精品解析:山东烟台市莱州市2026-2027学年九年级上学期11月期中物理试题
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内容正文:
2026~2027学年第一学期秋季适应性检测
初四物理试题
注意事项:
1.本试卷共8页,共100分;考试时间90分钟。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
2.答题前,务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、准考证号、座号填写在试卷和答题卡规定的位置上。
3.选择题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
4.非选择题必须用0.5毫米黑色签字笔作答,答案必须写在答题卡指定区域相应位置,如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不能使用涂改液、胶带纸、修正带。
5.写在试卷或答题卡指定区域外的答案无效。
一、选择题(每小题2分,共20分)
1. 我国民间有句谚语:“水缸穿裙子,天就要下雨”。其中,“水缸穿裙子”是指盛水的水缸外壁出现了一层小水珠。小水珠是由( )
A. 水缸中的水液化形成的 B. 水缸中的冰熔化形成的
C. 空气中的水蒸气汽化形成的 D. 空气中的水蒸气液化形成的
2. “镓”是一种奇特的稀有金属,它的熔点很低,只有,但沸点极高,可达,被称为“半导体工业新粮食”。如图所示,将一块金属镓轻轻地放在手心,很快就会变成银白色液体。则在此变化过程中( )
A. 镓的温度始终为 B. 金属镓逐渐凝固
C. 金属镓放出热量 D. 人的手心会感觉到越来越热
3. 煤气泄漏报警器利用传感器遇到煤气(主要成分是一氧化碳或甲烷)后电阻变化的原理来触发声光报警。报警器能检测到煤气泄漏这一现象表明( )
A. 分子之间存在引力 B. 分子之间存在斥力
C. 分子之间存在间隙 D. 分子在不停地做无规则运动
4. 关于热传递,下列说法正确的是( )
A. 热传递的实质是温度从高温物体传给低温物体
B. 发生热传递的条件是两物体之间温度相同
C. 热传递不通过物体相互接触也能发生
D. 只要物体吸收热量,温度就一定升高
5. 下列措施中,能提高热机效率的是( )
A. 增加热机的工作时间,增加散热的面积
B. 尽量让燃料充分燃烧,保证良好的润滑
C. 选用热值更大的燃料
D. 提高热机的功率
6. 某同学用一个电源、一个开关和若干导线,将两个相同的灯泡连接起来,检查无误后,闭合开关,下列说法中正确的是( )
A. 若两个灯泡都亮,两灯一定是串联
B. 若两个灯泡都亮,两灯一定是并联
C. 若只有一个灯亮,两灯一定是并联
D. 若只有一个灯亮,两灯一定是串联
7. 如图所示,闭合开关,LED和小灯泡都发光。下列说法正确的是( )
A. 自由电子从LED较短的引脚流入,从较长的引脚流出
B. 小灯泡中的电流方向是从B到A
C. 对调干电池正负两极,只有小灯泡发光
D. 先对调干电池正负极,再对调LED两根引脚上的导线,两只灯都不再发光
8. 如图甲所示的电路,当开关闭合后,电流表A1的示数如图乙所示,电流表A2的示数如图丙所示,则下列分析判断正确的是( )
A. 电流表A2的示数大于A1的示数 B. 电流表A1的示数为1.2 A
C. 流过灯泡L1的电流为0.24 A D. 流过灯泡L2的电流为1.5 A
9. 如图所示,当滑动变阻器的滑片向左移动时,变阻器连入电路的阻值变大的是( )
A. B. C. D.
10. 如图所示是实践小组用铅笔芯制作的调光台灯模型,电源使用三节铅蓄电池,A、P两个回形针可在铅笔芯上滑动。小组同学在实践中的操作、现象及改进方法合理的是( )
A. 开关闭合前,两支回形针都放到铅笔芯最右端可以保护电路
B. 闭合开关,将回形针P固定在铅笔芯右端,回形针A向左移动时灯泡亮度变亮
C. 若移动回形针灯泡亮度变化不明显,可换用更长更细的铅笔芯
D. 为使灯泡亮度变化更明显,可以把铅笔芯换成铜棒
二、多项选择题:(每小题给出的四个选项中,均有多个选项符合题意,全部选对的得3分,选对但不全的得2分,不选或选错的得0分,共12分)
11. 水是万物之源,亦是生命之源。水的形态会发生变化,下列关于自然界中水的物态变化及吸、放热情况说法正确的是( )
A. 寒冬,洗好后结冰的衣服,过了几天发现晾干了,这是升华现象,需要吸热
B. 洗热水澡后,卫生间的镜子变得模糊,这是液化现象,需要吸热
C. 夏天洗手后,感到手很凉快,这是因为手上的水汽化时放热
D. 深秋的清晨,地上的草叶上结了霜,这是凝华现象,需要放热
12. 如图所示,关于图中所描述的物理过程,下列分析正确的是( )
A. 图甲:下压活塞时,通过热传递的方式增大脱脂棉的内能
B. 图乙:瓶内空气推动塞子跳起时,在瓶内出现的白雾是水蒸气
C. 图丙:实验中塞子跳起时,能量转化过程与热机做功冲程相同
D. 图丁:若热机的飞轮转速为5400 r/min,则1 s时间内对外做功45次
13. 如图所示的电路中,电源电压恒定不变。闭合开关S1、S2,小灯泡L1、L2均正常发光,电流表和电压表均有示数。则( )
A. 若只断开S2,电压表示数不变
B. 若只断开S2,电流表示数不变
C. 电压表测的是L2两端的电压,其示数与电源电压相同,也等于L1两端的电压
D. 电流表测的是干路电流,其示数等于通过L1和L2的电流之和
14. 在收音机等电器中,有一种叫电位器的变阻器,电位器的外形如图甲所示,其内部构造如图乙所示,图中A、B、C三个焊接点相当于变阻器的三个接线柱,使用电位器时,下列有关说法正确的是( )
A. 把A和C接入电路,旋动滑片,可以改变通过电位器的电流
B. 把A和B接入电路,旋动滑片,可以改变电位器接入电路中的电阻
C. 将B和C接入电路,逆时针旋动滑片时,电位器接入电路电阻变小
D. 将B和C接入电路,顺时针旋动滑片时,通过电位器的电流会变大
三、填空题(每空1分,共15分)
15. 某同学将气球套在装有适量干冰(固态二氧化碳)的塑料瓶瓶口上,观察到瓶内干冰变少,而气球膨胀,且瓶内无液体产生。瓶身上出现一层霜,如图所示。这一过程中发生的物态变化是干冰________(填物态变化名称),使得瓶壁温度降低。空气中水蒸气遇冷________(填物态变化名称)为小冰晶附着在瓶壁上,因此霜出现在瓶身________(选填“内”或“外”)侧。
16. 厨房中常采用热传递的方式烹饪食物。热传递有传导、对流、辐射三种方式,请写出下列生活实例分别应用了哪种方式进行热传递的。甲图:利用烤箱将蛋糕烤熟,应用________方式;乙图:使用电饼铛烙饼,应用________方式;丙图:使用多层笼屉蒸馒头,应用________方式。
17. 实践小组设计的一款简易“吸尘器”:把干燥的空矿泉水瓶在衣服上反复摩擦后,可以用它吸取地上的灰尘,达到清洁功能。这是因为矿泉水瓶和衣服反复摩擦后,矿泉水瓶成为一个________体,从而具有________的性质;若将摩擦过的矿泉水瓶靠近毛皮摩擦过的橡胶棒,出现相互排斥现象,则说明矿泉水瓶带有________电荷。
18. 如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P由b端逐渐向图示位置移动的过程中,灯泡L的亮度________(选填“变亮”“变暗”或“不变”),电压表V示数________,电流表A1示数________(后面两空选填“变大”“变小”或“不变”)。
19. 如图所示,开关S闭合后,两只灯泡均发光,电流表的示数为0.2 A,电压表的示数为2 V。则电压表测的是灯________(选填“L1”“L2”或“L1和L2”)两端的电压,通过灯L1的电流为________A;若灯泡L2此时的电阻为12.5 Ω,则电源电压为________V。
20. 小区安装了智能门禁系统,居民刷卡(即S1闭合)或人脸识别(即S2闭合)成功时,指示灯亮、电动机工作,控制门打开,人可以安全通过。已知指示灯与电动机的工作互不影响,请在虚线框中完成其简化电路图。
21. 阅读短文,回答问题
空气能
空气能热泵(俗称空气能)是一种节能环保的制热设备,广泛用于冬季采暖。虽然室外空气只有几度甚至零下几度,空气能利用少量的电就可以让室外的热"倒着走",让室内达到20℃保持温暖。
空气能主要有蒸发器、压缩机、冷凝器、节流阀等部分组成,里面充有制冷剂,其工作流程如图甲所示。液态制冷剂在蒸发器中变成气态,压缩机对气态制冷剂压缩,使制冷剂内能增大、温度升高。高温气态制冷剂进入冷凝器变回液态,让水箱中的水吸收热量温度升高。液态制冷剂经过节流阀降压降温,再次进入蒸发器,循环工作。
空气能的主机部分是压缩机和风扇,压缩机达到一定的温度后,风扇会启动降温。主机工作时消耗1份电能,就能从空气中搬运约3份热量,因此水箱中的水可以增加约4份热量。制热量与消耗电能之比叫能效比(COP),好的空气能热泵COP可达3~4,而普通电热水器COP会小于1。空气能没有明火、不排放烟尘,安全又环保,使"搬空气里的热过日子"已经成为现实。
(1)在蒸发器中制冷剂需要________(选填“吸收”或“放出”)热量;在冷凝器中高温气态制冷剂进行了________(填物态变化名称)。
(2)压缩机工作时,制冷剂内能增加是利用了________的方式;压缩机与风扇在电路中是________联。
(3)空气能热泵的能效比(COP)与室外气温有关。某品牌空气能COP随室外气温变化的图像如图乙所示。结合图像分析:若都安装这一品牌的空气能,在严寒的冬季,东北地区与江浙地区相比,一般情况下哪个地区的COP较大?若你是空气能设计者,想要提高空气能的COP,会采用什么改进方法?(答出一条合理做法即可)
五、实验探究题(22题8分;23题8分;24题8分,共24分)
22. 实践小组做探究“冰熔化时温度变化的规律”的实验,实验装置如图甲所示,根据记录的数据画出了冰的熔化图像,如图乙所示。
(1)应该选用________(选填“大冰块”或“碎冰”)放在试管中进行实验;组装图甲所示的器材时,安装器材的顺序应是________(选填“自下而上”或“自上而下”)。实验中把试管放入盛水的烧杯中加热,优点是________。
(2)实验中会发现,冰在熔化过程中,不断吸收热量,温度________(选填“升高”、“降低”或“不变”)。
(3)根据冰的熔化图像,可以判断冰是________(选填“晶体”或“非晶体”),冰熔化过程经历了________min;在第20 min时,物质处于________状态。
(4)小组成员认为实验过程用时太长,请提出可以减少实验时间的一条建议。
23. 为探究“影响水果电池电压大小的因素”,实践小组选用了大小相同的三组铜片和锌片、梨、苹果、橙子、导线等器材进行实验。
(1)水果电池供电时将________能转化为电能;如图所示,为了确定水果电池的正负极,可选用实验室中的________进行判断。(选填下列字母)
A.小灯泡 B.电压表 C.电阻
(2)为了精准测量水果电池的电压大小,实验小组使用电子式电压表,将其与铜片和锌片两个电极相连,可以直接显示测量的电压数值。经过多次测量后,记录实验数据如下表:
实验序号
水果种类
电极插入深度/cm
电极之间距离/cm
测得电压/V
1
苹果
1.0
2.0
0.911
2
苹果
1.5
2.0
0.923
3
苹果
2.0
2.0
0.942
4
梨
1.0
2.0
0.884
5
梨
1.0
4.0
0.885
6
梨
1.0
6.0
0.886
7
橙子
1.0
2.0
1.136
8
橙子
2.0
4.0
1.197
①分析表中实验1、2、3的数据可以发现,水果电池的电压大小与________有关;
②为探究电极之间距离对水果电池电压大小的影响,应选用实验________(填写实验序号)进行对比;
③为探究水果种类对产生电压大小的影响,应选用实验________(填写实验序号)进行对比;
以上实验过程运用的研究方法是________。
(3)从表中数据可以判断对水果电池电压影响最大的因素是________。
(4)实践小组将小灯泡、开关接在第八次实验制作的橙子电池两端,闭合开关后发现小灯泡亮度很暗,请你帮他们想个办法,利用本次实验选用的器材让小灯泡发光更亮。
24. 在“探究电流与电压、电阻的关系”的实验中:
(1)实验小组连接了如图所示电路,检查时发现其中有一根导线连接错误,请在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线将正确导线连接完整。
(2)改正错误连接好电路后,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片调至最________端(选填“左”或“右”);闭合开关,移动滑片,发现电压表有示数,电流表却没有示数,已知两只电表没有问题,你认为电路发生故障的原因可能是________。
(3)排除故障后,首先探究“通过导体的电流跟导体两端电压的关系”,调节滑动变阻器,测出通过电阻R的电流和对应的电压值如下表。由此得出的实验结论是什么?
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
(4)在“探究通过导体的电流与导体电阻的关系”中,选择的器材有:电压恒为6 V的电源,10 Ω、20 Ω、30 Ω、40 Ω的定值电阻各一个,规格为“50 Ω 1 A”的滑动变阻器。在进行实验时,若想控制定值电阻两端的电压为2 V不变,要完成实验可选择的定值电阻有哪些?为了确保四个定值电阻都能进行实验,请提出一种能完成实验的具体改进方法。
六、综合计算题(25题9分,26题11分,共20分)
25. 燃气热水器是一种高效、快捷的洗浴设备。图示为某款燃气热水器的原理图,该热水器正常工作时,消耗燃气,热交换器在2 min内可以将15 kg的水温度从升高到。已知水的比热容为,燃气的热值为,求该过程中:
(1)燃气完全燃烧放出的热量为多少J?
(2)水吸收的热量为多少J?
(3)燃气热水器的热效率通常指热水器有效利用热量的效率,能效等级划分如下:三级为,二级为,一级为。请计算分析该燃气热水器的能效等级属于哪个等级?
26. 实践小组制作了一个测量环境湿度(RH)的简易湿度计,其简化工作原理图如图甲所示。其中电源电压恒为9 V,定值电阻为10 Ω,为湿敏电阻,其阻值随环境湿度变化的情况如图乙所示。已知电流表选择的量程为“0~0.6 A”,闭合开关S,求:
(1)当电路中电流表的示数为0.3 A时,电压表的示数为多少V?
(2)当环境湿度为30%时,电流表和电压表的示数分别为多少?
(3)在保证电路中电流表安全使用的情况下,湿度计可以监测的最大湿度是多少?
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2026~2027学年第一学期秋季适应性检测
初四物理试题
注意事项:
1.本试卷共8页,共100分;考试时间90分钟。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
2.答题前,务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、准考证号、座号填写在试卷和答题卡规定的位置上。
3.选择题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
4.非选择题必须用0.5毫米黑色签字笔作答,答案必须写在答题卡指定区域相应位置,如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不能使用涂改液、胶带纸、修正带。
5.写在试卷或答题卡指定区域外的答案无效。
一、选择题(每小题2分,共20分)
1. 我国民间有句谚语:“水缸穿裙子,天就要下雨”。其中,“水缸穿裙子”是指盛水的水缸外壁出现了一层小水珠。小水珠是由( )
A. 水缸中的水液化形成的 B. 水缸中的冰熔化形成的
C. 空气中的水蒸气汽化形成的 D. 空气中的水蒸气液化形成的
【答案】D
【解析】
【详解】A.液化的物态变化方向为气态变为液态,水缸内的水为液态,无法通过液化生成外壁的小水珠,故A错误;
B.熔化的物态变化方向为固态变为液态,盛水的水缸不存在固态冰作为熔化来源,故B错误;
C.汽化的物态变化方向为液态变为气态,最终生成物为气态,与题目中液态小水珠的物态不匹配,故C错误;
D.下雨前空气中水蒸气浓度较高,气态的水蒸气接触温度较低的水缸外壁,变为液态小水珠附着在缸壁,符合液化的物态变化规律,与现象成因一致,故D正确。
故选D。
2. “镓”是一种奇特的稀有金属,它的熔点很低,只有,但沸点极高,可达,被称为“半导体工业新粮食”。如图所示,将一块金属镓轻轻地放在手心,很快就会变成银白色液体。则在此变化过程中( )
A. 镓的温度始终为 B. 金属镓逐渐凝固
C. 金属镓放出热量 D. 人的手心会感觉到越来越热
【答案】A
【解析】
【详解】A. 镓有固定的熔点,属于晶体。题干中“变成银白色液体”指熔化过程,晶体在熔化过程中吸收热量但温度保持不变,即 ,故A符合题意;
B. 物质由固态变为液态的过程称为熔化,镓变成液体是熔化现象,故B不符合题意;
C. 熔化过程需要吸收热量,故C不符合题意;
D. 镓熔化时从手心吸收热量,手心放出热量,内能减小,温度降低,人会感觉到凉,故D不符合题意。
故选A。
3. 煤气泄漏报警器利用传感器遇到煤气(主要成分是一氧化碳或甲烷)后电阻变化的原理来触发声光报警。报警器能检测到煤气泄漏这一现象表明( )
A. 分子之间存在引力 B. 分子之间存在斥力
C. 分子之间存在间隙 D. 分子在不停地做无规则运动
【答案】D
【解析】
【详解】煤气泄漏后,一氧化碳或甲烷分子会扩散到空气中,被报警器的传感器检测到,触发报警,扩散现象的本质是分子在永不停息地做无规则运动。故选D。
4. 关于热传递,下列说法正确的是( )
A. 热传递的实质是温度从高温物体传给低温物体
B. 发生热传递的条件是两物体之间温度相同
C. 热传递不通过物体相互接触也能发生
D. 只要物体吸收热量,温度就一定升高
【答案】C
【解析】
【详解】A.热传递的实质是内能的转移,并非传递温度,故A错误;
B.发生热传递的条件是两物体间存在温度差,温度相同时不会发生热传递,故B错误;
C.热传递的热辐射形式不需要物体相互接触即可发生,故C正确;
D.晶体熔化过程中吸收热量但温度保持不变,因此物体吸热温度不一定升高,故D错误。
故选C。
5. 下列措施中,能提高热机效率的是( )
A. 增加热机的工作时间,增加散热的面积
B. 尽量让燃料充分燃烧,保证良好的润滑
C. 选用热值更大的燃料
D. 提高热机的功率
【答案】B
【解析】
【详解】A.增加热机工作时间只是总做功时长变长,不会改变有用功占燃料总放热的比例;增大散热面积反而会让更多内能以散热形式浪费,会降低热机效率,故A错误。
B.让燃料充分燃烧,可以避免燃料的化学能白白浪费,提升有效利用的能量占比;保证良好的润滑,可以减小机械部件之间的摩擦,减少克服摩擦消耗的额外能量,二者都能提高热机效率,故B正确。
C.燃料的热值大仅代表单位质量燃料完全燃烧放出的总热量更多,但无法提升这部分能量里转化为有用功的比例,和热机效率没有必然联系,故C错误。
D.热机的功率是描述热机做功快慢的物理量,和热机效率是完全不同的两个物理概念,二者没有直接关联,提高功率不能提升热机效率,故D错误。
故选B。
6. 某同学用一个电源、一个开关和若干导线,将两个相同的灯泡连接起来,检查无误后,闭合开关,下列说法中正确的是( )
A. 若两个灯泡都亮,两灯一定是串联
B. 若两个灯泡都亮,两灯一定是并联
C. 若只有一个灯亮,两灯一定是并联
D. 若只有一个灯亮,两灯一定是串联
【答案】C
【解析】
【详解】AB.两个灯泡同时亮,既可以是串联(电流依次经过两灯,两灯同时工作),也可以是并联(开关在干路,同时控制两个支路的灯泡),因此不能仅凭两灯都亮就判定连接方式是串联还是并联,故AB错误;
CD.若只有一个灯亮,说明两个灯泡的工作互不影响,串联电路的特点是电流只有一条路径,一处断路整个电路都没有电流,两灯都会同时熄灭,不可能出现仅一个灯亮的情况;只有并联电路两条支路独立,才能做到一条支路的灯工作、另一条支路的灯不工作,因此这种情况两灯一定是并联,故C正确,D错误。
故选C。
7. 如图所示,闭合开关,LED和小灯泡都发光。下列说法正确的是( )
A. 自由电子从LED较短的引脚流入,从较长的引脚流出
B. 小灯泡中的电流方向是从B到A
C. 对调干电池正负两极,只有小灯泡发光
D. 先对调干电池正负极,再对调LED两根引脚上的导线,两只灯都不再发光
【答案】A
【解析】
【详解】A.电源左侧为正极,电流从正极流出经开关流入LED长引脚,从短引脚流出;自由电子定向移动方向与电流方向相反,故自由电子从较短引脚流入,从较长引脚流出,故A正确;
B.电流经LED后流向A,再流向B回到负极,故小灯泡中电流方向是从A到B,故B错误;
C.LED具有单向导电性,对调电源极性后电流反向,LED单向导电无法导通,电路断路,两灯都不发光,故C错误;
D.对调电源极性后电流从B流向A,再对调LED引脚导线,电流从LED长引脚流入短引脚流出,LED导通,两灯都发光,故D错误。
故选A。
8. 如图甲所示的电路,当开关闭合后,电流表A1的示数如图乙所示,电流表A2的示数如图丙所示,则下列分析判断正确的是( )
A. 电流表A2的示数大于A1的示数 B. 电流表A1的示数为1.2 A
C. 流过灯泡L1的电流为0.24 A D. 流过灯泡L2的电流为1.5 A
【答案】B
【解析】
【详解】由电路图可知,与并联,测干路电流,测支路电流。观察图乙、丙的指针偏转角度,指针偏转角度更小,说明选用的是大量程,分度值为0.1A;指针偏转角度更大,说明选用的是小量程,分度值为0.02A。故电流表示数
电流表示数
A.并联电路的电流规律为:干路电流等于各支路电流之和,因此干路电流表的示数一定大于支路电流表的示数,故A错误;
B.由电路分析得示数为,故B正确;
C.流过的电流,故C错误;
D.流过的电流为电流表的示数,故D错误。
故选B。
9. 如图所示,当滑动变阻器的滑片向左移动时,变阻器连入电路的阻值变大的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.将滑动变阻器的上上两个接线柱接入电路后,滑动变阻器的电阻丝没有接入电路,不符合题意;
B.连接的是一“上”一“下”两个接线柱,当滑片P向左移动,电路中电阻线的长度变长,电阻变大,符合题意;
C.连接的是一“上”一“下”两个接线柱,当滑片P向左移动,电路中电阻线的长度变短,电阻变小,不符合题意;
D.将滑动变阻器的下下两个接线柱接入电路后,滑动变阻器的全部阻值接入电路,电阻始终为最大值,不符合题意。
故选B。
【点睛】滑动变阻器在电路中的正确连接方式是连接一“上”一“下”两个接线柱,其在电路中的作用是通过改变电路中电阻的大小来改变电路中的电流;当将滑动变阻器的下面两个接线柱接入电路后,滑动变阻器的全部阻值接入电路,当上面两个接线柱接入时,则相当于导线。
10. 如图所示是实践小组用铅笔芯制作的调光台灯模型,电源使用三节铅蓄电池,A、P两个回形针可在铅笔芯上滑动。小组同学在实践中的操作、现象及改进方法合理的是( )
A. 开关闭合前,两支回形针都放到铅笔芯最右端可以保护电路
B. 闭合开关,将回形针P固定在铅笔芯右端,回形针A向左移动时灯泡亮度变亮
C. 若移动回形针灯泡亮度变化不明显,可换用更长更细的铅笔芯
D. 为使灯泡亮度变化更明显,可以把铅笔芯换成铜棒
【答案】C
【解析】
【详解】A.开关闭合前,为保护电路,应让接入电路的电阻最大、电流最小。若两个回形针都放到铅笔芯最右端,A、P间的铅笔芯长度很短,接入电阻极小,闭合开关后电路电流过大,无法保护电路,故A不符合题意;
B.P固定在右端,A向左移动时,A、P之间接入电路的铅笔芯长度变长,接入电阻变大,电路电流变小,亮度变暗,故B不符合题意;
C.导体的电阻随长度增加、横截面积减小而增大。换用更长更细的铅笔芯后,相同移动距离下接入电阻的变化量更大,电路电流变化更明显,灯泡亮度变化就会更显著,能改善亮度变化不明显的问题,故C符合题意;
D.铜的导电性极强,铜棒电阻非常小,即使移动回形针,接入电阻的变化量也极小,电路电流几乎没有明显变化,灯泡亮度几乎不会改变,无法让亮度变化更明显,故D不符合题意。
故选C。
二、多项选择题:(每小题给出的四个选项中,均有多个选项符合题意,全部选对的得3分,选对但不全的得2分,不选或选错的得0分,共12分)
11. 水是万物之源,亦是生命之源。水的形态会发生变化,下列关于自然界中水的物态变化及吸、放热情况说法正确的是( )
A. 寒冬,洗好后结冰的衣服,过了几天发现晾干了,这是升华现象,需要吸热
B. 洗热水澡后,卫生间的镜子变得模糊,这是液化现象,需要吸热
C. 夏天洗手后,感到手很凉快,这是因为手上的水汽化时放热
D. 深秋的清晨,地上的草叶上结了霜,这是凝华现象,需要放热
【答案】AD
【解析】
【详解】A.结冰的衣服晾干为固态冰直接变为气态水蒸气的升华过程,升华吸热,故A正确;
B.镜子模糊是水蒸气遇冷形成液态小水滴的液化过程,液化放热,故B错误;
C.洗手后感到凉快是手上的水汽化吸热,故C错误;
D.草叶上的霜是水蒸气直接变为固态冰晶的凝华过程,凝华放热,故D正确。
故选AD。
12. 如图所示,关于图中所描述的物理过程,下列分析正确的是( )
A. 图甲:下压活塞时,通过热传递的方式增大脱脂棉的内能
B. 图乙:瓶内空气推动塞子跳起时,在瓶内出现的白雾是水蒸气
C. 图丙:实验中塞子跳起时,能量转化过程与热机做功冲程相同
D. 图丁:若热机的飞轮转速为5400 r/min,则1 s时间内对外做功45次
【答案】CD
【解析】
【详解】A. 图甲:下压活塞时,活塞对筒内空气做功,机械能转化为内能,空气内能增加,温度升高,这是通过做功的方式改变内能,故A错误;
B. 图乙:瓶内空气推动塞子跳起时,空气对外做功,内能减小,温度降低,瓶内水蒸气遇冷液化成小水珠形成白雾,白雾是液态小水珠而非气态水蒸气,故B错误;
C. 图丙:实验中塞子跳起时,水蒸气对塞子做功,内能转化为机械能,热机做功冲程也是内能转化为机械能,能量转化过程相同,故C正确;
D. 图丁:飞轮转速 ,四冲程热机飞轮每转2圈对外做功1次,则 时间内飞轮转数 ,对外做功次数 次,故D正确。
故选CD。
13. 如图所示的电路中,电源电压恒定不变。闭合开关S1、S2,小灯泡L1、L2均正常发光,电流表和电压表均有示数。则( )
A. 若只断开S2,电压表示数不变
B. 若只断开S2,电流表示数不变
C. 电压表测的是L2两端的电压,其示数与电源电压相同,也等于L1两端的电压
D. 电流表测的是干路电流,其示数等于通过L1和L2的电流之和
【答案】BC
【解析】
【详解】由实物图可知,小灯泡与并联,在干路,在支路,电流表测小灯泡电流,电压表测L2两端电压。
A.电压表并联在两端,当开关未断开时,电压表示数等于L2两端电压,也等于电源电压;当开关断开时,所在支路断路,电压表与电源之间断开,故电压表示数变为零,故A不符合题意;
B.电流表测支路的电流,由于并联电路中各支路独立工作,断开仅影响支路,支路的电流不变,因此电流表的示数不变,故B符合题意;
C.并联电路中各支路两端电压相等且等于电源电压,即,电压表测两端电压,示数与电源电压相同,也等于两端电压,故C符合题意;
D.电流表和灯串联,测量的是支路的电流,不是干路电流,示数不等于两个灯泡的电流之和,故D不符合题意。
故选BC。
14. 在收音机等电器中,有一种叫电位器的变阻器,电位器的外形如图甲所示,其内部构造如图乙所示,图中A、B、C三个焊接点相当于变阻器的三个接线柱,使用电位器时,下列有关说法正确的是( )
A. 把A和C接入电路,旋动滑片,可以改变通过电位器的电流
B. 把A和B接入电路,旋动滑片,可以改变电位器接入电路中的电阻
C. 将B和C接入电路,逆时针旋动滑片时,电位器接入电路电阻变小
D. 将B和C接入电路,顺时针旋动滑片时,通过电位器的电流会变大
【答案】BD
【解析】
【详解】A.把A和C接入电路,接入电路的电阻丝长度为整个电阻丝长度,阻值不变,电流不变,故A错误;
B.把A和B接入电路,接入电路的电阻丝为A到滑片部分,旋动滑片改变接入电路的电阻丝长度,电阻改变,故B正确;
C.将B和C接入电路,接入电路的电阻丝为滑片到C部分,逆时针旋动滑片时,接入电路的电阻丝长度变长,电阻变大,故C错误;
D.将B和C接入电路,接入电路的电阻丝为滑片到C部分,顺时针旋动滑片时,接入电路的电阻丝长度变短,电阻变小,电流变大,故D正确。
故选BD。
三、填空题(每空1分,共15分)
15. 某同学将气球套在装有适量干冰(固态二氧化碳)的塑料瓶瓶口上,观察到瓶内干冰变少,而气球膨胀,且瓶内无液体产生。瓶身上出现一层霜,如图所示。这一过程中发生的物态变化是干冰________(填物态变化名称),使得瓶壁温度降低。空气中水蒸气遇冷________(填物态变化名称)为小冰晶附着在瓶壁上,因此霜出现在瓶身________(选填“内”或“外”)侧。
【答案】 ①.
升华 ②.
凝华 ③.
外
【解析】
【详解】干冰由固态直接变为气态且无液态生成,故发生升华,升华吸热使瓶壁温度降低。
霜是固态小冰晶,空气中的水蒸气是气态,气态水蒸气直接变为固态小冰晶的物态变化为凝华。
水蒸气来自瓶外的空气,瓶壁温度远低于外界气温,外界空气中的水蒸气接触温度极低的瓶身外侧才会发生凝华形成霜,因此霜出现在瓶身外侧。
16. 厨房中常采用热传递的方式烹饪食物。热传递有传导、对流、辐射三种方式,请写出下列生活实例分别应用了哪种方式进行热传递的。甲图:利用烤箱将蛋糕烤熟,应用________方式;乙图:使用电饼铛烙饼,应用________方式;丙图:使用多层笼屉蒸馒头,应用________方式。
【答案】 ①.
辐射 ②.
传导 ③.
对流
【解析】
【详解】甲:烤箱加热时热量以辐射形式传递给食物,属于热辐射方式。
乙:饼与电饼铛高温面直接接触传热,属于热传导方式。
丙:蒸馒头依靠热蒸汽的流动传递热量,属于热对流方式。
17. 实践小组设计的一款简易“吸尘器”:把干燥的空矿泉水瓶在衣服上反复摩擦后,可以用它吸取地上的灰尘,达到清洁功能。这是因为矿泉水瓶和衣服反复摩擦后,矿泉水瓶成为一个________体,从而具有________的性质;若将摩擦过的矿泉水瓶靠近毛皮摩擦过的橡胶棒,出现相互排斥现象,则说明矿泉水瓶带有________电荷。
【答案】 ①.
带电 ②.
吸引轻小物体 ③.
负
【解析】
【详解】由摩擦起电的规律可知,矿泉水瓶与衣服反复摩擦后带上电荷,成为带电体;
因带电体具有吸引轻小物体的性质,故可吸附地面的灰尘;
由毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,且同种电荷相互排斥可知,与该橡胶棒相互排斥的矿泉水瓶带负电荷。
18. 如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P由b端逐渐向图示位置移动的过程中,灯泡L的亮度________(选填“变亮”“变暗”或“不变”),电压表V示数________,电流表A1示数________(后面两空选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 ①.
不变 ②.
不变 ③.
变大
【解析】
【详解】由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R并联,电压表V测电源电压,电流表测干路电流。
由于并联电路中各支路独立工作、互不影响,则滑片移动时,灯泡L的亮度保持不变。
因为电源电压保持不变,而电压表V测电源电压,所以电压表V的示数不变。
滑片P由b端向图示位置移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,由可知,通过R的电流变大。因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,则干路电流变大,即电流表的示数变大。
19. 如图所示,开关S闭合后,两只灯泡均发光,电流表的示数为0.2 A,电压表的示数为2 V。则电压表测的是灯________(选填“L1”“L2”或“L1和L2”)两端的电压,通过灯L1的电流为________A;若灯泡L2此时的电阻为12.5 Ω,则电源电压为________V。
【答案】 ①.
②.
0.2 ③.
4.5
【解析】
【详解】由电路图可知,L₁与L₂串联,电压表并联在L₁两端,故电压表测L₁两端的电压。
因串联电路中各处的电流相等,故通过灯L₁的电流等于电流表示数,为0.2A。
灯L₂两端的电压为
因串联电路中总电压等于各分电压之和,故电源电压为
20. 小区安装了智能门禁系统,居民刷卡(即S1闭合)或人脸识别(即S2闭合)成功时,指示灯亮、电动机工作,控制门打开,人可以安全通过。已知指示灯与电动机的工作互不影响,请在虚线框中完成其简化电路图。
【答案】
【解析】
【详解】由题知,人脸识别、刷卡识别,只要其中一种方式识别成功,则相应开关闭合从而使电动机和指示灯启动工作,所以两个开关应并联后再与电动机(灯泡)串联在电源上;灯泡与电动机能独立工作,是并联的,据此作图。
21. 阅读短文,回答问题
空气能
空气能热泵(俗称空气能)是一种节能环保的制热设备,广泛用于冬季采暖。虽然室外空气只有几度甚至零下几度,空气能利用少量的电就可以让室外的热"倒着走",让室内达到20℃保持温暖。
空气能主要有蒸发器、压缩机、冷凝器、节流阀等部分组成,里面充有制冷剂,其工作流程如图甲所示。液态制冷剂在蒸发器中变成气态,压缩机对气态制冷剂压缩,使制冷剂内能增大、温度升高。高温气态制冷剂进入冷凝器变回液态,让水箱中的水吸收热量温度升高。液态制冷剂经过节流阀降压降温,再次进入蒸发器,循环工作。
空气能的主机部分是压缩机和风扇,压缩机达到一定的温度后,风扇会启动降温。主机工作时消耗1份电能,就能从空气中搬运约3份热量,因此水箱中的水可以增加约4份热量。制热量与消耗电能之比叫能效比(COP),好的空气能热泵COP可达3~4,而普通电热水器COP会小于1。空气能没有明火、不排放烟尘,安全又环保,使"搬空气里的热过日子"已经成为现实。
(1)在蒸发器中制冷剂需要________(选填“吸收”或“放出”)热量;在冷凝器中高温气态制冷剂进行了________(填物态变化名称)。
(2)压缩机工作时,制冷剂内能增加是利用了________的方式;压缩机与风扇在电路中是________联。
(3)空气能热泵的能效比(COP)与室外气温有关。某品牌空气能COP随室外气温变化的图像如图乙所示。结合图像分析:若都安装这一品牌的空气能,在严寒的冬季,东北地区与江浙地区相比,一般情况下哪个地区的COP较大?若你是空气能设计者,想要提高空气能的COP,会采用什么改进方法?(答出一条合理做法即可)
【答案】(1) ①. 吸收 ②. 液化
(2) ①. 做功 ②. 并
(3)江浙地区的COP较大;增大蒸发器与空气的接触面积
【解析】
【小问1详解】
液态制冷剂在蒸发器中汽化,需要吸收热量;高温气态制冷剂在冷凝器中由气态变为液态,发生液化。
【小问2详解】
压缩机对气态制冷剂压缩做功,使制冷剂内能增加,是通过做功的方式改变内能;压缩机与风扇工作时互不影响,在电路中为并联。
【小问3详解】
由图乙可知,室外气温越高,COP越大。冬季江浙地区室外气温高于东北地区,故江浙地区COP较大;增大蒸发器与空气的接触面积,可增加从空气中吸收的热量,提高COP(合理即可)。
五、实验探究题(22题8分;23题8分;24题8分,共24分)
22. 实践小组做探究“冰熔化时温度变化的规律”的实验,实验装置如图甲所示,根据记录的数据画出了冰的熔化图像,如图乙所示。
(1)应该选用________(选填“大冰块”或“碎冰”)放在试管中进行实验;组装图甲所示的器材时,安装器材的顺序应是________(选填“自下而上”或“自上而下”)。实验中把试管放入盛水的烧杯中加热,优点是________。
(2)实验中会发现,冰在熔化过程中,不断吸收热量,温度________(选填“升高”、“降低”或“不变”)。
(3)根据冰的熔化图像,可以判断冰是________(选填“晶体”或“非晶体”),冰熔化过程经历了________min;在第20 min时,物质处于________状态。
(4)小组成员认为实验过程用时太长,请提出可以减少实验时间的一条建议。
【答案】(1) ①. 碎冰 ②. 自下而上 ③. 使冰受热均匀
(2)不变 (3) ①. 晶体 ②. 25 ③. 固液共存
(4)减少冰的质量##换用温度更高的热水加热##增大酒精灯火焰
【解析】
【小问1详解】
选用碎冰是因为碎冰之间接触更充分,能让内部温度更均匀,减小实验误差;组装器材时需先调整酒精灯外焰高度,再依次向上固定烧杯、试管、传感器,因此顺序是自下而上;水浴加热的核心优点是让被加热的冰各处受热均匀。
【小问2详解】
冰属于晶体,晶体熔化的特点就是持续吸热,但温度保持不变。
【小问3详解】
从图像能看到冰有一段温度始终为0℃的水平熔化段,有固定熔点,因此冰是晶体;图像中冰从第5min开始熔化,到第30min熔化结束,熔化时长为
第20min时冰正处于熔化过程中,此时既有未熔化的固态冰,也有熔化形成的液态水,为固液共存状态。
【小问4详解】
缩短实验时间的本质是加快吸热升温/熔化的速度,在初中知识范围内,减少被加热物质的质量、提升热源温度、增大供热功率都是合理的操作。
23. 为探究“影响水果电池电压大小的因素”,实践小组选用了大小相同的三组铜片和锌片、梨、苹果、橙子、导线等器材进行实验。
(1)水果电池供电时将________能转化为电能;如图所示,为了确定水果电池的正负极,可选用实验室中的________进行判断。(选填下列字母)
A.小灯泡 B.电压表 C.电阻
(2)为了精准测量水果电池的电压大小,实验小组使用电子式电压表,将其与铜片和锌片两个电极相连,可以直接显示测量的电压数值。经过多次测量后,记录实验数据如下表:
实验序号
水果种类
电极插入深度/cm
电极之间距离/cm
测得电压/V
1
苹果
1.0
2.0
0.911
2
苹果
1.5
2.0
0.923
3
苹果
2.0
2.0
0.942
4
梨
1.0
2.0
0.884
5
梨
1.0
4.0
0.885
6
梨
1.0
6.0
0.886
7
橙子
1.0
2.0
1.136
8
橙子
2.0
4.0
1.197
①分析表中实验1、2、3的数据可以发现,水果电池的电压大小与________有关;
②为探究电极之间距离对水果电池电压大小的影响,应选用实验________(填写实验序号)进行对比;
③为探究水果种类对产生电压大小的影响,应选用实验________(填写实验序号)进行对比;
以上实验过程运用的研究方法是________。
(3)从表中数据可以判断对水果电池电压影响最大的因素是________。
(4)实践小组将小灯泡、开关接在第八次实验制作的橙子电池两端,闭合开关后发现小灯泡亮度很暗,请你帮他们想个办法,利用本次实验选用的器材让小灯泡发光更亮。
【答案】(1) ①. 化学 ②. B
(2) ①. 电极插入深度 ②. 4、5、6 ③. 1、4、7 ④. 控制变量法 (3)水果种类
(4)将多个橙子电池串联起来给小灯泡供电
【解析】
【小问1详解】
水果电池属于化学电池,供电时通过内部化学反应产生电能,因此是将化学能转化为电能。
电压表指针偏转方向与电流流入方向有关,若指针正向偏转,则与正接线柱相连的为正极,故可用电压表判断正负极。
【小问2详解】
分析实验1、2、3,水果种类(苹果)和电极间距( )相同,仅电极插入深度不同,且电压随深度增加而增大,说明电压与电极插入深度有关。
探究电极间距的影响需控制水果种类和插入深度不变,实验4、5、6中均为梨、深度 ,仅间距不同,符合要求。
探究水果种类的影响需控制插入深度和间距不变,实验1、4、7中深度、间距,仅种类不同,符合要求。
实验中每次只改变一个因素,控制其他因素不变,这种方法是控制变量法。
【小问3详解】
对比实验数据:改变水果种类时,电压变化幅度远大于改变深度或间距时的变化,因此对电压影响最大的因素是水果种类。
【小问4详解】
单个橙子电池电压较低,可将多个橙子电池串联起来(利用器材中的导线和更多橙子),串联后总电压等于各电池电压之和,从而提高小灯泡两端电压,使其发光更亮。
24. 在“探究电流与电压、电阻的关系”的实验中:
(1)实验小组连接了如图所示电路,检查时发现其中有一根导线连接错误,请在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线将正确导线连接完整。
(2)改正错误连接好电路后,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片调至最________端(选填“左”或“右”);闭合开关,移动滑片,发现电压表有示数,电流表却没有示数,已知两只电表没有问题,你认为电路发生故障的原因可能是________。
(3)排除故障后,首先探究“通过导体的电流跟导体两端电压的关系”,调节滑动变阻器,测出通过电阻R的电流和对应的电压值如下表。由此得出的实验结论是什么?
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
(4)在“探究通过导体的电流与导体电阻的关系”中,选择的器材有:电压恒为6 V的电源,10 Ω、20 Ω、30 Ω、40 Ω的定值电阻各一个,规格为“50 Ω 1 A”的滑动变阻器。在进行实验时,若想控制定值电阻两端的电压为2 V不变,要完成实验可选择的定值电阻有哪些?为了确保四个定值电阻都能进行实验,请提出一种能完成实验的具体改进方法。
【答案】(1) (2) ①. 右 ②. 电阻 �� 断路
(3)电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(4)10Ω 、20Ω ;可更换最大阻值的滑动变阻器。
【解析】
【小问1详解】
原电路中错误地将电压表串联在电路中,电流表与定值电阻并联。应将电压表并联在定值电阻R 两端,即把R 右端接线柱改接到开关左接线柱,使电压表正确测量 R 两端电压,电流表与定值电阻串联。
【小问2详解】
闭合开关前,滑动变阻器滑片应调至阻值最大处。图中变阻器接左下接线柱,故滑片移至最右端时接入电阻最大。
电压表有示数说明其两接线柱到电源两极通路;电流表无示数说明电路断路。综合判断故障可能是定值电阻 �� 断路,电压表测电源电压。
【小问3详解】
由表格数据可知,电压增大几倍,电流也增大几倍。由此得出结论:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
【小问4详解】
滑动变阻器分压
根据串联分压原理
得 。滑动变阻器最大阻值,要完成实验故定值电阻
可选定值电阻:10Ω 、20Ω 。
为确保四个定值电阻都能实验,可更换最大阻值的滑动变阻器(如“”)。
六、综合计算题(25题9分,26题11分,共20分)
25. 燃气热水器是一种高效、快捷的洗浴设备。图示为某款燃气热水器的原理图,该热水器正常工作时,消耗燃气,热交换器在2 min内可以将15 kg的水温度从升高到。已知水的比热容为,燃气的热值为,求该过程中:
(1)燃气完全燃烧放出的热量为多少J?
(2)水吸收的热量为多少J?
(3)燃气热水器的热效率通常指热水器有效利用热量的效率,能效等级划分如下:三级为,二级为,一级为。请计算分析该燃气热水器的能效等级属于哪个等级?
【答案】(1)
(2)
(3)热效率为94.5%,属于二级能效等级
【解析】
【小问1详解】
热水器正常工作2min,燃气完全燃烧,消耗燃气的体积
燃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】
该过程的热效率为
因,故该燃气热水器属于二级能效等级。
26. 实践小组制作了一个测量环境湿度(RH)的简易湿度计,其简化工作原理图如图甲所示。其中电源电压恒为9 V,定值电阻为10 Ω,为湿敏电阻,其阻值随环境湿度变化的情况如图乙所示。已知电流表选择的量程为“0~0.6 A”,闭合开关S,求:
(1)当电路中电流表的示数为0.3 A时,电压表的示数为多少V?
(2)当环境湿度为30%时,电流表和电压表的示数分别为多少?
(3)在保证电路中电流表安全使用的情况下,湿度计可以监测的最大湿度是多少?
【答案】(1)
(2)
,
(3)
【解析】
【小问1详解】
由甲图可知,与串联,电压表测两端电压,则电压表示数
【小问2详解】
环境湿度为时,由图乙可知湿敏电阻阻值,则总电阻
电路电流
即电流表示数为
电压表示数
【小问3详解】
电流表安全使用的最大电流,此时湿敏电阻阻值最小,对应湿度最大,总电阻最小值
湿敏电阻最小阻值
由图乙可知,对应的环境湿度为,即可监测的最大湿度为。
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