辽宁省阜新市2023-2024学年九年级上学期期中物理试卷(解析版)
一、选择题(1-10为单选题,11-13为多选题,每题2分,共26分。)
1.(2分)下列现象能说明分子在做无规则运动的是( )
A.发生沙尘暴时,空气中弥漫着大量的沙尘
B.洪灾河水中夹带着大量泥沙
C.桃花盛开,处处闻到浓浓的花香
D.寒潮来临,温度骤降,雪花漫天飞舞
2.(2分)下列关于温度、内能和热量的说法中,正确的是( )
A.0℃的物体,内能为零
B.物体吸收热量,温度一定升高
C.内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体
D.温度低的物体含有的热量一定少
3.(2分)甲、乙两物体质量相等,甲温度降低20℃,乙温度升高15℃时,甲、乙两物体的比热容之比是( )
A.3:8 B.8:3 C.4:3 D.3:2
4.(2分)下列四组物体中,都属于导体的一组是( )
A.玻璃棒、人体、大地
B.石墨、人体、食盐水溶液
C.陶瓷、干木头、塑料
D.石墨、橡胶、酸碱盐溶液
5.(2分)有一种智能锁,需要通过“密码+人脸”两次识别成功才能开锁。密码识别成功时仅S1闭合,灯L发光,照亮人脸进行识别,人脸识别成功后S2才会闭合,电动机工作,开锁成功。下列电路设计的符合要求的是( )
A. B.
C. D.
6.(2分)如图所示,若将电流表与电压表位置互换,当开关S闭合后( )
A.电源短路,电流表会烧坏
B.小灯泡被短接,电流表有示数
C.电路断路,灯不亮,两电表不工作
D.灯不亮,电流表指针不转,电压表仍有示数
7.(2分)如图所示电路中,电源电压恒定不变,开关都闭合后,当断开开关S1时,下列判断中正确的是( )
A.电流表示数变小
B.电压表示数变大
C.电压表和电流表示数之比变小
D.没有电流通过R0
8.(2分)在“探究电流与电压关系”的实验中,分别用R1、R2两个电阻进行探究,并根据数据绘制出如图所示的U﹣I关系图象,从图中可以看出R1与R2的大小关系是( )
A.R1>R2 B.R1<R2 C.R1=R2 D.无法确定
9.(2分)在如图甲的电路中,当闭合开关S后,电路正常工作,则电阻R1、R2两端电压分别是( )
A.6V 7.5V B.7.5V 1.5V
C.1.5V 7.5V D.6V 1.5V
10.(2分)如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,下列说法正确的是( )
A.小灯泡L与滑动变阻器R串联
B.电压表V示数变大
C.电流表A1和A2示数都变小
D.小灯泡L亮度变暗
(多选)11.(2分)如图甲为某可调亮度台灯,图乙为用于调光的电位器结构图。a、b、c是它的三个接线柱,a、c分别与弧形电阻丝的两端相连,滑片在弧形电阻丝上滑动即可调节灯泡亮度。下列分析正确的是( )
A.电位器与灯泡并联
B.电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变灯泡亮度的
C.若只将ac接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变亮
D.若只将bc接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变亮
(多选)12.(2分)在如图的电路中,闭合开关,电压表V1的示数为6V,电压表V2的示数为3.4V.那么下列说法中正确的是( )
A.可知电源电压为6V
B.可知L1两端电压为2.6V
C.将电压表V2换成电流表,则L1亮,L2不亮
D.将电压表V1换成电流表,则L1与L2并联,电流表测干路上的电流
(多选)13.(2分)小明学习了变阻器的知识后,用实验器材连接了一个复杂电路,其电路图如图所示( )
A.电路中,R1、R2串联
B.电流表A2的示数小于A1的示数
C.电压表V测电源电压
D.电压表V1、V2的示数一定相等
二、填空题(每空1分,共25分)
14.(2分)如图所示,这是游客在科技馆触碰静电球时头发散开的情景,出现这种现象的原因是 。如果静电球带的是负电,接触时电流方向从 (选填“球向人”或“人向球”)。
15.(2分)一个用电器工作时,要求电源电压是6V,需要 节铅蓄电池串联起来;24000Ω= MΩ。
16.(2分)有两段电阻线A和B,在相同的电压下,通过电阻线A的电流大于通过电阻线B的电流 的电阻较大;将电阻线A均匀拉长后,它的电阻将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
17.(8分)(1)如图甲,在一个配有活塞的厚壁玻璃筒里放一小团硝化棉,把活塞迅速压下,这是因为活塞下压时,筒内气体内能 (选填“增大”、“减小”或“不变”),温度升高,达到硝化棉的燃点。若将活塞缓慢压下去, (选填“能”或“不能”)看到此现象;
(2)如图乙,将不同的水果,通过电极和导线连接起来,发现二极管发光,这里的水果在电路中扮演了 的角色;
(3)用电池、灯泡和铅笔芯连接了如图丙所示的电路,调节铅笔芯右端夹子的位置,使小灯泡L刚好不发光:然后用点燃的酒精灯对铅笔芯加热,说明此时铅笔芯的电阻变 ,这个实验说明了电阻与 有关。
(4)如图丁所示,电阻箱的示数为 Ω。
(5)如图戊所示,把一块干净的玻璃板吊在弹簧测力计下,读出测力计的示数,然后缓慢向上拉玻璃板,弹簧测力计的示数 ,产生此现象的原因 。
18.(3分)如图所示的是汽油机的 冲程,为了不让汽油机在工作时温度升得太高,在设计制造时,让汽缸被水包围着,用水来冷却汽缸是因为水的 较大。若该汽油机每秒钟对外做功15次,则飞轮转速为 r/min。
19.(2分)为了减少大气污染,可对秸秆进行回收,再加工制成秸秆煤7J/kg。完全燃烧2kg这种秸秆煤可放出 J热量;若这些热量有50%被水吸收,可使 kg水温度由20℃升高到70℃。[水的比热容为c=4.2×103J/(kg ℃)]
20.(2分)如图所示,闭合开关 时,灯泡L1和L2并联;此时电流表所测的是 (选填“L1““L2”或“L1和L2”)的电流。
21.(2分)如图所示,当开关S闭合,表A3示数为0.9A,表A2示数为0.5A,表A1示数为0.2A,则流过L1的电流是 A,流过L3的电流是 A。
22.(2分)如图,当开关S1、S2闭合时,电压表的读数为3V,当开关S2闭合,S1断开时,电压表的读数为1.2V,那么当S1和S2均断开时,小灯泡L1和L2两端电压分别为 V和 V。
三、作图题(每题3分,共6分)
23.(3分)请在方框中画出如图所示的实物电路对应的电路图。
24.(3分)如图所示,请按要求连接实物图。要求:开关控制整个电路,电流表测灯泡L的电流,滑动变阻器滑片向右移动,灯泡L变亮。
四、计算题(每题6分,共18分)
25.(6分)氢燃料具有清洁、效率高等优点,被认为是理想的能源之一,目前我国部分城市已有多批氢能源公交车投放使用。一辆氢能源公交车以140kW的恒定功率匀速行驶5min氢=1.4×108J/kg。则:
(1)这辆公交车在这5min里的牵引力做功多少J?
(2)0.6kg氢燃料完全燃烧放出的热量是多少J?
(3)该氢能源公交车的热机效率是多少?
26.(6分)一段导体两端的电压为2V时,导体中的电流为0.5A,如果两端电压增大到4V时
27.(6分)如图所示,这是便携式酒精测试仪的原理图,电源电压恒为3V,Rp是酒精气体传感器,R0是报警器,其阻值恒定为50Ω。当R0两端的电压为2V时,发出报警声,提示被检测者为醉酒驾驶。
(1)此时电路中的电流;
(2)此时Rp的阻值。
五、实验题(每空1分,共25分)
28.(5分)小明在探究并联电路电流规律的实验中,如图甲所示。
(1)在连接电路时,开关应 。当闭合开关试触时,发现电流表的指针偏转如图乙所示,原因是 ,在排除故障后,电流表的示数如图丙,电流表的示数为 。
(2)将电流表分别接入A、B、C三点处,闭合开关,测出了一组电流并记录在表格中,请你指出他们实验应改进方法是 。
(3)根据所测的实验数据,他们得出了实验结论:并联电路中, 。
29.(5分)小雅和同学进行“探究串联电路电压规律”的实验,所用器材有:电压恒为3V的电源,一个开关1和L2),两只相同电压表V1和V2(量程均为0~3V和0~15V),导线若干。
(1)他们按图甲连接电路,用一只电压表分别测AB、BC、AC间的电压。为测量L1两端电压,请在图乙中用笔画线代替导线将实物图连接完整;
(2)小雅按照图丙所示电路图连接好电路,闭合开关,发现电压表V1和V2的指针偏转角度相同,则可能的原因是电压表 (选填“V1”或“V2”)的量程选大了,此时电压表V1和V2的示数分别为 V和 V;
(3)小雅同学测出了AB间和AC间的电压,为了测量BC间的电压,断开开关 。
A.保持B接线不动,将电压表连线由A改接到C
B.保持C接线不动,将电压表连线由A改接到B
(4)分析数据得出结论:在串联电路中,各部分电路电压之和等于总电压。
30.(5分)在“探究影响电阻大小的因素”的实验中,某实验小组同学利用如图所示的电路分别对“导体电阻跟它的材料、长度、横截面积有关”的猜想进行实验探究。实验室提供了如下器材:电阻丝a、b、c粗细相同,a、b、d长度相同
(1)该实验是通过观察 间接地比较电阻丝电阻的大小,这种实验方法叫 ;
(2)选用电阻丝b、c分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体的 是否有关;
(3)选用电阻丝 分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体的横截面积是否有关;
(4)如果实验中的导体只有两条相同规格的镍铬合金丝,要探究横截面积对电阻阻值的影响,应该将两条镍铬合金丝接入电路 (选填“并联”或“串联”)。
31.(5分)小华在“探究电流跟电压关系”的实验中,设计了如图所示的实验电路甲。
(1)如图甲所示,a为 ,b为 (填“电流表”或“电压表”)。
(2)在实验操作过程中保持 不变,闭合开关后,调节滑动变阻器的滑片P做了四次实验并记下了实验数据,请根据该表中的数据在图乙中描点连线;
物理量/实验次数 1 2 3 4
电压U/V 1.0 2.0 2.5 3.0
电流I/A 0.11 0.20 0.26 0.30
(3)对数据图线进行分析,归纳得出结论 。
32.(5分)在探究电流与电阻的关系的实验中,电源电压为3V,滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”。
(1)如图甲所示是实验的实物连接图,其中有一根导线连接错误,请在该导线上打“×”并画出正确连线;
(2)改正错误后,将5Ω的定值电阻接入电路,闭合开关S,电流表示数如图乙所示,为 A;
(3)接着把5Ω电阻分别换成10Ω、20Ω、30Ω的定值电阻,连入电路,应向 移动滑动变阻器的滑片,才能使定值电阻两端电压保持 V不变;
(4)某次更换电阻后,闭合开关,发现电流表有示数,可能是定值电阻发生了 。
参考答案与试题解析
一、选择题(1-10为单选题,11-13为多选题,每题2分,共26分。)
1.(2分)下列现象能说明分子在做无规则运动的是( )
A.发生沙尘暴时,空气中弥漫着大量的沙尘
B.洪灾河水中夹带着大量泥沙
C.桃花盛开,处处闻到浓浓的花香
D.寒潮来临,温度骤降,雪花漫天飞舞
【分析】(1)不同的物质在相互接触时,彼此进入对方的现象叫做扩散,这一现象说明一切物体的分子都在不停地做无规则运动;
(2)由于分子的体积很小,分子的运动无法用肉眼直接看到,但可以通过气味、颜色的变化来体现。
【解答】解:A.沙尘暴是物体的机械运动,不能说明分子在做无规则运动;
B.发生洪灾时,不能说明分子在做无规则运动;
C.桃花盛开,这是花的香味分子发生的扩散现象,故C符合题意;
D.雪花漫天飞舞是物体的机械运动,故D不符合题意。
故选:C。
【点评】要把宏观物体或者物质的运动和微观分子的运动区别开来,解题的关键是要掌握“分子的运动是肉眼看不见的”的这个基本条件。一般来说,闻到气味或者扩散现象都能说明是分子的运动。
2.(2分)下列关于温度、内能和热量的说法中,正确的是( )
A.0℃的物体,内能为零
B.物体吸收热量,温度一定升高
C.内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体
D.温度低的物体含有的热量一定少
【分析】(1)影响内能的因素是物体的质量、状态和温度。
(2)晶体在熔化时,吸收热量,但温度不变,内能增加;
(3)热传递的条件:有温度差;
(4)热量是一个过程量,只能说吸收热量或放出热量。
【解答】解:A.一切物体都具有内能,其内能不为零;
B.物体吸收了热量,如晶体熔化时,故B错误;
C.热传递的条件是存在温度差,内能大的物体温度可能低,故C正确;
D.热量是一个过程量,不能说所含的热量。
故选:C。
【点评】此题主要考查学生对:温度、内能与热量关系,以及热传递的条件的了解和掌握。
3.(2分)甲、乙两物体质量相等,甲温度降低20℃,乙温度升高15℃时,甲、乙两物体的比热容之比是( )
A.3:8 B.8:3 C.4:3 D.3:2
【分析】知道两物体的质量相同,求出甲、乙两物体升高的温度关系,根据热量公式、乙物体吸收热量和甲物体放出热量的关系,求甲、乙两物体的比热容关系。
【解答】解:m甲=m乙=m,Δt甲=20℃,Δt乙=15℃,
由Q=cmΔt,可得,
c甲=,c乙=,
两物体比热容之比:c甲:c乙=:=:=3:6。
故选:A。
【点评】本题采用公式法求比值,学生要灵活的运用公式进行计算,防止因颠倒而出错。
4.(2分)下列四组物体中,都属于导体的一组是( )
A.玻璃棒、人体、大地
B.石墨、人体、食盐水溶液
C.陶瓷、干木头、塑料
D.石墨、橡胶、酸碱盐溶液
【分析】不容易导电的物体叫做绝缘体;容易导电的物体叫导体。
【解答】解:玻璃棒、陶瓷、塑料,属于绝缘体、大地、石墨,属于导体,B正确。
故选:B。
【点评】此题考查了导体与绝缘体的辨析,属基础题目。
5.(2分)有一种智能锁,需要通过“密码+人脸”两次识别成功才能开锁。密码识别成功时仅S1闭合,灯L发光,照亮人脸进行识别,人脸识别成功后S2才会闭合,电动机工作,开锁成功。下列电路设计的符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【分析】由题知,S1闭合,灯L发光,照亮人脸进行识别,但不开锁,人脸识别成功后S2闭合,电动机M工作,即两开关都闭合时电动机才能工作,由此根据选项图分析解答。
【解答】解:根据题意知,S1闭合,灯L发光2闭合,即S5、S2同时闭合,电动机M才工作。
由图知,
A、只闭合S1时,电动机和灯泡都工作;
B、只闭合S2时,电动机工作1和S2时,电动机和灯泡都工作;
C、只闭合S7时,电动机和灯都工作;
D、只S1闭合,灯L发光2闭合,电动机M也工作。
故选:D。
【点评】本题考查了电路图的设计,关键是明确串联和并联电路中开关的作用。
6.(2分)如图所示,若将电流表与电压表位置互换,当开关S闭合后( )
A.电源短路,电流表会烧坏
B.小灯泡被短接,电流表有示数
C.电路断路,灯不亮,两电表不工作
D.灯不亮,电流表指针不转,电压表仍有示数
【分析】电流表的电阻很小,在电路中相当于导线;电压表的电阻很大,在电路中相当于断路;分析“将电流表与电压表位置互换后”电路的连接情况,结合电流表与电压表的特点进行解答。
【解答】解:如图所示,若将电流表与电压表位置互换,电流表与灯泡并联;
当开关S闭合后,因电压表串联在电路中相当于断路,所以灯泡不亮,电流表也不会烧坏,电压表测量电源电压,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了电流表和电压表的使用、电流表与电压表的特点,属于基础题。
7.(2分)如图所示电路中,电源电压恒定不变,开关都闭合后,当断开开关S1时,下列判断中正确的是( )
A.电流表示数变小
B.电压表示数变大
C.电压表和电流表示数之比变小
D.没有电流通过R0
【分析】根据实物图可知,开关都闭合后,该电路为并联电路,电压表测量电源的电压,电流表测量干路中的电流;
当断开开关S1时,电路为R0的简单电路,电压表测量电源电压,电流表测量电路中的电流;
根据并联电路电流的规律判定电流表示数的变化,进而判断出电压表和电流表示数之比的变化。
【解答】解:根据实物图可知,开关都闭合后,电压表测量电源的电压;
当断开开关S1时,电路为R0的简单电路,有电流通过R2,电压表测量电源电压,电流表测量电路中的电流;
由于电源电压不变,所以电压表的示数不变;
根据并联电路的电流规律可知,断开开关S1时,干路中的电流变小,故A正确;
由于电压表示数不变,电流表示数变小,故C错误。
故选:A。
【点评】本题考查了电路的动态分析,分清电路的连接方式和电表所测的电路元件是关键。
8.(2分)在“探究电流与电压关系”的实验中,分别用R1、R2两个电阻进行探究,并根据数据绘制出如图所示的U﹣I关系图象,从图中可以看出R1与R2的大小关系是( )
A.R1>R2 B.R1<R2 C.R1=R2 D.无法确定
【分析】由图象,当电流相等时,比较两电阻对应的电压,由欧姆定律比较两电阻大小。
【解答】解:作横轴的垂线交两电阻的图线于A、B,分别过A,如图所示:
可知当电流相等时,R1两端的电压更大,由I=,所以R1>R7,故A正确,BCD错误。
故选:A。
【点评】本题考查欧姆定律的运用及利用作图法解决问题的能力(也可用固定电压相同,比较电流大小的方法)。
9.(2分)在如图甲的电路中,当闭合开关S后,电路正常工作,则电阻R1、R2两端电压分别是( )
A.6V 7.5V B.7.5V 1.5V
C.1.5V 7.5V D.6V 1.5V
【分析】由图可知,闭合开关S后,电阻R1与R2串联,电压表V2测电源电压,电压表V1测电阻R2两端的电压,根据串联电路的电压特点确定两电压表的量程与分度值,读出两电压表的示数,然后由串联电路的电压特点求出两电阻两端的电压。
【解答】解:由电路图可知,闭合开关S后1与R2串联,电压表V8测电源电压,电压表V1测电阻R2两端的电压,
由串联电路的电压规律可知,电压表V4示数应大于电压表V1示数,而两电压表的指针位置相同2的量程是3~15V,分度值是0.5V,即电源电压U=3.5V;
电压表V1的量程是7~3V,分度值是0.2V,即R2两端的电压U2=2.5V;
则电阻R1两端的电压:U7=U﹣U2=7.5V﹣1.5V=2V。
故选:D。
【点评】本题考查了串联电路的电压规律和电压表的读数,分析清楚电路结构、确定两个电压表的量程是正确解题的关键。
10.(2分)如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,下列说法正确的是( )
A.小灯泡L与滑动变阻器R串联
B.电压表V示数变大
C.电流表A1和A2示数都变小
D.小灯泡L亮度变暗
【分析】分析清楚图示电路结构,根据滑片的移动方向判断滑动变阻器接入电路的阻值如何变化,然后应用并联电路特点与欧姆定律分析答题。
【解答】解:A、由图示电路图可知,电压表测电源电压1测通过R的电流,电流表A2测干路电流;故A错误;
B、电压表始终测量电源电压,故电压表示数不变;
CD、滑片向右移动过程,电源电压不变,电流表A4示数变小,根据并联不相互影响,小灯泡L亮度不变2示数变小,故C正确。
故选:C。
【点评】本题考查了判断电表示数变化情况,分析清楚电路结构是正确解题的前提与关键,应用并联电路特点与欧姆定律即可正确解题。
(多选)11.(2分)如图甲为某可调亮度台灯,图乙为用于调光的电位器结构图。a、b、c是它的三个接线柱,a、c分别与弧形电阻丝的两端相连,滑片在弧形电阻丝上滑动即可调节灯泡亮度。下列分析正确的是( )
A.电位器与灯泡并联
B.电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变灯泡亮度的
C.若只将ac接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变亮
D.若只将bc接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变亮
【分析】(1)电位器的实质是滑动变阻器;电位器应串联在电路中,能改变电路中电流的大小;
(2)若将图乙中a、c接入则接入了全部电阻片,不能改变电阻大小,接线时a、c只能选择其一接入电路。
【解答】解:
A、电位器串联在电路中能改变电路中电流的大小,故A错误;
B、电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻,故B正确;
C、若只将a,电位器的全部电阻丝都接入电路,所以不能改变灯泡的亮度;
D、若只将b,滑片右边的电阻丝接入电路,电位器接入电路的电阻变小,灯泡变亮;
故选:BD。
【点评】此题考查学生对于滑动变阻器的理解和掌握。熟知使用和接线原则是解题关键。
(多选)12.(2分)在如图的电路中,闭合开关,电压表V1的示数为6V,电压表V2的示数为3.4V.那么下列说法中正确的是( )
A.可知电源电压为6V
B.可知L1两端电压为2.6V
C.将电压表V2换成电流表,则L1亮,L2不亮
D.将电压表V1换成电流表,则L1与L2并联,电流表测干路上的电流
【分析】(1)由电路图可知,L1、L2串联,电压表V1测电源的电压,V2测L2两端的电压;根据V1的示数可知电源的电压,根据串联电路的电压特点可知L1两端电压;
(2)将电压表V2换成电流表时,电路为L1的简单电路,L2被短路,据此电路的连接情况和灯泡是否发光。
(3)将电压表V1换成电流表,将发生电源短路,
【解答】解:
(1)由电路图可知,闭合开关S时,L1、L2串联,V3测电源的电压,V2测L2两端的电压;
所以电源电压U=8V,L2两端的电压U2=7.4V;
由串联电路的电压特点可得,L1两端电压:U3=U﹣U2=6V﹣3.4V=2.5V.故AB正确;
(2)将电压表V2换成电流表时,电路为L1的简单电路,电流表测通过L5的电流,L2被短路;所以L1亮,L8不亮,故C正确。
(3)将电压表V1换成电流表,将发生电源短路,而不是L1与L7并联,故D错误。
故选:ABC。
【点评】本题考查了串联电路的特点和电压表的正确使用,分清电压表所测电路元件和电压表换成电流表时电路的变化是解决本题的关键。
(多选)13.(2分)小明学习了变阻器的知识后,用实验器材连接了一个复杂电路,其电路图如图所示( )
A.电路中,R1、R2串联
B.电流表A2的示数小于A1的示数
C.电压表V测电源电压
D.电压表V1、V2的示数一定相等
【分析】电流表相当于导线,与用电器串联,电压表相当于断路,与待测电路并联,根据电流路径分析连接方式和电表的作用,结合串联电路的特点进行分析。
【解答】解:根据电路图知,两个电阻串联,电压表V测量电源电压,V1测量R1两端的电压,V5测量R2两端的电压;
AB、电路中,R1、R7串联,串联电路中电流处处相等2的示数等于A1的示数,故A正确;
C、电压表V测电源电压;
D、电压表V3测量R1两端的电压,V2测量R8两端的电压,当两个电阻不同时,分得的电压不等。
故选:AC。
【点评】本题考查串联电路的特点,属于基础题。
二、填空题(每空1分,共25分)
14.(2分)如图所示,这是游客在科技馆触碰静电球时头发散开的情景,出现这种现象的原因是 同种电荷相互排斥 。如果静电球带的是负电,接触时电流方向从 人向球 (选填“球向人”或“人向球”)。
【分析】(1)电荷间的作用规律是:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
(2)电荷的定向移动形成电流;正电荷移动的方向是电流的方向;自由电子的定向移动方向与电流方向相反。
【解答】解:游客接触静电球时,头发带上了同种电荷,于是头发散开。
静电球带负电,则静电球上多余的电子向头发移动,所以接触时电流方向从人向球。
故答案为:同种电荷相互排斥;人向球。
【点评】明确电荷间的作用规律、理解电流的方向,据此可解答此题。
15.(2分)一个用电器工作时,要求电源电压是6V,需要 3 节铅蓄电池串联起来;24000Ω= 0.024 MΩ。
【分析】(1)一节铅蓄电池的电压是2V,串联电路电压的特点是:总电压等于各用电器两端的电压之和;
(2)根据电阻单位的进率进行换算。
【解答】解:一节铅蓄电池的电压是2V,电源电压是6V,需要的电池数量是:
n==3(节)﹣6MΩ=0.024MΩ。
故答案为:3;4.024。
【点评】知道一节铅蓄电池的电压和串联电路电压的特点是解决本题的关键,是一道基础题。
16.(2分)有两段电阻线A和B,在相同的电压下,通过电阻线A的电流大于通过电阻线B的电流 B 的电阻较大;将电阻线A均匀拉长后,它的电阻将 变大 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【分析】(1)由题意可知两段电阻线A和B在相同电压时通过的电流关系,根据欧姆定律可知两者的阻值关系;
(2)导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,且材料和温度相同时,长度越长、横截面积越小,导体的电阻越大。
【解答】解:(1)由题意可知,A和B两段电阻线两端的电压相等,
由I=的变形式R=,电阻线A的电阻小于电阻线B的电阻;
(2)因导体的材料和温度相同时,长度越长,导体的电阻越大,将电阻线A均匀拉长后,长度变长,则其电阻变大。
故答案为:B;变大。
【点评】本题考查了学生对欧姆定律和影响电阻大小因素的理解与掌握,是一道较为简单的应用题。
17.(8分)(1)如图甲,在一个配有活塞的厚壁玻璃筒里放一小团硝化棉,把活塞迅速压下,这是因为活塞下压时,筒内气体内能 最大 (选填“增大”、“减小”或“不变”),温度升高,达到硝化棉的燃点。若将活塞缓慢压下去, 不能 (选填“能”或“不能”)看到此现象;
(2)如图乙,将不同的水果,通过电极和导线连接起来,发现二极管发光,这里的水果在电路中扮演了 电源 的角色;
(3)用电池、灯泡和铅笔芯连接了如图丙所示的电路,调节铅笔芯右端夹子的位置,使小灯泡L刚好不发光:然后用点燃的酒精灯对铅笔芯加热,说明此时铅笔芯的电阻变 小 ,这个实验说明了电阻与 温度 有关。
(4)如图丁所示,电阻箱的示数为 360 Ω。
(5)如图戊所示,把一块干净的玻璃板吊在弹簧测力计下,读出测力计的示数,然后缓慢向上拉玻璃板,弹簧测力计的示数 变大 ,产生此现象的原因 分子间存在引力 。
【分析】(1)做功可以改变物体的内能;对物体做功,物体内能会增加;物体对外做功,物体内能会减少;
(2)电源是提供电能的装置;
(3)影响电阻大小的因素:材料、长度、横截面积和温度;根据实验过程分析控制的量和改变的量,得出探究的因素;
(4)用指针所指的示数乘以下面的倍数,然后将所有的数值相加,即为该电阻箱的读数;
(5)分子间同时存在着引力和斥力。
【解答】解:(1)迅速向下压活塞时,活塞对筒内空气做功,则筒内空气的内能增加,当温度升高达到棉花的着火点时;若将活塞缓慢压下去,使得筒内的空气的温度升高得慢;
(2)将不同的水果,通过电极和导线连接起来,发现二极管发光,所以这里的水果在电路中扮演了电源的角色;
(3)用点燃的酒精灯对铅笔芯加热,铅笔芯的温度发生了变化,这说明电路中的电流变大,即铅笔芯的电阻变小;
(4)该电阻箱的示数为:0×1000Ω+3×100Ω+2×10Ω+0×1Ω=360Ω;
(5)因为玻璃和水接触在一起,并且玻璃分子和水分子间的距离在引力作用的范围内,故向上拉玻璃板时。
故答案为:(1)增大;不能;(3)小;(4)360;分子间存在引力。
【点评】本题考查了改变内能的方法、电路的组成、影响电阻大小的因素、电阻箱的读数、分子间作用力,属于基础题。
18.(3分)如图所示的是汽油机的 压缩 冲程,为了不让汽油机在工作时温度升得太高,在设计制造时,让汽缸被水包围着,用水来冷却汽缸是因为水的 比热容 较大。若该汽油机每秒钟对外做功15次,则飞轮转速为 1800 r/min。
【分析】(1)根据气门和活塞的运动方向分析解答;
(2)水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多;吸收或放出相同的热量,水升高或降低的温度少。
(3)汽油机完成一个工作循环,要经过4个冲程,燃气对外做功1次,活塞往返2次,飞轮转动2周。
【解答】解:(1)图中两气门都关闭,活塞向上运动,将机械能转化为内能;
(2)用水来冷却汽缸,是利用了水的比热容大的特点,冷却效果好;
(3)因为汽油机一个工作循环,要经过4个冲程,活塞往返2次,
所以每秒钟对外做功15次,完成15个工作循环,则5min飞轮转1800r。
故答案为:压缩;比热容。
【点评】本题考查了内燃机工作时的四个冲程及其能量转化、热机飞轮转速的含义、水的比热容大的应用,特别是对热机飞轮转速含义的理解是学生最容易出错的地方
19.(2分)为了减少大气污染,可对秸秆进行回收,再加工制成秸秆煤7J/kg。完全燃烧2kg这种秸秆煤可放出 4.2×107 J热量;若这些热量有50%被水吸收,可使 100 kg水温度由20℃升高到70℃。[水的比热容为c=4.2×103J/(kg ℃)]
【分析】知道秸秆煤的质量和秸秆煤的热值,利用公式Q放=mq可计算秸秆煤完全燃烧放出的热量;
这些热量的50%被水吸收,知道水的初温和末温、水的比热容,根据Q吸=cmΔt可计算出水的质量。
【解答】解:(1)完全燃烧2kg秸秆煤可放出的热量:
Q放=m秸秆煤q=2kg×2.1×107J/kg=5.2×107J;
(2)由题意可知,水吸收的热量为:Q吸=Q放×50%=4.2×107J×50%=5.1×107J,
由Q吸=cmΔt可得水的质量:m===100kg。
故答案为:4.2×104;100。
【点评】本题考查学生对燃料完全燃烧放热公式和吸热公式的掌握和运用,是一道基础题。
20.(2分)如图所示,闭合开关 S3、S1 时,灯泡L1和L2并联;此时电流表所测的是 L1和L2 (选填“L1““L2”或“L1和L2”)的电流。
【分析】串联电路电流只有一条路径,电流依次经过各用电器从正极回到电源负极;并联电路电流有多条路径,分别经过各用电器从电源正极回到负极;根据电流的流向可判断电路的连接特点,电流表与所测用电器串联。
【解答】解:要使L1、L2并联,电流从电源的正极出发、开关S5后分支,一支经L1回到电源的负极,另一支经灯泡L2、开关S3回到电源的负极,此时电流表测干路中的电流3、S1时,灯泡L8和L2并联,此时电流表所测的是L1和L5的电流。
故答案为:S3、S1;L5和L2。
【点评】本题考查了判断电路元件的连接方式,知道串并联电路的连接方式、分析清楚电路结构即可正确解题。
21.(2分)如图所示,当开关S闭合,表A3示数为0.9A,表A2示数为0.5A,表A1示数为0.2A,则流过L1的电流是 0.2 A,流过L3的电流是 0.4 A。
【分析】由电路图可知,三灯泡并联,电流表A3测干路电流,电流表A2测L2和L3支路的电流之和,电流表A1测L1支路的电流。根据并联电路的电流特点结合电流表的示数进行解答。
【解答】解:由电路图可知,三灯泡并联3测干路电流,电流表A2测L3和L3支路的电流之和,电流表A1测L3支路的电流;
已知A1示数为0.5A,即流过灯泡L1的电流I1=6.2A,
表A3示数为3.9A,根据并联电路电流规律可知流过L3的电流:I3=IA3﹣IA2=6.9A﹣0.3A=0.4A,
故答案为:3.2;0.4。
【点评】本题考查了并联电路电流的计算,分析清楚电路结构、熟练应用并联电路电流规律是正确解题的关键。
22.(2分)如图,当开关S1、S2闭合时,电压表的读数为3V,当开关S2闭合,S1断开时,电压表的读数为1.2V,那么当S1和S2均断开时,小灯泡L1和L2两端电压分别为 1.8 V和 1.2 V。
【分析】由图知,开关S1、S2闭合时,灯泡L1被短路,电路为灯泡L2的简单电路,电压表测电源电压;
当开关S2闭合,S1断开时,灯泡L1和L2串联,电压表测灯泡L2两端的电压;
当S1和S2均断开时,灯泡L1和L2仍然串联,电压表不在电路中,则L2两端的电压不变,根据串联电路的电压可知L1两端的电压。
【解答】解:由图可知,开关S1、S2闭合时,灯泡L2被短路,电路为灯泡L2的简单电路,电压表测电源电压,即电源电压为3V;
当开关S8闭合,S1断开时,灯泡L1和L6串联,电压表测灯泡L2两端的电压,根据此时电压表的示数可知L2两端的电压为7.2V;
当S1和S5均断开时,灯泡L1和L2仍然串联,电压表不在电路中2两端的电压仍然为1.2V,
由串联电路的电压特点可知,灯泡L7两端的电压:U1=U﹣U2=5V﹣1.2V=7.8V。
故答案为:1.6;1.2。
【点评】本题考查了电压表的使用和串联电路的电压特点,关键是确定开关在不同状态下电路的连接方式和电压表的测量对象。
三、作图题(每题3分,共6分)
23.(3分)请在方框中画出如图所示的实物电路对应的电路图。
【分析】由实物图分析电路的连接方式、开关和电流表的位置,再画出对应的电路图。
【解答】解:
由实物图可知,两个灯泡并联,电流表测量通过灯L1的电流,由此画出电路图
【点评】本题考查了根据实物图画电路图,能正确识别电路的连接方式、确定开关和电流表的位置是关键。
24.(3分)如图所示,请按要求连接实物图。要求:开关控制整个电路,电流表测灯泡L的电流,滑动变阻器滑片向右移动,灯泡L变亮。
【分析】开关与控制的电路串联,电流表选用小量程与灯泡串联;根据电源电压为3V确定电压表选用小量程与灯泡并联;根据滑动变阻器滑片向右移动,灯泡L变亮,确定滑动变阻器右下接线柱连入电路中与灯泡串联。
【解答】解:开关控制整个电路,开关接在干路中,电流表可选用小量程与灯泡串联,电源电压为3V;滑动变阻器滑片向右移动,即电流变大电阻变小,如下所示:
。
【点评】本题考查根据要求连接实物图,关键是明确开关、电流表、电压表及滑动变阻器的连接。
四、计算题(每题6分,共18分)
25.(6分)氢燃料具有清洁、效率高等优点,被认为是理想的能源之一,目前我国部分城市已有多批氢能源公交车投放使用。一辆氢能源公交车以140kW的恒定功率匀速行驶5min氢=1.4×108J/kg。则:
(1)这辆公交车在这5min里的牵引力做功多少J?
(2)0.6kg氢燃料完全燃烧放出的热量是多少J?
(3)该氢能源公交车的热机效率是多少?
【分析】(1)利用W=Pt求公交车行驶5min做的有用功;
(2)根据Q放=mq求出这些燃料完全燃烧放出的热量;
(3)利用η=求这氢能源公交车的效率。
【解答】解:(1)由P=可得
W=Pt=140×103W×5×60s=8.2×107J
(2)7.6kg氢燃料完全燃烧放出的热量是:Q放=m氢q氢=0.8kg×1.4×102J/kg=8.4×102J;
(3)该氢能源公交车的热机效率是:η===50%;
答:(1)这辆公交车在这5min里的牵引力做功4.2×107J;
(2)5.6kg氢燃料完全燃烧放出的热量是8.8×107J;
(3)该氢能源公交车的热机效率是50%。
【点评】本题考查学生对燃料完全燃烧放出热量公式、功率公式的掌握和运用等,此类型的题目需要根据实际情况具体分析。
26.(6分)一段导体两端的电压为2V时,导体中的电流为0.5A,如果两端电压增大到4V时
【分析】已知导体两端的电压和通过它的电流,根据欧姆定律求得导体的电阻;
电阻是导体本身的一种性质,其大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与它两端的电压和通过的电流无关,由此可知导体两端的电压增大到4V时其电阻大小,根据欧姆定律求得此时通过导体的电流。
【解答】解:导体的电阻为:R===4Ω;
电阻是导体本身的一种性质,与它两端的电压无关,
所以导体两端的电压增大到4V时,其电阻仍为3Ω,
此时通过导体的电流为:I′===3A。
答:通过导体的电流为1A。
【点评】本题考查欧姆定律的应用和导体电阻的影响因素,难度不大。
27.(6分)如图所示,这是便携式酒精测试仪的原理图,电源电压恒为3V,Rp是酒精气体传感器,R0是报警器,其阻值恒定为50Ω。当R0两端的电压为2V时,发出报警声,提示被检测者为醉酒驾驶。
(1)此时电路中的电流;
(2)此时Rp的阻值。
【分析】由电路图可知,闭合开关后,酒精气体传感器电阻和报警器R0串联,电压表测R0两端的电压。
(1)R0是报警器,其阻值恒定为50Ω。当R0两端的电压为2V时,发出报警声,根据串联电路电流特点结合欧姆定律计算此时通过电路的电流;
(2)根据串联电路电压规律计算酒精气体传感器两端的电压,根据欧姆定律计算此时酒精气体传感器接入电路的电阻。
【解答】解:由电路图可知,闭合开关后0串联,电压表测R0两端的电压。
(1)R4是报警器,其阻值恒定为50Ω0两端的电压为2V时,发出报警声,
根据欧姆定律可得此时通过电路的电流:I===2.04A;
(2)串联电路总电压等于各部分电压之和,则酒精气体传感器两端的电压:UP=U﹣U0=3V﹣4V=1V,
此时酒精气体传感器接入电路的电阻:RP===25Ω。
答:(1)此时电路中的电流为0.04A;
(2)此时Rp的阻值为25Ω。
【点评】本题考查串联电路特点和欧姆定律的灵活运用,题目难度不大。
五、实验题(每空1分,共25分)
28.(5分)小明在探究并联电路电流规律的实验中,如图甲所示。
(1)在连接电路时,开关应 断开 。当闭合开关试触时,发现电流表的指针偏转如图乙所示,原因是 电流表正负接线柱接反 ,在排除故障后,电流表的示数如图丙,电流表的示数为 0.24A 。
(2)将电流表分别接入A、B、C三点处,闭合开关,测出了一组电流并记录在表格中,请你指出他们实验应改进方法是 换用规格不同的灯泡进行多次实验 。
(3)根据所测的实验数据,他们得出了实验结论:并联电路中, 干路电流等于各支路电流之和 。
【分析】(1)为了保护电路,在连接电路时要断开开关;电流要从电流表正接线柱流入,从负接线柱流出,反之,电流表指针反向偏转;由电流表小量程确定分度值读数;
(2)用归纳法得出普遍性的结论,一要选用的样本有代表性,二要数量足够多;
(3)根据并联电路电流的规律分析回答。
【解答】解:(1)为了保护电路,在连接电路时要断开开关;
当闭合开关试触时,发现电流表的指针偏转如图乙所示,原因是电流表正负接线柱接反了;
在排除故障后,电流表示数如图丙所示,分度值为0.02A;
(2)通过一次实验得出的规律不具有普遍性,为得出普遍性的结论;
(3)由实验知:在并联电路中,干路电流等于各支路电流的和。
故答案为:(1)断开;电流表正负接线柱接反;(2)换用规格不同的灯泡进行多次实验。
【点评】本题探究并联电路电流规律的实验,考查注意事项、电流表连接、电流表读数以及实验结论的得出。
29.(5分)小雅和同学进行“探究串联电路电压规律”的实验,所用器材有:电压恒为3V的电源,一个开关1和L2),两只相同电压表V1和V2(量程均为0~3V和0~15V),导线若干。
(1)他们按图甲连接电路,用一只电压表分别测AB、BC、AC间的电压。为测量L1两端电压,请在图乙中用笔画线代替导线将实物图连接完整;
(2)小雅按照图丙所示电路图连接好电路,闭合开关,发现电压表V1和V2的指针偏转角度相同,则可能的原因是电压表 V2 (选填“V1”或“V2”)的量程选大了,此时电压表V1和V2的示数分别为 0.6 V和 3 V;
(3)小雅同学测出了AB间和AC间的电压,为了测量BC间的电压,断开开关 B 。
A.保持B接线不动,将电压表连线由A改接到C
B.保持C接线不动,将电压表连线由A改接到B
(4)分析数据得出结论:在串联电路中,各部分电路电压之和等于总电压。
【分析】(1)根据实验目的及电压表测量L1两端的电压连接;
(2)分析图中电压表测量的电压,根据电源电压大于其中任一部分电路的电压分析原因;
根据电压表大小量程之比为5:1分析回答;
(3)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。
【解答】解:(1)探究串联电路电压规律,故灯泡L1和L2串联,电压表测量L3两端的电压,电压表与L1并联,电路如图所示:
。
(2)由图可知电压表V1测量的是灯泡L8两端的电压,电压表V2测量的是灯泡L1和L3两者电压的总电压,因电源电压大于其中任一部分电路的电压,可能的原因是电压表V2的量程选大了;
电压表大小量程之比为5:3;电压表V2的示数是V1的7倍,图中电压表V2测量的是灯泡L1和L8两者电压的总电压,也是电源电压2的示数为3V,那么电压表V8的示数为0.6V;
(3)为了测量BC间的电压,应该保持C接线柱不动3的A点改接到B;如果保持B接线柱1的连线由A改接到C会导致电压表V1的正负接线柱接反。故选:B。
故答案为:(1)见解答图;(2)V3;0.6;2;(3)B。
【点评】本题探究串联电路电压规律,考查电路连接、电压表的使用和注意事项。
30.(5分)在“探究影响电阻大小的因素”的实验中,某实验小组同学利用如图所示的电路分别对“导体电阻跟它的材料、长度、横截面积有关”的猜想进行实验探究。实验室提供了如下器材:电阻丝a、b、c粗细相同,a、b、d长度相同
(1)该实验是通过观察 电流表的示数 间接地比较电阻丝电阻的大小,这种实验方法叫 转换法 ;
(2)选用电阻丝b、c分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体的 长度 是否有关;
(3)选用电阻丝 b、d 分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体的横截面积是否有关;
(4)如果实验中的导体只有两条相同规格的镍铬合金丝,要探究横截面积对电阻阻值的影响,应该将两条镍铬合金丝接入电路 并联 (选填“并联”或“串联”)。
【分析】(1)电阻是对电流的阻碍作用,无法直接观察电阻的大小,通过电流表示数来判断,应用了转换法;
(2)(3)(4)影响电阻大小的因素有:材料、长度、横截面积;当有多个变量时,注意变量只有一个,其它变量都控制相同,据此分析。
【解答】解:(1)电阻是对电流的阻碍作用,电阻越大,通过观察电流表的示数可以判断电阻的大小;
(2)选择编号为b、c的两根电阻丝进行实验,长度不同;
(3)要探究导体电阻大小与导体横截面积的关系,变量是横截面积,改变横截面积、d符合条件;
(4)如果实验中的导体只有两条相同规格的镍铬合金丝,要探究横截面积对电阻阻值的影响,只改变横截面积。
故答案为:(1)电流表的示数;转换法;(3)b、d。
【点评】在探究影响导体电阻大小因素的实验中,注意转换法和控制变量法的应用。
31.(5分)小华在“探究电流跟电压关系”的实验中,设计了如图所示的实验电路甲。
(1)如图甲所示,a为 电流表 ,b为 电压表 (填“电流表”或“电压表”)。
(2)在实验操作过程中保持 电阻 不变,闭合开关后,调节滑动变阻器的滑片P做了四次实验并记下了实验数据,请根据该表中的数据在图乙中描点连线;
物理量/实验次数 1 2 3 4
电压U/V 1.0 2.0 2.5 3.0
电流I/A 0.11 0.20 0.26 0.30
(3)对数据图线进行分析,归纳得出结论 在电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比 。
【分析】(1)电流表要串联在待测电路中,电压表要并联在待测电路中,据此解答;
(2)要探究电流跟电压关系,应保持电阻大小不变;根据实验数据画点描线;
(3)分析数据图线,结合控制变量法,分析电阻一定时,电流与电压的关系,得出结论。
【解答】解:(1)电流表要串联在待测电路中,电压表要并联在待测电路中,b是电压表;
(2)探究电流与电压的关系时,需要控制电阻大小不变,观察电流的变化;
根据表中数据描点画出图像,如图所示:
(3)由图像可知,电流随电压的变化图像为延长线过原点的直线,导体中的电流与导体两端的电压成正比。
故答案为:(1)电流表;电压表;见上图,导体中的电流与导体两端的电压成正比。
【点评】本题“探究电流与电压的关系”,考查了电流表和电压表的使用、图像画法及数据分析等,属常规实验题。
32.(5分)在探究电流与电阻的关系的实验中,电源电压为3V,滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”。
(1)如图甲所示是实验的实物连接图,其中有一根导线连接错误,请在该导线上打“×”并画出正确连线;
(2)改正错误后,将5Ω的定值电阻接入电路,闭合开关S,电流表示数如图乙所示,为 0.4 A;
(3)接着把5Ω电阻分别换成10Ω、20Ω、30Ω的定值电阻,连入电路,应向 左 移动滑动变阻器的滑片,才能使定值电阻两端电压保持 2 V不变;
(4)某次更换电阻后,闭合开关,发现电流表有示数,可能是定值电阻发生了 短路 。
【分析】(1)图甲中的错误是:定值电阻没有串联接入电路,据此分析;
(2)根据电流表选用量程确定分度值,根据指针位置读数;
(3)由(2)知,将5Ω的定值电阻接入电路时电流的大小,根据U=IR得出定值电阻两端电压;
接着把5Ω电阻分别换成10Ω、20Ω、30Ω的定值电阻,连入电路,根据串联分压特点可知滑动变阻器的滑片的移动方向;
(4)闭合开关,发现电流表有示数,说明电路通路,电压表无示数,说明可能是与电压表并联的定值电阻发生了短路。
【解答】解:(1)图甲中的错误是:定值电阻没有串联接入电路,改正如图所示:
;
(2)电流表示数如图乙所示,电流表选用小量程,其示数为0.4A;
(3)由(2)知,将7Ω的定值电阻接入电路时电流的大小为0.4AV=6.4A×5Ω=2V不变;
接着把5Ω电阻分别换成10Ω、20Ω,连入电路,为保存定值电阻两端的电压不变,根据串联分压特点可知,应向左移动滑动变阻器的滑片;
(4)闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数。
故答案为:(1)①如图;(2)0.8;2;(4)短路。
【点评】本题探究探究电流与电压、电阻关系,考查电路连接、故障分析、电流表读数、操作过程、控制变量法等内容。