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微信:cs5311742016 主营各地名校期中期末真题卷及小初高全套教材教案讲义知识点总结
北京市第八十中学 2023~2024 学年度九年级第一学期期中检
物理试卷
一、单项选择题(以下各题的选项中只有一个符合题意,每小题2分,共26分)
1. 下列物理量中,以科学家的名字瓦特作为单位的物理量是( )
A. 电流 B. 电阻 C. 电功率 D. 电功
【答案】C
【解析】
【详解】A.电流的国际单位是安培,故A不符合题意;
B.电阻的国际单位是欧姆,故B不符合题意;
C.电功率的国际单位是瓦特,故C符合题意;
D.电功的国际单位是焦耳,故D不符合题意。
故选C。
2. 如图所示的四种餐具中,通常情况下属于导体的是( )
A. 玻璃酒杯
B. 陶瓷饭碗
C. 钢制饭勺
D. 木制筷子
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【答案】C
【解析】
【详解】常见的导体包括:人体、大地、各种金属、酸碱盐的溶液等。常见的绝缘体包括:塑料、陶瓷、
橡胶、空气、玻璃、干木柴等。所以,玻璃酒杯、陶瓷饭碗、木制筷子是常见的绝缘体。钢制饭勺是金属
制品,是导体,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
3. 在图所示的实例中,通过热传递改变物体内能的是( )
A. 迅速下压活塞,压燃器管内气体温度升高
B. 用火炉炒菜,铁锅烫手
C. 两手相互摩擦,手发热
D. 从滑梯上滑下,屁股感觉发热
【答案】B
【解析】
【详解】选项ACD都是做功改变内能的,用火炉炒菜铁锅烫手是通过热传递改变物体内能的,故B符合
题意 ,ACD不符合题意。
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故选B。
4. 下列说法中错误的是( )
A. 在串联电路中,电流处处相等
B. 在并联电路中,干路中的电流等于各支路中的电流之和
C. 在并联电路中,总电压等于各导体两端电压
D. 用电器两端电压都相等的电路,一定是并联电路
【答案】D
【解析】
【详解】A.串联电路中电流只有一条路径,处处电流都相等,故A正确,不符合题意;
B.在并联电路中电流有两条路径,干路中的电流等于各支路中的电流之和,故B正确,不符合题意;
C.在并联电路中,各支路电压都相等,都等于电源电压,故C正确,不符合题意;
D.在串联电路中,若用电器规格一样,两端电压同样可以相等,故D错误,符合题意。
故选D。
5. 依据表格中的数据,下列说法正确的是( )
物质 比热容c/ 【J/(kg·°C)】
水 4.2×103
煤油 2.1×103
砂石 约0.92×103
A. 一杯水倒出一半,杯内剩余水的比热容变小
B. 水和砂石放出相等热量,水的温度降低得较多
C. 水的比热容表示水的温度升高1°C吸收的热量是4.2×103J
D. 质量相等的水和煤油,吸收相等热量,煤油温度升高得较多
【答案】D
【解析】
【详解】A.比热容是物质特有的一种物理属性,只跟物质的种类、状态有关,所以一杯水倒出一半,杯
内剩余水的比热容不变,故A错误;
B.根据 可知,相同质量的水和沙石放出相等热量,由于沙石的比热容比水小,则沙石的温度
降低得较多,故B错误;
C.水的比热容表示的是1kg的水温度升高(或降低)1°C时吸收(或放出)的热量是4.2×103J,故C错误;
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D.根据 可知,相同质量的水和煤油吸收相等热量,由于煤油的比热容比水小,则沙石的温度
升高得较多,故D正确。
故选D。
6. 如图是汽油机一个工作循环的四个冲程,内能转化为机械能的冲程是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
为
【详解】A.如图,进气门关闭,排气门打开,活塞上行, 排气冲程,不涉及能量转化,故A不符合题
意;
B.如图,两气门关闭,活塞下行,为做功冲程,缸内气体推动活塞做功,将内能转化为机械能,故B符
合题意;
C.如图,两气门关闭,活塞上行,为压缩冲程,活塞压缩缸内气体,对气体做功,使气体内能增大,温
度升高,将机械能转化为内能,故C不符合题意;
D.如图进气门打开,排气门关闭,活塞下行,为吸气冲程,不涉及能量转化,故D不符合题意。
故选B。
7. 有两只普通白炽灯泡L、L,其中L 标有“220V 40W”、 L 标有“110V 40W”。两灯都正常发光
1 2 1 2
时( )
A. L 比L 亮 B. L 比L 亮 C. L 、L 一样亮 D. 无法判断
2 1 1 2 1 2
【答案】C
【解析】
【详解】两只普通白炽灯泡L、L 都正常发光时,两灯的实际功率都等于各自的额定功率,由题意可知,
1 2
两只普通白炽灯泡的额定功率相等,正常发光时的实际功率相等,则两灯一样亮,故C符合题意,ABD不
符合题意。
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故选C。
8. 下列说法中正确的是( )
A. 用电器两端电压大,用电器做功就快
B. 用电器的电功率越大,做功就越快
C. 用电器的电功率越大,做功就越多
D. 用电器的额定功率越大,消耗的电能就越多
【答案】B
【解析】
【详解】A.做功快是指功率大,由P=UI可知,用电器电功率的大小取决于电流和电压两个物理量,故A
错误;
B.电功率指电流单位时间内所做功,是表示电流做功快慢的物理量,故B正确;
CD.由W=Pt可知,电流所做的功的多少与电功率和通电的时间有关,所以导体的电功率或额定功率大,
做功不一定多,而电流做功的过程就是消耗电能的过程,所以消耗的电能也不一定多,故CD错误。
故选B。
9. 有两个阻值分别为R、R 的定值电阻,且R>R.把它们按照图所示的方式连接在电压恒为U的电源
1 2 1 2
两端,电路中的电流分别为I、I、I、I.下列判断中正确的是
1 2 3 4
A. I>I B. I>I C. I =I+I D. I =I+I
1 2 3 4 1 3 4 2 3 4
【答案】D
【解析】
【详解】A.由第一幅图可知,电阻R 、R 串联;由第二幅图可知,电阻R、R 并联;因为电阻越串越大、
1 2 1 2
电阻越并越小,所以R 大于R ,电源电压恒为U,由 可知,I<I,故A不符合题意;
串 并 1 2
B.由第三、四两幅图可知,通过两个电阻的电流分别为I、I;已知R>R,电源电压恒为U,由
3 4 1 2
可知,I<I;故B不符合题意;
3 4
CD.第二幅图中,电阻R、R 并联,干路电流 ,第三幅图中的电流 ;第四幅图中的
1 2
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电流 ,则 ,并且 ,故D符合题意,C不符合题意.
10. 家用电压力锅结合了高压锅和电饭锅的优点,省时省电而且安全性高。当电压力锅内部气压过大或温
度过高时,发热器都会停止工作。下列简化的电压力锅电路图中, 为过压保护开关, 为过热保护开
关。当锅内气压过大时开关 自动断开,温度过高时开关 自动断开。则符合上述工作要求的电路图是
( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】开关控制发热器,与发热器串联,S 为过压保护开关,S 为过热保护开关,当两开关都闭合时,
1 2
发热器工作,当只断开一个开关,发热器即停止工作,则两开关串联,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
11. 小瑶同学在一次实验中将定值电阻R两端的电压从2V增加到3V,她观察到和R串联的电流表的示数
变化了0.1A。下列判断正确的是( )
A. 电阻R的阻值为20Ω
B. 电阻R的阻值从20Ω变为30Ω
C. 电阻R消耗的电功率增加了0.5W
D. 电阻R消耗的电功率从0.2W变为0.3W
【答案】C
【解析】
【详解】AB.因电阻是本身的一种性质,与两端的电压和通过的电流无关,电流表的示数变化了0.1A,
即
电阻R的阻值为
R=10Ω
故AB错误;
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CD.将定值电阻R两端的电压从2V增加到3V,R消耗的电功率变大,电阻两端的电压为2V时,消耗的
电功率
电阻两端的电压为3V时,消耗的电功率
所以,电阻R消耗的电功率从0.4W变为0.9W,电功率增加
ΔP=P′-P=0.9W-0.4W=0.5W
所以,电阻R消耗的电功率增加了0.5W,故C正确,D错误。
故选C。
12. 在中国科技馆的“科技与生活”展区有一个涉及“光敏电阻”的展品。小强同学了解到光敏电阻可以
用于自动控制,经查阅得知,光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小。小强为了研究光敏电阻的性能,
将光敏电阻R、定值电阻 、电流表、电压表、开关和电源连接成如图所示电路,电源电压不变。闭合开
关,逐渐增大光敏电阻的光照强度,观察电表示数的变化情况应该是( )
A. A表示数变大,V表示数变小 B. A表示数变小,V表示数变大
C. A表和V表示数均变小 D. A表和V表示数均变大
【答案】D
【解析】
【详解】由图知,光敏电阻与定值电阻串联,电流表测整个电路的电流,电压表测定值电阻两端的电压;
当增大光敏电阻的光照强度时,光敏电阻的电阻值减小,则电路中的总电阻减小,由欧姆定律 可知,
电路中的电流增大,故电流表的示数增大;根据串联电路分压的规律知,定值电阻分得的电压增加,故电
压表的示数增加。
故选D。
13. 如图甲所示,电源电压不变,闭合开关S,当变阻器R 的滑片P从b端滑到a端的过程中,电流表示
2
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数I与电压表示数U的关系如图乙所示,下列说法中正确的是( )
A. R 的阻值为20Ω
1
B. 变阻器R 的最大阻值为16Ω
2
C. 电流表示数为0.2A时,电路中的总电阻是30Ω
D. 电压表示数为1.5V时,电阻R 的功率等于变阻器R 的功率
1 2
【答案】D
【解析】
【详解】由电路图可知,R与R 串联,电压表测R 两端的电压,电流表测电路中的电流。
l 2 1
A.当滑片位于a端时,滑动变阻器接入电路中的电阻为零,电路为R 的简单电路,电压表测电源两端的
1
电压,其示数最大,由图乙可知,电压表的最大示数为3V,则电源的电压U=3V,此时电路中的电流
I=0.3A,由 可得,R 的阻值为
1
故A错误;
B.当滑片位于b端时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,电压表的示数最小,由
图乙可知,电压表的示数U=lV,电路中的电流I =0.1A,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,
1 小
R 两端的电压为
2
U=U-U=3V-1V=2V
2 1
则变阻器R 的最大阻为
2
故B错误;
C.由图乙可知,电流表示数为0.2A时,电路中的总电阻为
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故C错误;
D.当电压表示数为1.5V时,R2两端的电压为
U′=U-U′=3V-1.5V=1.5V
2 1
R、R 两端的电压相等,串联电流相等,根据P=UI可知,电阻R 的功率等于变阻器R 的功率,故D正确。
1 2 1 2
故选D。
二、多项选择题(下列各小题均有四个选项,其中符合题意的选项均多于一个。共6分每小
题2分。每小题选项全选对的得2分,选对但不全的得1分,有错选的不得分)
14. 下列说法中正确的是( )
A. 冰在 时没有内能
B. 沿海城市昼夜温差小的主要原因是水的比热容较大
C. 铁棒很难被拉伸,这说明分子间存在相互作用的引力
的
D. 春天花香袭人 现象是扩散现象
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.任何物体都具有内能,故A错误;
B.水的比热容大,吸热和放热时温度变化不明显,所以沿海城市昼夜温差小,故B正确;
C.固体分子之间的引力比较大,所以铁棒很难被拉伸,故C正确;
D.春天花香袭人是扩散现象,是因为分子在不停地做无规则运动,故D正确。
故选BCD。
15. 下列说法中正确的是( )
A. 摩擦起电的原因是电子发生了转移
B. 电路中只要有电压存在,就一定有电流
C. 金属导线中发生定向移动的电荷是自由电子
D. 导体的电阻是由它两端的电压和通过它的电流决定的
【答案】AC
【解析】
【详解】A.摩擦起电的原因是电子发生了转移,得到电子带负电,失去电子带正电,故A正确;
B.电路两端有电压,且电路闭合时才会有电流,故B错误;
C.金属导体内部存在大量的可以自由移动的自由电子,金属导电时发生定向移动的是自由电子,故C正
确;
D.电阻是导体自身的一种性质,与它两端的电压和通过它的电流大小无关,故D错误。
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故选AC。
16. 小明设计了如图甲所示的模拟调光灯电路,电源两端电压恒定。闭合开关S后,将滑动变阻器 的滑
片P从最右端向左移动,直至小灯泡L两端的电压达到额定电压。此过程中,通过小灯泡的电流与其两端
电压的关系,以及通过滑动变阻器的电流与其两端电压的关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 图线②表示的是通过小灯泡的电流与其两端电压的关系
B. 小灯泡正常发光时的电阻为10Ω
C. 此过程中,滑动变阻器接入电路的最小阻值为6Ω
D. 此过程中,电路总功率的最大值为1W
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.根据图甲电路图可知,当滑动变阻器的滑片P从最右端向左移动,滑动变阻器接入电路的电
阻减小,整个回路的总电阻减小,根据闭合电路的欧姆定律可知,灯泡两端的电压增大,滑动变阻器两端
的电压减小,则可知图线②表示的是通过滑动变阻器的电流与其两端电压的关系,故A错误;
B.由图乙可知,当小灯泡L两端的电压达到额定电压时,其电压为 2.5V,额定电流为0.25A,根据
可得,小灯泡正常发光时的电阻为
故B正确;
C.由图乙可知,当小灯泡L两端的电压达到额定电压时,此时滑动变阻器两端的电压最小,为 1.5V,电
流最大,为0.25A,则滑动变阻器的电阻最小,根据 可得,滑动变阻器的最小电阻为
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故C正确;
D.根据 可知,由于电源电压不变,则当电路中的电流最大时,电路的总功率最大,根据图乙可知,
电源的电压为4V,最大电流为0.25A,故此过程中,电路总功率的最大值为
故D正确。
故选BCD。
三、实验解答题(共26分,17题2分,23题3分,其余每图每空1分)
17. 如图所示电阻箱的读数为______ 。
【答案】4635
【解析】
【详解】根据电阻箱的使用和读数方法可知图中电阻箱的读数为
18. 小东在做“比较不同物质吸热能力”的实验时,使用相同的电加热器给水和食用油加热,他得到如下
数据:
物质 质量/g 初始温度/℃ 加热时间/min 最后温度/℃
水 60 20 6 35
食用油 60 20 6 60
(1)使用相同的加热器加热的目的是________,这样就可以用________(选填“加热时间”或“升高的
温度”)来表示吸收热量的多少;
(2)在此实验中,如果要使水和食用油的最后温度相同,就要给水加热更长的时间。此时,食用油吸收
的热量________水吸收的热量(选填“大于”、“小于”或“等于”);
(3)实验表明,吸热的能力较强的是_________。
【答案】 ①. 控制水和食用油在相同的时间内吸收相同的热量 ②. 加热时间 ③. 小于 ④.
水
【解析】
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【详解】(1)[1][2]在做“比较不同物质吸热能力”的实验时,使用相同加热器的目的是使水和食用油在
相同的时间内吸收的热量相同。加热相同的时间,水和食用油吸收的热量就相等,这样就可以用加热时间
来表示吸收热量的多少。
(2)[3]从表中数据可知,水和食用油的初温和质量相同,加热6min后,水的温度低,如果要使水和食用
油的最后温度相同,就要给水加热更长的时间,即水吸收的热量大于食用油吸收的热量,或者说食用油吸
收的热量小于水吸收的热量。
(3)[4]由表中数据可知,质量相同的水和食用油加热相同时间,吸收热量相同,水升温更小,则可知在
相同条件下水的吸热能力更强。
19. 如图是用来探究导体电阻与导体材料和横截面积是否有关的电路示意图和器材。
(1)甲实验小组想探究导体的电阻与材料是否有关,他们可以选择导体______和______,(选填:
“A”、“B”、“C”或“D”)将其两端分别接入电路M、N之间,闭合开关,记录电流表的示数 、
;如果 ,说明导体的电阻与材料______;
(2)乙实验小组将导体A、C的两端分别接入电路M、N之间,闭合开关,记录电流表的示数 、 。
这是为了探究导体的电阻与______是否有关;
(3)进行以上实验后,有同学想进一步研究电阻的相关知识,进行以下实验:
如图丙所示,闭合开关,用酒精灯加热废日光灯的灯丝,电流表的示数变小,该实验现象表明:金属导体
的电阻大小可能与______有关;如图丁所示,闭合开关,用酒精灯加热白炽灯的玻璃灯芯,一段时间后灯
泡L发光,该实验现象表明:______。
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【答案】 ①. A ②. D ③. 有关 ④. 横截面积 ⑤. 温度 ⑥. 绝缘体在某些情况下会
变成导体
【解析】
【详解】(1)[1][2][3]探究导体的电阻与材料是否有关,应控制导体的长度与横截面积相同而材料不同,
由图示可知,应选择导体A和D的两端分别接入电路,记录电流表的示数 、 ,如果 ,说明导
体的电阻与材料有关。
(2)[4]由图示可知,A、C导体材料与长度相同而横截面积不同,因此将导体A、C的两端分别接入电路
M、N间,是为了探究导体的电阻与横截面积是否有关。
(3)[5]如图丙所示,闭合开关后,点燃酒精灯加热日光灯管灯丝,电流表的示数变小,说明灯丝由于温
度升高,电阻变大,这表明:导体的电阻与温度有关。
[6]常温下,玻璃是绝缘体,用酒精灯加热白炽灯的玻璃灯芯,玻璃的温度升高,玻璃变为导体,电路形成
通路,灯泡发光,说明绝缘体在某些情况下会变成导体。
20. 如图是测量小灯泡电阻的实验电路。
(1)用笔画线代替导线,将电路补充完整________;
(2)开关闭合前,滑动变阻器的滑片应放在________端(选填“A”或“B”);
(3)小阳同学正确连接电路后,实验时电压表、电流表的示数如甲、乙两图所示,此时小灯泡两端的电
压是________V,通过小灯泡的电流是________A,此时小灯泡的电阻是________Ω;
(4)小阳同学又进行了三次测量,数据记录如下表所示,分析实验数据,小阳发现小灯泡的电阻值存在
明显差异,原因可能是_________。
电压
1.0 2.0 3.0
U/V
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电流
0.16 0.22 0.28
I/A
电阻
6.2 9.1 10.7
R/Ω
【答案】 ①. ②. B ③. 2.5 ④. 0.5 ⑤. 5 ⑥. 灯丝
阻值随温度的变化而变化
【解析】
【详解】(1)[1]测量“小灯泡电阻的实验”中,电压表测小灯泡两端的电压,并联在小灯泡两端,“3”
接线柱接小灯泡的右端,负接线柱接小灯泡的左端;电流表与滑动变阻器串联,滑动变阻器按照“一上一
下”原则连接在电路中,所以电流表负接线柱与滑动变阻器上面接线柱相连,如下图所示:
(2)[2]为保护电路安全,开关闭合前,滑动变阻器接入电路中的阻值要最大,需远离下面的接线柱,故
滑片移到B端。
(3)[3]由甲图可知,电压表选用的是小量程,分度值为0.1V,读数为2.5V。
[4]由乙图可知,电流表选用小量程,分度值为0.02A,读数为0.5A。
[5]待测电阻的阻值为
(5)[6]小灯泡发光情况不同,灯丝的温度也不同,其阻值随温度的变化而变化,所以小灯泡的电阻值存
在明显差异。
21. 实验桌上有满足实验要求的电源、电阻箱(电学符号 )、滑动变阻器、开关各一个,已调
零的电流表和电压表各一块,导线若干。小明利用上述实验器材探究“通过导体的电流跟导体电阻的关
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系”。
(1)根据如图在虚线框内画出实验电路图______;
(2)小明的实验步骤如下,请你帮他补充完整;
①将电压表和电流表的指针调零,断开开关,按电路图连接实物,将滑动变阻器的滑片P调至接入电路阻
值最大位置;
②将电阻箱调至合适阻值R,闭合开关,调节滑动变阻器滑片P至适当位置,读出此时电压表示数U、电
流表示数I,并将R和I的数据记在表格中;
③______,读出此时电流表的示数I,将R和I的数据记在表格中;
④仿照步骤③再做4次实验;
(3)请你画出实验数据记录表格______。
【答案】 ①. ②. 将电阻箱调至另一阻值R,闭合开关,调节滑动变阻器滑
片P至适当位置,使电压表示数仍为U ③. 见解析
【解析】
【详解】(1)[1]根据实物图可知,电阻箱与滑动变阻器串联,电流表测电流,电压表测电阻箱两端的电
压,据此画电路图如下:
(2)[2]探究电流与电阻的关系实验中,要控制电阻两端的电压不变,所以步骤③的操作是:将电阻箱调
至另一阻值R,闭合开关,调节滑动变阻器滑片P至适当位置,使电压表示数仍为U,读出此时电流表的
示数I,将R和I的数据记在表格中。
(3)[3]实验中要记录6次实验中的电阻值和对应的电流值,同时标明电阻两端控制的电压值,故应设计
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如下表格:
U=___________ 1 2 3 4 5 6
电阻R/Ω
电流I/A
22. 小阳想利用一块电压表和阻值已知的电阻R 测量电阻R 的阻值。小阳选择了满足实验要求的器材,并
0 x
连接了如图所示的实验电路。请按要求帮助小阳完成下列实验步骤:
(1)闭合开关S,断开开关S,电压表的示数为U;
1 2 1
(2)_______,电压表的示数为U;
2
(3)请用U、U 和R 表示R,R=_______。
1 2 0 x x
【答案】 ①. 闭合开关S 和S ②. (U-U)
1 2 2 1
【解析】
【详解】(2)[1]闭合开关S,断开开关S,此时两电阻串联,电压表测量定值电阻的电压,此时的电流
1 2
为
而开关S 在干路上,必须闭合,再闭合S,待测电阻被短路,电压表测量电源电压。
1 2
(3)[2]回到断开开关S,两电阻串联,则待测电阻的电压为 ,待测电阻的阻值为
2
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23. 为研究热敏电阻 的阻值与温度的关系,小京按图所示的电路进行实验,其中电源两端电压U不变,
为定值电阻。实验中,他将已做防水处理的热敏电阻 先后浸没在温度 、 和 的水中,闭合开关,
分别读出对应电流表A的示数 、 和 ,发现 。已知 ,请分析并说明热敏电阻
的阻值与温度的关系。
【答案】见解析
【解析】
【详解】电源两端电压U不变, 为定值电阻,依据欧姆定律和串联电路特点,可得
在 的情况下
可得出热敏电阻 的阻值逐渐变小,所以,热敏电阻 的阻值随温度的升高而减小。
四、科普阅读题(共4分)
物体电阻与温度的关系
当温度不断升高,物体 的电阻是否会不断变大,最终变成无限大呢?其实,不同材料的物体情况各有不同。
金属导体,如铁、铜等,其电阻率(电阻率是用来表示各种物质电阻特性的物理量)随温度的升高而变大。
这是因为温度升高,金属材料中自由电子运动的阻力会增大,电阻就会不断变大。到了一定温度,物态开
始发生变化,例如:从固体变成液体,再从液体变成气体。在物态变化时,由于原子的排列变得更为混乱、
分散,电阻率还会出现跳跃式的上升。
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半导体,由于其特殊的晶体结构,所以具有特殊的性质。如硅、锗等元素,它们原子核的最外层有4个电
子,既不容易挣脱束缚,也没有被原子核紧紧束缚,所以半导体的导电性介于导体和绝缘体之间。但温度
升高,半导体原子最外层的电子获得能量,挣脱原子核的束缚成为自由电子,可供其他电子移动的空穴增
多,所以导电性能增加,电阻率下降。掺有杂质的半导体变化较为复杂,当温度从绝对零度上升,半导体
的电阻率先是减小,到了绝大部分的带电粒子离开他们的载体后,电阻率会因带电粒子的活动力下降而稍
微上升。当温度升得更高,半导体会产生新的载体(和未掺杂质的半导体一样),于是电阻率会再度下降。
绝缘体和电解质,它们的电阻率与温度的关系一般不成比例。
还有一些物体,如锰铜合金和镍铬合金,其电阻率随温度变化极小,可以利用它们的这种性质来制作标准
电阻。
当温度极高时,物质就会进入新的状态,成为等离子体。此时,原子被电离,电子溢出,原子核组合成离
子团,因此即使原本物质是绝缘体,成为等离子体后也可导电。
如果温度更高会是什么情况?据报道,美国能源部布鲁克海文国家实验室下属的研究小组,利用相对论重
离子对撞机成功地制造出有史以来最高温度,该极端状态产生的物质成为新的夸克胶子混合态,其温度约
为四万亿摄氏度,是太阳核心温度的25万倍。这种物质存在的时间极短(大约只有 ),所以它
的电性质尚不明确。
总之,物体电阻与温度之间的关系非常复杂,温度升高到一定程度时,物体的电阻并不一定会变得无限大,
使得电流完全无法通过。
24.
物体电阻与温度的关系
当温度不断升高,物体的电阻是否会不断变大,最终变成无限大呢?其实,不同材料的物体情况各有不同。
金属导体,如铁、钢等,其电阻率(电阻率是用来表示各种物质电阻特性的物理量)随温度的升高而变大。
这是因为温度升高,金属材料中自由电子运动的阻力会增大,电阻就会不断变大。到了一定温度,物态开
始发生变化,例如:从固体变成液体,再从液体变成气体。在物态变化时,由于原子的排列变得更为混乱、
分散,电阻率还会出现跳跃式的上升。
半导休,由于其特殊的晶体结构,所以具有特殊的性质。如硅、锗等元素,它们原子核的最外层有4个电
子,既不容易挣拖束缚,也没有被原子核紧紧束缚,所以半导体的导电性介于导休和绝练休之间。但温度
升高,半导体原于最外层的电子获得能量,挣脱原子核的束缚成为自由电子,可供其他电子移动的空穴增
多,所以导电性能增加,电阻率下降。掺有杂质的半导体变化较为复杂,当温度从绝对零度上升,半导体
的电阻率先是减小,到了绝大部分的带电粒子离开他们的载体后,电阻率会因带电粒子的活动力下降而稍
微上升。当温度升得更高,半导体会产生新的载体(和未掺杂质的半导体一样),于是电阻率会再度下降。
绝缘体和电解质,它们的电阻率与温度的关系一般不成比例。
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还有一些物体,如锰铜合金和镍铬合金,其电阻率随温度变化极小,可以利用它们的这种性质来制作标准
电阻。
当温度极高时,物质就会进入新的状态,成为等离子体。此时,原于被电离,电子溢出,原子核组合成离
子团,因此即使原本物质是绝缘体,成为等离子体后也可导电。
如果温度更高会是什么情况?据报道,美国能源部布鲁克海文国家实验室下属 的研究小组,利用相对论重
离子对撞机成功地制造出有史以来最高温度,该极端状态产生的物质成为新的夸克胶子混合态,其温度约
为四万亿摄氏度,是太阳核心温度的25万倍。这种物质存在的时间极短(大约只有10s~28s),所以它的
电性质尚不明确。
总之,物体电阻与温度之间的关系非常复杂,温度升高到一定程度时,物体的电阻并不一定会变得无限大,
使得电流完全无法通过。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)绝缘体成为等离子体后_________(选填“能够”或“不能”)导电;
(2)本文的第二自然段,研究的科学问题的自变量是温度,因变量是________;
(3)一般情况下,随着温度的升高,下列说法正确的是_________
A.金属导体的导电性能会增强
B.半导体材料的电阻率可能会减小
C.用镍铬合金制成的滑动变阻器的最大阻值几乎不变
【答案】 ①. 能够 ②. 电阻率 ③. C
【解析】
【详解】(1)[1]由短文第六段可知,当绝缘体变成等离子体后,原子被电离,电子溢出,原子核组合成
离子团,因此即使原本物质是绝缘体,成为离子体后也可导电。
(2)[2]本文的第二自然段,金属导体的电阻率随温度的升高而变大。所以研究的科学问题的自变量是温
度,因变量是电阻率。
(3)[3]A.本文的第二自然段,金属导体,如铁、铜等,其电阻率随温度的升高而变大,导电性能减弱,
故A错误;
B.本文的第三自然段,随着温度升高,半导体原子最外层的电子获得能量,挣脱原子核的束缚成为自由
电子,可供其电子移动的空穴增多,所以导电性增加,电阻率下降,故B错误;
的
C.本文 第五自然段,锰铜合金和镍铬合金,其电阻率随温度变化极小,所以随着温度的升高,用镍铬
合金制成的滑动变阻器的最大阻值不变,故C正确。
故选C。
五、计算题(共8分,25题4分,26题4分)
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25. 如图所示,电源电压恒为 ,电阻 为 ,当开关S闭合后,电压表的示数为 ,求:
(1)电阻 两端的电压;
(2)通过电阻 的电流;
(3)电阻 的阻值;
(4)通电 电流通过 做的功。
【答案】(1)2V;(2)0.2A;(3) ;(4)
【解析】
【详解】解:(1)由图知, 、 串联,电压表测 电压,示数为 ,则根据串联电路的分压作用,
电阻 两端的电压为
(2)串联电路中电流处处相等,所以通过电阻 的电流为
(3)电阻 的阻值为
(4)通电 电流通过 做的功为
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答:(1)电阻 两端的电压为2V;
(2)通过电阻 的电流为0.2A;
(3)电阻 的阻值为 ;
(4)通电 电流通过 做的功为 。
26. 图甲为一种新型电饭锅,图乙为其简化电路,其中 和 均为电热丝, ,当开关S和
都闭合时电饭锅消耗的功率 ,图丙为其在工作的 内功率随时间变化的图像。求:
(1)当开关S闭合, 断开时,电阻 消耗的功率 ;
(2)电阻 的阻值;
(3)电饭锅在这 内消耗的电能是多少 。
【答案】(1) ;(2) ;(3)
【解析】
【详解】解:(1)当开关S闭合, 断开时,电路为只有 的简单电路,电阻 消耗的功率 为
(2)当开关S和 都闭合时电饭锅消耗的功率 ,此时 、 并联,即 、 的总功率为
600W,所以电阻 的功率为
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根据 ,电阻 的阻值为
(3)由图丙可知,电饭锅在这 内先以 的功率工作20min,再以 的功率工作
了30min,则消耗的电能为
答:(1)当开关S闭合, 断开时,电阻 消耗的功率 为 ;
(2)电阻 的阻值为 ;
(3)电饭锅在这 内消耗的电能为 。
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