【精品解析】湖南省张家界市永顺县2025-2026学年九年级上学期期末考试物理试卷

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湖南省张家界市永顺县2025-2026学年九年级上学期期末考试物理试卷
一、单项选择题(共12小题,每小题3分,共36分)
1.(2026九上·张家界期末)下列物理量最接近实际的是(  )
A.一节新干电池的电压为3V
B.人体安全电压为不高于360V
C.我国家庭电路电压为220V
D.学生实验中一根导线的电阻约为5000Ω
【答案】C
【知识点】电压和电压的单位换算;电阻
【解析】【解答】A项:新干电池的标准电压是1.5V,因此A错误。B项:人体安全电压限值为≤36V,B错误。
C项:我国居民用电标准电压为220V,此项正确。
D项:实验用铜导线电阻率极低,电阻极小,D错误。
综上所述,正确答案为C。
【分析】根据生活用电常识判断,我国常用的家庭电压为220V,工业用电330V,小于等于36V属于人体安全电压;干电池电压为1.5V,实验用的电阻丝,电阻极小。
2.(2026九上·张家界期末)通常沿海地区比沙漠地区昼夜温差小,是因为与沙子相比,水具有较大的(  )
A.比热容 B.热值 C.密度 D.质量
【答案】A
【知识点】质量及其特性;密度及其特性;燃料的热值;水的比热容的特点及其应用
【解析】【解答】沿海地区水资源丰富,而沙漠地区水资源匮乏且沙石较多。由于水的比热容较大,在白天吸收相同热量时,相同质量的水和沙石相比,水的温度上升幅度较小,而沙石的温度上升幅度较大;到了夜晚释放相同热量时,水的温度下降幅度较小,而沙石的温度下降幅度较大。因此,沿海地区昼夜温差明显小于沙漠地区。
故选A。
【分析】热量的计算:公式为Q=cmΔt,吸收相同热量,水的比热容大,所以温度变化量小。
3.(2026九上·张家界期末)如图所示是内燃机工作循环中的一个冲程,它是
A.压缩冲程,将化学能转化成内能
B.压缩冲程,将机械能转化成内能
C.做功冲程,将内能转化成机械能
D.做功冲程,将机械能转化成内能
【答案】C
【知识点】热机的四个冲程
【解析】【解答】根据图像,气门关闭,活塞下行,电火花打火,是做功冲程,燃气膨胀推动活塞下行,将内能转化为机械能,ABD错误,C正确;
故选C.
【分析】根据气门状态和活塞运行判断判断冲程;做功冲程将内能转化为机械能。
4.(2026九上·张家界期末)古代人常用钻木取火,下列情况改变内能的方式与其不同的是(  )
A.冬天搓手取暖 B.热鸡蛋放在冷水中冷却
C.小朋友滑滑梯臀部发热 D.铁丝反复弯折
【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】搓手取暖、溜滑梯臀部发热、铁丝反复弯折,克服摩擦做功,机械能转化为内能,是通过做功改变物体的内能;用冷水冷却热鸡蛋,温度不同,热量发生转移,通过热传递的方式改变内能,
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
【分析】物体间温度不同,通过热传递改变内能;能量发生转化,是做功改变内能。
5.(2026九上·张家界期末)通常情况下,下列各组物质中,属于绝缘体的是(  )
A.盐水,铁丝 B.玻璃,人体
C.陶瓷,铅笔芯 D.橡胶,油
【答案】D
【知识点】导体与绝缘体
【解析】【解答】A.盐水和铁丝都容易导电,属于导体,故A不符合题意;
B.玻璃不容易导电,是绝缘体,人体容易导电,属于导体,故B不符合题意;
C.陶瓷不容易导电,是绝缘体,铅笔芯容易导电,是导体,故C不符合题意;
D.橡胶和油不导电,属于绝缘体,故D符合题意。
故选D。
【分析】容易导电的物体,是导体,不容易导电的物体是绝缘体。
6.(2026九上·张家界期末)甲、乙轻质小球用绝缘细绳悬挂,相互作用情况如图所示,若甲带负电荷,则下列分析正确的是(  )
A.甲带负电荷是因为失去电子 B.乙一定带正电荷
C.乙一定不带电 D.乙可能带正电
【答案】D
【知识点】两种电荷;物体带电情况的判断
【解析】【解答】A:甲带负电荷是由于它获得了电子,导致电子过剩而显负电性,因此A选项的表述是错误的。
BCD:图示中甲、乙两球相互吸引。已知甲球带负电,根据异种电荷相互吸引,推导乙球可能带正电,带电体能吸引轻小物体,推导不带电的乙球也会被吸引,因此乙球带正电或不带电,故BC错误,D正确。
故选D。
【分析】两种电荷:电荷间的作用规律为:同性电荷相互排斥、异性电荷相互吸引,吸引细小物质;
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)。
7.(2026九上·张家界期末)不戴头盔存在安全隐患,于是小华同学设计以下方案:骑行前,扫码成功后开关S1闭合,指示灯L亮,但电机不工作;从车头取出头盔并戴上后,头盔内遥控设备遥控S2闭合,电动机才通电工作;若只戴头盔不扫码则无法骑行。下列电路符合以上设计要求的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;串、并联电路的设计
【解析】【解答】根据要求,扫码成功后,开关闭合,指示灯L亮,电机不工作;戴上头盔后,遥控设备遥控闭合,电动机才工作,则灯泡与电机互不影响,是并联的;只戴头盔不扫码则无法骑行,则开关在干路中,控制整个电路,开关与电机串联,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【分析】各用电器互不影响,是并联电路;干路开关控制总电路,支路开关控制支路用电器。
8.(2026九上·张家界期末)串联在电路里的两盏灯甲和乙,若L1比L2亮,则通过两灯的电流大小相比较是(  )
A.I1>I2 B.I1<I2 C.I1=I2 D.无法判断
【答案】C
【知识点】串联电路的电流规律
【解析】【解答】根据串联电路的基本特性可知:在串联连接的电路中,流过各元件的电流值始终保持一致。题目中甲灯和乙灯采用串联方式连接,因此依据串联电路的电流特性,通过两盏灯的电流强度完全相同,C符合题意。
故选C。
【分析】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。
9.(2026九上·张家界期末)如图所示,用电压表测灯泡L1两端的电压,下列接法正确的是 (  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】电压的测量及电压表的使用
【解析】【解答】A.图中,电压表与灯泡L1并联,但正负接线柱接反了,连接错误,故A错误;
B.图中,电压表串联接入了电路,连接错误,故B错误;
C.图中,电压表与灯泡L1并联,接线柱正入负出,测的是灯泡L1两端的电压,故C正确;
D.图中,电压表并联在L1 和L2 两端,测量L1 和L2 的总电压,故D错误。
故选C。
【分析】电压表和所测量的的位置并联,接线柱正入负出。
10.(2026九上·张家界期末)小聪设计了利用滑动变阻器改变灯泡亮度的电路图,如图所示。在E、F间接入滑动变阻器,闭合开关,当滑片P向左滑动时,灯泡变暗。下列四种接入方式,符合要求的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【解答】A . 接入的滑动变阻器与小灯泡构成串联,图中滑动变阻器是左上右上是导线,电阻始终为0不符合要求,故A错误;
B . 根据题目信息,要求滑片向左滑动灯泡变暗即总电流变小总电阻变大,根据串联电阻规律,滑动变阻器阻值要增大,说明向左滑动远离下接线柱,下接线柱接右边,且要“一上一下”连,图中滑动变阻器接入的是右下侧电阻丝接口,滑片P向左移动时接入电阻增大,电流减小,灯泡变亮,符合要求,故B正确;
C . 图中符合“一上一下”连,滑动变阻器P向左时接入的电阻丝变短,电阻变小电流增大,不符合要求,故C错误;
D . 图中滑动变阻器接入的是下下连,不符合“一上一下”原则,电阻始终是最大值,阻值无法改变,故D错误;
故选B;
【分析】(1)解题关键在于理解滑动变阻器的接线方式与电阻变化的关系:若要使滑片左移时灯泡变暗,需使滑动变阻器接入电路的电阻增大,因此必须选择接入滑片与远离移动方向的下接线柱之间的电阻丝;隐含条件为滑动变阻器需串联在电路中才能改变电流,且接线应遵循“一上一下”原则;
(2)易错点在于错误判断滑片移动时电阻变化方向,需结合实物图或结构图明确哪部分电阻被接入电路,并注意滑动方向对长度的影响。
11.(2026九上·张家界期末)在探究通过导体的电流与其两端电压的关系时,利用实验数据作出了如图所示的I﹣U图像。根据图像,下列说法正确的是(  )
A.导体甲的电阻大于导体乙的电阻
B.导体甲的电阻为10Ω
C.当导体甲两端的电压为2V时,通过导体甲的电流为0.2A
D.将两导体并联后接在3V的电源上时,干路中的电流为0.9A
【答案】D
【知识点】并联电路的电流规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A.根据图像分析,当甲、乙两端电压相同时,通过甲的电流大于通过乙的电流。根据欧姆定律公式可知,甲的电阻值小于乙的电阻值,因此选项A的说法是错误的。
B.从图像中可以读取,当甲两端电压为3V时,对应的电流为0.6A。根据欧姆定律计算甲的电阻:,所以选项B的说法也是错误的。
C.观察图像数据,当导体甲两端施加2V电压时,流过的电流为0.4A,因此选项C的说法与事实不符,是错误的。
D.在并联情况下,甲、乙两端的电压相同。图像显示当电压为3V时,通过甲的电流,通过乙的电流。根据并联电路电流特性,总电流,因此选项D的说法是正确的。
综上所述,正确答案是D。
【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;
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。
12.(2026九上·张家界期末)如图甲是非接触式红外线测温枪,图乙是它的工作原理图,R0是定值电阻,R是红外线热敏电阻,其阻值随人体温度变化的图象如图丙。对该电路分析正确的是(  )
A.体温越高,R的阻值越大
B.体温越高,电压表示数越大
C.体温越高,电压表示数越小
D.若把电压表换成电流表,则电流表将会烧坏
【答案】B
【知识点】串联电路的电压规律;半导体特点及作用;欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】A.图丙中,热敏电阻R的阻值随温度t的升高而减小,体温越高,R的阻值越小,故A错误;
BC.电路图乙中,定值电阻和红外线热敏电阻R串联,电压表测电阻的电压,体温越高,R的阻值越小,承担电压减小,定值电阻承担电压增大,电压表示数增大,故B正确,C错误;
D.把电压表换成电流表,电阻会短路。只有热敏电阻R接入电路。R的阻值很大,根据,电路中的电流很小,不会烧坏电流表,故D错误。
故选B。
【分析】根据串联分压规律,电阻变大,电流减小,变大的电阻,分压变大,其他位置分压减小;电流表和电阻并联,电阻被短路。
二、填空题(共4小题,每空2分,共22分)
13.(2026九上·张家界期末)茶是世界三大饮品之一,起源于中国,盛行于世界。用热水冲泡茶叶时,茶叶温度升高,这是通过   的方式改变茶叶的内能。壶内茶水的温度降低缓慢,是由于水的   较大所致。冲泡好的茶,香味四溢,这是   现象。
【答案】热传递;比热容;扩散
【知识点】热传递改变物体内能;分子热运动;水的比热容的特点及其应用
【解析】【解答】茶叶在热水中吸收热量,温度上升,这一过程是通过热传递的方式改变其内能。
茶壶中的水温下降较慢,这是因为水具有较大的比热容,与其他物质相比,相同质量的水在释放相同热量时温度下降幅度更小。
泡好的茶散发出香味属于扩散现象,表明物质分子在持续进行无规则运动。
【分析】改变物体内能的方式有做功和热传递,如钻木取火、搓手取暖属于做功改变物体内能,用酒精灯热水属于热传递改变物体内能;
分子热运动的特点:分子无规则运动,肉眼无法观察,常见例子有:气体颜色的改变,味道的扩散;且温度越高,分子热运动速度越快;
热量的计算:原理为Q=cmΔt,吸收相同热量,比热容大的物体,温度变化量小。
14.(2026九上·张家界期末)科技飞速发展,新能源汽车的启动方式相对传统汽车也变得更加多样,如图所示是某汽车使用卡片钥匙启动汽车的方式,此时卡片钥匙相当于汽车电路中的   ;汽车电池在充电时,将   能转化为   能。
【答案】开关;电;化学
【知识点】能量的转化或转移;电路的构成及电路图
【解析】【解答】图中,汽车使用卡片钥匙启动汽车,卡片钥匙控制电路的通断,相当于电路中的开关。
为电动汽车的电池充电时,消耗电能,转化成化学能。电池充电时,电能转化为化学能。
【分析】电路中,开关控制电路的通断;为电池充电时,电能转化为化学能。
15.(2026九上·张家界期末)如图所示的电路中,若闭合开关S2,断开S1和S3,则小灯泡L1、L2的连接方式为   ,若闭合开关S1和S3,断开S2,则小灯泡L1、L2的连接方式为   ;若开关S1、S2、S3均闭合,则电路为   ,此时对电源会有很大损害。
【答案】串联;并联;短路
【知识点】电路的三种状态;串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】当开关S2闭合,同时断开S1和S3时,电流的流动路径为:从电源正极出发,依次经过灯泡L1、开关S2、灯泡L2,最后回到电源负极。由于电流只有单一通路,因此此时电路呈现串联连接方式。
当同时闭合开关S1和S3,并断开S2时,电流从电源正极分流,一路经过灯泡L1和开关S3,另一路经过开关S1和灯泡L2。这种具有两条独立电流路径的连接方式属于并联电路。
如果同时闭合所有开关S1、S2和S3,电流将不经过任何用电器而直接从电源正极流向负极,形成短路状态。这种短路会导致电路中电流急剧增大,可能造成电源损坏或烧毁。
【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;
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。
16.(2026九上·张家界期末)一段导体两端电压为,导体中电流为,此导体的电阻是   。如果两端的电压降到,导体的电阻是   。
【答案】4;4
【知识点】电阻;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】 第1空、 根据欧姆定律公式可得导体电阻计算公式:
第2空、 导体的电阻是其固有属性,不随外加电压变化。因此当电压降为0V时,电阻仍保持4Ω不变。
综上答案:第1空:4第2空:4
【分析】核心考查欧姆定律的应用,以及电阻的固有特性(与电压、电流无关)。
涉及知识点
1.欧姆定律:,可用于计算导体的电阻;
2.电阻的影响因素:导体的电阻由其自身的材料、长度、横截面积和温度决定,与导体两端的电压、通过的电流无关。
常见易错点
误将电阻与电压、电流关联,认为“电压为0时电阻也为0”,忽略了电阻是导体本身的固有性质。
三、作图与实验探究题(共4小题,17题2分,每空2分,共26分)
17.(2026九上·张家界期末)请根据实物电路,在方框内画出电路图。
【答案】
【知识点】根据实物图画电路图
【解析】【解答】由实物图知,两灯和开关依次串联在电源两极上,电路图如图所示:
【分析】根据实物图分析电路的连接情况,再画出对应的电路图。
18.(2026九上·张家界期末)如图甲是探究“比较不同物质吸热的情况”的实验装置。
(1)实验中应量取   相等的A、B两种液体,为了完成该实验,除了图甲中所示的器材外,还需要增加的测量工具有天平和秒表。
(2)A、B液体吸收热量的多少可通过   (选填“温度计示数”或“加热时间”)来反映。
(3)依据实验数据描绘的水和沙子的温度随时间变化的图像如图乙所示,可知在质量,吸收热量相同时,从图乙中可以看出,   液体的温度升高得较快,   液体的比热容较大。
【答案】(1)质量
(2)加热时间
(3)A;B
【知识点】探究不同物质的吸热能力
【解析】【解答】(1)为了比较不同液体的吸热能力,实验采用控制变量法,需要保持A、B两种液体的质量相同。
(2)实验中使用的两个电加热器规格相同,因此在相同时间内,两种液体吸收的热量相同。可以通过比较加热时间来反映吸热量的多少。
(3)根据图乙的数据分析,在相同加热时间内(即吸收相同热量时),A液体温度升高更快,说明其吸热能力较弱;B液体温度升高较慢,表明其吸热能力较强,比热容更大。
【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。
(1)根据控制变量法,实验中,为了便于比较液体的吸热能力,要控制不同物质的质量相同,故实验中应量取质量相等的A、B两种液体。
(2)实验中两个电加热器的规格相同,相同时间两种液体吸收的热量相同,实验可以通过加热时间的长短来比较吸热的多少。
(3)[1][2]从图乙中可以看出,加热相同的时间,即两种液体吸收相同的热量,A液体的温度升高得较快,吸热能力弱,B液体的温度升高得较慢,B液体的吸热能力强,B液体的比热容较大。
19.(2026九上·张家界期末)小军同学在“探究影响导体电阻大小的因素”时,做出了如下猜想。
猜想一:导体的电阻可能与导体的长度有关;
猜想二:导体的电阻可能与导体的横截面积有关;
猜想三:导体的电阻可能与导体的材料有关。
为了验证上述猜想,小军设计了如图所示的电路,其中A、B、C、D是四根电阻丝(S表示电阻丝的横截面积)。
(1)连接电路时,开关应处于   状态;实验中,在M、N之间分别接上不同的导体,通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小会更加准确;
(2)为了验证猜想二,应该选用编号为   的两根电阻丝进行实验;选用编号为AD的两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想   ;
(3)小军又做了如下实验:将镍铬合金丝吹一段时间热风,发现电流表示数变小,这说明导体的电阻与   有关。
【答案】(1)断开
(2)A、C;三
(3)温度
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【解答】(1)在连接电路时,为了保护电路元件,开关应该保持在断开的状态。
(2)验证猜想二(导体的电阻与横截面积的关系),需要控制导体的长度和材料相同,仅改变横截面积。根据题目给出的电阻丝参数,应选择编号A和C的两根电阻丝进行对比实验。
若选用A、D两根电阻丝进行实验,这两根电阻丝的长度和横截面积相同,但材料不同(A为镍铬合金,D为锰铜合金),因此可以用来验证猜想三(导体的电阻与材料的关系)。
(3)使用吹风机对镍铬合金丝吹热风时,合金丝温度升高。观察到电流表示数减小,说明合金丝的电阻增大,这表明导体的电阻与温度有关,温度升高会导致电阻增大。
【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。
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。
(1)在连接电路时,为保护电路,开关应处于断开状态。
(2)[1]为了验证猜想二,即电阻与导体的横截面积的关系,要控制导体的长度和材料均相同,而导体的横截面积不同,由题中信息可知应选择编号A、C的两根电阻丝分别接入电路进行实验。
[2]如果选用序号为A、D的两根电阻丝进行实验,此时导体的长度和横截面积均相同,导体的材料不同,所以是为了验证猜想三。
(3)用吹风机先对镍铬合金丝吹一段时间热风,此时会改变导体的温度,发现电流表示数变小,说明合金丝的电阻变大,说明导体的电阻与温度有关。
20.(2026九上·张家界期末)小珏进行了探究“电流与电阻的关系”的实验,设计了如图甲所示的电路图。电源电压恒为3V,电流表、电压表各一只,开关一个,阻值为10Ω、20Ω、30Ω、50Ω的定值电阻各一个,滑动变阻器规格为“20Ω,1A”。
(1)小珏连接好电路如图乙,闭合开关前,需将滑动变阻器的滑片移至   端(选填“A”或“B”);
(2)实验过程中,小珏先把10Ω的电阻接入电路,连接好电路,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片时,发现电流表无示数,电压表有示数且接近电源电压,则发生这种现象的原因可能是________;
A.定值电阻R短路 B.定值电阻R断路 C.滑动变阻器断路
(3)实验故障排除后,小珏移动滑动变阻器滑片,使电压表示数为2V,读出电流表示数后,断开开关,他直接拆下10Ω的电阻,改换成阻值为20Ω的电阻继续进行实验,闭合开关,电压表示数如图丙所示,其示数是   V,要完成这次实验,接下来他应调节滑动变阻器滑片并观察电压表,使其示数为2V;
(4)实验分析小珏解决了上述问题后,完成了实验,利用收集到的多组数据作出了如图丁所示的电流I随电阻R变化的关系图像,由此可得出的本实验结论:   。
【答案】(1)B
(2)B
(3)2.4
(4)在导体两端电压一定的情况下,导体中的电流与导体的电阻成反比。
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)为了确保电路安全,在闭合开关前,应将开关断开,并将滑动变阻器的滑片移至阻值最大的位置,即B端。
(2)当电路连接完成后,闭合开关并移动滑动变阻器的滑片时,如果电流表没有示数,可能表明电路存在断路故障;若电压表显示接近电源电压的数值,说明电压表与电源之间是连通的,此时故障原因可能是定值电阻R断路,因此选项B符合题意,而选项A和C不符合。
故选B。
(3)根据图丙可知,电压表使用的是小量程,其分度值为0.1V。通过观察指针的位置,可以确定其读数为2.4V。
(4)通过分析图丁中的数据,可以计算出电流与电阻的乘积,即电压表的示数为,这一数值保持不变。由此可以得出结论:在导体两端电压一定的情况下,导体中的电流与导体的电阻成反比。
【分析】1、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;
2、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;
3、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。
4、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。
(1)为了保护电路,闭合开关前,开关断开,变阻器的滑片移动到阻值最大处,即B端。
(2)连接好电路,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片时,电流表无示数,可能电路有断路故障;电压表有示数且接近电源电压,说明电压表能与电源连通,则说明定值电阻R断路,故B符合题意,AC不符合题意。
故选B。
(3)由图丙可知,电压表选小量程,分度值为0.1V,根据指针位置可知,其示数是2.4V。
(4)根据图丁中数据可知电流和电阻的乘积,即电压表的示数为
保持不变,可以得出当导体两端的电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比。
四、综合运用题(共2小题,21题6分,22题10分,共16分)
21.(2026九上·张家界期末)小斌家庭用燃气热水器将质量为100kg,温度为20℃的自来水加热到60℃,消耗的天然气体积为(假设天然气完全燃烧)。已知水的比热容为,天然气的热值为,求:
(1)天然气完全燃烧放出的热量;
(2)该热水器工作时的效率。
【答案】(1)解:天然气完全燃烧放出的热量。
(2)解:水吸收的热量为
该热水器工作时的效率。
【知识点】比热容的定义及其计算公式;燃料的热值;能量的利用效率
【解析】【分析】(1)根据Q放=Vq计算天然气完全燃烧放出的热量;
(2)结合热量的计算公式计算水吸收的热量;该热水器工作时的效率。
(1)天然气完全燃烧放出的热量
(2)水吸收的热量为
该热水器工作时的效率
22.(2026九上·张家界期末)元旦假期聚会增多,安全驾驶尤为重要。酒精测试仪可帮助司机快速自查,其简化电路如图甲所示,电源电压恒为12V,R2阻值为40Ω,酒精气体传感器R1的阻值随酒精气体浓度的变化关系如图乙所示。当酒精气体浓度大于或等于0.2mg/mL时,显示酒驾,求:
(1)当司机未饮酒时,酒精气体传感器R1的阻值为   ,随着酒精气体浓度变大,电压表的示数   (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)当电压表示数为4V时,电流表的示数。
(3)当电流表示数为0.15A时,判断被检测者是否酒驾。
【答案】(1)60Ω;变小
(2)解:当电压表示数为4V时,根据串联电路电压的规律可知,电阻R2两端的电压。
根据欧姆定律和串联电路的电流规律可得,电路中的电流,即电流表示数。
(3)解:当电流表示数为0.15A时,根据欧姆定律可得,此时电路的总电阻,根据串联电路电阻的规律可知,此时酒精气体传感器R1的阻值,由图乙可知,此时酒精气体的浓度为0.1mg/mL,因为,所以被检测者不属于酒驾。
【知识点】串联电路的电压规律;电阻的串联;欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】(1)酒精气体浓度为0mg/mL,此时酒精气体传感器R1的阻值为60Ω。
图甲可知,酒精气体传感器R1与定值电阻R2首位依次相连,属于串联串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量R1两端的电压。随着酒精气体浓度变大,R1的阻值变小,根据串联电路分压,电压表的示数变小。
【分析】(1)根据图中内容分析酒精浓度为0的电阻,结合串联分压分析定值电阻电压的变化情况。
(2)当电压表示数为4V时,电阻R2两端的电压;根据欧姆定律计算电流表示数;
(3)当电流表示数为0.15A时,电路的总电阻;根据串联电路电阻的规律可知,此时酒精气体传感器R1的阻值;
据图分析此时酒精浓度,判断是否为酒驾。
(1)[1]当司机未饮酒时,酒精气体浓度为0mg/mL,由图乙可知,此时酒精气体传感器R1的阻值为60Ω。
[2]由图甲可知,酒精气体传感器R1与定值电阻R2串联,电压表测量R1两端的电压,电流表测量电路中的电流。由图乙可知,随着酒精气体浓度变大,R1的阻值变小,根据串联电路分压规律,R1两端的电压变小,即电压表的示数变小。
(2)当电压表示数为4V时,根据串联电路电压的规律可知,电阻R2两端的电压
根据欧姆定律和串联电路的电流规律可得,电路中的电流,即电流表示数
(3)当电流表示数为0.15A时,根据欧姆定律可得,此时电路的总电阻
根据串联电路电阻的规律可知,此时酒精气体传感器R1的阻值
由图乙可知,此时酒精气体的浓度为0.1mg/mL,因为,所以被检测者不属于酒驾。
1 / 1湖南省张家界市永顺县2025-2026学年九年级上学期期末考试物理试卷
一、单项选择题(共12小题,每小题3分,共36分)
1.(2026九上·张家界期末)下列物理量最接近实际的是(  )
A.一节新干电池的电压为3V
B.人体安全电压为不高于360V
C.我国家庭电路电压为220V
D.学生实验中一根导线的电阻约为5000Ω
2.(2026九上·张家界期末)通常沿海地区比沙漠地区昼夜温差小,是因为与沙子相比,水具有较大的(  )
A.比热容 B.热值 C.密度 D.质量
3.(2026九上·张家界期末)如图所示是内燃机工作循环中的一个冲程,它是
A.压缩冲程,将化学能转化成内能
B.压缩冲程,将机械能转化成内能
C.做功冲程,将内能转化成机械能
D.做功冲程,将机械能转化成内能
4.(2026九上·张家界期末)古代人常用钻木取火,下列情况改变内能的方式与其不同的是(  )
A.冬天搓手取暖 B.热鸡蛋放在冷水中冷却
C.小朋友滑滑梯臀部发热 D.铁丝反复弯折
5.(2026九上·张家界期末)通常情况下,下列各组物质中,属于绝缘体的是(  )
A.盐水,铁丝 B.玻璃,人体
C.陶瓷,铅笔芯 D.橡胶,油
6.(2026九上·张家界期末)甲、乙轻质小球用绝缘细绳悬挂,相互作用情况如图所示,若甲带负电荷,则下列分析正确的是(  )
A.甲带负电荷是因为失去电子 B.乙一定带正电荷
C.乙一定不带电 D.乙可能带正电
7.(2026九上·张家界期末)不戴头盔存在安全隐患,于是小华同学设计以下方案:骑行前,扫码成功后开关S1闭合,指示灯L亮,但电机不工作;从车头取出头盔并戴上后,头盔内遥控设备遥控S2闭合,电动机才通电工作;若只戴头盔不扫码则无法骑行。下列电路符合以上设计要求的是(  )
A. B.
C. D.
8.(2026九上·张家界期末)串联在电路里的两盏灯甲和乙,若L1比L2亮,则通过两灯的电流大小相比较是(  )
A.I1>I2 B.I1<I2 C.I1=I2 D.无法判断
9.(2026九上·张家界期末)如图所示,用电压表测灯泡L1两端的电压,下列接法正确的是 (  )
A. B.
C. D.
10.(2026九上·张家界期末)小聪设计了利用滑动变阻器改变灯泡亮度的电路图,如图所示。在E、F间接入滑动变阻器,闭合开关,当滑片P向左滑动时,灯泡变暗。下列四种接入方式,符合要求的是(  )
A. B.
C. D.
11.(2026九上·张家界期末)在探究通过导体的电流与其两端电压的关系时,利用实验数据作出了如图所示的I﹣U图像。根据图像,下列说法正确的是(  )
A.导体甲的电阻大于导体乙的电阻
B.导体甲的电阻为10Ω
C.当导体甲两端的电压为2V时,通过导体甲的电流为0.2A
D.将两导体并联后接在3V的电源上时,干路中的电流为0.9A
12.(2026九上·张家界期末)如图甲是非接触式红外线测温枪,图乙是它的工作原理图,R0是定值电阻,R是红外线热敏电阻,其阻值随人体温度变化的图象如图丙。对该电路分析正确的是(  )
A.体温越高,R的阻值越大
B.体温越高,电压表示数越大
C.体温越高,电压表示数越小
D.若把电压表换成电流表,则电流表将会烧坏
二、填空题(共4小题,每空2分,共22分)
13.(2026九上·张家界期末)茶是世界三大饮品之一,起源于中国,盛行于世界。用热水冲泡茶叶时,茶叶温度升高,这是通过   的方式改变茶叶的内能。壶内茶水的温度降低缓慢,是由于水的   较大所致。冲泡好的茶,香味四溢,这是   现象。
14.(2026九上·张家界期末)科技飞速发展,新能源汽车的启动方式相对传统汽车也变得更加多样,如图所示是某汽车使用卡片钥匙启动汽车的方式,此时卡片钥匙相当于汽车电路中的   ;汽车电池在充电时,将   能转化为   能。
15.(2026九上·张家界期末)如图所示的电路中,若闭合开关S2,断开S1和S3,则小灯泡L1、L2的连接方式为   ,若闭合开关S1和S3,断开S2,则小灯泡L1、L2的连接方式为   ;若开关S1、S2、S3均闭合,则电路为   ,此时对电源会有很大损害。
16.(2026九上·张家界期末)一段导体两端电压为,导体中电流为,此导体的电阻是   。如果两端的电压降到,导体的电阻是   。
三、作图与实验探究题(共4小题,17题2分,每空2分,共26分)
17.(2026九上·张家界期末)请根据实物电路,在方框内画出电路图。
18.(2026九上·张家界期末)如图甲是探究“比较不同物质吸热的情况”的实验装置。
(1)实验中应量取   相等的A、B两种液体,为了完成该实验,除了图甲中所示的器材外,还需要增加的测量工具有天平和秒表。
(2)A、B液体吸收热量的多少可通过   (选填“温度计示数”或“加热时间”)来反映。
(3)依据实验数据描绘的水和沙子的温度随时间变化的图像如图乙所示,可知在质量,吸收热量相同时,从图乙中可以看出,   液体的温度升高得较快,   液体的比热容较大。
19.(2026九上·张家界期末)小军同学在“探究影响导体电阻大小的因素”时,做出了如下猜想。
猜想一:导体的电阻可能与导体的长度有关;
猜想二:导体的电阻可能与导体的横截面积有关;
猜想三:导体的电阻可能与导体的材料有关。
为了验证上述猜想,小军设计了如图所示的电路,其中A、B、C、D是四根电阻丝(S表示电阻丝的横截面积)。
(1)连接电路时,开关应处于   状态;实验中,在M、N之间分别接上不同的导体,通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小会更加准确;
(2)为了验证猜想二,应该选用编号为   的两根电阻丝进行实验;选用编号为AD的两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想   ;
(3)小军又做了如下实验:将镍铬合金丝吹一段时间热风,发现电流表示数变小,这说明导体的电阻与   有关。
20.(2026九上·张家界期末)小珏进行了探究“电流与电阻的关系”的实验,设计了如图甲所示的电路图。电源电压恒为3V,电流表、电压表各一只,开关一个,阻值为10Ω、20Ω、30Ω、50Ω的定值电阻各一个,滑动变阻器规格为“20Ω,1A”。
(1)小珏连接好电路如图乙,闭合开关前,需将滑动变阻器的滑片移至   端(选填“A”或“B”);
(2)实验过程中,小珏先把10Ω的电阻接入电路,连接好电路,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片时,发现电流表无示数,电压表有示数且接近电源电压,则发生这种现象的原因可能是________;
A.定值电阻R短路 B.定值电阻R断路 C.滑动变阻器断路
(3)实验故障排除后,小珏移动滑动变阻器滑片,使电压表示数为2V,读出电流表示数后,断开开关,他直接拆下10Ω的电阻,改换成阻值为20Ω的电阻继续进行实验,闭合开关,电压表示数如图丙所示,其示数是   V,要完成这次实验,接下来他应调节滑动变阻器滑片并观察电压表,使其示数为2V;
(4)实验分析小珏解决了上述问题后,完成了实验,利用收集到的多组数据作出了如图丁所示的电流I随电阻R变化的关系图像,由此可得出的本实验结论:   。
四、综合运用题(共2小题,21题6分,22题10分,共16分)
21.(2026九上·张家界期末)小斌家庭用燃气热水器将质量为100kg,温度为20℃的自来水加热到60℃,消耗的天然气体积为(假设天然气完全燃烧)。已知水的比热容为,天然气的热值为,求:
(1)天然气完全燃烧放出的热量;
(2)该热水器工作时的效率。
22.(2026九上·张家界期末)元旦假期聚会增多,安全驾驶尤为重要。酒精测试仪可帮助司机快速自查,其简化电路如图甲所示,电源电压恒为12V,R2阻值为40Ω,酒精气体传感器R1的阻值随酒精气体浓度的变化关系如图乙所示。当酒精气体浓度大于或等于0.2mg/mL时,显示酒驾,求:
(1)当司机未饮酒时,酒精气体传感器R1的阻值为   ,随着酒精气体浓度变大,电压表的示数   (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)当电压表示数为4V时,电流表的示数。
(3)当电流表示数为0.15A时,判断被检测者是否酒驾。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】电压和电压的单位换算;电阻
【解析】【解答】A项:新干电池的标准电压是1.5V,因此A错误。B项:人体安全电压限值为≤36V,B错误。
C项:我国居民用电标准电压为220V,此项正确。
D项:实验用铜导线电阻率极低,电阻极小,D错误。
综上所述,正确答案为C。
【分析】根据生活用电常识判断,我国常用的家庭电压为220V,工业用电330V,小于等于36V属于人体安全电压;干电池电压为1.5V,实验用的电阻丝,电阻极小。
2.【答案】A
【知识点】质量及其特性;密度及其特性;燃料的热值;水的比热容的特点及其应用
【解析】【解答】沿海地区水资源丰富,而沙漠地区水资源匮乏且沙石较多。由于水的比热容较大,在白天吸收相同热量时,相同质量的水和沙石相比,水的温度上升幅度较小,而沙石的温度上升幅度较大;到了夜晚释放相同热量时,水的温度下降幅度较小,而沙石的温度下降幅度较大。因此,沿海地区昼夜温差明显小于沙漠地区。
故选A。
【分析】热量的计算:公式为Q=cmΔt,吸收相同热量,水的比热容大,所以温度变化量小。
3.【答案】C
【知识点】热机的四个冲程
【解析】【解答】根据图像,气门关闭,活塞下行,电火花打火,是做功冲程,燃气膨胀推动活塞下行,将内能转化为机械能,ABD错误,C正确;
故选C.
【分析】根据气门状态和活塞运行判断判断冲程;做功冲程将内能转化为机械能。
4.【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】搓手取暖、溜滑梯臀部发热、铁丝反复弯折,克服摩擦做功,机械能转化为内能,是通过做功改变物体的内能;用冷水冷却热鸡蛋,温度不同,热量发生转移,通过热传递的方式改变内能,
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
【分析】物体间温度不同,通过热传递改变内能;能量发生转化,是做功改变内能。
5.【答案】D
【知识点】导体与绝缘体
【解析】【解答】A.盐水和铁丝都容易导电,属于导体,故A不符合题意;
B.玻璃不容易导电,是绝缘体,人体容易导电,属于导体,故B不符合题意;
C.陶瓷不容易导电,是绝缘体,铅笔芯容易导电,是导体,故C不符合题意;
D.橡胶和油不导电,属于绝缘体,故D符合题意。
故选D。
【分析】容易导电的物体,是导体,不容易导电的物体是绝缘体。
6.【答案】D
【知识点】两种电荷;物体带电情况的判断
【解析】【解答】A:甲带负电荷是由于它获得了电子,导致电子过剩而显负电性,因此A选项的表述是错误的。
BCD:图示中甲、乙两球相互吸引。已知甲球带负电,根据异种电荷相互吸引,推导乙球可能带正电,带电体能吸引轻小物体,推导不带电的乙球也会被吸引,因此乙球带正电或不带电,故BC错误,D正确。
故选D。
【分析】两种电荷:电荷间的作用规律为:同性电荷相互排斥、异性电荷相互吸引,吸引细小物质;
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)。
7.【答案】A
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;串、并联电路的设计
【解析】【解答】根据要求,扫码成功后,开关闭合,指示灯L亮,电机不工作;戴上头盔后,遥控设备遥控闭合,电动机才工作,则灯泡与电机互不影响,是并联的;只戴头盔不扫码则无法骑行,则开关在干路中,控制整个电路,开关与电机串联,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【分析】各用电器互不影响,是并联电路;干路开关控制总电路,支路开关控制支路用电器。
8.【答案】C
【知识点】串联电路的电流规律
【解析】【解答】根据串联电路的基本特性可知:在串联连接的电路中,流过各元件的电流值始终保持一致。题目中甲灯和乙灯采用串联方式连接,因此依据串联电路的电流特性,通过两盏灯的电流强度完全相同,C符合题意。
故选C。
【分析】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。
9.【答案】C
【知识点】电压的测量及电压表的使用
【解析】【解答】A.图中,电压表与灯泡L1并联,但正负接线柱接反了,连接错误,故A错误;
B.图中,电压表串联接入了电路,连接错误,故B错误;
C.图中,电压表与灯泡L1并联,接线柱正入负出,测的是灯泡L1两端的电压,故C正确;
D.图中,电压表并联在L1 和L2 两端,测量L1 和L2 的总电压,故D错误。
故选C。
【分析】电压表和所测量的的位置并联,接线柱正入负出。
10.【答案】B
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【解答】A . 接入的滑动变阻器与小灯泡构成串联,图中滑动变阻器是左上右上是导线,电阻始终为0不符合要求,故A错误;
B . 根据题目信息,要求滑片向左滑动灯泡变暗即总电流变小总电阻变大,根据串联电阻规律,滑动变阻器阻值要增大,说明向左滑动远离下接线柱,下接线柱接右边,且要“一上一下”连,图中滑动变阻器接入的是右下侧电阻丝接口,滑片P向左移动时接入电阻增大,电流减小,灯泡变亮,符合要求,故B正确;
C . 图中符合“一上一下”连,滑动变阻器P向左时接入的电阻丝变短,电阻变小电流增大,不符合要求,故C错误;
D . 图中滑动变阻器接入的是下下连,不符合“一上一下”原则,电阻始终是最大值,阻值无法改变,故D错误;
故选B;
【分析】(1)解题关键在于理解滑动变阻器的接线方式与电阻变化的关系:若要使滑片左移时灯泡变暗,需使滑动变阻器接入电路的电阻增大,因此必须选择接入滑片与远离移动方向的下接线柱之间的电阻丝;隐含条件为滑动变阻器需串联在电路中才能改变电流,且接线应遵循“一上一下”原则;
(2)易错点在于错误判断滑片移动时电阻变化方向,需结合实物图或结构图明确哪部分电阻被接入电路,并注意滑动方向对长度的影响。
11.【答案】D
【知识点】并联电路的电流规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A.根据图像分析,当甲、乙两端电压相同时,通过甲的电流大于通过乙的电流。根据欧姆定律公式可知,甲的电阻值小于乙的电阻值,因此选项A的说法是错误的。
B.从图像中可以读取,当甲两端电压为3V时,对应的电流为0.6A。根据欧姆定律计算甲的电阻:,所以选项B的说法也是错误的。
C.观察图像数据,当导体甲两端施加2V电压时,流过的电流为0.4A,因此选项C的说法与事实不符,是错误的。
D.在并联情况下,甲、乙两端的电压相同。图像显示当电压为3V时,通过甲的电流,通过乙的电流。根据并联电路电流特性,总电流,因此选项D的说法是正确的。
综上所述,正确答案是D。
【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;
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。
12.【答案】B
【知识点】串联电路的电压规律;半导体特点及作用;欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】A.图丙中,热敏电阻R的阻值随温度t的升高而减小,体温越高,R的阻值越小,故A错误;
BC.电路图乙中,定值电阻和红外线热敏电阻R串联,电压表测电阻的电压,体温越高,R的阻值越小,承担电压减小,定值电阻承担电压增大,电压表示数增大,故B正确,C错误;
D.把电压表换成电流表,电阻会短路。只有热敏电阻R接入电路。R的阻值很大,根据,电路中的电流很小,不会烧坏电流表,故D错误。
故选B。
【分析】根据串联分压规律,电阻变大,电流减小,变大的电阻,分压变大,其他位置分压减小;电流表和电阻并联,电阻被短路。
13.【答案】热传递;比热容;扩散
【知识点】热传递改变物体内能;分子热运动;水的比热容的特点及其应用
【解析】【解答】茶叶在热水中吸收热量,温度上升,这一过程是通过热传递的方式改变其内能。
茶壶中的水温下降较慢,这是因为水具有较大的比热容,与其他物质相比,相同质量的水在释放相同热量时温度下降幅度更小。
泡好的茶散发出香味属于扩散现象,表明物质分子在持续进行无规则运动。
【分析】改变物体内能的方式有做功和热传递,如钻木取火、搓手取暖属于做功改变物体内能,用酒精灯热水属于热传递改变物体内能;
分子热运动的特点:分子无规则运动,肉眼无法观察,常见例子有:气体颜色的改变,味道的扩散;且温度越高,分子热运动速度越快;
热量的计算:原理为Q=cmΔt,吸收相同热量,比热容大的物体,温度变化量小。
14.【答案】开关;电;化学
【知识点】能量的转化或转移;电路的构成及电路图
【解析】【解答】图中,汽车使用卡片钥匙启动汽车,卡片钥匙控制电路的通断,相当于电路中的开关。
为电动汽车的电池充电时,消耗电能,转化成化学能。电池充电时,电能转化为化学能。
【分析】电路中,开关控制电路的通断;为电池充电时,电能转化为化学能。
15.【答案】串联;并联;短路
【知识点】电路的三种状态;串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】当开关S2闭合,同时断开S1和S3时,电流的流动路径为:从电源正极出发,依次经过灯泡L1、开关S2、灯泡L2,最后回到电源负极。由于电流只有单一通路,因此此时电路呈现串联连接方式。
当同时闭合开关S1和S3,并断开S2时,电流从电源正极分流,一路经过灯泡L1和开关S3,另一路经过开关S1和灯泡L2。这种具有两条独立电流路径的连接方式属于并联电路。
如果同时闭合所有开关S1、S2和S3,电流将不经过任何用电器而直接从电源正极流向负极,形成短路状态。这种短路会导致电路中电流急剧增大,可能造成电源损坏或烧毁。
【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;
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。
16.【答案】4;4
【知识点】电阻;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】 第1空、 根据欧姆定律公式可得导体电阻计算公式:
第2空、 导体的电阻是其固有属性,不随外加电压变化。因此当电压降为0V时,电阻仍保持4Ω不变。
综上答案:第1空:4第2空:4
【分析】核心考查欧姆定律的应用,以及电阻的固有特性(与电压、电流无关)。
涉及知识点
1.欧姆定律:,可用于计算导体的电阻;
2.电阻的影响因素:导体的电阻由其自身的材料、长度、横截面积和温度决定,与导体两端的电压、通过的电流无关。
常见易错点
误将电阻与电压、电流关联,认为“电压为0时电阻也为0”,忽略了电阻是导体本身的固有性质。
17.【答案】
【知识点】根据实物图画电路图
【解析】【解答】由实物图知,两灯和开关依次串联在电源两极上,电路图如图所示:
【分析】根据实物图分析电路的连接情况,再画出对应的电路图。
18.【答案】(1)质量
(2)加热时间
(3)A;B
【知识点】探究不同物质的吸热能力
【解析】【解答】(1)为了比较不同液体的吸热能力,实验采用控制变量法,需要保持A、B两种液体的质量相同。
(2)实验中使用的两个电加热器规格相同,因此在相同时间内,两种液体吸收的热量相同。可以通过比较加热时间来反映吸热量的多少。
(3)根据图乙的数据分析,在相同加热时间内(即吸收相同热量时),A液体温度升高更快,说明其吸热能力较弱;B液体温度升高较慢,表明其吸热能力较强,比热容更大。
【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。
(1)根据控制变量法,实验中,为了便于比较液体的吸热能力,要控制不同物质的质量相同,故实验中应量取质量相等的A、B两种液体。
(2)实验中两个电加热器的规格相同,相同时间两种液体吸收的热量相同,实验可以通过加热时间的长短来比较吸热的多少。
(3)[1][2]从图乙中可以看出,加热相同的时间,即两种液体吸收相同的热量,A液体的温度升高得较快,吸热能力弱,B液体的温度升高得较慢,B液体的吸热能力强,B液体的比热容较大。
19.【答案】(1)断开
(2)A、C;三
(3)温度
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【解答】(1)在连接电路时,为了保护电路元件,开关应该保持在断开的状态。
(2)验证猜想二(导体的电阻与横截面积的关系),需要控制导体的长度和材料相同,仅改变横截面积。根据题目给出的电阻丝参数,应选择编号A和C的两根电阻丝进行对比实验。
若选用A、D两根电阻丝进行实验,这两根电阻丝的长度和横截面积相同,但材料不同(A为镍铬合金,D为锰铜合金),因此可以用来验证猜想三(导体的电阻与材料的关系)。
(3)使用吹风机对镍铬合金丝吹热风时,合金丝温度升高。观察到电流表示数减小,说明合金丝的电阻增大,这表明导体的电阻与温度有关,温度升高会导致电阻增大。
【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。
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。
(1)在连接电路时,为保护电路,开关应处于断开状态。
(2)[1]为了验证猜想二,即电阻与导体的横截面积的关系,要控制导体的长度和材料均相同,而导体的横截面积不同,由题中信息可知应选择编号A、C的两根电阻丝分别接入电路进行实验。
[2]如果选用序号为A、D的两根电阻丝进行实验,此时导体的长度和横截面积均相同,导体的材料不同,所以是为了验证猜想三。
(3)用吹风机先对镍铬合金丝吹一段时间热风,此时会改变导体的温度,发现电流表示数变小,说明合金丝的电阻变大,说明导体的电阻与温度有关。
20.【答案】(1)B
(2)B
(3)2.4
(4)在导体两端电压一定的情况下,导体中的电流与导体的电阻成反比。
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)为了确保电路安全,在闭合开关前,应将开关断开,并将滑动变阻器的滑片移至阻值最大的位置,即B端。
(2)当电路连接完成后,闭合开关并移动滑动变阻器的滑片时,如果电流表没有示数,可能表明电路存在断路故障;若电压表显示接近电源电压的数值,说明电压表与电源之间是连通的,此时故障原因可能是定值电阻R断路,因此选项B符合题意,而选项A和C不符合。
故选B。
(3)根据图丙可知,电压表使用的是小量程,其分度值为0.1V。通过观察指针的位置,可以确定其读数为2.4V。
(4)通过分析图丁中的数据,可以计算出电流与电阻的乘积,即电压表的示数为,这一数值保持不变。由此可以得出结论:在导体两端电压一定的情况下,导体中的电流与导体的电阻成反比。
【分析】1、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;
2、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;
3、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。
4、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。
(1)为了保护电路,闭合开关前,开关断开,变阻器的滑片移动到阻值最大处,即B端。
(2)连接好电路,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片时,电流表无示数,可能电路有断路故障;电压表有示数且接近电源电压,说明电压表能与电源连通,则说明定值电阻R断路,故B符合题意,AC不符合题意。
故选B。
(3)由图丙可知,电压表选小量程,分度值为0.1V,根据指针位置可知,其示数是2.4V。
(4)根据图丁中数据可知电流和电阻的乘积,即电压表的示数为
保持不变,可以得出当导体两端的电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比。
21.【答案】(1)解:天然气完全燃烧放出的热量。
(2)解:水吸收的热量为
该热水器工作时的效率。
【知识点】比热容的定义及其计算公式;燃料的热值;能量的利用效率
【解析】【分析】(1)根据Q放=Vq计算天然气完全燃烧放出的热量;
(2)结合热量的计算公式计算水吸收的热量;该热水器工作时的效率。
(1)天然气完全燃烧放出的热量
(2)水吸收的热量为
该热水器工作时的效率
22.【答案】(1)60Ω;变小
(2)解:当电压表示数为4V时,根据串联电路电压的规律可知,电阻R2两端的电压。
根据欧姆定律和串联电路的电流规律可得,电路中的电流,即电流表示数。
(3)解:当电流表示数为0.15A时,根据欧姆定律可得,此时电路的总电阻,根据串联电路电阻的规律可知,此时酒精气体传感器R1的阻值,由图乙可知,此时酒精气体的浓度为0.1mg/mL,因为,所以被检测者不属于酒驾。
【知识点】串联电路的电压规律;电阻的串联;欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】(1)酒精气体浓度为0mg/mL,此时酒精气体传感器R1的阻值为60Ω。
图甲可知,酒精气体传感器R1与定值电阻R2首位依次相连,属于串联串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量R1两端的电压。随着酒精气体浓度变大,R1的阻值变小,根据串联电路分压,电压表的示数变小。
【分析】(1)根据图中内容分析酒精浓度为0的电阻,结合串联分压分析定值电阻电压的变化情况。
(2)当电压表示数为4V时,电阻R2两端的电压;根据欧姆定律计算电流表示数;
(3)当电流表示数为0.15A时,电路的总电阻;根据串联电路电阻的规律可知,此时酒精气体传感器R1的阻值;
据图分析此时酒精浓度,判断是否为酒驾。
(1)[1]当司机未饮酒时,酒精气体浓度为0mg/mL,由图乙可知,此时酒精气体传感器R1的阻值为60Ω。
[2]由图甲可知,酒精气体传感器R1与定值电阻R2串联,电压表测量R1两端的电压,电流表测量电路中的电流。由图乙可知,随着酒精气体浓度变大,R1的阻值变小,根据串联电路分压规律,R1两端的电压变小,即电压表的示数变小。
(2)当电压表示数为4V时,根据串联电路电压的规律可知,电阻R2两端的电压
根据欧姆定律和串联电路的电流规律可得,电路中的电流,即电流表示数
(3)当电流表示数为0.15A时,根据欧姆定律可得,此时电路的总电阻
根据串联电路电阻的规律可知,此时酒精气体传感器R1的阻值
由图乙可知,此时酒精气体的浓度为0.1mg/mL,因为,所以被检测者不属于酒驾。
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