精品解析:天津市红桥区2026-2027学年九年级上学期期中物理试卷
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内容正文:
2026-2027红桥区九年级物理期中
本试卷分为第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)。第I卷共13道题,第II卷共12道题,共25道题。试卷满分100分,考试时间60分钟。
第I卷(选择题 共39分)
一、单项选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分。每小题给出的四个选项中,只有一个最符合题意)
1. 国庆节,小强按照劳动课程的要求为全家制作丰盛的菜肴,下列对菜肴制作过程说法正确的是( )
A. 冰冻食物在解冻的过程中温度不断降低
B. 砂锅煲汤是通过热传递的方式减小内能
C. 蒸鱼时锅中冒出的“白气”是气态的水蒸气
D. 厨房里飘满食物的香气是扩散现象
【答案】D
【解析】
【详解】A.晶体熔化过程温度保持不变,冰冻食物解冻属于晶体熔化,温度不会不断降低,故A错误;
B.砂锅煲汤时,汤吸收热量,是通过热传递的方式增大内能,故B错误;
C.锅中冒出的“白气”是高温水蒸气遇冷液化形成的液态小水滴,故C错误;
D.食物香气分子不停地做无规则运动,在空气中扩散导致厨房里飘满香气,属于扩散现象,故D正确。
故选D。
2. 古代人们常用钻木取火,下列情况改变内能方式与其不同的是( )
A. 甲图:冬天搓手取暖 B. 乙图:小朋友溜滑梯臀部发热
C. 丙图:热鸡蛋放在冷水中冷却 D. 丁图:压缩空气使其内能增大
【答案】C
【解析】
【详解】钻木取火实质是通过做功的方式改变物体的内能。
A.搓手取暖,双手克服摩擦做功,是通过做功的方式改变物体内能,故A不符合题意;
B.小朋友溜滑梯时,臀部克服滑梯摩擦做功,是通过做功的方式改变物体内能,故B不符合题意;
C.热鸡蛋放在冷水中,鸡蛋和水温度不同,内能从鸡蛋传给水,是通过热传递的方式改变物体内能,故C符合题意;
D.压缩空气时,对空气做功,使空气内能增大,故D不符合题意。
故选C。
3. 在跨学科学习中,小明经过比热概念的学习,认识了沿海地区炎热、晴朗的天气里常常出现“海陆风”的地理知识。当出现如图所示风向时,通常是( )
A. 发生在白天,且陆地温度较高 B. 发生在白天,且海水温度较高
C. 发生在夜晚,且海水温度较高 D. 发生在夜晚,且陆地温度较高
【答案】C
【解析】
【详解】由图可知低空气流从陆地吹向海洋,说明陆地空气下沉,海洋空气上升,故海洋温度较高,陆地温度较低。根据 ,夜晚放出相同热量 ,水的比热容 大,海水温度降低 小,温度较高。故发生在夜晚,且海水温度较高。故选C。
4. 在我国电动汽车越来越普及,许多电动汽车安装了能量回收装置,其中一种能量回收方式是踩下制动踏板时,将 ① 能转化为电能,再将电能转化为 ② 能储存在蓄电池里。下列选项正确的是( )
A. ①机械 ②内能 B. ①机械 ②化学
C. ①内能 ②化学 D. ①内能 ②内能
【答案】B
【解析】
【详解】电动汽车行驶时具有机械能,踩下制动启动能量回收时,首先通过驱动电机反向运转,把车辆的机械能转化为电能,蓄电池储存电能的过程,是将电能转化为化学能存储起来,因此①是机械能,②是化学能,故选B。
5. 汽车是现代生活中最常见的一种交通工具,图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是( )
A. 甲图是压缩冲程,活塞对气缸内的气体做功,气体的温度升高
B. 由乙图可知该汽油机的效率是72%
C. 汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分,这会降低燃料的热值
D. 为节能,冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖,这样可以提高燃料的热值
【答案】A
【解析】
【详解】A.甲图两气门关闭,活塞向上运动,为压缩冲程,活塞对气体做功,气体内能增大,温度升高,故A正确;
B.由乙图可知,有用机械能占比,即效率为28%,故B错误;
CD.热值是燃料的特性,只与燃料种类有关,与燃烧充分程度及余热利用无关,故CD错误。
故选A。
6. 下列说法正确的是( )
A. 用毛皮摩擦橡胶棒,毛皮和橡胶棒都带上了负电荷
B. 在物理学中,把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向
C. 同一电路中通过两个灯泡的电流相等时,这两个灯泡一定是串联
D. 电源是提供电压的装置,电路中有电源就一定会产生电流
【答案】B
【解析】
【详解】A.用毛皮摩擦橡胶棒,橡胶棒得到电子带负电,毛皮失去电子带正电,故A错误;
B.在物理学中,把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向,电流的方向与电子的方向相反,故B正确;
C.两个灯泡规格相同时,若并联,也会电流相同,故C错误;
D.电源是提供电压的装置,电路中有电源且为通路时才会产生电流,故D错误。
故选B。
7. 如图是滑动变阻器的结构和连入电路的示意图,当滑片P向左滑动时,连入电路的电阻变小的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻大小的。滑动变阻器要起到改变电阻的作用应一上一下接入电路中。
A.图中滑片向左移动时,电阻丝接入部分变短,连入的阻值变小,故A符合题意;
B.同时接入上方两接线柱,相当于接入一导线,滑片移动,接入电阻不变,故B不符合题意;
C.同时接入下方两接线柱,相当于接入一定值电阻,滑片移动,接入的电阻值不变,故C不符合题意;
D.滑片向左移动时,电阻丝接入部分变长,接入电路中的电阻变大,故D不符合题意。
故选A。
8. 某创新小组设计了一款“移位测试装置”,如图所示。R0为定值电阻,推动绝缘滑块M的距离越远,电表示数越大。下列设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.电压表测电源电压,示数不变,故A不符合题意;
B.由图可知,变阻器与定值电阻串联,电流表测电路电流。变阻器接入电阻随M右移增大,总电阻增大,电流减小,故B不符合题意;
C.由图可知,变阻器与定值电阻并联,电流表测干路电流。M右移,变阻器接入电阻增大,电源电压不变,不变,干路电流减小,故C不符合题意;
D.由图可知,变阻器与串联,电压表测变阻器电压。M右移,变阻器接入电阻增大,根据串联电路的分压原理可知,变阻器两端的电压增大,即电压表示数变大,故D符合题意。
故选D。
9. 如图所示的电路中,电源两端的电压保持不变。闭合开关,调节两个滑动变阻器的滑片至某位置时,甲、乙电流表的示数分别为、,且;调节滑片,使接入电路的阻值减小10 ,接入电路的阻值增大20,此时甲、乙电流表的示数分别为、。若,则可能为( )
A. 8∶7 B. 4∶3 C. 2∶1 D. 3∶1
【答案】C
【解析】
【分析】依据并联电路特点和欧姆定律,找出R1与R2的关系是解题的关键。再根据题目的已知条件列方程,求出R2的值,即可解题。
【详解】由图可知,R1与R2并联,电流表甲测R1支路电流,电流表乙测干路总电流。根据并联电路电流规律:已知,设,则,因此R2支路的电流
并联电路电压相等,电源电压
代入得,则。
滑片移动后,R1阻值变为
R2阻值变为
已知移动后乙示数之比
得
根据欧姆定律,干路电流
将代入,整理得
即
解得 或
根据欧姆定律可知甲所在支路电流分别为,
则甲电流表两次电流之比
当时,两次电流之比
当时,两次电流之比
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
10. 如图所示的电路,电源电压保持不变,滑动变阻器和小灯泡两个元件中,一个接在A、B两点之间,另一个接在C、D两点之间。闭合开关S,电流表的示数为0.20A,用电压表测得A、B两点间的电压为1.8V,C、D两点间的电压为1.2V;移动滑动变阻器的滑片,使电流表的示数变大,A、B两点间的电压变为1.5V,已知小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大,则此时滑动变阻器接入电路的电阻值可能为( )
A. 5Ω B. 6Ω C. 7Ω D. 8Ω
【答案】C
【解析】
【详解】滑动变阻器和小灯泡两个元件串联,通过两用电器的电流相等都等于0.2A,电源电压
移动滑动变阻器的滑片,使电流表的示数变大,可知滑动变阻器阻值变小,滑动变阻器两端电压变小,由此可知滑动变阻器接在AB,灯泡拉在CD且电路中电流一定大于0.2A,此时滑动变阻器的电压为1.5V,由此可知滑动变阻器阻值一定小于
没调节滑片时灯的电压为1.2V,灯的电阻为
又由题意可知滑动变阻器调节后,灯两端也为1.5V,且灯的电阻随温度升高而增大,所以电路中的电流一定小于
滑动变阻器接入电路的电阻一定大于
即滑动变阻器接入电路中的电阻范围应是。综上,ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题3分,共9分。每小题给出的四个选项中,有两个及两个以上符合题意,全部选对的得3分,选对但不全的得1分,不选或选错的得0分。)
11. 关于内能、热量和温度,下列说法中正确的是( )
A. 温度低的物体可能比温度高的物体内能多
B. 物体吸热时温度一定升高,内能一定增加
C. 物体温度升高不一定吸收热量,但内能一定增加
D. 物体放热时温度一定降低,内能一定减少
【答案】AC
【解析】
【详解】A. 内能大小与物体的温度、质量、状态、物质种类均有关,若低温物体质量远大于高温物体,内能可能更多,故A正确;
B.晶体熔化过程中吸热、内能增加,但温度保持不变,故B错误;
C. 改变内能的方式有做功和热传递两种,物体温度升高可能是外界对其做功,不一定吸热;物体温度升高,分子热运动剧烈程度增大,内能一定增加,故C正确;
D. 晶体凝固过程中放热、内能减少,但温度保持不变,故D错误。
故选AC。
12. 如图所示的电路中,电源电压恒定;闭合开关S,电流表A、电压表V1和V2的示数分别用I、U1和U2表示;当滑动变阻器R2的滑片P由如图位置向左滑动时,这三个电表示数变化量的大小分别用、和表示。下列判断正确的是( )
A. 的值变小 B. 的值不变 C. 的值不变 D. 和的大小相同
【答案】ABC
【解析】
【详解】如图所示,两电阻串联,V1测R2两端电压,V2测电源电压,当滑动变阻器R2的滑片P由如图位置向左滑动时,接入电阻变小,电流中电流变大,V1示数变小,V2示数不变。
A.电流中电流变大, V2示数不变,故的值变小,故A正确;
B.根据串联电路电压的规律,U2-U1为R1两端电压,的值为R1的阻值,故不变。故B正确;
C.根据欧姆定律可知滑动变阻器移动到不同位置,根据串联电路电压的规律,R1两端电压变化量与R2两端电压变量相同,为
,
故
变形可得
R1为定值电阻,故的值不变,故C正确;
D.U2为电源电压,在滑动变阻器移动的过程不变,U1为滑动变阻器两端电压,会改变,和的大小不相同,故D错误。
故选ABC。
13. 如图所示的“电阻测量盒”,内有电源(电压不变且未知)、阻值已知的定值电阻、开关和电流表,并引出两根导线到盒外。将盒外的两根导线分别与待测电阻的两端相连,根据开关闭合、断开时电流表的示数,可以算出的阻值。设计的盒内电路图,其中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.闭合开关,通过电流表示数和R0的阻值,可以计算出电源电压,再断开开关,将盒外的两根导线分别与待测电阻 Rx的两端相连,根据电源电压和电流表示数,可以计算出 Rx的阻值,故A符合题意;
B.将盒外的两根导线分别与待测电阻 Rx的两端相连,断开开关,则电阻 Rx和R0串联,用两电阻的阻值和电流表示数表示出电源电压;再闭合开关,R0被短路,用电阻 Rx的阻值和电流表示数再次表示出电源电压,由于电源电压不变,联立等式,计算出 Rx的阻值,故B符合题意;
C.将盒外的两根导线分别与待测电阻 Rx的两端相连,断开开关,则电阻 Rx和R0串联,用两电阻的阻值和电流表示数表示出电源电压;再闭合开关,Rx和电流表被短路,电流表无示数,不能再次表示出电源电压,所以不能计算出Rx的阻值,故C不符合题意;
D.闭合开关,通过电流表示数和R0的阻值,可以计算出电源电压,再断开开关,将盒外的两根导线分别与待测电阻Rx的两端相连,则电阻Rx和R0串联,根据电源电压和电流表示数,可以计算出 电路的中阻值,进而可以计算出Rx的阻值,故D符合题意。
故选ABD。
第II卷(非选择题 共61分)
三、填空题(本大题共6小题,每小题4分,共24分)
14. 熨斗古代亦称“火斗”,最早出现于西汉,以青铜质地为主,用高温熨平衣物,是通过_________方式改变物体内能的。宋元时期,出现了如图所示带木把的熨斗,相比金属把,使用更安全,是由于木头具有_________的物理属性。
【答案】 ①. 热传递 ②. 隔热性好/导热性差
【解析】
【详解】[1]用高温熨平衣物,是通过热传递的方式改变物体内能的。
[2]木头具有导热性差的物理属性,所以相比金属把,使用更安全。
15. 在安全教育活动中,老师用图示装置演示面粉爆炸现象。面粉被吹入塑料桶后,遇到火焰爆燃,桶口的硬纸板被迅速弹飞。面粉燃烧释放的内能转化为硬纸板的________,该过程相当于汽油机工作时的________冲程。
【答案】 ①. 机械能##动能 ②. 做功
【解析】
【详解】硬纸板被冲起,面粉燃烧释放的内能转化为硬纸板的机械能。汽油机的做功冲程也是将内能转化为机械能,它们的能量转化情况相同。
16. 发光二极管(LED)是一种电子元件,当电流从较长的引脚流入,从较短的引脚流出时,LED发光,反之不发光。如图所示,小明把LED接到他制作的水果电池的a、b两端,LED发光,由此推断____________(选填“a”或“b”)是电池的正极。当把该LED接到小红制作的水果电池两端时,发现LED亮度不同,从而得出两个水果电池电压不同,你认为电压不同的原因可能是____________。(写出两条即可)
【答案】 ①. a ②. 水果种类不同、电极材料不同
【解析】
【详解】已知LED发光时,电流从长引脚流入,且电流从电源正极流出;由图可知LED的长引脚接水果电池的端,因此是电池的正极;水果电池的电压受多个因素影响,比如水果的种类、成熟度、大小,电极的材料,电极插入水果的深度,电极间的距离等都会改变水果电池的电压,任意写出两条合理原因即可。
17. 一节新干电池电压约为______V,如图所示电阻箱阻值读数为______Ω。
【答案】 ①. 1.5 ②. 2096
【解析】
【详解】[1]不同电源的电压不同,一节新干电池电压约为1.5V。
[2]由图可知,此变阻箱接入电路的电阻为2×1000Ω+0×100Ω+9×10Ω+6×1Ω=2096Ω。
18. 如图甲所示的电路中,闭合开关、,两灯均正常发光,电流表、的指针均指在如图乙所示的位置。则电流表的示数为________,此时灯泡、的电阻之比为________。
【答案】 ①. 1.0##1 ②.
【解析】
【详解】闭合、后,与并联,电流表测干路总电流,测支路的电流。根据并联电路电流规律,干路电流大于支路电流,两表指针位置相同,说明使用量程,使用量程,量程分度值为,因此的示数为(即干路总电流);
的示数测的是的电流,则的电流
并联电路各支路电压相等,根据欧姆定律,得
即
19. 如图所示的电路中,电源电压恒为6V,小灯泡规格均为“6V 0.5A”(小灯泡电阻不受温度影响),闭合开关S后均发光,圆圈内为电流表或电压表,则电表②④________(选填“一定”或“不一定”)是同种类型的电表,电表③的示数可能是________。
【答案】 ①. 一定 ②. 0.25A或6V
【解析】
【详解】[1][2]已知小灯泡额定参数,小灯泡电阻
电阻不受温度影响。 电流表相当于导线,电压表相当于开路,题目明确闭合开关后两个灯泡均发光,因此只有两种合理电路情况:情况1:两灯串联,此时①、③为电流表,②、④都为电压表(同种类型电表),电流路径为:电源正极→③→右灯泡→左灯泡→①→开关→负极,两灯都发光。 总电阻
电路电流
因此电流表③的示数为0.25A。情况2:两灯并联,此时①、②、④都为电流表(同种类型电表),③为电压表,电流路径为:电源正极→②→分两路,一路经左灯泡→①→负极,一路经右灯泡→④→负极,两灯都发光。 电压表③测量电源电压,因此③的示数等于电源电压6V。若②④为不同类型电表,一定会出现一个灯泡短路/电路开路,无法满足两个灯泡都发光的条件,因此满足两灯均发光时,②④一定是同种类型电表。
【分析】因为要判断电表类型,所以先明确电流表串联、电压表并联的使用规则,以此分析电路的连接可能性;因为灯泡均发光,所以需分电路为串联、并联两种情况讨论:如果是串联电路,那么电表②④的类型可确定;如果是并联电路,那么电表②④的类型也可确定,进而判断二者是否一定为同种类型;因为要计算电表③的示数,所以先根据灯泡规格用公式算出灯泡电阻,再结合不同电路连接情况,运用串、并联电路的电流、电压规律分析电表③的可能示数。
四、综合题(本大题共6小题,共37分。解题中要求有必要的分析和说明,计算题还要有公式及数据代入过程,结果要有数值和单位)
20. 在一把质量为500g的铝质热水壶中,装有2kg水,用这把热水壶把20℃的水加热到100℃,若使用天然气的热效率为50%,则烧开这壶水需要消耗多少天然气?已知c铝=0.88×103J/(kg·℃),c水=4.2×103J/(kg·℃),q天然气=4.0×107J/m3,
【答案】
【解析】
【详解】水和壶的温度变化量
水吸收的热量
铝壶吸收的热量
总吸收热量
天然气完全燃烧放出的总热量
消耗天然气体积
21. 如图所示,电阻的阻值为10Ω,开关闭合,断开时,电流表的示数为1.2A,再把闭合后,电流表的示数变为1.5A。
求:
(1)该电路中电源电压是多少?
(2)电阻的阻值是多少?
【答案】(1)
12V (2)
40Ω
【解析】
【小问1详解】
闭合、断开时,电路为的简单电路,电流表测电路中的电流,电源电压
【小问2详解】
、都闭合时,与并联,电流表测干路中的电流,由并联电路的特点可知,通过的电流仍为,由并联电路电流的规律可知通过的电流为
由并联电路电压的规律可知,
电阻的阻值为
22. 在学习了“金属导体电阻的影响因素”后,小明想进一步了解“液态导体电阻的影响因素”。小明设计了如图甲所示的实验,P为水平柱状玻璃管,右端电极固定,左端电极可通过自由移动改变管内液体的长度L,管上端开有小孔可注入液体,下端有一阀门K可放出液体。
(1)图甲所示实验方案通过__________反映液态导体的电阻大小。
(2)老师建议小明在电路中增加一个灵敏电流计(微安电流表),如图乙所示,这样做可更灵敏地通过电流变化反映__________的变化。
(3)小明先在P中注入半管盐水,关闭K,拟将左侧电极向右推,以探究电阻与长度的关系。老师指出这样设计有问题,你认为问题是____________________。
(4)于是,小明控制左端电极位置不变,关闭K,继续注入盐水,发现注入的盐水越多,电流计示数越大,由此可知:盐水导体长度不变时,电阻随________增大而减小。
(5)接着,小明改变管中盐水的长度L,始终保持管中注满盐水,多次实验获取数据,并作出电流I与长度L的关系图像,如图丙中实线a所示。由图像可知,注满盐水时,长度越长,电阻______。
(6)小明换另一种液体,重复(5)中实验步骤,采集数据,绘制出如图丙中虚线b所示的图像,可判断这种液体导电性比盐水更_____(选填“好”或“差”)。
【答案】(1)灯泡亮度
(2)液态导体电阻 (3)盐水长度变短的同时,没有控制液体横截面积不变
(4)横截面积 (5)越大
(6)好
【解析】
【小问1详解】
电路中电源不变,液体电阻越大,电路电流越小,灯泡越暗,所以是通过灯泡亮暗反映电阻大小,这里运用了转换法。
【小问2详解】
电源电压不变,灵敏电流计示数由电路总电阻也由液态导体电阻决定,电阻改变较小时灵敏电流计的示数变化比灯泡亮度变化更明显,所以可更灵敏地通过电流变化反映液体电阻变化。
【小问3详解】
根据控制变量法,探究电阻与长度关系时,需控制横截面积、液体种类不变,而小明右推电极时,液体长度减小、横截面积增大,因没有控制液体横截面积不变,不符合控制变量法,故不能探究出电阻与长度的关系。
【小问4详解】
电极不动时,盐水长度不变,注入盐水越多,液体横截面积越大,电流越大,电阻越小,故得出结论:电阻随横截面积增大而减小。
【小问5详解】
电源电压不变,管中始终注满盐水即盐水的横截面积不变,由图丙中实线a可知,盐水的长度L越长,电流I越小,故根据转换法可知其电阻越大。
【小问6详解】
由图丙可知,液体长度L相同时,虚线b的电流大于实线a,根据转换法可知其对应的液态导体电阻越小,即导电性更好。
23. 在“探究电压一定时电流与电阻的关系”实验中,实验小组的同学选用器材如下:电压恒为9 V的电源,阻值分别为15 Ω、20 Ω、30 Ω、40 Ω的定值电阻,标有“30 Ω 1 A”字样的滑动变阻器。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲的电路连接完整。(要求:导线不能交叉)
(2)闭合开关后,发现电压表指针有明显偏转,电流表指针无偏转,可能的电路故障是________。
(3)排除电路故障后,先接入15 Ω的电阻,调节滑动变阻器滑片P至某一位置时,观察到电流表指针位置如图乙所示,电流表的示数为________A,然后记录数据。更换其余电阻继续实验,根据记录的数据作出图像如图丙,分析图像可得出:导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成________比。
(4)该实验小组的同学实验后又设计了如图丁所示的电路,测小灯泡L正常发光时的电阻。已知:电源电压不变,小灯泡的额定电流为,滑动变阻器的最大阻值为,滑动变阻器的最大阻值为。实验方案如下:
①只闭合开关S和,移动的滑片,使电流表示数为;
②只闭合开关S和,保持①中的滑片位置不动,移动的滑片,使电流表的示数为________;
③只闭合开关S和,保持②中的滑片位置不动,将的滑片移到最左端,电流表的示数为;再将的滑片移到最右端,电流表的示数为,则小灯泡正常发光时电阻的表达式为________。(用、、表示)
【答案】(1) (2)定值电阻R断路
(3) ①. 0.4 ②. 反
(4) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
滑动变阻器按“一上一下”接入电路;电压表并联在定值电阻两端,电源电压为9V,因此电压表选择测量范围,正接线柱接定值电阻左端,负接线柱接定值电阻右端,据此作图。
【小问2详解】
电流表无偏转说明电路发生断路;电压表有明显偏转,说明电压表两端到电源通路,因此故障为和电压表并联的定值电阻断路。
【小问3详解】
电流表选用测量范围,分度值为,读数为;由图
丙可知,随均匀变化,即与成正比,则说明:导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
【小问4详解】
本实验利用等效替代法: ① 闭合、,灯泡与串联,调节使电流为,灯泡正常发光;
② 闭合、,与串联,保持滑片不动,调节使电流仍为,此时总电阻不变,因此接入的电阻等于灯泡正常发光的电阻,即;
③ 保持滑片不动:滑片移到最左端,接入电阻为,电源电压①
滑片移到最右端,接入最大电阻,电源电压②
联立①②两式,代入,解得。
24. 实际的电源都有一定的电阻,例如干电池可以把它看成是由一个电压为U的理想电源与一个阻值为r的电阻串联而成,如图所示:
请你选择适当器材,设计测量干电池电阻r的实验方案;
可供选用的器材:一个电流表,符合实验要求的已知阻值的定值电阻R1、R2(R1≠R2),导线和开关若干,一节旧干电池。请完成:
(1)画出实验电路图;
(2)根据你设计的电路写出主要的实验步骤和需要测量的物理量;
(3)写出电阻r的数学表达式(用已知量和测量量表示)。
【答案】(1)
(2) ①按照电路图连接电路;②当开关S、S1闭合,S2断开时,记下电流表的示数为I1,③当开关S、S2闭合,S1断开时,记下电流表的示数为I2。
(3)
【解析】
【详解】(1)根据定值电阻R1、R2需要分别与电源(r)串联起来,将电流表串联在电路中,所以应采取定值电阻R1、R2分别串联一个开关,电流表在干路中,最后通过开关接在电源上,如图:
(2)实验步骤:①按照电路图连接电路;②当开关S、S1闭合,S2断开时,记下电流表的示数为I1。③当开关S、S2闭合,S1断开时,记下电流表的示数为I2。
(3)当开关S、S1闭合,S2断开时,电路中相当于电阻R1与电源的内阻r串联,因为串联电路电流相等,则电源内阻r两端的电压为
R1两端的电压为
根据串联电路的电压特点可知
①
同理,当开关S、S2闭合,S1断开时,电路中相当于电阻R2与电源的内阻r串联,则电源内阻r两端的电压为
R2两端的电压为
电源电压为
②
解①②方程得
25. 若架设在两地之间的输电线发生了短路,如何方便快捷地确定短路的位置?针对这一实际问题,某物理兴趣小组模拟真实情景,运用“建模”思想进行了研究:用两条足够长的电阻丝模拟输电线(每条电阻丝单位长度阻值为r),将导线连在电阻丝A处模拟输电线短路,如图甲所示.他们把一个电源(电压恒为)、一个定值电阻(阻值为)和一块电压表用导线连接起来装入一个盒内,并引出两根导线到盒外,制成检测盒,如图乙所示.检测时将盒外的两根导线分别与模拟输电线B端的两接线柱相连,从而构成检测电路.通过读取盒内电压表示数、经过计算得知短路处到B端的距离.
请你解答如下问题:
(1)在图乙所示的检测盒内画出元件连接情况的电路图;
( )
(2)根据你设计的检测电路,推导出AB间距离L与电压表示数U的关系式; _____
(3)进一步研究发现,当电压表的量程为0时,如果短路位置改变,需考虑测量值超电压表量程的可能.于是在检测盒中增加两个单刀双掷开关(符号 ),通过操作这两个开关来改变电压表的连接,完成检测.请在改进后的检测盒内画出元件连接情况的电路图.
( )
【答案】 ①. 或 ②. ③.
【解析】
【详解】(1)由于A处短路,A处左侧得电路无电流通过,设从B处到A处得距离为L,则输电线路中得电阻为R=2Lr,即L=.将定值电阻 R0与书店线路串联,由于电源电压已知,通过电压表可以测量出某个电阻两端电压,根据串联线路电压比等于电阻比得规律,即可计算出输电线路电阻R,进而算出距离L.故电路设计如下图:
或
(2)根据串联电路电压比等于电阻比得规律得:R=R0,则L= =
(3)由于存在超出电压表量程得可能,故而为了保护电压表,需要使其可以与一段导线并联;
由于存在超出电压表量程得可能,需要能够使电压表在测量输电线路或者定值电阻两端电压之间相互转换,以便测量其中较小得一个,电压表要能够在图1和图2电路之间切换.
综上改进电路如下图:
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2026-2027红桥区九年级物理期中
本试卷分为第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)。第I卷共13道题,第II卷共12道题,共25道题。试卷满分100分,考试时间60分钟。
第I卷(选择题 共39分)
一、单项选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分。每小题给出的四个选项中,只有一个最符合题意)
1. 国庆节,小强按照劳动课程的要求为全家制作丰盛的菜肴,下列对菜肴制作过程说法正确的是( )
A. 冰冻食物在解冻的过程中温度不断降低
B. 砂锅煲汤是通过热传递的方式减小内能
C. 蒸鱼时锅中冒出的“白气”是气态的水蒸气
D. 厨房里飘满食物的香气是扩散现象
2. 古代人们常用钻木取火,下列情况改变内能方式与其不同的是( )
A. 甲图:冬天搓手取暖 B. 乙图:小朋友溜滑梯臀部发热
C. 丙图:热鸡蛋放在冷水中冷却 D. 丁图:压缩空气使其内能增大
3. 在跨学科学习中,小明经过比热概念的学习,认识了沿海地区炎热、晴朗的天气里常常出现“海陆风”的地理知识。当出现如图所示风向时,通常是( )
A. 发生在白天,且陆地温度较高 B. 发生在白天,且海水温度较高
C. 发生在夜晚,且海水温度较高 D. 发生在夜晚,且陆地温度较高
4. 在我国电动汽车越来越普及,许多电动汽车安装了能量回收装置,其中一种能量回收方式是踩下制动踏板时,将 ① 能转化为电能,再将电能转化为 ② 能储存在蓄电池里。下列选项正确的是( )
A. ①机械 ②内能 B. ①机械 ②化学
C. ①内能 ②化学 D. ①内能 ②内能
5. 汽车是现代生活中最常见的一种交通工具,图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是( )
A. 甲图是压缩冲程,活塞对气缸内的气体做功,气体的温度升高
B. 由乙图可知该汽油机的效率是72%
C. 汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分,这会降低燃料的热值
D. 为节能,冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖,这样可以提高燃料的热值
6. 下列说法正确的是( )
A. 用毛皮摩擦橡胶棒,毛皮和橡胶棒都带上了负电荷
B. 在物理学中,把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向
C. 同一电路中通过两个灯泡的电流相等时,这两个灯泡一定是串联
D. 电源是提供电压的装置,电路中有电源就一定会产生电流
7. 如图是滑动变阻器的结构和连入电路的示意图,当滑片P向左滑动时,连入电路的电阻变小的是( )
A. B.
C. D.
8. 某创新小组设计了一款“移位测试装置”,如图所示。R0为定值电阻,推动绝缘滑块M的距离越远,电表示数越大。下列设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
9. 如图所示的电路中,电源两端的电压保持不变。闭合开关,调节两个滑动变阻器的滑片至某位置时,甲、乙电流表的示数分别为、,且;调节滑片,使接入电路的阻值减小10 ,接入电路的阻值增大20,此时甲、乙电流表的示数分别为、。若,则可能为( )
A. 8∶7 B. 4∶3 C. 2∶1 D. 3∶1
10. 如图所示的电路,电源电压保持不变,滑动变阻器和小灯泡两个元件中,一个接在A、B两点之间,另一个接在C、D两点之间。闭合开关S,电流表的示数为0.20A,用电压表测得A、B两点间的电压为1.8V,C、D两点间的电压为1.2V;移动滑动变阻器的滑片,使电流表的示数变大,A、B两点间的电压变为1.5V,已知小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大,则此时滑动变阻器接入电路的电阻值可能为( )
A. 5Ω B. 6Ω C. 7Ω D. 8Ω
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题3分,共9分。每小题给出的四个选项中,有两个及两个以上符合题意,全部选对的得3分,选对但不全的得1分,不选或选错的得0分。)
11. 关于内能、热量和温度,下列说法中正确的是( )
A. 温度低的物体可能比温度高的物体内能多
B. 物体吸热时温度一定升高,内能一定增加
C. 物体温度升高不一定吸收热量,但内能一定增加
D. 物体放热时温度一定降低,内能一定减少
12. 如图所示的电路中,电源电压恒定;闭合开关S,电流表A、电压表V1和V2的示数分别用I、U1和U2表示;当滑动变阻器R2的滑片P由如图位置向左滑动时,这三个电表示数变化量的大小分别用、和表示。下列判断正确的是( )
A. 的值变小 B. 的值不变 C. 的值不变 D. 和的大小相同
13. 如图所示的“电阻测量盒”,内有电源(电压不变且未知)、阻值已知的定值电阻、开关和电流表,并引出两根导线到盒外。将盒外的两根导线分别与待测电阻的两端相连,根据开关闭合、断开时电流表的示数,可以算出的阻值。设计的盒内电路图,其中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
第II卷(非选择题 共61分)
三、填空题(本大题共6小题,每小题4分,共24分)
14. 熨斗古代亦称“火斗”,最早出现于西汉,以青铜质地为主,用高温熨平衣物,是通过_________方式改变物体内能的。宋元时期,出现了如图所示带木把的熨斗,相比金属把,使用更安全,是由于木头具有_________的物理属性。
15. 在安全教育活动中,老师用图示装置演示面粉爆炸现象。面粉被吹入塑料桶后,遇到火焰爆燃,桶口的硬纸板被迅速弹飞。面粉燃烧释放的内能转化为硬纸板的________,该过程相当于汽油机工作时的________冲程。
16. 发光二极管(LED)是一种电子元件,当电流从较长的引脚流入,从较短的引脚流出时,LED发光,反之不发光。如图所示,小明把LED接到他制作的水果电池的a、b两端,LED发光,由此推断____________(选填“a”或“b”)是电池的正极。当把该LED接到小红制作的水果电池两端时,发现LED亮度不同,从而得出两个水果电池电压不同,你认为电压不同的原因可能是____________。(写出两条即可)
17. 一节新干电池电压约为______V,如图所示电阻箱阻值读数为______Ω。
18. 如图甲所示的电路中,闭合开关、,两灯均正常发光,电流表、的指针均指在如图乙所示的位置。则电流表的示数为________,此时灯泡、的电阻之比为________。
19. 如图所示的电路中,电源电压恒为6V,小灯泡规格均为“6V 0.5A”(小灯泡电阻不受温度影响),闭合开关S后均发光,圆圈内为电流表或电压表,则电表②④________(选填“一定”或“不一定”)是同种类型的电表,电表③的示数可能是________。
四、综合题(本大题共6小题,共37分。解题中要求有必要的分析和说明,计算题还要有公式及数据代入过程,结果要有数值和单位)
20. 在一把质量为500g的铝质热水壶中,装有2kg水,用这把热水壶把20℃的水加热到100℃,若使用天然气的热效率为50%,则烧开这壶水需要消耗多少天然气?已知c铝=0.88×103J/(kg·℃),c水=4.2×103J/(kg·℃),q天然气=4.0×107J/m3,
21. 如图所示,电阻的阻值为10Ω,开关闭合,断开时,电流表的示数为1.2A,再把闭合后,电流表的示数变为1.5A。
求:
(1)该电路中电源电压是多少?
(2)电阻的阻值是多少?
22. 在学习了“金属导体电阻的影响因素”后,小明想进一步了解“液态导体电阻的影响因素”。小明设计了如图甲所示的实验,P为水平柱状玻璃管,右端电极固定,左端电极可通过自由移动改变管内液体的长度L,管上端开有小孔可注入液体,下端有一阀门K可放出液体。
(1)图甲所示实验方案通过__________反映液态导体的电阻大小。
(2)老师建议小明在电路中增加一个灵敏电流计(微安电流表),如图乙所示,这样做可更灵敏地通过电流变化反映__________的变化。
(3)小明先在P中注入半管盐水,关闭K,拟将左侧电极向右推,以探究电阻与长度的关系。老师指出这样设计有问题,你认为问题是____________________。
(4)于是,小明控制左端电极位置不变,关闭K,继续注入盐水,发现注入的盐水越多,电流计示数越大,由此可知:盐水导体长度不变时,电阻随________增大而减小。
(5)接着,小明改变管中盐水的长度L,始终保持管中注满盐水,多次实验获取数据,并作出电流I与长度L的关系图像,如图丙中实线a所示。由图像可知,注满盐水时,长度越长,电阻______。
(6)小明换另一种液体,重复(5)中实验步骤,采集数据,绘制出如图丙中虚线b所示的图像,可判断这种液体导电性比盐水更_____(选填“好”或“差”)。
23. 在“探究电压一定时电流与电阻的关系”实验中,实验小组的同学选用器材如下:电压恒为9 V的电源,阻值分别为15 Ω、20 Ω、30 Ω、40 Ω的定值电阻,标有“30 Ω 1 A”字样的滑动变阻器。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲的电路连接完整。(要求:导线不能交叉)
(2)闭合开关后,发现电压表指针有明显偏转,电流表指针无偏转,可能的电路故障是________。
(3)排除电路故障后,先接入15 Ω的电阻,调节滑动变阻器滑片P至某一位置时,观察到电流表指针位置如图乙所示,电流表的示数为________A,然后记录数据。更换其余电阻继续实验,根据记录的数据作出图像如图丙,分析图像可得出:导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成________比。
(4)该实验小组的同学实验后又设计了如图丁所示的电路,测小灯泡L正常发光时的电阻。已知:电源电压不变,小灯泡的额定电流为,滑动变阻器的最大阻值为,滑动变阻器的最大阻值为。实验方案如下:
①只闭合开关S和,移动的滑片,使电流表示数为;
②只闭合开关S和,保持①中的滑片位置不动,移动的滑片,使电流表的示数为________;
③只闭合开关S和,保持②中的滑片位置不动,将的滑片移到最左端,电流表的示数为;再将的滑片移到最右端,电流表的示数为,则小灯泡正常发光时电阻的表达式为________。(用、、表示)
24. 实际的电源都有一定的电阻,例如干电池可以把它看成是由一个电压为U的理想电源与一个阻值为r的电阻串联而成,如图所示:
请你选择适当器材,设计测量干电池电阻r的实验方案;
可供选用的器材:一个电流表,符合实验要求的已知阻值的定值电阻R1、R2(R1≠R2),导线和开关若干,一节旧干电池。请完成:
(1)画出实验电路图;
(2)根据你设计的电路写出主要的实验步骤和需要测量的物理量;
(3)写出电阻r的数学表达式(用已知量和测量量表示)。
25. 若架设在两地之间的输电线发生了短路,如何方便快捷地确定短路的位置?针对这一实际问题,某物理兴趣小组模拟真实情景,运用“建模”思想进行了研究:用两条足够长的电阻丝模拟输电线(每条电阻丝单位长度阻值为r),将导线连在电阻丝A处模拟输电线短路,如图甲所示.他们把一个电源(电压恒为)、一个定值电阻(阻值为)和一块电压表用导线连接起来装入一个盒内,并引出两根导线到盒外,制成检测盒,如图乙所示.检测时将盒外的两根导线分别与模拟输电线B端的两接线柱相连,从而构成检测电路.通过读取盒内电压表示数、经过计算得知短路处到B端的距离.
请你解答如下问题:
(1)在图乙所示的检测盒内画出元件连接情况的电路图;
( )
(2)根据你设计的检测电路,推导出AB间距离L与电压表示数U的关系式; _____
(3)进一步研究发现,当电压表的量程为0时,如果短路位置改变,需考虑测量值超电压表量程的可能.于是在检测盒中增加两个单刀双掷开关(符号 ),通过操作这两个开关来改变电压表的连接,完成检测.请在改进后的检测盒内画出元件连接情况的电路图.
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