内容正文:
2024-2025学年度第一学期九年级物理学科期末试卷
一、填空题(每空2分共20分)
1. 雪灾期间,为了除去高压电线上的冰雪,可以给输电线通以大电流,利用电流的________效应来除冰。
2. 一款消防应急照明灯有两个灯泡。小明同学将应急灯中的任意一个灯泡拧下,另一个灯泡仍然发光,则应急灯的两个灯泡是 ___________(选填“串联”或“并联”)的。
3. 如图所示,这是小明用三合一充电器给三部手机同时充电的情景。若小明拔掉其中一部手机,则通过充电器的总电流将_____(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
4. 如图所示的电路中,闭合开关S后,两灯均发光,则乙是___________表(填“电流”或“电压”)
5. 如图中电源电压保持不变,当、都闭合时,电压表示数为5V;当闭合、断开时,此时电压表示数为3.6V;当、都断开时,两端的电压是________V。
6. 下图是四个接线柱的滑动变阻器的结构示意图,将接线柱A、D接入电路时,滑片P向右移动,接入电路的阻值________。(选填“变大”或“变小”)
7. 如图所示,把标有“6V,6W”字样的灯泡L接入电源电压恒为9V的电路中,为使灯泡L正常发光,需要串联的定值电阻R0=_______。
8. 如图为某型号电动平衡车,其电动机功率为400W。在某次测试中,沿平直路面以12km/h的速度行驶里程为18km;在这次测试中,电动机消耗电能为________J。
9. 电子式电能表表盘上标有“3200imp/kW·h”字样,将标有“220V 1210W”的电热器单独接在该电能表上工作6min,电能表指示灯闪烁了320次。该电热器的实际功率是________W。
10. 在某汽车尾部的挡风玻璃上,有一种电加热除雾装置,它由5条阻值均为的电阻丝并联而成,简化结构如图所示。该装置与12V的汽车电池接通工作1min,产生的总热量为________J。
二、选择题(每小题2分,共14分;每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合颜音的)
11. 我国的无人机技术在全球处于领先地位。如图所示的无人机,当开关S1闭合时,指示灯亮起;再闭合开关S2电动机工作,无人机起飞。下列电路符合要求的是( )
A. B. C. D.
12. 根据生活经验,以下估测最接近实际的是( )
A. 智能手机工作电压约为220V
B. 普通手电筒正常发光时的电流约为200mA
C. 对人体的安全电压是36V
D. 冰箱正常工作时的电流是5A
13. 在如图所示的电路中,电源电压恒定。当开关S由断开到闭合时( )
A. 电路的总电阻变小 B. 电路的总电阻不变
C. 电流表A的示数不变 D. 电压表V的示数变小
14. 为了保护同学们的视力,学校教室里用100盏如图所示的规格为“”的LED护眼灯更换掉同样数量规格为“”的日光灯。下列分析与计算不正确的是( )
A. 教室里LED护眼灯间的连接方式是并联
B. LED护眼灯工作时主要将电能转化为光能
C. LED护眼灯正常工作时,通过护眼灯的电流是
D. 更换后一个月(按30天)每天每盏LED护眼灯正常工作节约的电能为
15. 在如图所示的电路中,电源电压U相同,R1<R2,电路消耗的总功率由大到小的顺序( )
A. 甲、乙、丙、丁 B. 甲、丁、丙、乙
C. 乙、丙、丁、甲 D. 丁、甲、乙、丙
16. 某房间原来只接有一只标有“PZ220﹣40”的灯泡,小明又用一只完全相同的灯泡,将它俩串联在一起,在电源电压不变的情况下,房间内的总亮度将
A. 变亮 B. 变暗 C. 不变 D. 无法确定
17. 将规格都是“220V 180W”的一台电冰箱、一台电风扇和一床电热毯,分别接入同一家庭电路中,若通电时间相同,则下列说法正确的是( )
A. 电冰箱产生的热量最多 B. 电风扇产生的热量最多
C. 电热毯产生的热量最多 D. 三者产生的热量一样多
三、实验题(第18小题8分,第19小题6分,第20小题4分,共18分)
18. 小明用“伏安法”测量一只额定电压为2.5V的小灯泡的电阻。
(1)小明按图甲连接电路,移动滑片到某一位置,电压表的示数如图乙所示,要测量小灯泡正常发光时的电阻,应将图甲中滑动变阻器的滑片向________(选填“左”或“右”)端移动,使电压表的示数为________V;
(2)小明移动滑片,记下多组数据,并绘制成图丙所示图像,则小灯泡正常发光时电阻为________Ω(结果保留一位小数);
(3)小明又继续移动滑动变阻器的滑片,测出小灯泡在不同电压下的电阻值,最后求出平均值作为最终的测量结果。小红认为小明的做法不合理,原因是________。
19. 在“测量小灯泡额定功率”的实验中,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲电路补充完整。(要求:滑动变阻器的滑片向右移动时,灯泡变暗)
(2)电路连接正确后,闭合开关发现小灯泡不亮,电压表和电流表均有示数,接下来应进行的操作是:________。
(3)解决上述问题后进行实验,若小灯泡正常发光时电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为________W。
20. 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)实验中通过观察________的变化来反映电阻产生热量的多少。
(2)乙图中与并联,目的是使通过与的________不同。
四、计算题(第21小题5分,第22小题6分,第23小题7分,共18分;解答要有必要的公式和过程。)
21. 如图所示,电源电压恒定,,当S闭合时电流表的示数为0.5A,电流表的示数为0.3A。求:
(1)电源电压:
(2)的阻值。
22. 如图所示,定值电阻的阻值为10Ω,电源电压恒为6V,为滑动变阻器。当电流表示数为0.2A时,求:
(1)此时滑动变阻器两端的电压;
(2)此时电路消耗的总功率;
(3)此时通电10s,电流通过滑动变阻器所做的电功。
23. 如图甲为一款养生壶,其加热原理如图乙所示。养生壶额定电压为220V,、均是发热电阻,阻值不变。其正常工作时,具有加热挡和保温挡,,不计能量损失。求:
(1)将壶内500g的水从20℃加热到100℃,水吸收的热量为多少?
(2)将壶内500g的水从20℃加热到100℃,用了2.8min的时间,养生壶的实际功率是多少;
(3)在保温挡和加热挡时,电路消耗的功率之比是,电阻的值。
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2024-2025学年度第一学期九年级物理学科期末试卷
一、填空题(每空2分共20分)
1. 雪灾期间,为了除去高压电线上的冰雪,可以给输电线通以大电流,利用电流的________效应来除冰。
【答案】热
【解析】
【详解】给输电线通以大电流,会产生较多的热量,使冰熔化,利用电流的热效应来除冰。
2. 一款消防应急照明灯有两个灯泡。小明同学将应急灯中的任意一个灯泡拧下,另一个灯泡仍然发光,则应急灯的两个灯泡是 ___________(选填“串联”或“并联”)的。
【答案】并联
【解析】
【详解】根据串并联电路的连接特点,应急灯任一个灯泡断开时,另一个灯泡仍然发光,说明两灯的工作互不影响,可以断定其连接方式是并联。
3. 如图所示,这是小明用三合一充电器给三部手机同时充电的情景。若小明拔掉其中一部手机,则通过充电器的总电流将_____(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】变小
【解析】
【分析】3部手机在充电时能独立工作且互不影响,所以它们是并联的;再根据并联电路电流的特点判断电流的大小变化。
【详解】用三合一充电器给三部手机同时充电时,3部手机能独立工作且互不影响,所以它们是并联的;因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,因此,若小明拔掉其中一部手机,则总电流将变小。
【点晴】掌握家庭电路中各用电器之间的连接方法,知道并联电路的电流特点可顺利解答此题。
4. 如图所示的电路中,闭合开关S后,两灯均发光,则乙是___________表(填“电流”或“电压”)
【答案】电压
【解析】
【详解】如图所示的电路中,当乙为电流表时,若甲为电流表,闭合开关S,电路短路,不符合题意;若甲为电压表,闭合开关S,则L2被短路,不会发光,不符合题意;当乙为电压表时,若甲为电流表,闭合开关S,两小灯泡并联,均正常发光,符合题意;当甲为电压表时,开关闭合,只有L1发光L2不发光,不符合题意;故乙为电压表。
5. 如图中电源电压保持不变,当、都闭合时,电压表示数为5V;当闭合、断开时,此时电压表示数为3.6V;当、都断开时,两端的电压是________V。
【答案】1.4
【解析】
【详解】由图可知,当S1、S2都闭合时,电路为灯泡L1的简单电路,电压表并联在灯泡L1的两端,示数为5V,则电源电压为5V。当S1闭合,S2断开时,灯泡L1 、L2串联,电压表并联在灯泡L1的两端,示数为3.6V;当S1、S2都断开时,灯泡L1 、L2依然串联,L1两端的电压为3.6V,根据串联分压可得,L2两端的电压
6. 下图是四个接线柱的滑动变阻器的结构示意图,将接线柱A、D接入电路时,滑片P向右移动,接入电路的阻值________。(选填“变大”或“变小”)
【答案】变大
【解析】
【详解】若将A、D两接线柱接入电路,当滑片P向右移动时,滑片远离下端A接线柱,因此接入电路的电阻丝长度变大,变阻器连入电路的电阻变大。
7. 如图所示,把标有“6V,6W”字样的灯泡L接入电源电压恒为9V的电路中,为使灯泡L正常发光,需要串联的定值电阻R0=_______。
【答案】3Ω
【解析】
【详解】由“6V,6W”字样知道,灯泡正常发光的额度电压6V,额定功率为6W,由P=UI可知,灯泡正常发光时的电流是
由图知道,灯泡L与电阻R0 串联,所以,当灯泡正常发光时,R0 两端的电压是
UR =U-UL =9V-6V=3V
又因为串联电路中电流处处相等,所以
IR =IL =1A
故R0 的阻值是
【点睛】本题考查的是串联电路特点和欧姆定律的应用即电灯泡功率问题,难度不大,属于一道基础题。
8. 如图为某型号电动平衡车,其电动机功率为400W。在某次测试中,沿平直路面以12km/h的速度行驶里程为18km;在这次测试中,电动机消耗电能为________J。
【答案】
【解析】
【详解】由得,电动平衡车行驶的时间
电动机消耗的电能
9. 电子式电能表表盘上标有“3200imp/kW·h”字样,将标有“220V 1210W”的电热器单独接在该电能表上工作6min,电能表指示灯闪烁了320次。该电热器的实际功率是________W。
【答案】1000
【解析】
【详解】闪烁320次,电热器消耗的电能
时间
电热器的实际电功率
10. 在某汽车尾部的挡风玻璃上,有一种电加热除雾装置,它由5条阻值均为的电阻丝并联而成,简化结构如图所示。该装置与12V的汽车电池接通工作1min,产生的总热量为________J。
【答案】3600
【解析】
【详解】由于5条电阻丝并联,所以每根电阻丝两端的电压都为12V,每根电阻丝流过的电流是
电路中总电流是
电加热除雾装置的加热功率
1min产生的热量为
W=Pt=60W×1×60s=3600J
二、选择题(每小题2分,共14分;每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合颜音的)
11. 我国的无人机技术在全球处于领先地位。如图所示的无人机,当开关S1闭合时,指示灯亮起;再闭合开关S2电动机工作,无人机起飞。下列电路符合要求的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】依题意,电动机和指示灯可以单独工作,所以指示灯和电动机并联;当开关S1闭合时,指示灯亮起,则开关S1位于干路或与灯泡在同一支路;再闭合开关S2电动机工作,无人机起飞,则开关S2位于电动机支路;
A.由电路图可知,开关S1闭合时电动机和指示灯都不工作,再闭合S2时电动机和指示灯同时工作,故A不符合题意;
B.由电路图可知,开关S1闭合时电动机工作,再闭合S2时指示灯亮起,故B不符合题意;
C.由电路图可知,开关S1闭合时指示灯亮起,再闭合S2时电动机工作,故C符合题意;
D.由电路图可知,开关S2闭合时电动机和指示灯都工作,再闭合S1时会造成电源短路,故D不符合题意。
故选C。
12. 根据生活经验,以下估测最接近实际的是( )
A. 智能手机工作电压约为220V
B. 普通手电筒正常发光时的电流约为200mA
C. 对人体的安全电压是36V
D. 冰箱正常工作时的电流是5A
【答案】B
【解析】
【详解】A.智能手机工作电压约为3.7V,故A不符合题意;
B.普通手电筒正常发光时的电流电流很小,约为200mA,故B符合题意;
C.对人体的安全电压是不高于36V,故C不符合题意;
D.冰箱正常工作时的电流是1A,故D不符合题意。
故选B。
13. 在如图所示的电路中,电源电压恒定。当开关S由断开到闭合时( )
A. 电路的总电阻变小 B. 电路的总电阻不变
C. 电流表A的示数不变 D. 电压表V的示数变小
【答案】A
【解析】
【详解】由图可知,当开关S断开时,该电路为串联电路,电压表测量的是电源电压,电流表测量电路中的电流;当开关S闭合时,R2被短路,该电路为只有R1的电路,所以,电路的总电阻减小;电压表仍测量的是电源电压,所以电压表示数不变;电流表测量电路中的电流,由于电路的总电阻减小,根据可知,电路中的电流会变大,即电流表示数变大。综上所述,A正确,BCD错误。
故选A。
14. 为了保护同学们的视力,学校教室里用100盏如图所示的规格为“”的LED护眼灯更换掉同样数量规格为“”的日光灯。下列分析与计算不正确的是( )
A. 教室里LED护眼灯间的连接方式是并联
B. LED护眼灯工作时主要将电能转化为光能
C. LED护眼灯正常工作时,通过护眼灯的电流是
D. 更换后一个月(按30天)每天每盏LED护眼灯正常工作节约的电能为
【答案】D
【解析】
【详解】A.LED护眼灯间的连接方式是并联,它们之间独立工作,互不影响,故A正确,不符合题意;
B.LED灯工作时,通过电流的流动,将电能转化为光能,故B正确,不符合题意;
C.LED护眼灯正常工作时,说明它的实际电压、实际功率、实际电流分别和额定电压、额定功率、额定电流都相等,所以通过护眼灯的电流为
故C正确,不符合题意;
D.一盏LED灯一小时节约功率为
100盏LED护眼灯30天,每天工作10h,一共可节约的电能为
故D错误,符合题意。
故选D。
15. 在如图所示的电路中,电源电压U相同,R1<R2,电路消耗的总功率由大到小的顺序( )
A. 甲、乙、丙、丁 B. 甲、丁、丙、乙
C. 乙、丙、丁、甲 D. 丁、甲、乙、丙
【答案】C
【解析】
【详解】两个电阻串联时,总电阻等于各分电阻之和,即总电阻越串越大,大于任何一个分电阻;并联时,总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,即总电阻越并越小,小于任何一个分电阻;所以电阻关系为
R甲>R丁>R丙>R乙
因为甲、乙、丙、丁四个电路两端电压相等,根据可知,四个电路的总功率关系为
P甲<P丁<P丙<P乙
故选C。
16. 某房间原来只接有一只标有“PZ220﹣40”的灯泡,小明又用一只完全相同的灯泡,将它俩串联在一起,在电源电压不变的情况下,房间内的总亮度将
A. 变亮 B. 变暗 C. 不变 D. 无法确定
【答案】B
【解析】
【详解】因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,两灯泡串联时的总电阻大于其中一个灯泡的电阻,在电源电压不变的情况下,由P=可知,电路的总功率变小,房间内的总亮度变暗.
17. 将规格都是“220V 180W”的一台电冰箱、一台电风扇和一床电热毯,分别接入同一家庭电路中,若通电时间相同,则下列说法正确的是( )
A. 电冰箱产生的热量最多 B. 电风扇产生的热量最多
C. 电热毯产生的热量最多 D. 三者产生的热量一样多
【答案】C
【解析】
【详解】因为接在家庭电路中
U=220V
所以三种用电器的实际功率
P实=P额=180W
又因为W=Pt,用电器工作时间t相等,所以三种用电器消耗的电能相同;电冰箱与电风扇工作时,主要把电能转化为机械能,产生的热量很小,电热毯工作时电热丝产生热量,把电能全部转化为热量;所以产生热量最多的是电热毯。故ABD错误,C正确。
故选C。
三、实验题(第18小题8分,第19小题6分,第20小题4分,共18分)
18. 小明用“伏安法”测量一只额定电压为2.5V的小灯泡的电阻。
(1)小明按图甲连接电路,移动滑片到某一位置,电压表的示数如图乙所示,要测量小灯泡正常发光时的电阻,应将图甲中滑动变阻器的滑片向________(选填“左”或“右”)端移动,使电压表的示数为________V;
(2)小明移动滑片,记下多组数据,并绘制成图丙所示图像,则小灯泡正常发光时电阻为________Ω(结果保留一位小数);
(3)小明又继续移动滑动变阻器的滑片,测出小灯泡在不同电压下的电阻值,最后求出平均值作为最终的测量结果。小红认为小明的做法不合理,原因是________。
【答案】(1) ①. 左 ②. 2.5
(2)8.3 (3)小灯泡电阻随温度的升高而增大
【解析】
【小问1详解】
[1][2]由图甲可知电压表测小灯泡两端的电压,小灯泡的额定电压为2.5V,所以电压表选用小量程;移动滑片到某一位置,电压表的示数如图乙所示,电压表分度值0.1V,其示数为1.5V,小于灯泡额定电压2.5V,要测量小灯泡正常发光时的电阻,应增大灯泡两端电压,根据串联电路电压规律,应减小滑动变阻器两端电压,即减小滑动变阻器接入电路的阻值,故应将图甲中滑动变阻器的滑片向左端移动,使电压表的示数为2.5V。
【小问2详解】
由图丙可知,当灯泡两端电压为2.5V时,通过灯泡的额定电流为0.3A,则小灯泡正常发光时电阻为
【小问3详解】
由图丙可知,小灯泡在不同电压下的电阻不是定值,小灯泡的电阻受温度的影响,且随温度的升高而增大,不能求电阻的平均值。
19. 在“测量小灯泡额定功率”的实验中,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲电路补充完整。(要求:滑动变阻器的滑片向右移动时,灯泡变暗)
(2)电路连接正确后,闭合开关发现小灯泡不亮,电压表和电流表均有示数,接下来应进行的操作是:________。
(3)解决上述问题后进行实验,若小灯泡正常发光时电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为________W。
【答案】(1) (2)向左移动滑动变阻器的滑片,观察灯泡的亮度变化
(3)0.75
【解析】
【小问1详解】
电压表要与小灯泡并联,小灯泡的额定电压为2.5V,电压表选择小量程;滑动变阻器的滑片向右移动时小灯泡变暗,说明电流变小,电阻变大,故变阻器左下接线柱连入电路中,如图所示:
【小问2详解】
如图甲所示电路连接正确后,闭合开关,电压表、电流表均有示数,则电路为通路,小灯泡不亮,可能是通过灯的电流过小,变阻器连入电路的电阻过大,故接下来应进行的操作是:向左移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光。
【小问3详解】
根据图乙可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.3A,即灯泡的额定电流为0.3A。小灯泡的额定功率为
20. 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)实验中通过观察________的变化来反映电阻产生热量的多少。
(2)乙图中与并联,目的是使通过与的________不同。
【答案】(1)U形管中液面高度差
(2)电流
【解析】
【小问1详解】
两个相同的透明容器中封闭着等量的空气,由转换法,实验中通过观察U形管液面高度差的变化来反映电阻产生热量的多少,U形管液面高度差的变化越大,说明电阻产生的热量越多。
【小问2详解】
乙图中右侧两电阻R2与R3并联后再与左侧电阻R1串联,根据并联和串联电路电流的规律可知,通过左侧容器中电阻R1的电流大于通过右侧容器中电阻R2的电流,图乙中R2与R3并联,使通过R1与R2的电流不同。
四、计算题(第21小题5分,第22小题6分,第23小题7分,共18分;解答要有必要的公式和过程。)
21. 如图所示,电源电压恒定,,当S闭合时电流表的示数为0.5A,电流表的示数为0.3A。求:
(1)电源电压:
(2)的阻值。
【答案】(1)3V (2)15Ω
【解析】
【小问1详解】
由电路图可知,电阻R1和R2并联,电流表A1测量干路电流,电流表A2测量通过R2的电流。
因为R1和R2并联,所以电源电压U等于R2两端的电压U2。
根据欧姆定律,R2两端的电压为
所以,电源电压
【小问2详解】
在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
通过R1的电流为
因为R1和R2并联,所以R1两端的电压U1等于电源电压
根据欧姆定律,R1的阻值为
22. 如图所示,定值电阻的阻值为10Ω,电源电压恒为6V,为滑动变阻器。当电流表示数为0.2A时,求:
(1)此时滑动变阻器两端的电压;
(2)此时电路消耗的总功率;
(3)此时通电10s,电流通过滑动变阻器所做的电功。
【答案】(1)4V (2)1.2W
(3)8J
【解析】
【小问1详解】
由电路图可知,定值电阻和滑动变阻器串联,电流表测电路电流。由可得,定值电阻两端的电压为
根据串联电压规律可知,滑动变阻器两端的电压为
【小问2详解】
由可得,电路消耗的总功率为
【小问3详解】
由可得,电流通过滑动变阻器所做的功为
23. 如图甲为一款养生壶,其加热原理如图乙所示。养生壶额定电压为220V,、均是发热电阻,阻值不变。其正常工作时,具有加热挡和保温挡,,不计能量损失。求:
(1)将壶内500g的水从20℃加热到100℃,水吸收的热量为多少?
(2)将壶内500g的水从20℃加热到100℃,用了2.8min的时间,养生壶的实际功率是多少;
(3)在保温挡和加热挡时,电路消耗的功率之比是,电阻的值。
【答案】(1)
(2)1000W (3)
【解析】
【小问1详解】
根据题意,水的质量
水吸收的热量
【小问2详解】
根据题意,加热时间
由于不计能量损失,养生壶消耗的电能全部转化为水的内能,所以消耗的电能等于水吸收的热量
养生壶的实际功率
【小问3详解】
分析电路图乙可知:当开关S接“1”时,电路中只有电阻R1工作,此时电路的总电阻最小。根据电功率公式 ,在电源电压U不变的情况下,电阻越小,功率越大,因此此时为加热挡,加热挡功率
当开关S接“2”时,电阻R1和R2串联,电路的总电阻最大。根据电功率公式,在电源电压U不变的情况下,电阻越大,功率越小,因此此时为保温挡。保温挡功率为
根据题意,保温挡和加热挡的功率之比为1∶9,即
解得
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