2023-2024学年山东省青岛市崂山实验学校九年级(上)期中物理试卷
一、单项选择题(本题满分20分,共10小题,每小题2分)每小题给出的四个选项中,只有1个选项符合题目要求。
1.(2分)下列词语中,能体现分子热运动的是( )
A.高山流水 B.香气四溢 C.大雪纷飞 D.万马奔腾
2.(2分)下列关于电流、电压的描述,符合实际的是( )
A.手电筒正常工作的电流约为10A
B.家用空调正常工作的电流约10mA
C.我国的家庭电路电压为110V
D.一节干电池的电压为1.5V
3.(2分)生活处处有物理,细心的小明发现,现在用天然气烧开一锅水与过去用液化气烧开一锅水所用的时间不同( )(燃料质量相同)
A.比热容 B.质量 C.内能 D.热值
4.(2分)关于如图所示的四个情景,下列说法错误的是( )
A.甲图中两个底面削平的铅块紧压在一起后能吊住重物,说明分子之间存在引力
B.乙图中塞子受到水蒸气的压力而冲出去,水蒸气的内能转化为塞子的动能
C.丙图中红墨水在热水中扩散得快,说明扩散快慢与温度有关
D.丁图中活塞向上运动,这是内燃机的压缩冲程
5.(2分)下列关于实验仪器使用的说法中,正确的是( )
A.使用电流表时,可以不经过用电器把它直接接在电源两极上
B.用带电体接触验电器的金属球,就有一部分电荷转移到验电器的两片金属箔上,这两片金属箔带同种电荷,由于互相排斥而张开
C.滑动变阻器接入电路中改变灯泡亮度时,应与灯泡并联
D.使用电压表时,电压表必须与被测用电器串联
6.(2分)用毛皮摩擦过的橡胶棒去靠近甲、乙两个轻小物体,结果甲被排斥,乙被吸引。下列说法正确的是( )
A.摩擦过程中橡胶棒获得了正电荷
B.甲、乙一定带异种电荷
C.甲一定带负电荷
D.乙一定带正电荷
7.(2分)小明做实验时连接了如图所示电路,以下说法正确的是( )
A.灯L1与L2并联,电压表测L1两端的电压
B.灯L1与L2并联,电压表测L2两端的电压
C.灯L1与L2串联,电压表测L1两端的电压
D.灯L1与L2串联,电压表测L2两端的电压
8.(2分)一种声光报警器的电路如图所示,各元件均能正常工作,对可能出现的现象描述正确的是( )
A.灯亮,铃一定响 B.铃响,灯一定亮
C.灯亮,铃一定不响 D.铃响,灯一定不亮
9.(2分)如图所示的电路中,电源电压恒定,闭合开关S1、L2都发光,一段时间后,有一盏灯突然熄灭,电压表有示数,电路故障可能是( )
A.L1短路 B.L1断路 C.L2短路 D.L2断路
10.(2分)小明连接了如图所示电路,使电源电压保持不变,闭合开关S,以下说法正确的是( )
A.小灯泡的亮度变暗
B.电压表的示数变大
C.电流表的示数变小
D.滑动变阻器的阻值变小
二、多项选择题(本题满分15分,共5小题)每小题给出的四个选项中,有2~3个选项符合题目要求,每小题全选对得3分,漏选得2分,错选或不选得0分。
(多选)11.(3分)下列有关物理概念和知识的说法正确的是( )
A.构成物质的分子在不停地做热运动,温度越高,分子热运动的速度越大,它们的动能也就越大
B.热量只能从温度高的物体传递到温度低的物体或者从同一物体的高温部分传到低温部分
C.物体的温度不变,其内能一定不变
D.负电荷的定向移动也可以形成电流
(多选)12.(3分)如图所示,电源电压保持不变,关于电路的工作情况( )
A.同时闭合两个开关,两只灯泡串联
B.若电压表和电流表的位置对调,闭合S1、S2后,则两灯都不亮
C.若灯L1被短接,闭合S1、S2后,灯L1不亮,灯L2亮,电流表损坏
D.若先闭合S1,再闭合S2,电流表的示数变大,电压表示数不变
(多选)13.(3分)一些加油站里设置了货车称重装置,小明同学结合所学物理知识,设计了如图所示的计重器原理图( )
A.压力表相当于电压表
B.当车重越大时,R2连入电路的阻值越大
C.当车重越大时,电路中的电流越小
D.当车重越大时,压力表的示数越小
(多选)14.(3分)如图所示的电路中,下列理解正确的是( )
A.只闭合开关S1、S3时,L1、L2并联
B.只闭合开关S2时,L1、L2串联
C.只闭合开关S1、S2时,灯L1发光
D.只闭合开关S2、S3时,灯L1发光
(多选)15.(3分)如图所示,A、B分别为小灯泡和定值电阻的I﹣U图象,下列说法错误的是( )
A.小灯泡的电阻与电压和电流有关
B.当定值电阻两端电压为4V时,通过它的电流为0.4A
C.将A、B并联接到电压为2V的电源上时,电路的总电流为0.4A
D.将A、B串联接在电路中,电流为0.2A时,电路的总电压为5V
三、填空与作图题(满分22分,共7题)
16.(6分)如图所示,将一根铁丝用手快速反复弯折,铁丝弯折处会发热 ,内能将 。这个实验说明: 可以改变物体的内能。在寒冷的西伯利亚,温度可达零下几十摄氏度,滴水成冰 (填“有”或“没有”)内能,若冰在太阳的照射下熔化,则在冰熔化的过程中 ,这是通过 的方式改变物体内能的。
17.(1分)如图所示为汽油机能量流向图,该汽油机的效率是 %。
18.(3分)如图甲为酒店房间的取电房卡,将房卡插入槽中,房间内的用电器才能使用 。图乙所示的灭蚊拍具有灭蚊和照明功能,其工作原理如图丙所示,灯和灭蚊网是 (选填“串联”或“并联)的,当开关 闭合时,灭蚊拍只起到灭蚊作用。
19.(3分)小明对电学知识非常感兴趣,也喜欢动手做实验,他尝试把两种不同的金属片插入苹果,并且用电压表粗测了水果电池的电压,如图 (填电路元件名称);铁片为水果电池的 极,该水果电池的电压是 V。
20.(3分)如图所示为 电路,已知电流表A1的示数是0.6A,A2的示数是1.8A,则通过灯L1的电流是 A,灯L2的电流是 A。
21.(4分)小明用两只灯泡、一个开关、一只滑动变阻器、一个电源,设计出满足以下要求的电路:一只灯的亮度可调节,另一只灯的亮度不可调节,按题意连接实物图。连完实物图后请在方框中画出它的对应电路图。
22.(2分)如图为小明设计的电子秤简易电路图,Rx是压敏电阻,阻值随所受压力的增大而减小,R0是定值电阻。测量时,要求电压表的示数随所称量物体对压敏电阻的压力增大而减小。请根据以上信息,在虚线框内将电路图补充完整。
四、实验探究题(本题满分28分,共4题)
23.(5分)小明用如图甲所示装置做“比较不同物质的吸热能力”实验,在两个相同的烧杯中分别装入质量、初温都相同的A、B两种液体,并用相同的电加热器分别加热。
(1)要完成该探究实验,除了图甲中所示的器材外,还需要的测量工具有秒表和 。
(2)实验中选择相同规格的电热器,其目的是 。
(3)小明根据实验测得的数据分别描绘出了A、B两种液体的温度随加热时间变化的图象如图乙,分析图乙可知 (选填“A”或“B”)的比热容大。若加热过程中无热量损失,若A是水,则B的比热容为 J/(kg ℃)。
(4)下列现象可用比热容知识来解释的是 。
A.夏天在教室洒水,感到凉爽
B.金属勺装有塑料手柄
C.沙漠地区昼夜温差较大
24.(7分)如图所示是探究“影响导体电阻大小因素”的实验电路,如表给出了可供选择的几种导体,分别用A、B、C、D四个字母代表。问:
导体代号 长度(m) 横截面积(mm2) 材料
A 0.6 0.4 镍铬合金
B 1.0 0.4 镍铬合金
C 0.6 0.6 镍铬合金
D 0.6 0.6 锰铜
(1)实验中,通过观察 可以判断导体的电阻大小。
(2)通过对B和 导体进行实验,可探究电阻的大小与长度的关系。
(3)分别将A和C两导体接入电路进行实验,发现接入C导体时,电流表的示数更大 有关。
(4)分别将C和D导体接入电路中,发现灯泡亮度不相同,由此得到结论:当长度和横截面积相同时 有关。
(5)电路中既接了小灯泡又串接了电流表,不只接电流表的原因是 ,不只接小灯泡的原因是 。
(6)在最近几年,我国城乡许多地区进行了输电线路的改造,将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线 输电线的电阻(选填“增大”或“减小”)。
25.(7分)在“探究串联电路的电压规律”的实验中,小明同学从准备的小灯泡中选用两个小灯泡组成了如图乙所示的串联电路,电源用的是两节干电池串联
(1)实验时应选取规格 (选填“相同”或“不同”)的灯泡进行实验。
(2)测量时,闭合开关,发现指针向“0”刻度线的左侧偏转 接线柱流入;小明排除故障后,重新闭合开关,则所测的电压值为 V;实验时小明发现L1两端的电压大,则灯L2两端的电压为 V。
(3)小明测完了这一组数据后,又测量了多组数据,其目的是 (填字母序号)。
A.寻找普遍规律
B.多次测量取平均值减小误差
(4)如图丙所示,图中指针位置的示数为 A。用这个电流表探究串联电路的电流规律,可得出结论: (用公式表达)。
26.(9分)为了探究并联电路的电流规律,小明和同学们设计了如图1甲所示的电路进行实验。
(1)小明在连接电路时,开关应处于 状态,目的是 。
(2)小明在实验操作中,开关闭合之前发现电流表的指针如图1乙所示,原因是 。
(3)另一同学试触时电流表的指针扫过有刻度的地方,直到右侧没有刻度的地方(如图1丙所示),原因是 。
(4)小明先将电流表接入B点,闭合开关,观察到灯L2发光,但灯L1不亮,电流表的示数为零,电路可能存在的故障是 (选填“灯L1断路”或“灯L1短路”)。
(5)小明和同学们经过努力,排除故障后,测出了B、C、A三点处的电流,可读出:IB= A,IC=0.44A,IA= A。根据测量结果,在误差允许范围内你认为并联电路电流规律是(用公式表达): 。
(6)为了验证结论的普遍性,有些同学采用了更换不同规格的小灯泡进行实验的方法进行验证,你还可以采用的方法是: 。
五、计算题(本题满分15分,共2题)
27.(6分)在“用电流表测电流”的实验中,小明同学接成如图(a)所示的电路,两灯都发光,两个电流表的指针所指位置均为图(b)
(1)通过灯L1的电流I1是多少?
(2)如图(a)当开关闭合后,用电压表测得L1两端的电压U1为3V,电源电压U为多少?
(3)如图甲所示电路,电源电压为2.5V,当开关S闭合时,求L2两端的电压为多少?
28.(9分)习近平总书记指出:“绿水青山,就是金山银山”,为了还广大人民群众以“绿水青山”,某学校食堂将供应热水的燃煤锅炉改造为用天然气。改造前,加热体积为0.5m3的水,温度从10℃升高70℃,需要用煤18kg。求:(q煤=3×107J/kg、q天然气=3.6×107J/m3)
(1)水吸收的热量是多少?
(2)锅炉的效率是多少?
(3)改造后,加热同样的水至少需要燃烧的天然气是多少?
2023-2024学年山东省青岛市崂山实验学校九年级(上)期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题(本题满分20分,共10小题,每小题2分)每小题给出的四个选项中,只有1个选项符合题目要求。
1.(2分)下列词语中,能体现分子热运动的是( )
A.高山流水 B.香气四溢 C.大雪纷飞 D.万马奔腾
【答案】B
【分析】分子是构成物质的一种微粒,微粒很小,肉眼是看不到的,并且永不停息地做无规则运动;生活中的扩散、挥发等现象都是由于分子不断运动的结果。
【解答】解:高山流水、大雪纷飞,是宏观物体的运动;香气四溢,能体现分子在不停地做无规则运动。
故选:B。
2.(2分)下列关于电流、电压的描述,符合实际的是( )
A.手电筒正常工作的电流约为10A
B.家用空调正常工作的电流约10mA
C.我国的家庭电路电压为110V
D.一节干电池的电压为1.5V
【答案】D
【分析】根据常见的电压值和电流值进行分析。
【解答】解:A、手电筒正常工作的电流约为0.3A;
B、家用空调正常工作的电流约8A;
C、我国的家庭电路电压为220V;
D、一节干电池的电压为1.5V。
故选:D。
3.(2分)生活处处有物理,细心的小明发现,现在用天然气烧开一锅水与过去用液化气烧开一锅水所用的时间不同( )(燃料质量相同)
A.比热容 B.质量 C.内能 D.热值
【答案】D
【分析】烧开一锅水比过去他们家用液化气所用的时间不同,就说明燃料的热值不同,根据题意只能选热值的项。
【解答】解:现在烧开一锅水的时间比过去用液化气烧开一锅水的时间不同,说明天然气的热值与液化气的不同,天然气和液化气放出的热量不同。
故选:D。
4.(2分)关于如图所示的四个情景,下列说法错误的是( )
A.甲图中两个底面削平的铅块紧压在一起后能吊住重物,说明分子之间存在引力
B.乙图中塞子受到水蒸气的压力而冲出去,水蒸气的内能转化为塞子的动能
C.丙图中红墨水在热水中扩散得快,说明扩散快慢与温度有关
D.丁图中活塞向上运动,这是内燃机的压缩冲程
【答案】D
【分析】(1)分子之间存在相互作用的引力和斥力。
(2)对物体做功时,机械能转化为物体的内能,物体的内能增大;物体对外做功时,物体的内能转化为机械能,物体的内能减小;
(3)物质是由分子组成的,分子处于永不停息地运动状态,温度越高,分子运动越剧烈;
(4)在做功冲程中,两个气门都关闭,燃气推动活塞向下运动,内能转化为机械能;压缩冲程机械能转化为内能。
【解答】解:
A、两个底面削平的铅柱紧压在一起,说明分子之间存在相互作用的引力;
B、图中试管中的水沸腾后,即水蒸气对瓶塞做功,故B正确;
C、红墨水在热水中扩散的比冷水中快,分子运动速度越快;
D、图中两气门关闭,是内燃机的做功冲程。
故选:D。
5.(2分)下列关于实验仪器使用的说法中,正确的是( )
A.使用电流表时,可以不经过用电器把它直接接在电源两极上
B.用带电体接触验电器的金属球,就有一部分电荷转移到验电器的两片金属箔上,这两片金属箔带同种电荷,由于互相排斥而张开
C.滑动变阻器接入电路中改变灯泡亮度时,应与灯泡并联
D.使用电压表时,电压表必须与被测用电器串联
【答案】B
【分析】(1)电流表的内阻很小,在电路中相当于导线,不允许不经过用电器而把电流表直接接在电源两极上;
(2)验电器是检验物体是否带电的仪器,其制作原理是:同种电荷相互排斥;
(3)滑动变阻器使用时需与所控制的电路串联;
(4)电压表应并联接入电路中。
【解答】解:
A、电流表在使用过程中必须与用电器串联,烧坏电流表;
B、用带电体接触验电器的金属球,则验电器带上相同的电荷,所以其两个金属箔片会张开;
C、灯泡亮度与灯泡两端的电压和通过的电流有关,串联电路调节滑动变阻器,从而改变灯泡的亮度;
D、使用电压表时,故D错误。
故选:B。
6.(2分)用毛皮摩擦过的橡胶棒去靠近甲、乙两个轻小物体,结果甲被排斥,乙被吸引。下列说法正确的是( )
A.摩擦过程中橡胶棒获得了正电荷
B.甲、乙一定带异种电荷
C.甲一定带负电荷
D.乙一定带正电荷
【答案】C
【分析】(1)摩擦起电的实质是电子的转移;电荷间的相互作用规律:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;
(2)带电体的性质:能吸引轻小的物体。
【解答】解:
A、用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,故A错误;
BCD、用毛皮摩擦过的橡胶棒去靠近甲,结果甲被排斥,甲带负电,根据异种电荷相互吸引可知,根据带电体的性质可知,故C正确。
故选:C。
7.(2分)小明做实验时连接了如图所示电路,以下说法正确的是( )
A.灯L1与L2并联,电压表测L1两端的电压
B.灯L1与L2并联,电压表测L2两端的电压
C.灯L1与L2串联,电压表测L1两端的电压
D.灯L1与L2串联,电压表测L2两端的电压
【答案】D
【分析】串联电路中各用电器顺次连接,并联电路中各用电器并列连接。电压表与被测用电器并联在一起。
【解答】解:读图可知,两只灯泡顺次连接,故为串联2的两端,故测的是灯L2两端的电压,只有选项D说法正确。
故选:D。
8.(2分)一种声光报警器的电路如图所示,各元件均能正常工作,对可能出现的现象描述正确的是( )
A.灯亮,铃一定响 B.铃响,灯一定亮
C.灯亮,铃一定不响 D.铃响,灯一定不亮
【答案】B
【分析】判断开关闭合后,用电器是否可以正常工作,可以从以下几个方面来考虑:
①电路是否有电源;②电路中是否有断路的情况;③用电器或电源是否被短路;
然后结合各电路的实际情况进行分析。
【解答】解:当只闭合开关S1时,灯泡和电铃串联在一起;
当只闭合开关S2时,电源没有接入电路;
当开关都闭合时,电铃由于被导线短路没有电流通过;
综上所述可知,铃响时;
故选:B。
9.(2分)如图所示的电路中,电源电压恒定,闭合开关S1、L2都发光,一段时间后,有一盏灯突然熄灭,电压表有示数,电路故障可能是( )
A.L1短路 B.L1断路 C.L2短路 D.L2断路
【答案】D
【分析】由图可知,闭合开关,两灯泡并联,电流表测灯L2中电流,电压表测电源电压。根据电流表、电压表在电路中示数特征来判断。
【解答】解:由图知,闭合开关,电流表测灯L2中电流,电压表测电源电压。
A、如果灯泡L1短路,将会形成电源短路,电压表示数变为零;
B、如果灯泡L5断路,L1不发光,L2支路的电流不受影响,即电流表示数不变,电压表示数不变;
C、如果灯泡L5短路,整个电路短路,电压表示数变为零;
D、如果灯泡L2断路,L2不发光,电流表无示数,示数不变。
故选:D。
10.(2分)小明连接了如图所示电路,使电源电压保持不变,闭合开关S,以下说法正确的是( )
A.小灯泡的亮度变暗
B.电压表的示数变大
C.电流表的示数变小
D.滑动变阻器的阻值变小
【答案】C
【分析】(1)首先分析电路图,闭合开关,灯泡与滑动变阻器并联,电流表A测量电路总电流,电压表测量的是电源电压;
(2)当滑动变阻器的滑片P向右移动时,判断出滑动变阻器接入电路中电阻的变化,滑动变阻器两端的电压不变,根据欧姆定律可知该支路电流的变化;
(3)根据并联电路各支路互不影响判断出灯泡的亮度和通过灯泡的电流;
(4)根据并联电路的电流特点,可知电流表A示数的变化。
【解答】解:
由图可知,闭合开关,电流表A测量电路总电流,所以滑片移动电压表的示数不变;
当滑动变阻器的滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大可知;
根据并联电路的特点可知,各支路互不影响,小灯泡的电流不变;
根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知,总电流变小,综上所述。
故选:C。
二、多项选择题(本题满分15分,共5小题)每小题给出的四个选项中,有2~3个选项符合题目要求,每小题全选对得3分,漏选得2分,错选或不选得0分。
(多选)11.(3分)下列有关物理概念和知识的说法正确的是( )
A.构成物质的分子在不停地做热运动,温度越高,分子热运动的速度越大,它们的动能也就越大
B.热量只能从温度高的物体传递到温度低的物体或者从同一物体的高温部分传到低温部分
C.物体的温度不变,其内能一定不变
D.负电荷的定向移动也可以形成电流
【答案】ABD
【分析】(1)分子动能与分子的热运动情况有关,温度越高,分子热运动越剧烈,分子动能越大。
(2)热传递的条件是存在温度差。
(3)晶体熔化时吸热,温度不变,内能增大。
(4)电荷的定向移动形成电流。
【解答】解:
A、温度越高,它们的分子动能就越大;
B、热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体或者从物体的高温部分传给低温部分;
C、物体的温度不变,如晶体熔化时吸热,内能增大;
D、负电荷的定向移动也可以形成电流。
故选:ABD。
(多选)12.(3分)如图所示,电源电压保持不变,关于电路的工作情况( )
A.同时闭合两个开关,两只灯泡串联
B.若电压表和电流表的位置对调,闭合S1、S2后,则两灯都不亮
C.若灯L1被短接,闭合S1、S2后,灯L1不亮,灯L2亮,电流表损坏
D.若先闭合S1,再闭合S2,电流表的示数变大,电压表示数不变
【答案】BD
【分析】(1)同时闭合两个开关,根据电流的路径分析电路的连接方式;
(2)若电压表和电流表的位置对调,电压表串联在电路中,电流表与L1并联,根据电压表内阻很大分析;
(3)两灯并联,若灯L1被短路,会造成电源短路;
(4)若先闭合S1,为L1的简单电路,电压表测电源电压,电流表测L1的电流;再闭合S2,两灯并联,电压表测电源电压,电压表示数不变,而电流表测干路电流,根据并联电路电流特点和规律分析电流表的示数变化。
【解答】解:
A、同时闭合两个开关,所以两灯并联;
B、若电压表和电流表的位置对调,电流表与L1并联,因电压表内阻很大,两灯都不发光;
C、若灯L1被短路,闭合S4、S2后,则灯L2也会短路,灯L4不亮,造成电流表损坏和电源短路;
D、若先闭合S1,为L1的简单电路,电压表测电源电压3的电流;再闭合S2,两灯并联,电压表测电源电压;而此时电流表测干路电流,电流表的示数变大。
故选:BD。
(多选)13.(3分)一些加油站里设置了货车称重装置,小明同学结合所学物理知识,设计了如图所示的计重器原理图( )
A.压力表相当于电压表
B.当车重越大时,R2连入电路的阻值越大
C.当车重越大时,电路中的电流越小
D.当车重越大时,压力表的示数越小
【答案】ABC
【分析】由图可知,该电路为串联电路,压力表并联到滑动变阻器的两端,根据压力表的连接方式判定压力表的种类;当车重越大时,滑片向下移动,根据滑动变阻器接入电路中电阻的变化判定电路总电阻的变化,根据欧姆定律判定电路中电流的变化和定值电阻两端的电压的变化,根据串联电路的电压规律判定滑动变阻器两端电压的变化。
【解答】解:由图可知,该电路为串联电路,所以压力表为电压表;
当车重越大时,滑片向下移动,电路总电阻变大,电路中的电流变小;
根据U=IR可知,定值电阻两端的电压变小,因为串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和,压力表示数变大;
综上所述,ABC正确。
故选:ABC。
(多选)14.(3分)如图所示的电路中,下列理解正确的是( )
A.只闭合开关S1、S3时,L1、L2并联
B.只闭合开关S2时,L1、L2串联
C.只闭合开关S1、S2时,灯L1发光
D.只闭合开关S2、S3时,灯L1发光
【答案】ABC
【分析】(1)电流不经过用电器,而是直接从电源的正极流会负极,称为短路;
(2)各电路元件首尾顺次连接的连接方式是串联,各电路元件首首相连、尾尾相连的连接方式是并联,分析电路结构,判断灯泡的连接方式。
【解答】解:A、由图知道1、S3时,电流有两条路径4、L2并联,故A正确;
B、只闭合开关S2时,电流只有一条路径,L7、L2串联,故B正确;
C、只闭合开关S1、S2,断开开关S3时,灯L2被短路,灯L5发光,故C正确;
D、当只闭合开关S2、S3时,灯L3被短路,灯L2发光,故D错误。
故选:ABC。
(多选)15.(3分)如图所示,A、B分别为小灯泡和定值电阻的I﹣U图象,下列说法错误的是( )
A.小灯泡的电阻与电压和电流有关
B.当定值电阻两端电压为4V时,通过它的电流为0.4A
C.将A、B并联接到电压为2V的电源上时,电路的总电流为0.4A
D.将A、B串联接在电路中,电流为0.2A时,电路的总电压为5V
【答案】AB
【分析】(1)根据图象可知,小灯泡两端的电压增大,通过灯泡的电流也增大,但灯泡两端的电压增加比通过灯泡的电流增加的更快,根据欧姆定律和P=UI分析灯丝电阻的影响因素;
(2)根据图象找出当定值电阻两端电压为4V时,通过它的电流;
(3)根据并联电路的电压特点可知A、B两端的电压,根据图象可知通过A、B的电流,根据并联电路的电流特点求出电路的总电流;
(4)根据串联电路的电流特点可知通过A、B的电流,根据图象可知A、B两端的电压,根据串联电路的电压特点求出电路的总电压。
【解答】解:A、由图可知,是通过小灯泡的电流与小灯泡两端的电压的关系图像,是通过定值电阻的电流与定值电阻两端的电压的关系图像,灯泡两端的电压增大,但灯泡两端的电压增加比通过灯泡的电流增加的更快,小灯泡的电阻在增大,电压和电流都增大时,温度升高,但不能说与电压,故A错误;
B、由B图象可知,通过它的电流为0.2A;
C、由并联电路的电压特点可知、B并联接到电压为8V的电源上时,A,由图象可知、B的电流分别为:IA=0.3A、IB=2.1A,由并联电路的电流特点可知A+IB=0.4A+0.1A=8.4A,故C正确;
D、串联电路的电流特点可知、B串联接在电路中,通过A,由图象可知、B两端的电压分别为:UA=1V、UB=6V,由并联电路的电压特点可知A+UB=1V+4V=2V,故D正确。
故选:AB。
三、填空与作图题(满分22分,共7题)
16.(6分)如图所示,将一根铁丝用手快速反复弯折,铁丝弯折处会发热 升高 ,内能将 增加 。这个实验说明: 做功 可以改变物体的内能。在寒冷的西伯利亚,温度可达零下几十摄氏度,滴水成冰 有 (填“有”或“没有”)内能,若冰在太阳的照射下熔化,则在冰熔化的过程中 增加 ,这是通过 热传递 的方式改变物体内能的。
【答案】升高;增加;做功;有;增加;热传递。
【分析】(1)内能是物体内部所有分子无规则运动的动能和分子势能的和,任何物体都具有内能;
(2)改变物体内能的方式有做功和热传递,做功是能量的转化过程,热传递是能量的转移过程。
【解答】解:将一根铁丝用手快速反复弯折,铁丝弯折处会发热,铁丝的温度会升高;说明做功可以改变物体的内能;
在寒冷的西伯利亚,温度可达零下几十摄氏度,冰分子仍然在运动;
在阳光照射下冰会熔化,在熔化过程中,内能增加。
故答案为:升高;增加;有;增加。
17.(1分)如图所示为汽油机能量流向图,该汽油机的效率是 30 %。
【答案】30。
【分析】热机效率是指热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出热量的比值。
【解答】解:由图可知,燃料完全燃烧放出的能量中,所以该汽油机的效率为30%。
故答案为:30。
18.(3分)如图甲为酒店房间的取电房卡,将房卡插入槽中,房间内的用电器才能使用 开关 。图乙所示的灭蚊拍具有灭蚊和照明功能,其工作原理如图丙所示,灯和灭蚊网是 并联 (选填“串联”或“并联)的,当开关 S1 闭合时,灭蚊拍只起到灭蚊作用。
【答案】开关;并联;S1。
【分析】(1)开关在电路中起到控制电路通断的作用;
(2)串联电路各用电器工作情况互相影响,并联电路各用电器工作情况互不影响;
(3)开关的作用是控制电路的通断,串联电路中开关控制所有用电器,并联电路中干路的开关控制所有用电器,支路的开关控制本支路用电器。
【解答】解:将房卡插入槽中,房间内的用电器才能使用,在电路中相当于开关;
由图丙所示电路图可知,灯和灭蚊网工作时互不影响;
由图丙所示电路图可知,当闭合开关S1时,只有灭蚊网接入电路;当开关S1与S6同时闭合时,灭蚊网与灯同时接入电路,同时起到灭蚊和照明作用。
故答案为:开关;并联;S1。
19.(3分)小明对电学知识非常感兴趣,也喜欢动手做实验,他尝试把两种不同的金属片插入苹果,并且用电压表粗测了水果电池的电压,如图 电源 (填电路元件名称);铁片为水果电池的 负 极,该水果电池的电压是 0.6 V。
【答案】电源;负;0.6。
【分析】根据水果电池的作用分析;
根据电压表的正确使用方法(电流从电压表的正接线柱流入、负接线柱流出)确定电源的正负极,根据电压表所选量程进行读数。
【解答】解:水果电池提供电压,相当于电源;
电压表使用时,电流从电压表的正接线柱流入,即电压表的正接线柱与电源的正极相连接,铁片为负极;
电压表的量程是0~3V,分度值是5.1V。
故答案为:电源;负;0.2。
20.(3分)如图所示为 并联 电路,已知电流表A1的示数是0.6A,A2的示数是1.8A,则通过灯L1的电流是 1.2 A,灯L2的电流是 0.6 A。
【答案】并联;1.2;0.6。
【分析】串联电流中电流只有一条路径,并联电路中电流有两条或多条路径,根据电流路径以及电表的连接情况确定电路的连接方式和电表测量对象,再根据并联电路的电流特点解答。
已知两个电流表的示数大小,根据并联电路的电流规律可求得通过两灯的电流大小。
【解答】解:由电路图可知,电流中电流存在两条路径,
闭合开关S时,电流表A1测量通过灯L2的电流,电流表A6测量干路电流,
已知电流表A1的示数是0.6A,A2的示数是1.3A,所以通过灯L2的电流是0.8A,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,通过L1的电流:
I1=I﹣I6=1.8A﹣7.6A=1.7A。
故答案为:并联;1.2。
21.(4分)小明用两只灯泡、一个开关、一只滑动变阻器、一个电源,设计出满足以下要求的电路:一只灯的亮度可调节,另一只灯的亮度不可调节,按题意连接实物图。连完实物图后请在方框中画出它的对应电路图。
【答案】
【分析】根据一只灯的亮度不变,另一只灯的亮度可调节,分析两灯和滑动变阻器的连接情况,再连接实物图和画出电路图。
【解答】解:由题意知,调节滑动变阻器时,另一只灯的亮度可调节,且滑动变阻器串联在一只灯泡的支路上,然后画出电路图
22.(2分)如图为小明设计的电子秤简易电路图,Rx是压敏电阻,阻值随所受压力的增大而减小,R0是定值电阻。测量时,要求电压表的示数随所称量物体对压敏电阻的压力增大而减小。请根据以上信息,在虚线框内将电路图补充完整。
【答案】
【分析】分析题意可知,压敏电阻Rx与定值电阻R0串联,要组成电路需要与电源、开关串联,压敏电阻Rx的阻值随所受压力的增大而减小,电路的总电阻减小,由欧姆定律可知电路中电流的变化和R0两端的电压变化,根据串联电路的电压特点可知Rx两端的电压变化,然后根据题意确定电压表并联的位置。
【解答】解:
分析题意可知,Rx是压敏电阻,阻值随所受压力的增大而减小,R0是定值电阻,压敏电阻Rx与定值电阻R0串联,要组成电路需要与电源,
当所称量物体对压敏电阻的压力增大时,因压敏电阻Rx的阻值随所受压力的增大而减小,所以电路的总电阻减小,
由I=可知,R7两端的电压增大,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,Rx两端的电压减小,
由电压表的示数随所称量物体对压敏电阻的压力增大而减小可知,电压表应并联在Rx两端,如下图所示:
四、实验探究题(本题满分28分,共4题)
23.(5分)小明用如图甲所示装置做“比较不同物质的吸热能力”实验,在两个相同的烧杯中分别装入质量、初温都相同的A、B两种液体,并用相同的电加热器分别加热。
(1)要完成该探究实验,除了图甲中所示的器材外,还需要的测量工具有秒表和 天平 。
(2)实验中选择相同规格的电热器,其目的是 控制相同时间吸热相同 。
(3)小明根据实验测得的数据分别描绘出了A、B两种液体的温度随加热时间变化的图象如图乙,分析图乙可知 A (选填“A”或“B”)的比热容大。若加热过程中无热量损失,若A是水,则B的比热容为 2.1×103 J/(kg ℃)。
(4)下列现象可用比热容知识来解释的是 C 。
A.夏天在教室洒水,感到凉爽
B.金属勺装有塑料手柄
C.沙漠地区昼夜温差较大
【答案】(1)天平;(2)控制相同时间吸热相同;(3)A;2.1×103;(4)C。
【分析】(1)(2)我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转换法;
比较物质吸热能力的2种方法:使相同质量的不同物质升高相同的温度,比较吸收的热量(即比较加热时间),吸收热量多的吸热能力强;或使相同质量的不同物质吸收相同的热量(即加热相同的时间),比较温度的变化,温度变化小的吸热能力强;
(3)根据两种液体的温度随加热时间变化的图象得出加热5分钟(吸热相同),B和A升高的温度;根据比较吸热能力的方法回答;
根据Q=cmΔt可知,在质量和吸热相同的情况下,比热容与升高的温度之积为一定值,升高的温度与比热容成反比,据此得出B的比热容;
(4)A.蒸发吸热,具有致冷作用;
B.塑料是热的不良导体,不符合题意;
C.水的比热容大于沙石,根据Q=cmΔt分析。
【解答】解:(1)根据比较吸热能力的方法,要控制不同物质的质量相同,除了图甲中所示的器材外。
(2)根据转换法,实验中选择相同规格的电热器。
(3)根据两种液体的温度随加热时间变化的图象知,加热5分钟(吸热相同)
50℃﹣10℃=40℃
A升高的温度为
30℃﹣10℃=20℃
根据比较吸热能力的方法,A的吸热能力强。
根据 Q=cmΔt可知,在质量和吸热相同的情况下,升高的温度与比热容成反比,则B的比热容为
××4.6×103J/(kg ℃)=2.4×103J/(kg ℃)。
(4)A.夏天在教室洒水,感到凉爽,具有致冷作用;
B.金属勺装有塑料手柄,是因为塑料是热的不良导体;
C.水的比热容大于沙石,根据Q=cmΔt可知,吸收或放出相同的热量,沙石的温度变化大。
故选:C。
故答案为:(1)天平;(2)控制相同时间吸热相同;2.6×103;(4)C。
24.(7分)如图所示是探究“影响导体电阻大小因素”的实验电路,如表给出了可供选择的几种导体,分别用A、B、C、D四个字母代表。问:
导体代号 长度(m) 横截面积(mm2) 材料
A 0.6 0.4 镍铬合金
B 1.0 0.4 镍铬合金
C 0.6 0.6 镍铬合金
D 0.6 0.6 锰铜
(1)实验中,通过观察 电流表的示数 可以判断导体的电阻大小。
(2)通过对B和 A 导体进行实验,可探究电阻的大小与长度的关系。
(3)分别将A和C两导体接入电路进行实验,发现接入C导体时,电流表的示数更大 横截面积 有关。
(4)分别将C和D导体接入电路中,发现灯泡亮度不相同,由此得到结论:当长度和横截面积相同时 材料 有关。
(5)电路中既接了小灯泡又串接了电流表,不只接电流表的原因是 当电路中的电阻较小时,电路中的电流较大,容易损坏电流表 ,不只接小灯泡的原因是 当电路中电阻变化较小时,通过灯泡亮度无法判定电阻的大小关系 。
(6)在最近几年,我国城乡许多地区进行了输电线路的改造,将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线 减小 输电线的电阻(选填“增大”或“减小”)。
【答案】(1)电流表的示数;(2)A;(3)横截面积;(4)材料;(5)当电路中的电阻较小时,电路中的电流较大,容易损坏电流表;当电路中电阻变化较小时,通过灯泡亮度无法判定电阻的大小关系;(6)减小
【分析】(1)电流表串联在电路中,电源电压一定,导体电阻越大,电路电流越小,导体电阻越小,电路电流越大,可以通过电流表示数大小判断导体电阻大小;
小灯泡在电路中的主要作用是显示电路中导体电阻的大小,防止电路发生短路,保护电路;
(2)(3)(4)(6)影响导体电阻大小的因素:导体的材料、长度、横截面积和温度,在研究电阻与其中某个因素的关系时,要采用控制变量法的思想,要研究导体的电阻大小与一个量之间的关系,需要保持其它量不变;
(5)电流表可以精确测量电路中电流的大小;灯泡可以保护电路。
【解答】解:
(1)实验中,通过观察电流表的示数可以判断导体的电阻的大小;
(2)探究电阻的大小与长度的关系,运用控制变量法,故选取A;
(3)选取A、C导体进行实验时、长度相同,发现接入C导体时,故说明导体的电阻与导体的横截面积有关;
(4)分别将C和D导体接入电路中,C和D的长度,材料不同,C和D的电阻大小不同,导体的电阻大小跟导体的材料有关;
(5)只接电流表,当电路中的电阻较小时,容易损坏电流表,当电路中电阻变化较小时;
(6)导体的材料与长度相同时,横截面积越大,将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线。
故答案为:(1)电流表的示数;(2)A;(4)材料,电路中的电流较大;当电路中电阻变化较小时;(6)减小。
25.(7分)在“探究串联电路的电压规律”的实验中,小明同学从准备的小灯泡中选用两个小灯泡组成了如图乙所示的串联电路,电源用的是两节干电池串联
(1)实验时应选取规格 不同 (选填“相同”或“不同”)的灯泡进行实验。
(2)测量时,闭合开关,发现指针向“0”刻度线的左侧偏转 负 接线柱流入;小明排除故障后,重新闭合开关,则所测的电压值为 1.8 V;实验时小明发现L1两端的电压大,则灯L2两端的电压为 1.2 V。
(3)小明测完了这一组数据后,又测量了多组数据,其目的是 A (填字母序号)。
A.寻找普遍规律
B.多次测量取平均值减小误差
(4)如图丙所示,图中指针位置的示数为 0.3 A。用这个电流表探究串联电路的电流规律,可得出结论: I=I1=I2 (用公式表达)。
【答案】(1)不同;(2)负;1.8;1.2;(3)A;(4)0.3;I=I1=I2。
【分析】(1)(3)用归纳法得出普遍性的结论要满足2个条件:一是样本要有代表性,二是样本数量足够多;
(2)用电压表测量电压时,电流从电压表正接线流入,从负接线柱流出,否则,电压表指针反向偏转;
根据电源电压为3V确定电压表选用小量程,由分度值读数;根据串联电路电压的规律得出灯L2两端的电压;
(4)串联电路各处的电流都相等。
【解答】解:(1)为得出普遍性的结论,实验时应选取规格不同的灯泡进行实验。
(2)测量时,闭合开关,说明电流从电压表的负接线柱流入,重新闭合开关,因电源电压为3V,分度值为0.4V;实验时小明发现L1两端的电压大,根据串联电路电压的规律2两端的电压为
5V﹣1.2V=8.8V;
(3)根据归纳法的要求,小明测完了这一组数据后,其目的是寻找普遍规律;
(4)如图丙所示,电流表选用小量程,图中指针位置的示数为0.4A,可得出结论:I=I1=I2。
故答案为:(1)不同;(2)负;4.2;(4)0.21=I2。
26.(9分)为了探究并联电路的电流规律,小明和同学们设计了如图1甲所示的电路进行实验。
(1)小明在连接电路时,开关应处于 断开 状态,目的是 保护电路 。
(2)小明在实验操作中,开关闭合之前发现电流表的指针如图1乙所示,原因是 电流表未调零 。
(3)另一同学试触时电流表的指针扫过有刻度的地方,直到右侧没有刻度的地方(如图1丙所示),原因是 电流表量程太小 。
(4)小明先将电流表接入B点,闭合开关,观察到灯L2发光,但灯L1不亮,电流表的示数为零,电路可能存在的故障是 灯L1断路 (选填“灯L1断路”或“灯L1短路”)。
(5)小明和同学们经过努力,排除故障后,测出了B、C、A三点处的电流,可读出:IB= 0.56 A,IC=0.44A,IA= 1 A。根据测量结果,在误差允许范围内你认为并联电路电流规律是(用公式表达): IA=IB+IC 。
(6)为了验证结论的普遍性,有些同学采用了更换不同规格的小灯泡进行实验的方法进行验证,你还可以采用的方法是: 改变电源电压 。
【答案】(1)断开;保护电路;(2)电流表未调零;(3)电流表量程太小;(4)灯L1断路;(5)0.56;1;IA=IB+IC;(6)改变电源电压。
【分析】(1)为了保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态;
(2)电表使用前要调零;
(3)电表要选择合适的量程,量程太小可能会损坏电表。
(4)并联时不存在局部短路,如果一个支路短路,其他支路不会有电流通过,并联时如果开关闭合,一个支路的灯泡发光,其它支路灯泡不发光,说明其它支路发生了断路;
(5)由图示电表确定其量程与分度值,然后读出其示数,分析实验数据得出结论;
(6)为得出普遍结论,可以换用不同规格的灯泡进行多次实验或改变电源电压进行多次实验。
【解答】解:(1)为了保护电路,连接电路时;
(2)在测量电流的过程中,闭合开关前电流表的指针出现了如图乙所示的情况,即电流表未调零;
(3)电流表指针扫过有刻度的地方,直到右侧没有刻度的地方;
(4)电路为两个灯泡并联,闭合开关2发光,但灯L1不亮,说明灯L4支路发生断路,如果灯L1短路,短路类型为电源短路2不发光;
(5)由图甲所示电流表可知,其量程为7~0.6A,示数:IB=5.56A,
由图丙所示电流表可知,其量程为0~3A,示数IA=4A;
IB+IC=0.44A+0.56A=4A,在误差允许范围内并联电路中干路电流和支路电流的关系是:IA=IB+IC;
(6)为了得出普遍结论,可以换用不同规格灯泡进行多次实验或改变电源电压进行多次实验。
故答案为:(1)断开;保护电路;(3)电流表量程太小1断路;(5)0.56;7;IA=IB+IC;(6)改变电源电压。
五、计算题(本题满分15分,共2题)
27.(6分)在“用电流表测电流”的实验中,小明同学接成如图(a)所示的电路,两灯都发光,两个电流表的指针所指位置均为图(b)
(1)通过灯L1的电流I1是多少?
(2)如图(a)当开关闭合后,用电压表测得L1两端的电压U1为3V,电源电压U为多少?
(3)如图甲所示电路,电源电压为2.5V,当开关S闭合时,求L2两端的电压为多少?
【答案】(1)通过灯L1的电流是1.28A;
(2)电源电压U为2.5V;
(3)L2两端的电压为1.4V。
【分析】(1)由图(a)可知两电流表分别测量的是干路和支路电流,由图(b)读数,则可求通过L2电流,再由并联电路电流的规律求得L1的电流。
(2)串联电路电压规律:总电压等于各部分电路电压之和;并联电路电压规律:各支路两端电压相等,等于总电压。
(3)由电路图可知,灯泡L1和L2串联,电压表测L1两端的电压,即电压表的示数为L1两端的电压;根据电源电压判定电压表的量程;根据串联电路的电压特点求出L2两端的电压。
【解答】解:(1)由图(a)可知,两灯并联1和A2分别测量的是干路和支路电流,由于干路电流大于支路电流,A5测量干路电流,故A1选用的是大量程,由b图可知干路电流为I=1.4A;
A2测量通过灯泡L2的电流,故A7选择的是小量程,所以通过L2的电流为I2=8.32A;
由并联电路电流的规律I=I1+I2可得,通过灯L5的电流:I1=I﹣I2=2.60A﹣0.32A=1.28A;
(2)如图(a)所示当开关闭合后,两灯并联5两端的电压U1为3V,根据并联电路电压规律:各支路两端电压相等,电源电压:U=U7=3V;
(3)由电路图甲可知,当开关S闭合时,L1和L8是串联,电压表测L1两端的电压;因为电源电压为U′=2.5V,其分度值为0~0.4V;
即L1两端的电压:U1′=3.1V;
串联电路的电压特点可知,U1′+U7′=U′=2.5V,则L6两端的电压为U2′=U′﹣U1′=2.5V﹣1.3V=1.4V。
答:(1)通过灯L6的电流是1.28A;
(2)电源电压U为2.7V;
(3)L2两端的电压为1.5V。
28.(9分)习近平总书记指出:“绿水青山,就是金山银山”,为了还广大人民群众以“绿水青山”,某学校食堂将供应热水的燃煤锅炉改造为用天然气。改造前,加热体积为0.5m3的水,温度从10℃升高70℃,需要用煤18kg。求:(q煤=3×107J/kg、q天然气=3.6×107J/m3)
(1)水吸收的热量是多少?
(2)锅炉的效率是多少?
(3)改造后,加热同样的水至少需要燃烧的天然气是多少?
【答案】(1)水吸收的热量是1.26×108J;
(2)锅炉的效率约为23%;
(3)改造后,加热同样的水至少需要燃烧的天然气是3.5m3。
【分析】(1)利用Q=cmΔt和密度公式得到水吸收的热量;
(2)利用Q=mq得到煤放出的热量,利用η=×100%得到锅炉的效率;
(3)利用Q=Vq得到需要燃烧天然气的体积。
【解答】解:(1)水吸收的热量Q吸=cmΔt=cρVΔt=4.2×107J/(kg ℃)×1.0×106kg/m3×0.6m3×(70℃﹣10℃)=1.26×106J;
(2)煤放出的热量Q放=m煤q煤=18kg×3×107J/kg=5.4×108J;
锅炉的效率η=×100%=;
(3)改造后,烧开同样的水至少需要燃烧的天然气的体积V天然气==3.5m6。
答:(1)水吸收的热量是1.26×108J;
(2)锅炉的效率约为23%;
(3)改造后,加热同样的水至少需要燃烧的天然气是3.5m3。
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