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第第页北京市西城区2025-2026学年第一学期九年级期末物理试题一、单项选择题(下列每题均有四个选项,其中只有一个选项符合题意。共30分,每题2分)1.在国际单位制中,电能的单位是A.安培(A) B.欧姆(Ω) C.焦耳(J) D.瓦特(W)2.下列物品中,通常情况下属于导体的是A.陶瓷盘子 B.金属勺子 C.木制筷子 D.塑料铲子3.如图所示的四个用电器中,主要利用电流热效应工作的是A.电熨斗 B.电视机 C.吸尘器 D.计算器4.如图所示,是汽油机工作过程中四个冲程的示意图,其中表示做功冲程的是A. B.C. D.5.关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是A.接在一个插线板上的多个大功率用电器能同时使用B.空气开关“跳闸”说明电路中一定发生了短路C.空气开关应只安装在中性线(俗称零线)上D.不能在高压输电线的附近玩耍6.如图所示的实例中,改变物体内能的方式与其它三项不同的是A.压缩空气B.搓手取暖C.给水加热D.钻木取火7.北京的冬天非常干燥,穿着化纤类衣服的人触碰金属门把手时,常会有“触电”的感觉。为了防止这种“触电”,可以手握金属钥匙去接触墙壁或金属等释放电荷。下列说法正确的是A.人体带“静电”,是因为摩擦创造了电荷B.若人体带了负电荷,是因为人体失去部分电子C.若人体带负电荷,释放电荷时,电流的方向是从人体流向墙壁或金属D.人体触碰金属门把手发生“触电”,是因为人体与门把手间有电荷做定向移动8.在试管内装些水,用橡皮塞塞住管口,用酒精灯给试管中的水加热一段时间,橡皮塞被推出,管口出现大量“白气”,如图所示。下列说法正确的是A.橡皮塞被推出的过程中,管内水蒸气的内能增加B.橡皮塞被推出,是由于管口“白气”对橡皮塞做功C.酒精燃烧放出的热量全部被试管中的水吸收D.酒精灯中酒精的质量减少,它的热值不变9.如图所示的电路中,将开关S闭合,规格不同的灯L1和L2均发光。下列说法正确的是A.灯L1与灯L2的亮度一定相同B.灯L1与灯L2的电功率一定相等C.灯L1与灯L2两端的电压一定相等D.通过灯L1与灯L2的电流一定相等10.关于温度、内能和热量,下列说法中正确的是A.两杯水温度相同,它们的内能一定相同B.物体的内能增加,一定是从外界吸收了热量C.冰在熔化过程中,内能增加而温度保持不变D.刚烧开的水很烫,是因为此时水含有的热量较多11.小林随父母外出旅游度假入住酒店时,发现该酒店安装了智能家居系统。当发出语音“你好,小度,请开灯”,照明灯就会亮起;当发出语音“你好,小度,请拉开窗帘”,电动机就工作拉开窗帘。若只发出语音“请开灯”或者“请拉开窗帘”,房间内的控制系统并不响应。小林根据上述情况设计了下图所示的四个简化模拟电路图,其中符合要求的是A. B.C. D.12.在如图所示的家庭电路中,开关闭合后灯泡不亮,用测电笔分别接触a、b、c、d四处时,测电笔氖管均发光。则电路中的故障可能是A.中性线某处断路 B.相线某处断路C.灯泡断路 D.开关短路13.将标有“220V40W”的灯泡L1与标有“220V60W”的灯泡L2串联后接到220V的电路中,两灯的功率分别为P1和P2;若将L1和L2并联后接到220V的电路中,两灯的功率分别为P3和P4。若两灯丝的电阻值保持不变,则下列判断正确的是A.P1>PC.P4>P14.小强要制作一个简易调光台灯,他准备了电压恒为3V的移动电源,规格为“2.5V0.3A”的小灯泡作为光源,一个阻值为1Ω的定值电阻作为保护电阻,四个最大阻值不同的机械式电位器,一个开关、导线若干。若已知小灯泡微亮时,其两端电压为0.5V,通过的电流为0.2A。为了在调节电位器旋钮过程中,小灯泡能从微亮逐渐变为正常发光,则小强应从以下四个电位器中挑选哪个串联在电路中最合适A.0~5Ω B.0~12Ω C.0~50Ω D.0~100Ω15.如图所示,是小娟设计的一款炒菜机模型的简化电路图,它可以实现常温翻炒、大火翻炒、小火焖煮和大火焖煮四种工作模式,当电动机工作时,可以实现翻炒。电动机上标有“6V3W”的字样且通电后能正常工作,R1、R2为阻值相等的发热电阻,四种工作模式中电流表最大示数为1.5A。下列说法正确的是A.开关S与1、2触点接触时,炒菜机为大火焖煮模式B.炒菜机处于常温翻炒与大火焖煮模式时,电流表示数之比为2:1C.炒菜机处于小火焖煮与大火焖煮模式时,电路的电功率之比为1:4D.炒菜机处于大火焖煮模式时,该电路在1min内产生的热量为360J二、多项选择题(下列每题均有四个选项,其中符合题意的选项均多于一个。共10分,每题2分。每题选项全选对得2分,选对但不全的得1分,有错选的不得分)16.下列说法中正确的是A.燃料的热值越大,它完全燃烧时放出的热量越多B.在一定条件下,不同形式的能量可以相互转化C.热机效率越高,燃料完全燃烧放出热量越多D.通常蒸汽机的效率比内燃机的效率低17.如图所示是小丽做的四个实验,下列说法中正确的是A.将两个铅柱紧压在一起,下面挂20kg的重物都不能拉开,这说明分子之间存在引力B.推倒第一块小木板会产生连锁反应,使最后的大木板被推倒,由此说明能量不守恒C.抽掉玻璃板,两瓶气体逐渐混合,颜色变得均匀,这是由于气体分子在重力作用下运动D.简易汽轮机的扇叶能转动起来,是由于易拉罐中的水被加热,喷出的蒸汽对扇叶做功18.下列说法中正确的是A.电路两端有电压,电路中可能没有电流B.导体电阻的大小与通过该导体的电流大小无关C.电阻丝的实际功率越大,电流通过它做功就越快D.额定功率相同的两个用电器,工作相同时间所消耗的电能相同19.在两个相同的烧杯中分别装有质量相同的两种液体A、B,用额定电压相同的甲、乙两个电加热器分别加热液体A、B,电加热器的额定功率.P甲>Pz,它们均正常工作。液体A、B的温度随加热时间变化的关系如图所示。不考虑热量损失,下列说法中正确的是A.相同时间内,液体A吸收的热量等于液体B吸收的热量B.相同时间内,甲电加热器消耗的电能比乙电加热器少C.电加热器甲的电阻丝阻值小于乙的电阻丝阻值D.液体A的比热容大于液体B的比热容20.如图甲所示电路中,电源两端的电压保持不变,R0为定值电阻。闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片从最右端滑至最左端的过程中,电流表的示数与两电压表示数的关系图像如图乙所示。当滑动变阻器的滑片P在最左端时,小灯泡恰好正常发光。下列说法中正确的是A.定值电阻R0的阻值为10Ω B.滑动变阻器的最大阻值为20ΩC.小灯泡的电功率变化量为0.9W D.电路的总电功率变化量为3W三、实验探究题(共48分,21、29、31题各6分,22、27题各3分,23、24、25、26题各2分,28题7分,30题5分,32题4分)21.(1)图甲所示的电阻箱的示数为Ω。(2)小华家12月的月初、月末电能表示数图乙所示,若每度电的费用是0.5元,则他家12月的电费为元。(3)请将图丙中的电灯和开关接入家庭电路中。22.请根据如图所示的实验,回答下列问题:(1)在图甲所示的实验中,把一块干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面,读出测力计的示数。然后使玻璃板水平接触水面,稍用力向上拉玻璃板,测力计示数会(选填“变大”或“变小”),这是由于。(2)在图乙所示的实验中,红墨水在热水中比在冷水中扩散得更快,这说明。23.如图所示,为一身高测量仪的电路图,当方框A中为,方框B中为时,被测人身高变高时电表的示数增大。(选填“电流表”、“电压表”或“定值电阻”)24.在烧杯中加入盐水,将锌片和铜片部分浸入盐水中,制成一个自制电池。用电压表测量该自制电池的电压,如图所示。该电池的负极是(选填“锌片”或“铜片”)。若将两个相同的该款自制电池串联后,用电压表测量两端电压,电压表的示数会(选填“变大”、“变小”或“不变”)。25.如图所示电路中,闭合开关后小灯泡发光。用酒精灯给灯丝加热,发现小灯泡会变暗。请你根据该实验现象,提出一个可探究的科学问题:26.实验桌上备有如图所示的实验器材,其中四根电阻丝的长度、横截面积和材料标注如图,请回答下列问题:(1)探究导体电阻大小跟导体横截面积是否有关,应选用1号和号电阻丝。(2)将3、4号电阻丝分别接入电路中,接入号电阻丝时电流表的示数较大。27.如图甲所示,是小慧连接的探究“并联电路中电流关系”实物电路。(1)请你根据实物电路画出对应的电路图。(2)闭合开关S后,电流表A1和A2的示数分别如图乙和图丙所示,则通过小灯泡L1的电流为A,通过小灯泡L2的电流为A。28.小亮和小乐做探究“通过导体的电流跟导体两端电压的关系”的实验。(1)小亮连接的实物电路如图所示,小乐指出小亮连接的电路有一处错误,若闭合开关S,则电路中表会无示数。请你在错接的导线上画“×”,然后用笔画线代替导线,画出正确接线。(2)小亮改正了电路的错误连接后,闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑片P移动到端(选填“A”或“B”)。(3)实验过程中,若要增大电阻R两端的电压,应将。(4)小亮经多次实验得到如下表所示的实验数据,通过分析发现通过导体的电流与导体两端电压的比值,由此可得出实验结论:。U/V0.50.81.21.62.02.4I/A0.100.160.240.320.400.4829.小萱想探究电流通过导体产生的热量与什么因素有关。她连接了如图甲所示的电路。在图甲、乙中有A、B、C三个相同的透明容器,其中密封着等量的空气,三个容器中都有一根电阻丝,电阻丝的阻值分别为5Ω、10Ω和5Ω。在C容器外部有一根15Ω的电阻丝和透明容器内5Ω的电阻丝并联。(1)此实验通过反映电流通过导体产生热量的多少。(2)小萱利用图甲所示电路进行实验,通电一定时间后,观察发现。经过大量实验可得到结论:在电流相同、通电时间相同的情况下,。(3)若想探究电流通过导体产生的热量与通过导体的电流大小是否有关,可以用图乙的装置替换图甲中(选填“A”或“B”)密封容器进行实验。实验时,在C容器外部并联15Ω的电阻丝的作用是。30.小京想测量一只额定电压为U1的小灯泡正常发光时的电阻,但发现实验桌上没有电流表。于是他利用已有的器材,及阻值为R0的定值电阻,设计了如图所示的电路。(1)请补充主要实验步骤;①按电路图连接电路,只闭合开关S、S1,调节滑动变阻器,使;②(选填“向右调节滑片”“向左调节滑片”或“保持滑片的位置不变”),只闭合开关,读出电压表的示数为U2。(2)请用U1、U2和R0表示小灯泡正常发光时的电阻RL,31.小明利用如图所示装置做“比较不同物质吸热的情况”的实验。(1)用两个相同规格的电加热器进行实验,目的是为了通过比较(选填“加热时间”或“升高的温度”)来比较物质吸收热量的多少。(2)将质量相等的甲、乙两种液体分别倒入烧杯中,用相同规格的电加热器加热,当它们吸收相同热量时,通过比较(选填“加热时间”或“升高的温度”)来比较不同物质吸热能力的强弱。(3)请你画出该实验的数据记录表。(4)根据实验测量的数据绘制出甲、乙两种液体的温度随时间变化图像如丙图所示。若已知在甲、乙两种液体中有一种适合作为汽车冷却剂,你通过分析图像可知:液体(选填“甲”或“乙”)可以作为汽车冷却剂。(5)小明认为该实验中的电加热器可以换为酒精灯,然后测量实验中燃烧掉的酒精质量并查出酒精的热值,就能计算出两种液体吸收的热量,进而计算出两种液体的比热容。若按照他的想法进行实验,计算出的液体比热容数值会比真实值(选填“偏大”或“偏小”)。32.小蕾连接了如图所示的电路,电源两端电压U保持不变,R0为定值电阻,闭合开关S,读出并记录电流表的示数I1。断开开关S,将定值电阻R1更换为不同阻值的定值电阻R2,再次闭合开关S,读出并记录电流表的示数I2,小蕾发现I1<I2.请你画等效电路图丙利用所学知识分析说明电阻R1和电阻R2的大小关系。四、科普阅读题(共4分)33.请阅读《人形机器人》并回答。人形机器人2025年8月8日至12日,世界机器人大会于北京举办,此次大会汇聚全球超200家企业的1500多件展品,其中人形机器人整机企业有50家参展,为同类展会之最。如图所示为一款国产人形机器人,其身高1.32m,折叠后仅0.69m,它的质量(含电池)为36kg,电池容量为9000mAh,额定电压为60V。该款机器人采用中空关节走线技术,避免了外置线缆的杂乱感,设计兼顾结构稳定性和便携性;它拥有23个关节,手指灵巧、膝关节强健,每个动作都模拟人类自然姿态。它的驱动电机将电能转化为机械能的效率为60%,使它最快行走速度为2m/s。它的外壳使用PEEK材料,具有耐高温、耐化学药品腐蚀等能力。它还搭载了高算力模组,配合深度相机与3D激光雷达,实现360°环境感知,能精准识别障碍物、规划路径,并分辨家庭成员面部表情。它具备语音交互功能,结合麦克风阵列与降噪技术,语音交互流畅。在不远的未来,人形机器人将在家庭生活辅助、工业生产协同、公共服务拓展、危险区域救援等领域给我们的生产生活带来更多便利。请根据上述材料,回答下列问题:(1)人形机器人行走过程中将电能转化为。(2)该款机器人充满电时,电池具有的总电能为J。(3)若该机器人以最大速度做匀速直线运动时,它的机械功率为360W,此时驱动电机消耗电能的功率为W,它的工作电流是A。五、计算题(共8分,34、35题各4分)34.如图甲所示,是小亮为测量击打力而设计的简易模拟电路图,闭合开关S,当击打压力应变片R时,可以通过电流表的示数来反映击打力的大小。已知电源两端电压为24V且保持不变,定值电阻R0的阻值为20Ω,电流表的量程为0~0.6A,压力应变片R的电阻值与击打力F的关系如图乙所示。求:(1)当小亮用1000N的力击打压力应变片R时,电流表的示数。(2)在保证电路元件安全的情况下,该电路能测量的最大击打力。(3)为使该电路能测量3000N的击打力,需要对小亮的设计进行改进。在不改变电路连接方式、电流表的量程及压力应变片R的情况下,请你通过计算提出一种合理的改进建议。35.如图所示的实物电路中,电源两端电压U保持不变,小灯泡L标有“6V3W”字样,且灯丝电阻不变。当三个开关都闭合时,小灯泡正常发光,电流表示数为0.8A;当只闭合开关S,滑动变阻器的滑片置于某点时,其电功率为P,并且恰好与此时小灯泡的电功率PL相等。(1)请画出相关的等效电路图。(2)求定值电阻R的阻值。(3)求小灯泡的电功率PL。
答案解析部分1.【答案】C【解析】【解答】解:在国际单位制中,电流的单位是安培(A),电阻的单位是欧姆(Ω),电能的单位是焦耳(J),功率的单位是瓦特(W)。故ABD错误,C正确。
故选:C。
【分析】安培(A)是电流的单位,欧姆(Ω)是电阻的单位,焦耳(J)是功和能的单位,瓦特(W)是功率的单位。2.【答案】B【解析】【解答】解:A、陶瓷盘子不容易导电,属于绝缘体;
B、金属勺子容易导电,属于导体;
C、木质筷子不容易导电,属于绝缘体;
D、塑料杯子不容易导电,属于绝缘体。
故选:B。
【分析】根据导体和绝缘体的定义进行判断:容易导电的物体是导体;不容易导电的物体是绝缘体。3.【答案】A【解析】【解答】解:A、电熨斗工作时主要把电能转化为内能,是利用了电流的热效应来工作的,故A符合题意;
BD、电视机、计算器工作时主要把电能转化为光能和声能,不是利用电流热效应工作的,故BD不符合题意;
C、吸尘器工作时,主要把电能转化为机械能,不是利用电流热效应工作的,故C不符合题意。
故选:A。
【分析】电流的热效应就是把电能转化为内能,可从能量转化的角度分析哪一用电器是利用了电流的热效应。4.【答案】B【解析】【解答】解:A、进气门开启,活塞下行,气体流入汽缸,是吸气冲程;不符合题意;
B、两气门都关闭,活塞下行,汽缸容积变大,是做功冲程,符合题意;
C、两气门都关闭,活塞上行,汽缸容积变小,是压缩冲程,不符合题意;
D、排气门开启,活塞上行,气体流出汽缸,是排气冲程;不符合题意。
故选:B。
【分析】判断汽油机的四个冲程,先看进气门和排气门的关闭情况,进气门打开的是吸气冲程,排气门打开的是排气冲程,进气门和排气门都关闭的是压缩冲程或者做功冲程;活塞上行为压缩冲程和排气冲程;活塞下行为吸气冲程和做功冲程。5.【答案】D【解析】【解答】解:A、在一个插线板上长时间同时使用多个大功率用电器,很容易造成电路电流过大,引发火灾,故A错误;
B、空气开关跳闸说明电路中的电流过大,这说明电路中可能发生了短路事故,也可能是用电器的总功率过大,故B错误;
C、电灯的开关接在零线上时,更换灯泡时易发生触电事故,因此接在火线上,故C错误;
D、不靠近高压带电体(室外、高压线、变压器旁),不接触低压带电体,因此不能在高压输电线的附近玩耍,故D正确。
故选:D。
【分析】(1)多个大功率用电器同时使用一个插座,会使干路中的电流过大;
(2)导致电路中电流过大的原因:短路、用电器的总功率过大;
(3)为了安全,控制电灯的开关应安装在火线与灯之间;
(4)不靠近高压带电体(室外、高压线、变压器旁),不接触低压带电体。6.【答案】C【解析】【解答】解:A、压缩空气的过程中,克服空气阻力做功,将机械能转化为内能,是做功改变内能;
B、搓手取暖的过程中,克服摩擦做功,将机械能转化为内能,使手内能增加,温度升高,是做功改变内能;
C、给水加热,水吸收热量,是热传递改变内能;
D、钻木取火,是克服摩擦做功,将机械能转化为内能,是做功改变内能;
C与ABD改变物体内能的方式不同,故A符合题意。
故选:C。
【分析】改变物体内能的方式有两种:做功和热传递,其中做功过程是能量的转化过程,是机械能和内能相互转化的过程;热传递是内能从高温转移到低温的过程,二者的本质不同。7.【答案】D【解析】【解答】解:A、摩擦起电的本质是电荷的转移,不是创造电荷,化纤衣服与人体摩擦时,电子发生转移,使人体带电,并非创造了新的电荷,故A错误;
B、人体带负电荷,是因为得到了额外的电子,而不是失去电子,失去电子会带正电,故B错误;
C、电流的方向被定义为正电荷定向移动的方向,与负电荷定向移动的方向相反,当人体带负电时,负电荷(电子)从人体流向墙壁或金属,所以电流的方向是从墙壁或金属流向人体,故C错误;
D、人体触碰金属门把手发生“触电”,是因为人体与门把手之间存在电荷的定向移动,从而产生了瞬间电流,使人有电击感,故D正确。
故选:D。
【分析】(1)摩擦起电的本质是电荷的转移,不是创造电荷。
(2)物体得到电子带负电,失去电子带正电。
(3)电流的方向被定义为正电荷定向移动的方向,与负电荷定向移动的方向相反。
(4)触电时有瞬间电流通过人体。8.【答案】D【解析】【解答】解:AB、塞子被推出的过程中,是试管内水蒸气对橡皮塞做功,将内能转化为塞子增加的机械能,管内水蒸气的内能减小,而管口“白气”是水蒸气液化形成的,故AB错误;
C、酒精燃烧放出的热量不能全部被试管中的水吸收,有一部分损失掉了,故C错误;
D、燃料的热值仅与燃料的种类有关,与燃料的质量无关,故D正确。
故选:D。
【分析】(1)当水沸腾时产生大量的水蒸气,试管内的气体压强增大,就会将塞子冲出,水蒸气对塞子做功,水蒸气的内能减小,转化为塞子的机械能;
(2)酒精燃烧放出的热量不能全部被试管中的水吸收;
(3)(4)1kg某种燃料完全燃烧放出的能量,叫做这种燃料的热值。热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关,与燃料的质量、燃烧程度等均无关。9.【答案】C【解析】【解答】解:AB、从电路图可以看出,电流从电源正极出发,分别经L1和L2回到电源负极,所以灯L1和L2是并联的。
亮度由实际功率决定,两灯规格不同,电阻未必相同,并联时电压相等,由P=U2R可知实际功率不一定相等,亮度不一定相同,故AB错误。
C、并联电路的核心特点就是各支路两端电压相等,且等于电源电压,因此灯L1与灯L2两端的电压一定相等,故C正确。
D、电压相等但电阻未必相同,由欧姆定律可知,通过两灯的电流不一定相等,故D错误。
故选:C。
【分析】(1)从电路图可以看出,灯L1和L2是并联的。亮度由实际功率决定,两灯规格不同,电阻未必相同,并联时电压相等,由P=U210.【答案】C【解析】【解答】解:A、内能与物体的质量、温度、状态有关,两杯水温度相同,质量不一定相同,它们的内能不一定相同,故A错误;
B、物体内能增加,可能是从外界吸收了热量,也可能是有物体对它做了功,故B错误;
C、当冰熔化成水的过程中,状态发生改变,虽然温度不变,但吸收热量,所以内能增加,故C正确;
D、热量是过程量,不能说含有,故D错误。
故选:C。
【分析】(1)内能与物体的质量、温度、状态有关;
(2)改变物体内能的两种方式:做功和热传递,改变物体内能的两种方法是等效的;
(3)晶体熔化过程中,吸收热量,内能增加,但温度不变;
(4)在热传递过程中物体内能改变的多少叫热量,热量是一个过程量。11.【答案】B【解析】【解答】解:根据题意可知,当发出语音“你好,小度,请开灯”(相当于闭合开关),照明灯就会亮起;当发出语音“你好,小度,请拉开窗帘”(相当于闭合开关),电动机就工作拉开窗帘,说明照明灯和电动机能独立工作,是并联的;同时两条支路中均有一个开关单独控制;若只发出语音“请开灯”或者“请拉开窗帘”(相当于开关断开),房间内的控制系统并不响应,说明干路中还有一个开关控制整个电路,故B符合要求,ACD不符合要求。
故选:B。
【分析】根据题意可知照明灯和电动机的工作关系及连接方式,以及各开关的作用和位置,从而得出符合要求的电路设计。12.【答案】A【解析】【解答】解:开关闭合后发现灯泡不亮,用测电笔分别接触a、b、c、d四处时,测电笔氖管均发光,说明这四处直接或间接与火线接通,所以故障是进户零线断路,故A正确。
故选:A。
【分析】如果测电笔测试家庭电路中所有点时氖管都不发光,则可判断是进户火线断路了;如果电路闭合,但用电器不工作,测电笔测试火线和零线时氖管都发光,则可判断是进户零线断路了。13.【答案】C【解析】【解答】解:两灯泡的额定电压均为220V,若将L1和L2并联后接到220V的电路中,实际电压等于额定电压,实际功率等于额定功率,两灯的功率分别为P3=40W和P4=60W,
由R=U2P可知,两灯泡额定电压相同,L1的额定功率小,电阻大,即R1>R2,
串联电路电流相等,由P=I2R可知,P1>P2,
由串联电路电压规律可知U1<220V,由P=U2R可知,在灯丝电阻不变时,有P3>P1,
故有P4>P3>P1>P2,故C正确。
故选:C。
【分析】两灯泡的额定电压相等,若将L1和L2并联后接到220V的电路中,实际电压等于额定电压,实际功率等于额定功率,可知P3和P4的值,由R=U2P可知,两灯泡额定电压相同,L1的额定功率小,电阻大,即R1>R2,由串联电路电流规律和P=I2R可知P1>P214.【答案】B【解析】【解答】解:灯泡正常发光时,保护电阻两端电压U0=ILR0=0.3A×1Ω=0.3V,
电位器两端电压U2=U-UL-U0=3V-2.5V-0.3V=0.2V,
电位器接入电路的电阻R2=U2IL=0.2V0.3A≈0.67Ω,
小灯泡微亮时,其两端电压为0.5V,通过的电流为0.2A,
可知电位器两端电压U2'=U-UL-IR0=3V-0.5V-0.2A×1Ω=2.3V,
电位器接入电路的电阻R2'=U2I=2.3V0.2A15.【答案】C【解析】【解答】解:①由电路图知,开关S接1和2时,R1、R2串联,电路电阻最大,电源电压一定,由P=U2R可知,电路发热功率较小,炒菜机处于小火焖煮模式;
②开关S接2和3时,只有R1连入电路,电路电阻较小,电路发热功率较大,炒菜机处于大火焖煮模式;
③开关S接3和4时,R1与电动机并联,电动机工作,炒菜机处于大火翻炒模式;
④开关S接4和5时,只有电动机连入电路中,炒菜机处于常温翻炒模式;
由题知,电动机上标有“6V3W”的字样且通电后能正常工作,所以电源电压U=UM=6V;
由P=UI可得,电动机正常工作电流:IM=I=PMU=3W6V=0.5A,
当炒菜机处于大火翻炒模式时,电流表示数最大,即:I=I1+IM=1.5A,则通过R1的电流I1=I-IM=1.5A-0.5A=1A,
由欧姆定律可得:R2=R1=UI1=6V1A=6Ω。
A、开关S与1、2触点接触时,炒菜机为小火焖煮模式,故A错误;
B、常温翻炒时,只有电动机工作,电流表示数为0.5A,大火焖煮模式时,只有R1连入电路,电流表示数等于通过R1的电流,为1A,电流表示数之比为0.5A:1A=1:2,故B错误;
C、小火焖煮时,电路的电功率P=U2R16.【答案】B,D【解析】【解答】解:A.热值是单位质量的某种燃料完全燃烧时所释放的热量,由Q放=mq可知,燃料燃烧放出的热量不仅与燃料的热值有关,还与燃料的质量有关,因此热值大的燃料并不一定放出的热量多,还要看燃料质量,故A错误;
B.在一定条件下,不同形式的能量可以相互转化,这是能量守恒定律的基本内容之一,能量可以在不同形式之间转化,例如机械能转化为电能、化学能转化为内能等,故B正确;
C.热机效率是指热机将燃料燃烧释放的热量转化为有用功的比例,热机效率高表示转化效率高,但不表示放出热量多,放出热量仍由燃料热值和质量决定,故C错误;
D.蒸汽机由于工作温度较低、能量损失较大,其效率通常低于内燃机,故D正确。
故选:BD。
【分析】(1)热值是单位质量的某种燃料完全燃烧时所释放的热量,由Q放=mq可知,燃料燃烧放出的热量不仅与燃料的热值有关,还与燃料的质量有关;
(2)在一定条件下,不同形式的能量可以相互转化;
(3)热机效率是指热机将燃料燃烧释放的热量转化为有用功的比例,热机效率高表示转化效率高;
(4)蒸汽机由于工作温度较低、能量损失较大,其效率通常低于内燃机。17.【答案】A,D【解析】【解答】解:A.将两个铅柱紧压在一起,下面挂20kg的重物都不能拉开,这说明分子之间存在引力,故A正确;
B.推倒第一块小木板会产生连锁反应,前一块木板的动能传递给后一块,使后一块获得动能继续运动,直至最后的大木板被推倒,这个实验体现的是“机械能的传递”,并非“能量不守恒”,故B错误;
C.抽掉玻璃板,两瓶气体逐渐混合,颜色变得均匀,这是扩散现象,扩散现象的本质是分子在不停地做无规则运动,与重力无关,故C错误;
D.简易汽轮机的扇叶能转动起来,是由于易拉罐中的水被加热后,喷出的蒸汽对扇叶做功,水蒸气的内能转化为扇叶的机械能,故D正确。
故选:AD。
【分析】(1)分子之间存在相互作用的引力和斥力,当物体被拉伸时,表现为引力;
(2)“能量守恒”是指能量不会凭空产生或消失,只会从一种形式转化为另一种形式,或从一个物体转移到其他物体,总量保持不变,所有能量转化的过程都遵循能量守恒定律;
(3)扩散现象说明,分子在不停地做无规则运动;
(4)易拉罐中的水被加热后,喷出的蒸汽对扇叶做功,水蒸气的内能转化为扇叶的机械能,简易汽轮机的扇叶转动起来。18.【答案】A,B,C【解析】【解答】解:A.电路中有持续电流的条件是:电路两端有电压,且电路是闭合的。当电路两端有电压,但电路处于断开状态时,电路中就没有电流,所以电路两端有电压,电路中可能没有电流,故A正确;
B.导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与通过该导体的电流大小以及导体两端的电压大小无关,故B正确;
C.电功率是表示电流做功快慢的物理量,计算公式为P=Wt,电阻丝的实际功率越大,意味着在单位时间内电流通过它所做的功越多,即电流通过它做功就越快,故C正确;
D.额定功率相同的两个用电器,若它们都在额定电压下工作,则实际功率等于额定功率,由W=Pt可知,工作相同时间所消耗的电能相同;但如果它们实际工作时的电压不同,实际功率就不同,那么工作相同时间所消耗的电能也不同,故D错误。
故选:ABC。
【分析】(1)电路中有持续电流的条件是:电路两端有电压,且电路是闭合的;
(2)导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与通过该导体的电流大小以及导体两端的电压大小无关;
(3)电功率是表示电流做功快慢的物理量,电阻丝的实际功率越大,意味着在单位时间内电流通过它所做的功越多,即电流通过它做功就越快;19.【答案】C,D【解析】【解答】解:AB.额定电压相同的甲、乙两个电加热器分别加热液体A、B,它们均正常工作,则电加热器的实际功率等于额定功率;在加热过程中不计热量损失,A、B液体吸收的热量等于电加热器消耗的电能,由Q吸=W=Pt,P甲>P乙可知,在相同的时间内,甲电加热器消耗的电能比乙电加热器消耗的电能多,甲电加热器放出的热量比乙电加热器放出的热量多,因此液体A吸收的热量大于液体B吸收的热量,即Q吸A>Q吸B,故AB错误;
C.甲、乙两个电加热器额定电压相同,额定功率P甲>P乙,由公式P=U2R可得,当电压相同时,功率P越大,电阻R越小,因为P甲>P乙,所以R甲<R乙,即电加热器甲的电阻丝阻值小于乙的电阻丝阻值,故C正确;
D.在相同的时间内,液体A吸收的热量大于液体B吸收的热量,即Q吸A>Q吸B,两种液体A、B质量相同mA=mB,由图像可知,在液体A、B沸腾之前,相同时间内液体A、B升高的温度ΔtA<ΔtB,由c=Q吸mΔt可知,cA>cB,所以液体A的比热容大于液体B的比热容,故D正确。
故选:CD。
【分析】(1)额定电压相同的甲、乙两个电加热器分别加热液体A、B,它们均正常工作,则电加热器的实际功率等于额定功率;已知P甲>P乙,根据W=Pt比较在相同的时间内,甲、乙电加热器消耗的电能多少;
(2)在加热过程中不计热量损失,A、B液体吸收的热量等于电加热器消耗的电能,电加热器额定功率越大,消耗的电能越多,液体吸收的热量就越多,由此进行分析;
(3)甲、乙两个电加热器额定电压相同,由公式P=U2R20.【答案】A,B,D【解析】【解答】解:由电路图可知,闭合开关S,滑动变阻器、小灯泡L、定值电阻R0串联,电流表测电路中的电流,电压表V1测R0两端的电压,电压表V2测L与R0的总电压。根据串联电路的电压规律可知,电压表V2的示数总大于电压表V1的示数,所以电流表示数与电压表V1的示数关系图像为图乙中的直线,电流表示数与电压表V2的示数关系图像为图乙中的曲线。
A、根据图像数据和欧姆定律可得,定值电阻R0的阻值:R0=U0小I小=3V0.3A=10Ω,故A正确;
B、滑动变阻器的滑片在最左端时,它接入电路的阻值为零,电路中的电流最大为I大=0.6A,
此时电压表V2测电源电压,由图乙可知,电源电压为U=10V;
滑动变阻器的滑片在最右端时,它接入电路的阻值最大,电路中的电流最小为I小=0.3A,
根据串联电路的电压规律和欧姆定律可得,滑动变阻器的最大阻值:R滑大=U滑大I小=10V-4V0.3A=20Ω,故B正确;
C、根据串联电路的电压规律可知,灯泡两端的最小和最大电压分别为
UL小=U2小-U1小=4V-3V=1V,UL大=U2大-U1大=10V-6V=4V,
则小灯泡的电功率变化量:ΔPL=UL大I大-UL小I小=4V×0.6A-1V×0.3A=2.1W,故C错误;
D、电路的总电功率变化量:ΔP=UΔI=10V×(0.6A-0.3A)=3W,故D正确。
故选:ABD。
【分析】由电路图可知,闭合开关S,滑动变阻器、小灯泡L、定值电阻R0串联,电流表测电路中的电流,电压表V21.【答案】(1)3958(2)80.05(3)【解析】【解答】解:(1)由图甲知,电阻箱的示数为R=3×1000Ω+9×100Ω+5×10Ω+8×1Ω=3958Ω;
(2)小华家12月份共用电:369.42kW•h-209.32kW•h=160.1kW•h,即160.1度;这个月电费是160.1度×0.5元/度=80.05元。
(3)电灯和开关接入家庭电路中,如图所示:
故答案为:(1)3958;(2)80.05;(3)。
【分析】(1)电阻箱的读数方法是,将各旋钮对应的小三角对准的数字乘以面板上标记的倍数,然后数值加在一起就是电阻箱连入电路中的阻值;
(2)本周一中午、上周一中午的电能表示数之差即为本周该同学家消耗的电能,知道电价,可求应交的电费;
(3)家庭电路中,火线电流先通过开关,再进入灯泡,最后回到零线。22.【答案】(1)变大;玻璃分子和水分子间存在引力(2)分子热运动与温度有关,温度越高,分子热运动越剧烈【解析】【解答】解:(1)由于分子间存在相互作用的引力,所以稍稍用力向上拉玻璃板,弹簧测力计的示数会变大;
(2)红墨水在热水中比在冷水中扩散得更快,是因为分子热运动与温度有关,温度越高,分子热运动越剧烈。
故答案为:(1)变大;分子间存在相互作用的引力;(2)分子热运动与温度有关,温度越高,分子热运动越剧烈。
【分析】(1)分子之间存在着相互作用的引力和斥力;
(2)温度越高,分子热运动越剧烈。23.【答案】电压表;定值电阻【解析】【解答】解:由图可知,A处元件与滑动变阻器并联,应为电压表或定值电阻;B处元件串联在电路中,应为电流表或定值电阻。
若A处为定值电阻、B处为电流表,当被测人身高变高时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,电路中的电流变小,即电表的示数减小,不符合题意;
若A处为电压表、B处为定值电阻,当被测人身高变高时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,其两端电压增大,即电压表的示数增大,同时若滑动变阻器接入电路的阻值过小时,可以避免电路中的电流过大而损坏电路,故A中为电压表,B中为定值电阻。
故答案为:电压表;定值电阻。
【分析】根据电流表和电压表的连接方式判断A处元件类型;为防止电路中的电流过大,B处应串联一个保护电阻。24.【答案】锌片;变大【解析】【解答】解:在盐水电池中,较活泼的金属(锌)容易失去电子成为负极,较不活泼的金属(铜)成为正极。电压表正向偏转说明:电压表正接线柱接的是正极(铜片),负接线柱接的是负极(锌片);
串联电路中总电压等于各部分电路电压之和,若将两个相同的该款自制电池串联后,用电压表测量两端电压,电压表的示数会变大。
故答案为:锌片;变大。
【分析】根据“电流必须从电压表的正接线柱流入,负接线柱流出”判断电池的正极。串联电路中总电压等于各部分电路电压之和。25.【答案】导体的电阻大小与它的温度是否有关【解析】【解答】解:灯丝材料、长度和横截面积不变,用酒精灯给灯丝加热,发现小灯泡会变暗,说明电路中的电流变小、灯丝的电阻变大,据此可知,该实验可探究的科学问题是导体的电阻与温度是否有关。
故答案为:导体的电阻与温度是否有关。
【分析】根据导体电阻的影响因素和实验现象得出结论。26.【答案】(1)3(2)4【解析】【解答】解:(1)要探究导体电阻大小跟导体横截面积是否有关,需要控制导体的长度和材料相同,而横截面积不同,所以应选用1号和3号电阻丝;
(2)将3、4号电阻丝分别接入电路,两电阻丝的材料、横截面积相同,长度不同,3号电阻丝的长度长,当材料和横截面积相同时,导体长度越长,电阻越大,接入3号电阻丝时电流表的示数小,接入4号电阻丝时电流表的示数较大。
故答案为:(1)3;(2)4。
【分析】(1)影响电阻大小的因素有材料、长度和横截面积以及温度,根据控制变量法的要求,并结合实验目的或实验现象分析答题;
(2)当材料和横截面积相同时,导体长度越长,电阻越大。27.【答案】(1)(2)0.2;0.3【解析】【解答】解:(1)原图中,两灯并联,电流表A2测干路的电流,电流表A1测L2的电流,开关控制整个电路,根据实物图画出对应的电路图,如下所示:
(2)闭合开关S后,电流表A1和A2的示数分别如图乙和图丙所示,电流表都选用小量程,分度值为0.02A,则电流表A1和A2的示数分别为0.3A和0.5A,由并联电路电流的规律,通过小灯泡L1的电流为I1=0.5A-0.3A=0.2A;
通过小灯泡L2的电流为0.3A。
故答案为:(1);(2)0.2;0.3。
【分析】(1)分析原实物图两灯的连接及电流表测量的对象,根据实物图画出对应的电路图;
(2)根据电流表都选用小量程确定分度值得出电流表A1和A2的示数,得出L2的电流,由并联电路电流的规律得出通过小灯泡L1的电流。28.【答案】(1)电压;(2)A(3)滑片P应向B端移动(4)相同;当导体的电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端电压成正比【解析】【解答】解:(1)原电路图中,定值电阻被短路,闭合开关后,电压表没有示数;
应将连接开关与定值电阻的导线连接定值电阻的左端接线柱,电路图如图所示:
(2)闭合开关S前,为保护电路,应将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处,即A端;
(3)根据串联电路的分压规律,若要增大电阻两端的电压,应减小滑动变阻器接入电路的电阻,从而减小滑动变阻器分得的电压,则由图甲可知滑片P应向B端移动;
(4)由表中数据可知,当定值电阻两端电压增大为原来的几倍,通过定值电阻的电流也增大为原来的几倍,R=UI=0.5V0.1A=...=2.4V0.48A=5Ω,电压与电流的比值时正比,故分析数据后可得出结论:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
故答案为:(1)电压;;(2)A;(3)滑片P应向B端移动;(4)相同;导体的电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端电压成正比。
【分析】(1)原电路图中,定值电阻被短路,闭合开关后,电压表没有示数;
29.【答案】(1)U形管液面高度的变化(2)与B相连的U形管中液面高度差比与A相连的U形管中液面高度差大;电阻越大,电流通过导体产生的热量越多(3)B;改变通过C容器内电阻丝的电流大小【解析】【解答】解:(1)根据转换法,电流通过导体产生的热量不易直接测量,由于透明容器中密封着等量的空气,电阻丝产生热量越多,空气吸收热量越多,温度升高越明显,体积膨胀越大,会使U形管中液面高度差越大,所以可通过U形管中液面的高度差来反映电流通过导体产生热量的多少。
(2)图甲中两电阻丝串联,通过它们的电流和通电时间相同,根据焦耳定律Q=I2Rt,电阻越大,产生的热量越多,已知RA<RB,所以B容器中电阻丝产生的热量多,对应的U形管中液面高度差大。通电一定时间后,观察发现与B相连的U形管中液面高度差比与A相连的U形管中液面高度差大。经过大量实验可得到结论:在电流相同、通电时间相同的情况下,电阻越大,电流通过导体产生的热量越多。
(3)探究电流通过导体产生的热量与电流大小的关系时,应控制电阻和通电时间相同,改变电流大小。图乙中通过容器内电阻丝的电流与图甲中A容器内电阻丝电流情况不同,所以用图乙装置替换图甲中B密封容器进行实验。在C容器外部并联15Ω的电阻丝后,根据并联电路电流的规律,会使通过C容器内电阻丝的电流与其他电阻丝电流不同,从而可以探究热量与电流大小的关系。
故答案为:(1)U形管中液面的高度差;(2)与B相连的U形管中液面高度差比与A相连的U形管中液面高度差大;电阻越大,电流通过导体产生的热量越多;(3)B;改变通过C容器内电阻丝的电流大小。
【分析】(1)根据转换法,电流通过导体产生的热量不易直接测量,可通过U形管中液面的高度差来反映电流通过导体产生热量的多少。
(2)电流通过导体产生的热量与通过的电流、导体的电阻和通电时间有关,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外两个因素不变,结合串联电路电流的规律分析。
(3)分析乙装置电路连接,根据串联和并联电路电流的规律分析;根据Q=I2Rt和并联电路电压的规律及欧姆定律分析回答。30.【答案】(1)电压表的示数为U1;保持滑片的位置不变;S和S2(2)U【解析】【解答】解:(1)①只闭合开关S、S1,滑动变阻器、小灯泡L、定值电阻R0串联,电压表测L两端的电压,当小灯泡两端的电压等于额定电压时,小灯泡正常发光,故应调节滑动变阻器,使电压表的示数为U1;
②保持滑片的位置不变,只闭合开关S、S2,读出电压表的示数为U2。此时电路的连接方式不变,小灯泡仍正常发光,且小灯泡L与定值电阻R0两端的总电压为U2;
(2)根据串联电路的电流、电压规律和欧姆定律可得,
通过小灯泡L的电流:IL=I0=U0R0=U2-U1R0,
根据欧姆定律可得,小灯泡正常发光时的电阻:RL=U1U2-U1R0=U31.【答案】(1)加热时间(2)升高的温度(3)加热时间t/min甲的温度T∥℃乙的温度T∠/℃(4)乙(5)偏大【解析】【解答】解:(1)选取两个相同规格的电加热器进行实验,为了保证相同时间放出的热量相同,实验中通过比较加热时间来比较物质吸收热量的多少,加热时间越长,吸收的热量越多;
(2)用相同规格的电加热器加热,加热相同质量的两种液体,则在相等时间内两种液体吸收的热量相等,然后通过比较升高的温度的方法来比较不同物质的吸热能力,升
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