2026-2027学年人教版物理九年级上学期期中模拟练习卷
2026-10-23
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内容正文:
2026-2027学年人教版物理九年级上学期期中模拟练习卷
一.选择题(共16小题)
1.2025年5月28日,河北省秦皇岛市青龙满族自治县举办了端午趣味民俗活动,游客与当地群众一同制作并品尝当地特色板菜粽子。下列说法正确的是( )
A.锅内水的温度升高时,水的内能增大 B.将粽子放入热水中,温度由热水传递给粽子
C.停止加热后水的温度降低,水的比热容减小 D.将粽子从热水中捞出后,粽子所含的热量减少
2.下列与比热容有关的现象,说法正确的是( )
A.在阳光照射下,干沙比湿沙升温慢
B.家中暖气用水做循环物质,是因为水的比热容小
C.沙漠比海边昼夜温差变化大,是因为沙子的比热容小
D.夏天在教室地面上洒水感觉凉爽,是因为水的比热容大
3.将如图所示三个小灯泡与电源连接,组成串联电路;小明同学想加入两只开关S1、S2将其改成并联电路,在不拆开电路的情况下,下列说法中正确的是( )
A.a应与电源正极相连,f应与电源负极相连
B.不管是串联还是并联,cd之间的电子总是从d向c定向移动
C.将S1接在ae之间,S2接在df之间,闭合两只开关,可变成并联电路
D.将S1接在ae之间,S2接在bf之间,闭合两只开关,可变成并联电路
4.2024年10月30日,搭载着神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭点火发射,将3名航天员送入太空。下列说法正确的是( )
A.火箭使用液氢燃料,主要原因是液氢比热容大
B.火箭升空过程中,外壳温度会上升,这是通过做功的方式增加了外壳的内能
C.火箭发动机的效率可达100%
D.火箭进入太空后,太空温度很低,火箭的内能为零
5.如图所示试管中装有水,用带玻璃管的胶塞塞住,在玻璃管口处放一个纸做的小叶轮,加热试管使水沸腾后,小叶轮转动,下列说法正确的是( )
A.小叶轮的转动是热传递的结果 B.燃料盒中燃料燃烧是内能转化为化学能
C.小叶轮的转动是内能转化为机械能 D.内燃机中的压缩冲程与此相同
6.质量均为0.5kg的水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等,它们温度随时间变化的关系如图所示。已知水的比热容,c水>c液。下列说法中( )
①甲物质是水②0~12min乙温度降低了20℃③0~12min甲放出了8.4×104J的热量
④乙物质的比热容为2.1×103J/(kg•℃)
A.只有①②正确 B.只有②④正确 C.只有①③正确 D.只有①④正确
7.在干燥的天气里,用塑料梳子梳头时,发现梳子会吸引头发,原因是( )
A.塑料梳子具有吸引头发的性质 B.塑料梳子和头发经摩擦带上同种电荷
C.塑料梳子和头发经摩擦带上异种电荷 D.塑料梳子只能吸引头发
8.如图所示,为方便购物者购买,生活中多处都设有自动售货机。可通过手机扫码(闭合S1)或投币(闭合S2),启动电动机完成自动售货;在光线较暗时光控开关S3自动闭合,接通灯泡照明。下列电路设计符合要求的是( )
A. B. C. D.
9.智能扫地机能自动清扫房间内的地板,给人们的生活带来方便。当手动闭合开关S1,或者对它说“开始清扫”(闭合开关S2)、再或者手机App启动(闭合开关S3)时,电动机都会工作,扫地机进入清扫模式;在即将完成清扫时,开关S4自动闭合,电铃工作发出提醒。下列选项中符合上述设计要求的是( )
A. B. C. D.
10.在如图甲所示电路中,闭合开关S后,两个灯泡都能发光,乙图为电流表A1指针的位置,如果电流表A2的示数是0.5A,则下列说法正确的是( )
A.灯泡L1和L2串联
B.通过灯L1的电流为1.5A
C.通过灯L1、L2的电流都为0.5A
D.电流表A1使用的一定是0~3A量程
11.如图甲所示电路中,开关S闭合后,规格不同的灯泡L1和L2均发光,两个电压表的指针偏转均如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.L1和L2两灯并联 B.电压表V2测L1两端的电压
C.L2两端的电压为2V D.流过L1和L2的电流大小不相等
12.在橙子上插入铜片和锌片,制成水果电池,将水果电池与发光二极管(间称“LED”)连接成如图所示的电路,LED发光。下列说法错误的是( )
A.锌片相当于电池的负极 B.LED的材料主要是半导体
C.水果电池将电能转化为化学能 D.电流从铜片经过LED流向锌片
13.甲和乙是由同种材料制成的导体,L甲>L乙,关于甲和乙的横截面积S及电阻R的大小关系,下列说法正确的是( )
A.若S甲>S乙,则R甲一定大于R乙 B.若S甲<S乙,则R甲一定等于R乙
C.若S甲=S乙,则R甲一定小于R乙 D.若S甲<S乙,则R甲一定大于R乙
14.为保护视力,很多电子产品都增加了“屏幕提醒”功能。其原理如图乙所示,R0为定值电阻,R为距离传感器,眼睛与电子屏幕的距离越近,其阻值越小,当电表示数大于设定值时,会进行提示。下列分析正确的是( )
A.图乙中的电表,是用电流表改装的 B.眼睛距离屏幕越远,电表示数越大
C.眼睛距离屏幕越近,电路电流越小 D.要增大提醒距离,应更换阻值更大的R0
15.如图所示电路,闭合开关S1、S2,小灯泡L1和L2均正常发光,电流表和电压表均有示数。下列关于电路分析正确的是( )
A.小灯泡L1与L2串联 B.电流表测量通过L2的电流
C.若小灯泡L1突然熄灭,是因为电压表发生断路 D.若只断开S1,小灯泡L2熄灭,L1正常发光
16.对如图所示的三个电路,状态判断正确的是( )
A.甲断路、乙短路、丙通路 B.甲通路、乙短路、丙断路
C.甲断路、乙通路、丙短路 D.甲短路、乙断路、丙通路
二.填空题(共6小题)
17.夏日荷塘里荷花盛开,微风吹过,飘来阵阵花香,这是 _______ 现象;这说明分子 _______________ 。
18.2024年10月30日,长征二号F运载火箭搭载神舟十九号载人飞船在酒泉成功发射。火箭用液体氢作为燃料,是因为液体氢的 _______ 高,若在某一阶段共消耗1吨的液态氢,这些燃料完全燃烧共释放出 _____________ J的热量。
19.如图A所示,在研究“不同物质的温度变化与吸热关系”的实验中,在两个相同烧杯中分别放入质量和初温都相同的甲、乙两种液体,两个加热器完全相同。如图B所示为两种液体温度随加热时间变化的图像。 ________ (选填“甲液体”或“乙液体”)更适合做暖气片内的导热介质;甲、乙的比热容之比为 ________ 。
20.如图所示电路,若只闭合开关 __________ ,电压表的示数等于电源电压,且两灯都发光;若只闭合开关 _______ ,电压表的示数小于电源电压,且两灯都发光。
21.如图所示,电源电压是6V且保持不变,S闭合后电压表示数为3.5V,则灯L2两端的电压为 ________ V,通过L1的电流 _______ (选填“大于”、“等于”“小于”)通过灯L2的电流;当开关断开,电压表示数将 _______ (填“变大”、“变小”或“不变”)。
22.如图甲所示,当开关__________ 闭合,其它开关断开时,灯L1、L2并联,电流表A1、A2的示数如图乙、丙所示,则通过灯泡L1的电流是_____ A;只闭合开关S1、S2时,灯_______ 发光。
三.实验探究题(共4小题)
23.张军在做“比较不同物质吸热的情况”实验时,使用相同的电加热器给水和煤油加热,得到如下表数据:
烧杯号
物质
质量m/g
初温t1/℃
末温t2/℃
加热时间t/min
1
水
300
20
30
12.3
2
水
150
20
30
6.2
3
煤油
300
20
30
6.1
4
煤油
300
20
25
3.1
(1)本实验中,物质吸收热量的多少是通过比较 _________ 来反映。吸热能力强的是 _____ 。
(2)分析1、3号烧杯的实验记录,可以得出的初步结论是:_________ ,在质量相等、升高的温度相同时,吸收的热量不同。
(3)分析1、2号烧杯的实验记录,可以得出的初步结论是:同种物质升高相同温度时,吸收热量的多少与物质的 _______ 有关。
(4)小明同学在比较水和煤油吸热能力的实验中,使用了相同的酒精灯、相同的设备,首先分别对质量相同的水和煤油加热 _______ (填“相同”或“不相同”)的时间,然后分析温度的变化量得出结论,这种实验探究方法叫做 __________ ,该实验是利用 ________ (填“热传递”或“做功”)的方法来改变水的内能。
24.九年级小林在探究并联电路电流规律的实验中,如图甲所示是实验的电路图。
(1)根据图甲电路图连接实物图如图图乙所示,图中有一处导线连接错误,请在错误的导线上打“×”,并用笔画线代替导线在实物电路图中画出正确的连线;
(2)在连接图甲的电路时发现,刚接好最后一根导线,电流表的指针就发生了偏转,由此可知在连接电路时,他忘了_________ ;
(3)连接好电路以后,闭合开关,发现电流表的指针偏转的角度如图丙所示,原因是_______________ ;
(4)在排除故障后,电流表测量B处和C处电流时指针偏转均如图丁所则C处电流为________ A;
实验次数
L1电流I1/A
L2电流I2/A
干路电流I/A
1
0.1
0.1
0.2
2
0.3
0.3
0.6
3
0.4
0.4
0.8
(5)下表所示是小林同学在实验中用两盏规格相同的灯泡得出的实验结论:由实验可得,并联电路电流规律:_____________ ;(写出公式即可)且发现各支路的电流相等。为了验证这条规律是否具有普遍性,他还应:______________ ,再进行实验;
(6)小林根据图甲电路进行探究时,闭合开关S,发现小灯泡L1不亮、L2亮、电流表无示数,则产生这种现象的原因可能是___________ 。
25.如图所示,小明在“探究串联电路电压特点”的实验中:
(1)为了探究得出的结论具有普遍规律,L1、L2应选择规格 _______ (选填“相同”或“不同”)的小灯泡;
(2)在连接电路的过程中,开关要 _______ ,在串联电路中,开关可以控制所有用电器,开关位置的改变 ________ (选填“影响”或“不影响”)它对用电器的控制;
(3)电源由两节新的干电池组成,测量时,电压表的示数如图乙所示,则此时灯L2两端的电压为 ________ V;
(4)闭合开关后,小明发现L1、L2均不发光,电压表有示数且大小接近3V,则电路中出现的故障可能是L1发生了 _______ (填“短路”或“断路”);
(5)排除故障后,小明在测量了灯L1两端的电压后,断开开关,然后将AE导线的A端松开,接到D接线柱上,闭合开关测量灯L2两端的电压,小明的做法是 _______ (填“正确”或“错误”),理由是 ________________ 。
26.如图所示,小明用铅笔芯做滑动变阻器,设计并制作一个模拟的调光灯。器材有:电池(电压为3V)、小灯泡(2.5V,0.3A)、铅笔芯、金属回形针、开关、导线、电压表。
(1)闭合开关,回形针向左移,小灯泡亮度变 。
(2)把电压表和小灯泡并联,调节回形针的位置,当电压表的示数为 V时,在铅笔芯上标记此时回形针的位置。为了安全使用调光灯,回形针向左调节不能超过此位置。
(3)甲、乙两根铅笔芯的长度都是17.5cm,甲的电阻为20Ω,乙的电阻为10Ω。调节效果可以从两个方面评价:一是小灯泡亮度的变化范围;二是调节的精度,回形针移动一定距离时,电阻变化越小调节精度越高。则铅笔芯甲和乙相比 。
A.调节范围大,调节精度高 B.调节范围大,调节精度低
C.调节范围小,调节精度高 D.调节范围小,调节精度低
四.计算题(共2小题)
27.绿水青山就是金山银山。为建设生态优美、幸福宜居的新农村,某市部分农村地区已用上绿色能源——天然气(q天然气=4.2×107J/m3)。[c水=4.2×103J/(kg•℃),气压为一个标准大气压]
(1)0.2m3天然气完全燃烧放出的热量是多少?
(2)若这些热量的25%被初温为70℃、质量为12.5kg的水吸收,能使水的温度升高多少?
28.为了防止酒驾事故的出现,酒精测试仪已被广泛应用。交警使用的某型号酒精测试仪的工作原理如图甲所示:电源电压恒为8V,传感器电阻R2的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小,当酒精气体的浓度为0时,R2的电阻为60Ω(如图乙所示),使用前要通过调零旋钮(即滑动变阻器R1的滑片)对酒精测试仪进行调零,此时电压表的示数为6V。求:
(1)电压表的示数为6V时,电流表的示数。
(2)电压表的示数为6V时,滑动变阻器R1的接入电路的电阻值。
(3)现在国际公认的酒驾标准是0.2mg/mL≤酒精气体浓度≤0.8mg/mL,调零后,R1的电阻保持不变。某驾驶员对着酒精测试仪吹气10s,电流表的示数达到0.2A,根据图乙图像判断该驾驶员是否为酒驾。
2026-2027学年人教版物理九年级上学期期中模拟练习卷
参考答案与试题解析
一.选择题(共16小题)
1.2025年5月28日,河北省秦皇岛市青龙满族自治县举办了端午趣味民俗活动,游客与当地群众一同制作并品尝当地特色板菜粽子。下列说法正确的是( )
A.锅内水的温度升高时,水的内能增大
B.将粽子放入热水中,温度由热水传递给粽子
C.停止加热后水的温度降低,水的比热容减小
D.将粽子从热水中捞出后,粽子所含的热量减少
【分析】(1)内能与温度有关,对于同一物体,温度升高,内能增大。
(2)热传递的方向是从高温物体到低温物体,或者从物体的高温部分到低温部分。
(3)比热容是物质的一种特性,它只与物质的种类和状态有关,与温度无关。
(4)热量是一个过程量,是在热传递过程中传递能量的多少,不能说物体“含有”或“具有”多少热量。
【解答】解:A、内能与温度有关,对于同一物体,温度升高,内能增大。锅内水的温度升高时,水的内能会增大,故A正确。
B、将粽子放入热水中,是热量由热水传递给粽子,而不是温度传递,故B错误。
C、比热容是物质的一种特性,它只与物质的种类和状态有关,与温度无关。停止加热后水的温度降低,但水的比热容不变,故C错误。
D、热量是一个过程量,是在热传递过程中传递能量的多少,不能说物体“含有”或“具有”多少热量。将粽子从热水中捞出后粽子从热水中捞出后,粽子放出热量,内能减少,不能说粽子所含的热量减少,故D错误。
故选:A。
【点评】此题主要考查了热量。内能、温度的关系及比热容的概念,热传递的规律,必须让学生清醒认识到热量总是从温度高的物体传向温度低的物体或者从物体的高温部分传向低温部分。
2.下列与比热容有关的现象,说法正确的是( )
A.在阳光照射下,干沙比湿沙升温慢
B.家中暖气用水做循环物质,是因为水的比热容小
C.沙漠比海边昼夜温差变化大,是因为沙子的比热容小
D.夏天在教室地面上洒水感觉凉爽,是因为水的比热容大
【分析】(1)利用Q=cmΔt分析;
(2)水的比热容大,在相同条件下降低相同的温度,水放出的热量多;
(3)水的比热容较大,相同质量的水和沙子比较,吸收相同的热量,水的温度升高得少;
(4)对水的比热容大的理解:相同质量的水和其它物质比较,吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低得少;升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多。
【解答】解:A.水的比热容较大,所以湿沙的比热容比干沙要大一些,在阳光照射下,由公式Q=cmΔt可知,干沙温度升高得更快,故A错误;
B.水的比热容大,在相同条件下降低相同的温度,水放出的热量多,可以用水来做取暖时的循环物质,故B错误;
C.因为海水的比热容比沙子的比热容大,在吸收相同热量时,相同质量的沙子比海水温度上升得快,水的温度要低一些,因此海边昼夜温度变化比沙漠中要小一些,所以昼夜温差大,故C正确;
D.洒水后凉爽主要是因为水蒸发吸热,与比热容关系不大,故D错误。
故选:C。
【点评】本题主要考查了我们对比热容概念的理解和运用比热容解释生活中的一些现象。
3.将如图所示三个小灯泡与电源连接,组成串联电路;小明同学想加入两只开关S1、S2将其改成并联电路,在不拆开电路的情况下,下列说法中正确的是( )
A.a应与电源正极相连,f应与电源负极相连
B.不管是串联还是并联,cd之间的电子总是从d向c定向移动
C.将S1接在ae之间,S2接在df之间,闭合两只开关,可变成并联电路
D.将S1接在ae之间,S2接在bf之间,闭合两只开关,可变成并联电路
【分析】(1)电流的方向规定为正电荷定向移动的方向,电子带负电,其定向移动方向与电流方向相反;
(2)串联电路中各用电器顺次连接,并联电路中各用电器并列连接;电压表与被测用电器并联在一起。
【解答】解:A.要组成并联电路,电源的连接需要使各支路两端电压相等,仅说a与电源正极相连,f与电源负极相连,没说明开关的连接情况,无法确定电路连接是否为并联,故A错误;
B.在串联或并联电路中,电流方向取决于电源正负极,所以cd之间电子定向移动方向不总是从d向c,故B错误;
C.将S1接在ae之间,S2接在df之间,闭合两只开关,会造成电路短路,而不是并联电路,故C错误;
D.将S1接在ae之间,S2接在bf之间,闭合两只开关,三个小灯泡的两端分别连接在一起,形成并联电路,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了电流的方向和串并联电路的辨别,属于基础题。
4.2024年10月30日,搭载着神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭点火发射,将3名航天员送入太空。下列说法正确的是( )
A.火箭使用液氢燃料,主要原因是液氢比热容大
B.火箭升空过程中,外壳温度会上升,这是通过做功的方式增加了外壳的内能
C.火箭发动机的效率可达100%
D.火箭进入太空后,太空温度很低,火箭的内能为零
【分析】热值反映了所有能燃烧的物质的一种性质,反映了不同燃料在燃烧过程中,化学能转化为内能本领的大小,也就是说,热值是燃料本身的一种性质,它只与燃料的种类有关,与燃料的形态、质量、体积、是否完全燃烧、放出热值多少均没关系。
一个物体在任何情况下都具有内能。
由于热机在工作过程中总有能量损失,所以热机的效率总小于1。
知道改变物体内能的方式有两种:做功和热传递,热传递过程是能量的转移过程,而做功过程是能量的转化过程。
【解答】解:A.火箭使用液氢燃料,主要原因是液氢热值大,故A错误;
B.火箭升空过程中,外壳温度会上升,这是通过做功的方式增加了外壳的内能,故B正确;
C.火箭发动机的效率不可达100%,因为能量损失总是有的,故C错误;
D.火箭进入太空后,太空温度虽然很低,但火箭的内能不为零,因为一个物体在任何情况下都具有内能,故D错误;
故选:B。
【点评】本题主要考查了燃料的热值概念,热机效率的概念,以及做功改变内能的方式。
5.如图所示试管中装有水,用带玻璃管的胶塞塞住,在玻璃管口处放一个纸做的小叶轮,加热试管使水沸腾后,小叶轮转动,下列说法正确的是( )
A.小叶轮的转动是热传递的结果
B.燃料盒中燃料燃烧是内能转化为化学能
C.小叶轮的转动是内能转化为机械能
D.内燃机中的压缩冲程与此相同
【分析】(1)内能的利用有两个方面,一是用来加热物体,二是用来做功;
(2)给试管中的水加热,燃料燃烧的化学能转化成水的内能,高温的水蒸气推动叶轮转动,说明内能转化成了叶轮的动能。
【解答】解:ABC、燃料燃烧的过程是化学能转化为内能,这种内能传递给水,水沸腾汽化为水蒸气,高温的水蒸气可以驱动叶轮转动,水蒸气自身的温度会降低,内能会减少,转化成了叶轮的机械能,是内能做功的结果;故AB错误,C正确;
D、内燃机的压缩冲程是压缩空气做功,将机械能转为内能,与此不同,故D错误。
故选:C。
【点评】能量可以在不同形式之间转化,也可以在不同物体之间转移,但要想准确判断,必须首先对各种形式能量的概念有所了解。
6.质量均为0.5kg的水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等,它们温度随时间变化的关系如图所示。已知水的比热容,c水>c液。下列说法中( )
①甲物质是水
②0~12min乙温度降低了20℃
③0~12min甲放出了8.4×104J的热量
④乙物质的比热容为2.1×103J/(kg•℃)
A.只有①②正确 B.只有②④正确
C.只有①③正确 D.只有①④正确
【分析】(1)选同样的放热时间,甲和乙放热相同,根据温度变化的多少判断,温度变化多的比热容小,温度变化少的比热容大,据此分析判断;
(2)由图像知乙液体初温和末温;
(3)根据Q放=cmΔt可求出甲液体放出的热量;
(4)相同时间水和液体放出的热量相同,而水和液体的质量相同,变化的温度由图可知,根据放热公式求液体的比热容。
【解答】解:①时间相等时,两种液体放出的热量相等,由图示可以看出,乙液体的温度降低得快,甲液体温度降低慢,
根据热量的计算公式Q放=cmΔt可知,在质量相等、初温相同、放热也相同的情况下,谁的温度降低得快,它的比热容小,
所以,甲液体的比热容大,所以若甲、乙两种液体中,一种液体是水,则这种液体一定是甲液体,故①正确;
②由图可知:乙液体的初温是60℃,放热12分钟后乙液体的末温是20℃,乙温度降低了40℃,故②错误;
③读图可得,甲在12min内由60℃降低到40℃,降低的温度是60℃﹣40℃=20℃,甲液体已判断出是水,
所以甲放出的热量Q放=cmΔt=4.2×103J/(kg•℃)×0.5kg×20℃=4.2×104J,故③错误;
④由图知,0~12min水放出的热量:
Q放=c水m水(t水﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×m水×(60℃﹣40℃),
0~12min乙液体放出的热量:
Q放=c乙m乙(60℃﹣20℃),
由题知,水和乙液体的质量相同,即m水=m乙
4.2×103J/(kg•℃)×m水×(60℃﹣40℃)=c乙m乙(60℃﹣20℃),
解得c乙=2.1×103J/(kg•℃),故④正确。
故选:D。
【点评】本题考查了学生对放热公式的掌握和运用,能从温度﹣时间图象得出相关信息是解题的关键。
7.在干燥的天气里,用塑料梳子梳头时,发现梳子会吸引头发,原因是( )
A.塑料梳子具有吸引头发的性质
B.塑料梳子和头发经摩擦带上同种电荷
C.塑料梳子和头发经摩擦带上异种电荷
D.塑料梳子只能吸引头发
【分析】(1)带电体可以吸引轻小物体。
(2)同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引。
【解答】解:用塑料梳子梳头时,塑料梳子和头发摩擦后,电子发生了转移,头发和梳子带上了异种电荷,因为同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引,所以梳子会吸引头发,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选:C。
【点评】本题考查的是摩擦起电的实质和电荷间的相互作用规律,属于基础性题目。
8.如图所示,为方便购物者购买,生活中多处都设有自动售货机。可通过手机扫码(闭合S1)或投币(闭合S2),启动电动机完成自动售货;在光线较暗时光控开关S3自动闭合,接通灯泡照明。下列电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【分析】根据题意可知,通过手机扫码和投币都可以启动电动机完成自动售货,说明开关S1和开关S2可以独立工作、互不影响即为并联;再由照明灯泡与电动机工作时互不影响可知电动机与照明灯并联,且照明灯泡只由光控开关控制,据此分析进行解答。
【解答】解:由题意可知,通过手机扫码使开关S1闭合或通过投币使开关S2闭合,都能启动电动机完成自动售货,说明开关S1和开关S2可以独立工作、互不影响,则开关S1和开关S2应并联,再与电动机串联;
由题知,在光线较暗时光控开关S3自动闭合,接通灯泡照明(即灯泡只由光控开关S3控制),因灯泡与电动机工作时互不影响,则两用电器应并联;
结合选项图可知,只有B图符合题意。
故选:B。
【点评】本题考查了串并联电路的设计,关键要知道:串联电路中各元件间相互影响,并联电路中各支路间互不影响。
9.智能扫地机能自动清扫房间内的地板,给人们的生活带来方便。当手动闭合开关S1,或者对它说“开始清扫”(闭合开关S2)、再或者手机App启动(闭合开关S3)时,电动机都会工作,扫地机进入清扫模式;在即将完成清扫时,开关S4自动闭合,电铃工作发出提醒。下列选项中符合上述设计要求的是( )
A.
B.
C.
D.
【分析】根据题意分析四个开关的连接方式,然后选择合适的电路图。
【解答】解:根据题意可知:当手动闭合开关S1,或对它说“开始清扫”(相当于闭合语音开关S2),再或者手机App启动(闭合开关S3)时,电动机M开始工作,扫地机进入打扫模式,这说明三个开关互不影响,是并联的,然后与电动机串联;在即将完成清扫时,开关S4自动闭合,电铃工作发出提醒,这说明电铃与电动机互不影响,是并联的,故A正确。
故选:A。
【点评】会根据要求设计串、并联电路,同时会根据已知电路分析出符合要求的电路是解决本题的关键。
10.在如图甲所示电路中,闭合开关S后,两个灯泡都能发光,乙图为电流表A1指针的位置,如果电流表A2的示数是0.5A,则下列说法正确的是( )
A.灯泡L1和L2串联
B.通过灯L1的电流为1.5A
C.通过灯L1、L2的电流都为0.5A
D.电流表A1使用的一定是0~3A量程
【分析】由图可知,灯泡L1和L2并联,电流表A1测量干路电流,电流表A2测量通过L2的电流。根据并联电路的电流规律判断电流表A1的量程,并读数,进一步求得通过灯L1的电流。
【解答】解:A.由图可知,灯泡L1和L2并联,电流表A1测量干路电流,电流表A2测量通过L2的电流,故A错误;
BCD.电流表A2的示数是0.5A,即通过灯L2的电流为I2=0.5A,
由于并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和,所以干路中的电流大于任一支路中的电流,
因此电流表A1使用的是0~3A的量程,分度值为0.1A,示数是1.5A,即干路中的电流I=1.5A,
则通过灯L1的电流:I1=I﹣I2=1.5A﹣0.5A=1A,故BC错误,D正确。
故选:D。
【点评】本题考查并联电路的电流规律的应用,明确电流表A1的量程是关键之一。
11.如图甲所示电路中,开关S闭合后,规格不同的灯泡L1和L2均发光,两个电压表的指针偏转均如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.L1和L2两灯并联
B.电压表V2测L1两端的电压
C.L2两端的电压为2V
D.流过L1和L2的电流大小不相等
【分析】(1)用电器顺次连接的电路叫串联电路,用电器两端分别相连的电路叫并联电路;
(2)电压表与被测用电器并联;
(3)根据并联电路电压规律分析两电压表所用的测量范围并读数,从而得到L2两端电压;
(4)根据串联电路的电流规律可知通过两灯的电流大小关系。
【解答】解:A、由图甲知,灯泡L1、L2、开关S依次连接在电源两极上,即两灯串联,故A错误;
B、由图甲知,闭合开关后,电压表V1测电源电压,V2测L2两端电压,故B错误;
C、由串联电路电压规律知,电压表V1示数应大于V2示数,但两电压表指针偏转相同,
所以V1使用的是0~15V测量范围,V2使用的是0~3V测量范围,由图乙知,V2的示数为2V,即L2两端电压为2V,故C正确;
D、L1和L2两灯串联,根据串联电路电流规律,流过L1和L2的电流大小相等,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了电路的识别、电压表的使用、串联电路的电流和电压规律的应用,难度适中。
12.在橙子上插入铜片和锌片,制成水果电池,将水果电池与发光二极管(间称“LED”)连接成如图所示的电路,LED发光。下列说法错误的是( )
A.锌片相当于电池的负极
B.LED的材料主要是半导体
C.水果电池将电能转化为化学能
D.电流从铜片经过LED流向锌片
【分析】导电性能介于导体和绝缘体之间的材料称作半导体。
电源工作时将其他形式的能转化为电能。
二极管的特性就是单方向导电性。
【解答】解:A.发光二极管具有单向导电性,铜片与LED的正极相连,LED发光,铜片是水果电池的正极,锌片相当于电池的负极,故A正确,不符合题意;
B.二极管是由半导体材料制成的,有两根引线,一根为正极,另一根为负极,故B正确,不符合题意;
C.水果电池将化学能转化为电能,故C错误,符合题意;
D.在电池的外部,电流从电源正极经用电器流负极,即电流从铜片经过LED流向锌片,故D正确,不符合题意。
故选:C。
【点评】本题考查了半导体的特性,电源供电时的能量转换、电流方向的规定的灵活运用,难度一般。
13.甲和乙是由同种材料制成的导体,L甲>L乙,关于甲和乙的横截面积S及电阻R的大小关系,下列说法正确的是( )
A.若S甲>S乙,则R甲一定大于R乙
B.若S甲<S乙,则R甲一定等于R乙
C.若S甲=S乙,则R甲一定小于R乙
D.若S甲<S乙,则R甲一定大于R乙
【分析】导体的电阻是导体本身的一种性质,电阻大小取决于内因是:导体的材料、长度、横截面积;外因是:温度。
【解答】解:同种材料的两根导体,相同横截面积、长度越长,电阻越大;相同长度,横截面积越小,电阻越大;
A、根据题意:甲、乙是由同种材料制成的电阻丝,当L甲>L乙时,如果S甲>S乙,则R甲与R乙的大小关系无法确定,故A错误;
BD、当L甲>L乙时,如果S甲<S乙,则R甲>R乙,故B错误、D正确;
C、当L甲>L乙时,如果S甲=S乙,则R甲>R乙,故C错误。
故选:D。
【点评】电阻是导体本身的性质,导体的电阻大小与导体的长度、横截面积和材料等有关,注意控制变量法的应用。
14.为保护视力,很多电子产品都增加了“屏幕提醒”功能。其原理如图乙所示,R0为定值电阻,R为距离传感器,眼睛与电子屏幕的距离越近,其阻值越小,当电表示数大于设定值时,会进行提示。下列分析正确的是( )
A.图乙中的电表,是用电流表改装的
B.眼睛距离屏幕越远,电表示数越大
C.眼睛距离屏幕越近,电路电流越小
D.要增大提醒距离,应更换阻值更大的R0
【分析】(1)根据电流表和电压表的正确使用确定显示仪是电流表还是电压表;
(2)由题意知眼睛与电子屏幕的距离越近,其阻值越小,电路的总电阻越小,由I判断电路中电流的变化,根据U=IR判断定值电阻R0两端的电压,反之电流相反的变化;
(3)根据串联分压规律分析。
【解答】解:根据电路图可知,R与R0串联,显示仪与R0并联;
A、电流表使用时串联在所处电路中测量电路中的电流,电压表使用时并联在所处电路的两端测量电路两端的电压;图甲中显示仪并联在定值电阻R0的两端,所以图甲的显示仪相当于电压表,故A错误;
BC、由题意知眼睛与电子屏幕的距离越近,其阻值越小,电路的总电阻越小,由I可知电路中的电流越大;由U=IR知定值电阻R0的两端的电压越大,电表示数越大,反之,电阻越大,电流越小,故BC错误;
D、由题意知,当电表示数大于设定值时,会进行提示。现在要增大提醒距离,距离传感器的电阻越大,根据串联分压规律知,电压之比等于电阻之比,电压之比不变,因而电阻之比不变,故传感器的电阻越大,应更换阻值更大的R0;故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查串联电路的规律及欧姆定律的运用,关键是题干中获取有效的信息,难度不大。
15.如图所示电路,闭合开关S1、S2,小灯泡L1和L2均正常发光,电流表和电压表均有示数。下列关于电路分析正确的是( )
A.小灯泡L1与L2串联
B.电流表测量通过L2的电流
C.若小灯泡L1突然熄灭,是因为电压表发生断路
D.若只断开S1,小灯泡L2熄灭,L1正常发光
【分析】分析电路图可知两灯的连接方式以及电流表和电压表的位置,结合并联电路的特点(并联电路中各支路独立工作、互不影响)、电流表和电压表的使用方法进行分析判断。
【解答】解:AB.由图可知,灯L1与灯L2并联,开关S2在干路,控制整个电路,开关S1控制灯泡L1,电压表测灯L1两端的电压,也是测量电源电压,电流表测量通过L2的电流,故A错误,B正确;
C.由图可知,电压表与灯L1并联,若电压表发生断路,灯L1支路仍为通路,灯L1正常发光,故C错误;
D.由图可知,灯L1与L2并联,开关S1控制灯泡L1,若只断开开关S1,灯L1熄灭,而灯泡L2不受影响,即L2正常发光,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了串并联电路的辨别、并联电路的特点以及电流表和电压表的使用方法,分析电路图得出电路的连接方式以及电流表和电压表的位置是关键。
16.对如图所示的三个电路,状态判断正确的是( )
A.甲断路、乙短路、丙通路
B.甲通路、乙短路、丙断路
C.甲断路、乙通路、丙短路
D.甲短路、乙断路、丙通路
【分析】根据电路的三种状态(通路、开路、短路)的概念填写。
【解答】解:甲图电路中,由于开关断开,则是开路;乙图电路中,由于灯泡两端并联了一根导线,直接将电源正负两极相连,则引起电源短路;
丙图电路中处处连通,则是通路。
故选:A。
【点评】本题考查电路图的分析,牢记基础知识是解答本类题型的前提,属于基础题型。
二.填空题(共6小题)
17.夏日荷塘里荷花盛开,微风吹过,飘来阵阵花香,这是 扩散 现象;这说明分子 不停地进行无规则运动 。
【分析】闻到荷花的香味是荷花的芳香分子扩散到空气中,扩散表明分子不停地进行无规则运动。
【解答】解:夏日荷塘里荷花盛开,微风吹过,飘来阵阵花香,这是荷花的芳香分子扩散到空气中的原因,这是扩散现象,说明分子不停地进行无规则运动。
故答案为:扩散;不停地进行无规则运动。
【点评】两种不同物质相互接触时彼此进入对方的现象是扩散,扩散表明分子不停地进行无规则运动。
18.2024年10月30日,长征二号F运载火箭搭载神舟十九号载人飞船在酒泉成功发射。火箭用液体氢作为燃料,是因为液体氢的 热值 高,若在某一阶段共消耗1吨的液态氢,这些燃料完全燃烧共释放出 1.4×1011 J的热量。
【分析】1kg某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值;氢的热值很大,氢用于火箭做燃料;
知道氢的热值和质量,根据Q放=mq求出氢气完全燃烧放出的热量。
【解答】解:火箭发动机用液体氢作燃料是因为液态氢的热值很大;
完全燃烧1吨的液态氢放出的热量:
Q放=mq液态氢=1×103kg×1.4×108J/kg=1.4×1011J。
故答案为:热值;1.4×1011。
【点评】本题考查了学生对热值的物理意义及燃料完全燃烧放热公式Q放=qm的了解与掌握,属于基础题目。
19.如图A所示,在研究“不同物质的温度变化与吸热关系”的实验中,在两个相同烧杯中分别放入质量和初温都相同的甲、乙两种液体,两个加热器完全相同。如图B所示为两种液体温度随加热时间变化的图像。 甲液体 (选填“甲液体”或“乙液体”)更适合做暖气片内的导热介质;甲、乙的比热容之比为 2:1 。
【分析】(1)由题知,用相同的加热器加热相同时间,甲、乙两种液体吸收的热量相同,由图B可知,甲升高的温度小于乙升高的温度,根据公式可得甲、乙液体的比热容的大小关系;比热容大的液体更适合做暖气片内的导热介质。
(2)由图B可知,甲、乙温度从20℃升高到50℃,甲加热时间为40s,乙加热时间为20s,由于用相同的加热器加热相同时间,甲、乙两种液体吸收的热量相同,可得甲、乙吸收的热量的大小关系,而甲乙质量相同,根据公式可得甲、乙的比热容比值。
【解答】解:(1)由题知,用相同的加热器加热相同时间,甲、乙两种液体吸收的热量相同,由图B可知,甲升高的温度小于乙升高的温度,根据公式可知,甲液体的比热容大于乙液体的比热容,质量相同的甲液体与乙相比,降低相同的温度,甲放出的热量多,所以甲液体更适合做暖气片内的导热介质。
(2)由图B可知,甲、乙温度从20℃升高到50℃,甲加热时间为40s,乙加热时间为20s,因为用相同的加热器加热相同时间,甲、乙两种液体吸收的热量相同,所以甲吸收的热量是乙的2倍,而甲乙质量相同,根据公式可知,甲的比热容是乙的2倍,所以甲、乙的比热容之比为2:1。
故答案为:甲液体;2:1。
【点评】本题考查了比热容定义式的应用,要利用好条件:用相同的加热器加热相同时间,甲、乙两种液体吸收的热量相同。
20.如图所示电路,若只闭合开关 S1和S3 ,电压表的示数等于电源电压,且两灯都发光;若只闭合开关 S2 ,电压表的示数小于电源电压,且两灯都发光。
【分析】由电路图知,只闭合S1和S3,两灯并联在电路中,电压表测电源电压;闭合S2,两灯串联在电路中,都发光。
【解答】解:由电路图知,只闭合S1和S3,两灯并联在电路中,电压表测电源电压,所以其示数等于电源电压,两灯都发光;只闭合S2,两灯串联在电路中,都发光,电压表测灯L1两端的电压,据串联电路的电压特点知,电压表的示数小于电源电压。
故答案为:S1和S3;S2。
【点评】本题考查了串并联电路的辨析和判断,难度适中。
21.如图所示,电源电压是6V且保持不变,S闭合后电压表示数为3.5V,则灯L2两端的电压为 3.5 V,通过L1的电流 等于 (选填“大于”、“等于”“小于”)通过灯L2的电流;当开关断开,电压表示数将 变大 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
【分析】分析电路结构,明确各电路元件的连接方式,然后可知灯L2两端的电压,根据串联电路的总电压等于各部分电路两端的电压之和,以及串联电路的电流特点分析答题。
【解答】解:由图得,S闭合后,两灯串联,电压表测量灯泡L2的电压,电压表示数为3.5V,则灯L2两端的电压为3.5V。
串联电路中电流处处相等,则通过L1的电流等于通过灯L2的电流。
当开关断开,电压表与灯泡L1串联,电压表的示数几乎等于电源电压,电压表示数将变大。
故答案为:3.5;等于;变大。
【点评】本题考查了串联电路的特点,分析清楚电路结构、明确各电路元件的连接方式是正确解题的前提,熟练掌握串联电路的特点是正确解题的关键;是一道基础题。
22.如图甲所示,当开关 S1、S3 闭合,其它开关断开时,灯L1、L2并联,电流表A1、A2的示数如图乙、丙所示,则通过灯泡L1的电流是 1 A;只闭合开关S1、S2时,灯 L2 发光。
【分析】当开关S1、S3闭合,S2断开时,两灯并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测通过L2的电流。由图乙和图丙可知两表指针偏转角度的关系,根据并联电路的电流规律判断两表的量程,并读数,进一步求通过L1的电流;只闭合开关S1、S2时,灯L1短路,灯L2通路,正常工作。
【解答】解:当开关S1、S3闭合,S2断开时,两灯并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测通过L2的电流。由图乙和图丙可知,电流表A1的指针偏转角度小于电流表A2的指针偏转角度,由于并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和,则电流表A1的示数大于电流表A2的示数,所以电流表A1选择的是大量程,分度值为0.1A,示数为1.5A,即干路中的电流I=1.5A,电流表A2选择的是小量程,分度值为0.02A,示数为0.5A,即通过L2的电流I2=0.5A,所以通过L1的电流:I1=I﹣I2=1.5A﹣0.5A=1A;
只闭合开关S1、S2时,灯L1短路,灯L2通路,灯L1不能发光,L2发光。
故答案为:S1、S3;1;L2。
【点评】本题考查电路的状态和并联电路的电流规律,明确两表的量程是关键。
三.实验探究题(共4小题)
23.张军在做“比较不同物质吸热的情况”实验时,使用相同的电加热器给水和煤油加热,得到如下表数据:
烧杯号
物质
质量m/g
初温t1/℃
末温t2/℃
加热时间t/min
1
水
300
20
30
12.3
2
水
150
20
30
6.2
3
煤油
300
20
30
6.1
4
煤油
300
20
25
3.1
(1)本实验中,物质吸收热量的多少是通过比较 加热时间 来反映。吸热能力强的是 水 。
(2)分析1、3号烧杯的实验记录,可以得出的初步结论是: 不同物质 ,在质量相等、升高的温度相同时,吸收的热量不同。
(3)分析1、2号烧杯的实验记录,可以得出的初步结论是:同种物质升高相同温度时,吸收热量的多少与物质的 质量 有关。
(4)小明同学在比较水和煤油吸热能力的实验中,使用了相同的酒精灯、相同的设备,首先分别对质量相同的水和煤油加热 相同 (填“相同”或“不相同”)的时间,然后分析温度的变化量得出结论,这种实验探究方法叫做 控制变量法 ,该实验是利用 热传递 (填“热传递”或“做功”)的方法来改变水的内能。
【分析】(1)实验中通过加热时间的长短来反映吸收热量的多少;
比较物质吸热能力的2种方法:
①使相同质量的不同物质升高相同的温度,比较吸收的热量(即比较加热时间),吸收热量多的吸热能力强,
②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;
(2)(3)纵向比较表中数据,找出相同的量和变化的量,分析得出,吸热多少与变化量的关系;根据Q=cmΔt,吸收的热量与质量、升高的温度、和比热容(物质种类)有关,研究吸热与其中一个因素的关系时,要控制其它因素不变;
(4)为了便于比较水和煤油的吸热能力,需采用控制变量法,即水和煤油的质量、初温都相同,相同的酒精灯加热相同的时间、吸收相同的热量;
改变物体内能的方法是做功和热传递。
【解答】解:(1)本实验将“物体吸收热量的多少”转化为通过比较加热时间的长短来实现,这种方法称为“转换法”;由表格数据可知,质量相同的水和煤油,升高相同的温度,水加热时间长,所以水吸热能力强;
(2)1、3号烧杯的实验记录,不同的物质,即升高的温度相同,加热时间即吸收的热量不同,质量相同的不同物质,升高相同的温度,吸收的热量不同;
(3)1、2号烧杯的液体种类都是水,初温和末温即升高的温度相同,质量不同,加热时间即吸收的热量不同,所以可以得出质量不同的相同物质,升高相同的温度,吸收的热量不同;
(4)为了便于比较水和煤油的吸热能力,需采用控制变量法,即水和煤油的质量、初温都相同,相同的酒精灯加热相同的时间、吸收相同的热量。即首先分别对质量相同的水和煤油加热相同的时间,然后分析温度的变化量得出结论,这种实验探究方法叫做控制变量法。
水、煤油从火焰吸收热量、温度升高、内能增大,是利用热传递的方法来改变内能。
故答案为:(1)加热时间;水;(2)不同物质;(3)质量;(4)相同;控制变量法;热传递。
【点评】解决此题要学会用控制变量法进行分析,把吸收的热量转化为通电时间的长短,考查了学生对数据的分析和理解,是中考中常见的题目。
24.九年级小林在探究并联电路电流规律的实验中,如图甲所示是实验的电路图。
(1)根据图甲电路图连接实物图如图图乙所示,图中有一处导线连接错误,请在错误的导线上打“×”,并用笔画线代替导线在实物电路图中画出正确的连线;
(2)在连接图甲的电路时发现,刚接好最后一根导线,电流表的指针就发生了偏转,由此可知在连接电路时,他忘了 断开开关 ;
(3)连接好电路以后,闭合开关,发现电流表的指针偏转的角度如图丙所示,原因是 电流表正负接线柱接反 ;
(4)在排除故障后,电流表测量B处和C处电流时指针偏转均如图丁所则C处电流为 1.2 A;
(5)下表所示是小林同学在实验中用两盏规格相同的灯泡得出的实验结论:由实验可得,并联电路电流规律: I= I1+I2 ;(写出公式即可)且发现各支路的电流相等。为了验证这条规律是否具有普遍性,他还应: 换用不同规格的灯泡 ,再进行实验;
实验次数
L1电流I1/A
L2电流I2/A
干路电流I/A
1
0.1
0.1
0.2
2
0.3
0.3
0.6
3
0.4
0.4
0.8
(6)小林根据图甲电路进行探究时,闭合开关S,发现小灯泡L1不亮、L2亮、电流表无示数,则产生这种现象的原因可能是 L1支路断路 。
【分析】(1)图甲中A、B分属 L1、L2支路,C为干路,电流表测对应支路电流。
(2)连接电路时开关必须断开,防止因短路损坏电表或电源。
(3)指针反向偏转是正负接线柱接反的现象。
(4)已知B(支路)、C(干路)指针偏转相同,说明B用小量程(0~0.6A,分度值 0.02A),C用大量程(0~3A,分度值 0.1A)。
(5)规律公式:I= I1+I2(干路电流等于各支路电流之和)。
改进方案:换用不同规格的灯泡多次实验,避免因灯泡规格相同导致支路电流相等的特殊性结论,使规律更具普遍性。
(6)并联电路支路独立,L1断路不影响 L2发光,电流表因无电流通过而无示数。
【解答】解:(1)图甲中A、B分属 L1、L2支路,C为干路,电流表测对应支路电流。图中错误是电流表未接入对应支路,接在了干路上:在错误连接的导线上打“×”,正确连线需将电流表串联接入目标支路(测A处电流则串联在L1支路),确保电流从正接线柱流入、负接线柱流出。如图所示:
(2)连接电路时开关必须断开,防止因短路损坏电表或电源,刚接完导线指针偏转,说明开关未断开导致电路提前接通。
(3)指针反向偏转是正负接线柱接反的现象,需交换两接线柱导线,使电流从正接线柱流入。
(4)已知B(支路)、C(干路)指针偏转相同,说明B用小量程(0~0.6A,分度值 0.02A),C用大量程(0~3A,分度值 0.1A)。则干路电流即C处为1.2A;B处示数0.24A。
(5)由实验表格数据可得,规律公式:I= I1+I2(干路电流等于各支路电流之和)。
改进方案:换用不同规格的灯泡多次实验,避免因灯泡规格相同导致支路电流相等的特殊性结论,使规律更具普遍性。
(6)并联电路支路独立,L1断路不影响 L2发光,电流表因无电流通过而无示数,故L1支路断路。
故答案为:(1);(2)断开开关;(3)电流表正负接线柱接反;(4)1.2;(5)I= I1+I2;换用不同规格的灯泡;(6)L1支路断路。
【点评】本题考查了探究并联电路电流特点的实验,难度不大。
25.如图所示,小明在“探究串联电路电压特点”的实验中:
(1)为了探究得出的结论具有普遍规律,L1、L2应选择规格 不同 (选填“相同”或“不同”)的小灯泡;
(2)在连接电路的过程中,开关要 断开 ,在串联电路中,开关可以控制所有用电器,开关位置的改变 不影响 (选填“影响”或“不影响”)它对用电器的控制;
(3)电源由两节新的干电池组成,测量时,电压表的示数如图乙所示,则此时灯L2两端的电压为 1.1 V;
(4)闭合开关后,小明发现L1、L2均不发光,电压表有示数且大小接近3V,则电路中出现的故障可能是L1发生了 断路 (填“短路”或“断路”);
(5)排除故障后,小明在测量了灯L1两端的电压后,断开开关,然后将AE导线的A端松开,接到D接线柱上,闭合开关测量灯L2两端的电压,小明的做法是 错误 (填“正确”或“错误”),理由是 电压表正负接线柱接反了 。
【分析】(1)用归纳法得出普遍性的结论要满足2个条件:一是样本要有代表性,二是样本数量足够多;
(2)为保护电路,连接电路时,开关要断开;在串联电路中,电流只有一条路径,据此分析;
(3)电源由两节新的干电池组成,电源电压为3V,确定电压表选用小量程,得出分度值,进而得出L1的电压,由串联电路电压的规律得出此时灯L2两端的电压;
(4)电压表测L1的电压,小明发现L1、L2均不发光,电路可能断路,电压表有示数且大小接近3V,电压表与电源连通,据此分析;
(5)用电压表测量电压时,电流从电压表正接线柱流入,从负接线柱流出,否则,电压表指针反向偏转。
【解答】解:
(1)为了避免实验的偶然性,探究得出的结论具有普遍规律,L1、L2应选择规格不同的小灯泡;
(2)在连接电路的过程中,为保护电路,开关要 断开,在串联电路中,电流只有一条路径,开关可以控制所有用电器,开关位置的改变不影响它对用电器的控制;
(3)电源由两节新的干电池组成,测量时,电压表的示数如图乙所示,电压表选用小量程,分度值为0.1V,则L1的电压为1.9V,由串联电路电压的规律,则此时灯L2两端的电压为
U2=U﹣U1=3V﹣1.9V=1.1V
(4)闭合开关后,电压表测L1的电压,小明发现L1、L2均不发光,电路可能断路,电压表有示数且大小接近3V,电压表与电源连通,则电路中出现的故障可能是L1发生了断路;
(5)排除故障后,小明在测量了灯L1两端的电压后,与A相连的为电压表负接线柱,与B相连的为电压表的正接线柱,将AE导线的A端松开,接到D接线柱上,闭合开关测量灯L2两端的电压,小明的做法是错误,理由是电压表正负接线接反了。
故答案为:(1)不同;(2)断开;不影响;(3)1.1;(4)断路;(5)错误;电压表正负接线柱接反了。
【点评】本题探究串联电路电压规律,考查电压表的使用、注意事项及归纳法和分析数据归纳结论的能力。
26.(2024秋•金牛区校级期中)如图所示,小明用铅笔芯做滑动变阻器,设计并制作一个模拟的调光灯。器材有:电池(电压为3V)、小灯泡(2.5V,0.3A)、铅笔芯、金属回形针、开关、导线、电压表。
(1)闭合开关,回形针向左移,小灯泡亮度变 。
(2)把电压表和小灯泡并联,调节回形针的位置,当电压表的示数为 V时,在铅笔芯上标记此时回形针的位置。为了安全使用调光灯,回形针向左调节不能超过此位置。
(3)甲、乙两根铅笔芯的长度都是17.5cm,甲的电阻为20Ω,乙的电阻为10Ω。调节效果可以从两个方面评价:一是小灯泡亮度的变化范围;二是调节的精度,回形针移动一定距离时,电阻变化越小调节精度越高。则铅笔芯甲和乙相比 。
A.调节范围大,调节精度高
B.调节范围大,调节精度低
C.调节范围小,调节精度高
D.调节范围小,调节精度低
【考点】用滑动变阻器改变小灯泡的亮度.版权所有
【专题】电压和电阻;物理观念;理解能力.
【答案】(1)亮;(2)2.5;(3)B。
【分析】(1)如图所示,回形针向左移,铅笔芯接入长度变短,接入电阻变小,电路中电流变大;
(2)灯泡两端实际电压不能超过其额定电压。
(3)甲电阻大,因此可以拥有更大的调节范围;但是移动相同距离时,电阻的变化量大,因此精度较低。
【解答】解:(1)如图所示,回形针向左移,铅笔芯接入长度变短,接入电阻变小,电路中电流变大,灯泡变亮;
(2)当小灯泡达到额定电压2.5V时正常发光,其两端实际电压不能高于额定电压,即电压表示数不能超过2.5V。
(3)两铅笔芯长度相同,由于甲电阻大,因此从一端调到另一端时,电阻变化量大,因此电流变化量大,调节范围因此更大。但移动相同距离时,由于甲的电阻变化更大,因此甲的调节精度低。
故选:B。
故答案为:(1)亮;(2)2.5;(3)B。
【点评】本题考查了滑动变阻器对电路的调节作用,考查了滑动变阻器调节对电流的影响、滑动变阻器调节范围和精度的判断,有一定的综合性。
四.计算题(共2小题)
27.绿水青山就是金山银山。为建设生态优美、幸福宜居的新农村,某市部分农村地区已用上绿色能源——天然气(q天然气=4.2×107J/m3)。[c水=4.2×103J/(kg•℃),气压为一个标准大气压]
(1)0.2m3天然气完全燃烧放出的热量是多少?
(2)若这些热量的25%被初温为70℃、质量为12.5kg的水吸收,能使水的温度升高多少?
【分析】(1)利用Q放=Vq求出天然气完全燃烧放出的热量;
(2)利用η求水吸收的热量,再利用Q吸=cmΔt求水升高的温度,知道初温可求末温,注意:1个大气压下,水的沸点为100℃,水沸腾时吸收热量、温度不变。
【解答】解:(1)天然气完全燃烧放出的热量:
Q放=Vq天然气=0.2m3×4.2×107J/m3=8.4×106J;
(2)由η可得水吸收的热量:
Q吸=ηQ放=25%×8.4×106J=2.1×106J,
由Q吸=cmΔt可得水升高的温度:
Δt40℃,
理论上水的末温:
t=t0+Δt=70℃+40℃=110℃,
1个大气压下水的沸点为100℃,水沸腾时吸收热量、温度不变,则水的末温为100℃,实际上水的温度升高值为100℃﹣70℃=30℃。
答:(1)0.2m3天然气完全燃烧放出的热量是8.4×106J;
(2)若这些热量的25%被初温为70℃、质量为12.5kg的水吸收,能使水的温度升高30℃。
【点评】本题考查了燃料完全燃烧放热公式Q放=Vq、吸热公式Q吸=cmΔt=cm(t﹣t0)、效率公式的应用,计算时注意:1个大气压下水的沸点为100℃,水沸腾时吸收热量、温度不变。
28.为了防止酒驾事故的出现,酒精测试仪已被广泛应用。交警使用的某型号酒精测试仪的工作原理如图甲所示:电源电压恒为8V,传感器电阻R2的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小,当酒精气体的浓度为0时,R2的电阻为60Ω(如图乙所示),使用前要通过调零旋钮(即滑动变阻器R1的滑片)对酒精测试仪进行调零,此时电压表的示数为6V。求:
(1)电压表的示数为6V时,电流表的示数。
(2)电压表的示数为6V时,滑动变阻器R1的接入电路的电阻值。
(3)现在国际公认的酒驾标准是0.2mg/mL≤酒精气体浓度≤0.8mg/mL,调零后,R1的电阻保持不变。某驾驶员对着酒精测试仪吹气10s,电流表的示数达到0.2A,根据图乙图像判断该驾驶员是否为酒驾。
【分析】由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)由题意可知,酒精气体的浓度为0时,R2的阻值和电压表的示数,根据欧姆定律和串联电路中的电流特点求出电路中的电流;
(2)根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压,利用欧姆定律求出滑动变阻器R1的电阻值;
(3)R1的电阻保持不变,根据欧姆定律求出电流表的示数达到0.2A时电路的总电阻,由串联电路电阻的规律算出R2的电阻,由图乙判断出是否酒驾。
【解答】解:由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)当酒精气体的浓度为0时,R2的电阻为60Ω,此时电压表的示数为6V,
由于串联电路中各处的电流相等,
所以,根据欧姆定律可得,电流表的示数:
I=I20.1A;
(2)串联电路中总电压等于各分电压之和,
则此时R1两端的电压:U1=U﹣U2=8V﹣6V=2V,
所以,滑动变阻器R1的电阻值:R120Ω;
(3)调零后,R1的电阻保持不变,电流表的示数达到0.2A时电路的总电阻为:
R40Ω,
此时R2的电阻为:
R2′=R﹣R1=40Ω﹣20Ω=20Ω,由图乙知此时的酒精气体浓度为0.3mg/mL,
由于0.2mg/mL<0.3mg/mL<0.8mg/mL,所以属于酒驾。
答:(1)电压表的示数为6V时,电流表的示数为0.1A;
(2)电压表的示数为6V时,滑动变阻器R1的电阻值为20Ω;
(3)调零后,电流表的示数达到0.2A时属于酒驾。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,关键是注意“调零后,R1的电阻保持不变”。
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