精品解析:湖南长沙市雅礼教育集团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年下学期九年级期中检测试卷
物理科目
考生注意:本试卷共4道大题,24道小题,满分100分,时量60分钟。
一、选择题(共12小题,每小题3分,共36分。1~10题为单选题,11~12为双选题)
1. 下列是一些对生活中物理量的估测,其中符合实际情况的是( )
A. 手机正常工作时的电流约为20A
B. 一节新干电池的电压为1.5V
C. 家庭电路中的电压为380V
D. 实验室用小灯泡的灯丝电阻约为6000
2. 进入刚装修完的房屋,我们常常会闻到刺鼻的气味,这种气味主要来自装修材料中的甲醛,甲醛是一种对人体有害的化学物质,下列说法正确的是( )
A. 闻到刺鼻的气味是因为分子在不停地做无规则运动
B. 室温越高,甲醛扩散得越慢
C. 用胶粘剂可以把装修板材粘在一起,这说明分子间存在斥力
D. 人造木板比较紧实,分子间没有间隙
3. 关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A. 温度为0℃的物体,内能也为0
B. 物体的内能只与温度有关,只要温度不变,物体的内能就一定不变
C. 物体发生热传递时,热量从高温物体传递到低温物体
D. 物体的温度越高,所含热量越多
4. 如图是课外兴趣小组制作的“蒸汽船”模型,在铜制容器中盛有一定量的水之后安装在“船体”上,用蜡烛对铜质容器底部加热,一段时间后铜质容器内水温升高产生蒸汽,铜管会向右喷出蒸汽,“蒸汽船”就会向左行驶,下列说法正确的是( )
A. 水变热是通过做功来改变内能的
B. “蒸汽船”运动时能量转化与热机做功冲程相同
C. 水在沸腾时会有热量的散失,所以能量不守恒
D. “蒸汽船”在向左运动时主要将机械能转化为内能。
5. 如图所示,图中现象均与静电有关,下列说法正确的是( )
A. 图甲,带电体接触验电器金属球使金属箔张开是由于金属箔片上带异种电荷
B. 图乙,A、B两个小球相互吸引,则两个小球一定带有异种电荷
C. 图丙,玻璃棒与丝绸摩擦后带正电荷,是因为在摩擦过程中玻璃棒得到电子
D. 图丁,摩擦后的气球能够吸引细水流,因为带电体具有吸引轻小物体的性质
6. 关于导体和绝缘体,下列说法正确的是( )
A. 大地、人体、塑料都是导体
B. 橡胶、金属、石墨都是绝缘体
C. 绝缘体不容易导电是因为内部没有电子
D. 电阻是导体本身的一种性质,它的大小跟电压、电流的大小都没有关系
7. 2026年江苏苏超(江苏省城市足球联赛)常规赛4月11日(周六)正式开幕。球迷持身份证入场观赛时,闸机口通过人脸识别系统确保“人”“证”一致,闸机门才会打开通行。若电路中M代表闸门,当人脸识别成功时,开关S1闭合,当身份证识别成功时,开关S2闭合。则下列选项中的电路可实现上述要求的是( )
A. B.
C. D.
8. 下面是小南同学对身边的一些电路工作情况进行观察分析得出的判断,其中正确的是( )
A. 充电宝可以同时给两部手机充电,此时这两部手机是串联的
B. 马路两旁的路灯,晚上同时亮,早上同时熄,它们是串联的
C. 很多宾馆采用房卡插卡取电,房卡相当于电路中的电源
D. 家里的台灯与冰箱能独立工作、互不影响,它们是并联的
9. 小明把一个电位器(常用于制成调节旋钮,调节收音机和电视机音量大小等)接入电路中,如图甲所示,A、B、C相当于三个接线柱。电位器的结构如图乙所示,如果要使滑片顺时针转动时,电路中的灯泡变暗,下列做法正确的是( )
A. 将接线柱A、C分别接在m点和n点
B. 将接线柱B、C分别接在m点和n点
C. 将接线柱A、B分别接在m点和n点
D. 将接线柱A、B接在m点,C接在n点
10. 为保护视力,很多电子产品都增加了“屏幕提醒”功能。其原理如图乙所示,为定值电阻,为距离传感器,眼睛与电子屏幕的距离越近,其阻值越小,当电表示数大于设定值时,会进行提示。下列分析正确的是( )
A. 图乙中的电表,是用电流表改装的
B. 眼睛距离屏幕越远,电表示数越大
C. 眼睛距离屏幕越近,电路电流越小
D. 要增大提醒距离,应更换阻值更大的
11. 如图所示电路,闭合开关S1、S2,小灯泡L1和L2均正常发光,两电表都有示数,下列判断正确的是( )
A. 电流表A1只测量灯L2的电流 B. 电流表A1的示数比A2的大
C. 灯L2断路时,L1不能正常发光 D. 仅断开S1只有一个表有示数
12. 如图甲所示电路,电源两端电压保持不变,R0为定值电阻,RP为滑动变阻器。闭合开关S,将滑动变阻器滑片由一端移到另一端的过程中,电路中电流表示数和电压表示数的关系如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. 电源两端电压为5V
B. 滑动变阻器的最大阻值为50Ω
C. 定值电阻R0的阻值是10Ω
D. 当滑动变阻器的滑片Р移至中点时,电流表的示数是0.3A
二、填空题(共6小题,每空2分,共24分)
13. 如图甲是发光二极管,具有单向导电性,它是利用__________材料制成的;如图乙,小明用电压表测水果电池电压,由图可知:该水果电池的负极是__________片。
14. 如图所示,某科技馆展出的小型低碳化未来汽车,汽车顶部的巨型叶子实际上是一个高效光电转换器,其能量转化过程是将光能转化为__________,转化过程中能量的总量__________。
15. 如图是我国古代发明的取火器的模型图,把木制推杆迅速推入牛角套筒时,杆前端的艾绒立刻燃烧起来,这是通过__________的方式改变筒内空气内能,该过程的能量转化与内燃机的__________冲程原理相同。
16. 如图所示是某辆汽车汽油机的能量流向图,由图可知该汽油机的效率为__________%,若汽油燃烧不充分,则汽油的热值将__________。(选填“增大”“减小”“不变”)
17. 如图所示是灯泡L和电阻R的电流随电压变化的图象。由图像知道,电阻R的阻值为______Ω。若将灯泡L和电阻R串联在4V的电源两端,此时电路中的电流为______A。
18. 在“畅想未来”科技活动中,小雅同学设计了如图所示的电路,电源电压不变,为定值电阻,灯泡L上标有“6V,0.5A”字样(不考虑温度对灯丝电阻的影响),滑动变阻器R铭牌上标有“24Ω,1A”字样(a、b是滑动变阻器的两个端点),电流表量程0~3A。当开关、闭合,、断开,滑片P由b端滑到ab中点时,电流表的示数变化了0.25A;当只闭合开关,滑片P滑到a端时,电流表示数为;当开关、断开,、闭合,滑片P滑到b端时,电流表示数为,已知。求灯泡的电阻__________Ω,若开关、断开,、闭合,在电路各元件安全的情况下,移动滑片P,电流表示数的最大值为__________A。
三、实验探究题(共4小题,第19、20、21题每题6分,第22题8分共26分)
19. 为了“探究不同物质的吸热能力”小雅选用两个规格相同的烧杯。
(1)加入初温相同、__________相同的A和B两种不同液体,选用两个规格相同的电加热器加热,用两个相同的温度计测量A和B的温度,如图乙所示是小雅根据实验数据绘制的A、B两种液体的温度随时间变化的图像;
(2)升高相同的温度,A物质吸收的热量__________B物质吸收的热量。
(3)冬天,如果你想自制暖手袋,由图乙可知,应选液体__________作为供暖物质,其效果更佳。
20. 在探究影响导体电阻大小的因素时,小明作出了如下猜想:
导体的电阻可能与①导体的长度有关②导体的横截面积有关;③导体的材料有关。
实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如右表所示。
编号
材料
长度/m
横截面积/
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
0.5
C
镍铬合金
0.5
1.0
D
锰铜合金
0.5
0.5
(1)按照如图所示“探究影响导体电阻大小因素”的实验电路,在M、N之间分别接上不同的导体,则通过观察________________________来比较导体电阻的大小。
(2)为了验证上述猜想①,应该选用编号______________两根电阻丝分别接入电路进行实验。
(3)分别将A和D两根电阻丝接入图示电路中M、N两点间,电流表示数不相同,由此初步得到的结论是:当长度和横截面积相同时,导体电阻跟______________有关。
21. 为测量某待测电阻的阻值,实验探究小组设计了如图所示的电路图,并进行了实验。
(1)在连接电路时,开关S应处于__________状态;
(2)闭合开关,发现无论怎样移动滑片P,电流表都没有示数,电压表示数接近电源电压,则故障可能是__________;
(3)排除故障后继续实验,当电压表示数为2V时,电流表示数如图所示,则待测电阻__________Ω;
22. 探究“电流与电阻的关系”时,可供实验器材有:三节新的干电池(电压为4.5V)、电流表、电压表、滑动变阻器(标有“20Ω 2A”字样)、定值电阻5个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、50Ω),开关一个,导线若干。小雅同学设计了如图所示的电路图:
(1)请用笔画线代替导线将图中的实物图连接完整,要求:滑片向右移动时滑动变阻器的电阻变大。
(2)小雅按5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的顺序完成了实验,根据记录的数据画出下图所示的I-R图像。她实验中调节滑动变阻器的滑片目的是使电压表示数保持______V不变。
(3)分析图像可得出在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成__________。
(4)小雅发现如果用50Ω的定值电阻替换20Ω的定值电阻进行实验时,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,都不能使电压表示数达到原来的数值,为了能完成这次实验,小雅可采取的改进措施是(写出一种方法即可)________________________________________________________________________________。
四、计算题(共2小题23题6分24题8分共14分)
23. 如图所示,电路中电源电压和灯泡L的电阻保持不变,已知定值电阻。若只闭合开关时,电流表的示数为0.5A,电压表的示数为3V;若开关,,都闭合时,电流表的示数为3A。求:
(1)只闭合开关时,两端的电压;
(2)电源电压;
(3)小灯泡的电阻。
24. 如图甲所示是小雅连接的部分电路,其电源电压不变,滑动变阻器R的最大阻值为30Ω,图乙是定值电阻和的连接情形。小雅进行了如下实验操作:
①将A、B两个接线柱接到E、F之间,将R的滑片移至最左端,闭合开关,电压表示数为1.5V,电流表示数为0.15A;
②将B、C两个接线柱接到E、F之间,闭合开关,将R的滑片从最左端向右移动到某点时,电压表示数变化了1.5V,电路电流的变化量为0.05A。求:
(1)定值电阻的阻值;
(2)电源电压值;
(3)小雅将滑动变阻器R的滑片移至最右端,并用、、另一个开关及若干导线在图甲虚线框内重新设计了电路。只闭合开关S1,电流表示数为。再闭合开关,电流表示数为。电流表两次示数变化量为。已知,,,请画出小雅在虚线框内设计的电路图,并计算出符合条件的。
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2026年下学期九年级期中检测试卷
物理科目
考生注意:本试卷共4道大题,24道小题,满分100分,时量60分钟。
一、选择题(共12小题,每小题3分,共36分。1~10题为单选题,11~12为双选题)
1. 下列是一些对生活中物理量的估测,其中符合实际情况的是( )
A. 手机正常工作时的电流约为20A
B. 一节新干电池的电压为1.5V
C. 家庭电路中的电压为380V
D. 实验室用小灯泡的灯丝电阻约为6000
【答案】B
【解析】
【详解】A.手机在正常工作时的电流一般在0.1A到0.5A之间,20A的电流相当于大功率家用电器的电流,故A不符合题意;
B.一节标准的干电池,如1号、5号电池的电压通常为1.5V,故B符合题意;
C.我国家庭电路的电压为220V,而380V是工业用电的三相电压,故C不符合题意;
D.实验室中常用的小灯泡电阻约为10Ω,6000Ω的电阻值远高于实际,故D不符合题意。
故选B。
2. 进入刚装修完的房屋,我们常常会闻到刺鼻的气味,这种气味主要来自装修材料中的甲醛,甲醛是一种对人体有害的化学物质,下列说法正确的是( )
A. 闻到刺鼻的气味是因为分子在不停地做无规则运动
B. 室温越高,甲醛扩散得越慢
C. 用胶粘剂可以把装修板材粘在一起,这说明分子间存在斥力
D. 人造木板比较紧实,分子间没有间隙
【答案】A
【解析】
【详解】A.闻到刺鼻气味是扩散现象,本质是分子在不停地做无规则运动,故A正确;
B.分子热运动剧烈程度与温度相关,室温越高,甲醛分子运动越剧烈,扩散越快,故B错误;
C.胶粘剂可以粘住板材,说明分子间存在引力,故C错误;
D.任何物质的分子间都存在间隙,紧实的人造木板分子间也有间隙,故D错误。
故选A。
3. 关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A. 温度为0℃的物体,内能也为0
B. 物体的内能只与温度有关,只要温度不变,物体的内能就一定不变
C. 物体发生热传递时,热量从高温物体传递到低温物体
D. 物体的温度越高,所含热量越多
【答案】C
【解析】
【详解】A.一切物体在任何温度下均具有内能,0℃的物体的内能不可能为0,故A错误;
B.物体内能受质量、温度、状态等多因素影响,并非仅由温度决定,例如晶体熔化时温度不变但持续吸热,内能增大,故B错误;
C.热传递的条件是存在温度差,发生热传递时,热量会自发从高温物体传递到低温物体,故C正确;
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“所含”的热量,故D错误。
故选C。
4. 如图是课外兴趣小组制作的“蒸汽船”模型,在铜制容器中盛有一定量的水之后安装在“船体”上,用蜡烛对铜质容器底部加热,一段时间后铜质容器内水温升高产生蒸汽,铜管会向右喷出蒸汽,“蒸汽船”就会向左行驶,下列说法正确的是( )
A. 水变热是通过做功来改变内能的
B. “蒸汽船”运动时能量转化与热机做功冲程相同
C. 水在沸腾时会有热量的散失,所以能量不守恒
D. “蒸汽船”在向左运动时主要将机械能转化为内能。
【答案】B
【解析】
【详解】A.蜡烛燃烧放出的热量被水吸收,使水的内能增大,这是通过热传递的方式改变水的内能,故A错误;
BD.当铜管向右喷蒸汽时,“船体”向左运动,这个过程的能量转化是内能转化为机械能。这与热机做功冲程的能量转化相同,故B正确,D错误;
C.水在沸腾时,一部分水吸收热量变为水蒸气,剩余的水内能减小,但水和水蒸气总的能量不变,符合能量守恒定律,故C错误。
故选B。
5. 如图所示,图中现象均与静电有关,下列说法正确的是( )
A. 图甲,带电体接触验电器金属球使金属箔张开是由于金属箔片上带异种电荷
B. 图乙,A、B两个小球相互吸引,则两个小球一定带有异种电荷
C. 图丙,玻璃棒与丝绸摩擦后带正电荷,是因为在摩擦过程中玻璃棒得到电子
D. 图丁,摩擦后的气球能够吸引细水流,因为带电体具有吸引轻小物体的性质
【答案】D
【解析】
【详解】A.图甲中,验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,带电体接触验电器金属球使金属箔张开是由于金属箔片上带同种电荷,故A错误;
B.图乙中,根据异种电荷相互吸引和带电体具有吸引轻小物质的特性,A、B两个小球相互吸引,则两个小球不一定带有异种电荷,也有可能是一个小球带电,另一个小球不带电,故B错误;
C.图丙中,玻璃棒与丝绸摩擦后带正电荷,是因为在摩擦过程中玻璃棒失去电子,丝绸得到电子,丝绸带负电荷,故C错误;
D.图丁中,摩擦后的气球带有电荷量,能够吸引细水流,因为带电体具有吸引轻小物体的性质,故D正确。
故选D。
6. 关于导体和绝缘体,下列说法正确的是( )
A. 大地、人体、塑料都是导体
B. 橡胶、金属、石墨都是绝缘体
C. 绝缘体不容易导电是因为内部没有电子
D. 电阻是导体本身的一种性质,它的大小跟电压、电流的大小都没有关系
【答案】D
【解析】
【详解】A.塑料属于绝缘体,并非导体,故A错误;
B.金属、石墨属于导体,并非绝缘体,故B错误;
C.绝缘体内部存在被束缚的电子,仅因几乎无自由移动的电荷才不易导电,并非内部没有电子,故C错误;
D.电阻是导体本身的固有性质,其大小由导体的材料、长度、横截面积、温度决定,与导体两端的电压、通过的电流大小无关,故D正确。
故选D。
7. 2026年江苏苏超(江苏省城市足球联赛)常规赛4月11日(周六)正式开幕。球迷持身份证入场观赛时,闸机口通过人脸识别系统确保“人”“证”一致,闸机门才会打开通行。若电路中M代表闸门,当人脸识别成功时,开关S1闭合,当身份证识别成功时,开关S2闭合。则下列选项中的电路可实现上述要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据题意,只有人脸识别成功闭合,且身份证识别成功闭合,闸门电动机才会工作;
A.、并联,闭合任意一个开关电动机就能工作,故A不符合题意;
B.仅闭合就会造成电源短路,且不符合“两个都闭合才工作”的要求,故B不符合题意;
C.、和电动机串联,只有两个开关同时闭合,电路才接通,电动机工作,故C符合题意;
D.和电动机在一条支路,只要闭合,无论是否闭合,电动机都会工作,故D不符合题意。
故选C。
8. 下面是小南同学对身边的一些电路工作情况进行观察分析得出的判断,其中正确的是( )
A. 充电宝可以同时给两部手机充电,此时这两部手机是串联的
B. 马路两旁的路灯,晚上同时亮,早上同时熄,它们是串联的
C. 很多宾馆采用房卡插卡取电,房卡相当于电路中的电源
D. 家里的台灯与冰箱能独立工作、互不影响,它们是并联的
【答案】D
【解析】
【详解】A.充电宝可以同时给两部手机充电,可以单独工作,说明它们为并联连接,故A错误;
B.马路两旁的路灯,当其中一个灯泡损坏时,其它灯泡仍可以正常工作,即各灯泡在工作时互不影响,所以它们是并联的,故B错误;
C.房卡相当于电路中的开关,插入房卡时电路接通,拔掉时电路断开,故C错误;
D.家里的台灯与冰箱在工作时互不影响,所以它们是并联的,故D正确。
故选D。
9. 小明把一个电位器(常用于制成调节旋钮,调节收音机和电视机音量大小等)接入电路中,如图甲所示,A、B、C相当于三个接线柱。电位器的结构如图乙所示,如果要使滑片顺时针转动时,电路中的灯泡变暗,下列做法正确的是( )
A. 将接线柱A、C分别接在m点和n点
B. 将接线柱B、C分别接在m点和n点
C. 将接线柱A、B分别接在m点和n点
D. 将接线柱A、B接在m点,C接在n点
【答案】C
【解析】
【详解】电位器能调节灯泡的亮度,电位器与灯泡串联,如果要使滑片顺时针转动时,电路中的灯泡变暗,则电流变小,电源电压不变,由可知,总电阻变大,电位器连入电路中的电阻变大。
A.将接线柱、分别接在点和点,电位器整个电阻连入电路,滑片顺时针转动时,电位器连入电路中的电阻不变,故A错误;
B.将接线柱、分别接在点和点,间电阻连入电路,滑片顺时针转动时,电位器连入电路中的电阻变小,故B错误;
C.将接线柱、分别接在点和点,间电阻连入电路,滑片顺时针转动时,电位器连入电路中的电阻变大,故C正确;
D.将接线柱、接在点,接在点,间电阻被短路,间电阻连入电路,滑片顺时针转动时,电位器连入电路中的电阻变小,故D错误。
故选C。
10. 为保护视力,很多电子产品都增加了“屏幕提醒”功能。其原理如图乙所示,为定值电阻,为距离传感器,眼睛与电子屏幕的距离越近,其阻值越小,当电表示数大于设定值时,会进行提示。下列分析正确的是( )
A. 图乙中的电表,是用电流表改装的
B. 眼睛距离屏幕越远,电表示数越大
C. 眼睛距离屏幕越近,电路电流越小
D. 要增大提醒距离,应更换阻值更大的
【答案】D
【解析】
【详解】A.图乙中,电表与定值电阻R0并联,根据电表的使用规则(电压表并联、电流表串联),可知该电表是电压表改装的。故A错误;
B. 由题意可知,眼睛距离屏幕越远,R的阻值越大,总电阻越大,电路电流I越小;进而越小,电压表示数越小。故B错误;
C. 由题意可知,眼睛与电子屏幕的距离越近,其阻值越小,总电阻越小,电路电流越大。故C错误;
D.根据题意,电压表示数达到一定值时,会有报警提示。增大提醒距离,R的阻值变大,要想使电压表仍然达到设定值时报警提醒,就是使R0与R的电压之比不变,就是使R0与R的比值不变,R如果变大,必须增大R0的阻值。故D正确。
故选D。
11. 如图所示电路,闭合开关S1、S2,小灯泡L1和L2均正常发光,两电表都有示数,下列判断正确的是( )
A. 电流表A1只测量灯L2的电流 B. 电流表A1的示数比A2的大
C. 灯L2断路时,L1不能正常发光 D. 仅断开S1只有一个表有示数
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由图可知,L1、L2并联;开关S2在干路上,控制整个电路,开关S1与L1在一条支路,控制L1;电流表A1在干路上,测量干路中的电流,电流表A2与L1在一条支路,测量通过L1的电流,故A错误;
B.电流表A2测量通过L1的电流,电流表A1测量干路中的电流,根据并联电路电流规律可知,干路电流等于各支路电流之和,所以A1的示数大于A2的示数,故B正确;
C.两灯并联,并联电路中各支路互不影响,所以灯L2断路时,L1也可以正常工作,故C错误。
D.仅断开S1,灯L1被断路,电流表A2测量通过L1的电流,所以此时电流表A2没有示数,两灯并联,所以灯L2 中有电流通过,电流表A1测量电路中的电流,所以电流表A1有示数,故D正确。
故选BD。
12. 如图甲所示电路,电源两端电压保持不变,R0为定值电阻,RP为滑动变阻器。闭合开关S,将滑动变阻器滑片由一端移到另一端的过程中,电路中电流表示数和电压表示数的关系如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. 电源两端电压为5V
B. 滑动变阻器的最大阻值为50Ω
C. 定值电阻R0的阻值是10Ω
D. 当滑动变阻器的滑片Р移至中点时,电流表的示数是0.3A
【答案】BC
【解析】
【详解】ABC.由图甲可知,定值电阻R0与滑动变阻器Rp串联接入电路,电流表测量电路中的电流,电压表测量滑动变阻器Rp两端的电压,当滑片P在最左端时,滑动变阻器接入电路的电阻最小,此时只有R0接入电路,根据串联电路电阻规律可知,电路中的总电阻最小,根据欧姆定律可知,电流中的电流最大,由图乙可知,电路中的最大电流为0.6A,所以电源电压
U=U0=I0R0=0.6A×R0……①
当滑片P在最右端时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,根据串联电路电阻规律可知,电路中的总电阻最大,根据欧姆定律可知,电流中的电流最小,由图乙可知,电路中的最小电流为0.1A,电压表的示数为5V,滑动变阻器的最大阻值
电源电压
U=IR总=0.1A×(R0+50Ω)……②
联立①②解得:电源电压U=6V,定值电阻R0的阻值R0=10Ω,故A错误,BC正确;
D.当滑动变阻器的滑片P移至中点时,此时滑动变阻器接入电路的阻值为最大阻值的,即滑动变阻器接入电路的阻值
电路中的总电阻
R总′=R0+Rp′=10Ω+25Ω=35Ω
电路中的电流
故D错误。
故选BC。
二、填空题(共6小题,每空2分,共24分)
13. 如图甲是发光二极管,具有单向导电性,它是利用__________材料制成的;如图乙,小明用电压表测水果电池电压,由图可知:该水果电池的负极是__________片。
【答案】 ①.
半导体 ②.
锌
【解析】
【详解】[1]发光二极管具有单向导电性,由半导体材料制成。
[2]由电压表指针正向偏转可知,电流从正接线柱流入、负接线柱流出,因此与电压表负接线柱相连的锌片是水果电池的负极。
14. 如图所示,某科技馆展出的小型低碳化未来汽车,汽车顶部的巨型叶子实际上是一个高效光电转换器,其能量转化过程是将光能转化为__________,转化过程中能量的总量__________。
【答案】 ①.
电能 ②.
保持不变
【解析】
【详解】[1]光电转换器的作用是接收光能,将光能转化为电能来为汽车提供能源;
[2]由能量守恒定律可知,光电转换器将光能转化为电能的过程中,能量的总量保持不变。
15. 如图是我国古代发明的取火器的模型图,把木制推杆迅速推入牛角套筒时,杆前端的艾绒立刻燃烧起来,这是通过__________的方式改变筒内空气内能,该过程的能量转化与内燃机的__________冲程原理相同。
【答案】 ①.
做功 ②.
压缩
【解析】
【详解】推杆推入套筒时对筒内空气做功,机械能转化为内能,使空气内能增大、温度升高,点燃艾绒,故是通过做功的方式改变筒内空气内能。
内燃机的压缩冲程中活塞压缩气体做功,将机械能转化为内能,与该过程能量转化原理相同。
16. 如图所示是某辆汽车汽油机的能量流向图,由图可知该汽油机的效率为__________%,若汽油燃烧不充分,则汽油的热值将__________。(选填“增大”“减小”“不变”)
【答案】 ①.
30 ②.
不变
【解析】
【详解】由热机效率的能量占比关系得汽油机的效率为
因热值仅与燃料种类有关,与燃烧是否充分无关,故汽油燃烧不充分时热值不变。
17. 如图所示是灯泡L和电阻R的电流随电压变化的图象。由图像知道,电阻R的阻值为______Ω。若将灯泡L和电阻R串联在4V的电源两端,此时电路中的电流为______A。
【答案】 ①. 20 ②. 0.15
【解析】
【详解】[1]由图像知道,通过电阻R的电流与电压成正比,当电阻R两端的电压为2V时,通过电阻的电流为0.1A,由欧姆定律知道,电阻R的阻值为
[2]串联电路中电流相等,总电压等于各用电器两端电压之和,由图像知道,当电流为0.15A时,灯泡两端的电压为1V,电阻两端的电压为3V,则电源电压为4V,所以将它们串联在4V的电源两端时电路电流为0.15A。
18. 在“畅想未来”科技活动中,小雅同学设计了如图所示的电路,电源电压不变,为定值电阻,灯泡L上标有“6V,0.5A”字样(不考虑温度对灯丝电阻的影响),滑动变阻器R铭牌上标有“24Ω,1A”字样(a、b是滑动变阻器的两个端点),电流表量程0~3A。当开关、闭合,、断开,滑片P由b端滑到ab中点时,电流表的示数变化了0.25A;当只闭合开关,滑片P滑到a端时,电流表示数为;当开关、断开,、闭合,滑片P滑到b端时,电流表示数为,已知。求灯泡的电阻__________Ω,若开关、断开,、闭合,在电路各元件安全的情况下,移动滑片P,电流表示数的最大值为__________A。
【答案】 ①.
12 ②.
2
【解析】
【详解】灯泡的电阻为
S1、S2闭合,S3、S4断开时,灯L断路,R0与R并联,两端电压不变,它的电流不变,所以干路电流变化量等于滑动变阻器R支路的电流变化量,滑片在 b:;滑片在中点:
则
解得电源电压
只闭合S3,滑片在a端时,滑动变阻器R接入阻值为0,R0与L串联,所以①
开关、断开,、闭合,滑片P滑到b端时,L被短路,R0与滑动变阻器R最大阻值串联,所以②
由③
①②③联立解得
开关、断开,、闭合,R0与滑动变阻器R并联,电流表测干路电流,支路电流
滑动变阻器允许的最大电流为1A,故电流表示数的最大值为
因为,所以电流表符合安全要求。
三、实验探究题(共4小题,第19、20、21题每题6分,第22题8分共26分)
19. 为了“探究不同物质的吸热能力”小雅选用两个规格相同的烧杯。
(1)加入初温相同、__________相同的A和B两种不同液体,选用两个规格相同的电加热器加热,用两个相同的温度计测量A和B的温度,如图乙所示是小雅根据实验数据绘制的A、B两种液体的温度随时间变化的图像;
(2)升高相同的温度,A物质吸收的热量__________B物质吸收的热量。
(3)冬天,如果你想自制暖手袋,由图乙可知,应选液体__________作为供暖物质,其效果更佳。
【答案】(1)质量 (2)大于
(3)A
【解析】
【小问1详解】
探究不同物质的吸热能力时,根据控制变量法,需要保证两种液体初温相同、质量相同,仅改变液体种类。
【小问2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,加热时间长短可以代表液体吸收热量的多少。从图乙可知,升高相同温度时,A的加热时间比B长,因此A物质吸收的热量大于B物质吸收的热量。
【小问3详解】
暖手袋的供暖物质需要选择相同质量、降低相同温度时能放出更多热量的物质,供暖效果才更好。由图像可知,A物质的吸(放)热能力更强,所以在相同质量、降低相同温度时A能放出更多热量,因此选A作为供暖物质效果更佳。
20. 在探究影响导体电阻大小的因素时,小明作出了如下猜想:
导体的电阻可能与①导体的长度有关②导体的横截面积有关;③导体的材料有关。
实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如右表所示。
编号
材料
长度/m
横截面积/
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
0.5
C
镍铬合金
0.5
1.0
D
锰铜合金
0.5
0.5
(1)按照如图所示“探究影响导体电阻大小因素”的实验电路,在M、N之间分别接上不同的导体,则通过观察________________________来比较导体电阻的大小。
(2)为了验证上述猜想①,应该选用编号______________两根电阻丝分别接入电路进行实验。
(3)分别将A和D两根电阻丝接入图示电路中M、N两点间,电流表示数不相同,由此初步得到的结论是:当长度和横截面积相同时,导体电阻跟______________有关。
【答案】(1)电流表示数##小灯泡亮度 (2)A、B (3)材料
【解析】
【小问1详解】
本实验利用转换法比较电阻大小。电源电压一定时,导体电阻越大,电路电流越小。因此可以通过观察电流表示数,也可通过小灯泡亮度间接比较电阻大小。
【小问2详解】
验证猜想①“电阻与导体长度有关”时,根据控制变量法,需要保持导体的材料、横截面积相同,只改变长度。表格中A、B两根电阻丝满足材料、横截面积相同,长度不同,因此选A、B。
【小问3详解】
A和D的长度、横截面积都相同,只有材料不同,接入后电流不同说明电阻不同,因此可得结论:长度和横截面积相同时,导体电阻与导体的材料有关。
21. 为测量某待测电阻的阻值,实验探究小组设计了如图所示的电路图,并进行了实验。
(1)在连接电路时,开关S应处于__________状态;
(2)闭合开关,发现无论怎样移动滑片P,电流表都没有示数,电压表示数接近电源电压,则故障可能是__________;
(3)排除故障后继续实验,当电压表示数为2V时,电流表示数如图所示,则待测电阻__________Ω;
【答案】(1)断开 (2)待测电阻断路
(3)10
【解析】
【小问1详解】
连接电路时,为了防止电路接错出现短路,损坏元件的情况,为保护电路安全,开关必须处于断开状态。
【小问2详解】
电流表无示数说明电路整体是断路状态;电压表示数接近电源电压,说明电压表的两个接线柱可以连通到电源两端,因此故障是待测电阻发生了断路,此时电压表相当于直接串联在电路中,示数约等于电源电压。
【小问3详解】
电流表选用的是小量程,该量程的分度值为0.02A,指针指向0.2A刻度线处,因此电流为0.2A,根据欧姆定律待测电阻阻值为
22. 探究“电流与电阻的关系”时,可供实验器材有:三节新的干电池(电压为4.5V)、电流表、电压表、滑动变阻器(标有“20Ω 2A”字样)、定值电阻5个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、50Ω),开关一个,导线若干。小雅同学设计了如图所示的电路图:
(1)请用笔画线代替导线将图中的实物图连接完整,要求:滑片向右移动时滑动变阻器的电阻变大。
(2)小雅按5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的顺序完成了实验,根据记录的数据画出下图所示的I-R图像。她实验中调节滑动变阻器的滑片目的是使电压表示数保持______V不变。
(3)分析图像可得出在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成__________。
(4)小雅发现如果用50Ω的定值电阻替换20Ω的定值电阻进行实验时,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,都不能使电压表示数达到原来的数值,为了能完成这次实验,小雅可采取的改进措施是(写出一种方法即可)________________________________________________________________________________。
【答案】(1) (2)3
(3)反比 (4)换用最大阻值不小于25Ω的滑动变阻器##适当提高定值电阻两端控制的电压##减少电源电压
【解析】
【小问1详解】
根据题意可知,当滑片向右移动时电阻变大,则应将滑动变阻器的左下接线柱接入电路,即将A接线柱与定值电阻右端相连。据此作图。
【小问2详解】
探究电流与电阻的关系时要控制定值电阻两端电压不变,从I-R图像取任意一组数据计算,定值电阻两端电压为
因此电压表示数始终保持3V不变。
【小问3详解】
由图像可知,电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
【小问4详解】
由上述分析可知,定值电阻两端的电压保持3V不变,当接入50Ω的定值电阻时,电路中的电流
滑动变阻器电压为
则此时滑动变阻器的阻值为
因为滑动变阻器最大阻值为20Ω,所以为了完成这次实验,可以换用最大阻值不小于25Ω的滑动变阻器,也可适当提高定值电阻两端控制的电压或减少电源电压,从而减小滑动变阻器需要接入电路中的阻值。
四、计算题(共2小题23题6分24题8分共14分)
23. 如图所示,电路中电源电压和灯泡L的电阻保持不变,已知定值电阻。若只闭合开关时,电流表的示数为0.5A,电压表的示数为3V;若开关,,都闭合时,电流表的示数为3A。求:
(1)只闭合开关时,两端的电压;
(2)电源电压;
(3)小灯泡的电阻。
【答案】(1)9V (2)12V (3)12Ω
【解析】
【小问1详解】
只闭合开关时,与串联,电路电流,两端的电压
【小问2详解】
只闭合开关时,电压表测两端电压,串联电路总电压等于各分电压之和,则电源电压
【小问3详解】
只闭合开关时,的阻值
开关、、都闭合时,被短路,与并联,电流表测干路电流
并联电路各支路电压等于电源电压,通过的电流
并联电路干路电流等于各支路电流之和,通过灯泡的电流
小灯泡的电阻
24. 如图甲所示是小雅连接的部分电路,其电源电压不变,滑动变阻器R的最大阻值为30Ω,图乙是定值电阻和的连接情形。小雅进行了如下实验操作:
①将A、B两个接线柱接到E、F之间,将R的滑片移至最左端,闭合开关,电压表示数为1.5V,电流表示数为0.15A;
②将B、C两个接线柱接到E、F之间,闭合开关,将R的滑片从最左端向右移动到某点时,电压表示数变化了1.5V,电路电流的变化量为0.05A。求:
(1)定值电阻的阻值;
(2)电源电压值;
(3)小雅将滑动变阻器R的滑片移至最右端,并用、、另一个开关及若干导线在图甲虚线框内重新设计了电路。只闭合开关S1,电流表示数为。再闭合开关,电流表示数为。电流表两次示数变化量为。已知,,,请画出小雅在虚线框内设计的电路图,并计算出符合条件的。
【答案】(1)
10Ω (2)
6V (3)
①
②
【解析】
【小问1详解】
A、B接E、F,滑片移至最左端时,滑动变阻器与R1串联,电压表测R1两端电压,电流表测电路电流。
由欧姆定律公式可知,R1阻值为
【小问2详解】
A、B接E、F,滑片在最左端时,滑动变阻器接入最大阻值
滑动变阻器与R1串联。
串联电路总电阻为
由欧姆定律公式可知,电源电压
【小问3详解】
B、C接E、F时,R1与R2串联接入E、F之间,总电阻为
滑片从最左端右移时,滑动变阻器接入电阻减小,电路电流增大,定值电阻
RBC的电压变化量与电流变化量满足
因此
则
滑片移至最右端时,滑动变阻器接入电阻为0,虚线框两端电压等于电源电压6V。
只闭合干路开关S1时电流为I1,再闭合S2后电流为I2,闭合S2后电路总电阻减小,电流增大,故
(1)设计电路图1:
由图,R1与R2并联,S2控制R2支路。只闭合S1时,只有R1接入电路,由欧姆定律公式可知,电流为
闭合S2后,R1与R2并联,由欧姆定律公式可知,干路电流等于两支路电流之和
电流变化量
满足
符合条件。
(2)设计电路图2:
由图,R1与R2串联,S2并联在R2两端。只闭合S1时,R1与R2串联,总电阻为
根据欧姆定律公式可知,电流为
闭合S2后,R2被短路,只有R1接入电路。根据欧姆定律公式可知,电流为
电流变化量
满足
符合条件。
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