据题中所给的器材和实验设计要求,所设计的电路图如图所示:
(2)根据所设计的电路图,拟定的实验步骤为:
① 按照电路图连接电路;
② 将开关的“刀”掷于触点“1”,记下电流表的示数 I1;
③ 将开关的“刀”掷于触点“2”,记下电流表的示数 I2。
(3)在②中,由欧姆定律的变形公式,电源电压
在③中,两电阻串联,电流表测电路中的电流,由欧姆定律的变形公式,电路的总电阻
根据电阻的串联,待测电阻的电阻
25. 两位同学在研究串联电路中电压和电流关系时,他们分别记录了 P 从 a 端滑到b 端的过程中,两个电阻的 U-I 关系图像如图所示。老师检查后,发现绘制的图像存在问题,请你简单的指出图像中的问题,并修改图像至答题卡上,同时将图中的四个关键点坐标,标到坐标轴处。
【答案】
【解析】
【详解】闭合开关后,电路中电流不可能为零,则U-I关系图像中,。由图可知,闭合开关后,R1和R2串联,只有一条电流路径,电流表测量电路电流,V2测R2两端的电压,V1测R1两端的电压,P 从 a 端滑到b 端的过程中,滑动变阻器接入电路的阻值变小,电流表示数变大,V2示数变小,V1示数表变大,故电阻R1的 U-I 关系图像中,电压随电流的增大而增大,电阻R2的 U-I 关系图像中,电压随电流的增大而减小。当电路中电流为I1时,R1、R2两端电压均为U1,串联电路中总电压等于各分电压之和,故总电压为2U1,可得(4)对应的横坐标,当R2两端电压为U2时,R1两端电压为2U1-U2,可得(3)对应的横坐标,当R2两端电压为0是,电路中只有R1接入电路,此时电路中的电流为
可得(1)对应的纵坐标。当R2两端电压为2U1-U2时,R1两端电压为U2,此时电路中的电流为
可得(2)对应的纵坐标。
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