精品解析:辽宁铁岭市开原市乡镇中学等学校2026-2027学年上学期九年级10月阶段检测物理试题
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内容正文:
九年物理学情分析
一、选择题(本题共9小题,每小题2分,共18分。在每小题给出的四个选项中,第1-6题只有一项符合题目要求,选对的得2分;第7-9题有多项符合题目要求,全部选对的得2分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。)
1. 2026沈阳植物园主题为“菊韵民族情·同心续华章”菊花展于9月25日开幕,如图所示。游客能嗅到花香是因为( )
A. 分子间有空隙 B. 分子的热运动
C. 分子间有引力 D. 分子间有斥力
2. 用冰块冷敷时会感觉凉,与这种改变内能方式相同的是( )
A. 摩擦生热 B. 钻木取火 C. 搓手取暖 D. 烧水泡茶
3. 一粒水稻种子从土壤萌发、生长,最终成为餐桌上的米饭,经历了复杂的能量转化与转移过程。下列描述中,正确反映其主要能量变化的是( )
A. 光合作用将太阳能转化为化学能,再通过食物链逐级传递
B. 种子萌发时,土壤中的有机物直接转化为光能和机械能
C. 收割水稻时,柴油机的化学能全部转化为稻谷的化学能
D. 煮饭过程中,电能完全转化为米饭的内能并储存在其中
4. 随着人们生活水平的提高,家庭中的用电器越来越多。关于图中用电器的说法错误的是( )
A. 甲图中,餐厅里的三盏灯,用一个开关能同时控制它们的通断,三盏灯是串联的
B. 乙图中,写作业时照明用的台灯,有一个开关控制它的通断,灯和开关是串联的
C. 丙图中,三合一的数据线给三台手机同时充电时,三个插头之间是并联的
D. 丁图中,任意取下一个灯泡后整串彩灯都会熄灭,每个灯泡之间是串联的
5. 如图所示的大门智能锁,它可以通过按指纹()或按密码()来开门,下列选项中符合电路设计要求的是( )
A. B. C. D.
6. 下列有关实验现象说法正确的是( )
A. 甲图中,用一个柠檬制作了一个水果电池,他用电压表测水果电池电压,由图可知:该水果电池的负极是A端
B. 乙图中,将发光二极管接入电路,闭合开关,电流沿箭头方向流入,LED发光
C. 丙图中,闭合开关,两灯均发光,将其中一个灯泡拧走,另一灯泡继续发光
D. 丁图中,闭合开关,用一根导线接在两端,则、都不亮
7. 实验小组在做“比较不同物质的放热性能”实验时,分别用甲、乙两种液体物质进行了实验,如图所示是两物质温度随时间变化的图像。已知,实验中甲、乙两物质在相同时间内放出的热量相等,质量均为0.5kg且乙物质的比热容为。下列说法正确的是( )
A. 0-15min内,乙放出的热量较多
B. 甲物质1min内放热2800J
C. 甲、乙两物质的比热容之比为2︰1
D. 冬天做个暖手袋,选甲物质作为供热介质的性能更好
8. 如图所示是一种测定油箱内油量的装置示意图。其中R0为保护电阻,R1是滑动变阻器的电阻片;滑动变阻器的滑片跟滑杆连接,滑杆可以绕固定轴O转动,另一端固定着一个浮子。油箱中的油量变化时,浮子随液面升降,带动滑杆使滑动变阻器滑片向上下移动,从而改变电路中电表的示数。下列分析中合理的是( )
A. 该油量表是由电压表改装而成
B. 该油量表是由电流表改装而成
C. 油箱中油量减少时,R1接入电路的阻值增大
D. 油箱中油量减少时,R1接入电路的阻值减小
9. 如图所示的电路,下列分析正确的是( )
A. 开关S闭合、断开时,电流表测量的是通过小灯泡的电流
B. 开关S闭合、断开时,电压表测量的是小灯泡两端的电压
C. 开关S闭合、由断开到闭合,电流表示数不变
D. 开关S闭合、由断开到闭合,电压表示数变大
二、填空题(本题共6个小题,每空1分,共12分)
10. 如图是网红“木桶鱼”,在木桶里放入高温鹅卵石后倒入鱼汤。鱼汤通过________的方式改变内能,温度升高直至沸腾。此时香飘四溢是________现象。
11. 2026年6月起,江苏徐州某小区利用废弃矿井水集中供冷:冷水经管道送入室内吸热升温后,流回制冷站降温循环使用。该系统以水为循环介质,主要利用了水________大的特性,该设计通过________的方式改变室内空气的内能。
12. 商场中随处可见各式各样的共享充电宝,多个充电宝在一个充电舱上充电时,各充电宝之间的连接方式是________联的;小明的手机还有多项“黑科技”,如“反向充电”技术,当他的手机A给另一部手机B充电时,A手机相当于电路中的________。
13. 如图所示,甲是发光二极管,具有单向导电性,它是利用________(以下两空均选填“导体”“绝缘体”“半导体”或“超导体”)材料制成的:如图乙所示,某手机移动电源(俗称充电宝)通过电源线为手机充电时,电源线中的自由电子定向移动的方向是________。(选填“从充电宝到手机”或“从手机到充电宝”。)
14. 在如图所示电路中,只闭合开关时,电压表的示数为;只闭合开关时,电压表的示数为;、同时闭合时,电压表示数为。则、、的大小关系为___________。图中的电压表的示数为_______V。
15. 在如图所示的电路,当只闭合开关时,电流表的示数为0.1A,则此时电流表的示数为______A;当只闭合开关、时,电流表的示数为0.26A,电流表的示数为0.5A,此时通过灯的电流为______A。
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
16. 图甲是常见的电吹风,它有两个挡位可以分别吹出冷风和热风,为了安全,电热丝不能单独工作,按照要求在乙图中完成电路图的连接。
17. 请用笔画线代替导线将如图所示的电路连接完整。要求:导线不能交叉,电压表测小灯两端电压;闭合开关S,向左端移动滑动变阻器的滑片P,小灯变亮。
四、实验题(本题4小题,共24分)
18. 如下图所示甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料的质量都是10g,烧杯内的液体质量也相同,且实验中忽略热量损失。
(1)为比较不同燃料的热值,应选择图________进行实验,实验时要观察________(选填“加热时间”或“液体升高的温度”)来比较两种燃料的热值大小。小明根据此原理开展了实验:在烧杯内加入初温和质量相同的水,当燃料燃尽后,小明根据各个时刻烧杯中的水温,绘制了如图丁所示的图像①、②,则可初步判断________(选填“燃料1”或“燃料2”)的热值大。
(2)为比较不同物质的比热容,应选择图________进行实验,加热相同一段时间后发现,液体a升温多,由此可知:质量相同的液体a和b,升高相同的温度时,液体a吸收的热量________(选填“大于”“小于”或“等于”)液体b吸收的热量。
(3)另一组的小华也用图甲的两套完全相同的装置进行实验,并重新在烧杯内加入初温和质量相同的水,取质量相等的另外两种燃料,在燃料烧完后也画出了水的温度随时间变化的图像如图戊所示,根据图戊可得燃料2和燃料1的热值之比为________。
19. 小明在实验室中找到如图甲所示的几根金属丝,并连接了如图乙所示的电路,探究“影响导体电阻大小的因素”。
(1)为避免电路中电流过大损坏电流表,可在图乙电路中____________(填“串”或“并”)联一个小灯泡。
(2)小明将金属丝A和B分别接在M、N之间,目的是探究导体电阻大小与____________的关系;小明将金属丝A和C分别接在M、N之间,目的是探究导体电阻大小与____________的关系。
(3)若把金属丝A接在M、N之间,闭合开关,并用酒精灯加热金属丝A,发现电流表示数减小,这说明导体电阻大小还与____________有关。
(4)为探究导体电阻大小与材料的关系,小明找来一根横截面积为2S的锰铜合金丝D,则合金丝D的长度应为____________。
(5)小明又找到一个如图丙所示的合金金属块接入电路,你认为沿____________(填“AB”“CD”或“EF”)方向接入图乙电路时,电流表示数最大。
20. 小杰用如图甲所示的电路,探究并联电路中干路电流与各支路电流关系的实验。
(1)在连接电路时,开关要处于________状态。小杰检查电路时发现有一根导线接错了,为完成实验目的,请在图甲这根导线上打“×”,表示这根导线不要,然后在图甲画出正确的连接位置________。
(2)正确连接电路后,观察电流表指针位置如图乙所示,读数为________A。
(3)本实验小杰应该选择两个规格________(选填“相同”或“不同”)的小灯泡。测得、、干路三处的电流如表所示,由此可得出结论________(只写表达式)。
实验序号
的电流/A
的电流/A
干路总电流/A
①
0.32
0.28
0.60
②
0.28
0.20
0.48
③
0.26
0.18
0.44
(4)为更方便地测出两支路的电流,小杰找来一个单刀双掷开关,设计了如图丙所示的电路,当开关S接a时,电流表测量通过的电流;当开关S接b时,请判断电流表能否正常测量通过的电流,并说明理由________。
21. 小组同学在探究串联电路中电压的规律时,有以下操作。
(1)正确连接电路后,闭合开关,若两灯都不发光,且电压表示数接近电源电压,则故障的可能原因为________。
(2)闭合开关,电压表示数如图乙所示。为了使测量结果更准确,接下来他应断开开关,将________,再次闭合开关,测量两端的电压。
(3)在测两端的电压时,甲同学为了节省实验时间,准备将电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上。乙同学认为这样操作不正确,理由是这样操作会导致________。
(4)接着更换不同规格的灯泡分别测出电压、和,数据记录如下表。
实验序号
电压/V
电压/V
电压/V
1
1.6
1.3
2.9
2
1.2
1.7
2.9
3
1.1
1.8
2.9
分析表中数据,得到初步结论:串联电路中,电源两端的电压等于________。
(5)实验中观察到两个小灯泡,一个很亮,一个发光微弱,这可能是________。(填字母)
A. 通过两个灯泡的电流大小不同 B. 灯泡的规格不同
(6)另一组同学在做甲图实验中发现两只灯泡都不亮,且电压表示数为0V,若只有灯或中的一处发生故障,则故障是________。
五、综合应用题(本题共3小题,共22分)
22. 小爽学习热机知识后,研究了自己家汽车的汽油机的情况。查阅资料得知:自己家汽车使用的是92号汽油,满箱油的质量为35kg,汽油机的能量流向如图所示。[,]
(1)满箱汽油完全燃烧放出的热量是多少?
(2)发动机正常工作时,需要用冷却水在汽缸周围循环地流动给汽油机降温。若满箱汽油使用完,冷却水吸收的热量可以使多少千克的水从40℃升高到100℃?
(3)满箱汽油完全燃烧时,可使小汽车输出的有用功是多少?
(4)写出一条如何提高热机效率?
23. 小华家使用的燃气热水器的部分参数如表1所示,其中热效率模糊不清。已知当时自来水的温度为,燃气的热值为,,。求:(表1中“气量”是指燃气热水器正常工作1h消耗天然气的体积,“水量”是指燃气热水器正常工作1分钟流出热水的体积)
表1
输出热水温度
气量
水量
热效率
(1)使用燃气热水器烧水是通过______的方式改变水的内能。
(2)燃气热水器正常工作流出多少kg的热水?
(3)燃气热水器正常工作的加热效率是多少?(结果精确至)
(4)太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置,具有安全、节能、环保等优点,表2是某款太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息。如果燃气热水器正常工作10分钟水所吸收的热量由太阳能热水器提供,太阳能热水器需要在阳光下照射多长时间?
表2
集热管数/支
吸热板面积
太阳辐射功率
能量转化效率
28
50
24. 阅读短文,回答问题。
第四代电光源—LED
如图甲是时下较为流行的LED手电筒和LED吸顶灯,它们的主要部分是高亮度发光二极管,这种发光二极管主要由硅、砷等半导体材料制成,具有光效高、寿命长、安全环保等优点,是继白炽灯、卤素灯和节能荧光灯后新兴的第四代电光源。LED的发光原理与白炽灯截然不同,是直接把电能转换成光能的器件,因而其发光效率较高,是新一代固体冷光源,将逐步取代传统光源。图乙是LED的元件实物及符号。二极管具有单向导电性,使用时必须将它的正极与电源正极相连,二极管才能处于导通状态,否则处于截止状态。利用图丙所示电路可以研究发光二极管的工作特性:把一个额定电压为3V的LED接入电源电压恒为5V的电路,闭合开关S,LED即处于导通状态,调节变阻器滑片,改变LED两端的电压和电路中电流,记录多组电压、电流值,可以得到电压表与电流表示数关系,如图丁所示。
(1)LED灯主要由________材料制成:它之所以节能,被称为冷光源,是因为电热转换损耗的能量较白炽灯________(选填“高”或“低”);
(2)在图丙中,闭合开关S前需要将滑动变阻器R'的滑片移至最________(选填“左”或“右”)端,调节滑动变阻器,使LED灯正常发光;再断开S,改变二极管的正负极后再闭合S,则LED________(选填“能”或“不能”)发光。此时电压表的示数为________V,电流表的示数为________A。
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九年物理学情分析
一、选择题(本题共9小题,每小题2分,共18分。在每小题给出的四个选项中,第1-6题只有一项符合题目要求,选对的得2分;第7-9题有多项符合题目要求,全部选对的得2分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。)
1. 2026沈阳植物园主题为“菊韵民族情·同心续华章”菊花展于9月25日开幕,如图所示。游客能嗅到花香是因为( )
A. 分子间有空隙 B. 分子的热运动
C. 分子间有引力 D. 分子间有斥力
【答案】B
【解析】
【详解】游客能嗅到花香,是因为花香分子在空气中发生扩散现象,表明分子在不停地做无规则运动,即分子的热运动。故选B。
2. 用冰块冷敷时会感觉凉,与这种改变内能方式相同的是( )
A. 摩擦生热 B. 钻木取火 C. 搓手取暖 D. 烧水泡茶
【答案】D
【解析】
【详解】用冰块冷敷时,人体的热量传递给温度更低的冰块,是通过热传递的方式改变物体内能。
ABC.摩擦生热、钻木取火、搓手取暖都是通过克服摩擦力做功,将机械能转化为内能,属于做功改变内能,故ABC不符合题意;
D.烧水泡茶是高温的热水将热量传递给茶叶和冷水,属于热传递改变内能,故D符合题意。
故选D。
3. 一粒水稻种子从土壤萌发、生长,最终成为餐桌上的米饭,经历了复杂的能量转化与转移过程。下列描述中,正确反映其主要能量变化的是( )
A. 光合作用将太阳能转化为化学能,再通过食物链逐级传递
B. 种子萌发时,土壤中的有机物直接转化为光能和机械能
C. 收割水稻时,柴油机的化学能全部转化为稻谷的化学能
D. 煮饭过程中,电能完全转化为米饭的内能并储存在其中
【答案】A
【解析】
【详解】A.水稻进行光合作用,把太阳能转化成有机物里的化学能;水稻被人食用,能量沿着食物链逐级传递,故A符合题意;
B.种子萌发时,是种子自身储存的有机物分解,释放能量;土壤不为种子提供有机物,也不会转化为光能和机械能,故B不符合题意;
C.收割水稻时,柴油机将化学能转化为内能,再转化为机械能,不会转化为稻谷的化学能,故C不符合题意;
D.煮饭过程中,电能只有一部分转化为米饭的内能,也会有一部分内能散失到空气中,故D不符合题意。
故选A。
4. 随着人们生活水平的提高,家庭中的用电器越来越多。关于图中用电器的说法错误的是( )
A. 甲图中,餐厅里的三盏灯,用一个开关能同时控制它们的通断,三盏灯是串联的
B. 乙图中,写作业时照明用的台灯,有一个开关控制它的通断,灯和开关是串联的
C. 丙图中,三合一的数据线给三台手机同时充电时,三个插头之间是并联的
D. 丁图中,任意取下一个灯泡后整串彩灯都会熄灭,每个灯泡之间是串联的
【答案】A
【解析】
【详解】A.甲图中,餐厅里的三盏灯,虽然用一个开关能同时控制它们的通断,但在家庭电路中,为了保证各用电器都能在额定电压下正常工作,且互不影响,用电器之间都是并联的。如果三盏灯串联,当其中一盏灯的灯丝断了,其他灯都不能工作。因此,这三盏灯是并联的,开关接在干路上。故A错误,符合题意;
B.乙图中,开关的作用是控制电路的通断,为了能控制台灯的亮灭,开关必须与台灯串联在电路中。故B正确,不符合题意;
C.丙图中,三合一的数据线给三台手机同时充电时,各手机之间是独立工作的,互不影响,并且都需要获得相同的充电电压,所以三个插头之间是并联的。故C正确,不符合题意;
D.丁图中,彩灯串中,当任意取下一个灯泡后,整串彩灯都会熄灭,说明各个灯泡之间是相互影响的,一个灯泡断路会导致整个电路断路,这是串联电路的特点。故D正确,不符合题意。
故选A。
5. 如图所示的大门智能锁,它可以通过按指纹()或按密码()来开门,下列选项中符合电路设计要求的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据题意可知,开关和均可以独立控制电动机M,即两个开关并联后再和电动机串联,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选 B。
6. 下列有关实验现象说法正确的是( )
A. 甲图中,用一个柠檬制作了一个水果电池,他用电压表测水果电池电压,由图可知:该水果电池的负极是A端
B. 乙图中,将发光二极管接入电路,闭合开关,电流沿箭头方向流入,LED发光
C. 丙图中,闭合开关,两灯均发光,将其中一个灯泡拧走,另一灯泡继续发光
D. 丁图中,闭合开关,用一根导线接在两端,则、都不亮
【答案】C
【解析】
【详解】A.甲图中,电压表指针向右偏转(正向偏转),说明电流从电压表正接线柱流入、负接线柱流出。图中A端连接电压表正接线柱,B端连接负接线柱,故A端为正极、B端为负极,故A错误。
B.乙图中,发光二极管具有单向导电性,电流需从正极流入、负极流出才能发光。图中电流方向从负极流入,LED不发光,故B错误。
C.丙图中,两灯并联,并联电路中各用电器互不影响,拧走一个灯泡,另一灯泡继续发光,故C正确。
D.丁图中,两灯串联,用导线接在L2两端,L2被短路,无电流通过,L2不亮;仍有电流通过L1,L1发光,故D错误。
故选C。
7. 实验小组在做“比较不同物质的放热性能”实验时,分别用甲、乙两种液体物质进行了实验,如图所示是两物质温度随时间变化的图像。已知,实验中甲、乙两物质在相同时间内放出的热量相等,质量均为0.5kg且乙物质的比热容为。下列说法正确的是( )
A. 0-15min内,乙放出的热量较多
B. 甲物质1min内放热2800J
C. 甲、乙两物质的比热容之比为2︰1
D. 冬天做个暖手袋,选甲物质作为供热介质的性能更好
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.题干已知实验中甲、乙两物质在相同时间内放出的热量相等,故0~15min内甲乙放出的热量相等,故A错误;
B.15min内乙放出的热量
因相同时间放热相等,则15min内,故甲物质1min内放热,故B正确;
C.由15min内可得,即,解得,故C正确;
D.因,质量相同时,降低相同温度,由可知甲放出的热量更多,故甲更适合做暖手袋,故D正确。
故选BCD
8. 如图所示是一种测定油箱内油量的装置示意图。其中R0为保护电阻,R1是滑动变阻器的电阻片;滑动变阻器的滑片跟滑杆连接,滑杆可以绕固定轴O转动,另一端固定着一个浮子。油箱中的油量变化时,浮子随液面升降,带动滑杆使滑动变阻器滑片向上下移动,从而改变电路中电表的示数。下列分析中合理的是( )
A. 该油量表是由电压表改装而成
B. 该油量表是由电流表改装而成
C. 油箱中油量减少时,R1接入电路的阻值增大
D. 油箱中油量减少时,R1接入电路的阻值减小
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.油量表串联在电路中,以此判断油量表是由电流表改装而成的,故B正确,A错误;
CD.由图可知,由电路图可知,R1和R0串联,当油箱中的油量减少时,油面下降,浮子随液面下落,带动滑杆使滑动变阻器滑片向上移动,滑动变阻器R1接入电路中的电阻增大,故C正确,D错误。
故选BC。
9. 如图所示的电路,下列分析正确的是( )
A. 开关S闭合、断开时,电流表测量的是通过小灯泡的电流
B. 开关S闭合、断开时,电压表测量的是小灯泡两端的电压
C. 开关S闭合、由断开到闭合,电流表示数不变
D. 开关S闭合、由断开到闭合,电压表示数变大
【答案】AB
【解析】
【详解】AB.当闭合、断开时电流只有一条路径:,只有接入电路,断路:因此电流表测量的是的电流,电压表并联在两端,因此测量的是两端的电压(大小等于电源电压),故AB正确;
CD.当闭合、闭合后与并联,电流表在干路测总电流,电压表仍并联在电源两端;断开时电流表测量通过的电流,闭合后电流表测量干路总电流,根据并联电路电流规律可知,电流表示数变大,电压表示数不变,故CD错误。
故选AB。
二、填空题(本题共6个小题,每空1分,共12分)
10. 如图是网红“木桶鱼”,在木桶里放入高温鹅卵石后倒入鱼汤。鱼汤通过________的方式改变内能,温度升高直至沸腾。此时香飘四溢是________现象。
【答案】 ①. 热传递 ②. 扩散
【解析】
【详解】[1]在木桶里放入高温鹅卵石后倒入鱼汤,鱼汤吸收热量,温度升高,内能增加,这是通过热传递的方式来增加内能的。
[2]鱼汤的香味向四周飘散,这是分子无规则运动的结果,这是扩散现象。
11. 2026年6月起,江苏徐州某小区利用废弃矿井水集中供冷:冷水经管道送入室内吸热升温后,流回制冷站降温循环使用。该系统以水为循环介质,主要利用了水________大的特性,该设计通过________的方式改变室内空气的内能。
【答案】 ①.
比热容 ②.
热传递
【解析】
【详解】[1][2]因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质相比,升高相同温度可吸收更多的热量,适合作为供冷循环介质;冷水与室内空气存在温度差,通过热传递的方式使室内空气放出热量、内能减少。
12. 商场中随处可见各式各样的共享充电宝,多个充电宝在一个充电舱上充电时,各充电宝之间的连接方式是________联的;小明的手机还有多项“黑科技”,如“反向充电”技术,当他的手机A给另一部手机B充电时,A手机相当于电路中的________。
【答案】 ①. 并 ②. 电源
【解析】
【详解】由并联电路各支路用电器工作时互不影响的特点可知,各充电宝充电时独立工作互不干扰,故为并联。
因电路中电源的作用是提供电能,手机A给手机B充电时向外提供电能,故相当于电路中的电源。
13. 如图所示,甲是发光二极管,具有单向导电性,它是利用________(以下两空均选填“导体”“绝缘体”“半导体”或“超导体”)材料制成的:如图乙所示,某手机移动电源(俗称充电宝)通过电源线为手机充电时,电源线中的自由电子定向移动的方向是________。(选填“从充电宝到手机”或“从手机到充电宝”。)
【答案】 ①. 半导体 ②. 从手机到充电宝
【解析】
【详解】发光二极管的核心特性是单向导电性,这是半导体材料的典型特性,因此它是利用半导体材料制成的;
物理学中规定正电荷定向移动的方向为电流方向,在电路中,充电宝为手机供电时,电流的方向是从充电宝正极流出、经电源线流向手机;而自由电子带负电,负电荷定向移动的方向与电流方向相反,因此电源线中自由电子定向移动的方向是从手机到充电宝。
14. 在如图所示电路中,只闭合开关时,电压表的示数为;只闭合开关时,电压表的示数为;、同时闭合时,电压表示数为。则、、的大小关系为___________。图中的电压表的示数为_______V。
【答案】 ①. ②. 2.3
【解析】
【详解】只闭合开关时,电压表测、的总电压即电源电压,示数为;只闭合开关时,电压表测的电压,示数为;开关、同时闭合时,短路,电路为 的简单电路,电压表测电源电压,示数为。因此;电压表选用的是量程,分度值为 0.1V,故示数为2.3V。
15. 在如图所示的电路,当只闭合开关时,电流表的示数为0.1A,则此时电流表的示数为______A;当只闭合开关、时,电流表的示数为0.26A,电流表的示数为0.5A,此时通过灯的电流为______A。
【答案】 ①. 0.1 ②. 0.24
【解析】
【详解】[1]当只闭合开关时,电流表、、、电流表串联,电流表的示数为0.1A,根据串联电流规律,则此时电流表的示数为0.1A。
[2]当只闭合开关、时,灯、并联,电流表测干路电流,电流表测支路电流。根据并联电流规律,此时通过灯的电流为
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
16. 图甲是常见的电吹风,它有两个挡位可以分别吹出冷风和热风,为了安全,电热丝不能单独工作,按照要求在乙图中完成电路图的连接。
【答案】
【解析】
【详解】由题意可知,电吹风吹冷风时只有电动机工作,吹热风时电动机和电热丝同时工作,二者的工作互不影响,因此电动机和电热丝是并联的。电热丝无法单独工作,说明必须先启动电动机才能接通电热丝,由图乙可知,电热丝与S2串联(即S2只控制电热丝),因此让处于干路,只有闭合电动机运转后,再闭合支路开关才能接通电热丝,完全符合题目安全要求。据此作图。
17. 请用笔画线代替导线将如图所示的电路连接完整。要求:导线不能交叉,电压表测小灯两端电压;闭合开关S,向左端移动滑动变阻器的滑片P,小灯变亮。
【答案】
【解析】
【详解】向左端移动滑动变阻器的滑片P,小灯变亮,说明滑动变阻器接入电路的电阻变小,故用导线连接滑动变阻器左下接线柱和小灯泡右侧接线柱,再连接电压表负接线柱与小灯泡左侧接线柱,电压表即可测量小灯泡两端电压,据此作图。
四、实验题(本题4小题,共24分)
18. 如下图所示甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料的质量都是10g,烧杯内的液体质量也相同,且实验中忽略热量损失。
(1)为比较不同燃料的热值,应选择图________进行实验,实验时要观察________(选填“加热时间”或“液体升高的温度”)来比较两种燃料的热值大小。小明根据此原理开展了实验:在烧杯内加入初温和质量相同的水,当燃料燃尽后,小明根据各个时刻烧杯中的水温,绘制了如图丁所示的图像①、②,则可初步判断________(选填“燃料1”或“燃料2”)的热值大。
(2)为比较不同物质的比热容,应选择图________进行实验,加热相同一段时间后发现,液体a升温多,由此可知:质量相同的液体a和b,升高相同的温度时,液体a吸收的热量________(选填“大于”“小于”或“等于”)液体b吸收的热量。
(3)另一组的小华也用图甲的两套完全相同的装置进行实验,并重新在烧杯内加入初温和质量相同的水,取质量相等的另外两种燃料,在燃料烧完后也画出了水的温度随时间变化的图像如图戊所示,根据图戊可得燃料2和燃料1的热值之比为________。
【答案】(1) ①. 甲、乙 ②. 液体升高的温度 ③. 燃料2
(2) ①. 甲、丙 ②. 小于
(3)
【解析】
【小问1详解】
比较不同燃料的热值,需要控制被加热的液体种类、质量完全相同,仅改变燃料种类,因此选甲、乙两图;
热值的大小无法直接测量,实验中通过转换法:燃料完全燃烧放出的热量被液体吸收,液体质量初温相同时,升高的温度越大,说明燃料放热能力越强、热值越大,因此观察液体升高的温度;
从丁图可知,燃料燃尽后图线②对应的水温更高,说明燃料2完全燃烧让水升温更多,因此燃料2的热值更大。
【小问2详解】
比较不同物质的比热容,需要控制加热的燃料完全相同(保证相同时间放出热量相同),仅改变烧杯内液体的种类,因此选甲、丙两图;
加热相同时间说明a、b吸收的总热量相等,a升温更多,根据比热容公式,可知a的比热容更小;那么质量相同的a、b升高相同温度时,比热容小的a需要吸收的热量更少,因此a吸收的热量小于b吸收的热量。
【小问3详解】
对于燃料1来说,在相同时间内放出的热量是相同的,由图戊可知,燃料1用5min让水从20℃升高到100℃,则水吸收的热量为
燃料1用了10min才燃烧完,且5min后水沸腾,则整个过程中水吸收的热量为
不考虑热损失,则燃料1放出的热量等于水吸收的热量,即
由可得
则燃料1热值为
对于燃料2来说,燃料2用15min让水从20℃升高到80℃,则燃料2放出的热量为
燃料2热值为
燃料2和燃料1的热值之比为
19. 小明在实验室中找到如图甲所示的几根金属丝,并连接了如图乙所示的电路,探究“影响导体电阻大小的因素”。
(1)为避免电路中电流过大损坏电流表,可在图乙电路中____________(填“串”或“并”)联一个小灯泡。
(2)小明将金属丝A和B分别接在M、N之间,目的是探究导体电阻大小与____________的关系;小明将金属丝A和C分别接在M、N之间,目的是探究导体电阻大小与____________的关系。
(3)若把金属丝A接在M、N之间,闭合开关,并用酒精灯加热金属丝A,发现电流表示数减小,这说明导体电阻大小还与____________有关。
(4)为探究导体电阻大小与材料的关系,小明找来一根横截面积为2S的锰铜合金丝D,则合金丝D的长度应为____________。
(5)小明又找到一个如图丙所示的合金金属块接入电路,你认为沿____________(填“AB”“CD”或“EF”)方向接入图乙电路时,电流表示数最大。
【答案】(1)串 (2) ①. 长度 ②. 横截面积
(3)温度 (4)L
(5)CD
【解析】
【小问1详解】
为了保护电路,在电路中串联一个小灯泡,防止电路中电流过大。
【小问2详解】
金属丝A和B材料和横截面积相同,长度不同,可探究电阻与长度的关系。
金属丝A和C材料和长度相同,横截面积不同,可探究电阻与横截面积的关系。
【小问3详解】
用酒精灯加热金属丝A,发现电流表示数减小,说明温度变化,电阻也发生了变化,因此导体的电阻大小与温度有关。
【小问4详解】
根据控制变量法可知,在探究导体电阻大小与材料的关系时,应控制长度、横截面积相同,材料不同,由于锰铜合金丝D的横截面积为2S,所以合金丝D应与C合金丝对比,其长度应为L。
【小问5详解】
在其他条件一定时,长度越短,横截面积越大,电阻越小,电流越大,因此应该让电流通过的电阻长度最短,横截面积最大,即为CD方向。
20. 小杰用如图甲所示的电路,探究并联电路中干路电流与各支路电流关系的实验。
(1)在连接电路时,开关要处于________状态。小杰检查电路时发现有一根导线接错了,为完成实验目的,请在图甲这根导线上打“×”,表示这根导线不要,然后在图甲画出正确的连接位置________。
(2)正确连接电路后,观察电流表指针位置如图乙所示,读数为________A。
(3)本实验小杰应该选择两个规格________(选填“相同”或“不同”)的小灯泡。测得、、干路三处的电流如表所示,由此可得出结论________(只写表达式)。
实验序号
的电流/A
的电流/A
干路总电流/A
①
0.32
0.28
0.60
②
0.28
0.20
0.48
③
0.26
0.18
0.44
(4)为更方便地测出两支路的电流,小杰找来一个单刀双掷开关,设计了如图丙所示的电路,当开关S接a时,电流表测量通过的电流;当开关S接b时,请判断电流表能否正常测量通过的电流,并说明理由________。
【答案】(1) ①. 断开 ②.
(2)0.16 (3) ①. 不同 ②.
(4)不能;理由是当开关S接b时,电流表的正负接线柱接反了,电流从电流表负接线柱流入、正接线柱流出,会导致指针反偏,无法正常测量电流
【解析】
【小问1详解】
在连接电路时,开关要处于断开状态,这是为了防止电路连接过程中出现短路等故障,保护电路元件。
根据电流表的使用方法可知,电流从电流表的正接线柱流入,负接线柱流出,图甲中,开关右侧的导线与电流表的负接线柱相连是错误的,应使开关右侧接线柱与电流表的正接线柱相连,此时A3测干路电流,A1测L1支路电流,A2测L2支路电流,据此作图。
【小问2详解】
由图乙可知,电流表使用的是0-0.6A量程,分度值为0.02A,其示数为0.16A。
【小问3详解】
在“探究并联电路电流规律”时,为了避免实验结论的偶然性,应选用不同规格的小灯泡。
根据表格数据可知,每组实验数据中,都满足通过L1的电流与通过L2的电流之和等于干路电流,因此可得结论
【小问4详解】
略。
21. 小组同学在探究串联电路中电压的规律时,有以下操作。
(1)正确连接电路后,闭合开关,若两灯都不发光,且电压表示数接近电源电压,则故障的可能原因为________。
(2)闭合开关,电压表示数如图乙所示。为了使测量结果更准确,接下来他应断开开关,将________,再次闭合开关,测量两端的电压。
(3)在测两端的电压时,甲同学为了节省实验时间,准备将电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上。乙同学认为这样操作不正确,理由是这样操作会导致________。
(4)接着更换不同规格的灯泡分别测出电压、和,数据记录如下表。
实验序号
电压/V
电压/V
电压/V
1
1.6
1.3
2.9
2
1.2
1.7
2.9
3
1.1
1.8
2.9
分析表中数据,得到初步结论:串联电路中,电源两端的电压等于________。
(5)实验中观察到两个小灯泡,一个很亮,一个发光微弱,这可能是________。(填字母)
A. 通过两个灯泡的电流大小不同 B. 灯泡的规格不同
(6)另一组同学在做甲图实验中发现两只灯泡都不亮,且电压表示数为0V,若只有灯或中的一处发生故障,则故障是________。
【答案】(1)灯泡断路
(2)电压表换用0~3V的测量范围
(3)电压表正负接线柱接反
(4)各用电器两端电压之和 (5)B
(6)灯泡断路
【解析】
【小问1详解】
两灯都不发光说明电路发生断路故障,电压表示数接近电源电压,说明电压表两端能连通到电源两极,因此是与电压表并联的发生了断路,此时电压表相当于直接串联在电路中,测电源电压。
【小问2详解】
图乙中电压表接的是0~15V大量程,指针偏转角度很小,示数约为1.5V,在小量程0~3V的测量范围内,小量程分度值更小、测量更准确,因此需要换接0~3V的测量范围。
【小问3详解】
原本测电压时,电流从A接点流入电压表正接线柱、从B接点流出负接线柱;改接后电流会从C接点流入电压表负接线柱,从B接点流出正接线柱,正负接线柱接反,指针反偏无法正常读数。
【小问4详解】
分析表格数据,每组数据都满足,因此结论为串联电路电源两端的电压等于串联电路中各用电器两端的电压之和。
【小问5详解】
串联电路中电流处处相等,而两个小灯泡,一个很亮,一个发光微弱,可能是两个灯泡的规格不同,故B符合题意,A不符合题意。
故选B。
【小问6详解】
两灯都不亮且只有一处故障,说明是断路故障;电压表示数为0,说明电压表无法连通到电源两端,故障不在电压表并联的灯泡处,因此是灯泡断路,此时电压表两端无法接到电源正负极,无示数。
五、综合应用题(本题共3小题,共22分)
22. 小爽学习热机知识后,研究了自己家汽车的汽油机的情况。查阅资料得知:自己家汽车使用的是92号汽油,满箱油的质量为35kg,汽油机的能量流向如图所示。[,]
(1)满箱汽油完全燃烧放出的热量是多少?
(2)发动机正常工作时,需要用冷却水在汽缸周围循环地流动给汽油机降温。若满箱汽油使用完,冷却水吸收的热量可以使多少千克的水从40℃升高到100℃?
(3)满箱汽油完全燃烧时,可使小汽车输出的有用功是多少?
(4)写出一条如何提高热机效率?
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)使燃料充分燃烧
【解析】
【小问1详解】
满箱汽油完全燃烧放出的热量
【小问2详解】
由能量流向图可知,冷却水吸收的热量占总放热的30%,因此冷却水吸收的热量
水温变化
根据吸热公式,变形得水的质量
【小问3详解】
热机的有用功占总放热的比例为
因此有用功
【小问4详解】
保证良好润滑减小机械摩擦损耗;让汽油充分燃烧;利用废气的余热供暖等。
23. 小华家使用的燃气热水器的部分参数如表1所示,其中热效率模糊不清。已知当时自来水的温度为,燃气的热值为,,。求:(表1中“气量”是指燃气热水器正常工作1h消耗天然气的体积,“水量”是指燃气热水器正常工作1分钟流出热水的体积)
表1
输出热水温度
气量
水量
热效率
(1)使用燃气热水器烧水是通过______的方式改变水的内能。
(2)燃气热水器正常工作流出多少kg的热水?
(3)燃气热水器正常工作的加热效率是多少?(结果精确至)
(4)太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置,具有安全、节能、环保等优点,表2是某款太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息。如果燃气热水器正常工作10分钟水所吸收的热量由太阳能热水器提供,太阳能热水器需要在阳光下照射多长时间?
表2
集热管数/支
吸热板面积
太阳辐射功率
能量转化效率
28
50
【答案】(1)热传递 (2)50kg
(3)
(4)2h
【解析】
【小问1详解】
燃气热水器通过燃烧燃气释放热量,热量以热传递的方式传递给水,从而改变水的内能。
【小问2详解】
正常工作 流出的总体积
水的质量
【小问3详解】
水吸收的热量
消耗燃气体积
燃气完全燃烧放热
加热效率
【小问4详解】
太阳能热水器吸热板面积
太阳辐射功率
能量转化效率
单位时间太阳能热水器接收的太阳能
太阳能热水器需要接收的总太阳能
所需时间
24. 阅读短文,回答问题。
第四代电光源—LED
如图甲是时下较为流行的LED手电筒和LED吸顶灯,它们的主要部分是高亮度发光二极管,这种发光二极管主要由硅、砷等半导体材料制成,具有光效高、寿命长、安全环保等优点,是继白炽灯、卤素灯和节能荧光灯后新兴的第四代电光源。LED的发光原理与白炽灯截然不同,是直接把电能转换成光能的器件,因而其发光效率较高,是新一代固体冷光源,将逐步取代传统光源。图乙是LED的元件实物及符号。二极管具有单向导电性,使用时必须将它的正极与电源正极相连,二极管才能处于导通状态,否则处于截止状态。利用图丙所示电路可以研究发光二极管的工作特性:把一个额定电压为3V的LED接入电源电压恒为5V的电路,闭合开关S,LED即处于导通状态,调节变阻器滑片,改变LED两端的电压和电路中电流,记录多组电压、电流值,可以得到电压表与电流表示数关系,如图丁所示。
(1)LED灯主要由________材料制成:它之所以节能,被称为冷光源,是因为电热转换损耗的能量较白炽灯________(选填“高”或“低”);
(2)在图丙中,闭合开关S前需要将滑动变阻器R'的滑片移至最________(选填“左”或“右”)端,调节滑动变阻器,使LED灯正常发光;再断开S,改变二极管的正负极后再闭合S,则LED________(选填“能”或“不能”)发光。此时电压表的示数为________V,电流表的示数为________A。
【答案】(1) ①. 半导体 ②. 低
(2) ①. 右 ②. 不能 ③. 5 ④. 0
【解析】
【小问1详解】
短文明确说明发光二极管由硅、砷等半导体材料制成;LED直接把电能转化为光能,作为冷光源,电热转换损耗的能量远低于靠发热发光的白炽灯,因此更节能。
【小问2详解】
为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器滑片需移到最大阻值处,即最右端;二极管具有单向导电性,正负极反接后处于截止状态,不能发光;截止状态下电路相当于断路,电流为0,电流表的示数为0;此时电压表相当于直接串联在电源两端,测量电源电压,因此示数等于电源电压5V。
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