内容正文:
大杨树第一中学9年级物理月考试题
一、单选题(每小题3分共24分)
1. 如图,物理兴趣小组制作了一个简易汽轮机装置。在易拉罐中装入适量的水,用酒精灯加热,水沸腾后从管口喷出蒸汽使风车转动。简易汽轮机工作过程中( )
A. 酒精燃烧将内能转化为化学能
B. 水的内能增加的方式是热传递
C. 蒸汽被喷出后内能保持不变
D. 蒸汽的内能全部转化为风车的机械能
2. 小湘来回晃动晾晒在塑料盘中的米粒后,发现有些米粒会吸附在塑料盘上,且米粒间相互排斥,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 塑料盘是导体
B. 与米粒摩擦后的塑料盘不带电
C. 摩擦过程中创造了电荷
D. 米粒相互排斥是由于带上了同种电荷
3. 小江同学在探究通过导体的电流与电阻的关系时,根据实验数据在图中描点作出图像,图中阴影部分面积大小表示的物理量为( )
A. 电流 B. 电阻 C. 电压 D. 电功率
4. 为了保护视力,需设计一盏能连续调节亮度的台灯,下列电路图符合要求的是( )
A. B. C. D.
5. 在如图所示的电路中,用点燃的蜡烛对镍铬合金丝加热。发现小灯泡缓慢变暗。分析可知,镍铬合金丝的阻值变大,而导致其阻值变化的主要因素是( )
A. 质量 B. 长短 C. 粗细 D. 温度
6. 某同学利用如图所示的装置探究影响导体电阻大小的因素,实验中四根金属丝的规格如下表所示。下列说法正确的是( )
编号
材料
长度/m
横截面积/
①
锰铜丝
1.0
0.2
②
镍铬合金丝
0.5
0.2
③
镍铬合金丝
1.0
0.2
④
镍铬合金丝
1.0
0.6
A. 实验过程中,灯泡越亮,说明接入电路中金属丝的电阻越大
B. 选择金属丝①和③可以探究电阻的大小是否跟导体的材料有关
C. 选择金属丝②和④可以探究电阻的大小是否跟导体的长度有关
D. 选择金属丝①和④可以探究电阻的大小是否跟导体的横截面积有关
7. 如图1所示是甲、乙两个定值电阻的I﹣U图像,将甲、乙两电阻分别按图2和图3方式接入电路,以下有关说法正确的是( )
A. 电阻甲的阻值大于电阻乙的阻值
B. 图2电路中,闭合开关,甲、乙两端电压比U甲:U乙=2:1
C. 图2电路中,闭合开关,当通过甲的电流为0.2A时,电源电压为3V
D. 图3电路中,闭合开关,当电源电压为1V时,干路电流为0.5A
8. “问天”兴趣小组设计的一种电子计重器的电路原理如图所示,M、N均为金属板,N固定不动,电源电压保持不变。要求:当体重增大时,计重器的示数也增大。下列说法合理的是( )
A. 当计重器上物体质量越大时,滑动变阻器接入电路中的阻值越小
B. 当计重器上物体质量越大时,电流表的示数越大
C. 电压表示数的变化可间接反映体重的变化
D. 当计重器上物体质量越小时,电阻R0的功率越小
二、非选择题(共36分)
9. 小明同学在“探究电流与电阻的关系”实验中,所用电源电压为4.5V,选用了5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一个,滑动变阻器标有“20Ω 1A”。
(1)连接电路前发现电压表指针如图甲所示,则需要对电压表______;
(2)解决问题后,小明连接了如图乙所示电路,若闭合开关,电压表的指针将______(选填“正向偏转”“反向偏转”或“不动”)。小亮检查电路时发现有一根导线连接错误,请在错误的导线打“×”,并画出正确连线______;
(3)排除故障后,当接入5Ω的定值电阻,调节滑片P使电压表示数达到所要控制的电压U0时,电流表指针如图丙所示。更换为10Ω的电阻继续实验,调节滑动变阻器滑片使电压表示数为______V;
(4)完成上述实验,小明作出了如图丁所示的图像,根据图像可以得出:当导体两端电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成______。
10. 小明同学用“伏安法”测量未知电阻R的阻值,他设计的电路如图甲所示。
(1)此实验的原理是__________;用笔画线代替导线将图甲中的器材连接成完整电路__________。(要求:滑动变阻器的滑片向左滑动时,电流表的示数增大)
(2)闭合开关后,发现电流表有示数,电压表示数接近为零,则故障原因可能是因为电阻R出现了__________(选填“断路”或“短路”)。
(3)排除故障后,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到某处时,电压表的示数为,电流表的示数如图乙所示,则被测电阻R的阻值为__________。
(4)接下来移动滑动变阻器的滑片得出多组电压、电流值,这样做的目的是__________。
11. 在“探究电流与电压关系”的实验中,“问天”兴趣小组连接了如图甲所示的电路,其中定值电阻R=20Ω。
(1)用笔画线代替导线将图甲电路连接完整。
(2)闭合开关后,发现电流表有示数,电压表无示数,电路中出现的故障可能是电阻______(选填“短路”或“断路”);排除故障后,测量并记录了如下几组电压表和电流表的示数,第二次实验中电流表的示数如图乙所示,此时电流为______A;
(3)请根据下表数据,在图丙中作出I-U图像;
第一次
第二次
第三次
第四次
第五次
电压U/V
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
电流I/A
0.10
0.32
0.44
0.54
(4)分析得出实验结论:当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成______比。
12. 某同学利用压力传感器设计水库水位预警系统。如图所示,和其中一个是定值电阻,另外一个是压力传感器。水位越高,对传感器的压力越大,压力传感器的电阻值越小。当、两端的电压大于等于时,控制开关自动开启高水位预警。
(1)请分析说明和哪一个电阻是定值电阻
(2)现夏季多雨季节,想提高警戒水位,应如何调节其中的定值电阻?
13. 为开展科技活动,某同学设计了一个用开关S2控制电阻为R1的电阻器两端电压的工作电路,如图中甲所示,电源电压为18V。已知通过电阻为R1的电阻器的电流与其两端电压的关系如图中乙所示。
(1)电阻R1是多少?
(2)闭合开关S1,要使开关S2断开时电阻为R1的电阻器两端的电压变为16V,另一个电阻器的电阻R2应为多少?
14. 随着人工智能的兴起,小文和屈原在AI视频对话时,屈原问到“圜则九重,孰营度之?”随即“问天”兴趣小组畅想未来有一天人类能够登陆火星,他们为航天员设计了一款航天服,既能保温又能照明。其简化电路如图所示,若电源电压恒为24V,发热电阻R的阻值为6Ω,小灯泡标有“24V12W”。小灯泡的电阻随温度的变化可忽略不计,闭合开关S1、S2。
(1)通过发热电阻R的电流是多少?
(2)小灯泡的电阻是多少?
(3)发热电阻R的电功率是多少?
(4)为了节约用电,兴趣小组的同学将开关S2更换为光敏开关,当光照强度大于50Lux时,开关会自动断开(光照强度是指单位面积上所接受可见光的光通量)。假设某时段火星表面的光照强度随时间的变化如图所示,则从0-100s内航天服消耗的电能是多少?
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大杨树第一中学9年级物理月考试题
一、单选题(每小题3分共24分)
1. 如图,物理兴趣小组制作了一个简易汽轮机装置。在易拉罐中装入适量的水,用酒精灯加热,水沸腾后从管口喷出蒸汽使风车转动。简易汽轮机工作过程中( )
A. 酒精燃烧将内能转化为化学能
B. 水的内能增加的方式是热传递
C. 蒸汽被喷出后内能保持不变
D. 蒸汽的内能全部转化为风车的机械能
【答案】B
【解析】
【详解】A.酒精燃烧的过程是将化学能转化为内能的过程,故A不符合题意;
B.加热过程中,易拉罐中的水吸收热量,温度升高,是通过热传递的方式增加内能,故B符合题意;
C.蒸汽喷出后,对外做功,内能转化为机械能,内能减小,故C不符合题意;
D.因为热量损失,所以蒸汽的内能不会全部转化为风车的机械能,故D不符合题意。
故选B。
2. 小湘来回晃动晾晒在塑料盘中的米粒后,发现有些米粒会吸附在塑料盘上,且米粒间相互排斥,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 塑料盘是导体
B. 与米粒摩擦后的塑料盘不带电
C. 摩擦过程中创造了电荷
D. 米粒相互排斥是由于带上了同种电荷
【答案】D
【解析】
【详解】A.塑料不容易导电,塑料盘是绝缘体,故A错误;
BC.塑料盘与米粒相互摩擦,由于电子的相互转移而导致他们都带上异种电荷,摩擦起电的本质是电子的转移而不是创造了电荷,故BC错误;
D.异种电荷相互吸引,同种电荷相互排斥,因此米粒相互排斥是由于带上了同种电荷,故D正确。
故选D。
3. 小江同学在探究通过导体的电流与电阻的关系时,根据实验数据在图中描点作出图像,图中阴影部分面积大小表示的物理量为( )
A. 电流 B. 电阻 C. 电压 D. 电功率
【答案】C
【解析】
【详解】根据控制变量法可知,探究电流与电阻的关系时要保持定值电阻两端的电压不变,结合可知在I-R图像中阴影部分面积表示的物理量为电压,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
4. 为了保护视力,需设计一盏能连续调节亮度的台灯,下列电路图符合要求的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.当开关闭合后,灯与定值电阻串联,电路不变化,电流也不变化,所以灯的亮度也不会变化,故A不符合题意;
B.滑动变阻器能改变与之串联的用电器两端的电压和电路中的电流,当开关闭合后,灯与滑动变阻器串联,灯的亮度能逐渐变化,所以能连续调节亮度,故B符合题意;
C.当开关闭合后,灯与定值电阻并联,电路不变化,灯的电流也不变化,所以灯的亮度也不会变化,故C不符合题意;
D.当开关闭合后,台灯与滑动变阻器并联,并联电路互相不影响,所以滑片滑动时,灯的亮度不变 ,故D不符合题意。
故选B。
5. 在如图所示的电路中,用点燃的蜡烛对镍铬合金丝加热。发现小灯泡缓慢变暗。分析可知,镍铬合金丝的阻值变大,而导致其阻值变化的主要因素是( )
A. 质量 B. 长短 C. 粗细 D. 温度
【答案】D
【解析】
【详解】由题意可知,用点燃的蜡烛对镍铬合金丝加热,镍铬合金丝的温度升高,镍铬合金丝的阻值变大,所以导致镍铬合金丝阻值变化的主要因素是温度,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
6. 某同学利用如图所示的装置探究影响导体电阻大小的因素,实验中四根金属丝的规格如下表所示。下列说法正确的是( )
编号
材料
长度/m
横截面积/
①
锰铜丝
1.0
0.2
②
镍铬合金丝
0.5
0.2
③
镍铬合金丝
1.0
0.2
④
镍铬合金丝
1.0
0.6
A. 实验过程中,灯泡越亮,说明接入电路中金属丝的电阻越大
B. 选择金属丝①和③可以探究电阻的大小是否跟导体的材料有关
C. 选择金属丝②和④可以探究电阻的大小是否跟导体的长度有关
D. 选择金属丝①和④可以探究电阻的大小是否跟导体的横截面积有关
【答案】B
【解析】
【详解】A.灯泡越亮,说明电路中的电流越大,则表明接入电路中的金属丝的电阻越小,故A错误;
B.选择金属丝①和③,导线的长度和横截面积均相同,而材料不同,可以探究导体的电阻大小是否跟导体的材料有关,故B正确;
C.探究电阻的大小是否跟导体的长度有关,保持导体的材料和横截面积相同,长度不同。选择金属丝②和④,导线的长度和横截面积都不同,不能探究电阻的大小与导体的长度的关系,故C错误;
D.探究电阻的大小是否跟导体的横截面积有关,保持导体的材料和长度相同,横截面积不同。选择金属丝①和④,导体的材料和横截面积不同,长度相同,不能探究电阻的大小跟导体的横截面积的关系,故D错误。
故选B。
7. 如图1所示是甲、乙两个定值电阻的I﹣U图像,将甲、乙两电阻分别按图2和图3方式接入电路,以下有关说法正确的是( )
A. 电阻甲的阻值大于电阻乙的阻值
B. 图2电路中,闭合开关,甲、乙两端电压比U甲:U乙=2:1
C. 图2电路中,闭合开关,当通过甲的电流为0.2A时,电源电压为3V
D. 图3电路中,闭合开关,当电源电压为1V时,干路电流为0.5A
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图像可知,当通过甲、乙的电流均为0.2A时,甲、乙两端电压,U甲=1V,U乙=2V,由可知,甲、乙的电阻分别为
显然R甲<R乙,故A错误;
B.若将甲、乙串联,因串联电路处处电流相等,根据可得,甲、乙两端电压之比为U甲:U乙=IR甲︰IR乙=R甲︰R乙=5Ω:10Ω=1︰2
故B错误;
C.若将甲、乙串联,因串联电路处处电流相等,因此当通过乙的电流为0.2A时,通过甲的电流也为0.2A,由A选项可知,U甲=1V,U乙=2V,则电源电压U=U甲+U乙=1V+2V=3V
故C正确;
D.因并联电路中各支路两端电压相等,所以当电源电压为1V时,由图像可知,I甲=0.2A,I乙=0.1A,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以干路电流I=I甲+I乙=0.2A+0.1A=0.3A
故D错误。
故选C。
8. “问天”兴趣小组设计的一种电子计重器的电路原理如图所示,M、N均为金属板,N固定不动,电源电压保持不变。要求:当体重增大时,计重器的示数也增大。下列说法合理的是( )
A. 当计重器上物体质量越大时,滑动变阻器接入电路中的阻值越小
B. 当计重器上物体质量越大时,电流表的示数越大
C. 电压表示数的变化可间接反映体重的变化
D. 当计重器上物体质量越小时,电阻R0的功率越小
【答案】C
【解析】
【详解】AB.由图可知,电路为串联电路,电压表测量滑动变阻器两端电压。当计重器上物体质量越大时,滑动变阻器接入电阻变大,电路中总电阻变大,电流表示数变小,故AB不符合题意;
C.当计重器上物体质量越大时,滑动变阻器接入电阻变大,根据串联分压的关系可知,电压表示数越大,故C符合题意;
D.当计重器上物体质量越小时,滑动变阻器接入电阻越小,电路中总电阻越小,电流表示数越大,由可知,电阻R0的功率越大,故D不符合题意。
故选C。
二、非选择题(共36分)
9. 小明同学在“探究电流与电阻的关系”实验中,所用电源电压为4.5V,选用了5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一个,滑动变阻器标有“20Ω 1A”。
(1)连接电路前发现电压表指针如图甲所示,则需要对电压表______;
(2)解决问题后,小明连接了如图乙所示电路,若闭合开关,电压表的指针将______(选填“正向偏转”“反向偏转”或“不动”)。小亮检查电路时发现有一根导线连接错误,请在错误的导线打“×”,并画出正确连线______;
(3)排除故障后,当接入5Ω的定值电阻,调节滑片P使电压表示数达到所要控制的电压U0时,电流表指针如图丙所示。更换为10Ω的电阻继续实验,调节滑动变阻器滑片使电压表示数为______V;
(4)完成上述实验,小明作出了如图丁所示的图像,根据图像可以得出:当导体两端电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成______。
【答案】(1)调零 (2) ①. 不动 ②.
(3)2 (4)反比
【解析】
【9题详解】
连接电路前,需要保证电表指针对准零刻度线,图甲中电压表指针未指在零刻度线,因此需要对电压表进行调零。
【10题详解】
[1]图甲所示电路,若闭合开关,电压表并联在电流表两端,电压表被短路,因此电压表的指针将不动。
[2]根据实验,电路是串联的,电压表测定值电阻两端电压,因此应将电压表正接线柱与开关左接线柱相连的导线,改接到定值电阻右接线柱上,据此作图。
【11题详解】
图丙中电流表选0~0.6A量程,分度值0.02A,示数为0.4A;接入5Ω电阻时,定值电阻的控制电压
本实验需要保持定值电阻两端电压不变,因此更换10Ω电阻后,仍调节电压表示数为2V。
【12题详解】
由图丁可知,电流与电阻的乘积为定值,因此可得结论:当导体两端电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比。
10. 小明同学用“伏安法”测量未知电阻R的阻值,他设计的电路如图甲所示。
(1)此实验的原理是__________;用笔画线代替导线将图甲中的器材连接成完整电路__________。(要求:滑动变阻器的滑片向左滑动时,电流表的示数增大)
(2)闭合开关后,发现电流表有示数,电压表示数接近为零,则故障原因可能是因为电阻R出现了__________(选填“断路”或“短路”)。
(3)排除故障后,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到某处时,电压表的示数为,电流表的示数如图乙所示,则被测电阻R的阻值为__________。
(4)接下来移动滑动变阻器的滑片得出多组电压、电流值,这样做的目的是__________。
【答案】(1) ①. ②.
(2)短路 (3)5
(4)减小误差
【解析】
【小问1详解】
[1]伏安法测量未知电阻的原理是欧姆定律的变形公式。
[2]根据题目要求,滑片左移时电流表示数增大,说明滑动变阻器接入电路的电阻需要减小,因此滑动变阻器下接线柱接左端的接线柱。
【小问2详解】
电流表有示数说明电路是通路,电压表示数接近0,说明待测电阻两端几乎没有电压,因此故障是短路。
【小问3详解】
电流表选用量程,分度值为,读数为,被测电阻R的阻值为
【小问4详解】
本实验测量定值电阻的阻值,得到多组电压、电流值后,多次计算电阻取平均值,可以减小实验误差。
11. 在“探究电流与电压关系”的实验中,“问天”兴趣小组连接了如图甲所示的电路,其中定值电阻R=20Ω。
(1)用笔画线代替导线将图甲电路连接完整。
(2)闭合开关后,发现电流表有示数,电压表无示数,电路中出现的故障可能是电阻______(选填“短路”或“断路”);排除故障后,测量并记录了如下几组电压表和电流表的示数,第二次实验中电流表的示数如图乙所示,此时电流为______A;
(3)请根据下表数据,在图丙中作出I-U图像;
第一次
第二次
第三次
第四次
第五次
电压U/V
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
电流I/A
0.10
0.32
0.44
0.54
(4)分析得出实验结论:当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成______比。
【答案】(1) (2) ①. 短路 ②. 0.22
(3) (4)正
【解析】
【11题详解】
电压表需要并联在定值电阻两端,将电压表的负接线柱与定值电阻的左接线柱相连即可。
【12题详解】
[1]电流表有示数说明电路是通路,电压表无示数,说明故障可能是定值电阻短路。
[2]电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.22A。
【13题详解】
根据表格数据,用描点法在图丙中作出I-U图像即可。
【14题详解】
作出的I-U图像为过原点的倾斜直线,说明:当导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
12. 某同学利用压力传感器设计水库水位预警系统。如图所示,和其中一个是定值电阻,另外一个是压力传感器。水位越高,对传感器的压力越大,压力传感器的电阻值越小。当、两端的电压大于等于时,控制开关自动开启高水位预警。
(1)请分析说明和哪一个电阻是定值电阻
(2)现夏季多雨季节,想提高警戒水位,应如何调节其中的定值电阻?
【答案】(1)
(2)根据欧姆定律和串联电路电压关系可得定值电阻
提高警戒水位,就是阻值减小,不变,故定值电阻变小。
【解析】
【小问1详解】
是定值电阻;由图可知与 串联, �� 、�� 两端的电压就是两端的电压。 题目要求高水位触发预警,即水位越高, �� 、�� 两端电压需要越大,已知水位越高,压力传感器电阻越小,若为定值电阻,为压力传感器:水位升高→ 阻值减小→电路总电阻减小,电源电压不变,电路电流 ��增大→根据,定值电阻 两端电压随电流增大而增大,符合高水位触发预警的要求。 若是压力传感器、是定值电阻,水位升高时 阻值减小, �� 、��两端电压会随之减小,水位越高电压越低,无法在高水位触发预警,因此 是定值电阻。
【小问2详解】
根据欧姆定律和串联电路电压关系可得定值电阻
提高警戒水位,就是阻值减小,不变,故定值电阻变小。
13. 为开展科技活动,某同学设计了一个用开关S2控制电阻为R1的电阻器两端电压的工作电路,如图中甲所示,电源电压为18V。已知通过电阻为R1的电阻器的电流与其两端电压的关系如图中乙所示。
(1)电阻R1是多少?
(2)闭合开关S1,要使开关S2断开时电阻为R1的电阻器两端的电压变为16V,另一个电阻器的电阻R2应为多少?
【答案】(1)
20Ω (2)
2.5Ω
【解析】
【小问1详解】
由图乙可知,电阻R1为
【小问2详解】
闭合、断开时,与串联,根据串联电路和欧姆定律可知,电路电流为
两端电压
的阻值为
14. 随着人工智能的兴起,小文和屈原在AI视频对话时,屈原问到“圜则九重,孰营度之?”随即“问天”兴趣小组畅想未来有一天人类能够登陆火星,他们为航天员设计了一款航天服,既能保温又能照明。其简化电路如图所示,若电源电压恒为24V,发热电阻R的阻值为6Ω,小灯泡标有“24V12W”。小灯泡的电阻随温度的变化可忽略不计,闭合开关S1、S2。
(1)通过发热电阻R的电流是多少?
(2)小灯泡的电阻是多少?
(3)发热电阻R的电功率是多少?
(4)为了节约用电,兴趣小组的同学将开关S2更换为光敏开关,当光照强度大于50Lux时,开关会自动断开(光照强度是指单位面积上所接受可见光的光通量)。假设某时段火星表面的光照强度随时间的变化如图所示,则从0-100s内航天服消耗的电能是多少?
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【解析】
【小问1详解】
由电路图可知,发热电阻R和小灯泡并联,根据并联电路的电压特点,电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和,则
由可得,通过发热电阻R的电流为
【小问2详解】
由题意可知,小灯泡的电阻随温度的变化可忽略不计,由可得,小灯泡的电阻为
【小问3详解】
由可得,发热电阻R的电功率为
【小问4详解】
由题意可知,0-40s内,开关S1和S2闭合,小灯泡和发热电阻一起工作,40-100s内,光照强度大于50Lux,开关S2断开,电路中仅有发热电阻R工作 ;
由可得,0-40s内航天服消耗的电能为
40-100s内航天服消耗的电能为
则0-100s内,航天服消耗的总电能是
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