精品解析:辽宁锦州市第四中学2026-2027学年九年级上学期期中物理试卷
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内容正文:
2026——2027学年度第一学期期中考试物理试卷
一、选择题(本题共9小题,每题2分,共18分。1~6题为单选题,第7~9题为多选题,漏选得1分,错选得0分)
1. 下列有关“电”的说法中正确的是( )
A. 教室里的灯开得越多,教室电路的总电阻就越小
B. 绝缘体就是不能导电的物体
C. 电源就是将化学能转化为电能的装置
D. 电流的方向都是从电源的正极流向负极
【答案】A
【解析】
【详解】A.教室里的灯是并联的,开的灯越多,相当于并联的支路越多,总电阻越小,故A正确;
B.绝缘体不是绝对不能导电,只是导电能力极弱,不容易导电,条件改变时绝缘体也可以导电,故B错误;
C.电源是把其他形式的能转化为电能的装置,不一定都是化学能转化为电能,例如发电机是把机械能转化为电能,故C错误;
D.仅在电源外部,电流方向从电源正极流向负极,电源内部电流方向从负极流向正极,故D错误。
故选A。
2. 对于图中描述的物理过程,下列分析正确的是( )
A. 甲,小明匀速从滑梯上滑下来,重力势能转化为动能
B. 乙,闪电产生的电流通过避雷针,电流方向是从避雷针到大地
C. 丙,验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引
D. 丁,玻璃筒内的空气被压缩后内能增大,这是因为棉花燃烧放热
【答案】B
【解析】
【详解】A. 小明匀速下滑,速度不变,质量不变,动能不变;高度减小,重力势能减小。重力势能转化为内能。故A错误;
B. 乙,若云层带正电,闪电产生的电流通过避雷针,电流方向是从避雷针到大地,故B正确;
C. 验电器金属箔带同种电荷,依据同种电荷相互排斥的原理张开。异种电荷相互吸引不是验电器的工作原理。故C错误;
D. 活塞压缩空气,对空气做功,空气内能增大,温度升高达到棉花着火点使棉花燃烧。内能增大是因为做功,而非棉花燃烧放热。故D错误。
故选B。
3. 下列说法中不正确的是( )
A. 温度不相同的物体,内能也可能相等
B. 两个内能相同的物体互相接触时,有可能发生热传递
C. 温度变化相同时,吸收热量多的物体的比热容较大
D. 同一物体温度升高,不一定吸收热量,但内能一定增加
【答案】C
【解析】
【详解】A.内能与质量、温度、状态均有关,温度不同的物体,若质量、状态不同,内能可相等,故A正确;
B.热传递的发生条件是存在温度差,与内能大小无关,内能相同的物体若温度不同,接触时可发生热传递,故B正确;
C.根据比热容公式可知,当相同时,大的物体,若质量未知,无法判断比热容的大小,故C错误;
D.同一物体质量不变,温度升高时内能一定增加;改变内能的方式有做功和热传递,温度升高可能是外界对物体做功,不一定吸收热量,故D正确。
本题选择错误的,故选C。
4. 如图甲所示是健身蹦床,原理图如图乙所示。电源电压不变,为定值电阻,压力传感器R的阻值随压力增加而减小。在运动者从与蹦床接触至下落到最低点过程中,下列说法正确的是( )
A. 电流表A的示数逐渐变大
B. 电压表V的示数先变大后变小
C. 电压表V的示数先变小后变大
D. 电压表V示数的变化量与电流表A示数的变化量的比值逐渐变大
【答案】A
【解析】
【详解】A.运动者从与蹦床接触至下落到最低点过程中,对蹦床的压力逐渐变大,压力传感器的阻值逐渐变小,电路为串联电路,电路总电阻,所以总电阻逐渐变小,由欧姆定律公式可知,电源电压不变,电阻逐渐变小,电路中电流逐渐变大,即电流表的示数逐渐变大,故A正确;
BC.电压表测R1两端电压,由欧姆定律公式可知,R1阻值不变,电流逐渐变大,则电压表的示数逐渐变大,故BC错误;
D.电压表示数的变化量与电流表示数的变化量的比值
因为R1是定值电阻,阻值不变,故该比值不变,故D错误。
故选A。
5. 如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,两电表中只有一个电表有示数,将和交换位置,再次闭合开关,两电表均有示数,已知电路中除了、外,其它电路元件均完好,下列说法正确的是( )
A. 只有断路 B. 只有断路 C. 只有短路 D. 只有短路
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,与串联,电压表测两端电压,电流表测电路中的电流。闭合开关S,只有一个电表有示数。若断路,电路断路,电路中的电流为0,电流表无示数;电压表两端通过完好的连通电源两极,电压表有示数,符合“只有一个电表有示数”; 将、交换位置后,断路,电路断路,电路中的电流为0,电流表无示数;电压表无法连通电源,电压表无示数,故A错误;
B.若断路,电路断路,电路中的电流为0,电压表无法连通电源,电流表无示数,两表均无示数,故B错误;
C.若短路,电路中只有接入电路,电路为通路,电流表测电路中的电流,电流表有示数;电压表测两端电压,电压表有示数,故C错误;
D.若短路,电路中只有接入电路,电路为通路,电流表测电路中的电流,电流表有示数;电压表测两端电压,电压表无示数,符合“只有一个电表有示数”;交换和位置后,电路中只有接入电路,电路为通路,电流表有示数;电压表测两端电压,电压表有示数,故D正确。
故选D。
6. 根据实际需要设计电路,是学习物理电学的一项基本能力。同学们在学习过程中设计的下列各电路,其中符合实际且电路正确的是( )
A. 楼道声、光控电路 B. 电冰箱压缩机和照明灯电路
C. 教室内照明电路 D. 冷、热两挡电吹风电路
【答案】C
【解析】
【详解】A.楼道声、光控灯,白天不亮,晚上有人走动的声音才会发光,故声控和光控开关应与灯泡串联,故A错误;
B.电冰箱的门没开的话,压缩机可以工作,但是照明灯不工作,电路图中,开关闭合后,电动机和照明灯会同时工作,故B错误;
C.教室内,可以一个开关控制两个灯泡,因各个灯泡工作时互不影响,故各个灯泡是并联关系,故C正确;
D.冷、热两挡电吹风,吹冷风时,应是电动机工作,电热丝不工作,电路图中的电路无法实现,故D错误。
故选C。
7. 下列有关电学知识,说法不正确的是( )
A. 如图甲,丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,这个过程中丝绸会失去电子
B. 如图乙,两个细线悬挂的轻质带电泡沫塑料小球相互吸引,则两小球一定带异种电荷
C. 如图丙,大型油罐车尾部拖着的导静电橡胶拖地带是绝缘体
D. 如图丁,滑动变阻器按图示方法接入电路,滑片P向右移动时接入电路的阻值减小
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.摩擦起电的实质是电子的转移,丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,是因为玻璃棒失去电子,丝绸得到电子带负电,故A错误;
B.电荷间作用规律为同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引,两带电小球相互吸引,则一定带异种电荷,故B正确。
C.导静电橡胶拖地带的作用是将静电导入大地,必须是导体,故C错误;
D.滑动变阻器接入电路需“一上一下”连接,图丁接了下面两个接线柱,相当于定值电阻,滑片P移动时阻值不变,故D错误。
本题选择错误的,故选ACD。
8. 如图甲所示,电源电压为12V且保持不变,电流表有“0~0.6A”和“0~3A”两个量程可选,电压表有“0~3V”和“0~15V”两个量程可选。闭合开关S,在保证电路安全的前提下,最大限度地调节滑动变阻器滑片,两电压表示数与电流表示数变化的图像如图乙所示。此过程中,下列说法正确的是( )
A. 定值电阻R0=10Ω
B. 电流表所用量程为0~0.6A
C. 滑动变阻器的最大阻值为60Ω
D. 两电压表中有一个所用量程为0~3V
【答案】AB
【解析】
【分析】先判断电路是串联,再根据图像的升降趋势区分定值电阻和滑动变阻器的I—U图线,提取最大、最小电流及对应电压值,用欧姆定律算出定值电阻和滑动变阻器最大阻值,最后结合量程限制判断电表量程,逐一验证选项。
【详解】由电路图可知,定值电阻R0与滑动变阻器R串联,V1测R0电压,V2测R电压,电流表测总电流;
B.由图乙可知,最大电流为0.6A,则电流表所用量程为0~0.6A,故B正确;
ACD.因为R0是定值电阻,则通过的电流与它两端的电压成正比,其I—U图像是一条过原点的倾斜直线,所以图乙中AC段是R0的I—U图像,则AB段是变阻器R的I—U图像,当电流时,两电压表的示数相等,电源电压为12V,根据串联电路电压规律可知,两电压表的示数均为6V,故两电压表所用量程为0~15V,根据欧姆定律可知,定值电阻阻值为
当电流时,滑动变阻器连入电路的阻值最大,此时定值电阻两端的电压为
则滑动变阻器两端的电压为
则滑动变阻器的最大阻值为
故A正确,CD错误。
故选AB。
9. 如图所示,电源电压为18V,定值电阻,滑动变阻器标有“ 2A”,电流表量程为“0-3A”。在确保电路安全的情况下,下列说法正确的是( )
A. 滑片P向右移动过程中,电流表的示数变小
B. 滑动变阻器允许接入电路中的阻值范围为
C. 若电源电压可调,电源电压可调节的最大值为25V
D. 若电源电压可调,为使电流表示数达到最大,电源电压可调节的最小值为18V
【答案】AC
【解析】
【详解】A.闭合开关后定值电阻与滑动变阻器并联,电流表测量干路总电流。滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大。并联电路各支路电压等于电源电压保持不变,根据欧姆定律,通过的电流会变小;而并联电路支路间互不影响,通过的电流始终不变。根据并联电路干路电流等于各支路电流之和,总电流会变小,即电流表示数变小,故A正确;
B.电源电压为18V时,通过的电流
电流表量程为0~3A,因此干路允许的最大总电流为3A,此时通过滑动变阻器的最大电流
滑动变阻器接入的最小阻值
滑动变阻器最大可接入50Ω,此时干路电流最小、电路安全,因此滑动变阻器允许的阻值范围是,故B错误;
C.若电源电压可调,要让电源电压取最大值,需要同时满足干路电流不超过电流表的最大量程3A,且电路总电阻取最大值(此时滑动变阻器接入最大阻值50Ω)。此时并联总电阻
根据,最大电源电压
故C正确;
D.若电源电压可调,要让电流表示数达到最大值3A且电源电压取最小值,需要让滑动变阻器的电流达到其允许的最大值2A,此时通过的电流最小,为
对应的最小电源电压
故D错误。
故选 AC。
二、填空题(本题共6小题,每空1分,共12分)
10. 高压输电线往往做成四线并联装置(如图),这是通过增大导体的横截面积从而________(选填“增大”或“减小”)导体的电阻。石墨烯材料在一定条件下电阻可以降为零,因此可用于制作________(选填“半导体”或“超导体”)。
【答案】 ①. 减小 ②. 超导体
【解析】
【详解】[1]导体电阻与横截面积有关,增大导体的横截面积可以减小导体电阻。
[2]超导体电阻为零,石墨烯在一定条件下电阻可降为零,符合超导体定义。
11. 如图为家庭取暖常用的电热油汀,为了使它通电后能快速升温,在其内部应充入比热容较______(填“大”或“小”)的导热油。取暖时,房间空气的内能是通过______的方式改变的。
【答案】 ①. 小 ②. 热传递
【解析】
【详解】[1]根据,吸收相同的热量时,比热容小的物质温度变化大。所以为了使电热油汀通电后能快速升温,在其内部应充入比热容较小的导热油。
[2]取暖时,房间内空气吸收电热油汀放出的热量,温度升高,内能增大,是通过热传递的方式改变内能。
12. 有甲、乙两种不同的燃料,甲燃料的质量为2kg,乙燃料的质量为1kg,当甲、乙温度都升高1℃,吸收的热量如图a所示;甲、乙的燃料完全燃烧后放出的热量如图b所示,则甲燃料的比热容______乙燃料的比热容,甲燃料的热值______乙燃料的热值。(选填“>”“=”或“<”)
【答案】 ①. < ②. <
【解析】
【详解】由题可知,甲、乙两种燃料温度都升高1℃ ,所以 ,从图a可知,甲、乙吸收的热量相同,均为 ,又甲燃料的质量 ,乙燃料的质量,甲燃料的比热容
乙燃料的比热容
显然甲燃料的比热容小于乙燃料的比热容;
从图b可知,甲燃料完全燃烧放出的热量,乙燃料完全燃烧放出的热量,所以,甲燃料的热值
乙燃料的热值
显然甲燃料的热值小于乙燃料的热值。
13. 如图甲所示,闭合开关后小灯泡不亮,用酒精灯灼烧玻璃,随着玻璃温度升高,小灯泡逐渐亮起来,由此可以初步得出的结论是:玻璃的导电性随温度的__________(选填“升高”或“降低”)而增强。如图乙所示,将灯丝接入电路,闭合开关后小灯泡发光。加热灯丝时小灯泡变暗,原因是______________________________。
【答案】 ①. 升高 ②. 灯丝电阻随温度升高而增大
【解析】
【详解】常温下玻璃是绝缘体,闭合开关后电路几乎无电流,小灯泡不亮;随着玻璃温度升高,小灯泡逐渐变亮,说明电路中电流变大,玻璃的导电能力变强,因此玻璃的导电性随温度升高而增强。
加热灯丝时,灯丝温度上升,自身电阻变大,在电源电压不变的情况下,电路电流减小,小灯泡发光变暗。
14. 如图,电源电压保持不变,且三个定值电阻阻值满足,若要使电路仅为电阻、的并联电路,应闭合开关__________,此时电流表的示数为,若仅闭合,此时电流表的示数为,则__________。
【答案】 ①. 、、 ②. 5∶2
【解析】
【详解】如图所示,电流从电源的正极流出经过电流表后,要使电阻、并联,则电流必须分别流入电阻、中, 所以应闭合开关S1、S2,S3,此时电阻R3处于短路状态,没有电流通过。
并联电路中各支路两端的电压相等,且干路电流等于各支路电流之和, 根据欧姆定律可得,电流表的示数
若仅闭合,电流从电源的正极流出经过电流表后,依次流入R2、R3,即此时是R2、R3的串联电路,由于串联电路中总电阻等于各分电阻之和,则
所以有
15. 如图甲所示电路,电源电压未知且不大于5V,是定值电阻。变阻器上标有“,1A”字样。移动滑片到某一个位置,电流表和电压表指针位置如图乙、丙所示,此时滑动变阻器的阻值为_________;当滑片移到另一位置时,其中一个电表指针刚好满偏,另一个电表指针在刻度盘三分之二处,则电源电压为_________V。
【答案】 ①.
4.8 ②.
4.4
【解析】
【详解】 由图甲可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电流表测电路电流,电压表测两端电压。
因滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,故电流表选用0~0.6A量程,示数;因电源电压小于5V,故电压表选用0~3V量程,示数。由欧姆定律,则滑动变阻器的阻值为
由串联电路电压规律,则电源电压 ①
分两种情况讨论:
(1) 若电流表满偏,即,此时电压表示数为量程的,即
则电源电压②
①②联立解得电源电压,
此时滑动变阻器阻值,符合规格要求。
(2)若电压表满偏,即,此时电流表示数为量程的,即
则电源电压 ③
联立①③解得,,不符合题意。
故电源电压为4.4V。
三、作图题(共2小题,每题2分,共4分)
16. 小鑫根据地动仪原理,利用电学知识设计了一款电子地动仪。其中为重力开关,其摆锤M可绕O点自由转动。当开关闭合后,若地动仪处于水平状态,M位于a、b之间;当地动仪向左倾斜时,绿灯亮、电铃响;向右倾斜时,红灯亮、电铃响。请用笔画线代替导线,将电路补充连接完整。
【答案】
【解析】
【详解】根据题意可知开关随摆锤的左右倾斜时分别控制绿灯、红灯,故两灯是独立工作的并联关系,无论哪盏灯亮,电铃都响,故电铃应在干路上,所以a应与绿灯连接,b应与红灯连接,作图如下:
17. 如图甲所示电路中,电源电压保持6 V不变,为定值电阻,是最大阻值为的滑动变阻器。电压表V随电流变化的图像如图乙所示,请画出定值电阻两端电压随通过它的电流变化的图像。
【答案】
【解析】
【详解】由图甲可知,电阻R1、R2串联,电压表测滑动变阻器两端的电压;由图乙可知,电路中的最小电流为0.2A,此时滑动变阻器两端的电压为4V,电阻R1两端的最小电压
滑动变阻器接入电路的电阻为0时,电路中的电流最大,最大电流为0.6A,此时电阻R1两端的电压等于电源电压6V,据此作出定值电阻两端电压随通过它的电流变化的图像。
四、实验题(本题共4题,18题5分,19题7分,20题6分,21题6分,共24分)
18. 小乐想探究“并联电路中电流的关系”,如图甲为电流表的接入位置。
(1)连接好电路的最后一根导线,小灯泡就亮了,是因为连接电路时___________;
(2)接好电路后,闭合开关发现两灯都亮,但由于连线较乱,无法确定两灯是串联还是并联,小乐随意拆下一根导线,发现两灯都熄灭,因此他认定两灯是串联的,小乐的判断是___________的;
(3)如图乙是小乐连接的并联电路的局部图,某次实验中,测量完通过的电流之后,小乐想测量干路电流,若只改动四根导线中的一根即可完成连接,改接的导线是___________;
(4)多次测得电路中的三处电流得出了并联电路电流规律:___________(字母表示);
(5)得到正确结论后,应用到丙图中,图中已标明了电流的方向,若中的电流大小分别为,则a中的电流大小为___________。
【答案】(1)没有断开开关 (2)错误
(3)b (4) (5)0.1A
【解析】
【小问1详解】
连接电路的规范操作要求连接过程中开关必须断开,若接完最后一根导线小灯泡就发光,说明连接电路时开关没有断开。
【小问2详解】
若两灯并联,当拆下的是干路导线时,整个电路也会断路,两灯同样都会熄灭,因此仅通过“拆下一根导线两灯都熄灭”不能判定两灯是串联。
【小问3详解】
由图乙可知,当前电流表仅测支路的电流,要测干路电流需要让两个灯泡的电流都经过电流表,将导线b从电流表“0.6”接线柱改接到电流表负接线柱后,电流表就能同时承接两条支路的电流,实现干路电流测量,仅改动一根导线即可完成要求。
【小问4详解】
由甲图可知,A、B分别是两条支路的测量位置,C是干路的测量位置,并联电路的电流规律为干路电流等于各支路电流之和,表达式为
【小问5详解】
根据丙图标注的电流方向,d流入节点,而a、b、c从节点流出,故d是干路电流(大小0.6A),b、c是两条支路的电流(分别为0.2A、0.3A),干路电流等于各支路电流之和,因此a的电流
19. 某小组同学设计的“探究串联电路电压的规律”实验,电源是两节新干电池。
(1)同学连接电路如图甲所示,闭合开关后,观察到的现象有__________。(选填选项前的字母,至少有一个选项正确)
A. 两灯都发光 B. 只有灯发光
C. 两灯都不发光 D. 电压表有示数
(2)若只改接图甲中一根导线;即可更正电路,使电压表测两端电压,请你在连错的导线上划“×”;并用笔画线表示导线将电路连接正确。
(3)改正电路后,闭合开关,如图乙所示,电压表的示数为__________V。
(4)他们在测量两端的电压时,电压表示数突然变为0,如果此时观察到有一只灯亮,则发生的故障是__________,若两灯都熄灭,电压表示数突然变为3V,故障是__________。
(5)同组的同学实验后认为:用一块电压表分别测两端的电压和两端的电压时,需要对电路进行改接,为了不反复拆接电压表,他设计了如图丙所示的电路。他的思路是:闭合开关S和,电压表测两端的电压;闭合开关S和,电压表就可以测两端的电压。他设计的电路图能否正常完成实验__________(选“能”或“不能”),理由是__________。
【答案】(1)BD (2)
(3)1.2 (4) ①. 短路 ②. 断路
(5) ①. 不能 ②. 电压表会反接,无法正常测量电压
【解析】
【小问1详解】
由图甲可知,两个灯泡并联,电压表和灯泡串联,闭合开关,灯发光,灯不发光,电压表此时相当于直接接在电源两端,测量电源电压,因此电压表有示数。故选BD。
【小问2详解】
连接开关右接线柱和左接线柱的这根导线为错误导线;将右接线柱与左接线柱相连,即可让电压表并联在两端,测量的电压。
【小问3详解】
电源为两节新干电池,总电压为3V,因此电压表选用的是0~3V量程,该量程分度值为0.1V,指针指向1.2V刻度处,读数为1.2V。
【小问4详解】
测量电压时示数为0且有一只灯亮,说明电路是通路,故障是短路,电压表也被短路因此无示数;若两灯都熄灭、电压表示数为3V(等于电源电压),说明电路断路,电压表两端可以连通到电源正负极,因此故障是断路。
【小问5详解】
闭合和时,电流从电压表的上接线柱流入,下接线柱流出;闭合和时,电流从电压表的下接线柱流入、上接线柱流出,必有一次电压表的正负接线柱接反,无法正确测量电压。
20. 某组同学用如图所示电路和表中的金属丝探究“导体电阻跟哪些因素有关”。
编号
材料
长度
横截面积
1
钢丝
0.5
0.1
2
铁丝
0.5
0.1
3
镍铬合金丝
0.5
0.1
4
镍铬合金丝
0.5
0.2
5
镍铬合金丝
1.0
0.1
(1)为了探究电阻与长度的关系,应选择编号为__________的两根金属丝,先后接入A、B间,通过观察______________________________来比较金属丝电阻的大小。
(2)选择编号为3和4的两根金属丝,先后接入A、B间,发现接入3号金属丝时灯泡的亮度比接入4号时的更暗,说明4号金属丝的阻值更__________(选填“大”或“小”)。
(3)选择编号为1和2的两根金属丝,先后接入A、B间,观察到两次灯泡亮度差别不大,无法进行比较,有同学建议用电流表代替灯泡进行实验,这一做法是__________(选填“正确”或“错误”)的,原因是__________________________________________________。
(4)在我国城乡许多地区对输电线路进行了改造,将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线,这样就____________________(选填“增大”或“减小”)了输电线的电阻。
【答案】(1) ①. 3、5 ②. 灯泡的亮度
(2)小 (3) ①. 错误 ②. 编号为1、2的两根金属丝的电阻较小,如果用电流表代替小灯泡串联在电路中,有可能因电路中电流太大而烧坏电流表和电源
(4)减小
【解析】
【小问1详解】
探究电阻与长度的关系时,要使用控制变量法,保证导体的材料、横截面积完全相同,仅长度不同,表格里3号和5号镍铬合金丝满足该条件;本实验用转换法比较电阻大小,电源电压不变时,接入的金属丝电阻越大,电路电流越小,灯泡就越暗,因此可以通过灯泡亮度反映电阻大小。
【小问2详解】
接入3号金属丝时灯泡更暗,说明此时电路电流更小,3号电阻更大;3和4材料、长度相同,4号横截面积更大,因此4号的阻值更小。
【小问3详解】
1号钢丝和2号铁丝本身电阻都很小,若去掉灯泡直接接入电流表,会导致电路总电阻极小,电流过大,烧坏电流表甚至电源,所以这个做法是错误的,原电路的灯泡还起到保护电路的作用。
【小问4详解】
将细铝输电线换成较粗的,材料、长度不变,横截面积变大,根据电阻的影响规律,导体的横截面积越大,电阻越小,因此会减小输电线的电阻。
21. 如图所示,在探究“通过导体的电流与导体两端电压关系”实验时,电源电压为3V不变,滑动变阻器规格为“ 1A”。
实验次数
1
2
3
4
5
电压
1.2
1.6
1.8
2.4
2.8
电流
0.12
0.16
0.18
0.24
0.28
(1)根据图甲连接电路时,滑动变阻器滑片要移至__________端,(选填“左”或“右”)。闭合开关,调节滑动变阻器,测得多组电流、电压的数据如表,记录在表格中。
(2)根据表格数据,可以得到结论:________________________________________;
(3)增加、、的定值电阻,利用上述器材和电路还可以进一步探究“电流与电阻的关系”。
①先将的定值电阻接入电路中,调节滑动变阻器,当电压表示数为1V时,记录电流表的示数:
②不改变滑动变阻器滑片的位置,将的电阻换成的电阻,闭合开关,向__________(选填“左”或“右”)移动滑动变阻器滑片,直至电压表的示数为1V;
③对“探究电流与电阻关系”的实验过程进一步分析、论证,绘制了实验过程中“电流与定值电阻、电流与滑动变阻器接入电路阻值,电流与总电阻”之间的图像,如图乙所示,其中表示电流与总电阻关系的是图线__________(选填“a”“b”或“c”),图中阴影部分面积表示的物理含义是______________________________。
④该小组用的电阻替换的电阻进行了第4次实验,发现实验无法进行下去,为完成第4次实验,同学们提出了下列解决方案,其中可行的是__________。
A.换成电压为4V的电源
B.更换最大阻值大于或等于的滑动变阻器
C.将电压表的量程换为0~15V
D.可将定值电阻两端的电压调为1.2~3V
【答案】(1)右 (2)当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
(3) ①. 右 ②. c ③. 定值电阻两端的电压 ④. BD
【解析】
【小问1详解】
连接电路时,为了保护电路,滑动变阻器滑片要移至阻值最大端,即最右端。
【小问2详解】
表格数据中,每组的电压与电流的比值都为10Ω,是定值,可得结论:当导体电阻一定时,通过导体的电流和导体两端的电压成正比。
【小问3详解】
②探究电流与电阻的关系时,要控制定值电阻两端电压不变。把5Ω电阻换成10Ω电阻后,根据串联分压规律,定值电阻分得的电压会大于1V;为了让定值电阻电压回落至1V,需要增大滑动变阻器接入的阻值,多分走一部分电压,因此滑片要向阻值更大的“右”端移动。
③电源电压恒为3V,根据,总电阻,因此相同电流下总电阻一定大于定值电阻、也大于滑动变阻器的接入阻值,对应图线最靠右的c就是电流与总电阻的关系图线。
图中阴影部分的水平宽度为总电阻与滑动变阻器接入电阻的差值,即定值电阻的阻值,纵坐标为电流,所以阴影部分面积等于电路总电压与滑动变阻器的电压差,表示的物理意义是定值电阻两端的电压。
④当接入20Ω定值电阻、控制它两端电压为1V时,根据串联分压,滑动变阻器需要分得2V电压,由串联分压比可得需要滑动变阻器接入的阻值为40Ω,现有滑动变阻器最大只有30Ω,因此原电路无法完成实验。
A.换4V电源,若仍控制定值电阻电压为1V,滑动变阻器需要分走3V电压,对应需要滑动变阻器阻值为60Ω,现有30Ω变阻器更无法满足,故A不符合题意;
B.更换最大阻值≥40Ω的滑动变阻器,可以满足分压要求,故B符合题意;
C.换大量程电压表也无法解决滑动变阻器分压能力不足的问题,故C不符合题意;
D.把定值电阻两端电压调为1.2~3V,当定值电阻为20Ω时,滑动变阻器最大30Ω,根据串联分压,定值电阻最小可分得的电压为,因此将控制电压设为1.2V及以上,现有器材可以完成实验,故D符合题意。
故选BD。
五、综合题(本题共3题,22题6分,23题9分,24题7分,共22分。)
22. 一辆汽车以20m/s 的速度在某段水平公路上匀速行驶了15min,消耗汽油5L,已知此过程汽车发动机的输出功率为60kW,若汽油的密度为0.8×103kg/ m3,汽油的热值为4.5× 107J/kg,求:
(1)汽油完全燃烧放出的热量。
(2)汽车发动机的效率。
(3)汽车行驶过程中所受的阻力。
【答案】(1)1.8×108J;(2)30%;(3)3000N
【解析】
【详解】解:(1)消耗汽油的质量
m=ρ油V=0.8×103kg/m3×5×10-3m3=4kg
汽油完全燃烧放出的热量
Q放=mq=4kg×4.5×107J/kg=1.8×108J
(2)此过程汽车发动机的输出功率为60kW,则汽车发动机做的机械功
W=Pt=60×103W×15×60s=5.4×107J
汽车发动机的效率
(3)汽车以20m/s的速度在某段水平公路上匀速行驶了15min,则汽车行驶的路程
s=vt=20m/s×15×60s=18000m
汽车受到的牵引力
因汽车在水平公路上匀速行驶,阻力等于牵引力,即
f=F=3000N
答:(1)汽油完全燃烧放出的热量为1.8×108J;
(2)汽车发动机的效率为30%;
(3)汽车行驶过程中所受的阻力为3000N。
23. 在如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,R1最大阻值为10Ω,小灯泡正常发光时电压为5V,电流为0.5A。
(1)滑动变阻器的滑片移至最右端时,只闭合开关S1,小灯泡刚好正常发光,求电源电压为多大?
(2)当S1、S2,S3都闭合时,滑动变阻器的滑片移至中点时,电流表的示数如图所示;求电阻R2的阻值。
【答案】(1)10V (2)20Ω
【解析】
【小问1详解】
只闭合S1滑片在最右端,L和R1的最大电阻串联,灯正常发光,则电路电流为
由欧姆定律得,此时R1的电压为
电源电压为
【小问2详解】
三个开关全闭,滑片在中点,R2和R1并联,电流表测量干路电流,则
此时R1的电流为
干路电流大于支路的电流,由图像可知,干路电流为
R2的电流为
由欧姆定律得,R2的电阻为
24. 二极管是一种重要的半导体电子元件,有着广泛的应用,发光二极管只是二极管中的一种,与白炽灯泡相比,发光二极管具有节能、环保等优点,可以广泛应用于各种背光源和普通照明等领域。
(1)二极管是由__________材料制成,具有__________(选填“单”或“双”)向导电性。
(2)连接了图甲的电路,闭合开关,灯泡__________(选填“能”或“不能”)发光,此时二极管两端__________(选填“有”或“没有”)电压。
(3)二极管的特殊导电性源于其核心结构——由P型半导体和N型半导体组成的晶片,将P型半导体元件和N型半导体元件串联,接上直流电源后,半导体材料的两端会产生温度差,由此制成了电脑的散热器。如图乙所示,两对PN型半导体对是__________联连接的。在电流方向是的地方吸热,而在电流方向是的地方放热,则靠近电脑发热体(CPU)的是图中__________(选填“上方”或“下方”)的陶瓷片。
(4)理想型开关二极管输出信号值时,电路通路;输出信号值时,电路断路。如图丙所示,将两个理想型开关二极管接在某电路中,a、b两点信号值随时间的变化关系如图丁、戊所示,则“0~0.08s”内c处的通路时间为__________s。
【答案】(1) ①. 半导体 ②. 单
(2) ①. 不能 ②. 有
(3) ①. 串 ②. 下方
(4)0.06
【解析】
【小问1详解】
二极管是典型的半导体元件,核心特性是单向导电性,仅允许电流从正极流向负极。
【小问2详解】
图甲中二极管的负极接电源正极、正极接电源负极,属于反向偏置,电路断路,因此灯泡不能发光;此时反向的二极管相当于直接接在电源两端,分担电源电压,因此二极管两端有电压。
【小问3详解】
图乙中两对PN半导体依次接入电路,电流只有一条路径,属于串联;根据电源正负极判断电流方向,上方陶瓷片的电流方向是,下方陶瓷片处电流方向为,由于在电流方向是的地方吸热,而在电流方向是的地方放热,因此上方是半导体元件放热的地方,下方是半导体元件吸热的地方,即靠近发热体CPU的是下方陶瓷片。
【小问4详解】
图丙中两个二极管并联,二极管导通要求电流从箭头端流入,因此只要a点信号为1(通路)或b点信号为1(通路),c处就通路。0~0.08s内,由图丁可知,a点分别于0~0.02s、0.04~0.06s时处于通路;由图戊可知,b点分别于0~0.01s、0.02~0.03s、0.04~0.05s、0.06~0.07s时处于通路,则a的通路时长为0.04s,b的通路时长也为0.04s,其中0~0.01s、0.04~0.05s是两者同时导通的重叠时间,则总通路时长为
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2026——2027学年度第一学期期中考试物理试卷
一、选择题(本题共9小题,每题2分,共18分。1~6题为单选题,第7~9题为多选题,漏选得1分,错选得0分)
1. 下列有关“电”的说法中正确的是( )
A. 教室里的灯开得越多,教室电路的总电阻就越小
B. 绝缘体就是不能导电的物体
C. 电源就是将化学能转化为电能的装置
D. 电流的方向都是从电源的正极流向负极
2. 对于图中描述的物理过程,下列分析正确的是( )
A. 甲,小明匀速从滑梯上滑下来,重力势能转化为动能
B. 乙,闪电产生的电流通过避雷针,电流方向是从避雷针到大地
C. 丙,验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引
D. 丁,玻璃筒内的空气被压缩后内能增大,这是因为棉花燃烧放热
3. 下列说法中不正确的是( )
A. 温度不相同的物体,内能也可能相等
B. 两个内能相同的物体互相接触时,有可能发生热传递
C. 温度变化相同时,吸收热量多的物体的比热容较大
D. 同一物体温度升高,不一定吸收热量,但内能一定增加
4. 如图甲所示是健身蹦床,原理图如图乙所示。电源电压不变,为定值电阻,压力传感器R的阻值随压力增加而减小。在运动者从与蹦床接触至下落到最低点过程中,下列说法正确的是( )
A. 电流表A的示数逐渐变大
B. 电压表V的示数先变大后变小
C. 电压表V的示数先变小后变大
D. 电压表V示数的变化量与电流表A示数的变化量的比值逐渐变大
5. 如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,两电表中只有一个电表有示数,将和交换位置,再次闭合开关,两电表均有示数,已知电路中除了、外,其它电路元件均完好,下列说法正确的是( )
A. 只有断路 B. 只有断路 C. 只有短路 D. 只有短路
6. 根据实际需要设计电路,是学习物理电学的一项基本能力。同学们在学习过程中设计的下列各电路,其中符合实际且电路正确的是( )
A. 楼道声、光控电路 B. 电冰箱压缩机和照明灯电路
C. 教室内照明电路 D. 冷、热两挡电吹风电路
7. 下列有关电学知识,说法不正确的是( )
A. 如图甲,丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,这个过程中丝绸会失去电子
B. 如图乙,两个细线悬挂的轻质带电泡沫塑料小球相互吸引,则两小球一定带异种电荷
C. 如图丙,大型油罐车尾部拖着的导静电橡胶拖地带是绝缘体
D. 如图丁,滑动变阻器按图示方法接入电路,滑片P向右移动时接入电路的阻值减小
8. 如图甲所示,电源电压为12V且保持不变,电流表有“0~0.6A”和“0~3A”两个量程可选,电压表有“0~3V”和“0~15V”两个量程可选。闭合开关S,在保证电路安全的前提下,最大限度地调节滑动变阻器滑片,两电压表示数与电流表示数变化的图像如图乙所示。此过程中,下列说法正确的是( )
A. 定值电阻R0=10Ω
B. 电流表所用量程为0~0.6A
C. 滑动变阻器的最大阻值为60Ω
D. 两电压表中有一个所用量程为0~3V
9. 如图所示,电源电压为18V,定值电阻,滑动变阻器标有“ 2A”,电流表量程为“0-3A”。在确保电路安全的情况下,下列说法正确的是( )
A. 滑片P向右移动过程中,电流表的示数变小
B. 滑动变阻器允许接入电路中的阻值范围为
C. 若电源电压可调,电源电压可调节的最大值为25V
D. 若电源电压可调,为使电流表示数达到最大,电源电压可调节的最小值为18V
二、填空题(本题共6小题,每空1分,共12分)
10. 高压输电线往往做成四线并联装置(如图),这是通过增大导体的横截面积从而________(选填“增大”或“减小”)导体的电阻。石墨烯材料在一定条件下电阻可以降为零,因此可用于制作________(选填“半导体”或“超导体”)。
11. 如图为家庭取暖常用的电热油汀,为了使它通电后能快速升温,在其内部应充入比热容较______(填“大”或“小”)的导热油。取暖时,房间空气的内能是通过______的方式改变的。
12. 有甲、乙两种不同的燃料,甲燃料的质量为2kg,乙燃料的质量为1kg,当甲、乙温度都升高1℃,吸收的热量如图a所示;甲、乙的燃料完全燃烧后放出的热量如图b所示,则甲燃料的比热容______乙燃料的比热容,甲燃料的热值______乙燃料的热值。(选填“>”“=”或“<”)
13. 如图甲所示,闭合开关后小灯泡不亮,用酒精灯灼烧玻璃,随着玻璃温度升高,小灯泡逐渐亮起来,由此可以初步得出的结论是:玻璃的导电性随温度的__________(选填“升高”或“降低”)而增强。如图乙所示,将灯丝接入电路,闭合开关后小灯泡发光。加热灯丝时小灯泡变暗,原因是______________________________。
14. 如图,电源电压保持不变,且三个定值电阻阻值满足,若要使电路仅为电阻、的并联电路,应闭合开关__________,此时电流表的示数为,若仅闭合,此时电流表的示数为,则__________。
15. 如图甲所示电路,电源电压未知且不大于5V,是定值电阻。变阻器上标有“,1A”字样。移动滑片到某一个位置,电流表和电压表指针位置如图乙、丙所示,此时滑动变阻器的阻值为_________;当滑片移到另一位置时,其中一个电表指针刚好满偏,另一个电表指针在刻度盘三分之二处,则电源电压为_________V。
三、作图题(共2小题,每题2分,共4分)
16. 小鑫根据地动仪原理,利用电学知识设计了一款电子地动仪。其中为重力开关,其摆锤M可绕O点自由转动。当开关闭合后,若地动仪处于水平状态,M位于a、b之间;当地动仪向左倾斜时,绿灯亮、电铃响;向右倾斜时,红灯亮、电铃响。请用笔画线代替导线,将电路补充连接完整。
17. 如图甲所示电路中,电源电压保持6 V不变,为定值电阻,是最大阻值为的滑动变阻器。电压表V随电流变化的图像如图乙所示,请画出定值电阻两端电压随通过它的电流变化的图像。
四、实验题(本题共4题,18题5分,19题7分,20题6分,21题6分,共24分)
18. 小乐想探究“并联电路中电流的关系”,如图甲为电流表的接入位置。
(1)连接好电路的最后一根导线,小灯泡就亮了,是因为连接电路时___________;
(2)接好电路后,闭合开关发现两灯都亮,但由于连线较乱,无法确定两灯是串联还是并联,小乐随意拆下一根导线,发现两灯都熄灭,因此他认定两灯是串联的,小乐的判断是___________的;
(3)如图乙是小乐连接的并联电路的局部图,某次实验中,测量完通过的电流之后,小乐想测量干路电流,若只改动四根导线中的一根即可完成连接,改接的导线是___________;
(4)多次测得电路中的三处电流得出了并联电路电流规律:___________(字母表示);
(5)得到正确结论后,应用到丙图中,图中已标明了电流的方向,若中的电流大小分别为,则a中的电流大小为___________。
19. 某小组同学设计的“探究串联电路电压的规律”实验,电源是两节新干电池。
(1)同学连接电路如图甲所示,闭合开关后,观察到的现象有__________。(选填选项前的字母,至少有一个选项正确)
A. 两灯都发光 B. 只有灯发光
C. 两灯都不发光 D. 电压表有示数
(2)若只改接图甲中一根导线;即可更正电路,使电压表测两端电压,请你在连错的导线上划“×”;并用笔画线表示导线将电路连接正确。
(3)改正电路后,闭合开关,如图乙所示,电压表的示数为__________V。
(4)他们在测量两端的电压时,电压表示数突然变为0,如果此时观察到有一只灯亮,则发生的故障是__________,若两灯都熄灭,电压表示数突然变为3V,故障是__________。
(5)同组的同学实验后认为:用一块电压表分别测两端的电压和两端的电压时,需要对电路进行改接,为了不反复拆接电压表,他设计了如图丙所示的电路。他的思路是:闭合开关S和,电压表测两端的电压;闭合开关S和,电压表就可以测两端的电压。他设计的电路图能否正常完成实验__________(选“能”或“不能”),理由是__________。
20. 某组同学用如图所示电路和表中的金属丝探究“导体电阻跟哪些因素有关”。
编号
材料
长度
横截面积
1
钢丝
0.5
0.1
2
铁丝
0.5
0.1
3
镍铬合金丝
0.5
0.1
4
镍铬合金丝
0.5
0.2
5
镍铬合金丝
1.0
0.1
(1)为了探究电阻与长度的关系,应选择编号为__________的两根金属丝,先后接入A、B间,通过观察______________________________来比较金属丝电阻的大小。
(2)选择编号为3和4的两根金属丝,先后接入A、B间,发现接入3号金属丝时灯泡的亮度比接入4号时的更暗,说明4号金属丝的阻值更__________(选填“大”或“小”)。
(3)选择编号为1和2的两根金属丝,先后接入A、B间,观察到两次灯泡亮度差别不大,无法进行比较,有同学建议用电流表代替灯泡进行实验,这一做法是__________(选填“正确”或“错误”)的,原因是__________________________________________________。
(4)在我国城乡许多地区对输电线路进行了改造,将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线,这样就____________________(选填“增大”或“减小”)了输电线的电阻。
21. 如图所示,在探究“通过导体的电流与导体两端电压关系”实验时,电源电压为3V不变,滑动变阻器规格为“ 1A”。
实验次数
1
2
3
4
5
电压
1.2
1.6
1.8
2.4
2.8
电流
0.12
0.16
0.18
0.24
0.28
(1)根据图甲连接电路时,滑动变阻器滑片要移至__________端,(选填“左”或“右”)。闭合开关,调节滑动变阻器,测得多组电流、电压的数据如表,记录在表格中。
(2)根据表格数据,可以得到结论:________________________________________;
(3)增加、、的定值电阻,利用上述器材和电路还可以进一步探究“电流与电阻的关系”。
①先将的定值电阻接入电路中,调节滑动变阻器,当电压表示数为1V时,记录电流表的示数:
②不改变滑动变阻器滑片的位置,将的电阻换成的电阻,闭合开关,向__________(选填“左”或“右”)移动滑动变阻器滑片,直至电压表的示数为1V;
③对“探究电流与电阻关系”的实验过程进一步分析、论证,绘制了实验过程中“电流与定值电阻、电流与滑动变阻器接入电路阻值,电流与总电阻”之间的图像,如图乙所示,其中表示电流与总电阻关系的是图线__________(选填“a”“b”或“c”),图中阴影部分面积表示的物理含义是______________________________。
④该小组用的电阻替换的电阻进行了第4次实验,发现实验无法进行下去,为完成第4次实验,同学们提出了下列解决方案,其中可行的是__________。
A.换成电压为4V的电源
B.更换最大阻值大于或等于的滑动变阻器
C.将电压表的量程换为0~15V
D.可将定值电阻两端的电压调为1.2~3V
五、综合题(本题共3题,22题6分,23题9分,24题7分,共22分。)
22. 一辆汽车以20m/s 的速度在某段水平公路上匀速行驶了15min,消耗汽油5L,已知此过程汽车发动机的输出功率为60kW,若汽油的密度为0.8×103kg/ m3,汽油的热值为4.5× 107J/kg,求:
(1)汽油完全燃烧放出的热量。
(2)汽车发动机的效率。
(3)汽车行驶过程中所受的阻力。
23. 在如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,R1最大阻值为10Ω,小灯泡正常发光时电压为5V,电流为0.5A。
(1)滑动变阻器的滑片移至最右端时,只闭合开关S1,小灯泡刚好正常发光,求电源电压为多大?
(2)当S1、S2,S3都闭合时,滑动变阻器的滑片移至中点时,电流表的示数如图所示;求电阻R2的阻值。
24. 二极管是一种重要的半导体电子元件,有着广泛的应用,发光二极管只是二极管中的一种,与白炽灯泡相比,发光二极管具有节能、环保等优点,可以广泛应用于各种背光源和普通照明等领域。
(1)二极管是由__________材料制成,具有__________(选填“单”或“双”)向导电性。
(2)连接了图甲的电路,闭合开关,灯泡__________(选填“能”或“不能”)发光,此时二极管两端__________(选填“有”或“没有”)电压。
(3)二极管的特殊导电性源于其核心结构——由P型半导体和N型半导体组成的晶片,将P型半导体元件和N型半导体元件串联,接上直流电源后,半导体材料的两端会产生温度差,由此制成了电脑的散热器。如图乙所示,两对PN型半导体对是__________联连接的。在电流方向是的地方吸热,而在电流方向是的地方放热,则靠近电脑发热体(CPU)的是图中__________(选填“上方”或“下方”)的陶瓷片。
(4)理想型开关二极管输出信号值时,电路通路;输出信号值时,电路断路。如图丙所示,将两个理想型开关二极管接在某电路中,a、b两点信号值随时间的变化关系如图丁、戊所示,则“0~0.08s”内c处的通路时间为__________s。
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