黑龙江省哈尔滨市南岗区2024-2025学年九年级上学期期末物理试卷

2024-2025学年黑龙江省哈尔滨市南岗区九年级(上)期末物理试卷 一、选择题(每小题2分,共26分) 1.(2分)了解我国科技发展成就,关注身边的物理,是物理学习的基本要求。下列说法符合实际的是( ) A.瓦特是电功的单位 B.我国家庭电路的电压为220V C.家用电饭锅是利用电流磁效应工作的 D.没有燃烧的燃料,热值等于零 2.(2分)下列测量仪器或电路元件不能判断电池正负极的是( ) A.电流表 B.电压表 C.小灯泡 D.发光二极管 3.(2分)扩散现象的发生是由于( ) A.分子之间有相互作用力 B.分子永不停息地做无规则运动 C.分子间斥力大于引力 D.相互接触的两个物体存在温差 4.(2分)如图所示的四个情景,下列说法正确的是( ) A.图甲中,让笔杆热起来,只能采用做功的方式 B.图乙中,两个铅块紧压在一起后能吊住重物,说明分子间存在斥力 C.图丙中,汽油机的做功冲程把内能转化为机械能 D.图丁中,开关闭合后左侧的鸟会触电 5.(2分)下列电路中,符合直行方向交通信号灯(只考虑红灯和绿灯)模拟设计的是( ) A. B. C. D. 6.(2分)如图所示,在A、B两点间先后接入下列物体,闭合开关后,能使小灯泡发光的是( ) A.干木材 B.陶瓷 C.玻璃棒 D.铅笔芯 7.(2分)如图所示电路,电源电压保持不变,L1和L2是两个相同的小灯泡。先闭合开关S1,记录两电表示数;再闭合开关S2,电流表和电压表的示数变化情况是( ) A.电流表示数减小,电压表示数减小 B.电流表示数增大,电压表示数减小 C.电流表示数增大,电压表示数不变 D.电流表示数不变,电压表示数不变 8.(2分)下列四个装置能反映发电机基本原理的是( ) A. B. C. D. 9.(2分)有两个电路元件甲和乙,通过元件的电流与其两端电压的关系如图所示,下列说法正确的是( ) A.甲是定值电阻,其电阻值保持10 不变 B.甲、乙串联,当电路中的电流为0.2A时,电路总功率为1.2W C.甲、乙并联,当电源电压为2V时,乙的电功率为0.2W D.乙元件两端电压增大时,通过的电流也增大,因此电阻不变 10.(2分)知识梳理是高效复习的一种重要方法之一,小南利用如图所示的电路梳理了“研究小灯泡的电阻”的实验,下列说法中不正确的是( ) A.实验的原理:欧姆定律 B.实验的操作:连接电路,逐渐增大电压,记录小灯泡的灯丝由暗变亮的过程,即灯丝的温度逐渐升高的过程 C.实验需收集的证据:小灯泡灯丝的电阻和对应的温度 D.实验结论:小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大 (多选)11.(2分)某次实践活动中,小南观察了某型号家用电热水器的铭牌如表所示,他查看说明书发现其简化电路如图甲所示。已知:60L水的质量为60kg,c水=4.2 103J/(kg• )。下列分析正确的是( ) 项目 参数 额定电压(V) 220 低温挡功率(W) 200 高温挡功率(W) 2000 容积(L) 60 A.当S接“1”时,电热水器为低温挡 B.满箱水由20 升高到70 ,水吸收的热量为1.26 107J C.R的阻值为24.2 D.断开其他用电器,仅让电热水器高温挡正常加热1min,可使图乙所示电能表的转盘转100r (多选)12.(2分)如图所示电路,电源电压为4.5V且恒定。电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,小灯泡规格为“2.5V,1.25W”(灯丝阻值不变),滑动变阻器规格为“20 ,1A”。保证电路中各元件都不损坏,下列说法正确的是( ) A.电流表示数变化范围0.3A~0.5A B.电压表示数变化范围1V~3V C.滑动变阻器阻值变化范围4 ~20 D.小灯泡实际功率变化范围0.45W~1.25W 二、非选择题 13.(2分)如图所示,把两滴(质量相同)蓝墨水分别同时滴入盛有冷水和热水的两个玻璃杯中,观察到现象是 ,说明温度越高 。 14.(2分)科学既是物理的,也是化学的,还是地理的……某款暖手包,包内的物质含有醋酸钠,其液体可以通过凝固放热,再以 (选填“做功”或“热传递”)方式温暖我们的双手;教学用磁悬浮地球仪应用了同名磁极相互 的规律。 15.(2分)分类是重要的科学研究方法,请你给常见的家用电器:(1)电暖气、(2)电风扇、(3)电水壶、(4)洗衣机进行分类 (填序号),并写出分类理由是: 。 16.(2分)用干燥的手将撕成条状的塑料膜摩擦几下,观察到的现象是 ,其原因是 。 17.(2分)在相距20km的甲、乙两地之间有两条输电线,已知每1m输电线的电阻为0.01 。现输电线在某处发生短路,为确定短路位置,检修员利用电压表、电流表和电源接成如图所示电路进行检测。当电压表的示数为1.5V时,电流表的示数为30mA,则1min该导线上损失电能为 J,短路位置离甲地 km。 18.(2分)利用如图所示的装置可探究电流热效应与 的关系,做出此判断的理由是 。(装置密闭) 19.(2分)2025年2月7日第九届亚冬会将在哈尔滨举行,某造雪机主要参数如表格所示,造雪时,风机、空压机和喷嘴同时工作,若连续造雪2h,消耗的电能是 kW•h,通过风机和空压机的电流之比是 。 牌造雪机 额定电压:380V 出水量:20﹣25m3/h 风机功率:15kW 造雪量:60﹣80m3/h 空压机功率:7.5kW 喷嘴加热:6kW 20.(2分)灯泡L的I﹣U图像如图甲所示,将灯泡L连入图乙所示的电路中,电源电压是8V,若只闭合S1和S2时,电压表的示数是2V,则电阻R1的阻值 ;若只闭合S1和S3时,电压表的示数是4V,电阻R2功率是 W。 21.(3分)脉冲星是宇宙中的“探针”,可应用于探测引力波。宇宙中的超大质量天体加速运动时,会产生引力波。引力波信号极其微弱,特别是纳赫兹(10﹣9Hz)引力波,难以直接观测。但是,引力波会使我们收到的脉冲星的脉冲信号发生变化。我国科学家通过综合分析多个脉冲星脉冲信号的变化,于2023年6月找到了纳赫兹引力波存在的关键证据。科学家找到纳赫兹引力波存在的关键证据的研究方法在初中物理的学习过程中也用到过,请类比研究条形磁体周围磁场分布的方法,补全表格中的内容:① 、② 、③ 。 研究对象 条形磁体的磁场 纳赫兹引力波 观测“设备” 人眼 中国天眼 探测工具 ① ② 可观测证据 探测工具有规则地排列 ③ 推理得到的结论 条形磁体周围的磁场有规律分布 纳赫兹引力波存在 22.(2分)在项目化学习中,科技小组的同学给旧电吹风加装两根塑料管改装成湿鞋烘干器,如图所示,可实现冷风吹干和热风烘干两种功能。其内部电路是由一个发热电阻()、一个电动机()和两个开关组成的并联电路,请在虚线框内画出烘干器内部电路图。 23.(2分)如图,请标出电源正负极和磁感线的方向。 24.(7分)在探究“物质的吸热能力”实验过程中,小南和小岗进行了如下研究: (1)在讨论“水的吸热多少与哪些因素有关”时,小南认为水吸收热量的多少与水的质量有关,请根据你的生活经验说出他的猜想依据: 。 (2)在“比较水和铁砂吸热能力”实验时,如图乙: ①请仿照小南的思路,把小岗思路补充完整:取质量相同的水和铁砂, ,比较加热时间长短就能比较它们的吸热能力。 ②请你根据小岗的设计思路,补全表格中A、B、C、D的内容。 次数 材料 A B C D 1 水 2 铁砂 (3)小岗在实验结束后把收集到的数据绘制成图像如图,从图像信息可知 吸热能力更强。得出结论后,请你解释:“同样在太阳的照射下,为什么沙子烫,而海水凉”的道理。 26.(5分)小南和小岗在“测小灯泡的额定电功率”的实验中,有如下器材:电压表、电流表、开关、电压为6V的电源,“3.8V,xxA”的小灯泡、标有“20 ,1.5A”的滑动变阻器、导线若干。 (1)该实验的原理是 。 (2)连接好电路,小南多次实验后,在计算灯泡额定功率时发现误差较大,这是因为没有3.8V电压值的刻度线,使所测 的误差大导致的,请写出你的改进办法。 (3)完成上述实验后,同组的小岗又找来一支“2.5V,xxA”且与“3.8V,xxA”阻值不同的小灯泡,借助此电路研究“电功率与电压的关系”。你觉得小岗的想法能否实现?若能,写出思路;若不能,说明理由。 27.(6分)结合第九届亚洲冬季运动会城市发展功能要求,南岗体育场公益冰场于今年12月12日完成整体浇筑后,对广大市民和游客免费开放。项目整体方案以“冰雪同梦、亚洲同心”为核心立意。如图1是新建地标性景观“冰雪之冠”雕塑,雕塑最外圈点缀了36个相同的节能投射灯,灯的主要参数如图表所示。请回答: 品名:魔方2.0投射灯 额定功率:100W 色温:RGB 额定电压:220V (1)一个投射灯正常工作时的电流。 (2)如果一个节能投射灯与一个标有“220V,500W”的白炽灯均正常发光时亮度相同,两种灯都工作2小时,请计算用一个节能投射灯比一个白炽灯节约的电能。 (3)①结合(2)中的数据,与白炽灯相比,使用节能投射灯可以节能约 %(节能百分比:白炽灯与节能投射灯消耗的电能之差与白炽灯消耗的电能之比)。 ②一个“220V,100W”的节能投射灯与一个标有“220V,500W”的白炽灯均正常发光时亮度相同,请分析产生这一现象的原因可能是 (填序号)。 A.两灯的实际功率相同 B.相同时间内,电流通过两灯做功不同 C.两灯将电能转化为光能的效率不同 2024-2025学年黑龙江省哈尔滨市南岗区九年级(上)期末物理试卷 参考答案与试题解析 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B C B C C D C D B C 一、选择题(每小题2分,共26分) 1.(2分)了解我国科技发展成就,关注身边的物理,是物理学习的基本要求。下列说法符合实际的是( ) A.瓦特是电功的单位 B.我国家庭电路的电压为220V C.家用电饭锅是利用电流磁效应工作的 D.没有燃烧的燃料,热值等于零 【分析】(1)功的单位是焦耳、功率的单位是瓦特; (2)我国家庭电路的电压为220V; (3)电流通过导体时发热的现象叫电流的热效应; (4)热值是燃料的一种特性,热值的大小只与燃料的种类有关,与质量和燃烧程度无关。 【解答】解:A、瓦特是功率的单位,故A错误; B、我国家庭电路的电压为220V,故B正确; C、家用电饭锅是利用电流热效应工作的,故C错误; D、热值是燃料的一种特性,热值的大小只与燃料的种类有关,与是否燃烧无关,故D错误。 故选:B。 【点评】本题考查物理量的单位、常见电压值、电流的热效应和热值,属于基础内容,难度不大。 2.(2分)下列测量仪器或电路元件不能判断电池正负极的是( ) A.电流表 B.电压表 C.小灯泡 D.发光二极管 【分析】(1)利用电流表指针的偏转方向可以判断电流方向; (2)电压表使用时,不能超过电压表的量程,电流从正接线柱接入,从负接线柱接出;利用电压表指针的偏转方向可以判断电流方向; (3)电流通过灯泡,灯泡发光,是电流的热效应; (4)利用二极管的单向导电性从而可以确定电源的正负极。 【解答】解:A、闭合开关后,若电流表的指针向右偏转,说明靠近电流表正接线柱的是电源正极,若电流表的指针向左偏转,则靠近电流表负接线柱的是电源的正极,故A能判断电池正负极; B、电压表可以直接接在电源两极上,利用电压表指针的偏转方向可以判断电流方向,能判断电源的正负极,故B能判断电池正负极; C、闭合开关后灯泡发光,无论电流从哪个方向流入灯泡,灯泡都会发光,所以此图不能确定电源正负极,故C不能判断电池正负极; D、闭合开关后,发光二极管具有单向导电性,二极管是否发光就可以确定电源的正负极,故D能判断电池正负极。 故选:C。 【点评】电流从电源的正极流出,经过外电路回到电源的负极,因此要确定电源的正负极,就要从能够确定电流方向的角度入手考虑。 3.(2分)扩散现象的发生是由于( ) A.分子之间有相互作用力 B.分子永不停息地做无规则运动 C.分子间斥力大于引力 D.相互接触的两个物体存在温差 【分析】要解答本题需掌握分子动理论的基本知识:(1)物质是有分子组成;(2)分子之间有作用力;(3)分子不停地做无规则运动。 【解答】解:A、分子之间有作用力,但是分子之间有作用力不是发生扩散现象的原因,故A不正确; B、一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动,于是产生了扩散现象,故B正确; C、当分子间距离小于平衡距离的时候,分子间的斥力大于引力,但这不是发生扩散现象的原因,故C不正确; D、相互接触的两个物体存在温差,这是发生热传递的条件,与扩散现象无关。故D不正确。 故选:B。 【点评】本题主要是考查学生对分子动理论知识的理解,以及扩散现象的特点,是中考的热点。 4.(2分)如图所示的四个情景,下列说法正确的是( ) A.图甲中,让笔杆热起来,只能采用做功的方式 B.图乙中,两个铅块紧压在一起后能吊住重物,说明分子间存在斥力 C.图丙中,汽油机的做功冲程把内能转化为机械能 D.图丁中,开关闭合后左侧的鸟会触电 【分析】(1)做功和热传递都可以改变物体的内能; (2)分子间存在相互作用的引力和斥力; (3)汽油机的做功冲程将内能转化为机械能; (4)触电的实质是有一定大小的电流流过人或动物的身体。 【解答】解:A、图甲中,让笔杆热起来,可以采用做功的方式,也可以通过热传递的方式,故A错误; B、图乙中,两个铅块紧压在一起后能吊住重物,说明分子间存在引力,故B错误; C、图丙中,汽油机的做功冲程把内能转化为机械能,故C正确; D、图丁中,开关闭合后左侧的鸟被电线短路,不会触电,而右侧的鸟两脚之间存在电压,会触电,故D错误。 故选:C。 【点评】本题通过四个物理情景,考查了对改变内能的方法、分子动理论、热机中能量的转化、触电原理等的认识与应用,综合性强。 5.(2分)下列电路中,符合直行方向交通信号灯(只考虑红灯和绿灯)模拟设计的是( ) A. B. C. D. 【分析】分析开关断开和闭合时,红灯和绿灯的工作状态,注意红绿灯不能同时工作,据此判断选项即可得出答案。 【解答】解:A.由图可知,两灯是串联关系,当开关都闭合后,红、绿灯同时亮,故A不符合题意; B.闭合开关S1和S2时绿灯亮,只闭合开关S1时红灯绿灯都亮,故B不符合题意; C.闭合开关S1,开关S2接触上接线柱时绿灯亮;闭合开关S1,开关S2接触下接线柱时红灯亮,两灯工作互不影响,故C符合题意; D.当只闭合开关S1时,红灯发光;闭合开关S1和S2时,红灯和绿色同时亮,故D不符合题意。 故选:C。 【点评】本题考查了红绿灯的连接即电路的设计,在做题时要抓住关键点红灯和绿灯不能同时亮,每次只有一个灯工作。 6.(2分)如图所示,在A、B两点间先后接入下列物体,闭合开关后,能使小灯泡发光的是( ) A.干木材 B.陶瓷 C.玻璃棒 D.铅笔芯 【分析】容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体。 【解答】解:常见的导体包括:人体、大地、各种金属、酸碱盐的溶液等。题中四个选项中,只有铅笔芯是导体,其余是绝缘体,所以要使开关闭合后小灯泡能够发光,在金属夹A、B间应接入铅笔芯。 故选:D。 【点评】本题考查导体和绝缘体的有关问题,相对比较简单,属于基础题。 7.(2分)如图所示电路,电源电压保持不变,L1和L2是两个相同的小灯泡。先闭合开关S1,记录两电表示数;再闭合开关S2,电流表和电压表的示数变化情况是( ) A.电流表示数减小,电压表示数减小 B.电流表示数增大,电压表示数减小 C.电流表示数增大,电压表示数不变 D.电流表示数不变,电压表示数不变 【分析】由图可知,闭合开关S1时,电路为灯泡L2的简单电路,电流表测量通过L2的电流,电压表测量电源电压;再闭合开关S2,电路为灯泡L1和L2的并联电路,电流表测量通过两灯的电流之和,电压表测量电源电压,根据并联电路的特点可知两表的示数变化情况。 【解答】解:由图可知,闭合开关S1时,电路为灯泡L2的简单电路,电流表测量通过L2的电流,电压表测量电源电压;再闭合开关S2,电路为灯泡L1和L2的并联电路,电流表测量干路的电流,电压表测量电源电压,故电压表示数不变;由于并联电路各支路互不影响,所以通过L2的电流不变,由于并联电路干路中的电流等于各支路电流之和,电流表的示数增大,故C正确,ABD错误。 故选:C。 【点评】本题考查并联电路特点的应用,正确判断电路的连接方式和电表的作用是关键。 8.(2分)下列四个装置能反映发电机基本原理的是( ) A. B. C. D. 【分析】掌握发电机和电动机最根本的区别是解答本题的关键,电动机是消耗电能的,故装置图中有电源,而发电机是产生电的,故原理图中没有电源。 【解答】解:A、奥斯特实验说明通电导线周围存在磁场,故A不符合题意; B、电磁铁磁性强弱的影响因素,故B不符合题意; C、电动机的工作原理图,故C不符合题意; D、发电机基本原理图,故D符合题意。 故选:D。 【点评】本题考查电与磁的四个装置,属于基础题。 9.(2分)有两个电路元件甲和乙,通过元件的电流与其两端电压的关系如图所示,下列说法正确的是( ) A.甲是定值电阻,其电阻值保持10 不变 B.甲、乙串联,当电路中的电流为0.2A时,电路总功率为1.2W C.甲、乙并联,当电源电压为2V时,乙的电功率为0.2W D.乙元件两端电压增大时,通过的电流也增大,因此电阻不变 【分析】(1)根据欧姆定律可知,电阻一定时,通过电阻的电流与两端的电压成正比,当甲元件两端的电压为4V时,通过甲的电流为0.2A,根据欧姆定律可知甲的阻值; (2)甲、乙串联,当电路中的电流为0.2A时,从图中可知甲、乙两端的电压分别为4V和2V,根据P=UI可分别得出甲、乙的功率,相加即可得出电路总功率。 (3)甲、乙并联,当电源电压为2V时,甲、乙两端的电压都为2V,从图中可知通过甲的电流为0.1A,通过乙的电流为0.2A,根据P=UI可知乙的功率大小; (4)乙的U﹣I图像是过原点的曲线,说明乙的电流与电压不成正比,从图中找出乙的两组电流电压值,根据欧姆定律分别得出两种情况下乙的阻值,并比较大小,据此分析。 【解答】解:A、由图像可知,甲的 U﹣I 图像是过原点的倾斜直线,说明甲的电流与电压成正比,即甲是定值电阻;当甲元件两端的电压为4V时,通过甲的电流为0.2A,根据欧姆定律可知甲的阻值,故A错误; B、甲、乙串联,当电路中的电流为0.2A时,从图中可知甲、乙两端的电压分别为4V和2V,根据P=UI可知甲的功率为P1=U1I=4V 0.2A=0.8W;乙的功率为P2=U2I=2V 0.2A=0.4W,电路总功率为P=P1+P2=0.8W+0.4W=1.2W,故B正确; C、甲、乙并联,当电源电压为2V时,甲、乙两端的电压都为2V,从图中可知通过甲的电流为0.1A,通过乙的电流为0.2A,电功率 P=UI=2V 0.2 A=0.4W,故C错误; D、乙的U﹣I图像是过原点的曲线,说明乙的电流与电压不成正比,当乙元件两端的电压为1V时,通过乙的电流为0.1A,根据欧姆定律可知此时乙的阻值,当乙元件两端的电压为2V时,通过乙的电流为0.2A,根据欧姆定律可知此时乙的阻值,故可以看出电压增大时其电阻变大,故D错误。 故选:B。 【点评】本题考查串并联电路的特点、电功率的计算和欧姆定律的应用,属于对基础知识的考查,关键是从图中得出有用信息。 10.(2分)知识梳理是高效复习的一种重要方法之一,小南利用如图所示的电路梳理了“研究小灯泡的电阻”的实验,下列说法中不正确的是( ) A.实验的原理:欧姆定律 B.实验的操作:连接电路,逐渐增大电压,记录小灯泡的灯丝由暗变亮的过程,即灯丝的温度逐渐升高的过程 C.实验需收集的证据:小灯泡灯丝的电阻和对应的温度 D.实验结论:小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大 【分析】A.这是伏安法测灯泡电阻; B.灯丝越亮温度越高; C.小灯泡的温度不好测量; D.灯丝的电阻随温度的升高而增大。 【解答】解:A.伏安法测灯泡电阻用的是欧姆定律的变形式; B.灯丝越亮温度越高是正确的; C.小灯泡对应的温度不好测量,只能大致确认温度越高,灯泡越亮,电阻越大; D.灯丝的电阻随温度的升高而增大是正确的。 故答案选:C。 【点评】本题考查了温度对电阻的影响以及对欧姆定律的理解和应用 (多选)11.(2分)某次实践活动中,小南观察了某型号家用电热水器的铭牌如表所示,他查看说明书发现其简化电路如图甲所示。已知:60L水的质量为60kg,c水=4.2 103J/(kg• )。下列分析正确的是( ) 项目 参数 额定电压(V) 220 低温挡功率(W) 200 高温挡功率(W) 2000 容积(L) 60 A.当S接“1”时,电热水器为低温挡 B.满箱水由20 升高到70 ,水吸收的热量为1.26 107J C.R的阻值为24.2 D.断开其他用电器,仅让电热水器高温挡正常加热1min,可使图乙所示电能表的转盘转100r 【分析】(1)由P=UI= 可知,当电源电压一定时,电路电阻越大,功率越小,根据电路图分析电路结构,结合串联电路电阻规律和P=UI= 可知各挡位时电路的连接; (2)结合表格中给出的热水器的容积,计算出水的质量,然后利用热量公式计算水吸收的热量; (3)利用表格中给出的高温和低温挡功率,串联结合电路的特点和欧姆定律的公式计算电阻R的阻值; (4)先计算出热水器1min消耗的电能,再结合电能表上的数据计算电能表的转数。 【解答】解:A、由图甲可知,当S拨到2时,电热丝R0、R串联,根据串联电路的电阻特点可知,此时电路中的总电阻最大,由P=可知,电路中的总功率最小,电热水器为低温挡; 当S拨到1时,只有电热丝R0工作,电路中的总电阻最小,总功率最大,电热水器为高温挡;故A错误; B、由 = 可知,水的质量m= 水V=1.0 103kg/m3 60 10﹣3m3=60kg, 水吸收的热量为:Q吸=c水m t=4.2 103J/(kg• ) 60kg (70 ﹣20 )=1.26 107J,故B正确; C、根据由P=可知,电热丝R0的阻值为:R0=, 电热丝R、R0的串联总电阻:R总=, 根据串联电路的特点,电阻R的阻值:R=R总﹣R0=242 ﹣24.2 =217.8 ,故C错误; D、由P=可知,电热水器消耗的电能为:W=Pt=2000W 60s=1.2 105J=, 由乙图中电能表的数据3000r/(kW•h),表示电路中用电器每消耗1kW•h电能,电能表的转盘转过3000转, 则电能表的转数为:n=,故D正确。 故选:BD。 【点评】本题考查串联电路的特点、热量公式、电功率公式的应用以及对电能表参数的理解,正确的判断电热水器处于不同挡位时电路的连接方式是关键。 (多选)12.(2分)如图所示电路,电源电压为4.5V且恒定。电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,小灯泡规格为“2.5V,1.25W”(灯丝阻值不变),滑动变阻器规格为“20 ,1A”。保证电路中各元件都不损坏,下列说法正确的是( ) A.电流表示数变化范围0.3A~0.5A B.电压表示数变化范围1V~3V C.滑动变阻器阻值变化范围4 ~20 D.小灯泡实际功率变化范围0.45W~1.25W 【分析】根据电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联接入电路中,电流表测量电路中的电流,电压表测量滑动变阻器两端的电压; 知道灯泡的额定功率和额定电压,根据P=UI求出灯泡的额定电流; 灯泡正常发光时的电压和额定电压相等,根据串联电路的电压特点求出灯泡正常发光时,滑动变阻器两端的最小电压,即电压表的最小示数; 根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值; 当电压表的示数为3V时,变阻器连入电路的阻值最大,此时电路的总电阻最大,电路中的电流最小,由欧姆定律和串联电路电压的规律求出电路中的最小电流和滑动变阻器接入电路中的最大阻值; 根据P=UI求出灯泡功率的变化范围。 【解答】解:ABC.由图可知,灯泡和变阻器串联,电压表测量变阻器两端的电压,电流表测量电路中的电流,小灯泡的额定电流I额===0.5A, 小灯泡的电阻RL===5 , 电流表的最大电流是0.6A,通过变阻器的最大电流是1A,由串联电路电流的规律可知通过电路的最大电流是0.5A,此时变阻器连入电路的电阻最小,电压表的示数最小,电压表的示数U小=U﹣UL=4.5V﹣2.5V=2V, 变阻器连入电路的电阻最小值R滑小===4 , 电压表的量程是0﹣3V,电压表的最大示数是3V,由串联分压可知,当电压表的示数为3V时,变阻器连入电路的阻值最大,此时电路的总电阻最大,电路中的电流最小,由欧姆定律和串联电路电压的规律可知电路中的最小电流I小====0.3A, 变阻器连入电路的最大阻值R滑大===10 , 电流表示数变化范围0.3A~0.5A,电压表示数变化范围2V~3V,滑动变阻器阻值变化范围4 ~10 ,故A正确,BC错误; D.通过电路的最大电流是0.5A,此时灯泡正常发光,小灯泡的电功率是1.25W, 通过电路的最小电流是0.3A,小灯泡实际功率:P小=I小2RL=(0.3A)2 5 =0.45W, 小灯泡实际功率变化范围0.45W~1.25W,故D正确。 故选:AD。 【点评】本题考查串联电路的规律、欧姆定律的运用,关键是根据灯泡的额定电流确定电路中的最大电流和电压表的最大示数确定电路中的最小电流,并且要知道灯泡正常发光时的电压和额定电压相等。 二、非选择题 13.(2分)如图所示,把两滴(质量相同)蓝墨水分别同时滴入盛有冷水和热水的两个玻璃杯中,观察到现象是 蓝墨水在热水中比冷水中扩散得快 ,说明温度越高 蓝墨水分子无规则运动越剧烈 。 【分析】分子运动的快慢跟温度有关,温度越高,分子运动越剧烈。 【解答】解:如图所示,把两滴(质量相同)蓝墨水分别同时滴入盛有冷水和热水的两个玻璃杯中,观察到现象是 蓝墨水在热水中比冷水中扩散得快,说明温度越高蓝墨水分子无规则运动越剧烈。 故答案为:蓝墨水在热水中比冷水中扩散得快;蓝墨水分子无规则运动越剧烈。 【点评】本题考查分子热运动,属于基础题。 14.(2分)科学既是物理的,也是化学的,还是地理的……某款暖手包,包内的物质含有醋酸钠,其液体可以通过凝固放热,再以 热传递 (选填“做功”或“热传递”)方式温暖我们的双手;教学用磁悬浮地球仪应用了同名磁极相互 排斥 的规律。 【分析】(1)物体内能的方式有两种:做功和热传递; (2)磁极间的相互作用规律:同名磁极相排斥,异名磁极相吸引。 【解答】解:某款暖手包,包内的物质含有醋酸钠,其液体可以通过凝固放热,再以热传递方式温暖我们的双手; 教学用磁悬浮地球仪应用了同名磁极相互排斥的规律。 故答案为:热传递;排斥。 【点评】本题考查了物体内能的方式、磁极间的相互作用规律等,属于基础性题目。 15.(2分)分类是重要的科学研究方法,请你给常见的家用电器:(1)电暖气、(2)电风扇、(3)电水壶、(4)洗衣机进行分类 (1)(3);(2)(4) (填序号),并写出分类理由是: (1)(3)电流的热效应;(2)(4)通电导体在磁场中会受到力的作用。 。 【分析】(1)电流通过导体时会产生热量,这种现象叫电流的热效应,电热器是利用电流的热效应来工作的; (2)通电导体在磁场中会受到力的作用,电动机就是利用该原理来工作的。 【解答】解:(1)电暖气、(3)电水壶是利用电流的热效应来工作的; (2)电风扇、(4)洗衣机中的电动机是利用通电导体在磁场中受到力的作用来工作的。 故答案为:(1)(3)电流的热效应;(2)(4)通电导体在磁场中会受到力的作用。 【点评】本题考查的是电流的热效应和通电导体在磁场中会受到力的作用;知道电热器和电动机的基本原理。 16.(2分)用干燥的手将撕成条状的塑料膜摩擦几下,观察到的现象是 塑料膜散开 ,其原因是 手与塑料膜摩擦使塑料膜带同种电荷,同种电荷相排斥 。 【分析】用干燥的手与塑料膜之间摩擦时,由于摩擦而使塑料膜带了电,然后根据电荷间的相互作用来分析现象及其成因。 【解答】解:用干燥的手与塑料膜之间摩擦时,由于摩擦而使塑料膜带了电;其中,塑料膜上带同种电荷,相互排斥,看到的现象是越捋越蓬松。 故答案为:塑料膜散开;手与塑料膜摩擦使塑料膜带同种电荷,同种电荷相排斥。 【点评】本题考查了摩擦起电的实质和电荷间的相互作用规律。 17.(2分)在相距20km的甲、乙两地之间有两条输电线,已知每1m输电线的电阻为0.01 。现输电线在某处发生短路,为确定短路位置,检修员利用电压表、电流表和电源接成如图所示电路进行检测。当电压表的示数为1.5V时,电流表的示数为30mA,则1min该导线上损失电能为 2.7 J,短路位置离甲地 2.5 km。 【分析】(1)由W=UIt计算导线消耗的电能; (2)知道电压表和电流表的示数,利用欧姆定律求出连接短路位置到甲地的两段输电线的电阻值; 已知1m导线的电阻值,然后让总电阻除以一米导线的电阻即可求出导线的长度,从而确定出短路的地点离甲地的距离。 【解答】解:(1)通过导线的电流I=30mA=0.03A,通电时间t=1min=60s, 导线上损失电能为:W=UIt=1.5V 0.03A 60s=2.7J; (2)由I=可知,连接短路位置到甲地的两段输电线的电阻值:R===50 ; 短路处距甲地一条输电线的电阻:R′=R= 50 =25 ; 导线总长度: L==5000m=5km, 短路的地点离甲地的距离: s= L= 5km=2.5km。 故答案为:25;2.5。 【点评】本题考查了学生对电功计算公式和欧姆定律的掌握和运用,知道短路的地点离甲地的距离为导线总长度的一半是本题的关键。 18.(2分)利用如图所示的装置可探究电流热效应与 电阻 的关系,做出此判断的理由是 两个大小不同的电阻串联,通过电阻的电流和通电时间相同 。(装置密闭) 【分析】电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关,探究电流产生热量跟电阻关系时,控制通电时间和电流不变。 【解答】解:图中所示的装置两个大小不同的电阻串联,通过电阻的电流和通电时间相同,利用图甲所示的装置可以探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系。 故答案为:电阻;两个大小不同的电阻串联,通过电阻的电流和通电时间相同。 【点评】本题考查探究“电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关”实验,理解焦耳定律的内容是解答本题的关键。 19.(2分)2025年2月7日第九届亚冬会将在哈尔滨举行,某造雪机主要参数如表格所示,造雪时,风机、空压机和喷嘴同时工作,若连续造雪2h,消耗的电能是 57 kW•h,通过风机和空压机的电流之比是 2:1 。 牌造雪机 额定电压:380V 出水量:20﹣25m3/h 风机功率:15kW 造雪量:60﹣80m3/h 空压机功率:7.5kW 喷嘴加热:6kW 【分析】由W=Pt计算消耗的电能; 根据P=UI计算通过风机和空压机的电流之比。 【解答】解:风机、空压机和喷嘴同时工作时的总功率:P=P风机+P空压机+P喷嘴= 15kW+7.5kW+6kW=28.5kW, 若连续造雪t=2h,消耗的电能是:W=Pt= 28.5kW 2h=57kW•h; 由P=UI可得,通过风机和空压机的电流之比:====。 故答案为:57;2:1。 【点评】本题考查电功和电功率公式的应用,是基础题。 20.(2分)灯泡L的I﹣U图像如图甲所示,将灯泡L连入图乙所示的电路中,电源电压是8V,若只闭合S1和S2时,电压表的示数是2V,则电阻R1的阻值 20 ;若只闭合S1和S3时,电压表的示数是4V,电阻R2功率是 1.6 W。 【分析】(1)只闭合S1和S2时,R1与L串联,电压表测量小灯泡两端的电压,根据串联电路的电流和电压规律,结合图象确定电路中电流;根据欧姆定律计算R1的阻值; (2)若只闭合S1和S3时,R2与L串联,电压表测L两端电压,由图象知,此时通过灯泡的电流,根据串联电路特点和欧姆定律可得R2的阻值,根据P=UI计算R2功率。 【解答】解:(1)只闭合S1和S2时,R1与L串联,电压表测量小灯泡两端的电压, 由图象知,当灯泡两端电压UL=2V时,通过的电流IL=0.3A, 因为串联电路中电流处处相等,所以此时R1的电流为0.6A,电压U1=U﹣UL=8V﹣2V=6V; R1的阻值R1===20 , (2)若只闭合S1和S3时,R2与L串联,电压表测L两端电压, 此时灯泡两端电压UL′=4V, 电阻R2两端电压U2=U﹣UL′=8V﹣4V=4V, 由图象知,电路中的电流I=I2=IL′=0.4A, 电阻R2功率是: P2=U2I2=4V 0.4A=1.6W。 故答案为:20;1.6。 【点评】本题考查串联电路特点、欧姆定律以及电功率公式的灵活应用,属于中档题。 21.(3分)脉冲星是宇宙中的“探针”,可应用于探测引力波。宇宙中的超大质量天体加速运动时,会产生引力波。引力波信号极其微弱,特别是纳赫兹(10﹣9Hz)引力波,难以直接观测。但是,引力波会使我们收到的脉冲星的脉冲信号发生变化。我国科学家通过综合分析多个脉冲星脉冲信号的变化,于2023年6月找到了纳赫兹引力波存在的关键证据。科学家找到纳赫兹引力波存在的关键证据的研究方法在初中物理的学习过程中也用到过,请类比研究条形磁体周围磁场分布的方法,补全表格中的内容:① 铁屑 、② 脉冲星 、③ 脉冲信号发生变化 。 研究对象 条形磁体的磁场 纳赫兹引力波 观测“设备” 人眼 中国天眼 探测工具 ① ② 可观测证据 探测工具有规则地排列 ③ 推理得到的结论 条形磁体周围的磁场有规律分布 纳赫兹引力波存在 【分析】转换法是物理学习中常用的一种方法。结合短文内容,通过类比完成填空。 【解答】解:在研究条形磁体的磁场时,我们用铁屑来反映磁场的有关信息; 脉冲星是宇宙中的“探针”,可应用于探测引力波。引力波信号极其微弱,特别是纳赫兹(10﹣9Hz)引力波,难以直接观测。但是,引力波会使我们收到的脉冲星的脉冲信号发生变化。 我国科学家通过综合分析多个脉冲星脉冲信号的变化,于2023年6月找到了纳赫兹引力波存在的关键证据。 故答案为:①铁屑;②脉冲星;③脉冲信号发生变化。 【点评】本题考查了类比法的应用,类比学习是我们需掌握的一种方法。 22.(2分)在项目化学习中,科技小组的同学给旧电吹风加装两根塑料管改装成湿鞋烘干器,如图所示,可实现冷风吹干和热风烘干两种功能。其内部电路是由一个发热电阻()、一个电动机()和两个开关组成的并联电路,请在虚线框内画出烘干器内部电路图。 【分析】根据题目要求,两元件并联,设计好开关的位置即可。 【解答】解:根据题意可知,烘干器具有冷风吹干和热风烘干两种功能,这说明发热电阻和电动机并联,发热电阻需要一个单独的开关,而电动机不需要额外的开关,干路上再放一个总开关即可,如下图所示: 【点评】本题考查了电路的设计,属于基础题。 23.(2分)如图,请标出电源正负极和磁感线的方向。 【分析】由通电螺线管的磁极画出磁感线的方向,由安培定则可得出电流的方向,进而确定电源正、负极。 【解答】解:由图可知,通电螺线管的左侧为N极,右侧为S极,则外部磁感线由N指向S极;由安培定则可得电流由右侧流入,电源的右侧为正极,左侧为负极,如图所示: 【点评】本题考查了磁感线的方向和安培定则的使用,利用安培定则既可由电流的方向也可判定磁极磁性。 24.(7分)在探究“物质的吸热能力”实验过程中,小南和小岗进行了如下研究: (1)在讨论“水的吸热多少与哪些因素有关”时,小南认为水吸收热量的多少与水的质量有关,请根据你的生活经验说出他的猜想依据: 用同一加热装置,给初温相同的半壶水和满壶水加热至沸腾,半壶水用时短 。 (2)在“比较水和铁砂吸热能力”实验时,如图乙: ①请仿照小南的思路,把小岗思路补充完整:取质量相同的水和铁砂, 用相同的加热装置给水和铁砂加热,使水和铁砂升高相同的温度 ,比较加热时间长短就能比较它们的吸热能力。 ②请你根据小岗的设计思路,补全表格中A、B、C、D的内容。 次数 材料 A B C D 1 水 2 铁砂 (3)小岗在实验结束后把收集到的数据绘制成图像如图,从图像信息可知 水 吸热能力更强。得出结论后,请你解释:“同样在太阳的照射下,为什么沙子烫,而海水凉”的道理。 【分析】(1)用同一加热装置,烧开初温相同的一壶水比半壶水用的时间长; (2)①探究吸热物质的吸热能力的强弱,取质量相同的两种物质,用相同的加热装置进行加热,可以通过相同的加热时间,比较上升的温度,上升温度越少,物质的吸热能力越强,也可以通过升高相同的温度,比较加热时间,加热时间越长物质的吸热能力越强; ②按照小岗的思路,要测量物理量:A质量m/g;B初温t/ ;C升高温度 t/ ;D加热时间t/s; (3)由图丙可知,水和铁砂都从20 升高到50 时,水用时长,可以比较水和铁砂吸热能力强弱;同样在太阳的照射下,为什么沙子烫,而海水凉,可以从海水和沙子的吸热能力不同,质量相相同的海水和沙子,吸收相同的热量,升高的温度不同来说明。 【解答】解:(1)用同一加热装置,给初温相同的半壶水和满壶水加热至沸腾,半壶水用时短; (2)①探究吸热物质的吸热能力的强弱,取质量相同的两种物质,用相同的加热装置进行加热,可以通过相同的加热时间,比较上升的温度,上升温度越少,物质的吸热能力越强,也可以通过升高相同的温度,比较加热时间,加热时间越长物质的吸热能力越强,故小岗的思路是,取质量相同的水和铁砂,用相同的加热装置给水和铁砂加热,使水和铁砂升高相同的温度,通过比较加热时间的长度就能比较它们的吸热能力; ②按照小岗的思路,要测量物理量:A质量m/g;B初温t/ ;C升高温度 t/ ;D加热时间t/s; (3)由图丙可知,水和铁砂都从20 升高到50 时,水用时长,故水的吸热能力强; 同样在太阳的照射下,沙子烫,而海水凉,是因为水比沙子的吸热能力强,质量相同的海水和沙子,吸收相同的热量,沙子比海水上升的温度高。 故答案为:(1)用同一加热装置,给初温相同的半壶水和满壶水加热至烧开,半壶水用时短; (2)①用相同的加热装置给水和铁砂加热,使水和铁砂升高相同的温度; ②A质量m/g;B初温t/ ;C升高温度 t/ ;D加热时间t/s; (3)水;因为海水比沙子的吸热能力强,质量相同的水和沙子,吸收相同的热量,沙子比海水上升的温度高。 【点评】本题考查了控制变量法和转发法在探究物质吸热能力实验中的应用,根据实验数得出的据结论来解释生活中遇到的现象。 26.(5分)小南和小岗在“测小灯泡的额定电功率”的实验中,有如下器材:电压表、电流表、开关、电压为6V的电源,“3.8V,xxA”的小灯泡、标有“20 ,1.5A”的滑动变阻器、导线若干。 (1)该实验的原理是 P=UI 。 (2)连接好电路,小南多次实验后,在计算灯泡额定功率时发现误差较大,这是因为没有3.8V电压值的刻度线,使所测 电压 的误差大导致的,请写出你的改进办法。 (3)完成上述实验后,同组的小岗又找来一支“2.5V,xxA”且与“3.8V,xxA”阻值不同的小灯泡,借助此电路研究“电功率与电压的关系”。你觉得小岗的想法能否实现?若能,写出思路;若不能,说明理由。 【分析】(1)该实验的原理是P=UI; (2)根据电压表分度值分析回答;根据串联电路电压规律分析回答; (3)根据实验器材与实验目的分析答题。 【解答】解:(1)在“测小灯泡的额定电功率”的实验中,用电压表测灯泡两端电压,用电流表测通过灯泡的电流,根据P=UI求出灯泡的电功率,故该实验的原理是P=UI; (2)小灯泡额定电压为3.8V,故电压表应选用0~15V的量程,其分度值为0.5V,无法准确读出3.8V,所以使所测电压误差大导致计算灯泡额定功率时误差较大; 在“测小灯泡的额定电功率”的实验中,灯泡和滑动变阻器串联,根据串联电路电压规律,当灯泡正常发光时,滑动变阻器两端电压为6V﹣3.8V=2.2V,而电压表0~3V的量程分度值为0.1V,可以准确读出2.2V,故为了减小在计算灯泡额定功率的误差,可以将电压表小量程并联在滑动变阻器两端,当电压表示数为2.2V时,灯泡正常发光; (3)探究“在电流相同时,电功率与电压的关系”,应控制电流相同,而电阻阻值不同,两灯泡电阻不同,可以完成该实验,分别把两灯泡串联接入电路,控制通过灯泡的电流相等,测出灯泡灯两端的电压,由P=UI求出灯泡功率,然后比较功率大小,得出结论。 故答案为:(1)P=UI;(2)电压;将电压表小量程并联在滑动变阻器两端,当电压表示数为2.2V时,灯泡正常发光;(3)见解答内容。 【点评】本题测小灯泡的额定电功率实验,考查了实验原理、电路分析和实验设计分析等知识。 27.(6分)结合第九届亚洲冬季运动会城市发展功能要求,南岗体育场公益冰场于今年12月12日完成整体浇筑后,对广大市民和游客免费开放。项目整体方案以“冰雪同梦、亚洲同心”为核心立意。如图1是新建地标性景观“冰雪之冠”雕塑,雕塑最外圈点缀了36个相同的节能投射灯,灯的主要参数如图表所示。请回答: 品名:魔方2.0投射灯 额定功率:100W 色温:RGB 额定电压:220V (1)一个投射灯正常工作时的电流。 (2)如果一个节能投射灯与一个标有“220V,500W”的白炽灯均正常发光时亮度相同,两种灯都工作2小时,请计算用一个节能投射灯比一个白炽灯节约的电能。 (3)①结合(2)中的数据,与白炽灯相比,使用节能投射灯可以节能约 80 %(节能百分比:白炽灯与节能投射灯消耗的电能之差与白炽灯消耗的电能之比)。 ②一个“220V,100W”的节能投射灯与一个标有“220V,500W”的白炽灯均正常发光时亮度相同,请分析产生这一现象的原因可能是 C (填序号)。 A.两灯的实际功率相同 B.相同时间内,电流通过两灯做功不同 C.两灯将电能转化为光能的效率不同 【分析】(1)根据P=UI进行计算。 (2)根据W=Pt进行计算两种灯都工作2小时消耗的电能,然后比较即可。 (3)①根据白炽灯与节能投射灯消耗的电能之差与白炽灯消耗的电能之比即可求出节能百分比。 ②一个“220V,100W”的节能投射灯与一个标有“220V,500W”的白炽灯均正常发光时亮度相同,即电能转化为的光能相同,但是普通白炽灯转化的内能更多、节能灯转化的内能更少,所以普通白炽灯消耗的电能多、节能灯消耗的电能少;。 【解答】解:(1)根据P=UI可得一个投射灯正常工作时的电流:I==≈0.5A。 (2)根据P=可得:白炽灯消耗的电能W1=P1t=0.5kW 2h=1kW•h, 节能投射灯消耗的电能W2=P2t=0.1kW 2h=0.2kW•h, 则一个节能投射灯比一个白炽灯节约的电能 W=W1﹣W2=1kW•h﹣0.2kW•h=0.8kW•h; (3)①节能百分比: = 100%= 100%=80%; ②一个“220V,100W”的节能投射灯与一个标有“220V,500W”的白炽灯均正常发光时亮度相同,即转化为的光能相同;普通白炽灯转化为的内能更多,消耗的电能多,LED灯消耗的电能少,即LED灯电能转化为光能的效率更高,故选:C; 答:(1)一个投射灯正常工作时的电流为0.5A。 (2)用一个节能投射灯比一个白炽灯节约的电能为0.8kW•h。 (3)80;C。 第1页(共1页) 学科网(北京)股份有限公司 $$