2026-2027学年九年级上学期物理期中模拟练习卷(山东省滨州市 人教版)
2026-10-26
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内容正文:
山东省滨州市2026-2027学年九年级上学期物理期中模拟练习卷
(考试时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.杀灭微生物的机器人,利用的是高速喷射带负电的粒子,该粒子可能是( )
A.原子核 B.质子 C.中子 D.电子
2.输电线路优化工程让电缆(由绝缘皮包裹的铝芯导线)电阻变小,主要是因为新电缆的( )
A.铝芯更细 B.铝芯更粗
C.绝缘皮更薄 D.绝缘皮更厚
3.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:分子在做永不停息的无规则运动
B.现象:大米和小米混合后,总体积小于;推测:分子之间有间隙
C.现象:将两个截面平整的铅柱紧紧压在一起,两个铅柱会结合起来;推测:分子间存在引力作用
D.现象:“破镜不能重圆”;推测:分子间存在斥力作用
4.小明在家开展跨学科实践活动“探索厨房中的物理问题”时,认真观察厨房里的物理现象,总结出了下列说法,其中正确的是( )
A.甲:煎锅一般用铁制造,主要是利用了铁的熔点高、比热容大且易于导热
B.乙:炒菜是通过做功的方式改变菜的内能
C.丙:通过热传递和高温水蒸气液化放热,使包子蒸熟
D.丁:冻豆腐里面的小孔是豆腐里的水先凝华膨胀后熔化造成的
5.盛琪同学在课外实践中制作了水火箭,如图是她设计的水火箭的简易原理图。使用打气筒向水火箭内不断打气,当内部气体压强增大到一定程度时,水从水火箭中向下喷出,从而使水火箭升空。你认为下列说法正确的是( )
A.利用打气筒向水火箭内打气的过程,水火箭中空气的内能在减小
B.水火箭升空后其惯性不断增加
C.水火箭加速升空阶段水火箭内空气的温度会不变
D.使用打气筒打气时的能量转化过程与汽油机的压缩冲程相同
6.如图中关于电现象的说法正确的是( )
A.图甲,手放在静电球上头发竖立起来,说明同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引
B.图乙,带电体与不带电的验电器接触时,正电荷从带电体转移到金属箔片
C.图丙,用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近小球后相互吸引,小球一定带正电
D.图丁,二极管(LED)接入电路,闭合开关LED发光,则自由电子沿箭头方向流入
7.如图所示为气体打火机中的点火装置—压电点火器。当按压压电材料时,导线两端带有电荷,在排气嘴处放电,从而点燃燃气。如果导线A端带负电,并与导线B端之间形成放电,则关于气体打火机被点燃的过程下列说法中不正确的是( )
A.在间放电时,压电材料相当于电路中的开关
B.在间放电时,其间形成的电流方向是由B到A
C.电火花出现时,主要将电能转化为内能,使间的燃料达到着火点
D.排气嘴喷出燃气时,气体对外膨胀做功,气体的内能逐渐减小
8.某品牌汽车以80 km/h的速度匀速行驶时,仪表盘显示发动机转速为1800 r/min,若做功冲程每次做功6000 J,则下列有关该汽车发动机的说法正确的是( )
A.每秒飞轮转60 r B.每秒完成30个冲程
C.每秒对外做功60次 D.发动机的输出功率为
9.小明发现楼道声控灯有一些不足之处,有时晚上打雷时也会亮起来造成电能浪费有时晚上施工需要灯泡常亮,又要不停地发出声音才能使灯泡发光。于是他利用两个开关S1、S2设计了一个“聪明”的电路:闭合开关S1,当光线很暗时,只要拍拍手,灯就亮了。如果需要常亮照明,再闭合S2,不论是否有声音灯会一直亮;有雷声的晚上只要断开S1,灯都不会亮。符合这一要求的电路图是( )
A. B.
C. D.
10.彤彤学习了比热容后,设想了一个家庭小实验来探究不同材料金属的比热容关系。周末彤彤用冰柜制作了一大块表面平整的冰,将向物理老师借的甲、乙、丙三块质量相同的不同材料金属加热到相同温度后,放到冰块上。经过一段时间后,冰块形状不再变化,观察到的现象如图所示,则三种金属的比热容( )
A.甲最大 B.乙最大 C.丙最大 D.一样大
11.如图所示为滑动变阻器的三种接入电路的情形,当滑片P向右移动时,变阻器接入电路部分的电阻的变化情况是( )
A.甲减小,乙增大,丙增大 B.甲增大,乙减小,丙减小
C.甲增大,乙增大,丙减小 D.甲减小,乙减小,丙不变
12.如图甲所示,将三个规格相同的小灯泡接入电路,灯泡均发光,用电压表测量其中一个小灯泡两端的电压,示数如图乙所示。下列说法错误的是( )
A.端导线应与电源的负极相连
B.电源电压约为
C.若将间的小灯泡从灯座上旋下来,电压表示数会变大
D.若想测间电压,为简化操作,只需将电压表接在接线柱的导线改接到接线柱
13.在如图所示的电路中,闭合开关、,灯泡和发光,电流表和电压表均有示数。下列关于该电路的说法中正确的是( )
A.只闭合开关,电压表测量灯泡的电压
B.开关都闭合,灯泡和串联
C.开关都闭合,电流表测量灯泡的电流
D.只闭合开关,电流表有示数,电压表无示数
14.如图所示,闭合开关S,在滑动变阻器滑片P向右滑动过程中,下列说法正确的是( )
A.电压表V1示数变大,灯泡L的电压变小
B.电压表V2示数变大,灯泡L的亮度变亮
C.电流表A示数变大,灯泡L的亮度变暗
D.电压表V1与电流表A示数比值变大,灯泡L的亮度变暗
15.如图甲所示电路,电源电压保持不变,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使其从最右端向左滑动到点时,小灯泡电流达到最大值;滑片移动过程中电流表与两个电压表示数的关系如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.电源电压为
B.滑动变阻器的最大阻值为
C.A为滑动变阻器的电流随电压变化的曲线
D.滑动变阻器的阻值不可能大于灯泡的电阻
二、填空与作图题:本题共5小题,填空每空1分,作图2分,共15分。
16.(2分)古籍《天工开物》记载“透火焙干”:湿纸膜贴在砖墙上,巷内生火,砖温升高,水分蒸发成纸。当砖温度升高,其内能___________(选填“增大”“减小”或“不变”),主要通过___________的方式改变物体内能。
17.(3分)如图所示是一种具有报警功能的文物展示台电路原理图。金属片A上方的展品搬离后,A在弹力作用下上升,此时电铃________,工作人员收到警示,金属片A相当于电路结构组成中的________;展台上有展品时,电路处于静音状态,工作人员无法判断该装置是否正在工作,请对图中虚线框内的电路提出一条改进建议:________。
18.(2分)2026年8月19日,朱雀三号遥二运载火箭成功完成一子级陆地回收,这是我国首次成功实施重复使用运载火箭一子级着陆腿方式回收,标志着重复使用火箭技术取得重大突破,实现“发射-回收-检测-复用”闭环体系。火箭采用液态甲烷燃料,利用了它________大的特点。一子级返回回收时,依次完成调姿、再入点火减速、气动滑行、着陆点火减速和着陆支腿展开缓冲;再入大气层时,与空气剧烈摩擦,部分机械能转化为________能。
19.(3分)燃气泄漏是十分危险的事,使用燃气的场所应安装燃气浓度监测仪。图1是小年设计的某种燃气浓度监测仪,电源电压U恒为4V,R为定值电阻,Rx为气敏电阻,电压表为燃气浓度的显示装置,其量程为0~3V。Rx的值与气体浓度的关系如图2所示。当气体浓度增加时,Rx的值将_________。若要将电压表的示数为1.5V处标为气体浓度0.5%,则R的值应为_________Ω。若长时间使用后,电源电压降低,则测量结果_________(选填“大于”、“小于”或“等于”)实际的气体浓度。
20.(5分)如图甲表示一种自动测定油箱内油面高度的油量表(实际上是量程为0~0.6A的电流表改装而成),滑动变阻器R的最大值为60Ω,金属杠杆的右端是滑动变阻器的滑片。从油量表指针所指的刻度,就可以知道油箱内油面的高度。电源电压为24V,R为定值电阻。
(1)当油箱油面下降时,油量表的示数将变______;
(2)油箱装满汽油时,油量表示数为最大值(即电流表达到最大值,此时滑动变阻器的触头在某一端),则R0的阻值为______Ω;电路中的电流为______A;
(3)改装设计:用电压表代替电流表做油量表,图中的乙图已画出部分电路,请在乙图中完成电路的设计______。(要求:当油箱中的油用完时,油量表(电压表)的示数为零)
三、实验探究题:本题共4小题,共30分。
21.李强和刘涛两名同学帮物理老师到实验室里准备实验器材,所准备的两个实验装置如图所示,其中,甲装置是在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉;乙装置中,平底烧瓶内装了少量水,认真思考并回答下列问题。
(1)甲装置演示的实验是∶迅速压下活塞时,活塞对筒内空气做功,使其_____增加、温度______,当筒内空气温度达到硝化棉的燃点时,棉花燃烧。
(2)乙装置演示的实验是∶用打气筒往瓶内打几下气后,可看到塞子跳起,瓶中同时会出现白雾。这是因为瓶内空气推动瓶塞做功,内能____,温度_____,水蒸气___成白雾。
(3)甲、乙两装置都是用来演示_______可以改变物体的_______。
22.小启同学用如图甲所示的装置比较不同物质的吸热情况。
(1)实验中应取______(选填“质量”或“体积”)和初温相等的两种液体,分别装入两个完全相同的烧杯中,用相同的电加热器加热。在此实验中,除了图甲中所示的器材外,还需要用到的测量仪器有天平和______。
(2)如图乙所示,加热时,b液体温度比a液体高,此时b液体所吸收的热量______(选填“大于”“小于”或“等于”)a液体吸收的热量;通过分析可知,______(选填“a”或“b”)液体的吸热能力较强;两种液体的比热容之比为______。
(3)冬天来了,小启想制作一个暖手袋,______(选填“a”或“b”)更适合做暖手袋的供热介质。
(4)小新同学认为也可以通过比较两种液体加热至沸腾的时间长短来判断哪种液体的吸热能力更强。你认为他的方法______(选填“可行”或“不可行”)。
23.如图是小明“探究串联电路电流特点”的电路图。
(1)连接电路时开关应___________(填“闭合”或“断开”),目的是___________。
(2)实验中,两个小灯泡的规格应该是___________(填“相同”或“不相同”)的。
(3)连接好电路;闭合开关,他发现两灯均不亮,用一根导线接在A、B两点,发现两灯仍不亮,又将同一根导线接在B、C两点,发现此时灯泡亮,不亮。问题只出现在两灯上,则故障的原因可能是( );
A.短路 B.断路 C.短路 D.断路
(4)排除故障后,闭合开关,灯的亮度比灯的亮度大,则下列说法正确的是___________。
A.灯中的电流较大,所以灯更亮
B.电流从电源正极出来先通过灯,所以灯更亮
C.两灯中的电流相等,亮度不同是由于两灯规格不同
(5)下表记录了实验中测得的A、B、C三个不同位置的一组电流值,有一个位置的电流测量值明显有误,造成这一错误的原因是___________。
位置
A
B
C
电流I/A
0.32
0.32
1.6
24.学校“水培种植小屋”的蔬菜适宜生长的温度在之间,项目式学习小组利用热敏电阻和电阻箱设计温度报警电路,电阻箱是可以调节并显示阻值的变阻器。
(1)利用图1甲所示电路探究热敏电阻阻值随环境温度变化的规律。
①连接电路的过程中,应将开关_______;将电阻箱的阻值调至最大,起到______________的作用。
②将热敏电阻置于的环境中,闭合、断开,记录电流表示数;
③___________________(描述开关状态),调节电阻箱直至电流表示数为_______,此时。
④将热敏电阻置于不同温度的环境中,重复步骤②③,测得的数据如表:
温度/℃
0
10
20
30
40
阻值/Ω
2800
1800
1200
800
600
分析数据可得:热敏电阻的阻值随温度的升高而_______。
(2)根据上述探究结果,设计报警电路。实验器材:电源(恒为)、热敏电阻、电阻箱()、数字电压表V(时报警)、数字电流表mA(时报警)、开关一个、导线若干。
设计要求:小屋温度或时都有一个电表报警。
①虚线框中的电路图(图2)是学习小组设计的报警电路,但它不能完全满足要求,请你根据设计要求将电路图补画完整_______。
②设计的电路中,电阻箱应调为_______Ω。当温度降低到时电路报警,此时电流表的示数为_______mA。
四、综合应用题:本题共3小题,共25分。
25.(8分)小华家新安装了一台天然气热水器,其铭牌上的部分参数如下表所示。某次洗澡时,热水器把的水从加热到,共用时,消耗天然气的体积按铭牌所示耗气量计算。已知水的比热容。求:
项目
参数
产品型号
JSQ24—A
适用气源
天然气(热值)
耗气量
(1)此过程中水吸收的热量;
(2)该热水器此次烧水的效率;
(3)若改用干木柴完全燃烧来提供这些天然气放出的热量,需要干木柴多少千克?()。
26.(9分)为确保道路交通安全,高速公路均设有限速规定,机动车最低车速不得低于,最高车速不得高于。某科技小组基于此设计了一个车速报警装置,其简化电路如图甲所示。当系统检测到车辆行驶在高速公路上时闭合开关,电源电压保持不变,定值电阻的阻值为;可变电阻的阻值随车速变化关系如图乙所示。当电流表或电压表示数超过设定值时,会触发报警。
(1)当车速为时,电压表的示数为,求通过的电流。
(2)为满足高速公路限速要求,求电流表和电压表的报警设定值。
(3)保持报警设定值不变,若车速高于时就开始报警,提出改进方案,并通过计算说明。
27.(8分)我国自主研制的新一代战斗机,它的最大起飞质量为37t,最大飞行高度达20000m,最大航行速度达2.5倍声速(合3060km/h)。该战斗机航行时所受阻力的大小与巡航速度的关系如下表。
巡航速度v/(m/s)
100
200
300
400
500
阻力f/(×104 N)
0.3
1.2
2.7
4.8
7.5
该战斗机发动机的热效率和推进效率都较高。所谓热效率是指发动机获得的机械能W机械与燃料完全燃烧产生的热量Q之比,而推进效率是指发动机传递给战斗机的推进功(推力所做的功W推力)与其获得的机械能之比。战斗机使用的航空燃油的热值为5×107 J/kg。假如该机以500m/s的巡航速度匀速水平飞行0.5h的过程中耗油5t。
(1)四冲程汽油机的一个工作循环包括如图所示的四个冲程,发动机的一个工作循环包括如图所示的四个冲程。请按一个工作循环的过程,将四个冲程图重新排序:______________。图______所示的冲程可提供动力。
(2)该战斗机的发动机完全燃烧5 t燃油获得的内能为多少J。
(3)该战斗机以500 m/s的巡航速度匀速水平飞行0.5 h的过程中,战斗机发动机推力所做的功为多少。
(4)如该发动机此时的热效率为45%,则此过程中发动机获得的机械能W机械为多少,发动机的推进效率为多少。
试卷第1页(共3页)
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参考答案与解析
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
B
C
C
D
D
A
D
D
C
题号
11
12
13
14
15
答案
D
D
A
D
D
1.D
【详解】原子由原子核和核外电子组成,原子核由质子和中子组成,质子带正电荷,中子不带电,因此原子核对外显示带正电,核外电子带负电荷,因此机器人高速喷射带负电的粒子可能是电子。故选D。
2.B
【详解】导体电阻满足公式,本题中铝芯材料不变(不变)、输电线路长度近似不变;更换的铝芯电缆比旧铝芯电缆电阻更小,材料相同、长度相同,电阻变小,横截面积一定变大,即新电缆的铝芯更粗。 故选B。
3.C
【详解】A.沙尘是宏观固体颗粒,沙尘飞舞属于宏观机械运动,与分子无规则运动无关,推测错误,故A不符合题意;
B.大米、小米是宏观颗粒,混合后总体积减小是因为宏观颗粒间的空隙被填充,不能说明分子间存在间隙,推测错误,故B不符合题意;
C.将两个截面平整的铅柱紧紧压在一起,两个铅柱会结合起来,是因为接触面分子间距达到分子引力的作用范围,分子引力使两铅柱结合,推测合理且符合事实,故C符合题意;
D.破镜的玻璃碎片间距离较大,分子间几乎无相互作用力,并非分子斥力导致不能重圆,推测错误,故D不符合题意。
故选C。
4.C
【详解】A.煎锅用铁制造,主要是利用了铁的比热容小、导热性好,故A错误;
B.炒菜时菜吸收热量,是通过热传递的方式改变菜的内能,故B错误;
C.蒸包子时,高温水蒸气遇冷液化放热,并通过热传递将热量传给包子,使包子蒸熟,故C正确;
D.冻豆腐里面的小孔是豆腐里的水先凝固成冰体积膨胀,冰再熔化后留下的,故D错误。
故选C。
5.D
【详解】A.利用打气筒向水火箭内打气,是外界对瓶内空气做功,会使瓶内空气的内能增加,温度升高,故A错误;
B.惯性的大小只与物体的质量有关。水火箭升空后,不断向外喷水,其总质量不断减小,因此惯性也随之减小,故B错误;
C.水火箭加速升空阶段,瓶内高压空气推动水向外喷出,是空气对外做功的过程,这个过程会消耗空气自身的内能,导致其温度降低,故C错误;
D.使用打气筒打气时,活塞压缩空气做功,将机械能转化为空气的内能;汽油机的压缩冲程中,活塞向上运动压缩气缸内的燃料和空气的混合物,也是将机械能转化为内能,二者的能量转化过程是相同的,故D正确。
故选D。
6.D
【详解】A.头发竖立是因为带同种电荷相互排斥,无法说明异种电荷相互吸引,故A错误;
B.金属导体中移动的是自由电子,带电体带正电,接触时自由电子从验电器转移到带电体,故B错误;
C.毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,相互吸引说明小球带正电或不带电,故C错误;
D.LED发光说明电流从正极流入负极流出,自由电子定向移动方向与电流方向相反,即从负极流向正极,与箭头方向一致,故D正确。
故选D。
7.A
【详解】A.按压压电材料时导线两端产生电荷,提供电压,压电材料相当于电路中的电源,故A错误;
B.A端带负电,放电时电子由A向B定向移动,则电流方向由B到A,故B正确;
C.电火花出现时消耗电能产生热量,主要将电能转化为内能,使燃料温度升高达到着火点,故C正确;
D.排气嘴喷出燃气时,气体对外膨胀做功,将内能转化为机械能,气体的内能逐渐减小,故D正确。
本题要求选择不正确的选项,故选A。
8.D
【详解】ABC.汽车发动机一个工作循环完成4个冲程,飞轮和曲轴转2圈,对外做功1次;根据题意可知,发动机转速为,即发动机的飞轮每秒转30圈,因此该汽车发动机每秒完成60个冲程,对外做功15次,故ABC错误;
D.发动机的输出功率
故D正确。
故选D。
9.D
【详解】由“闭合开关S1,当光线很暗时,只要拍拍手,灯就亮了”可知,声控开关与光控开关需同时闭合电路才通,故二者串联;由“再闭合S2,不论是否有声音灯会一直亮”可知,S2闭合后声控和光控开关不再控制电路,故S2与声控、光控开关并联,将其短路;由“断开S1,灯都不会亮”可知,S1在干路控制整个电路,灯泡串联在干路上。故选D。
10.C
【详解】冰块形状不再变化时,三块金属的温度都等于冰的温度,且三块金属的初温相等,则三块金属降低的温度相同,由图可知,丙处冰块形变最大,说明丙处冰块吸收的热量最多,即丙金属放出的热量最多,根据可知,在质量和降低温度一定时,丙金属放出的热量最多,则丙的比热容最大。
故选C。
11.D
【详解】甲图接入电路的是滑片P右侧电阻丝,P向右移动,接入长度减小,电阻减小;
乙图滑片P左侧的电阻丝被短路,接入电路的是滑片P右侧电阻丝,P向右移动,接入长度减小,电阻减小;
丙图电压表的内阻极大,相当于断路,电阻丝全部接入电路,P移动不改变接入长度,电阻不变。
故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
12.D
【详解】AB.由图乙可知,电压表正向偏转,电压表连接的量程为,分度值是0.1V,示数,且电压表负接线柱接C,正接线柱接D,因此A端连电源负极;三灯泡规格相同,且串联在同一电路中,则三个灯泡两端电压相等,即
则电源电压为,故AB正确;
C.旋下CD间灯泡,电压表串联入电路,测电源电压,因此电压表的示数为6V,电压表的示数会变大,故C正确;
D.测EF间电压需将电压表正接线柱接F,负接线柱接E;将接C的导线改接F后,导致电压表的正负接线柱接反,无法正确测量EF间电压,故D错误。
本题选择错误的,故选D。
13.A
【详解】由实物图可知,电流从电源正极出发,经过开关后分支,一支经灯泡、开关回到负极(或控制支路),另一支经电流表、灯泡回到负极,电压表并联在电源两端。灯泡和并联,电流表测量支路的电流,电压表测量电源电压。
A.只闭合开关,断开,支路断路,电路为的简单电路,电压表测量电源电压,也等于灯泡两端的电压,故A正确;
B.开关都闭合,电流有两条路径,灯泡和并联,故B错误;
C.开关都闭合,电流表串联在支路中,测量灯泡的电流,故C错误;
D.只闭合开关,干路开关断开,整个电路断路,电流表和电压表均无示数,故D错误。
故选A。
14.D
【详解】由图可知,灯泡L与滑动变阻器串联,电流表测电路电流,电压表测电源电压,电压表测两端电压。
电源不变,则电压表示数不变;闭合开关S,滑片P向右滑动,接入电路阻值变大,电路总电阻变大,电路电流会变小,即电流表A示数变小,灯泡亮度变暗;根据串联电路电压与电阻的比值关系,可知分得电压变大,即电压表示数变大,灯泡L两端电压变小;电压表示数不变,电流表A示数变小,则与电流表A示数比值会变大。
故选D。
15.D
【详解】A.由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器串联,电流表测电路电流。电压表V1测量灯泡L两端电压,电压表V2测量滑动变阻器两端电压,由图乙可知,当最大电流时,两个电压表示数分别为和。根据串联电路电压规律,电源电压,故A错误;
C.滑片从最右端向左滑动,变阻器接入阻值减小,电路总电阻变小,由欧姆定律可知,电路电流变大;由串联电路分压原理可知,变阻器两端电压变小,则灯泡分压增大。图乙中,曲线A电流随电压的增大而增大,故A为灯泡的图像;曲线B电流随电压的增大而减小,故B为滑动变阻器的图像,故C错误;
B.当滑片在最右端时,电流最小。此时两电压表示数相等(图乙最低点),即
滑动变阻器最大阻值,故B错误;
D.在电流最小处,灯泡电阻
此时,在电流最大处,变阻器电压,滑动变阻器接入电路的最小阻值
灯泡电压,阻值
滑片移动过程中,变阻器阻值从减小到,灯泡电阻从增大到,滑动变阻器的阻值始终不大于灯泡电阻,故D正确。
故选D。
16.增大 热传递
【详解】当砖的温度升高时,分子热运动更剧烈,内能会增大。
巷内生火后,高温环境的热量传递给砖墙,使砖的温度上升,这是通过热传递的方式实现的。
17. 响/工作 开关 串联一个灯泡
【详解】由电路结构可知,开关S闭合后,金属片A接通B、C间时,电铃被短路;金属片A上升时B、C间断开,电铃正常接入电路,故电铃工作,发出响声。金属片A可控制电铃的工作状态,起到控制电路通断的作用,相当于电路中的开关。
因静音状态下电路为通路但无明显工作迹象,无法判断装置是否工作,故可在虚线框的干路中串联一个小灯泡,通过灯泡是否发光判断装置的工作状态。
18. 热值 内
【详解】由可知,质量相同时,热值较越大,燃料完全燃烧释放出更多的热量,因此火箭使用液态甲烷作为燃料是因为其热值较大;由做功改变内能的规律可知,火箭与空气剧烈摩擦时克服摩擦力做功,部分机械能转化为内能。
19. 减小 12 小于
【详解】由图2可知,气体浓度增加时,的值减小。
由图1可知,电阻R与串联,电压表测R两端电压;由图2可知,气体浓度为0.5%时,,
气敏电阻两端电压为
因串联电路电流处处相等,由得。
电源电压降低时,若实际气体浓度不变,则不变,由串联分压规律可知两端电压减小;因电压表示数越小对应气体浓度越小,故测量结果小于实际浓度。
20. 小 40 0.24
【详解】(1)[1]由电路图可知,电路中如果没有定值电阻R0,则当滑动变阻器滑片P滑到下端时,电路会短路,会损坏油量表与电源,由此可见,定值电阻R0的作用是:保护电路,避免短路;当油箱中的油面下降时,滑动变阻器接入电路的阻值会变大,根据可知,油量表(电流表)的示数会变小。
(2)[2]油箱装满汽油时,油量表(电流表)示数为最大值I=0.6A,此时,滑动变阻器的触头在电阻最小值一端,R0两端的电压等于电源电压为
由得R0的阻值为
[3]当油箱中的汽油用完时(此时滑动变阻器的触头在电阻最大值一端),此时滑动变阻器和电阻R0串联,总电阻
电路中的电流为
(3)[4]当油面下降时,滑片P向上运动,滑动变阻器接入电路的阻值减小,根据欧姆定律可知,电流将增大。根据公式,可以确定定值电阻R0两端的电压随着电流的增大而增大。电源电压不变,由于定值电阻两端电压的增大会导致滑动变阻器两端的电压减小。所以要将电压表与滑动变阻器并联,才能出现当油面下降时,电压表的示数也减小的情况,且油箱中的油用完时,油量表(电压表)的示数为零。电路图如下
21.(1) 内能 升高
(2) 减少 降低 液化
(3) 做功 内能
【详解】(1)甲装置中,迅速压下活塞时,活塞压缩对玻璃筒内的空气做功,空气内能增加,温度升高,达到硝化棉的燃点,棉花就会燃烧。
(2)乙装置中,往瓶内打气,当瓶内气体的压强增大到一定程度时,将塞子弹出;当瓶塞跳起时,瓶内气体对瓶塞做功,瓶内气体的内能减少,温度降低,瓶内的水蒸气遇冷液化成小水滴,在瓶口形成“白雾”,“白雾”就是小水滴。
(3)甲实验中活塞压缩空气做功,空气内能增加;乙实验中瓶内气体对塞子做功,内能减少;两个实验是用来演示做功可以改变物体的内能。
22.(1) 质量 秒表
(2) 等于 a 2∶1
(3)a
(4)不可行
【详解】(1)比较不同物质的吸热能力时,根据控制变量法,需要选取质量和初温都相等的两种不同液体,保证除物质种类外的其他条件一致。
用相同的加热器加热,物质在相同时间内吸收的热量相等,可以通过比较加热时间来比较吸热多少,所以需要秒表测量时间。
(2)用相同的加热器加热,物质在相同时间内吸收的热量相等,所以加热时b液体吸收的热量等于a液体吸收的热量。
在0~3min内,两种液体吸收的热量相等,质量相等,a液体升高的温度小于b液体升高的温度,根据可知,a液体的比热容更大,吸热能力较强。
根据吸热公式,质量m相同、升高相同温度(从10℃升高到30℃)时,a的加热时间是6min,b的加热时间是3min,说明a吸收的热量是b的2倍,可得比热容之比为。
(3)暖手袋的供热介质需要放热能力强、相同质量降低相同温度时放出更多热量,比热容大的a液体更适合。
(4)由于a、b的沸点不同,当两种液体都沸腾时,其温度变化不同,无法比较吸热多少,所以该方法不可行。
23.(1) 断开 保护电路
(2)不相同
(3)D
(4)C
(5)电流表接的是小量程,却按大量程读数了
【详解】(1)连接电路时开关必须断开,目的是避免电路接通过程中出现短路等异常情况,电流过大烧坏电路元件,起到保护电路的作用。
(2)如果选用相同规格的灯泡进行实验,得到的结论具有偶然性,使用不相同规格的灯泡多次实验,才能得到普遍规律。
(3)两灯都不亮说明电路可能发生断路故障,导线接AB两点两灯仍不亮,说明故障不在L1;导线接BC两点后L1亮、L2不亮,说明此时电路通路,故障是L2断路,导线将断路的L2接通了,故选D。
(4)串联电路中各处电流都相等,两灯电流相等但亮度不同,是因为两灯规格不同,故选C。
(5)串联电路电流处处相等,A、B点电流为0.32A,C点1.6A恰好是0.32A的5倍,对应电流表0~0.6A小量程和0~3A大量程的5倍倍率关系,说明测量C点电流时,电流表实际接的是小量程,却误按大量程的刻度读数了。
24.(1) 断开 保护电路 断开、闭合 减小
(2) 1200 4
【详解】(1)[1]连接电路时开关必须断开,避免接线过程中误触导通,导致元件损坏;将可调变阻器阻值调至最大,此时电路总电阻最大,电流最小,起到保护电路的作用。
[2]先让热敏电阻接入电路,记录电流为;之后保持电源电压不变,换用电阻箱单独接入电路,调节电阻箱使电流仍为,说明此时电阻箱的阻值和热敏电阻阻值完全相等,因此开关状态为闭合、断开,电流表示数为。
[3]温度从升高到时,热敏电阻阻值从2800Ω逐步降到600Ω,因此热敏电阻的阻值随温度的升高而减小。
(2)[1]由图2可知,热敏电阻与电阻箱串联,由于电源电压恒定,当热敏电阻的阻值随着温度的升高而减小时,电路的总电阻变小,由可知,电路中的电流变大,要求电流时报警,所以当温度为30℃时,电流表的示数应为6mA;当温度达到下限10℃时,由于串联电路中的电阻阻值越大,电阻分压越大,且热敏电阻的阻值随着温度的降低而变大,热敏电阻分得的电压就会随着温度的降低而变大,为了使得电压表在电压时报警,电压表应并联在热敏电阻两端,据此可设计电路图;
[2]温度为30℃时,热敏电阻的阻值为800Ω,电流表的示数应为6mA,电阻箱的阻值
当温度达到下限10℃时,电压表的示数为7.2V,此时电流表的示数
25.(1)
(2)70%
(3)
【详解】(1)水吸收的热量为
(2)消耗天然气的体积为
天然气完全燃烧放出的总热量
热水器效率为
(3)干木柴完全燃烧放热等于天然气放热,需要干木柴的质量为
26.(1)
(2)
;
(3)
将定值电阻换为阻值为的电阻,当车速为时电路电流刚好达到报警设定值,车速高于时触发报警
【分析】根据,分析电路图甲并结合-v图像先求出车速为60km/h时,通过的电流;再根据最低和最高车速,结合-v图像和串联电路的特点分别求出电流表和电压表的报警设定值,最后进一步求解满足车速高于100km/h时开始报警的改进方案。
【详解】(1)与串联,电压表测两端电压,由图乙可知,当车速为时,,通过的电流为
(2)由图乙可知,越小,车速越大,当车速为60km/h时,串联电路中总电阻最大,电流最小,此时电路中电流
电源电压
电压表测两端电压,根据串联电路的分压原理,此时电压表对应最大设定值,当车速低于60km/h时,电压表示数超过设定值,触发报警,由(1)可知,电压表的报警设定值为8V。
当最高车速为时,此时阻值最小,串联电路中的总电阻最小,电源电压保持不变,根据可知,此时电路中电流最大,此时电流表对应最大设定值,当车速超过时,电流超过设定值报警,由图乙可知,当时,,串联电路总电阻为
电路中的电流为
因此电流表报警设定值为0.4A。
(3)保持报警设定值不变,即电流表报警值仍为,要使车速高于时报警,需让时,电路电流刚好达到报警设定值;
由图乙可知,当时,;当时,;由此可得与v的关系满足,将代入,可得,此时总电阻应为
新定值电阻阻值为
因此将定值电阻换为的电阻,即可实现车速高于时电流超过设定值触发报警。
27.(1) 丙甲丁乙 丁
(2)
(3)
(4) 60%
【详解】(1)汽油机一个工作循环的四个冲程顺序为:吸气→压缩→做功→排气。丙图进气门打开,活塞向下运动,为吸气冲程;甲图两气门均关闭,活塞向上运动,为压缩冲程;丁图两气门均关闭,火花塞点火,活塞向下运动,为做功冲程;乙图排气门打开,活塞向上运动,为排气冲程。故工作循环顺序为丙、甲、丁、乙。
图丁所示的做功冲程中,燃气膨胀做功为整机提供动力。
(2)燃油完全燃烧获得的内能
(3)战斗机匀速水平飞行,推力与阻力平衡,即
飞行的路程
推力所做的功
(4)发动机获得的机械能
发动机的推进效率
答案第1页(共2页)
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