精品解析:辽宁大连市高新园区2026-2027学年度第一学期期中质量检测 九年级物理
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内容正文:
九年级 (上)期中检测
物 理 试 卷
(本试卷共24道题 满分80分 考试时间共90分钟)
考生注意:所有试题必须在答题卡指定区域内作答,在本试卷上作答无效
一、选择题(本题共9小题,每小题2分,共18分。在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一项符合题目要求,选对的得2分;第7~9题有多项符合题目要求,全部选对的得2分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
1. 下列物品中,通常情况下属于导体的是( )
A. 铅笔芯 B. 橡胶 C. 玻璃杯 D. 塑料玩具
2. 下列事例中,属于只用热传递的方式改变物体内能的是( )
A. 冬天双手互相摩擦,手会发热
B. 用锤子敲打钢板,锤子和钢板会变热
C. 阳光照射下,热水器内的水温度升高
D. 用锯条锯木头,锯条温度升高
3. 关于电压的说法,正确的是( )
A. 电路断开后,电路中电流为零,因此电源电压也为零
B. 同一电路有两盏灯工作,若通过两灯电流相等,则两灯一定串联
C. 在几个灯并联的电路中,不论灯泡的规格如何,各灯两端的电压相等
D. 电压只能使电子发生定向移动,形成电流
4. 近日,小巴家里的防盗锁换成了指纹密码锁,既可以通过指纹解锁开门(闭合开关S1),也可以用密码解锁开门(闭合开关S2),电动机工作代表门锁打开。电池快没电,人触碰到密码锁面板,开关S3自动闭合,电铃工作提醒更换电池。下列电路图设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
5. 《天工开物》记载了古人炒蒸油料的场景,如图所示,下列过程与物理知识对应不正确的是( )
A. 燃烧——木炭的化学能部分转化为内能 B. 加热——木炭充分燃烧不会增加其热值
C. 蒸煮——油料在蒸煮时吸热,内能增加 D. 翻炒——目的是通过做功增大油料内能
6. 如图所示电路,各元件完好,下列说法正确的是( )
A. 若甲、乙都是电压表,S1、S2都闭合,则甲表测电源电压
B. 若甲、乙都是电压表,S1、S2都闭合,则R1和R2串联
C. 若甲、乙都是电流表,S1、S2都闭合,则R1和R2并联
D. 若甲是电流表,乙是电压表,S1闭合、S2断开,则甲表测R2中的电流
7. 为了探究热传递的过程中高温物体、低温物体温度变化的特点,小明做了如下实验,将盛有30℃冷水的小烧杯放入盛有70℃热水的大烧杯中,分别用温度传感器测量两杯水的温度变化情况(实验过程中向环境散失的热量远小于冷水吸收的热量),绘制出如图所示的图像,可近似忽略下列说法正确的是( )
A. 热水和冷水达到同一温度的时间相同
B. 热水温度下降比冷水温度升高得快
C. 热水放出的热量等于冷水吸收的热量
D. 热水的质量小于冷水的质量
8. 用电流表测量通过小灯泡电流的部分电路如图所示。下列说法不正确的是( )
A. 用导线连接c、e,电流表只能测量通过灯泡L1的电流
B. 用导线连接d、e,电流表换接到两灯中间,电流表的示数不变
C. 用两根导线分别连接a、d和c、e,电流表只能测量通过灯泡L1 的电流
D. 用两根导线分别连接b、d和c、e,电流表只能测量通过灯泡L2的电流
9. 如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,电路正常工作。过了一会儿,灯L熄灭,关于两个电表的示数变化,下列判断中正确的是( )
A. 如果是灯断路,则电压表、电流表示数都变小
B. 如果是灯短路,则电压表、电流表示数都变大
C. 如果是电阻R断路,则电压表、电流表示数都变小
D. 如果是电阻R断路,则电压表、电流表示数都变大
二、填空题(本题共6小题,每空1分,共12分)
10. 现探明中国南海海底有大量的可燃冰。已知可燃冰的热值比煤气的热值大得多,则完全燃烧相同质量的可燃冰和煤气,燃烧_________放出的热量多,燃烧一半后,剩余可燃冰的热值__________(填“变大”“变小”或“不变”)。
11. 用火柴头划过盒侧时,火柴头就被点燃了。从物理学的角度来说,火柴头被点燃是通过______的方式来增加火柴内能的,火柴燃烧的过程是将_______能转化为内能的过程。
12. 如图是在某科技馆看到的静电游戏“怒发冲冠”,这是因为人接触静电球时,人体是_________(选填“导体”或“绝缘体”),电荷通过人体传到头发上,头发由于带上_________电荷互相排斥而竖起来。
13. 图甲为可调亮度台灯,图乙为电位器的结构图,A、B、C为电位器的三个接线柱,转动滑片可调节灯泡亮度。当将接线柱__________接入电路时,顺时针旋转滑片,灯泡变亮。该电位器是通过改变接入电路中电阻丝的__________来改变灯泡亮度的。
14. 一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速是9600转/分,则5秒钟汽油机的活塞对外做功_______次。两台四冲程汽油机在相同时间内,甲做的有用功是乙的3倍,甲机的热机效率是20%,乙机的热机效率是25%,则甲、乙两机消耗的汽油质量之比是_______。
15. 如图甲所示的电路,闭合开关S1、S2,电压表V1、V2的示数如图乙所示。则L1两端的电压是______V;断开开关S2,电压表V1将会______(选填“变为0”、“等于电源电压”或“超量程”)
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
16. 为保障安全,榨汁机设置了电源开关和安全开关,当杯体放在主机上时,安全开关自动闭合,再闭合电源开关,电动机才能启动,开始榨汁。请在图中按上述要求补充该榨汁机的电路图。
17. 如图所示电路,请用笔画线代替导线完成电路连接。要求:两灯串联,电压表测量两端电压,导线不能交叉。
四、实验题(本题共4小题,共24分)
18. 小明利用如图甲和图乙装置,完成了书中两个探究实验:
实验一:观察不同物质吸热升温的现象;
实验二:比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量。
(1)实验一中,小明设计了两个方案。
方案一:将相等质量的沙子和水分别装入瓷盘中,用红外灯均匀照射两个瓷盘相同时间,比较升高的温度;
方案二:将相等质量的沙子和水分别装入瓷盘中,用红外灯均匀照射两个瓷盘,升高相同的温度,比较照射的时间。
你认为_______________(填“方案一可行”“方案二可行”或“两方案都可行”)。
(2)将初温和质量都相同的水和沙子用红外灯同时开始加热,某时刻温度计显示沙子和水的温度分别为55.4℃和36.7℃,该过程中水吸收的热量_______(填“大于”“等于”或“小于”)沙子吸收的热量。吸热能力较强的物质是_________。
(3)实验二中,小明组装好实验装置,两试管中装有质量相等的水,实验中是通过_____________________(填“温度计升高的示数”或“加热时间”)来反映酒精和面巾纸碎纸片放出热量的多少。若忽略热量损失,实验中两试管中水的初温___________(填“一定”或“不一定”)要相同。对比两个实验发现:实验中都用到的测量工具是温度计和_______________。
19. 如图甲所示是某物理小组探究“导体的电阻大小与什么因素有关”的实验装置,图乙是备用的几种导体(A、B、C、D代表导体,S代表导体的横截面积),实验中电源电压保持不变。
(1)为了探究导体的电阻与导体长度的关系,应在图甲电路中的M、N之间接入图乙的________导体;若在M、N之间接入导体A、B,则可以探究导体的电阻与导体________(选填“材料”“长度”或“横截面积”)的关系。
(2)实验中,在图甲电路的M、N之间接入不同导体时,是通过________来判断其电阻大小的;这样的实验方法在物理学中称为________。某次实验时,在M、N之间分别接入两段导体,闭合开关后小灯泡的亮度变化不明显,若要利用该装置比较这两段导体的电阻,你的解决办法是________。
(3)探究过程中,有同学提出“电阻大小还可能跟温度有关”的想法,为了验证该同学的想法,实验小组又进行了图丙所示的实验,他们把电路中的M、N两端与废日光灯中的钨丝连接,闭合开关S后,用酒精灯给钨丝加热,可以观察到电流表示数变小,这表明随着钨丝温度升高,钨丝的电阻会________。
20. 小明小组在“探究串联电路电压的规律”实验中设计了如图甲所示的电路。
(1)图乙是他们按照图甲电路图连接的实物电路,某次实验测量AB间电压,发现两灯突然熄灭,在电源无故障的前提下,可以初步判断是电路中出现了_____________(填“断路”或“短路”)故障,同时发现电压表显示一定的电压值,由此判断发生故障的位置在____________(填“AB”“BC”或“AC”)间;
(2)排除故障后,再次闭合开关进行实验,此时电压表的示数如图丙所示,则L1两端的电压为________V;
(3)小明用电压表分别测出AB、BC、AC两点间的电压为UAB、UBC、UAC。接下来他更换不同规格的灯泡,经过多次实验,将实验数据记录在表中。表格中有明显错误的数据是_________V,造成错误的可能原因是_________________________。重新实验,获得正确数据后,可得到串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压________。
实验次数
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1
2.0
1.0
3.0
2
1.4
1.6
3.0
3
0.8
11.0
3.0
21. 某小组在探究电流与电压的关系的实验中,使用定值电阻、电压恒为6V的电源、滑动变阻器、电流表、电压表、开关、导线若干连接了如图甲所示电路。
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最_________(填“左”或“右”)端。其目的是____________________
(2)通过分析表格数据可得出结论:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成___________;
次数
1
2
3
4
5
6
电压/V
1
2
3
4
5
6
电流/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
(3)得到这组数据后,为了使结论更具有普遍性应该______________________。
(4)实验结束后,小组同学又探究了电流与电阻的关系,总结得出了欧姆定律。另一小组的同学在探究电流与电压的关系的实验中,仍然用电压恒为6V的电源,通过数据绘制出了如图乙的图像,检查发现是电压表连接错误,请你分析错误是___________________通过分析图像可知,该小组同学实验时选取的定值电阻的阻值为______Ω。
五、综合应用题(本题共3小题,共22分)
22. 用燃气灶烧水,燃烧0.5kg的煤气,使50kg的水从30℃升高到70℃。已知水的比热容为,煤气的热值为,求:
(1)0.5kg煤气完全燃烧放出的热量。
(2)水吸收的热量。
(3)燃气灶烧水的效率。
23. 如图所示电路,由相同元件组成的两个电路中电源电压保持不变,。在甲图中,闭合开关S,电压表示数为2V,在乙图中,闭合开关S,电压表示数为3V。求:
(1)甲图中电流表示数和的阻值;
(2)乙图中电流表示数。
24. 如图所示,这是某空气净化器的工作过程:脏空气进入净化器时,灰尘从正电钨丝进入,流到负电格栅板时,带电灰尘被吸附。此后经过活性炭条时,化学有毒气体被吸附,排出空气的污染物浓度大幅降低,多次循环后变成洁净空气。洁净空气量(CADR)是反映其净化能力的性能指标,CADR值越大,其净化效率越高。利用CADR 值,可以评估其在运行一定时间后,去除室内空气污染物的效果。按下列公式计算洁净空气量:(V是房间容积,t为空气净化器使房间污染物的浓度下降90%运行的时间)。其铭牌如表:
型号
额定电压
额定功率
产品净重
洁净空气量(CADR)
S89型
220V
44W
10kg
138m³/h
(1)遮挡网孔隙很小,能过滤昆虫,但不能过滤空气中的 PM2.5颗粒,PM2.5颗粒___________(填“是”或“不是”)分子。
(2)静电除尘的原理是灰尘接近正电钨丝时,由于带电体具有______________灰尘会受到强烈的吸引力。灰尘接触正电钨丝会带上___________电,由于____________带电灰尘又被负电格栅板吸附,从而被牢牢吸附。
(3)取出使用一段时间后的活性炭,可以闻到刺激性的气味,说明分子一直在不停地__________;
(4)某房间的使用面积为36m2,高度是3m,理论上此空气净化器使房间污染物浓度下降90%所需的时间为________h。
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九年级 (上)期中检测
物 理 试 卷
(本试卷共24道题 满分80分 考试时间共90分钟)
考生注意:所有试题必须在答题卡指定区域内作答,在本试卷上作答无效
一、选择题(本题共9小题,每小题2分,共18分。在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一项符合题目要求,选对的得2分;第7~9题有多项符合题目要求,全部选对的得2分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
1. 下列物品中,通常情况下属于导体的是( )
A. 铅笔芯 B. 橡胶 C. 玻璃杯 D. 塑料玩具
【答案】A
【解析】
【详解】A.铅笔芯中含有石墨,石墨容易导电,属于导体,故A符合题意;
B.橡胶通常不容易导电,属于绝缘体,故B不符合题意;
C.玻璃杯通常由玻璃制成,干燥的玻璃不容易导电,属于绝缘体,故C不符合题意;
D.塑料玩具通常不容易导电,属于绝缘体,故D不符合题意。
故选A。
2. 下列事例中,属于只用热传递的方式改变物体内能的是( )
A. 冬天双手互相摩擦,手会发热
B. 用锤子敲打钢板,锤子和钢板会变热
C. 阳光照射下,热水器内的水温度升高
D. 用锯条锯木头,锯条温度升高
【答案】C
【解析】
【详解】A.双手互相摩擦时克服摩擦力做功,属于做功改变物体内能,故A不符合题意;
B.用锤子敲打钢板时对钢板做功,属于做功改变物体内能,故B不符合题意;
C.阳光照射下,内能通过热传递从太阳转移到热水器内的水,故C符合题意;
D.用锯条锯木头时克服摩擦力做功,属于做功改变物体内能,故D不符合题意。
故选C。
3. 关于电压的说法,正确的是( )
A. 电路断开后,电路中电流为零,因此电源电压也为零
B. 同一电路有两盏灯工作,若通过两灯电流相等,则两灯一定串联
C. 在几个灯并联的电路中,不论灯泡的规格如何,各灯两端的电压相等
D. 电压只能使电子发生定向移动,形成电流
【答案】C
【解析】
【详解】A.电源的电压是由电源本身的性质决定的,与电路是否接通无关。电路断开时,电流为零,但电源电压依然存在,不会变为零,故A错误;
B.在同一电路中,若两盏灯规格相同,即使它们是并联的,由于电压相同、电阻相同,通过两灯的电流也会相等,故B错误;
C.根据并联电路的电压特点,并联电路中各支路两端的电压相等,这一规律与灯泡的规格无关,故C正确;
D.电压是使自由电荷(不只是电子,还包括正电荷等)发生定向移动形成电流的原因,并非只能使电子定向移动,故D错误。
故选C。
4. 近日,小巴家里的防盗锁换成了指纹密码锁,既可以通过指纹解锁开门(闭合开关S1),也可以用密码解锁开门(闭合开关S2),电动机工作代表门锁打开。电池快没电,人触碰到密码锁面板,开关S3自动闭合,电铃工作提醒更换电池。下列电路图设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由题意可知,开关、任意闭合一个时,电动机都能启动,说明开关与并联控制电动机;当电池快没电时,开关自动闭合,电铃工作,说明电动机和电铃互不影响,是并联的,开关控制电铃,与电铃串联在一条支路中,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
5. 《天工开物》记载了古人炒蒸油料的场景,如图所示,下列过程与物理知识对应不正确的是( )
A. 燃烧——木炭的化学能部分转化为内能 B. 加热——木炭充分燃烧不会增加其热值
C. 蒸煮——油料在蒸煮时吸热,内能增加 D. 翻炒——目的是通过做功增大油料内能
【答案】D
【解析】
【详解】A.木炭燃烧,消耗化学能,产生内能,是将化学能转化为内能的过程,故A正确;
B.热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关,与燃料的质量、燃烧程度等均无关,所以木炭充分燃烧,木炭热值不变,故B正确;
C.蒸煮过程中,油料从外界吸收热量,内能增加,故C正确;
D.翻炒过程中,是通过热传递的方式将锅的热量传递给油料,从而增加油料的内能,而不是做功,故D错误。
故选D。
6. 如图所示电路,各元件完好,下列说法正确的是( )
A. 若甲、乙都是电压表,S1、S2都闭合,则甲表测电源电压
B. 若甲、乙都是电压表,S1、S2都闭合,则R1和R2串联
C. 若甲、乙都是电流表,S1、S2都闭合,则R1和R2并联
D. 若甲是电流表,乙是电压表,S1闭合、S2断开,则甲表测R2中的电流
【答案】B
【解析】
【详解】AB.若甲、乙都是电压表,S1、S2都闭合,R1和R2串联接入电路,则甲表测的是R2两端的电压,故A错误,B正确;
C.若甲、乙都是电流表,S1、S2都闭合,则电流从正极出发,直接经乙表、S2再回到负极,这会造成电源被短路,故C错误;
D.若甲电流表,乙是电压表,S1闭合、S2断开,电路中R1的简单电路,则甲表测R1电流,故D不符合题意。
故选B。
7. 为了探究热传递的过程中高温物体、低温物体温度变化的特点,小明做了如下实验,将盛有30℃冷水的小烧杯放入盛有70℃热水的大烧杯中,分别用温度传感器测量两杯水的温度变化情况(实验过程中向环境散失的热量远小于冷水吸收的热量),绘制出如图所示的图像,可近似忽略下列说法正确的是( )
A. 热水和冷水达到同一温度的时间相同
B. 热水温度下降比冷水温度升高得快
C. 热水放出的热量等于冷水吸收的热量
D. 热水的质量小于冷水的质量
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.由图像可知,热水和冷水均在 时温度达到 ,所以热水和冷水从实验开始到达到相同温度的时间相同,故A正确;
B.在 内,热水温度变化量
冷水温度变化量
因为 ,所以热水温度下降比冷水温度升高得快,故B正确;
C.热传递过程中存在热量散失,热水放出的热量 等于冷水吸收的热量 与散失热量 之和,即 。因为 ,所以 ,故C错误;
D.实验中向环境散失的热量远小于冷水吸收的热量,可近似认为不计热量散失,则由 得 ,变形得
代入数据得,所以 ,故D正确。
故选ABD。
8. 用电流表测量通过小灯泡电流的部分电路如图所示。下列说法不正确的是( )
A. 用导线连接c、e,电流表只能测量通过灯泡L1的电流
B. 用导线连接d、e,电流表换接到两灯中间,电流表的示数不变
C. 用两根导线分别连接a、d和c、e,电流表只能测量通过灯泡L1 的电流
D. 用两根导线分别连接b、d和c、e,电流表只能测量通过灯泡L2的电流
【答案】D
【解析】
【详解】A.用导线连接c、e,L2未接入电路,电路为L1的简单电路,电流表与L1串联,测量通过L1的电流,故A正确;
B.用导线连接d、e,L1与L2串联,串联电路中电流处处相等,电流表换接到两灯中间示数不变,故B正确;
C.用两根导线分别连接a、d和c、e,L1与L2并联,电流表位于L1支路,测量通过L1的电流,故C正确;
D.用两根导线分别连接b、d和c、e,L1与L2并联,电流表位于干路,电流表测量干路电流,故D错误。
本题选择描述错误的,故选D。
9. 如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,电路正常工作。过了一会儿,灯L熄灭,关于两个电表的示数变化,下列判断中正确的是( )
A. 如果是灯断路,则电压表、电流表示数都变小
B. 如果是灯短路,则电压表、电流表示数都变大
C. 如果是电阻R断路,则电压表、电流表示数都变小
D. 如果是电阻R断路,则电压表、电流表示数都变大
【答案】AB
【解析】
【详解】由图可知,灯与电阻R串联,电压表测R两端电压(根据串联电路电压规律,示数小于电源电压),电流表测电路电流。
A.若灯L断路,电路断路,电流,电压表无法与电源连通,,两表示数均变小,故A正确;
B.若灯L短路,电路总电阻减小,电流表示数变大,电压表测电源电压,故电压表示数变大,故B正确;
CD.若电阻R断路,电流表示数变小;电压表串联在电路中测电源电压,故电压表示数变大,故CD错误。
故选AB。
二、填空题(本题共6小题,每空1分,共12分)
10. 现探明中国南海海底有大量的可燃冰。已知可燃冰的热值比煤气的热值大得多,则完全燃烧相同质量的可燃冰和煤气,燃烧_________放出的热量多,燃烧一半后,剩余可燃冰的热值__________(填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 可燃冰 ②. 不变
【解析】
【详解】由燃料完全燃烧放热关系可知,质量相同时,燃料热值越大,完全燃烧放出的热量越多,因可燃冰热值远大于煤气,故燃烧可燃冰放出的热量更多;
因热值是燃料的固有属性,与燃料的质量无关,故燃烧一半后剩余可燃冰的热值不变。
11. 用火柴头划过盒侧时,火柴头就被点燃了。从物理学的角度来说,火柴头被点燃是通过______的方式来增加火柴内能的,火柴燃烧的过程是将_______能转化为内能的过程。
【答案】 ①.
做功 ②.
化学
【解析】
【详解】由改变物体内能的两种途径可知,火柴头划过盒侧时,摩擦做功使火柴头内能增大、温度升高达到燃点。因火柴燃料储存的是化学能,燃烧过程中将储存的化学能转化为内能。
12. 如图是在某科技馆看到的静电游戏“怒发冲冠”,这是因为人接触静电球时,人体是_________(选填“导体”或“绝缘体”),电荷通过人体传到头发上,头发由于带上_________电荷互相排斥而竖起来。
【答案】 ①. 导体 ②. 同种
【解析】
【详解】[1][2]人接触静电球时,因为人体属于导体,所以电荷通过人体传到头发上;头发由于带上了同种电荷而相互排斥。
13. 图甲为可调亮度台灯,图乙为电位器的结构图,A、B、C为电位器的三个接线柱,转动滑片可调节灯泡亮度。当将接线柱__________接入电路时,顺时针旋转滑片,灯泡变亮。该电位器是通过改变接入电路中电阻丝的__________来改变灯泡亮度的。
【答案】 ①. B、C ②. 长度
【解析】
【详解】[1][2]若将B、C接入电路,顺时针旋转滑片,电阻丝接入电路的长度变短,电阻变小,由欧姆定律可知,电路的电流变大,灯泡变亮;电位器通过改变电阻丝接入电路的长度来改变灯泡亮度。
14. 一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速是9600转/分,则5秒钟汽油机的活塞对外做功_______次。两台四冲程汽油机在相同时间内,甲做的有用功是乙的3倍,甲机的热机效率是20%,乙机的热机效率是25%,则甲、乙两机消耗的汽油质量之比是_______。
【答案】 ①. 400 ②.
【解析】
【详解】[1]飞轮转速9600转/分转/秒=160转/秒
单缸四冲程汽油机的规律:飞轮每转2圈,对外做功1次,因此每秒对外做功次
5秒钟对外做功80次/秒×5秒=400次
[2]热机效率公式(q为汽油热值,相同汽油q不变),变形得汽油质量。 由题意,,,因此质量比
15. 如图甲所示的电路,闭合开关S1、S2,电压表V1、V2的示数如图乙所示。则L1两端的电压是______V;断开开关S2,电压表V1将会______(选填“变为0”、“等于电源电压”或“超量程”)
【答案】 ①. 3 ②. 超量程
【解析】
【详解】[1]如图所示,闭合开关S1、S2, 两灯泡串联,电压表V1并联在L2两端,测L2两端电压,V2并联在电源两端,测电源电压,由于在串联电路中各用电器两端电压之和等于总电压,所以电压表V2的示数大于V1的示数,故电压表V2选择大量程,分度值是0.5V,示数为5.5V,电压表V1选择小量程,分度值是0.1V,示数为2.5V,即电源电压为5.5V,灯泡L2两端的电压为2.5V,则灯泡L1两端的电压为
[2]断开开关S2,电压表V1串联在干路上,其示数应为电源电压,而电压表V1使用的量程小于电源电压5.5V,所以会超量程。
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
16. 为保障安全,榨汁机设置了电源开关和安全开关,当杯体放在主机上时,安全开关自动闭合,再闭合电源开关,电动机才能启动,开始榨汁。请在图中按上述要求补充该榨汁机的电路图。
【答案】
【解析】
【详解】由题意可知,必须同时闭合、,电动机才能工作;只要有一个开关断开,电动机就不工作,即两个开关互相制约、同时闭合电路才导通,对应串联电路。故电路图为从电源正极出发,先接电动机,电动机出线接, 出线再接,出线回到电源负极,此时与串联。据此作图。
17. 如图所示电路,请用笔画线代替导线完成电路连接。要求:两灯串联,电压表测量两端电压,导线不能交叉。
【答案】
【解析】
【详解】要求两灯串联,所以两灯依次连接在电路中,电压表测L1两端电压,所以电压表并联在L1两端,电源由两节干电池串联组成,则电源电压为3V,所以电压表选择0~3V量程,故作图如下:
四、实验题(本题共4小题,共24分)
18. 小明利用如图甲和图乙装置,完成了书中两个探究实验:
实验一:观察不同物质吸热升温的现象;
实验二:比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量。
(1)实验一中,小明设计了两个方案。
方案一:将相等质量的沙子和水分别装入瓷盘中,用红外灯均匀照射两个瓷盘相同时间,比较升高的温度;
方案二:将相等质量的沙子和水分别装入瓷盘中,用红外灯均匀照射两个瓷盘,升高相同的温度,比较照射的时间。
你认为_______________(填“方案一可行”“方案二可行”或“两方案都可行”)。
(2)将初温和质量都相同的水和沙子用红外灯同时开始加热,某时刻温度计显示沙子和水的温度分别为55.4℃和36.7℃,该过程中水吸收的热量_______(填“大于”“等于”或“小于”)沙子吸收的热量。吸热能力较强的物质是_________。
(3)实验二中,小明组装好实验装置,两试管中装有质量相等的水,实验中是通过_____________________(填“温度计升高的示数”或“加热时间”)来反映酒精和面巾纸碎纸片放出热量的多少。若忽略热量损失,实验中两试管中水的初温___________(填“一定”或“不一定”)要相同。对比两个实验发现:实验中都用到的测量工具是温度计和_______________。
【答案】(1)两方案都可行
(2) ①. 等于 ②. 水
(3) ①. 温度计升高的示数 ②. 不一定 ③. 天平
【解析】
【小问1详解】
比较不同物质的吸热能力有两种标准实验思路:
第一种是控制物质质量相同、吸收的热量相同(通过相同热源加热相同时间实现),比较二者升高的温度,升温越小说明吸热能力越强,对应方案一逻辑成立;
第二种是控制物质质量相同、升高的温度相同,比较二者的加热时长,加热时间越长说明吸收的热量越多,吸热能力越强,对应方案二也符合控制变量法的要求。
因此两个方案都可行。
【小问2详解】
使用完全相同的红外灯同时对水和沙子加热,相同时间内红外灯释放的热量相等,忽略热量散失的前提下,水和沙子在这段时间内吸收的热量是相等的。
在吸收相同热量、质量相等的条件下,水的温度升高幅度远小于沙子,说明水的吸热能力更强。
【小问3详解】
实验二中,不同燃料燃烧放出的热量被试管内质量相等的水吸收,根据,水的比热容和质量都相同,水升高的温度越高,说明水吸收的热量越多,也就对应燃料放出的热量越多,因此是通过温度计升高的示数来反映燃料放热的多少。
该实验只需要比较水的温度变化量,不需要参考初始温度,因此忽略热量损失时,两试管中水的初温不一定需要相同。
两个实验都需要测量物质的质量来满足控制变量的要求,两个实验都用到的测量工具是天平。
19. 如图甲所示是某物理小组探究“导体的电阻大小与什么因素有关”的实验装置,图乙是备用的几种导体(A、B、C、D代表导体,S代表导体的横截面积),实验中电源电压保持不变。
(1)为了探究导体的电阻与导体长度的关系,应在图甲电路中的M、N之间接入图乙的________导体;若在M、N之间接入导体A、B,则可以探究导体的电阻与导体________(选填“材料”“长度”或“横截面积”)的关系。
(2)实验中,在图甲电路的M、N之间接入不同导体时,是通过________来判断其电阻大小的;这样的实验方法在物理学中称为________。某次实验时,在M、N之间分别接入两段导体,闭合开关后小灯泡的亮度变化不明显,若要利用该装置比较这两段导体的电阻,你的解决办法是________。
(3)探究过程中,有同学提出“电阻大小还可能跟温度有关”的想法,为了验证该同学的想法,实验小组又进行了图丙所示的实验,他们把电路中的M、N两端与废日光灯中的钨丝连接,闭合开关S后,用酒精灯给钨丝加热,可以观察到电流表示数变小,这表明随着钨丝温度升高,钨丝的电阻会________。
【答案】(1) ①. BD ②. 材料
(2) ①. 灯泡的亮度 ②. 转换法 ③. 在电路中串联一个电流表
(3)变大
【解析】
【小问1详解】
探究电阻与长度的关系时,根据控制变量法,需要控制导体的材料、横截面积完全相同,仅长度不同。
图乙中B、D都是镍铬合金、横截面积均为S,只有长度不同,符合要求;导体A是锰铜、B是镍铬合金,二者长度、横截面积都完全相同,仅材料不同,因此可以探究电阻与导体材料的关系。
【小问2详解】
电阻的大小无法直接观察,实验中电源电压不变时,导体电阻越大,电路电流越小,小灯泡就越暗,因此通过小灯泡的亮度间接判断电阻大小,这种将不易直接观测的物理量转换为直观易观测的物理量的方法叫做转换法。
如果接入不同导体时灯泡亮度变化不明显,说明电流的变化很小,仅靠灯泡亮度无法准确区分,串联电流表可以精确测量电流大小,通过电流数值的差异准确比较电阻大小。
【小问3详解】
电源电压不变,根据欧姆定律,电流表示数变小说明电路的总电阻变大,钨丝的电阻随温度升高而变大。
20. 小明小组在“探究串联电路电压的规律”实验中设计了如图甲所示的电路。
(1)图乙是他们按照图甲电路图连接的实物电路,某次实验测量AB间电压,发现两灯突然熄灭,在电源无故障的前提下,可以初步判断是电路中出现了_____________(填“断路”或“短路”)故障,同时发现电压表显示一定的电压值,由此判断发生故障的位置在____________(填“AB”“BC”或“AC”)间;
(2)排除故障后,再次闭合开关进行实验,此时电压表的示数如图丙所示,则L1两端的电压为________V;
(3)小明用电压表分别测出AB、BC、AC两点间的电压为UAB、UBC、UAC。接下来他更换不同规格的灯泡,经过多次实验,将实验数据记录在表中。表格中有明显错误的数据是_________V,造成错误的可能原因是_________________________。重新实验,获得正确数据后,可得到串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压________。
实验次数
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1
2.0
1.0
3.0
2
1.4
1.6
3.0
3
0.8
11.0
3.0
【答案】(1) ①. 断路 ②. AB
(2)1.2 (3) ①. 11.0 ②. 电压表按大量程读数 ③. 之和
【解析】
【小问1详解】
两灯突然熄灭,电源无故障,说明电路中没有电流,属于断路故障;此时电压表有示数,说明电压表两端能连通到电源两极,因此故障是和电压表并联的AB间发生了断路。
【小问2详解】
图丙中电压表选用的是0~3V小量程,该量程分度值为0.1V,指针指向1.2V,也就是L1两端的电压。
【小问3详解】
电源总电压仅为3V,BC间电压不可能出现11.0V,因此错误数据是11.0V;该错误是因为电压表实际接的是0~3V小量程,读数时误按0~15V大量程读取了(0~15V量程的读数是0~3V量程的5倍,正确值应为2.2V,符合串联电路的电压关系);本实验最终得到串联电路的规律:串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和。
21. 某小组在探究电流与电压的关系的实验中,使用定值电阻、电压恒为6V的电源、滑动变阻器、电流表、电压表、开关、导线若干连接了如图甲所示电路。
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最_________(填“左”或“右”)端。其目的是____________________
(2)通过分析表格数据可得出结论:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成___________;
次数
1
2
3
4
5
6
电压/V
1
2
3
4
5
6
电流/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
(3)得到这组数据后,为了使结论更具有普遍性应该______________________。
(4)实验结束后,小组同学又探究了电流与电阻的关系,总结得出了欧姆定律。另一小组的同学在探究电流与电压的关系的实验中,仍然用电压恒为6V的电源,通过数据绘制出了如图乙的图像,检查发现是电压表连接错误,请你分析错误是___________________通过分析图像可知,该小组同学实验时选取的定值电阻的阻值为______Ω。
【答案】(1) ①. 右 ②. 保护电路 (2)正比
(3)更换不同阻值的定值电阻,重复进行多次实验
(4) ①. 电压表并联在了滑动变阻器两端 ②. 5
【解析】
【小问1详解】
闭合开关前滑动变阻器要调到最大阻值处,由甲图可知滑片移到最右端时,滑动变阻器接入电路的电阻丝长度最长、阻值最大,此时电路总电阻最大,电流最小,能避免电流过大损坏电路元件,起到保护电路的作用。
【小问2详解】
表格数据里,定值电阻两端的电压增大为原来的几倍,对应的电流也同步增大为原来的几倍,因此电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
【小问3详解】
本实验只用了一个定值电阻得出的结论具有偶然性,更换不同阻值的定值电阻重复多次实验,才能让结论符合普遍规律。
【小问4详解】
正常探究电流与电压关系时,电流随定值电阻两端电压的增大而增大,图像应该是过原点的上升直线,但乙图是电流随电压表示数增大而减小的下降直线,说明电压表测的不是定值电阻电压,而是并联在了滑动变阻器两端。
电源总电压为6V,当电压表示数(滑动变阻器电压)为4V时,定值电阻两端的电压
此时电路电流为0.4A,根据欧姆定律,即定值电阻阻值为5Ω。
五、综合应用题(本题共3小题,共22分)
22. 用燃气灶烧水,燃烧0.5kg的煤气,使50kg的水从30℃升高到70℃。已知水的比热容为,煤气的热值为,求:
(1)0.5kg煤气完全燃烧放出的热量。
(2)水吸收的热量。
(3)燃气灶烧水的效率。
【答案】(1)2.1×107J
(2)8.4×106J
(3)40%
【解析】
【小问1详解】
0.5kg煤气完全燃烧放出热量
【小问2详解】
水升高的温度
水吸收的热量
【小问3详解】
燃气灶烧水的效率
23. 如图所示电路,由相同元件组成的两个电路中电源电压保持不变,。在甲图中,闭合开关S,电压表示数为2V,在乙图中,闭合开关S,电压表示数为3V。求:
(1)甲图中电流表示数和的阻值;
(2)乙图中电流表示数。
【答案】(1)0.2A,5Ω (2)0.9A
【解析】
【小问1详解】
甲图中与串联,电压表测两端电压,电流表测电路电流。
串联电路电流处处相等,因此电路电流(电流表示数)
乙图中与并联,电压表测电源电压,故电源电压
甲图中两端电压
的阻值
【小问2详解】
乙图中与并联,电流表测干路电流。通过的电流
通过的电流
干路电流(电流表示数)
24. 如图所示,这是某空气净化器的工作过程:脏空气进入净化器时,灰尘从正电钨丝进入,流到负电格栅板时,带电灰尘被吸附。此后经过活性炭条时,化学有毒气体被吸附,排出空气的污染物浓度大幅降低,多次循环后变成洁净空气。洁净空气量(CADR)是反映其净化能力的性能指标,CADR值越大,其净化效率越高。利用CADR 值,可以评估其在运行一定时间后,去除室内空气污染物的效果。按下列公式计算洁净空气量:(V是房间容积,t为空气净化器使房间污染物的浓度下降90%运行的时间)。其铭牌如表:
型号
额定电压
额定功率
产品净重
洁净空气量(CADR)
S89型
220V
44W
10kg
138m³/h
(1)遮挡网孔隙很小,能过滤昆虫,但不能过滤空气中的 PM2.5颗粒,PM2.5颗粒___________(填“是”或“不是”)分子。
(2)静电除尘的原理是灰尘接近正电钨丝时,由于带电体具有______________灰尘会受到强烈的吸引力。灰尘接触正电钨丝会带上___________电,由于____________带电灰尘又被负电格栅板吸附,从而被牢牢吸附。
(3)取出使用一段时间后的活性炭,可以闻到刺激性的气味,说明分子一直在不停地__________;
(4)某房间的使用面积为36m2,高度是3m,理论上此空气净化器使房间污染物浓度下降90%所需的时间为________h。
【答案】(1)
不是 (2) ①.
吸引轻小物体的性质 ②.
正 ③.
异种电荷相互吸引 (3)
做无规则运动 (4)
1.8
【解析】
【小问1详解】
分子的尺寸非常小,直径约为,而PM2.5颗粒的直径是2.5微米,属于宏观的微小固体颗粒,远大于分子,因此不是分子。
【小问2详解】
带电体本身具有吸引轻小物体的性质,因此灰尘会先被正电钨丝吸引;灰尘接触带正电的钨丝后,会带上和钨丝同种的正电荷;之后带正电的灰尘遇到负电格栅板,依据异种电荷相互吸引的规律,就会被格栅板吸附。
【小问3详解】
闻到刺激性气味是扩散现象,本质是组成物质的分子在永不停息地做无规则运动,有毒气体分子扩散到空气中进入人的鼻腔,就会被感知到。
【小问4详解】
房间体积等于底面积乘高度,即
再根据公式,代入铭牌的和,计算得
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