精品解析：广东省中山市纪中集团2024-2025学年九年级上学期开学作业质量检测物理试题

2023-2024学年第二学期九年级开学作业质量检测 初三年级物理学科试卷 一、选择题（本大题共7小题，每题3分，共21分） 1. 下列常见的自然现象，能用分子热运动知识解释的是 A. 春天，柳枝吐芽 B. 夏天，山涧瀑布 C. 秋天，菊香满园 D. 冬天，雪花飘飘 【答案】C 【解析】 【详解】试题分析：柳枝吐芽是植物的生长现象，不是分子的运动，故A不合题意；山涧瀑布是水在重力作用下流动形成的，是机械运动，故B不合题意；菊香满园是花香分子不停地做无规则运动的结果，故C符合题意；雪花飘飘是物体的运动，不是分子的运动，分子的运动是肉眼看不到的，故D不合题意；故应选C． 【考点定位】分子的热运动 2. 下列关于物理量的估测，符合实际的是（　　） A. 人体的安全电压为36V B. 家用空调正常工作的电流约为1A C. 一节干电池的电压为2V D. 智能手机电池电压约为3.7V 【答案】D 【解析】 【详解】A．人体的安全电压为不高于36V，故A不符合题意； B．家用电冰箱的电流约为1A，家用空调正常工作的电流约为5A，故B不符合题意； C．一节干电池的电压为1.5V，一节新铅蓄电池的电压约为2V，故C不符合题意； D．一节新铅蓄电池的电压约为2V，智能手机电池电压约为3.7V，故D符合题意。 故选D。 3. 如图所示的做法符合安全用电原则的是 ( ) A. 试电笔的握法 B. 电灯和开关的连接 C. 发生触电事故时要立即断开电源 D. 多个大功率用电器同时使用一个插座 【答案】C 【解析】 【详解】A．试电笔的使用需要手接触笔尾的金属帽，不能接触笔尖，故A错误； B．用电器的开关要接火线以保证灯熄灭时人接触灯泡不会触火线而中电，故B错误； C．人触电后要先断电源后救人，故C正确； D．多个大功率用电器使用同一个插座会造成电功率过大电流过大，可能会使导线发热过多而起火，故D错误； 4. 关于温度、热量和内能，下列说法中正确的是（　　） A. 物体内能增加时，温度一定升高 B. 内能小的物体能将热量传给内能大的物体 C. 物体的温度越高，所含热量越多 D. 物体温度不变时，物体的内能就一定不变 【答案】B 【解析】 【详解】A．物体内能增加时，温度不一定升高，如晶体熔化时，吸收热量，内能增加，但温度不变，故A错误； B．内能小的物体可能比内能大的物体温度高，因此内能小的物体能将热量传给内能大的物体，故B正确； C．热量是一个过程量，不能说物体含有热量，故C错误； D．物体温度不变时，物体的内能可能改变，如晶体熔化时，物体吸收热量，内能增加，但温度不变，故D错误。 故选B。 5. 如图所示两个相同的验电器A和B，A带正电、B不带电．用一根带绝缘柄的铜棒把两个验电器的金属球连接起来，则在连接的瞬间有 A. 正电荷从A向B移动 B. 电子从A向B移动 C. 正电荷从B向A移动 D. 电子从B向A移动 【答案】D 【解析】 【详解】验电器A带正电，B不带电，用一根带绝缘柄的铜棒把两个验电器的金属球连接起来，B验电器上自由电子向验电器A转移，正电荷并没有发生移动，故D符合题意，ABC不符合题意． 6. 细心的小明在使用家中的电吹风时发现：同时闭合开关S1和S2时吹热风，仅闭合开关S1时吹冷风，仅闭合开关S2时电吹风不工作。则图中电吹风内部电路可能是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由题意知，仅闭合开关S1吹冷风，同时闭合开关S1和S2吹热风，说明电动机和电热丝可以单独工作，为并联，仅闭合开关S2时电吹风不工作，说明S2在电阻支路，S1控制整个电路，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 7. 小明设计了一个可以调节灯泡亮度的电路，如图甲所示的电路中电源电压U=24V不变，滑动变阻器的最大阻值为140Ω。通过灯泡的电流与其两端电压的关系如图乙所示。图甲中当把滑片P滑到最左端时，小灯泡恰好正常发光，调节滑片的位置，可以改变灯泡的亮度。下列说法正确的是（　　） A. 小灯泡电阻为60Ω B. 当滑片向左移动时，灯泡变暗 C. 当小灯泡的实际功率为1.2W时，滑动变阻器R接入电路的阻值是90Ω D. 在调节的过程中，电路中的最小功率为2.88W 【答案】C 【解析】 【详解】A．如图所示，小灯泡两端电压与电流图像并不在同一直线上，表明其电阻在不断的变化，故A错误； B．当滑片向左移动时，滑动变阻器接入阻值变小，根据欧姆定律可知，通过灯泡的电流变大，灯泡变亮，故B错误； C．根据图像可知，当小灯泡的实际功率为1.2W时，灯泡两端电压为6V，电流为0.2A，滑动变阻器两端电压为 R接入电路的阻值是 故C正确； D．在调节的过程中，当滑动变阻器的滑片P在最右端时，滑动变阻器接入阻值最大，电路中电流最小，则电路中总功率最小，由图像可知，当灯泡两端电压为0~6V时，灯泡的电阻不变，当灯泡两端电压为6V时，灯泡的电阻为 电路中的最小功率为 故D错误。 故选C。 二、填空题（本大题共7小题，每空1分，共21分） 8. 半导体材料，其导电能力比铜、铁等金属的要______（选填“强”或“弱”）。如果能制造出常温下的超导体，它可以在下列哪种情境中得到应用______（选填序号：A．用作电吹风的电热丝；B．用作白炽灯的灯丝；C．用作电动机线圈），常见的LED灯就是利用______材料制成的。 【答案】 ①. 弱 ②. C ③. 半导体 【解析】 【详解】[1]半导体的导电能力介于导体与绝缘体之间，铜、铁为导体，故半导体材料导电能力比铜、铁等金属的要弱。 [2]超导体电阻为零，根据焦耳定律，电流通过超导体时，导体不会发热，可以减小电能损失，而白炽灯和电热丝都是利用了电流的热效应，故AB不符合题意，C符合题意。 故选C。 [3]LED照明灯即是发光二极管制成的，是一种半导体固体发光器件，故常见的LED灯就是利用半导体材料制成的。 9. 如图所示，要使灯L1、L2串联应闭合开关 ___________，要使L1、L2并联应闭合开关 ___________，了保护电路，不能同时闭合开关 ___________。 【答案】 ①. S2 ②. S1、S3 ③. S2、S3 【解析】 【详解】[1]要使灯L1、L2串联，则应将两灯首尾相连接到电源两端，则由图可知只要闭合S2，断开S1和S3。 [2]要使L1、L2并联，则需让电流从电源流出分别流入两灯中再汇合共同流入电源负极，则需要闭合S1、S3，断开S2。 [3]当同时闭合开关S2和S3时，电流不经过任何用电器直接从电源正极流入电源负极，因此不能同时闭合开关S2、S3。 10. 在图甲所示电路中，当闭合开关S后，两灯均发光，两个电压表指针偏转均如图乙所示，则灯L1两端的电压为______V，电压表V2测的是______（选填“灯L1”“灯L2”或“电源”）两端的电压；当开关S断开时，电压表V2（换接合适的量程）的示数为______V。 【答案】 ①. 4.8 ②. 灯L2 ③. 6 【解析】 【详解】[1][2][3]由电路图可知，闭合开关后，电灯L1、L2串联，电压表V1测电源电压，电压表V2测L2两端的电压；两个电压表的指针位置相同，因为串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以电压表V1的示数应大于V2的示数；则电压表V1的量程是0~15V，分度值为0.5V，示数UV1=6V，电源电压是6V；电压表V2的量程是0~3V，分度值为0.1V，示数UV2 =1.2V；电压表V2测L2两端的电压，所以L2两端的电压 由于L1、L2串联，由串联电路的特点可知，L1两端的电压 当开关断开时，灯泡L1和电压表V2串联，电压表V2（换接合适的量程）测电源电压，所以其示数等于6V。 11. 某水电壶工作4min，使图所示电能表的转盘转过300r，则电水壶消耗的电能为________kW•h，电壶电功率为___________W，这些电能可供一只“220V 20W”的节能灯正常工作________h。 【答案】 ①. 0.1 ②. 1500 ③. 5 【解析】 【详解】[1]水电壶工作4min使电能表的转盘转过300r，则电水壶消耗的电能为 W=0.1kW·h [2]水电壶的功率为 P=1.5kW=1500W [3]这些电能可供一只“220V 20W”的节能灯正常工作的时间为 t'= 12. 有一箱质量20kg的木炭，若用掉一半，剩余木炭的热值是______J/kg；完全燃烧剩下的木炭最多可放出热量______J。用这些木炭将水烧开是用______的方式改变水的内能（木炭的热值为）。 【答案】 ①. 3.4×107 ②. 3.4×108 ③. 热传递 【解析】 【详解】[1]因为热值是物质的一种特性，不会随质量发生改变，只和种类有关，所以热值不变。 [2]剩下一半的木炭为10kg，完全燃烧所产生的热量 [3]用木炭烧水是利用木炭燃烧释放的热量给水加热，水吸收热量，内能增大，是通过热传递的方式改变的水的内能。 13. 定值值电阻和小灯泡两端电压和电流关系如图所示，图像B是______（选填“定值电阻”或“小灯泡”）。若将A、B串联接在电源电压为6V的电路中时，电路中的电流是______A，电路消耗的电功率为______W。 【答案】 ①. 小灯泡 ②. 0.4 ③. 2.4 【解析】 【详解】[1]灯泡的电阻随温度升高而变化，定值电阻的阻值不会改变，所以图像B是灯泡的电流与电压关系图像，它的图像是曲线是因为小灯泡的阻值随温度升高而增大。 [2][3]将A和B串联后接在电压为6V的电源两端时， 因串联电路中各处的电流相等，且总电压等于各分电压之和， 由图像可知，当I=0.4A时，UA=2V，UB=4V，满足电压之和等于电源电压6V，则电路消耗的功率 14. 如图所示的是某地下停车场烟雾报警器的简化原理图。电源电压保持不变，为定值电阻，光敏电阻的阻值随光照强度的减弱而增大，当电路中的电流减小至某一数值时报警器开始报警。当有烟雾遮挡射向光敏电阻的激光时，电压表示数______，电流表示数______（前两空选填“增大”“减小”或“不变”）：要使报警器在浓度更低的烟雾下报警，应选用______（选填“更大”或“更小”）阻值的电阻。 【答案】 ①. 增大 ②. 减小 ③. 更大 【解析】 【详解】[1][2]由电路图可知，光敏电阻R和定值电阻R0串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。因光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而增大，所以当有烟雾遮挡射向R的激光时，光照强度减弱，R的阻值增大，电路中的总电阻增大，由可知，电路中的电流减小，由U=IR可知，R0两端的电压减小，由串联电路电压特点可知，光敏电阻R两端的电压增大，即电压表示数增大。 [3]要使报警器在浓度更低的烟雾下报警，说明光照强度增强，则光敏电阻的阻值减小，由欧姆定律可知，电路中的电流变大；如果要保持报警器的工作电流不变，由欧姆定律可知，应增大R0的阻值使电路中的电流减小，这样才能在浓度更低的烟雾下及时报警。 三、作图题（共7分） 15. 作图题： （1）请在虚线方框内画出如图所示电路的电路图。 （2）为了节约能源，宾馆的客房都配有房卡。只有把房卡插入电槽中，房间内的灯才能有电。请连接房间内的简化电路。 （3）如图所示，闭合开关时，通电螺线管旁边的小磁针S极发生逆时针偏转。请判定通电螺线管的极性、判断电源的“+”“-”极、标出P点的磁感线方向。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由实物图知，两灯串联在电路中，电流表测电路中的电流，电压表并联在灯两端，测量灯L2两端的电压，如图： 【小问2详解】 房卡插槽控制整个电路，开关控制灯泡，因此三者串联，房卡插槽和开关接在灯泡和火线之间，顶部金属体接火线，螺口灯泡的螺旋套接零线，如图： 【小问3详解】 因为异名磁极相互吸引，根据小磁针S极逆时针偏转可知通电螺线管左侧为N极，右侧为S极；在磁体外部，磁感线方向从N极出发，指向S极，所以P点磁感线方向向右；根据安培定则可知通电螺线管前排导线中电流方向向上，所以电源右端为正极，左端为负极，如图： 四、实验题（本大题3小题，共20分） 16. 按要求填空： （1）如图甲，电流表的读数为______A；在使用电压表时，闭合开关后发现其指针如图乙所示，原因是______；用这个带电的玻璃棒去靠近细线悬挂着的轻质小球，小球被吸引过来，原因是带电体具有______的性质。 （2）某班同学利用所示的实验装置探究水和煤油的吸热能力。 ①在图甲中除了所给的实验器材外，还需要的测量工具有托盘天平和______。加热过程中，水和煤油吸收热量的多少是通过______来判断的。 ②同学们对图甲的装置进行了改进，将分别装有水和煤油的试管放在同一个烧杯中用水加热，如图乙所示，而不是用两个酒精灯分别加热，这样做的好处是______。 【答案】（1） ①. 0.38 ②. 电压表正负接线柱接反 ③. 吸引轻小物体 （2） ①. 秒表 ②. 加热时间长短 ③. 方便控制相同时间内水和煤油吸收的热量相同 【解析】 【小问1详解】 [1]电流表量程为0~0.6A，分度值为0.02A，读数为0.38A。 [2]闭合后指针反向偏转，是因为电流表正负接线柱接反。 [3]带电的玻璃棒吸引轻质小球是因为带电体能吸引轻小物体。 【小问2详解】 [小问1] [1]要隔一段时间记录温度的变化情况，所以还需要秒表。 [2]吸收热量的多少通过加热时间长短控制，加热时间长，吸收热量就多。 [小问2] 用同一个装置放水中加热能更好的保障物质在相同的时间内吸收相同的热量。 17. 在探究“电流通过导体产生热量的多少跟电阻大小是否有关”的实验装置如图所示，其中两个烧瓶完全相同，瓶内装有质量和初温相同的煤油、相同的温度计A和B、阻值不等的电阻丝和。 （1）实验装置将电阻丝和串联的目的是可以控制通电时间相同和________相同； （2）利用本实验装置还可以探究“电流通过导体产生热量的多少跟电流大小是否有关”，通过改变________实现，观察________（选填“左瓶”“右瓶”或“任意一瓶”）的现象来进行比较； （3）爱思考的小明还想利用该装置来探究“比较水和煤油的吸热能力”，在两个烧瓶内分别装入质量和初温相同的水和煤油，并在两瓶中放入阻值________（选填“相同”或“不同”）的电阻丝。然后闭合开关，每隔测量一次水和煤油的温度，将实验数据记录在表中。分析表中数据可知，________的吸热能力更强。根据实验结论，冬天，如果你想自制电暖气，用某种液体作为热量传递的介质，为了使电暖气温度快速升高，应选________作为供暖物质，其效果更佳。（后两空均选填“水”或“煤油”） 加热时间/ 0 2 4 6 8 10 温度/ 水 15 20 25 30 35 40 煤油 15 25 35 45 55 65 【答案】 ①. 电流 ②. 滑片的位置 ③. 任意一瓶 ④. 相同 ⑤. 水 ⑥. 煤油 【解析】 【详解】（1）[1]根据串联电路的特点可知，为了可以控制通电时间相同和电流相同，将电阻丝和串联。 （2）[2][3]探究电流通过导体产生热量的多少跟电流大小是否有关，需要控制电阻大小和通电时间相同，通过改变滑片的位置，改变电流的大小，可以通过观察任意一瓶的现象来比较通过导体产生热量的多少。 （3）[4]比较水和食用油的吸热能力时，根据控制变量法可知，需要控制水和食用油的质量相同。 [5]实验中通过加热时间比较吸收热量的多少，用到的是转换法；由转换法可知，加热相同时间，水吸收热量等于食用油吸收热量，食用油升高温度高，水升高的温度低，则水的吸热能力更强。 [6]为了使电暖气温度快速升高，要选择比热容小物质，在其他条件相同时，温度变化明显，即煤油。 18. 小王同学“探究电流与电阻的关系”时，实验室提供的器材有：电压恒为6V的电源一个，定值电阻5个（阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω），规格为“40Ω 1A”滑动变阻器一个，电流表、电压表、开关各一个，导线若干。 （1）由图乙可知，实验中R两端的电压保持为______V； （2）小王设计并连接了如图甲所示的实验电路，想用电压表的3V量程测量定值电阻R两端的电压，请你用笔画线代替导线，帮助他把电压表正确连接在电路中______（导线不能交叉）； （3）连好电路，闭合开关，发现电压表、电流表均无示数，电路故障可能是：______；（填选项） A. 定值电阻R短路 B. 定值电阻R断路 C. 滑动变阻器断路 （4）排除故障后，他将5Ω的电阻接在图甲中a、b间完成一组实验后，保持滑片不动，用10Ω的电阻替换a、b间的电阻后，发现电压表的示数较之前______（选填“变大”“变小”或“不变”）了。他需将滑动变阻器的滑片P向______（选填“左”或“右”）端移动，才能保持a、b间的电压不变； （5）他根据测量数据作出了电流表示数I与a、b间电阻R阻值的关系图象，如图乙所示。分析图象及数据可以得到结论：当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成______比； （6）为了能够完成实验，滑动变阻器的最大阻值至少为______Ω。为继续完成此次探究，同学们还设计了如下方案，可行的是______（选填字母符号）。 A．更换最大阻值更小的滑动变阻器 B．将电源电压适当调低一些 【答案】（1）2 （2） （3）C （4） ①. 变大 ②. 右 （5）反 （6） ①. 50 ②. B 【解析】 【小问1详解】 由图乙可知，实验中R两端的电压保持为 【小问2详解】 用电压表的3V量程测量定值电阻R两端的电压，电压表并联在定值电阻两端，接0~3V接线柱，电路图如图所示： 【小问3详解】 连好电路，闭合开关，电流表无示数，说明电路断路，电压表无示数，可能滑动变阻器断路，故选C。 【小问4详解】 [1][2]实验中，用10Ω的电阻替换5Ω，根据分压原理，电阻两端的电压变大，即电压表示数变大；研究电流与电阻关系时要控制电压不变，根据串联电路电压的规律，要增大变阻器两端的电压，由分压原理，要增大变阻器电阻阻值，故应向右移动滑片才能达到实验要求。 【小问5详解】 根据图乙所示图象可知，a、b两端的电压为2V，为一定值，故可得出：当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 【小问6详解】 [1]根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压 U滑=U-UV=6V-2V=4V 变阻器分得的电压为电阻两端的电压的2倍，根据分压原理，当接入最大的25Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为 R滑=2×25Ω=50Ω 故为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少50Ω的滑动变阻器。 [2]A．如果只更换滑动变阻器，则更换的滑动变阻器最大阻值至少为50Ω，因此该方法不可行，故A不符合题意； B．根据串联电路的规律及分压原理有 等式左边为一定值，故右边也为一定值，当变阻器最大电阻连入电路中时，对应的定值电阻也最大 故电源电压为U=5.2V；小于电源电压6V，故只需将电源电压适当调小即可，故B符合题意。 故选B。 五、计算题（本大题2小题，共13分） 19. 天然气是柳州市民常用的一种能源．某用户用天然气将50kg的水从20℃加热到60℃．已知水的比热容c水＝4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值q＝4.2×107J/m3．求： （1）这些水升高的温度； （2）这些水吸收的热量； （3）加热这些水所需要天热气的体积（设天然气完全燃烧、不计热量损失）． 【答案】（1）40℃（2）8.4×106J（3）0.2m3 【解析】 【分析】已知水的初温和末温，可以求出水升高的温度；利用吸热公式 求水吸收的热量；再利用 求需要完全燃烧的天然气体积． 【详解】（1）水升高的温度为：； （2）水吸收的热量为： ； （3）天然气放出的热量为：， 因此需要天然气的体积为： . 20. 某款电热饮水机具有加热和保温两挡，额定电压为220V。如图甲是其电路原理图，S0为温控开关，R1、R2为电热丝（阻值不变）。某次饮水机在额定电压下工作的电功率P与时间t的关系图象如图乙所示，求： (1)饮水机处于加热挡阶段消耗的电能： (2)饮水机处于保温挡时，通过R1的电流； (3) R2的阻值。 【答案】(1)1.452×105J；(2)0.2A；(3) 110Ω 【解析】 【详解】(1) 由图乙可得，饮水机加热时，加热功率P1 =484 W ，加热时间t1 = 300s，故饮水机处于加热档阶段消耗的电能 W1=P1t1=484 W300s=1.452×105J 加热挡阶段消耗的电能为1.452×105J。 (2)只闭合S时，R1接入电路，此时饮水机处于保温档。由图乙可知，保温功率为P2 =44 W，流过R1电流 I2===0.2A 流过R1的电流为0.2A。 (3)当开关S、S0闭合时，R1与R2并联，处于加热档，那R2的功率 P=P1-P2=484 W-44 W=440 W 由P=得R2的阻值 R2===110Ω R2的阻值为110Ω。 答： (1) 饮水机处于加热挡阶段消耗的电能为1.452×105J； (2)饮水机处于保温挡时，通过R1的电流为0.2 A； (3) R2的阻值为110Ω。 六、综合能力题（本大题3小题，共18分） 21. 如图，加热试管使水沸腾，发现试管上方的小风车开始不停地转动．由此引出以下问题，请利用所学的知识回答。 （1）图实验中的能量转化方式与图中汽油机的______（选填甲/乙/丙/丁）冲程相同； （2）图中四个冲程的工作顺序是______（填选项）； A. 丙丁乙甲 B. 乙甲丁丙 C. 乙丁丙甲 D. 甲丁乙丙 （3）汽油机的一个工作循环对外做功______次，其中不需要靠飞轮的惯性来完成的冲程是______（填“压缩”或“做功”）冲程； （4）如图是柴油机的能流图，图中带“？”的是废气带走的能量，这台柴油机的效率为______%； （5）“涡轮增压”是一种利用内燃机运作所产生的废气驱动空气压缩机的技术，利用热机排出的废气带动涡轮旋转，将新鲜空气压缩后再送到进气门。一台发动机装上涡轮增压器后，其最大功率与未装增压器的时候相比可以增加40%甚至更高。由此可见“涡轮增压”主要是采取______（填选项“A”或“B”）的方法来大幅度提高了热机的效率的。 A. 使燃料更充分燃烧 B. 减少热损失 【答案】（1）丁 （2）B （3） ①. 1 ②. 做功 （4）30 （5）B 【解析】 【小问1详解】 实验图中风车在高温高压的水蒸气作用下转动，将内能转化为机械能，汽油机中做功冲程中高温高压的燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能，图丁中为做功冲程，故实验中的能量转化方式与图中汽油机的做功冲程即丁冲程。 【小问2详解】 在汽油机的工作过程中，首先是吸气冲程，进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，为图乙，然后两气门关闭，活塞向上运动，压缩气体，将机械能转化为内能，即压缩冲程，为图甲，随后火花塞点火，高温高压的燃气失去活塞向下运动，对外做功，为做功冲程，即图丁，最后排气门打开，进气门关闭，活塞向上运动，排出废气，即排气冲程，为图丙，故图中四个冲程的工作顺序是乙甲丁丙，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 【小问3详解】 [1][2]汽油机四个冲程中，只有做功冲程利用高温高压的燃气推动活塞向下运动，对外做功，其它三个冲程均靠惯性完成，故汽油机的一个工作循环对外做功1次，其中不需要靠飞轮的惯性来完成的冲程是做功冲程。 【小问4详解】 根据图像及热机效率公式可得 【小问5详解】 涡轮增压利用热机排出的废气带动涡轮旋转，相当于将废气带走的热量进行再次利用，减小了热量的损失，故A不符合题意，B符合题意。 故选B。 22. 1820年，奥斯特在课堂上进行如图甲所示实验时有新发现。这个发现令奥斯特极为兴奋，他怀着极大的兴趣又继续做了许多实验，终于证实了电流周围存在着磁场。请根据情境，回答下列小题。 （1）奥斯特在实验中发现：在小磁针上方的导线______瞬间，磁针会发生偏转。改变导线中电流的______，小磁针的转动方向会发生改变； （2）将奥斯特实验中的小磁针更换成蹄形磁铁，将导体放在磁场里，如图乙所示。闭合开关，导体ab向左运动；改变导体ab中的电流方向，同时将磁铁的N、S极上下对调，闭合开关后，导体ab向______运动。日常生活中的______就是据此原理制成； （3）实验学校生物实验小组想要研究鸡蛋的孵化，他们制作了恒温孵化箱，原理如图丙所示。热敏电阻安装在恒温箱内，阻值随温度升高而显著减小； ①闭合开关，电磁铁的上端是______极，箱内温度升高时，电磁铁磁性______（选填“增强”或“减弱”）； ②和是加热电阻，。调整好滑动变阻器阻值，闭合开关、，箱内温度升高到设定值后，动触点与某静触点相连，加热电阻______（选填“”或“”）工作，这样就可以保证孵化箱降温阶段降温比较平缓，箱内温度在小范围内波动。 【答案】（1） ①. 通电 ②. 方向 （2） ①. 左 ②. 电动机 （3） ①. N ②. 增强 ③. R4 【解析】 【小问1详解】 [1][2]1820年的一次偶然实验中，丹麦物理学家奥斯特将导线中通入电流，发现导线下方平行放置的小磁针就会发生偏转，改变导线中电流的方向，小磁针的转动方向会发生改变，这个实验就是奥斯特实验，该实验说明在电流周围存在磁场，磁场的方向与电流的方向有关。 【小问2详解】 [1][2]图乙中，导体放在磁场里，闭合开关，导体ab向左运动，是由于导体在磁场中受到了力的作用。所受力的方向与电流方向和磁场方向有关，实验中，如果只改变导体ab中的电流方向，导体运动方向将发生改变；如果只改变磁场方向，导体运动方向也将发生改变；若同时改变电流方向和磁场方向，导体运动方向将不发生改变。所以改变导体ab中的电流方向，同时将磁铁的N、S极上下对调即改变磁场方向，闭合开关后，导体ab的运动方向不变，仍向左运动。在实验中消耗电能，获得了机械能，将电能转化为机械能，日常生活中的电动机就是据此原理制成。 【小问3详解】 [1][2]闭合开关S1，电流从上端流入，由安培定则可知，电磁铁的上端是N极；由于热敏电阻R2阻值随温度升高而显著减小，所以箱内温度升高时，R2阻值减小，根据欧姆定律可知，电流变大，电磁铁磁性增强。 [3]根据可知，电压一定时，电阻越大，功率越小。由于R3<R4，所以R3接入时箱内高温加热，所以箱内温度升高到设定值后，箱内停止高温加热，所以动触点与下方静触点相连，加热电阻R4工作，可以低温加热，这样就可以保证孵化箱降温阶段降温比较平缓，箱内温度在小范围内波动。 23. 综合实践活动中，同学们设计了一款可用电流表示数显示拉力大小的测力计模型，电流表示数随拉力的增大而增大，模型电路如图甲所示，ab为长10cm、阻值25Ω的电阻丝，其阻值与长度成正比。滑片P左端固定在拉杆上，弹簧处于原长时，滑片P位于a端，电源电压恒为6V，弹簧电阻恒为1Ω，为4Ω，其余部分电阻不计，电流表量程为0~0.6A。忽略弹簧、拉杆和拉环的重力及滑片与电阻丝的摩擦。 （1）虚线框内接线柱“1”应与______（选填“2”或“3”）连接； （2）闭合开关，弹簧处于原长状态时，消耗的功率为______W； （3）弹簧的伸长量与所受拉力F之间的关系如图乙所示，则电流表示数最大时显示的拉力为______N； （4）甲图中若去掉电流表，用一只电压表（量程0~3V）与并联，则随着拉力增大，滑片P向下移，电压表示数______（选填“增大”或“减小”），利用电压表的示数来显示拉力的大小，则与利用电流表相比，电压表所能显示的最大拉力将提升______%。 【答案】（1）3 （2）0.16 （3）400 （4） ①. 增大 ②. 10 【解析】 【小问1详解】 由图甲得，弹簧、滑动变阻器、定值电阻串联，电流表测量电路电流；由可知，当电流表的示数增大时，电路的总电阻减小；由图甲可知，拉力增大时，滑片下移，因电流表示数随拉力的增大而增大，所以，拉力增大时，电阻丝接入电路中的电阻应减小，则虚线框内接线柱“1”应与“3”连接。 【小问2详解】 闭合开关，弹簧处于原长状态时, 电阻丝接入电路中的电阻最大，即 电路中的电流为 R0消耗的功率为 【小问3详解】 由电流表量程为0~0.6A可知，电流表的最大示数为 I大=0.6A 此时电路的总电阻为 此时电阻丝接入电路中的电阻为 弹簧的伸长量 由图乙可知，电流表示数最大时显示的拉力 F = 400N 【小问4详解】 [1]甲图中若去掉电流表，用一只电压表（量程0~3V）与R0并联，则随着拉力增大，滑片P向下移， 滑动变阻器接入电路电阻变小，根据串联电路电压规律和串联分压原理可知，滑动变阻器电阻变小分得电压变小，定值电阻R0分得电压变大，电压表测R0两端电压，电压表的示数增大。 [2]当电压表的示数最大时，电路中的电流最大，此时拉力最大，因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的最大电流为 此时电路的总电阻为 此时电阻丝接入电路中的电阻为 弹簧的伸长量 由图乙可知，电流表示数最大时显示的拉力 F '= 440N 则与利用电流表相比，电压表所能显示的最大拉力将提升 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023-2024学年第二学期九年级开学作业质量检测 初三年级物理学科试卷 一、选择题（本大题共7小题，每题3分，共21分） 1. 下列常见的自然现象，能用分子热运动知识解释的是 A. 春天，柳枝吐芽 B. 夏天，山涧瀑布 C. 秋天，菊香满园 D. 冬天，雪花飘飘 2. 下列关于物理量的估测，符合实际的是（　　） A. 人体的安全电压为36V B. 家用空调正常工作的电流约为1A C. 一节干电池的电压为2V D. 智能手机电池电压约为3.7V 3. 如图所示的做法符合安全用电原则的是 ( ) A. 试电笔的握法 B. 电灯和开关的连接 C. 发生触电事故时要立即断开电源 D. 多个大功率用电器同时使用一个插座 4. 关于温度、热量和内能，下列说法中正确的是（　　） A 物体内能增加时，温度一定升高 B. 内能小的物体能将热量传给内能大的物体 C. 物体温度越高，所含热量越多 D. 物体温度不变时，物体的内能就一定不变 5. 如图所示两个相同的验电器A和B，A带正电、B不带电．用一根带绝缘柄的铜棒把两个验电器的金属球连接起来，则在连接的瞬间有 A. 正电荷从A向B移动 B. 电子从A向B移动 C. 正电荷从B向A移动 D. 电子从B向A移动 6. 细心的小明在使用家中的电吹风时发现：同时闭合开关S1和S2时吹热风，仅闭合开关S1时吹冷风，仅闭合开关S2时电吹风不工作。则图中电吹风内部电路可能是（　　） A. B. C. D. 7. 小明设计了一个可以调节灯泡亮度的电路，如图甲所示的电路中电源电压U=24V不变，滑动变阻器的最大阻值为140Ω。通过灯泡的电流与其两端电压的关系如图乙所示。图甲中当把滑片P滑到最左端时，小灯泡恰好正常发光，调节滑片的位置，可以改变灯泡的亮度。下列说法正确的是（　　） A. 小灯泡的电阻为60Ω B. 当滑片向左移动时，灯泡变暗 C. 当小灯泡的实际功率为1.2W时，滑动变阻器R接入电路的阻值是90Ω D. 在调节的过程中，电路中的最小功率为2.88W 二、填空题（本大题共7小题，每空1分，共21分） 8. 半导体材料，其导电能力比铜、铁等金属的要______（选填“强”或“弱”）。如果能制造出常温下的超导体，它可以在下列哪种情境中得到应用______（选填序号：A．用作电吹风的电热丝；B．用作白炽灯的灯丝；C．用作电动机线圈），常见的LED灯就是利用______材料制成的。 9. 如图所示，要使灯L1、L2串联应闭合开关 ___________，要使L1、L2并联应闭合开关 ___________，为了保护电路，不能同时闭合开关 ___________。 10. 在图甲所示电路中，当闭合开关S后，两灯均发光，两个电压表指针偏转均如图乙所示，则灯L1两端的电压为______V，电压表V2测的是______（选填“灯L1”“灯L2”或“电源”）两端的电压；当开关S断开时，电压表V2（换接合适的量程）的示数为______V。 11. 某水电壶工作4min，使图所示电能表的转盘转过300r，则电水壶消耗的电能为________kW•h，电壶电功率为___________W，这些电能可供一只“220V 20W”的节能灯正常工作________h。 12. 有一箱质量20kg的木炭，若用掉一半，剩余木炭的热值是______J/kg；完全燃烧剩下的木炭最多可放出热量______J。用这些木炭将水烧开是用______的方式改变水的内能（木炭的热值为）。 13. 定值值电阻和小灯泡两端电压和电流关系如图所示，图像B是______（选填“定值电阻”或“小灯泡”）。若将A、B串联接在电源电压为6V的电路中时，电路中的电流是______A，电路消耗的电功率为______W。 14. 如图所示的是某地下停车场烟雾报警器的简化原理图。电源电压保持不变，为定值电阻，光敏电阻的阻值随光照强度的减弱而增大，当电路中的电流减小至某一数值时报警器开始报警。当有烟雾遮挡射向光敏电阻的激光时，电压表示数______，电流表示数______（前两空选填“增大”“减小”或“不变”）：要使报警器在浓度更低的烟雾下报警，应选用______（选填“更大”或“更小”）阻值的电阻。 三、作图题（共7分） 15. 作图题： （1）请在虚线方框内画出如图所示电路的电路图。 （2）为了节约能源，宾馆的客房都配有房卡。只有把房卡插入电槽中，房间内的灯才能有电。请连接房间内的简化电路。 （3）如图所示，闭合开关时，通电螺线管旁边的小磁针S极发生逆时针偏转。请判定通电螺线管的极性、判断电源的“+”“-”极、标出P点的磁感线方向。 四、实验题（本大题3小题，共20分） 16. 按要求填空： （1）如图甲，电流表的读数为______A；在使用电压表时，闭合开关后发现其指针如图乙所示，原因是______；用这个带电的玻璃棒去靠近细线悬挂着的轻质小球，小球被吸引过来，原因是带电体具有______的性质。 （2）某班同学利用所示的实验装置探究水和煤油的吸热能力。 ①在图甲中除了所给的实验器材外，还需要的测量工具有托盘天平和______。加热过程中，水和煤油吸收热量的多少是通过______来判断的。 ②同学们对图甲的装置进行了改进，将分别装有水和煤油的试管放在同一个烧杯中用水加热，如图乙所示，而不是用两个酒精灯分别加热，这样做的好处是______。 17. 在探究“电流通过导体产生热量的多少跟电阻大小是否有关”的实验装置如图所示，其中两个烧瓶完全相同，瓶内装有质量和初温相同的煤油、相同的温度计A和B、阻值不等的电阻丝和。 （1）实验装置将电阻丝和串联的目的是可以控制通电时间相同和________相同； （2）利用本实验装置还可以探究“电流通过导体产生热量的多少跟电流大小是否有关”，通过改变________实现，观察________（选填“左瓶”“右瓶”或“任意一瓶”）的现象来进行比较； （3）爱思考的小明还想利用该装置来探究“比较水和煤油的吸热能力”，在两个烧瓶内分别装入质量和初温相同的水和煤油，并在两瓶中放入阻值________（选填“相同”或“不同”）的电阻丝。然后闭合开关，每隔测量一次水和煤油的温度，将实验数据记录在表中。分析表中数据可知，________的吸热能力更强。根据实验结论，冬天，如果你想自制电暖气，用某种液体作为热量传递的介质，为了使电暖气温度快速升高，应选________作为供暖物质，其效果更佳。（后两空均选填“水”或“煤油”） 加热时间/ 0 2 4 6 8 10 温度/ 水 15 20 25 30 35 40 煤油 15 25 35 45 55 65 18. 小王同学“探究电流与电阻的关系”时，实验室提供的器材有：电压恒为6V的电源一个，定值电阻5个（阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω），规格为“40Ω 1A”滑动变阻器一个，电流表、电压表、开关各一个，导线若干。 （1）由图乙可知，实验中R两端的电压保持为______V； （2）小王设计并连接了如图甲所示的实验电路，想用电压表的3V量程测量定值电阻R两端的电压，请你用笔画线代替导线，帮助他把电压表正确连接在电路中______（导线不能交叉）； （3）连好电路，闭合开关，发现电压表、电流表均无示数，电路故障可能是：______；（填选项） A. 定值电阻R短路 B. 定值电阻R断路 C. 滑动变阻器断路 （4）排除故障后，他将5Ω的电阻接在图甲中a、b间完成一组实验后，保持滑片不动，用10Ω的电阻替换a、b间的电阻后，发现电压表的示数较之前______（选填“变大”“变小”或“不变”）了。他需将滑动变阻器的滑片P向______（选填“左”或“右”）端移动，才能保持a、b间的电压不变； （5）他根据测量数据作出了电流表示数I与a、b间电阻R阻值的关系图象，如图乙所示。分析图象及数据可以得到结论：当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成______比； （6）为了能够完成实验，滑动变阻器的最大阻值至少为______Ω。为继续完成此次探究，同学们还设计了如下方案，可行的是______（选填字母符号）。 A．更换最大阻值更小的滑动变阻器 B．将电源电压适当调低一些 五、计算题（本大题2小题，共13分） 19. 天然气是柳州市民常用的一种能源．某用户用天然气将50kg的水从20℃加热到60℃．已知水的比热容c水＝4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值q＝4.2×107J/m3．求： （1）这些水升高的温度； （2）这些水吸收的热量； （3）加热这些水所需要天热气的体积（设天然气完全燃烧、不计热量损失）． 20. 某款电热饮水机具有加热和保温两挡，额定电压为220V。如图甲是其电路原理图，S0为温控开关，R1、R2为电热丝（阻值不变）。某次饮水机在额定电压下工作的电功率P与时间t的关系图象如图乙所示，求： (1)饮水机处于加热挡阶段消耗的电能： (2)饮水机处于保温挡时，通过R1的电流； (3) R2的阻值。 六、综合能力题（本大题3小题，共18分） 21. 如图，加热试管使水沸腾，发现试管上方的小风车开始不停地转动．由此引出以下问题，请利用所学的知识回答。 （1）图实验中的能量转化方式与图中汽油机的______（选填甲/乙/丙/丁）冲程相同； （2）图中四个冲程的工作顺序是______（填选项）； A. 丙丁乙甲 B. 乙甲丁丙 C. 乙丁丙甲 D. 甲丁乙丙 （3）汽油机的一个工作循环对外做功______次，其中不需要靠飞轮的惯性来完成的冲程是______（填“压缩”或“做功”）冲程； （4）如图是柴油机的能流图，图中带“？”的是废气带走的能量，这台柴油机的效率为______%； （5）“涡轮增压”是一种利用内燃机运作所产生的废气驱动空气压缩机的技术，利用热机排出的废气带动涡轮旋转，将新鲜空气压缩后再送到进气门。一台发动机装上涡轮增压器后，其最大功率与未装增压器的时候相比可以增加40%甚至更高。由此可见“涡轮增压”主要是采取______（填选项“A”或“B”）的方法来大幅度提高了热机的效率的。 A. 使燃料更充分燃烧 B. 减少热损失 22. 1820年，奥斯特在课堂上进行如图甲所示实验时有新发现。这个发现令奥斯特极为兴奋，他怀着极大兴趣又继续做了许多实验，终于证实了电流周围存在着磁场。请根据情境，回答下列小题。 （1）奥斯特在实验中发现：在小磁针上方导线______瞬间，磁针会发生偏转。改变导线中电流的______，小磁针的转动方向会发生改变； （2）将奥斯特实验中的小磁针更换成蹄形磁铁，将导体放在磁场里，如图乙所示。闭合开关，导体ab向左运动；改变导体ab中的电流方向，同时将磁铁的N、S极上下对调，闭合开关后，导体ab向______运动。日常生活中的______就是据此原理制成； （3）实验学校生物实验小组想要研究鸡蛋的孵化，他们制作了恒温孵化箱，原理如图丙所示。热敏电阻安装在恒温箱内，阻值随温度升高而显著减小； ①闭合开关，电磁铁的上端是______极，箱内温度升高时，电磁铁磁性______（选填“增强”或“减弱”）； ②和是加热电阻，。调整好滑动变阻器阻值，闭合开关、，箱内温度升高到设定值后，动触点与某静触点相连，加热电阻______（选填“”或“”）工作，这样就可以保证孵化箱降温阶段降温比较平缓，箱内温度在小范围内波动。 23. 综合实践活动中，同学们设计了一款可用电流表示数显示拉力大小测力计模型，电流表示数随拉力的增大而增大，模型电路如图甲所示，ab为长10cm、阻值25Ω的电阻丝，其阻值与长度成正比。滑片P左端固定在拉杆上，弹簧处于原长时，滑片P位于a端，电源电压恒为6V，弹簧电阻恒为1Ω，为4Ω，其余部分电阻不计，电流表量程为0~0.6A。忽略弹簧、拉杆和拉环的重力及滑片与电阻丝的摩擦。 （1）虚线框内接线柱“1”应与______（选填“2”或“3”）连接； （2）闭合开关，弹簧处于原长状态时，消耗的功率为______W； （3）弹簧的伸长量与所受拉力F之间的关系如图乙所示，则电流表示数最大时显示的拉力为______N； （4）甲图中若去掉电流表，用一只电压表（量程0~3V）与并联，则随着拉力增大，滑片P向下移，电压表示数______（选填“增大”或“减小”），利用电压表的示数来显示拉力的大小，则与利用电流表相比，电压表所能显示的最大拉力将提升______%。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$