精品解析:江西抚州市/南丰县第一中学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学年南丰一中九年级上学期期中学业水平检测卷
物理
第十三章~第十六章 第2节
说明:满分80分,作答时间为85分钟。
一、填空题(本大题共8小题,每空1分,共16分)
1. 干电池是生活中常见的电源,一节新干电池的电压是__________V,两节新干电池串联后的电压是__________V。
2. 小明新买了一块橡皮,拆开包装后橡皮会散发出淡淡的香味,这是因为香味分子在不停地做__________运动;用力捏橡皮,橡皮难以被压缩,说明分子间有__________。
3. 北方果农在冬季来临前给果树冬灌,向果树根部浇灌适量的水,在夜间温度降低时,水会放出较多热量,这是利用了水的__________较大的特性;该过程中,通过________的方式改变了树根的内能,从而防止树根被冻坏。
4. 物理与生活息息相关:早晨用塑料梳子梳理干燥的头发后,梳子和头发会相互吸引,这是因为梳子和头发带上了__________(选填“同种”或“异种”)电荷,梳子还能吸引纸张,这是由于带电体具有__________的性质。
5. 如图所示,这是电动汽车的充电桩,给电动汽车充电时,汽车上的电池相当于电路中的__________(选填“用电器”或“电源”);充电站内各充电桩之间是__________(选填“串联”或“并联”)的。
6. 汽油机是汽车的“心脏”,汽油机的__________冲程的能量转化是内能转化为机械能;某单缸四冲程汽油机的飞轮转速是3600r/min,每秒汽油机对外做功__________次。
7. 在如图所示的电路中,开关闭合后电压表测量的是__________(选填“”“”或“电源”)两端的电压;开关由断开到闭合,电压表的示数__________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
8. 石墨烯是一种新型二维碳材料,具有优异导电性、导热性和高强度等特性。某平台商家推出的一款含有石墨烯的保暖裤,宣传称其具有自发热功能,不需要其他能源就能够自动升温。你认为这种宣传__________(选填“属于”或“不属于”)虚假宣传,理由是违背了__________定律。
二、选择题(本大题共6小题,共14分)
第9~12小题,每小题只有一个选项是最符合题目要求的,每小题2分;第13、14小题为多项选择,每小题至少有两个选项是符合题目要求的,每小题3分,全部选择正确得3分,选择正确但不全得1分,不选、多选或错选得0分。请将选项代码填涂在答题卡相应位置。
9. 在一些电子车间,工作人员需要穿防静电服,防静电服面料中掺入了能导走身上静电的材料。该材料可能是( )
A. 玻璃 B. 金属 C. 橡胶 D. 塑料
10. 图为江西各家各户的家常菜——辣椒炒肉。下列对“辣椒炒肉”烹制过程中所含的物理知识,解释正确的是( )
A. 选用铁锅炒制是因为铁的导电性好
B. 在炒菜过程中,温度越高菜的热量越多
C. 炒菜时使用的燃气若没有完全燃烧,其热值不变
D. 炒制过程中锅铲和食材变热是通过做功的方式改变了内能
11. 如图所示,小明在“探究串联电路电流规律”实验中,闭合开关后,两只灯泡均不亮,他用一个电流表去检测电路故障。当电流表接A、B两点时两只灯泡均不亮;当电流表接B、C两点时,有一只灯泡亮了,且电流表有示数;当电流表接C、D两点时,两只灯泡也均不亮。产生这一现象的原因可能是( )
A. 灯泡被短路 B. 灯泡开路
C. 灯泡被短路 D. 灯泡开路
12. 如图所示,电源电压不变,灯泡、完全相同。当闭合开关、,断开开关时,电压表示数为;当闭合开关、,断开开关时,电压表示数为,则( )
A. 两灯的连接方式为串联,电源电压为
B. 两灯的连接方式为串联,灯两端的电压为
C. 两灯的连接方式为串联,灯两端的电压为
D. 若闭合开关、、,电压表的示数为
13. 学习电压的相关知识时,小明通过类比甲、乙两装置得出了以下结论,其中合理的是( )
A. 电池类似于抽水机,可以使电路的两端保持一定电压
B. 灯泡类似于水路中的水轮机,可以使电路中形成电流
C. 电流类似于水流,电源外部电流方向从电源正极经用电器回到负极
D. 水的流动是因为有水压,金属导体中正电荷定向移动是因为有电流
14. 下面是学习内能相关知识过程中所做的几个实验,针对它们的说法正确的是( )
A. 图甲:用手捏海绵,海绵体积变小,说明分子间有间隙
B. 图乙:用相同加热器给质量相同的水和食用油加热相同时间,食用油温度升高较多是因为吸收热量多
C. 图丙:水蒸气将塞子冲出后,水蒸气的内能减少,温度降低
D. 图丁:稍稍用力向上拉玻璃板,弹簧测力计示数变大,说明分子间存在引力
三、计算题(本大题共3小题,第15、16小题各7分,第17小题8分,共22分)
15. 如图所示的电路,闭合开关S,两灯均发光,电流表的示数为0.2A,电压表的示数为1.5V。已知电源电压为4.5V。求:
(1)灯两端的电压;
(2)灯两端的电压;
(3)通过灯和的电流。
16. 如图所示的电路中,闭合开关后,电压表的示数为6V。通过和的电流分别为0.4A和0.5A,则:
(1)电源电压为多少V?
(2)电流表的示数为多少A?
(3)电流表的示数为多少A?
17. 某工厂用天然气炉烧水,燃烧的天然气,使100kg的水从20℃升高到70℃。已知,。求:
(1)0.5m³天然气完全燃烧放出的热量;
(2)水吸收的热量;
(3)天然气炉的效率;
(4)若更换一台热效率为70%的天然气炉,用新天然气炉同样使100kg的水从20℃升高到70℃,消耗的天然气的体积。(保留两位小数)
四、实验与探究题(本大题共4小题,每小题7分,共28分)
18. 亲爱的同学,请你应用所学的物理知识解答下列问题。
(1)小明在实验室用如图甲所示的电流表练习测量电流。
①使用电流表前,要先观察它的指针是否指在__________上。
②连接电路过程中,应使电流表与被测用电器__________联,在不知道被测电流大小的情况下,需要先用__________(选填“0~0.6A”或“0~3A”)测量范围进行试触。
③正确连接电路后,闭合开关进行测量,电流表指针位于如图乙所示位置,则电流表此时示数为__________A。
(2)如图丙,两个相同瓶子的瓶口相对,中间用一块玻璃板隔开,上面的瓶中装有空气,下面的瓶中装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体,抽掉玻璃板后静置一段时间,两瓶中气体颜色混合均匀。
①此实验中两瓶子分别装有色和无色的气体,有色的气体作用是__________。将装密度较大的气体的瓶子放在下面是为了排除__________对实验的影响。
②如果实验放在温度较__________(选填“低”或“高”)的环境中进行,实验现象变化会更明显。
19. 探究串联电路电压的规律
【证据】小明和小红用如图甲所示电路探究串联电路电压的规律,用两节干电池作为电源。
(1)接线时,开关应处于__________(选填“断开”或“闭合”)状态,实验中应选择规格__________(选填“相同”或“不同”)的小灯泡。
(2)请根据图甲电路在图乙虚线框中画出对应的电路图(不必标出接线点A、B、C、D、E、F)。
(3)连接好电路后闭合开关,两灯均不发光,小明发现电压表指针偏转情况如图丙所示,则可判断可能是灯__________发生了断路。排除故障后,用电压表分别测出各点间电压、和。接着更换灯泡并多次实验,数据记录见下表。
序号
电压/V
电压/V
电压/V
1
1.2
1.7
2.9
2
1.3
1.6
2.9
3
1.1
1.8
2.9
【解释】
(4)分析表中数据,得到初步结论:__________(用关系式表示)。
【交流】
(5)为了取得普遍性结论,除更换灯泡多次实验外,还可以__________。
(6)图甲中,为了测量C、D两点间的电压,保持B点不动,只将接A点的线端改接到D点,该方法__________(选填“正确”或“不正确”)。
20. 探究并联电路中电流的规律
【证据】在“探究并联电路电流特点”的实验中,小明同学设计了图甲所示的实验电路图进行实验。
(1)连接好电路后,闭合开关前,小明发现电流表指针偏向零刻度线左侧,其原因是__________。
(2)调整好电路后测出了A点的电流,接着准备测量B点的电流,请你在图乙中用笔画线代替导线,完成实物电路的连接。
(3)小明先将电流表接在所在的支路上,闭合开关后,观察到灯发光,但灯不发光,电流表的示数为零,电路可能存在的故障是灯__________(选填“断路”或“短路”)。
(4)排除故障后继续实验,小明测出A、B、C三处的电流如下表所示,其中第3次实验测量B点的电流时电流表如图丙所示,为__________A。
实验序号
C点电流/A
B点电流/A
A点电流/A
1
0.32
0.28
0.60
2
0.28
0.20
0.48
3
0.26
0.42
【解释】
(5)分析表中数据可得出结论:__________(用关系式表示)。
【交流】
(6)本实验中进行多次测量的目的是__________。
(7)实验结束后同学们交流时认为:每次测量后都要重新改接电流表很费时间。在可以增加实验器材的情况下,本实验在接电流表这一问题上可以进行的改进是__________。
21. 跨学科实践:制作简易热机模型
【项目提出】热机对人类文明发展起着重要的推动作用。同学们成立了制作简易汽轮机模型的项目团队,制作简易汽轮机模型。
【项目实施】设计方案如图所示,向易拉罐内部注入小半罐水,将去掉笔芯和尾塞的中性笔的尾端插入易拉罐内,用橡皮泥将易拉罐的开口处密封。将易拉罐固定在支架上,笔的尖端对准小风扇。
(1)根据你所学的知识,你认为该热机模型属于__________(选填“蒸汽机”或“内燃机”)。
(2)将易拉罐下面的酒精灯点燃,水蒸气从笔管中喷出,推动扇叶转动,该过程中水蒸气的内能__________(选填“增大”“减小”或“不变”)。当有水蒸气持续喷出时,小风扇就不断转动起来。
(3)为了使热机模型工作效果更明显,制作时需要增强易拉罐口与中性笔管连接处的密封性,还要尽量__________(选填“增大”或“减小”)小风扇轴间的摩擦。
(4)安装器材时,应使中性笔管的喷嘴对准小风扇的__________(选填“中心”或“下方扇叶”),同时调整酒精灯高度,使用酒精灯的__________(选填“内焰”或“外焰”)加热。
【项目交流】
(5)测试过程中,刚开始加热一段时间,虽然看到有水蒸气从笔管中喷出,但扇叶未明显转动,这可能是因为水未沸腾前,__________。
(6)在水蒸气从笔管中喷出的过程中,有部分水一起被带出,造成水珠四溅的情况,为了避免水被带出,请提出一条有效的办法:__________。
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2026-2027学年南丰一中九年级上学期期中学业水平检测卷
物理
第十三章~第十六章 第2节
说明:满分80分,作答时间为85分钟。
一、填空题(本大题共8小题,每空1分,共16分)
1. 干电池是生活中常见的电源,一节新干电池的电压是__________V,两节新干电池串联后的电压是__________V。
【答案】 ①.
1.5 ②.
3
【解析】
【详解】由常见电源的电压参数可知,一节新干电池的电压为1.5V;
因串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和,故两节新干电池串联后的电压为
2. 小明新买了一块橡皮,拆开包装后橡皮会散发出淡淡的香味,这是因为香味分子在不停地做__________运动;用力捏橡皮,橡皮难以被压缩,说明分子间有__________。
【答案】 ①.
无规则 ②.
斥力
【解析】
【详解】拆开包装后橡皮的香味扩散到空气中,属于扩散现象,本质是香味分子在永不停息地做无规则运动。
用力捏橡皮时,分子间的距离被压缩到很小的范围,分子间会表现出相互排斥的斥力,因此橡皮很难被压缩,这直接体现了分子间存在斥力。
3. 北方果农在冬季来临前给果树冬灌,向果树根部浇灌适量的水,在夜间温度降低时,水会放出较多热量,这是利用了水的__________较大的特性;该过程中,通过________的方式改变了树根的内能,从而防止树根被冻坏。
【答案】 ①. 比热容 ②. 热传递
【解析】
【详解】水的比热容较大,根据放热公式,质量相同的水和其他物质相比,降低相同温度时,水可以放出更多的热量,因此利用了水比热容较大的特性。
改变内能的方式分为做功和热传递,本题中是水将热量传递给树根,因此是通过热传递的方式改变树根的内能。
4. 物理与生活息息相关:早晨用塑料梳子梳理干燥的头发后,梳子和头发会相互吸引,这是因为梳子和头发带上了__________(选填“同种”或“异种”)电荷,梳子还能吸引纸张,这是由于带电体具有__________的性质。
【答案】 ①.
异种 ②.
吸引轻小物体
【解析】
【详解】当塑料梳子和干燥的头发摩擦时,电子会在两者间发生转移,梳子和头发会带上异种电荷,异种电荷相互吸引,所以梳子和头发会彼此吸引。
梳子摩擦后成为带电体,带电体具有吸引轻小物体的性质,因此带电的梳子能够吸引纸张这类轻小物体。
5. 如图所示,这是电动汽车的充电桩,给电动汽车充电时,汽车上的电池相当于电路中的__________(选填“用电器”或“电源”);充电站内各充电桩之间是__________(选填“串联”或“并联”)的。
【答案】 ①.
用电器 ②.
并联
【解析】
【详解】充电过程中,汽车电池消耗电能,将电能转化为化学能储存起来,符合用电器“消耗电能”的特点,因此相当于用电器。
充电站内的各个充电桩工作时互不影响,断开其中任意一个充电桩,其余充电桩仍可以正常独立工作,因此它们之间是并联的。
6. 汽油机是汽车的“心脏”,汽油机的__________冲程的能量转化是内能转化为机械能;某单缸四冲程汽油机的飞轮转速是3600r/min,每秒汽油机对外做功__________次。
【答案】 ①.
做功 ②.
30
【解析】
【详解】做功冲程是高温燃气膨胀推动活塞向下运动对外做功,将内能转化为机械能;
飞轮每秒的转数为
因四冲程汽油机每对外做功1次,飞轮需转动2周,故每秒对外做功次数为 次。
7. 在如图所示的电路中,开关闭合后电压表测量的是__________(选填“”“”或“电源”)两端的电压;开关由断开到闭合,电压表的示数__________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 ①.
②.
变小
【解析】
【详解】开关闭合后,与串联,由电压表的连接可知,电压表并联在两端,故测量两端的电压;
开关断开时,电压表与串联接在电源两端,电压表示数接近电源电压。开关闭合后,电压表测两端电压,串联电路中各用电器电压之和等于电源电压,两端电压小于电源电压,故开关由断开到闭合,电压表的示数变小。
8. 石墨烯是一种新型二维碳材料,具有优异导电性、导热性和高强度等特性。某平台商家推出的一款含有石墨烯的保暖裤,宣传称其具有自发热功能,不需要其他能源就能够自动升温。你认为这种宣传__________(选填“属于”或“不属于”)虚假宣传,理由是违背了__________定律。
【答案】 ①.
属于 ②.
能量守恒
【解析】
【详解】根据能量守恒定律,能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,只能发生转移或转化,保暖裤不需要其他能源就自动升温,相当于凭空产生了热量,违背了能量守恒定律,不可能实现,因此该宣传属于虚假宣传。
二、选择题(本大题共6小题,共14分)
第9~12小题,每小题只有一个选项是最符合题目要求的,每小题2分;第13、14小题为多项选择,每小题至少有两个选项是符合题目要求的,每小题3分,全部选择正确得3分,选择正确但不全得1分,不选、多选或错选得0分。请将选项代码填涂在答题卡相应位置。
9. 在一些电子车间,工作人员需要穿防静电服,防静电服面料中掺入了能导走身上静电的材料。该材料可能是( )
A. 玻璃 B. 金属 C. 橡胶 D. 塑料
【答案】B
【解析】
【详解】导走静电的必要条件是材料容易导电,具备导电能力。
ACD.玻璃、橡胶、塑料都不容易导电,属于绝缘体,无法导走静电,故ACD不符合题意;
B.金属容易导电,属于导体,可将人体静电导走,故B符合题意。
故选B。
10. 图为江西各家各户的家常菜——辣椒炒肉。下列对“辣椒炒肉”烹制过程中所含的物理知识,解释正确的是( )
A. 选用铁锅炒制是因为铁的导电性好
B. 在炒菜过程中,温度越高菜的热量越多
C. 炒菜时使用的燃气若没有完全燃烧,其热值不变
D. 炒制过程中锅铲和食材变热是通过做功的方式改变了内能
【答案】C
【解析】
【详解】A.选用铁锅炒制是利用铁的导热性好,能快速传递热量让食材受热,故A错误;
B.热量是过程量,不能说物体含有热量,故B错误;
C.热值是燃料的特性,只与燃料种类有关,与燃烧情况无关,故C正确;
D.炒制时锅铲和食材变热,是吸收了锅的热量,属于通过热传递的方式改变内能,故D错误。
故选C。
11. 如图所示,小明在“探究串联电路电流规律”实验中,闭合开关后,两只灯泡均不亮,他用一个电流表去检测电路故障。当电流表接A、B两点时两只灯泡均不亮;当电流表接B、C两点时,有一只灯泡亮了,且电流表有示数;当电流表接C、D两点时,两只灯泡也均不亮。产生这一现象的原因可能是( )
A. 灯泡被短路 B. 灯泡开路
C. 灯泡被短路 D. 灯泡开路
【答案】D
【解析】
【详解】A.灯泡L1与L2串联,若电路故障原因是灯泡被短路,则闭合开关后,现象应是灯泡L2发光,这与题中“两只灯泡均不亮”的情况不一致,故A不符合题意;
B.灯泡L1与L2串联,若电路故障原因是灯泡开路,则闭合开关后,会出现两只灯泡都不亮的情况,但当电流表接A、B两点时,现象应当是灯泡L2发光,而不是两只灯泡均不亮,故B不符合题意;
C.灯泡L1与L2串联,若电路故障原因是灯泡被短路,则闭合开关后,现象应是灯泡L1发光,这与题中“两只灯泡均不亮”的情况不一致,故C不符合题意;
D.灯泡L1与L2串联,若电路故障原因是灯泡开路,则闭合开关后,会出现两只灯泡都不亮的情况,当电流表接A、B两点时两只灯泡均不亮;当电流表接B、C两点时,灯泡L1亮了,且电流表有示数;当电流表接C、D两点时,因为灯泡处开路两只灯泡也均不亮。故D符合题意。
故选D。
12. 如图所示,电源电压不变,灯泡、完全相同。当闭合开关、,断开开关时,电压表示数为;当闭合开关、,断开开关时,电压表示数为,则( )
A. 两灯的连接方式为串联,电源电压为
B. 两灯的连接方式为串联,灯两端的电压为
C. 两灯的连接方式为串联,灯两端的电压为
D. 若闭合开关、、,电压表的示数为
【答案】C
【解析】
【详解】ABC.闭合开关、,断开开关时,两灯串联,电压表测量电源电压,即;闭合开关、,断开开关时,两灯串联,电压表测量灯两端的电压,即;根据串联电路电压规律可知,灯两端的电压
故C符合题意,AB不符合题意;
D.若闭合开关、、,灯被短路,电路为的简单电路,电压表测量电源电压,示数为,故D不符合题意。
故选C。
13. 学习电压的相关知识时,小明通过类比甲、乙两装置得出了以下结论,其中合理的是( )
A. 电池类似于抽水机,可以使电路的两端保持一定电压
B. 灯泡类似于水路中的水轮机,可以使电路中形成电流
C. 电流类似于水流,电源外部电流方向从电源正极经用电器回到负极
D. 水的流动是因为有水压,金属导体中正电荷定向移动是因为有电流
【答案】AC
【解析】
【详解】A.抽水机的作用是维持水路两端的水压差,推动水持续流动;电池作为电源,作用就是维持电路两端的电压,推动电荷定向移动,故A符合题意;
B.水路里的水轮机是消耗水流能量、利用水流做功的装置,对应电路里的灯泡(用电器),但形成电流的原因是电压,灯泡不能“使电路形成电流”,故B不符合题意;
C.水流是水的定向移动,电流是电荷的定向移动,且电源外部的电流方向确实是从电源正极出发,经过用电器后回到电源负极,故C符合题意;
D.金属导体中定向移动的是带负电的自由电子,正电荷不会发生定向移动;其次是有电压才会让电荷定向移动形成电流,因果关系颠倒,故D不符合题意。
故选AC。
14. 下面是学习内能相关知识过程中所做的几个实验,针对它们的说法正确的是( )
A. 图甲:用手捏海绵,海绵体积变小,说明分子间有间隙
B. 图乙:用相同加热器给质量相同的水和食用油加热相同时间,食用油温度升高较多是因为吸收热量多
C. 图丙:水蒸气将塞子冲出后,水蒸气的内能减少,温度降低
D. 图丁:稍稍用力向上拉玻璃板,弹簧测力计示数变大,说明分子间存在引力
【答案】CD
【解析】
【详解】A.海绵体积变小是宏观空隙被压缩,不能说明分子间有间隙,故A错误;
B.由可知,相同加热器加热相同时间吸收热量相同,质量相同,食用油温度变化较大,说明其比热容较小,故B错误;
C.水蒸气将塞子冲出,水蒸气对塞子做功,内能转化为机械能,内能减少,温度降低,故C正确;
D.向上拉玻璃板,测力计示数变大,说明分子间存在引力,故D正确。
故选CD。
三、计算题(本大题共3小题,第15、16小题各7分,第17小题8分,共22分)
15. 如图所示的电路,闭合开关S,两灯均发光,电流表的示数为0.2A,电压表的示数为1.5V。已知电源电压为4.5V。求:
(1)灯两端的电压;
(2)灯两端的电压;
(3)通过灯和的电流。
【答案】(1)
(2)
(3)
,
【解析】
【小问1详解】
如图,闭合开关S,与串联,电压表测两端电压。灯两端的电压为
【小问2详解】
根据串联电路电压规律,灯两端的电压为
【小问3详解】
电流表测电路中的电流,由串联电路电流规律得
16. 如图所示的电路中,闭合开关后,电压表的示数为6V。通过和的电流分别为0.4A和0.5A,则:
(1)电源电压为多少V?
(2)电流表的示数为多少A?
(3)电流表的示数为多少A?
【答案】(1)
6V (2)
0.5A (3)
0.9A
【解析】
【小问1详解】
闭合开关S后,与并联,电压表测电源电压。由并联电路电压规律得电源电压为
【小问2详解】
电流表与串联,测支路的电流,电流表的示数为
【小问3详解】
电流表测干路总电流,电流表的示数为
17. 某工厂用天然气炉烧水,燃烧的天然气,使100kg的水从20℃升高到70℃。已知,。求:
(1)0.5m³天然气完全燃烧放出的热量;
(2)水吸收的热量;
(3)天然气炉的效率;
(4)若更换一台热效率为70%的天然气炉,用新天然气炉同样使100kg的水从20℃升高到70℃,消耗的天然气的体积。(保留两位小数)
【答案】(1)
0.5m³天然气完全燃烧放出的热量为
(2)
水吸收的热量为
(3)
天然气炉的热效率为
(4)
新天然气炉消耗的天然气体积约为
【解析】
【小问1详解】
天然气完全燃烧放热
【小问2详解】
水的温度变化量
水吸收的热量
【小问3详解】
天然气炉热效率
【小问4详解】
新炉加热相同质量、相同初末温的水,水吸收的热量与(2)中结果相等,新炉需放出的总热量
新炉消耗天然气体积
四、实验与探究题(本大题共4小题,每小题7分,共28分)
18. 亲爱的同学,请你应用所学的物理知识解答下列问题。
(1)小明在实验室用如图甲所示的电流表练习测量电流。
①使用电流表前,要先观察它的指针是否指在__________上。
②连接电路过程中,应使电流表与被测用电器__________联,在不知道被测电流大小的情况下,需要先用__________(选填“0~0.6A”或“0~3A”)测量范围进行试触。
③正确连接电路后,闭合开关进行测量,电流表指针位于如图乙所示位置,则电流表此时示数为__________A。
(2)如图丙,两个相同瓶子的瓶口相对,中间用一块玻璃板隔开,上面的瓶中装有空气,下面的瓶中装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体,抽掉玻璃板后静置一段时间,两瓶中气体颜色混合均匀。
①此实验中两瓶子分别装有色和无色的气体,有色的气体作用是__________。将装密度较大的气体的瓶子放在下面是为了排除__________对实验的影响。
②如果实验放在温度较__________(选填“低”或“高”)的环境中进行,实验现象变化会更明显。
【答案】(1) ①. 零刻度线 ②. 串 ③. 0~3A ④. 0.30
(2) ①. 便于观察实验现象 ②. 重力 ③. 高
【解析】
【小问1详解】
①电流表使用前要先观察指针是否对准零刻度线,若未对准需要调零。
②电流表的使用规则是必须和被测用电器串联;在未知被测电流大小时,为了避免电流过大损坏电流表,要先选用大量程0~3A进行试触。
③图乙中电流表选用的是0~0.6A量程,该量程的分度值为0.02A,示数为0.30A。
【小问2详解】
①有色的红棕色二氧化氮可以让原本肉眼难直接观测的气体混合过程变得清晰可见,方便观察实验现象;把密度更大的二氧化氮放在下方,是为了排除二氧化氮因为自身重力主动下沉的干扰,确保最终气体混合是分子无规则运动导致的扩散现象。
②分子的无规则运动剧烈程度和温度有关,温度越高分子运动越剧烈,扩散速度越快,因此在温度高的环境中实验现象变化会更明显。
19. 探究串联电路电压的规律
【证据】小明和小红用如图甲所示电路探究串联电路电压的规律,用两节干电池作为电源。
(1)接线时,开关应处于__________(选填“断开”或“闭合”)状态,实验中应选择规格__________(选填“相同”或“不同”)的小灯泡。
(2)请根据图甲电路在图乙虚线框中画出对应的电路图(不必标出接线点A、B、C、D、E、F)。
(3)连接好电路后闭合开关,两灯均不发光,小明发现电压表指针偏转情况如图丙所示,则可判断可能是灯__________发生了断路。排除故障后,用电压表分别测出各点间电压、和。接着更换灯泡并多次实验,数据记录见下表。
序号
电压/V
电压/V
电压/V
1
1.2
1.7
2.9
2
1.3
1.6
2.9
3
1.1
1.8
2.9
【解释】
(4)分析表中数据,得到初步结论:__________(用关系式表示)。
【交流】
(5)为了取得普遍性结论,除更换灯泡多次实验外,还可以__________。
(6)图甲中,为了测量C、D两点间的电压,保持B点不动,只将接A点的线端改接到D点,该方法__________(选填“正确”或“不正确”)。
【答案】(1) ①. 断开 ②. 不同
(2) (3)L1
(4)
(5)更换不同电压的电源进行多次实验
(6)不正确
【解析】
【小问1详解】
接线时开关必须断开,可以防止接线过程中短路损坏元件;选择不同规格的小灯泡进行实验,能避免实验结论的偶然性,让得到的规律更具普遍性。
【小问2详解】
从电源正极出发,依次画出灯泡L2、灯泡L1、开关,最后回到电源负极,再将电压表并联在灯泡L1的两端即可,符合串联电路的元件连接顺序。
【小问3详解】
闭合开关,两灯都不亮,说明电路大概率是断路故障;用两节干电池作为电源,电源电压为3V,图丙中电压表选用小量程,示数接近电源电压3V,说明电压表两端能连通到电源两极,因此是和电压表并联的L1发生了断路,此时电压表相当于直接接在电源两端,测电源电压。
【小问4详解】
表格中每组数据都满足电源总电压等于两个灯泡的电压、之和,说明串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和,即。
【小问5详解】
多次实验的目的是得到普遍规律,除了换不同规格灯泡,改变电源电压重复实验,也能避免结论的偶然性。
【小问6详解】
保持B点不动,只将接A点的线端改接到D点,该操作会让电压表的正负接线柱接反,电流从电压表负接线柱流入、正接线柱流出,指针反向偏转,无法正确测量电压,因此方法错误。
20. 探究并联电路中电流的规律
【证据】在“探究并联电路电流特点”的实验中,小明同学设计了图甲所示的实验电路图进行实验。
(1)连接好电路后,闭合开关前,小明发现电流表指针偏向零刻度线左侧,其原因是__________。
(2)调整好电路后测出了A点的电流,接着准备测量B点的电流,请你在图乙中用笔画线代替导线,完成实物电路的连接。
(3)小明先将电流表接在所在的支路上,闭合开关后,观察到灯发光,但灯不发光,电流表的示数为零,电路可能存在的故障是灯__________(选填“断路”或“短路”)。
(4)排除故障后继续实验,小明测出A、B、C三处的电流如下表所示,其中第3次实验测量B点的电流时电流表如图丙所示,为__________A。
实验序号
C点电流/A
B点电流/A
A点电流/A
1
0.32
0.28
0.60
2
0.28
0.20
0.48
3
0.26
0.42
【解释】
(5)分析表中数据可得出结论:__________(用关系式表示)。
【交流】
(6)本实验中进行多次测量的目的是__________。
(7)实验结束后同学们交流时认为:每次测量后都要重新改接电流表很费时间。在可以增加实验器材的情况下,本实验在接电流表这一问题上可以进行的改进是__________。
【答案】(1)电流表指针未调零
(2) (3)断路
(4)0.16 (5)
(6)寻找普遍规律,避免实验结论的偶然性
(7)在两条支路和干路上各串联一个电流表
【解析】
【小问1详解】
闭合开关前电路无电流,指针偏向零刻度线左侧,是电流表使用前未进行校零操作导致的。
【小问2详解】
B点是所在支路的测量点,因此电流表需要串联在的支路中。由表格数据可知,电流表选择用“0~0.6A”量程,将电流表的“0.6”接线柱与开关左侧接线柱相连,再把开关左侧接线柱与灯泡L2左侧接线柱连接,保证电流表仅和串联,电流从电流表正接线柱流入、负接线柱流出。
【小问3详解】
并联电路中发光,说明干路和支路通路,若短路会造成电源短路,两灯都不亮,不符合现象,因此故障是断路,该支路无电流,不发光、电流表示数为零,不影响另一支路工作。
【小问4详解】
电流表接的是0~0.6A量程,该量程分度值为0.02A,读数为0.16A。
【小问5详解】
B、C分别是两条支路的电流,A是干路电流,分析表格数据可知三次实验都满足干路电流等于各支路电流之和,即
【小问6详解】
本实验是探究类实验,多次更换不同规格的灯泡测量多组数据,是为了避免结论的偶然性,从而寻找普遍适用的并联电路电流规律。
【小问7详解】
增加两个电流表后,三个电流表分别测量干路和两条支路的电流,一次闭合开关就能同时获取三个电流值,省去了反复拆装电流表的步骤,简化操作。
21. 跨学科实践:制作简易热机模型
【项目提出】热机对人类文明发展起着重要的推动作用。同学们成立了制作简易汽轮机模型的项目团队,制作简易汽轮机模型。
【项目实施】设计方案如图所示,向易拉罐内部注入小半罐水,将去掉笔芯和尾塞的中性笔的尾端插入易拉罐内,用橡皮泥将易拉罐的开口处密封。将易拉罐固定在支架上,笔的尖端对准小风扇。
(1)根据你所学的知识,你认为该热机模型属于__________(选填“蒸汽机”或“内燃机”)。
(2)将易拉罐下面的酒精灯点燃,水蒸气从笔管中喷出,推动扇叶转动,该过程中水蒸气的内能__________(选填“增大”“减小”或“不变”)。当有水蒸气持续喷出时,小风扇就不断转动起来。
(3)为了使热机模型工作效果更明显,制作时需要增强易拉罐口与中性笔管连接处的密封性,还要尽量__________(选填“增大”或“减小”)小风扇轴间的摩擦。
(4)安装器材时,应使中性笔管的喷嘴对准小风扇的__________(选填“中心”或“下方扇叶”),同时调整酒精灯高度,使用酒精灯的__________(选填“内焰”或“外焰”)加热。
【项目交流】
(5)测试过程中,刚开始加热一段时间,虽然看到有水蒸气从笔管中喷出,但扇叶未明显转动,这可能是因为水未沸腾前,__________。
(6)在水蒸气从笔管中喷出的过程中,有部分水一起被带出,造成水珠四溅的情况,为了避免水被带出,请提出一条有效的办法:__________。
【答案】(1)蒸汽机 (2)减小
(3)减小 (4) ①. 下方扇叶 ②. 外焰
(5)喷出的水蒸气流速小、内能小,对扇叶的冲击力较小,不足以克服扇叶的静摩擦力使扇叶转动
(6)可以将中性笔管插入易拉罐的一端适当加长,且管口位置高于罐内水面##在笔管内塞入一小团棉花阻挡液态水(合理即可)
【解析】
【小问1详解】
内燃机是燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机,该模型的燃料在易拉罐外部的酒精灯处燃烧,利用外部加热产生的水蒸气提供动力,属于蒸汽机。
【小问2详解】
水蒸气喷出推动扇叶转动时,水蒸气对扇叶做功,自身的内能转化为扇叶的机械能,因此水蒸气的内能减小。
【小问3详解】
小风扇轴间的摩擦是阻碍扇叶转动的阻力,减小摩擦可以减少能量损耗,让扇叶更容易转动,提升模型工作效果。
【小问4详解】
如果喷嘴对准风扇中心,喷出的蒸汽的力会作用在转轴上,无法有效带动扇叶转动,对准下方扇叶才能让蒸汽的冲击力作用在扇叶上推动风扇旋转;酒精灯的外焰温度最高,加热时使用外焰可以提升加热效率。
【小问5详解】
水未沸腾时,产生的水蒸气量少、喷出速度低,能提供的动力很小,无法克服扇叶转轴的阻力让扇叶明显转动。
【小问6详解】
可以将中性笔管插入易拉罐的一端适当加长,且管口位置高于罐内水面,或在笔管内塞入一小团棉花阻挡液态水,只让气态水蒸气从喷嘴喷出,避免水珠四溅。
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