2022-2023学年吉林省长市第二实验学校九年级上学期期末物理试题
展开1. 下列现象中是扩散现象的是( )
A. 尘土飞扬B. 茶香四溢C. 雪花纷飞D. 钻木取火
【答案】B
【解析】
【详解】A.尘土飞扬,是尘土颗粒的机械运动,不是分子运动,故A不符合题意;
B.茶香四溢,是茶叶分子在运动,属于扩散现象,故B符合题意;
C.雪花纷飞,是雪花的机械运动,不是分子运动,故C不符合题意;
D.钻木取火,是机械能转化为内能的过程,属于机械运动,不是分子运动,故D不符合题意。
故选B。
2. 长征七号火箭采用液氢作为推进剂主要原因是它的( )
A. 密度小B. 颜色好看C. 比热容大D. 热值高
【答案】D
【解析】
【详解】长征七号运载火箭采用液氢作为火箭的燃料、推进剂,是因为液氢具有较大的热值,与其他燃料相比,完全燃烧相同质量的液氢时,可以放出更多的热量、做更多的功。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
3. 电热丝通常用镍铬合金或铁铬铝合金等材料制作,从导电性能看,电热丝属于( )
A. 绝缘体B. 超导体C. 半导体D. 导体
【答案】D
【解析】
【详解】容易导电的物体是导体,不容易导电的物体是绝缘体;超导现象是电阻为零的现象,超导体适合制作输电导线和电动机线圈等,而需要电热的地方不能用超导材料;导电性能介于导体和绝缘体之间,属于半导体材料,具有单向导电性;根据焦耳定律定义知道电流通过导体时的发热原因是由于导体存在电阻。电热器都是利用电流的热效应工作的,所以不能用超导体、绝缘体、半导体、作为电热丝,应该是导体,故D正确,ABC错误。
故选D。
4. 额定功率相等的下列用电器,正常工作1小时,产生热量最多的是( )
A. 电风扇B. 电热毯C. 电冰箱D. 电脑
【答案】B
【解析】
【详解】四个用电器额定功率一样,正常工作时间相同,由可知,它们消耗的电能一样;电风扇工作时把电能主要转化为机械能;电热毯工作时把电能全部转化为内能,全部用来产生热量;电冰箱工作时主要把电能转化为机械能;电脑工作时主要把电能转化为光能与声能等能量;综上可知,电热毯工作时产生的热量最多,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
5. 下列情况会造成家庭电路中的“空气开关”自动“跳闸”的是
A. 开关中的两个线头相碰
B. 双孔插座中的两个线头相碰
C. 灯泡灯丝断了
D. 插头和插座接触不良
【答案】B
【解析】
【分析】空气开关自动跳闸的原因是电流过大,引起家庭电路中电流过大的原因有两个,短路或总功率过大.
【详解】A、开关中两线相碰,只是开关不起作用,用电器总是工作,并不是短路,不会引起电流过大,“空气开关”不会自动“跳闸”,故A不符合题意;
B、双孔插座一孔接火线,一孔接零线,两线相碰相当于直接把火线和零线接通,这是短路,会引起电流过大,“空气开关”会自动“跳闸”,故B符合题意;
C、灯丝断了,是断路,电路中没有电流,“空气开关”不会自动“跳闸”,故C不符合题意;
D、插头插座接触不良,是断路,电路中没有电流,“空气开关”不会自动“跳闸”,故D不符合题意.
【点睛】记住家庭电路中电流过大的现象是保险丝熔断或空气开关跳闸,电流过大的原因是总功率过大或短路,能够在实际情境中判断出是什么原因造成的电流过大.
6. 小关在探究磁现象的活动中能够实现的是( )
A. 用小磁针吸起铜块或铝块
B. 用放大镜能看到磁铁周围的磁感线
C. 用磁铁吸起铜导线制成的通有电流的轻质螺线管
D. 把小磁针放在磁铁周围的任何位置,静止后小磁针的北极都指向地理北极
【答案】C
【解析】
【详解】物体能够吸引铁、钴、镍的性质叫磁性,小磁针具有磁性,只能吸引铁、钴、镍等金属,不能吸引铜或铝,故A错误;磁感线是为了描述磁场的性质而画出的有方向的曲线,客观上不存在,所以用放大镜是不能看到磁铁周围的磁感线,故B错误;通电螺线管周围存在磁场,所以用磁铁能够吸起铜导线制成的通有电流的轻质螺线管,故C正确;磁体周围存在磁场,把小磁针放在磁铁周围的任何位置,静止后小磁针的北极都指向此磁铁的S极,故D错误,故选C.
【点睛】本题考查的是磁性、磁体、磁极及磁感线的有关知识,属于是基础题目,难度不大.
7. 内燃机的能量流向图如图所示。内燃机的效率为( )
A. 7%B. 28%C. 31%D. 34%
【答案】D
【解析】
【详解】内燃机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比,所以,结合能量流向图可知,该内燃机的效率为34%。
故选D。
8. 下列做法中,符合安全用电原则的是( )
A. 不用湿手摸开关B. 在电线上晾衣服
C. 电冰箱没有接地线D. 用铜丝代替保险丝
【答案】A
【解析】
【详解】A.由于水是导体,皮肤潮湿时电阻小,据可知,此时的电压不变,故通过人体的电流会很大,更容易发生触电事故,故A符合题意;
B.电线上是不能晾衣服的,因为电线上带电,当人晾衣服接触电线时,与大地产生回路,容易造成触电事故,故B不符合题意;
C.地线是起防护作用的,是由冰箱机壳到地的。如果没接地线的话,冰箱如果漏电,人体接触后就会触电,故C不符合题意;
D.如果使用铜丝代替保险丝,因铜的熔点高,一旦出现了电路中电流较大的情况,无法及时熔断,可能引发火灾。故D不符合题意。
故选A。
9. 某智能家政机器人有三种识别启动方式:人脸识别(S1)、指纹识别(S2)、密码识别(S3),只要其中一种方式识别成功,则相应开关闭合,机器人启动(机器人用表示),下列电路设计符合要求的是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】智能家政机器人有三种识别启动方式只要其中一种方式识别成功,则相应开关闭合,说明三种识别方式各自可独立运行且互不影响,所以该机器人三种启动方式为并联关系,只有C选项中的电路图符合题意.
10. 如图是某款电子测温仪及它的原理图,电源电压保持不变,R0为定值电阻,R是热敏电阻,其阻值随温度发生变化。在使用过程中,当被测温者体温升高时,显示仪的示数变大,关于此测温仪,下列分析正确的是( )
A. 显示仪是由电流表改装成的
B. 热敏电阻R的阻值随着温度的升高而增大
C. 被测温者温度越高,电路中的电流越大
D. 将R0更换为阻值更大的电阻,测相同温度时,显示仪示数变小
【答案】C
【解析】
【详解】A.因为显示仪与R0并联,所以显示仪是电压表,故A错误;
B.被测温者温度越高,说明电压表示数越大,由欧姆定律可知,电路电流变大,由串联电路电压特点可知,R两端电压越小,热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,故B错误;
C.被测温者温度越高,说明电压表示数越大,由欧姆定律可知,电路电流越大,故C正确;
D.温度相同,说明热敏电阻的阻值不变,将R0更换为阻值更大的电阻,由串联电路分压特点可知,R0两端分得的电压变大,因此显示仪示数会变大,故D错误。
故选C。
二、非选择题(每空1分,每图2分,21题(2)4分,共计50分)
11. 利用 ___________辨别零线和火线;利用电流的 ___________制造了电饭锅;实验室里常用 ___________来检验物体是否带电;发电机是根据 ___________原理制成的。
【答案】 ①. 测电笔 ②. 热效应 ③. 验电器 ④. 电磁感应
【解析】
【详解】[1]家庭用电中用测电笔辨别零线和火线。
[2]电流流过导体时,导体要发热,这种现象是电流的热效应,发生电流的热效应时,电能转化为内能,电饭锅就是根据此原理制成的。
[3]实验室里常用验电器来检验物体是否带电,当带电物体与验电器的金属球接触时,金属箔会张开;当不带电物体接触金属球时,金属箔不会张开。
[4]英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象,进一步提示了电和磁的联系,导致了发电机的发明。
12. 如图所示是一个简化的玩具电动车的电路图。
(1)闭合开关S1,电动车运动,将电能主要转化为___________能;再闭合开关S2,小灯泡L发光,电路的总功率___________。小灯泡L和电动机M的连接方式是___________联。
(2)给电动车的电池充电时,电池相当于电路中的___________。
【答案】 ①. 机械 ②. 变大 ③. 并联 ④. 用电器
【解析】
【详解】[1] 电动车运动时,主要的能量转化是将电能转化为机械能。
[2][3]再闭合开关S2后,电路中电流的路径有两条,此时小灯泡L和电动机M并联接入电路,根据并联电路中电路消耗的电功率等于各用电器消耗的电功率之和可知,再闭合开关S2后电路的总功率变大。
[4]给电动车的电池充电,此时电动车的电池要消耗电能,相当于一个用电器。
13. 如图所示,当开关闭合时,发光二极管能发光,若将电源正负极对调,闭合开关发光二极管___________发光(选填“仍然”或“不能”),说明发光二极管具有___________性。
【答案】 ①. 不能 ②. 单向导电
【解析】
【详解】[1][2]闭合开关,发光二极管能发光,将电源正负极对调后再接入电路,开关闭合后二极管不能发光,这现象说明发光二极管具有单向导电性。
14. 如图是电热饮水机电路原理图,已知R1=200Ω,R2=20Ω。
(1)当开关S1、S2闭合时,电阻丝 ___________(选填“R1”“R2”或“R1和R2”)连入电路,饮水机处于 ___________状态(选填“保温”或“加热”);
(2)饮水机处于保温状态时的功率是 ___________W,饮水机的保温功率与加热功率之比为 ___________。
【答案】 ①. R2 ②. 加热 ③. 220 ④. 1:11
【解析】
【详解】(1)[1][2]当开关S1、S2都闭合时,R1短路,电路为R2的简单电路,当S1闭合、S2断开时R1与R2串联,两电阻串联时总电阻最大,所以当开关S1、S2闭合时,电路中的电阻最小,由可知,电路中的总功率最大,饮水机处于加热状态。
(2)[3][4]饮水机处于加热状态时,电路为R2的简单电路,则电路的功率为
饮水机处于保温状态时,R1与R2串联,电路的功率为
所以饮水机的保温功率与加热功率之比为
P保温:P加热=220W:2420W=1:11
15. 在“探究通电螺线管外部磁场的方向”的实验中:
(1)开关闭合前,小磁针N极均指地理的 ___________极,说明地球周围存在 ___________;
(2)开关闭合后,小磁针的N极(涂黑部分)指向如图所示,请在图中标出通电螺线管N极及电源正极;( )
(3)将连接电源正、负极的导线对调,小磁针的指向也改变了,说明通电螺线管的磁场方向与 ___________方向有关。
【答案】 ① 北 ②. 磁场 ③. ④. 电流
【解析】
【详解】(1)[1][2]开关闭合前,小磁针N极均指地理的北极,说明地球周围存在磁场,地磁的南极在地理北极附近。
(2)[3]通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场相似;根据小磁针的N极指向可以判断出螺线管的左端是N极,根据安培定则,可以判断电流必须从螺线管的右端流进,从左端流出来,所以电源的右端是正极,左端是负极,如图所示:
(3)[4]将连接电源正、负极的导线对调,小磁针的指向也改变了,说明通电螺线管的磁场方向与电流方向有关。
16. 在实验探究中,经常可以用同样的实验装置完成不同的探究课题。如图所示,两电阻丝串联在电路中,将其放入同样大小的烧瓶中,可以对瓶中液体加热。现有如下课题:
A.探究不同物质的吸热能力
B.探究导体电阻大小与材料是否有关
C.探究通电导体产生的热量与电阻大小的关系
(1))如果想探究课题A,则烧瓶中应装有 ___________相同的不同种液体;两瓶中电阻丝电阻大小 ___________(填“相等”或“不相等”),通电后,比较温度计示数变化;
(2)如果想要探究课题C,两个烧瓶中所装的液体应是质量相同的 ___________(填“同种”或“不同种”)液体。实验中若左瓶温度计示数变化大,则RA___________RB;
(3)在与(2)条件相同的基础上,电阻丝应选择 ___________和横截面积相同,材料不同的电阻就可以探究课题B,这种研究方法是 ___________。
【答案】 ①. 质量和初温 ②. 相等 ③. 同种 ④. > ⑤. 长度 ⑥. 控制变量法
【解析】
【详解】(1)[1][2]如果想探究不同物质的吸热能力,则需要用相同的加热器加热质量和初温相同的不同液体,所以烧瓶中应装有质量和初温相同的不同种液体;实验中需要控制两瓶中电阻丝电阻大小相同;通电相同后,物质吸收相同的热量,比较温度计示数变化来反映吸热能力的大小。
(2)[3][4]如果想要探究通电导体产生的热量与电阻大小的关系,需要控制电流和通电时间相同,电阻大小不同,所以两个烧瓶中所装的液体应是质量相同的同种液体,根据液体温度的变化来反映产生热量的多少,实验中若左瓶温度计示数变化大,这说明左瓶中电阻丝产生的热量多,由于电流和通电时间相同,根据Q=I2Rt可知,RA>RB。
(3)[5][6]探究导体电阻大小与材料是否有关时,需要控制导体的长度、横截面积相同,材料不同,这是控制变量法的应用。
17. 在“探究并联电路中的电流关系”实验中;
(1)连接电路后,闭合开关之前,电流表出现如图所示的情况,原因是电流表___________,闭合开关之后,电流表出现如图所示的情况,原因是电流表___________;
(2)改正错误后,换用不同规格的灯泡,多次改变电表位置,将测量数据记录在表中。分析数据得出结论:___________;(写出表达式即可)
(3)第1次实验中灯泡L1比L2亮,则灯泡L1的电阻比灯泡L2的电阻___________;若两灯泡灯丝材料、长度都相同,则___________(填“L1”或“L2”)的灯丝更细。
【答案】 ①. 没有校零 ②. 正负接线柱接反了 ③. I总=I1+I2 ④. 小 ⑤. L2
【解析】
【详解】(1)[1]连接正确的电路后,闭合开关之前,电流表的出现指针反向偏转的情况,则说明是电流表在连接之前没有调零。
[2]闭合开关之后,电流表的出现指针反向偏转的情况,则原因是电流表的正负接线柱接反了。
(2)[3]根据表格中的数据可知
故得出结论:在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,即
(3)[4][5]并联电路各支路电压相等,根据
可知,导体的阻值与电功率成反比,第1次实验中灯泡L1比L2亮,说明L1的实际功率较大,则灯泡L1的电阻比灯泡L2的电阻小;若两灯泡灯丝材料、长度都相同时,导体的横截面积越大,其电阻越小;则L2的灯丝更细。
18. 在做“测量小灯泡的电功率”实验中,被测小灯泡的额定电流为0.3A,灯丝电阻在10Ω~15Ω之间,所提供的器材有电压表、电流表、电源(电压恒为6V)、开关各一个,滑动变阻器(“5Ω 2A”、“20Ω 1A”)两个,导线若干。
(1)选用的滑动变阻器的规格为 ___________;
(2)闭合开关,移动滑片,当电流表的示数为0.3A时,电压表的示数如图乙所示,小灯泡的额定电压是 ___________V,额定功率P额=___________W,实验中,当电路中的电流为0.15A时,小灯泡的实际功率P实___________。
【答案】 ①. 20Ω 1A ②. 4 ③. 1.2 ④. 变小
【解析】
【详解】(1)[1]小灯泡的额定电流为0.3A,灯丝电阻在10Ω~15Ω之间,由欧姆定律U=IR,灯的额定电压约为3V~4.5V,由串联电路电压的规律,变阻器的电压为3V~1.5V,由欧姆定律,变阻器连入电路的最大电阻为
故选用20Ω 1A的滑动变阻器。
(2)[2][3]闭合开关,移动滑片,当电流表示数为0.3A时,电压表的示数如图乙所示,电压表选用大量程的分度值为0.5V,故小灯泡的额定电压是4V,额定功率为
P额=U额I额=4V×0.3A=1.2 W
[4]当电路中的电流为0.15A时,由于电流I变小且灯的电阻随温度的降低而变小,根据P=I2R,故小灯泡的实际功率P实会变小。
19. 用如图甲所示的电路测量定值电阻Rx的阻值,测量数据记录如表:
(1)第2次测量时,电流表示数如图乙所示,读数为 ___________A;
(2)实验中多次测量的目的是 ___________;
(3)另外一组的同学用相同的实验器材测量电阻Rx阻值时,发现电压表已损坏,他们重新设计电路,选了一个阻值已知的R1,连接电路如图丙所示,他先将导线C端接到电流表“﹣”接线柱上,电流表读数为I1,后将导线C端接到电流表“0.6”接线柱上,电流表读数为I2,则Rx=___________(用已知字母表示)。
【答案】 ①. 0.2 ②. 减小实验误差 ③.
【解析】
【详解】(1)[1]第2次测量时,电流表示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.2A。
(2)[2]在测量定值电阻Rx的阻值实验中,为了减小实验误差,应多次测量取平均值。
(3)[3]将导线C端接到电流表“﹣”接线柱上,R1与Rx并联,此时电流表测干路总电流I1,将导线C端接到电流表“0.6”接线柱上,R1与Rx并联,此时电流表测通过R1电流I2,由欧姆定律得,定值电阻R1两端电压
因并联电路,故电源电压为
根据并联电路电流的特点得,通过Rx的电流为
由欧姆定律得,电阻Rx的表达式为
20. 在“探究电流与电阻的关系”实验中,电路如图所示,电源电压保持不变,滑动变阻值为50Ω.
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于最________端.
(2)将5Ω的电阻接入电路的a、b两点间,闭合开关,发现电压表指针有明显的偏转,电流表无示数,则电路存在的故障是________.
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑片,当电压表的示数为2V时,记录电流表的示数.用10Ω、15Ω的电阻分别接入a、b两点间,闭合开关,移动滑片,每次都要使电压表的示数为________V时,再记录电流表的示数.分析数据得出结论________.
(4)在a、b两点间接入20Ω的电阻时,无论怎样调节滑动变阻器的滑片都不能完成该实验(元件没有损坏),分析可知,该电源的电压一定高于________V.
【答案】 ①. 右 ②. 5Ω电阻断路 ③. 2 ④. 电压一定时,通过导体的电流与导体电阻成反比 ⑤. 7
【解析】
【详解】第一空.为了保护电路,使通电时电流较小,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于阻值
最大处,即最右端;
第二空.闭合开关,电流表无示数,则说明电路存在断路,是电阻处断路了;电压表指针有
明显的偏转,说明电压表并联电路之外电路不存在断路,所以,应是与电压表并联的5Ω电
阻断路;
第三空.因为探究电流与电阻的关系实验,所以,应控制电阻两端电压保持不变,即闭合开
关,移动滑片,每次都要使电压表的示数为2V时,再记录电流表的示数;
第四空.探究电流与电阻的关系实验中,根据数据得出结论是:电压一定时,通过导体的电
流与导体电阻成反比;
第五空.使电压表的示数为2V,当定值电阻20Ω,滑动变阻器最大阻值50Ω时,若定值电
阻两端电压为2V时,则电源电压正好为7V,根据题意知道,在a、b两点间接入20Ω的电
阻时,无论怎样调节滑动变阻器的滑片都不能完成该实验,则说明电源电压一定大于7V.
21. 如图所示为某兴趣小组为学校办公楼空调设计自动控制装置,R是热敏电阻,其阻值随温度变化关系如表所示。已知继电器的线圈电阻R0=10Ω,左边电源电压为6V恒定不变。当继电器线圈中的电流大于或等于15mA时,继电器的衔铁被吸合,右边的空调电路正常工作。
(1)由表中数据可知,当温度升高时,电流表的示数将会 ___________;
(2)计算该空调的启动温度是多少?(写出必要的文字说明和表达式)( )
(3)为了节省电能,将空调启动温度设定为30℃,可适当 ___________电磁铁线圈匝数(阻值变化不计)或在控制电路中串联 ___________Ω的电阻。
【答案】 ①. 变大 ②. 25℃ ③. 减少 ④. 30
【解析】
【详解】(1)[1]由表中数据可知,当温度升高时,热敏电阻的阻值减小,控制电路的总电阻减小,根据欧姆定律,控制电路中的电流变大,电流表的示数会变大。
(2)[2]当继电器线圈中的电流大于或等于15mA时,继电器的衔铁被吸合,右边的空调电路正常工作。由欧姆定律得,此时控制电路的总电阻为
此时热敏电阻的电阻为
根据表格中的数据可知:此时的启动温度为25℃。
(3)[3][4]为了节省电能,将空调启动温度设定为30℃,此时热敏电阻的阻值减小,变为360Ω;可适当减少电磁铁线圈匝数(阻值变化不计),减弱电磁铁的磁性,避免衔铁提前吸合;或在控制电路中串联一个
的电阻,以抵消热敏电阻引起的总电阻的变化。实验次数
支路电流I1/A
支路电流I2/A
干路电流I总/A
1
0.30
0.16
0.46
2
0.20
0.20
0.40
3
0.24
0.34
0.58
实验次数
1
2
3
电压U/V
1.5
2.1
2.5
电流I/A
0.15
﹣﹣﹣
0.24
温度t/℃
0
5
10
15
20
25
30
35
40
电阻R/Ω
600
550
500
450
420
390
360
330
300
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