精品解析:吉林长春市德惠市第八中学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:
德惠市第八中学九年级期中检测物理学科试卷
(满分:74分 考试时间:90分钟)
一、选择题(1-8题为单选,9-10题多选,都选对得2分,选不全得1分,共20分)
1. 在国际单位制中,热量的单位是( )
A. 千克(kg) B. 牛顿(N) C. 焦耳(J) D. 瓦特(W)
2. 劳动课大家制作蛋糕,教室弥漫着蛋糕的香气,下列现象的原理与其相同的是( )
A. 盘山脚下炊烟袅袅 B. 海沧大道木棉絮飞
C. 园博苑里杉叶飘落 D. 湿地公园荷花飘香
3. 要提高热机的效率,可行的方法是( )
A. 多利用热值大的燃料 B. 多燃烧燃料
C. 减少各种热损失 D. 提高热机的功率
4. 在如图甲所示的电路中,当闭合开关后,两个电流表指针偏转如图乙所示,则小灯泡L1和L2中的电流之比为( )
A. 5:1 B. 4:1 C. 1:4 D. 1:5
5. 将下列物体接入如图所示的A、B两点,可以使小灯泡发光的是( )
A. 干木棒 B. 铜导线 C. 塑料尺 D. 橡皮筋
6. 下列示意图中,滑动变阻器连接正确且当滑片向右滑动时,连入电路的电阻变大的是( )
A. B.
C. D.
7. 某电梯模拟控制电路中,当刷门禁卡后闭合,再按下电梯楼层按钮后闭合,电动机启动使电梯上行到相应楼层;当按下电梯底层按钮后闭合,电动机启动使电梯下行至底层。下列电路符合要求的是( )
A. B. C. D.
8. 假如科学家能研制出常温下的超导材料,那么它最适合做( )
A. 白炽灯的灯丝 B. 熔断器内的保险丝
C. 滑动变阻器的电阻丝 D. 输电导线
9. 如图所示,开关从闭合到断开,下列说法正确的是( )
A. 电流表A1的示数变大 B. 电流表A1的示数不变
C. 灯泡L1的亮度不变 D. A1的示数不变,A2的示数变小
10. 我国自主研制的全球运力最大的固体运载火箭“引力一号”将搭载的三颗卫星顺利送入预定轨道。下列说法中正确的是( )
A. 太空温度很低,故火箭飞入太空后,内能为零
B. 火箭燃料在燃烧的过程中,热值保持不变
C. 发射火箭与热机压缩冲程的能量转化相同
D. 火箭发动机在工作过程中遵循能量守恒定律
二、非选择题(每空1分,每图1分,21题6分,共54分)
11. 吉林省地处“黄金玉米带”和“黄金水稻带”,是国家首批命名的生态示范省,随着农业机械化水平的提高,收割机已成为我省玉米、水稻等收割的重要工具。
(1)“稻花香里说丰年”中描述的“稻花香”体现了物理学中的______现象。中午时分,稻香比早晨时更加浓郁了。这是因为中午气温升高,花香的分子运动得更加______。
(2)水稻育苗时,采用傍晚灌水、清晨放水来防止幼苗冻伤,是利用了水______的特性。
(3)收割机的发动机是一台单缸四冲程柴油机,提供动力的是______冲程,将______能转化为______能;若工作时曲轴转速为,则每秒钟做______次功。
12. 王丽同学在家里用天然气灶烧开水。在一个标准大气压下,将1kg的水从20℃烧至沸腾,完全燃烧了的天然气。在此过程中,水吸收的热量是________J,天然气灶的热效率为__________。[已知, ]
13. 如图所示,用气球摩擦头发,头发就会被气球吸引,___________现象,用塑料梳子梳干燥的头发时会发现,头发越梳越蓬松。这是因为梳子与头发摩擦,使头发带上了___________(选填“同种”或“异种”)电荷而相互___________所以头发会变得蓬松。气球束缚电子能力比头发强,在此过程中气球因得到电子而带___________(选填“正”或“负”)电。
14. 随着科技的发展,新能源汽车走进了千家万户。
(1)当给汽车蓄电池充电时,其蓄电池相当于____;刚擦完车玻璃的干毛巾与毛皮摩擦过的橡胶棒相互排斥,说明干毛巾带____电;
(2)汽车尾灯是一种常见的LED灯,发光元件由多个发光二极管组成,其主要是由____材料制成,当一个灯不亮时,其余几个还能正常发光,说明这些发光二极管间是____联的。
15. 同学们成立了制作简易汽轮机模型的项目团队,制定了:“项目提出——项目分析——项目实施——展示交流”的学习流程,研究了热机原理,收集材料组装了如图所示的汽轮机模型。点燃酒精灯加热烧瓶中的水直至沸腾,当有蒸汽喷出时,叶轮转动,且导管口会出现大量的“白气”。
(1)根据所学的知识判断,该“汽轮机”属于____(选填“内燃机”或“外燃机”)。
(2)给烧瓶中的水加热的过程中,是通过____的方式改变水的内能;
(3)某小组在测试过程中,发现需要加热较长时间以后叶轮才会转动,其原因可能是____。
16. 某实验小组在“探究物质的吸热能力”的实验中,使用两个规格相同的电加热器分别对水和食用油加热,实验装置如图所示。
(1)本实验需要用到的测量工具有:_________、温度计和秒表;
(2)实验前,应使烧杯中水的质量______食用油的质量,并且水和食用油的初温相同;
(3)在实验中,物质吸热的多少是通过_____________来反映的;
(4)根据实验测得的数据分别描绘出了甲和乙两种液体的温度随加热时间变化的图像,如图丙所示,加热相同的时间,_____液体升高的温度多,_____液体的吸热能力更强;
(5)我国许多城市之中建有人工湖,人工湖具有“吸热”功能,请你解释人工湖能吸收更多热量的原因:____________________。
17. 小惠用如图所示装置探究影响电阻大小的因素。图中电源两端电压不变,实验板上固定了四根金属丝,A、B、C为镍铬合金丝,D为铜线;长度关系:lA=lC=lD<lB;横截面积大小关系:SA=SB=SD<SC。
(1)在探究电阻与导体材料的关系时,应选择_____________两根金属丝分别连入电路,比较实验现象得出结论。
(2)当分别将A、B两根金属丝连入电路中时,发现小灯泡在连入B金属丝时比连入A金属丝时暗,由此可得出的实验结论:当导体的其他条件相同时,长度越长,导体的电阻_____________。
(3)当分别将A、C两根金属丝连入电路中时,发现小灯泡的亮暗对比并不明显,为了解决这一问题,应在电路中串联一个_____________。此时不再通过_____________比较电阻大小,_____________(选填“可以”或“不可以”)把小灯泡拆除。
18. 在“探究串联电路中的电压规律”实验中,小明准备了若干小灯泡、电压表、电压恒为3V的电源、开关及导线若干等实验器材设计了如图甲所示电路进行了探究。
(1)在图乙虚线框内画出图甲所示实物图的电路图。__________连接电路时,应将开关_____________(选填“断开”或“闭合”)。
(2)图甲中,小明将灯泡L1、L2接入电路中AB和CD两位置,闭合开关后,两灯泡均不发光,电压表的示数为3V,则故障可能是_____________。
(3)排除故障后,闭合开关,电压表示数如图丙所示,则AB两端电压为_____________V。
(4)为了进一步探究电压规律,小明更换灯泡完成了表1中2、3两次实验。结合第(3)问测得的AB间电压,与表2中已记录的其余实验数据,分析数据可以得出的结论是_____________。
表1
实验次数
AB间灯泡
CD间灯泡
1
L1
L2
2
L1
L3
3
L2
L3
表2
实验次数
AB间电压/V
CD间电压/V
1
1.1
2
1.5
1.5
3
1.1
1.9
(5)分析实验数据,选用的3个灯泡中________(选填“有”或“没有”)规格相同的灯泡,你的理由是_____________。
19. 如图甲是“探究电流与电阻的关系”实验的电路图,电源电压恒为6V,电压表(量程为0~3V)、电流表(量程为0~0.6A),阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻各一个。
(1)连接好电路闭合开关,电流表指针偏转至零刻度线左端,出现此现象的原因是_____。
(2)改正错误后,进行多次实验,并将实验数据描绘在图乙中。在实验中,每次更换电阻后,都要移动滑动变阻器的滑片,此时眼睛应观察________(选填“电压表”或“电流表”),直到该电表示数为_________。
(3)如果将电阻从换成,则相对于时滑动变阻器的滑片应该向__________(选填“左”或“右”)移动。为了利用每一个定值电阻都能完成实验,滑动变阻器的最大电阻应不小于________Ω。
(4)分析图像可得出实验结论:当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成__________。
20. 小致在“测量小灯泡的电阻”实验中,所用器材有:电压恒为3V的电源、正常工作电压为2.5V的小灯泡L、符合实验要求的滑动变阻器、已调零的电流表和电压表、开关、导线若干。请完成下列实验内容:
(1)用笔画线表示导线,将图甲的实物电路连接完整,要求滑片P向B端滑动时滑动变阻器的阻值减小。
(2)排除故障后,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P移到某处,电压表的示数如图乙所示。若使小灯泡两端电压达到2.5V,应将滑片P向___________(选填“A”或“B”)端移动,小灯泡正常发光时的电流表示数是0.3A,则电阻是___________Ω(结果保留一位小数)。
(3)小致只用一只电表和一个已知阻值为的定值电阻或已知最大阻值为的滑动变阻器接在未知电源上,也能测出未知电阻的阻值,下列电路不能实现测量要求的是___________。
A. B.
C. D.
21. 酒精浓度检测仪根据世界卫生组织的统计,大约50%-60%的交通事故与酒后驾驶有关。目前,世界大多数国家都采用呼气式酒精测试仪,对驾驶员进行现场检测。酒精测试仪中装有酒精气体传感器。如图甲所示,是酒精测试仪的简化电路图,图中酒精气体传感器是一种气敏电阻,它的阻值随酒精气体浓度的变化而变化,如图乙所示,从而引起电路中电流和电压的变化,为定值电阻,电源电压为6V。
(1)如图乙所示,气敏电阻随着酒精气体浓度的增大而___________;电压表示数随着酒精气体浓度的增大而___________(横线处选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)如果要想把电压表改装成酒精测试仪显示器,为,当电压表示数为的刻度线,应标记的酒精浓度为多少?
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德惠市第八中学九年级期中检测物理学科试卷
(满分:74分 考试时间:90分钟)
一、选择题(1-8题为单选,9-10题多选,都选对得2分,选不全得1分,共20分)
1. 在国际单位制中,热量的单位是( )
A. 千克(kg) B. 牛顿(N) C. 焦耳(J) D. 瓦特(W)
【答案】C
【解析】
【详解】A.千克(kg)是质量的国际单位,故A不符合题意;
B.牛顿(N)是力的国际单位,故B不符合题意;
C.焦耳(J)是功、能量、热量的国际单位,故C符合题意;
D.瓦特(W)是功率的国际单位,故D不符合题意。
故选C。
2. 劳动课大家制作蛋糕,教室弥漫着蛋糕的香气,下列现象的原理与其相同的是( )
A. 盘山脚下炊烟袅袅 B. 海沧大道木棉絮飞
C. 园博苑里杉叶飘落 D. 湿地公园荷花飘香
【答案】D
【解析】
【详解】闻到蛋糕香气是扩散现象,本质是分子永不停息做无规则运动,炊烟、木棉絮、杉叶均为宏观可见物体,其运动属于机械运动,与题干原理不同;荷花飘香是花香分子无规则运动产生的扩散现象,与题干原理相。
故选D。
3. 要提高热机的效率,可行的方法是( )
A. 多利用热值大的燃料 B. 多燃烧燃料
C. 减少各种热损失 D. 提高热机的功率
【答案】C
【解析】
【详解】A.燃料的热值表示单位质量的燃料完全燃烧时释放的热量,选用热值大的燃料并不一定提高有用功在总放热量中所占的比例,故A不符合题意;
B.多燃烧燃料会增加燃料释放的总热量,但不一定减少能量损失所占的比例,故B不符合题意;
C.减少散热、摩擦等造成的能量损失,可以增大有用功占燃料释放能量的比例,从而提高热机效率,故C符合题意;
D.功率反映做功的快慢,效率反映能量利用的程度,提高功率不一定提高热机效率,故D不符合题意。
故选C。
4. 在如图甲所示的电路中,当闭合开关后,两个电流表指针偏转如图乙所示,则小灯泡L1和L2中的电流之比为( )
A. 5:1 B. 4:1 C. 1:4 D. 1:5
【答案】C
【解析】
【详解】由图甲可知,L1与L2并联,与L1串联的电流表测L1电流,干路电流表测干路电流。因并联电路干路电流大于支路电流且两表指针偏转相同,故干路电流表量程为,示数;支路电流表量程为,示数。由并联电路电流特点可知,通过L2的电流
L1和L2中的电流之比,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
5. 将下列物体接入如图所示的A、B两点,可以使小灯泡发光的是( )
A. 干木棒 B. 铜导线 C. 塑料尺 D. 橡皮筋
【答案】B
【解析】
【详解】要让小灯泡发光,把物体接入A、B两点后需要接通电路,因此接入的物体必须是导体。 干木棒、塑料尺、橡皮筋都属于绝缘体,无法导通电路;铜导线是金属,属于导体,接入后可以连通电路,让小灯泡发光,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
6. 下列示意图中,滑动变阻器连接正确且当滑片向右滑动时,连入电路的电阻变大的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】AB.滑动变阻器正确接法需“一上一下”,故AB不符合题意;
C.接右上和右下接线柱,接入电路的是滑片右侧电阻丝,滑片P向右滑动,接入长度变短,电阻变小,故C不符合题意;
D.接左上和左下接线柱,接入电路的是滑片左侧电阻丝,滑片P向右滑动,接入长度变长,电阻变大,故D符合题意。
故选D。
7. 某电梯模拟控制电路中,当刷门禁卡后闭合,再按下电梯楼层按钮后闭合,电动机启动使电梯上行到相应楼层;当按下电梯底层按钮后闭合,电动机启动使电梯下行至底层。下列电路符合要求的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由题意可知,、同时闭合电动机才启动,说明与串联控制;闭合电动机启动,说明单独控制;两电动机工作互不影响,说明它们并联。故选C。
8. 假如科学家能研制出常温下的超导材料,那么它最适合做( )
A. 白炽灯的灯丝 B. 熔断器内的保险丝
C. 滑动变阻器的电阻丝 D. 输电导线
【答案】D
【解析】
【详解】超导材料的核心特点是常温下电阻为零,电流通过时不会产生热量损耗。
A. 白炽灯灯丝靠电流的热效应发热发光,若用超导材料(电阻为零,不发热),无法发光,不适合,故A不符合题意;
B. 保险丝靠电流过大时发热熔断保护电路,超导材料不发热,无法熔断,不适合,故B不符合题意;
C. 滑动变阻器依靠电阻丝的电阻改变来调节电路,超导电阻为零,无法起到变阻作用,不适合,故C不符合题意;
D. 输电导线使用超导材料,电阻为零,可完全避免输电过程中导线发热的电能损耗,是最适合的应用,故D符合题意。
故选D。
9. 如图所示,开关从闭合到断开,下列说法正确的是( )
A. 电流表A1的示数变大 B. 电流表A1的示数不变
C. 灯泡L1的亮度不变 D. A1的示数不变,A2的示数变小
【答案】BCD
【解析】
【详解】由电路图可知,开关闭合时,灯泡、并联,电流表测支路的电流,电流表测干路总电流。根据并联电路的特点,各支路两端电压都等于电源电压,且支路用电器的工作状态互不影响。当开关从闭合到断开后,所在支路断路,但两端的电压始终等于电源电压,的电阻不变,由欧姆定律可知,通过的电流不变,也就是的示数不变,的亮度不变。
开关断开后,原本测两条支路总电流的,现在只测的电流,因此的示数是变小的。故A错误,BCD正确。
故选BCD。
10. 我国自主研制的全球运力最大的固体运载火箭“引力一号”将搭载的三颗卫星顺利送入预定轨道。下列说法中正确的是( )
A. 太空温度很低,故火箭飞入太空后,内能为零
B. 火箭燃料在燃烧的过程中,热值保持不变
C. 发射火箭与热机压缩冲程的能量转化相同
D. 火箭发动机在工作过程中遵循能量守恒定律
【答案】BD
【解析】
【详解】A.任何物体在任何状态下都具有内能,低温下火箭内能也不为零,故A错误;
B.热值是燃料的固有特性,仅与燃料种类有关,与是否燃烧无关,因此燃料燃烧过程中热值保持不变,故B正确;
C.发射火箭的能量转化是内能转化为机械能,热机压缩冲程的能量转化是机械能转化为内能,二者能量转化不同,故C错误;
D.能量守恒定律适用于所有能量转化、转移过程,火箭发动机工作过程也遵循该定律,故D正确。
故选BD。
二、非选择题(每空1分,每图1分,21题6分,共54分)
11. 吉林省地处“黄金玉米带”和“黄金水稻带”,是国家首批命名的生态示范省,随着农业机械化水平的提高,收割机已成为我省玉米、水稻等收割的重要工具。
(1)“稻花香里说丰年”中描述的“稻花香”体现了物理学中的______现象。中午时分,稻香比早晨时更加浓郁了。这是因为中午气温升高,花香的分子运动得更加______。
(2)水稻育苗时,采用傍晚灌水、清晨放水来防止幼苗冻伤,是利用了水______的特性。
(3)收割机的发动机是一台单缸四冲程柴油机,提供动力的是______冲程,将______能转化为______能;若工作时曲轴转速为,则每秒钟做______次功。
【答案】(1) ①.
扩散 ②.
剧烈 (2)
比热容大 (3) ①.
做功 ②.
内 ③.
机械 ④.
20
【解析】
【小问1详解】
“稻花香”是花香分子无规则运动扩散到空气中被人闻到,属于扩散现象;分子热运动的剧烈程度和温度有关,气温越高,分子运动越剧烈,所以中午稻香更浓郁。
【小问2详解】
水的比热容大,相同质量的水和其他物质相比,放出相同热量时降低的温度更小,傍晚灌水后夜间水温下降慢,能避免幼苗温度过低被冻伤,利用了水比热容大的特性。
【小问3详解】
单缸四冲程柴油机的做功冲程中,燃气推动活塞做功,为机器提供动力;做功冲程中,燃料燃烧释放的内能转化为活塞运动的机械能。
曲轴每秒转数为
单缸四冲程内燃机每转动2周对外做功1次,故每秒做功次数为
12. 王丽同学在家里用天然气灶烧开水。在一个标准大气压下,将1kg的水从20℃烧至沸腾,完全燃烧了的天然气。在此过程中,水吸收的热量是________J,天然气灶的热效率为__________。[已知, ]
【答案】 ①. ②. 42%
【解析】
【详解】1标准大气压下,水的沸点是100℃,水吸收的热量
天然气完全燃烧放出的热量
天然气灶的热效率
13. 如图所示,用气球摩擦头发,头发就会被气球吸引,___________现象,用塑料梳子梳干燥的头发时会发现,头发越梳越蓬松。这是因为梳子与头发摩擦,使头发带上了___________(选填“同种”或“异种”)电荷而相互___________所以头发会变得蓬松。气球束缚电子能力比头发强,在此过程中气球因得到电子而带___________(选填“正”或“负”)电。
【答案】 ①. 摩擦起电 ②. 同种 ③. 排斥 ④. 负
【解析】
【详解】由摩擦起电知识可知,摩擦后物体吸引轻小物体的现象属于摩擦起电现象;因头发越梳越蓬松,可知头发间相互排斥;由电荷间相互作用规律可知,同种电荷相互排斥,故头发带同种电荷;由摩擦起电的实质可知,得到电子的物体带负电,气球束缚电子能力强且得到电子,故带负电。
14. 随着科技的发展,新能源汽车走进了千家万户。
(1)当给汽车蓄电池充电时,其蓄电池相当于____;刚擦完车玻璃的干毛巾与毛皮摩擦过的橡胶棒相互排斥,说明干毛巾带____电;
(2)汽车尾灯是一种常见的LED灯,发光元件由多个发光二极管组成,其主要是由____材料制成,当一个灯不亮时,其余几个还能正常发光,说明这些发光二极管间是____联的。
【答案】(1) ①. 用电器 ②. 负
(2) ①. 半导体 ②. 并
【解析】
【小问1详解】
给蓄电池充电时,蓄电池消耗电能,故相当于电路中的用电器。
因同种电荷相互排斥,毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,故与该橡胶棒相互排斥的干毛巾带负电。
【小问2详解】
发光二极管主要由半导体材料制成。因并联电路中各用电器独立工作、互不影响,一个发光二极管不亮时其余仍能正常发光,故这些发光二极管间为并联连接。
15. 同学们成立了制作简易汽轮机模型的项目团队,制定了:“项目提出——项目分析——项目实施——展示交流”的学习流程,研究了热机原理,收集材料组装了如图所示的汽轮机模型。点燃酒精灯加热烧瓶中的水直至沸腾,当有蒸汽喷出时,叶轮转动,且导管口会出现大量的“白气”。
(1)根据所学的知识判断,该“汽轮机”属于____(选填“内燃机”或“外燃机”)。
(2)给烧瓶中的水加热的过程中,是通过____的方式改变水的内能;
(3)某小组在测试过程中,发现需要加热较长时间以后叶轮才会转动,其原因可能是____。
【答案】(1)外燃机 (2)热传递
(3)水的质量太大或水的初温较低
【解析】
【小问1详解】
本模型中酒精灯在烧瓶外部燃烧加热水,燃料的燃烧过程发生在动力装置外部,因此属于外燃机。
【小问2详解】
用酒精灯的火焰直接给烧瓶内的水加热,热量从高温的火焰转移到低温的水,是通过热传递的方式改变水的内能。
【小问3详解】
叶轮需要喷出足够的高速蒸汽才能转动,加热很久才出蒸汽的常见原因可能是水的初温很低,需要吸收更多热量才能沸腾;也可能是水的质量太大,升温至沸腾需要吸收的总热量变多。
16. 某实验小组在“探究物质的吸热能力”的实验中,使用两个规格相同的电加热器分别对水和食用油加热,实验装置如图所示。
(1)本实验需要用到的测量工具有:_________、温度计和秒表;
(2)实验前,应使烧杯中水的质量______食用油的质量,并且水和食用油的初温相同;
(3)在实验中,物质吸热的多少是通过_____________来反映的;
(4)根据实验测得的数据分别描绘出了甲和乙两种液体的温度随加热时间变化的图像,如图丙所示,加热相同的时间,_____液体升高的温度多,_____液体的吸热能力更强;
(5)我国许多城市之中建有人工湖,人工湖具有“吸热”功能,请你解释人工湖能吸收更多热量的原因:____________________。
【答案】(1)天平 (2)等于
(3)加热时间长短 (4) ①. 乙 ②. 甲
(5)水的比热容大,相同质量的水与其他物质相比,升高相同的温度能吸收更多的热量
【解析】
【小问1详解】
实验要控制水和食用油的质量相等,因此除了测量温度的温度计、测量时间的秒表,还需要用天平测量液体质量。
【小问2详解】
探究物质吸热能力的实验要使用控制变量法,需保证水和食用油的质量相等、初温相同,排除质量差异对实验结果的干扰。
【小问3详解】
实验使用规格相同的电加热器,相同时间内两种液体吸收的热量相等,因此可以通过加热时间长短间接反映吸热多少。
【小问4详解】
从温度-时间图像可知,加热相同时间时,乙的温度上升更快;
质量相同的不同物质吸收相同热量时,升温越慢的物质比热容越大、吸热能力越强,因此甲的吸热能力更强。
【小问5详解】
人工湖内有大量的水,水的比热容比周边砂石大,根据吸热公式,相同质量的水和其他物质相比,升高相同温度时可以吸收更多热量,因此能起到调节温度、吸收热量的作用。
17. 小惠用如图所示装置探究影响电阻大小的因素。图中电源两端电压不变,实验板上固定了四根金属丝,A、B、C为镍铬合金丝,D为铜线;长度关系:lA=lC=lD<lB;横截面积大小关系:SA=SB=SD<SC。
(1)在探究电阻与导体材料的关系时,应选择_____________两根金属丝分别连入电路,比较实验现象得出结论。
(2)当分别将A、B两根金属丝连入电路中时,发现小灯泡在连入B金属丝时比连入A金属丝时暗,由此可得出的实验结论:当导体的其他条件相同时,长度越长,导体的电阻_____________。
(3)当分别将A、C两根金属丝连入电路中时,发现小灯泡的亮暗对比并不明显,为了解决这一问题,应在电路中串联一个_____________。此时不再通过_____________比较电阻大小,_____________(选填“可以”或“不可以”)把小灯泡拆除。
【答案】(1)A、D (2)越大
(3) ①. 电流表 ②. 小灯泡的亮度 ③. 不可以
【解析】
【小问1详解】
要探究导体的电阻与导体材料的关系时,应控制导体的长度和横截面积相同,选用材料不同的导体进行实验,故选择A、D两根金属丝分别接入电路进行实验。
【小问2详解】
A、B都是镍铬合金丝,材料和横截面积相同,B的长度更长;连入B时小灯泡更暗,说明电路中电流更小,B的电阻更大,因此结论为当导体的材料、横截面积相同时,长度越长,导体的电阻越大。
【小问3详解】
A、C的电阻差异较小,电路中电流差别不大,导致灯泡亮暗对比不明显,串联电流表可以精确测量电流大小,更灵敏地反映电阻差异。
用电流表比较电路中电阻的大小比用灯泡的亮度更准确,所以此时不再通过灯泡亮暗判断电阻大小。
不能拆除小灯泡,小灯泡在电路中起到保护电路的作用,防止接入的金属丝电阻过小、电路电流过大,烧坏电源或电表。
18. 在“探究串联电路中的电压规律”实验中,小明准备了若干小灯泡、电压表、电压恒为3V的电源、开关及导线若干等实验器材设计了如图甲所示电路进行了探究。
(1)在图乙虚线框内画出图甲所示实物图的电路图。__________连接电路时,应将开关_____________(选填“断开”或“闭合”)。
(2)图甲中,小明将灯泡L1、L2接入电路中AB和CD两位置,闭合开关后,两灯泡均不发光,电压表的示数为3V,则故障可能是_____________。
(3)排除故障后,闭合开关,电压表示数如图丙所示,则AB两端电压为_____________V。
(4)为了进一步探究电压规律,小明更换灯泡完成了表1中2、3两次实验。结合第(3)问测得的AB间电压,与表2中已记录的其余实验数据,分析数据可以得出的结论是_____________。
表1
实验次数
AB间灯泡
CD间灯泡
1
L1
L2
2
L1
L3
3
L2
L3
表2
实验次数
AB间电压/V
CD间电压/V
1
1.1
2
1.5
1.5
3
1.1
1.9
(5)分析实验数据,选用的3个灯泡中________(选填“有”或“没有”)规格相同的灯泡,你的理由是_____________。
【答案】(1) ①. ②. 断开
(2)灯L1断路 (3)1.9
(4)串联电路中,各部分电路两端的电压之和等于电源电压
(5) ①. 有 ②. 第2次实验中L1、L3两端的电压相同,说明两灯规格相同
【解析】
【小问1详解】
由图甲可知,灯泡、与电源和开关串联,电压表并联在灯泡两端。
为了安全,连接电路时开关应断开。
【小问2详解】
两灯都不发光说明电路可能是断路,电压表示数等于电源电压3V,说明电压表两端可以连通到电源正负极,因此是与电压表并联的断路。
【小问3详解】
电压表选用的是0~3V小量程,该量程分度值为0.1V,指针指向1.9V的位置,因此AB两端电压为1.9V。
【小问4详解】
分析三次实验数据可知,
,都等于电源电压3V,因此可得出串联电路中,各部分电路两端的电压之和等于电源电压。
【小问5详解】
串联电路中电流处处相等,若两个灯泡规格完全相同,它们两端的电压相等,第2次实验里和的电压均为1.5V,符合规格相同的灯泡的电压特点,因此三个灯泡里存在规格相同的灯泡。
19. 如图甲是“探究电流与电阻的关系”实验的电路图,电源电压恒为6V,电压表(量程为0~3V)、电流表(量程为0~0.6A),阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻各一个。
(1)连接好电路闭合开关,电流表指针偏转至零刻度线左端,出现此现象的原因是_____。
(2)改正错误后,进行多次实验,并将实验数据描绘在图乙中。在实验中,每次更换电阻后,都要移动滑动变阻器的滑片,此时眼睛应观察________(选填“电压表”或“电流表”),直到该电表示数为_________。
(3)如果将电阻从换成,则相对于时滑动变阻器的滑片应该向__________(选填“左”或“右”)移动。为了利用每一个定值电阻都能完成实验,滑动变阻器的最大电阻应不小于________Ω。
(4)分析图像可得出实验结论:当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成__________。
【答案】(1)电流表正负接线柱接反了
(2) ①. 电压表 ②. 2.5V
(3) ①. 右 ②. 35
(4)反比
【解析】
【小问1详解】
闭合开关,电流表指针偏转至零刻度线左端,是电流表的正负接线柱接反了,电流从负接线柱流入、正接线柱流出,导致指针反向偏转。
【小问2详解】
探究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻两端电压不变,因此眼睛应观察电压表。
由图乙数据,控制电压为
【小问3详解】
将电阻从换成后,相较之前,定值电阻阻值变大,根据串联分压,定值电阻两端电压会升高。为保持其两端的电压为2.5V,需增大滑动变阻器接入电阻,故滑片应向右移动。
为控制定值电阻两端的电压为2.5V不变,定值电阻变大,需相应增大滑动变阻器的阻值进行分压。当定值电阻最大时,电路中的电流
此时变阻器两端的电压为
则此时滑动变阻器接入电路的阻值应为
因此,滑动变阻器的最大电阻应不小于,方可进行分压从而控制定值电阻两端的电压不变,完成实验。
【小问4详解】
图乙为反比例函数图像,因此,当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
20. 小致在“测量小灯泡的电阻”实验中,所用器材有:电压恒为3V的电源、正常工作电压为2.5V的小灯泡L、符合实验要求的滑动变阻器、已调零的电流表和电压表、开关、导线若干。请完成下列实验内容:
(1)用笔画线表示导线,将图甲的实物电路连接完整,要求滑片P向B端滑动时滑动变阻器的阻值减小。
(2)排除故障后,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P移到某处,电压表的示数如图乙所示。若使小灯泡两端电压达到2.5V,应将滑片P向___________(选填“A”或“B”)端移动,小灯泡正常发光时的电流表示数是0.3A,则电阻是___________Ω(结果保留一位小数)。
(3)小致只用一只电表和一个已知阻值为的定值电阻或已知最大阻值为的滑动变阻器接在未知电源上,也能测出未知电阻的阻值,下列电路不能实现测量要求的是___________。
A. B.
C. D.
【答案】(1) (2) ①. B ②. 8.3 (3)ABD
【解析】
【小问1详解】
由题意知,滑片P向B端滑动时滑动变阻器的阻值减小,则右下接线柱应接入电路,电流表选“0~0.6A”量程,故用导线将B接线柱与电流表0.6接线柱连接,据此作图。
【小问2详解】
由图可知,电压表使用0~3V量程,分度值为0.1V,示数为1.8V,小灯泡的额定电压为2.5V,要使小灯泡正常工作,需要增大灯泡两端的电压,根据串联电路分压原理,要增大灯泡两端电压,需减小滑动变阻器两端电压,即减小滑动变阻器接入电路的电阻,所以滑片应向B端移动。
已知小灯泡正常工作时电压,电流,小灯泡此时的电阻
【小问3详解】
A.假设闭合开关,电流表示数为I,电压表示数为U,则未知电阻电压为
未知电阻阻值为
A选项虽能实现测出未知电阻阻值,但题中要求只用一只电表测量,故A不符合题意;
B.如图,电压表测电源电压;开关闭合后,与并联,电流表测支路的电流,由并联电路电压规律,只能求得两端的电压,电流不能测得,所以无法测量未知电阻的阻值;故B不符合题意;
C.如图,与并联,闭合开关,用同一只电流表分别测得干路电流和支路电流,则未知电阻的电流为
两端电压与两端电压相等为,因此未知电阻阻值为,故C符合题意;
D.当滑片位于最左端时,电压表示数为0,电流表示数为,滑片位于最右端时,电流表示数为,电压表示数为,根据两次操作电源电压不变得
解得
D选项虽能实现测出未知电阻阻值,但题中要求只用一只电表测量,故D不符合题意;
故选ABD。
21. 酒精浓度检测仪根据世界卫生组织的统计,大约50%-60%的交通事故与酒后驾驶有关。目前,世界大多数国家都采用呼气式酒精测试仪,对驾驶员进行现场检测。酒精测试仪中装有酒精气体传感器。如图甲所示,是酒精测试仪的简化电路图,图中酒精气体传感器是一种气敏电阻,它的阻值随酒精气体浓度的变化而变化,如图乙所示,从而引起电路中电流和电压的变化,为定值电阻,电源电压为6V。
(1)如图乙所示,气敏电阻随着酒精气体浓度的增大而___________;电压表示数随着酒精气体浓度的增大而___________(横线处选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)如果要想把电压表改装成酒精测试仪显示器,为,当电压表示数为的刻度线,应标记的酒精浓度为多少?
【答案】(1) ①. 减小 ②. 增大
(2)
【解析】
【小问1详解】
由图乙可知,酒精气体浓度增大时,气敏电阻的阻值变小。
由甲图可知,气敏电阻与串联,电压表测两端的电压,酒精气体浓度越大,气敏电阻的阻值越小,电路中的总电阻越小,由可知,电路中的电流越大,由可知电压表的示数越大。
【小问2详解】
电路电流
气敏电阻两端电压
气敏电阻的阻值为
对照图乙,当时,对应的酒精浓度为。
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