2025-2026学年福建省福州市华伦中学九年级(上)期中物理试卷
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这是一份2025-2026学年福建省福州市华伦中学九年级(上)期中物理试卷,共27页。试卷主要包含了单选题,填空题,作图题,实验探究题,简答题,计算题等内容,欢迎下载使用。
1.物理学的发展,离不开物理学家的付出。人们为了纪念一位物理学家,将电流的单位用他的名字来命名,他是( )
A. 欧姆B. 安培C. 伏特D. 焦耳
2.下列温度中,符合生活实际的是( )
A. 饺子煮熟即将出锅时温度为60∘CB. 洗澡时的热水温度80∘C
C. 冰箱冷藏室的温度3∘C左右D. 人感觉舒适的环境的温度37∘C
3.下列做法中,为了使蒸发变慢的( )
A. 在场院上晾晒刚收获的玉米B. 在通风的地方晾晒湿衣服
C. 把蔬菜装在塑料带内放入冰箱D. 用热风干手器吹干洗过的手
4.下列实例中,通过做功的方式改变内能的是( )
A. 搓手取暖B. 扬汤止沸C. 饮料加冰D. 炭火烤肉
5.为避免引发安全事故,运输汽油的油罐车尾部需拴一条拖在地上的链子。下列最适合用来制作这种链子的材料是( )
A. 橡胶B. 塑料C. 硅D. 铁
6.我国西晋学者张华在《博物志》中写到“今人梳头、脱着衣时,有随梳、解结有光者,亦有咤声”,意思是人们梳头、脱衣时会看到小火星和听到微弱响声,此现象中( )
A. 通过摩擦创造了电荷
B. 若想释放身上的静电,需要用塑料梳子反方向多梳几次头发
C. 头发越梳越乱是因为同种电荷相互吸引
D. 穿脱衣服时产生小火星说明电能转化为内能和光能
7.下列现象中,与“水的比热容较大”这个特点无关的是( )
A. 人游泳之后从水中出来,风一吹感觉更冷
B. 海边昼夜温差变化比沙漠中小,适于居住
C. 生物体内水的比例很高;有助于调节尘物体自身的温度
D. 楼房中的“暖气”用水作介质,给房屋中取暖
8.镓是一种重要的战略金属,在标准大气压下,其熔点为29.76∘C,沸点为2403∘C。下列说法正确的是( )
A. 金属镓是非晶体B. 镓沸腾需要放出热量
C. 固态镓放在手心可能熔化D. 液态镓达到沸点后一定会沸腾
9.“冻干草莓”是工人把含有大量水分的新鲜草莓温度变降到−18∘C以下,使草莓的水分凝结,再将其放置在温度低于0∘C的环境中实现脱水,使新鲜草莓变成了几乎不含水分的草莓干,下列现象与“冻干草莓”脱水过程所涉及的物态变化相同的是( )
A. 樟脑丸“消失”
B. 草叶上的露珠
C. 洁白的雾凇
D. 冰棒冒“白气”
10.如图所示,电源电压恒为4.5V,闭合开关后两灯均不亮,用电压表先后测得ad、bd和cd两端的电压均为4.5V,若故障只有一处,则故障可能是( )
A. 灯L1断路
B. 灯L2断路
C. 灯L1短路
D. 灯L2短路
11.为实现国家关于“碳达峰”“碳中和”目标,东风汽车集团研发了一款新型汽车.与某款汽车同样油耗和使用条件下,发动机工作时,尾气中“汽油味”明显降低,动力更强劲.如图为其发动机某一冲程示意图,下列有关说法错误的是( )
A. 尾气中“汽油味”降低,是因为汽油在汽缸中燃烧比较完全
B. 图中冲程是靠飞轮的惯性获得动力的
C. 汽油在汽缸内完全燃烧,发动机效率不可达到100%
D. 该发动机减少了碳排放,有利于节约能源和环境保护
12.小华设计了一款护老监测系统,可以实现:老人居家时,开关S1闭合,系统处于监测状态;若24小时用电量异常,用电量监测开关S2闭合,指示灯亮起;若24小时用水量异常,用水量监测开关S3闭合,蜂鸣器报警。如图所示的电路中,符合要求的是( )
A. B.
C. D.
13.一位同学设计了一个风力测定仪,如图所示,0是转动轴,OC是金属杆,下面连接着一块受风板。无风时0C是竖直的,风越强,OC杆偏转的角度越大。AB是一段圆弧形电阻,P点是金属杆与弧形电阻相接触的点,电路中接有一个小灯泡,开关闭合时,关于该装置的使用,下列说法错误的是( )
A. 风力越大,接入电路中的电阻越小
B. 可以通过灯泡的亮度粗略反映风力的大小,灯泡越暗,说明风力越小
C. 金属杆OC与弧形电阻AB组合在一起相当于一个滑动变阻器,有风时,PA部分连入电路
D. 若要提高该装置反映风力大小的性能,可以在电路中串联一个电流表
14.关于如图所示电路,下列说法正确的是( )
A. 只闭合S2时,只有R1接入电路工作
B. 调节开关,可以使灯泡L与R1串联
C. 若先闭合三个开关,再断开开关S1时,电流表示数变小
D. 若先只闭合开关S3,再闭合开关S2时,电压表示数变大
二、填空题:本大题共4小题,共8分。
15.当某导体两端电压是2V时,通过它的电流是0.1A,该导体的电阻是 Ω;当它两端电压为1V时,该导体的电阻为 Ω。
16.如图所示,验电器B不带电,验电器A带负电,A验电器金属箔张开是由于 ;拿一根带绝缘手柄的金属棒把A、B两个验电器的金属球连接起来,在连接瞬间,电流的方向是 (选填“由A到B”或“由B到A”)。
17.如图甲所示的电路中,当闭合开关后两个电压表指针偏转均如图乙所示,电压表V2测的是灯 两端的电压,等L2两端的电压是 V。
18.寒冷的冬天,小冬用暖水袋取暖,说明 可以改变物体的内能。小冬将屋外一块−5∘C的冰带回家中放进碗里,家里温度恒为20∘C,一段时间后冰变成了2∘C的水,不考虑升华与汽化等因素,其内能随时间的变化图像大致为 (选填正确图像对应的序号)。
三、作图题:本大题共2小题,共4分。
19.小明家的智能门锁,可通过指纹识别开关S1或密码识别开关S2控制电动机开锁,请在图中完成其简化电路设计。
20.根据图中的电流流向,在图中添加电流表和电源使电路成为并联电路。
四、实验探究题:本大题共6小题,共36分。
21.2024年10月30日,搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭在酒泉卫星发射中心发射升空。将3名航天员送进空间站,“70后”、“80后”、“90后”航天员齐聚“天宫”,完成中国航天史上第5次“太空会师”。
(1)长征二号F火箭选用偏二甲肼为燃料,这是因为偏二甲肼具有较大的______;火箭中用做助燃剂的氧,是以液体状态装在火箭里的,它是通过______和降低温度两种方式使气体液化的;
(2)如图所示,空间站上硕大的太阳能电池板在空间站电路中的作用相当于电路中的______;空间站内的一些用电器可以同时工作,也能独立工作,且工作电压相同,说明这些用电器是______联;
(3)为保证飞船返回时的安全,返回舱船体上涂有一层特殊固体物质,在高温下______再______这两个物态变化过程都要吸热,以防船体温度过高;
(4)尔均同学查阅资料了解到,科技人员通常要检验飞船舱体的气密性;他设计如图甲所示的检测电路,电源电压为220V,R0为100Ω的定值电阻,R为压力传感器,其阻值随环境气压的变化规律如图乙所示,若舱体漏气,R的阻值将______;将 R置于舱体中,舱体置于真空室中,此时通过R的电流为1.76A,则舱体内气压为______ Pa。
22.如图所示是探究“不同物质的吸热能力”的实验装置,取质量均为200g、初温均为20∘C的甲、乙两种液体,分别倒入两个完全相同的烧杯中,再用相同的电加热器加热,实验数据记录如表所示。[c水=4.2×103J/(kg⋅∘C)]
(1)选用相同电加热器加热的目的:使两种液体在相同时间内______。实验中通过比较______(选填“升高的温度”或“加热时间”)比较两种液体吸收热量的多少。
(2)分析数据可知,当它们升高相同的温度时,______(选填“甲”或“乙”)液体需要吸收的热量更多。
(3)于翔同学认为可以通过比较甲、乙两种液体加热至沸腾的时间长短来判断哪种液体的吸热能量更强。你认为他的方法______(选填“可行”或“不可行”)。
(4)若这两种液体中选出一种液体作为冷却剂使用,则______(选填“甲”或“乙”)液体的冷却效果更好。
(5)若甲液体是水,则乙液体的比热容为______J/(kg⋅∘C)。
23.小明采用如图甲所示的实验装置探究冰的熔化特点。
(1)将温度传感器与计算机连接,设置好数据采集软件的相关参数。为了使温度传感器探头与冰块充分接触,应选用颗粒较小的冰块做实验;实验中采用“水浴法”而不直接用酒精灯加热,除了能减缓升温之外还能使冰块______。
(2)观察计算机屏幕上显示的冰从开始加热到熔化成水一段时间的温度-时间图像,如图乙所示。由图像可知:冰熔化时温度变化特点是______,此时物质处于______状态。
(3)如果将冰块换成石蜡碎块做同样的实验,还需要添加的器材是______,实验结束后要及时地清洗试管,防止石蜡______导致探头无法取出。
24.在“探究串联电路中电流、电压的特点”时,设计实验如图。
探究一:串联电路中电流的特点:
(1)在连接实物电路时,开关应处于______状态;
(2)为了使探究得出的结论具有普遍意义,灯L1、L2应该选择规格______(选填“相同”或“不同”)的小灯泡。
(3)第2次实验中,B点的电流表示数如图乙所示,则电流为______A;
(4)实验数据记录如表,其多次实验的目的:______。
分析数据可得:串联电路中电流处处相等;
探究二:串联电路中电压的特点:
(5)闭合开关后发现两灯泡都不亮,接下来应进行的操作最合理的是______。
A.更换灯泡
B.更换电池
C.检查电路是否有接触不良
(6)用电压表正确测量灯泡L1两端的电压之后,要测L2两端的电压,只将A点的导线接到C点(图甲)测L2两端的电压,请问这样操作有什么问题?______
25.在探究“电压不变时,电流与电阻的关系”的实验中,小格利用下列器材:学生电源(6V)、电流表(0∼0.6A,0∼3A)、电压表(0∼3V、0∼15V)、定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω各一个)、开关、规格为“40MΩ,1A”的滑动变阻器和导线若干,组装电路。
(1)请根据图甲所示的电路图用笔画线代替导线将图乙所示的实物连接成完整电路。
(2)小明改变电阻R的阻值,并将电阻值以及对应的电流表的示数记录在数据表中。小明同学分析表格中的数据发现:电路中的电流I跟电阻R不是反比关系,这一结论与欧姆定律不一致,原因是:小明忘了______这个操作步骤。
了解错误的原因之后,小明正确地进行了实验,并记下电流表的示数,利用描点法得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象。由图象可以得出结论:______。
(3)上述实验中,小明用5Ω的电阻做完实验后,保持滑动变阻器滑片的位置不变,接着把5Ω换为10Ω电阻接入电路。闭合开关,接着应该向______移动滑动变阻器的滑片,直至电压表示数为______V,再读出电流表的示数。
(4)小格同学还想获得R=30Ω的一组实验数据,在现有的器材条件下,可行的操作方法是______。
26.探究小组欲完成实验“影响导体电阻大小的因素”。
(1)【实验思路】小明在实验室中找到了长短、粗细和材料不同的若干电阻丝,将其中两根电阻丝分别连入如图甲所示电路的AB间,发现灯泡亮度明显不同。推测出连入电路的电阻丝阻值可能不同。于是想要探究导体电阻大小与导体的长度、材料和横截面积是否有关。可以在电路中串联一个______表,通过观察电表示数,准确比较接入电路的电阻丝阻值大小。
【实验方法】控制变量法和转换法。
(2)【实验过程】小明找到了a、b、c、d四个电阻丝,为了能够完成探究,请将表中①处填充完整______。
(3)连接电路后,为了探究导体电阻与长度的关系,应将电阻丝______(写编号)连入AB间,比较电表示数得出结论。接下来通过将不同的电阻丝连入AB间,探究导体电阻是否与材料和横截面积有关。
(4)【实验结论】导体电阻大小与导体的长度、材料和______有关。
(5)【拓展创新】小组同学在查阅资料中发现矿泉水中含有多种矿物质,导电能力强,电阻小;纯净水导电能力弱电阻大。同学们为了验证这个结论将等质量的两种水分别灌入两个相同的玻璃管C、D中。玻璃管C、D连入如图乙所示的电路。首先将开关S1闭合,观察电压表示数。将S1断开后闭合S2,若电压表示数变大,则玻璃管______装的是矿泉水。实验过程中,如果玻璃管C没有完全灌满,则会影响得出实验结论可靠性,原因是:______。
五、简答题:本大题共1小题,共5分。
27.用电热水器洗澡时,浴室常弥漫“白气”属于何种物态变化?电热水器使用时很舒服,但有漏电风险,由民族品牌推动的防电墙技术可以保障安全,它利用了水本身有电阻的特性,工作时,让水流经内部螺旋通道以增加水流长度,以达到减小电流的保护人的安全目的。请根据公式解释防电墙技术减小电流的原因。
六、计算题:本大题共3小题,共24分。
28.如图所示的电路中,电源电压恒定,R1的阻值为20Ω。闭合开关S,电流表A的示数为1.2A,电流表A1的示数为0.4A。求:
(1)通过电阻R2的电流;
(2)电源电压;
(3)R2的阻值。
29.小文家新装的天然气热水器如图所示,其加热效率为90%。某次洗澡时,小文将燃气热水器的温度设定在40∘C(即水从热水器流出的温度),他家所用的花洒出水量为6kg/min,洗澡时连续出水15min,已知进入热水器的冷水温度为15∘C,c水=4.2×103J/(kg⋅∘C),天然气的热值为7×107J/m3。求:
(1)洗澡所用水吸收的热量是多少J?
(2)若天然气完全燃烧,则该次洗澡消耗天然气的体积是多少m3?
30.如图甲所示是一种自动测定油箱内油面高度的油量表(实际上是量程为0∼0.6A的电流表改装而成),滑动变阻器R的最大值为60Ω,金属杠杆的右端是滑动变阻器的滑片。从油量表指针所指的刻度,就可以知道油箱内油面的高度。电源电压恒为24V,R0为定值电阻。
(1)油箱装满汽油时,油量表示数为最大值(即电流表达到最大值,此时,滑动变阻器的触头在某一端),求R0的阻值是多大?
(2)当油箱中的汽油用完时(此时滑动变阻器的触头在另一端),电路中的电流为多少?
(3)改装设计:用电压表代替电流表做油量表,如图乙中已画出部分电路,请在该图中完成电路的设计。要求:当油箱中的油用完时,油量表(电压表)的示数为零。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解:作为电流单位的科学家的名字是安培,故ACD错误,B正确。
故选:B。
欧姆是电阻的单位;焦耳是能的单位;伏特是电压的单位;安培是电流的单位。
此题考查了一些常见物理量的单位,属基础题目。
2.【答案】C
【解析】解:A.饺子煮熟即将出锅时温度约为100∘C,故A不符合生活实际;
B.洗澡水的温度约为40∘C,故B不符合生活实际;
C.冰箱冷藏室的温度约为3∘C,故C符合生活实际;
D.人感觉舒适的温度在25∘C左右,故D不符合生活实际。
故选:C。
根据生活经验和对常见温度数值的认识进行分析。
本题考查温度的估测,要认真观察生活,注意收集生活中常见的温度数据。
3.【答案】C
【解析】解:A.在场院上晾晒刚收获的玉米可以增大液体的表面积同时提高液体的温度,从而加快玉米内水分的蒸发,故A错误;
B.在通风的地方晾晒湿衣服可以加快液体表面的空气流动速度,从而加快蒸发,故B错误;
C.把蔬菜装在塑料袋内放入冰箱减慢液体表面的空气流动速度,同时降低液体的温度,因此此做法可以减慢蒸发,故C正确;
D.用热风干手器吹洗过的手可以加快液体表面的空气流动速度,同时提高液体的温度,从而加快蒸发,故D错误。
故选:C。
影响蒸发快慢的因素有液体的温度、液体的表面积、液体表面上方的空气流动速度,据此解答。
加快或减慢蒸发,都是从影响蒸发快慢的三个因素去考虑,要学会将知识应用于生活,注意联系生活实际。
4.【答案】A
【解析】解:A、搓手取暖时,克服摩擦做功,摩擦生热,属于通过做功的方式改变物体内能,故A正确;
B、扬汤止沸,把汤舀起来再倒回去,增大了水的蒸发面积,这样做加快了水的汽化,汽化过程需要吸热,从而使水温降低,暂时低于沸点,停止沸腾,通过热传递的方式改变物体的内能,故B错误;
C、饮料加冰,内能发生了转移,属于通过热传递的方式改变物体的内能,故C错误;
D、炭火烤肉,内能发生了转移,属于通过热传递的方式改变物体的内能,故A错误。
故选:A。
做功和热传递都可以改变物体的内能,它们的主要区别是:做功是能量的转化,而热传递是能量的转移。
本题主要考查学生对:改变物体内能方法的了解和掌握,是一道基础题。
5.【答案】D
【解析】解:运输汽油的油罐车尾部拖在地上的链子的作用是将静电释放,故它的材料必须是导电能力强的物体,而橡胶、塑料是绝缘体,硅是半导体,铁是导体。
故选:D。
导体是容易导电的材料;摩擦起电的实质是电子的转移。
本题考查了导体,属于基础题。
6.【答案】D
【解析】解:A、摩擦起电的实质是电荷的转移,不会创造电荷,故A错误;
B、塑料梳子是绝缘体,无法释放静电,故B错误;
C、同种电荷相互排斥,故C错误;
D、穿脱衣服时,摩擦起电使电荷放电,电能转化为内能和。
故选:D。
(1)摩擦起电的实质是电荷的转移;
(2)塑料梳子是绝缘体,与头发摩擦会加剧静电积累;
(3)同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;
(4)电能可以转化为多种形式的能。
本题考查了摩擦起电、电荷间的相互作用、电能转化,属于基础题。
7.【答案】A
【解析】解:A、游泳之后从水中出来,风一吹感觉特别冷,是由于身体表面的水汽化吸热,与“水的比热容较大”这个特性无关,故A符合题意;
B、因为水的比热容较大,白天,相同质量的水和沙石比较,吸收相同的热量,水的温度升高的少;夜晚,放出相同的热量,水的温度降低的少,使得昼夜的温差小,由此使得海边昼夜温差小,故B不符合题意;
C、因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,吸收或放出相同的热量,水升高或降低的温度少,所以生物体内水的比例高,有助于调节自身的温度,故C不符合题意;
D、因为水的比热容较大,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多,降低相同的温度,水放出的热量多,所以楼房中的“暖气”用水作介质,故D不符合题意。
故选:A。
(1)水的比热容大的理解:相同质量的水和其它物质比较,吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低的少;升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多。
(2)水的比热容大的应用:防冻剂、取暖剂、保温剂;
(3)物质由液态变为气态的过程叫做汽化,汽化吸热。
本题考查水的比热容大的特点、蒸发吸热的应用,应用所学知识解决实际问题,体现了新课标的要求。
8.【答案】C
【解析】解:A、金属镓是晶体,它具有固定的熔点和晶体结构,其晶胞为正交晶胞。故A错误。
B、固态镓熔化时需要吸收热量,而不是放出热量,这是熔化过程的基本特点。故错误。
C、人的体温一般为37∘C左右,高于镓的熔点29.76∘C,所以固态镓放在手心时,由于手心温度高于其熔点,固态镓可能会熔化。故C正确。
D、液态镓达到沸点后,要继续吸收热量才会沸腾,仅仅达到沸点并不一定会沸腾。故D错误。
故选:C。
常见的晶体有各种金属,海波、冰、食盐、水晶、固态的酒精等;常见的非晶体有石蜡、玻璃、沥青、松香。
熔化是指物质从固态转变为液态的过程,这一过程需要吸收热量。
液体沸腾的条件:①达到沸点;②继续吸热,二者缺一不可。
本题主要考查了晶体与非晶体,熔化和沸腾现象。
9.【答案】A
【解析】解:由题意可知,草莓脱水过程中,凝结为固态的水直接由固态变成了气态,是升华的过程;
A、樟脑丸“消失”,是固态的樟脑丸直接变为气态,属于升华现象,故A符合题意;
B、草叶上的露珠是空气中的水蒸气遇冷形成的小水珠,属于液化现象,故B不符合题意;
C、雾凇是空气中的水蒸气遇冷形成的小冰晶,属于凝华现象,故C不符合题意;
D、“白气”是空气中的水蒸气遇冷形成的小水珠,属于液化现象,故D不符合题意。
故选:A。
物质由固态直接变为气态的过程叫做升华。
该题考查了几种物态变化过程,解题的关键是分清每个过程前后物体所处的状态。
10.【答案】B
【解析】解:根据电路图可知,两个灯泡串联接入电路中;闭合开关后两灯均不亮,这说明电路出现了断路故障;
用电压表先后测得ad、bd和cd两端的电压均为4.5V,这说明a到c、b到电源负极之间是接通的,所以故障是cd之间出现了断路现象,即灯L2断路。
故选:B。
根据电路图可知,两个灯泡串联接入电路中;闭合开关后两灯均不亮,这说明电路出现了断路故障,根据电压表示数分析电路故障的原因。
本题考查了用电压表检测电路的故障。当电压表所测的那部分电路断路,电压表与电路串联,测量的是电源电压,要注意辨别。
11.【答案】B
【解析】解:A、尾气中“汽油味”明显降低,这说明汽油的燃烧率较高,燃烧比较完全,故A正确;
B、两个气门都关闭,火花塞点火,活塞向下运动,为做功冲程,此冲程中内能转化为机械能,为汽油机提供动力,故B错误;
C、汽车在工作时也不可避免的要克服机械部件间的摩擦做额外功,所以机械效率一定小于100%,故C正确;
D、由题意知,该发动机的尾气中“汽油味”明显降低,动力更强劲,在做相同有用功时,消耗的燃料少,减少了碳排放,有利于节约能源和环境保护,故D正确。
故选:B。
(1)汽油在燃烧的过程中,燃烧的越充分,尾气中的“汽油味”越低;
(2)根据气门的闭合情况、活塞的运动情况分析是哪个冲程及能量的转化;
(3)任何机器都不可避免的做额外功,效率不可能达到100%;
(4)根据发动机工作的特点分析。
本题考查了内燃机的工作过程、新型发动机的特点、发动机的效率,属于基础题。
12.【答案】D
【解析】解:根据题意可知,老人居家时,开关S1闭合,系统处于监测状态;若24小时用电量异常,用电量监测开关S2闭合,指示灯亮起;若24小时用水量异常,用水量监测开关S3闭合,蜂鸣器报警,这说明灯泡与蜂鸣器互不影响,是并联的;开关S2与指示灯在一条支路中,开关S3与蜂鸣器在另一条电路中,开关S1在干路中,故D正确。
故选:D。
根据题意分析三个开关的作用、灯泡与蜂鸣器的连接方式,然后选出正确的电路图。
本题考查了串、并联电路的设计,根据题意得出三个开关的位置和连接方式是关键。
13.【答案】C
【解析】解:A、由图可知:风力增大时,OC杆偏转的角度越大,弧形电阻丝AB接入电路中电阻的长度变短,弧形电阻接入电路的电阻减小,故A正确,不符合题意;
B、风力减小时,OC杆偏转的角度减小,弧形电阻接入电路的电阻增大,则电路中的电流变小,小灯泡的亮度变暗,故B正确,不符合题意;
C、无风时OC是竖直的,连入电路的电阻是AB段,有风时,OC杆偏转一定的角度,连入电路的电阻变为BP段,连入电路的电阻随风的大小而改变,风力测定仪相当于滑动变阻器,故C错误,符合题意;
D、要提高该装置反映风力大小的性能,可以在电路中再串联一个电流表,根据电流表的示数大小准确反映风的大小,故D正确,不符合题意。
故选:C。
(1)由图可知:风力增大时,OC杆偏转的角度越大,弧形电阻丝AB接入电路中电阻的长度变短,据此分析接入电路中电阻的变化;
(2)风力改变,连入电路的电阻改变,电源电压不变,电路中的电流改变,灯泡的亮度改变,通过灯泡的亮度判断风力的大小;
(3)金属杆OC与弧形电阻AB组合在一起相当于一个滑动变阻器;
(4)要提高该装置反映风力大小的性能,可以使用电流表接入电路,通过比较电流的大小来比较风力的大小。
本题是一道闭合电路的动态分析题,根据图示分析清楚电路结构是正确解题的关键;该题中滑动变阻器用在测风仪中,滑动变阻器的类似用法很多,如汽车的油量表等,要注意滑动变阻器在实际生活中应用的总结。
14.【答案】C
【解析】解:
A、由图可知,只闭合S2时,R2与R1串联接入电路,电压表测量R2两端的电压,电压表有示数,电流表测量电路中的电流,故A错误;
B、使灯泡L与R1串联,则电流应该先后经过两个用电器,根据图示可知,无法通过调节开关来实现,故B错误;
C、开关都闭合时,该电路为并联电路,灯泡与R1并联接入电路中,由于并联电路中的总电阻要小于其中的任何一个电阻,所以此时电路的总电阻是最小的,根据欧姆定律可知,电路中的电流最大,即电流表示数最大;再断开开关S1时,电路为R1的简单电路,电流表测量电路中的电流,根据并联电路的电流规律可知,电流表示数变小,故C正确;
D、只闭合开关S3,电压表没有接入电路中,示数为0;再闭合开关S2时,电压表测量一段导线两端的电压,电压表示数为0,所以电压表示数不变,故D错误。
故选:C。
(1)只闭合S2时,该电路为串联电路,电压表测量R2两端的电压,电流表测量电路中的电流;
(2)根据图示的连接方式分析;
(3)根据并联电路电阻的关系和欧姆定律分析电流表示数的大小;
(4)只闭合开关S3,再闭合开关S2时,根据电压表的连接方式分析电压表示数的变化。
本题考查了电路的辨别、欧姆定律的应用,明确并联电路电阻的特点是解题的关键。
15.【答案】20
20
【解析】解:导体两端电压是2V时,通过它的电流是0.1A,根据欧姆定律可得该导体的电阻R=UI=2V0.1A=20Ω;
导体的电阻是导体一种性质,与电压、电流无关,当导体两端电压为1V时,导体电阻不变,仍然为20Ω。
故答案为:20;20。
知道导体两端的电压和通过导体的电流,根据欧姆定律求出导体的电阻,电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与两端的电压和通过的电流无关。
本题考查了欧姆定律的简单应用,关键是知道导体的电阻与两端的电压和通过的电流无关,是一道基础题目。
16.【答案】同种电互相排斥
由B到A
【解析】解:验电器A带负电,可知A验电器金属箔都带负电,由于同种电互相排斥,金属箔张开。
验电器A带负电,B不带电。拿一根带绝缘手柄的金属棒把A、B两个验电器的金属球连接起来,在连接瞬间,负电荷(电子)从A移动到B,而电流方向与负电荷定向移动的方向相反,所以电流的方向是由B到A。
故答案为:同种电互相排斥;由B到A。
电荷间相互作用的规律:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
电流方向有规定,正电移动当为正,金属导电靠电子,电流方向恰相反。
本题考查了电荷间的相互作用规律,以及电流方向的规定,属于基础性题目。
17.【答案】L1
4.8
【解析】解:由电路图可知:电灯L1、L2串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测L1两端的电压。
因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以电压表V1的示数应大于V2的示数;而两个电压表指针位置相同,则电压表V1的量程是0∼15V,分度值为0.5V,示数UV1=6V;电压表V2的量程是0∼3V,分度值为0.1V,示数UV2=1.2V。
电压表V2测L1两端的电压,所以L1两端的电压U1=UV2=1.2V;由于L1、L2串联,电压表V1测电源电压,由串联电路的特点可知:L2两端的电压U2=UV1−UV2=6V−1.2V=4.8V。
故答案为:L1;4.8。
(1)分析电路结构,弄清电压表V1、V2测电路中哪部分电路电压。
(2)确定两个电压表的量程,然后读出电压表的读数。
(3)根据串并联电路的规律特点,求出电灯L1和L2两端的电压。
本题考查了电压表的读数和串联电路的特点,分清电路的连接方式和电压表量程的判读是解决本题的关键。
18.【答案】热传递
①
【解析】解:用暖水袋取暖,水放热,人体吸热,说明热传递可以改变物体的内能。
质量是物体的一种属性,不随状态的改变而改变,不考虑升华与汽化等因素,即在这个过程中冰和水的质量不变;−5∘C的冰吸热变成0∘C的冰,因温度升高,故内能变大;冰是晶体,在熔化过程中,温度保持0∘C不变,因吸热,故熔化过程内能变大;0∘C的水吸热变成2∘C的水,因温度升高,故内能变大,故选①。
故答案为:热传递;①。
(1)改变内能有两种方式:做功和热传递。
(2)内能的大小与质量、温度、状态有关,据此分析,然后对照图像作出选择。
此题考查了内能大小的影响因素、改变内能的方法,难度不大。
19.【答案】解:由题知,指纹识别或密码识别,只要其中一种方式识别成功,则相应开关闭合从而控制电动机开锁,所以两个开关应并联后再与电动机串联在电源上,如图所示:
【解析】两个开关串联时,要让用电器工作,则两个开关都应闭合;两个开关并联时,要让用电器工作,只需闭合一个开关即可;根据只要其中一种方式识别成功,则相应开关闭合,电动机启动,开启门锁分析解答。
本题考查根据要求设计电路,关键是明确两个开关的连接方式。
20.【答案】解:要使两灯泡并联,则两灯泡应并列接在电源两端;
若右侧为电源,中间为电流表,则闭合开关S后,灯泡L1被短路,不满足要求,
所以中间为电源,右侧处为电流表,则两灯泡并联,电流表测通过灯泡L2的电流;根据电流流向可知,电源上端应为正极,如图所示:
【解析】解答此题应掌握:知道一个完整的电路应该有电源、开关、用电器和导线,结合并联电路的特点进行分析。
本题考查并联电路的特点,应注意对电路的完整性进行判断,同时要特别注意电源的连接方式。
21.【答案】热值;压缩体积 电源;并 熔化;汽化 增大;0.6×105
【解析】(1)由于偏二甲肼具有较大的热值,完全燃烧相同质量的偏二甲肼和其它物质,偏二甲肼能放出更多的热量,所以长征二号F火箭选用偏二甲肼为燃料。
火箭中用做助燃剂的氧,是以液体状态装在火箭里的,它通过降低温度和压缩体积两种方式使气体液化的;
(2)太阳能电池板可将太阳能转化为电能,为空间站提供电能,它们在空间站电路中的作用相当于电源,
空间站内的一些用电器可以同时工作,也能独立工作,即用电器互不影响,由于并联电路中各支路的工作电压相同,所以这些用电器是并联的。
(3)由于固态变成液态是熔化现象,液态变成气态是汽化现象,所以返回舱上涂有一层特殊固体物质,在高温下先熔化,再汽化,这两个物态变化过程都要吸热,以防船体温度过高。
(4)由乙图可知,若舱体漏气,则舱内气压降低,则R的阻值将变大。
由甲图可知,R与R0串联,通过R的电流为1.76A,则通过R0的电流为1.76A,R0为100Ω的定值电阻,则R0两端的电压
U0=IR0=1.76A×100Ω=176V;
则R的阻值
R=U1I=220V−176V1.76A=25Ω;
由乙图可知,R的阻值为25Ω时,舱体内气压为0.6×105Pa。
故答案为:(1)热值;压缩体积;
(2)电源;并;
(3)熔化;汽化;
(4)增大;0.6×105。
(1)火箭的燃料必须热值大,使气体液化的方法有两种:降低温度和压缩体积。
(2)太阳能电池板将太阳能转化为电能;根据互不影响分析连接方式。
(3)熔化与汽化都需要吸热;
(4)由甲图可知,R与R0串联,根据串联电路的特点和欧姆定律计算电阻得出压强。
本题考查综合考查热量、液化方式、电路组成与连接方式、物态变化以及欧姆定律和串联电路的特点,属于中档题。
22.【答案】吸收的热量相同 加热时间 甲 不可行 甲 2.1×103
【解析】解:
(1)根据Q=cmΔt,比较不同物质吸热的情况,两个相同的烧杯中分别装有初温和质量相同的水和食用油;选用两个相同规格的电加热器加热,在相同时间内放出的热量是相同的,则液体吸收的热量也是相同的;
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;
(2)分析表中数据可知,当两种液体的温度都从20∘C升高到40∘C时,甲用时80s,乙用时40s,所以升高相同的温度时,甲液体需要吸收的热量多,乙吸收的热量少,所以甲的吸热本领强,其比热容大;
(3)由于甲、乙的沸点不同,当两种液体都沸腾时,其温度变化量不同,由Q=cmΔt可知,通过比较“液体甲和液体乙加热至沸腾的时间长短”来判断谁的吸热能力强,该方法不可行;
(4)由(2)可知,甲的比热容大,所以若在这两种液体中选择一种作为汽车发动机的冷却剂,则甲液体冷却效果更好;
(5)升高30∘C,甲的加热时间120s,而乙液体的加热时间为60s,据Q吸=cmΔt得:
c乙=60s120sc甲=12×4.2×103J/(kg⋅∘C)=2.1×103J/(kg⋅∘C);
故答案为:(1)吸收的热量相同;加热时间;(2)甲;(3)不可行;(4)甲;(5)2.1×103。
(1)选用两个相同规格的电加热器加热,在相同时间内使两种液体吸收的热量相同;
(2)(3)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;
比较物质吸热能力的2种方法:
①使相同质量的不同物质升高相同的温度,比较吸收的热量(即比较加热时间),吸收热量多的吸热能力强;
②使相同质量的不同物质吸收相同的热量(即加热相同的时间),比较温度的变化,温度变化小的吸热能力强;
(4)根据Q=cmΔt进行分析;
(5)根据转换法和根据c=QmΔt可知,在质量和升高温度相同的情况下,吸收热量与比热容成正比求出液体的比热容。
本题比较不同物质吸热的情况,考查控制变量法、转换法的应用和焦耳定律的运用,为热学中的重要实验。
23.【答案】受热均匀; 温度不变;固液共存; 酒精灯;凝固
【解析】(1)本实验应该选用颗粒较小的冰做实验,且采用水浴法,是为了使冰受热均匀;
(2)由图乙可知,冰在熔化过程中温度不变,冰是晶体,冰熔化过程处于固液共存状态;
(3)将冰块换成石蜡碎块做同样的实验时,由物理常识可知石蜡碎块从温水中吸收的热量不足以使它熔化,则需要添加的器材是酒精灯;实验结束后要及时地清洗试管,防止石蜡凝固导致探头无法取出。
故答案为:(1)受热均匀;(2)温度不变;固液共存;(3)酒精灯;凝固。
(1)本实验应该选用颗粒较小的冰做实验,且采用水浴法,可使冰受热均匀;
(2)冰是晶体,在熔化过程中熔点温度不变,冰熔化过程处于固液共存状态;
(3)石蜡是非晶体,由物理常识可知石蜡碎块从温水中吸收的热量不足以使它熔化,根据熔化和凝固的特点分析。
本题考查晶体凝固温度变化的规律,明确图像上的温度点和时间点是解答本题的关键。
24.【答案】断开; 不同; 0.32; 得出普遍性的结论;
C; 电压表正负接线接反了
【解析】(1)在连接实物电路时,为保护电路,开关应处于断开状态;
(2)根据一组数据得出的结论有偶然性,为了使探究得出的结论具有普遍意义,灯L1、L2应该选择规格不同的小灯泡;
(3)第2次实验中,B点的电流表示数如图乙所示,分度值为0.02A,则电流为0.32A;
(4)根据一组数据得出的结论有偶然性,其多次实验的目的:得出普遍性的结论;
(5)闭合开关后发现两灯泡都不亮,电路可能断路,接下来应进行的操作最合理的操作是:检查电路是否有接触不良,故选:C;
(6)已测出L1两端的电压,与B相连的为电压表正接线柱,与A相连的为电压表的负接线柱,若将电压表左端接在A点的线改接到C点,不能测L2两端的电压,理由电压表正负接线接反了。
故答案为:(1)断开;(2)不同;(3)0.32;(4)得出普遍性的结论;
(5)C;(6)电压表正负接线接反了。
(1)为保护电路,连接电路时,开关要断开;
(2)(4)用归纳法得出普遍性的结论要满足2个条件:一是样本要有代表性,二是样本数量足够多;
(3)根据电流表选用的量程确定分度值读数;
(5)闭合开关后发现两灯泡都不亮,电路可能断路,据此分析;
(6)用电压表测量电压时,电流从电压表正接线柱流入,从负接线柱流出,否则,电压表指针反向偏转。
本题探究串联电路中电流、电压的特点,考查电压表的使用、注意事项及归纳法和故障分析等知识。
25.【答案】; 控制定值电阻两端电压不变;电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比; 右;2; 把20Ω的电阻串联在电路中
【解析】(1)由图甲可知,电压表与定值电阻并联,滑动变阻器已选右下接线柱,再从上面的接线柱中任选一个与定值电阻串联,如下图所示:
;
(2)在探究电流与电阻的关系实验中,应控制定值电阻两端的电压不变,从表中数据可知,实验中没有控制定值电阻两端的电压不变;
正确地进行了实验,用描点法得到了图丙所示地电流随电阻R变化的图像,从图像可知,电压一定时,通过导体的电流与导体电阻的乘积是一个定值,故可得出结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;
(3)探究电流与电阻的关系实验中,要控制定值电阻两端的电压不变,从图丙可知定值电阻两端电压为:U0=IR=0.4A×5Ω=……=0.1A×20Ω=2V;
由串联电路电压分配规律知:U0U−U0=R定R滑,由此可知当定值电阻R定变大时,对应的滑动变阻器接入的电阻R滑也变大,故把5Ω电阻换成10Ω电阻后,滑动变阻器滑片要向左移动,直到电压表示数为2V;
(4)当把R5=30Ω的电阻接入电路时,由串联电路的分压规律得:
U0U−U0=R5R滑′,即2V6V−2V=30ΩR滑′,
解得:R滑′=60Ω,
所以需要滑动变阻器接入的电阻为60Ω,现有器材中滑动变阻器的规格是“40Ω、1A”,为了能完成实验,可以把实验中的20Ω电阻串联在电路中,分得部分电压,完成实验。
故答案为:(1);(2)控制定值电阻两端电压不变;电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;(3)右;2;(4)把20Ω的电阻串联在电路中。
(1)电压表并联在定值电阻两端;滑动变阻器一上一下与定值电阻串联在电路中,据此完成电路连接;
(2)根据表中数据分析回答;根据电流与电阻的乘积为一定值得出结论;
(3)探究电流与电阻的关系实验中,要控制定值电阻两端的电压不变,此电压从图丙可知为2V;由串联电路中电压的分配与电阻的关系可知,要把5Ω电阻换为10Ω电阻,定值电阻变大,对应的滑动变阻器接入的电阻阻值也要变大,才能保持定值电阻两端电压2V不变,由此可知滑动变阻器移动的方向;
(4)当把R=30Ω的电阻接入电路时,由串联电路的分压规律,可求出此时滑动变阻器接入的电阻为60Ω,现有器材中滑动变阻器的规格是“40Ω、1A”,为了能完成实验,可以把实验中的20Ω电阻串联在电路中,分得部分电压,完成实验。
本题探究电流与电阻的关系实验,考查了电路连接、数据分析、实验操作、控制变量法和欧姆定律的应用等知识。
26.【答案】电流; 0.5; a、c; 横截面积; D;横截面积不同
【解析】(1)想要探究导体电阻大小与导体的长度、材料和横截面积是否有关。根据转换法,通过电流大小显示电阻,故可以在电路中串联一个电流表,通过观察电表示数,准确比较接入电路的电阻丝阻值大小。
(2)根据表格数据,要探究与材料关系,必须材料不同,其他相同,故选d,表中①处填0.5。
(3)连接电路后,为了探究导体电阻与长度的关系,改变长度,而其他相同,故应将电阻丝ac连入AB间;
(4)导体电阻大小与导体的长度、材料和横截面积有关。
(5)为了验证这个结论将等质量的两种水分别灌入两个相同的玻璃管C、D中。并将玻璃管C、D连入如图乙所示的电路。首先将开关S1闭合,观察电压表示数,将S1断开后闭合S2,若电压表示数变大,说明电路中的电流变大,电阻变小,故则玻璃管D装的是矿泉水,实验过程中,如果玻璃管C没有完全灌满,则会影响得出实验结论可靠性,原因是横截面积不同。
故答案为:(1)电流;(2)0.5;(3)a、c;(4)横截面积;(5)D;横截面积不同。
(1)根据控制变量法分析,结合转换法,通过电流大小显示电阻;
(2)(3)(4)根据控制变量结合改变的量分析;
(5)根据电压表示数变大,电路中的电流变大,说明电阻变小,据此分析。
本题考查电阻有关因素的探究,属于中档题。
27.【答案】用电热水器洗澡时,浴室常弥漫“白气”是水蒸气液化形成的小水珠;
导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积以及温度有关,水本身有电阻,工作时,让水流经内部螺旋通道以增加水流长度,长度增加,电阻变大,电压不变,根据欧姆定律I=UR可知通过电路的电流变小,可以达到减小电流的保护人的安全目的。
【解析】解:用电热水器洗澡时,浴室常弥漫“白气”是水蒸气液化形成的小水珠;
导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积以及温度有关,水本身有电阻,工作时,让水流经内部螺旋通道以增加水流长度,长度增加,电阻变大,电压不变,根据欧姆定律I=UR可知通过电路的电流变小,可以达到减小电流的保护人的安全目的。
“白气”是水蒸气液化形成的小水珠;
导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积以及温度有关,让水流经内部螺旋通道以增加水流长度,长度增加,电阻变大,电压不变,根据欧姆定律I=UR可知通过电路的电流变化。
本题考查学生对液化的理解、影响导体电阻的因素以及欧姆定律的灵活运用。
28.【答案】通过电阻R2的电流是0.8A;
电源电压是8V;
R1的阻值是10Ω
【解析】(1)闭合开关S,两个电阻并联,电流表A1测R1支路电流,电流表A测干路电流,并联电路的总电流为I=1.2A,已知通过R1的电流I1=0.4A;
则通过R2的电流I2=I−I1=1.2A−0.4A=0.8A;
(2)电阻R1两端电压U1=I1R1=0.4A×20Ω=8V;
并联电路中R1、R2两端电压相同且等于电源电压,即电源电压U=8V;
(3)由并联电路中电压规律可知,R2两端电压为8V,通过R1的电流I2=0.8A,则R1的阻值R2=U2I2=8V0.8A=10Ω。
答:(1)通过电阻R2的电流是0.8A;
(2)电源电压是8V;
(3)R1的阻值是10Ω。
(1)根据图可知,R1和R2是并联电路,电流表A1测R1支路电流,电流表A测干路电流,并联电路的干路电流等于各支路电流之和,据此分析;
(2)求出通过R2的电流,已知R2的阻值,根据U=IR求出R2的电压,并联电路中,各个支路电压都相等,并且都等于电源电压,据此分析;
(3)已知R1两端的电压和通过R1的电流,根据R=计算出R1的阻值。
本题考查并联电路的特点和欧姆定律,属于中档题。
29.【答案】洗澡所用水吸收的热量是9.45×106J;
若天然气完全燃烧,则该次洗澡消耗天然气的体积是0.15m3
【解析】(1)使用水的质量:m=6kg/min×15min=90kg,水的温度升高值Δt=40∘C−15∘C=25∘C,
水吸收的热量:
Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg⋅∘C)×90kg×25∘C=9.45×106J;
(2)由η=Q吸Q放×100%得,天然气完全燃烧释放的热量:Q放=Q吸η=9.45×106J90%=1.05×107J,
由Q放=Vq得消耗天然气的体积:
V=Q放q天然气=1.05×107J7×107J/m3=0.15m3。
答:(1)洗澡所用水吸收的热量是9.45×106J;
(2)若天然气完全燃烧,则该次洗澡消耗天然气的体积是0.15m3。
(1)先求出使用水的质量、水的温度升高值,再利用Q吸=cmΔt计算水吸收的热量;
(2)知道加热效率,利用η=Q吸Q放×100%计算天然气完全燃烧释放的热量,再利用Q放=Vq计算消耗天然气的体积。
本题考查了吸热公式、效率公式、燃料完全燃烧放热公式的应用,属于基础题目。
30.【答案】油箱装满汽油时,油量表示数为最大值(即电流表达到最大值,此时,滑动变阻器的触头在某一端),R0的阻值是40Ω 当油箱中的汽油用完时(此时滑动变阻器的触头在另一端),电路中的电流为0.24A 见上图。
【解析】(1)油箱装满汽油时,油量表(电流表)示数为最大值I=0.6A,此时,滑动变阻器的触头在电阻最小值一端,R0两端的电压等于电源电压U=24V,
由I=UR得:R0的阻值:R0=UI=24V0.6A=40Ω;
(2)当油箱中的汽油用完时(此时滑动变阻器的触头在电阻最大值一端),此时滑动变阻器和电阻R0串联,总电阻R总=R0+R=40Ω+60Ω=100Ω,
电路中的电流:I′=UR总=24V100Ω=0.24A;
(3)当油面下降时,滑片P向上运动,滑动变阻器接入电路的阻值减小,根据欧姆定律可知,电流将增大。
根据公式U=IR,可以确定定值电阻R0两端的电压随着电流的增大而增大。电源电压不变,由于定值电阻两端电压的增大会导致滑动变阻器两端的电压减小。
所以要将电压表与滑动变阻器并联,才能出现当油面下降时,电压表的示数也减小的情况,且油箱中的油用完时,油量表(电压表)的示数为零。电路图如下:
答:(1)油箱装满汽油时,油量表示数为最大值(即电流表达到最大值,此时,滑动变阻器的触头在某一端),R0的阻值是40Ω;
(2)当油箱中的汽油用完时(此时滑动变阻器的触头在另一端),电路中的电流为0.24A;
(3)见上图。
(1)油箱装满汽油时,油量表(电流表)示数为最大值0.6A,此时,滑动变阻器的触头在电阻最小值一端,R0两端的电压等于电源电压,根据I=UR求出电阻值;
(2)当油箱中的汽油用完时(此时滑动变阻器的触头在电阻最大值一端),根据串联电路的电阻特点求出总电阻,根据I=UR求出电流;
(3)用电压表代替电流表做油量表,当油箱中的油用完时,滑片移到变阻器的最上端,滑动变阻器连入电路的电阻应该为零,此时电压表与滑动变阻器R并联,油量表(电压表)的示数才可能为零。
本题考查了欧姆定律的应用、油量表的改装等问题,认真审题,充分理解题意、分析清楚电路结构、熟练应用串联电路特点及欧姆定律即可解题。温度(∘C)
20
30
40
50
加热时间(s)
甲
0
40
80
120
乙
0
20
40
60
实验序号
IA/A
IB/A
IC/A
1
0.18
0.18
0.18
2
0.32
0.32
3
0.50
0.50
0.50
次数
R/Ω
I/A
1
5
0.50
2
10
0.40
3
15
0.33
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
a
镍铬合金
0.5
①
b
镍铬合金
0.5
1
c
镍铬合金
1
0.5
d
锰铜合金
0.5
0.5
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