精品解析:福建泉州市培元中学、泉州科技中学等四校2025-2026学年九年级上学期期末物理试题
2026-09-14
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内容正文:
2025-2026学年度上学期九年级期末考试
物理试卷
(考试时间90分钟;试卷满分100分)
友情提示:所有答案必须填写到答题卡相应的位置上。
一、选择题:本题共14小题,每小题2分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 能源是人类生存与发展的重要基础。下列属于不可再生能源的是( )
A. 风能 B. 石油 C. 地热能 D. 太阳能
2. 物理学是认识世界的科学。下列物理量及其单位匹配错误的是( )
A. 电流——安培 B. 电压——瓦特 C. 电阻——欧姆 D. 电功——焦耳
3. “星闪”是我国自主研发的新一代应用技术,融合蓝牙、WiFi等传统无线技术的优势,且具备更低时延、更高速率、更稳定的连接特点,其信号传输的主要载体是( )
A. 电磁波 B. 超声波 C. 电缆 D. 光纤
4. 核电站在运行过程中,使用水做冷却剂给核反应堆的堆芯降温,主要是利用水的( )
A. 沸点高 B. 密度大 C. 凝固点高 D. 比热容大
5. 点燃如图所示的走马灯底部蜡烛, 扇叶可以在热空气的驱动下转动起来。该过程与汽油机工作中能量转换相似的是( )
A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程
6. 对如图中的现象,解释正确的是( )
A. 摩擦后的气球能吸引细水流,是因为气球带有电荷
B. A中正电荷可以通过金属棒流向B,使B中的金属箔张开
C. 用细绳悬挂的轻质泡沫小球相互排斥,两小球带异种电荷
D. 被丝绸摩擦过的玻璃棒会带上正电荷,在这个过程中玻璃棒得到电子
7. 如图所示是老师办公室的插线板,b接电脑、c接电热水壶、a与插座连接,当这两个用电器均正常工作时,a、b、c三处的电流大小关系是( )
A. B.
C. D.
8. 安全带可有效保护驾乘人员的安全。某模拟安全带未系提示系统中,当乘客坐在座椅上时,开关闭合;若系好安全带,则开关闭合。设计要求如下:乘客未系安全带时,仪表盘上的指示灯L亮起;系上安全带时,指示灯L熄灭。下列电路图中符合设计要求的是( )
A. B. C. D.
9. “珍爱生命,安全用电”。下列做法中符合安全用电的是( )
A. 用湿布巾擦拭正在工作的电饭锅 B. 发现有人触电立即用手把他拉开
C. 搬动用电器时,不需要先断开电源 D. 使用测电笔时,手接触笔尾金属体
10. 纳米陶瓷作为新材料应用广泛,它具有耐磨损、耐腐蚀、耐高温、防渗透、无磁性等特点,下列选项中不能使用纳米陶瓷材料的是( )
A. 装盐酸的容器 B. 乘坐公交用的IC卡
C. 切割金属的刀具 D. C919客机的外表涂层
11. 《新能源汽车产业发展规划(2021—2035年)》指出:发展新能源汽车是我国从汽车大国迈向汽车强国的必由之路。下列原理图与新能源电动汽车动力装置的工作原理相同的( )
A. B.
C. D.
12. 在电路图A、B两点间分别接入不同元件,可进行不同的实验。下列描述正确的是( )
A. 探究电流与电阻的关系——改变接入AB间电阻和电压的大小
B. 探究电流与电压的关系——保持AB间的电阻和电压大小不变
C. 测量小灯泡的阻值——需多次测量,求平均值,减小误差
D. 测量电阻阻值——滑动变阻器可改变电阻两端电压和通过的电流
13. 如图电路,电源电压恒定不变。闭合开关、,小灯泡、均正常发光,电流表和电压表均有示数。则( )
A. 电流表测通过小灯泡的电流
B. 小灯泡两端的电压比的大
C. 若只断开,电流表示数不变
D. 若只断开,小灯泡将变亮
14. 如图甲,电源电压恒定不变,为定值电阻,灯泡L标有“3 V 1.5 W”字样。闭合开关,滑动变阻器的滑片P从中间某一位置移到某一端的过程中,和示数与A示数的关系图线如图乙所示。下列说法中正确的是( )
A. 电源电压为15 V B. 定值电阻为
C. 电压表的示数增大 D. 电流表A示数不断减小
二、填空题:本题共6小题,每空1分,共12分。
泉州碗糕以糯米为主料,经浸泡、磨浆、发酵后入碗蒸制。其糕体松软,顶部常绽如花,如图所示,寓意兴旺,是泉州新春佳节备受青睐的传统糕点之一。据此回答下面小题。
15. 用天然气灶蒸制碗糕,天然气燃烧更加充分时,天然气的热值________,天然气灶的热效率_________。(均选填“增大”“减小”或“不变”)
16. 碗糕蒸制的过程,是通过__________的方式使其内能_________。
17. 如图所示是无线蓝牙耳机及其收纳盒,耳机没电时,可以将单只或一对耳机放入收纳盒中进行充电,此时耳机中的电池相当于电路中的______,两只耳机的电路连接方式是______联的。
18. 体脂率是指人体内脂肪的质量占人体总质量的百分比。肌肉比脂肪更容易导电。若人的体脂率下降,体重不变,肌肉占比增大,则人体的电阻_______(选填“增大”或“减小”)。若小强在医院测体脂率时,加在两手之间的电压为5V,通过的电流为2.5mA,则小强两手之间的电阻为________Ω。
19. 能效等级(如图)是表示家用电器产品能效高低的一种分级方法。根据国家相关规定,我国的能效标识将能源效率分为五个等级,能效等级与能效比的关系如下表所示。已知能效比。现有制冷量均为4200W的不同能效等级的空调。
能效等级
1
2
3
4
5
能效比
3.4
3.2
3
2.8
2.6
能效等级为“4”的空调,其额定功率为 _________ W;若正常工作10h,能效等级为“3”的空调比能效等级为“4”的空调,节约了 _____ 度的电能。
20. 如图甲,R1阻值为10Ω,图乙为小灯泡L的U-I图像。闭合开关S、S1,断开S2,电流表示数为0.5A,再闭合开关S2,电流表示数变为0.6A,则R2=_________Ω。若只闭合S,1min内电阻R1产生的热量为_________J。
三、作图题:本题共2小题,每小题2分,共4分。
21. 图甲为一个三孔带开关的插座。接在此插座的用电器不使用时,只需将插座上的开关断开即可切断电源。请在图乙中将开关和插座正确地接到电路中。
22. 闭合开关,通电螺线管附近的小磁针方向如图所示,请在图中括号内标出电源的极性(“+”或“-”),并标出磁感线的方向。
四、简答题:本题共1小题,共4分。
23. “中国传统制茶技艺及其相关习俗”是世界非物质文化遗产,福建乌龙茶更是中国乌龙茶的重要代表。晒青、炒青是乌龙茶制茶工艺中的两个重要步骤。如图甲所示,晒青是指将刚采摘下的茶青摊开后放在通风的地方,加快水分蒸发;如图乙所示,炒青是指通过高温炒制的方式对茶叶进行杀青和干燥的工艺。请解释:
(1)晒青这一过程加快水分蒸发的原理。
(2)炒青时茶叶周围为什么会产生大量的“白气”?
五、实验探究题:本题共5小题,共30分。
24. 图甲为“探究水在沸腾前后温度变化的特点”的实验装置。
(1)图甲中的实验操作会使温度计的示数偏________。
(2)纠正错误后,记录的实验数据如下表,分析数据可知:水的沸点是______℃,当地大气压_________1个标准大气压。
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
温度/℃
90
92
94
96
98
98
98
(3)图乙是实验时观察到水中的气泡变化情况,其中表示水沸腾时的现象是______图。
(4)根据两组实验数据,绘制出温度随时间变化关系图线,如图丙。分析图线可知:水沸腾时温度的特点是__________________________;沸腾前Ⅰ、Ⅱ两条图线不重合的原因是水的________________(选填“初始温度”或“质量”)不同。
25. 如图为探究产生感应电流条件的实验装置。
(1)实验中,通过观察 _______来判断电路中是否有电流产生。
(2)ab棒的材质可能是 _____ (选填“铝”或“塑料”)。
(3)闭合开关,使ab棒从图示位置竖直向上运动,电路中 _______ (选填“会”或“不会”)产生感应电流。
(4)从能量的角度来分析,感应电流产生的过程是 ________ 转化为电能。
(5)此现象在生活中应用是 __________ 。(选填“动圈式话筒”或“动圈式扬声器”)
26. 图甲是探究电流与电阻的关系的实验电路图。器材有:定值电阻(、、、、),电源(5节新干电池串联),滑动变阻器()、电流表(0~0.6 A)、电压表(0~3 V)、开关及导线若干。
(1)闭合开关后,电流表指针偏转位置,如图乙,其原因是______________________。
(2)排除故障后,闭合开关S,将电阻接入电路,记录电流表示数为0.6 A;将电阻更换为,向_______端调节滑动变阻器滑片,直至电压表示数为_______V,记录电流表示数。
(3)两实验小组根据实验数据,绘制出图像如图丙所示,分析图像可知,符合实验操作要求的是________(选填“A”或“B”)图像。
(4)上述符合实验要求的操作中,当接入的定值电阻为时,滑动变阻器接入阻值为,若接入电阻时滑动变阻器接入阻值为,则__________。
(5)将电阻更换为,发现无论怎样调节滑动变阻器滑片,电压表示数都______3 V,无法继续完成符合上述要求的操作。从本实验可行性与安全性考虑,至少应该拆掉_____节干电池。
27. 学习安全用电时,小明想探究家庭电路中不能用铁丝代替保险丝的原因。小明查阅资料可知,熔断器中的核心部件(俗称保险丝)常用铅锑合金这类材料制成。于是小明用长度、横截面积相同的铅锑合金丝和铁丝进行探究。
(1)把铅锑合金丝和铁丝同时放到酒精灯的火焰上,观察到铅锑合金丝熔断时铁丝未断,这说明铅锑合金丝的熔点比铁丝的_______。
(2)在两个烧瓶内分别装上________相等的煤油,并将长度、横截面积相同的铁丝和铅锑合金丝分别放入两个烧瓶内,串联接入电路(图是电路的一部分)。通电一段时间发现乙烧瓶内煤油温度升高得多。这样可通过_________来判断一段时间内两金属丝放热的多少。进一步分析可得出,长度和横截面积相同时,铁丝的电阻比铅锑合金丝的电阻______。由此,得出铁丝不能代替保险丝的原因:_____________________________。
28. 小华利用图甲所示电路,测量标有“2.5 V”字样小灯泡的电阻。
(1)用笔画线表示导线,将图甲中的实物图连接完整。要求:滑动变阻器滑片向左移动时,灯泡变暗。
(2)连接好电路,闭合开关,发现小灯泡不发光,但电流表、电压表均有示数,则接下来应进行的操作是________________________。
(3)移动滑片到滑动变阻器的某一位置时,电压表示数为2 V,为使小灯泡正常发光,应将滑片向_______移动,此时电流表示数如图乙,则小灯泡正常发光时的电阻是________。(计算结果保留一位小数)
(4)根据实验数据,作出小灯泡工作时的关系图像如图丙所示,分析图像可知小灯泡电阻不是定值,原因是灯丝电阻______________________________。
(5)为了测待测的电阻,利用现有器材,增加一个单刀双掷开关和电阻箱,小华又设计了如图丁所示的电路图,实验步骤如下:
①将接入图丁虚线框________中,另一个虚线框接电线,将开关S接a后,闭合开关,调电阻箱为后,调节滑动变阻器滑片P使电流表示数为0.3 A。
②将开关S接b、滑动变阻器的滑片P保持不动,调电阻箱使电流表示数为0.3 A,读出示数为。
③计算__________。
六、计算题:本题共3小题,共22分。
29. 小华洗澡时,使用燃气热水器将质量为20 kg的水,温度从15 ℃加热到40 ℃,消耗了的天然气。已知:,。求:
(1)水吸收的热量。
(2)天然气完全燃烧放出的热量。
(3)燃气热水器的效率。(计算结果保留整数)
30. 如图所示,电路中电源电压恒定,小灯泡标有“6 V 3 W”的字样,当开关、都闭合时,小灯泡恰好正常发光;当开关闭合,断开时,电流表示数变化了0.2 A。灯丝电阻不变。求:
(1)小灯泡正常发光时的电流。
(2)电阻R的阻值。
(3)当开关闭合,断开时,电路的总功率。
31. 图为科创小组在科学实践活动中设计的饮水机工作原理图,该饮水机具有加热和保温功能。、为加热电阻,为热敏电阻,阻值随温度的变化关系如下表。加热电路电压恒为220V,,加热挡的功率为840W。控制电路电源电压恒为3V,当电流达到0.02 A时衔铁被吸合,不计线圈电阻。
30
40
50
60
70
220
165
130
100
83
(1)衔铁被吸合时,饮水机处于何种状态?
(2)求的阻值。
(3)将滑动变阻器阻值调至时,求设定的最高水温。
(4)请提出提高设定最高水温的一种方案,并说明理由。
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2025-2026学年度上学期九年级期末考试
物理试卷
(考试时间90分钟;试卷满分100分)
友情提示:所有答案必须填写到答题卡相应的位置上。
一、选择题:本题共14小题,每小题2分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 能源是人类生存与发展的重要基础。下列属于不可再生能源的是( )
A. 风能 B. 石油 C. 地热能 D. 太阳能
【答案】B
【解析】
【详解】可再生能源是可短时间内从自然界持续获取的能源,不可再生能源是短时间内无法从自然界得到补充的能源。
ACD.风能、地热能、太阳能均可从自然界源源不断获得,均属于可再生能源,故ACD不符合题意;
B.石油属于化石能源,形成周期极长,短时间无法再生,属于不可再生能源,故B符合题意。
故选B。
2. 物理学是认识世界的科学。下列物理量及其单位匹配错误的是( )
A. 电流——安培 B. 电压——瓦特 C. 电阻——欧姆 D. 电功——焦耳
【答案】B
【解析】
【详解】A.电流的国际单位是安培,故A正确;
B.电压的国际单位是伏特,瓦特是电功率的国际单位,匹配错误,故B错误;
C.电阻的国际单位是欧姆,匹配正确,故C正确;
D.电功的国际单位是焦耳,匹配正确,故D正确。
本题选择描述错误的,故选B。
3. “星闪”是我国自主研发的新一代应用技术,融合蓝牙、WiFi等传统无线技术的优势,且具备更低时延、更高速率、更稳定的连接特点,其信号传输的主要载体是( )
A. 电磁波 B. 超声波 C. 电缆 D. 光纤
【答案】A
【解析】
【详解】电磁波的传播不需要介质,可以在真空中传播或空气中传播,且传播速度快、距离远,是无线通信的主要载体,所以星闪信号传输的主要载体是电磁波,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
4. 核电站在运行过程中,使用水做冷却剂给核反应堆的堆芯降温,主要是利用水的( )
A. 沸点高 B. 密度大 C. 凝固点高 D. 比热容大
【答案】D
【解析】
【详解】D.冷却剂的核心作用是吸收更多热量,由吸热公式可知,质量、升高温度相同时,比热容越大,吸收热量越多;水的比热容大,冷却效果好,故D正确;
A.沸点高不是水作冷却剂的核心利用性质,故A错误;
B.密度大小与冷却吸热能力无关,故B错误;
C.水的凝固点为0℃并不高,且凝固点与冷却吸热能力无关,故C错误。
故选D。
5. 点燃如图所示的走马灯底部蜡烛, 扇叶可以在热空气的驱动下转动起来。该过程与汽油机工作中能量转换相似的是( )
A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程
【答案】C
【解析】
【详解】扇叶可以在热空气的驱动下转动起来,是内能转化为机械能,与汽油机工作中能量转换相似的是做功冲程,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
6. 对如图中的现象,解释正确的是( )
A. 摩擦后的气球能吸引细水流,是因为气球带有电荷
B. A中正电荷可以通过金属棒流向B,使B中的金属箔张开
C. 用细绳悬挂的轻质泡沫小球相互排斥,两小球带异种电荷
D. 被丝绸摩擦过的玻璃棒会带上正电荷,在这个过程中玻璃棒得到电子
【答案】A
【解析】
【详解】A.摩擦后的气球带上电荷,带电体能够吸引轻小物体,细水流被极化后可被带电气球吸引,故A正确;
B.金属中能够自由移动的是负电荷,正电荷不能定向移动,故B错误;
C.同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,两小球相互排斥,说明带同种电荷,故C错误;
D.丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒失去电子带正电,故D错误。
故选A。
7. 如图所示是老师办公室的插线板,b接电脑、c接电热水壶、a与插座连接,当这两个用电器均正常工作时,a、b、c三处的电流大小关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】家庭电路中,电脑和电热水壶并联,b接电脑,b点在电脑所在支路上,c接电热水壶,c点在电热水壶所在支路上,a与插座连接,a点在干路上,根据并联电路的电流特点知。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
8. 安全带可有效保护驾乘人员的安全。某模拟安全带未系提示系统中,当乘客坐在座椅上时,开关闭合;若系好安全带,则开关闭合。设计要求如下:乘客未系安全带时,仪表盘上的指示灯L亮起;系上安全带时,指示灯L熄灭。下列电路图中符合设计要求的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.当乘客坐下时,S1闭合使电路接通;若安全带未系,S2断开,电流只能通过指示灯L,L发光;若安全带系好,S2闭合,指示灯L被短接,无电流通过L,L熄灭,符合设计要求,故A符合题意;
B.当乘客坐下时,S1闭合,S2处于断开状态,无电流通过L,L不发光,故B不符合题意;
C.当乘客坐下时,S1闭合;若安全带未系,S2断开导致电路不通,灯L不发光,故C不符合题意;
D.乘客坐下(S1闭合),灯L亮,系好安全带(S2闭合),灯L不熄灭,故D不符合题意。
故选A。
9. “珍爱生命,安全用电”。下列做法中符合安全用电的是( )
A. 用湿布巾擦拭正在工作的电饭锅 B. 发现有人触电立即用手把他拉开
C. 搬动用电器时,不需要先断开电源 D. 使用测电笔时,手接触笔尾金属体
【答案】D
【解析】
【详解】A.生活用水为导体,用湿布擦拭工作的用电器易发生触电事故,不符合安全用电要求,故A不符合题意;
B.人体是导体,直接用手拉触电者会导致施救者也触电,不符合安全用电要求,故B不符合题意;
C.搬动用电器前未断开电源,若用电器漏电易引发触电事故,不符合安全用电要求,故C不符合题意;
D.使用测电笔时手接触笔尾金属体,才能使测电笔、人体与大地构成通路,正常辨别火线零线,符合安全用电要求,故D符合题意。
故选D。
10. 纳米陶瓷作为新材料应用广泛,它具有耐磨损、耐腐蚀、耐高温、防渗透、无磁性等特点,下列选项中不能使用纳米陶瓷材料的是( )
A. 装盐酸的容器 B. 乘坐公交用的IC卡
C. 切割金属的刀具 D. C919客机的外表涂层
【答案】B
【解析】
【详解】A.纳米陶瓷耐腐蚀,可制作装盐酸的容器,故A不符合题意;
B.IC卡依靠内置芯片存储信息,纳米陶瓷无法满足使用要求,故B符合题意;
C.纳米陶瓷耐磨损、硬度大,可制作切割金属的刀具,故C不符合题意;
D.纳米陶瓷耐磨损、耐高温、防渗透,适合作为客机外表涂层,故D不符合题意。
故选B。
11. 《新能源汽车产业发展规划(2021—2035年)》指出:发展新能源汽车是我国从汽车大国迈向汽车强国的必由之路。下列原理图与新能源电动汽车动力装置的工作原理相同的( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】电动机的原理是通电导体在磁场中受力的作用而运动;
A.如图,是奥斯特实验图,小磁针发生偏转说明通电导体周围有磁场,故A不符合题意;
B.如图,该实验是探究影响电磁铁磁性大小因素的实验,是电流的磁效应,故B不符合题意;
C.如图,闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,会产生感应电流,是将机械能转化为电能,是发电机的原理图,故C不符合题意;
D.如图,闭合开关,电路中有电流,通电导体受到磁场力的作用发生运动,是电动机的工作原理,故D符合题意。
故选D。
12. 在电路图A、B两点间分别接入不同元件,可进行不同的实验。下列描述正确的是( )
A. 探究电流与电阻的关系——改变接入AB间电阻和电压的大小
B. 探究电流与电压的关系——保持AB间的电阻和电压大小不变
C. 测量小灯泡的阻值——需多次测量,求平均值,减小误差
D. 测量电阻阻值——滑动变阻器可改变电阻两端电压和通过的电流
【答案】D
【解析】
【详解】A.探究电流与电阻的关系需控制电压不变,改变电阻,故A错误;
B.探究电流与电压的关系需控制电阻不变,改变电压,故B错误;
C.小灯泡电阻随温度变化,求平均值无意义,故C错误;
D.测量电阻阻值时,滑动变阻器可改变电阻两端电压和电流,实现多次测量,故D正确。
故选D。
13. 如图电路,电源电压恒定不变。闭合开关、,小灯泡、均正常发光,电流表和电压表均有示数。则( )
A. 电流表测通过小灯泡的电流
B. 小灯泡两端的电压比的大
C. 若只断开,电流表示数不变
D. 若只断开,小灯泡将变亮
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据实物图可知,两灯泡并联,电流表与灯泡串联,因此它测量的是通过的电流,故A不符合题意;
B.图中两灯泡为并联关系,根据并联电路中各支路两端电压相等的规律,和两端的电压是一样大的,故B不符合题意;
CD.并联电路中各支路互不影响,断开控制的支路开关后,所在支路的电压和电阻均未改变,因此电流表示数不变,所以亮度也不会改变,故C符合题意,D不符合题意。
故选C。
14. 如图甲,电源电压恒定不变,为定值电阻,灯泡L标有“3 V 1.5 W”字样。闭合开关,滑动变阻器的滑片P从中间某一位置移到某一端的过程中,和示数与A示数的关系图线如图乙所示。下列说法中正确的是( )
A. 电源电压为15 V B. 定值电阻为
C. 电压表的示数增大 D. 电流表A示数不断减小
【答案】B
【解析】
【详解】AB.甲图中,定值电阻、灯泡、滑动变阻器串联,电流表测电路电流,测灯泡两端的电压;测灯泡和滑动变阻器的总电压。 根据串联电路电压规律:电源电压
因此的示数
电流越大,的分压越大,越小。
灯泡标有“3V 1.5W”,额定电流
图乙的B点:此时电流为0.5A,灯泡恰好正常发光,灯泡两端电压为3V,因此上升段图线是的示数-电流关系;C点,就是电流0.4A时,灯泡两端电压为2V。 下降段图线是的示数-电流关系:A点就是电流0.4A时,的示数为5V。
串联电路电源电压恒定,列电源电压等式:电流为0.4A时
电流为0.5A时:灯泡正常发光,示数等于灯泡电压3V,因此
联立两式解得,电源电压,故A错误,B正确;
CD.滑片从中间某一位置向某一端单向移动时,滑动变阻器接入电阻单调变化,电路电流单调变化:若向阻值减小端移动,电流从0.4A增大到0.5A,电流表A示数增大,示数不断减小;若向阻值增大端移动,电流从0.5A减小到0.4A,V2示数不断增大,故CD错误。
故选B。
二、填空题:本题共6小题,每空1分,共12分。
泉州碗糕以糯米为主料,经浸泡、磨浆、发酵后入碗蒸制。其糕体松软,顶部常绽如花,如图所示,寓意兴旺,是泉州新春佳节备受青睐的传统糕点之一。据此回答下面小题。
15. 用天然气灶蒸制碗糕,天然气燃烧更加充分时,天然气的热值________,天然气灶的热效率_________。(均选填“增大”“减小”或“不变”)
16. 碗糕蒸制的过程,是通过__________的方式使其内能_________。
【答案】15. ①.
不变 ②.
增大 16. ①.
热传递 ②.
增大
【解析】
【15题详解】
因热值是燃料的固有属性,仅与燃料种类有关,与燃烧充分程度无关,故天然气的热值不变;燃烧更充分时,有效利用的热量与燃料完全燃烧放出总热量的比值升高,故天然气灶的热效率增大。
【16题详解】
蒸制碗糕的过程中,高温的水蒸气、热的容器将热量传递给温度更低的碗糕,属于热传递改变物体内能;碗糕吸收热量,因此自身的内能增大。
17. 如图所示是无线蓝牙耳机及其收纳盒,耳机没电时,可以将单只或一对耳机放入收纳盒中进行充电,此时耳机中的电池相当于电路中的______,两只耳机的电路连接方式是______联的。
【答案】 ①. 用电器 ②. 并
【解析】
【详解】[1]将蓝牙耳机放入收纳盒中进行充电时,耳机电池在消耗收纳盒的电能,此时的耳机电池相当于电路中的用电器。
[2]蓝牙耳机放入充电仓充电时,可以将单只或一对耳机放入收纳盒中进行充电,说明两只耳机充电时互不影响,这是并联的特点,说明两只耳机的电路连接方式是并联的。
18. 体脂率是指人体内脂肪的质量占人体总质量的百分比。肌肉比脂肪更容易导电。若人的体脂率下降,体重不变,肌肉占比增大,则人体的电阻_______(选填“增大”或“减小”)。若小强在医院测体脂率时,加在两手之间的电压为5V,通过的电流为2.5mA,则小强两手之间的电阻为________Ω。
【答案】 ①. 减小 ②. 2000
【解析】
【详解】[1]肌肉比脂肪更容易导电,若人的体脂率下降,体重不变,肌肉占比增大时,人体的整体导电性增强,人体的电阻会减小。
[2]根据欧姆定律可得,小强两手之间的电阻
19. 能效等级(如图)是表示家用电器产品能效高低的一种分级方法。根据国家相关规定,我国的能效标识将能源效率分为五个等级,能效等级与能效比的关系如下表所示。已知能效比。现有制冷量均为4200W的不同能效等级的空调。
能效等级
1
2
3
4
5
能效比
3.4
3.2
3
2.8
2.6
能效等级为“4”的空调,其额定功率为 _________ W;若正常工作10h,能效等级为“3”的空调比能效等级为“4”的空调,节约了 _____ 度的电能。
【答案】 ①. 1500 ②. 1
【解析】
【详解】由表格数据可知,能效等级为“4”的空调,其能效比为2.8;
由可得,制冷量为4200W,则其额定功率为
能效等级为“3”的空调,其能效比为3,制冷量为4200W,则其额定功率为
由可得,正常工作10h,能效等级为“4”的空调消耗的电能为
正常工作10h,能效等级为“3”的空调消耗的电能为
能效等级为“3”的空调比能效等级为“4”的空调,节约的电能为
20. 如图甲,R1阻值为10Ω,图乙为小灯泡L的U-I图像。闭合开关S、S1,断开S2,电流表示数为0.5A,再闭合开关S2,电流表示数变为0.6A,则R2=_________Ω。若只闭合S,1min内电阻R1产生的热量为_________J。
【答案】 ①. 50 ②. 54
【解析】
【详解】[1]由图甲可知,闭合开关S、S1,断开S2时,电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流。根据欧姆定律可得,电源电压U=U1=I1R1=0.5A×10Ω=5V
再闭合开关S2,电阻R1与R2并联,电流表测干路电流,由于并联电路各支路互不影响,所以此时通过R1的电流不变,仍为I1=0.5A,根据并联电路的电流规律可得,通过R2的电流I2=I-I1=0.6A-0.5A=0.1A
根据并联电路的电压规律可知,R2两端的电压U2=U=5V
根据欧姆定律可得,R2的阻值
[2]若只闭合S,小灯泡L与R1串联,电流表测电路中的电流,串联电路中各处的电流相等,由图乙可知,当电路中的电流为0.3A时,此时L两端的电压为2V,根据串联电路的电压规律和欧姆定律可得,电源电压U=UL+U1′=2V+0.3A×10Ω=5V
电源电压符合题意,故1min内电阻R1产生的热量Q=I2R1t=(0.3A)2×10Ω×1×60s=54J
三、作图题:本题共2小题,每小题2分,共4分。
21. 图甲为一个三孔带开关的插座。接在此插座的用电器不使用时,只需将插座上的开关断开即可切断电源。请在图乙中将开关和插座正确地接到电路中。
【答案】
【解析】
【详解】开关需要控制插座的通断,为了安全,开关必须接在火线上,断开开关后,插座与火线断开连接,不会带电;三孔插座的标准接线规则为左零右火上接地,该规则可以保证用电器漏电时,地线把人体短路,避免触电事故,据此作图。
22. 闭合开关,通电螺线管附近的小磁针方向如图所示,请在图中括号内标出电源的极性(“+”或“-”),并标出磁感线的方向。
【答案】
【解析】
【详解】闭合开关,通电螺线管附近的小磁针方向如图所示,结合小磁针N极所指方向和磁极间的相互作用,通电螺线管的右端为N极,则左端为S极,磁体外部的磁感线方向为从N极指向S极;根据右手螺旋定则,螺线管的电流方向向下,则电源的左端为正极,如图所示:
四、简答题:本题共1小题,共4分。
23. “中国传统制茶技艺及其相关习俗”是世界非物质文化遗产,福建乌龙茶更是中国乌龙茶的重要代表。晒青、炒青是乌龙茶制茶工艺中的两个重要步骤。如图甲所示,晒青是指将刚采摘下的茶青摊开后放在通风的地方,加快水分蒸发;如图乙所示,炒青是指通过高温炒制的方式对茶叶进行杀青和干燥的工艺。请解释:
(1)晒青这一过程加快水分蒸发的原理。
(2)炒青时茶叶周围为什么会产生大量的“白气”?
【答案】(1)增大了液体表面积,加快了液体上方空气流动的速度
(2)茶叶周围温度较高的水蒸气遇冷放热液化,形成小液滴
【解析】
【小问1详解】
茶农将从茶树上采摘下的茶青摊开后放在通风的地方,增大了液体表面积,加快了液体上方空气流动的速度,从而加快了茶青水分的蒸发。
【小问2详解】
炒青是通过高温炒制茶叶。茶叶中的水分受热,会汽化成水蒸气。这些温度较高的水蒸气上升到空中后,遇到周围温度较低的空气,会液化成小水滴。大量的小水滴聚集在一起,就形成了我们看到的 “白气”。
五、实验探究题:本题共5小题,共30分。
24. 图甲为“探究水在沸腾前后温度变化的特点”的实验装置。
(1)图甲中的实验操作会使温度计的示数偏________。
(2)纠正错误后,记录的实验数据如下表,分析数据可知:水的沸点是______℃,当地大气压_________1个标准大气压。
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
温度/℃
90
92
94
96
98
98
98
(3)图乙是实验时观察到水中的气泡变化情况,其中表示水沸腾时的现象是______图。
(4)根据两组实验数据,绘制出温度随时间变化关系图线,如图丙。分析图线可知:水沸腾时温度的特点是__________________________;沸腾前Ⅰ、Ⅱ两条图线不重合的原因是水的________________(选填“初始温度”或“质量”)不同。
【答案】(1)大 (2) ①. 98 ②. 低于
(3)a (4) ①. 持续吸热,温度保持不变 ②. 初始温度
【解析】
【小问1详解】
图甲中温度计玻璃泡碰到容器底,容器底直接受热温度高于水温,会使温度计示数偏大。
【小问2详解】
表格中4~6min温度稳定在98℃,此为水的沸点。
标准大气压下沸点为100℃,气压越低沸点越低,故当地大气压低于1标准大气压。
【小问3详解】
a中气泡在上升过程中体积逐渐变大,所以是沸腾时的现象;b图中气泡在上升过程中体积逐渐减小,所以是沸腾前的现象,故选a。
【小问4详解】
观察图像可知水温达到98℃后温度随着时间不再升高,所以水沸腾后继续吸热,温度不变;
由图像可知,两组同学的初始温度分别为92℃、90℃,加热相同时间,升高的温度相同,所以两组图线不同,其原因是由于它们水的初始温度不同。
25. 如图为探究产生感应电流条件的实验装置。
(1)实验中,通过观察 _______来判断电路中是否有电流产生。
(2)ab棒的材质可能是 _____ (选填“铝”或“塑料”)。
(3)闭合开关,使ab棒从图示位置竖直向上运动,电路中 _______ (选填“会”或“不会”)产生感应电流。
(4)从能量的角度来分析,感应电流产生的过程是 ________ 转化为电能。
(5)此现象在生活中应用是 __________ 。(选填“动圈式话筒”或“动圈式扬声器”)
【答案】(1)灵敏电流计指针是否偏转
(2)铝 (3)不会
(4)机械能 (5)动圈式话筒
【解析】
【详解】(1)实验中,通过观察灵敏电流计指针是否偏转来判断电路中是否有电流产生,采用了转换法;
(2)实验时导体棒选择非磁性类导体,即ab棒的材质可能是铝。
(3)闭合开关,使ab棒从图示位置竖直向上运动,不切割磁感线,电路中不会产生感应电流。
(4)从能量的角度来分析,感应电流产生的过程中,消耗机械能,是 机械能转化为电能。
(5)扬声器是利用通电导体在磁场中受力运动工作的,动圈式话筒是利用电磁感应原理工作的,此现象在生活中应用是动圈式话筒。
26. 图甲是探究电流与电阻的关系的实验电路图。器材有:定值电阻(、、、、),电源(5节新干电池串联),滑动变阻器()、电流表(0~0.6 A)、电压表(0~3 V)、开关及导线若干。
(1)闭合开关后,电流表指针偏转位置,如图乙,其原因是______________________。
(2)排除故障后,闭合开关S,将电阻接入电路,记录电流表示数为0.6 A;将电阻更换为,向_______端调节滑动变阻器滑片,直至电压表示数为_______V,记录电流表示数。
(3)两实验小组根据实验数据,绘制出图像如图丙所示,分析图像可知,符合实验操作要求的是________(选填“A”或“B”)图像。
(4)上述符合实验要求的操作中,当接入的定值电阻为时,滑动变阻器接入阻值为,若接入电阻时滑动变阻器接入阻值为,则__________。
(5)将电阻更换为,发现无论怎样调节滑动变阻器滑片,电压表示数都______3 V,无法继续完成符合上述要求的操作。从本实验可行性与安全性考虑,至少应该拆掉_____节干电池。
【答案】(1)电流表正负接线柱接反了
(2) ①. 右 ②. 3
(3)B (4)
(5) ①. 大于 ②. 1
【解析】
【小问1详解】
电流表使用时,电流应从正接线柱流入,负接线柱流出,否则指针会反向偏转。闭合开关后,电流表指针偏到零刻度线左边,原因是电流表正负接线柱接反了。
【小问2详解】
排除故障后,闭合开关S,将5Ω电阻接入电路,记录电流表示数为0.6A;由欧姆定律可得:电阻的电压为
根据串联分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向右端移动,直至电压表示数为3V,记录电流表示数。
【小问3详解】
探究电流与电阻的关系,应保持电阻两端的电压不变;
由图可知,A图像的电流与电阻之积为
B图像的电流与电阻之积为
符合实验操作要求的是B图像。
【小问4详解】
因电阻的电压不变,由串联电路电压的规律,变阻器的电压也不变,由分压原理可知,两次操作中,定值电阻和变阻器连入电路的电阻大小之比不变,即,则。
【小问5详解】
电源电压为,将电阻更换为30Ω,当变阻器最大电阻30Ω连入电路中时,由分压原理和串联电路电压的规律可得:,解得电压表示数为,即电压表示数大于3V,无法继续完成符合上述要求的操作。
从本实验可行性与安全性考虑,电阻的最大电压为3V,则变阻器的电压为3V,故电源电压最大为6V,至少应该拆掉1节干电池。
27. 学习安全用电时,小明想探究家庭电路中不能用铁丝代替保险丝的原因。小明查阅资料可知,熔断器中的核心部件(俗称保险丝)常用铅锑合金这类材料制成。于是小明用长度、横截面积相同的铅锑合金丝和铁丝进行探究。
(1)把铅锑合金丝和铁丝同时放到酒精灯的火焰上,观察到铅锑合金丝熔断时铁丝未断,这说明铅锑合金丝的熔点比铁丝的_______。
(2)在两个烧瓶内分别装上________相等的煤油,并将长度、横截面积相同的铁丝和铅锑合金丝分别放入两个烧瓶内,串联接入电路(图是电路的一部分)。通电一段时间发现乙烧瓶内煤油温度升高得多。这样可通过_________来判断一段时间内两金属丝放热的多少。进一步分析可得出,长度和横截面积相同时,铁丝的电阻比铅锑合金丝的电阻______。由此,得出铁丝不能代替保险丝的原因:_____________________________。
【答案】(1)低 (2) ①. 质量和初温 ②. 温度计示数的变化 ③. 小 ④. 铁丝的熔点高、电阻小,电流过大时,铁丝产生的热量少且难以达到熔点,无法及时熔断切断电路,会引发用电安全事故
【解析】
【小问1详解】
相同加热条件下,铅锑合金丝先熔断、铁丝还没熔化,说明铅锑合金丝更低温度就可以熔化,即它的熔点比铁丝低。
【小问2详解】
利用转换法比较金属丝放热多少时,要控制变量,因此两个烧瓶中需要装入质量和初温相等的煤油,保证实验的初始条件一致;
实验中无法直接观测金属丝放热的多少,因此通过煤油升高的温度(温度计示数的变化)间接反映放热多少,这是转换法的应用。
两根金属丝串联,通过的电流和通电时间都相同,根据焦耳定律,乙烧瓶(铅锑合金丝)煤油升温更多,说明铅锑合金丝产生的热量更多、电阻更大,因此长度和横截面积相同时,铁丝的电阻比铅锑合金丝小;
结合前面的实验结论可知:铁丝熔点远高于铅锑合金丝,且相同条件下铁丝电阻更小,电流过大时铁丝产生的热量更少、温度很难达到自身熔点,无法及时熔断切断电路,起不到保险作用,容易引发火灾等安全事故,因此不能用铁丝代替保险丝。
28. 小华利用图甲所示电路,测量标有“2.5 V”字样小灯泡的电阻。
(1)用笔画线表示导线,将图甲中的实物图连接完整。要求:滑动变阻器滑片向左移动时,灯泡变暗。
(2)连接好电路,闭合开关,发现小灯泡不发光,但电流表、电压表均有示数,则接下来应进行的操作是________________________。
(3)移动滑片到滑动变阻器的某一位置时,电压表示数为2 V,为使小灯泡正常发光,应将滑片向_______移动,此时电流表示数如图乙,则小灯泡正常发光时的电阻是________。(计算结果保留一位小数)
(4)根据实验数据,作出小灯泡工作时的关系图像如图丙所示,分析图像可知小灯泡电阻不是定值,原因是灯丝电阻______________________________。
(5)为了测待测的电阻,利用现有器材,增加一个单刀双掷开关和电阻箱,小华又设计了如图丁所示的电路图,实验步骤如下:
①将接入图丁虚线框________中,另一个虚线框接电线,将开关S接a后,闭合开关,调电阻箱为后,调节滑动变阻器滑片P使电流表示数为0.3 A。
②将开关S接b、滑动变阻器的滑片P保持不动,调电阻箱使电流表示数为0.3 A,读出示数为。
③计算__________。
【答案】(1) (2)移动滑片,观察灯泡是否发光
(3) ①. 右 ②. 8.3
(4)随温度的升高而增大
(5) ①. 2 ②. 10
【解析】
【小问1详解】
滑片向左移动时灯泡变暗,说明电路中电流变小,滑动变阻器阻值变大,故滑动变阻器选用右下接线柱与灯泡串联在电路中,如图所示:
【小问2详解】
电压表、电流表均有示数,说明电路通路,小灯泡不亮可能是因为滑动变阻器接入阻值太大,导致电流太小,接下来应该移动滑片,观察灯泡是否发光
【小问3详解】
测量中滑片在某一位置时,电压表示数为2V,小于灯泡正常发光的电压,为使小灯泡正常发光,应增大灯泡两端的电压,根据串联电路电压规律,应减小滑动变阻器两端的电压,根据分压原理,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,故应缓慢将滑片P向右移动; 由图甲可知,电流表选用小量程;灯正常发光时电流表示数如图乙所示,电流表分度值0.02A,其示数为0.3A,则灯泡的电阻
【小问4详解】
根据图像是曲线,当电压均匀增大时,电流的增大量逐渐减小,说明电阻变大,因为温度改变,导致电阻改变。
【小问5详解】
根据题中保持电流不变,说明电路的总电阻不变,而电阻箱的电阻改变,说明待测电阻有时接入电路,也可以不接入电路,即被短路,因而必须接在2位置,由于总电阻不变,故将开关S接b、滑动变阻器的滑片P保持不动,灯泡和待测电阻被短路,减小的电阻等于电阻箱增大的电阻,为
则待测电阻为
六、计算题:本题共3小题,共22分。
29. 小华洗澡时,使用燃气热水器将质量为20 kg的水,温度从15 ℃加热到40 ℃,消耗了的天然气。已知:,。求:
(1)水吸收的热量。
(2)天然气完全燃烧放出的热量。
(3)燃气热水器的效率。(计算结果保留整数)
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
水吸收的热量
【小问2详解】
天然气完全燃烧放出的热量
【小问3详解】
热水器效率
30. 如图所示,电路中电源电压恒定,小灯泡标有“6 V 3 W”的字样,当开关、都闭合时,小灯泡恰好正常发光;当开关闭合,断开时,电流表示数变化了0.2 A。灯丝电阻不变。求:
(1)小灯泡正常发光时的电流。
(2)电阻R的阻值。
(3)当开关闭合,断开时,电路的总功率。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
小灯泡正常发光时的电流
【小问2详解】
、都闭合时,被短路,电路为的简单电路,灯泡正常发光,故电源电压,此时电路电流;闭合、断开时,与串联,因总电阻变大,故电路电流减小,此时电路电流
由欧姆定律得电路总电阻
小灯泡灯丝电阻
由串联电路电阻规律可知,电阻R的阻值
【小问3详解】
闭合、断开时,与串联,电路总功率
31. 图为科创小组在科学实践活动中设计的饮水机工作原理图,该饮水机具有加热和保温功能。、为加热电阻,为热敏电阻,阻值随温度的变化关系如下表。加热电路电压恒为220V,,加热挡的功率为840W。控制电路电源电压恒为3V,当电流达到0.02 A时衔铁被吸合,不计线圈电阻。
30
40
50
60
70
220
165
130
100
83
(1)衔铁被吸合时,饮水机处于何种状态?
(2)求的阻值。
(3)将滑动变阻器阻值调至时,求设定的最高水温。
(4)请提出提高设定最高水温的一种方案,并说明理由。
【答案】(1)
保温状态 (2)
(3)
(4)
方案:调大滑动变阻器的阻值。理由:控制电路电源电压和衔铁吸合电流不变,吸合时总电阻不变,越大,对应的越小,设定的最高水温越高。
【解析】
【小问1详解】
衔铁被吸合后,加热电路中只有接入电路,所在支路断开。根据,电压不变时,接入的电阻越大,功率越小,此时总功率更小,因此饮水机处于保温状态。
【小问2详解】
加热挡时,与并联。的功率为
的功率为
的阻值为
【小问3详解】
设定最高水温时,衔铁刚好被吸合,控制电路电流为,。控制电路总电阻为
热敏电阻的阻值为
由表格数据可知,对应的温度为,即设定的最高水温为。
【小问4详解】
方案:调大滑动变阻器的阻值。理由:由可知,控制电路电源电压和衔铁吸合电流不变时,吸合时总电阻不变;越大,对应的热敏电阻阻值越小,根据随温度升高而减小的规律,可知设定的最高水温越高。(合理即可)
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