精品解析:河南开封市集英中学2026-2027学年九年级上学期10月期中物理试题
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内容正文:
开封市集英中学2026—2027学年第一学期期中考试
九年级物理试题
注:①考试时间60分钟,满分70分。
②所有试题的答案要写在答题卡上,否则不得分。
③考试结束只交答题卡,请将试题卷保存好,以备讲评时使用
一、填空题(共6个小题,每空1分,共14分)
1. 中国开封第44届菊花文化节已启幕,开封处处菊花飘香、菊韵飞扬。菊花茶因其清香祛火而让人喜爱,去茶楼落座后服务员会用“热”水冲洗茶具,这里的“热”指的是___________(选填“温度”“内能”或“热量”);泡茶时,茶香四溢,这是___________现象,喝掉一部分茶水后,其比热容___________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
2. 如图所示,是集英中学跨学科实践小组制作的简易热机模型。用酒精灯加热易拉罐中的水,当有水蒸气喷出时,扇叶就转动起来。这一过程与四冲程汽油机的___________冲程相似。一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速为2400 r/min,则这台汽油机每秒钟对外做功___________次。
3. 如图所示,如图甲为某亮度可调节台灯。如图乙为其用于调光的电位器结构图,a、b、c是它的三个接线柱,a、c分别与弧形电阻丝的两端相连,b与金属滑片相连、为实现调光功能,电位器应与灯 __________ (选填“串联”或“并联”);当将b、c接线柱接入电路,为使灯变亮,应 ________ (选填“顺时针”或“逆时针”)旋动滑片。
4. 两种电学元件L与R的I﹣U关系图像如图所示,分析该图像,将L与R并联在电源两端的电压恒定为4 V的电路中,干路中的电流为___________A;若将L与R串联在某电流等于0.4 A的电路中,电源两端的电压为___________V。
5. 如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S后,两灯均发光(设灯丝电阻不变),电压表示数为U,过一段时间后,突然两灯均熄灭,且有一个电表的示数变大,已知两灯中仅有一个出现了故障。请你判断故障情况是______;排除故障后,将小灯泡L1、L2的位置互换,则示数一定不发生变化的是______表(选填“电流”、“电压”或“电流和电压”)。
6. 我国学者王充在《论衡》中记有“顿牟掇芥”,意思是摩擦过的琥珀能吸引草芥,用毛皮摩擦过的琥珀___________(填“得到”或“失去”)电子而带负电,具有吸引___________的性质。回顾日常生活中防止或消除静电的例子,写出任意一个_______________________________________________________。
二、选择题(本题共8小题,每小题2分,共16分。第7~12题每小题只有一个选项符合题目要求;第13~14题每小题有两个选项符合题目要求,全部选对得2分,选对但不全的得1分,有错选的得0分)
7. 下列有关图中现象描述正确的是( )
A. 甲图:把玻璃板拉出水面时弹簧测力计示数变大,是由于大气压的作用
B. 乙图:装满水和酒精的试管、充分摇动混合后总体积减小,说明分子间有引力
C. 丙图:该实验中将两个瓶子上下颠倒位置,对实验没有影响
D. 丁图:墨水将冷水全部浸染的时间比热水长,说明温度越高,分子运动越剧烈
8. 关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A. 物体的温度越高,含有的热量越多
B. 热量可以从内能少的物体转移到内能多的物体
C. 温度高的物体内能大,温度低的物体内能小
D. 物体吸收热量,温度一定升高
9. 河北丰宁抽水蓄能电站被称为世界最大的“超级充电宝”。如图所示,用电低谷时段利用电网多余电能抽水至上水库,用电高峰时段再放水至下水库发电。下列有关该抽水蓄能电站的说法正确的是( )
A. 用电低谷时,以电能的形式储能
B. 用电低谷时,电能转化为内能
C. 用电高峰时,机械能转化为电能
D. 存储的能量可以全部转化为电能
10. 关于燃料及其热值,下列说法中正确的是( )
A. 燃料的热值与质量和燃烧状态无关
B. 燃料完全燃烧时,它的热值最大
C. 没有燃烧的燃料,热值等于零
D. 一瓶煤油用去一半,剩余煤油热值将减小
11. 下列用电器正常工作时,电流最接近0.2A的是( )
A. 电子手表 B. 家用白炽灯 C. 电冰箱 D. 空调
12. 如图所示,用一根导线和一节干电池使一个小灯泡发光。以下连接方式不可行的是( )
A. B.
C. D.
13. 小张同学在综合实践课上制作了水火箭,其工作原理如图所示。发射时,使用打气筒向水火箭内不断打气。当内部空气压强增大到一定程度时,水从火箭的底部向下喷出,从而使火箭升空。则下列说法正确的是( )
A. 在打气筒向火箭内打气的过程中,火箭内空气内能变大
B. 当水从火箭底部向下喷出时,火箭内空气的温度会降低
C. 当水从火箭底部向下喷出时,火箭内空气含有热量减少
D. 打气筒打气时的能量转化过程与汽油机的做功冲程相同
14. 如图所示,在1、2和3三个电表中(电流表或电压表),下列判断正确的是( )
A. 要使灯泡L1和L2串联,1和2是电压表,3是电流表
B. 要使灯泡L1和L2并联,2和3是电压表,1是电流表
C. 要使灯泡L1和L2串联,1和3是电压表,2是电流表
D. 要使灯泡L1和L2并联,1和3是电流表,2是电压表
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
15. 学生手持小风扇的简化电路如图所示,请你在虚线框内画出相应的电路图。(电动机符号为)
16. 如图所示的电路中,有几根导线尚未连接,请用笔画线代替导线将电路按以下要求补充完整:(1)电流表只测灯的电流;(量程随意选择);(2)用滑动变阻器单独控制灯的亮度,并要求在滑片P向A端移动时灯变暗。
四、实验探究题(本题共3小题,第17题4分,第18题7分,第19题8分,共19分)
17. 图-1是“比较不同物质吸收热量的情况”的实验装置。
(1)实验中的器材;相同规格的电加热器、烧杯、温度计各两个,液体甲和乙,___________,天平。
(2)选取两个相同规格的电加热器进行实验,是为了方便通过比较___________(选填“加热时间”或“升高的温度”)来比较物质吸收热量的多少。
(3)实验中选取初温、___________(选填“质量”或“体积”)相同的液体甲和乙,分别倒入烧杯中,用相同规格的电加热器加热,得到如图-2所示的温度随时间变化的图像。则由图像可知,甲、乙两种液体的比热容之比为___________。
18. 【探究名称】探究并联电路中电流的特点
【问题】某实验小组通过实验发现串联电路中各处的电流大小相等,他们想,并联电路中各处的电流大小是否也相等呢?于是实验小组积极讨论后,决定测量如图甲所示的A、B、C、D、E、F共6处的电流大小,以探究并联电路中各处电流的大小关系。
【证据】
(1)请在图乙中用笔画线代替导线,将电路补充完整,使电流表准确测量B处的电流。
(2)根据电路图连接实物电路时,为了保证电路元件的安全,开关必须处于____状态。
(3)保持电源电压不变,更换____(选填“相同”或“不同”)规格的灯泡进行多次实验,记录收集到的数据如表所示:
测量对象
IA/A
IB/A
IC/A
ID/A
IE/A
IF/A
测量次序
1
0.10
0.10
0.14
0.14
0.24
0.24
2
0.10
0.10
0.22
0.22
0.32
0.32
3
0.10
0.10
0.30
0.30
0.40
0.40
【解释】分析实验数据可以得到初步结论:
(4)在并联电路中,同一支路各处的电流大小______,干路中各处的电流大小______。(均选填“相等”或“不相等”)
(5)干路与支路的电流大小关系是______________________。
【交流】
(6)分析实验数据可知,实验过程中一直没有更换规格的灯泡是______(选填“L1”或“L2”)。
19. 小明和小华在“探究串联电路电压的规律”实验中,设计了如图甲所示的电路。
(1)实验时,小明刚连完最后一条导线,就发现小灯泡发光了,原因是______________________;同时小华又发现了电压表指针如图乙所示,其原因是____________。
(2)小明根据图甲正确连接好电路,闭合开关后,发现电压表的示数为零,若只有灯L1或L2中的一处发生故障,则故障可能是___________(写出一种即可)。
(3)排除故障后,小明闭合开关测得一组实验数据并记录在下表中。
UAB
UBC
UAC
1.4
1.2
2.6
分析实验数据得出实验结论:串联电路两端的电压___________各部分电路两端电压之和;
(4)实验结束后小明和小华互相交流,小明指出实验次数太少,导致实验结论不具有___________性,应该进行多次实验;小华指出实验表格的设计也存在不足,不足之处是______________________;
(5)小明和小华还进行了深入交流,为了节省时间,利用原来的电路图,在测灯L2两端的电压时,电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并把接线改接到C接点上,老师说这个方法不能测出灯L2两端的电压,理由是______________________。
(6)小灯泡发光时的电阻___________不发光时的电阻(“大于”“等于”或“小于”)。
五、综合应用题(本题共2小题,第20题8分,第21题9分,共17分)
20. 如图所示的电路,电源电压保持不变。闭合开关,通过灯的电流为,当开关接到时,电压表示数为;当开关接到时,电压表示数为。求:
(1)通过灯的电流;
(2)电源电压;
(3)灯两端的电压。
21. 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)若这些热量的50%被质量为400kg、温度为80℃的水(1个标准大气压)吸收,能使水的温度升高多少℃?
(3)该段时间内,氢燃料电池大巴车的效率为多少?
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开封市集英中学2026—2027学年第一学期期中考试
九年级物理试题
注:①考试时间60分钟,满分70分。
②所有试题的答案要写在答题卡上,否则不得分。
③考试结束只交答题卡,请将试题卷保存好,以备讲评时使用
一、填空题(共6个小题,每空1分,共14分)
1. 中国开封第44届菊花文化节已启幕,开封处处菊花飘香、菊韵飞扬。菊花茶因其清香祛火而让人喜爱,去茶楼落座后服务员会用“热”水冲洗茶具,这里的“热”指的是___________(选填“温度”“内能”或“热量”);泡茶时,茶香四溢,这是___________现象,喝掉一部分茶水后,其比热容___________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 温度 ②. 扩散 ③. 不变
【解析】
【详解】日常所说的“热水”是描述水的冷热程度,在物理中温度是表示物体冷热程度的物理量,因此这里的“热”指温度。
泡茶时茶香四溢,是茶香分子不停地做无规则运动,扩散到空气中的现象,属于扩散现象。
比热容是物质的固有特性,只和物质的种类、状态有关,和物质的质量多少没有关系,因此喝掉一部分茶水后,茶水的物质种类和状态都没改变,比热容不变。
2. 如图所示,是集英中学跨学科实践小组制作的简易热机模型。用酒精灯加热易拉罐中的水,当有水蒸气喷出时,扇叶就转动起来。这一过程与四冲程汽油机的___________冲程相似。一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速为2400 r/min,则这台汽油机每秒钟对外做功___________次。
【答案】 ①. 做功 ②. 20
【解析】
【详解】酒精灯加热水产生高温水蒸气,水蒸气喷出推动扇叶转动,是将水蒸气的内能转化为扇叶的机械能;四冲程汽油机的做功冲程正是将燃气的内能转化为活塞的机械能,二者能量转化形式一致,因此该过程和做功冲程相似。
单缸四冲程汽油机的飞轮每转2圈,完成1个完整工作循环,对外做功1次;已知飞轮转速为,即每秒飞轮转40圈,因此每秒对外做功的次数为20次。
3. 如图所示,如图甲为某亮度可调节台灯。如图乙为其用于调光的电位器结构图,a、b、c是它的三个接线柱,a、c分别与弧形电阻丝的两端相连,b与金属滑片相连、为实现调光功能,电位器应与灯 __________ (选填“串联”或“并联”);当将b、c接线柱接入电路,为使灯变亮,应 ________ (选填“顺时针”或“逆时针”)旋动滑片。
【答案】 ①. 串联 ②. 顺时针
【解析】
【详解】电位器实质就是一个滑动变阻器,应与灯串联使用;当将b、c接线柱接入电路,可知接入电路中的电阻丝是滑片到c接线柱之间的部分,为使灯变亮,应使接入的电阻丝的长度变短,即将滑片顺时针旋动即可。
4. 两种电学元件L与R的I﹣U关系图像如图所示,分析该图像,将L与R并联在电源两端的电压恒定为4 V的电路中,干路中的电流为___________A;若将L与R串联在某电流等于0.4 A的电路中,电源两端的电压为___________V。
【答案】 ①. 1.2 ②. 5
【解析】
【详解】L与R并联在4V电路中时,因并联电路各支路电压相等,故
由I-U图像可知,时,通过L的电流,通过R的电流
干路电流为
L与R串联在电流为0.4A的电路中时,因串联电路电流处处相等,故
由I-U图像可知,时,L两端电压,R两端电压。电源电压为
5. 如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S后,两灯均发光(设灯丝电阻不变),电压表示数为U,过一段时间后,突然两灯均熄灭,且有一个电表的示数变大,已知两灯中仅有一个出现了故障。请你判断故障情况是______;排除故障后,将小灯泡L1、L2的位置互换,则示数一定不发生变化的是______表(选填“电流”、“电压”或“电流和电压”)。
【答案】 ①. 断路 ②. 电流
【解析】
【详解】由两灯均熄灭可知电路为断路故障(短路时必有一灯发光)。因断路时两电表示数均变小,不符合题意;断路时电压表串联在电路中测电源电压,示数变大,电流表示数变小,符合题意,故故障为断路;两灯串联,互换位置后总电阻不变,电源电压不变,由可知电路电流不变,故电流表示数一定不变;电压表原测两端电压,互换后测两端电压,两灯电阻不一定相等,故电压表示数可能会发生改变。
6. 我国学者王充在《论衡》中记有“顿牟掇芥”,意思是摩擦过的琥珀能吸引草芥,用毛皮摩擦过的琥珀___________(填“得到”或“失去”)电子而带负电,具有吸引___________的性质。回顾日常生活中防止或消除静电的例子,写出任意一个_______________________________________________________。
【答案】 ①. 得到 ②. 轻小物体 ③. 油罐车尾部挂铁链
【解析】
【详解】根据摩擦起电的实质可知,得到电子的带负电,失去电子的带正电,所以用毛皮摩擦过的琥珀得到电子而带负电;带电体具有吸引轻小物体的性质;生活中防止或消除静电的实例有:油罐车尾部挂铁链、飞机轮胎用导电橡胶、加油站触摸静电释放器等。
二、选择题(本题共8小题,每小题2分,共16分。第7~12题每小题只有一个选项符合题目要求;第13~14题每小题有两个选项符合题目要求,全部选对得2分,选对但不全的得1分,有错选的得0分)
7. 下列有关图中现象描述正确的是( )
A. 甲图:把玻璃板拉出水面时弹簧测力计示数变大,是由于大气压的作用
B. 乙图:装满水和酒精的试管、充分摇动混合后总体积减小,说明分子间有引力
C. 丙图:该实验中将两个瓶子上下颠倒位置,对实验没有影响
D. 丁图:墨水将冷水全部浸染的时间比热水长,说明温度越高,分子运动越剧烈
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲图拉出玻璃板时弹簧测力计示数变大,是因为玻璃分子和水分子之间存在相互作用的引力,故A错误;
B.水和酒精混合后总体积减小,说明分子之间存在空隙,两种分子互相进入对方的间隙中,故B错误;
C.丙图是气体扩散实验,原本密度更大的二氧化氮在下方,可排除重力对实验的干扰,证明扩散是分子无规则运动的结果;如果颠倒位置,二氧化氮因密度大向下运动,无法单纯说明是分子扩散导致的混合,会影响实验结论的严谨性,故C错误;
D.分子的无规则运动剧烈程度和温度有关,温度越高分子运动越剧烈,因此墨水在冷水中完全浸染的时间比热水长,故D正确。
故选D。
8. 关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A. 物体的温度越高,含有的热量越多
B. 热量可以从内能少的物体转移到内能多的物体
C. 温度高的物体内能大,温度低的物体内能小
D. 物体吸收热量,温度一定升高
【答案】B
【解析】
【详解】A.热量是热传递过程中的过程量,不能表述为“含有热量”,故A错误;
B.热传递的条件是两物体存在温度差,与内能大小无关,若内能少的物体温度高于内能多的物体,热量也可以从内能少的物体转移到内能多的物体,故B正确;
C.内能大小与物体的质量、温度、状态均有关,仅根据温度无法判定内能大小,故C错误;
D.晶体熔化过程中吸收热量,温度保持不变,故物体吸热温度不一定升高,故D错误。
故选B。
9. 河北丰宁抽水蓄能电站被称为世界最大的“超级充电宝”。如图所示,用电低谷时段利用电网多余电能抽水至上水库,用电高峰时段再放水至下水库发电。下列有关该抽水蓄能电站的说法正确的是( )
A. 用电低谷时,以电能的形式储能
B. 用电低谷时,电能转化为内能
C. 用电高峰时,机械能转化为电能
D. 存储的能量可以全部转化为电能
【答案】C
【解析】
【详解】A.用电低谷时,利用电能将水抽至上水库,水的高度增加,重力势能增大,是以重力势能的形式储能,故A错误;
B.用电低谷时,抽水机工作消耗电能,使水的机械能增加,主要是电能转化为机械能,故B错误;
C.用电高峰时,水从高处流下推动水轮机转动,带动发电机发电,将水的机械能转化为电能,故C正确;
D.能量在转化和转移过程中不可避免地存在损耗,存储的能量不可能全部转化为电能,故D错误。
故选C。
10. 关于燃料及其热值,下列说法中正确的是( )
A. 燃料的热值与质量和燃烧状态无关
B. 燃料完全燃烧时,它的热值最大
C. 没有燃烧的燃料,热值等于零
D. 一瓶煤油用去一半,剩余煤油热值将减小
【答案】A
【解析】
【详解】热值是燃料的固有特性,仅与燃料种类有关,与燃料的质量、燃烧状态、是否燃烧均无关。故选A。
11. 下列用电器正常工作时,电流最接近0.2A的是( )
A. 电子手表 B. 家用白炽灯 C. 电冰箱 D. 空调
【答案】B
【解析】
【详解】A.电子手表的工作电流约2μA,故A不符合题意;
B.家用白炽灯的工作电流约0.2A,故B符合题意;
C.电冰箱的工作电流约0.5A,故C不符合题意;
D.空调的工作电流约5A,故D不符合题意。
故选B。
12. 如图所示,用一根导线和一节干电池使一个小灯泡发光。以下连接方式不可行的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.小灯泡的底部触头直接接触电池正极,导线连接电池负极和小灯泡的金属外壳,形成了完整的闭合电路,因此小灯泡可以发光,可行,故A不符合题意;
B.小灯泡的底部触头直接接触电池负极,导线连接电池正极和小灯泡的金属外壳,形成了完整的闭合电路,因此小灯泡可以发光,可行,故B不符合题意;
C.导线连接电池负极和小灯泡的底部触头,小灯泡的金属外壳直接接触电池正极,形成了完整的闭合电路,因此小灯泡可以发光,可行,故C不符合题意;
D.导线连接了电池负极和电池正极,造成电源短路,因此小灯泡无法发光,不可行,故D符合题意。
故选D。
13. 小张同学在综合实践课上制作了水火箭,其工作原理如图所示。发射时,使用打气筒向水火箭内不断打气。当内部空气压强增大到一定程度时,水从火箭的底部向下喷出,从而使火箭升空。则下列说法正确的是( )
A. 在打气筒向火箭内打气的过程中,火箭内空气内能变大
B. 当水从火箭底部向下喷出时,火箭内空气的温度会降低
C. 当水从火箭底部向下喷出时,火箭内空气含有热量减少
D. 打气筒打气时的能量转化过程与汽油机的做功冲程相同
【答案】AB
【解析】
【详解】AB.打气筒向火箭内打气时,外界对空气做功,空气内能变大;水喷出时,空气膨胀对外做功,内能减小,温度降低,故AB正确;
C.热量是过程量,不能说物体含有热量,故C错误;
D.打气时机械能转化为内能,汽油机做功冲程是内能转化为机械能,两者能量转化不同,故D错误。
故选AB。
14. 如图所示,在1、2和3三个电表中(电流表或电压表),下列判断正确的是( )
A. 要使灯泡L1和L2串联,1和2是电压表,3是电流表
B. 要使灯泡L1和L2并联,2和3是电压表,1是电流表
C. 要使灯泡L1和L2串联,1和3是电压表,2是电流表
D. 要使灯泡L1和L2并联,1和3是电流表,2是电压表
【答案】CD
【解析】
【详解】电流表相当于导线,必须串联在电路中;电压表相当于开路,必须并联在被测电路两端。
AC.要让L1、L2串联,电流需只有一条路径,依次经过L1、L2:电流从电源正极出发,经过开关、L2、电表、L1,回到电源负极。因此这条唯一路径里的电表2是电流表,相当于导线;电表1和3相当于开路,是电压表,并联在电路中。故A错误,C正确;
BD .要让L1、L2并联,电流需要有两条独立路径,分别通过两个灯泡。第一条路径,电流从电源正极出发,经过开关、L2、电表1,回到电源负极;第二条路径,电流从电源正极出发,经过开关、电表3、L1,回到电源负极。 因此电表1和3相当于导线,是电流表;电表2相当于开路,是电压表。故B错误,D正确。
故选CD。
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
15. 学生手持小风扇的简化电路如图所示,请你在虚线框内画出相应的电路图。(电动机符号为)
【答案】
【解析】
【详解】从电源正极出发,依次用导线连接电动机、按钮开关,最后导线回到电源负极,形成完整的串联闭合回路。
16. 如图所示的电路中,有几根导线尚未连接,请用笔画线代替导线将电路按以下要求补充完整:(1)电流表只测灯的电流;(量程随意选择);(2)用滑动变阻器单独控制灯的亮度,并要求在滑片P向A端移动时灯变暗。
【答案】
【解析】
【详解】由题可知,两灯并联,电流表只测灯的电流,故电流表与串联,滑动变阻器单独控制灯的亮度,故滑动变阻器在支路上,滑片P向A端移动时灯变暗,说明滑片P向A端移动时接入的阻值变大,故应接右下接线柱,如图所示:
四、实验探究题(本题共3小题,第17题4分,第18题7分,第19题8分,共19分)
17. 图-1是“比较不同物质吸收热量的情况”的实验装置。
(1)实验中的器材;相同规格的电加热器、烧杯、温度计各两个,液体甲和乙,___________,天平。
(2)选取两个相同规格的电加热器进行实验,是为了方便通过比较___________(选填“加热时间”或“升高的温度”)来比较物质吸收热量的多少。
(3)实验中选取初温、___________(选填“质量”或“体积”)相同的液体甲和乙,分别倒入烧杯中,用相同规格的电加热器加热,得到如图-2所示的温度随时间变化的图像。则由图像可知,甲、乙两种液体的比热容之比为___________。
【答案】(1)秒表##停表
(2)加热时间 (3) ①. 质量 ②.
【解析】
【小问1详解】
实验中需要记录加热时间来反映吸收热量的多少,现有器材里缺少测量时间的工具,因此需要秒表(停表)。
【小问2详解】
相同规格的电加热器在相同时间内放出的热量相同,两物质吸收的热量相同,因此可以通过加热时间的长短比较吸收热量的多少,这是初中物理常用的转换法。
【小问3详解】
根据控制变量法,比较不同物质的吸热能力时,要保证两种液体的初温和质量都相同; 从图像可知:初始温度都是20℃,当都升温到100℃时,甲的加热时间为2min,乙的加热时间为4min,则甲、乙吸收热量,质量相同、升高温度相同,根据比热容公式可得
18. 【探究名称】探究并联电路中电流的特点
【问题】某实验小组通过实验发现串联电路中各处的电流大小相等,他们想,并联电路中各处的电流大小是否也相等呢?于是实验小组积极讨论后,决定测量如图甲所示的A、B、C、D、E、F共6处的电流大小,以探究并联电路中各处电流的大小关系。
【证据】
(1)请在图乙中用笔画线代替导线,将电路补充完整,使电流表准确测量B处的电流。
(2)根据电路图连接实物电路时,为了保证电路元件的安全,开关必须处于____状态。
(3)保持电源电压不变,更换____(选填“相同”或“不同”)规格的灯泡进行多次实验,记录收集到的数据如表所示:
测量对象
IA/A
IB/A
IC/A
ID/A
IE/A
IF/A
测量次序
1
0.10
0.10
0.14
0.14
0.24
0.24
2
0.10
0.10
0.22
0.22
0.32
0.32
3
0.10
0.10
0.30
0.30
0.40
0.40
【解释】分析实验数据可以得到初步结论:
(4)在并联电路中,同一支路各处的电流大小______,干路中各处的电流大小______。(均选填“相等”或“不相等”)
(5)干路与支路的电流大小关系是______________________。
【交流】
(6)分析实验数据可知,实验过程中一直没有更换规格的灯泡是______(选填“L1”或“L2”)。
【答案】(1) (2)断开
(3)不同 (4) ①. 相等 ②. 相等
(5)干路中的电流等于各支路电流之和
(6)L1
【解析】
【小问1详解】
要使电流表准确测量B处的电流,应将电流表与灯泡L1串联,故连接L2右端接线柱与电流表“0.6”接线柱。据此作图。
【小问2详解】
根据电路图连接实物电路时,为了保证电路元件的安全,开关必须处于断开状态,以防止有短路发生而烧坏电流表。
【小问3详解】
如果只用相同规格灯泡实验,得到的结论具有偶然性,更换不同规格灯泡多次实验,才能得到普遍适用的并联电路电流规律。
【小问4详解】
分析表格数据:同一支路的A、B点电流始终相等,C、D点电流始终相等,说明同一支路各处电流大小相等;干路的E、F点电流始终相等,说明干路各处电流大小相等。
【小问5详解】
对比三组数据:
均满足干路中的电流等于各支路电流之和。
【小问6详解】
并联电路中各支路互不影响,由表中数据可知,3次实验中通过灯泡L1的电流没有发生变化,说明在实验过程中灯泡一直没有更换。
19. 小明和小华在“探究串联电路电压的规律”实验中,设计了如图甲所示的电路。
(1)实验时,小明刚连完最后一条导线,就发现小灯泡发光了,原因是______________________;同时小华又发现了电压表指针如图乙所示,其原因是____________。
(2)小明根据图甲正确连接好电路,闭合开关后,发现电压表的示数为零,若只有灯L1或L2中的一处发生故障,则故障可能是___________(写出一种即可)。
(3)排除故障后,小明闭合开关测得一组实验数据并记录在下表中。
UAB
UBC
UAC
1.4
1.2
2.6
分析实验数据得出实验结论:串联电路两端的电压___________各部分电路两端电压之和;
(4)实验结束后小明和小华互相交流,小明指出实验次数太少,导致实验结论不具有___________性,应该进行多次实验;小华指出实验表格的设计也存在不足,不足之处是______________________;
(5)小明和小华还进行了深入交流,为了节省时间,利用原来的电路图,在测灯L2两端的电压时,电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并把接线改接到C接点上,老师说这个方法不能测出灯L2两端的电压,理由是______________________。
(6)小灯泡发光时的电阻___________不发光时的电阻(“大于”“等于”或“小于”)。
【答案】(1) ①. 连接电路时开关没有断开 ②. 电压表选择的量程太小
(2)灯L1短路##灯L2断路
(3)等于 (4) ①. 普遍 ②. 表格中的电压数据没有标注单位
(5)电压表正负接线柱接反
(6)大于
【解析】
【小问1详解】
连接电路时开关没有断开,导致刚接完导线灯泡就发光;电压表量程选择过小,指针偏转超过量程,指向刻度盘最大刻度外侧。
【小问2详解】
电压表示数为零,若只有一处故障,可能是L1短路,此时电压表被短路,无示数;也可能是L2断路,电压表无法接到电源两端,无示数。
【小问3详解】
由实验数据,可得串联电路两端的电压等于各部分电路两端电压之和。
【小问4详解】
实验次数太少,结论不具有普遍性,无法避免偶然性;实验表格的不足之处是电压数据没有标注单位,物理量记录缺少单位是不规范的。
【小问5详解】
在测灯L2两端的电压时,电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并把接线改接到C接点上,会导致电压表的正负接线柱接反,指针反向偏转,无法正确测量电压。
【小问6详解】
小灯泡发光时灯丝温度远高于不发光时的温度,灯丝电阻随温度升高而增大,因此发光时的电阻大于不发光时的电阻。
五、综合应用题(本题共2小题,第20题8分,第21题9分,共17分)
20. 如图所示的电路,电源电压保持不变。闭合开关,通过灯的电流为,当开关接到时,电压表示数为;当开关接到时,电压表示数为。求:
(1)通过灯的电流;
(2)电源电压;
(3)灯两端的电压。
【答案】(1)0.4A
(2)9V (3)4V
【解析】
【小问1详解】
当开关S1闭合,无论开关S2接a还是接b,灯L1和灯L2始终串联在电路中。在串联电路中,各处的电流相等。题目已知通过灯L1的电流为0.4A,因此通过灯L2的电流也为0.4A。
【小问2详解】
当开关S1闭合,开关S2接到a时,电压表测量的是电源两端的电压,此时电压表示数为9V,所以电源电压为。
【小问3详解】
当开关S1闭合,开关S2接到b时,电压表与灯L2并联,测量的是灯L2两端的电压。题目已知此时电压表示数为5V,即。因此,灯L1两端的电压为
21. 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)若这些热量的50%被质量为400kg、温度为80℃的水(1个标准大气压)吸收,能使水的温度升高多少℃?
(3)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)20℃ (3)50%
【解析】
【小问1详解】
质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量
【小问2详解】
由题意可得:水吸收的热量
由可知,水升高的温度
水的末温等于
由于在标准大气压下,水的沸点为100℃,此时水的温度变化量为
【小问3详解】
由可知,氢燃料电池大巴所做的功
氢燃料电池大巴车的能量转化效率
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