精品解析:黑龙江七台河市勃利县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:
物理试卷
考生注意:
1.考试时间60分钟
2.全卷共五道大题,总分80分
一、单项选择题(本大题共10小题,每小题2分,共20分)
1. 下列数据最符合实际的是( )
A. 一节新干电池的电压约为6V
B. 我国家庭电路的电压为220V
C. 家用电视机正常使用时的电流约为4A
D. 实验室使用的电压表的电阻约为0.1Ω
2. 下列现象中不能用分子动理论的观点解释的是( )
A. 酒香不怕巷子深
B. 金片和铅片紧压在一起,过几年后发现很难分开
C. 沙尘暴起,尘土满天
D. 水是由水分子构成的
3. 甲、乙、丙三个轻质小球用绝缘细线悬挂,相互作用情况如图所示。如果丙带正电,则甲( )
A. 一定带正电 B. 一定带负电 C. 一定不带电 D. 可能带正电
4. 如图所示的四个电路图中,与实物图相对应的是()
A. B.
C. D.
5. 电热丝通常用镍铬合金或铁铬铝合金等材料制作,从导电性能看,电热丝属于( )
A. 绝缘体 B. 超导体 C. 半导体 D. 导体
6. 如图所示,用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器后,验电器的金属箔张开。以下说法正确的是( )
A. 毛皮摩擦过的橡胶棒带正电
B. 毛皮与橡胶棒摩擦后,橡胶棒带电,毛皮不带电
C. 验电器的工作原理是异种电荷互相排斥
D. 金属箔张开瞬间电流的方向是由金属箔到金属球
7. 如图所示,闭合开关S后,灯泡和均正常发光,电压表和电流表均有示数。过一会儿,其中一只灯泡突然熄灭,两个电表示数均不变,则造成此现象的原因可能是( )
A. 灯泡断路 B. 灯泡短路 C. 灯泡断路 D. 灯泡短路
8. 如图所示的电路中,电源电压和灯泡电阻都不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P由滑动变阻器左端向右滑动到其中点的过程中,下列判断正确的是( )
A. 电流表示数变小,电压表示数不变,灯泡亮度不变
B. 电流表示数变大,电压表示数不变,灯泡亮度不变
C. 电流表示数变大,电压表示数变小,灯泡亮度变暗
D. 电压表与电流表示数的比值变大
9. 如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1=10Ω.闭合开关S,移动滑动变阻器R2的滑片P到最右端b时,电流表的示数为0.6A;移动滑片P到最左端a时,电流表的示数为0.2A.则电源电压和滑动变阻器的最大阻值分别为( )
A. 6V 20Ω B. 12V 20Ω C. 6V 10Ω D. 12V 10Ω
10. 如图甲所示电路,电源电压不变,闭合开关,电路正常工作时,电压表和的指针位置均如图乙所示,已知定值电阻的阻值为5Ω。下列判断不正确的是( )
A. 电源电压为5V
B. 定值电阻的阻值为20Ω
C. 用原有器材将如图甲所示电路改接成如图丙所示电路,闭合开关,定值电阻两端的电压为5V
D. 用原有器材将如图甲所示电路改接成如图丙所示电路,闭合开关,通过定值电阻和的电流之比为1∶4
二、多项选择题(本大题共2小题,每小题2分,共4分。每小题有两个或两个以上选项是正确的,全部选对得2分,选项正确但不全的得1分,有错误选项的不得分)
11. 关于内能、热量和温度的理解,下列说法不正确的是( )
A. 温度高的物体,内能一定大
B. 物体温度越高,分子热运动越剧烈
C. 内能大的物体含有的热量多
D. 0℃的冰没有内能
12. 如图甲所示电路,电源电压保持不变,是定值电阻,是滑动变阻器。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中,、的关系图像如图乙所示。则下列判断正确的是( )
A. 图线A是定值电阻的关系图像
B. 电源电压为16V
C. 定值电阻的阻值是20Ω
D. 滑动变阻器的最大阻值为70Ω
三、填空题(本大题共6小题,每小题2分,共12分)
13. 2026年6月5日,长征八号运载火箭在我国海南商业航天发射场成功发射,成功将千帆极轨12组卫星准确送入预定轨道。火箭采用液态氢作为燃料是由于液态氢的热值较________________(填“大”或“小”);火箭在上升过程中,贮箱内的液态氢逐渐减少,剩余液态氢的热值将________________(填“变大”“变小”或“不变”)。
14. 将50mL的水和50mL的酒精充分混合,混合后总体积将___________(选填“大于”、“等于”或“小于”)100mL,上述现象说明分子之间存在___________。
15. 一台汽油机飞轮的转速为,则在1s内,汽油机完成___________个冲程,对外做功的次数是___________。
16. 道路两旁的路灯,晚上同时亮,早上同时灭,为了便于维护,它们是________________联的;如图所示的电路,只闭合开关和,能发光的灯泡是________________(填“”“”或“和”)。
17. 一只小灯泡的正常发光时的电压为8V,正常发光时通过它的电流为0.4A,现将该小灯泡接在10V的电源上,为使其正常发光,应______联一个______Ω的定值电阻。
18. 如图所示是导体甲和乙的关系图像,甲是一条直线,乙是一条曲线。若将甲、乙并联后接到电压为2 V的电源上,则干路中的电流是________A;若将甲、乙串联后接到电压为6 V的电源上,则此时甲、乙的电阻之比为________________。
四、实验探究题(本大题共4小题,共24分)
19. 如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量都是10 g,烧杯内的液体质量也相同。(燃料1是酒精,燃料2是碎纸片)
(1)在组装实验装置时,图中器件的安装顺序应是____________________________(填“自下而上”或“自上而下”)。
(2)要比较不同燃料的热值,应选择________________两图进行实验,实验时要观察__________________________________________________比较两种燃料的热值大小。
(3)比较不同物质的比热容,应选择________________两图进行实验,实验中不同物质吸收热量的多少是通过________________来反映的。
(4)小华实验前用天平分别测出了烧杯中液体的质量以及燃料的质量,并由记录的数据,利用公式计算出液体吸收的热量,并通过液体吸收的热量计算出燃料1和燃料2的热值。小明认为她的计算结果不可靠,理由是________________________________________________。
20. 热机是获取动力的主要机械,广泛应用于生产生活中。某科技小组在跨学科实践活动中,制定了以下学习流程。
项目提出
研究热机的工作原理。
项目分析
(1)如图甲所示,试管中的水沸腾后,橡胶塞被冲出,水蒸气的________________能转化为橡胶塞的________________能,此过程与汽油机的________________冲程原理相同。
项目实施
(2)受上述实验启发,如图乙所示,小华在易拉罐内注入大约半罐水,将去掉笔芯和尾塞的笔管尾端插入易拉罐内,用胶将罐的开口处密封。将易拉罐放在金属圈上并固定,笔管的尖端对准小风车的扇叶。点燃酒精灯,易拉罐中水的内能增加是通过________________的方式实现的,此过程________________(填“遵循”或“不遵循”)能量守恒定律。当有蒸汽喷出时,扇叶就转动起来。
项目延伸
(3)展示交流后,小聪又用塑料矿泉水瓶进行了如下探究:瓶中留有少量水,盖上瓶盖。如图丙所示扭转瓶子,轻轻松动瓶盖,瓶盖被瓶内的气体冲出,同时出现“白雾”。“白雾”是水蒸气____________(填物态变化名称)形成的。
21. 小华在做“探究串联电路中的电压规律”的实验时,有多个灯泡可供选择,她把两只灯泡、串联起来接到电路中,如图所示。
(1)在测两端电压时,闭合开关S,发现灯泡、均不亮,电压表示数为零,原因可能是灯泡____________(填“”或“”)断路。
(2)故障排除后,实验正常进行,小华正确测出两端电压后保持电压表的B连接点不动,只断开A连接点,并改接到C连接点上,来测量两端的电压,她____________(填“能”或“不能”)测出两端的电压,理由是________________________________________________。
(3)小华最后通过测量得到的实验数据如下表,分析实验数据,得出结论:串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和。请对小华的做法进行评价:___________________________________________________;改进方法是___________________________________________________。
A、B间电压
B、C间电压
A、C间电压
2
4
6
22. “探究电流与电压和电阻的关系”的实验中,准备的电学器材如下:电源(电压恒为4.5 V)、电流表、电压表、滑动变阻器R(标有“30 Ω 1 A”)、定值电阻(5 Ω、10 Ω、20 Ω、30 Ω)、开关各一个,导线若干。
(1)探究“电流与电压的关系”:
①某同学____________(填“闭合”或“断开”)开关S,按如图甲所示电路图连接实物。连接电路前发现:电流表的指针位于零刻度线的左侧,如图乙所示,则出现此现象的原因可能是_________________________________。
②解决问题后开始实验,应将滑动变阻器的滑片P向____________(填“左”或“右”)滑动,使定值电阻两端电压由1.5 V逐渐增大到2 V、2.5 V,读出所对应的电流值。其中第2次电流表示数如图丙所示为____________A,实验数据如表所示。
实验次序
1
2
3
U/V
1.5
2
2.5
I/A
0.15
△
0.25
③分析数据,得出结论:电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成____________比。
(2)探究“电流与电阻的关系”:
①将10 Ω的定值电阻接入图甲中的A、B两点间,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表示数为2 V,读出电流表示数。
②断开开关S,接下来用20 Ω的定值电阻替换10 Ω的定值电阻,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表示数____________(填“大于”“小于”或“等于”)2 V时,读出电流表示数。
③将实验器材中____________(填“5 Ω”或“30 Ω”)定值电阻接入A、B两点间,无论怎样移动滑片P都无法完成实验。
五、综合应用题(本大题共4小题,共20分)
23. 阅读短文,回答问题。
压力传感器
压力传感器的种类很多,电子秤中测力装置所使用的电阻应变式压力传感器就是其中的一种,它能够将被测量的压力信号转化成电压信号。电阻应变式压力传感器的原理如图甲所示,金属梁(由弹簧钢制成)右端为固定端,左端为自由端,金属梁的上、下表面各紧贴一块相同的应变片,应变片的结构如图乙所示,它主要是由基底、金属电阻丝和引线等组成,电阻丝固定在基底上,当应变片被拉长时,金属电阻丝同时被拉长,电阻丝的电阻变大。反之,当应变片被压缩时,金属电阻丝变短,电阻丝的电阻变小。
当自由端受到向下的压力F时,金属梁向下弯曲,上应变片被拉长,下应变片被压缩。如果上、下金属电阻丝有大小不变的电流通过时,上应变片引线间两端电压为,下应变片引线间两端电压为,传感器可以通过输出两个电压的差值 来反映压力F的大小。
(1)压力传感器是将压力的大小转换为____________(填“电流”或“电压”)大小的装置。
(2)当应变片被拉长时,金属电阻丝的电阻变大,原因是__________________________________________________________________________________________________________
(3)压力F增大时,上面金属电阻丝的电阻____________,下面金属电阻丝的电阻____________。(均填“变大”“变小”或“不变”)
24. 近年来,有些地方的市政府投入了大量资金,种植花草树木,提高绿地覆盖率,修建人工湖,扩大水域面积,大大改善了市民的居住环境。请你运用所学的物理知识,分析说明扩大水域面积为什么可以调节周围环境的气温。
25. 如图所示是一款远程无人驾驶清扫车,自动驾驶时使用雷达传感器以及激光测距器来了解周围的交通状况,该款车以10m/s的速度在一段平直的公路上匀速直线行驶5min,消耗汽油0.3kg。已知清扫车行驶过程中发动机的效率为30%,汽油的热值为。求:
(1)0.3kg汽油完全燃烧放出的热量。
(2)在此过程中清扫车受到的牵引力。
(3)假设此过程中,汽油完全燃烧,除了做有用功外,其余损失的能量全部用来加热水。在不考虑其他热损失的情况下,可使初温为20℃、质量为45kg的水温度升高多少摄氏度?[,气压为一标准大气压]
26. 如图所示的电路中,定值电阻的阻值为40Ω,闭合开关S,电流表的示数为0.3A,电流表A的示数为0.5A。求:
(1)电源电压;
(2)定值电阻的阻值;
(3)电路的总电阻。
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物理试卷
考生注意:
1.考试时间60分钟
2.全卷共五道大题,总分80分
一、单项选择题(本大题共10小题,每小题2分,共20分)
1. 下列数据最符合实际的是( )
A. 一节新干电池的电压约为6V
B. 我国家庭电路的电压为220V
C. 家用电视机正常使用时的电流约为4A
D. 实验室使用的电压表的电阻约为0.1Ω
【答案】B
【解析】
【详解】A. 一节新干电池电压为1.5V,故A不符合题意;
B.我国家庭电路的电压为220V,故B符合题意;
C.家用电视机正常使用时的电流约为0.6A,故C不符合题意;
D.实验室里的电压表内阻很大,通常为数千欧以上,故D不符合题意。
故选B。
2. 下列现象中不能用分子动理论的观点解释的是( )
A. 酒香不怕巷子深
B. 金片和铅片紧压在一起,过几年后发现很难分开
C. 沙尘暴起,尘土满天
D. 水是由水分子构成的
【答案】C
【解析】
【详解】A.“酒香不怕巷子深”是酒精分子无规则运动扩散到空气中的现象,能用分子动理论解释。故A不符合题意;
B.金片和铅片紧压后难分开,说明分子间存在引力,可用分子动理论解释,故B不符合题意;
C. 尘土是宏观固体小颗粒,不是微观分子,尘土满天是宏观机械运动,不能用分子动理论解释,故C符合题意;
D. 物质是由分子、原子构成的,水由水分子构成的,可用分子动理论解释,故D不符合题意。
故选C。
3. 甲、乙、丙三个轻质小球用绝缘细线悬挂,相互作用情况如图所示。如果丙带正电,则甲( )
A. 一定带正电 B. 一定带负电 C. 一定不带电 D. 可能带正电
【答案】B
【解析】
【详解】如果丙带正电,图中乙、丙相互吸引,根据异种电荷相互吸引、带电体具有吸引轻小物体的性质可知,乙可能带负电或不带电,图中甲、乙相互排斥,说明甲、乙一定带同种电荷,则乙带负电,则甲一定也带负电,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
4. 如图所示的四个电路图中,与实物图相对应的是()
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】分析实物图可知,电流从电源正极出发后分为两支:一支流经灯泡,另一支流经开关和灯泡;两支电流汇合后流经开关回到电源负极。由此可知,灯泡与并联,开关串联在支路中控制,开关串联在干路中控制整个电路。
A.图中两个灯泡并联,在干路,控制,与实物图不符,故A不符合题意;
B.图中两个灯泡并联,控制,控制,两开关均在支路,与实物图不符,故B不符合题意;
C.图中两个灯泡并联,控制,控制,两开关均在支路,与实物图不符,故C不符合题意;
D.图中两个灯泡并联,在干路,控制支路,与实物图相符,故D符合题意。
故选D。
5. 电热丝通常用镍铬合金或铁铬铝合金等材料制作,从导电性能看,电热丝属于( )
A. 绝缘体 B. 超导体 C. 半导体 D. 导体
【答案】D
【解析】
【详解】容易导电的物体是导体,不容易导电的物体是绝缘体;超导现象是电阻为零的现象,超导体适合制作输电导线和电动机线圈等,而需要电热的地方不能用超导材料;导电性能介于导体和绝缘体之间,属于半导体材料,具有单向导电性;根据焦耳定律定义知道电流通过导体时的发热原因是由于导体存在电阻。电热器都是利用电流的热效应工作的,所以不能用超导体、绝缘体、半导体、作为电热丝,应该是导体,故D正确,ABC错误。
故选D。
6. 如图所示,用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器后,验电器的金属箔张开。以下说法正确的是( )
A. 毛皮摩擦过的橡胶棒带正电
B. 毛皮与橡胶棒摩擦后,橡胶棒带电,毛皮不带电
C. 验电器的工作原理是异种电荷互相排斥
D. 金属箔张开瞬间电流的方向是由金属箔到金属球
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据物理学规定,用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,故A错误;
B.摩擦起电实质是电子转移,毛皮与橡胶棒摩擦后,毛皮失去电子带正电,橡胶棒得到电子带负电,故B错误;
C.验电器金属箔带同种电荷,根据同种电荷互相排斥规律,金属箔张开,故C错误;
D.用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,接触验电器时,电子由金属球向金属箔定向移动,电流方向与负电荷定向移动方向相反,电流方向是由金属箔到金属球,故D正确。
故选D。
7. 如图所示,闭合开关S后,灯泡和均正常发光,电压表和电流表均有示数。过一会儿,其中一只灯泡突然熄灭,两个电表示数均不变,则造成此现象的原因可能是( )
A. 灯泡断路 B. 灯泡短路 C. 灯泡断路 D. 灯泡短路
【答案】C
【解析】
【详解】由电路图可知,灯泡与并联,电流表测支路的电流,电压表测电源电压。
A.若灯泡断路,灯泡不发光,通过的电流为零,电流表示数为零,并联电路各支路独立工作,灯泡L2发光,电压表测量电源电压,电压表示数不变,故A不符合题意;
B.如果灯泡短路,电源被短路,两个灯泡都不发光,故B不符合题意;
C.如果灯泡断路,灯泡L2不发光,并联电路各支路独立工作,灯泡发光,电流表示数不变,电压表测量电源电压,电压表示数不变,故C符合题意;
D.如果灯泡短路,电源被短路,两个灯泡都不发光,故D不符合题意。
故选C。
8. 如图所示的电路中,电源电压和灯泡电阻都不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P由滑动变阻器左端向右滑动到其中点的过程中,下列判断正确的是( )
A. 电流表示数变小,电压表示数不变,灯泡亮度不变
B. 电流表示数变大,电压表示数不变,灯泡亮度不变
C. 电流表示数变大,电压表示数变小,灯泡亮度变暗
D. 电压表与电流表示数的比值变大
【答案】B
【解析】
【详解】ABC.由图可知,灯与变阻器并联,电流表测通过变阻器的电流,电压表测电源电压,滑片P由滑动变阻器左端向右滑动到其中点的过程中,变阻器连入电路的电阻变小,故电压表示数不变,由欧姆定律可知通过变阻器的电流变大,即电流表示数变大,根据并联电路各支路互不影响,通过灯的电流不变,灯的亮度不变,故B正确,AC错误;
D.由欧姆定律可知,电压表与电流表示数的比值等于变阻器连入电路的电阻,由于变阻器连入电路的电阻变小,所以电压表与电流表示数的比值变小,故D错误。
故选B。
9. 如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1=10Ω.闭合开关S,移动滑动变阻器R2的滑片P到最右端b时,电流表的示数为0.6A;移动滑片P到最左端a时,电流表的示数为0.2A.则电源电压和滑动变阻器的最大阻值分别为( )
A. 6V 20Ω B. 12V 20Ω C. 6V 10Ω D. 12V 10Ω
【答案】A
【解析】
【详解】由电路图可知,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,当滑片位于b端时,电路为R1的简单电路,电源的电压:
U=IR1=0.6A×10Ω=6V,
故BD不符合题意;
当滑片位于a端时,变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的总电阻:
R==30Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,R2的最大阻值:
R2=R﹣R1=30Ω﹣10Ω=20Ω,
故A符合题意,C不符合题意.
10. 如图甲所示电路,电源电压不变,闭合开关,电路正常工作时,电压表和的指针位置均如图乙所示,已知定值电阻的阻值为5Ω。下列判断不正确的是( )
A. 电源电压为5V
B. 定值电阻的阻值为20Ω
C. 用原有器材将如图甲所示电路改接成如图丙所示电路,闭合开关,定值电阻两端的电压为5V
D. 用原有器材将如图甲所示电路改接成如图丙所示电路,闭合开关,通过定值电阻和的电流之比为1∶4
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图甲可知,闭合开关,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测电源电压。两表指针位置相同,由于串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和,则电压表V2的示数大于电压表V1的示数,所以电压表V2选择的是大量程,分度值为0.5V,示数为5V,即电源电压为5V,电压表V1选择的是小量程,分度值为0.1V,示数为1V,即R1两端的电压为1V,故A正确;
B.两端电压
电路中电流
定值电阻的阻值为,故B正确;
C.图丙中与并联,各支路电压等于电源电压,则两端电压为5V,故C正确;
D.图丙中通过的电流
通过的电流
通过定值电阻和的电流之比为,故D错误。
本题选择错误的,故选D。
二、多项选择题(本大题共2小题,每小题2分,共4分。每小题有两个或两个以上选项是正确的,全部选对得2分,选项正确但不全的得1分,有错误选项的不得分)
11. 关于内能、热量和温度的理解,下列说法不正确的是( )
A. 温度高的物体,内能一定大
B. 物体温度越高,分子热运动越剧烈
C. 内能大的物体含有的热量多
D. 0℃的冰没有内能
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.内能大小与物体的温度、质量、状态均有关,温度高的物体,内能不一定大,故A错误;
B.分子热运动的剧烈程度与温度有关,温度越高分子热运动越剧烈,故B正确;
C.热量是过程量,不能表述为物体“含有热量”,故C错误;
D.任何温度下的物体都具有内能,0℃的冰也有内能,故D错误。
本题选择描述错误的,故选ACD。
12. 如图甲所示电路,电源电压保持不变,是定值电阻,是滑动变阻器。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中,、的关系图像如图乙所示。则下列判断正确的是( )
A. 图线A是定值电阻的关系图像
B. 电源电压为16V
C. 定值电阻的阻值是20Ω
D. 滑动变阻器的最大阻值为70Ω
【答案】CD
【解析】
【详解】由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
A.当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中,R2电阻变小,电路的总电阻变小,由欧姆定律可知电路中电流变大,根据串联分压规律可知,R2两端电压变小,图线A是电阻R2的I-U关系图像,故A错误;
B.由以上分析可知,图线B是电阻R1的I-U关系图像,当滑动变阻器的滑片P滑到最左端时,V1测电源电压,由图乙可知,电源电压为18V,故B错误;
C.由图乙可知,当电路中电流为0.2A时,R1两端电压为4V,R1的阻值为,故C正确;
D.由图乙可知,当滑片处于最右端时,滑动变阻器阻值最大,电路中电流最小为0.2A,滑动变阻器两端电压为14V,滑动变阻器最大阻值为,故D正确。
故选CD。
三、填空题(本大题共6小题,每小题2分,共12分)
13. 2026年6月5日,长征八号运载火箭在我国海南商业航天发射场成功发射,成功将千帆极轨12组卫星准确送入预定轨道。火箭采用液态氢作为燃料是由于液态氢的热值较________________(填“大”或“小”);火箭在上升过程中,贮箱内的液态氢逐渐减少,剩余液态氢的热值将________________(填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 ①.
大 ②.
不变
【解析】
【详解】相同质量的燃料完全燃烧时,热值越大放出的热量越多,故火箭采用液态氢作为燃料是由于液态氢的热值较大。
热值是燃料的一种特性,仅与燃料种类有关,与燃料质量无关,火箭在上升过程中,贮箱内的液态氢逐渐减少,剩余液态氢的热值不变。
14. 将50mL的水和50mL的酒精充分混合,混合后总体积将___________(选填“大于”、“等于”或“小于”)100mL,上述现象说明分子之间存在___________。
【答案】 ①. 小于 ②. 间隙
【解析】
【详解】[1][2]将50mL的水和50mL的酒精充分混合,混合后水与酒精的总体积将小于100mL。水和酒精混合后,由于分子间有间隙,则水和酒精分子相互填补了对方的空隙,而使体积变小。
15. 一台汽油机飞轮的转速为,则在1s内,汽油机完成___________个冲程,对外做功的次数是___________。
【答案】 ①. 100 ②. 25次
【解析】
【分析】
【详解】[1][2]这台汽油机飞轮1s的转速为
而飞轮每转两圈,汽油机完全四个冲程,对外做功一次,所以1s内,汽油机完成100个冲程,对外做功25次。
16. 道路两旁的路灯,晚上同时亮,早上同时灭,为了便于维护,它们是________________联的;如图所示的电路,只闭合开关和,能发光的灯泡是________________(填“”“”或“和”)。
【答案】 ①.
并 ②.
L2
【解析】
【详解】道路两旁的路灯虽然同时亮同时灭,但为了便于维护,任意一盏路灯损坏时,其余路灯仍能独立正常工作,互不影响,符合并联电路的特点,因此它们是并联的;
只闭合和,此时电流从电源正极流出后,经过、回到电源负极,而所在的支路被开关所在的导线短路,故只有能发光。
17. 一只小灯泡的正常发光时的电压为8V,正常发光时通过它的电流为0.4A,现将该小灯泡接在10V的电源上,为使其正常发光,应______联一个______Ω的定值电阻。
【答案】 ①. 串 ②. 5
【解析】
【详解】[1]一只小灯泡的正常发光时的电压为8V,将该小灯泡接在10V的电源上,为使其正常发光,则电阻需要分担2V的电压,由于串联分压,故需要串联一个电阻。
[2]电阻分担的电压为
串联的电阻为
18. 如图所示是导体甲和乙的关系图像,甲是一条直线,乙是一条曲线。若将甲、乙并联后接到电压为2 V的电源上,则干路中的电流是________A;若将甲、乙串联后接到电压为6 V的电源上,则此时甲、乙的电阻之比为________________。
【答案】 ①. 0.3 ②. 2:1
【解析】
【详解】甲、乙并联时两端电压均为2V,由U-I图像可知,时,通过甲的电流,通过乙的电流,干路电流为
甲、乙串联时电流处处相等,总电压等于各部分电压之和。由U-I图像可知,当电路电流时,,,满足
甲、乙的电阻之比为
四、实验探究题(本大题共4小题,共24分)
19. 如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量都是10 g,烧杯内的液体质量也相同。(燃料1是酒精,燃料2是碎纸片)
(1)在组装实验装置时,图中器件的安装顺序应是____________________________(填“自下而上”或“自上而下”)。
(2)要比较不同燃料的热值,应选择________________两图进行实验,实验时要观察__________________________________________________比较两种燃料的热值大小。
(3)比较不同物质的比热容,应选择________________两图进行实验,实验中不同物质吸收热量的多少是通过________________来反映的。
(4)小华实验前用天平分别测出了烧杯中液体的质量以及燃料的质量,并由记录的数据,利用公式计算出液体吸收的热量,并通过液体吸收的热量计算出燃料1和燃料2的热值。小明认为她的计算结果不可靠,理由是________________________________________________。
【答案】(1)自下而上
(2) ①. 甲、乙 ②. 温度计示数的变化
(3) ①. 甲、丙 ②. 加热时间的长短
(4)燃料不可能完全燃烧,且燃烧放出的热量不可能全部被液体吸收,存在热量散失,因此测得的热值会偏小,结果不可靠
【解析】
【小问1详解】
实验装置需要先调整下方铁圈的高度,确保酒精灯外焰可以充分加热烧杯,再向上依次调整烧杯、温度计的位置,避免酒精灯位置不合适、温度计触碰烧杯底,因此安装顺序为自下而上。
【小问2详解】
根据控制变量法,比较不同燃料的热值时,需要保证被加热的液体种类、质量完全相同,仅燃料种类不同,因此选甲、乙两图。燃料完全燃烧放出的热量被同质量的同种液体吸收时,液体升高的温度越大,说明燃料放出的热量越多、热值越大,因此通过观察温度计示数的变化(或液体升高的温度)比较热值大小。
【小问3详解】
比较不同物质的比热容时,根据控制变量法,需要保证加热的燃料完全相同(相同时间放出的热量相同),仅烧杯内的液体种类不同,因此选甲、丙两图。本实验用转换法,相同的燃料在相同时间内放出的热量近似相等,因此不同物质吸收热量的多少可以通过加热时间的长短来反映。
【小问4详解】
实际实验中,燃料无法完全燃烧,且燃料燃烧放出的热量会有部分散失到空气中、被实验装置吸收,无法全部被烧杯内的液体吸收,因此通过液体吸收的热量计算得到的热值会小于燃料的真实热值,结果不可靠。
20. 热机是获取动力的主要机械,广泛应用于生产生活中。某科技小组在跨学科实践活动中,制定了以下学习流程。
项目提出
研究热机的工作原理。
项目分析
(1)如图甲所示,试管中的水沸腾后,橡胶塞被冲出,水蒸气的________________能转化为橡胶塞的________________能,此过程与汽油机的________________冲程原理相同。
项目实施
(2)受上述实验启发,如图乙所示,小华在易拉罐内注入大约半罐水,将去掉笔芯和尾塞的笔管尾端插入易拉罐内,用胶将罐的开口处密封。将易拉罐放在金属圈上并固定,笔管的尖端对准小风车的扇叶。点燃酒精灯,易拉罐中水的内能增加是通过________________的方式实现的,此过程________________(填“遵循”或“不遵循”)能量守恒定律。当有蒸汽喷出时,扇叶就转动起来。
项目延伸
(3)展示交流后,小聪又用塑料矿泉水瓶进行了如下探究:瓶中留有少量水,盖上瓶盖。如图丙所示扭转瓶子,轻轻松动瓶盖,瓶盖被瓶内的气体冲出,同时出现“白雾”。“白雾”是水蒸气____________(填物态变化名称)形成的。
【答案】(1) ①. 内 ②. 机械 ③. 做功
(2) ①. 热传递 ②. 遵循
(3)液化
【解析】
【小问1详解】
试管内水蒸气推动橡胶塞冲出时,水蒸气对塞子做功,自身的内能转化为橡胶塞的机械能;汽油机的做功冲程也是内能转化为机械能,因此原理相同;
【小问2详解】
酒精灯加热过程中,热量从酒精灯传递给易拉罐和水,是通过热传递的方式改变水的内能;
能量守恒定律是自然界的普遍规律,所有能量转化或转移过程都遵循能量守恒定律。
【小问3详解】
瓶盖被冲出时,瓶内气体对外做功,内能减小、温度降低,瓶内气态水蒸气遇冷变为液态小水滴,也就是“白雾”,这个物态变化是液化。
21. 小华在做“探究串联电路中的电压规律”的实验时,有多个灯泡可供选择,她把两只灯泡、串联起来接到电路中,如图所示。
(1)在测两端电压时,闭合开关S,发现灯泡、均不亮,电压表示数为零,原因可能是灯泡____________(填“”或“”)断路。
(2)故障排除后,实验正常进行,小华正确测出两端电压后保持电压表的B连接点不动,只断开A连接点,并改接到C连接点上,来测量两端的电压,她____________(填“能”或“不能”)测出两端的电压,理由是________________________________________________。
(3)小华最后通过测量得到的实验数据如下表,分析实验数据,得出结论:串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和。请对小华的做法进行评价:___________________________________________________;改进方法是___________________________________________________。
A、B间电压
B、C间电压
A、C间电压
2
4
6
【答案】(1)
(2) ①. 不能 ②. 电压表的正负接线柱接反了,指针会反向偏转,无法正确测量电压
(3) ①. 实验次数太少,结论具有偶然性,不具备普遍说服力 ②. 换用不同规格的小灯泡,重复进行多次实验,收集多组数据总结规律
【解析】
【小问1详解】
两灯串联都不亮,说明电路是断路故障。测两端电压时示数为零,代表电压表无法连通到电源两极,因此是处发生断路,电压表无法接到电源两极,故无示数。
【小问2详解】
电压表原本测电压时,电压表的A端接电源正极侧、B端接电源负极侧,正负接线柱接法正确;只把A改接到C点后,电流会从电压表的负接线柱流入、正接线柱流出,导致电压表的正负接线柱接反,指针反向偏转,无法正常测量的电压。
【小问3详解】
探究规律类实验,仅靠1组实验数据得出的结论具有偶然性,不能代表普遍规律。因此需要更换不同规格的灯泡,多次实验获取多组数据,避免偶然性,让结论更具普遍性。
22. “探究电流与电压和电阻的关系”的实验中,准备的电学器材如下:电源(电压恒为4.5 V)、电流表、电压表、滑动变阻器R(标有“30 Ω 1 A”)、定值电阻(5 Ω、10 Ω、20 Ω、30 Ω)、开关各一个,导线若干。
(1)探究“电流与电压的关系”:
①某同学____________(填“闭合”或“断开”)开关S,按如图甲所示电路图连接实物。连接电路前发现:电流表的指针位于零刻度线的左侧,如图乙所示,则出现此现象的原因可能是_________________________________。
②解决问题后开始实验,应将滑动变阻器的滑片P向____________(填“左”或“右”)滑动,使定值电阻两端电压由1.5 V逐渐增大到2 V、2.5 V,读出所对应的电流值。其中第2次电流表示数如图丙所示为____________A,实验数据如表所示。
实验次序
1
2
3
U/V
1.5
2
2.5
I/A
0.15
△
0.25
③分析数据,得出结论:电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成____________比。
(2)探究“电流与电阻的关系”:
①将10 Ω的定值电阻接入图甲中的A、B两点间,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表示数为2 V,读出电流表示数。
②断开开关S,接下来用20 Ω的定值电阻替换10 Ω的定值电阻,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表示数____________(填“大于”“小于”或“等于”)2 V时,读出电流表示数。
③将实验器材中____________(填“5 Ω”或“30 Ω”)定值电阻接入A、B两点间,无论怎样移动滑片P都无法完成实验。
【答案】(1) ①. 断开 ②. 电流表使用前没有进行调零 ③. 左 ④. 0.2 ⑤. 正
(2) ①. 等于 ②. 30Ω
【解析】
【小问1详解】
连接电路时,为保护电路,开关必须断开;
连接电路前电路未接通,电流表指针就偏向零刻度线左侧,是因为电流表使用前没有调零;
要让定值电阻两端电压从1.5V逐渐增大,根据串联分压规律,需要减小滑动变阻器接入电路的阻值,因此滑片向左滑动;
电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,指针示数为0.2A;
由实验数据可知,电压增大为原来的几倍,电流也增大为相同的倍数,因此电阻一定时,导体中的电流与导体两端电压成正比。
【小问2详解】
探究电流与电阻的关系时,需要控制定值电阻两端的电压保持不变,因此替换电阻后要调节滑片,使电压表示数等于之前设定的2V;
电源电压为4.5V,若控制定值电阻两端电压为2V,则滑动变阻器需要分担的电压为
根据串联分压规律,当接入20Ω定值电阻时,要求滑动变阻器接入的阻值为
当接入30Ω定值电阻时,要求滑动变阻器接入的阻值为
但实验中滑动变阻器最大阻值仅为30Ω,因此无论怎么移动滑片都无法让定值电阻两端电压保持2V,无法完成实验。
五、综合应用题(本大题共4小题,共20分)
23. 阅读短文,回答问题。
压力传感器
压力传感器的种类很多,电子秤中测力装置所使用的电阻应变式压力传感器就是其中的一种,它能够将被测量的压力信号转化成电压信号。电阻应变式压力传感器的原理如图甲所示,金属梁(由弹簧钢制成)右端为固定端,左端为自由端,金属梁的上、下表面各紧贴一块相同的应变片,应变片的结构如图乙所示,它主要是由基底、金属电阻丝和引线等组成,电阻丝固定在基底上,当应变片被拉长时,金属电阻丝同时被拉长,电阻丝的电阻变大。反之,当应变片被压缩时,金属电阻丝变短,电阻丝的电阻变小。
当自由端受到向下的压力F时,金属梁向下弯曲,上应变片被拉长,下应变片被压缩。如果上、下金属电阻丝有大小不变的电流通过时,上应变片引线间两端电压为,下应变片引线间两端电压为,传感器可以通过输出两个电压的差值 来反映压力F的大小。
(1)压力传感器是将压力的大小转换为____________(填“电流”或“电压”)大小的装置。
(2)当应变片被拉长时,金属电阻丝的电阻变大,原因是__________________________________________________________________________________________________________
(3)压力F增大时,上面金属电阻丝的电阻____________,下面金属电阻丝的电阻____________。(均填“变大”“变小”或“不变”)
【答案】(1)
电压 (2)
材料和温度不变时,当应变片被拉长时,金属电阻丝长度变长、横截面积变小,电阻变大
(3) ①.
变大 ②.
变小
【解析】
【小问1详解】
由短文可知电阻应变式压力传感器可将被测量的压力信号转化成电压信号,可知压力传感器将压力大小转换为电压大小。
【小问2详解】
略
【小问3详解】
压力F增大时,金属梁向下弯曲程度增大,上应变片被拉长的程度变大,故上面金属电阻丝的电阻变大;下应变片被压缩的程度变大,长度变短,故下面金属电阻丝的电阻变小。
24. 近年来,有些地方的市政府投入了大量资金,种植花草树木,提高绿地覆盖率,修建人工湖,扩大水域面积,大大改善了市民的居住环境。请你运用所学的物理知识,分析说明扩大水域面积为什么可以调节周围环境的气温。
【答案】水的比热容较大,白天,相同质量的水和土壤、沙石比较,吸收相同的热量,水的温度升高的少;夜晚,放出相同的热量,水的温度降低的少,使得昼夜的温差小,所以扩大水域面积,能有效调节周围环境的气温。
【解析】
【详解】略。
25. 如图所示是一款远程无人驾驶清扫车,自动驾驶时使用雷达传感器以及激光测距器来了解周围的交通状况,该款车以10m/s的速度在一段平直的公路上匀速直线行驶5min,消耗汽油0.3kg。已知清扫车行驶过程中发动机的效率为30%,汽油的热值为。求:
(1)0.3kg汽油完全燃烧放出的热量。
(2)在此过程中清扫车受到的牵引力。
(3)假设此过程中,汽油完全燃烧,除了做有用功外,其余损失的能量全部用来加热水。在不考虑其他热损失的情况下,可使初温为20℃、质量为45kg的水温度升高多少摄氏度?[,气压为一标准大气压]
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
0.3kg汽油完全燃烧放出的热量
【小问2详解】
清扫车在平直公路上匀速直线行驶,行驶路程
发动机做的有用功
牵引力
【小问3详解】
汽油燃烧损失的能量全部用于加热水,一标准大气压下水的沸点是100℃,损失的能量
因不计其他热损失,故水吸收的热量
由吸热公式得水升高的温度
因
故水温度升高。
26. 如图所示的电路中,定值电阻的阻值为40Ω,闭合开关S,电流表的示数为0.3A,电流表A的示数为0.5A。求:
(1)电源电压;
(2)定值电阻的阻值;
(3)电路的总电阻。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
闭合开关S,与并联,电流表A测量干路中的电流,电流表A1测量通过R1的电流,电源电压
【小问2详解】
由并联电路电流的规律可知通过R2的电流
的阻值
【小问3详解】
电路的总电阻
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