湖南省长沙市青竹湖湘一外国语学校2022-2023学年九年级上学期期末考试物理试卷(含答案)
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这是一份湖南省长沙市青竹湖湘一外国语学校2022-2023学年九年级上学期期末考试物理试卷(含答案),共32页。试卷主要包含了选择题,填空题,实验题,综合应用题等内容,欢迎下载使用。
2022-2023学年湖南省长沙市开福区青竹湖湘一外国语学校九年级(上)期末物理试卷
一、选择题(本大题共12小题,每小题3分,共36分。第1~10题为单选题,每小题只有一个选项符合题意;第11、12题为多选题,每小题有两个选项符合题意,选对但少选得2分,错选得0分。请将符合题意的选项用2B铅笔填涂在答题卡相应位置)
1.(3分)2022年5月10日,庆祝中国共产主义青年团成立100周年大会在人民大会堂隆重召开。大会开始时,全体起立,高唱国歌。下列说法正确的是( )
A.参会人员听到“全体起立”后都站起来,说明声音能传递能量
B.国歌伴奏音乐是通过空气传入参会人员耳朵的
C.“高唱国歌”中的“高”是指音调高
D.唱出的国歌声是由嘴唇的振动产生的
2.(3分)日出东方,万物光明;林间疏影,潭影映人。上面句中,林间疏影与潭影映人,是两种光学现象,其原理与下面两幅图的光学原理相同,这两幅图是( )
A.③和④ B.②和③ C.①和② D.②和④
3.(3分)小明家新买了小汽车,下列有关说法正确的是( )
A.汽车长时间行驶轮胎与地面摩擦会发热,这是通过热传递改变内能
B.汽车启动时,小明闻到汽油味说明分子在不停地做无规则运动
C.汽车内燃机工作时,做功冲程把机械能转化为内能
D.小明认为随着科技发展,内燃机效率可以达到100%
4.(3分)下列电学知识,说法正确的是( )
A.用毛皮摩擦过的橡胶棒由于失去电子而带正电
B.验电器的工作原理是异种电荷互相吸引
C.当导体电阻一定时,导体两端的电压与通过导体的电流成正比
D.在电源外部,电流的方向是从电源的正极经过用电器流向负极
5.(3分)“珍爱生命、安全用电”是我们必备的用电常识。下列表述正确的是( )
A.正确使用试电笔测火线时,手不能接触笔尾金属体
B.空气开关既能控制电路通断,也能在人触电时及时断开电路
C.漏电保护器只有电流过大时才起到保护作用
D.通常有金属外壳或者功率较大的用电器需要接三孔插座
6.(3分)近年来,我国在材料、能源等领域取得了辉煌的成就,下列说法正确的是( )
A.光纤通信,是利用激光在纤维材料中多次反射传输信息的
B.量子计算机中的电子器件都是由超导体制成
C.新能源汽车的动力部件是蓄电池,其工作原理与热机的工作原理相同
D.水力、风力、火力发电是不可再生能源的利用
7.(3分)下列关于物态变化的描述正确的是( )
A.樟脑丸放一段时间后变小是升华现象
B.美丽的“雾凇”是凝固现象
C.湿衣服在太阳下被晒干是液化现象
D.杯中热水冒出的“白气”是汽化现象
8.(3分)有一种智能锁,需要通过“密码+人脸”两次识别成功才能开锁。密码识别成功时仅S1闭合,灯L发光,照亮人脸进行识别,但不开锁,人脸识别成功后S2才会闭合,电动机工作,开锁成功。下列电路设计的符合要求的是( )
A. B.
C. D.
9.(3分)对下列与电磁现象有关的四幅图的分析正确的是( )
A.图甲:闭合开关后,通电螺线管右端是S极
B.图乙:利用磁场可以产生电流
C.图丙:只要导体在磁场中运动,就会产生感应电流
D.图丁:该装置可用来研究发电机的工作原理
10.(3分)如图所示,电源电压不变,电阻R2=4Ω,闭合开关,小明在实验过程中仅记录了三只电表的示数,分别为1、4、5,但漏记了单位。关于所用电源的电压和电阻R1的阻值,下列判断正确的是( )
A.4V 2Ω B.5V 1Ω C.4V 1Ω D.2V 2Ω
(多选)11.(3分)某电子秤的简化电路如图所示,R0是定值电阻,Rx是压敏电阻,其阻值随着压力增大而减小,电源电压恒定不变,闭合开关S,当Rx上方压力增大时,对电路中变化的量描述正确的是( )
A.电压表的示数变小
B.通过Rx的电流变大
C.电压表示数变化量与电流变化量之比不变
D.电路的总功率变小
(多选)12.(3分)灯泡L1、L2分别标有“220V 100W”、“220V 40W”的字样,将它们接入220V的电路中,则( )
A.L1、L2并联时,L1与L2电流之比是2:5
B.L1、L2串联时,L1比L2亮
C.L1、L2串联时,L1与L2电压之比是2:5
D.L1、L2并联时,L1比L2亮
二、填空题(本大题共5小题,11空,每空2分,共22分)
13.(4分)如图所示,航天员王亚平在中国空间站用“水球”做成像实验,“水球”成像的原理与 (选填“放大镜”或“照相机”)的相同,所成的是倒立、缩小的 (选填“实”或“虚”)像。
14.(4分)小明在一次游泳训练中,游25m所用时间为50s,则他游泳的平均速度是 m/s;以正在游泳的小明为参照物,池边的坐椅是 的。
15.(4分)随着科技发展,太阳能的利用越来越广泛。太阳能来自于太阳内部发生的 反应。太阳发出的光在真空中约以 m/s的速度传播。
16.(4分)把磨得很光滑的铅片和金片紧压在一起,一段时间后,可以看到它们互相渗入对方,这种现象属于
现象;若使质量为5kg的水温度从20℃升高到40℃,则水吸收的热量为 J。已知c水=4.2×103J/(kg•℃)。
17.(6分)如图甲所示的电路中,R2为标有“8Ω 4A”的滑动变阻器,R1、R3为定值电阻,电源两端电压保持恒定不变。将滑片P的位置从一端滑向另一端时,两电压表的示数与电流表的示数对应关系的图象分别表示在图乙所示的坐标系中,且电路最小总功率是12W。则R1的电流与电压关系,对应的是图乙中的 段;总功率是12W时,滑片P在 端;电源的电压为 V。
三、实验题(本大题共5小题,第18题4分、第19、20、21、22题每题6分,共28分)
18.(4分)甲图中铅笔的长度是 cm;乙图中停表读数是 s。
19.(6分)小明用图甲装置探究水沸腾时的现象及温度变化特点。
(1)加热至水的温度不再升高后,温度计的示数如图乙所示,本次所测水的沸点是 ℃。
(2)水沸腾时,大量的气泡上升、变 ,到水面破裂,里面的水蒸气散发到空气中。
(3)实验时水被加热至沸腾所用时间较长,原因可能是 。(写出一条即可)
20.(6分)如图所示,探究平面镜成像的特点。
(1)实验器材除了玻璃板,A、B两支完全相同的蜡烛,白纸,铅笔,光屏,还需测量工具是 。
(2)为了探究像与物的大小、位置关系,在玻璃板后移动未点燃的蜡烛B,发现蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,并用铅笔 ,并重复以上操作。
(3)当撤去蜡烛B,放一光屏到B撤走时的位置,直接观察光屏,看不到蜡烛A的像,说明平面镜所成的像是 。
21.(6分)如图是小明做“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置。
(1)小明进行了如图乙所示的5次操作,其中能产生感应电流的是 (填所有符合要求的操作序号)。
(2)完成实验后,小明认为实验现象不太明显,请你提出一条改进措施: 。
(3)利用“磁生电”这一原理工作的装置有 。
22.(6分)测量定值电阻的阻值。
(1)图甲是刚刚接好的实物电路,请指出其中的错误或不妥之处 (写出一条即可)。
(2)实验中发现电流表无示数。为查找问题,先将导线1从a点断开,然后依次去接触e点、d点、c点及b点,发现当接触e点、d点时,电流表有示数,则电路故障可能是 。
(3)排除电路故障后进行实验,得到如下数据,其中表格内空缺的电流值如图乙所示,表格填写完整后,根据表中数据,在图丙中描点并画出这个电阻R的U﹣I图像
U/V
0.6
0.9
1.2
1.5
2.1
I/A
0.15
0.23
0.30
0.42
四、综合应用题(本大题共2小题,第23题6分,第24题8分,共14分)
23.(6分)如图所示是一款家用电热壶的内部简化电路图,它通过温控开关S可自动实现加热、保温两个挡位的转换,保温挡的额定功率为110W,R1、R2是两个阻值不变的发热元件,R2=48.4Ω,求:
(1)保温挡时电路中的电流。
(2)加热挡的额定功率。
(3)加热时,产生3.3×105J的热量所需的时间。
24.(8分)如图所示,定值电阻R1上标有“30Ω 1.5A”,在电路安全的前提下,把E、F两点接在电压为U的电源两端,闭合S3,断开S1和S2,通过电源的电流为I,R3的功率、电流分别为P3=72.6W、I3;当把F、D两点接入该电源两端,闭合S1,断开S2和S3时,通过电源的电流为I',R3的功率、电流分别为P3'、I3';当把C、F两点接入该电源两端,闭合S2,断开S1和S3,通过电源的电流为I'';已知P3:P3'=25:9,I:I''=11:2。求:
(1)R1接入电路时能承受的最大电压。
(2)I3:l3'。
(3)将电路某两点接入电路,通过开关通断,电路可达到的最大功率。
2022-2023学年湖南省长沙市开福区青竹湖湘一外国语学校九年级(上)期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本大题共12小题,每小题3分,共36分。第1~10题为单选题,每小题只有一个选项符合题意;第11、12题为多选题,每小题有两个选项符合题意,选对但少选得2分,错选得0分。请将符合题意的选项用2B铅笔填涂在答题卡相应位置)
1.(3分)2022年5月10日,庆祝中国共产主义青年团成立100周年大会在人民大会堂隆重召开。大会开始时,全体起立,高唱国歌。下列说法正确的是( )
A.参会人员听到“全体起立”后都站起来,说明声音能传递能量
B.国歌伴奏音乐是通过空气传入参会人员耳朵的
C.“高唱国歌”中的“高”是指音调高
D.唱出的国歌声是由嘴唇的振动产生的
【分析】(1)声音能够传递信息和能量;
(2)声音的传播需要介质,固体、液体、气体都能传声;
(3)响度与发声体的振幅和距发声体的远近有关;
(4)歌声是由声带的振动产生的。
【解答】解:A、参会人员听到“全体起立”后都站起来,说明声音能传递信息,故A错误;
B、国歌伴奏音乐是通过空气传入参会人员耳朵的,故B正确;
C、“高唱国歌”中的“高”是指响度大,故C错误;
D、唱出的国歌声是由声带的振动产生的,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了声音的产生与传播、声与信息、响度,属于基础知识。
2.(3分)日出东方,万物光明;林间疏影,潭影映人。上面句中,林间疏影与潭影映人,是两种光学现象,其原理与下面两幅图的光学原理相同,这两幅图是( )
A.③和④ B.②和③ C.①和② D.②和④
【分析】光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播,产生的现象有小孔成像、影子的形成、日食和月食等;
光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象,例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的;
光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质斜射入另一种介质时,就会出现光的折射现象,例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼等都是光的折射形成的。
【解答】解:林间疏影是由光的直线传播形成的;潭影映人属于平面镜成像,是由光的反射形成的;
①人影是由光的直线传播形成的;②倒影属于平面镜成像,是由光的反射形成的;③插在水中的铅笔变弯了,是由光的折射形成的;④海市蜃楼是一种由光的折射产生的现象,是由于空气的密度不均匀而引起的;
由此可知,C正确。
故选:C。
【点评】此题考查了三种光现象,了解生活中常见的光的直线传播、光的折射现象和光的反射现象是解答本题的关键。
3.(3分)小明家新买了小汽车,下列有关说法正确的是( )
A.汽车长时间行驶轮胎与地面摩擦会发热,这是通过热传递改变内能
B.汽车启动时,小明闻到汽油味说明分子在不停地做无规则运动
C.汽车内燃机工作时,做功冲程把机械能转化为内能
D.小明认为随着科技发展,内燃机效率可以达到100%
【分析】(1)做功和热传递都可以改变物体的内能;
(2)一切物质的分子都在不停地做无规则运动;
(3)做功冲程将内能转化为机械能;
(4)机器在工作过程中不可避免地要克服机械间的摩擦而产生额外功,因此效率不能达到100%。
【解答】解:A、汽车长时间行驶轮胎与地面摩擦会发热,这是由于轮胎和地面摩擦,通过做功改变内能的,故A错误;
B、小明闻到汽油味,这是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动,故B正确;
C、汽车内燃机工作时,做功冲程将内能转化为机械能,故C错误;
D、热机在工作过程中,不可避免地要克服机械间的摩擦而做额外功,因此热机效率不可能达到100%,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了对改变内能的方法、分子的热运动、内燃机的能量转化和效率的掌握,属于基础知识。
4.(3分)下列电学知识,说法正确的是( )
A.用毛皮摩擦过的橡胶棒由于失去电子而带正电
B.验电器的工作原理是异种电荷互相吸引
C.当导体电阻一定时,导体两端的电压与通过导体的电流成正比
D.在电源外部,电流的方向是从电源的正极经过用电器流向负极
【分析】(1)摩擦起电的实质是电荷的转移,当用毛皮摩擦橡胶棒时,毛皮上的电子转移到橡胶棒上,橡胶棒上就有多余的电子,从而使橡胶棒带上负电;
(2)电荷间的作用规律是:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。验电器的工作原理是同种电荷相互排斥;
(3)在电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比;
(4)正电荷定向移动的方向是电流的方向,在电源的外部,电流的方向是从正极流向负极。
【解答】解:A、用毛皮摩擦过的橡胶棒由于得到电子而带负电,故A错误;
B、验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,故B错误;
C、由欧姆定律可知,在电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比,故C错误;
D、在电源外部,电流的方向是从电源的正极经过用电器流向负极,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了对摩擦起电的实质、验电器的原理、电流与电压的关系、电流方向的规定的掌握,属于基础知识。
5.(3分)“珍爱生命、安全用电”是我们必备的用电常识。下列表述正确的是( )
A.正确使用试电笔测火线时,手不能接触笔尾金属体
B.空气开关既能控制电路通断,也能在人触电时及时断开电路
C.漏电保护器只有电流过大时才起到保护作用
D.通常有金属外壳或者功率较大的用电器需要接三孔插座
【分析】(1)使用试电笔时笔尖应该接触被测导线,手指按住笔尾金属体;
(2)根据空气开关的作用分析;
(3)漏电保护器:漏电保护器俗称漏电开关,是用于在电路或电器绝缘受损发生对地短路时防人身触电和电气火灾的保护电器,一般安装于每户配电箱的插座回路上和全楼总配电箱的电源进线上,后者专用于防电气火灾;
(4)金属外壳的家用电器的外壳一定要接地,这样可以避免触电事故的发生。
【解答】解:A、使用试电笔时笔尖应该接触被测导线,手指按住笔尾金属体,故A错误;
B、空气开关是用来控制电路通断的装置,其作用是当电路中的电流过大时会自动切断电路,但人触电时不能及时断开电路,故B错误;
C、漏电保护器一般是在电路发生对地漏电现象时才会自动跳闸,而电路中电流过大不会跳闸,故C错误;
D、有金属外壳或者功率较大的用电器的外壳如果漏电,当外壳接地时,人接触漏电的用电器,地线把人体短路,人不会发生触电事故,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了家庭电路中试电笔的使用、空气开关和漏电保护器的应用、三孔插座的原理等,属电学的常识知识,应熟知。
6.(3分)近年来,我国在材料、能源等领域取得了辉煌的成就,下列说法正确的是( )
A.光纤通信,是利用激光在纤维材料中多次反射传输信息的
B.量子计算机中的电子器件都是由超导体制成
C.新能源汽车的动力部件是蓄电池,其工作原理与热机的工作原理相同
D.水力、风力、火力发电是不可再生能源的利用
【分析】(1)光纤通信,利用光在光纤中的多次反射传输信息;
(2)计算机中的电子器件主要是由半导体材料制成的;
(3)新能源汽车消耗电能做功,内燃机利用燃油燃烧产生的内能做功;
(4)水力、风力、利用的是水能、风能,火力发电利用的化石能源。
【解答】解:A、光纤通信,是利用激光在纤维材料中多次反射传输信息的,故A正确;
B、量子计算机中的电子器件都是由半导体材料制成的,故B错误;
C、新能源汽车的动力部件是蓄电池,工作时电能转化为机械能,内燃机工作时内能转化为机械能,故C错误;
D、水力、风力、利用的是水能、风能,属于可再生能源,火力发电利用的是煤炭的内能,煤炭属于不可再生资源,故D错误。
故选:A。
【点评】此题考查了光纤通信、半导体材料的应用、新能源、能源的分类,属于基础题目。
7.(3分)下列关于物态变化的描述正确的是( )
A.樟脑丸放一段时间后变小是升华现象
B.美丽的“雾凇”是凝固现象
C.湿衣服在太阳下被晒干是液化现象
D.杯中热水冒出的“白气”是汽化现象
【分析】物体由固态变为液态的过程叫熔化;物体由气态变为液态的过程叫液化,物体由液态变为气态的过程叫汽化,汽化的两种方式是蒸发和沸腾;物体由固态直接变为气态的过程叫升华。
【解答】解:A.樟脑丸放一段时间后变小是从固态直接变为了气态,是升华现象,故A正确;
B.“雾凇”是空气中的水蒸气凝华形成的小冰晶,是凝华现象,故B错误;
C.湿衣服在太阳下被晒干是水汽化成为了水蒸气,是汽化现象,故C错误;
D.“白气”是水蒸气液化形成的小水滴,是液化现象,故D错误。
故选:A。
【点评】本题考查的是物态变化现象的判断,是一道热学的基础题。掌握六种物态变化的状态变化是解题的关键。
8.(3分)有一种智能锁,需要通过“密码+人脸”两次识别成功才能开锁。密码识别成功时仅S1闭合,灯L发光,照亮人脸进行识别,但不开锁,人脸识别成功后S2才会闭合,电动机工作,开锁成功。下列电路设计的符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【分析】由题知,S1闭合,灯L发光,照亮人脸进行识别,但不开锁,人脸识别成功后S2闭合,电动机M工作,即两开关都闭合时电动机才能工作,由此根据选项图分析解答。
【解答】解:根据题意知,S1闭合,灯L发光;灯光照亮人脸完成人脸识别时S2闭合,即S1、S2同时闭合,电动机M才工作。
由图知,
A、只闭合S1时,电动机和灯泡都工作,故A不符合题意;
B、只闭合S1时,电动机工作,同时闭合S1和S2时,电动机和灯泡都工作,故B不符合题意;
C、只闭合S1时,电动机和灯都工作,故C不符合题意;
D、只S1闭合,灯L发光,再S2闭合,电动机M也工作,故D符合题意。
故选:D。
【点评】本题考查了电路图的设计,关键是明确串联和并联电路中开关的作用。
9.(3分)对下列与电磁现象有关的四幅图的分析正确的是( )
A.图甲:闭合开关后,通电螺线管右端是S极
B.图乙:利用磁场可以产生电流
C.图丙:只要导体在磁场中运动,就会产生感应电流
D.图丁:该装置可用来研究发电机的工作原理
【分析】(1)根据安培定则判定通电螺线管的极性;
(2)通电导线的周围存在磁场;
(3)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中会产生感应电流;
(4)通电导体在磁场中受力运动。
【解答】解:
A、闭合开关后,电流从螺线管右侧流入,根据安培定则可知,通电螺线管的左端为N极,其右端是S极,故A正确;
B、该实验是奥斯特实验,说明通电导线的周围存在磁场,即电流能产生磁场,故B错误;
C、只有闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中才会产生感应电流,故C错误;
D、图中有电源,闭合开关后,通电导体在磁场中会受力运动,反映了电动机的工作原理,故D错误。
故选:A。
【点评】本题是电磁学的综合题,涉及的知识点较多,但难度不大。
10.(3分)如图所示,电源电压不变,电阻R2=4Ω,闭合开关,小明在实验过程中仅记录了三只电表的示数,分别为1、4、5,但漏记了单位。关于所用电源的电压和电阻R1的阻值,下列判断正确的是( )
A.4V 2Ω B.5V 1Ω C.4V 1Ω D.2V 2Ω
【分析】(1)根据电路图首先分析开关闭合时,两个电阻的连接方法,判断电压表和电流表各测量谁的电压和电流,根据并联电路的电流特点判断电流表和电压表的可能值,最后确定具体的电流表示数和电压表示数。
(2)知道干路电流和R2的电流,根据并联电路电流特点求出R1电流,知道R1电流和电压,根据欧姆定律求出R1的电阻。
【解答】解:
(1)由电路图可知,电阻R1、R2并联,电流表A2测干路电流,A1测通过R2的电流,电压表测电源两端电压,
由题知,R2=4Ω,三只电表的示数分别为1、4、5,且干路电流等于各支路电流之和,
假设电流表A1示数是I2=1A,R2的电阻是4Ω,所以R2两端的电压是:U2=I2R2=1A×4Ω=4V,A2测干路电流是5A,符合题中的数据,假设正确;
假设电流表A1示数是I2′=4A,R2的电阻是4Ω,所以R2两端的电压是:U2′=I2′R2=4A×4Ω=16V,则假设错误,
由并联电路的电压特点可知,电源电压U=U2=4V,故B、D错误。
(2)由于电压表的示数U=4V,且电流表A1示数是I2=1A,干路电流I=5A,
由并联电路特点可知通过R1的电流:I1=I﹣I2=5A﹣1A=4A,
由I=可得R1的阻值:
R1===1Ω,故A错误、C正确。
故选:C。
【点评】题没有直接告诉三个电表的示数,而是根据电路连接和R1的阻值对电流表和电压表的值进行假设,通过假设求出结果,看和已知条件是否相符,判断假设是否正确,这是解决本题的关键。
(多选)11.(3分)某电子秤的简化电路如图所示,R0是定值电阻,Rx是压敏电阻,其阻值随着压力增大而减小,电源电压恒定不变,闭合开关S,当Rx上方压力增大时,对电路中变化的量描述正确的是( )
A.电压表的示数变小
B.通过Rx的电流变大
C.电压表示数变化量与电流变化量之比不变
D.电路的总功率变小
【分析】由电路图可知,压敏电阻Rx与定值电阻R0串联,电压表测量的是定值电阻两端的电压;根据压力的变化分析压敏电阻阻值的变化和总电阻的变化,根据欧姆定律判定电路中电流的变化,根据U=IR分析定值电阻两端电压的变化;根据欧姆定律分析电压表示数变化量与电流变化量之比的变化情况;根据P=UI分析总功率的变化情况。
【解答】解:由电路图可知,压敏电阻Rx与定值电阻R0串联,电压表测量的是定值电阻两端的电压;
闭合开关S,当Rx上方压力增大时,Rx的阻值减小,电路中的总电阻减小,由I=可知,电路中的电流增大,由串联电路的电流特点可知通过Rx的电流变大;根据U=IR可知,定值电阻两端的电压变大,电压表示数变大;
设滑片移动前后电路中的电流为I1、I2,则电压表V示数的变化量:ΔUV=U0﹣U0′=I2R0﹣I1R0=ΔIR0,即=R0,所以电压表示数变化量与电流变化量之比不变;
根据P=UI可知,电路消耗的总功率变大;
综上所述,BC正确。
故选:BC。
【点评】本题考查了电路的动态分析,明确压敏电阻阻值的变化是解题的关键。
(多选)12.(3分)灯泡L1、L2分别标有“220V 100W”、“220V 40W”的字样,将它们接入220V的电路中,则( )
A.L1、L2并联时,L1与L2电流之比是2:5
B.L1、L2串联时,L1比L2亮
C.L1、L2串联时,L1与L2电压之比是2:5
D.L1、L2并联时,L1比L2亮
【分析】(1)利用公式I=分别计算出并联时两灯的电流;
(2)利用公式R=分别计算出两灯的电阻,再根据串联电路分压原理,利用串联电路中电流规律,结合公式P=UI进行判断;
(3)根据串联电路分压原理计算;
(4)用电器在额定电压下正常工作时的功率叫额定功率。
【解答】解:A、L1、L2并联时,L1的电流为:
I1==≈0.45A;
L2的电流为:
I2==≈0.18A;
L1与L2电流之比是5:2,故A错误;
B、灯泡L1和灯泡L2的电阻分别为:
R1===484Ω;
R2===1210Ω;
所以正常发光时,灯泡L2电阻更大,根据串联电路分压原理可知,灯泡L2两端分得的电压大,又因为串联电路各处电流相等,由公式P=UI可知,灯泡L2的实际功率更大,因此L2更亮,故B错误;
C、L1、L2串联时,根据分压原理,L1与L2电压之比是===,故C正确;
D、L1、L2并联时,两灯两端电压均为220V,两灯功率均为额定功率,因为L1比L2额定功率大,因此L1比L2亮,故D正确。
故选:CD。
【点评】本题考查了额定功率和实际功率之间的关系、电功率公式的灵活运用和串联电路的分压特点等,关键是知道灯泡正常发光时的功率和额定功率相等。
二、填空题(本大题共5小题,11空,每空2分,共22分)
13.(4分)如图所示,航天员王亚平在中国空间站用“水球”做成像实验,“水球”成像的原理与 照相机 (选填“放大镜”或“照相机”)的相同,所成的是倒立、缩小的 实 (选填“实”或“虚”)像。
【分析】凸透镜成像的规律之一:当u>2f时,成倒立、缩小的实像,其应用为照相机。
【解答】解:水球具有中间厚,边缘薄的特点,因此水球相当于一个凸透镜,此时王亚平到水球的距离与水球焦距的关系是大于2倍焦距,当u>2f时,成倒立、缩小的实像,照相机利用了此原理。
故答案为:照相机;实。
【点评】本题考查凸透镜成像的规律以及物距、像距和像之间的关系。
14.(4分)小明在一次游泳训练中,游25m所用时间为50s,则他游泳的平均速度是 0.5 m/s;以正在游泳的小明为参照物,池边的坐椅是 运动 的。
【分析】已知路程和时间,根据速度公式求出小明游泳的平均速度;在研究物体运动时,要选择参照的标准,即参照物,物体的位置相对于参照物发生变化,则运动,不发生变化,则静止。
【解答】解:小明游泳的平均速度:v===0.5m/s;
以正在游泳的小明为参照物,池边的坐椅与小明之间发生了位置的变化,是运动的。
故答案为:0.5;运动。
【点评】本题考查了速度的计算、运动和静止的相对性,难度不大,属于基础题。
15.(4分)随着科技发展,太阳能的利用越来越广泛。太阳能来自于太阳内部发生的 核聚变 反应。太阳发出的光在真空中约以 3×108 m/s的速度传播。
【分析】由较轻的原子核聚合成较重的原子核时,会释放出巨大的能量,这是太阳内部每时每刻进行的核聚变反应;光在真空中的传播速度为3×108m/s。
【解答】解:太阳能来自于太阳内部发生的核聚变反应。太阳发出的光在真空中约以3×108m/s的速度传播。
故答案为:核聚变;3×108。
【点评】本题考查了太阳的能量来自于核聚变以及光速,知识点较简单。
16.(4分)把磨得很光滑的铅片和金片紧压在一起,一段时间后,可以看到它们互相渗入对方,这种现象属于 扩散
现象;若使质量为5kg的水温度从20℃升高到40℃,则水吸收的热量为 4.2×105 J。已知c水=4.2×103J/(kg•℃)。
【分析】根据分子动理论的内容分析答题,物质是由分子组成的,一切物质的分子都在不停地做无规则的运动,组成物质的分子间存在相互作用的引力与斥力。知道水的质量、比热容、初温和末温,利用吸热公式Q吸=cm(t﹣t0)求水吸收的热量。
【解答】解:把磨得很光滑的铅片和金片紧压在一起,一段时间后,可以看到它们互相渗入对方,表明固体之间也能发生扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动;
水吸收的热量:
Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×5kg×(40℃﹣20℃)=4.2×105J。
故答案为:扩散;4.2×105。
【点评】本题考查学生对分子动理论内容的掌握和应用,还考查了热量的计算,常见题目。
17.(6分)如图甲所示的电路中,R2为标有“8Ω 4A”的滑动变阻器,R1、R3为定值电阻,电源两端电压保持恒定不变。将滑片P的位置从一端滑向另一端时,两电压表的示数与电流表的示数对应关系的图象分别表示在图乙所示的坐标系中,且电路最小总功率是12W。则R1的电流与电压关系,对应的是图乙中的 AB 段;总功率是12W时,滑片P在 b 端;电源的电压为 12 V。
【分析】由电路图可知,R1、R2、R3串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R1、R2两端电压之和,电流表测电路中的电流。
(1)R1为定值电阻,由欧姆定律可知通过R1的电流与它两端的电压成正比,其I﹣U图像是一条斜向上的直线(延长线过原点),据此判断R1的电流与电压关系对应的是图乙中的哪一段;
(2)电源电压不变,根据P=可知电路的总功率最小时,电路中的总电阻最大,R2接入电路中的电阻最大,据此判断滑片P的位置;
(3)在乙图中,设纵坐标每小格的电流值为I0,横坐标每小格的电压值为U0;
当滑片位于a端时,R2接入电路中的电阻为0,R1、R3两电阻串联,此时电路中的总电阻最小,电路中的电流最大,R1、R3的电压均最大,从图像中读出此时R1、R3的电压以及最大电流(用U0、I0表示),并表示出R1的阻值,由串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源电压;
当滑片位于b端时,R1、R2和R3串联,且R2接入电路中的电阻最大,电路中的总电阻最大,电流最小,此时电路消耗的电功率最小,从图像中读出此时R1的电压、R1、R2两端电压之和以及最小电流(用U0、I0表示),并表示出R2的阻值,由串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源电压;
利用电源的电压不变可求出R3的阻值,已知电路最小总功率是12W,根据P=表示出最小总功率,据此可求出电源电压。
【解答】解:
由电路图可知,R1、R2、R3串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R1、R2两端电压之和,电流表测电路中的电流。
(1)R1为定值电阻,由欧姆定律可知通过R1的电流与它两端的电压成正比,其I﹣U图像是一条斜向上的直线(延长线过原点),所以R1的电流与电压关系对应的是图乙中的AB段(或者AB段表示电流表示数与电压表V1示数的变化图线),则BC段表示电流表示数与电压表V2示数的变化图线;
(2)当滑片位于b端时,R2接入电路中的电阻最大,电路中的总电阻最大,电源电压不变,根据P=可知此时电路的总功率最小,所以,电路最小总功率是12W时,滑片P在b端;
(3)在乙图中,设纵坐标每小格的电流值为I0,横坐标每小格的电压值为U0,
当滑片位于a端时,R2接入电路中的电阻为0,R1、R3两电阻串联,此时电路中的总电阻最小,电路中的电流最大,R1、R3的电压均最大,
根据乙图图像可知,此时R1两端的电压为:U1大=3U0,电路中的电流为:I大=3I0,
由欧姆定律可知R1的阻值R1===﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
则由串联电路的电压特点和欧姆定律可得,电源电压:U=U1大+U3大=3U0+3I0R3﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②,
当滑片位于b端时,R1、R2和R3串联,且R2接入电路中的电阻最大,电路中的总电阻最大,电流最小,此时电路消耗的电功率最小,
根据乙图图像可知,此时R1两端电压为:U1小=U0,电路中的电流为:I小=I0,R1、R2两端电压之和为:U12总=9U0,
由串联电路的电压特点和欧姆定律可得,电源电压:U=U12总+U3小=9U0+I0R3﹣﹣﹣﹣﹣﹣③,
此时R2两端的电压为:U2大=U12总﹣U1小=9U0﹣U0=8U0,
由欧姆定律可知,R2的最大电阻为:R2大==,
由题意知,R2为标有“8Ω 4A”的滑动变阻器,所以,R2大==8Ω,则=1Ω﹣﹣﹣﹣﹣④,
由①④可得R1=1Ω,联立②③④解得R3=3Ω,
电路的总功率最小为:P小===12W…………④,
解得U=12V。
故答案为:AB;b;12。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,关键是判断出滑片位于两端时对应的电表示数之间的关系,对学生的读图能力要求较高。
三、实验题(本大题共5小题,第18题4分、第19、20、21、22题每题6分,共28分)
18.(4分)甲图中铅笔的长度是 2.50 cm;乙图中停表读数是 338.5 s。
【分析】(1)刻度尺的使用要注意其量程和分度值,起始端从0刻度线开始,读出末端刻度值即为物体长度;读数时视线要与物体末端所对刻度相垂直,注意刻度尺要估读到分度值的下一位;
(2)停表的中间的表盘代表分钟,周围的大表盘代表秒,秒表读数是两个表盘的示数之和。
【解答】解:(1)由图可知,A的视线倾斜了,读数方法错误,B的读数方法正确,按B视线对应的刻度读数;
刻度尺的最小分度值是1mm,被测铅笔的左端对应的刻度值为1.00cm,左边对应的刻度值3.50cm,所以木块的长度为:3.50cm﹣1.00cm=2.50cm。
(3)由图可知,小盘的分度值是0.5min,指针在5min和6min之间,略偏过0.5min;大盘的分度值是0.1s,大盘指针示数为38.5s,因此秒表读数为5min38.5s=338.5s。
故答案为:2.50;338.5。
【点评】读取不同测量工具的示数时,基本方法是一致的,都要先明确测量工具的量程和分度值,确定零刻度线的位置,视线与刻度盘垂直。
19.(6分)小明用图甲装置探究水沸腾时的现象及温度变化特点。
(1)加热至水的温度不再升高后,温度计的示数如图乙所示,本次所测水的沸点是 98 ℃。
(2)水沸腾时,大量的气泡上升、变 大 ,到水面破裂,里面的水蒸气散发到空气中。
(3)实验时水被加热至沸腾所用时间较长,原因可能是 水的质量太大 。(写出一条即可)
【分析】(1)温度计是利用液体的热胀冷缩的原理制成的。使用时看清温度计的量程和分度值;读数时先看清温度计内液面的位置在0刻度线以上还是在0刻度线以下;
(2)水在沸腾前和沸腾时的区别:沸腾时产生大量的气泡,气泡在上升过程中,体积逐渐变大;沸腾前,气泡在上升过程中,体积逐渐变小;
(3)实验时水被加热至沸腾所用时间较长,原因可能是:水的质量太大;水的初温度很低。
【解答】解:(1)如图乙所示,温度计的分度值是1℃,温度计内液面的位置在0刻度线以上,本次所测水的沸点是98℃。
(2)水沸腾时,大量的气泡上升、变大,到水面破裂,里面的水蒸气散发到空气中;
(3)实验时水被加热至沸腾所用时间较长,原因可能是:水的质量太大。
故答案为:(1)98;(2)大;(3)水的质量太大。
【点评】本题考查发探究水沸腾时水的沸点、现象、影响水被加热至沸腾所用时间的因素,属于基础性题目。
20.(6分)如图所示,探究平面镜成像的特点。
(1)实验器材除了玻璃板,A、B两支完全相同的蜡烛,白纸,铅笔,光屏,还需测量工具是 刻度尺 。
(2)为了探究像与物的大小、位置关系,在玻璃板后移动未点燃的蜡烛B,发现蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,并用铅笔 在蜡烛B的位置作记号 ,并重复以上操作。
(3)当撤去蜡烛B,放一光屏到B撤走时的位置,直接观察光屏,看不到蜡烛A的像,说明平面镜所成的像是 虚像 。
【分析】(1)本实验要研究平面镜成像时像距和物距的大小关系;
(2)等效替代法是初中物理中常用的探索问题和分析解决问题的科学方法之一,用等效替代法找出像的位置;
(3)实像和虚像的重要区别是实像能在光屏上承接,虚像不能在光屏上承接。
【解答】解:(1)本实验要研究平面镜成像时像距和物距的大小关系,所以需要刻度尺可以测量距离;
(2)在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A,拿未点燃的蜡烛B竖直在玻璃板后面移动,人眼一直在玻璃板的前侧(A侧)观察,直至它与蜡烛A的像完全重合,用铅笔在蜡烛B的位置作记号,这种确定像与物大小关系的方法是等效替代法;
(3)移走蜡烛B并在该位置放一个光屏,无论怎样移动光屏,都不能在光屏上得到蜡烛A的像,说明所成的是虚像。
故答案为:(1)刻度尺;(2)在蜡烛B的位置作记号;(3)虚像。
【点评】本题主要考查了平面镜成像特点的实验及其应用,这是光学中的一个重点,也是近几年来中考经常出现的题型,要求学生熟练掌握,并学会灵活运用。
21.(6分)如图是小明做“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置。
(1)小明进行了如图乙所示的5次操作,其中能产生感应电流的是 ①③④ (填所有符合要求的操作序号)。
(2)完成实验后,小明认为实验现象不太明显,请你提出一条改进措施: 换一个磁性更强的磁体 。
(3)利用“磁生电”这一原理工作的装置有 动圈式话筒 。
【分析】(1)产生感应电流的条件是:闭合电路的部分导体,在磁场中做切割磁感线运动;
(2)增大感应电流的方法:①将导体AB换成多匝线圈;②使用磁性更强的磁铁;③增大导体AB切割磁感线的运动速度;
(3)动圈式话筒应用的就是电磁感应原理。
【解答】解:(1)①当导体AB水平向右运动时,会切割磁感线,产生感应电流;
②当导体AB竖直向上运动时,不会切割磁感线,不会产生感应电流;
③当导体AB斜向上运动时,会切割磁感线,产生感应电流;
④磁体水平向左运动时,导体AB会切割磁感线,产生感应电流;
⑤磁体竖直向上运动时,导体AB不会切割磁感线,不会产生感应电流;
综合分析会产生感应电流的是:①③④;
(2)实验现象不太明显,说明感应电流太小,故需要增大感应电流;增大感应电流的方法:①换一个磁性更强的磁体;②加快导体AB切割磁感线的运动速度;③将导体AB换成多匝线圈;
(3)动圈式话筒是把声信号转变成电信号的,声信号的振动带动线圈在磁场中振动切割磁感线,产生电流,是电磁感应原理。
故答案为:(1)①③④;
(2)换一个磁性更强的磁体;
(3)动圈式话筒。
【点评】本题主要考查学生对电磁感应现象的了解和掌握,难度中等,是中考的热点。产生感应电流的条件注意三点:一是“闭合电路”,电路必须是完整的回路,二是“一部分导体”,不是全部的导体都在参与运动,三是“切割磁感线运动”,导体的运动必须是切割磁感线的,正切、斜切都可以,但不能不切割。
22.(6分)测量定值电阻的阻值。
(1)图甲是刚刚接好的实物电路,请指出其中的错误或不妥之处 电压表量程选择错误 (写出一条即可)。
(2)实验中发现电流表无示数。为查找问题,先将导线1从a点断开,然后依次去接触e点、d点、c点及b点,发现当接触e点、d点时,电流表有示数,则电路故障可能是 滑动变阻器断路或开关断路 。
(3)排除电路故障后进行实验,得到如下数据,其中表格内空缺的电流值如图乙所示,表格填写完整后,根据表中数据,在图丙中描点并画出这个电阻R的U﹣I图像
U/V
0.6
0.9
1.2
1.5
2.1
I/A
0.15
0.23
0.30
0.38
0.42
【分析】(1)连接电路时,开关要断开;闭合开关前,滑动变阻器阻值调至最大;电压表选择正确的量程与待测电阻并联接入电路;
(2)电流表无示数,说明电路出现了断路现象,据此分析;
(3)根据电流表选用的量程确定分度值读数;根据表格中的数据描点连线。
【解答】解:(1)为了保护电路,连接电路时,开关要断开,图中的开关未断开;
闭合开关前,滑动变阻器阻值应调至最大,而图中的滑片未置于最大阻值处;
电源为2节干电池,电源电压为3V,电压表应该选择小量程接入电路;
(2)实验中发现电流表无示数,电路出现了断路现象;将导线1从a点断开,然后依次去接触e点、d点、c点及b点,发现当接触e点、d点时,电流表有示数,接触c点时,电流表无示数,这说明故障可能是滑动变阻器断路或开关断路;若电阻R断路,接触e点、d点时,电流表无示数;所以最不可能的是AC;
(3)由图乙知电流表选用小量程,分度值为0.02A,大小为0.38A;
根据表格中的数据描点连线,如图所示:
。
故答案为:(1)电压表量程选择错误;(2)滑动变阻器断路或开关断路;(3)0.38;(5)如上图。
【点评】本题测量电阻的实验,考查连接电路时注意的问题、故障分析、电流表的读数、U﹣I图像的画法,难度不大。
四、综合应用题(本大题共2小题,第23题6分,第24题8分,共14分)
23.(6分)如图所示是一款家用电热壶的内部简化电路图,它通过温控开关S可自动实现加热、保温两个挡位的转换,保温挡的额定功率为110W,R1、R2是两个阻值不变的发热元件,R2=48.4Ω,求:
(1)保温挡时电路中的电流。
(2)加热挡的额定功率。
(3)加热时,产生3.3×105J的热量所需的时间。
【分析】(1)已知保温挡的功率,根据P=UI计算此时电路中的电流;
(2)由图分析开关接不同触点时电路的连接情况,根据P=分析电热壶的工作状态,从而计算加热挡的额定功率;
(3)由Q=W=Pt计算加热时,产生3.33×105J的热量所需的时间。
【解答】解:(1)由题知,保温挡功率P保温=110W,
由P=UI可得,保温挡时电路中的电流:
I===0.5A;
(2)由图知,S接1、2时,电路为R1的简单电路,此时电路的电阻较大,电源电压一定,由P=知,此时电路消耗的电功率较小,为保温挡,所以P保温=P1;
S接2、3时,两电阻并联,电路的电阻较小,电源电压一定,由P=知,电路消耗的电功率较大,为加热挡,
并联电路中各支路互不影响,R1的功率不变,所以加热挡的额定功率:
P加热=P1+P2=P1+=110W+=1110W;
(3)由Q=W=Pt可得,加热时,产生3.33×105J的热量所需的时间:
t===300s。
答:(1)保温挡时电路中的电流为0.5A;
(2)加热挡的额定功率为1110W;
(3)加热时,产生3.3×105J的热量需要的时间为300s。
【点评】本题考查了电功率和电热计算公式的灵活应用,要能正确分析开关在不同状态下电热壶的工作状态。
24.(8分)如图所示,定值电阻R1上标有“30Ω 1.5A”,在电路安全的前提下,把E、F两点接在电压为U的电源两端,闭合S3,断开S1和S2,通过电源的电流为I,R3的功率、电流分别为P3=72.6W、I3;当把F、D两点接入该电源两端,闭合S1,断开S2和S3时,通过电源的电流为I',R3的功率、电流分别为P3'、I3';当把C、F两点接入该电源两端,闭合S2,断开S1和S3,通过电源的电流为I'';已知P3:P3'=25:9,I:I''=11:2。求:
(1)R1接入电路时能承受的最大电压。
(2)I3:l3'。
(3)将电路某两点接入电路,通过开关通断,电路可达到的最大功率。
【分析】(1)已知定值电阻R1的阻值和允许通过的最大电流,根据U=IR求出R1接入电路时能承受的最大电压;
(2)E、F两点接在电压为U的电源两端,闭合S3,断开S1和S2,R1和R3并联;F、D两点接入该电源两端,闭合S1,断开S2和S3时,R2和R3串联;C、F两点接入该电源两端,闭合S2,断开S1和S3,R1、R2和R3串联;根据P3:P3'=25:9,利用P=I2R求出I3:l3';
(3)电源电压一定,根据P=UI,当I最大,即R总最小时电路可达到的最大功率;当E、F接入电路,S1、S2和S3都闭合,三个电阻并联,电路的总电阻最小,此时电路的功率最大;
根据P3:P3'=25:9,得出U和U3之比,利用欧姆定律得到R2和R3之比,根据I和I''之比求出R2、R3的阻值和电源电压,根据电阻的并联求出并联的总电阻,然后利用P=求出电路的最大功率。
【解答】解:(1)定值电阻R1上标有“30Ω 1.5A”,则R1接入电路时能承受的最大电压为:
U1=I1R1=1.5A×30Ω=45V;
(2)E、F两点接在电压为U的电源两端,闭合S3,断开S1和S2,R1和R3并联在电源两端,通过电源的电流为I,则P3=I32R3==72.6W;F、D两点接入该电源两端,闭合S1,断开S2和S3时,R2和R3串联,通过电源的电流为I',则P3'=(I3')2R3;C、F两点接入该电源两端,闭合S2,断开S1和S3,R1、R2和R3串联,通过电源的电流为I'';因P3:P3'=25:9,而P3=I32R3,P3'=(I3')2R3,即==,解得:=,即I3:l3'=5:3;
(3)电源电压一定,根据P=UI,当I最大,即R总最小时电路可达到的最大功率;
当E、F接入电路,S1、S2和S3都闭合,三个电阻并联,电路的总电阻最小,此时电路的功率最大;
因P3'=,则=:=,解得U:U3=5:3,
即I'(R2+R3):I'R3=5:3,所以R2:R3=2:3,即R2=R3,
又因+=I,=I'',所以==,即=,
解得:R3=15Ω,则R2=R3=×15Ω=10Ω,
又因P3===72.6W,解得U=33V,
又因=++=++,解得:R并=5Ω,
故电路可达到的最大功率为:
P大===217.8W。
答:(1)R1接入电路时能承受的最大电压为45V;
(2)I3:l3'=5:3;
(3)将电路某两点接入电路,通过开关通断,电路可达到的最大功率为217.8W。
【点评】本题考查串、并联电路的特点、欧姆定律、电功率公式的应用,综合性很强,难度比较大,需要我们耐心分析电路,判断出电路连接,正确运用欧姆定律、电功率公式关键是得出三个电阻之间的大小关系和各状态下的电流之间的关系。
相关试卷
这是一份2024年湖南省长沙市青竹湖湘一外国语学校中考物理一模试卷,共18页。
这是一份2024年湖南省长沙市青竹湖湘一外国语学校中考物理一模试卷,共23页。
这是一份湖南省长沙市青竹湖湘一外国语学校2023-2024学年九年级上学期入学考物理试卷,共5页。