天津市南开区田家炳中学2023-2024学年九年级上学期月考物理试卷（12月份）

2023-2024学年天津市南开区田家炳中学九年级（上）月考物理试卷（12月份） 一、单选题 1．“安全用电，珍爱生命”是每个公民应有的意识，下列遵守安全用电原则的是（　　） A．在输电线上晾衣服 B．发现有人触电立即切断电源 C．用湿抹布擦拭正在发光的电灯 D．使用绝缘皮破损的手机充电线 2．如图是滑动变阻器的结构和连入电路的示意图，当滑片P向右滑动时，连入电路的电阻变小的是（　　） A． B． C． D． 3．某学校的前、后两个门各装一个开关，传达室内有红、绿两盏灯和电池组，若前门来人闭合开关时红灯亮，图中的电路符合要求的是（　　） A． B． C． D． 4．如图分别是小明家上月初和月末的电能表的表盘，表盘上“1600imp/（kW•h）”表示每消耗1kW•h的电能指示灯闪烁1600次（　　） A．一定时间内，指示灯闪烁越快，电能表所在电路消耗的电能越多 B．小明家上月消耗的电能为91.1kW•h C．小明家干路中的电流不得超过20A D．断开其他用电器，只让电饭锅单独工作2min，若电饭锅的功率为600W，则指示灯闪烁320次 5．当温度降低到一定程度时，某些材料的电阻会突然变为零，这种现象称为超导现象，假如科学家研制出室温下的超导材料，它可以应用在图中的（　　） A．白炽灯的灯丝 B．电饭锅的发热体 C．电烤箱的电热丝 D．电动机的线圈 6．电位器实质是一种变阻器，图是电位器的结构和连入电路的示意图，A、B、C是接线柱。当滑片向A端旋转时（　　） A．变大 B．变小 C．不变 D．先变大后变小 7．如图为某实验小组设计的电路，电源电压保持不变。闭合开关后电路正常工作，一段时间后，经排查，故障只发生在电阻R或灯L上（　　） A．一定是灯L短路 B．可能是灯L断路 C．可能是电阻R短路 D．可能是电阻R断路 8．在使用图所示的插线板时发现：只有在开关闭合时，指示灯才能发光，插孔才可以提供工作电压：即使指示灯损坏（　　） A． B． C． D． 9．如图所示为电阻R1和R2的I﹣U图象，由图象可知（　　） A．R1与R2两端的电压为0时，它们的电阻也为0 B．R1与R2的电阻之比为2：1 C．将R1与R2串联接入电路，通电后R1与R2两端的电压之比为1：2 D．将R1与R2并联接入电路，通电后通过R1与R2的电流之比为1：2 10．在如图所示的电路中，电源电压恒定，当滑动变阻器RP的滑片从最左端滑到最右端的过程中，下列说法正确的是（　　） A．电流表示数变小，电压表示数变大 B．电流表示数变大，电压表示数变小 C．电流表示数不变，电压表示数变小 D．电流表示数不变，电压表示数不变 二、多选题 （多选）11．如图所示电路中，电源电压不变，闭合开关后，电压表示数为3V，小灯泡消耗的功率为0.9W，电流表示数变化了0.1A，此时小灯泡恰好正常发光（　　） A．电源电压为8V B．滑动变阻器的最大阻值为20Ω C．小灯泡正常发光时的电阻为10Ω D．当滑片P在最右端时，滑动变阻器消耗的功率为1.8W （多选）12．在如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，R1为定值电阻，闭合开关S，将滑动变阻器R2的滑片P从最左端滑到最右端，两电压表示数随电流表示数变化的完整图线如图乙所示。则下列说法正确的是（　　） A．电压表V1对应的是图线② B．电压满足Uc＝Ua+Ua' C．R2的最大阻值大于R1的阻值 D．电路的最大总功率为2UbIb （多选）13．如图所示，电源电压恒为4.5V，定值电阻R＝5Ωp的铭牌标有“20Ω，0.5A”，电压表的量程为0﹣3V，滑动变阻器的滑片P移动过程中，在保证元器件安全的情况下（　　） A．滑动变阻器取值范围2.5﹣10Ω B．电流表的示数变化范围0.3﹣0.5A C．电压表的示数变化范围1﹣3V D．电阻R的两端电压变化范围1.5﹣2.5V 三、填空题。 14．学习电功率知识后，小明用家中标有“3000r/（kW•h）”的电能表测一用电器的电功率，观察电能表铝盘在20min内转动了300r，则此段时间内该用电器消耗的电能是 　 　J，该用电器的功率是 　 　W。 15．冰箱、热水器等家用电器应 　 　（选填“串”或“并”）联接入家庭电路中。控制用电器的开关要连接在 　 　（选填“火”或“零”）线和用电器之间。 16．有一段导体，当两端电压为6V时，通过它的电流为1A　 　Ω。若所加电压增大到15V时，通过这段导体的电流是 　 　A。 17．在探究串、并联电路中电流的规律时，做了如图所示的实验。闭合开关后，电流表A1、A2的示数分别为0.5A和0.3A，则通过小灯泡L1的电流为 　 　A，通过小灯泡L2的电流为 　 　A。 18．如图为小红家庭电路中安装的电能表，此时示数为 　 　kW•h；小红将某一个用电器单独接入家庭电路中，其正常工作0.1h，则这个用电器可能是 　 　（选填“电热水壶”、“台灯”或“电视机”）。 19．如图所示电路中，灯泡L上标有“6V 6W”字样，闭合开关S后，且电压表V1与电压表V2的示数之比U1：U2＝2：3，则此电路的电源电压为 　 　V，电阻R消耗的功率为 　 　W。 四、计算题 20．额定功率为3000W的电热水器正常工作时，把质量为60kg的水从20℃加热到70℃。已知c水＝4.2×103J/（kg•℃），不计热量损失，求： （1）水吸收的热量； （2）加热所需要的时间。 21．某科技小组设计了如图所示的电路图，电源电压为20V且保持不变。当只闭合开关S1时，电流表示数为0.2A，R3的电功率为P3；当只闭合开关S2时，R3的功率为P′3，R2的电功率为1.6W，P3＝4P′3，求： （1）R1的阻值； （2）整个电路的最大电功率。 五、实验题 22．小明做“测量小灯泡电功率”的实验，电路图如图甲所示。小灯泡的额定电压为2.5V，灯丝的电阻约为6Ω。请你帮他完成下列内容： （1）根据图甲，请用笔划线代替导线完成图乙电路连接。 （2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应滑至 　 　（选填“A”或“B”）端。 （3）闭合开关，移动滑片P至某一位置时，电压表的示数如图丙所示，则滑片P应向 　 　（选填“A”或“B”）端移动，直到电压表示数为2.5V为止。 （4）当小灯泡正常发光时，电流表示数如图丁所示，则小灯泡的额定功率是 　 　W。 23．探究“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验如图甲和乙所示，两透明容器中密封着等质量的空气。 （1）在该实验中，我们是通过观察U形管中液面的　 　，来比较各容器中电热丝产生热量的多少的； （2）如图甲所示，可以探究电流通过导体产生的热量与导体的　 　关系，此时电阻R1和R2的大小关系为　 　（填写“相等”或“不相等”）。 （3）利用图乙，　 　（填写“能”或“不能”）探究电流通过导体产生的热量与通电时间的关系； （4）英国物理学家焦耳通过大量实验，最先精确的确定了电流通过导体时产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的　 　成正比，跟通电时间成正比，这个规律叫做焦耳定律　 　。 24．现准备自制一个最大阻值为Rm的滑动变阻器，要购买涂有绝缘层的电阻丝，需提前借助实验得知所用电阻丝的长度。可供选择的器材有：一段长为l0的电阻丝样品（阻值在2～3Ω之间，两端留有接线头），电压约为12V的电源（电源电压不变），阻值为5Ω的定值电阻R0，一个量程为0～0.6A的电流表，一个量程为0～15V的电压表，开关和导线若干。 请你合理选择器材设计实验方案，确定出制作变阻器的电阻丝长度L。要求： （1）画出实验电路图（电阻丝用“”表示）； （2）写出主要的实验步骤和需要测量的物理量； （3）写出电阻丝长度L的数学表达式（用已知量和测量量表示）。 六、综合题 25．物理知识的应用无处不在，如图所示，甲、乙两地相距L千米，输电线每千米的电阻是R0欧，现输电导线某处发生了短路，为了尽快确定短路位置，机智的检修员在甲地利用实验室常用的电学仪器，根据伏安法进行了检测 （1）请你在甲处的虚线框内把检测需要的仪器与两条输电线连接起来，组成检测电路。（所需仪器用元件符号表示） （2）请根据所学过的电学知识，推导求出短路位置距甲地的距离s＝　 　（用已知量、检测量表示，检测电路导线的电阻忽略不计） 推导过程：（检测量用字母表示，推导过程要有必要的文字说明） 2023-2024学年天津市南开区田家炳中学九年级（上）月考物理试卷（12月份） 参考答案与试题解析 一、单选题 1．“安全用电，珍爱生命”是每个公民应有的意识，下列遵守安全用电原则的是（　　） A．在输电线上晾衣服 B．发现有人触电立即切断电源 C．用湿抹布擦拭正在发光的电灯 D．使用绝缘皮破损的手机充电线 【答案】B 【点评】本题考查了学生对安全用电知识的了解与掌握，平时学习时多了解、多积累，加强安全意识，不能违反。 2．如图是滑动变阻器的结构和连入电路的示意图，当滑片P向右滑动时，连入电路的电阻变小的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【点评】本题考查了滑动变阻器的接法；要使滑动变阻器接入电路的电阻变大或变小，关键是要看下边的接线柱接哪个。 3．某学校的前、后两个门各装一个开关，传达室内有红、绿两盏灯和电池组，若前门来人闭合开关时红灯亮，图中的电路符合要求的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【点评】根据题意得出两灯泡的连接方式和开关的位置是解决本题的关键。 4．如图分别是小明家上月初和月末的电能表的表盘，表盘上“1600imp/（kW•h）”表示每消耗1kW•h的电能指示灯闪烁1600次（　　） A．一定时间内，指示灯闪烁越快，电能表所在电路消耗的电能越多 B．小明家上月消耗的电能为91.1kW•h C．小明家干路中的电流不得超过20A D．断开其他用电器，只让电饭锅单独工作2min，若电饭锅的功率为600W，则指示灯闪烁320次 【答案】D 【点评】本题考查对电能表参数的理解，关键是要明白各参数的物理意义，还要能读出电能表的示数和计算出当月消耗的电能以及用电器的功率。 5．当温度降低到一定程度时，某些材料的电阻会突然变为零，这种现象称为超导现象，假如科学家研制出室温下的超导材料，它可以应用在图中的（　　） A．白炽灯的灯丝 B．电饭锅的发热体 C．电烤箱的电热丝 D．电动机的线圈 【答案】D 【点评】知道超导材料的特点及应用是解决本题的关键。本题属于基础性题目。 6．电位器实质是一种变阻器，图是电位器的结构和连入电路的示意图，A、B、C是接线柱。当滑片向A端旋转时（　　） A．变大 B．变小 C．不变 D．先变大后变小 【答案】B 【点评】本题考查了变阻器的连接方法、变阻器的原理，是一道较为简单的应用题。 7．如图为某实验小组设计的电路，电源电压保持不变。闭合开关后电路正常工作，一段时间后，经排查，故障只发生在电阻R或灯L上（　　） A．一定是灯L短路 B．可能是灯L断路 C．可能是电阻R短路 D．可能是电阻R断路 【答案】B 【点评】本题考查学生对于电路故障分析的能力，要求学生能正确分析电路，并且全面考虑题目中出现的可能性。 8．在使用图所示的插线板时发现：只有在开关闭合时，指示灯才能发光，插孔才可以提供工作电压：即使指示灯损坏（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【点评】根据用电器之间是否相互影响是判断用电器串联和并联的方法之一；家庭电路中，开关控制用电器，开关一定接在用电器和火线之间，既能控制用电器，又能保证使用安全。 9．如图所示为电阻R1和R2的I﹣U图象，由图象可知（　　） A．R1与R2两端的电压为0时，它们的电阻也为0 B．R1与R2的电阻之比为2：1 C．将R1与R2串联接入电路，通电后R1与R2两端的电压之比为1：2 D．将R1与R2并联接入电路，通电后通过R1与R2的电流之比为1：2 【答案】C 【点评】本题考查I﹣U图象分析，关键掌握串并联的特点和欧姆定律的应用，属于中档题。 10．在如图所示的电路中，电源电压恒定，当滑动变阻器RP的滑片从最左端滑到最右端的过程中，下列说法正确的是（　　） A．电流表示数变小，电压表示数变大 B．电流表示数变大，电压表示数变小 C．电流表示数不变，电压表示数变小 D．电流表示数不变，电压表示数不变 【答案】C 【点评】本题考查了电路的动态分析、欧姆定律的应用，难度不大。 二、多选题 （多选）11．如图所示电路中，电源电压不变，闭合开关后，电压表示数为3V，小灯泡消耗的功率为0.9W，电流表示数变化了0.1A，此时小灯泡恰好正常发光（　　） A．电源电压为8V B．滑动变阻器的最大阻值为20Ω C．小灯泡正常发光时的电阻为10Ω D．当滑片P在最右端时，滑动变阻器消耗的功率为1.8W 【答案】BD 【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率的公式的应用，关键是知道灯泡的电阻是变化的，分析清楚电路结构、应用串联电路特点、欧姆定律、电功率公式可以解题。 （多选）12．在如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，R1为定值电阻，闭合开关S，将滑动变阻器R2的滑片P从最左端滑到最右端，两电压表示数随电流表示数变化的完整图线如图乙所示。则下列说法正确的是（　　） A．电压表V1对应的是图线② B．电压满足Uc＝Ua+Ua' C．R2的最大阻值大于R1的阻值 D．电路的最大总功率为2UbIb 【答案】BC 【点评】该题是串并联电路电流电压特点以及电功率的综合运用。结合图象，认真分析，难点是判断功率的最大值和最小值。 （多选）13．如图所示，电源电压恒为4.5V，定值电阻R＝5Ωp的铭牌标有“20Ω，0.5A”，电压表的量程为0﹣3V，滑动变阻器的滑片P移动过程中，在保证元器件安全的情况下（　　） A．滑动变阻器取值范围2.5﹣10Ω B．电流表的示数变化范围0.3﹣0.5A C．电压表的示数变化范围1﹣3V D．电阻R的两端电压变化范围1.5﹣2.5V 【答案】BD 【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律公式的应用以及电路的动态分析，会判断滑动变阻器接入电路中的最大和最小阻值是关键。 三、填空题。 14．学习电功率知识后，小明用家中标有“3000r/（kW•h）”的电能表测一用电器的电功率，观察电能表铝盘在20min内转动了300r，则此段时间内该用电器消耗的电能是 　3.6×105　J，该用电器的功率是 　300　W。 【答案】3.6×105；300。 【点评】本题考查了消耗电能、电功率的计算，关键是电能表参数含义的理解与掌握。 15．冰箱、热水器等家用电器应 　并　（选填“串”或“并”）联接入家庭电路中。控制用电器的开关要连接在 　火　（选填“火”或“零”）线和用电器之间。 【答案】见试题解答内容 【点评】本题考查了对家庭电路连接情况的理解，属基础题。 16．有一段导体，当两端电压为6V时，通过它的电流为1A　6　Ω。若所加电压增大到15V时，通过这段导体的电流是 　2.5　A。 【答案】见试题解答内容 【点评】本题考查了欧姆定律的灵活运用，关键是知道电阻是导体的本质一种性质，与导体的材料、长度、横截面积、温度有关，与导体两端的电压和通过的电流无关，但可以根据欧姆定律求出。 17．在探究串、并联电路中电流的规律时，做了如图所示的实验。闭合开关后，电流表A1、A2的示数分别为0.5A和0.3A，则通过小灯泡L1的电流为 　0.2　A，通过小灯泡L2的电流为 　0.3　A。 【答案】0.2；0.3。 【点评】本题考查了的是并联电路的电流特点，解答本题的关键是能正确识别电路的连接方式。 18．如图为小红家庭电路中安装的电能表，此时示数为 　2023.5　kW•h；小红将某一个用电器单独接入家庭电路中，其正常工作0.1h，则这个用电器可能是 　电热水壶　（选填“电热水壶”、“台灯”或“电视机”）。 【答案】2023.5；电热水壶。 【点评】本题考查了电能表的参数及读数，要掌握电能表的读数和已知转盘圈数、所用时间、电能表参数分别求用电器消耗的电能和电功率的方法，是一道基础题。 19．如图所示电路中，灯泡L上标有“6V 6W”字样，闭合开关S后，且电压表V1与电压表V2的示数之比U1：U2＝2：3，则此电路的电源电压为 　15　V，电阻R消耗的功率为 　9　W。 【答案】15；9。 【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，要注意灯泡正常发光时的电压和额定电压相等。 四、计算题 20．额定功率为3000W的电热水器正常工作时，把质量为60kg的水从20℃加热到70℃。已知c水＝4.2×103J/（kg•℃），不计热量损失，求： （1）水吸收的热量； （2）加热所需要的时间。 【答案】（1）水吸收的热量为1.26×107J； （2）加热所需要的时间为4200s。 【点评】本题是一道电学与热学的综合应用题，考查吸热公式和电功公式的灵活运用，与生活相连，使学生觉得学了物理有用。 21．某科技小组设计了如图所示的电路图，电源电压为20V且保持不变。当只闭合开关S1时，电流表示数为0.2A，R3的电功率为P3；当只闭合开关S2时，R3的功率为P′3，R2的电功率为1.6W，P3＝4P′3，求： （1）R1的阻值； （2）整个电路的最大电功率。 【答案】（1）R1的阻值为60Ω； （2）电路最大功率为9.17W。 【点评】本题考查欧姆定律的应用和电功率的计算，是一道综合题。 五、实验题 22．小明做“测量小灯泡电功率”的实验，电路图如图甲所示。小灯泡的额定电压为2.5V，灯丝的电阻约为6Ω。请你帮他完成下列内容： （1）根据图甲，请用笔划线代替导线完成图乙电路连接。 （2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应滑至 　B　（选填“A”或“B”）端。 （3）闭合开关，移动滑片P至某一位置时，电压表的示数如图丙所示，则滑片P应向 　A　（选填“A”或“B”）端移动，直到电压表示数为2.5V为止。 （4）当小灯泡正常发光时，电流表示数如图丁所示，则小灯泡的额定功率是 　0.75　W。 【答案】（1）见解答图；（2）B；（3）A；（4）0.75。 【点评】本题测量小灯泡电功率，考查电路的连接、注意事项、电流表的读数投影机电功率公式的应用等知识，是一道中考常见题。 23．探究“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验如图甲和乙所示，两透明容器中密封着等质量的空气。 （1）在该实验中，我们是通过观察U形管中液面的　高度差　，来比较各容器中电热丝产生热量的多少的； （2）如图甲所示，可以探究电流通过导体产生的热量与导体的　电阻　关系，此时电阻R1和R2的大小关系为　不相等　（填写“相等”或“不相等”）。 （3）利用图乙，　能　（填写“能”或“不能”）探究电流通过导体产生的热量与通电时间的关系； （4）英国物理学家焦耳通过大量实验，最先精确的确定了电流通过导体时产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的　电阻　成正比，跟通电时间成正比，这个规律叫做焦耳定律　Q＝I2Rt　。 【答案】见试题解答内容 【点评】此题主要考查的是学生对“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”实验的理解和掌握，注意控制变量法和转换法的运用，同时考查了学生对焦耳定律公式的理解和掌握。 24．现准备自制一个最大阻值为Rm的滑动变阻器，要购买涂有绝缘层的电阻丝，需提前借助实验得知所用电阻丝的长度。可供选择的器材有：一段长为l0的电阻丝样品（阻值在2～3Ω之间，两端留有接线头），电压约为12V的电源（电源电压不变），阻值为5Ω的定值电阻R0，一个量程为0～0.6A的电流表，一个量程为0～15V的电压表，开关和导线若干。 请你合理选择器材设计实验方案，确定出制作变阻器的电阻丝长度L。要求： （1）画出实验电路图（电阻丝用“”表示）； （2）写出主要的实验步骤和需要测量的物理量； （3）写出电阻丝长度L的数学表达式（用已知量和测量量表示）。 【答案】见试题解答内容 【点评】本题是一道实验设计题，考查影响电阻大小的因素及欧姆定律的应用，属于比较开放的题目，难度较大。 六、综合题 25．物理知识的应用无处不在，如图所示，甲、乙两地相距L千米，输电线每千米的电阻是R0欧，现输电导线某处发生了短路，为了尽快确定短路位置，机智的检修员在甲地利用实验室常用的电学仪器，根据伏安法进行了检测 （1）请你在甲处的虚线框内把检测需要的仪器与两条输电线连接起来，组成检测电路。（所需仪器用元件符号表示） （2）请根据所学过的电学知识，推导求出短路位置距甲地的距离s＝　　（用已知量、检测量表示，检测电路导线的电阻忽略不计） 推导过程：（检测量用字母表示，推导过程要有必要的文字说明） 【答案】见试题解答内容 【点评】本题考查学生运用欧姆定律解决实际问题的能力。能根据题意求从检修点到短路处的总电阻是关键的一步，再进一步根据总电阻得出导线的总长度，值得注意的是：短路处距甲处的距离则是导线总长度的一半。 学科网（北京）股份有限公司 $$