精品解析:山东省威海市环翠区联考2026-2027学年度第一学期期中质量检测九年级物理学科试题
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内容正文:
2026—2027学年度第一学期期中质量检测
九年级物理试题
一、单选题(本题共12小题,每小题2分,共24分)
1. 近日,山东省出现持续性降水天气,大量农作物因无法及时晾晒面临霉变风险。当地政府提供了甲图所示的烘干设备“雨中夺粮”、减少损失。下列分析中正确的是( )
A. 仓库内监测环境温度的水银温度计,利用了气体热胀冷缩原理
B. 水银温度计的示数如图乙所示,可知此时仓库内的温度为18℃
C. 机器排气口周围笼罩着大量“白气”,这些“白气”是水蒸气
D. 用烘干机对潮湿农作物进行加热,使水分迅速汽化变为水蒸气
2. 《随园食单》记载了古人炒制月饼馅料的场景,下列过程与物理知识对应正确的是( )
A. 炒制月饼馅料时不断翻炒是通过做功改变馅料内能
B. 馅料刚出锅时“热”得烫嘴,是因为馅料含有的热量多
C. 馅料放凉后香味变淡,是因为馅料分子运动变缓慢
D. 增加供氧量,让燃料更充分燃烧可以提高燃料的热值
3. 关于温度、热量、内能的关系,下列说法正确的是( )
A. 物体的温度升高,内能一定增加
B. 物体的温度升高,一定是从外界吸收了热量
C. 物体吸收热量,它的内能一定增加,温度一定升高
D. 烧红的铁块放入冷水中,铁块将温度传给了冷水
4. 小丽根据下表所提供的几种物质的比热容得出以下几个结论,其中正确的是( )
几种物质的比热容c/[]
水
4.2×103
冰
2.1×103
煤油
2.1×103
铝
0.88×103
水银
0.14×103
铜
0.39×103
A. 质量为3kg的冰,其比热容为6.3×103J/(kg⋅°C)
B. 同种物质在不同状态下比热容一般不同
C. 质量为1kg的水温度升高1℃,吸收的热量为4.2×103J/(kg⋅°C)
D. 质量相等的铜块和铝块,升高相同的温度,铜块吸收的热量一定多
5. 关于如图所示的四个情景,下列说法中正确的是( )
①.两个底面削平的铅块紧压在一起后能吊住重物,这是大气压的作用
②.抽去玻璃板后,两瓶中的气体逐渐混合,说明瓶中气体分子间存在斥力
③.金属管装有少量乙醚,迅速拉动缠在金属管外的皮绳,可使管内的乙醚温度升高
④.是内燃机的做功冲程,此冲程中有燃气的内能转化为活塞的机械能
A. ①② B. ③④ C. ①④ D. ②③
6. 2026年7月10日,中国航天取得历史性突破,长征十号乙运载火箭在海南商业航天发射场成功首飞,并完成了全球首次运载火箭海上网系回收任务。下列说法正确的是( )
A. 火箭燃料燃烧时,燃料的内能转化为化学能
B. 火箭与大气摩擦生热,火箭的机械能转化为内能
C. 火箭配套的电动机运转时,由机械能转化为电能
D. 火箭在加速升空时,能量守恒定律不成立
7. 下列数据最接近生活实际的是( )
A. 人感觉比较舒服的环境温度为35℃
B. 超导体的电阻为0Ω
C. 对人体的安全电压是36V
D. 空调工作时的电流约为0.5A
8. 关于如图所示的四个情境,下列说法正确的是( )
A. 图甲,被丝绸摩擦过的玻璃棒会带上正电荷,是因为玻璃棒原子核对核外电子束缚能力强
B. 如图乙,自由电子定向移动的方向与电流的方向相同
C. 图丙,验电器A带负电荷,用金属棒MN把验电器A、B连接起来,金属棒中电流方向从M到N
D. 图丁油罐车后挂有与地面相连的铁链,是为了防止静电带来危害
9. 图为智能纸巾盒的电路设计要求:闭合开关,电源指示灯L发光;手伸入感应区,开关闭合,电动机M启动开始送纸;若断开开关,即使手伸入感应区、闭合,电动机M也无法工作。下列电路符合上述要求的是( )
A. B.
C. D.
10. 如图所示电路,闭合开关、,两电表都有示数,下列判断正确的是( )
A. 电流表测量通过灯的电流 B. 电流表、示数一定相等
C. 若灯发生短路,正常发光 D. 只断开,电流表的示数变小
11. 下列说法正确的是( )
A. 当导体中无电流通过时,导体就无电阻
B. 通过导体的电流越小,导体的电阻越大
C. 电路中有电压,就一定有电流
D. 导体的电阻越大,对电流的阻碍作用越大
12. 在探究串联电路电压的特点时,闭合开关,灯泡都不发光,电压表无示数。以下可能的是( )
A. 短路 B. 断路 C. 短路 D. 断路
二、填空题(本题共4小题,每空2分,共22分)
13. 感应发光冰块的内部电子元件有:液体感应器、纽扣电池、LED灯泡和导线。它的使用方法是将发光冰块清洁干净放入液体中,液体感应器感应到液体后会自动发光;使用完毕后,用布擦干后放置于干燥的地方以备下次使用。
(1)液体感应器相当于电路中的________(选填“电源”“用电器”“开关”或“导线”)。
(2)将感应发光冰块放入冰箱中冷冻,冷冻后放入饮料中,饮料的温度降低,内能________(选填“增加”“不变”或“减少”),这是通过________的方式改变了饮料的内能。
(3)感应发光冰块的内部的LED灯,其核心元件发光二极管具有______的性质,其主要材料是______(选填“导体”“半导体”或“绝缘体”)材料。
14. 如图所示电路中,要使灯L1和L2串联,则应闭合开关___________;要使灯L1和L2并联,则应闭合开关___________。
15. 调光台灯的电位器通过改变自身连入电路中电阻丝的______,来改变接入电路中的电阻,从而改变灯泡亮度;如图所示电路中,当电位器的B、C两个接头接入电路后,要想灯泡变亮,应________(选填“顺时针”或“逆时针”)移动滑片。
16. 如图所示的电路中,闭合开关,两只电压表的指针偏转角度相同,则通过灯和的电流之比为__________;灯和两端的电压之比为__________。
三、实验探究题(本题共3小题,每空2分,其中17题8分,18题10分,19题8分,共26分)
17. 小明在“探究水在沸腾前后温度变化特点”的实验中:
(1)如图甲所示,温度计的玻璃泡碰到了容器底,接下来合理的操作是________;(选填字母即可)
A. 铁圈向上 B. 铁圈向下 C. 铁夹向上 D. 铁夹向下
(2)根据实验数据,小明绘制了水的温度随加热时间变化的图像,如图丙所示。结合实验现象,分析图像可以得出水在沸腾时的特点是:__________________________。
(3)为研究沸点与气压的关系,用抽气打气两用气筒、带有橡皮塞的试管等器材组装成如图丁所示装置。水沸腾后,停止加热,水停止沸腾,用气筒________(选填“抽气”或“打气”),观察到水再次沸腾,水再次沸腾的原因是:____________________,记录此时的沸点,多次实验即可得出结论。
18. 小林和小郭同学进行“探究串联电路电压规律”的实验。器材有恒为6V的电源,一个开关,两只灯泡L1和L2,两只相同电压表V1和V2(量程均为0-3V和0-15V),导线若干。实验步骤如下:
(1)小郭按图甲所示的电路图连接电路,用电压表分别测AB、BC、AC间的电压。为测量L1两端电压,请在图乙中用笔画线代替导线将实物图连接完整;
(2)小郭同学利用图丙所示电路测出了AC间的电压,为了进一步测量BC间的电压,断开开关,接下来应该_____;
A. 保持B不动,将电压表V1连线由A改接到C
B. 保持C不动,将电压表V2连线由A改接到B
(3)正确连接好后,小郭发现BC间电压表示数如图丁所示,此时L2两端电压为______V;
(4)经过多次实验,得到的数据记录在下表中。
实验次数
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1
3.8
2.2
6.0
2
4.0
2.0
6.0
3
4.2
1.8
6.0
分析实验数据,可得到串联电路的电压规律是_____________________________________。(写文字表述);
(5)小林和小郭同学进行多次实验的主要目的是_______________________。
19. 小丽想找到一种让饭菜快速冷却的方法。她注意到妈妈是把饭菜放在空气中冷却的,而厨房中适合用来冷却饭菜的另一种物质就是水。
【提出问题】水和空气谁的导热性更好呢?
【猜想与假设】水的导热性比空气的好。
【制定计划与设计实验】小丽在甲、乙两个相同的牛奶瓶中都装入热牛奶,甲瓶放在温度与室温相同的水中,乙瓶放在空气中。为了尽量减小其他因素的影响,她把两个牛奶瓶分别用相同的木块垫起来,如题图所示。
【进行实验与收集证据】她每隔一定的时间记录一次甲、乙两瓶中液体温度计的示数,得到的实验数据如下表所示:
时间/min
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
甲瓶中液体温度计的示数/℃
80
65
53
42
34
33
33
33
33
33
乙瓶中液体温度计的示数/℃
80
70
61
53
46
40
35
33
33
33
【分析与论证】
(1)由表格中的实验数据可知,小丽家厨房的环境温度为______℃。
(2)由实验数据可知,小丽的猜想是______(选填“正确”或“错误”)的。
(3)进一步分析表中甲瓶中温度计的示数,小丽又发现,在冷却过程中,牛奶的冷却快慢前后并不一样,是越来越______的。
【评估与交流】
(4)用水银体温计代替液体温度计,______(选填“能”或“不能”)完成本实验。
四、综合解答题(本题共3小题,其中20题8分,21题12分,22题8分,共28分)
20. 利用图甲煤炉通过燃烧煤对壶中的水进行加热。壶中装有质量为1kg,温度为20℃的水,给壶中的水加热过程中,同时绘制了如图乙所示的水温随时间变化的图像。已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)
(1)加热6min,壶中的水吸收的热量是多少?
(2)已知甲图煤炉烧水效率为30%,若用甲图煤炉给壶中的水加热6min,完全燃烧了28g煤,煤的热值是多少?
(3)汽车某次行驶过程中消耗一定量汽油,这些汽油完全燃烧放出的热量相当于完全燃烧28g煤放出的热量。若发动机做的有用功为3.36×105J,则该汽车发动机的效率是多少?
21. 如图所示的电路中,电源电压保持不变,请完成下列问题。
(1)当只闭合开关S2、S3时,电压表示数为12V,求电源电压;(画出此时的等效电路图)
(2)当只闭合开关S2时,电压表示数为8V,求L1和L2两端的电压;
(3)当只闭合开关S1、S3时,电流表A和A1的示数分别为0.6A和0.4A,求通过L1和L2的电流。
22. 雨天乘车时,小华发现自家汽车前挡风玻璃上的雨刮器刮动速度随雨水大小变化。查阅资料后,发现它的工作电路中安装有“雨水检测金属网”装置。小华想知道该装置是怎样控制雨刮器自动工作的。于是,他自制了如图甲所示的雨水检测金属网(以下简称检测器),并设计了如图乙所示的模拟电路进行探究。
(1)小华按照设计的电路图连接电路并将检测器放入容器中。实验时,检测网未放入雨水中,电路处于________(选填“通路”“断路”或“短路”)状态,再将检测网放入雨水中,电动机转动,表明雨水是________(选填“导体”或“绝缘体”)。
(2)分析数据可知,检测器浸入雨水中的深度越深,a、b间接入电路的电阻__________(选填“变大”或“变小”),电流表的示数变大,电动机的转速变快,从而使雨刮器刮水的速度发生变化。观察检测器的结构图,根据影响导体电阻大小的因素可知:a、b间接入电路的电阻变化是由导体的__________变化引起的。
检测器浸入雨水中的部分
未浸入
浸入
浸入
全部浸入
电流表的示数/A
0
0.16
0.20
0.32
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2026—2027学年度第一学期期中质量检测
九年级物理试题
一、单选题(本题共12小题,每小题2分,共24分)
1. 近日,山东省出现持续性降水天气,大量农作物因无法及时晾晒面临霉变风险。当地政府提供了甲图所示的烘干设备“雨中夺粮”、减少损失。下列分析中正确的是( )
A. 仓库内监测环境温度的水银温度计,利用了气体热胀冷缩原理
B. 水银温度计的示数如图乙所示,可知此时仓库内的温度为18℃
C. 机器排气口周围笼罩着大量“白气”,这些“白气”是水蒸气
D. 用烘干机对潮湿农作物进行加热,使水分迅速汽化变为水蒸气
【答案】D
【解析】
【详解】A.水银温度计利用了液体的热胀冷缩原理,故A错误;
B.由图乙可知,温度计的分度值为,液面在上方第3格,故其示数为,故B错误;
C.“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水珠,故C错误;
D.烘干机加热农作物,提高了水分的温度,可以加快水分蒸发,使水分迅速汽化变为水蒸气,故D正确。
故选D。
2. 《随园食单》记载了古人炒制月饼馅料的场景,下列过程与物理知识对应正确的是( )
A. 炒制月饼馅料时不断翻炒是通过做功改变馅料内能
B. 馅料刚出锅时“热”得烫嘴,是因为馅料含有的热量多
C. 馅料放凉后香味变淡,是因为馅料分子运动变缓慢
D. 增加供氧量,让燃料更充分燃烧可以提高燃料的热值
【答案】C
【解析】
【详解】A.炒制月饼馅料时,馅料从外界吸收热量,是通过热传递改变馅料内能,故A错误;
B.热量是过程量,不能说“含有的热量”,馅料刚出锅时“热”得烫嘴,是因为馅料的温度高,故B错误;
C.温度越高,分子运动热越剧烈,馅料放凉后香味变淡,是因为馅料分子运动变缓慢,故C正确;
D.热值是燃料的一种属性,与燃烧情况无关,增加供氧量,让燃料更充分燃烧不能提高燃料的热值,故D错误。
故选C。
3. 关于温度、热量、内能的关系,下列说法正确的是( )
A. 物体的温度升高,内能一定增加
B. 物体的温度升高,一定是从外界吸收了热量
C. 物体吸收热量,它的内能一定增加,温度一定升高
D. 烧红的铁块放入冷水中,铁块将温度传给了冷水
【答案】A
【解析】
【详解】A.物体的内能与温度有关,在质量和状态不变时,温度升高,分子热运动的动能增大,内能一定增加,故A正确;
B.改变物体内能的方式有做功和热传递,物体温度升高,可能是从外界吸收了热量,也可能是外界对物体做了功,故B错误;
C.物体吸收热量,内能一定增加,但温度不一定升高,如:晶体熔化过程中,吸收热量,内能增加,温度保持不变,故C错误;
D.热传递过程中传递的是热量,不是温度,烧红的铁块放入冷水中,铁块将热量传给了冷水,故D错误。
故选A。
4. 小丽根据下表所提供的几种物质的比热容得出以下几个结论,其中正确的是( )
几种物质的比热容c/[]
水
4.2×103
冰
2.1×103
煤油
2.1×103
铝
0.88×103
水银
0.14×103
铜
0.39×103
A. 质量为3kg的冰,其比热容为6.3×103J/(kg⋅°C)
B. 同种物质在不同状态下比热容一般不同
C. 质量为1kg的水温度升高1℃,吸收的热量为4.2×103J/(kg⋅°C)
D. 质量相等的铜块和铝块,升高相同的温度,铜块吸收的热量一定多
【答案】B
【解析】
【详解】A.比热容是物质的固有特性,与物质质量无关,3kg冰的比热容不变,故A错误;
B.由表格数据,水和冰是同种物质的不同状态,二者比热容不同,说明同种物质在不同状态下比热容一般不同,故B正确;
C.根据吸热公式,得
选项中吸收热量的单位错写为比热容的单位,故C错误;
D.根据吸热公式,当质量m相等、升高温度Δt相同时,吸收热量与比热容成正比,根据表格可得铝比热容比铜比热容大,因此,即铝块吸收热量更多,故D错误。
故选B。
5. 关于如图所示的四个情景,下列说法中正确的是( )
①.两个底面削平的铅块紧压在一起后能吊住重物,这是大气压的作用
②.抽去玻璃板后,两瓶中的气体逐渐混合,说明瓶中气体分子间存在斥力
③.金属管装有少量乙醚,迅速拉动缠在金属管外的皮绳,可使管内的乙醚温度升高
④.是内燃机的做功冲程,此冲程中有燃气的内能转化为活塞的机械能
A. ①② B. ③④ C. ①④ D. ②③
【答案】B
【解析】
【详解】①. 铅块紧压能吊住重物是因为分子间存在引力,故①错误;
②. 气体混合是扩散现象说明分子在不停地做无规则运动,故②错误;
③. 迅速拉动皮绳时,克服摩擦力做功,机械能转化为内能,会使金属管和管内乙醚的温度升高,故③正确;
④. 图中两气门关闭,活塞向下运动,为做功冲程,内能转化为机械能,故④正确。
综上③④正确,①②错误。
故选B。
6. 2026年7月10日,中国航天取得历史性突破,长征十号乙运载火箭在海南商业航天发射场成功首飞,并完成了全球首次运载火箭海上网系回收任务。下列说法正确的是( )
A. 火箭燃料燃烧时,燃料的内能转化为化学能
B. 火箭与大气摩擦生热,火箭的机械能转化为内能
C. 火箭配套的电动机运转时,由机械能转化为电能
D. 火箭在加速升空时,能量守恒定律不成立
【答案】B
【解析】
【详解】A.燃料燃烧过程是化学能转化为内能,故A错误;
B.火箭与大气摩擦时克服摩擦做功,机械能转化为内能,故B正确;
C.电动机运转时将电能转化为机械能,故C错误;
D.能量守恒定律适用于所有能量转化与转移过程,火箭加速升空时该定律依然成立,故D错误。
故选B。
7. 下列数据最接近生活实际的是( )
A. 人感觉比较舒服的环境温度为35℃
B. 超导体的电阻为0Ω
C. 对人体的安全电压是36V
D. 空调工作时的电流约为0.5A
【答案】B
【解析】
【详解】A.人感觉舒适的环境温度约为,接近人体体温,会产生闷热感,不符合实际,故A不符合题意;
B.根据超导体的定义,物质处于超导状态时电阻为,符合物理事实,故B符合题意;
C.对人体的安全电压为不高于,并非固定为,故C不符合题意;
D.家用空调工作时的电流约为,远大于,不符合实际,故D不符合题意。
故选B。
8. 关于如图所示的四个情境,下列说法正确的是( )
A. 图甲,被丝绸摩擦过的玻璃棒会带上正电荷,是因为玻璃棒原子核对核外电子束缚能力强
B. 如图乙,自由电子定向移动的方向与电流的方向相同
C. 图丙,验电器A带负电荷,用金属棒MN把验电器A、B连接起来,金属棒中电流方向从M到N
D. 图丁油罐车后挂有与地面相连的铁链,是为了防止静电带来危害
【答案】D
【解析】
【详解】A.摩擦起电的实质是电子的转移,得电子带负电、失电子带正电;玻璃棒被丝绸摩擦后带正电,是因为玻璃棒原子核对核外电子束缚能力弱,失去电子,故A错误;
B.物理学规定正电荷定向移动的方向为电流方向,自由电子带负电,其定向移动方向与电流方向相反,故B错误;
C.验电器A带负电,连接后自由电子从M定向移动到N,电流方向与负电荷定向移动方向相反,即从N到M,故C错误;
D.油罐车行驶中摩擦产生静电,铁链是导体,可以将静电导入大地,防止静电带来危害,故D正确。
故选D。
9. 图为智能纸巾盒的电路设计要求:闭合开关,电源指示灯L发光;手伸入感应区,开关闭合,电动机M启动开始送纸;若断开开关,即使手伸入感应区、闭合,电动机M也无法工作。下列电路符合上述要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.在干路,L与M并联,在M支路。闭合,L所在支路接通,L发光;闭合,M所在支路接通,M工作;断开,干路断开,M无法工作,A符合题意;
B.与L并联,闭合,L被短路,无电流通过,L不发光,B不符合题意;
C.、、M、L串联,只闭合,电路断路,无电流,L不发光,C不符合题意;
D.与L串联,与M串联,两条支路并联。只控制L,断开,M所在支路不受影响,闭合时M工作,D不符合题意。
故选A。
10. 如图所示电路,闭合开关、,两电表都有示数,下列判断正确的是( )
A. 电流表测量通过灯的电流 B. 电流表、示数一定相等
C. 若灯发生短路,正常发光 D. 只断开,电流表的示数变小
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,开关都闭合后,灯泡L1和L2并联,电流表A1在干路上,A2测灯L1的电流,故A错误;
B.并联电路中干路电流等于各支路电流之和,A1测干路电流,A2测L1支路电流,A1示数一定大于A2示数,故B错误;
C.由于灯泡L1和L2并联,若灯L1发生短路会造成电源短路,灯泡L2无法正常发光,故C错误;
D.未断开S1前,电流表A1测干路电流即灯泡L1和L2的总电流,断开后,只有灯泡L2接入电路,由于电源电压不变,灯泡电阻不变,由可知,通过灯泡L2的电流没有变化,此时电流表A1只测L2电流,示数变小,故D正确。
故选D。
11. 下列说法正确的是( )
A. 当导体中无电流通过时,导体就无电阻
B. 通过导体的电流越小,导体的电阻越大
C. 电路中有电压,就一定有电流
D. 导体的电阻越大,对电流的阻碍作用越大
【答案】D
【解析】
【详解】A.导体电阻是导体本身的固有属性,与导体中是否有电流通过无关,故A错误;
B.导体电阻的大小由自身的材料、长度、横截面积、温度决定,与通过导体的电流大小无决定关系,故B错误;
C.电路形成持续电流需要同时满足“两端有电压”“电路为闭合通路”两个条件,仅存在电压时若电路断路则无电流,故C错误;
D.电阻的物理意义为表征导体对电流阻碍作用的大小,导体电阻越大,对电流的阻碍作用越大,故D正确。
故选D。
12. 在探究串联电路电压的特点时,闭合开关,灯泡都不发光,电压表无示数。以下可能的是( )
A. 短路 B. 断路 C. 短路 D. 断路
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图知,两灯串联,电压表测量的是L2两端电压,闭合开关,灯泡都不发光,说明电路发生了断路故障;电压表无示数,说明电压表不能连接电源两极,说明是L1发生了断路故障,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
二、填空题(本题共4小题,每空2分,共22分)
13. 感应发光冰块的内部电子元件有:液体感应器、纽扣电池、LED灯泡和导线。它的使用方法是将发光冰块清洁干净放入液体中,液体感应器感应到液体后会自动发光;使用完毕后,用布擦干后放置于干燥的地方以备下次使用。
(1)液体感应器相当于电路中的________(选填“电源”“用电器”“开关”或“导线”)。
(2)将感应发光冰块放入冰箱中冷冻,冷冻后放入饮料中,饮料的温度降低,内能________(选填“增加”“不变”或“减少”),这是通过________的方式改变了饮料的内能。
(3)感应发光冰块的内部的LED灯,其核心元件发光二极管具有______的性质,其主要材料是______(选填“导体”“半导体”或“绝缘体”)材料。
【答案】(1)开关 (2) ①. 减少 ②. 热传递
(3) ①. 单向导电 ②. 半导体
【解析】
【小问1详解】
液体感应器可根据是否接触液体控制电路通断,故其作用与开关一致。
【小问2详解】
因物体温度降低时内能减小,故饮料内能减少;因存在温度差的物体间通过热量转移改变内能,故该过程的改变内能方式为热传递。
【小问3详解】
电流从发光二极管的正极流入,它能够导电发光;电流从负极流入,它不发光,不导电。发光二极管具有单向导电的性质;发光二极管属于半导体元件,故其主要材料为半导体。
14. 如图所示电路中,要使灯L1和L2串联,则应闭合开关___________;要使灯L1和L2并联,则应闭合开关___________。
【答案】 ①.
②.
、
【解析】
【详解】仅闭合开关时,电流只有一条路径,依次经过灯、,即两灯串联;
同时闭合开关、,且断开开关时,电流分为两条独立支路,分别通过灯和,即两灯并联。
15. 调光台灯的电位器通过改变自身连入电路中电阻丝的______,来改变接入电路中的电阻,从而改变灯泡亮度;如图所示电路中,当电位器的B、C两个接头接入电路后,要想灯泡变亮,应________(选填“顺时针”或“逆时针”)移动滑片。
【答案】 ①. 长度 ②. 顺时针
【解析】
【详解】电位器的工作原理和滑动变阻器一致,是通过改变自身连入电路中电阻丝的长度来改变接入电阻的大小,从而调节电路电流,改变灯泡亮度。
因电位器与灯泡串联,B、C接入电路时接入的是滑片到C段的电阻丝。要灯泡变亮需电路电流变大,电路总电阻需减小,即电位器接入的电阻丝长度需变短,故应顺时针移动滑片。
16. 如图所示的电路中,闭合开关,两只电压表的指针偏转角度相同,则通过灯和的电流之比为__________;灯和两端的电压之比为__________。
【答案】 ①. 1:1 ②. 4:1
【解析】
【详解】两个灯泡是串联的,电压表测的是灯泡两端的电压,电压表测的是和两端的电压,即总电压;
因串联电路中各处的电流相等,所以通过和的电流之比为;
因为电压表的大量程的分度值是小量程的5倍,两个电压表指针偏转角度相同,两个电压表示数之比是;
设两端电压为,则总电压为,因为在串联电路中,总电压等于各用电器两端的电压之和,所以灯泡两端的电压为
则灯和两端的电压之比为。
三、实验探究题(本题共3小题,每空2分,其中17题8分,18题10分,19题8分,共26分)
17. 小明在“探究水在沸腾前后温度变化特点”的实验中:
(1)如图甲所示,温度计的玻璃泡碰到了容器底,接下来合理的操作是________;(选填字母即可)
A. 铁圈向上 B. 铁圈向下 C. 铁夹向上 D. 铁夹向下
(2)根据实验数据,小明绘制了水的温度随加热时间变化的图像,如图丙所示。结合实验现象,分析图像可以得出水在沸腾时的特点是:__________________________。
(3)为研究沸点与气压的关系,用抽气打气两用气筒、带有橡皮塞的试管等器材组装成如图丁所示装置。水沸腾后,停止加热,水停止沸腾,用气筒________(选填“抽气”或“打气”),观察到水再次沸腾,水再次沸腾的原因是:____________________,记录此时的沸点,多次实验即可得出结论。
【答案】(1)C (2)温度不变,持续吸热
(3) ①. 抽气 ②. 气压减小,沸点降低
【解析】
【小问1详解】
图甲中温度计玻璃泡碰到容器底,会受到容器底温度的影响,导致水温读数不准确。应优先调整温度计的位置,使玻璃泡浸入水中且不碰容器底、壁。
A.铁圈向上会抬高烧杯,使容器底更接近温度计玻璃泡,故A不符合题意;
B.铁圈向下虽可能使容器底远离玻璃泡,但会改变烧杯与酒精灯火焰的距离,影响加热条件,故B不符合题意;
C.铁夹向上可以直接抬高温度计,使玻璃泡离开容器底而仍浸在水中,故C符合题意;
D.铁夹向下会使玻璃泡更靠近容器底,故D不符合题意。
故选C。
【小问2详解】
由图丙可知,水温随加热时间先逐渐升高,到达约100°C后,即使继续加热,图线仍保持水平,说明水在沸腾过程中继续吸收热量,但温度保持不变。
【小问3详解】
水停止加热后,温度逐渐降低,因而停止沸腾。此时用气筒抽气,使试管内水面上方的气压减小。液体的沸点随气压降低而降低,当新的沸点低于此时水的温度时,水就会再次沸腾。
18. 小林和小郭同学进行“探究串联电路电压规律”的实验。器材有恒为6V的电源,一个开关,两只灯泡L1和L2,两只相同电压表V1和V2(量程均为0-3V和0-15V),导线若干。实验步骤如下:
(1)小郭按图甲所示的电路图连接电路,用电压表分别测AB、BC、AC间的电压。为测量L1两端电压,请在图乙中用笔画线代替导线将实物图连接完整;
(2)小郭同学利用图丙所示电路测出了AC间的电压,为了进一步测量BC间的电压,断开开关,接下来应该_____;
A. 保持B不动,将电压表V1连线由A改接到C
B. 保持C不动,将电压表V2连线由A改接到B
(3)正确连接好后,小郭发现BC间电压表示数如图丁所示,此时L2两端电压为______V;
(4)经过多次实验,得到的数据记录在下表中。
实验次数
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1
3.8
2.2
6.0
2
4.0
2.0
6.0
3
4.2
1.8
6.0
分析实验数据,可得到串联电路的电压规律是_____________________________________。(写文字表述);
(5)小林和小郭同学进行多次实验的主要目的是_______________________。
【答案】(1) (2)B
(3)2 (4)在串联电路中,电源电压等于各用电器两端电压之和
(5)避免偶然性,得出普遍规律
【解析】
【小问1详解】
和串联,电压表需并联在灯泡两端,且遵循“正进负出”的接线规则,故将和的右端相连接。
【小问2详解】
A.保持B不动将电压表的A端改接到C,会导致电压表正负接线柱接反,指针反偏,无法正确测量,故A不符合题意;
B.保持C不动,将电压表原本接A的连线改接到B,此时电压表并联在两端,且正负接线柱接线正确,可以正确测量BC间的电压,故B符合题意。
故选B。
【小问3详解】
图丁中电压表选用的是量程,该量程的分度值为0.1V,指针指向2V刻度线处,因此两端电压为2V。
【小问4详解】
分析表格数据,每组数据都满足,故串联电路的电压规律为在串联电路中,电源电压等于各用电器两端电压之和。
【小问5详解】
多次更换实验条件获取多组数据,是为了得到普遍适用的串联电路电压规律,防止仅用一组数据得出的结论存在偶然性。
19. 小丽想找到一种让饭菜快速冷却的方法。她注意到妈妈是把饭菜放在空气中冷却的,而厨房中适合用来冷却饭菜的另一种物质就是水。
【提出问题】水和空气谁的导热性更好呢?
【猜想与假设】水的导热性比空气的好。
【制定计划与设计实验】小丽在甲、乙两个相同的牛奶瓶中都装入热牛奶,甲瓶放在温度与室温相同的水中,乙瓶放在空气中。为了尽量减小其他因素的影响,她把两个牛奶瓶分别用相同的木块垫起来,如题图所示。
【进行实验与收集证据】她每隔一定的时间记录一次甲、乙两瓶中液体温度计的示数,得到的实验数据如下表所示:
时间/min
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
甲瓶中液体温度计的示数/℃
80
65
53
42
34
33
33
33
33
33
乙瓶中液体温度计的示数/℃
80
70
61
53
46
40
35
33
33
33
【分析与论证】
(1)由表格中的实验数据可知,小丽家厨房的环境温度为______℃。
(2)由实验数据可知,小丽的猜想是______(选填“正确”或“错误”)的。
(3)进一步分析表中甲瓶中温度计的示数,小丽又发现,在冷却过程中,牛奶的冷却快慢前后并不一样,是越来越______的。
【评估与交流】
(4)用水银体温计代替液体温度计,______(选填“能”或“不能”)完成本实验。
【答案】(1)33 (2)正确
(3)慢 (4)不能
【解析】
【小问1详解】
两瓶牛奶最终都降到33°C且保持不变,表明经过足够长时间后,牛奶与周围环境达到热平衡,因此厨房的环境温度为33°C。
【小问2详解】
甲、乙瓶装有相同的热牛奶,起始温度都是80°C,周围水和空气的初温均与室温相同。相同的5min后,甲瓶降至65°C,乙瓶只降至70°C;此后甲瓶的温度也在相同时间内普遍更低,说明在本实验条件下,水能比空气更快地带走牛奶的热量,所以实验结果支持小丽的猜想,填“正确”。
【小问3详解】
观察甲瓶数据可知,在相同的5min时间间隔内,开始时牛奶的温度下降较多,后来下降幅度逐渐减小,直至稳定在33°C。这是因为牛奶与环境之间的温差逐渐减小,向外散热逐渐变慢,所以牛奶冷却得越来越慢。
【小问4详解】
普通水银体温计的测量范围一般约为35~42°C,不能测量实验开始时高达80°C的牛奶温度,也无法测量最后的33°C;而且体温计有缩口,离开被测物后示数不会随温度下降而自动回落,不适合连续记录牛奶冷却过程。因此不能用水银体温计代替普通液体温度计。
四、综合解答题(本题共3小题,其中20题8分,21题12分,22题8分,共28分)
20. 利用图甲煤炉通过燃烧煤对壶中的水进行加热。壶中装有质量为1kg,温度为20℃的水,给壶中的水加热过程中,同时绘制了如图乙所示的水温随时间变化的图像。已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)
(1)加热6min,壶中的水吸收的热量是多少?
(2)已知甲图煤炉烧水效率为30%,若用甲图煤炉给壶中的水加热6min,完全燃烧了28g煤,煤的热值是多少?
(3)汽车某次行驶过程中消耗一定量汽油,这些汽油完全燃烧放出的热量相当于完全燃烧28g煤放出的热量。若发动机做的有用功为3.36×105J,则该汽车发动机的效率是多少?
【答案】(1)2.52×105J
(2)3×107J/kg
(3)40%
【解析】
【小问1详解】
加热6min时,水的末温为。水升高的温度
水吸收的热量
【小问2详解】
煤炉烧水效率为30%,完全燃烧28g煤。由 可知,煤完全燃烧放出的热量
煤的质量为
由 可知,煤的热值
【小问3详解】
汽油完全燃烧放出的热量与28g煤完全燃烧放出的热量相等。故汽油完全燃烧放出的热量为
汽车发动机的效率为
21. 如图所示的电路中,电源电压保持不变,请完成下列问题。
(1)当只闭合开关S2、S3时,电压表示数为12V,求电源电压;(画出此时的等效电路图)
(2)当只闭合开关S2时,电压表示数为8V,求L1和L2两端的电压;
(3)当只闭合开关S1、S3时,电流表A和A1的示数分别为0.6A和0.4A,求通过L1和L2的电流。
【答案】(1)12V,
(2)4V,8V (3)0.4A,0.2A
【解析】
【小问1详解】
只闭合、时,电路中只有一个用电器工作,电压表测及电源两端的电压,即电源电压。
【小问2详解】
只闭合时,与串联,电压表测两端的电压,即,根据串联电压规律,可得两端的电压
【小问3详解】
只闭合、时,与并联,电流表A测干路电流,即,电流表测电流,即,根据并联电流规律,可得通过的电流
22. 雨天乘车时,小华发现自家汽车前挡风玻璃上的雨刮器刮动速度随雨水大小变化。查阅资料后,发现它的工作电路中安装有“雨水检测金属网”装置。小华想知道该装置是怎样控制雨刮器自动工作的。于是,他自制了如图甲所示的雨水检测金属网(以下简称检测器),并设计了如图乙所示的模拟电路进行探究。
(1)小华按照设计的电路图连接电路并将检测器放入容器中。实验时,检测网未放入雨水中,电路处于________(选填“通路”“断路”或“短路”)状态,再将检测网放入雨水中,电动机转动,表明雨水是________(选填“导体”或“绝缘体”)。
(2)分析数据可知,检测器浸入雨水中的深度越深,a、b间接入电路的电阻__________(选填“变大”或“变小”),电流表的示数变大,电动机的转速变快,从而使雨刮器刮水的速度发生变化。观察检测器的结构图,根据影响导体电阻大小的因素可知:a、b间接入电路的电阻变化是由导体的__________变化引起的。
检测器浸入雨水中的部分
未浸入
浸入
浸入
全部浸入
电流表的示数/A
0
0.16
0.20
0.32
【答案】(1) ①. 断路 ②. 导体
(2) ①. 变小 ②. 横截面积
【解析】
【小问1详解】
由图甲中的雨水检测金属网,在没有雨水时,金属条之间是空气,空气是绝缘体,不能导电。因此,此时、 之间没有电流通过,电路处于断开状态,即断路;
当把检测网放入雨水中,雨水将、两端的金属条连接起来,此时电动机转动,说明电路中有电流通过,电路被接通了。这表明雨水能够导电,所以雨水是导体。
【小问2详解】
根据表格数据,随着检测器浸入雨水中的部分从浸入到全部浸入,电流表的示数从增加到 。在电源电压不变的情况下,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,说明总电阻变小。由于电动机和电流表的电阻基本不变,这就意味着、间接入电路的电阻(由雨水导电部分形成)在变小;
在这个装置中,雨水作为导体,其材料(水)和温度基本不变。当检测器浸入深度增加时,雨水同时接触到的金属条对数增多,相当于多个导电通路并联。从整体来看,这相当于增加了导电部分的横截面积,从而导致电阻变小。
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