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第第页山东省临沂市临沭县2024-2025学年九年级上学期11月期中物理试题一、选择题(每题所列出的四个选项中,只有一项最符合要求,每题2分,共40分)1.下列关于温度、电流、电压的估测,合适的是()A.人体的安全电压是36VB.临沂市冬季最低气温约为-30℃C.70W家用电风扇电流约为0.32AD.家用电冰箱正常工作电流约为6A【答案】C【解析】【解答】A.人体的安全电压是不高于36V,即小于等于36V,故A不符合题意;B.临沂市冬季最低气温约为-10℃,故B不符合题意;C.家庭电路的电压为220V,70W家用电风扇电流约为:I=故C符合题意;D.家用电冰箱正常工作电流约为0.6~0.8A,不是6A,故D不符合题意。故选C。
【分析】首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。2.2023年冬,凭借冰雪资源火爆出圈的哈尔滨吸引了众多的南方“小土豆”前来游玩,千姿百态的雾凇成为“小土豆”们必看的绝世美景.下列自然现象,与雾凇形成时的物态变化相同的是()A.叶尖露珠B.山间薄雾C.枝头白霜D.房檐冰挂【答案】C【解析】【解答】解:雾凇的形成是凝华现象:
AB、露和雾的形成是液化现象,故AB错误;
C、霜的形成是凝华现象,故C正确;
D、冰挂是水凝固形成的,故D错误。
故选:C。
【分析】凝华指物质由气态直接转变成固态,凝华要放热。3.我国是第一个宣布成功实现对可燃冰试开采中获得连续稳定产气的国家。“可燃冰”作为新型能源,有巨大的开发潜力。同等条件下,“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍,这表示“可燃冰”的()A.热量很大 B.温度很高 C.热值很大 D.比热容很大【答案】C【解析】【解答】解:在同等条件下,“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍,说明“可燃冰”的热值很大,故B正确。
故选:C。
【分析】热值是指1kg某种燃料完全燃烧放出的热量,热值越大的燃料,在相同条件下完全燃烧能放出越多的热量。4.下列关于温度、热量和内能的说法,正确的是()A.发生热传递时,温度总是从高温物体传递给低温物体B.在相同温度下,1kg的水比1kg的冰含有的热量多C.一个物体吸收了热量,它的温度可能升高D.物体温度升高,内能不一定增加,但一定要吸收热量【答案】C【解析】【解答】解:A、发生热传递时,传递的是热量而不是温度,故A错误;
B、热量不是状态量,不能说含有或者具有热量,故B错误;
C、一个物体吸收了热量,它的温度可能升高(晶体在熔化时吸收热量温度不变),故C正确;
D、物体温度升高,内能一定增加,可能是吸收了热量,也可能是外界对物体做了功,故D错误。
故选:C。
【分析】(1)发生热传递的条件是存在温度差,热传递过程中传递的是热量而不是温度;
(2)内能的大小跟质量、温度、状态有关;晶体熔化过程吸收热量,温度不变;
(2)热量是过程量,不是状态量,根据热量的描述进行判断;
(4)物体温度升高,内能一定增加;改变物体内能的方式有做功和热传递。5.无论是夏天还是冬天,开启车载空调时,前挡风玻璃上均容易出现水雾。关于水雾出现的位置和原因,下列说法正确的是()A.夏天在内侧,是液化现象 B.夏天在外侧,是汽化现象C.冬天在外侧,是汽化现象 D.冬天在内侧,是液化现象【答案】D【解析】【解答】解:AB、夏天,开启车载空调时,车内的温度较低,车外温度较高,车外空气中的水蒸气遇到温度较低的玻璃液化形成水雾附在挡风玻璃外侧,故AB错误;
CD、冬天,开启车载空调时,车内的温度较高,车玻璃温度较低,车内空气中的水蒸气遇到温度较低的玻璃液化形成水雾附在挡风玻璃内侧,故C错误,D正确。
故选:D。
【分析】物质由气态转变为液态的过程叫做液化,液化是放热过程。6.三个轻质小球间的相互作用如图所示,若乙球带负电,下列判断正确的是()A.甲球可能带正电,丙球一定带负电B.甲球可能带负电,丙球一定带正电C.甲球一定带正电,丙球可能带负电D.甲球一定带负电,丙球可能不带电【答案】D【解析】【解答】解:甲、乙相互排斥,说明甲、乙一定带同种电荷,乙带负电,则甲一定也负电;乙、丙相互吸引,由于乙、丙是轻质小球,说明丙带正电或不带电。
故选:D。
【分析】(1)同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
(2)排斥的带有同种电荷,吸引的可能带有异种电荷,也可能是带电体吸引不带电的轻小物体。7.根据学校安全教育主题班会的内容,下列生活场景符合安全用电要求的是()A.用湿布擦拭开关 B.发生触电事故时先切断电源C.在电线上晾晒湿衣服 D.家用电器的金属外壳不接地【答案】B【解析】【解答】A、湿布擦拭开关,会增加人体触电的风险,A错误;
B、发生触电事故时先切断电源,形成断路,便于其他人施以援助,B正确;
C、电线上晾晒湿衣服会增加人体触电的风险,C错误;
D、家用电器的金属外壳不接地,如果发生火线和外壳相连,会导致人体接触外壳就触电,D错误。
综上选B
【分析】根据安全用电原则,以及生活常识累计判识选项。
安全用电的原则:避免使电流通过人体为原则,发生触电事故时先切断电源、切断电源用干布擦拭开关、金属外壳接地、不在电线上晾晒衣服。8.高铁站的自动检票闸机口设有身份证和人脸识别双重验证,两个信息相符合后闸机门(电动机)自动打开,乘客可检票通过。若每个信息验证成功相当于闭合一个开关,下列模拟电路,符合要求的是()A. B.C. D.【答案】A【解析】【解答】检票闸机在身份证和人脸识别都通过后,相当于闭合开关,两个信息都相符合后,电动机自动打开,两个开关应串联,故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。
【分析】多个开关共同控制用电器,是串联电路。9.用毛皮摩擦过的橡胶棒去接触不带电的验电器A,A的金属箔片张角变大,如图所示。再用C棒去同时接触A、B验电器的金属球,发现A的金属箔片张角变小,B的金属箔片张角变大。则下列说法正确的是()A.验电器原理是异种电荷相互吸引B.C棒与其手柄D均为导体C.当C棒接触两验电器的金属球时,产生的电流方向为A到BD.毛皮摩擦橡胶棒的过程中,电子是由毛皮转移到橡胶棒【答案】D【解析】【解答】A.验电器的原理是同种电荷相互排斥,故A错误;B.C棒是导体,用于连接A、B两验电器,手柄D应为绝缘体,否则电荷会通过人体导出,故B错误;C.正电荷定向移动的方向规定为电流的方向,毛皮摩擦橡胶棒带负电,该橡胶棒去接触验电器A时,验电器A也会带负电;用带绝缘柄的金属杆C将两个验电器的金属球接触时,A验电器上自由电子向验电器B转移,负电荷移动的方向与电流方向相反,故产生的电流方向为B到A,故C错误;D.毛皮与橡胶棒摩擦时,橡胶棒带负电,原因是毛皮上的电子转移到橡胶棒,故D正确。故选D。
【分析】(1)验电器原理是同种电荷相互排斥;
(2)手柄应是绝缘体,C棒应该是导体;
(3)用毛皮擦过的橡胶棒得到电子带负电;
(4)正电荷定向移动的方向规定为电流方向,负电荷定向移动方向与电流方向相反。10.下面是小强同学对身边的一些电路连接进行观察分析得出的判断,其中不正确的是()A.厨房中的抽油烟机里装有照明灯和电动机,它们有时同时工作,有时只有电动机单独工作,它们是并联的B.美丽的苍源河畔两旁的路灯,晚上同时亮,早上同时灭,它们是串联的C.楼道中的电灯是由声控开关和光控开关共同控制的。只有在天暗并且有声音时才能亮,所以声控开关、光控开关及灯是串联的D.两个小灯泡串联在电路中,一个灯泡很亮,另一个灯泡很暗,经过它们的电流相等【答案】B【解析】【解答】A.厨房中的抽油烟机里装有照明灯和电动机,它们有时同时工作,有时只有电动机单独工作,说明电动机和照明灯互不影响,因此它们是并联的,故A正确;B.路灯中一个灯泡不亮时,其它灯泡仍可以正常工作,说明各灯泡可以单独工作,互不影响,因此它们是并联的,故B错误;C.只有在天暗并且有声音时才能亮,即当“光控开关”、“声控开关”都闭合时,灯才能亮,所以声控开关、光控开关及灯是串联的,故C正确;D.两个小灯泡串联在电路中,由于串联电路电流处处相等,所以经过它们的电流相等,两灯泡亮度不同的原因是电功率不同,故D正确,不符合题意;故选B。
【分析】(1)并联电路中各用电器互不影响,能独立工作;串联电路中各用电器相互影响,不能独立工作。根据串、并联电路的特点分析不同电路的连接方式;
(2)根据串联电路的电流规律可知两个小灯泡串联在电路中时,经过它们的电流关系。11.下列关于热学和热机的相关知识说法正确的是()A.一般情况下汽油机的效率比柴油机的高B.燃料完全燃烧时热值较大,不完全燃烧时热值较小C.冰熔化成水,它的质量不变,比热容变大D.沿海地区的昼夜温差比内陆地区要小,是因为水的比热容比较小【答案】C【解析】【解答】A.一般情况下汽油机的效率比柴油机的低,故A错误;B.热值是燃料的一种特性,只与燃料的种类有关,与燃料的质量大小、是否充分燃烧无关,故B错误;C.冰熔化成水,状态变化,它的质量不变,比热容变大,水的比热容大于冰的比热容,故C正确;D.相同质量的水和砂石相比,在吸收相同热量时,由于水的比热容较大,温度变化较小,所以沿海地区的昼夜温差比内陆地区要小,故D错误。故选C。
【分析】(1)汽油机的效率为20%~30%,柴油机的效率为30%~45%,热机的效率总小于1;
(2)燃料的热值与燃料的种类有关,而与燃料的质量、体积、是否完全燃烧以及燃料的状态(固态、液态或气态)无关;
(3)质量是物体的一种基本属性,与物体的状态、形状、温度、所处的空间位置的变化无关;
(4)相同质量的水和其他物质比较,吸收或放出相同热量,水的温度升高或降低的少;升高或降低相同温度,水吸收或放出的热量多。12.2024年4月20日,我国研制的全球首款本体热效率达53.09%的柴油机正式亮相世界内燃机大会,刷新了柴油机热效率的世界纪录。下图所示内燃机的四个冲程,气缸内气体的内能最小的是()A. B.C. D.【答案】D【解析】【解答】A.由图可知,进气门和排气门都关闭,活塞向下运动,为内燃机的做功冲程,缸内气体推动活塞对外做功,将内能转化为机械能;B.由图可知,进气门关闭,排气门打开,为内燃机的排气冲程;C.由图可知,进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,为内燃机的压缩冲程,活塞压缩缸内气体,对气体做功,将机械能转化为内能;D.由图可知,进气门打开,排气门关闭,为内燃机的吸气冲程;内燃机工作循环的顺序依次为吸气、压缩、做功、排气,压缩冲程后气体温度都比吸气冲程中气体的温度高,故吸气冲程中气缸内气体的内能最小,故D符合题意,ABC不符合题意。故选D。
【分析】在内燃机的做功冲程中能量转化是内能转化为机械能,压缩冲程中能量转化是机械能转化为内能。13.如图所示电路图,能测出灯泡两端电压和通过灯泡电流的是()A. B.C. D.【答案】C【解析】【解答】A.图中,电流表和电压表的正、负接线柱接反了,故A不符合题意;B.电流表并联了,电压表串联在电路中,连接错误,电路短路,故B不符合题意;C.电流表能测量灯泡的电流,电压表测出灯泡的电压;两表正、负接线柱接法正确,故C符合题意;D.电流表并联了,电压表串联在电路中,电流表的正负接线柱接反了,故D不符合题意。故选C。
【分析】电流表和所测量的位置串联,电压表和所测量的位置并联,接线柱正入负出。14.拍摄电影《长津湖》时,户外气温达到﹣20A.哈出的“白气”是汽化现象 B.“白气”形成时放热C.雪花的形成是凝固现象 D.雪花形成时吸热【答案】B【解析】【解答】解:AB、哈出的“白气”是哈出的水蒸气遇到温度较低的空气液化形成的,由气体变成液体,是液化现象,是放热过程,故A错误,B正确;
CD、雪花是因为水蒸气遇冷凝华形成的,是气体变成固体,是凝华现象,是放热过程,故CD错误。
故选:B。
【分析】(1)物质由气态直接变为固态的过程叫凝华,物质由固态直接变为气态的过程叫升华;由气态变为液态的过程叫液化,由液态变为气态的过程叫汽化;由固态变为液态的过程叫熔化,由液态变为固态的过程叫凝固;
(2)吸热的物态变化过程有:熔化、汽化、升华;放热的物态变化过程有:凝固、液化、凝华。15.2021年9月16日神舟十二号返回舱进入大气层,与大气层摩擦产生高温形成火球进入黑障区(如图)。下列改变内能的方式,与“火球”的形成不相同的是()A.敷冰降温 B.钻木取火 C.搓手取暖 D.擦燃火柴【答案】A【解析】【解答】神舟十二号返回舱进入大气层,与大气层剧烈摩擦,将机械能转化为内能,温度升高,形成“火球”,是通过做功改变内能。A.敷冰降温,冰块吸收人体的热量,人体温度降低、内能减少,是通过热传递改变物体内能,故A符合题意;B.钻木取火,克服摩擦做功,将机械能转化为内能,是通过做功改变物体内能,故B不符合题意;C.搓手取暖,克服摩擦做功,将机械能转化为内能,是通过做功改变物体内能,故C不符合题意;D.擦燃火柴,克服摩擦做功,将机械能转化为内能,是通过做功改变物体内能,故D不符合题意。故选:A。
【分析】改变物体内能的方式有两种:做功和热传递,这两种方式对改变内能是等效的;热传递是能的转移,做功是能的转化;16.如图所示,将两段材料相同,长度相等但横截面积不同的圆柱形导体A和B串联在电路中。下列判断正确的是()A.UA>UB,IA<IB B.RA<RB,UA=UBC.UA>UB,IA=IB D.RA<RB,UA<UB【答案】D【解析】【解答】解:已知A和B是由同种材料制成的且长度相同,A比B的横截面积大,横截面积越大,电阻越小,则RA<RB;
因导体A和B串联,串联时电流处处相同,所以此时IA=IB;
根据U=IR可知,A段的电压要小于B段的电压,即UA<UB。
故D正确、ABC错误。
故选:D。
【分析】A和B是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,横截面积越大,电阻越小;因两电阻串联,则由串联电路的电流规律可知两导体中的电流关系。再由欧姆定律可求得两部分导体两端的电压关系。17.图(a)所示电路,当闭合开关S后,两个电压表指针偏转均为图(b)所示,则电源电压和R1两端的电压分别为()A.8V2V B.10V2V C.2V8V D.10V8V【答案】D【解析】【解答】由电路图可知,开关S闭合后,R1和R2串联,电压表V1测量电源电压,电压表V2测量R2两端的电压。两个电压表指针偏转相同,根据串联电路电压特点可知,电源电压等于各用电器两端的电压之和,说明V1和V2选择的量程不同,V1选择的是大量程,示数为U=10V,V2选择的是小量程,示数为2V,即R2两端的电压为U2=2V,则R1两端的电压为:
U1=U-U2=10V-2V=8V故D符合题意,ABC不符合题意。故选D。
【分析】(1)由图a可知:两电阻串联,电压表V1测电源两端电压,电压表V2测电阻R2两端的电压;
(2)由串联电路电压规律可知:电阻R2两端电压小于电源电压;
(3)因两个电压表指针偏转情况相同,应选择不同量程读数,由图b可读出电源电压和电阻R2两端的电压,根据串联电路电压规律即可求出R1两端的电压。18.如图所示电路的电源电压保持不变,将开关S1和SA.灯L1和L2是串联连接的 B.电压表不能测量灯C.断开S2后电流表的示数不变 【答案】D【解析】【解答】解:AB、分析电路图可知,同时闭合开关S1和S2时,两灯泡并联,开关S1控制整个电路,开关S2控制灯泡L2;电流表测量干路电流,电压表测量电源电压,因为是并联电路,所以电压表也能测量灯L2的电压,故AB错误;
C、断开S2后,灯L2支路断开,电流表的示数变小,故C错误;
D、将开关S1和S2都闭合,两灯均正常发光,且两灯两端的电压相等,所以两灯的额定电压一定相同,故D正确。
故选:D。
【分析】根据电路图可知,同时闭合开关S1和S2时,两灯泡并联,开关S1控制整个电路,开关S2控制灯泡L2;电流表测量干路电流,电压表测量电源电压,根据开关的断开或闭合情况分析。19.如图所示电路,闭合开关后,将滑动变阻器的滑片向右滑动的过程中()A.灯泡亮度变大 B.电流表示数变小C.电压表示数变大 D.电压表示数不变【答案】B【解析】【解答】解:由图可知,滑动变阻器和灯泡串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量灯泡两端的电压;
闭合开关后,将滑动变阻器的滑片向右滑动的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻变大,电路的总电阻变大,根据欧姆定律可知,电路中的电流表变小,即电流表示数变小;根据U=IR可知,灯泡两端的电压变小,电压表示数变小;通过灯泡的电流变小,灯泡亮度变暗;故B正确,ACD错误。
故选:B。
【分析】由图可知,该电路为串联电路,电流表测量电路中的电流,电压表测量灯泡两端的电压;闭合开关后,根据滑动变阻器滑片的移动方向判定滑动变阻器接入电路电阻的变化,根据欧姆定律判定电路中电流的变化、电压表示数的变化和灯泡亮度的变化。20.如图所示电路的电源电压为12V,电流表使用0~0.6A量程,电压表使用0~3V量程,阻值为20Ω的定值电阻允许通过的最大电流为0.5A。为保证电路中各元件安全工作,滑动变阻器的最小阻值应大于()A.100Ω B.60Ω C.40Ω D.20Ω【答案】B【解析】【解答】解:由电路图可知,定值电阻R与滑动变阻器串联,电压表测定值电阻两端的电压,电流表测电路中的电流,
电压表使用0~3V量程,当电压表的示数UR=3V时,此时电路的电流为I=3V20Ω=0.15A,因串联电路中各处的电流相等,且定值电阻允许通过的最大电流为0.5A,滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,电流表的量程为0~0.6A,
所以,电路中的最大电流为0.15A,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,滑动变阻器的两端电压为
U滑=U-U故选:B。
【分析】由电路图可知,定值电阻R与滑动变阻器串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。根据欧姆定律求出电压表的示数为3V时通过的电流,然后与定值电阻R允许通过的最大电流和电流表的量程确定电路中的最大电流,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,根据串联电路电压规律结合欧姆定律求出变阻器接入电路中的最小阻值,据此分析即可。二、填空题(每空1分,共18分)21.电影《长津湖》再现了1950年11月27日爆发的长津湖战役。影片中志愿军战士吃的熟土豆在-40℃的严寒中结冰变得和石头一样硬,必须用身体捂热变软之后才能吃。这里熟土豆结冰发生了(填物态变化名称)现象,“捂热”是用方式改变了土豆的内能;土豆变软是冰发生了(填物态变化名称)现象,这个过程需要热;土豆的内能(选填“增大”“减小”或“不变”)。【答案】凝固;热传递;熔化;吸;增大【解析】【解答】熟土豆里含有水分,在-40℃的环境中,水由液态变成固态,故熟土豆结冰发生了凝固现象;“捂热”是用热传递的方式改变了土豆的内能;土豆变软是冰发生了熔化现象,这个过程需要吸热;土豆吸收热量,内能增大。
故答案为:凝固;热传递;熔化;吸;增大。
【分析】(1)物质由固态变为液态的过程叫熔化,熔化需要吸热;物质由液态变为固态的过程叫凝固,凝固需要放热;
(2)改变内能的方法:做功和热传递;
(3)物体吸收热量,内能增加。22.2024年10月30日凌晨,搭载着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点火发射,将3名航天员送入太空。运载火箭发动机内燃料燃烧后发生的能量转化是(选填“机械能转化为内能”或“内能转化为机械能”)【答案】内能转化为机械能。【解析】【解答】运载火箭发动机内燃料燃烧后发生的能量转化是内能转化为机械能。
故答案为:内能转化为机械能。
【分析】热机是把内能转化为机械能的机器。23.琅琊古城展演的《国秀·琅琊》剧目,让观众在美轮美奂的意境中触摸琅琊璀璨的历史画卷,在重现诸葛亮借东风的场景时,舞台的烟雾效果是因干冰(固态二氧化碳)升华,使水蒸气遇冷(填物态变化名称)所致。【答案】液化【解析】【解答】舞台的烟雾效果是因干冰(固态二氧化碳)升华吸热,使周围空气的温度降低,使水蒸气遇冷液化成小水珠。
故答案为:液化。
【分析】物质从气态变为液态的过程叫液化,液化要放热。24.2021年5月10日,中国一汽红旗首款自主研发的氢能发动机在中国自主品牌博览会亮相。它的工作原理与汽油机原理相同,但热效率可达42%、并可实现“零碳排放、零污染排放”的“双零排放”。如图是氢能发动机的冲程;某台汽油机飞轮的转速为3600r/min,在1s内汽油机对外做了次功。【答案】做功;30【解析】【解答】解:(1)图中,两个气阀关闭,火花塞喷出电火花,活塞向下运动,是做功冲程;
(2)已知飞轮转速为3600r/min=60r/s,因为一个工作循环活塞往复2次,曲轴转动2周,做功1次,所以该汽油机1s完成30个工作循环,对外做功30次。
故答案为:做功;30。
【分析】(1)根据气门的关闭和活塞的运行情况判断是哪一个冲程;
(2)内燃机一个工作循环活塞往复2次,曲轴转动2周,做功1次,完成4个冲程。25.如图所示,如果要使灯L1和L2并联,应闭合开关;当同时闭合开关S1和S2,电路将发生【答案】S1、S3;短路【解析】【解答】要使灯L1和L2并联,则电流只有两条电流的路径:一条从电源正极→L1→S3→电源负极,另一条从电源正极→S1→L2→S3→电源负极,因此需要闭合开关S1、S3;当同时闭合开关S1和S2,电源的两极直接用导线连接起来了,电路发生短路。
故答案为:S1、S3;电源短路。
【分析】各电路元件首尾顺次连接的连接方式是串联;各电路元件并列连接的连接方式是并联;不经过用电器直接把电源两极连接起来,电源将被短路;据此分析电路图作答。26.一段导体两端电压为6V时,导体中的电流为0.2A,若导体两端电压变为原来的3倍,则导体中的电流为A;当它两端电压变为0时,导体的电阻为Ω。【答案】0.6;30【解析】【解答】导体两端电压为6V时,导体中的电流为0.2A,根据欧姆定律计算该导体的电阻为R=UI=导体的电阻是固有属性,不随电压的变化而变化,仍为30Ω。
【分析】1、电压表与待测用电器并联测量电压,电流表串联测量用电器电流,根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压;
2、电阻的影响因素:当导体的材料和横截面积相同时,电阻的长度越长,导体的电阻越大;当导体的材料和长度相同时,电阻的横截面积越小,导体的电阻越大,欧姆定律的含义R=U/I只用于计算用电器两端电压以及通过用电器电流计算电阻的公式,并不具有物理含义进行选项判识。27.如图所示,两个电阻甲和乙的电流与其两端电压的关系如图所示。由图可知,将甲和乙并联后接在电压为2V的电源两端,干路电流是A;如果将甲和乙串联后接在某电源两端,此时电流是0.15A,则电源电压是V。【答案】0.3;4【解析】【解答】解:(1)将电阻甲和乙并联后接在电压为2V的电源两端,由并联电路电压规律可知:U甲=U乙=U=2V;
由图象可知:当U甲=2V时,I甲=0.1A;当U乙=2V时,I乙=0.2A;由并联电路电流规律可知:干路电流I=I甲+I乙=0.1A+0.2A=0.3A;
(2)将甲和乙串联后接在某电源两端,此时电流为0.15A,由串联电路电流规律可知:I甲'=I乙'=0.15A;
由图象可知:当通过的电流为0.15A时,U甲'=3V,U乙'=1V;由串联电路电压规律可知:此时电源电压U'=U甲'+U乙'=3V+1V=4V。
故答案为:0.3;4。
【分析】(1)电阻甲和乙并联,已知电源电压,由并联电路电压规律可知电阻甲和乙的电压;
已知电阻甲和乙的电压,从图象中可找出此时通过电阻甲和乙的电流,进而由并联电路电流规律求出干路电流;
(2)电阻甲和乙串联,已知此时的电路电流,由串联电路电流规律可知通过电阻甲和乙的电流;
已知通过电阻甲和乙的电流,从图象中可找出此时电阻甲和乙的电压,进而由串联电路电压规律求出电源电压。28.甲、乙两个定值电阻,甲标有“10Ω2A”、乙标有“20Ω0.5A”。现把它们串联起来,为保证电阻工作安全,电路两端允许加的最大电压为V。【答案】15【解析】【解答】由于串联电路电流相等,为保证电阻工作安全,甲、乙两个定值电阻串联后电路允许的最大电流为I=0.5A,电路两端允许加的最大电压为:U=IR总=I(R29.如图,电源电压不变,已知R2=20Ω,闭合开关后,电流表A1、A2的示数分别为0.6A、0.2A,则通过R1的电流为A,电源电压为V。【答案】0.4;4【解析】【解答】解:由电路图可知,R1与R2并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测R2支路的电流。
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,通过R1的电流:I1=I-I2=0.6A-0.2A=0.4A,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,由欧姆定律可得,电源电压:U=U2=I2R2=0.2A×20Ω=4V。
故答案为:0.4;4。
【分析】由电路图可知,R1与R2并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测R2支路的电流。根据并联电路的电流特点求出通过R1的电流,根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出电源的电压。三、作图与实验题(30题2分,31题5分,32题7分,33题6分,34题7分,共27分)30.如图所示,请用笔画线代替导线将电灯、控制电灯的开关和带保险丝的插座分别接入家庭电路。【答案】【解析】【解答】三孔插座的接法:左零右火中接地。灯泡接法:开关接在灯泡和火线之间,在断开开关能切断火线,接触灯泡不会发生触电事故。既能控制灯泡,又能更安全。如图所示:
【分析】电灯和开关的接法:零线直接进入灯泡的螺旋套;火线先接入开关,再进入灯泡顶端的金属点;三孔插座的接法:上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线。31.用甲图所示装置探究水沸腾时温度变化的特点。(1)组装甲实验装置,在固定铁圈A的位置时(选填“需要”或“不需要”)点燃酒精灯;在固定铁夹B的位置时,温度计的玻璃泡应浸没在被测液体中,不要碰到容器底或容器壁;(2)用酒精灯给水加热至沸腾,需要计时,记录温度并观察现象。加热时当观察到水中的气泡情况如图乙所示,则温度计的示数将会;(选填“保持不变”或“继续升高”)(3)图丙中是两名同学根据各自实验数据绘制的水温随时间变化的图象。他们选用的实验装置相同,则图象不同的原因是;(4)实验时,得出水沸腾过程中需要吸热这个结论,所需进行的实验操作是______(选填字母);A.加热至水沸腾,并持续加热几分钟,同时记录数据B.停止加热,观察水能否继续沸腾(5)a、b两组所测水的沸点均不是100℃,这是由于(选填“实验误差”或“当地气压”)引起的。【答案】(1)需要(2)保持不变(3)水的初温不同(4)B(5)当地气压【解析】【解答】(1)由于加热时要用酒精灯的外焰加热,所以组装甲实验装置,在固定铁圈A的位置时需要点燃酒精灯;(2)加热时当观察到水中的气泡情况如图乙所示,气泡上大下小,说明水正在沸腾,整杯水的温度相同,故温度计的示数将会保持不变;(3)根据图丙可知,水的末温相同,加热时间不同,原因是水的初始温度不同;(4)实验时,要得出水沸腾过程中需要吸热这个结论,需要停止加热,观察水能否继续沸腾,故B符合题意,A不符合题意。故选B。(5)a、b两组所测水的沸点均不是100℃,说明当地气压低于标准大气压,故这是由于当地气压引起的。
故答案为:(1)需要;(2)保持不变;(3)水的初温不同;(4)B;(5)当地气压。
【分析】(1)加热时要用酒精灯的外焰加热,用外焰的位置确定石棉网的位置;
(2)根据现象:沸腾前气泡在上升过程中体积逐渐减小;沸腾时气泡在上升过程中体积逐渐增大来判断此时水是否沸腾;水沸腾时吸热,温度不变;
(3)由图可知,a、b初始温度不同;
(4)为了说明水沸腾过程中需要吸热,可以撤去酒精灯,观察水能否继续沸腾即可得出结论;
(5)水的沸点与气压有关,气压越低、沸点越低。(1)组装甲实验装置,在固定铁圈A的位置时需要点燃酒精灯,需要根据酒精灯外焰来确定铁圈A的位置,因为加热时,需要用酒精灯外焰加热。(2)加热时当观察到水中的气泡情况如图乙所示,气泡越变越大,此时液体正在沸腾,整杯水的温度一致,底部的水先汽化,气泡慢慢上升过程中,周围的水汽化,气泡越变越大,沸腾时,温度保持不变,故温度计的示数将会保持不变。(3)根据图丙可知,初始的温度不同,两个图像在加热时,是平行的,说明相同的时间内,吸收的热量相同,升高的温度也相同,故图像不同的原因是水的初温不同。(4)要得出水沸腾过程中需要吸热这个结论,需要停止加热,看液体是否沸腾,故B符合题意,A不符合题意。故选B。(5)液体的沸点跟气压有关,气压越低,沸点越低。a、b两组所测水的沸点均不是100℃,说明当地气压低于标准大气压,即这是由于当地气压引起的。32.在“探究不同物质吸热情况”的实验中,将水和煤油分别装在两个相同的烧杯中,用两个相同的酒精灯加热(图甲),每隔2min记录一次温度。(1)本实验需要用到的测量工具有温度计、天平和;(2)图甲所示实验装置有一处明显错误是;为保证实验顺利进行,要按照(选填“自下而上”或者“自上而下”)的顺序进行组装;(3)实验用(选填“加热时间长短”或“温度计升高示数”)表示物质吸热的多少;加热过程中,某时刻水的温度如图乙所示为℃;(4)实验绘制了如图丙所示的温度随时间变化关系的图像,由图像可知,吸热能力强。已知水的比热容为4.2×103J【答案】(1)秒表(2)没有控制水和煤油质量相等;自下而上(3)加热时间长短;27(4)水;2.1×【解析】【解答】解:(1)由转换法,我们使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转换法,故本实验需要用到的测量工具有温度计、天平和秒表;
(2)要探究不同物质的吸热能力,需要控制液体的质量相同,图甲中液面相平,液体的体积相同,由于液体的密度不相同,根据m=ρV知液体的质量不相同,故甲图中的错误是没有控制液体的质量相同;为了用酒精灯外焰加热,组装器材需要自下而上进行组装;
(3)根据转换法,加热过程中,水和煤油吸热的多少是通过加热时间来反映的;
图中温度计的分度值为0.1℃,温度计的示数为27℃;
(4)①根据图象分析可知,加热相同的时间,水升温小,根据比较吸热能力方法,水的吸热能力强些;
②由图乙可以看出,升高40℃,水要加热8分钟,煤油要4分钟,即升高相同的温度,煤油吸热的热量是水的一半,根据Q吸=cmΔt可知,在质量和升高温度相同的情况下,Q吸和比热容c成正比,故煤油的比热容是:c煤油=12×4.2×103J/(kg•℃)=2.1×103J/(kg•℃)。
故答案为:(1)秒表;(2)没有控制液体的质量相同;自下而上;(3)加热时间长短;27℃;(4)水;2.1×103(1)实验中要用秒表记录温度随时间的变化。(2)[1]要探究不同物质吸热情况,根据控制变量法,需要控制液体的质量相同。图中水和煤油体积相同,密度不同,根据m=ρV可知质量不同。[2]用酒精灯加热时,要使用外焰加热,同时温度计的玻璃泡要全部浸在液体中且不能碰到烧杯底或壁,所以器材的组装顺序应自下而上。(3)[1]实验中用两个相同的酒精灯加热,根据转换法,用加热时间长短表示物质吸热的多少。[2]如图乙所示,温度计分度值为1℃,则水的温度为27℃。(4)[1][2]由丙图可知,升高相同的温度,煤油和水加热时间之比为1∶2,则吸热之比为1∶2,根据Q吸=cmΔc33.已知一个小灯泡两端电压为2.5V时会正常发光,现用图甲所示电路测量该小灯泡在不同电压下的电阻,电源电压为3V。(1)图甲中有一条导线连接错误,请在错误的导线上打“×”,并用笔画线代替导线,补画一条线将电路连接正确;(2)改正错误并检查无误后闭合开关,小灯泡不亮,电压表和电流表均有示数,可能是________(选填序号);A.小灯泡短路B.小灯泡开路C.滑动变阻器接入电路阻值太大,电路电流太小(3)实验记录的数据如下表所示,其中第4次实验时电压表的示数如图乙所示,为V,接下来测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑动变阻器的滑片向(选填“左”或“右”)端移动;实验次数12345电压U/V0.61.01.5
2.5电流I/A0.160.20.240.260.3电阻R/Ω
(4)由实验数据可知,小灯泡正常发光时的电阻为Ω(保留1位小数);(5)仅利用本实验提供的器材,(选填“能”或“不能”)探究电流与电压的关系。【答案】(1)(2)C(3)2;左(4)8.3(5)不能【解析】【解答】(1)原电路图中,电压表串联在电路中,电流表与灯泡并联,滑动变阻器应与灯泡串联,电压表应并联在灯泡两端,电流表应串联在电路中,测电路中的电流,修改后的实物图如图所示:(2)电压表、电流表均有示数,说明电路是通路,小灯泡不亮,原因可能是滑动变阻器接入电路阻值太大,电路电流太小,灯泡的实际功率太小造成的,故AB不符合题意,C符合题意;
故选C。(3)根据图甲可知,电压表选用的是0~3V的量程,分度值为0.1V,示数为2V,因为小灯泡的电压小于额定电压,要想让灯泡正常发光,应增大小灯泡两端的电压,减小欢动变阻器两端的电压,根据串联电路电压规律可知,应将滑动变阻器的滑片向左端移动,使小灯泡正常发光;(4)由实验数据可知,小灯泡正常发光时的电压U=2.5V,通过小灯泡的电流I=0.3A,小灯泡的电阻为:R=(5)探究电流与电压关系,应控制电阻不变,灯丝的电阻随温度升高而增大,电阻值不是一个定值,因此,仅利用本实验的器材不能探究电流与电压关系。故答案为:(1);(2)C;(3)2;左;(4)8.3;(5)不能。
【分析】(1)根据实验原理和电流表、电压表的使用规则来改正实物连接图。
(2)小灯泡的实际功率太小,可能有电流通过,但是小灯泡不发光。
(3)根据电压表的使用规则来读数,根据滑动变阻器的电阻变化来移动滑片。
(4)根据实验数据和欧姆定律进行计算。
(5)小灯泡的电阻是变化的,不能探究电流与电压的关系。(1)原电路图中,电压表串联在电路中,电流表与灯泡并联是错误的。变阻器与灯泡应串在电路中,电压表应并联在灯泡两端,电流表测串联电路中的电流,如图所示:(2)电压表、电流表均有示数,说明灯泡两端有电压,且有电流通过,则不发光的原因可能是因为滑动变阻器接入电路阻值太大,电路电流太小,灯泡的实际功率太小造成的,故选C。(3)[1][2]根据图甲可知,电压表选用的是小量程,分度值为0.1V,示数为2V,因为小灯泡的电压小于额定电压,要想让灯泡正常发光,应将滑动变阻器向左移动,滑动变阻器的电阻减小,分压减少,灯泡两端的电压增大,使灯泡正常发光。(4)由实验数据可知,小灯泡正常发光时的电阻为R=(5)探究电流与电压关系,应控制电阻不变,灯丝的电阻随温度升高而增大,不是一个定值,因此,仅利用本实验的器材不能探究电流与电压关系。34.用电压表和电流表等器材探究电流与电阻的关系,电源电压为6V,所用定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω。(1)请用笔画线代替导线将图甲所示电路连接完整(滑动变阻器滑片向右移动时电流表的示数变小);(2)先将30Ω的电阻接入图甲所示电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最(选填“左”或“右”)端;(3)改正错误后闭合开关,电流表有示数,电压表无示数,可能是定值电阻路;(4)排除故障后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为3.0V时,电流表的示数为0.1A,断开开关,将30Ω的电阻换成25Ω的后再闭合开关,应将滑动变阻器的滑片向(选填“左”或“右”)移动,直至电压表示数为3.0V,此时,电流表的示数如图乙所示,为A;(5)实验数据如下表所示,请在图丙中描绘出I-R的关系图像;实验次数123456电阻R/Ω30252015105电流I/A0.1
0.150.20.30.6(6)为顺利完成该实验,所用滑动变阻器的最大阻值应大于Ω。【答案】(1)(2)右(3)短(4)左;0.12(5)(6)30【解析】【解答】(1)要使滑动变阻器滑片向右移动时电流表的示数变小,滑动变阻器连入电路的电阻应变大,滑片向右移动时应远离下端接线柱,所以应把滑动变阻器左下接线柱接入电路中,并与定值电阻串联,如图所示:(2)为保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的阻值调到最大,离下端接线柱最远的位置,即滑片移到最右端;(3)闭合开关,电流表有示数,说明电路是通路;电压表无示数,可能是与电压表并联的定值电阻短路;(4)探究电流与电阻的关系时,要控制定值电阻两端的电压不变,根据串联分压原理可知,将30Ω的电阻换成25Ω的后再闭合开关,电压表示数会变小,此时需要使定值电阻两端的电压增大,减小滑动变阻器两端的电压,即应减小滑动变阻器连入电路的电阻值,应将滑动变阻器的滑片向左移动,直至电压表示数为3.0V;由图甲可知,电流表选用的是0~0.6A的量程,分度值为0.02A,如图乙所示,电流表的示数为0.12A;(5)根据表格中的数据,在I-R坐标图中描出各点,然后用平滑的曲线连接起来,如图所示:(6)电源电压为6V,实验中控制定值电阻两端的电压为3V不变,则滑动变阻器两端电压也为3V,当定值电阻最大为30Ω时,根据串联分压原理可得,滑动变阻器的电阻也为30Ω,所以为顺利完成该实验,所用滑动变阻器的最大阻值应大于30Ω。
故答案为:(1);(2)右;(3)短;(4)左;0.12;(5);(6)30。
【分析】(1)滑动变阻器滑片向右移动时电流表的示数变小,说明滑动变阻器连入电路的电阻变大,从而确定滑动变阻器接入的接线柱;
(2)为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处;
(3)电流表有示数,说明电路不是断路,电压表无示数,可能是与电压表并联的电路短路,据此分析电路故障;
(4)根据控制变量法,研究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻两端的电压相同,当换上小电阻时,根据分压原理确定电压表示数的变化,由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向;
根据图乙电流表所选量程确定分度值读数;
(5)根据表中数据描点连线画出图象;
(6)探究电流与电阻的关系,应保持电阻两端的电压不变;根据串联电路电压的规律求出变阻器分得的电压,根据分压原理,求出当接入30Ω电阻时变阻器连入电路中的电阻,进而确定滑动变阻器的规格。
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