2026-2027学年人教版物理九年级上学期期中模拟练习卷
2026-10-25
|
31页
|
127人阅读
|
7人下载
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15小题,满分30分,每小题2分)
1.(2分)关于温度、热量、内能和比热容,下列说法正确的是( )
A.物体的温度越高,比热容越大 B.物体温度越高,所含有的热量就越多
C.热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体 D.物体吸收热量,温度一定升高,内能一定增大
2.(2分)黄河大鲤鱼是河南名菜之一,该菜经过长时间的炖制后,鱼肉细嫩咸鲜,带有浓郁的香味,让人胃口大开。关于该菜制作过程中的现象与解释正确的是( )
A.使用燃气灶加热——将化学能转变为内能
B.闻到浓郁的香味——分子之间有间隙
C.汤汁能附着到鱼肉上——分子间只存在着引力
D.加热时汤汁温度变高——汤汁含有的热量越来越多
3.(2分)如图所示。在透明塑料盒上钻一个小孔。把电子式火花发生器的放电针插进孔中,在盒内滴入几滴酒精,按下电动点火按钮,点燃盒内的酒精,盒盖被顶出去。关于此实验,分析正确的是( )
A.盒盖被顶出的过程中盒内气体内能增大
B.电子打火器的作用相当于柴油机中的喷油嘴
C.盒盖飞出的过程中能量转化的形式与汽油机的做功冲程相同
D.酒精气体在盒内燃烧时将内能转化为化学能
4.(2分)某同学在实验室开展“探究不同液体吸热能力”的实验,用两个规格相同的电加热器分别放在两个相同的烧杯里加热甲、乙两种液体,甲、乙两种液体的质量m甲=m乙=2kg,忽略液体蒸发且加热器产生的热量全部被液体吸收,得到如图丙所示的温度与加热时间的图像,已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),酒精的热值为3×107J/kg。下列说法正确的( )
A.前8min,甲液体吸收的热量比乙液体吸收的热量多
B.结合题意及图丙所示的温度﹣加热时间图像,可判断甲液体为水
C.甲液体的比热容大小为2.1×103J/(kg•℃)
D.若用酒精灯加热甲杯液体,升温60℃,消耗酒精12g,则其加热效率为80%
5.(2分)如图为2024年9月10日某国产品牌发布的一款三折叠屏手机,折叠屏主要部件是柔性发光二极管,制造发光二极管的材料是( )
A.绝缘体 B.半导体 C.导体 D.超导体
6.(2分)“金陵金箔”是国家级非物质文化遗产,金箔轻薄,不能直接拿取,正确的方法是:如图所示,用羽毛轻轻摩擦干燥的纸垫,随后让羽毛靠近金箔,金箔被吸起,以下说法正确的是( )
A.羽毛和纸垫摩擦创造了电荷 B.正电荷在羽毛和纸垫间转移
C.羽毛和纸垫带上了同种电荷 D.羽毛带电从而吸引轻小物体
7.(2分)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.
8.(2分)2024年9月21日,“晋情消费 以旧换新”,山西省2024年加力支持汽车以旧换新活动在太原启动。下列关于汽车的说法中正确的是( )
A.汽油机的做功冲程将内能转化为机械能,为汽车提供动力
B.使汽油燃烧更充分,可以增大汽油的热值,提高汽油机的效率
C.“零排放”的纯电动新能源汽车的电动机的效率可达100%
D.氢能源汽车工作过程中,氢燃料电池将电能转化为化学能
9.(2分)根据欧姆定律,下列说法正确的是( )
A.导体两端的电压越大,通过这段导体的电流就越大 B.通过导体的电流越大,这段导体的电阻就越小C.这段导体的电阻越大,导体两端的电压就越大 D.导体的电阻与电压成正比,与电流成反比
10.(2分)如图所示,电源电压为U0保持不变,电阻R1、R2的阻值均为R0,闭合开关,电路正常工作。过了一会儿,电压表V的示数减小。已知电路中只有一处故障,且发生在电阻R1或R2处。为确定故障,下列操作可行的是( )
A.将电阻R1、R2的位置互换 B.用完好的电阻R0替换电阻R1
C.在电阻R2两端并联电压表V1 D.在电阻R1两端并联一根导线
11.(2分)如图甲所示电路,闭合开关S1、S2时,灯泡L1和L2发光,电流表A1、A2的指针指在表盘同一位置,如图乙所示,下列说法中正确的是( )
A.通过灯泡L1的电流为1.2A B.取下灯泡L2,电流表A1的示数变为0
C.若某时刻只有灯泡L1断路,则A1的示数变化了0.3A D.若只断开开关S2,则电流表A2示数变小
12.(2分)用如图所示的电路探究通过导体的电流与电阻的关系。器材有:干电池3节(电压约为4.5V),开关、滑动变阻器(20Ω,2A)、电压表、电流表各一个,阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一个,导线若干,连接好电路,设定加在电阻两端的电压为2V进行探究,发现在获得三组数据后无法再进行实验,为了继续使用前面三组数据,利用现有器材完成探究,下列方案中可行的是( )
①减少1节干电池 ②增加1节干电池
③将设定加在电阻两端的电压调整为2.5V ④将10Ω的电阻串联在开关和滑动变阻器之间
A.只有①② B.只有①④ C.只有③④ D.只有①③④
13.(2分)分子很小,看不见摸不着,但我们可以通过一些直接感知的现象经过合理的推测来认识分子的一些性质,下列推测既合理又符合事实的是( )
A.现象:空气中沙尘飞舞;推测:分子在做永不停息地无规则运动
B.现象:水和酒精混合后,总体积变小;推测:分子之间有空隙
C.现象:磁铁上吸住了很多小铁钉;推测:分子之间存在引力作用
D.现象:“破镜不能重圆”;推测:分子间存在斥力作用
14.(2分)2025年3月21日19时07分,我国在酒泉卫星发射中心使用谷神星一号运载火箭,成功将云遥一号43~48星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功。发射火箭使用液氢燃料,是因为液氢具有较大的( )
A.密度 B.热值 C.比热容 D.凝固点
15.(2分)在跨学科实践活动中,小明设计了一个简易调光台灯,如图所示,闭合开关,为了让滑片P向右滑动时小灯泡变暗,应选择的连接方式是( )
A.M接A,N接B B.M接C,N接B C.M接A,N接D D.M接C,N接D
二.填空题(共5小题,满分15分,每小题3分)
16.(3分)“热水袋”中的物理知识
(1)热水袋中装的是比热容较_____ 的液体。(单选)
A.大 B.小
(2)热水袋使用一段时间后温度会降低,表明物体的内能_______ (选填“增加”“减少”或“不变”)。此情况下物体内能的变化主要是通过________ (选填“做功”或“热传递”)的方式实现的。
17.(4分)在跨学科实践活动中,小海和组内同学以“不同方式烹饪牛肉”为主题开展研究。他们选择用三种烹饪方式进行实践:高压锅快速炖煮,普通锅小火慢炖,用油慢慢煎熟。在烹饪过程中发现:
(1)高压锅快速炖煮:
高压锅的工作原理是通过增大锅内气压,让液体的沸点_______ (选填“升高”或“降低”),使牛肉更容易煮熟,从而减少炖煮时间。打开高压锅,由于水蒸气液化时要_______ (选填“吸收”或“放出”)大量的热,因此要防止烫伤。
(2)普通锅小火慢炖:
由于液体沸腾时温度_______ ,所以沸腾后用小火或大火炖牛肉并不会影响炖熟牛肉的时间,用小火反而更节能。炖牛肉时,将燃气灶火焰调小,燃气的热值_______ 。(选填“变大”“不变”或“变小”)
(3)用油煎牛肉:
煎牛肉时使用食品夹将牛肉翻面,在正常使用过程中,食品夹相当于一个_______ 杠杆;如图所示,食品夹手柄处有一些花纹,主要通过______________ 的方法来增大摩擦,防止掉落。
18. (3分)雨量感应式雨刷是指能自主感应雨量多少的雨刷,它靠安装在车辆前挡风玻璃后的雨量感应器采集雨量数据,然后车辆再根据玻璃上雨量的大小来自动调节雨刷器摆动频率。雨停后,刮水器自动停止工作。小赛查阅了相关资料后,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)小赛按照设计的电路图连接电路,检测网未放入雨水中,电流表无示数,此时电路处于 _______ (选填“断路”或“通路”或“短路”)状态;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”)。小赛通过观察电路中 __________ 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)将检测网竖立并缓慢浸入雨水中进行实验,分析数据可知,金属网浸入雨水中的深度越深,电流表的示数越大,这说明a、b间接入电路的电阻 _______ (选填“变大”或“变小”)。我们知道,影响导体电阻的大小的因素有:导体的材料、长度和横截面积,那么a、b间接入电路的电阻变化是由导体的 _________ 变化引起的。
(3)小赛设计的电路在无雨水时,电动机不能转动,可是这样无法实现无雨时的车窗清洗,请你帮助小珠,在图乙电路中,用笔画线代替导线,加装一个开关解决此问题。
19.(3分)如图所示电路,R1、R2为定值电阻,且R2的阻值为20Ω。当S闭合,电流表A1、A2的示数指针所指位置均如图乙所示,则电源电压为 _______ ,R1的阻值为 _______ ,通过R1、R2两个支路的电流之比为 ________ 。
20.(2分)根据实物图,在虚线框中画出与之对应的电路图。
三.实验探究题(共4小题,满分34分)
21.(9分)某同学对水和花生油的吸热情况进行了探究。
(1)如图(a),利用相同的电加热器加热 _______ 相等的水和花生油,使它们升高相同的温度,通过比较 _________ 来比较它们吸收热量的多少;
(2)实验时每隔1min记录一次温度,将记录的数据填入表格中;
时间t/min
0
1
2
3
4
花生油的温度/℃
20
34
48
62
76
水的温度/℃
20
27
34
41
48
(3)根据记录的数据,绘制的温度与时间关系的图像如图(b)所示,图像中①代表的物质是 ________ ;
(4)仅从吸热能力的角度分析,为使内部充有液态介质的电暖器通电后能迅速升温,内部应充入吸热能力较 _____ (填“强”或“弱”)的介质。
22.(8分)为了探究“串联电路中用电器两端的电压与电源电压的关系”,小明同学进行了如下实验。
(1)连接完如图甲所示的电路,小明开始实验,用电压表分别测出L1、L2和电源两端的电压,将数据记录在下表中,其中第3次测得L1两端电压如图乙所示,请填入表格。
分析数据,可得出:串联电路中,电源两端的电压等于各小灯泡两端的电压 ,表达式为 。
实验次数
L1两端电压U1/V
L2两端电压U2/V
电源两端电压U/V
1
0.8
2.2
3.0
2
1.0
2.0
3.0
3
1.6
3.0
(2)小明更换了电源继续实验,用电压表测灯泡两端的电压时,直接选用0﹣3V的测量范围,小强说这样不行,规范的操作方法是: 。
(3)实验过程中小明发现:闭合开关,灯泡L1、L2都亮,断开开关,灯泡L1、L2都熄灭;将开关分别移动到A、B处,也是如此。于是得出结论:串联电路中,开关位置的改变对各用电器的控制作用 。
(4)小强设计了如图丙所示的电路,认为不用拆接电压表就能测出L1和L2两端的电压,小明认为该设计不合理,原因是测量其中一个灯泡两端的电压时,会出现 。
23.(8分)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___________ 。
24.(9分)小华用如图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”,实验器材:电压恒为3V的电源,电流表、电压表各一个,开关一个,4个定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω、25Ω),一个规格为“20Ω 2A”的滑动变阻器,导线若干。
(1)闭合开关前,滑片P应置于_____ (选填“A”或“B”)端。实验过程中滑动变阻器除保护电路外,另一个作用是__________________ 。
(2)实验时,小华先将5Ω的电阻接入电路,闭合开关,移动滑片P到M位置(图中未标出)时,电流表的示数如图乙所示;接着断开开关,用10Ω的电阻替换5Ω的电阻,再次闭合开关,滑片应移向M位置的_____ (选填“左”或“右”)侧,使电压表示数为_____ V;接着将20Ω、25Ω的定值电阻接入电路,重复上述步骤。
(3)小华根据实验所得数据绘制出如图丙所示图像,由此可得出结论:电压一定时,电流与电阻成_______ 。
(4)小龙和小明也进行了同样的探究,他们根据自己测得的数据在同一坐标系中分别画出了图线a、b,如图丁所示,分析发现图线b比图线a更陡,原因可能是__________________ 。
四.计算题(共3小题,满分21分)
25.(6分)如图所示,电水壶中装有质量为2kg、温度为20℃的水,通电后将水加热到100℃,,求:
(1)水升高的温度Δt? (2)水吸收的热量是多少?
26.(7分)在建设公路时常用的一种机型为载重汽车,为了防止汽车行驶时发动机温度过高,载重汽车上安装了一个水箱与发动机相接触。下表是该汽车的参数,已知汽车在平直公路上匀速行驶时所受阻力是汽车总重的0.02倍。某次汽车满载,以10m/s的速度在平直路上匀速行驶108km,消耗柴油30kg;装满的水箱中水温升高了80℃。[c水=4.2×103J/(kg•℃),q柴油=4.0×107J/kg,g取10N/kg]求:
自重/t
10
满载时得总质量/t
20
水箱容积/L
50
(1)水箱中水吸收的热量是多少?
(2)30kg的柴油完全燃烧放出多少热量?
(3)载重汽车在此行驶过程中的热机效率是多少?
27.(8分)现长春新区创客实验小组的同学想利用一个量程为0~3V的电压表改装一个压力秤,如图甲所示是简易压力秤的电路图部分。恒流源是一个特殊的电源,其电流恒定不变,R为压敏电阻(压敏电阻在有效受力范围内),当R受到的压力变化时,其阻值的大小的变化随压力大小的变化关系如图乙所示。当压敏电阻受到的压力为50N时,电压表的示数为0.7V。当压敏电阻受到的压力变为20N时,电压表的示数为0.4V。
(1)随着压力的增大,电压表示数将 _______ 。
(2)当电压表示数为0.5V时,压敏电阻受到的压力为多少N?(写出解题过程和必要的文字说明。)
(3)为了使改装后的压力秤测量更加精准,可以将电源更换成电流更 _____ 的恒流源。
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15小题,满分30分,每小题2分)
1.(2分)关于温度、热量、内能和比热容,下列说法正确的是( )
A.物体的温度越高,比热容越大
B.物体温度越高,所含有的热量就越多
C.热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体
D.物体吸收热量,温度一定升高,内能一定增大
【分析】(1)比热容是物质本身的一种特性,反映了物体的吸热或放热能力,大小只与物质的种类和状态有关,与其它因素没有关系;
(2)热量是热传递过程中转移内能的多少,不能说一个物体含有多少热量;
(3)发生热传递的条件是两物体间有温度差:高温物体放热,低温物体吸热;
(4)内能与物体的温度、质量和状态有关。
【解答】解:A、比热容是物质的本质特性,与物体的温度无关,故A错误;
B、物体的温度越高内能越大,而热量是热传递过程中转移内能的多少,不能说一个物体含有多少热量,故B错误;
C、热传递的方向是:热量由高温物体传递给低温物体,故C正确;
D、物体吸收热量,温度不一定升高,如晶体熔化过程中,吸收热量,内能增大,温度保持不变,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了温度、内能、热量的关系、比热容的概念和热传递的条件,难度一般。
2.(2分)黄河大鲤鱼是河南名菜之一,该菜经过长时间的炖制后,鱼肉细嫩咸鲜,带有浓郁的香味,让人胃口大开。关于该菜制作过程中的现象与解释正确的是( )
A.使用燃气灶加热——将化学能转变为内能
B.闻到浓郁的香味——分子之间有间隙
C.汤汁能附着到鱼肉上——分子间只存在着引力
D.加热时汤汁温度变高——汤汁含有的热量越来越多
【分析】(1)燃料燃烧过程中,消耗了燃料的化学能,获得了内能,是将化学能转化为内能;
(2)不同的物质的分子在相互接触时彼此进入对方的现象叫做扩散现象,扩散现象说明分子在不停地做无规则运动;
(3)分子间同时存在引力和斥力;
(4)热量是过程量,不能说含有多少热量。
【解答】解:A、使用燃气灶加热,是将燃料燃烧过程,消耗的燃料的化学能,转化为了内能,故A正确;
B、浓郁的酱香味——能闻到香味是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动,而不是分子之间有间隙,故B错误;
C、根据分子动理论可知分子间同时存在引力和斥力,故C错误;
D、热量是发生热传递时物体吸收或放出的能量,是过程量,不能说“含有”热量,故D错误。
故选:A。
【点评】本题考查了燃料燃烧时能量的转化、分子热运动、分子间作用力和热量的概念的理解,难度一般。
3.(2分)如图所示。在透明塑料盒上钻一个小孔。把电子式火花发生器的放电针插进孔中,在盒内滴入几滴酒精,按下电动点火按钮,点燃盒内的酒精,盒盖被顶出去。关于此实验,分析正确的是( )
A.盒盖被顶出的过程中盒内气体内能增大
B.电子打火器的作用相当于柴油机中的喷油嘴
C.盒盖飞出的过程中能量转化的形式与汽油机的做功冲程相同
D.酒精气体在盒内燃烧时将内能转化为化学能
【分析】(1)物体对外做功,将物体的内能转化为其它形式的能,物体的内能减小;
(2)汽油机的顶部有个火花塞;
(3)热机中的做功冲程就是利用内能来做功的冲程,将内能转化为机械能;
(2)燃料燃烧是将化学能转化为内能。
【解答】解:A、盒盖被顶出的过程中盒内气体内能转化为盒盖的机械能,盒内气体内能减小,故A错误;
B、电子打火器的作用相当于汽油机的火花塞,柴油机的喷油嘴只能喷出柴油,不能点火,故B错误;
C、气体推动盒盖飞出的过程是气体推动盒盖做功的过程,相当于内燃机的做功冲程,故C正确;
D、酒精燃烧的过程是将化学能转化为内能的过程,故D错误。
故选:C。
【点评】本题主要考查的是学生对燃料燃烧时的能量转化、做功改变物体内能和热机做功冲程的认识和了解,基础性题目。
4.(2分)某同学在实验室开展“探究不同液体吸热能力”的实验,用两个规格相同的电加热器分别放在两个相同的烧杯里加热甲、乙两种液体,甲、乙两种液体的质量m甲=m乙=2kg,忽略液体蒸发且加热器产生的热量全部被液体吸收,得到如图丙所示的温度与加热时间的图像,已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),酒精的热值为3×107J/kg。下列说法正确的( )
A.前8min,甲液体吸收的热量比乙液体吸收的热量多
B.结合题意及图丙所示的温度﹣加热时间图像,可判断甲液体为水
C.甲液体的比热容大小为2.1×103J/(kg•℃)
D.若用酒精灯加热甲杯液体,升温60℃,消耗酒精12g,则其加热效率为80%
【分析】(1)(2)(3)用两个规格相同的电加热器分别放在两个相同的烧杯里加热甲、乙两种液体,前8min,两种液体吸收的热量一样多,以及前8min两种液体升高温度的关系,根据Q吸=cmΔt分析出甲、乙两种液体比热容的比值;由图丙知8min甲吸收的热量和甲升高的温度,根据Q吸=cmΔt算出甲液体的比热容;
(4)根据Q放=m酒q求出酒精完全燃烧放出的热量,再利用η求出其加热效率。
【解答】解:
A.用两个规格相同的电加热器放出的热量相同,即相同时间内物体吸收的热量大致相等,则前8min,两种液体吸收的热量一样多,故A不符合题意;
BC.由题意及图丙可知,前8min,甲液体的温度变化量为40℃,乙液体的温度变化量为20℃,且两种液体的质量相同,由可知,乙的比热容大,可判断乙液体是水,且甲、乙两种液体的比热容之比为
已知乙液体是水,则甲液体的比热容为
故B不符合题意,C符合题意;
D.由Q=cmΔt可得,甲液体吸收的热量为
由Q放=mq可得,完全燃烧酒精放出的热量为
由可得,其加热效率为
故D不符合题意。
故选:C。
【点评】本题考查了比较比热容大小的方法,比热容的计算以及影响内能的因素等知识,是一道热学综合题。
5.(2分)如图为2024年9月10日某国产品牌发布的一款三折叠屏手机,折叠屏主要部件是柔性发光二极管,制造发光二极管的材料是( )
A.绝缘体 B.半导体 C.导体 D.超导体
【分析】发光二极管是用半导体材料制成的,具有单向导电性。
【解答】解:发光二极管是用硅、锗等半导体材料制作成的,导电性能介于导体和绝缘体之间,故B正确,ACD错误。
故选:B。
【点评】本题考查半导体的应用,属于基础题。
6.(2分)“金陵金箔”是国家级非物质文化遗产,金箔轻薄,不能直接拿取,正确的方法是:如图所示,用羽毛轻轻摩擦干燥的纸垫,随后让羽毛靠近金箔,金箔被吸起,以下说法正确的是( )
A.羽毛和纸垫摩擦创造了电荷
B.正电荷在羽毛和纸垫间转移
C.羽毛和纸垫带上了同种电荷
D.羽毛带电从而吸引轻小物体
【分析】用摩擦的方法是物体带电叫摩擦起电,摩擦起电的实质是电子的转移;带电体可以吸引轻小物体。
【解答】解:用羽毛轻轻摩擦干燥的纸垫,羽毛带电,随后让羽毛靠近金箔,带电的羽毛可以吸引轻小物体,金箔被吸起,故D正确,ABC错误。
故选:D。
【点评】本题考查的是摩擦起电的实质;知道带电体可以吸引轻小物体。
7.(2分)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。
8.(2分)2024年9月21日,“晋情消费 以旧换新”,山西省2024年加力支持汽车以旧换新活动在太原启动。下列关于汽车的说法中正确的是( )
A.汽油机的做功冲程将内能转化为机械能,为汽车提供动力
B.使汽油燃烧更充分,可以增大汽油的热值,提高汽油机的效率
C.“零排放”的纯电动新能源汽车的电动机的效率可达100%
D.氢能源汽车工作过程中,氢燃料电池将电能转化为化学能
【分析】(1)内燃机的做功冲程中的能量转化是内能转化为机械能;
(2)汽油燃烧充分,不能改变汽油的热值;
(3)电动机的效率不可能达到100%;
(4)氢能源汽车工作过程中,氢燃料电池将化学能转化为电能。
【解答】解:A、汽油机的做功冲程将内能转化为机械能,为汽车提供动力,故A正确;
B、使汽油燃烧更充分,不能增大热值,可以提高汽油机的效率,故B错误;
C、“零排放”的纯电动新能源汽车的电动机在工作时要发热,效率不可能达到100%,故C错误;
D、氢能源汽车工作过程中,氢燃料电池将化学能转化为电能,故D错误。
故选:A。
【点评】本题考查的是内燃机工作时的能量转化;知道热值、效率和氢燃料电池的能量转化过程,属于基础题目。
9.(2分)根据欧姆定律,下列说法正确的是( )
A.导体两端的电压越大,通过这段导体的电流就越大
B.通过导体的电流越大,这段导体的电阻就越小
C.这段导体的电阻越大,导体两端的电压就越大
D.导体的电阻与电压成正比,与电流成反比
【分析】电阻是导体本身的一种性质,它与两端的电压和通过电流无关;在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
【解答】解:因电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与导体两端的电压和通过的电流无关;导体的电阻一定,导体两端电压越大,根据I可知,通过这段导体的电流越大,故A正确,BCD错误。
故选:A。
【点评】本题考查了影响电阻大小的因素、欧姆定律的理解,属于基础题。
10.(2分)如图所示,电源电压为U0保持不变,电阻R1、R2的阻值均为R0,闭合开关,电路正常工作。过了一会儿,电压表V的示数减小。已知电路中只有一处故障,且发生在电阻R1或R2处。为确定故障,下列操作可行的是( )
A.将电阻R1、R2的位置互换
B.用完好的电阻R0替换电阻R1
C.在电阻R2两端并联电压表V1
D.在电阻R1两端并联一根导线
【分析】闭合开关,电阻R1、R2串联,电压表测R1两端的电压,故障可能是R1短路,或者R2断路。
【解答】解:闭合开关,电阻R1、R2串联,电压表测R1两端的电压,过了一会儿,电压表V的示数减小,故障可能是R1短路,或者R2断路;
A、将电阻R1、R2的位置互换后,无论是R1短路,还是R2断路,电压表的示数都等于电源电压,因此不能确定故障发生在电阻R1或R2,故A错误;
B、用完好的电阻R0替换R1,电压表示数恢复原来示数,则故障为R1短路;若电压表无变化,则故障为R2断路,故B正确;
C、在电阻R2两端并联电压表V1,无论是R1短路,或者R2断路电压表示数都一样,接近电源电压,因此不能确定故障发生在电阻R1或R2,故C错误;
D、在电阻R1两端并联一根导线,无论故障是R1短路,或者是R2断路,电压表都会被短路,示数都为0,现象相同,无法区分故障发生在电阻R1或R2,故D错误。
故选:B。
【点评】用电压表判断电路故障时,如果有示数,说明与电压表串联的元件是完好的;如果无示数,说明与电压表串联的元件有断路,或与电压表并联的元件短路。
11.(2分)如图甲所示电路,闭合开关S1、S2时,灯泡L1和L2发光,电流表A1、A2的指针指在表盘同一位置,如图乙所示,下列说法中正确的是( )
A.通过灯泡L1的电流为1.2A
B.取下灯泡L2,电流表A1的示数变为0
C.若某时刻只有灯泡L1断路,则A1的示数变化了0.3A
D.若只断开开关S2,则电流表A2示数变小
【分析】由电路图可知,两灯泡并联,电流表A1测干路电流,A2测L1支路的电流,根据并联电路的电流特点确定两电流表的量程,并根据分度值读出其大小、求出通过L1和L2的电流。
【解答】解:A.由甲图可知,两灯泡并联,电流表A1测量的是干路电流,A2测L1支路的电流,由于干路电流大于支路电流,且此时两表指针刚好指在同一位置,所以电流表A1使用的是0~3A量程,分度值为0.1A,则干路电流I=1.5A,电流表A2选择的是0~0.6A,分度值为0.02A,即通过L1的电流为I1=0.3A,故A错误;
B.两灯泡并联,取下灯泡L2,去掉了L2支路,L1两端的电压不变,通过的电流不变,电流表A2示数不变;由于去掉了L2支路,电流表A1示数变小,此时两个电流表示数相等,都不为0,故B错误;
C.某时刻只有灯泡L1熄灭,通过L1的电流0.3A减小为0,根据并联电路可知,干路电流等于各之路电流之和,此时L1之路电流减小0.3A,所以Al的示数变化0.3A,故C正确;
D.两灯泡并联,只断开开关S2时,灯泡L2断路,对灯泡L1无影响,灯泡L1两端的电压不变,通过的电流不变,电流表A2的示数不变,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了电流表的读数和并联电路的特点,分清电路的连接方式和电流表量程的判读是解决本题的关键。
12.(2分)用如图所示的电路探究通过导体的电流与电阻的关系。器材有:干电池3节(电压约为4.5V),开关、滑动变阻器(20Ω,2A)、电压表、电流表各一个,阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一个,导线若干,连接好电路,设定加在电阻两端的电压为2V进行探究,发现在获得三组数据后无法再进行实验,为了继续使用前面三组数据,利用现有器材完成探究,下列方案中可行的是( )
①减少1节干电池
②增加1节干电池
③将设定加在电阻两端的电压调整为2.5V
④将10Ω的电阻串联在开关和滑动变阻器之间
A.只有①② B.只有①④ C.只有③④ D.只有①③④
【分析】连接好电路,设置加在电阻两端的电压为2V,获得两种数据后无法再进行实验,根据串联电路中电压的分配与电阻的关系,滑动滑动变阻器的最值太小了,为了继续使用前面两组数据,即电阻电阻两端的电压不变,为此可以增大变阻器的阻值,或串联一个电阻来分得部分电压,或者减小电源电压等措施;①②,增加或减少一节干电池作为电源,根据串联电路电源分配与电阻的关系计算确认是否可行;③.要继续使用前两次实验数据,不能改变定值电阻两端电压;④.串联一个电阻分得电压可以,要计算串联电阻大小是否符合。
【解答】解:①.减少一节干电池作为电源,即U=3V,U0=2V,由串联电路中电压分配与电阻成正比得:,,解得R滑1=10Ω<20Ω,故①方案可行;
②.增加一节干电池作为电源,即U=6V,U0=2V,由串联电路中电压分配与电阻成正比得:,,解得R滑2=40Ω>20Ω,故②方案不可行;
③.要继续使用前两次实验数据,不能改变定值电阻两端电压;故③方案不可行;
④.电源电压U′=4.5V,由串联电路中电压分配与电阻成正比得:,,解得R′=25Ω,这是要求滑动变阻器接入得电阻为30Ω﹣25Ω=5Ω<10Ω,故④方案可行;
故选B。
【点评】本题考查了探究导体的电流与电阻的关系实验中,滑动变阻器的阻值不能满足实验,为了能完成实验所采取的措施。
13.(2分)分子很小,看不见摸不着,但我们可以通过一些直接感知的现象经过合理的推测来认识分子的一些性质,下列推测既合理又符合事实的是( )
A.现象:空气中沙尘飞舞;推测:分子在做永不停息地无规则运动
B.现象:水和酒精混合后,总体积变小;推测:分子之间有空隙
C.现象:磁铁上吸住了很多小铁钉;推测:分子之间存在引力作用
D.现象:“破镜不能重圆”;推测:分子间存在斥力作用
【分析】透过现象看本质,这正是我们研究物理现象进而发现物理规律的能力要求,因此,依次分析各选项中的描述,找出其中包含的物理知识与规律,再进一步做出判断。
【解答】解:A.空气中沙尘飞舞不能说明分子在做无规则运动,因为分子是肉眼所不能看到的,沙尘是固体小颗粒在运动,故A错误;
B.水和酒精混合后总体积变小,是因为分子之间有空隙,两种分子相互进入对方的空隙,所以总体积变小,该推测既合理又符合事实,故B正确;
C.磁铁吸引小铁钉是因为磁铁具有磁性,不是分子间的引力作用,故C错误;
D.“破镜不能重圆”是因为镜子破裂后,分子间的距离太大,分子间的引力变得十分微弱,几乎可以忽略,而不是因为分子间存在斥力,故D错误。
故选B。
【点评】本题所考查的内容主要围绕了分子动理论的相关知识与现象,对分子动理论的充分理解和对相关现象的正确认识是正确解答此题的关键。
14.(2分)2025年3月21日19时07分,我国在酒泉卫星发射中心使用谷神星一号运载火箭,成功将云遥一号43~48星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功。发射火箭使用液氢燃料,是因为液氢具有较大的( )
A.密度 B.热值 C.比热容 D.凝固点
【分析】单位质量的某种燃料完全燃烧时放出的热量叫做这种燃料的热值,燃料的热值越高,在质量相同时,完全燃烧时放出的热量越大。
【解答】解:火箭采用液态氢作为火箭的燃料,原因是液态氢具有较高的热值,完全燃烧相同质量的氢时,可以放出更多的热量,故B符合题意、ACD不符合题意。
故选:B。
【点评】本题考查学生对热值概念及其应用的掌握情况,需要根据火箭的具体应用来分析。
15.(2分)在跨学科实践活动中,小明设计了一个简易调光台灯,如图所示,闭合开关,为了让滑片P向右滑动时小灯泡变暗,应选择的连接方式是( )
A.M接A,N接B B.M接C,N接B C.M接A,N接D D.M接C,N接D
【分析】通过改变滑片的位置来改变接入电路中电阻的大小。原理是通过改变电阻线的长度来改变电阻,进而改变电路中的电流和电压。当滑片向右滑动时,接入电路的电阻丝长度增加,电阻变大。
【解答】解:闭合开关,为了让滑片P向右滑动时小灯泡变暗,应使滑动变阻器接入的阻值变大,使左下接线柱A接入电路,上接线柱C、D均可,故C正确,ABD错误。
故选:C。
【点评】本题考查了滑动变阻器的接法,基础题目。
二.填空题(共5小题,满分15分,每小题3分)
16.(3分)“热水袋”中的物理知识
(1)热水袋中装的是比热容较 A 的液体。(单选)
A.大
B.小
(2)热水袋使用一段时间后温度会降低,表明物体的内能 减少 (选填“增加”“减少”或“不变”)。此情况下物体内能的变化主要是通过 热传递 (选填“做功”或“热传递”)的方式实现的。
【分析】(1)水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多;吸收或放出相同的热量,水升高或降低的温度少,据此分析。
(2)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,做功过程是能量的转化过程。
【解答】解:(1)根据比热容的特性,比热容大的物质,在质量相同、降低相同温度时,放出的热量更多。热水袋通常装水或乙酸钠溶液等比热容较大的液体,就是利用其这一特性,能在温度下降时放出更多热量,延长保暖时间,故选A。
(2)物体的内能与温度有关,温度降低,分子无规则热运动减缓,分子平均动能减小,内能减少。热水袋使用时,热量从热水袋传递到周围环境,是通过热传递的方式改变了内能,热传递是能量的转移过程,符合热水袋散热降温的情况。
故答案为:(1)A;(2)减少;热传递。
【点评】本题考查改变内能的方法及水的比热容大的应用。
17.(4分)在跨学科实践活动中,小海和组内同学以“不同方式烹饪牛肉”为主题开展研究。他们选择用三种烹饪方式进行实践:高压锅快速炖煮,普通锅小火慢炖,用油慢慢煎熟。在烹饪过程中发现:
(1)高压锅快速炖煮:
高压锅的工作原理是通过增大锅内气压,让液体的沸点 升高 (选填“升高”或“降低”),使牛肉更容易煮熟,从而减少炖煮时间。打开高压锅,由于水蒸气液化时要 放出 (选填“吸收”或“放出”)大量的热,因此要防止烫伤。
(2)普通锅小火慢炖:
由于液体沸腾时温度 不变 ,所以沸腾后用小火或大火炖牛肉并不会影响炖熟牛肉的时间,用小火反而更节能。炖牛肉时,将燃气灶火焰调小,燃气的热值 不变 。(选填“变大”“不变”或“变小”)
(3)用油煎牛肉:
煎牛肉时使用食品夹将牛肉翻面,在正常使用过程中,食品夹相当于一个 费力 杠杆;如图所示,食品夹手柄处有一些花纹,主要通过 增大接触面粗糙程度 的方法来增大摩擦,防止掉落。
【分析】(1)液体的沸点随气压的增大而增大;
物质由气态变为液态的过程叫做液化,液化放热;
(2)液体沸腾的特点:吸收热量、温度不变;
热值是燃料的一种特性,只与燃料的种类有关,而与燃料的质量大小、燃烧程度无关;
(3)根据动力臂和阻力臂的大小关系的关系判定杠杆的种类;
根据增大摩擦力的方法有两个:增大压力和增大接触面的粗糙程度。
【解答】解:(1)液体沸点随气压的增大而增大,高压锅的工作原理是通过增大锅内气压,让液体的沸点升高。
打开高压锅,高压锅内的高温水蒸气遇冷液化,水蒸气温度本身就很高,又由于水蒸气液化时要放出大量的热,因此要防止烫伤。
(2)液体的沸腾特点为不断吸热,但温度不变,所以沸腾后用小火或大火炖牛肉并不会影响炖熟牛肉的时间,用小火反而更节能。
燃料的热值只与燃料的种类有关,与火焰大小无关,炖牛肉时,将燃气灶火焰调小,燃气的热值不变。
(3)使用食品夹时费力但省距离,因此食品夹是一个费力杠杆。
滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和压力大小有关,食品夹手柄处有一些花纹,主要通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦。
故答案为:(1)升高;放出;(2)不变;不变;(3)费力;增大接触面粗糙程度。
【点评】本题考查了热值、沸点与气压的关系、杠杆的分类、增大摩擦力的方法、液化放热等,属于综合题。
18.(3分)雨量感应式雨刷是指能自主感应雨量多少的雨刷,它靠安装在车辆前挡风玻璃后的雨量感应器采集雨量数据,然后车辆再根据玻璃上雨量的大小来自动调节雨刷器摆动频率。雨停后,刮水器自动停止工作。小赛查阅了相关资料后,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)小赛按照设计的电路图连接电路,检测网未放入雨水中,电流表无示数,此时电路处于 断路 (选填“断路”或“通路”或“短路”)状态;将检测网放入雨水中,电流表有示数。这表明雨水是 导体 (选填“导体”或“绝缘体”)。小赛通过观察电路中 电流表示数 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)将检测网竖立并缓慢浸入雨水中进行实验,分析数据可知,金属网浸入雨水中的深度越深,电流表的示数越大,这说明a、b间接入电路的电阻 变小 (选填“变大”或“变小”)。我们知道,影响导体电阻的大小的因素有:导体的材料、长度和横截面积,那么a、b间接入电路的电阻变化是由导体的 横截面积 变化引起的。
(3)小赛设计的电路在无雨水时,电动机不能转动,可是这样无法实现无雨时的车窗清洗,请你帮助小珠,在图乙电路中,用笔画线代替导线,加装一个开关解决此问题。
【分析】(1)电流表无示数,说明电路断路;容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体;电动机转速的变化与电流大小有关;
(2)影响导体电阻大小的因素有导体的材料、长度、横截面积,另外还与温度有关;
(3)根据并联电路中用电器之间互不影响知,要实现无雨水时,电动机能转动,即电路为通路,应在检测金属网处并联一个开关。
【解答】解:(1)电流表无示数,说明电路断路;由题可知,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,所以雨水是导体;
在该实验中,通过观察电路中的电流表示数(电流)的变化来判断变化电动机转速的变化;
(2)根据欧姆定律可知,电压一定时,电流与电阻成反比,故电流表的示数越大,这说明a、b间接入电路的电阻变小;
影响导体电阻的大小的因素有:导体的材料、长度和横截面积;由图知,当雨水变深时,金属网浸入雨水中的深度越深,接入电路中金属网的横截面积发生变化,所以a、b间接入电路的电阻变化是由导体的横截面积变化引起的。
(3)图乙中,在检测网处并联一个开关,才能实现在无雨水时电动机可以工作,如图所示:
故答案为:(1)断路;导体;电流表示数;(2)变小;横截面积;(3)。
【点评】本题考查到导体的应用,影响导体电阻大小的因素等相关知识点,难度不大。
19.(3分)如图所示电路,R1、R2为定值电阻,且R2的阻值为20Ω。当S闭合,电流表A1、A2的示数指针所指位置均如图乙所示,则电源电压为 4V ,R1的阻值为 5Ω ,通过R1、R2两个支路的电流之比为 4:1 。
【分析】由图甲可知,R1、R2并联,电流表A1测量干路的总电流,电流表A2测量通过R2的电流;根据并联电路的电流特点和电流表的量程确定电流表A1、A2的读数;根据并联电路的特点和欧姆定律求出电源电压和R1的阻值;根据并联电路的电流特点分别求出通过R1、R2的电流,据此求出电流之比。
【解答】解:由图甲可知,R1、R2并联,电流表A1测量干路的总电流,电流表A2测量通过R2的电流;
当S闭合,电流表A1、A2的示数指针指在同一位置,根据并联电路电流规律可知,电流表A1选择0~3A量程,干路电流为1A,电流表A2选择0~0.6A,通过R2电流为0.2A;
由并联电路的电压特点和欧姆定律可知,电源电压:U=U2=I2R2=0.2A×20Ω=4V;
根据并联电路的电流特点可知,通过R1的电流:I1=I﹣I2=1A﹣0.2A=0.8A,
由欧姆定律可知,R1的阻值:;
R1、R2两个支路的电流之比:。
故答案为:4V;5Ω;4:1。
【点评】本题考查并联电路的特点以及欧姆定律的应用,确定电流表的量程是解题的关键。
20.(2分)根据实物图,在虚线框中画出与之对应的电路图。
【分析】根据实物图分析电阻Rx与滑动变阻器的连接方式以及开关、电流表、电压表的位置,据此画出对应的电路图。
【解答】解:由实物图可知,开关、滑动变阻器、电阻Rx、电流表依次串联,然后接在电源两极上,电压表并联在Rx两端,电路图如图所示:
【点评】本题考查根据实物图画电路图,正确分析电路的连接方式是关键。
三.实验探究题(共4小题,满分34分)
21.(9分)某同学对水和花生油的吸热情况进行了探究。
(1)如图(a),利用相同的电加热器加热 质量 相等的水和花生油,使它们升高相同的温度,通过比较 加热时间 来比较它们吸收热量的多少;
(2)实验时每隔1min记录一次温度,将记录的数据填入表格中;
时间t/min
0
1
2
3
4
花生油的温度/℃
20
34
48
62
76
水的温度/℃
20
27
34
41
48
(3)根据记录的数据,绘制的温度与时间关系的图像如图(b)所示,图像中①代表的物质是 花生油 ;
(4)仅从吸热能力的角度分析,为使内部充有液态介质的电暖器通电后能迅速升温,内部应充入吸热能力较 弱 (填“强”或“弱”)的介质。
【分析】(1)该实验采用控制变量法,要探究不同物质的吸热能力,只能改变物质种类,物质的质量及初温必须相同;
我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转换法;(3)比较物质吸热能力的2种方法: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;或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;
(4)为使内部充有液态介质的电暖器通电后能迅速升温,也就是在吸收相同热量时,温度升高得快。根据Q=cmΔt可知,在质量m和吸收热量Q相同时,比热容c越小,升高的温度Δt越大,所以内部应充入吸热能力较弱的介质。
【解答】解:
(1)该实验采用控制变量法,要探究不同物质的吸热能力,只能改变物质种类,物质的质量及初温必须相同;
本实验中,用相同的电加热器加热,相同时间内放出的热量相同,所以可以通过比较加热时间来反映两种液体吸收热量的多少,加热时间越长,吸收的热量越多;
(3)分析表中数据可以发现,加热相同时间,即液体吸收相同的热量时,水的温度变化较小,花生油温度变化量大,所以水的吸热性能更强,因此图像(b)中①代表花生油,②代表水;
(4)若使用水或导热油作为电暖器的液态介质,加热相同时间,比热容小的升温更快,为使内部充有液态介质的电暖器通电后能迅速升温,故选用花生油。
故答案为:(1)质量;加热时间;(3)花生油;(4)弱。
【点评】本题比较不同物质的吸热能力,考查控制变量法、比较吸热能力的方法和对比热容的理解,为热学中的重要实验。
22.(8分)为了探究“串联电路中用电器两端的电压与电源电压的关系”,小明同学进行了如下实验。
(1)连接完如图甲所示的电路,小明开始实验,用电压表分别测出L1、L2和电源两端的电压,将数据记录在下表中,其中第3次测得L1两端电压如图乙所示,请填入表格。
实验次数
L1两端电压U1/V
L2两端电压U2/V
电源两端电压U/V
1
0.8
2.2
3.0
2
1.0
2.0
3.0
3
1.6
3.0
分析数据,可得出:串联电路中,电源两端的电压等于各小灯泡两端的电压 ,表达式为 。
(2)小明更换了电源继续实验,用电压表测灯泡两端的电压时,直接选用0﹣3V的测量范围,小强说这样不行,规范的操作方法是: 。
(3)实验过程中小明发现:闭合开关,灯泡L1、L2都亮,断开开关,灯泡L1、L2都熄灭;将开关分别移动到A、B处,也是如此。于是得出结论:串联电路中,开关位置的改变对各用电器的控制作用 。
(4)小强设计了如图丙所示的电路,认为不用拆接电压表就能测出L1和L2两端的电压,小明认为该设计不合理,原因是测量其中一个灯泡两端的电压时,会出现 。
【考点】探究串联电路中的电压规律.版权所有
【专题】实验题;电压和电阻;实验基本能力.
【答案】(1)14;之和;U=U1+U2;(2)选用电压表大量程试触;(3)不变;(4)电压表正负接线柱接反。
【分析】(1)根据电压表选用小量程确定分度值读数;分析数据得出结论;
(2)在不知测量的电压大小时,要选用电压表大量程试触;
(3)串联电路中,开关位置的改变对各用电器的控制作用 不变。
(4)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)根据电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为1.4V,
实验次数
L1两端电压U1/V
L2两端电压U2/V
电源两端电压U/V
1
0.8
2.2
3.0
2
1.0
2.0
3.0
3
1.4
1.6
3.0
分析数据有
3.0V=0.8V+2.2V
3.0V=1.0V+2.0V
3.0V=1.4V+1.6V
可得出:串联电路中,电源两端的电压等于各小灯泡两端的电压 之和,表达式为 U=U1+U2。
(2)小明更换了电源继续实验,用电压表测灯泡两端的电压时,直接选用0﹣3V的测量范围,小强说这样不行,规范的操作方法是:选用电压表大量程试触,根据指针偏转情况确定选用的量程。
(3)串联电路电流只有一条路径,实验过程中小明发现:闭合开关,灯泡L1、L2都亮,断开开关,灯泡L1、L2都熄灭;将开关分别移动到A、B处,也是如此。于是得出结论:串联电路中,开关位置的改变对各用电器的控制作用不变。
(4)如图丙所示的电路,认为不用拆接电压表就能测出L1和L2两端的电压,小明认为该设计不合理,原因是测量其中一个灯泡两端的电压时,会出现电压表正负接线柱接反。
故答案为:(1)1.4;之和;U=U1+U2;(2)选用电压表大量程试触;(3)不变;(4)电压表正负接线柱接反。
【点评】本题探究串联电路电压规律,考查电压表的使用、注意事项和分析数据归纳结论的能力。
23.(8分)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。
24.(9分)小华用如图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”,实验器材:电压恒为3V的电源,电流表、电压表各一个,开关一个,4个定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω、25Ω),一个规格为“20Ω 2A”的滑动变阻器,导线若干。
(1)闭合开关前,滑片P应置于 A (选填“A”或“B”)端。实验过程中滑动变阻器除保护电路外,另一个作用是 保持定值电阻两端的电压不变 。
(2)实验时,小华先将5Ω的电阻接入电路,闭合开关,移动滑片P到M位置(图中未标出)时,电流表的示数如图乙所示;接着断开开关,用10Ω的电阻替换5Ω的电阻,再次闭合开关,滑片应移向M位置的 左 (选填“左”或“右”)侧,使电压表示数为 2 V;接着将20Ω、25Ω的定值电阻接入电路,重复上述步骤。
(3)小华根据实验所得数据绘制出如图丙所示图像,由此可得出结论:电压一定时,电流与电阻成 反比 。
(4)小龙和小明也进行了同样的探究,他们根据自己测得的数据在同一坐标系中分别画出了图线a、b,如图丁所示,分析发现图线b比图线a更陡,原因可能是 控制定值电阻两端的电压更大 。
【分析】(1)为了保护电路,闭合开关前,滑片P应置于阻值最大处;在探究“电流与电阻的关系实验中,要控制电阻的电压不变,据此分析滑动变阻器的作用;
(2)根据电流表选用量程确定分度值读数,利用U=IR求出定值电阻两端电压;根据控制变量法,研究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻两端的电压不变,当换上大电阻时,根据分压原理确定电压表示数的变化,由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑动变阻器滑片移动的方向;
(3)根据图丙发现得出结论;
(4)找出两条图线中电流相同的点,计算出电压,据此比较分析解答。
【解答】解:(1)为了保护电路,闭合开关前,滑片P应置于阻值最大处,即A端;
在探究“电流与电阻的关系实验中,要控制电阻的电压不变,因此实验中滑动变阻器除保护电路外,另一个作用是保持定值电阻两端的电压不变;
(2)由图乙得,电流表选用小量程,分度值为0.02A,其示数为0.4A,由欧姆定律得,电阻的电压控制为UR=IR=0.4A×5Ω=2V;
实验中,当把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,根据分压原理,电阻两端的电压变大,研究电流与电阻关系时要控制电压不变,根据串联电路电压的规律,要增大滑动变阻器两端的电压,由分压原理,要增大滑动变阻器电阻阻值,故滑片应移向M位置的左侧,使电压表示数为2V;
(3)由图丙得,电压一定时,电流与电阻的乘积为定值,由此可得出结论:电压一定时,电流与电阻成反比;
(4)小龙和小明也进行了同样的探究,他们根据自己测得的数据在同一坐标系中分别画出了图线a、b,如图丁所示,分析发现图线b比图线a更陡,则图线b的I与的比值较大,说明IR的乘积较大,即电阻两端的电压较大,则原因可能是控制定值电阻两端的电压更大。
故答案为:(1)A;保持定值电阻两端的电压不变;(2)左;2;(3)反比;(4)控制定值电阻两端的电压更大。
【点评】本题探究“电流与电阻的关系实验,考查了注意事项、滑动变阻器的作用、实验操作和图象分析等知识。
四.计算题(共3小题,满分21分)
25.(6分)如图所示,电水壶中装有质量为2kg、温度为20℃的水,通电后将水加热到100℃,,求:
(1)水升高的温度Δt?
(2)水吸收的热量是多少?
【分析】(1)利用Δt=t﹣t0求得水升高的温度;
(2)根据Q吸=cmΔt求水吸收的热量。
【解答】解:(1)水升高的温度Δt=t﹣t0=100℃﹣20℃=80℃;
(2)水吸收的热量。
答:(1)水升高的温度为80℃;
(2)水吸收的热量是6.72×105J。
【点评】本题考查有关比热容的热量计算,难度不大。
26.(7分)在建设公路时常用的一种机型为载重汽车,为了防止汽车行驶时发动机温度过高,载重汽车上安装了一个水箱与发动机相接触。下表是该汽车的参数,已知汽车在平直公路上匀速行驶时所受阻力是汽车总重的0.02倍。某次汽车满载,以10m/s的速度在平直路上匀速行驶108km,消耗柴油30kg;装满的水箱中水温升高了80℃。[c水=4.2×103J/(kg•℃),q柴油=4.0×107J/kg,g取10N/kg]求:
(1)水箱中水吸收的热量是多少?
(2)30kg的柴油完全燃烧放出多少热量?
(3)载重汽车在此行驶过程中的热机效率是多少?
自重/t
10
满载时得总质量/t
20
水箱容积/L
50
【分析】(1)知道水箱的容积,利用密度公式求水的质量,需要把水加热到80℃,根据公式Q吸=cmΔt求水箱中水吸收的热量;
(2)利用Q放=mq求得柴油完全燃烧放出的热量;
(3)利用G=mg求汽车满载总重,利用f=0.02G求汽车受到的阻力,由于汽车在平直路上匀速行驶,汽车受到的牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等,利用W=Fs求牵引力做的功,汽车热机效率等于牵引力做的功与柴油完全燃烧放出的热量之比。
【解答】解:(1)水的体积为V=50L=50×10﹣3m3
水的质量为
m=ρV=1.0×103kg/m3×50×10﹣3m3=50kg
水箱中水吸收的热量为
(2)柴油完全燃烧放出的热量
(3)汽车满载时的总重
汽车受到的阻力
汽车在平直路上匀速行驶,汽车受到的牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等,即F=f=4000N
牵引力做的功
W=Fs=4000N×108×103m=4.32×108J,
载重汽车在此行驶过程中的热机效率
。
答:(1)水箱中水吸收的热量是1.68×107J;
(2)30kg的柴油完全燃烧放出1.2×109J;
(3)载重汽车在此行驶过程中的热机效率是36%。
【点评】本题力学和热学综合题,考查了重力公式、密度公式、吸热公式、燃料完全燃烧放热公式、功的公式、功率公式、效率公式以及二力平衡条件的应用,知识点多、综合性强!
27.(8分)现长春新区创客实验小组的同学想利用一个量程为0~3V的电压表改装一个压力秤,如图甲所示是简易压力秤的电路图部分。恒流源是一个特殊的电源,其电流恒定不变,R为压敏电阻(压敏电阻在有效受力范围内),当R受到的压力变化时,其阻值的大小的变化随压力大小的变化关系如图乙所示。当压敏电阻受到的压力为50N时,电压表的示数为0.7V。当压敏电阻受到的压力变为20N时,电压表的示数为0.4V。
(1)随着压力的增大,电压表示数将 变大 。
(2)当电压表示数为0.5V时,压敏电阻受到的压力为多少N?(写出解题过程和必要的文字说明。)
(3)为了使改装后的压力秤测量更加精准,可以将电源更换成电流更 大 的恒流源。
【分析】(1)根据图像分析电阻变化结合U=IR分析;
(2)根据图像分析电阻与压力关系,结合欧姆定律得出电压与压力的关系,代入数据分析解答;
(3)根据表达式分析解答。
【解答】解:(1)由乙图可知压敏电阻R的阻值随压力的增大而增大,根据U=IR知,通过电阻R的电流恒定不变,电压表的示数即R两端的电压将变大。
(2)因为,得U=IR
由图像可知R=KF+R0,所以U=I(KF+R0)=IKF+IR0
可知电压表示数随压力大小均匀变化
所以
代入得
所以F=30N;
(3)根据U=IKF+IR0,压力表即电压表示数变化量与压力变化量成正比,在压力变化量相同时,将电源更换成电流更大的恒流源后,压力表示数变化量更大,测量更精准。
故答案为:(1)变大;
(2)压敏电阻受到的压力为30N;
(3)大。
【点评】本题考查欧姆定律的应用,属于中档题。
声明:试题解析著作权属所有,未经书面同意,不得复制发布日期:2026/10/25 8:00:43;用户:宋劲;邮箱:sjxszxx@163.com;学号:7867685
第1页(共1页)
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。