河南省周口市太康县2022-2023学年九年级上学期期末物理试题(含答案)
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这是一份河南省周口市太康县2022-2023学年九年级上学期期末物理试题(含答案),共15页。试卷主要包含了填空题,选择题,作图题,实验探究题,综合应用题等内容,欢迎下载使用。
2022-2023学年河南省周口市太康县九年级(上)期末物理试卷一、填空题(每空1分,共15分)1.(2分)现代磁悬浮列车是利用 ,将车身托离轨道,大大减小了摩擦,使列车能高速运行。2.(2分)移动充电宝就是一个携带方便、可随时随地充电的锂聚合物电池;用移动充电宝给手机充电时,是将化学能转化为 能;已知某品牌移动充电宝输出电压为5V,输出电流为900mA,该充电宝的输出功率为 W。3.(1分)电子式电能表表盘上标有“3000imp/(kW•h)”字样,将某用电器单独接在该表上工作20min,电能表指示灯闪烁了300次。该用电器的电功率是 W。4.(3分)有一种亮度可以调节的小台灯,其电路如图甲。电源电压为24V,灯泡L的额定电压为24V,通过灯泡L的电流跟其两端电压的关系如图乙。当灯泡正常发光时,灯丝的电阻为 Ω,调节滑动变阻器R,使灯泡的实际功率为3.6W时,灯泡两端的电压是 V,滑动变阻器R连入电路的阻值是 Ω。5.(3分)如图所示,运用控制变量法,小霞把两段电阻不同的金属丝甲、乙(R甲<R乙)串联后,分别放到两瓶等量的煤油中通电一定时间,控制电流一定时,探究电流通过导体时产生的热与 的关系,通电后,温度计的示数升高,这是由电流的 效应引起的,其中, 瓶煤油的温度升高得快。6.(4分)如图甲所示电路中,电源电压不变,闭合开关S,将滑片P移到某一位置时,电压表示数为6V,两块电流表指针的位置均如图乙所示,则R1电阻是 Ω,此时R2的电功率是 W;若将滑片P向右移动,A1的示数将 ,A2的示数将 (填“变大”、“变小”或“不变”)。 二、选择题(每题2分,共20分)7.(2分)规格分别为“220V 25W”和“220V 100W”的甲、乙两只小灯泡,将它们串联后接到220V的电源上,两灯都发光,则( )A.甲灯较亮 B.乙灯较亮 C.两灯一样亮 D.无法判断8.(2分)标有“2V 1W”字样的小灯泡和标有“20Ω 1A”字样的滑动变阻器,连接在如图所示的电路中。已知电源电压为6V,电流表的量程为“0~0.6A”,电压表的量程为“0~3V”。闭合开关,移动滑动变阻器滑片,电流表、电压表示数的变化范围是( )A.0.25A~0.5A,1V~2V B.0.25A~0.6A,1V~2V C.0.3A~0.5A,1V~1.5V D.0.25A~0.5A,1.5V~2V9.(2分)为了防止中考考试作弊,监考人员利用手持式金属探测器对考生进行检查(如图所示),当靠近金属物体时,在金属导体中就会产生涡电流,探测器发出警报。以下选项中也是利用该原理工作的是( )A.电动机 B.电磁铁 C.电铃 D.动圈式话筒10.(2分)利用磁场对通电导体产生力的作用来制造的电器是( )A.电风扇 B.发电机 C.电铃 D.电磁炉11.(2分)如图所示为蹄形磁体周围的磁感线分布图,在a、b、c、d四点中,磁场最强的是( )A.a点 B.b点 C.c点 D.d点12.(2分)如图所示的四个实验中,研究电动机工作原理的是( )A. B. C. D.13.(2分)平时输送电能中,为了减少电能在线路中的损耗,通常采取的办法是( )A.加大输送电流 B.用高压输电 C.用超导体输电 D.减少输送功率14.(2分)将小电动机与小灯泡技如图所示的电路连接,在小电动机的转轴上绕线,然后用力拉线,使小电动机转动,在小电动机转动的过程中,小灯泡发光.关于此现象,下列说法中正确的是( )A.该现象的原理是电流的磁效应 B.该现象的原理是磁场对电流的作用 C.该过程中,磁产生了电,使小灯泡发光 D.该过程中,电产生了磁,使电动机转动(多选)15.(2分)关于磁场和磁感应线,以下说法正确的是( )A.磁场看不见摸不着,但可以借助小磁针感知它的存在 B.磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线 C.磁场对放入其中的导体有力的作用 D.磁体间的吸引或排斥作用是通过磁场实现的(多选)16.(2分)为了参加全国青少年创新大赛,小强运用所学电学知识,设计了一个电子拉力测量仪,工作原理如图所示,下列说法正确的是( )A.当拉环向下的拉力增大时,电流表的示数减小 B.当拉环向下的拉力增大时,电压表的示数减小 C.当拉环向下的拉力减小时,电压表与电流表示数的比值增大 D.当拉环向下的拉力减小时,R1的电功率不变三、作图题(4分)17.(2分)根据通电螺线管的南北极,在图中的括号内标出电源的“+”极或“﹣”极。18.(2分)在一个圆纸盒里有一个条形磁体,圆纸盒外放着一些小磁针,各磁针N极的指向如图所示,请画出圆纸盒里的条形磁体并标明它的N、S极。四、实验探究题(13分)19.(7分)小强做测定“小灯泡的电功率”实验时,所用器材有电压为6V的电源,额定电压为2.5V的小灯泡,以及符合实验要求的滑动变阻器、电表、开关和导线。图A是小强没有连接完的实物电路。(1)请你用笔画线代替导线,帮小强将实物电路连接完整。(2)小强连接好电路闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,发现小灯泡始终不亮,但电压表有示数,电流表无示数,则故障的原因可能是 (写出一种即可)。(3)小强排除故障后闭合开关,移动滑动变阻器滑片P到某处,电压表的示数为2.2V,要测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向 端滑动(选填“左”或“右”)。(4)小强通过移动滑片P,分别记下了多组对应电压表和电流表的读数,并绘制成了图B所示的U﹣I图象。根据U﹣I图象提供的信息,可计算出小灯泡的额定功率是 W,当加在小灯泡两端的电压为1.5V时,小灯泡的电阻是 Ω。20.(6分)在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中,小明制成简易电磁铁甲、乙,并设计了如图所示的电路。(1)当滑动变阻器滑片向左移动时,电磁铁甲、乙吸引大头针的个数 (填“增加”或“减少”),说明电流越 ,电磁铁磁性越强。(2)根据图示的情境可知, (填“甲”或“乙”)的磁性强,说明电流一定时, ,电磁铁磁性越强。(3)根据右手螺旋定则,可判断出乙铁钉的上端是电磁铁的 极。(4)电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是 。五、综合应用题(8+10=18分)21.(8分)如图是某饮水机的电路原理图,电源电压为220V,R2的电阻是4840Ω.当S1、S2 都闭合时饮水机处于加热状态,总功率为550W;当只闭合S2时饮水机处于保温状态。试问:(1)当只闭合S2时,R2的功率为多少?(2)当S1、S2 都闭合时,饮水机电路中的总电流为多少?(3)饮水机内装有1kg初温为20℃的水,若饮水机正常加热6min,此时消耗电能的84%被水吸收,饮水机内水的温度升高到多少?22.(10分)小强利用压力传感器、电磁继电器、阻值可调的电阻R等元件,设计了一个汽车超载自动报警电路,如图甲所示。他了解到这种压力传感器所受压力越大时,输出的电压U就越大,二者的关系如图乙所示。闭合开关S,当继电器线圈中电流大于或等于20mA时,衔铁被吸合。已知传感器的输出电压U即为继电器控制电路的电源电压,线圈的电阻为20Ω.(1)车辆不超载时,工作电路中绿灯亮;当传感器所受压力增大到一定程度时,红灯亮,说明汽车超载。请你判断灯 (选填“L1”或“L2”)是红灯。(2)某水平公路桥禁止质量大于或等于20t的车辆通行,要用小强设计的装置为此桥报警,R的阻值应调节为多少?g取10N/kg。(3)在水平路面上,要使该装置报警,通过车辆的最小重力为多少?(4)请你运用所学物理知识,说明超载的一项危害。
2022-2023学年河南省周口市太康县九年级(上)期末物理试卷参考答案与试题解析一、填空题(每空1分,共15分)1.【解答】解:磁悬浮列车的车体和轨道是同名磁极,同名磁极互相排斥,使列车实现悬浮;据减小摩擦的方式可知,该情况车与轨道分离,从而减小列车所受的摩擦力,提高速度。故答案为:同名磁极相互排斥。2.【解答】解:充电宝给手机充电的时候,先是将储存的化学能转化为电能,手机再将电能转化为化学能储存在手机中。充电宝的输出电压U=5V,输出电流I=900mA=0.9A,则充电宝的输出功率P=UI=5V×0.9A=4.5W。故答案为:电;4.5。3.【解答】解:因为电路中每消耗1kW•h的电能,指示灯闪烁3000次。所以当指示灯闪烁300次时,消耗的电能为:W=kW•h=0.1kW•h;用电器的额定功率为:P===0.3kW=300W。故答案为:300。4.【解答】解:(1)灯泡两端的电压为24V时,灯泡正常发光,由图乙可知此时通过灯泡的电流IL=0.4A,根据欧姆定律可得,此时灯丝的电阻:RL===60Ω;(2)由图乙可知,当灯泡两端的电压为12V,通过的电流为0.3A时,灯泡的实际功率为3.6W,∵串联电路中总电压等于各分电压之和,∴滑动变阻器两端的电压U滑=U﹣UL′=24V﹣12V=12V,∵串联电路中各处的电流相等,∴滑动变阻器R连入电路的阻值R滑====40Ω。故答案为:60;12;40。5.【解答】解:图中的电阻是串联,而串联时,电流相等,通电时间也相等,但电阻不相等,故是研究电热与电阻的关系;这是由于电流的热效应引起的;据Q=I2Rt可知,此时两个装置中的电流相同、通电时间相同,但乙中的电阻大于甲中的电阻,所以电流通过乙瓶中的电阻所产生的热量更多一些,故乙瓶中的煤油温度升高的更快一些。故答案为:电阻;热;乙。6.【解答】解:R1和R2并联,A1测总电流,则可知I1一定大于I2,而两表指针位置相同,则两表肯定量程不同,A1为0~3A,A2为0~0.6A。则可知I1=1.5A,I2=0.3A。由欧姆定律得:R1===20Ω;由并联电路的特点可得,R2中的电流为I3=I1﹣I2=1.5A﹣0.3A=1.2A。则R2上的电功率P=UI3=6V×1.2A=7.2W;若滑片向右移动,则接入电阻变大,电压不变,故R1中电流不变,R2中电流减小,则总电流减小;即A1示数变小,A2示数不变。故答案为:20,7.2,变小,不变。二、选择题(每题2分,共20分)7.【解答】解:由P=,可得,灯泡电阻R甲===1936Ω,R乙===484Ω,因为R甲>R乙,串联电路电流相等,由P=I2R可知,甲灯的实际功率大于乙灯的实际功率,因此两灯泡串联时,甲灯较亮。故选:A。8.【解答】解:由灯泡铭牌可得,灯泡两端电压不得超过2V,即电压表最大不得超过2V;由功率公式P=UI得:灯泡的额定电流I===0.5A,故电路中电流最大不得超过0.5A;由功率公式可得:灯泡的电阻R===4Ω;当滑动变阻器接入电阻最大时,电路中电流最小,由欧姆定律可得:最小电流I最小===0.25A,此时灯泡两端的电压也为最小值,其值为:U1=I最小R=0.25A×4Ω=1V;故电流表范围为0.25A~0.5A;电压表范围为1V~2V;故选:A。9.【解答】解:根据:探测器靠近金属物体时,在金属导体中就会产生涡电流,可以确定该设备的制成原理是电磁感应现象。A、电动机是利用通电导体在磁场中受力的作用而制成的。故A错误。B、电磁铁是利用电流的磁效应制成的,故B错误。C、电铃是利用电流的磁效应制成的。故C错误。D、动圈式话筒是利用振动膜片带动线圈在磁场中做切割磁感线运动,产生随声音信号变化的感应电流制成的。故D正确。故选:D。10.【解答】解:A、电风扇利用电动机工作,其工作原理是通电导体在磁场中受力,故A符合题意;B、发电机的原理是电磁感应现象,故B不符合题意;C、电铃的主要元件是电磁铁,其原理是电流的磁效应,故C不符合题意;D、电磁炉的原理包括:电流的磁效应、电磁感应、电流的热效应,故D不符合题意。故选:A。11.【解答】解:由图中磁感线的分布情况可以看出b点的磁感线最密集,所以此处磁场最强。故选:B。12.【解答】解:A、是奥斯特实验图,小磁针发生偏转说明通电导体周围有磁场,故A不符合题意;B、是电磁感应的实验图,属于发电机的原理,故B不符合题意;C、是通电螺线管的实验图,说明通电螺线管周围有磁场,故C不符合题意;D、电路中有电流,通电线圈或导体受到磁场力的作用发生运动,是电动机的工作原理,故D符合题意。故选:D。13.【解答】解:A、根据Q=I2Rt可知,加大输送电流,会增大电能在线路中的损耗,故不能采用;B、由I=可知,用高压输电,可以减小输送电线的电流,根据Q=I2Rt可知,减少电能在线路中的损耗,也是我们现在采用的输电方式;C、根据Q=I2Rt可知,用超导体可以无损耗的输电,但超导材料是我们正在研究的新材料,还不能应用到生活中,故此方法还不现实;D、减少输送功率,可以减小输送电线的电流,电能在线路中的损耗也会变少,但用户获得的电能也会减少,故此方法不能采用;故选:B。14.【解答】解:由题意知:通过外力使电动机转动,这时的设备就转变成了一个发电机。AB、此时的电动机已经转变成了发电机,是利用电磁感应制成的,是磁生电。故AB错误。CD、在这个过程中,磁生电,使小灯泡发光。故C正确,D错误。故选:C。15.【解答】解:A、磁场看不见摸不着,但可以利用磁场对小磁针的作用感知它的存在,故A正确;B、磁感线是不存在的,是为了研究方便假想的一些有方向的曲线,故B错误;C、磁场对放入其中的通电导体有力的作用,导体不通电不会产生力的作用,故C错误;D、磁体的周围存在磁场,磁体间的吸引或排斥作用是通过磁场实现的,故D正确。故选:AD。16.【解答】解:由图示电路图可知,两电阻串联,电流表测电路电流,电压表测电阻R2两端电压,当拉环向下的拉力增大时,滑动变阻器R2接入电路的阻值减小,滑动变阻器分压减小,电压表示数减小,故B正确;电路总电阻减小,由欧姆定律可知,电路电流增大,电流表示数变大,故A错误;当拉环向下的拉力减小时,滑动变阻器R2接入电路的阻值增大,电压表与电流表示数的比值等于滑动变阻器阻值,比值增大,故C正确;当拉环向下的拉力减小时,滑动变阻器R2接入电路的阻值增大,电路总电阻变大,由欧姆定律可知,电路电流I减小,电阻R1阻值不变,其消耗的功率:P=I2R1变小,故D错误;故选:BC。三、作图题(4分)17.【解答】解:已知螺线管左端为N极,右端为S极,利用安培定则,右手握住螺线管,大拇指指向N极,四指指向电流的方向,结合图示的线圈绕向,可以确定线圈中的电流方向是从螺线管的右端流入,左端流出,所以电源的右端为正极,左端为负极。如下图所示:18.【解答】解:根据磁感线方向的规定,从北极出来回到南极。而小磁针静止时北极所指的方向为磁场的方向,从而确定磁体的南北极。如图所示:四、实验探究题(13分)19.【解答】解:(1)电压表与小灯泡并联,电路图如图所示。(2)小强连接好电路闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,发现小灯泡始终不亮,但电压表有示数,电流表无示数,则故障的原因可能是小灯泡断路。(3)移动滑动变阻器滑片P到某处,电压表的示数为2.2V,要测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向右端滑动。(4)由图象知U=2.5V时,I=0.2A,则小灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W;由图象知当U=1.5V时,电流I=0.15A,则此时电阻R===10Ω。故答案为:(1)电路图如图所示。(2)小灯泡断路。(3)右。(4)0.5;10。20.【解答】解:(1)当滑动变阻器滑片向左移动时,滑动变阻器的阻值减小,电路中的电流变大,电磁铁的磁性增强,吸引大头针的个数增加;(2)由图知,甲吸引大头针的个数较多,说明甲的磁性较强,甲乙串联,电流相等,甲的线圈匝数大于乙的线圈匝数,说明电流一定时,线圈匝数越多,电磁铁磁性越强;(3)根据右手螺旋定则,乙铁钉的上端是电磁铁的S极;(4)大头针被磁化,同一端的磁性相同,互相排斥,所以下端分散。故答案为:(1)增加;大;(2)甲;线圈匝数越多;(3)S;(4)大头针被磁化,同名磁极相互排斥。五、综合应用题(8+10=18分)21.【解答】解:(1)当只闭合S2时,电路为R2的简单电路,则R2的功率:P2===10W;(2)当S1、S2 都闭合时,饮水机处于加热状态,由P=UI可得,饮水机电路中的总电流:I===2.5A;(3)由P=可得,饮水机正常加热6min消耗的电能:W=P加热t=550W×6×60s=1.98×105J,由η=×100%可得,水吸收的热量:Q吸=ηW=84%×1.98×105J=166320J,由Q吸=cm(t2﹣t1)可得,饮水机内水升高到的温度:t2=+t1=+20℃=59.6℃。答:(1)当只闭合S2时,R2的功率为10W;(2)当S1、S2 都闭合时,饮水机电路中的总电流为2.5A;(3)饮水机内水的温度升高到59.6℃。22.【解答】解:(1)由图示可知,车辆不超载时,衔铁接上端,L1亮,车辆超载时,衔铁接下端,L2亮,由题意知,L2是红灯。(2)车对水平地面的压力F=G=mg=20×103kg×10N/kg=2×105N,由图象可知,此时的输出电压U=1V,I=,电路总电阻:R总===50Ω,电阻R的阻值:R=R总﹣R线圈=50Ω﹣20Ω=30Ω;(3)使电磁继电器衔铁闭合的最小电流I=20mA=0.02A,继电器线圈的电阻R线=20Ω由I=,可得:要使该装置报警,压力传感器输出的电压最小值为U0=IR线圈=0.02A×20Ω=0.4V,由图象可知,此时压力传感器受到的压力,即车轮的最小重力:F′=0.8×105N=8×104N;(4)超载的汽车质量大,惯性大,急刹车后滑行距离大,容易出交通事故。答:(1)L2;(2)R的阻值应调节为30Ω;(3)在水平路面上,要使该装置报警,通过车辆的最小重力为8×104N;(4)超载的汽车质量大,惯性大,急刹车后滑行距离大,容易出交通事故。
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