内容正文:
2025—2026学年第一学期九年级物理期末测试卷
一、填空题(每空1分,共15分)
1. 物理学家欧姆通过大量实验和理论研究发现了电流与电压和电阻的关系,即“欧姆定律”,其公式是_____,为了纪念欧姆的贡献,用他名字作为物理量_____的单位.
【答案】 ①. ②. 欧姆
【解析】
【详解】[1] 欧姆是德国物理学家,他最先提出了欧姆定律,其内容为:通电导体中的电流I与导体两端的电压U成正比,与导体电阻R成反比.表达式是
[2] 后来人们为了纪念欧姆的贡献,将电阻的单位命名为欧姆.
2. 运输汽油时,汽油会与油罐发生摩擦,油罐失去电子带上______电荷,电荷积累到一定程度时极易出现放电现象,会引起爆炸。为防止爆炸事故发生,通常会在车架上加装铁链,使其与大地接触以中和油罐车所带电荷,则此时铁链上的自由电子方向是从______(填“大地到油罐”或“油罐到大地”)
【答案】 ①. 正 ②. 大地到油罐
【解析】
【详解】[1]电子带负电,运输中汽油与油罐摩擦,油罐将失去电子带上正电荷。
[2]运输中汽油与油罐摩擦,油罐失去电子带正电,为中和油罐所带电荷,应让油罐得到自由电子,故铁链中自由电子定向移动的方向是从大地到油罐。
3. 如图所示是单缸四冲程汽油机某一冲程的工作示意图,该冲程是________冲程。若该汽油机的转速是3600r/min,每次对外做功100J,则该汽油机的功率为________W。
【答案】 ①. 做功 ②. 3000##
【解析】
【详解】[1]由图可知,两个气门都关闭,火花塞点火,活塞向下运动,根据单缸四冲程汽油机冲程的特点,此冲程为做功冲程。
[2]已知汽油机转速为3600r/min,换算为每秒转速是
因为四冲程汽油机一个工作循环飞轮转2圈,对外做功1次,所以每秒完成的工作循环数为个,即每秒对外做功30次。每次对外做功100J,则每秒做的功
根据功率公式(),可得功率
4. 如图所示是定值电阻R和小灯泡L两端电压和电流的关系图线,由图可知,定值电阻的阻值为______Ω;当把L和R并联在电压为______V的电路中时,干路电流为0.9A,当把L与R串联接在电压为______V的电路中时电流为0.5A。
【答案】 ①. 5 ②. 2 ③. 4.5
【解析】
【详解】[1]由图可知,定值电阻的阻值为
[2]并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,由图像可知,当把L和R并联在电压为2V的电路中时,通过定值电阻的电流为,通过L的电流为
此时干路电流为
符合题意。
[3]串联电路中电流处处相等,由图像可知,电路中的电流为0.5A时,定值电阻两端电压为,L两端电压为,串联电路中电源电压等于各用电器电压之和,因此电源电压为
即把L与R串联接在电压为4.5V的电路中时电流为0.5A。
5. 太阳能是21世纪重点开发利用的能源之一,太阳能热水器已走进了千家万户。某家庭太阳能热水器接收太阳能总有效面积为2m2,1m2面积上1h接收到的太阳能平均为2.52×106J。若阳光照射该热水器5h,可以使质量为80kg的水温度升高30℃,则水吸收的热量是________J,该太阳能热水器的光热转化效率为__________%;热水器内的水变热,这是通过__________的方式改变内能的。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]。
【答案】 ①. 1.008×107 ②. 40 ③. 热传递
【解析】
【详解】[1]水吸收的热量为
[2]阳光照射该热水器5h获得的太阳能为
则太阳能热水器的效率
[3]改变内能的方式有两种,做功和热传递。热水器内的水变热,这是通过热传递的方式改变内能的。
6. 小明发现家中空调每制冷工作10min后,就转变成送风状态工作5min,再转变为制冷状态,如此反复。为了测量空调制冷时的电功率,他在空调插座处接入一个电能表用于测量空调消耗的电能。相关数据见下表。小明家里所有电器同时工作时的总功率不能超过______W,空调送风10min所消耗的电能为______kW·h,30min内空调制冷时的实际电功率为______kW。
送风状态时消耗的电功率:0.18kW
测量时间
30min
电能表规格
220V 10(20A) 50Hz 3000r/(kW·h)
电能表示数
开始计时时
30分钟后
【答案】 ①. 4400 ②. 0.03 ③. 1.11
【解析】
【详解】[1]电能表参数为“220V 10(20)A”,其中220V是电能表的工作电压,20A是电能表允许通过的最大电流,小明家里所有电器同时工作时的总功率最大值
[2]已知空调送风状态时消耗的电功率,时间
空调送风10min所消耗的电能
[3]电能表开始计时时示数为,30分钟后示数为,则30min内空调消耗的总电能
空调每制冷工作10min,就送风工作5min,那么30min内,空调制冷的时间
送风的时间
送风消耗的电能
制冷消耗的电能
空调制冷时的实际电功率
二、单选题(每小题2分,共16分。第7-12题,每小题只有一个选项符合题目要求,第13-14题,每小题有两个选项符合题目要求。全部选对得2分,只选一个且正确得1分,有选错的得0分)
7. 关于家用节能灯正常工作时,下列物理量估测符合实际的是( )
A. 通过的电流约为0.1A B. 两端的电压约为1.5V
C. 电功率约为700W D. 1h消耗电能约为10kW·h
【答案】A
【解析】
【详解】A.家用节能灯正常工作时通过的电流为0.1A左右,故A符合题意;
B.家用节能灯正常工作时两端的电压约为220V,故B不符合题意;
C.节能灯实际功率一般为几十瓦,故C不符合题意;
D.节能灯实际功率远小于10kW,由得,家用节能灯正常工作时1h消耗电能远小于10kW·h,故D不符合题意。
故选A。
8. 下列说法正确的是( )
A. 物体的温度不变,它的内能一定不变
B. 通过导体的电流越大,这段导体的电阻就越小
C. 控制用电器的开关应该接在零线和用电器之间
D. 使用试电笔时,手一定要接触笔尾金属体
【答案】D
【解析】
【详解】A.晶体在熔化过程中,温度不变,但持续吸热,内能增大,所以物体的温度不变,它的内能不一定不变,故A错误;
B.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、温度有关,与两端的电压和通过的电流无关,所以改变通过导体的电流大小不会改变这段导体的电阻,故B错误;
C.控制用电器的开关应该接在火线和用电器之间,这样在断开开关时,用电器与火线断开,人接触用电器不会触电,故C错误;
D.使用试电笔时,手一定要接触笔尾金属体,才能形成通路,使氖管发光,故D正确。
故选D。
9. 下图是探究电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关的实验装置,两个透明容器中密封着等量的空气,U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化,下列说法正确的是( )
A. 该实验装置是为了探究电流产生的热量与电阻的关系
B. 将左边容器中的电阻丝换成10Ω的电阻丝后,就可以探究电流产生的热量与电阻的关系
C. 通电一段时间后,左侧U形管中液面的高度差比右侧的大
D. 该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来反映电阻丝放出热量的多少
【答案】C
【解析】
【详解】AC.装置中一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联,根据串联电路的电流特点可知,右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等,即I右=I左,两个5Ω的电阻并联,根据并联电路的电流特点知I左=I1+I2,两电阻阻值相等,则支路中电流相等, I1=I2,所以右边容器中的通过电阻的电流是左侧通过电流的一半,所以研究电流产生的热量与电流的关系,由Q=I2Rt可知,左边容器中的电阻产生的热量多,温度升得较快;因此通电一段时间后,玻璃管左侧液面高度差更大,故A错误,C正确;
B.将左边容器中的电阻丝换成10Ω的电阻丝后,左右两端的电阻和电流都不同,没有控制好变量,所以不能探究电流产生的热量与电阻的关系,故B错误;
D.该实验装置是利用U形管中空气的热胀冷缩来反应放出热量的多少,虽然产生热量的多少不能直接观察,但可以通过U形管液面高度差的变化来反映,故D错误。
故选C。
10. 利用如图甲所示的电路进行实验,电源电压恒为3V,更换5个定值电阻Rx,得到如图乙所示的图象.以下有关叙述正确的是
①该同学研究的是电流和电压的关系
②实验中电压表的示数保持2.5V不变
③滑动变阻器阻值变化范围为1~5Ω
④将Rx从5Ω换成10Ω后,应将滑片P向左移
A. 只有①② B. 只有②③
C. 只有③④ D. 只有②④
【答案】B
【解析】
【详解】①由图乙可以看出,接入电路的电阻发生变化,电流随之变化,而电压是2.5V不变,所以该同学研究的是电流和电阻的关系,①错.
②实验中电压表的示数保持2.5V不变,②对.
③由图像可以看出,I=0.5A时,R=5Ω,则UR=IR=2.5V,UP=3V-2.5V=0.5V,则滑动变阻器的阻值为:,当I=0.1A,R=25Ω时,UR=2.5V,UP=0.5V,则,
所以动变阻器阻值变化范围为1~5Ω,③对.
④将Rx从5Ω换成10Ω后,电流变小,滑动变阻器分担的电压减小,电阻分担的电压变大,所以滑动变阻器滑片应向右移动.④错.
所以正确选项是B.
【点睛】(1)电阻变化时,电流变化,但电压不变,是研究电流与电阻的变化关系;
(2)能正确应用分析动态电路.
11. 如图所示,下列说法正确的是( )
A. 甲图实验中的小磁针移除后磁场就不存在了
B. 乙图实验装置是电动机原理模型,将机械能转化为电能
C. 丙图中闭合开关装置正常工作,衔铁被吸合时,工作电路中电铃发声
D. 丁图中模型的原理是电磁感应
【答案】C
【解析】
【详解】A.磁场是磁体或通电导体周围存在的一种特殊物质,它的存在与是否放置小磁针无关,故A错误;
B.乙图实验装置中没有电源,是发电机原理模型,发电机是将机械能转化为电能的装置,故B错误;
C.由丙图可知,当闭合开关后,电磁铁有磁性,吸引衔铁,此时工作电路中电铃所在的电路接通,电铃发声,故C正确;
D.丁图模型是电动机模型,其原理是通电导体在磁场中受力运动,故D错误。
故选C。
12. 图甲中,电源电压12V、电流表(0~0.6A)、电压表(0~15V)、滑动变阻器标有“?Ω,1A”字样,虚线框内是一个定值电阻或是一个小灯泡(灯泡规格:6V,0.5A)闭合开关,在元件安全的情况下,使滑片P移动范围最大,得到滑动变阻器的图像如图乙。则下列结论正确的是( )
A. 虚线框内是小灯泡
B. 电路的最大功率为6W
C. 虚线框内元件和滑动变阻器的功率相等时,滑动变阻器的阻值为10Ω
D. 滑动变阻器最大阻值为25Ω
【答案】C
【解析】
【详解】由电路可知,虚线框内元件和变阻器串联,电压表测变阻器电压,电流表测电路电流。
A.由图乙可知,变阻器的电流和电压成一次函数线性关系,根据串联分压规律可知虚线框内元件的电流和电压也成一次函数线性关系,而灯泡的电阻是变化的,所以虚线框内是定值电阻,故A错误;
B.定值电阻的电阻为
由图乙可知,电流最大时,变阻器电压为6V,则此时虚线框内定值电阻的电压为
电路中的最大电流为
则电路的最大功率为
故B错误;
C.变阻器和定值电阻串联,电流相等,根据可知,虚线框内定值电阻和滑动变阻器的功率相等时,二者电阻相等,即此时滑动变阻器的阻值为10Ω,故C正确;
D.由于电压表最大量程大于电源电压,故滑动变阻器的滑片可以移动到最大阻值处,由图乙可知,滑动变阻器两端的电压最大为8V,通过电路的最小电流为0.4A,则此时滑动变阻器阻值最大为,故D错误。
故选C。
13. 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。
14. 图甲是坐位体前屈测量仪,它可测试身体的柔韧性,图乙是该装置的简化电路。闭合开关,测试者向前推动挡板,挡板移动的距离越大,仪器的示数就越大,测试者的柔韧性就越好。下列说法正确的是( )
A. 挡板P由B向A滑动时,电流表示数小
B. 挡板P前移的距离越大,电压表示数越大
C. 挡板P前移的距离越大,电路的总功率越大
D. 此电路设计中,用电流表示数反映测量成绩
【答案】B
【解析】
【详解】A.由电路图可知,定值电阻与滑动变阻器串联在电路中,滑动变阻器相当于一个定值电阻接入电路,其总阻值不变。当挡板P由B向A滑动时,电路的总电阻不变。电源电压U不变,根据欧姆定律可知,电路中的电流不变,即电流表示数不变,故A错误;
B.挡板P前移,即滑片P由B向A滑动,滑片P与B点之间的电阻丝长度变长,所以电压表所测量的电阻阻值变大。因为电路中的电流I不变,根据可知,电压表的示数变大。因此挡板移动的距离越大,仪器的示数就越大,故B正确;
C.挡板P前移的距离越大,电路的总电阻和电源电压都不变,所以电路中的总电流不变。根据总功率公式可知,电路的总功率不变,故C错误;
D.由A的解析可知,挡板P移动时,电流表示数不变,不能反映测量成绩。由B的解析可知,挡板P移动时,电压表示数发生变化,所以此电路设计中,是用电压表示数反映测量成绩,故D错误。
故选B。
三、作图题(每题2分,共4分)
15. 如图所示,小区安装的门禁系统利用电动机实现开关门控制内外车辆出入小区。内部车辆通过系统自动识别,开关闭合,门打开,外部车辆需要门卫人员按动按钮才能将门打开。请根据上述题意依据安全用电原则正确连接下面电路。
【答案】
【解析】
【详解】由题意可知,两个开关都能单独打开大门,因此两个开关并联后与电动机串联,开关接在火线与电动机之间,电动机另一侧与零线相连,如图所示:
16. 在下图中用箭头标出a点磁场方向,并在括号中填写小磁针磁极的名称。
【答案】
【解析】
【详解】电流从螺线管左端流入,右端流出,根据安培定则可知,螺线管右端为N极,左端为S极。磁体外部磁感线总是从N极出发,回到S极,所以a点磁场方向向左;根据磁极间的相互作用规律可知,小磁针左端为S极,右端为N极,如图所示:
四、实验题(每空1分,共19分)
17. 在学习了“什么情况下磁能生电”后,小明同学在课后重新组装好实验装置进行了实验,请回答下列问题:
(1)小明连接好电路后,就立即把导体棒ab沿上下、左右、前后运动,发现电流计的指针始终不动,经检查,各处接线完好,则他实验过程中可能出现的问题是________,由此小明得出产生感应电流必备的一个条件是________。
(2)小明改正错误后,让悬挂着的导体棒ab在磁场中左右运动或斜着运动时发现电流计指针发生偏转,而上下运动时指针不偏转,由此小明总结得出当导体ab________时,导体ab中就会产生感应电流,这种现象叫________。
(3)下列电器中,也是应用该原理工作的是( )
A. 电铃 B. 电风扇
C. 动圈式话筒 D. 扬声器
(4)从能量转化的角度分析,该过程是将________能转化为电能。
【答案】(1) ①. 开关没有闭合 ②. 电路为闭合电路
(2) ①. 在磁场中做切割磁感线运动 ②. 电磁感应现象
(3)C (4)机械
【解析】
【小问1详解】
[1][2]各处接线完好,所有运动方式下电流计指针都不动,说明电路为断路,因此故障为开关没有闭合,由此得出感应电流产生的必备条件是电路为闭合电路。
【小问2详解】
[1][2]蹄形磁铁的磁感线沿竖直方向,导体上下运动时不切割磁感线,左右、斜向运动时会切割磁感线,因此总结出:导体ab切割磁感线时会产生感应电流,该现象叫做电磁感应。
【小问3详解】
A.电铃利用电流的磁效应工作,故A不符合题意;
B.电风扇核心是电动机,利用通电导体在磁场中受力运动工作,故B不符合题意;
C.动圈式话筒依靠声带振动带动线圈切割磁感线产生感应电流,利用电磁感应原理工作,故C符合题意;
D.扬声器利用通电导体在磁场中受力运动,将电信号转化为声信号,故D不符合题意。
故选C。
【小问4详解】
电磁感应过程中,导体运动消耗机械能,最终产生电能,因此能量转化为:机械能转化为电能。
18. 小明用两个相同的酒精灯分别给水和煤油加热,如图甲所示,以探究水和煤油的吸热能力。
(1)在两烧杯中分别装入初温相同且__________相等的煤油和水;
(2)实验中,是通过比较__________(选填“温度计示数”或“加热时间”)来间接反映煤油和水吸收的热量;这样的实验方法在物理学中称为__________;
(3)小明根据实验数据作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像如图乙,则加热10min,水吸收的热量__________(选填“大于”“小于”或“等于”)煤油吸收的热量,__________升高的温度更高;
(4)由图像可知,煤油的比热容是__________J/(kg·℃)。(已知水的比热容c=4.2×103J/(kg·℃))
【答案】(1)质量 (2) ①. 加热时间 ②. 转换法
(3) ①. 等于 ②. 煤油
(4)
【解析】
【小问1详解】
根据控制变量法,在探究水和煤油的吸热能力的实验中,两烧杯中分别装入初温相同且质量相等的煤油和水。
【小问2详解】
[1][2]物质吸收热量的多少无法直接观察得出,可以通过比较加热时间来间接反映煤油和水吸收的热量,加热时间越长,吸收热量越多,这是转换法的应用。
【小问3详解】
[1]实验中是通过加热时间来间接反映吸收的热量多少的,加热10min,加热时间相同,水吸收的热量等于煤油吸收的热量。
[2]由图乙可知,加热10min,即吸收相同的热量时,煤油升高的温度更高。
【小问4详解】
水和煤油的质量相同,温度由60℃升高到90℃,升高相同的温度时,水加热20min,煤油加热10min,水加热时间是煤油的2倍,即吸收的热量是煤油的2倍,根据Q=cmΔt可知,煤油的比热容是水的,即煤油的比热容为
19. 如图甲所示,这是小明利用“伏安法”测量未知电阻Rx阻值的实验电路图(电源电压不变,滑动变阻器最大阻值为R)
(1)在图甲的虚线框中画出滑动变阻器,使电路完整,要求滑片右移时,电流表示数变小。
(2)在连接电路时,开关S应处于___________状态;闭合开关,发现电压表无示数,电流表有示数,出现的故障可能是___________。
(3)排除故障后,闭合开关S,移动滑动变阻器滑片P到某一位置时,电压表和电流表的示数如图乙所示,则此次测量Rx的阻值为___________Ω;接着小明又测出了两次Rx的阻值,分别为4Ω和3.7Ω,则Rx的阻值应取为___________Ω。
(4)如图丙,小明又进一步拓展实验,利用电源(电压未知但恒定不变)、阻值为R0定值电阻、电流表、开关等器材测量Rx的阻值。
请将实验步骤补充完整:
①闭合开关S1、断开S2,读出电流表的示数I1;
②___________,读出电流表的示数I2;
③则待测电阻,___________。(用R0、I1、I2表示)
【答案】(1) (2) ①. 断开 ②. 电阻Rx短路
(3) ①. 4 ②. 3.9
(4) ①. 闭合开关S1、S2 ②.
【解析】
【小问1详解】
滑片右移时,电流表示数变小,则滑片右移时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,如图所示:
【小问2详解】
[1]为保护电路,在连接电路时,开关S应处于断开状态。
[2]闭合开关,电流表有示数,说明电路是通路,但是电压表无示数,说明电压表被短路了,则故障原因为与电压表并联的Rx被短路了。
【小问3详解】
[1]由乙图可知,电压表所选测量范围为0~3V,分度值为0.1V,读出其示数为2V;电流表所选测量范围为0~0.6A,分度值为0.02A,读出其示数为0.5A。则此次实验中电阻Rx的阻值为
[2]小明又测出了两次Rx的阻值,分别为4Ω和3.7Ω,求电阻的平均值可以减小误差,则Rx的阻值为
【小问4详解】
[1][2]闭合开关S1、断开S2,此时Rx和R0串联,电流表测量电路电流,读出电流表的示数I1,则电源电压为……①
闭合开关S1、S2,只有Rx接入电路,读出电流表的示数I2,则电源电压为……②
联立①②,解得。
五、综合应用题(20题8分,21题8分,共16分)
20. 小米SU7Ultra被定位为“人车家全生态”的核心节点模式,是一款高性能纯电动汽车,车机搭载骁龙8295芯片,全车标配禾赛科技激光雷达,位于车顶,用于复杂环境下的高精度感知。汽车配备“宁德时代麒麟Ⅱ”赛道版专用电池包,最大放电功率1330kW。
(1)骁龙8295芯片主要材料是由________(选填“导体”“半导体”或“绝缘体”)制造而成,全车标配禾赛科技激光雷达,主要是通过________(选填“超声波”或“电磁波”)感知周围复杂环境;
(2)假设该车以中速匀速行驶,电机输出的机械功率为27kW,已知此时电能转化为机械能的效率为90%。试计算:汽车在此次行驶中每小时消耗的电能是多少?
(3)小米SU7Ultra在快充模式下的充电时消耗的电功率可达300kW。以此功率充电,如果充电过程中电能转化为化学能的效率为80%,试计算:将电池电量从20%充至80%需要多少小时来完成。
【答案】(1) ①. 半导体 ②. 电磁波
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
[1]芯片主要材料是由硅晶圆等半导体制造而成。
[2]光是一种电磁波,全车标配禾赛科技激光雷达,主要是通过电磁波感知周围复杂环境。
【小问2详解】
每小时产生的机械能为
则汽车每小时消耗的电能
【小问3详解】
电池电量从20%充至80%,电池储存化学能的增加量
充电过程中电能转化为化学能的效率为80%,根据效率公式,可得需要消耗的电能
已知快充功率,根据可得充电时间
21. 为预防“倒春寒”对种子萌发的影响,科技小组为学校的育种温室设计了如图甲所示的温控电路。整个温控电路位于温室内,且当温室内温度低于20℃时启用。其控制电路的电源电压恒定,为变阻器,热敏电阻的阻值随温度变化的关系如图乙所示,电磁铁线圈电阻忽略不计。工作电路有高温和低温两个挡位,低温挡位可使温室内降温比较平缓,、均为加热电阻。已知通过电磁铁线圈的电流大于或等于25mA时,衔铁被吸下,与触点A分开,接通触点B。通过电磁铁线圈的电流小于或等于20mA时,衔铁被弹回,与触点B分开,接通触点A。
(1)调好的阻值,闭合开关,电磁铁上端磁极为___________极;的温度升高,电磁铁磁性强弱如何变化?___________;
(2)将控制电路中阻值调为480Ω,可使温室内达到允许的最高温度30℃,达到时衔铁刚好被吸下,求控制电路的电源电压;
(3)工作电路要求:高温挡功率需在800~1200W之间,低温挡功率需在100~200W之间。已知实验室只有阻值大小为20Ω、50Ω、200Ω、300Ω的加热电阻各一个,不考虑温度对加热电阻阻值的影响,则应选用哪一个加热电阻(写出必要的计算过程)。
【答案】(1) ①. N ②. 电磁铁磁性会增强
(2)20V (3)300Ω
【解析】
【小问1详解】
[1]根据右手定则,电磁铁上方为N极。
[2]根据图乙,的电阻随温度的升高而降低,在控制电路中,电源电压不变,电路总电阻变低,则电流变大;通过电磁铁的电流变大,电磁铁的磁性增强。
【小问2详解】
当室内温度为30℃时,根据图乙可知
此时衔铁刚好被吸下即
则控制电路的电源电压
【小问3详解】
根据题意,当温度升高,热敏电阻阻值降低,电流变大,当电流达到25mA时,衔铁被吸下。所以为低温挡电阻。对于低温挡的功率要求可知
所以应该选择300Ω的加热电阻。
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2025—2026学年第一学期九年级物理期末测试卷
一、填空题(每空1分,共15分)
1. 物理学家欧姆通过大量实验和理论研究发现了电流与电压和电阻的关系,即“欧姆定律”,其公式是_____,为了纪念欧姆的贡献,用他名字作为物理量_____的单位.
2. 运输汽油时,汽油会与油罐发生摩擦,油罐失去电子带上______电荷,电荷积累到一定程度时极易出现放电现象,会引起爆炸。为防止爆炸事故发生,通常会在车架上加装铁链,使其与大地接触以中和油罐车所带电荷,则此时铁链上的自由电子方向是从______(填“大地到油罐”或“油罐到大地”)
3. 如图所示是单缸四冲程汽油机某一冲程的工作示意图,该冲程是________冲程。若该汽油机的转速是3600r/min,每次对外做功100J,则该汽油机的功率为________W。
4. 如图所示是定值电阻R和小灯泡L两端电压和电流的关系图线,由图可知,定值电阻的阻值为______Ω;当把L和R并联在电压为______V的电路中时,干路电流为0.9A,当把L与R串联接在电压为______V的电路中时电流为0.5A。
5. 太阳能是21世纪重点开发利用的能源之一,太阳能热水器已走进了千家万户。某家庭太阳能热水器接收太阳能总有效面积为2m2,1m2面积上1h接收到的太阳能平均为2.52×106J。若阳光照射该热水器5h,可以使质量为80kg的水温度升高30℃,则水吸收的热量是________J,该太阳能热水器的光热转化效率为__________%;热水器内的水变热,这是通过__________的方式改变内能的。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]。
6. 小明发现家中空调每制冷工作10min后,就转变成送风状态工作5min,再转变为制冷状态,如此反复。为了测量空调制冷时的电功率,他在空调插座处接入一个电能表用于测量空调消耗的电能。相关数据见下表。小明家里所有电器同时工作时的总功率不能超过______W,空调送风10min所消耗的电能为______kW·h,30min内空调制冷时的实际电功率为______kW。
送风状态时消耗的电功率:0.18kW
测量时间
30min
电能表规格
220V 10(20A) 50Hz 3000r/(kW·h)
电能表示数
开始计时时
30分钟后
二、单选题(每小题2分,共16分。第7-12题,每小题只有一个选项符合题目要求,第13-14题,每小题有两个选项符合题目要求。全部选对得2分,只选一个且正确得1分,有选错的得0分)
7. 关于家用节能灯正常工作时,下列物理量估测符合实际的是( )
A. 通过的电流约为0.1A B. 两端的电压约为1.5V
C. 电功率约为700W D. 1h消耗电能约为10kW·h
8. 下列说法正确的是( )
A. 物体的温度不变,它的内能一定不变
B. 通过导体的电流越大,这段导体的电阻就越小
C. 控制用电器的开关应该接在零线和用电器之间
D. 使用试电笔时,手一定要接触笔尾金属体
9. 下图是探究电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关的实验装置,两个透明容器中密封着等量的空气,U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化,下列说法正确的是( )
A. 该实验装置是为了探究电流产生的热量与电阻的关系
B. 将左边容器中的电阻丝换成10Ω的电阻丝后,就可以探究电流产生的热量与电阻的关系
C. 通电一段时间后,左侧U形管中液面的高度差比右侧的大
D. 该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来反映电阻丝放出热量的多少
10. 利用如图甲所示的电路进行实验,电源电压恒为3V,更换5个定值电阻Rx,得到如图乙所示的图象.以下有关叙述正确的是
①该同学研究的是电流和电压的关系
②实验中电压表的示数保持2.5V不变
③滑动变阻器阻值变化范围为1~5Ω
④将Rx从5Ω换成10Ω后,应将滑片P向左移
A. 只有①② B. 只有②③
C. 只有③④ D. 只有②④
11. 如图所示,下列说法正确的是( )
A. 甲图实验中的小磁针移除后磁场就不存在了
B. 乙图实验装置是电动机原理模型,将机械能转化为电能
C. 丙图中闭合开关装置正常工作,衔铁被吸合时,工作电路中电铃发声
D. 丁图中模型的原理是电磁感应
12. 图甲中,电源电压12V、电流表(0~0.6A)、电压表(0~15V)、滑动变阻器标有“?Ω,1A”字样,虚线框内是一个定值电阻或是一个小灯泡(灯泡规格:6V,0.5A)闭合开关,在元件安全的情况下,使滑片P移动范围最大,得到滑动变阻器的图像如图乙。则下列结论正确的是( )
A. 虚线框内是小灯泡
B. 电路的最大功率为6W
C. 虚线框内元件和滑动变阻器的功率相等时,滑动变阻器的阻值为10Ω
D. 滑动变阻器最大阻值为25Ω
13. 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
14. 图甲是坐位体前屈测量仪,它可测试身体的柔韧性,图乙是该装置的简化电路。闭合开关,测试者向前推动挡板,挡板移动的距离越大,仪器的示数就越大,测试者的柔韧性就越好。下列说法正确的是( )
A. 挡板P由B向A滑动时,电流表示数小
B. 挡板P前移的距离越大,电压表示数越大
C. 挡板P前移的距离越大,电路的总功率越大
D. 此电路设计中,用电流表示数反映测量成绩
三、作图题(每题2分,共4分)
15. 如图所示,小区安装的门禁系统利用电动机实现开关门控制内外车辆出入小区。内部车辆通过系统自动识别,开关闭合,门打开,外部车辆需要门卫人员按动按钮才能将门打开。请根据上述题意依据安全用电原则正确连接下面电路。
16. 在下图中用箭头标出a点磁场方向,并在括号中填写小磁针磁极的名称。
四、实验题(每空1分,共19分)
17. 在学习了“什么情况下磁能生电”后,小明同学在课后重新组装好实验装置进行了实验,请回答下列问题:
(1)小明连接好电路后,就立即把导体棒ab沿上下、左右、前后运动,发现电流计的指针始终不动,经检查,各处接线完好,则他实验过程中可能出现的问题是________,由此小明得出产生感应电流必备的一个条件是________。
(2)小明改正错误后,让悬挂着的导体棒ab在磁场中左右运动或斜着运动时发现电流计指针发生偏转,而上下运动时指针不偏转,由此小明总结得出当导体ab________时,导体ab中就会产生感应电流,这种现象叫________。
(3)下列电器中,也是应用该原理工作的是( )
A. 电铃 B. 电风扇
C. 动圈式话筒 D. 扬声器
(4)从能量转化的角度分析,该过程是将________能转化为电能。
18. 小明用两个相同的酒精灯分别给水和煤油加热,如图甲所示,以探究水和煤油的吸热能力。
(1)在两烧杯中分别装入初温相同且__________相等的煤油和水;
(2)实验中,是通过比较__________(选填“温度计示数”或“加热时间”)来间接反映煤油和水吸收的热量;这样的实验方法在物理学中称为__________;
(3)小明根据实验数据作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像如图乙,则加热10min,水吸收的热量__________(选填“大于”“小于”或“等于”)煤油吸收的热量,__________升高的温度更高;
(4)由图像可知,煤油的比热容是__________J/(kg·℃)。(已知水的比热容c=4.2×103J/(kg·℃))
19. 如图甲所示,这是小明利用“伏安法”测量未知电阻Rx阻值的实验电路图(电源电压不变,滑动变阻器最大阻值为R)
(1)在图甲的虚线框中画出滑动变阻器,使电路完整,要求滑片右移时,电流表示数变小。
(2)在连接电路时,开关S应处于___________状态;闭合开关,发现电压表无示数,电流表有示数,出现的故障可能是___________。
(3)排除故障后,闭合开关S,移动滑动变阻器滑片P到某一位置时,电压表和电流表的示数如图乙所示,则此次测量Rx的阻值为___________Ω;接着小明又测出了两次Rx的阻值,分别为4Ω和3.7Ω,则Rx的阻值应取为___________Ω。
(4)如图丙,小明又进一步拓展实验,利用电源(电压未知但恒定不变)、阻值为R0定值电阻、电流表、开关等器材测量Rx的阻值。
请将实验步骤补充完整:
①闭合开关S1、断开S2,读出电流表的示数I1;
②___________,读出电流表的示数I2;
③则待测电阻,___________。(用R0、I1、I2表示)
五、综合应用题(20题8分,21题8分,共16分)
20. 小米SU7Ultra被定位为“人车家全生态”的核心节点模式,是一款高性能纯电动汽车,车机搭载骁龙8295芯片,全车标配禾赛科技激光雷达,位于车顶,用于复杂环境下的高精度感知。汽车配备“宁德时代麒麟Ⅱ”赛道版专用电池包,最大放电功率1330kW。
(1)骁龙8295芯片主要材料是由________(选填“导体”“半导体”或“绝缘体”)制造而成,全车标配禾赛科技激光雷达,主要是通过________(选填“超声波”或“电磁波”)感知周围复杂环境;
(2)假设该车以中速匀速行驶,电机输出的机械功率为27kW,已知此时电能转化为机械能的效率为90%。试计算:汽车在此次行驶中每小时消耗的电能是多少?
(3)小米SU7Ultra在快充模式下的充电时消耗的电功率可达300kW。以此功率充电,如果充电过程中电能转化为化学能的效率为80%,试计算:将电池电量从20%充至80%需要多少小时来完成。
21. 为预防“倒春寒”对种子萌发的影响,科技小组为学校的育种温室设计了如图甲所示的温控电路。整个温控电路位于温室内,且当温室内温度低于20℃时启用。其控制电路的电源电压恒定,为变阻器,热敏电阻的阻值随温度变化的关系如图乙所示,电磁铁线圈电阻忽略不计。工作电路有高温和低温两个挡位,低温挡位可使温室内降温比较平缓,、均为加热电阻。已知通过电磁铁线圈的电流大于或等于25mA时,衔铁被吸下,与触点A分开,接通触点B。通过电磁铁线圈的电流小于或等于20mA时,衔铁被弹回,与触点B分开,接通触点A。
(1)调好的阻值,闭合开关,电磁铁上端磁极为___________极;的温度升高,电磁铁磁性强弱如何变化?___________;
(2)将控制电路中阻值调为480Ω,可使温室内达到允许的最高温度30℃,达到时衔铁刚好被吸下,求控制电路的电源电压;
(3)工作电路要求:高温挡功率需在800~1200W之间,低温挡功率需在100~200W之间。已知实验室只有阻值大小为20Ω、50Ω、200Ω、300Ω的加热电阻各一个,不考虑温度对加热电阻阻值的影响,则应选用哪一个加热电阻(写出必要的计算过程)。
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