精品解析:辽宁省朝阳市一中联盟校2024-2025学年九年级上学期期末物理试题
2025-02-27
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内容正文:
2024-2025学年度九年级上学期期末考试
物理试卷
(试卷满分80分 考试时间80分钟)
一、选择题(1-7题单选,每题2分,8-10题多选,每题2分,漏选得1分,共18分)
1. 关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A. 高温物体一定比低温物体内能大
B. 物体吸收热量,温度一定升高
C. 温度相同的物体之间一定不会发生热传递
D. 物体内能增大,一定吸收了热量
【答案】C
【解析】
【详解】A.物体的内能与物体的温度、质量等因素有关,温度高的物体内能不一定大,故A错误;
B.物体吸收热量,温度不一定升高,例如水在沸腾时,吸收热量但温度不变,故B错误;
C.发生热传递时,热量从高温物体传递给低温物体,温度相同的物体之间一定不会发生热传递,故C正确;
D.改变物体内能的方式有两种:做功和热传递,所以物体内能增大,不一定是吸收了热量,故D错误。
故选C。
2. 如图所示的家庭电路,插座不能正常工作,经检测发现b、d间断路,闭合开关S,下列说法正确的是( )
A. 灯不会发光
B. 正确使用试电笔接触图中a点,试电笔会发光
C. 若将开关和灯互换位置,仍然符合安全用电原则
D. 若此时站在地上的人接触c点,漏电保护器会切断电路
【答案】B
【解析】
【详解】AB.由图知,灯泡和插座是并联的;已知b、d间断路,但火线上的a点仍然带电,所以正确使用试电笔接触图中a点,试电笔会发光;开关闭合后,灯所在的电路构成通路,所以灯泡能够发光;故A错误,B正确;
C.家庭电路中开关和开关控制的用电器之间是串联,开关必须与火线相连,若将开关和灯泡位置互换,则容易使人触电,不符合安全用电原则,故C错误;
D.若站在地上的人接触c点,c点接的是零线,则电流不会经过人体,即没有发生漏电现象,所以漏电保护器不会切断电路,故D错误。
故选B。
3. 如图所示,电源电压不变,闭合开关S,当滑片P向左移动时,下列说法正确的是( )
A. 电流表A1示数变大
B. 电流表A2示数变小
C. 电压表V示数变大
D. 电压表V与电流表A2示数比值不变
【答案】D
【解析】
【详解】解:由电路图可知,R1、R2并联,电压表测量电源电压,电流表A1测干路中的电流,电流表A2测通过R1的电流;闭合开关S,当滑片P向左移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据I=可知,通过滑动变阻器的电流减小;电阻R1的阻值不变,其两端电压不变,则通过电阻R1的电流不变,即A2示数不变;
A.并联电路中干路的电流等于各支路电流的和,滑动变阻器的电流减小,电阻R1的电流不变,则干路中的电流减小,即电流表A1示数变小,故A错误;
B.电阻R1的阻值不变,其两端电压不变,则通过电阻R1的电流不变,即A2示数不变;故B错误.
C.电源电压不变,电压表测量电源电压,故移动滑片时电压表示数保持不变,故C错误;
D.由欧姆定律可知,电压表V与电流表A2示数的比值等于R1的阻值,所以该比值保持不变,故D正确.
故选D.
点睛:本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的应用,正确判断电表所测电路元件是解题的关键.
4. 某科技小组为快递公司设计的分拣计数装置简化电路如图所示。R2为定值电阻,R1为光敏电阻,当有光照射光敏电阻时其阻值变小。激光被遮挡一次,计数器会自动计数一次(计数器可视为电压表)。闭合开关,激光被遮挡瞬间,下列说法正确的是( )
A. 电阻R1的阻值变小 B. 通过R2的电流变大
C. 电阻R1两端的电压变大 D. 电阻R2两端的电压变大
【答案】C
【解析】
【详解】由图可知两电阻串联,计数器(电压表)测R1的电压,已知当有光照射时电阻变小,故激光被迟挡瞬间电阻R1变大,由串联电阻的规律,电路的总电阻变大,电路的电流变小,根据U=IR,R1的电压变大,由串联电路电压的规律可知,R2两端的电压变小,故ABD错误,C正确。
故选C。
5. 下列说法正确的是( )
A. 如图甲,充电宝给手机电池充电时,手机电池相当于电源
B. 如图乙,本实验过程中,内能先转化为化学能再转化为机械能
C. 如图丙,开关S闭合后,灯、都不发光
D. 如图丁,轻质小球被用毛皮摩擦过的橡胶棒吸引,说明小球一定带正电
【答案】C
【解析】
【详解】A.用充电宝给手机电池充电时,手机电池消耗电能,相当于用电器,故A错误;
B.酒精燃烧,是酒精的化学能转化为火的内能,然后转移给水蒸气;水蒸气对软木塞做功,将塞子推出,水蒸气的内能转化为软木塞的机械能,故B错误;
C.开关S闭合后,电源的两端被导线相连,则电源会被短路,两灯都不发光,故C正确;
D.毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,小球被吸引,说明小球可能带正电;由于带电体能吸引不带电的轻小物体,所以小球可能不带电,故D错误。
故选C。
6. 甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示,甲灯上标有“220V 25W”字样,乙灯上标有“220V 100W”字样,下列说法中正确的是( )
A. 两灯均正常发光时,乙灯消耗的电能较多
B. 若灯丝的材料、长度相同,甲灯的灯丝比乙灯的更粗
C. 两灯串联在110V的电路中,甲灯比乙灯亮
D. 将乙灯接入110V电路中,它的实际功率为50W
【答案】C
【解析】
【详解】甲灯的电阻
乙灯的电阻
A.根据W=Pt可知,正常发光时灯泡消耗的电能还与通电时间有关,因此无法确定它们的大小关系,故A错误;
B.在灯丝的长度和材料相同的情况下,横截面积越大,电阻越小,R乙小于R甲,所以乙灯的灯丝比甲灯的灯丝粗,故B错误;
C.两灯串联在110V的电路中,通过两灯的电流相同,甲的电阻大,灯的亮度决定于灯的实际功率,根据P=I2R可知,甲的实际功率大,所以甲灯比乙灯亮,故C正确;
D.将乙灯接入110V电路中,它的实际功率
故D错误。
故选C。
7. 下列关于安全用电的说法正确的是( )
A. 图甲,站在地上的人触摸火线,会发生触电事故
B. 图乙,照明电路中开关应该串联在零线和灯之间
C. 图丙,使用冰箱时应将冰箱的金属外壳接地
D. 图丁,使用试电笔时手要接触笔尾的金属体
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.人站在地上,触摸火线,会有电流通过人体,会发生触电事故,故A正确;
B.连接电路时,开关应该接在火线和用电器之间,故B错误;
C.带有金属外壳的用电器,其金属外壳一定要接地,以防用电器外壳带电,会危及人身安全,故C正确;
D.用测电笔辨别火线和零线时,手要接触笔尾金属体,不能接触笔尖金属体,故D正确。
故选ACD。
8. 下列是日常生活中的一些情景,有关说法正确的是( )
A. 炒菜时主要是通过热传递的方法增加菜的内能
B. 炒菜时闻到菜的香味说明分子在不停地做无规则运动
C. 煮熟的粽子过一会变凉了,它含有的热量会减少
D. 剥开粽子,粽叶上粘有米粒说明分子间存在引力
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.炒菜时菜吸收热量,内能增加,温度升高,是通过热传递的方法增加了菜的内能,故A正确;
B.炒菜时闻到菜的香味,属于扩散现象,是分子在不停地做无规则运动造成的,故B正确;
C.煮熟的粽子过一会变凉了,是因为发生了热传递,放出热量,内能减少,温度降低;且热量是过程量,不能说含有多少,故C错误;
D.由于分子间存在引力,剥开粽子时,粽叶上会粘有米粒,故D正确。
故选ABD。
9. 如图所示电路,电源电压保持不变,小灯泡L标有“6V 3W”的字样(不计温度对灯丝电阻的影响),将滑动变阻器的滑片置于最顶端,闭合开关S,电压表的示数为6V,电流表的示数为0.3A。将滑片P从最上端向下移动到R的中点,下列说法中正确的是( )
A. 电源电压为9.6V
B. 移动滑片过程中,电压表示数变小
C. 移动滑片过程中,与示数的差不变
D. 滑片P置于中点,通电10s,电路消耗的总电能为66J
【答案】CD
【解析】
【详解】A.由电路图可知,闭合开关后,小灯泡L与滑动变阻器并联,电流表A1在滑动变阻器所在支路,测通过滑动变阻器的电流,电流表A2在干路上,测干路电流,电压表与滑动变阻器并联,测滑动变阻器两端电压,电压表的示数为6V,根据并联电路电压的特点可知,电源电压为6V,故A错误;
B.将滑片P从最上端向下移动到R的中点,根据并联电路电压的特点可知,滑动变阻器两端电压不变,因此电压表示数不变,故B错误;
C.移动滑片过程中,A1测量的是滑动变阻器的电流,A2在干路上,A2与A1的差等于通过小灯泡L的电流,并联电路中各支路互不影响,所以滑动变阻器的滑片移动,通过小灯泡L的电流不变,即A2与A1的差不变,故C正确;
D.滑动变阻器的滑片置于最顶端,闭合开关S,电压表的示数为6V,电流表A1的示数为0.3A,则滑动变阻器的最大电阻
当滑片P从最上端向下移动到R的中点,滑动变阻器接入的电阻为10Ω,此时滑动变阻器的功率
滑动变阻器的滑片移动,通过小灯泡L的电流不变,电源电压为6V,则小灯泡L正常发光,小灯泡L消耗的功率为3W,通电10s,电路消耗的总电能W=(P滑+PL)t=(3.6W+3W) ×10s=66J
故D正确。
故选CD。
二、填空(每空1分,共18分)
10. 汽油机在______冲程中将内能转化为机械能。若某汽车的汽油机在一段时间内所做的有用功为,效率为25%,则该汽油机在这段时间内消耗______kg的汽油(汽油的热值取)。
【答案】 ①. 做功 ②. 2
【解析】
【详解】[1] 汽油机在做功冲程中,燃料燃烧产生高温高压的燃气,燃气推动活塞,将内能转化为机械能。
[2] 汽油完全燃烧放出的热量为
则汽油的质量为
11. 为保护车漆表面,文文家为新买的汽车贴上了隐形车衣,隐形车衣能粘贴在汽车上是因为分子间存在______,文文在新车里会闻到一些气味,这是______现象,汽车经过暴晒后气味更浓的原因是温度越高,______运动越剧烈。
【答案】 ①. 引力 ②. 扩散 ③. 分子无规则
【解析】
【分析】
【详解】[1]根据分子间存在相互的作用的引力和斥力可知,隐形车衣能粘贴在汽车上,说明分子间存在引力。
[2]由于一切物质的分子在永不停息地做无规则运动,所以,文文在新车里会闻到一些气味,这是隐形车衣的气味分子做无规则运动的结果,属于扩散现象。
[3]因为温度越高,分子的无规则运动越剧烈,所以温度越高,气味越浓烈。
12. 如图所示是小华家的电能表,他让一个“220V 1210W”的电热器单独工作30min,电能表示数变为,这段时间内消耗的电能为______,该电热器的实际工作电压为______V。
【答案】 ①. 0.5 ②. 200
【解析】
【详解】[1]由图可知,电能表最初的示数为,该电热器单独工作30min,电能表的示数变为,则电热器在这段时间内消耗的电能为
[2]该电热器的电阻为
由可知,该电热器实际工作的电压为
13. 去商场购物时,用双手搓塑料袋使之打开装物品,塑料袋会“粘”在手上,如图所示,是因为发生了______现象,手与塑料袋带上了______(选填“同种”或“异种”)电荷互相吸引。
【答案】 ①. 摩擦起电 ②. 异种
【解析】
【分析】
【详解】[1][2]手与塑料袋摩擦,发生摩擦起电,使电子发生了转移,手和塑料袋带上了异种电荷,由于异种电荷相互吸引,所以塑料袋会“粘”在手上。
14. 如图是某取暖器的简化工作电路图。图中元件M是装有扇叶的电动机,元件R通电时会产生热。若只闭合开关,取暖器______(选填“只送风”、“送热风”或“不送风”)。为了安全起见,取暖器一般都要安装一个跌倒开关S,当取暖器倾倒时整个电路断开,则跌倒开关S应安装在图中的______处(选填“a”“b”或“c”)。
【答案】 ①. 只送风 ②. c
【解析】
【详解】[1]若只闭合开关S1,电路是关于电动机的简单电路,电阻R断路,只有电动机工作,电阻R不工作,不会产生热量,因此取暖器只送风。
[2]为了安全起见,取暖器在跌倒时就应断开开关S,使整个电路不工作,故开关S应安装在干路上;由图可知,a、b都在支路上,c在干路上,所以跌倒开关S应安装在图中的c处。
15. 如图甲所示,小灯泡的额定电压为,开关闭合后,小灯泡正常发光,图乙是通过定值电阻和小灯泡的电流与电压关系图像,则小灯泡正常发光时的电流为___________;通电,定值电阻产生的热量为___________。
【答案】 ①. 0.2 ②. 2
【解析】
【分析】
【详解】[1]由图,小灯泡正常发光时的电压2.5V,电流0.2A。
[2]因为串联,所以电阻电流0.2A,由图电阻分压1V,通电,定值电阻产生的热量为
16. 如图家庭电路连线正确。甲、乙两条进户线中,_________是火线。闭合开关后,发现灯泡不能发光,用测电笔测试A点,不发光,测试B、C点氖管均不发光,则故障可能是_________。
【答案】 ①. 甲 ②. 进户线中的火线断路
【解析】
【详解】[1]为了用电安全,控制灯泡的开关应接在灯泡和火线之间,因此甲是火线;
[2]闭合开关后灯泡不亮,用试电笔分别检测A、B、C点氖管不发光,说明在A与电源之间出现了断路,即进户线中的火线断路。
17. 甲、乙两灯的额定电压均为6 V,测得两灯的电流与电压关系图像如图所示。则∶
(1)甲灯正常工作时的电阻是多少?
(2)当乙灯的实际功率是2.4W时,它两端的实际电压是多少?
(3)当把甲、乙两灯串联接在7 V的电源上时,电路消耗的总功率是多少?
【答案】(1)20;(2)4V;(3)2.1W
【解析】
【详解】(1)由题意可知,甲、乙两灯的额定电压均为6 V,则由电流与电压关系图像可知当达到此额定电压时,甲灯额定电流为0.3A,则根据欧姆定律可知,甲灯正常工作时的电阻为
(2)根据功率公式
又根据电流与电压关系图像可知,乙灯工作电压与工作电流成正比,则当乙灯的实际功率是2.4W时,此时实际电压为4V,实际电流为0.6A。
(3)当把甲、乙两灯串联接在7 V的电源上时,流经甲、乙两灯的电流相同,根据电流与电压关系图像可知,此时电流为0.3A,甲灯两端电压为6V,乙灯两端电压为1V,此时电路消耗的总功率为
答:(1)甲灯正常工作时的电阻是20;
(2)当乙灯的实际功率是2.4W时,它两端的实际电压是4V;
(3)当把甲、乙两灯串联接在7 V的电源上时,电路消耗的总功率是2.1W 。
三、作图题(本题共2小题,每题2分,共4分)
18. 如图所示是家庭电路的一部分,请你正确的将控制电灯的开关和带保险丝的三孔插座接入电路中。
【答案】
【解析】
【详解】灯泡接法:火线进入开关,再进入灯泡顶端的金属点,零线直接接入灯泡的螺旋套,这样在断开开关能切断火线,接触灯泡不会发生触电事故。既能控制灯泡,又能更安全。三孔插座的接法:上孔接地线;左孔接零线;右孔接火线。保险丝接在火线位置,如图所示:
19. 如图是常用的插线板电路简化图,开关断开时指示灯不发光,插孔不提供工作电压;开关闭合时指示灯发光,插孔提供工作电压;若指示灯损坏,开关闭合时插孔也能提供工作电压,请在图中画出开关、指示灯、插孔的连接方式。
【答案】
【解析】
【分析】
【详解】在串联电路中,用电器之间相互影响,在并联电路中,用电器之间相互不受影响;根据题意可知指示灯和插孔的连接方式为并联,各自独立工作,互不影响;在连接电路时,开关串联在干路上,靠近火线;发光二极管长脚接火线,短脚接零线,插座的连接方式为“左零右火中接地”,如图所示:
四、实验探究题(共23分)
20. 如图甲所示,小明用相同的酒精灯分别给水和煤油进行加热,探究“不同物质吸收热量的能力”。
(1)在烧杯中需要分别装入________和初温相同的水和煤油;
(2)实验中,用________________反映液体吸收热量的多少;
(3)根据实验数据,小明作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像,如图乙所示。在0~10min内,水吸收的热量等于煤油吸收的热量,________升高的温度更高,由此可知,________的吸热能力更强;
(4)水在第10min的内能________(选填“大于”“等于”或“小于”)第20min的内能。
【答案】 ①. 质量 ②. 加热时间长短 ③. 煤油 ④. 水 ⑤. 小于
【解析】
【详解】(1)[1]探究“不同物质吸收热量的能力”, 要控制不同物质的质量相同,所以在烧杯中需要分别装入质量和初温相同的水和煤油。
(2)[2]水和煤油吸热热量的多少是无法直接看出来的,可以通过加热时间长短反映液体吸收热量的多少,这是转换法。
(3)[3][4]在0~10min内,水吸收的热量等于煤油吸收的热量,由图乙可知,煤油升高的温度更高,由Q=cmΔt可知,煤油的吸热能力弱,水的吸热能力更强。
(4)[5]一个物体吸热,内能变大,从第10min加热到20nin,水一直吸收热量内能增加,所以第10min的内能小于第20min的内能。
21. 小明利用如图甲所示的电路“探究电流跟电阻的关系”。已知电源电压为6V且保持不变,实验用到的电阻阻值分别为、、、、。
(1)小明连接完电路后闭合开关,发现电压表的示数接近电源电压,反复移动滑动变阻器的滑片P,电压表示数基本不变,原因可能是______;
(2)排除故障后,实验中多次改变R的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,记下电流表的示数,得到如图乙所示的电流I-R图象。
①实验中,小明用的电阻做完实验后,断开开关,将的电阻换成的电阻接入电路,直接闭合开关,接下来应该进行的操作是:向______(选填“左”或“右”)移动滑片,使电压表示数为______V时,读出电流表的示数。②由图象可以得出结论:电压一定时,______;
(3)为完成所有实验,滑动变阻器接入电路中最小阻值是______。
【答案】(1)滑动变阻器短路
(2) ①. 右 ②. 2.5 ③. 通过导体的电流与导体的电阻成反比
(3)7
【解析】
【小问1详解】
小明连接完电路后闭合开关,发现电压表的示数接近电源电压,说明变阻器分得电压接近为0,反复移动滑动变阻器的滑片P,电压表的示数基本不变,即变阻器失去了变阻的作用,发生故障的原因可能是:滑动变阻器同时接上面两个接线柱或滑动变阻器短路了或与电压表并联定值电阻断路了。
【小问2详解】
[1][2]由图乙图象可知,定值电阻两端所控制的电压UV=I1R1=0.5A×5Ω=2.5V
根据串联电路的分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大,探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,根据串联电路电压的规律可知,为了保持定值电阻两端电压不变,应增大滑动变阻器分得的电压,由串联分压的分压原理可知,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向右端移动,使电压表的示数保持2.5V为不变。
[3]由图像可知,导体的电阻增大,通过导体的电流减小,通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变,故可得出结论:电压一定时,通过导体的电流与其电阻成反比。
【小问3详解】
定值电阻两端的电压始终保持UV=2.5V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压U滑=U-UV=6V-2.5V=3.5V
变阻器分得的电压为电压表示数的
根据分压原理,当接入5Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为R滑=1.4×5Ω=7Ω,即滑动变阻器接入电路中最小阻值是7Ω。
22. 在“测量小灯泡电阻”的实验中,电源电压恒定,小灯泡额定电压为2.5V。
(1)请用笔代替导线按要求将甲图连接完整(向左移动滑片P时电流表示数变大);
(2)正确连接电路后,闭合开关,小灯泡不亮,发现电流表有示数,电压表无示数,原因可能是小灯泡______(填“断路”或“短路”);
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑片P,电压表示数如图乙所示,此时小灯泡两端电压为______V;
(4)改变滑片P的位置,获得多组对应的电压值和电流值,根据实验数据绘制了如图丙所示的I—U图象。由图象可知:①小灯泡正常发光时的电阻为______。②小灯泡灯丝电阻随温度升高而______。
【答案】(1) (2)短路
(3)1.9 (4) ①. 10 ②. 增大
【解析】
【小问1详解】
向左移动滑片P时电流表示数变大,说明滑动变阻器阻值变小,故滑动变阻器选用左下接线柱与电源串联在电路中,如图所示:
【小问2详解】
正确连接电路后,闭合开关,小灯泡不亮,发现电流表有示数,可能电路出现短路,电压表无示数,原因可能是小灯泡短路。
【小问3详解】
电压表的示数如图乙所示,电压表选用0~3V的量程,分度值0.1V,其示数为1.9V,此时小灯泡两端电压为1.9V。
【小问4详解】
①[1]由I-U图象可知,当灯泡两端电压为2.5V时,通过灯泡的电流为0.25A,小灯泡正常发光时的电阻为
②[2]由图像可知,当电压是0.5V,对应的电流是0.1A,灯丝的电阻
当电压是1V,对应的电流是0.15A,灯丝的电阻
当电压是2.5V,对应的电流是0.25A,灯丝的电阻是10Ω,当灯泡两端电压增大,通过灯泡的电流也增大,根据P=UI可知,灯泡功率变大,灯丝的温度升高,小灯泡的电阻变大,小灯泡灯丝电阻随温度升高而变大。
23. 在探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”时,研究小组根据已有知识和生活经验猜想“电流通过导体产生的热量可能与通过导体的电流、导体的电阻和通电时间有关”。设计如图甲所示的实验装置,塑料盒中密封着空气,与U形管相连,盒内装有电阻丝,最初U形管两端液面相平。则
(1)如图甲所示,盒内金属丝通电后产生热量,使盒内空气受热膨胀,压强增大,与之相连的U形管______管液面会下降(选填“左”或“右”);因此实验中可以通过比较______来反映电流通过导体产生热量的多少;
(2)用图乙所示装置, A、B、C盒内均密封着的电阻丝,按如图所示方式连接在电路中,该装置可探究“电流通过导体产生的热量与______是否有关”,在B、C盒外各并联一个电阻的目的是______。
【答案】(1) ①. 左 ②. U形管液面高度差
(2) ①. 电流 ②. 改变电流
【解析】
【小问1详解】
[1][2]如图甲所示,盒内金属丝通电后产生热量,使盒内空气受热膨胀,压强增大,与之相连的U形管左管液面会下降,使两端液面出现高度差,因此实验中可以通过比较U形中管液面高度差来反映电流通过导体产生热量的多少,利用了转换法,U形中管液面高度差越大表示电流通过导体产生的热量越多。
【小问2详解】
[1][2]根据控制变量法可知,A、B、C盒内的电阻丝中的电流不同,电阻相同,所以该装置可探究“电流通过导体产生的热量与电流是否有关”,在B、C盒外各并联一个电阻的目的是利用并联的分流特点改变电流。
24. 在“测量小灯泡的电功率”的实验中,实验器材有:电压表、电流表、额定电压为2.5V的小灯泡,开关、电压为6V的电源和滑动变阻器等。
(1)根据甲图连接电路,闭合开关前,应将滑片移至最______(选填“左”或“右”)端;
(2)连接电路后,闭合开关,若小灯泡较暗,电流表有示数,电压表有示数,调节滑动变阻器的滑片,两表的示数都不变,原因是滑动变阻器接了______两个接线柱;
(3)当电压表的示数为2.5V时,对应电流表的示数如图乙,则小灯泡的额定电功率是______W;
(4)完成上述测量后,不用电压表,用如图丙所示的电路也可测量已知额定电流的小灯泡的额定功率,已知小灯泡的额定电流为,定值电阻的阻值为,实验步骤如下,请补充完整:
①闭合开关S、,断开开关,调节滑动变阻器,使电流表的示数为;
②保持变阻器滑片不动,断开开关,闭合开关S,记下此时电流表的示数为I;
③小灯泡的额定功率的表达式为______。
【答案】(1)右 (2)下边
(3)0.75 (4)
【解析】
【小问1详解】
为了保护电路,闭合开关前,滑片应移至滑动变阻器的阻值最大处,即图甲中的最右端。
【小问2详解】
图甲电路中,小灯泡与滑动变阻器串联连接在电路中,电压表测小灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流,闭合开关,电流表有示数,说明电路通路,电压表有示数,说明小灯泡没有短路,而小灯泡较暗,则是电路中的电流太小了,可能是变阻器接入电路的阻值过大引起的。而移动滑片,两表示数都不变,则可能是变阻器接了下边两个接线柱引起的。
【小问3详解】
由图乙知,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.3A。小灯泡的额定电功率
【小问4详解】
开关S、S2闭合,S1断开,小灯泡和定值电阻并联后,再与滑动变阻器串联,电流表测通过小灯泡的电流。移动滑片,使电流表示数为I额,则此时小灯泡正常发光。保持变阻器滑片不动,断开S2,闭合S、S1,电路的连接方式不变,但电流表此时测干路的电流,小灯泡仍正常发光。则通过定值电阻的电流I0=I-I额。小灯泡正常发光的电压
小灯泡的额定功率
五、综合应用题(共17分)
25. 如图,甲、乙两个透明容器内均装有质量为100g、初温为25℃的某种绝缘液体,甲、乙中都有一段电阻丝,,。闭合开关,电流表的示数为1.2A。通电120s后,甲中温度计的示数为29℃。求:
(1)的电功率;
(2)电流通过产生的热量;
(3)液体的比热容(不计热量损失)。
【答案】(1)14.4W
(2)864J (3)
【解析】
【小问1详解】
由图可知,两电阻串联,电流表测电路中的电流,电流表的示数为1.2A,则通过R2的电流为1.2A,的电功率
【小问2详解】
串联电路中电流处处相等,通过R1的电流是1.2A,电流通过产生的热量
【小问3详解】
不计热量损失,则甲中液体吸收的热量Q吸=Q=864J
液体的比热容
26. 图甲是两挡空气炸锅,图乙是其内部简化电路,R1、R2均为发热体,将开关S分别置于1、2两位置时,空气炸锅处于不同的挡位,已知两挡空气炸锅的高温挡功率为900W,R2 阻值为96.8Ω,求:
(1)发热体R1的阻值是多少?
(2)空气炸锅一次性可装入200g牛柳,若将这些牛柳从40℃加热到190℃,牛柳需要吸收多少热量? [c牛柳=3×103J/ (kg·℃)]
(3)不计热量损失,用高温挡将200g牛柳从40℃加热到190℃,需要多长时间?
【答案】(1)121;(2)9×104J;(3)100s
【解析】
【详解】由电路图可知,当开关S置于1时,R1、R2并联;当开关S置于2时,R1被短路,电路为R2的简单电路.根据P=可知,R1、R2并联时电路总电阻最小,功率最大,即当开关S接1时为高温挡,则开关接2时为低温挡.
(1).R2 阻值为96.8Ω,则R2 的功率为:
PR2===500W,
因900W为R1、R2的总功率,则R1 的功率为:
PR1=P- PR2=900W-500W=400W,
则R1的阻值是:
R1===121Ω.
(2).将200g牛柳从40℃加热到190℃,牛柳需要吸收多少热量为:
Q= c牛柳m△t=3×103J/ (kg·℃)×0.2kg×(190℃-40℃)=9×104J.
(3).不计热量损失,用高温挡将200g牛柳从40℃加热到190℃,需要时间为:
t====100s.
答:(1).发热体R1的阻值是121Ω;
(2).空气炸锅一次性可装入200g牛柳,若将这些牛柳从40℃加热到190℃,牛柳需要吸的热量是9×104J;
(3).不计热量损失,用高温挡将200g牛柳从40℃加热到190℃,需要100s.
27. 小雨家买了一台储水式电热水器。外观如图甲所示,图乙是热水器剖视图。热水器的内胆是密封的,里面有两个通到外部的水管,a是热水出水管,b是冷水进水管。c和d是两个外层包有绝缘材料的电加热管。
(1)关于电热水器下列说法中正确的是______;
A. 电源指示灯发出的红光是红外线
B. 电加热管通电时电能转化为内能
C. 电加热管里电阻丝用电阻小、熔点低的材料制成
(2)电热水器要使用三脚插头,是为了使电热水器的金属外壳与______相连;
(3)如图甲所示,在热水管和冷水管交会处安有一个水龙头。水龙头的手柄做的较长,这个水龙头的手柄相当于一个______(选填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆;
(4)电热水器内胆充满水后才能通电加热。电加热管周围的水吸收热量温度升高,水的体积膨胀,密度变______;
(5)为了防止电热水器漏电,电热水器生产厂家利用自来水导电能力差的特性,发明了一种“防电墙”技术。即用一段空心绝缘管替换一段热水出水管。通过改变此管的内径和长度来改变管内水的电阻的大小。如图丙所示,四个用同种材料制成的空心绝缘管,A和B内径相同,C和D内径相同, A、B的内径大于C、D的内径。为了增大流经空心绝缘管内水的电阻,减小漏电电流,如果你是设计师,会选用下图中的______绝缘管。
【答案】(1)B (2)大地
(3)省力 (4)小
(5)D
【解析】
【小问1详解】
A.电源指示灯发出的红光是可见光,不是红外线,故A错误;
B.电加热管通电时利用电流的热效应将电能转化为内能,故B正确;
C.电加热管里电阻丝用电阻大、熔点高的材料制成,故C错误。
故选B。
【小问2详解】
电热水器要使用三脚插头,是为了使电热水器的金属外壳能够接地,防止漏电造成事故。
【小问3详解】
水龙头的手柄做的较长,使用开关时,动力臂较长能够省力,所以是省力杠杆。
【小问4详解】
电加热管周围的水吸收热量温度升高,水的体积膨胀,水的质量不变,根据可知密度变小。
【小问5详解】
厂家利用自来水导电能力差的特性,发明了一种“防电墙”技术,所以需要电阻大,同种材料,横截面积越小,长度越长,电阻越大,所以选择D绝缘管。
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2024-2025学年度九年级上学期期末考试
物理试卷
(试卷满分80分 考试时间80分钟)
一、选择题(1-7题单选,每题2分,8-10题多选,每题2分,漏选得1分,共18分)
1. 关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A. 高温物体一定比低温物体内能大
B. 物体吸收热量,温度一定升高
C. 温度相同的物体之间一定不会发生热传递
D. 物体内能增大,一定吸收了热量
2. 如图所示的家庭电路,插座不能正常工作,经检测发现b、d间断路,闭合开关S,下列说法正确的是( )
A. 灯不会发光
B. 正确使用试电笔接触图中a点,试电笔会发光
C. 若将开关和灯互换位置,仍然符合安全用电原则
D. 若此时站在地上的人接触c点,漏电保护器会切断电路
3. 如图所示,电源电压不变,闭合开关S,当滑片P向左移动时,下列说法正确的是( )
A. 电流表A1示数变大
B. 电流表A2示数变小
C. 电压表V示数变大
D. 电压表V与电流表A2示数比值不变
4. 某科技小组为快递公司设计的分拣计数装置简化电路如图所示。R2为定值电阻,R1为光敏电阻,当有光照射光敏电阻时其阻值变小。激光被遮挡一次,计数器会自动计数一次(计数器可视为电压表)。闭合开关,激光被遮挡瞬间,下列说法正确的是( )
A. 电阻R1的阻值变小 B. 通过R2的电流变大
C. 电阻R1两端的电压变大 D. 电阻R2两端的电压变大
5. 下列说法正确的是( )
A. 如图甲,充电宝给手机电池充电时,手机电池相当于电源
B. 如图乙,本实验过程中,内能先转化为化学能再转化为机械能
C. 如图丙,开关S闭合后,灯、都不发光
D. 如图丁,轻质小球被用毛皮摩擦过的橡胶棒吸引,说明小球一定带正电
6. 甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示,甲灯上标有“220V 25W”字样,乙灯上标有“220V 100W”字样,下列说法中正确的是( )
A. 两灯均正常发光时,乙灯消耗的电能较多
B. 若灯丝的材料、长度相同,甲灯的灯丝比乙灯的更粗
C. 两灯串联在110V的电路中,甲灯比乙灯亮
D. 将乙灯接入110V电路中,它的实际功率为50W
7. 下列关于安全用电的说法正确的是( )
A. 图甲,站在地上的人触摸火线,会发生触电事故
B. 图乙,照明电路中开关应该串联在零线和灯之间
C. 图丙,使用冰箱时应将冰箱的金属外壳接地
D. 图丁,使用试电笔时手要接触笔尾的金属体
8. 下列是日常生活中的一些情景,有关说法正确的是( )
A. 炒菜时主要是通过热传递的方法增加菜的内能
B. 炒菜时闻到菜的香味说明分子在不停地做无规则运动
C. 煮熟的粽子过一会变凉了,它含有的热量会减少
D. 剥开粽子,粽叶上粘有米粒说明分子间存在引力
9. 如图所示电路,电源电压保持不变,小灯泡L标有“6V 3W”的字样(不计温度对灯丝电阻的影响),将滑动变阻器的滑片置于最顶端,闭合开关S,电压表的示数为6V,电流表的示数为0.3A。将滑片P从最上端向下移动到R的中点,下列说法中正确的是( )
A. 电源电压为9.6V
B. 移动滑片过程中,电压表示数变小
C. 移动滑片过程中,与示数的差不变
D. 滑片P置于中点,通电10s,电路消耗的总电能为66J
二、填空(每空1分,共18分)
10. 汽油机在______冲程中将内能转化为机械能。若某汽车的汽油机在一段时间内所做的有用功为,效率为25%,则该汽油机在这段时间内消耗______kg的汽油(汽油的热值取)。
11. 为保护车漆表面,文文家为新买的汽车贴上了隐形车衣,隐形车衣能粘贴在汽车上是因为分子间存在______,文文在新车里会闻到一些气味,这是______现象,汽车经过暴晒后气味更浓的原因是温度越高,______运动越剧烈。
12. 如图所示是小华家的电能表,他让一个“220V 1210W”的电热器单独工作30min,电能表示数变为,这段时间内消耗的电能为______,该电热器的实际工作电压为______V。
13. 去商场购物时,用双手搓塑料袋使之打开装物品,塑料袋会“粘”在手上,如图所示,是因为发生了______现象,手与塑料袋带上了______(选填“同种”或“异种”)电荷互相吸引。
14. 如图是某取暖器的简化工作电路图。图中元件M是装有扇叶的电动机,元件R通电时会产生热。若只闭合开关,取暖器______(选填“只送风”、“送热风”或“不送风”)。为了安全起见,取暖器一般都要安装一个跌倒开关S,当取暖器倾倒时整个电路断开,则跌倒开关S应安装在图中的______处(选填“a”“b”或“c”)。
15. 如图甲所示,小灯泡的额定电压为,开关闭合后,小灯泡正常发光,图乙是通过定值电阻和小灯泡的电流与电压关系图像,则小灯泡正常发光时的电流为___________;通电,定值电阻产生的热量为___________。
16. 如图家庭电路连线正确。甲、乙两条进户线中,_________是火线。闭合开关后,发现灯泡不能发光,用测电笔测试A点,不发光,测试B、C点氖管均不发光,则故障可能是_________。
17. 甲、乙两灯的额定电压均为6 V,测得两灯的电流与电压关系图像如图所示。则∶
(1)甲灯正常工作时的电阻是多少?
(2)当乙灯的实际功率是2.4W时,它两端的实际电压是多少?
(3)当把甲、乙两灯串联接在7 V的电源上时,电路消耗的总功率是多少?
三、作图题(本题共2小题,每题2分,共4分)
18. 如图所示是家庭电路的一部分,请你正确的将控制电灯的开关和带保险丝的三孔插座接入电路中。
19. 如图是常用的插线板电路简化图,开关断开时指示灯不发光,插孔不提供工作电压;开关闭合时指示灯发光,插孔提供工作电压;若指示灯损坏,开关闭合时插孔也能提供工作电压,请在图中画出开关、指示灯、插孔的连接方式。
四、实验探究题(共23分)
20. 如图甲所示,小明用相同的酒精灯分别给水和煤油进行加热,探究“不同物质吸收热量的能力”。
(1)在烧杯中需要分别装入________和初温相同的水和煤油;
(2)实验中,用________________反映液体吸收热量的多少;
(3)根据实验数据,小明作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像,如图乙所示。在0~10min内,水吸收的热量等于煤油吸收的热量,________升高的温度更高,由此可知,________的吸热能力更强;
(4)水在第10min的内能________(选填“大于”“等于”或“小于”)第20min的内能。
21. 小明利用如图甲所示的电路“探究电流跟电阻的关系”。已知电源电压为6V且保持不变,实验用到的电阻阻值分别为、、、、。
(1)小明连接完电路后闭合开关,发现电压表的示数接近电源电压,反复移动滑动变阻器的滑片P,电压表示数基本不变,原因可能是______;
(2)排除故障后,实验中多次改变R的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,记下电流表的示数,得到如图乙所示的电流I-R图象。
①实验中,小明用的电阻做完实验后,断开开关,将的电阻换成的电阻接入电路,直接闭合开关,接下来应该进行的操作是:向______(选填“左”或“右”)移动滑片,使电压表示数为______V时,读出电流表的示数。②由图象可以得出结论:电压一定时,______;
(3)为完成所有实验,滑动变阻器接入电路中最小阻值是______。
22. 在“测量小灯泡电阻”的实验中,电源电压恒定,小灯泡额定电压为2.5V。
(1)请用笔代替导线按要求将甲图连接完整(向左移动滑片P时电流表示数变大);
(2)正确连接电路后,闭合开关,小灯泡不亮,发现电流表有示数,电压表无示数,原因可能是小灯泡______(填“断路”或“短路”);
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑片P,电压表示数如图乙所示,此时小灯泡两端电压为______V;
(4)改变滑片P的位置,获得多组对应的电压值和电流值,根据实验数据绘制了如图丙所示的I—U图象。由图象可知:①小灯泡正常发光时的电阻为______。②小灯泡灯丝电阻随温度升高而______。
23. 在探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”时,研究小组根据已有知识和生活经验猜想“电流通过导体产生的热量可能与通过导体的电流、导体的电阻和通电时间有关”。设计如图甲所示的实验装置,塑料盒中密封着空气,与U形管相连,盒内装有电阻丝,最初U形管两端液面相平。则
(1)如图甲所示,盒内金属丝通电后产生热量,使盒内空气受热膨胀,压强增大,与之相连的U形管______管液面会下降(选填“左”或“右”);因此实验中可以通过比较______来反映电流通过导体产生热量的多少;
(2)用图乙所示装置, A、B、C盒内均密封着的电阻丝,按如图所示方式连接在电路中,该装置可探究“电流通过导体产生的热量与______是否有关”,在B、C盒外各并联一个电阻的目的是______。
24. 在“测量小灯泡的电功率”的实验中,实验器材有:电压表、电流表、额定电压为2.5V的小灯泡,开关、电压为6V的电源和滑动变阻器等。
(1)根据甲图连接电路,闭合开关前,应将滑片移至最______(选填“左”或“右”)端;
(2)连接电路后,闭合开关,若小灯泡较暗,电流表有示数,电压表有示数,调节滑动变阻器的滑片,两表的示数都不变,原因是滑动变阻器接了______两个接线柱;
(3)当电压表的示数为2.5V时,对应电流表的示数如图乙,则小灯泡的额定电功率是______W;
(4)完成上述测量后,不用电压表,用如图丙所示的电路也可测量已知额定电流的小灯泡的额定功率,已知小灯泡的额定电流为,定值电阻的阻值为,实验步骤如下,请补充完整:
①闭合开关S、,断开开关,调节滑动变阻器,使电流表的示数为;
②保持变阻器滑片不动,断开开关,闭合开关S,记下此时电流表的示数为I;
③小灯泡的额定功率的表达式为______。
五、综合应用题(共17分)
25. 如图,甲、乙两个透明容器内均装有质量为100g、初温为25℃的某种绝缘液体,甲、乙中都有一段电阻丝,,。闭合开关,电流表的示数为1.2A。通电120s后,甲中温度计的示数为29℃。求:
(1)的电功率;
(2)电流通过产生的热量;
(3)液体的比热容(不计热量损失)。
26. 图甲是两挡空气炸锅,图乙是其内部简化电路,R1、R2均为发热体,将开关S分别置于1、2两位置时,空气炸锅处于不同的挡位,已知两挡空气炸锅的高温挡功率为900W,R2 阻值为96.8Ω,求:
(1)发热体R1的阻值是多少?
(2)空气炸锅一次性可装入200g牛柳,若将这些牛柳从40℃加热到190℃,牛柳需要吸收多少热量? [c牛柳=3×103J/ (kg·℃)]
(3)不计热量损失,用高温挡将200g牛柳从40℃加热到190℃,需要多长时间?
27. 小雨家买了一台储水式电热水器。外观如图甲所示,图乙是热水器剖视图。热水器的内胆是密封的,里面有两个通到外部的水管,a是热水出水管,b是冷水进水管。c和d是两个外层包有绝缘材料的电加热管。
(1)关于电热水器下列说法中正确的是______;
A. 电源指示灯发出的红光是红外线
B. 电加热管通电时电能转化为内能
C. 电加热管里电阻丝用电阻小、熔点低的材料制成
(2)电热水器要使用三脚插头,是为了使电热水器的金属外壳与______相连;
(3)如图甲所示,在热水管和冷水管交会处安有一个水龙头。水龙头的手柄做的较长,这个水龙头的手柄相当于一个______(选填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆;
(4)电热水器内胆充满水后才能通电加热。电加热管周围的水吸收热量温度升高,水的体积膨胀,密度变______;
(5)为了防止电热水器漏电,电热水器生产厂家利用自来水导电能力差的特性,发明了一种“防电墙”技术。即用一段空心绝缘管替换一段热水出水管。通过改变此管的内径和长度来改变管内水的电阻的大小。如图丙所示,四个用同种材料制成的空心绝缘管,A和B内径相同,C和D内径相同, A、B的内径大于C、D的内径。为了增大流经空心绝缘管内水的电阻,减小漏电电流,如果你是设计师,会选用下图中的______绝缘管。
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