内容正文:
综合测试01
(考试时间:90分钟,分值:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.测试范围:新教材人教版九年级全一册。
4.难度:一般。
第Ⅰ卷(选择题)
一、单选题:本题共12小题,每小题3分,共36分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1.现在很多汽车都具有可以远程启动的功能,其指令信息传递依靠( )
A.超声波 B.电磁波 C.次声波 D.光导纤维
【答案】B
【详解】现在很多的汽车都具有可以远程启动的功能,其指令信息的传递依靠电磁波;故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
2.如图所示,A、B两组线圈绕于一铁棒的两端,A组线圈与开关、电源相连,B组线圈上接一个灵敏电流计。开关S闭合的瞬间,灵敏电流计的指针发生偏转。开关S闭合后,A组线圈附近的小磁针静止时N极的指向如图所示。下列说法正确的是( )
A.开关S闭合时,线圈A的左端是N极
B.电源的端是正极,端是负极
C.线圈B中灵敏电流计指针发生偏转是因为磁场对电流的作用
D.线圈B中灵敏电流计指针发生偏转和电动机的原理相同
【答案】A
【详解】A.小磁针静止时N极向右指,由异名磁极相互吸引可知,可判断线圈A的左端是N极,右端是S极,故A正确;
B.由安培定则判断线圈A中电流是从右端流入,左端流出,所以电源的a端是负极,b端是正极,故B错误;
C.开关S闭合瞬间,线圈A产生的磁场发生变化,致使穿过线圈B的磁场发生改变,进而在线圈B中产生感应电流,这是电磁感应现象,故C错误;
D.线圈B中灵敏电流计指针偏转是电磁感应原理,电动机原理是通电导体在磁场中受力运动,二者原理不同,故D错误。
故选A。
3.金银制品在商代已经出现,古代铜器、漆木器等物件的附属装饰中也有金箔片。如图所示为电子显微镜下文物中的金原子。下列说法不正确的是( )
A.金原子之间存在间隙
B.金原子的直径约为10﹣10m
C.用肉眼和光学显微镜都可以看到金原子
D.金箔片熔化成的液体也是由金原子组成的
【答案】C
【详解】A.从扩散现象可以看出,物体的分子不是紧密地挤在一起,而是彼此间存在间隙,所以金原子间存在间隙,故A正确,不符合题意;
B.通常以来衡量原子的大小,金原子的直径约为,故B正确,不符合题意;
C.金原子非常小,用肉眼和光学显微镜都不能看到原子,故C错误,符合题意;
D.常见的物质是由极其微小的粒子组成,金物质(包括固态、液态和气态)都是由金原子组成,物态变化不会破坏原子结构,故D正确,不符合题意。
故选C。
4.我国科技迅猛发展,在能源和材料等领域取得了辉煌的成绩,下列说法正确的是( )
A.能量在转移和转化的过程中总量保持不变,因此我们不需要节约能源
B.我国空间站使用的柔性三结砷化镓太阳能电池板主要将太阳能转化为化学能
C.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
D.手机、电脑等电子产品的芯片多是用半导体材料制作的
【答案】D
【详解】A. 能量在转移和转化的过程中总量保持不变,符合能量守恒定律,但能量的转化和转移具有方向性,可利用的能源会减少,因此我们需要节约能源,故A错误;
B. 太阳能电池板主要将太阳能转化为电能,而不是化学能,故B错误;
C. 超导材料电阻为零,用于远距离输电导线可减少电能损耗,但用于电炉的电阻丝时,由于电阻为零无法产生热量,因此不能用于制作电炉的电阻丝,故C错误;
D. 手机、电脑等电子产品的芯片主要使用半导体材料(如硅)制作,故D正确。
故选D。
5.下列估计值最接近实际的是( )
A.我国家庭电路电压为 B.空调工作时的电流约为
C.一个节能灯的电功率约为 D.一位中学生人体的电阻约为
【答案】A
【详解】A.我国家庭电路电压标准为220V,符合实际,故A符合题意;
B.空调功率通常在1500W左右,工作电流约
故B不符合题意;
C.节能灯功率一般为5W~20W,500W过大,故C不符合题意;
D.人体电阻在干燥条件下约为,1Ω过小,故D不符合题意。
故选A。
6.如图为某灯泡的铭牌,上面标有“PZ220V 25W”字样,下列有关说法正确的是( )
A.该灯泡只能在220V电压下工作
B.该灯泡工作时实际功率一定为25W
C.该灯泡正常工作时每秒消耗的电能为25J
D.该灯泡工作时,两端电压越大,额定功率越大
【答案】C
【详解】A.220V为灯泡正常工作时的电压,说明其工作时电压不能超过220V,可以小于或等于220V,故A错误;
B.25W表示灯泡在正常工作时的功率,若不是正常工作状态,功率不是25W,故B错误;
C.该灯泡正常工作时每秒消耗的电能为
故C正确;
D.额定功率是固定值,不会随电压变化而变化,电压越大,实际功率越大,但额定功率不变,故D错误。
故选C。
7.小杨家的电热水壶的容量为2L,用该电热水壶烧水时,壶内水温低于80℃时,加热效率是90%;壶内水温高于80℃时,加热效率是84%。已知水的比热容是,若冬天自来水的温度比夏天的低15℃,则该电热水壶把2L的自来水烧开,冬天比夏天多消耗的电能约为( )
A.150kJ B.145kJ C.143kJ D.140kJ
【答案】D
【详解】自来水的质量
相同质量的自来水,冬天时的初始温度比夏天的低15℃,但夏天自来水的温度也低于80℃,故烧开2 kg的水,冬天比夏天多吸收的热量
多消耗的电能为,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
8.如图所示电路图,闭合开关S1、S2后,两灯均发光,两个电流表(实验室学生用)的指针在同一位置,下列说法正确的是( )
A.两个电流表的示数相等 B.电流表A1测的是通过灯L1的电流
C.灯L1与L2的电阻之比为1:4 D.灯L1与L2两端的电压之比为4:1
【答案】C
【详解】AB.由电路图可知,闭合开关S1和S2后,两灯并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测L2支路的电流,由于并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和,所以A1的示数大于A2的示数,故AB错误;
CD.实验室学生用电流表,有0~3A和0~0.6A两个量程,两个电流表的指针在同一位置,且A1的示数大于A2的示数,所以A1使用的是0~3A量程,A2使用的是0~0.6A量程,则A1的示数是A2示数的5倍,所以通过L1的电流I1是通过L2电流I2的4倍,即,并联电路中各支路两端电压与电源电压都相等,根据并联分流原理可知,故C正确,D错误。
故选C。
9.如图所示,甲为某调光台灯,乙为该调光台灯用到的电位器的结构图,为电位器的三个接线柱,转动滑片可调节灯泡亮度。下列分析正确的是( )
A.电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变灯泡亮度的
B.电阻丝的材料,应该选用导电性好的铜丝
C.若只将接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变暗
D.电位器应与灯泡并联
【答案】A
【详解】A.电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻,从而改变电路的电流,达到改变灯泡亮度的目的,故A正确;
B.电阻丝需要有较大的电阻率才能有效地改变电路中的电阻。铜丝的导电性好,电阻率非常小,通常用作导线,不适合做电阻丝。制作电阻丝通常选用电阻率较大的材料,如镍铬合金。故B错误;
C.若只将A、C接线柱接入电路,相当于将电位器的全部电阻丝接入电路,此时电位器作为一个定值电阻使用。无论怎样转动旋钮,其接入电路的电阻值都等于其最大阻值,不会改变。因此,电路中的电流和灯泡的亮度都不会改变。故C错误;
D.为了通过改变电阻来控制通过灯泡的电流,电位器必须与灯泡串联。如果与灯泡并联,灯泡两端的电压将始终接近电源电压,电位器无法起到调光作用。故D错误。
故选A。
10.如图所示的电路,下列说法正确的是( )
A.同时闭合两个开关,两个灯泡并联
B.只闭合开关S,两个灯泡并联
C.只闭合开关S1,灯泡L1被短路
D.同时断开两个开关,电路断路
【答案】D
【详解】A.同时闭合两个开关,小灯L2被短接,不会发光,电路只有一个小灯在工作。故A错误;
B.只闭合开关S时,两灯是串联的。故B错误;
C.只闭合开关S1时,小灯L1与电源两极相连,没有被短接,该灯可以发光。故C错误;
D.同时断开两个开关,没有形成从电源正极到负极的回路,电路为断开状态。故D正确。
故选D。
11.下列关于热机、热值的说法错误的是( )
A.汽油机、柴油机都有火花塞和喷油嘴这两个关键部件
B.某种燃料完全燃烧释放的热量与所用燃料的质量之比叫这种燃料的热值,单位是J/kg
C.以目前的科技水平,热机的效率无法达到100%
D.四冲程内燃机是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成
【答案】A
【详解】A.汽油机和柴油机构造不同,汽油机有火花塞,柴油机有喷油嘴,故A错误,符合题意;
B.某种燃料完全燃烧释放的热量与所用燃料的质量之比叫这种燃料的热值,单位质量的燃料完全燃烧时释放出的热量是燃料的热值,所以热值的单位是,故B正确,不符合题意;
C.在使用热机过程中,废气会带走一部分热量、燃料不可能完全燃烧、不可避免的要克服机器部件摩擦做额外功,效率不可能达到,故C正确,不符合题意;
D.四冲程内燃机是吸气、压缩、做功、排气四个冲程连续工作的循环过程,故D正确,不符合题意。
故选A。
12.如图所示电路,电源电压恒为12V,定值电阻,滑动变阻器标有“50Ω 1A”字样,电流表量程为0∼3A,电压表量程为0∼15V,闭合开关后,将滑片从b端向左移动至某位置时,电流表示数变化了0.2A,下列说法正确的是( )
A.滑片在b端时通电1min电阻产生的热量为12J
B.滑片在上述移动过程中,电路总功率的最大值为2.4W
C.在保证电路安全的情况下,滑动变阻器能接入电路的最小阻值为
D.若将换成规格为“10Ω 1A”的滑动变阻器,在保证电路安全的情况下,电路可达到的最大功率变小
【答案】C
【详解】由电路图可知,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,电压表测R2两端的电压。
A .滑片在b端时,R2接入电路的阻值最大,电路总电阻,电路中的电流
通电1min电阻R1产生的热量
故A错误;
B.电路总功率,电源电压U不变,电流I越大,总功率越大。滑片从b端向左移动时,电阻变小,故电流中电流增大了,则移动后的电流,此时总功率, 故B错误;
C.滑动变阻器标有“”,电流表量程0~3A,因此电路允许的最大电流由滑动变阻器额定电流决定,即。此时电路总电阻最小为,滑动变阻器接入的最小阻值,此时电压表测R2两端的最大电压,电压表安全,故C正确;
D.若将R2换成“10Ω 1A”的滑动变阻器,电路允许的最大电流仍为1A,此时电路安全,由可知,电源电压不变,电路允许的最大电流不变,故电路的最大电功率不变,故D错误。
故选C。
二、多选题:共3小题,每小题4分,共12分。每题有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得3分,有选错的得0分
13.如图所示是探究“通电直导线周围是否存在磁场”的实验装置的一部分,置于水平桌面上的小磁针上方有一根与之平行的直导线。关于这个实验,下列说法正确的是( )
A.奥斯特首次通过本实验揭开了电与磁的关系
B.当直导线通电时,小磁针会离开支架悬浮起来
C.小磁针用于检验通电直导线周围是否存在磁场
D.改变直导线中电流的方向,小磁针N极的指向不变
【答案】AC
【详解】A.首次通过本实验揭开电与磁关系的科学家是奥斯特,故A正确;
B.当直导线通电时,导线的周围存在磁场,小磁针会发生偏转,不会悬浮起来,故B错误;
C.小磁针偏转,是因为它受到了磁力作用,能说明通电导线周围存在磁场,故小磁针用于检验通电直导线周围是否存在磁场,故C正确;
D.电流的磁场方向与电流方向有关,改变直导线中电流方向,小磁针N极的指向改变,故D错误。
故选AC。
14.张华同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时,将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图像,根据图像,下列说法正确的是( )
A.当在导体乙的两端加上1V的电压时,通过导体乙的电流为0.1A
B.将甲、乙两导体并联后接到电压为3V的电源上时,干路中的电流为0.6A
C.导体甲的电阻小于导体乙的电阻
D.通过导体甲的电流与其两端的电压成正比
【答案】ACD
【详解】A.由图像可知,纵坐标每一小格表示0.1A,当在导体乙的两端加上1V的电压时,通过导体乙的电流为0.1A,故A正确;
B.将甲、乙两导体并联后接到电压为3V的电源上时,根据并联电路电压规律可知,两导体两端电压均为3V,由图像可知,此时通过甲导体的电流为路0.6A,通过乙导体的电流为0.3A,则干路电流为
故B错误;
C.由图像可知,当电压相等时,通过甲的电流大于通过乙的电流,根据可知,甲的电阻小于乙的电阻,故C正确;
D.由图像可知,甲的电流与电压关系图像是一条过原点的倾斜的射线,且电压与电流的比值固定不变,所以通过导体甲的电流与其两端的电压成正比,故D正确。
故选ACD。
15.小麒同学制作了水火箭,简易原理图如图所示。使用打气筒向水火箭内不断打气,当内部气体压强增大到一定程度时,会使水从水火箭中向下喷出,从而使水火箭升空。以下说法正确的是( )
A.整个过程中水火箭的总能量保持不变
B.使用打气筒打气时的能量转化过程与汽油机的压缩冲程相同
C.水火箭中的水是一种热值较大的燃料
D.水喷出时水火箭内气体温度降低
【答案】BD
【详解】A.使用打气筒向水火箭内打气时,外界对水火箭内的气体做功,气体的内能增加,同时打气过程有能量输入,所以整个过程中水火箭的总能量是增加的,并非保持不变,故A错误;
B.使用打气筒打气时,是通过做功的方式将机械能转化为气体的内能;汽油机的压缩冲程,是活塞对气体做功,将机械能转化为气体的内能,二者能量转化过程相同,故B正确;
C.热值是燃料的一种特性,水不能燃烧,不是燃料,不存在热值的说法,故C错误;
D.水喷出时,水火箭内的气体对外做功,内能减少,温度降低,故D正确。
故选BD。
第Ⅱ卷(非选择题)
三、填空题:共6小题,共12分
16.小李新买了一台电暖器,高温挡和低温挡功率分别为“2000W”和“800W”。电暖器的金属外壳与家庭电路的 线相连,可防止漏电时对人造成伤害。其内部电路原理图如图所示,当电阻R1、R2同时接入电路时,处于 挡。某天电暖器正常工作6h,其中高温挡2h,低温挡4h,则它一天耗电 kW·h。
【答案】 地/保护 高温 7.2
【详解】[1]电暖器的插头是三脚插头,插头插入插座后,就将电暖器的金属外壳与家庭电路的接地保护线相连,防止发生触电事故。
[2]由图乙电路图可知,当开关与触点1、2接触时,电路为R2的简单电路,总电阻较大,根据可知总功率较小,电暖器处于低温挡。当开关与触点2、3接触时,R1、R2并联,总电阻较小,根据可知总功率较大,电暖器处于高温挡。
[3]某天电暖器正常工作6h,其中高温挡2h,低温挡4h,则它一天耗电
17.甲、乙两个分别标有“3V 3W”和“6V 3W”字样的灯泡,如果将它们串联起来接入电路中,使其中一个灯泡恰能正常发光,另一个发光较暗,则能正常发光的灯泡是 ,加在串联电路两端的总电压是 V,发光较暗的灯泡的实际功率是 W,若两灯并联,考虑电路安全,电路的总功率最大为 W。(不考虑温度对灯丝电阻的影响)
【答案】 乙 7.5 0.75 3.75
【详解】[1][2][3]由题意可知,甲灯泡的额定电流为
甲灯泡的电阻为
乙灯泡的额定电流为
乙灯泡的电阻为
因为甲的额定电流大于乙的额定电流,如果将它们串联起来接入电路中,使其中一个灯泡恰能正常发光,另一个发光较暗,因为串联电路中电流相等,则此时正常发光的是乙灯,发光较暗的是甲灯,电路中的实际电流等于乙灯的额定电流,为
串联电路的总电阻为
加在串联电路两端的总电压是
甲灯的实际功率为
[4]因为甲灯的额定电压小于乙灯的额定电压,若两灯并联,根据并联电路电压相等可知,考虑电路安全,电源电压最大为
此时甲灯正常发光,通过其电流等于其额定电流,通过乙灯的电流为
干路最大电流为
电路的总功率最大为
18.如图所示,长度相同,横截面积不同的同种材料制成的金属棒AB和BC串联在一起,则导体的电阻RAB RBC,通过AB的电流为IAB,通过BC的电流为IBC,则IAB IBC;导体AB和BC两端的电压分别为UAB和UBC,则UAB UBC;(以上均选填“大于”“等于”或“小于”)。如果AB的电阻是BC的三倍,那么UAB:UAC= 。
【答案】 大于 等于 大于 3:4
【详解】[1]长度相同,横截面积不同的同种材料制成的金属棒AB和BC串联在一起,AB的横截面积较小,则导体的电阻RAB大于RBC。
[2]两电阻串联,串联电路中电流处处相等,通过它们的电流IAB=IBC。
[3]根据可知,导体AB和BC两端的电压分别为UAB、UBC,导体的电阻RAB大于RBC,则UAB>UBC。
[4]如果AB的电阻是BC的三倍,那么
19.如图所示是加油站里常见的“静电释放器”(与大地相连),司机或工作人员提起油枪加油前,必须用手触摸“静电释放器”来清除身体上的静电。若人体带负电,用手触摸“静电释放器”进行“除电”时,电流的方向是从 (选填“人体到静电释放器”或“静电释放器到人体”)。金属之所以能导电,靠的是 。
【答案】 静电释放器到人体 自由电子
【详解】[1]电流的方向是正电荷定向移动的方向,带有负电荷的人用手接触静电释放器时,电子(负电荷)定向移动的方向是由人体流向静电释放器,则电流方向是从静电释放器到人体。
[2]金属能导电是其内部有大量移动的电荷,即自由电子,因此金属能导电靠的是自由电子。
20.城市中建设人工湖能有效减弱“热岛效应”,这是因为水的比热容 (选填“较大”或“较小”)。现有一人工湖,湖水吸收一定热量后水温升高了2℃,若这些热量被同等质量的砂石吸收(),则砂石升高的温度将 2℃,(选填“大于”、“小于”或“等于”),此时砂石的比热容将 (选填“变大”“变小”或“不变”)
【答案】 较大 大于 不变
【详解】[1]根据可知,相同质量的水和其它物质,在吸收相同热量时,水的比热容较大,温度升高得较少,能有效减弱“热岛效应”。
[2]湖水吸收一定热量,水温升高2℃,若这些热量被同等质量的砂石吸收,因为,相同质量的水和砂石,在吸收相同热量时,砂石的比热容较小,温度升高得较多,所以砂石升高的温度将大于2℃。
[3]比热容是物质的一种特性,它只与物质的种类和状态有关,与物质的质量、体积等因素无关,所以砂石的比热容不变。
21.如图是小明同学在“探究并联电路中的电流特点”实验中连接的电路,闭合开关,电流表示数为0.30A,接下来他将导线a的右端改接到电流表的0.6A接线柱上,闭合开关,读出电流表示数为0.50A,则干路中的电流为 A。
【答案】0.50
【详解】将导线a的右端改接到电流表的0.6A接线柱上,闭合开关,小灯泡L1、L2并联,电流表测量干路电流,即干路电流为
四、作图题:共3小题,每小题3分,共9分。
22.按要求作图。
(1)在如图所示电路里填上适当的电表符号,使之成为正确的电路。
(2)请根据如图所示的实物连接图,在虚线方框内画出对应的电路图。
(3)如图为冰箱工作时的部分电路示意图。冰箱内照明灯由开关控制,压缩机M由开关控制。根据题意,将图连接完整,并符合安全用电原则。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)根据电流表和电压表的使用原则,电压表应与被测用电器并联,电流表应与被测用电器串联,故如下图所示:
(2)由实物图可知,小灯泡和串联,电压表测量电源两端的电压,电压表测量小灯泡两端的电压,故电路图如下图所示:
(3)冰箱内照明灯和压缩机可以独立工作,所以是并联的,冰箱内照明灯由开关控制,压缩机M由开关控制;为了用电的安全,开关应该接在火线与用电器之间;冰箱有金属外壳,其外壳要接地,故如下图所示:
五、实验探究题:共3小题,共15分。
23.小阳同学,为了探究通过导体的电流与导体两端的电压的关系,他选用了符合实验要求的电源、开关、滑动变阻器、电压表、电流表、定值电阻各一个,导线若干,并设计了如图所示的实验电路图。
(1)以下是他的部分实验步骤,请你帮他补充完整:
①将电压表、电流表调零,断开开关S,按电路图连接电路,调节滑动变阻器的滑片P使其接入电路的阻值最大;
②闭合开关S、移动滑动变阻器滑片P至适当位置,读出电流表和电压表的示数I、U,并记录;
③ ,读出电流表和电压表的示数I、U,并记录;
④仿照步骤③,再做四次实验,并将实验数据记录在表格中;
(2)小阳分析下表实验数据,可得实验结论: ,他的依据是: 。
U/V
0.5
1
1.5
2
2.5
3
I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
【答案】(1)移动滑动变阻器的滑片P至另一位置
(2) 电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比 见解析
【详解】(1)探究电流与电压的关系时,需改变导体两端的电压,因此要通过移动滑动变阻器滑片,改变定值电阻两端的电压,多次测量以寻找规律。
(2)[1][2]由表中数据可知,导体两端的电压增大,通过导体的电流增大,导体两端的电压与通过导体的电流比值保持不变,故可得出结论:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
24.小明利用如图甲所示的电路,测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率。电源电压恒为3V,滑动变阻器最大阻值为20Ω。
(1)请用笔画线代替导线将图甲的电路连接完整,要求闭合开关后滑动变阻器的滑片向右滑时灯变亮。
(2)在连接电路时,开关应 。
(3)连接电路后,闭合开关,若小灯泡较暗,电流表有示数,电压表有示数,调节滑动变阻器的滑片,两表的示数都不变,原因是滑动变阻器接了 两个接线柱。
(4)在确认电路和器材无误后,小明开始进行实验,当滑动变阻器的滑片P移到某位置时,电压表示数如图乙所示,为了测出小灯泡的额定功率,他应将滑片P向 (选填“左”或“右”)移动。
(5)小明在实验过程中,移动滑片P时,突然小灯泡的灯丝烧断了,则电压表的示数将 (选填“变大”或“变小”)。
(6)小明换用相同规格的小灯泡重新进行实验。当移动滑动变阻器时,他的眼睛应该注视 (选填“电压表”或“电流表”);当小灯泡正常发光时,电流表示数如图丙所示,电流表示数是 A,则小灯泡额定功率为 W。
【答案】(1)
(2)断开
(3)下面
(4)右
(5)变大
(6) 电压表 0.3 0.75
【详解】(1)测量小灯泡的额定功率的实验中,电源、滑动变阻器、电流表、灯泡、和开关串联,电压表并联在灯泡两端,要求闭合开关后滑动变阻器的滑片向右滑时灯变亮,即电路中的电流变大,因此滑动变阻器接入电路的电阻变小,因此滑动变阻器右下接线柱接入电路,如图所示:
(2)为了保护电路,在连接电路时,开关应处于断开状态。
(3)由题意知,连接电路后,闭合开关,若小灯泡较暗,电流表有示数,电压表有示数,说明电路中的电流过小,即电路中的电阻过大,调节滑动变阻器的滑片,两表的示数都不变,因此可能是滑动变阻器接了下面两个接线柱。
(4)由图乙可知,电压表选用0~3V量程,分度值为0.1V,示数为2.1V,小于小灯泡的额定功率2.5V,根据串联分压可知,此时应增大灯泡两端的电压,即减小滑动变阻器的阻值,应将滑片P向右移动。
(5)在实验过程中,移动滑片P时,突然小灯泡的灯丝烧断了,则电压表相当于直接接到了电源两端,此时测电源电压,因此电压表的示数将变大。
(6)[1][2][3]当灯泡两端的电压等于额定电压时,灯泡正常工作,因此为了测灯泡的额定电压,应该注视电压表,使其示数等于灯泡的额定电压;由图丙可知,电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,示数为0.3A,则小灯泡额定功率为
25.甲、乙两图为“探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”实验的部分装置图,两个相同的透明容器中封闭着等量的空气。
(1)甲、乙实验中,通过观察 来反映电阻产生热量的多少。
(2)探究“电流通过导体时产生的热量与电流的关系”时,应选择 (选填“甲”或“乙”)图装置进行实验。乙图中的作用是: 。
(3)连接好电路后闭合开关,通电一段时间后图乙中、两个电阻产生热量的比值 。
(4)在图乙中,若接通电路一段时间后,左侧U形管的液面高度差明显变大,但右侧U形管液面高度差不变,检查后发现是由于电路故障引起的,则原因可能是______。
A.电阻丝断路 B.电阻丝断路 C.电阻丝断路 D.电阻丝短路
【拓展】
(5)完成上述实验后,小明同学又设计了如图丙所示实验装置,探究“比较不同物质的吸热能力”,其中、两个电阻丝的电阻应该是 (选填“相同”或“不同”)的。向两个烧瓶中分別加入初温相同、质量相等的水和煤油,通电一段时间后,煤油的温度更高,说明 (选填“水”或“煤油”)的吸热能力更强。
【答案】(1)U形管两侧液面的高度差
(2) 乙 使通过容器内R1和R2的电流不同
(3)4︰1
(4)BD
(5) 相同 水
【详解】(1)根据转换法,实验中通过观察U形管两侧液面的高度差来反映电阻产生热量的多少。电阻产生的热量越多,容器内空气吸收热量越多,温度升得越高,体积膨胀越大,U形管两侧液面的高度差就越大。
(2)[1][2]探究“电流通过导体时产生的热量与电流的关系”时,应控制电阻和通电时间相同,改变电流大小。乙图中一个电阻与容器外的电阻并联后再与另一个电阻串联,可以使通过容器内两个电阻的电流不同,所以应选择乙图装置进行实验。乙图中的作用是使通过容器内R1和R2的电流不同。
(3)图乙中、、R3的阻值相同,R1在干路,R2与R3并联,根据并联电路电流规律,通过R1的电流I1是通过R3电流I2的2倍,通电时间相同,根据焦耳定律知
(4)A.若R1电阻丝断路,整个电路断路,左、右侧U形管液面高度差都不会变大,故A错误;
B.若电阻丝断路,右侧容器内电阻无电流通过,不产生热量,右侧U形管液面高度差不变,而左侧R1正常工作,会产生热量,左侧U形管液面高度差明显变大,故B正确;
C.电阻丝断路,对左侧电路无影响,右侧R2也有电流通过,会产生热量,右侧U形管液面高度差会变大,故C错误;
D.若电阻丝短路,R2也被短路,右侧电阻丝没有电流通过,不产生热量,右侧U形管液面高度差不变,但左侧U形管液面高度差会变大,故D正确。
故选BD。
(5)[1]探究“比较不同物质的吸热能力”时,要控制加热条件相同,根据焦耳定律可知,在电流和通电时间相同的情况下,电阻相同,则产生热量相同,所以、两个电阻丝的电阻应该是相同的。
[2]向两个烧瓶中分别加入初温相同、质量相等的水和煤油,通电一段时间后,两电阻产生热量相同,即水和煤油吸收热量相同,煤油的温度更高,所以煤油的吸热能力较弱,水的吸热能力更强。
六、计算题:共2小题,共10分。
26.小明家利用燃气灶烧水,把质量为1kg的20℃的水烧开(在标准大气压下)。
(1)在此过程中水需要吸收多少热量?
(2)通过观察煤气表得知消耗了的燃气,如果燃气的热值为,完全燃烧后产生的热量是多少?
(3)烧水时的热利用率是多少?【水的比热容】
【答案】(1)
(2)
(3)84%
【详解】(1)在标准大气压下水的沸点为100℃,则水吸收的热量
(2)燃气完全燃烧后产生的热量为
(3)烧水时的热利用率是
27.如图所示电路,闭合开关S后,电压表V的示数为6V,电压表的示数为2V;若电阻求:
(1)电阻两端的电压;
(2)的阻值。
【答案】(1)4V
(2)20Ω
【详解】(1)由电路图可知,电阻R1、R2串联,电压表V测电源电压U,电压表V1测R1两端的电压U 1,根据串联电路的电压特点可得,电阻R2两端的电压
(2)根据欧姆定律,通过电阻R1的电流为
由于R1、R2串联,串联电路中各处的电流相等,所以通过R2的电流也为0.2A,根据欧姆定律得,电阻R2的阻值为
七、科普阅读题:共6分
28.阅读短文,回答问题。
主动式空气净化器
随着人们健康意识的提高,空气净化器逐渐走进家庭。图甲是某型号的主动式空气净化器,其内部的工作过程如图乙所示:脏空气进入净化器时,灰尘被正电钨丝放电而带上电,流到负电格栅板时,带电灰尘被吸附。经过活性炭层时,有毒化学气体被吸附,排出空气的污染物浓度大幅降低,多次循环后变成洁净空气。
下表是该主动式空气净化器在不同挡位工作时的参数。净化空气量是指净化空气的体积,净化效率等于净化前后空气中污染物浓度的差与净化前污染物浓度的百分比。图丙为净化器内的空气质量监测电路,定值电阻,电源电压为;图丁为气敏电阻的阻值随空气中污染物浓度变化的曲线。
工作挡位
待机
1挡
2挡
3挡
功率/W
0.9
44
75
103
净化空气量
-
240
360
500
(1)该空气净化器中负电格栅板吸附灰尘的原理是 ;
(2)该空气净化器接在家庭电路中,在1挡正常工作时通过它的电流是 A;如果室内面积为,房间的高度为,请你计算该空气净化器在3挡工作时,理论上可以净化房间内的空气 次,耗电共 ;
(3)若某次空气净化器启动前,空气中污染物的浓度是,此时监测电路中电流表的示数是 A;若空气净化器正常使用30min后,监测电路中的电流变为,则此时空气中污染物的浓度是 ,该空气净化器的净化效率为 %。
【答案】(1)异种电荷相互吸引
(2) 0.2 4 0.103
(3) 0.7 0.1 95
【详解】(1)脏空气进入净化器时,灰尘被正电钨丝放电而带上正电荷,流到负电格栅板时,由于异种电荷相互吸引,带电灰尘被吸附。
(2)[1]在1挡正常工作时通过空气净化器的电流为
[2]该空气净化器在3挡工作时,理论上净化空气的体积
则可以净化房间内的空气次数为
[3]消耗电能为
(3)[1]分析图丙可知,定值电阻和气敏电阻串联,电流表测电路电流。由图丁可知,空气中污染物的浓度是时,气敏电阻阻值为,则此时监测电路中电流表的示数为
[2][3]监测电路中的电流变为时,总电阻为
此时气敏电阻阻值为
由图丁可知,此时空气中污染物的浓度是,则该空气净化器的净化效率为
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综合测试01
(考试时间:90分钟,分值:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.测试范围:新教材人教版九年级全一册。
4.难度:一般。
第Ⅰ卷(选择题)
一、单选题:本题共12小题,每小题3分,共36分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1.现在很多汽车都具有可以远程启动的功能,其指令信息传递依靠( )
A.超声波 B.电磁波 C.次声波 D.光导纤维
2.如图所示,A、B两组线圈绕于一铁棒的两端,A组线圈与开关、电源相连,B组线圈上接一个灵敏电流计。开关S闭合的瞬间,灵敏电流计的指针发生偏转。开关S闭合后,A组线圈附近的小磁针静止时N极的指向如图所示。下列说法正确的是( )
A.开关S闭合时,线圈A的左端是N极
B.电源的端是正极,端是负极
C.线圈B中灵敏电流计指针发生偏转是因为磁场对电流的作用
D.线圈B中灵敏电流计指针发生偏转和电动机的原理相同
3.金银制品在商代已经出现,古代铜器、漆木器等物件的附属装饰中也有金箔片。如图所示为电子显微镜下文物中的金原子。下列说法不正确的是( )
A.金原子之间存在间隙
B.金原子的直径约为10﹣10m
C.用肉眼和光学显微镜都可以看到金原子
D.金箔片熔化成的液体也是由金原子组成的
4.我国科技迅猛发展,在能源和材料等领域取得了辉煌的成绩,下列说法正确的是( )
A.能量在转移和转化的过程中总量保持不变,因此我们不需要节约能源
B.我国空间站使用的柔性三结砷化镓太阳能电池板主要将太阳能转化为化学能
C.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
D.手机、电脑等电子产品的芯片多是用半导体材料制作的
5.下列估计值最接近实际的是( )
A.我国家庭电路电压为 B.空调工作时的电流约为
C.一个节能灯的电功率约为 D.一位中学生人体的电阻约为
6.如图为某灯泡的铭牌,上面标有“PZ220V 25W”字样,下列有关说法正确的是( )
A.该灯泡只能在220V电压下工作
B.该灯泡工作时实际功率一定为25W
C.该灯泡正常工作时每秒消耗的电能为25J
D.该灯泡工作时,两端电压越大,额定功率越大
7.小杨家的电热水壶的容量为2L,用该电热水壶烧水时,壶内水温低于80℃时,加热效率是90%;壶内水温高于80℃时,加热效率是84%。已知水的比热容是,若冬天自来水的温度比夏天的低15℃,则该电热水壶把2L的自来水烧开,冬天比夏天多消耗的电能约为( )
A.150kJ B.145kJ C.143kJ D.140kJ
8.如图所示电路图,闭合开关S1、S2后,两灯均发光,两个电流表(实验室学生用)的指针在同一位置,下列说法正确的是( )
A.两个电流表的示数相等 B.电流表A1测的是通过灯L1的电流
C.灯L1与L2的电阻之比为1:4 D.灯L1与L2两端的电压之比为4:1
9.如图所示,甲为某调光台灯,乙为该调光台灯用到的电位器的结构图,为电位器的三个接线柱,转动滑片可调节灯泡亮度。下列分析正确的是( )
A.电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变灯泡亮度的
B.电阻丝的材料,应该选用导电性好的铜丝
C.若只将接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变暗
D.电位器应与灯泡并联
10.如图所示的电路,下列说法正确的是( )
A.同时闭合两个开关,两个灯泡并联
B.只闭合开关S,两个灯泡并联
C.只闭合开关S1,灯泡L1被短路
D.同时断开两个开关,电路断路
11.下列关于热机、热值的说法错误的是( )
A.汽油机、柴油机都有火花塞和喷油嘴这两个关键部件
B.某种燃料完全燃烧释放的热量与所用燃料的质量之比叫这种燃料的热值,单位是J/kg
C.以目前的科技水平,热机的效率无法达到100%
D.四冲程内燃机是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成
12.如图所示电路,电源电压恒为12V,定值电阻,滑动变阻器标有“50Ω 1A”字样,电流表量程为0∼3A,电压表量程为0∼15V,闭合开关后,将滑片从b端向左移动至某位置时,电流表示数变化了0.2A,下列说法正确的是( )
A.滑片在b端时通电1min电阻产生的热量为12J
B.滑片在上述移动过程中,电路总功率的最大值为2.4W
C.在保证电路安全的情况下,滑动变阻器能接入电路的最小阻值为
D.若将换成规格为“10Ω 1A”的滑动变阻器,在保证电路安全的情况下,电路可达到的最大功率变小
故选C。
二、多选题:共3小题,每小题4分,共12分。每题有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得3分,有选错的得0分
13.如图所示是探究“通电直导线周围是否存在磁场”的实验装置的一部分,置于水平桌面上的小磁针上方有一根与之平行的直导线。关于这个实验,下列说法正确的是( )
A.奥斯特首次通过本实验揭开了电与磁的关系
B.当直导线通电时,小磁针会离开支架悬浮起来
C.小磁针用于检验通电直导线周围是否存在磁场
D.改变直导线中电流的方向,小磁针N极的指向不变
14.张华同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时,将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图像,根据图像,下列说法正确的是( )
A.当在导体乙的两端加上1V的电压时,通过导体乙的电流为0.1A
B.将甲、乙两导体并联后接到电压为3V的电源上时,干路中的电流为0.6A
C.导体甲的电阻小于导体乙的电阻
D.通过导体甲的电流与其两端的电压成正比
15.小麒同学制作了水火箭,简易原理图如图所示。使用打气筒向水火箭内不断打气,当内部气体压强增大到一定程度时,会使水从水火箭中向下喷出,从而使水火箭升空。以下说法正确的是( )
A.整个过程中水火箭的总能量保持不变
B.使用打气筒打气时的能量转化过程与汽油机的压缩冲程相同
C.水火箭中的水是一种热值较大的燃料
D.水喷出时水火箭内气体温度降低
第Ⅱ卷(非选择题)
三、填空题:共6小题,共12分
16.小李新买了一台电暖器,高温挡和低温挡功率分别为“2000W”和“800W”。电暖器的金属外壳与家庭电路的 线相连,可防止漏电时对人造成伤害。其内部电路原理图如图所示,当电阻R1、R2同时接入电路时,处于 挡。某天电暖器正常工作6h,其中高温挡2h,低温挡4h,则它一天耗电 kW·h。
17.甲、乙两个分别标有“3V 3W”和“6V 3W”字样的灯泡,如果将它们串联起来接入电路中,使其中一个灯泡恰能正常发光,另一个发光较暗,则能正常发光的灯泡是 ,加在串联电路两端的总电压是 V,发光较暗的灯泡的实际功率是 W,若两灯并联,考虑电路安全,电路的总功率最大为 W。(不考虑温度对灯丝电阻的影响)
18.如图所示,长度相同,横截面积不同的同种材料制成的金属棒AB和BC串联在一起,则导体的电阻RAB RBC,通过AB的电流为IAB,通过BC的电流为IBC,则IAB IBC;导体AB和BC两端的电压分别为UAB和UBC,则UAB UBC;(以上均选填“大于”“等于”或“小于”)。如果AB的电阻是BC的三倍,那么UAB:UAC= 。
19.如图所示是加油站里常见的“静电释放器”(与大地相连),司机或工作人员提起油枪加油前,必须用手触摸“静电释放器”来清除身体上的静电。若人体带负电,用手触摸“静电释放器”进行“除电”时,电流的方向是从 (选填“人体到静电释放器”或“静电释放器到人体”)。金属之所以能导电,靠的是 。
20.城市中建设人工湖能有效减弱“热岛效应”,这是因为水的比热容 (选填“较大”或“较小”)。现有一人工湖,湖水吸收一定热量后水温升高了2℃,若这些热量被同等质量的砂石吸收(),则砂石升高的温度将 2℃,(选填“大于”、“小于”或“等于”),此时砂石的比热容将 (选填“变大”“变小”或“不变”)
21.如图是小明同学在“探究并联电路中的电流特点”实验中连接的电路,闭合开关,电流表示数为0.30A,接下来他将导线a的右端改接到电流表的0.6A接线柱上,闭合开关,读出电流表示数为0.50A,则干路中的电流为 A。
四、作图题:共3小题,每小题3分,共9分。
22.按要求作图。
(1)在如图所示电路里填上适当的电表符号,使之成为正确的电路。
(2)请根据如图所示的实物连接图,在虚线方框内画出对应的电路图。
(3)如图为冰箱工作时的部分电路示意图。冰箱内照明灯由开关控制,压缩机M由开关控制。根据题意,将图连接完整,并符合安全用电原则。
五、实验探究题:共3小题,共15分。
23.小阳同学,为了探究通过导体的电流与导体两端的电压的关系,他选用了符合实验要求的电源、开关、滑动变阻器、电压表、电流表、定值电阻各一个,导线若干,并设计了如图所示的实验电路图。
(1)以下是他的部分实验步骤,请你帮他补充完整:
①将电压表、电流表调零,断开开关S,按电路图连接电路,调节滑动变阻器的滑片P使其接入电路的阻值最大;
②闭合开关S、移动滑动变阻器滑片P至适当位置,读出电流表和电压表的示数I、U,并记录;
③ ,读出电流表和电压表的示数I、U,并记录;
④仿照步骤③,再做四次实验,并将实验数据记录在表格中;
(2)小阳分析下表实验数据,可得实验结论: ,他的依据是: 。
U/V
0.5
1
1.5
2
2.5
3
I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
24.小明利用如图甲所示的电路,测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率。电源电压恒为3V,滑动变阻器最大阻值为20Ω。
(1)请用笔画线代替导线将图甲的电路连接完整,要求闭合开关后滑动变阻器的滑片向右滑时灯变亮。
(2)在连接电路时,开关应 。
(3)连接电路后,闭合开关,若小灯泡较暗,电流表有示数,电压表有示数,调节滑动变阻器的滑片,两表的示数都不变,原因是滑动变阻器接了 两个接线柱。
(4)在确认电路和器材无误后,小明开始进行实验,当滑动变阻器的滑片P移到某位置时,电压表示数如图乙所示,为了测出小灯泡的额定功率,他应将滑片P向 (选填“左”或“右”)移动。
(5)小明在实验过程中,移动滑片P时,突然小灯泡的灯丝烧断了,则电压表的示数将 (选填“变大”或“变小”)。
(6)小明换用相同规格的小灯泡重新进行实验。当移动滑动变阻器时,他的眼睛应该注视 (选填“电压表”或“电流表”);当小灯泡正常发光时,电流表示数如图丙所示,电流表示数是 A,则小灯泡额定功率为 W。
25.甲、乙两图为“探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”实验的部分装置图,两个相同的透明容器中封闭着等量的空气。
(1)甲、乙实验中,通过观察 来反映电阻产生热量的多少。
(2)探究“电流通过导体时产生的热量与电流的关系”时,应选择 (选填“甲”或“乙”)图装置进行实验。乙图中的作用是: 。
(3)连接好电路后闭合开关,通电一段时间后图乙中、两个电阻产生热量的比值 。
(4)在图乙中,若接通电路一段时间后,左侧U形管的液面高度差明显变大,但右侧U形管液面高度差不变,检查后发现是由于电路故障引起的,则原因可能是______。
A.电阻丝断路 B.电阻丝断路 C.电阻丝断路 D.电阻丝短路
【拓展】
(5)完成上述实验后,小明同学又设计了如图丙所示实验装置,探究“比较不同物质的吸热能力”,其中、两个电阻丝的电阻应该是 (选填“相同”或“不同”)的。向两个烧瓶中分別加入初温相同、质量相等的水和煤油,通电一段时间后,煤油的温度更高,说明 (选填“水”或“煤油”)的吸热能力更强。
六、计算题:共2小题,共10分。
26.小明家利用燃气灶烧水,把质量为1kg的20℃的水烧开(在标准大气压下)。
(1)在此过程中水需要吸收多少热量?
(2)通过观察煤气表得知消耗了的燃气,如果燃气的热值为,完全燃烧后产生的热量是多少?
(3)烧水时的热利用率是多少?【水的比热容】
27.如图所示电路,闭合开关S后,电压表V的示数为6V,电压表的示数为2V;若电阻求:
(1)电阻两端的电压;
(2)的阻值。
七、科普阅读题:共6分
28.阅读短文,回答问题。
主动式空气净化器
随着人们健康意识的提高,空气净化器逐渐走进家庭。图甲是某型号的主动式空气净化器,其内部的工作过程如图乙所示:脏空气进入净化器时,灰尘被正电钨丝放电而带上电,流到负电格栅板时,带电灰尘被吸附。经过活性炭层时,有毒化学气体被吸附,排出空气的污染物浓度大幅降低,多次循环后变成洁净空气。
下表是该主动式空气净化器在不同挡位工作时的参数。净化空气量是指净化空气的体积,净化效率等于净化前后空气中污染物浓度的差与净化前污染物浓度的百分比。图丙为净化器内的空气质量监测电路,定值电阻,电源电压为;图丁为气敏电阻的阻值随空气中污染物浓度变化的曲线。
工作挡位
待机
1挡
2挡
3挡
功率/W
0.9
44
75
103
净化空气量
-
240
360
500
(1)该空气净化器中负电格栅板吸附灰尘的原理是 ;
(2)该空气净化器接在家庭电路中,在1挡正常工作时通过它的电流是 A;如果室内面积为,房间的高度为,请你计算该空气净化器在3挡工作时,理论上可以净化房间内的空气 次,耗电共 ;
(3)若某次空气净化器启动前,空气中污染物的浓度是,此时监测电路中电流表的示数是 A;若空气净化器正常使用30min后,监测电路中的电流变为,则此时空气中污染物的浓度是 ,该空气净化器的净化效率为 %。
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