精品解析:山东淄博市临淄区2026-2027学年九年级上学期期中考试物理试卷
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内容正文:
2026—2027学年度第一学期期中考试
初四物理试题
本试卷共8页,满分100分,考试时间90分钟。考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
注意事项:
1.答题前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将区县、学校、姓名、考试号、座号填写在答题卡和试卷规定位置,并核对条形码。
2.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔涂黑答题卡对应题目的答案标号;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
3.非选择题必须用0.5毫米黑色签字笔作答,字体工整、笔迹清晰,写在答题卡各题目指定区域内;如需改动,先划掉原来答案,然后再写上新答案。严禁使用涂改液、胶带纸、修正带修改。不允许使用计算器。
4.保证答题卡清洁、完整,严禁折叠,严禁在答题卡上做任何标记。
5.评分以答题卡上的答案为依据。不按以上要求作答的答案无效。
一、选择题(本题共15个小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 如图是2026年10月23日长征六号改运载火箭飞行时形成的水母状尾迹,它是火箭发动机喷出的高温气体中的水蒸气在高空极低温度下瞬间变成大量的微小冰晶形成的,此过程发生的物态变化是( )
A. 凝固 B. 凝华 C. 液化 D. 升华
2. 图甲是我国古代的“省油灯”,图乙为其部分剖面示意图。向灯盏夹层内注水,有助于减慢油的蒸发,达到省油的目的。“省油灯”减慢油蒸发的主要原理是( )
A. 降低油的温度 B. 减小油的表面积
C. 增大油的表面积 D. 减慢油表面上方的空气流动速度
3. 如图甲是“打铁花”时的场景,将1600℃的铁水抛向高空,化为漫天华彩。通过查阅了解到铁熔化过程中温度随时间变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 打铁花时所用到的铁是非晶体
B. 在图像的段,铁温度不变,所以不需要吸热
C. 在图像的段,铁温度不变,所以内能不变
D. 打铁花过程中,铁发生的物态变化是先熔化后凝固
4. “孝”是中华民族的传统美德。图中小红帮奶奶洗脚时涉及的物理知识正确的是( )
A. 洗脚水的温度越高,含有的热量越多
B. 热水泡脚是通过做功改变了脚的内能
C. 洗脚过程中水的温度降低,内能减小
D. 热水泡脚过程中,水减少的内能一定等于脚增加的内能
5. 火药是中国四大发明之一,《天工开物》中有记载:“红夷炮铸铁为之,身长丈许,用以守城。中藏铁弹并火药数斗,飞激二里,膺其锋者为齑粉”。下列说法正确的是( )
A. 火药燃烧越充分,火药的热值越大
B. 火药燃烧时将火药的内能转化为化学能
C. 燃气推动铁弹在炮膛中运动时,燃气的内能增大
D. 铁弹发射后,空气中弥漫着火药味属于扩散现象
6. 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
7. 光发动机可用于卫星的能源补充,原理如图所示,密闭气室中在光照下分解,使气室气压增大,推动活塞右移。活塞右移过程相当于汽油机的( )
A. 吸气冲程 B. 排气冲程 C. 压缩冲程 D. 做功冲程
8. 如图,油罐车卸油时有一条“绳子”将车体与静电消除器相连,下列说法正确的是( )
A. 油流出时与油罐内壁摩擦起电,创造了电荷
B. 油与油罐内壁摩擦,油和油罐带异种电荷
C. “绳子”的芯是绝缘体
D. 若大地中的自由电子从B向A定向移动,则接地线中的电流方向由B到A
9. 如图所示是一种课间音乐定时播放装置的原理图。课间音乐播放时( )
A. 指示灯不亮 B. 定时开关处于断开状态
C. 播放器与指示灯并联 D. 通过指示灯的电流小于通过播放器的电流
10. 如图,下列说法中不正确的是( )
A. 只闭合开关S2时,灯 L1、L2串联
B. 只闭合开关S1、S3时,灯 L1、L2并联
C. 只闭合开关S1、S2时,灯 L2不亮
D. 同时闭合开关S1、S2、S3时,两灯都亮
11. 类比法是物理学习中常用的学习方法,类比水流,电路中电子的定向移动需要电池的某种高度差提供“动力”,如图所示,这种高度差表示的量是( )
A. 电流 B. 电阻 C. 电压 D. 电荷
12. 将两个不同规格的灯泡L1、L2接在如图所示的电路中,闭合开关S1、S2后,下列说法正确的是( )
A. 电流表测量通过灯L2的电流 B. 灯L1、L2串联
C. 通过灯L1和L2的电流一定相等 D. 只断开S2,灯L2不发光,L1发光
13. 在如图所示电路中,、同时闭合时,电压表的示数为6 V;只闭合开关时,电压表的示数为4.5 V。只闭合开关时,电压表的示数为,两端的电压为,则和的大小分别为( )
A. 6 V、1.5 V B. 1.5 V、4.5 V C. 4.5 V、1.5 V D. 6 V、4.5 V
14. 图甲是小科制作的简易调光台灯,其内部电位器的电路如图乙。若顺时针旋转旋钮时灯发光变亮,则电位器接入电路的接线柱为( )
A. a和b B. b和c C. a和c D. a、b和c
15. 如图所示的电路,当开关S闭合后,电流表的指针偏转了量程的,电流表的指针偏转了量程的,电路中所用的电流表均是实验室用电流表,则通过的电流为( )
A. 1.5 A B. 2 A C. 0.5 A D. 0.4 A
二、填空与作图题(本题共3小题,共12分)
16. 同学们调查了城市热岛效应的成因,请对以下调查报告中的内容分析作答。
城市热岛效应是城市的环境温度高于周围郊区的现象。城市大量建筑物和道路的材料以砖石、水泥为主,在相同太阳辐射下,它们比郊区的绿地、水体升温快。此外,城市人口密集,工厂生产、居民生活等放出大量的热。这些因素叠加导致城市日平均气温比郊区高2℃左右。
(1)从物理学角度解释城市比郊区升温快的主要原因:________。
(2)请在图中曲线上用箭头标出白天在热岛效应影响下气流循环的方向。
(3)请提出一条减弱城市热岛效应的建议:________。
17. 小明周末开展了“探究厨房中的物态变化”的实践活动。
(1)任务一备菜:从冰箱里拿出一块冻肉,为了让冻肉尽快解冻,可以在肉上撒盐,这样能有效________(选填“升高”或“降低”)冰的熔点。
(2)任务二炒菜:用油炒菜时,食材中的水分在高温下迅速________(填物态变化名称),食材表面部分碳化形成酥脆外壳。
(3)任务三煲汤:煲汤时先用猛火将汤水烧开再改用小火,这是因为水沸腾后________。
(4)任务四蒸馒头:将馒头放在蒸笼上,锅中水沸腾后产生的水蒸气上升遇到冷的馒头表面时液化________(选填“吸热”或“放热”),使馒头逐渐熟透。
18. 图甲是高铁站进站口的“人证一体机”,它是通过刷身份证件与人脸识别的比对,实现快速、准确的身份核验。该设备要求人脸数据识别成功(闭合)且身份证件比对成功(闭合),方能启动电动机M控制将门锁打开通行。请在图乙中完善符合要求的电路图;
如图丙,给一冰块加热,1 min时冰开始熔化,3 min时完全熔化成水,继续加热到第5 min停止加热。请画出水在3—5 min间升温的图像(已知水的比热容是冰的比热容的2倍)。
三、实验探究题(本题共4小题,共34分)
19. 小明发现妈妈在厨房煮粥时,当锅内的粥沸腾后,妈妈总是把大火调成小火。于是他借助图甲装置去探究水在沸腾前后温度变化的特点。
(1)实验时,测量工具除图甲中的温度计外,还需要________;
(2)图甲中,中心有孔的纸板的主要作用是________(写出一条即可);
(3)按图甲安装器材时,应按照________(选填“自下而上”或“自上而下”)的顺序进行;
(4)给水加热的过程中,出现如图乙中A、B所示的现象。则________(选填“A”或“B”)是沸腾时的现象,此时气泡内是________(选填“空气”或“水蒸气”);
(5)实验时记录的数据如下表所示。请在丙图中画出水的沸腾图像________。由图像可知,水的沸点为________℃,此时的大气压________(选填“高于”、“等于”或“低于”)一标准大气压。水在沸腾过程中持续吸热,温度________(选填“升高”“降低”或“不变”);
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
温度/℃
90
92
94
97
98
99
99
99
99
99
(6)实验完毕后又做了如图丁所示的实验,烧杯和试管中均装有适量的水,发现烧杯中的水沸腾了,而试管中的水并未沸腾,原因是试管中的水________。
20. 夏天,烈日炎炎的中午,小明和爸爸一起在海边玩耍,小明感觉到沙子是烫脚的,而海水是凉爽的。回学校后,他和同学探究沙子和水的吸热能力,实验装置如图所示。
(1)实验前,应在两个相同的烧杯内分别装入________和________均相同的沙子和水。实验中水和沙子吸收热量的多少可以通过________来反映;
(2)用两盏相同酒精灯同时加热沙子和水,同时用玻璃棒不断搅拌,搅拌的目的是________;
(3)分析实验时的数据(如下表)可知,加热相同的时间,________的温度上升更明显,________的吸热能力更强;
加热时间/min
0
1
2
3
4
5
温度/℃
沙子
18
22
29
37
45
52
水
18
19
21
23
25
27
(4)如图丙是我国沿海地区和内陆地区同一天气温变化曲线,根据上述实验结论可判断________(选填“A”或“B”)对应的是内陆地区一天的气温变化曲线。
21. 小明发现教室里的日光灯亮度不一样,他猜想是通过不同日光灯的电流不一样造成的。于是他找来实验室的小灯泡、电流表等器材进行探究,以验证他的猜想。
(1)他先探究“串联电路的电流规律”时,设计了如图1所示的电路。
①连接电路时,开关应________;
②在测量A点电流时,通过试触发现,电流表指针偏转如图2所示,则此时存在的问题是:________;
③排除问题后,依次测量A、B、C三点的电流,测量的数据如下表所示。根据实验数据得出“在串联电路中,电流处处相等”的结论。请指出在本次探究中存在的不足:________;接下来应该进行的操作是:________;
A点的电流
B点的电流
C点的电流
0.12
0.12
0.12
④实验时,通过________现象可判断他的猜想是错误的。
(2)接下来,他继续探究“并联电路的电流规律”,设计了如图3所示的电路。
①现要测量D点的电流,请在图4的实物图上用笔画线表示导线,把电路连接完整;________
②第1次测量时,D点电流如图5所示,该示数为________A。请在虚线框内设计实验表格________:
③本实验多次测量的目的是________。
22. 在探究“影响导体电阻大小因素”的实验中,保持电源电压不变,如图所示,在M、N两点之间分别接入不同的电阻丝,其规格如下表:
标号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
1.0
C
镍铬合金
0.5
D
锰铜合金
0.5
0.5
(1)实验中待测电流的范围未知,电流表应该先试用________的测量范围。实验中应用转换法:通过观察电流表的示数来比较________的大小;
(2)为完成实验,电阻丝C的规格应选择“0.5m,________mm2”;
(3)要探究导体电阻大小与长度的关系,应选用编号为________两根电阻丝实验;
(4)小丽在探究同样的课题时,手边只有一根电阻丝,则她利用这根电阻丝和上述电路,不能探究________对电阻的影响。
A. 材料 B. 长度 C. 横截面积
四、综合解答题(本题共3小题,共24分)
23. 用天然气灶烧水,燃烧的天然气,使的水从升高到。已知水的比热容,天然气的热值。求:
(1)天然气完全燃烧放出的热量。
(2)水吸收的热量。
(3)燃气灶的效率。
24. 如图所示,电源电压保持不变,当、断开,闭合时,电压表示数为4V;当、闭合,断开时,电压表示数为6V。求:
(1)电源电压;
(2)当、断开,闭合时,灯、两端的电压;
(3)当、闭合,断开时,电流表A和的示数分别为0.5A和0.2A。此时通过灯的电流和电压表的示数。
25. 实践课上,小组开展“自制水果电池研究发光二极管功能”的项目化学习活动。
【项目分解】①制作水果电池;②研究发光二极管功能。
【项目实施】
(1)项目一:制作水果电池
小组猜想水果电池电压与两极间距离、两极插入水果的深度有关。为了验证猜想是否正确,他们找来了柠檬、苹果、西红柿、电压表、两片不同金属制成的极板,设计了如图甲所示的电路。用柠檬实验测量的数据如下表所示。
实验次数
水果种类
电极材料
电极间距离/cm
插入的深度/cm
电压/V
1
柠檬
铜—铁
2
2
0.52
2
3
2
0.46
3
4
2
0.30
4
4
3
0.40
5
4
4
0.60
①该实验是通过________来判断两个金属板电极正负的;
②比较第________次实验数据可得出结论:在其它条件不变时,金属片插入越深,水果电池两端的电压越大;
③比较第1、2、3次实验数据还可得出结论:________;
④若用本实验中水果电池得到电压为3 V的电源进行电学实验,有效的措施是________;
⑤若要研究水果电池电压与水果种类的关系,需要控制的变量有:________;
⑥实验时发现,同样条件下,用“铜-锌”作水果电池电极时产生的电压比用“铜-铁”的高,请据此提出一个有价值的探究问题:________。
(2)项目二:研究发光二极管功能
①项目组通过查阅资料,了解了二极管具有单向导电性,属于半导体,半导体内部有一种叫空穴的自由电荷,它是一种准粒子,是原子或原子晶格中可能存在电子的位置缺少电子所形成的。正常原子或晶格里,电子负电荷和原子核正电荷平衡,电子缺失会让空穴位置留下净正电荷。在下图中,如果二极管正常工作,则空穴的移动方向为________(选填“正极→负极”或“负极→正极”)。
②项目组从市面上买回一个变光二极管,用水果电池给它供电,通过实验发现,电流从其P端流入时发红光,从其Q端流入时发绿光,则该变光二极管的内部结构可能是下图中的________;此外,下图中电路通电后一定无法发光的是________。
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2026—2027学年度第一学期期中考试
初四物理试题
本试卷共8页,满分100分,考试时间90分钟。考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
注意事项:
1.答题前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将区县、学校、姓名、考试号、座号填写在答题卡和试卷规定位置,并核对条形码。
2.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔涂黑答题卡对应题目的答案标号;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
3.非选择题必须用0.5毫米黑色签字笔作答,字体工整、笔迹清晰,写在答题卡各题目指定区域内;如需改动,先划掉原来答案,然后再写上新答案。严禁使用涂改液、胶带纸、修正带修改。不允许使用计算器。
4.保证答题卡清洁、完整,严禁折叠,严禁在答题卡上做任何标记。
5.评分以答题卡上的答案为依据。不按以上要求作答的答案无效。
一、选择题(本题共15个小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 如图是2026年10月23日长征六号改运载火箭飞行时形成的水母状尾迹,它是火箭发动机喷出的高温气体中的水蒸气在高空极低温度下瞬间变成大量的微小冰晶形成的,此过程发生的物态变化是( )
A. 凝固 B. 凝华 C. 液化 D. 升华
【答案】B
【解析】
【详解】水蒸气为气态,冰晶为固态,物质由气态直接变为固态的过程为凝华。故选B。
2. 图甲是我国古代的“省油灯”,图乙为其部分剖面示意图。向灯盏夹层内注水,有助于减慢油的蒸发,达到省油的目的。“省油灯”减慢油蒸发的主要原理是( )
A. 降低油的温度 B. 减小油的表面积
C. 增大油的表面积 D. 减慢油表面上方的空气流动速度
【答案】A
【解析】
【详解】A.夹层内注水,水吸收热量,使油的温度降低,油蒸发变慢,故A符合题意;
B.注水没有改变油的表面积,不会通过减小油的表面积来减慢蒸发,故B不符合题意;
C.注水没有增大油的表面积,且增大液体表面积会加快蒸发,故C不符合题意;
D.注水没有改变油表面上方的空气流动速度,故D不符合题意。
故选A。
3. 如图甲是“打铁花”时的场景,将1600℃的铁水抛向高空,化为漫天华彩。通过查阅了解到铁熔化过程中温度随时间变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 打铁花时所用到的铁是非晶体
B. 在图像的段,铁温度不变,所以不需要吸热
C. 在图像的段,铁温度不变,所以内能不变
D. 打铁花过程中,铁发生的物态变化是先熔化后凝固
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图乙可知,铁在熔化过程中(BC段)温度保持不变,有固定的熔点,所以铁是晶体,故A错误;
B.在图像的BC段,铁处于熔化过程,根据晶体熔化条件,虽然温度不变,但需要持续吸热,故B错误;
C.在图像的BC段,铁处于熔化过程,持续吸热,根据热传递改变内能可知,其内能增加,故C错误;
D.打铁花时,先将固态铁加热熔化成铁水,再将铁水抛向高空,铁水遇冷放热凝固成固态,所以发生的物态变化是先熔化后凝固,故D正确。
故选D。
4. “孝”是中华民族的传统美德。图中小红帮奶奶洗脚时涉及的物理知识正确的是( )
A. 洗脚水的温度越高,含有的热量越多
B. 热水泡脚是通过做功改变了脚的内能
C. 洗脚过程中水的温度降低,内能减小
D. 热水泡脚过程中,水减少的内能一定等于脚增加的内能
【答案】C
【解析】
【详解】A.热量是过程量,不能说含有热量,故A错误;
B.热水泡脚是通过热传递改变脚的内能,故B错误;
C.洗脚过程中水放出热量,温度降低,内能减小,故C正确;
D.水减少的内能部分散失到空气和盆中,水减少的内能大于脚增加的内能,故D错误。
故选C。
5. 火药是中国四大发明之一,《天工开物》中有记载:“红夷炮铸铁为之,身长丈许,用以守城。中藏铁弹并火药数斗,飞激二里,膺其锋者为齑粉”。下列说法正确的是( )
A. 火药燃烧越充分,火药的热值越大
B. 火药燃烧时将火药的内能转化为化学能
C. 燃气推动铁弹在炮膛中运动时,燃气的内能增大
D. 铁弹发射后,空气中弥漫着火药味属于扩散现象
【答案】D
【解析】
【详解】A.热值是燃料本身的特性,只与燃料的种类有关,与燃烧是否充分无关,故A错误;
B.火药燃烧时是将化学能转化为内能,故B错误;
C.燃气推动铁弹在炮膛中运动时,燃气对铁弹做功,燃气的内能转化为铁弹的机械能,燃气的内能减小,故C错误;
D.空气中弥漫着火药味,是火药分子在空气中做无规则运动的结果,属于扩散现象,故D正确。
故选D。
6. 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
【答案】C
【解析】
【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。
7. 光发动机可用于卫星的能源补充,原理如图所示,密闭气室中在光照下分解,使气室气压增大,推动活塞右移。活塞右移过程相当于汽油机的( )
A. 吸气冲程 B. 排气冲程 C. 压缩冲程 D. 做功冲程
【答案】D
【解析】
【详解】汽油机的四个冲程中,做功冲程的特点是气缸内燃气压强增大,推动活塞对外做功,将内能转化为机械能。本题中光照后气室气压增大,推动活塞右移对外输出动力,把气体的内能转化为活塞的机械能,和汽油机做功冲程的能量转化、工作过程一致。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
8. 如图,油罐车卸油时有一条“绳子”将车体与静电消除器相连,下列说法正确的是( )
A. 油流出时与油罐内壁摩擦起电,创造了电荷
B. 油与油罐内壁摩擦,油和油罐带异种电荷
C. “绳子”的芯是绝缘体
D. 若大地中的自由电子从B向A定向移动,则接地线中的电流方向由B到A
【答案】B
【解析】
【详解】A.摩擦起电的实质是电荷的转移,并非创造电荷,故A错误;
B.油与油罐内壁摩擦时,电子发生转移,使油和油罐带上异种电荷,故B正确;
C.“绳子”需要将车体上的静电导入大地,其芯必须是导体,故C错误;
D.物理学规定正电荷定向移动的方向为电流方向,自由电子带负电,若自由电子从向定向移动,则接地线中的电流方向由到,故D错误。
故选B。
9. 如图所示是一种课间音乐定时播放装置的原理图。课间音乐播放时( )
A. 指示灯不亮 B. 定时开关处于断开状态
C. 播放器与指示灯并联 D. 通过指示灯的电流小于通过播放器的电流
【答案】B
【解析】
【详解】B.课间音乐播放时,播放器中有电流通过,若定时开关闭合,播放器被短路无电流通过,故定时开关处于断开状态,故B正确;
ACD.定时开关断开时,电流从电源正极流出,经过开关S、指示灯、播放器回到电源负极,指示灯与播放器串联,由串联电路电流规律可知,且指示灯有电流通过会发光,故ACD错误。
故选B。
10. 如图,下列说法中不正确的是( )
A. 只闭合开关S2时,灯 L1、L2串联
B. 只闭合开关S1、S3时,灯 L1、L2并联
C. 只闭合开关S1、S2时,灯 L2不亮
D. 同时闭合开关S1、S2、S3时,两灯都亮
【答案】D
【解析】
【详解】A.只闭合时电流路径只有一条,由串联电路定义可知、串联,故A正确;
B.只闭合、时电流路径有两条且互不影响,由并联电路定义可知、并联,故B正确;
C.只闭合、时,、闭合使两端被导线直接连通,此时被短路,灯 不亮,故C正确;
D.同时闭合、、时,导线直接连接电源两极造成电源短路,两灯被短路,因此两灯都不亮,故D错误。
本题选择描述不正确的,故选D。
11. 类比法是物理学习中常用的学习方法,类比水流,电路中电子的定向移动需要电池的某种高度差提供“动力”,如图所示,这种高度差表示的量是( )
A. 电流 B. 电阻 C. 电压 D. 电荷
【答案】C
【解析】
【详解】电压是形成电流的原因。图中用高度差形象地表示了由电池提供的这种推动作用,动力即为电压,故C符合题意,ABD不符合题意。故选C。
12. 将两个不同规格的灯泡L1、L2接在如图所示的电路中,闭合开关S1、S2后,下列说法正确的是( )
A. 电流表测量通过灯L2的电流 B. 灯L1、L2串联
C. 通过灯L1和L2的电流一定相等 D. 只断开S2,灯L2不发光,L1发光
【答案】D
【解析】
【详解】A.电流表与灯串联,测量通过的电流,故A错误;
B.电流从电源正极流出后分为两路,分别经过和,两灯并联,故B错误;
C.两灯规格不同,并联在同一电路中,则通过两灯的电流不相等,故C错误;
D.开关在干路,在支路;只断开,支路断路无电流,不发光;支路仍为通路,发光,故D正确。
故选D。
13. 在如图所示电路中,、同时闭合时,电压表的示数为6 V;只闭合开关时,电压表的示数为4.5 V。只闭合开关时,电压表的示数为,两端的电压为,则和的大小分别为( )
A. 6 V、1.5 V B. 1.5 V、4.5 V C. 4.5 V、1.5 V D. 6 V、4.5 V
【答案】A
【解析】
【详解】S1、S2同时闭合时,L1被短路,电压表测电源电压,则电源电压;只闭合S2时,L1、L2串联,电压表测L2两端电压,即,由串联电路电压规律可知L1两端电压
只闭合S1时,L1、L2串联,电压表测电源电压,则
此时电路电阻分布不变,L1两端电压不变,即
故选A。
14. 图甲是小科制作的简易调光台灯,其内部电位器的电路如图乙。若顺时针旋转旋钮时灯发光变亮,则电位器接入电路的接线柱为( )
A. a和b B. b和c C. a和c D. a、b和c
【答案】B
【解析】
【详解】顺时针旋转旋钮时灯变亮,说明电路中电流变大,电源电压不变的前提下,电位器接入电路的电阻需要变小。
A.接a和b时,接入电路的是滑片到a的电阻丝。顺时针旋转滑片时,这段电阻丝长度变长,电阻变大,电流变小,灯变暗,故A不符合题意;
B.接b和c时,接入电路的是滑片到c的电阻丝。顺时针旋转滑片时,这段电阻丝长度变短,电阻变小,电流变大,灯变亮,故B符合题意;
C.接a和c时,把全部电阻丝接入电路,旋转旋钮不会改变接入电阻的大小,无法调节亮度,故C不符合题意;
D.同时接三个接线柱无法正常调节,不符合滑动变阻器(电位器)的使用规则,故D不符合题意。
故选B。
15. 如图所示的电路,当开关S闭合后,电流表的指针偏转了量程的,电流表的指针偏转了量程的,电路中所用的电流表均是实验室用电流表,则通过的电流为( )
A. 1.5 A B. 2 A C. 0.5 A D. 0.4 A
【答案】A
【解析】
【详解】由电路图可知,与并联,电流表测干路电流,电流表测支路电流。因并联电路干路电流大于支路电流,即,且偏转比例小于偏转比例,故选用量程,选用量程。示数:
示数:
根据并联电路的电流关系可知,通过的电流
故选A。
二、填空与作图题(本题共3小题,共12分)
16. 同学们调查了城市热岛效应的成因,请对以下调查报告中的内容分析作答。
城市热岛效应是城市的环境温度高于周围郊区的现象。城市大量建筑物和道路的材料以砖石、水泥为主,在相同太阳辐射下,它们比郊区的绿地、水体升温快。此外,城市人口密集,工厂生产、居民生活等放出大量的热。这些因素叠加导致城市日平均气温比郊区高2℃左右。
(1)从物理学角度解释城市比郊区升温快的主要原因:________。
(2)请在图中曲线上用箭头标出白天在热岛效应影响下气流循环的方向。
(3)请提出一条减弱城市热岛效应的建议:________。
【答案】(1)
城市砖石、水泥等建筑材料的比热容比郊区绿地、水体的小,相同条件下吸收相同热量升温更快
(2)
(3)
修建人工湖,增加城市水域面积,利用水的比热容大来调节气温,减弱热岛效应
【解析】
【小问1详解】
65相同质量的不同物质,吸收相同热量时,比热容越小,温度升高越快。城市中砖石、水泥等建筑材料的比热容小于郊区的绿地、水体,因此相同太阳辐射下城市升温更快。
【小问2详解】
城市气温高于郊区,城市空气受热上升,近地面城市气压低于郊区,气流由郊区流向城市;高空城市气压高于郊区,气流由城市流向郊区,郊区空气冷却下沉,形成闭合的热岛环流,如图所示。
【小问3详解】
略。
17. 小明周末开展了“探究厨房中的物态变化”的实践活动。
(1)任务一备菜:从冰箱里拿出一块冻肉,为了让冻肉尽快解冻,可以在肉上撒盐,这样能有效________(选填“升高”或“降低”)冰的熔点。
(2)任务二炒菜:用油炒菜时,食材中的水分在高温下迅速________(填物态变化名称),食材表面部分碳化形成酥脆外壳。
(3)任务三煲汤:煲汤时先用猛火将汤水烧开再改用小火,这是因为水沸腾后________。
(4)任务四蒸馒头:将馒头放在蒸笼上,锅中水沸腾后产生的水蒸气上升遇到冷的馒头表面时液化________(选填“吸热”或“放热”),使馒头逐渐熟透。
【答案】(1)
降低 (2)
汽化 (3)
继续吸热,温度保持不变
(4)
放热
【解析】
【小问1详解】
在冻肉表面撒盐可降低冰的熔点,使冰在更低温度下熔化,加快冻肉解冻速率。
【小问2详解】
高温下食材中的液态水分快速变为气态,发生汽化现象,使食材表面失水形成酥脆外壳。
【小问3详解】
水沸腾时持续吸热,但温度保持不变,汤水烧开后改用小火,既可维持水的沸腾状态,又能减少燃料消耗。
【小问4详解】
水蒸气上升遇到冷的馒头表面时发生液化,液化过程放出热量,使馒头温度升高逐渐熟透。
18. 图甲是高铁站进站口的“人证一体机”,它是通过刷身份证件与人脸识别的比对,实现快速、准确的身份核验。该设备要求人脸数据识别成功(闭合)且身份证件比对成功(闭合),方能启动电动机M控制将门锁打开通行。请在图乙中完善符合要求的电路图;
如图丙,给一冰块加热,1 min时冰开始熔化,3 min时完全熔化成水,继续加热到第5 min停止加热。请画出水在3—5 min间升温的图像(已知水的比热容是冰的比热容的2倍)。
【答案】
【解析】
【详解】两个核验条件必须同时满足,故开关、应与电动机M串联。两开关均闭合时电动机工作,任一开关断开时电动机不工作。
图丙表明,冰在0~1min内从−4°C升到0°C,升高的温度
假设加热功率恒定且不计热损失,水的比热容为冰的2倍,根据,在质量和吸收热量相同(加热时间相同),水升高的温度是冰升高温度的一半,则则3~5min内水升高的温度为4℃,故图线从(3min,0°C)直线连接至(5min,4°C)。
三、实验探究题(本题共4小题,共34分)
19. 小明发现妈妈在厨房煮粥时,当锅内的粥沸腾后,妈妈总是把大火调成小火。于是他借助图甲装置去探究水在沸腾前后温度变化的特点。
(1)实验时,测量工具除图甲中的温度计外,还需要________;
(2)图甲中,中心有孔的纸板的主要作用是________(写出一条即可);
(3)按图甲安装器材时,应按照________(选填“自下而上”或“自上而下”)的顺序进行;
(4)给水加热的过程中,出现如图乙中A、B所示的现象。则________(选填“A”或“B”)是沸腾时的现象,此时气泡内是________(选填“空气”或“水蒸气”);
(5)实验时记录的数据如下表所示。请在丙图中画出水的沸腾图像________。由图像可知,水的沸点为________℃,此时的大气压________(选填“高于”、“等于”或“低于”)一标准大气压。水在沸腾过程中持续吸热,温度________(选填“升高”“降低”或“不变”);
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
温度/℃
90
92
94
97
98
99
99
99
99
99
(6)实验完毕后又做了如图丁所示的实验,烧杯和试管中均装有适量的水,发现烧杯中的水沸腾了,而试管中的水并未沸腾,原因是试管中的水________。
【答案】(1)秒表 (2)减少热量散失
(3)自下而上 (4) ①. A ②. 水蒸气
(5) ①. ②. 99 ③. 低于 ④. 不变
(6)达到沸点后,无法继续从外界吸收热量
【解析】
【小问1详解】
本实验需要同时记录时间和温度,已有温度计测温度,因此还需要秒表测量加热时间。
【小问2详解】
带孔纸板盖住烧杯口,可以减少水面上方的空气流动,降低热量散失,缩短加热时间;同时孔可以让温度计穿过固定,也能避免沸腾的水溅出。
【小问3详解】
安装实验器材时,需要先根据酒精灯外焰的高度确定铁圈和石棉网的位置,再向上依次调整烧杯、温度计的高度,因此要按照自下而上的顺序安装,避免酒精灯位置不合适或温度计玻璃泡接触烧杯底。
【小问4详解】
水沸腾时,整个容器内水温一致,水内部不停汽化,大量水蒸气进入气泡,气泡上升过程中水压减小,体积逐渐变大,对应图A;沸腾前上层水温低于下层,气泡上升时水蒸气遇冷液化,气泡体积逐渐变小,对应图B。故A是沸腾时的现象;
沸腾产生的气泡内是水汽化形成的水蒸气。
【小问5详解】
先根据表格数据在丙图坐标系中描出(0,90)、(1,92)、(2,94)、(3,97)、(4,98)、(5,99)、(6,99)、(7,99)、(8,99)、(9,99)的对应点,再用平滑曲线依次连接各点即可得到图像;
由实验数据可知,水温升到99℃后保持不变,说明水的沸点是99℃;标准大气压下纯水的沸点为100℃,气压越低沸点越低,因此此时大气压低于一标准大气压;水沸腾的核心特点就是持续吸热,温度保持不变。
【小问6详解】
烧杯中的水沸腾时温度保持99℃不变,试管中的水可以通过热传递达到和烧杯内水相同的沸点温度,但此时试管内外水温没有温度差,试管内的水无法继续吸收热量,因此不满足沸腾“持续吸热”的条件,不会沸腾。
20. 夏天,烈日炎炎的中午,小明和爸爸一起在海边玩耍,小明感觉到沙子是烫脚的,而海水是凉爽的。回学校后,他和同学探究沙子和水的吸热能力,实验装置如图所示。
(1)实验前,应在两个相同的烧杯内分别装入________和________均相同的沙子和水。实验中水和沙子吸收热量的多少可以通过________来反映;
(2)用两盏相同酒精灯同时加热沙子和水,同时用玻璃棒不断搅拌,搅拌的目的是________;
(3)分析实验时的数据(如下表)可知,加热相同的时间,________的温度上升更明显,________的吸热能力更强;
加热时间/min
0
1
2
3
4
5
温度/℃
沙子
18
22
29
37
45
52
水
18
19
21
23
25
27
(4)如图丙是我国沿海地区和内陆地区同一天气温变化曲线,根据上述实验结论可判断________(选填“A”或“B”)对应的是内陆地区一天的气温变化曲线。
【答案】(1) ①. 质量 ②. 初温 ③. 加热时间
(2)使物质受热均匀 (3) ①. 沙子 ②. 水
(4)A
【解析】
【小问1详解】
探究不同物质的吸热能力要使用控制变量法,需保证两种物质的质量、初始温度完全相同;实验中用相同酒精灯加热,相同时间内酒精灯放出的热量相等,因此可以通过加热时间长短间接反映水和沙子吸收热量的多少,这是转换法。
【小问2详解】
加热过程中搅拌,是为了让沙子和水各处受热一致,避免局部温度过高,使物质受热均匀。
【小问3详解】
从表格数据能看出,加热相同时间(吸收相同热量)时,沙子的温度升高幅度远大于水;根据可知,在质量相等,吸收热量相同时,温度变化越小的物质,其比热容越大,吸热能力越强,因此水的吸热能力更强。
【小问4详解】
内陆地区多砂石,砂石的比热容远小于水,和沿海地区相比,吸收或放出相同热量时温度变化幅度更大。图丙中曲线A的气温起伏更大,因此A对应内陆地区的气温变化曲线。
21. 小明发现教室里的日光灯亮度不一样,他猜想是通过不同日光灯的电流不一样造成的。于是他找来实验室的小灯泡、电流表等器材进行探究,以验证他的猜想。
(1)他先探究“串联电路的电流规律”时,设计了如图1所示的电路。
①连接电路时,开关应________;
②在测量A点电流时,通过试触发现,电流表指针偏转如图2所示,则此时存在的问题是:________;
③排除问题后,依次测量A、B、C三点的电流,测量的数据如下表所示。根据实验数据得出“在串联电路中,电流处处相等”的结论。请指出在本次探究中存在的不足:________;接下来应该进行的操作是:________;
A点的电流
B点的电流
C点的电流
0.12
0.12
0.12
④实验时,通过________现象可判断他的猜想是错误的。
(2)接下来,他继续探究“并联电路的电流规律”,设计了如图3所示的电路。
①现要测量D点的电流,请在图4的实物图上用笔画线表示导线,把电路连接完整;________
②第1次测量时,D点电流如图5所示,该示数为________A。请在虚线框内设计实验表格________:
③本实验多次测量的目的是________。
【答案】(1) ①. 断开 ②. 电流表正负接线柱接反了 ③. 实验次数太少,实验结论具有偶然性 ④. 换用不同规格的小灯泡,进行多次重复实验 ⑤. 串联的两个小灯泡亮度不同,但测得的三点电流处处相等
(2) ①. ②. 0.14 ③.
序号
D点的电流
E点的电流
F点的电流
1
2
3
④. 寻找并联电路电流规律的普遍结论,避免单次实验的偶然性
【解析】
【小问1详解】
连接电路时开关必须断开,是初中电学实验的基本操作要求,目的是防止接线过程中出现短路,损坏电路元件;
图2中电流表指针反向偏转、指向零刻度线左侧,说明电流从电流表负接线柱流入、正接线柱流出,即电流表的正负接线柱接反了;
仅做一次实验,得到的特殊数据不能代表所有串联电路的普遍情况,实验结论具有特殊性;选用不同规格的小灯泡进行多次实验才能得到普遍成立的规律;
小明的猜想是“亮度不同是因为通过的电流不同”,但串联电路中电流处处相等,两个亮度不一样的灯泡电流却完全相同,直接证明他的猜想错误。
【小问2详解】
由图3可知,L1、L2并联,D点是L1支路上的点,测量支路电流必须将电流表和被测的L1串联,用导线将L2左接线柱与电源负极连接,据此作图;
图5电流表选用0~0.6A量程,该量程分度值为0.02A,指针指向0.1A后第2小格,读数为0.14A;
探究并联电路电流规律需要记录两条支路(D、E点)和干路(F点)的电流,设置多次实验的行,方便记录多组数据;
本实验是探究类规律实验,多次测量不是为了减小误差,而是通过多组不同数据总结出普遍适用的并联电路电流规律,排除特殊情况的干扰。
22. 在探究“影响导体电阻大小因素”的实验中,保持电源电压不变,如图所示,在M、N两点之间分别接入不同的电阻丝,其规格如下表:
标号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
1.0
C
镍铬合金
0.5
D
锰铜合金
0.5
0.5
(1)实验中待测电流的范围未知,电流表应该先试用________的测量范围。实验中应用转换法:通过观察电流表的示数来比较________的大小;
(2)为完成实验,电阻丝C的规格应选择“0.5m,________mm2”;
(3)要探究导体电阻大小与长度的关系,应选用编号为________两根电阻丝实验;
(4)小丽在探究同样的课题时,手边只有一根电阻丝,则她利用这根电阻丝和上述电路,不能探究________对电阻的影响。
A. 材料 B. 长度 C. 横截面积
【答案】(1) ①. 大 ②. 导体电阻 (2)1.0 (3)B、C (4)A
【解析】
【小问1详解】
实验中待测电流范围未知时,为了防止电路中电流过大,超过电流表的测量范围,损坏电表,应先试用大测量范围。
电阻大小无法直接观察,实验中运用转换法,通过观察电流表示数来比较电阻的大小,电流表的示数越大,导体电阻越小。
【小问2详解】
由表中数据可知,为完成实验,电阻丝C与A、B分别探究导体的长度和横截面积的关系,探究导体的电阻与导体的长度的关系,应控制导体材料与横截面积相同,而长度不同,选择B、C进行实验,所以电阻丝C的长度为0.5m,横截面积为1.0mm2。
【小问3详解】
探究导体的电阻与导体的长度的关系,应控制导体材料与横截面积相同,而长度不同,则选择编号为B、C两根电阻丝进行实验。
【小问4详解】
如果手边只有一根电阻丝,电阻丝的材料和横截面积不变,可以改变连入电路电阻丝的长度来探究导体的电阻与导体长度的关系;还可以把电阻丝对折,改变电阻丝的横截面积,来探究导体的电阻与导体横截面积的关系;由于不能改变导体的材料,所以不能探究导体的电阻与导体材料的关系,故A符合题意,BC不符合题意。
故选A。
四、综合解答题(本题共3小题,共24分)
23. 用天然气灶烧水,燃烧的天然气,使的水从升高到。已知水的比热容,天然气的热值。求:
(1)天然气完全燃烧放出的热量。
(2)水吸收的热量。
(3)燃气灶的效率。
【答案】(1)
(2)
(3)60%
【解析】
【小问1详解】
天然气完全燃烧放出的热量
【小问2详解】
水吸收的热量
【小问3详解】
燃气灶的效率
24. 如图所示,电源电压保持不变,当、断开,闭合时,电压表示数为4V;当、闭合,断开时,电压表示数为6V。求:
(1)电源电压;
(2)当、断开,闭合时,灯、两端的电压;
(3)当、闭合,断开时,电流表A和的示数分别为0.5A和0.2A。此时通过灯的电流和电压表的示数。
【答案】(1)
6V (2)
2V,4V (3)
0.3A,6V
【解析】
【小问1详解】
当、闭合,断开时,灯被短路,电路为灯的简单电路,电压表测电源电压,所以电源电压为
【小问2详解】
当、断开,闭合时,灯与串联,电压表测灯两端电压,所以灯两端电压为
根据串联电路电压规律可知,灯两端电压为
【小问3详解】
当、闭合,断开时,灯与并联,电压表测电源电压,电流表测干路电流,测灯支路电流,所以电压表示数为
根据并联电路电流规律可知,通过灯的电流为
25. 实践课上,小组开展“自制水果电池研究发光二极管功能”的项目化学习活动。
【项目分解】①制作水果电池;②研究发光二极管功能。
【项目实施】
(1)项目一:制作水果电池
小组猜想水果电池电压与两极间距离、两极插入水果的深度有关。为了验证猜想是否正确,他们找来了柠檬、苹果、西红柿、电压表、两片不同金属制成的极板,设计了如图甲所示的电路。用柠檬实验测量的数据如下表所示。
实验次数
水果种类
电极材料
电极间距离/cm
插入的深度/cm
电压/V
1
柠檬
铜—铁
2
2
0.52
2
3
2
0.46
3
4
2
0.30
4
4
3
0.40
5
4
4
0.60
①该实验是通过________来判断两个金属板电极正负的;
②比较第________次实验数据可得出结论:在其它条件不变时,金属片插入越深,水果电池两端的电压越大;
③比较第1、2、3次实验数据还可得出结论:________;
④若用本实验中水果电池得到电压为3 V的电源进行电学实验,有效的措施是________;
⑤若要研究水果电池电压与水果种类的关系,需要控制的变量有:________;
⑥实验时发现,同样条件下,用“铜-锌”作水果电池电极时产生的电压比用“铜-铁”的高,请据此提出一个有价值的探究问题:________。
(2)项目二:研究发光二极管功能
①项目组通过查阅资料,了解了二极管具有单向导电性,属于半导体,半导体内部有一种叫空穴的自由电荷,它是一种准粒子,是原子或原子晶格中可能存在电子的位置缺少电子所形成的。正常原子或晶格里,电子负电荷和原子核正电荷平衡,电子缺失会让空穴位置留下净正电荷。在下图中,如果二极管正常工作,则空穴的移动方向为________(选填“正极→负极”或“负极→正极”)。
②项目组从市面上买回一个变光二极管,用水果电池给它供电,通过实验发现,电流从其P端流入时发红光,从其Q端流入时发绿光,则该变光二极管的内部结构可能是下图中的________;此外,下图中电路通电后一定无法发光的是________。
【答案】(1) ①. 电压表指针的偏转方向 ②. 3、4、5 ③. 在水果种类、电极材料、插入深度等条件不变时,水果电池两极间距离越大,电池两端电压越小 ④. 将多个该水果电池串联起来 ⑤. 电极材料、电极间的距离、电极插入水果的深度 ⑥. 水果电池的电压大小与电极材料的种类是否有关(合理即可)
(2) ①. 正极→负极 ②. C ③. B
【解析】
【小问1详解】
①初中阶段判断电源正负极的常用方法就是利用电压表:电流从电压表正接线柱流入、负接线柱流出时指针正向偏转,反之反向偏转,因此可以通过指针偏转方向判断电极正负;
②要验证“插入越深电压越大”,需要控制水果种类、电极材料、电极间距完全相同,只改变插入深度,第3、4、5次实验符合该控制变量要求;
③1、2、3次实验中,水果种类、电极材料、插入深度都相同,仅电极间距逐渐变大,电压逐渐减小,因此得出对应结论;
④串联电池组的总电压等于各串联电池电压之和,单块柠檬水果电池最大电压不足1V,因此多节串联可以得到3V的总电压;
⑤根据控制变量法,研究电压和水果种类的关系时,必须排除其他可能影响电压的变量,保持电极材料、电极间距、插入深度完全一致;
⑥实验现象是不同电极材料组合产生的电压不同,因此可以提出对应探究问题,符合初中物理探究逻辑即可。
【小问2详解】
①规定正电荷定向移动的方向为电流方向,电路中电流从电源正极流出、流向负极;空穴带净正电荷,因此它的定向移动方向和电流方向一致,为正极→负极;
②二极管单向导电,电流从二极管正极流入、负极流出时二极管导通发光:要求电流从P端流入发红光,说明红光二极管的正极接P、负极接Q;电流从Q端流入发绿光,说明绿光二极管的正极接Q、负极接P,两个二极管反向并联。故选C。
A图中电流从P端流入,两个二极管都能导通发光;B图中当电流从P端流入时有一个二极管不导通,从Q端流入时也有一个二极管不导通,所以电路通电后一定无法发光的是B。
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