内容正文:
2024年下学期九年级第三次月考
物理试题卷
考生注意:1.请将答案填写在答题卡上,填写在试题卷上的无效。
2.本学科试题卷6页,四道大题,满分100分,考试时量60分钟。
一、选择题(每小题3分,共36分)
1. 在物理学习过程中,经常要进行估测,下列估测值最接近生活实际的是( )
A. 人骑自行车的平均速度约为1m/s
B. 一元硬币的直径约为2.5cm
C. 中学生心脏正常跳动一次的时间大约在3s~5s
D. 家用电热壶工作时的功率约为25W
【答案】B
【解析】
【详解】A.人骑自行车的速度在5m/s左右,故A不符合题意;
B.中学生大拇指的宽度在2cm左右,一元硬币的直径略大于此数值,在2.5cm左右,故B符合题意;
C.正常情况下,人的脉搏1min跳动的次数在75次左右,跳动一次的时间接近1s,故C不符合题意;
D.家用电热壶的额定功率在1000W左右,故D不符合题意。
故选B。
2. 如图所示,取两个相同的不带电的验电器A和B,用丝绸摩擦过的玻璃棒与验电器A接触后,再用带有绝缘手柄的金属棒把A和B连接起来。下列说法正确的是( )
A. 丝绸摩擦过的玻璃棒带电是因为在这个过程中创造了电荷
B. 验电器金属箔片张开,是因为同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引
C. 用金属棒把A和B连接起来后,正电荷从A移动到B,验电器B带正电
D. 用金属棒把A和B连接起来后,瞬时电流方向是从金属棒的左端到右端
【答案】D
【解析】
【详解】A.用丝绸摩擦过的玻璃棒因失去电子而带正电,在这个过程中发生了电子的转移,并没有创造电荷,故A错误;
B.验电器金属箔片由于带同种电荷相互排斥而张开的,故B错误;
CD.用丝绸摩擦过的玻璃棒与验电器A的球接触后,验电器A带正电,缺少电子,用带绝缘柄的金属棒将两个验电器的金属球接触时,B验电器上自由电子向验电器A转移,B验电器由于失去电子而带正电;因为电子带负电,电流方向与电子定向移动方向相反,所以瞬间电流方向是由金属棒的左端到右端,故C错误,D正确。
故选D。
3. 如图是某同学表演“铁树开花”魔术的装置:利用氨水能使酚酞变红的特性,把装浓氨水和浸有酚酞溶液的棉团放在大烧杯中一段时间后。可观察到棉团由白色变为红色。该魔术利用的原理是( )
A. 分子间有引力 B. 分子由原子构成 C. 分子间的间隔变小 D. 分子在不停地运动
【答案】D
【解析】
【详解】由于一切组成物质的分子都在不停地做无规则运动,所以将浓氨水放在大烧杯中一段时间后,烧杯内空气中有氨气分子,氨气分子碰到浸有酚酞溶液的棉团,变成氨水,氨水能使酚酞变红,所以浸有酚酞溶液的棉团由白色变为红色,所以该魔术利用了分子在不停地做无规则运动,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
4. 如图是课外兴趣小组制作的“蒸汽船”模型,在铜制容器中盛有一定量的水之后安装在“船体”上,用蜡烛对铜质容器底部加热,一段时间后铜质容器内水温升高产生蒸汽,铜管会向右喷出蒸汽,“蒸汽船”就会向左行驶,下列说法正确的是( )
A. 水变热是通过做功来改变内能的
B. “蒸汽船”运动时能量转化与热机做功冲程相同
C. 水在沸腾时会有热量的散失,所以能量不守恒
D. “蒸汽船”在向左运动时主要将机械能转化为内能。
【答案】B
【解析】
【详解】A.蜡烛燃烧放出的热量被水吸收,使水的内能增大,这是通过热传递的方式改变水的内能,故A错误;
BD.当铜管向右喷蒸汽时,“船体”向左运动,这个过程的能量转化是内能转化为机械能。这与热机做功冲程的能量转化相同,故B正确,D错误;
C.水在沸腾时,一部分水吸收热量变为水蒸气,剩余的水内能减小,但水和水蒸气总的能量不变,符合能量守恒定律,故C错误。
故选B。
5. 用相同的电加热器分别对质量相等的A和B两种液体(不计热量损失)如图是A和B的温度随加热时间变化的图象,下列说法正确的是( )
A. A的比热容与B的比热容之比为2:1
B. A的比热容与B的比热容之比为2:3
C. 都加热t时间,B吸收热量比A吸收热量多
D. A和B升高相同的温度,B吸收热量较多
【答案】A
【解析】
【详解】AB.在时间t,吸收的热量相同,A的温度变化B的温度变化A、B的质量相同,由,则
::,
故A正确、B错;
C.由图可知,在时间t内,吸收的热量相同,故C错;
D.由图可知,A、B升高相同的温度,加热A的时间长,A吸收的热量多,故D错.
6. 如图所示是一种自动测定油箱内油量多少的装置,R1是滑动变阻器,它的金属滑片是杠杆的一端,从油量表(由电流表改装而成)指针所指的刻度,就能知道油箱内油量的多少。则( )
A. 油量增加,R1的电阻值增大,油量表指针偏转变小
B. 油量增加,R1的电阻值减小,油量表指针偏转变大
C. 油量减少,R1的电阻值增大,油量表指针偏转变大
D. 油量减少,R1的电阻值减小,油量表指针偏转变小
【答案】B
【解析】
【详解】AB.当油量增加时,油面升高,浮子位置升高,在杠杆作用下,滑动变阻器R1连入电路的阻值减小,电路中的总电阻减小,由可知,电路中的电流增大,电流表示数增大,因油量表即电流表改装而成,所以指针偏转变大,故A错误,B正确。
CD.当油量减少时,油面下降,浮子位置降低,在杠杆作用下,滑动变阻器R1连入电路的阻值增大,电路中的总电阻增大,由可知,电路中的电流减小,电流表示数减小,指针偏转减小,故CD错误。
故选B。
7. 如图所示,长度相同、横截面积不同的镍铬合金棒AB和BC连接在一起,设通过AB、BC的电流分别为、;镍铬合金棒AB、BC的电阻分别为、,则( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】C
【解析】
【详解】由图可知,金属棒AB和BC串联,所以通过它们的电流大小关系为;镍铬合金棒AB和BC,材料相同、长度相同、横截面积,根据导体的电阻在材料、长度相同时,横截面积越大,电阻越小,AB的电阻大于BC的电阻,即。
故选C。
8. 如图甲所示电路,闭合开关S,电流表、的示数如图乙、图丙所示,则下述正确的是( )
A. 和串联
B. 电流表的示数是0.3A
C. 通过小灯泡的电流是1A
D. 若只将小灯泡、的位置互换,闭合开关S,电流表的示数减小
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图甲可知,L1和L2并联,故A错误;
B.由图甲可知,A1位于干路,测干路电流,A2位于L2支路,测L2支路电流,并联电路中干路电流等于各支路电流之和,故A1的示数大于A2的示数,故A1选择的“0~3A”量程,分度值为0.1A,示数为1.5A,A2选择的“0~0.6A”量程,分度值为0.02A,示数为0.5A,故B错误;
C.通过L1的电流为
故C正确;
D.若只将小灯泡L1、L2的位置互换,电流表A1仍位于干路,测干路电流,A2位于L1支路,测L1支路电流,故A2示数变为1A,A2示数增大,故D错误。
故选C。
9. 将规格都是“;”的一台电风扇、一台电视机和一只电烙铁分别接入家庭电路中,正常工作相同时间,以下说法正确的是( )
A. 三个用电器均将电能全部转化为内能
B. 电烙铁消耗电能最快
C. 三个用电器消耗的电能一样多
D. 三个用电器产生的热量相等
【答案】C
【解析】
【详解】A.电烙铁工作时,能将电能全部转化为内能;电风扇、 电视机工作时,其消耗的电能不只是转化为内能,还会转化为机械能或光能和声能,故A错误;
B.根据题意可知,三个用电器都是正常工作,实际功率等于额定功率,所以,三个用电器消耗电能一样快,故B错误;
C.三个电器都在额定电压下工作,实际功率相同都是150W,由可知,相同时间内三个电器消耗的电能一样多,故C正确;
D.电风扇工作时,电能转化为内能和机械能;电视机工作时,电能转化为内能、光能和声能;电烙铁工作时,电能全部转化为内能;且相同时间内三个电器消耗的电能相同,因此相同时间内,电烙铁产生的热量最多,故D错误。
故选C。
10. 两个完全相同的电阻R1和R2分别以并联和串联两种方式,接入电源电压分别为U和2U的电路中,如图所示。以下说法正确的是( )
A. 甲、乙两图中通过R1的电流之比为2∶1
B. 甲、乙两图中R1两端电压之比为1∶2
C. 甲、乙两图等效电阻之比为1∶2
D. 甲、乙两图的总功率之比为1∶1
【答案】D
【解析】
【详解】AB.根据并联电路电压的规律,在甲图中R1两端电压为U,乙图中R1两端电压为
故甲、乙两图中R1两端电压之比为1∶1,根据欧姆定律,甲、乙两图中通过R1的电流之比为1∶1。故AB错误;
C.根据串并联电路总电阻的规律,甲、乙两图中R1=R2,等效电阻之比为
故C错误;
D.甲、乙两图的总功率之比为
故D正确。
故选D。
11. 吸烟有害健康,爱护他人身体健康,公共场合请勿吸烟。创新实验小组的同学为商场设计了如图甲所示的烟雾报警电路,电源电压恒为10V,定值电阻,R为光敏电阻,其阻值与光照强度E的关系如图乙所示,当通过报警器(电流表改装而成)的电流减小到200mA时开始报警。下列说法正确的是( )
A. 敏电阻R的阻值随烟雾浓度的增加而减小
B. 烟雾浓度减小时,电压表的示数增大
C. 报警器开始报警时,光敏电阻R消耗的电功率为1.6W
D. 当光照强度为30cd时,整个电路在1min消耗的电能为300J
【答案】C
【解析】
【详解】A.图甲中,闭合开关,R、R0串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量光敏电阻R两端的电压;当有烟雾遮挡射向光敏电阻的激光时,光照强度减小,由图乙可知,光敏电阻R的阻值变大,所以光敏电阻R的阻值随烟雾浓度的增加而变大,故A错误;
B.烟雾浓度减小时,光敏电阻R的阻值变小,根据串联分压原理知道,R两端的电压变小,即电压表的示数变小,故B错误;
C.报警器开始报警时,根据欧姆定律知道 ,定值电阻两端的电压
串联电路总电压等于各部分电压之和,则光敏电阻两端的电压
此时光敏电阻R消耗的电功率为
故C正确;
D.当光照强度为30cd时,光敏电阻接入电路的阻值为20Ω,串联电路总电阻等于各部分电阻之和,根据欧姆定律可得此时通过电路的电流
整个电路在1min消耗的电能为
故D错误。
故选C。
12. 如图所示,灯泡规格为“5V 2.5W”(灯丝电阻不随温度变化),滑动变阻器规格为“50Ω 1A”,电流表所选量程为“0~0.6A”,电压表所选量程为“0~3V”,电源电压恒为9V,闭合开关,在保证电路中各元件安全的情况下,下列表述正确的是( )
A. 该电路消耗的最大功率为4.5W
B. 滑动变阻器允许连入电路的阻值范围为8Ω~50Ω
C. 通过移动滑动变阻器的滑片可以使小灯泡正常发光
D. 滑动变阻器两端的电压变化范围为6V~7.5V
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据灯泡规格可求灯泡的电阻为
电压表所选量程为“0~3V”,则可求电路中允许通过的最大电流为
根据P=UI可知,电路中的最大电功率为
故A错误;
B.当电路中电流最大时,电路中的电阻最小,电路中电流最大为0.3A,则电路中的电阻为
则滑动变阻器的最小电阻为
滑动变阻器接入电路中的阻值范围为,故B错误;
C.因为电压表测灯泡电压,电压表最大测量电压为3V,小于灯泡的额定电压,因此灯泡不能正常发光,故C错误;
D.当灯泡电压最大时,滑动变阻器的电压最小,由题可知,滑动变阻器的最小电压为
根据串联分压原理可知,当滑动变阻器接入电路中电阻最大时,分得的电压最大,当滑动变阻器全都接入电路中时,电路中的电流为
滑动变阻器的最大电压为
故滑动变阻器两端的电压变化范围为6V~7.5V,故D正确。
故选D。
二、填空题(每空2分,共18分)
13. 寒冷的冬季,小丽和小军冻得伸不出手,于是分别采取了图甲和图乙所示的取暖方式。从物理学的角度来看,小丽是通过______的方式增加了手的内能;小军是通过另一种方式增加了手的内能。小军看到一台单缸四冲程汽油机工作原理图,上面标记了飞轮转速1200r/min,则它的汽缸内燃气每秒钟对外做功______次。
【答案】 ①. 热传递 ②. 10
【解析】
【详解】[1]小丽用热水暖手,热水的热量传递给手,使手的内能增加,所以小丽是通过热传递的方式增加了手的内能。
[2]单缸四冲程汽油机一个循环是四个冲程,飞轮转两圈,做功1次,飞轮转速为1200r/min,则飞轮每秒钟转20圈,每秒钟对外做功10次。
14. 如图所示是一款有“低温挡”和“高温挡”的挂烫机的工作电路图,正常工作电压为220V,加热电阻 R1=R2=88Ω,只闭合开关S1时, 推烫机处于_________挡。 当开关S1、 S2都闭合时,挂烫机正常工作1min消耗的电能为___________kW·h。
【答案】 ①. 低温 ②. 0.02
【解析】
【详解】[1]只闭合开关S1时,电路为R1单独串联,此时电路中的电阻最大,根据可知,电功率最小,属于低温挡。
[2]当开关S1、 S2都闭合时,电路为R1、R2并联,此时电路中的电功率为
挂烫机正常工作1min消耗的电能为
15. 灯泡L1标有“3V 0.75W”,灯泡L2标有“3V 1.5W”。如图甲所示电路,闭合开关后,灯泡L1和L2均正常发光,则电路总电流I=___________A。如图乙所示电路,闭合开关后,灯泡L1正常发光,则电源电压U=___________V,通过灯泡L2的电流为___________A。(假设灯丝电阻不变)
【答案】 ①. 0.75 ②. 4.5 ③. 0.25
【解析】
【详解】[1]L1的额定电流为
L2的额定电流为
由图甲可知,L1、L2并联,由并联电路电流特点可知,电路总电流为
[2][3]由可知
由图乙可知,L1、L2串联,串联电路中电流处处相等,灯泡L1正常发光,则电路中电流为
电源电压为
通过灯泡L2的电流为0.25A。
16. 广东某市高速公路收费站对过往的超载货车实施计重收费,某同学结合所学物理知识设计了如图所示的称重计原理图。称重计相当于一个__________(选填“电压表”或“电流表”),当车辆越重时,称重计的示数将__________。(选填“越大”、“越小”或“不变”)
【答案】 ①. 电流表 ②. 越大
【解析】
【详解】[1]由图可知,称重计与电阻串联,故称重计为电流表。
[2]由图可知,当车辆越重时,滑动变阻器的滑片向下滑,R接入的阻值越小,根据欧姆定律可知,电路中的电流越大,所以称重计的示数越大。
三、实验探究题(每空2分,共28分)
17. 小明利用如图甲所示电路进行“探究电流与电阻关系”的实验,已知电源电压为6V,实验用到的电阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω实验中所得数据画出图乙所示图像。
(1)小明实验时,闭合开关发现电流表无示数,电压表示数接近电源电压。则故障原因可能是__________;
(2)排除故障后,将5Ω电阻接入电路,闭合开关后调节滑动变阻器,当电压表示数为__________V时,记录对应电流表示数,最终得到如图乙所示图像;将R由5Ω换成10Ω时,需要将滑片P向__________(选填“左”或“右”)端移动;
(3)由图像可得到的结论是:当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成__________;
(4)为完成整个实验应选取的滑动变阻器最大阻值不小于__________Ω。
【答案】(1)定值电阻断路
(2) ①. 2.5 ②. 左
(3)反比 (4)35
【解析】
【小问1详解】
实验时,闭合开关,发现电流表无示数,说明电路中的故障是断路,电压表有示数且接近电源电压,说明电压表测电源电压,故应是与电压表并联的用电器发生了断路,即定值电阻断路。
【小问2详解】
[1]根据图乙可知,当电流为0.1A时,电阻为25Ω,根据欧姆定律可知,电阻两端的电压为
[2]探究电流与电阻的关系时,要控制电阻两端电压不变,当电阻由5Ω换成10Ω时,根据串联分压可知,电阻两端电压变大,应减小定值电阻两端电压,故应增大滑动变阻器的阻值,以增大滑动变阻器的分压,从而减小定值电阻两端电压,故滑片P应向左端移动。
【小问3详解】
根据图乙可知,电流与对应的电阻的乘积保持不变,故可得出结论,当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
【小问4详解】
由串联分压可知,定值电阻接入的阻值越大,滑动变阻器接入的阻值就越大,由图乙可知,定值电阻两端的电压为2.5V,当25Ω的定值电阻接入电路时,电流为0.1A,滑动变阻器两端的电压为
串联电路中电流处处相等,所以滑动变阻器应接入的阻值为
故为完成整个实验应选取的滑动变阻器最大阻值不小于35Ω。
18. 利用图1所示的实验器材测量小灯泡正常发光时的电阻,电源为3节新干电池,小灯泡额定电压为。
(1)小明同学连接了如图1所示的电路,检查后发现接错了一根导线,请在这根导线上打“”,并补画出正确的那根导线__________;
(2)正确连接电路后进行实验,闭合开关S前,滑动变阻器的滑片移到最__________边(填“左”或“右”);闭合开关,电压表、电流表的示数分别为、;
(3)他继续移动滑动变阻器的滑片,此时电压表、电流表的示数分别为、,观察到灯泡亮度越来越亮,经分析可得出,小灯泡的亮度是由__________决定的;图2中能合理反映小灯泡灯丝电阻变化曲线的图像是__________(填“A”、“B”或“C”)。
【答案】(1) (2)左
(3) ①. 实际功率 ②. B
【解析】
【小问1详解】
原电路图中,电流表和滑动变阻器串联后与灯泡并联,电压表串联在电路中,而在“测量小灯泡正常发光时的电阻”实验中,应该让灯泡、滑动变阻器和电流表串联,电压表并联在灯泡两端,如下图所示:
【小问2详解】
为了保护电路,闭合开关S前,滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处,即最左边。
【小问3详解】
[1]由题可知,当灯泡两端电压增大时,通过灯泡的电流也增大,根据P=UI可知,灯泡的功率变大,同时观察到灯泡亮度越来越亮,故小灯泡的亮度是由小灯泡的实际功率决定的。
[2] A.灯丝的电阻随温度的升高而增大,由I-U图像可知,电流与电压成正比,即阻值为定值,故A不符合题意;
BC.因为灯丝电阻随温度的升高而增大,当灯丝两端电压越大时,灯丝的温度升高,灯丝的电阻越大,电流变化的越来越小,故B符合题意,C不符合题意。
故选B。
19. 在“测量小灯泡电功率”的实验中,小灯泡的额定电压为。
(1)甲图中已有部分电路连好,请用笔画线代替导线将电路连接完整,要求滑片向右移灯泡变亮______;
(2)排除故障后,闭合开关,电压表示数为,将滑片P向______(选填“左”或“右”)端移动,直到小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为______;
(3)小华设计了如图丙所示的电路来测量小灯泡的额定功率,小灯泡的额定电流为,请完成下列填空(电源电压不变,和为滑动变阻器,的最大电阻为):
①只闭合开关,,调节使电流表的示数为;
②再断开,闭合,保持滑片位置不变,调节,使电流表示数为______;
③接着将的滑片P调至最左端,记下电流表的示数为;再将的滑片P调至最右端,记下电流表的示数为,则小灯泡的额定功率______(用、、、表示)。
【答案】(1) (2) ①. 右 ②. 0.65
(3) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
灯泡额定电压是2.5V,电压表选量程,滑动变阻器在连接时要遵守“一上一下”的原则。当滑片向右移时灯泡变亮,说明滑动变阻器接入电路中的电阻减小,所以从开关出来的导线应与滑动变阻器右边下方接线柱连接,如图所示:
【小问2详解】
[1][2]排除故障后,闭合开关,电压表示数为1.5V,电压表测量小灯泡的电压,而小灯泡的额定电压为2.5V,故应让电压表的示数变大。串联电路中,元件的电阻越大,所分的电压越大,故应让滑动变阻器的电压变小,根据串联分压原理,应调节滑片让滑动变阻器的电阻变小,滑片需向右端移动。小灯泡正常发光时电流表示数如图乙所示,电流表选择小量程,分度值为0.02A,读数为0.26A,则小灯泡的额定功率为
【小问3详解】
[1][2]①只闭合开关,,灯泡和串联,电流表测电路电流,调节使电流表的示数为,则灯泡正常发光;
②再断开,闭合,和和串联,电流表测电路电流,保持滑片位置不变,调节,使电流表示数为;
③接着将的滑片P调至最左端,单独工作,记下电流表的示数为,则电源电压为
①
再将的滑片P调至最右端,和的最大电阻串联,记下电流表的示数为,则电源电压为
②
联立①②,解得阻值为,根据等效替代法,灯泡正常发光时的电阻为
则小灯泡的额定功率为
四、综合题(每题9分,共18分)
20. 如图甲所示为某款电热水壶,它的简化电路原理图如图乙所示,额定电压为220V,S为感温开关,1、2是开关连接的触点,和为加热电阻,且阻值保持不变,已知电热水壶加热挡的额定功率为1100W,电热水壶保温挡正常工作时的电流为0.5A。某次将1kg初温为12℃的水加热到100℃正常工作加热了7min。求:
(1)加热挡正常工作时的电流;
(2)电阻的阻值;
(3)电热水壶加热水的效率。
【答案】(1)5A (2)396Ω
(3)80%
【解析】
【小问1详解】
加热挡正常工作时的电流为
【小问2详解】
由图可知,S接1时,R1单独工作,电路电阻较小,根据公式可知,此时功率较大,为加热挡;S接2时,两电阻串联,电路电阻较大,功率较小,为保温挡。R1的阻值为
R1、R2串联的总电阻为
电阻的阻值为
【小问3详解】
将1kg初温为12℃的水加热到100℃,水吸收的热量
电路消耗的电能为
电热水壶加热水的效率
21. 如图甲所示电路,电源电压保持不变,灯泡L标有“6V”字样,其关系图像如图乙。当开关、、均闭合,滑动变阻器的滑片滑至端时,灯泡L恰好正常发光,此时电流表示数为1.4A。已知滑动变阻器的规格为“1A 20Ω”,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~3A,求:
(1)灯泡L正常发光时的电阻;
(2)定值电阻的阻值;
(3)在保证电路安全的条件下,此电路工作时的最小电功率。
【答案】(1)10Ω (2)7.5Ω
(3)2.4W
【解析】
【小问1详解】
根据题意可知,灯泡正常发光时两端电压为6V;由图乙可知,当灯泡的两端电压为6V时,通过灯泡的电流为0.6A,根据欧姆定律可得,灯泡L正常发光时的电阻为
【小问2详解】
当开关S、S1、S2均闭合,滑动变阻器R1的滑片滑至b端时,此时变阻器接入电路的电阻为零,电压表被短路,小灯泡与电阻R2并联在电路中,电流表在干路上,测的是干路电流。此时灯泡L恰好正常发光,则通过灯泡的电流为0.6A,电源电压大小等于灯泡的额定电压,电流表示数为1.4A,则干路电流为1.4A,根据并联电路特点和欧姆定律可得,定值电阻R2的阻值为
【小问3详解】
在保证电路安全的条件下,若要此电路工作时电功率最小,根据P=UI可知,电路电流应最小,根据欧姆定律可知,电路的总电阻最大;若三个开关都闭合,灯泡与定值电阻并联后再与变阻器串联,由于并联部分总电阻总小于各分电阻,由此可知,三个开关都闭合的情况不符合题意;若S、S2闭合,S1断开,此时灯泡与变阻器串联,电压表测的是变阻器的两端电压,电流表测的是电路电流,由于电压表量程为0~3V,所以变阻器的两端电压最大为3V,根据串联分压可知,此时变阻器接入电路的电阻最大,根据串联电路电压特点可知,此时灯泡的两端电压为
6V-3V=3V
根据图乙可知,此时通过灯泡的电流为0.5A,即为此时的电路电流,此时各电表安全,电路的电功率为
若S、S1闭合,S2断开,此时定值电阻与变阻器串联,电压表测的是变阻器的两端电压,电流表测的是电路电流,同理,由于电压表量程为0~3V,所以变阻器的两端电压最大为3V,根据串联分压可知,此时变阻器接入电路的电阻最大,根据串联电路电压特点可知,此时定值电阻的两端电压为
根据欧姆定律可得,此时的电路电流为
此时各电表安全,电路的电功率为
综上可知,在保证电路安全的条件下,此电路工作时的最小电功率为2.4W。
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2024年下学期九年级第三次月考
物理试题卷
考生注意:1.请将答案填写在答题卡上,填写在试题卷上的无效。
2.本学科试题卷6页,四道大题,满分100分,考试时量60分钟。
一、选择题(每小题3分,共36分)
1. 在物理学习过程中,经常要进行估测,下列估测值最接近生活实际的是( )
A. 人骑自行车的平均速度约为1m/s
B. 一元硬币的直径约为2.5cm
C. 中学生心脏正常跳动一次的时间大约在3s~5s
D. 家用电热壶工作时的功率约为25W
2. 如图所示,取两个相同的不带电的验电器A和B,用丝绸摩擦过的玻璃棒与验电器A接触后,再用带有绝缘手柄的金属棒把A和B连接起来。下列说法正确的是( )
A. 丝绸摩擦过的玻璃棒带电是因为在这个过程中创造了电荷
B. 验电器金属箔片张开,是因为同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引
C. 用金属棒把A和B连接起来后,正电荷从A移动到B,验电器B带正电
D. 用金属棒把A和B连接起来后,瞬时电流方向是从金属棒的左端到右端
3. 如图是某同学表演“铁树开花”魔术的装置:利用氨水能使酚酞变红的特性,把装浓氨水和浸有酚酞溶液的棉团放在大烧杯中一段时间后。可观察到棉团由白色变为红色。该魔术利用的原理是( )
A. 分子间有引力 B. 分子由原子构成 C. 分子间的间隔变小 D. 分子在不停地运动
4. 如图是课外兴趣小组制作的“蒸汽船”模型,在铜制容器中盛有一定量的水之后安装在“船体”上,用蜡烛对铜质容器底部加热,一段时间后铜质容器内水温升高产生蒸汽,铜管会向右喷出蒸汽,“蒸汽船”就会向左行驶,下列说法正确的是( )
A. 水变热是通过做功来改变内能的
B. “蒸汽船”运动时能量转化与热机做功冲程相同
C. 水在沸腾时会有热量的散失,所以能量不守恒
D. “蒸汽船”在向左运动时主要将机械能转化为内能。
5. 用相同的电加热器分别对质量相等的A和B两种液体(不计热量损失)如图是A和B的温度随加热时间变化的图象,下列说法正确的是( )
A. A的比热容与B的比热容之比为2:1
B. A的比热容与B的比热容之比为2:3
C. 都加热t时间,B吸收热量比A吸收热量多
D. A和B升高相同的温度,B吸收热量较多
6. 如图所示是一种自动测定油箱内油量多少的装置,R1是滑动变阻器,它的金属滑片是杠杆的一端,从油量表(由电流表改装而成)指针所指的刻度,就能知道油箱内油量的多少。则( )
A. 油量增加,R1的电阻值增大,油量表指针偏转变小
B. 油量增加,R1的电阻值减小,油量表指针偏转变大
C. 油量减少,R1的电阻值增大,油量表指针偏转变大
D. 油量减少,R1的电阻值减小,油量表指针偏转变小
7. 如图所示,长度相同、横截面积不同的镍铬合金棒AB和BC连接在一起,设通过AB、BC的电流分别为、;镍铬合金棒AB、BC的电阻分别为、,则( )
A. , B. ,
C. , D. ,
8. 如图甲所示电路,闭合开关S,电流表、的示数如图乙、图丙所示,则下述正确的是( )
A. 和串联
B. 电流表的示数是0.3A
C. 通过小灯泡的电流是1A
D. 若只将小灯泡、的位置互换,闭合开关S,电流表的示数减小
9. 将规格都是“;”的一台电风扇、一台电视机和一只电烙铁分别接入家庭电路中,正常工作相同时间,以下说法正确的是( )
A. 三个用电器均将电能全部转化为内能
B. 电烙铁消耗电能最快
C. 三个用电器消耗的电能一样多
D. 三个用电器产生的热量相等
10. 两个完全相同的电阻R1和R2分别以并联和串联两种方式,接入电源电压分别为U和2U的电路中,如图所示。以下说法正确的是( )
A. 甲、乙两图中通过R1的电流之比为2∶1
B. 甲、乙两图中R1两端电压之比为1∶2
C. 甲、乙两图等效电阻之比为1∶2
D. 甲、乙两图的总功率之比为1∶1
11. 吸烟有害健康,爱护他人身体健康,公共场合请勿吸烟。创新实验小组的同学为商场设计了如图甲所示的烟雾报警电路,电源电压恒为10V,定值电阻,R为光敏电阻,其阻值与光照强度E的关系如图乙所示,当通过报警器(电流表改装而成)的电流减小到200mA时开始报警。下列说法正确的是( )
A. 敏电阻R的阻值随烟雾浓度的增加而减小
B. 烟雾浓度减小时,电压表的示数增大
C. 报警器开始报警时,光敏电阻R消耗的电功率为1.6W
D. 当光照强度为30cd时,整个电路在1min消耗的电能为300J
12. 如图所示,灯泡规格为“5V 2.5W”(灯丝电阻不随温度变化),滑动变阻器规格为“50Ω 1A”,电流表所选量程为“0~0.6A”,电压表所选量程为“0~3V”,电源电压恒为9V,闭合开关,在保证电路中各元件安全的情况下,下列表述正确的是( )
A. 该电路消耗的最大功率为4.5W
B. 滑动变阻器允许连入电路的阻值范围为8Ω~50Ω
C. 通过移动滑动变阻器的滑片可以使小灯泡正常发光
D. 滑动变阻器两端的电压变化范围为6V~7.5V
二、填空题(每空2分,共18分)
13. 寒冷的冬季,小丽和小军冻得伸不出手,于是分别采取了图甲和图乙所示的取暖方式。从物理学的角度来看,小丽是通过______的方式增加了手的内能;小军是通过另一种方式增加了手的内能。小军看到一台单缸四冲程汽油机工作原理图,上面标记了飞轮转速1200r/min,则它的汽缸内燃气每秒钟对外做功______次。
14. 如图所示是一款有“低温挡”和“高温挡”的挂烫机的工作电路图,正常工作电压为220V,加热电阻 R1=R2=88Ω,只闭合开关S1时, 推烫机处于_________挡。 当开关S1、 S2都闭合时,挂烫机正常工作1min消耗的电能为___________kW·h。
15. 灯泡L1标有“3V 0.75W”,灯泡L2标有“3V 1.5W”。如图甲所示电路,闭合开关后,灯泡L1和L2均正常发光,则电路总电流I=___________A。如图乙所示电路,闭合开关后,灯泡L1正常发光,则电源电压U=___________V,通过灯泡L2的电流为___________A。(假设灯丝电阻不变)
16. 广东某市高速公路收费站对过往的超载货车实施计重收费,某同学结合所学物理知识设计了如图所示的称重计原理图。称重计相当于一个__________(选填“电压表”或“电流表”),当车辆越重时,称重计的示数将__________。(选填“越大”、“越小”或“不变”)
三、实验探究题(每空2分,共28分)
17. 小明利用如图甲所示电路进行“探究电流与电阻关系”的实验,已知电源电压为6V,实验用到的电阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω实验中所得数据画出图乙所示图像。
(1)小明实验时,闭合开关发现电流表无示数,电压表示数接近电源电压。则故障原因可能是__________;
(2)排除故障后,将5Ω电阻接入电路,闭合开关后调节滑动变阻器,当电压表示数为__________V时,记录对应电流表示数,最终得到如图乙所示图像;将R由5Ω换成10Ω时,需要将滑片P向__________(选填“左”或“右”)端移动;
(3)由图像可得到的结论是:当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成__________;
(4)为完成整个实验应选取的滑动变阻器最大阻值不小于__________Ω。
18. 利用图1所示的实验器材测量小灯泡正常发光时的电阻,电源为3节新干电池,小灯泡额定电压为。
(1)小明同学连接了如图1所示的电路,检查后发现接错了一根导线,请在这根导线上打“”,并补画出正确的那根导线__________;
(2)正确连接电路后进行实验,闭合开关S前,滑动变阻器的滑片移到最__________边(填“左”或“右”);闭合开关,电压表、电流表的示数分别为、;
(3)他继续移动滑动变阻器的滑片,此时电压表、电流表的示数分别为、,观察到灯泡亮度越来越亮,经分析可得出,小灯泡的亮度是由__________决定的;图2中能合理反映小灯泡灯丝电阻变化曲线的图像是__________(填“A”、“B”或“C”)。
19. 在“测量小灯泡电功率”的实验中,小灯泡的额定电压为。
(1)甲图中已有部分电路连好,请用笔画线代替导线将电路连接完整,要求滑片向右移灯泡变亮______;
(2)排除故障后,闭合开关,电压表示数为,将滑片P向______(选填“左”或“右”)端移动,直到小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为______;
(3)小华设计了如图丙所示的电路来测量小灯泡的额定功率,小灯泡的额定电流为,请完成下列填空(电源电压不变,和为滑动变阻器,的最大电阻为):
①只闭合开关,,调节使电流表的示数为;
②再断开,闭合,保持滑片位置不变,调节,使电流表示数为______;
③接着将的滑片P调至最左端,记下电流表的示数为;再将的滑片P调至最右端,记下电流表的示数为,则小灯泡的额定功率______(用、、、表示)。
四、综合题(每题9分,共18分)
20. 如图甲所示为某款电热水壶,它的简化电路原理图如图乙所示,额定电压为220V,S为感温开关,1、2是开关连接的触点,和为加热电阻,且阻值保持不变,已知电热水壶加热挡的额定功率为1100W,电热水壶保温挡正常工作时的电流为0.5A。某次将1kg初温为12℃的水加热到100℃正常工作加热了7min。求:
(1)加热挡正常工作时的电流;
(2)电阻的阻值;
(3)电热水壶加热水的效率。
21. 如图甲所示电路,电源电压保持不变,灯泡L标有“6V”字样,其关系图像如图乙。当开关、、均闭合,滑动变阻器的滑片滑至端时,灯泡L恰好正常发光,此时电流表示数为1.4A。已知滑动变阻器的规格为“1A 20Ω”,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~3A,求:
(1)灯泡L正常发光时的电阻;
(2)定值电阻的阻值;
(3)在保证电路安全的条件下,此电路工作时的最小电功率。
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