精品解析:福建福州市福清西山学校2024-2025学年第一学期九年级12月份适应性练习物理(试题)
2026-10-16
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内容正文:
福清西山学校2024-2025学年九年级12月份适应性练习
物理试卷
一、选择题(下列各题的四个选项中,只有一项符合题意,每小题2分,共28分)
1. 物理源于生活,又服务于生活,下列数据最接近生活实际的是( )
A. 电冰箱电流约5A B. 一节新干电池的电压是1.5V
C. 一瓶矿泉水的重力约为0.5N D. 让人感觉温暖而舒适的房间温度约37℃
2. 发热服是利用电流的热效应让衣服发热。发现电流产生的热量与电流大小、导体的电阻以及通电时间的关系的科学家是( )
A. 焦耳 B. 欧姆 C. 法拉第 D. 奥斯特
3. 如图所示,对于图片中所描述的物理现象或过程符合安全用电的是( )
A. 用如图甲方法使用试电笔辨别火线、零线
B. 将电冰箱接入图乙所示的插排来工作
C. 图丙所示实验可说明家庭电路中不可以用铜丝代替保险丝
D. 图丁中人靠近高压带电体
4. 下列有关磁场的说法错误的是( )
A. 磁体间的相互作用是通过磁场发生的
B. 磁体周围的空间存在着看不见、摸不着的磁场
C. 磁感线能形象地描述磁场,它和磁场都是真实存在的
D. 磁场是有方向的,在磁场中的不同位置,其磁场方向一般不同
5. 为保护河流和湖泊宝贵的水资源,我国专门建立地方“河长”负责进行管理。在一些严重缺水的地域,人们会收集露水使用,下图中物态变化与露水的形成相同的是
A. 打在枝头的霜
B. 屋檐下的冰挂
C. 消融的雪
D. 山间的云雾
6. 如图所示,这是甲、乙两种物质在熔化过程中温度随时间变化的关系图像。下列说法正确的是( )
A. 甲物质是非晶体,乙物质是晶体
B. 甲物质30℃时一定是固液共存态
C. 甲物质熔化的时间为8min
D. 乙物质熔化过程吸热但温度一直升高
7. 关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A. 对物体做功,物体的内能一定增大
B. 晶体在熔化过程中,持续吸热,温度不变,内能不变
C. 温度越高的物体所含的热量越多
D. 在相同物态下,同一物体温度降低,它的内能会减少
8. 如图中,能够说明电动机工作原理的实验是( )
A. B.
C. D.
9. 如图甲所示的电路中,闭合开关,两灯泡均发光,两个完全相同的电流表A1、A2指针偏转如图乙所示,通过灯泡L1和L2的电流分别为( )
A. 1.2 A 0.3 A B. 0.9 A 0.3 A C. 0.3 A 0.9 A D. 1.2 A 1.5 A
10. 如图是学校门口的智能门禁。只有本校师生靠近时S1才闭合,并且体温正常时S2闭合,电动机工作,开门放行,同时扬声器会发出“体温正常”的声音。若扬声器损坏,电动机仍然可以单独工作将门打开。以下电路的设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
11. 如图所示是某家庭电路,闭合开关 S1、S2,L1灯发光,L2 灯不发光。用试电笔分别接触 c、d 两点,氖管都发光。若电路中只有一处故障,则( )
A. L2短路 B. L2断路
C. ad 间断路 D. bc 间断路
12. 把两个标有“220V 40W”字样的灯泡串联起来接入220V的电路中,那么其中一只的功率是( )
A. 80W B. 40W C. 20W D. 10W
13. 小科设计了一种烟雾报警装置,其简化电路如图所示,电源电压保持不变,R0为定值电阻,R为光敏电阻,R的阻值随光照强度的减弱而增大,当电流表示数减小到某一值时,装置报警。开关S闭合后,当有烟雾遮挡射向R的激光时( )
A. 光敏电阻R阻值减小
B. 电流表的示数增大,电压表的示数减小
C. 电流表的示数减小,电压表的示数不变
D. 电压表示数的变化值与电流表示数的变化值之比不变
14. 如图所示电路,电源电压为6V且保持不变。闭合开关S,当滑片P置于变阻器的中点时,电压表的示数为2V;当滑片P置于变阻器的b端时,电压表的示数变化了1V,在10s内定值电阻R1产生的热量为30J。则下列结果正确的是( )
A. 电路中的最小电流为0.5 A
B. 滑片P在中点时,9s内滑动变阻器R消耗的电能为30 J
C. R1先后两次消耗的电功率之比为4:3
D. R先后两次消耗的电功率之比为8:9
二、填空题(共六题,每空1分,共14分)
15. 2022年北京冬奥会秉持“绿色、低碳、可持续发展”的理念。如图所示,国家速滑馆“冰丝带”比赛场地的冰面是采用世界上最先进环保的二氧化碳制冰技术,其原理主要是利用液态二氧化碳___________(填物态变化名称)时要吸收大量的热量,可以制冷使水凝固成冰。
16. 欣怡家9月末和10月末电能表表盘示数如图所示,则欣怡家10月份用电______,若以当地电价0.5元/度计算,欣怡家10月份应缴纳电费______元。将某用电器单独接在该电能表上工作一段时间后,电能表转盘转了600转,该用电器在上述时间内消耗的电能为______J。
17. 如图所示为发光二极管,它的两根引脚中较长的为正极,较短的为负极,当电流从______(选填“正”或“负”)极流入它才会发光。______(选填“可以”或“不可以”)利用它来判断电源的正负极。其额定电压通常都比较小,在家庭电路中需要与其它用电器______联才能正常工作。
18. 小明发现她家新买的白炽灯用过一段时间后,在相同电压下发光时要暗一些,从物理学的角度看是因为灯发光时,温度升高,灯丝发生了升华现象。使灯丝变细,导致灯丝电阻变___,消耗的实际功率变___的缘故。
19. 某热机的其中一个冲程如图所示。由图可知,该热机是______(填“汽油机”或“柴油机”)。若该内燃机一个工作循环对外做功30J,则燃料完全燃烧所放出的热量一定______(填“大于”、“等于”或“小于”)30J。该热机飞轮的转速为,则每秒做功______次。
20. 2017年5月18日,我国首次在南海成功试采海域可燃冰,可燃冰具有热值大、储值大、能直接点燃等特点,它的热值约为1.4×1010J/m3,则3dm3的可燃冰完全燃烧后放出的热量为______J,假设这些热量全部被比热容为4.2×103J/(kg℃)的水吸收,可以使______kg的水温度升高50℃。
三、作图题(共4分,共2小题)
21. 如图所示,请你将某劳动实践基地室内的部分电路连接完整。
22. 如图所示,小磁针在条形磁铁的作用下处于静止状态,请标出小磁针的N极和条形磁铁磁感线的方向。
四、简答题(共4分,共1题)
23. 汽车作为人们的代步工具,给人们的生活提供极大的便利,但是由于汽车的发动机在工作过程中有较大的能量损失,形成了“高能耗,低效率”的现状,同时也给环境带来了一定的污染。请回答下列问题:
(1)请分析汽车发动机“低效率”的原因;(至少写出两点)
(2)请写出一条“节能减排,低碳生活”的措施。
五、实验探究题(共30分,共5题)
24. 物理学习小组做“探究水沸腾时温度变化的特点”实验时,装置如图1所示。
(1)安装实验器材应按照______(选填“自下而上”或“自上而下”)的顺序;
(2)在水温升高到后,每隔1min读取一次温度计的示数,直到水沸腾并持续一段时间。将所得数据记录在如下表格中。由实验可知:水沸腾时需要______,但温度不变;
时间
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
温度
85
86
88
90
92
94
96
98
98
98
98
98
98
(3)在本次实验中,水的沸点是______,由此可知当地大气压______(选填“高于”“低于”或“等于”)1标准大气压;
(4)初步得出结论后,等水温降至以下后,另一位同学继续利用该装置再次进行实验,并在同一坐标系中画出水沸腾前后温度随时间变化的图像,如图-2所示,从两次实验的图像中可看出,水从加热至刚沸腾时,所用时间不同,原因可能是______。
25. 如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料的质量都是10g,烧杯内的液体质量和初温也相同。
(1)比较不同燃料的热值,应选择________________两图进行实验,燃料完全燃烧放出热量的多少是通过________________________反映的;
(2)比较不同物质吸热特点的实验中,液体吸收热量的多少是通过________________来反映的,这种研究方法叫________________________;
(3)在图甲中某同学测量液体a的质量为,初温,加热一段时间后液体a的温度为,此时消耗燃料的质量为,根据液体a的比热容计算出燃料1的热值为________________________(用已知物理量和测量物理量的字母表示,液体a的比热容为),不计热量损失;
(4)用同一个加热装置分别给质量和初温都相同的两种液体a和b加热,分别记录加热时间和温度,根据记录的数据作出了两种液体a和b的温度(T)随时间(t)变化的图象如图丁所示。若液体b是水,液体a的比热容是________________[]。
26. 小红和小华在“探究串联电路中的电压规律”时,设计了如图甲所示的电路,电源电压为3V。
(1)连接电路时,开关应____。实验时,灯L1和灯L2的规格应____(选填“相同”或“不相同”).
(2)闭合开关前,小明发现电压表出现如图乙所示的情况,可能的原因是______
A. 电压表正负接线柱接反
B. 电压表所选量程过小
C. 电压表未调零
(3)排除故障后,闭合开关S,电压表的示数如图丙所示,此时灯L1两端的电压为______V。
(4)在测灯L2两端的电压时,为了节省时间,小红把电压表所接的B点不动,只断开A接点,并把接线改接到C接点上,这个方法______(选填“能”或“不能”)测出灯L2两端的电压,原因是:______。
27. 如图,探究电流与电阻的关系中,电阻是用来表示导体对电流阻碍作用的大小,那么通过导体的电流会随导体电阻的增大而减小吗?现有器材:电流表、电压表、定值电阻(、、各一个)、开关、滑动变阻器、导线若干。
实验序号
电阻
电流
1
5
0.4
2
10
3
20
0.1
(1)请用笔画线代替导线将图丙所示的实物元件按图乙电路连接完整,要求:连线不能交叉,滑片向右移动时,电压表示数变大;
(2)电路连接完成后,闭合开关前,滑动变阻器滑片P应该移至最______(选填“左”或“右”)端;闭合开关后,移动滑动变阻器滑片,发现电流表指针发生偏转但电压表指针始终不偏转,经检查电压表完好,则电路故障可能是______。
(3)实验中依次接入三个定值电阻,进行实验并将实验数据记录在表格中,实验过程中用的电阻替换后,闭合开关,应将滑动变阻器滑片向______端移动,使电压表示数为______V。
(4)通过表中数据可以得出结论:______。
28. 小宇同学利用如图甲所示的电路,测量额定电压为的小灯泡的电功率。
(1)正确连接电路后闭合开关,小宇发现小灯泡不发光,且电流表和电压表有示数但都很小,其原因可能是___________;
(2)当变阻器滑片P移到某一位置时,电压表的示数为2.2V,若想测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向___________端移动;
(3)小宇通过实验绘制出小灯泡的U-I图像如图乙所示,则小灯泡的额定功率为___________W;同时发现小灯泡的电阻受___________影响,并非一个定值;
(4)小华发现实验室还有一只仅能看得清“0.3A”小灯泡。经过小组讨论,他们用电压表和一个已知阻值为的定值电阻,设计出如图丙所示的电路图,测出这个了小灯泡正常发光时的电阻。方法如下:
①闭合开关S、S1,断开S2,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为___________;
②滑动变阻器的滑片___________,断开开关、闭合开关,读出此时电压表示数为U;
③小灯泡正常发光时电阻表达式___________(用已知量和所测物理量符号表示结果)。
六、计算题(本大题共3小题,共20分)
29. 如图所示的电路中,电流表A的示数为,的示数为0.3A,电阻的阻值为。求:
(1)电源电压;
(2)电阻的阻值。
30. 如图为自走式柴油微耕机,广泛适用于平原、山区、丘陵的旱地、水田、果园等。犁地时,柴油机每工作一小时消耗3kg的柴油,柴油机正常工作时对外输出的有用机械功的功率为15kW。工作时,为防止柴油机温度过高,其循环水散热器中装有质量为10kg、初温为20℃的水。[柴油的热值q=4.3×107J/kg,c水=4.2×103J/(kg•℃)]求:
(1)工作1小时消耗的柴油完全燃烧产生的热量Q放?
(2)柴油机工作时的热机效率(结果百分号前保留整数)?
(3)标准大气压下,散热器中的水从开机到沸腾吸收的热量Q吸?
31. 如图甲是文文同学家新买的一台冷暖空调扇,其内部简化电路如图乙所示,R1、R2均为发热电阻,R1的阻值为110,M是电动机。开关S1闭合后,当S2接1、2时吹冷风,吹冷风时,电动机正常工作1h消耗的电能为0.11kW·h,当S2接2、3时吹温风;当S2接3、4时吹热风,吹热风时空调扇的总功率为1100W。已知电源电压为220V。求:
(1)吹冷风时,空调扇电动机的电功率是多少?
(2)吹温风时,空调扇的总电功率是多少?
(3)吹热风时,R2的电阻是多少?
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福清西山学校2024-2025学年九年级12月份适应性练习
物理试卷
一、选择题(下列各题的四个选项中,只有一项符合题意,每小题2分,共28分)
1. 物理源于生活,又服务于生活,下列数据最接近生活实际的是( )
A. 电冰箱电流约5A B. 一节新干电池的电压是1.5V
C. 一瓶矿泉水的重力约为0.5N D. 让人感觉温暖而舒适的房间温度约37℃
【答案】B
【解析】
【详解】A.电冰箱电流约1A,故A不符合题意;
B.不同的电源提供不同的电压,一节干电池的电压为1.5V,故B符合题意;
C.一瓶矿泉水的质量约为0.5kg,则重力约为
故C不符合题意;
D.让人感觉温暖而舒适的房间温度是23℃~28℃,故D不符合题意。
故选B。
2. 发热服是利用电流的热效应让衣服发热。发现电流产生的热量与电流大小、导体的电阻以及通电时间的关系的科学家是( )
A. 焦耳 B. 欧姆 C. 法拉第 D. 奥斯特
【答案】A
【解析】
【详解】A.英国物理学家焦耳做了大量实验,于1840年最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系,故A符合题意;
B.导体中的电流,与这段导体两端电压成正比,与这段导体的电阻成反比--这一规律最早是德国物理学家欧姆发现的,被命名为欧姆定律,故B不符合题意;
C.法拉第在奥斯特的启发下,研究了磁场与电流的关系,最终通过十年的努力终于发现了电磁感应现象,发明了发电机,使人类进入了电气时代,故C不符合题意;
D.1820年丹麦物理学家奥斯特通过实验发现了通电导体周围存在磁场,故D不符合题意。
故选A。
3. 如图所示,对于图片中所描述的物理现象或过程符合安全用电的是( )
A. 用如图甲方法使用试电笔辨别火线、零线
B. 将电冰箱接入图乙所示的插排来工作
C. 图丙所示实验可说明家庭电路中不可以用铜丝代替保险丝
D. 图丁中人靠近高压带电体
【答案】C
【解析】
【详解】A.测电笔是用来辨别火线和零线时,手要接触笔尾金属体,故A不符合题意;
B.电冰箱有金属外壳,需要接地线,应使用三孔插座,故B不符合题意;
C.保险丝不能用铜丝代替,保险丝的选择需要满足电阻率大,熔点低的特点,故C符合题意;
D.人靠近高压带电体极易引发触电事故,不符合安全用电原则,故D不符合题意。
故选C。
4. 下列有关磁场的说法错误的是( )
A. 磁体间的相互作用是通过磁场发生的
B. 磁体周围的空间存在着看不见、摸不着的磁场
C. 磁感线能形象地描述磁场,它和磁场都是真实存在的
D. 磁场是有方向的,在磁场中的不同位置,其磁场方向一般不同
【答案】C
【解析】
【详解】A. 磁体不需要互相接触,就能产生吸引或者排斥的力,这个相互作用就是依靠磁场来传递的,故A正确;
B. 磁场是一种特殊物质,它真实存在,但是人的眼睛看不到、手摸不到,我们只能通过它对小磁针、铁屑产生的作用来感知它,故B正确;
C. 磁感线是为了形象描述磁场引入的假想物理模型,并非真实存在,仅磁场是真实存在的,故C错误;
D. 磁场有方向,物理学规定:小磁针静止时北极所指方向,就是该点磁场方向,一块磁体周围,不同地点小磁针指向大多不一样,说明不同位置磁场方向一般不同,故D正确。
本题选择描述错误的,故选C。
5. 为保护河流和湖泊宝贵的水资源,我国专门建立地方“河长”负责进行管理。在一些严重缺水的地域,人们会收集露水使用,下图中物态变化与露水的形成相同的是
A. 打在枝头的霜
B. 屋檐下的冰挂
C. 消融的雪
D. 山间的云雾
【答案】D
【解析】
【详解】露水是水蒸气遇冷液化形成的小水珠;
A.打在枝头的霜是水蒸气凝华形成的,故A不符合题意;
B.屋檐下的冰挂是水凝固形成的,故B不符合题意;
C.消融的雪是固态的冰熔化的过程,故C不符合题意;
D.山间的云雾是水蒸气液化形成的小水珠,故D符合题意;
6. 如图所示,这是甲、乙两种物质在熔化过程中温度随时间变化的关系图像。下列说法正确的是( )
A. 甲物质是非晶体,乙物质是晶体
B. 甲物质30℃时一定是固液共存态
C. 甲物质熔化的时间为8min
D. 乙物质熔化过程吸热但温度一直升高
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知甲物质有固定熔点是晶体,乙物质没有固定熔点是非晶体,故A错误;
B.由图可知甲物质熔点为80℃,因此在80℃时处于固液共存态,在30℃时处于固态,故B错误;
C.由图可知甲物质熔化时段为2~8min,故甲物质熔化的时间为
故C错误;
D.乙物质为非晶体无固定熔点,在熔化过程吸热但温度一直升高,故D正确。
故选D。
7. 关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A. 对物体做功,物体的内能一定增大
B. 晶体在熔化过程中,持续吸热,温度不变,内能不变
C. 温度越高的物体所含的热量越多
D. 在相同物态下,同一物体温度降低,它的内能会减少
【答案】D
【解析】
【详解】A.对物体做功,如果是改变其位置、高度等,则内能不一定增加,故A错误;
B.物体吸收热量,内能变大;晶体在熔化过程中,持续吸热,温度不变,但内能变大,故B错误;
C.热量是一个过程量,不能说物体含有多少热量,故C错误;
D.内能的大小与质量、温度、状态等因素有关;在相同物态下,同一物体温度降低,物体的内能会减少,故D正确。
故选D.
8. 如图中,能够说明电动机工作原理的实验是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.图中是用来研究电磁铁磁性强弱因素的实验,故A不符合题意;
B.图中电路中有电源,是根据通电导体在磁场中受力运动制成的,是电动机的工作原理,故B符合题意;
C.图中是奥斯特实验图,小磁针发针偏转说明通电导体周围有磁场,故C不符合题意;
D.图中当导线做切割磁感线的运动时,小灯泡会发光,说明电路中产生了感应电流,这是电磁感应现象,是发电机的原理,故D不符合题意。
故选B。
9. 如图甲所示的电路中,闭合开关,两灯泡均发光,两个完全相同的电流表A1、A2指针偏转如图乙所示,通过灯泡L1和L2的电流分别为( )
A. 1.2 A 0.3 A B. 0.9 A 0.3 A C. 0.3 A 0.9 A D. 1.2 A 1.5 A
【答案】B
【解析】
【详解】由图可知,两灯泡并联,电流表A1测量干路电流,电流表A2测量通过灯泡L2的电流,根据并联电路的电流规律可知,干路电流大于支路电流,所以A1示数较大,而A1指针偏转角度较小, 所以电流表A1选择的是大量程0~3A,分度值为0.1A,示数为I=1.2A; 电流表A2测量通过灯泡L2的电流,所以电流表A2选择的是小量程0~0.6A,分度值为0.02A,示数为I2=0.3A,即通过灯泡L2的电流为0.3A, 所以通过灯泡L1的电流为
故选B。
10. 如图是学校门口的智能门禁。只有本校师生靠近时S1才闭合,并且体温正常时S2闭合,电动机工作,开门放行,同时扬声器会发出“体温正常”的声音。若扬声器损坏,电动机仍然可以单独工作将门打开。以下电路的设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】本校师生靠近时S1才闭合,并且体温正常时S2闭合,电动机工作,说明两开关与电动机串联,若扬声器损坏,电动机仍然可以单独工作将门打开可知扬声器与电动机并联,综上可知A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
11. 如图所示是某家庭电路,闭合开关 S1、S2,L1灯发光,L2 灯不发光。用试电笔分别接触 c、d 两点,氖管都发光。若电路中只有一处故障,则( )
A. L2短路 B. L2断路
C. ad 间断路 D. bc 间断路
【答案】D
【解析】
【详解】A.若L2短路会使保险丝烧坏,此时火线断路, L2不发光,用试电笔分别接触c、d两点氖管不发光,故A不符合题意;
B.若L2断路,L1发光,L2不发光,用试电笔分别接触c、d两点时,d会发光,c不发光,故B不符合题意;
C.若ad间断路,部分火线断,L1发光,L2不发光,用试电笔分别接触c、d两点时,都不发光,故C不符合题意;
D.若bc间断路,即部分零线断,L1所在电路是正常的,L1正常发光;L2因为断路不发光,但L2灯丝是导体,会将火线一直连接到c及右边零线,故此时c、d两点用试电笔分别接触会发光,故D符合题意。
故选D。
12. 把两个标有“220V 40W”字样的灯泡串联起来接入220V的电路中,那么其中一只的功率是( )
A. 80W B. 40W C. 20W D. 10W
【答案】D
【解析】
【详解】由灯泡铭牌可知,灯泡额定电压是220V,额定功率是40W,把两灯泡串联接入220V电路中,灯泡两端电压等于其额定电压的一半110V,灯泡实际功率
故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
13. 小科设计了一种烟雾报警装置,其简化电路如图所示,电源电压保持不变,R0为定值电阻,R为光敏电阻,R的阻值随光照强度的减弱而增大,当电流表示数减小到某一值时,装置报警。开关S闭合后,当有烟雾遮挡射向R的激光时( )
A. 光敏电阻R阻值减小
B. 电流表的示数增大,电压表的示数减小
C. 电流表的示数减小,电压表的示数不变
D. 电压表示数的变化值与电流表示数的变化值之比不变
【答案】D
【解析】
【详解】由电路图可知,光敏电阻R和定值电阻串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。
ABC.因光敏电阻的阻值随光照强度的减弱而增大,所以当有烟雾遮挡射向R的激光时,光照强度减弱,R的阻值增大,电路中的总电阻增大,由可知,电路中的电流减小,即电流表的示数减小;由可知,两端电压减小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以光敏电阻R两端的电压增大,即电压表的示数增大,故ABC不符合题意;
D.因串联电路中总电压等于各分电压之和,则电压表示数变化量等于定值电阻两端电压的变化量,即
设变化前后电路中的电流分别为、,则,
所以定值电阻两端电压的变化量:
故
由此可知电压表示数的变化值与电流表示数的变化值之比不变,故D符合题意。
故选D。
14. 如图所示电路,电源电压为6V且保持不变。闭合开关S,当滑片P置于变阻器的中点时,电压表的示数为2V;当滑片P置于变阻器的b端时,电压表的示数变化了1V,在10s内定值电阻R1产生的热量为30J。则下列结果正确的是( )
A. 电路中的最小电流为0.5 A
B. 滑片P在中点时,9s内滑动变阻器R消耗的电能为30 J
C. R1先后两次消耗的电功率之比为4:3
D. R先后两次消耗的电功率之比为8:9
【答案】D
【解析】
【详解】A.电源电压一定,根据公式得,当电阻最大时电路中的电流最小,即当滑片移动到b端时,电路中电流最小,滑片从中点移动到b端,电阻变大,电阻中电流变小,定值电阻R1的电压变小,所以R的电压变大,即电压表示数变大,由题意可知电压表示数为
则R1的电压为
因为R1和R串联,所以电流相同,根据公式得,R1和R的电阻相等,由题意可知
解得此时的电流为1A,即最小电流为1A,故A错误;
B.根据A选项,R1和R的最大电阻为
滑片P在中点时,9s内滑动变阻器R消耗的电能为
故B错误;
C.当滑片在中点时电路中的电流为
R1先后两次消耗的电功率之比为
故C错误;
D.R先后两次消耗的电功率之比为
故D正确。
故选D。
二、填空题(共六题,每空1分,共14分)
15. 2022年北京冬奥会秉持“绿色、低碳、可持续发展”的理念。如图所示,国家速滑馆“冰丝带”比赛场地的冰面是采用世界上最先进环保的二氧化碳制冰技术,其原理主要是利用液态二氧化碳___________(填物态变化名称)时要吸收大量的热量,可以制冷使水凝固成冰。
【答案】汽化
【解析】
【详解】二氧化碳制冰技术是液态二氧化碳变为气态,发生了汽化现象,汽化时吸收大量的热量,使周围的水向外放热,凝固成冰。
16. 欣怡家9月末和10月末电能表表盘示数如图所示,则欣怡家10月份用电______,若以当地电价0.5元/度计算,欣怡家10月份应缴纳电费______元。将某用电器单独接在该电能表上工作一段时间后,电能表转盘转了600转,该用电器在上述时间内消耗的电能为______J。
【答案】 ①. 240 ②. 120 ③.
【解析】
【详解】[1]电表的单位是,最后一位数是小数,9月末的示数为,10月末的示数为,则10月消耗的电能为
[2]若以当地电价0.5元/度计算,欣怡家10月份应缴纳电费
[3]该电能表上标识,将某用电器单独接在该电能表上工作一段时间后,电能表转盘转了600转,该用电器在上述时间内消耗的电能为
17. 如图所示为发光二极管,它的两根引脚中较长的为正极,较短的为负极,当电流从______(选填“正”或“负”)极流入它才会发光。______(选填“可以”或“不可以”)利用它来判断电源的正负极。其额定电压通常都比较小,在家庭电路中需要与其它用电器______联才能正常工作。
【答案】 ①. 正 ②. 可以 ③. 串
【解析】
【详解】[1]发光二极管时半导体,电流要从正极流入,负极流出,才会发光。
[2]将发光二极管与电源相连接,当二极管发光时,说明电流从正极流入,若二极管不发光,说明电流从负极流入,因此可以判断电源正负极。
[3]串联电路起到分压作用,二极管额定电压通常都比较小,在家庭电路中需要与其它用电器串联才能正常工作。
18. 小明发现她家新买的白炽灯用过一段时间后,在相同电压下发光时要暗一些,从物理学的角度看是因为灯发光时,温度升高,灯丝发生了升华现象。使灯丝变细,导致灯丝电阻变___,消耗的实际功率变___的缘故。
【答案】 ①. 大 ②. 小
【解析】
【详解】[1][2]因电灯工作是温度特别高,所以灯丝在高温下会发生升华现象变成气态钨;在灯丝的长度、材料等不变的情况下,灯丝的横截面积越小,其电阻会越大;因为家庭电路的电压220V不变,所以重新接入家庭电路中,根据可知灯泡的实际功率变大小。
19. 某热机的其中一个冲程如图所示。由图可知,该热机是______(填“汽油机”或“柴油机”)。若该内燃机一个工作循环对外做功30J,则燃料完全燃烧所放出的热量一定______(填“大于”、“等于”或“小于”)30J。该热机飞轮的转速为,则每秒做功______次。
【答案】 ①. 汽油机 ②. 大于 ③. 25
【解析】
【详解】[1]由图可知,内燃机的顶端是火花塞,所以该内燃机是汽油机。
[2]热机在工作过程中,排放废气等会带走大量的热量,所以内燃机一个工作循环对外做功30J,则燃料完全燃烧所放出的热量没有全部转化为机械能,因此一定大于30J。
[3]由题目可知该热机飞轮的转速为,则每秒飞轮转50r,由于飞轮每转两圈做一次功,因此每秒做功25次。
20. 2017年5月18日,我国首次在南海成功试采海域可燃冰,可燃冰具有热值大、储值大、能直接点燃等特点,它的热值约为1.4×1010J/m3,则3dm3的可燃冰完全燃烧后放出的热量为______J,假设这些热量全部被比热容为4.2×103J/(kg℃)的水吸收,可以使______kg的水温度升高50℃。
【答案】 ①. 4.2×107 ②. 200
【解析】
【详解】[1]根据热值公式可知
[2]根据吸热公式可知
三、作图题(共4分,共2小题)
21. 如图所示,请你将某劳动实践基地室内的部分电路连接完整。
【答案】
【解析】
【详解】开关控制灯泡,故开关与灯泡串联,开关需要接在火线和用电器之间,保证开关断开后,没有电流经过灯泡,以免出现触电事故,灯泡的螺旋外壳与零线相连,而灯泡与三孔插座是独立工作,互不影响,故三孔插座与灯泡是并联关系,三孔插座遵循左孔接零线,右孔接火线,上孔接地线,故如图所示:
22. 如图所示,小磁针在条形磁铁的作用下处于静止状态,请标出小磁针的N极和条形磁铁磁感线的方向。
【答案】
【解析】
【详解】磁铁外部磁感线从磁铁的N极出发,回到S极,根据磁极间相互作用规律,同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,小磁针左端为N极,如图所示:
四、简答题(共4分,共1题)
23. 汽车作为人们的代步工具,给人们的生活提供极大的便利,但是由于汽车的发动机在工作过程中有较大的能量损失,形成了“高能耗,低效率”的现状,同时也给环境带来了一定的污染。请回答下列问题:
(1)请分析汽车发动机“低效率”的原因;(至少写出两点)
(2)请写出一条“节能减排,低碳生活”的措施。
【答案】(1)汽车发动机“低效率”的原因有:①汽油不能完全燃烧会造成燃料燃烧放出的热量减少;②机械散热会损失一部分能量;③克服机械摩擦做功会消耗一部分能量;④废气带走相当大一部分能量。(2)出行少开私家车,尽量选择步行、骑自行车或乘坐公共交通工具都可以“节能减排,低碳生活”。
【解析】
【详解】略。
五、实验探究题(共30分,共5题)
24. 物理学习小组做“探究水沸腾时温度变化的特点”实验时,装置如图1所示。
(1)安装实验器材应按照______(选填“自下而上”或“自上而下”)的顺序;
(2)在水温升高到后,每隔1min读取一次温度计的示数,直到水沸腾并持续一段时间。将所得数据记录在如下表格中。由实验可知:水沸腾时需要______,但温度不变;
时间
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
温度
85
86
88
90
92
94
96
98
98
98
98
98
98
(3)在本次实验中,水的沸点是______,由此可知当地大气压______(选填“高于”“低于”或“等于”)1标准大气压;
(4)初步得出结论后,等水温降至以下后,另一位同学继续利用该装置再次进行实验,并在同一坐标系中画出水沸腾前后温度随时间变化的图像,如图-2所示,从两次实验的图像中可看出,水从加热至刚沸腾时,所用时间不同,原因可能是______。
【答案】(1)自下而上
(2)持续吸热 (3) ①. 98 ②. 低于
(4)前后两次水的质量不同
【解析】
【小问1详解】
加热时要用酒精灯的外焰加热,所以实验器材应该按照自下而上的顺序安装。
【小问2详解】
水沸腾时不断用酒精灯加热,所以水沸腾时需要不断加热,由表可知,水沸腾时温度不变。
【小问3详解】
[1][2]由表可知,水的温度保持98℃不变,所以水的沸点是98℃,标准大气压下,水的沸点是100℃,此时水的沸点低于标准大气压下水的沸点,所以此地大气压低于标准大气压。
【小问4详解】
两次实验水的初始温度相同,但水由于汽化质量变小,所以两次实验水沸腾的时间不同,第一次实验水沸腾所需时间大于第二次实验所需时间。
25. 如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料的质量都是10g,烧杯内的液体质量和初温也相同。
(1)比较不同燃料的热值,应选择________________两图进行实验,燃料完全燃烧放出热量的多少是通过________________________反映的;
(2)比较不同物质吸热特点的实验中,液体吸收热量的多少是通过________________来反映的,这种研究方法叫________________________;
(3)在图甲中某同学测量液体a的质量为,初温,加热一段时间后液体a的温度为,此时消耗燃料的质量为,根据液体a的比热容计算出燃料1的热值为________________________(用已知物理量和测量物理量的字母表示,液体a的比热容为),不计热量损失;
(4)用同一个加热装置分别给质量和初温都相同的两种液体a和b加热,分别记录加热时间和温度,根据记录的数据作出了两种液体a和b的温度(T)随时间(t)变化的图象如图丁所示。若液体b是水,液体a的比热容是________________[]。
【答案】(1) ①. 甲、乙 ②. 温度计升高的示数
(2) ①. 加热时间 ②. 转换法
(3)
(4)
【解析】
【小问1详解】
比较不同燃料的热值,要改变燃料种类,保持被加热液体种类、质量和初温相同,所以选甲、乙两图;
燃料完全燃烧放出的热量无法直接测量,相同质量的同种液体吸收的热量越多、温度升得越高,说明燃料放热越多,因此通过温度计升高的示数反映燃料放热多少。
【小问2详解】
相同热源,加热时间越长,放出热量越多,液体吸收热量越多,因此液体吸收热量的多少通过加热时间来反映;把这种不易测量和观察的物理量,转换为容易观察和测量的物理量来研究,这种研究方法叫做转换法。
【小问3详解】
液体吸收的热量为
燃料放出的热量为,不计热量损失,则,即
燃料1的热值为
【小问4详解】
由图丁,a、b的初温都是,都升温到,
a用时10min,b用时20min,同一加热装置,吸收热量和加热时间成正比,则
根据,质量m和温度变化相同,
液体b是水,液体a的比热容为
26. 小红和小华在“探究串联电路中的电压规律”时,设计了如图甲所示的电路,电源电压为3V。
(1)连接电路时,开关应____。实验时,灯L1和灯L2的规格应____(选填“相同”或“不相同”).
(2)闭合开关前,小明发现电压表出现如图乙所示的情况,可能的原因是______
A. 电压表正负接线柱接反
B. 电压表所选量程过小
C. 电压表未调零
(3)排除故障后,闭合开关S,电压表的示数如图丙所示,此时灯L1两端的电压为______V。
(4)在测灯L2两端的电压时,为了节省时间,小红把电压表所接的B点不动,只断开A接点,并把接线改接到C接点上,这个方法______(选填“能”或“不能”)测出灯L2两端的电压,原因是:______。
【答案】(1) ①. 断开 ②. 不相同
(2)C (3)1.9
(4) ①. 不能 ②. 电压表的正负接线柱接反了
【解析】
【小问1详解】
[1]为了保护电路,连接电路时,开关应断开;
[2]实验时,为得出普遍性的结论,灯L1和灯L2的规格应不相同。
【小问2详解】
闭合开关前,小明发现电压表出现如图乙所示的情况,电压表指针没有与零刻度线对齐,由于电表使用前要调零,所以可能的原因是电压表未调零,故选C。
【小问3详解】
图丙中电压表选用的是小量程,其分度值是0.1V,故此时灯L1两端的电压为1.9V。
【小问4详解】
[1][2]在测灯L2两端的电压时,为了节省时间,小红把电压表所接的B点不动,只断开A接点,并把接线改接到C接点上,这个方法不能测出灯L2两端的电压,因为把接线改接到C接点上来测量灯L2两端的电压时,此时电流从电压表的“一”接线柱流入,从“十”接线柱流出了,电压表的正负接线柱接反了。
27. 如图,探究电流与电阻的关系中,电阻是用来表示导体对电流阻碍作用的大小,那么通过导体的电流会随导体电阻的增大而减小吗?现有器材:电流表、电压表、定值电阻(、、各一个)、开关、滑动变阻器、导线若干。
实验序号
电阻
电流
1
5
0.4
2
10
3
20
0.1
(1)请用笔画线代替导线将图丙所示的实物元件按图乙电路连接完整,要求:连线不能交叉,滑片向右移动时,电压表示数变大;
(2)电路连接完成后,闭合开关前,滑动变阻器滑片P应该移至最______(选填“左”或“右”)端;闭合开关后,移动滑动变阻器滑片,发现电流表指针发生偏转但电压表指针始终不偏转,经检查电压表完好,则电路故障可能是______。
(3)实验中依次接入三个定值电阻,进行实验并将实验数据记录在表格中,实验过程中用的电阻替换后,闭合开关,应将滑动变阻器滑片向______端移动,使电压表示数为______V。
(4)通过表中数据可以得出结论:______。
【答案】(1) (2) ①. 左 ②. 定值电阻短路
(3) ①. 左 ②. 2
(4)导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
【解析】
【小问1详解】
要使滑片向右移动时电压表示数变大,根据欧姆定律U=IR,在电流一定时,电压与电阻成正比,所以应使滑动变阻器接入电路的电阻变小,即滑动变阻器应接右下接线柱。将定值电阻 R 与滑动变阻器串联,电流表串联在电路中,电压表并联在定值电阻R两端,如图所示:
【小问2详解】
[1]闭合开关前,滑动变阻器滑片P应该移至左端,这样滑动变阻器接入电路的电阻最大,能起到保护电路的作用。
[2]闭合开关后,电流表指针发生偏转,说明电路是通路;电压表指针始终不偏转,且电压表完好,则电路故障可能是定值电阻R短路,此时电压表相当于测一段导线的电压,示数为0。
【小问3详解】
[1]当用10Ω的电阻替换5Ω后,根据串联分压原理,定值电阻两端的电压会变大。为了保持定值电阻两端电压不变(探究电流与电阻的关系时,需控制电压不变),应增大滑动变阻器接入电路的电阻,所以应将滑动变阻器滑片向左端移动。
[2]由第一组数据,根据U=IR,可得定值电阻两端的电压 U=5Ω×0.4A=2V
所以应使电压表示数为2V。
【小问4详解】
由表格数据可知,电阻R与电流I的乘积(即定值电阻两端的电压)始终为 2V 不变,所以可以得出结论:导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
28. 小宇同学利用如图甲所示的电路,测量额定电压为的小灯泡的电功率。
(1)正确连接电路后闭合开关,小宇发现小灯泡不发光,且电流表和电压表有示数但都很小,其原因可能是___________;
(2)当变阻器滑片P移到某一位置时,电压表的示数为2.2V,若想测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向___________端移动;
(3)小宇通过实验绘制出小灯泡的U-I图像如图乙所示,则小灯泡的额定功率为___________W;同时发现小灯泡的电阻受___________影响,并非一个定值;
(4)小华发现实验室还有一只仅能看得清“0.3A”小灯泡。经过小组讨论,他们用电压表和一个已知阻值为的定值电阻,设计出如图丙所示的电路图,测出这个了小灯泡正常发光时的电阻。方法如下:
①闭合开关S、S1,断开S2,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为___________;
②滑动变阻器的滑片___________,断开开关、闭合开关,读出此时电压表示数为U;
③小灯泡正常发光时电阻表达式___________(用已知量和所测物理量符号表示结果)。
【答案】(1)小灯泡实际功率太小
(2)B (3) ①. 0.625 ②. 温度
(4) ①. ②. 不动 ③.
【解析】
【小问1详解】
正确连接电路后闭合开关,小宇发现电流表和电压表有示数但都很小,说明电路是通路,且灯泡没有短路,小灯泡不发光,说明小灯泡实际功率太小。
【小问2详解】
当变阻器滑片P移到某一位置时,电压表的示数为2.2V,小于灯泡额定电压2.5V,若想测量小灯泡的额定功率,应增大灯泡两端电压,根据串联电路电压规律,应减小滑动变阻器两端电压,根据分压原理,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,故应将滑片P向B端移动。
【小问3详解】
[1]由图乙可知,当灯泡两端电压为2.5V时,通过灯泡的额定电流为0.25A,则小灯泡额定功率为
[2]由图乙可知,当灯泡两端电压增大,通过灯泡的电流也增大,根据P=UI可知,灯泡实际功率变大,温度升高,灯丝电阻随温度的升高而增大,故小灯泡的电阻受温度影响,并非一个定值。
【小问4详解】
[1][2][3]闭合开关S、S1,断开S2,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为;滑动变阻器的滑片不动,断开开关S1、闭合开关S2,读出此时电压表示数为U;在步骤①中,灯与定值电阻串联后再与滑动变阻器串联,电压表测R0两端的电压,调节滑动变阻器的滑片,使电压表读数为
根据欧姆定律可知,此时通过灯泡的电流为额定电流,灯正常发光;在步骤②中,电压表测灯与R0两端的电压,因此时各电阻的大小和电压不变,灯仍正常工作,根据串联电路电压的规律,此时灯泡两端额定电压为
则小灯泡正常发光时电阻表达式为
六、计算题(本大题共3小题,共20分)
29. 如图所示的电路中,电流表A的示数为,的示数为0.3A,电阻的阻值为。求:
(1)电源电压;
(2)电阻的阻值。
【答案】(1)3V (2)30Ω
【解析】
【小问1详解】
由图可知,和并联在电路中,电流表A测干路电流,则,测的电流,则,电源电压
【小问2详解】
通过的电流
的阻值
30. 如图为自走式柴油微耕机,广泛适用于平原、山区、丘陵的旱地、水田、果园等。犁地时,柴油机每工作一小时消耗3kg的柴油,柴油机正常工作时对外输出的有用机械功的功率为15kW。工作时,为防止柴油机温度过高,其循环水散热器中装有质量为10kg、初温为20℃的水。[柴油的热值q=4.3×107J/kg,c水=4.2×103J/(kg•℃)]求:
(1)工作1小时消耗的柴油完全燃烧产生的热量Q放?
(2)柴油机工作时的热机效率(结果百分号前保留整数)?
(3)标准大气压下,散热器中的水从开机到沸腾吸收的热量Q吸?
【答案】(1)1.29×108J;(2)42%;(3)3.36×106J
【解析】
【详解】解:(1)工作1小时消耗的柴油完全燃烧产生的热量
(2)有用机械功的功率为15kW,工作1小时做的有用功
柴油机工作时的热机效率
(3)标准大气压下水的沸点为100℃,即水的末温为100℃,水吸收的热量
答:(1)工作1小时消耗的柴油完全燃烧产生的热量为1.29×108J;
(2)柴油机工作时的热机效率为42%;
(3)标准大气压下,散热器中的水从开机到沸腾吸收的热量为3.36×106J。
31. 如图甲是文文同学家新买的一台冷暖空调扇,其内部简化电路如图乙所示,R1、R2均为发热电阻,R1的阻值为110,M是电动机。开关S1闭合后,当S2接1、2时吹冷风,吹冷风时,电动机正常工作1h消耗的电能为0.11kW·h,当S2接2、3时吹温风;当S2接3、4时吹热风,吹热风时空调扇的总功率为1100W。已知电源电压为220V。求:
(1)吹冷风时,空调扇电动机的电功率是多少?
(2)吹温风时,空调扇的总电功率是多少?
(3)吹热风时,R2的电阻是多少?
【答案】(1)110W;
(2)550W; (3)88
【解析】
【小问1详解】
解:吹冷风时,空调扇只有电动机工作,此时电动机的电功率是
【小问2详解】
吹温风时,R1和电动机并联,此时R1电功率是
此时,空调扇的总功率是
【小问3详解】
吹热风时,R1、R2和电动机并联,R2的功率是
R2的电阻是
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