内容正文:
2026-2027 学年 九年级上学期物理(人教版)期中自编模拟卷(辽宁)考试时间:90min 总分:80分
一、选择题(本题共9小题,每小题2分,共18分。1-6题为单选题;7-9题为多选题,漏选得1分,错选得0分)
1.两个相互接触的物体之间发生热传递时,热量总是从( )
A.内能大的物体传向内能小的物体 B.温度高的物体传向温度低的物体
C.质量大的物体传向质量小的物体 D.比热容大的物体传向比热容小的物体
2.如图是生活中常用的高压锅。当高压锅内的气压达到一定值时,安全阀会被高压蒸汽顶起,这一过程高压锅内气体内能发生了变化。四冲程汽油机中与此能量转化相同的冲程是( )
A.排气冲程 B.做功冲程 C.压缩冲程 D.吸气冲程
3.如图所示,下列判断中正确的是( )
A.灯L1与灯L2并联 B.电流表测通过L1的电流
C.电压表测电源电压 D.电压表测L2两端的电压
4.如图所示是小明自己制作的“验电器”。他用毛皮摩擦过的橡胶棒接触“验电器”顶端铁丝圈后,发现下面的两片金属箔张开一定的角度。下列关于小明的作品分析正确的是( )
A.接触过程中电流从橡胶棒流向验电器
B.该“验电器”不能检验橡胶棒是否带电
C.如果将铁丝换成塑料笔芯会更灵敏
D.验电器的原理是同种电荷相互排斥
5.某同学利用如图所示的装置探究影响导体电阻大小的因素,实验中四根金属丝的规格如下表所示。下列说法正确的是( )
编号
材料
长度/
横截面积/
①
锰铜丝
1.0
0.2
②
镍铬合金丝
0.5
0.2
③
镍铬合金丝
1.0
0.2
④
镍铬合金丝
1.0
0.6
A.实验过程中,灯泡越亮,说明接入电路中金属丝的电阻越大
B.选择金属丝①和③可以探究电阻的大小是否跟导体的材料有关
C.选择金属丝②和④可以探究电阻的大小是否跟导体的长度有关
D.选择金属丝①和④可以探究电阻的大小是否跟导体的横截面积有关
6.如图所示,闭合开关S,发现灯泡亮,不亮。调节变阻器滑片P,变亮,始终不亮。出现这一现象的原因可能是( )
A.滑动变阻器断路 B.滑动变阻器接触不良
C.灯泡短接 D.灯泡断路
7.在跨学科实践学习中,某小组利用空易拉罐、酒精灯、笔杆、叶轮等制作了一个热机模型,下列说法正确的是( )
A.易拉罐中的水内能增加是通过做功实现的
B.若酒精灯内酒精减少会导致酒精的热值变小
C.增加易拉罐的保温性能可以提高该热机模型的效率
D.测试中发现扇叶不转动,可能是因为注入的水过多,短时加热后产生的蒸汽量不足以推动扇叶
8.如图所示电路图,能测出灯泡两端电压和通过灯泡电流的是( )
A. B.
C. D.
9.如图所示为并联电路的一部分,闭合开关后,电流表示数为0.4A,通过导线AB的电流为0.6A。则通过导线BC的电流可能是( )
A.0.2A B.0.5A C.0.6A D.1A
二、填空题(每空1分,共12分)
10.改变物体的内能有不同的方式。“炙手可热”是用_______方式增加内能的,“钻木取火”是用________方式增加内能的。
11.图甲为小明同学制作的热机模型,气密性良好,他快速向左推动活塞,观察到数字温度计的示数变大,该过程的能量转化与汽油机工作时________(选填“乙”或“丙”)图的冲程相似;打开弹簧夹后,数字温度计示数将________。
12.如图所示,某课外兴趣小组做水果电池实验中、发光二极管可以发光。已知发光二极管的左边引脚是正极,则这个水果电池中,铜片相当于电源的________极,在这个水果电池的外部,电子从________(选填“铜片到锌片”或“锌片到铜片”)。
13.如图所示的电路,要使灯泡L1、L2串联,应闭合开关______,其它开关断开;要使灯泡L1、L2并联,应闭合开关______,其它开关断开.
14.按照我国交通管理的规定,“红灯停、绿灯行、黄灯预备”,小刚在科技活动中设计了一个实验电路,用以模拟十字路口的红绿灯,如图所示,发光的各灯采用的是____方式(串联/并联)。当单刀多掷开关接通位置“1”时,____方向通行(选填“东西”或“南北”)。
15.如图所示是一种测油箱内油量的示意图。R是滑动变阻器,它的金属滑片连在杠杆一端,若油量表示数随油箱内油量减少而减小,则油量表应该由图中的________表改装而成,该油量表的零刻度线能否与电表原零刻度线相重合________。(填“能”或“不能”)
三、作图题(每题2分,共4分)
16.按图所示的电路,在右画线框内出相应的电路图.
17.按要求完成下列作图;
(1)在如图1所示的电路中,有两根导线尚未连接,请用笔画线代替导线补全。要求:①闭合开关S后,向左移动滑动变阻器的滑片P,小灯变暗;②电压表测量小灯泡两端的电压。
(2)公交车后门的两个扶杆上通常各装有一个按钮,每一个按钮都是一个开关。当乘客按下任何一个按钮时,驾驶台上的指示灯都会发光,同时电铃响,提醒司机有人要下车。请把相应的电路图画在图2的虚线框内。
四、实验与探究题(本题共4小题,共24分)
18.(6分)如图甲所示是某实验小组用初温相同、质量相等的水和煤油做“比较不同物质吸热的情况”的实验装置。
(1)图甲实验装置中除了图示的器材外,还需要的测量工具有天平和___________;加热过程中,水和煤油吸收热量的多少是通过___________来确定的。
(2)另一实验小组对图甲实验装置进行了改进,将分别装有___________相等的水和煤油的试管放在同一个盛水的烧杯内加热如图乙所示,而不是用两个酒精灯分别加热,这样做的好处是:___________
(3)在下图中,最能反映该实验的真实情况:___________。
A. B.
C. D.
(4)下列事实能用该实验结果解释的是___________
A.夏天给教室洒水,感觉凉爽 B.用盐水腌鸡蛋,一段时间后蛋会变咸
C.长期堆放煤的水泥地面变成黑色 D.沿海地区昼夜温差会比内陆地区小
19.(6分)(1)如图1中电流表的示数是______A;
(2)如图2所示,旋盘式电阻箱的示数为______;
(3)如图3所示,插入式电阻箱此时读数为______。
(4)为了通过实验比较甲、乙两种液体的吸热能力,小强选用两个规格相同的电加热器、烧杯、温度计,分别给初温相同的甲、乙两种液体加热,实验装置如图所示。
①小强给质量相同的甲、乙两种液体加热,在实验中通过控制加热时间相同的方法,来保证甲、乙两种液体______相同,再通过比较它们______来比较甲、乙两种液体吸热能力的差异;
②小强利用所测数据绘制了图所示的图像,根据图像可以判断:______(选填“甲”或“乙”)种液体的吸热能力更强。
20.(6分)在探究“并联电路的电压规律”时,小李设计了如图甲的电路图。
(1)在挑选器材时,实验中应选择规格______(选填“相同”或“不同”)的小灯泡。
(2)小张看出小李连接有错误,并指出如果直接闭合开关S,将出现______现象。小张指出需去掉图乙中的导线______(选填“a”或“b”)电路就正确了。
(3)修改正确后,闭合开关S,小李发现灯亮、灯不亮,他用手按一下灯,两灯都亮,松开手后仍然是灯亮、灯不亮,则电路出现的状况是______(选填序号)
A.灯丝烧断 B.内部短路 C.接触不良
(4)更换了器材之后小李继续完成实验,分别测出两灯两端电压和电源电压,并重复进行实验,记录数据观察到此时电压表示数均如图丙所示,则电压为______V,但是小李观察到两个小灯泡的亮度却不同,他根据此现象推测这两个小灯泡一定不相等的物理量有______(选填序号)。
A.电流 B.电压 C.电阻 D.灯丝温度
21.(6分)雨天乘车时,实验小组发现车前挡风玻璃上的刮水器随着雨的大小,刮动的速度相应地发生变化。雨停后,刮水器自动停止工作。查阅相关资料后,发现它的工作电路中安装有“雨水检测金属网”装置。实验小组同学想,该装置究竟在刮水器工作中起到了什么作用,于是他们自制了如图甲所示的雨水检测金属网(以下简称检测网),并设计了如图乙所示的模拟电路进行探究。
(1)他们按照设计的电路图连接电路,检测网未放入水中,电流表无示数;将检测网放入雨水中,电流表有示数,这表明雨水是______(选填“导体”或“绝缘体”)。通过观察电路中______的变化来判断电动机转速的变化,从而反映出刮水器刮水速度的变化;
(2)他们将检测网竖立并使其浸入不同深度的雨水进行实验,记录数据如下:
检测网浸入雨水中的深度h/cm
0
5
10
15
20
25
电流表的示数I/A
0
0.12
0.22
0.3
0.36
0.4
分析数据可知,金属网浸入雨水中的深度越深,a、b间接入电路的电阻越______。其原理是通过改变导体的______来改变电阻大小;
(3)他们设计的电路在无雨水时,电动机不能转动,这样无法实现在无雨时清洗车窗。若要解决此问题,可在图乙电路中加装一个______,此电学元件应与检测网______联。
五、综合应用题 (本题共3小题,22题7分,23题9分,24题6分,共22分)
22.(7分)小红家有一个燃气热水器,装60kg水,水的温度为15℃,完全燃烧的天然气后,水温为55℃,天然气的热值为,水的比热容为,求:
(1)完全燃烧天然气放出的热量。
(2)实际吸收了多少热量?
(3)热水器的热效率大约为多少?
23.(9分)如图所示电路中,电源电压不变,闭合开关S1、S2,电压表和电流表的示数分别为4V、0.2A.问:
(1)电源电压是多少?
(2)通过灯L1和L2的电流分别是多少?
(3)再断开开关S2,电压表示数为3V,此时灯L1和L2两端的电压分别是多少?
24.(6分)阅读短文,回答问题:
LED灯制冷片
LED灯相对于传统光源具有体积小、光效高、节约能源、使用寿命长等优点,成为人们照明的首选产品。但就目前而言,LED灯电光转化效率仅有20%,剩下的能量白白耗散掉,使自身温度升高,从而影响使用寿命。
研究表明,利用半导体制冷片可降低LED灯的温度。根据帕尔贴效应,将LED灯和半导体制冷片接触,当制冷片和直流电源连接成通路时,就可以达到制冷效果。半导体材料有P型半导体和N型半导体两种,甲图是一个半导体制冷单元的原理图,P型半导体和N型半导体的上端和铜片A连接,下端分别和铜片B连接后接到直流电源的两端,此时电路的电流方向是从N型半导体经A流向P型半导体,铜片A会从空气吸收热量,铜片B会向空气放出热量,反之,改变直流电源的正负极,铜片B会从空气吸收热量,铜片A会向空气放出热量。
半导体中有可以自由移动的电荷。通电时,电荷移动的方向与电流方向相反。由于电荷在不同的材料中具有不同的能量,当它从高能量状态向低能量状态运动时放出热量;从低能量状态向高能量状态运动时吸收热量。
实验发现,改变半导体制冷片两端电压,得到LED灯平均温度随时间变化的图像如图乙所示。当半导体制冷片输入电压为5V时,LED灯温度快速降低至27℃,之后LED灯持续放热,温度上升至44℃进入稳定状态。断开所有电源,半导体制冷片和LED灯均停止工作,LED灯温度突然跃升到48℃,然后下降到室温。
(1)LED灯发光时,将电能转化为光能外,还转化为______能;
(2)为了延长LED灯的使用寿命,应该将LED灯和甲图的铜片______(A/B)紧密接触。若将甲图中电源换成交流电源,此时______(能/不能)对LED灯正常制冷;
(3)甲图中,电荷的能量在N型半导体______(高于/低于)P型半导体;
(4)根据制冷片在不同电压下LED灯温度随时间变化的图像,下列说法错误的是______;
A.使用半导体制冷片后,不同电压下LED灯温度均有所下降
B.加在半导体制冷片两端的电压越高,冷却效果越好
C.加在半导体制冷片两端的电压为5V时,冷却效果最好
D.加在半导体制冷片两端的电压为6V时的冷却效果比7V好,比8V差
(5)根据文中信息,从开始到停止工作LED灯温度随时间变化的大致图像是______ 。
A. B. C. D.
1
学科网(北京)股份有限公司
$
2026-2027 学年 九年级上学期物理(人教版)期中自编模拟卷(辽宁)考试时间:90min 总分:80分
一、选择题(本题共9小题,每小题2分,共18分。1-6题为单选题;7-9题为多选题,漏选得1分,错选得0分)
1.两个相互接触的物体之间发生热传递时,热量总是从( )
A.内能大的物体传向内能小的物体 B.温度高的物体传向温度低的物体
C.质量大的物体传向质量小的物体 D.比热容大的物体传向比热容小的物体
【答案】B
【详解】热传递的唯一条件是两个接触物体间存在温度差,热传递过程中热量永远是从温度高的物体自发传递到温度低的物体。故选B。
2.如图是生活中常用的高压锅。当高压锅内的气压达到一定值时,安全阀会被高压蒸汽顶起,这一过程高压锅内气体内能发生了变化。四冲程汽油机中与此能量转化相同的冲程是( )
A.排气冲程 B.做功冲程 C.压缩冲程 D.吸气冲程
【答案】B
【详解】高压锅内气体将安全阀顶起,气体对外做功,内能转化为机械能。
AD.吸气冲程和排气冲程无内能与机械能的转化,故AD不符合题意;
B.做功冲程中燃气推动活塞做功,内能转化为机械能,与题干能量转化相同,故B符合题意;
C.压缩冲程中活塞压缩气体做功,机械能转化为内能,故C不符合题意。
故选B。
3.如图所示,下列判断中正确的是( )
A.灯L1与灯L2并联 B.电流表测通过L1的电流
C.电压表测电源电压 D.电压表测L2两端的电压
【答案】B
【详解】ACD.由实物图可知,电流从电源正极出发,依次经过开关、电流表、灯泡、回负极,电压表并联在两端,所以该电路中,灯与灯串联,电压表测灯两端的电压,故ACD错误;
B.电流表串联在电路中,由串联电路电流规律可知,电流表测量的是串联电路中的电流,也是通过的电流,故B正确。
故选B。
4.如图所示是小明自己制作的“验电器”。他用毛皮摩擦过的橡胶棒接触“验电器”顶端铁丝圈后,发现下面的两片金属箔张开一定的角度。下列关于小明的作品分析正确的是( )
A.接触过程中电流从橡胶棒流向验电器
B.该“验电器”不能检验橡胶棒是否带电
C.如果将铁丝换成塑料笔芯会更灵敏
D.验电器的原理是同种电荷相互排斥
【答案】D
【详解】A.用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,有多余的电子。当它接触验电器时,电子从橡胶棒转移到验电器上。物理学中规定,正电荷定向移动的方向为电流方向,负电荷定向移动的方向与电流方向相反。因此,电流方向是从验电器流向橡胶棒,故A错误;
B.用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器后,金属箔张开,说明橡胶棒是带电的,因此该“验电器”可以检验物体是否带电,故B错误;
C.铁丝是导体,容易导电,能让电荷顺利从顶端转移到金属箔上。塑料笔芯是绝缘体,不容易导电,如果换成塑料笔芯,电荷无法转移到金属箔上,验电器将无法工作,更谈不上灵敏,故C错误;
D.当带电体接触验电器的金属球(或铁丝圈)时,电荷会通过金属杆传到两片金属箔上,使两片金属箔带上同种电荷。根据同种电荷相互排斥的原理,两片金属箔会因排斥而张开一个角度,故D正确。
故选D。
5.某同学利用如图所示的装置探究影响导体电阻大小的因素,实验中四根金属丝的规格如下表所示。下列说法正确的是( )
编号
材料
长度/
横截面积/
①
锰铜丝
1.0
0.2
②
镍铬合金丝
0.5
0.2
③
镍铬合金丝
1.0
0.2
④
镍铬合金丝
1.0
0.6
A.实验过程中,灯泡越亮,说明接入电路中金属丝的电阻越大
B.选择金属丝①和③可以探究电阻的大小是否跟导体的材料有关
C.选择金属丝②和④可以探究电阻的大小是否跟导体的长度有关
D.选择金属丝①和④可以探究电阻的大小是否跟导体的横截面积有关
【答案】B
【详解】A.由可知,灯泡越亮说明电路中电流越大,电源电压一定时接入电路的电阻越小,故A错误;
B.金属丝①和③的长度、横截面积相同,材料不同,符合控制变量法,可探究电阻与材料的关系,故B正确;
C.金属丝②和④的长度、横截面积均不同,未控制横截面积相同,无法探究电阻与长度的关系,故C错误;
D.金属丝①和④的材料、横截面积均不同,未控制材料相同,无法探究电阻与横截面积的关系,故D错误。
故选B。
6.如图所示,闭合开关S,发现灯泡亮,不亮。调节变阻器滑片P,变亮,始终不亮。出现这一现象的原因可能是( )
A.滑动变阻器断路 B.滑动变阻器接触不良
C.灯泡短接 D.灯泡断路
【答案】C
【详解】ABD.若滑动变阻器断路、接触不良或灯泡L2断路,电路电流 ,灯泡L1不亮,故ABD错误;
C.若灯泡L2短接,L2不亮,此时电路有电流,L1亮;调节滑片P,改变,改变,L1亮度变化,故C正确。
故选C。
7.在跨学科实践学习中,某小组利用空易拉罐、酒精灯、笔杆、叶轮等制作了一个热机模型,下列说法正确的是( )
A.易拉罐中的水内能增加是通过做功实现的
B.若酒精灯内酒精减少会导致酒精的热值变小
C.增加易拉罐的保温性能可以提高该热机模型的效率
D.测试中发现扇叶不转动,可能是因为注入的水过多,短时加热后产生的蒸汽量不足以推动扇叶
【答案】CD
【详解】A.酒精灯将热量传递给易拉罐中的水,水通过热传递增加内能,而不是通过做功,故A错误;
B.热值是燃料的特性,不随酒精质量的减小而改变,故B错误;
C.增强易拉罐的保温性能可以减少热量散失,使更多能量用于产生蒸汽、推动叶轮,提高模型的热效率,故C正确;
D.若罐中水过多,在相同加热时间内水温上升较慢,产生的水蒸气可能不足以驱动叶轮,故D正确。
故选CD。
8.如图所示电路图,能测出灯泡两端电压和通过灯泡电流的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【详解】A.图中电压表与灯泡并联,能测出灯泡两端电压;电流表串联在电路中,可以测出通过灯泡的电流,故A符合题意;
B.电流表直接接在电源两端,造成电源短路,会烧坏电流表和电源,故B不符合题意;
C.电流表与灯泡串联,能测出通过灯泡的电流;电压表并联在电流表和灯泡串联电路的两端,因电流表对电流的阻碍作用很小可忽略不计,电压表测出的电压等于灯泡两端电压,故C符合题意;
D.电流表与灯泡并联,将灯泡短路,灯泡不发光,且电压表串联在电路中,无法测出灯泡电压和电流,故D不符合题意。
故选AC。
9.如图所示为并联电路的一部分,闭合开关后,电流表示数为0.4A,通过导线AB的电流为0.6A。则通过导线BC的电流可能是( )
A.0.2A B.0.5A C.0.6A D.1A
【答案】AD
【详解】由题可知,电路为并联电路,电流表示数,,若AB为干路,根据并联电路电流规律及,则有
若BC为干路,则有
故选AD。
二、填空题(每空1分,共12分)
10.改变物体的内能有不同的方式。“炙手可热”是用_______方式增加内能的,“钻木取火”是用________方式增加内能的。
【答案】 热传递 做功
【详解】[1]“炙手可热”是由于热量从高温物体传递到手,使手的内能增加,属于通过热传递的方式改变内能。
[2]“钻木取火”时,摩擦木头克服阻力做功,将机械能转化为内能,属于通过做功的方式改变内能。
11.图甲为小明同学制作的热机模型,气密性良好,他快速向左推动活塞,观察到数字温度计的示数变大,该过程的能量转化与汽油机工作时________(选填“乙”或“丙”)图的冲程相似;打开弹簧夹后,数字温度计示数将________。
【答案】 乙 变小
【详解】向左推动活塞时,对筒内气体做功,机械能转化为内能,气体温度升高。乙图中两个气门都关闭,活塞向上运动,是压缩冲程,能量转化为机械能转化为内能;丙图两个气门关闭、火花塞点火,活塞向下运动,是做功冲程,能量转化为内能转化为机械能。因此该过程和乙图冲程的能量转化相似。
打开弹簧夹后,筒内气体对外做功,内能减小,温度降低,故数字温度计示数将变小。
12.如图所示,某课外兴趣小组做水果电池实验中、发光二极管可以发光。已知发光二极管的左边引脚是正极,则这个水果电池中,铜片相当于电源的________极,在这个水果电池的外部,电子从________(选填“铜片到锌片”或“锌片到铜片”)。
【答案】 正 锌片到铜片
【详解】已知发光二极管的左边引脚是正极,由发光二极管单向导电性及发光状态可知,铜片相当于电源的正极。因电源外部电流从正极流向负极,电子定向移动方向与电流方向相反,故电子从锌片到铜片。
13.如图所示的电路,要使灯泡L1、L2串联,应闭合开关______,其它开关断开;要使灯泡L1、L2并联,应闭合开关______,其它开关断开.
【答案】 S1 S2、S3
【详解】(1)使灯泡L1、L2串联,则应将两灯泡首尾相连接到电源两端,则由图可知只能闭合S1,断开S2、S3才能实现两灯泡L1、L2串联;
(2)要使L1、L2并联,则应让电流从同一导线分别流入两灯泡中再汇合在同一导线中流回电源负极,则只能闭合S2、S3,断开S1;
故答案为S1;S2、S3.
14.按照我国交通管理的规定,“红灯停、绿灯行、黄灯预备”,小刚在科技活动中设计了一个实验电路,用以模拟十字路口的红绿灯,如图所示,发光的各灯采用的是____方式(串联/并联)。当单刀多掷开关接通位置“1”时,____方向通行(选填“东西”或“南北”)。
【答案】 并联 南北
【详解】[1]由电路图知,发光的各灯采用的是并联方式连接的,各自工作互不影响。
[2]当单刀多掷开关接通位置“1”时,南北是绿灯亮,东西是红灯亮,所以是南北方向通行。
15.如图所示是一种测油箱内油量的示意图。R是滑动变阻器,它的金属滑片连在杠杆一端,若油量表示数随油箱内油量减少而减小,则油量表应该由图中的________表改装而成,该油量表的零刻度线能否与电表原零刻度线相重合________。(填“能”或“不能”)
【答案】 电压 能
【详解】[1]由图可知,当油量减少时,浮子会下降,带动滑片P下降,此时滑动变阻器的阻值减小。电路图中电流表测电路中的电流,电压表测滑动变阻器两端电压。由欧姆定律可知,滑动变阻器阻值减小时,电路中的电流变大,即电流表示数变大;根据分压原理可知,滑动变阻器阻值减小时,滑动变阻器两端电压减小,即电压表示数减小。所以若油量表示数随油箱内油量减少而减小,则油量表应该由图中的电压表改装而成。
[2]当油量为0时,滑片移到最下端,此时滑动变阻器的阻值为0Ω,所以此时电压表的示数也为0V,所以该油量表的零刻度线能与电表原零刻度线相重合。
三、作图题(每题2分,共4分)
16.按图所示的电路,在右画线框内出相应的电路图.
【答案】
【详解】从实物图中可以看出,两灯并联,开关S1控制灯泡L1,开关S2控制灯泡L2.
从正极开始分支,一支经开关S1、灯泡L1回到负极;另一支经开关S2、灯泡L2回到负极,如图所示:
17.按要求完成下列作图;
(1)在如图1所示的电路中,有两根导线尚未连接,请用笔画线代替导线补全。要求:①闭合开关S后,向左移动滑动变阻器的滑片P,小灯变暗;②电压表测量小灯泡两端的电压。
(2)公交车后门的两个扶杆上通常各装有一个按钮,每一个按钮都是一个开关。当乘客按下任何一个按钮时,驾驶台上的指示灯都会发光,同时电铃响,提醒司机有人要下车。请把相应的电路图画在图2的虚线框内。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)滑动变阻器需要串联接入电路,且一上一下,要求闭合开关S后,向左移动滑动变阻器的滑片P,小灯变暗,说明此时滑动变阻器接入的阻值变大,则滑动变阻器b接入电路,电流从电池的正极出发,经过开关、滑动变阻器、灯泡回到负极,故将一根导线一端与滑动变阻器b相连,另外一端与电压表的正接线柱相连,电压表需要并联在小灯泡两端,故一根导线一端与电压表的负接线柱相连,另外一端与小灯泡的右端接线柱相连,故如图所示:
(2)当乘客按下任何一个按钮时,驾驶台上的指示灯都会发光,同时电铃响,提醒司机有人要下车,说明灯泡与电铃在干路上,两个开关并联,就可以实现按下任何一个开关,指示灯都会发光,同时电铃响,故如图所示:
四、实验与探究题(本题共4小题,共24分)
18.(6分)如图甲所示是某实验小组用初温相同、质量相等的水和煤油做“比较不同物质吸热的情况”的实验装置。
(1)图甲实验装置中除了图示的器材外,还需要的测量工具有天平和___________;加热过程中,水和煤油吸收热量的多少是通过___________来确定的。
(2)另一实验小组对图甲实验装置进行了改进,将分别装有___________相等的水和煤油的试管放在同一个盛水的烧杯内加热如图乙所示,而不是用两个酒精灯分别加热,这样做的好处是:___________
(3)在下图中,最能反映该实验的真实情况:___________。
A. B.
C. D.
(4)下列事实能用该实验结果解释的是___________
A.夏天给教室洒水,感觉凉爽 B.用盐水腌鸡蛋,一段时间后蛋会变咸
C.长期堆放煤的水泥地面变成黑色 D.沿海地区昼夜温差会比内陆地区小
【答案】(1) 秒表 加热时间
(2) 质量 确保水和煤油在相同时间内吸收相同的热量
(3)C
(4)D
【详解】(1)实验要测量时间和温度,图中有温度计,还需要秒表;
相同酒精灯,单位时间放出的热量近似相同,加热时间越长,水和煤油吸收热量越多,所以水和煤油吸收热量多少通过加热时间确定。
(2)根据控制变量法,本实验要控制水和煤油的质量、初温都相同,只改变物质种类。
将两支试管放在同一个烧杯内水浴加热,能保证两种液体在相同时间内获得的热量完全一致,消除两个酒精灯火焰不同造成的吸热不均的误差。
(3)水比热容比煤油大,质量相同、相同加热时间,吸收热量相同,煤油升温比水快。A、B两图是吸收热量‑时间图像,同一时间吸热一样多,A、B 错; C、D两图是温度‑时间图像,煤油温度上升更快,C项最能反映该实验的真实情况,故选C。
(4)A.夏天给教室洒水,感觉凉爽是因为水蒸发变成水蒸气,蒸发过程吸收热量,使环境温度降低,属于汽化吸热,和比热容无关,故A不符合题意;
B.盐分子慢慢扩散进入鸡蛋内部,是扩散现象,和吸热、比热容没有关系,故B不符合题意;
C.煤的分子扩散渗入水泥缝隙,属于分子扩散现象,与物质的吸热本领无关,故C不符合题意;
D.沿海地区靠近大海,水量充足;内陆砂石泥土居多。水的比热容比砂石大,白天吸收相同的热量,水升温更少;夜晚放出相同的热量,水降温也更少,所以沿海昼夜温度变化幅度更小,这个现象利用了水的比热容较大的特点,和本次实验的结论一致,故D符合题意。
故选D。
19.(6分)(1)如图1中电流表的示数是______A;
(2)如图2所示,旋盘式电阻箱的示数为______;
(3)如图3所示,插入式电阻箱此时读数为______。
(4)为了通过实验比较甲、乙两种液体的吸热能力,小强选用两个规格相同的电加热器、烧杯、温度计,分别给初温相同的甲、乙两种液体加热,实验装置如图所示。
①小强给质量相同的甲、乙两种液体加热,在实验中通过控制加热时间相同的方法,来保证甲、乙两种液体______相同,再通过比较它们______来比较甲、乙两种液体吸热能力的差异;
②小强利用所测数据绘制了图所示的图像,根据图像可以判断:______(选填“甲”或“乙”)种液体的吸热能力更强。
【答案】 0.2 4705 8 吸收热量 升高的温度 甲
【详解】(1)[1]由图1知道,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,其示数为0.2A。
(2)[2]由图2知道,旋盘式电阻箱的示数为
4×1000Ω+7×100Ω+0×10Ω+5×1Ω=4705Ω
(3)[3]当铜塞插入时,则该铜塞处的电阻丝就会短路,这部分电阻就会消失;由图知道,A、B两个接线柱之间的电阻是
6Ω+2Ω=8Ω
(4)①[4]根据比较吸热能力的两种方法,要控制不同物质的质量相同,故实验中应取质量相等的AB两物质。
[5]实验中使用相同的加热器加热,可以保证A、B两种物质在相同的时间内吸收的热量相同,再通过比较它们升高的温度来比较甲、乙两种物质吸热能力的差异。
②[6]由图像知道,加热相同时间,甲升温慢,由于“使相同质量的不同物质吸收相同的热量(即加热相同的时间),比较温度的变化,温度变化小的吸热能力强”所以,甲的吸热能力强。
20.(6分)在探究“并联电路的电压规律”时,小李设计了如图甲的电路图。
(1)在挑选器材时,实验中应选择规格______(选填“相同”或“不同”)的小灯泡。
(2)小张看出小李连接有错误,并指出如果直接闭合开关S,将出现______现象。小张指出需去掉图乙中的导线______(选填“a”或“b”)电路就正确了。
(3)修改正确后,闭合开关S,小李发现灯亮、灯不亮,他用手按一下灯,两灯都亮,松开手后仍然是灯亮、灯不亮,则电路出现的状况是______(选填序号)
A.灯丝烧断 B.内部短路 C.接触不良
(4)更换了器材之后小李继续完成实验,分别测出两灯两端电压和电源电压,并重复进行实验,记录数据观察到此时电压表示数均如图丙所示,则电压为______V,但是小李观察到两个小灯泡的亮度却不同,他根据此现象推测这两个小灯泡一定不相等的物理量有______(选填序号)。
A.电流 B.电压 C.电阻 D.灯丝温度
【答案】(1)不同
(2) 电源短路 a
(3)C
(4) 2.5 ACD
【详解】(1)探究并联电路电压规律时,选择不同规格的小灯泡进行多次实验,是为了避免实验偶然性,得到普遍适用的规律。
(2)导线a直接把电源两极连通,闭合开关会发生电源短路;去掉导线a,、两灯并联,电路就符合实验要求了。
(3)按一下两灯才亮,松开后又不亮,说明的电路时通时断,是接触不良;若灯丝烧断,按动也不会导通;若内部短路,会造成电源短路,两灯均不会正常发光。
故选C。
(4)电源是两节干电池,总电压不超过3V,因此电压表选用0~3V小量程,分度值0.1V,电压表示数为2.5V;
并联电路中两灯两端电压一定相等,亮度不同说明实际功率不同,由可知,电压相等时电流一定不同,再由欧姆定律可推得两灯电阻不同,灯泡亮度不同说明发热功率不同,灯丝的温度也一定不同。故B不符合题意,ACD符合题意。
故选ACD。
21.(6分)雨天乘车时,实验小组发现车前挡风玻璃上的刮水器随着雨的大小,刮动的速度相应地发生变化。雨停后,刮水器自动停止工作。查阅相关资料后,发现它的工作电路中安装有“雨水检测金属网”装置。实验小组同学想,该装置究竟在刮水器工作中起到了什么作用,于是他们自制了如图甲所示的雨水检测金属网(以下简称检测网),并设计了如图乙所示的模拟电路进行探究。
(1)他们按照设计的电路图连接电路,检测网未放入水中,电流表无示数;将检测网放入雨水中,电流表有示数,这表明雨水是______(选填“导体”或“绝缘体”)。通过观察电路中______的变化来判断电动机转速的变化,从而反映出刮水器刮水速度的变化;
(2)他们将检测网竖立并使其浸入不同深度的雨水进行实验,记录数据如下:
检测网浸入雨水中的深度h/cm
0
5
10
15
20
25
电流表的示数I/A
0
0.12
0.22
0.3
0.36
0.4
分析数据可知,金属网浸入雨水中的深度越深,a、b间接入电路的电阻越______。其原理是通过改变导体的______来改变电阻大小;
(3)他们设计的电路在无雨水时,电动机不能转动,这样无法实现在无雨时清洗车窗。若要解决此问题,可在图乙电路中加装一个______,此电学元件应与检测网______联。
【答案】(1) 导体 电流表示数
(2) 小 横截面积
(3) 开关 并
【详解】(1)检测网没入水时电路断开电流表无示数,放入雨水后电路导通电流表有示数,说明雨水可以导电,是导体。
电动机的转速由通过它的电流大小决定,因此可以通过观察电流表示数的变化,判断电流大小,从而反映刮水器的速度变化。
(2)电源电压不变时,检测网浸入雨水深度越深,电流越大,由欧姆定律可知a、b间接入的电阻越小。
浸入深度变大时,金属网之间被雨水导通的横截面积变大,因此是通过改变导体的横截面积改变电阻。
(3)要实现无雨时也能让电动机工作,需要加装一个手动开关,让这个开关和检测网并联。无雨时闭合这个开关,就能直接接通电路让电动机工作,不影响原有检测网在雨天的自动控制功能。
五、综合应用题 (本题共3小题,22题7分,23题9分,24题6分,共22分)
22.(7分)小红家有一个燃气热水器,装60kg水,水的温度为15℃,完全燃烧的天然气后,水温为55℃,天然气的热值为,水的比热容为,求:
(1)完全燃烧天然气放出的热量。
(2)实际吸收了多少热量?
(3)热水器的热效率大约为多少?
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)完全燃烧天然气放出的热量
(2)水升温吸热,温度变化量
实际吸收的热量
(3)热水器的热效率
23.(9分)如图所示电路中,电源电压不变,闭合开关S1、S2,电压表和电流表的示数分别为4V、0.2A.问:
(1)电源电压是多少?
(2)通过灯L1和L2的电流分别是多少?
(3)再断开开关S2,电压表示数为3V,此时灯L1和L2两端的电压分别是多少?
【答案】(1)4V;(2)0.2A、0A;(3)3V、1V
【详解】解:(1)电源电压不变,闭合开关S1,S2,电压表和电流表有示数分别为4V、0.2A,L2被短路,电压表测电源电压也是L1两端的电压,电流表测L1中的电流,电源电压
U=UV=4V
(2)L2被短路,L1单独接入电路,电流表测L1中的电流
I1=IA=0.2A
L2被短路,L2电流,I2=0A。
(3)再断开开关S2,只闭合开关S1时,L1与L2串联,电压表测L1两端的电压
U1=3V
因串联电路中总电压等于各部分电压之和,L2电压是
U2=U﹣U1=4V﹣3V=1V
答:(1)电源电压是4V;
(2)L1和L2电流分别是0.2A、0A;
(3)再断开开关S2,电压表示数为3V,此时L1和L2电压分别是3V、1V。
24.(6分)阅读短文,回答问题:
LED灯制冷片
LED灯相对于传统光源具有体积小、光效高、节约能源、使用寿命长等优点,成为人们照明的首选产品。但就目前而言,LED灯电光转化效率仅有20%,剩下的能量白白耗散掉,使自身温度升高,从而影响使用寿命。
研究表明,利用半导体制冷片可降低LED灯的温度。根据帕尔贴效应,将LED灯和半导体制冷片接触,当制冷片和直流电源连接成通路时,就可以达到制冷效果。半导体材料有P型半导体和N型半导体两种,甲图是一个半导体制冷单元的原理图,P型半导体和N型半导体的上端和铜片A连接,下端分别和铜片B连接后接到直流电源的两端,此时电路的电流方向是从N型半导体经A流向P型半导体,铜片A会从空气吸收热量,铜片B会向空气放出热量,反之,改变直流电源的正负极,铜片B会从空气吸收热量,铜片A会向空气放出热量。
半导体中有可以自由移动的电荷。通电时,电荷移动的方向与电流方向相反。由于电荷在不同的材料中具有不同的能量,当它从高能量状态向低能量状态运动时放出热量;从低能量状态向高能量状态运动时吸收热量。
实验发现,改变半导体制冷片两端电压,得到LED灯平均温度随时间变化的图像如图乙所示。当半导体制冷片输入电压为5V时,LED灯温度快速降低至27℃,之后LED灯持续放热,温度上升至44℃进入稳定状态。断开所有电源,半导体制冷片和LED灯均停止工作,LED灯温度突然跃升到48℃,然后下降到室温。
(1)LED灯发光时,将电能转化为光能外,还转化为______能;
(2)为了延长LED灯的使用寿命,应该将LED灯和甲图的铜片______(A/B)紧密接触。若将甲图中电源换成交流电源,此时______(能/不能)对LED灯正常制冷;
(3)甲图中,电荷的能量在N型半导体______(高于/低于)P型半导体;
(4)根据制冷片在不同电压下LED灯温度随时间变化的图像,下列说法错误的是______;
A.使用半导体制冷片后,不同电压下LED灯温度均有所下降
B.加在半导体制冷片两端的电压越高,冷却效果越好
C.加在半导体制冷片两端的电压为5V时,冷却效果最好
D.加在半导体制冷片两端的电压为6V时的冷却效果比7V好,比8V差
(5)根据文中信息,从开始到停止工作LED灯温度随时间变化的大致图像是______ 。
A. B. C. D.
【答案】 内 A 不能 高于 B A
【详解】(1)[1]由材料的第一段内容可知,LED灯工作时,自身温度升高,所以将电能转化为光能外,还转化为内能。
(2)[2]如图甲所示,铜片A吸收热量,由材料第二段内容可知,LED灯和铜片A紧密接触,使LED温度下降,能够延长LED灯的使用寿命。
[3]若将甲图中电源换成交流电源,电流的方向在周期性变化,铜片A和铜片B的吸放热情况也会周期性变化,此时不能对灯正常制冷。
(3)[4]电路的电流方向是从N型半导体经A流向P型半导体,电荷移动的方向与电流方向相反,则电荷移动的方向是从P型半导体流向N型半导体,由第三段内容可知,此时铜片A放出热量,由材料的第三段内容可知,由于电荷在不同的材料中具有不同的能量,当它从高能量状态向低能量状态运动时放出热量;从低能量状态向高能量状态运动时吸收热量。甲图电路中铜片A会从空气吸收热量,所以,电荷的能量在N型半导体高于P型半导体。
(4)[5]由图乙可知,电压为5V时,温度为t5=50℃;电压为6V时,温度为t6=56℃;电压为7V时,温度为t7=58℃;电压为8V时,温度为t8=52℃。即t5<t8<t6<t7,所以电压为5V时,冷却效果最好,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
(5)[6]由材料的最后一段内容可知,LED灯的温度先下降,再上升,然后不变,断电后又再上升,然后下降,故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
11
学科网(北京)股份有限公司
$