精品解析：福建省福州第十六中学2023-2024学年九年级上学期12月月考物理试题

2023-2024学年福建省福州十六中九年级（上） 月考物理试卷 一、选择题（本大题共14题，每题2分，共28分。每题有四个选项，只有一个选项是符合题目要求的。） 1. 第一个发现电与磁之间联系的科学家是（　　） A. 欧姆 B. 焦耳 C. 法拉第 D. 奥斯特 【答案】D 【解析】 【详解】A．欧姆是第一个研究电流与电阻和电压的关系物理学家，故A不符合题意； B．焦耳做了大量实验，最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通过时间的关系，故B不符合题意； C．法拉第发现了电磁感应现象，故C不符合题意； D．1820年丹麦的物理学家奥斯特发现电流周围产生磁场，第一个揭示电和磁之间的关系，故D符合题意。 故选D。 2. 在下列常见的家用电器中，其正常工作时的电功率最接近900W的是（　　） A. 电风扇 B. 家用电视机 C. 家用电冰箱 D. 家用微波炉 【答案】D 【解析】 【详解】A．电扇的功率约为50W，故A不符合题意； B．电视机的功率约为150W，故B不符合题意； C．家用电冰箱的功率约为200W，故C不符合题意； D．家用微波炉的功率约为1kW=1000W，最接近900W。故D符合题意。 故选D。 3. 中国古诗词中蕴含了丰富的物理知识，下列说法正确的是（　　） A. “月落乌啼霜满天”—霜的形成是凝固现象 B. “遥知不是雪，为有暗香来”—雪的形成是熔化现象 C. “雾里山疑失，雷鸣雨未休”—雾的形成是液化现象 D. “可怜九月初三夜，露似真珠月似弓”—露的形成是汽化现象 【答案】C 【解析】 【详解】A．霜是空气中的水蒸气遇冷凝华为固态的小冰晶，附着在建筑物或植被表面形成的，故A错误； B．雪是空气中的水蒸气遇冷凝华为固态的小冰晶，故B错误； C．雾是空气中的水蒸气遇冷液化为液态的小水滴，飘散在空中形成的，故C正确； D．露是空气中的水蒸气遇冷液化为液态的小水滴，附着在植被表面形成的，故D错误。 故选C。 4. 现代生活离不开电，下列符合安全用电规范的是（　　） A. 用正在充电的手机接听电话 B. 家庭电路中装有空气开关和漏电保护器 C. 发现有人触电立即用手将其拉开 D. 用湿布擦拭正在工作的用电器 【答案】B 【解析】 【详解】A．手机充电时接听电话，容易造成电池急剧发热而引起火灾或发生爆炸，所以充电时不要接打电话，故A不符合题意； B．家庭电路安装漏电保护器是防止用电器漏电而采取的安全措施；空气开关是为了防止电路中的电流过大而采取的安全措施，故B符合题意； C．发现有人触电时，应先切断电源，才可以用手将其拉离带电体，故C不符合题意； D．生活中的水是导体，用湿布擦拭正在工作的用电器易引发触电事故，故D不符合题意。 故选B。 5. 2022年7月1日，“长征五号”遥七火箭芯二级氢氧发动机地面环境校准试验取得圆满成功。“长征五号”被誉为走向深空的最后一把钥匙。拉开了我国载人航天工程“第三步”任务序幕。“长征五号”发动机使用液氢作燃料，这是利用液氢的（　　） A. 密度大 B. 热值高 C. 比热容大 D. 热效率高 【答案】B 【解析】 【详解】“长征五号”发动机使用液氢作燃料，是因为液态氢热值高，完全燃烧可以放出的热量更多。 故选B。 6. 关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（　　） A. 0℃冰没有内能 B. 热传递时，热量总是从内能大的传递到内能小的物体 C. 温度高的物体所含热量多 D. 物体温度升高，内能增大，不一定吸收了热量 【答案】D 【解析】 【详解】A．一切物体都具有内能，0℃的冰块也有内能，故A错误； B．发生热传递时，热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体，内能和物体的质量、温度、状态都有关系，温度高的物体不一定内能大，故B错误； C．热量是过程量，不能用含有来进行描述，故C错误； D．物体温度升高，内能增加，有可能是吸收了热量，也可能是外界对物体做了功，故D正确。 故选D。 7. 如图是两个演示实验的示意图，甲图是在一个配有活塞的厚壁玻璃筒里放一小团硝化棉，用力把活塞迅速下压，棉花就会立即燃烧；乙图是给试管里的水加热，水沸腾后，水蒸气推动橡胶塞迅速冲出管口；根据实验现象判断下列说法错误的是（　　） A. 甲图中活塞下压过程中，筒中气体的内能增大 B. 甲图中活塞下压过程的能量转化与热机做功冲程能量转化相同 C. 乙图中水蒸气推动橡胶塞迅速冲出试管口的过程中，水蒸气的内能减少 D. 乙图中水蒸气推动橡胶塞的过程是内能转化为机械能 【答案】B 【解析】 【详解】AB．图甲所示，在一个配有活塞的厚壁玻璃筒中放一小团硝化棉，迅速向下压活塞，由于压缩玻璃筒内的空气对其做功，使得空气的内能增加，温度升高，故是将机械能转化为内能的过程，故与内燃机的压缩冲程相类似，故A正确，不符合题意，B错误，符合题意； CD．图乙所示，用酒精灯加热试管中的水，当水沸腾一段时间以后，塞子被试管内水蒸气推出，即该过程中消耗水蒸气的内能，转化为塞子的机械能，故是将内能转化为机械能的过程，与内燃机的做功冲程相类似，所以CD正确，CD不符合题意。 故选B。 8. 如图所示是小明为养牛场设计的四个电路。养牛场要求：当牛正常在牛场内吃草时开关S1、S2均处于闭合状态，指示灯亮，电铃不响；若牛跑出栅栏，相当于断开S2，电铃响报警。图中所示的电路符合要求的是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，开关S1、S2均处于闭合状态时，电铃被短路，指示灯亮，电铃不响；断开 S2，电铃开路，无电流通过电铃，电铃不响，指示灯发光，故A不符合题意； B．由图可知，开关S1、S2均处于闭合状态时，指示灯和电铃串联接入电路中，指示灯亮，电铃响；断开S2，指示灯和电铃仍然串联接入电路中，指示灯亮，电铃响，故B不符合题意； C．由图可知，开关S1、S2 均处于闭合状态时，电铃被短路，指示灯亮，电铃不响；断开 S2，此时指示灯和电铃串联接入电路中，指示灯亮，电铃响，故C符合题意； D．由图可知，开关S1、S2均处于闭合状态时，指示灯和电铃串联接入电路中，指示灯亮，电铃响；断开S2，整个电路开路，无电流通过指示灯和电铃，指示灯不亮，电铃不响，故D不符合题意。 故选C。 9. POS刷卡机的广泛应用给人们的生活带来了便利，POS机的刷卡位置有一个绕有线圈的小铁环制成的检测头（如图所示），在使用时，检测头的线圈中就会产生变化的电流，POS机便可读出磁条上的信息，下面与它的工作原理相同的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据题意POS刷卡机在使用时，检测头的线圈中就会产生变化的电流读出信息，利用的原理就是电磁感应现象。 A．图中为通电导线周围存在磁场为电流的磁效应，故A不符合题意； B．题图中电路上有电源，是通电导体在磁场中受力运动，是电动机的原理，故B不符合题意； C．题图电路中没有电源，当闭合开关，闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动时，导体中有感应电流产生，这是电磁感应现象，故C符合题意； D．图中为电磁继电器，利用的是电流的磁效应，故D不符合题意。 故选C。 10. 如图所示为居民家中某房间的电路，电灯L与电热壶均正常工作，在三孔插座上接入电饭煲后，灯L仍正常发光，电热壶突然停止工作，拔出电饭煲的插头，用试电笔分别测试三孔插座的左右两孔，氖管均发光，此时电路故障可能是（　　） A. 插座短路 B. 入户零线断路 C. AB间断路 D. CD间断路 【答案】D 【解析】 【详解】AB．家用电器并联，电饭煲插入三孔插座时，电灯L仍正常发光，说明电路不存在短路现象，且说明灯泡的电路是通路，则入户零线到C点间不存在断路现象，故AB不符合题意； C．若AB间断路，插座的左右两个孔不能与火线相连接，测电笔测量时，插座的左右两孔均不发光，故C不符合题意； D．三孔插座正确使用时，左孔接零线，右孔接火线，上孔接地线，而此时用试电笔分别测试三孔插座的左右两孔，氖管均发光，说明火线上有电，右孔与火线相连接，测电笔连接接接零线的左孔本不发光，此时测电笔也发光，说明进户线的零线出现断路现象，则断路处应为CD间，故D符合题意。 故选D。 11. 如图甲是小灯泡L和电阻R的I-U图像。将小灯泡L和电阻R接入如图乙所示电路中，只闭合开关S1时，小灯泡L的实际功率为1W。下列说法错误的是（　　） A. 只闭合开关S1时，小灯泡L的电阻为4Ω B. 再闭合开关S2时，电流表示数增加了0.2A C. 开关S1、S2同时闭合时，电路总功率为1.8W D. 闭合开关S1、S2时，在1min内电阻R产生的热量为24J 【答案】C 【解析】 【详解】A．只闭合S1时，电路为小灯泡L的简单电路，L的实际功率为1W，由图像可知，当UL=2V、IL=0.5A时，灯泡的实际功率为 PL=ULIL=2V×0.5A=1W 符合题意，则电源电压为 U=UL=2V 电流表示数为0.5A，此时灯泡的电阻为 故A正确，不符合题意； B．再闭合开关S2时，L与R并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以 UR=U=2V 由图像可知，通过R的电流IR=0.2A，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以电流表示数增加了0.2A，故B正确，不符合题意； C．因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以干路电为 I=IL+IR=0.5A+0.2A=0.7A 电路的总功率为 P=UI=2V×0.7A=1.4W 故C错误，符合题意； D．在1min内电阻R产生的热量为 QR=WR=UIRt=2V×0.2A×60s=24J 故D正确，不符合题意。 故选C。 12. 如图甲，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压不变。闭合开关S后，滑片P从a端移到b端（　　） A. 电源电压为2V B. 定值电阻R1为10Ω C. R2消耗的最大功率为0.45W D. P在b端时，10s内R2产生热量12J 【答案】C 【解析】 【详解】AB．由图甲可知，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的电流最大，由图可知I1=0.6A，根据欧姆定律可得，电源的电压为 U=I1R1=0.6A×R1 当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，由图可知 I2=0.2A，U2=2V 串联电路中总电压等于各分电压之和，电源的电压为 U=I2R1+U2=0.2A×R1+2V 电源的电压不变，则有 0.6A×R1=0.2A×R1+2V 解得R1=5Ω，电源的电压为 U=0.6A×R1=0.6A×5Ω=3V 故AB错误； C．根据题意可知，R2消耗的电功率为 当 R2=R1=5Ω 时，R2消耗的电功率最大为 故C正确； D．P在b端时，10s内R2产生热量为 Q=W=U2I2t=2V×0.2A×10s=4J 故D错误。 故选C。 13. 如图所示电路，电源电压恒定，只闭合开关S1，将滑动变阻器的滑片由右向左滑动过程中，下列判断正确的是（　　） A. 小灯泡的亮度将会变亮 B. 电压表V1与电压表V2的示数差变小 C. 电压表V1与电流表A的示数比值变大 D. 再闭合S2，调节变阻器的滑片，灯泡亮度不变 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．只闭合开关S1，由题中图可知，L与R串联，V1测R两端电压，V2测R一部分电压，将滑动变阻器的滑片由右向左滑动过程中，电路中的总电阻不变，电源电压恒定，根据欧姆定律可知，电路中的电流不变，因为灯泡L的电阻不变，根据P=UI的变形公式P=I2R可知，小灯泡的亮度不变，故A错误； B C．只闭合开关S1，由题中图可知，L与R串联，V1测R两端电压，V2测R一部分电压，将滑动变阻器的滑片由右向左滑动过程中，V1示数不变，V2示数变大，所以电压表V1与电压表V2的示数差变小，电压表V1与电流表A的示数比值变小，故B正确，C错误； D．再闭合S2，R左侧短路一部分，连入电路中的总电阻变小，电流变大，根据P=UI的变形公式P=I2R可知，小灯泡的亮度变亮，故D错误。 14. 如图所示，电源电压恒定不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从中点向b端移动一段距离，电压表V1、V2示数的变化量分别为△U1、△U2，电流表示数的变化量为△I，阻值相同的定值电阻R1、R2消耗电功率的变化量分别为△P1、△P2．则下列判断正确的是 A. △P1+△P2＝△I2（R1+R2） B. |△U1|＞|△U2| C. ||+||＝R1+R2 D. |△U1|＜|△U2| 【答案】C 【解析】 【详解】由电路图可知，R1与R0、R2串联，电压表V1测R0与R2两端的电压之和，电压表V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流． BD．将滑动变阻器的滑片P从中点向b端移动一段距离，设移动前后电路中的电流分别为I1、I2， 由I＝可得，电压表V2示数的变化量： △U2＝U2﹣U2′＝I1R2﹣I2R2＝（I1﹣I2）R2＝△IR2，则|△U2|＝|△IR2|， 因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，电压表V1示数的变化量： △U1＝U1﹣U1′＝（U﹣I1R1）﹣（U﹣I2R1）＝（I2﹣I1）R1＝﹣△IR1，则|△U1|＝|△IR1|， 因R1、R2的阻值相同， 所以，|△U1|＝|△U2|，故BD错误； Ｃ．由||＝R1、||＝R2可知，||+||＝R1+R2，故C正确； Ａ．定值电阻R1、R2消耗电功率的变化量分别为△P1、△P2， 则△P1+△P2＝（I12﹣I22）（R1+R2）＝（I1﹣I2）（I1+I2）（R1+R2）＝△I（I1+I2）（R1+R2），故A错误． 二、填空题（本大题共7题，每空1分，共14分。） 15. 如图所示的验电器是检测物体是否带电的装置，用与丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球时，验电器会带______（选填“正”或“负”）电，金属箔因为带了同种电荷相互______而张开。 【答案】 ①. 正 ②. 排斥 【解析】 【详解】[1][2]根据正负电荷的定义可知，用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，将它与验电器的金属小球接触后，验电器会带正电，因为同种电荷相互排斥，所以，验电器的金属箔片会张开一个角度。 16. 某段导体接在3V的电源上时，电阻为10Ω，若将它接在6V的电源上，则它的电阻______Ω。若加在它两端的电压为0，则它的电阻为为______Ω。 【答案】 ①. 10 ②. 10 【解析】 【详解】[1][2]电阻是导体本身的一种性质，与导体的材料、长度、横截面积、温度有关，与加在导体两端的电压大小，通过导体的电流大小无关；故将它接在6V的电源上，则它的电阻为10Ω；若加在它两端的电压为0，则它的电阻为10Ω。 17. 某手机电池的容量为4200mA⋅h，电压为3.7V。用一个标有“输出5V 4A”的快速充电器，将手机电池从零电量充满，需要________min。 【答案】55.5 【解析】 【详解】电池充满电时的电能为 需要消耗的电能 由与得，将手机电池从零电量充满，需要得时间为 18. 一只标有“6V 3W”的小灯泡，接在电源电压为12V的电路中,为使其正常发光,应________(选填“串”或“并”)联一个电阻(小灯泡灯丝电阻不变）,该电阻通电20s产生的热量是________J 【答案】 ①. 串 ②. 60 【解析】 【详解】第一空．由题知，电源电压大于灯泡的额定电压，所以，为使该灯泡正常发光，应串联一个电阻分压； 第二空．由串联电路的电压特点可得，灯泡正常发光时串联电阻R两端电压： UR=U-UL=12V-6V=6V 因串联电路中各处的电流相等，所以，由P=UI可得，电路中的电流： 由可得，串联电阻的阻值： 该电阻通电20s所产生的热量： Q=I2Rt=（0.5A）2×12Ω×20s=60J． 19. 小明将线圈电阻为4.84Ω的电动机接入220V的家庭电路中，关闭其他用电器，只让电动机工作时，观察到他家标有2000imp/（kW•h）的电能表3min内闪烁了100次，则电动机的电功率为________W，电动机线圈产生________J的热量。 【答案】 ①. ②. 【解析】 【详解】[1]由题意知，家庭电路中只有电动机工作，由电能表的参数“2000imp/（kW•h）”知，电路中每消耗1kW•h的电能，指示灯闪烁2000次，所以当指示灯闪烁100次时，电动机消耗的电能为 在这段时间里电动机的电功率为 [2]由W=UIt可得，电动机工作时的电流为 电动机线圈电阻为4.84Ω，则电动机线圈产生的热量为 20. 如图甲所示电路，电源电压保持不变，当闭合开关S，两个电阻的“U﹣I”关系图像如图乙所示。电源电压为________V，滑动变阻器的最大阻值为________Ω，电路的最大总功率和最小总功率之比为_______。 【答案】 ①. 6 ②. 20 ③. 3：1 【解析】 【20题详解】 由电路图知道，R1与R2串联，电压表V1测R1两端的电压，V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的电流最大，R1两端的电压最大，R2两端的电压为0，由图像知道，向下倾斜的直线为滑动变阻器R2的U﹣I关系图像，向上倾斜的直线为电阻R1的U﹣I图像。 [1]由U﹣I图像知道，电路中的最小电流I=0.2A，R1两端的电压U1=2V，R2两端的电压U2=4V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以电源电压 [2]当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小I=0.2A，R1两端的电压U1=2V，R2两端的电压U2=4V，滑动变阻器的最大阻值为 [3]由图知道，电路的最大总功率和最小总功率之比 21. 如图甲所示电路，电源电压恒定不变，电压表的量程是0~15V，电流表的量程是0~0.6A，小灯泡两端的电压不能超过额定电压，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A。闭合开关，为了保证所有元件都安全，滑动变阻器的滑片只能在阻值最大端和a点之间滑动。当滑片在这之间滑动时，电流表示数随电压表示数变化的图像如图乙所示，则灯泡的额定电流是___________A。且滑片在阻值最大端和a点时，灯泡的功率之比为4:35，则灯泡的额定功率为___________W。 【答案】 ①. 0.5 ②. 3.5 【解析】 【详解】[1][2]由图甲知，灯泡与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流。小灯泡两端的电压不能超过额定电压，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，由图像知电路中最大电流I=0.5A，电压表示数 U滑=6V，由题意知，此时滑片在a点，即灯泡的额定电流是0.5A，由串联电路特点和P=UI可得，此时灯泡的功率 当变阻器接入阻值最大时，电路中电流最小，此时电压表示数，，此时灯泡的实际功率 由题知，滑片在阻值最大端和a点时，即 解得U=13V，所以灯泡的额定功率 三、作图题（本大题共2题，每题2分，共4分。） 22. 图甲是一个带开关和指示灯的三孔插座。小明发现当开关断开时，指示灯不发光，插孔也不能提供工作电压；当开关闭合时，指示灯发光，插孔可以提供工作电压；如果指示灯损坏，开关闭合时插孔也能提供工作电压。请在图乙中画出插座（已做简化处理）中的开关、指示灯（连限流电阻）和插孔的连接方式，并把插座与电源线接通。 【答案】 【解析】 【详解】插线板上的指示灯在开关闭合时会发光，插孔正常通电，说明开关同时控制灯泡和插座，灯泡和插座之间可能是串联，也可能是并联，如果两者并联，开关应该在干路上；如果指示灯损坏，开关闭合时插孔也能正常通电，说明灯泡和插座之间是并联的，开关接在灯泡、插座和火线之间控制火线使用更安全，三孔插座的接法：左边接零线，右边接火线，上方接地线。如图所示： 23. 如图，请根据图中小磁针静止时的指向，标出磁感线的方向和电源的正极。 【答案】 【解析】 【详解】小磁针右端为N极，左端为S极，根据异名磁极相互吸引可知，通电螺线管的右端为N极，在螺线管外部，磁感线从N极出发回到S极，据此画出磁感线方向；根据右手螺旋定则可知，电流从螺线管左端流入，右端流出，所以电源的左边为正极。故磁感线的方向和电源的正极如下图所示： 四、简答题（本大题共1题，共4分。） 24. 小明发现家里用久的白炽灯泡发光时比新买时亮度暗一些．爸爸让小明把灯泡擦干净后闭合开关，灯泡发光还是较暗．请用所学物理知识从两个角度加以分析． 【答案】用久的白炽灯灯丝由于升华变细，电阻变大，由可知，当电压不变时，电阻变大，实际功率变小，所以白炽灯泡变暗；另外灯丝升华变为钨蒸气，钨蒸气遇到温度较低的灯泡内壁，凝华成固态钨附着在灯泡内壁上，灯泡内壁变黑，透光量变小，所以灯泡发光也会变暗． 【解析】 【详解】略。 五、实验题（本大题共5题，共28分。） 25. 小华同学设计了如图所示的实验，其中甲、乙、丙三个装置完全相同，液体的质量相同。 (1)要比较不同液体的比热容，应选择______两个装置进行实验。 (2)实验中，加热相同一段时间后，液体b上升的温度较高，说明液体______（填“a”或“b”）的比热容更大。 (3)为比较两种燃料的热值，必须控制相同的是______（可多选）。 A．燃料的质量 B．燃料燃烧的时间 C．烧杯内液体的质量 D．烧杯内液体的种类 (4)通过比较______来判断两种燃料热值的大小，这种实验方法是______。 【答案】 ①. 甲、丙 ②. a ③. ACD ④. 液体升高的温度 ⑤. 转换法 【解析】 【详解】(1)[1]为了比较两种液体的比热容，需要燃烧相同的燃料（即热源相同），加热不同的液体，同时让液体的质量相同，所以应选择甲和丙两图进行实验。 (2)[2]使用相同的热源，相同时间内吸收的热量相同，液体b升温多，由此可知，液体a吸热能力更强，比热容更大。 (3)[3]运用控制变量法比较两种燃料的热值时，应控制两种燃料的质量相同，烧杯内液体的种类、质量相同。 (4)[4][5]实验通过比较燃料完全燃烧后液体升高的温度，判断燃料的热值大小，升高的温度越高，燃料的热值越大，运用了转换法。 26. 在探究“产生感应电流的条件”实验中： (1)实验中观察________来判断电路中是否有感应电流． (2)闭合开关，若导体AB不动，左右移动磁体，电路中______(填“有”或“无”)感应电流． (3)该实验的结论是：闭合电路的一部分导体，在磁场中做________运动时，导体中就会产生感应电流． (4)如果将小量程电流表换成________，可以探究磁场对通电导体的作用． 【答案】 ①. 电流表的指针是否偏转 ②. 有 ③. 切割磁感线 ④. 电源 【解析】 【详解】因为电路中有电流时，电流表的指针转动，所以可以通过观察电流表的指针是否偏转来确定是否产生了感应电流； （2）由图知道，闭合开关，若导体AB不动，左右移动磁体，则导体与磁体间就有了相对运动，即导体做了切割磁感线运动，所以电路中会有感应电流产生； （3）该实验的结论是：闭合电路的一部分导体，在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流； （4）如果将小量程电流表换成电源，闭合开关后电流流过导体棒，导体棒会受道安培力作用，可以观察磁场对通电导体的作用，所以，此时可以探究磁场对通电导体的作用． 【点睛】本题考查的是探究电磁感应现象的实验，涉及对产生感应电流条件的掌握及影响感应电流大小和电流方向的因素，难度不大． 27. 现有下列器材：学生电源（6V），电流表（0～0.6A，0～3A）、电压表（0～3V，0～15V）（5Ω、10Ω、20Ω各一个）、开关、滑动变阻器和导线若干，利用这些器材探究“电压不变时电流与电阻的关系” （1）连接电路时，开关应________，实验中依次接入三个定值电阻，调节滑动变阻器滑片的目的是________，通过实验记录数据，利用描点法得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图 象。由图象可以得出结论：________； （2）上述实验中，小强用10Ω的电阻做完实验后，将5Ω的电阻接入电路中，保持滑动变阻器滑片的位置不变，闭合开关，向________（选填“A”或“B”）端移动滑片，使电压表示数为________V时，读出电流表的示数； （3）为完成整个实验，应该选取哪种规格的滑动变阻器_________。 A.50Ω 1.0A B.30Ω 1.0A C.20Ω 1.0A 【答案】（1） ①. 断开 ②. 保持电压表示数不变，记下电流表的示数 ③. 电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比 （2） ①. B ②. 2 （3）A 【解析】 【小问1详解】 [1]连接电路时，为了保护电路，开关要断开。 [2]探究电流与电阻的关系实验中，需要保持定值电阻两端电压不变，因此实验中依次接入三个定值电阻，调节滑动变阻器滑片的目的是为了保持定值电阻两端电压不变。 [3]由乙图可知，电流随电阻的变大而减小，因此可得结论为：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 【小问2详解】 [1][2]由图乙可知，定值电阻两端电压为 定值电阻由10Ω变为5Ω接入电路后，根据串联分压原理，可知定值电路两端电压会变小，而实验需要保持定值电阻两端电压不变，因此需将滑动变阻器的阻值变小，即滑片向B端移动，至电压表的示数为2V。 【小问3详解】 实验中定值电阻两端电压保持不变，且为2V，根据串联分压可得 则当定值电阻阻值最大时，滑动变阻器的阻值最大，可得 解得，故A符合题意，BC不符合题意。 故选A。 28. 如图，在“测小灯泡的电功率”实验中，小灯泡额定电压为2.5V。 （1）用笔画线代替导线，将图甲电路补充完整_______，要求滑片向左移动灯泡变亮； （2）电路正确连接后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表几乎无示数，造成这现象原因可能是_______； A.电流表断路 B.小灯泡短路 C.小灯泡断路 D.滑动变阻器短路 （3）移动滑片，当电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图乙所示_________A，小灯泡正常发光时的电阻为________Ω，小灯泡的额定功率为________W； （4）实验时，小明组的电流表坏了，他找来了一个已知阻值的定值电阻R0，设计了如图丙的电路（电源电压为U，且保持不变）来测额定电压为U额的小灯泡L的额定功率，操作步骤下： ①闭合S、S1断开S2，移动滑动变阻器滑片，使电压表示数为_______，此时小灯泡正常发光； ②闭合开关S、S2断开S1，保持滑片位置不变，读出电压表示数为U2，则小灯泡额定功率的表达式为____________（用U、U额、U2、R0表示）。 【答案】（1） （2）AB （3） ①. 0.3 ②. 8.3 ③. 0.75 （4） ①. U﹣U额 ②. 【解析】 【小问1详解】 滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中，滑片向左移时灯泡亮度变亮，说明接入电路的电阻变小，即左下方接线柱必须接入电路中，如下图所示： 【小问2详解】 闭合开关后，电压表无示数，可能是电压表测导线电压，即电压表所测的用电器短路，灯泡短路，或灯泡以外的电路发生断路，构不成回路，这两种情况灯泡均不发光，故AB符合题意，CD不符合题意。 故选AB。 【小问3详解】 [1][2]如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流表的示数是0.3A，则小灯泡正常发光时的电阻为 [3]小灯泡的额定功率为 【小问4详解】 [1][2]闭合S、S1断开S2，电路为灯泡和滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端电压，为使灯泡正常发光，则应移动滑动变阻器滑片，使电压表示数等于，此时灯泡正常发光；闭合开关S、S2断开S1，电路为定值电阻和滑动变阻器串联，此时电压表测滑动变阻器两端电压，且此时滑动变阻器滑片不动，即滑动变阻器的阻值不变，此时利用定值电阻可求电路中的电流为 则可求滑动变阻器的阻值为 则当滑动变阻器与灯泡串联时，电路中的电流为 则灯泡正常发光时的额定功率为 29. 如图所示是“探究电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关”的实验装置，将四段电阻丝a、b、c、d分别密封在完全相同的盒子内，盒内封闭一定量的空气； （1）图甲中采用这种连接方式的目的是控制_______相同。实验中，电流产生热量的多少是通过观察__________来进行比较的，仔细观察甲图，可得出的实验结论是________； （2）图乙可探究电流产生的热量与________的关系。 （3）将图乙右侧两个电阻都放入密封盒中，可探究电流产生热量和________的关系，图中左右两侧盒子中的电阻产生的热量之比为_______。 【答案】（1） ①. 电流大小和通电时间 ②. U形管液面高度差 ③. 在电流和通电时间相同的情况下，电阻越大，电阻产生的热量越多 （2）电流 （3） ①. 电阻 ②. 2：1 【解析】 【小问1详解】 [1]甲装置中，两电阻串联，可以控制通过两电阻的电流大小和通电时间相同，而两电阻的阻值不同，故该装置用来探究电流通过导体产生热量的多少与电阻大小的关系。 [2]电流通过导体产生热量的多少不易直接观察，甲、乙透明容器中密封着等量的空气，电阻丝产生热量越多，气体膨胀程度越大，故可通过观察U形管液面的高度差来反映电阻丝产生的热量多少，采用了转换法。 [3]甲图中，通过两电阻的电流大小和通电时间相同，而两电阻的阻值不同，右侧电阻阻值较大，U形管两侧液面高度差也较大，即右侧电流通过导体产生的热量较多，故能得出：在电流和通电时间相同的情况下，电阻越大，电阻产生的热量越多。 【小问2详解】 图乙装置中，右侧两电阻并联后再与左侧电阻串联，右侧容器内两电阻阻值大小相等，阻值都为，左侧容器内电阻的阻值也为，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，故乙实验可以探究电流产生的热量与电流的关系。 【小问3详解】 [1]将图乙右侧两个电阻都放入密封盒中，根据并联电阻的规律，容器内的等效电阻为2.5Ω，左右两侧容器内的电阻串联，通过的电流和通电时间相同，而电阻不同，故可探究电流产生热量和电阻的关系。 [2]将图乙右侧两个电阻都放入密封盒中，根据并联电阻的规律，容器内的等效电阻为2.5Ω，左右两侧容器内的电阻串联，通过的电流和通电时间相同，由公式可知，图中左右两侧盒子中的电阻产生的热量之比为 六、计算题（本大题共3题，共22分。） 30. 小明家新安装了一台太阳能热水器，加入50kg水后，经过4h阳光的照射，水温升高了20℃，问： （1）在这4h内水吸收了多少热量？ （2）若这些热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供，则需要燃烧多少千克焦炭？[水的比热容c水=4.2×103J/（kg·℃）、焦炭的热值q＝3.0×107J/kg] 【答案】（1）4.2×106J （2）0.7千克 【解析】 【小问1详解】 在这4h内水吸收的热量为 【小问2详解】 若这些热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供，则焦炭完全燃烧放出的热量为 则焦炭的质量为 31. 如图所示的电路中，电源电压恒定，灯泡L标有“6V 3W”。开关S闭合、S1断开时，灯泡L正常发光；开关S、S1均闭合时，电流表的示数为1.5A。求： （1）灯泡L正常发光时的电流； （2）电阻R1的阻值； （3）开关S、S1均闭合时电路的总功率。 【答案】(1) 0.5A；(2) 6Ω；(3) 9W。 【解析】 【详解】(1)灯泡L标有“6V3W”，表示灯的额定电压为6V，额定功率为3W，灯正常发光时的电流 灯正常发光时的电流为0.5A。 (2)开关S闭合、S1断开时，为灯的简单电路，因灯泡L正常发光，故电源电压为6V，灯的电流为0.5A，开关S、S1均闭合时，灯与定值电阻并联，电流表测干路电流，因电流表的示数为1.5A，由并联电路电流的规律，R1的电流为 I1=I-IL=1.5A-0.5A=1A 由欧姆定律和并联电路电压的规律 电阻R1的阻值为6Ω。 (3)开关S、S1均闭合时电路的总功率 P=UI=6V×1.5A=9W 电路的总功率为9W。 答：(1)灯泡L正常发光时的电流为0.5A； (2)电阻R1的阻值为6Ω； (3)开关S、S1均闭合时电路的总功率为9W。 32. 如图甲为某电热水器的原理图，该电热水器具有加热、保温功能。图甲中电磁继电器（线圈电阻不计）、热敏电阻R、保护电阻R0，电压恒为6V的电源U1、导线等组成控制电路。当电磁铁线圈中的电流I＜10mA时，继电器上方触点和触点c接通；当电磁铁线圈中的电流I≥10mA时，继电器下方触点和触点a、b接通。热敏电阻中允许通过的最大电流I0＝15mA，其电阻R随温度变化的规律如图乙，热敏电阻和加热电路中的三只电阻R1、R2，R3均置于储水箱中，已知R1＝121Ω、U2＝220V。 额定电压 220V 加热功率 1650W 保温功率 220W （1）当电路处于保温状态下，求加热电路在10min内产生的热量是多少？ （2）求R2的阻值。 （3）为使控制电路正常工作，保护电阻R0的阻值至少为多大？若R0为该值，衔铁刚好吸下时储水箱中水温是多少？ 【答案】（1）1.32×105J （2）38.72Ω （3）200Ω，35℃ 【解析】 【小问1详解】 解：当电路处于保温状态下，不计热损失，加热电路在10min内产生的热量 【小问2详解】 由电路图知，衔铁被吸下时，R1、R2并联，此时电路中总电阻最小，由可知，电路总功率最大，电热水处于加热状态。R1的阻值为 R2的电功率为 R2的电阻为 【小问3详解】 由题意可知，热敏电阻中允许通过的最大电流I0=15mA，则此时热敏电阻的阻值最小，由可得，电路中的最小总电阻 由图乙可知，热敏电阻的最小值是R=200Ω，因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以保护电阻R0阻值最小值 由图乙可知，此时储水箱中水温为35℃。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023-2024学年福建省福州十六中九年级（上） 月考物理试卷 一、选择题（本大题共14题，每题2分，共28分。每题有四个选项，只有一个选项是符合题目要求的。） 1. 第一个发现电与磁之间联系的科学家是（　　） A. 欧姆 B. 焦耳 C. 法拉第 D. 奥斯特 2. 在下列常见的家用电器中，其正常工作时的电功率最接近900W的是（　　） A. 电风扇 B. 家用电视机 C. 家用电冰箱 D. 家用微波炉 3. 中国古诗词中蕴含了丰富的物理知识，下列说法正确的是（　　） A. “月落乌啼霜满天”—霜的形成是凝固现象 B. “遥知不是雪，为有暗香来”—雪的形成是熔化现象 C. “雾里山疑失，雷鸣雨未休”—雾的形成是液化现象 D. “可怜九月初三夜，露似真珠月似弓”—露的形成是汽化现象 4. 现代生活离不开电，下列符合安全用电规范的是（　　） A. 用正在充电的手机接听电话 B. 家庭电路中装有空气开关和漏电保护器 C. 发现有人触电立即用手将其拉开 D. 用湿布擦拭正在工作的用电器 5. 2022年7月1日，“长征五号”遥七火箭芯二级氢氧发动机地面环境校准试验取得圆满成功。“长征五号”被誉为走向深空的最后一把钥匙。拉开了我国载人航天工程“第三步”任务序幕。“长征五号”发动机使用液氢作燃料，这是利用液氢的（　　） A. 密度大 B. 热值高 C. 比热容大 D. 热效率高 6. 关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（　　） A. 0℃冰没有内能 B. 热传递时，热量总是从内能大的传递到内能小的物体 C. 温度高的物体所含热量多 D. 物体温度升高，内能增大，不一定吸收了热量 7. 如图是两个演示实验的示意图，甲图是在一个配有活塞的厚壁玻璃筒里放一小团硝化棉，用力把活塞迅速下压，棉花就会立即燃烧；乙图是给试管里的水加热，水沸腾后，水蒸气推动橡胶塞迅速冲出管口；根据实验现象判断下列说法错误的是（　　） A. 甲图中活塞下压过程中，筒中气体的内能增大 B. 甲图中活塞下压过程的能量转化与热机做功冲程能量转化相同 C. 乙图中水蒸气推动橡胶塞迅速冲出试管口的过程中，水蒸气的内能减少 D. 乙图中水蒸气推动橡胶塞的过程是内能转化为机械能 8. 如图所示是小明为养牛场设计的四个电路。养牛场要求：当牛正常在牛场内吃草时开关S1、S2均处于闭合状态，指示灯亮，电铃不响；若牛跑出栅栏，相当于断开S2，电铃响报警。图中所示的电路符合要求的是（ ） A. B. C. D. 9. POS刷卡机的广泛应用给人们的生活带来了便利，POS机的刷卡位置有一个绕有线圈的小铁环制成的检测头（如图所示），在使用时，检测头的线圈中就会产生变化的电流，POS机便可读出磁条上的信息，下面与它的工作原理相同的是（　　） A. B. C. D. 10. 如图所示为居民家中某房间的电路，电灯L与电热壶均正常工作，在三孔插座上接入电饭煲后，灯L仍正常发光，电热壶突然停止工作，拔出电饭煲的插头，用试电笔分别测试三孔插座的左右两孔，氖管均发光，此时电路故障可能是（　　） A. 插座短路 B. 入户零线断路 C. AB间断路 D. CD间断路 11. 如图甲是小灯泡L和电阻R的I-U图像。将小灯泡L和电阻R接入如图乙所示电路中，只闭合开关S1时，小灯泡L的实际功率为1W。下列说法错误的是（　　） A. 只闭合开关S1时，小灯泡L的电阻为4Ω B. 再闭合开关S2时，电流表示数增加了0.2A C. 开关S1、S2同时闭合时，电路总功率为1.8W D. 闭合开关S1、S2时，在1min内电阻R产生的热量为24J 12. 如图甲，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压不变。闭合开关S后，滑片P从a端移到b端（　　） A. 电源电压为2V B. 定值电阻R1为10Ω C. R2消耗的最大功率为0.45W D. P在b端时，10s内R2产生热量12J 13. 如图所示电路，电源电压恒定，只闭合开关S1，将滑动变阻器的滑片由右向左滑动过程中，下列判断正确的是（　　） A. 小灯泡的亮度将会变亮 B. 电压表V1与电压表V2的示数差变小 C. 电压表V1与电流表A的示数比值变大 D. 再闭合S2，调节变阻器的滑片，灯泡亮度不变 14. 如图所示，电源电压恒定不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从中点向b端移动一段距离，电压表V1、V2示数的变化量分别为△U1、△U2，电流表示数的变化量为△I，阻值相同的定值电阻R1、R2消耗电功率的变化量分别为△P1、△P2．则下列判断正确的是 A. △P1+△P2＝△I2（R1+R2） B. |△U1|＞|△U2| C. ||+||＝R1+R2 D. |△U1|＜|△U2| 二、填空题（本大题共7题，每空1分，共14分。） 15. 如图所示的验电器是检测物体是否带电的装置，用与丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球时，验电器会带______（选填“正”或“负”）电，金属箔因为带了同种电荷相互______而张开。 16. 某段导体接在3V的电源上时，电阻为10Ω，若将它接在6V的电源上，则它的电阻______Ω。若加在它两端的电压为0，则它的电阻为为______Ω。 17. 某手机电池的容量为4200mA⋅h，电压为3.7V。用一个标有“输出5V 4A”的快速充电器，将手机电池从零电量充满，需要________min。 18. 一只标有“6V 3W”的小灯泡，接在电源电压为12V的电路中,为使其正常发光,应________(选填“串”或“并”)联一个电阻(小灯泡灯丝电阻不变）,该电阻通电20s产生的热量是________J 19. 小明将线圈电阻为4.84Ω的电动机接入220V的家庭电路中，关闭其他用电器，只让电动机工作时，观察到他家标有2000imp/（kW•h）的电能表3min内闪烁了100次，则电动机的电功率为________W，电动机线圈产生________J的热量。 20. 如图甲所示电路，电源电压保持不变，当闭合开关S，两个电阻的“U﹣I”关系图像如图乙所示。电源电压为________V，滑动变阻器的最大阻值为________Ω，电路的最大总功率和最小总功率之比为_______。 21. 如图甲所示电路，电源电压恒定不变，电压表的量程是0~15V，电流表的量程是0~0.6A，小灯泡两端的电压不能超过额定电压，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A。闭合开关，为了保证所有元件都安全，滑动变阻器的滑片只能在阻值最大端和a点之间滑动。当滑片在这之间滑动时，电流表示数随电压表示数变化的图像如图乙所示，则灯泡的额定电流是___________A。且滑片在阻值最大端和a点时，灯泡的功率之比为4:35，则灯泡的额定功率为___________W。 三、作图题（本大题共2题，每题2分，共4分。） 22. 图甲是一个带开关和指示灯的三孔插座。小明发现当开关断开时，指示灯不发光，插孔也不能提供工作电压；当开关闭合时，指示灯发光，插孔可以提供工作电压；如果指示灯损坏，开关闭合时插孔也能提供工作电压。请在图乙中画出插座（已做简化处理）中的开关、指示灯（连限流电阻）和插孔的连接方式，并把插座与电源线接通。 23. 如图，请根据图中小磁针静止时的指向，标出磁感线的方向和电源的正极。 四、简答题（本大题共1题，共4分。） 24. 小明发现家里用久的白炽灯泡发光时比新买时亮度暗一些．爸爸让小明把灯泡擦干净后闭合开关，灯泡发光还是较暗．请用所学物理知识从两个角度加以分析． 五、实验题（本大题共5题，共28分。） 25. 小华同学设计了如图所示的实验，其中甲、乙、丙三个装置完全相同，液体的质量相同。 (1)要比较不同液体的比热容，应选择______两个装置进行实验。 (2)实验中，加热相同一段时间后，液体b上升的温度较高，说明液体______（填“a”或“b”）的比热容更大。 (3)为比较两种燃料的热值，必须控制相同的是______（可多选）。 A．燃料的质量 B．燃料燃烧的时间 C．烧杯内液体的质量 D．烧杯内液体的种类 (4)通过比较______来判断两种燃料热值的大小，这种实验方法是______。 26. 在探究“产生感应电流的条件”实验中： (1)实验中观察________来判断电路中是否有感应电流． (2)闭合开关，若导体AB不动，左右移动磁体，电路中______(填“有”或“无”)感应电流． (3)该实验的结论是：闭合电路的一部分导体，在磁场中做________运动时，导体中就会产生感应电流． (4)如果将小量程电流表换成________，可以探究磁场对通电导体的作用． 27. 现有下列器材：学生电源（6V），电流表（0～0.6A，0～3A）、电压表（0～3V，0～15V）（5Ω、10Ω、20Ω各一个）、开关、滑动变阻器和导线若干，利用这些器材探究“电压不变时电流与电阻的关系” （1）连接电路时，开关应________，实验中依次接入三个定值电阻，调节滑动变阻器滑片的目的是________，通过实验记录数据，利用描点法得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图 象。由图象可以得出结论：________； （2）上述实验中，小强用10Ω的电阻做完实验后，将5Ω的电阻接入电路中，保持滑动变阻器滑片的位置不变，闭合开关，向________（选填“A”或“B”）端移动滑片，使电压表示数为________V时，读出电流表的示数； （3）为完成整个实验，应该选取哪种规格的滑动变阻器_________。 A.50Ω 1.0A B.30Ω 1.0A C.20Ω 1.0A 28. 如图，在“测小灯泡的电功率”实验中，小灯泡额定电压为2.5V。 （1）用笔画线代替导线，将图甲电路补充完整_______，要求滑片向左移动灯泡变亮； （2）电路正确连接后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表几乎无示数，造成这现象原因可能是_______； A.电流表断路 B.小灯泡短路 C.小灯泡断路 D.滑动变阻器短路 （3）移动滑片，当电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图乙所示_________A，小灯泡正常发光时的电阻为________Ω，小灯泡的额定功率为________W； （4）实验时，小明组的电流表坏了，他找来了一个已知阻值的定值电阻R0，设计了如图丙的电路（电源电压为U，且保持不变）来测额定电压为U额的小灯泡L的额定功率，操作步骤下： ①闭合S、S1断开S2，移动滑动变阻器滑片，使电压表示数为_______，此时小灯泡正常发光； ②闭合开关S、S2断开S1，保持滑片位置不变，读出电压表示数为U2，则小灯泡额定功率的表达式为____________（用U、U额、U2、R0表示）。 29. 如图所示是“探究电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关”的实验装置，将四段电阻丝a、b、c、d分别密封在完全相同的盒子内，盒内封闭一定量的空气； （1）图甲中采用这种连接方式的目的是控制_______相同。实验中，电流产生热量的多少是通过观察__________来进行比较的，仔细观察甲图，可得出的实验结论是________； （2）图乙可探究电流产生的热量与________的关系。 （3）将图乙右侧两个电阻都放入密封盒中，可探究电流产生热量和________的关系，图中左右两侧盒子中的电阻产生的热量之比为_______。 六、计算题（本大题共3题，共22分。） 30. 小明家新安装了一台太阳能热水器，加入50kg水后，经过4h阳光的照射，水温升高了20℃，问： （1）在这4h内水吸收了多少热量？ （2）若这些热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供，则需要燃烧多少千克焦炭？[水的比热容c水=4.2×103J/（kg·℃）、焦炭的热值q＝3.0×107J/kg] 31. 如图所示的电路中，电源电压恒定，灯泡L标有“6V 3W”。开关S闭合、S1断开时，灯泡L正常发光；开关S、S1均闭合时，电流表的示数为1.5A。求： （1）灯泡L正常发光时的电流； （2）电阻R1的阻值； （3）开关S、S1均闭合时电路的总功率。 32. 如图甲为某电热水器的原理图，该电热水器具有加热、保温功能。图甲中电磁继电器（线圈电阻不计）、热敏电阻R、保护电阻R0，电压恒为6V的电源U1、导线等组成控制电路。当电磁铁线圈中的电流I＜10mA时，继电器上方触点和触点c接通；当电磁铁线圈中的电流I≥10mA时，继电器下方触点和触点a、b接通。热敏电阻中允许通过的最大电流I0＝15mA，其电阻R随温度变化的规律如图乙，热敏电阻和加热电路中的三只电阻R1、R2，R3均置于储水箱中，已知R1＝121Ω、U2＝220V。 额定电压 220V 加热功率 1650W 保温功率 220W （1）当电路处于保温状态下，求加热电路在10min内产生的热量是多少？ （2）求R2的阻值。 （3）为使控制电路正常工作，保护电阻R0的阻值至少为多大？若R0为该值，衔铁刚好吸下时储水箱中水温是多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $