精品解析:山东省烟台市龙口市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学年度第一学期期中阶段性测试
初四物理试题
(时间:90分钟)
书写与卷面(3分)
书写规范,卷面整洁。
一、单项选择题(每小题2分,共20分)
1. 运用物理知识可以解决许多生活实际问题,下列关于各图所蕴含的物理知识的解释不正确的是( )
A. 甲图:人工降雨应用了干冰升华吸热,使周围空气温度急剧下降的物理原理
B. 乙图:电冰箱工作时,液态制冷剂在冷冻室的管子里由液态变成气态,发生汽化现象
C. 丙图:冻豆腐里面的小孔是由于豆腐里的水先凝固后熔化形成的
D. 丁图:自制简易冰箱利用了水汽化放热来保存食物
2. 醋作为传统饮食中的健康成分,通过调节代谢、改善消化、抗氧化等作用,对整体健康产生积极影响。《齐民要术》是最早详细记载醋制作工艺的典籍。记录显示,蒸煮是酿醋过程中的一个重要工序,如图所示是将谷物进行蒸煮的过程,对于蒸煮过程中的现象,下列说法错误的是( )
A. 谷物内能的增加,是通过热传递的方式实现的
B. 木柴燃烧的过程,化学能转化为内能
C. 木柴燃烧的过程,木柴的热值保持不变
D. 蒸煮的时间越长,谷物含有的热量越多
3. 关于热机效率,下列说法正确的是( )
A. 蒸汽机的效率高于汽油机的效率
B. 热机效率越高,它将内能转化为机械能的比例越大
C. 热机所做有用功越多,它的效率就越高
D. 内燃机的效率越高,它消耗的燃料就越少
4. 质量相同的甲、乙两种物质从固态开始同时加热,它们在相同时间内吸收的热量相等,加热时间都为35分钟,它们的温度随时间变化的图象如图所示。下列说法正确的是( )
A. 甲物质的比热容随着温度升高在变小
B. 在固态时,甲的比热容大于乙的比热容
C. 在10~25min内,乙的内能保持不变
D. 甲和乙升高相同的温度,吸收的热量相等
5. 图中的四个现象,说法正确的是( )
A. 如图甲,丝绸摩擦过的玻璃棒会带上正电荷,这个过程中丝绸会失去电子
B. 如图乙,细线悬挂的轻质泡沫塑料小球相互吸引,则两小球一定带有异种电荷
C. 如图丙,开关闭合后,用导线触接两端时,发光,不发光
D. 如图丁,摩擦后的气球能够吸引细水流,是因为水和气球带异种电荷
6. 铅笔芯的型号主要根据石墨和粘土的比例来划分,如“B”型号笔芯,“B”前的数字越大,则石墨含量越高,导电性越强。下列四种铅笔芯串联在电路中,它们长度相同,标注了各自的直径和型号,其中电阻最小的是( )
A. ① B. ② C. ③ D. ④
7. 如图所示,闭合开关S后,灯泡L1和L2都发光,两电表均有示数,由于某个灯泡发生故障,两灯泡都熄灭,电流表和电压表示数均为零,以下对电路故障的分析正确的是( )
A. 灯泡L1断路 B. 灯泡L1短路
C. 灯泡L2断路 D. 灯泡L2短路
8. 根据欧姆定律表达式,也可变形得到。对此,下列说法中正确的是( )
A. 流过导体的电流越大,则电阻越小
B. 由公式可知,导体的电阻和电压也有关系。某段导体两端电压为0时,其电阻也为0
C. 当导体两端的电压一定时,导体电阻的大小跟通过导体的电流成反比
D. 导体的电阻和导体两端的电压与通过的电流的大小都没有关系
9. 如图所示是电阻甲和乙的I-U图像,下列选项对图像信息判断正确的是( )
A. 当乙两端的电压为2.5V时,其阻值为10Ω
B. 甲是一个定值电阻,阻值为10Ω
C. 将甲和乙串联,若电路中电流为0.3A,则电源电压为2.5V
D. 将甲和乙并联,若电源电压为1V,则干路中的电流为0.6A
10. 如图甲所示是压力秤的简易电路,已知电源电压为18 V,电流表的量程为0~0.6 A,电压表的量程为0~15 V,定值电阻的阻值为,电阻R为压敏电阻,其阻值变化与所受压力大小的关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 当压力F为100 N时,电流表的示数为0.25 A
B. 随着压力F的增大,电压表与电流表的示数之比变大
C. 此压力秤能测量的最大压力值为600 N
D. 若将电压表改装成压力显示器,则表盘上的刻度对应的压力值是均匀的
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,选错的得0分,共12分)
11. 关于如图所示的四个热学实验,下列说法中错误的是( )
A. 甲图,抽去玻璃隔板后,两瓶中的气体逐渐混合,是由于空气密度较大
B. 乙图,试管内的水蒸气将橡胶塞推出,水蒸气对塞子做功,橡胶塞的内能转化为橡胶塞的机械能
C. 丙图,缓慢向上提拉与水面接触的玻璃板,在玻璃板离开水面前,弹簧测力计示数变大,是由于分子间存在引力
D. 丁图,金属管装有少量酒精,迅速拉动缠在金属管外的绳,做功改变了酒精的内能使其温度升高
12. 小明利用如图甲所示的装置,比较、两种液体吸热的情况:实验中小明量取质量相等的两种液体,分别倒入相同的烧杯中,用相同规格的电加热器加热。图乙是小明根据实验数据绘制的图像。下列有关说法正确的是( )
A. 、两液体内能的增加是通过热传递方式改变的
B. 由图乙可知,同时加热,液体吸收的热量小于液体吸收的热量
C. 分析图乙可知,质量相等的液体和,升高相同温度时,液体吸收的热量多
D. 实验中、两种液体的比热容之比为
13. 如图A是四冲程汽油机的工作示意图,如图B是我国古代传统走马灯,点燃底部的蜡烛,上升的热空气驱动扇叶转动,带动纸片小人转动。下列说法正确的是( )
A. 图A中汽油机一个工作循环四个冲程的正确顺序是:丁、甲、乙、丙
B. 图A中靠惯性运转的冲程只有丙和丁
C. 图A中吸气冲程中,活塞向下运动,只有空气进入汽缸
D. 图B中热空气驱动扇叶转动时的能量转化过程与图A中乙冲程相同
14. 如图所示电路,闭合开关、,小灯泡和均正常发光,两电表均有示数,下列说法正确的是( )
A. 电流表只测量的电流 B. 被短路时,会烧坏电源和两个电流表
C. 仅断开,电流表示数不变 D. 断路时,两电表示数相等
三、填空题(每小题3分,共15分)
15. 利用身边常见的物体可以制成不同的物理器材,如用同样的玻璃瓶、橡皮塞和细玻璃管,在瓶中装上不同的水(如图所示,其中乙瓶中的水装满),就可以分别制成简易的测量工具,则图中的________(选填“甲”或“乙”)是简易温度计,常用温度计是根据_______________原理制成的。简易温度计的玻璃瓶相当于普通温度计结构中的________。
16. 如图所示,在夏天吃冰棒时,会看到冰棒的周围有“白气”冒出,“白气”是通过__________(填物态变化名称)形成的,此过程需要__________(选填“吸热”或“放热”)“冒出的白气”将会___________(选填“向上飘”或“向下落”)。
17. 在碘的升华实验中,小红直接把装有少量碘颗粒的封闭玻璃容器放在酒精灯火焰上加热;小明向装有少量碘颗粒的封闭玻璃容器浇热水,结果两容器内都出现了碘蒸气。已知碘的熔点是114℃、沸点是184.35℃;水沸点是100℃;酒精灯火焰温度约为500℃,两种方案中________更合适,因能排除碘先________再________形成碘蒸气的情况。
18. 寒冬来临,同学们在课堂上的取暖方式各不相同:甲同学将双手插入口袋里;乙同学双手互相搓来搓去;丙同学用嘴对手心呵气。则他们三位同学分别是采用________、________和________的方法来改变双手的内能。
19. 一位同学设计了一个风力测定仪,如图所示,O是转动轴,OC是金属杆,下面连接着一块受风板。无风时OC是竖直的,风越强,OC杆偏转的角度越大。AB是一段圆弧形电阻,P点是金属杆与弧形电阻相接触的点,电路中接有一个小灯泡,测风力时,闭合开关S。通过分析可知:金属杆OC与弧形电阻AB组合在一起相当于一个_________,观察_________可以粗略地反映风力的大小。若要提高该装置反映风力大小的性能,可采取的方法是_________。
四、作图和阅读题(20题2分,21题6分,共8分)
20. 图甲为亮度可调的台灯,图乙是用于调光的电位器结构图,A、B、C为接线柱,P为滑片,从三个接线柱中选择两个连入电路,要求闭合开关后顺时针旋转旋钮时灯泡变暗,导线不能交叉,请将图丙虚线框中电灯的电路补充完整。
21. 如图甲所示,这是自动拍摄火情的无人机(以下简称无人机),由锂电池供电,采用4个独立电动机分别带动旋翼转动,对下方空气施力的同时获得升力,下表是该无人机的部分参数。无人机携带的微型摄像装置带有自动拍摄火情功能,未出现火情时处于待机状态。图乙为火情自启系统原理图,该系统由“自启电路”“控制电路”等组成。其中电源由无人机的锂电池提供,是电阻箱,是红外探测器,它的阻值与红外线强度(E为红外线强度,单位为cd)变化的对应关系如图丙所示。当发生火情时,无人机上的探测到红外线强度增强,其阻值变小,a、b端的电压变大,当a、b两端的电压等于或大于9V时,摄像机将被启动进入工作状态。
无人机的质量(含摄像机)
2kg
锂电池额定电压
12V
最大上升速度
5m/s
电动机额定电压
12V
最大上升速度时受到的空气阻力
10N
电阻箱R的最大阻值
60Ω
(1)4个电动机的连接方式是________(选填“并联”或“串联”)。
(2)无人机以最大速度匀速上升时,受到的升力为________N。(g取10N/kg)
(3)在“火情自启系统”中,a、b两端的电压为________V时,控制电路才能启动摄像机进入作状态。
(4)若电阻箱的阻值为18Ω,红外线强度为________cd,则启动摄像机工作;若要在更小的红外线强度下就启动摄像机工作,可采取什么措施?________(写一条即可)。
(5)该系统能实现火情探测的最小红外探测强度为________cd。
五、实验探究题(22题8分,23题8分,24题6分,共22分)
22. 小华在做“探究水的沸腾”实验时,实验装置如图甲所示。
时间/min
1
2
3
4
5
6
7
8
9
水温/℃
90
92
94
96
98
98
98
98
98
(1)实验中应选择__________温度计(选填“煤油”或“酒精”)。(标准大气压下,酒精沸点78℃,煤油沸点150℃)
(2)实验中,每隔1 min记录一次数据,直到沸腾一段时间后停止加热,记录的数据如表,根据表格中的实验数据可知,水在沸腾过程中,温度__________。可以推测水面上方的气压__________标准大气压。
(3)水在沸腾过程中,需要__________(填“吸收”或“放出”)热量,为了验证这一结论,需要进行的操作是___________________________,观察水是否继续沸腾。
(4)如果给一定质量的水加热至沸腾,其温度与时间的关系如图乙中图线a所示,若只增加了水的质量,其温度与时间的关系图线应为__________。若只增加液面上方的气压,其温度与时间的关系图线应为__________。
(5)若要缩短将水加热至沸腾的时间,请写出一种可行的办法:________________。
23. 洋洋同学想探究并联电路的电流规律,在实验室选用了两节新的干电池、电流表一只、三个小灯泡、开关一个、导线若干,设计了甲图所示的实验电路:
(1)连接电路时开关应处于___________(选填“断开”或“闭合”)状态;无法选择电流表量程时, 应该选用___________(选填“最大量程”或“合适量程”)进行试触。
(2)图乙是洋洋连接的实验电路,该电路测量的是___________(选填“A”“B”或“C”)处的电流;洋洋完成本次测量后想继续测量通过L2的电流,最简单的操作是:断开开关,将图乙中导线___________(选填“a”或“b”或“c”)的一端改接到电流表的负接线柱上。
(3)分别测出A、B、C三个位置的电流IA、IB、IC,把数据填在下面的表格后,应该更换小灯泡再进行多次实验,这主要是为了___________(选填“减小实验误差”或“寻找普遍规律”)。因此三个小灯泡的规格应该___________(选填“相同”或“不同”)。
(4)若第二次实验B处电流表的示数如图丙所示,被测电流是___________A;将三次测量结果记录在下面的表格中,根据表格中的实验数据,可以得出的结论是:___________(用字母表示的数学表达式)。
实验序号
IA/A
IB/A
IC/A
1
0.24
0.18
0.42
2
0.16
0.40
3
0.28
0.30
0.58
24. 小亮利用如图甲所示的电路“探究电流跟电阻的关系”,电源电压4.5V,五个定值电阻的阻值分别是5Ω,10Ω,15Ω,20Ω和25Ω,滑动变阻器标有“50Ω 1A”字样。
(1)请你找出接错的那一根导线,在这根导线上打“×”,并画出正确的连接位置。
(2)小亮排除故障后再次闭合开关,移动滑动变阻器滑片P的同时,眼睛应注视__________。
A. 电压表示数 B. 电流表示数 C. 滑动变阻器滑片
(3)实验中小亮多次改变R的阻值,调节滑动变阻器滑片P,使电压表示数保持不变,记下电流表的示数,得到如图乙所示的图像。由图像可以得出结论:__________。
(4)结合图像乙,小亮同学在五次实验中滑动变阻器接入电路的阻值范围是__________Ω。
(5)由于实验器材中有多组电源可以选择,小亮想如果五个定值电阻不变,控制电压表示数与刚才一样,为了能够顺利完成这五次实验,那么小亮应选择的电源电压范围是__________V。
六、计算题(25题10分,26题10分,共20分)
25. 如图,“围炉煮茶”是一种休闲方式,源自云南的“火塘烤茶”,采用木炭作为燃料,茶壶中装入初温为的山泉水,用围炉加热至沸腾,消耗了木炭,水的比热容为、煤油的比热容是(当地气压为一个标准大气压)求:
(1)水吸收的热量是多少?
(2)若这些热量完全用来加热煤油,可以使多少千克煤油温度升高?
(3)如果木炭燃烧放出的热量12%被水吸收,木炭的热值为多少?
26. 图甲为科技小组设计的模拟电路,用于测量仰卧起坐次数。电源电压恒定不变,R1为定值电阻,R2为光敏电阻,其阻值随光照强度的减小而增大。当射向R2的红外线被遮挡时,R2两端的电压达到设定值,触发计数系统计数。测试过程中,R2两端电压与时间的关系图像如图乙所示,电流表示数与时间的关系图像如图丙所示,且完成每次仰卧起坐的时间相同。
(1)求1min内完成仰卧起坐的个数。
(2)求触发计数时,光敏电阻R2的阻值。
(3)求电路中的电源电压。
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2026-2027学年度第一学期期中阶段性测试
初四物理试题
(时间:90分钟)
书写与卷面(3分)
书写规范,卷面整洁。
一、单项选择题(每小题2分,共20分)
1. 运用物理知识可以解决许多生活实际问题,下列关于各图所蕴含的物理知识的解释不正确的是( )
A. 甲图:人工降雨应用了干冰升华吸热,使周围空气温度急剧下降的物理原理
B. 乙图:电冰箱工作时,液态制冷剂在冷冻室的管子里由液态变成气态,发生汽化现象
C. 丙图:冻豆腐里面的小孔是由于豆腐里的水先凝固后熔化形成的
D. 丁图:自制简易冰箱利用了水汽化放热来保存食物
【答案】D
【解析】
【详解】A.干冰是固态二氧化碳,在常温下会迅速由固态直接变为气态,发生升华现象。升华过程需要吸收大量的热,会使周围空气温度急剧下降,空气中的水蒸气遇冷会直接凝华成小冰晶,小冰晶在下落过程中熔化成小水滴,从而实现人工降雨,故A正确,不符合题意;
B.液态制冷剂在冷冻室的管子里由液态变成气态,物质由液态变为气态的过程叫做汽化。汽化过程需要吸收热量,这样就能使冰箱内的温度降低,从而达到制冷的目的,故B正确,不符合题意;
C.豆腐中含有大量的水分,当豆腐被冷冻时,里面的水会凝固成冰,水凝固成冰后体积会变大;当冰再熔化成水时,就会在豆腐里留下许多小孔。所以冻豆腐里面的小孔是由于豆腐里的水先凝固后熔化形成的,故C正确,不符合题意。
D.在自制简易冰箱中,容器周围的水会发生汽化现象,物质由液态变为气态的汽化过程是吸热的,而不是放热。水在汽化时吸收周围的热量,从而使容器内的温度降低,达到保存食物的目的,故D错误,符合题意。
故选D。
2. 醋作为传统饮食中的健康成分,通过调节代谢、改善消化、抗氧化等作用,对整体健康产生积极影响。《齐民要术》是最早详细记载醋制作工艺的典籍。记录显示,蒸煮是酿醋过程中的一个重要工序,如图所示是将谷物进行蒸煮的过程,对于蒸煮过程中的现象,下列说法错误的是( )
A. 谷物内能的增加,是通过热传递的方式实现的
B. 木柴燃烧的过程,化学能转化为内能
C. 木柴燃烧的过程,木柴的热值保持不变
D. 蒸煮的时间越长,谷物含有的热量越多
【答案】D
【解析】
【详解】A.改变物体内能的方式有做功和热传递。蒸煮谷物时,热量从高温的热源传递给谷物,使谷物内能增加,是通过热传递的方式实现的,故A正确,不符合题意;
B.木柴燃烧过程中,发生化学反应,将自身储存的化学能转化为内能释放出来,故B正确,不符合题意;
C.热值是燃料的一种特性,只与燃料的种类有关,与燃料的质量、燃烧情况等无关,所以木柴燃烧过程中,其热值保持不变,故C正确,不符合题意;
D.热量是一个过程量,只能说“吸收”或“放出”多少热量,不能说物体“含有”或“具有”多少热量,故D错误,符合题意。
故选D。
3. 关于热机效率,下列说法正确的是( )
A. 蒸汽机的效率高于汽油机的效率
B. 热机效率越高,它将内能转化为机械能的比例越大
C. 热机所做有用功越多,它的效率就越高
D. 内燃机的效率越高,它消耗的燃料就越少
【答案】B
【解析】
【详解】A.蒸汽机的效率低于汽油机的效率,故A错误;
B.热机的效率越高,说明内能转化成的机械能与内能的比值越大,故B正确;
C.热机的有用功多,与燃料完全燃烧放出的能量之比不一定多,故C错误;
D.内燃机的效率越高,完成相同的有用功时,消耗的燃料就越少,做功多少不确定,无法确定消耗的燃料多少,故D错。
故选 B。
4. 质量相同的甲、乙两种物质从固态开始同时加热,它们在相同时间内吸收的热量相等,加热时间都为35分钟,它们的温度随时间变化的图象如图所示。下列说法正确的是( )
A. 甲物质的比热容随着温度升高在变小
B. 在固态时,甲的比热容大于乙的比热容
C. 在10~25min内,乙的内能保持不变
D. 甲和乙升高相同的温度,吸收的热量相等
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图象知道,相同的时间内,甲的温度变化值随着温度的升高,越来越小,由公式Q=cmt知道,甲物质的比热容随着温度升高在变大,故A错误;
B.由图像知道,质量相等的甲乙都在固态时,加热相同的时间它们吸收的热量也是相等的,由Q=cmt知道,此时甲升高的温度值小,所以甲的比热容大,故B正确;
C.由图像知道,乙是晶体,在10~25min内,加热时乙的温度不变,是其在熔化过程中,吸热内能会增加,故C错误;
D.两物质的质量相同,比热容不同据公式Q=cmt知道升高相同的温度,吸收的热量不相等,故D错误。
故选B。
【点睛】本题考查的是热力学公式及晶体在熔化过程中吸热温度不变,内能增加,难度不大。
5. 图中的四个现象,说法正确的是( )
A. 如图甲,丝绸摩擦过的玻璃棒会带上正电荷,这个过程中丝绸会失去电子
B. 如图乙,细线悬挂的轻质泡沫塑料小球相互吸引,则两小球一定带有异种电荷
C. 如图丙,开关闭合后,用导线触接两端时,发光,不发光
D. 如图丁,摩擦后的气球能够吸引细水流,是因为水和气球带异种电荷
【答案】C
【解析】
【详解】A.摩擦起电实质是电子转移,玻璃棒带正电是因为失去电子,丝绸得到电子带负电,故A错误;
B.异种电荷相互吸引,带电体也能吸引轻小物体,两球吸引可能带异种电荷,也可能一个带电一个不带电,故B错误;
C.由图可知,导线触接 两端, 被短路,电路中只有 接入, 发光, 不发光,故C正确;
D.带电体具有吸引轻小物体的性质,气球带电吸引水流,从而使水流弯曲,故D错误。
故选 C。
6. 铅笔芯的型号主要根据石墨和粘土的比例来划分,如“B”型号笔芯,“B”前的数字越大,则石墨含量越高,导电性越强。下列四种铅笔芯串联在电路中,它们长度相同,标注了各自的直径和型号,其中电阻最小的是( )
A. ① B. ② C. ③ D. ④
【答案】D
【解析】
【详解】导体电阻与材料、长度、横截面积有关,当材料、长度相同时,导体越粗,电阻越小。由题可知,②的电阻小于①的电阻;④的电阻小于③的电阻;④是4B铅笔,②是2B铅笔,它们长度、粗细相同,“B”前的数字越大,则石墨含量越高,导电性越强,所以,④的导电性强,电阻小,所以,电阻最小的是④,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选 D。
7. 如图所示,闭合开关S后,灯泡L1和L2都发光,两电表均有示数,由于某个灯泡发生故障,两灯泡都熄灭,电流表和电压表示数均为零,以下对电路故障的分析正确的是( )
A. 灯泡L1断路 B. 灯泡L1短路
C. 灯泡L2断路 D. 灯泡L2短路
【答案】A
【解析】
【详解】由图可知,开关闭合后,两个灯泡串联在电路中,电流表测量电路中的电流,电压表测量的是灯泡L2两端的电压,根据串联电路的电压特点可知,某个灯泡发生故障,两灯泡都熄灭,电流表示数为零,说明电路出现了断路现象,电压表示数也为零,若灯泡L2断路,电压表示数不为0,说明是灯泡L1断路,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
8. 根据欧姆定律表达式,也可变形得到。对此,下列说法中正确的是( )
A. 流过导体的电流越大,则电阻越小
B. 由公式可知,导体的电阻和电压也有关系。某段导体两端电压为0时,其电阻也为0
C. 当导体两端的电压一定时,导体电阻的大小跟通过导体的电流成反比
D. 导体的电阻和导体两端的电压与通过的电流的大小都没有关系
【答案】D
【解析】
【详解】电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积、温度有关,与两端的电压和通过的电流的大小无关,故ABC错误,D正确。
故选D。
9. 如图所示是电阻甲和乙的I-U图像,下列选项对图像信息判断正确的是( )
A. 当乙两端的电压为2.5V时,其阻值为10Ω
B. 甲是一个定值电阻,阻值为10Ω
C. 将甲和乙串联,若电路中电流为0.3A,则电源电压为2.5V
D. 将甲和乙并联,若电源电压为1V,则干路中的电流为0.6A
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图像可知,当乙两端电压为2.5V时,通过乙的电流为0.5A,则根据欧姆定律可得,其阻值为
故A错误;
B.由图像可知,甲的I-U图像是过原点的倾斜直线,说明甲的电流与电压成正比,即甲是定值电阻,当电压为3V时,通过的电流为0.6A,则根据欧姆定律可得,其阻值为
故B错误;
C.由图像可以看出,当电路电流为0.3A时,甲两端的电压为1.5V,乙两端的电压为0.5V,根据串联电路电压的规律知,电源电压为
故C错误;
D.并联电路各支路两端的电压相等,根据图像可知甲、乙两端的电压为1V时,通过甲的电流为0.2A,通过乙的电流为0.4A,因为并联电路干路中的电流等于各支路电流之和,所以干路中的电流为
故D正确。
故选D。
10. 如图甲所示是压力秤的简易电路,已知电源电压为18 V,电流表的量程为0~0.6 A,电压表的量程为0~15 V,定值电阻的阻值为,电阻R为压敏电阻,其阻值变化与所受压力大小的关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 当压力F为100 N时,电流表的示数为0.25 A
B. 随着压力F的增大,电压表与电流表的示数之比变大
C. 此压力秤能测量的最大压力值为600 N
D. 若将电压表改装成压力显示器,则表盘上的刻度对应的压力值是均匀的
【答案】C
【解析】
【详解】A.当压力F为100 N时,压敏电阻R阻值为60Ω,电路为串联电路,电流表的示数为,故A错误;
B.电压表与电流表的示数之比即,而,所以,为定值电阻,其阻值不变,故B错误;
C.电流表的量程为0-0.6A,当电流最大为时,两端的电压
此时压敏电阻两端电压
压敏电阻阻值
由图乙可知,当时,压力
若电压表达到量程15V,此时电路
超过电流表量程0.6A,所以电路最大电流由电流表量程决定,此时压力最大为600N,故C正确;
D.电压表测两端电压
由图乙可知R与F成线性关系,设(k、b为常数),则
U0与F不是线性关系,所以表盘刻度不均匀,故D错误。
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,选错的得0分,共12分)
11. 关于如图所示的四个热学实验,下列说法中错误的是( )
A. 甲图,抽去玻璃隔板后,两瓶中的气体逐渐混合,是由于空气密度较大
B. 乙图,试管内的水蒸气将橡胶塞推出,水蒸气对塞子做功,橡胶塞的内能转化为橡胶塞的机械能
C. 丙图,缓慢向上提拉与水面接触的玻璃板,在玻璃板离开水面前,弹簧测力计示数变大,是由于分子间存在引力
D. 丁图,金属管装有少量酒精,迅速拉动缠在金属管外的绳,做功改变了酒精的内能使其温度升高
【答案】AB
【解析】
【详解】A.甲图抽去隔板后气体逐渐混合,是扩散现象,本质是分子在永不停息地做无规则运动,故A错误;
B.乙图水蒸气推出橡胶塞的过程,是水蒸气的内能转化为橡胶塞的机械能,故B错误;
C.丙图提拉玻璃板时示数变大,是因为玻璃板和水分子之间存在分子引力,故C正确;
D.丁图拉动绳子时,绳子对金属管做功,将机械能转化为内能,通过热传递最终使酒精的内能增大、温度升高,本质是通过做功的方式改变了系统内能,最终酒精温度升高,故D正确。
故选AB。
12. 小明利用如图甲所示的装置,比较、两种液体吸热的情况:实验中小明量取质量相等的两种液体,分别倒入相同的烧杯中,用相同规格的电加热器加热。图乙是小明根据实验数据绘制的图像。下列有关说法正确的是( )
A. 、两液体内能的增加是通过热传递方式改变的
B. 由图乙可知,同时加热,液体吸收的热量小于液体吸收的热量
C. 分析图乙可知,质量相等的液体和,升高相同温度时,液体吸收的热量多
D. 实验中、两种液体的比热容之比为
【答案】AC
【解析】
【详解】A.实验中,电加热器通电后发热,热量从电加热器转移到液体,使液体的内能增加,故a、b两液体内能的增加是通过热传递方式改变的,故A正确;
B.相同规格的电加热器加热时,在相同的时间内产生的热量相等,则在相同的时间液体吸收的热量相等,故同时加热,液体吸收的热量等于液体吸收的热量,故B错误;
C.如图乙所示,当两种液体加热6min时,吸收的热量相等,液体升高的温度小于液体升高的温度,如果升高相同温度,液体还要继续加热,a需要加热的时间更长,故升高相同温度时,液体吸收的热量多,故C正确;
D.如图乙所示,当两种液体加热6min时,吸收的热量相等,即
液体升高的温度
液体升高的温度
、两种液体的比热容之比
故D错误。
故选AC。
13. 如图A是四冲程汽油机的工作示意图,如图B是我国古代传统走马灯,点燃底部的蜡烛,上升的热空气驱动扇叶转动,带动纸片小人转动。下列说法正确的是( )
A. 图A中汽油机一个工作循环四个冲程的正确顺序是:丁、甲、乙、丙
B. 图A中靠惯性运转的冲程只有丙和丁
C. 图A中吸气冲程中,活塞向下运动,只有空气进入汽缸
D. 图B中热空气驱动扇叶转动时的能量转化过程与图A中乙冲程相同
【答案】AD
【解析】
【详解】A.甲图两气门关闭、活塞上行,为压缩冲程;乙图两气门关闭,火花塞点火,活塞下行,为做功冲程;丙图进气门关闭、排气门打开,活塞上行,为排气冲程;丁图进气门打开、排气门关闭,活塞下行,为吸气冲程。汽油机一个工作循环的正确顺序是吸气、压缩、做功、排气,对应为丁、甲、乙、丙,故A正确;
B.四冲程汽油机中吸气、压缩、排气冲程靠飞轮惯性完成,即甲、丙、丁冲程靠惯性运转,故B错误;
C.汽油机吸气冲程吸入汽缸的是汽油和空气的混合物,故C错误。
D.图B中热空气驱动扇叶转动将内能转化为机械能,图A中乙冲程为做功冲程,能量转化同样是内能转化为机械能,故D正确。
故选AD。
14. 如图所示电路,闭合开关、,小灯泡和均正常发光,两电表均有示数,下列说法正确的是( )
A. 电流表只测量的电流 B. 被短路时,会烧坏电源和两个电流表
C. 仅断开,电流表示数不变 D. 断路时,两电表示数相等
【答案】BD
【解析】
【详解】由题图可知,L1、L2并联;电流表A1与开关S2在干路上;开关S1、L1和电流表A2在一条支路,L2独自在一条支路。
A.电流表A1在干路上,测量干路中的电流,故A错误;
B.若L1被短路(比如一根导线接在该灯泡的左右两个接线柱上),则整个电路短路,会烧坏电源和两个电流表。故B正确;
C.开关S1、L1和电流表A2在一条支路,电流表A2测量通过L1的电流,如果仅断开S1,电流表A2所在的支路断路,电流表A2示数变为零,故C错误;
D.灯L2断路,电路中L1工作,电流表A1与电流表A2均测量通过L1的电流,两电流表示数相等,故D正确。
故选BD。
三、填空题(每小题3分,共15分)
15. 利用身边常见的物体可以制成不同的物理器材,如用同样的玻璃瓶、橡皮塞和细玻璃管,在瓶中装上不同的水(如图所示,其中乙瓶中的水装满),就可以分别制成简易的测量工具,则图中的________(选填“甲”或“乙”)是简易温度计,常用温度计是根据_______________原理制成的。简易温度计的玻璃瓶相当于普通温度计结构中的________。
【答案】 ①.
乙 ②.
液体的热胀冷缩 ③.
玻璃泡
【解析】
【详解】温度计利用液体热胀冷缩的性质工作,需瓶内装满测温液体,温度变化时液体体积改变,细管中液面高度随之变化以反映温度,故乙是简易温度计;
常用温度计是根据液体热胀冷缩原理制成的;
简易温度计的玻璃瓶用于盛装测温液体,相当于普通温度计结构中的玻璃泡。
16. 如图所示,在夏天吃冰棒时,会看到冰棒的周围有“白气”冒出,“白气”是通过__________(填物态变化名称)形成的,此过程需要__________(选填“吸热”或“放热”)“冒出的白气”将会___________(选填“向上飘”或“向下落”)。
【答案】 ①. 液化 ②. 放热 ③. 向下落
【解析】
【详解】[1][2][3]物质由气态变为液态叫液化,夏天,当我们吃冰棒的时候,常常看到在冰棒的周围有“白气”冒出,“白气”是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,液化放热。由于小水滴的密度大于空气的密度,故“冒出的白气”将会向下落。
17. 在碘的升华实验中,小红直接把装有少量碘颗粒的封闭玻璃容器放在酒精灯火焰上加热;小明向装有少量碘颗粒的封闭玻璃容器浇热水,结果两容器内都出现了碘蒸气。已知碘的熔点是114℃、沸点是184.35℃;水沸点是100℃;酒精灯火焰温度约为500℃,两种方案中________更合适,因能排除碘先________再________形成碘蒸气的情况。
【答案】 ①. 小明的方案 ②. 熔化 ③. 汽化
【解析】
【详解】因水的沸点为100℃,低于碘的熔点114℃,故小明的方案中碘无法熔化,碘蒸气由固态碘直接升华形成,可排除碘先熔化再汽化的情况;酒精灯火焰温度约500℃,高于碘的熔点与沸点,碘可能先熔化后汽化形成碘蒸气,无法验证升华现象,因此小明的方案更合适。
18. 寒冬来临,同学们在课堂上的取暖方式各不相同:甲同学将双手插入口袋里;乙同学双手互相搓来搓去;丙同学用嘴对手心呵气。则他们三位同学分别是采用________、________和________的方法来改变双手的内能。
【答案】 ①.
热传递 ②.
做功 ③.
热传递
【解析】
【详解】甲同学把双手插入口袋,温度更高的口袋环境的热量直接传递到手上,没有通过运动消耗能量,属于热传递改变内能;
乙同学双手互相搓动时,通过摩擦力做功,将机械能转化为手的内能让手升温,属于做功改变内能;
丙同学呵出的热气温度高于手心,热量从热气传递到手上,同样属于热传递改变内能。
19. 一位同学设计了一个风力测定仪,如图所示,O是转动轴,OC是金属杆,下面连接着一块受风板。无风时OC是竖直的,风越强,OC杆偏转的角度越大。AB是一段圆弧形电阻,P点是金属杆与弧形电阻相接触的点,电路中接有一个小灯泡,测风力时,闭合开关S。通过分析可知:金属杆OC与弧形电阻AB组合在一起相当于一个_________,观察_________可以粗略地反映风力的大小。若要提高该装置反映风力大小的性能,可采取的方法是_________。
【答案】 ①. 滑动变阻器 ②. 灯泡亮度 ③. 在电路中串联一个电流表
【解析】
【详解】[1]无风时OC是竖直的,连入电路的电阻是AB段,有风时,OC杆偏转一定的角度,连入电路的电阻变为BP段,连入电路的电阻随风的大小而改变,风力测定仪相当于滑动变阻器。
[2]风越强,OC杆偏转的角度越大,BP段越小,电阻变小,电源电压不变,由欧姆定律可知,电路中的电流变大,灯泡越亮,所以通过灯泡的亮度判断风力的大小。
[3]观察灯泡的亮度的微小变化,眼睛不能判断,所以电路中串联一个电流表能准确反映风力的大小,提高风力测定仪的性能。
四、作图和阅读题(20题2分,21题6分,共8分)
20. 图甲为亮度可调的台灯,图乙是用于调光的电位器结构图,A、B、C为接线柱,P为滑片,从三个接线柱中选择两个连入电路,要求闭合开关后顺时针旋转旋钮时灯泡变暗,导线不能交叉,请将图丙虚线框中电灯的电路补充完整。
【答案】
【解析】
【详解】连接实物图应满足的要求:①电位器和灯泡应串联接在电路中,电路中只有一条电流路径;②由题意可知,闭合开关后,顺时针旋转旋钮时,电流变小,电位器接入电路的电阻丝变长,所以,应将A、B接线柱接入电路中。
21. 如图甲所示,这是自动拍摄火情的无人机(以下简称无人机),由锂电池供电,采用4个独立电动机分别带动旋翼转动,对下方空气施力的同时获得升力,下表是该无人机的部分参数。无人机携带的微型摄像装置带有自动拍摄火情功能,未出现火情时处于待机状态。图乙为火情自启系统原理图,该系统由“自启电路”“控制电路”等组成。其中电源由无人机的锂电池提供,是电阻箱,是红外探测器,它的阻值与红外线强度(E为红外线强度,单位为cd)变化的对应关系如图丙所示。当发生火情时,无人机上的探测到红外线强度增强,其阻值变小,a、b端的电压变大,当a、b两端的电压等于或大于9V时,摄像机将被启动进入工作状态。
无人机的质量(含摄像机)
2kg
锂电池额定电压
12V
最大上升速度
5m/s
电动机额定电压
12V
最大上升速度时受到的空气阻力
10N
电阻箱R的最大阻值
60Ω
(1)4个电动机的连接方式是________(选填“并联”或“串联”)。
(2)无人机以最大速度匀速上升时,受到的升力为________N。(g取10N/kg)
(3)在“火情自启系统”中,a、b两端的电压为________V时,控制电路才能启动摄像机进入作状态。
(4)若电阻箱的阻值为18Ω,红外线强度为________cd,则启动摄像机工作;若要在更小的红外线强度下就启动摄像机工作,可采取什么措施?________(写一条即可)。
(5)该系统能实现火情探测的最小红外探测强度为________cd。
【答案】(1)并联 (2)30
(3)大于或者等于9 (4) ①. 3.0 ②. 增大电源电压(其它答案合理也对)
(5)0.9
【解析】
【小问1详解】
由题可知,4个电动机为独立电动机,且无人机锂电池额定电压与电动机额定电压均为12V。并联电路中各支路两端电压相等,能保证每个电动机都在额定电压下工作;若为串联,各电动机电压会分压,无法正常工作,故连接方式是并联。
【小问2详解】
无人机匀速上升时,处于平衡状态,竖直方向受力平衡。重力
此时受到竖直向下的重力和空气阻力,竖直向上的升力,故升力
【小问3详解】
题干明确说明,当a、b两端的电压等于或大于9V时,摄像机将被启动进入工作状态,因此控制电路启动摄像机的电压为9V。
【小问4详解】
[1]火情自启系统中,电阻箱R与红外探测器串联,电源电压为12V。当a、b两端电压为9V时,R两端电压电流
因此的阻值
由图丙可知,当Rp=6Ω时,红外线强度为3cd。
[2]在红外线强度较弱时,红外探测器的阻值较大,其两端的电压将增大,为了保证a、b两端电压必须等于或大于9V,可采取的措施:一是调高电阻箱R的电阻值;二是调高电源的电压值;所以应该增大电源电压值(或增大电阻箱的最大值,或在a、b间串联一个定值电阻)。
【小问5详解】
系统最小红外探测强度对应最大阻值(红外强度越小,越大),此时电阻箱R需调至最大阻值60Ω。此时电路中电流
的阻值
由图丙可知,与E成反比,则
解得E=0.9cd,红外线强度为0.9cd,即最小红外探测强度。
五、实验探究题(22题8分,23题8分,24题6分,共22分)
22. 小华在做“探究水的沸腾”实验时,实验装置如图甲所示。
时间/min
1
2
3
4
5
6
7
8
9
水温/℃
90
92
94
96
98
98
98
98
98
(1)实验中应选择__________温度计(选填“煤油”或“酒精”)。(标准大气压下,酒精沸点78℃,煤油沸点150℃)
(2)实验中,每隔1 min记录一次数据,直到沸腾一段时间后停止加热,记录的数据如表,根据表格中的实验数据可知,水在沸腾过程中,温度__________。可以推测水面上方的气压__________标准大气压。
(3)水在沸腾过程中,需要__________(填“吸收”或“放出”)热量,为了验证这一结论,需要进行的操作是___________________________,观察水是否继续沸腾。
(4)如果给一定质量的水加热至沸腾,其温度与时间的关系如图乙中图线a所示,若只增加了水的质量,其温度与时间的关系图线应为__________。若只增加液面上方的气压,其温度与时间的关系图线应为__________。
(5)若要缩短将水加热至沸腾的时间,请写出一种可行的办法:________________。
【答案】(1)煤油 (2) ①. 不变 ②. 小于
(3) ①. 吸收 ②. 移走酒精灯
(4) ①. c ②. b (5)减少水的质量
【解析】
【小问1详解】
根据表格中的实验数据可知,水在沸腾过程中,温度保持98℃不变,则水的沸点是98℃;标准大气压下,酒精沸点78℃,煤油沸点150℃;则水的沸点高于酒精的沸点,所以实验中应选择煤油温度计。
【小问2详解】
根据表格中的实验数据可知,水在沸腾过程中,温度保持98℃不变;标准大气压下水的沸点是100℃,气压越低,沸点越低,实验中水的沸点是98℃,可以推测水面上方的气压小于标准大气压。
【小问3详解】
水在沸腾过程中,需要持续吸收热量,如果移走酒精灯,停止对水加热,稳定后,会发现水停止沸腾,证明水在沸腾过程中必须不断吸热。
【小问4详解】
液体质量增加,吸热升温变慢,加热至沸腾所需时间变长,沸点不变;由图像可知,b、c、d图像加热至沸腾所需要的时间均变长,只有c沸点不变,故c符合题意。
增加液面上方的气压,水的沸点会升高,由图像可知,b图像加热至沸腾温度高于其他三个图像,故b符合题意。
【小问5详解】
要缩短将水加热至沸腾的时间,可以减少水的质量。
23. 洋洋同学想探究并联电路的电流规律,在实验室选用了两节新的干电池、电流表一只、三个小灯泡、开关一个、导线若干,设计了甲图所示的实验电路:
(1)连接电路时开关应处于___________(选填“断开”或“闭合”)状态;无法选择电流表量程时, 应该选用___________(选填“最大量程”或“合适量程”)进行试触。
(2)图乙是洋洋连接的实验电路,该电路测量的是___________(选填“A”“B”或“C”)处的电流;洋洋完成本次测量后想继续测量通过L2的电流,最简单的操作是:断开开关,将图乙中导线___________(选填“a”或“b”或“c”)的一端改接到电流表的负接线柱上。
(3)分别测出A、B、C三个位置的电流IA、IB、IC,把数据填在下面的表格后,应该更换小灯泡再进行多次实验,这主要是为了___________(选填“减小实验误差”或“寻找普遍规律”)。因此三个小灯泡的规格应该___________(选填“相同”或“不同”)。
(4)若第二次实验B处电流表的示数如图丙所示,被测电流是___________A;将三次测量结果记录在下面的表格中,根据表格中的实验数据,可以得出的结论是:___________(用字母表示的数学表达式)。
实验序号
IA/A
IB/A
IC/A
1
0.24
0.18
0.42
2
0.16
0.40
3
0.28
0.30
0.58
【答案】(1) ①. 断开 ②. 最大量程
(2) ①. C ②. a
(3) ①. 寻找普遍规律 ②. 不同
(4) ①. 0.24 ②.
【解析】
【小问1详解】
连接电路时开关必须断开,是为了防止接线过程中误碰导致电路短路,损坏元件。
在不确定电流大小时,用电流表最大量程试触,可避免电流超过小量程范围,烧坏电流表。
【小问2详解】
图乙中电流表接在干路位置,测量两个灯泡的总电流,对应甲图的C点,测量干路总电流。
测量通过L2的电流时,电流表就要与L2串联,只需将图乙中导线a的一端移动到电流表的负接线柱上,此时电流表就和L2串联。
【小问3详解】
本实验是探究并联电路电流的普遍规律,单次实验的结论具有偶然性,更换不同规格灯泡多次实验是为了得到普遍适用的规律,不是为了减小单次测量的误差,因此要选用规格不同的小灯泡,避免特殊数据的偶然性。
【小问4详解】
图丙电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,指针指向0.2A后第2格,读数为0.24A。
由表格中数据可知
第1次实验:
第2次实验;
第3次实验:
所以得出的结论:并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,即
24. 小亮利用如图甲所示的电路“探究电流跟电阻的关系”,电源电压4.5V,五个定值电阻的阻值分别是5Ω,10Ω,15Ω,20Ω和25Ω,滑动变阻器标有“50Ω 1A”字样。
(1)请你找出接错的那一根导线,在这根导线上打“×”,并画出正确的连接位置。
(2)小亮排除故障后再次闭合开关,移动滑动变阻器滑片P的同时,眼睛应注视__________。
A. 电压表示数 B. 电流表示数 C. 滑动变阻器滑片
(3)实验中小亮多次改变R的阻值,调节滑动变阻器滑片P,使电压表示数保持不变,记下电流表的示数,得到如图乙所示的图像。由图像可以得出结论:__________。
(4)结合图像乙,小亮同学在五次实验中滑动变阻器接入电路的阻值范围是__________Ω。
(5)由于实验器材中有多组电源可以选择,小亮想如果五个定值电阻不变,控制电压表示数与刚才一样,为了能够顺利完成这五次实验,那么小亮应选择的电源电压范围是__________V。
【答案】(1) (2)A
(3)电压一定时,电流与电阻成反比 (4)4~20 (5)2.5~7.5
【解析】
【小问1详解】
由图甲可知,该电路中定值电阻被短路,电流不经过定值电阻,由于定值电阻要串联接入电路,并让电压表测量定值电阻两端电压,所以将滑动变阻器右下接线柱与定值电阻的左端接线柱相连,据此作图。
【小问2详解】
在“探究电流跟电阻的关系”实验中,要控制定值电阻两端电压不变,所以在移动滑动变阻器滑片P的同时,眼睛应注视电压表示数,使电压表示数不变。
【小问3详解】
由图像可知,电压一定时,电流与电阻的乘积是定值,电流与电阻的图像为反比例函数图像,故可以得出结论:电压一定时,电流与电阻成反比。
【小问4详解】
由图像乙可知,实验过程中控制电阻两端电压为
即定值电阻两端电压保持2.5V不变,则滑动变阻器两端电压为
由串联分压规律可知,当接入电阻5Ω最小时,滑动变阻器接入电阻也最小,此时
则
当接入电阻25Ω最大时,滑动变阻器接入电阻也最大,此时
则
所以滑动变阻器接入电路的阻值范围是4~20Ω。
【小问5详解】
滑动变阻器标有“50Ω 1A”字样,则滑动变阻器接入电路中的最大电阻为50Ω,定值电阻两端电压保持2.5V不变,当接入电阻25Ω最大时,由串联分压规律可得
解得电源电压
电源最小电压等于定值电阻两端电压2.5V,所以应选择的电源电压范围是2.5~7.5V。
六、计算题(25题10分,26题10分,共20分)
25. 如图,“围炉煮茶”是一种休闲方式,源自云南的“火塘烤茶”,采用木炭作为燃料,茶壶中装入初温为的山泉水,用围炉加热至沸腾,消耗了木炭,水的比热容为、煤油的比热容是(当地气压为一个标准大气压)求:
(1)水吸收的热量是多少?
(2)若这些热量完全用来加热煤油,可以使多少千克煤油温度升高?
(3)如果木炭燃烧放出的热量12%被水吸收,木炭的热值为多少?
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
标准大气压下,水从初温10℃加热至沸腾,水升高的温度
水吸收的热量是
【小问2详解】
水吸收的热量全部被煤油吸收,由可加,煤油的质量
【小问3详解】
木炭燃烧放出的总热量
由得,木炭的热值为
26. 图甲为科技小组设计的模拟电路,用于测量仰卧起坐次数。电源电压恒定不变,R1为定值电阻,R2为光敏电阻,其阻值随光照强度的减小而增大。当射向R2的红外线被遮挡时,R2两端的电压达到设定值,触发计数系统计数。测试过程中,R2两端电压与时间的关系图像如图乙所示,电流表示数与时间的关系图像如图丙所示,且完成每次仰卧起坐的时间相同。
(1)求1min内完成仰卧起坐的个数。
(2)求触发计数时,光敏电阻R2的阻值。
(3)求电路中的电源电压。
【答案】(1)50个 (2)50Ω
(3)6V
【解析】
【小问1详解】
由图乙可知,在0 ~ 2.4s 时间内电压出现两次达5V 的触发过程,说明2.4 s 内完成了2 次仰卧起坐,因此每次所用时间为1.2 s;则1 min 内可完成的个数为
【小问2详解】
由图甲可知,R1与R2串联,当射向R2的红外线被遮挡时,触发计数,此时R2的阻值随光照强度的减小而增大,根据串联电路分压规律可知R2两端的电压最大;由图乙可知,触发计数时,光敏电阻R2两端电压U2 = 5.0 V,由图丙可知此时电路中电流I = 0.1A,此时光敏电阻R2的阻值为
【小问3详解】
触发计数时,由图乙可知光敏电阻R2两端电压U2 = 5.0 V,由图丙可知此时电路中电流I = 0.1 A,由图甲可知两个电阻串联,则电源电压为 ①
未触发计数时,由图乙可知光敏电阻R2两端电压U2 = 3.0 V,由图丙可知此时电路中电流I = 0.3 A,则电源电压为 ②
解①②得,
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