内容正文:
四川省内江市隆昌市黄家镇桂花井初级中学
2024-2025学年度九年级下册二模试题
物理
(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题(共12小题,每小题3分,共36分)
1. 下列说法正确的是( )
A. 打扫卫生时尘土飞扬,属于扩散现象
B. 天然气燃烧越充分,其热值就越大
C. 炽热的铁水具有内能,冰冷的铁块也具有内能
D. 楼房中的“暖气”用水作为介质,是因为水的比热容较小
【答案】C
【解析】
【详解】A.尘土飞扬属于机械运动,故A错误;
B.燃料的热值是燃料的本质属性,与燃烧情况、质量、放出的热量等均无关,故B错误;
C.任何物体都具有内能,故C正确;
D.暖气用水作为介质,是利用水的比热容大,同条件下能放出更多的热量,故D错误。
故选C。
2. 图甲为某家庭电路的部分电路,下列说法正确的是( )
A. 控制照明灯的开关应接在图中的b处
B. 保险丝熔断后,可以临时用一段铜线代替
C. 用电器的功率越大,电能表记录的数字一定越大
D. 使用验电笔检测的正确方式如图乙所示
【答案】A
【解析】
【详解】A.控制灯泡的开关要接在火线和灯泡之间,即应接在图中的b处,这样断开开关时,灯泡处才不会带电,故A正确;
B.保险丝是利用电阻率大、熔点低的铅锑合金制成的,铜丝的电阻率小、熔点高,不能代替保险丝,如果铜丝代替保险丝,电流过大,铜丝不能熔断,起不到保护电路的作用,故B错误;
C.电能表记录的是用电器消耗的电能,用电器的功率越大,使用的时间未知,消耗的电能未知,电能表记录的数字不一定越大,故C错误;
D.使用验电笔时,手要接触笔尾金属体,不能接触笔尖金属体,图乙手没有接触笔尾金属体,故D错误。
故选A。
3. 关于能源、信息、新材料和航天,下列说法正确的是( )
A. 核能和地热能都是可再生能源
B. 核潜艇是利用原子核发生聚变来获取动力的
C. 弯曲的光导纤维也能传输信息,说明光可以沿曲线传播
D. 中国航天员王亚平进行“天宫课堂”授课时,依靠电磁波与地面之间进行信息传递
【答案】D
【解析】
【详解】A.核能的核燃料是不可再生能源,故A错误;
B.核潜艇是利用原子核发生裂变来获取动力的,故B错误;
C.弯曲的光导纤维也能传输信息,是因为光发生了反射,故C错误;
D.电磁波可以在真空中传播,所以天空站和地面之间的信息传递是通过电磁波完成的,故D正确。
故选D。
4. 智能安防已经进入百姓家里。在实体店体验房间里,出门时,在智能锁里设置外出模式相当于开关S闭合。如果红外线传感器(相当于开关S1)探测到人,窗户传感器(相当于开关S2)探测到窗户的打开或烟雾传感器(相当于开关S3)探测到烟雾,相应的开关都会闭合。这时屋内的警报电铃会响起,同时视频监控拍摄图像给屋主发送报警信息。报警铃和监控器的额定电压都是220V。下列模拟安防电路符合以上描述的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】在实体店体验房间里,出门时,在智能锁里设置外出模式相当于开关S闭合,说明S控制所用用电器。报警铃和监控器的额定电压都是220V,可知二者并联。如果红外线传感器(相当于开关S1)探测到人,窗户传感器(相当于开关S2)探测到窗户的打开或烟雾传感器(相当于开关S3)探测到烟雾,相应的开关都会闭合,这时屋内的警报电铃会响起,同时视频监控拍摄图像给屋主发送报警信息。可知只要闭合其中一个开关电铃和监控即可工作,故三个开关并联。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
5. 关于电和磁,下列说法正确的是( )
A. 摩擦起电的实质是创造了电荷 B. 通电导体周围一定存在磁场
C. 磁感线是磁场中真实存在的线 D. 导体在磁场中运动就会产生电流
【答案】B
【解析】
【详解】A.摩擦起电的实质是电子的转移,电荷不能被创造,故A错误;
B.由奥斯特实验可知,通电导体周围存在磁场,故B正确;
C.为了形象描述磁场的性质而引入了磁场线,磁感线不是磁场中真实存在的,故C错误;
D.只有闭合导体的一部分在磁场中做切割磁感线运动,导体中才会有感应电流,故D错误。
故选B。
6. 如图是小明按物理课本“迷你实验室”提供的方法制作的作品,下列分析不正确的是( )
A. 铅笔芯变阻器工作时利用了电流的热效应
B. 铁钉电磁铁工作时能吸引大头针表明有磁性
C. 西红柿电池工作时化学能转化为电能
D. 简易电动机工作时电能转化为机械能
【答案】A
【解析】
【详解】A.铅笔芯变阻器是通过改变铅笔芯接入电路的长度来改变电路电阻,进而改变通过电路的电流来工作的,故A错误,符合题意;
B.电磁铁能吸引大头针,说明电磁铁有磁性,故B正确,不符合题意;
C.水果电池工作时把化学能转化为电能,故C正确,不符合题意;
D.电动机工作时消耗电能,获得机械能,把电能转化为机械能,故D正确,不符合题意。
故选A。
7. 如图所示的电路中,电源电压恒定。闭合开关S后,电路正常工作。过了一会儿,两电表的示数突然都变为零,则该电路中出现的故障可能是( )
A. 电阻R断路 B. 电阻R短路 C. 灯L断路 D. 灯L短路
【答案】C
【解析】
【详解】A.电阻R断路,电路中无电流,电流表无示数;电压表的正负接线柱通过灯丝、导线接在电源正负极上,电压表有示数,故A不符合题意;
B.电阻R短路,电压表被短路,电路中只有电灯,电压表示数为0,电流表有示数,故B不符合题意;
C.灯L断路,电路中无电流,电流表无示数;电压表的正负接线柱不能接在电源正负极上,电压表无示数,故C符合题意;
D.灯L短路,电路中只有电阻,电压表和电流表都有示数,故D不符合题意。
故选C。
8. 如图所示是与磁有关的现象,下列分析错误的是( )
A. 图(甲)中滑板车滑行时车轮边缘小彩灯发光,其发电原理是电磁感应
B. 图(乙)中通过改变电流大小,可以改变电磁起重机磁性强弱
C. 图(丙)中只将小电动机电源正负极对调,线圈转动方向不变
D. 图(丁)中司南静止时长柄总是指向南方,说明地球周围存在磁场
【答案】C
【解析】
【详解】A.带有小彩灯的滑板车车轮转动时,线圈在磁场中做切割磁感线运动,会产生感应电流,使小彩灯发光,这是电磁感应现象,故A正确,不符合题意;
B.电磁铁磁性强弱与电流的大小和线圈匝数有关,改变电流大小,可以改变电磁起重机磁性强弱,故B正确,不符合题意;
C.直流电动机的受力方向与电流的方向和磁感线的方向有关,只将小电动机电源正负极对调,线圈转动方向改变,故C错误,符合题意;
D.因为地球周围存在磁场,所以司南静止时长柄总是指向南方,故D正确,不符合题意。
故选C。
9. 如图所示,是小京设计的汽车油箱内油量不足时触发报警的电路,电源两端电压保持不变,电阻、中的一个是定值电阻,另一个是压敏电阻。压敏电阻装在油箱内底部,其阻值随油箱中油量的减少而增大,当电压表示数大于某一值U时,就会触发报警。电压表示数为U时,油箱中的油量为警戒油量。下列说法错误的是( )
A. 为压敏电阻
B. 随着油箱的油量减少,通过定值电阻的电流变大
C. 若换用阻值更大的定值电阻,警戒油量将变小
D. 若换用电压更大的电源,警戒油量将变大
【答案】B
【解析】
【详解】 AB.根据电路图可知,电阻R1、R2串联接入电路中,电压表测量电阻R1两端的电压;压敏电阻的阻值随油箱中油量的减少而增大,当油箱中的油量减少时,压敏电阻的阻值变大,根据串联电路的分压规律可知,压敏电阻分担电压变大;根据串联电路的电压规律可知,定值电阻两端电压变小,由于电压表示数大于某一值U时,就会触发报警,所以R1是压敏电阻;此时电路的总电阻变大,根据欧姆定律可知,电路中的电流变小,故A正确,不符合题意,B错误,符合题意;
C.电压表的报警电压不变,定值电阻两端电压不变,若换用阻值更大的定值电阻,根据欧姆定律可知,电路中的电流变小,根据可知,压敏电阻的阻值变大,警戒油量将变小,故C正确,不符合题意;
D.电压表的报警电压不变,若换用电压更大的电源,定值电阻两端电压变大,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,根据可知,压敏电阻的阻值变小,警戒油量将变大,故D正确,不符合题意。
故选B。
10. 如图所示的白鹤滩水电站是实施西电东送”的国家重大工程,是世界在建规模最大的水电工程正式投运后,每年可向华东地区输送的电能,相当于火力发电站燃烧标准煤所获得的电能,标准煤的热值取,下列说法中错误的是( )
A. 水能是可再生能源 B. 水电站将水的机械能转化为电能
C. 煤炭是不可再生能源 D. 火力发电站的发电效率为50%
【答案】D
【解析】
【详解】A.水能是可再生能源,能够从自然界中源源不断地获得,故A正确,A不符合题意;
B.水电站是利用水的机械能来发电的,将水的机械能转化为电能,故B正确,B不符合题意;
C.煤炭是化石能源,一旦消耗短时间内无法再生,故煤炭是不可再生能源,故C正确,C不符合题意;
D.燃烧标准煤所获得的热量为
每年可向华东地区输送的电能,火力发电站的发电效率为
故D错误,D符合题意。
故选D。
11. 如图甲所示的电路中,电源电压保持不变。图乙是通过小灯泡L的电流I随小灯泡两端的电压U变化的图像。下列说法中正确的是( )
A. 滑动变阻器滑片P向右移动,小灯泡变亮
B. 小灯泡两端电压增大时,小灯泡电阻变小
C. 滑动变阻器滑片P向左移动,电流表示数变小
D. 小灯泡电压为2.5V时,小灯泡的功率为0.7W
【答案】D
【解析】
【详解】由图甲可知闭合开关,灯泡和滑动变阻器串联接入电路,电压表测灯泡两端的电压,电流表测通过电路的电流。
A.滑动变阻器的滑片向右移动,滑动变阻器接入电路的电阻变大,串联电路总电阻等于各部分电阻之和,所以电路总电阻变大,根据欧姆定律可知通过电路的电流变小,由乙图可知灯泡两端的电压变小,根据可知,灯泡的电功率变小,所以灯泡变暗,故A错误;
B.由图像可知通过灯泡的电流变化量小于其两端的电压变化量,由可知,小灯泡两端电压增大时,小灯泡电阻变大,故B错误;
C.滑动变阻器的滑片向左移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,串联电路总电阻等于各部分电阻之和,所以电路总电阻变小,根据欧姆定律可得通过电路的电流变大,即电流表示数变大,故C错误;
D.由图可知,灯泡两端的电压为2.5V时,通过灯泡的电流为0.28A,灯泡的功率
故D正确。
故选D。
12. 如图所示电路,定值电阻R0为40 Ω,滑动变阻器允许通过的最大电流为0.4A。当滑动变阻器的滑片P在最右端时,先闭合开关S,电流表示数为0.1A,再闭合开关S1,电流表示数为0.2A。在保证电路元件安全的条件下,将滑动变阻器的滑片向左最大范围移动。下列说法正确的是( )
A. 电源电压为8 V
B. 滑动变阻器连入电路的阻值范围是40~10 Ω
C. 定值电阻R0的功率为0.8 W
D. 通电1 min,整个电路消耗的电能最多为240 J
【答案】B
【解析】
【详解】A.由实物图知定值电阻与滑动变阻器并联,电流表测量干路的电流,开关S在干路上,开关S1在滑动变阻器这一支路上;当滑动变阻器的滑片P在最右端时,先闭合开关S,电路中只有定值电阻接入电路,电流表测量电路中的电流,则电源电压,故A错误;
B.再闭合开关S1,滑动变阻器与定值电阻R0并联,电流表测量干路的电流,由于并联电路各个支路互不影响,通过定值电阻R0的电流仍为0.1A,则通过滑动变阻器的电流
滑动变阻器接入电路的最大电阻
滑动变阻器允许通过的最大电流为0.4A,则滑动变阻器接入电路的最小电阻为
则滑动变阻器连入电路的阻值范围是,故B正确;
C.定值电阻的功率,故C错误;
D.由于通过定值电阻的电流始终为0.1A,通过滑动变阻器的最大电流为0.4A,则干路的最大电流
通电1min,整个电路消耗的电能最多为,故D错误。
故选B。
二、填空题(每空1分,共17分)
13. 油电混合动力汽车在行驶过程中,发动机提供动力的同时,也给蓄电池组充电。充电过程中,蓄电池组相当于_______(选填“电源”或“用电器”);汽车发动机用水来冷却,是利用了水_______大的特点。如图所示是汽车汽油机的_______冲程。
【答案】 ①. 用电器 ②. 比热容 ③. 压缩
【解析】
【详解】[1]电源是提供电能的装置,用电器是消耗电能的装置。充电过程中,蓄电池组消耗电能,相当于用电器。
[2]与其它液体相比较,水的比热容较大,在质量和升高的温度相同时,水吸收的热量较多,冷却效果较好。
[3]由图可知,进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,为压缩冲程。
14. 小明发现一个有趣的现象,将两段透明胶带分别粘在桌面上,如图甲所示。胶带能粘在桌面上,说明分子间有______;当迅速将胶带撕下来并将它们靠近,发现两胶带互相排斥,如图乙所示。小明分析这是因为两段胶带被迅速撕下时带了电荷,因带______(填“同种”或“异种”)电荷而相互排斥。
【答案】 ①. 引力 ②. 同种
【解析】
【详解】[1]胶带能粘在桌面上,说明分子间有相互作用的引力而使胶带与桌面不分离。
[2]当迅速将胶带撕下来并将它们靠近,发现两胶带互相排斥,这是因为两段胶带被迅速撕下时带了同种电荷,因为同种电荷相互排斥而使两条胶带相互排斥。
15. 我国的乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝、三峡、葛洲坝水电站实现联合调度,标志着世界最大的“清洁能源走廊”已形成。水力发电是将水的_______________能转化为电能,水能是_______________(选填“可再生”或“不可再生”)能源,水电站年均发电量可达,若这些电量改用煤进行火力发电,效率为,煤的热值为,则需要用煤_______________。
【答案】 ①. 机械
②. 可再生 ③. 9×1010
【解析】
【详解】[1]水力发电是通过水冲击涡轮机,带动发电机发电,所以是将水的机械能转化为电能。
[2]水能能够从大自然源源不断的获取,所以水能是可再生能源。
[3]水电站年均发电量可达1.08×1018J,若这些电量改用煤进行火力发电,效率为40%,则需要用煤
16. 根据人教版初中物理教材电与磁内容绘制的知识结构如图(甲)所示。图(甲)中A为发电机的原理,即__;B为广播、移动电话传递信息的载体,即__;图(乙)为两个磁极间的磁感线分布情况,位于图中C点的小磁针静止时北极指向__(选填“上”或“下”)方。
【答案】 ①. 电磁感应 ②. 电磁波 ③. 上
【解析】
【详解】[1]发电机是根据电磁感应原理制成的。图甲中A为发电机的原理,即电磁感应。
[2]电磁波可以传递各种信息,广播、电视、移动电话都是利用电磁波传递信息的。
[3]根据磁体外部,磁感线是由磁铁的N极出发回到磁铁的S极,故图乙中两个磁极都是N极,是一对同名磁极;某点磁场的方向实际就是小磁针静止时北极所指的方向,所以C点的小磁针静止时北极所指的方向向上。
17. 家庭电路的部分电路图如图所示(电路连接正确)。根据电路图可以判断甲、乙两根进户线中___________是火线。只闭合开关S1,灯L1正常发光,此时用试电笔接触a点,试电笔的氖管___________(选填“发光”或“不发光”);再闭合开关S2,灯L1马上熄灭,则故障原因可能是灯L2___________(选填“短路”或“断路”)。
【答案】 ①. 甲 ②. 不发光 ③. 短路
【解析】
【详解】[1]连接电路时,开关应该接在火线和用电器之间,图中开关接在甲和灯泡直接,所以甲是火线。
[2]只闭合开关S1,灯L1正常发光,此时用试电笔接触a点,因a点与零线相连,a点与大地间的电压为0V,所以此时试电笔的氖管不发光;
[3]再闭合开关S2,灯L1马上熄灭,不可能是灯泡L2断路,并联电路互不影响,如果灯泡L2断路,灯L1发光,可能是灯L2短路,火线和零线连接,发生短路,导致电路中电流过大,保险丝熔断。
18. 如图所示,电源电压恒定不变,R1、R2为定值电阻,R1=10Ω,R1<R2,当闭合开关S2、S3,开关S1处于___________状态时,R1、R2并联,电流表示数为0.45A;当断开S2、S3,闭合S1时,电流表示数为0.1A。由以上数据可得,电源电压为___________V;R1、R2并联时,R2消耗的功率为___________W。
【答案】 ①. 断开 ②. 3 ③. 0.45
【解析】
【详解】[1]由图可知,当闭合S2、S3,断开S1时,R1、R2分别在两条支路上,R1、R2并联。
[2]R1、R2并联时,电流表测干路中的电流,则干路中的电流I=0.45A,设电源电压为U,由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可得
代入数据得
……①
当断开S2、S3,闭合S1时,R1、R2串联,电流表测串联电路中的电流,即I串=0.1A。由串联电路电流处处相等和串联电路中的电阻关系可得
U=I串×(R1+R2)=0.1A×(10Ω+R2)……②
由①②解得
U=3V,R2=20Ω
[3]R1、R2并联时,R2消耗的功率
三、作图及简答题(每小题3分,共9分)
19. 如图为一款新国标插线板的实物图,请用笔画线代替导线,把线框内插座单元的电路补充完整并接入家庭电路。(要求:开关同时控制两个插座)
( )
【答案】
【解析】
【详解】开关同时控制两个插座,开关应接在干路上,且开关要与火线相连,两个插座应并联接入电路;三孔插座的接法:上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线。两孔插座的接法:左孔接零线,右孔接火线;如图所示:
20. 小磁针在电磁铁磁场的作用下静止在如图所示的位置,请标出:
(1)电磁铁左端的磁极(用“N”或“S”表示);
(2)图中磁感线的方向;
(3)螺线管的右端导线连接电源的极性(用“+”或“-”表示)。
【答案】
【解析】
【详解】由图可知,小磁针的右端为N极,根据异名磁极相互吸引可知,电磁铁的右端为S极、左端为N极;根据安培定则可知,电流从螺线管的右端流入、左端流出,因此右端导线连接电源的极性为正极;磁体周围的磁感线都是从N极出发回到S极的,如图所示:
21. 小明家新买了一台豆浆机,请你用物理知识回答下列问题:
(1)豆浆机中电动机的工作原理是什么?
(2)在煮豆浆的过程中,随着加热时间的增加,小明闻到豆香味越来越浓,为什么?
【答案】(1)电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用。(2)散发豆香味分子不停地做无规则的运动,运动到空气中被人们闻到了香味,这种现象叫扩散现象。温度越高,分子运动越快,随着加热时间的增加,豆浆的温度越来越高,所以香味散发得越来越快,闻起来也就越来越浓。
【解析】
【分析】
【详解】略。
四、实验探究题(22、23题每小题7分,24题8分,共22分)
22. 小红在“探究电流与电压和电阻关系”的实验中,使用的实验器材有:两节新干电池、滑动变阻器(满足实验要求)、电流表、电压表、开关、导线和定值电阻若干。实验过程如下:
(1)请根据小红设计的电路图(图1)将实物图(图2)连接完整(要求:导线不交叉)。
(2)小红把5 Ω的定值电阻接入电路,将滑动变阻器的滑片调至最__(选填“左”或“右”)端。闭合开关,移动滑片P,发现电压表示数无变化,电流表示数有变化,其原因可能是定值电阻__。
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑片P将实验数据记录在表中,分析数据可得出结论:在电阻一定时,__。
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3
电流I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
(4)小红接下来探究电流与电阻的关系,分别将5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω的定值电阻接入电路,闭合开关,正确进行操作,并根据实验数据绘制出图像,如图3所示。根据数据分析得出结论:__,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(5)小红在得出电流与电压和电阻的定量关系后,要测量一个标记不清的定值电阻阻值(约为30 Ω),利用现有器材,设计了如图4所示的电路。
①闭合开关,将滑动变阻器接入最大阻值R0时,记录电压表示数为U1;
②__,记录电压表示数为U2;
③得出了定值电阻阻值的表达式:Rx=__(用U1、U2、R0表示)。
【答案】(1) (2) ①. 右 ②. 短路
(3)通过导体的电流和导体两端的电压成正比
(4)在导体两端电压一定时
(5) ①. 将滑动变阻器的滑片调至最左端时 ②.
【解析】
【小问1详解】
根据题图1可知,滑动变阻器向右滑动阻值变大,所以将滑动变阻器的左下接线柱接入电路。如图所示:
【小问2详解】
[1][2]为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器连入电路中的电阻最大,即滑片P移到滑动变阻器的最右端;闭合开关,移动滑片P,电流表示数有变化,说明电路为通路,发现电压表示数无变化,则可能是定值电阻短路了。
【小问3详解】
分析数据可知,导体两端电压与通过导体电流的比值是一个定值,可以得出结论:在电阻一定时,通过导体的电流和导体两端的电压成正比。
【小问4详解】
由图3可知,I-R图像为反比例函数,故小红可得出结论是在导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
【小问5详解】
[1][2]由图4可知,滑动变阻器与未知定值电阻Rx串联接入电路,电压表测量定值电阻两端的电压,当滑动变阻器不接入,即将滑动变阻器滑片调至最左端,接入电路阻值为0时,电源电压U与电压表示数U2相等,闭合开关,将滑动变阻器接入最大阻值R0时,记录电压表示数为U1,此时滑动变阻器两端电压
通过电路的电流
则
23. 小明在探究“电功率和电压关系”的实验中:
(1)请用笔画线代替导线连接好图(甲)电路,要求:电压表测量L2两端电压;
(2)连好电路后,闭合开关,发现两灯均不发光,电压表示数接近电源电压,则故障可能是__;(写出一种即可)
(3)灯泡工作时,将电能转化为内能和__;
(4)开始实验后,发现两个灯泡的亮度接近,无法比较电功率大小。为了解决这个问题,在提供的器材中,小明选择两个阻值接近的电热丝代替灯泡,又设计了如下三种可行方案:
甲:如图(乙)所示,将电热丝R1和R2分别放入装有等体积水的烧瓶内,通电5 min后,通过温度计示数升高的多少,比较电功率大小;
乙:其他条件不变,仅将甲方案中水换成乙醚;
丙:其他条件不变,仅将甲方案中水换成煤油。
物质
比热容c/[J·(kg·℃)-1]
密度ρ/(kg·m-3)
导电性
水
4.20×103
1.00×103
不导电
乙醚
2.35×103
0.71×103
不导电
煤油
2.10×103
0.80×103
不导电
你认为以上哪个方案能最明显地比较出电功率的大小?请说明理由。
【答案】(1) (2)L2断路
(3)光能 (4)见解析
【解析】
【小问1详解】
电压表测量L2两端电压,故电压表并联在L2两端,电源是两节干电池,电源电压为3V,故电压表用小量程,如图所示
【小问2详解】
闭合开关,发现两灯均不发光,故障可能是断路,又因为电压表示数接近电源电压,说明电压表与电源连通,故可能是L2断路。
【小问3详解】
灯泡工作时,消耗电能,将电能转化为内能和光能。
【小问4详解】
相对甲和丙方案,根据,Q、V相同,乙醚的比热容c和密度ρ的乘积最小,Δt最大,两瓶中温度计升高温度的差最大,所以乙方案最明显。
24. 某校九年级一班物理兴趣小组的同学,学习了磁现象的知识后,深受物理学家奥斯特和法拉第科学探索精神的影响,怀着极大的兴趣对下列实验进行了探究。
(1)如图(甲)所示,将小磁针放在南北方向的直导线正下方,小磁针静止,N极指向北。如图(乙)所示,触接电源,小磁针的N极向纸外偏转。断开连接后,小磁针恢复到图(甲)位置。如图(丙)所示,将电源正负极对调,再次触接电源,小磁针的N极向纸内偏转。则:
①通电导线周围存在磁场,且磁场的方向与______有关;
②断开电源后,小磁针恢复到图(甲)位置,这是因为小磁针受到了______的作用;
(2)利用图(丁)所示的装置,让闭合电路中的一部分导体AB在磁场中运动,观察灵敏电流计指针的偏转情况,记录在表中。已知当电流从灵敏电流计的左侧接线柱流入时,指针向左偏转;从右侧接线柱流入时,指针向右偏转。
实验次数
导体棒移动情况
灵敏电流计指针偏转情况
1
竖直向上
不偏转
2
竖直向下
不偏转
3
水平向左
向右偏转
4
水平向右
向左偏转
根据表中记录的实验信息,完成下列问题:
①由第1、2两次实验可知,导体棒AB平行于磁感线运动,闭合回路中______(选填“会”或“不会”)产生感应电流;
②由第3、4两次实验可知,导体棒AB中感应电流的方向与______的方向有关。如果固定导体棒AB,水平向右移动磁体,灵敏电流计的指针向______偏转;
③本实验的设计不完整,不能探究感应电流的方向与磁场方向的关系。为了使探究过程更加完整,应______;
④小明将灵敏电流计换成完好的小灯泡,再做第3、4两次实验时小灯泡不亮,最可能的原因是______;
⑤发电机的原理与本实验的原理一样,图(戊)为发电机的示意图,图中时刻线框水平,箭头为线框旋转的方向,此时ab边中的电流方向______(选填“由a到b”或“由b到a”)。
【答案】(1) ①. 电流方向 ②. 地磁场
(2) ①. 不会 ②. 导体运动 ③. 右 ④. 调换磁体的方向 ⑤. 产生的感应电流太小 ⑥. 由a到b
【解析】
【小问1详解】
[1]如图(乙)所示,触接电源,小磁针的N极向纸外偏转,说明通电导线周围存在磁场;断开连接后,小磁针恢复到图(甲)位置。如图(丙)所示,将电源正负极对调,再次触接电源,小磁针的N极向纸内偏转,电流方向改变,小磁针偏转方向改变,说明通电导线的磁场的方向与电流方向有关。
[2]断开电源后,小磁针恢复到图(甲)位置,N极指向北,是因为受地磁场作用。
【小问2详解】
①[1]由第1、2两次实验可知,导体棒AB平行于磁感线运动时,灵敏电流计指针不偏转,说明闭合回路中不会产生感应电流。
②[2][3]由第3、4两次实验可知,磁场方向不变,导体运动方向改变时,感应电流的方向也发生改变,这说明感应电流的方向与导体运动的方向有关;如果固定导体棒AB,水平向右移动磁体,此时相当于导体棒AB水平向左运动,由表格中的信息可知,灵敏电流计的指针将向右偏转。
③[4]感应电流的方向不仅与导体运动方向有关,也与磁场方向有关,故为了使探究过程更加完整,应调换磁体的方向,改变磁场方向。
④[5]将灵敏电流计换成完好的小灯泡做实验,电路是通路,灯泡不亮,可能原因是产生的感应电流太小。
⑤[6]由表可知,丁图中,当导体棒AB水平向左运动时,灵敏电流计指针向右偏转,说明产生的电流方向为从B到A,类比可知图(戊)中线圈逆时针旋转时,ab边中的电流方向为由a到b。
五、计算题(25题7分,26题9分,共16分)
25. 某品牌电热水瓶具有加热和电动出水两种功能,其简化电路如图所示,其中R1是额定功率为2000W的电热丝,R2是阻值为130Ω的分压电阻,电磁泵的额定电压为12V,在1标准大气压下,将初温为20℃、质量为2.5kg的水装入电热水瓶,正常加热8min20s将水烧开,已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),求该电热水瓶:
(1)此次加热水的效率;
(2)电磁泵的额定功率。
【答案】(1)84%;(2)19.2W
【解析】
【分析】
【详解】解:(1)水升温
水吸热
电热丝消耗电能
此次加热水的效率
(2)R2分压
U2=U-UM=220V-12V=208V
电磁泵支路电流为
电磁泵的额定功率
答:(1)此次加热水的效率84%;
(2)电磁泵的额定功率19.2W。
26. 如图甲所示,电路中电源电压保持不变,电压表量程可选,电流表量程0~1.2A,滑动变阻器R2(最大阻值未知),定值电阻R3=100Ω。闭合开关S1、S3,断开开关S2,将滑动变阻器R2的滑片从b端移动到a端,流过定值电阻R1的电流与其两端的电压关系图像如图乙所示。求:
(1)定值电阻R1的阻值和滑动变阻器R2的最大阻值;
(2)若闭合开关S2、S3,断开开关S1,使R2的滑片位于滑动变阻器的中点位置c,整个电路通电100s产生的电热;
(3)若闭合开关S1、S3,断开开关S2,若电压表的量程为0~15V,在保证电路元件都安全的情况下,调节滑动变阻器的滑片,电路总功率的变化范围。
【答案】(1)10Ω,50Ω;(2)720J;(3)2.4W~14.4W
【解析】
【详解】解:(1)闭合开关S1、S3,断开开关S2,滑动变阻器R2的滑片在a端时,此时只有定值电阻R1接入电路,由乙图可知,此时电路中的电流最大,故流过定值电阻R1的电流为I1=1.2A,此时电压表的示数等于电源的电压为U1=12V;定值电阻R1的阻值
滑动变阻器R2的滑片在b端时,滑动变阻器最大值R2与R1串联,此时流过定值电阻R1的电流最小,由乙图可知,流过定值电阻R1的电流为I2=0.2A,R1两端的电压为U'=2V,滑动变阻器的电压
U2=U-U'=12V-2V=10V
滑动变阻器的最大阻值
(2)电源电压保持不变,若闭合开关S2、S3,断开开关S1,电阻R2与R3并联,电流表测干路电流,使R2的滑片位于中间位置c点,滑动变阻器接入电路的电阻为R'=25Ω,此时通过滑动变阻器R2的电流
通过R3的电流
干路中的电流
I干=I3+I'2=0.12A+0.48A=0.60A
整个电路通电100s产生的电热为
Q=UI干t=12V×0.60A×100s=720J
(3)若闭合开关S1、S3,断开开关S2,滑动变阻器R2的滑片在b端时,滑动变阻器R2与R1串联,变阻器连入电路的电阻最大,此时R1两端的电压为2V,电流为0.2A,电路中的电流最小,电路的功率最小,最小功率为
Pmin=UImin=12V×0.2A=2.4W
滑动变阻器R2的滑片在a端时,接入电路的电阻最小,电路中的电流最大,尽管电压表的量程0~15V,但电源电压为12V,此时电压表的示数最大值为12V,根据图像知,此时电流为1.2A;电路的最大功率
Pmax=UImax=12V×1.2A=14.4W
电路总功率的变化范围为2.4W~14.4W。
答:(1)定值电阻R1的阻值是10Ω,滑动变阻器R2的最大阻值50Ω;
(2)若闭合开关S2、S3,断开开关S1,使R2的滑片位于滑动变阻器的中点位置c,整个电路通电100s产生的电热720J;
(3)若闭合开关S1、S3,断开开关S2,若电压表的量程为0~15V,在保证电路元件都安全的情况下,调节滑动变阻器的滑片,电路总功率的变化范围是2.4W~14.4W。
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四川省内江市隆昌市黄家镇桂花井初级中学
2024-2025学年度九年级下册二模试题
物理
(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题(共12小题,每小题3分,共36分)
1. 下列说法正确的是( )
A. 打扫卫生时尘土飞扬,属于扩散现象
B. 天然气燃烧越充分,其热值就越大
C. 炽热的铁水具有内能,冰冷的铁块也具有内能
D. 楼房中的“暖气”用水作为介质,是因为水的比热容较小
2. 图甲为某家庭电路的部分电路,下列说法正确的是( )
A. 控制照明灯的开关应接在图中的b处
B. 保险丝熔断后,可以临时用一段铜线代替
C. 用电器的功率越大,电能表记录的数字一定越大
D. 使用验电笔检测的正确方式如图乙所示
3. 关于能源、信息、新材料和航天,下列说法正确的是( )
A. 核能和地热能都是可再生能源
B. 核潜艇是利用原子核发生聚变来获取动力的
C. 弯曲的光导纤维也能传输信息,说明光可以沿曲线传播
D. 中国航天员王亚平进行“天宫课堂”授课时,依靠电磁波与地面之间进行信息传递
4. 智能安防已经进入百姓家里。在实体店体验房间里,出门时,在智能锁里设置外出模式相当于开关S闭合。如果红外线传感器(相当于开关S1)探测到人,窗户传感器(相当于开关S2)探测到窗户的打开或烟雾传感器(相当于开关S3)探测到烟雾,相应的开关都会闭合。这时屋内的警报电铃会响起,同时视频监控拍摄图像给屋主发送报警信息。报警铃和监控器的额定电压都是220V。下列模拟安防电路符合以上描述的是( )
A. B.
C. D.
5. 关于电和磁,下列说法正确的是( )
A. 摩擦起电的实质是创造了电荷 B. 通电导体周围一定存在磁场
C. 磁感线是磁场中真实存在的线 D. 导体在磁场中运动就会产生电流
6. 如图是小明按物理课本“迷你实验室”提供的方法制作的作品,下列分析不正确的是( )
A. 铅笔芯变阻器工作时利用了电流的热效应
B. 铁钉电磁铁工作时能吸引大头针表明有磁性
C. 西红柿电池工作时化学能转化为电能
D. 简易电动机工作时电能转化为机械能
7. 如图所示的电路中,电源电压恒定。闭合开关S后,电路正常工作。过了一会儿,两电表的示数突然都变为零,则该电路中出现的故障可能是( )
A. 电阻R断路 B. 电阻R短路 C. 灯L断路 D. 灯L短路
8. 如图所示是与磁有关的现象,下列分析错误的是( )
A. 图(甲)中滑板车滑行时车轮边缘小彩灯发光,其发电原理是电磁感应
B. 图(乙)中通过改变电流大小,可以改变电磁起重机磁性强弱
C. 图(丙)中只将小电动机电源正负极对调,线圈转动方向不变
D. 图(丁)中司南静止时长柄总是指向南方,说明地球周围存在磁场
9. 如图所示,是小京设计的汽车油箱内油量不足时触发报警的电路,电源两端电压保持不变,电阻、中的一个是定值电阻,另一个是压敏电阻。压敏电阻装在油箱内底部,其阻值随油箱中油量的减少而增大,当电压表示数大于某一值U时,就会触发报警。电压表示数为U时,油箱中的油量为警戒油量。下列说法错误的是( )
A. 为压敏电阻
B. 随着油箱的油量减少,通过定值电阻的电流变大
C. 若换用阻值更大的定值电阻,警戒油量将变小
D. 若换用电压更大的电源,警戒油量将变大
10. 如图所示的白鹤滩水电站是实施西电东送”的国家重大工程,是世界在建规模最大的水电工程正式投运后,每年可向华东地区输送的电能,相当于火力发电站燃烧标准煤所获得的电能,标准煤的热值取,下列说法中错误的是( )
A. 水能是可再生能源 B. 水电站将水的机械能转化为电能
C. 煤炭是不可再生能源 D. 火力发电站的发电效率为50%
11. 如图甲所示的电路中,电源电压保持不变。图乙是通过小灯泡L的电流I随小灯泡两端的电压U变化的图像。下列说法中正确的是( )
A. 滑动变阻器滑片P向右移动,小灯泡变亮
B. 小灯泡两端电压增大时,小灯泡电阻变小
C. 滑动变阻器滑片P向左移动,电流表示数变小
D. 小灯泡电压为2.5V时,小灯泡的功率为0.7W
12. 如图所示电路,定值电阻R0为40 Ω,滑动变阻器允许通过的最大电流为0.4A。当滑动变阻器的滑片P在最右端时,先闭合开关S,电流表示数为0.1A,再闭合开关S1,电流表示数为0.2A。在保证电路元件安全的条件下,将滑动变阻器的滑片向左最大范围移动。下列说法正确的是( )
A. 电源电压为8 V
B. 滑动变阻器连入电路的阻值范围是40~10 Ω
C. 定值电阻R0的功率为0.8 W
D. 通电1 min,整个电路消耗的电能最多为240 J
二、填空题(每空1分,共17分)
13. 油电混合动力汽车在行驶过程中,发动机提供动力的同时,也给蓄电池组充电。充电过程中,蓄电池组相当于_______(选填“电源”或“用电器”);汽车发动机用水来冷却,是利用了水_______大的特点。如图所示是汽车汽油机的_______冲程。
14. 小明发现一个有趣的现象,将两段透明胶带分别粘在桌面上,如图甲所示。胶带能粘在桌面上,说明分子间有______;当迅速将胶带撕下来并将它们靠近,发现两胶带互相排斥,如图乙所示。小明分析这是因为两段胶带被迅速撕下时带了电荷,因带______(填“同种”或“异种”)电荷而相互排斥。
15. 我国的乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝、三峡、葛洲坝水电站实现联合调度,标志着世界最大的“清洁能源走廊”已形成。水力发电是将水的_______________能转化为电能,水能是_______________(选填“可再生”或“不可再生”)能源,水电站年均发电量可达,若这些电量改用煤进行火力发电,效率为,煤的热值为,则需要用煤_______________。
16. 根据人教版初中物理教材电与磁内容绘制的知识结构如图(甲)所示。图(甲)中A为发电机的原理,即__;B为广播、移动电话传递信息的载体,即__;图(乙)为两个磁极间的磁感线分布情况,位于图中C点的小磁针静止时北极指向__(选填“上”或“下”)方。
17. 家庭电路的部分电路图如图所示(电路连接正确)。根据电路图可以判断甲、乙两根进户线中___________是火线。只闭合开关S1,灯L1正常发光,此时用试电笔接触a点,试电笔的氖管___________(选填“发光”或“不发光”);再闭合开关S2,灯L1马上熄灭,则故障原因可能是灯L2___________(选填“短路”或“断路”)。
18. 如图所示,电源电压恒定不变,R1、R2为定值电阻,R1=10Ω,R1<R2,当闭合开关S2、S3,开关S1处于___________状态时,R1、R2并联,电流表示数为0.45A;当断开S2、S3,闭合S1时,电流表示数为0.1A。由以上数据可得,电源电压为___________V;R1、R2并联时,R2消耗的功率为___________W。
三、作图及简答题(每小题3分,共9分)
19. 如图为一款新国标插线板的实物图,请用笔画线代替导线,把线框内插座单元的电路补充完整并接入家庭电路。(要求:开关同时控制两个插座)
( )
20. 小磁针在电磁铁磁场的作用下静止在如图所示的位置,请标出:
(1)电磁铁左端的磁极(用“N”或“S”表示);
(2)图中磁感线的方向;
(3)螺线管的右端导线连接电源的极性(用“+”或“-”表示)。
21. 小明家新买了一台豆浆机,请你用物理知识回答下列问题:
(1)豆浆机中电动机的工作原理是什么?
(2)在煮豆浆的过程中,随着加热时间的增加,小明闻到豆香味越来越浓,为什么?
四、实验探究题(22、23题每小题7分,24题8分,共22分)
22. 小红在“探究电流与电压和电阻关系”的实验中,使用的实验器材有:两节新干电池、滑动变阻器(满足实验要求)、电流表、电压表、开关、导线和定值电阻若干。实验过程如下:
(1)请根据小红设计的电路图(图1)将实物图(图2)连接完整(要求:导线不交叉)。
(2)小红把5 Ω的定值电阻接入电路,将滑动变阻器的滑片调至最__(选填“左”或“右”)端。闭合开关,移动滑片P,发现电压表示数无变化,电流表示数有变化,其原因可能是定值电阻__。
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑片P将实验数据记录在表中,分析数据可得出结论:在电阻一定时,__。
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3
电流I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
(4)小红接下来探究电流与电阻的关系,分别将5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω的定值电阻接入电路,闭合开关,正确进行操作,并根据实验数据绘制出图像,如图3所示。根据数据分析得出结论:__,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(5)小红在得出电流与电压和电阻的定量关系后,要测量一个标记不清的定值电阻阻值(约为30 Ω),利用现有器材,设计了如图4所示的电路。
①闭合开关,将滑动变阻器接入最大阻值R0时,记录电压表示数为U1;
②__,记录电压表示数为U2;
③得出了定值电阻阻值的表达式:Rx=__(用U1、U2、R0表示)。
23. 小明在探究“电功率和电压关系”的实验中:
(1)请用笔画线代替导线连接好图(甲)电路,要求:电压表测量L2两端电压;
(2)连好电路后,闭合开关,发现两灯均不发光,电压表示数接近电源电压,则故障可能是__;(写出一种即可)
(3)灯泡工作时,将电能转化为内能和__;
(4)开始实验后,发现两个灯泡的亮度接近,无法比较电功率大小。为了解决这个问题,在提供的器材中,小明选择两个阻值接近的电热丝代替灯泡,又设计了如下三种可行方案:
甲:如图(乙)所示,将电热丝R1和R2分别放入装有等体积水的烧瓶内,通电5 min后,通过温度计示数升高的多少,比较电功率大小;
乙:其他条件不变,仅将甲方案中水换成乙醚;
丙:其他条件不变,仅将甲方案中水换成煤油。
物质
比热容c/[J·(kg·℃)-1]
密度ρ/(kg·m-3)
导电性
水
4.20×103
1.00×103
不导电
乙醚
2.35×103
0.71×103
不导电
煤油
2.10×103
0.80×103
不导电
你认为以上哪个方案能最明显地比较出电功率的大小?请说明理由。
24. 某校九年级一班物理兴趣小组的同学,学习了磁现象的知识后,深受物理学家奥斯特和法拉第科学探索精神的影响,怀着极大的兴趣对下列实验进行了探究。
(1)如图(甲)所示,将小磁针放在南北方向的直导线正下方,小磁针静止,N极指向北。如图(乙)所示,触接电源,小磁针的N极向纸外偏转。断开连接后,小磁针恢复到图(甲)位置。如图(丙)所示,将电源正负极对调,再次触接电源,小磁针的N极向纸内偏转。则:
①通电导线周围存在磁场,且磁场的方向与______有关;
②断开电源后,小磁针恢复到图(甲)位置,这是因为小磁针受到了______的作用;
(2)利用图(丁)所示的装置,让闭合电路中的一部分导体AB在磁场中运动,观察灵敏电流计指针的偏转情况,记录在表中。已知当电流从灵敏电流计的左侧接线柱流入时,指针向左偏转;从右侧接线柱流入时,指针向右偏转。
实验次数
导体棒移动情况
灵敏电流计指针偏转情况
1
竖直向上
不偏转
2
竖直向下
不偏转
3
水平向左
向右偏转
4
水平向右
向左偏转
根据表中记录的实验信息,完成下列问题:
①由第1、2两次实验可知,导体棒AB平行于磁感线运动,闭合回路中______(选填“会”或“不会”)产生感应电流;
②由第3、4两次实验可知,导体棒AB中感应电流的方向与______的方向有关。如果固定导体棒AB,水平向右移动磁体,灵敏电流计的指针向______偏转;
③本实验的设计不完整,不能探究感应电流的方向与磁场方向的关系。为了使探究过程更加完整,应______;
④小明将灵敏电流计换成完好的小灯泡,再做第3、4两次实验时小灯泡不亮,最可能的原因是______;
⑤发电机的原理与本实验的原理一样,图(戊)为发电机的示意图,图中时刻线框水平,箭头为线框旋转的方向,此时ab边中的电流方向______(选填“由a到b”或“由b到a”)。
五、计算题(25题7分,26题9分,共16分)
25. 某品牌电热水瓶具有加热和电动出水两种功能,其简化电路如图所示,其中R1是额定功率为2000W的电热丝,R2是阻值为130Ω的分压电阻,电磁泵的额定电压为12V,在1标准大气压下,将初温为20℃、质量为2.5kg的水装入电热水瓶,正常加热8min20s将水烧开,已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),求该电热水瓶:
(1)此次加热水的效率;
(2)电磁泵的额定功率。
26. 如图甲所示,电路中电源电压保持不变,电压表量程可选,电流表量程0~1.2A,滑动变阻器R2(最大阻值未知),定值电阻R3=100Ω。闭合开关S1、S3,断开开关S2,将滑动变阻器R2的滑片从b端移动到a端,流过定值电阻R1的电流与其两端的电压关系图像如图乙所示。求:
(1)定值电阻R1的阻值和滑动变阻器R2的最大阻值;
(2)若闭合开关S2、S3,断开开关S1,使R2的滑片位于滑动变阻器的中点位置c,整个电路通电100s产生的电热;
(3)若闭合开关S1、S3,断开开关S2,若电压表的量程为0~15V,在保证电路元件都安全的情况下,调节滑动变阻器的滑片,电路总功率的变化范围。
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