【精品解析】湖南省岳阳市汨罗市2024-2025学年九年级上学期期末测试物理试题

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湖南省岳阳市汨罗市2024-2025学年九年级上学期期末测试物理试题
一、选择题:本题共12小题,每小题3分,共36分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的
1.(2024九上·汨罗期末)我国春节习俗很多,下列习俗对应的现象能用分子动理论解释的是(  )
A.大扫除清理家具上灰尘的时候尘土飞扬
B.烟花爆竹燃放后冒出浓浓白烟
C.蒸馒头的时候掀开锅盖冒出浓浓白雾
D.除夕夜家家户户做年夜饭,到处都是酒肉飘香
2.(2024九上·汨罗期末)下列改变物体内能的方式与晒太阳相同的是(  )
A.用煤气烧水 B.锻打菜刀
C.搓手取暖 D.反复弯折铁丝
3.(2024九上·汨罗期末)2023年12月9日7时39分,由蓝箭航天自主研制的朱雀二号遥三(ZQ—2 Y3)液氧甲烷运载火箭在酒泉卫星发射中心发射成功。朱雀二号也成为全球首款连续入轨的液氧甲烷火箭,其技术状态成熟度和稳定性、可靠性得到进一步验证。下列说法中正确的是(  )
A.朱雀二号火箭利用甲烷做燃料,是因为甲烷比热容大
B.朱雀二号火箭运用了最新科技,其热机效率高达100%
C.在火箭上升过程中,发动机中的高温燃气向后猛烈喷出,将机械能转化为内能
D.甲烷燃烧过程将燃料的化学能转化为内能
4.(2024九上·汨罗期末)我国新能源汽车智能化水平位居世界前列,驾驶员既可以通过传统的机械按键(开关)控制车窗的升降,也可以通过语音(开关)控制车窗的升降。下列电路中可实现上述功能的是(  )
A. B.
C. D.
5.(2024九上·汨罗期末)如图所示,电源电压是5V并保持不变,开关S闭合后电压表的示数为3V,则(  )
A.通过灯泡L1的电流比L2的电流大
B.L1两端的电压为3V
C.L2两端的电压为3V
D.若灯泡L2灯丝烧断,电压表示数为零
6.(2024九上·汨罗期末)关于导体电阻,下列说法正确的是(  )
A.由公式可知导体的电阻与导体两端的电压成正比,与通过导体的电流成反比
B.导体两端的电压为零时,导体的电阻为零,
C.只增加导体的横截面积,导体的电阻增大
D.导体的电阻越小,表示导体对电流的阻碍作用越小
7.(2024九上·汨罗期末)下列用电器利用电流热效应工作的是(  )
A.电视机 B.电风扇 C.电烤箱 D.吸尘器
8.(2024九上·汨罗期末)智能手机在现代生活中的作用越来越重要。如图所示,手机上有“省电模式”,延长了手机的使用时间。关于手机“省电模式”开启后,下列说法中正确的是(  )
A.增加了手机消耗的电能 B.减少了手机消耗的电能
C.增大了手机的电功率 D.减小了手机的电功率
9.(2024九上·汨罗期末)指南针是我国古代四大发明之一,早期的指南针叫“司南”,如图所示。关于司南的说法正确的是(  )
A.司南周围存在磁场,不存在磁感线
B.司南周围的磁场分布是均匀的
C.司南只有一个磁极在其勺柄上
D.司南对放入其周围的铜棒有力的作用
10.(2024九上·汨罗期末)电子车票,也称“无纸化”车票,乘客网上购票后,直接通过“刷身份证”或“扫手机”即可顺利进站。乘客通过刷身份证进站时,将身份证靠近检验口,机器感应电路中就会产生电流,从而识别乘客身份。与这一原理相同的是(  )
A. B.
C. D.
11.(2024九上·汨罗期末)有关家庭电路和安全用电常识,下列说法正确的是(  )
A.当使用试电笔时,手指必须接触笔尾金属体
B.当保险丝熔断后,可以用铜丝代替
C.出现保险丝熔断的现象,其原因一定是由于电路中用电器过多
D.家用电器电线的绝缘皮破损了仍继续使用
12.(2024九上·汨罗期末)小东利用热敏电阻制作高温报警器,要求环境温度T达到或超过某一温度T0时,报警器报警,其电路图如图所示,图中电源电压U=21V,定值电阻R0=1.4kΩ,热敏电阻R的阻值随环境温度T变化的情况如表所示。当报警器两端电压达到或超过14V时,报警器报警。下列说法正确的是(  )
环境温度T/℃ 5 10 20 30 40 50 60
热敏电阻R/kΩ 6.0 4.4 2.8 1.8 1.1 0.8 0.7
A.热敏电阻的阻值随环境温度的升高而增大
B.T0=20℃
C.若想将T0变小,只将R0换为阻值更小的定值电阻即可实现
D.若将T0设置为40℃,只将电源电压提高到25V即可实现
二、填空题:本题共4小题,每空2分,共18分
13.(2024九上·汨罗期末)人类的发展史也是利用燃料的历史,从干木柴、煤炭、液化气到天然气;天然气的应用是当今的主流;完全燃烧0.28m3的天然气可以放出   J的热量,若这些热量30%被水吸收,可让   kg得水温度升高20℃。[已知天然气热值q=3.0×107J/m3,水的比热容c=4.2×103J/(kg·℃)]
14.(2024九上·汨罗期末)小明利用铅笔芯和鳄鱼夹制作了简易调光灯,装置如图所示。电路中有一处明显错误是    ;改正后,闭合开关,改变鳄鱼夹M、N之间距离,发现灯泡亮度会发生变化,鳄鱼夹与铅笔芯组合在一起相当于一个    。
15.(2024九上·汨罗期末)甲、乙、丙、丁四个轻质小球,用细线悬挂起来,它们的相互作用情况如图。则甲、乙带   (选填“同种”或“异种”)电荷;若丙带负电,则丁   (选填“一定带正电”“可能带正电也可能不带电”或“可能带负电”)。
16.(2024九上·汨罗期末)(1)A、B两只灯泡,其I﹣U关系图像如图甲所示。将A、B两灯并联在电路中,当干路的电流为1A时,A灯的电阻为   Ω;将A、B两灯串联在电源电压为5V的电路中,此时电路中的总功率是   W。
(2)如图乙所示电路图中,恒流电源始终为电路提供大小恒定不变的电流,设灯泡L电阻不变,闭合开关S,将滑动变阻器R的滑片向右移动时(灯泡L始终工作),灯泡L的实际功率将   (填“变大”、“变小”或“不变”)。
三、作图与实验探究题:本题共5小题,作图每问2分,填空每空2分,共28分
17.(2024九上·汨罗期末)请在对应括号内标出图中通电螺线管左端磁极和小磁针静止时右端的磁极。
18.(2024九上·汨罗期末)请根据图中的三孔插座的连过接情况,将图中的开关和控制的灯泡的电路图补充完整。
19.(2024九上·汨罗期末)如图所示,小明同学在做“比较不同物质吸热能力”的实验时,他在两只相同的烧杯里分别装入水和食用油,比较它们吸热的情况;
(1)按照控制变量法的实验要求,应该在烧杯中放入   (选填“相同”或“不同”)的电加热器;
(2)图乙是小明根据实验数据绘制的图像,你认为b是   (选填“水”或“食用油”)的图像;
(3)小明通过实验得出结论:不同物质,在质量相等、升高的温度相同时,吸收的热量   (选填“相同”或“不同”)。
20.(2024九上·汨罗期末)某物理兴趣小组的同学对“电与磁”非常感兴趣,他们共同完成了以下实验。
实验一:探究通电螺线管外部磁场的分布。
(1)如图甲所示,闭合开关后,小磁针发生偏转,说明通电螺线管周围存在磁场。此时,如果移走小磁针,该结论   (选填“成立”或“不成立”);
(2)小明对调电源正负极后重新实验,发现小磁针静止时N极指向与原来相反,说明通电螺线管的磁场方向与   有关;
实验二:探究什么情况下磁可以生电。
(3)棒AB的材料应选用   (选填“铜”或“塑料”);
(4)下列操作,电路中能产生电流的是   (选填所有符合要求的选项序号)。
①蹄形磁体和棒都静止
②蹄形磁体静止,棒AB左右运动
③蹄形磁体静止,棒AB竖直上下运动
④棒AB静止,蹄形磁体左右运动
21.(2024九上·汨罗期末)在“探究电流与电压的关系”实验中,保持定值电阻R不变,小明设计了如图甲所示的电路图并进行实验。
(1)连接电路前,电流表有示数,应该对电流表进行   ;
(2)连接电路时,开关S应处于   状态;
(3)连接完电路,实验前应将滑动变阻器的滑片P移至   端;
(4)某次实验中,电流表指针偏转如图乙所示,示数为   A;
(5)实验测出五组数据记录在表格中,为了找到电阻一定时,电流与电压的关系,应该怎样处理数据?   (列举一种方法即可)。
数据序号 1 2 3 4 5
电压U/V 1.2 1.6 1.8 2.0 2.4
电流I/A 0.12 0.16 0.18 0.20 0.24
四、综合题:本题共2小题,第22题8分,第23题10分,共18分
22.(2024九上·汨罗期末)小明给爷爷房间设计了一个夜灯工作的电路模型,如图所示。电源电压恒为6V,地灯L1标有“6V 3W”字样,床灯L2标有“6V 6W”字样。
(1)闭合开关S1,断开开关S2,灯   发光;
(2)求L2正常工作时的电阻R2;   
(3)闭合开关S1、S2,求整个电路工作1min消耗的电能。   
23.(2024九上·汨罗期末)如图甲所示的新型电饭锅,其简化电路如图乙所示,该电饭锅有两个挡位分别是加热和保温,R1、R2均为电热丝,R1阻值为55Ω,R2阻值为385Ω。S1是半自动控制开关,除了由0打到1是由人工控制外,1到2可以自动切换。当将锅内食物加热到105℃时,开关自动打到2,直到温度降低到65℃时温控开关S2闭合,进入保温阶段。某次把电饭锅接入220V的电路中,在电饭锅工作的过程中,锅内食物的温度随时间的变化图像如图丙所示,整个工作过程中电饭锅每秒向外散失的热量视为相等,求:
(1)该电饭锅加热过程中,电热丝的内能增加是通过    的方式实现的;锅内食物煮熟后,整个房间都弥漫着食物的香味,这是   现象。
(2)电饭锅处于加热挡工作10min时所消耗的电能是多少J?
(3)该电饭锅处于加热挡时的加热效率是多少?
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】分子热运动
【解析】【解答】A.尘土飞扬是固体颗粒运动,不是分子运动,A不符合题意;
B.烟花爆竹燃放后冒出浓浓白烟,是固体颗粒,不是分子,B不符合题意;
C.锅盖上冒出浓浓白雾,是水蒸气液化形成的小水珠,不是分子,C不符合题意;
D.酒肉飘香,是分子无规则运动形成的扩散现象,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】尘土飞扬、白雾、白烟是固体、小液滴运动,闻到气味,是分子的无规则运动。
2.【答案】A
【知识点】做功改变物体内能;热传递改变物体内能
【解析】【解答】晒太阳时,人吸收太阳的热量,则属于热传递改变物体的内能。
A.用煤气烧水时,水吸收煤气燃烧产生的热量,是通过热传递改变物体的内能,故A符合题意;
B.锻打菜刀时,通过撞击做功的方式将机械能转化为内能,属于做功改变物体的内能,故B不符合题意;
C.搓手取暖时,通过摩擦做功的方式将机械能转化为内能,属于做功改变物体的内能,故C不符合题意;
D.反复弯折铁丝时,通过弯折的方式将机械能转化为铁丝的内能,此过程是通过做功改变物体的内能,故D不符合题意。
故选A。
【分析】改变物体内能的方式:做功,本质为能量的转化;热传递,本质为能量的转移。
3.【答案】D
【知识点】机械能及其转化;燃料的热值;能量的转化或转移
【解析】【解答】 解:A.火箭用甲烷作燃料,是因为甲烷的热值大,与比热容无关,故A错误,不符合题意;
B.通过技术改进可以便热机的效率提高,但总存在机械摩擦,因此要做额外功,热机效率一定不会达到100%,故B错误,不符合题意;
C.在火箭上升过程中,火箭发动机中的高温燃气向后猛烈喷出,将内能转化为机械能,故C错误,不符合题意;
D.甲烷燃料具有化学能,甲烷燃烧时,甲烷燃料的化学能转化为内能,故D正确,符合题意;
故选:D。
【分析】 (1)热值是燃料本身的特性,只与燃料的种类有关,与燃料的质量、放出热量的多少以及是否充分燃烧无关;
(2)发动机的能量转化过程:将燃料的化学能转变为内能,再由内能转变为机械能;
(3)热机效率是指热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量的比值。
4.【答案】B
【知识点】串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】根据题意可知,两个开关对电动机的控制互不影响,故两开关并联,与电动机串联,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【分析】电路的串并联:串联:电路元件首位相连,用电器相互干扰,并联:电路元件首首相连,用电器互不干扰,开关在干路上控制整个电路的通断,开关在支路上控制单个支路的通断;家庭、公共场所的电路为并联电路。
5.【答案】C
【知识点】串联电路的电流规律;电压的测量及电压表的使用;串联电路的电压规律
【解析】【解答】 解:A、由电路图知,闭合开关S时,灯L1与L2串联,电压表测灯L2两端电压,串联电路中各处的电流相等,通过L1的电流等于通过L2的电流,故A错误;
BC、灯L2两端的电压U2=3V,L1两端的电压为U1=U-U2=5V-3V=2V,故C正确,B错误;
D、若L2灯丝烧断,电压表串联在电路中,电压表的示数等于电源电压,故D错误。
故选:C。
【分析】 分析电路结构,明确各电路元件的连接方式及电压表的作用,根据串联分压的特点解答。
6.【答案】D
【知识点】电阻;影响电阻大小的因素
【解析】【解答】 解:AB、导体的电阻是导体的一种性质,导体电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关,与导体两端的电压和流过导体的电流无关,故AB错误;
C、导体的长度和材料、温度相同时,导体的横截面积越大,电阻越小,故C错误;
D、电阻表示导体对电流的阻碍作用,电阻越小,说明导体对电流的阻碍作用越小,故D正确。
故选:D。
【分析】导体的电阻是导体的一种性质,反映了导体对电流阻碍作用的大小;电阻大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关,与导体中的电流、导体两端的电压大小无关。
7.【答案】C
【知识点】能量的转化或转移;电流的热效应
【解析】【解答】A.电视机工作时,将电能转化光能和声能,没有利用电流的热效应,故A不符合题意;
B.电风扇工作时,将电能转化为机械能,没有利用电流的热效应,故B不符合题意;
C.电烤箱工作时,将电能转化为内能,利用电流的热效应工作,故C符合题意;
D.吸尘器工作时,产生机械能,将电能转化机械能,不利用电流的热效应工作,故D不符合题意。
故选C。
【分析】根据用电器转化电能的方向,判断能量变化,电热器利用了电流的热效应。
8.【答案】D
【知识点】电功的计算;电功率的计算
【解析】【解答】 解:当手机“电量”所剩无几时,即W一定,由可得,要延长使用时间t,则减小总功率P,因此手机的“省电模式”来是通过减小总功率的方式来延长使用时间的。
故选:D。
【分析】由公式W=Pt知,手机“省电模式”,是在手机电池储存电能一定的前提下,通过减小输出功率延长使用时间的。
9.【答案】A
【知识点】磁感线及其特点
【解析】【解答】A.司南周围存在地磁场,不存在磁感线,故A正确;
B.司南周围的磁场分布不均匀,故B错误;
C.任何一个磁体都有两个磁极,故C错误;
D.铜不能被磁铁吸引,故司南对放入其周围的铜棒没有有力的作用,D错误。
故选A 。
【分析】1、磁感线: 在磁场中画一些曲线,使曲线上任何一点的切线方向都跟这一点的磁场方向相同,磁感线是人为假想表征磁场方向和强弱的 的物理量,磁感线从N极出发,回到S极
2、磁性作用规律:异性磁极相互吸引,同种磁极相互排斥, 磁性是能够吸引铁、钴、镍等金属的性质 。
10.【答案】B
【知识点】电路的构成及电路图;通电直导线周围的磁场;产生感应电流的条件;发电机的构造和原理
【解析】【解答】解:由题意可知,刷身份证时会产生感应电流,即由磁产生电,有感应电流产生,所以其工作原理为电磁感应现象;
A、图示为奥斯特实验,说明通电导线周围存在磁场,故A不符合题意;
B、图中没有电源,闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,会产生感应电流,这是电磁感应现象,故B符合题意;
C、闭合开关,灯泡中有电流通过,灯丝发热发光,是电流的热效应,故C不符合题意;
D、图中有电源,为电动机的工作原理,说明通电导体在磁场中受力而运动,故D不符合题意。
故选:B。
【分析】刷身份证是利用电磁感应原理,分析选项四幅图,找出符合题意的选项即可。
11.【答案】A
【知识点】测电笔的使用;熔断器的作用及保险丝的选择;安全用电原则
【解析】【解答】A.当使用试电笔时,手指必须接触笔尾金属体,A符合题意;
B.保险丝要求电阻大,熔点低的材料,当保险丝熔断后,不能用铜丝代替,B不符合题意;
C.出现保险丝熔断的现象,可能是由于电路中用电器过多,也可能发生了短路,C不符合题意;
D.家用电器电线的绝缘皮破损了,不能继续使用,D不符合题意。
故答案为:A.
【分析】使用测电笔时,手要接触金属笔尾;保险丝要用电阻大、熔点低的材料;电路中电流过大,可能发生短路,可能总功率过大。
12.【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】解:A、由表格可知热敏电阻的阻值随环境温度的升高而减小,故A错误;
B、闭合开关,两电阻串联接入电路,报警器与定值电阻并联接入电路,当报警器两端电压达到或超过14V时,报警器报警,
并联电路各支路两端电压相等,根据欧姆定律可知此时通过电路的电流:,串联电路总电压等于各部分电压之和,此时热敏电阻两端的电压:UR=U-U0=21V-14V=7V,
根据欧姆定律可得热敏电阻接入电路的阻值:,则T0=60℃,故B错误;
C.若想将T0变小,由表中数据可知热敏电阻的阻值变大。因为报警器两端电压不变,总电压不变,由串联电路电压规律可知,热敏电阻两端的电压也不变,热敏电阻的阻值变大,根据 可知,电路中电流变小。因为报警器两端电压不变,电路中电流变小,根据 可知,R0应换为阻值更大的电阻,故C错误;
D.若将T0设置为40℃,由表中数据可知热敏电阻的阻值是1.1kΩ,因为报警器两端电压不变,由串联分压原理可知,即:,解得U热1=11V,由串联电路电压规律可知,电源电压为U总=U定+U热1=14V+11V=25V,故D正确。
故选:D。
【分析】A、由表格可知热敏电阻的阻值随环境温度的升高而减小;
B、闭合开关,两电阻串联接入电路,报警器与定值电阻并联接入电路,当报警器两端电压达到或超过14V时,报警器报警,根据欧姆定律计算此时通过电路的电流,根据串联电路电压规律计算此时热敏电阻两端的电压,根据欧姆定律计算热敏电阻接入电路的阻值,由表格可知T0的值;
C、将R0换为阻值更小的定值电阻,报警器报警时通过电路的电流变大,根据欧姆定律可知热敏电阻接入电路的阻值阻值变小,由表格可知报警器报警温度升高;
D、将T0设置为40℃,由表格可知热敏电阻接入电路的阻值为1.1kΩ,根据欧姆定律计算此时热敏电阻两端的电压,根据串联电路电压规律计算电源电压。
13.【答案】8.4×106;30
【知识点】比热容的定义及其计算公式;燃料的热值
【解析】【解答】 解:完全燃烧0.28m3的天然气放出的热量:Q放=Vq=0.28m3×3.0×107J/m3=8.4×106J;
由题知,水吸收的热量:Q吸=30%×Q放=30%×8.4×106J=2.52×106J;
由Q吸=cmΔt可知,水的质量:。
故答案为:8.4×106;30。
【分析】 根据Q放=Vq求出完全燃烧0.28m3的天然气放出的热量;由题知,这些热量30%被水吸收,即Q吸=30%×Q放,利用Q吸=cmΔt计算水的质量。
14.【答案】电流表的正负接线柱接反了;滑动变阻器
【知识点】电流的测量及电流表的使用;滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【解答】解:(1)根据电流表的连接可知,电路中的一处错误是电流表的正负接线柱接反了;
(2)改变鳄鱼夹M、N之间距离,接入电路的电阻发生了变化,从而引起灯泡亮度变化,故鳄鱼夹与铅笔芯组合在一起相当于一个滑动变阻器。
故答案为:电流表的正负接线柱接反了;滑动变阻器。
【分析】 (1)连接电流表时,应使电流从正接线柱流入,负接线柱流出;
(2)灯泡亮度发生变化,说明串联电路中的电流大小发生变化,由此判断鳄鱼夹与铅笔芯组合相当于哪个电路元件。
15.【答案】同种;可能带正电也可能不带电
【知识点】电荷间的相互作用规律;物体带电情况的判断
【解析】【解答】解 :由图可知,甲、乙相互排斥,根据同种电荷相互排斥可知,则甲、乙带同种电荷;
异种电荷相互吸引,带电体能吸引轻小物体。由于丙带负电,丙、丁相互吸引,则丁可能带正电荷或不带电。
故答案为:同种;可能带正电也可能不带电。
【分析】排斥的一定带同种电荷,吸引的可能带异种电荷,可能一个带电,一个不带电。
16.【答案】(1)5;2
(2)变小
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】 解:(1)由题意可知,将A、B两灯并联在电路中,当干路的电流为1A时,因并联电路中各支路两端的电压相等,且干路电流等于各支路电流之和,所以,由图像可知,当U=3V,IA=0.6A,IB=0.4A时符合,由可得,A的电阻为。将A、B两灯串联在电源电压为5V电路中时,因串联电路中各处的电流相等,且两灯泡两端的电压等于电源的电压,所以由图像可知,当电路中的电流I'=0.4A,两灯泡两端电压分别为UA=2V,UB=3V时符合,
则电源电压U'=UA+UB=2V+3V=5V,
两灯消耗的总功率为P=U'I'=5V×0.4A=2W。
(2)图乙中,灯泡L和滑动变阻器R并联,当滑片右移,滑动变阻器的阻值变小,电路总电阻变小,因电路的电流大小不变,由欧姆定律可知电源电压变小,又因灯泡L的电阻不变,根据并联电路各支路电压等于电源电压可知灯泡L支路电压变小,根据可知,灯泡L的实际功率变小。
故答案为:(1)5;2;(2)变小。
【分析】 (1)由题意可知,将A、B两灯并联在电路中,当干路的电流为1A时,根据并联电路的特点结合图象读出符合要求的电流与电压,根据欧姆定律求出甲的电阻;
将A、B两灯串联在电源电压为5V电路中时,通过它们的电流相等,且电路的总电压等于电源的电压,根据图象读出符合题意的电流和电压,根据P=UI求出两灯消耗的总功率。
(2)由电路图知小灯泡与滑动变阻器并联,根据滑动变阻器R的滑片向右移动时电阻的变化判断出电路总电阻的变化,由于电路的总电流不变,根据U=IR判断出电源电压的变化以及小灯泡两端电压的变化,根据判断出小灯泡的实际功率的变化。
(1)[1]由题意可知,将A、B两灯并联在电路中,当干路的电流为1.0A时,因并联电流中各支路两端的电压相等,且干路电流等于各支路两端的电压相等,且干路电流等于各支路电流之和,所以,由图像可知,当U=3V,IA=0.6A,IB=0.4A时符合,由可得,A的电阻为。
[2]将A、B两灯串联在电源电压为5V电路中时,因串联电路中各处的电流相等,且两灯泡两端的电压等于电源的电压,所以,由图像可知,当电路中的电流,两灯泡两端电压分别为,时符合,则两灯消耗的总功率为。
(2)图乙中,灯泡L和滑动变阻器R并联,当滑片右移,滑动变阻器的阻值变小,电路总电阻变小,因电路的电流大小不变,由欧姆定律可知电源电压变小,又因灯泡L的电阻不变,根据并联电路各支路电压等于电源电压可知灯泡L支路电压变小,根据可知,灯泡L的实际功率变小。
17.【答案】
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】 解:根据图示可知,电流从螺线管的右上端流入,左下端流出,根据安培定则可知,螺线管的右端为S极、左端为N极;根据磁极间的相互作用规律:异名磁极相互吸引可知,小磁针的左端为N极、右端为S极,如图所示:
【分析】 根据螺线管中电流的方向,利用安培定则判定螺线管的磁性,根据磁极间的相互作用规律分析小磁针的磁性。
18.【答案】
【知识点】家庭电路的组成;家庭电路的连接
【解析】【解答】 解:根据图示可知,三孔插座的右孔接最上面的线,所以最上面的线为火线;上孔接的是地线;左孔接触的是零线;
开关接在火线与灯之间,灯的中间的接线柱与开关相接,螺旋套与零线相接,如下图所示:
【分析】 三孔插座的接法:上孔接地线、左孔接零线、右孔接火线;
电灯的连接方法:火线首先过开关,然后进入灯泡顶端的金属块,零线直接进入螺旋套。
19.【答案】(1)相同
(2)水
(3)不同
【知识点】探究不同物质的吸热能力
【解析】【解答】 解:(1)根据控制变量法,为了使水和食用油在相同时间内吸收的热量相同,应该在烧杯中放入相同的电加热器,因为相同的电加热器在相同的时间内放出相同的热量。
(2)由图乙可知,相同质量的水和食用油,加热相同时间,吸收的热量相同,因为水的比热容大,根据,水升高的温度较小,故图线b对应的物质是水。
(3)由图乙可知:不同物质,在质量相等、升高的温度相同时,加热时间不同,即吸收的热量不同。
故答案为:(1)相同;(2)水;(3)不同。【分析】 (1)我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转换法;
(2)由已知条件和水的比热容大,根据图乙和分析;
(3)根据图乙得出吸收热量的关系。
(1)为了使水和食用油在相同时间内吸收的热量相同,应该在烧杯中放入相同的电加热器,因为相同的电加热器在相同的时间内放出相同的热量。
(2)由图乙可知,相同质量的水和食用油,加热相同时间,吸收的热量相同,因为水的比热容大,根据,水升高的温度较小,故图线b对应的物质是水。
(3)由图乙可知:不同物质,在质量相等、升高的温度相同时,加热时间不同,即吸收的热量不同。
20.【答案】成立;电流方向;铜;②④
【知识点】通电螺线管的磁场;产生感应电流的条件
【解析】【解答】 解:(1)实验中,通过小磁针来反映磁场的存在,但如果移走小磁针,磁场依然存在,即结论仍成立;
(2)实验中,对调电源正负极,小磁针静止时N极指向与原来相反,说明通电螺线管的磁场方向与电流方向有关;
(3)棒AB的材料应选用导体材料铜;
(4)实验说明:闭合电路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时才会产生感应电流,这就是电磁感应现象,
①蹄形磁体和棒都静止,没有运动不产生电流;
②蹄形磁体静止,棒AB左右运动,切割了磁感线,可以产生电流;
③蹄形磁体静止,棒AB竖直上下运动,没有切割磁感线,不产生电流;
④棒AB静止,蹄形磁体左右运动,切割磁感线运动,产生电流,故选:②④。
故答案为:(1)成立;(2)电流方向;(3)铜;(4)②④。
【分析】 (1)电流周围存在的磁场是真实的,不会由于小磁针的有无而消失;
(2)通电螺线管的磁场方向与电流方向有关;
(3)(4)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,会产生感应电流,这一现象叫电磁感应现象,发电机就是利用这一原理制成的。
21.【答案】调零;断开;B;0.1;做出U-I图像
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】 解:(1)题干说连接电路前,电流表有示数,故答案为调零;
(2)连接实物电路的基本要求是开关断开,故答案为断开;
(3)滑动变阻器的原理是改变连接电路中电阻丝的长度,故答案为B端;
(4)使用的0-0.6A的量程,分度值为0.02A,故答案为0.1A;
(5)观察实验数据发现,或I-U图像是一条过原点的直线,所以电阻一定时,电流与电压成正比。
故答案为:(1)调零;(2)断开;(3)B;(4)0.1;(5)做出U-I图像。
【分析】 (1)电流表使用前应观察零刻度线是否指零;
(2)安全用电的基本操作是连接实物电路开关需断开;
(3)滑动变阻器的原理是改变电路中电阻丝的长度,长度越长,电阻越大;
(4)电流表看量程和分度值后再读数;
(5)分析实验数据中电压和电流的关系或者画I-U图像,观察图像的特点。
22.【答案】L1;6Ω;540J
【知识点】电路的三种状态;电功率的计算
【解析】【解答】解:(1)当闭合开关S1、断开开关S2时,电路中只有L1,灯L1发光;
(2)灯L2的额定电压为6V、额定功率为6W,
由得L2正常工作时的电阻:;
(3)闭合开关S1、S2,灯L1、L2并联,灯两端的电压等于其额定电压,实际功率等于其额定功率,
则L1的实际功率P1=P额1=3W,L2的实际功率P2=P额2=6W,
整个电路工作1min消耗的电能:W=W1+W2=P1t+P2t=3W×60s+6W×60s=540J。
故答案为:(1)L1;(2)L2正常工作时的电阻为6Ω;(3)整个电路工作1min消耗的电能为540J。
【分析】 (1)分析闭合开关S1、断开开关S2时的电路组成,得出哪一盏灯发光;
(2)知道灯L2的额定电压、额定功率,利用求L2正常工作时的电阻;
(3)闭合开关S1、S2,灯L1、L2并联,灯两端的电压等于其额定电压,实际功率等于其额定功率,利用W=Pt计算整个电路工作1min消耗的电能。
23.【答案】(1)电流做功;扩散
(2)解:当开关S1闭合到1的位置,电饭锅处于加热挡工作时的电路,此时10min消耗的电能。答:电饭锅处于加热挡工作10min时所消耗的电能为52800J。
(3)解:当温度下降到65℃时,处于保温状态,温度不变,此时散失的热量和电阻丝产生的热量相等,且已知整个工作过程中电饭锅每秒向外散失的热量视为相等,
则t时间内散热的热量:,
t时间内加热挡电流做的功:,
则电饭锅处于加热挡时的加热效率:。
答:电饭锅处于加热挡时的加热效率为87.5%。
【知识点】电功率的计算
【解析】【解答】 解:(1)饭锅加热过程中,电流做功把电能转化为内能,;锅内食物点熟后,整个房间都弥漫着食物的香味,说明分子在不停地做无规则运动,属于扩散现象;
答:(1)电流做功;扩散;
【分析】(1)电饭锅加热过程中,电热丝的内能增加是通过电流做功的方式实现的;锅内食物点熟后,整个房间都弥漫着食物的香味,说明分子在不停地做无规则运动;
(2)根据乙图可知当开关S1闭合到1的位置,电饭锅处于加热挡工作时的电路,R1在工作,10min消耗的电能;
(3)由题意知,当温度下降到65℃时,处于保温状态,因为此时温度不变,所以此电阻丝单位时间每放出的热量和散失的热量相等,整个工作过程中电饭锅每秒向外散失的热量视为相等,可求出电饭锅加热挡时的加热效率。
(1)[1]饭锅加热过程中,电流做功把电能转化为内能,使电热丝的内能增加。
[2]锅内食物熟后,整个房间都弥漫着食物的香味,说明分子在不停地做无规则运动,属于扩散现象。
(2)当开关S1闭合到1的位置,电饭锅处于加热挡工作时的电路,此时10min消耗的电能为
(3)当温度下降到65℃时,处于保温状态,温度不变,此时散失的热量和电阻丝产生的热量相等,为
电饭锅加热挡电流做的功为
电饭锅处于加热挡时的加热效率为
1 / 1湖南省岳阳市汨罗市2024-2025学年九年级上学期期末测试物理试题
一、选择题:本题共12小题,每小题3分,共36分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的
1.(2024九上·汨罗期末)我国春节习俗很多,下列习俗对应的现象能用分子动理论解释的是(  )
A.大扫除清理家具上灰尘的时候尘土飞扬
B.烟花爆竹燃放后冒出浓浓白烟
C.蒸馒头的时候掀开锅盖冒出浓浓白雾
D.除夕夜家家户户做年夜饭,到处都是酒肉飘香
【答案】D
【知识点】分子热运动
【解析】【解答】A.尘土飞扬是固体颗粒运动,不是分子运动,A不符合题意;
B.烟花爆竹燃放后冒出浓浓白烟,是固体颗粒,不是分子,B不符合题意;
C.锅盖上冒出浓浓白雾,是水蒸气液化形成的小水珠,不是分子,C不符合题意;
D.酒肉飘香,是分子无规则运动形成的扩散现象,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】尘土飞扬、白雾、白烟是固体、小液滴运动,闻到气味,是分子的无规则运动。
2.(2024九上·汨罗期末)下列改变物体内能的方式与晒太阳相同的是(  )
A.用煤气烧水 B.锻打菜刀
C.搓手取暖 D.反复弯折铁丝
【答案】A
【知识点】做功改变物体内能;热传递改变物体内能
【解析】【解答】晒太阳时,人吸收太阳的热量,则属于热传递改变物体的内能。
A.用煤气烧水时,水吸收煤气燃烧产生的热量,是通过热传递改变物体的内能,故A符合题意;
B.锻打菜刀时,通过撞击做功的方式将机械能转化为内能,属于做功改变物体的内能,故B不符合题意;
C.搓手取暖时,通过摩擦做功的方式将机械能转化为内能,属于做功改变物体的内能,故C不符合题意;
D.反复弯折铁丝时,通过弯折的方式将机械能转化为铁丝的内能,此过程是通过做功改变物体的内能,故D不符合题意。
故选A。
【分析】改变物体内能的方式:做功,本质为能量的转化;热传递,本质为能量的转移。
3.(2024九上·汨罗期末)2023年12月9日7时39分,由蓝箭航天自主研制的朱雀二号遥三(ZQ—2 Y3)液氧甲烷运载火箭在酒泉卫星发射中心发射成功。朱雀二号也成为全球首款连续入轨的液氧甲烷火箭,其技术状态成熟度和稳定性、可靠性得到进一步验证。下列说法中正确的是(  )
A.朱雀二号火箭利用甲烷做燃料,是因为甲烷比热容大
B.朱雀二号火箭运用了最新科技,其热机效率高达100%
C.在火箭上升过程中,发动机中的高温燃气向后猛烈喷出,将机械能转化为内能
D.甲烷燃烧过程将燃料的化学能转化为内能
【答案】D
【知识点】机械能及其转化;燃料的热值;能量的转化或转移
【解析】【解答】 解:A.火箭用甲烷作燃料,是因为甲烷的热值大,与比热容无关,故A错误,不符合题意;
B.通过技术改进可以便热机的效率提高,但总存在机械摩擦,因此要做额外功,热机效率一定不会达到100%,故B错误,不符合题意;
C.在火箭上升过程中,火箭发动机中的高温燃气向后猛烈喷出,将内能转化为机械能,故C错误,不符合题意;
D.甲烷燃料具有化学能,甲烷燃烧时,甲烷燃料的化学能转化为内能,故D正确,符合题意;
故选:D。
【分析】 (1)热值是燃料本身的特性,只与燃料的种类有关,与燃料的质量、放出热量的多少以及是否充分燃烧无关;
(2)发动机的能量转化过程:将燃料的化学能转变为内能,再由内能转变为机械能;
(3)热机效率是指热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量的比值。
4.(2024九上·汨罗期末)我国新能源汽车智能化水平位居世界前列,驾驶员既可以通过传统的机械按键(开关)控制车窗的升降,也可以通过语音(开关)控制车窗的升降。下列电路中可实现上述功能的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】根据题意可知,两个开关对电动机的控制互不影响,故两开关并联,与电动机串联,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【分析】电路的串并联:串联:电路元件首位相连,用电器相互干扰,并联:电路元件首首相连,用电器互不干扰,开关在干路上控制整个电路的通断,开关在支路上控制单个支路的通断;家庭、公共场所的电路为并联电路。
5.(2024九上·汨罗期末)如图所示,电源电压是5V并保持不变,开关S闭合后电压表的示数为3V,则(  )
A.通过灯泡L1的电流比L2的电流大
B.L1两端的电压为3V
C.L2两端的电压为3V
D.若灯泡L2灯丝烧断,电压表示数为零
【答案】C
【知识点】串联电路的电流规律;电压的测量及电压表的使用;串联电路的电压规律
【解析】【解答】 解:A、由电路图知,闭合开关S时,灯L1与L2串联,电压表测灯L2两端电压,串联电路中各处的电流相等,通过L1的电流等于通过L2的电流,故A错误;
BC、灯L2两端的电压U2=3V,L1两端的电压为U1=U-U2=5V-3V=2V,故C正确,B错误;
D、若L2灯丝烧断,电压表串联在电路中,电压表的示数等于电源电压,故D错误。
故选:C。
【分析】 分析电路结构,明确各电路元件的连接方式及电压表的作用,根据串联分压的特点解答。
6.(2024九上·汨罗期末)关于导体电阻,下列说法正确的是(  )
A.由公式可知导体的电阻与导体两端的电压成正比,与通过导体的电流成反比
B.导体两端的电压为零时,导体的电阻为零,
C.只增加导体的横截面积,导体的电阻增大
D.导体的电阻越小,表示导体对电流的阻碍作用越小
【答案】D
【知识点】电阻;影响电阻大小的因素
【解析】【解答】 解:AB、导体的电阻是导体的一种性质,导体电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关,与导体两端的电压和流过导体的电流无关,故AB错误;
C、导体的长度和材料、温度相同时,导体的横截面积越大,电阻越小,故C错误;
D、电阻表示导体对电流的阻碍作用,电阻越小,说明导体对电流的阻碍作用越小,故D正确。
故选:D。
【分析】导体的电阻是导体的一种性质,反映了导体对电流阻碍作用的大小;电阻大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关,与导体中的电流、导体两端的电压大小无关。
7.(2024九上·汨罗期末)下列用电器利用电流热效应工作的是(  )
A.电视机 B.电风扇 C.电烤箱 D.吸尘器
【答案】C
【知识点】能量的转化或转移;电流的热效应
【解析】【解答】A.电视机工作时,将电能转化光能和声能,没有利用电流的热效应,故A不符合题意;
B.电风扇工作时,将电能转化为机械能,没有利用电流的热效应,故B不符合题意;
C.电烤箱工作时,将电能转化为内能,利用电流的热效应工作,故C符合题意;
D.吸尘器工作时,产生机械能,将电能转化机械能,不利用电流的热效应工作,故D不符合题意。
故选C。
【分析】根据用电器转化电能的方向,判断能量变化,电热器利用了电流的热效应。
8.(2024九上·汨罗期末)智能手机在现代生活中的作用越来越重要。如图所示,手机上有“省电模式”,延长了手机的使用时间。关于手机“省电模式”开启后,下列说法中正确的是(  )
A.增加了手机消耗的电能 B.减少了手机消耗的电能
C.增大了手机的电功率 D.减小了手机的电功率
【答案】D
【知识点】电功的计算;电功率的计算
【解析】【解答】 解:当手机“电量”所剩无几时,即W一定,由可得,要延长使用时间t,则减小总功率P,因此手机的“省电模式”来是通过减小总功率的方式来延长使用时间的。
故选:D。
【分析】由公式W=Pt知,手机“省电模式”,是在手机电池储存电能一定的前提下,通过减小输出功率延长使用时间的。
9.(2024九上·汨罗期末)指南针是我国古代四大发明之一,早期的指南针叫“司南”,如图所示。关于司南的说法正确的是(  )
A.司南周围存在磁场,不存在磁感线
B.司南周围的磁场分布是均匀的
C.司南只有一个磁极在其勺柄上
D.司南对放入其周围的铜棒有力的作用
【答案】A
【知识点】磁感线及其特点
【解析】【解答】A.司南周围存在地磁场,不存在磁感线,故A正确;
B.司南周围的磁场分布不均匀,故B错误;
C.任何一个磁体都有两个磁极,故C错误;
D.铜不能被磁铁吸引,故司南对放入其周围的铜棒没有有力的作用,D错误。
故选A 。
【分析】1、磁感线: 在磁场中画一些曲线,使曲线上任何一点的切线方向都跟这一点的磁场方向相同,磁感线是人为假想表征磁场方向和强弱的 的物理量,磁感线从N极出发,回到S极
2、磁性作用规律:异性磁极相互吸引,同种磁极相互排斥, 磁性是能够吸引铁、钴、镍等金属的性质 。
10.(2024九上·汨罗期末)电子车票,也称“无纸化”车票,乘客网上购票后,直接通过“刷身份证”或“扫手机”即可顺利进站。乘客通过刷身份证进站时,将身份证靠近检验口,机器感应电路中就会产生电流,从而识别乘客身份。与这一原理相同的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】电路的构成及电路图;通电直导线周围的磁场;产生感应电流的条件;发电机的构造和原理
【解析】【解答】解:由题意可知,刷身份证时会产生感应电流,即由磁产生电,有感应电流产生,所以其工作原理为电磁感应现象;
A、图示为奥斯特实验,说明通电导线周围存在磁场,故A不符合题意;
B、图中没有电源,闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,会产生感应电流,这是电磁感应现象,故B符合题意;
C、闭合开关,灯泡中有电流通过,灯丝发热发光,是电流的热效应,故C不符合题意;
D、图中有电源,为电动机的工作原理,说明通电导体在磁场中受力而运动,故D不符合题意。
故选:B。
【分析】刷身份证是利用电磁感应原理,分析选项四幅图,找出符合题意的选项即可。
11.(2024九上·汨罗期末)有关家庭电路和安全用电常识,下列说法正确的是(  )
A.当使用试电笔时,手指必须接触笔尾金属体
B.当保险丝熔断后,可以用铜丝代替
C.出现保险丝熔断的现象,其原因一定是由于电路中用电器过多
D.家用电器电线的绝缘皮破损了仍继续使用
【答案】A
【知识点】测电笔的使用;熔断器的作用及保险丝的选择;安全用电原则
【解析】【解答】A.当使用试电笔时,手指必须接触笔尾金属体,A符合题意;
B.保险丝要求电阻大,熔点低的材料,当保险丝熔断后,不能用铜丝代替,B不符合题意;
C.出现保险丝熔断的现象,可能是由于电路中用电器过多,也可能发生了短路,C不符合题意;
D.家用电器电线的绝缘皮破损了,不能继续使用,D不符合题意。
故答案为:A.
【分析】使用测电笔时,手要接触金属笔尾;保险丝要用电阻大、熔点低的材料;电路中电流过大,可能发生短路,可能总功率过大。
12.(2024九上·汨罗期末)小东利用热敏电阻制作高温报警器,要求环境温度T达到或超过某一温度T0时,报警器报警,其电路图如图所示,图中电源电压U=21V,定值电阻R0=1.4kΩ,热敏电阻R的阻值随环境温度T变化的情况如表所示。当报警器两端电压达到或超过14V时,报警器报警。下列说法正确的是(  )
环境温度T/℃ 5 10 20 30 40 50 60
热敏电阻R/kΩ 6.0 4.4 2.8 1.8 1.1 0.8 0.7
A.热敏电阻的阻值随环境温度的升高而增大
B.T0=20℃
C.若想将T0变小,只将R0换为阻值更小的定值电阻即可实现
D.若将T0设置为40℃,只将电源电压提高到25V即可实现
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】解:A、由表格可知热敏电阻的阻值随环境温度的升高而减小,故A错误;
B、闭合开关,两电阻串联接入电路,报警器与定值电阻并联接入电路,当报警器两端电压达到或超过14V时,报警器报警,
并联电路各支路两端电压相等,根据欧姆定律可知此时通过电路的电流:,串联电路总电压等于各部分电压之和,此时热敏电阻两端的电压:UR=U-U0=21V-14V=7V,
根据欧姆定律可得热敏电阻接入电路的阻值:,则T0=60℃,故B错误;
C.若想将T0变小,由表中数据可知热敏电阻的阻值变大。因为报警器两端电压不变,总电压不变,由串联电路电压规律可知,热敏电阻两端的电压也不变,热敏电阻的阻值变大,根据 可知,电路中电流变小。因为报警器两端电压不变,电路中电流变小,根据 可知,R0应换为阻值更大的电阻,故C错误;
D.若将T0设置为40℃,由表中数据可知热敏电阻的阻值是1.1kΩ,因为报警器两端电压不变,由串联分压原理可知,即:,解得U热1=11V,由串联电路电压规律可知,电源电压为U总=U定+U热1=14V+11V=25V,故D正确。
故选:D。
【分析】A、由表格可知热敏电阻的阻值随环境温度的升高而减小;
B、闭合开关,两电阻串联接入电路,报警器与定值电阻并联接入电路,当报警器两端电压达到或超过14V时,报警器报警,根据欧姆定律计算此时通过电路的电流,根据串联电路电压规律计算此时热敏电阻两端的电压,根据欧姆定律计算热敏电阻接入电路的阻值,由表格可知T0的值;
C、将R0换为阻值更小的定值电阻,报警器报警时通过电路的电流变大,根据欧姆定律可知热敏电阻接入电路的阻值阻值变小,由表格可知报警器报警温度升高;
D、将T0设置为40℃,由表格可知热敏电阻接入电路的阻值为1.1kΩ,根据欧姆定律计算此时热敏电阻两端的电压,根据串联电路电压规律计算电源电压。
二、填空题:本题共4小题,每空2分,共18分
13.(2024九上·汨罗期末)人类的发展史也是利用燃料的历史,从干木柴、煤炭、液化气到天然气;天然气的应用是当今的主流;完全燃烧0.28m3的天然气可以放出   J的热量,若这些热量30%被水吸收,可让   kg得水温度升高20℃。[已知天然气热值q=3.0×107J/m3,水的比热容c=4.2×103J/(kg·℃)]
【答案】8.4×106;30
【知识点】比热容的定义及其计算公式;燃料的热值
【解析】【解答】 解:完全燃烧0.28m3的天然气放出的热量:Q放=Vq=0.28m3×3.0×107J/m3=8.4×106J;
由题知,水吸收的热量:Q吸=30%×Q放=30%×8.4×106J=2.52×106J;
由Q吸=cmΔt可知,水的质量:。
故答案为:8.4×106;30。
【分析】 根据Q放=Vq求出完全燃烧0.28m3的天然气放出的热量;由题知,这些热量30%被水吸收,即Q吸=30%×Q放,利用Q吸=cmΔt计算水的质量。
14.(2024九上·汨罗期末)小明利用铅笔芯和鳄鱼夹制作了简易调光灯,装置如图所示。电路中有一处明显错误是    ;改正后,闭合开关,改变鳄鱼夹M、N之间距离,发现灯泡亮度会发生变化,鳄鱼夹与铅笔芯组合在一起相当于一个    。
【答案】电流表的正负接线柱接反了;滑动变阻器
【知识点】电流的测量及电流表的使用;滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【解答】解:(1)根据电流表的连接可知,电路中的一处错误是电流表的正负接线柱接反了;
(2)改变鳄鱼夹M、N之间距离,接入电路的电阻发生了变化,从而引起灯泡亮度变化,故鳄鱼夹与铅笔芯组合在一起相当于一个滑动变阻器。
故答案为:电流表的正负接线柱接反了;滑动变阻器。
【分析】 (1)连接电流表时,应使电流从正接线柱流入,负接线柱流出;
(2)灯泡亮度发生变化,说明串联电路中的电流大小发生变化,由此判断鳄鱼夹与铅笔芯组合相当于哪个电路元件。
15.(2024九上·汨罗期末)甲、乙、丙、丁四个轻质小球,用细线悬挂起来,它们的相互作用情况如图。则甲、乙带   (选填“同种”或“异种”)电荷;若丙带负电,则丁   (选填“一定带正电”“可能带正电也可能不带电”或“可能带负电”)。
【答案】同种;可能带正电也可能不带电
【知识点】电荷间的相互作用规律;物体带电情况的判断
【解析】【解答】解 :由图可知,甲、乙相互排斥,根据同种电荷相互排斥可知,则甲、乙带同种电荷;
异种电荷相互吸引,带电体能吸引轻小物体。由于丙带负电,丙、丁相互吸引,则丁可能带正电荷或不带电。
故答案为:同种;可能带正电也可能不带电。
【分析】排斥的一定带同种电荷,吸引的可能带异种电荷,可能一个带电,一个不带电。
16.(2024九上·汨罗期末)(1)A、B两只灯泡,其I﹣U关系图像如图甲所示。将A、B两灯并联在电路中,当干路的电流为1A时,A灯的电阻为   Ω;将A、B两灯串联在电源电压为5V的电路中,此时电路中的总功率是   W。
(2)如图乙所示电路图中,恒流电源始终为电路提供大小恒定不变的电流,设灯泡L电阻不变,闭合开关S,将滑动变阻器R的滑片向右移动时(灯泡L始终工作),灯泡L的实际功率将   (填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】(1)5;2
(2)变小
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】 解:(1)由题意可知,将A、B两灯并联在电路中,当干路的电流为1A时,因并联电路中各支路两端的电压相等,且干路电流等于各支路电流之和,所以,由图像可知,当U=3V,IA=0.6A,IB=0.4A时符合,由可得,A的电阻为。将A、B两灯串联在电源电压为5V电路中时,因串联电路中各处的电流相等,且两灯泡两端的电压等于电源的电压,所以由图像可知,当电路中的电流I'=0.4A,两灯泡两端电压分别为UA=2V,UB=3V时符合,
则电源电压U'=UA+UB=2V+3V=5V,
两灯消耗的总功率为P=U'I'=5V×0.4A=2W。
(2)图乙中,灯泡L和滑动变阻器R并联,当滑片右移,滑动变阻器的阻值变小,电路总电阻变小,因电路的电流大小不变,由欧姆定律可知电源电压变小,又因灯泡L的电阻不变,根据并联电路各支路电压等于电源电压可知灯泡L支路电压变小,根据可知,灯泡L的实际功率变小。
故答案为:(1)5;2;(2)变小。
【分析】 (1)由题意可知,将A、B两灯并联在电路中,当干路的电流为1A时,根据并联电路的特点结合图象读出符合要求的电流与电压,根据欧姆定律求出甲的电阻;
将A、B两灯串联在电源电压为5V电路中时,通过它们的电流相等,且电路的总电压等于电源的电压,根据图象读出符合题意的电流和电压,根据P=UI求出两灯消耗的总功率。
(2)由电路图知小灯泡与滑动变阻器并联,根据滑动变阻器R的滑片向右移动时电阻的变化判断出电路总电阻的变化,由于电路的总电流不变,根据U=IR判断出电源电压的变化以及小灯泡两端电压的变化,根据判断出小灯泡的实际功率的变化。
(1)[1]由题意可知,将A、B两灯并联在电路中,当干路的电流为1.0A时,因并联电流中各支路两端的电压相等,且干路电流等于各支路两端的电压相等,且干路电流等于各支路电流之和,所以,由图像可知,当U=3V,IA=0.6A,IB=0.4A时符合,由可得,A的电阻为。
[2]将A、B两灯串联在电源电压为5V电路中时,因串联电路中各处的电流相等,且两灯泡两端的电压等于电源的电压,所以,由图像可知,当电路中的电流,两灯泡两端电压分别为,时符合,则两灯消耗的总功率为。
(2)图乙中,灯泡L和滑动变阻器R并联,当滑片右移,滑动变阻器的阻值变小,电路总电阻变小,因电路的电流大小不变,由欧姆定律可知电源电压变小,又因灯泡L的电阻不变,根据并联电路各支路电压等于电源电压可知灯泡L支路电压变小,根据可知,灯泡L的实际功率变小。
三、作图与实验探究题:本题共5小题,作图每问2分,填空每空2分,共28分
17.(2024九上·汨罗期末)请在对应括号内标出图中通电螺线管左端磁极和小磁针静止时右端的磁极。
【答案】
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】 解:根据图示可知,电流从螺线管的右上端流入,左下端流出,根据安培定则可知,螺线管的右端为S极、左端为N极;根据磁极间的相互作用规律:异名磁极相互吸引可知,小磁针的左端为N极、右端为S极,如图所示:
【分析】 根据螺线管中电流的方向,利用安培定则判定螺线管的磁性,根据磁极间的相互作用规律分析小磁针的磁性。
18.(2024九上·汨罗期末)请根据图中的三孔插座的连过接情况,将图中的开关和控制的灯泡的电路图补充完整。
【答案】
【知识点】家庭电路的组成;家庭电路的连接
【解析】【解答】 解:根据图示可知,三孔插座的右孔接最上面的线,所以最上面的线为火线;上孔接的是地线;左孔接触的是零线;
开关接在火线与灯之间,灯的中间的接线柱与开关相接,螺旋套与零线相接,如下图所示:
【分析】 三孔插座的接法:上孔接地线、左孔接零线、右孔接火线;
电灯的连接方法:火线首先过开关,然后进入灯泡顶端的金属块,零线直接进入螺旋套。
19.(2024九上·汨罗期末)如图所示,小明同学在做“比较不同物质吸热能力”的实验时,他在两只相同的烧杯里分别装入水和食用油,比较它们吸热的情况;
(1)按照控制变量法的实验要求,应该在烧杯中放入   (选填“相同”或“不同”)的电加热器;
(2)图乙是小明根据实验数据绘制的图像,你认为b是   (选填“水”或“食用油”)的图像;
(3)小明通过实验得出结论:不同物质,在质量相等、升高的温度相同时,吸收的热量   (选填“相同”或“不同”)。
【答案】(1)相同
(2)水
(3)不同
【知识点】探究不同物质的吸热能力
【解析】【解答】 解:(1)根据控制变量法,为了使水和食用油在相同时间内吸收的热量相同,应该在烧杯中放入相同的电加热器,因为相同的电加热器在相同的时间内放出相同的热量。
(2)由图乙可知,相同质量的水和食用油,加热相同时间,吸收的热量相同,因为水的比热容大,根据,水升高的温度较小,故图线b对应的物质是水。
(3)由图乙可知:不同物质,在质量相等、升高的温度相同时,加热时间不同,即吸收的热量不同。
故答案为:(1)相同;(2)水;(3)不同。【分析】 (1)我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转换法;
(2)由已知条件和水的比热容大,根据图乙和分析;
(3)根据图乙得出吸收热量的关系。
(1)为了使水和食用油在相同时间内吸收的热量相同,应该在烧杯中放入相同的电加热器,因为相同的电加热器在相同的时间内放出相同的热量。
(2)由图乙可知,相同质量的水和食用油,加热相同时间,吸收的热量相同,因为水的比热容大,根据,水升高的温度较小,故图线b对应的物质是水。
(3)由图乙可知:不同物质,在质量相等、升高的温度相同时,加热时间不同,即吸收的热量不同。
20.(2024九上·汨罗期末)某物理兴趣小组的同学对“电与磁”非常感兴趣,他们共同完成了以下实验。
实验一:探究通电螺线管外部磁场的分布。
(1)如图甲所示,闭合开关后,小磁针发生偏转,说明通电螺线管周围存在磁场。此时,如果移走小磁针,该结论   (选填“成立”或“不成立”);
(2)小明对调电源正负极后重新实验,发现小磁针静止时N极指向与原来相反,说明通电螺线管的磁场方向与   有关;
实验二:探究什么情况下磁可以生电。
(3)棒AB的材料应选用   (选填“铜”或“塑料”);
(4)下列操作,电路中能产生电流的是   (选填所有符合要求的选项序号)。
①蹄形磁体和棒都静止
②蹄形磁体静止,棒AB左右运动
③蹄形磁体静止,棒AB竖直上下运动
④棒AB静止,蹄形磁体左右运动
【答案】成立;电流方向;铜;②④
【知识点】通电螺线管的磁场;产生感应电流的条件
【解析】【解答】 解:(1)实验中,通过小磁针来反映磁场的存在,但如果移走小磁针,磁场依然存在,即结论仍成立;
(2)实验中,对调电源正负极,小磁针静止时N极指向与原来相反,说明通电螺线管的磁场方向与电流方向有关;
(3)棒AB的材料应选用导体材料铜;
(4)实验说明:闭合电路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时才会产生感应电流,这就是电磁感应现象,
①蹄形磁体和棒都静止,没有运动不产生电流;
②蹄形磁体静止,棒AB左右运动,切割了磁感线,可以产生电流;
③蹄形磁体静止,棒AB竖直上下运动,没有切割磁感线,不产生电流;
④棒AB静止,蹄形磁体左右运动,切割磁感线运动,产生电流,故选:②④。
故答案为:(1)成立;(2)电流方向;(3)铜;(4)②④。
【分析】 (1)电流周围存在的磁场是真实的,不会由于小磁针的有无而消失;
(2)通电螺线管的磁场方向与电流方向有关;
(3)(4)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,会产生感应电流,这一现象叫电磁感应现象,发电机就是利用这一原理制成的。
21.(2024九上·汨罗期末)在“探究电流与电压的关系”实验中,保持定值电阻R不变,小明设计了如图甲所示的电路图并进行实验。
(1)连接电路前,电流表有示数,应该对电流表进行   ;
(2)连接电路时,开关S应处于   状态;
(3)连接完电路,实验前应将滑动变阻器的滑片P移至   端;
(4)某次实验中,电流表指针偏转如图乙所示,示数为   A;
(5)实验测出五组数据记录在表格中,为了找到电阻一定时,电流与电压的关系,应该怎样处理数据?   (列举一种方法即可)。
数据序号 1 2 3 4 5
电压U/V 1.2 1.6 1.8 2.0 2.4
电流I/A 0.12 0.16 0.18 0.20 0.24
【答案】调零;断开;B;0.1;做出U-I图像
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】 解:(1)题干说连接电路前,电流表有示数,故答案为调零;
(2)连接实物电路的基本要求是开关断开,故答案为断开;
(3)滑动变阻器的原理是改变连接电路中电阻丝的长度,故答案为B端;
(4)使用的0-0.6A的量程,分度值为0.02A,故答案为0.1A;
(5)观察实验数据发现,或I-U图像是一条过原点的直线,所以电阻一定时,电流与电压成正比。
故答案为:(1)调零;(2)断开;(3)B;(4)0.1;(5)做出U-I图像。
【分析】 (1)电流表使用前应观察零刻度线是否指零;
(2)安全用电的基本操作是连接实物电路开关需断开;
(3)滑动变阻器的原理是改变电路中电阻丝的长度,长度越长,电阻越大;
(4)电流表看量程和分度值后再读数;
(5)分析实验数据中电压和电流的关系或者画I-U图像,观察图像的特点。
四、综合题:本题共2小题,第22题8分,第23题10分,共18分
22.(2024九上·汨罗期末)小明给爷爷房间设计了一个夜灯工作的电路模型,如图所示。电源电压恒为6V,地灯L1标有“6V 3W”字样,床灯L2标有“6V 6W”字样。
(1)闭合开关S1,断开开关S2,灯   发光;
(2)求L2正常工作时的电阻R2;   
(3)闭合开关S1、S2,求整个电路工作1min消耗的电能。   
【答案】L1;6Ω;540J
【知识点】电路的三种状态;电功率的计算
【解析】【解答】解:(1)当闭合开关S1、断开开关S2时,电路中只有L1,灯L1发光;
(2)灯L2的额定电压为6V、额定功率为6W,
由得L2正常工作时的电阻:;
(3)闭合开关S1、S2,灯L1、L2并联,灯两端的电压等于其额定电压,实际功率等于其额定功率,
则L1的实际功率P1=P额1=3W,L2的实际功率P2=P额2=6W,
整个电路工作1min消耗的电能:W=W1+W2=P1t+P2t=3W×60s+6W×60s=540J。
故答案为:(1)L1;(2)L2正常工作时的电阻为6Ω;(3)整个电路工作1min消耗的电能为540J。
【分析】 (1)分析闭合开关S1、断开开关S2时的电路组成,得出哪一盏灯发光;
(2)知道灯L2的额定电压、额定功率,利用求L2正常工作时的电阻;
(3)闭合开关S1、S2,灯L1、L2并联,灯两端的电压等于其额定电压,实际功率等于其额定功率,利用W=Pt计算整个电路工作1min消耗的电能。
23.(2024九上·汨罗期末)如图甲所示的新型电饭锅,其简化电路如图乙所示,该电饭锅有两个挡位分别是加热和保温,R1、R2均为电热丝,R1阻值为55Ω,R2阻值为385Ω。S1是半自动控制开关,除了由0打到1是由人工控制外,1到2可以自动切换。当将锅内食物加热到105℃时,开关自动打到2,直到温度降低到65℃时温控开关S2闭合,进入保温阶段。某次把电饭锅接入220V的电路中,在电饭锅工作的过程中,锅内食物的温度随时间的变化图像如图丙所示,整个工作过程中电饭锅每秒向外散失的热量视为相等,求:
(1)该电饭锅加热过程中,电热丝的内能增加是通过    的方式实现的;锅内食物煮熟后,整个房间都弥漫着食物的香味,这是   现象。
(2)电饭锅处于加热挡工作10min时所消耗的电能是多少J?
(3)该电饭锅处于加热挡时的加热效率是多少?
【答案】(1)电流做功;扩散
(2)解:当开关S1闭合到1的位置,电饭锅处于加热挡工作时的电路,此时10min消耗的电能。答:电饭锅处于加热挡工作10min时所消耗的电能为52800J。
(3)解:当温度下降到65℃时,处于保温状态,温度不变,此时散失的热量和电阻丝产生的热量相等,且已知整个工作过程中电饭锅每秒向外散失的热量视为相等,
则t时间内散热的热量:,
t时间内加热挡电流做的功:,
则电饭锅处于加热挡时的加热效率:。
答:电饭锅处于加热挡时的加热效率为87.5%。
【知识点】电功率的计算
【解析】【解答】 解:(1)饭锅加热过程中,电流做功把电能转化为内能,;锅内食物点熟后,整个房间都弥漫着食物的香味,说明分子在不停地做无规则运动,属于扩散现象;
答:(1)电流做功;扩散;
【分析】(1)电饭锅加热过程中,电热丝的内能增加是通过电流做功的方式实现的;锅内食物点熟后,整个房间都弥漫着食物的香味,说明分子在不停地做无规则运动;
(2)根据乙图可知当开关S1闭合到1的位置,电饭锅处于加热挡工作时的电路,R1在工作,10min消耗的电能;
(3)由题意知,当温度下降到65℃时,处于保温状态,因为此时温度不变,所以此电阻丝单位时间每放出的热量和散失的热量相等,整个工作过程中电饭锅每秒向外散失的热量视为相等,可求出电饭锅加热挡时的加热效率。
(1)[1]饭锅加热过程中,电流做功把电能转化为内能,使电热丝的内能增加。
[2]锅内食物熟后,整个房间都弥漫着食物的香味,说明分子在不停地做无规则运动,属于扩散现象。
(2)当开关S1闭合到1的位置,电饭锅处于加热挡工作时的电路,此时10min消耗的电能为
(3)当温度下降到65℃时,处于保温状态,温度不变,此时散失的热量和电阻丝产生的热量相等,为
电饭锅加热挡电流做的功为
电饭锅处于加热挡时的加热效率为
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