2022-2023学年湖北省黄石市大冶市九年级(上)期末物理试卷-学生用卷
展开一、单选题:本大题共11小题,共22分。
1.超导材料具有零电阻、抗磁性等特殊的物理性质,应用领域非常广泛,近年来,我国积极推进常温超导及其应用领域的研究。常温下的超导体,最适合运用于( )
A. 制作家用保险丝B. 制作白炽灯泡的灯丝
C. 制作电炉的电阻丝D. 远距离输电
2.取两个相同的验电器甲和乙,如图,使甲带负电荷,乙不带电,下列分析错误的是( )
A. 甲验电器带负电是因为它得到了电子
B. 手柄必须是绝缘体,长棒必须是导体
C. 甲验电器的金属箔片张开是由于同种电荷相互排斥
D. 用金属棒连接两金属球的瞬间,棒中电流方向由甲到乙
3.目前,新能源电动汽车被越来越多的家庭所喜欢,其核心部件是电动机。如图所示能说明电动机工作原理的是( )
A. B.
C. D.
4.关于生活用电,下列说法错误的是( )
A. 甲图:使用螺丝刀试电笔时要用指尖抵住上端的金属帽
B. 乙图:与三孔插座中标有①的插孔相连的导线和室外的大地相连
C. 丙图:人站在干燥的木凳上同时接触火线和零线,不会触电
D. 丁图:用电器的总功率过大,容易发生火灾
5.国家关于电动自行车的技术标准规定:电动自行车刹车时,电动机必须断电。所以,电动自行车左右两刹车手柄中各安装有一只开关S1和S2,S是用钥匙控制的电源开关。在行驶中用任一只手柄刹车时,开关S1或S2断开,电动机立即断电。下列电路中符合这一要求的是( )
A. B.
C. D.
6.为实现国家关于“碳达峰”“碳中和”目标,东风汽车集团研发了一款新型汽车。与某款汽车同样油耗和使用条件下,发动机工作时,尾气中“汽油味”明显降低,动力更强劲。如图为其发动机某一冲程示意图,下列有关说法错误的是( )
A. 尾气中“汽油味”降低,是因为汽油在汽缸中燃烧比较完全
B. 该冲程为做功冲程,内能转化为机械能
C. 汽油在汽缸内完全燃烧,发动机效率可达100%
D. 该发动机减少了碳排放,有利于节约能源和环境保护
7.小明按如图连接实物电路,闭合开关,小灯泡不亮,经老师研判,告诉小明电路在a、b之间发生了断路。小明设计了如下三种方法进一步判断:
①断开开关,将电压表接在a、b两点,闭合开关,电压表有示数说明a、b之间断路。②断开开关,将电流表接在a、b两点,闭合开关,电流表有示数说明a、b之间断路。③断开开关,将与L相同的完好小灯泡接在a、b两点,闭合开关,小灯泡发光说明a、b之间断路。
其中可行的方法是( )
A. ①②③B. ①②C. ①③D. ②③
8.如图所示,电源电压不变,闭合开关S,当滑动变阻器R2的滑片由最右端向中点滑动过程中,下列说法正确的是( )
A. 电压表示数不变,电流表A1示数不变
B. 电压表示数变大,电流表A2示数变大
C. 电压表示数不变,两个电流表示数的差不变
D. 电压表示数变小,电压表与电流表A2示数的比值不变
9.我市交通管理部门定期开展交通违法专项治理行动,如图甲是查处饮酒驾驶行为中使用的某酒精测试仪工作原理图,电源电压恒定,R1为定值电阻,R2为气敏电阻,其阻值随气体酒精浓度的变化情况如图乙所示,闭合开关S,下列说法正确的是( )
A. 气敏电阻主要由超导体材料制成
B. 图甲中通过R1的电流保持不变
C. 检测气体的酒精浓度越大,R2阻值越大
D. 检测气体的酒精浓度越大,电压表示数越大
10.在“探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验中,某同学采用了如图甲、乙所示的实验装置(两个透明容器中封闭着等量的空气)。已知R1=10Ω,R2=R4=20Ω,下列说法正确的是( )
①U形管中液面高度变化主要是由液体热胀冷缩引起的
②图甲装置能探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系
③图乙实验过程中右边透明容器中电阻丝R3阻值应该等于10Ω
④用图甲中的实验结论能解释“电炉丝热得发红而与电炉丝相连的导线几乎不发热”的现象
A. ①②B. ②④C. ②③D. ③④
11.如图所示,是小灯泡L和电阻R的电流与电压关系的图像。下列说法正确的是( )
A. 电阻R的电阻值是10Ω
B. 当通过L的电流是0.2A的时候,其消耗的电功率是0.8W
C. 仅把L、R并联在电压是2V的电路中,干路里的电流是0.4A
D. 仅把L、R串联在电路中,当电流是0.2A时,它们两端总电压是4V
二、多选题:本大题共1小题,共2分。
12.2021年10月16月,搭载“神舟十三号”载人飞船的运载火箭精准点火,液氢燃料燃烧,火箭拔地而起。2022年3月23日,航天员在“天宫课堂”做了将水连接在两块玻璃板之间形成“水桥”,液体结晶使“冰球发热”等实验。2022年4月16日,“神舟十三号”载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。返回舱进入大气层时,与大气剧烈摩擦,发出耀眼的光。下列判断正确的是( )
A. 选择液氢燃料主要是液氢的比热容大
B. “水桥”的形成是因为分子之间存在引力
C. 液体结晶的球发热是因为液体结晶过程中内能增加
D. 返回舱进入大气层发出光是做功改变了返回舱的内能
三、填空题:本大题共2小题,共12分。
13.如图为某品牌多功能电饭煲的简化电路原理图,电饭煲的额定电压是220V,R2=88Ω,R3=176Ω,旋转开关置于和a时为关闭状态,分别置于a和b、b和c、c和d,能实现低、中、高三个加热挡位的转换。低温挡与高温挡电流表的示数比为1:6,不计温度对电阻的影响。
(1)开关置于______(选填A.ab、B.bc、C.cd)时,电饭煲处于中温挡。
(2)电饭煲处于中温挡时,在额定电压下持续工作12min消耗的电能是______。
(3)电阻R1=______Ω。
14.小红在家用天然气灶烧开水,在标准大气压下,5kg水从20℃加热至沸腾,完全燃烧了0.1m3的天然气,此过程中,水吸收的热量是______ J,天然气灶烧水的热效率为______。[水的比热容为4.2×103J/(kg⋅℃),天然气的热值为4.0×107J/m3]
四、作图题:本大题共1小题,共2分。
15.在如图所示电路的“〇”内填上适当的电表符号。要求:当开关S闭合时,两电阻均消耗电能。
五、实验探究题:本大题共3小题,共19分。
16.小明同学比较沙子和水的比热容,实验装置如图甲、乙所示。
(1)在两个相同的易拉罐内分别装入初温、______相同的沙子和水。
(2)实验中,可以通过比较______(选填A.升高的温度、B.加热时间)来反映两种液体吸收热量的多少;
(3)用两盏相同的酒精灯同时加热沙子和水,加热过程中需用玻璃棒不断搅拌。搅拌的目的是:______。测得实验数据如下表格所示。
(4)5min时,温度计显示沙子的温度如图丙所示,其读数为______℃。
(5)分析数据可得沙子的比热容______(选填A.小于、B.等于、C.大于)水的比热容。
(6)上述实验中,主要用到的科学探究方法有转换法和______法。
17.探究“电流与电阻的关系”时,可供实验器材有:三节新的干电池(电源电压为4.5V)、电流表、电压表、滑动变阻器(标有“20Ω2A”字样)、定值电阻5个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、50Ω),开关一个,导线若干。小明等同学设计了如图甲所示的电路图:
(1)如图甲,闭合开关,电流表无示数,电压表有示数,并接近电源电压,则故障原因是:______;
(2)在如图乙所示的电路中,闭合开关,移动滑片,发现电流表示数几乎为零,电压表有示数,经分析有一根导线连接错误,请在连接错误的导线上打“×”,并补画出一根导线连接成正确的电路;
(3)如图乙排除故障后,将定值电阻由5Ω更换为10Ω时,应向______(选填A.左、B.右)适当调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变;
(4)图丙是根据实验数据画出的定值电阻的I−R图像,其中阴影部分面积表示的物理量是______,其数值为______;
(5)继续实验中,在接入50Ω的定值电阻后,小明同学无论怎样移动滑片,都不能使电压表示数达到原来的数值,为了能完成这次实验,小明采取的措施可行的是______;
A.调高电源电压
B.更换一个最大阻值为30Ω的滑动变阻器
C.再串联一个10Ω的电阻
D.将电压表改接到滑动变阻器两端
(6)根据本实验提供的实验器材,还可以研究“电流与电压的关系”:先固定使用一个5Ω的电阻研究通过的电流及两端电压的关系后,再改换一个其他阻值的电阻重复研究,目的是:______。
18.如图,在“探究什么情况下磁可以生电”实验中:
(1)比较1、2(或1、3)实验现象可知,闭合电路的一部分导体在磁场中做______运动时,导体中就产生电流;
(2)要使感应电流方向发生改变,可采取的具体措施是______;(选填字母)
A.使用磁性更强的磁体
B.保持磁体静止,只改变导体水平运动的方向
C.上下调换磁极,同时改变导体水平运动的方向
(3)从能量的角度来分析,感应电流的产生过程是______能转化为电能;
(4)如果将电流表换成______,可以探究磁场对通电导体的作用。
六、计算题:本大题共1小题,共8分。
19.图甲是某恒温箱的电路原理图。工作电路电压为220V,电热丝R0的阻值为88Ω;控制电路电源电压为6V,线圈的电阻R1为10Ω且不变,调温电阻R3最大阻值为100Ω;热敏电阻R2的阻值随温度t变化的关系如图乙所示。R0和R2均置于恒温箱(图中虚线框)中,当继电器线圈中的电流达到50mA时,继电器的衔铁会被吸下。求:
(1)S闭合时,电磁铁上端是______极(用字母表示),当恒温箱中温度升高时,线圈中的电流将变______;
(2)恒温箱中温度的最高温度设定为30℃时,此时R3接入电路的阻值为多少?
(3)工作电路工作时,每分钟消耗的电能为多少?
(4)该恒温箱能设定的最高温度为多少?
七、综合题:本大题共1小题,共5分。
20.阅读下列短文,回答问题。
直流充电桩直流充电桩是一种为电动汽车补给能量的装置,如图甲所示,它能够将电网中的交流电转化为直流电,再将电能充入汽车动力电池(以下简称电池)。通常,直流充电桩比交流充电桩的充电电压更高、电流更大,因而可实现快速充电。
设电池当前储能占充满状态储能的百分比为D。充电时,充电桩的充电功率P会随着电池的D的变化而变化,同时用户还可以通过充电桩显示屏了解充电过程中的其他相关信息。现实际测试一个直流充电桩对某辆电动汽车的充电性能。假定测试中充电桩输出的电能全部转化为电池的储能。充电前,D为30%,充电桩显示屏中充电时长、充电度数、充电费用示数均为0。开始充电后,P与D的关系如图乙所示(为方便计算,图像已作近似处理),充满后,立即停止充电。当D达到80%时充电桩显示屏的部分即时信息如表。
(1)通常,直流充电桩比交流充电桩的充电电压更高、电流更大,故充电功率更______;
(2)在D从30%增至80%的过程中,充电功率大致的变化规律是______。当D为70%时,充电电流为______ A;
(3)若充电过程中充电电费单价不变,则测试全过程的充电费用为______元;
(4)设D从80%增至90%所需时间为t1,从90%增至100%所需时间为t2,且t1:t2=2:3,则测试全过程的充电总时长为______min。加热时间/min
0
1
2
3
4
5
温度/℃
沙子
18
22
29
37
45
-
水
18
19
21
23
25
27
序号
实验操作
电流表指针偏转情况
1
保持导体与磁体静止
不偏转
2
保持磁体静止,导体水平向左切割磁感线
向右偏转
3
保持磁体静止,导体水平向右切割磁感线
向左偏转
……
充电电压
(V)
充电电流
(A)
充电时长
(min)
充电度数
(kW⋅h)
充电费用
(元)
400
45
24.0
26.40
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