2026-2027 学年 九年级上学期物理期中自编模拟卷(辽宁 人教版 提升卷)
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内容正文:
2026-2027 学年 九年级上学期物理期中自编模拟卷(辽宁 人教版 提升卷)
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.如图所示,电暖气通电后,电热元件将其内部的导热油加热,导热油可以迅速吸热升温,从而提高室内温度,电暖气采用了导热油这种物质,主要利用了它具有较小的( )
A.比热容 B.热值 C.内能 D.电阻
2.我市在城区许多道路口安装了违法闯红灯的高清自动抓拍系统。当开关闭合,行人指示信号灯的红灯亮起;若此时仍有行人在斑马线上过马路,这套系统会使开关闭合,自动将行人的图像拍摄下来。下列电路设计中符合上述要求的是( )
A. B.
C. D.
3.如图是锂离子电池原理简图,其电池部分浸没在电解液中,当锂离子电池放电时,锂离子会从右侧电极通过隔膜流向左侧电极,此时小灯泡发光,则( )
A.左侧电极为锂离子电池的负极
B.电池放电时,电流从左侧电极经灯泡流向右侧电极
C.锂离子电池内部电流从左侧电极流向右侧电极
D.电池放电时,将电能转化为化学能
4.如图所示,将两个完全相同的小灯泡串联接入1.5V的电路中,闭合开关后,发现两灯都不亮。他将电压表的负接线柱与c点连接,用导线将正接线柱分别与a、b、e、d四个点进行试触,若只有开关S接触不良,则下列说法正确的是( )
A.接a时的电压为1.5V B.接b时的电压为1.5V
C.接e时的电压为1.5V D.接d时的电压为1.5V
5.如图甲所示的电路中,当闭合开关S后,两个电压表指针偏转均如图乙所示,则灯和两端的电压分别为( )
A.6V,1.2V B.4.8V,1.2V C.1.2V,6V D.1.2V,4.8V
6.如图所示,闭合开关S,发现电流表的示数为零,而电压表有示数,出现这种故障的原因可能是( )
A.灯泡L短路 B.开关S接触不良
C.灯泡L断路 D.滑动变阻器R断路
7.关于下面四幅图的说法正确的是( )
A.甲图,试管中的水在升温过程中是通过热传递的方式增加内能的
B.乙图,两块表面光滑的铅块紧压后,下方可挂起重物,说明分子间有引力
C.丙图,燃气推动活塞向下运动,活塞的机械能转化为燃气的内能
D.丁图,水沸腾时不断吸收热量,温度保持不变
8.关于导体、半导体和超导体,下列说法正确的是( )
A.中考实行网上阅卷,条形码扫描器中的光敏二极管使用的是半导体材料
B.橡胶、碳棒、塑料都是很好的绝缘材料
C.导体的电阻由导体两端的电压和通过导体的电流共同决定
D.若超导材料用于家庭电路中的导线,可以更加节能
9.如图所示的电路图,下列说法中正确的是( )
A.闭合S2,断开S1、S3,两灯串联
B.闭合S1、S3,断开S2,两灯并联
C.闭合S1、S2,断开S3,两灯短路
D.闭合S2、S3,断开S1,两灯均发光
二、填空题(每空1分,共12分)
10.如图是一款热熔胶枪,扣动扳机通电后,枪中的发热体温度升高,用它给热熔胶加热时,会闻到熔胶的气味,这是___________现象;热熔胶被枪挤出能“粘”在物体上,说明分子间存在___________。
11.如图甲所示是四冲程汽油机工作过程中的___________冲程,若某汽油机飞轮的转速如图乙,则此时发动机一个气缸每分钟完成做功冲程的次数为___________次。
12.如图所示电路,如果要使灯和并联应闭合开关______,两电流表指针偏转情况均如图乙所示,流过灯泡的电流为______A。
13.如图甲所示的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,两只耳机的电路连接方式是___________联;如图乙所示,为使灯L1、L2处于并联状态,应闭合开关___________。
14.课堂上老师先后演示了两个实验。如图甲所示,闭合开关后小灯泡不亮。用酒精灯灼烧玻璃,随着玻璃温度升高,小灯泡逐渐亮起来。由此可知玻璃的电阻随温度的升高而________;如图乙所示,将灯丝接入电路,闭合开关后小灯泡发光。给灯丝加热,小灯泡立刻变暗。由此可知灯丝的电阻随温度的升高而________。(两空均选填“增大”、“减小”或“不变”)
15.如图所示,小明同学用滑动变阻器改变小灯泡的亮度。已知所用电源是两节新的干电池,小灯泡正常发光时两端的电压为2.5V,通过的电流为0.3A,此时滑动变阻器接入电路中的电阻是________Ω;为防止小灯泡被烧毁,移动滑片时应注意观察________。
三、作图题(每题2分,共4分)
16.在图所示电路虚线框内,填入小灯泡和电表的电路元件符号,使两灯串联,且开关闭合后两灯均发光,电表有示数。
17.图是一种测定油箱内油量的部分连接电路,A、B、O是滑动变阻器R的三个接线柱,滑杆可以绕O点转动,P为金属滑片,是定值电阻。要求:当油箱内油量减少时,电流表的示数随之减小,请将电路补充完整。
四、实验与探究题(本题共4小题,共24分)
18.(5分)如图所示,小明用完全相同的甲、乙、丙三个装置,研究不同物质的热学性质。三图中燃料的质量相同,烧杯内液体的质量和初温也相同。燃料a、b全部燃烧完所用的时间分别为8min、10min,且液体都未沸腾。
(1)在安装、调整实验器材时,科学合理的顺序是___________(甲图中);先调整固定___________的位置。(选填“A”或“B”)。
(2)为了比较不同燃料的热值,应选择___________两图进行实验。若同时加热,你认为记录并比较两支温度计示数的最合理的时刻是___________
A.5min时 B.8min时 C.10min时 D.各自刚烧完时
(3)小明用图甲所示装置测燃料a的热值。具体做法:测出加热过程中消耗的燃料a的质量为;测出烧杯中液体1的质量为,初温为,末温为,已知液体1的比热容为。请用以上符号表示燃料a的热值___________。
19.(6分)在“探究并联电路的电流规律”实验中,小明设计了如图甲所示的电路进行实验。
(1)连接电路时,开关应处于_____状态。
(2)小明把电流表接入电路点后,闭合开关,观察到电流表指针偏转如图乙所示,产生这种现象的原因是_____。
(3)图丙是小明解决上述问题后实验过程中的一次实物连接图,闭合开关后,电流表测量的是图甲中_____(选填“A”“B”或“C”)点的电流。
(4)小明采用不同方法多次进行实验,用电流表分别测得三点电流并记录在下面表格中。
①第2次实验中,测得点的电流如图丁所示,为_____;
实验序号
点的电流
点的电流
点的电流
1
0.10
0.12
0.22
2
0.22
0.34
3
0.20
0.24
0.44
②通过对数据的分析可知,并联电路中干路电流和各支路电流的关系是:并联电路中干路电流_____各支路电流之和。
③该实验多次测量的目的是_____。
(5)小哲同学实验时,闭合开关后,发现两灯都亮,由于连线较乱,一时无法确定电路是串联还是并联,下列判断方法中正确的是_____。(填序号)
A.若拆掉还亮,则两灯串联
B.若拆掉还亮,则两灯并联
C.若被短路,还亮,则两灯并联
20.(6分)同学们利用两节新干电池,两个灯泡,两个电压表(0~3V,0~15V),开关和若干导线连成一个串联电路,想探究串联电路中电压的规律。
(1)图甲是小艾同学连接的电路,经检查发现连接有误,请你只改动一根导线的一端,使电压表正确测量灯泡两端的电压________;(在被改动的导线上画“×”,然后画出改动后的导线)
(2)更正错误后小艾同学按图乙所示的电路图连接好实物电路。闭合开关,发现电压表和的指针偏转角度相同,可能的原因是______(填“”或“”)选择了大量程,此时电压表的示数为______V(不考虑导线、开关及电池内部的电阻);
(3)解决问题后,小艾同学测出了ab间和ac间的电压,为了测量bc间的电压,他应完成的操作是______;
A.将接a点的导线拆下,接到c点
B.将接a点的导线拆下,接到b点
C.以上两种操作均可
(4)通过更换不同规格的小灯泡多次实验,小艾同学得出了串联电路的电压规律为______(用和表示),同组的小钟同学观察家里过节时用来装饰的一串小彩灯,发现它由55个规格相同的小灯泡串联而成,则每个小灯泡两端的电压为______V。
21.(7分)有横截面积相同的长的镍铬丝、长的锰铜丝和长的康铜丝各一根,小新通过实验研究材料、长度对金属丝电阻的影响。其他器材有:干电池、开关、带夹子的导线若干、电流表、1m长的刻度尺。
(1)请用笔画线代替导线将图(a)的实物电路连接完整;
(2)要研究长度对电阻的影响,应选择_____(填“同一”或“不同”)金属丝。当镍铬丝接入电路的长度为60.0cm时,电流表示数如图(b),读数为_____。
改变长度并记录电流值填入下表,随着长度的减小,电路中的电流变_____,表明电路中的电阻变_____;
长度/cm
60.0
40.0
20.0
...
电流/A
1.3
2.6
...
(3)要研究材料对电阻的影响,可使上述三根金属丝接入电路的长度均为_____m(填“0.4”“0.7”或“0.9”)
(4)实验后,小新进一步研究了家里的调光台灯。如图所示,(c)为调光台灯,(d)为调光台灯用到的电位器的结构图,当电位器的、两个接头接入电路后,要想灯泡变亮,小新应该_____(填“顺时针”或“逆时针”)移动滑片。
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)如图所示,某氢燃料大巴车以140kW的恒定功率匀速行驶300s,燃烧0.6kg氢燃料,求:[c水=4.2×103J/(kg·℃),q氢=1.4×108J/kg]
(1)0.6kg氢燃料完全燃烧放出的热量为多少?
(2)大巴车这段时间内所做的功为多少?
(3)若这些热量的50%被质量为400kg、温度为15℃的水(1个标准大气压)吸收,能使水的温度升高多少℃?
(4)该段时间内,氢燃料电池大巴车的效率为多少?
23.(9分)如图所示,电源电压始终为5V。
(1)当只闭合和时,电压表的示数为4V。求和两端的电压各为多少?
(2)当只闭合和时,电流表和的示数分别为0.1A和0.5A,求和通过的电流分别为多少?
24.(6分)天然气主要成分是甲烷,其密度比空气小,无色无味。为防止天然气泄漏带来的安全隐患,建议安装燃气泄漏报警器。如图乙所示是一款家用烟雾报警器及其简化原理图,烟雾报警器有一个外部光线无法进入的烟室,其中有激光发射器和带有光敏电阻R的电路,电路中电源电压不变,为定值电阻,光敏电阻R的阻值与光照强度的关系如表丙所示,当电路中电流小于或等于300mA时,烟雾报警器报警。结合你所学过的知识,请回答以下问题:
光照强度
1
2
3
4
5
6
光敏电阻
80
50
30
24
20
18
(1)燃气报警器应安装在燃气灶附近的________(选填“上”或“下”)方区域;
(2)由表格可知,当进入烟室的烟雾浓度增大时,射向光敏电阻的光照强度________,光敏电阻阻值________。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
(3)在一次测试中,已知电源电压是12V,当把光照强度调为3cd时,测试电压表示数为9V;此时电流表示数为________A,则电阻的阻值是________。
(4)由于长时间工作,导致电源电压降低了1.5V,烟雾报警器在烟雾浓度较小时误报警。在不更换此电源的情况下,要使报警器在原烟雾浓度范围内正常报警,可以通过________(选填“增大”或“减小”)的阻值来实现。
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2026-2027 学年 九年级上学期物理期中自编模拟卷(辽宁 人教版 提升卷)
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.如图所示,电暖气通电后,电热元件将其内部的导热油加热,导热油可以迅速吸热升温,从而提高室内温度,电暖气采用了导热油这种物质,主要利用了它具有较小的( )
A.比热容 B.热值 C.内能 D.电阻
【答案】A
【详解】A.通电后电热元件将内部的导热油加热,导热油迅速升温后提高室内温度,其主要原因是导热油的比热容比水小,在加热时间相同的情况下,温度升高的快,故A符合题意;
B.电热元件对油加热时不是燃烧油,与热值无关,故B不符合题意;
C.电暖气采用了导热油这种物质,主要利用了它具有较小的比热容,与内能大小无关,故C不符合题意;
D.油是绝缘体,其电阻较大,使用起来安全性比较高,故D不符合题意。
故选A。
2.我市在城区许多道路口安装了违法闯红灯的高清自动抓拍系统。当开关闭合,行人指示信号灯的红灯亮起;若此时仍有行人在斑马线上过马路,这套系统会使开关闭合,自动将行人的图像拍摄下来。下列电路设计中符合上述要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】根据题意,当开关闭合时,红灯亮,这表示控制红灯的工作;当红灯亮(即闭合)且有行人闯红灯时,开关闭合,照相机工作,这表示照相机的工作需要和同时闭合;因为红灯可以独立工作,不受照相机是否工作的影响,因此判断红灯和照相机并联,红灯和照相机工作时,都需要开关闭合,所以开关处在干路上,此外照相机的工作还需要开关闭合,因此开关只控制照相机的工作,应处在照相机所在支路上,综上所述,分析四幅电路图,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3.如图是锂离子电池原理简图,其电池部分浸没在电解液中,当锂离子电池放电时,锂离子会从右侧电极通过隔膜流向左侧电极,此时小灯泡发光,则( )
A.左侧电极为锂离子电池的负极
B.电池放电时,电流从左侧电极经灯泡流向右侧电极
C.锂离子电池内部电流从左侧电极流向右侧电极
D.电池放电时,将电能转化为化学能
【答案】B
【详解】A.当锂离子电池放电时,锂离子会从右侧电极通过隔膜流向左侧电极,左侧电极聚集正电荷为锂离子电池的正极,故A不符合题意;
B.左侧电极为锂离子电池的正极,电池放电时,电流从左侧电极经灯泡流向右侧电极,故B符合题意;
C.当锂离子电池放电时,锂离子会从右侧电极通过隔膜流向左侧电极,故锂离子电池内部电流从右侧电极流向左侧电极,故C不符合题意;
D.电池放电时,将化学能转化为电能,故D不符合题意。
故选B。
4.如图所示,将两个完全相同的小灯泡串联接入1.5V的电路中,闭合开关后,发现两灯都不亮。他将电压表的负接线柱与c点连接,用导线将正接线柱分别与a、b、e、d四个点进行试触,若只有开关S接触不良,则下列说法正确的是( )
A.接a时的电压为1.5V B.接b时的电压为1.5V
C.接e时的电压为1.5V D.接d时的电压为1.5V
【答案】D
【详解】因为只有开关S接触不良,当将电压表并联在cd两点时,电压表测量电源电压,电压表示数等于电源电压1.5V;当电压表并联在ca、cb、ce两点时,电压表不能与电源两极相连,电压表示数为零。故ABC错误,D正确。
故选D。
5.如图甲所示的电路中,当闭合开关S后,两个电压表指针偏转均如图乙所示,则灯和两端的电压分别为( )
A.6V,1.2V B.4.8V,1.2V C.1.2V,6V D.1.2V,4.8V
【答案】D
【详解】由电路图可知,电路为串联电路,电压表V1测量电源电压,电压表V2的测量L1两端电压,由串联分压的特点可知,电源电压大于L1两端电压,两个电压表指针偏转情况相同,说明V1连接的是大量程,示数为6V,电压表V2的连接的是小量程,示数为1.2V,即L1两端电压为1.2V,则L2两端的电压为
故选D。
6.如图所示,闭合开关S,发现电流表的示数为零,而电压表有示数,出现这种故障的原因可能是( )
A.灯泡L短路 B.开关S接触不良
C.灯泡L断路 D.滑动变阻器R断路
【答案】C
【详解】由电路图可知,L、R串联,电压表V测量L电压,电流表测量电路电流。当闭合开关S后,发现电流表的示数为零,而电压表有示数,说明电路可能存在断路现象,而电压表与电源相连接,则故障为灯泡L断路,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
7.关于下面四幅图的说法正确的是( )
A.甲图,试管中的水在升温过程中是通过热传递的方式增加内能的
B.乙图,两块表面光滑的铅块紧压后,下方可挂起重物,说明分子间有引力
C.丙图,燃气推动活塞向下运动,活塞的机械能转化为燃气的内能
D.丁图,水沸腾时不断吸收热量,温度保持不变
【答案】ABD
【详解】A. 甲图,试管中的水在加热过程中,火焰的热量传递给水,使水的内能增加,这是通过热传递的方式改变内能,故A正确;
B. 乙图,两块表面光滑的铅块紧压后能挂起重物,说明分子间存在引力,使得铅块不易分开,故B正确;
C. 丙图,燃气推动活塞向下运动,是燃气的内能转化为活塞的机械能,而不是活塞的机械能转化为燃气的内能,故C错误;
D. 丁图,水在沸腾过程中虽然持续吸热,但温度保持不变,这是液体沸腾的特点,故D正确。
故选ABD。
8.关于导体、半导体和超导体,下列说法正确的是( )
A.中考实行网上阅卷,条形码扫描器中的光敏二极管使用的是半导体材料
B.橡胶、碳棒、塑料都是很好的绝缘材料
C.导体的电阻由导体两端的电压和通过导体的电流共同决定
D.若超导材料用于家庭电路中的导线,可以更加节能
【答案】AD
【详解】A.半导体常见的应用有:光敏电阻、热敏电阻、气敏电阻等,中考实行网上阅阻卷,条形码扫描器中的光敏二极管使用的是半导体材料,故A正确;
B.橡胶、塑料是绝缘材料,碳棒是导体,故B错误;
C.电阻是导体本身的性质,由材料、长度、横截面积、温度决定,与电压、电流无关,故C错误
D.利用超导材料输电,可最大限度地减少导线上电能转化为内能造成的损失,故D正确。
故选AD。
9.如图所示的电路图,下列说法中正确的是( )
A.闭合S2,断开S1、S3,两灯串联
B.闭合S1、S3,断开S2,两灯并联
C.闭合S1、S2,断开S3,两灯短路
D.闭合S2、S3,断开S1,两灯均发光
【答案】ABC
【详解】A.闭合S2,断开S1、S3时,电流只有一条路径且通过两灯,两灯串联,故A正确;
B.闭合S1、S3,断开S2时,两灯分别在一条支路上,并列连接在电源两极之间,两灯并联,故B正确;
C.闭合S1、S2,断开S3时,电流可从电源正极不经过任何一个灯直接流回电源负极,两灯短路,故C正确;
D.闭合S2、S3,断开S1时,L2被短路,电路为L1的简单电路,只有L1发光,故D错误。
故选ABC。
二、填空题(每空1分,共12分)
10.如图是一款热熔胶枪,扣动扳机通电后,枪中的发热体温度升高,用它给热熔胶加热时,会闻到熔胶的气味,这是___________现象;热熔胶被枪挤出能“粘”在物体上,说明分子间存在___________。
【答案】 扩散 引力
【详解】[1]闻到熔胶的气味,是熔胶分子无规则运动扩散到空气中的结果,属于扩散现象。
[2]热熔胶能“粘”在物体上,说明分子间存在引力(分子间的引力使不同物体的分子相互吸引,从而粘连在一起)。
11.如图甲所示是四冲程汽油机工作过程中的___________冲程,若某汽油机飞轮的转速如图乙,则此时发动机一个气缸每分钟完成做功冲程的次数为___________次。
【答案】 压缩 375
【详解】[1]图甲中两气门关闭,活塞向上运动,是压缩冲程,此过程中通过做功的方式使气缸内燃料混合物的内能增大,温度升高。
[2]在四冲程汽油机中,完成一个工作循环,飞轮转2圈,对外做功1次。已知转速表显示
所以此时发动机一个气缸每分钟完成做功冲程的次数为次。
12.如图所示电路,如果要使灯和并联应闭合开关______,两电流表指针偏转情况均如图乙所示,流过灯泡的电流为______A。
【答案】 、 1.04
【详解】[1][2]闭合、,断开时,电流经后分为两路:一路经、回到电源负极;另一路经、、回到电源负极,、并联。测干路总电流,测支路的电流,因此的示数大于的示数。 两表指针偏转角度相同,说明量程不同,用量程,干路电流
用量程,通过的电流
因此流过的电流
13.如图甲所示的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,两只耳机的电路连接方式是___________联;如图乙所示,为使灯L1、L2处于并联状态,应闭合开关___________。
【答案】 并 S1和S3
【详解】[1]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,这说明两只耳机独立工作,互不影响,符合并联电路的特点,故两只耳机的电路连接方式是并联。
[2]要使两灯泡并联,需满足电流从正极出发,通过各支路,最后汇合到电源负极。由图乙可知,单独闭合某一开关时,无法满足并联要求;当开关S2处于闭合状态时,剩余两开关闭合任意一个都会造成短路;当闭合开关S1、S3,开关S2应处于断开状态时,一条支路经过S1、L1,一条支路经过S3、L2,最后汇合到电源负极,满足题目要求,故应闭合开关S1、S3。
14.课堂上老师先后演示了两个实验。如图甲所示,闭合开关后小灯泡不亮。用酒精灯灼烧玻璃,随着玻璃温度升高,小灯泡逐渐亮起来。由此可知玻璃的电阻随温度的升高而________;如图乙所示,将灯丝接入电路,闭合开关后小灯泡发光。给灯丝加热,小灯泡立刻变暗。由此可知灯丝的电阻随温度的升高而________。(两空均选填“增大”、“减小”或“不变”)
【答案】 减小 增大
【详解】[1]甲实验中,玻璃加热前,小灯泡不亮,玻璃被加热后小灯泡逐渐变亮,说明电路中的电流变大,电路的总电阻变小,因此可知:玻璃的电阻随温度的升高而减小。
[2]乙实验中,给灯丝加热后小灯泡立即变暗,说明电路中的电流变小,电路总电阻变大,因此灯丝的电阻随温度的升高而增大。
15.如图所示,小明同学用滑动变阻器改变小灯泡的亮度。已知所用电源是两节新的干电池,小灯泡正常发光时两端的电压为2.5V,通过的电流为0.3A,此时滑动变阻器接入电路中的电阻是________Ω;为防止小灯泡被烧毁,移动滑片时应注意观察________。
【答案】 1.7 电流表
【详解】[1]图中滑动变阻器与灯泡串联,电源由两节新干电池串联组成,电压为3V,当灯泡正常发光时,灯泡两端的电压为2.5V,通过灯泡的电流为0.3A。则灯正常发光时滑动变阻器两端的电压为
此时通过滑动变阻器的电流为0.3A,灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路中的电阻为
[2]已知灯泡正常发光时通过灯的电流为0.3A。为防止小灯泡被烧毁,移动滑片时应注意观察电流表示数,以免通过灯的电流过大。
三、作图题(每题2分,共4分)
16.在图所示电路虚线框内,填入小灯泡和电表的电路元件符号,使两灯串联,且开关闭合后两灯均发光,电表有示数。
【答案】
【详解】灯L1与L2串联,且开关S闭合后两灯均能发光,电流的路径只有一条,先后经过两个灯泡,电流从电源的正极出来,经过开关、灯泡L2后再与右侧的元件串联后回到电源负极,所以右侧元件为灯L1;左侧元件与电源并联,为电压表,如图所示:
17.图是一种测定油箱内油量的部分连接电路,A、B、O是滑动变阻器R的三个接线柱,滑杆可以绕O点转动,P为金属滑片,是定值电阻。要求:当油箱内油量减少时,电流表的示数随之减小,请将电路补充完整。
【答案】
【详解】当油箱内油量减少时,浮子下降,带动滑杆逆时针转动,AR部分变短,BR部分变长。因电流表的示数减小,则说明电路中的总电阻增大了,滑动变阻器连入电路的电阻大小与连入电路的电阻丝长度有关,连入电路的电阻丝长度越长,连入电路的电阻越大,由此我们可以判断,滑动变阻器的BR部分连入了电路,如下图所示:
四、实验与探究题(本题共4小题,共24分)
18.(5分)如图所示,小明用完全相同的甲、乙、丙三个装置,研究不同物质的热学性质。三图中燃料的质量相同,烧杯内液体的质量和初温也相同。燃料a、b全部燃烧完所用的时间分别为8min、10min,且液体都未沸腾。
(1)在安装、调整实验器材时,科学合理的顺序是___________(甲图中);先调整固定___________的位置。(选填“A”或“B”)。
(2)为了比较不同燃料的热值,应选择___________两图进行实验。若同时加热,你认为记录并比较两支温度计示数的最合理的时刻是___________
A.5min时 B.8min时 C.10min时 D.各自刚烧完时
(3)小明用图甲所示装置测燃料a的热值。具体做法:测出加热过程中消耗的燃料a的质量为;测出烧杯中液体1的质量为,初温为,末温为,已知液体1的比热容为。请用以上符号表示燃料a的热值___________。
【答案】(1) 自下而上 B
(2) 甲、丙 D
(3)
【详解】(1)[1][2]为了保证用酒精灯外焰给烧杯加热,同时为了保证温度计能完全浸在水中,且不能碰到容器壁,应先固定下边装置B,再固定上边装置A;即自下而上的安装实验器材。
(2)[1]根据控制变量法可知,必须选择相同质量的不同燃料加热相同种类的液体;所以选甲、丙两图,被加热的物质质量相同,燃料的种类不同,被加热的液体种类相同。
[2]要能够比较两种燃料的热值,需燃烧质量相同的两种燃料,所以应将两种燃料均烧完,即D正确。
(3)液体1吸收的热量
燃料a燃烧放出的热量
不计算热量损失,可得
即
所以燃料a的热值
19.(6分)在“探究并联电路的电流规律”实验中,小明设计了如图甲所示的电路进行实验。
(1)连接电路时,开关应处于_____状态。
(2)小明把电流表接入电路点后,闭合开关,观察到电流表指针偏转如图乙所示,产生这种现象的原因是_____。
(3)图丙是小明解决上述问题后实验过程中的一次实物连接图,闭合开关后,电流表测量的是图甲中_____(选填“A”“B”或“C”)点的电流。
(4)小明采用不同方法多次进行实验,用电流表分别测得三点电流并记录在下面表格中。
①第2次实验中,测得点的电流如图丁所示,为_____;
实验序号
点的电流
点的电流
点的电流
1
0.10
0.12
0.22
2
0.22
0.34
3
0.20
0.24
0.44
②通过对数据的分析可知,并联电路中干路电流和各支路电流的关系是:并联电路中干路电流_____各支路电流之和。
③该实验多次测量的目的是_____。
(5)小哲同学实验时,闭合开关后,发现两灯都亮,由于连线较乱,一时无法确定电路是串联还是并联,下列判断方法中正确的是_____。(填序号)
A.若拆掉还亮,则两灯串联
B.若拆掉还亮,则两灯并联
C.若被短路,还亮,则两灯并联
【答案】(1)断开
(2)电流表的正、负接线柱接反了
(3)C
(4) 0.12 等于 得出普遍性的规律
(5)B
【详解】(1)为了保护电路,在连接电路时,开关应处于断开状态。
(2)小明把电流表接入电路A点后,闭合开关S,观察到电流表指针偏转如图乙所示。电流表指针反向偏转,这是由于电流表的正、负接线柱接反了造成的。
(3)根据电流表的使用方法,电流表与被测电路串联,由图丙可知,此时电流表接在干路上,测的是干路电流,即C处的电流。
(4)[1]如图丁所示,电流表选用0~0.6A的量程,分度值为0.02A,因此读数为0.12A。
[2]通过表格中的数据分析,第一次实验可得电流关系0.10A+0.12A=0.22A
第二次实验可得电流关系0.22A+0.12A=0.34A
第三次实验可得电流关系0.20A+0.24A=0.44A
故并联电路中干路电流等于各支路电流之和。
[3]该实验多次测量的目的是得出普遍性的规律,避免实验的偶然性。
(5)在串联电路中,各用电器相互影响,若一个用电器断路,则其他用电器都不能工作;在并联电路中,各支路用电器互不影响,若一条支路断路,其他支路的用电器仍能工作;
AB.若拆掉L1,L2还亮,则两灯并联,故A错误,B正确;
C.若L1被短路,L2还亮,则两灯串联,故C错误。
故选B。
20.(6分)同学们利用两节新干电池,两个灯泡,两个电压表(0~3V,0~15V),开关和若干导线连成一个串联电路,想探究串联电路中电压的规律。
(1)图甲是小艾同学连接的电路,经检查发现连接有误,请你只改动一根导线的一端,使电压表正确测量灯泡两端的电压________;(在被改动的导线上画“×”,然后画出改动后的导线)
(2)更正错误后小艾同学按图乙所示的电路图连接好实物电路。闭合开关,发现电压表和的指针偏转角度相同,可能的原因是______(填“”或“”)选择了大量程,此时电压表的示数为______V(不考虑导线、开关及电池内部的电阻);
(3)解决问题后,小艾同学测出了ab间和ac间的电压,为了测量bc间的电压,他应完成的操作是______;
A.将接a点的导线拆下,接到c点
B.将接a点的导线拆下,接到b点
C.以上两种操作均可
(4)通过更换不同规格的小灯泡多次实验,小艾同学得出了串联电路的电压规律为______(用和表示),同组的小钟同学观察家里过节时用来装饰的一串小彩灯,发现它由55个规格相同的小灯泡串联而成,则每个小灯泡两端的电压为______V。
【答案】(1)
(2) 0.6
(3)B
(4) 4
【详解】(1)甲图中,电压表和灯泡短路了,两灯应串联,电压表测灯泡的电压,改正后如下所示:
(2)[1][2]图乙中两灯串联,电源电压为3 V,测电源电压,示数为3 V;测的电压。因串联电路的电源电压等于各部分电压之和,故示数大于示数,根据电压表大小量程之比为5∶1,发现两电压表指针偏转角度相同,可能的原因是的量程选大了,此时电压表V1的示数为
(3)电流应从电压表正接线柱流入,从负接线柱流出,故小组同学测出了ab间和ac间的电压,为了测量bc间的电压,他应完成的操作是将接a点的导线拆下,接到b点,故B操作正确。
(4)[1]串联电路的电压规律为电源电压等于各用电器两端电压之和,所以
=
[2]因为小灯泡的规格相同,所以每个小灯泡分得的电压相等,因家庭电路的电压为220V,所以每个小灯泡两端的电压
21.(7分)有横截面积相同的长的镍铬丝、长的锰铜丝和长的康铜丝各一根,小新通过实验研究材料、长度对金属丝电阻的影响。其他器材有:干电池、开关、带夹子的导线若干、电流表、1m长的刻度尺。
(1)请用笔画线代替导线将图(a)的实物电路连接完整;
(2)要研究长度对电阻的影响,应选择_____(填“同一”或“不同”)金属丝。当镍铬丝接入电路的长度为60.0cm时,电流表示数如图(b),读数为_____。
改变长度并记录电流值填入下表,随着长度的减小,电路中的电流变_____,表明电路中的电阻变_____;
长度/cm
60.0
40.0
20.0
...
电流/A
1.3
2.6
...
(3)要研究材料对电阻的影响,可使上述三根金属丝接入电路的长度均为_____m(填“0.4”“0.7”或“0.9”)
(4)实验后,小新进一步研究了家里的调光台灯。如图所示,(c)为调光台灯,(d)为调光台灯用到的电位器的结构图,当电位器的、两个接头接入电路后,要想灯泡变亮,小新应该_____(填“顺时针”或“逆时针”)移动滑片。
【答案】(1)
(2) 同一 0.9 大 小
(3)0.4
(4)顺时针
【详解】(1)将开关、电流表串联在电路中,如下图所示:
(2)[1]在研究导体的长度对电阻大小的影响时,应控制导体的材料和横截面积不变,改变长度,所以应选择同一金属丝。
[2]图乙中电流表选用大量程,分度值为0.1A,电流表的示数为0.9A。
[3]实验中采用转换法,通过观察电流表的示数来比较电阻的大小,电流表的示数越大,说明电阻越小,由表格数据可知,随着长度减小,电路中电流变大,表明电阻变小。
(3)要研究材料对电阻的影响,应控制导体的长度和横截面积不变,改变材料,可使上述三根金属丝接入电路的长度均小于或等于较小长度,故选0.4m。
(4)将B、C接入电路,要想灯泡变亮,电路中的电流变大,由欧姆定律可知电位器接入电路的阻值变小,应该顺时针移动滑片。
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)如图所示,某氢燃料大巴车以140kW的恒定功率匀速行驶300s,燃烧0.6kg氢燃料,求:[c水=4.2×103J/(kg·℃),q氢=1.4×108J/kg]
(1)0.6kg氢燃料完全燃烧放出的热量为多少?
(2)大巴车这段时间内所做的功为多少?
(3)若这些热量的50%被质量为400kg、温度为15℃的水(1个标准大气压)吸收,能使水的温度升高多少℃?
(4)该段时间内,氢燃料电池大巴车的效率为多少?
【答案】(1)8.4×107J
(2)4.2×107J
(3)25℃
(4)50%
【详解】(1)0.6kg氢燃料完全燃烧放出的热量Q放=mq=0.6kg×1.4×108J/kg=8.4×107J
(2)由得,大巴车这段时间内所做的功W=Pt=1.4×105W×300s= 4.2×107J
(3)由得,水吸收的热量
由得,水升高温度
(4)氢燃料电池大巴车的效率
23.(9分)如图所示,电源电压始终为5V。
(1)当只闭合和时,电压表的示数为4V。求和两端的电压各为多少?
(2)当只闭合和时,电流表和的示数分别为0.1A和0.5A,求和通过的电流分别为多少?
【答案】(1)4V,1V
(2)0.1A,0.4A
【详解】(1)据图可知,当只闭合和时,电路为两灯泡串联,电压表测L1两端电压,电流表测电路中的电流,已知电压表的示数为4V,则两端电压为4V,根据串联电压规律可知,两端的电压为
(2)据图可知,当只闭合和时,电路为两灯泡并联,电流表A2测干路电流,电流表A1测L1支路电流,已知电流表和的示数分别为0.1A和0.5A,则通过的电流为0.1A,根据并联电流规律可得,通过的电流为
24.(6分)天然气主要成分是甲烷,其密度比空气小,无色无味。为防止天然气泄漏带来的安全隐患,建议安装燃气泄漏报警器。如图乙所示是一款家用烟雾报警器及其简化原理图,烟雾报警器有一个外部光线无法进入的烟室,其中有激光发射器和带有光敏电阻R的电路,电路中电源电压不变,为定值电阻,光敏电阻R的阻值与光照强度的关系如表丙所示,当电路中电流小于或等于300mA时,烟雾报警器报警。结合你所学过的知识,请回答以下问题:
光照强度
1
2
3
4
5
6
光敏电阻
80
50
30
24
20
18
(1)燃气报警器应安装在燃气灶附近的________(选填“上”或“下”)方区域;
(2)由表格可知,当进入烟室的烟雾浓度增大时,射向光敏电阻的光照强度________,光敏电阻阻值________。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
(3)在一次测试中,已知电源电压是12V,当把光照强度调为3cd时,测试电压表示数为9V;此时电流表示数为________A,则电阻的阻值是________。
(4)由于长时间工作,导致电源电压降低了1.5V,烟雾报警器在烟雾浓度较小时误报警。在不更换此电源的情况下,要使报警器在原烟雾浓度范围内正常报警,可以通过________(选填“增大”或“减小”)的阻值来实现。
【答案】(1)上
(2) 变小 变大
(3) 0.3 10
(4)减小
【详解】(1)天然气主要成分是甲烷,其密度比空气小。燃气泄漏时,天然气会向上扩散,所以燃气报警器应安装在燃气灶附近的上方区域,以便及时检测到泄漏的燃气。
(2)[1][2]由表格可知光敏电阻阻值随光照强度的增大而减小,当进入烟室的烟雾浓度增大时,射向光敏电阻的光照强度变小,则光敏电阻阻值变大。
(3)[1]由图可知,两电阻串联,当把光照强度调为3cd时,光敏电阻R为30Ω,测试电压表示数为9V,测试电压表测光敏电阻两端的电压,电源电压是12V,根据可知,通过光敏电阻的电流为
根据串联电路电流特点可知,电流表示数为0.3A。
[2]根据串联电路电压特点可知,定值电阻两端的电压为
则电阻R0的阻值是
(4)根据题意可知烟雾报警器开始报警时电路中的电流为
正常报警时电路总电阻
则光敏电阻接入电路的阻值为
电源电压降低,而报警时电路中的电流不变,根据可知可以采取的方法是减小R0阻值。
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