广西贵港市2024-2025学年九年级上学期期末物理试卷
2025-12-11
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内容正文:
2024-2025学年广西贵港市九年级(上)期末物理试卷
一、单项选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分。在给出的四个备选项中,只有一个选项符合题目要求。)
1.(3分)“kW•h”是下面的哪个物理量的单位( )
A.电流 B.电压 C.电功 D.电功率
2.(3分)首先发现电流周围存在磁场的科学家是( )
A.牛顿 B.奥斯特 C.法拉第 D.伽利略
3.(3分)下列说法正确的是( )
A.“渊冰厚三尺,素雪覆千里。”“冰”的形成是凝华现象
B.“雾里山疑失,雷鸣雨未休。”“雾”的形成是汽化现象
C.“可怜九月初三夜,露似真珠月似弓。”“露”的形成是液化现象
D.“月落乌啼霜满天,江枫渔火对愁眠。”“霜”的形成是凝固现象
4.(3分)关于材料、能源和信息,下列说法不正确的是( )
A.超导材料既可用于制作远距离输电导线,又可用于制作电炉的电阻丝
B.太阳是人类能源的宝库,内部每时每刻都发生着剧烈的核反应
C.作为信息存储介质,竹简、纸、录音磁带、光盘的容量密度依次增大
D.光纤是传输光信号的器件,其抗干扰能力强,能减少信号衰减
5.(3分)如图是内燃机工作循环中的一个冲程,它是( )
A.压缩冲程,将化学能转化成内能
B.压缩冲程,将机械能转化成内能
C.做功冲程,将内能转化成机械能
D.做功冲程,将机械能转化成内能
6.(3分)如图所示为某家庭电路示意图,关于该家庭电路,下列说法正确的是( )
A.导线b是火线
B.电能表是测量电功率的仪表
C.空气开关跳闸,原因可能是电路中出现短路
D.正确使用试电笔插入三孔插座的某一孔,氖管灯不亮,该孔一定接零线
7.(3分)电风扇的核心装置是电动机,下列哪个实验揭示了电动机的工作原理( )
A.
B.
C.
D.
8.(3分)图中的a表示垂直于纸面的一根导线,它是闭合电路的一部分,它在磁场中按箭头方向运动时,下列哪种情况不会产生感应电流( )
A. B.
C. D.
9.(3分)(单选)家庭厨房抽油烟机主要是由排气扇和照明灯泡组成,它们既能同时工作,又能分别独立工作,小明设计了抽油烟机的简化电路图,其中合理的是( )
A. B.
C. D.
10.(3分)以下关于同一物体的内能、热量、温度说法正确的是( )
A.物体内能增大,温度一定升高
B.物体温度升高,一定吸收了热量
C.物体温度升高,内能一定增大
D.物体内能增大,一定吸收了热量
二、多项选择题(本大题共2小题,每小题4分,共8分。在每小题列出的四个备选项中,有多个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)
(多选)11.(4分)小明在课后实践活动中,做了如下记录,其中符合实际且记录正确的是( )
A.人体的正常体温为36.5
B.一节干电池的电压为2V
C.我国家庭电路的电压为220V
D.对人体的安全电压不高于36V
(多选)12.(4分)国之重器“可上九天揽月,可下五洋捉鳖”,下列相关说法正确的是( )
A.“山东舰”和北斗卫星之间利用电磁波传递信息
B.“奋斗者”号潜水器下潜时,与母船“探索一号”之间利用电磁波沟通
C.长征二号F遥十八运载火箭发射升空时,将内能转化为机械能
D.长征二号F遥十八运载火箭发射点火时,将内能转化为化学能
三、填空题(本大题共6小题,每空1分,共12分。)
13.(2分)人类社会的进步离不开物理学家们的杰出贡献,为了纪念这些伟大的物理学家,人们常用他们的名字作为物理量的单位。如:安培是 的单位,欧姆是 的单位。
14.(2分)物理是以实验为基础的学科,实验时测量工具必不可少。请写出一种测量工具及其测量的物理量名称。测量工具: ;物理量名称: 。
15.(2分)亲身体验并深入思考是我们获得物理知识的重要方法,将一根铁丝快速反复弯折,弯折处发热,可认识到 可以改变物体的内能。用注射器取水后封住前端,用力推活塞,水很难被压缩,说明分子间存在 。
16.(2分)骑行共享单车前,需先用手机扫码将信息通过 传递到共享平台,该信息的传播速度为 m/s。
17.(2分)贵港很多“村村通”的道路两旁都安装有如图所示的太阳能LED照明路灯。它主要由
太阳能电池板、LED灯头等部件构成。LED是一种发光二极管,是由 材料制成(选填“导体”、“半导体”或“绝缘体”),通过电流能够发光,可以把电能直接转化成 能。
18.(2分)如图所示,滑动变阻器的最大阻值为9Ω,电源电压保持不变。当滑动变阻器的滑片P在a端,S和S1都闭合时,电流表A的示数为2A,灯泡正常发光;当S闭合,S1断开,滑片P滑到b端时,电压表的示数为4.5V,此时灯泡L的实际功率为 W;灯泡L的额定电压为 V。
四、作图题(本大题共2小题,共6分。)
19.(3分)请将图中的“光控开关”、“声控开关”、灯泡用笔画线代替导线正确连入电路,设计出只有在光线很暗且有声音时灯才亮的楼道灯自动控制电路,同时安装一个不受开关控制的三孔插座。
20.(3分)如图所示为电磁铁和永磁体相互作用产生的磁场,请根据图中磁感线的方向标出永磁体右端的磁极,并在括号内标出电磁铁电源的“+”、“﹣”极。
五、实验探究题(本大题共4小题,每空1分,共25分。)
21.(5分)小明同学用如图甲所示的装置对冰加热,根据实验记录分别绘制了冰熔化过程和水沸腾过程的温度随时间变化的图象,如图丙、丁所示。请你回答:
(1)安装该实验装置的顺序是 (选填“自上而下”或“自下而上”);图乙中,温度计的示数为 ℃。
(2)图丙中, 段表示冰的熔化过程,此过程中该物质的内能 (选填“增加”“减小”或“不变”)。
(3)由图丁可知,水的沸点是 。
22.(6分)(1)为了探究什么情况下磁可以生电,小明按图示将AB棒放在蹄形磁体的磁场中,用导线将AB棒的两端跟灵敏电流计连接。
①实验室备有铜棒、橡胶棒和玻璃棒,小明应选用 作为本实验中的AB棒。
②实验中记录了AB棒运动情况与灵敏电流计指针偏转情况,如下表所示。
序号
AB棒运动情况
灵敏电流计指针偏转情况
1
不动
不偏转
2
向上运动
不偏转
3
向下运动
不偏转
4
向左运动
向右偏转
5
向右运动
向左偏转
分析可得:闭合电路的一部分导体在磁场中做 运动时,导体中就产生感应电流;灵敏电流计指针偏转的方向可以反映电路中的电流方向。根据序号为 的两次实验现象可以提出问题:感应电流的方向是否与导体运动的方向有关?
(2)小明用如图甲所示的装置进行实验:
①闭合开关S,用缠绕着导线的铁钉吸引大头针,观察到被吸起的大头针数量较少;
②移动滑动变阻器的滑片P,再用缠绕着导线的铁钉吸引大头针,如图乙所示,观察到被吸起的大头针数量变多。
这时小明是为了探究电磁铁的磁性强弱与 的关系。为了实现如图乙中电磁铁吸引更多大头针的目的,小明还可以采取哪两种方法? 、 。
23.(7分)如图所示是“探究电流的大小与哪些因素有关”的实验电路图。
(1)请根据如图甲所示的电路图,用笔画线表示导线将如图乙所示的实物连接成完整电路(请勿更改原有导线,导线不得交叉)。
(2)实验开始时,滑动变阻器的作用是 。在探究通过导体的电流与导体两端电压关系时,应保持 不变,此时滑动变阻器的作用是 ;在探究通过导体的电流与导体电阻关系时,应保持 不变。
(3)在探究通过导体的电流与导体电阻关系时,得到实验数据记录如下表,
实验序号
1
2
3
4
电阻R/Ω
5
10
15
20
电流I/A
0.6
0.3
0.2
0.15
请根据表中的实验数据,在如图丙中画出电流随电阻变化的图像。
24.(7分)小明同学用伏安法测电阻,实验电路图如图甲所示。
(1)该实验的原理是 。
(2)连接器材时,开关要处于 (选填“断开”或“闭合”)状态。闭合开关S前,滑动变阻器滑片P应置于 端(选填“a”或“b”)。
(3)假如小明同学用完好的器材按如图甲所示实验电路图正确连接电路,实验时正确操作,刚一“试触”,就发现电流表的指针迅速摆动到最大刻度,其原因可能是: 。(只要求答其中一条)
(4)小明同学重新按图甲所示的实验电路图正确连接电路,进行实验,某次实验中电压表示数如图乙所示,电流表示数如图丙所示,被测电阻Rx= Ω。
(5)若滑动变阻器的最大阻值为R,被测电阻的阻值为Rx,实验过程中电流表突然烧坏,不能正常使用了,小明想出一个方法,应用现有的器材,也能测出电阻Rx的阻值。
实验步骤如下:
①将滑动变阻器滑到a端,闭合开关S,读出电压表的读数,记为U;
② ;
③读出滑动变阻器的最大值R;
④则被测电阻Rx的阻值为:Rx= (写出表达式)。
六、综合应用题(本大题共2小题,共19分。解答时要求在答题卡相应的答题区域内写出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤,只写出最后答案,未写出主要演算过程的,不能得分。)
25.(9分)如图甲所示是某品牌电饭煲,图乙是该电饭煲的原理图。它有高温和保温两挡,通过开关S进行调节,R0与R为阻值不同的电热丝。现在将该电饭煲接在220V电路中,用高温挡工作时,电路的总功率为1100W;用保温挡工作时,电路的总功率为44W。已知:c水=4.2×103J/(kg•℃)。求:
(1)电饭煲在高温挡时,开关S应 (选填“闭合”或“断开”)。
(2)用电饭煲将质量为2kg的水加热,使其温度升高30℃,则水吸收的热量是多少?
(3)电热丝R0的阻值是多少?用保温挡工作时,1min内电热丝,R0产生的热量是多少?
26.(10分)实验室有下列器材:电流表一只(0~0.6A,0~3A),电压表一只(0~6V,0~15V),滑动变阻器一个(0~10Ω),电源一个(6V),开关一个,导线若干。用上述规格的器材测量阻值约为8Ω的一个待测电阻Rx的阻值,要求实验中的电表不超过其量程,且电表的指针能偏过刻度盘的中线(或靠近中线)。
(1)电流表和电压表应选用哪一个量程?
(2)请画出实验电路图。
(3)若待测电阻Rx的阻值为8Ω,请通过计算指出实验中滑动变阻器连入的阻值范围,待测电阻Rx消耗的最大功率为多少?(电表都能正常工作)
2024-2025学年广西贵港市九年级(上)期末物理试卷
参考答案与试题解析
一.选择题(共10小题)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
B
C
A
C
C
B
A
D
C
二.多选题(共2小题)
题号
11
12
答案
CD
ABC
一、单项选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分。在给出的四个备选项中,只有一个选项符合题目要求。)
1.(3分)“kW•h”是下面的哪个物理量的单位( )
A.电流 B.电压 C.电功 D.电功率
【解答】解:A、电流的单位是安培,故A错误;
B、电压的单位是伏特,故B错误。
C、电功的国际单位是焦耳,常用单位是kw•h,千瓦时俗称“度”,故C正确;
D、电功率的单位是瓦特,故D错误。
故选:C。
2.(3分)首先发现电流周围存在磁场的科学家是( )
A.牛顿 B.奥斯特 C.法拉第 D.伽利略
【解答】解:1820年,丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应,发现电流周围存在磁场。
故选:B。
3.(3分)下列说法正确的是( )
A.“渊冰厚三尺,素雪覆千里。”“冰”的形成是凝华现象
B.“雾里山疑失,雷鸣雨未休。”“雾”的形成是汽化现象
C.“可怜九月初三夜,露似真珠月似弓。”“露”的形成是液化现象
D.“月落乌啼霜满天,江枫渔火对愁眠。”“霜”的形成是凝固现象
【解答】解:
A、“冰”是由水凝固形成的,故A错误;
BC、“雾”、“露”都是由水蒸气液化形成的,故B错误,C正确;
D、“霜”是空气中的水蒸气凝华形成的,故D错误。
故选:C。
4.(3分)关于材料、能源和信息,下列说法不正确的是( )
A.超导材料既可用于制作远距离输电导线,又可用于制作电炉的电阻丝
B.太阳是人类能源的宝库,内部每时每刻都发生着剧烈的核反应
C.作为信息存储介质,竹简、纸、录音磁带、光盘的容量密度依次增大
D.光纤是传输光信号的器件,其抗干扰能力强,能减少信号衰减
【解答】解:A、超导材料电阻为0,根据焦耳定律可知,通电后不会发热,故不能制作电炉的电阻丝,可以用于制作输电线,故A错误;
B、太阳内部每时每刻都在发生核聚变,释放巨大的能量,是人类能源的宝库,地球上的大部分能量都来自太阳,故B正确;
C、随着人类科技的发展,信息储存的介质越来越先进,介质容量密度越来越大,竹简、纸、录音磁带、光盘等容量密度依次增大,故C正确;
D、光纤,即光导纤维,是传输光信号的器件,光线通信具有抗干扰能力强、传输容量大、信号衰减小等优点,故D正确。
故选:A。
5.(3分)如图是内燃机工作循环中的一个冲程,它是( )
A.压缩冲程,将化学能转化成内能
B.压缩冲程,将机械能转化成内能
C.做功冲程,将内能转化成机械能
D.做功冲程,将机械能转化成内能
【解答】解:图中的进、排气门都关闭,活塞下行,因此这是做功冲程,将内能转化为机械能,故C正确,ABD错误。
故选:C。
6.(3分)如图所示为某家庭电路示意图,关于该家庭电路,下列说法正确的是( )
A.导线b是火线
B.电能表是测量电功率的仪表
C.空气开关跳闸,原因可能是电路中出现短路
D.正确使用试电笔插入三孔插座的某一孔,氖管灯不亮,该孔一定接零线
【解答】解:A、电路中开关要接在火线上,图中开关与导线a相连,说明导线a是火线,导线b是零线,故A错误;
B、电能表是测量用户消耗电能的仪表,故B错误;
C、空气开关跳闸,原因可能是电路中出现短路或者电路总功率过大,故C正确;
D、正确使用试电笔插入三孔插座的某一孔,氖管灯不亮,该孔接零线或者接地线,故D错误。
故选:C。
7.(3分)电风扇的核心装置是电动机,下列哪个实验揭示了电动机的工作原理( )
A.
B.
C.
D.
【解答】解:电动机是利用通电导体在磁场中受到力的作用的原理来工作的。
A、该装置说明通电导体的周围存在磁场,故A不符合题意;
B、该装置说明通电导体在磁场受到力的作用,电动机就是该原理制成的,故B符合题意;
C、该装置可以探究影响电磁铁磁性强弱的因素,故C不符合题意;
D、该装置可以探究电磁感应现象,发电机是利用该原理制成的,故D不符合题意。
故选:B。
8.(3分)图中的a表示垂直于纸面的一根导线,它是闭合电路的一部分,它在磁场中按箭头方向运动时,下列哪种情况不会产生感应电流( )
A. B.
C. D.
【解答】解:磁极间的磁感线是从N极指向S极,由图可知,BCD中的导体运动时都会切割磁感线,所以会产生感应电流;
只有A没有切割磁感线,所以不会产生感应电流。
故选:A。
9.(3分)(单选)家庭厨房抽油烟机主要是由排气扇和照明灯泡组成,它们既能同时工作,又能分别独立工作,小明设计了抽油烟机的简化电路图,其中合理的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:由题意知,排气扇和照明灯既能同时工作,又能分别独立工作,所以排气扇(电动机)和灯泡是并联关系,且各自的支路有一个开关控制,干路上没有开关;由各选项可知,ABC错误,D正确。
故选:D。
10.(3分)以下关于同一物体的内能、热量、温度说法正确的是( )
A.物体内能增大,温度一定升高
B.物体温度升高,一定吸收了热量
C.物体温度升高,内能一定增大
D.物体内能增大,一定吸收了热量
【解答】解:A.物体内能增大,温度不一定升高,比如晶体熔化过程中,吸热内能增加,但温度不变,故A错误;
B.物体温度升高,内能增大,可能是吸收了热量,也可能是由于外界物体对它做了功,故B错误;
C.同一物体,质量不变,物体温度升高,内能一定增大,故C正确;
D.物体内能增大,可能是吸收了热量,也可能是由于外界物体对它做了功,故D错误。
故选:C。
二、多项选择题(本大题共2小题,每小题4分,共8分。在每小题列出的四个备选项中,有多个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)
(多选)11.(4分)小明在课后实践活动中,做了如下记录,其中符合实际且记录正确的是( )
A.人体的正常体温为36.5
B.一节干电池的电压为2V
C.我国家庭电路的电压为220V
D.对人体的安全电压不高于36V
【解答】解:A、人体的正常体温为36.5℃,原选项缺少单位,故A错误;
B、一节干电池的电压为1.5V,故B错误;
C、我国家庭电路的电压为220V,故C正确;
D、对人体的安全电压不高于36V,故D正确。
故选:CD。
(多选)12.(4分)国之重器“可上九天揽月,可下五洋捉鳖”,下列相关说法正确的是( )
A.“山东舰”和北斗卫星之间利用电磁波传递信息
B.“奋斗者”号潜水器下潜时,与母船“探索一号”之间利用电磁波沟通
C.长征二号F遥十八运载火箭发射升空时,将内能转化为机械能
D.长征二号F遥十八运载火箭发射点火时,将内能转化为化学能
【解答】解:A.“山东舰”和北斗卫星之间利用电磁波传递信息,故A正确;
B.“奋斗者”号潜水器下潜时,与母船“探索一号”之间利用电磁波沟通,故B正确;
C.长征二号F遥十八运载火箭发射升空时,将内能转化为机械能,故C正确;
D.长征二号F遥十八运载火箭发射点火时,将化学能转化为内能,故D错误。
故选:ABC。
三、填空题(本大题共6小题,每空1分,共12分。)
13.(2分)人类社会的进步离不开物理学家们的杰出贡献,为了纪念这些伟大的物理学家,人们常用他们的名字作为物理量的单位。如:安培是 电流 的单位,欧姆是 电阻 的单位。
【解答】解:为了纪念这些伟大的物理学家,人们常用他们的名字作为物理量的单位。如:电流的单位是安培,电阻的单位是欧姆。
故答案为:电流;电阻。
14.(2分)物理是以实验为基础的学科,实验时测量工具必不可少。请写出一种测量工具及其测量的物理量名称。测量工具: 刻度尺 ;物理量名称: 长度 。
【解答】解:在物理实验中,我们学习了以下测量工具的使用:
刻度尺﹣﹣测量物体长度;天平﹣﹣测量物体质量;量筒﹣﹣测量物体体积;弹簧测力计﹣﹣测量力的大小;温度计﹣﹣测量温度高低;电流表﹣﹣测量电路电流大小;电压表﹣﹣测量用电器两端电压;电能表﹣﹣测量消耗的电能。
故答案为:刻度尺;长度。
15.(2分)亲身体验并深入思考是我们获得物理知识的重要方法,将一根铁丝快速反复弯折,弯折处发热,可认识到 做功 可以改变物体的内能。用注射器取水后封住前端,用力推活塞,水很难被压缩,说明分子间存在 相互作用的斥力。 。
【解答】解:将一根铁丝快速反复弯折,铁丝克服摩擦做功,铁丝的内能增大,弯折处发热,可认识到做功可以改变物体的内能。
用注射器取水后封住前端,用力推活塞,由于分子间存在相互作用的斥力,水很难被压缩。
故答案为:做功;相互作用的斥力。
16.(2分)骑行共享单车前,需先用手机扫码将信息通过 电磁波 传递到共享平台,该信息的传播速度为 3×108 m/s。
【解答】解:骑行共享单车前,需先用手机扫码将信息通过电磁波传递到共享平台,该信息的传播速度为3×108m/s。
故答案为:电磁波;3×108。
17.(2分)贵港很多“村村通”的道路两旁都安装有如图所示的太阳能LED照明路灯。它主要由
太阳能电池板、LED灯头等部件构成。LED是一种发光二极管,是由 半导体 材料制成(选填“导体”、“半导体”或“绝缘体”),通过电流能够发光,可以把电能直接转化成 光 能。
【解答】解:(1)二极管的制作材料为半导体;
(2)LED是一种发光二极管,通过电流时不用经过加热灯丝、直接能够发光,即把电能直接转化成光能。
故答案为:半导体;光。
18.(2分)如图所示,滑动变阻器的最大阻值为9Ω,电源电压保持不变。当滑动变阻器的滑片P在a端,S和S1都闭合时,电流表A的示数为2A,灯泡正常发光;当S闭合,S1断开,滑片P滑到b端时,电压表的示数为4.5V,此时灯泡L的实际功率为 2.25 W;灯泡L的额定电压为 9 V。
【解答】解:当滑动变阻器的滑片P在a端,S和S1都闭合时,R、L并联,则由题意得:2A①
当S闭合,S1断开,滑片P滑到b端时,R、L串联,则②
由①②两式联立解得:U=9V,
RL=9Ω,
因此当S闭合,S1断开,滑片P滑到b端时,电压表的示数为4.5V,IL=IR0.5A,此时灯泡L的实际功率为P实=I2RL=(0.5A)2×9Ω=2.25W灯泡的额定电压为:9V。
故答案为:2.25;9。
四、作图题(本大题共2小题,共6分。)
19.(3分)请将图中的“光控开关”、“声控开关”、灯泡用笔画线代替导线正确连入电路,设计出只有在光线很暗且有声音时灯才亮的楼道灯自动控制电路,同时安装一个不受开关控制的三孔插座。
【解答】解:(1)灯泡与两个开关串联,且火线要先过开关,再接入灯泡尾部的金属点,零线接入螺旋套;
(2)三孔插座与灯泡并联,其接法为:左零右火上接地,作图如下:
20.(3分)如图所示为电磁铁和永磁体相互作用产生的磁场,请根据图中磁感线的方向标出永磁体右端的磁极,并在括号内标出电磁铁电源的“+”、“﹣”极。
【解答】解:磁感线从右向左,可以判断电磁铁的右端是S极,永磁体的右端是S极;根据安培定则,用右手握住螺线管,大拇指指向螺线管的N极,则四指所指的方向为电流的方向,则电流从电磁铁的右端进入,从左端流出,所以电源的右端是正极,左端是负极。如图所示:
五、实验探究题(本大题共4小题,每空1分,共25分。)
21.(5分)小明同学用如图甲所示的装置对冰加热,根据实验记录分别绘制了冰熔化过程和水沸腾过程的温度随时间变化的图象,如图丙、丁所示。请你回答:
(1)安装该实验装置的顺序是 自下而上 (选填“自上而下”或“自下而上”);图乙中,温度计的示数为 92 ℃。
(2)图丙中, BC 段表示冰的熔化过程,此过程中该物质的内能 增加 (选填“增加”“减小”或“不变”)。
(3)由图丁可知,水的沸点是 98℃ 。
【解答】解:(1)为确保用酒精灯外焰加热,安装该实验装置的顺序是自下而上;
图乙中,温度计的分度值为1℃,示数为92℃。
(2)图丙中,BC段表示冰的熔化过程(持续吸热,温度不变),此过程中该物质的内能增加。
(3)由图丁可知,水的沸点是98℃,因为水沸腾特点吸热,温度保持不变。
故答案为:(1)自下而上;92;(2)BC;增加;(3)98℃。
22.(6分)(1)为了探究什么情况下磁可以生电,小明按图示将AB棒放在蹄形磁体的磁场中,用导线将AB棒的两端跟灵敏电流计连接。
①实验室备有铜棒、橡胶棒和玻璃棒,小明应选用 铜棒 作为本实验中的AB棒。
②实验中记录了AB棒运动情况与灵敏电流计指针偏转情况,如下表所示。
序号
AB棒运动情况
灵敏电流计指针偏转情况
1
不动
不偏转
2
向上运动
不偏转
3
向下运动
不偏转
4
向左运动
向右偏转
5
向右运动
向左偏转
分析可得:闭合电路的一部分导体在磁场中做 切割磁感线 运动时,导体中就产生感应电流;灵敏电流计指针偏转的方向可以反映电路中的电流方向。根据序号为 4、5 的两次实验现象可以提出问题:感应电流的方向是否与导体运动的方向有关?
(2)小明用如图甲所示的装置进行实验:
①闭合开关S,用缠绕着导线的铁钉吸引大头针,观察到被吸起的大头针数量较少;
②移动滑动变阻器的滑片P,再用缠绕着导线的铁钉吸引大头针,如图乙所示,观察到被吸起的大头针数量变多。
这时小明是为了探究电磁铁的磁性强弱与 电流 的关系。为了实现如图乙中电磁铁吸引更多大头针的目的,小明还可以采取哪两种方法? 控制变量法 、 转换法 。
【解答】解:(1)闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中才会产生感应电流;根据表格数据,左右运动切割磁感线产生电流,分析可得:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就产生感应电流;AB棒运动方向改变,感应电流的方向改变,因此根据序号为4、5的两次实验现象可以提出问题感应电流的方向跟导体运动的方向有关;
(2)当移动滑片时,电路中电流发生变化,螺线管磁性改变,螺线管吸起大头针的数目增加,所以小明探究的问题是:电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系;实验当中控制线圈匝数相等是控制变量法;通过大头针的数量确定磁性强弱是转换法。
故答案为:(1)铜棒;切割磁感线;4、5;(2)电流;控制变量法;转换法。
23.(7分)如图所示是“探究电流的大小与哪些因素有关”的实验电路图。
(1)请根据如图甲所示的电路图,用笔画线表示导线将如图乙所示的实物连接成完整电路(请勿更改原有导线,导线不得交叉)。
(2)实验开始时,滑动变阻器的作用是 保护电路 。在探究通过导体的电流与导体两端电压关系时,应保持 电阻 不变,此时滑动变阻器的作用是 改变电阻的电压 ;在探究通过导体的电流与导体电阻关系时,应保持 电阻的电压 不变。
(3)在探究通过导体的电流与导体电阻关系时,得到实验数据记录如下表,
实验序号
1
2
3
4
电阻R/Ω
5
10
15
20
电流I/A
0.6
0.3
0.2
0.15
请根据表中的实验数据,在如图丙中画出电流随电阻变化的图像。
【解答】解:(1)根据电路图,变阻器左下接线柱连入电路中与电阻串联,电压表与电阻并联,如下左所示:
(2)实验开始时,滑动变阻器的作用是保护电路;在探究通过导体的电流与导体两端电压关系时,应保持电阻不变;为得出普遍性的结论要多次测量,故此时滑动变阻器的作用是改变电阻的电压;
在探究通过导体的电流与导体电阻关系时,应保持电阻的电压不变,此时滑动变阻器的作用是控制电阻的电压不变;
(3)根据表中的实验数据,在坐标系中描点,用平滑的曲线连接起来,如上右所示。
故答案为:(1)见解答;(2)保护电路;电阻;改变电阻的电压;电阻的电压;(3)见解答。
24.(7分)小明同学用伏安法测电阻,实验电路图如图甲所示。
(1)该实验的原理是 R 。
(2)连接器材时,开关要处于 断开 (选填“断开”或“闭合”)状态。闭合开关S前,滑动变阻器滑片P应置于 b 端(选填“a”或“b”)。
(3)假如小明同学用完好的器材按如图甲所示实验电路图正确连接电路,实验时正确操作,刚一“试触”,就发现电流表的指针迅速摆动到最大刻度,其原因可能是: 选用电流表的量程太小 。(只要求答其中一条)
(4)小明同学重新按图甲所示的实验电路图正确连接电路,进行实验,某次实验中电压表示数如图乙所示,电流表示数如图丙所示,被测电阻Rx= 8 Ω。
(5)若滑动变阻器的最大阻值为R,被测电阻的阻值为Rx,实验过程中电流表突然烧坏,不能正常使用了,小明想出一个方法,应用现有的器材,也能测出电阻Rx的阻值。
实验步骤如下:
①将滑动变阻器滑到a端,闭合开关S,读出电压表的读数,记为U;
② 将滑动变阻器滑到b端,闭合开关S,读出电压表的读数,记为U1 ;
③读出滑动变阻器的最大值R;
④则被测电阻Rx的阻值为:Rx= (写出表达式)。
【解答】解:(1)测量电阻的原理是R;
(2)为保护电路,闭合开关前,应将滑片移至右边,即b端,使其阻值最大;
(3)现电流表的指针迅速摆动到最大刻度,说明电路中的电流较大,根据影响电流的因素,可能是电源电压过大或电流表的量程选择偏小或滑动变阻器的最大阻值偏小;
(4)由图乙知,电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为2.4V,
由图丙知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.3A,
则R8Ω;
(5)步骤:①将滑动变阻器滑到a端,闭合开关S,读出电压表的读数,记为U;
②将滑片移至b端,闭合开关S,读出此时电压表的示数为U1,则滑动变阻器两端的电压为U﹣U1;
则电路中的电流Ix=I,由欧姆定律可得:,Rx。
故答案为:(1)R;
(2)b;
(3)选用电流表的量程太小;
(4)8;
(5)将滑动变阻器滑到b端,闭合开关S,读出电压表的读数,记为U1;。
六、综合应用题(本大题共2小题,共19分。解答时要求在答题卡相应的答题区域内写出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤,只写出最后答案,未写出主要演算过程的,不能得分。)
25.(9分)如图甲所示是某品牌电饭煲,图乙是该电饭煲的原理图。它有高温和保温两挡,通过开关S进行调节,R0与R为阻值不同的电热丝。现在将该电饭煲接在220V电路中,用高温挡工作时,电路的总功率为1100W;用保温挡工作时,电路的总功率为44W。已知:c水=4.2×103J/(kg•℃)。求:
(1)电饭煲在高温挡时,开关S应 闭合 (选填“闭合”或“断开”)。
(2)用电饭煲将质量为2kg的水加热,使其温度升高30℃,则水吸收的热量是多少?
(3)电热丝R0的阻值是多少?用保温挡工作时,1min内电热丝,R0产生的热量是多少?
【解答】解:(1)由P知,电压一定时,P与R成反比,开关S闭合时,电阻R被短路,只有R0连入电路,电路中的电阻最小,电路的电功率最大,所以电饭煲在高温挡时,开关S应闭合;
(2)水吸收的热量:
Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×30℃=2.52×105J;
(3)高温挡工作时只有R0连入电路,由P可得:
R044Ω;
开关S断开时,两电阻串联,电路的总电阻最大,电路的总功率最小,电路处于保温状态,
由串联电路特点和P=UI得,此时通过R0的电流:
I0=I0.2A,
1min内电热丝,R0产生的热量:
Q0=I2R0t=(0.2A)2×44Ω×1×60s=105.6J。
故答案为:(1)闭合;
(2)水吸收的热量为2.52×105J;
(3)电热丝R0的阻值为44Ω;用保温挡工作时,1min内电热丝R0产生的热量为105.6J。
26.(10分)实验室有下列器材:电流表一只(0~0.6A,0~3A),电压表一只(0~6V,0~15V),滑动变阻器一个(0~10Ω),电源一个(6V),开关一个,导线若干。用上述规格的器材测量阻值约为8Ω的一个待测电阻Rx的阻值,要求实验中的电表不超过其量程,且电表的指针能偏过刻度盘的中线(或靠近中线)。
(1)电流表和电压表应选用哪一个量程?
(2)请画出实验电路图。
(3)若待测电阻Rx的阻值为8Ω,请通过计算指出实验中滑动变阻器连入的阻值范围,待测电阻Rx消耗的最大功率为多少?(电表都能正常工作)
【解答】解:(1))电流表选择(0~0.6A)量程,因为电源电压为6V,被测电阻上的电压最高只能达到6V,电压表选择 (0~6V)量程电源电压U=6V,当RP全部接入电路时,电路的总电阻最大,电流最小,I小=0.33A;
当RP接入电路中的电阻为零时,电路的总电阻为RX最小,电流最大,I大=0.75A;
若电流表选用0~3A量程,因为1.5A远大于I大=0.75A,而题目要求电表指针能偏过刻度盘中线,所以0~3A量程不合要求。故电流表只能选用0~0.6A的量程。理由是0.3A小于I小=0.33A,符合题意。而I大=0.75A>0.6A,题目要求电表不超过其量程,可以通过调节滑动变阻器连入电路的阻值来限制电流不超过0.6A;
(2;实验电路图如图所示:
;
(3)为了使电路中电流不超过已选定电流表的量程(0~0.6A),设滑动变阻器接入电路的电阻的最小值为R1,则:
R总10Ω;
R1=10Ω﹣8Ω=2Ω。
即为了使电流表能正常工作,不至于被烧坏,滑动变阻器接入电路的电阻不小于2Ω;
当滑动变阻器接入电路的电阻为最小值2Ω时,电流表和电压表都能正常工作,Rx消耗的功率最大,P大Rx=(0.6A)2×8Ω=2.88W。
故答案为:(1)电流表选择0~0.6A量程;电压表选择0~6V量程;(2);(3)滑动变阻器接入电路的电阻不小于2Ω;待测电阻Rx消耗的最大功率为2.88W。
声明:试题解析著作权属所有,未经书面同意,不得复制发布日期:2025/11/25 14:30:43;用户:帐号45;邮箱:hxnts45@xyh.com;学号:37372639
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