精品解析:北京市海淀区2025-2026学年九年级上学期期末考试物理试题
2026-01-19
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2份
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45页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 北京市 |
| 地区(市) | 北京市 |
| 地区(区县) | 海淀区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 23.18 MB |
| 发布时间 | 2026-01-19 |
| 更新时间 | 2026-01-19 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-01-19 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56026944.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
九年级物理
第一部分
一、单项选择题(下列各小题均有四个选项,其中只有一个选项符合题意。共30分,每小题2分)
1. 在国际单位制中,电功率的单位是( )
A. 欧姆(Ω) B. 瓦特(W) C. 安培(A) D. 焦耳(J)
【答案】B
【解析】
【详解】电阻的国际单位为欧姆(Ω),电流的国际单位为安培(A),功的国际单位是焦耳(J),电功率的国际单位为瓦特(W),故B符合题意,ABD不符合题意。
故选B。
2. 如图所示的用电器中,主要利用电流热效应工作的是( )
A. 抽油烟机 B. 电暖器
C. 电冰箱 D. 扫地机器人
【答案】B
【解析】
【详解】ACD.抽油烟机、电冰箱及扫地机器人工作时,主要把电能转化为机械能,不是利用电流的热效应来工作的,故ACD不符合题意;
B.电暖器工作时把电能转化为内能,利用了电流的热效应,故B符合题意。
故选B。
3. 关于安全用电,下列说法正确的是( )
A. 图甲:电线有些破损,可以继续使用
B. 图乙:可以用湿毛巾擦拭正在发光的灯泡
C. 图丙:可以在高压电线下放风筝
D. 图丁:用电器的金属外壳应接地
【答案】D
【解析】
【详解】A.使用绝缘皮破损的电线,易漏电,易引发触电事故,故A错误;
B.生活中的水是导体,将湿毛巾擦拭正在发光的灯泡,易发生触电事故,故B错误;
C.高压线的电压很高,在其旁边放风筝,风筝容易挂到高压线上,很有可能会发生导电,使得放风筝的人触电,故C错误;
D.国家安全用电要求,有金属外壳的家用电器使用时金属外壳要接地,故D正确。
故选D。
4. 某用电器的额定功率为1500W,该用电器最有可能是( )
A. 壁挂式空调 B. 普通照明灯
C. 家用电视机 D. 台式计算机
【答案】A
【解析】
【详解】根据常用电器的功率可知,壁挂式空调功率在1500W左右;普通照明灯功率在20W左右;家用电视机功率在200W左右;台式计算机功率在200W左右。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
5. 沈括在《梦溪笔谈》中描述:“方家以磁石磨针锋,则能指南、然常微偏东,不全南也”。下列说法正确的是( )
A. 磁针只有一个磁极
B. 指南的“针锋”是磁针的S极
C. 北京地区的地磁场方向大致由北向南
D. 地磁场N极与地理南极完全重合
【答案】B
【解析】
【详解】A.磁针是一个小磁体,任何磁体都有两个磁极,故A错误;
B.能自由转动的小磁针,静止时指南(地理方位)的那端即为磁针的南(S)极。故B正确;
C.地磁北极在地理南极附近,磁体周围磁感线是从磁体的北极出发回到南极。所以北京地区的地磁场方向大致由南向北。故C错误;
D.由“常微偏东,不全南”可知,地磁场的两极与地理的两极并不完全重合,这种偏差称为磁偏角,这是沈括最早记录的重要现象。故D错误。
故选B。
6. 如图所示是氖管试电笔的结构图,下列说法正确的是( )
A. 试电笔可以用来检测物体所带电荷的种类
B. 使用试电笔时,手不能触碰到试电笔的任何金属部分
C. 使用试电笔时,要握住试电笔的绝缘杆部分,同时用手接触金属笔卡
D. 在正确使用试电笔的情况下,若试电笔的金属笔尖接触零线,则氖管一定发光
【答案】C
【解析】
【详解】A.试电笔不是检测物体所带电荷种类的,是辨别火线和零线的仪器,故A错误;
B.使用试电笔时,手必须接触金属笔卡或笔尾的金属体,这样才能使氖管发光,如果手不触碰任何金属部分,就无法形成回路,试电笔不能正常工作,故B错误;
C.使用试电笔时,要握住试电笔绝缘杆,同时用手接触金属笔卡,使火线、试电笔、人体、大地形成回路,若接触的是火线,氖管会发光,故C正确;
D.零线与大地之间电压为0,在正确使用试电笔的情况下,若试电笔的金属笔尖接触零线,氖管不会发光,故D错误。
故选C。
7. 在家庭电路中,若空气开关“跳闸”,则( )
A. 一定是用电器的总功率过大
B. 一定是发生了短路
C. 可能是某用电器发生了断路
D. 可能是两孔插座中的两个线头相碰
【答案】D
【解析】
【详解】AB.在家庭电路中,当电路发生短路或电路中用电器总功率过大时,干路中的电流会过大,会导致空气开关“跳闸”,故AB不符合题意;
C.当某用电器发生了断路,干路中的电流会减小,因此不会导致空气开关“跳闸”,故C不符合题意;
D.两孔插座中的两个线头相碰是短路的一种情况,是导致“跳闸”的可能原因,故D符合题意。
故选D。
8. 关于电功和电功率,下列说法正确的是( )
A. 电功率是表示电流做功快慢的物理量
B. 电流通过用电器做功的时间越长,电功率越小
C. 用电器的电功率越大,电流通过用电器做功越多
D. 电流通过用电器做功的过程就是电能转化为内能的过程
【答案】A
【解析】
【详解】A.电功率是表示用电器消耗电能快慢的物理量,也是表示电流做功快慢的物理量,故A正确;
B.由可知,电流通过用电器做功的时间越长,电流做功的大小未知,电功率不一定越小,故B错误;
C.由公式可知,用电器做功多少与功率和时间有关,用电器的电功率越大,时间未知,做功不一定越多,故C错误;
D.电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程,故D错误。
故选A。
9. 关于磁场和磁感线,下列说法正确的是( )
A. 磁场中实际存在着磁感线
B. 磁场中不同位置的磁场方向可能相同
C. 磁体周围没画磁感线的地方一定没有磁场
D. 磁场中某点的磁场方向,由该点小磁针N极的受力方向决定
【答案】B
【解析】
【详解】A.磁感线是为了形象地描述磁场而引入的假想曲线,并不是磁场中实际存在的线,故A错误;
B.在匀强磁场中,磁场的强弱和方向处处相同,因此不同位置的磁场方向是可以相同的,故B正确;
C.磁感线是用来描述磁场,磁体周围即使没画磁感线,仍然存在磁场,磁感线的有无不代表磁场的有无,故C错误;
D.磁场中某点的磁场方向是由磁场本身决定的,而该点小磁针N极的受力方向只是用来显示这个磁场方向,并非决定磁场方向,故D错误。
故选B。
10. 如图所示是两个实验室中常用的定值电阻和,两电阻均由粗细均匀、材料相同的电阻丝缠绕在相同的圆柱形绝缘棒上制成,绕制比绕制所用的电阻丝更粗、且缠绕的圈数更少。将、并联在电路中工作一段时间。关于和相关物理量的比较,下列说法正确的是( )
A. 通过的电流更小
B. 两端的电压更大
C. 消耗电能更快
D. 电流通过产生的热量更多
【答案】C
【解析】
【详解】AB.电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关。两电阻丝材料相同,R1的电阻丝更粗,即横截面积大、缠绕圈数更少,即长度更短,则。并联电路中各支路两端的电压相等,都等于电源电压,所以R1和R2两端的电压相等;根据欧姆定律,可知通过R1的电流大于通过R2的电流,故AB错误;
C.电功率表示电流做功的快慢,R1和R2两端的电压相等,且,根据,可知R1的电功率大于R2的电功率,即R1消耗电能更快,故C正确;
D.R1和R2两端的电压相等,工作时间相同,且,根据公式,可知电流通过R1产生的热量更多,故D错误。
故选C。
11. 如图所示是一种运动手环,其计步功能的主要工作元件是一段密闭的空心塑料管,管内有一小块磁铁,管外缠绕着线圈。人在佩戴这种手环走路时,磁铁便在管内往复运动,使线圈中产生电流,进而实现计步。选项所示的实验中与该手环计步原理相同的是( )
A. 磁极间有相互作用
B. 电磁铁吸住铁片
C. 电磁感应现象
D. 通电导体在磁场中受力
【答案】C
【解析】
【详解】人佩戴这种手环走路时,磁铁则在管内往复运动,线圈切割磁感线,线圈中便会产生电流,这是电磁感应现象。
A.磁极间的相互作用其实质是磁场对放入其中的磁体有力的作用,不是磁生电。故A不符合题意;
B.电磁铁吸住铁片是电流的磁效应的应用,说明电能生磁。故B不符合题意;
C.电磁感应现象中机械能转化为电能,说明磁能生电,发电机就是利用这一原理制成的。故C符合题意;
D.通电导体在磁场中受力发生的能量转化是电能转化为机械能,是电动机原理。故D不符合题意。
故选C。
12. 如图所示为某电热水壶及其铭牌,下列说法正确的是( )
产品名称
电热水壶
额定电压
220V
额定频率
50Hz
额定功率
1100W
最大容量
1.8L
A. 该电热水壶的额定电流为
B. 该电热水壶两端的电压为时,其实际功率为
C. 可以使用允许通过最大电流为的插线板给该电热水壶供电
D. 该电热水壶正常工作3min,消耗的电能为
【答案】C
【解析】
【详解】A.由铭牌可知电热水壶的额定功率为1100W,额定电压为220V,则额定电流I=220V,则电热水壶的额定电流为
故A错误;
B.由,可得电热水壶的电阻为
该电热水壶两端的电压为时,其实际功率为
故B错误;
C.电热水壶的额定电流为5A,插线板允许通过的最大电流为10A,,所以可以使用该插线板给电热水壶供电,故C正确;
D.电热水壶正常工作的时间为
电热水壶消耗的电能为
故D错误。
故选C。
13. 某同学用如图所示的其中一个电路做实验、电源电压恒定,和为定值电阻,逐渐改变滑动变阻器接入电路中的阻值大小,记录两电压表的示数、如下表所示。该实验所用的电路是( )
1.5
1.8
2.1
2.4
2.7
3.0
4.5
4.0
3.5
3.0
25
2.0
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.图中电路,R1、R2、R3串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压,则根据串联电路分压关系可知,
即两电压表示数比之为定值,而表格数据不满足此关系,故A不符合题意;
B.图中电路,R1、R2、R3串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R3两端的电压,则根据串联电路分压关系可知,当滑动变阻器阻值变小时,电压表V2示数变小,电压表V1示数变大,R2两端的电压也会变大,而三个电阻的总电压不变,所以,V2的变化量大于V1的变化量,而表格数据满足此关系,故B符合题意;
C.从图中电路可知,R1、R2、R3串联,电压表V1测R1和R2两端的电压,电压表V2测R3两端的电压,串联电路中电源电压等于各用电器两端电压之和,故
即两表示数之和恒定,而表格数据不满足此关系,故C不符合题意;
D.从图中电路可知,R1、R2、R3串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测电源电压,故U2恒定,而表格数据U2示数是变化的,故D不符合题意。
故选B。
14. 某电阻的阻值随温度的变化规律如图甲所示,小明利用该电阻制作了测量水温的装置。其简化电路如图乙所示。电阻、中的一个是该电阻,另一个是阻值为的定值电阻,电源电压为并保持不变,电压表的量程为0~3V。所测水温越高,电压表的示数越大,下列说法正确的是( )
A. 水温为0℃时,电压表的示数为0V
B. 水温为40℃时,电路的总功率为
C. 水温降低时、电压表与电流表的示数之比不变
D. 若换用的定值电阻,则该装置能测量的最高水温为80℃
【答案】D
【解析】
【详解】由图乙可知,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流。由图甲可知,该电阻的阻值随温度的升高而增大。已知所测水温越高,电压表的示数越大,根据串联电路的分压特点,串联电路中,电阻越大,分得的电压越大可知,R1是该电阻,R2是阻值为100Ω的定值电阻。
A.由图甲可知,水温为0℃时,R1的阻值不为零。因为串联电路中各处的电流相等,且总电压等于各分电压之和,所以此时电路中有电流,R1两端有电压,即电压表的示数不为0V,故A错误;
B.由图甲可知,当水温为40℃时,R1的阻值为180Ω。因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以电路中的电流
电路的总功率
故B错误;
C.由可知,电压表与电流表的示数之比等于R1的阻值。水温降低时,R1的阻值减小,则电压表与电流表的示数之比减小,故C错误;
D.当电压表的示数为3V时,测量的水温最高。此时R2两端的电压
因串联电路中各处的电流相等,所以电路中的电流
即
解得。由图甲可知,该装置能测量的最高水温为80℃,故D正确。
故选D。
15. 如图所示,学生电源的电压可调,灯泡L上标有“6V 3W”,定值电阻R1的阻值为3Ω,滑动变阻器R2上标有“20Ω 3A”。当电源电压为9V时,只闭合S、S1,调节滑片使灯泡正常发光;断开开关。将电源电压调至U0,只闭合S、S2、S3,将滑片调至最右端,灯泡再次正常发光(不计温度对灯丝电阻的影响),下列说法正确的是( )
A. 电源电压为9V,灯泡正常发光时, R2接入电路的阻值为6Ω
B. 电源电压为U0,灯泡再次正常发光时,电流表的示数为0.5A
C. 前后两次灯泡正常发光时,R1消耗的功率之比为1∶4
D. 前后两次灯泡正常发光时,电路消耗的总功率之比为3∶10
【答案】D
【解析】
【详解】A.电源电压为9V,只闭合S、S1,灯L、R1、R2串联,灯泡正常发光时,电路中的电流为
灯的电阻为
电路中的总电阻为
滑动变阻器接入电路中的电阻为
故A错误;
B.将电源电压调至U0,只闭合S、S2、S3,将滑片调至最右端,滑动变阻器接入电路中的电阻为0,灯泡L与R1并联。电流表测量干路电流。此时灯泡L正常发光,则电源电压
通过灯的电流为0.5A,通过R1的电流为
电流表示数即干路电流为
故B错误;
C.结合前面分析可得,前后两次灯泡正常发光时,R1消耗的功率之比为
故C错误;
D.前后两次灯泡正常发光时,电路消耗的总功率之比为
故D正确。
故选D。
二、多项选择题(下列各小题均有四个选项,其中符合题意的选项均多于一个。共10分,每小题2分。每小题选项全选对的得2分,选对但不全的得1分,有错选的不得分)
16. 下列关于家庭电路与安全用电的说法正确的是( )
A. 更换家庭电路中的灯泡前,应断开电源开关
B. 熔丝熔断后,可用铜丝代替熔丝接入电路
C. 只要不同时接触火线和零线就不会发生触电事故
D. 一旦发生触电事故,应立即切断电路,或用绝缘体将电线挑开
【答案】AD
【解析】
【详解】A.更换灯泡,搬动用电器前应切断电源开关,以防止人接触用电器时触电,故A正确;
B.组成保险丝的材料是电阻率较大而熔点较低的铅锑合金,在电流过大时熔断,自动切断电路,起到保护作用;铜导线的熔点很高,当电流过大时,不能熔断起不到保护作用,容易引起火灾,故B错误;
C.在家庭电路中,当人体接触火线且与大地相连时,也会形成回路,发生触电事故,故C错误。;
D.发生触电事故时,应立即切断电路,或用绝缘体将电线挑开,防止救人者也触电,故D正确。
故选AD。
17. 下列做法中,能确定某钢棒原来就具有磁性的是( )
A. 将钢棒靠近小磁针,小磁针发生转动
B. 将钢棒靠近放在桌面上的铁屑,大量的铁屑被吸起
C. 将钢棒靠近悬挂的条形磁体的一个磁极,条形磁体被吸引
D. 将钢棒悬挂使其能在水平面内自由转动、钢棒静止时总是指南北
【答案】BD
【解析】
【详解】AC.钢棒不具有磁性时,磁体也可以吸引钢棒,力的作用是相互的,可以引起小磁针的转动或吸引条形磁体,故AC不符合题意;
B.铁屑本身没有磁性,将钢棒靠近铁屑,大量铁屑被吸起,说明钢棒能吸引铁屑,根据磁体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质,可以确定钢棒原来具有磁性,故B符合题意;
D.将钢棒悬挂起来能在水平面内自由转动,静止时总是指南北,这符合磁体的指向性,地球本身是个大磁体,磁体在水平面内自由转动后会指向南北,可以确定钢棒原来具有磁性,故D符合题意。
故选BD。
18. 如图是动圈式扬声器及其构造的示意图,扬声器由音圈、永磁体、锥形纸盆等组成。当音圈中有大小和方向反复变化的电流通过时,音圈就会受到磁场的作用力而前后往复运动,从而带动纸盆来回振动,发出声音。下列说法正确的是( )
A. 扬声器是依据电磁感应现象制成的
B. 音圈中的电流方向改变时,其所受磁场的作用力的方向也发生改变
C. 扬声器的工作原理与电动机的工作原理相同
D. 扬声器在工作过程中,主要将电能转化为机械能
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.扬声器的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用,故A错误;
B.通电导体在磁场中受到的力的方向与磁场方向、电流方向有关,则音圈中的电流方向改变、磁场方向不变时,其所受磁场的作用力的方向也发生改变,故B正确;
C.电动机的工作原理与动圈式扬声器的工作原理相同,都是通电导体在磁场中受到力的作用,故C正确;
D.动圈式扬声器工作过程中,主要将电能转化为机械能,故D正确。
故选BCD。
19. 两只小灯泡和上分别标有“ ”和“”。若将两只灯泡接在同一个电路中,且使其中一只灯泡恰好正常发光,另一只灯泡的亮度比其正常发光时要暗,不计温度对灯丝电阻的影响,下列说法正确的是( )
A. 将它们串联接入电路时,两只灯泡两端的总电压为
B. 将它们串联接入电路时,的电功率与的电功率之比为5∶4
C. 将它们并联接入电路时,干路中的电流为
D. 将它们并联接入电路时,的电功率为
【答案】BD
【解析】
【详解】由可得,则两个灯泡的额定电流分别为
由可得,则两个灯泡的电阻分别为
A. 将它们串联接入电路时,电路中的电流为灯泡L1的额定电流0.2A,L1两端的电压为其额定电压6V,
则总电压为,故A错误;
B. 将它们串联接入电路时,两灯的电功率分别为
电功率之比为,故B正确;
C. 将它们并联接入电路时,电源电压应为L1的额定电压为6V,干路中的电流为,故C错误;
D. 将它们并联接入电路时,L2的电功率为,故D正确。
故选BD。
20. 小明设计了一个能自动记录跳绳次数的装置,其简化电路如图甲、乙所示。已知是光敏电阻,电源电压、,电阻箱调至,自动计数器上标有“”。闭合甲图中的开关,在跳绳过程中,当绳子挡住射向的红外线时,的阻值会变为某一更大阻值,此时信号触发器(在甲图中可看作电压表)两端的电压变为,触发乙图中的开关闭合,自动计数器计数一次;当电压不等于时,开关断开。图丙是小明跳绳过程中的某段时间内,信号触发器两端的电压随时间t变化的图像。下列说法正确的是( )
A. 自动计数器正常工作时的电流为
B. 0~0.80s自动计数器消耗的电能为
C. 当绳子挡住射向的红外线时,、
D. 若电压减小,为使计数器正常工作,可将电阻箱的阻值适当调大
【答案】BD
【解析】
【详解】由甲图电路知,与串联,AB间电压为两端电压;
A.由可知,自动计数器正常工作时的电流为
故A错误;
B.由图丙可知,0.4s内计数一次,计数一次的时间
0~0.80s自动计数器计数两次,所用时间为
则0~0.80s自动计数器消耗电能为
故B正确;
C.当绳子挡住射向的红外线时,的电阻会变大,根据欧姆定律可知,电路的电流减小,两端的电压减小,由图知,此时AB间的电压为2V,即
则此时电路的电流为
根据串联电路电压的规律知,两端的电压为
的电阻为
故C错误;
D.若电压减小,根据欧姆定律可知,电路的电流减小,减小,要使不变,需要增大的电阻,使计数器正常工作,故D正确。
故选BD。
第二部分
三、实验探究题(共48分、21、22、23、26、28题各4分,24题2分,25、29、30题各6分,27题5分,31题3分)
21.
(1)如图所示,电能表的示数为______。
(2)用笔画线代替导线,将图中的插座、照明灯及其开关正确地接入家庭电路中。
【答案】(1)2026.1
(2)
【解析】
【小问1详解】
电能表表盘上示数的最后一位是小数位,单位是,由图可知此时电能表示数是。
【小问2详解】
三孔插座的连接方法:左零右火中接地;开关接在火线上,保证能在需要时断开与火线的连接。开关控制灯泡的连接方法:火线首先进入开关,再进入灯泡顶端的金属点,零线直接进入灯泡的螺旋套,这样开关既能控制灯泡,在灯泡损坏时,断开开关,切断火线,更换灯泡更安全。如图所示:
22. 如图所示,小明将导线沿南北方向水平架设在可自由转动的小磁针上方附近,当小磁针静止时,闭合开关,使导线中通有短时间的强电流、发现______,说明电流周围______。
【答案】 ①. 小磁针发生偏转 ②. 存在磁场
【解析】
【详解】[1][2]当导线中通有电流时,小磁针发生偏转。这是因为电流周围存在磁场,磁场会对小磁针产生力的作用,使小磁针的指向发生改变。
23. 某实验小组用如图甲所示的装置探究通电螺线管周围磁场的特点。
(1)将螺线管连入电路中,在板面上均匀地撒上一些铁屑,闭合开关并轻敲板面,观察到铁屑分布情况如图乙所示。铁屑的作用是反映______(选填“磁场方向”或“磁场分布”);
(2)将可自由转动的小磁针放在通电螺线管周围的不同位置,小磁针(黑色一端为N极)静止时的指向如图丙所示,可判断出通电螺线管的右端为______极(选填“N”或“S”);
(3)请用箭头标出图丙中A点的电流方向。
【答案】(1)磁场分布
(2)N (3)
【解析】
【小问1详解】
铁屑在磁场中会被磁化,排列成线条状,从而直观显示出磁场的分布情况,但无法直接反映磁场方向。
【小问2详解】
小磁针静止时N极指向与该点磁场方向一致。图丙中螺线管右侧小磁针的N极向右,说明螺线管外部的磁场从右端出发、向左回到左端,因此右端为N极。
【小问3详解】
螺线管右端为N极,根据安培定则(右手螺旋定则):右手握住螺线管,大拇指指向N极(右),四指弯曲方向即为电流方向。因此,螺线管外侧的导线(A 点处)电流方向向下,如图所示:
24. 如图所示是小明用磁体、线圈等器材自制的简易直流电动机。他将磁体的N极朝上,闭合开关、发现线圈开始转动;随后他断开开关,将磁体的S极朝上放在原处,再闭合开关,发现线圈的转动方向与原来相反。请你根据以上实验步骤及现象,写出小明所探究的问题:______。
【答案】通电线圈在磁场中的转动方向与磁场方向的关系
【解析】
【详解】小明先将磁体N极朝上,闭合开关,线圈转动;之后断开开关,把磁体S极朝上,再闭合开关,线圈转动方向相反。在这个过程中,线圈中的电流方向没有改变,改变的是磁体的磁极方向,即磁场方向,而线圈转动方向随之改变,所以探究的问题是通电线圈在磁场中的转动方向与磁场方向的关系。
25. 小明为测量额定电压为的小灯泡的额定功率,进行了以下实验。
(1)他连接了如图甲所示的部分实验电路、请用笔画线代替导线,将实验电路连接完整。
(2)闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑片P移至______端(选填“A”或“B”)。
(3)小明连接好实验电路。闭合开关S,发现小灯泡不发光。电流表、电压表均有示数,接下来合理的操作是______(选填选项前的字母)。
A. 检查滑动变阻器是否断路
B. 检查小灯泡与灯座是否接触良好
C. 移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡是否发光
(4)小明在某次实验时发现电压表的示数为,为使小灯泡正常发光,他应将滑片P向______端移动(选填“A”或“B”)。在本次调节中。滑动变阻器接入电路的阻值变化了,小灯泡的阻值变化了,则______(选填“>”“=”或“<”)。
(5)当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为______W。
【答案】(1) (2)B
(3)C (4) ①. A ②. > (5)0.75
【解析】
【小问1详解】
因为小灯泡的额定电压为2.5V,所以电压表应该0到3V的量程,则电路连接如图所示:
【小问2详解】
闭合开关前,为了保护电路,应该将滑动变阻器的滑片移动到阻值最大处,故移动到B端。
【小问3详解】
闭合开关S,发现小灯泡不发光。电流表、电压表均有示数,说明电路接通,可能是电路中电流太小,灯泡的实际功率太小,接下来合理的操作是:移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡是否发光。故选C。
【小问4详解】
[1]因为电压表示数为2.2V,而额定电压是2.5V,所以应该增大灯的电压,根据公式可知应该增大电路中的电流,所以要减小电路中的电阻,即滑片向A端移动。
[2]当滑动变阻器的电阻变小时(总电阻也会变小),其分得的电压变小,则灯泡两端的电压增大,由图像可知通过灯泡的电流也增大,灯泡的功率增大、灯丝温度升高,则灯泡电阻变大,但总电阻变小。根据可知,只有当的减小量大于的增加量才会让总电阻变小,即。
【小问5详解】
电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.3A,则小灯泡的额定功率为
26. 小海在探究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关的实验中,用相同的铁钉作为铁芯绕制了两个线圈匝数不同的电磁铁,他设计的实验电路如图所示。
(1)实验中通过观察电磁铁______反映电磁铁的磁性强弱。
(2)根据图中所示的实验现象可以得到的结论是:______。
【答案】(1)吸引大头针的数量
(2)电流一定时,线圈匝数越多,电磁铁磁性越强
【解析】
【小问1详解】
电磁铁磁性强弱难以直接观察到,由于电磁铁的磁性越强,吸引大头针数目越多,因此实验中利用转换法,通过观察吸引大头针的多少来比较电磁铁磁性的强弱。
【小问2详解】
如图所示的实验中,两电磁铁串联,电流相同,右侧的线圈匝数较多,吸引大头针数目较多,表明磁性较强,由此可得出的实验结论是:电流一定时,线圈匝数越多,电磁铁磁性越强。
27. 如图是小明探究产生感应电流条件的实验装置,请按要求回答以下问题:
(1)闭合开关,下列可产生感应电流的操作是______(选填选项前的字母);
A. 磁体不动,使导体AB沿竖直方向做上下运动
B. 磁体不动,使导体AB沿水平方向做左右运动
C. 导体AB不动,使磁体沿竖直方向做上下运动
D. 导体AB不动,使磁体沿水平方向做左右运动
(2)小明在操作中发现灵敏电流计的指针偏转角度很小。请你提出一种可增大灵敏电流计指针偏转角度的方案:______;
(3)若将该实验装置中的灵敏电流计换成合适的学生电源,闭合开关,可观察到的现象是______。
【答案】(1)BD (2)换用磁性更强的磁体
(3)导体AB在磁场中受力运动
【解析】
【小问1详解】
A.磁体不动,使导体AB沿竖直方向做上下运动,没有做切割磁感线运动,所以不能产生感应电流,故A不符合题意;
B.磁体不动,使导体AB沿水平方向做左右运动,导体AB切割磁感线运动,故会产生感应电流,故B符合题意;
C.导体AB不动,使磁体沿竖直方向做上下运动,没有做切割磁感线运动,所以不能产生感应电流,故C不符合题意;
D.导体AB不动,使磁体沿水平方向做左右运动,相当于磁体不动,AB左右运动,即切割磁感线运动,故会产生感应电流,故D符合题意。
故选BD。
【小问2详解】
感应电流的大小与磁场的强弱和导体切割磁感线的速度有关,所以要增大灵敏电流计指针偏转角度即增大感应电流的大小,可以换用磁性更强的磁体。
【小问3详解】
磁场对通电导体有力的作用,若将该实验装置中的灵敏电流计换成合适的学生电源,闭合开关,导体AB通电从而在磁场中受力运动。
28. 小明和小红均用如图所示电路进行实验,a、b是两个完全相同的烧瓶,瓶内均装有电阻丝和相同的温度计。
(1)小明在a、b两瓶内装入质量和初温相同的煤油。闭合开关,通电一段时间后,观察到a瓶内温度计示数大于b瓶内温度计示数,则a、b两瓶内电流通过电阻丝产生的热量______,可判断出a、b两瓶内电阻丝的阻值______;(选填“>”“=”或“<”)
(2)小红在a、b两瓶内装入阻值相同的电阻丝、质量和初温相同的不同液体。闭合开关,通电一段时间后,观察到b瓶内温度计示数大于a瓶内温度计示数。可知a、b两瓶内电流通过电阻丝产生的热量______(选填“>”“=”或“<”)。
【答案】(1) ①. > ②. >
(2)=
【解析】
【小问1详解】
[1][2]a、b两个玻璃瓶中煤油质量和初温相同,通电一段时间后,a烧瓶中温度计示数变化大于b烧瓶,根据可知,a烧瓶中煤油吸收的热量多,则a烧瓶中电阻丝产生热量多。由图知电热丝Ra、Rb串联,两电阻丝通过的电流相同,通电时间相同,a烧瓶中电阻丝产生热量多,根据焦耳定律,可得电阻丝Ra>Rb。
【小问2详解】
在a、b两烧瓶内换用阻值相同的电阻丝、质量、初温都相同的不同液体,电热丝Ra、Rb串联,通过的电流相同与通电时间相同,根据焦耳定律,可得电阻丝Ra和Rb产生的热量相同。
29. 如图所示是小明利用滑动变阻器、电阻箱R、电流表、电压恒定的电源、开关等器材设计的测量小灯泡额定功率的实验电路,已知小灯泡的额定电流为。
(1)请补充主要实验步骤:
①断开开关、按电路图连接电路,将滑动变阻器的阻值调到最大;
②闭合开关,开关连接______,调节滑动变阻器的滑片P,使电流表示数为______;
③______,读出电阻箱的示数为;
(2)小灯泡的额定功率______(用已知量和测量量表示)。
【答案】(1) ①. b ②. ③. 保持滑动变阻器滑片位置不变,开关连接a,调节电阻箱阻值使电流表示数仍为
(2)
【解析】
【小问1详解】
[1][2][3]①断开开关、按电路图连接电路,将滑动变阻器的阻值调到最大;
②闭合开关,开关连接b,此时灯泡和滑动变阻器串联,电流表测电路电流。调节滑动变阻器的滑片P,使电流表示数为,则灯泡正常发光;
③保持滑动变阻器滑片位置不变,开关连接a,此时电阻箱和滑动变阻器串联,电流表测电路电流,调节电阻箱阻值使电流表示数仍为,读出电阻箱的示数为。
【小问2详解】
根据等效替代法,灯泡正常发光时的电阻,根据,小灯泡的额定功率
30. 实验桌上有满足实验要求的电源、滑动变阻器、开关各1个。已调零的电压表和电流表各1块、阻值已知且不同的定值电阻6个,导线若干。小明利用这些器材探究当通过导体的电流一定时,导体的电功率跟导体的电阻是否成正比。
(1)请画出实验电路图。
(2)请将实验步骤补充完整:
①断开开关,按电路图连接电路,将滑动变阻器的阻值调到最大。
②闭合开关,将滑动变阻器的滑片P调至某一适当位置,用电压表和电流表分别测出定值电阻R两端的电压U和通过R的电流I,将R、U、I的数据记录在表格中,断开开关。
③______,读出电压表的示数U,将R、U、I的数据记录在表格中,断开开关。
④仿照步骤③再做四次实验。
⑤利用公式______分别计算出每次实验中电阻R消耗的电功率P,并记录在表格中。
(3)画出实验数据记录表格。
【答案】(1) (2) ①. 更换阻值不同的定值电阻,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电流表的示数仍为I ②.
(3)
电阻/Ω
电流/A
电压/V
电功率/W
【解析】
【小问1详解】
要探究当电流一定时,电功率与电阻的关系,需将定值电阻、滑动变阻器、电流表串联,电压表并联在定值电阻两端,电路图如下:
【小问2详解】
[1]根据控制变量法,实验中需控制电路中的电流不变,所以更换阻值不同的定值电阻,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电流表的示数仍为I。
[2]利用公式分别计算出每次实验中电阻R消耗的电功率P,并记录在表格中。
【小问3详解】
根据测量的物理量设计测量数据的表格,如图所示:
电阻/Ω
电流/A
电压/V
电功率/W
31. 某科技小组设计了一个利用磁性开关实现控温功能的电热杯,其简化电路如图所示。其中控制电路的电源电压U保持不变,是电阻箱,是可感知电热杯温度的热敏电阻,其阻值随温度的升高而减小,L是线圈阻值可忽略的电磁铁。闭合开关S,当控制电路中的电流为时,触发磁性开关闭合,加热电路接通;当控制电路中的电流达到()时,触发磁性开关断开,加热电路断开。若要降低电热杯能达到的最高温度,请分析说明应如何调节的阻值。
【答案】见解析
【解析】
【详解】控制电路中,、、电磁铁串联。触发磁性开关断开、使得加热电路断开时控制电路中的临界电流不变,根据,控制电路的电源电压不变,则控制电路的总电阻不变,而控制电路的总电阻。若要降低电热杯能达到的最高温度,则对应热敏电阻阻值增大,为确保控制电路的总电阻不变,应减小的阻值。
四、科普阅读题(共4分)
32. 请阅读《智能机器人》并回答问题。
智能机器人
在人工智能技术飞速发展的今天,智能机器人已成为人们生活中的得力助手。
智能机器人拥有相当发达的“大脑”——中央处理器,能够处理海量信息。更重要的是,它通过多种信息传感器构建起敏锐的“感官”系统;视觉传感器如同它的“眼睛”,可以识别物体的形状、颜色和距离;听觉传感器让它能够接收语音指令;触觉和力觉传感器则赋予其“手足”以细腻的触感,从而实现轻柔抓取。所有这些信息汇集到“大脑”,经过处理和分析后,再通过“效应器”——主要是各种电动机,来驱动它的 “手”“脚”等运动部件,完成诸如搬运、送餐、清洁等复杂任务。机器人为了有效避障,在移动过程中会发射、接收超声波(或激光)来侦测障碍物信息,当感知到前方障碍物时,机器人依靠减速器进行减速,并重新规划行进路线。
图甲是餐饮行业中使用的送餐智能机器人。该机器人具有过载自动保护系统,其电路原理可简化为如图乙所示的电路,此电路中的电源电压为12V,R0的阻值是10Ω,托盘上的压力传感器(可等效为可变电阻)阻值R随所受压力F变化的图像如图丙所示,触发器(不计其电阻)为电路的保护开关。当电路中的电流达到0.6A时,触发器断开,电铃会发声,提示过载。下表为机器人的部分参数,其中“电池的比能量”为电池充满电后,单位质量的电池所能输出的电能。当电池可输出的电能减为其满电状态的10%时,智能机器人进入自动回充状态,会自动寻找充电座充电。
电池的质量
减速器的减速比
30∶1
电池的比能量
驱动电机将电能转化为机械能的效率
60%
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)关于智能机器人,下列说法正确的是______(选填选项前的字母)。
A. 智能机器人的视觉传感器只能识别颜色而不能识别形状
B. 智能机器人的效应器通过电动机使“手”“脚”等动起来时,是将机械能转化为电能
C. 触发器未断开时,智能机器人托起的物体质量越大,电路中的电流越大
D. 该智能机器人所用的电池,每1kg的电池所能输出的电能为150J
(2)为避免过载、托盘所受的压力应小于______N。
(3)若该机器人每行驶1m,消耗的电能不超过150J,机器人进入自动回充状态时,为确保其能顺利返回充电,机器人离充电座的路程不能超过______m。
【答案】(1)C (2)175
(3)720
【解析】
【小问1详解】
A.由题意可知,视觉传感器如同它的“眼睛”,可以识别物体的形状、颜色和距离。故A错误;
B.智能机器人的效应器通过电动机使“手”“脚”等动起来时,是将电能转化为机械能。故B错误;
C.R0与R串联。触发器未断开时,智能机器人托起的物体质量越大,压力传感器受到的压力越大,R的阻值越小,电路中的电流越大。故C正确;
D.该智能机器人所用的电池,每1kg的电池所能输出的电能为,故D错误。
故选C。
【小问2详解】
分析电路可知,压力传感器和电阻串联。送餐机器人的手承受物体压力最大时,电路中的电流为0.6A,总电阻为
则此时压力传感器R的阻值为
由丙图可知对应压力,所以为避免过载、托盘所受的压力应小于175N。
【小问3详解】
电池容量为
返回时电量为
该机器人每行驶1m,消耗的电能不超过150J,机器人进入自动回充状态时,为确保其能顺利返回充电,机器人离充电座的路程不能超过
五、计算题(共8分,33题4分,34题4分)
33. 如图所示电路中,电源电压恒定不变,的阻值为。闭合开关S,电压表的示数为4V,电流表的示数为,求:
(1)的阻值。
(2)通电,产生的热量。
【答案】(1)
(2)48J
【解析】
【小问1详解】
由图可知,与串联,电流处处相等,电压表测两端电压,的阻值
【小问2详解】
通电,产生的热量为
34. 图甲是小明家的多功能电煮锅,其内部简化电路如图乙所示,、为阻值一定的电热丝、通过控制开关、和的断开或闭合状态(其中和不能同时闭合),可以让电煮锅在不同挡位工作,该电煮锅铭牌中的部分参数如下表所示。
XX牌电煮锅
额定电压
220V
额定功率
低温挡
中温挡
400W
高温挡
1280W
(1)电煮锅在中温挡工作时,若开关断开,则开关和应分别处于什么状态?
(2)求电煮锅在高温挡正常工作15min所消耗的电能。
(3)求电煮锅低温挡的额定功率。
【答案】(1)断开,闭合
(2)
(3)275W
【解析】
【小问1详解】
电源电压U一定,由电功率公式可知,电路的总电阻R越小,电功率P越大。当S1、S3闭合,S2断开时,电阻R1与R2并联,总电阻最小,电功率最大,为高温挡。当S1、S2断开,S3闭合时,R2短路,只有电阻R1工作,为中温挡。中温挡功率为,高温挡功率为。高温挡时,R1和R2并联,总功率等于各支路功率之和,即。中温挡对应电阻R1工作,则。则R2的功率为
电煮锅在中温挡工作时,若开关S2断开,则开关S1应断开,S3应闭合。
【小问2详解】
高温挡正常工作15min消耗的电能
【小问3详解】
R1和R2串联时电路中电阻最大,电功率最小,对应为电煮锅的低温挡。两个电热丝单独工作功率分别为P1 = 400W,P2 = 880W。根据可得两个电热丝的电阻
串联总电阻
低温挡的额定功率
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九年级物理
第一部分
一、单项选择题(下列各小题均有四个选项,其中只有一个选项符合题意。共30分,每小题2分)
1. 在国际单位制中,电功率单位是( )
A. 欧姆(Ω) B. 瓦特(W) C. 安培(A) D. 焦耳(J)
2. 如图所示的用电器中,主要利用电流热效应工作的是( )
A. 抽油烟机 B. 电暖器
C. 电冰箱 D. 扫地机器人
3. 关于安全用电,下列说法正确的是( )
A. 图甲:电线有些破损,可以继续使用
B. 图乙:可以用湿毛巾擦拭正在发光的灯泡
C. 图丙:可以在高压电线下放风筝
D. 图丁:用电器的金属外壳应接地
4. 某用电器的额定功率为1500W,该用电器最有可能是( )
A. 壁挂式空调 B. 普通照明灯
C. 家用电视机 D. 台式计算机
5. 沈括在《梦溪笔谈》中描述:“方家以磁石磨针锋,则能指南、然常微偏东,不全南也”。下列说法正确的是( )
A. 磁针只有一个磁极
B. 指南的“针锋”是磁针的S极
C. 北京地区的地磁场方向大致由北向南
D. 地磁场N极与地理南极完全重合
6. 如图所示是氖管试电笔的结构图,下列说法正确的是( )
A. 试电笔可以用来检测物体所带电荷的种类
B. 使用试电笔时,手不能触碰到试电笔的任何金属部分
C. 使用试电笔时,要握住试电笔的绝缘杆部分,同时用手接触金属笔卡
D. 在正确使用试电笔的情况下,若试电笔的金属笔尖接触零线,则氖管一定发光
7. 在家庭电路中,若空气开关“跳闸”,则( )
A. 一定是用电器总功率过大
B. 一定是发生了短路
C. 可能是某用电器发生了断路
D. 可能是两孔插座中的两个线头相碰
8. 关于电功和电功率,下列说法正确的是( )
A. 电功率是表示电流做功快慢的物理量
B. 电流通过用电器做功的时间越长,电功率越小
C. 用电器的电功率越大,电流通过用电器做功越多
D. 电流通过用电器做功的过程就是电能转化为内能的过程
9. 关于磁场和磁感线,下列说法正确的是( )
A. 磁场中实际存在着磁感线
B. 磁场中不同位置的磁场方向可能相同
C. 磁体周围没画磁感线的地方一定没有磁场
D. 磁场中某点的磁场方向,由该点小磁针N极的受力方向决定
10. 如图所示是两个实验室中常用的定值电阻和,两电阻均由粗细均匀、材料相同的电阻丝缠绕在相同的圆柱形绝缘棒上制成,绕制比绕制所用的电阻丝更粗、且缠绕的圈数更少。将、并联在电路中工作一段时间。关于和相关物理量的比较,下列说法正确的是( )
A. 通过的电流更小
B. 两端的电压更大
C. 消耗电能更快
D. 电流通过产生的热量更多
11. 如图所示是一种运动手环,其计步功能的主要工作元件是一段密闭的空心塑料管,管内有一小块磁铁,管外缠绕着线圈。人在佩戴这种手环走路时,磁铁便在管内往复运动,使线圈中产生电流,进而实现计步。选项所示的实验中与该手环计步原理相同的是( )
A. 磁极间有相互作用
B. 电磁铁吸住铁片
C. 电磁感应现象
D. 通电导体在磁场中受力
12. 如图所示为某电热水壶及其铭牌,下列说法正确的是( )
产品名称
电热水壶
额定电压
220V
额定频率
50Hz
额定功率
1100W
最大容量
1.8L
A. 该电热水壶额定电流为
B. 该电热水壶两端的电压为时,其实际功率为
C. 可以使用允许通过最大电流为的插线板给该电热水壶供电
D. 该电热水壶正常工作3min,消耗的电能为
13. 某同学用如图所示其中一个电路做实验、电源电压恒定,和为定值电阻,逐渐改变滑动变阻器接入电路中的阻值大小,记录两电压表的示数、如下表所示。该实验所用的电路是( )
1.5
1.8
2.1
2.4
2.7
3.0
4.5
4.0
3.5
3.0
2.5
2.0
A. B.
C. D.
14. 某电阻的阻值随温度的变化规律如图甲所示,小明利用该电阻制作了测量水温的装置。其简化电路如图乙所示。电阻、中的一个是该电阻,另一个是阻值为的定值电阻,电源电压为并保持不变,电压表的量程为0~3V。所测水温越高,电压表的示数越大,下列说法正确的是( )
A. 水温为0℃时,电压表示数为0V
B. 水温为40℃时,电路的总功率为
C. 水温降低时、电压表与电流表的示数之比不变
D. 若换用的定值电阻,则该装置能测量的最高水温为80℃
15. 如图所示,学生电源的电压可调,灯泡L上标有“6V 3W”,定值电阻R1的阻值为3Ω,滑动变阻器R2上标有“20Ω 3A”。当电源电压为9V时,只闭合S、S1,调节滑片使灯泡正常发光;断开开关。将电源电压调至U0,只闭合S、S2、S3,将滑片调至最右端,灯泡再次正常发光(不计温度对灯丝电阻的影响),下列说法正确的是( )
A. 电源电压为9V,灯泡正常发光时, R2接入电路的阻值为6Ω
B. 电源电压为U0,灯泡再次正常发光时,电流表的示数为0.5A
C. 前后两次灯泡正常发光时,R1消耗的功率之比为1∶4
D. 前后两次灯泡正常发光时,电路消耗的总功率之比为3∶10
二、多项选择题(下列各小题均有四个选项,其中符合题意的选项均多于一个。共10分,每小题2分。每小题选项全选对的得2分,选对但不全的得1分,有错选的不得分)
16. 下列关于家庭电路与安全用电的说法正确的是( )
A. 更换家庭电路中的灯泡前,应断开电源开关
B. 熔丝熔断后,可用铜丝代替熔丝接入电路
C. 只要不同时接触火线和零线就不会发生触电事故
D. 一旦发生触电事故,应立即切断电路,或用绝缘体将电线挑开
17. 下列做法中,能确定某钢棒原来就具有磁性的是( )
A. 将钢棒靠近小磁针,小磁针发生转动
B. 将钢棒靠近放在桌面上的铁屑,大量的铁屑被吸起
C. 将钢棒靠近悬挂的条形磁体的一个磁极,条形磁体被吸引
D. 将钢棒悬挂使其能在水平面内自由转动、钢棒静止时总是指南北
18. 如图是动圈式扬声器及其构造的示意图,扬声器由音圈、永磁体、锥形纸盆等组成。当音圈中有大小和方向反复变化的电流通过时,音圈就会受到磁场的作用力而前后往复运动,从而带动纸盆来回振动,发出声音。下列说法正确的是( )
A. 扬声器是依据电磁感应现象制成的
B. 音圈中的电流方向改变时,其所受磁场的作用力的方向也发生改变
C. 扬声器的工作原理与电动机的工作原理相同
D. 扬声器在工作过程中,主要将电能转化为机械能
19. 两只小灯泡和上分别标有“ ”和“”。若将两只灯泡接在同一个电路中,且使其中一只灯泡恰好正常发光,另一只灯泡的亮度比其正常发光时要暗,不计温度对灯丝电阻的影响,下列说法正确的是( )
A. 将它们串联接入电路时,两只灯泡两端的总电压为
B. 将它们串联接入电路时,的电功率与的电功率之比为5∶4
C. 将它们并联接入电路时,干路中的电流为
D. 将它们并联接入电路时,的电功率为
20. 小明设计了一个能自动记录跳绳次数的装置,其简化电路如图甲、乙所示。已知是光敏电阻,电源电压、,电阻箱调至,自动计数器上标有“”。闭合甲图中的开关,在跳绳过程中,当绳子挡住射向的红外线时,的阻值会变为某一更大阻值,此时信号触发器(在甲图中可看作电压表)两端的电压变为,触发乙图中的开关闭合,自动计数器计数一次;当电压不等于时,开关断开。图丙是小明跳绳过程中的某段时间内,信号触发器两端的电压随时间t变化的图像。下列说法正确的是( )
A. 自动计数器正常工作时的电流为
B. 0~0.80s自动计数器消耗的电能为
C. 当绳子挡住射向的红外线时,、
D. 若电压减小,为使计数器正常工作,可将电阻箱的阻值适当调大
第二部分
三、实验探究题(共48分、21、22、23、26、28题各4分,24题2分,25、29、30题各6分,27题5分,31题3分)
21.
(1)如图所示,电能表的示数为______。
(2)用笔画线代替导线,将图中的插座、照明灯及其开关正确地接入家庭电路中。
22. 如图所示,小明将导线沿南北方向水平架设在可自由转动的小磁针上方附近,当小磁针静止时,闭合开关,使导线中通有短时间的强电流、发现______,说明电流周围______。
23. 某实验小组用如图甲所示的装置探究通电螺线管周围磁场的特点。
(1)将螺线管连入电路中,在板面上均匀地撒上一些铁屑,闭合开关并轻敲板面,观察到铁屑分布情况如图乙所示。铁屑的作用是反映______(选填“磁场方向”或“磁场分布”);
(2)将可自由转动的小磁针放在通电螺线管周围的不同位置,小磁针(黑色一端为N极)静止时的指向如图丙所示,可判断出通电螺线管的右端为______极(选填“N”或“S”);
(3)请用箭头标出图丙中A点的电流方向。
24. 如图所示是小明用磁体、线圈等器材自制的简易直流电动机。他将磁体的N极朝上,闭合开关、发现线圈开始转动;随后他断开开关,将磁体的S极朝上放在原处,再闭合开关,发现线圈的转动方向与原来相反。请你根据以上实验步骤及现象,写出小明所探究的问题:______。
25. 小明为测量额定电压为的小灯泡的额定功率,进行了以下实验。
(1)他连接了如图甲所示的部分实验电路、请用笔画线代替导线,将实验电路连接完整。
(2)闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑片P移至______端(选填“A”或“B”)。
(3)小明连接好实验电路。闭合开关S,发现小灯泡不发光。电流表、电压表均有示数,接下来合理的操作是______(选填选项前的字母)。
A. 检查滑动变阻器是否断路
B. 检查小灯泡与灯座是否接触良好
C. 移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡是否发光
(4)小明在某次实验时发现电压表的示数为,为使小灯泡正常发光,他应将滑片P向______端移动(选填“A”或“B”)。在本次调节中。滑动变阻器接入电路的阻值变化了,小灯泡的阻值变化了,则______(选填“>”“=”或“<”)。
(5)当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为______W。
26. 小海在探究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关的实验中,用相同的铁钉作为铁芯绕制了两个线圈匝数不同的电磁铁,他设计的实验电路如图所示。
(1)实验中通过观察电磁铁______反映电磁铁的磁性强弱。
(2)根据图中所示的实验现象可以得到的结论是:______。
27. 如图是小明探究产生感应电流条件的实验装置,请按要求回答以下问题:
(1)闭合开关,下列可产生感应电流的操作是______(选填选项前的字母);
A. 磁体不动,使导体AB沿竖直方向做上下运动
B. 磁体不动,使导体AB沿水平方向做左右运动
C. 导体AB不动,使磁体沿竖直方向做上下运动
D. 导体AB不动,使磁体沿水平方向做左右运动
(2)小明在操作中发现灵敏电流计的指针偏转角度很小。请你提出一种可增大灵敏电流计指针偏转角度的方案:______;
(3)若将该实验装置中的灵敏电流计换成合适的学生电源,闭合开关,可观察到的现象是______。
28. 小明和小红均用如图所示的电路进行实验,a、b是两个完全相同的烧瓶,瓶内均装有电阻丝和相同的温度计。
(1)小明在a、b两瓶内装入质量和初温相同的煤油。闭合开关,通电一段时间后,观察到a瓶内温度计示数大于b瓶内温度计示数,则a、b两瓶内电流通过电阻丝产生的热量______,可判断出a、b两瓶内电阻丝的阻值______;(选填“>”“=”或“<”)
(2)小红在a、b两瓶内装入阻值相同的电阻丝、质量和初温相同的不同液体。闭合开关,通电一段时间后,观察到b瓶内温度计示数大于a瓶内温度计示数。可知a、b两瓶内电流通过电阻丝产生的热量______(选填“>”“=”或“<”)。
29. 如图所示是小明利用滑动变阻器、电阻箱R、电流表、电压恒定的电源、开关等器材设计的测量小灯泡额定功率的实验电路,已知小灯泡的额定电流为。
(1)请补充主要实验步骤:
①断开开关、按电路图连接电路,将滑动变阻器的阻值调到最大;
②闭合开关,开关连接______,调节滑动变阻器的滑片P,使电流表示数为______;
③______,读出电阻箱的示数为;
(2)小灯泡的额定功率______(用已知量和测量量表示)。
30. 实验桌上有满足实验要求的电源、滑动变阻器、开关各1个。已调零的电压表和电流表各1块、阻值已知且不同的定值电阻6个,导线若干。小明利用这些器材探究当通过导体的电流一定时,导体的电功率跟导体的电阻是否成正比。
(1)请画出实验电路图。
(2)请将实验步骤补充完整:
①断开开关,按电路图连接电路,将滑动变阻器的阻值调到最大。
②闭合开关,将滑动变阻器的滑片P调至某一适当位置,用电压表和电流表分别测出定值电阻R两端的电压U和通过R的电流I,将R、U、I的数据记录在表格中,断开开关。
③______,读出电压表的示数U,将R、U、I的数据记录在表格中,断开开关。
④仿照步骤③再做四次实验。
⑤利用公式______分别计算出每次实验中电阻R消耗的电功率P,并记录在表格中。
(3)画出实验数据记录表格。
31. 某科技小组设计了一个利用磁性开关实现控温功能的电热杯,其简化电路如图所示。其中控制电路的电源电压U保持不变,是电阻箱,是可感知电热杯温度的热敏电阻,其阻值随温度的升高而减小,L是线圈阻值可忽略的电磁铁。闭合开关S,当控制电路中的电流为时,触发磁性开关闭合,加热电路接通;当控制电路中的电流达到()时,触发磁性开关断开,加热电路断开。若要降低电热杯能达到的最高温度,请分析说明应如何调节的阻值。
四、科普阅读题(共4分)
32. 请阅读《智能机器人》并回答问题。
智能机器人
在人工智能技术飞速发展的今天,智能机器人已成为人们生活中的得力助手。
智能机器人拥有相当发达的“大脑”——中央处理器,能够处理海量信息。更重要的是,它通过多种信息传感器构建起敏锐的“感官”系统;视觉传感器如同它的“眼睛”,可以识别物体的形状、颜色和距离;听觉传感器让它能够接收语音指令;触觉和力觉传感器则赋予其“手足”以细腻的触感,从而实现轻柔抓取。所有这些信息汇集到“大脑”,经过处理和分析后,再通过“效应器”——主要是各种电动机,来驱动它的 “手”“脚”等运动部件,完成诸如搬运、送餐、清洁等复杂任务。机器人为了有效避障,在移动过程中会发射、接收超声波(或激光)来侦测障碍物信息,当感知到前方障碍物时,机器人依靠减速器进行减速,并重新规划行进路线。
图甲是餐饮行业中使用的送餐智能机器人。该机器人具有过载自动保护系统,其电路原理可简化为如图乙所示的电路,此电路中的电源电压为12V,R0的阻值是10Ω,托盘上的压力传感器(可等效为可变电阻)阻值R随所受压力F变化的图像如图丙所示,触发器(不计其电阻)为电路的保护开关。当电路中的电流达到0.6A时,触发器断开,电铃会发声,提示过载。下表为机器人的部分参数,其中“电池的比能量”为电池充满电后,单位质量的电池所能输出的电能。当电池可输出的电能减为其满电状态的10%时,智能机器人进入自动回充状态,会自动寻找充电座充电。
电池的质量
减速器的减速比
30∶1
电池的比能量
驱动电机将电能转化为机械能的效率
60%
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)关于智能机器人,下列说法正确的是______(选填选项前的字母)。
A. 智能机器人的视觉传感器只能识别颜色而不能识别形状
B. 智能机器人的效应器通过电动机使“手”“脚”等动起来时,是将机械能转化为电能
C. 触发器未断开时,智能机器人托起的物体质量越大,电路中的电流越大
D. 该智能机器人所用的电池,每1kg的电池所能输出的电能为150J
(2)为避免过载、托盘所受的压力应小于______N。
(3)若该机器人每行驶1m,消耗的电能不超过150J,机器人进入自动回充状态时,为确保其能顺利返回充电,机器人离充电座的路程不能超过______m。
五、计算题(共8分,33题4分,34题4分)
33. 如图所示电路中,电源电压恒定不变,的阻值为。闭合开关S,电压表的示数为4V,电流表的示数为,求:
(1)的阻值。
(2)通电,产生的热量。
34. 图甲是小明家的多功能电煮锅,其内部简化电路如图乙所示,、为阻值一定的电热丝、通过控制开关、和的断开或闭合状态(其中和不能同时闭合),可以让电煮锅在不同挡位工作,该电煮锅铭牌中的部分参数如下表所示。
XX牌电煮锅
额定电压
220V
额定功率
低温挡
中温挡
400W
高温挡
1280W
(1)电煮锅在中温挡工作时,若开关断开,则开关和应分别处于什么状态?
(2)求电煮锅在高温挡正常工作15min所消耗的电能。
(3)求电煮锅低温挡的额定功率。
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