精品解析:河南开封市金明中学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:
九年级物理知识检测(11月)
一、填空题(本题共6小题,每空1分,共14分)
1. 河南烩面是一种荤、素、汤、菜、饭兼而有之的河南传统美食,面被拉长却不断是因为分子间具有______(选填“引力”或“斥力”),煮面时通过______增加烩面的内能,煮好的烩面香飘四溢,说明分子在不停地做____________。
2. 如图所示为中国生产的5G射频芯片,制造芯片的主要材料是_______(选填“绝缘体”、“半导体”或“超导体”),手机在充电时,手机相当于电路中的_______(选填“电源”或“用电器”)部分。
3. 从微观世界到无垠宇宙,人们一直在探索着自然的奥秘,1897年,物理学家汤姆孙发现了电子,揭示了_______________(填“原子”或“分子”)是可分的。最先发现电流与电压电阻关系的物理学家是_______________________,人们为了纪念他,以他的名字作为物理量_______________的单位。
4. 如图所示,水果电池点亮了发光二极管,则B是水果电池的______极。图中缺少的电路元件是______。
5. 下图为某航天器中的高能粒子感应电路原理图,电源电压保持不变,、为高能粒子感应电阻,当它们受到宇宙高能粒子的撞击时,阻值会变大。无粒子撞击的初始状态下,的阻值为,电流表和的示数分别为0.6A和0.9A,则初始状态下,_______Ω。工作状态下,若发现电路中只有一个电流表示数变化了0.1A,说明某电阻遭受到了高能粒子的撞击,撞击瞬间其电阻为_______Ω。
6. 小阳在网上看到了一款神奇的摆件玩具,如图所示。钢珠从高处落下,经过轨道后又被弹到孔中,继而往复运动,小阳认为这是一款永动机,不需要消耗其他形式的能量就可以一直不停地运动。你认为小阳的判断__________(选填“正确”或“错误”),你判断的依据是___________。
二、选择题(本题共8小题,每小题2分,共16分。第7-12题每小题只有一个选项符合题目要求,第13-14题每小题有两个选项符合题目要求,全部选对得2分。选对但不全的得1分,有错选的得0分)
7. 下列有关温度、内能和热量的说法中,正确的是( )
A. 0℃的冰没有内能
B. 内能与质量无关
C. 物体内能越大,热量越多
D. 物体内能增大,温度可能不变
8. 制作下列物品选用的材料,应用其具有良好导电性的是( )
A. 用塑料制作电工钳把手 B. 用铜制作静电消除器
C. 用铁制作家用的炒菜锅 D. 用橡胶制作汽车轮胎
9. 如图所示是一种静电喷涂枪,通电后,它可以使涂料微粒带上负电荷;当涂料喷出后,更易形成分散的雾状微粒,并均匀分布到被喷涂的工件上。下列说法正确的是( )
A. 涂料微粒带上负电的原因是得到了正电荷
B. 喷涂枪口与被喷涂工件之间形成向左的电流
C. 若被喷涂工件带上正电荷,能使喷涂效果更好
D. 涂料喷出后更易形成分散的雾状是因为异种电荷相互排斥
10. 家用小汽车汽油机四个冲程,下列说法正确的是( )
A. 汽油机一个工作循环四个冲程的正确顺序是:丙、甲、丁、乙
B. 汽油机吸气冲程气缸吸进的只有空气
C. 图甲是压缩冲程,将内能转化为机械能
D. 若汽油机每秒对外做功10次,则飞轮的转速为1200r/min
11. 某博物馆文物展示台的结构如图所示,由木板,弹簧,金属片A、B、C,以及报警电路组成,文物放置在金属片B上。对展示台实现报警功能的原理描述正确的是( )
A. 金属片B和弹簧在电路中属于用电器
B. 文物被搬离开时,灯自动熄灭、电铃响
C. 若剪断导线a,该装置将会失去报警功能
D. 当铃响时,灯亮度不变,这是因为灯和电铃是并联关系
12. 发光二极管具有单向导电性,其符号为,当电流从“+”极流入时二极管能导通且发光,反之,电流不能从负极流向正极。如图,若用一红一绿两个发光二极管,设计一种变光二极管,当电流从P端流入时发红光,从Q端流入时发绿光,能实现的是( )
A. B.
C. D.
13. 关于如图所示电路的判断,正确的是( )
A. 只闭合开关S1时,灯泡L1、L3串联
B. 只闭合开关S2时,灯泡L2、L3并联
C. 只闭合开关S2、S3时,灯泡L2、L3并联
D. 闭合所有开关时,灯泡L1、L2并联,L3被短路
14. 在跨学科实践活动中,小明设计了一款能够调光的台灯,图乙为该调光台灯用到的电位器的结构图,A、B、C为电位器的三个接线柱,转动滑片可调节灯泡亮度。下列分析正确的是( )
A. 电位器应该与调光台灯的灯泡并联
B. 电位器是通过改变接入电路的导体的长度来改变电阻大小
C. 若只将A、B接入电路,顺时针旋转滑片,灯泡将变暗
D. 若只将A、C接入电路,逆时针旋转滑片,灯泡将变亮
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
15. 《危险化学品安全管理条例》要求,学校危化品储藏室的门上要装两把锁,只有学校分管领导和管理员同时启用钥匙才能触发保险栓,从而打开储藏室的门(启用钥匙相当于闭合开关).请用笔画线代替导线在图中连接符合设计要求的电路图。
16. 请用笔画线代替导线将电路补充完整。要求:开关控制整个电路,两灯泡并联,电流表测量通过灯泡L1的电流(约为0.5A),导线不可交叉。
四、实验探究题(本题共3小题,第17题4分,第18题7分,第19题8分,共19分)
17. 某实验小组用如图1所示的装置(酒精灯完全相同)比较甲、乙两种液体的吸热能力:
(1)实验时应控制甲、乙两种液体的初温和________________________相同;
(2)此实验中甲、乙液体吸收热量的多少可用________________(填“升高的温度”或“加热时间”)表示;
(3)比较两种液体的吸热能力:_______(填“<”“=”或“>”),依据是____________________________________________________________。
18. 小明在探究并联电路电流规律的实验中,如图甲是他设计的实验电路图。
(1)为了使实验结果更具有普遍性,选择小灯泡的规格应该是_________________(填“相同”或“不相同”);
(2)如图乙是测量某次电流时连接的电路,此时电流表测量的是__________(选“A”、“B”或“C”)处的电流;
(3)在开关闭合前,发现电流表的指针偏转如图丙所示,接下来应对电流表进行________________;在排除故障后,电流表的示数如图丁所示,则电流表的示数为_________A;
(4)交流时,同学们发现表格设计的有不足之处,请指出:_________________________________。分析实验数据得出的实验结论是:在并联电路中,___________________________(只写表达式,用、和表示);
实验次数
A处电流
B处电流
C处电流
1
0.28
0.18
0.46
2
0.34
0.20
0.54
3
0.70
0.30
1.00
(5)接下来他又设计了如下图所示电路探究“串联电路中电流的规律”。实验过程中,他发现闭合开关后,L1较亮,L2较暗,于是认为“电流从电源的正极出发,依次经过L1、L2,电流逐渐减小,所以L1较亮”。不利用电流表,想证明他的想法是否正确,可进行的实验操作是____________________________________________________________。
19. 老师组织同学们分小组来探究“电阻一定时电流与电压的关系”。
(1)图甲是某小组连接的实物图,请你用笔画线表示导线将实物图连接完整,使滑片向右滑动时电流表的示数变大;
(2)正确连接电路并检查无误后,闭合开关,发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片,电流表无示数,电压表指针明显偏转,则电路中存在的故障可能是__________________________________________;
(3)排除故障后,测量出的数据如下表,请你在图乙中描点并画出图像:
实验次数
1
2
3
4
5
6
电压/V
0.6
1.0
1.4
2.0
2.4
2.6
电流/A
0.06
0.1
0.14
0.2
0.24
0.26
(4)分析数据、图像,我们可以初步得出结论:电阻一定时,电流跟电压是____________的关系,同时也可知道实验中定值电阻的阻值为____________Ω;
(5)为了使该结论更具普遍性,接下来最合理的操作是________________________。
A. 改变变阻器的电阻继续做几次实验
B. 增加一节电池重做前面的实验
C. 更换定值电阻重做前面的实验
五、综合应用题(本题共2小题,第20题8分,第21题9分,共17分)
20. 中国首次火星探索任务“天问一号”探测器的成功发射,是我国综合国力和创新能力提升的重要标志。如图所示是某火箭发射时的场景,目前运载火箭一般使用液态氢作为燃料、液态氧作为助燃剂。(氢的热值为)
(1)运载火箭使用液态氢作为燃料的主要优点是________和________;
(2)某火箭发射时携带了液态氢燃料,这些燃料完全燃烧最多能将多少千克初温为20℃的水加热至沸腾?[,当地气压为标准大气压]
(3)氢能源车的发动机工作时将液态氢转化为氢气在汽缸中燃烧。某次测试中,一辆氢能源车以70kW的功率匀速行驶0.5h,消耗了2kg燃料,求该发动机的效率。
21. 某科技创新小组设计了一台由电压表改装而成的简易体重计,其电路如图甲所示。已知电源电压恒定,定值电阻,R为力敏电阻,其阻值与所受到的压力关系如图乙所示,闭合开关S,当体重计空载时,电压表的示数为5V,电压表测量范围为0~15V,踏板重力不计,求:
(1)体重计空载时,电路中的电流;(结果保留两位小数)
(2)电源电压;
(3)此体重计所能测量的最大体重;
(4)在不改变电源电压和电压表测量范围的情况下,直接写出一种能增加体重计测量范围的措施。
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九年级物理知识检测(11月)
一、填空题(本题共6小题,每空1分,共14分)
1. 河南烩面是一种荤、素、汤、菜、饭兼而有之的河南传统美食,面被拉长却不断是因为分子间具有______(选填“引力”或“斥力”),煮面时通过______增加烩面的内能,煮好的烩面香飘四溢,说明分子在不停地做____________。
【答案】 ①.
引力 ②.
热传递 ③.
无规则运动
【解析】
【详解】面被拉长却不会断裂,是因为分子间存在相互吸引的作用力,也就是分子引力,拉住了面的分子不让它们分散开。
煮面时,高温的汤把热量传递给温度较低的烩面,是通过热传递增加烩面内能。
烩面的香气分子扩散到空气中四处飘散,能被人闻到,这是扩散现象,说明分子在永不停息地做无规则运动。
2. 如图所示为中国生产的5G射频芯片,制造芯片的主要材料是_______(选填“绝缘体”、“半导体”或“超导体”),手机在充电时,手机相当于电路中的_______(选填“电源”或“用电器”)部分。
【答案】 ①. 半导体 ②. 用电器
【解析】
【详解】芯片的主要材料是半导体。半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间,其导电性能可在一定条件下改变,因此能够用于制造二极管、晶体管和集成电路等电子元件。
手机充电时,从外部电源接收电能,并将电能转化为储存在电池中的化学能,因此充电时的手机在电路中相当于用电器。
3. 从微观世界到无垠宇宙,人们一直在探索着自然的奥秘,1897年,物理学家汤姆孙发现了电子,揭示了_______________(填“原子”或“分子”)是可分的。最先发现电流与电压电阻关系的物理学家是_______________________,人们为了纪念他,以他的名字作为物理量_______________的单位。
【答案】 ①.
原子 ②.
欧姆 ③.
电阻
【解析】
【详解】由汤姆孙发现电子的物理史实可知,原子是可分的。
由电学研究的物理史实可知,最先发现电流与电压、电阻关系的物理学家是欧姆,人们以他的名字作为电阻的单位。
4. 如图所示,水果电池点亮了发光二极管,则B是水果电池的______极。图中缺少的电路元件是______。
【答案】 ①.
正 ②.
开关
【解析】
【详解】由发光二极管单向导电性可知,电流从其正极流入、负极流出时发光,故与LED正极相连的B为水果电池的正极。
电路由电源、用电器、开关、导线四部分组成,因此图中缺少的电路元件是开关。
5. 下图为某航天器中的高能粒子感应电路原理图,电源电压保持不变,、为高能粒子感应电阻,当它们受到宇宙高能粒子的撞击时,阻值会变大。无粒子撞击的初始状态下,的阻值为,电流表和的示数分别为0.6A和0.9A,则初始状态下,_______Ω。工作状态下,若发现电路中只有一个电流表示数变化了0.1A,说明某电阻遭受到了高能粒子的撞击,撞击瞬间其电阻为_______Ω。
【答案】 ①. 5 ②. 15
【解析】
【详解】[1]由电路图可知,、并联,测干路电流,测支路的电流。无粒子撞击的初始状态下,由并联电路电流特点可知,通过支路的电流
根据并联电路电压规律可得,两端的电压
电源电压
由欧姆定律可得,初始状态下的阻值
[2]因并联电路中各支路独立工作、互不影响,且电路中只有一个电流表示数变化,所以,阻值变化的为,示数变化的为电流表,若的阻值变化时,两电流表的示数均变化。又因感应电阻受到宇宙高能粒子撞击时其阻值会变大,且电流表示数变化了0.1A,所以电流表的示数减小了0.1A,则此时电流表的示数
由并联电路电流规律可得,此时通过的电流
根据欧姆定律可得,撞击瞬间电阻
6. 小阳在网上看到了一款神奇的摆件玩具,如图所示。钢珠从高处落下,经过轨道后又被弹到孔中,继而往复运动,小阳认为这是一款永动机,不需要消耗其他形式的能量就可以一直不停地运动。你认为小阳的判断__________(选填“正确”或“错误”),你判断的依据是___________。
【答案】 ①. 错误 ②. 永动机违背能的转化和守恒定律,故永动机不能制造成功,此玩具仍然需要外界提供能量。
【解析】
【6题详解】
[1][2]小阳的判断是错误的。理由是,永动机违背能的转化和守恒定律,故永动机不能制造成功,此玩具仍然需要外界提供能量。
二、选择题(本题共8小题,每小题2分,共16分。第7-12题每小题只有一个选项符合题目要求,第13-14题每小题有两个选项符合题目要求,全部选对得2分。选对但不全的得1分,有错选的得0分)
7. 下列有关温度、内能和热量的说法中,正确的是( )
A. 0℃的冰没有内能
B. 内能与质量无关
C. 物体内能越大,热量越多
D. 物体内能增大,温度可能不变
【答案】D
【解析】
【详解】A.因为一切物体的分子都在不停地做无规则运动,所以一切物体都具有内能,0℃的冰也有内能,故A错误;
C.热量是一个过程量,描述热量的术语只能用”吸收”或“放出“,不能用“含有”,故C错误;
BD.内能的大小与物体的质量、温度、状态等因素有关,如晶体熔化过程,虽然温度不变,但吸收热量,故其内能是增加的,故B错误、D正确。
故选D。
8. 制作下列物品选用的材料,应用其具有良好导电性的是( )
A. 用塑料制作电工钳把手 B. 用铜制作静电消除器
C. 用铁制作家用的炒菜锅 D. 用橡胶制作汽车轮胎
【答案】B
【解析】
【详解】A.塑料制作电工钳把手,利用塑料导电性差的绝缘特性防止触电,不符合良好导电性的应用要求,故A不符合题意;
B.铜制作静电消除器,需要将积累的静电及时导走,铜具有良好导电性,符合应用要求,故B符合题意;
C.铁制作家用炒菜锅,利用铁的良好导热性,与导电性无关,故C不符合题意;
D.橡胶制作汽车轮胎,利用橡胶的耐磨性、弹性,且橡胶导电性差,不符合要求,故D不符合题意。
故选B。
9. 如图所示是一种静电喷涂枪,通电后,它可以使涂料微粒带上负电荷;当涂料喷出后,更易形成分散的雾状微粒,并均匀分布到被喷涂的工件上。下列说法正确的是( )
A. 涂料微粒带上负电的原因是得到了正电荷
B. 喷涂枪口与被喷涂工件之间形成向左的电流
C. 若被喷涂工件带上正电荷,能使喷涂效果更好
D. 涂料喷出后更易形成分散的雾状是因为异种电荷相互排斥
【答案】C
【解析】
【详解】A.物体带负电是因为得到了电子,故A错误;
B.涂料微粒带负电,从枪口向工件(向左)运动,电流方向与负电荷定向移动方向相反,故电流方向向右,故B错误;
C.涂料微粒带负电,若工件带正电,由异种电荷相互吸引可知,能使喷涂效果更好,故C正确;
D.涂料微粒带同种负电荷,由同种电荷相互排斥可知,喷出后更易形成分散的雾状,故D错误。
故选C。
10. 家用小汽车汽油机四个冲程,下列说法正确的是( )
A. 汽油机一个工作循环四个冲程的正确顺序是:丙、甲、丁、乙
B. 汽油机吸气冲程气缸吸进的只有空气
C. 图甲是压缩冲程,将内能转化为机械能
D. 若汽油机每秒对外做功10次,则飞轮的转速为1200r/min
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲图两气门关闭,活塞上行,为压缩冲程;乙图进气门打开,活塞下行,为吸气冲程;丙图排气门打开,活塞上行,为排气冲程;丁图两气门关闭,火花塞点火,活塞下行,为做功冲程。正确顺序为乙、甲、丁、丙,故A错误;
B.汽油机吸气冲程吸入气缸的是汽油和空气的混合物,故B错误;
C.图甲是压缩冲程,将机械能转化为内能,故C错误;
D.汽油机一个工作循环对外做功1次,飞轮转2圈。每秒对外做功10次,则飞轮每秒转20圈,转速,故D正确。
故选D。
11. 某博物馆文物展示台的结构如图所示,由木板,弹簧,金属片A、B、C,以及报警电路组成,文物放置在金属片B上。对展示台实现报警功能的原理描述正确的是( )
A. 金属片B和弹簧在电路中属于用电器
B. 文物被搬离开时,灯自动熄灭、电铃响
C. 若剪断导线a,该装置将会失去报警功能
D. 当铃响时,灯亮度不变,这是因为灯和电铃是并联关系
【答案】C
【解析】
【详解】A.金属片B和弹簧在电路中相当于开关,不消耗电能,不属于用电器,故A错误;
B.文物在金属片B上时,弹簧被压缩,金属片B连接A和C,电铃被短路,只有灯亮;文物被搬离时,弹簧弹起,金属片B与A、C分离,电铃接入电路,此时灯和电铃串联,灯亮、电铃响,故B错误;
C.导线a位于干路,若剪断导线a,整个电路断路,无电流通过,装置无法工作,失去报警功能,故C正确;
D.当铃响时,电流依次经过灯和电铃,灯和电铃是串联关系,故D错误。
故选C。
12. 发光二极管具有单向导电性,其符号为,当电流从“+”极流入时二极管能导通且发光,反之,电流不能从负极流向正极。如图,若用一红一绿两个发光二极管,设计一种变光二极管,当电流从P端流入时发红光,从Q端流入时发绿光,能实现的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.分析电路可知,两个发光二极管串联,且方向相同。当电流从P端流入时,可以依次通过红色和绿色二极管,两个灯都会发光;当电流从Q端流入时,会被绿色二极管阻断,两个灯都不发光,故A不符合题意;
B.分析电路可知,两个发光二极管串联,但方向相反。无论电流从P端流入还是从Q端流入,总有一个二极管会阻断电流,所以两个灯始终不发光,故B不符合题意;
C.分析电路可知,两个发光二极管反向并联。当电流从P端流入时,电流可以通过红色二极管,红色二极管发光;电流无法通过绿色二极管。当电流从Q端流入时,电流可以通过绿色二极管,绿色二极管发光;电流无法通过红色二极管,故C符合题意;
D.分析电路可知,两个发光二极管同向并联。当电流从P端流入时,电流会同时通过红色和绿色二极管,两个灯都会发光;当电流从Q端流入时,两个二极管都会阻断电流,两个灯都不发光,故D不符合题意。
故选C。
13. 关于如图所示电路的判断,正确的是( )
A. 只闭合开关S1时,灯泡L1、L3串联
B. 只闭合开关S2时,灯泡L2、L3并联
C. 只闭合开关S2、S3时,灯泡L2、L3并联
D. 闭合所有开关时,灯泡L1、L2并联,L3被短路
【答案】AD
【解析】
【详解】A.只闭合开关S1时,电流从正极流出,依次流经L3、S1、L1,然后流回到电源负极,灯泡L、L3串联,故A正确;
B.只闭合开关S2时,电流从正极流出,依次流经L3、S2、L2,然后流回到电源负极,灯泡L2、L3串联,故B错误;
C.只闭合开关S2、S3时,L1断路,灯泡L3短路,电路中只有L2工作,故C错误;
D.闭合所有开关时,灯泡L3短路,电流经S3后,分成两支:一支经过L2、另一支经L1,然后汇合回到电源负极。可见灯泡L1、L2并联,故D正确。
故选AD。
14. 在跨学科实践活动中,小明设计了一款能够调光的台灯,图乙为该调光台灯用到的电位器的结构图,A、B、C为电位器的三个接线柱,转动滑片可调节灯泡亮度。下列分析正确的是( )
A. 电位器应该与调光台灯的灯泡并联
B. 电位器是通过改变接入电路的导体的长度来改变电阻大小
C. 若只将A、B接入电路,顺时针旋转滑片,灯泡将变暗
D. 若只将A、C接入电路,逆时针旋转滑片,灯泡将变亮
【答案】BC
【解析】
【详解】A.电位器应该与调光台灯的灯泡串联,才能通过改变接入电路的电阻来改变通过小灯泡的电流,从而调节灯泡的亮度,故A错误;
B.导体电阻与导体的长度有关。电位器是通过改变接入电路的导体的长度来改变电阻大小,故B正确;
C.若只将A、B接入电路,顺时针旋转滑片,电位器接入电路的电阻变大,电路中电流变小,灯泡将变暗,故C正确;
D.若只将A、C接入电路,电位器连成了定值电阻,逆时针旋转滑片,电位器接入电路的电阻不变,电路中电流不变,灯泡亮度不变,故D错误。
故选BC。
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
15. 《危险化学品安全管理条例》要求,学校危化品储藏室的门上要装两把锁,只有学校分管领导和管理员同时启用钥匙才能触发保险栓,从而打开储藏室的门(启用钥匙相当于闭合开关).请用笔画线代替导线在图中连接符合设计要求的电路图。
【答案】
【解析】
【详解】由题意可知,只有两个开关同时闭合时,电路才能接通,电动机才能工作,所以两个开关应串联,再与电动机串联,则电路连接如下图所示:
16. 请用笔画线代替导线将电路补充完整。要求:开关控制整个电路,两灯泡并联,电流表测量通过灯泡L1的电流(约为0.5A),导线不可交叉。
【答案】
【解析】
【详解】两灯并联,连接电路时出现两个分支,开关控制整个电路,则开关在干路上;电流表只测灯泡L1的电流,电流表与灯泡L1串联在一条支路中,电流大小约为0.5A,电流表选用0~0.6A的量程。
四、实验探究题(本题共3小题,第17题4分,第18题7分,第19题8分,共19分)
17. 某实验小组用如图1所示的装置(酒精灯完全相同)比较甲、乙两种液体的吸热能力:
(1)实验时应控制甲、乙两种液体的初温和________________________相同;
(2)此实验中甲、乙液体吸收热量的多少可用________________(填“升高的温度”或“加热时间”)表示;
(3)比较两种液体的吸热能力:_______(填“<”“=”或“>”),依据是____________________________________________________________。
【答案】(1)质量 (2)加热时间
(3) ①. < ②.
根据,质量相同的甲、乙两种液体,吸收相同的热量(加热相同的时间),甲升高的温度比乙大,说明甲的吸热能力较弱。
【解析】
【小问1详解】
由于物质吸热的多少与质量有关,根据控制变量法可知,实验时应控制甲、乙两种液体的初温和质量相同。
【小问2详解】
探究“不同物质吸热升温现象”的实验中,液体吸收的热量无法直接观察出来,可以通过比较加热时间来比较两种液体吸收热量的多少。
【小问3详解】
略
18. 小明在探究并联电路电流规律的实验中,如图甲是他设计的实验电路图。
(1)为了使实验结果更具有普遍性,选择小灯泡的规格应该是_________________(填“相同”或“不相同”);
(2)如图乙是测量某次电流时连接的电路,此时电流表测量的是__________(选“A”、“B”或“C”)处的电流;
(3)在开关闭合前,发现电流表的指针偏转如图丙所示,接下来应对电流表进行________________;在排除故障后,电流表的示数如图丁所示,则电流表的示数为_________A;
(4)交流时,同学们发现表格设计的有不足之处,请指出:_________________________________。分析实验数据得出的实验结论是:在并联电路中,___________________________(只写表达式,用、和表示);
实验次数
A处电流
B处电流
C处电流
1
0.28
0.18
0.46
2
0.34
0.20
0.54
3
0.70
0.30
1.00
(5)接下来他又设计了如下图所示电路探究“串联电路中电流的规律”。实验过程中,他发现闭合开关后,L1较亮,L2较暗,于是认为“电流从电源的正极出发,依次经过L1、L2,电流逐渐减小,所以L1较亮”。不利用电流表,想证明他的想法是否正确,可进行的实验操作是____________________________________________________________。
【答案】(1)不相同 (2)B
(3) ①. 调零 ②. 0.24
(4) ①. 电流数据没有标注单位 ②.
(5)交换两个灯泡的位置,观察灯泡亮度
【解析】
【小问1详解】
若选用规格相同的灯泡,实验结果具有偶然性,使用不同规格的小灯泡多次实验,才能让得出的并联电路电流规律具有普遍性。
【小问2详解】
对照甲图的电路结构,乙图中电流表接在L2支路上,对应甲图的B点位置,则此时电流表测量的是B处的电流。
【小问3详解】
开关闭合前电流表指针没有对准零刻度线,需要对电流表进行调零操作;图丁中电流表选用的是量程,该量程分度值为,指针指向后第2小格,读数为。
【小问4详解】
物理量的记录需要包含数值和单位,表格中三处电流的数值都没有标注单位,是明显的设计缺陷;分析三组实验数据,干路C处的电流等于两条支路A、B的电流之和,因此并联电路电流规律的表达式为。
【小问5详解】
该同学认为电流经过用电器后会逐渐减小,可以交换两个灯泡的位置,观察交换后灯泡的亮度,若原本较亮的依然较亮,说明亮度和电流经过的先后顺序无关。
19. 老师组织同学们分小组来探究“电阻一定时电流与电压的关系”。
(1)图甲是某小组连接的实物图,请你用笔画线表示导线将实物图连接完整,使滑片向右滑动时电流表的示数变大;
(2)正确连接电路并检查无误后,闭合开关,发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片,电流表无示数,电压表指针明显偏转,则电路中存在的故障可能是__________________________________________;
(3)排除故障后,测量出的数据如下表,请你在图乙中描点并画出图像:
实验次数
1
2
3
4
5
6
电压/V
0.6
1.0
1.4
2.0
2.4
2.6
电流/A
0.06
0.1
0.14
0.2
0.24
0.26
(4)分析数据、图像,我们可以初步得出结论:电阻一定时,电流跟电压是____________的关系,同时也可知道实验中定值电阻的阻值为____________Ω;
(5)为了使该结论更具普遍性,接下来最合理的操作是________________________。
A. 改变变阻器的电阻继续做几次实验
B. 增加一节电池重做前面的实验
C. 更换定值电阻重做前面的实验
【答案】(1) (2)定值电阻断路
(3) (4) ①. 正比 ②. 10 (5)C
【解析】
【小问1详解】
滑动变阻器按“一上一下”接入电路,要求滑片右滑电流变大,即接入电阻变小,因此将滑动变阻器的右下接线柱串联接入电路,使滑动变阻器与定值电阻串联,电压表并联在定值电阻两端。
【小问2详解】
电流表无示数说明电路断路,电压表指针明显偏转说明电压表两端连通电源,移动滑片,两表示数不变,说明断路位置在与电压表并联的定值电阻处。
【小问3详解】
根据表中的测量数据,在图乙的坐标纸中描点画出I-U图像。
【小问4详解】
I-U图像为过原点的直线,说明电阻一定时,电流与电压成正比。根据,代入任意两组正确数据,如
得到定值电阻阻值为10Ω。
【小问5详解】
本实验只使用了一个定值电阻,结论具有偶然性;要使结论更具普遍性,需要更换不同阻值的定值电阻重复实验,故选C。
五、综合应用题(本题共2小题,第20题8分,第21题9分,共17分)
20. 中国首次火星探索任务“天问一号”探测器的成功发射,是我国综合国力和创新能力提升的重要标志。如图所示是某火箭发射时的场景,目前运载火箭一般使用液态氢作为燃料、液态氧作为助燃剂。(氢的热值为)
(1)运载火箭使用液态氢作为燃料的主要优点是________和________;
(2)某火箭发射时携带了液态氢燃料,这些燃料完全燃烧最多能将多少千克初温为20℃的水加热至沸腾?[,当地气压为标准大气压]
(3)氢能源车的发动机工作时将液态氢转化为氢气在汽缸中燃烧。某次测试中,一辆氢能源车以70kW的功率匀速行驶0.5h,消耗了2kg燃料,求该发动机的效率。
【答案】(1) ①. 热值大 ②. 无污染
(2)
(3)45%
【解析】
【小问1详解】
[1][2]由于液态氢的热值高,燃烧相同质量的前提下,相对比其他燃料放出的热量多,因此选择液态氢作为火箭的燃料,且燃烧后主要生成水,对环境几乎无污染。
【小问2详解】
火箭携带的氢燃料总放热量为
不计热损失时水吸收的热量为
则水的质量为
【小问3详解】
氢能源车的输出功率P =70 kW,行驶时间t = 0.5h,则有用输出能量为
消耗了2kg燃料放出的热量为
发动机效率为
21. 某科技创新小组设计了一台由电压表改装而成的简易体重计,其电路如图甲所示。已知电源电压恒定,定值电阻,R为力敏电阻,其阻值与所受到的压力关系如图乙所示,闭合开关S,当体重计空载时,电压表的示数为5V,电压表测量范围为0~15V,踏板重力不计,求:
(1)体重计空载时,电路中的电流;(结果保留两位小数)
(2)电源电压;
(3)此体重计所能测量的最大体重;
(4)在不改变电源电压和电压表测量范围的情况下,直接写出一种能增加体重计测量范围的措施。
【答案】(1)0.33
(2)20V (3)1200N
(4)减小定值电阻R0的阻值
【解析】
【小问1详解】
由图甲可知,闭合开关,定值电阻R0与力敏电阻R串联,电压表测定值电阻R0两端的电压,当体重计空载时,电压表的示数为5V,电路中的电流
【小问2详解】
由图乙可知,当体重计空载时,压力为零,力敏电阻的阻值,电路的总电阻
电源电压
【小问3详解】
由图像可知,力敏电阻所受到的压力越大,压敏电阻的阻值越小,由串联分压的规律可知力敏电阻两端的电压越小,根据串联电路的电压特点可知R0两端的电压越大,即电压表示数越大,且电压表量程为0~15V,所以,当电压表示数(R0两端的电压)最大为15V时,体重计测量的体重最大,则力敏电阻R两端的最小电压
通过电路中的电流
力敏电阻R的阻值
由图乙可知,此时压力为1200N,即该体重计能称量的最大重力为1200N。
【小问4详解】
在不改变电源电压和电压表量程的情况下,要增加体重计的量程,则力敏电阻受到的压力更大,由图乙可知力敏电阻的阻值更小,根据串联分压的规律,减小定值电阻R0的阻值可以达到要求。
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