河北省邢台市襄都区2022-2023学年九年级上学期期中考试物理试卷(含答案)
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这是一份河北省邢台市襄都区2022-2023学年九年级上学期期中考试物理试卷(含答案),共32页。试卷主要包含了选择题,填空题,实验探究题,计算题等内容,欢迎下载使用。
河北省邢台市襄都区2022-2023学年九年级(上)期中物理试卷
一、选择题(本大题共15个小题,共33分。1~12小题为单选题,每个小题的四个选项中,只有一个选项符合题意,每个题2分;13~15小题为多选题,每小题的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题意,每小题2分,全选对的给3分,选对但不全的给2分,有选错或不选的不给分)
1.下列说法中符合实际的是( )
A.教室内一盏节能日光灯正常工作时的电流约为100mA
B.三节新铅蓄电池串联后的电压为9V
C.一般情况下,对人体安全的电压不低于36V
D.家用空调正常工作时的电流约为0.5A
2.如图所示,“天宫课堂”上两块透明板上的水球接触后粘在一起,慢慢拉开透明板后形成一个长长的“液桥”。该现象主要说明了( )
A.水分子间有空隙
B.水分子间存在引力
C.水分子间存在斥力
D.水分子在不停地做无规则运动
3.下列关于热现象的说法中正确的是( )
A.内能是指分子无规则运动的动能
B.物体机械能越大,内能越大
C.冰水混合物吸热时,温度不变,内能增大
D.热传递中温度总是从热的物体传到冷的物体
4.如图所示,是设想中的“永动机”,它通过高处的水从A口流出时,水流冲击叶片转动,叶片的转动带动B处的砂轮转动,打磨刀片,同时带动C处的抽水器工作,将低处的水抽到高处从D口流出,从而循环工作。该“永动机”工作过程中,下列说法正确的是( )
A.水流冲击叶片转动,把机械能转化为内能
B.砂轮打磨刀片时,刀片和砂轮的温度都升高,说明“永动机”工作时制造了能量
C.相同时间内,A、D两口流出水的质量相等
D.这款“永动机”违背了能量守恒定律
5.新交通法规定:驾驶员不系安全带记3分,罚100元,汽车上设置了“安全带指示灯”,提醒驾驶员系好安全带。当安全带系好时,相当于闭合开关,指示灯不亮;安全带未系好时,相当于断开开关,指示灯发光,图中符合上述要求的电路图是( )
A. B.
C. D.
6.下面四幅电路图中,仪表使用正确的是( )
A. B.
C. D.
7.如图甲所示的电路,闭合开关时,两灯泡均能发光。电路中两个完全相同的电流表指针偏转均如图乙所示,通过灯泡L1和L2的电流分别是( )
A.1.2A,0.3A B.1.5A,0.3A C.0.3A,1.2A D.0.3A,1.5A
8.关于电流下列说法中正确的是( )
A.只要导体中有自由电荷就能形成电流
B.电路中有了电源就能形成电流
C.正、负电荷定向移动都可以形成电流
D.只有正电荷定向移动才能形成电流
9.如图所示电路,电源电压恒定,开关闭合后两灯均发光,电压表V1的示数为6V,电流表A1的示数为0.2A,以下说法正确的是( )
A.电压表V的示数可能为6V
B.电压表V的示数一定等于12V
C.电流表A的示数可能为0.4A
D.电流表A的示数一定等于0.2A
10.对于欧姆定律,下列理解正确的是( )
A.由I=可知,导体中的电流跟它两端的电压成正比,跟它的电阻成反比
B.由R=可知,导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比
C.由U=IR可知,导体两端的电压随电阻的增大而增大
D.由R=可知,导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
11.如图所示电路中有两个小灯泡,两个电表(电流表或电压表),在图中〇内填入合适的元件,要求开关闭合时两灯均能发光,且两电表的示数均不为零,则下列符合要求的是( )
A.a为小灯泡,b为电流表,c为电压表
B.a为电流表,b为小灯泡,c为电压表
C.a为电压表,b为电流表,c为小灯泡
D.a为小灯泡,b为电压表,c为电流表
12.如图所示,电源电压保持不变,R1=10Ω,当闭合开关S,滑动变阻器滑片P从a端移到b端,两电表示数变化关系用图乙中线段AB表示,则电源电压的大小和滑动变阻器的最大值分别为( )
A.4V 10Ω B.4V 20Ω C.6V 10Ω D.6V 20Ω
(多选)13.(3分)用相同的电加热器分别对质量相等的A和B两种液体加热(不计热量损失)。如图所示是A和B的温度随加热时间变化的图象,下列说法正确的是( )
A.A与B的比热容之比为2:1
B.A与B的比热容之比为2:3
C.加热相同时间,B比A吸收热量多
D.A和B升高相同的温度,A吸收热量较多
(多选)14.(3分)某科技小组为快递公司设计的分拣计数装置简化电路如图所示。R1为定值电阻,R2为光敏电阻。当有光照射时电阻变小,激光被遮挡一次,计数器会自动计数一次(计数器可视为电压表)。闭合开关,激光被遮挡瞬间,下列说法正确的是( )
A.电阻R2的阻值变小
B.通过R2的电流变大
C.R2两端的电压变大
D.R1两端的电压与通过R1的电流之比不变
(多选)15.(3分)如图所示是电阻甲和乙的I﹣U图象,小明根据图象信息作出的判断,正确的是( )
A.当甲两端的电压为0.5V时,通过它的电流为0.3A
B.将甲和乙串联,若电流为0.3A,则它们的电压之和为2V
C.将甲和乙并联,若电压为1V,则干路中的电流为0.4A
D.当乙两端的电压为2.5V时,其阻值为5Ω
二、填空题(本大题共5个小题,每空2分,共22分)
16.(6分)在干燥的天气里,用塑料梳子梳头,发现越梳头发越蓬松,同时梳子还能吸引碎纸屑。前者是因为头发带 (选填“同”或“异”)种电荷而相互 ;后者是因为带电体有 的性质。
17.(4分)如图所示,将两根长度相同的镍合金丝A和B接入电路,其中A比B细得多,A和B的电阻分别为RA和RB,则有RA RB,闭合开关S,此时通过它们的电流分别为IA和IB,则有IA IB(均选填“>”、“=”或“<”)。
18.(4分)实验室中有一个铭牌上标有“20Ω,2A”字样的滑动变阻器,如图所示。其中,“20Ω”指的是 两个接线柱间的电阻值;实验时若将滑动变阻器的 两个接线柱接入电路,滑片向右移动时,其连入电路中的阻值变大。
19.(4分)如图所示,是汽油机工作时的 冲程。一台单缸四冲程汽油机的效率为30%,该汽油机正常工作时,在一个工作循环中消耗了10g的汽油,则一个工作循环输出的机械能为 J。(汽油的热值q=4.6×107J/kg)
20.(4分)如图所示,已知R1:R2=1:3,当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,两表示数之U甲:U乙= ;当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,两表示数I甲:I乙= 。
三、实验探究题(本大题共3个小题,第21题8分,第22题10分,第23题14分,共32分)
21.如图所示是小明做“比较不同物质吸热情况”实验的装置,使用两个相同的容器分别装入A、B两种液体,并用相同的装置加热。
加热时间/min
0
1
2
3
4
5
A液体的温度/℃
10
14
18
22
26
30
B液体的温度/℃
10
18
26
34
42
50
(1)为了达到实验目的,两烧杯中A、B两种液体的质量应 (选填“相同”或“不相同”)。
(2)液体吸收热量的多少可通过 来比较。
(3)将实验数据记录在表格中,分析数据可知,质量相等的A和B两种液体,在吸收热量相同时, (选填“A”或“B”)液体升高的温度较高。
(4)冬天,小明想自制一个暖手袋,若从A或B液体中选一种装入暖手袋中作为供热物质,在相同条件下,选择 (选填“A”或“B”)液体能放出更多热量。
22.如图甲所示,在“探究通过导体的电流与导体两端电压的关系”实验中,某小组选用两节新干电池作为电源,选用规格为“20Ω,1A”的滑动变阻器等器材进行实验。
(1)请根据图甲所示的实物图将图乙中的电路图补充完整。
(2)连接电路时开关应该 。实验时闭合开关,发现电压表无示数,电流表有示数,则产生故障的原因可能是定值电阻 (选填“断路”或“短路”)。
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片到不同位置,并记录对应的电压表、电流表示数,如表所示。由测得的数据可知,当电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成 比。
实验次数
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.6
1.0
1.6
1.9
2.4
2.8
电流I/A
0.12
0.20
0.32
0.38
0.48
0.56
(4)进行实验时,该小组发现:无论如何调节滑动变阻器的滑片都无法使电压表的示数达到0.5V,为了使电压表的示数达到0.5V,可采取的具体方法是 (写出一种即可)。
23.小华做测量定值电阻RX阻值的实验,现有器材:待测电阻RX、两节干电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干。
(1)小华设计了如图甲所示的电路测量RX的阻值,该实验的原理是 。
(2)闭合开关之前,滑动变阻器的滑片应置于 (选填“最左”或“最右”)端。
(3)当电压表示数为1.3V时,电流表示数如图乙所示,则通过RX的电流大小为 A,它的阻值是 Ω。
(4)本实验要多次测量取平均值,其目的是 。
【拓展】小华利用电源(电压未知但恒定不变)、阻值为R0的定值电阻、电流表、开关等器材,设计了如图丙所示的电路也能测出RX的阻值,请你完成下列实验步骤。
①按电路图正确连接电路,闭合开关S,断开开关S1,读出电流表示数I1;
② ,读出电流表示数I2;
③根据实验数据,计算出待测电阻RX= 。(用R0、I1、I2表示)
四、计算题(本大题共2小题,共13分,第24题6分,第25题7分;解答时要有必要的文字说明、公式和计算过程,只写最后答案的不得分,答案中必须明确写出数据和单位)
24.在如图所示的电路中,电源电压为12V且保持不变,R2的阻值为24Ω,电流表A1的示数为2A。求:
(1)电流表A2的示数;
(2)R1接入电路的阻值;
(3)若电流表A1的量程为0~3A,A2的量程为0~0.6A,为了使两表均不损坏,则滑动变阻器R1接入电路的阻值至少为多少。
25.如图甲所示,电源电压保持不变,电压表的量程为0~15V,滑动变阻器R的规格为“80Ω,2A”。两只小灯泡正常发光时的电压均为12V,它们的电流与电压的关系图象如图乙所示。闭合开关S,在保证电路安全的情况下,当滑动变阻器的滑片P置于距左端五分之一处时,小灯泡L1正常发光。求:
(1)小灯泡L1正常发光时的电阻;
(2)电源电压;
(3)在保证电路安全的情况下,滑动变阻器连入电路的阻值范围。
河北省邢台市襄都区2022-2023学年九年级(上)期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本大题共15个小题,共33分。1~12小题为单选题,每个小题的四个选项中,只有一个选项符合题意,每个题2分;13~15小题为多选题,每小题的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题意,每小题2分,全选对的给3分,选对但不全的给2分,有选错或不选的不给分)
1.下列说法中符合实际的是( )
A.教室内一盏节能日光灯正常工作时的电流约为100mA
B.三节新铅蓄电池串联后的电压为9V
C.一般情况下,对人体安全的电压不低于36V
D.家用空调正常工作时的电流约为0.5A
【分析】据日常生活中关于电流、电压的常识进行估测。
【解答】解:A、教室内一盏节能日光灯正常工作时的电流约为100mA,故A正确;
B、三节新铅蓄电池串联后的电压为6V,故B错误;
C、一般情况下,对人体安全的电压不高于36V,故C错误;
D、家用空调正常工作时的电流约为5A,故D错误。
故选:A。
【点评】此题考查了电流、电压的估测,属基础题目。
2.如图所示,“天宫课堂”上两块透明板上的水球接触后粘在一起,慢慢拉开透明板后形成一个长长的“液桥”。该现象主要说明了( )
A.水分子间有空隙
B.水分子间存在引力
C.水分子间存在斥力
D.水分子在不停地做无规则运动
【分析】水球由水分子构成,两个水球接触后能合成一个,说明分子间存在引力的作用。
【解答】解:在“天宫课堂”上,将两块透明板上的水球接触后粘在一起,慢慢拉开板后形成一个长长的“液桥”,都说明了分子间存在相互作用的引力,故B正确,ACD错误。
故选:B。
【点评】本题考查分子间的作用力,掌握分子动理论的观点是解答本题的关键。
3.下列关于热现象的说法中正确的是( )
A.内能是指分子无规则运动的动能
B.物体机械能越大,内能越大
C.冰水混合物吸热时,温度不变,内能增大
D.热传递中温度总是从热的物体传到冷的物体
【分析】物体内部所有分子热运动的分子动能和分子势能的总和称为内能,内能的大小与物体的质量、温度和状态有关,故据此分析判断即可解决;
内能的大小与物体质量、温度和状态有关,晶体熔化时吸热,温度不变;
在热传递过程中传递内能的多少叫热量,热量是个过程量,热传递的条件是:物体之间存在着温度差。
【解答】解:A、物体内部所有分子热运动的分子动能和分子势能的总和称为内能,故A错误;
B、物体的机械能和内能是完全不同的两种形式的能量,内能大小与机械能大小无关,故B错误;
C、冰水混合物吸热时,温度不变,内能增大,故C正确;
D、发生热传递时,热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体,而不是传递温度,故D错误。
故选:C。
【点评】此题考查学生关于内能的概念、内能和温度关系及热传递的知识,属于综合题。
4.如图所示,是设想中的“永动机”,它通过高处的水从A口流出时,水流冲击叶片转动,叶片的转动带动B处的砂轮转动,打磨刀片,同时带动C处的抽水器工作,将低处的水抽到高处从D口流出,从而循环工作。该“永动机”工作过程中,下列说法正确的是( )
A.水流冲击叶片转动,把机械能转化为内能
B.砂轮打磨刀片时,刀片和砂轮的温度都升高,说明“永动机”工作时制造了能量
C.相同时间内,A、D两口流出水的质量相等
D.这款“永动机”违背了能量守恒定律
【分析】在能量转化的过程中,总会有一部分能量以热的形式向四周扩散,成为无用的能量,所以抽水机的机械能会逐渐减小。
【解答】解:
A、水流冲击叶片转动,是水的机械能转化为砂轮的机械能,故A错误;
B、砂轮打磨刀片时,刀片和砂轮的温度都升高,这是机械能转化为内能,不是“永动机”工作时制造了能量,故B错误;
C、水在冲击叶片的过程中,一部分水流失掉了,所以相同时间内,A、D两口流出水的质量不相等,故C错误;
D、设想中的永动机不能一直工作下去,因为抽水器在工作过程中,有部分机械能会转化为内能,即机械能会逐渐减少,根据能量守恒定律,最后会停止工作;永动机违背了能量守恒定律,故D正确。
故选:D。
【点评】解答本题需要清楚,机械能和电能之间的转化并不是100%的转化,在转化的过程中总是会有部分能量的损失。
5.新交通法规定:驾驶员不系安全带记3分,罚100元,汽车上设置了“安全带指示灯”,提醒驾驶员系好安全带。当安全带系好时,相当于闭合开关,指示灯不亮;安全带未系好时,相当于断开开关,指示灯发光,图中符合上述要求的电路图是( )
A. B.
C. D.
【分析】由题意知,未系好安全带时指示灯亮,系好安全带灯泡不亮,说明开关断开指示灯亮,否则灯泡不亮即被短路了。
【解答】解:
由题意知,闭合开关,指示灯不亮;于断开开关,指示灯发光,
所以指示灯与S并联,但电路不会出现短路,即电路中必须串联一个电阻保护电路。
结合选项可知A符合题意,BCD不符合。
故选:A。
【点评】本题利用了对用电器短路时,用电器将不工作设计电路,注意不能出现对电源短路的情况,电阻是保护电阻,可使电路对电源不被短路。
6.下面四幅电路图中,仪表使用正确的是( )
A. B.
C. D.
【分析】根据电压表与被测用电器并联,电流必须从电压表的正接线柱流入,负接线柱流出进行判断电压表的连接是否正确;
根据电流表与被测用电器串联,电流必须从电流表的正接线柱流入,负接线柱流出进行分析电流表的连接是否正确。
【解答】解:A、因为电流表没有遵循正进负出,连接错误,故A错误;
B、因为电流表遵循正进负出,连接正确,故B正确;
C、电压表与用电器并联,且接线柱正进负出,连接错误,故C错误;
D、电压表没有遵循正进负出,连接错误,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查电压表和电流表的正确使用方法,本类题的关键是熟记电压表和电流表的正确使用方法。
7.如图甲所示的电路,闭合开关时,两灯泡均能发光。电路中两个完全相同的电流表指针偏转均如图乙所示,通过灯泡L1和L2的电流分别是( )
A.1.2A,0.3A B.1.5A,0.3A C.0.3A,1.2A D.0.3A,1.5A
【分析】由电路图可知,两灯泡并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测L2支路电流,根据并联电路的电流特点和两个电流表的指针在同一个位置确定两表量程,根据分度值读出示数,进一步求出灯L1中的电流。
【解答】解:由电路图可知,两灯泡并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测L2支路电流,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且两个电流表的指针在同一个位置,
所以,干路电流表A1的量程为0~3A,分度值为0.1A,示数I=1.5A,
L2支路电流表A2的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数I2=0.3A,
则灯L1中的电流:
I1=I﹣I2=1.5A﹣0.3A=1.2A。
故选:A。
【点评】本题考查了并联电路的电流特点和电流表的读数,会确定两电流表的量程是关键。
8.关于电流下列说法中正确的是( )
A.只要导体中有自由电荷就能形成电流
B.电路中有了电源就能形成电流
C.正、负电荷定向移动都可以形成电流
D.只有正电荷定向移动才能形成电流
【分析】(1)电荷的定向移动形成电流;
(2)电路中有持续电流的条件:有电源,电路是闭合的。
【解答】解:A、导体中自由电荷发生定向移动才会形成电流,故A错误;
B、电路中有了电源,电路还必须闭合,电路中才会形成电流,故B错误;
CD、正、负电荷定向移动都可以形成电流,故C正确,D错误。
故选:C。
【点评】本题考查电流的形成和形成持续电流的条件,相对比较简单,属于基础题。
9.如图所示电路,电源电压恒定,开关闭合后两灯均发光,电压表V1的示数为6V,电流表A1的示数为0.2A,以下说法正确的是( )
A.电压表V的示数可能为6V
B.电压表V的示数一定等于12V
C.电流表A的示数可能为0.4A
D.电流表A的示数一定等于0.2A
【分析】由图知,两灯串联,两电流表都测电路中电流,电压表V1测L1两端电压,V测电源电压,由串联电路的电流和电压特点分析解答即可。
【解答】解:
由电路图知,两个灯泡串联,A、A1都测电路中电流,V1测L1两端电压,V测电源电压,
因为串联电路中电流处处相等,所以A1、A的示数相等,都为0.2A,故C错误,D正确;
串联电路中总电压等于各部分两端电压之和,即U=U1+U2,所以,V1的示数为6V,则V的示数一定大于6V,但不一定等于12 V(两灯的规格可能不同),故AB错误。
故选:D。
【点评】此题考查了对串联电路的电压、电流规律的掌握,关键是正确分析电路的连接方式和电表的作用。
10.对于欧姆定律,下列理解正确的是( )
A.由I=可知,导体中的电流跟它两端的电压成正比,跟它的电阻成反比
B.由R=可知,导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比
C.由U=IR可知,导体两端的电压随电阻的增大而增大
D.由R=可知,导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
【分析】影响导体电阻大小的因素:导体的长度、材料、横截面积和温度,与导体两端的电压和通过的电流无关。
电流与电压、电阻有关,电阻一定时,电流与电压成正比;电压一定时,电流与电阻成反比。
【解答】解:AC、根据欧姆定律可知,导体中的电流跟它两端的电压成正比,跟它的电阻成反比;由U=IR可知,在电流一定时,导体两端的电压随电阻的增大而增大,故A正确,C错误;
BD、电阻是本身的一种性质,电阻的大小跟它两端的电压和通过的电流大小无关,只跟它的材料、长度、横截面积和温度有关,导体两端的电压为零时,导体的电阻不变,故BD错误。
故选:A。
【点评】本题考查了电阻的影响因素和欧姆定律的内容及其表达式,欧姆定律是初中物理电学部分的基础和核心内容,一定要记住并理解欧姆定律。
11.如图所示电路中有两个小灯泡,两个电表(电流表或电压表),在图中〇内填入合适的元件,要求开关闭合时两灯均能发光,且两电表的示数均不为零,则下列符合要求的是( )
A.a为小灯泡,b为电流表,c为电压表
B.a为电流表,b为小灯泡,c为电压表
C.a为电压表,b为电流表,c为小灯泡
D.a为小灯泡,b为电压表,c为电流表
【分析】根据电流表在电路中相当于导线,电压表在电路中相当于开路状态去分析,即可得出正确的电路图。
【解答】解:
A、a为小灯泡,b为电流表,c为电压表,开关闭合后,b接在了电源的两端,电源短路,故A错误;
B、a为电流表,b为小灯泡,c为电压表,开关闭合后,该电路为并联电路,电压表测量电源的电压,电流表测量灯泡b的电流,两盏灯都发光,故B正确;
C、a为电压表,b为电流表,c为小灯泡,开关闭合后,b接在了电源的两端,电源短路,故C错误;
D、a为小灯泡,b为电压表,c为电流表,开关闭合后,c表会把左侧灯泡短路,只有a灯泡发光,故D错误。
故选:B。
【点评】知道电压表和电流表的正确使用方法,会根据要求设计出正确的电路图。
12.如图所示,电源电压保持不变,R1=10Ω,当闭合开关S,滑动变阻器滑片P从a端移到b端,两电表示数变化关系用图乙中线段AB表示,则电源电压的大小和滑动变阻器的最大值分别为( )
A.4V 10Ω B.4V 20Ω C.6V 10Ω D.6V 20Ω
【分析】由图甲知,闭合开关,定值电阻和滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端电压,电流表测量电路电流;
当滑片在a端时,滑动变阻器全部接入电路,由图象乙知此时滑动变阻器两端电压和通过的电流,利用I=得到滑动变阻器最大阻值;
根据串联电路的电流特点和电压特点,可以求出电源电压。
【解答】解:由图甲知,闭合开关,定值电阻和滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端电压,电流表测量电路电流;
当滑片在a端时,滑动变阻器全部接入电路,由图象乙可知,此时滑动变阻器两端电压U2=4V,通过滑动变阻器的电流I2=0.2A;
由I=可知,滑动变阻器的最大电阻:R大===20Ω;
根据串联电路的电流特点可知,此时通过定值电阻R1的电流I1=I2=0.2A;
根据串联电路的电压特点可知,电源电压U=U1+U2=I1R1+4V=0.2A×10Ω+4V=6V,故ABC错误,D正确。
故选:D。
【点评】本题考查串联电路的电流、电压特点,以及欧姆定律的应用,关键是能从图中找到相关的有用信息。
(多选)13.(3分)用相同的电加热器分别对质量相等的A和B两种液体加热(不计热量损失)。如图所示是A和B的温度随加热时间变化的图象,下列说法正确的是( )
A.A与B的比热容之比为2:1
B.A与B的比热容之比为2:3
C.加热相同时间,B比A吸收热量多
D.A和B升高相同的温度,A吸收热量较多
【分析】用相同的电加热器分别对质量相等的A和B两种液体加热,相同时间加热器放出的热量相同,液体吸收的热量相同;根据图象可知,升高相同温度液体A和B加热时间,据此可知吸收热量关系;又知A、B的质量相同,利用c=可得比热容的大小关系。
【解答】解:
AB、液体A、B的质量相等,加热相同时间,吸收热量相同,升高的温度之比为20:40=1:2,
由Q吸=cm△t得,c=,则cA:cB=ΔtB:ΔtA=2:1;故A正确,B错误;
C、相同的加热器,在相同的时间内放出的热量相同,故C错误;
D、由图可知,升高相同的温度,A加热时间比B加热时间多,所以A吸收的热量比B吸收热量多,故D正确。
故选:AD。
【点评】运用图象法解答问题的一般步骤是:(1)明确图象中横纵坐标表示的物理量分别是什么;(2)注意认清横坐标和纵坐标上各表示的最小分格的数值大小和单位;(3)明确图象所表示的物理意义;(4)根据图象对题目提出的问题作出判断,得到结论。
(多选)14.(3分)某科技小组为快递公司设计的分拣计数装置简化电路如图所示。R1为定值电阻,R2为光敏电阻。当有光照射时电阻变小,激光被遮挡一次,计数器会自动计数一次(计数器可视为电压表)。闭合开关,激光被遮挡瞬间,下列说法正确的是( )
A.电阻R2的阻值变小
B.通过R2的电流变大
C.R2两端的电压变大
D.R1两端的电压与通过R1的电流之比不变
【分析】(1)两电阻串联,计数器(电压表)测R2的电压,已知当有光照射时电阻变小,据此分析激光被遮挡瞬间电阻R2变化;
(2)由串联电阻的规律和欧姆定律分析电路的电流变化;
(3)根据U=IR确定R1的电压变小,由串联电路电压的规律分析计数器两端的电压变化;
(4)根据R=分析R1两端的电压与通过R1的电流之比的变化。
【解答】解:
A、根据电路图可知,两电阻串联,计数器(电压表)测R2的电压,已知当有光照射时电阻变小,所以激光被遮挡瞬间电阻R2变大,故A错误;
B、电阻R2变大,由串联电阻的规律可知,电路的总电阻变大,由欧姆定律可知,电路中的电流变小,通过R2的电流变小,故B错误;
C、根据U=IR可知,电流变小时,R1两端的电压变小,由于电源电压不变,由串联电路的电压规律可知,则R2两端的电压变大,故C正确;
D、根据R=可知,R1两端的电压与通过R1的电流之比为R1的阻值,保持不变,故D正确。
故选:CD。
【点评】本题考查串联电路的规律及欧姆定律的运用,关键是电路的分析。
(多选)15.(3分)如图所示是电阻甲和乙的I﹣U图象,小明根据图象信息作出的判断,正确的是( )
A.当甲两端的电压为0.5V时,通过它的电流为0.3A
B.将甲和乙串联,若电流为0.3A,则它们的电压之和为2V
C.将甲和乙并联,若电压为1V,则干路中的电流为0.4A
D.当乙两端的电压为2.5V时,其阻值为5Ω
【分析】(1)根据图象读出甲两端电压为0.5V时对应的电流即可;
(2)根据串联电路的电流特点读出图象中甲、乙对应的电压,利用串联电路的电压特点求出电源电压;
(3)根据并联电路的电压特点结合图象读出甲、乙对应的电流,再根据并联电路的电流特点得出干路电流;
(4)根据乙两端的电压结合图象读出对应的电流,由欧姆定律I=可知电阻。
【解答】解:A、由图象可知,当甲两端电压为0.5V时,通过的电流为0.1A,故A错误;
B、将甲和乙串联,若电流为0.3A,则根据串联电路电流处处相等的特点,可知通过甲、乙的电流均为0.3A,由图象可知,U甲=1.5V,U乙=0.5V,
由串联电路中总电压等于各分电压之和可知,电源的电压为:U=U甲+U乙=1.5V+0.5V=2V,故B正确;
C.将甲和乙并联,若电压为1V,则根据并联电路各支路两端的电压相等的特点,可知两电阻两端的电压均为1V,由图象可知,I甲=0.2A,I乙=0.4A,
由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知,干路电流I=I甲+I乙=0.2A+0.4A=0.6A,故C错误。
D.乙两端的电压为2.5V时,由图象可知,I乙′=0.5A,由欧姆定律I=可知乙的电阻
R乙==5Ω,故D正确。
故选:BD。
【点评】本题考查了串联电路和并联电路的电流、电压特点以及欧姆定律的灵活应用,关键是根据图象得出相关的信息。
二、填空题(本大题共5个小题,每空2分,共22分)
16.(6分)在干燥的天气里,用塑料梳子梳头,发现越梳头发越蓬松,同时梳子还能吸引碎纸屑。前者是因为头发带 同 (选填“同”或“异”)种电荷而相互 排斥 ;后者是因为带电体有 吸引轻小物体 的性质。
【分析】(1)电荷间的作用规律是:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
(2)带电体具有吸引轻小物体的性质。
【解答】解:用塑料梳子梳头,发现越梳头发越蓬松,是因为头发带上同种电荷,同种电荷相互排斥的结果。
梳子还能吸引碎纸屑,是因为梳子由于与头发摩擦而带电,带电体能够吸引轻小物体。
故答案为:同;排斥;吸引轻小物体。
【点评】准确掌握电荷间作用规律,理解带电体的性质,是解答此题的关键。
17.(4分)如图所示,将两根长度相同的镍合金丝A和B接入电路,其中A比B细得多,A和B的电阻分别为RA和RB,则有RA > RB,闭合开关S,此时通过它们的电流分别为IA和IB,则有IA = IB(均选填“>”、“=”或“<”)。
【分析】(1)影响电阻大小的因素是:材料、长度、横截面积、温度,其它条件相同,导体的横截面积越大,电阻越小;
(2)串联电路电流的特点:串联电路中,电流处处相等。
【解答】解:因为两段合金丝都是镍铬合金丝、长度相同,B镍铬合金丝粗,故B镍铬合金丝电阻小,即RA>RB;
由图知,A、B串联,所以电流相等,即IA=IB。
故答案为:>;=。
【点评】本题考查了串联电路特点、影响电阻大小因素,属于基础题。
18.(4分)实验室中有一个铭牌上标有“20Ω,2A”字样的滑动变阻器,如图所示。其中,“20Ω”指的是 A、B 两个接线柱间的电阻值;实验时若将滑动变阻器的 AC或AD 两个接线柱接入电路,滑片向右移动时,其连入电路中的阻值变大。
【分析】滑动变阻器是通过改变电阻丝接入电路的长度来改变电阻大小的。电阻丝接入电路的长度越长,电路中的电阻就越大;反之就越小。因此可以根据电阻丝接入电路长度的变化来确定电阻的变化。根据滑动变阻器的原理和铭牌的含义进行解答。
【解答】解:滑动变阻器的铭牌中的“20Ω”,表示滑动变阻器的最大阻值是20Ω,即A、B两个接线柱间的电阻值为20Ω;
实验时若将滑动变阻器的AC或AD两个接线柱接入电路,滑片向右移动时,滑动变阻器的电阻线连入电路中的长度变大,其连入电路中的阻值变大。
故答案为:A、B;AC或AD。
【点评】滑动变阻器的正确使用方法是上面的接线柱和下面的接线柱各选取一个,即一上一下。决定滑片移动时变阻器接入电路的阻值是变大还是变小的关键是下面的哪个接线柱接入了电路。
19.(4分)如图所示,是汽油机工作时的 做功 冲程。一台单缸四冲程汽油机的效率为30%,该汽油机正常工作时,在一个工作循环中消耗了10g的汽油,则一个工作循环输出的机械能为 1.38×105 J。(汽油的热值q=4.6×107J/kg)
【分析】(1)根据气阀的开关情况以及活塞的运动情况判断;
(2)根据Q放=mq得出汽油完全燃烧产生的热量,根据W有用=η×Q放得出一个工作循环输出的机械能。
【解答】解:(1)由图可知,两个气阀都关闭,火花塞点燃,活塞向下运动,所以是做功冲程;
(2)汽油完全燃烧产生的热量为Q放=mq=10×10﹣3kg×4.6×107J/kg=4.6×105J;
一个工作循环输出的机械能W有用=η×Q放=30%×4.6×105J=1.38×105J。
故答案为:做功;1.38×105。
【点评】本题考查了内燃机工作时,各冲程的特点、热量的计算以及热机效率公式的应用等,属于综合性题目。
20.(4分)如图所示,已知R1:R2=1:3,当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,两表示数之U甲:U乙= 4:3 ;当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,两表示数I甲:I乙= 1:4 。
【分析】(1)当开关S闭合,甲、乙两表都是电压表时,R1与R2串联,电压表甲测电源电压、乙测R2两端电压,根据串联电路电阻、电流特点结合欧姆定律可得两表示数之比;
(2)若甲、乙两表都是电流表,当开关S断开时,R1与R2并联,电流表甲测R2电流,乙测干路电流,根据并联电路电压、电流特点结合欧姆定律可得两表示数之比。
【解答】解:(1)当开关S闭合,甲、乙两表都是电压表,R1与R2串联,电压表甲测电源电压、乙测R2两端电压;
因串联电路总电阻等于各分电阻之和,且串联电路各处电流相等,所以由I=可得,====;
(2)若甲、乙两表都是电流表,当开关S断开时,R1与R2并联,电流表甲测R2电流,乙测干路电流;
因并联电路中各支路两端电压相等,则通过R1、R2的电流之比:===,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以===。
故答案为:4:3;1:4。
【点评】本题考查串、并联电路的特点和电压表和电流表示数的比值,分析清楚电路结构是正确解题的前提与关键,应用串、并联电路特点与欧姆定律即可正确解题。
三、实验探究题(本大题共3个小题,第21题8分,第22题10分,第23题14分,共32分)
21.如图所示是小明做“比较不同物质吸热情况”实验的装置,使用两个相同的容器分别装入A、B两种液体,并用相同的装置加热。
加热时间/min
0
1
2
3
4
5
A液体的温度/℃
10
14
18
22
26
30
B液体的温度/℃
10
18
26
34
42
50
(1)为了达到实验目的,两烧杯中A、B两种液体的质量应 相同 (选填“相同”或“不相同”)。
(2)液体吸收热量的多少可通过 加热时间 来比较。
(3)将实验数据记录在表格中,分析数据可知,质量相等的A和B两种液体,在吸收热量相同时, B (选填“A”或“B”)液体升高的温度较高。
(4)冬天,小明想自制一个暖手袋,若从A或B液体中选一种装入暖手袋中作为供热物质,在相同条件下,选择 A (选填“A”或“B”)液体能放出更多热量。
【分析】(1)根据控制变量法知实验中应控制物质的质量相同;
(2)我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转换法;
(3)(4)根据表格数据分析回答;
根据比较物质吸热能力的方法(使相同质量的不同物质加热相同的时间,比较升高的温度,温度升高的多,吸热能力弱)确定哪种物质的吸热能力强,根据Q=cmΔt分析。
【解答】解:(1)根据控制变量法知实验中应控制A、B两种液体的质量相同;
(2)用两个相同的加热器来进行加热的目的是在相同时间使物质吸收相同的热量,根据转换法,两种液体吸收热量的多少可通过加热时间比较;
(3)(4)根据实验数据可知:质量相等的A和B两种液体,加热相同时间,即吸收相同热量时,B液体升温较高,B的吸热能力弱,比热容小,A的吸热能力强,比热容大;
根据Q=cmΔt,质量相同的A、B液体降低相同的温度,A液体放出的热量多,故选A液体装入暖手袋中作为供热物质。
故答案为:(1)相同;(2)加热时间;(3)B;(4)A。
【点评】本题比较不同物质的吸热能力,考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法,为热学中的重要实验。
22.如图甲所示,在“探究通过导体的电流与导体两端电压的关系”实验中,某小组选用两节新干电池作为电源,选用规格为“20Ω,1A”的滑动变阻器等器材进行实验。
(1)请根据图甲所示的实物图将图乙中的电路图补充完整。
(2)连接电路时开关应该 断开 。实验时闭合开关,发现电压表无示数,电流表有示数,则产生故障的原因可能是定值电阻 短路 (选填“断路”或“短路”)。
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片到不同位置,并记录对应的电压表、电流表示数,如表所示。由测得的数据可知,当电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成 正 比。
实验次数
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.6
1.0
1.6
1.9
2.4
2.8
电流I/A
0.12
0.20
0.32
0.38
0.48
0.56
(4)进行实验时,该小组发现:无论如何调节滑动变阻器的滑片都无法使电压表的示数达到0.5V,为了使电压表的示数达到0.5V,可采取的具体方法是 减小电源电压 (写出一种即可)。
【分析】(1)根据图甲所示的实物图将图乙中的电路图补充完整,电压表并联在定值电阻两端;
(2)为了保护电路,连接电路时开关应断开;电压表无示数,可能是与电压表并联的支路短路,或与电压表并联的支路以外的电路断路了,电流表有示数,说明电路不是断路,据此分析;
(3)分析表中电流与电压的关系得出结论;
(4)调节滑动变阻器无法使电压表示数为0.5V,即电压表示数大于0.5V;说明电源过高,可适当减小电源电压,据此分析措施。
【解答】解:(1)根据图甲所示的实物图将图乙中的电路图补充完整,电压表并联在定值电阻两端,如图所示:
;
(2)为了保护电路,连接电路时开关应断开;电压表无示数,可能是与电压表并联的支路短路,或与电压表并联的支路以外的电路断路了,而电流表有示数,说明电路不是断路,因此故障可能是与电压表并联的定值电阻短路了;
(3)根据表中数据可知:导体两端的电压增大,通过导体的电流也增大,通过导体的电流与导体两端的电压的比值保持不变,故得出的结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;
(4)进行实验时,该小组发现:调节滑动变阻器无法使电压表示数为0.5V,即电压表示数大于0.5V;说明电源过高,可适当减小电源电压,或在电路中串联一个电阻分压。
故答案为:(1)见解答;(2)断开;短路;(3)正;(4)减小电源电压。
【点评】本题探究通过导体的电流与导体两端的电压的关系,考查注意事项、故障分析、电流表读数、欧姆定律和控制变量法的应用、数据处理及对实验器材的要求。
23.小华做测量定值电阻RX阻值的实验,现有器材:待测电阻RX、两节干电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干。
(1)小华设计了如图甲所示的电路测量RX的阻值,该实验的原理是 。
(2)闭合开关之前,滑动变阻器的滑片应置于 最右 (选填“最左”或“最右”)端。
(3)当电压表示数为1.3V时,电流表示数如图乙所示,则通过RX的电流大小为 0.26 A,它的阻值是 5 Ω。
(4)本实验要多次测量取平均值,其目的是 减小误差 。
【拓展】小华利用电源(电压未知但恒定不变)、阻值为R0的定值电阻、电流表、开关等器材,设计了如图丙所示的电路也能测出RX的阻值,请你完成下列实验步骤。
①按电路图正确连接电路,闭合开关S,断开开关S1,读出电流表示数I1;
② 再闭合开关S1 ,读出电流表示数I2;
③根据实验数据,计算出待测电阻RX= 。(用R0、I1、I2表示)
【分析】(1)伏安法测电阻的原理是;
(2)为保护电路,连接电路时,开关断开,并将滑动变阻器滑片置于阻值最大处;
(3)由图确定电流表的量程及分度值,读出电流表的示数,根据欧姆定律求得待测电阻的阻值;
(4)在实验中,为减小误差应多测几次求平均值;
(5)先将定值电阻接入电路中,由欧姆定律先求出电源电压,再将电阻R0、Rx并联,根据并联电路电压特点、并联电路电流规律和欧姆定律计算待测电阻的阻值。
【解答】解:(1)伏安法测电阻的原理是;
(2)开关闭合前,将滑动变阻器滑片置于阻值最大处,故滑动变阻器的滑片滑到右端;
(3)由图知,电流表量程为0A~0.6A,分度值为0.02A,读数为0.26A,根据欧姆定律可得待测电阻的阻值:Rx==;
(4)为了使结果更加准确,应多测几次求平均值,这样可以减小误差;
(5)①按电路图正确连接电路,闭合开关S,断开开关S1,读出电流表示数I1,电路为定值电阻的简单电路,此时电阻R0两端的电压即为电源电压,根据欧姆定律可得电源电压:U=I1R0;
②再闭合开关S1,电阻R0、Rx并联,电流表测干路电流,读出电流表示数I2,并联电路干路电流等于各支路电流之和,则流过电阻Rx的电流:Ix=I2−I1;
③并联电路各支路两端电压相等,根据欧姆定律可得待测电阻的阻值:Rx=。
故答案为:(1);(2)最右;(3)0.26;5;(4)减小误差;(5)再闭合开关S1;。
【点评】本题考查了伏安法测电阻实验的操作过程、电阻计算、注意事项及实验电路设计,是一道探究型实验综合题,难度较大。
四、计算题(本大题共2小题,共13分,第24题6分,第25题7分;解答时要有必要的文字说明、公式和计算过程,只写最后答案的不得分,答案中必须明确写出数据和单位)
24.在如图所示的电路中,电源电压为12V且保持不变,R2的阻值为24Ω,电流表A1的示数为2A。求:
(1)电流表A2的示数;
(2)R1接入电路的阻值;
(3)若电流表A1的量程为0~3A,A2的量程为0~0.6A,为了使两表均不损坏,则滑动变阻器R1接入电路的阻值至少为多少。
【分析】(1)由图知电阻R1和R2并联,电流表A2测R2的电流,电流表A1的测总电流,知道电源电压和R2的阻值,根据欧姆定律计算通过R2的电流,即知电流表A2的示数;
(2)知道干路电流和通过R2的电流,根据并联电路电流的规律,计算通过R1的电流,根据并联电路的电压规律和欧姆定律计算R1接入电路的阻值;
(3)当R1接入电路的阻值变化时,通过R2的电流不变,电流表A2测R2的电流,示数不变,根据电流表A1的量程结合并联电路电流的规律,计算通过R1的最大电流,根据欧姆定律计算最小电阻。
【解答】解:(1)由图知电阻R1和R2并联,电流表A2测R2的电流,电流表A1的测总电流,则电流表A2的示数为I2===0.5A;
(2)通过R1的电流I1=I﹣I2=2A﹣0.5A=1.5A,
R1两端的电压U1=U=12V,
R1接入电路的阻值R1===8Ω;
(3)电源电压不变,R2的阻值不变,根据欧姆定律知,当R1接入电路的阻值变化时,通过R2的电流不变,电流表A2测R2的电流,示数不变,
因为电流表A1的量程为0~3A,所以通过R1的最大电流为I1大=I大﹣I2=0.3A﹣0.5A=2.5A,
滑动变阻器R1的最小电阻R1小===4.8Ω。
答:(1)电流表A2的示数0.5A;
(2)R1接入电路的阻值为8Ω;
(3)滑动变阻器R1接入电路的阻值至少为4.8Ω。
【点评】本题考查了并联电路电流、电压和电阻的规律以及欧姆定律的应用,能够正确的分析电路、灵活运用欧姆定律,是解答本题的关键。
25.如图甲所示,电源电压保持不变,电压表的量程为0~15V,滑动变阻器R的规格为“80Ω,2A”。两只小灯泡正常发光时的电压均为12V,它们的电流与电压的关系图象如图乙所示。闭合开关S,在保证电路安全的情况下,当滑动变阻器的滑片P置于距左端五分之一处时,小灯泡L1正常发光。求:
(1)小灯泡L1正常发光时的电阻;
(2)电源电压;
(3)在保证电路安全的情况下,滑动变阻器连入电路的阻值范围。
【分析】(1)知道小灯泡L1正常工作时的电压,从图乙中找出其正常工作时的电流,根据欧姆定律计算小灯泡L1正常工作时的电阻;
(2)根据滑动变阻器的规格知道它的最大阻值,当滑动变阻器的滑片P置于距左端五分之一处时,连入电路的电阻为最大阻值的五分之一,计算出此时的阻值,这时灯泡L1正常发光,根据(1)中找到的电流,从图中找出此时灯泡L2两端的电压,根据欧姆定律计算此时滑动变阻器两端的电压,由串联电路的电压特点求出电源电压;
(3)根据串联电路的分压规律知:当电压表示数为15V时,滑动变阻器连入电路的阻值最大;当电路中的电流为I大=I1=0.5A时,滑动变阻器连入电路的阻值最小;根据欧姆定律和串联电阻的特点结合图像,分别计算出滑动变阻器连入电路的最大和最小值即可。
【解答】解:(1)由题知两只小灯泡正常发光时的电压U1=U2=12 V,由图乙知L1正常工作时的电流I1=0.5A,
因此小灯泡L1正常工作时的电阻R1===24Ω;
(2)灯泡L1正常发光时电路中的电流为I=I1=0.5 A 时,由图乙可知灯泡L2两端的电压U2′=4V,
滑动变阻器连入电路的电阻为R滑=R=×80Ω=16Ω,
滑动变阻器两端的电压U滑=IR滑=0.5A×16Ω=8V,
电源电压U=U1+U2′+U滑=12V+4V+8V=24V;
(3)由串联电路的分压规律可知,当电压表示数最大为15V时,滑动变阻器连入电路的阻值最大,
此时两灯泡的电压之和为U12=U﹣U滑大=24V﹣15V=9V,
由图乙可知,当两灯泡的电压之和为9V时,电路中的电流为I小=0.4A,
此时滑动变阻器连入电路的最大阻值为R滑大===37.5Ω,
当电路中的电流为I大=I1=0.5A时,滑动变阻器连入电路的阻值最小,
由题意和(2)小题可知R滑小=16Ω,
所以滑动变阻器连人电路的阻值范围为16Ω~37.5Ω。
答:(1)小灯泡L1正常发光时的电阻为24Ω;
(2)电源电压为24V;
(3)在保证电路安全的情况下,滑动变阻器连入电路的阻值范围为16Ω~37.5Ω。
【点评】本题考查了欧姆定律的应用、串联电路的特点和滑动变阻器的使用,内容比较多,都要求掌握。
相关试卷
这是一份[物理][期末]河北省邢台市襄都区2023~2024学年八年级下学期期末物理试题(无答案),共3页。
这是一份河北省邢台市襄都区2023-2024学年八年级下学期期末物理试题,共2页。
这是一份河北省邢台市襄都区联考九年级上期中2023-2024学年九年级上学期11月期中物理试题,共2页。