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第第页四川省平昌县同州街道2025-2026学年九年级上学期期中物理试题一、单选题(每题2分,共32分)1.下列关于新材料、新技术及其应用的说法,不正确的是()A.若电动机的线圈使用超导材料制作,可以进一步减少电能的损耗B.华为P60使用以硅为主要原料的芯片,该芯片不需要使用半导体材料C.“纳米材料”是指原料的几何尺寸达到纳米级,因而具有某些特殊性能D.超导体可以用来做输电线2.如图所示,这是世界上最小的发电机—摩擦纳米发电机,它可以在人走路、说话、心跳、肌肉收缩等运动时,使其组成的材料之间摩擦来实现能量转换,从而在外部电路中形成电流,使电流表正常偏转。下列分析正确的是()A.该发电机A端相当于电源负极B.摩擦纳米发电机内部的电流方向是从B到AC.两摩擦层在相互摩擦的过程中创造了电荷D.摩擦层a束缚电子的能力比摩擦层b强3.图甲是某花卉大棚的温度报警电路图,其电源电压不变,R0为定值电阻,R为光敏电阻,其阻值随光照强度变化的关系如图乙所示。当电流表示数大于某一值I0时触发报警A.光照强度越小,电流表示数越大B.光照强度越小,通过R0C.光照强度越大,电压表示数越大D.光照强度越大,电压表示数与电流表示数的比值越小4.每年12月2日是全国交通安全日。骑电动车时不戴头盔存在安全隐患,于是小清针对共享电动车设计了如下方案:骑行前,扫码成功后开关S1闭合,指示灯L亮,但电动机不工作;从车头取出头盔并戴上后,头盔内遥控设备遥控开关S2闭合,电动机才通电工作;若只戴头盔不扫码,则无法骑行。下列电路符合设计要求的是()A. B.C. D.5.如图所示的电路中,R1<R2。闭合开关S后,电阻R1、R2两端的电压分别为A.I1>I2 B.U1=6.在清水中滴入蓝墨水,一段时间后,整杯水变蓝了。关于此现象,下列说法正确的是()A.该现象在0°CB.该现象说明分子在不停地做无规则运动C.该现象说明分子间存在引力D.温度越低,分子运动进行得越快7.一盏正常工作时电压为6V、电阻为10Ω的电灯接在18V电路上,要让灯正常工作,应该()A.串联一个20Ω的电阻 B.串联一个5Ω的电阻C.并联一个20Ω的电阻 D.串联一个30Ω的电阻8.钻木取火是人类早期掌握的技能之一,下列选项中,改变物体内能的方式与钻木取火相同的是()A.晒太阳时身体发热 B.锯木条时锯条发热C.用燃气烧水时水变热 D.用暖宝暖手时手变热9.为探究不同燃料完全燃烧放热能力的差异,小明设计了如图甲、乙所示的两组对比实验,实验装置完全相同。烧杯内水的初温、质量也都相同,实验中忽略热量的散失,两种燃料质量相同,完全燃烧完后,画出水的温度随时间变化的关系图像如图丙所示。下列说法正确的是()A.燃料1完全燃烧完所放出的热量小于燃料2完全燃烧完所放出的热量B.甲烧杯中水升高的温度与乙烧杯中水升高的温度之比是4:3C.甲烧杯水吸收热量与乙烧杯水吸收热量之比是4:3D.燃料1的热值与燃料2的热值之比是3:210.一些同学玩过这样的游戏:饮料瓶中留有少量水,盖上瓶盖(如图甲);使劲扭转瓶子(如图乙);轻轻扰动瓶盖,随着“砰”的一声响,瓶盖被瓶内的气体冲出,同时瓶内出现白雾(如图丙)。图乙和图丙所示的过程,分别与四冲程汽油机的两个冲程相似,这两个冲程是()A.吸气冲程和压缩冲程 B.压缩冲程和做功冲程C.做功冲程和排气冲程 D.排气冲程和吸气冲程11.如图所示,小兰将一个橙子用细绳悬挂起来制成单摆,让橙子从A点由静止释放,橙子会在A、C两点之间来回摆动且摆幅越来越小。下列说法正确的是()A.悬挂点到橙子的重心的距离即摆长越短,此单摆的周期越长B.来回摆动的过程中,橙子的机械能守恒C.橙子来回摆动的过程中,违背了能量守恒定律D.假设橙子摆到最高处时所有外力同时消失,橙子将处于静止状态12.用水发电时,水从高处流下冲击水轮机,水轮机转动并带动发电机发电,下列说法不正确的是()A.水轮是人类把水能转化成水轮动能的装置B.流水通过水轮后,其机械能减小C.修筑拦河大坝,起到了提高水重力势能的效果D.流水冲击水轮,带动发电机发电,减少的水能等于发电机产生的电能13.下列图片是小普同学跟爷爷学习气功的四个基本动作,由此他联想到热机的冲程。下列说法正确的是()A.在“鼻孔吸气”对应的汽油机冲程中,吸入气缸的只有汽油B.“气沉丹田”对应的汽油机冲程将机械能转化为内能C.汽油机和柴油机都是通过火花塞点火的D.“打完收工”所对应的汽油机冲程是靠飞轮的惯性来完成的14.如图所示,用喷雾器往瓶内喷入酒精后迅速塞上瓶塞,启动电子打火器点燃酒精,可观察到瓶塞瞬间弹出,下列说法正确的是()A.电子打火器相当于汽油机中的火花塞B.酒精燃烧越充分,酒精的热值越大C.酒精燃烧过程中内能转化为化学能D.瓶塞飞出时,瓶内燃气的内能增大,温度升高15.“筑梦九天,神舟探苍穹”。在2025年4月24日第十个“中国航天日”当天17时17分,我国神舟二十号载人飞船发射取得圆满成功。如图所示,在火箭加速升空过程中,下列说法正确的是()A.神舟二十号载人飞船相对于火箭是运动的B.神舟二十号载人飞船的质量逐渐变小C.神舟二十号载人飞船的机械能保持不变D.向下喷出燃气获得动力的能量转化过程与内燃机的做功冲程相同16.“金陵金箔”是国家级非物质文化遗产,手工打造的金箔轻薄柔软,不能用手直接拿取,正确拿取的方法:如图甲所示,先手持羽毛轻轻扫过纸垫,羽毛将带上负电;如图乙所示,再将羽毛靠近工作台上方的金箔,羽毛即可将金箔吸住。下列分析正确的是()A.羽毛与纸垫摩擦后创造了电荷B.羽毛能够吸引金箔的原理和验电器的原理相同C.羽毛带负电,说明羽毛的原子核束缚电子能力比纸垫强D.羽毛和纸垫摩擦后,会带上等量的同种电荷二、填空题(除特殊标注外每空1分,共21分)17.如图所示是加油站里常见的“静电释放器”(与大地相连),司机或工作人员提起油枪加油前,必须用手触摸“静电释放器”来清除身体上的静电。制作“静电释放器”的材质是(选填“导体”或“绝缘体”),若人体带负电“除电”时电流方向是从(选填“大地流向人手”或“人手流向大地”)。某汽油机在一段时间内消耗了10kg汽油,根据它的工作能量流向图(如图所示),它在这段时间内输出的机械能为J。(汽油的热值是4.6×1018.如图甲电路,闭合开关S后,两个灯泡都能发光,电流表A1读数是0.9A,电流表A2的示数如图乙所示,是A,它测量的是的电流。通过灯泡L119.汽车在转向前,司机会拨动转向横杆,汽车同侧的前后两个转向灯就会同时闪亮、同时熄灭,但其中一个灯损坏时,另一个仍能正常工作,这两个转向灯在电路中的连接方式为(选填“串联”或“并联”),转向横杆相当于电路中的。(选填“电源”“开关”或“用电器”)20.“新余是我家,文明靠大家”,在创建全国文明城市的进程中,无人清扫机器人被广泛应用于街道保洁。如图所示,机器人匀速行驶并清扫收集地面树叶时,其动能(选填“变大”、“变小”或“不变”);它在充电过程中,内部的电池相当于(选填“电源”或“用电器”)。21.两个水果组成的电池与发光二极管串联接入如图所示电路,此时二极管发光。若将二极管两极的接线对调,二极管不发光,则说明了发光二极管具有性。制作发光二极管的材料是锗和硅,它们属于材料。水果电池的A端相当于电源的(正、负)极。22.如图是高速公路收费站的计重秤原理图。图中的称重表相当于一个表(选填“电压表”或“电流表”)。当车辆越重时,称重表的示数将(选填“变大”“变小”或“不变”)。23.如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置,R是转动式滑动变阻器,它的金属滑片P是杠杆的一端,油量表由表改装而成,定值电阻R'在电路中的作用是;当油量表的示数变大时,R的阻值变。24.即将服役的国产航母“福建舰”(如图甲)装备了电磁弹射器,可将战机快速弹射起飞。(1)电磁弹射器的工作原理如图乙,轨道上的磁悬浮电磁弹射车受到巨大的电磁弹力(即通电导线在磁场中会)而快速向前滑行,就像我们投掷纸飞机一样,推动战机完成起飞;(2)电磁弹射车采用磁悬浮技术,其工作时,线圈中强大的产生强磁场,使轨道与其上方弹射车的磁场相互作用产生(选填“引力”或“斥力”)实现磁悬浮,从而使轨道与弹射车之间的摩擦大幅减少。三、作图题(6+7分,共13分)25.(1)如图所示是测量小灯泡L2两端的电压和通过小灯泡L(2)请在如图所示电路的“○”内填入合适的电表符号,使开关S闭合后,灯L1和L(3)请用笔画线表示导线按要求连接电路,并在虚线框内画出对应的电路图。要求:两灯并联,开关控制干路;闭合开关,电流表测量通过灯L1的电流,滑动变阻器用来改变通过灯L2的电流且其滑片P向左移动时,灯26.(1)如图所示,在“测量小灯泡额定功率”的实验中,小明所接的实验电路存在连接错误,但只需改动一根导线,即可使电路连接正确,请你在应改动的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法。(2)请把电池组和开关的符号分别填入电路中的甲处和乙处。要求:闭合开关前只有一盏灯亮,闭合开关后,两灯都发光且电流方向如图所示。四、实验题(每空1分,共17分)27.华华暑假和家人一起去海边游玩,他发现白天的日照下,沙子被晒得烫脚,而海水却是凉凉的,他想应该是不同的物质吸热能力可能是不相同的,于是他用图甲所示的装置做了如下的实验:(1)用两只相同的烧杯分别取初温和(选填“体积”或“质量”)相同的水和沙子;这里用到的实验方法是法。(2)华华根据所测得的数据,绘制出了两者在相同加热条件下温度随时间变化的图像,如图乙所示,通过图像可知,两者都升高到60℃时,水和沙子相比,吸收的热量多,所以的吸热能力更强,物理学中,我们用来表示物质的这种能力。(3)下列选项中与本实验所研究特性无关的是()A.工厂里的冷却塔大多用水作为冷却介质B.在河流上建水电站,用水发电28.小明设计如图甲所示的电路探究“串联电路电压的规律”。实验次序UUU10.40.6120.81.2231.21.83(1)小明应选择规格(选填“相同”或“不同”)的小灯泡完成该实验;(2)闭合开关前,小明发现电压表指针如图乙所示,原因是电压表没有;(3)排除故障后,在测完A、B间的电压后,小明为了方便操作,直接将电压表接A点的导线改接到C点,这样的操作是(选填“可行”或“不可行”)的,原因是;(4)更换不同的电源,正确操作完成实验,记录的实验数据如表,可以得出结论:串联电路中,电源两端的电压各小灯泡两端的电压之和。29.用“伏安法”测量一只额定电压为2.5V的小灯泡的电阻。(1)如图甲器材,连接电路后,闭合开关,小灯泡不亮,电流表和电压表都有较小的示数,无论怎样移动滑片,小灯泡都不发光,两表示数均无变化,其原因可能是:________(选填序号);A.灯泡短路B.灯泡开路C.滑动变阻器接的是下端两个接线柱(2)排除故障后,正确连接电路如图甲,移动滑片到某一位置,电压表的示数如图乙所示,此时灯泡两端的电压为V。要测量小灯泡正常发光时的电阻,应将图甲中滑动变阻器的滑片向(选填“左”或“右”)端移动,使电压表的示数为V;(3)移动滑片,记下多组数据,并绘制成图丙所示图像,则小灯泡正常发光时电阻为Ω(结果保留一位小数);(4)分析图像可知:小灯泡的电阻是变化的,原因是灯泡电阻与有关。五、计算题(32题7分,33题10分,共17分)30.亮亮设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的监测电路,其电路原理图如图甲所示。其中,电源电压U=4.5V(恒定不变),电压表测量范围为0~3V,定值电阻的电阻R0=300Ω(1)当环境温度为60℃时,热敏电阻的电阻R1为Ω。环境温度升高时,电压表示数将(2)当环境温度为40℃时,电压表的示数是多少?(3)此电路所允许监测的最高环境温度是多少?(4)若将电阻为R0的定值电阻换为另一个电阻更大的定值电阻,则该装置所能监测的最高环境温度将会31.图甲是某物理兴趣小组设计的一款自动称量装置,使用时,物体的质量可以从标注质量后的电压表表盘上直接读出。该装置电源电压恒定,电压表的量程为0~3V,R0电阻为10Ω,R是一根长为15cm的均匀电阻丝(阻值与其长度成正比),滑片P与绝缘横杆固定。当秤盘不放物体时,滑片刚好位于R最上面的a端。当放入2kg的物体时,滑片到R最下面的b端的距离为14cm,电压表的示数为1V。当滑片移到离b端距离为12.5cm的位置时,测出电压表的示数为2V。实践过程中同学们还发现,滑片下移的距离与秤盘中所放物体的质量大小成正比。求:(1)电压表示数为2V时,放入秤盘中物体的质量;(2)求电源电压以及此装置能称取的最大质量;(3)同学们在对电压表表盘进行质量标注的过程中发现表盘上的每一小格对应的质量值是不同的,即质量刻度不均匀,如图乙。请利用原有器材设计一个可以实现质量刻度均匀的电路,将图丙方框内的电路图补充完整。
答案解析部分1.【答案】B【解析】【解答】A.电动机工作时电能大部分转化为机械能,线圈有电阻会发热,少量电能转化为内能。超导材料电阻为0,若用它制作电动机线圈,通电后不会产生电热,能有效降低工作时的电能损耗,故A正确,不符合题意。
B.芯片内部电路的核心制造材料为半导体,故B错误,符合题意。
C.纳米是长度单位,当材料的尺寸达到纳米量级时,会表现出普通材料不具备的特殊物理性能,故C正确,不符合题意。
D.超导材料不存在电阻,电流经过时不会产生电热,利用超导材料制作输电线,能够大幅减少输电途中因发热造成的电能损耗,故D正确,不符合题意。
故选:B。
【分析】(1)电流热效应的产生条件是导体存在电阻,超导体无电阻,通电不发热,适用于电动机线圈、输电线以减少能量损耗;
(2)半导体具有单向导电等特殊电学特性,是集成电路、芯片的必备制作材料;
(3)纳米材料指结构尺寸处于纳米级别的材料,微观尺寸改变会带来独特的理化特性;
(4)普通导线有电阻,远距离输电会发热耗电,超导输电线可规避这一能量损耗问题。2.【答案】B【解析】【解答】A.根据图片可知,电流表的“+”接线柱与A相连,根据“正进负出”的规律可知,A为电源正极,B为电源负极,故A错误;
B.在电源内部,电流方向与外部方向相反,即电流从B到A,故B正确;
C.摩擦起电的过程是电荷转移的过程,而不是创造电荷,故C错误;
D.A端带正电,说明摩擦层a失去电子,因此摩擦层a束缚电子的能力比摩擦层b弱,故AD错误;故选B。
【分析】A.根据电流表接线“正进负出”的规律确定电源的正负极方向;
B.在电源外部,电流从电源的正极流向负极;
C.根据摩擦起电的本质判断;
D.在摩擦起电的过程中,对电子束缚能力强的得到电子带正电,对电子束缚能力弱的失去电子带负电。3.【答案】D【解析】【解答】AB.根据甲图可知,定值电阻R0与光敏电阻R并联,电压表测电源电压,电流表测干路电流。根据乙图可知,光照强度越小则光敏电阻阻值越大,由欧姆定律I=UR可知,通过光敏电阻的电流越小;并联电路中各支路互不影响,因此光照强度越小,通过R0的电流不变,
根据并联电路I总C.光照强度增大时,电压表始终测电源电压,因此电压表示数不变,故C错误;D.根据公式R=UI可知,电压表示数与电流表示数的比值等于并联电路的总电阻。光照强度越大,光敏电阻阻值越小,根据故选D。
【分析】AB.首先根据乙图确定光敏电阻的阻值随光照的变化,然后根据I=UR分析通过光敏电阻的电流变化,根据I总=I0+I分析电流表的示数变化;
C.根据电压表示数等于电源电压判断;
D.根据R并4.【答案】B【解析】【解答】根据题目描述可知,当指示灯发光时,电动机可以启动,也可以不启动,即二者不相互影响,即指示灯和电动机并联。开关S1闭合,指示灯L亮;开关S1和S2闭合时,电动机启动,则开关S1控制指示灯和电动机,则开关S1在干路上。开关S1只控制电动机,即二者串联在同一支路上,如下图所示:
故选B。
【分析】用电器相互影响为串联,用电器不相互影响为并联。干路开关控制所有用电器,支路开关只控制它所在支路上的用电器。5.【答案】D【解析】【解答】A.根据串联电路各处电流相等的规律可知,I1B.在串联电路中,电压与电阻成正比,因为R1<RC.通过它们的电流I相等且R1<R2,根据D.已知R1<R2,通过它们的电流I相等,根据焦耳定律故选D。
【分析】A.根据串联电路的电流规律判断;
B.根据串联电路电压与电阻成正比判断;
C.根据P=I2R比较功率大小;
6.【答案】B【解析】【解答】将蓝墨水滴入一杯清水中变蓝,是分子在不停地做无规则运动的结果,与分子之间的引力大小无关。扩散现象在任何温度下都能进行,即在0°C故选B。
【分析】不同的物质接触时彼此进入对方的现象叫扩散现象,本质是分子的无规则运动,且温度越高,分子运动越距离,据此分析判断。7.【答案】A【解析】【解答】根据题意可知,电源电压18V大于灯泡的额定电压,根据串联电路的分压规律可知,此时应该找一个定值电阻与灯泡串联,灯泡通过的电流为I=U串联电阻两端的电压为U串串联电阻的阻值为R串故选A。
【分析】根据I=UR计算通过灯泡的电流,根据U串8.【答案】B【解析】【解答】钻木取火的过程,其实克服摩擦力做功的过程,此过程将机械能转化为机械能。A.晒太阳时身体发热,燃气烧水时水变热,用暖宝暖手时手变热,都属于热传递改变内能,故A、C、D不符合题意;B.锯木条时,克服锯条和木条之间的摩擦力做功,将机械能转化为内能,故B符合题意。故选B。
【分析】改变内能的方式:做功和热传递,前者的本质我能量的转化,后者的本质为能量的转移。9.【答案】D【解析】【解答】ABC.根据丙图可知,甲杯内水升高的温度Δt乙杯内水升高的温度Δt乙=60°C−20°C=40°D.综上所述,两种燃料放出的热量之比为3:2,且儿子质量相同,由q=Q放m故选D。
【分析】ABC.根据丙图确定燃料燃烧结束时甲和乙中水的升高温度之比,然后根据Q=cm△t计算水吸收的热量之比,据此计算两种燃料燃烧放出热量之比;
D.根据公式q=Q10.【答案】B【解析】【解答】根据题意可知,扭转瓶子时,将机械能转化为气体的内能,与压缩冲程相似。当瓶盖被瓶内气体冲出时,将自身的内能转化为瓶盖的机械能,与做功冲程相似。
故B符合题意,ACD不符合题意。故选B。
【分析】内燃机的压缩冲程,将机械能转化为内能;做功冲程,将内能转化为机械能。11.【答案】D【解析】【解答】A.悬挂点到橙子的重心的距离即摆长越短,此单摆的周期越短,而不是越长,故A错误;B.根据题意可知,橙子的摆幅越来越小,则橙子的机械能减小,故B错误;C.橙子来回摆动的过程中,橙子的机械能逐渐转化为内能,但是能量的总和保持不变,故C错误;D.根据牛顿第一定律可知,橙子摆到最高处时速度为零,若所有外力同时消失,橙子将处于静止状态,故D正确。故选D。
【分析】A.单摆的周期与摆长有关,即摆长越大,周期越长;
BC.根据“摆幅越来越小”分析橙子的机械能的变化,一切能量转化过程都遵循质量守恒定律;
D.根据牛顿第一定律分析。12.【答案】D【解析】【解答】A、水轮机在工作时,将水的机械能(水能)转化为涡轮的动能,故A不符合题意;
B、流水通过水轮后,水的机械能转化为电能,机械能减小,故B不符合题意;
C、拦河大坝通过增大落水差增大水的重力势能,故C不符合题意;
D、流水冲击水轮,带动发电机发电,由于存在能量损耗,所以减少的水能不能全部转化为电能,故D符合题意。
故选:D。
【分析】(1)动能和势能之和称为机械能。动能和势能都属于机械能,动能是物体运动时具有的能量,势能是存储着的能量,动能和势能是机械能的两种表现形式;
(2)有能量转化时,必定会有一种形式的能量减少,另一种形式的能量增加;
(3)要明白消耗能量、利用能量或获得能量的过程就是能量的相互转化和转移的过程,能在具体情景中分析能量形式的转化。13.【答案】B,D【解析】【解答】A.根据热机的工作过程可知,“鼻孔吸气”相当于吸气冲程,吸入气缸的是汽油和空气的混合物,故A错误;B.根据热机的工作过程可知,“气沉丹田”相当于压缩冲程,压缩冲程将机械能转化为内能,故B正确;C.根据热机的工作过程可知,汽油机是通过火花塞点火使汽油燃烧的,柴油机是通过压缩使柴油燃烧的,故C错误;D.根据热机的工作过程可知,“打完收工”相当于排气冲程,此冲程靠飞轮的惯性来完成,故D正确。故选BD。
【分析】热机的一个工作循环中,包括四个冲程,即:吸气、压缩、做功和排气,根据热机的工作过程分析判断即可。14.【答案】A【解析】【解答】A.电子打火器通过产生电火花点燃酒精,与汽油机中火花塞产生火花点燃混合气的作用相似,故A正确;
B.热值是燃料的固有特性,仅由燃料种类决定,本题中酒精的热值与瓶内酒精燃烧是否充分无关,故B错误;
C.酒精燃烧是化学能转化为内能的过程,故C错误;
D.瓶塞飞出时,瓶内燃气对外做功,其内能减小、温度降低,故D错误。
故选:A。
【分析】(1)结合汽油机工作原理分析作答;
(2)热值与燃料的种类有关,与是否充分燃烧无关;
(3)燃料燃烧时将化学能转化为内能;
(4)物体对外做功,内能减小,温度降低。15.【答案】D【解析】【解答】A.在火箭发射升空过程中,以火箭为参照物时,神舟20号载人飞船相对于火箭位置不变。则飞船是静止的,故A错误;B.神舟20号飞船随火箭上升过程中,虽然位置发生改变,但是它的质量不变,故B错误;C.在火箭发射升空过程中,飞船的质量不变,速度增大,则它的动能变大;质量不变,高度增大,则重力势能变大。根据“机械能=动能+重力势能”可知,它的机械能会变大,故C错误;D.向下喷出燃气获得动力的过程中,将内能转化成机械能,所以发射火箭获得动力的能量转化过程与内燃机的做功冲程相同,故D正确。故选D。
【分析】A.根据参照物的知识判断;
B.质量是物质本身的一种属性,不随物体的形状、状态、位置和温度的变化而变化;
C.动能与质量和速度有关,重力势能与质量和高度有关,而机械能=动能+重力势能;
D.热机的做功冲程,将内能转化为机械能;热机的压缩冲才,将机械能转化为内能。16.【答案】C【解析】【解答】A.摩擦起电的本质是电子在不同物体间发生转移,电荷既不能凭空产生,也不会凭空消失,因此摩擦过程并没有创造出新电荷,故A错误。
B.带电的羽毛可以吸附金箔,利用的是带电体能够吸引轻小物体的原理;验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,二者的工作原理并不相同,故B错误。
C、D.羽毛和纸垫相互摩擦时,羽毛的原子核束缚电子的本领更强,会抢夺纸垫的核外电子,纸垫因失去电子带上正电,羽毛因得到多余电子带上负电,摩擦结束后两个物体会带上等量的异种电荷,故C正确,D错误。
故选:C。
【分析】(1)摩擦起电的实质:不同物质的原子核束缚电子的能力存在差异,相互摩擦时束缚能力弱的物体失去电子带正电,束缚能力强的物体得到电子带负电,整个过程只是电子发生转移,电荷总量保持不变,并没有产生新电荷。
(2)带电体的基本性质:带电物体可以吸引不带电的轻小物体;验电器依靠金属箔片带上同种电荷相互排斥而张开,二者原理不能混淆。
(3)物体带电规律:相互摩擦的两个物体,一定带上电荷量相等、电性相反的异种电荷。
(4)判断摩擦后物体带电性质的关键:原子核束缚电子能力越强,越容易得到电子,摩擦后带负电;束缚电子能力越弱,越容易失去电子,摩擦后带正电。17.【答案】导体;大地流向人手;1.38【解析】【解答】(1)导体容易导电,绝缘体不容易导电,静电释放器需将人体静电导入大地,因此需用导体。
(2)若人体带负电“除电”时,电子从人体流向大地,电流方向与负电荷定向移动方向相反,因此电流方向是从人手流向大地。
(3)汽油完全燃烧释放的内能Q=mq=10kg×4.6×107J/kg=4.6×108J,
由图2知汽油机的热机效率为η=100%-25%-45%=30%,
它在这段时间内输出的机械能W=ηQ=30%×4.6×108J=1.38×108J。
故答案为:导体;人手流向大地;1.38×108。
【分析】(1)导体容易导电,绝缘体不容易导电。
(2)电流方向与负电荷定向移动方向相反。
(3)由Q=mq得到汽油完全燃烧释放的内能,由图2可知汽油机的热机效率,由热机效率公式得到它在这段时间内输出的机械能。18.【答案】0.3;L2;0.6【解析】【解答】由图甲可知,两灯并联,两电流表A1和A2分别测量的是干路和支路L2的电流,
已知电流表A1读数是0.9A,即干路电流I=0.9A,
并联电路中干路电流等于各支路电流之和,故A2选择的是小量程0~0.6A,分度值为0.02A,所以L2的电流为I2=0.3A,
由并联电路电流的规律I=I1+I2可得,通过灯L1的电流:I1=I-I2=0.9A-0.3A=0.6A。
故答案为:0.3;L2;0.6。【分析】由图甲可知两个灯泡并联,两电流表A1和A2分别测量的是干路和L2支路电流,由图乙可读数,由此可得通过L2的电流,由并联电路电流的规律求得L1的电流。19.【答案】并联;开关【解析】【解答】(1)根据题目描述可知,其中一个灯损坏时,另一个仍能正常工作,则两个灯泡不相互影响,即它们是并联的。(2)转向横杆相当于电路中的开关,因为司机拨动转向横杆,转向灯才会工作,说明转向横杆控制电路的通断。
【分析】(1)用电器相互影响为串联,用电器不相互影响为并联;
(2)开关控制电路通断,电源提供电能,用电器消耗电能。20.【答案】变大;用电器【解析】【解答】(1)机器人匀速行驶收集树叶时,它的速度不变,质量增加,因此其动能变大。(2)在充电过程中,机器人需要消耗电能,此时电池相当于用电器。
【分析】(1)动能与质量和速度大小有关;
(2)用电器消耗电能,电源提供电能。21.【答案】单向导电;半导体;正【解析】【解答】将发光二极管两端接线互换之后,二极管无法亮起。调换接线后电流会试图从二极管负极流入、正极流出,电路无法接通,由此能够证明发光二极管具备单向导电的特性。
发光二极管的制作原材料主要为硅、锗这类物质,这类材料的导电能力介于导体和绝缘体二者中间,物理学中将其称作半导体材料。
题图当中二极管正常发光,代表电路接线方式无误,电路内电流依照规定方向:从二极管正极流入、负极流出。水果电池作为整套电路的供电电源,在电源外部,电流永远由电源正极出发,经过用电器之后回到电源负极,据此可判断金属片A为水果电池的正极,金属片B是水果电池的负极。
故答案为:单向导电;半导体;正。
【分析】(1)发光二极管最典型的特点就是单向导电性,只有正向接入电路才可以导通发光;
(2)硅、锗属于半导体,各类二极管均依靠半导体材料制作而成;
(3)电源外部的电流流向固定不变,始终从电源正极流出,最终流回电源负极,可借助该规律判断电源正负极。22.【答案】电流表;变大【解析】【解答】(1)根据图片可知,称重表串联在电路中,因此称重表相当于一个电流表。(2)根据图片可知,当车辆越重时,变阻器的滑片向下方滑动,则它接入电路中的阻值越小。根据R总=R1+R2可知,此时总电阻变大。根据欧姆定律I=UR可知,称重表的示数越大。
【分析】(1)电流表应串联在被测电路中,电压表应并联在被测电路中。
(2)根据滑片的移动方向确定接入阻值变化,根据R总=R1+R2分析总电阻变化,根据23.【答案】电流;保护电路;小【解析】【解答】(1)根据图片可知,变阻器R与定值电阻R'串联,油量表串联在电路中,所以油量表是由电流表改装而成的;
(2)根据图片可知,当油箱内装满油时,滑片位于R的最下端,此时变阻器接入电路中的电阻最小而电流最大。若没有电阻R',此时会发生短路,可能会烧坏油量表和电源,所以电阻R'对电路起到保护作用;
(3)根据图片可知,当油量表的示数变大时,根据欧姆定律R=UI可知,电路的总电阻变小。根据串联电路R总=R1+R2可知,则变阻器R的阻值变小。
【分析】(1)电流表与用电器串联,电压表与用电器并联;
(2)注意分析变阻器的滑片在最下端时会发生短路,而R'的存在可以避免这种现象发生;
(3)根据欧姆定律R=UI分析总电阻的变化,根据R总=R24.【答案】(1)受力运动(2)电流;斥力【解析】【解答】(1)通电导体置于磁场内部会受到磁场力的作用而发生运动,轨道上的磁悬浮电磁弹射车正是依靠强大的电磁推力,获得向前的动力快速滑行。
(2)电流具有磁效应,通电导体周围能够生成磁场。电磁弹射设备工作时,线圈通入大电流产生强磁场,轨道磁场与弹射车车体磁场相互排斥,依靠斥力实现车体悬浮,消除车体与轨道间的接触摩擦,大幅减小行驶阻力。
故答案为:(1)受力运动;(2)电流;斥力。
【分析】(1)磁场对通电导体有力的作用,该力可驱动导体运动,是电磁弹射获得前进动力的原理;
(2)电流的磁效应:通电导线周围会产生磁场,同名磁极相互排斥,利用磁场斥力实现悬浮,减小接触面摩擦。(1)通电导线在磁场中会受力运动,轨道上的磁悬浮电磁弹射车受到巨大的电磁弹力而快速向前滑行。(2)[1][2]通电导体周围存在磁场,电磁弹射车工作时,线圈中强大的电流产生强磁场,使轨道与其上方弹射车的磁场相互作用产生斥力实现磁悬浮,从而使轨道与弹射车之间的摩擦大幅减少。25.【答案】(1)(2)(3)【解析】【解答】(1)根据图片可知,上面的圆圈并联在灯泡L2(2)根据图片可知,最上面的圆圈与灯泡L1串联,则它是电流表。灯泡L1下面与它并联的圆圈为电压表。最下面的圆圈与灯泡串联,则它为电流表,如下图所示:(3)根据题目描述可知,灯泡L1和L2并联。开关控制干路,则开关要在干路上。闭合开关,电流表测量通过灯L1的电流,说明灯L1与电流表串联在同一支路上。
滑动变阻器用来改变通过灯L2的电流,则二者串联在同一支路上。当滑片P向左移动时,灯泡L2变亮,则电流变大,根据欧姆定律
【分析】(1)(2)电压表与用电器并联,电流表与用电器串联;
(3)根据题目描述确定灯泡的串并联关系,以及电流表和变阻器的位置,结合题目描述和欧姆定律分析变阻器的阻值变化规律,进而确定下方选择的接线柱,最终画出实物图和电路图即可。(1)要测量小灯泡L2两端电压,电压表应并联在灯泡L2两端;要测量通过灯泡L2(2)要使L1和L2正常发光,需保证电路通路且用电器不被短路:与L1并联的“○”填电压表,;上方的“○”填电流表,电流表串联在L(3)由题意和分析可知,灯L1与电流表串联、变阻器与灯L2串联,然后两者并联,再与开关和电源组成电路;在不知道电路中电流大小的情况下,电流表选用大量程;滑动变阻器采用“一上一下”的接法,且要把变阻器的左下侧接线柱接入电路中,才能保证滑片向左移动时,灯26.【答案】(1)(2)【解析】【解答】(1)在“测量小灯泡额定功率”的实验中,滑动变阻器与灯泡串联,电压表与灯泡并联。根据实物图可知,此时可以将开关与灯泡相连的导线从灯泡上拆下,然后改接在电压表的“-”接线柱上即可,如下图所示:(2)根据图片可知,如果电源在下面,那么甲处开关断开时,两个灯泡串联,此时都发光,与题目描述不同,则下面为开关,上面为电源。根据电流方向可知,正极在下负极在上,如下图所示:
【分析】(1)根据实验目的确定电器元件的串并联关系,以及电表所测的物理量,据此与实物图进行比较,从而确定错误导线的位置并进行修改即可;
(2)首先对电源的位置进行假设,然后判断开关闭合或断开时灯泡的发光情况,与题目描述一致,就是正确的,否则是错误的。(1)在“测量小灯泡额定功率”的实验中,灯泡应该与变阻器串联,与电压表并联,故改动如下图所示:(2)由图所示可知,如果电源在下面位置,开关在上面的位置,则闭合开关时,灯泡L1被短路,所以电源应该在上面位置,开关在下面的位置,根据电流的方向,电源的下面是正极,如图所示:27.【答案】(1)质量;控制变量(2)水;水;比热容(3)B【解析】【解答】(1)①根据Q=cm△t可知,质量相同的不同物质吸收相同的热量时,升高温度大的吸热能力弱,则要探究不同物质的吸热能力时还应控制水和沙子的质量相同。②为了专门研究“物质种类”对吸热能力的影响,我们需要控制质量、初温等其他变量保持不变,这就是物理学中常用的控制变量法。(2)根据乙图可知,两者升高相同的温度时(都升高到60℃时),水需要加热的时间长,则水吸收的热量多,说明水的吸热能力强,在物理学中,用比热容来表示物质吸热能力强弱。(3)A.水的比热容大,与等质量的其它物质相比,吸收相同热量时温度变化小,因此工厂里的冷却塔大多用水作为冷却介质,故A不符合题意;B.在河流上修建水电站,是将水的机械能转化为电能,与水的比热容无关,故B符合题意。故选B。
【分析】(1)①根据Q=cm△t可知,质量相同的不同物质吸收相同的热量时,升高温度大的吸热能力弱;
②探究某个因素对物理量的影响时,需要控制其它因素相同,这就是控制变量法。
(2)当升高相同的温度时吸收的热量越多,则吸热能力越强。比热容表示物质吸放热本领大小。
(3)分析两个选项中描述的现象中包含的物理原理,然后与题目描述对照即可。(1)[1]要探究不同物质的吸热能力,需控制变量,除了初温相同外,还应控制水和沙子的质量相同,这样才能保证在相同加热条件下,对比它们温度变化的情况来判断吸热能力。[2]因为物质的吸热多少与物质的种类、质量以及温度变化都有关系。为了专门研究“物质种类”对吸热能力的影响,我们需要控制质量、初温等其他变量保持不变,这就是物理学中常用的控制变量法。(2)[1][2][3]由图乙可知,两者都升高到60℃时,即升高相同的温度,水需要加热的时间长,吸收的热量多,说明水的吸热能力强,在物理学中用比热容来表示物质吸热能力强弱这一物理量。(3)A.工厂里的冷却塔大多用水作为冷却介质,这是因为水的比热容大,与等质量的其它物质相比,吸收相同热量时温度变化小,故A不符合题意;B.在较大的河流上修建水电站用水发电,是将水的机械能转化为电能,与水的比热容无关,故B符合题意。故选B。28.【答案】(1)不同(2)调零(3)不可行;电压表正负接线柱接反(4)等于【解析】【解答】(1)在串联电路中,电压的分配与电阻成正比,如果两个灯泡的规格相同,那么两个灯泡分得的电压相同,从而得到串联电路各部分电压相等的错误结论。为了避免实验的偶然性,使探究得出的结论具有普遍意义,应该选取规格不同的小灯泡进行实验。(2)根据图乙可知,闭合开关前,电压表指针没有指零,说明电压表没有调零。(3)根据图片可知,原来接线柱A与电源负极相连,将与A点相连的导线改接到C点,A与电源负极相连,即电压表正负接线柱接反了,不能测出L2(4)由表格数据得到:0.4+0.6=1,0.8+1.2=2,1.2+1.8=3,即AC间的电压总等于AB间电压与BC间电压之和,因此得出结论:串联电路中,电源两端的电压等于各小灯泡两端的电压之和。
【分析】(1)在串联电路中,如果两个灯泡的规格相同,那么两个灯泡分得的电压相同,从而得到串联电路各部分电压相等的错误结论。
(2)根据电压表的使用方法解答;
(3)根据电压表接线“正进负出”的规律分析;
(4)分别计算出每组数据中AB、BC和AC电压的数量关系,据此分析得出结论。(1)为了避免实验的偶然性,使探究得出的结论具有普遍意义,应该选取规格不同的小灯泡进行实验。(2)闭合开关前,电压表指针反偏,说明电压表没有调零。(3)[1][2]测L1两端的电压时,A与电压表的正接线柱相连,将与A点相连的导线改接到C点,则会造成电流从电压表的负接线柱流入,即电压表正负接线柱接反了,不能测出L(4)由表格数据可知,AC间的电压总等于AB间电压与BC间电压之和,因此得出结论:串联电路中,电源两端的电压等于各小灯泡两端的电压之和。29.【答案】(1)C(2)1.5;右;2.5(3)8.3(4)温度【解析】【解答】(1)根据题意可知,电流表和电压表都有较小的示数,说明整个电路是通路,则小灯泡不亮是通过灯泡的电流太小。根据欧姆定律R=U故选C。(2)根据图乙可知,电压表的量程为0-3V,则分度值0.1V,其示数为1.5V<2.5V。要测量小灯泡正常发光时的电阻,应增大灯泡两端电压而减小滑动变阻器两端电压,根据串联电路电压与电阻成正比的规律可知,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,故应将图甲中滑动变阻器的滑片向右端移动,使电压表的示数为2.5V。(3)根据丙图可知,当灯泡两端电压为2.5V时,通过灯泡的额定电流为0.3A,则小灯泡正常发光时电阻R=U(4)根据丙图可知,当灯泡两端电压增大时,通过灯泡的电流也增大,根据P=UI可知,灯泡实际功率变大,温度升高,灯丝的电阻随温度的升高而增大。
【分析】(1)根据电流表和电压表的示数变化确定故障的位置和种类;
(2)根据乙图确定电压表的量程和分度值,根据指针的位置读出示数。将电压表的示数与灯泡的额定电压比较,从而确定灯泡电压的变化方向,根据串联电压规律确定变阻器两端电压变化,最后根据串联电路的分压规律确定变阻器的阻值变化即可。
(3)根据丙图确定灯泡的电压和电流,然后根据R=UI计算正常发光电阻。(1)闭合开关,电流表和电压表都有较小的示数,说明电路是通路,且灯泡没有短路,小灯泡不亮,说明灯泡实际功率太小;无论怎样移动滑片,小灯泡都不发光,两表示数均无变化,说明滑动变阻器没有变阻的作用,且电路中电阻较大,即其原因可能是滑动变阻器接的是下端两个接线柱,故C符合题意,AB不符合题意。故选C。(2)[1][2][3]由图甲可知,电压表选用小量程;移动滑片到某一位置,电压表的示数如图乙所示,电压表分度值0.1V,其示数为1.5V,小于灯泡额定电压2.5V,要测量小灯泡正常发光时的电阻,应增大灯泡两端电压,根据串联电路电压规律,应减小滑动变阻器两端电压,根据分压原理,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,故应将图甲中滑动变阻器的滑片向右端移动,使电压表的示数为2.5V。(3)由图丙可知,当灯泡两端电压为2.5V时,通过灯泡的额定电流为0.3A,则小灯泡正常发光时电阻R=(4)由图丙可知,当灯泡两端电压增大,通过灯泡的电流也增大,根据P=UI可知,灯泡实际功率变大,温度升高,灯丝的电阻随温度的升高而增大。30.【答案】(1)150;变大(2)解:根据乙图可知,当环境温度为40℃时,热敏电阻的电阻R1'=200Ω,那么电路中的电流为I=U电压表示数为U0(3)解:根据题意可知,电压表的量程为0~3V,所以此电路允许R0两端的最大电压为3V。
当U0=3热敏电阻R1两端的电压为U热敏电阻的阻值为R1小根据乙图可知,当热敏电阻的阻值为150Ω时,对应的环境温度为60℃。
因此,此电路所允许监测的最高环境温度是60℃。(4)变小【解析】【解答】(1)①根据乙图可知,当温度为60℃时,热敏电阻的电阻为150Ω。②根据图乙可知,当环境温度升高时,热敏电阻R1的阻值减小。根据R总=R1+R2可知,总电阻也随之减小。根据欧姆定律I=UR(4)当环境温度最高时,电压表的示数保持3V不变,那么热敏电阻的电压也保持不变,因此二者电压的比值保持不变。在串联电路中,电压的分配与电阻成正比,则定值电阻的阻值增大后,热敏电阻的阻值也要相应增大。根据乙图可知,此时最高温度会变小。
【分析】(1)①根据乙图确定温度为60℃时对应的阻值;
②首先根据R总=R1+R2分析总电阻的变化,然后根据欧姆定律I=UR分析电流的大小变化,最后根据U=IR分析电压表的示数变化即可;
(2)首先根据乙图确定温度为40℃时热敏电阻的阻值,根据R总=R0+R1'计算此时的总电阻,根据I=UR总(1)[1]由图乙可知,当温度为60℃时,对应的电阻为150Ω,所以此时热敏电阻R1[2]当环境温度升高时,由图乙可知,热敏电阻R1的阻值减小。在甲图所示的串联电路中,总电阻也随之减小。根据欧姆定律I=UR,在电源电压U不变的情况下,电路中的电流I增大。电压表测量的是定值电阻R0两端的电压U0(2)由图乙可知,当环境温度为40℃时,热敏电阻的电阻R1'电路中的电流为I=电压表示数为U(3)由于电压表的量程为0~3V,所以此电路允许R0两端的最大电压为U0max=3此时,热敏电阻R1两端的电压为此时,热敏电阻的阻值为R查阅图乙可知,当热敏电阻的阻值为150Ω时,对应的环境温度
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