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2025年秋鲁科版五四制初中九年级物理上册期末统一联合考试(提升卷)
考试时间:90分钟
姓名:__________ 班级:__________考号:__________
题号 一 二 三 四 总分
评分
第Ⅰ卷 客观题
阅卷人 一、选择题(每题2分,共30分)
得分
1.(2024八上·哈尔滨期中)仪器是科学探究的重要工具,下列测量仪器与所测物理量对应不正确的是( )
A.温度计一温度 B.机械秒表一速度
C.刻度尺一长度 D.量筒一体积
2.(2024八上·荔湾期末)火星的昼夜温差有时可达到一百多摄氏度。如图,“祝融号”火星车在集热窗中 利用“正十一烷”材料进行保温。早上,该材料吸热,晚上,该材料放热,整个过程中基本没有气态物质出现, 则该材料发生的物态变化过程是( )
A.先汽化后液化 B.先熔化后凝固
C.先液化后汽化 D.先升华后凝华
3.(2024·眉山) 水的物态变化使自然界有了雨、露、雾、霜和雪等千姿百态的奇观。下列关于水的物态变化解释正确的是( )
A.露的形成是熔化现象 B.霜的形成是凝固现象
C.雾的形成是液化现象 D.冰的形成是凝华现象
4.(2024·盐城) 将两个表面光滑的铅块相互挤压,它们会粘在一起,不容易拉开,这一现象说明( )
A.分子间有空隙 B.分子在运动
C.分子间有斥力 D.分子间有引力
5.(2025九上·番禺期中)如图所示,甲、乙相同容器中分别装了质量相等的A、B两种液体,用相同的电加热器加热,忽略散热损失,得到如图丙所示的液体温度与加热时间的图象。下列说法正确的是( )
A.如果两者温度都升高1℃,它们将吸收相同的热量
B.A、B图象的交点处表示两种液体升高了相同温度
C.加热时A的温度比B高,说明A吸收的热量更多
D.A液体的比热容与B液体的比热容之比为1:3
6.(2025·鼓楼模拟)对于图中所描述的物理过程,下列分析中正确的是( )
A.甲,玻璃筒内的空气被压缩后内能增大,这是因为棉花燃烧放热
B.乙,塞子跳起时,瓶内气体内能减小,这是通过做功的方式改变的
C.丙,水蒸气将塞子推出的过程中,能量转化与热机的压缩冲程相同
D.丁,该冲程为内燃机的做功冲程,曲轴每转一圈发生一次该冲程
7.(2025九上·盐亭期中)如图所示是某汽车汽油机的能量流向图,对照此图,下列说法错误的是( )
A.该汽油机的热机效率是30%
B.减少机械的摩擦可以提高该汽油机的热机效率
C.该汽油机所输出的有用功增多,其热机效率也会提高
D.随着科技的发展,热机效率将不断提高,但不可能达到100%
8.(2025九上·长沙月期中)我国西晋学者张华在《博物志》中写到“今人梳头、脱着衣时,有随梳、解结有光者,亦有咤声”,意思是人们梳头、脱衣时会看到小火星和听到微弱响声,此现象中( )
A.通过摩擦创造了电荷
B.头发越梳越乱是因为同种电荷相互吸引
C.梳子和头发相互吸引
D.外衣与里衣摩擦,一个失去电子带负电,一个得到电子带正电
9.(2025九上·长沙期中)如图是小雅同学学习电流表的使用时连接的电路,下列说法正确的是( )
A.只闭合S1,只有L2发光
B.先闭合S1,再闭合 S2,电流表示数变大
C.闭合S1、S2,通过两灯泡的电流一定相同
D.闭合S1、S2,电流表测通过L1的电流
10.(2024九上·香洲期中)如图所示的电路,闭合开关后,电流表测量的是( )
A.灯L1的电流 B.灯L2的电流
C.干路电流 D.以上三种都有可能
11.(2025九上·长沙月期中)下列数据最接近实际的是( )
A.人体的安全电压是36V
B.家庭电路的电压是380V
C.普通家用照明灯的工作电流约2A
D.冰箱正常工作时电流约为1A
12.(2024·梧州模拟)如图所示,为某品牌风扇调速器和用于调速的电位器结构图,1、2、3是它的三个接线柱,如果要使滑片P顺时针转动时风扇转速加快,下列连接方法正确的是( )
A.1与2 B.2与3
C.1与3 D.以上连接方法都正确
13.(2024九上·永州期中)某导体中的电流与它两端的电压关系如图所示,下列分析正确的是( )
A.该导体的电阻随电压的增大而增大
B.该导体的电阻随电流的增大而减小
C.当导体两端的电压为0时,电阻为0
D.当导体两端的电压为0时,电流为0
14.(2024九上·炎陵期末)如图所示的电路中,若甲、乙都是电流表时,当S1闭合,S2断开,甲、乙两表读数之比为I甲∶I乙=2∶3。若甲、乙都是电压表时,S1、S2都闭合,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
15.(2024九上·上海市期中)“地磅”可检测货车是否超载,其工作原理如下图所示:电路接通后,货车质量越大,与电阻丝R接触的滑片P下滑距离越大,由电表改装的显示器的示数也越大。已知:串联电路中的电流,等于电源两端电压除以各电阻之和;电源电压恒定不变。下列判断正确的是( )
A.“显示器”由电压表改装而成
B.车质量越大,R连入电路的电阻越大
C.单刀开关“3”应与“1”连接
D.车质量越大,两端电压就越大
阅卷人 二、填空题(每空1分,共25分)
得分
16.(2025九上·长沙月期中)小姿喜欢喝咖啡,在冲调咖啡时总能闻到一股浓浓的香味,这是 现象,咖啡在冷却的过程中,它的内能 (选填“增大”、“不变”或“减小”)。
17.(2025九上·番禺期中)(1)酒精和水混合后总体积变小,说明 ;
(2)如图,在C、D两个瓶里分别装有温度为、的两种互不反应的气体氧气和氮气,氧气密度大于氮气,D瓶装的是氧气,C瓶装的是氮气,现将玻璃板抽掉,则D瓶里的气体分子是否能运动到C瓶中去? (选填“是”或“否”),你的依据是 ;
(3)用“●”和“○”分别表示氧气和氮气分子,图中最能代表久置后静止的封闭容器中氧气和氮气分布情况的是____。
A. B.
C. D.
(4)回答问题.
小昕为了比较牛奶和水的比热容大小关系,将热牛奶放在质量比它大的冷水中,如图甲;图乙反映了两者的温度变化情况。由图乙可知,0~10分钟,牛奶的内能如何变化? 。由图乙 (能/不能)判断冷水的比热容比热牛奶的比热容大,理由是 。(不考虑热损失)
18.(2025九上·北川期中)学校所用的学情调研测试试卷在印刷厂“诞生”:
(1)由于 现象会使印刷机积累大量电荷,为避免出现火花放电,工人会将机器接地。当自由电子从机器流向大地时,电流方向是 (选填“从机器到大地”或“从大地到机器”)。
(2)各个考场内用于播报考试须知的扬声器在电路中是 联的。
(3)学校的门禁系统,进校时可以通过刷卡或人脸识别进行身份验证。学生卡和人脸识别系统都相当于电路中的 。
(4)如图所示是考试中的一道物理试题。要使两灯并联,应闭合电路中的开关 。
19.(2025九上·长沙期中)如图所示,开关S闭合,两个灯均发光,则灯 L1与灯 L2两端的电压之比是 ;若两电流表指针偏转幅度相同,则通过灯L1和L2两灯的电流之比为 ,两个小灯泡中电阻较大的是灯 。
20.(2025九上·新会期末)我国古代劳动人民已经认识到雷击的巨大危害,因此在古建筑中设计了雷公柱等类似避雷针的结构来预防雷击。雷击时,云层电荷累积,雷公柱与云层间的空气被击穿,带电云层通过空气与雷公柱和大地形成通路,此时的空气是 (选填“导体”或“绝缘体”);若瞬时电流的方向是从大地到云层,则云层带 电,说明云层在摩擦过程中 电子。
21.(2025九上·射洪月考)如图所示的电路,开关均处于断开状态。若要使灯泡L1、L2串联,则需要闭合开关 ;若同时闭合开关S1、S2,灯泡 发光;若同时闭合所有开关,则会发生 ,是严禁发生的。
22.(2025九上·广安期中)由同种材料制成的导体棒AB和CD,长度相同、横截面积不同,两者如图连接在一起后接在电源两端,则通过AB的电流 (选填“大于”、“小于”或“等于”)通过CD的电流;此时导体棒分得电压较大的是 (选填“AB”或“CD”)。
第Ⅱ卷 主观题
阅卷人 三、计算题(共3题,共17分)
得分
23.(2025九上·顺德月考)如图所示电路中,电源电压为6.0V,只闭合开关S1时,电流表的示数为0.30 A;同时闭合S1和S2时,电流表的示数为0.90A,求:
(1)只闭合S1时,R1两端的电压;
(2)同时闭合S1和S2时
①R2两端的电压;
②通过 R2的电流.
24.(2025九上·中山月考)如图甲所示,把质量为的凉牛奶置于盛有热水的敞口玻璃杯中加热,经过一段时间,牛奶和热水温度随时间变化图像如图乙所示,a为热水图像,b为牛奶图像。已知,。求:
(1)牛奶不再升温时吸收的热量;
(2)该过程热传递效率为,热水放出的热量:
(3)热水的质量是多少千克(结果保留两位小数)。
25.(2025九上·雷州期中)如图所示,电源电压不变,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~15V,,滑动变阻器的规格为“100Ω 1A”。当、都断开,变阻器的滑片调到中点时,电流表示数为0.08A,电压表示数为4V。求:
(1)电阻的阻值;
(2)电源电压;
(3)闭合开关、,在不损坏电流表、电压表的情况下,变阻器的阻值取值范围。
阅卷人 四、实验探究题(共5题,共28分)
得分
26.(2025八上·鼎城期中) 小明采用如图乙所示的装置进行“探究水的沸腾特点”的实验。
(1)实验中观察到水在沸腾前和沸腾时水中气泡上升过程中的两种情况,如图a、b所示,则图 是沸腾时的情形。
(2)按图乙安装器材进行实验,当水温接近90℃时,每隔1min记录一次水温,并绘制了如图丙所示的水温随时间变化的图像,由图像可知:该实验测得水的沸点是 ℃,小明同学想提高水的沸点,换用了火力更大的酒精灯加热,这种做法 (选填“可行”或“不可行”)。
(3)图丁中a图像是实验小组根据记录绘制的水沸腾图像,其他条件不变,仅减少水的质量,则温度与时间的关系对应的图中图线为 。
27.(2025九上·南宁期中)在物理实验课堂中,小明做了如下实验探究:
(1)如图甲,向装有少量水的瓶子内不断打气,当瓶塞跳起时,可以看到瓶内出现白雾,瓶塞跳起过程中水蒸气内能 (选填“增大”或“减小”),温度 (选填“升高”或“降低”),水蒸气液化成小液滴;
(2)图乙是小明自制的调光台灯和调光电位器的结构图。电位器与台灯的灯泡的连接方式是 联;若顺时针转动旋钮,滑片在弧形电阻丝上滑动时,灯泡变亮,此时是将电位器接线柱B与 (选填“A”或“C”)接入电路中;
(3)如图丙,A为一根铅笔芯,闭合开关后,小灯泡发光,将夹子在铅笔芯上移动时,小灯泡的亮度会发生变化,这说明导体的电阻大小与导体的 有关;若夹子移动时,发现灯泡亮度变化不够明显,现有材料和长度相同的两根铅笔芯B、C可供选择,应选用 (选填“B”或“C”)铅笔芯。
28.(2025九上·深圳月考)某物理实验兴趣小组想测量冰块熔化过程吸收热量的多少,实验装置如图1所示,实验步骤如下:
a.在电子秤上放置一个空杯,电子秤显示m0,再倒入适量的温水,电子秤显示m1,用温度计测出水的初温t1;
b.从冰箱中取出一小块冰,放置室外直至表面出现水珠,用抹布将冰块擦干后迅速放入水杯,记录电子秤稳定时的示数为m2;
c.慢慢搅拌冰块和水,直至冰块完全熔化时,记录温度计的示数为t2。
(1)为了减小误差,杯子应该选择( );
A.导热性好的金属杯 B.隔热性好的双层玻璃杯
(2)整个过程中,原先倒入的温水放出的热量Q放= (用c水和题中所给字母表示);
(3)小组成员小华认为,(2)中的计算结果应该等于冰块熔化过程中吸收的热量,而小明通过查阅有关冰的熔化热(即1kg的冰熔化变成同温度的水所需吸收的热量)的资料,计算出了该实验中的冰块熔化过程中吸收的热量Q吸,发现总有Q放 (>/<)Q吸,原因有 、 ;
(4)市场上有一种可重复利用的不锈钢“冰块”,既可以给饮料降温又不影响饮料原本的口味,图2中三种设计最合理的是 。
29.(2024九上·沧州期中)某物理小组的同学为探究“电流与电压的关系”,准备了以下器材:2节新干电池(每节电池的电压恒为1.5V)、电流表和电压表各一个、滑动变阻器(20Ω,1A)、开关、导线若干。
实验次数 第一次 第二次 第三次 第四次 第五次
电压/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
电流/A 0.1 0.2
0.4 0.5
(1)按图甲连接好电路后,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到 (选填“最左端”或“最右端”);闭合开关,发现电压表和电流表均无示数,则故障原因可能是 (选填“滑动变阻器”或“定值电阻”)断路;
(2)排除故障后重新闭合开关,改变滑片位置,实验数据如表所示,第三次实验的电流表示数如图乙所示为 A。小明根据表中数据得出实验结论: ;
(3)同组的小华在检查数据时发现有一组数据有拼凑的嫌疑,无法由当前的电路测量得出,这组数据是第 次的实验数据。
(4)小明还想探究“电流与电阻的关系”,于是他又找来了一个电阻箱(0~999Ω的整数);
①在完成表格中第二次实验后,仅将定值电阻更换成电阻箱,调节电阻箱的阻值为原定值电阻的两倍,闭合开关,电压表示数为U;
②将电阻箱调节为25Ω进行实验,小明发现无论怎样移动滑片都无法使电压表示数为U,则小明应更换一个电压不高于 V的电源;
③为了保证结论的准确性,需多次实验。现改变变阻箱的阻值,调节滑动变阻器,使变阻箱两端电压为1V,利用原有的实验器材完成该实验,最多可以重复实验 次。
30.(2025九上·广安期中)如图甲所示,是小明测量未知电阻Rx(阻值约为5Ω)的实验电路,滑动变阻器的规格为“30Ω、1A”,电源电压为3V。
(1)开关闭合前,应将滑动变阻器的滑片置于最 (选填“左”或“右”)端;
(2)检查电路无误后,闭合开关,发现电流表无示数,电压表示数接近电源电压,则故障原因可能是电阻Rx (选填“断路”或“短路”);
(3)排除故障后,闭合开关,电流表示数为0.4A,电压表示数如图乙所示。则Rx= Ω;接下来他移动滑动变阻器的滑片,测出多组电压、电流数值,这样做的目的是 ;(选填“A”或“B”)
A多次测量求平均值减小误差 B多次测量寻找普遍规律避免偶然误差
(4)实验结束后,该小组用电压表和一个已知最大阻值为R0的滑动变阻器,测量未知电阻Rx的阻值。他们设计了如图丙所示电路图,实验操作如下:
①将滑动变阻器滑片P移到最右端,闭合开关S,此时电压表的示数为U1;
②将滑动变阻器滑片P移到最左端,此时电压表的示数为U2;
③则Rx= (用R0、U1、U2表示)。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】温度及温度计的使用与读数;量筒的使用;时间及其测量
【解析】【解答】根据常见测量工具的用途的认识可知,温度计测量温度,用机械秒表测量时间,用刻度尺测量长度,用量筒测量体积,故ACD正确不合题意,而B错误符合题意。
故选B。
【分析】根据对常见测量工具的认识判断即可。
2.【答案】B
【知识点】熔化与熔化吸热特点;凝固与凝固放热特点
【解析】【解答】 由题意可知,“祝融号”火星车中的正十一烷的物质.这种物质在白天温度高熔化为液态,吸收热量;夜间温度低时会由液态变成固态,凝固放热,从而起到控温作用。故B正确,ACD错误。
故选:B。
【分析】物质由液态变成固态是凝固,凝固放热;物质由固态变成液态是熔化,熔化吸热。
3.【答案】C
【知识点】水的三态变化
【解析】【解答】A:露的形成是空气中水蒸气(气态)遇冷形成的小水滴(液态),是液化现象,故A错误;
B:霜的形成是空气中的水蒸气遇冷直接变成固态的冰晶,附着在树叶、草丛上形成霜,故属于凝华现象,故B错误;
C:雾的形成是水蒸气遇冷变成液态的小水珠附着在空气的粉尘上,漂浮在空气中,是液化现象,故C正确;
D:冰的形成是液态的水变成固态的冰,是凝固现象,故D错误;
故选择C
【分析】A:熔化现象是指物质从固态变成液态,吸收热量,如冰雪化成水、铁块变成铁水等;
B:凝固现象是指物质从物质从液态变成固态,发出热量,是熔化的逆过程,如水结冰;
C:液化是物质从气态变成液态,放出热量,如雾、露的形成;
D:凝华是物质从气态直接变成固态,放出热量,如雾凇、霜、雪的形成。
总的来说,判断物态变化,需要结合概念来分析从什么状态变成另外的什么状态,对于水的物态变化是常考题,对雨、露、雾、霜和雪的物态变化要注意理解记忆。
4.【答案】D
【知识点】分子间相互作用力
【解析】【解答】 将两个表面光滑的铅块相互挤压,它们会粘在一起,不容易拉开,这一现象说明分子之间存在相互作用的引力,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
【分析】根据分子之间存在作用力的知识判断。
5.【答案】D
【知识点】比热容的定义及其计算公式
【解析】【解答】AD.由图可知,加热4min后,A升高的温度为15℃,B升高的温度为5℃,AB的质量相同,吸收的热量也相同,根据Q吸=cmΔt可知,比热容的大小与升高的温度成反比,则比热容之比为5℃:15℃=1:3,即B的比热容比A大;A、B两种液体质量相等,由Q吸=cmΔt可知,当两者温度都升高1℃时,B的比热容大,故B吸收的热量多,故A错误,D正确;
B.由图可知,A、B图象的交点处表示两种液体温度相同,但A、B两液体的初温不同,故升高的温度是不同的,故B错误;
C.用相同电加热器加热6min,加热器放出的热量相同,则AB吸收的热量也是相同的,故C错误。
故选D。
【分析】 (1)根据Q吸=cmΔt比较比热容的大小关系和升高相同的温度吸收的热量关系;
(2)根据图象分析升高温度的关系;
(3)根据加热时间判定吸热的多少。
6.【答案】B
【知识点】做功改变物体内能;热机的四个冲程;能量的转化或转移
【解析】【解答】A.玻璃筒内的空气被压缩,活塞对筒内空气做功,使筒内气体内能增大,故A错误;
B.塞子跳起时,瓶内气体对塞子做功,是做功的方式改变的,故B正确;
C.水蒸气将塞子推出时,是内能转化为机械能,能量转化与热机的做功冲程相同,故C错误;
D.图中,气门都关闭,活塞下行,是做功冲程,曲轴每转二圈完成一个工作循环,做功一次,故D错误。
故选B。
【分析】压缩体积,内能增大,是做功改变内能;内能对外做功,内能减少;根据汽油机的气门状态和活塞运行方向,判断冲程。
7.【答案】C
【知识点】热机的效率
【解析】【解答】 A、由图可知,该汽油机的热机效率为:
η=100%-η1-η2-η3=100%-33%-30%-7%=30%
故A正确;
B、减少机械的摩擦可以减小额外功,可以提高该汽油机的热机效率,故B正确;
C、该汽油机所输出的有用功增多,总功也可能增多,所以热机效率不一定增大,故C错误;
D、随着科技的发展,热机效率将不断提高,但不可能达到100% ,故D正确;
故选C。
【分析】1.用燃料释放的热量减去废气、冷却水和摩擦与辐射的热量可得到有用功占燃料释放热量的比例,即汽油机的热机效率;
2.减小机械摩擦,可减小额外功,增大热机效率;
3.增大有用功的同时总功也可能增大,热机效率不一定增大;
4.机械损耗总是存在,所以热机效率达不到100%。
8.【答案】C
【知识点】两种电荷;电荷间的相互作用规律
【解析】【解答】A、摩擦起电的实质是电荷的转移,不会创造电荷,故A错误;
B、 头发越梳越乱是因为同种电荷相互 排斥,故B错误;
C、 梳子和头发因为带异种电荷而相互吸引 ,故C正确;
D、穿脱衣服时, 外衣与里衣摩擦,一个失去电子带正电,一个得到电子带负电 。故D错误。
故选:C。
【分析】(1)摩擦起电的实质是电荷的转移;
(2)同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;
(3)摩擦起电实质是失去电子带正电,得到电子带负电 。
9.【答案】D
【知识点】串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】A、只闭合S1时,电流从电源的正极出发,依次经电流表A、L1、S1回到电源的负极,则L1发光,L2不发光,故A错误;
BD、闭合S1、S2时,两灯泡并联,电流表测量通过灯L1的电流,则先闭合S1再闭合S2,电压表示数不变,故B错误,D正确;
C、闭合S1、S2时,两灯泡并联,两灯泡两端的电压相等,电流不一定相等,故C错误。
故选:D。
【分析】(1)根据电流流向法判读出只闭合S1和闭合S1、S2时电路的连接方式,然后得出答案。
(2)并联电路中干路电流等于各支路电流之和。
10.【答案】B
【知识点】电流的测量及电流表的使用
【解析】【解答】根据图片可知,L1和L2并联,电流表和串联在同一支路上,测电流。
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【分析】电流表要与被测的用电器串联,根据图片分析判断。
11.【答案】D
【知识点】电流的大小;电压和电压的单位换算
【解析】【解答】A、人体的安全电压是不高于36V,故A不符合实际;
B、家庭电路的电压是220V,故B不符合实际;
C、普通家用照明灯的工作电流约0.2A,故C不符合实际;
D、冰箱正常工作时电流约为1A,故D不符合实际。
故选:D。
【分析】首先要对相关物理量有个初步的认识,不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要经过简单的计算,有的要进行单位换算,最后判断符合要求的是哪一个。
12.【答案】A
【知识点】变阻器及其应用
【解析】【解答】根据要求,滑片P顺时针转动,风扇转速加快,则电路中电流变大,电位器接入电路的电阻变小,故应接1、2两个接线柱,A符合题意。
故选A。
【分析】变阻器接入电路中的电阻长度变小,电阻减小,电流变大。
13.【答案】D
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】 解:由图像上看出,当导体两端的电压为0时,电流为0,但是电阻不为零,因为电阻是导体本身的一种性质,与材料、长度、横截面积以及温度有关,与电压和电流没有关系,故ABC错误,D正确。
故选:D。
【分析】 (1)图像横坐标表示电压,纵坐标表示电流,这是一个正比例函数图象,电流随电压的增大而增大;
(2)电阻是导体本身的一种性质,与导体的材料、长度、横截面积有关,另外还有温度有关,与导体两端的电压和通过的电流大小无关。
14.【答案】C
【知识点】并联电路的电流规律;串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】根据图片可知,S1闭合,S2断开时,若甲、乙都是电流表,则定值电阻R1与R2并联,甲电流表测通过R2的电流,乙电流表测总电流。
甲、乙两表读数之比为,
则;
则I1:I2=1:2;
根据并联电路电流与电阻成正比的规律可知,。
若甲、乙都是电压表时,S1、S2都闭合,定值电阻R1与R2串联,甲电压表测电源电压,乙电压表测R2两端电压,
根据串联电路电压与电阻成正比得到:
综上分析知,故ABD错误,C正确。
故选C。
【分析】 若甲、乙都是电流表时,当S1闭合,S2断开,两电阻并联,电流表乙测干路电流,电流表甲测通过R2的电流;已知甲、乙两表读数之比为I甲:I乙=2:3,并联电路中各支路两端电压相等,根据并联电路的电流特点和欧姆定律可求出两电阻的阻值之比;
若甲、乙都是电压表时,S1、S2都闭合,两电阻串联,电压表甲测电源电压,电压表乙测R2两端的电压,串联电路中电流处处相等,根据串联电路的电阻特点和欧姆定律求出甲、乙两电压表的示数之比。
15.【答案】D
【知识点】电流的测量及电流表的使用;滑动变阻器的原理及其使用;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A.根据图片可知,该电表与定值电阻R0串联,所以该显示器由电流表改装而成,故A错误;
BC.根据图片可知,当货车质量增大时,对弹簧的压力增大,此时滑片向下移动。根据电流表的示数增大可知,此时变阻器阻值变小,即开关接“2”,故BC错误;
C.由于此时
D.若货车质量增大,则滑片向下移动的距离越大,而变阻器电阻减小,因此通过电路的电流越大。根据U=IR可知,电阻两端电压增大,故D正确。
故选D。
【分析】A.电流表应串联在电路中,电压表应并联在被测电路两端;
BC.当货车质量增大时,电表(电流表)示数随之增大,则说明电阻变小,据此分析;
D.根据变阻器的阻值变化确定电流变化,根据U=IR分析R0两端电压的变化。
16.【答案】扩散;减小
【知识点】热传递改变物体内能;分子热运动
【解析】【解答】(1)在冲调咖啡时总能闻到一股浓浓的香味,这说明香味分子在不停地做无规则运动,这是扩散现象;
(2)咖啡在变冷的过程中,向周围空气放出热量,温度降低,内能减少,属于热传递改变物体的内能。
故答案为:扩散;减小。
【分析】(1)分子在永不停息地做无规则运动;
(2)改变物体内能的方式有两种:做功和热传递,热传递过程是能量的转移过程,而做功过程是能量的转化过程。
17.【答案】(1)分子间有间隙
(2)是;分子在不停地做无规则运动
(3)A
(4)减小;不能;没有控制牛奶和水的质量相同
【知识点】热传递改变物体内能;分子热运动;分子动理论基本观点
【解析】【解答】(1)因为酒精分子和水分子之间存在间隙,当它们混合时,一种物质的分子会填充到另一种物质分子的间隙中去,从而使得总体积减小。这个现象说明了分子间有间隙;
(2)抽掉玻璃板后, 则D瓶里的气体分子能运动到C瓶中去,原因是分子在不停地做无规则运动;
(3)氧气的密度比氮气的密度大,但氧气和氮气放在静止的密闭容器中,由于分子在不停地做无规则的运动,所以久置后封闭容器里的氧气和氮气充分均匀混合。故A正确,BCD错误。
故选A。
(4)将热牛奶放在冷水中,热牛奶放热,温度降低,冷水吸热,温度升高,所以温度下降的曲线是热牛奶的温度变化曲线,温度升高的曲线是冷水的温度变化曲线;由图乙可知热牛奶的温度下降的规律是先快后慢,热牛奶温度的变化反映其内能的变化,所以热牛奶内能的变化特点是内能在减小的过程中先快后慢;根据比热容的定义式可知,水和热牛奶的质量未知,不能比较两者比热容的大小关系。
故答案为:(1)分子之间有间隙;(2)是;分子在不停地做无规则运动;(3)A。(4)减小;不能;没有控制水和热牛奶的质量相同。
【分析】 (1)当由分子构成的物质混合时,由于分子间的间隙,总体积可能会发生变化。例如,水和酒精混合后,总体积减小,这是因为分子进入了彼此的空隙中;
(2)(3)物体互相接触时彼此进入对方的现象叫扩散,扩散现象说明分子在永不停息地做无规则运动;
(4) 由热牛奶放热,温度降低,冷水吸热,温度升高,进行判断图乙中热牛奶和冷水的曲线,根据图乙中热牛奶的温度变化特点,推断其内能变化特点;由比热容的定义式进行分析。
18.【答案】(1)摩擦起电;从大地到机器
(2)并
(3)开关
(4)S1、S3
【知识点】电流的方向;电路的构成及电路图;串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】(1) 摩擦起电与电流方向
印刷机工作时,部件间的摩擦会使物体带电,这是摩擦起电现象;
电流的方向是正电荷定向移动的方向(与负电荷移动方向相反)。自由电子(带负电)从机器流向大地,因此电流方向与电子移动方向相反,即从大地到机器。
(2) 扬声器的连接方式
各个考场的扬声器需独立工作(一个扬声器故障不影响其他),而并联电路中各用电器独立工作、互不影响,因此扬声器是并联的。
(3) 门禁系统的电路元件作用
学生卡/人脸识别系统的作用是控制电路的通断(验证通过后电路接通,门禁开启),相当于电路中的开关。
(4) 两灯并联的开关选择
要使和并联,需让两灯两端分别直接连接到电源两端:
闭合和时,电流从电源正极出发,分为两条支路:
支路1:直接通过;
支路2:通过、,再经汇合回电源负极。
此时、为并联关系,因此应闭合、。
【分析】这道题以学校学情调研试卷相关的生活场景(印刷机、考场扬声器、门禁系统、电路开关)为载体,整合了物理中的摩擦起电、电流方向、电路连接方式、电路元件及开关控制电路的知识:
核心逻辑是将物理概念与实际场景对应:印刷机积累电荷是摩擦起电现象,电流方向与负电荷(电子)移动方户相反;多个考场的扬声器需独立工作,对应电路的并联连接;门禁系统的刷卡/人脸识别起控制电路通断的作用,相当于开关:两灯并联需通过开关组合让电流形成两条独立路径,分别经过两个灯泡
总结:本题通过生活场景串联物理知识,核心是结合物理概念(摩擦起电、电流方向)、电路规律(并联的特点)、电路元件作用(开关),分析实际场景中的物理原理,关键是明确各知识的本质及电路路径的控制逻辑
19.【答案】1:1;4:1;L2
【知识点】并联电路的电流规律;串联电路的电压规律;并联电路的电压规律
【解析】【解答】第1空:1:1,分析:由电路图可知,灯与为并联电路,并联电路中各支路两端的电压相等,因此与两端的电压之比为1:1。
第2空:4:1,分析:电流表测的支路电流,测干路电流,干路电流大于支路电流;若两表指针偏转幅度相同,说明用0-3A量程、用0-0.6A量程(大量程示数是小量程的5倍),则干路电流,通过的电流,故。
第3空:,分析:根据欧姆定律可知:当与两端电压相等,的电流更小,因此的电阻更大。
综上答案:第1空:1:1;第2空:4:1;第3空:。
【分析】本题核心考查并联电路的电压、电流规律及欧姆定律的应用,涉及以下知识点:
并联电路特性:各支路电压相等,干路电流等于各支路电流之和;
电流表量程差异:0-3A量程与0-0.6A量程的分度值不同,同一偏转幅度下,大量程示数是小量程的5倍;
欧姆定律应用:电压一定时,电流与电阻成反比。常见易错点:忽略电流表量程的区别,误将“指针偏转幅度相同”等同于“示数相同”;应用欧姆定律时,混淆电流与电阻的反比关系,错误判断电阻较大的灯泡。
20.【答案】导体;负;得到
【知识点】两种电荷;导体与绝缘体;电流的方向
【解析】【解答】由题意知,当云层电荷较多时,带电云层可以通过空气与避雷针、导线和大地相连形成通路,所以此时空气可以传递电流,属于导体。瞬时电流的方向是从大地到云层, 则云层带负电,得到电子。
【分析】两种电荷:丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒带正电;橡胶棒摩擦毛皮,橡胶棒带负电
摩擦起电的实质为电子的转移,物体失去电子带正电,物体得到电子带负电,如两种电荷:丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒带正电(失去电子);橡胶棒摩擦毛皮,橡胶棒带负电(得到电子)。
21.【答案】S2;L2;电源短路
【知识点】电路的三种状态;串、并联电路的设计
【解析】【解答】 解:使灯泡L1、L2串联,即两灯逐个顺次连接起来,要闭合开关S2,若同时闭合开关S1、S2,时灯泡L1被短路,灯泡L2发光,若同时闭合所有开关,导线没有经过任何用电器,连接在电源的正、负两极两端。造成电源短路。
故答案为:S2;L2;电源短路。
[3]同时闭合所有开关,电流会不经过用电器,直接从电源正极通过开关S1、S2、S3回到电源负极,发生电源短路,这会损坏电源,是严禁发生的。
【分析】使灯泡L1、L2串联,即两灯逐个顺次连接起来,若同时闭合开关S1、S2,时灯泡L1被短路,若同时闭合所有开关,导线没有经过任何用电器,连接在电源的正、负两极两端。
22.【答案】等于;AB
【知识点】串联电路的电流规律;影响电阻大小的因素;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】(1) 根据图片可知,导体棒AB和CD串联,根据串联电路电流都相等的规律可知,通过AB的电流等于通过CD的电流。
(2)根据题意可知,AB和CD同种材料、长度相同,AB的横截面积小,则AB的电阻大。流过两导体棒的电流是相等的,根据U=IR可知,导体棒分得电压较大的是AB。
【分析】(1)根据串联电路的电流特点分析;
(2)根据导体电阻与横截面积成反比,结合欧姆定律U=IR分析判断。
23.【答案】(1)解:只闭合时,电路中只有工作,R1两端的电压等于电源电压,U1=6.0V
(2)解:并联电路各用电器两端电压相等,且等于电源两端的电压,所以R2两端的电压等于电源电压,U2=6.0V;并联电路中干路电流等于各支路电流之和:
I2=I-I1=0.9A-0.3A=0.6A
【知识点】并联电路的电流规律
【解析】【分析】本题考查并联电路的电压和电流规律,属于电学基础题型:
并联电路电压规律:各支路两端电压相等,且等于电源电压()。
并联电路电流规律:干路电流等于各支路电流之和()。
解题逻辑:只闭合时,电路为的简单电路,直接利用“电源电压等于用电器两端电压”求解。
同时闭合和时,与并联,结合并联电路的电压、电流规律,通过“干路电流减支路电流”求出的电流。
常见易错点:误判电路连接方式,不清楚“同时闭合两个开关时和并联”;
混淆串联与并联的电流、电压规律,导致公式应用错误。
解题关键:准确识别电路的并联结构,牢记并联电路“电压相等、电流相加”的核心规律,结合已知条件逐步推导。
24.【答案】(1)解:牛奶不再升温时,末温为40℃;初温为20℃;吸收的热量:。
答:牛奶不再升温时吸收的热量为1.25×104J;
(2)解:由可知,水总共放出热量:;
答:若吸收热量占20%,则水总共放出的热量为2.5×104J;
(3)解:由Q吸=cmΔt可知,水的质量:。
答:水的质量0.15kg。
【知识点】比热容的定义及其计算公式;热机的效率
【解析】【分析】 (1)由图乙可知牛奶的初温和末温,根据Q吸=cm(t-t0)求出牛奶吸收的热量;(2)根据效率公式求出水放出的热量;
(3)由图可知,水的初温和末温,根据Q吸=cmΔt求出水的质量。
(1)凉牛奶置于盛有热水的敞口玻璃杯中加热,牛奶的温度是升高的,热水的温度是降低的,则图乙中b曲线是牛奶,a曲线是热水,牛奶不再升温时,温度变化量为20℃,根据比热容公式可知,牛奶不再升温时吸收的热量为
(2)由(1)解析可知,牛奶不再升温时吸收的热量为,该过程热传递效率为,由,则水放出的热量为
(3)从图乙可以看到,水的温度变化量为40℃,由(2)解析可知,水放出的热量为,根据比热容公式可知,水的质量为
25.【答案】(1)解: 当、都断开,变阻器的滑片调到中点时,变阻器和串联,电压表测电压,电流表测电路电流。则电阻的阻值为:
答:电阻的阻值为50Ω;
(2)解: 电源电压为:
答:电源电压为8V;
(3)解: 闭合开关、,和电压表均被短路,和并联,电流表测干路电流。电流为:
电流表的量程为0~0.6A,则干路电流最大为0.6A,根据并联电流规律,支路电流最大为:
所以变阻器的阻值最小为:
所以变阻器的阻值取值范围为。
答:变阻器的阻值取值范围为。
【知识点】并联电路的电流规律;并联电路的电压规律;电阻的串联;欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【分析】(1)当、都断开,变阻器的滑片调到中点时,变阻器和串联,电压表测电压,电流表测电路电流,根据求出电阻的阻值;
(2)已知的阻值,由滑动变阻器的最大阻值可知滑片调到中点时的阻值,根据串联电路的电阻规律可求出电路的总电阻,根据U=IR总求出电源电压;
(3)闭合开关、,和电压表均被短路,和并联,电流表测干路电流,已知的阻值,根据并联电路电压规律可知两端的电压,根据欧姆定律可求出通过的电流;根据电流表的量程可知电路中的最大电流,根据并联电路电流规律求出通过的最大电流,再根据求出变阻器的阻值最小电阻,进而可得出变阻器的阻值取值范围。
26.【答案】(1)a
(2)99;不可行
(3)b
【知识点】沸腾及沸腾条件;探究水的沸腾实验;沸点及沸点与气压的关系
【解析】【解答】(1) 沸腾时的气泡情形
水沸腾的特点是整个容器内水温均匀,内部持续汽化:气泡上升过程中,周围的水不断汽化为水蒸气补充进气泡,因此气泡会越升越大;
沸腾前,下层水温高、上层水温低,气泡上升时水蒸气遇冷液化,气泡会越升越小。
图甲中,a的气泡上升时体积变大,因此是沸腾时的情形。
(2) 水的沸点与提高沸点的方法
从丙图可知:水温升高到后保持不变,因此水的沸点是;
水的沸点由气压决定(与酒精灯火力无关):换用更大火力的酒精灯,只会缩短水达到沸点的时间,无法改变沸点,因此这种做法不可行。
(3) 减少水的质量对应的温度-时间图像
水的沸点由气压决定(气压不变,沸点仍为);
减少水的质量后,相同加热条件下,水升温更快(质量越小,吸收相同热量时温度升高越快),因此会更早达到沸点,但沸腾后温度保持不变。
图丁中,的升温速度比快,且沸点仍为,符合“减少水的质量”的实验结果,因此对应图线。
【分析】(1)水沸腾时容器内水温均匀,气泡上升过程中因周围水持续汽化,体积逐渐变大(对应图 a);沸腾.前下层水温高、上层低,气泡上升遇冷液化,体积变小(对应图 b)
(2)从温度-时间图像可知,水沸腾时温度稳定在 99℃(即沸点);水的沸点由气压决定,与酒精灯火力大小无关,故增大火力无法提高沸点。
(3)减少水的质量,水的升温速度会加快(达到沸点的时间缩短),但沸点不变(气压不变),因此温度-时间关系对应升温更快、沸点相同的图线。
总结:本题关键是掌握水沸腾的现象特征(气泡变化)、沸点的决定因素(气压),以及水的质量对升温过程的影响(质量越小,升温越快,沸点不变)。
27.【答案】(1)减小;降低
(2)串;C
(3)长度;C
【知识点】液化及液化放热;做功改变物体内能;串联电路和并联电路的辨别;影响电阻大小的因素;变阻器及其应用
【解析】【解答】(1)图甲,当瓶内气压增大到一定程度时,瓶内气体对塞子做功,使瓶塞跳起,水蒸气内能减小,温度降低,水蒸气液化成小液滴,看到瓶内出现白雾。
(2)图乙中,调节电位器可以控制台灯的亮暗,电位器与灯泡串联;若顺时针转动滑片,灯泡变亮,则电位器接入电路的电阻变小,将电位器接线柱B与C接入电路中。
(3)图丙,闭合开关后,小灯泡发光,将夹子在铅笔芯上移动时,铅笔芯接入电路的长度发生变化,铅笔芯接入电路的电阻变化,小灯泡的亮度发生变化,则导体的电阻大小与导体的长度有关。
夹子移动时,灯泡亮度变化不够明显,是电阻变化不明显,应选电阻较大的电阻丝接入电路,B、C 两根铅笔芯的材料和长度相同,C较细,电阻较大,应选用C铅笔芯。
【分析】(1)水蒸气对瓶塞做功,内能转化为机械能;水蒸气放热变为小水滴,是液化现象;
(2)滑动变阻器接入电路中的电阻减小,电流变大;
(3)改变电阻的长度,电阻大小改变;当材料和长度相同时,横截面积越小,电阻越大。
(1)[1][2]如图甲,向装有少量水的瓶子内不断打气,外界对瓶内气体做功,瓶内气体内能增大,温度升高,气压增大,当气压增大到一定程度时,瓶内气体对塞子做功,使瓶塞向上跳起,瓶塞跳起过程中水蒸气对瓶塞做功,内能减小,温度降低,水蒸气液化成小液滴,可以看到瓶内出现白雾。
(2)[1][2]通过调节电位器可以控制台灯的亮暗,因此电位器与台灯的灯泡的连接方式是串联;若顺时针转动旋钮,滑片在弧形电阻丝上滑动时,灯泡变亮,则电位器介入电路的电阻变小,此时是将电位器接线柱B与C接入电路中。
(3)[1]如图丙,闭合开关后,小灯泡发光,将夹子在铅笔芯上移动时,铅笔芯接入电路的长度发生变化,从而使铅笔芯接入电路的电阻大小发生变化,小灯泡的亮度会发生变化,这说明导体的电阻大小与导体的长度有关。
[2]若夹子移动时,发现灯泡亮度变化不够明显,说明电阻变化不明显,应选电阻较大的电阻丝接入电路,B、C 两根铅笔芯的材料和长度相同,C较细,电阻较大,应选用C铅笔芯。
28.【答案】(1)B
(2)c水(m1-m0)(t1-t2)
(3)>;冰熔化成水后会继续吸热;热量散失不可避免
(4)C
【知识点】熔化与熔化吸热特点;温度、热量与内能的关系;比热容的定义及其计算公式;热量的计算
【解析】【解答】(1)第1空:为减小误差,应选择导热性好的金属杯(选项B),因为金属导热快,能使冰均匀受热,减小实验误差。
(2)第1空:整个过程中,原先倒入的温水质量为,温水的温度变化为。根据放热公式,可得温水放出的热量。
(3)第1空:;
第2空:冰熔化过程中会吸收热量:冰熔化过程中,除了使温水降温,自身还会吸收热量用于熔化(晶体熔化需要吸热)
第3空:实验过程中存在热量散失(如向周围空气散热),导致温水实际放出的热量小于冰熔化实际吸收的热量,热量散失不可避免(或实验中存在热量损失)。
(4)第1空:选项C的设计最合理,因为水的比热容大,且空气层能减少热量散失,更利于保持低温。
综上,(1)第1空:B;(2)第1空:;(3)第1空:;第2空:冰熔化过程中会吸收热量;第3空:热量散失不可避免;(4)第1空:C。
【分析】本题考查冰熔化吸热的实验探究与热学综合分析:
实验器材选择:利用双层玻璃杯的隔热性,控制热量散失这一变量,确保温水的放热主要用于冰块熔化,体现控制变量法的应用。
误差分析:冰熔化时不仅需要使温水降温,自身还需吸收熔化热,且实验中不可避免地存在热量向外界散失的情况,因此冰实际吸收的热量大于温水放出的热量。
冰块设计:结合水的比热容大(吸热能力强)和空气的隔热性(减少热传递),分析不同结构的保温效果,体现对热传递和比热容知识的综合应用。
解题关键:选择杯子时易混淆“导热性”和“隔热性”的作用,需明确实验目的是减少热量散失,因此应选隔热性好的容器;
分析冰熔化吸热的误差时,易忽略“熔化热”和“热量散失”的双重影响,需结合晶体熔化的特点和实验实际操作全面考虑;
对“冰块”设计的判断易误判隔热原理,需理解“水的比热容+空气层”的双重保温机制。
29.【答案】(1)最左端;滑动变阻器
(2)0.3;电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
(3)一
(4)2.7;10
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】(1)①闭合开关前,为了防止电流过大而烧毁用电器,应将滑动变阻器的滑片移到最大的最左端。
②根据题意可知,电压表无示数,说明电压表与电源的正极或负极之间存在断路,而定值电阻在电压表之间,所以故障原因可能是滑动变阻器断路。
(2)①根据乙图可知,电流表选用了0~0.6A量程,分度值为0.02A,那么电流表的示数为0.3A。
②根据表格可知,电压与电流的比值都是5,即它们的比值都相等,故可得出结论:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(3)根据甲图可知,电源为两节干电池串联,则电源电压为3V,
第一次实验中,定值电阻两端电压为0.5V,
则滑动变阻器两端的电压为UP=U总-U定=3V-0.5V=2.5V;
那么此时滑动变阻器的阻值为;
而变阻器的最大阻值为20Ω<25Ω,
所以第一次实验的数据是拼凑的。
(4)①根据表格数据可知,第二次实验中定值电阻的阻值为,
此时变阻器两端的电压为:;
此时滑动变阻器的阻值为;
完成表格中第二次实验后,仅将定值电阻更换成变阻箱,调节变阻箱的阻值为原定值电阻的两倍,即10Ω,
闭合开关,电路中的电流为;
此时电压表的示数为U=I'R变阻箱=0.15A×10Ω=1.5V;
当电阻箱阻值为25Ω时,要使电压表的示数为1.5V,
则当滑动变阻器的阻值最大时,电源电压可取最大值,
由串联分压原理可知,此时滑动变阻器两端的电压为;
由串联电路中电压的规律知,电源电压的最大值为U大=U滑+U=1.2V+1.5V=2.7V。
②由串联电路中电压的规律知,滑动变阻器两端的电压为UP'=U总-U'=3V-1V=2V,
当滑动变阻器接入电路阻值最大,即RP大=20Ω时,
电路中的电流为,
此时变阻箱的阻值最大,且最大值为;
由于变阻箱的阻值只能取整数,则变阻箱的阻值可以为1Ω到10Ω的10个整数,
所以最多可以重复实验10次。
【分析】 (1)连接电路时,为保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最大值处;
电流表无示数,说明电路中出现了断路,电压表无示数,说明其测量对象之外部分断路;
(2)如图,电流表选用了0~0.6A量程,分度值为0.02A,由指针位置可知电流表的示数为0.3A。
由表可知,电压与电流的比值为定值,故可得出结论;
(3)2节干电池的电压为3V,即电源电压为3V,第一次实验中,定值电阻两端电压为0.5V,由串联电路中电压的规律知,滑动变阻器两端的电压,根据欧姆定律可知滑动变阻器的阻值,分析得出结论;
(4)①根据欧姆定律可知第二次实验中定值电阻的阻值和此时滑动变阻器的阻值;完成表格中第二次实验后,仅将定值电阻更换成变阻箱,调节变阻箱的阻值为原定值电阻的两倍,即10Ω,闭合开关,根据欧姆定律可知电路中的电流和此时电压表的示数;当电阻箱阻值为25Ω时,要使电压表的示数为1.5V,则当滑动变阻器的阻值最大时,电源电压可取最大值,由串联分压原理可知此时滑动变阻器两端的电压,由串联电路中电压的规律知,电源电压的最大值;
②电源电压为3V不变,变阻箱两端电压为1V,由串联电路中电压的规律知,滑动变阻器两端的电压,当滑动变阻器接入电路阻值最大,即RP大=20Ω时,根据欧姆定律可知电路中的电流和此时变阻箱的最大阻值,分析得出结论。
(1)[1]连接电路时,为保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最大值处,即图甲中的最左端。
[2]电流表无示数,说明电路中出现了断路,电压表无示数,说明其测量对象之外部分断路,所以故障原因可能是滑动变阻器断路。
(2)[1]如图,电流表选用了0~0.6A量程,分度值为0.02A,由指针位置可知电流表的示数为0.3A。
[2]由表可知,电压与电流的比值为
即定值电阻两端的电压与电流的比值为定值,故可得出结论:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(3)2节干电池的电压为3V,即电源电压为3V,第一次实验中,定值电阻两端电压为0.5V,由串联电路中电压的规律知,滑动变阻器两端的电压为
UP=U总-U定=3V-0.5V=2.5V
滑动变阻器的阻值为
该阻值超过了滑动变阻器的最大阻值,所以第一次实验的数据是拼凑的。
(4)[1]第二次实验中定值电阻的阻值为
此时滑动变阻器的阻值为
完成表格中第二次实验后,仅将定值电阻更换成变阻箱,调节变阻箱的阻值为原定值电阻的两倍,即10Ω,闭合开关,电路中的电流为
此时电压表的示数为
U=I'R变阻箱=0.15A×10Ω=1.5V
当电阻箱阻值为25Ω时,要使电压表的示数为1.5V,则当滑动变阻器的阻值最大时,电源电压可取最大值,由串联分压原理可知,此时滑动变阻器两端的电压为
由串联电路中电压的规律知,电源电压的最大值为
Umax=U滑+U=1.2V+1.5V=2.7V
[2]电源电压为3V不变,变阻箱两端电压为1V,由串联电路中电压的规律知,滑动变阻器两端的电压为
UP'=U总-U'=3V-1V=2V
当滑动变阻器接入电路阻值最大,即RPmax=20Ω时,电路中的电流为
此时变阻箱的阻值最大,且最大值为
由于变阻箱的阻值只能取整数,则变阻箱的阻值可以为1Ω到10Ω的10个整数,所以最多可以重复实验10次。
30.【答案】(1)左
(2)断路
(3)5.5;A
(4)
【知识点】串联电路的电压规律;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)开关闭合前,为了避免电路电流太大烧毁用电器,应将滑动变阻器的滑片置于阻值最大的最左端。
(2)闭合开关后,那么电流表无示数,说明有断路存在。而电压表有示数,说明电压表与电源的两极之间是正常连通的。二者比较可知,只能是与电压表并联的Rx断路。
(3)①根据乙图可知,电压表选择的量程是0~3V,分度值为0.1V,故示数为2.2V,
则Rx的阻值为。
②移动滑动变阻器得出多组电压、电流数值的目的是为了多次测量求平均值减小误差,故选A。
(4)根据题意可知,当滑动变阻器的滑片调到最左端时,变阻器接入的阻值为零,电路为只有Rx的简单电路,电压表测电源电压为U2;
当滑动变阻器的滑片调到最右端时,定值电阻Rx与滑动变阻器串联,电压表测Rx两端电压为U1,
则此时R0两端电压为U0=U2-U1,
根据串联电路电压与电阻成正比的规律得到:;
即;
解得:。
【分析】 (1)开关闭合前,为保护电路,应将滑动变阻器的滑片置于阻值最大端;
(2)电流表无示数,说明电路出现断路,电压表有示数,说明电压表的正负接线柱与电源的两极之间是接通的,据此分析;
(3)①根据电压表量程和分度值读出电压值,利用欧姆定律计算电阻;
②得出多组电压、电流数值的目的是为了多次测量求电阻的平均值;
(4)根据串联电路的分压规律列式计算即可。
(1)开关闭合前,为保护电路,应将滑动变阻器的滑片置于阻值最大端,由于滑动变阻器接入的是右下接线柱,故应将滑动变阻器的滑片置于最左端。
(2)电流表无示数,说明电路出现断路,电压表有示数,说明电压表的正负接线柱与电源的两极之间是接通的,故出现这一现象的原因可能是Rx断路。
(3)[1][2]电压表选择的量程是0~3V,分度值为0.1V,故示数为2.2V,电流表示数为0.4A,根据欧姆定律知Rx的阻值为
移动滑动变阻器得出多组电压、电流数值的目的是为了多次测量求平均值减小误差,故选A。
(4)在步骤②中,电路为只有Rx的简单电路,电压表测电源电压为U2;
在步骤①中,Rx与滑动变阻器最大阻值串联,电压表测Rx两端电压为U1,根据串联电路电压规律,R0两端电压为U0=U2-U1,由串联分压原理可知
即解得。
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2025年秋鲁科版五四制初中九年级物理上册期末统一联合考试(提升卷)
考试时间:90分钟
姓名:__________ 班级:__________考号:__________
题号 一 二 三 四 总分
评分
第Ⅰ卷 客观题
阅卷人 一、选择题(每题2分,共30分)
得分
1.(2024八上·哈尔滨期中)仪器是科学探究的重要工具,下列测量仪器与所测物理量对应不正确的是( )
A.温度计一温度 B.机械秒表一速度
C.刻度尺一长度 D.量筒一体积
【答案】B
【知识点】温度及温度计的使用与读数;量筒的使用;时间及其测量
【解析】【解答】根据常见测量工具的用途的认识可知,温度计测量温度,用机械秒表测量时间,用刻度尺测量长度,用量筒测量体积,故ACD正确不合题意,而B错误符合题意。
故选B。
【分析】根据对常见测量工具的认识判断即可。
2.(2024八上·荔湾期末)火星的昼夜温差有时可达到一百多摄氏度。如图,“祝融号”火星车在集热窗中 利用“正十一烷”材料进行保温。早上,该材料吸热,晚上,该材料放热,整个过程中基本没有气态物质出现, 则该材料发生的物态变化过程是( )
A.先汽化后液化 B.先熔化后凝固
C.先液化后汽化 D.先升华后凝华
【答案】B
【知识点】熔化与熔化吸热特点;凝固与凝固放热特点
【解析】【解答】 由题意可知,“祝融号”火星车中的正十一烷的物质.这种物质在白天温度高熔化为液态,吸收热量;夜间温度低时会由液态变成固态,凝固放热,从而起到控温作用。故B正确,ACD错误。
故选:B。
【分析】物质由液态变成固态是凝固,凝固放热;物质由固态变成液态是熔化,熔化吸热。
3.(2024·眉山) 水的物态变化使自然界有了雨、露、雾、霜和雪等千姿百态的奇观。下列关于水的物态变化解释正确的是( )
A.露的形成是熔化现象 B.霜的形成是凝固现象
C.雾的形成是液化现象 D.冰的形成是凝华现象
【答案】C
【知识点】水的三态变化
【解析】【解答】A:露的形成是空气中水蒸气(气态)遇冷形成的小水滴(液态),是液化现象,故A错误;
B:霜的形成是空气中的水蒸气遇冷直接变成固态的冰晶,附着在树叶、草丛上形成霜,故属于凝华现象,故B错误;
C:雾的形成是水蒸气遇冷变成液态的小水珠附着在空气的粉尘上,漂浮在空气中,是液化现象,故C正确;
D:冰的形成是液态的水变成固态的冰,是凝固现象,故D错误;
故选择C
【分析】A:熔化现象是指物质从固态变成液态,吸收热量,如冰雪化成水、铁块变成铁水等;
B:凝固现象是指物质从物质从液态变成固态,发出热量,是熔化的逆过程,如水结冰;
C:液化是物质从气态变成液态,放出热量,如雾、露的形成;
D:凝华是物质从气态直接变成固态,放出热量,如雾凇、霜、雪的形成。
总的来说,判断物态变化,需要结合概念来分析从什么状态变成另外的什么状态,对于水的物态变化是常考题,对雨、露、雾、霜和雪的物态变化要注意理解记忆。
4.(2024·盐城) 将两个表面光滑的铅块相互挤压,它们会粘在一起,不容易拉开,这一现象说明( )
A.分子间有空隙 B.分子在运动
C.分子间有斥力 D.分子间有引力
【答案】D
【知识点】分子间相互作用力
【解析】【解答】 将两个表面光滑的铅块相互挤压,它们会粘在一起,不容易拉开,这一现象说明分子之间存在相互作用的引力,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
【分析】根据分子之间存在作用力的知识判断。
5.(2025九上·番禺期中)如图所示,甲、乙相同容器中分别装了质量相等的A、B两种液体,用相同的电加热器加热,忽略散热损失,得到如图丙所示的液体温度与加热时间的图象。下列说法正确的是( )
A.如果两者温度都升高1℃,它们将吸收相同的热量
B.A、B图象的交点处表示两种液体升高了相同温度
C.加热时A的温度比B高,说明A吸收的热量更多
D.A液体的比热容与B液体的比热容之比为1:3
【答案】D
【知识点】比热容的定义及其计算公式
【解析】【解答】AD.由图可知,加热4min后,A升高的温度为15℃,B升高的温度为5℃,AB的质量相同,吸收的热量也相同,根据Q吸=cmΔt可知,比热容的大小与升高的温度成反比,则比热容之比为5℃:15℃=1:3,即B的比热容比A大;A、B两种液体质量相等,由Q吸=cmΔt可知,当两者温度都升高1℃时,B的比热容大,故B吸收的热量多,故A错误,D正确;
B.由图可知,A、B图象的交点处表示两种液体温度相同,但A、B两液体的初温不同,故升高的温度是不同的,故B错误;
C.用相同电加热器加热6min,加热器放出的热量相同,则AB吸收的热量也是相同的,故C错误。
故选D。
【分析】 (1)根据Q吸=cmΔt比较比热容的大小关系和升高相同的温度吸收的热量关系;
(2)根据图象分析升高温度的关系;
(3)根据加热时间判定吸热的多少。
6.(2025·鼓楼模拟)对于图中所描述的物理过程,下列分析中正确的是( )
A.甲,玻璃筒内的空气被压缩后内能增大,这是因为棉花燃烧放热
B.乙,塞子跳起时,瓶内气体内能减小,这是通过做功的方式改变的
C.丙,水蒸气将塞子推出的过程中,能量转化与热机的压缩冲程相同
D.丁,该冲程为内燃机的做功冲程,曲轴每转一圈发生一次该冲程
【答案】B
【知识点】做功改变物体内能;热机的四个冲程;能量的转化或转移
【解析】【解答】A.玻璃筒内的空气被压缩,活塞对筒内空气做功,使筒内气体内能增大,故A错误;
B.塞子跳起时,瓶内气体对塞子做功,是做功的方式改变的,故B正确;
C.水蒸气将塞子推出时,是内能转化为机械能,能量转化与热机的做功冲程相同,故C错误;
D.图中,气门都关闭,活塞下行,是做功冲程,曲轴每转二圈完成一个工作循环,做功一次,故D错误。
故选B。
【分析】压缩体积,内能增大,是做功改变内能;内能对外做功,内能减少;根据汽油机的气门状态和活塞运行方向,判断冲程。
7.(2025九上·盐亭期中)如图所示是某汽车汽油机的能量流向图,对照此图,下列说法错误的是( )
A.该汽油机的热机效率是30%
B.减少机械的摩擦可以提高该汽油机的热机效率
C.该汽油机所输出的有用功增多,其热机效率也会提高
D.随着科技的发展,热机效率将不断提高,但不可能达到100%
【答案】C
【知识点】热机的效率
【解析】【解答】 A、由图可知,该汽油机的热机效率为:
η=100%-η1-η2-η3=100%-33%-30%-7%=30%
故A正确;
B、减少机械的摩擦可以减小额外功,可以提高该汽油机的热机效率,故B正确;
C、该汽油机所输出的有用功增多,总功也可能增多,所以热机效率不一定增大,故C错误;
D、随着科技的发展,热机效率将不断提高,但不可能达到100% ,故D正确;
故选C。
【分析】1.用燃料释放的热量减去废气、冷却水和摩擦与辐射的热量可得到有用功占燃料释放热量的比例,即汽油机的热机效率;
2.减小机械摩擦,可减小额外功,增大热机效率;
3.增大有用功的同时总功也可能增大,热机效率不一定增大;
4.机械损耗总是存在,所以热机效率达不到100%。
8.(2025九上·长沙月期中)我国西晋学者张华在《博物志》中写到“今人梳头、脱着衣时,有随梳、解结有光者,亦有咤声”,意思是人们梳头、脱衣时会看到小火星和听到微弱响声,此现象中( )
A.通过摩擦创造了电荷
B.头发越梳越乱是因为同种电荷相互吸引
C.梳子和头发相互吸引
D.外衣与里衣摩擦,一个失去电子带负电,一个得到电子带正电
【答案】C
【知识点】两种电荷;电荷间的相互作用规律
【解析】【解答】A、摩擦起电的实质是电荷的转移,不会创造电荷,故A错误;
B、 头发越梳越乱是因为同种电荷相互 排斥,故B错误;
C、 梳子和头发因为带异种电荷而相互吸引 ,故C正确;
D、穿脱衣服时, 外衣与里衣摩擦,一个失去电子带正电,一个得到电子带负电 。故D错误。
故选:C。
【分析】(1)摩擦起电的实质是电荷的转移;
(2)同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;
(3)摩擦起电实质是失去电子带正电,得到电子带负电 。
9.(2025九上·长沙期中)如图是小雅同学学习电流表的使用时连接的电路,下列说法正确的是( )
A.只闭合S1,只有L2发光
B.先闭合S1,再闭合 S2,电流表示数变大
C.闭合S1、S2,通过两灯泡的电流一定相同
D.闭合S1、S2,电流表测通过L1的电流
【答案】D
【知识点】串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】A、只闭合S1时,电流从电源的正极出发,依次经电流表A、L1、S1回到电源的负极,则L1发光,L2不发光,故A错误;
BD、闭合S1、S2时,两灯泡并联,电流表测量通过灯L1的电流,则先闭合S1再闭合S2,电压表示数不变,故B错误,D正确;
C、闭合S1、S2时,两灯泡并联,两灯泡两端的电压相等,电流不一定相等,故C错误。
故选:D。
【分析】(1)根据电流流向法判读出只闭合S1和闭合S1、S2时电路的连接方式,然后得出答案。
(2)并联电路中干路电流等于各支路电流之和。
10.(2024九上·香洲期中)如图所示的电路,闭合开关后,电流表测量的是( )
A.灯L1的电流 B.灯L2的电流
C.干路电流 D.以上三种都有可能
【答案】B
【知识点】电流的测量及电流表的使用
【解析】【解答】根据图片可知,L1和L2并联,电流表和串联在同一支路上,测电流。
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【分析】电流表要与被测的用电器串联,根据图片分析判断。
11.(2025九上·长沙月期中)下列数据最接近实际的是( )
A.人体的安全电压是36V
B.家庭电路的电压是380V
C.普通家用照明灯的工作电流约2A
D.冰箱正常工作时电流约为1A
【答案】D
【知识点】电流的大小;电压和电压的单位换算
【解析】【解答】A、人体的安全电压是不高于36V,故A不符合实际;
B、家庭电路的电压是220V,故B不符合实际;
C、普通家用照明灯的工作电流约0.2A,故C不符合实际;
D、冰箱正常工作时电流约为1A,故D不符合实际。
故选:D。
【分析】首先要对相关物理量有个初步的认识,不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要经过简单的计算,有的要进行单位换算,最后判断符合要求的是哪一个。
12.(2024·梧州模拟)如图所示,为某品牌风扇调速器和用于调速的电位器结构图,1、2、3是它的三个接线柱,如果要使滑片P顺时针转动时风扇转速加快,下列连接方法正确的是( )
A.1与2 B.2与3
C.1与3 D.以上连接方法都正确
【答案】A
【知识点】变阻器及其应用
【解析】【解答】根据要求,滑片P顺时针转动,风扇转速加快,则电路中电流变大,电位器接入电路的电阻变小,故应接1、2两个接线柱,A符合题意。
故选A。
【分析】变阻器接入电路中的电阻长度变小,电阻减小,电流变大。
13.(2024九上·永州期中)某导体中的电流与它两端的电压关系如图所示,下列分析正确的是( )
A.该导体的电阻随电压的增大而增大
B.该导体的电阻随电流的增大而减小
C.当导体两端的电压为0时,电阻为0
D.当导体两端的电压为0时,电流为0
【答案】D
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】 解:由图像上看出,当导体两端的电压为0时,电流为0,但是电阻不为零,因为电阻是导体本身的一种性质,与材料、长度、横截面积以及温度有关,与电压和电流没有关系,故ABC错误,D正确。
故选:D。
【分析】 (1)图像横坐标表示电压,纵坐标表示电流,这是一个正比例函数图象,电流随电压的增大而增大;
(2)电阻是导体本身的一种性质,与导体的材料、长度、横截面积有关,另外还有温度有关,与导体两端的电压和通过的电流大小无关。
14.(2024九上·炎陵期末)如图所示的电路中,若甲、乙都是电流表时,当S1闭合,S2断开,甲、乙两表读数之比为I甲∶I乙=2∶3。若甲、乙都是电压表时,S1、S2都闭合,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】并联电路的电流规律;串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】根据图片可知,S1闭合,S2断开时,若甲、乙都是电流表,则定值电阻R1与R2并联,甲电流表测通过R2的电流,乙电流表测总电流。
甲、乙两表读数之比为,
则;
则I1:I2=1:2;
根据并联电路电流与电阻成正比的规律可知,。
若甲、乙都是电压表时,S1、S2都闭合,定值电阻R1与R2串联,甲电压表测电源电压,乙电压表测R2两端电压,
根据串联电路电压与电阻成正比得到:
综上分析知,故ABD错误,C正确。
故选C。
【分析】 若甲、乙都是电流表时,当S1闭合,S2断开,两电阻并联,电流表乙测干路电流,电流表甲测通过R2的电流;已知甲、乙两表读数之比为I甲:I乙=2:3,并联电路中各支路两端电压相等,根据并联电路的电流特点和欧姆定律可求出两电阻的阻值之比;
若甲、乙都是电压表时,S1、S2都闭合,两电阻串联,电压表甲测电源电压,电压表乙测R2两端的电压,串联电路中电流处处相等,根据串联电路的电阻特点和欧姆定律求出甲、乙两电压表的示数之比。
15.(2024九上·上海市期中)“地磅”可检测货车是否超载,其工作原理如下图所示:电路接通后,货车质量越大,与电阻丝R接触的滑片P下滑距离越大,由电表改装的显示器的示数也越大。已知:串联电路中的电流,等于电源两端电压除以各电阻之和;电源电压恒定不变。下列判断正确的是( )
A.“显示器”由电压表改装而成
B.车质量越大,R连入电路的电阻越大
C.单刀开关“3”应与“1”连接
D.车质量越大,两端电压就越大
【答案】D
【知识点】电流的测量及电流表的使用;滑动变阻器的原理及其使用;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A.根据图片可知,该电表与定值电阻R0串联,所以该显示器由电流表改装而成,故A错误;
BC.根据图片可知,当货车质量增大时,对弹簧的压力增大,此时滑片向下移动。根据电流表的示数增大可知,此时变阻器阻值变小,即开关接“2”,故BC错误;
C.由于此时
D.若货车质量增大,则滑片向下移动的距离越大,而变阻器电阻减小,因此通过电路的电流越大。根据U=IR可知,电阻两端电压增大,故D正确。
故选D。
【分析】A.电流表应串联在电路中,电压表应并联在被测电路两端;
BC.当货车质量增大时,电表(电流表)示数随之增大,则说明电阻变小,据此分析;
D.根据变阻器的阻值变化确定电流变化,根据U=IR分析R0两端电压的变化。
阅卷人 二、填空题(每空1分,共25分)
得分
16.(2025九上·长沙月期中)小姿喜欢喝咖啡,在冲调咖啡时总能闻到一股浓浓的香味,这是 现象,咖啡在冷却的过程中,它的内能 (选填“增大”、“不变”或“减小”)。
【答案】扩散;减小
【知识点】热传递改变物体内能;分子热运动
【解析】【解答】(1)在冲调咖啡时总能闻到一股浓浓的香味,这说明香味分子在不停地做无规则运动,这是扩散现象;
(2)咖啡在变冷的过程中,向周围空气放出热量,温度降低,内能减少,属于热传递改变物体的内能。
故答案为:扩散;减小。
【分析】(1)分子在永不停息地做无规则运动;
(2)改变物体内能的方式有两种:做功和热传递,热传递过程是能量的转移过程,而做功过程是能量的转化过程。
17.(2025九上·番禺期中)(1)酒精和水混合后总体积变小,说明 ;
(2)如图,在C、D两个瓶里分别装有温度为、的两种互不反应的气体氧气和氮气,氧气密度大于氮气,D瓶装的是氧气,C瓶装的是氮气,现将玻璃板抽掉,则D瓶里的气体分子是否能运动到C瓶中去? (选填“是”或“否”),你的依据是 ;
(3)用“●”和“○”分别表示氧气和氮气分子,图中最能代表久置后静止的封闭容器中氧气和氮气分布情况的是____。
A. B.
C. D.
(4)回答问题.
小昕为了比较牛奶和水的比热容大小关系,将热牛奶放在质量比它大的冷水中,如图甲;图乙反映了两者的温度变化情况。由图乙可知,0~10分钟,牛奶的内能如何变化? 。由图乙 (能/不能)判断冷水的比热容比热牛奶的比热容大,理由是 。(不考虑热损失)
【答案】(1)分子间有间隙
(2)是;分子在不停地做无规则运动
(3)A
(4)减小;不能;没有控制牛奶和水的质量相同
【知识点】热传递改变物体内能;分子热运动;分子动理论基本观点
【解析】【解答】(1)因为酒精分子和水分子之间存在间隙,当它们混合时,一种物质的分子会填充到另一种物质分子的间隙中去,从而使得总体积减小。这个现象说明了分子间有间隙;
(2)抽掉玻璃板后, 则D瓶里的气体分子能运动到C瓶中去,原因是分子在不停地做无规则运动;
(3)氧气的密度比氮气的密度大,但氧气和氮气放在静止的密闭容器中,由于分子在不停地做无规则的运动,所以久置后封闭容器里的氧气和氮气充分均匀混合。故A正确,BCD错误。
故选A。
(4)将热牛奶放在冷水中,热牛奶放热,温度降低,冷水吸热,温度升高,所以温度下降的曲线是热牛奶的温度变化曲线,温度升高的曲线是冷水的温度变化曲线;由图乙可知热牛奶的温度下降的规律是先快后慢,热牛奶温度的变化反映其内能的变化,所以热牛奶内能的变化特点是内能在减小的过程中先快后慢;根据比热容的定义式可知,水和热牛奶的质量未知,不能比较两者比热容的大小关系。
故答案为:(1)分子之间有间隙;(2)是;分子在不停地做无规则运动;(3)A。(4)减小;不能;没有控制水和热牛奶的质量相同。
【分析】 (1)当由分子构成的物质混合时,由于分子间的间隙,总体积可能会发生变化。例如,水和酒精混合后,总体积减小,这是因为分子进入了彼此的空隙中;
(2)(3)物体互相接触时彼此进入对方的现象叫扩散,扩散现象说明分子在永不停息地做无规则运动;
(4) 由热牛奶放热,温度降低,冷水吸热,温度升高,进行判断图乙中热牛奶和冷水的曲线,根据图乙中热牛奶的温度变化特点,推断其内能变化特点;由比热容的定义式进行分析。
18.(2025九上·北川期中)学校所用的学情调研测试试卷在印刷厂“诞生”:
(1)由于 现象会使印刷机积累大量电荷,为避免出现火花放电,工人会将机器接地。当自由电子从机器流向大地时,电流方向是 (选填“从机器到大地”或“从大地到机器”)。
(2)各个考场内用于播报考试须知的扬声器在电路中是 联的。
(3)学校的门禁系统,进校时可以通过刷卡或人脸识别进行身份验证。学生卡和人脸识别系统都相当于电路中的 。
(4)如图所示是考试中的一道物理试题。要使两灯并联,应闭合电路中的开关 。
【答案】(1)摩擦起电;从大地到机器
(2)并
(3)开关
(4)S1、S3
【知识点】电流的方向;电路的构成及电路图;串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】(1) 摩擦起电与电流方向
印刷机工作时,部件间的摩擦会使物体带电,这是摩擦起电现象;
电流的方向是正电荷定向移动的方向(与负电荷移动方向相反)。自由电子(带负电)从机器流向大地,因此电流方向与电子移动方向相反,即从大地到机器。
(2) 扬声器的连接方式
各个考场的扬声器需独立工作(一个扬声器故障不影响其他),而并联电路中各用电器独立工作、互不影响,因此扬声器是并联的。
(3) 门禁系统的电路元件作用
学生卡/人脸识别系统的作用是控制电路的通断(验证通过后电路接通,门禁开启),相当于电路中的开关。
(4) 两灯并联的开关选择
要使和并联,需让两灯两端分别直接连接到电源两端:
闭合和时,电流从电源正极出发,分为两条支路:
支路1:直接通过;
支路2:通过、,再经汇合回电源负极。
此时、为并联关系,因此应闭合、。
【分析】这道题以学校学情调研试卷相关的生活场景(印刷机、考场扬声器、门禁系统、电路开关)为载体,整合了物理中的摩擦起电、电流方向、电路连接方式、电路元件及开关控制电路的知识:
核心逻辑是将物理概念与实际场景对应:印刷机积累电荷是摩擦起电现象,电流方向与负电荷(电子)移动方户相反;多个考场的扬声器需独立工作,对应电路的并联连接;门禁系统的刷卡/人脸识别起控制电路通断的作用,相当于开关:两灯并联需通过开关组合让电流形成两条独立路径,分别经过两个灯泡
总结:本题通过生活场景串联物理知识,核心是结合物理概念(摩擦起电、电流方向)、电路规律(并联的特点)、电路元件作用(开关),分析实际场景中的物理原理,关键是明确各知识的本质及电路路径的控制逻辑
19.(2025九上·长沙期中)如图所示,开关S闭合,两个灯均发光,则灯 L1与灯 L2两端的电压之比是 ;若两电流表指针偏转幅度相同,则通过灯L1和L2两灯的电流之比为 ,两个小灯泡中电阻较大的是灯 。
【答案】1:1;4:1;L2
【知识点】并联电路的电流规律;串联电路的电压规律;并联电路的电压规律
【解析】【解答】第1空:1:1,分析:由电路图可知,灯与为并联电路,并联电路中各支路两端的电压相等,因此与两端的电压之比为1:1。
第2空:4:1,分析:电流表测的支路电流,测干路电流,干路电流大于支路电流;若两表指针偏转幅度相同,说明用0-3A量程、用0-0.6A量程(大量程示数是小量程的5倍),则干路电流,通过的电流,故。
第3空:,分析:根据欧姆定律可知:当与两端电压相等,的电流更小,因此的电阻更大。
综上答案:第1空:1:1;第2空:4:1;第3空:。
【分析】本题核心考查并联电路的电压、电流规律及欧姆定律的应用,涉及以下知识点:
并联电路特性:各支路电压相等,干路电流等于各支路电流之和;
电流表量程差异:0-3A量程与0-0.6A量程的分度值不同,同一偏转幅度下,大量程示数是小量程的5倍;
欧姆定律应用:电压一定时,电流与电阻成反比。常见易错点:忽略电流表量程的区别,误将“指针偏转幅度相同”等同于“示数相同”;应用欧姆定律时,混淆电流与电阻的反比关系,错误判断电阻较大的灯泡。
20.(2025九上·新会期末)我国古代劳动人民已经认识到雷击的巨大危害,因此在古建筑中设计了雷公柱等类似避雷针的结构来预防雷击。雷击时,云层电荷累积,雷公柱与云层间的空气被击穿,带电云层通过空气与雷公柱和大地形成通路,此时的空气是 (选填“导体”或“绝缘体”);若瞬时电流的方向是从大地到云层,则云层带 电,说明云层在摩擦过程中 电子。
【答案】导体;负;得到
【知识点】两种电荷;导体与绝缘体;电流的方向
【解析】【解答】由题意知,当云层电荷较多时,带电云层可以通过空气与避雷针、导线和大地相连形成通路,所以此时空气可以传递电流,属于导体。瞬时电流的方向是从大地到云层, 则云层带负电,得到电子。
【分析】两种电荷:丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒带正电;橡胶棒摩擦毛皮,橡胶棒带负电
摩擦起电的实质为电子的转移,物体失去电子带正电,物体得到电子带负电,如两种电荷:丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒带正电(失去电子);橡胶棒摩擦毛皮,橡胶棒带负电(得到电子)。
21.(2025九上·射洪月考)如图所示的电路,开关均处于断开状态。若要使灯泡L1、L2串联,则需要闭合开关 ;若同时闭合开关S1、S2,灯泡 发光;若同时闭合所有开关,则会发生 ,是严禁发生的。
【答案】S2;L2;电源短路
【知识点】电路的三种状态;串、并联电路的设计
【解析】【解答】 解:使灯泡L1、L2串联,即两灯逐个顺次连接起来,要闭合开关S2,若同时闭合开关S1、S2,时灯泡L1被短路,灯泡L2发光,若同时闭合所有开关,导线没有经过任何用电器,连接在电源的正、负两极两端。造成电源短路。
故答案为:S2;L2;电源短路。
[3]同时闭合所有开关,电流会不经过用电器,直接从电源正极通过开关S1、S2、S3回到电源负极,发生电源短路,这会损坏电源,是严禁发生的。
【分析】使灯泡L1、L2串联,即两灯逐个顺次连接起来,若同时闭合开关S1、S2,时灯泡L1被短路,若同时闭合所有开关,导线没有经过任何用电器,连接在电源的正、负两极两端。
22.(2025九上·广安期中)由同种材料制成的导体棒AB和CD,长度相同、横截面积不同,两者如图连接在一起后接在电源两端,则通过AB的电流 (选填“大于”、“小于”或“等于”)通过CD的电流;此时导体棒分得电压较大的是 (选填“AB”或“CD”)。
【答案】等于;AB
【知识点】串联电路的电流规律;影响电阻大小的因素;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】(1) 根据图片可知,导体棒AB和CD串联,根据串联电路电流都相等的规律可知,通过AB的电流等于通过CD的电流。
(2)根据题意可知,AB和CD同种材料、长度相同,AB的横截面积小,则AB的电阻大。流过两导体棒的电流是相等的,根据U=IR可知,导体棒分得电压较大的是AB。
【分析】(1)根据串联电路的电流特点分析;
(2)根据导体电阻与横截面积成反比,结合欧姆定律U=IR分析判断。
第Ⅱ卷 主观题
阅卷人 三、计算题(共3题,共17分)
得分
23.(2025九上·顺德月考)如图所示电路中,电源电压为6.0V,只闭合开关S1时,电流表的示数为0.30 A;同时闭合S1和S2时,电流表的示数为0.90A,求:
(1)只闭合S1时,R1两端的电压;
(2)同时闭合S1和S2时
①R2两端的电压;
②通过 R2的电流.
【答案】(1)解:只闭合时,电路中只有工作,R1两端的电压等于电源电压,U1=6.0V
(2)解:并联电路各用电器两端电压相等,且等于电源两端的电压,所以R2两端的电压等于电源电压,U2=6.0V;并联电路中干路电流等于各支路电流之和:
I2=I-I1=0.9A-0.3A=0.6A
【知识点】并联电路的电流规律
【解析】【分析】本题考查并联电路的电压和电流规律,属于电学基础题型:
并联电路电压规律:各支路两端电压相等,且等于电源电压()。
并联电路电流规律:干路电流等于各支路电流之和()。
解题逻辑:只闭合时,电路为的简单电路,直接利用“电源电压等于用电器两端电压”求解。
同时闭合和时,与并联,结合并联电路的电压、电流规律,通过“干路电流减支路电流”求出的电流。
常见易错点:误判电路连接方式,不清楚“同时闭合两个开关时和并联”;
混淆串联与并联的电流、电压规律,导致公式应用错误。
解题关键:准确识别电路的并联结构,牢记并联电路“电压相等、电流相加”的核心规律,结合已知条件逐步推导。
24.(2025九上·中山月考)如图甲所示,把质量为的凉牛奶置于盛有热水的敞口玻璃杯中加热,经过一段时间,牛奶和热水温度随时间变化图像如图乙所示,a为热水图像,b为牛奶图像。已知,。求:
(1)牛奶不再升温时吸收的热量;
(2)该过程热传递效率为,热水放出的热量:
(3)热水的质量是多少千克(结果保留两位小数)。
【答案】(1)解:牛奶不再升温时,末温为40℃;初温为20℃;吸收的热量:。
答:牛奶不再升温时吸收的热量为1.25×104J;
(2)解:由可知,水总共放出热量:;
答:若吸收热量占20%,则水总共放出的热量为2.5×104J;
(3)解:由Q吸=cmΔt可知,水的质量:。
答:水的质量0.15kg。
【知识点】比热容的定义及其计算公式;热机的效率
【解析】【分析】 (1)由图乙可知牛奶的初温和末温,根据Q吸=cm(t-t0)求出牛奶吸收的热量;(2)根据效率公式求出水放出的热量;
(3)由图可知,水的初温和末温,根据Q吸=cmΔt求出水的质量。
(1)凉牛奶置于盛有热水的敞口玻璃杯中加热,牛奶的温度是升高的,热水的温度是降低的,则图乙中b曲线是牛奶,a曲线是热水,牛奶不再升温时,温度变化量为20℃,根据比热容公式可知,牛奶不再升温时吸收的热量为
(2)由(1)解析可知,牛奶不再升温时吸收的热量为,该过程热传递效率为,由,则水放出的热量为
(3)从图乙可以看到,水的温度变化量为40℃,由(2)解析可知,水放出的热量为,根据比热容公式可知,水的质量为
25.(2025九上·雷州期中)如图所示,电源电压不变,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~15V,,滑动变阻器的规格为“100Ω 1A”。当、都断开,变阻器的滑片调到中点时,电流表示数为0.08A,电压表示数为4V。求:
(1)电阻的阻值;
(2)电源电压;
(3)闭合开关、,在不损坏电流表、电压表的情况下,变阻器的阻值取值范围。
【答案】(1)解: 当、都断开,变阻器的滑片调到中点时,变阻器和串联,电压表测电压,电流表测电路电流。则电阻的阻值为:
答:电阻的阻值为50Ω;
(2)解: 电源电压为:
答:电源电压为8V;
(3)解: 闭合开关、,和电压表均被短路,和并联,电流表测干路电流。电流为:
电流表的量程为0~0.6A,则干路电流最大为0.6A,根据并联电流规律,支路电流最大为:
所以变阻器的阻值最小为:
所以变阻器的阻值取值范围为。
答:变阻器的阻值取值范围为。
【知识点】并联电路的电流规律;并联电路的电压规律;电阻的串联;欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【分析】(1)当、都断开,变阻器的滑片调到中点时,变阻器和串联,电压表测电压,电流表测电路电流,根据求出电阻的阻值;
(2)已知的阻值,由滑动变阻器的最大阻值可知滑片调到中点时的阻值,根据串联电路的电阻规律可求出电路的总电阻,根据U=IR总求出电源电压;
(3)闭合开关、,和电压表均被短路,和并联,电流表测干路电流,已知的阻值,根据并联电路电压规律可知两端的电压,根据欧姆定律可求出通过的电流;根据电流表的量程可知电路中的最大电流,根据并联电路电流规律求出通过的最大电流,再根据求出变阻器的阻值最小电阻,进而可得出变阻器的阻值取值范围。
阅卷人 四、实验探究题(共5题,共28分)
得分
26.(2025八上·鼎城期中) 小明采用如图乙所示的装置进行“探究水的沸腾特点”的实验。
(1)实验中观察到水在沸腾前和沸腾时水中气泡上升过程中的两种情况,如图a、b所示,则图 是沸腾时的情形。
(2)按图乙安装器材进行实验,当水温接近90℃时,每隔1min记录一次水温,并绘制了如图丙所示的水温随时间变化的图像,由图像可知:该实验测得水的沸点是 ℃,小明同学想提高水的沸点,换用了火力更大的酒精灯加热,这种做法 (选填“可行”或“不可行”)。
(3)图丁中a图像是实验小组根据记录绘制的水沸腾图像,其他条件不变,仅减少水的质量,则温度与时间的关系对应的图中图线为 。
【答案】(1)a
(2)99;不可行
(3)b
【知识点】沸腾及沸腾条件;探究水的沸腾实验;沸点及沸点与气压的关系
【解析】【解答】(1) 沸腾时的气泡情形
水沸腾的特点是整个容器内水温均匀,内部持续汽化:气泡上升过程中,周围的水不断汽化为水蒸气补充进气泡,因此气泡会越升越大;
沸腾前,下层水温高、上层水温低,气泡上升时水蒸气遇冷液化,气泡会越升越小。
图甲中,a的气泡上升时体积变大,因此是沸腾时的情形。
(2) 水的沸点与提高沸点的方法
从丙图可知:水温升高到后保持不变,因此水的沸点是;
水的沸点由气压决定(与酒精灯火力无关):换用更大火力的酒精灯,只会缩短水达到沸点的时间,无法改变沸点,因此这种做法不可行。
(3) 减少水的质量对应的温度-时间图像
水的沸点由气压决定(气压不变,沸点仍为);
减少水的质量后,相同加热条件下,水升温更快(质量越小,吸收相同热量时温度升高越快),因此会更早达到沸点,但沸腾后温度保持不变。
图丁中,的升温速度比快,且沸点仍为,符合“减少水的质量”的实验结果,因此对应图线。
【分析】(1)水沸腾时容器内水温均匀,气泡上升过程中因周围水持续汽化,体积逐渐变大(对应图 a);沸腾.前下层水温高、上层低,气泡上升遇冷液化,体积变小(对应图 b)
(2)从温度-时间图像可知,水沸腾时温度稳定在 99℃(即沸点);水的沸点由气压决定,与酒精灯火力大小无关,故增大火力无法提高沸点。
(3)减少水的质量,水的升温速度会加快(达到沸点的时间缩短),但沸点不变(气压不变),因此温度-时间关系对应升温更快、沸点相同的图线。
总结:本题关键是掌握水沸腾的现象特征(气泡变化)、沸点的决定因素(气压),以及水的质量对升温过程的影响(质量越小,升温越快,沸点不变)。
27.(2025九上·南宁期中)在物理实验课堂中,小明做了如下实验探究:
(1)如图甲,向装有少量水的瓶子内不断打气,当瓶塞跳起时,可以看到瓶内出现白雾,瓶塞跳起过程中水蒸气内能 (选填“增大”或“减小”),温度 (选填“升高”或“降低”),水蒸气液化成小液滴;
(2)图乙是小明自制的调光台灯和调光电位器的结构图。电位器与台灯的灯泡的连接方式是 联;若顺时针转动旋钮,滑片在弧形电阻丝上滑动时,灯泡变亮,此时是将电位器接线柱B与 (选填“A”或“C”)接入电路中;
(3)如图丙,A为一根铅笔芯,闭合开关后,小灯泡发光,将夹子在铅笔芯上移动时,小灯泡的亮度会发生变化,这说明导体的电阻大小与导体的 有关;若夹子移动时,发现灯泡亮度变化不够明显,现有材料和长度相同的两根铅笔芯B、C可供选择,应选用 (选填“B”或“C”)铅笔芯。
【答案】(1)减小;降低
(2)串;C
(3)长度;C
【知识点】液化及液化放热;做功改变物体内能;串联电路和并联电路的辨别;影响电阻大小的因素;变阻器及其应用
【解析】【解答】(1)图甲,当瓶内气压增大到一定程度时,瓶内气体对塞子做功,使瓶塞跳起,水蒸气内能减小,温度降低,水蒸气液化成小液滴,看到瓶内出现白雾。
(2)图乙中,调节电位器可以控制台灯的亮暗,电位器与灯泡串联;若顺时针转动滑片,灯泡变亮,则电位器接入电路的电阻变小,将电位器接线柱B与C接入电路中。
(3)图丙,闭合开关后,小灯泡发光,将夹子在铅笔芯上移动时,铅笔芯接入电路的长度发生变化,铅笔芯接入电路的电阻变化,小灯泡的亮度发生变化,则导体的电阻大小与导体的长度有关。
夹子移动时,灯泡亮度变化不够明显,是电阻变化不明显,应选电阻较大的电阻丝接入电路,B、C 两根铅笔芯的材料和长度相同,C较细,电阻较大,应选用C铅笔芯。
【分析】(1)水蒸气对瓶塞做功,内能转化为机械能;水蒸气放热变为小水滴,是液化现象;
(2)滑动变阻器接入电路中的电阻减小,电流变大;
(3)改变电阻的长度,电阻大小改变;当材料和长度相同时,横截面积越小,电阻越大。
(1)[1][2]如图甲,向装有少量水的瓶子内不断打气,外界对瓶内气体做功,瓶内气体内能增大,温度升高,气压增大,当气压增大到一定程度时,瓶内气体对塞子做功,使瓶塞向上跳起,瓶塞跳起过程中水蒸气对瓶塞做功,内能减小,温度降低,水蒸气液化成小液滴,可以看到瓶内出现白雾。
(2)[1][2]通过调节电位器可以控制台灯的亮暗,因此电位器与台灯的灯泡的连接方式是串联;若顺时针转动旋钮,滑片在弧形电阻丝上滑动时,灯泡变亮,则电位器介入电路的电阻变小,此时是将电位器接线柱B与C接入电路中。
(3)[1]如图丙,闭合开关后,小灯泡发光,将夹子在铅笔芯上移动时,铅笔芯接入电路的长度发生变化,从而使铅笔芯接入电路的电阻大小发生变化,小灯泡的亮度会发生变化,这说明导体的电阻大小与导体的长度有关。
[2]若夹子移动时,发现灯泡亮度变化不够明显,说明电阻变化不明显,应选电阻较大的电阻丝接入电路,B、C 两根铅笔芯的材料和长度相同,C较细,电阻较大,应选用C铅笔芯。
28.(2025九上·深圳月考)某物理实验兴趣小组想测量冰块熔化过程吸收热量的多少,实验装置如图1所示,实验步骤如下:
a.在电子秤上放置一个空杯,电子秤显示m0,再倒入适量的温水,电子秤显示m1,用温度计测出水的初温t1;
b.从冰箱中取出一小块冰,放置室外直至表面出现水珠,用抹布将冰块擦干后迅速放入水杯,记录电子秤稳定时的示数为m2;
c.慢慢搅拌冰块和水,直至冰块完全熔化时,记录温度计的示数为t2。
(1)为了减小误差,杯子应该选择( );
A.导热性好的金属杯 B.隔热性好的双层玻璃杯
(2)整个过程中,原先倒入的温水放出的热量Q放= (用c水和题中所给字母表示);
(3)小组成员小华认为,(2)中的计算结果应该等于冰块熔化过程中吸收的热量,而小明通过查阅有关冰的熔化热(即1kg的冰熔化变成同温度的水所需吸收的热量)的资料,计算出了该实验中的冰块熔化过程中吸收的热量Q吸,发现总有Q放 (>/<)Q吸,原因有 、 ;
(4)市场上有一种可重复利用的不锈钢“冰块”,既可以给饮料降温又不影响饮料原本的口味,图2中三种设计最合理的是 。
【答案】(1)B
(2)c水(m1-m0)(t1-t2)
(3)>;冰熔化成水后会继续吸热;热量散失不可避免
(4)C
【知识点】熔化与熔化吸热特点;温度、热量与内能的关系;比热容的定义及其计算公式;热量的计算
【解析】【解答】(1)第1空:为减小误差,应选择导热性好的金属杯(选项B),因为金属导热快,能使冰均匀受热,减小实验误差。
(2)第1空:整个过程中,原先倒入的温水质量为,温水的温度变化为。根据放热公式,可得温水放出的热量。
(3)第1空:;
第2空:冰熔化过程中会吸收热量:冰熔化过程中,除了使温水降温,自身还会吸收热量用于熔化(晶体熔化需要吸热)
第3空:实验过程中存在热量散失(如向周围空气散热),导致温水实际放出的热量小于冰熔化实际吸收的热量,热量散失不可避免(或实验中存在热量损失)。
(4)第1空:选项C的设计最合理,因为水的比热容大,且空气层能减少热量散失,更利于保持低温。
综上,(1)第1空:B;(2)第1空:;(3)第1空:;第2空:冰熔化过程中会吸收热量;第3空:热量散失不可避免;(4)第1空:C。
【分析】本题考查冰熔化吸热的实验探究与热学综合分析:
实验器材选择:利用双层玻璃杯的隔热性,控制热量散失这一变量,确保温水的放热主要用于冰块熔化,体现控制变量法的应用。
误差分析:冰熔化时不仅需要使温水降温,自身还需吸收熔化热,且实验中不可避免地存在热量向外界散失的情况,因此冰实际吸收的热量大于温水放出的热量。
冰块设计:结合水的比热容大(吸热能力强)和空气的隔热性(减少热传递),分析不同结构的保温效果,体现对热传递和比热容知识的综合应用。
解题关键:选择杯子时易混淆“导热性”和“隔热性”的作用,需明确实验目的是减少热量散失,因此应选隔热性好的容器;
分析冰熔化吸热的误差时,易忽略“熔化热”和“热量散失”的双重影响,需结合晶体熔化的特点和实验实际操作全面考虑;
对“冰块”设计的判断易误判隔热原理,需理解“水的比热容+空气层”的双重保温机制。
29.(2024九上·沧州期中)某物理小组的同学为探究“电流与电压的关系”,准备了以下器材:2节新干电池(每节电池的电压恒为1.5V)、电流表和电压表各一个、滑动变阻器(20Ω,1A)、开关、导线若干。
实验次数 第一次 第二次 第三次 第四次 第五次
电压/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
电流/A 0.1 0.2
0.4 0.5
(1)按图甲连接好电路后,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到 (选填“最左端”或“最右端”);闭合开关,发现电压表和电流表均无示数,则故障原因可能是 (选填“滑动变阻器”或“定值电阻”)断路;
(2)排除故障后重新闭合开关,改变滑片位置,实验数据如表所示,第三次实验的电流表示数如图乙所示为 A。小明根据表中数据得出实验结论: ;
(3)同组的小华在检查数据时发现有一组数据有拼凑的嫌疑,无法由当前的电路测量得出,这组数据是第 次的实验数据。
(4)小明还想探究“电流与电阻的关系”,于是他又找来了一个电阻箱(0~999Ω的整数);
①在完成表格中第二次实验后,仅将定值电阻更换成电阻箱,调节电阻箱的阻值为原定值电阻的两倍,闭合开关,电压表示数为U;
②将电阻箱调节为25Ω进行实验,小明发现无论怎样移动滑片都无法使电压表示数为U,则小明应更换一个电压不高于 V的电源;
③为了保证结论的准确性,需多次实验。现改变变阻箱的阻值,调节滑动变阻器,使变阻箱两端电压为1V,利用原有的实验器材完成该实验,最多可以重复实验 次。
【答案】(1)最左端;滑动变阻器
(2)0.3;电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
(3)一
(4)2.7;10
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】(1)①闭合开关前,为了防止电流过大而烧毁用电器,应将滑动变阻器的滑片移到最大的最左端。
②根据题意可知,电压表无示数,说明电压表与电源的正极或负极之间存在断路,而定值电阻在电压表之间,所以故障原因可能是滑动变阻器断路。
(2)①根据乙图可知,电流表选用了0~0.6A量程,分度值为0.02A,那么电流表的示数为0.3A。
②根据表格可知,电压与电流的比值都是5,即它们的比值都相等,故可得出结论:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(3)根据甲图可知,电源为两节干电池串联,则电源电压为3V,
第一次实验中,定值电阻两端电压为0.5V,
则滑动变阻器两端的电压为UP=U总-U定=3V-0.5V=2.5V;
那么此时滑动变阻器的阻值为;
而变阻器的最大阻值为20Ω<25Ω,
所以第一次实验的数据是拼凑的。
(4)①根据表格数据可知,第二次实验中定值电阻的阻值为,
此时变阻器两端的电压为:;
此时滑动变阻器的阻值为;
完成表格中第二次实验后,仅将定值电阻更换成变阻箱,调节变阻箱的阻值为原定值电阻的两倍,即10Ω,
闭合开关,电路中的电流为;
此时电压表的示数为U=I'R变阻箱=0.15A×10Ω=1.5V;
当电阻箱阻值为25Ω时,要使电压表的示数为1.5V,
则当滑动变阻器的阻值最大时,电源电压可取最大值,
由串联分压原理可知,此时滑动变阻器两端的电压为;
由串联电路中电压的规律知,电源电压的最大值为U大=U滑+U=1.2V+1.5V=2.7V。
②由串联电路中电压的规律知,滑动变阻器两端的电压为UP'=U总-U'=3V-1V=2V,
当滑动变阻器接入电路阻值最大,即RP大=20Ω时,
电路中的电流为,
此时变阻箱的阻值最大,且最大值为;
由于变阻箱的阻值只能取整数,则变阻箱的阻值可以为1Ω到10Ω的10个整数,
所以最多可以重复实验10次。
【分析】 (1)连接电路时,为保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最大值处;
电流表无示数,说明电路中出现了断路,电压表无示数,说明其测量对象之外部分断路;
(2)如图,电流表选用了0~0.6A量程,分度值为0.02A,由指针位置可知电流表的示数为0.3A。
由表可知,电压与电流的比值为定值,故可得出结论;
(3)2节干电池的电压为3V,即电源电压为3V,第一次实验中,定值电阻两端电压为0.5V,由串联电路中电压的规律知,滑动变阻器两端的电压,根据欧姆定律可知滑动变阻器的阻值,分析得出结论;
(4)①根据欧姆定律可知第二次实验中定值电阻的阻值和此时滑动变阻器的阻值;完成表格中第二次实验后,仅将定值电阻更换成变阻箱,调节变阻箱的阻值为原定值电阻的两倍,即10Ω,闭合开关,根据欧姆定律可知电路中的电流和此时电压表的示数;当电阻箱阻值为25Ω时,要使电压表的示数为1.5V,则当滑动变阻器的阻值最大时,电源电压可取最大值,由串联分压原理可知此时滑动变阻器两端的电压,由串联电路中电压的规律知,电源电压的最大值;
②电源电压为3V不变,变阻箱两端电压为1V,由串联电路中电压的规律知,滑动变阻器两端的电压,当滑动变阻器接入电路阻值最大,即RP大=20Ω时,根据欧姆定律可知电路中的电流和此时变阻箱的最大阻值,分析得出结论。
(1)[1]连接电路时,为保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最大值处,即图甲中的最左端。
[2]电流表无示数,说明电路中出现了断路,电压表无示数,说明其测量对象之外部分断路,所以故障原因可能是滑动变阻器断路。
(2)[1]如图,电流表选用了0~0.6A量程,分度值为0.02A,由指针位置可知电流表的示数为0.3A。
[2]由表可知,电压与电流的比值为
即定值电阻两端的电压与电流的比值为定值,故可得出结论:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(3)2节干电池的电压为3V,即电源电压为3V,第一次实验中,定值电阻两端电压为0.5V,由串联电路中电压的规律知,滑动变阻器两端的电压为
UP=U总-U定=3V-0.5V=2.5V
滑动变阻器的阻值为
该阻值超过了滑动变阻器的最大阻值,所以第一次实验的数据是拼凑的。
(4)[1]第二次实验中定值电阻的阻值为
此时滑动变阻器的阻值为
完成表格中第二次实验后,仅将定值电阻更换成变阻箱,调节变阻箱的阻值为原定值电阻的两倍,即10Ω,闭合开关,电路中的电流为
此时电压表的示数为
U=I'R变阻箱=0.15A×10Ω=1.5V
当电阻箱阻值为25Ω时,要使电压表的示数为1.5V,则当滑动变阻器的阻值最大时,电源电压可取最大值,由串联分压原理可知,此时滑动变阻器两端的电压为
由串联电路中电压的规律知,电源电压的最大值为
Umax=U滑+U=1.2V+1.5V=2.7V
[2]电源电压为3V不变,变阻箱两端电压为1V,由串联电路中电压的规律知,滑动变阻器两端的电压为
UP'=U总-U'=3V-1V=2V
当滑动变阻器接入电路阻值最大,即RPmax=20Ω时,电路中的电流为
此时变阻箱的阻值最大,且最大值为
由于变阻箱的阻值只能取整数,则变阻箱的阻值可以为1Ω到10Ω的10个整数,所以最多可以重复实验10次。
30.(2025九上·广安期中)如图甲所示,是小明测量未知电阻Rx(阻值约为5Ω)的实验电路,滑动变阻器的规格为“30Ω、1A”,电源电压为3V。
(1)开关闭合前,应将滑动变阻器的滑片置于最 (选填“左”或“右”)端;
(2)检查电路无误后,闭合开关,发现电流表无示数,电压表示数接近电源电压,则故障原因可能是电阻Rx (选填“断路”或“短路”);
(3)排除故障后,闭合开关,电流表示数为0.4A,电压表示数如图乙所示。则Rx= Ω;接下来他移动滑动变阻器的滑片,测出多组电压、电流数值,这样做的目的是 ;(选填“A”或“B”)
A多次测量求平均值减小误差 B多次测量寻找普遍规律避免偶然误差
(4)实验结束后,该小组用电压表和一个已知最大阻值为R0的滑动变阻器,测量未知电阻Rx的阻值。他们设计了如图丙所示电路图,实验操作如下:
①将滑动变阻器滑片P移到最右端,闭合开关S,此时电压表的示数为U1;
②将滑动变阻器滑片P移到最左端,此时电压表的示数为U2;
③则Rx= (用R0、U1、U2表示)。
【答案】(1)左
(2)断路
(3)5.5;A
(4)
【知识点】串联电路的电压规律;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)开关闭合前,为了避免电路电流太大烧毁用电器,应将滑动变阻器的滑片置于阻值最大的最左端。
(2)闭合开关后,那么电流表无示数,说明有断路存在。而电压表有示数,说明电压表与电源的两极之间是正常连通的。二者比较可知,只能是与电压表并联的Rx断路。
(3)①根据乙图可知,电压表选择的量程是0~3V,分度值为0.1V,故示数为2.2V,
则Rx的阻值为。
②移动滑动变阻器得出多组电压、电流数值的目的是为了多次测量求平均值减小误差,故选A。
(4)根据题意可知,当滑动变阻器的滑片调到最左端时,变阻器接入的阻值为零,电路为只有Rx的简单电路,电压表测电源电压为U2;
当滑动变阻器的滑片调到最右端时,定值电阻Rx与滑动变阻器串联,电压表测Rx两端电压为U1,
则此时R0两端电压为U0=U2-U1,
根据串联电路电压与电阻成正比的规律得到:;
即;
解得:。
【分析】 (1)开关闭合前,为保护电路,应将滑动变阻器的滑片置于阻值最大端;
(2)电流表无示数,说明电路出现断路,电压表有示数,说明电压表的正负接线柱与电源的两极之间是接通的,据此分析;
(3)①根据电压表量程和分度值读出电压值,利用欧姆定律计算电阻;
②得出多组电压、电流数值的目的是为了多次测量求电阻的平均值;
(4)根据串联电路的分压规律列式计算即可。
(1)开关闭合前,为保护电路,应将滑动变阻器的滑片置于阻值最大端,由于滑动变阻器接入的是右下接线柱,故应将滑动变阻器的滑片置于最左端。
(2)电流表无示数,说明电路出现断路,电压表有示数,说明电压表的正负接线柱与电源的两极之间是接通的,故出现这一现象的原因可能是Rx断路。
(3)[1][2]电压表选择的量程是0~3V,分度值为0.1V,故示数为2.2V,电流表示数为0.4A,根据欧姆定律知Rx的阻值为
移动滑动变阻器得出多组电压、电流数值的目的是为了多次测量求平均值减小误差,故选A。
(4)在步骤②中,电路为只有Rx的简单电路,电压表测电源电压为U2;
在步骤①中,Rx与滑动变阻器最大阻值串联,电压表测Rx两端电压为U1,根据串联电路电压规律,R0两端电压为U0=U2-U1,由串联分压原理可知
即解得。
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