精品解析:广东深圳市高级中学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:
高级中学2026—2027学年第一学期期中测试
初三物理
注意事项:
1、答题前,考生务必在答题卡写上姓名、班级,准考证号用2B铅笔涂写在答题卡上。
2、每小题选出答案后,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,再涂其它答案,不能答在试题卷上。
3、考试结束,监考人员将答题卡收回。
第一部分 选择题
一.选择题:(每小题只有一个选项,每小题2分,共计20分)
1. 广东点心马拉糕,疏松多孔,香软可口。下列有关说法错误的是( )
A. 闻到马拉糕的香味,说明分子在做无规则运动
B. 马拉糕内有气孔,说明分子间有间隙
C. 马拉糕中的米粉粘在一起,说明分子之间存在引力
D. 马拉糕加热时香味更浓,说明温度越高,分子运动越剧烈
2. 下列选项中,不属于静电防止措施的是( )
A. 油罐车后拖一根铁链 B. 纺织车间保持一定湿度
C. 在易燃气体环境中穿防静电服 D. 静电喷涂使漆料附着在工件上
3. 如图所示,是我国古代的取暖用具——黑漆描金手炉。在手炉中装满热水后,便可抱在怀中取暖,这是利用了“水的比热容大”这一特性,以下事例中与这一特性无关的是( )
A. 沿海地区的昼夜温差比内陆地区小 B. 冬天,暖气设备用热水供暖
C. 汽车发动机用水作冷却液 D. 夏天,洒水车给路面洒水降温
4. 光发动机是一种把光能转化为机械能的装置,主要结构如下图所示。在太阳光照射下,化学反应室内密封着的气态物质N2O4发生反应,导致室内气压增大。当窗口有光射入时,活塞移动,该过程相当于下图汽油机四个冲程中的( )
A. B.
C. D.
5. 小明新购买的闹钟有时钟、闹钟、计时、温度四种模式,旋转闹钟使其不同侧面朝上便可切换至不同的工作模式。拆开闹钟发现其内部有一个小铜球,旋转闹钟,小铜球滚动至不同模块、对应模块便开始工作。其内部结构图中(如图所示),虚线框内的结构相当于电路中的( )
A. 电源 B. 用电器 C. 导线 D. 开关
6. 有一种课间音乐定时播放装置,指示灯处于常亮状态,设定的时间一到,定时器开关自动断开(定时器开关闭合时相当于导线),音乐才会响起。下列电路图中符合上述要求且设计最合理的是( )
A. B.
C. D.
7. 如图所示,从玻璃管内的盐水柱两端引出A、B两根导线,并将其接入电路。若进行以下四种操作:①将两端活塞向内推;②将两端活塞向外拉;③活塞不动,向管内注入相同浓度的盐水;④活塞不动,适量减少管内盐水。其中能使接入电路的盐水柱电阻变小的是( )
A. ①和③ B. ②和③
C. ①和④ D. ②和④
8. 如图甲所示电路,闭合开关S1、S2,两电表示数都如乙图,下列判断正确的是( )
A. 电流表A2测量通过灯L2的电流
B. 闭合开关S1、S2时,通过L2的电流为1.2A
C. 若灯L1断路,电流表A1、A2的示数相等
D. 仅断开S1,电流表A1的示数不变
9. 将两种金属片A、B分别插入柠檬制成“柠檬电池”,并接入电路如图所示,图中LED的额定电压为。已知LED有单向导电性,只有电流从其长引脚流入,短引脚流出,LED才会发光,此时( )
A. LED不会发光
B. 电压表的读数为
C. 柠檬供电将电能转化为化学能
D. 若导线断开,电压表仍有示数
10. “多米诺骨牌”是一项有趣的活动,按一定距离排列的骨牌,轻轻推倒第一块小木板就会产生连锁反应,使最后一块大木板被推倒,如图所示,下列说法中正确的是( )
A. 骨牌在倒下时将动能转化成重力势能
B. 利用较少的能量就可以产生较多的能量,整个过程能量不守恒
C. 整个过程机械能逐渐减小,转化成了内能
D. 永动机不能实现,因为机械能是守恒的
第二部分 非选择题
二、作图题:(每小题2分,共计4分)
11. 小明在家庭实验室自制了一个小电风扇,所使用电位器结构图如图所示,闭合开关,当顺时针转动滑动端时,风扇转速变快。请用笔画线代替导线把实物电路补画完整。
12. 如图所示,请根据图中的电流流向,在虚线框内画出电流表和电源符号,使L1、L2并联。
三、填空题:(每空1分,共计10分)
13. 如图甲所示是一种插入式电阻箱,当电阻箱的铜塞a、c拔出,b、d插入时,则其连入电路电阻大小是_________Ω;乙图中电阻箱的示数是_________Ω;丙图是一种测定油箱内油量的装置,此装置的油量表是由_________表改装而成的,接入定值电阻R′是为了防止_________(选填“加满油”或“用完油”)时可能造成的电路短路。
14. 如图是电阻A、B的I-U图像。由图可知,将电阻A、B串联后接入电路,当通过A的电流为0.3 A时,A和B两端的总电压是________V;将电阻A、B并联后接入某电路,当通过B的电流为0.2 A时,A两端的电压是________V;将电阻A、B并联在电压为3 V的电源中,电路中的总电流是_________。
15. 小明将一杯热牛奶放入质量500g的冷水中,如图a所示,一段时间后,牛奶和冷水的温度变化如图b所示。不考虑热损失,0~10分钟内,牛奶的内能变______,由b图______(选填“能”或“不能”)分析得出:水的比热容比牛奶大,理由是:______。
四、实验题:(17题第(5)小题2分,其余每空1分,共计12分)
16. 某物理兴趣小组为了探究不同物质的比热容与不同燃料的热值,设计了如图所示的实验装置。已知实验所用燃料的质量相同,烧杯中液体的质量也均相同。
(1)为了探究不同液体比热容的大小关系,应选择_____________两图进行对比实验,液体吸收热量的多少通过_______________反映;
(2)为了探究不同燃料热值的大小关系,本实验应采用_________(选填“A”或“B”)比较液体升温的方案:
A. 加热相同时间后 B. 燃料完全燃烧后
(3)小组同学记录了整个实验中两种液体和两种燃料对应的加热时间,并绘制成如图丁所示的图像。假定燃料完全燃烧且不计热量损失,则由图像可知:
①若液体a的比热容为c0,则液体b的比热容为_________;
②两种燃料热值之比q1∶q2=_________;
(4)采用小型风力发电机独特的尾翼结构,如图戊左图所示,能使其旋翼自动迎风。海边,仅在海陆风因素的影响下,图戊右图所示的情形通常发生在_________。
A. 发生在白天,且陆地温度较高
B. 发生在白天,且海水温度较高
C. 发生在夜晚,且陆地温度较高
D. 发生在夜晚,且海水温度较高
17. 如图所示,这是小华同学“探究电流与电阻的关系”的实验电路,选用的器材:学生电源(可调节电源电压),5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻各一个,“10Ω 1A”的滑动变阻器、电压表、电流表、开关各一个,导线若干。
数据序号
1
2
3
4
电阻R/Ω
5
10
15
20
电流I/A
0.40
0.20
0.14
0.10
(1)请用笔画线代替导线将图中电路连接完整,要求滑片P往右端移动时电流表示数变大;
(2)闭合开关后,发现电流表有示数、电压表无示数,则电路中可能出现的故障是_________;
A. 定值电阻开路 B. 定值电阻短路
C. 滑动变阻器开路 D. 滑动变阻器短路
(3)排除故障后,实验过程中调节电源电压为3V,并保持定值电阻两端电压不变,当将接入定值电阻从5Ω改接为10Ω时,此时需要移动滑动变阻器的滑片,直到电压表为________V;
(4)小华得出初步结论:导体两端电压不变时,通过导体的电流与接入导体的电阻成反比。请写出他得到这个结论的数据分析方法:__________________;(简要写出1种即可)
(5)小华想继续用25Ω的定值电阻进行实验,将25Ω电阻接入电路后发现无论如何移动滑动变阻器,都无法控制电压表示数保持不变。为了能够使25Ω定值电阻两端电压保持不变,仅用实验中已使用过的实验器材(不更换和添加新器材),写出一种可行操作方法:_________。
五、计算题:(第18题7分,第19题9分,共计16分)
18. 如图是酒精浓度测试仪的电路原理图,已知电源电压为,的阻值为,此时对气敏电阻释放酒精气体,流过电路中的电流为。
(1)求两端的电压;
(2)求气敏电阻两端的电压;
(3)气敏电阻的阻值。
19. 燃气热水器是一种高效、快捷的洗浴设备。下表为小合家的燃气热水器的部分技术参数, 能效等级是根据热效率来划分的,热效率高于96%为一级能效,低于96%、高于88%为二级能效,低于88%、高于84%为三级能效,低于三级能效的不能销售。小合想实测一下它的能效等级能不能达到一级,于是在家长的帮助下进行测量,得到了如下数据:该燃气热水器在正常状态下工作10 min使质量为100 kg的水温度升高了20℃。求:
适用燃气
天然气
热值
3×107 J/m3
10 min耗气量
0.3 m3
能效等级
一级
(1)该过程中水吸收的热量为多少J;(水的比热容为c水=4.2×103 J/(kg·℃))
(2)该过程中燃气完全燃烧放出的热量为多少J;
(3)请通过计算判断该燃气热水器的能效等级是否达到了一级。(保留一位小数)
六、综合开放题:(每空1分,共计8分)
20. 阅读短文,回答问题。
热电偶
把两种不同材料的导体(如铁丝和铜丝)组成如甲图所示的闭合回路,当A、B两端存在温度差时,回路中就会有电流通过,这就是塞贝克效应,这种电路叫热电偶电路。实验表明:热电偶电路中电流的大小跟相互连接的两种金属丝的材料有关;跟接点A和B间温度差的大小有关,温度差越大,回路电流越大。在材料确定时,在一定温度范围内,热电偶产生的温差电压与两接点温度差成正比。在实际测温技术中,为提高电压精度,常将多组完全相同的热电偶串联使用,串联后总温差电压等于各组热电偶温差电压之和。请根据短文回答下列问题:
(1)以下材料组合中,可以制作热电偶电路的是_________;
A. 玻璃片、铝薄片 B. 玻璃片、玻璃片
C. 铝薄片、锌薄片 D. 锌薄片、锌薄片
(2)热电偶相当于一个_________(选填“用电器”或“电源”),它的电能是由_________能转化而来,其它条件不变,只将图甲中A处杯中的冰水混合物换为沸水,电路电流_________(选填“变大”、“变小”、“不变”);
(3)热电偶电路可以把温度信号换成_________信号,利用这种性质可以把热电偶做成_________;(写出一种应用)
(4)如图乙所示,当J1、J2两点间的温度差为50℃时,输出的温差电压为0.75 mV;若低温J1处的温度为-10℃,冷、热两点间产生的温差电压为1.5 mV,则高温处J2的温度为_________℃;
现将两组完全相同的该热电偶串联测温:第一组高温端为160℃、低温端为25℃;第二组高温端比第一组高温端低45℃、低温端为10℃。则两组热电偶串联后输出的总温差电压为________V。
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高级中学2026—2027学年第一学期期中测试
初三物理
注意事项:
1、答题前,考生务必在答题卡写上姓名、班级,准考证号用2B铅笔涂写在答题卡上。
2、每小题选出答案后,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,再涂其它答案,不能答在试题卷上。
3、考试结束,监考人员将答题卡收回。
第一部分 选择题
一.选择题:(每小题只有一个选项,每小题2分,共计20分)
1. 广东点心马拉糕,疏松多孔,香软可口。下列有关说法错误的是( )
A. 闻到马拉糕的香味,说明分子在做无规则运动
B. 马拉糕内有气孔,说明分子间有间隙
C. 马拉糕中的米粉粘在一起,说明分子之间存在引力
D. 马拉糕加热时香味更浓,说明温度越高,分子运动越剧烈
【答案】B
【解析】
【详解】A.能闻到马拉糕的香味是扩散现象,说明分子在永不停息做无规则运动,故A正确;
B.马拉糕的气孔是宏观尺度的气泡空隙,属于面团的宏观结构,不是微观层面的分子间隙,分子间隙是肉眼不可见的微观尺度,故B错误;
C.米粉能粘在一起,说明分子之间存在相互吸引的引力,故C正确;
D.温度越高,分子无规则运动越剧烈,扩散更快,因此加热时香味更浓,故D正确。
本题选择描述错误的,故选B。
2. 下列选项中,不属于静电防止措施的是( )
A. 油罐车后拖一根铁链 B. 纺织车间保持一定湿度
C. 在易燃气体环境中穿防静电服 D. 静电喷涂使漆料附着在工件上
【答案】D
【解析】
【详解】A.油罐车后拖一根铁链,将汽油和油罐摩擦产生的电荷导向大地,从而避免火灾的产生,属于静电防止措施,故A不符合题意;
B.纺织车间保持一定湿度,避免太过干燥,产生静电,属于静电防止措施,故B不符合题意;
C.在易燃气体环境中,静电可能引发爆炸,穿防静电服,静电服的材料能够减小摩擦力起电,或者通过导电纤维将静电导走,避免静电的积累,属于静电防止措施,故C不符合题意;
D.静电喷涂使漆料附着在工件上,是利用静电实现喷漆的过程,故D符合题意。
故选D。
3. 如图所示,是我国古代的取暖用具——黑漆描金手炉。在手炉中装满热水后,便可抱在怀中取暖,这是利用了“水的比热容大”这一特性,以下事例中与这一特性无关的是( )
A. 沿海地区的昼夜温差比内陆地区小 B. 冬天,暖气设备用热水供暖
C. 汽车发动机用水作冷却液 D. 夏天,洒水车给路面洒水降温
【答案】D
【解析】
【详解】水的比热容大的特性是指,相同质量的水和其他物质相比,吸收或放出相同热量时,水的温度变化更小;升高/降低相同温度时,水可以吸收/放出更多热量。
A.沿海地区水多,内陆砂石多,水的比热容大,白天吸收相同热量升温慢、夜晚放出相同热量降温慢,所以昼夜温差更小,和水的比热容大有关,故A不符合题意;
B.热水供暖是利用相同质量的水降低相同温度时,能放出更多的热量,利用了水的比热容大的特性,故B不符合题意;
C.用水做发动机冷却液是利用相同质量的水升高相同温度时,能吸收更多的热量,冷却效果好,利用了水的比热容大的特性,故C不符合题意;
D.夏天洒水车洒水降温,是利用水蒸发汽化时吸收路面的热量来降温,和水的比热容大的特性无关,故D符合题意。
故选D。
4. 光发动机是一种把光能转化为机械能的装置,主要结构如下图所示。在太阳光照射下,化学反应室内密封着的气态物质N2O4发生反应,导致室内气压增大。当窗口有光射入时,活塞移动,该过程相当于下图汽油机四个冲程中的( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】光发动机中,光照导致室内气压增大,推动活塞移动,这是气体膨胀对外做功,将内能转化为机械能。
A.图中进气门和排气门均关闭,活塞向下运动,为做功冲程,高温高压燃气推动活塞做功,将内能转化为机械能,与光发动机工作过程相同,故A符合题意;
B.图中进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,为吸气冲程,故B不符合题意;
C.图中进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,为排气冲程,故C不符合题意;
D.图中进气门和排气门均关闭,活塞向上运动,为压缩冲程,活塞压缩气体做功,将机械能转化为内能,故D不符合题意。
故选A。
5. 小明新购买的闹钟有时钟、闹钟、计时、温度四种模式,旋转闹钟使其不同侧面朝上便可切换至不同的工作模式。拆开闹钟发现其内部有一个小铜球,旋转闹钟,小铜球滚动至不同模块、对应模块便开始工作。其内部结构图中(如图所示),虚线框内的结构相当于电路中的( )
A. 电源 B. 用电器 C. 导线 D. 开关
【答案】D
【解析】
【详解】电路中各元件的作用:电源提供电能,用电器消耗电能工作,导线连通电路输送电能,开关控制电路的通断,选择接通的工作电路。 根据题意,铜是导体,旋转闹钟时小铜球滚动到对应模块位置后,该模块的电路被接通,对应模块开始工作,这个结构的作用是控制对应电路的通断,因此相当于电路中的开关。
故选D。
6. 有一种课间音乐定时播放装置,指示灯处于常亮状态,设定的时间一到,定时器开关自动断开(定时器开关闭合时相当于导线),音乐才会响起。下列电路图中符合上述要求且设计最合理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.指示灯、播放器、定时器开关串联,定时器开关闭合时电路通路,播放器直接工作, 违反“断开才响”要求,故A不符合题意;
BD.定时器开关和指示灯并联,定时器开关闭合时,指示灯被短路熄灭,不满足“指示灯常亮”的要求,且播放器直接工作, 违反“断开才响”要求,故BD不符合题意;
C.指示灯与播放器串联,定时器开关与播放器并联, 定时器闭合时,播放器被短路,电流仅流经指示灯和定时器开关,播放器无电流 , 音乐不响,指示灯正常亮。 定时器断开时,电流流经指示灯与播放器,两者串联工作, 音乐响起,指示灯仍亮,设计最合理,故C符合题意。
故选C。
7. 如图所示,从玻璃管内的盐水柱两端引出A、B两根导线,并将其接入电路。若进行以下四种操作:①将两端活塞向内推;②将两端活塞向外拉;③活塞不动,向管内注入相同浓度的盐水;④活塞不动,适量减少管内盐水。其中能使接入电路的盐水柱电阻变小的是( )
A. ①和③ B. ②和③
C. ①和④ D. ②和④
【答案】A
【解析】
【详解】①两端活塞向内推,盐水柱长度变短,横截面积变大,因此电阻变小,符合要求;
②两端活塞向外拉,盐水柱长度变长,横截面积变小,因此电阻变大,不符合要求;
③活塞不动,注入同浓度盐水时,盐水柱长度不变,横截面积变大,因此电阻变小,符合要求;
④活塞不动,减少盐水时,盐水柱长度不变,横截面积变小,因此电阻变大,不符合要求。
综上,能使盐水柱电阻变小的是①和③,故选A。
8. 如图甲所示电路,闭合开关S1、S2,两电表示数都如乙图,下列判断正确的是( )
A. 电流表A2测量通过灯L2的电流
B. 闭合开关S1、S2时,通过L2的电流为1.2A
C. 若灯L1断路,电流表A1、A2的示数相等
D. 仅断开S1,电流表A1的示数不变
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图甲可知,闭合开关S1、S2,两灯并联,电流表A1在干路上,测量干路总电流,电流表A2与灯L1串联,测量L1所在支路的电流,故A错误;
B.闭合开关S1、S2,两电表示数都如乙图,根据并联电路电流规律可知,干路电流大于支路电流,故电流表A1接大量程,分度值为0.1A,其示数为1.5A,电流表A2接小量程,分度值为0.02A,其示数为0.3A,即通过L1的电流为0.3A,故通过L2的电流为
故B正确;
C.电流表A2与灯L1串联,若灯L1断路,则电路为只有灯L2的简单电路,此时A2的示数为零,A1测通过灯L2的电流,示数不为零,电流表A1、A2的示数不相等,故C错误;
D.仅断开S1,L1断路,对L2没有影响,电流表A1接在干路上,测量干路电流,由于电路中少了一个支路,所以电流表A1的示数会变小,故D错误。
故选B。
9. 将两种金属片A、B分别插入柠檬制成“柠檬电池”,并接入电路如图所示,图中LED的额定电压为。已知LED有单向导电性,只有电流从其长引脚流入,短引脚流出,LED才会发光,此时( )
A. LED不会发光
B. 电压表的读数为
C. 柠檬供电将电能转化为化学能
D. 若导线断开,电压表仍有示数
【答案】A
【解析】
【详解】A.图中电压表正常偏转,说明右侧柠檬右边的金属片是电源的正极,由于发光二极管有单向导电性,只有从正极(长引脚)流入、负极(短引脚)流出才会发光。由图分析可知,电流是从二极管的短引脚流入、长引脚流出,不满足发光条件,所以发光二极管不会发光,故A符合题意;
B.据图可知,电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,此时,电压表的示数为1.8V,故B不符合题意;
C.电路接通后,水果内部发生化学变化,产生电能,所以,该电池放电时,将化学能转化为电能,故C不符合题意;
D.若导线断开,电路断路,电路中没有电流,则电压表指针不能偏转,故D不符合题意。
故选A。
10. “多米诺骨牌”是一项有趣的活动,按一定距离排列的骨牌,轻轻推倒第一块小木板就会产生连锁反应,使最后一块大木板被推倒,如图所示,下列说法中正确的是( )
A. 骨牌在倒下时将动能转化成重力势能
B. 利用较少的能量就可以产生较多的能量,整个过程能量不守恒
C. 整个过程机械能逐渐减小,转化成了内能
D. 永动机不能实现,因为机械能是守恒的
【答案】C
【解析】
【详解】A.骨牌倒下时重心会降低,即高度降低,骨牌质量不变,所以其重力势能会减小,速度增加,动能增加,因此是将重力势能转化为动能,故A错误;
B.能量守恒定律是自然界最基本定律之一,任何情况下都满足能量守恒定律,故B错误;
C.骨牌之间克服摩擦做功,将机械能转化为内能,因此整个过程机械能逐渐减小,故C正确;
D.永动机不能实现,因为不满足能量守恒定律,故D错误。
故选C。
第二部分 非选择题
二、作图题:(每小题2分,共计4分)
11. 小明在家庭实验室自制了一个小电风扇,所使用电位器结构图如图所示,闭合开关,当顺时针转动滑动端时,风扇转速变快。请用笔画线代替导线把实物电路补画完整。
【答案】
【解析】
【详解】将电位器的B接线柱与风扇一端连接,C接线柱与开关另一端连接(或电源另一端),当顺时针转动滑动端时,电位器接入电路的电阻丝长度减小,电阻减小,电流增大,风扇转速变快。如图所示:
12. 如图所示,请根据图中的电流流向,在虚线框内画出电流表和电源符号,使L1、L2并联。
【答案】
【解析】
【详解】要组成并联电路,两个灯泡分别在不同支路上,所以电源在干路上,即中间虚线框位置,根据图中电流方向,电源上端为正极。
而右上方虚线框内应为电流表,可以与右边灯泡串联在同一支路上。
三、填空题:(每空1分,共计10分)
13. 如图甲所示是一种插入式电阻箱,当电阻箱的铜塞a、c拔出,b、d插入时,则其连入电路电阻大小是_________Ω;乙图中电阻箱的示数是_________Ω;丙图是一种测定油箱内油量的装置,此装置的油量表是由_________表改装而成的,接入定值电阻R′是为了防止_________(选填“加满油”或“用完油”)时可能造成的电路短路。
【答案】 ①.
3 ②.
1893 ③.
电流 ④.
加满油
【解析】
【详解】如图甲所示,当电阻箱的铜塞a、c拔出,b、d插入时,则只有“1Ω”和“2Ω”两个电阻丝串联入电路,则电阻箱连入电路的电阻为。
电阻箱的示数为各旋钮示数与对应倍率的乘积之和,。
因油量表串联在电路中,故油量表是由电流表改装而成。
加满油时,滑片移至滑动变阻器最下端,其接入电路的电阻为0,若没有定值电阻R′,会发生电源短路,因此接入R′是为了防止加满油时电路短路。
14. 如图是电阻A、B的I-U图像。由图可知,将电阻A、B串联后接入电路,当通过A的电流为0.3 A时,A和B两端的总电压是________V;将电阻A、B并联后接入某电路,当通过B的电流为0.2 A时,A两端的电压是________V;将电阻A、B并联在电压为3 V的电源中,电路中的总电流是_________。
【答案】 ①.
4.5 ②.
2.0 ③.
0.9 A
【解析】
【详解】串联电路的特点是各处电流相等,当通过A的电流为0.3A时,通过B的电流也为0.3A。从图像读出,此时A两端的电压为1.5V,B两端的电压为3.0V。根据串联电路总电压等于各部分电压之和,总电压
当通过B的电流为0.2A时,从图像读出此时B两端电压为2.0V,并联电路的特点是各支路两端电压相等,因此A两端电压和B两端电压相等,为2.0V。
并联在3V电源两端时,A、B两端电压都等于电源电压3V。从图像读出,电压为3V时,通过A的电流是0.6A,通过B的电流是0.3A。根据并联电路总电流等于各支路电流之和,总电流
15. 小明将一杯热牛奶放入质量500g的冷水中,如图a所示,一段时间后,牛奶和冷水的温度变化如图b所示。不考虑热损失,0~10分钟内,牛奶的内能变______,由b图______(选填“能”或“不能”)分析得出:水的比热容比牛奶大,理由是:______。
【答案】 ①. 小 ②. 不能 ③. 未控制牛奶和水的质量相等
【解析】
【详解】[1]热传递是从高温物体向低温物体传递热量,高温物体内能将变小,低温物体内能将变大。
[2][3]在探究物体吸热能力的实验中应当控制质量相同,加热相同的时间比较温度的变化量,但本题中未控制牛奶和水的质量相等,因此不能比较比热容的大小。
四、实验题:(17题第(5)小题2分,其余每空1分,共计12分)
16. 某物理兴趣小组为了探究不同物质的比热容与不同燃料的热值,设计了如图所示的实验装置。已知实验所用燃料的质量相同,烧杯中液体的质量也均相同。
(1)为了探究不同液体比热容的大小关系,应选择_____________两图进行对比实验,液体吸收热量的多少通过_______________反映;
(2)为了探究不同燃料热值的大小关系,本实验应采用_________(选填“A”或“B”)比较液体升温的方案:
A. 加热相同时间后 B. 燃料完全燃烧后
(3)小组同学记录了整个实验中两种液体和两种燃料对应的加热时间,并绘制成如图丁所示的图像。假定燃料完全燃烧且不计热量损失,则由图像可知:
①若液体a的比热容为c0,则液体b的比热容为_________;
②两种燃料热值之比q1∶q2=_________;
(4)采用小型风力发电机独特的尾翼结构,如图戊左图所示,能使其旋翼自动迎风。海边,仅在海陆风因素的影响下,图戊右图所示的情形通常发生在_________。
A. 发生在白天,且陆地温度较高
B. 发生在白天,且海水温度较高
C. 发生在夜晚,且陆地温度较高
D. 发生在夜晚,且海水温度较高
【答案】(1) ①. 甲、丙 ②. 加热时间 (2)B
(3) ①. ②. (4)D
【解析】
【小问1详解】
探究不同液体的比热容,需要控制燃料种类相同、液体种类不同,因此选甲、丙两图;
本实验中使用相同燃料,相同时间内燃料放出的热量相同,不计热量损失时液体吸收的热量相等,因此用加热时间反映液体吸收热量的多少,这是转换法的应用。
【小问2详解】
探究不同燃料的热值,需要控制被加热的液体种类、质量相同,让质量相等的不同燃料完全燃烧,通过液体最终升高的温度来比较放热多少。如果仅加热相同时间,无法保证两种燃料都完全燃烧,不能准确对比热值,故选B。
【小问3详解】
对比甲、丙:都使用燃料1加热,加热时间都为t时,两种液体吸收的热量Q相同,液体质量m也相同。根据比热容公式可得, 液体a升温,液体b升温,代入得
解得。
对比甲、乙:液体都是a、质量相同,燃料完全燃烧后,甲图液体升温,乙图液体升温;不计热损失时燃料完全燃烧放出的热量等于液体吸收的热量
又因为燃料质量相等,由可得热值之比
【小问4详解】
由图戊可知旋翼朝向陆地,说明风从陆地吹向海面,是陆风。夜晚时海水的比热容比陆地大,放热速度慢,因此海水温度高于陆地,海面上方空气受热上升,陆地的冷空气流向海面形成陆风,故选D。
17. 如图所示,这是小华同学“探究电流与电阻的关系”的实验电路,选用的器材:学生电源(可调节电源电压),5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻各一个,“10Ω 1A”的滑动变阻器、电压表、电流表、开关各一个,导线若干。
数据序号
1
2
3
4
电阻R/Ω
5
10
15
20
电流I/A
0.40
0.20
0.14
0.10
(1)请用笔画线代替导线将图中电路连接完整,要求滑片P往右端移动时电流表示数变大;
(2)闭合开关后,发现电流表有示数、电压表无示数,则电路中可能出现的故障是_________;
A. 定值电阻开路 B. 定值电阻短路
C. 滑动变阻器开路 D. 滑动变阻器短路
(3)排除故障后,实验过程中调节电源电压为3V,并保持定值电阻两端电压不变,当将接入定值电阻从5Ω改接为10Ω时,此时需要移动滑动变阻器的滑片,直到电压表为________V;
(4)小华得出初步结论:导体两端电压不变时,通过导体的电流与接入导体的电阻成反比。请写出他得到这个结论的数据分析方法:__________________;(简要写出1种即可)
(5)小华想继续用25Ω的定值电阻进行实验,将25Ω电阻接入电路后发现无论如何移动滑动变阻器,都无法控制电压表示数保持不变。为了能够使25Ω定值电阻两端电压保持不变,仅用实验中已使用过的实验器材(不更换和添加新器材),写出一种可行操作方法:_________。
【答案】(1) (2)B
(3)2 (4)计算每次实验中电流与电阻的乘积,发现各组的数值都近似或等于2V,为一定值,由此得出电压不变时,电流与电阻成反比
(5)适当调低学生电源的输出电压
【解析】
【小问1详解】
如图所示,实物图缺少使电源和电流表接入电路的导线,故补全导线连接开关左侧接线柱及电源正极、连接电源负极及电流表负极、电流表“0.6”及定值电阻左侧接线柱,完成连接即可符合实验需求。
【小问2详解】
电流表有示数说明电路是通路,因此不可能是元件开路;而电压表无示数,说明与电压表并联的部分出现故障,并且相当于并联在一根导线上,因此可推测故障为定值电阻短路,故选B。
【小问3详解】
由表格数据可知,每一组电流与电阻乘积都等于或近似,可知实验中控制定值电阻两端的电压为,所以每次更换定值电阻后,需移动滑动变阻器的滑片调节直到电压表为。
【小问4详解】
略
【小问5详解】
当接入阻值最大的25Ω定值电阻时,保持其两端电压为,根据串联分压规律可知,
当接入滑动变阻器最大阻值10Ω时,其分压
所以电源电压应为
因此适当调低学生电源的输出电压可完成实验。
五、计算题:(第18题7分,第19题9分,共计16分)
18. 如图是酒精浓度测试仪的电路原理图,已知电源电压为,的阻值为,此时对气敏电阻释放酒精气体,流过电路中的电流为。
(1)求两端的电压;
(2)求气敏电阻两端的电压;
(3)气敏电阻的阻值。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
由电路图可知,气敏电阻与串联,电流表测量电路中的电流。两端的电压
【小问2详解】
根据串联电路的电压规律:串联电路中总电压等于各部分电路两端电压之和,所以气敏电阻两端的电压
【小问3详解】
气敏电阻的阻值
19. 燃气热水器是一种高效、快捷的洗浴设备。下表为小合家的燃气热水器的部分技术参数, 能效等级是根据热效率来划分的,热效率高于96%为一级能效,低于96%、高于88%为二级能效,低于88%、高于84%为三级能效,低于三级能效的不能销售。小合想实测一下它的能效等级能不能达到一级,于是在家长的帮助下进行测量,得到了如下数据:该燃气热水器在正常状态下工作10 min使质量为100 kg的水温度升高了20℃。求:
适用燃气
天然气
热值
3×107 J/m3
10 min耗气量
0.3 m3
能效等级
一级
(1)该过程中水吸收的热量为多少J;(水的比热容为c水=4.2×103 J/(kg·℃))
(2)该过程中燃气完全燃烧放出的热量为多少J;
(3)请通过计算判断该燃气热水器的能效等级是否达到了一级。(保留一位小数)
【答案】(1)
(2)
(3)
该热水器热效率约为93.3%,未达到一级能效标准。
【解析】
【小问1详解】
水吸收的热量
【小问2详解】
燃气完全燃烧放出的热量
【小问3详解】
热水器的热效率
因一级能效要求热效率高于96%,因93.3% < 96%,故该热水器未达到一级能效。
六、综合开放题:(每空1分,共计8分)
20. 阅读短文,回答问题。
热电偶
把两种不同材料的导体(如铁丝和铜丝)组成如甲图所示的闭合回路,当A、B两端存在温度差时,回路中就会有电流通过,这就是塞贝克效应,这种电路叫热电偶电路。实验表明:热电偶电路中电流的大小跟相互连接的两种金属丝的材料有关;跟接点A和B间温度差的大小有关,温度差越大,回路电流越大。在材料确定时,在一定温度范围内,热电偶产生的温差电压与两接点温度差成正比。在实际测温技术中,为提高电压精度,常将多组完全相同的热电偶串联使用,串联后总温差电压等于各组热电偶温差电压之和。请根据短文回答下列问题:
(1)以下材料组合中,可以制作热电偶电路的是_________;
A. 玻璃片、铝薄片 B. 玻璃片、玻璃片
C. 铝薄片、锌薄片 D. 锌薄片、锌薄片
(2)热电偶相当于一个_________(选填“用电器”或“电源”),它的电能是由_________能转化而来,其它条件不变,只将图甲中A处杯中的冰水混合物换为沸水,电路电流_________(选填“变大”、“变小”、“不变”);
(3)热电偶电路可以把温度信号换成_________信号,利用这种性质可以把热电偶做成_________;(写出一种应用)
(4)如图乙所示,当J1、J2两点间的温度差为50℃时,输出的温差电压为0.75 mV;若低温J1处的温度为-10℃,冷、热两点间产生的温差电压为1.5 mV,则高温处J2的温度为_________℃;
现将两组完全相同的该热电偶串联测温:第一组高温端为160℃、低温端为25℃;第二组高温端比第一组高温端低45℃、低温端为10℃。则两组热电偶串联后输出的总温差电压为________V。
【答案】(1)C (2) ①. 电源 ②. 内 ③. 变小
(3) ①. 电 ②. 温度计
(4) ①. 90 ②.
【解析】
【小问1详解】
热电偶电路需由两种不同材料的导体构成。
A.该选项中玻璃为绝缘体,故A不符合要求;
B.该选项中玻璃为绝缘体且材料相同,故B不符合要求;
C.该选项中铝和锌为不同的导体,故C符合要求;
D.该选项中材料相同,故D不符合要求。
故选C。
【小问2详解】
热电偶回路中能产生电流,相当于电源;其电能由内能转化而来;
将A处冰水混合物换为沸水后,A、B间的温度差减小,温度差越小回路电流越小,因此电路电流变小。
【小问3详解】
热电偶可将温度信号转化为电信号,利用该性质可制成温度计。
【小问4详解】
由题意知,材料确定时温差电压与温度差成正比,即。比例系数为
当温差电压为1.5mV时,对应温度差为
高温处的温度为
第一组热电偶的温度差为
第一组的温差电压为
第二组高温端温度为
第二组热电偶的温度差为
第二组的温差电压为
串联后总温差电压为
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