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文档简介
九年级上学期期末物理试题一、选择题:本题共8个小题,每小题3分,共24分。第1~6题为单项选择题;第7、8题为多项选择题,每小题至少有两项是符合题目要求,全选对得3分,选对但不全的得1分,选错或不选得0分。1.学校餐厅给学生提供了营养又美味的午餐,以下说法正确的是()A.刚出锅的馒头入嘴时很烫,是因为馒头含有的热量很多B.闻到饭菜的香味是因为分子不停地做无规则运动C.勺子放在饭菜中,一会儿后感到烫手是用做功的方式改变勺子的内能D.煮熟的饺子冷却后内能变为零2.如图所示,迅速向下压活塞时,观察到硝化棉燃烧,在这个过程中能量转化情况与内燃机哪一个冲程的能量转化情况相同()A. B.C. D.3.如图所示是小敏同学在探究串并联电路中电流关系实验时的电路,闭合开关S后,电流表A的示数为0.6A,电流表A1的示数为0.4A,下列说法正确的是()A.L1与L2串联 B.开关S只控制L1C.L1、L2的电流分别是0.2A、0.4A D.L1、L2的电流分别是0.4A、0.2A4.小铜同学在家打扫卫生时,发现地板上有细小的灰尘和头发,他灵机一动,给扫帚套上一个干燥的塑料袋扫地,这样做可以吸附这些细小灰尘和头发,关于小铜同学的创意,下列分析中正确的是()A.塑料袋能吸引头发是因为塑料袋与头发带同种电荷B.扫地过程中塑料袋与地面摩擦创造了电荷C.若塑料袋带负电,是由于它失去了电子D.塑料袋能吸引细小灰尘和头发是因为塑料袋带电后能吸引轻小物体5.如图所示的电路中,闭合开关S,已知电源电压为4.5V,L2两端的电压为2V,则下列说法正确的是()A.灯泡L1和L2的连接方式是并联B.电压表的示数为2VC.灯泡L1两端的电压为2.5VD.若断开开关,则电压表示数约为0V6.为了增强学生体质,学校每年都为学生进行体健测试,如图所示是自动体重测试仪的工作原理简化图,其中CB部分为导体,BA部分为绝缘体,下列有关说法中正确的是()A.体重显示表是用电压表改装成的B.体重测试仪电路由于缺少开关,电路始终处于通路C.体重测试仪所测体重越大,电路中的电流越大D.R1在这个电路中可以去掉7.某物理实验小组设计了一款电子量角器,如图所示。AB为均匀半圆弧形电阻,O点为其圆心,OP为金属滑片,可绕O点转动,AO间连接的角度显示器是由电压表改装而成,可用来显示角AOP的大小。下列有关说法正确的是()A.当滑片P沿顺时针方向转动时,通过电路中的电流会变小B.当滑片P沿逆时针方向转动时,接入电路中的电阻变小C.当滑片P沿顺时针方向转动时,电压表示数会变大D.当滑片P沿逆时针方向转动时,接入电路中的电流不变8.小明按如图所示电路测量小灯泡功率,备有器材规格如下:电源电压恒为6V,小灯泡额定电压为2.5V,正常发光时灯丝电阻约为10Ω,滑动变阻器甲的规格“10Ω1A”、乙的规格“40Ω0.5A”,电流表量程有“0~0.6A”、“0~3A”,电压表量程有“0~3V”、“0~15V”,下列说法正确的是()A.为减小误差,电压表量程选“0~3V”,电流表量程选“0~0.6A”B.滑动变阻器应选择乙“40Ω0.5A”C.当电压表示数为2.5V时,小灯泡消耗的功率等于它的额定功率D.闭合开关时,电压表示数为2.2V,要想测小灯泡的额定功率,滑片应向右滑动二、填空题:本题共4题,每空2分,共10分。9.2024年4月25日20时59分,搭载神舟十八号载人飞船的火箭成功发射,火箭利用液态氢作为燃料,是因为液态氢比较大。10.用与毛皮摩擦过的橡胶棒接触不带电的验电器A后,再用带绝缘手柄的铜棒将带电的验电器A与不带电的验电器B相连,如图,瞬时电流的方向由(选填“A到B”或“B到A”)11.如图是小亮用身边的器材自制的简易调光灯。闭合开关,他移动回形针,直至刚好看不见灯泡发光,然后划根火柴,加热铅笔芯,发现灯泡逐渐亮起来。这一现象说明,温度越高,铅笔芯的电阻越。移动回形针时,小明发现灯泡亮度变化不明显,他应该调换更(选填“粗”或“细”)的铅笔芯来做实验。12.小红家的电能表如图所示,小红关闭家中其它用电器,只让家中的电热水壶单独工作,观察到电热水壶工作一段时间指示灯闪烁36次,则这段时间内电热水壶消耗的电能为kW•h。三、作图题:本题共3个小题,每小题2分,共6分。13.如图为某同学连接的实物电路,请在虚线框内画出该实物电路对应的电路图。14.下图是“探究电流与电压的关系”电路,其中有两根导线还未连接,请用笔画线代替导线将电路补充完整(要求:1、电压表测定值电阻R两端的电压。2、滑动变阻器滑片向左移动时电流表示数变大)。15.如图所示,在试管内装少量水,用橡皮塞塞住,加热使水沸腾,橡皮塞冲出时,看到试管口有白雾生成,在这个过程中,试管内的气体的内能在发生相应的变化。请在坐标图中画出这一过程中,试管内气体的内能E随时间变化的大致图像。四、简答题:本题共2题,每小题3分,共6分。16.美丽的锦江由西向东横贯铜仁全境,如一条玉带缠绕着铜仁城,形成了许多奇妙的自然景观,锦江较大的水面也大大缓解了铜仁城的热岛效应(同一时间城区气温普遍高于周围的郊区气温,人们把这种现象称之为城市热岛效应)。请你试着利用所学物理知识解释其中的原因。17.如图所示将一张锡箔纸剪成中间窄、两边宽的形状,ab、bc段长度相等,再将锡箔纸两端分别与干电池的正负极连接,过一会儿,发现bc段燃烧起来。小明同学知道锡箔纸是导体,但他不明白锡箔纸bc段为什么会燃烧起来。请你利用学过的物理知识为小明同学解惑。五、实验与科学探究题:本题共3个小题,第18题8分,第19、20题各10分,共28分。18.图甲是明明“探究电流与电阻关系”的电路图。已知电源电压恒为4.5V,滑动变阻器规格为“20Ω1A”,可供选择的定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω和25Ω。(1)实验中,闭合开关S后,滑片置于某位置时,电压表的示数突然变为0,而电流表的指针依然有明显的偏转,产生这一现象的原因可能是定值电阻(选填“短路”或“断路”);(2)排除故障后,先用5Ω的定值电阻进行实验,闭合开关S后,移动滑动变阻器的滑片,此时电流表的示数如图乙所示,则电路中的电流为A;再将5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻进行实验,为保持电压表的示数不变,滑动变阻器的滑片应向(选填“左”或“右”)滑动;(3)当明明选用20Ω或25Ω电阻进行实验时,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电压表都无法与原来相同,原因可能是滑动变阻器。19.小丽同学对串联电路电压规律进行了探究。UAB/VUBC/VUAC/V1.61.43.0【猜想与假设]串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和。【设计与进行实验】(1)闭合开关,用电压表测出L1两端的电压;(2)在测L2两端的电压时,小丽为了节省时间,采用以下方法:电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上;(3)测出AC间的电压,得出结论。【交流与评估】(4)在拆接电路时,开关必须;(5)闭合开关,发现电压表示数接近电源电压,则小灯泡的故障可能是L2短路或L1;小丽改正了电路后,闭合开关发现电压表如图乙所示,造成的原因是;(6)在上面的(2)中,小丽的同桌认为她测不出L2两端的电压,理由是;方法改进后,测出AB、BC、AC间的电压记录在表格中,小丽分析实验数据得出结论:串联电路两端的总电压等于各用电器两端的电压之和。你认为此实验在设计方案上存在的不足之处是。20.小芳学习了“两种电荷”一节后,知道带电体能吸引轻小物体,她用梳过头的塑料梳子靠近水流,发现水流被吸引到一边,如图所示。她猜想,摩擦过的梳子对水流的吸引作用可能与什么有关?于是她找来角度测量仪、刻度尺等工具进行多次实验,实验现象及数据记录如下。实验次数摩擦次数水流的粗细水的温度水流偏离竖直方向的角度13较细较低15°23较粗较高15°36较粗较高20°46较细较高30°(1)实验中,小芳是通过来判断梳子对水流的吸引作用;(2)分析第1、2两次实验,小芳初步得出结论:摩擦过的梳子对水流的吸引作用与水的温度无关。你认为此结论(选填“可靠”或“不可靠”),并说明原因;(3)分析第2、3两次实验,可得出结论:。第3、4次实验是为了探究摩擦过的梳子对水流的吸引作用与的关系。六、综合应用题:本题共2个小题,每小题8分,共16分。解答时需写出必要的计算公式及过程或文字说明,若只写计算结果将不得分。21.如图所示电路,电源电压为3V,两盏规格不相同的电灯在闭合开关后都能发光。电流表和电压表的示数分别为0.15A和1.8V。求:(1)通过L2的电流;(2)L1两端电压。22.酒后驾车成为交通事故的第一大“杀手”,交警利用酒精测试仪可以监测司机是香为酒驾。其电路原理图如图甲所示。电源电压恒为12V,传感器电阻R1的电阻值随酒精气体浓度的变化规律如图乙所示,R2为定值电阻,阻值为70Ω,请回答下列问题:(1)当电流表的示数为0.1A时,求R1的阻值;(2)当电压表的示数是2.9V时,计算电路中的电流;(3)被检者酒精气体浓度是0.2mg/mL时,求电压表的示数。
答案1.【答案】B【解析】【解答】本题涉及分子动理论、内能、热量及改变内能的方式等知识点,逐一分析选项:
A、热量是热传递过程中内能转移的多少,是过程量,不能说物体“含有热量”;刚出锅的馒头烫是因为其内能大,不属于热量的正确表述,故A错误;
B、闻到饭菜香味是饭菜分子不停地做无规则运动,扩散到空气中被闻到,符合分子动理论的内容,故B正确;
C、勺子放在饭菜中变烫,是通过温度差发生的热传递改变内能,并非做功的方式,故C错误;
D、一切物体在任何温度下都具有内能,煮熟的饺子冷却后内能会减小,但不会变为零,故D错误。
故选B。
【分析】涉及知识点:
1.分子动理论:分子在不停地做无规则运动,典型现象为扩散(如闻到饭菜香味);
2.热量的概念:热量是过程量,只能描述“吸收”或“放出”,不能说物体“含有热量”;
3.改变内能的方式:包括热传递(如勺子通过接触饭菜变烫)和做功(如摩擦生热);
4.内能的概念:一切物体在任何状态下都具有内能,内能不会为零。
考点:区分热学中热量、内能的概念,掌握分子动理论的基本内容及改变内能的方式。
解题关键:明确热量、内能的本质区别,结合分子动理论和改变内能的方式,逐一排除表述错误的选项。2.【答案】B【解析】【解答】首先分析题目中的过程:迅速向下压活塞时,活塞的机械能转化为气缸内空气的内能,使棉花燃烧,该过程的能量转化是机械能转化为内能。
接下来分析内燃机各选项对应的冲程及能量转化:
A、进气门和排气门均关闭,活塞向下运动,此为做功冲程,能量转化是内能转化为机械能,与题目中的能量转化不同,故A错误;
B、进气门和排气门均关闭,活塞向上运动,此为压缩冲程,能量转化是机械能转化为内能,与题目中的能量转化相同,故B正确;
C、进气门打开、排气门关闭,活塞向下运动,此为吸气冲程,该冲程无能量转化,与题目中的能量转化不同,故C错误;
D、排气门打开、进气门关闭,活塞向上运动,此为排气冲程,该冲程无能量转化,与题目中的能量转化不同,故D错误。
故选B。
【分析】涉及知识点:1.改变内能的方式:做功(外界对物体做功时,机械能可转化为内能,如压活塞使棉花燃烧的过程);
2.内燃机的冲程及能量转化:
压缩冲程:两个气门关闭,活塞向上运动,能量转化为机械能→内能;
做功冲程:两个气门关闭,活塞向下运动,能量转化为内能→机械能;
吸气、排气冲程:仅单个气门打开,无能量转化。
考点:识别内燃机的冲程类型,区分不同冲程的能量转化,匹配题目过程的能量转化逻辑。
解题关键:先明确题目中“压活塞”的能量转化(机械能→内能),再逐一判断各选项冲程的能量转化,找到一致的选项。3.【答案】D【解析】【解答】AB.根据电路图分析可知,闭合开关S后,两灯泡L1和L2采用并联方式连接。电流表A1测量的是通过L1的电流,而电流表A测量的是电路的总电流。开关S位于主电路上,控制整个电路的通断,因此选项AB的表述是错误的。
CD.电流表A的示数为0.6A,表明电路总电流I=0.6A;电流表A1的示数为0.4A,表明通过L1的电流I1=0.4A。根据并联电路电流特性(总电流等于各支路电流之和),可计算出通过L2的电流为:因此选项D正确,C错误。
故选D。【分析】涉及知识点:
1.并联电路的连接方式:电流从电源正极流出后会分成多条支路,各用电器独立工作;
2.开关的控制作用:干路开关控制整个电路的通断,支路开关仅控制所在支路;
3.并联电路的电流规律:干路电流等于各支路电流之和()。
考点:识别并联电路的连接方式,应用并联电路的电流规律计算支路电流,判断开关在电路中的控制作用。
解题关键:
先明确电路为并联、电流表的测量对象(干路/支路),再利用并联电流规律计算支路电流,逐一排除表述错误的选项。
4.【答案】D【解析】【解答】本题涉及摩擦起电、带电体的性质及电荷间的相互作用等知识点,逐一分析选项:
A、同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;塑料袋能吸引头发,是因为塑料袋带电后吸引轻小物体(头发属于轻小物体),并非与头发带同种电荷,故A错误;
B、摩擦起电的本质是电荷的转移(从一个物体转移到另一个物体),并非创造电荷,因此扫地过程中塑料袋与地面摩擦是转移了电荷,不是创造电荷,故B错误;
C、物体带负电是因为得到了电子,失去电子会带正电,因此塑料袋带负电是由于它得到了电子,并非失去电子,故C错误;
D、带电体具有吸引轻小物体的性质,塑料袋与地面摩擦后带电,因此能吸引细小灰尘和头发,故D正确。
故选D。
【分析】涉及知识点:1.摩擦起电的本质:电荷的转移(并非创造电荷),不同物体摩擦时,电荷从一个物体转移到另一个物体;
2.带电体的性质:带电体能够吸引轻小物体(如细小灰尘、头发等);
3.电荷间的相互作用:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;
4.物体带电的原因:得到电子带负电,失去电子带正电。
考点:理解摩擦起电的本质,掌握带电体的性质及物体带电的原因。
解题关键:明确摩擦起电是电荷转移而非创造,结合带电体吸引轻小物体的性质,逐一排除表述错误的选项。
5.【答案】C【解析】【解答】ABC选项分析:观察电路图可知,当开关S闭合后,灯泡L1和L2以首尾相连的方式连接,构成串联电路。此时电压表测量的是灯泡L1两端的电压。根据串联电路电压分配规律,可以计算出L1的电压值为:。因此电压表的读数应为2.5V。由此判断选项AB是错误的,C选项正确。D选项分析:当开关断开时,电压表将与L2串联,此时电压表实际上测量的是电源电压,其示数应为4.5V,所以D选项的说法是错误的。故选C。
【分析】涉及知识点:1.串联电路的识别:电流路径唯一,用电器依次连接;
2.串联电路的电压规律:总电压等于各用电器两端电压之和();
3.电压表的测量对象:并联在被测用电器两端,测量其电压;
4.电压表的特殊使用:串联接入电路时,因内阻极大,测量的是电源电压。
考点:
识别串联电路的连接方式,应用串联电路的电压规律计算用电器两端电压,判断电压表的测量对象及特殊使用时的示数。
解题关键:
先确定电路为串联、电压表的测量对象,再利用串联电压规律计算电压,逐一排除表述错误的选项。
6.【答案】C【解析】【解答】A.分析电路图可知,体重显示表与电路串联连接,因此该显示表实际上是由电流表改装而成的,选项A的说法是错误的。B.虽然体重测试仪电路中没有明确画出开关元件,但当测试台上没有物体时,滑动变阻器的滑片会停留在绝缘部位,此时电路处于断开状态,因此选项B的说法是错误的。C.当被测体重增加时,滑动变阻器R2接入电路的阻值减小,导致电路总电阻减小。根据欧姆定律(I=U/R),电路中的电流将增大,因此选项C的说法是正确的。D.定值电阻R1在电路中起保护作用。如果没有R1,当被测体重过大导致R2阻值降为零时,会造成电源短路,可能烧坏仪表和电源。因此R1的存在是必要的,选项D的说法是错误的。故选C。
【分析】涉及知识点:1.电流表、电压表的使用规则:电流表串联在电路中,电压表并联在电路中;
2.串联电路的电阻规律:总电阻等于各串联电阻之和();
3.欧姆定律:(电源电压不变时,总电阻越小,电流越大);
4.保护电阻的作用:防止电路短路,保护电源和用电器。
考点:
分析动态电路中电阻的变化,结合欧姆定律判断电流的变化,区分电流表与电压表的使用方式,理解保护电阻的作用。
解题关键:
明确“体重变化→接入电阻变化→总电阻变化→电流变化”的逻辑,结合电路元件的使用规则,逐一排除错误选项。
7.【答案】C,D【解析】【解答】由电路图可知,电路为AB均匀半圆弧形电阻的简单电路,电压表测AP弧部分电阻两端的电压。AC.由于电压表的内阻极大,在电路中相当于断路,因此滑片P移动时,电路的总电阻保持不变。当滑片P顺时针转动时,电路电流不变;但AP弧部分的电阻增大,根据欧姆定律,电压表示数将增大,故A错误,C正确。
BD.当滑片P逆时针转动时,接入电路的电阻不变,因此电路电流保持不变,故B错误,D正确。故选CD。
【分析】涉及知识点:1.欧姆定律:(电源电压、总电阻均不变时,电路电流保持恒定);
2.电阻与长度的关系:均匀导体的电阻与长度成正比(AB为均匀半圆弧电阻,AP段长度随角AOP的变化而改变,电阻随之变化);
3.电压与电阻的关系:(电流不变时,电阻越大,其两端电压越大)。
考点:
结合均匀导体的电阻与长度的关系,应用欧姆定律分析电路中电流、电压的变化,理解电子量角器的工作原理。
解题关键:
明确“AB总电阻固定→电路电流始终不变”的核心前提,再结合AP段电阻与角AOP的关系,分析电压表示数的变化,从而判断各选项的正确性。
8.【答案】A,B,C【解析】【解答】A.灯泡的额定电压为2.5V,因此电压表应选择0~3V的量程;当灯泡正常发光时,电路中的电流约为:所以电流表应选用0~0.6A的量程,故A选项正确。B.灯泡正常发光时,根据串联电路电压分配规律,滑动变阻器两端的电压为:此时滑动变阻器接入电路的阻值约为:因此滑动变阻器应选择规格为"40Ω0.5A"的乙型号,故B选项正确。
C.当电压表示数达到灯泡的额定电压2.5V时,灯泡处于正常发光状态,此时其实际功率等于额定功率,故C选项正确。
D.刚闭合开关时,电压表示数为2.2V,低于额定电压2.5V。要使灯泡达到额定功率,需要增大其两端电压,根据串联电路特性,应减小滑动变阻器的阻值,即滑片应向左移动,故D选项错误。
故选ABC。【分析】涉及知识点:1.电表量程的选择:电压表量程需匹配用电器的额定电压(误差更小);电流表量程需匹配用电器正常工作的电流(误差更小);
2.滑动变阻器的选择:需同时满足“分压所需的最小电阻”和“允许通过的最大电流≥电路最大电流”;
3.额定功率的定义:用电器在额定电压下的功率;
4.串联分压规律:电压与电阻成正比,要改变用电器电压,需对应调整滑动变阻器的接入电阻。
考点:
测量小灯泡功率实验中,电表量程的选择、滑动变阻器的选择、额定功率的理解,以及串联电路中电压的调节方法。
解题关键:
结合串联电路的分压规律,计算滑动变阻器的需求参数(电阻、电流),同时明确电表量程选择的依据和额定功率的定义,逐一判断选项的正确性。
9.【答案】热值【解析】【解答】(1)第1空:火箭发射需要燃料燃烧释放大量能量(内能转化为机械能),而热值是指单位质量的燃料完全燃烧时放出的热量;液态氢的热值较大,相同质量的液态氢完全燃烧时,能释放出更多的热量,足以支撑火箭的动力需求,因此火箭利用液态氢作为燃料是因为其热值比较大。综上答案:第1空:热值【分析】涉及知识点:热值的物理意义:热值是单位质量(或体积)的燃料完全燃烧时所放出的热量,是衡量燃料放热能力的物理量;火箭燃料需选择热值大的物质,因为相同质量下,热值大的燃料能释放更多热量,满足火箭对能量的高需求。
考点:热值的概念及在火箭燃料选择中的实际应用。
解题关键:明确火箭对燃料的核心需求(相同质量下释放大量热量),结合热值的定义,判断出液态氢被用作火箭燃料的原因是其热值大。10.【答案】B到A【解析】【解答】(1)第1空:用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,接触验电器A后,A会带上负电(有多余电子)。用铜棒连接A与不带电的B时,电子会从带负电的A向不带电的B定向移动;而电流的方向规定为正电荷定向移动的方向(与负电荷定向移动方向相反),因此瞬时电流的方向由B到A。
综上答案:第1空:B到A
【分析】涉及知识点:1.摩擦起电的带电规律:毛皮摩擦橡胶棒时,橡胶棒得到电子带负电;
2.验电器的带电:带负电的橡胶棒接触验电器A,A会获得多余电子,带上负电;
3.电流方向的规定:电流的方向是正电荷定向移动的方向,与负电荷(电子)定向移动的方向相反。
当A(带负电)与B(不带电)连接时,电子从A→B移动,因此电流方向与电子移动方向相反,即B→A。
考点:摩擦起电的带电特性、验电器的带电原理,以及电流方向的规定。11.【答案】小;细【解析】【解答】(1)第1空:加热铅笔芯时,灯泡逐渐变亮,说明电路中的电流变大;根据欧姆定律(电源电压不变),电流变大意味着电阻减小,因此温度越高,铅笔芯的电阻越小。
(2)第2空:移动回形针时灯泡亮度变化不明显,说明铅笔芯的电阻过小,改变其接入长度时,电阻变化量小,导致电流变化不明显;根据电阻的影响因素(材料、长度相同时,横截面积越小,电阻越大),应调换更细的铅笔芯,增大其电阻,使长度变化时电阻变化更显著,灯泡亮度变化更明显。
综上答案:第1空:小,第2空:细
【分析】涉及知识点:
1.温度对导体电阻的影响:铅笔芯(导体)的电阻随温度升高而减小,温度越高,电阻越小,电路电流越大,灯泡越亮;
2.电阻的影响因素:导体的电阻与横截面积有关(材料、长度相同时,横截面积越小,电阻越大);当铅笔芯过粗时,电阻过小,改变长度时电阻变化不明显,换用更细的铅笔芯可增大电阻,使长度变化对应的电阻变化更显著。
考点:
温度对导体电阻的影响,以及电阻与横截面积的关系在电路中的实际应用。12.【答案】0.01【解析】【解答】(1)第1空:电能表参数“3600imp/(kW·h)”表示:每消耗1kW·h的电能,电能表指示灯会闪烁3600次。已知指示灯闪烁了36次,因此这段时间内电热水壶消耗的电能为:
综上答案:第1空:0.01
【分析】涉及知识点:
电能表的参数含义:“3600imp/(kW·h)”是电能表的脉冲参数,代表每消耗1kW·h的电能,电能表的指示灯会闪烁3600次;消耗电能的计算方法为“实际闪烁次数÷每kW·h对应的闪烁次数”。
考点:
电能表参数的理解与电能的计算。
13.【答案】【解析】【解答】分析实物电路图可知,、并联,电流表在支路上,开关在干路上,据此画出该实物电路对应的电路图如下:
【分析】涉及知识点:电路的连接方式(并联):实物电路中与为并联关系,各支路独立工作;电流表的连接:电流表需与被测用电器串联,因此与串联,测量支路的电流;开关的位置:开关在干路时,可控制整个并联电路的通断。
考点:
实物电路与电路图的对应转换,并联电路的结构及元件(电流表、开关)的连接规则。
14.【答案】【解析】【解答】根据要求,电压表测定值电阻R电压,与定值电阻R并联;滑动变阻器滑片向左移动时,电流表示数变大,变阻器连入电路的电阻变小,连接变阻器的左下接线柱、电源的负极,如图所示:
【分析】电压表和所测量的位置并联;滑动变阻器一上一下串联,滑片靠近下面的接线柱,电阻减小。15.【答案】【解析】【解答】试管内的气体随着温度升高,其内能逐渐增大。当水沸腾后,气体内能增大的速度加快。当内能增大到一定程度时,气体将橡皮塞冲出,对外做功,导致内能减小。需要注意的是,气体内能的初始值和最终值都不为零,变化过程如下图所示:
这一过程中试管内气体的内能变化分为两个阶段:
1.加热阶段:酒精灯对试管内的水加热,水沸腾产生的水蒸气使试管内气体吸收热量(通过热传递),内能逐渐增大,因此图像表现为随时间推移,内能(E)逐渐上升;
2.橡皮塞冲出阶段:试管内气体膨胀推动橡皮塞冲出,气体对外做功,内能迅速转化为橡皮塞的机械能,内能急剧减小,因此图像表现为内能(E)迅速下降。
据此画出的内能随时间变化的大致图像:先呈上升趋势(加热,内能增大),再呈急剧下降趋势(对外做功,内能减小)(如题目补全图所示)。
【分析】涉及知识点:改变物体内能的两种方式:
1.热传递:加热过程中,试管内气体通过热传递吸收热量,内能增大;
2.做功:橡皮塞冲出时,试管内气体对外做功,内能转化为机械能,内能减小。
内能的变化对应这两种方式的过程,因此图像呈现“先上升(热传递增内能)、后下降(做功减内能)”的趋势。
考点:改变内能的方式(热传递、做功)与内能变化的对应关系,以及内能变化的图像表达。
16.【答案】水的比热容大,大面积水面可使城区气温变化更平缓,从而缓解热岛效应。【解析】【解答】这是因为水的比热容较大。锦江的水面面积大,水的比热容比城市中的砂石、水泥等建筑材料的比热容大得多;在相同的吸热条件下,水升温较慢,而建筑材料升温较快;在相同的放热条件下,水降温较慢,建筑材料降温较快。因此,锦江的大面积水面能调节城区的气温,使城区的温度变化更平缓,从而缓解了城市热岛效应。
【分析】涉及知识点:比热容的物理意义:比热容是物质的一种特性,反映了物质吸放热能力的强弱;水的比热容较大,意味着相同质量的水与其他物质(如砂石、水泥)相比,吸收或放出相同的热量时,水的温度变化较小。
锦江的大面积水面利用了水的这一特性,在白天吸热升温慢、夜晚放热降温慢,从而调节城区的气温,减小了城区与郊区的气温差,缓解了城市热岛效应。
考点:比热容的应用(水的比热容大对气温的调节作用)。
17.【答案】锡箔纸bc段燃烧的原因:bc段横截面积小、电阻大,串联时产生的热量多,温度达到着火点,从而燃烧。【解析】【解答】这一现象可以结合电阻的影响因素和焦耳定律来解释:
1.电阻的差异:锡箔纸是导体,ab段与bc段长度相等、材料相同,但bc段的横截面积更小;根据电阻的影响规律(材料、长度相同时,横截面积越小,电阻越大),因此bc段的电阻比ab段大。
2.热量的产生:ab段与bc段串联在电路中,通过的电流和通电时间相同;根据焦耳定律,电阻越大,产生的热量越多。
3.燃烧的条件:bc段产生的热量多,温度升高至锡箔纸的着火点,因此bc段会燃烧起来。
综上答案:锡箔纸bc段燃烧的原因:bc段横截面积小、电阻大,串联时产生的热量多,温度达到着火点,从而燃烧。
【分析】涉及知识点:1.电阻的影响因素:导体的电阻与横截面积有关(材料、长度相同时,横截面积越小,电阻越大);
2.焦耳定律:电流通过导体产生的热量(串联电路中,电流、时间相同,电阻越大,热量越多);
3.燃烧的条件:温度达到可燃物的着火点。
锡箔纸bc段因横截面积小导致电阻大,串联时产生的热量多,温度升高至着火点,最终燃烧。
考点:
电阻的影响因素、焦耳定律的应用,以及燃烧条件的结合分析。18.【答案】(1)短路(2)0.4;右(3)最大阻值太小了【解析】【解答】(1)第1空:若定值电阻短路,电压表会被短路,其示数变为0;同时电路仍处于通路状态,电流可正常通过,因此电流表指针会有明显偏转,故该现象的原因是定值电阻短路。
(2)第1空:电流表选用“0~0.6A”量程,分度值为0.02A,由图乙可知指针对应刻度为0.4A,因此电路中的电流为0.4A;
第2空:将5Ω电阻更换为10Ω电阻后,根据串联分压规律(电压与电阻成正比),定值电阻两端电压会升高;为保持电压表示数不变,需增大滑动变阻器的接入电阻以分担更多电压,滑动变阻器滑片向右滑动时,接入电路的电阻会变大,因此滑片应向右滑动。
(3)第1空:探究“电流与电阻的关系”需保持定值电阻两端电压不变,根据串联分压规律,当定值电阻为20Ω或25Ω时,所需滑动变阻器的阻值需大于其最大阻值20Ω,滑动变阻器无法分担足够的电压,因此原因是滑动变阻器最大阻值太小了。
综上答案
(1)第1空:短路(2)第1空:0.4;第2空:右(3)第1空:最大阻值太小了
【分析】涉及知识点:
1.电路故障判断:定值电阻短路时,电压表被短路(示数为0),电路通路(电流表有示数);
2.电流表读数:根据量程确定分度值,读取指针对应的电流值;
3.串联分压规律:串联电路中,用电器两端电压与电阻成正比;更换更大定值电阻后,需增大滑动变阻器电阻以保持定值电阻两端电压不变;
4.滑动变阻器阻值匹配:当定值电阻阻值过大时,滑动变阻器最大阻值不足,无法满足串联分压需求,导致无法保持定值电阻两端电压稳定。
考点:“探究电流与电阻的关系”实验中的电路故障分析、仪器读数、串联分压规律的应用,以及滑动变阻器的阻值匹配问题。
(1)电流表的指针依然有明显的偏转,说明电路不存在断路,电压表的示数突然变为0,则可能是与电压表并联的定值电阻短路了。(2)[1][2]由图乙知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,故电流表示数为0.4A,根据串联电路电压的规律,再将5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻进行实验,定值电阻两端电压变大,为保持电压表的示数不变,应增大滑动变阻器分担的电压,根据串联分压原理可知,应增大滑动变阻器接入电路的阻值,因此滑动变阻器的滑片应向右滑动。(3)定值电阻两端的电压始终保持为根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压U滑=U﹣UV=4.5V﹣2V=2.5V电压表示数为变阻器分得的电压的根据分压原理,当滑动变阻器接入电路的电阻最大为20Ω时,定值电阻的最大阻值为R=0.8×20Ω=16Ω定值电阻20Ω、25Ω均大于16Ω,因此论怎样移动滑动变阻器的滑片,电压表都无法与原来相同,原因可能是滑动变阻器最大阻值太小了。19.【答案】断开;断路;电压表量程选择过大;电压表正负接线柱接反了;该实验仅进行了一次实验,只收集了一组数据,只进行了一次实验,结论具有偶然性,未更换不同规格的灯泡多次实验,所得结论不具有普遍性。【解析】【解答】(4)第1空:拆接电路时,为防止电路短路(损坏电源或用电器),开关必须保持断开状态,这是电路连接的基本安全规范。
(5)第2空:闭合开关后电压表示数接近电源电压、小灯泡均不亮,说明电路处于断路状态;
若断路,电压表会通过串联接入电路,测量电源电压,因此故障可能是断路;
第3空:电压表指针偏转角度很小(如图乙),是因为电压表量程选择过大(实际电压较小,却选用了0~15V量程),导致指针偏转不明显。
(6)第4空:测两端电压时,小丽仅将电压表的A点改接到C点、B点不动,导致电压表的正负接线柱接反了(原测时A是正接线柱,改接C后电流方向相反),无法正确测量电压;
第5空:该实验仅进行了一次实验,只收集了一组数据,只进行了一次实验,结论具有偶然性,未更换不同规格的灯泡多次实验,所得结论不具有普遍性。
综上答案:第1空:断开,第2空:断路;第3空:电压表量程选择过大,第4空:电压表正负接线柱接反了;第5空:只进行了一次实验,结论具有偶然性
【分析】涉及知识点:1.电路连接规范:拆接电路时开关必须断开,避免短路损坏电路元件;
2.串联电路故障分析:断路时电路无电流,若电压表串联接入电路,会显示电源电压;
3.电压表的使用:测量电压需选择合适量程(量程过大则指针偏转不明显),且电流需从正接线柱流入、负接线柱流出(否则指针反向偏转);
4.实验结论的严谨性:探究物理规律的实验需多次实验(更换不同规格器材),避免单次实验的偶然性,使结论更具普遍性。
考点:
串联电路电压规律探究实验中的电路连接安全规范、故障分析、电压表的正确使用,以及实验设计的严谨性(多次实验的必要性)。20.【答案】(1)水流偏离竖直方向的角度(2)不可靠;没有控制水流的粗细相同(3)摩擦过的梳子对水流的吸引作用与摩擦次数有关;水流粗细【解析】【解答】(1)第1空:吸引作用越强,水流偏离竖直方向的角度越大,因此小芳是通过水流偏离竖直方向的角度来判断梳子对水流的吸引作用强弱。
(2)第1空:该结论不可靠;第2空:分析1、2两次实验时,水流的粗细和水的温度这两个变量均不同,未控制“水流的粗细”保持一致,不符合控制变量法的实验要求,无法确定结果变化的唯一影响因素,因此结论不具可靠性。
(3)第1空:分析2、3两次实验,水流粗细、水的温度均相同,仅摩擦次数不同(3次→6次),水流偏离角度增大(15°→20°),可得出结论:摩擦过的梳子对水流的吸引作用与摩擦次数有关;第2空:第3、4次实验中,摩擦次数、水的温度相同,仅水流粗细不同,因此是为了探究吸引作用与水流粗细的关系。
综上答案(1)第1空:水流偏离竖直方向的角度(2)第1空:不可靠;第2空:没有控制水流的粗细相同(3)第1空:摩擦过的梳子对水流的吸引作用与摩擦次数有关;第2空:水流粗细
【分析】涉及知识点:1.转换法的应用:将“梳子对水流的吸引作用强弱”这一不易直接测量的物理量,转换为“水流偏离竖直方向的角度”这一可观测的物理量,通过角度大小间接反映吸引作用的强弱;
2.控制变量法的要求:探究单一因素的影响时,需控制其他因素不变;若
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