精品解析:天津市河东区2026-2027学年九年级上学期期中考试物理试题
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内容正文:
2026-2027学年第一学期九年级物理学科
期中考试试卷
一、单选题(每题3分,共30分)
1. 铅笔是我们常用的文具。如图所示是铅笔各组成部分,下列选项中通常情况下属于导体的是( )
A. 塑料 B. 木材 C. 橡皮 D. 石墨
2. 下列数据中最符合实际情况的是( )
A. 一节干电池的电压是3 V B. 家用电冰箱的电流约1 A
C. 手电筒中的电流约2 A D. 我国家庭电路电压为380 V
3. 如图所示的现象中,通过热传递改变内能的是( )
A. 弯折铁丝,铁丝变热 B. 摩擦双手,手掌变热
C. 太阳照沙子,沙子变热 D. 钢锯锯木头,钢锯变热
4. 一个完好的小灯接入电路,发生了如图所示的现象,则 A、B间可能连接了( )
①导线②电流表③断开的电键④闭合的电键
A. ①②④ B. ①②③ C. ①②③④ D. ③④
5. 如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置。R2是滑动变阻器,它的金属滑片连在杠杆端,闭合开关S,从油量表指针所指的刻度就可以知道油箱内油面的高度,下列说法正确的是( )
A. R1和R2是并联的 B. 油量表是电压表改装而成的
C. 油位越高,通过R2的电流越大 D. 油位越低,R2接入电路的电阻越小
6. 如图所示,给试管里的水加热,水沸腾后,水蒸气推动橡皮塞冲出试管口,这个过程与选项四冲程汽油机工作示意图中,哪一个冲程的能量转化过程是相同的( )
A. B. C. D.
7. 如图所示,在动车站的自动检票闸机口,乘客需刷身份证同时进行人脸识别(电动机)才自动打开,可检票通过。身份证和人脸识别系统相当于开关,下列模拟电路中,符合上述要求的是( )
A. B. C. D.
8. 如图甲所示,A验电器带正电,B不带电。用带有绝缘柄的金属棒把验电器、两金属球连接起来的瞬间如图乙所示,金属棒中( )
A. 自由电子由A流向B
B. 正电荷由A流向B
C. 自由电子由B流向A
D. 电流方向由B到A
9. 如图甲所示的实物电路中,当开关闭合时,两灯泡均发光,且两个完全相同的电流表指针偏转均如图乙所示。则下列判断正确的是( )
A. 通过灯L1的电流为1.5A B. 通过灯L1的电流为0.3A
C. 通过灯L2的电流为1.2A D. 通过灯L2的电流为0.3A
10. 三位同学小满、小希和小梦按各自设计的电路图进行实验,并将实验数据记录在数据表格中,如图所示。其中电路图与实验数据不对应的是( )
1.0
2.0
3.0
0.6
0.9
1.2
3.0
3.0
3.0
0.1
0.2
0.3
0.2
0.3
0.4
0.3
0.5
0.6
A. 小满 B. 小希 C. 小梦 D. 都不对应
二、多选题(每题3分,共9分,少选得1分,多选不得分)
11. 工程师阅读了某汽车汽油机的说明书后,将汽油机的能量流向制成图,下列有关说法正确的是( )
A. 该汽油机的效率为30%
B. 排放的废气不会对环境造成污染
C. 若该汽油机工作时汽油没有完全燃烧,则汽油的热值会减小
D. 为了防止汽油机过热,通常用水来降温,主要是利用水的比热容大的特性
12. 某科技小组设计的体重计电路如图所示,其中电源电压恒定不变,是定值电阻,是压敏电阻,其阻值与平板受到的压力对应的部分数据如下表。下列说法中正确的是( )
压力
0
60
200
500
900
1500
压敏电阻
30
25
20
15
10
5
A. 人的体重越重,电流表的示数越大
B. 人的体重越轻,电流表的示数越大
C. 人的体重越重,电压表的示数越小
D. 无论人多重,电压表与电流表的示数之比保持不变
13. 如图所示,电路中电源电压不变,a、b为同种电表(电流表或电压表)。第一次闭合、断开,a、b两表示数分别为0.2和0.6,单位为A或V,第二次将a、b换为另一种电表,闭合和,a表示数为3,单位为A或V,则( )。
A. 的电阻为7.5 Ω
B. 的电阻为5 Ω
C. 前后两次通过的电流之比为3︰1
D. 第二次a、b电表示数之比为3︰2
三、填空题(每题4分,共24分)
14. 一瓶酒精用去一半质量,这瓶酒精的比热容______,热值______。(选填“变大”或“变小”或“不变”)
15. 如图所示,电阻箱的示数为________Ω。如图所示,当滑动变阻器的B、C两个接线柱接入电路中,滑片P向A端移动时,灯L将________(选填“变暗”“变亮”或“不变”)
16. 一段导体两端电压是3 V时,导体中的电流是0.5 A。如果电压增大到6 V;导体中的电流是______A;如果电压减小到0 V时,导体中的电阻为______Ω。
17. 如图所示电路,电源电压恒为12 V,闭合开关S,两灯均发光,电压表的示数为4 V,则灯两端的电压为________V,断开开关S,电压表的示数为________V。
18. 一单缸四冲程汽油机的飞轮转速是1800r/min,则该汽油机每秒内完成___________个冲程,对外做功___________次。
19. 一个电阻阻值为40 Ω,允许通过的最大电流是0.2 A。则这个电阻允许接的最大电压是________V,若将它接在20 V的电源上,为使它正常工作,应串联一个阻值为________Ω的电阻。
四、综合题(共37分)
20. 小明家用天然气做饭时,对一壶初温为20℃、质量为1.5kg的水加热,使水温度升高了80℃,消耗了天然气,已知水的比热容为,天然气的热值为,求:
(1)壶中水吸收的热量;
(2)天然气完全燃烧放出的热量;
(3)用天然气烧水时的效率。
21. 如图所示的电路中,电阻R1=10Ω,电源电压保持不变,仅闭合开关S1后,电流表A的示数为0.6A,再闭合开关S2后,电流表A 的示数为0.9A。请你计算:
(1)电源电压;
(2)通过R2的电流;
(3)R2的阻值。
22. 为“比较不同物质吸热的情况”和“探究煤油和菜籽油热值大小关系”,组装了如图所示的实验装置。
物质
质量
初温
加热时间
末温
水
100
25
10
50
色拉油
100
25
10
78
(1)在安装调整实验器材时,应先调节________(选填“”或“”);
(2)若要比较不同物质吸热的情况应选择________两图的装置进行实验;
(3)小依同学在老师指导下进行实验,收集的实验数据记录如表:通过分析表中数据可知,________的吸热能力较强(选填“水”或“色拉油”)。物理学上引入了________这个物理量表示物体吸热能力的大小;
(4)若要探究“煤油和菜籽油热值大小关系”,应选择________两图的装置进行实验。实验时不同燃料的放热的多少是通过________来反映的(选填“温度计示数”或“加热时间”)
23. 同学们在做“探究影响导体电阻大小因素”的实验时,提出如下猜想:
猜想一:导体的电阻与导体的材料有关;
猜想二:导体的电阻与导体的长度有关;
猜想三:导体的电阻与导体的横截面积有关。
同学们利用如图所示的电路进行验证,实验中使用的4根合金丝的规格、材料及实验数据如下表所示;
编号
材料
长度L/m
横截面积
电流I/A
A
锰铜合金丝
0.5
0.8
0.4
B
镍铬合金丝
0.5
0.8
0.32
C
镍铬合金丝
0.5
0.4
0.16
D
镍铬合金丝
1.0
0.4
0.08
(1)该实验是通过观察_________间接比较导体电阻的大小。
(2)为了验证猜想一,应选用合金丝_________和_________进行实验。(填写字母)
(3)选用编号为B、C的合金丝分别接入电路,是为了验证猜想_________(选填“一”“二”或“三”)。分析实验数据,可得出的结论是:_________,电阻越大。
(4)分别将编号为C、D的合金丝接入电路进行实验,其得到的实验结论被实际应用到了_________的工作原理中。(选填字母)
A. 电压表 B. 电流表 C. 滑动变阻器
24. 小明用电源(电压恒为3 V)、电阻(5 Ω、10 Ω、20 Ω各一个)、小灯泡、滑动变阻器、电压表、电流表、开关和导线来探究电流与电压、电阻的关系。
(1)探究电流与电压的关系:实验前,小明设计的实验电路图如图1中甲、乙、丙所示,经小组讨论,最终确定用图丙电路进行实验,选定值电阻不选灯泡原因是___________,还能利用滑动变阻器改变__________。
(2)如图2是小明实验时连接的部分电路,请你用笔画线代替导线,将电路连接完整(导线不得交叉)。
(3)正确连接好电路,小明继续用图1丙的电路来探究电流与电阻的关系。闭合开关,发现电流表示数为0,电压表示数接近电源电压,则可能出现的故障是________;
A. 定值电阻R短路 B. 定值电阻R断路
C. 滑动变阻器短路 D. 滑动变阻器断路
(4)排除故障后,他先将5 Ω的定值电阻接入电路,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2.0 V。然后用10 Ω的电阻替换掉5 Ω的电阻接入电路,接下来的操作是__________,并读出另一只电表的示数。此实验中滑动变阻器的主要作用是____________________。
(5)根据表格中数据,得出实验结论。
实验次数
1
2
3
4
5
电压
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
实验结论:____________________________________________________________。
25. 两位同学在研究串联电路中电压和电流关系时,他们分别记录了P从端滑到端的过程中,两个电阻的关系图像如图所示。
(1)请判断甲、乙分别是哪个电阻的图线;
(2)将图中的四个关键点的坐标,标到坐标轴处(用、、表示)。
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2026-2027学年第一学期九年级物理学科
期中考试试卷
一、单选题(每题3分,共30分)
1. 铅笔是我们常用的文具。如图所示是铅笔各组成部分,下列选项中通常情况下属于导体的是( )
A. 塑料 B. 木材 C. 橡皮 D. 石墨
【答案】D
【解析】
【详解】通常情况下,橡皮、塑料和木材都不易导电,是绝缘体,石墨容易导电,是导体,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
2. 下列数据中最符合实际情况的是( )
A. 一节干电池的电压是3 V B. 家用电冰箱的电流约1 A
C. 手电筒中的电流约2 A D. 我国家庭电路电压为380 V
【答案】B
【解析】
【详解】A.一节新干电池的标准电压为1.5V,故A不符合题意;
B.家用电冰箱工作电流约1A,故B符合题意;
C.手电筒通常由两节干电池供电,工作电流约0.3A,故C不符合题意;
D.我国家庭电路标准供电电压为220V,故D不符合题意。
故选B。
3. 如图所示的现象中,通过热传递改变内能的是( )
A. 弯折铁丝,铁丝变热 B. 摩擦双手,手掌变热
C. 太阳照沙子,沙子变热 D. 钢锯锯木头,钢锯变热
【答案】C
【解析】
【详解】A.弯折铁丝,铁丝克服摩擦力做功,通过做功改变铁丝内能,铁丝的内能增大,温度升高,故A不符合题意;
B.摩擦双手,手掌摩擦力做功,做功改变手掌内能,手掌的内能增大,温度升高,,故B不符合题意;
C.太阳照沙子,沙子吸收热量,通过热传递,使内能增大,沙子变热,故C符合题意
D.钢锯锯木头,钢锯克服摩擦力做功,内能增大,温度升高,变热,故D不符合题意。
故选C。
4. 一个完好的小灯接入电路,发生了如图所示的现象,则 A、B间可能连接了( )
①导线②电流表③断开的电键④闭合的电键
A. ①②④ B. ①②③ C. ①②③④ D. ③④
【答案】A
【解析】
【详解】由图知道,灯泡不亮,电流表和电源发热,说明灯泡被短路,即A、B间可能连接了导线,或电流表(电流表内阻很小,在电路中相当于一根导线),或闭合的电键,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
5. 如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置。R2是滑动变阻器,它的金属滑片连在杠杆端,闭合开关S,从油量表指针所指的刻度就可以知道油箱内油面的高度,下列说法正确的是( )
A. R1和R2是并联的 B. 油量表是电压表改装而成的
C. 油位越高,通过R2的电流越大 D. 油位越低,R2接入电路的电阻越小
【答案】C
【解析】
【详解】AB.闭合开关S,电流从电源正极出发依次经过油量表、R1与R2回到电源负极,故电路为串联电路;油量表串联在电路中,根据电流表串联使用的要求,可知电流表油量表是电流表改装而成的,故AB错误;
C.油位越高,浮球上升,杠杆的右端滑动变阻器滑片下移,使滑动变阻器R2接入电路的阻值越小,串联电路中的总电阻越小,根据欧姆定律可知电路中的电流越大,即通过R2的电流越大,故C正确;
D.油位越低,浮球下降,杠杆右端上升,则R2接入电路的电阻越大,故D错误。
故选C。
6. 如图所示,给试管里的水加热,水沸腾后,水蒸气推动橡皮塞冲出试管口,这个过程与选项四冲程汽油机工作示意图中,哪一个冲程的能量转化过程是相同的( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】水蒸气推动橡皮塞冲出试管口,这个过程是把水的内能转化为橡皮塞的机械能,与汽油机中的做功冲程能量转化过程相同。A为压缩冲程,B为排气冲程,C为做功冲程,D为吸气冲程。
故选C。
7. 如图所示,在动车站的自动检票闸机口,乘客需刷身份证同时进行人脸识别(电动机)才自动打开,可检票通过。身份证和人脸识别系统相当于开关,下列模拟电路中,符合上述要求的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】在动车站的自动检票闸机口,乘客需刷身份证同时进行人脸识别,两个信息都符合后闸机门(电动机)才自动打开,可检票通过。身份证和人脸识别系统相当于开关,信息符合后开关自动闭合。根据题意,只有两个开关都闭合的情况下,闸机自动打开,这说明两个开关相互影响,是串联的,然后与电动机串联;
A.开关S1闭合会发生电源短路,电流从正极出来经过S1回到电源负极,电动机不工作,故A不符合题意;
B.两个开关并联,只要闭合一个开关,电动机就工作,故B不符合题意;
C.两个开关都闭合会发生电源短路,电流从正极出来经过S2和S1回到电源负极,电动机不工作,故C不符合题意;
D.两个开关与电动机串联,只有两个开关都闭合电动机才工作,故D符合题意。
故选D。
8. 如图甲所示,A验电器带正电,B不带电。用带有绝缘柄的金属棒把验电器、两金属球连接起来的瞬间如图乙所示,金属棒中( )
A. 自由电子由A流向B
B. 正电荷由A流向B
C. 自由电子由B流向A
D. 电流方向由B到A
【答案】C
【解析】
【详解】由题意,A验电器带正电,当用金属棒接通两个验电器时候,带负电的电子从B流向A,A是失去电子而带的正电荷,正电荷不流动,而电流方向从A流向B,故ABD不符合题意,C符合题意。
9. 如图甲所示的实物电路中,当开关闭合时,两灯泡均发光,且两个完全相同的电流表指针偏转均如图乙所示。则下列判断正确的是( )
A. 通过灯L1的电流为1.5A B. 通过灯L1的电流为0.3A
C. 通过灯L2的电流为1.2A D. 通过灯L2的电流为0.3A
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】由电路图可知,两灯泡并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测L2支路的电流,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且两个电流表的指针在同一个位置,所以,干路电流表A1的量程为0~3A,分度值为0.1A,示数I=1.5A,L2支路电流表A2的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,通过L2中的电流示数I2=0.3A,则灯L1中的电流
I1=I—I2=1.5A-0.3A=1.2A
故ABC错误,D正确。
故选D。
10. 三位同学小满、小希和小梦按各自设计的电路图进行实验,并将实验数据记录在数据表格中,如图所示。其中电路图与实验数据不对应的是( )
1.0
2.0
3.0
0.6
0.9
1.2
3.0
3.0
3.0
0.1
0.2
0.3
0.2
0.3
0.4
0.3
0.5
0.6
A. 小满 B. 小希 C. 小梦 D. 都不对应
【答案】B
【解析】
【详解】A.如小满电路图所示,定值电阻R和滑动变阻器串联,电压表测定值电阻R两端电压,电流表测电流,由表格数据
数据对应,故A不符合题意;
B.如小希电路图所示,定值电阻R和滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端电压,电流表测电流,当滑片向右移动时,滑动变阻器接入阻值增大,根据串联分压,电压表示数增大,电流表示数减小,表格数据不对应,故B符合题意;
C.如小梦电路图所示,定值电阻R和滑动变阻器串联,电压表测定值电阻R和滑动变阻器总电压,即电源电压,电流表测电流,在向左调节滑片时,滑动变阻器接入阻值减小,电流表示数增大,电压表示数不变,可与表格数据对应,故C不符合题意;
D.小满和小梦数据对应,故D不符合题意。
故选B。
二、多选题(每题3分,共9分,少选得1分,多选不得分)
11. 工程师阅读了某汽车汽油机的说明书后,将汽油机的能量流向制成图,下列有关说法正确的是( )
A. 该汽油机的效率为30%
B. 排放的废气不会对环境造成污染
C. 若该汽油机工作时汽油没有完全燃烧,则汽油的热值会减小
D. 为了防止汽油机过热,通常用水来降温,主要是利用水的比热容大的特性
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由图可知,汽油机的效率 ,故A正确;
B.废气中含有有害物质,会对环境造成污染,故B错误;
C.热值是燃料本身的特性,与燃烧情况无关,故C错误;
D.水的比热容大,相同质量的水升高相同温度吸收的热量多,常用来降温,故D正确。
故选AD。
12. 某科技小组设计的体重计电路如图所示,其中电源电压恒定不变,是定值电阻,是压敏电阻,其阻值与平板受到的压力对应的部分数据如下表。下列说法中正确的是( )
压力
0
60
200
500
900
1500
压敏电阻
30
25
20
15
10
5
A. 人的体重越重,电流表的示数越大
B. 人的体重越轻,电流表的示数越大
C. 人的体重越重,电压表的示数越小
D. 无论人多重,电压表与电流表的示数之比保持不变
【答案】AD
【解析】
【详解】A.人的体重越重,压力越大,由表知越小,总电阻越小,由知电流越大,电流表示数越大,故A正确;
B.人的体重越轻,压力越小,由表知越大,总电阻越大,由知电流越小,电流表示数越小,故B错误;
C.人的体重越重,电流越大,由知两端电压越大,电压表示数越大,故C错误;
D.电压表测电压,电流表测电流,示数之比,因阻值不变,故比值不变,故D正确。
故选AD。
13. 如图所示,电路中电源电压不变,a、b为同种电表(电流表或电压表)。第一次闭合、断开,a、b两表示数分别为0.2和0.6,单位为A或V,第二次将a、b换为另一种电表,闭合和,a表示数为3,单位为A或V,则( )。
A. 的电阻为7.5 Ω
B. 的电阻为5 Ω
C. 前后两次通过的电流之比为3︰1
D. 第二次a、b电表示数之比为3︰2
【答案】ACD
【解析】
【详解】AB.第一次闭合、断开,若a、b为电压表,两表串联在电路中,示数均接近电源电压,与题干给出的0.2、0.6的示数特征不符,故a、b为电流表。此时、并联,a测支路电流,b测干路电流,根据并联电路电流的特点可知,通过的电流
第二次a、b换为电压表,闭合和,、串联,a测电源电压。由可得
并联电路各支路电压相等,则,故A正确,B错误;
C.第二次串联电路电流
前后两次通过的电流之比,故C正确;
D.第二次b测两端电压
a示数,则,故D正确。
故选ACD。
三、填空题(每题4分,共24分)
14. 一瓶酒精用去一半质量,这瓶酒精的比热容______,热值______。(选填“变大”或“变小”或“不变”)
【答案】 ①. 不变 ②. 不变
【解析】
【详解】比热容、热值均为物质的固有特性,与质量大小无关,故剩余酒精的比热容、热值均不变。
15. 如图所示,电阻箱的示数为________Ω。如图所示,当滑动变阻器的B、C两个接线柱接入电路中,滑片P向A端移动时,灯L将________(选填“变暗”“变亮”或“不变”)
【答案】 ①. 231.6 ②. 变暗
【解析】
【详解】[1]电阻箱接入电路的电阻
R=2×100Ω+3×10Ω+1×1Ω+6×0.1Ω=231.6Ω
[2]滑动变阻器的B、C两个接线柱接入电路,将滑片P向A端移动时,连入的电阻丝PB长度变长,连入电阻变大,电路中的电流变小,小灯泡变暗。
16. 一段导体两端电压是3 V时,导体中的电流是0.5 A。如果电压增大到6 V;导体中的电流是______A;如果电压减小到0 V时,导体中的电阻为______Ω。
【答案】 ①. 1 ②. 6
【解析】
【详解】根据欧姆定律,导体的电阻为
因导体电阻不随两端电压、通过电流的大小变化,故电压改变时导体电阻保持6 Ω不变。当导体两端电压为6 V时,此时导体中的电流为
因导体电阻不随两端电压改变,故电压为0 V时,导体电阻仍为6 Ω。
17. 如图所示电路,电源电压恒为12 V,闭合开关S,两灯均发光,电压表的示数为4 V,则灯两端的电压为________V,断开开关S,电压表的示数为________V。
【答案】 ①. 8 ②. 12
【解析】
【详解】闭合开关S时,、串联,电压表测两端电压。由串联电路电压规律得
断开开关S后,电压表与串联接在电源两端,因电压表内阻远大于电阻,故电压表示数等于电源电压,为。
18. 一单缸四冲程汽油机的飞轮转速是1800r/min,则该汽油机每秒内完成___________个冲程,对外做功___________次。
【答案】 ①. 60 ②. 15
【解析】
【详解】[1][2]由题知,一单缸四冲程汽油机的飞轮转速是1800r/min=30r/s,即每秒钟飞轮转30圈。因为四冲程内燃机在一个工作循环中,曲轴转动2周(飞轮转2圈),完成4个冲程,对外做1次功,所以,该汽油机每秒内完成60个冲程,对外做功15次。
19. 一个电阻阻值为40 Ω,允许通过的最大电流是0.2 A。则这个电阻允许接的最大电压是________V,若将它接在20 V的电源上,为使它正常工作,应串联一个阻值为________Ω的电阻。
【答案】 ①. 8 ②. 60
【解析】
【详解】由欧姆定律可知,电阻允许接的最大电压为
因电阻正常工作时电路电流为其允许的最大电流,由串联电路电流规律可知,通过串联电阻的电流为0.2A,由串联电路电压规律可知,串联电阻需要分担的电压为
由欧姆定律可知,需串联的电阻阻值为
四、综合题(共37分)
20. 小明家用天然气做饭时,对一壶初温为20℃、质量为1.5kg的水加热,使水温度升高了80℃,消耗了天然气,已知水的比热容为,天然气的热值为,求:
(1)壶中水吸收的热量;
(2)天然气完全燃烧放出的热量;
(3)用天然气烧水时的效率。
【答案】(1)
(2)
(3)70%
【解析】
【小问1详解】
水吸收的热量
【小问2详解】
天然气完全燃烧放出的热量
【小问3详解】
烧水效率
21. 如图所示的电路中,电阻R1=10Ω,电源电压保持不变,仅闭合开关S1后,电流表A的示数为0.6A,再闭合开关S2后,电流表A 的示数为0.9A。请你计算:
(1)电源电压;
(2)通过R2的电流;
(3)R2的阻值。
【答案】(1)6V;(2)0.3A;(3)20Ω
【解析】
【详解】解:(1)由可得,根据并联电路的电压特点可知,电源的电压
(2)根据并联电路的电流特点可知,通过的电流
(3)的阻值
答:(1)电源电压是6V;
(2)通过R2的电流是0.3A;
(3)R2的阻值是20Ω。
22. 为“比较不同物质吸热的情况”和“探究煤油和菜籽油热值大小关系”,组装了如图所示的实验装置。
物质
质量
初温
加热时间
末温
水
100
25
10
50
色拉油
100
25
10
78
(1)在安装调整实验器材时,应先调节________(选填“”或“”);
(2)若要比较不同物质吸热的情况应选择________两图的装置进行实验;
(3)小依同学在老师指导下进行实验,收集的实验数据记录如表:通过分析表中数据可知,________的吸热能力较强(选填“水”或“色拉油”)。物理学上引入了________这个物理量表示物体吸热能力的大小;
(4)若要探究“煤油和菜籽油热值大小关系”,应选择________两图的装置进行实验。实验时不同燃料的放热的多少是通过________来反映的(选填“温度计示数”或“加热时间”)
【答案】(1)B (2)甲、乙
(3) ①. 水 ②. 比热容
(4) ①. 甲、丙 ②. 温度计示数
【解析】
【小问1详解】
组装实验器材时,需先根据酒精灯外焰的高度调整下方铁圈B的高度,确保用酒精灯外焰加热,之后再调整上方温度计A的位置,避免温度计玻璃泡接触烧杯底,因此先调节B。
【小问2详解】
为了比较两种液体的比热容,需要燃烧相同的燃料,加热不同的液体,让液体的质量和温度的变化相同,通过比较加热时间,进而判断两种比热容的大小关系,应选择甲和乙两图进行实验。
【小问3详解】
通过分析表中数据可知,质量相同的水和色拉油,加热相同的时间,即吸收相同的热量,水的末温低,升高的温度少,说明水的吸热能力强。
不同物质的吸热本领不同,比热容是描述物质吸热本领大小的物理量。
【小问4详解】
比较不同燃料的热值,要用不同的燃料,加热质量相同的同种液体,应选择甲、丙两图进行实验;
实验中燃料完全燃烧放出的热量被水吸收,水的质量相同,燃料放热越多水温升得越高,因此通过温度计示数的变化来反映不同燃料放热的多少。
23. 同学们在做“探究影响导体电阻大小因素”的实验时,提出如下猜想:
猜想一:导体的电阻与导体的材料有关;
猜想二:导体的电阻与导体的长度有关;
猜想三:导体的电阻与导体的横截面积有关。
同学们利用如图所示的电路进行验证,实验中使用的4根合金丝的规格、材料及实验数据如下表所示;
编号
材料
长度L/m
横截面积
电流I/A
A
锰铜合金丝
0.5
0.8
0.4
B
镍铬合金丝
0.5
0.8
0.32
C
镍铬合金丝
0.5
0.4
0.16
D
镍铬合金丝
1.0
0.4
0.08
(1)该实验是通过观察_________间接比较导体电阻的大小。
(2)为了验证猜想一,应选用合金丝_________和_________进行实验。(填写字母)
(3)选用编号为B、C的合金丝分别接入电路,是为了验证猜想_________(选填“一”“二”或“三”)。分析实验数据,可得出的结论是:_________,电阻越大。
(4)分别将编号为C、D的合金丝接入电路进行实验,其得到的实验结论被实际应用到了_________的工作原理中。(选填字母)
A. 电压表 B. 电流表 C. 滑动变阻器
【答案】(1)电流表的示数大小
(2) ①. A ②. B
(3) ①. 三 ②. 当导体的材料和长度相同时,导体的横截面积越小 (4)C
【解析】
【小问1详解】
本实验采用转换法:电源电压不变时,接入电路的导体电阻越大,电路中的电流就越小,因此可以通过电流表的示数大小间接反映导体电阻的大小。
【小问2详解】
验证猜想一(电阻与导体材料的关系)时,需要控制导体的长度、横截面积完全相同,仅材料不同,表格中A、B两根合金丝符合这个条件。
【小问3详解】
B、C合金丝的材料、长度都相同,只有横截面积不同,因此是验证猜想三(电阻与导体横截面积的关系);从实验数据可知横截面积更小的C接入时电流更小,说明C的电阻更大,结论为:当导体的材料和长度相同时,导体的横截面积越小,电阻越大。
【小问4详解】
C、D合金丝的材料、横截面积都相同,仅长度不同,验证的是电阻与导体长度的关系,滑动变阻器正是通过改变接入电路导体的长度来改变电阻的,因此选C。
24. 小明用电源(电压恒为3 V)、电阻(5 Ω、10 Ω、20 Ω各一个)、小灯泡、滑动变阻器、电压表、电流表、开关和导线来探究电流与电压、电阻的关系。
(1)探究电流与电压的关系:实验前,小明设计的实验电路图如图1中甲、乙、丙所示,经小组讨论,最终确定用图丙电路进行实验,选定值电阻不选灯泡原因是___________,还能利用滑动变阻器改变__________。
(2)如图2是小明实验时连接的部分电路,请你用笔画线代替导线,将电路连接完整(导线不得交叉)。
(3)正确连接好电路,小明继续用图1丙的电路来探究电流与电阻的关系。闭合开关,发现电流表示数为0,电压表示数接近电源电压,则可能出现的故障是________;
A. 定值电阻R短路 B. 定值电阻R断路
C. 滑动变阻器短路 D. 滑动变阻器断路
(4)排除故障后,他先将5 Ω的定值电阻接入电路,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2.0 V。然后用10 Ω的电阻替换掉5 Ω的电阻接入电路,接下来的操作是__________,并读出另一只电表的示数。此实验中滑动变阻器的主要作用是____________________。
(5)根据表格中数据,得出实验结论。
实验次数
1
2
3
4
5
电压
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
实验结论:____________________________________________________________。
【答案】(1) ①. 灯泡不是定值电阻 ②. 定值电阻两端的电压
(2) (3)B
(4) ①. 将滑动变阻器滑片P向右端移动,使电压表的示数回到2V ②. 控制定值电阻两端的电压保持不变
(5)在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
【解析】
【小问1详解】
探究电流与电压的关系需要控制定值电阻阻值不变,多次改变电阻两端的电压获取多组数据;灯泡发光时温度变化,电阻会变化,不符合控制变量要求,丙电路接入了滑动变阻器,除了保护电路,还可以通过调节滑片很方便地改变定值电阻两端的电压,得到多组电压、电流数据,避免实验偶然性。
【小问2详解】
电源电压为 3V,因此电压表选择 0~3V 量程,并联在定值电阻R两端,据此作图。
【小问3详解】
A. 定值电阻R短路,电压表示数为 0,电流表有示数,故A不符合题意;
B. 定值电阻R断路,电压表串联进电路,测电源电压,电流几乎为 0,故B符合题意;
C. 滑动变阻器短路,电流表、电压表都有示数,故C不符合题意;
D. 滑动变阻器断路,整个电路断开,电压表无示数,故D不符合题意。
故选B。
【小问4详解】
根据串联分压规律,将 5Ω 电阻替换为 10Ω 电阻后,定值电阻分得的电压会大于 2V,探究电流与电阻的关系需要控制定值电阻两端电压不变,因此要调节滑动变阻器接入更大的阻值,分压变大,将滑动变阻器滑片 P 向右端移动,让定值电阻两端电压回落设定的 2V,再读取电流表示数,该实验中滑动变阻器的核心作用就是控制定值电阻两端电压保持不变。
【小问5详解】
定值电阻保持不变;电压扩大几倍,电流就同步扩大几倍,所以电流与电压成正比。
25. 两位同学在研究串联电路中电压和电流关系时,他们分别记录了P从端滑到端的过程中,两个电阻的关系图像如图所示。
(1)请判断甲、乙分别是哪个电阻的图线;
(2)将图中的四个关键点的坐标,标到坐标轴处(用、、表示)。
【答案】(1)甲:,乙:
(2)
【解析】
【小问1详解】
电路中与串联,电流表测电路电流,测定值电阻的电压,测滑动变阻器的电压。 当滑片P从a滑到b时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,电路总电阻变小,根据欧姆定律,电路电流I逐渐变大。定值电阻的阻值不变,由可知,电流增大时,的电压会随之增大,I与U成正比,对应上升的甲图线;电源总电压不变,根据串联电路电压规律,电流增大时的电压升高,滑动变阻器的电压就会随之降低,对应下降的乙图线。
【小问2详解】
当电流为I1时,R1与R2两端电压相等,通过的电流也相等,所以此时两者电阻相等,即,R1的阻值为,根据串联电路中电压的规律知,电源电压为,所以(4)处标2U1。
当滑片在b端时,R2的阻值为0,电路中的电阻最小,电流最大,大小为,所以(1)处标2I1。
当滑片在a端时,乙两端电压为U2,根据串联电路中电压的规律知,此时甲两端电压为,所以(3)处标。
当R2两端电压为时,R1两端电压为U2,此时电路中的电流为
所以(2)处标
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