


2025-2026学年四川省成都市某校九年级上学期1月月考物理试卷(解析版)
展开 这是一份2025-2026学年四川省成都市某校九年级上学期1月月考物理试卷(解析版),共24页。试卷主要包含了单项选择题,填空题,作图与计算题,实验与探究题等内容,欢迎下载使用。
A卷
一、单项选择题(本题共15小题,每小题2分)
1.下列家用电器中,正常工作时电流约为的是( )
A.空调B.节能灯C.电冰箱D.液晶电视
【答案】A
【解析】根据常识可知,空调的工作电流较大,在左右,故A符合题意;根据常识可知,节能灯的工作电流约为,故B不符合题意;根据常识可知,电冰箱的工作电流约为,故C不符合题意;根据常识可知,液晶电视的工作电流约为,故D不符合题意。
2.温室效应会导致全球气候变暖,下列获取电能的途径会加剧温室效应的是( )
A.火力发电B.水力发电C.风力发电D.核能发电
【答案】A
【解析】火力发电一般用煤作燃料,消耗的是化石能源,会释放大量的二氧化碳等温室气体,因此容易产生温室效应的是火力发电;水力、风力发电利用的是水和风的机械能,水能和风能可以循环利用,对环境不会造成污染,属于利用可再生能源发电,不会加剧温室效应;核能发电不会产生二氧化碳气体,也不会加剧温室效应,故选A。
3.关于粒子和宇宙,下列说法正确的是( )
A.长时间压在一起的铅板和金板也能互相渗入,这种现象是固体间的扩散现象
B.破镜很难重圆,说明分子间有斥力
C.汤姆生发现电子,并建立了原子核式结构模型
D.在水分子、氢原子核和电子中,直径最小的是氢原子核
【答案】A
【解析】长时间压在一起的铅板和金板也能互相渗入,这种现象是固体间的扩散现象,说明了分子在不停地做无规则运动,故A正确;破镜很难重圆,说明分子间距离较大,分子间作用力很小,故B错误;汤姆生发现电子,卢瑟福提出来原子核式结构模型,故C错误;分子由原子组成,原子由原子核和核外电子组成,在水分子、氢原子核和电子中,直径最小的是电子,故D错误。
4.物理与生活联系紧密,下列有关生活中的物理现象解释正确的是( )
A.用手捏海绵,海绵的体积变小了,说明分子间有间隙
B.0℃的水变成0℃的冰,温度不变,内能减小
C.食堂里油炸鸡腿时是利用做功的方式使鸡腿内能增加
D.夏天在室内洒水降温,利用了水的比热容较大的性质
【答案】B
【解析】海绵体积变小是因为其内部有宏观空隙,并非分子间隙,分子间隙无法通过宏观形变直接观察,故A错误;0℃的水凝固成0℃的冰需放热,温度不变但内能减少,故B正确;油炸通过高温油传递热量,属于热传递改变内能而非做功,故C错误;洒水降温是因水蒸发吸热,与比热容无关,故D错误。
5.质量和初温都相同的甲、乙两物体,乙的比热容大些,当它们放出相同的热量后,再立即把它们相互接触,不计热量损失和状态变化,则( )
A.它们之间不发生热传递B.甲向乙传递热量
C.乙向甲传递热量D.以上情况均可能
【答案】C
【解析】因甲、乙两个物体的质量、温度均相同,甲的比热容小于乙的比热容,当它们放出相同的热量后,由Q放=cm△t可知,甲降低的温度较大,所以甲的温度会低于乙的温度.当它们接触后,温度高的乙会向温度低的甲传递热量,故选C。
6.如图所示为北宋《武经总要前集》中记载的指南鱼,用时把水碗置于无风处,注水,平放鱼在水面令其漂浮,鱼首指向南方。则指南鱼( )
A.周围存在磁感线B.鱼首的磁极为S极
C.鱼尾指向地磁北极D.可以吸引各种金属
【答案】B
【解析】磁感线是为了描述磁场的性质而引入的,不是真实存在的,故A不符合题意;因为地理的南极在地磁的北极附近,而鱼首指向南方,根据磁体的指向性可知,指南鱼的鱼首是S极,故B符合题意;鱼首指向南方,即鱼首指向地磁北极,那么鱼尾则指向地磁南极,故C不符合题意;指南鱼只能吸引铁、钴、镍等金属,并非吸引各种金属,故D不符合题意。
7.小郡在加油站看到普通汽车只需加92号汽油,而涡轮增压的车需要加95号汽油,通过查资料得知,汽油标号不同是因为汽油中的异辛烷(化合物)含量不同:汽油标号越高,辛烷值越高,越不容易在压缩冲程中爆燃。涡轮增压的汽车利用发动机排出的废气驱动涡轮旋转,将空气压缩后压入汽缸,使汽油获得更多氧气,燃烧更充分。下列说法正确的是( )
A.95号汽油和92号汽油的热值一定相同
B.汽油机的做功冲程是将机械能转化为内能
C.涡轮增压技术使汽油燃烧更充分,从而能提高汽油的热值
D.高温尾气带走的能量较多,将这部分能量利用起来可以提高热机效率
【答案】D
【解析】95号汽油和92号汽油的成分不同,热值不一定相同,故A错误;汽油机的做功冲程中,是将内能转化为机械能,故B错误;热值跟燃料的种类有关,跟燃料的质量,燃烧情况等无关,故C错误;高温尾气带走的能量较多,将这部分能量利用起来,能够提高能量的利用率,可以提高热机效率,故D正确。
8.如图所示,是用滑动变阻器调节灯泡亮度的几种方案,你认为可能达到目的的是( )
A.B.
C.D.
【答案】C
【解析】由图可知,灯泡和滑动变阻器的下半段被导线短路,灯泡不亮,滑动变阻器更不能调节灯泡的亮度,故A不符合题意;滑动变阻器的上半段被短路,灯泡和滑动变阻器的下半段是并联的,灯泡两端电压始终等于电源电压,所以滑动变阻器不能改变灯泡的亮度,故B不符合题意;滑动变阻器和灯泡是串联的,移动滑动变阻器的滑片,改变接入电路中的电阻,改变电路中的电流,改变灯泡的亮度,故C符合题意;灯泡和滑动变阻器都被导线短路,灯泡不能发光,滑动变阻器更不能调节灯泡的亮度,故D不符合题意。
9.用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球,验电器的金属箔片张开,如图所示。下列说法正确的是( )
A.丝绸的原子核束缚电子的能力比玻璃棒弱
B.摩擦过程中丝绸上的电子转移到玻璃棒上
C.玻璃棒接触金属球瞬间,电流方向是从玻璃棒流向金属球
D.金属球上的电荷与两箔片上的电荷电性相反
【答案】C
【解析】丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,带负电的电子从玻璃棒转移到丝绸上,说明丝绸的原子核束缚电子的能力比玻璃棒强,故A错误;摩擦过程中玻璃棒上的电子转移到丝绸上,使玻璃棒失去部分电子带正电,丝绸得到电子带负电,故B错误;丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球,验电器的金属箔片张开,是验电器箔片上的电子转移到玻璃棒上,电流的方向与电子定向移动的方向相反,所以电流方向是从玻璃棒流向金属球;验电器张开是因为两箔片带了正电荷,金属球上的电荷与两箔片上的电荷电性相同,都带正电,故C正确,D错误。
10.汽车仪表盘上都有一指示灯,用它提醒司机车门是否关好.四个车门中只要一个车门没有关好(相当于一个开关断开),该指示灯就会发光,在下列所示的电路图中,你认为符合上述要求的是( )
A.B.
C.D.
【答案】D
【解析】试题分析:由电路图可知,几个开关是并联的,当所有开关都闭合时,灯泡也会发光,不符合要求;由电路图可知,几个开关是串联的,当所有开关都闭合时,灯泡会发光,有车门没关闭,灯泡不亮,所以与题意要求相反,不符合题意;由电路图可知,几个开关是串联的,只要一于一个开关断开,该指示灯就会发光,当开关都闭合时,即车门都关好,灯泡不亮,但电源会被短路,不符合要求;由电路图可知,几个开关是串联的,只要一于一个开关断开,该指示灯就会发光,当开关都闭合时,即车门都关好,灯泡不会发光,符合要求,故选D。
11.如图是一些研究电现象和磁现象的实验,下列关于这些实验叙述正确的( )
A.如图1中小磁针被铁棒吸引,说明铁棒本身具有磁性
B.如图2中小磁针发生偏转,说明电流周围存在磁场
C.如图3中条形磁铁静止时A端总是指向北,说明A端是条形磁铁的南极
D.如图4中铁钉B吸引大头针比A多,说明电磁铁的磁性强弱与电流大小有关
【答案】B
【解析】图1中铁棒靠近小磁针,即使铁棒没有磁性,小磁针也会吸引铁棒,不能确定铁棒是否具有磁性,故A错误;图2是奥斯特实验,说明通电导体周围存在磁场,故B正确;磁铁都具有指向性,图2中条形磁铁静止时A端总是指向北方,说明A端是条形磁铁的北极,故C错误;从图可知,铁芯相同、电流相同,只有线圈的匝数不同,说明电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系的,故D错误。
12.闭合图中的两个开关,两灯均发光,以下现象不能确定两灯的连接方式的是( )
A.A和B两电压表的示数相等B.A和C两电压表的示数相等
C.取下一个灯泡另一个也熄灭D.断开一个开关只有一个灯熄灭
【答案】A
【解析】由图可知,A和B两电压表分别测量两个灯泡两端的电压,根据并联电路电压的特点可知,各支路两端电压相等,因此两灯可能是并联;根据串联分压,如两灯的规格相同,则A和B两电压表的示数也会相等,因此不能确定两灯的连接方式,故A符合题意;由图可知,A电压表测量其中一个灯泡两端的电压,C电压表测量电源电压,根据并联电路电压的特点和串联电路电压的特点可知,只有两灯并联时,A和C两电压表的示数相等,故B不符合题意;根据串联电路和并联电路的特点,取下一个灯泡另一个也熄灭,说明两灯相互影响,因此是串联,故C不符合题意;根据串联电路和并联电路的特点,串联电路中任意开关可以控制整个电路,而断开一个开关只有一个灯熄灭,说明此电路是并联,故D不符合题意。
13.如图所示,电源电压恒定,R是定值电阻。将一个“6V 3W”的小灯泡接在a、b两点间,小灯泡恰能正常发光,若换一个“6V 4W”的小灯泡接在a、b两点间,则这个小灯泡的实际功率(假设灯丝电阻不变)( )
A.大于4WB.等于4WC.小于4WD.无法确定
【答案】C
【解析】由题可知,将一个“6V 3W”的小灯泡接在a、b两点间,该灯泡恰能正常发光,说明其两端电压为6V,由灯泡的铭牌可求得灯丝的电阻R=。因为两灯泡的额定电压相等,“6V 3W”灯泡的电阻大于额定功率为 “6V 4W”灯泡的电阻,因为灯泡和电阻R串联,根据串联电路的分压特点,电阻越大分得的电压越多,“6V 3W”灯泡接在a、b两点间,灯泡恰能正常发光。所以,改接后灯泡两端的电压变小,小于6V,则这只灯泡消耗的功率小于4W。故C符合题意,ABD不符合题意。
14.电磁学作为现代科技的核心基础,推动了社会进步,提升了生活质量。下列关于各图的描述正确的是( )
A.图甲中电磁继电器利用了电磁感应的原理
B.图乙是发电机的工作原理图
C.图丙中扬声器利用了通电导线在磁场中受到力的作用
D.图丁中动圈式话筒利用了电流的磁效应
【答案】C
【解析】图甲中电磁继电器实质是利用电磁铁控制工作电路的开关,利用了电流的磁效应,故A错误;图乙中有电池做电源,闭合开关后,线圈中有电流,发生转动,是电动机,不是发电机,故B错误;图丙中扬声器利用了通电导线在磁场中受到力的作用,将电能转化为机械能,从而将电信号转化为声信号,C正确;图丁中动圈式话筒是利用膜片振动产生变化的电流,是利用了电磁感应的原理,故D错误。
15.一只电阻两端的电压由3 V增大到4 V时,通过该电阻的电流增加了0.25 A,则该电阻消耗的电功率增加了( )
W W WD.1 W
【答案】B
【解析】由欧姆定律可求出该电阻的阻值为:
R==4Ω,
由电功率的公式P=,可得电功率增加为:
=1.75W;
故应选B.
二、填空题(本题共9小题,每空2分,共36分)
16.发光二极管是一种电子元件,简称LED,它是一种常用的发光器件,在照明领域应用广泛。发光二极管是由________材料制成的;它的两根引脚中较长的为正极,较短的为负极,具有_______导电性。
【答案】半导体 单向
【解析】LED灯是新型节能灯,它的核心元件发光二极管是由半导体材料制成的。
在电路中,电流只能从二极管的正极流入,负极流出,当电流从较长的接线脚流入时,发光二极管中有电流通过,使其发光,如果电流从较短接线脚流入,二极管将不发光,处于断路状态。说明二极管的单向导电性。
17.汽油机是热机的一种,如图甲所示是一台单缸四冲程汽油机工作状态示意图,由图可以看出,此时它的能量转化情况与___________(选填“乙”或“丙”)图相同,如果此汽油机1s做功20次,则汽油机1s完成___________个冲程。
【答案】乙 80
【解析】甲图中,进气门和排气门都关闭,火花塞点火,活塞向下运动,是汽油机的做功冲程,此冲程中内能转化为机械能。乙图是水蒸气推动塞子做功,内能转化为机械能,与甲图做功冲程的能量转化相同。丙图是压缩冲程,活塞对空气做功,机械能转化为内能,与甲图能量转化不同,故答案填乙。
四冲程汽油机一个工作循环包括4个冲程,对外做功1次。已知汽油机1s做功20次,因为一个工作循环有4个冲程,做功1次,那么做功20次时,完成的冲程数为20×4 = 80个,故答案填80。
18.如图甲是“比较不同物质吸热能力”的实验装置,用相同的容器分别装入_______(选填“质量”或“体积”)和初温相同的A、B两种液体,用相同的电加热器同时对它们加热,其温度随时间变化的图像如图乙所示。由图像可知:________液体更适合给汽车发动机散热。
【答案】质量 A
【解析】根据比较不同物质吸热能力的实验要求,要控制不同物质的质量和初温相同,所以用相同的容器分别装入质量和初温相同的A、B两种液体。
由图乙可知,质量和初始温度均相同的A、B两种液体,加热相同时间(吸收相同热量)时,A液体温度升高得较慢。根据比热容的概念,温度升高慢的物质比热容大。因为比热容大的液体在质量和升高温度相同时,吸收的热量多,冷却效果好,所以A液体更适合给汽车发动机散热。
19.如图所示,门卡读卡器与___________(选填“电动机”或“发电机”)的工作原理类似;若门卡保存不当,容易消磁,还需经过充磁方能继续使用,为避免上述现象发生,此类卡片尽量远离___________(选填序号:①铜钥匙;②手机;③金项链;④眼镜盒)
【答案】发电机 ②
【解析】门卡刷读卡器时属于电磁感应现象,与发电机的工作原理类似。
因为手机工作时会产生交变磁场,可能导致卡片消磁,为了避免消磁的现象发生,此类卡片尽量远离手机。
20.如图甲所示,当开关S由接点1转到接点2时,电压表示数变化如图乙所示,则灯泡两端的电压是________V,电源电压是________V。
【答案】4 6
【解析】当开关S接到接点1时,电路中只有灯泡L1工作,由图乙可知,电压表测量电源电压为6V;当开关S接到接点2时,电路中灯泡L1和L2串联,电压表测量L1两端电压为2V,则根据串联电路电压规律可知,灯泡L2两端电压U2=U-U1=6V-2V=4V。
21.如图所示的装置是用来研究电阻丝产生的热量与______的关系。在实验中观察到左、右两侧U形管中液面高度差来比较电阻丝产生热量多少,要使实验现象更明显,应该将换成阻值更______的电阻(选填“大”或“小”)。
【答案】电流 小
【解析】由图得,右侧容器内5Ω的电阻R2与容器外5Ω的电阻R3并联后,再与左侧容器内5Ω的电阻R1串联,则左侧容器内电阻的电流大于右侧容器内电阻的电流,实验中控制电阻的阻值与通电时间相同,改变电阻的电流,是为了研究电阻丝产生的热量与电流的关系。
在实验中观察到左、右两侧U形管中液面高度差来比较电阻丝产生热量多少,要使实验现象更明显,应该使左右两侧容器内的电阻的电流的差值变大,左右两侧容器内的电阻的电流之差等于R3电流,则应将R3换成阻值更小的电阻,使R3的电流变大。
22.如图所示是一个用开关来控制电磁铁南北极的巧妙装置,装置旁边放有一小磁针,当开关S接____(填“a”或“b”)点时,电磁铁的B端是S极,小磁针的D端是______极.
【答案】a N
【解析】由题意可知,电磁铁的B端是S极、A端是N极,据磁极间的作用规律可知,此时小磁针C端是S极,D端是N极;根据据安培定则可知,电流从电磁铁的左端流入、右端流出,因此可以判定,S必须接a.
23.如图是小君家的电能表,他家从安装该表到现在共消耗电能__________,若某段时间内该电能表的铝盘转动了100圈,则该段时间电路消耗的电能为___________J。
【答案】2024.4
【解析】观察电能表的示数,表盘显示为,故小君家从安装该表到现在共消耗电能。
电能表上标注,表示每消耗的电能,铝盘转动3600圈,则铝盘转100圈时,消耗的电能
24.如图是座椅的加热电路,R1、R2是电热丝,旋钮式开关可绕O点转动,若选择“低温”挡,应将开关转至______(填“1”或“2”)位置;已知电源电压为24V,R1阻值是32Ω,“低温”挡功率为12W,则“高温”挡功率为________W。
【答案】1 36
【解析】由可知,在电压U一定时,电路总电阻R越大,电功率越小,座椅处于低温挡。观察电路图,当开关转至1位置时,两电阻串联,电路总电阻最大,所以选择“低温”挡应将开关转至1位置。
已知电源电压,“低温”挡功率,根据,可得“低温”挡时电路总电阻
因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和,已知,所以
当开关转至2位置时,电路为的简单电路,此时座椅处于高温挡,根据,可得“高温”挡功率
三、作图与计算题(25题每题2分,26、27每题6分,共16分)
25.(1)如图所示,为一身高测量仪的电路图,请在“定值电阻”、“A”或“V”中选两个填入框中,要求:在保证电路安全的前提下,被测人身高越高时电表的示数增大。
(2)在图中完成探究电流与电压关系的电路连接,使滑动变阻器接入电路的阻值最大。
【答案】(1) (2)
26.某辆汽车在平直公路上匀速行驶3千米,消耗汽油0.2千克,已知汽油的热值为焦/千克。若该汽车行驶过程中发动机的牵引力为736牛。求:
(1)完全燃烧0.2kg汽油放出的热量;
(2)该汽车发动机的效率。
【答案】(1)
(2)24%
【解析】(1)完全燃烧0.2kg汽油放出的热量
(2)牵引力做功为有用功
该汽车发动机的效率
27.如图所示,电源电压保持不变,小灯泡L标有“6V;6W”字样。当开关S、S1、S2均闭合时,小灯泡L能正常发光,电流表的示数为;当开关S闭合,开关S1、S2均断开时,电流表的示数为。
(1)电阻的阻值是多少?
(2)当开关S、S1、S2均闭合时,消耗的电功率是;当开关S闭合,开关S1、S2均断开时,消耗的电功率是,则∶的值是多少?
【答案】(1)
(2)
【解析】(1)当开关S、S1、S2均闭合时,小灯泡L与电阻R1并联,电流表测干路电流,小灯泡能正常发光,根据并联电路的电压规律可知,电源电压为U=UL=6V
此时通过小灯泡L的电流为
根据并联电路的电流规律可知,通过R1的电流为I1=I-IL=1.5A-1A=0.5A
电阻R1的阻值为
(2)当开关S、S1、S2均闭合时,R1消耗的电功率为P1=UI1=6V×0.5A=3W
当开关S闭合,开关S1、S2均断开时,电阻R1、R2串联,电流表测电路中的电流,因为串联电路中电流处处相等,所以此时R1两端的电压为U1=I'R1=0.3A×12Ω=3.6V
根据串联电路的电压规律可知,此时R2两端的电压为U2=U-U1=6V-3.6V=2.4V
则R2消耗的电功率为P2=U2I'=2.4V×0.3A=0.72W
则
四、实验与探究题(每空2分,共18分)
28.用如图甲所示电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的电阻,根据实验数据绘制的小灯泡的I-U图像如图乙所示。
(1)连接电路时,开关应该处于________(选填“闭合”或“断开”)状态;实验中发现电流表有示数,电压表没有示数,则电路故障可能是小灯泡________(选填“短路”或“断路”)。
(2)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片,直至小灯泡正常发光,根据图乙可知,小灯泡正常发光时的电阻为_______Ω。
(3)由图像可知,实验过程中滑动变阻器电阻的变化量______(选填“大于”、“小于”或“等于”)小灯泡电阻的变化量。
【答案】(1)断开 短路
(2)10 (3)大于
【解析】(1)连接电路时,为保护电路,开关应该处于断开状态。
实验中电流表有示数,说明电路是通路;电压表没有示数,表明与电压表并联的部分短路,所以电路故障可能是小灯泡短路。
(2)小灯泡的额定电压为2.5V,由图乙知,当灯的电压为2.5V时,电流为0.25A。根据欧姆定律,可得小灯泡正常发光时的电阻
(3)为使小灯泡正常发光,滑动变阻器接入的电阻变小,同时小灯泡电阻随温度升高而逐渐变大,因为电路中的总电流变大,根据欧姆定律,所以电路总电阻变小,故滑动变阻器电阻的变化量大于小灯泡电阻的变化量。
29.如图甲所示是某实验小组在“探究并联电路电流规律”的实验时设计的电路图。
(1)实验中,小明应该选择两个规格________(选填“相同”或“不同”)的小灯泡。
(2)正确连接电路后,小刚测出A、B、C三处的电流如表所示,但是细心的小明发现,记录数据的表格中存在不规范之处,你认为表格中的不规范之处是:__________。
(3)改变灯泡规格,重新进行上述实验,测得A处电流IA=0.30A,观察到C处电流表指针位置如图乙所示,则B处电流大小为________A。
(4)为更方便地测出两支路的电流,小明找来一个单刀双掷开关,设计了如图丙所示的电路,当开关S接a时,电流表测量通过_______(选填“L1”或“L2”)的电流;当开关S接b时,电流表_______(选填“能”或“不能”)正常测量通过另一条支路的电流。
【答案】(1)不同 (2)表格中数据没有单位
(3)0.50 (4)L2 不能
【解析】(1)在探究并联电路电流规律的实验中,为了避免实验结果的偶然性,使实验结论更具普遍性,应该选择两个规格不同的小灯泡进行实验。
(2)观察记录数据的表格,发现表格中的不规范之处是电流没有单位(或表格中数据没有单位)。因为物理量的记录必须包含单位,这样数据才有意义。
(3)已知测得A处电流,C处是干路电流,干路电流大于支路电流,所以电流表选用的是0~3A量程,分度值为0.1A,由图乙可知,C处电流为0.8A。根据并联电路电流规律,则B处电流
(4)当开关S接a时,电流表与L2串联,所以电流表测量通过L2的电流;当开关S接b时,电流表与L1串联,但正负接线柱将接反,所以电流表不能正常测量通过另一条支路的电流。
B卷(20分)
一、不定项选择(漏选得1分,多选或错选不得分,每题2分,共10分)
30.下列关于温度、内能、热量和做功的说法中正确的是( )
A.物体吸热,温度一定升高
B.某铁块温度降低,内能一定减小
C.温度高的物体把温度传给温度低的物体
D.一个物体的温度升高,一定是外界对物体做功
【答案】B
【解析】晶体在熔化过程中,不断的吸热,温度不变,故错误;某铁块温度降低,内能一定减小,故正确;热传递时温度高的物体把热量传给温度低的物体,传递的不是温度,故错误;一个物体温度升高了,可能是发生了热传递,故错误,故选B。
31.如图是小明设计的检测汽车尾气浓度的电路图,电源电压恒定,为定值电阻,气敏电阻的阻值随尾气浓度的增大而减小,当尾气浓度高于某一设定值时,电铃(图中未画出)报警。下列判断正确的是( )
A.电磁铁的上端为S极
B.尾气浓度增大时,电磁铁磁性减弱
C.该电路利用了电磁感应原理工作
D.电铃应该安装在接线柱CD之间
【答案】D
【解析】由安培定则可知电磁铁的上端为N极,故A错误;控制电路中,尾气浓度高于某一设定值时,气敏电阻的阻值变小,电磁铁线圈电流变大磁性增强,故B错误;图中应用的是电磁铁,电磁铁是根据电流的磁效应原理工作的,电磁感应原理是发电机的原理,故C错误;当尾气浓度增大时,衔铁被吸下,电铃响起,电铃应该安装在接线柱CD之间,故D正确。
32.如图所示,规格相同的甲乙两容器中分别装有3kg和2kg的纯净水,并用不同加热器加热,不计热损失,得到如图丙所示的水温与加热时间的关系图,则下列说法正确的是( )
A.甲杯水中每分钟吸收的热量为 2.52
B.甲、乙两杯中的加热器每分钟放出的热量之比为 3:2
C.加热相同的时间,甲、乙两杯水升高的温度之比 2:3
D.将甲、乙两容器中的液体从 20加热至沸腾所需要的时间之比为 2:3
【答案】D
【解析】由图丙的甲图线可知,加热 2min 时,甲容器中水升高的温度:△t=40℃-20℃=20℃;由图像还可知,水的温度变化随时间的增加而均匀升高,所以,加热 1min 时,甲容器中水升高的温度:△t′==×20℃=10℃;此时甲容器中的水吸收热量:Q吸1=cm1△t=4.2×103J/(kg•℃)×3kg×10℃=1.26×105J,故A错误;由图丙可知,水的温度从20℃升高到40℃时,乙的加热时间为3min;此时乙容器中的水吸收热量:Q吸=cm2△t=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×(40℃-20℃)=1.68×105J,乙容器中的水每分钟吸收热量为:Q吸2=×Q吸=×1.68×105J=5.6×104J;由于忽略散热损失,所以两加热器每分钟放出的热量与水每分钟吸收的热量相同,则:加热器每分钟放出的热量之比为:Q甲放/min:Q放2/min=1.26×105J:5.6×104J=9:4,故B错误.根据B可知相同时间内,加热器放出的热量之比为9:4,则相同时间内,两杯水吸收的热量之比为9:4,根据△t=可得两杯水升高的温度之比为:===,故C错误.根据Q吸=cm(t-t0)可得甲、乙两容器中的水从 20℃加热至沸腾所需热量之比:====;根据时间t=可得所用时间之比为:===;故D正确.
33.如图甲所示的电路中电源电压恒定,小灯泡L的灯丝电阻不变,R1是定值电阻。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片 P 由A 端移到 B 端,两电压表示数随电流表示数变化的关系如图乙所示(不考虑电阻随温度的变化)。下列分析中正确的是( )
A.电源电压U=12V
B.定值电阻R1=8Ω
C.灯泡的最大功率为2.52 W
D.滑动变阻器的最大阻值为20 Ω
【答案】AD
【解析】由电路图可知,灯与变阻器、R1串联接入电路,电压表V1测灯的电压,V2测灯与变阻器的电压,电流表测电路的电流,将滑动变阻器的滑片P由A端移到B端,变阻器连入电路的电阻变小,由串联电阻的规律可知串联电路总电阻等于各分电阻之和,所以电路的总电阻变小,根据欧姆定律可知通过电路的电流变大,根据U=IR判断,V1示数变大,故乙中下面的图线表示电压表V1的示数随电流表示数的变化规律,则乙中上面的图线表示电压表V2的示数随电流表示数的变化规律;当变阻器连入电路的电阻最大时,灯的电压为UL=2.4V,灯和变阻器的电压为8.4V,通过电路的电流为0.3A,由欧姆定律可得此时通过电路的电流为
即
……①
即
……②
由①②得RP=20Ω,RL=8Ω,故D正确;
AB.串联电路各处电流相等,串联电路总电压等于各部分电压之和,对R1来说,根据串联电路的规律及欧姆定律
即
……③
变阻器连入电路的电阻为0时,两电压表都测灯泡两端的电压,因此两电压表的示数相等,由图乙可知,灯的电压U′L=4.8V,灯的电流为I′=0.6A,由串联电路的规律及欧姆定律有
即
……④
由③④得U=12V,R1=12Ω,故A正确,B错误;当变阻器连入电路的电阻为0时,电路中的电流最大,根据P=UI可得此时灯的功率最大,通过灯的电流为0.6A,所以灯泡的最大功率为
P=U′LI′=4.8V×0.6A=2.88W
故C错误。
34.定值电阻R1、R2和滑动变阻器R3接入如图电路中,电源电压不变。当开关S1闭合,S2断开,滑片P位于a点时,电压表V1和V2的示数之比,电流表的示数I1=1A;滑片P位于最右端时,电压表V1和V2的示数之比。当开关S1断开,S2闭合,两个电压表V1和V2的示数之比,通过开关的闭合与断开及调节滑动变阻器的滑片,使电路消耗的功率最小为9W。下列说法正确的是( )
A.电源的电压为24V
B.滑动变阻器的最大阻值是24Ω
C.当开关S1断开,S2闭合,电路消耗的功率为32W
D.当开关S1合,S2断开,调节滑片P位置,R3消耗的最大功率为9W
【答案】AD
【解析】当开关S1闭合,S2断开,R3滑片P位于a点时等效电路为图1所示:
;
当开关S1闭合,S2断开,R3滑片P位于最右端时等效电路为图2所示:
;
当开关S1断开,S2闭合的等效电路如图3所示:
;
在可能得到的各种电路中,只有当开关S1、S2都断开,并且滑动变阻器的滑片位于最右端时,电路的总电阻最大,消耗的电功率最小,此时的等效电路如图4所示:
;
图1中:由于串联电路中各处的电流相等,且,根据可得
所以
根据欧姆定律和串联电路中总电阻等于各分电阻之和可得,电源电压
图2中:根据可得
即
图3中:根据串联电路的电阻特点和可得
解得
图4中
由①②两式可得:R1=16Ω,U=24V,故A正确;滑动变阻器的最大阻值
故B错误;电阻R2的阻值
当开关S1断开,S2闭合,则电阻R1与R2串联,电路消耗的功率
故C错误;当开关S1闭合,S2断开,电阻R1与R3串联,R3消耗的功率
所以,当R3=R1时,R3消耗的功率最大,为
故D正确。
二、综合题(6题4分,7题6分,共10分)
35.阅读短文,回答问题。
热电偶
用两种不同材料的导体(如铁丝和铜丝)组成如图甲所示的闭合回路,当AB两端存在温度差时,回路中就会有电流通过,这就是塞贝克效应(又叫热电效应),这种电路叫热电偶电路;热电偶所产生的热电压由接触电压U接触和温差电压U温差两部分组成;实验表明:热电偶电路中电流的大小跟相互连接的两种金属丝的材料有关;跟接点A和B间的温差大小有关;实验测得某热电偶电路中的电流大小与接点温差的数据如表所示:
(1)以下材料组合中,可以制作热电偶电路的是_______(选填序号)。
A.玻璃片、铝薄片B.玻璃片、玻璃片
C.铝薄片、锌薄片D.锌薄片、锌薄片
(2)这样的热电偶实际上是一个电源,它的电能是由内能转化而来,其它条件不变,只将甲图中A处杯中的冰水混合物换为沸水,电路电流________。(选填“变大”、“变小”、“不变”或“变为零”)。
(3)将图甲中连接点A与恒温物体接触,连接点B与被测物体接触,将电流表的示数标注为温度示数,改制成温度计,该温度计的温度刻度分布________(选填“均匀”或“不均匀”)。
(4)如图乙所示,热电偶的温差电压与J1、J2两点间的温度差成正比,当热、冷两点间的温度差为100℃时,产生的电压为1.5mV;若低温处J1的温度为-10℃,热、冷两点间产生的温差电压为0.015V,则高温处的温度为________℃。
【答案】(1)C (2)变小
(3)不均匀 (4)990
【解析】(1)根据热电偶电路的组成要求,需要用两种不同材料的导体组成闭合回路。由于玻璃片是绝缘体,故ABD不符合题意,C符合题意。
(2)热电偶是将内能转化为电能的电源,当把甲图中A处杯中的冰水混合物换为沸水时,AB两端的温度差减小。因为热电偶电路中电流大小跟接点A和B间的温差大小有关,温差减小,所以电路电流变小。
(3)由实验测得的某热电偶电路中的电流大小与接点温差的数据可知,电流与温差不成正比关系。由于将电流表的示数标注为温度示数,电流与温差不是线性关系,所以该温度计的温度刻度分布不均匀。
(4)已知当热、冷两点间的温度差为100℃时,产生的电压为1.5mV,则温差电压与温度差的比例为
已知热、冷两点间产生的温差电压为,由上述比例关系可得此时的温度差
因为低温处J1的温度为-10℃,根据温度差与高温、低温处温度的关系,可得高温处的温度
36.在如图甲所示的电路中,电源电压U=6V保持不变,小灯泡L标有“6V 0.5A”字样,灯泡的电流与电压的关系如图乙所示。当闭合开关S1、S2,断开S3,将R2的滑片置于距左端处。移动R1的滑片,当R1的滑片在最右端时,电压表V1的示数为2V;当闭合开关S3,断开S1、S2,在电路安全的前提下移动R2的滑片,当R2的滑片在距左端处时,电压表V2的示数为3V。电流表的量程为0~3A,电压表V1的量程为0~15V,电压表V2的量程为0~3V。
(1)求小灯泡正常工作时的电阻;
(2)只闭合S3,为保证安全,求滑动变阻器的取值范围;
(3)所有开关可以任意闭合或断开,在保证电路安全且电路中有电流的情况下,求电路消耗的总功率的最大值和最小值。
【答案】(1)12Ω;(2)0~7.5Ω;(3)5.4W,1.2W
【解析】解:(1)小灯泡正常工作时的电阻
(2)只闭合S3,灯泡和变阻器R2串联,电压表V2测量R2两端的电压,电压表V2的量程为0~3V,当R2的滑片在距左端处时,电压表V2的示数为3V,由串联分压可知,此时R2的阻值较大,由串联电路电压的规律可知灯泡两端的电压
UL=U-U2=6V-3V=3V
由图乙可知,灯泡的电压是3V时,通过它的电流是0.4A,灯泡的电阻
灯泡和R2两端的电压相等,由串联分压可知,灯泡和R2的阻值相等,所以此时R2的接入电路的最大阻值
R2=7.5Ω
电流表的量程为0~3A,R2的滑片移动到最左端,R2连入电路的电阻为零,只有灯泡的简单电路,电源电压是6V,灯泡两端的电压是6V,此时灯泡的电流是0.5A,没有超过量程,所以滑动变阻器的取值范围是0~7.5Ω。
(3)当闭合开关S3,断开S1、S2,当R2的滑片在距左端处时,电压表V2的示数为3V,由(2)可知R2=7.5Ω,则R2的最大阻值R2最大=4R2=4×7.5Ω=30Ω
当闭合开关S1、S2,断开S3,R1和R2串联,将R2的滑片置于距左端处,移动R1的滑片,当R1的滑片在最右端时,电压表V1测量R2两端的电压,示数为2V,由串联分压得到
R1=15Ω
当开关S2和S3都闭合,R2的滑片在最左端,R1和L并联,由串并联电路电阻的规律可知电路的总电阻最小,由可知,电路的总功率最大,电路消耗的总功率的最大值
由(1)可知小灯泡正常发光时的电阻是12Ω,由图乙可知,RL=12Ω是它的最大阻值,灯泡的电阻小于R1的阻值,所以闭合S2,R1和R2串联,电压表为3V时,R2接入电路的电阻最大,此时电路的总电阻最大,由可知,电路的总功率最小,由串联电路电压的规律和欧姆定律得到通过电路的电流
最小功率
P最小=UI′=6V×0.2A=1.2W
答:(1)小灯泡正常工作时的电阻是12Ω;
(2)只闭合S3,为保证安全,滑动变阻器的取值范围是0~7.5Ω;
(3)所有开关可以任意闭合或断开,在保证电路安全且电路中有电流的情况下,电路消耗的总功率的最大值是5.4W,最小值是1.2W。
实验序号
A点电流
B点电流
C点电流
①
0.32
0.28
0.60
②
0.28
0.20
0.48
③
0.26
0.18
0.44
接点温差/℃
0
100
200
300
…
500
600
…
电路中的电流/mA
0
64
142
234
…
460
594
…
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