内容正文:
黑龙江省望奎县第五中学2025-2026学年九年级上学期12月月考
物理试题
一、选择题(总分20分)(1-8题每个小题只有一个选项正确,9-10题多选对一个得一分,全对得2分。选项中有一个选错不得分。)
1. 关于电流,下列说法中不正确的是( )
A. 电流是表示电流快慢的物理量
B. 电流是表示电流强弱的物理量
C. 电流的单位是安培,符号是“A”
D. 电流的符号是“I”,单位可以用毫安,也可以用微安
【答案】A
【解析】
【详解】AB.电流是表示电流强弱的物理量,故A错误,符合题意,B正确,不符合题意.
C.电流的单位是安培,符号是“A”,故C正确,不符合题意.
D.电流的符号是“I”,单位可以用毫安,也可以用微安,故D正确,不符合题意.
答案为A.
2. 如图,是规范连接的家庭电路的一部分。下列说法正确的是( )
A. 点所在的进户线是零线
B. 若点所在导线断路,三孔插座仍可安全使用
C. 断开开关,用测电笔检测点时,氖管发光
D. 闭合开关,若间导线断路,灯泡不发光
【答案】C
【解析】
【详解】A.熔断器通常与进户线的火线相连,因此a点所在的进户线是火线,故A错误;
B.若e点所在导线断路,会导致用电器在使用时与地线断开,易造成触电事故,这时三孔插座不能安全使用,故B错误;
C.断开开关S,用测电笔检测a点时,由于a点还与火线连接,因此氖管发光,故C正确;
D.闭合开关S,若间导线断路,进户线的火线仍与开关S连接,进户线零线与灯泡连接,所以只有导线bc断路不会影响灯泡L发光,故D错误。
故选C。
3. 如图所示,电源电压保持不变.当S2闭合时,电压表的示数
A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 无法确定
【答案】C
【解析】
【详解】开关S2只控制灯L1.灯L1和灯L2是并联,电压表测的是电源电压,当S2闭合时对电路没有影响,电压表的示数不变.选项C正确。
4. 下列实例中,用做功的方式来改变物体内能的是
A. 用热水袋暖手,手的温度升高
B. 泡在凉水中的西瓜温度会降低
C. 太阳能热水器中的水被晒热
D. 野外求生时用钻木取火的方法获得火种
【答案】D
【解析】
【详解】A.用热水袋暖手,手的温度升高,是通过热传递改变了物体的内能,不符合题意;
B.泡在凉水中的西瓜温度会降低,是通过热传递改变了物体的内能,不符合题意;
C.太阳能热水器中的水被晒热,是太阳光的热辐射增加了水的内能,属于通过热传递来改变物体的内能,不符合题意;
D.野外求生时用钻木取火的方法获得火种,克服摩擦做功,使木头的温度升高,机械能转化为内能,属于通过做功来改变物体的内能,符合题意;
故选D。
5. 如图,一带负电橡胶棒靠近用细线挂住的轻细吸管A端时,吸管发生了转动。对吸管A端带电性质判断正确的是( )
A. 若相互吸引,一定带正电 B. 若相互吸引,一定带负电
C. 若相互排斥,一定带正电 D. 若相互排斥,一定带负电
【答案】D
【解析】
【详解】AB.一带负电橡胶棒靠近用细线挂住的轻细吸管A端时,若相互吸引,由异种电荷相互吸引或带电体吸引轻小物体可知,吸管A端可能带正电或不带电,故AB错误;
CD. 一带负电橡胶棒靠近用细线挂住的轻细吸管A端时,若相互排斥,由同种电荷相互排斥可知,吸管A端一定带负电,故D正确,C错误。
故选D。
6. 滑动变阻器实现变阻是通过改变连入电路中电阻丝的
A. 电压 B. 电流 C. 长度 D. 材料
【答案】C
【解析】
【详解】滑动变阻器是利用了改变接入电路中电阻线的长度,改变接入电路中的电阻,从而改变电路中的电流的.通过改变长度来改变电阻,会使电路中的电流和电压发生改变,电流和电压的变化只是电阻变化的结果.
7. 张华利用如图所示的装置探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”,下列关于该实验的说法错误的是( )
A. 甲装置通电一段时间后,右端U形管中液面的高度差更大
B. 乙装置通电一段时间后,左端U形管中液面的高度差更大
C. 利用乙装置探究的是当电压、通电时间一定时,电流通过导体产生的热量与电流的关系
D. 若将甲、乙装置同时串联在电源两端,通电一段时间后,b容器连接的U形管中液面的高度差最大
【答案】C
【解析】
【详解】A.观察图甲,左端的导体电阻阻值为5Ω,右端的为10Ω,两导体串联在一起,流过它们的电流大小相同,通电时间相同,根据焦耳定律可知,右端的导体产生的热量较多,右端U形管中液面的高度差更大,故A正确,不符合题意;
B.观察图乙,设流过左端的导体电流为I,而流过右端导体的电流,上方导体的电流为I1,下方导体的电流为I2,根据并联电路的电压规律,可知
根据并联电路的电流规律可知
联立上面两式,解得右端下方导体的电流,再根据焦耳定律,可得左右两端导体的产生的热量,分别为
可得到,左端导体产生的热量更多,左端U形管中液面的高度差更大,故B正确,不符合题意;
C.由B解析可知,乙图中左端导体的电压为
乙图中右端导体的电压为
可知两个电压值大小不同,流过两导体的电流也不同,通电时间是相同的,那么利用乙装置探究的不是当电压、通电时间一定时,电流通过导体产生的热量与电流的关系,故C错误,符合题意;
D.若将甲、乙装置同时串联在电源两端,串联电路的电流处处相等,流过容器a、b、c的电流大小相等,但b容器的导体电阻为10Ω,阻值最大,通电一段时间后,根据焦耳定律可知,b容器的导体产生的热量最多,再比较b容器和d容器,可知道流过d容器导体的电流是较小的,两容器的电阻大小相同,都是10Ω,通电时间相同,根据焦耳定律可知,b容器的导体产生的热量较多,b容器连接的U形管中液面的高度差最大,故D正确,不符合题意。
故选C。
8. 如图所示,电源电压不变,定值电阻阻值为,小灯泡标有“”字样(灯丝电阻不变),标有“30Ω3A”字样,电流表量程为。当开关都闭合时,小灯泡恰好能正常发光。在保证电路安全的情况下,下列分析正确的是( )
A. 只闭合开关,滑动变阻器的滑片向左移动时,电流表示数变小
B. 只闭合开关,当滑动变阻器滑片距最左端时,变阻器功率最大为
C. 当开关都闭合时,滑动变阻器连入电路的阻值范围是
D. 将电流表与小灯泡互换位置,只闭合开关,电路消耗的最小功率为
【答案】B
【解析】
【详解】当开关都闭合时,R1短路,L与R2并联,小灯泡恰好能正常发光,则电源电压U=UL=12V
小灯泡的电阻
A.由图可知,只闭合开关时,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,滑动变阻器的滑片向左移动时,R2接入的阻值变小,电路的总电阻变小,由可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大,故A错误;
B.由图可知,只闭合开关时,R1与R2串联,滑动变阻器的功率为
当R2=R1=10Ω时,滑动变阻器的电功率最大,最大为
而滑动变阻器滑片距最左端时,滑动变阻器接入的阻值
符合题意,故B正确;
C.当开关都闭合时,R1短路,L与R2并联,小灯泡恰好能正常发光,则流过灯泡的电流
电流表量程0−3A,R2最大电流3A,但L电流0.5A,所以干路最大电流Imax=3A,则R2最大电流I2max=3A−0.5A=2.5A
R2最小电阻
R2最大为30Ω,所以R2阻值范围是4.8~30Ω,故C错误;
D.将电流表与小灯泡互换位置,只闭合开关 S1时,R1、 L和R2串联,当滑动变阻器接入电路的电阻最大为30Ω时,电路中的总电阻最大,根据可知,电路消耗的功率最小。 此时电路中的总电阻
则电路消耗的最小功率,故D错误。
故选B。
9. 有关温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A. 物体内能增加,温度不一定升高
B. 物体的温度升高,内能会增加
C. 物体内能增加,一定吸收热量
D. 发生热传递时,热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体
【答案】AB
【解析】
【详解】试题分析:①物体温度升高,内能一定增大;物体内能增加,温度不一定升高;
②改变内能有两种方式:做功和热传递;
③发生热传递的条件是存在温度差.
解:
A、物体吸收热量,内能一定增加,但温度不一定升高.如冰在熔化过程中,吸收热量,温度保持不变.此选项正确;
B、物体温度升高,内能一定增加.此选项正确;
B、物体内能增加,不一定是吸收了热量,可能是外界对物体做了功.此选项错误;
D、发生热传递时,热量从是从温度高的物体传递给温度低的物体.此选项错误.
故选AB.
【点评】一般情况下,物体吸收热量,内能增加,温度升高,只有两种特殊情况:晶体熔化和液体的沸腾,它们都是物体吸收热量,内能增加,温度不变要重点记忆.
10. 在测量未知电阻Rx的实验中,提供的实验器材有:电源(电源两端电压不变且未知)、电流表、电压表、滑动变阻器、阻值已知的定值电阻R0等。同学们设计了如图所示的几种测量电路,在不拆改电路的前提下,能够测量出待测电阻Rx阻值的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.分析电路图,滑动变阻器和串联,电压表测两端电压,电流表测通过的电流,由可求出的阻值,故A符合题意;
B.S闭合、断开时,与串联,电压表测两端电压;S、均闭合时,被短路,电压表测电源电压,两端电压,串联电路中的电流,则,故B符合题意;
C.S闭合、断开时,只有接入电路,电流表测电流,电源电压;S、均闭合时,与并联,电流表仍测电流,无法测出通过的电流,不能求出的阻值,故C不符合题意;
D.S闭合、断开时,与串联,电流表测电路电流,电源电压;S、均闭合时,被短路,只有接入,电流表测电路电流,电源电压,联立可得,解得,故D符合题意。
故选ABD。
二、填空题(总分31分)
11. 如图所示,将一带电体接触带正电的验电器时,若金属箔张角变大,说明带电体是带__________电的;用手接触验电器的金属球后金属箔片闭合,这说明人体是__________(选填“导体”或“绝缘体”)。
【答案】 ①.
正 ②.
导体
【解析】
【详解】验电器带正电,金属箔张角变大说明其正电荷量增多,故带电体带正电;
手接触金属球后金属箔闭合,说明电荷可通过人体转移,故人体是导体。
12. 如图所示,电工师傅站在干燥的木凳上检查教室内的电路,他__________(填“会”或“不会”)发生触电事故。
【答案】
不会
【解析】
【详解】因干燥木凳为绝缘体,且人接触的是零线,零线没有电压,人体未形成闭合电流通路,故不会发生触电事故。
13. 在家庭用电的调查中,小明观察到家中电能表的表盘如图所示,示数为__________kW·h。用试电笔检测插座时,发现氖管发光,说明接触的是__________线,使用试电笔时,手必须和__________(填“笔尖”或“笔尾”)金属电极接触。
【答案】 ①.
320.6 ②.
火 ③.
笔尾
【解析】
【详解】电能表最后一位为小数位,故示数为。由试电笔的使用规律可知,氖管发光时接触的是火线。因使用试电笔需形成闭合回路,故手必须接触笔尾金属电极。
14. 一台内燃机运行时各种能量损耗大致为:汽缸散热损失占20%,废气带走的能量占35%,摩擦等机械损耗占15%,则它的机械效率为__________。若它在一个工作循环中消耗了10g汽油(热值为),这些汽油完全燃烧产生的热量是__________J,输出的有用机械能为__________J。汽车在行驶过程中,油箱中的汽油慢慢变少,汽油的热值__________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】 ①.
30% ②.
③.
④.
不变
【解析】
【详解】内燃机运行时的机械效率
汽油完全燃烧产生的热量
输出的有用机械能
因热值是燃料的固有属性,与燃料质量无关,故汽油热值不变。
15. 为了做好疫情防护工作,校园内消毒后能闻到消毒液的味道,这是________现象;将50mL的水和50mL的酒精充分混合,混合后水与酒精的总体积小于100mL,该现象说明分子间有________;如图所示,把两块表面光滑干净的铅压紧,它们能结合在一起,甚至还能吊起一个大钩码,这说明分子间存在________(选填“引力”或“斥力")。
【答案】 ①. 扩散 ②. 间隙 ③. 引力
【解析】
【详解】[1]校园内消毒后能闻到消毒液的味道说明了消毒液分子从一边运动到了我们鼻子里面,是扩散现象。
[2]将50mL的水和50mL的酒精充分混合,混合后水与酒精的总体积小于100mL,是因为分子之间有间隙。
[3]把两块表面光滑干净的铅压紧,它们能结合在一起,甚至还能吊起一个大钩码,这是因为分子间存在引力。
16. 如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S后,两灯均发光(设灯丝电阻不变),电压表示数为U,过一段时间后,突然两灯均熄灭,且有一个电表的示数变大,已知两灯中仅有一个出现了故障。请你判断故障情况是 ______;若此时电压表是示数为4U,则小灯泡L1、L2的电阻之比为 ______;排除故障后,将小灯泡L1、L2的位置互换,则示数一定不发生变化的是 ______表(选填“电流”、“电压”或“电流和电压”)。
【答案】 ①. L2断路 ②. 3∶1 ③. 电流
【解析】
【分析】
【详解】[1] 闭合开关S,小灯泡L1、L2串联,电压表测L2两端电压,电流表测该电路电流。过一段时间后,突然两灯均熄灭,说明电路中灯泡不可能发生短路,只可能时断路,如果灯L1断路,则两表示数都为零,不符合题意;如果灯L2断路,电流表示数为零,电压表示数接近于电源电压,两灯都不亮,符合题意,由此判断故障情况是灯L2断路。
[2]由以上分析可知,此时电压表示数接近于电源电压为4U,L2两端电压为U,所以L1两端电压为3U,根据串联电路的分压规律,小灯泡L1、L2的电阻之比
[3]排除故障后,将小灯泡L1、L2的位置互换,与电压表并联部分的电阻发生了改变,电压表示数会发生变化。电路中总电阻不变,电源电压也不变,所以电路中电流不变,电流表示数不变。所以示数一定不发生变化的是电流表。
17. 一电阻R的图像如图甲所示,将小灯泡与电阻R按图乙所示连接,闭合开关S,两电流表的示数分别为0.3A、0.8A。则通电1min灯泡产生的热量为___________J。
【答案】180
【解析】
【详解】由图乙可知,闭合开关小灯泡L与定值电阻R并联,电流表A1测量通过定值电阻R的电流,电流表A2测量干路的电流;根据干路电流等于各支路电流的和可知通过干路的电流为0.8A,通过定值电阻的电流为0.3A,根据并联电路的电流的特点可知通过小灯泡的电流为IL=I-IR=0.8A-0.3A=0.5A
由图甲可知,当通过定值电阻的电流为0.3A时,定值电阻两端的电压为UR=6V;由于并联电路各支路两端的电压相同且等于电源电压,所以小灯泡两端的电压为UL=UR=6V
通电1min灯泡L产生的热量为Q=W=ULILt=6V×0.5A×60s=180J
18. 除了燃料使用柴油以外,柴油机与汽油机的不同之处还在于:柴油机在结构上有__________(选填“火花塞”或“喷油嘴”),在吸气冲程中,____________(选填“空气”或“汽油和空气”)通过进气阀进入汽缸等。
【答案】 ①.
喷油嘴 ②.
空气
【解析】
【详解】汽油机与柴油机的结构上不同之处是:汽油机顶部是个火花塞,柴油机的顶部是喷油嘴; 汽油机吸入汽缸的是空气和汽油的混合物,柴油机吸入汽缸的是空气。
19. 汽油机的一个工作循环是由四个冲程组成的,由图可知现在它正处在______冲程。某单缸四冲程汽油机在1s内完成了20个循环,则该汽油机工作时飞轮转速是______r/min,每秒对外做功______次。
【答案】 ①. 做功 ②. 2400 ③. 20
【解析】
【分析】一般的汽油机都是4冲程汽油机,工作时一个工作循环分为吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程,飞轮转一圈对应两个冲程,飞轮转两圈完成一次完整的工作循环。
【详解】[1]由图可知,两个气门关闭,火花塞点火,活塞向下运动,现在它正处在做功冲程,将内双有转化为机械能。
[2][3]四冲程汽油机在一个循环中完成一次对外做功,飞轮转2圈,若在1s内完成了20个循环,则该汽油机工作时每秒对外做功20次,飞轮转速是40r/s即2400r/min。
20. 如图所示,若甲、乙均为电压表,闭合开关S,则两电压表的示数比U甲:U乙=3:2,则R1:R2=_____;若甲、乙均为电流表,断开开关S,则R1、R2为_____(选填“串联”或“并联”),两电流表的示数比I甲:I乙=_____.
【答案】 ①. 1:2 ②. 并联 ③. 1:3
【解析】
【详解】由电路图知道,若甲、乙均为电压表,当开关S闭合时, R1与R2串联,甲测电源电压U,乙测R2的电压U2,所以,U甲=U,U乙=U2,根据题意知道,U甲:U乙=3:2,即U:U2=3:2,根据串联电路的特点知道,U1+U2=U,所以,U1:U2=1:2,又因为串联电路各处的电流相等,故由U=IR知道,;
若甲、乙均为电流表时,当断开开关S时,由电路图知道,R1与R2并联,甲测R2的电流I2,乙测干路电流I总,所以,I甲=I2,I乙=I总,由于并联电路各支路两端的电压相等,所以,电流与电阻成反比,即,所以,I1=2I2,又因为I乙=I1+I2,所以,.
21. 太阳能充电宝同时为两部手机充电;充电时,电能转化为__________能,两部手机在电路中的连接方式为__________;
【答案】 ①.
化学 ②.
并联
【解析】
【详解】给手机充电的过程中,手机电池相当于用电器,消耗电能,将能量以化学能的形式储存在电池内部,因此是电能转化为化学能。
两部手机充电时,彼此的工作互不影响,符合并联电路各支路独立工作的特点,因此它们的连接方式是并联。
22. 家庭电路中电流过大时,空气开关自动切断电路,俗称跳闸.产生跳闸的原因可能是_____或_____.
【答案】 ①. 短路 ②. 用电器的总功率过大
【解析】
【分析】空气开关“跳闸”是因为电路中电流过大.电路中电流过大有两种原因:一是电路中用电器的总功率过大,二是电路发生了短路.
【详解】电路中电流过大会导致空气开关“跳闸”,电流过大的原因有:
①电路中火线和零线连接发生短路;
②接入电路中用电器的总功率过大,造成干路电流过大.
23. 如图甲所示电路,电源电压U=12V且保持不变,灯L标有“8V 4W”字样,滑动变阻器的铭牌R2标有“60Ω 1A”。当闭合S,S1时,滑片P移至某处,灯L正常发光,则此时灯泡的电阻为______Ω;当只闭合S和S2时,调节R2滑片在某点和最右端移动过程中,电压表示数与R2消耗的电功率的关系图像如图乙所示,P1:P2=3:4,则可算出R1的阻值为______Ω。
【答案】 ①. 16 ②. 20
【解析】
【详解】[1]当闭合S、S1时,灯泡和变阻器串联,滑片P移至某处,灯L正常发光,此时灯泡的电阻
[2]当只闭合S和时,电阻R1和变阻器R2串联,电压表测量R1两端的电压,由题意可知
解得U1=3V,滑片在R2最右端时,其阻值最大,分压最大,电压表示数最小,为U1=3V,R2电功率
所以
解得R1=20Ω
三、作图与实验探究题(37分)
24. 如图所示是家庭电路中的电灯(带开关)和插座,请用笔画线代替导线将该电路补充完整。
【答案】
【解析】
【详解】灯泡接法:火线进入开关,再进入灯泡顶端的金属点,零线直接接入灯泡的螺旋套,这样在断开开关能切断火线,接触灯泡不会发生触电事故。既能控制灯泡,又能更安全;三孔插座的接法:上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线。如图所示
25. 比较不同物质吸热的情况
如图甲所示,用相同规格的电加热器给质量相同的水和食用油加热,记录数据并绘制出两种液体温度随加热时间变化的图像。
(1)由图像可知,水和食用油升高相同的温度,____________的加热时间更长,说明它的吸热能力更强。换用多种液体进行实验,发现不同物质在质量相同、升高的温度相同时,吸收的热量一般不同。为了表示不同物质的这种性质差别,物理学中引入了_______________这个物理量;
(2)实验中通过___________________来反映液体吸收热量的多少。
(3)继续给水加热,水沸腾后温度计的示数如图乙所示,则它的沸点是______________。取出电加热器后,水停止沸腾,说明水在沸腾的过程中需要_______________热量。
【答案】(1) ①. 水 ②. 比热容
(2)加热时间长短 (3) ①. 98℃ ②. 吸收
【解析】
【小问1详解】
从温度-时间图像可以看出,质量相同的水和食用油升高相同温度时,水的加热时间更长。使用相同规格的电加热器,加热时间越长代表吸收的热量越多,吸热能力越强;
物理学中为了描述不同物质这种吸热性质的差异,引入了比热容这个物理量,即比热容是表示物质吸热能力大小的物理量。
【小问2详解】
实验中使用完全相同的电加热器,相同时间内放出的热量相同,因此可以通过加热时间的长短来间接反映液体吸收热量的多少,这里运用就是转换法。
【小问3详解】
观察图乙的温度计,分度值为1℃,水沸腾时温度计液柱对应示数为98℃,也就是水的沸点为98℃;
取出电加热器后水无法继续获得热量,就停止沸腾,说明水沸腾的过程中需要持续吸收热量。
26. 为了探究并联电路的电流规律,小薇实验组设计了如图所示的电路进行实验。
(1)在连接电路时,开关应处于_________________状态。
(2)为了防止损坏电流表,在事先不能估计电流大小的情况下,应先进行___________;小章闭合开关时,发现所使用的电流表指针向零刻度线的左侧偏转,原因可能是___________;
(3)排除故障后,她测出了L1、L2支路和干路上的电流分别为I1、I2和I,电流表示数如图中甲、乙、丙所示,可读出:I1=0.5A,I=__________A。根据测量结果,在误差允许范围内你认为并联电路中干路电流和各支路电流的关系是:_________________________________(写出关系式即可)。
(4)小敏连接了如图的实物连接图,此时,电流表测的是___________(“L1”“L2”或“干路”)的电流。若要测灯L2的电流,请你在图上只改动一根导线,完成电路的连接___________________________。(在需改动的导线上打“×”,再画出重新连接后的导线)
【答案】(1)断开 (2) ①. 试触 ②. 电流表正负接线柱接反了
(3) ①. 1 ②.
(4) ①. 干路 ②.
【解析】
【小问1详解】
为了保护电路,在连接电路时,开关应处于断开状态。
【小问2详解】
无法估计电流大小时,为防止电流过大超过量程损坏电流表,要先选用大量程进行试触;
闭合开关时,电流表指针向零刻度左侧(反偏),原因是电流表正负接线柱接反了,即电流从电流表的负接线柱流入,正接线柱流出。
【小问3详解】
由图乙可知,电流表选用量程,分度值为0.02A,示数为0.52A,即;图丙,电流表选用的量程,分度值为0.1A,示数为1A,即。已知,在误差允许范围内可知,并联电路中干路电流和各支路电流的关系是
【小问4详解】
由实物图可知,经过电流表的电流分别流经灯泡、,所以电流表测的是干路电流;若要测灯的电流,应使电流表只与L2串联,在连接灯与电流表“-”接线柱的连线上打“×”,用导线将L1右侧接线柱与电流表“0.6”接线柱连接即可。
27. 某学习小组在“探究通电导体中电流与电阻的关系”的实验中,小丽连接了如图甲所示的电路(电源电压保持4.5V不变)。
(1)请你用笔画线代替导线将甲图实物电路连接完整(要求:滑动变阻器的滑片P右移动时电路中电流变大;导线不能交叉)______ ;
(2)连接好电路,闭合开关,发现电压表示数接近于电源电压,电流表几乎无示数,则故障为定值电阻R______;(选填“断路”或“短路”)
(3)图乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像,由图像可知R两端的电压为______V;当R的电阻由5Ω更换为10Ω时,闭合开关后,应该将滑动变阻器的滑片P向______(选填“左”或“右”)端滑动从而达到控制R两端的______不变的目的;若实验中R的阻值分别是5Ω、10Ω、15Ω,则滑动变阻器的阻值至少是______Ω。
【答案】 ①. ②. 断路 ③. 3 ④. 左 ⑤. 电压 ⑥. 7.5
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]在探究电流和电阻的关系的实验中,滑动变阻器控制定值电阻两端电压不变,滑动变阻器和定值电阻串联,滑动变阻器的滑片P右移动时电路中电流变大,所以滑动变阻器下面要接右侧的接线柱,如图所示:
(2)[2]如果R短路,电压表也被短路,此时电压表无示数,电流表有示数,不符合题意;当R断路时,电压表和电流表及滑动变阻器串联,因为电压表的电阻非常大,所以电流中的电流很小,所以电流表几乎没有示数,电压表测电源电压有示数,符合题意,故故障是R断路。
(3)[3]由图可知,当所用电阻阻值是5Ω是,电流是0.6A,所以定值电阻的电压为
[4][5]当R的电阻由5Ω更换为10Ω时,用滑动变阻器控制定值电阻两端电压不变,根据公式得此时电路中的电路变小,所以滑动变阻器的电阻变大,即滑片向左滑动。
[6]因为定值电阻和滑动变阻器两端的电压一定,电流相等,所以定值电阻阻值最大时滑动变阻器的电阻也最大,当定值电阻是15Ω时,由乙图可知电流为0.2A,此时滑动变阻器接入电路的电阻为
28. 琴琴在实验室测量小灯泡额定功率,器材有:小灯泡(额定电压为2.5V,正常发光时灯丝电阻约为10Ω)、电源(电压恒为6V)、电流表、电压表、开关各一个,导线若干。若实验室中有(10Ω 0.5A)、(20Ω 0.5A)、(200Ω 0.2A)三种规格的滑动变阻器可供选择。
(1)该实验的原理是______。通过估算,滑动变阻器应选择______(选填“”“”或“”)。滑片P滑到图甲中某一位置时,电压表示数如图乙所示,若琴琴想测量小灯泡的额定功率,应将图甲中滑片P向______(选填“A”或“B”)端移动,根据图丙图像信息,可计算出小灯泡的额定功率是______W;
(2)当灯泡实际电压为额定电压一半时的实际功率为,当灯泡实际电流为额定电流一半时的实际功率为,______(选填“大于”“小于”或“等于”)。若琴琴将该灯泡与20Ω的定值电阻串联接在4.5V的电源上,则小灯泡的实际功率为______W;
(3)完成上述实验后,她又设计了如图丁所示的电路测量该小灯泡额定功率,已知电源电压仍为6V,所用电压表量程为“0~15V”,请将以下实验步骤补充完整。
①检查电路无误后,闭合开关S,将开关拨至“1”,调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为______V;
②滑动变阻器滑片不动,再将开关拨至“2”读出电压表示数为;小灯泡的额定功率______(用、、表示);
③若步骤②中,在将开关拨至“2”时,不小心将滑片向右移动了少许,其他操作正确,则测出的小灯泡额定功率比真实值______(选填“偏大”或“偏小”)。
【答案】(1) ①. ②. ③. B ④. 0.5
(2) ①. 大于 ②. 0.225
(3) ①. 3.5 ②. ③. 偏小
【解析】
【小问1详解】
[1]测量小灯泡额定功率是利用电压表测电压、电流表测电流,由计算功率,因此实验原理是
[2]要使小灯泡在额定电压2.5V下工作,而电源是6V,则滑动变阻器需分压
此时小灯泡正常发光,电阻约为10Ω,则电流
滑动变阻器所需电阻
所以滑动变阻器最大阻值至少要大于14Ω,且工作电流不能低于0.25A,因此应该选择(20Ω 0.5A)。
[3]如图乙,电压表量程为0-3V,分度值为0.1V,读数为2.2V,低于灯泡额定电压,因此需要增大小灯泡两端电压,根据串联分压原理,即需减小滑动变阻器两端电压,所以需要调节滑动变阻器,使其阻值减小,如图甲,应向B端移动。
[4]如图丙,可知,当小灯泡电压为2.5V时,电流为0.2A,所以小灯泡额定功率
【小问2详解】
[1]由图丙可知,当灯泡实际电压为额定电压一半即为1.25V时,灯泡电流约为0.125A,所以
灯泡实际电流为额定电流一半即为0.1A时,灯泡电压为1V,所以
显然。
[2]由图丙可知,将该灯泡与20Ω的定值电阻串联接在4.5V的电源上时,电路中电流应为0.15A,即此时满足定值电阻两端电压与灯泡两端电压之和为电源电压即
所以小灯泡此时的实际功率
【小问3详解】
[1][2][3]由图可知,电路为灯泡,定值电阻滑动变阻器串联,电压表由开关连接在不同位置,测量电压故步骤如下:
①检查电路无误后,闭合开关S,将开关拨至“1”时,电压表并联在定值电阻和滑动变阻器两端,要让灯泡正常发光,需使其电压为额定电压2.5V,根据串联电路电压规律,应该调节滑片,使电压表示数为
②滑动变阻器滑片不动,再将开关拨至“2”读出电压表示数为,此时电压表测定值电阻电压,由于电路连接方式不变,因此根据串联电路电流处处相等可知,小灯泡正常发光的电流等于通过定值电阻的电流即
所以小灯泡的额定功率
③若步骤②中,在将开关拨至“2”时,不小心将滑片向右移动了少许,如图此时滑动变阻器接入电路的阻值增大,根据欧姆定律可知,电路中电流将变小,即计算的额定电流变小,额定电压不变,所以小灯泡的功率的测量值偏小。
29. 如图甲和乙所示,是探究“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验,两透明容器中密封着等质量的空气,两容器中的电阻丝串联起来连接到电源两端,通电一定时间后,比较两个U形管中液面高度差的变化。
(1)在该实验中,通过观察U形管中液面的______来反映电阻丝产生热量的多少,这种研究方法叫______法。
(2)在图甲中,通过两电阻丝的电流______,该实验是探究电流通过导体产生的热量与导体的______的关系。
(3)在图乙中,是探究电流通过导体产生的热量与______的关系,通电一段时间后,______侧容器 U形管液面高度差较大,这说明______。
(4)英国物理学家焦耳通过大量实验,首先精确地确定了电流通过导体时产生的热量跟______成正比,跟导体的电阻正比,跟通电时间成正比,这个规律叫做焦耳定律。
(5)生活中我们经常见到“电炉丝热得发红,而与其相连的导线却不怎么热”,这一现象可用______装置(选“甲”或“乙”)的实验结论解释。
【答案】(1) ①. 高度差 ②. 转换
(2) ①. 相等 ②. 电阻
(3) ①. 电流 ②. 左 ③. 在其它情况相同时,电流越大,电流产生的热量越多
(4)电流的平方 (5)甲
【解析】
【小问1详解】
[1][2]实验中,电流通过电阻丝产生热量,容器内空气吸收热量温度升高,体积变大,U形管内液面产生高度差;电热越多,U形管内液面高度差越大;实验中通过U形管液面高度差来间接反映电热多少,这种研究方法是转换法。
【小问2详解】
[1][2]图甲中,两电阻丝串联,通过它们电流相等;两容器电阻丝中电流相等,通电时间相等,只是两个电阻丝电阻不同,通电一段时间后,右侧U形管液面高度差较大,实验可以探究电热与电阻关系。
【小问3详解】
[1][2][3]图乙中,左右两容器中电阻丝电阻相等,通电时间相等,因为右侧容器内外两个电阻并联后再与左侧容器中的电阻串联,由于右侧容器外电阻丝的分流作用,右侧容器中电阻丝中电流小于左侧,是探究电流通过导体产生的热量与电流的关系;一段时间后,左侧U形管内液面高度差大,这说明,在电阻与通电时间都相同时,电流越大,电热越大。
【小问4详解】
最先准确研究影响电热多少因素的科学家是焦耳,该结论被称为焦耳定律,内容为:电流通过导体产生热量的多少与电流的平方成正比,与导体的电阻成正比,与通电时间成正比,数学表达式为。
【小问5详解】
导线与电炉丝串联,通过的电流相等,通电时间相等,只是电炉丝电阻大于导线电阻,所以电流通过电炉丝产生的电热大,这可以用甲装置的实验结论来解释。
四、计算题(12分)
30. 某同学家里有一款暖脚器,拆开发现里面内置一个热垫,热垫中有电热丝使热垫发热,其内部简化电路如图a所示,其铭牌上的部分信息如b表所示。[c垫=2.0×103J/(kg·℃)]求:
(b) 表
额定电压
220V
电热丝R1
880Ω
电热丝R2
1210Ω
热垫质量
0.36kg
(1)暖脚器在低温挡正常工作时,电路中的电流;
(2)暖脚器在高温挡正常工作时的功率;
(3)当关闭其他用电器,只让暖脚器单独工作,发现家里如图c所示的电能表转了10转,则可将初温为15℃的热垫加热到多少摄氏度?(不计热量损失);
【答案】(1)0.25A
(2)95W (3)40℃
【解析】
【小问1详解】
S闭合、断开时,只有工作,电阻最大,根据可知,此时电路为低温挡。
电路中的电流为
【小问2详解】
S、都闭合时,与并联,电路的总电阻最小,根据可知,此时电路为高温挡。
电热丝的功率
电热丝的功率
暖脚器在高温挡正常工作时的功率
【小问3详解】
暖脚器消耗的电能
因不计热量损失,故
由得:热垫末温
31. 如图所示电路,电源电压18V恒定不变,小灯泡L标有“12V6W”的字样,滑动变阻器的规格为“200Ω1A”,电流表量程“0~0.6A”电压表量程“0~15V”,闭合开关,在电路安全的情况下(不考虑灯丝电阻的变化),求:
(1)小灯泡L正常发光时的电流;
(2)滑动变阻器的电阻允许调节的范围;
(3)灯泡消耗的最小功率.
【答案】(1)0.5A;(2)12~120Ω;(3)0.375W.
【解析】
【详解】(1).由P=UI得
小灯泡L正常发光时的电流;
(2).因串联电路中各处的电流相等,且电流表的量程为0~0.6A,变阻器允许通过的最大电流为1A,所以,电路中的最大电流I大=0.5A,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小;
由可得,电路中的总电阻和灯泡的电阻分别为:
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,滑动变阻器接入电路中的最小阻值:
;
当电压表的示数UR=15V时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,此时灯泡两端的电压:
UL=U﹣UR=18V﹣15V=3V,
则电路中的最小电流:
则滑动变阻器接入电路中的最大阻值:
则滑动变阻器接入电路的阻值在12Ω~120Ω的范围时才能保证电路的安全;
(3).当灯泡两端的电压最小,即UL=3 V时,灯泡消耗功率最小,为:
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黑龙江省望奎县第五中学2025-2026学年九年级上学期12月月考
物理试题
一、选择题(总分20分)(1-8题每个小题只有一个选项正确,9-10题多选对一个得一分,全对得2分。选项中有一个选错不得分。)
1. 关于电流,下列说法中不正确的是( )
A. 电流是表示电流快慢的物理量
B. 电流是表示电流强弱的物理量
C. 电流的单位是安培,符号是“A”
D. 电流的符号是“I”,单位可以用毫安,也可以用微安
2. 如图,是规范连接的家庭电路的一部分。下列说法正确的是( )
A. 点所在的进户线是零线
B. 若点所在导线断路,三孔插座仍可安全使用
C. 断开开关,用测电笔检测点时,氖管发光
D. 闭合开关,若间导线断路,灯泡不发光
3. 如图所示,电源电压保持不变.当S2闭合时,电压表的示数
A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 无法确定
4. 下列实例中,用做功的方式来改变物体内能的是
A. 用热水袋暖手,手的温度升高
B. 泡在凉水中的西瓜温度会降低
C. 太阳能热水器中的水被晒热
D. 野外求生时用钻木取火的方法获得火种
5. 如图,一带负电橡胶棒靠近用细线挂住的轻细吸管A端时,吸管发生了转动。对吸管A端带电性质判断正确的是( )
A. 若相互吸引,一定带正电 B. 若相互吸引,一定带负电
C. 若相互排斥,一定带正电 D. 若相互排斥,一定带负电
6. 滑动变阻器实现变阻是通过改变连入电路中电阻丝的
A. 电压 B. 电流 C. 长度 D. 材料
7. 张华利用如图所示的装置探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”,下列关于该实验的说法错误的是( )
A. 甲装置通电一段时间后,右端U形管中液面的高度差更大
B. 乙装置通电一段时间后,左端U形管中液面的高度差更大
C. 利用乙装置探究的是当电压、通电时间一定时,电流通过导体产生的热量与电流的关系
D. 若将甲、乙装置同时串联在电源两端,通电一段时间后,b容器连接的U形管中液面的高度差最大
8. 如图所示,电源电压不变,定值电阻阻值为,小灯泡标有“”字样(灯丝电阻不变),标有“30Ω3A”字样,电流表量程为。当开关都闭合时,小灯泡恰好能正常发光。在保证电路安全的情况下,下列分析正确的是( )
A. 只闭合开关,滑动变阻器的滑片向左移动时,电流表示数变小
B. 只闭合开关,当滑动变阻器滑片距最左端时,变阻器功率最大为
C. 当开关都闭合时,滑动变阻器连入电路的阻值范围是
D. 将电流表与小灯泡互换位置,只闭合开关,电路消耗的最小功率为
9. 有关温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A. 物体内能增加,温度不一定升高
B. 物体的温度升高,内能会增加
C. 物体内能增加,一定吸收热量
D. 发生热传递时,热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体
10. 在测量未知电阻Rx的实验中,提供的实验器材有:电源(电源两端电压不变且未知)、电流表、电压表、滑动变阻器、阻值已知的定值电阻R0等。同学们设计了如图所示的几种测量电路,在不拆改电路的前提下,能够测量出待测电阻Rx阻值的是( )
A. B.
C. D.
二、填空题(总分31分)
11. 如图所示,将一带电体接触带正电的验电器时,若金属箔张角变大,说明带电体是带__________电的;用手接触验电器的金属球后金属箔片闭合,这说明人体是__________(选填“导体”或“绝缘体”)。
12. 如图所示,电工师傅站在干燥的木凳上检查教室内的电路,他__________(填“会”或“不会”)发生触电事故。
13. 在家庭用电的调查中,小明观察到家中电能表的表盘如图所示,示数为__________kW·h。用试电笔检测插座时,发现氖管发光,说明接触的是__________线,使用试电笔时,手必须和__________(填“笔尖”或“笔尾”)金属电极接触。
14. 一台内燃机运行时各种能量损耗大致为:汽缸散热损失占20%,废气带走的能量占35%,摩擦等机械损耗占15%,则它的机械效率为__________。若它在一个工作循环中消耗了10g汽油(热值为),这些汽油完全燃烧产生的热量是__________J,输出的有用机械能为__________J。汽车在行驶过程中,油箱中的汽油慢慢变少,汽油的热值__________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
15. 为了做好疫情防护工作,校园内消毒后能闻到消毒液的味道,这是________现象;将50mL的水和50mL的酒精充分混合,混合后水与酒精的总体积小于100mL,该现象说明分子间有________;如图所示,把两块表面光滑干净的铅压紧,它们能结合在一起,甚至还能吊起一个大钩码,这说明分子间存在________(选填“引力”或“斥力")。
16. 如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S后,两灯均发光(设灯丝电阻不变),电压表示数为U,过一段时间后,突然两灯均熄灭,且有一个电表的示数变大,已知两灯中仅有一个出现了故障。请你判断故障情况是 ______;若此时电压表是示数为4U,则小灯泡L1、L2的电阻之比为 ______;排除故障后,将小灯泡L1、L2的位置互换,则示数一定不发生变化的是 ______表(选填“电流”、“电压”或“电流和电压”)。
17. 一电阻R的图像如图甲所示,将小灯泡与电阻R按图乙所示连接,闭合开关S,两电流表的示数分别为0.3A、0.8A。则通电1min灯泡产生的热量为___________J。
18. 除了燃料使用柴油以外,柴油机与汽油机的不同之处还在于:柴油机在结构上有__________(选填“火花塞”或“喷油嘴”),在吸气冲程中,____________(选填“空气”或“汽油和空气”)通过进气阀进入汽缸等。
19. 汽油机的一个工作循环是由四个冲程组成的,由图可知现在它正处在______冲程。某单缸四冲程汽油机在1s内完成了20个循环,则该汽油机工作时飞轮转速是______r/min,每秒对外做功______次。
20. 如图所示,若甲、乙均为电压表,闭合开关S,则两电压表的示数比U甲:U乙=3:2,则R1:R2=_____;若甲、乙均为电流表,断开开关S,则R1、R2为_____(选填“串联”或“并联”),两电流表的示数比I甲:I乙=_____.
21. 太阳能充电宝同时为两部手机充电;充电时,电能转化为__________能,两部手机在电路中的连接方式为__________;
22. 家庭电路中电流过大时,空气开关自动切断电路,俗称跳闸.产生跳闸的原因可能是_____或_____.
23. 如图甲所示电路,电源电压U=12V且保持不变,灯L标有“8V 4W”字样,滑动变阻器的铭牌R2标有“60Ω 1A”。当闭合S,S1时,滑片P移至某处,灯L正常发光,则此时灯泡的电阻为______Ω;当只闭合S和S2时,调节R2滑片在某点和最右端移动过程中,电压表示数与R2消耗的电功率的关系图像如图乙所示,P1:P2=3:4,则可算出R1的阻值为______Ω。
三、作图与实验探究题(37分)
24. 如图所示是家庭电路中的电灯(带开关)和插座,请用笔画线代替导线将该电路补充完整。
25. 比较不同物质吸热的情况
如图甲所示,用相同规格的电加热器给质量相同的水和食用油加热,记录数据并绘制出两种液体温度随加热时间变化的图像。
(1)由图像可知,水和食用油升高相同的温度,____________的加热时间更长,说明它的吸热能力更强。换用多种液体进行实验,发现不同物质在质量相同、升高的温度相同时,吸收的热量一般不同。为了表示不同物质的这种性质差别,物理学中引入了_______________这个物理量;
(2)实验中通过___________________来反映液体吸收热量的多少。
(3)继续给水加热,水沸腾后温度计的示数如图乙所示,则它的沸点是______________。取出电加热器后,水停止沸腾,说明水在沸腾的过程中需要_______________热量。
26. 为了探究并联电路的电流规律,小薇实验组设计了如图所示的电路进行实验。
(1)在连接电路时,开关应处于_________________状态。
(2)为了防止损坏电流表,在事先不能估计电流大小的情况下,应先进行___________;小章闭合开关时,发现所使用的电流表指针向零刻度线的左侧偏转,原因可能是___________;
(3)排除故障后,她测出了L1、L2支路和干路上的电流分别为I1、I2和I,电流表示数如图中甲、乙、丙所示,可读出:I1=0.5A,I=__________A。根据测量结果,在误差允许范围内你认为并联电路中干路电流和各支路电流的关系是:_________________________________(写出关系式即可)。
(4)小敏连接了如图的实物连接图,此时,电流表测的是___________(“L1”“L2”或“干路”)的电流。若要测灯L2的电流,请你在图上只改动一根导线,完成电路的连接___________________________。(在需改动的导线上打“×”,再画出重新连接后的导线)
27. 某学习小组在“探究通电导体中电流与电阻的关系”的实验中,小丽连接了如图甲所示的电路(电源电压保持4.5V不变)。
(1)请你用笔画线代替导线将甲图实物电路连接完整(要求:滑动变阻器的滑片P右移动时电路中电流变大;导线不能交叉)______ ;
(2)连接好电路,闭合开关,发现电压表示数接近于电源电压,电流表几乎无示数,则故障为定值电阻R______;(选填“断路”或“短路”)
(3)图乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像,由图像可知R两端的电压为______V;当R的电阻由5Ω更换为10Ω时,闭合开关后,应该将滑动变阻器的滑片P向______(选填“左”或“右”)端滑动从而达到控制R两端的______不变的目的;若实验中R的阻值分别是5Ω、10Ω、15Ω,则滑动变阻器的阻值至少是______Ω。
28. 琴琴在实验室测量小灯泡额定功率,器材有:小灯泡(额定电压为2.5V,正常发光时灯丝电阻约为10Ω)、电源(电压恒为6V)、电流表、电压表、开关各一个,导线若干。若实验室中有(10Ω 0.5A)、(20Ω 0.5A)、(200Ω 0.2A)三种规格的滑动变阻器可供选择。
(1)该实验的原理是______。通过估算,滑动变阻器应选择______(选填“”“”或“”)。滑片P滑到图甲中某一位置时,电压表示数如图乙所示,若琴琴想测量小灯泡的额定功率,应将图甲中滑片P向______(选填“A”或“B”)端移动,根据图丙图像信息,可计算出小灯泡的额定功率是______W;
(2)当灯泡实际电压为额定电压一半时的实际功率为,当灯泡实际电流为额定电流一半时的实际功率为,______(选填“大于”“小于”或“等于”)。若琴琴将该灯泡与20Ω的定值电阻串联接在4.5V的电源上,则小灯泡的实际功率为______W;
(3)完成上述实验后,她又设计了如图丁所示的电路测量该小灯泡额定功率,已知电源电压仍为6V,所用电压表量程为“0~15V”,请将以下实验步骤补充完整。
①检查电路无误后,闭合开关S,将开关拨至“1”,调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为______V;
②滑动变阻器滑片不动,再将开关拨至“2”读出电压表示数为;小灯泡的额定功率______(用、、表示);
③若步骤②中,在将开关拨至“2”时,不小心将滑片向右移动了少许,其他操作正确,则测出的小灯泡额定功率比真实值______(选填“偏大”或“偏小”)。
29. 如图甲和乙所示,是探究“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验,两透明容器中密封着等质量的空气,两容器中的电阻丝串联起来连接到电源两端,通电一定时间后,比较两个U形管中液面高度差的变化。
(1)在该实验中,通过观察U形管中液面的______来反映电阻丝产生热量的多少,这种研究方法叫______法。
(2)在图甲中,通过两电阻丝的电流______,该实验是探究电流通过导体产生的热量与导体的______的关系。
(3)在图乙中,是探究电流通过导体产生的热量与______的关系,通电一段时间后,______侧容器 U形管液面高度差较大,这说明______。
(4)英国物理学家焦耳通过大量实验,首先精确地确定了电流通过导体时产生的热量跟______成正比,跟导体的电阻正比,跟通电时间成正比,这个规律叫做焦耳定律。
(5)生活中我们经常见到“电炉丝热得发红,而与其相连的导线却不怎么热”,这一现象可用______装置(选“甲”或“乙”)的实验结论解释。
四、计算题(12分)
30. 某同学家里有一款暖脚器,拆开发现里面内置一个热垫,热垫中有电热丝使热垫发热,其内部简化电路如图a所示,其铭牌上的部分信息如b表所示。[c垫=2.0×103J/(kg·℃)]求:
(b) 表
额定电压
220V
电热丝R1
880Ω
电热丝R2
1210Ω
热垫质量
0.36kg
(1)暖脚器在低温挡正常工作时,电路中的电流;
(2)暖脚器在高温挡正常工作时的功率;
(3)当关闭其他用电器,只让暖脚器单独工作,发现家里如图c所示的电能表转了10转,则可将初温为15℃的热垫加热到多少摄氏度?(不计热量损失);
31. 如图所示电路,电源电压18V恒定不变,小灯泡L标有“12V6W”的字样,滑动变阻器的规格为“200Ω1A”,电流表量程“0~0.6A”电压表量程“0~15V”,闭合开关,在电路安全的情况下(不考虑灯丝电阻的变化),求:
(1)小灯泡L正常发光时的电流;
(2)滑动变阻器的电阻允许调节的范围;
(3)灯泡消耗的最小功率.
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