精品解析:河北唐山市古冶区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学年度第一学期九年级学业水平中期评估
物理试卷
注意事项:本试卷共6页,总分100分,考试时间60分钟。答题前考生先将学校、姓名等填写清楚(准考证号对应填涂);选择题使用2B铅笔填涂;卷面不要折叠、弄破。
学校:_________姓名:_________班级:_________考场:_________座号:_________
一、选择题(本大题共12个小题,每小题3分,共36分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题意)
1. 下列属于扩散现象的是( )
A. 灰尘飞扬 B. 雪花飘落 C. 花香四溢 D. 柳絮飞舞
2. 关于温度、内能和热量,下列说法正确的是( )
A. 物体内能增加,一定是从外界吸收了热量
B. 同一物体温度升高,它的内能一定增加
C. 物体吸收热量,温度一定升高
D. 物体的内能越多,含有的热量越多
3. 关于燃料的热值,下列说法正确的是( )
A. 燃料燃烧越充分,热值越大
B. 热值大的燃料燃烧放热一定多
C. 煤的热值比干木柴大,煤燃烧放出热量更多
D. 热值与燃料质量、燃烧情况无关
4. 下列改变物体内能的方式与其他三个不同的是( )
A. 棉被晒得热乎乎的 B. 钻木取火
C. 铁锅将生菜炒熟 D. 暖风机使房间温度升高
5. 甲、乙两种物质质量相同,吸收热量之比为2∶1,升高温度之比为1∶2,则甲乙比热容之比为( )
A. 1∶1 B. 2∶1 C. 4∶1 D. 1∶4
6. 如图所示,沿海地区的夏季,风有时吹向海洋,有时吹向陆地。已知水的比热容比泥土的比热容大,下列说法正确的是( )
A. 海洋的昼夜温差大于陆地 B. 白天海洋比陆地升温更快
C. 晚上海洋的温度低于陆地 D. 晚上风向是从陆地到海洋
7. 某物理兴趣小组开展了“制作简易热机模型”的跨学科实践活动。取一个透明玻璃瓶,在瓶塞上打一个孔,插入一段细玻璃管,玻璃管口对准一个纸片制作的叶轮。向瓶内加入少量水,塞紧瓶塞、用酒精灯给瓶身加热。加热一段时间后,瓶内水沸腾,产生大量气泡,推动叶轮转动。下列说法正确的是( )
A. 酒精灯燃烧时,内能转化为化学能
B. 水的温度升高时,其比热容变大
C. 为提高蒸汽机效率、可加大火量
D. 该实验展现热机做功冲程的能量转化
8. 四冲程汽油机工作过程中,下列说法正确的是( )
A. 压缩冲程将内能转化为机械能 B. 做功冲程获得动力
C. 四个冲程都依靠惯性完成 D. 排气冲程内能转化为机械能
9. 下列应用中,属于防止静电带来危害的是( )
A. 静电喷漆,使油漆与金属表面结合得更牢固
B. 运输汽油的油罐车都有一条拖地铁链,转移电荷
C. 静电拖把,吸附地面上的毛发等碎屑
D. 复印时,让硒鼓带电吸引墨粉
10. 共享单车不戴头盔存在安全隐患,于是小华同学设计以下方案:骑行前,扫码成功后开关S1闭合,指示灯L亮,但电机不工作;从车头取出头盔并戴上后,头盔内遥控设备遥控S2闭合,电动机才通电工作;若只戴头盔不扫码则无法骑行。下列电路符合以上设计要求的是( )
A. B. C. D.
11. 在电路图A、B两点间分别接入不同元件,可进行不同的实验。下列描述正确的是( )
A. 探究电流与电阻的关系——改变接入AB间电阻和电压的大小
B. 探究电流与电压的关系——保持AB间的电阻和电压大小不变
C. 测量小灯泡的阻值——需多次测量,求平均值,减小误差
D. 测量电阻阻值——滑动变阻器可改变电阻两端电压和通过的电流
12. 图甲是光伏发电的电路图,图乙是太阳能电池的电压与光照强度的关系。闭合开关S,V1、V2、A的示数分别为U1、U2、I。下列说法正确的是( )
A. 光照强度不变时,R2的滑片上移,U1减小
B. 光照强度不变时,R2的滑片下移,U1与U2之差变小
C. R2滑片位置不变,光照强度增加时,U2与I之比变大
D. 光照强度增大时,将R2的滑片上移后,R1两端的电压大小可能不变
二、填空及简答题(本大题共5个小题;每空2分,共24分)
13. 雨后天晴,荷叶上两滴滚动的水珠相遇时,会汇合变成一滴较大的水滴,这说明分子间存在____________;一般情况下,固体很难被压缩,这是由于固体分子间存在____________。
14. 东汉《论衡》记载“顿牟掇芥”,即琥珀能吸引草屑,原因是带电体能够_________;1800年伏打用锌片和铜片夹在盐水浸湿的纸片发明伏打电池,基本原理是把_________能转化为电能。
15. 用塑料梳子梳干燥的头发,越梳头发越蓬松,这是因为头发带上了___________电荷(选填“同种”或“异种”),想要消除头发上的静电,需要接触___________(选填“导体”或“绝缘体”),从而能将电荷导走;下面物品中,属于导体的是___________(选填序号)①铅笔芯 ②橡皮擦 ③钢尺 ④木质书签 。
16. 如图所示,若使灯泡、串联,应闭合开关________;若使灯泡、并联,应闭合开关________。
17. 一个小灯泡L和一个定值电阻并联,通过L、的电流跟其两端电压的关系如图所示。由图可得定值电阻的阻值为____________;当把这个并联电路接在电压为的电路两端,通过L的电流为____________,L、并联的总电阻是____________。
三、作图与实验探究题(本大题共4个小题;第18小题、第19小题、第20小题每小题6分,第21小题10分,共28分)
18. 同学们在实验室用如图甲所示的装置比较不同物质的吸热情况。将水和食用油分别盛在两个相同的试管中,同时用红外加热器加热,温度传感器与电脑相连。电脑上显示温度随时间变化的图像如图乙所示。
(1)实验中需要选取_________(选填“质量”或“体积”)相等的水、食用油两种液体。
(2)实验通过比较_________来比较吸收热量的多少。
(3)加热,吸收的热量_________(选填“大于”“小于”或“等于”)B吸收的热量。
(4)由图像分析可知_________液体是水(选填“”或“”);_________(选填“水”或“食用油”)更适合当冷却剂。
(5)已知水的比热容是,则该种食用油的比热容是________。
19. 在物理课堂中,小明做了如下实验探究:
(1)如图甲,向装有少量水的瓶内打气,当瓶塞跳起时,观察到瓶口出现白雾,瓶内水蒸气的内能___________(选填“增大”或“减小”),这个过程是通过___________方式改变物体的内能。
(2)用丝绸摩擦过的玻璃棒接触不带电的验电器A,则验电器A带___________电;再用金属杆把验电器A和不带电的验电器B连接起来,如图乙所示,此时金属杆的电流方向是___________(选填“从A到B”或“从B到A”)。
(3)如图丙所示,闭合开关,将夹子在粗细均匀的铅笔芯A上移动,小灯泡的亮度会发生变化,说明导体的电阻与导体的______有关;若要使灯泡亮度变化更明显,应选用______(选填“B”或“C”)铅笔芯,已知提供的铅笔芯B和C,材料和长度都相同,横截面积不同()。
20. 小伟所在的实验小组做“探究串联电路中电压的特点”实验。
(1)小伟根据图甲电路连接的实物电路如图乙所示,其中有一根导线连接错误,请你在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线正确连接电路;
(2)正确连接电路后,闭合开关S,发现两个小灯泡均不亮,电压表指针明显偏转,出现这一现象的原因可能是灯泡L1___________;
(3)排除故障后,测得灯泡L1两端的电压如图丙所示,为___________V。接下来在测量灯泡L2两端的电压时,小伟直接把电压表接A的一端拆下来改接到C,小阳提醒他这种做法是错误的,原因是:___________;
(4)改正错误后,小伟继续进行实验,得到下表中的实验数据,他由表中数据得出了串联电路中电压的特点,该结论得出的过程___________(填“合理”或“不合理”),理由是___________。
灯泡L1两端的电压U1/V
灯泡L2两端的电压U2/V
电源电压U/V
0.5
3
21. 在“探究电流与电压、电阻的关系”实验中,部分器材选用如下:电压的电源,标有“50 Ω ”的滑动变阻器,阻值不同的定值电阻若干,其他器材。
(1)请根据图甲的电路图,用笔画线代替导线将图乙中的实物电路连接完整,要求滑动变阻器R的滑片向左移时电阻变大。
(2)连接电路过程中,开关应该_________,滑动变阻器的滑片应置于_________(选填“”或“”)端;
(3)闭合开关后,发现电流表有示数,电压表无示数,则故障可能是定值电阻_________(选填“短路”或“断路”)。
(4)排除故障后,小明同学首先“探究电流与电压的关系”,进行了多次实验,并得到下表所示的实验数据,分析数据可得结论:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成_________。
电压
1.2
1.6
2.0
2.4
2.8
电流
0.12
0.16
0.20
0.24
0.28
(5)接着,小明又进行了“探究电流与电阻关系”的实验,先将5 Ω定值电阻接入电路,在移动滑片的过程中,眼睛应注意观察_________(选填“电流表”、“电压表”或“滑动变阻器”)
(6)记录实验数据,并绘制成图丙所示图像,根据图像可知,实验中控制电阻两端的电压为________V不变;根据实验目的分析图像可得出结论:__________________________________________________。
(7)实验中发现将20 Ω定值电阻换成30 Ω电阻时,无论怎样移动滑片,电阻两端电压都不能达到预设值。为了完成本实验,接入的定值电阻最大阻值应不超过_________Ω。
(8)小明同学想只用一个电压表和阻值已知的定值电阻,测量未知电阻的阻值,设计了如图丁所示的电路,电源电压未知且保持不变。
实验步骤如下:
①闭合、断开,读出电压表示数为;
②闭合、,读出电压表示数为;
可得=_________(用测量值、及来表示)
四、计算应用题(本大题共2个小题;每小题6分,共12分。解答时,要求有必要的文字说明、公式和计算步骤等,只写最后结果不得分)
22. 如图所示,一个质量为2kg锻好的铁器毛坯,温度为700℃,淬火使它的温度降低到200℃,释放的热量有84%被质量为10kg、初温为20℃的水吸收,[,]。求:
(1)铁器毛坯释放的热量;
(2)水吸收的热量;
(3)水的末温。
23. 在如图所示的电路中,电源电压恒定不变,R1=30Ω,闭合开关S后,移动滑动变阻器的滑片P处于某一位置时,电压表的示数6V,电流表的示数为0.5A。求:
(1)此时R2接入电路的阻值;
(2)电源电压;
(3)若滑动变阻器 R2标有“100Ω 2A”字样,电流表的量程为0-0.6A,电压表的量程为0~15V。为了保证两个电表都能正常工作,R2接入电路的最大阻值是多少。
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2026—2027学年度第一学期九年级学业水平中期评估
物理试卷
注意事项:本试卷共6页,总分100分,考试时间60分钟。答题前考生先将学校、姓名等填写清楚(准考证号对应填涂);选择题使用2B铅笔填涂;卷面不要折叠、弄破。
学校:_________姓名:_________班级:_________考场:_________座号:_________
一、选择题(本大题共12个小题,每小题3分,共36分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题意)
1. 下列属于扩散现象的是( )
A. 灰尘飞扬 B. 雪花飘落 C. 花香四溢 D. 柳絮飞舞
【答案】C
【解析】
【详解】ABD.灰尘飞扬、雪花飘落和柳絮飞舞都属于宏观物体的机械运动,不属于扩散现象,故ABD不符合题意;
C.花香四溢是花香分子从花中扩散到空气中,属于扩散现象,故C符合题意。
故选C。
2. 关于温度、内能和热量,下列说法正确的是( )
A. 物体内能增加,一定是从外界吸收了热量
B. 同一物体温度升高,它的内能一定增加
C. 物体吸收热量,温度一定升高
D. 物体的内能越多,含有的热量越多
【答案】B
【解析】
【详解】A.改变物体内能的方式包括做功和热传递,物体内能增加可由外界对物体做功实现,不一定从外界吸收热量,故A错误;
B.同一物体的质量、状态固定,温度升高时内能一定增加,故B正确;
C.晶体熔化、液体沸腾过程中,物体吸收热量但温度保持不变,因此物体吸收热量温度不一定升高,故C错误;
D.热量是热传递过程中能量转移的量度,属于过程量,不能描述为物体“含有”的能量,故D错误。
故选B。
3. 关于燃料的热值,下列说法正确的是( )
A. 燃料燃烧越充分,热值越大
B. 热值大的燃料燃烧放热一定多
C. 煤的热值比干木柴大,煤燃烧放出热量更多
D. 热值与燃料质量、燃烧情况无关
【答案】D
【解析】
【详解】AD.热值仅由燃料种类决定,与燃料质量、燃烧情况无关,故A错误,D正确;
B.根据,燃料燃烧放热由热值、质量共同决定,未控制质量相同时,热值大的燃料放热不一定多,故B错误;
C.根据,煤的热值更大,但未控制煤与干木柴质量相等,无法判定煤燃烧放热更多,故C错误。
故选D。
4. 下列改变物体内能的方式与其他三个不同的是( )
A. 棉被晒得热乎乎的 B. 钻木取火
C. 铁锅将生菜炒熟 D. 暖风机使房间温度升高
【答案】B
【解析】
【详解】改变物体内能的方式分为做功、热传递两类。
棉被晒热是太阳的内能通过热传递转移给棉被,属于热传递改变内能;
钻木取火是克服摩擦做功,将机械能转化为内能,属于做功改变内能;
铁锅炒生菜是铁锅的内能通过热传递转移给生菜,属于热传递改变内能;
暖风机使房间升温是暖风机的内能通过热传递转移给空气,属于热传递改变内能。
ACD均为热传递改变内能,B为做功改变内能。
故选B。
5. 甲、乙两种物质质量相同,吸收热量之比为2∶1,升高温度之比为1∶2,则甲乙比热容之比为( )
A. 1∶1 B. 2∶1 C. 4∶1 D. 1∶4
【答案】C
【解析】
【详解】根据比热容公式,甲乙比热容之比为
代入已知比值、、,得
故选C。
6. 如图所示,沿海地区的夏季,风有时吹向海洋,有时吹向陆地。已知水的比热容比泥土的比热容大,下列说法正确的是( )
A. 海洋的昼夜温差大于陆地 B. 白天海洋比陆地升温更快
C. 晚上海洋的温度低于陆地 D. 晚上风向是从陆地到海洋
【答案】D
【解析】
【详解】AB.设水和泥土的质量均为,白天吸收的热量均为,由且得,海洋昼夜温差小且升温慢,故AB错误;
C.设晚上放出的热量均为,由且得,海洋降温慢,晚上海洋温度高于陆地,故C错误;
D.晚上陆地降温快温度低,海洋降温慢温度高,陆地气压高于海洋,风从陆地吹向海洋,故D正确。
故选D。
7. 某物理兴趣小组开展了“制作简易热机模型”的跨学科实践活动。取一个透明玻璃瓶,在瓶塞上打一个孔,插入一段细玻璃管,玻璃管口对准一个纸片制作的叶轮。向瓶内加入少量水,塞紧瓶塞、用酒精灯给瓶身加热。加热一段时间后,瓶内水沸腾,产生大量气泡,推动叶轮转动。下列说法正确的是( )
A. 酒精灯燃烧时,内能转化为化学能
B. 水的温度升高时,其比热容变大
C. 为提高蒸汽机效率、可加大火量
D. 该实验展现热机做功冲程的能量转化
【答案】D
【解析】
【详解】A.酒精灯燃烧时,消耗化学能,产生内能,是化学能转化为内能,故A错误;
B.比热容是物质的一种特性,只与物质的种类和状态有关,与温度无关,故B错误;
C.热机效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比,加大火量只能增加单位时间内燃料燃烧放出的热量,不能提高有用能量在总能量中的比例,故C错误;
D.瓶内水沸腾产生大量水蒸气,水蒸气推动叶轮转动,将水蒸气的内能转化为叶轮的机械能,热机做功冲程也是将内能转化为机械能,故D正确。
故选 D。
8. 四冲程汽油机工作过程中,下列说法正确的是( )
A. 压缩冲程将内能转化为机械能 B. 做功冲程获得动力
C. 四个冲程都依靠惯性完成 D. 排气冲程内能转化为机械能
【答案】B
【解析】
【详解】A.压缩冲程是活塞压缩气缸内气体,将机械能转化为内能,故A错误;
B.做功冲程中,燃料燃烧释放的内能推动活塞向下运动,对外输出动力,是汽油机获得动力的冲程,故B正确;
C.四冲程里只有吸气、压缩、排气三个冲程依靠飞轮惯性完成,做功冲程是主动对外做功的,不依靠惯性,故C错误;
D.排气冲程只是将废气排出气缸,没有能量的转化,不存在内能转机械能的过程,故D错误。
故选B。
9. 下列应用中,属于防止静电带来危害的是( )
A. 静电喷漆,使油漆与金属表面结合得更牢固
B. 运输汽油的油罐车都有一条拖地铁链,转移电荷
C. 静电拖把,吸附地面上的毛发等碎屑
D. 复印时,让硒鼓带电吸引墨粉
【答案】B
【解析】
【详解】A.静电喷漆利用异种电荷相互吸引的特性实现油漆牢固附着,属于静电的应用,故A不符合题意;
B.油罐车行驶时汽油与罐体摩擦会积累静电,易产生放电火花引燃汽油,拖地铁链可将罐体积累的静电导入大地,避免静电积累引发安全事故,属于防止静电带来的危害,故B符合题意;
C.静电拖把利用静电的吸附作用捕捉地面碎屑,属于静电的应用,故C不符合题意;
D.静电复印利用带电硒鼓吸引墨粉的特性实现成像,属于静电的应用,故D不符合题意。
故选B。
10. 共享单车不戴头盔存在安全隐患,于是小华同学设计以下方案:骑行前,扫码成功后开关S1闭合,指示灯L亮,但电机不工作;从车头取出头盔并戴上后,头盔内遥控设备遥控S2闭合,电动机才通电工作;若只戴头盔不扫码则无法骑行。下列电路符合以上设计要求的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.在干路,与并联,与在同一支路,闭合,亮,再闭合时,工作,断开,干路断路,不工作,故A符合题意;
B.与在同一支路,闭合工作,故B不符合题意;
C.闭合亮,再闭合时,发生短路不会工作,故C不符合题意;
D.各元件串联,闭合断开时电路断路,不亮,故D不符合题意。
故选 A。
11. 在电路图A、B两点间分别接入不同元件,可进行不同的实验。下列描述正确的是( )
A. 探究电流与电阻的关系——改变接入AB间电阻和电压的大小
B. 探究电流与电压的关系——保持AB间的电阻和电压大小不变
C. 测量小灯泡的阻值——需多次测量,求平均值,减小误差
D. 测量电阻阻值——滑动变阻器可改变电阻两端电压和通过的电流
【答案】D
【解析】
【详解】A.探究电流与电阻的关系需控制电压不变,改变电阻,故A错误;
B.探究电流与电压的关系需控制电阻不变,改变电压,故B错误;
C.小灯泡电阻随温度变化,求平均值无意义,故C错误;
D.测量电阻阻值时,滑动变阻器可改变电阻两端电压和电流,实现多次测量,故D正确。
故选D。
12. 图甲是光伏发电的电路图,图乙是太阳能电池的电压与光照强度的关系。闭合开关S,V1、V2、A的示数分别为U1、U2、I。下列说法正确的是( )
A. 光照强度不变时,R2的滑片上移,U1减小
B. 光照强度不变时,R2的滑片下移,U1与U2之差变小
C. R2滑片位置不变,光照强度增加时,U2与I之比变大
D. 光照强度增大时,将R2的滑片上移后,R1两端的电压大小可能不变
【答案】D
【解析】
【详解】AB.图中定值电阻与变阻器串联,V1测量电源电压,V2测量变阻器的电压,电流表测量电路中的电流。光照强度不变时,则太阳能电池的电压不变,V1测量电源电压,则示数不变,故U1不变;而R2的滑片下移,变阻器的电阻变小,串联电路的总电阻变小,根据欧姆定律知,电路中的电流变大,根据知,定值电阻的电压变大,根据串联电路电压特点可知,U1与U2之差为定值电阻两端的电压,所以U1与U2之差变大,故AB错误;
C.R2滑片位置不变,变阻器的电阻大小不变,根据图甲和欧姆定律可知,U2与I之比等于变阻器的电阻,所以U2与I之比不变,故C错误;
D.根据乙图可知,光照强度增大时,电源电压变大。将R2的滑片上移后,其电阻变大,电路的总电阻变大,电路中电流可能不变,根据欧姆定律可知,所以R1两端的电压大小可能不变,故D正确。
故选D。
二、填空及简答题(本大题共5个小题;每空2分,共24分)
13. 雨后天晴,荷叶上两滴滚动的水珠相遇时,会汇合变成一滴较大的水滴,这说明分子间存在____________;一般情况下,固体很难被压缩,这是由于固体分子间存在____________。
【答案】 ①. 引力 ②. 斥力
【解析】
【详解】分子间存在着相互作用的引力和斥力,两滴水珠相遇汇合成较大水滴,是由于分子间存在相互作用的引力;固体很难被压缩,是由于固体分子间存在相互作用的斥力。
14. 东汉《论衡》记载“顿牟掇芥”,即琥珀能吸引草屑,原因是带电体能够_________;1800年伏打用锌片和铜片夹在盐水浸湿的纸片发明伏打电池,基本原理是把_________能转化为电能。
【答案】 ①.
吸引轻小物体 ②.
化学
【解析】
【详解】琥珀摩擦后物体会带电,带电体能够吸引轻小物体,这是静电的基本性质之一;
原电池工作时,将化学能转化为电能,为用电器提供能量。
15. 用塑料梳子梳干燥的头发,越梳头发越蓬松,这是因为头发带上了___________电荷(选填“同种”或“异种”),想要消除头发上的静电,需要接触___________(选填“导体”或“绝缘体”),从而能将电荷导走;下面物品中,属于导体的是___________(选填序号)①铅笔芯 ②橡皮擦 ③钢尺 ④木质书签 。
【答案】 ①. 同种 ②. 导体 ③. ①③
【解析】
【详解】用塑料梳子梳干燥头发时,梳子和头发摩擦发生摩擦起电,每根头发之间会带上同种电荷,根据电荷间的相互作用规律,同种电荷相互排斥,因此头发会越梳越蓬松。
导体的作用是可以传导电荷,要将头发上的静电导走,就需要接触能够导电的物体,也就是导体。
①铅笔芯的主要成分是石墨,石墨属于导体;②橡皮擦是橡胶类材质,属于绝缘体;③钢尺是金属制品,金属属于导体;④木质书签是干燥的木材,属于绝缘体。因此属于导体的是①③。
16. 如图所示,若使灯泡、串联,应闭合开关________;若使灯泡、并联,应闭合开关________。
【答案】 ①. S3 ②. S1、S2
【解析】
【详解】[1]串联电路中电流只有一条路径,需要依次经过两个灯泡。当只闭合S3,断开S1、S2时,电流从电源正极流出,依次经过L1、S3、L2,回到电源负极,只有一条通路,因此L1、L2串联。
[2]并联电路中电流有两条独立路径,每个灯泡单独形成通路。当闭合S1、S2,断开S3时,电流从电源正极流出后分为两路:一路经L1、S1回到负极,另一路经S2、L2回到负极,两个灯泡各自独立形成通路,因此L1、L2并联。
17. 一个小灯泡L和一个定值电阻并联,通过L、的电流跟其两端电压的关系如图所示。由图可得定值电阻的阻值为____________;当把这个并联电路接在电压为的电路两端,通过L的电流为____________,L、并联的总电阻是____________。
【答案】 ①. 10 ②. 0.6 ③. 2.5
【解析】
【详解】定值电阻的I-U图像为过原点的直线,取时对应的电流,根据欧姆定律得定值电阻R的阻值
由图像可知,电压为2V时,通过L的电流为;
因并联电路各支路电压相等,故R两端电压也为2V,通过R的电流为0.2A;由并联电路电流规律得总电流
由欧姆定律得并联总电阻
三、作图与实验探究题(本大题共4个小题;第18小题、第19小题、第20小题每小题6分,第21小题10分,共28分)
18. 同学们在实验室用如图甲所示的装置比较不同物质的吸热情况。将水和食用油分别盛在两个相同的试管中,同时用红外加热器加热,温度传感器与电脑相连。电脑上显示温度随时间变化的图像如图乙所示。
(1)实验中需要选取_________(选填“质量”或“体积”)相等的水、食用油两种液体。
(2)实验通过比较_________来比较吸收热量的多少。
(3)加热,吸收的热量_________(选填“大于”“小于”或“等于”)B吸收的热量。
(4)由图像分析可知_________液体是水(选填“”或“”);_________(选填“水”或“食用油”)更适合当冷却剂。
(5)已知水的比热容是,则该种食用油的比热容是________。
【答案】(1)质量 (2)加热时间
(3)等于 (4) ①. B ②. 水
(5)
【解析】
【小问1详解】
为了比较不同物质的吸热能力,根据控制变量法,需要控制不同物质的质量相同,而体积不一定相同。因此,实验中需要选取质量相等的水和食用油。
【小问2详解】
实验中使用两个相同的红外加热器,这意味着在相同的时间内,加热器放出的热量是相同的。液体吸收的热量等于加热器放出的热量。因此,可以通过比较加热时间的长短来比较液体吸收热量的多少。加热时间越长,说明吸收的热量越多。
【小问3详解】
加热时,A和B的加热时间完全相同。因为加热器相同,所以相同时间内放出的热量相同,即A吸收的热量等于B吸收的热量。
【小问4详解】
由图乙,当质量相同的A和B升高相同的温度时,B需要的加热时间更长,说明B吸收的热量更多,即B的吸热能力更强,比热容更大,水的比热容比食用油大,所以B是水;
作为冷却剂,需要物质在升高相同温度时能吸收更多的热量,即比热容大的物质更适合。因为水的比热容大,所以水更适合当冷却剂。
【小问5详解】
由图像可知,当 A(食用油)和 B(水)都从 升高到时,即,A加热时间为 ,B加热时间为,因为使用相同的加热器,吸收的热量与加热时间成正比,所以
根据,在质量和升高的温度都相同的情况下,吸收的热量与比热容成正比。因此,食用油(A)与水的比热容之比为:
所以,食用油的比热容
19. 在物理课堂中,小明做了如下实验探究:
(1)如图甲,向装有少量水的瓶内打气,当瓶塞跳起时,观察到瓶口出现白雾,瓶内水蒸气的内能___________(选填“增大”或“减小”),这个过程是通过___________方式改变物体的内能。
(2)用丝绸摩擦过的玻璃棒接触不带电的验电器A,则验电器A带___________电;再用金属杆把验电器A和不带电的验电器B连接起来,如图乙所示,此时金属杆的电流方向是___________(选填“从A到B”或“从B到A”)。
(3)如图丙所示,闭合开关,将夹子在粗细均匀的铅笔芯A上移动,小灯泡的亮度会发生变化,说明导体的电阻与导体的______有关;若要使灯泡亮度变化更明显,应选用______(选填“B”或“C”)铅笔芯,已知提供的铅笔芯B和C,材料和长度都相同,横截面积不同()。
【答案】(1) ①. 减小 ②. 做功
(2) ①. 正 ②. 从A到B
(3) ①. 长度 ②. C
【解析】
【小问1详解】
瓶塞跳起时,瓶内水蒸气对瓶塞做功,内能转化为瓶塞的机械能,水蒸气内能减小、温度降低,液化形成白雾;通过做功的方式改变内能。
【小问2详解】
丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒带正电,接触验电器A后,A带上正电(缺少电子);金属杆连接A、B时,B的电子向A移动;物理学规定电流方向与自由电子定向移动方向相反,因此电流方向为从A到B。
【小问3详解】
夹子移动,铅笔芯接入电路的长度改变,灯泡亮度变化,说明电阻与长度有关; 材料、长度相同时,横截面积越小,电阻越大。,C电阻更大,移动夹子时电阻变化幅度更大,灯泡亮度变化更明显,因此选C。
20. 小伟所在的实验小组做“探究串联电路中电压的特点”实验。
(1)小伟根据图甲电路连接的实物电路如图乙所示,其中有一根导线连接错误,请你在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线正确连接电路;
(2)正确连接电路后,闭合开关S,发现两个小灯泡均不亮,电压表指针明显偏转,出现这一现象的原因可能是灯泡L1___________;
(3)排除故障后,测得灯泡L1两端的电压如图丙所示,为___________V。接下来在测量灯泡L2两端的电压时,小伟直接把电压表接A的一端拆下来改接到C,小阳提醒他这种做法是错误的,原因是:___________;
(4)改正错误后,小伟继续进行实验,得到下表中的实验数据,他由表中数据得出了串联电路中电压的特点,该结论得出的过程___________(填“合理”或“不合理”),理由是___________。
灯泡L1两端的电压U1/V
灯泡L2两端的电压U2/V
电源电压U/V
0.5
3
【答案】(1) (2)断路
(3) ①. 2.5 ②. 电压表的正负接线柱会接反
(4) ①. 不合理 ②. 数据具有偶然性,没有多次实验寻找普遍规律
【解析】
【小问1详解】
由图甲可知,两灯泡串联,电压表并联在两端,电路图见答案。
【小问2详解】
闭合开关后两灯均不亮,且电压表指针明显偏转,说明电压表两端到电源两极是通路,故障可能是灯泡断路。
【小问3详解】
[1]图丙中电压表选用0~3V量程,分度值为0.1V,示数为2.5V。
[2]直接将电压表接A的一端改接到C,会导致电压表的正负接线柱接反,指针反向偏转,损坏电压表。
【小问4详解】
[1][2]实验只进行了一次,数据具有偶然性,没有多次实验寻找普遍规律,得出的结论不具有普遍性。因此,该结论得出的过程不合理。
21. 在“探究电流与电压、电阻的关系”实验中,部分器材选用如下:电压的电源,标有“50 Ω ”的滑动变阻器,阻值不同的定值电阻若干,其他器材。
(1)请根据图甲的电路图,用笔画线代替导线将图乙中的实物电路连接完整,要求滑动变阻器R的滑片向左移时电阻变大。
(2)连接电路过程中,开关应该_________,滑动变阻器的滑片应置于_________(选填“”或“”)端;
(3)闭合开关后,发现电流表有示数,电压表无示数,则故障可能是定值电阻_________(选填“短路”或“断路”)。
(4)排除故障后,小明同学首先“探究电流与电压的关系”,进行了多次实验,并得到下表所示的实验数据,分析数据可得结论:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成_________。
电压
1.2
1.6
2.0
2.4
2.8
电流
0.12
0.16
0.20
0.24
0.28
(5)接着,小明又进行了“探究电流与电阻关系”的实验,先将5 Ω定值电阻接入电路,在移动滑片的过程中,眼睛应注意观察_________(选填“电流表”、“电压表”或“滑动变阻器”)
(6)记录实验数据,并绘制成图丙所示图像,根据图像可知,实验中控制电阻两端的电压为________V不变;根据实验目的分析图像可得出结论:__________________________________________________。
(7)实验中发现将20 Ω定值电阻换成30 Ω电阻时,无论怎样移动滑片,电阻两端电压都不能达到预设值。为了完成本实验,接入的定值电阻最大阻值应不超过_________Ω。
(8)小明同学想只用一个电压表和阻值已知的定值电阻,测量未知电阻的阻值,设计了如图丁所示的电路,电源电压未知且保持不变。
实验步骤如下:
①闭合、断开,读出电压表示数为;
②闭合、,读出电压表示数为;
可得=_________(用测量值、及来表示)
【答案】(1) (2) ①. 断开 ②. A
(3)短路 (4)正比
(5)电压表 (6) ①. 2.0 ②. 电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
(7)25 (8)
【解析】
【小问1详解】
由图甲,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表并联在定值电阻两端,电流表串联在电路中,滑片P向左移时电阻变大,即接入电路的电阻丝长度需变长,所以,图乙中,滑动变阻器应该接入D端点。
【小问2详解】
连接电路过程中,开关应该断开,防止短路损坏元件。
闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于阻值最大处,由图乙,滑片P应置于A端。
【小问3详解】
电流表有示数,说明电路是通路,无断路。电压表无示数,说明电压表并联部分电压为零,所以,故障可能是定值电阻短路。
【小问4详解】
由表可知,每组实验中,电压与电流的比值(即电阻)恒定,因此可得出结论:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
【小问5详解】
该实验需控制定值电阻两端电压不变。更换不同阻值的电阻后,需调节滑片使电压表示数回到预设值。因此,在移动滑片的过程中,眼睛应注意观察电压表。
【小问6详解】
根据图丙,当,时,
当,时,。故实验中控制电阻两端的电压为2 V不变;
由图丙,电流随电阻增大而减小,且乘积恒定。由此可得出结论,电压一定时,电流与电阻成反比。
【小问7详解】
由题可知,电源电压 ,控制定值电阻两端电压,则滑动变阻器分压
串联电路分压比等于电阻比,即,即。
滑动变阻器最大阻值为,所以, ,解得 ,所以,接入电阻时 ,无法完成实验,所以为了能完成实验,接入的定值电阻最大阻值不应超过。
【小问8详解】
由图丁,闭合S、断开,R与串联,电压表测R两端电压 ,电路电流
当闭合S、时,被短路,电路只有R,电压表测电源电压
综上可得,两端电压
电流,由欧姆定律得
四、计算应用题(本大题共2个小题;每小题6分,共12分。解答时,要求有必要的文字说明、公式和计算步骤等,只写最后结果不得分)
22. 如图所示,一个质量为2kg锻好的铁器毛坯,温度为700℃,淬火使它的温度降低到200℃,释放的热量有84%被质量为10kg、初温为20℃的水吸收,[,]。求:
(1)铁器毛坯释放的热量;
(2)水吸收的热量;
(3)水的末温。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
铁器毛坯释放的热量为
【小问2详解】
水吸收的热量为
【小问3详解】
水升高的温度为
水的末温为
23. 在如图所示的电路中,电源电压恒定不变,R1=30Ω,闭合开关S后,移动滑动变阻器的滑片P处于某一位置时,电压表的示数6V,电流表的示数为0.5A。求:
(1)此时R2接入电路的阻值;
(2)电源电压;
(3)若滑动变阻器 R2标有“100Ω 2A”字样,电流表的量程为0-0.6A,电压表的量程为0~15V。为了保证两个电表都能正常工作,R2接入电路的最大阻值是多少。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
电路为串联电路,电压表测滑动变阻器两端电压,此时R2接入电路的阻值为
【小问2详解】
此时R1两端的电压为
电源电压为
【小问3详解】
当R2阻值越大,根据,电路中电流越小,电流表能正常工作;当电压表为最大示数15V时,滑动变阻器两端电压为,R1两端电压为
此时电路中电流为
R2接入电路的最大阻值为
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