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
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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15小题,满分30分,每小题2分)
1.(2分)小华以水为例进行知识结构梳理,下列选项中与图中方框内a、b、c对应正确的是( )
A.原子、核外电子、原子核 B.原子、原子核、核外电子
C.原子核、夸克、核外电子 D.核外电子、原子核、原子
2.(2分)小明在海边玩耍,感觉沙滩上的沙子很热,海水却比较凉爽。某天,他从6时到22时对沙子和海水的温度进行了测量,绘成的温度随时间变化图像如图所示。下列分析不正确的是( )
A.早晨6时,海水的温度比沙子高
B.6时到14时,沙子吸收的热量比海水多
C.14时到22时,海水降低的温度比沙子小
D.利用此图像可以比较海水和沙子的比热容
3.(2分)蒸馏法在酿酒过程中得到广泛应用。如图为蒸馏过程中的原理图,烧瓶内装有含酒精和水的酒糟。在蒸馏的过程中(通过加热酒精使之变为蒸气,再把蒸气冷凝成白酒),涉及的物理知识说法正确的是( )
A.酒精沸腾的同时,水也会沸腾 B.涉及的物态变化为先汽化再液化
C.酒精沸腾后吸收热量,内能增大,温度升高 D.冷却水吸收热量,内能不变
4.(2分)质量和初温均相同的甲、乙两物体,吸收相同的热量后,再放到一起时,热量由甲物体传给乙物体,则下列说法中正确的是( )
A.甲物体的比热容大 B.乙物体的比热容大 C.甲、乙两物体的比热容相等 D.无法判断
5.(2分)《天工开物》中记载的精密铸造法——“失蜡法”,可追溯至春秋时期,做法是:制模→结壳→浇铸→成型。下列有关说法中,正确的是( )
A.结壳过程中加热烘烤,温度从外壳的高温部分传递给低温部分
B.壳中包裹的蜡熔化过程中,温度不变,内能不变
C.打磨成型过程中,铸件的内能增加是通过做功实现的
D.当温度为0℃时,组成铸件的分子停止无规则运动
6.(2分)青海省拉西瓦水电站是目前黄河上发电量最大的水电站,发电过程中( )
A.机械能转化为电能 B.核能转化为电能 C.化学能转化为电能 D.内能转化为电能
7.(2分)如图为某种四冲程内燃机工作过程中的一个冲程,下列说法正确的是( )
A.这是一台柴油机 B.该冲程是内燃机的吸气冲程
C.该冲程正把内能转化为机械能 D.该冲程是依靠惯性来完成
8.(2分)小明利用废旧物品制作了验电器,如图所示。关于这个验电器下列说法正确的是( )
A.该验电器是利用同种电荷相互吸引的原理使金属箔片张开的
B.用一个带电体接触金属球后,金属箔片张开是因为带了异种电荷
C.用丝绸摩擦过的玻璃棒接触金属球,金属箔片会带正电
D.该验电器不仅能检验物体是否带电,还能直接判断物体带的是正电还是负电
9.(2分)如图所示,两个验电器A和B,A带负电,B不带电,用带绝缘柄的金属棒把A、B连接起来,下列分析正确的是( )
A.连接的瞬间,电流的方向是从A流向B
B.连接的瞬间,电流的方向是从B流向A
C.连接的瞬间,验电器B中的正电荷通过金属棒流向验电器A
D.连接的瞬间,验电器A中的正电荷通过金属棒流向验电器B
10.(2分)小明按如图甲所示的电路进行实验,闭合开关后两灯都正常发光,两个电压表指针在表盘上所指的位置完全一样,如图乙所示,则下列说法中正确的是( )
A.灯L1两端的电压为4.8V B.灯L2两端的电压为4.8V
C.灯L2两端的电压为1.2V D.灯泡L1、L2两端总电压为7.2V
11.(2分)如图所示,甲、乙均为理想电表,当开关S闭合后灯L1、L2都能发光,下列说法中正确的是( )
A.灯L1、L2是串联在电路中的 B.甲一定是电流表,乙一定是电压表
C.当L2短路时L1仍能发光 D.甲、乙可以都是电流表
12.(2分)材料、横截面积均相同的a、b两根电阻丝(温度相同),a的长度大于b的长度,则下列说法正确的是( )
A.a的电阻小于b的电阻
B.a的电阻大于b的电阻
C.当a、b两根电阻丝并联在电路中时,a两端的电压小于b两端的电压
D.当a、b两根电阻丝串联在电路中时,通过a的电流大于通过b的电流
13.(2分)小明做“探究电阻一定时电流与电压的关系”实验。如图是他根据实验数据在坐标系中描的点,若要画线连接这些点,在下图的连线中最恰当的是( )
A. B. C. D.
14.(2分)如图甲所示电路,先闭合开关S,断开S1,电压表的示数是4.5V,再闭合S1,电压表示数如图乙所示,则R1、R2的阻值之比是( )
A.9:15 B.3:2 C.15:9 D.3:1
15.(2分)科学兴趣小组制作“可调式电热水壶”,要求满足:闭合开关后,顺时针调节旋钮滑片P时,通过发热体的电流增大,产热加快;同时显示仪(电压表)示数增大。下列设计符合要求的是( )
A. B. C. D.
二.解答题(共10小题,满分20分,每小题2分)
16.(2分)以茶待客,是中国人的待客之道。泡好的茶会闻到清香,这是一种 _______ 现象;茶叶在水中上下飞舞,漂浮在杯中的茶叶,受到重力与浮力关系是G茶叶_____ F茶叶(选填“>”、“<”或“=”);下沉的茶叶在下落过程中所受水的压强 _______ (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
17.(2分)寒冷的冬天,小冬用暖水袋取暖,说明________ 可以改变物体的内能。小冬将屋外一块﹣5℃的冰带回家中放进碗里,家里温度恒为20℃,一段时间后冰变成了2℃的水,不考虑升华与汽化等因素,其内能随时间的变化图像大致为_____ (选填正确图像对应的序号)。
18.(2分)看到厨房正在煲汤的高压锅限压阀被气流顶起(如图所示),小佳联想到物理课堂上学习的相关知识:此过程中水蒸气的内能转化为_______ 能,与单缸四冲程汽油机的_______ 冲程能量转化相同。
19.(2分)如图所示,工作中的四冲程汽油机正处于 _______ 冲程;当汽油机转速为2400r/min,则每秒它对外做功 _______ 次。
20.(2分)生活处处有物理,留心观察皆学问。有些化纤布料做成的衣服穿在身上很容易脏,主要是因为化纤布料带了_______ 能吸引轻小物体。干燥的天气用塑料梳子梳头会出现梳子吸引头发的现象,此时梳子与头发带_______ (选填“同种”或“异种”)电荷。
21.(2分)汽车在转弯前,司机拨动转向横杆,汽车同侧的前、后两个转向灯就会同时闪亮,如果一个灯损坏,另一个灯仍能正常工作,这两个转向灯是__________ ,转向横杆相当于电路中_______ 。
22.(2分)如图所示,在图甲所示的电路中,闭合开关S后,两个灯泡都发光,电流表A1和电流表A2的指针位置均如图乙所示,则流过L1的电流是 ________ A;此时若L1发生断路,则电流表A2的示数将 _______ 。(填“增大”、“减小”或“不变”)
23.(2分)同一根导线的两端,可以用图示的测通器来测试,其操作过程如下:如图所示,在一根横跨河流两岸的硬塑料管内穿有三根完全相同的电线,为了辨别哪两个线头为同一根导线的两端,可以用图示的测通器来测试,其操作过程如下:
①连接A和B,将测通器接到DE两端,小灯泡发光;
②连接B和C,将测通器接到EF两端,小灯泡发光;由此可以确定A与_____ (填字母,下同)为同一导线的两端,B与_____ 为同一根导线。
24.(2分)按要求完成下列填空;
(1)如图所示,电阻箱读数是_________ Ω;(2)如图所示,电流表的示数是________ A。
25.(2分)如图所示的是电阻R和灯泡L的I﹣U图像,若将电阻R和灯泡L并联接在电压为6V的电源上,则干路电流为 ________ A;若电阻R和灯泡L串联接在某一电源上时,电路中的电流为0.8A,则电源电压为 _______ V。
三.作图题与实验题(共4小题,满分26分)
26.(4分)立定跳远是中考项目之一,为了保证考试的公平性,有一种电子立定跳远测试仪,可以快速并准确的测试出学生成绩。某兴趣小组同学设计了一个比赛规范电路来模拟其中部分功能,该电路由电源、电铃(符号:)、保护电阻R、开关S和S1组成。当有同学踏上测试垫时,开关S、S1会自动同时闭合;当机器感应到脚尖过线,红外感应开关S1断开,电铃发出声音提醒考生,请根据以上要求,将图中电路补充完整。
27.(7分)如图1所示是“比较不同物质吸收热量的情况”的实验装置。
(1)实验中用到的器材有:相同规格的电加热器、烧杯、温度计各两个,以及秒表、_______ (填测量工具)、液体甲和乙。
(2)实验中,应量取_______ (选填“质量”或“体积”)相等的甲、乙两种液体。
(3)电加热器产生的热量通过________ 的方式转移给烧杯中的液体。
(4)选取两个相同规格的电加热器进行实验,是为了通过比较_________ (选填“加热时间”或“升高的温度”)来比较物质吸收热量的多少。
(5)根据实验数据绘制出温度随时间变化的图像如图2所示,通过分析可知,升高相同的温度,液体_____ (选填“甲”或“乙”)吸收的热量较少;液体____(选填“甲”或“乙”)更适合作汽车发动机的冷却液。
(6)不计热量损失,若液体乙的比热容为4.2×103J/(kg•℃),则液体甲的比热容为__________ J/(kg•℃)。
28.(7分)为了探究并联电路中的电流规律,小明设计了如图甲所示的电路进行实验。
(1)小明按照甲图连接好最后一根导线,电流表的指针立刻向右偏转,原因是 _________________ 。
(2)纠正错误后,小明连接了如图乙所示的电路,闭合开关,则电流表测量的是如图甲所示中 _____ 处电流(选填“A”、“B”或“C”)。
(3)电流表测量C处电流的示数如图丙,则电流表的示数为 _________ A。
(4)小明同学要测量通过L2的电流,只需要将如图乙中的导线 _____ (选填“a”或“b”)的一端改接到电流表的正接线柱上。
(5)为使结论具有普遍性,可采取的方法是 ___________________ 。
29.(8分)小硕同学使用可调电压的电源,四个定值电阻(阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、25Ω)、电压表、电流表、标有“20Ω;1A”的滑动变阻器、开关、导线等器材探究“电流和电阻的关系”。
(1)小硕连接如图甲所示电路,检查电路发现有一条导线连接错误,请在图甲中错误导线上画“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确;
(2)改正电路后闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,可能是定值电阻发生_______ (选填“断路”或“短路”);
(3)排除故障后,当接入5Ω定值电阻时,调节滑动变阻器的滑片到某位置,电流表的示数如图乙所示为________ A。依次更换定值电阻进行实验,当接入20Ω电阻时,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持_____ V不变,滑动变阻器恰好达到最大阻值,则可知电源电压为_____ V;
(4)将20Ω的电阻更换成25Ω的电阻时,为完成实验,应该将电源电压调_____ (选填“大”或“小”),使电压表示数恢复到控制电压。
四.计算题(共3小题,满分24分)
30.(6分)国家提倡节能减排,各地“煤改气”正在积极进行。若某新型天然气灶烧水的效率为40%,已知天然气热值约为q=4.0×107J/m3。将2kg的水倒入烧水壶中,水的初温是20℃。在一个标准大气压下,要将这壶水烧至沸腾。求:
(1)水需要吸收的热量;
(2)需要完全燃烧多少m3的天然气?
32.(10分)如图所示电路,电源电压保持不变,R1=6Ω,R2=4Ω,当开关S1断开、S2闭合时,电流表示数为1.5A,求:
(1)电源电压U;
(2)开关S1、S2都断开时,画出等效电路图,并求电流表的示数;
(3)开关S1、S2都闭合时,当电流表示数为2A时,画出等效电路图,并求R3的阻值。
31.(8分)学校科学社团制作了简易酒精测试仪,如图甲是其工作电路原理图。电源电压为6V,R1为气敏电阻,图乙所示为其阻值随气体中酒精含量的变化图像。使用前通过调节滑动变阻器R2的滑片对测试仪进行调零。当气体中酒精含量为零时,电流表示数为0.08A,调零后R2的滑片位置保持不变。当气体中酒精含量达到或者超过80mg/100mL时装置发出提示音。
(1)气敏电阻是由________ 材料制成的;图甲中电流表的示数将随气体中酒精含量的增大而_______ (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)检测前酒精测试仪调零后,R2接入电路中的阻值是多少?
(3)某次测试中,电流表示数为0.2A,请通过计算判断此时装置能否发出提示音?
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)小华以水为例进行知识结构梳理,下列选项中与图中方框内a、b、c对应正确的是( )
A.原子、核外电子、原子核
B.原子、原子核、核外电子
C.原子核、夸克、核外电子
D.核外电子、原子核、原子
【分析】原子是由位于中心的原子核和核外电子构成的,原子核又是由质子和中子构成的。
【解答】解:水是由水分子构成的,一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的。原子是由位于中心的原子核和核外电子构成的,原子核又是由质子和中子构成的。所以按照物质结构的层次关系,从大到小依次是分子、原子、原子核、核外电子。故图中方框内 a、b、c 对应原子、原子核、核外电子,故B正确,ACD错误。
故选:B。
【点评】本题考查原子的结构,属于基础内容。
2.(2分)小明在海边玩耍,感觉沙滩上的沙子很热,海水却比较凉爽。某天,他从6时到22时对沙子和海水的温度进行了测量,绘成的温度随时间变化图像如图所示。下列分析不正确的是( )
A.早晨6时,海水的温度比沙子高
B.6时到14时,沙子吸收的热量比海水多
C.14时到22时,海水降低的温度比沙子小
D.利用此图像可以比较海水和沙子的比热容
【分析】水的比热容比沙子的大,质量相同的水和沙子在吸收或放出相同的热量后,水的温度变化比沙子的小。
【解答】解:A.根据题图可知:早晨6时,海水的温度比沙子高,故A正确;
B.在同一片天空,太阳每小时放出的热量相同,即海水和沙子每小时吸收的热量相同,故6时到14时,沙子吸收的热量和海水吸收的热量相等,故B错误;
C.由图可知,在14时海水温度比沙子低,在22时海水的温度比沙子高,故14时到22时,海水降低的温度比沙子小,故C正确;
D.根据可知,相同质量的海水和沙子,吸收或放出相同的热量温度变化大的比热容小,温度变化小的比热容大,故利用此图象可以比较海水和沙子的比热容,故D正确。
故选:B。
【点评】本题考查的是比热容的应用,会根据图像分析温度的变化和比热容的大小。
3.(2分)蒸馏法在酿酒过程中得到广泛应用。如图为蒸馏过程中的原理图,烧瓶内装有含酒精和水的酒糟。在蒸馏的过程中(通过加热酒精使之变为蒸气,再把蒸气冷凝成白酒),涉及的物理知识说法正确的是( )
A.酒精沸腾的同时,水也会沸腾
B.涉及的物态变化为先汽化再液化
C.酒精沸腾后吸收热量,内能增大,温度升高
D.冷却水吸收热量,内能不变
【分析】(1)酒精的沸点低于水的沸点,沸腾时,需要达到沸点,并同时不断吸热;
(2)物质由液态变为气态的过程叫做汽化,物质由气态变为液态的过程叫做液化;
(3)液体沸腾的特点:吸收热量,温度不变;
(4)物体吸收热量,内能增加。
【解答】解:A、因为酒精的沸点低于水的沸点,酒精沸腾时,吸收热量,温度不变,水不能达到沸点,所以水不会沸腾,故A错误;
B、此过程中,物质先由液态变为气态,再由气态变为液态,先汽化再液化,故B正确;
C、酒精沸腾后吸收热量,内能增大,温度不变,故C错误;
D、冷却水吸收热量,内能增加,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了物态变化中汽化吸热和液化放热的特点、液体沸腾的特点和条件,属于基础题。
4.(2分)质量和初温均相同的甲、乙两物体,吸收相同的热量后,再放到一起时,热量由甲物体传给乙物体,则下列说法中正确的是( )
A.甲物体的比热容大
B.乙物体的比热容大
C.甲、乙两物体的比热容相等
D.无法判断
【分析】热传递过程中传递的是热量,热传递的条件是两物体有温度差;质量相同的不同物质,吸收相同的热量,比热容大的物质温度变化小。
【解答】解:质量、初温均相同的不同物质甲、乙,当它们吸收相同的热量后,热量由甲物体传给乙物体,甲的末温较高,根据Q=cmΔt可知,甲的比热容小于乙的比热容,故B正确,ACD错误。
故选:B。
【点评】本题考查了比热容和热传递的有关知识,属于基础题。
5.(2分)《天工开物》中记载的精密铸造法——“失蜡法”,可追溯至春秋时期,做法是:制模→结壳→浇铸→成型。下列有关说法中,正确的是( )
A.结壳过程中加热烘烤,温度从外壳的高温部分传递给低温部分
B.壳中包裹的蜡熔化过程中,温度不变,内能不变
C.打磨成型过程中,铸件的内能增加是通过做功实现的
D.当温度为0℃时,组成铸件的分子停止无规则运动
【分析】(1)发生热传递,能量从外壳的高温部分传递给低温部分;
(2)晶体熔化过程中要不断吸热,温度不变;非晶体熔化过程中只要不断吸热,温度就不断上升;
(3)外界对物体做功,物体内能增加;
(4)一切物质的分子都在不停地做无规则运动。
【解答】解:A.结壳过程中加热烘烤,发生热传递,能量从外壳的高温部分传递给低温部分,故A错误;
B.蜡是非晶体,没有固定的熔点,壳中包裹的蜡熔化过程中,温度持续上升,内能变大,故B错误;
C.打磨成型过程中,没有发生热传递,机器对铸件做功,使铸件的内能增加,故C正确;
D.一切物质的分子都在不停地做无规则运动,故D错误。
故选:C。
【点评】本题综合考查了分子动理论的基础知识,难度不大。
6.(2分)青海省拉西瓦水电站是目前黄河上发电量最大的水电站,发电过程中( )
A.机械能转化为电能 B.核能转化为电能
C.化学能转化为电能 D.内能转化为电能
【分析】水电站能量转化逻辑:高处的水具有重力势能,水流下时转化为动能,水流冲击水轮机带动发电机发电。
【解答】解:A、水库高处的水拥有机械能,水流冲击水轮机旋转,带动发电机产生电能,能量转化为机械能转化为电能,故A正确。
B、核能转化为电能是核电站的能量变化,水电站不涉及核能,故B错误。
C、化学能转化为电能是电池、火力发电燃料燃烧前期的转化,水电站无化学能参与,故C错误。
D、内能转化为电能是火力、地热发电的中间环节,水电站不以内能为主要转化形式,故D错误。
故选:A。
【点评】本题考查不同发电站的能量转化区分;易错点:混淆水电、火电、核电的能量初始来源,误把其他发电形式的转化套用水电站。
7.(2分)如图为某种四冲程内燃机工作过程中的一个冲程,下列说法正确的是( )
A.这是一台柴油机
B.该冲程是内燃机的吸气冲程
C.该冲程正把内能转化为机械能
D.该冲程是依靠惯性来完成
【分析】柴油机与汽油机的区别:柴油机有喷油嘴,汽油机有火花塞;根据飞轮的转动方向判断活塞的上行与下行(或汽缸容积的增大与减小)将4个冲程分2组,再根据气门的打开与闭合确定是哪个冲程。
【解答】解:A、该内燃机的顶部有火花塞,说明该内燃机是汽油机,故A错误;
BCD、该冲程两气门关闭,火花塞点火,活塞向下运动,是做功冲程,该冲程正把内能转化为机械能,该冲程不是依靠惯性来完成的,故BD错误、C正确。
故选:C。
【点评】此题考查了柴油机与汽油机的区别以及内燃机冲程的判断,属于基础题目。
8.(2分)小明利用废旧物品制作了验电器,如图所示。关于这个验电器下列说法正确的是( )
A.该验电器是利用同种电荷相互吸引的原理使金属箔片张开的
B.用一个带电体接触金属球后,金属箔片张开是因为带了异种电荷
C.用丝绸摩擦过的玻璃棒接触金属球,金属箔片会带正电
D.该验电器不仅能检验物体是否带电,还能直接判断物体带的是正电还是负电
【分析】(1)摩擦起电并不能创造电荷,摩擦起电的实质是:不同物质的原子核束缚核外电子的能力不同,束缚电子能力强的物质得电子而带负电,束缚电子能力弱物质的失电子而带正电;丝绸摩擦过的玻璃棒失去电子带正电;
(2)验电器的工作原理是同种电荷相互排斥。
【解答】解:AB.验电器的原理是同种电荷相互排斥使金属箔片张开的,带电体接触金属球后,金属箔片带了同种电荷,同种电荷相互排斥而张开,故AB错误;
C.丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,玻璃棒接触金属球,验电器接触带电,金属箔上的电子会向玻璃棒转移,所以会使其带正电,故C正确;
D.验电器只能检验物体是否带电,不能直接检验物体带的是正电还是负电,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了摩擦起电、验电器的原理,是一道基础题。
9.(2分)如图所示,两个验电器A和B,A带负电,B不带电,用带绝缘柄的金属棒把A、B连接起来,下列分析正确的是( )
A.连接的瞬间,电流的方向是从A流向B
B.连接的瞬间,电流的方向是从B流向A
C.连接的瞬间,验电器B中的正电荷通过金属棒流向验电器A
D.连接的瞬间,验电器A中的正电荷通过金属棒流向验电器B
【分析】摩擦起电并不是创造了电荷,而是发生了电荷的转移,使正负电荷分开;物理学中把正电荷定向移动的方向规定为电流方向,负电荷定向移动方向与电流方向相反。
【解答】解:连接的瞬间,验电器A中的自由电子通过金属棒流向验电器B,金属棒中有电流,电流的方向是从B流向A,故B正确,ACD错误。
故选:B。
【点评】此题考查了摩擦起电的实质、电流方向,属基础题目。
10.(2分)小明按如图甲所示的电路进行实验,闭合开关后两灯都正常发光,两个电压表指针在表盘上所指的位置完全一样,如图乙所示,则下列说法中正确的是( )
A.灯L1两端的电压为4.8V
B.灯L2两端的电压为4.8V
C.灯L2两端的电压为1.2V
D.灯泡L1、L2两端总电压为7.2V
【分析】由图可知,电路是由两个电灯串联而成,电压表V2测电源电压,V1测L1两端的电压,根据串联电路电压规律和两电压表指针所指位置一样判断电压表量程,读出电压表的示数,从而得到两灯电压和电源电压。
【解答】解:由电路图可知,两灯泡串联,电压表V1测L1两端的电压,电压表V2测的是电源电压,
由串联电路电压规律知,V2应大于V1的示数,但两电压表指针位置完全一样,
所以电压表V1使用的是0~3V量程,分度值为0.1V,其读数即L1两端的电压U1=1.2V,
电压表V2使用的是量程为0~15V,分度值为0.5V,其读数即电源电压U=6V,
则灯泡L2两端的电压为:U2=U﹣U1=6V﹣1.2V=4.8V。
故选:B。
【点评】本题考查了串联电路电压规律的应用,关键是电表所测电路元件的辨别以及电表量程的判断和读数。
11.(2分)如图所示,甲、乙均为理想电表,当开关S闭合后灯L1、L2都能发光,下列说法中正确的是( )
A.灯L1、L2是串联在电路中的
B.甲一定是电流表,乙一定是电压表
C.当L2短路时L1仍能发光
D.甲、乙可以都是电流表
【分析】电压表与被测用电器并联,并且在电路中相当于开路;电流表与被测用电器串联,并且在电路中相当于导线。
【解答】解:(1)读图可知,开关S闭合后,要使灯L1和L2都能发光只有并联才行,因为电压表要并联在电路中,电流表要串联在电路中,所以电流从正极出发分两支,一支经灯泡L2回负极,另一支经电流表甲、灯L1回负极,所以甲一定是电流表,乙一定是电压表,故AD错误,B正确。
(2)因为甲是电流表,当L2短路时,发生电源短路,L1不能发光,故C错误。
故选:B。
【点评】解决本类题的关键是牢记电压表和电流表的正确使用方法,并且能够识别串并联电路。
12.(2分)材料、横截面积均相同的a、b两根电阻丝(温度相同),a的长度大于b的长度,则下列说法正确的是( )
A.a的电阻小于b的电阻
B.a的电阻大于b的电阻
C.当a、b两根电阻丝并联在电路中时,a两端的电压小于b两端的电压
D.当a、b两根电阻丝串联在电路中时,通过a的电流大于通过b的电流
【分析】(1)影响电阻大小的因素:电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关;
(2)串联电路中电流的特点:串联电路中各处电流相等;并联电路各支路两端的电压相等,由此分析解答。
【解答】解:
AB、由题知,a、b两电阻丝是由同种材料制成的,且横截面积相等,a的长度比b的长度大,所以a的电阻比b的电阻大,即Ra>Rb,故A错误,B正确;
C、并联电路各支路两端的电压相等,当a、b两根电阻丝并联在电路中时,a两端的电压等于b两端的电压,故C错误;
D、由于两电阻串联,由据串联电路中电流的特点知,电流是处处相等的,即Ia=Ib,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查电阻有关因素和串并联的特点,属于中档题。
13.(2分)小明做“探究电阻一定时电流与电压的关系”实验。如图是他根据实验数据在坐标系中描的点,若要画线连接这些点,在下图的连线中最恰当的是( )
A.
B.
C.
D.
【分析】在电阻不变时,电流与电压与正比,采用描点法作图时,应剔除错误的数据。
【解答】解:在电阻不变时,电流与电压与正比,I﹣U关系为一过原点的直线,实验中应剔除错误的数据,A正确,BCD错误。
故选:A。
【点评】本题探究电阻一定时电流与电压的关系实验数据分析,为基础题。
14.(2分)如图甲所示电路,先闭合开关S,断开S1,电压表的示数是4.5V,再闭合S1,电压表示数如图乙所示,则R1、R2的阻值之比是( )
A.9:15 B.3:2 C.15:9 D.3:1
【分析】先闭合开关S,断开S1,两电阻串联,电压表测量R1两端的电压,电压表的示数是4.5V;
再闭合S1,电路为R1的简单电路,电压表测量电源电压,电压表示数如图乙所示,得出电压表的示数,根据串联电路的电压特点可知R2两端的电压,根据串联分压 特点可知电阻之比。
【解答】解:先闭合开关S,断开S1,两电阻串联,电压表测量R1两端的电压,电压表的示数是4.5V;
再闭合S1,电路为R1的简单电路,电压表测量电源电压,电压表示数如图乙所示,电压表选用大量程,分度值为0.1V,示数为7.5V,则电源电压为7.5V,根据串联电路的电压特点可知R2两端的电压U2=U﹣U1=7.5V﹣4.5V=3V,根据串联分压 特点可知R1:R2。
故选:B。
【点评】本题考查欧姆定律的应用,是一道 综合题。
15.(2分)科学兴趣小组制作“可调式电热水壶”,要求满足:闭合开关后,顺时针调节旋钮滑片P时,通过发热体的电流增大,产热加快;同时显示仪(电压表)示数增大。下列设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【分析】变阻器与电热丝串联,由触片的移动得出变阻器接入电阻的变化,则由欧姆定律可得出电路中电流的变化和显示仪(电压表)的示数变化,根据Q=I2Rt可知产生热量的变化。
【解答】解:变阻器与电热丝串联,
A.电压表与发热体并联,变阻器将全部电阻连入电路,转动旋钮型变阻器触片,不改变变阻器连入的阻值,由欧姆定律可知,电路中的电流不变,根据Q=I2Rt可知产热快慢不变,故A错误;
B.电压表与发热体并联,变阻器的右边电阻连入电路,顺时针转动旋钮型变阻器触片,变阻器连入的阻值变小,根据欧姆定律可知通过发热体的电流变大,根据Q=I2Rt可知产热变块,故B正确;
C.电压表与发热体并联,变阻器的左边电阻连入电路,顺时针转动旋钮型变阻器触片,变阻器连入的阻值变大,根据欧姆定律可知通过发热体的电流变小,根据Q=I2Rt可知产热变慢,故C错误;
D.电压表与变阻器并联,变阻器的右边电阻连入电路,顺时针转动旋钮型变阻器触片,变阻器连入的阻值变小,根据欧姆定律可知通过发热体的电流变大,发热体两端的电压变大,根据Q=I2Rt可知产热变快;电源电压不变,由串联电路的电压规律可知,变阻器两端电压变小,故D错误。
故选:B。
【点评】解答本题的关键要明确旋钮型变阻器接入的为哪一部分,则由触片的移动可知接入电阻的变化。
二.解答题(共10小题,满分20分,每小题2分)
16.(2分)以茶待客,是中国人的待客之道。泡好的茶会闻到清香,这是一种 扩散 现象;茶叶在水中上下飞舞,漂浮在杯中的茶叶,受到重力与浮力关系是G茶叶 = F茶叶(选填“>”、“<”或“=”);下沉的茶叶在下落过程中所受水的压强 变大 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【分析】不同物质互相接触时彼此进入对方的现象叫做扩散,扩散现象说明分子在不停地做无规则运动;
漂浮在液面上的物体受到的浮力等于它的重力;
浸没在液体中的物体受到的液体压强随深度的增加而增大。
【解答】解:泡好的茶会闻到清香,这是一种扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动;
茶叶在水中上下飞舞,漂浮在杯中的茶叶处于平衡状态,受到重力与浮力是一对平衡力,G茶叶=F茶叶;
浸没在液体中的物体受到的液体压强随深度的增加而增大,因此下沉的茶叶在下落过程中所受水的压强变大。
故答案为:扩散;=;变大。
【点评】此题考查了扩散现象、物体的浮沉条件的应用、液体压强与液体深度的关系,难度不大,属基础题目。
17.(2分)寒冷的冬天,小冬用暖水袋取暖,说明 热传递 可以改变物体的内能。小冬将屋外一块﹣5℃的冰带回家中放进碗里,家里温度恒为20℃,一段时间后冰变成了2℃的水,不考虑升华与汽化等因素,其内能随时间的变化图像大致为 ① (选填正确图像对应的序号)。
【分析】(1)改变内能有两种方式:做功和热传递。
(2)内能的大小与质量、温度、状态有关,据此分析,然后对照图像作出选择。
【解答】解:用暖水袋取暖,水放热,人体吸热,说明热传递可以改变物体的内能。
质量是物体的一种属性,不随状态的改变而改变,不考虑升华与汽化等因素,即在这个过程中冰和水的质量不变;﹣5℃的冰吸热变成0℃的冰,因温度升高,故内能变大;冰是晶体,在熔化过程中,温度保持0℃不变,因吸热,故熔化过程内能变大;0℃的水吸热变成2℃的水,因温度升高,故内能变大,故选①。
故答案为:热传递;①。
【点评】此题考查了内能大小的影响因素、改变内能的方法,难度不大。
18.(2分)看到厨房正在煲汤的高压锅限压阀被气流顶起(如图所示),小佳联想到物理课堂上学习的相关知识:此过程中水蒸气的内能转化为 机械 能,与单缸四冲程汽油机的 做功 冲程能量转化相同。
【分析】(1)高压锅内高温水蒸气顶起限压阀,水蒸气对限压阀做功,内能减少,转化为限压阀的机械能。
(2)四冲程汽油机:做功冲程,燃气膨胀推动活塞做功,内能转化为机械能;和本过程能量转化一致。
【解答】解:
高压锅内水蒸气顶起限压阀,水蒸气的内能转化为机械能;该能量转化和单缸四冲程汽油机的做功冲程相同。
故答案为:机械;做功。
【点评】本题考查能量转化、汽油机四冲程。易错区分:压缩冲程是机械能转化内能;做功冲程是内能转化机械能。
19.(2分)如图所示,工作中的四冲程汽油机正处于 压缩 冲程;当汽油机转速为2400r/min,则每秒它对外做功 20 次。
【分析】(1)内燃机的四冲程:吸气、压缩、做功、排气冲程;两个气门都关闭,活塞向上移动,为压缩冲程,此时将机械能转化内能;
(2)四冲程内燃机曲轴转一圈,完成2个冲程,1个工作循环中包括4个冲程并对外做功1次。
【解答】解:
由图知,两个气门都关闭,活塞向上运动,此冲程为压缩冲程;
内燃机完成1个工作循环,完成四个冲程,飞轮转2转,曲轴转2转,对外做功1次,2400r/min=40r/s,即每秒完成20个工作循环,对外做功20次。
故答案为:压缩;20。
【点评】解决此题要结合内燃机的四个冲程工作特点进行分析解答,记住相关的数据大小,会根据题中信息进行计算。
20.(2分)生活处处有物理,留心观察皆学问。有些化纤布料做成的衣服穿在身上很容易脏,主要是因为化纤布料带了 静电 能吸引轻小物体。干燥的天气用塑料梳子梳头会出现梳子吸引头发的现象,此时梳子与头发带 异种 (选填“同种”或“异种”)电荷。
【分析】(1)带电体的性质:能够吸引轻小物体。
(2)摩擦起电现象中,相互摩擦的两个物体因得失电子而带电,得到电子的带负电荷,失去电子的带等量的正电荷。
【解答】解:(1)化纤衣服与人体摩擦,摩擦起电,使衣服带有了电荷,由于带电体能够吸引轻小物体,所以衣服会将灰尘的轻小物体吸附在它上面,造成了衣服比较容易脏;故这是一种摩擦起电现象。
(2)干燥的天气用塑料梳子梳头,梳子和头发相互摩擦发生摩擦起电现象,梳子得到电子带负电荷,头发失去电子带正电荷,此时梳子与头发带异种电荷;头发因带同种电荷相互排斥而出现蓬松现象。
故答案为:静电;异种。
【点评】此题考查带电体的性质和摩擦起电现象的实质,属于基础题。
21.(2分)汽车在转弯前,司机拨动转向横杆,汽车同侧的前、后两个转向灯就会同时闪亮,如果一个灯损坏,另一个灯仍能正常工作,这两个转向灯是 并联连接的 ,转向横杆相当于电路中 开关 。
【分析】串并联电路的特点:串联电路,电流只有一条通路,开关控制整个电路。并联电路电流有多条通路,各支路互不影响。
【解答】解:汽车同侧的前后两个转向灯会同时闪亮、同时熄灭,但转向灯也可以单独工作,所以它们是并联的;
司机拨动横杆,转向灯才会工作,所以这拨杆起到开关的作用;
故答案为:并联连接的;开关。
【点评】本题主要考查了串并联电路的区别、电路的组成,是电学知识的基本应用。
22.(2分)如图所示,在图甲所示的电路中,闭合开关S后,两个灯泡都发光,电流表A1和电流表A2的指针位置均如图乙所示,则流过L1的电流是 1.2 A;此时若L1发生断路,则电流表A2的示数将 不变 。(填“增大”、“减小”或“不变”)
【分析】由电路图分析电路的连接方式和电流表的作用,根据电路的电流特点确定电流表的量程并读数,得出干路电流大小,通过L2的电流大小,再利用并联电路的电流规律求通过L1电流的大小。
由并联电路的特点分析灯L1发生了断路时电流表A2的示数是否变化。
【解答】解:由图甲可知,电路为并联电路,电流表A1测量干路电流,电流表A2测量L2所在支路电流,并联电路干路电流等于支路电流之和,两个电流表指针指示在同一位置,说明电流表A1连接的是大量程,分度值为0.1A,示数为1.5A,电流表A2连接的是小量程,分度值为0.02A,示数为0.3A。经过L1的电流IL1=I1﹣I2=1.5A﹣0.3A=1.2A;
并联电路各支路互不影响,所以此时若L1发生断路,则电流表A2的示数将不变。
故答案为:1.2;不变。
【点评】本题考查并联电路的电流特点的理解和应用,解题的关键是正确分析电路、确定两电流表的量程。
23.(2分)同一根导线的两端,可以用图示的测通器来测试,其操作过程如下:如图所示,在一根横跨河流两岸的硬塑料管内穿有三根完全相同的电线,为了辨别哪两个线头为同一根导线的两端,可以用图示的测通器来测试,其操作过程如下:
①连接A和B,将测通器接到DE两端,小灯泡发光;
②连接B和C,将测通器接到EF两端,小灯泡发光;由此可以确定A与 D (填字母,下同)为同一导线的两端,B与 E 为同一根导线。
【分析】当电路是通路时,电灯就能发光,从而辨别哪两个线头为同一根导线的两端。
【解答】解:在一根横跨河流两岸的硬塑料管内穿有三根完全相同的电线,连接A和B,将测通器连接在DE时小灯泡发光,则ABDE构成了同一根导线,形成通路,由此可以确定CF为同一根导线的两端;为了弄清另两根导线的两端,当连接B和C时,测通器的一端必须与F相连时,另一端只需接触一根导线就能将两根导线辨别开,当与E接触时,电灯能亮,说明BE是在同一根导线上的,则A、D在另一根导线上的。
故答案为:D;E。
【点评】本题利用了电路是通路时,电灯能发光来辨别哪两个线头属于同一根导线。
24.(2分)按要求完成下列填空;
(1)如图所示,电阻箱读数是 2025 Ω;
(2)如图所示,电流表的示数是 0.3 A。
【分析】(1)电阻箱的读数方法是,将各旋钮对应的小三角对准的数字乘以面板上标记的倍数,然后数值加在一起就是电阻箱连入电路中的阻值。
(2)电流表读数时,先确定选用的量程、对应的分度值,再根据指针位置读数。
【解答】解:(1)图示电阻箱的示数为:R=2×1000Ω+0×100Ω+2×10Ω+5×1Ω=2025Ω;
(2)由图知,电流表使用的是0~0.6A的量程,分度值为0.02A,指针在0.2A右边第5个小格处,示数是0.3A。
故答案为:(1)2025;(2)0.3。
【点评】本题考查了电阻箱、电流表的读数方法,属于基础题目。
25.(2分)如图所示的是电阻R和灯泡L的I﹣U图像,若将电阻R和灯泡L并联接在电压为6V的电源上,则干路电流为 1.4 A;若电阻R和灯泡L串联接在某一电源上时,电路中的电流为0.8A,则电源电压为 14 V。
【分析】(1)将电阻R和灯泡L并联接在电压为6V的电源上,根据并联电路的电压规律可得,电阻R和灯泡L的两端电压都等于电源电压6V,由图像可知此时通过电阻R和灯泡L的电流,根据并联电路的电流规律可得此时干路电流;
(2)若电阻R和灯泡L串联接在某一电源上时,电路中的电流为0.8A,串联电路电流处处相等,则通过电阻R和灯泡L的电流都等于0.8A,由图像可知此时灯泡L两端的电压;电阻R的I﹣U图像是一条过原点的倾斜直线,所以,电阻R为定值电阻,由图像信息和欧姆定律求出电阻R的阻值;当通过R的电流为0.8A时,由欧姆定律求出此时R两端的电压,再根据串联电路的电压规律求出电源电压。
【解答】解:
(1)将电阻R和灯泡L并联接在电压为6V的电源上,由并联电路的电压特点可知,电阻R和灯泡L两端的电压都等于电源电压6V,由图像可知,此时通过电阻R的电流为0.6A,通过灯泡L的电流为0.8A,
由并联电路的电压特点可知,此时干路电流为I总=IR+IL=0.6A+0.8A=1.4A;
(2)若电阻R和灯泡L串联接在某一电源上时,电路中的电流为0.8A,因串联电路中电流处处相等,则通过电阻R和灯泡L的电流都等于0.8A,由图像可知,此时灯泡L的两端电压为6V;
由于电阻R的I﹣U图像是一条过原点的倾斜直线,所以,电阻R为定值电阻,
则电阻R的阻值为:R,
当通过R的电流为0.8A时,电阻R两端电压为:UR=I′R=0.8A×10Ω=8V,
则电源电压为U=UR+UL=8V+6V=14V。
故答案为:1.4;14。
【点评】本题考查了欧姆定律的简单应用和串并联电路的特点,是一道基础题。
三.作图题(共4小题,满分26分)
26.(4分)立定跳远是中考项目之一,为了保证考试的公平性,有一种电子立定跳远测试仪,可以快速并准确的测试出学生成绩。某兴趣小组同学设计了一个比赛规范电路来模拟其中部分功能,该电路由电源、电铃(符号:)、保护电阻R、开关S和S1组成。当有同学踏上测试垫时,开关S、S1会自动同时闭合;当机器感应到脚尖过线,红外感应开关S1断开,电铃发出声音提醒考生,请根据以上要求,将图中电路补充完整。
【分析】由题意可知,当有同学踏上测试垫时,开关S、S1会自动同时闭合,电铃不工作,当机器感应到脚尖过线时,红外感应开关S1断开,说明电铃与R串联,且S1与电铃并联,据此设计电路。
【解答】解:当有同学踏上测试垫时,开关S、S1同时闭合,此时电路处于正常工作状态,不过电铃不会发声,由此可知,电铃处于短路状态;当红外感应到脚尖过线,红外感应开关S1断开,电铃发出声音提醒考生犯规,这说明开关S1与电铃是并联在电路中的,为了保护电路,电铃应该与R串联接入电路中,开关S串联接入电路中,由此可知,开关S1组成的电路把电铃短路了。如下图所示:
。
【点评】本题考查了电路的设计,是一道理论联系实际的好题。
27.(7分)如图1所示是“比较不同物质吸收热量的情况”的实验装置。
(1)实验中用到的器材有:相同规格的电加热器、烧杯、温度计各两个,以及秒表、 天平 (填测量工具)、液体甲和乙。
(2)实验中,应量取 质量 (选填“质量”或“体积”)相等的甲、乙两种液体。
(3)电加热器产生的热量通过 热传递 的方式转移给烧杯中的液体。
(4)选取两个相同规格的电加热器进行实验,是为了通过比较 加热时间 (选填“加热时间”或“升高的温度”)来比较物质吸收热量的多少。
(5)根据实验数据绘制出温度随时间变化的图像如图2所示,通过分析可知,升高相同的温度,液体 甲 (选填“甲”或“乙”)吸收的热量较少;液体 乙 (选填“甲”或“乙”)更适合作汽车发动机的冷却液。
(6)不计热量损失,若液体乙的比热容为4.2×103J/(kg•℃),则液体甲的比热容为 2.1×103 J/(kg•℃)。
【分析】(1)(2)探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中,需要测量物质质量,保证两种液体的质量相同;(3)电加热器温度高于液体温度,热量通过高温物体向低温物体转移的热传递方式;
(4)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;
(5)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;(6)根据吸热公式Q=cmΔt可得液体甲的比热容。
【解答】解:(1)实验需要控制两种液体的质量相等,需要用天平来测量液体的质量。
(2)比较不同物质的吸热能力时,根据控制变量法,要保证两种液体的质量相同,仅物质种类不同。
(3)电加热器温度高于液体温度,热量通过高温物体向低温物体转移的热传递方式,从加热器传递给液体。
(4)相同规格的电加热器在相同时间内放出的热量相等,因此可以用加热时间的长短来间接反映液体吸收热量的多少,这是初中物理常用的转换法。
(5)从温度﹣时间图像可知,升高相同温度时,甲的加热时间更短,说明甲吸收的热量更少;冷却液需要选用比热容大、升温慢的物质,相同条件下能吸收更多热量,乙的升温更慢、吸热能力更强,因此更适合做汽车发动机的冷却液。
(6)由图可知,加热相同时间(即吸收相同热量)、质量相等的甲乙液体,甲升高的温度是乙的2倍,根据吸热公式Q=cmΔt,在Q、m相同时,比热容c与温度变化量Δt成反比,因此甲的比热容是乙的,即。
故答案为:(1)天平;(2)质量;(3)热传递;(4)加热时间;(5)甲;乙;(6)2.1×103。
【点评】本题比较不同物质的吸热能力,考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法和Q=cmΔt的运用,为热学中的重要实验。
28.(7分)为了探究并联电路中的电流规律,小明设计了如图甲所示的电路进行实验。
(1)小明按照甲图连接好最后一根导线,电流表的指针立刻向右偏转,原因是 连接电路时,开关没有断开 。
(2)纠正错误后,小明连接了如图乙所示的电路,闭合开关,则电流表测量的是如图甲所示中 A 处电流(选填“A”、“B”或“C”)。
(3)电流表测量C处电流的示数如图丙,则电流表的示数为 0.24 A。
(4)小明同学要测量通过L2的电流,只需要将如图乙中的导线 b (选填“a”或“b”)的一端改接到电流表的正接线柱上。
(5)为使结论具有普遍性,可采取的方法是 更换规格不同的小灯泡多次实验 。
【分析】(1)为保护电路,连接电路时开关要断开;
(2)电流表与待测电路串联;
(3)根据电流表分度值读数;
(4)电流表要与被测电路串联;
(5)为使结论具有普遍性,要多次测量,据此分析。
【解答】解:(1)小明按照甲图连接电路,连接好最后一根导线,电流表的指针立刻向右偏转,电路是通路,原因是连接电路时,开关没有断开;
(2)纠正错误后,小明连接了如图乙所示的电路,闭合开关,电流表接在干路上,则电流表测量的是图甲所示中A处电流;
(3)电流表测量C处电流的示数如图丙,电流表分度值为0.02A,则电流表的示数为0.24A;
(4)小明同学要测量通过L2的电流,只需要将如图乙中的导线 b的一端改接到电流表的正接线柱上,使电流表与L2串联。
(5)为使结论具有普遍性,要多次测量,可采用的方法:更换规格不同的小灯泡多次实验。
故答案为:(1)连接电路时,开关没有断开;(2)A;(3)0.24;(4)b;(5)更换规格不同的小灯泡多次实验。
【点评】本题探究并联电路中的电流规律,考查注意事项、电路连接及多次实验的方法。
29.(8分)小硕同学使用可调电压的电源,四个定值电阻(阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、25Ω)、电压表、电流表、标有“20Ω;1A”的滑动变阻器、开关、导线等器材探究“电流和电阻的关系”。
(1)小硕连接如图甲所示电路,检查电路发现有一条导线连接错误,请在图甲中错误导线上画“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确;
(2)改正电路后闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,可能是定值电阻发生 短路 (选填“断路”或“短路”);
(3)排除故障后,当接入5Ω定值电阻时,调节滑动变阻器的滑片到某位置,电流表的示数如图乙所示为 0.4 A。依次更换定值电阻进行实验,当接入20Ω电阻时,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持 2 V不变,滑动变阻器恰好达到最大阻值,则可知电源电压为 4 V;
(4)将20Ω的电阻更换成25Ω的电阻时,为完成实验,应该将电源电压调 小 (选填“大”或“小”),使电压表示数恢复到控制电压。
【分析】(1)在探究“电流和电阻的关系”的实验中,定值电阻与滑动变阻器串联,电流表串联在电路中,电压表要与待测电阻并联,据此修改实物图的连接。
(2)电压表并联在定值电阻两端,其示数为零说明定值电阻短路。
(3)本实验采用了控制变量法;根据欧姆定律和串联电路的电压规律计算电源电压。
(4)将20Ω电阻更换成25Ω电阻,根据串联分压原理可知,其分得的电压增大,探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变,为完成实验,应该将电源电压调小。
【解答】解:(1)在探究“电流和电阻的关系”,定值电阻与滑动变阻器串联连接,电压表测量定值电阻两端的电压,电流表测电路中的电流。应改接到定值电阻的左接线柱上,如图所示:
(2)闭合开关,发现电流表有示数,说明电路为通路,电压表无示数,可能是定值电阻发生短路。
(3)当接入5Ω定值电阻时,调节滑动变阻器的滑片到某位置,电流表的示数如图乙所示,选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.4A。
定值电阻两端的电压:
UR=IR=0.4A×5Ω=2V,
在此实验探究中,定值电阻两端的电压应保持不变,更换为20Ω定值电阻时,应调节变阻器的滑片,使电压表示数保持为2V。
此时变阻器接入最大阻值与定值电阻的阻值相等,据串联电路的分压原理知,变阻器两端的电压为2V,所以电源电压:
U=UR+U滑=2V+2V=4V;
(4)将20Ω的电阻更换成25Ω的电阻时,将变阻器阻值调到最大,根据串联电路的分压原理可得:
,
解得此时电源电压U=3.6V,所以为完成实验,电源电压最大为3.6V,所以应将电源电压调小。
故答案为:(1);
(2)短路;
(3)0.4;2;4;
(4)小。
【点评】本题为“探究电流与电阻关系”的实验题目,考查了实物图的连接、电路故障分析、电流表的读数、串联电路特点和欧姆定律的应用等,属于中档题。
四.计算题(共3小题,满分24分)
30.(6分)国家提倡节能减排,各地“煤改气”正在积极进行。若某新型天然气灶烧水的效率为40%,已知天然气热值约为q=4.0×107J/m3。将2kg的水倒入烧水壶中,水的初温是20℃。在一个标准大气压下,要将这壶水烧至沸腾。求:
(1)水需要吸收的热量;
(2)需要完全燃烧多少m3的天然气?
【分析】(1)知道水的质量、比热容、水的初温和末温(1标准大气压下水的沸点为100℃),利用吸热公式Q吸=cm(t﹣t0)求水吸收的热量;
(2)知道天然气炉具的效率,利用η求需要天然气完全燃烧放出的热量;知道天然气的热值,利用Q放=qV求需要完全燃烧天然气的体积。
【解答】解:(1)一标准大气压下水的沸点是100℃即水的末温为100℃
水吸收的热量:;
(2)由得完全燃烧天然气放出的热量:,
由Q放=Vq得需要完全燃烧天然气的体积:。
答:(1)水需要吸收热量为6.72×105J;
(2)需要完全燃烧0.042m3的天然气。
【点评】本题考查了吸热公式Q吸=cm(t﹣t0)、燃料完全燃烧放热公式Q放=Vq、效率公式的应用,属于基础题目。
31.(10分)如图所示电路,电源电压保持不变,R1=6Ω,R2=4Ω,当开关S1断开、S2闭合时,电流表示数为1.5A,求:
(1)电源电压U;
(2)开关S1、S2都断开时,画出等效电路图,并求电流表的示数;
(3)开关S1、S2都闭合时,当电流表示数为2A时,画出等效电路图,并求R3的阻值。
【分析】(1)当开关S1断开、S2闭合时,只有R1工作,由公式U=IR1求出电源电压;
(2)开关S1、S2都断开时,电阻R1R2串联,据此画等效电路图;并根据串联电路特点和欧姆定律求出电流表示数;
(3)开关S1、S2都闭合时,电阻R1R3并联,据此画等效电路图;并根据并联电路特点和欧姆定律求出R3的阻值。
【解答】解:(1)当开关S1断开、S2闭合时,只有R1工作,电源电压为:U=IR1=1.5A×6Ω=9V;
(2)开关S1、S2都断开时,电阻R1R2串联,如图所示:
电流表的示数为:;
(3)开关S1、S2都闭合时,电阻R1R3并联,如图所示:
通过R3的电流为:I3=I﹣I1=2A﹣1.5A=0.5A,
R3的阻值为:。
答:(1)电源电压为9V;
(2)等效电路图:;电流表的示数为0.9A;
(3)等效电路图:R3的阻值为18Ω。
【点评】本题考查欧姆定律多状态计算,属于能力提升题。
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 17:11:42;用户:宋劲;邮箱:sjxszxx@163.com;学:78676832.(8分)学校科学社团制作了简易酒精测试仪,如图甲是其工作电路原理图。电源电压为6V,R1为气敏电阻,图乙所示为其阻值随气体中酒精含量的变化图像。使用前通过调节滑动变阻器R2的滑片对测试仪进行调零。当气体中酒精含量为零时,电流表示数为0.08A,调零后R2的滑片位置保持不变。当气体中酒精含量达到或者超过80mg/100mL时装置发出提示音。
(1)气敏电阻是由 半导体 材料制成的;图甲中电流表的示数将随气体中酒精含量的增大而 变大 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)检测前酒精测试仪调零后,R2接入电路中的阻值是多少?
(3)某次测试中,电流表示数为0.2A,请通过计算判断此时装置能否发出提示音?
【分析】(1)气敏电阻的阻值会随酒精含量的改变而变化,属于半导体材料;
由图乙可知,气体中酒精含量增大时气敏电阻R1阻值的变化,进而判断出电路总电阻的变化,根据欧姆定律判断出电路中电流的变化;
(2)调零时酒精含量为0,由图乙得此时R1的阻值,根据欧姆定律算出电路总电阻,根据串联电路电阻规律算出R2接入的阻值;
(3)当电流I′=0.2A时,由I算出此时电路总电阻,由串联电路电阻的规律算出此时气敏电阻的阻值;最后结合题图分析气体中酒精的含量,判断属于酒驾还是醉驾。
【解答】解:(1)气敏电阻的阻值会随酒精含量的改变而变化,属于半导体材料;由图乙可知,气体中酒精含量增大时,气敏电阻R1的阻值减小。图甲中R1与R2串联,电源电压不变,电路总电阻随R1减小而减小,根据欧姆定律,电路电流变大,因此电流表示数变大。
(2)调零时酒精含量为0,由图乙得此时R1=50Ω,已知电路电流I=0.08A,电源电压U=6V,根据欧姆定律得电路总电阻;
根据串联电路电阻规律,R2接入的阻值R2=R总﹣R1=75Ω﹣50Ω=25Ω。
(3)当电流I′=0.2A时,根据欧姆定律得此时电路总电阻,
此时气敏电阻的阻值R1′=R总′﹣R2=30Ω﹣25Ω=5Ω,
由图乙可知:酒精含量为80mg/100mL时,R1=10Ω,酒精含量越大,R1阻值越小。因为R1′=5Ω<10Ω,说明此时酒精含量大于80mg/100mL,因此装置能发出提示音。
答:(1)半导体;变大;
(2)检测前酒精测试仪调零后,R2接入电路中的阻值是25Ω;
(3)能发出提示音。
【点评】本题考查串联电路的特点和欧姆定律的应用,难度一般。
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