


2023-2024学年河南省新乡市九年级(上)期末物理试卷(含详细答案解析)
展开1.某种金属在很低的温度时,电阻突然变为了零。此时,这种金属被称为( )
A. 导体B. 绝缘体C. 半导体D. 超导体
2.关于如图所示的四幅图,下列说法正确的是( )
A. 甲图中水蒸气将试管塞顶出时,水蒸气的内能增大
B. 乙图是汽油机的吸气冲程,吸进汽缸的只有空气
C. 丙图中小强想让笔杆热起来,他只能采用做功的方式
D. 丁图中两个容器密封着等量的空气,通电1min后,左侧容器中的电阻产生的热量多
3.用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球,验电器的金属箔片张开,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 金属箔片张开时,金属球上带的电荷与两箔片上带的电荷种类相反
B. 毛皮摩擦橡胶棒的过程中,橡胶棒上产生了电荷
C. 毛皮摩擦橡胶棒的过程中,电子从毛皮转移到橡胶棒
D. 毛皮的原子核束缚电子的能力比橡胶棒的强
4.“安全用电,珍爱生命”是每个人应有的意识,下列做法符合安全用电原则的是( )
A. 电动车在室外集中充电的区域内充电B. 空气开关跳闸后,应立即合上
C. 使用试电笔时,手接触笔尖金属体D. 用湿布擦拭正在工作的台灯
5.小红在实验创新课上,将如图所示的电流表与电压表位置互换,当开关S闭合后,会出现的现象是( )
A. 电路中的电流过大,电流表烧坏
B. 电流表示数变大,电压表示数变小
C. 两灯都不亮,两电表均无示数
D. 两灯都不亮,电流表指针不偏转,电压表仍有示数
6.随着科技的发展,新能源汽车逐渐成为汽车市场的主流。如图是某充电桩为某新能源汽车充电的情景,已知将该汽车的电池充满电所需要的电能为44kW⋅h,如表为该充电桩的部分参数。若在正常电压下充电且不计充电过程中的能量损耗,下列说法正确的是( )
A. 充电桩对汽车的电池充电时,将化学能转化为电能
B. 充电桩为汽车的电池充电时,汽车的电池相当于电源
C. 该充电桩的输出功率为44kW
D. 将该新能源汽车的电池充满最多需要10h
二、多选题:本大题共2小题,共4分。
7.小敏家在燃气改造中,安装了自动报警器以防管道漏气。如图甲为报警器的简化电路图,电源电压恒定,R0为定值电阻,R为气敏电阻,气敏电阻R的阻值与燃气浓度的关系如图乙所示。闭合开关,下列说法正确的是( )
A. 气敏电阻R的阻值随燃气浓度的增大而减小
B. 燃气浓度增大时,电流表与电压表的示数均变大
C. 燃气浓度减小时,电路消耗的总功率减小
D. 不管燃气浓度如何变化,电压表与电流表示数的比值始终不变
8.如图所示是电阻甲、乙的I−U图象,下列判断正确的是( )
A. 电阻甲的阻值一定大于乙的阻值
B. 电阻乙两端的电压逐渐增大时,其阻值先减小后增大
C. 电阻甲、乙串联接入电源电压为4.5V的电路时,电路中的电流为0.4A
D. 电阻甲、乙并联接入电源电压为3V的电路时,干路电流为1.2A
三、填空题:本大题共6小题,共14分。
9.小利在家学做菜时,厨房里菜香四溢,这是由于分子在不停地做______;现代科学研究发现,常见的物质是由分子、原子构成的,其中原子是由带正电的______和带负电的电子构成。
10.2023年10月26日,搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射成功,如图所示。火箭升空时,燃料燃烧产生的______能转化为机械能,其能量转化的过程与四冲程汽油机的______冲程相同。飞船使用液氢作为燃料,是因为这种燃料具有较大的______(选填“内能”“比热容”或“热值”)。
11.在如图所示的电路中,要使小灯泡L1和L2并联,应闭合的开关是______;若只闭合开关S1,发光的小灯泡是______。
12.某地拟实行居民阶梯电价方案。所谓阶梯电价,就是将电价按月用电量分3个档次,方案如表所示。小明家上月初和上月底电能表的示数如图所示,则他家上月用电量为______kW⋅h;若按此电价方案计算,他家上月电费需要交______元。
13.如图为一款电煎药壶的简化电路图,它有加热和保温两个挡位,其加热和保温功率分别为1100W和440W。当开关S1闭合,S2______(选填“闭合”或“断开”)时,电煎药壶处于加热挡位;电煎药壶在加热挡正常工作30min所放出的热量为______ J;壶内药液内能的增加是通过______的方式实现的。
14.据《武经总要》记载,古人先将鱼形铁片烧红,令铁鱼头尾指向南北,然后将其放入水中冷却,依靠地磁场获得磁性,再令其在水中漂浮,制成指南鱼,如图所示。在使用过程中,由于受到地磁场的作用,铁鱼头指向南方,其相当于磁铁的______极。假如你登上了月球,身边只有一枚小磁针和一个支架,要想知道月球上有没有磁场,请写出一种探究方案:______。
四、作图题:本大题共2小题,共4分。
15.根据图中磁铁的极性,请标出A点处磁感线的方向以及小磁针的N极。
16.如图所示,某品牌破壁机(图甲)设置了安全开关S1和工作开关S2,当杯体放在主机上时S1自动闭合,安全指示灯亮起;再闭合S2,电动机启动,破壁机开始工作;若安全开关S1断开,安全指示灯和电动机均不工作。请你按照上述要求将图乙中的电路连接完整。
五、实验探究题:本大题共3小题,共19分。
17.在“比较不同物质吸热情况”的实验中,实验装置如图甲所示。
(1)实验时,需要在两个相同的烧杯内中加入______(选填“质量”或“体积”)和初始温度相同的A、B两种液体;实验中用两个相同的电加热器给液体加热,这样做的目的是使两种液体在相同的时间内______相同。
(2)同时用电加热器进行加热,每隔1min记录一次温度计的示数,数据如表所示:
分析实验数据可知,A、B两种液体的比热容之比为______。
(3)如图乙所示是某一沿海城市和某一内陆城市的年气温变化曲线,根据所学知识判断可知,曲线C表示的是______(选填“沿海”或“内陆”)城市的年气温变化曲线。(c砂石
(1)请写出一条在连接电路时需要注意的事项:______。
(2)在A、B、C三处各接入一个电流表,闭合开关,发现A处电流表的指针偏转如图乙所示,原因是______;解决问题后,测得 A、B、C三处的电流分别为IA、IB和IC。接下来使用______(选填“相同”或“不同”)规格的灯泡重复实验,所测得的实验数据如表所示。
(3)分析实验数据可得:在并联电路中,干路电流与各支路电流的关系是______(写出IA、IB和IC的关系式)。
(4)某实验小组想利用图丙所示的电路来测量并联电路中流过L1和L2的电流,他们的方案是:
①只闭合S2,测出L1中的电流;
②只闭合S1,测出L2中的电流。
你认为这个方案______(选填“可行”或“不可行”),请说明理由:______。
19.为测量某一定值电阻的阻值,某实验小组选用的实验器材有:待测电阻Rx两节干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关及导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整。本次实验中,滑动变阻器的作用是______(写出一条即可)。
(2)连接完电路后闭合开关,电流表、电压表的示数均很小,无论怎样移动滑片都不起作用,出现这种现象的原因是______。
(3)解决问题后,正常进行实验并将实验数据记录下来,如表所示。第3次测量时电流表的示数如图乙所示,则第三次测得的电阻值为______Ω(结果保留一位小数),根据三组实验数据可得定值电阻Rx=______Ω(结果保留一位小数),本实验测量多组实验数据的目的是______。
(4)在实验拓展环节,实验小组设计了如图丙所示的电路来测量未知电阻Rx的阻值,滑动变阻器的最大阻值为R0,电源电压未知且不变,请将下列相关实验步骤补充完整:
①闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到a端,记录电流表的示数为I1;
②闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到______端,记录电流表的示数为I2;
③写出待测电阻的表达式Rx=______(用I1、I2和R0表示)。
六、计算题:本大题共2小题,共17分。
20.2023年9月23日,第19届亚运会在中国杭州举行。此次亚运会首次使用废碳再生的绿色零碳甲醇作为主火炬塔的燃料,助力打造首届碳中和亚运会。
(1)甲醇燃烧过程中,其热值______(选填“变大”“变小”或“不变”)。主火炬使用甲醇作为燃料,说明甲醇有很大的优点,请你写出一条:______。
(2)若利用甲醇烧水,不计热量损失,完全燃烧2.1kg的甲醇可以使500kg的水从20℃升高到多少摄氏度?[c水=4.2×103J/(kg⋅℃)、q甲醇=2.3×107J/kg]
(3)若某款甲醇汽车发动机的效率为35%,某次行驶中该汽车以10kW的功率匀速直线行驶,消耗了10kg甲醇,求该汽车行驶的时间。
21.如图甲为某物理兴趣小组设计的载货升降机电路的部分原理图,电源电压保持不变,R0是阻值为40Ω的定值电阻,电压表的量程为0∼15V,压敏电阻R1的阻值与所受压力大小的关系如图乙所示。
(1)由图乙可知,随着压敏电阻所受压力的增大,压敏电阻R1的阻值______,电压表的示数将______;(两空均选填“增大”或“减小”)
(2)升降机空载时,电压表的示数为2V,求电源电压;
(3)升降机载货3000N时,求电路中的总功率;
(4)如果想增大升降机所装货物的最大质量,在不改变电压表及压敏电阻的情况下,请写出一种对原电路改进的方法。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解:某种金属在很低的温度时,电阻突然变为了零。此时,这种金属被称为超导体,故D正确,ABC错误。
故选:D。
超导体的电阻为零。
本题考查的是超导体的特点及应用,属于基础性题目。
2.【答案】D
【解析】解:A、水蒸气将软木塞推出,即水蒸气对瓶塞做功,将水蒸气的内能转化机械能,内能减小,故A错误;
B、汽油机吸气冲程时,吸入的是空气和汽油的混合物,故B错误;
C、让笔杆热起来,除了做功的方式,还有热传递的方式,故C错误;
D、图丁中,右侧两电阻并联后再与左侧电阻串联,两电阻大小相等,根据并联和串联电路电流的规律,通过左侧容器中电阻的电流大于通过右侧容器中电阻的电流,而通电时间相同,根据Q=I2Rt可知,通电一段时间后,左侧容器中电阻产生的热量更多,故D正确。
故选:D。
(1)对物体做功时,机械能转化为物体的内能,物体的内能增大;物体对外做功时,物体的内能转化为机械能,物体的内能减小;
(2)汽油机的吸气冲程中吸入的是空气和汽油的混合物;
(3)改变物体内能的方式有做功和热传递;
(4)根据焦耳定律Q=I2Rt分析。
本题考查了焦耳定律、改变物体内能的方式、热机等,综合性较强。
3.【答案】C
【解析】解:A、验电器的金属箔片由于带同种电荷相互排斥而张开,金属球上的电荷与两箔片上的电荷电性相同,故A错误;
BCD、用毛皮摩擦橡胶棒,由于橡胶棒的原子核束缚核外电子的本领强,会从毛皮夺得电子,即一部分电子从毛皮转移到橡胶棒,所以橡胶棒因有多余的电子带负电;摩擦过程中毛皮的电子转移到橡胶棒上,橡胶棒上的正电荷不会定向移动,故BD错误,C正确。
故选:C。
(1)摩擦起电的实质是电荷的转移,原子核束缚电子能力强的物体得到电子带负电;原子核束缚电子能力弱的物体,失去电子带正电;
(2)正电荷定向移动的方向规定为电流的方向;
(3)验电器是检验物体是否带电的仪器,其制作原理是:同种电荷相互排斥。
知道实验室中如何取得正电荷和负电荷,且明白验电器的制作原理是解决该题的关键。
4.【答案】A
【解析】解:A、电动车充电时,有潜在的危险性,因此,电动车应在室外集中充电的区域内充电,故A符合安全用电原则;
B、空气开关跳闸后,应先排除故障,再合上开关,故B不符合安全用电原则;
C、使用试电笔时,手不能接触笔尖金属体,但应接触笔尾金属体,故C不符合安全用电原则;
D、生活用水是导体,用湿布擦拭正在工作的台灯容易发生触电事故,故D不符合安全用电原则。
故选:A。
要有对生活中安全用电常识的认识与理解,对空气开关、试电笔等使用方法的掌握,可逐一做出判断。
本题主要考查了对生活中安全用电常识的认识与应用,属基础题,难度不大。
5.【答案】D
【解析】解:如图所示,若将电流表与电压表位置互换,则电压表串联在电路中,电流表与灯泡L1并联;
当开关S闭合后,因电压表串联在电路中相当于断路,则电路中几乎没有电流,所以两灯都不亮,电流表没有示数(即指针不偏转),电流表也不会烧坏,此时电压表与电源正负极相通,电压表测量电源电压,即电压表仍有示数。
故选:D。
电流表的电阻很小,在电路中相当于导线;电压表的电阻很大,在电路中相当于断路;分析“将电流表与电压表位置互换后”电路的连接情况,结合电流表与电压表的特点进行解答。
本题考查了电流表和电压表的使用、电流表与电压表的特点,属于基础题。
6.【答案】D
【解析】解:A、充电桩对汽车的电池充电时,将电能转化为化学能,故A错误;
B、电源是提供电能的装置,是将其他形式能转化为电能的;充电桩为汽车的电池充电时,汽车的电池消耗电能,相当于用电器,故B错误;
C、由表格数据可得,该充电桩的输出功率:P=UI=220V×20A=4400W=4.4kW,故C错误;
D、已知将该汽车的电池充满电所需要的电能为44kW⋅h,由P=Wt可得,t=WP=44kW⋅h4.4kW=10h,故D正确。
故选:D。
(1)电池工作时将化学能转化成电能,充电时将电能转化成化学能;
(2)电源是提供电能的装置,是将其他形式能转化为电能的;用电器是消耗电能的装置,是将电能转化为其他形式能的;
(3)由P=UI计算输出电功率;
(4)由P=Wt计算充电时间。
本题考查了电源、用电器的判断、能量转化、电功率公式的应用等知识,要熟练掌握与运用。
7.【答案】AC
【解析】解:由图可知两电阻串联,电压表测量R两端的电压,电流表测电路中的电流;
ABC、燃气浓度增大时,R的电阻变小,电路的总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,电流表示数变大;根据U=IR可知,定值电阻两端的电压变大;根据串联电路的电压规律可知,R两端的电压变小,电压表示数变小;同理可知,燃气浓度减小时,通过电路中的电流变小,根据P=UI可知电路消耗的总功率变小;故AC正确、B错误;
D、根据R=UI可知,电压表与电流表示数比值为R的阻值,燃气浓度改变时,R的阻值会发生变化,所以燃气浓度变化时,电压表与电流表示数的比值是改变的,故D错误。
故选:AC。
由图可知两电阻串联,电压表测量R两端的电压,电流表测电路中的电流;根据燃气浓度的变化分析R电阻的变化和总电阻的变化,利用欧姆定律可知电路中电流的变化及R0两端电压的变化,根据串联电路的电压规律可知R两端电压的变化;根据P=UI可知电路消耗的总功率的变化;根据R=UI分析电压表与电流表示数比值的变化。
本题考查了欧姆定律的应用、串联电路的电压规律、电功率计算公式的应用,难度不大。
8.【答案】CD
【解析】解:
AB、由图象可知,乙对应的电流与电压不成正比,根据欧姆定律可知乙电阻的阻值变化,且电压相同时,乙的电流有时比甲小,有时相等,有时较大,即电阻不一定小于甲,且乙电压增大相同时,电流的变化量越来越大,说明电阻越来越小,故AB错误;
C、当电阻甲和乙串联接在电源上时,通过它们的电流相等,且电源的电压等于两电阻两端的电压之和,
由图象可知,当电路中的电流为0.4A,甲电阻两端电压为2V,乙电阻两端电压为2.5V,总电压为4.5V,恰好等于电源电压,故C正确;
D、当电阻甲和乙并联接在3V电源上时,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,两电阻两端的电压均为3V,由图象可知,I甲=0.6A,I乙=0.6A,所以,干路电流I=I甲+I乙=0.6A+0.6A=1.2A,故D正确。
故选:CD。
(1)(2)根据欧姆定律可知,电阻一定时,通过电阻的电流与两端的电压成正比,据此分析图象乙电阻的变化;并比较大小;
(3)根据并联电路的电压特点结合图象读出对应的电流,再根据并联电路的电流特点得出干路电流;
(4)将甲、乙串联后接在电压为6V的电源上时,根据串联电路的电流特点和串联电路电压的特点确定电路中的电压、电流大小,再根据欧姆定律求出乙的电阻。
本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律的应用,从图象中获取有用的信息是关键。
9.【答案】无规则运动 原子核
【解析】解:小利在家学做菜时,厨房里菜香四溢,这是由于分子在不停地做无规则的运动形成的,这是扩散现象。
在物理学中,物质由分子或原子构成,原子是由带正电的原子核和核外带负电的电子构成的。
故答案为:无规则运动;原子核。
原子是由原子核和核外电子组成,原子核又由质子和中子组成.其中质子带正电,核外电子带负电,中子不带电;
物质是由分子组成的,组成物质的分子很小,直接用肉眼看不到;组成物质的分子不停地做无规则的运动,扩散现象证明了分子的无规则运动.
本题考查原子结构、分子的热运动相关知识点,属于基础题目。
10.【答案】内 做功 热值
【解析】解:火箭起飞过程中,将内能转化为火箭的机械能,四冲程汽油机做功冲程将燃料燃烧释放的内能转化为机械能,火箭发射过程的能量转化与内燃机的做功冲程的原理是相同的;
火箭常用液氢作为燃料,原因是液氢具有较大的热值,根据Q放=mq可知,完全燃烧相同质量的液氢和其它燃料相比,液氢可以释放出更多的热量,则火箭能获得更多的机械能。
故答案为:内;做功;热值。
火箭发动机工作时将内能转化成了机械能;四冲程汽油机在做功冲程中将燃料燃烧释放的内能转化为机械能;根据Q放=mq可知,燃料的热值越大,在完全燃烧相同质量的燃料时,其释放出的热量越多,所以在选择火箭燃料时首先应该考虑燃料热值的大小。
该题以火箭发射为问题背景,考查了热值、改变内能的方法、内燃机的工作过程等知识点,是一道综合题,但难度不大。
11.【答案】S1、S2 L1
【解析】解:只闭合开关S1和S2时,电流的路径有两条,分别经过两个灯泡,此时的灯泡L1和L2是并联的;
只闭合开关S1时,灯泡L2被断路不接入电路中,只有灯泡L1亮。
故答案为:S1、S2;L1。
把几个用电器首首相接、尾尾相接,再连入电路,就是并联,并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。只闭合开关S1和S2时,根据电路的连接方式分析哪个灯泡会亮。
本题考查了判断电路元件的连接方式,知道串、并联电路的连接方式、分析清楚电路结构即可正确解题。
12.【答案】200 113
【解析】解:上月用电:
W=2023.6kW⋅h−1823.6W⋅h=200kW⋅h;
小明家有180kW⋅h的电量按第一档电价交费,有200kW⋅h−180kW⋅h=20kW⋅h的电量需要按第二档电价交费,所以应交电费:0.56元/kW⋅h×180kW⋅h+0.61元/kW⋅h×20kW⋅h=113元。
故答案为:200;113。
上月消耗的电能等于上月底、上月初电能表的示数之差,据此选择电价方案,消耗的电能乘以相应电价可得应交电费。
本题考查了电能表的读数、消耗电能和应交电费的计算,属于基础题目。
13.【答案】闭合 1.98×106 热传递
【解析】解:由图可知,当S1、S2并联闭合时,R1、R2并联,根据并联电路的电阻特点可知,此时电路中的总电阻最小,由P=U2R可知,电路中的总功率最大,电煎药壶处于加热挡;
电煎药壶在加热挡正常工作30min所放出的热量:Q=W=P加热t=1100W×30×60s=1.98×106J;
壶内药液吸收电煎药壶的热量,内能增加,温度升高,这是通过热传递的方式增加药液的内能。
故答案为:闭合;1.98×106;热传递。
(1)由图可知,当S1、S2并联闭合时,R1、R2并联,当开关S1闭合、S2断开时,只有R2工作;根据并联电路的电阻特点和P=U2R可知电煎药壶加热挡和保温挡的电路连接;
(2)根据Q=W=Pt求出电煎药壶在加热挡正常工作30min所放出的热量;
(3)做功和热传递都可以改变物体的内能;做功改变物体内能的实质是能量的转化,热传递改变物体内能的实质是能量的转移。
本题考查并联电路的特点、改变物体内能的方式、电功率公式以及焦耳定律推导公式的应用,有一定的难度。
14.【答案】南 选取月球的不同地点,在月球表面放置一枚小磁针,使小磁针转动,观察磁针静止时的指向,如果磁针静止时指向某一个方向,那么月球周围存在磁场
【解析】解:
鱼形铁片烧红后,铁鱼头指向南方,即地磁的北极,根据异名磁极相互吸引知,铁鱼头相当于磁铁的南极;选取月球的不同地点,在月球表面放置一枚小磁针,使小磁针转动,观察磁针静止时的指向,如果磁针静止时指向某一个方向,那么月球周围存在磁场。
故答案为:南;选取月球的不同地点,在月球表面放置一枚小磁针,使小磁针转动,观察磁针静止时的指向,如果磁针静止时指向某一个方向,那么月球周围存在磁场。
(1)根据地磁场的特点和磁体间的相互作用判断铁鱼头的极性。
(2)要想探究月球上是否有“地磁场”,可利用磁场的基本性质(即磁场对放入其中的磁体有磁力作用)来设计验证磁场是否存在的方法。
此类问题有地球移到月球,解题思路是一样的,考查学生的灵活应用和融会贯通能力。
15.【答案】解:在磁体外部,磁感线总是从N极发出,回到S极,A点处磁感线的方向向左;
由磁极间的作用规律可知,小磁针的右端为N极,如图所示:
【解析】在磁体外部,磁感线总是从N极发出,回到S极。
磁极间的作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
本题考查了磁极间的作用规律和磁感线的方向,属于基础题。
16.【答案】解:当杯体放在主机上时S1自动闭合,安全指示灯亮起,说明S1能控制指示灯,此时电动机不工作,同时也说明电动机和指示灯是并联的,再闭合S2电动机启动破壁,这说明S2和电动机串联在一个支路中,S1断开,安全指示灯和电动机均不工作,所以开关S1在干路中,如图所示:
【解析】根据开关的控制作用,判断开关的位置;根据指示灯和电动机能否独立工作,判断它们的连接方式。据此判断正确选项。
本题考查了电路的设计,要求学生能够根据开关的控制作用和各用电器能否独立工作,判断它们的连接方式。
17.【答案】质量 吸收的热量 2:1 内陆
【解析】解:(1)根据比较不同物质吸热能力的两种方法,要控制不同物质的质量相同,故实验中必须要选取初温相同且质量相等的甲、乙两种液体;选用规格相同的电加热器分别给甲和乙两种液体加热,根据转换法,通过加热时间的长短来比较吸热多少,这样做的目的是在相同时间内甲和乙两种液体吸收的热量相同;
(2)根据表格数据可知,升高12℃,A、B的加热时间分别为6min和3min,由转换法,对应的吸热之比为2:1,根据Q=cmΔt可知,在质量和升高的温度相同的情况下,吸热与比热容成正比,A、B两种液体的比热容之比为2:1;
(3)由图丙气温变化曲线得出,D所示的城市最高、最低气温差比C所示的城市的小;沙石的比热容比水小,在吸收或放出相同的热量时,温度变化值比较大,所以曲线C表示的是内陆城市的年气温变化曲线。
故答案为:(1)质量;吸收的热量;(2)2:1;(3)内陆。
(1)我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转换法;
比较物质吸热能力的2种方法:
①使相同质量的不同物质升高相同的温度,比较吸收的热量(即比较加热时间),吸收热量多的吸热能力强;
②使相同质量的不同物质吸收相同的热量(即加热相同的时间),比较温度的变化,温度变化小的吸热能力强;
(2)根据表格数据可知温度升高12℃时,A、B的加热时间,根据加热时间之比,由转换法得出对应的吸热的吸热之比,根据比较吸热能力的方法,可知B的吸热能力强;根据Q=cmΔt可知,在质量和升高的温度相同的情况下吸热与比热容成正比,据此得出A、B两种液体的比热容之比;
(3)由图乙最高、最低气温差得出结论;沿海地区和内陆地区相比,沿海地区水多,水的比热容较大,白天,在相同的吸热条件下,水的温度升高的少;夜晚,在相同的放热条件下,水降低的温度少,昼夜温差小;而在内陆地区,沙石的比热容较小,白天,在相同的吸热条件下,沙石的温度升高的多;夜晚,在相同的放热条件下,沙石降低的温度多,昼夜温差大。
本题主要考查如何用转换法和控制变量法来比较不同物质比热容(吸热能力)的大小,解题时要注意控制变量法的应用,为热学重要实验。
18.【答案】连接电路前,开关S处于断开状态 电流表选择的量程过大 不同 IA+IB=IC 不可行 电流表的正、负接线柱有一次是接反的
【解析】解:(1)连接电路时,开关必须处于断开状态;
(2)图乙所示指针偏转角度太小,是因为选用的电流表量程太大了;为得出普遍结论,避免实验的偶然性,实验时应采用不同规格的灯泡进行实验;
(3)分析表格中实验数据,0.46A=0.18A+0.28A,0.52A=0.20A+0.32A,0.60A=0.22A+0.38A,可知在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,表达式为:IA+IB=IC;
(4)这个方案不可行,因为电源的正负极不变,两次测量时电流流过电流表的方向不同,所以电流表的正负接线柱有一次是接反的。
故答案为:
(1)连接电路前,开关S处于断开状态;
(2)电流表选择的量程过大;不同;
(3)IA+IB=IC;
(4)不可行;电流表的正、负接线柱有一次是接反的。
(1)连接电路时,开关必须处于断开状态;
(2)根据电表指针偏转情况进行分析;探究并联电路的电流规律时,为避免实验的偶然性;
(3)根据表中三处电流的关系得出结论;
(4)电流表的正负接线柱的接法要正确。
本题探究并联电路电流特点,考查注意事项、归纳法的应用、并联电路的电流特点分析数据归纳结论的能力。
19.【答案】改变定值电阻两端的电压 将滑动变阻器下面的两个接线柱连入了电路 10.49.9取平均值减小误差 bI2I1−I2R0
【解析】解:(1)电源电压是3V,故电压表应接入3V接线柱,滑动变阻器要一上一下连入电路,连接电路如下:
本次实验中,滑动变阻器的作用是保护电路和改变灯泡两端的电压,多测几组数据,减小实验误差;
(2)连接完电路后,闭合开关,电流表、电压表示数均很小,发现灯泡不亮,说明电路为通路且灯的电压和通过的电流很小,电路中的电阻较大,怎样移动滑片都不起作用,导致该故障的原因是:变阻器的下面两个接线柱连入了电路;
(3)排除故障后,闭合开关,调整滑片P到某一位置后,图乙中电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.24A,第三次测得的电阻值为:
Rx1=UI=≈10.4Ω;
定值电阻为:Rx=9.4Ω+10.0Ω+10.4Ω3≈9.9Ω;
本实验测量多组实验数据的目的是:取平均值减小误差;
(4)②闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到b端,Rx被短路,只有R0工作,电流表示数为I2;
所以电源电压:U=I2R0,
③在步骤①中,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到a端,两电阻并联,总电流为I1;
两次实验中,R0两端电压均等于电源电压,R0阻值不变,所以通过R0的电流均为I2,
根据并联电路的电流特点可得,通过待测电阻的电流Ix=I1−I2,
并联电路电压相等,则待测电阻两端的电压:Ux=U=I2R0,
所以待测电阻Rx=UxIx=I2I1−I2R0。
故答案为:(1)如图所示;改变定值电阻两端的电压;(2)将滑动变阻器下面的两个接线柱连入了电路;(3)10.4;9.9;取平均值减小误差;(4)②b;③I2I1−I2R0。
(1)根据电源电压确定电压表量程,滑动变阻器要一上一下连入电路;滑动变阻器的作用:保护电路和改变灯泡两端的电压及电路中的电流;
(2)闭合开关,电流表、电压表示数均很小,发现灯泡不亮,说明电路为通路且灯的电压和通过的电流很小,电路中的电阻较大,怎样移动滑片都不起作用,据此分析导致该故障的原因;
(3)根据电表选用的量程确定分度值读数,由欧姆定律求出第三次测得的电阻值Rx,进而求出平均电阻;实验中多次测量有的是为了得出普遍性的结论,有的是取平均值减小误差;
(4)闭合开关S,将滑片滑倒a端,两电阻并联;将滑片滑倒b端,Rx被短路,只有R0工作,根据并联电路的电流和电压特点求出待测电阻的阻值。
此题主要是对学生电路图连接、电路故障分析、欧姆定律应用和设计实验能力的考查,是中考常见题型。
20.【答案】不变 清洁、环保
【解析】解:(1)热值是燃料的一种特性,只与燃料的种类有关,与燃料的质量无关,故燃料箱内甲醉越来越少,甲醇的热值不变;甲醇燃烧后不会产生有害气体,属于清洁、环保燃料;
(2)全燃烧2.1kg的甲醇所释放的热量:Q1=mq甲醇=2.1kg×2.3×107J/kg=4.83×107J;
水吸收的热量:Q2=Q1=4.83×107J;
由Q=cmΔt可得水升高的温度为Δt=Q2c水m水=4.83×107J4.2×103J/(kg⋅℃)×500kg=23℃;
故水升高到的温度:t=t0+Δt=20℃+23℃=43℃;
(3)10kg甲醇完全燃烧放出的热量:Q3=m′q甲醇=10kg×2.3×107J/kg=2.3×108J;
已知该款甲醇汽车发动机效率:η=35%,发动机做的功为W=Q3η=2.3×108J×35%=8.05×107J;
则该汽车行驶的时间:t=WP=8.05×107J10×103W=8050s。
答:(1)不变;清洁、环保;
(2)水升高到的温度为43℃;
(3)该汽车行驶的时间为8050s。
(1)热值是燃料的一种特性,只与燃料的种类有关,与其他因素无关;甲醇时环保型的燃料;
(2)利用Q放=qm可求出甲醇燃料完全燃烧放出的热量,不计热量损失,可得出水吸收的热量,在利用Q吸=c水m水Δt可求出水升高的温度,进而可得出水的末温;
(3)利用Q放=qm可求出10kg甲醇完全燃烧放出的热量,利用η=WQ可求出发动机做的功,再通过W=Pt可求出汽车行驶的时间。
本题考查了学生对热值概念的理解和对吸热、放热、功以及热机效率的计算公式的运用,熟练掌握相关的计算公式是解题的关键。
21.【答案】减小 增大
【解析】解:(1)由图象可知,压力增大时,R1的阻值减小,总电阻减小,根据欧姆定律可知,电路中的电流增大,根据U=IR可知,定值电阻两端的电压增大,即电压表示数变大;
(2)由图乙可知,当压力为零时,压敏电阻的阻值R1=200Ω,电压表的示数为2V,R0两端的电压为U0=2V,根据欧姆定律可知此时电路中的电流I=U0R0=2V40Ω=0.05A,压敏电阻两端的电压UR=IR1=0.05A×200Ω=10V,根据串联分压的电源电压U=U0+UR=2V+10V=12V;
(3)升降机载货3000N时,压敏电阻的电阻为80Ω,此时电路中的总电阻为R总=R1′+R0=80Ω+40Ω=120Ω,电路电流I′=UR总=12V120Ω=0.1A,电路中的总功率P=UI′=12V×0.1A=1.2W;
(4)由图乙可知,压敏电阻所受压力越大时,压敏电阻的阻值越小,电路总电阻越小,由I=UR可知,电源电压不变时,电路总电流越大,定值电阻两端电压越大,要增大压敏电阻的承压范围,而不改变电表的条件,当电源电压不变时,可以适当减小定值电阻阻值或当定值电阻阻值不变时,适当减小电源电压。
故答案为:(1)减小;增大;
(2)电源电压为12V;
(3)升降机载货3000N时,求电路中的总功率为1.2W;
(4)适当减小定值电阻阻值。
(1)根据图象分析压力与电阻的关系,然后根据欧姆定律判定电压表示数的变化;
(2)压敏电阻所受压力为0时,电压表示数为2V,根据欧姆定律,求出此时电路中的电流,压敏电阻两端的电压,再根据串联分压,求出电源电压;
(3)升降机载货3000N时,压敏电阻的电阻为80Ω,求出电路中的电流,根据P=UI求出总功率;
(4)由图乙可知,压敏电阻所受压力越大时,压敏电阻的阻值越小,电路总电阻越小,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和定值电阻两端的电压变化,进一步得出不改变电表的条件下增大压敏电阻承压范围的方法。
本题考查了串联电路的特点、电功的计算以及欧姆定律的应用,能从图象中得出有用的信息是关键。输入电压
220V
输出电压
220V
输出电流
20A
档次
月用电量(kW⋅h)
缴费标准(元/kW⋅h)
1
0∼180
0.56
2
180∼260
超出180kW⋅h的部分:0.61
3
260以上
超出260kW⋅h的部分:0.86
加热时间t/min
0
1
2
3
4
5
6
7
A的温度tA/℃
20
22
24
26
28
30
32
34
B的温度tB/℃
20
24
28
32
36
40
44
48
实验序号
IC/A
IA/A
IB/A
1
0.46
0.18
0.28
2
0.52
0.20
0.32
3
0.60
0.22
0.38
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
1
1.5
0.16
9.4
2
2.0
0.20
10.0
3
2.5
2023-2024学年天津南开区九年级(上)期末物理试卷(含详细答案解析): 这是一份2023-2024学年天津南开区九年级(上)期末物理试卷(含详细答案解析),共23页。试卷主要包含了单选题,多选题,填空题,实验探究题,计算题等内容,欢迎下载使用。
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