内容正文:
2024——2025学年度第一学期期末学情调研
九年级物理
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的学校、班级、姓名、准考证号填写在答题卡上,并将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.作图先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、选择题(本大题共10题,每题2分,共20分,1-8题只有一个选项符合题意,9-10题有多个选项符合题意,全选对但不全的得1分,有选错的得0分)
1. 世界上第一个发现了电与磁之间有联系的物理学家是( )
A. 安培 B. 焦耳 C. 奥斯特 D. 法拉第
【答案】C
【解析】
【详解】A.安培提出了著名的分子电流假说,电流的单位就是以他的名字命名的是安培,故A不符合题意;
B.焦耳建立了焦耳定律,提供了对电流通过导体时发出热量的计算,故B不符合题意;
C.1820年,丹麦物理学家奥斯特通过实验证实了通电导线的周围存在着磁场,在世界上是第一个发现了电与磁之间的联系的物理学家,故C符合题意;
D.法拉第在奥斯特的启发下,研究了磁场与电流的关系,最终通过十年的努力终于发现了电磁感应现象,使人类进入了电气时代,故D不符合题意。
故选C。
2. 下列利用电流热效应工作的用电器是( )
A. 电视机 B. 电风扇 C. 电脑 D. 电炉
【答案】D
【解析】
【详解】A.电视机工作时电能不是主要转化为内能,不是利用电流热效应工作的,故A不符合题意;
B.电风扇工作时电能主要转化为机械能,不是利用电流热效应工作的,故B不符合题意;
C.电脑工作时电能不是主要转化为内能,不是利用电流热效应工作的,故C不符合题意;
D.电炉工作时电能主要转化为内能,是利用电流热效应工作的,故D符合题意。
故选D。
3. 静电喷雾机可以喷撒农药,其工作原理是分别给农药粉和作物的叶片带上电荷,靠这两种电荷的相互作用力,把农药粉粒紧紧地吸着在叶片上。下列判断正确的是( )
A. 农药粉一定带负电
B. 作物的叶片一定带负电
C. 农药粉和作物叶片带同种电荷
D. 农药粉和作物叶片带异种电荷
【答案】D
【解析】
【详解】ABCD.同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,把农药粉粒紧紧地吸着在叶片上,说明农药粉与叶片带异种电荷,故ABC错误,D正确。
故选D。
4. 下列关于电压的叙述正确的是( )
A. 对人体的安全电压是36V
B. 无论在任何情况下,一节干电池的电压都是1.5V
C. 电压只能使自由电子发生定向移动
D. 电压是使自由电荷发生定向移动形成电流的原因
【答案】D
【解析】
【详解】A.对人体安全的电压为不高于36V,故A错误;
B.一节新干电池的电压是1.5V,但使用后电压会减小,故B错误;
C.电压既可以使自由电子发生定向一定形成电流,也可以使正电荷发生定向移动形成电流,故C错误;
D.电荷的定向移动形成电流,电源提供电压,电压使自由电荷发生定向移动形成电流,故D正确。
故选D。
5. 华为Mate60pro手机,搭载麒麟9000S芯片,制造芯片的主要材料是( )
A. 半导体材料 B. 超导材料
C. 磁性材料 D. 绝缘材料
【答案】A
【解析】
【详解】常见的半导体材料有:硅、锗、砷、镓等。芯片的核心部件是其中的电子芯片,是半导体硅制成的。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
6. 如图是一种电能表,下列说法中正确的是( )
A. 电能表是测量电功率的仪表
B. 铝盘转得越快说明电流做功越快
C. 该电能表的读数为2020.6J
D. 铝盘每转过1500转电路消耗电能2kW·h
【答案】B
【解析】
【详解】A.电能表是测量用电器消耗的电能多少,不是测量电功率,故A错误;
B.电能表的铝盘转得越快,表示单位时间用电器消耗的电能越多,即电流做功越快,故B正确;
C.由图可知,电能表的单位为kW·h,电能表计数窗的最后一位是小数位,则电能表的读数是2020.6kW·h,故C错误;
D.360r/kW·h表示接在这个电能表上的用电器每消耗1kW·h的电能,电能表转盘转360转,铝盘每转过1500转电路消耗的电能
故D错误。
故选B。
7. 电源电压保持不变,开关S闭合,滑动变阻器的滑片P向左滑动,关于电路中的变化情况描述正确的是( )
A. 电压表的示数变小
B. 电路的总电功率变大
C. R2电功率变大
D. 电压表和电流表示数的比值变大
【答案】D
【解析】
【详解】ABC.由图可知,开关S闭合,变阻器R1和电阻R2串联,电压表测量R1两端电压,电流表测量电路中的电流,滑动变阻器的滑片P向左滑动,变阻器R1的阻值变大,由串联分压可知,变阻器R1两端的电压变大,即电压表的示数变大,由电阻的串联可知电路的总阻值变大,根据可知电路中电流变小,根据P=UI可知电路中总电功率变小,R2的阻值不变,根据P=I2R可知R2的电功率变小,故ABC错误;
D.由欧姆定律可知,电压表和电流表示数的比值等于R1的阻值,R1的阻值变大,即电压表和电流表示数的比值变大,故D正确。
故选D。
8. 如图是某人连接的家庭电路,各元件及线路完好,下列说法错误的是( )
A. 电路中电流过大时保险丝熔断
B. 开关S1断开时,人接触a点不会触电
C. 开关S2闭合时,灯L2发光,人接触b点会触电
D. 若有人站在地上不小心触电,空气开关不会切断电路
【答案】C
【解析】
【详解】A.电路中电流过大时,保险丝产生的电热过多,它的电阻较大,熔点较低,保险丝熔断,故A正确,不符合题意;
B.由图可知,开关S1断开时,火线被切断,人接触a点不会发生触电事故,故B正确,不符合题意;
C.由图可知,开关S2闭合时,灯泡发光,b点与零线相连,人接触b点不会触电,故C错误,符合题意;
D.若有人站在地上不小心触电,此时不会引起电路中的电流过大,空气开关不会切断电路,故D正确,不符合题意。
故选C。
9. 如图,用蒸锅在天然气灶上烧水蒸包子的过程中,下列说法正确的是( )
A. 蒸包子时能量的转化和转移遵循能量守恒定律
B. 包子的温度越高所含热量越大
C. “蒸包子”是通过热传递的方式改变包子内能的
D. 锅盖被“顶起”,该过程中能量转化方式同内燃机的做功冲程
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.所有能量的转移和转化过程都遵循能量守恒定律,故A正确;
B.热量是一个过程量,不是一个状态量,热量描述了物体发生热传递时,传递能量的多少,不能说物体含有多少热量,故B错误;
C.做功和热传递可以改变物体的内能,“蒸包子”时,内能增加,是通过热传递的方式改变包子的内能,故C正确;
D.锅盖被“顶起”时,将内能转化为机械能,内燃机的做功冲程中,内能转化为机械能,也是内能转化为机械能,能量转化方式相同,故D正确。
故选ACD。
10. 标有“6V;1.5W”的灯泡,通过它的电流随其两端电压变化的物理图像如图所示,若把两只这样的灯泡与一个30的定值电阻串联起来,接在电压为14V的电源两端。则下列说法中正确的是( )
A. 此时电路中的电流为0.25A
B. 此时定值电阻R两端的电压为6V
C. 此时每只灯泡的实际总功率为1.5W
D. 此时整个电路的电阻为70
【答案】BD
【解析】
【详解】由题意可知,两灯泡规格相同,把它们与30Ω的定值电阻串联起来接在14V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。由图象可知,当电路中的电流I=0.2A时,两灯泡两端的电压均为UL=4V。 定值电阻两端的电压
由串联电路电压规律可知,电路总电压
与电源电压一致; 此时每只灯泡的实际功率
此时电路的总电阻
综上,故BD正确,AC错误。
故选BD。
二、非选择题(本大题共11题,每空1分,20题(1)2分,21题(3)4分,共50分)
11. 宋代诗人陆游《村居书喜》的诗句“花气袭人知骤暖,鹊声穿树喜新晴”,描写的生活情境中,“花气袭人”是由分子__________引起的。
【答案】不停地做无规则运动
【解析】
【详解】“花气袭人”说明分子在不停地做无规则运动,这是扩散现象。
12. 某物理兴趣小组进行电学实验。
(1)如图甲所示电路,电源电压为3V,小灯泡L1和L2的连接方式为__________联;L1两端的电压为__________V;若开关S1断开,则L2亮度__________(选填“变暗”“变亮”或“不变”);
(2)如图乙所示的电路,电源电压是3V,闭合开关S后,两灯均发光,电压表的示数是1.4V,此时灯L1两端的电压是_________V;一段时间后,两灯同时熄灭,电压表示数变大,导致这种电路故障的原因可能是__________。
【答案】(1) ① 并 ②. 3 ③. 不变
(2) ①. 1.6 ②. 灯断路
【解析】
【小问1详解】
[1]图甲所示电路,电流分别流经两灯泡,小灯泡 L1和L2的连接方式为并联。
[2]灯泡两端的电压等于电源电压,L1两端的电压为3V。
[3]开关S1控制灯泡L1所在的电路,开关S1断开,根据并联电路各支路互不影响、独立工作可知,L2亮度不变。
【小问2详解】
[1]图乙电路,两灯泡为串联,电压表测量灯泡L2两端的电压,灯L1两端的电压
[2]两灯同时熄灭,说明电路出现断路,电压表示数增大,说明电压表所在电路没有出现断路,即灯L1没有出现断路,故电路故障的原因可能是灯L2断路。
13. 新能源汽车正逐步取代传统燃油车。
(1)某市11路公交车用天然气和电能作为能源,天然气属于__________(选填“可再生”或“不可再生”)能源,用它作为燃料是因为它的热值较__________;
(2)某新能源油电混合动力汽车,使用燃油工作时,在平直路面匀速行驶12km,受到的阻力是400N,该过程燃油发动机的热机效率为30%。那么该过程中消耗燃油的质量是__________kg。(q燃油=4.0×107J/kg)
【答案】(1) ①. 不可再生 ②. 大 (2)0.4
【解析】
【小问1详解】
[1][2]天然气在短时间之内不可再生,所以天然气属于不可再生能源;天然气与其它燃料相比较,天然气的热值大,完全燃烧相同质量的燃料时,天然气可以释放出更多的热量。
【小问2详解】
汽车匀速行驶时,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等,所以牵引力
F=f=400N
汽车行驶的距离
s=12km=12000m
则牵引力做的功
燃油完全燃烧放出的热量
消耗燃油的质量
14. “探究磁生电”实验。
(1)AB棒的材料应选___________(选填“塑料”或“铜”);
(2)实验中,我们通过观察___________来判断电路中是否有感应电流产生;
(3)保持AB棒切割磁感线运动的方向不变,仅将磁体N、S极对调,是为了探究感应电流方向与___________的关系;
(4)若将此装置中的灵敏电流计换成___________可探究电动机的工作原理。
【答案】 ①. 铜 ②. 灵敏电流计指针是否偏转 ③. 磁场方向 ④. 电源
【解析】
【详解】(1)[1]在探究电磁感应现象的实验中,我们必须保证处于磁场中的这部分是导体;这些物质中,塑料是绝缘体,铜是导体,所以我们应选择铜制材料。
(2)[2]当电路中有电流时,灵敏电流计指针会转动,因此可以通过观察灵敏电流计的指针是否偏转来确定是否产生了感应电流。
(3)[3]保持AB棒运动方向不变,仅将磁体N、S极对调进行实验时,只有磁场的方向发生了改变,则这次实验主要是为了探究感应电流的方向与磁场方向的关系。
(4)[4]电动机的原理为:通电导体在磁场中受到力的作用而运动,由此可知需要有通电导体,则电路中应该有电源,因此将此装置中的灵敏电流计换成电源可探究电动机的工作原理。
15. 探究“不同物质吸热能力”实验中,取甲、乙两种液体,分别装入相同烧杯中,用相同的加热器加热,如图所示;
(1)实验时要求甲、乙两种液体的__________(选填“质量”或“体积”)相同;
(2)分析图像可知,吸收相同热量,__________液体升温更快,__________液体更适合做汽车发动机的冷却液;
(3)若甲、乙液体从图像所示的初温分别升高到40℃和35℃,吸收热量之比为2:1,则甲、乙液体的比热容之比为__________。
【答案】(1)质量 (2) ①. 乙 ②. 甲
(3)3︰2
【解析】
【小问1详解】
探究“不同物质的吸热能力”实验中,变量是甲、乙两种液体,其他的关键性能够影响吸收热量的关键性物理量需要相同,故选择质量相同的甲、乙两种液体。
【小问2详解】
[1]分析图像可知,吸收的热量相同,乙升高的温度比甲快。
[2]吸收相同的热量,乙升高的温度比较快,甲升高的比较慢,比热容大,吸收热量能力比较强,适合做冷却液。
【小问3详解】
甲、乙液体吸收热量之比为
经整理可知,甲、乙液体的比热容之比为
16. 小明在探究并联电路电流规律的实验中,如图甲所示。
(1)在连接电路时,开关应______。当闭合开关试触时,发现电流表的指针偏转如图乙所示,原因是______,在排除故障后,电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数为______;
(2)将电流表分别接入A、B、C三点处,闭合开关,测出了一组电流并记录在表格中,立即得出了并联电路的电流规律,这样得出的规律不具有普遍性,请你指出他们实验应改进方法是______;
(3)根据所测的实验数据,他们得出了如下的实验结论:并联电路中,______。
【答案】 ①. 断开 ②. 电流表正负接线柱接反 ③. 0.24 ④. 换用规格不同的灯泡重复实验 ⑤. 干路电流等于各支路电流之和
【解析】
【详解】(1)[1]为防止因连接错误导致电路损坏,在连接电路时,开关应断开。
[2]当闭合开关时电流表的指针偏转如图乙所示,即指针发生反偏,表明正负接线柱接反了。
[3]电流表的示数如图丙所示,电流表选择的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,则电流表的示数为0.24A。
(2)[4]一次实验得结论,这样得出的规律具有偶然性,应更换不同规律的灯泡重复上面的实验。
(3)[5]根据所测的实验数据,干路上C处的电流总是等于两支路A、B处电流之各,因此实验结论为并联电路中,干路上总电流等于各支路电流之和。
17. 小虎用如图所示装置探究“电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关”,甲、乙是完全相同的密闭容器,里面密封着等量的空气。
(1)闭合开关前,应保持A、B两U形管内液面相平;
(2)通电后U形管中液面高度的变化反映密闭空气的______的变化,下面应用了相同研究方法的实验是______;
A.探究“杠杆的平衡条件”
B.探究“光反射时的规律”
C.探究“影响压力作用效果的因素”
D.利用“伏安法”测量小灯泡的额定功率
(3)实验中,乙容器外部电阻丝的作用是为了使两个容器内电阻丝中的______;
(4)甲、乙两容器中的电阻丝在相同时间内产生的热量之比是______;
(5)实验过程中乙容器外部的5Ω电阻损坏了,可以用______(选填“10Ω”或“100Ω”)的电阻完成实验。
【答案】 ①. 温度 ②. C ③. 电流不相等 ④. 4:1 ⑤. 10Ω
【解析】
【详解】(1)(2)[1]实验中是通过观察“U”形管中液面的高度差来显示甲、乙容器内空气温度的变化,像这种用能直接观测的量来显示不容易直接观测的量的方法叫转换法。
[2] AB.探究“杠杆的平衡条件”、探究“光反射时的规律”采用归纳法寻找普遍规律,故AB不符合题意;
C.探究“影响压力作用效果的因素”时,压力作用效果不易直接观察,通过海绵或沙子的形变程度来反映压力的作用效果,采用转换法,故C符合题意;
D.利用“伏安法”测量小灯泡的额定功率,采用了间接测量法,故D不符合题意。
故选C。
(3)[3]乙容器外部的电阻与乙容器内部的电阻并联后与甲容器内部的电阻串联接入电路,并联电路干路电流等于各支路电流之和,甲容器内部的电阻在干路中,因此通过它的电流大于通过乙容器内部电阻的电流,所以乙容器外部的电阻的作用是为了使甲、乙容器内导体的电流不相等。
(4)[4]图中三个电阻的阻值相等,根据并联电路电流规律结合欧姆定律可知I甲=2I乙,根据焦耳定律可知,甲、乙两容器中的电阻丝在相同时间内产生的热量之比
(5)[5]根据并联电路电流规律结合欧姆定律可知,若选的电阻与乙容器内部的电阻并联,通过的电阻的电流与通过电阻的电流相差较大,且通过的电阻的电流很小,也就是说通过甲、乙容器内两个的电阻的电流相差不大,会造成实验现象不明显,所以选的电阻并联接入电路,才能起到明显分流的作用,才可以完成实验。
18. 小红用如图甲所示电路,“探究通过导体的电流与电压和电阻的关系”,电源电压为4.5V不变,滑动变阻器的规格为“30Ω 1A”。
(1)实验前,小红发现电流表的指针位置偏向刻度“0”线的左侧,原因是电流表_____;
(2)实验时小红设计了如表,通过表格可以看出,她的实验目的是探究通过导体的电流与_____的关系;
实验次数
1
2
3
4
5
R/Ω
5
10
15
20
30
I/A
(3)小红先用5Ω的定值电阻进行实验,闭合开关S,调节滑片P到合适位置,记录电压表和电流表的示数,其中电流表示数如图乙所示,电流大小为_____A。将5Ω的定值电阻依次更换为10Ω、15Ω、20Ω继续探究,移动滑片P,使电压表的示数仍为_____V,并记录数据;
(4)小红使用30Ω的电阻做实验时,无论怎样调节滑动变阻器的滑片P,都无法使电压表的示数与前4次相同,为继续完成第5次实验,如果只能更换电源,则电源电压应不高于_____V。
【答案】 ①. 没有调零 ②. 电阻 ③. 0.4 ④. 2 ⑤. 4
【解析】
【详解】(1)[1]实验前,开关没有闭合,电路没有电流,小红发现电流表的指针位置偏向刻度“0”线的左侧,电流不会从电流表的负接线柱流入,应该是电流表没有调零。
(2)[2]从表格可以看到,5次实验,电阻的阻值都不同,则实验目的是探究通过导体的电流与电阻的关系。
(3)[3]从图乙可以看到,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,它的读数为0.4A。
[4]从第一次实验可以看到,定值电阻的阻值为5Ω,电路的电流为0.4A,则电压表的示数为
电压表的示数为2V,将5Ω的定值电阻依次更换为10Ω、15Ω、20Ω继续探究,探究电流与电阻的关系,需要保持电阻两端的电压不变,则移动滑片P,使电压表的示数仍为2V,并记录数据。
(4)[5]小红使用30Ω的电阻做实验时,无论怎样调节滑动变阻器的滑片P,都无法使电压表的示数与前4次相同,变阻器的电阻调为最大了,为30Ω,定值电阻两端的电压为2.25V,为继续完成第5次实验,如果只能更换电源,设电源电压最高为,保持定值电阻两端的电压为2V,滑动变阻器的电阻也调为最大,根据串联电路的分压特点,可得
解得。
19. 小安做测定“小灯泡额定功率”实验时,所用器材有电压为6V的电源,额定电压为2.5V的小灯泡,以及符合实验要求的滑动变阻器、电表、开关和导线。
(1)闭合开关,小安发现灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,故障原因可是__________;
A. 灯泡断路 B. 灯泡短路
C. 滑动变阻器断路 D. 滑动变阻器短路
(2)小安通过移动滑片P,分别记下了多组对应的电压表和电流表的读数,并绘制成了如图乙所示的U与I图像。根据U与I图像提供的信息,可计算出小灯泡的额定功率__________W;
(3)为能顺利完成该实验探究,下列两种规格的滑动变阻器应选用__________;
A. “10;2A”的滑动变阻器
B. “20;1A”的滑动变阻器
(4)小安利用图甲装置_________(选填“能”或“不能”)做“探究通过导体的电流与导体两端电压的关系”的实验。
【答案】(1)B (2)0.5
(3)B (4)不能
【解析】
小问1详解】
闭合开关,灯泡不亮,电流表有示数,说明电路是通路,电压表无示数,说明电压表并联的电路短路或电压表短路,故障原因可能是灯泡短路,故选B。
【小问2详解】
由图乙可知,当灯泡两端电压为2.5V时,通过灯泡的额定电流为0.2A,则小灯泡的额定功率
P额=U额I额=2.5V×0.2A=0.5W
【小问3详解】
当灯泡正常发光时,滑动变阻器两端电压为
U滑=U-U额=6V-2.5V=3.5V
根据串联电路电流特点结合欧姆定律可知,滑动变阻器接入电路的阻值为
选择“20Ω;1A”的滑动变阻器,故选B。
【小问4详解】
在“探究通过导体的电流与导体两端的电压关系”实验中,应该控制导体的电阻不变,由于灯丝的电阻随温度的升高而增大,所以该套装置不能完成上述实验。
20. 在“测量电阻R阻值”的实验中,电路设计如图甲所示。
(1)图甲中有一条导线连接错误,请你在这根导线上打“×”,并补画出正确的导线_______;
(2)实验前应将滑动变阻器的滑片P移到最__________端,闭合开关,发现电流表无示数,电压表的示数较大;则电路故障可能是__________;
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,当电流表示数为0.3A时,电压表示数如图乙所示,则其示数为__________V,未知电阻R=__________;
(4)小明多次移动滑动变阻器的滑片,记下每次对应的电流和电压值并求出对应的电阻值,多次测量的目的是__________;
(5)利用一个电压表和一个已知阻值为R0的定值电阻,同样可以测出未知电阻的阻值Rx,电路如图丙所示。请将以下实验步骤补充完整:
①闭合开关S、断开开关S1,用电压表测出待测电阻两端的电压U1;
②闭合开关S、S1,记下此时电压表示数U2;
③未知电阻Rx阻值表达式:__________(用U1、U2和R0的关系式表示)。
【答案】(1) (2) ①. 右 ②. 待测电阻断路
(3) ①. 2.4 ②. 8
(4)减小误差 (5)
【解析】
【小问1详解】
在图甲中,电流表和待测电阻并联,这是错误的。电流表应与待测电阻串联,电压表应与待测电阻并联,如图所示:
【小问2详解】
[1]为保护电路,实验前应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,即最右端。
[2]闭合开关,发现电流表无示数,说明电路断路,电压表的示数较大,说明电压表的正负接线柱与电源的正负极相通,则电路故障可能为与电压表并联的待测电阻断路。
【小问3详解】
[1][2]电压表示数如图乙所示,电压表选用小量程,分度值0.1V,其示数为2.4V。 根据欧姆定律可得未知电阻的阻值
【小问4详解】
多次移动滑动变阻器的滑片,记下每次对应的电流和电压值并求出对应的电阻值,其目的是多次测量求平均值以减小误差。
【小问5详解】
①闭合开关S、断开开关S1,两电阻串联接入电路,用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1;
②闭合开关S、S1,只有Rx接入电路,电压表测电源电压,记下此时电压表读数为U2; 根据串联电路电压的规律可得定值电阻的电压
U0=U2-U1
串联电路各处电流相等,根据欧姆定律可得
则待测电阻
21. 抗压强度是指受到外力施压时的强度极限.为了测量某岩石的抗压强度,小山取下来一块样品进行抗压力测试.如图甲所示,他将该材料样品平放在压力传感器上,闭合开关S,按下清零键(压力传感器上显示压力为0N),此时电流表的示数为,接下来他在样品上施加压力F,并改变压力F的大小,进行多次实验.已知压力传感器的电阻R随压力F变化的关系如图乙所示,电源电压恒定不变,R为定值电阻,电流表的量程为。问:
(1)当压力增大时,电流表的示数将______;
(2)当该材料将要破损时,小山发现电流表示数刚好达到满偏,压力传感器上显示压力为6000N,小山继续增大压力,由于忘记更换电流表的量程,导致电流表被烧坏;小山在实验室只找到一个最大量程为的电压表继续实验,为使电压表的示数随岩石所受的压力变大而变大,应该将其接在______的两端;
(3)请你计算经过小山改装过的抗压力测试仪,所能测量的最大压力为多大______?(写出必要的文字说明、表达式及最终结果)
【答案】 ①. 变大 ②. ③.
【解析】
【详解】(1)[1]由图乙可得,当压力增大时,压力传感器的电阻R随之减小,压力传感器与定值电阻串联,所以电路总电阻减小,由式子可知,电流增大,电流表的示数将变大。
(2)[2]由(1)可知当压力增大时,压力传感器的电阻R随之减小,电路总电阻减小,电流增大,由式子可知,R0两端的压力增大,使电压表的示数随岩石所受的压力变大而变大,应该将其接在R0两端。
(3)[3]设电源电压U ,按下清零键时,R=100Ω,I=0.2A,有
U=IR+IR0
即
U=0.2A×100Ω+0.2A×R0=20V+0.2A×R0……①
压力为6000N时,R'=20Ω,I'=0.6A,有
U=I'R'+I'R0
即
U=0.6A×20Ω+0.6A×R0=12V+0.6A×R0……②
②-①得
0.4A×R0-8V=0
解得R0=20Ω,代入②得
U=12V+0.6A×20Ω=24V
当R0两端电压最大即Umax=15V时,压力传感器两端电压
U'=U-Umax=24V-15V=9V
此时压力传感器电阻最小,设为R",则有
得
对照乙图知最大压力为8000N。
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2024——2025学年度第一学期期末学情调研
九年级物理
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的学校、班级、姓名、准考证号填写在答题卡上,并将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.作图先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、选择题(本大题共10题,每题2分,共20分,1-8题只有一个选项符合题意,9-10题有多个选项符合题意,全选对但不全的得1分,有选错的得0分)
1. 世界上第一个发现了电与磁之间有联系的物理学家是( )
A. 安培 B. 焦耳 C. 奥斯特 D. 法拉第
2. 下列利用电流热效应工作的用电器是( )
A. 电视机 B. 电风扇 C. 电脑 D. 电炉
3. 静电喷雾机可以喷撒农药,其工作原理是分别给农药粉和作物的叶片带上电荷,靠这两种电荷的相互作用力,把农药粉粒紧紧地吸着在叶片上。下列判断正确的是( )
A. 农药粉一定带负电
B. 作物的叶片一定带负电
C. 农药粉和作物叶片带同种电荷
D. 农药粉和作物叶片带异种电荷
4. 下列关于电压叙述正确的是( )
A. 对人体的安全电压是36V
B. 无论在任何情况下,一节干电池的电压都是1.5V
C 电压只能使自由电子发生定向移动
D. 电压是使自由电荷发生定向移动形成电流的原因
5. 华为Mate60pro手机,搭载麒麟9000S芯片,制造芯片的主要材料是( )
A. 半导体材料 B. 超导材料
C. 磁性材料 D. 绝缘材料
6. 如图是一种电能表,下列说法中正确的是( )
A. 电能表是测量电功率的仪表
B. 铝盘转得越快说明电流做功越快
C. 该电能表的读数为2020.6J
D. 铝盘每转过1500转电路消耗电能2kW·h
7. 电源电压保持不变,开关S闭合,滑动变阻器的滑片P向左滑动,关于电路中的变化情况描述正确的是( )
A. 电压表的示数变小
B. 电路的总电功率变大
C. R2的电功率变大
D. 电压表和电流表示数的比值变大
8. 如图是某人连接的家庭电路,各元件及线路完好,下列说法错误的是( )
A. 电路中电流过大时保险丝熔断
B. 开关S1断开时,人接触a点不会触电
C. 开关S2闭合时,灯L2发光,人接触b点会触电
D. 若有人站在地上不小心触电,空气开关不会切断电路
9. 如图,用蒸锅在天然气灶上烧水蒸包子的过程中,下列说法正确的是( )
A. 蒸包子时能量的转化和转移遵循能量守恒定律
B. 包子的温度越高所含热量越大
C. “蒸包子”是通过热传递的方式改变包子内能的
D. 锅盖被“顶起”,该过程中能量转化方式同内燃机的做功冲程
10. 标有“6V;1.5W”的灯泡,通过它的电流随其两端电压变化的物理图像如图所示,若把两只这样的灯泡与一个30的定值电阻串联起来,接在电压为14V的电源两端。则下列说法中正确的是( )
A. 此时电路中的电流为0.25A
B. 此时定值电阻R两端的电压为6V
C. 此时每只灯泡的实际总功率为1.5W
D. 此时整个电路的电阻为70
二、非选择题(本大题共11题,每空1分,20题(1)2分,21题(3)4分,共50分)
11. 宋代诗人陆游《村居书喜》的诗句“花气袭人知骤暖,鹊声穿树喜新晴”,描写的生活情境中,“花气袭人”是由分子__________引起的。
12. 某物理兴趣小组进行电学实验。
(1)如图甲所示电路,电源电压为3V,小灯泡L1和L2的连接方式为__________联;L1两端的电压为__________V;若开关S1断开,则L2亮度__________(选填“变暗”“变亮”或“不变”);
(2)如图乙所示的电路,电源电压是3V,闭合开关S后,两灯均发光,电压表的示数是1.4V,此时灯L1两端的电压是_________V;一段时间后,两灯同时熄灭,电压表示数变大,导致这种电路故障的原因可能是__________。
13. 新能源汽车正逐步取代传统燃油车。
(1)某市11路公交车用天然气和电能作为能源,天然气属于__________(选填“可再生”或“不可再生”)能源,用它作为燃料是因为它的热值较__________;
(2)某新能源油电混合动力汽车,使用燃油工作时,在平直路面匀速行驶12km,受到阻力是400N,该过程燃油发动机的热机效率为30%。那么该过程中消耗燃油的质量是__________kg。(q燃油=4.0×107J/kg)
14. “探究磁生电”实验。
(1)AB棒的材料应选___________(选填“塑料”或“铜”);
(2)实验中,我们通过观察___________来判断电路中是否有感应电流产生;
(3)保持AB棒切割磁感线运动的方向不变,仅将磁体N、S极对调,是为了探究感应电流方向与___________的关系;
(4)若将此装置中的灵敏电流计换成___________可探究电动机的工作原理。
15. 探究“不同物质的吸热能力”实验中,取甲、乙两种液体,分别装入相同烧杯中,用相同的加热器加热,如图所示;
(1)实验时要求甲、乙两种液体的__________(选填“质量”或“体积”)相同;
(2)分析图像可知,吸收相同热量,__________液体升温更快,__________液体更适合做汽车发动机的冷却液;
(3)若甲、乙液体从图像所示的初温分别升高到40℃和35℃,吸收热量之比为2:1,则甲、乙液体的比热容之比为__________。
16. 小明在探究并联电路电流规律的实验中,如图甲所示。
(1)在连接电路时,开关应______。当闭合开关试触时,发现电流表的指针偏转如图乙所示,原因是______,在排除故障后,电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数为______;
(2)将电流表分别接入A、B、C三点处,闭合开关,测出了一组电流并记录在表格中,立即得出了并联电路的电流规律,这样得出的规律不具有普遍性,请你指出他们实验应改进方法是______;
(3)根据所测的实验数据,他们得出了如下的实验结论:并联电路中,______。
17. 小虎用如图所示装置探究“电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关”,甲、乙是完全相同的密闭容器,里面密封着等量的空气。
(1)闭合开关前,应保持A、B两U形管内液面相平;
(2)通电后U形管中液面高度的变化反映密闭空气的______的变化,下面应用了相同研究方法的实验是______;
A.探究“杠杆的平衡条件”
B.探究“光反射时的规律”
C.探究“影响压力作用效果的因素”
D.利用“伏安法”测量小灯泡的额定功率
(3)实验中,乙容器外部电阻丝的作用是为了使两个容器内电阻丝中的______;
(4)甲、乙两容器中的电阻丝在相同时间内产生的热量之比是______;
(5)实验过程中乙容器外部的5Ω电阻损坏了,可以用______(选填“10Ω”或“100Ω”)的电阻完成实验。
18. 小红用如图甲所示电路,“探究通过导体的电流与电压和电阻的关系”,电源电压为4.5V不变,滑动变阻器的规格为“30Ω 1A”。
(1)实验前,小红发现电流表指针位置偏向刻度“0”线的左侧,原因是电流表_____;
(2)实验时小红设计了如表,通过表格可以看出,她的实验目的是探究通过导体的电流与_____的关系;
实验次数
1
2
3
4
5
R/Ω
5
10
15
20
30
I/A
(3)小红先用5Ω的定值电阻进行实验,闭合开关S,调节滑片P到合适位置,记录电压表和电流表的示数,其中电流表示数如图乙所示,电流大小为_____A。将5Ω的定值电阻依次更换为10Ω、15Ω、20Ω继续探究,移动滑片P,使电压表的示数仍为_____V,并记录数据;
(4)小红使用30Ω的电阻做实验时,无论怎样调节滑动变阻器的滑片P,都无法使电压表的示数与前4次相同,为继续完成第5次实验,如果只能更换电源,则电源电压应不高于_____V。
19. 小安做测定“小灯泡额定功率”实验时,所用器材有电压为6V的电源,额定电压为2.5V的小灯泡,以及符合实验要求的滑动变阻器、电表、开关和导线。
(1)闭合开关,小安发现灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,故障原因可是__________;
A. 灯泡断路 B. 灯泡短路
C. 滑动变阻器断路 D. 滑动变阻器短路
(2)小安通过移动滑片P,分别记下了多组对应的电压表和电流表的读数,并绘制成了如图乙所示的U与I图像。根据U与I图像提供的信息,可计算出小灯泡的额定功率__________W;
(3)为能顺利完成该实验探究,下列两种规格的滑动变阻器应选用__________;
A. “10;2A”滑动变阻器
B. “20;1A”的滑动变阻器
(4)小安利用图甲装置_________(选填“能”或“不能”)做“探究通过导体的电流与导体两端电压的关系”的实验。
20. 在“测量电阻R阻值”的实验中,电路设计如图甲所示。
(1)图甲中有一条导线连接错误,请你在这根导线上打“×”,并补画出正确的导线_______;
(2)实验前应将滑动变阻器的滑片P移到最__________端,闭合开关,发现电流表无示数,电压表的示数较大;则电路故障可能是__________;
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,当电流表示数为0.3A时,电压表示数如图乙所示,则其示数为__________V,未知电阻R=__________;
(4)小明多次移动滑动变阻器的滑片,记下每次对应的电流和电压值并求出对应的电阻值,多次测量的目的是__________;
(5)利用一个电压表和一个已知阻值为R0的定值电阻,同样可以测出未知电阻的阻值Rx,电路如图丙所示。请将以下实验步骤补充完整:
①闭合开关S、断开开关S1,用电压表测出待测电阻两端的电压U1;
②闭合开关S、S1,记下此时电压表示数U2;
③未知电阻Rx阻值表达式:__________(用U1、U2和R0的关系式表示)。
21. 抗压强度是指受到外力施压时的强度极限.为了测量某岩石的抗压强度,小山取下来一块样品进行抗压力测试.如图甲所示,他将该材料样品平放在压力传感器上,闭合开关S,按下清零键(压力传感器上显示压力为0N),此时电流表的示数为,接下来他在样品上施加压力F,并改变压力F的大小,进行多次实验.已知压力传感器的电阻R随压力F变化的关系如图乙所示,电源电压恒定不变,R为定值电阻,电流表的量程为。问:
(1)当压力增大时,电流表的示数将______;
(2)当该材料将要破损时,小山发现电流表示数刚好达到满偏,压力传感器上显示压力为6000N,小山继续增大压力,由于忘记更换电流表的量程,导致电流表被烧坏;小山在实验室只找到一个最大量程为的电压表继续实验,为使电压表的示数随岩石所受的压力变大而变大,应该将其接在______的两端;
(3)请你计算经过小山改装过的抗压力测试仪,所能测量的最大压力为多大______?(写出必要的文字说明、表达式及最终结果)
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