广东省东莞市光明中学2025-2026学年九年级上学期期中物理试卷

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广东省东莞市光明中学2025-2026学年九年级上学期期中物理试卷

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广东省东莞市光明中学2025-2026学年九年级上学期期中物理试卷
一、选择题(共7小题,每小题3分,满分21分)
1.学习物理要联系生活实际。下列数据最符合实际的是(  )
A.6个乒乓球的质量约为1kg
B.手机锂电池的电压约为3.7V
C.家用洗衣机的工作电流约为100A
D.人体感觉舒适的环境温度约为60℃
2.下列实例中,属于通过做功改变物体内能的是(  )
A.夏天,烈日下的人会感觉很热 B.冬天,人们双手摩擦取暖
C.在食堂,用高温的水蒸气蒸饭 D.在野外,人们用篝火取暖
3.如图甲所示,爆破时电加热管发热使筒内的液态CO2迅速汽化,形成高压气体从泄气孔中喷出实施爆破。下列汽油机冲程中,能量转化情况与之相同的是 (  )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
4.如果想用电流表测量电路中通.过灯泡L1电流,下列电路图中正确的是(  )
A. B.
C. D.
5.如图所示是滑动变阻器的四种接线方法.当滑片P向右移动时,接入电路中的电阻变大的是(  )
A. B.
C. D.
6.如图所示的电路中,当闭合开关S后,电压表测的是(  )
A.L1两端的电压 B.L2两端的电压
C.电源电压 D.L2和电源电压
7.智能家居改变了人们的生活方式。某小区用户安装了智能门锁,可以通过指纹(S1)或人脸识别(S2)的方式来开门。只要其中任何一种方式识别成功(相当于闭合开关),绿灯就亮起,表示门锁开锁成功。下列设计的模拟电路中,符合要求的是 (  )
A. B.
C. D.
二、填空题(共7小题,每空1分,共21分)
8.如图是小朋友玩蹦蹦床的情景,小孩在空中上升的过程中动能   (填“增加”、“减少”或“不变”),在空中下落的过程中   转化为动能;小孩落到蹦蹦床后下降到最低点时,蹦蹦床的   能最大。
9.内燃机是将内能转化成   能的机器,内燃机一个工作循环由   个冲程组成,如图所示是内燃机的   冲程。
10.如图所示,斜面长s=8m,高h=4m,用沿斜面方向的拉力F,将一个重为150N的物体由斜面底端A匀速拉到顶端B。运动过程中物体克服摩擦力做了200J额外功。运动过程中所做的有用功   J;拉力做的总功为   J;斜面的机械效率   。
11.图甲所示的电路中,开关S闭合后,电流表a的指针如图乙所示。电流表a测量的是通过   (选填“L1”或“L3”)的电流,该电流为   A。若通过另一盏灯的电流为0.2A,则电流表b的示数为   A。
12.如图甲所示,电阻箱的示数是   Ω;图乙为广泛使用的旋转式变阻器的结构图,它通过改变接入电路的电阻丝   (选填“长度”“粗细”或“材料”)来改变电阻,从而改变电路中的电流。A、B、C为它的三个接线柱,P为旋钮触片。若将它放入电路,顺时针旋转旋钮能使灯泡的光变亮,则应将   接线柱(选填“A、B”、“B、C”或“A、C”)接入电路。
13.在如图所示的电路中,有三个开关S1、S2、S3,如果将开关S1、S2闭合,S2断开,则灯   发光。如果仅将开关S.断开,S2、S6闭合,则灯   发光,如果将开关S2、S2、S2都闭合,电路处于   (填“通路”“断路”或“短路”)状态。
14.如图所示,电源电压是3V且保持不变,S闭合后L1、L2正常发光,电压表示数为1V,则灯L2两端的电压为   V;若断开开关S,电压表示数将   (选填“变大”、“变小”或“不变”),灯L2将   (选填“不能”或“仍能”)发光。
三、作图题(共3小题,每题2分,共7分)
15.根据如图所示的实物电路,在虚线方框内画出对应的电路图。
16.请用笔画线代替导线将如图所示的电路连接完整。要求:闭合开关后,电流表测量通过灯泡L的电流:当滑动变阻器的滑片P向右移动时,灯泡L的亮度变暗;导线不能交叉。
17.在图示电路中的○处填入电流表或电压表的符号,使其成为正确的电路。
四、实验探究题(共3小题, 18题7分, 19题7分, 20题6分, 共20分)
18.如图,某实验小组在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,让小球从同一斜面某处由静止释放,撞击同一水平面上的同一木块,木块移动一段距离后停止。
(1)该实验中的研究对象是   (选填“小球”或“木块”),小球滚下斜面的过程中,它的   能转化为动能,小球动能的大小是通过   来反映的。
(2)分析比较甲、乙两次实验,可探究出的结论是:   
(3)在三次实验中,木块所受的摩擦力是   的(粗等 不相等);
(4)若斜面光滑,小球从斜面顶端由静止滚到斜面底端的过程中,其机械能   (变大/变小/不变);如果水平面绝对光滑,则   (能/不能)完成本实验。
19.某实验小组用如图1所示的装置比较甲、乙两种液体的吸热本领。
(1)实验时应控制甲、乙两种液体的初温和   相同;本实验运用的实验方法是
(2)实验中通过比较   (选填“升高温度的多少”或“加热时间的长短”)来判断物质吸收热量的多少;
(3)甲液体在第4min的内能   第2min的内能(选填“大于”、“等于”或“小于”);
(4)在两种液体都不沸腾的前提下,小明认为要把甲、乙两种液体加热升高相同的温度然后比较加热时间;小芳认为要加热相同的时间然后比较升高的温度。你认为方法可行的是   (选填“小明”、“小芳”或“都可行”)。
(5)实验时,每隔1min记录一次温度值并绘制湿度随时间变化的图像(如图2所示)。甲液体的比热容比乙液体的比热容   (选填“大”或“小”),依据是   。
(6)若乙的比热容是 ,则甲的比热容是   J / (kg·℃)。
20.探究串联电路中电压的规律:
(1)根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线将图乙所示电路连接完整。
(2)连接电路时,开关应处于   状态,正确连接电路后,闭合开关,若两灯都不发光,且电压表示数接近电源电压,则故障的可能原因为   。
(3)用电压表分别测出电压 UAB、UBC和 UAC。其中测 时,电压表的示数如图丙所示,示数为   V。接着更换不同规格的灯泡并多次实验,数据记录见表:
实验次序 电压 电压 电压
1   1.7 2.9
2 1.3 1.6 2.9
3 1.1 1.8 2.9
①分析表中数据,得到初步结论:串联电路中总电压等于各部分电路两端电压   。
②为使结论更具普遍性,小明要进行的操作是   。
五、计算题(共2小题, 21题6分, 22题6分, 共12分)
21.如图所示,工人用滑轮组在20s内将重为2000N的物体匀速提升了4m,此过程中工人施加的拉力是1200N。不计绳重及轮与轴间的摩擦。求:
(1)工人做的有用功 W有用。
(2)工人做功的功率P。
(3)工人使用该滑轮组的机械效率(百分号前保留一位小数)。
22.一种名为“摆茶摊”的户外休闲方式在短视频平台上流行,成为年轻人工作之余的一种新兴休闲方式,如图为某个摆茶摊场景,在某次泡茶过程,使用燃气炉将锅中1kg水的温度从18℃升高到了98℃,消耗了 40g的燃气。已知燃气的热值为4.2x107J/kg,水的比热容是 4.2×103J/(kg℃). 求此泡茶过程中:
(1)水吸收的热量;
(2)若燃气完全燃烧,则放出的热量;
(3)燃气炉的热效率。
六、综合能力题(共3小题, 23题6分, 24题6分, 25题6分, 共18分)
23.如图甲所示为人们所喜爱的电动自行车,它轻便、节能、环保。只要将图甲中车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下,车子就通电了,但不会行驶。
(1)图乙是电动车的充电插口,内有金属插脚,在使用过程中绝不能拿硬币、手等去触碰;图丙是电动车的局部电路图。如果硬币碰到充电插口的两个金属插脚,可能会造成蓄电池   (选填“短路”或“断路”),从而导致   (选填“蓄电池”或“控制器”)损坏;如果人体触碰蓄电池两极,人   (选填“有”或“无”)危险。
(2)给电动车充电时,电瓶相当于   。(选填“电源”或“用电器”),将   能转化为   能。
24.某小组通过实验探究导体的电阻与什么因素有关,所用的实验器材如图1所示,其中电源电压恒定。
IA/A IB/A IC/A ID/A
0.20 0.18 0.12 0.24
(1)实验中,小组同学通过观察   来比较电阻的大小会更准确。
(2)小组同学把图2中的四根电阻丝分别接入图1中的M、N之间,并将测得的数据记录在了表中。
①当把A、B两根电阻丝分别接入M、N之间,分析实验数据可知,导体的电阻与导体的   有关。
②当把B、D两根电阻丝分别接入M、N之间,可以得到结论:在导体的   相同时,    。
③当把   两根电阻丝分别接入M、N之间时,可探究导体的电阻与长度的关系。
(3)分析实验表格可知, 电阻丝   (选填“A”“B”“C”或“D”)的电阻最大。
25.阅读下面短文,回答以下问题。
感应发光冰块产品采用食品级 PS材料及电子元件组成的发光冰块,采用先进的触水式开关具有入水即亮的特性(液体感应),外形仿如真实冰块一般。感应发光冰块采用电池供电,无化学变化,无毒无害,可放置于各类饮品中增添浪漫及神秘的气氛感应发光冰块内部电子元件有;液体感应器、纽扣电池和LED 灯泡。感应发光冰块的使用方法是将发光冰块清洁干净放入水中,它将自动发亮;使用完毕后,用布擦干后放置于干燥的地方以备下次使用。感应发光冰块还可以放入冰箱内冷冻后,再放入饮料内,可以起到降低饮料的温度。需要注意的是,请勿谷食感应发光冰块,避免放置于温度过高的饮品中。
(1)液体感应器是先进的触水式   (选填“电源”、“用电器”、“开关”或“导线”)。
(2)冷冻后的感应发光冰块通过   的方式改变饮料的内能,饮料的内能   (选填“增大”或“减小”)。
(3)LED灯泡发光时,将电能主要转化为   能。
(4)某位同学在研究LED灯的特点时,发现将一只LED灯接在电池两端没有亮,对调电池正负极后亮了,这说明了LED灯具有    性。
(5)用布擦干后的感应发光冰块内部的电路处于   状态。
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;质量及其特性;电流的大小;电压和电压的单位换算
【解析】【解答】A、一个乒乓球的质量为2.7g,6个乒乓球的质量远小于1kg,故A错误;
B、 手机锂电池的电压约为3.7V ,故B正确;
C、洗衣机的工作电流为3A,故C错误;
D、人体感觉舒适的环境为24℃,故D错误
综上选B。
【分析】1、熟悉生活中常见的物体质量,如一枚鸡蛋为50g,中学生质量为50kg
2、熟悉生活重常见的温度,如体温为37℃,令人舒适的温度为24℃,
3、手机的电压为3.7V,生活中常见电压为220V;
4、洗衣机的工作电流为3A左右。
2.【答案】B
【知识点】做功改变物体内能;热传递改变物体内能
【解析】【解答】A.夏天,烈日下的人体吸收太阳的热量,内能增大,温度升高,所以人会感觉很热,是通过热传递的方式改变物体内能,故A错误;
B.冬天,人们双手摩擦取暖,克服摩擦做功,机械能转化成内能,手的内能增大,温度升高,是通过做功的方式改变物体内能,故B正确;
C.在食堂,用高温的水蒸气蒸饭,米饭吸收水蒸气的热量,内能增大,是通过热传递的方式改变物体内能的,故C错误;
D.在野外,人们用篝火取暖,人体吸收热量,内能增大,温度升高,是通过热传递的方式改变物体内能的,故D错误。
故选:B。
【分析】改变物体内能的方式有两种:做功和热传递,这两种方式对改变内能是等效的;热传递是能的转移,做功是能的转化;
3.【答案】C
【知识点】热机的四个冲程
【解析】【解答】 成高压气体从泄气孔中喷出实施爆破的能量转化为内能转换为机械能,和做功冲程相同,故C正确,ABD错误;
综上选C。
【分析】做功冲程:进气后关闭,排气口关闭,火花塞点燃,高温高压的气体推动活塞下移,气体内能减小,能量转化为内能转化为机械能。
4.【答案】B
【知识点】电流表的连接
【解析】【解答】使用电流表测量L1的电流,则电流表和L1串联,且遵循电流正进负出的原则,B正确,ACD错误;
综上选B。
【分析】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。
5.【答案】A
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【解答】当滑片P向右移动时,接入电路中的电阻变大,说明滑片距离下方接线柱变长,即左下方接线柱必须接入电路中,两上方任意接线柱接入电路中,由选项可知,A符合,BCD不符合。
故答案为:A
【分析】滑动变阻器连入电路的电阻取决于接入电路的下面接线柱,和上面接入电路的接线柱无关。因此必须明确接入电路的部分,然后判断滑片移动时,连入电路的电阻丝长度的变化,来判断电阻的变化情况.
6.【答案】B
【知识点】电压的测量及电压表的使用
【解析】【解答】电压表连接时,与被测用电器并联,图中,开关闭合时,L1与L2串联,电压表与L2并联,测的是L2两端的电压。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
【分析】电压表和所测量的用电器并联连接。
7.【答案】D
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】 可以通过指纹(S1)或人脸识别(S2)的方式来开门,所以两个开关并联之后于灯泡串联 ,D正确,ABC错误;
综上选D。
【分析】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。
8.【答案】减小;重力势能;弹性势能
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】 动能大小由质量和速度决定,质量不变时,速度越小动能越小。小孩在空中上升时,速度逐渐减小,质量不变,因此动能减少。
重力势能由质量和高度决定,质量不变时,高度越低重力势能越小;动能由质量和速度决定,质量不变时,速度越大动能越大。
小孩下落时,高度降低重力势能减小,速度增大动能增大,故此过程是重力势能转化为动能。 弹性势能由弹性形变程度决定,形变越大弹性势能越大。小孩落到蹦蹦床后下降到最低点时,蹦蹦床弹性形变程度最大,所以此时蹦蹦床的弹性势能最大。
【分析】 需依据动能、重力势能、弹性势能的影响因素及相互转化规律,分析小孩上升、下落、蹦床形变过程中的能量变化
9.【答案】机械;4;排气
【知识点】热机的四个冲程
【解析】【解答】 内燃机通过燃料燃烧产生内能,进而转化为机械能,所以第一个空应填“机械”。
内燃机一个工作循环包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程,因此第二个空填“四”。
图中排气口打开,属于排气冲程。
【分析】 要解决这道题,需回忆内燃机的能量转化、工作循环的冲程数量以及冲程的判断方法。首先明确内燃机的能量转化形式,再确定一个工作循环的冲程数,最后根据图示特征判断冲程。
10.【答案】600;800;75%
【知识点】功的计算及应用;有用功和额外功
【解析】【解答】有用功为克服物体重力做功,W有=Gh=150N×4m=600J,拉力做功为W=W有+W额=600J+200J=800J,机械效率.
【分析】功的计算:总功为W=Fs,总功包括两部分,有用功和额外功,其中有用功就本题目来说是克服重力做功即W有=Gh,额外功的计算包括总功和有用功的差,也可以根据功的定义W=Fs计算,机械效率: 。
11.【答案】L1;0.24;0.44
【知识点】电流的测量及电流表的使用;并联电路的电流规律
【解析】【解答】 由图甲可知,电路中 L1 、 L2 并联,电流表a与 L1串联,因此电流表a测量的是通过 L1 的电流。 图乙中电流表a选用的是0~0.6A量程,该量程的分度值为0.02A。指针所指位置对应的电流值为0.24A,因此通过 L1 的电流为0.24A。 因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,电流表b测量干路电流。已知通过另一盏灯(假设为 L 2 )的电流为0.2A,所以干路电流 I = I1 + I2 = 0.24 A + 0.2 A = 0.44 A ,即电流表b的示数为0.44A。
【分析】 首先确定电路连接方式为并联,再判断电流表a测量的对象;接着根据电流表a的量程和分度值读取电流大小;最后利用并联电路电流规律计算电流表b的示数。
12.【答案】98;长度;A、B
【知识点】变阻器及其应用
【解析】【解答】 电阻箱读数方法为各旋钮指示数乘对应倍率后相加。观察图甲,×1000旋钮指示数为0,×100旋钮指示数为0,×10旋钮指示数为9,×1旋钮指示数为8。则示数为 0 × 1000 + 0× 100 + 9 × 10 + 8 × 1 = 90 + 8 = 98 Ω。
旋转式变阻器与滑动变阻器原理相同,通过改变接入电路的电阻丝长度来改变电阻。因为电阻丝的材料、粗细固定,旋转旋钮时触片移动改变接入长度,从而改变电阻。
顺时针旋转旋钮使灯泡变亮,说明电路中电流增大,由欧姆定律知电阻减小。需让接入电路的电阻丝长度缩短。图乙中,A、B为一组接线柱,B、C为另一组。当接入A、B时,顺时针旋转触片P,接入的电阻丝长度变短,电阻减小,电流增大,灯泡变亮。故应将A、B接线柱接入电路。
【分析】 需解决电阻箱读数、旋转式变阻器工作原理及接线柱选择三个问题。电阻箱读数依据各旋钮对应数值乘倍率求和;旋转式变阻器通过改变接入电阻丝长度改变电阻;接线柱选择需结合电流变化判断电阻变化方向,进而确定接入方式。
13.【答案】L1、L2;L1;短路
【知识点】电路的三种状态
【解析】【解答】 如果将开关S1、S2闭合,S2断开, 两灯泡并联,所以 L1、L2 均发光; 仅将开关S1断开,S2、S3闭合,则 L2 支路发生断路,仅有L1发光; 将开关S1、S2、S3 都闭合, 此时电源的正负极被导线直接连通,没有经过任何用电器,这种情况属于短路状态。
【分析】 要解决这个问题,需明确开关闭合或断开时电路的连接方式(串联、并联、短路),通过分析电流路径来确定哪些灯发光及电路状态。需分别对三种开关状态情况逐一分析电流走向。
14.【答案】1;变大;不能
【知识点】电压的测量及电压表的使用;串联电路的电压规律
【解析】【解答】 闭合开关 S 后, L1 与 L2 串联,电压表并联在L2两端,测量L2的电压。已知电压表示数为1V,因此灯L2两端的电压为1V。
断开开关 S 前,电压表测 L 2 电压(1V);断开后,电路中 L1所在路径断开,电压表通过 L1 连接到电源两端,此时电压表测量电源电压(3V)。因为3V>1V,所以电压表示数将变大。
断开开关 S 后,电路处于断路状态,没有电流通过 L2,因此灯 L2 将不能发光。
【分析】 先确定开关闭合时电路的连接方式与电压表测量对象,利用串联电路电压规律求 L2 电压;再分析开关断开后电路的变化,确定电压表示数变化与 L2 的发光情况。
15.【答案】解:由实际电路可知,两个灯泡并联,开关在干路上,如图所示:
【知识点】根据实物图画电路图
【解析】【分析】根据实物图画电路图,可根据电流的走向,若有分支则为并联,若无分支则为串联,并注意电路图与实物图的的连接方式和连接顺序的统一.
16.【答案】
【知识点】变阻器及其应用
【解析】【解答】灯泡测量L的电流,所以和L串联, 滑动变阻器的滑片P向右移动时,灯泡L的亮度变暗 ,所以电阻变大,据此作图:
【分析】电路动态分析:变阻器是通过改变接入电路的电阻长度进而改变电路的电流和电压,当变阻器滑片向右移动时,接入电路中的阻值变大,即接入电路的长度变大。
17.【答案】
【知识点】电流表的连接;电压表的连接
【解析】【解答】电流表和灯泡串联,电压表需要并联在灯泡两端,据此作图:
【分析】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。
18.【答案】(1)小球;重力势;木块被推动的距离
(2)在质量相同的情况下,小球的速度越大,动能越大
(3)相同的
(4)不变;不能
【知识点】探究影响物体动能大小的因素
【解析】【解答】(1)试验时探究小球的动能,所以研究对象为小球,小球下滑的过程中,重力势能转化为动能,实验中将木块被推动的距离转化为小球动能的大小;
(2)甲乙的变量为小球的初始位置,初始位置越高,小球下滑到斜面底端的速度越大,木块被推动的距离越远,所以质量相同的情况下,速度越大,动能越大;
(3)三次实验中,实验的变量为速度或者,质量,所以木块受到摩擦力相同;
(4)斜面光滑没有额外功,所以机械能守恒,水平面光滑,木块运动便不会停止,所以不能完成实验。
【分析】机械能:机械能为动能和重力势能之和,当质量不变时,动能和速度成正比,速度不变时,动能和质量成正比;当质量不变时,重力势能和高度成正比,高度不变时,重力势能和质量成正比;
转换法:在物理实验中,某些物理量(动能、电能)难以直接观察,需要转换成容易观察的指标进行测量,如本题的木块被推动的距离转化为小球动能的大小。
19.【答案】(1)质量
(2)加热时间的长短
(3)大于
(4)都可行
(5)乙;加热相同时间,甲温度变化量小于乙
(6)2.1×102
【知识点】探究不同物质的吸热能力
【解析】【解答】(1) 比较甲、乙两种液体的吸热本领 ,原理为Q=cmΔt,变量为待加热液体的种类,所以初温和质量相同;
(2)使用相同的加热装置,相同时间加热,液体吸热量相同,所以通过加热时间的长短比较物体吸收热量的多少;
(3)甲物体一直加热,所以4min的内能大于2min;
(4)加热相同温度,加热时间长,则物体吸热能力强,物体加热相同时间,温度变化量小,吸热能力强,所以两种方法都可行;
(5)据图可知,加热相同时间,甲升温量:乙升温量=4:3,所以c甲:c乙=3:4,c乙=2.8×102J/(kg·℃),据此计算可知c甲2.1×102J/(kg·℃)。
【分析】探究不同物质吸热:原理为Q=cmΔt,在控制材料不同的前提下,保证质量、吸收热量相同,根据加热时间代表物体吸收热量的多少(加热时间越长表明吸收热量越大),当加热时间相同时,温度变化少,物质的比热容大(吸热能力强);加热时间过长,表明吸收热量较大,所以水的质量较多或者初温较低,或者没有加盖三种原因。
20.【答案】(1)
(2)断开;L1断路
(3)1.2;之和;更换不同规格的灯泡,重复实验步骤
【知识点】串联电路的电压规律
【解析】【解答】(1)据图可知,电压表测量L1灯泡,两灯泡串联,据此作图:
(2) 连接电路时,为了保护电路,开关应处于断开状态,闭合开关灯泡不发光,电压表示数接近电源电压,说明电压表串联接入电路,所以L1断路;
(3)据图可知, 电压表示数为1.2V,结合表可知,串联电路中 总电压等于各部分电路两端电压之和;为了是结论更具有普遍性,要更换不同规格的灯泡,重复实验步骤。
【分析】1、电路的故障分析: 题目中电流表指针几乎没有偏转,电压表指针迅速偏转到满偏刻度外 ,表明电压表接入电路,所以和电压表并联的用电器断路
2、电路连接的基本操作:连接电路时,为保护电路开关应断开,变阻器调节至最大阻值处,对电表进行试触,根据电表偏转角度选择合适的电表量程;同时电表的正负极接线柱要符合电流的正进负出;
3、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。
21.【答案】(1)解:工人 做的有用功 W有用=Gh=2000N×4m=8000J.
(2)解:重物移动4m,缠绕在动滑轮的绳子数为2,所以绳子移动为8m,所以做功W=Fs=1200N×8m=9600J,所以功率。
(3)解: 工人使用该滑轮组的机械效率
【知识点】功率的计算;滑轮(组)的机械效率;有用功和额外功
【解析】【分析】 对于第1小问,有用功是克服物体重力所做的功,根据公式 W有 用 = G h ,已知物体重力 G 和提升高度 h ,可直接计算;
对于第2小问,功率是总功与时间的比值,需先求出总功。总功是拉力做的功,根据 W总= F s ,需先确定绳子自由端移动的距离 s (由滑轮组绕绳情况确定 s = n h , n 为承担物重的绳子段数),再计算总功,最后用 P = W总 /t 求功率;
对于第3小问,机械效率是有用功与总功的比值,即 η = W有 用 /W总 × 100 % ,利用前两问求得的 W 有 用 和 W总计算。
22.【答案】(1)解:根据热量计算公式Q=cmΔt可计算 水吸收的热量 Q吸= 4.2×103J/(kg℃) ×1kg×80℃=3.36×105J
(2)解:根据Q=mq计算 燃气完全燃烧放出的热量 Q放=0.04kg× 4.2x107J/kg =1.68×106J
(3)解:根据
【知识点】热量的计算;燃料的热值;热机的效率
【解析】【分析】(1) 1kg水的温度从18℃升高到了98℃ ,根据热量计算公式Q=cmΔt计算 水吸收的热量 ;
(2) 燃气的热值为4.2x107J/kg ,根据Q=mq计算 燃气完全燃烧放出的热量;
(3)根据效率公式计算 燃气炉的热效率 。
23.【答案】(1)短路;蓄电池;有
(2)用电器;电能;化学
【知识点】电源及其能量转化;电路的构成及电路图;电路的三种状态
【解析】【解答】(1) 硬币碰到充电插口的两个金属插脚 ,导致蓄电池正负极直接连接,导致其短路,进而使得蓄电池损坏,蓄电池电压为48V,大于36V,所以 人体触碰蓄电池两极,人 有危险;
(2) 给电动车充电时,电瓶消耗电能,属于用电器,此过程将电能转换为化学能。
【分析】1、电路的三种状态:断路:电路中存在接触不良、或者损害电路中无电流;短路:电路中电流直接连接在用电器两端,用电器无电流,通路:电路正常工作;
2、完整的电路包括电源(提供电压);导线,开关(控制电路通断);用电器(消耗电能)。
24.【答案】(1)电流表示数
(2)材料;材料,长度;横截面积越大,电阻越小;BC
(3)B
【知识点】探究影响导体电阻大小的因素
【解析】【解答】(1)根据电流表的示数可以精确的判断电阻的大小;
(2)AB的变量为导体的材料,所以是在探究导体电阻和材料的关系;D的横截面积大,电流小,所以可以得到,导体的材料和长度相同时,横截面积越大,电阻越小;
(3)探究导体电阻和长度的关系,需要将BC接入电路中;
(4)B的电流最小,所以电阻最大。
【分析】1、物理学方法:转换法:在物理实验中,某些物理量(动能、电能)难以直接观察,需要转换成容易观察的指标进行测量,如本题中电阻的大小难以直接测量,所以需要通过电流表进行测量;控制变量法:在物理实验中,存在多个影响因素共同决定某个物理量,如电阻的影响因素有:材料、电阻丝的长度、横截面积。在探究某个单一变量对物理量的影响时,需要控制其余变量相同,如探究 导体的电阻可能与导体的横截面积的关系时,需要控制材料、电阻丝的长度相同。
电阻的影响因素: 当导体的材料和横截面积相同时,电阻的长度越长,导体的电阻越大 ;当导体的材料和长度相同时,电阻的横截面积越小,导体的电阻越大,欧姆定律的含义R=U/I只用于计算用电器两端电压以及通过用电器电流计算电阻的公式,并不具有物理含义进行选项判识。
25.【答案】(1)开关
(2)热传递;减小
(3)光
(4)单向导电
(5)断路
【知识点】热传递改变物体内能;电路的构成及电路图;半导体特点及作用;能量转化和转移的方向性
【解析】【解答】(1) 电路由电源、用电器、开关、导线组成。液体感应器能实现“入水即亮”,起到控制电路通断的作用,因此是开关。
(2) 冷冻后的感应发光冰块温度低于饮料,放入饮料后,热量从饮料传递到冰块,此为热传递(内能转移)。 饮料放出热量,温度降低,内能减小。
(3) LED灯泡发光时,消耗电能并主要产生光能,故电能主要转化为光能。
(4) LED灯接电池两端不亮,对调正负极后亮,表明电流只能从特定方向通过,即LED灯具有单向导电性。
(5) 用布擦干后,液体感应器不再被水触发,电路处于断开状态,即断路。
【分析】 对于每个小问,需结合电路组成、内能改变方式、能量转化、半导体特性、电路状态等知识点,依据短文信息逐一分析。
1 / 1广东省东莞市光明中学2025-2026学年九年级上学期期中物理试卷
一、选择题(共7小题,每小题3分,满分21分)
1.学习物理要联系生活实际。下列数据最符合实际的是(  )
A.6个乒乓球的质量约为1kg
B.手机锂电池的电压约为3.7V
C.家用洗衣机的工作电流约为100A
D.人体感觉舒适的环境温度约为60℃
【答案】B
【知识点】温度及温度计的使用与读数;质量及其特性;电流的大小;电压和电压的单位换算
【解析】【解答】A、一个乒乓球的质量为2.7g,6个乒乓球的质量远小于1kg,故A错误;
B、 手机锂电池的电压约为3.7V ,故B正确;
C、洗衣机的工作电流为3A,故C错误;
D、人体感觉舒适的环境为24℃,故D错误
综上选B。
【分析】1、熟悉生活中常见的物体质量,如一枚鸡蛋为50g,中学生质量为50kg
2、熟悉生活重常见的温度,如体温为37℃,令人舒适的温度为24℃,
3、手机的电压为3.7V,生活中常见电压为220V;
4、洗衣机的工作电流为3A左右。
2.下列实例中,属于通过做功改变物体内能的是(  )
A.夏天,烈日下的人会感觉很热 B.冬天,人们双手摩擦取暖
C.在食堂,用高温的水蒸气蒸饭 D.在野外,人们用篝火取暖
【答案】B
【知识点】做功改变物体内能;热传递改变物体内能
【解析】【解答】A.夏天,烈日下的人体吸收太阳的热量,内能增大,温度升高,所以人会感觉很热,是通过热传递的方式改变物体内能,故A错误;
B.冬天,人们双手摩擦取暖,克服摩擦做功,机械能转化成内能,手的内能增大,温度升高,是通过做功的方式改变物体内能,故B正确;
C.在食堂,用高温的水蒸气蒸饭,米饭吸收水蒸气的热量,内能增大,是通过热传递的方式改变物体内能的,故C错误;
D.在野外,人们用篝火取暖,人体吸收热量,内能增大,温度升高,是通过热传递的方式改变物体内能的,故D错误。
故选:B。
【分析】改变物体内能的方式有两种:做功和热传递,这两种方式对改变内能是等效的;热传递是能的转移,做功是能的转化;
3.如图甲所示,爆破时电加热管发热使筒内的液态CO2迅速汽化,形成高压气体从泄气孔中喷出实施爆破。下列汽油机冲程中,能量转化情况与之相同的是 (  )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
【答案】C
【知识点】热机的四个冲程
【解析】【解答】 成高压气体从泄气孔中喷出实施爆破的能量转化为内能转换为机械能,和做功冲程相同,故C正确,ABD错误;
综上选C。
【分析】做功冲程:进气后关闭,排气口关闭,火花塞点燃,高温高压的气体推动活塞下移,气体内能减小,能量转化为内能转化为机械能。
4.如果想用电流表测量电路中通.过灯泡L1电流,下列电路图中正确的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】电流表的连接
【解析】【解答】使用电流表测量L1的电流,则电流表和L1串联,且遵循电流正进负出的原则,B正确,ACD错误;
综上选B。
【分析】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。
5.如图所示是滑动变阻器的四种接线方法.当滑片P向右移动时,接入电路中的电阻变大的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【解答】当滑片P向右移动时,接入电路中的电阻变大,说明滑片距离下方接线柱变长,即左下方接线柱必须接入电路中,两上方任意接线柱接入电路中,由选项可知,A符合,BCD不符合。
故答案为:A
【分析】滑动变阻器连入电路的电阻取决于接入电路的下面接线柱,和上面接入电路的接线柱无关。因此必须明确接入电路的部分,然后判断滑片移动时,连入电路的电阻丝长度的变化,来判断电阻的变化情况.
6.如图所示的电路中,当闭合开关S后,电压表测的是(  )
A.L1两端的电压 B.L2两端的电压
C.电源电压 D.L2和电源电压
【答案】B
【知识点】电压的测量及电压表的使用
【解析】【解答】电压表连接时,与被测用电器并联,图中,开关闭合时,L1与L2串联,电压表与L2并联,测的是L2两端的电压。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
【分析】电压表和所测量的用电器并联连接。
7.智能家居改变了人们的生活方式。某小区用户安装了智能门锁,可以通过指纹(S1)或人脸识别(S2)的方式来开门。只要其中任何一种方式识别成功(相当于闭合开关),绿灯就亮起,表示门锁开锁成功。下列设计的模拟电路中,符合要求的是 (  )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】 可以通过指纹(S1)或人脸识别(S2)的方式来开门,所以两个开关并联之后于灯泡串联 ,D正确,ABC错误;
综上选D。
【分析】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。
二、填空题(共7小题,每空1分,共21分)
8.如图是小朋友玩蹦蹦床的情景,小孩在空中上升的过程中动能   (填“增加”、“减少”或“不变”),在空中下落的过程中   转化为动能;小孩落到蹦蹦床后下降到最低点时,蹦蹦床的   能最大。
【答案】减小;重力势能;弹性势能
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】 动能大小由质量和速度决定,质量不变时,速度越小动能越小。小孩在空中上升时,速度逐渐减小,质量不变,因此动能减少。
重力势能由质量和高度决定,质量不变时,高度越低重力势能越小;动能由质量和速度决定,质量不变时,速度越大动能越大。
小孩下落时,高度降低重力势能减小,速度增大动能增大,故此过程是重力势能转化为动能。 弹性势能由弹性形变程度决定,形变越大弹性势能越大。小孩落到蹦蹦床后下降到最低点时,蹦蹦床弹性形变程度最大,所以此时蹦蹦床的弹性势能最大。
【分析】 需依据动能、重力势能、弹性势能的影响因素及相互转化规律,分析小孩上升、下落、蹦床形变过程中的能量变化
9.内燃机是将内能转化成   能的机器,内燃机一个工作循环由   个冲程组成,如图所示是内燃机的   冲程。
【答案】机械;4;排气
【知识点】热机的四个冲程
【解析】【解答】 内燃机通过燃料燃烧产生内能,进而转化为机械能,所以第一个空应填“机械”。
内燃机一个工作循环包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程,因此第二个空填“四”。
图中排气口打开,属于排气冲程。
【分析】 要解决这道题,需回忆内燃机的能量转化、工作循环的冲程数量以及冲程的判断方法。首先明确内燃机的能量转化形式,再确定一个工作循环的冲程数,最后根据图示特征判断冲程。
10.如图所示,斜面长s=8m,高h=4m,用沿斜面方向的拉力F,将一个重为150N的物体由斜面底端A匀速拉到顶端B。运动过程中物体克服摩擦力做了200J额外功。运动过程中所做的有用功   J;拉力做的总功为   J;斜面的机械效率   。
【答案】600;800;75%
【知识点】功的计算及应用;有用功和额外功
【解析】【解答】有用功为克服物体重力做功,W有=Gh=150N×4m=600J,拉力做功为W=W有+W额=600J+200J=800J,机械效率.
【分析】功的计算:总功为W=Fs,总功包括两部分,有用功和额外功,其中有用功就本题目来说是克服重力做功即W有=Gh,额外功的计算包括总功和有用功的差,也可以根据功的定义W=Fs计算,机械效率: 。
11.图甲所示的电路中,开关S闭合后,电流表a的指针如图乙所示。电流表a测量的是通过   (选填“L1”或“L3”)的电流,该电流为   A。若通过另一盏灯的电流为0.2A,则电流表b的示数为   A。
【答案】L1;0.24;0.44
【知识点】电流的测量及电流表的使用;并联电路的电流规律
【解析】【解答】 由图甲可知,电路中 L1 、 L2 并联,电流表a与 L1串联,因此电流表a测量的是通过 L1 的电流。 图乙中电流表a选用的是0~0.6A量程,该量程的分度值为0.02A。指针所指位置对应的电流值为0.24A,因此通过 L1 的电流为0.24A。 因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,电流表b测量干路电流。已知通过另一盏灯(假设为 L 2 )的电流为0.2A,所以干路电流 I = I1 + I2 = 0.24 A + 0.2 A = 0.44 A ,即电流表b的示数为0.44A。
【分析】 首先确定电路连接方式为并联,再判断电流表a测量的对象;接着根据电流表a的量程和分度值读取电流大小;最后利用并联电路电流规律计算电流表b的示数。
12.如图甲所示,电阻箱的示数是   Ω;图乙为广泛使用的旋转式变阻器的结构图,它通过改变接入电路的电阻丝   (选填“长度”“粗细”或“材料”)来改变电阻,从而改变电路中的电流。A、B、C为它的三个接线柱,P为旋钮触片。若将它放入电路,顺时针旋转旋钮能使灯泡的光变亮,则应将   接线柱(选填“A、B”、“B、C”或“A、C”)接入电路。
【答案】98;长度;A、B
【知识点】变阻器及其应用
【解析】【解答】 电阻箱读数方法为各旋钮指示数乘对应倍率后相加。观察图甲,×1000旋钮指示数为0,×100旋钮指示数为0,×10旋钮指示数为9,×1旋钮指示数为8。则示数为 0 × 1000 + 0× 100 + 9 × 10 + 8 × 1 = 90 + 8 = 98 Ω。
旋转式变阻器与滑动变阻器原理相同,通过改变接入电路的电阻丝长度来改变电阻。因为电阻丝的材料、粗细固定,旋转旋钮时触片移动改变接入长度,从而改变电阻。
顺时针旋转旋钮使灯泡变亮,说明电路中电流增大,由欧姆定律知电阻减小。需让接入电路的电阻丝长度缩短。图乙中,A、B为一组接线柱,B、C为另一组。当接入A、B时,顺时针旋转触片P,接入的电阻丝长度变短,电阻减小,电流增大,灯泡变亮。故应将A、B接线柱接入电路。
【分析】 需解决电阻箱读数、旋转式变阻器工作原理及接线柱选择三个问题。电阻箱读数依据各旋钮对应数值乘倍率求和;旋转式变阻器通过改变接入电阻丝长度改变电阻;接线柱选择需结合电流变化判断电阻变化方向,进而确定接入方式。
13.在如图所示的电路中,有三个开关S1、S2、S3,如果将开关S1、S2闭合,S2断开,则灯   发光。如果仅将开关S.断开,S2、S6闭合,则灯   发光,如果将开关S2、S2、S2都闭合,电路处于   (填“通路”“断路”或“短路”)状态。
【答案】L1、L2;L1;短路
【知识点】电路的三种状态
【解析】【解答】 如果将开关S1、S2闭合,S2断开, 两灯泡并联,所以 L1、L2 均发光; 仅将开关S1断开,S2、S3闭合,则 L2 支路发生断路,仅有L1发光; 将开关S1、S2、S3 都闭合, 此时电源的正负极被导线直接连通,没有经过任何用电器,这种情况属于短路状态。
【分析】 要解决这个问题,需明确开关闭合或断开时电路的连接方式(串联、并联、短路),通过分析电流路径来确定哪些灯发光及电路状态。需分别对三种开关状态情况逐一分析电流走向。
14.如图所示,电源电压是3V且保持不变,S闭合后L1、L2正常发光,电压表示数为1V,则灯L2两端的电压为   V;若断开开关S,电压表示数将   (选填“变大”、“变小”或“不变”),灯L2将   (选填“不能”或“仍能”)发光。
【答案】1;变大;不能
【知识点】电压的测量及电压表的使用;串联电路的电压规律
【解析】【解答】 闭合开关 S 后, L1 与 L2 串联,电压表并联在L2两端,测量L2的电压。已知电压表示数为1V,因此灯L2两端的电压为1V。
断开开关 S 前,电压表测 L 2 电压(1V);断开后,电路中 L1所在路径断开,电压表通过 L1 连接到电源两端,此时电压表测量电源电压(3V)。因为3V>1V,所以电压表示数将变大。
断开开关 S 后,电路处于断路状态,没有电流通过 L2,因此灯 L2 将不能发光。
【分析】 先确定开关闭合时电路的连接方式与电压表测量对象,利用串联电路电压规律求 L2 电压;再分析开关断开后电路的变化,确定电压表示数变化与 L2 的发光情况。
三、作图题(共3小题,每题2分,共7分)
15.根据如图所示的实物电路,在虚线方框内画出对应的电路图。
【答案】解:由实际电路可知,两个灯泡并联,开关在干路上,如图所示:
【知识点】根据实物图画电路图
【解析】【分析】根据实物图画电路图,可根据电流的走向,若有分支则为并联,若无分支则为串联,并注意电路图与实物图的的连接方式和连接顺序的统一.
16.请用笔画线代替导线将如图所示的电路连接完整。要求:闭合开关后,电流表测量通过灯泡L的电流:当滑动变阻器的滑片P向右移动时,灯泡L的亮度变暗;导线不能交叉。
【答案】
【知识点】变阻器及其应用
【解析】【解答】灯泡测量L的电流,所以和L串联, 滑动变阻器的滑片P向右移动时,灯泡L的亮度变暗 ,所以电阻变大,据此作图:
【分析】电路动态分析:变阻器是通过改变接入电路的电阻长度进而改变电路的电流和电压,当变阻器滑片向右移动时,接入电路中的阻值变大,即接入电路的长度变大。
17.在图示电路中的○处填入电流表或电压表的符号,使其成为正确的电路。
【答案】
【知识点】电流表的连接;电压表的连接
【解析】【解答】电流表和灯泡串联,电压表需要并联在灯泡两端,据此作图:
【分析】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。
四、实验探究题(共3小题, 18题7分, 19题7分, 20题6分, 共20分)
18.如图,某实验小组在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,让小球从同一斜面某处由静止释放,撞击同一水平面上的同一木块,木块移动一段距离后停止。
(1)该实验中的研究对象是   (选填“小球”或“木块”),小球滚下斜面的过程中,它的   能转化为动能,小球动能的大小是通过   来反映的。
(2)分析比较甲、乙两次实验,可探究出的结论是:   
(3)在三次实验中,木块所受的摩擦力是   的(粗等 不相等);
(4)若斜面光滑,小球从斜面顶端由静止滚到斜面底端的过程中,其机械能   (变大/变小/不变);如果水平面绝对光滑,则   (能/不能)完成本实验。
【答案】(1)小球;重力势;木块被推动的距离
(2)在质量相同的情况下,小球的速度越大,动能越大
(3)相同的
(4)不变;不能
【知识点】探究影响物体动能大小的因素
【解析】【解答】(1)试验时探究小球的动能,所以研究对象为小球,小球下滑的过程中,重力势能转化为动能,实验中将木块被推动的距离转化为小球动能的大小;
(2)甲乙的变量为小球的初始位置,初始位置越高,小球下滑到斜面底端的速度越大,木块被推动的距离越远,所以质量相同的情况下,速度越大,动能越大;
(3)三次实验中,实验的变量为速度或者,质量,所以木块受到摩擦力相同;
(4)斜面光滑没有额外功,所以机械能守恒,水平面光滑,木块运动便不会停止,所以不能完成实验。
【分析】机械能:机械能为动能和重力势能之和,当质量不变时,动能和速度成正比,速度不变时,动能和质量成正比;当质量不变时,重力势能和高度成正比,高度不变时,重力势能和质量成正比;
转换法:在物理实验中,某些物理量(动能、电能)难以直接观察,需要转换成容易观察的指标进行测量,如本题的木块被推动的距离转化为小球动能的大小。
19.某实验小组用如图1所示的装置比较甲、乙两种液体的吸热本领。
(1)实验时应控制甲、乙两种液体的初温和   相同;本实验运用的实验方法是
(2)实验中通过比较   (选填“升高温度的多少”或“加热时间的长短”)来判断物质吸收热量的多少;
(3)甲液体在第4min的内能   第2min的内能(选填“大于”、“等于”或“小于”);
(4)在两种液体都不沸腾的前提下,小明认为要把甲、乙两种液体加热升高相同的温度然后比较加热时间;小芳认为要加热相同的时间然后比较升高的温度。你认为方法可行的是   (选填“小明”、“小芳”或“都可行”)。
(5)实验时,每隔1min记录一次温度值并绘制湿度随时间变化的图像(如图2所示)。甲液体的比热容比乙液体的比热容   (选填“大”或“小”),依据是   。
(6)若乙的比热容是 ,则甲的比热容是   J / (kg·℃)。
【答案】(1)质量
(2)加热时间的长短
(3)大于
(4)都可行
(5)乙;加热相同时间,甲温度变化量小于乙
(6)2.1×102
【知识点】探究不同物质的吸热能力
【解析】【解答】(1) 比较甲、乙两种液体的吸热本领 ,原理为Q=cmΔt,变量为待加热液体的种类,所以初温和质量相同;
(2)使用相同的加热装置,相同时间加热,液体吸热量相同,所以通过加热时间的长短比较物体吸收热量的多少;
(3)甲物体一直加热,所以4min的内能大于2min;
(4)加热相同温度,加热时间长,则物体吸热能力强,物体加热相同时间,温度变化量小,吸热能力强,所以两种方法都可行;
(5)据图可知,加热相同时间,甲升温量:乙升温量=4:3,所以c甲:c乙=3:4,c乙=2.8×102J/(kg·℃),据此计算可知c甲2.1×102J/(kg·℃)。
【分析】探究不同物质吸热:原理为Q=cmΔt,在控制材料不同的前提下,保证质量、吸收热量相同,根据加热时间代表物体吸收热量的多少(加热时间越长表明吸收热量越大),当加热时间相同时,温度变化少,物质的比热容大(吸热能力强);加热时间过长,表明吸收热量较大,所以水的质量较多或者初温较低,或者没有加盖三种原因。
20.探究串联电路中电压的规律:
(1)根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线将图乙所示电路连接完整。
(2)连接电路时,开关应处于   状态,正确连接电路后,闭合开关,若两灯都不发光,且电压表示数接近电源电压,则故障的可能原因为   。
(3)用电压表分别测出电压 UAB、UBC和 UAC。其中测 时,电压表的示数如图丙所示,示数为   V。接着更换不同规格的灯泡并多次实验,数据记录见表:
实验次序 电压 电压 电压
1   1.7 2.9
2 1.3 1.6 2.9
3 1.1 1.8 2.9
①分析表中数据,得到初步结论:串联电路中总电压等于各部分电路两端电压   。
②为使结论更具普遍性,小明要进行的操作是   。
【答案】(1)
(2)断开;L1断路
(3)1.2;之和;更换不同规格的灯泡,重复实验步骤
【知识点】串联电路的电压规律
【解析】【解答】(1)据图可知,电压表测量L1灯泡,两灯泡串联,据此作图:
(2) 连接电路时,为了保护电路,开关应处于断开状态,闭合开关灯泡不发光,电压表示数接近电源电压,说明电压表串联接入电路,所以L1断路;
(3)据图可知, 电压表示数为1.2V,结合表可知,串联电路中 总电压等于各部分电路两端电压之和;为了是结论更具有普遍性,要更换不同规格的灯泡,重复实验步骤。
【分析】1、电路的故障分析: 题目中电流表指针几乎没有偏转,电压表指针迅速偏转到满偏刻度外 ,表明电压表接入电路,所以和电压表并联的用电器断路
2、电路连接的基本操作:连接电路时,为保护电路开关应断开,变阻器调节至最大阻值处,对电表进行试触,根据电表偏转角度选择合适的电表量程;同时电表的正负极接线柱要符合电流的正进负出;
3、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。
五、计算题(共2小题, 21题6分, 22题6分, 共12分)
21.如图所示,工人用滑轮组在20s内将重为2000N的物体匀速提升了4m,此过程中工人施加的拉力是1200N。不计绳重及轮与轴间的摩擦。求:
(1)工人做的有用功 W有用。
(2)工人做功的功率P。
(3)工人使用该滑轮组的机械效率(百分号前保留一位小数)。
【答案】(1)解:工人 做的有用功 W有用=Gh=2000N×4m=8000J.
(2)解:重物移动4m,缠绕在动滑轮的绳子数为2,所以绳子移动为8m,所以做功W=Fs=1200N×8m=9600J,所以功率。
(3)解: 工人使用该滑轮组的机械效率
【知识点】功率的计算;滑轮(组)的机械效率;有用功和额外功
【解析】【分析】 对于第1小问,有用功是克服物体重力所做的功,根据公式 W有 用 = G h ,已知物体重力 G 和提升高度 h ,可直接计算;
对于第2小问,功率是总功与时间的比值,需先求出总功。总功是拉力做的功,根据 W总= F s ,需先确定绳子自由端移动的距离 s (由滑轮组绕绳情况确定 s = n h , n 为承担物重的绳子段数),再计算总功,最后用 P = W总 /t 求功率;
对于第3小问,机械效率是有用功与总功的比值,即 η = W有 用 /W总 × 100 % ,利用前两问求得的 W 有 用 和 W总计算。
22.一种名为“摆茶摊”的户外休闲方式在短视频平台上流行,成为年轻人工作之余的一种新兴休闲方式,如图为某个摆茶摊场景,在某次泡茶过程,使用燃气炉将锅中1kg水的温度从18℃升高到了98℃,消耗了 40g的燃气。已知燃气的热值为4.2x107J/kg,水的比热容是 4.2×103J/(kg℃). 求此泡茶过程中:
(1)水吸收的热量;
(2)若燃气完全燃烧,则放出的热量;
(3)燃气炉的热效率。
【答案】(1)解:根据热量计算公式Q=cmΔt可计算 水吸收的热量 Q吸= 4.2×103J/(kg℃) ×1kg×80℃=3.36×105J
(2)解:根据Q=mq计算 燃气完全燃烧放出的热量 Q放=0.04kg× 4.2x107J/kg =1.68×106J
(3)解:根据
【知识点】热量的计算;燃料的热值;热机的效率
【解析】【分析】(1) 1kg水的温度从18℃升高到了98℃ ,根据热量计算公式Q=cmΔt计算 水吸收的热量 ;
(2) 燃气的热值为4.2x107J/kg ,根据Q=mq计算 燃气完全燃烧放出的热量;
(3)根据效率公式计算 燃气炉的热效率 。
六、综合能力题(共3小题, 23题6分, 24题6分, 25题6分, 共18分)
23.如图甲所示为人们所喜爱的电动自行车,它轻便、节能、环保。只要将图甲中车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下,车子就通电了,但不会行驶。
(1)图乙是电动车的充电插口,内有金属插脚,在使用过程中绝不能拿硬币、手等去触碰;图丙是电动车的局部电路图。如果硬币碰到充电插口的两个金属插脚,可能会造成蓄电池   (选填“短路”或“断路”),从而导致   (选填“蓄电池”或“控制器”)损坏;如果人体触碰蓄电池两极,人   (选填“有”或“无”)危险。
(2)给电动车充电时,电瓶相当于   。(选填“电源”或“用电器”),将   能转化为   能。
【答案】(1)短路;蓄电池;有
(2)用电器;电能;化学
【知识点】电源及其能量转化;电路的构成及电路图;电路的三种状态
【解析】【解答】(1) 硬币碰到充电插口的两个金属插脚 ,导致蓄电池正负极直接连接,导致其短路,进而使得蓄电池损坏,蓄电池电压为48V,大于36V,所以 人体触碰蓄电池两极,人 有危险;
(2) 给电动车充电时,电瓶消耗电能,属于用电器,此过程将电能转换为化学能。
【分析】1、电路的三种状态:断路:电路中存在接触不良、或者损害电路中无电流;短路:电路中电流直接连接在用电器两端,用电器无电流,通路:电路正常工作;
2、完整的电路包括电源(提供电压);导线,开关(控制电路通断);用电器(消耗电能)。
24.某小组通过实验探究导体的电阻与什么因素有关,所用的实验器材如图1所示,其中电源电压恒定。
IA/A IB/A IC/A ID/A
0.20 0.18 0.12 0.24
(1)实验中,小组同学通过观察   来比较电阻的大小会更准确。
(2)小组同学把图2中的四根电阻丝分别接入图1中的M、N之间,并将测得的数据记录在了表中。
①当把A、B两根电阻丝分别接入M、N之间,分析实验数据可知,导体的电阻与导体的   有关。
②当把B、D两根电阻丝分别接入M、N之间,可以得到结论:在导体的   相同时,    。
③当把   两根电阻丝分别接入M、N之间时,可探究导体的电阻与长度的关系。
(3)分析实验表格可知, 电阻丝   (选填“A”“B”“C”或“D”)的电阻最大。
【答案】(1)电流表示数
(2)材料;材料,长度;横截面积越大,电阻越小;BC
(3)B
【知识点】探究影响导体电阻大小的因素
【解析】【解答】(1)根据电流表的示数可以精确的判断电阻的大小;
(2)AB的变量为导体的材料,所以是在探究导体电阻和材料的关系;D的横截面积大,电流小,所以可以得到,导体的材料和长度相同时,横截面积越大,电阻越小;
(3)探究导体电阻和长度的关系,需要将BC接入电路中;
(4)B的电流最小,所以电阻最大。
【分析】1、物理学方法:转换法:在物理实验中,某些物理量(动能、电能)难以直接观察,需要转换成容易观察的指标进行测量,如本题中电阻的大小难以直接测量,所以需要通过电流表进行测量;控制变量法:在物理实验中,存在多个影响因素共同决定某个物理量,如电阻的影响因素有:材料、电阻丝的长度、横截面积。在探究某个单一变量对物理量的影响时,需要控制其余变量相同,如探究 导体的电阻可能与导体的横截面积的关系时,需要控制材料、电阻丝的长度相同。
电阻的影响因素: 当导体的材料和横截面积相同时,电阻的长度越长,导体的电阻越大 ;当导体的材料和长度相同时,电阻的横截面积越小,导体的电阻越大,欧姆定律的含义R=U/I只用于计算用电器两端电压以及通过用电器电流计算电阻的公式,并不具有物理含义进行选项判识。
25.阅读下面短文,回答以下问题。
感应发光冰块产品采用食品级 PS材料及电子元件组成的发光冰块,采用先进的触水式开关具有入水即亮的特性(液体感应),外形仿如真实冰块一般。感应发光冰块采用电池供电,无化学变化,无毒无害,可放置于各类饮品中增添浪漫及神秘的气氛感应发光冰块内部电子元件有;液体感应器、纽扣电池和LED 灯泡。感应发光冰块的使用方法是将发光冰块清洁干净放入水中,它将自动发亮;使用完毕后,用布擦干后放置于干燥的地方以备下次使用。感应发光冰块还可以放入冰箱内冷冻后,再放入饮料内,可以起到降低饮料的温度。需要注意的是,请勿谷食感应发光冰块,避免放置于温度过高的饮品中。
(1)液体感应器是先进的触水式   (选填“电源”、“用电器”、“开关”或“导线”)。
(2)冷冻后的感应发光冰块通过   的方式改变饮料的内能,饮料的内能   (选填“增大”或“减小”)。
(3)LED灯泡发光时,将电能主要转化为   能。
(4)某位同学在研究LED灯的特点时,发现将一只LED灯接在电池两端没有亮,对调电池正负极后亮了,这说明了LED灯具有    性。
(5)用布擦干后的感应发光冰块内部的电路处于   状态。
【答案】(1)开关
(2)热传递;减小
(3)光
(4)单向导电
(5)断路
【知识点】热传递改变物体内能;电路的构成及电路图;半导体特点及作用;能量转化和转移的方向性
【解析】【解答】(1) 电路由电源、用电器、开关、导线组成。液体感应器能实现“入水即亮”,起到控制电路通断的作用,因此是开关。
(2) 冷冻后的感应发光冰块温度低于饮料,放入饮料后,热量从饮料传递到冰块,此为热传递(内能转移)。 饮料放出热量,温度降低,内能减小。
(3) LED灯泡发光时,消耗电能并主要产生光能,故电能主要转化为光能。
(4) LED灯接电池两端不亮,对调正负极后亮,表明电流只能从特定方向通过,即LED灯具有单向导电性。
(5) 用布擦干后,液体感应器不再被水触发,电路处于断开状态,即断路。
【分析】 对于每个小问,需结合电路组成、内能改变方式、能量转化、半导体特性、电路状态等知识点,依据短文信息逐一分析。
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