精品解析:河南省平顶山市汝州市2024-2025学年九年级上学期期末物理试题
2025-03-01
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2份
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26页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 河南省 |
| 地区(市) | 平顶山市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 10.13 MB |
| 发布时间 | 2025-03-01 |
| 更新时间 | 2026-02-03 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-03-01 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/50737285.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2024~2025学年上学期期末质量检测
九年级物理
一、填空题(本题共6小题,每空1分,共14分)
1. 如图所示,2024年9月25日,我国向太平洋预定区域试射一枚洲际导弹,成功命中靶标。该导弹推进火箭使用的燃料需要具备______(选填“热值”或“比热容”)大的特点;火箭升空过程中,燃料燃烧产生的内能转化为火箭的______能。
【答案】 ①. 热值 ②. 机械
【解析】
【详解】[1]导弹推进火箭使用的燃料热值较大,相同条件下完全燃烧放出的热量多,可以推动导弹发射的更远。
[2]燃料燃烧,化学能转化为内能,利用内能做功,转化为火箭的机械能。
2. 如图所示,拖拉机发动机采用循环流动的水进行冷却原因________;若一单缸四冲程汽油机飞轮的转速为3600r/min,则该汽油机每秒对外做_________次功。
【答案】 ①. 见详解 ②. 30
【解析】
【详解】[1]比热容大的物质,改变相同温度,吸收或放出的热量更多,拖拉机发动机采用循环流动的水进行冷却是因为水的比热容较大。
[2]汽油机一个工作循环包括四个冲程,飞轮转2圈,对外做功1次,当汽油机飞轮的转速为3600r/min,即60r/s,则该汽油机每秒对外做30次。
3. 高压输电线往往做成如图所示的四线并联的装置,这是通过增大导体的_______从 而________ (选填“增大”或“减小”)导体的电阻。维修线路时有时需要断电,此时导体的电阻将 ________ (选填“不变”或“变为零”)。
【答案】 ①. 横截面积 ②. 减小 ③. 不变
【解析】
【详解】[1][2]在导线材料与长度一定的情况下,导线的横截面积越大,导线电阻越小;导线电阻变小,可以减少输电线上电能的损失。图示装置把四根导线并联起来,增大了导线的横截面积,从而减小了输电导线的电阻。
[3]导体的电阻是导体的一种性质,反映了导体对电流阻碍作用的大小;电阻大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关,与导体中的电流、导体两端的电压大小无关,因此断电后导体的电阻不变。
4. 如图所示,为人们所喜爱的电动车,它具有轻便、节能、环保等特点。车钥匙实质相当于一个开关,给电动车充电时,电瓶相当于_______,充电桩有较好的防水保护功能,是为了防止线路出现________(选填“短路”或“断路”)现象。
【答案】 ①. 用电器 ②. 短路
【解析】
【详解】[1]给电动车充电时,电瓶消耗电能,相当于用电器。
[2]水会导电,充电桩有较好的防水保护功能,是为了防止线路接触水,出现短路现象。
5. 氢能是新能源利用的新潮流。如图所示是市场上的某品牌氢能自行车,一次性充满0.02kg氢,2h能匀速骑行50km,氢恰好消耗完。骑行时受到的阻力为42N,此过程自行车牵引力所做的有用功是________J,氢的利用效率是________(氢气热值为)。
【答案】 ①. 2.1×106 ②. 75%
【解析】
【详解】[1]依题意得,自行车2h能匀速骑行50km,骑行时受到的阻力为42N,自行车匀速运动,受到的牵引力
此过程自行车牵引力所做的有用功是
[2]骑行过程中,消耗的氢释放的热量为
氢的利用效率是
6. 如图的a、b所示,两种使用测电笔的方法中,正确的是图_________;如图的c、d所示为家庭电路中造成电线燃烧的原因,其中图的d所示情况的原因是_________(填“用电器的总功率过大”或“短路”),在家庭电路中,线路连接处因为接触不良,造成局部过热,从而加速导线老化,引起火灾,原因是_________。
【答案】 ①. a ②. 短路 ③. 见详解
【解析】
【详解】[1]使用测电笔时,笔尖接触要检测的导线,手必须接触笔尾金属体,这样才能在接触火线时,使氖管发光。图a中手接触了笔尾金属体,方法正确;图b中手没有接触笔尾金属体,无法形成通路,氖管不会发光,方法错误。所以正确的是图a。
[2]图d火线和零线直接用金属线相连,造成了短路。
[3]当线路连接处接触不良时,会导致该处的电阻增大。根据焦耳定律,在家庭电路中,电流I是一定的,由于接触不良处电阻R增大,且通电时间t持续,那么产生的热量Q就会增多,从而造成局部过热,进而加速导线老化,最终可能引发火灾。
二、选择题(本题共8小题,每小题2分,共16分。第7~12题每小题只有一个选项符合题目要求,第13~14题每小题有两个选项符合题目要求,全部选对得2分,选对但不全得1分,错选的得0分)
7. 古诗词是中华传统文化的瑰宝,有着极具丰富的内涵。下列诗词说法错误的是( )
A. “沙暖睡鸳鸯”,水寒沙暖,说明沙的比热容小,所以吸收同样的热量,温度高
B. “只要功夫深,铁杵磨成针”,磨铁杵的过程中靠做功改变铁杵的内能
C. “会挽雕弓如满月,西北望,射天狼”,射箭过程使弓的弹性势能转化成箭的动能
D. “千里冰封,万里雪飘”,冰雪的温度虽然很低,但仍然含有热量
【答案】D
【解析】
【详解】A.“沙暖睡鸳鸯”,描述的是沙子的温度较高,适合鸳鸯休息。相同质量的水和沙子相比,在吸收热量相同的情况下,因为沙子的比热容比水小,故沙子的温度变化会比水大。因此,在同样的日照条件下(即吸收同样的热量),沙升温快,温度高,水升温慢,温度相对较低,所以会出现水寒沙暖的现象,故A正确,不符合题意;
B.“只要功夫深,铁杵磨成针”,描述的是通过持续的努力(在这里是磨削)使铁杵变细变尖,最终成为针的过程。磨铁杵时,克服摩擦力做功,将机械能转化为内能,使铁杵的内能增加,温度升高,故磨铁杵的过程中靠做功改变铁杵的内能,故B正确,不符合题意;
C.“会挽雕弓如满月,西北望,射天狼”,描述的是射箭的场景。在射箭过程中,弓被拉伸储存了弹性势能,当箭被射出时,弓的弹性势能转化为箭的动能,故C正确,不符合题意;
D.“千里冰封,万里雪飘”,描述的是冰雪覆盖的寒冷景象。热量是过程量,热量是描述物体之间能量转移的物理量,它表示的是物体之间由于温度差异而进行的能量交换。即使冰雪的温度很低,只要它高于绝对零度,就仍然具有内能,但并不能说它“含有热量”,因为热量不是物体“含有”的,而是物体之间可以“传递”的,故D错误,符合题意。
故选D。
8. 小雨晚上写作业时感觉冷,开电暖器取暖导致电路变化,以下说法正确的是
A. 电路中的总电流变大
B. 电路中的总电压变大
C. 电路中的总电阻变大
D. 电路中的总功率变小
【答案】A
【解析】
【详解】家庭电路中各用电器是并联的,根据并联电路电阻的规律,多并联一个电阻,家庭电路中总电阻变小,因为家庭电路电压为220V是不变的,由得,电路中的总电流变大;由可知,电路中的总功率也变大,故选A。
9. 材料科学的发展正在影响着我们的生活,下列关于材料应用的说法错误的是( )
A. 保险丝是用电阻较大、熔点比较低的合金制作的
B. 验电笔外壳是用塑料制成的,它是绝缘材料
C. 智能家居中的芯片的主要成分是硅,它是半导体材料
D. 利用超导材料做电热丝,电热丝会老化
【答案】D
【解析】
【详解】A.保险丝的作用是在电流异常升高到一定的高度的时候,自身熔断切断电路,从而起到保护电路的作用,因此保险丝需用电阻率较大、熔点较低材料制成,一般使用的是铅锑合金,故A正确,不符合题意;
B.试电笔外壳是用塑料制成的,它不容易导电,是绝缘材料,可防止使用时触电,故B正确,不符合题意;
C.硅导电性介于导体与绝缘体之间,是最好的半导体材料,智能家居中的芯片主要用半导体材料制作,其主要成分是硅,故C正确,不符合题意;
D.利用超导材料做电热丝,由于电阻为0,由焦耳定律可知,在电流通过时不会产生热量,故D错误,符合题意。
故选D。
10. 自动体外除颤器又称自动体外电击器(简称AED),它可以诊断特定的心律失常,并且给予电击除颤,从而抢救心脏骤停患者。如图所示,急救人员正在对一位心脏骤停患者实施电击除颤:将AED的两个电极贴于患者身上,按下“放电”键即可帮助患者心肺复苏。此过程中,任何人都不与患者接触。下列有关分析错误的是( )
A. 除颤时患者体内有电流通过
B. AED与患者之间是并联的
C. 人体是导体,若有人接触患者会影响除颤效果
D. AED内部有电源
【答案】B
【解析】
【详解】A.除颤时,将AED的两个电极贴于患者身上,人体是导体,就会有电流通过患者体内,故A正确,不符合题意;
B.将AED的两个电极分别贴于患者身上,电流路径只有一条,AED与患者之间是串联的,故B错误,符合题意;
C.人体是导体,若有人接触患者,通过患者的电流发生变化,会影响除颤效果,故C正确,不符合题意;
D.除颤时,有电流通过患者,说明AED内部有电源,故D正确,不符合题意。
故选B。
11. 为减少碳排放,我国大力推行电动汽车。电动汽车中,利用接入电路的旋钮变阻器,可控制汽车中电动机的转速,下图中OEF为变阻器的三个接线柱。当驾驶员踩下“油门”时车速仪示数增大,车速仪可由电路中的电压表或电流表改装而成。下列说法正确的是( )
A. 车速仪是由电压表改装而成
B. 车速仪中定值电阻R0工作时会消耗电能,可以不用接入电路
C. 踩下油门的过程中,电压表的示数与电流表的示数比值增大
D. 踩下油门的过程中,电压表的示数变化量与电流表的示数变化量的比值不变
【答案】D
【解析】
【详解】分析电路可知,变阻器和R0串联,电压表测变阻器的电压。
AC.踩下油门的过程中,变阻器的电阻变小,根据串联电路的分压规律,变阻器的电压减小,即电压表示数减小;变阻器的电阻变小,则电路总电阻变小,根据可知电流变大,即电流表示数变大。当驾驶员踩下油门时车速仪示数增大,所以车速仪是由电流表改装而成;所以电压表的示数与电流表的示数比值变小。故AC错误;
B.定值电阻R0可以防止电路中电流过大,烧坏仪表,起到保护电路的作用,故B错误;
D.由于串联电路的分压作用,电压表的示数变化量即为定值电阻电压的变化量。对于定值电阻R0,设某时刻下电压为,电流为,根据欧姆定律则有
①
设另一时刻下电压为,电流为,根据欧姆定律则有
②
②-①则有
则有
因为是定值电阻,所以踩下油门的过程中,电压表的示数变化量与电流表的示数变化量的比值不变。故D正确。
故选D。
12. 商场中,卖微波炉的售货员和顾客发生了争执。售货员说:微波炉很省电,用一次花不了多少电费;顾客说:我觉得微波炉很费电,我家的微波炉一开就“烧保险”。从物理学的角度看,售货员所说的“省电”和顾客所说的“费电”分别指的是微波炉在使用时( )
A. 消耗较少的电能,消耗较多的电能
B. 电功率较小,电功率较大
C. 电功率较小,消耗较多的电能
D. 消耗较少的电能,电功率较大
【答案】D
【解析】
【详解】售货员认为微波炉很省电,是说微波炉的电功率大,但加热食物用时很短,消耗的电能并不多,所以“微波炉很省电,用一次花不了多少电费”,即售货员是从消耗较少的电能角度说的;顾客是从电功率角度考虑的,因为微波炉属于大功率用电器,工作时电路中电流很大,会烧断保险丝,相同时间内消耗的电能多,所以认为很“费电”。
故选D。
13. 如图所示,电源电压为4.5V保持不变,电压表的量程为0~3V,电流表的量程为0~0.6A,滑动变阻器R的规格是“25Ω 1A”,灯泡L上标有“2.5V 1.25W”的字样。若闭合开关S,在保证电路安全的情况下,忽略温度对灯丝电阻的影响,则下列说法正确的是( )
A. 小灯泡的电阻为5Ω
B. 电流表的示数变化范围是0.15~0.5A
C. 滑动变阻器允许调节的阻值范围是5~25Ω
D. 电路消耗的最大总功率为2.5W
【答案】AB
【解析】
【详解】A.小灯泡的电阻为
故A正确;
BC.灯泡正常工作的电流为
则电流中允许的最大电流为0.5A。此时滑动变阻器的阻值为
当滑动变阻器接入最大电阻时,电流中电流为
故电流表的示数变化范围是0.15~0.5A,滑动变阻器允许调节的阻值范围是4~25Ω,故B正确,C错误;
D.电路消耗的最大总功率为
故D错误。
故选AB。
14. 如图所示,是电学中常见电路图,在A、B两点间分别接入下列选项中加点字的元件,并进行对应实验,对滑动变阻器在此实验中的主要作用描述正确的是( )
A. 探究电流与电压的关系——保持定值电阻两端电压不变
B. 探究电流与电阻的关系——保持定值电阻两端电压不变
C. 测量定值电阻的阻值——改变电路中的电流和电阻两端的电压
D. 测量小灯泡的电功率——改变小灯泡两端电压,求平均电功率
【答案】BC
【解析】
【详解】A.探究电流与电压的关系,要控制电阻不变,用滑动变阻器改变其两端的电压,故A错误;
B.探究电流与电阻的关系,改变定值电阻,用滑动变阻器控制其两端的电压不变,故B正确;
C.测量定值电阻的阻值时,为减小实验误差,利用滑动变阻器改变待测电阻电压和电流,多次实验,故C正确;
D.测量小灯泡的电功率,通过滑动变阻器改变灯泡两端的电压,求出不同电压下小灯泡的电功率,由于小灯泡电功率随电压的变化而变化,不需要求其平均值,故D错误。
故选BC。
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
15. 某款售水机(如图甲所示)可通过刷卡(闭合“感应”开关)或投币(闭合“投币”开关)接通供水电机取水;用给出的元件符号在图乙中画出符合要求的电路图
【答案】
【解析】
【详解】由题意可知,感应开关或投币开关任意一个闭合,都可以接通供水电机取水,所以两个开关是并联的,电动机在干路上,如图所示:
16. 请你根据图中所给信息,分别把“灯泡”、“开关”的符号填到空白处,并在a、b、c三根导线中找出地线并标出.
( )
【答案】
【解析】
【分析】(1)家庭电路中,开关控制灯泡时,火线首先进入开关,然后进入灯泡顶端的金属点,零线直接进入灯泡的螺旋套,这样在灯泡损坏,更换灯泡时,断开开关,切断火线,操作更安全;
(2)三孔插座的接法:上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线.
【详解】从安全用电的角度分析,三孔插座的接法:上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线,故可判断出三条线中,a是火线、b是零线、c是地线;对应灯泡和开关来说,火线首先进入开关,然后再进入灯泡顶端的金属点,零线直接进入灯泡的螺旋套.如图所示:
四、实验探究题(本题共3小题,第17题5分,第18题7分,第19题7分,共19分)
17. 如图所示为“探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”实验的部分装置,两个相同的透明容器中封闭着等量的空气。
(1)图甲装置中U形管______(选填“是”或“不是”)连通器。实验中通过观察U形管中液面高度差的变化来反映电阻产生热量的多少。下列实验中,也运用了这种实验方法的是______(填字母);
A.比较不同物质的吸热能力 B.探究电流与电压、电阻的关系
(2)图甲装置通电一段时间后右侧U形管中液面升高得多,说明______;
(3)图乙中与并联,目的是使通过与的______不同;
(4)某小组在利用图乙装置实验时,发现左右两侧U形管液面高度差相同,与其他小组的实验现象都不同,则该小组可能存在的电路故障是______。
【答案】(1) ①. 不是 ②. A
(2)电流和通电时间相同时,电阻越大,产生的热量越多
(3)电流 (4)电阻R3断路
【解析】
【小问1详解】
[1][2]上端开口、下部相连通容器叫连通器。图甲中的U形管不是连通器;实验中通过观察U形管中液面高度差的变化来反映电阻产生热量的多少,运用了转换法。比较不同物质的吸热能力,利用加热时间反应物质吸收热量的多少,利用了转换法;探究电流与电压、电阻的关系,利用了控制变量法,故A符合题意,B不符合题意。
故选A。
【小问2详解】
图甲中两电阻串联,通电后的电流和时间相同,右侧容器内的电阻比左侧大,右侧U形管中液面升高得多,说明电流和通电时间相同时,电阻越大,产生的热量越多。
小问3详解】
图乙中与并联,由于并联电路分电流,可以控制通过与的电流不同,研究热量与电流的关系。
【小问4详解】
图乙装置实验时,左右两侧U形管液面高度差相同,说明容器内电阻产生的热量相等,因为二者阻值、时间相同,根据公式可知,通过两电阻的电流相同,则该小组可能存在的电路故障是R3断路。
18. 在“测量小灯泡正常发光时的电阻”的实验时,实验室提供了如下器材:额定电压为3.8V的小灯泡(正常工作时电阻大于),电源电压恒为,滑动变阻器、电流表、电压表和开关各一个,导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲所示实物电路补充完整______;
(2)闭合开关前,应把滑片置于最右端,目的是______;闭合开关后,发现电流表无示数,电压表示数接近电源电压,则故障原因可能是小灯泡______;
(3)正确连接电路,测得灯泡两端的电压为,要让灯泡正常发光,应将滑动变阻器的滑片向______(选填“左”或“右”)端移动;
(4)当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻为______Ω(保留1位小数);
(5)实验结束后,小明认为上述实验方案中,电压表读数不准确,利用原器材又设计了如图丙所示的实验电路,电压表的量程接入“0~3V”,他认为当电压表示数为0.7V时,小灯泡正常发光,就可以准确完成该小灯泡正常发光时的测量。你认为他的做法在实际操作中______填“可行”或“不可行”),理由:______。
【答案】(1) (2) ①. 保护电路 ②. 小灯泡开路
(3)左 (4)13.6
(5) ①. 不可行 ②. 开关闭合前,无法确定滑片的位置
【解析】
【小问1详解】
图中电压表要与小灯泡并联,小灯泡的额定电压是3.8V,所以电压表要用大量程,如图所示:
【小问2详解】
[1][2]闭合开关前,为保护电路,滑动变阻器的阻值要调到最大,即应把滑片置于最右端;闭合开关后,发现电流表无示数,电路可能开路;电压表示数接近电源电压,说明电压表到电源两极没有开路,则故障原因可能是小灯泡开路。
【小问3详解】
正确连接电路,测得灯泡两端的电压为2V,而小灯泡的额定电压是3.8V,要让小灯泡正常发光,应增大小灯泡两端的电压,根据串联电路电压特点可知,需减小滑动变阻器的电压,由串联分压原理可知,需减小滑动变阻器连入电路的电阻,所以应将滑动变阻器的滑片向左端移动。
【小问4详解】
如图乙,电流用的小量程,分度值为0.02A,示数是0.28A,则小灯泡正常发光时的电阻为
【小问5详解】
如图,滑动变阻器与小灯泡串联,电压表与滑动变阻器并联;滑动变阻器最大阻值未知,开关闭合前,若将滑动变阻器滑片移到最大阻值处,开关闭合后,有可能由于滑动变阻器分压过大,超过电压表量程将电压表烧坏;如果不将滑动变阻器滑片移到最大阻值处,开关闭合后,有可能由于滑动变阻器分压过小,小灯泡两端电压超过其额定电压而烧坏,所以,开关闭合前,无法确定滑片位置,无法完成测量。
19. 小聪在做“探究串联电路的电压特点”的实验,他按照如图甲所示电路图进行实验,为了测量电压,他按照实验操作规范将一个电压表先后并联在、、两端。
(1)小聪为了防止偶然因素带来的影响,决定采用以下两种方案,进行多次实验:
方案一:改变电源电压 方案二:改变小灯泡的规格
小聪将自己所测的三组数据记录在表中,分析表中的数据可知,与第一次实验对比,第二次实验是采用方案______(选填“一”或“二”)进行的;
序号
1
3
3
6
2
1.5
1.5
3
3
3.5
6
(2)在第三次实验时,灯两端的电压如图乙所示,为______V,由表中的数据可知,串联电路两端的电压等于______电路两端电压的总和;
(3)小超对照图甲的实验设计后认为:用一个电压表分别测ab以及bc之间的电压时,需要将电压表进行改接,为了不反复拆接电压表,优化实验过程。于是,他设计了图丙所示的电路,他的思路是:只闭合开关S和,电压表测的电压,只闭合开关S和,电压表就可以测的电压。这种设计思路是______(选填“正确”或“错误”)的,因为______;
(4)小聪为了避免不断更换实验器材和改接电压表的麻烦,他选择将其中一个小灯泡换成滑动变阻器,又设计了如图丁所示的电路。连接好电路后,小聪向右移滑动变阻器的滑片,小灯泡亮度将______(选填“变亮”或“变暗”)。小聪按照实验规范正确地进行实验并记录数据,多次实验后发现,电压表的示数总是比电压表和电压表的示数之和略大一点,则可能的原因是______。
【答案】(1)一 (2) ①. 2.5 ②. 各部分
(3) ①. 错误 ②. 电压表正负接线柱会接反
(4) ①. 变暗 ②. 导线有电阻,会分电压
【解析】
【小问1详解】
与第一次实验对比,第二次实验测得的ac间的电压不同,即电源电压不同,所以是采用方案一进行的。
【小问2详解】
[1][2]如图乙所示,电压表用的小量程,分度值为0.1V,示数为2.5V,此时ab间电压与bc间电压之和等于ac间电压,可知,串联电路两端的电压等于各部分电路两端电压的总和。
【小问3详解】
[1][2]如图丙,只闭合开关S和,电压表测的电压,如果电压表接线正确,那么只闭合开关S和测的电压时,会导致电压表正负接线柱接反,所以这种设计思路是错误。
【小问4详解】
[1][2]如图丁,连接好电路后,小聪向右移滑动变阻器的滑片,滑动变阻器连入电路的电阻变大,电路电流变小,小灯泡亮度将变暗;电压表的示数总是比电压表和电压表的示数之和略大一点,这是因为由于导线上也有电阻,也会分一部分电压。
五、综合应用题(本题共2小题,第20题8分,21题9分,共17分)
20. 图甲为电子台秤原理图,定值电阻R0=15Ω,图乙是压敏电阻R受到压力F和压敏电阻的变化关系图像,电源电压恒为12V,电流表的量程为0.6A。(忽略秤盘的质量,g取10N/kg)求:
(1)测量质量为2kg时,电流表的示数;
(2)质量为2kg的物体放在台秤上,10s内电阻R0产生的热量;
(3)该台秤能够测量的最大质量。
【答案】(1)0.24A
(2)8.64J (3)10kg
【解析】
【小问1详解】
如图,定值电阻和压敏电阻串联,电流表测量电路中的电流。R受到的压力等于待测物体的重力,测量质量为2kg时,压力为F=G=mg=2kg×10N/kg=20N
由图乙可知:压敏电阻R的阻值为35Ω,电路的总电阻
电流表的示数
【小问2详解】
10s内电阻R0产生的热量为
【小问3详解】
电流表的量程为0.6A,则当电路中的电流为0.6A时,由欧姆定律知,此时电路的总电阻最小,最小值为
压敏电阻的阻值为
对照图像查出压敏电阻受到的压力为100N,即待测物体的重力为100N,则该台称能够测量的最大质量为
21. 在物理课外实践活动中,小明观察到家里电磁炉铭牌上印有“一级能效”字样,他查得电磁炉“一级能效”的热效率η不低于90%,该电磁炉大火挡正常工作时的电功率为2000W。小明对电磁炉进行粗略测试,用大火挡位正常工作,将质量为1.5kg的水从20℃加热到100℃,耗时280s。[c水=4.2×103J/(kg℃),热效率]。求:
(1)电磁炉大火挡正常工作时的电流(结果保留一位小数);
(2)小明关闭家里的其它用电器,只让电磁炉处于另一小火挡位工作,观察到如图所示的电能表转盘在2min内转了60圈。则该电磁炉的这一小火挡电功率为多少;
(3)请你通过计算帮助小明判断该电磁炉的热效率是否达到一级能效。
【答案】(1);(2);(3)达到了一级能效标准
【解析】
【详解】解:(1)根据P=UI可知,电磁炉大火挡的电流
(2)因为“3000r/kW·h”表示每用电1kW·h电能表转盘转3000r,所以电能表转盘转60r消耗的电能
电磁炉小火挡的电功率
(3)水吸收的热量
Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg·℃)×1.5kg×(100℃-20℃)=5.04×105J
消耗的电能
W总=Pt=2000W×280s=5.6×105J
电磁炉的热效率
所以达到了一级能效标准。
答:(1)电磁炉大火挡正常工作时的电流为;
(2)该电磁炉的这一小火挡电功率为;
(3)该电磁炉的热效率达到一级能效。
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2024~2025学年上学期期末质量检测
九年级物理
一、填空题(本题共6小题,每空1分,共14分)
1. 如图所示,2024年9月25日,我国向太平洋预定区域试射一枚洲际导弹,成功命中靶标。该导弹推进火箭使用的燃料需要具备______(选填“热值”或“比热容”)大的特点;火箭升空过程中,燃料燃烧产生的内能转化为火箭的______能。
2. 如图所示,拖拉机发动机采用循环流动的水进行冷却原因________;若一单缸四冲程汽油机飞轮的转速为3600r/min,则该汽油机每秒对外做_________次功。
3. 高压输电线往往做成如图所示的四线并联的装置,这是通过增大导体的_______从 而________ (选填“增大”或“减小”)导体的电阻。维修线路时有时需要断电,此时导体的电阻将 ________ (选填“不变”或“变为零”)。
4. 如图所示,为人们所喜爱的电动车,它具有轻便、节能、环保等特点。车钥匙实质相当于一个开关,给电动车充电时,电瓶相当于_______,充电桩有较好的防水保护功能,是为了防止线路出现________(选填“短路”或“断路”)现象。
5. 氢能是新能源利用的新潮流。如图所示是市场上的某品牌氢能自行车,一次性充满0.02kg氢,2h能匀速骑行50km,氢恰好消耗完。骑行时受到的阻力为42N,此过程自行车牵引力所做的有用功是________J,氢的利用效率是________(氢气热值为)。
6. 如图的a、b所示,两种使用测电笔的方法中,正确的是图_________;如图的c、d所示为家庭电路中造成电线燃烧的原因,其中图的d所示情况的原因是_________(填“用电器的总功率过大”或“短路”),在家庭电路中,线路连接处因为接触不良,造成局部过热,从而加速导线老化,引起火灾,原因是_________。
二、选择题(本题共8小题,每小题2分,共16分。第7~12题每小题只有一个选项符合题目要求,第13~14题每小题有两个选项符合题目要求,全部选对得2分,选对但不全得1分,错选的得0分)
7. 古诗词是中华传统文化的瑰宝,有着极具丰富的内涵。下列诗词说法错误的是( )
A. “沙暖睡鸳鸯”,水寒沙暖,说明沙的比热容小,所以吸收同样的热量,温度高
B. “只要功夫深,铁杵磨成针”,磨铁杵的过程中靠做功改变铁杵的内能
C. “会挽雕弓如满月,西北望,射天狼”,射箭过程使弓的弹性势能转化成箭的动能
D. “千里冰封,万里雪飘”,冰雪的温度虽然很低,但仍然含有热量
8. 小雨晚上写作业时感觉冷,开电暖器取暖导致电路变化,以下说法正确的是
A. 电路中的总电流变大
B. 电路中的总电压变大
C. 电路中的总电阻变大
D. 电路中的总功率变小
9. 材料科学的发展正在影响着我们的生活,下列关于材料应用的说法错误的是( )
A. 保险丝是用电阻较大、熔点比较低合金制作的
B. 验电笔外壳是用塑料制成的,它是绝缘材料
C. 智能家居中的芯片的主要成分是硅,它是半导体材料
D. 利用超导材料做电热丝,电热丝会老化
10. 自动体外除颤器又称自动体外电击器(简称AED),它可以诊断特定的心律失常,并且给予电击除颤,从而抢救心脏骤停患者。如图所示,急救人员正在对一位心脏骤停患者实施电击除颤:将AED的两个电极贴于患者身上,按下“放电”键即可帮助患者心肺复苏。此过程中,任何人都不与患者接触。下列有关分析错误的是( )
A. 除颤时患者体内有电流通过
B. AED与患者之间是并联的
C. 人体是导体,若有人接触患者会影响除颤效果
D. AED内部有电源
11. 为减少碳排放,我国大力推行电动汽车。电动汽车中,利用接入电路的旋钮变阻器,可控制汽车中电动机的转速,下图中OEF为变阻器的三个接线柱。当驾驶员踩下“油门”时车速仪示数增大,车速仪可由电路中的电压表或电流表改装而成。下列说法正确的是( )
A. 车速仪是由电压表改装而成
B. 车速仪中定值电阻R0工作时会消耗电能,可以不用接入电路
C. 踩下油门的过程中,电压表的示数与电流表的示数比值增大
D. 踩下油门过程中,电压表的示数变化量与电流表的示数变化量的比值不变
12. 商场中,卖微波炉的售货员和顾客发生了争执。售货员说:微波炉很省电,用一次花不了多少电费;顾客说:我觉得微波炉很费电,我家的微波炉一开就“烧保险”。从物理学的角度看,售货员所说的“省电”和顾客所说的“费电”分别指的是微波炉在使用时( )
A. 消耗较少的电能,消耗较多的电能
B. 电功率较小,电功率较大
C. 电功率较小,消耗较多的电能
D. 消耗较少的电能,电功率较大
13. 如图所示,电源电压为4.5V保持不变,电压表的量程为0~3V,电流表的量程为0~0.6A,滑动变阻器R的规格是“25Ω 1A”,灯泡L上标有“2.5V 1.25W”的字样。若闭合开关S,在保证电路安全的情况下,忽略温度对灯丝电阻的影响,则下列说法正确的是( )
A. 小灯泡的电阻为5Ω
B. 电流表示数变化范围是0.15~0.5A
C. 滑动变阻器允许调节阻值范围是5~25Ω
D. 电路消耗的最大总功率为2.5W
14. 如图所示,是电学中常见的电路图,在A、B两点间分别接入下列选项中加点字的元件,并进行对应实验,对滑动变阻器在此实验中的主要作用描述正确的是( )
A. 探究电流与电压的关系——保持定值电阻两端电压不变
B. 探究电流与电阻的关系——保持定值电阻两端电压不变
C. 测量定值电阻的阻值——改变电路中的电流和电阻两端的电压
D. 测量小灯泡的电功率——改变小灯泡两端电压,求平均电功率
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
15. 某款售水机(如图甲所示)可通过刷卡(闭合“感应”开关)或投币(闭合“投币”开关)接通供水电机取水;用给出的元件符号在图乙中画出符合要求的电路图
16. 请你根据图中所给信息,分别把“灯泡”、“开关”的符号填到空白处,并在a、b、c三根导线中找出地线并标出.
( )
四、实验探究题(本题共3小题,第17题5分,第18题7分,第19题7分,共19分)
17. 如图所示为“探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”实验的部分装置,两个相同的透明容器中封闭着等量的空气。
(1)图甲装置中U形管______(选填“是”或“不是”)连通器。实验中通过观察U形管中液面高度差的变化来反映电阻产生热量的多少。下列实验中,也运用了这种实验方法的是______(填字母);
A.比较不同物质的吸热能力 B.探究电流与电压、电阻的关系
(2)图甲装置通电一段时间后右侧U形管中液面升高得多,说明______;
(3)图乙中与并联,目的是使通过与的______不同;
(4)某小组在利用图乙装置实验时,发现左右两侧U形管液面高度差相同,与其他小组的实验现象都不同,则该小组可能存在的电路故障是______。
18. 在“测量小灯泡正常发光时的电阻”的实验时,实验室提供了如下器材:额定电压为3.8V的小灯泡(正常工作时电阻大于),电源电压恒为,滑动变阻器、电流表、电压表和开关各一个,导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲所示实物电路补充完整______;
(2)闭合开关前,应把滑片置于最右端,目的是______;闭合开关后,发现电流表无示数,电压表示数接近电源电压,则故障原因可能是小灯泡______;
(3)正确连接电路,测得灯泡两端电压为,要让灯泡正常发光,应将滑动变阻器的滑片向______(选填“左”或“右”)端移动;
(4)当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻为______Ω(保留1位小数);
(5)实验结束后,小明认为上述实验方案中,电压表读数不准确,利用原器材又设计了如图丙所示的实验电路,电压表的量程接入“0~3V”,他认为当电压表示数为0.7V时,小灯泡正常发光,就可以准确完成该小灯泡正常发光时的测量。你认为他的做法在实际操作中______填“可行”或“不可行”),理由:______。
19. 小聪在做“探究串联电路的电压特点”的实验,他按照如图甲所示电路图进行实验,为了测量电压,他按照实验操作规范将一个电压表先后并联在、、两端。
(1)小聪为了防止偶然因素带来的影响,决定采用以下两种方案,进行多次实验:
方案一:改变电源电压 方案二:改变小灯泡的规格
小聪将自己所测的三组数据记录在表中,分析表中的数据可知,与第一次实验对比,第二次实验是采用方案______(选填“一”或“二”)进行的;
序号
1
3
3
6
2
1.5
1.5
3
3
3.5
6
(2)在第三次实验时,灯两端的电压如图乙所示,为______V,由表中的数据可知,串联电路两端的电压等于______电路两端电压的总和;
(3)小超对照图甲的实验设计后认为:用一个电压表分别测ab以及bc之间的电压时,需要将电压表进行改接,为了不反复拆接电压表,优化实验过程。于是,他设计了图丙所示的电路,他的思路是:只闭合开关S和,电压表测的电压,只闭合开关S和,电压表就可以测的电压。这种设计思路是______(选填“正确”或“错误”)的,因为______;
(4)小聪为了避免不断更换实验器材和改接电压表的麻烦,他选择将其中一个小灯泡换成滑动变阻器,又设计了如图丁所示的电路。连接好电路后,小聪向右移滑动变阻器的滑片,小灯泡亮度将______(选填“变亮”或“变暗”)。小聪按照实验规范正确地进行实验并记录数据,多次实验后发现,电压表的示数总是比电压表和电压表的示数之和略大一点,则可能的原因是______。
五、综合应用题(本题共2小题,第20题8分,21题9分,共17分)
20. 图甲为电子台秤原理图,定值电阻R0=15Ω,图乙是压敏电阻R受到压力F和压敏电阻的变化关系图像,电源电压恒为12V,电流表的量程为0.6A。(忽略秤盘的质量,g取10N/kg)求:
(1)测量质量为2kg时,电流表的示数;
(2)质量为2kg的物体放在台秤上,10s内电阻R0产生的热量;
(3)该台秤能够测量的最大质量。
21. 在物理课外实践活动中,小明观察到家里电磁炉铭牌上印有“一级能效”字样,他查得电磁炉“一级能效”的热效率η不低于90%,该电磁炉大火挡正常工作时的电功率为2000W。小明对电磁炉进行粗略测试,用大火挡位正常工作,将质量为1.5kg的水从20℃加热到100℃,耗时280s。[c水=4.2×103J/(kg℃),热效率]。求:
(1)电磁炉大火挡正常工作时的电流(结果保留一位小数);
(2)小明关闭家里的其它用电器,只让电磁炉处于另一小火挡位工作,观察到如图所示的电能表转盘在2min内转了60圈。则该电磁炉的这一小火挡电功率为多少;
(3)请你通过计算帮助小明判断该电磁炉的热效率是否达到一级能效。
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