精品解析:湖北省黄石市第十六中学2024-2025学年九年级上学期12月月考物理试题
2025-10-30
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内容正文:
2024—2025学年上学期九年级12月质量监测
物理 (人教版)
注意事项:
1. 答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上指定位置。
2. 选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
一、单项选择题(本大题12小题,每小题2分,共24分)
1. 小晴同学在学习物理电学后,对身边的物理数据进行了估测,下列说法正确的是( )
A. 人体的安全电压是220V
B. 家庭节能灯中的电流约1A
C. 毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷量约为
D. 长度1m,横截面积是家用铜导线,电阻约
【答案】C
【解析】
【详解】A.对于人体的安全电压是不高于36V,故A错误;
B.家庭节能灯中的电流约0.1A,故B错误;
C.毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷量很少,约为,一个电子所带电荷量为1.6×10-19C,故C正确;
D.长度1m,横截面积是家用铜导线,电阻约,故D错误。
故选C。
2. 关于分子动理论及有关现象,下列说法正确的是( )
A. 雪花飘飘,说明分子在不停地运动
B. “破镜难圆”说明分子间存在斥力
C. 物体热胀冷缩,是因为分子的大小随温度的变化而改变
D. “花气袭人知骤暖”,说明温度越高,分子的无规则运动加剧
【答案】D
【解析】
【详解】A.雪花不是分子,雪花飘飘是物体的机械运动,不是分子热运动,故A错误;
B.“破镜难圆”是因为分子间距太大,分子间的作用力消失了,故B错误;
C.物体的热胀冷缩是因为分子间距发生了变化,分子大小未变。故C错误;
D.“花气袭人知昼暖”,是因为温度越高,花香分子扩散越快,分子的无规则运动越剧烈,故D正确。
故选D。
3. 如图所示是《天工开物》里记载“万钧钟”和“鼎”的制造方法,先后用泥土制成“模骨”,“干燥之后以牛油、黄蜡附其上数寸”,在油蜡上刻上各种图案(如图),然后在油蜡的外面用泥土制成外壳。干燥之后,“外施火力炙化其中油蜡”,油蜡流出形成空腔,在空腔中倒入铜液,待铜液冷却后,“钟鼎成矣”,则下列说法正确的是( )
A. 铜液冷却成钟鼎是凝华过程
B. “待铜液冷却后”铜原子间作用力变小
C. “外施火力炙化”加热时油蜡的内能增大,含有的热量增多
D. “外施火力炙化”其中油蜡是通过热传递的方式改变内能的
【答案】D
【解析】
【详解】A.铜液冷却成钟鼎是物质由液态变成固态的凝固过程,故A错误;
B.“待铜液冷却后”铜由液态变成固态,原子间距离变小,原子间作用力变大,故B错误;
C.热量是一个过程量,不能说“含有”,加热时油蜡吸收热量,内能增大,故C错误;
D.“外施火力炙化”其中油蜡是通过热传递的方式改变内能的,内能从高温的火转移到低温的油蜡,是能量的转移过程,故D正确。
故选D。
4. 如图甲所示是单缸四冲程汽油机某冲程示意图,图乙为空气压缩点火仪,图丙对试管中水加热一段时间后瓶塞“飞出”,图丁往瓶内打气,瓶塞跳起。关于这四幅图,下列说法正确的是( )
A. 甲、乙、丁图所示的过程改变气体内能的方式相同
B. 甲、乙、丙、丁四幅图所示的过程能量转化的情况相同
C. 若飞轮转速为1200r/min,则该汽油机每秒可完成20个图甲冲程
D. 图丁中烧瓶内盛少量水,给瓶内打气,当瓶塞跳出时,瓶内空气液化成白雾
【答案】A
【解析】
【详解】A.甲图中,汽油机的活塞向上运动,两个气门关闭,是压缩冲程,此过程机械能转化为内能,是通过做功改变气体的内能;乙图中,压缩点火仪的活塞向下运动,压缩气体做功,使气体的内能增大,温度升高,达到棉花的着火点而燃烧,是做功改变气体的内能;丁图中,往瓶内打气,瓶内气体压强增大,当压强达到一定程度时,瓶塞跳起,瓶内气体对外做功,内能转化为机械能,同时内能减小、温度降低,瓶内的水蒸气遇冷液化成白雾,此过程也是通过做功改变气体的内能。而丙图中,对试管中的水加热,是通过热传递的方式改变水的内能,与甲、乙、丁图改变内能的方式不同。故A正确;
B.甲图中,汽油机的压缩冲程,此过程机械能转化为内能;乙图中,压缩点火仪也是机械能转化为内能;丙图中,对试管中的水加热,是内能的转移,即热传递;丁图中,瓶塞跳起时,是内能转化为机械能。四幅图的能量转化情况并不相同。故B错误;
C.若飞轮转速为1200r/min=20r/s,由于一个工作循环飞轮转2圈,完成4个冲程,对外做功1次。所以该汽油机每秒可完成10个工作循环,每完成一个工作循环,可以完成图甲中的一个压缩冲程,即每秒可以完成10个图甲冲程。故C错误;
D.图丁中,烧瓶内盛少量水,给瓶内打气,当瓶塞跳出时,瓶内空气对外做功,内能减小、温度降低,瓶内的水蒸气遇冷液化成小水珠,形成白雾。故D错误。
故选A。
5. 如图所示,这是一种用干粉尘、细菌收集的静电除尘装置。当含尘气体经过离子发生器时,空气分子被电离为正离子和电子,正离子使尘粒带正电奔向积尘盘的负极,最终被吸附到积尘盘上。下列说法正确的是( )
A. 空气被电离是创造了电荷,使粉尘带上了电
B. 该静电除尘装置利用了异种电荷相互吸引
C. 若某轻小纸片靠近积尘盘被吸引,则该小纸片一定带正电
D. 尘粒被吸附到积尘盘负极是因为带电体能吸引轻小物体的性质
【答案】B
【解析】
【详解】A.空气被电离没有创造电荷,而是用电离的方法使正负电荷分开,故A错误;
C.若某轻小纸片靠近积尘盘被吸引,由于带电体可以吸引轻小物体,则该小纸片可能带正电,也可能不带电,故C错误;
BD.含尘气体经过离子发生器时,空气分子被电离为正离子和电子,正离子使尘粒带正电奔向积尘盘的负极,所以尘粒被吸附到积尘盘负极是因为异种电荷相互吸引,所以,该静电除尘装置利用了异种电荷相互吸引,故B正确,D错误。
故选B。
6. 学习了简单电路的知识后,九年级2班和3班的同学探究走廊应急灯的两个小灯泡是串联还是并联,下列现象说明两灯一定是并联的是( )
A. 两个灯泡两端的电压相等
B. 两灯泡通过的电流相等
C. 闭合开关,两个小灯泡同时发光;断开开关,它们同时熄灭
D. 闭合开关,两个小灯泡同时发光,拧下其中一个灯泡,另一个灯泡继续发光
【答案】D
【解析】
【详解】A.如果两个灯的规格相同,即使串联,两个灯两端的电压也相等,因此两个灯泡两端电压相等不一定是并联,故A不符合题意;
B.两灯泡串联,根据串联电路电流规律可知,通过两灯泡的电流相等,因此当两灯泡通过的电流相等时,不一定是并联,故B不符合题意;
C.根据开关在串联电路中的作用可知,闭合开关,两个小灯泡同时发光;断开开关,它们同时熄灭,两灯泡可能是串联,如果开关在干路上,两灯泡可能是并联,故C不符合题意;
D.闭合开关,两个小灯泡同时发光,拧下其中一个灯泡,另一个灯泡继续发光,说明两灯泡互不影响,一定是并联,故D符合题意。
故选D。
7. 如图所示的实验电路,闭合开关S后,电流表A的示数为0.5A,电流表的示数为,下列说法正确的是( )
A. 灯L1与灯L2串联 B. 开关S只控制灯L1
C. 灯L2的电流是 D. 灯L1比灯L2要暗一些
【答案】C
【解析】
【详解】ABC.由电路图可知,两灯并联,开关S位于干路中控制整个电路,电流表A1测L1支路的电流为0.3A,电流表A测干路电流为0.5A, 因并联电路干路电流等于各支路电流之和,所以通过L2的电流
I2 =0.5A-0.3A=0.2A
故AB错误,C正确;
D.因两灯并联,两灯泡两端的电压相等,灯泡L1通过的电流比L2大,由P=UI可知,灯LI的实际功率比灯L2大,因此灯L1要亮一些,故D错误。
故选C。
8. 图甲中分别为小灯泡和定值电阻的图像,小灯泡和电阻的连接情况如图乙所示,闭合S1、断开S2时,电流表的示数是,下列说法正确的是( )
A. 定值电阻的阻值是
B. 同时闭合S1、S2时,电流表的示数为0.9A
C. 甲图中的A可知,灯泡的电阻随着电压的增大而减小
D. 同时闭合S1、S2时,灯泡L和定值电阻R的电阻之比是
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图甲可知,A图像为一条曲线,说明电阻在变化,是小灯泡的电流与电压关系图像,B图像是一条倾斜的直线,是定值电阻的电流与电压关系图像,当电压为8V时,通过定值电阻的电流为0.4A,定值电阻的阻值为
故A错误;
B.由乙图可知,闭合S1、断开S2时,电路为只有R的简单电路,当电流表的示数是时,由甲图可知,其两端电压为8V,即电源电压为8V,同时闭合S1、S2时,灯与定值电阻并联,电流表测量干路电流,由甲图可知,此时通过定值电阻的电流为0.4A,通过灯的电流为0.5A,则干路电流为
故B正确;
C.由A图可知,当A两端电压为1V时,通过它的电流为0.2A,电阻为
电压为4V时,电流为0.4A,电阻为
电压为8V时,电流为0.5A,电阻为
即灯泡的电阻随着电压的增大而增大,故C错误;
D.同时闭合S1、S2时,灯泡L和定值电阻R并联,电压相同,电流与电阻成反比,电阻之比是
即灯泡L和定值电阻R的电阻之比是,故D错误。
故选B。
9. 小亮按照如图甲的电路来探究电流与电阻的关系,电源电压恒为4.5V,电流表量程为0-0.6A,电压表量程为0-3V,实验中用到的定值电阻有、、、、各1个。图乙是小亮根据实验数据绘制的图像。关于此实验的分析,下列说法不正确的是( )
A. 这5次实验中,保持定值电阻两端的电压为3V不变
B. 选用滑动变阻器的规格可能是“ 1A”
C. 接入电阻,正确操作后,电流表的示数为0.12A
D. 该实验得出的结论是:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成反比
【答案】D
【解析】
【详解】A.这5次实验中,保持定值电阻两端的电压为
故A正确,不符合题意;
B.由图可知,最大电流为0.6A;根据串联电路特点和欧姆定律可得,当接入的定值电阻时,电流最小为0.1A,则此时变阻器连入电路的电阻最大,为
所以选用滑动变阻器的规格可能是“ 1A”,故B正确,不符合题意;
C.接入电阻,正确操作后,电流表的示数为
故C正确,不符合题意;
D.由图像可知,电流与电阻的乘积一定,该实验得出的结论是:电压一定时,通过导体的电流与导体电阻成反比,故D错误,符合题意。
故选D。
10. 下列有关家用电器的说法中,合理的是( )
A. 家用电子电能表是测量电功率的仪表
B. 单独把电扇接入电路时,1h耗电约为
C. “PZ220-40”灯泡比“PZ220-60”的灯泡的电阻小
D. 两铭牌均为“220V 1000W”的空调和电炉正常工作1h消耗的电能一样多
【答案】D
【解析】
【详解】A.家用电子电能表是测量电功或消耗电能的仪表,故A不符合题意;
B.电扇正常工作的功率在50W左右,正常工作1h耗电约为
W=Pt=0.05kW×1h=0.05kW⋅h
故B不符合题意;
C.由得,“PZ220-40”灯泡的电阻
“PZ220-60”的灯泡的电阻
所以“PZ220-40”灯泡比“PZ220-60”的灯泡的电阻大 ,故C不符合题意;
D.“220V 1000W”的空调和电炉的额定功率相同,在正常工作时实际功率相同,都工作1h,由W=Pt得,消耗的电能一样多,故D符合题意。
故选D。
11. 探究电流热效应的实验装置如图所示,两个相同透明容器中密封着等量的空气和电阻、,其中。下列说法正确的是( )
A. U形管中液面的变化是由于液体的热胀冷缩造成的
B. 闭合S1、S2时,通电一段时间、产生的电热之比为
C. 若将放入右侧容器内密封,闭合S1、S2时,可探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系
D. 闭合 S1、S2时,若短路,则通电一段时间后,右边U形管内液面的高度差比左边大
【答案】C
【解析】
【详解】A.两个相同透明容器中密封着等量的空气,U形管中液面的变化是由于空气的热胀冷缩造成的,故A错误;
B.、并联后再与串联,三个电阻阻值相同,根据串并联电流规律可知,通过、电流之比为,根据,时间相同时,产生的热量与电流的平方成正比,所以通电一段时间、产生的电热之比为,故B错误;
C.若将放入右侧容器内密封,则左右容器中总电流相同,但总电阻不同,所以可探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系,故C正确;
D.闭合 S1、S2时,若短路,则也被短路,没有电流通过R2,不会产生热量,所以通电一段时间后,右边U形管内液面的高度差比左边小,故D错误。
故选C。
12. 某科技创新小组设计了一个利用定值电阻和电流表测量未知电阻的电路(如图),电源电压保持不变,电流表选用0-0.6A的量程。在A、B之间接入一根导线时,闭合开关S,电流表的示数是0.6A;在A、B之间接入一个的电阻时,电流表示数是0.3A。为了能从电流表上直接读出待测电阻,科创小组决定在电流表的表盘上标注对应的电阻值。下列说法正确的是( )
A. 电源电压是4.5V
B. 定值电阻
C. 电流表表盘刻度为0.4A时标注的电阻是
D. 电阻值是应该标注在电流表盘0.1A刻度线处
【答案】D
【解析】
【详解】AB.在A、B之间接入一根导线时,闭合开关S,电流表的示数是0.6A,此时单独工作,则电源电压为
①
在A、B之间接入一个的电阻时,电流表示数是0.3A,此时的电阻和串联,则电源电压为
②
联立①②,解得定值电阻,电源电压,故AB错误;
C.电流为0.4A时,总电阻为
此时接入的未知电阻阻值为
所以电流表表盘刻度为0.4A时标注的电阻是,故C错误;
D.接入的未知电阻阻值为时,电路中电流为
则电阻值是应该标注在电流表盘0.1A刻度线处,故D正确。
故选D。
二、填空题(共4题,每空1分,共10分)
13. LED灯已广泛应用于展示台装饰、居家照明、城市夜景美化等,制作LED灯的材料是______(选填“半导体”或“超导体”)。如图是某市人民广场的巨型电子屏幕上“大玉米彩妆秀”,“大玉米”一会儿换成绿袍,一会儿身穿国旗红。“大玉米”瞬间换装的奥秘就在24万个______(选填“串联”或“并联”)的点光源,每个点光源相当于电路中的______(选填“电源”或“用电器”)。
【答案】 ①. 半导体 ②. 并联 ③. 用电器
【解析】
【详解】[1]制作LED灯的材料是半导体,半导体的导电性介于导体和绝缘体之间。
[2]并联电路中的用电器互不影响,而串联电路中的用电器相互影响,大玉米瞬间换装各个点光源明暗各自变化,是并联连接的。
[3]点光源消耗电能,相当于电路中的用电器。
14. 如图所示,验电器的金属箔B原来张开一定的角度,用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球A后,验电器的金属箔B张角变大了,说明验电器金属箔B原来带________电荷,在接触的瞬间,电流的方向是________(选填“从A到B”或“从B到A”)。
【答案】 ①. 负 ②. B到A
【解析】
【详解】[1]如图所示,验电器的金属箔B原来张开一定的角度,说明验电器原来带电荷;毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,用一根与毛皮摩擦过的橡胶棒接触原来带电的验电器金属球,验电器的金属箔B张角变大了,说明验电器带的电荷变多,验电器金属箔B原来带负电荷。
[2]毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,在接触的瞬间电子从橡胶棒转移到金属球上,电子定向移动的方向与电流的方向相反,所以电流方向是从B到A。
15. 我国某款国产新型智能电动汽车,当汽车高速行驶过程中减速时,能量回收系统就自行启动,车轮的转动会驱动电机转动,在这个过程中汽车的机械能转化为________能,同时给汽车的电池充电并储存起来。该电动汽车的参数如下表,为了延长电池的使用寿命,充电过程中,电池的最低电量不得低于电池容量20%,汽车的能量利用率(电动机利用的电能与蓄电池输出的电能之比)是84%,则该车的最大续航里程(按汽车电池电量不得低于电池容量的20%来计算)是________km。
电池容量
百公里耗电量
【答案】 ①. 电 ②. 448
【解析】
【详解】[1]当汽车高速行驶过程中减速时,车轮会驱动电机转动。在这个过程中,由于电机的电磁感应原理,车轮的机械能被转化为电能,并储存到汽车的电池中。
[2]电池的容量为80kW⋅h,但充电过程中电池的最低电量不得低于电池容量的20%,因此实际可用的电量为
W可用=80×(1−20%)kW⋅h=64kW⋅h
汽车的能量利用率是84%,即电动机实际利用的电能只有蓄电池输出电能的84%,则电动机实际可利用的电能
W电动机=84%×W可用=84%×64kW⋅h=53.76kW⋅h
该车的最大续航里程
16. 如图所示是一款电子身高测量仪的电路简图,绝缘板A与滑动变阻器的滑片P固定在一起,且同步上下移动,接入电路的阻值与被测者身高的对应关系如表格所示。电源电压为18V,定值电阻,滑动变阻器的规格为“ 1A”,电压表的量程为0~15V,电流表的量程为0~0.6A。若将电流表或电压表改装为身高显示仪,被测者身高越高,电压表示数________(选填“越大”、“越小”或“不变”),当被测者身高为160cm时,电流表示数为________A,为保证电路安全工作,此测量仪测量的身高范围是_______。
身高(cm)
90
100
110
120
130
140
150
160
170
180
190
200
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
【答案】 ①. 越大 ②. 0.2 ③. 100cm~190cm
【解析】
【详解】[1]由图可知,R1与R2串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量R2两端的电压,被测者身高越高,滑片向上移动,R2的电阻变大,根据串联分压,其两端电压变大,电压表示数变大。
[2]由题意可知,当被测者身高为160cm时,R2的阻值为70Ω,电流表的示数为
[3]由题意可知,电阻中的最大电流为0.6A,电路中的最小电阻为
滑动变阻器的最小阻值为
由表格中数据可知,身高为100cm;
当滑动变阻器接入电阻最大时,电压表示数最大,此时R1两端电压为
电阻中的最小电流为
此时R2的电阻为
由表格中数据可知,身高为190cm,因此,为保证电路安全工作,此测量仪测量的身高范围是100cm~190cm。
三、探究实践题。 (共5题22分)
17. 立定跳远是中考项目之一,为了保证考试的公平性,有一种电子立定跳远测试仪,可以快速并准确的测试出学生成绩。某兴趣小组同学设计了一个比赛规范电路来模拟其中部分功能,该电路由电源、电铃(符号:)、保护电阻R、开关S和S1组成。当有同学踏上测试垫时,开关S、S1会自动同时闭合;当机器感应到脚尖过线,红外感应开关S1断开,电铃发出声音提醒考生,请根据以上要求,将图中电路补充完整。
【答案】
【解析】
【详解】由题意可知,当有同学踏上测试垫时,开关S、S1会自动同时闭合,电铃不工作,说明电路为R的简单电路; 当机器感应到脚尖过线时,红外感应开关S1断开,电铃发出声音提醒考生,说明电铃与R串联,且S1与电铃并联。如下图所示:
18. 如图所示,在电路的“○”里填上适当的电表符号,要求:使两灯、并联。
【答案】
【解析】
【详解】要使两灯并联,从电源正极流出的电流应分别流入灯泡L1、L2,流过两灯泡中的电流应汇合共同流回负极,故最下面的〇里是电流表,中间〇里是电压表,上边的〇里是电流表,见下图:
19. 在学校物理课堂上学习了比热容和热值知识后,物理探究小组进行了如下甲、乙两个热学实验。
(1)在甲、乙两个实验中,不需要控制质量相等的是( )
A. 甲实验,液体a和b质量 B. 甲实验,两酒精灯中酒精的质量
C. 乙实验,两杯中液体c的质量 D. 酒精和碎纸片的质量
(2)根据甲实验装置用两盏相同的酒精灯加热时,在实验过程中记录的数据,画出了两种液体的温度随时间变化的关系图像如图丙所示。由图可看出,加热10min,a升温更高,有同学认为此过程中a吸收热量比b吸收热量多,该观点________(选填“正确”或“错误”)。液体________(选填“a”或“b”)更适合做冷却剂;
(3)用图乙装置比较不同燃料燃烧时放出的热量,通过比较________(选填“温度计示数变化”或“加热时间”)来比较燃料燃烧放出热量的多少。若燃烧皿中10g的酒精燃尽时,400g的液体c温度升高60℃。已知酒精的热值为,某同学认为酒精完全燃烧放出的热量完全被液体c吸收,估算出液体c的比热容为________,这样估算出的液体c的比热容结果比真实值________(选填“大”或“小”)。
【答案】(1)B (2) ①. 错误 ②. b
(3) ①. 温度计示数变化 ②. ③. 大
【解析】
【小问1详解】
在探究不同物质吸热能力的实验中,应控制热源相同,被加热液体的种类不同,其质量也相同;在探究不同燃料热值大小的实验中,应控制燃料的质量相同、种类不同,被加热液体的种类,质量均相同;则由图可知,甲实验是探究不同物质吸热能力的实验,乙实验是探究不同燃料热值大小的实验,因此在甲实验中,只需要两酒精灯相同,而酒精灯中酒精的质量不需要相同,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
【小问2详解】
[1]甲实验装置用两盏相同的酒精灯加热时,相同时间内,a吸收热量与b吸收热量一样多,加热10min,a升温更高,有同学认为此过程中a吸收热量比b吸收热量多,该观点错误。
[2]由于相同时间内,a吸收热量与b吸收热量一样多,加热10min,a升温更高,说明a吸热能力更弱,b吸热能力更强,所以液体b更适合做冷却剂。
【小问3详解】
[1]在“不同燃料燃烧放热能力”的实验中,应该控制燃料的质量相同,被加热的物质质量和种类相同,燃料完全燃烧放出的热量的多少是通过温度计示数变化来反映的。
[2]若不计热量损失,根据
可得
即
解得
[3]因为酒精燃烧释放的热量不可能被水完全吸收,存在热量损失,且酒精不可能完全燃烧,所以会造成液体c吸收的热量偏大,则估算结果比真实值大。
20. 为了探究“并联电路中干路电流与各支路电流的关系”,小明同学连接的电路如图甲所示。
(1)连接电路时,开关应处于________状态。
(2)这个电路中只有一根线连错了,请在这根导线上打“×”,表示这根导线不能这样连接,然后在图上画出正确的连接位置。_______
(3)改正电路错误后,闭合开关前,若电流表指针如图乙所示,改正这个问题的操作是________。
【答案】(1)断开 (2)
(3)对电流表进行调零
【解析】
【小问1详解】
为了保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态。
【小问2详解】
甲图中,L1、A2、A3串联后再与L2并联,且电流从电流表A3的负接线柱流入了,正接线柱流出了;在探究“并联电路中干路电流与各支路电流的关系”实验中,电流表A1测干路电流,电流表A2测灯泡L1的电流,电流表A3测灯泡L2的电流,如下图所示:
【小问3详解】
闭合开关前,电流表指针如图乙所示,指针没有指在零刻度线处,改正这个问题的操作是:对电流表进行调零。
21. 小明用标有“2.5V”字样的小灯泡做“测量小灯泡的电功率”实验,设计了如图甲所示的电路。
(1)图甲中有一根导线没有连接,用笔画线代替导线画出正确的连线;_______
(2)电路连接正确后,闭合开关后,移动滑动变阻器滑片,发现小灯泡始终不亮,电流表指针几乎不动,电压表示数接近电源电压且保持不变。为了排除故障,小芳检查了开关并拧紧两端接线柱,小明则将小灯泡与灯座拧紧。若电路中只有一处故障,则________(选填“小芳”或“小明”)排除电路故障的操作是正确的;
(3)排除故障后,某次实验电压表的示数如图乙所示,为了让小灯泡正常发光,滑动变阻器应该向________端(选填“左”或“右”)移动。小明测得多组数据,并画出如图丙所示的图像,由图像可知,小灯泡正常发光时的电阻为________,额定功率为________W;
(4)小明发现,家里相同型号的新灯泡和旧灯泡在使用时,旧灯泡的亮度明显不如新灯泡,他根据所学知识得出:灯泡长期使用,灯丝由于表面升华而变细,灯丝电阻________(选填“变大”或“变小”),导致小灯泡亮度变暗;
(5)小明用如图所示的电路测量出另外一个标有“3.8V”字样的小灯泡的额定功率。电源电压不变,、为滑动变阻器,的最大阻值为。实验步骤如下:
①只闭合开关________,调节,使电压表示数为3.8V;
②只闭合开关S、S2,调节________,使电压表示数为3.8V;
③接着将的滑片P调至最左端,记下电压表示数是6V;再将的滑片P调至最右端,记下电压表示数是3V;则小灯泡的额定功率是________W。
【答案】(1) (2)小明
(3) ①. 左 ②. 10 ③. 0.625
(4)变大 (5) ①. S和S1 ②. R1的滑片 ③. 1.444
【解析】
【小问1详解】
在测量小灯泡的电功率时,电压表应并联在小灯泡两端,所以小灯泡右接线柱应与电压表的负接线柱相连。作图如下:
【小问2详解】
图甲电路中,滑动变阻器与小灯泡串联在电路中,电流表测电路中的电流,电压表测小灯泡两端的电压,闭合开关,移动滑片,小灯泡始终不亮,电流表指针几乎不动,则可能是电路出现了断路,电压表示数接近电源,它与电源是接通的,则是电压表并联部分的小灯泡断路了或是接触不良了,所以小明将小灯泡与灯座拧紧是正确的操作。
【小问3详解】
[1]图乙中,电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为2V,小灯泡的额定电压为2.5V,则是变阻器接入电路的阻值过大,分得的电压过大,应向左移动滑片,让变阻器接入电路的阻值变小,直至电压表示数为2.5V。
[2]由丙中图像知,小灯泡正常发光时,通过的电流为0.25A,此时的电阻
[3]小灯泡的额定功率
【小问4详解】
在材料和长度不变时,灯丝变细,则其阻值变大。
【小问5详解】
[1]只闭合开关S和S1,变阻器R2与小灯泡串联在电路中,电压表测小灯泡两端的电压,调节R2的滑片,使电压表示数为3.8V,小灯泡正常发光。
[2]只闭合开关S和S2,两个变阻器串联连接,电压表测R1两端的电压,R2的滑片位置不变,调节R1的滑片,使电压表的示数为3.8V,则此时变阻器R1接入电路的阻值与小灯泡正常发光时的阻值相等。
[3]将R2的滑片调至最左端,电路中只有R1工作,电压表测量电源电压,所以电源电压为6V。再将R2的滑片调到最右端,R1与R2的最大阻值串联在电路中,电压表测R1两端的电压为3V,则此时R2两端的电压
据串联电路的分压特点有
解得,。所以小灯泡正常发光时的电阻为10欧,其额定功率
四、综合应用题。(共2题,14分)
22. 如图所示的电路,电源电压为9V不变,定值电阻,。当闭合S2、S3,再断开S3时,电流表示数变化了0.3A。试求:
(1)闭合S2、S3时,电流表的示数;
(2)电阻的阻值;
(3)电路消耗的最大功率。
【答案】(1)0.9A
(2)5Ω (3)24.3W
【解析】
【小问1详解】
闭合S2、S3时,电路为R2的简单电路,根据欧姆定律可得,此时电路电流为
即为此时电流表的示数。
【小问2详解】
当闭合S2、S3,再断开S3时,此时R2和R3串联,电流表测的是电路电流,电路总电阻变大,根据欧姆定律可知,电路的电流变小,由于电流表示数变化了0.3A,所以,此时电路电流为
根据欧姆定律可得,此时的电路总电阻为
所以,根据串联电路的电阻规律可得,电阻的阻值为
【小问3详解】
要求出电路消耗的最大功率,根据P=UI可知,电源电压不变,需求出电路最大总电流。当只有R1和R2并联即三个开关都闭合时,电路的总电阻最小,电路总电流最大,根据并联电路特点和欧姆定律可得,此时的电路电流为
所以,电路消耗的最大功率为
23. 如图甲是某学校餐厅安装的一种具有自动保温和加热功能的分餐台,放满饭菜后餐台的质量为200kg。分餐台内部的部分电路如图乙。当把饭菜放在分餐台时,闭合开关S,分餐台开始工作处于保温状态,当分餐台上饭菜温度降到10℃时,控制开关S0自动闭合,分餐台又处于加热状态,分餐台的部分信息如下表所示。求:
额定电压
220V
加热功率
2kW
保温功率
880W
电阻
电阻
加热效率
84%
(1)该分餐台保温时的工作电流;
(2)的阻值;
(3)处于加热状态的分餐台,使5kg初温10℃的水升温至40℃需要的加热时间【水的比热容取];
(4)小明发现餐厅里的电能表表盘上的某个参数“”不完整,为了测出这个参数,他和实验小组的同学们进行了如下实验:关掉学校餐厅的其他用电器,让分餐台单独工作,在加热挡正常工作45s,观察到学校餐厅的电能表转盘转了40下,请你通过计算,将该参数补充完整。
【答案】(1)4A (2)30.8Ω
(3)375s (4)
【解析】
【小问1详解】
根据P=UI可得,该分餐台保温时的工作电流为
【小问2详解】
由图乙可知,当两开关都闭合时,电路为R1的简单电路,此时电路的总电阻最小,根据可知,电路电功率最大,分餐台处于加热状态;当只有开关S闭合时,两电阻串联,此时电路的总电阻最大,根据可知,电路电功率最小,分餐台处于保温状态;当分餐台处于加热状态时,根据可得,R1的阻值为
当分餐台处于保温状态时,根据可得,电路总阻值为
根据串联电路的电阻规律可得,R2的阻值为
【小问3详解】
5kg初温10℃的水升温至40℃需要吸收的热量为
则处于加热状态的分餐台消耗的电能为
根据可得,加热时间为
【小问4详解】
让分餐台单独工作,在加热挡正常工作45s,根据可得,此时消耗的电能为
观察到学校餐厅的电能表转盘转了40下,则该参数为
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2024—2025学年上学期九年级12月质量监测
物理 (人教版)
注意事项:
1. 答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上指定位置。
2. 选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
一、单项选择题(本大题12小题,每小题2分,共24分)
1. 小晴同学在学习物理电学后,对身边的物理数据进行了估测,下列说法正确的是( )
A. 人体的安全电压是220V
B. 家庭节能灯中的电流约1A
C. 毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷量约为
D. 长度1m,横截面积是家用铜导线,电阻约
2. 关于分子动理论及有关现象,下列说法正确的是( )
A. 雪花飘飘,说明分子在不停地运动
B. “破镜难圆”说明分子间存在斥力
C. 物体热胀冷缩,是因为分子的大小随温度的变化而改变
D. “花气袭人知骤暖”,说明温度越高,分子的无规则运动加剧
3. 如图所示是《天工开物》里记载“万钧钟”和“鼎”的制造方法,先后用泥土制成“模骨”,“干燥之后以牛油、黄蜡附其上数寸”,在油蜡上刻上各种图案(如图),然后在油蜡的外面用泥土制成外壳。干燥之后,“外施火力炙化其中油蜡”,油蜡流出形成空腔,在空腔中倒入铜液,待铜液冷却后,“钟鼎成矣”,则下列说法正确的是( )
A. 铜液冷却成钟鼎是凝华过程
B. “待铜液冷却后”铜原子间作用力变小
C. “外施火力炙化”加热时油蜡的内能增大,含有的热量增多
D. “外施火力炙化”其中油蜡是通过热传递的方式改变内能的
4. 如图甲所示是单缸四冲程汽油机某冲程示意图,图乙为空气压缩点火仪,图丙对试管中水加热一段时间后瓶塞“飞出”,图丁往瓶内打气,瓶塞跳起。关于这四幅图,下列说法正确的是( )
A. 甲、乙、丁图所示的过程改变气体内能的方式相同
B. 甲、乙、丙、丁四幅图所示的过程能量转化的情况相同
C. 若飞轮转速为1200r/min,则该汽油机每秒可完成20个图甲冲程
D. 图丁中烧瓶内盛少量水,给瓶内打气,当瓶塞跳出时,瓶内空气液化成白雾
5. 如图所示,这是一种用干粉尘、细菌收集的静电除尘装置。当含尘气体经过离子发生器时,空气分子被电离为正离子和电子,正离子使尘粒带正电奔向积尘盘的负极,最终被吸附到积尘盘上。下列说法正确的是( )
A. 空气被电离是创造了电荷,使粉尘带上了电
B. 该静电除尘装置利用了异种电荷相互吸引
C. 若某轻小纸片靠近积尘盘被吸引,则该小纸片一定带正电
D. 尘粒被吸附到积尘盘负极是因为带电体能吸引轻小物体的性质
6. 学习了简单电路的知识后,九年级2班和3班的同学探究走廊应急灯的两个小灯泡是串联还是并联,下列现象说明两灯一定是并联的是( )
A. 两个灯泡两端的电压相等
B. 两灯泡通过的电流相等
C. 闭合开关,两个小灯泡同时发光;断开开关,它们同时熄灭
D. 闭合开关,两个小灯泡同时发光,拧下其中一个灯泡,另一个灯泡继续发光
7. 如图所示的实验电路,闭合开关S后,电流表A的示数为0.5A,电流表的示数为,下列说法正确的是( )
A. 灯L1与灯L2串联 B. 开关S只控制灯L1
C. 灯L2的电流是 D. 灯L1比灯L2要暗一些
8. 图甲中分别为小灯泡和定值电阻的图像,小灯泡和电阻的连接情况如图乙所示,闭合S1、断开S2时,电流表的示数是,下列说法正确的是( )
A. 定值电阻的阻值是
B. 同时闭合S1、S2时,电流表的示数为0.9A
C. 甲图中的A可知,灯泡的电阻随着电压的增大而减小
D. 同时闭合S1、S2时,灯泡L和定值电阻R的电阻之比是
9. 小亮按照如图甲的电路来探究电流与电阻的关系,电源电压恒为4.5V,电流表量程为0-0.6A,电压表量程为0-3V,实验中用到的定值电阻有、、、、各1个。图乙是小亮根据实验数据绘制的图像。关于此实验的分析,下列说法不正确的是( )
A. 这5次实验中,保持定值电阻两端的电压为3V不变
B. 选用滑动变阻器的规格可能是“ 1A”
C. 接入电阻,正确操作后,电流表的示数为0.12A
D. 该实验得出的结论是:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成反比
10. 下列有关家用电器的说法中,合理的是( )
A. 家用电子电能表是测量电功率的仪表
B. 单独把电扇接入电路时,1h耗电约为
C. “PZ220-40”灯泡比“PZ220-60”的灯泡的电阻小
D. 两铭牌均为“220V 1000W”的空调和电炉正常工作1h消耗的电能一样多
11. 探究电流热效应的实验装置如图所示,两个相同透明容器中密封着等量的空气和电阻、,其中。下列说法正确的是( )
A. U形管中液面的变化是由于液体的热胀冷缩造成的
B. 闭合S1、S2时,通电一段时间、产生的电热之比为
C. 若将放入右侧容器内密封,闭合S1、S2时,可探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系
D. 闭合 S1、S2时,若短路,则通电一段时间后,右边U形管内液面的高度差比左边大
12. 某科技创新小组设计了一个利用定值电阻和电流表测量未知电阻的电路(如图),电源电压保持不变,电流表选用0-0.6A的量程。在A、B之间接入一根导线时,闭合开关S,电流表的示数是0.6A;在A、B之间接入一个的电阻时,电流表示数是0.3A。为了能从电流表上直接读出待测电阻,科创小组决定在电流表的表盘上标注对应的电阻值。下列说法正确的是( )
A. 电源电压是4.5V
B. 定值电阻
C. 电流表表盘刻度为0.4A时标注的电阻是
D. 电阻值是应该标注在电流表盘0.1A刻度线处
二、填空题(共4题,每空1分,共10分)
13. LED灯已广泛应用于展示台装饰、居家照明、城市夜景美化等,制作LED灯的材料是______(选填“半导体”或“超导体”)。如图是某市人民广场的巨型电子屏幕上“大玉米彩妆秀”,“大玉米”一会儿换成绿袍,一会儿身穿国旗红。“大玉米”瞬间换装的奥秘就在24万个______(选填“串联”或“并联”)的点光源,每个点光源相当于电路中的______(选填“电源”或“用电器”)。
14. 如图所示,验电器的金属箔B原来张开一定的角度,用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球A后,验电器的金属箔B张角变大了,说明验电器金属箔B原来带________电荷,在接触的瞬间,电流的方向是________(选填“从A到B”或“从B到A”)。
15. 我国某款国产新型智能电动汽车,当汽车高速行驶过程中减速时,能量回收系统就自行启动,车轮的转动会驱动电机转动,在这个过程中汽车的机械能转化为________能,同时给汽车的电池充电并储存起来。该电动汽车的参数如下表,为了延长电池的使用寿命,充电过程中,电池的最低电量不得低于电池容量20%,汽车的能量利用率(电动机利用的电能与蓄电池输出的电能之比)是84%,则该车的最大续航里程(按汽车电池电量不得低于电池容量的20%来计算)是________km。
电池容量
百公里耗电量
16. 如图所示是一款电子身高测量仪的电路简图,绝缘板A与滑动变阻器的滑片P固定在一起,且同步上下移动,接入电路的阻值与被测者身高的对应关系如表格所示。电源电压为18V,定值电阻,滑动变阻器的规格为“ 1A”,电压表的量程为0~15V,电流表的量程为0~0.6A。若将电流表或电压表改装为身高显示仪,被测者身高越高,电压表示数________(选填“越大”、“越小”或“不变”),当被测者身高为160cm时,电流表示数为________A,为保证电路安全工作,此测量仪测量的身高范围是_______。
身高(cm)
90
100
110
120
130
140
150
160
170
180
190
200
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
三、探究实践题。 (共5题22分)
17. 立定跳远是中考项目之一,为了保证考试的公平性,有一种电子立定跳远测试仪,可以快速并准确的测试出学生成绩。某兴趣小组同学设计了一个比赛规范电路来模拟其中部分功能,该电路由电源、电铃(符号:)、保护电阻R、开关S和S1组成。当有同学踏上测试垫时,开关S、S1会自动同时闭合;当机器感应到脚尖过线,红外感应开关S1断开,电铃发出声音提醒考生,请根据以上要求,将图中电路补充完整。
18. 如图所示,在电路的“○”里填上适当的电表符号,要求:使两灯、并联。
19. 在学校物理课堂上学习了比热容和热值知识后,物理探究小组进行了如下甲、乙两个热学实验。
(1)在甲、乙两个实验中,不需要控制质量相等的是( )
A. 甲实验,液体a和b质量 B. 甲实验,两酒精灯中酒精的质量
C. 乙实验,两杯中液体c的质量 D. 酒精和碎纸片的质量
(2)根据甲实验装置用两盏相同的酒精灯加热时,在实验过程中记录的数据,画出了两种液体的温度随时间变化的关系图像如图丙所示。由图可看出,加热10min,a升温更高,有同学认为此过程中a吸收热量比b吸收热量多,该观点________(选填“正确”或“错误”)。液体________(选填“a”或“b”)更适合做冷却剂;
(3)用图乙装置比较不同燃料燃烧时放出的热量,通过比较________(选填“温度计示数变化”或“加热时间”)来比较燃料燃烧放出热量的多少。若燃烧皿中10g的酒精燃尽时,400g的液体c温度升高60℃。已知酒精的热值为,某同学认为酒精完全燃烧放出的热量完全被液体c吸收,估算出液体c的比热容为________,这样估算出的液体c的比热容结果比真实值________(选填“大”或“小”)。
20. 为了探究“并联电路中干路电流与各支路电流的关系”,小明同学连接的电路如图甲所示。
(1)连接电路时,开关应处于________状态。
(2)这个电路中只有一根线连错了,请在这根导线上打“×”,表示这根导线不能这样连接,然后在图上画出正确的连接位置。_______
(3)改正电路错误后,闭合开关前,若电流表指针如图乙所示,改正这个问题的操作是________。
21. 小明用标有“2.5V”字样的小灯泡做“测量小灯泡的电功率”实验,设计了如图甲所示的电路。
(1)图甲中有一根导线没有连接,用笔画线代替导线画出正确的连线;_______
(2)电路连接正确后,闭合开关后,移动滑动变阻器滑片,发现小灯泡始终不亮,电流表指针几乎不动,电压表示数接近电源电压且保持不变。为了排除故障,小芳检查了开关并拧紧两端接线柱,小明则将小灯泡与灯座拧紧。若电路中只有一处故障,则________(选填“小芳”或“小明”)排除电路故障的操作是正确的;
(3)排除故障后,某次实验电压表的示数如图乙所示,为了让小灯泡正常发光,滑动变阻器应该向________端(选填“左”或“右”)移动。小明测得多组数据,并画出如图丙所示的图像,由图像可知,小灯泡正常发光时的电阻为________,额定功率为________W;
(4)小明发现,家里相同型号的新灯泡和旧灯泡在使用时,旧灯泡的亮度明显不如新灯泡,他根据所学知识得出:灯泡长期使用,灯丝由于表面升华而变细,灯丝电阻________(选填“变大”或“变小”),导致小灯泡亮度变暗;
(5)小明用如图所示的电路测量出另外一个标有“3.8V”字样的小灯泡的额定功率。电源电压不变,、为滑动变阻器,的最大阻值为。实验步骤如下:
①只闭合开关________,调节,使电压表示数为3.8V;
②只闭合开关S、S2,调节________,使电压表示数为3.8V;
③接着将的滑片P调至最左端,记下电压表示数是6V;再将的滑片P调至最右端,记下电压表示数是3V;则小灯泡的额定功率是________W。
四、综合应用题。(共2题,14分)
22. 如图所示的电路,电源电压为9V不变,定值电阻,。当闭合S2、S3,再断开S3时,电流表示数变化了0.3A。试求:
(1)闭合S2、S3时,电流表的示数;
(2)电阻的阻值;
(3)电路消耗的最大功率。
23. 如图甲是某学校餐厅安装的一种具有自动保温和加热功能的分餐台,放满饭菜后餐台的质量为200kg。分餐台内部的部分电路如图乙。当把饭菜放在分餐台时,闭合开关S,分餐台开始工作处于保温状态,当分餐台上饭菜温度降到10℃时,控制开关S0自动闭合,分餐台又处于加热状态,分餐台的部分信息如下表所示。求:
额定电压
220V
加热功率
2kW
保温功率
880W
电阻
电阻
加热效率
84%
(1)该分餐台保温时的工作电流;
(2)的阻值;
(3)处于加热状态的分餐台,使5kg初温10℃的水升温至40℃需要的加热时间【水的比热容取];
(4)小明发现餐厅里的电能表表盘上的某个参数“”不完整,为了测出这个参数,他和实验小组的同学们进行了如下实验:关掉学校餐厅的其他用电器,让分餐台单独工作,在加热挡正常工作45s,观察到学校餐厅的电能表转盘转了40下,请你通过计算,将该参数补充完整。
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