教科版2025-2026学年九年级物理上册期末模拟押题通关卷(原卷版 解析版)

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名称 教科版2025-2026学年九年级物理上册期末模拟押题通关卷(原卷版 解析版)
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资源类型 试卷
版本资源 教科版
科目 物理
更新时间 2025-12-30 00:00:00

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教科版2025-2026学年九年级物理上册期末模拟押题通关卷
一、单选题
1.如图所示,将温度为25℃的物体夹在A、B之间,闭合开关,灯泡可发光。以下选项中的物体最符合题意的是 (  )
A.铁丝 B.橡胶棒 C.塑料尺 D.玻璃棒
2.如图所示的电路中,下列做法中能使二个电阻(相当于灯泡)并联的是(  )
A.S2断开,S1、S3闭合 B.S2闭合,S1、S3断开
C.S1断开,S2、S3闭合 D.S1、S2、S3均闭合
3.现有甲、乙两只电炉,已知电炉电阻,分别接入电源电压的电路中,在相同的时间内,它们的放热情况是(  )
A.甲放热多 B.乙放热多 C.同样多 D.无法判断
4.下列所估测的数据中最接近实际的是(  )
A.一瓶普通矿泉水的重力约为5N B.课间操跑步的速度约为5m/s
C.教室内课桌的高度约为1.5m D.人感到舒适的气温约为36.7℃
5.如图所示电路,电源电压保持不变,两只规格相同的滑动变阻器和的滑片均位于中点处,闭合开关S,在保证电路安全的情况下,将的滑片P向左移动,将的滑片P向右移动,则电流表的示数(  )
A.一定不变 B.可能不变 C.一定增大 D.一定减小
6.小明通过查资料知道了电阻R和灯泡L的I-U图像(图乙),灯泡的额定电压为6V。他将电阻R和灯泡L接在图甲所示的电路中(电源电压保持不变)。闭合开关S,小灯泡正常发光,则电阻两端电压和电阻R的大小分别是(  )
A.18V 0.05Ω B.12V 20Ω
C.18V 20Ω D.12V 0.05Ω
7.下列说法中正确的是(  )
A.质量是1g的燃料燃烧后放出的热量,叫做这种燃料的热值
B.使燃料燃烧更充分,可以提高热机效率
C.热机做的有用功越多,热机效率就一定越高
D.燃料在燃烧时,将化学能转化为电能
8.小胡同学设计的质量测量仪如图所示,载物台可以上下移动,电源电压保持不变,闭合开关S后,下列说法正确的是(  )
A.定值电阻在这个电路中没有作用
B.重物的质量越大,电流表示数越大
C.重物的质量越大,电压表示数越大
D.重物的质量越大,电路的总功率越大
9.如图所示的电路中,闭合开关 S1、S2,小灯泡 L1 和 L2正常发光,电流表和电压表均有示数,下列关于该电路的说法错误的是(  )
A.电压表测量 L2两端的电压
B.电流表测量干路中的电流
C.取下 L1时,L2仍然正常发光
D.当灯 L2短路时,电流表、电压表无求数
10.在如图所示的电路中,电源电压保持不变.闭合开关S,当滑片 P 置于滑动变阻器的中点时,电压表的示数为4V;当滑片 P 置于滑动变阻器的b 端时,电压表的示数变化了2V,此后15s内定值电阻R1产生的热量为60J.下列结果正确的是 (  )
A.电源电压为10V
B.R1的阻值为18Ω
C.滑动变阻器R 的最大阻值为 9Ω
D.R1先后两次消耗的电功率之比为4:3
二、填空题
11.如图甲所示电路中,当闭合开关后,两个电压表的指针均为如图乙所示,则电阻R1和R2两端的电压分别为   V和   V。
12. 用水煮粽子时,闻到粽子的香味,这是   现象。质量为1kg、初温为的水,温度升高需要吸收的热量是   .J[]。
13.汽车在转弯前,司机会拨动方向盘旁边的转向横杆,汽车同侧的前后两个转向灯就会同时闪亮,但其中一个灯损坏时,另一个仍能正常工作,则坏的转向灯发生的是   (选填“断路”或“短路”);转向横杆相当于电路中的   。 (选填“电源” “开关”或“用电器”)
14.如图所示的电路中,电源电压保持不变。当开关S由断开到闭合时,电流表的示数将   ,电压表的示数将   。
15. 如图,春天到了,人们纷纷走出家门,花瓣从枝头飘落说明力可以改变物体的    ;花香袭人,这是因为    。
16.学习完分子热运动,小明做了下面两个实验:
(1)如图甲所示,在广口瓶内装少量水,向广口瓶内打气,当瓶塞跳出时,可以看到瓶口出现白雾,在此过程中气体膨胀对外做功,温度   (选填“升高”“不变”或“降低”),内能   (选填“变大”“不变”或“变小”);
(2)如图乙所示,水与酒精混合后,总体积比原来   (选填“大”或“小”),这说明分子之间有   。
17.如图所示的电路,电源电压保持不变,电阻R1=10Ω,R2=20Ω,若开关S1、S2断开,S闭合,电流表示数为0.2A,则电源电压是   V,若S、S1、S2都闭合时,电流表示数为0.9A,则电阻R3消耗的功率是   W。
18. 如图是“扬帆”学习小组对小灯泡L和定值电阻R的阻值进行测量后,根据实验数据作出的图像。若将L和R串联接在8V的电源两端,L与R的电阻之比为   ;若将L和R并联在2V的电源两端,在1min内,L与R产生的热量之比为   。
三、计算题
19.小郭同学在某次实验时,设计了如图所示的电路。已知电源电压保持3V不变。只闭合开关S,电流表示数为0.3A;同时闭合开关S、S1,电流表A的示数为0.5A。求:
(1)同时闭合开关S、S1时,L1两端的电压;
(2)同时闭合开关S、S1时,流过L2的电流;
(3)闭合开关S、断开S1时,电流表A的示数。
20.一根粗细均匀的镍铬合金丝,将其接入电压为6V的电源上,通过的电流为0.3A。求:
(1)这根镍铬合金丝的电阻;
(2)通电1min消耗的电能;
(3)若将这根镍铬合金丝对折后一起接入原电源上,电路中的总电流为多大
四、作图题
21.根据图中小磁针静止时的指向,标出两个磁极的极性,并画出磁感线(每个磁极画两条)
22.某额定电压为220V的电动扶梯(已接地),只需在白天且有人时开启,利用红外线开关S1(有人时闭合、无人时断开)及可见光开关S2(白天闭合、夜间断开)即可实现自动控制.请在图中按要求正确完成电路连接.
(   )
23.按要求完成如图①在虚线框中补画完整电路图,满足能控制通电螺线管磁场的有无和磁场强弱.②标出磁感线的方向.
五、实验探究题
24.小亮在探究“水沸腾时温度变化的特点”的实验中:
(1)如图甲所示,某时刻温度计的示数是   ℃.
(2)图乙是小亮根据实验数据绘制的时间—温度图象.由图象可知:水的沸点是   ℃,分析图象还可以获得的信息有   .(写出一条即可)
(3)结合图象提供的信息,在同样的环境下,给一大杯滚烫的热水降温,现有两种方法供你选择:
①先让滚烫的热水冷却5min,然后加一大杯冷水;
②先在滚烫的热水中加入一小杯冷水,然后冷却5min.你认为冷却效果较好的是   (选填“方法①”或“方法②”).
25.小明用两个相同的酒精灯分别给水和煤油加热,如图甲所示,以探究水和煤油的吸热能力。
(1)在两烧杯中分别装入初温相同且   相等的煤油和水;
(2)实验中,是通过比较   来间接反映煤油和水吸收的热;
(3)小明根据实验数据作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象如图乙,则加热10min,水吸收的热量   (选填“大于”“小于”或“等于”)煤油吸收的热量,由此可见,   的比热容较大;
(4)由图象可知,煤油的比热容是   J/(kg·℃)。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
26.风铃同学在“探究小灯泡发光时亮度与电功率的关系”实验中,所用的电源电压是4V,小灯泡的额定电压是2.5V,小灯泡两端允许施加的最大电压为额定电压的1.2倍。
(1)请将图甲的实验电路连接完整;   
(2)风铃同学连接的电路中,电流表接的是量程,滑动变阻器的滑片滑到了阻值最大端。在检查电路连接正确后,风铃同学试触开关时会观察到电流表指针的偏转角度   (选填“较大”或“较小”);
(3)风铃同学改正电路后,闭合开关并移动滑片,记下多组对应的电压表和电流表的示数,可计算出小灯泡的额定功率是   W。他发现该图线不是直线,你认为出现这种情况的主要原因是    ;
(4)风铃同学在实验时发现,在移动变阻器的滑片,使灯泡两端电压增大时,小灯泡亮度也变亮,结合图乙的数据可知,灯泡的亮度是由   决定的;
(5)风铃同学想测定电动自行车上用作照明的LED(发光二极管)的额定功率。查阅资料知道该LED的额定电压为3V,正常发光时电流为24mA,则LED的额定功率为   W。风铃同学通过对比发现,额定功率一样的LED和白炽灯都正常工作时,LED比白炽灯亮,请对此现象作出解释   。
27.用如图甲所示的电路图来研究“通过导体的电流与电阻的关系”,电源电压恒为3V,电流表量程是0-0.6A,R是分度值为0.1Ω的电阻箱, 是规格为“20Ω 2A”的滑动变阻器。
(1)按如图甲所示连接好电路后,闭合开关S之前,应将滑动变阻器 的滑片滑到   (选填“a”或“b”)端。开始实验时,发现电流表和电压表都有示数,无论怎样调节滑动变阻器的滑片,电压表和电流表的示数均不变,请你分析电路发生的故障可能是   
(回答一种即可)。
(2)排除故障之后,改变电阻箱的阻值,再调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,记下电阻箱的阻值与对应的电流表示数并在乙图中描点,根据所描点对应的数据可知,电压表的示数为   V。该同学在操作中将电阻箱的阻值由10Ω调为如图丙所示的示数,此时电阻箱的读数为   Ω。为了保持上述电压表的示数不变,应该将滑动变阻器的滑片向   (选填“a”或“b”)端滑动到适当的位置,此时滑动变阻器接入电路中的阻值应为   Ω。
(3)同学们在交流讨论中提出,既要保证上述电压表示数不变,又要使通过电流表的电流不超过其量程,那么电阻箱的阻值最小只能调为    Ω。
六、综合题
28.如图甲是顺顺家的电饼铛,它的上、下盘可以分别加热,图乙为其内部电路图,R上、R下分别为上盘和下盘的加热电阻.当上、下同时加热时电饼铛正常工作的总功率为2200W,且上、下盘的加热功率相等.
(1)当上、下盘同时加热时,电饼铛的工作总电流是多少?
(2)下盘加热电阻是多少欧?
(3)用这个电饼铛上、下盘同时加热牛肉.若将0.5kg,20℃的牛肉加热至100℃,需要多长时间?[不计热损失,c牛肉=3.3×103J(kg ℃)].
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教科版2025-2026学年九年级物理上册期末模拟押题通关卷
一、单选题
1.如图所示,将温度为25℃的物体夹在A、B之间,闭合开关,灯泡可发光。以下选项中的物体最符合题意的是 (  )
A.铁丝 B.橡胶棒 C.塑料尺 D.玻璃棒
【答案】A
【解析】【解答】AB间连接导体便可以使得电路为通路,选项中,只有铁丝属于导体,橡胶棒、塑料尺】玻璃棒属于绝缘体,所以不能使得电路为通路,故A正确,BCD错误;
综上选A。
【分析】导体:易于传导电流的物质,金属,人体、液体;绝缘体:不容易导电的物质,橡胶、塑料、石墨。
2.如图所示的电路中,下列做法中能使二个电阻(相当于灯泡)并联的是(  )
A.S2断开,S1、S3闭合 B.S2闭合,S1、S3断开
C.S1断开,S2、S3闭合 D.S1、S2、S3均闭合
【答案】A
【解析】【解答】A.S2断开,S1、S3闭合,此时电流有两条路径,一条经过S1、R2、S3回到负极,另一条经过R1、S3回到负极,两电阻都有电流通过,两电阻并联,A符合题意;
B.S2闭合,S1、S3断开,电流只有一条路径,即电流经R1、R2、S2回到负极,两电阻都有电流通过,两电阻串联,B不符合题意;
C.S1断开,S2、S3闭合,此时有电流流过R1,R2发生短路(无电流通过R2),C不符合题意;
D.S1、S2、S3均闭合,此时电流经过S1、S2回到负极,会造成电源短路,两电阻都无电流通过,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】各用电器顺次连接,是串联电路;各用电器并列连接是并联电路。
3.现有甲、乙两只电炉,已知电炉电阻,分别接入电源电压的电路中,在相同的时间内,它们的放热情况是(  )
A.甲放热多 B.乙放热多 C.同样多 D.无法判断
【答案】B
【解析】【解答】电炉电阻,分别接入电源电压的电路中,根据公式可知,乙产生的热量大于甲产生的热量,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
【分析】根据公式分析判断。
4.下列所估测的数据中最接近实际的是(  )
A.一瓶普通矿泉水的重力约为5N B.课间操跑步的速度约为5m/s
C.教室内课桌的高度约为1.5m D.人感到舒适的气温约为36.7℃
【答案】A
【解析】【解答】A.一瓶矿泉水的体积在500mL左右,质量大约0.5kg左右,其受到的重力为:G=mg=0.5kg×10N/kg=5N,故A正确;
B.课间操学生跑步的速度约为3m/s,故B错误;
C.课桌的高度大约是中学生身高的一半,而中学生的身高在160cm左右,因此课桌高低80cm=0.8m左右,故C错误;
D.人感到舒适的气温约为23℃,故D错误。
故答案为:A。
【分析】不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要简单的计算,有的要进行单位的换算,最后判断最合理的是哪一个。
5.如图所示电路,电源电压保持不变,两只规格相同的滑动变阻器和的滑片均位于中点处,闭合开关S,在保证电路安全的情况下,将的滑片P向左移动,将的滑片P向右移动,则电流表的示数(  )
A.一定不变 B.可能不变 C.一定增大 D.一定减小
【答案】B
【解析】【解答】当两个变阻器规格相同时,并联接入电路, 滑片均位于中点处,闭合开关S,在保证电路安全的情况下,将的滑片P向左移动,将的滑片P向右移动 ,二者移动的距离相同,则干路电流不变,当左移的距离大于右移动的距离,则干路电流变小,反之变大,B正确,ACD错误;
综上选B。
【分析】并联电路规律:并联电路电压相等、支路电流之和为干路电流。
6.小明通过查资料知道了电阻R和灯泡L的I-U图像(图乙),灯泡的额定电压为6V。他将电阻R和灯泡L接在图甲所示的电路中(电源电压保持不变)。闭合开关S,小灯泡正常发光,则电阻两端电压和电阻R的大小分别是(  )
A.18V 0.05Ω B.12V 20Ω
C.18V 20Ω D.12V 0.05Ω
【答案】B
【解析】【解答】电阻R为定值电阻,故电流随电压的变化关系为一直线,灯泡的额定电压为6V,通过灯泡的电流为0.6A,电阻R和灯泡L串联,串联电路中各处的电流相等,由图乙可知,此时电阻两端的电压为12V,根据欧姆定律计算可知电阻R的阻值为,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【分析】1、电压表与待测用电器并联测量电压,电流表串联测量用电器电流,根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压;
2、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和。
7.下列说法中正确的是(  )
A.质量是1g的燃料燃烧后放出的热量,叫做这种燃料的热值
B.使燃料燃烧更充分,可以提高热机效率
C.热机做的有用功越多,热机效率就一定越高
D.燃料在燃烧时,将化学能转化为电能
【答案】B
【解析】【解答】A. 热值定义是单位质量(通常是1kg)的某种燃料完全燃烧放出的热量,单位是J/kg,选项中用“1g”且未强调“完全燃烧”,定义不准确,故A错误;
B. 使燃料燃烧更充分,可以减少因不完全燃烧造成的能量损失,属于减少额外功,可以提高热机效率,故B正确;
C. 热机效率是有用功与燃料完全燃烧放出总热量的比值,仅凭有用功多,若总耗能也大,效率不一定高,故C错误;
D. 燃料燃烧时,化学能主要转化为内能(热能),不是直接转化为电能,故D错误;
故选B;
【分析】(1)解题关键是准确记忆物理概念的定义与条件:热值强调“单位质量”“完全燃烧”;热机效率是比值定义,需同时考虑有用功和总能量;燃料燃烧能量转化是化学能→内能。突破点在于辨别表述的严密性,如“1g”与“1kg”的差异、效率的比值本质;
(2)易错点:易将“有用功多”等同于“效率高”,忽略总功的影响;易混淆能量转化形式,如将内能误记为电能。
8.小胡同学设计的质量测量仪如图所示,载物台可以上下移动,电源电压保持不变,闭合开关S后,下列说法正确的是(  )
A.定值电阻在这个电路中没有作用
B.重物的质量越大,电流表示数越大
C.重物的质量越大,电压表示数越大
D.重物的质量越大,电路的总功率越大
【答案】C
【解析】【解答】A.根据图片可知,当重物的质量很小时,变阻器的滑片在最上方,此时滑动变阻器接入电路的电阻过小而电流较大,如果没有定值电阻的保护,那么电路会造成短路,故A错误;
BCD.根据图片可知,重物的质量越大,变阻器的滑片越靠下,则滑动变阻器接入电路的电阻越大,而电路中电流越小,则电流表示数越小。根据U=IR可知,定值电阻两端电压越小。根据U总=U1+U2可知,滑动变阻器两端电压越大,即电压表示数越大。根据P=UI可知,电源电压不变,电流减小,则电路的总功率越小,故C正确,BD错误。
故选C。
【分析】 根据图片可知,变阻器R与定值电阻R0串联,电压表测变阻器R两端的电压,电流表测电路中的电流;
A.不放重物时,根据滑片的位置分析定值电阻R0的作用;
BCD.物重越大时,根据滑动变阻器接入电路中电阻的变化分析总电阻的变化,根据欧姆定律分析电路中电流的变化;根据串联电路的电压规律分析电压表的示数变化;根据P=UI分析总功率的大小变化。
9.如图所示的电路中,闭合开关 S1、S2,小灯泡 L1 和 L2正常发光,电流表和电压表均有示数,下列关于该电路的说法错误的是(  )
A.电压表测量 L2两端的电压
B.电流表测量干路中的电流
C.取下 L1时,L2仍然正常发光
D.当灯 L2短路时,电流表、电压表无求数
【答案】B
【解析】【解答】AC.两灯泡并联,互不影响,电压表测量 L2两端的电压,AC正确;
B.电流表和L1串联,测量该支路中的电流,B错误;
D.并联电路当某一用电器短路时会造成电源短路,D正确但不符合题意。
故选B。
【分析】1、电路的串并联:串联:电路元件首位相连,用电器相互干扰,并联:电路元件首首相连,用电器互不干扰,开关在干路上控制整个电路的通断,开关在支路上控制单个支路的通断;家庭、公共场所的电路为并联电路;
2、电流表、电压表的连接:电流表与待测原件串联;电压表的与待测原件并联,连接过程需要电流正极流入负极流出,同时选择合适的量程。
10.在如图所示的电路中,电源电压保持不变.闭合开关S,当滑片 P 置于滑动变阻器的中点时,电压表的示数为4V;当滑片 P 置于滑动变阻器的b 端时,电压表的示数变化了2V,此后15s内定值电阻R1产生的热量为60J.下列结果正确的是 (  )
A.电源电压为10V
B.R1的阻值为18Ω
C.滑动变阻器R 的最大阻值为 9Ω
D.R1先后两次消耗的电功率之比为4:3
【答案】C
【解析】【解答】设电源电压为U,R1和滑动变阻器R 串联,
当滑片 P 位于中点时,
当滑片 P 位于右端时,
联立①②式得:U=12V,R1=R;
当滑片 P置于变阻器的b 端时,电压表示数是6V,R1电压
得到
滑片 P 至于变阻器的中点时,
滑片 P 置于变阻器的b端时,,
故选C。
【分析】 由电路分析可知,R1与滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压;由滑片的移动和电压表示数变化可知滑片滑到b点时电压表的示数,则由欧姆定律可表示出滑片在不同位置时滑动变阻器两端的电压与电源电压电阻间的关系,联立可解得R1与R最大值之间的关系及电源的电压; 由功率公式可求得R1的阻值,则可求得R的最大阻值;最后由功率公式分别求得R1先后两次消耗的电功率,即可求得比值。
二、填空题
11.如图甲所示电路中,当闭合开关后,两个电压表的指针均为如图乙所示,则电阻R1和R2两端的电压分别为   V和   V。
【答案】4.8;1.2
【解析】【解答】解:由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测电源两端的电压,电压表V2测R2两端的电压,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,且两个电压表的指针位置相同,
所以,电压表V1的量程为0~15V,分度值为0.5V,则电源电压U=6V,
电压表V2的量程为0~3V,分度值为0.1V,则R2两端的电压U2=1.2V,
所以,R1两端的电压U1=U﹣U2=6V﹣1.2V=4.8V。
故答案为:4.8;1.2。
【分析】结合电压表选择的量程和分度值,根据指针读数即可;利用串联电路电压规律求解即可。
12. 用水煮粽子时,闻到粽子的香味,这是   现象。质量为1kg、初温为的水,温度升高需要吸收的热量是   .J[]。
【答案】扩散;
【解析】【解答】能闻到粽子的香味是扩散现象,这说明一切物质的分子都在不停地做无规则的运动;
水吸收的热量:
故答案为:扩散;。
【分析】根据一切物质的分子都在不停地做无规则的运动;知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温,利用吸热公式求水吸收的热。
13.汽车在转弯前,司机会拨动方向盘旁边的转向横杆,汽车同侧的前后两个转向灯就会同时闪亮,但其中一个灯损坏时,另一个仍能正常工作,则坏的转向灯发生的是   (选填“断路”或“短路”);转向横杆相当于电路中的   。 (选填“电源” “开关”或“用电器”)
【答案】断路;开关
【解析】【解答】 解:汽车同侧的前后两个转向灯其中一个损坏时,另一个仍能正常工作,在并联电路中,各用电器互不影响,所以两个转向灯是并联的,
则坏的转向灯电流不能流通,电路不能形成回路,故发生的是断路;
司机拨动这根横杆,控制转向灯工作,所以这根杆子起到了开关的作用。
故答案为:断路;开关。【分析】并联电路电流有多条通路,各支路互不影响;电路中电流不能流通,电路不能形成回路,就叫做断路;开关控制电路的通断。
14.如图所示的电路中,电源电压保持不变。当开关S由断开到闭合时,电流表的示数将   ,电压表的示数将   。
【答案】变大;变大
【解析】【解答】图中,开关断开时,电阻与灯泡串联;当开关S闭合时,灯泡被短路,电路中只有电阻,当开关S由断开到闭合时,电路中的总电阻减小,电源电压不变,电流增大,电流表示数将变大。
当开关断开时,电阻与灯泡串联,电压表测量电阻两端电压,示数小于电源电压。当开关S闭合时,灯泡被短路,电压仍然测量电阻两端电压,此时示数等于电源。所以当开关S由断开到闭合时,电压表的示数将变大。故第1空填:变大;第2空填:变大。
【分析】导线和用电器并联,用电器短路;在串联电路中,减少用电器,电阻减小,电流变大,定值电阻分压变大。
15. 如图,春天到了,人们纷纷走出家门,花瓣从枝头飘落说明力可以改变物体的    ;花香袭人,这是因为    。
【答案】运动状态;分子在不停做无规则运动
【解析】【解答】 微风吹过,花瓣飘落,花瓣受力后由静止变为运动,说明力可以改变物体的运动状态;花香在远处隐隐的传来阵阵香气,这是因为花香分子在不停地做无规则运动。
故答案为:运动状态;分子在不停息地做无规则运动。
【分析】(1)力的作用效果有两个:力可以改变物体的形状即使物体发生形变。力可以改变物体的运动状态,包括物体的运动速度大小发生变化、运动方向发生变化。
(2)构成物质的分子,总在不停地做无规则运动。
16.学习完分子热运动,小明做了下面两个实验:
(1)如图甲所示,在广口瓶内装少量水,向广口瓶内打气,当瓶塞跳出时,可以看到瓶口出现白雾,在此过程中气体膨胀对外做功,温度   (选填“升高”“不变”或“降低”),内能   (选填“变大”“不变”或“变小”);
(2)如图乙所示,水与酒精混合后,总体积比原来   (选填“大”或“小”),这说明分子之间有   。
【答案】(1)降低;变小
(2)小;间隙
【解析】【解答】(1)图甲中,用气筒向瓶里打气,瓶内气压增大,气体把瓶塞推出时,对瓶塞做功,内能减小,温度降低,瓶口水蒸气液化成小水滴,瓶口形成白雾。
(2)图乙中,水与酒精混合后,总体积比原来要小,是分子间有间隙;
【分析】(1)做功可以改变物体的内能;内能对外做功,转化为机械能,内能减少;
(2)不同物质混合后,总体积变小,是分子间有间隙。
(1)[1][2]做功可以改变物体的内能。用气筒向装有少量水的瓶里打气,瓶内气压增大,当气体把瓶塞从瓶口推出时,瓶内气体对瓶塞做功,使自身的内能减小,温度降低,受温度降低的影响,瓶口周围的水蒸气液化成小水滴,这些小水滴就是看到的白雾。
(2)[1][2]分子间有间隙,所以水与酒精混合后,总体积比原来要小。
17.如图所示的电路,电源电压保持不变,电阻R1=10Ω,R2=20Ω,若开关S1、S2断开,S闭合,电流表示数为0.2A,则电源电压是   V,若S、S1、S2都闭合时,电流表示数为0.9A,则电阻R3消耗的功率是   W。
【答案】6;1.8
【解析】【解答】开关S1、S2都断开、S闭合时,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以电源的电压U=I(R1+R2)=0.2A×(10Ω+20Ω)=6V
开关S、S1、S2都闭合时,R1与R3并联,电流表测干路电流,根据欧姆定律可知通过R1的电流
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过R3的电流I3=I′-I1=0.9A-0.6A=0.3A
电阻R3消耗的功率P=UI3=6V×0.3A=1.8W
【分析】根据电流和电阻的乘积计算电压;利用电压和电阻的比值,计算电流;根据电压和电流的乘积,计算电功率。
18. 如图是“扬帆”学习小组对小灯泡L和定值电阻R的阻值进行测量后,根据实验数据作出的图像。若将L和R串联接在8V的电源两端,L与R的电阻之比为   ;若将L和R并联在2V的电源两端,在1min内,L与R产生的热量之比为   。
【答案】;
【解析】【解答】L和R串联接在8V的电源上时,电流相等,分压之和等于电源电压,根据图像,此时的电流为0.2A,分压都是4V,根据,L与R的电阻之比为1:1;将L和R并联在2V的电源两端,根据图像,电流分别是0.15A和0.1A,根据Q=UIt,由于电压和时间相同,L与R产生的热量之比等于电流的比值,为0.15A:0.1A=3:2.
【分析】根据串联电路电流相等,总电压等于各电压之和,判断电阻关系;根据并联电路电压相等,结合时间相同和电流关系,判断电热关系。
三、计算题
19.小郭同学在某次实验时,设计了如图所示的电路。已知电源电压保持3V不变。只闭合开关S,电流表示数为0.3A;同时闭合开关S、S1,电流表A的示数为0.5A。求:
(1)同时闭合开关S、S1时,L1两端的电压;
(2)同时闭合开关S、S1时,流过L2的电流;
(3)闭合开关S、断开S1时,电流表A的示数。
【答案】(1)解:由图可知,同时闭合开关S、S1时,L1与L2并联,电流表A测干路电流,电流表A1测通过L1电流,由并联电路的电压特点可知L1两端的电压U1=U=3V
(2)解:由图可知,同时闭合开关S、S1时,L1与L2并联,电流表A测干路电流,电流表A1测通过L1电流,由并联电路电流的规律可知流过L2的电流:
I2=I-I1=0.5A-0.3A=0.2A
(3)解:当闭合开关S、断开S1时,电路为L1的简单电路,电流表A和电流表A1串联在电路中,只闭合开关S时,电流表A1的示数为0.3A,所以电流表A的示数也为0.3A。
【解析】【分析】(1)根据并联电路,支路电压等于电源电压;
(2)并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,计算支路电流;
(3)电流表和所测量的位置串联。
(1)由图可知,同时闭合开关S、S1时,L1与L2并联,电流表A测干路电流,电流表A1测通过L1电流,由并联电路的电压特点可知L1两端的电压U1=U=3V
(2)由图可知,同时闭合开关S、S1时,L1与L2并联,电流表A测干路电流,电流表A1测通过L1电流,由并联电路电流的规律可知流过L2的电流I2=I-I1=0.5A-0.3A=0.2A
(3)当闭合开关S、断开S1时,电路为L1的简单电路,电流表A和电流表A1串联在电路中,只闭合开关S时,电流表A1的示数为0.3A,所以电流表A的示数也为0.3A。
20.一根粗细均匀的镍铬合金丝,将其接入电压为6V的电源上,通过的电流为0.3A。求:
(1)这根镍铬合金丝的电阻;
(2)通电1min消耗的电能;
(3)若将这根镍铬合金丝对折后一起接入原电源上,电路中的总电流为多大
【答案】(1)解:由欧姆定律可知,这根镍铬合金丝的电阻为
答:这根镍铬合金丝的电阻为20Ω;
(2)解:通电1min消耗的电能为
答:通电1min消耗的电能为108J;
(3)解:将这根镍铬合金丝对折后,合金丝的横截面积变为原来的2倍,长度变为原来的一半,所以电阻变为原来的 ,此时电阻变为
此时电路中的总电流为
答:将这根镍铬合金丝对折后一起接入原电源上,电路中的总电流为1.2A。
【解析】【分析】(1)利用电压和电流的比值计算电阻;(2)根据电压、电流和时间的乘积计算消耗的电能;(3)当电阻丝对折使用时,电阻变为原来的四分之一,利用电压和电阻的比值计算电流。
四、作图题
21.根据图中小磁针静止时的指向,标出两个磁极的极性,并画出磁感线(每个磁极画两条)
【答案】解:由图可知,小磁针N极指左,而小磁针N极指向的方向为该点磁感线的方向,故该点磁感线向左,即上下磁铁的磁极都是N极;如图所示:
【解析】【分析】小磁针的N极指向与该点磁感线的方向是一致的,由该点指向可知磁铁的N、S极,及磁感线的方向;
22.某额定电压为220V的电动扶梯(已接地),只需在白天且有人时开启,利用红外线开关S1(有人时闭合、无人时断开)及可见光开关S2(白天闭合、夜间断开)即可实现自动控制.请在图中按要求正确完成电路连接.
(   )
【答案】
【解析】【解答】 由题意可知,在白天且有人时电动扶梯才能启动,说明开关SI和S2串联后共同控制电动机,根据安全用电的原则,开关应接在火线上,电动扶梯的另一端与零线相连。因此,首先从火线开始,用导线将两个开关 S1、 S2 串联,再连接电动扶梯的电动机,最后回到零线。如图所示。
【分析】根据电路要求,确定开关的连接方式是解题关键。
23.按要求完成如图①在虚线框中补画完整电路图,满足能控制通电螺线管磁场的有无和磁场强弱.②标出磁感线的方向.
【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】解:分析题意可知,满足能控制通电螺线管磁场的有无需要开关,改变磁场强弱需要滑动变阻器,安培定则可知,电磁铁的右端为N极,左端为S极,在磁体外部,磁感线方向是从N极指向S极,如图所示.
【分析】由图可知,满足能控制通电螺线管磁场的有无需要开关,再根据改变磁性强弱的要求,可增加滑动变阻器,再根据磁感线的特点确定磁感线的方向.
五、实验探究题
24.小亮在探究“水沸腾时温度变化的特点”的实验中:
(1)如图甲所示,某时刻温度计的示数是   ℃.
(2)图乙是小亮根据实验数据绘制的时间—温度图象.由图象可知:水的沸点是   ℃,分析图象还可以获得的信息有   .(写出一条即可)
(3)结合图象提供的信息,在同样的环境下,给一大杯滚烫的热水降温,现有两种方法供你选择:
①先让滚烫的热水冷却5min,然后加一大杯冷水;
②先在滚烫的热水中加入一小杯冷水,然后冷却5min.你认为冷却效果较好的是   (选填“方法①”或“方法②”).
【答案】(1)96
(2)100;水在沸腾过程中吸收热量温度不变
(3)方法①
【解析】【解答】解:(1)甲图温度计分度值是,液柱在以上第6小格,读数为。
(2)乙图中,水沸腾时温度保持不变的阶段对应的温度是,所以水的沸点是;从图象可获取信息,比如 水在沸腾过程中吸收热量但温度不变(沸腾的核心特点);或“水沸腾前温度不断升高”等,体现了沸腾前后温度变化的规律。
(3)根据乙图,水在高温阶段(刚沸腾后)降温速度更快(温度变化率大 )。方法①先让热水在高温段冷却5min(降温快),再加冷水;方法②先加冷水降低初始温度,再冷却时降温慢。所以 方法① 冷却效果更好。
故答案为:(1)96(2)100;水在沸腾过程中吸收热量温度不变(3)方法①
【分析】1、温度计读数(先确定分度值,再读对应刻度);这是基本测量工具的读数规范,确保数据准确。
2、沸点(液体沸腾时的温度,标准大气压下水的沸点是,本题图象反映实验中沸点);
3、沸腾的特点(达到沸点后,持续吸热、温度不变);这是区分沸腾与其他吸热过程的关键,是实验探究的核心结论。
4、热传递的效率(温度差越大,热传递越快);高温物体在温度较高时,与环境的温差大,散热(降温)速度更快,利用这一规律可优化降温策略,体现物理规律在生活中的应用。
25.小明用两个相同的酒精灯分别给水和煤油加热,如图甲所示,以探究水和煤油的吸热能力。
(1)在两烧杯中分别装入初温相同且   相等的煤油和水;
(2)实验中,是通过比较   来间接反映煤油和水吸收的热;
(3)小明根据实验数据作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象如图乙,则加热10min,水吸收的热量   (选填“大于”“小于”或“等于”)煤油吸收的热量,由此可见,   的比热容较大;
(4)由图象可知,煤油的比热容是   J/(kg·℃)。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
【答案】质量;加热时间;等于;水;2.1×103
【解析】【解答】探究水和煤油的吸热能力时,(1)探究水和煤油的吸热能力,两烧杯中分别装入初温相同且质量相等的煤油和水。
(2)实验中,是通过比较加热时间,反映煤油和水吸收的热量,加热时间越长,水和煤油吸收的热量越多。
(3)加热10min,水吸收的热量等于煤油吸收的热量;根据图像,加热相同时间,煤油升高的温度更高,水升高的温度更低,水的比热容较大。
(4)根据乙图,温度都升高30℃,煤油用时10min,水用时20min,煤油吸热是水吸热的,由,在质量和升高温度都相同时,不同物质的比热容之比等于吸收热量之比,煤油的比热容
【分析】(1)比较吸热能力时,被加热的液体质量和初温相同;
(2)利用吸热的加热器,通过加热时间,表示吸收热量的多少;
(3)加热相同时间,吸收的热量相等;温度差越小,比热容越大;
(4)根据质量和温度差相同,结合吸收热量,可以计算未知物质比热容的大小。
26.风铃同学在“探究小灯泡发光时亮度与电功率的关系”实验中,所用的电源电压是4V,小灯泡的额定电压是2.5V,小灯泡两端允许施加的最大电压为额定电压的1.2倍。
(1)请将图甲的实验电路连接完整;   
(2)风铃同学连接的电路中,电流表接的是量程,滑动变阻器的滑片滑到了阻值最大端。在检查电路连接正确后,风铃同学试触开关时会观察到电流表指针的偏转角度   (选填“较大”或“较小”);
(3)风铃同学改正电路后,闭合开关并移动滑片,记下多组对应的电压表和电流表的示数,可计算出小灯泡的额定功率是   W。他发现该图线不是直线,你认为出现这种情况的主要原因是    ;
(4)风铃同学在实验时发现,在移动变阻器的滑片,使灯泡两端电压增大时,小灯泡亮度也变亮,结合图乙的数据可知,灯泡的亮度是由   决定的;
(5)风铃同学想测定电动自行车上用作照明的LED(发光二极管)的额定功率。查阅资料知道该LED的额定电压为3V,正常发光时电流为24mA,则LED的额定功率为   W。风铃同学通过对比发现,额定功率一样的LED和白炽灯都正常工作时,LED比白炽灯亮,请对此现象作出解释   。
【答案】;较小;0.5;灯丝的电阻随温度的升高而增大;实际功率;0.072;LED的电能转化为光能的效率比白炽灯的要高得多
【解析】【解答】(1)小灯泡的额定电压是2.5V,小灯泡两端允许施加的最大电压为额定电压的1.2倍,即3V,故电压表选用小量程并联在灯泡两端,如图所示
(2)小华在实验连接的电路中,电流表接的是大量程,且滑动变阻器滑片移至最大值,此时电路中电阻最大,由可知,电路中电流较小,即会发现电流表指针偏转角度较小。
(3)由图乙可知,当灯的电压为2.5V额定电压下,电流为0.2A,则小灯泡的额定功率
因灯丝的电阻随温度的升高而增大,不是一个定值,通过灯的电流与电压不成正比,所以图中不是一条直线。
(4)由图乙可知,当灯泡两端电压增大时,电流也逐渐变大,根据可知,灯泡的实际功率变大,灯泡亮度也变亮,说明灯泡的亮度由实际功率决定。
(5)当LED的电压为3V时,通过的电流为24mA=0.024A,该LED的额定功率为
LED灯不必要达到很高的温度就能发光,电能基本上不转化成内能,故小明进一步发现,额定功率一样的LED和白炽灯都正常工作时,LED比小灯泡亮。
【分析】(1)测量灯泡电功率时,滑动变阻器和灯泡串联,电压表和灯泡并联;
(2)由于滑动变阻器取值大,电流表选择较大量程,电流表指针较小;
(3)根据P=UI,计算电功率;灯丝电阻随温度升高而变大;
(4)灯泡亮度由实际电功率决定;
(5)根据P=UI,计算电功率;LED电能转化为光能的效率高,电功率小,亮度大。
27.用如图甲所示的电路图来研究“通过导体的电流与电阻的关系”,电源电压恒为3V,电流表量程是0-0.6A,R是分度值为0.1Ω的电阻箱, 是规格为“20Ω 2A”的滑动变阻器。
(1)按如图甲所示连接好电路后,闭合开关S之前,应将滑动变阻器 的滑片滑到   (选填“a”或“b”)端。开始实验时,发现电流表和电压表都有示数,无论怎样调节滑动变阻器的滑片,电压表和电流表的示数均不变,请你分析电路发生的故障可能是   
(回答一种即可)。
(2)排除故障之后,改变电阻箱的阻值,再调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,记下电阻箱的阻值与对应的电流表示数并在乙图中描点,根据所描点对应的数据可知,电压表的示数为   V。该同学在操作中将电阻箱的阻值由10Ω调为如图丙所示的示数,此时电阻箱的读数为   Ω。为了保持上述电压表的示数不变,应该将滑动变阻器的滑片向   (选填“a”或“b”)端滑动到适当的位置,此时滑动变阻器接入电路中的阻值应为   Ω。
(3)同学们在交流讨论中提出,既要保证上述电压表示数不变,又要使通过电流表的电流不超过其量程,那么电阻箱的阻值最小只能调为    Ω。
【答案】(1)b;滑动变阻器同时接了上面两个接线柱(或滑动变阻器同时接了下面两个接线柱)
(2)2;5;a;2.5
(3)3.4
【解析】【解答】(1)为了保护电路,闭合开关前滑片在阻值最大处,即b端,若移动滑片时,电压表和电流表都不变,可能是滑动变阻器接了同上或同下接线柱;(2)根据电流和对应的电阻计算电压为U=IR=0.4A×5Ω=2V,根据电阻箱各个记数位读数,电阻为5Ω,由于电阻减小,分压会变小,为了使电压表示数不变,把滑动变阻器的电阻调小,即向a端调,此时的电流为,滑动变阻器接入的电阻为;(3)当电流最大时,总电阻为,由于电压之比为2:1,定值电阻和滑动变阻器的电阻为2:1,此时的定值电阻为,此时的阻值要稍大于3.3Ω,最小为3.4Ω。
【分析】(1)滑动变阻器要保护电路,滑片要在阻值最大处,滑动变阻器要一上一下接入电路;
(2)探究电流和电阻关系时,要保持电压不变,利用电压和电流的比值计算电阻的大小;
(3)根据电压和电流的比值计算电阻,再结合电压的比值计算电阻比和电阻的大小。
六、综合题
28.如图甲是顺顺家的电饼铛,它的上、下盘可以分别加热,图乙为其内部电路图,R上、R下分别为上盘和下盘的加热电阻.当上、下同时加热时电饼铛正常工作的总功率为2200W,且上、下盘的加热功率相等.
(1)当上、下盘同时加热时,电饼铛的工作总电流是多少?
(2)下盘加热电阻是多少欧?
(3)用这个电饼铛上、下盘同时加热牛肉.若将0.5kg,20℃的牛肉加热至100℃,需要多长时间?[不计热损失,c牛肉=3.3×103J(kg ℃)].
【答案】(1)解:根由图可知:电阻R1和R2是并联连接.
(1)已知当上、下盘同时加热时总功率为2200W,则根据P=UI可知:
总电流为I===10A;
(2)已知上、下盘的加热功率相等,则下盘正常工作时的功率P下=P总=×2200W=1100W;
由P=得:加热电阻R下===44Ω;
(3)牛肉吸收的热量Q吸=cm(t﹣t0)=3.3×103J/(kg ℃)×0.5kg×(100℃﹣20℃)=1.32×105J,
若不计热损耗,则W=Q吸,
由P=得,需要加热的时间:
t===60s.
【解析】【分析】(1)根据P=UI求出底座电阻丝R2正常工作时的电流;
(2)当上、下盘同时加热时总功率为2200W,且上、下盘的加热功率相等,据此求出下盘电阻的功率,利用P=求出加热电阻.
底座和上盖同时正常工作时则它们的功率之和即为总功率;
(3)先根据吸热公式求出牛肉吸收的热量,不计热损失,则W=Q,根据公式P=的变形可计算需要的时间.
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