精品解析:辽宁葫芦岛市连山区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学年度九年级阶段测试(二)
物理试卷
(本试卷共24小题 满分80分 物理考试时长共90分钟)
一、选择题:本题共9小题,每小题2分,共18分。在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一项符合题目要求,选对的得2分;第7~9题有多项符合题目要求,全部选对的得2分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
1. 2026年9月华为发布了全球首款量产LlogicFolding逻辑折叠(韬定律)移动旗舰SoC——麒麟9050 pro芯片,以架构革新跨越制程桎梏,开启移动芯片跨时代新篇。制造芯片的主要材料是( )
A. 半导体材料 B. 超导材料
C. 导热材料 D. 绝缘材料
2. 三只灯泡串联在电路中,灯L1最亮,灯L2最暗,则通过它们的电流为( )
A. L1最大 B. L2最大 C. L3最大 D. 一样大
3. 2025年我国发布《新型储能技术标准》,明确了储能材料的热性能要求。下列关于温度、内能和热量的说法正确的是( )
A. 0℃的冰没有内能
B. 物体内能增加,一定是吸收了热量
C. 升高相同温度,质量大的水吸收的热量更多
D. 热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
4. 下列有关静电现象说法正确的是( )
A. 摩擦起电的实质是创造了电荷
B. 摩擦过的气球能吸引细小水流是因为同种电荷互相吸引
C. 用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,是因为橡胶棒失去电子
D. 油罐车底部有铁链拖在地上,是为了防止静电带来的危害
5. 如图所示的电路中,闭合开关S1、S2,小灯泡L1、L2均发光,电流表和电压表均有示数,下列关于该电路的说法正确的是( )
A. 电流表测小灯泡L2的电流
B. 小灯泡L2两端的电压比L1两端的电压大
C. 若只断开S2,小灯泡L1将变亮
D. 若只断开S2,电流表示数不变
6. 如图所示,电源两端电压恒定。在只有电流表或电压表时,利用一个已知阻值的电阻设计了以下四个测未知电阻的电路,其中能测出未知电阻阻值的是( )
A. 只有②③④正确 B. 只有①③④正确
C. 只有①②③正确 D. 只有①②④正确
7. 甲、乙两物体质量都为,丙物体质量为,三个物体的温度都升高,吸收热量如图所示,则( )
A. 甲的比热容为 B. 甲的比热容比乙的大
C. 乙和丙的比热容相等 D. 吸收相同热量,甲升高的温度小于丙
8. 如图所示的现象中,说法正确的是( )
A. 图甲:A、B两轻质小球靠近时相互吸引,它们可能带异种电荷
B. 图乙:滑动变阻器按图示方法接入电路中,滑片P向右移动时连入电路的阻值减小
C. 图丙:与四冲程汽油机的做功冲程原理相同
D. 图丁:此时瞬间电流方向为由b到a
9. 如图甲所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压保持不变。闭合开关S后,滑片P从b端移动到a端的过程中,电压表示数U与电流表示数I的关系图像如图乙所示。根据图像信息可以计算如下数据,其中正确的数据是( )
A. 电源电压为4V B. R1的阻值为10Ω
C. 滑动变阻器的最大阻值为10Ω D. R1两端电压变化范围为2V~6V
二、填空题:本题共6小题,每空1分,共12分。
10. 明代《天工开物》中记载“取诸麻、菜子入釜,文火慢炒,透出香气”。用“文火”改变内能的方式属于___________(选填“做功”或“热传递”);“透出香气”属于___________现象。
11. 有一种“涡轮增压”(T型)轿车,通过给发动机提供更充足的空气使汽油更充分地燃烧,比普通轿车(L型)更节能,排气更清洁。当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”,这时发动机的效率将_____(选填“变大”“不变”或“变小”)。汽车在行驶时,汽油不断减少,此过程中汽油的热值_____(选填“变大”“不变”或“减小”)。
12. 如图所示的是弹性小球在地面弹跳的频闪照片。小球弹起的高度越来越低,是因为部分机械能转化成了________能,小球在弹跳的过程中________(选填“遵循”或“不遵循”)能量守恒定律。
13. 如图所示是插入式电阻箱的结构示意图,插入式电阻箱的结构是铜塞和电阻并联,当铜塞插入时,电阻被_____________(选填“断”或“短”)路,当铜塞被拔出时,电阻接入电路,图中A、B两个接线柱之间的电阻值是______________Ω。
14. 如图所示电路,若甲、乙两表为图中电压表,闭合开关,两表指针位置相同,则_____;若甲、乙两表为图中电流表,闭合开关,断开开关,则两表示数之比是_____(电表每次测量均未超过量程)。
15. 如图甲所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,使其从最右端向左滑动到点时,小灯泡电流达到最大值,此时小灯泡的实际电压为7V,如图乙绘制了电流表与两个电压表示数变化关系的图像,则电源电压为______V,滑动变阻器的最大阻值为______。
三、作图题:本题共2小题,每小题2分,共4分。
16. 工控机(工业控制计算机)在工业中的使用越来越广。工控机正常工作时须用散热风扇给处理器(CPU)散热,在设计内部电路时要求CPU启动前风扇要先启动,CPU断电后风扇仍继续工作,开关S1断开后,CPU与风扇停止工作,请根据要求将电路图补充完整。
17. 如图所示,为一身高测量仪的电路图,请在两个方框内分别选填“电流表”或“电压表或“定值电阻”的符号,要求被测人身高变高时电表的示数增大。
四、实验题:本题共4小题,共24分。
18. 某小组用如图所示的装置比较水和煤油的吸热本领。图乙是该同学根据实验数据绘制的图像
(1)本实验用两个______________(填“相同”或“不同”)规格的电加热器来加热水和煤油,加热前,一个烧杯中加入200 mL的水,从控制变量的角度需要在另一个相同的烧杯中倒入_____________mL的煤油(煤油密度为)。
(2)同时加热6 min,水吸收的热量_______________(填“大于”“等于”或“小于”)煤油吸收的热量,分析图像可知:质量相等的水和煤油,升高相同温度时,______________吸收的热量多(填“水”或“煤油”)。
(3)实验结果初步表明:不同物质,在质量和_________________相同时,升高的温度不同。
(4)分析图像可知:水和煤油的比热容之比是_________________。
19. 如图甲所示为“探究影响导体电阻大小的因素”的实验装置,图乙中A、B、C、D是实验用的几种电阻丝(S代表导体的横截面积)。请你回答以下问题:
(1)在图甲中M、N之间接入不同导体时,可通过灯泡的______________来判断导体的电阻大小。
(2)为了探究导体的电阻与导体长度的关系,M、N之间应接入图乙中的________________(填字母)。
(3)实验小组在实验中发现,如果接入M、N之间的导体电阻阻值比较接近,实验现象不明显,你的解决办法是_____________________________________________________。
(4)小张又进行了两组实验,如图丙他把M、N与钨丝连接,闭合开关S后,用酒精灯给钨丝加热,观察到电流表示数变小,说明电阻大小还与__________________有关。如图丁闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表指针不动,用酒精灯加热玻璃块,当玻璃达到红炽状态时,灯泡逐渐亮起,电流表有示数,说明玻璃由____________________(导体变为绝缘体/绝缘体变为导体)。
20. 某学习小组在“探究电流与电压的关系”实验中,所用的实验器材有:电源(电压恒为4.5V)、滑动变阻器(20Ω1A)、定值电阻、开关、电流表、电压表各一个,导线若干。
(1)按照图甲连接电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片调至最___________端。
(2)经过多次实验,将测得的数据绘制成图像,如图乙所示。由图像可得:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成___________比。
(3)实验后,小组内同学提出两个观点并进行交流与讨论:
观点一:用小灯泡替换定值电阻也可以完成该实验。讨论后认为该观点不可行,原因是___________。
观点二:利用原实验电路和器材,再增加几个不同阻值的定值电阻,还可以进行“探究电流与电阻的关系”实验。讨论后认为该观点可行,并进行实验。小组同学将15Ω的定值电阻接入a、b间,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片到适当位置,电流表示数如图丙所示,示数为___________A,记录此时的电阻值和电流值。为了完成实验,a、b间可更换的定值电阻阻值应不超过___________Ω。
21. 实验小组用伏安法测量小灯泡的电阻,连接了如图甲所示的电路,小灯泡正常发光时电压为2.5 V,电源电压恒定。
(1)实验的原理是____________________。
(2)图甲中有一根导线连接错误,请在该导线上打“×”,并用笔重新画一根正确连接的导线(导线不得交叉)。
(3)重新连接电路后,闭合开关,发现小灯泡不发光,两个电表一个有示数一个无示数,如果是小灯泡断路,电流表示数是_____________A,电压表示数是________________V。
(4)更换灯泡后移动滑片至某位置时,电压表的示数为2 V,为测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑片P向________________(选填“A”或“B”)端移动。
(5)小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,此时小灯泡的电阻是__________Ω(保留1位小数)。
(6)小灯泡的I-U关系如图丙,移动滑动变阻器滑片过程中,变阻器连入电路阻值的变化量大小为,小灯泡阻值的变化量大小为,则这两个量的大小关系是:_______________(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
(7)小组同学计划用该装置测量某定值电阻阻值时,发现电压表损坏,于是设计了如图丁所示的电路,测出了的阻值。实验步骤如下:
①将滑片移到a端,闭合开关S,读出电流表的示数,记为;
②将滑片移到b端,闭合开关S,读出电流表的示数,记为;
③读出滑动变阻器的最大阻值为R,则:_____________(用、和R表示)。
五、综合应用题:本题共3小题,共22分。
22. 如图所示,“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1kg初温为10℃的山泉水,用围炉加热至100℃消耗了100g木炭。已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),木炭的热值为3.4×107J/kg。求:
(1)水吸收的热量是多少?
(2)木炭完全燃烧放出的热量是多少?
(3)若围炉刚好用完了木炭,改用小瓶装的燃气灶来加热,其热效率是25%,将上面的水烧开。需消耗多少千克燃气?(燃气的热值为4.2×107J/kg)
23. 近年来,重庆市的轿车市场十分火爆,各种新型轿车驶进千家万户。图乙为某新型轿车测定油箱内油面高度的电路原理图。其中电源电压恒为6V,是阻值为的定值电阻,A是油量指示表(实质是一只电流表,油量的变化通过电流的变化同步显示出来)。为压敏电阻,它的电阻随受到的压力变化关系如下表。求:
压力
0
50
100
150
200
250
300
350
400
电阻
550
395
275
170
90
60
40
25
5
(1)若轿车以的恒定功率启动做直线运动,且整个运动过程中受到的阻力不变,速度v与时间t的关系如图丙所示,在时间内轿车发动机做功多少J?
(2)如果空油箱的质量为,油量表的零刻度线对应于电流表上的示数是多少A?
(3)若电流表的称量范围从为,该油箱加满油时,指针恰好指示最大刻度,求油箱的容积是多少。(,g取)
24. 阅读短文,回答问题。
放电深度对电动车电池寿命的影响
随着新能源技术利用的普及,电动汽车已经进入千家万户,这离不开电池技术的快速发展。众所周知,电池的使用是有寿命的,在使用过程中电池容量会不断衰减,而电池寿命的结束并非指电池的容量衰减至0%或者不能用,而是指电池总容量衰减到设计容量的80%或者以下。
电池寿命可以用“循环寿命”来衡量,是指电池寿命结束前进行的100%全循环放电次数。很多因素都会影响电池的循环寿命,如电池温度、充放电电流等。有研究表明,不同的放电深度也会影响电池的循环寿命。例如,一辆电动车将电池电量从70%用到30%,则这次的放电深度为40%;再次使用前将电池充电到90%后,又用到30%。这次的放电深度就为60%,则这两次总共完成了1次100%全循环放电。
研究人员以不同的放电深度,对电动车电池进行充放电循环研究,得到了电动车电池100%全循环放电次数与放电深度的关系,如图所示。由图像我们不难看出,合理规划充放电策略,可以有效延长电动车电池的使用寿命。
(1)电池循环寿命指________________________________。
(2)小东家电动车每天使用前都充电,电量都是充到90%,行驶一天后电池电量为50%,每周需开车5天,则电动车的电池在一周的时间完成了___________________次100%全循环放电。
(3)根据文章所述,下列使用策略最有利于延长电池的寿命的是________________。
A. 电池用掉一点电就及时充电
B. 电池用掉40%的电量时充电
C. 电池用掉60%的电量时充电
D. 电池用掉80%以上的电量时再充电
(4)某质量为2t的电动汽车在行驶时能输出360V的电压,若采用电压为3.6V的电池包进行供电,则至少需要_______________(选填“串”或“并”)联100个电池包;充满电后能供该汽车以30m/s的速度运行500km,若汽车在匀速行驶时受到的阻力是总重的0.1倍,则汽车行驶过程中的功率为___________W,某家用燃油车质量为2t,效率为25%,同样行驶500km,需要消耗_________________kg汽油。(,,结果保留到整数)
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2026—2027学年度九年级阶段测试(二)
物理试卷
(本试卷共24小题 满分80分 物理考试时长共90分钟)
一、选择题:本题共9小题,每小题2分,共18分。在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一项符合题目要求,选对的得2分;第7~9题有多项符合题目要求,全部选对的得2分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
1. 2026年9月华为发布了全球首款量产LlogicFolding逻辑折叠(韬定律)移动旗舰SoC——麒麟9050 pro芯片,以架构革新跨越制程桎梏,开启移动芯片跨时代新篇。制造芯片的主要材料是( )
A. 半导体材料 B. 超导材料
C. 导热材料 D. 绝缘材料
【答案】A
【解析】
【详解】A.半导体材料导电性能可人为调控,是制作集成电路、芯片的核心功能材料,故A符合题意;
B. 超导材料的特性是低温下零电阻,不用于制作常规芯片的功能电路,故B不符合题意;
C.导热材料仅用于芯片散热的辅助环节,不是制造芯片本体的主要材料,故C不符合题意;
D.绝缘材料几乎不导电,无法实现芯片所需的电信号运算、传输功能,故D不符合题意。
故选A。
2. 三只灯泡串联在电路中,灯L1最亮,灯L2最暗,则通过它们的电流为( )
A. L1最大 B. L2最大 C. L3最大 D. 一样大
【答案】D
【解析】
【详解】三只灯泡串联,根据串联电路中电流的规律,电流处处相等,因此通过三只灯泡的电流一样大,故选D。
3. 2025年我国发布《新型储能技术标准》,明确了储能材料的热性能要求。下列关于温度、内能和热量的说法正确的是( )
A. 0℃的冰没有内能
B. 物体内能增加,一定是吸收了热量
C. 升高相同温度,质量大的水吸收的热量更多
D. 热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
【答案】C
【解析】
【详解】A.任何物体在任何温度下都有内能,0℃的冰也有内能,故A错误;
B.物体内能增加,不一定是吸收了热量,还有可能是外界对物体做了功,故B错误;
C.根据可知,水的比热容不变,使不同质量的水升高相同的温度,质量大的水吸收的热量更多,故C正确;
D.发生热传递的条件是存在温度差,热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递,而温度高的物体内能不一定大,故D错误。
故选C。
4. 下列有关静电现象说法正确的是( )
A. 摩擦起电的实质是创造了电荷
B. 摩擦过的气球能吸引细小水流是因为同种电荷互相吸引
C. 用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,是因为橡胶棒失去电子
D. 油罐车底部有铁链拖在地上,是为了防止静电带来的危害
【答案】D
【解析】
【详解】A.摩擦起电的实质是电子发生了转移,并不是创造了电荷,故A错误;
B.摩擦过的气球带电,因为带电的物体具有吸引轻小物体的性质,所以靠近水流时会吸引水流,故B错误;
C.用毛皮摩擦橡胶棒,橡胶棒得到电子而带负电,故C错误;
D.油罐车在运输过程中,与周围的空气不断摩擦,使油罐车带上静电,油罐车带电后,容易发生放电现象而发生火灾,因此油罐车运输时地上拖一条铁链,以便把静电及时导走,避免发生危险,故D正确。
故选D。
5. 如图所示的电路中,闭合开关S1、S2,小灯泡L1、L2均发光,电流表和电压表均有示数,下列关于该电路的说法正确的是( )
A. 电流表测小灯泡L2的电流
B. 小灯泡L2两端的电压比L1两端的电压大
C. 若只断开S2,小灯泡L1将变亮
D. 若只断开S2,电流表示数不变
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,闭合开关S1、S2时,两灯泡并联,电压表测量电源电压,电流表A测量小灯泡L1的电流,开关S1控制整个电路。开关S2只控制小灯泡L2,故A错误;
B.并联电路各支路两端的电压相等,小灯泡L2两端的电压与L1两端的电压一样大,故B错误;
CD.由于并联电路各支路互不影响,因此,若只断开S2,L1亮度不变,通过小灯泡L1的电流不变,电流表的示数不变,故C错误,D正确。
故选D。
6. 如图所示,电源两端电压恒定。在只有电流表或电压表时,利用一个已知阻值的电阻设计了以下四个测未知电阻的电路,其中能测出未知电阻阻值的是( )
A. 只有②③④正确 B. 只有①③④正确
C. 只有①②③正确 D. 只有①②④正确
【答案】B
【解析】
【详解】① 闭合,闭合时,被短路,电压表测电源电压;断开时,与串联,电压表测的电压, 电路电流,因此,故①正确
②闭合后,无论断开还是闭合,电压表都测量电源电压,无法得到串联时或的分压,不能计算出未知电阻的阻值,故②错误;
③向右闭合时,被短路,只有工作,电流表示数为,电源电压;向左闭合时时,被短路,电流表示数为,因此,故③正确;
④闭合、断开时,只有工作,电流表示数,电源电压;断开、闭合时,只有工作,电流表示数,因此,故④正确。
综上,①③④正确,故选B。
7. 甲、乙两物体质量都为,丙物体质量为,三个物体的温度都升高,吸收热量如图所示,则( )
A. 甲的比热容为 B. 甲的比热容比乙的大
C. 乙和丙的比热容相等 D. 吸收相同热量,甲升高的温度小于丙
【答案】BD
【解析】
【详解】A.根据比热容公式,故A不符合题意;
B.甲、乙两物体质量相同,且升高的温度也相同。从图中可知甲吸收的热量多于乙吸收的热量。根据比热容公式,当m与Δt相同时,Q越大,c越大,所以甲的比热容比乙的大,故B符合题意;
C.乙的质量大于丙的质量,且两者升高的温度相同。从图中可知它们吸收的热量一样多。根据比热容公式,当Q与Δt相同时,m越大,c越小,所以乙的比热容比丙的小,即乙和丙的比热容不相等,故C不符合题意;
D.从图中可知,若均吸收 2000J 的热量,甲升高的温度低于 1℃ ,丙升高 1 ℃ 。 所以吸收相同热量,甲升高的温度小于丙,故D符合题意。
故选 BD。
8. 如图所示的现象中,说法正确的是( )
A. 图甲:A、B两轻质小球靠近时相互吸引,它们可能带异种电荷
B. 图乙:滑动变阻器按图示方法接入电路中,滑片P向右移动时连入电路的阻值减小
C. 图丙:与四冲程汽油机的做功冲程原理相同
D. 图丁:此时瞬间电流方向为由b到a
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.电荷间作用规律及带电体性质:异种电荷相互吸引,带电体具有吸引轻小物体的性质。、相互吸引,可能带异种电荷,也可能一个带电一个不带电,故A正确;
B.图乙中导线连接了下面两个接线柱,接入电路的是最大阻值(相当于定值电阻),滑片移动阻值不变,故B错误;
C.图丙中水蒸气膨胀对塞子做功,将塞子顶飞,内能转化为机械能;四冲程汽油机的做功冲程也是内能转化为机械能,原理相同,故C正确;
D.图丁中带负电,接触时电子由流向;物理学规定正电荷定向移动的方向为电流方向,负电荷定向移动方向与电流方向相反,故瞬间电流方向由到,故D正确。
故选ACD。
9. 如图甲所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压保持不变。闭合开关S后,滑片P从b端移动到a端的过程中,电压表示数U与电流表示数I的关系图像如图乙所示。根据图像信息可以计算如下数据,其中正确的数据是( )
A. 电源电压为4V B. R1的阻值为10Ω
C. 滑动变阻器的最大阻值为10Ω D. R1两端电压变化范围为2V~6V
【答案】BD
【解析】
【详解】由图甲可知,与串联,电流表测电路电流,电压表测两端电压。
A.当滑片在端时,接入电阻为0,电压表示数为0,电路为的简单电路,电流最大,由图乙得最大电流,电源电压
当滑片在端时,接入电阻最大,电流最小,由图乙得最小电流,两端电压,电源电压
联立两式解得:,因此电源电压为6V,不是4V,故A错误;
B.根据A选项的分析计算,得,故B正确;
C.滑动变阻器接入最大电阻时,,,由得,滑动变阻器最大阻值
故C错误;
D.两端最小电压为滑片在端时:
两端最大电压为滑片在端时,等于电源电压
因此两端电压变化范围为,故D正确。
故选BD。
二、填空题:本题共6小题,每空1分,共12分。
10. 明代《天工开物》中记载“取诸麻、菜子入釜,文火慢炒,透出香气”。用“文火”改变内能的方式属于___________(选填“做功”或“热传递”);“透出香气”属于___________现象。
【答案】 ①.
热传递 ②.
扩散
【解析】
【详解】文火加热炒制,是火焰的热量传递给食材,通过热传递增大物体内能;因香气分子运动到空气中属于不同物质彼此进入对方的现象,故为扩散现象。
11. 有一种“涡轮增压”(T型)轿车,通过给发动机提供更充足的空气使汽油更充分地燃烧,比普通轿车(L型)更节能,排气更清洁。当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”,这时发动机的效率将_____(选填“变大”“不变”或“变小”)。汽车在行驶时,汽油不断减少,此过程中汽油的热值_____(选填“变大”“不变”或“减小”)。
【答案】 ①.
变小 ②.
不变
【解析】
【详解】由热机效率的物理意义可知,汽油燃烧不充分时,燃烧相同质量的汽油转化得到的有用功减少,故发动机效率变小。
因热值是燃料的固有特性,仅与燃料种类有关,与燃料质量无关,故汽油质量减少时热值不变。
12. 如图所示的是弹性小球在地面弹跳的频闪照片。小球弹起的高度越来越低,是因为部分机械能转化成了________能,小球在弹跳的过程中________(选填“遵循”或“不遵循”)能量守恒定律。
【答案】 ①. 内 ②. 遵循
【解析】
【详解】[1]小球弹起的高度越来越低,是因为在弹跳过程中,小球要克服空气阻力做功,部分机械能转化成了内能。
[2]能量守恒定律是普遍适用的,小球在弹跳过程中,机械能与内能的总量保持不变,所以遵循能量守恒定律。
13. 如图所示是插入式电阻箱的结构示意图,插入式电阻箱的结构是铜塞和电阻并联,当铜塞插入时,电阻被_____________(选填“断”或“短”)路,当铜塞被拔出时,电阻接入电路,图中A、B两个接线柱之间的电阻值是______________Ω。
【答案】 ①. 短 ②. 7
【解析】
【详解】铜塞为导体,与电阻并联,故铜塞插入时电阻被短路;
由插入式电阻箱的工作原理可知,总电阻为拔出铜塞对应电阻的阻值之和。由图可知拔出铜塞对应的电阻为5Ω和2Ω,故A、B间电阻。
14. 如图所示电路,若甲、乙两表为图中电压表,闭合开关,两表指针位置相同,则_____;若甲、乙两表为图中电流表,闭合开关,断开开关,则两表示数之比是_____(电表每次测量均未超过量程)。
【答案】 ①. 1:4 ②. 4:5
【解析】
【详解】[1]若甲、乙两表为图中电压表,闭合开关,R1和R2串联,甲测量电源电压,乙测量R1两端的电压,两表指针位置相同,电压表上每个刻度对应测量范围的读数是对应测量范围的读数的5倍,则有,即电源电压为R1两端电压的5倍;根据可知,在电流相同时,电阻两端的电压和电阻成正比,即
[2]若甲、乙两表为图中电流表,闭合开关S1,断开开关S2,R1和R2并联,甲测量通过R1的电流,乙测量干路电流,两表的示数之比
15. 如图甲所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,使其从最右端向左滑动到点时,小灯泡电流达到最大值,此时小灯泡的实际电压为7V,如图乙绘制了电流表与两个电压表示数变化关系的图像,则电源电压为______V,滑动变阻器的最大阻值为______。
【答案】 ①. 9 ②. 15
【解析】
【详解】[1][2]分析电路可知,闭合开关S,小灯泡和滑动变阻器串联,电压表测灯泡电压,电压表测滑动变阻器电压,电流表测电路电流。
调节滑动变阻器的滑片,使其从最右端向左滑动到点时,滑动变阻器阻值变小,则总电阻变小,根据,电路中电流变大;根据串联分压原理,电压表示数变小,则电压表示数变大。所以图乙中,上升的曲线为电流表与电压表示数变化关系的图像,下降的曲线为电流表与电压表示数变化关系的图像。
由图乙可知,滑动变阻器的滑片在点时,小灯泡电流达到最大值0.4A,此时小灯泡的实际电压为7V,电压表示数为2V,根据串联电压规律,电源电压为
滑动变阻器的滑片在最右端时,变阻器阻值最大,电路中电流最小为0.3A,此时两个电压表示数相等,则此时电压表示数为
则滑动变阻器的最大阻值为
三、作图题:本题共2小题,每小题2分,共4分。
16. 工控机(工业控制计算机)在工业中的使用越来越广。工控机正常工作时须用散热风扇给处理器(CPU)散热,在设计内部电路时要求CPU启动前风扇要先启动,CPU断电后风扇仍继续工作,开关S1断开后,CPU与风扇停止工作,请根据要求将电路图补充完整。
【答案】
【解析】
【详解】由题可知,CPU和风扇并联,S1控制整个电路,S2控制支路中的CPU,如图所示:
17. 如图所示,为一身高测量仪的电路图,请在两个方框内分别选填“电流表”或“电压表或“定值电阻”的符号,要求被测人身高变高时电表的示数增大。
【答案】
【解析】
【详解】(1)电压表的内阻很大,在电路中相当于断路,则下面方框不能是电压表,否则电路断路;
(2)若下面方框为电流表;
①当上面方框为电压表时,电路为R的简单电路,电压表测电源电压示数不变,电流表测电路中的电流;当被测人身高变高时,滑片上移,变阻器接入电路中的电阻变大,由可知,电流表的示数减小,这与电表的示数增大不符,且滑片在下端时,会造成电路短路;
②当上面方框为定值电阻时,R与定值电阻并联,电流表测干路电流,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片移动时通过定值电阻的电流不变,当被测人身高变高时,滑片上移,变阻器接入电路中的电阻变大,由可知,该支路的电流减小,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流表示数减小,这与电表的示数增大不符;
(3)若下面方框为定值电阻;
①上面方框不能为电流表,否则滑动变阻器被短路;
②上面方框为电压表时,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,当被测人身高变高时,滑片上移,变阻器接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,由可知电流表的示数减小,由U=IR可知,定值电阻两端的电压减小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,滑动变阻器两端的电压增大,即电压表的示数增大,符合题意。
综上所述,下面方框填定值电阻的符号、上面方框填电压表的符号。如图所示:
四、实验题:本题共4小题,共24分。
18. 某小组用如图所示的装置比较水和煤油的吸热本领。图乙是该同学根据实验数据绘制的图像
(1)本实验用两个______________(填“相同”或“不同”)规格的电加热器来加热水和煤油,加热前,一个烧杯中加入200 mL的水,从控制变量的角度需要在另一个相同的烧杯中倒入_____________mL的煤油(煤油密度为)。
(2)同时加热6 min,水吸收的热量_______________(填“大于”“等于”或“小于”)煤油吸收的热量,分析图像可知:质量相等的水和煤油,升高相同温度时,______________吸收的热量多(填“水”或“煤油”)。
(3)实验结果初步表明:不同物质,在质量和_________________相同时,升高的温度不同。
(4)分析图像可知:水和煤油的比热容之比是_________________。
【答案】(1) ①. 相同 ②. 250
(2) ①. 等于 ②. 水
(3)吸收热量 (4)5∶3
【解析】
【小问1详解】
实验中用相同规格的电加热器,才能保证相同时间内水和煤油吸收的热量相等,通过加热时间反映吸热多少。 本实验要控制水和煤油的质量相等,200mL水的质量
则煤油质量也为200g,煤油体积
【小问2详解】
相同电加热器加热相同时间,放出的热量相等,因此水和煤油吸收的热量相等;从图像可知,升高相同温度时,水需要的加热时间更长,说明水吸收的热量更多。
【小问3详解】
由实验现象可知,不同物质,在质量和吸收的热量相同时,升高的温度不同,升高温度小的吸热能力强。
【小问4详解】
根据比热容公式,质量相等、吸收热量相同时,比热容与温度变化量成反比。 由图乙可知,加热6min时两者吸热相同,水的初温为30℃、末温60℃,温度变化;煤油的初温为10℃、末温60℃,温度变化。因此
19. 如图甲所示为“探究影响导体电阻大小的因素”的实验装置,图乙中A、B、C、D是实验用的几种电阻丝(S代表导体的横截面积)。请你回答以下问题:
(1)在图甲中M、N之间接入不同导体时,可通过灯泡的______________来判断导体的电阻大小。
(2)为了探究导体的电阻与导体长度的关系,M、N之间应接入图乙中的________________(填字母)。
(3)实验小组在实验中发现,如果接入M、N之间的导体电阻阻值比较接近,实验现象不明显,你的解决办法是_____________________________________________________。
(4)小张又进行了两组实验,如图丙他把M、N与钨丝连接,闭合开关S后,用酒精灯给钨丝加热,观察到电流表示数变小,说明电阻大小还与__________________有关。如图丁闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表指针不动,用酒精灯加热玻璃块,当玻璃达到红炽状态时,灯泡逐渐亮起,电流表有示数,说明玻璃由____________________(导体变为绝缘体/绝缘体变为导体)。
【答案】(1)亮度 (2)BD
(3)在电路中串联一个电流表,通过电流表的示数判断电阻的大小
(4) ①. 温度 ②. 绝缘体变为导体
【解析】
【小问1详解】
该实验用了转换法,电源电压不变时,M、N间接入的导体电阻越大,电路电流就越小,灯泡就越暗,因此可以通过灯泡的亮度间接判断导体电阻的大小。
【小问2详解】
探究电阻与导体长度的关系时,要使用控制变量法,控制导体的材料、横截面积完全相同,仅长度不同。观察图乙的电阻丝,B和D都是镍铬合金、横截面积均为S,只有长度不同,符合实验要求。
【小问3详解】
当待测电阻阻值接近时,电路电流的差异很小,仅凭灯泡亮度很难分辨出电流、电阻的区别。串联电流表后,可以通过电流表示数的微小差异,精准对比出电阻的大小,让实验现象更明显。
【小问4详解】
给钨丝加热后,钨丝的材料、长度、横截面积都没有变化,只有温度升高,电流表示数变小说明电路电阻变大,因此证明电阻大小还和温度有关;常温下玻璃是绝缘体,电路断路所以灯泡不亮、电流表无示数,玻璃被加热到红炽状态后电路导通,灯泡亮起、电流表有示数,说明玻璃在高温下从绝缘体变为了导体。
20. 某学习小组在“探究电流与电压的关系”实验中,所用的实验器材有:电源(电压恒为4.5V)、滑动变阻器(20Ω1A)、定值电阻、开关、电流表、电压表各一个,导线若干。
(1)按照图甲连接电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片调至最___________端。
(2)经过多次实验,将测得的数据绘制成图像,如图乙所示。由图像可得:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成___________比。
(3)实验后,小组内同学提出两个观点并进行交流与讨论:
观点一:用小灯泡替换定值电阻也可以完成该实验。讨论后认为该观点不可行,原因是___________。
观点二:利用原实验电路和器材,再增加几个不同阻值的定值电阻,还可以进行“探究电流与电阻的关系”实验。讨论后认为该观点可行,并进行实验。小组同学将15Ω的定值电阻接入a、b间,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片到适当位置,电流表示数如图丙所示,示数为___________A,记录此时的电阻值和电流值。为了完成实验,a、b间可更换的定值电阻阻值应不超过___________Ω。
【答案】(1)右 (2)正
(3) ①. 灯丝电阻随温度的变化而变化 ②. 0.2 ③. 40
【解析】
【小问1详解】
为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片调至阻值最大的位置,由图甲可知为最右端。
【小问2详解】
由图乙可知电流与电压的图像为一条过原点的直线,它们的比值不变,则可得出结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
【小问3详解】
[1]探究电流与电压的关系,要控制电阻不变,而灯泡的电阻随温度的变化而变化,不是一个定值,故该实验方案不可行。
[2]由图丙可知电流表接小量程,分度值为0.02A,示数为0.2A。
[3]将15Ω的定值电阻接入a、b间,电流表的示数为0.2A,则定值电阻两端电压为
由于保持定值电阻两端电压不变,则滑动变阻器两端电压为
滑动变阻器接入电阻最大时,根据串联分压原理可知定值电阻阻值最大,滑动变阻器最大电阻为,此时电路中电流为
定值电阻最大阻值为
21. 实验小组用伏安法测量小灯泡的电阻,连接了如图甲所示的电路,小灯泡正常发光时电压为2.5 V,电源电压恒定。
(1)实验的原理是____________________。
(2)图甲中有一根导线连接错误,请在该导线上打“×”,并用笔重新画一根正确连接的导线(导线不得交叉)。
(3)重新连接电路后,闭合开关,发现小灯泡不发光,两个电表一个有示数一个无示数,如果是小灯泡断路,电流表示数是_____________A,电压表示数是________________V。
(4)更换灯泡后移动滑片至某位置时,电压表的示数为2 V,为测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑片P向________________(选填“A”或“B”)端移动。
(5)小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,此时小灯泡的电阻是__________Ω(保留1位小数)。
(6)小灯泡的I-U关系如图丙,移动滑动变阻器滑片过程中,变阻器连入电路阻值的变化量大小为,小灯泡阻值的变化量大小为,则这两个量的大小关系是:_______________(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
(7)小组同学计划用该装置测量某定值电阻阻值时,发现电压表损坏,于是设计了如图丁所示的电路,测出了的阻值。实验步骤如下:
①将滑片移到a端,闭合开关S,读出电流表的示数,记为;
②将滑片移到b端,闭合开关S,读出电流表的示数,记为;
③读出滑动变阻器的最大阻值为R,则:_____________(用、和R表示)。
【答案】(1)
(2) (3) ①. 0 ②. 3
(4)B (5)9.6
(6)大于 (7)
【解析】
【小问1详解】
伏安法测电阻的核心原理是欧姆定律的变形公式,通过测量小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流,即可计算出电阻。
【小问2详解】
如图甲,测量小灯泡电阻的实验中,电压表应并联接在灯泡两端,图中电压表并联接在灯泡与滑动变阻器两端,把电压表负接线柱连接滑动变阻器接线柱的这根导线打×,将电压表的负接线柱改接到灯泡的左接线柱上,让电压表并联在小灯泡两端。
【小问3详解】
小灯泡断路后,整个电路在灯泡位置断开,没有电流流过电流表,因此电流表示数为0;此时电压表的两个接线柱通过滑动变阻器、电流表、开关直接连通到电源两极,电压表测量电源电压,因此示数等于电源电压,根据图甲,本实验电源为两节干电池,总电压为3V,因此电压表示数为3V。
【小问4详解】
闭合开关,移动滑片至某位置时,电压表的示数为2V,小灯泡的额定电压为2.5V,为测量小灯泡正常发光时的电阻,应增大灯泡两端的电压,根据串联分压规律,要减小滑动变阻器分得的电压,就要减小滑动变阻器接入电路的阻值,应将滑片P向B端移动,直到电压表的示数为2.5V。
【小问5详解】
电流表选用0~0.6A量程,分度值0.02A,图乙示数为0.26A。定值电阻
【小问6详解】
图甲中,移动滑动变阻器滑片过程中,变阻器连入电路阻值的变化量大小为,小灯泡阻值的变化量大小为,假设滑片向右移动,变阻器接入电路的电阻变小,变阻器分压变小,则灯泡分得的电压变大,由图像可知电路中电流变大,说明电路的总电阻变小,而电流变大时灯丝温度升高,灯泡电阻会增大,由电阻串联的规律可得,则变阻器减小的阻值应大于小灯泡增大的阻值才能使得总电阻减小,则这两个量的大小关系是,同理可知,当滑片向左移动时,两个量的大小关系也成立。
【小问7详解】
滑片在a端时,滑动变阻器接入电阻为0,电路只有,电源电压;滑片在b端时,滑动变阻器接入最大阻值,和串联,电源电压。联立两式,整理可得。
五、综合应用题:本题共3小题,共22分。
22. 如图所示,“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1kg初温为10℃的山泉水,用围炉加热至100℃消耗了100g木炭。已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),木炭的热值为3.4×107J/kg。求:
(1)水吸收的热量是多少?
(2)木炭完全燃烧放出的热量是多少?
(3)若围炉刚好用完了木炭,改用小瓶装的燃气灶来加热,其热效率是25%,将上面的水烧开。需消耗多少千克燃气?(燃气的热值为4.2×107J/kg)
【答案】(1)3.78×105J
(2)3.4×106J
(3)
【解析】
【小问1详解】
水吸收的热量
【小问2详解】
木炭完全燃烧放出的热量
【小问3详解】
由可得,燃气完全燃烧放出的热量
根据可得,需要燃气的质量
23. 近年来,重庆市的轿车市场十分火爆,各种新型轿车驶进千家万户。图乙为某新型轿车测定油箱内油面高度的电路原理图。其中电源电压恒为6V,是阻值为的定值电阻,A是油量指示表(实质是一只电流表,油量的变化通过电流的变化同步显示出来)。为压敏电阻,它的电阻随受到的压力变化关系如下表。求:
压力
0
50
100
150
200
250
300
350
400
电阻
550
395
275
170
90
60
40
25
5
(1)若轿车以的恒定功率启动做直线运动,且整个运动过程中受到的阻力不变,速度v与时间t的关系如图丙所示,在时间内轿车发动机做功多少J?
(2)如果空油箱的质量为,油量表的零刻度线对应于电流表上的示数是多少A?
(3)若电流表的称量范围从为,该油箱加满油时,指针恰好指示最大刻度,求油箱的容积是多少。(,g取)
【答案】(1)
(2)0.015A (3)0.05m3
【解析】
【小问1详解】
根据题意,轿车发动机的恒定功率
则在0~5s时间内轿车发动机做的功
【小问2详解】
当油箱为空时,压敏电阻Rx受到的压力等于空油箱的重力。空油箱的重力为
此时压敏电阻受到的压力
查阅表格可知,当压力为50N时,压敏电阻的阻值。根据电路图,R0与Rx串联,电路的总电阻为
根据欧姆定律,此时电路中的电流(即油量表的零刻度线对应的示数)为
【小问3详解】
当油箱加满油时,电流表的示数达到最大值,即,此时电路中的总电阻为
此时压敏电阻的阻值为
查阅表格可知,当电阻为5Ω时,压敏电阻受到的总压力F总=400N,此总压力等于空油箱和油的总重力,即
所以,加满油时油的重力为
则油的质量为
则油箱的容积(即油的体积)为
24. 阅读短文,回答问题。
放电深度对电动车电池寿命的影响
随着新能源技术利用的普及,电动汽车已经进入千家万户,这离不开电池技术的快速发展。众所周知,电池的使用是有寿命的,在使用过程中电池容量会不断衰减,而电池寿命的结束并非指电池的容量衰减至0%或者不能用,而是指电池总容量衰减到设计容量的80%或者以下。
电池寿命可以用“循环寿命”来衡量,是指电池寿命结束前进行的100%全循环放电次数。很多因素都会影响电池的循环寿命,如电池温度、充放电电流等。有研究表明,不同的放电深度也会影响电池的循环寿命。例如,一辆电动车将电池电量从70%用到30%,则这次的放电深度为40%;再次使用前将电池充电到90%后,又用到30%。这次的放电深度就为60%,则这两次总共完成了1次100%全循环放电。
研究人员以不同的放电深度,对电动车电池进行充放电循环研究,得到了电动车电池100%全循环放电次数与放电深度的关系,如图所示。由图像我们不难看出,合理规划充放电策略,可以有效延长电动车电池的使用寿命。
(1)电池循环寿命指________________________________。
(2)小东家电动车每天使用前都充电,电量都是充到90%,行驶一天后电池电量为50%,每周需开车5天,则电动车的电池在一周的时间完成了___________________次100%全循环放电。
(3)根据文章所述,下列使用策略最有利于延长电池的寿命的是________________。
A. 电池用掉一点电就及时充电
B. 电池用掉40%的电量时充电
C. 电池用掉60%的电量时充电
D. 电池用掉80%以上的电量时再充电
(4)某质量为2t的电动汽车在行驶时能输出360V的电压,若采用电压为3.6V的电池包进行供电,则至少需要_______________(选填“串”或“并”)联100个电池包;充满电后能供该汽车以30m/s的速度运行500km,若汽车在匀速行驶时受到的阻力是总重的0.1倍,则汽车行驶过程中的功率为___________W,某家用燃油车质量为2t,效率为25%,同样行驶500km,需要消耗_________________kg汽油。(,,结果保留到整数)
【答案】(1)电池寿命结束前进行的100%全循环放电次数
(2)2 (3)B
(4) ①. 串 ②. ③. 87
【解析】
【小问1详解】
由文中题意可知,电池循环寿命指电池寿命结束前进行的100%全循环放电次数。
【小问2详解】
每天放电深度为
一周总放电深度为
对应2次100%全循环放电。
【小问3详解】
A.放电深度小于40%,由图像可知对应全循环放电次数更少,不利于延长电池寿命,故A错误;
B.放电深度为40%,对应全循环放电次数最多,最有利于延长电池寿命,故B正确;
C.放电深度为60%,对应全循环放电次数少于40%时的次数,故C错误;
D.放电深度大于80%,对应全循环放电次数更少,故D错误。
故选B。
【小问4详解】
串联电路总电压等于各电池两端电压之和,因此需串联电池包以达到所需工作电压。
汽车所受重力
匀速行驶时牵引力
汽车行驶功率
牵引力做功
汽油完全燃烧放出的热量
消耗汽油的质量
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学科网(北京)股份有限公司
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