内容正文:
2024--2025学年度第二学期九年级物理
第一次月考试题
一、单项选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分)
1. 在研究电和磁的漫长历史中,有许多科学家做出过杰出的贡献。最早准确地记载了地磁两极与地理两极并不重合的科学家是( )
A. 沈括 B. 法拉第 C. 墨子 D. 奥斯特
【答案】A
【解析】
【详解】宋代科学家沈括最早发现了地磁场的两极与地理的两极并不完全重合,故A符合题意,故BCD不符合题意。
故选A。
2. 核能是原子核裂变或聚变释放出的能量。下列说法正确的是( )
A. 原子核由质子和中子构成 B. 原子核带负电
C. 当前的核电站是利用核聚变原理工作的 D. 核能是可再生能源
【答案】A
【解析】
【详解】A.原子是由原子核和核外电子组成,而原子核是由质子和中子构成,故A正确;
B.原子核内的质子是带正电的,中子不带电,所以原子核是带正电的,故B错误;
C.当前的核电站是利用可控的核裂变工作的,故C错误;
D.核燃料是用一点少一点,在短时间内无法得到补充,所以核能是不可再生能源,故D错误。
故选A。
3. 巨磁电阻(GMR)效应是指某些材料的电阻在磁场中随磁场强度的增强而急剧减小的现象。如图所示是研究巨磁电阻特性原理的示意图,闭合开关S1、S2,当滑片P向左滑动时,下列说法正确的是( )
A. 通过滑动变阻器的电流减小 B. 电磁铁的磁性减弱
C. 巨磁电阻两端的电压变大 D. 指示灯亮度变亮
【答案】D
【解析】
【详解】由图可知,闭合开关S1、S2后,滑动变阻器的滑片P向左滑动过程中接入电路中电阻变小,由可知,电路中的电流变大,此时电磁铁的磁性变强,因电阻在磁场中随磁场的增强而急剧减小,所以,此时巨磁电阻的阻值会变小,由串联分压可知,巨磁电阻两端的电压变小,右侧电路中的总电阻变小,由可知电路中的电流变大,指示灯亮度变亮,故D正确,ABC错误。
故选D。
4. 如图为某同学自制的风力发电装置,下列说法正确的是( )
A. 风能属于不可再生能源
B. 风机中发电机工作原理与扬声器原理相同
C. 风机中的发电机是利用电磁感应原理进行发电的
D. 发电机工作时将机械能全部转化为电能
【答案】C
【解析】
【详解】A.风能能从自然界源源不断地获得,属于可再生能源,故A错误;
BC.发电机的工作原理是电磁感应现象,扬声器的工作原理是利用通电导体在磁场中受力的作用而转动,故B错误,C正确;
D.发电机工作时,将机械能的一部分转化为电能,还有一部分机械能转化为其它能量,故D错误。
故选C。
5. 下列关于安全用电说法错误的是( )
A. 家用电器失火时,不能直接用水浇灭
B. 在户外遇到雷雨天气,可以到大树下躲雨
C. 使用测电笔辨别火线与零线时,手要接触笔尾金属体
D. 发现有人触电时,应立即切断电源,再进行施
【答案】B
【解析】
【详解】A.生活用水是导体,家用电器失火,用水扑灭时,由于水具有流动性,当人接触时,将会发生触电事故,故A正确,不符合题意;
B.雷雨天气不能在大树下避雨,因为树比较高,而且树上带有水,树木就成了导体,容易将雷电引下来,人在树下避雨就可能会触电,故B错误,符合题意;
C.使用测电笔时,笔尖接触要检测的导线,手接触笔尾金属体,才能在接触火线时氖管发光,接触零线时氖管不发光,故C正确,不符合题意;
D.发现有人触电后,应该首先切断电源,或者用一根绝缘棒将电线挑开(切勿直接碰触电者),尽快使触电者脱离电源,再进行其他的救护措施,故D正确,不符合题意。
故选B。
6. 关于下列四个实验的认识中,正确的是( )
A. 实验现象说明电流周围存在磁场
B. 通电螺线管右端为S极
C. 实验研究的是通电导体在磁场中受到力的作用
D. 实验研究的是电磁感应现象
【答案】A
【解析】
【详解】A.通电导体周围存在着磁场,是电流的磁效应,故A正确;
B.根据图中电源的正极在左侧,可知螺线管中电流方向是由左侧进入右侧流出,故利用安培定则可知通电螺线管的右端为N极,故B错误;
C.闭合电路的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动,导体中有感应电流,这是发电机的原理图,故C错误;
D.探究通电导体在磁场中受力而运动,根据这个原理制成电动机,故D错误。
故选A
7. 如图所示,将一根直导线架在静止小磁针的上方,并使直导线与小磁针平行,接通电路,发现小磁针偏转。关于该实验说法正确的是( )
A. 该实验说明电流周围存在磁场
B. 最早发现该实验现象的科学家是法拉第
C. 利用该实验原理可以制成发电机
D. 改变电流方向,小磁针偏转方向不变
【答案】A
【解析】
【详解】将一根直导线架在静止小磁针的上方,并使直导线与小磁针平行,接通电路,发现小磁针偏转,这是奥斯特最早发现的实验,该实验说明电流周围存在磁场,而且这种磁场的方向跟电流方向有关,第一个发现了电与磁的联系,利用该实验原理可以制成电磁铁、电磁继电器,故A正确,BCD错误。
故选A。
8. 以下关于电与磁的描述中,说法正确的是( )
A. 图甲:磁感线不是真实存在的,地磁场的北极在地理北极附近
B. 图乙:向右移动,能吸引更多铁钉,铁钉下端为电磁铁的极
C. 图丙:同时对调磁极和电源正负极,线圈的转动方向会发生改变
D. 图丁:闭合开关,导体ab竖直向下运动或竖直向上运动,电流表指针不发生偏转
【答案】D
【解析】
【详解】A.图甲中,磁场是真实存在的,磁感线是假想出来的,不适合客观存在的,地球周围存在磁场,地磁场的北极在地理南极附近,故A错误;
B.图乙中,通电螺线管的磁性强弱与电流大小有关,向右移动,电阻变大,电流减小,磁性变弱,能吸引更少的铁钉,根据安培定则可知,四指指向电流方向,大拇指所指的方向即为电磁铁的N极,故铁钉上端为N极,铁钉下端为电磁铁的极,故B错误;
C.图丙中,通电导线在磁场中运动的方向与电流的方向和磁场的方向有关,单独改变磁场方向或电流方向,线圈的转动方向会改变,但二者同时改变时,线圈的转动方向不变,故C错误;
D.图丁中,根据电磁感应现象可知,闭合电路的部分导体在磁场中切割磁感线时会产生感应电流。闭合开关,导体ab竖直向下运动或竖直向上运动,运动方向与磁感线方向平行,没有切割磁感线,不会产生感应电流,故电流表指针不发生偏转,故D正确。
故选D。
9. 创新小组的同学们为学校食堂设计了一个可自动注水的储水池,如图是它的简化装置图,电源电压一定。控制电路中,RN为压敏电阻,其阻值随压力的变化而变化,R0为定值电阻。闭合开关S1、S2,当池中水位上升到一定高度时,触点分离,工作电路断开,注水装置自动停止注水,当池中水位下降到一定位置时,触点连接,工作电路接通,注水装置自动开始注水。下列分析正确的是( )
A. 水位下降时,电磁铁磁性变强 B. 水位下降时,通过R0电流变大
C. 水位上升时,R0的电功率变小 D. 水位上升时,RN的阻值会变小
【答案】D
【解析】
【详解】由图可知,控制电路中定值电阻R0与压敏电阻RN和电磁铁串联。
AB.池中水位下降到一定位置时,触点连接,工作电路接通,注水装置自动开始注水,由此可知,此时衔铁被释放,动触点与静触点接触,电磁铁的磁性减弱,控制电路中的电流变小,故AB错误;
CD.池中水位上升到一定高度时,触点分离,工作电路断开,注水装置自动停止注水,由此可知,此时衔铁被吸引,动触点与静触点分离,电磁铁的磁性增强,控制电路中的电流变大,由串联电路的电流特点可知,通过R0的电流变大,由可知,R0的电功率变大,由欧姆定律可知,此时电路中的总电阻变小,由串联电路的电阻特点可知,RN的阻值变小,故D正确,C错误。
故选D。
10. 如图所示,导体AB、CD水平放置在蹄形磁体的磁场中,拉动AB向左移动时,发现CD也向左移动,对此现象下列说法正确的是( )
A. 此实验两侧装置都用到了电磁感应原理
B. 在此实验中,左侧装置相当于电动机,右侧装置相当于发电机
C. 若将左侧实验装置中的磁体的N、S极倒置,拉动AB向左移动时,发现CD向左移动
D. 若将右侧实验装置中的磁体的N、S极倒置,拉动AB向左移动时,发现CD向右移动
【答案】D
【解析】
【详解】AB.拉动AB向左移动时,闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中会产生感应电流,则此装置的左侧应用的原理是电磁感应,相当于发电机,同时CD中有电流通过,通电导体CD在磁场中受力向右运动,则此装置的右侧相当于电动机,故AB错误;
C.若将左侧实验装置中的磁体的N、S极倒置,磁场方向不变,拉动AB向左移动时,产生的感应电流方向改变,通过CD的电流方向发生改变,CD受力方向改变,CD向右移动,故C错误;
D.拉动AB向左移动时,磁场的方向不变,产生的感应电流方向不变,将右侧实验装置中的磁体的N、S极倒置,通过CD的电流方向发生改变,CD受力方向改变,CD向右移动,故D正确。
故选D。
二、填空与作图题(本大题共6小题,计18分)
11. 受到地磁场的作用,指南针静止时______(选填“N”或“S”)极指向南方;如图所示,磁悬浮地球仪应用了______(选填“同”或“异”)名磁极相互排斥的规律。
【答案】 ①. S ②. 同
【解析】
【详解】[1]地磁南极在地理北极附近,地磁北极在地理南极附近,受到地磁场的作用,指南针静止时极指向南方。
[2]如图所示,磁悬浮地球仪应用了同名磁极相互排斥的规律。
12. 如图所示,在小磁针的上方平行架一根导线,接通电路,当导线中有电流通过时,小磁针将发生偏转,说明通电导体周围存在________,这一发现最早由丹麦物理学家________发现。
【答案】 ①. 磁场 ②. 奥斯特
【解析】
【详解】[1][2]1820年,丹麦科学家奥斯特在做实验时偶然发现:当导线中通过电流时,它旁边的磁针发生了偏转,他进而继续研究,终于证实了电流周围存在磁场,在世界上第一个发现了电和磁之间的联系。
13. 如图所示是一款“运动手环”,其主要部分是一段内置一小块磁铁密闭空心塑料管,管外缠绕着线圈,戴着这种手环走路时,塑料管跟着手一起运动,磁铁则在管内反复运动,线圈中便会产生_________,液晶屏上就会显示出运动的步数,此过程利用了________原理,将________能转化为电能。
【答案】 ①. 电流 ②. 电磁感应 ③. 机械
【解析】
【详解】[1][2][3]戴着这种手环走路时,塑料管跟着手一起运动,磁铁则在管内反复运动,线圈切割磁感线而产生电流。因此,运动手环的基本原理是电磁感应,产生电流的过程中将机械能转化为电能。
14. 如图是动圈式话筒的构造示意图,当你对着话筒说话时,产生的声音使膜片振动,与膜片相连的线圈也跟着一起振动,线圈在磁场中做__________运动,能产生随着声音的变化而变化的________,经放大后,通过扬声器还原成声音,动圈式话筒能把声信号转变成电信号,利用的原理是________。
【答案】 ①. 切割磁感线 ②. 电流 ③. 电磁感应
【解析】
【详解】[1][2][3]与膜片相连的线圈在磁场中振动时,切割磁感线,根据电磁感应现象可知,此时电路中产生了感应电流。所以动圈式话筒的工作原理是电磁感应。
15. 为了锻炼手部力量,小明购买了如图-1所示的握力计,它的工作原理如图-2。电源电压恒定不变,握力显示表由电压表改装而成,定值电阻R2的阻值为10Ω,该电路中的电流变化范围为0.3~0.6A。金属弹簧的上端连接滑片P,不施加力时滑片P恰好在电阻R1的最上端。R2在电路中的作用是__________;当握力增大时,握力显示表的示数会__________(选填“增大”“减小”或“不变”);电源电压为________V;当受到的握力最大时,R2在2s内产生的热量为__________ J。(金属弹簧及握柄的电阻忽略不计)
【答案】 ①. 保护电路 ②. 增大 ③. 6 ④. 1.8
【解析】
【详解】[1]由图-2可知,滑动变阻器R1与R2串联,若没有定值电阻R2,当不施加力时滑片P恰好在电阻R1的最上端,即滑动变阻器接入电路的电阻为零时,电路短路,故定值电阻R2的作用是保护电路。
[2]不施加力时弹簧一端的滑片P在电阻R1的最上端,此时滑动变阻器R1接入电路的电阻为0,施加力时,滑动变阻器的滑片P向下滑,R1接入电路的阻值变大,总电阻变大,电源电压不变,故电流变小,根据可得,R2两端的电压减小,则R1两端的电压变大,即电压表的示数变大;由于握力显示表由电压表改装而成,则握力显示表的示数会增大。
[3]不施加力时弹簧一端的滑片P在电阻R1的最上端,此时滑动变阻器R1接入电路的电阻为0,此时总电阻最小,电流最大,最大电流为0.6A,而且此时只有电阻R2接入电路,故电源电压为
当受到的握力最大时,此时R1全部接入,总电阻最大,此时的电流最小,而最小的电流为0.3A,R2在2s内产生的热量为
16. 按要求作图:
(1)在图中,标出通电螺线管磁场中静止的小磁针N极和磁感线a的方向。
(2)如图所示,用笔画线代替导线将电路连接完整,并在括号中标出小磁针静止时右端的磁极名称(要求:闭合开关,移动滑片P时,螺线管磁性强弱改变)。
【答案】(1) (2)
【解析】
【小问1详解】
已知电源右端为正极,左端为负极,电流从螺线管的右端流入,根据安培定则可知,右侧螺线管的上端为N极,左侧螺线管的上端为S极;根据异名磁极相互吸引可知,小磁针左端为N极,右端为S极,磁感线在螺线管外部总是从N极指向S极,如图所示:
【小问2详解】
滑动变阻器接入电路采用一上一下接法,图中下接线柱已有,故只要接一个上接线柱;电路从右侧往上流入螺线管,根据安培定则,螺线管左端为N极,右端为S极,由异名磁极相互吸引可知小磁针左边为N极,右边为S极,如图所示:
三、实验与探究题(本大题共4小题,计22分)
17. 请按要求完成填空。
(1)如图甲所示,该物体的长度是________cm;
(2)如图乙所示温度计是根据_____________原理制成;
(3)如图丙所示,电能表的读数为______________kW·h;
(4)如图丁所示,司南静止时,它的长柄指向南方,说明长柄是_____________(选填“S”或“N”)极。
【答案】(1)2.40
(2)见解析 (3)8633.5
(4)S
【解析】
【小问1详解】
由图甲可知,刻度尺的分度值是1mm,物体的左端与1.00cm对齐,物体的右端与3.40cm对齐,物体的长度为3.40cm-1.00cm=2.40cm
【小问2详解】
一般液体具有热胀冷缩的性质,图乙中的温度计是根据液体的热胀冷缩的性质制成的。
【小问3详解】
图丙中,电能表单位为kW·h,最后一位为小数位,其示数为8633.5kW·h。
【小问4详解】
能自由转动的磁体静止时指南的那个磁极叫做南极,又叫S极;司南静止时,它的长柄指向南方,说明长柄是磁体的南极(或S极)。
18. 物理兴趣小组的同学在“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”实验中,用导线将金属棒、开关、灵敏电流计连接成电路,用绝缘的细线将金属棒水平悬挂,置于U形磁铁的磁场中,如图所示。
(1)他们完成操作,将观察到的现象记入表格;
序号
开关
金属棒运动方向
电流计指针偏转情况
1
断开
竖直上下运动
不偏转
2
断开
水平左右运动
不偏转
3
闭合
竖直上下运动
不偏转
4
闭合
水平向右运动
向左偏转
5
闭合
水平向左运动
向右偏转
根据实验现象发现,当开关____________(选填“闭合”或“断开”)时,金属棒做切割磁感线运动会产生感应电流,________(选填“电动机”或“发电机”)是根据这个原理工作的;
(2)金属棒分别向左和向右运动时,灵敏电流计指针的偏转方向不同,说明了感应电流的方向与____________有关;
(3)如果将电路中的电流计换成________,可以探究磁场对通电导体的作用。
【答案】(1) ①. 闭合 ②. 发电机
(2)金属棒切割磁感线运动方向
(3)电源
【解析】
【小问1详解】
[1][2]由表中数据可知,开关断开时,金属棒切割磁感线运动,电流计指针不偏转,所以当开关闭合时,金属棒做切割磁感线运动会产生感应电流,发电机是根据这个原理工作的。
【小问2详解】
由表中4、5组数据可知,开关闭合,金属棒水平向右运动,电流计向左偏转,金属棒水平向左运动,电流计向右偏转,说明感应电流的方向与金属棒切割磁感线运动方向有关。
【小问3详解】
探究磁场对通电导体的作用,需要有电源,所以将电路中的电流计换成电源,可以探究磁场对通电导体的作用。
19. 在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中,小明制成简易电磁铁甲、乙,并设计了如图所示的电路。
(1)实验中是通过观察_________来判定电磁铁磁性强弱的,这种实验的研究方法是________;
(2)当滑动变阻器滑片向左移动时,电磁铁甲、乙吸引大头针的个数________(选填“增加”或“减少”),说明当线圈的匝数一定时,电流越________,电磁铁磁性越强;
(3)图中采用串联接法的目的是保证通过两电磁铁的________相同,根据图示的情境可知,________(选填“甲”或“乙”)的磁性强,由此我们可以得出的结论是:_______________。
【答案】(1) ①. 电磁铁吸引大头针数目的多少 ②. 转换法
(2) ①. 增加 ②. 大
(3) ①. 电流 ②. 甲 ③. 见解析
【解析】
【小问1详解】
[1][2]磁性的强弱是无法直接观察的,利用磁性的不同产生的磁力不同来认识电磁铁磁性的强弱不同,此题中就是利用电磁铁吸引大头针数目的不同来反映磁性强弱的不同的,这是一种转换法。
【小问2详解】
[1][2]当滑动变阻器滑片向左移动时,滑动变阻器连入电路的电阻减小,通过的电流变大,吸引大头针的个数增加,磁性增强,说明线圈的匝数一定时,电流越大,电磁铁的磁性越强。
【小问3详解】
[1][2][3]图中两个电磁铁串联接入电路中,由串联电路电流的规律可知通过它们的电流相等,甲电磁铁吸引大头针的个数较多,说明甲的磁性强,所以得出的结论是:电流一定时,线圈匝数越多,磁性越强。
20. 磁体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质,小蕊和小昌同学想探究“磁体对回形针吸引力大小与放入它们之间物体的哪些因素有关”,请你参与探究并解决一些问题:
(1)如图甲所示,保持磁体和纸片间的距离一定,在纸片上放入不同物体时,通过比较纸片下面能吸附的回形针数量,显示磁体对回形针吸引力的大小。回形针的放置有乙、丙两种方法,依据_______的原理,回形针在磁场中某点受到的吸引力等于它的重力,应选择图中_____的方法;
(2)选择正确方法后,他们在纸片上分别放入形状、面积和厚度相同,材料不同的铁板、铝板等,观察能吸引的回形针个数,多次实验后将数据记录在下表中:
磁体与纸片之间放入的物体
不放物体
铁板
镍板
铝板
陶瓷板
玻璃板
塑料板
吸引回形针数量/个
4
1
1
3
3
3
3
①分析数据,可以得出:在其他条件相同时,放入铁板或镍板,吸引回形针的数量_____,说明铁板和镍板对吸引力的影响_________,即对磁性屏蔽效果明显;
②铁、镍、铝都是导体,而铝对磁性屏蔽效果不明显,原因可能是__________。
(3)他们在纸片上分别放入形状和____相同、面积不同的铁板。发现铁板面积越大,吸住的回形针数量越少。
【答案】 ①. 二力平衡 ②. 乙 ③. 较少 ④. 较大 ⑤. 铝不能被磁化 ⑥. 厚度
【解析】
【详解】(1)]1]回形针被吸附在纸片下面时,受到磁体的吸引力和重力的作用,处于静止状态,所以是据二力平衡的原理。
[2]实验操作时,应选择乙图中的方法,因为乙图中每个回形针都只受到磁体的吸引力和重力的作用,而丙图中,处于中间的回形针除了受到吸引力和重力的作用还受到下面的回形针的作用力,且所受的吸引力是上面的回形针磁化后的吸引力,而不是磁体本身的吸引力,故不选丙图。
(2)①[3][4]由表格数据可知,在其他条件相同时,放入铁板或镍板时,吸引的回形针数量较少,说明铁板和镍板对吸引力的影响较大,即对磁性屏蔽效果明显。
②[5]铁、镍、铝都是导体,而铝对磁性屏蔽效果不明显,原因可能是铝不能被磁化。
(3)[6]在纸上放入的铁板应是形状和厚度都相同,面积不同,因为要探究的是吸引力与铁板面积的关系。
四、综合题(本大题共3小题,计20分)
21. 图示为某型号压路机,其部分参数如下表。其中,振动频率30Hz是指压路机在施工中钢轮1秒钟压路30次。(g取10N/kg)
整机质量(kg)
18000
钢轮振动频率(Hz)
30
行驶速度(km/h)
2.5/9.8
钢轮振动振幅(mm)
20/1.0
发动机功率(kW)
110
钢轮激振力(×103N)
320/160
(1)压路机静止时对水平路面的压力是多大?__________钢轮的质量大、与地面__________小,对地面的压强大。
(2)压路机以2.5km/h的速度在路面上匀速行驶6min,通过的路程是多少_________?
【答案】(1) ①. ②. 接触面积 (2)250m
【解析】
【小问1详解】
[1]压路机静止时对水平路面的压力
[2]根据公式可知,钢轮对地面的压力越大,接触面积越小时,对地面的压强大。
【小问2详解】
通过路程是
22. 某款新型电动轿车,每充电一次,锂离子电池储存的能量为50 kW·h,可供该车连续行驶300 km,其最高车速可达120 km/h。
(1)电动轿车的顶部向上凸起,当它高速行驶时,车顶的气压比车底的气压________ ;
(2)若该车以108 km/h的速度匀速行驶10 min,通过的路程是多少_________?
(3)该车连续行驶100 km消耗的电能相当于完全燃烧多少升柴油产生的热量_________;(q柴油= 4.3×107 J/kg , ρ柴油= 0.85×103 kg/m3,计算结果保留两位小数)
【答案】 ①. 小 ②. 18km ③. 1.65L
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1] 因为流体流速越大的位置,其压强越小,所以电动轿车的顶部向上凸起,加大了空气的流速,故使车顶的气压比车底的气压小。
(2)[2] 该车以108 km/h的速度匀速行驶10 min,通过的路程是
s=vt=108 km/h×h=18km
(3)[3]行驶100km消耗的电能
完全燃烧柴油的质量是
完全燃烧柴油的体积
23. 如图-1为某校物理小组设计的具有加热和保温功能的电热器内部简化电路.Rt为热敏电阻,阻值随温度升高而减小.R1、R2、R3均为电热丝,且R1=R2=400Ω.闭合开关S1、S2,电热器开始加热.
(1)控制电路中,电磁铁的上端是_____极.
(2)加热时,动触点与上方静触点b、c接通,工作电路的总功率是多少?_____
(3)电磁铁对衔铁的吸引力F与控制电路中电流I的关系如图-2所示.当电磁铁对衔铁的吸引力为1N时,动触点a与下方静触点d接通,进入保温状态,此时热敏电阻Rt的阻值是多少?_____(电磁铁线圈电阻不计)
(4)保温状态下,R1的功率为64W,则工作电路30s消耗的电能是多少?_____
【答案】 ①. N ②. 242W ③. 30Ω ④. 2640J
【解析】
【详解】(1).根据右手螺旋定则,右手四指弯曲顺着电流方向握住螺线管,则大拇指向上,可判断出电磁铁的上端为N极;
(2).当电热器加热时,动触点与上方静触点b、c接通,此时R1与R2并联,根据可得,R1和R2工作时的功率:
,
所以加热时,工作电路的总功率P并=P1+P2=121W+121W=242W;
(3).由图-2可知,当电磁铁对衔铁的吸引力为1N时,控制电路中的电流I=0.2A,根据可得:
此时热敏电阻的阻值:;
(4).电热器处于保温状态时,动触点a与下方静触点d接通,此时R1与R3串联,根据P=I2R可得:
,
工作电路30s消耗的电能:
W=UI保温t=220V×0.4A×30s=2640J.
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2024--2025学年度第二学期九年级物理
第一次月考试题
一、单项选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分)
1. 在研究电和磁的漫长历史中,有许多科学家做出过杰出的贡献。最早准确地记载了地磁两极与地理两极并不重合的科学家是( )
A. 沈括 B. 法拉第 C. 墨子 D. 奥斯特
2. 核能是原子核裂变或聚变释放出的能量。下列说法正确的是( )
A. 原子核由质子和中子构成 B. 原子核带负电
C. 当前的核电站是利用核聚变原理工作的 D. 核能是可再生能源
3. 巨磁电阻(GMR)效应是指某些材料的电阻在磁场中随磁场强度的增强而急剧减小的现象。如图所示是研究巨磁电阻特性原理的示意图,闭合开关S1、S2,当滑片P向左滑动时,下列说法正确的是( )
A. 通过滑动变阻器的电流减小 B. 电磁铁的磁性减弱
C. 巨磁电阻两端的电压变大 D. 指示灯亮度变亮
4. 如图为某同学自制的风力发电装置,下列说法正确的是( )
A. 风能属于不可再生能源
B. 风机中发电机工作原理与扬声器原理相同
C. 风机中的发电机是利用电磁感应原理进行发电的
D. 发电机工作时将机械能全部转化为电能
5. 下列关于安全用电说法错误的是( )
A. 家用电器失火时,不能直接用水浇灭
B. 在户外遇到雷雨天气,可以到大树下躲雨
C. 使用测电笔辨别火线与零线时,手要接触笔尾金属体
D. 发现有人触电时,应立即切断电源,再进行施
6. 关于下列四个实验的认识中,正确的是( )
A. 实验现象说明电流周围存在磁场
B. 通电螺线管右端为S极
C. 实验研究的是通电导体在磁场中受到力的作用
D. 实验研究的是电磁感应现象
7. 如图所示,将一根直导线架在静止小磁针的上方,并使直导线与小磁针平行,接通电路,发现小磁针偏转。关于该实验说法正确的是( )
A. 该实验说明电流周围存在磁场
B. 最早发现该实验现象的科学家是法拉第
C. 利用该实验原理可以制成发电机
D. 改变电流方向,小磁针偏转方向不变
8. 以下关于电与磁的描述中,说法正确的是( )
A. 图甲:磁感线不是真实存在的,地磁场的北极在地理北极附近
B. 图乙:向右移动,能吸引更多铁钉,铁钉下端为电磁铁的极
C. 图丙:同时对调磁极和电源正负极,线圈的转动方向会发生改变
D. 图丁:闭合开关,导体ab竖直向下运动或竖直向上运动,电流表指针不发生偏转
9. 创新小组的同学们为学校食堂设计了一个可自动注水的储水池,如图是它的简化装置图,电源电压一定。控制电路中,RN为压敏电阻,其阻值随压力的变化而变化,R0为定值电阻。闭合开关S1、S2,当池中水位上升到一定高度时,触点分离,工作电路断开,注水装置自动停止注水,当池中水位下降到一定位置时,触点连接,工作电路接通,注水装置自动开始注水。下列分析正确的是( )
A. 水位下降时,电磁铁磁性变强 B. 水位下降时,通过R0电流变大
C. 水位上升时,R0的电功率变小 D. 水位上升时,RN的阻值会变小
10. 如图所示,导体AB、CD水平放置在蹄形磁体的磁场中,拉动AB向左移动时,发现CD也向左移动,对此现象下列说法正确的是( )
A. 此实验两侧装置都用到了电磁感应原理
B. 在此实验中,左侧装置相当于电动机,右侧装置相当于发电机
C. 若将左侧实验装置中的磁体的N、S极倒置,拉动AB向左移动时,发现CD向左移动
D. 若将右侧实验装置中的磁体的N、S极倒置,拉动AB向左移动时,发现CD向右移动
二、填空与作图题(本大题共6小题,计18分)
11. 受到地磁场的作用,指南针静止时______(选填“N”或“S”)极指向南方;如图所示,磁悬浮地球仪应用了______(选填“同”或“异”)名磁极相互排斥的规律。
12. 如图所示,在小磁针的上方平行架一根导线,接通电路,当导线中有电流通过时,小磁针将发生偏转,说明通电导体周围存在________,这一发现最早由丹麦物理学家________发现。
13. 如图所示是一款“运动手环”,其主要部分是一段内置一小块磁铁的密闭空心塑料管,管外缠绕着线圈,戴着这种手环走路时,塑料管跟着手一起运动,磁铁则在管内反复运动,线圈中便会产生_________,液晶屏上就会显示出运动的步数,此过程利用了________原理,将________能转化为电能。
14. 如图是动圈式话筒的构造示意图,当你对着话筒说话时,产生的声音使膜片振动,与膜片相连的线圈也跟着一起振动,线圈在磁场中做__________运动,能产生随着声音的变化而变化的________,经放大后,通过扬声器还原成声音,动圈式话筒能把声信号转变成电信号,利用的原理是________。
15. 为了锻炼手部力量,小明购买了如图-1所示的握力计,它的工作原理如图-2。电源电压恒定不变,握力显示表由电压表改装而成,定值电阻R2的阻值为10Ω,该电路中的电流变化范围为0.3~0.6A。金属弹簧的上端连接滑片P,不施加力时滑片P恰好在电阻R1的最上端。R2在电路中的作用是__________;当握力增大时,握力显示表的示数会__________(选填“增大”“减小”或“不变”);电源电压为________V;当受到的握力最大时,R2在2s内产生的热量为__________ J。(金属弹簧及握柄的电阻忽略不计)
16. 按要求作图:
(1)在图中,标出通电螺线管磁场中静止的小磁针N极和磁感线a的方向。
(2)如图所示,用笔画线代替导线将电路连接完整,并在括号中标出小磁针静止时右端的磁极名称(要求:闭合开关,移动滑片P时,螺线管磁性强弱改变)。
三、实验与探究题(本大题共4小题,计22分)
17. 请按要求完成填空。
(1)如图甲所示,该物体的长度是________cm;
(2)如图乙所示温度计是根据_____________原理制成;
(3)如图丙所示,电能表的读数为______________kW·h;
(4)如图丁所示,司南静止时,它的长柄指向南方,说明长柄是_____________(选填“S”或“N”)极。
18. 物理兴趣小组的同学在“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”实验中,用导线将金属棒、开关、灵敏电流计连接成电路,用绝缘的细线将金属棒水平悬挂,置于U形磁铁的磁场中,如图所示。
(1)他们完成操作,将观察到现象记入表格;
序号
开关
金属棒运动方向
电流计指针偏转情况
1
断开
竖直上下运动
不偏转
2
断开
水平左右运动
不偏转
3
闭合
竖直上下运动
不偏转
4
闭合
水平向右运动
向左偏转
5
闭合
水平向左运动
向右偏转
根据实验现象发现,当开关____________(选填“闭合”或“断开”)时,金属棒做切割磁感线运动会产生感应电流,________(选填“电动机”或“发电机”)是根据这个原理工作的;
(2)金属棒分别向左和向右运动时,灵敏电流计指针偏转方向不同,说明了感应电流的方向与____________有关;
(3)如果将电路中的电流计换成________,可以探究磁场对通电导体的作用。
19. 在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中,小明制成简易电磁铁甲、乙,并设计了如图所示的电路。
(1)实验中是通过观察_________来判定电磁铁磁性强弱的,这种实验的研究方法是________;
(2)当滑动变阻器滑片向左移动时,电磁铁甲、乙吸引大头针的个数________(选填“增加”或“减少”),说明当线圈的匝数一定时,电流越________,电磁铁磁性越强;
(3)图中采用串联接法的目的是保证通过两电磁铁的________相同,根据图示的情境可知,________(选填“甲”或“乙”)的磁性强,由此我们可以得出的结论是:_______________。
20. 磁体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质,小蕊和小昌同学想探究“磁体对回形针吸引力大小与放入它们之间物体的哪些因素有关”,请你参与探究并解决一些问题:
(1)如图甲所示,保持磁体和纸片间的距离一定,在纸片上放入不同物体时,通过比较纸片下面能吸附的回形针数量,显示磁体对回形针吸引力的大小。回形针的放置有乙、丙两种方法,依据_______的原理,回形针在磁场中某点受到的吸引力等于它的重力,应选择图中_____的方法;
(2)选择正确方法后,他们在纸片上分别放入形状、面积和厚度相同,材料不同铁板、铝板等,观察能吸引的回形针个数,多次实验后将数据记录在下表中:
磁体与纸片之间放入的物体
不放物体
铁板
镍板
铝板
陶瓷板
玻璃板
塑料板
吸引回形针数量/个
4
1
1
3
3
3
3
①分析数据,可以得出:在其他条件相同时,放入铁板或镍板,吸引回形针的数量_____,说明铁板和镍板对吸引力的影响_________,即对磁性屏蔽效果明显;
②铁、镍、铝都是导体,而铝对磁性屏蔽效果不明显,原因可能是__________。
(3)他们在纸片上分别放入形状和____相同、面积不同的铁板。发现铁板面积越大,吸住的回形针数量越少。
四、综合题(本大题共3小题,计20分)
21. 图示为某型号压路机,其部分参数如下表。其中,振动频率30Hz是指压路机在施工中钢轮1秒钟压路30次。(g取10N/kg)
整机质量(kg)
18000
钢轮振动频率(Hz)
30
行驶速度(km/h)
2.5/9.8
钢轮振动振幅(mm)
2.0/1.0
发动机功率(kW)
110
钢轮激振力(×103N)
320/160
(1)压路机静止时对水平路面的压力是多大?__________钢轮的质量大、与地面__________小,对地面的压强大。
(2)压路机以2.5km/h的速度在路面上匀速行驶6min,通过的路程是多少_________?
22. 某款新型电动轿车,每充电一次,锂离子电池储存的能量为50 kW·h,可供该车连续行驶300 km,其最高车速可达120 km/h。
(1)电动轿车顶部向上凸起,当它高速行驶时,车顶的气压比车底的气压________ ;
(2)若该车以108 km/h的速度匀速行驶10 min,通过的路程是多少_________?
(3)该车连续行驶100 km消耗的电能相当于完全燃烧多少升柴油产生的热量_________;(q柴油= 4.3×107 J/kg , ρ柴油= 0.85×103 kg/m3,计算结果保留两位小数)
23. 如图-1为某校物理小组设计的具有加热和保温功能的电热器内部简化电路.Rt为热敏电阻,阻值随温度升高而减小.R1、R2、R3均为电热丝,且R1=R2=400Ω.闭合开关S1、S2,电热器开始加热.
(1)控制电路中,电磁铁的上端是_____极.
(2)加热时,动触点与上方静触点b、c接通,工作电路的总功率是多少?_____
(3)电磁铁对衔铁的吸引力F与控制电路中电流I的关系如图-2所示.当电磁铁对衔铁的吸引力为1N时,动触点a与下方静触点d接通,进入保温状态,此时热敏电阻Rt的阻值是多少?_____(电磁铁线圈电阻不计)
(4)保温状态下,R1的功率为64W,则工作电路30s消耗的电能是多少?_____
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