精品解析:广东省肇庆市第一中学2024-2025学年九年级上学期期末考试物理试题
2026-01-23
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内容正文:
2024-2025学年第一学期期末九年级物理试题
一、选择题(1-10题是单项选择题,11-12是多项选择题)
1. 如表列出了几种晶体的熔点,判断下列说法,正确的是( )
固态氢
﹣259℃
固态酒精
﹣117℃
固态水银
﹣39℃
金
1064℃
钢
1300℃
钨
3410℃
A. 纯金掉入钢水中不会熔化 B. 在-258℃时,氢是固态
C. 白炽灯的灯丝用钨制成,不容易熔化 D. 水银温度计在-40℃时不能使用
【答案】CD
【解析】
【详解】A.钢的熔点高于金的熔点,则钢水的温度一定高于金的熔点,纯金掉入钢水中会熔化,故A错误;
B.-258℃高于固态氢的熔点,在-258℃时,氢是液态,故B错误;
C.钨的熔点很高,白炽灯的灯丝用钨制成,不容易熔化,故C正确;
D.-40℃低于固态水银的熔点,水银在-40℃是固态,水银温度计是利用液体热胀冷缩的性质来工作的,水银温度计在-40℃时不能使用,故D正确。
故选CD。
2. 二氧化碳(CO2)爆破技术是现代工程建设中非常环保的技术。起爆前高压泵将CO2压缩成高压气体,液化后输入爆破筒内。如图所示,爆破时电加热管发热,使筒内的液态CO2迅速汽化,形成的高压气体从泄气孔中喷出,实施爆破。下列说法正确的是( )
A. 高压泵压缩CO2,气体内能增大,温度降低
B. 高压泵压缩CO2,气体内能减小,温度升高
C. 高压CO2气体喷出时,内能增大,温度升高
D. 高压CO2气体喷出时,内能减小,温度降低
【答案】D
【解析】
【详解】AB.高压泵压缩CO2,此时对气体做功,因此气体内能增大,温度升高,故AB错误;
CD.高压CO2气体喷出时,气体对外做功,内能减小,温度降低,故C错误,D正确。
故选D。
3. 生活中很多现象都蕴含着物理奥秘,对以下生活实例解释正确的是( )
A. 夏天向地面洒水可以降温,是因为水蒸发吸热
B. 打扫卫生时尘土飞扬,说明分子在永不停息地做无规则运动
C. 高压锅的原理是通过增大气压使液体的沸点降低
D. 冬天搓手取暖是通过热传递的方式改变物体的内能
【答案】A
【解析】
【详解】A.夏天向地面洒水可以降温,水不见了,这是因为水蒸发(汽化)吸热降温,故A正确;
B.打扫卫生时尘土飞扬,这是机械运动,不是分子运动,故B错误;
C.高压锅的原理是因为锅内气压增大水的沸点提高,故C错误;
D.做功和热传递都能改变物体的内能,冬天搓手取暖是通过做功的方式改变物体的内能,故D错误。
故选A。
4. 海水盐浓度越大,其导电性越好,固定间距金属片A、B之间海水的电阻越小。下列电路中,电源电压恒定,为定值电阻,闭合开关S,海水盐浓度越大,电表示数越大的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】AB.由题意可知,金属片A、B之间海水与定值电阻R0串联,海水盐浓度越大,固定间距金属片A、B之间海水的电阻越小,根据串联电电路电压分配关系可知得,R0两端的电压越大,金属片A、B两端的电压越小,故A符合题意,B不符合题意;
C.由图可知,电压表测电源电压,由于电源电压恒定,电压表不变,故C不符合题意;
D.由图可知,金属片A、B之间海水与R0并联,电流表测R0的电流,由于电源电压恒定,由可知,定值电阻R0的电流不变,故D不符合题意。
故选A。
5. 小明在课外实践活动中设计了一款台秤,其显示端由电压表表盘改装而成,电路设计如图所示。闭合开关S,关于该台秤的分析正确的是( )
A. 保持阻值不变,被测物体质量变小时,电路中电流变大
B. 保持阻值不变,被测物体质量变大时,电压表示数变小
C. 若需要使台秤的分度值变小,可以将滑片向左滑动
D. 若台秤测量值偏小,可以将滑片向右滑动进行校准
【答案】D
【解析】
【详解】分析电路可知,闭合开关S后,、串联,电压表测上半段电阻丝分得的电压。
A.闭合开关S,由题图可知,保持阻值不变,被测物体质量变小时,滑片向上移动,由于电压表与滑片串联,电压表的内阻很大,此时移动滑片也不会改变连入电路的阻值,由于电源电压不变,与连入电路的阻值不变,根据欧姆定律可知,电路中的电流不变,故A错误;
B.保持阻值不变,被测物体质量变大时,滑片向下移动,电压表所测上半段电阻丝的电阻变大,由串联电路的分压规律可知,此时电压表的示数变大,故B错误;
C.滑片向左滑,接入电路电阻变大,由串联电路分压规律可知,分到的电压变小,测量相同质量物体时,电压表示数变小,分度值变大,故C错误;
D.若台秤测量值偏小,根据串联电路分压规律可知,可以将滑片向右滑动进行校准,这时连入电路的电阻变小,两端的电压变大,台秤的测量值会变大,故D正确。
故选D。
6. 牛顿小组的严同学学习了欧姆定律后,根据,导出了,于是他们提出了以下几种看法,你认为正确的是( )
A. 加在导体两端的电压越大,则导体的电阻越大
B. 导体电阻的大小跟通过导体中的电流成反比
C. 当导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
D. 导体的电阻跟导体两端的电压和通过导体的电流无关
【答案】D
【解析】
【详解】电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积以及温度有关,与导体两端的电压和通过的电流无关,只是计算导体电阻的一种方法,当导体两端的电压为零时,导体的电阻并不为零,故ABC错误,D正确。
故选D。
7. 图甲是体育测试中“坐位体前屈”项目示意图,图乙是仪器内部电路图(电源电压恒定)。测试时学生沿着推动方向水平推动挡板,显示器示数的大小能够反映学生身体柔韧性的好坏,则( )
A. 显示器由电压表改制而成
B. 电阻丝和挡板相当于定值电阻
C. 向前推的距离越远,显示器示数越大
D. 向前推的距离越远,电阻丝接入电路中的电阻越大
【答案】C
【解析】
【详解】A.显示器串联在电路中,显示器由电流表改制而成,故A不符合题意;
B.学生沿着推动方向水平推动挡板,显示器示数即电流会改变,所以电阻丝和挡板相当于滑动变阻器,故B不符合题意;
C.向前推的距离越远,电阻丝接入电路中的电阻越短,电路中电阻越小,电流越大,所以显示器示数越大,故C符合题意;
D.向前推的距离越远,电阻丝接入电路中的电阻越短,长度越短,电阻越小,故D不符合题意。
故选C。
8. 如图所示的电路,电源电压不变。当开关S闭合,断开,甲、乙两表为电流表时,和消耗的功率;当开关S和都闭合,甲、乙两表为电压表时,、消耗的功率之比和两电压表示数之比分别为( )
A. ; B. ;
C. ; D. ;
【答案】D
【解析】
【详解】当开关S闭合,断开,甲、乙两表为电流表时,电路为R1和R2的并联电路,根据并联分流公式,以及并联电路电压规律可知
甲、乙两表为电压表时,电路为串联电路,甲表测量R1和R2两端的总电压,乙表测量R2两端的电压,根据串联电路的电压规律,两表示数之比
根据串联分压公式,以及串联电路电流规律可知
故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
9. 宋代文人张邦基在《墨庄漫录》中记载:“禁中以翠尾作帚,每幸诸阁,掷龙脑以辟秽,过则以翠尾扫之,皆聚,无有遗者”。下列关于该现象分析正确的是( )
A. 翠尾扫帚扫地时通过摩擦创造了电荷
B. 扫地时翠尾扫帚会带电是因为分子发生了转移
C. 翠尾扫帚摩擦带电吸引轻小物体
D. 该现象与验电器的工作原理相同
【答案】C
【解析】
【详解】A.摩擦起电的本质是电荷的转移,并不是创造了电荷,电荷不能凭空产生,故A错误;
B.摩擦起电是电荷发生转移,不是分子发生转移,故B错误;
C.带电体的性质是可以吸引轻小物体,翠尾扫帚摩擦后带电,会吸引轻小的灰尘,故 C正确;
D.验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,该现象是带电体吸引轻小物体,二者原理不同,故D错误。
故选C。
10. 如图甲所示电路,电源电压保持不变,电阻,图乙为小灯泡L的关系图象。当只闭合开关时,电阻功率为,电流表示数为,电路的总功率为;当开关、闭合,断开时,电流表示数为,电路的总功率为;当开关闭合,断开时,灯泡L正常发光,此时灯泡L的电阻为,电路的总功率为。已知,下列说法中( )
① ② ③ ④
A. 只有②④正确 B. 只有①④正确 C. 只有②③正确 D. 只有③④正确
【答案】A
【解析】
【详解】①②由图甲可知,当只闭合开关时,只有R1和电流表接入电路中,电路的总功率等于R1的电功率,P1=1.8W,电源电压
当开关、闭合,断开时,电阻R1和R2并联,电流表测量干路中的电流,已知,所以电路的总功率
P2=5P1=5×1.8W=9W
电路的总电阻
由电阻的并联可知
R2=5Ω
故②正确,①错误;
③④当开关闭合,断开时,灯泡L和电阻R1并联,电流表测量干路中的电流,灯泡L两端的电压等于电源电压,灯泡L两端的电压是6V,由图乙可知,通过灯泡的电流是0.3A,灯泡电阻
灯泡的电功率为
PL=ULIL=6V×0.3A=1.8W
电阻R1的电功率是1.8W,电路的总功率为
P3=P1+PL=1.8W+1.8W=3.6W
故④正确,③错误。
故选A。
11. 如图所示电路,电源电压恒定,定值电阻,,电流表量程0~3A,电压表量程0~15V,滑动变阻器R标有“2A”字样。在电路安全的条件下,闭合开关S,将开关接触点1,滑动变阻器的滑片调到最左端时,电流表的示数是0.8A,移动滑片过程中电路中的最小电流是,此时两端电压是;再将开关接触点2,移动滑片过程中电路中的最大电流是。下列选项正确的是( )
A. 电源电压
B. 电压
C. 电流
D. 开关接触点1时,滑动变阻器R的阻值范围是
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.闭合开关S,将开关接触点1时,变阻器和串联,电压表测变阻器电压,电流表测电路电流。滑动变阻器的滑片调到最左端时,电路中只有,则电源电压为
故A错误;
BD.电压表量程为0~15V,根据串联分压原理,当电压表示数最大为15V时,变阻器阻值最大,电流最小,则此时两端电压为
则最小电流为
则滑动变阻器R的最大阻值为
电流最大为0.8A,而电流表量程为0~3A,所以滑动变阻器R的阻值范围是;故BD正确;
C.再将开关接触点2,变阻器和串联,电压表测变阻器电压,电流表测电路电流。当变阻器阻值为0时,电路中电流最大为
则电路中的最小电流与最大电流之比为
故C正确。
故选BCD。
12. 物理学家法拉第经过10年探索发现的规律,进一步揭示了电现象和磁现象之间的联系。下列实验能反映法拉第发现规律的是( )
A. B. C. D.
【答案】CD
【解析】
【详解】A.该装置中小磁针在通电导线周围发生了偏转,这是丹麦物理学家奥斯特发现的物理规律,故A不符合题意;
B.该装置中开关闭合后,通电导线在磁场中受到力的作用而水平移动,是电动机的原理,故B不符合题意;
CD.这两个装置中闭合回路的一部分在磁场中做切割磁感线运动时,C中灵敏电流计发生偏转,D中小灯泡发光,都说明此时产生了感应电流,该现象是电磁感应现象,是由英国物理学家法拉第发现的规律,故CD符合题意。
故选CD。
二、填空题
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”)。如图为某学校电子屏中滚动播放的标语,其显示屏中的“增”字有一部分未显示出来,其它部分正常发光,由此可知,未发光部分与其它部分建设和谐校园之间是______联的。
【答案】 ①. 半导体 ②. 并
【解析】
【详解】[1]导电能力介于导体和绝缘体之间的材料叫半导体,半导体是制作二极管、三极管的材料,常用在电子元件上,LED灯中的发光二极管由半导体材料制成。
[2]其显示屏中的“增”字有一部分未显示曾强文明意识出来,其它部分正常发光,因此可知,未发光部分与其它部分是独立工作,互不影响的,故未发光部分与其它部分建设和谐校园之间是并联的。
14. 小明将形状相同的铝片和铜片铆在一起制作了如图甲所示的双金属片温度计(温度升高或降低时,双金属片会发生弯曲,从而带动指针左右偏转)。分析乙、丙两图可知,在相同条件下,______(填“灰”或“白”)色金属片的受热膨胀更显著。若图甲中央刻度线为0℃,在气温为-100℃时,指针应在中央刻度线的______(填“左侧”或“右侧”)。
【答案】 ①. 灰 ②. 左侧
【解析】
【详解】[1]由图乙丙知,18℃时灰白金属片长度相等,110℃时灰色金属明显比白色金属长,所以灰色所代表的金属片的热胀冷缩更显著一些。
[2]若图甲中央刻度线为0℃,在气温为-100℃时,灰色金属片遇冷收缩更明显,则双金属片会向左弯曲,指针应在中央刻度线的左侧。
15. 我国古代劳动人民智慧无穷,如图所示是我国古人应用的一种“省油灯”及其原理图,在灯盏下增加了一层夹层,夹层留一小孔,可以从小孔向夹层中加水。灯点燃后,油的温度升高,内能___________,加快油的蒸发,耗油量增加。在夹层中加水后,由于水的___________较大,可以吸收更多的热量,从而使油的温度不会太高,降低耗油量。
【答案】 ①. 增大 ②. 比热容
【解析】
【详解】[1]内能与温度有关,灯点燃后,油的温度升高,内能会增加。
[2]由于水的比热容大,吸热能量强,相同质量升高相同的温度时,可以吸收更多的热量,从而使油的温度不会太高。
16. 如图所示是某家用电子式电能表的表盘,该表盘上显示已用电______kW·h。若将某用电器单独接在该电能表上正常工作3min,电能表指示灯闪烁了32次。该用电器在上述时间内消耗的电能为______kW·h。
【答案】 ①. 5546.7 ②. 0.02
【解析】
【详解】[1]电能表表盘上显示的电能示数最后一位是小数,由图可知,该表盘上显示已用电。
[2]由表盘上的参数“”可知,当电能表指示灯闪烁了32次,该用电器所消耗的电能为
17. 一款电热水龙头的简化电路如图甲所示,表格是它铭牌上的参数。电源电压恒定不变,和为发热电阻,当开关S、均闭合时,通电20s电热水龙头产生的热量是__________J。电阻和的阻值之比是__________。
额定电压
220V
额定功率
高温挡
2200W
低温挡
440W
【答案】 ①. 44000 ②. 1∶4
【解析】
【详解】[1]由图甲知,两个开关都闭合时,两个电阻并联在电路中,电路的总电阻较小,据知,电路的总功率较大,是高温挡;开关S闭合,S1断开时,电路中只有R2工作,电路的电阻较大,据知,电路的总功率较小,是低温挡。两个开关都闭合时,通电20s,电热水龙头产生的热量
[2]R2的阻值
高温挡时,R1消耗的电功率
P1=P高温-P低温=2200W-440W=1760W
R1的阻值
所以R1和R2的阻值之比
18. 一辆玩具小汽车利用两节干电池串联给其中的电动机供电,驱动玩具车行驶。已知该电动机额定电流为1A,电动机线圈电阻为0.3Ω。这台电动机正常工作1min,消耗的电能为______J,电能转化为机械能的效率为______。
【答案】 ①. 180 ②. 90%
【解析】
【详解】[1]玩县小汽车利用两节干电池串联给其中的电动机供电,则电源电压
这台电动机正常工作1min,即60s电动机消耗的电能
[2]产生的电热
输出的机械能
所以该电动机的机械效率
19. 图表示四冲程汽油机处于___________冲程。汽车尾气带走的能量___________(选填“能”或“不能”)自动汇集回来转化成燃料的化学能,这反映了能量的转化具有___________。
【答案】 ①. 排气 ②. 不能 ③. 方向性
【解析】
【详解】[1]由图示知,汽缸的进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,是排气冲程。
[2][3]燃料燃烧放出的能量中有部分热散失,被尾气带走,而尾气带走的能量不会再自动变成燃料的化学能,这是因为能量的转化具有方向性。
20. 入冬以来,各地因为不安全用电引起的火灾事故明显有上升趋势。在家庭电路中除了发生_____和过载(用电器总功率过大)会造成电流过大引发安全事故外,线路连接处因为接触不良,也容易造成该处电阻____(选填“变大”或“变小”),造成局部过热,从而加速导线老化,引起火灾。
【答案】 ①. 短路 ②. 变大
【解析】
【分析】家庭电路中电流过大的原因有两种,一是用电器短路,二是用电器总功率过大;由焦耳定律知道,电流通过导体产生的热量跟电流的平方、电阻大小和通电时间成正比。导线相互连接处因为接触不良,易造成电阻变大,因为导线连接处与其他导线串联在电路中,通电时间是相同的,由焦耳定律可知电阻大的产生的热量越多,据此分析。
【详解】[1]引起家庭电路中电流过大的原因是:一是短路,二是过载,即用电器总功率过大;这些可能造成电流过大引发安全事故。
[2]在家庭电路中,导线相互连接处因接触不良,该处的电阻较大,导线连接处与导线串联在电路中,通过的电流相等、通电时间相等,由Q=I2Rt可知,连接处产生的热量较多,往往比别处更容易发热,加速导线老化,甚至引起火灾。
21. 如图,甲、乙两个相同的装置分别由U型磁铁、导体棒和支架构成,导体棒ab和cd由导线连接。闭合开关并向右移动ab,cd也会随之向右移动,其中甲装置相当于______,乙装置相当于______。(选填“电动机”或“发电机”)
【答案】 ①. 发电机 ②. 电动机
【解析】
【详解】[1][2]闭合开关,导体ab和cd组成一个闭合电路,闭合电路的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动,闭合电路中有了感应电流,这种现象是电磁感应现象,发电机是利用电磁感应现象工作的,所以甲装置相当于发电机,此过程中机械能转化为电能;电路中有了感应电流之后,感应电流经过导体cd,导体cd成为通电导体在磁场中受力而运动,这是电动机的工作原理,所以乙装置相当于电动机。
22. 学习“电磁转换”这一章后,小明画出部分内容的思维导图,请你帮他补全空格处内容:
(1)______;
(2)______;
(3)______。
【答案】(1)同名磁极相互排斥 (2)切割磁感线 (3)发电机
【解析】
【小问1详解】
磁极间的相互作用规律是同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,这是磁体的基本性质之一。
【小问2详解】
产生感应电流的条件是闭合电路的一部分导体,在磁场中做切割磁感线运动。
【小问3详解】
发电机是利用电磁感应现象制成的,它能将机械能转化为电能,是磁生电最典型的应用。
三、作图题
23. 如图所示是小文家装修时已经连接好的部分电路,卧室灯和客厅灯分别由和控制,请用笔画线代替导线,将电灯和开关正确连入电路。
【答案】
【解析】
【详解】由题知,两个灯是并联的关系,且开关控制对应的灯泡,开关应与所控制的灯泡串联;并且开关应该接在火线和灯泡之间,如图所示:
24. 根据下图小磁针的指向(小磁针被涂黑端为N极)判断磁体的磁极并标出磁感线的方向.
( )
【答案】
【解析】
【详解】小磁针的N极靠近蹄形磁铁的下端,由异名磁极相互吸引可知蹄形磁铁的下端为S极,则其上端为N极;在磁体的周围磁感线从磁体的N极出发回到S极,因此蹄形磁铁周围磁感线的方向是向下的.如下图所示:
【点睛】本题考查磁感线和磁极间的相互作用,磁极间的作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引.
四、实验探究题
25. 在“探究水在沸腾前后温度变化的特点”实验中,小明针对下图的实验装置,按照由下到上的顺序进行安装并进行实验,他提出了以下问题:
(1)实验中加上纸盖的目的是______;
(2)调整好器材后,用酒精灯给水加热,在水温升高到90℃后,每隔1min记录一次温度,直到水沸腾并持续一段时间。将测得的数据记录在如下表格中,请根据表格数据在下图中描点后画出水沸腾前后温度与时间的关系曲线;
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
温度/℃
90
92
94
96
98
98
98
98
(3)由实验数据可以得到:水沸腾时的温度是98℃,此时当地大气压______(选填“高于”“低于”或“等于”)1个标准大气压;
(4)通过实验可以得出水在沸腾前、后温度变化的特点是______;
(5)下图中______(选填“A”或“B”)是水沸腾时的情景;
(6)熄灭酒精灯后,发现水并未立即停止沸腾,其主要原因是______;
(7)另外两位同学用规格相同的器材得到了如图中a、b两种不同的图像,原因可能是______。
【答案】(1)缩短水从加热到沸腾的时间
(2) (3)低于
(4)水在沸腾前,温度不断升高;水在沸腾时,温度保持不变。
(5)A (6)石棉网有余温,且温度仍高于水的沸点
(7)a图像对应的水的质量比b图像对应的水的质量大
【解析】
【小问1详解】
实验中加上纸盖,减少热量损失,从而缩短水从加热到沸腾的时间。
【小问2详解】
根据表格数据,在图乙中横轴为时间,纵轴为温度,将(0 90)、(1 92)、(2 94)、(3 96)、(4 98)、(5 98)、(6 98)、(7 98)这些点准确描出,然后用平滑曲线连接起来,就可得到水沸腾前后温度与时间的关系曲线,如图所示:
【小问3详解】
1个标准大气压下水的沸点是100°C,而此次实验中水沸腾时的温度是98°C,液体沸点随气压降低而降低,所以此时当地大气压低于1个标准大气压。
【小问4详解】
从实验数据可知,水在沸腾前,吸收热量,温度不断升高;水在沸腾时,吸收热量,温度保持不变。
【小问5详解】
水沸腾时,整个容器内水温相同,气泡在上升过程中,水汽化产生的水蒸气不断进入气泡,所以气泡越来越大,图丙中A是水沸腾时的情景;而水沸腾前,气泡在上升过程中遇冷液化,会变小,B是水沸腾前的情景。
【小问6详解】
熄灭酒精灯后,石棉网有余温,且温度仍高于水的沸点,水可以继续吸收热量,所以水并未立即停止沸腾。
【小问7详解】
由图像可知,a、b的初温和末温相同,a图像升温慢,b图像升温快,原因可能是水的质量不同,a图像对应的水的质量比b图像对应的水的质量大,质量大的水需要吸收更多的热量才能达到沸腾,加热时间更长,所以升温慢。
26. 在“测量小灯泡的电功率”实验中,小灯泡的额定电压为2.5V(正常发光时的电阻约为9Ω)。
(1)图甲是小明连接的电路,请指出不妥之处:________;
(2)重新连好电路,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,进行多次测量,将数据及现象记录在表格中。
实验次数
电压表示数/V
电流表示数/A
小灯泡的实际功率/W
小灯泡亮度
1
0.5
0.16
不亮
2
1.3
0.22
较暗
3
2.1
0.26
较亮
4
2.5
明亮
5
3.0
0.36
耀眼强光
①实验多次测量的目的是________;
②第4次实验时电流表的示数如图乙所示,小灯泡的额定功率为________W;接下来要完成第5次实验,滑片应向________移动;
③通过实验发现,小灯泡两端的电压越大,实际功率________,小灯泡越亮;
④小聪发现表格中有一个电流数据有误,该数据是________;
(3)完成实验后,小明取一个阻值为的定值电阻,设计了如图丙所示的电路,测量小灯泡正常发光时的电阻。请把实验步骤补充完整。
①闭合开关S,移动滑片P,直至电压表示数为________V;
②断开开关S,保持滑片P位置不变,________,再闭合开关,记录电压表示数;
小灯泡正常发光时的电阻________(用所测的量和已知量表示)。
【答案】(1)电流表选用的量程太大
(2) ①. 得出小灯泡的实际电压、实际功率、亮度之间的普遍规律 ②. 0.7 ③. 右 ④. 越大 ⑤. 0.36
(3) ①. 2.5 ②. 将电压表改接在定值电阻两端 ③.
【解析】
【小问1详解】
小灯泡的额定电压为2.5V,正常发光时的电阻约为9Ω,则小灯泡正常发光时通过的电流约为
由图甲可知,电流表选用0~3A量程,分度值为0.1A,则小灯泡正常发光时,电流表指针偏转角度过小,误差太大,故电流表选用量程太大了,应换用0~0.6A量程。
【小问2详解】
①[1]实验中多次改变小灯泡两端的电压,多次测量小灯泡的实际功率并比较其亮度,目的是得出小灯泡的实际电压、实际功率、亮度之间的普遍规律。
②[2]根据表格数据可知,第4次实验中,电压表示数即小灯泡两端电压等于其额定电压,则此时小灯泡的功率为其额定功率,由图乙可知,电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,故电流表的示数为0.28A,则小灯泡的额定功率为
[3]接下来要完成第5次实验,由表中数据可知,调节滑片使电压表示数由2.5V变为3.0V,电源电压不变,根据串联分压的规律可知,应减小滑动变阻器的阻值,滑片应向右移动。
③[4]分析表格数据可知,从第1次实验到第5次实验中,小灯泡的实际功率依次为、、、、,故小灯泡两端电压越来越大,实际功率越来越大,小灯泡的亮度越亮。
④[5]分析表格数据,根据可得,5次实验中小灯泡的电阻依次为、、、、,因为小灯泡越亮,灯丝温度越高,灯丝电阻随温度的升高而变大,所以第5次实验中电流数据0.36A有误。
【小问3详解】
[1]由图丙可知,定值电阻、小灯泡、滑动变阻器串联,电压表测小灯泡两端电压,实验目的是测量小灯泡正常发光时的电阻,因此应调节滑片,使小灯泡两端电压即电压表示数等于其额定电压2.5V。
[2][3]小灯泡两端电压已知,根据可知,还需要测出通过小灯泡的电流,根据串联电路中电流处处相等可知,只需测出通过定值电阻的电流,因此将电压表改接在定值电阻两端,测出两端电压,则电路中的电流,小灯泡正常发光时的电阻为
27. 小明做“探究通电螺线管外部的磁场分布”实验。
(1)在硬纸板上均匀撒上铁屑,给螺线管通电后,观察到只有少量铁屑移动;若想使铁屑在磁场力的作用下有规律地排列,可进行的操作是______。观察铁屑的排列形状如图甲所示,说明通电螺线管外部磁场与______(选填“条形”或“蹄形”)磁体的磁场相似;
(2)图乙中螺线管旁放置一个小磁针,闭合开关,小磁针将______(选填“顺”或“逆”)时针旋转。将电池的正负极对调,观察小磁针的旋转方向,是为了探究通电螺线管外部磁场方向与______方向的关系;
(3)为增强通电螺线管的磁场,可采取的措施有______(写出一种方法即可)。
【答案】(1) ①. 轻敲硬纸板 ②. 条形
(2) ①. 逆 ②. 电流
(3)可以增大电流的强度或增加线圈的匝数。
【解析】
【小问1详解】
[1][2]由于纸板表面的阻力较大,若想使铁屑在磁场力的作用下有规律地排列,可进行的操作是轻敲硬纸板,如图甲所示,通电螺线管两端磁性强,中间磁性弱,说明通电螺线管外部磁场与条形磁体的磁场相似。
【小问2详解】
[1]如图乙中螺线管,电流从左端流入,根据安培定则,线圈右端为N极,根据磁极间相互作用的规律,小磁针N极向右偏转,即小磁针将逆时针旋转。
[2]仅将电池的正负极对调,即改变线圈中电流方向,观察小磁针的旋转方向也发生改变,表明线圈磁场方向与电流方向有关,故是为了探究通电螺线管外部磁场方向与电流方向的关系。
【小问3详解】
通电螺线管的磁场强弱与电流大小、线圈匝数等有关,为增强通电螺线管的磁场,可以增大电流的强度或增加线圈的匝数。
五、计算题
28. 如图所示电路,电源电压保持不变,电阻,滑动变阻器的最大阻值为40Ω,忽略灯泡电阻随温度的变化。当闭合开关S,断开开关、,滑动变阻器的滑片P移动到最左端时,电流表的读数为;求:
(1)电源电压为多少?
(2)当只闭合开关S时,滑动变阻器的滑片P移动到中点时,电流表的读数为多少?
(3)当开关S、、都闭合,滑动变阻器的滑片P移动到最右端时,电流表的示数为,小灯泡工作10秒钟消耗的电能是多少?
【答案】(1)6V (2)0.2A
(3)
【解析】
【小问1详解】
闭合开关S,当开关、都断开,滑动变阻器的滑片P移动到最左端时,电路为只有的简单电路,可得电源电压为
【小问2详解】
闭合开关S,当开关、都断开,滑动变阻器的滑片P滑动到中点时,与阻值的一半串联,电路中的总电阻为
电路中的电流,即电流表的示数为
【小问3详解】
当闭合开关S,闭合开关、时,滑动变阻器的滑片P移动到最右端时,灯泡L与的最大阻值并联,电流表测干路电流,因并联电路中各支路两端的电压相等,可得支路的电流为
灯泡支路的电流为
小灯泡工作10秒钟消耗的电能为
29. 图甲所示是一款全自动豆浆机。其主要结构有两部分:一是有一个带动刀头的电动机,用来将原料粉碎打浆;二是有一个电热器,用来对液体加热。下表是这款豆浆机的主要技术参数。图乙是豆浆机正常工作做一次豆浆过程中电热器和电动机交替工作的图像。求:
额定电压
额定频率
电机功率
加热功率
容量
220V
50Hz
100W
1210W
1000mL
(1)豆浆机正常完成做一次豆浆所需11min,共消耗的电能;
(2)一次完整制作豆浆过程,认为只有加热阶段能使豆浆升温,热能利用率为70%,使豆浆从常温到煮熟升温77℃,若以豆浆的比热容计算,此次制作的豆浆质量。(保留二位有效数字)
【答案】(1)665400J
(2)1.4kg
【解析】
【小问1详解】
根据题意和图像可知,豆浆机的工作过程分为加热和电机工作两个部分。由图乙可知,豆浆机正常完成做一次豆浆加热时间为
电机工作时间为
豆浆机加热过程消耗的电能为
豆浆机电机工作过程消耗的电能为
豆浆机正常完成做一次豆浆共消耗的电能为
【小问2详解】
由,可得豆浆吸收的热量为
根据热量计算公式可得,此次制作的豆浆质量为
30. 如图甲所示,电路中电源电压保持不变,电压表量程可选,电流表量程,滑动变阻器(最大阻值未知),定值电阻。闭合开关、,断开开关,将滑动变阻器的滑片从b端移动到a端,流过定值电阻的电流与其两端的电压关系图像如图乙所示。求:
(1)定值电阻的阻值;
(2)滑动变阻器的最大阻值;
(3)若闭合开关、,断开开关,若电压表的量程为,在保证电路元件都安全的情况下,调节滑动变阻器的滑片,电路总功率的变化范围。
【答案】(1);(2);(3)2.4~14.4W
【解析】
【详解】解:(1)闭合开关、,断开开关,滑动变阻器的滑片在a端时,此时只有定值电阻接入电路。由乙图可知,此时电路中的电流最大,则流过定值电阻的电流为,此时电压表的示数等于电源的电压为,定值电阻的阻值
(2)滑动变阻器的滑片在b端时,滑动变阻器最大值与串联,此时流过定值电阻的电流最小,由乙图可知,流过定值电阻的电流为,两端的电压为,滑动变阻器的电压
滑动变阻器的最大阻值
(3)若闭合开关、,断开开关,滑动变阻器的滑片在b端时,滑动变阻器与串联,变阻器连入电路的电阻最大,此时两端的电压为2V,电流为0.2A,电路中的电流最小,电路的功率最小,最小功率为
滑动变阻器的滑片在a端时,接入电路的电阻最小,电路中的电流最大。电源电压为12V,电压表的量程0~15V,则此时电压表的示数为12V,根据图像知,此时电流为1.2A,在电流表的量程范围之内,则电路的最大功率
电路总功率的变化范围为2.4~14.4W。
答:(1)定值电阻的阻值;
(2)滑动变阻器的最大阻值;
(3)保证电路元件都安全的情况下,电路总功率的变化范围2.4~14.4W。
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2024-2025学年第一学期期末九年级物理试题
一、选择题(1-10题是单项选择题,11-12是多项选择题)
1. 如表列出了几种晶体的熔点,判断下列说法,正确的是( )
固态氢
﹣259℃
固态酒精
﹣117℃
固态水银
﹣39℃
金
1064℃
钢
1300℃
钨
3410℃
A. 纯金掉入钢水中不会熔化 B. 在-258℃时,氢是固态
C. 白炽灯的灯丝用钨制成,不容易熔化 D. 水银温度计在-40℃时不能使用
2. 二氧化碳(CO2)爆破技术是现代工程建设中非常环保的技术。起爆前高压泵将CO2压缩成高压气体,液化后输入爆破筒内。如图所示,爆破时电加热管发热,使筒内的液态CO2迅速汽化,形成的高压气体从泄气孔中喷出,实施爆破。下列说法正确的是( )
A. 高压泵压缩CO2,气体内能增大,温度降低
B. 高压泵压缩CO2,气体内能减小,温度升高
C. 高压CO2气体喷出时,内能增大,温度升高
D. 高压CO2气体喷出时,内能减小,温度降低
3. 生活中很多现象都蕴含着物理奥秘,对以下生活实例解释正确的是( )
A. 夏天向地面洒水可以降温,是因为水蒸发吸热
B. 打扫卫生时尘土飞扬,说明分子在永不停息地做无规则运动
C. 高压锅的原理是通过增大气压使液体的沸点降低
D. 冬天搓手取暖是通过热传递的方式改变物体的内能
4. 海水盐浓度越大,其导电性越好,固定间距金属片A、B之间海水的电阻越小。下列电路中,电源电压恒定,为定值电阻,闭合开关S,海水盐浓度越大,电表示数越大的是( )
A. B.
C. D.
5. 小明在课外实践活动中设计了一款台秤,其显示端由电压表表盘改装而成,电路设计如图所示。闭合开关S,关于该台秤的分析正确的是( )
A. 保持阻值不变,被测物体质量变小时,电路中电流变大
B. 保持阻值不变,被测物体质量变大时,电压表示数变小
C. 若需要使台秤的分度值变小,可以将滑片向左滑动
D. 若台秤测量值偏小,可以将滑片向右滑动进行校准
6. 牛顿小组的严同学学习了欧姆定律后,根据,导出了,于是他们提出了以下几种看法,你认为正确的是( )
A. 加在导体两端的电压越大,则导体的电阻越大
B. 导体电阻的大小跟通过导体中的电流成反比
C. 当导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
D. 导体的电阻跟导体两端的电压和通过导体的电流无关
7. 图甲是体育测试中“坐位体前屈”项目示意图,图乙是仪器内部电路图(电源电压恒定)。测试时学生沿着推动方向水平推动挡板,显示器示数的大小能够反映学生身体柔韧性的好坏,则( )
A. 显示器由电压表改制而成
B. 电阻丝和挡板相当于定值电阻
C. 向前推的距离越远,显示器示数越大
D. 向前推的距离越远,电阻丝接入电路中的电阻越大
8. 如图所示的电路,电源电压不变。当开关S闭合,断开,甲、乙两表为电流表时,和消耗的功率;当开关S和都闭合,甲、乙两表为电压表时,、消耗的功率之比和两电压表示数之比分别为( )
A. ; B. ;
C. ; D. ;
9. 宋代文人张邦基在《墨庄漫录》中记载:“禁中以翠尾作帚,每幸诸阁,掷龙脑以辟秽,过则以翠尾扫之,皆聚,无有遗者”。下列关于该现象分析正确的是( )
A. 翠尾扫帚扫地时通过摩擦创造了电荷
B. 扫地时翠尾扫帚会带电是因为分子发生了转移
C. 翠尾扫帚摩擦带电吸引轻小物体
D. 该现象与验电器的工作原理相同
10. 如图甲所示电路,电源电压保持不变,电阻,图乙为小灯泡L的关系图象。当只闭合开关时,电阻功率为,电流表示数为,电路的总功率为;当开关、闭合,断开时,电流表示数为,电路的总功率为;当开关闭合,断开时,灯泡L正常发光,此时灯泡L的电阻为,电路的总功率为。已知,下列说法中( )
① ② ③ ④
A. 只有②④正确 B. 只有①④正确 C. 只有②③正确 D. 只有③④正确
11. 如图所示电路,电源电压恒定,定值电阻,,电流表量程0~3A,电压表量程0~15V,滑动变阻器R标有“2A”字样。在电路安全的条件下,闭合开关S,将开关接触点1,滑动变阻器的滑片调到最左端时,电流表的示数是0.8A,移动滑片过程中电路中的最小电流是,此时两端电压是;再将开关接触点2,移动滑片过程中电路中的最大电流是。下列选项正确的是( )
A. 电源电压
B. 电压
C. 电流
D. 开关接触点1时,滑动变阻器R的阻值范围是
12. 物理学家法拉第经过10年探索发现的规律,进一步揭示了电现象和磁现象之间的联系。下列实验能反映法拉第发现规律的是( )
A. B. C. D.
二、填空题
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”)。如图为某学校电子屏中滚动播放的标语,其显示屏中的“增”字有一部分未显示出来,其它部分正常发光,由此可知,未发光部分与其它部分建设和谐校园之间是______联的。
14. 小明将形状相同的铝片和铜片铆在一起制作了如图甲所示的双金属片温度计(温度升高或降低时,双金属片会发生弯曲,从而带动指针左右偏转)。分析乙、丙两图可知,在相同条件下,______(填“灰”或“白”)色金属片的受热膨胀更显著。若图甲中央刻度线为0℃,在气温为-100℃时,指针应在中央刻度线的______(填“左侧”或“右侧”)。
15. 我国古代劳动人民智慧无穷,如图所示是我国古人应用的一种“省油灯”及其原理图,在灯盏下增加了一层夹层,夹层留一小孔,可以从小孔向夹层中加水。灯点燃后,油的温度升高,内能___________,加快油的蒸发,耗油量增加。在夹层中加水后,由于水的___________较大,可以吸收更多的热量,从而使油的温度不会太高,降低耗油量。
16. 如图所示是某家用电子式电能表的表盘,该表盘上显示已用电______kW·h。若将某用电器单独接在该电能表上正常工作3min,电能表指示灯闪烁了32次。该用电器在上述时间内消耗的电能为______kW·h。
17. 一款电热水龙头的简化电路如图甲所示,表格是它铭牌上的参数。电源电压恒定不变,和为发热电阻,当开关S、均闭合时,通电20s电热水龙头产生的热量是__________J。电阻和的阻值之比是__________。
额定电压
220V
额定功率
高温挡
2200W
低温挡
440W
18. 一辆玩具小汽车利用两节干电池串联给其中的电动机供电,驱动玩具车行驶。已知该电动机额定电流为1A,电动机线圈电阻为0.3Ω。这台电动机正常工作1min,消耗的电能为______J,电能转化为机械能的效率为______。
19. 图表示四冲程汽油机处于___________冲程。汽车尾气带走的能量___________(选填“能”或“不能”)自动汇集回来转化成燃料的化学能,这反映了能量的转化具有___________。
20. 入冬以来,各地因为不安全用电引起的火灾事故明显有上升趋势。在家庭电路中除了发生_____和过载(用电器总功率过大)会造成电流过大引发安全事故外,线路连接处因为接触不良,也容易造成该处电阻____(选填“变大”或“变小”),造成局部过热,从而加速导线老化,引起火灾。
21. 如图,甲、乙两个相同的装置分别由U型磁铁、导体棒和支架构成,导体棒ab和cd由导线连接。闭合开关并向右移动ab,cd也会随之向右移动,其中甲装置相当于______,乙装置相当于______。(选填“电动机”或“发电机”)
22. 学习“电磁转换”这一章后,小明画出部分内容的思维导图,请你帮他补全空格处内容:
(1)______;
(2)______;
(3)______。
三、作图题
23. 如图所示是小文家装修时已经连接好的部分电路,卧室灯和客厅灯分别由和控制,请用笔画线代替导线,将电灯和开关正确连入电路。
24. 根据下图小磁针的指向(小磁针被涂黑端为N极)判断磁体的磁极并标出磁感线的方向.
( )
四、实验探究题
25. 在“探究水在沸腾前后温度变化的特点”实验中,小明针对下图的实验装置,按照由下到上的顺序进行安装并进行实验,他提出了以下问题:
(1)实验中加上纸盖的目的是______;
(2)调整好器材后,用酒精灯给水加热,在水温升高到90℃后,每隔1min记录一次温度,直到水沸腾并持续一段时间。将测得的数据记录在如下表格中,请根据表格数据在下图中描点后画出水沸腾前后温度与时间的关系曲线;
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
温度/℃
90
92
94
96
98
98
98
98
(3)由实验数据可以得到:水沸腾时的温度是98℃,此时当地大气压______(选填“高于”“低于”或“等于”)1个标准大气压;
(4)通过实验可以得出水在沸腾前、后温度变化的特点是______;
(5)下图中______(选填“A”或“B”)是水沸腾时的情景;
(6)熄灭酒精灯后,发现水并未立即停止沸腾,其主要原因是______;
(7)另外两位同学用规格相同的器材得到了如图中a、b两种不同的图像,原因可能是______。
26. 在“测量小灯泡的电功率”实验中,小灯泡的额定电压为2.5V(正常发光时的电阻约为9Ω)。
(1)图甲是小明连接的电路,请指出不妥之处:________;
(2)重新连好电路,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,进行多次测量,将数据及现象记录在表格中。
实验次数
电压表示数/V
电流表示数/A
小灯泡的实际功率/W
小灯泡亮度
1
0.5
0.16
不亮
2
1.3
0.22
较暗
3
2.1
0.26
较亮
4
2.5
明亮
5
3.0
0.36
耀眼强光
①实验多次测量的目的是________;
②第4次实验时电流表的示数如图乙所示,小灯泡的额定功率为________W;接下来要完成第5次实验,滑片应向________移动;
③通过实验发现,小灯泡两端的电压越大,实际功率________,小灯泡越亮;
④小聪发现表格中有一个电流数据有误,该数据是________;
(3)完成实验后,小明取一个阻值为的定值电阻,设计了如图丙所示的电路,测量小灯泡正常发光时的电阻。请把实验步骤补充完整。
①闭合开关S,移动滑片P,直至电压表示数为________V;
②断开开关S,保持滑片P位置不变,________,再闭合开关,记录电压表示数;
小灯泡正常发光时的电阻________(用所测的量和已知量表示)。
27. 小明做“探究通电螺线管外部的磁场分布”实验。
(1)在硬纸板上均匀撒上铁屑,给螺线管通电后,观察到只有少量铁屑移动;若想使铁屑在磁场力的作用下有规律地排列,可进行的操作是______。观察铁屑的排列形状如图甲所示,说明通电螺线管外部磁场与______(选填“条形”或“蹄形”)磁体的磁场相似;
(2)图乙中螺线管旁放置一个小磁针,闭合开关,小磁针将______(选填“顺”或“逆”)时针旋转。将电池的正负极对调,观察小磁针的旋转方向,是为了探究通电螺线管外部磁场方向与______方向的关系;
(3)为增强通电螺线管的磁场,可采取的措施有______(写出一种方法即可)。
五、计算题
28. 如图所示电路,电源电压保持不变,电阻,滑动变阻器的最大阻值为40Ω,忽略灯泡电阻随温度的变化。当闭合开关S,断开开关、,滑动变阻器的滑片P移动到最左端时,电流表的读数为;求:
(1)电源电压为多少?
(2)当只闭合开关S时,滑动变阻器的滑片P移动到中点时,电流表的读数为多少?
(3)当开关S、、都闭合,滑动变阻器的滑片P移动到最右端时,电流表的示数为,小灯泡工作10秒钟消耗的电能是多少?
29. 图甲所示是一款全自动豆浆机。其主要结构有两部分:一是有一个带动刀头的电动机,用来将原料粉碎打浆;二是有一个电热器,用来对液体加热。下表是这款豆浆机的主要技术参数。图乙是豆浆机正常工作做一次豆浆过程中电热器和电动机交替工作的图像。求:
额定电压
额定频率
电机功率
加热功率
容量
220V
50Hz
100W
1210W
1000mL
(1)豆浆机正常完成做一次豆浆所需11min,共消耗的电能;
(2)一次完整制作豆浆过程,认为只有加热阶段能使豆浆升温,热能利用率为70%,使豆浆从常温到煮熟升温77℃,若以豆浆的比热容计算,此次制作的豆浆质量。(保留二位有效数字)
30. 如图甲所示,电路中电源电压保持不变,电压表量程可选,电流表量程,滑动变阻器(最大阻值未知),定值电阻。闭合开关、,断开开关,将滑动变阻器的滑片从b端移动到a端,流过定值电阻的电流与其两端的电压关系图像如图乙所示。求:
(1)定值电阻的阻值;
(2)滑动变阻器的最大阻值;
(3)若闭合开关、,断开开关,若电压表的量程为,在保证电路元件都安全的情况下,调节滑动变阻器的滑片,电路总功率的变化范围。
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