【精品解析】广东省雷州市第五中学集团联考2025-2026学年九年级上学期11月期中物理试题

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【精品解析】广东省雷州市第五中学集团联考2025-2026学年九年级上学期11月期中物理试题

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广东省雷州市第五中学集团联考2025-2026学年九年级上学期11月期中物理试题
1.在下列仪器中,能检验物体是否带电的是(  )
A.电压表 B.电流表 C.温度计 D.验电器
2.下列数据接近实际的是(  )
A.通过实验室小灯泡的电流约为2A
B.家庭电路电压约为380V
C.一节新干电池的电压约5V
D.通过家用电冰箱的电流约为0.6A
3.用毛皮摩擦过的橡胶棒接触不带电验电器的金属球,验电器的两片金属箔张开。下列各图能正确表示橡胶棒和验电器金属箔带电情况的是(  )
A. B.
C. D.
4.如图为白天海陆风形成的示意图。海陆风形成的原因是:与海洋相比,陆地的土地(  )
A.比热容较小,在相同日照条件下升温较快,气温较高
B.比热容较小,在相同日照条件下升温较慢,气温较低
C.比热容较大,在相同日照条件下升温较快,气温较高
D.比热容较大,在相同日照条件下升温较慢,气温较低
5.下列现象中人没有对物体做功的是(  )
A.用力推车,车不动
B.推着车走了一段距离
C.物体被提到楼上
D.人将油桶推到仓库
6.在“设计制作一个调光灯”的实践活动中,小明设计了如图所示的电路,电源使用三节铅蓄电池串联,小灯泡的额定电压为3V,AP两个回形针可在铅笔芯上滑动。通过交流,小华同学提出了改进建议,关于以下建议,你认为合理的是(  )
A.为使灯泡更亮,应选用更细的铅笔芯
B.为使灯泡亮度变化更明显,铅笔芯换成铜丝更好
C.为保护灯泡,可以在AP之间做一个标记,防止接入阻值太小
D.为使灯泡亮度变化更明显,电源电压越高越好
7.英国知名摄影师凯莱布·查兰的作品《回归灯光》系列,使用水果和蔬菜为LED灯供电,让人惊叹不已。下列有关说法错误的是(  )
A.可以利用发光二极管判断电源的正负极
B.水果和蔬菜此时不断将化学能转化为电能
C.LED灯在发光时,导线中的自由电子在做无规则运动
D.把水果和蔬菜串联起来可以提高电压
8.在进行羽毛球比赛项目时,羽毛球离开球拍上升的过程中,运动员对羽毛球   (选填“做功”或“不做功”),羽毛球的动能   ,重力势能   。(后两空选填“增大”“减小”或“不变”)
9.物质由大量的   或原子构成。端午节时,粽叶飘香,是   现象。剥开粽叶时,粽叶不容易和糯米饭粒分开,这是因为分子间存在   。
10.海陆风是出现于近海地区具有周期性的地域性气流。如图,因为陆地土壤的比热容比海水的比热容   ,白天陆地上的气温比附近海洋上的气温   ,风将   。(选填“由海洋吹向陆地”或“由陆地吹向海洋”)。
11.生产生活中我们经常用到汽油,汽油易挥发,易燃易爆,运输中汽油与油罐摩擦产生静电,油罐   (选填“得到”或“失去”)电子而带正电,电荷累积到一定程度极易出现放电现象,铁链中的电流方向是从   。(选填“大地到油罐”或“油罐到大地”),为防止爆炸事故发生,油罐车通常都在车架加装   (选填“导体”或“绝缘体”)与大地接触以中和油罐所带电荷。
12.人们常用热水袋取暖,这是用   的方式改变物体的内能;热水袋里装水是因为水具有较大的   ;用水取暖的过程中,水的内能不断   (选填“增大”“减小”或“不变”)。
13.如图是一种调节音响音量的电路元件的结构示意图,A、B、C是固定的铜片,d是一段裸露的弧形电阻,e是一端连接在B上,另一端可在d上滑动的滑片。现将铜片C和B接入电路中,使滑片逆时针转动,则通过该元件的电流将   (选填“变大”或“变小”),从而调节音响音量的大小,其实质是通过改变接入电路中的电阻线的   改变电阻的大小。若要使音量最小(电路中电流最小),滑片e该位于弧形电阻d的   (选填“A”或“C”)端。
14.如图所示,用滑轮组将重力为450N的重物匀速提升2m,所用拉力F为200N,则滑轮组做的总功为   J,机械效率为   ,如果要提高滑轮组的机械效率,你的做法是   。(答出一条即可)
15.(1)在如图所示的电路中,请根据导线中的电流方向,在空缺处填入电源、开关和合适的电表,使两灯和串联,并能同时发光。
(2)某门禁系统有两种识别方式:人脸识别(开关)和密码识别(开关),只要其中一种方式识别成功即可闭合相应开关,启动智能锁电动机开启门锁。请在图中完成电路设计。
(3)根据图甲所示的实物连接图,在图乙的虚线框中画出电路图。
16.在“探究影响电阻大小的因素”的实验中,某实验小组同学利用如图所示的电路分别对“导体电阻跟它的材料、长度、横截面积有关”的猜想进行实验探究。实验中使用4根电阻丝,规格、材料如下表所示。
编号 材料 长度/m 横截面积/mm2
A 锰铜合金 0.5 0.8
B 镍铬合金 0.5 0.8
C 镍铬合金 0.5 0.4
D 镍铬合金 1 0.4
(1)实验中通过观察    来比较电阻的大小;
(2)分别将    (填编号)两根电阻丝接入电路,可初步探究出的结论是:导体的材料、长度相同时,横截面积越小,电阻越大;
(3)若依次把A、B两根电阻丝接入电路,闭合开关记录电流表的示数。分析比较这两根电阻丝的电阻大小,探究的是电阻跟导体    的关系;
(4)将电阻丝D对折后接入电路中,发现电流表的示数与将电阻丝D全部接入电路时对比变大了,由此得出结论:导体的横截面积越大,电阻越小。这种做法    (选填“正确”或“错误”),理由是:   ;
(5)某同学认为将图中电流表换成小灯泡实验现象更明显,请你对他的方案作出评价:   。
17.某学习小组在“探究通电导体中电流与电阻的关系”的实验中,小丽连接了如图甲所示的电路(电源电压保持4.5V不变)。
(1)请你用笔画线代替导线将甲图实物电路连接完整(要求:滑动变阻器的滑片P右移动时电路中电流变大;导线不能交叉);   
(2)连接电路时,开关应该    。连接好电路,闭合开关,发现电压表示数接近于电源电压,电流表几乎无示数,则故障为定值电阻R    (选填“断路”或“短路”);
(3)图乙是学习小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像,由图像可知R两端的电压为    V;当R的电阻由5Ω更换为10Ω时,闭合开关后,应该将滑动变阻器的滑片P向    (选填“左”或“右”)端滑动从而达到控制R两端的    不变的目的;若实验中R的阻值分别是5Ω、10Ω、15Ω、25Ω,则滑动变阻器的最大阻值至少是    Ω。
18.在“比较不同液体的吸热能力”的实验中:
(1)在甲组装置中,分别给初温相同且   相等的水和食用油加热;
(2)在甲组装置中,用相同酒精可给两种液体加热相同时间,其目的是为了保证两种液体   相同;
(3)在甲组装置中,两种液体升高相同的温度,需要给水加热更长时间,说明   (选填“水”或“食用油”)吸热能力强;
(4)下列事实能用上述实验结果解释的是   (填字母);
A.沿海地区昼夜温差会比内陆地区小 B.夏天给教室洒水,感觉凉爽
C.用盐水腌蛋,一段时间后蛋会变咸 D.长期堆放煤的水泥地面变成黑色
(5)乙组装置中两个相同烧杯装有相同质量的水,灯中煤油和酒精的质量相等,进行“比较煤油和酒精的热值大小”的实验,假设6分钟两种燃料全部烧完,实验数据如表:
加热时间/min 0 1 2 3 4 5 6
A杯水温/℃ 25 27 29 32 34 36 38
B杯水温/℃ 25 26 27 28 29 30 31
分析数据可知:热值较大的是   (选填“煤油”或“酒精”);
(6)通过实验数据直接计算出的燃料的热值将   (选填“偏大”或“偏小”)。
19.在研究热现象中:
(1)如图1所示,将两个表面光滑的铅块相互紧压后,会黏在一起,这说明分子间存在   ;
(2)小明为了研究液体的扩散现象,先在量筒里装一半清水,再在水下面注入硫酸铜溶液。如图2所示,是小明观察到的溶液在“实验开始时”、“静放10日后”、“静放30日后”所呈现的现象,其中   (选填“甲”、“乙”或“丙”)图是表示溶液静放30日后的实验现象。如果室温越高,达到丙图所示现象所用的时间将   (选填“缩短”或“延长”)。
(3)如图3所示,取一个配有活塞的厚玻璃筒,筒内放一小团浸有少量乙醚的棉花,快速压下活塞,此实验可观察到浸有乙醚的棉花着火燃烧,这是通过   (选填“做功”或“热传递”)使物体内能   (选填“变大”“变小”“不变”),在这一过程中,棉花获得的内能   人做的机械功(选填“大于”、“小于”、“等于”)。
20.阅读短文,回答问题:
油电混合动力汽车
如图甲,国产某品牌油电混合动力汽车前后安装有高清摄像头,无线WIFI等,其工作原理如图乙所示。当它以90km/h的速度匀速行驶20min的过程中,燃烧了3kg燃油。发动机和驱动电机同时共同为汽车提供动力,驱动汽车行驶所需的能量为9×107J,其中50%的能量来自燃油燃烧;而发动机内燃油燃烧放出的热量部分用于驱动汽车行驶和对蓄电池充电,其中用于充电的能量为6×106J。设燃油在发动机汽缸内完全燃烧,燃油的热值为5×107J/kg。
若普通汽车刹车时动能全部用于克服与地面的摩擦力做功,而该油电混合动力汽车在关闭发动机后,动能除用于克服与地面的摩擦力做功外,其余能量全部通过驱动电机反转为发电机给蓄电池充电、在某次测试时,同样车型的普通汽车和该油电混合动力汽车刚刚关闭发动机后,根据汽车通过路程s时,所对应的动能EK,作出EK-s图像如图丙所示。设两车受到的摩擦力大小相等。汽车正常行驶时关闭发动机,直至汽车停止的过程中,通过发电机将动能转化为电能的效率称之为储能效率。
(1)该油电混合动力汽车以90km/h的速度匀速行驶时,受到的阻力为N,完全燃烧3kg燃油产生的热量为J,发动机的效率为%;
(2)由图丙可知,表示该油电混合动力汽车进行测试的图线是 (选填“①”或“②”),判断的依据是油电混合动力汽车把能转化为能。该油电混合动力汽车的储能效率为 。
21.利用斜面将一个重600N的物体匀速拉到高处,沿斜面向上的拉力F=300N,拉动的距离s=5m,物体提升的高度h=2m。
(1)对物体做的有用功是多少?
(2)拉力所做总功是多少?
(3)该斜面的机械效率?
22.用煤气炉将的水从加热到,消耗煤气。已知煤气的热值为,水的比热容为。求:
(1)水吸收的热量;
(2)煤气完全燃烧放出的热量;
(3)煤气炉加热的效率。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】验电器的原理及使用
【解析】【解答】A.电压表可以测量电压大小,A不符合题意;
B.电流表可以测量电流大小,B不符合题意;
C.温度计测量温度高低,C不符合题意;
D.能检验物体是否带电的验电器,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】验电器是用于检验物体是否带电的仪器,根据此点即可判断此题。
2.【答案】D
【知识点】电流和电流的单位换算;电压和电压的单位换算
【解析】【解答】A.实验室中,小灯泡电流约为0.2A左右,远小于2A,故A不符合题意;
B.我国家庭电路的电压是220V,工业用电的电压,故B不符合题意;
C.一节新干电池的电压约为1.5V,故C不符合题意;
D.家用电冰箱的电流约为0.5-1A,0.6A在此范围内,故D符合题意。
故选D。
【分析】根据常见用电器的电压、电流大小,结合数据解答。
3.【答案】A
【知识点】两种电荷;验电器的原理及使用
【解析】【解答】毛皮与橡胶棒摩擦,橡胶棒得到电子带负电,接触验电器的金属球时,电子转移到验电器上,验电器也带上负电,由于同种电荷相互排斥,两个金属箔片张开。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【分析】验电器根据同种电荷相互排斥,判断物体是否带电。
4.【答案】A
【知识点】比热容的定义及其计算公式;自然界中的水循环
【解析】【解答】水的比热容较大,根据,等质量的水和沙地,吸收相同热量,土地升温较快,温度较高,空气稀薄,海洋的空气流向陆地,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【分析】水的比热容较大,质量和吸收热量相同时,水温度差小。
5.【答案】A
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】A.用力推车,但没移动距离,有力无距离,人对车没有做功,故A符合题意;
B.推着车走了一段距离,车受力,在力的方向上运动了距离,推力对车做了功,故B不符合题意;
C.物体被提到楼上,物体受到拉力,并在拉力方向移动了距离,拉力对物体做了功,故C不符合题意;
D.人推油桶,在力的作用下,油桶前进了一段距离,力对物体做功,故D不符合题意。
故选A。
【分析】物体受力,在力的方向上通过距离,力对物体做了功。
6.【答案】C
【知识点】影响电阻大小的因素;滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【解答】选项 A:铅笔芯的电阻与横截面积有关:更细的铅笔芯横截面积小,电阻更大。串联电路中电阻增大,电流减小,灯泡会更暗,因此 A错误。
选项 B:铜丝的电阻极小,且无法通过滑动改变电阻(电阻变化可忽略),无法调节灯泡亮度,因此B错误。
选项C:电源电压为3x2V = 6V(铅蓄电池每节 2V),灯泡额定电压仅 3V。若 AP 接入阻值太小,电路总电阻小、电流大,灯泡两端电压会超过额定值,易烧坏灯泡。做标记防止接入阻值过小,能保护灯泡,因此C合理。
选项 D:电源电压过高时,即使铅芯阻值最大,灯泡两端电压仍可能超过额定电压,烧坏灯泡,且电压过高存在安全隐患,因此 D错误。
综上,合理的建议是 C
【分析】这道题围绕调光台灯的电路改进展开,核心是结合电阻的影响因素、串联电路的电流规律,分析各建议对灯泡亮度及电路安全的影响:
电路中灯泡与铅笔芯(作滑动变阻器)串联,电源电压(6V)高于灯泡额定电压(3V)。分析各建议:更细的铅笔芯电阻更大,会使电路电流减小、灯泡更暗(A不合理);铜丝电阻过小,作为变阻器时电阻变化不明显,灯泡亮度变化弱(B 不合理);AP 间接入阻值太小会使电路电流过大,超过灯泡额定电流,做标记限制阻值可保护灯泡(C 合理);电源电压过高易导致灯泡电流超过额定值,烧坏灯泡(D不合理)。
总结:本题关键是明确铅笔芯的滑动变阻器作用,结合电阻影响因素、串联电路电流与电阻的关系,分析各改进建议对灯泡亮度及电路安全的影响,判断其合理性。
7.【答案】C
【知识点】电流的形成;制作水果电池
【解析】【解答】A.因此可以利用发光二极管判断电路中电流的方向,故A正确,不符合题意;
B.由串联电路电压的规律可知,把水果和蔬菜串联起来可以提高电压,故B正确,不符合题意;
C.LED灯在发光时,导线中的电子在做定向移动,故C错误,符合题意;
D.水果和蔬菜相当于提供电能的装置,此时不断将化学能转化为电能,故D正确,不符合题意。
故选:C。
【分析】(1)发光二极管具有单向导电性。
(2)电荷的定向移动形成电流,可以是正电荷,也可以是负电荷;也可以是正、负电荷同时向相反方向移动形成。物理学中规定正电荷定向移动的方向为电流方向。
(3)水果和蔬菜在这里相当于提供电能的装置,此时不断将化学能转化为电能。
8.【答案】不做功;减小;增大
【知识点】动能和势能的大小变化;是否做功的判断
【解析】【解答】羽毛球离开球拍上升过程中,不再受到运动员的力,不满足做功条件,所以运动员对羽毛球不做功。
羽毛球上升时,质量不变,速度减小,高度增大,所以羽毛球的动能减小,重力势能增大。
【分析】1.做功的必要条件:一个是作用在物体上的离,另一个是物体在这个力的方向上移动距离;
2.动能大小与质量和速度有关,质量越大、速度越大,动能越大;
3.重力势能大小与质量和高度有关,质量越大、高度越高,重力势能越大。
9.【答案】分子;扩散;引力
【知识点】分子热运动;分子间相互作用力
【解析】【解答】这道题考查分子动理论的基本内容,需结合概念逐一分析
物质由大量的分子或原子构成;
粽叶飘香是香味分子的无规则运动,属于扩散现象;
粽叶与糯米饭粒不容易分开,是因为分子间存在引力。
【分析】解题核心是掌握分子动理论的三个关键知识点(物质的构成、扩散现象、分子间作用力),通过对生活现象的辨析,准确匹配对应的物理概念,体现了对分子动理论基础内容的理解能力。
10.【答案】小;高;由海洋吹向陆地
【知识点】比热容的定义及其计算公式
【解析】【解答】 陆地的主要构成是沙石,沙石的比热容比水更小,因此陆地土壤的比热容小于海水的比热容。
到了白天,陆地吸收和海洋相同的热量后,因为自身比热容更小,温度升高的幅度更大,所以陆地的气温会比邻近海洋的气温更高。
气温更高的区域,空气受热膨胀上升,近地面会形成低气压;气温更低的海洋区域,空气冷却下沉,近地面形成高气压。风始终从高压区域吹向低压区域,因此白天的海风是从海洋吹向陆地。
【分析】水的比热容,吸收相同热量后,相比岩石的温度上升较慢,导致白天水的温度小,导致海洋气压增加,形成海洋吹向陆地的风。
11.【答案】失去;油罐到大地;导体
【知识点】两种电荷;导体与绝缘体;摩擦起电的现象
【解析】【解答】(1)汽油与油罐摩擦,油罐失去电子,油罐因失去电子而带上正电荷;
(2)第2空 ,第3空,油罐带正电,自由电子通过铁链从大地移动到油罐,铁链是导体,与正电荷中和,故铁链中自由电子定向移动方向是从大地到油罐,而电流的方向是从油罐到大地。
故答案为:失去;油罐到大地;导体。
【分析】(1)摩擦起电的实质是电荷的转移,失去电子的带正电,得到电子的带负电;
(2)物理学规定正电荷定向移动的方向为电流的方向;
(3)油罐带正电,自由电子通过导体从大地移动到油罐,与正电荷中和。
12.【答案】热传递;比热容;减小
【知识点】热传递改变物体内能;比热容的定义及其计算公式
【解析】【解答】人们用热水袋取暖时,人体从热水袋吸收热量,使得人体内能增大,温度升高,这是通过热传递的方式来改变物体的内能。
因为水相对于其他物质来说,比热容较大,在质量相同、降低温度相同时,水比其他物质放出的热量更多,所以热水袋里要装水。
用水取暖的过程中,人体从热水袋吸收热量,使得人体内能增大,水的内能不断减小,热量从热水袋传递给人体。
【分析】温度不同的物体间,通过热传递改变内能;水的比热容较大,便于对物体降温;物体放出热量,内能减小。
13.【答案】变大;长度;A
【知识点】变阻器及其应用;滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【解答】第1空:变大 ,分析:铜片C和B接入电路时,滑片e逆时针转动,接入弧形电阻d的长度变短,电阻减小。根据欧姆定律,电压不变时,电阻减小则电流变大。
第2空:长度 ,分析:该元件实质是滑动变阻器,其工作原理是通过改变接入电路中电阻线的长度来改变电阻大小。
第3空:A ,分析:要使音量最小(电路中电流最小),需电阻最大,此时滑片e应使接入的电阻线长度最长,即位于弧形电阻d的A端。
综上答案:第1空:变大;第2空:长度;第3空:A。
【分析】本题核心考查滑动变阻器的工作原理及欧姆定律的应用,涉及以下知识点:
滑动变阻器原理:通过改变接入电路的电阻线长度来改变电阻;
欧姆定律:,电压一定时,电阻与电流成反比;
电阻与长度的关系:在材料、横截面积相同的情况下,电阻线长度越长,电阻越大。
常见易错点:
误判电阻线接入长度的变化方向,导致电流变化判断错误;
对“电流最小需电阻最大”的逻辑关联理解不清,错选滑片位置。
解题关键:明确滑动变阻器的接线与电阻线长度的对应关系,结合欧姆定律分析电流变化,根据电阻与长度的关系确定实现最大电阻的滑片位置。
14.【答案】1200;;增加提升重物的重力
【知识点】滑轮(组)的机械效率;功的计算及应用
【解析】【解答】图中,动滑轮上有三段绳子承担物重,则绳子移动的距离是物体上升高度的三倍,计算做的总功为:;
有用功为:,则机械效率为:;
要提高滑轮组的机械效率,可增加提升重物的重力,提升重物所做的有用功增大,额外功不变,有用功占总功的比值增大,机械效率增大。故第1空填:1200;第2空填:75%;第3空填:增加提升重物的重力。
【分析】根据W=Fs,计算拉力做的总功;根据W=Gh,计算有用功;根据,计算机械效率。
15.【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】根据实物图画电路图;串、并联电路的设计
【解析】【解答】(1)根据要求,两灯泡串联,电路只一条路径,中间位置是电压表,测灯两端的电压,根据电流方向,电源在最左边且正极在下方,右下面为开关。如图所示:
(2)根据要求,人脸识别(开关)和密码识别(开关),只要一种方式识别成功,相应开关闭合,可使电动机工作,两开关应并联,再与电动机串联在电源上,电路设计如图所示:
(3)根据实物图,电流表、灯泡、开关、灯泡串联,电压表并联在灯泡和电流表两端,如图所示:
【分析】(1)灯泡串联,电路只一条路径,电压表和所测量的位置并联;
(2)多个开关分别控制用电器,开关是并联的,再和用电器串联;
(3)根据各元件顺次连接,画出电路图,电压表和所测量的位置并联。
(1)因为两灯泡串联,所以中间位置必须放电压表,测灯两端的电压,根据电流方向则电源在最左边且正极在下方,右下面为开关。如图所示:
(2)人脸识别(开关)和密码识别(开关),只要其中一种方式识别成功,则相应的开关闭合,从而使电动机工作,所以这两个开关应并联,以便只要有一个开关闭合,电路就能接通。再与电动机串联在电源上,电路设计如图所示:
(3)根据实物图可知,电流从正极出发经过电流表、灯泡、开关、灯泡回到电源负极,电压表并联在灯泡和电流表两端,如图所示:
16.【答案】电流表的示数大小;B、C;材料;错误;没有控制电阻丝的长度不变;当接入电路中电阻丝的阻值变化不大时,通过灯泡的亮度无法判定电阻的大小
【知识点】影响电阻大小的因素;控制变量法与探究性实验方案
【解析】【解答】(1)在该实验中,电阻的大小是通过电流的大小来体现的,应用的方法是转换法。
(2)由表中数据可知,将B、C两根电阻丝接入电路,电阻丝的材料和长度相同,横截面积不同,横截面积越小,电流表的示数越小,电阻丝的电阻越大,由此初步得出结论:导体的材料、长度相同时,横截面积越小,电阻越大。
(3)若依次把A、B两根电阻丝接入电路,闭合开关记录电流表的示数,这两根电阻丝的材料不同,长度和横截面积相同,探究的是电阻跟导体材料的关系。
(4)将电阻丝D对折后接入电路中,电阻丝的长度和横截面积均发生了改变, 由此得出结论:导体的横截面积越大,电阻越小。这种做法是错误的,原因是没有控制电阻丝的长度相同。
(5)若将图中电流表换成小灯泡,但当接入电路中电阻丝的阻值变化不大时,灯泡的亮度变化不明显,通过灯泡的亮度无法判定电阻的大小。
故答案为:(1)电流表的示数大小;(2)B、C;(3)材料;(4)错误;没有控制电阻丝的长度不变;(5)当接入电路中电阻丝的阻值变化不大时,通过灯泡的亮度无法判定电阻的大小。
【分析】(1)电阻的大小可以通过电流的大小来转换比较,结合给出的实验器材,可以利用电流表的示数来比较。
(2)(3)(4)电阻的大小在不考虑温度的前提下,有三个决定因素:材料、长度、横截面积。因此要研究电阻的大小与每一个因素的具体关系时,要用到控制变量法。即研究电阻的大小与哪个因素有关,就要让这个因素变化,其余的因素都相同;
(5)当接入电路中电阻丝的阻值变化不大时,灯泡的亮度无法进行判断。
17.【答案】;断开;断路;3;左;电压;12.5
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1) 实物电路连接
要求“滑片右移时电流变大”,说明滑片右移时滑动变阻器阻值变小,因此需将滑动变阻器的右下接线柱与定值电阻的右端(或电流表的接线柱)用导线连接(保证导线不交叉),完成电路闭合。
(2) 电路连接规范与故障分析
连接电路时,开关应断开(防止电路短路,保护器材);
闭合开关后,电压表示数接近电源电压、电流表几乎无示数,说明定值电阻断路(断路时电压表串联入电路,测电源电压,电路电流极小)。
(3) 实验数据与滑动变阻器阻值计算
两端的电压:由图乙,取时,根据,得;
更换电阻后的滑片操作:当由换为时,的分压会增大,需增大滑动变阻器阻值(分担更多电压),因此滑片向左端滑动,目的是控制两端的电压不变;
根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压U滑=4.5V﹣3V=1.5V
变阻器分得的电压为电压表示数的0.5倍,根据分压原理,当接入25Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为R滑=0.5×25Ω=12.5Ω
故为了完成整个实验,应该选取最大阻值至少12.5Ω的滑动变阻器。
【分析】这道题围绕“探究导体中电流与电阻的关系”实验展开,核心是运用控制变量法(保持电阻两端电压不变),结合电路连接、故障分析、滑动变阻器调节及欧姆定律完成实验相关分析:
1. 电路连接:依据“滑片P右移电流变大”,确定滑动变阻器接右下端接线柱,结合电压表测电阻R电压、电流表串联的规则,完成实物电路连接(导线不交叉)。
2. 实验操作与故障:连接电路时开关需断开;电压表示数接近电源电压、电流表无示数,是定值电阻R断路(此时电压表串联测电源电压)。
3. 实验规律与计算:由图乙数据(如R=5Ω、I=0.6A)得R两端电压为3V;更换更大电阻时,需左移滑片增大滑动变阻器电阻(利用串联分压),保持R两端电压不变;结合电源电压与R的控制电压,通过串联电压、电流规律,计算出滑动变阻器的最大阻值至少需满足对应比例关系。
总结:本题关键是紧扣“探究电流与电阻的关系”的控制变量要求(保持电阻两端电压不变),结合电路连接规则、故障分析方法、串联电路规律及欧姆定律,完成实验相关的操作、分析与计算。
18.【答案】质量;相同时间吸收的热量相同;水;A;煤油;偏小
【知识点】燃料的热值;探究不同物质的吸热能力
【解析】【解答】(1)本实验需要控制无关变量一致,因此在甲装置中,要分别给初温相同、质量相等的水和食用油加热。
(2)甲装置使用相同的酒精灯对两种液体加热相同时间,相同时间内两个酒精灯放出的热量相等,因此两种液体吸收的热量也相等,这是通过加热时间长短来反映吸收热量的多少,这种研究方法叫做转换法。
(3)本实验中,两种液体的质量相等,即:
让两种液体升高相同的温度,即:
实验中观察到给水加热的时间更长,说明水吸收的热量更多,即:根据比热容公式
可以得到
即水的比热容比食用油更大。
(4)由上述实验可知,水的吸热能力更强,水的比热容更大:
A.沿海地区多水,内陆地区多砂石,相同质量的水和砂石吸收、放出相同热量时,由于水的比热容更大,水的温度变化更小,因此沿海地区昼夜温差比内陆小,这可以用水的比热容大的特点解释,A符合题意;
B.夏天给教室洒水降温,是利用水蒸发吸收热量,使周围温度降低,和比热容无关,B不符合题意;
C.用盐水腌蛋,一段时间后蛋变咸,这是扩散现象,说明分子在不停做无规则运动,和比热容无关,C不符合题意;
D.长期堆放煤的水泥地面变黑,属于扩散现象,说明分子在不停做无规则运动,和比热容无关,D不符合题意。
综上,选A。
(5)分析乙装置实验的表格数据可知,相同加热时间,两个烧杯中水的质量相同,A烧杯中的水升温更快,说明A烧杯中的水吸收的热量更多,也就是对应烧杯中燃料燃烧放出的热量更多;实验中煤油和酒精的质量相等,根据热值计算公式可知,放出热量更多的煤油热值更大。
(6)在实际实验中,燃料燃烧放出的热量不可能全部被水吸收,会有一部分热量散失到空气中、被烧杯吸收,因此我们计算得到的吸收热量小于燃料实际放出的热量,因此最终直接计算得到的燃料热值会比真实值偏小。
【分析】1、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。
2、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
3、汽化为液态变为气态,会吸收热量,如:蒸发;
4、比较不同物质的热值,原理为Q=mq,在控制材料不同的前提下,保证质量相同,以温度计的示数表示是释放热量的多少,由于能量损耗,所以测量的热值偏小。
19.【答案】(1)引力
(2)甲;缩短
(3)做功;变大;小于
【知识点】做功改变物体内能;分子热运动;分子间相互作用力
【解析】【解答】(1)分子间的作用力
两个表面光滑的铝块压紧后黏在一起,说明分子间存在引力(分子间同时存在引力与斥力,此处体现引力)。
(2)液体扩散现象
扩散是分子无规则运动的结果,静放时间越长,液体混合越均匀:甲图中液体颜色最均匀,因此是静放30 天后的现象;
温度越高,分子运动越剧烈,扩散速度越快,因此室温越高,达到丙图现象的时间会缩短
(3)做功改变内能
快速下压活塞,是通过做功的方式对物体(空气)做功,使物体的内能变大(内能转化为热能,使乙醚达到着火点)
此过程中,部分机械能会因摩擦、热传递等散失,因此棉花获得的内能小于人做的机械功。
【分析】这道题围绕分子动理论与内能改变的知识展开,核心是结合分子间作用力、扩散现象的特点,以及做功改变内能的过程,分析各实验现象对应的物理规律:
1.铅块黏合现象:体现分子间存在引力;
2.液体扩散实验:扩散会使液体逐渐混合均匀,静置 30 天后对应均匀混合的甲图;温度越高分子运动越剧烈扩散时间会缩短;
3.压活塞使棉花燃烧:通过做功的方式增大物体内能,但做功过程存在能量损失,故棉花获得的内能小于人做的机械能。
总结:本题关键是利用分子动理论(分子间作用力、扩散与温度的关系)及内能改变的方式(做功),结合能量转化的实际损失,分析各实验现象对应的物理规律。
(1)两个铅块紧密接触后能黏在一起,是因为在接触面处,铅分子之间产生了相互作用力,使得它们“粘”在一起。这种力是分子间的引力。
(2)[1]初始时(实验开始时),硫酸铜溶液在下层,水在上层,分层明显,如图乙,静放一段时间后,由于扩散现象,硫酸铜分子逐渐向上扩散,水分子也向下扩散,最终混合均匀,所以静放30日后,溶液应变得均匀,如图甲。
[2]丙图是“静放10日后”的状态,此时还未完全混合,仍有部分分层。温度越高,分子热运动越剧烈,扩散速度越快。所以同种情况下,达到丙图所需时间会更短。
(3)[1][2]快速压下活塞,对筒内气体做功,压缩气体,使其内能增加、温度升高,达到棉花的燃点,点燃了棉花。
[3]在这个过程中,能量有损失(如摩擦生热、向空气散热等),并且只有部分能量被棉花吸收。此外,人做的功大部分转化为气体的内能,只有一小部分传递给了棉花。所以棉花获得的内能小于人做的机械功。
20.【答案】解:(1)根据题意可知, 当它以90km/h的速度匀速行驶20min的过程中,
则汽车行驶的路程;
汽车受到的牵引力为:;
匀速行驶时,汽车受到的阻力大小等于牵引力的大小,
那么阻力等于摩擦力,即;
完全燃烧3kg燃油产生的热量Q放=qm=5×107J/kg×3kg=1.5×108J;
燃油燃烧对汽车提供动力的能量W1=9×107J×50%=4.5×107J;
那么故发动机用来做有用功的能量W=W1+W2=4.5×107J+6×106J=5.1×107J;
因此发动机的效率。
(2)根据题意可知,油电混合动力汽车会把一部分机械能转化为电能储存起来,则它的能量利用效率更高,则克服阻力做功越少,因此油电混合汽车关闭发动机后滑行的距离更短,所以应该是图丙中的①。
普通汽车克服摩擦所做的功W普=Ek=4×105J;
因此汽车受到的摩擦力;
油电混合汽车克服摩擦所做的功W混=F摩s混=5000N×30m =1.5×105J;
发电机将动能转化为电能W电= EK –W混=4×105J-1.5×105J=2.5×105J
油电混合动力汽车的储能效率。
【知识点】燃料的热值;热机的效率;二力平衡的条件及其应用;功的计算及应用
【解析】【分析】 (1)根据速度公式s=vt算出以90km/h的速度匀速行驶30min的过程中通过的路程;根据W=Fs算出汽车受到的牵引力,再根据二力平衡条件求出匀速直线运动时受到的阻力;根据Q放=mq计算出燃油燃烧放出的热量,最后根据公式计算发动机的效率。(2)根据能量转化的知识确定汽车克服摩擦做功大小,进而确定滑行距离大小。
根据EK-s图像可知对应的动能,由W=fs求出汽车的摩擦力,再求出油电混合汽车克服摩擦所做的功,根据W电=EK-W混求出发电机将动能转化为电能,最后根据
求出储能效率。
21.【答案】(1)解:根据公式可知,对物体做的有用功为
(2)解:根据公式可知,拉力做的总功为
(3)解:根据公式可知,该斜面的机械效率为
【知识点】斜面的机械效率;有用功和额外功
【解析】【分析】(1)根据公式可知,对物体做的有用功;
(2)根据公式可知,拉力做的总功;
(3)根据公式可知,该斜面的机械效率。
(1)根据公式可知,对物体做的有用功为
(2)根据公式可知,拉力做的总功为
(3)根据公式可知,该斜面的机械效率为
22.【答案】(1)解:水吸收的热量
(2)解:煤气完全燃烧放出的热量
(3)解:煤气炉加热的效率
【知识点】比热容的定义及其计算公式;燃料的热值
【解析】【分析】(1)已知水的比热容、质量和初温度、末温度,利用Q吸=c水m水(t-t0)可以得到吸收的热量;
(2)已知煤气的热值和质量,根据Q放=mq煤气得到煤气完全燃烧放出的热量;
(3)水吸收的热量与煤气完全燃烧放出的热量之比就是煤气灶的效率。
(1)水吸收的热量
(2)煤气完全燃烧放出的热量
(3)煤气炉加热的效率
1 / 1广东省雷州市第五中学集团联考2025-2026学年九年级上学期11月期中物理试题
1.在下列仪器中,能检验物体是否带电的是(  )
A.电压表 B.电流表 C.温度计 D.验电器
【答案】D
【知识点】验电器的原理及使用
【解析】【解答】A.电压表可以测量电压大小,A不符合题意;
B.电流表可以测量电流大小,B不符合题意;
C.温度计测量温度高低,C不符合题意;
D.能检验物体是否带电的验电器,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】验电器是用于检验物体是否带电的仪器,根据此点即可判断此题。
2.下列数据接近实际的是(  )
A.通过实验室小灯泡的电流约为2A
B.家庭电路电压约为380V
C.一节新干电池的电压约5V
D.通过家用电冰箱的电流约为0.6A
【答案】D
【知识点】电流和电流的单位换算;电压和电压的单位换算
【解析】【解答】A.实验室中,小灯泡电流约为0.2A左右,远小于2A,故A不符合题意;
B.我国家庭电路的电压是220V,工业用电的电压,故B不符合题意;
C.一节新干电池的电压约为1.5V,故C不符合题意;
D.家用电冰箱的电流约为0.5-1A,0.6A在此范围内,故D符合题意。
故选D。
【分析】根据常见用电器的电压、电流大小,结合数据解答。
3.用毛皮摩擦过的橡胶棒接触不带电验电器的金属球,验电器的两片金属箔张开。下列各图能正确表示橡胶棒和验电器金属箔带电情况的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】两种电荷;验电器的原理及使用
【解析】【解答】毛皮与橡胶棒摩擦,橡胶棒得到电子带负电,接触验电器的金属球时,电子转移到验电器上,验电器也带上负电,由于同种电荷相互排斥,两个金属箔片张开。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【分析】验电器根据同种电荷相互排斥,判断物体是否带电。
4.如图为白天海陆风形成的示意图。海陆风形成的原因是:与海洋相比,陆地的土地(  )
A.比热容较小,在相同日照条件下升温较快,气温较高
B.比热容较小,在相同日照条件下升温较慢,气温较低
C.比热容较大,在相同日照条件下升温较快,气温较高
D.比热容较大,在相同日照条件下升温较慢,气温较低
【答案】A
【知识点】比热容的定义及其计算公式;自然界中的水循环
【解析】【解答】水的比热容较大,根据,等质量的水和沙地,吸收相同热量,土地升温较快,温度较高,空气稀薄,海洋的空气流向陆地,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【分析】水的比热容较大,质量和吸收热量相同时,水温度差小。
5.下列现象中人没有对物体做功的是(  )
A.用力推车,车不动
B.推着车走了一段距离
C.物体被提到楼上
D.人将油桶推到仓库
【答案】A
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】A.用力推车,但没移动距离,有力无距离,人对车没有做功,故A符合题意;
B.推着车走了一段距离,车受力,在力的方向上运动了距离,推力对车做了功,故B不符合题意;
C.物体被提到楼上,物体受到拉力,并在拉力方向移动了距离,拉力对物体做了功,故C不符合题意;
D.人推油桶,在力的作用下,油桶前进了一段距离,力对物体做功,故D不符合题意。
故选A。
【分析】物体受力,在力的方向上通过距离,力对物体做了功。
6.在“设计制作一个调光灯”的实践活动中,小明设计了如图所示的电路,电源使用三节铅蓄电池串联,小灯泡的额定电压为3V,AP两个回形针可在铅笔芯上滑动。通过交流,小华同学提出了改进建议,关于以下建议,你认为合理的是(  )
A.为使灯泡更亮,应选用更细的铅笔芯
B.为使灯泡亮度变化更明显,铅笔芯换成铜丝更好
C.为保护灯泡,可以在AP之间做一个标记,防止接入阻值太小
D.为使灯泡亮度变化更明显,电源电压越高越好
【答案】C
【知识点】影响电阻大小的因素;滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【解答】选项 A:铅笔芯的电阻与横截面积有关:更细的铅笔芯横截面积小,电阻更大。串联电路中电阻增大,电流减小,灯泡会更暗,因此 A错误。
选项 B:铜丝的电阻极小,且无法通过滑动改变电阻(电阻变化可忽略),无法调节灯泡亮度,因此B错误。
选项C:电源电压为3x2V = 6V(铅蓄电池每节 2V),灯泡额定电压仅 3V。若 AP 接入阻值太小,电路总电阻小、电流大,灯泡两端电压会超过额定值,易烧坏灯泡。做标记防止接入阻值过小,能保护灯泡,因此C合理。
选项 D:电源电压过高时,即使铅芯阻值最大,灯泡两端电压仍可能超过额定电压,烧坏灯泡,且电压过高存在安全隐患,因此 D错误。
综上,合理的建议是 C
【分析】这道题围绕调光台灯的电路改进展开,核心是结合电阻的影响因素、串联电路的电流规律,分析各建议对灯泡亮度及电路安全的影响:
电路中灯泡与铅笔芯(作滑动变阻器)串联,电源电压(6V)高于灯泡额定电压(3V)。分析各建议:更细的铅笔芯电阻更大,会使电路电流减小、灯泡更暗(A不合理);铜丝电阻过小,作为变阻器时电阻变化不明显,灯泡亮度变化弱(B 不合理);AP 间接入阻值太小会使电路电流过大,超过灯泡额定电流,做标记限制阻值可保护灯泡(C 合理);电源电压过高易导致灯泡电流超过额定值,烧坏灯泡(D不合理)。
总结:本题关键是明确铅笔芯的滑动变阻器作用,结合电阻影响因素、串联电路电流与电阻的关系,分析各改进建议对灯泡亮度及电路安全的影响,判断其合理性。
7.英国知名摄影师凯莱布·查兰的作品《回归灯光》系列,使用水果和蔬菜为LED灯供电,让人惊叹不已。下列有关说法错误的是(  )
A.可以利用发光二极管判断电源的正负极
B.水果和蔬菜此时不断将化学能转化为电能
C.LED灯在发光时,导线中的自由电子在做无规则运动
D.把水果和蔬菜串联起来可以提高电压
【答案】C
【知识点】电流的形成;制作水果电池
【解析】【解答】A.因此可以利用发光二极管判断电路中电流的方向,故A正确,不符合题意;
B.由串联电路电压的规律可知,把水果和蔬菜串联起来可以提高电压,故B正确,不符合题意;
C.LED灯在发光时,导线中的电子在做定向移动,故C错误,符合题意;
D.水果和蔬菜相当于提供电能的装置,此时不断将化学能转化为电能,故D正确,不符合题意。
故选:C。
【分析】(1)发光二极管具有单向导电性。
(2)电荷的定向移动形成电流,可以是正电荷,也可以是负电荷;也可以是正、负电荷同时向相反方向移动形成。物理学中规定正电荷定向移动的方向为电流方向。
(3)水果和蔬菜在这里相当于提供电能的装置,此时不断将化学能转化为电能。
8.在进行羽毛球比赛项目时,羽毛球离开球拍上升的过程中,运动员对羽毛球   (选填“做功”或“不做功”),羽毛球的动能   ,重力势能   。(后两空选填“增大”“减小”或“不变”)
【答案】不做功;减小;增大
【知识点】动能和势能的大小变化;是否做功的判断
【解析】【解答】羽毛球离开球拍上升过程中,不再受到运动员的力,不满足做功条件,所以运动员对羽毛球不做功。
羽毛球上升时,质量不变,速度减小,高度增大,所以羽毛球的动能减小,重力势能增大。
【分析】1.做功的必要条件:一个是作用在物体上的离,另一个是物体在这个力的方向上移动距离;
2.动能大小与质量和速度有关,质量越大、速度越大,动能越大;
3.重力势能大小与质量和高度有关,质量越大、高度越高,重力势能越大。
9.物质由大量的   或原子构成。端午节时,粽叶飘香,是   现象。剥开粽叶时,粽叶不容易和糯米饭粒分开,这是因为分子间存在   。
【答案】分子;扩散;引力
【知识点】分子热运动;分子间相互作用力
【解析】【解答】这道题考查分子动理论的基本内容,需结合概念逐一分析
物质由大量的分子或原子构成;
粽叶飘香是香味分子的无规则运动,属于扩散现象;
粽叶与糯米饭粒不容易分开,是因为分子间存在引力。
【分析】解题核心是掌握分子动理论的三个关键知识点(物质的构成、扩散现象、分子间作用力),通过对生活现象的辨析,准确匹配对应的物理概念,体现了对分子动理论基础内容的理解能力。
10.海陆风是出现于近海地区具有周期性的地域性气流。如图,因为陆地土壤的比热容比海水的比热容   ,白天陆地上的气温比附近海洋上的气温   ,风将   。(选填“由海洋吹向陆地”或“由陆地吹向海洋”)。
【答案】小;高;由海洋吹向陆地
【知识点】比热容的定义及其计算公式
【解析】【解答】 陆地的主要构成是沙石,沙石的比热容比水更小,因此陆地土壤的比热容小于海水的比热容。
到了白天,陆地吸收和海洋相同的热量后,因为自身比热容更小,温度升高的幅度更大,所以陆地的气温会比邻近海洋的气温更高。
气温更高的区域,空气受热膨胀上升,近地面会形成低气压;气温更低的海洋区域,空气冷却下沉,近地面形成高气压。风始终从高压区域吹向低压区域,因此白天的海风是从海洋吹向陆地。
【分析】水的比热容,吸收相同热量后,相比岩石的温度上升较慢,导致白天水的温度小,导致海洋气压增加,形成海洋吹向陆地的风。
11.生产生活中我们经常用到汽油,汽油易挥发,易燃易爆,运输中汽油与油罐摩擦产生静电,油罐   (选填“得到”或“失去”)电子而带正电,电荷累积到一定程度极易出现放电现象,铁链中的电流方向是从   。(选填“大地到油罐”或“油罐到大地”),为防止爆炸事故发生,油罐车通常都在车架加装   (选填“导体”或“绝缘体”)与大地接触以中和油罐所带电荷。
【答案】失去;油罐到大地;导体
【知识点】两种电荷;导体与绝缘体;摩擦起电的现象
【解析】【解答】(1)汽油与油罐摩擦,油罐失去电子,油罐因失去电子而带上正电荷;
(2)第2空 ,第3空,油罐带正电,自由电子通过铁链从大地移动到油罐,铁链是导体,与正电荷中和,故铁链中自由电子定向移动方向是从大地到油罐,而电流的方向是从油罐到大地。
故答案为:失去;油罐到大地;导体。
【分析】(1)摩擦起电的实质是电荷的转移,失去电子的带正电,得到电子的带负电;
(2)物理学规定正电荷定向移动的方向为电流的方向;
(3)油罐带正电,自由电子通过导体从大地移动到油罐,与正电荷中和。
12.人们常用热水袋取暖,这是用   的方式改变物体的内能;热水袋里装水是因为水具有较大的   ;用水取暖的过程中,水的内能不断   (选填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】热传递;比热容;减小
【知识点】热传递改变物体内能;比热容的定义及其计算公式
【解析】【解答】人们用热水袋取暖时,人体从热水袋吸收热量,使得人体内能增大,温度升高,这是通过热传递的方式来改变物体的内能。
因为水相对于其他物质来说,比热容较大,在质量相同、降低温度相同时,水比其他物质放出的热量更多,所以热水袋里要装水。
用水取暖的过程中,人体从热水袋吸收热量,使得人体内能增大,水的内能不断减小,热量从热水袋传递给人体。
【分析】温度不同的物体间,通过热传递改变内能;水的比热容较大,便于对物体降温;物体放出热量,内能减小。
13.如图是一种调节音响音量的电路元件的结构示意图,A、B、C是固定的铜片,d是一段裸露的弧形电阻,e是一端连接在B上,另一端可在d上滑动的滑片。现将铜片C和B接入电路中,使滑片逆时针转动,则通过该元件的电流将   (选填“变大”或“变小”),从而调节音响音量的大小,其实质是通过改变接入电路中的电阻线的   改变电阻的大小。若要使音量最小(电路中电流最小),滑片e该位于弧形电阻d的   (选填“A”或“C”)端。
【答案】变大;长度;A
【知识点】变阻器及其应用;滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【解答】第1空:变大 ,分析:铜片C和B接入电路时,滑片e逆时针转动,接入弧形电阻d的长度变短,电阻减小。根据欧姆定律,电压不变时,电阻减小则电流变大。
第2空:长度 ,分析:该元件实质是滑动变阻器,其工作原理是通过改变接入电路中电阻线的长度来改变电阻大小。
第3空:A ,分析:要使音量最小(电路中电流最小),需电阻最大,此时滑片e应使接入的电阻线长度最长,即位于弧形电阻d的A端。
综上答案:第1空:变大;第2空:长度;第3空:A。
【分析】本题核心考查滑动变阻器的工作原理及欧姆定律的应用,涉及以下知识点:
滑动变阻器原理:通过改变接入电路的电阻线长度来改变电阻;
欧姆定律:,电压一定时,电阻与电流成反比;
电阻与长度的关系:在材料、横截面积相同的情况下,电阻线长度越长,电阻越大。
常见易错点:
误判电阻线接入长度的变化方向,导致电流变化判断错误;
对“电流最小需电阻最大”的逻辑关联理解不清,错选滑片位置。
解题关键:明确滑动变阻器的接线与电阻线长度的对应关系,结合欧姆定律分析电流变化,根据电阻与长度的关系确定实现最大电阻的滑片位置。
14.如图所示,用滑轮组将重力为450N的重物匀速提升2m,所用拉力F为200N,则滑轮组做的总功为   J,机械效率为   ,如果要提高滑轮组的机械效率,你的做法是   。(答出一条即可)
【答案】1200;;增加提升重物的重力
【知识点】滑轮(组)的机械效率;功的计算及应用
【解析】【解答】图中,动滑轮上有三段绳子承担物重,则绳子移动的距离是物体上升高度的三倍,计算做的总功为:;
有用功为:,则机械效率为:;
要提高滑轮组的机械效率,可增加提升重物的重力,提升重物所做的有用功增大,额外功不变,有用功占总功的比值增大,机械效率增大。故第1空填:1200;第2空填:75%;第3空填:增加提升重物的重力。
【分析】根据W=Fs,计算拉力做的总功;根据W=Gh,计算有用功;根据,计算机械效率。
15.(1)在如图所示的电路中,请根据导线中的电流方向,在空缺处填入电源、开关和合适的电表,使两灯和串联,并能同时发光。
(2)某门禁系统有两种识别方式:人脸识别(开关)和密码识别(开关),只要其中一种方式识别成功即可闭合相应开关,启动智能锁电动机开启门锁。请在图中完成电路设计。
(3)根据图甲所示的实物连接图,在图乙的虚线框中画出电路图。
【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】根据实物图画电路图;串、并联电路的设计
【解析】【解答】(1)根据要求,两灯泡串联,电路只一条路径,中间位置是电压表,测灯两端的电压,根据电流方向,电源在最左边且正极在下方,右下面为开关。如图所示:
(2)根据要求,人脸识别(开关)和密码识别(开关),只要一种方式识别成功,相应开关闭合,可使电动机工作,两开关应并联,再与电动机串联在电源上,电路设计如图所示:
(3)根据实物图,电流表、灯泡、开关、灯泡串联,电压表并联在灯泡和电流表两端,如图所示:
【分析】(1)灯泡串联,电路只一条路径,电压表和所测量的位置并联;
(2)多个开关分别控制用电器,开关是并联的,再和用电器串联;
(3)根据各元件顺次连接,画出电路图,电压表和所测量的位置并联。
(1)因为两灯泡串联,所以中间位置必须放电压表,测灯两端的电压,根据电流方向则电源在最左边且正极在下方,右下面为开关。如图所示:
(2)人脸识别(开关)和密码识别(开关),只要其中一种方式识别成功,则相应的开关闭合,从而使电动机工作,所以这两个开关应并联,以便只要有一个开关闭合,电路就能接通。再与电动机串联在电源上,电路设计如图所示:
(3)根据实物图可知,电流从正极出发经过电流表、灯泡、开关、灯泡回到电源负极,电压表并联在灯泡和电流表两端,如图所示:
16.在“探究影响电阻大小的因素”的实验中,某实验小组同学利用如图所示的电路分别对“导体电阻跟它的材料、长度、横截面积有关”的猜想进行实验探究。实验中使用4根电阻丝,规格、材料如下表所示。
编号 材料 长度/m 横截面积/mm2
A 锰铜合金 0.5 0.8
B 镍铬合金 0.5 0.8
C 镍铬合金 0.5 0.4
D 镍铬合金 1 0.4
(1)实验中通过观察    来比较电阻的大小;
(2)分别将    (填编号)两根电阻丝接入电路,可初步探究出的结论是:导体的材料、长度相同时,横截面积越小,电阻越大;
(3)若依次把A、B两根电阻丝接入电路,闭合开关记录电流表的示数。分析比较这两根电阻丝的电阻大小,探究的是电阻跟导体    的关系;
(4)将电阻丝D对折后接入电路中,发现电流表的示数与将电阻丝D全部接入电路时对比变大了,由此得出结论:导体的横截面积越大,电阻越小。这种做法    (选填“正确”或“错误”),理由是:   ;
(5)某同学认为将图中电流表换成小灯泡实验现象更明显,请你对他的方案作出评价:   。
【答案】电流表的示数大小;B、C;材料;错误;没有控制电阻丝的长度不变;当接入电路中电阻丝的阻值变化不大时,通过灯泡的亮度无法判定电阻的大小
【知识点】影响电阻大小的因素;控制变量法与探究性实验方案
【解析】【解答】(1)在该实验中,电阻的大小是通过电流的大小来体现的,应用的方法是转换法。
(2)由表中数据可知,将B、C两根电阻丝接入电路,电阻丝的材料和长度相同,横截面积不同,横截面积越小,电流表的示数越小,电阻丝的电阻越大,由此初步得出结论:导体的材料、长度相同时,横截面积越小,电阻越大。
(3)若依次把A、B两根电阻丝接入电路,闭合开关记录电流表的示数,这两根电阻丝的材料不同,长度和横截面积相同,探究的是电阻跟导体材料的关系。
(4)将电阻丝D对折后接入电路中,电阻丝的长度和横截面积均发生了改变, 由此得出结论:导体的横截面积越大,电阻越小。这种做法是错误的,原因是没有控制电阻丝的长度相同。
(5)若将图中电流表换成小灯泡,但当接入电路中电阻丝的阻值变化不大时,灯泡的亮度变化不明显,通过灯泡的亮度无法判定电阻的大小。
故答案为:(1)电流表的示数大小;(2)B、C;(3)材料;(4)错误;没有控制电阻丝的长度不变;(5)当接入电路中电阻丝的阻值变化不大时,通过灯泡的亮度无法判定电阻的大小。
【分析】(1)电阻的大小可以通过电流的大小来转换比较,结合给出的实验器材,可以利用电流表的示数来比较。
(2)(3)(4)电阻的大小在不考虑温度的前提下,有三个决定因素:材料、长度、横截面积。因此要研究电阻的大小与每一个因素的具体关系时,要用到控制变量法。即研究电阻的大小与哪个因素有关,就要让这个因素变化,其余的因素都相同;
(5)当接入电路中电阻丝的阻值变化不大时,灯泡的亮度无法进行判断。
17.某学习小组在“探究通电导体中电流与电阻的关系”的实验中,小丽连接了如图甲所示的电路(电源电压保持4.5V不变)。
(1)请你用笔画线代替导线将甲图实物电路连接完整(要求:滑动变阻器的滑片P右移动时电路中电流变大;导线不能交叉);   
(2)连接电路时,开关应该    。连接好电路,闭合开关,发现电压表示数接近于电源电压,电流表几乎无示数,则故障为定值电阻R    (选填“断路”或“短路”);
(3)图乙是学习小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像,由图像可知R两端的电压为    V;当R的电阻由5Ω更换为10Ω时,闭合开关后,应该将滑动变阻器的滑片P向    (选填“左”或“右”)端滑动从而达到控制R两端的    不变的目的;若实验中R的阻值分别是5Ω、10Ω、15Ω、25Ω,则滑动变阻器的最大阻值至少是    Ω。
【答案】;断开;断路;3;左;电压;12.5
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1) 实物电路连接
要求“滑片右移时电流变大”,说明滑片右移时滑动变阻器阻值变小,因此需将滑动变阻器的右下接线柱与定值电阻的右端(或电流表的接线柱)用导线连接(保证导线不交叉),完成电路闭合。
(2) 电路连接规范与故障分析
连接电路时,开关应断开(防止电路短路,保护器材);
闭合开关后,电压表示数接近电源电压、电流表几乎无示数,说明定值电阻断路(断路时电压表串联入电路,测电源电压,电路电流极小)。
(3) 实验数据与滑动变阻器阻值计算
两端的电压:由图乙,取时,根据,得;
更换电阻后的滑片操作:当由换为时,的分压会增大,需增大滑动变阻器阻值(分担更多电压),因此滑片向左端滑动,目的是控制两端的电压不变;
根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压U滑=4.5V﹣3V=1.5V
变阻器分得的电压为电压表示数的0.5倍,根据分压原理,当接入25Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为R滑=0.5×25Ω=12.5Ω
故为了完成整个实验,应该选取最大阻值至少12.5Ω的滑动变阻器。
【分析】这道题围绕“探究导体中电流与电阻的关系”实验展开,核心是运用控制变量法(保持电阻两端电压不变),结合电路连接、故障分析、滑动变阻器调节及欧姆定律完成实验相关分析:
1. 电路连接:依据“滑片P右移电流变大”,确定滑动变阻器接右下端接线柱,结合电压表测电阻R电压、电流表串联的规则,完成实物电路连接(导线不交叉)。
2. 实验操作与故障:连接电路时开关需断开;电压表示数接近电源电压、电流表无示数,是定值电阻R断路(此时电压表串联测电源电压)。
3. 实验规律与计算:由图乙数据(如R=5Ω、I=0.6A)得R两端电压为3V;更换更大电阻时,需左移滑片增大滑动变阻器电阻(利用串联分压),保持R两端电压不变;结合电源电压与R的控制电压,通过串联电压、电流规律,计算出滑动变阻器的最大阻值至少需满足对应比例关系。
总结:本题关键是紧扣“探究电流与电阻的关系”的控制变量要求(保持电阻两端电压不变),结合电路连接规则、故障分析方法、串联电路规律及欧姆定律,完成实验相关的操作、分析与计算。
18.在“比较不同液体的吸热能力”的实验中:
(1)在甲组装置中,分别给初温相同且   相等的水和食用油加热;
(2)在甲组装置中,用相同酒精可给两种液体加热相同时间,其目的是为了保证两种液体   相同;
(3)在甲组装置中,两种液体升高相同的温度,需要给水加热更长时间,说明   (选填“水”或“食用油”)吸热能力强;
(4)下列事实能用上述实验结果解释的是   (填字母);
A.沿海地区昼夜温差会比内陆地区小 B.夏天给教室洒水,感觉凉爽
C.用盐水腌蛋,一段时间后蛋会变咸 D.长期堆放煤的水泥地面变成黑色
(5)乙组装置中两个相同烧杯装有相同质量的水,灯中煤油和酒精的质量相等,进行“比较煤油和酒精的热值大小”的实验,假设6分钟两种燃料全部烧完,实验数据如表:
加热时间/min 0 1 2 3 4 5 6
A杯水温/℃ 25 27 29 32 34 36 38
B杯水温/℃ 25 26 27 28 29 30 31
分析数据可知:热值较大的是   (选填“煤油”或“酒精”);
(6)通过实验数据直接计算出的燃料的热值将   (选填“偏大”或“偏小”)。
【答案】质量;相同时间吸收的热量相同;水;A;煤油;偏小
【知识点】燃料的热值;探究不同物质的吸热能力
【解析】【解答】(1)本实验需要控制无关变量一致,因此在甲装置中,要分别给初温相同、质量相等的水和食用油加热。
(2)甲装置使用相同的酒精灯对两种液体加热相同时间,相同时间内两个酒精灯放出的热量相等,因此两种液体吸收的热量也相等,这是通过加热时间长短来反映吸收热量的多少,这种研究方法叫做转换法。
(3)本实验中,两种液体的质量相等,即:
让两种液体升高相同的温度,即:
实验中观察到给水加热的时间更长,说明水吸收的热量更多,即:根据比热容公式
可以得到
即水的比热容比食用油更大。
(4)由上述实验可知,水的吸热能力更强,水的比热容更大:
A.沿海地区多水,内陆地区多砂石,相同质量的水和砂石吸收、放出相同热量时,由于水的比热容更大,水的温度变化更小,因此沿海地区昼夜温差比内陆小,这可以用水的比热容大的特点解释,A符合题意;
B.夏天给教室洒水降温,是利用水蒸发吸收热量,使周围温度降低,和比热容无关,B不符合题意;
C.用盐水腌蛋,一段时间后蛋变咸,这是扩散现象,说明分子在不停做无规则运动,和比热容无关,C不符合题意;
D.长期堆放煤的水泥地面变黑,属于扩散现象,说明分子在不停做无规则运动,和比热容无关,D不符合题意。
综上,选A。
(5)分析乙装置实验的表格数据可知,相同加热时间,两个烧杯中水的质量相同,A烧杯中的水升温更快,说明A烧杯中的水吸收的热量更多,也就是对应烧杯中燃料燃烧放出的热量更多;实验中煤油和酒精的质量相等,根据热值计算公式可知,放出热量更多的煤油热值更大。
(6)在实际实验中,燃料燃烧放出的热量不可能全部被水吸收,会有一部分热量散失到空气中、被烧杯吸收,因此我们计算得到的吸收热量小于燃料实际放出的热量,因此最终直接计算得到的燃料热值会比真实值偏小。
【分析】1、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。
2、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
3、汽化为液态变为气态,会吸收热量,如:蒸发;
4、比较不同物质的热值,原理为Q=mq,在控制材料不同的前提下,保证质量相同,以温度计的示数表示是释放热量的多少,由于能量损耗,所以测量的热值偏小。
19.在研究热现象中:
(1)如图1所示,将两个表面光滑的铅块相互紧压后,会黏在一起,这说明分子间存在   ;
(2)小明为了研究液体的扩散现象,先在量筒里装一半清水,再在水下面注入硫酸铜溶液。如图2所示,是小明观察到的溶液在“实验开始时”、“静放10日后”、“静放30日后”所呈现的现象,其中   (选填“甲”、“乙”或“丙”)图是表示溶液静放30日后的实验现象。如果室温越高,达到丙图所示现象所用的时间将   (选填“缩短”或“延长”)。
(3)如图3所示,取一个配有活塞的厚玻璃筒,筒内放一小团浸有少量乙醚的棉花,快速压下活塞,此实验可观察到浸有乙醚的棉花着火燃烧,这是通过   (选填“做功”或“热传递”)使物体内能   (选填“变大”“变小”“不变”),在这一过程中,棉花获得的内能   人做的机械功(选填“大于”、“小于”、“等于”)。
【答案】(1)引力
(2)甲;缩短
(3)做功;变大;小于
【知识点】做功改变物体内能;分子热运动;分子间相互作用力
【解析】【解答】(1)分子间的作用力
两个表面光滑的铝块压紧后黏在一起,说明分子间存在引力(分子间同时存在引力与斥力,此处体现引力)。
(2)液体扩散现象
扩散是分子无规则运动的结果,静放时间越长,液体混合越均匀:甲图中液体颜色最均匀,因此是静放30 天后的现象;
温度越高,分子运动越剧烈,扩散速度越快,因此室温越高,达到丙图现象的时间会缩短
(3)做功改变内能
快速下压活塞,是通过做功的方式对物体(空气)做功,使物体的内能变大(内能转化为热能,使乙醚达到着火点)
此过程中,部分机械能会因摩擦、热传递等散失,因此棉花获得的内能小于人做的机械功。
【分析】这道题围绕分子动理论与内能改变的知识展开,核心是结合分子间作用力、扩散现象的特点,以及做功改变内能的过程,分析各实验现象对应的物理规律:
1.铅块黏合现象:体现分子间存在引力;
2.液体扩散实验:扩散会使液体逐渐混合均匀,静置 30 天后对应均匀混合的甲图;温度越高分子运动越剧烈扩散时间会缩短;
3.压活塞使棉花燃烧:通过做功的方式增大物体内能,但做功过程存在能量损失,故棉花获得的内能小于人做的机械能。
总结:本题关键是利用分子动理论(分子间作用力、扩散与温度的关系)及内能改变的方式(做功),结合能量转化的实际损失,分析各实验现象对应的物理规律。
(1)两个铅块紧密接触后能黏在一起,是因为在接触面处,铅分子之间产生了相互作用力,使得它们“粘”在一起。这种力是分子间的引力。
(2)[1]初始时(实验开始时),硫酸铜溶液在下层,水在上层,分层明显,如图乙,静放一段时间后,由于扩散现象,硫酸铜分子逐渐向上扩散,水分子也向下扩散,最终混合均匀,所以静放30日后,溶液应变得均匀,如图甲。
[2]丙图是“静放10日后”的状态,此时还未完全混合,仍有部分分层。温度越高,分子热运动越剧烈,扩散速度越快。所以同种情况下,达到丙图所需时间会更短。
(3)[1][2]快速压下活塞,对筒内气体做功,压缩气体,使其内能增加、温度升高,达到棉花的燃点,点燃了棉花。
[3]在这个过程中,能量有损失(如摩擦生热、向空气散热等),并且只有部分能量被棉花吸收。此外,人做的功大部分转化为气体的内能,只有一小部分传递给了棉花。所以棉花获得的内能小于人做的机械功。
20.阅读短文,回答问题:
油电混合动力汽车
如图甲,国产某品牌油电混合动力汽车前后安装有高清摄像头,无线WIFI等,其工作原理如图乙所示。当它以90km/h的速度匀速行驶20min的过程中,燃烧了3kg燃油。发动机和驱动电机同时共同为汽车提供动力,驱动汽车行驶所需的能量为9×107J,其中50%的能量来自燃油燃烧;而发动机内燃油燃烧放出的热量部分用于驱动汽车行驶和对蓄电池充电,其中用于充电的能量为6×106J。设燃油在发动机汽缸内完全燃烧,燃油的热值为5×107J/kg。
若普通汽车刹车时动能全部用于克服与地面的摩擦力做功,而该油电混合动力汽车在关闭发动机后,动能除用于克服与地面的摩擦力做功外,其余能量全部通过驱动电机反转为发电机给蓄电池充电、在某次测试时,同样车型的普通汽车和该油电混合动力汽车刚刚关闭发动机后,根据汽车通过路程s时,所对应的动能EK,作出EK-s图像如图丙所示。设两车受到的摩擦力大小相等。汽车正常行驶时关闭发动机,直至汽车停止的过程中,通过发电机将动能转化为电能的效率称之为储能效率。
(1)该油电混合动力汽车以90km/h的速度匀速行驶时,受到的阻力为N,完全燃烧3kg燃油产生的热量为J,发动机的效率为%;
(2)由图丙可知,表示该油电混合动力汽车进行测试的图线是 (选填“①”或“②”),判断的依据是油电混合动力汽车把能转化为能。该油电混合动力汽车的储能效率为 。
【答案】解:(1)根据题意可知, 当它以90km/h的速度匀速行驶20min的过程中,
则汽车行驶的路程;
汽车受到的牵引力为:;
匀速行驶时,汽车受到的阻力大小等于牵引力的大小,
那么阻力等于摩擦力,即;
完全燃烧3kg燃油产生的热量Q放=qm=5×107J/kg×3kg=1.5×108J;
燃油燃烧对汽车提供动力的能量W1=9×107J×50%=4.5×107J;
那么故发动机用来做有用功的能量W=W1+W2=4.5×107J+6×106J=5.1×107J;
因此发动机的效率。
(2)根据题意可知,油电混合动力汽车会把一部分机械能转化为电能储存起来,则它的能量利用效率更高,则克服阻力做功越少,因此油电混合汽车关闭发动机后滑行的距离更短,所以应该是图丙中的①。
普通汽车克服摩擦所做的功W普=Ek=4×105J;
因此汽车受到的摩擦力;
油电混合汽车克服摩擦所做的功W混=F摩s混=5000N×30m =1.5×105J;
发电机将动能转化为电能W电= EK –W混=4×105J-1.5×105J=2.5×105J
油电混合动力汽车的储能效率。
【知识点】燃料的热值;热机的效率;二力平衡的条件及其应用;功的计算及应用
【解析】【分析】 (1)根据速度公式s=vt算出以90km/h的速度匀速行驶30min的过程中通过的路程;根据W=Fs算出汽车受到的牵引力,再根据二力平衡条件求出匀速直线运动时受到的阻力;根据Q放=mq计算出燃油燃烧放出的热量,最后根据公式计算发动机的效率。(2)根据能量转化的知识确定汽车克服摩擦做功大小,进而确定滑行距离大小。
根据EK-s图像可知对应的动能,由W=fs求出汽车的摩擦力,再求出油电混合汽车克服摩擦所做的功,根据W电=EK-W混求出发电机将动能转化为电能,最后根据
求出储能效率。
21.利用斜面将一个重600N的物体匀速拉到高处,沿斜面向上的拉力F=300N,拉动的距离s=5m,物体提升的高度h=2m。
(1)对物体做的有用功是多少?
(2)拉力所做总功是多少?
(3)该斜面的机械效率?
【答案】(1)解:根据公式可知,对物体做的有用功为
(2)解:根据公式可知,拉力做的总功为
(3)解:根据公式可知,该斜面的机械效率为
【知识点】斜面的机械效率;有用功和额外功
【解析】【分析】(1)根据公式可知,对物体做的有用功;
(2)根据公式可知,拉力做的总功;
(3)根据公式可知,该斜面的机械效率。
(1)根据公式可知,对物体做的有用功为
(2)根据公式可知,拉力做的总功为
(3)根据公式可知,该斜面的机械效率为
22.用煤气炉将的水从加热到,消耗煤气。已知煤气的热值为,水的比热容为。求:
(1)水吸收的热量;
(2)煤气完全燃烧放出的热量;
(3)煤气炉加热的效率。
【答案】(1)解:水吸收的热量
(2)解:煤气完全燃烧放出的热量
(3)解:煤气炉加热的效率
【知识点】比热容的定义及其计算公式;燃料的热值
【解析】【分析】(1)已知水的比热容、质量和初温度、末温度,利用Q吸=c水m水(t-t0)可以得到吸收的热量;
(2)已知煤气的热值和质量,根据Q放=mq煤气得到煤气完全燃烧放出的热量;
(3)水吸收的热量与煤气完全燃烧放出的热量之比就是煤气灶的效率。
(1)水吸收的热量
(2)煤气完全燃烧放出的热量
(3)煤气炉加热的效率
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