广东省惠州市德威学校2023-2024学年九年级下学期开学物理试题（原卷版+解析版）

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1. 关于安全用电，下列做法正确是（ ）
A. 用湿手拨动开关
B. 电线的绝缘皮破损后继续使用
C. 在未断开电源开关情况下更换灯泡
D. 家庭电路中必须安装保险丝或空气开关
2. 能源是人类社会活动的物质基础。下列关于能源，说法正确的是（ ）
A. LED灯的核心元件发光二极管是由超导材料制成的
B. 风力发电将电能转化为机械能
C. 风能、水能、地热能和核能都是可再生能源
D. 煤气和电能都是二次能源
3. 下列说法正确的是
A. 同一物体温度越高，所含的热量越多
B. 的冰和的水内能相等
C. 物体吸收热量，内能增加，但温度不一定升高
D. 热传递传递的是温度
4. 如图为“探究焦耳定律”的实验装置。两个相同的烧瓶中初温相同、质量相等的煤油，通电一段时间后，右侧烧瓶温度计示数比左侧高。下列说法正确的是（ ）
A. 通过温度计示数变化，判断电流产生热量的多少，这种方法是控制变量法
B. 右侧电阻丝的阻值比左侧小
C. 通过右侧电阻丝的电流比左侧小
D. 该装置用于探究电流通过导体产生的热量多少与电阻大小的关系
5. 利用如图所示装置进行电磁学实验，下列说法正确的是（ ）
A. 闭合开关瞬间，没有电磁波产生
B. 闭合开关后，导线周围有实际存在的磁场
C. 断开开关后，小磁针静止时N极指向地理南极
D. 发电机应用了该实验原理
6. 利用如图所示的实验装置探究什么情况下磁可以生电，下列说法正确的是（ ）
A. 只让导体ab在竖直方向上、下运动，电流计指针不会偏转
B. 换用磁性更强的蹄形磁体，导线ab在磁场中静止，电流计指针会偏转
C. 让导体ab往斜向上或斜向下运动，电流计指针不会偏转
D. 该装置揭示的原理可应用于电动机
7. 灯泡L与定值电阻R组成的电路如图甲，L和R的I-U图线分别为图乙中的A、B，闭合开关S，L正常发光，电路的总功率为4.8W。则此时灯泡L的（ ）
A. 电压为7VB. 电流为0.3AC. 电阻为20ΩD. 功率为3W
二、填空题（本大题7小题，每空1分，共21分）
8. 2020年12月4日14时02分，我国新一代“人造太阳”装置——中国环流器二号M装置正式建成并实现首次放电。“人造太阳”释放能量的过程与太阳相同，为___________（选填“核裂变”或“核聚变”）。核能是___________（选填“可再生”或“不可再生”）能源。核电站中的汽轮机属于___________（选填“发电机”、“电动机”或“热机”）
9. 某空调铭牌上标有“220V 2000W”字样，它的额定功率为_____________，正常工作2小时消耗的电能是_________度，消耗的电能可用_________表来测量．
10. 冬季，输电线结冰容易造成倒塔（杆）断线，通常要给输电线除冰；在短时间内让输电线不经过用电器而直接接通，使电路______，输电线电流______，产生的______增加，使冰熔化。
11. 我国宏代学者沈括在《梦溪笔谈》中记载与验证了磁针“常微偏东、不全南也”。这是因为地球存在______现象。南宋民族英雄文天祥，曾在《扬子江》一诗中写下“臣心一片磁针石，不指南方不肯休”的诗句。这里磁针石的南极指向地理位置的______方，是因为它受到______场的作用。
12. 将盛有凉牛奶的瓶子放在热水中，通过______的方式改变牛奶的内能，如图是250g牛奶与热水的温度随时间变化的图象，则牛奶在加热过程中吸收的热量为______J[c牛奶=2.5×103J/（kg·℃）]。大多数汽车防冻冷却液是以水和乙二醇为原料混合而成的，其中主要成分是水，这是利用了水______的特点。
13. 如图所示，是一只可调亮度的台灯的内部电路图，它的工作原理是通过开关来调节灯泡的亮度。则单独闭合S1比单独闭合S2时______（选填“亮”或“暗”），此时台灯的电功率为______W（结果保留1位小数）；若灯最亮时的电功率为P，灯最暗时的电功率为P1，则P∶P1为______。

14. 小红家有一电热水壶，铭牌如表所示。这个电热水壶正常工作时通过电路中的电流为______A（结果保留1位小数）；如果电水壶的效率为90%，将这一满壶10℃的水烧开需要耗时______s。已知大气压为1标准大气压，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。
三、作图题（共7分）
15. 根据左下图中通电螺线管的南北极，标出小磁针的N极和电源的“＋”极。
16. 请在图中连接家庭电路，要求开关控制螺口灯泡，三孔插座直接接入电路。
17. 如图所示，为某种调光型台灯中使用的电位器示意图，P为旋片（相当于一根电阻丝）上的位置，A、C分别连在碳膜两端。用笔画线代替导线，要求顺时针转动旋钮可使灯泡亮度增加。
四、实验题（本大题3小题，共18分）
18. 小宇同学在“探究电流与电阻的关系”实验中，器材如图甲所示，电源电压为6V，阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻各一个，三个定值电阻的一端与公共端A端相连。
（1）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移至______端（选填“A”或“B”）；
（2）小宇同学首先将M、N分别与A、B两端相连，闭合开关后，发现电流表无示数，电压表示数很大，则电路故障可能是______；
（3）排除故障后，再次闭合开关，电表示数正常，使电压表示数为2V，此时电流表示数如图乙所示______A；
（4）断开开关后，将N端改接C端，接下来应向______（选填“左”或“右”）调节滑动变阻器滑片，目的是：______；
（5）为了完成实验目标，实验小组准备将定值电阻更换为20Ω，但在实验室却找不到阻值为20Ω的定值电阻，有同学提出，使用原来的实验装置______两端也可以产生等效于20Ω的定值电阻，重复之前步骤就可以完成实验。
19. 小华在测定额定电压为2.5V小灯泡的电功率的实验中。
（1）如甲所示，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，并绘制了图乙所示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；
（2）若在本次实验中，电压表损坏了，同组的小明想到了一个测量小灯泡额定功率的方法，设计了如图丙所示的电路，同学们按照以下步骤完成实验：
①闭合S1，断开S2，移动滑片，使电流表示数为______；（写表达式，数值不用带单位符号）
②保持______，断开S1，闭合S2，记下电流表的示数为I，测得小灯泡的额定功率为P额=______。（写表达式，数值不用带单位符号）
20. 有趣的磁和电：
（1）实验一的装置如图甲所示，在固定有螺线管的水平硬纸板上均匀地撤满铁屑，通电后轻敲硬纸板，通过观察发现通电螺线管外的磁场与______磁体的磁场相似。在通电螺线管的两端各放一个小磁针，根据小磁针静止时的指向，可以判定图中通电螺线管的______（选填“左”或“右”）端是它的N极。改变电流的______，观察到小磁针的指向也发生了改变，同时观察到铁屑的分布情况______（选填“改变”或“不变”）。
（2）实验二装置如图乙所示，可以探究磁生电的条件。在磁场中悬挂一根导体AB，把它的两端跟灵敏电流计连接起来，组成一个闭合回路。实验中，灵敏电流计既能显示电路中有无电流、还能粗略地显示电流的大小以及电流的______。该装置可看成是一个______（选填“电动机”或“发电机”）模型。下列操作，电路中能产生电流的是______（选填序号，多选：①蹄形磁体和导体AB都静止；②蹄形磁体静止，导体AB左右运动；③导体AB静止，蹄形磁体左右运动）。
五、计算题（本大题2小题，共13分）
21. 如图所示，搬运工人用滑轮组将重为540N的重物匀速提升3m，所用时间为20s，拉力为200N，不计绳与滑轮间的摩擦。求：
（1）他所做的有用功；
（2）他所做的额外功；
（3）拉力的功率；
（4）滑轮组机械效率。
22. 节能减排是当今社会的主题，充分利用太阳能是当今社会发展的需要。太阳能热水器已经走进千家万户，如图所示是小明家的太阳能热水器。它在晴天利用太阳能集热，则用标有“220V 2000W”字样的电热管对水加热。该太阳能热水器的容积为0.12m3，求：[水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃)，水的密度ρ水=1.0×103kg/m3]
（1）该热水器电热管正常工作时的电阻；
（2）利用太阳能将满箱水的温度从25℃加热到75℃，水吸收的热量；
（3）与上述水吸收热量相当的电能可供“220V 40W”的电灯正常工作时间。
六、综合能力题（本大题3小题，共20分）
23. （1）如图甲所示的电铃电路，______开关时，电磁铁产生磁性，吸引______（选填“螺钉A”或“衔铁B”），鼓槌向下敲击铃碗发声。但同时A和B分离，电路断开，鼓槌又被弹簧片弹回；B与______接触，又将电路接通，如此反复；
（2）科学家猜测，A地海龟在春季是利用地磁场（如图乙）向地理南极返回出生地的。
①在春季A地某屏蔽磁场的实验室中，无磁场环境下海龟无固定游向；当把海龟置于模拟地磁场中（图丙中1为磁体N极，2为磁体______极），按科学家猜测，海龟应向______游动（选填“左”或“右”）；
②地磁场在缓慢地变化。科学家每年记录海龟出生地筑巢地点移动的方向，并追踪地磁场的微小移动方向，发现海龟筑巢地点的移动方向与地磁场的微小移动方向______（选填“一致”或“不一致”），并与地理南北方向有一个夹角，这一现象符合最初的猜测。
24. 广东汕头市南澳风力发电场位于南澳东半岛果老山脉，山巅有风车阵，与蓝天大海，组合成一幅壮丽的南粤山水新风景线（图甲），风力发电机组主要由风机叶片和发动机组成。
（1）风力发电利用是风能，风能是清洁的、______（可再生/不可再生）能源；
（2）风机叶片具有质量轻、强度高、耐磨损等性能，通常用密度小，硬度______（选填“大”或“小”）的复合材料制成，叶片形状像飞机的机翼，若叶片位置和风向如图乙所示，由于叶片两面_______不同产生压强差，而受到向上的力使风叶旋转；
（3）风叶产生的动力通过传动系统传递给发电机，利用______原理，实现机械能转化为______；
（4）某风力发电机的输出功率与风速的关系如图丙所示，由图象得到的下列信息，正确的有哪些______；
A．只要有风，机组就能产生电能
B．风速过大，机组不会产生电能
C．风速越大，机组产生的电功率一定越大
D．风速在一定范围内，机组产生的电功率可能不变
（5）下表给出了在不同风速下某风机获得的能量：
当风速为5m/s时，这台风机工作1s所产生的电能可供1只“220V 100W”电灯正常工作10s，该风机发电的效率是______。
25. 阅读短文，回答问题。
月球太阳能电站
“嫦娥五号”的成功发射引起了人们对月球的科学兴趣。随着对月球了解的深入，一些科学家预言：月球必将成为人类未来的能源基地。按照一些科学家的设想，利用月球正面太阳光充足、地域广阔的特点，可克服在地球上受天气影响、提供的功率小等缺点。在月球上产生的电能经微波转换器将电流转换成微波，并通过天线将电能以微波的形式向地面发送，如图甲所示，这样就解决了电能的输送问题。
我国的“嫦娥”系列登月车利用太阳能电池提供能量。如图乙所示足太阳能电池板工作原理的示意图、当太阳光照射到组成太阳能电池叠在一起的两片不同的半导体表面时，会产生光电效应。从而使电路中产生电流。太阳光照射到电池板每平方米面积上的辐射功率为1.5×104W，光电转化效率为18%。
（1）太阳能是______（选填“可再生”或“不可再生”）能源。太阳发出的巨大能量来源于太阳内部的氢原子核发生的______（选填“核聚变”或“核裂变”）反应。
（2）月球太阳能电站相对于月球表面是______（选填“运动”或“静止”）的。若从月球发出的微波信号经1.28s到达地球，则月球与地球间的距离约等于______m。（微波在真空和空气中的传播速度约为3.0×105km/s）
（3）登月车太阳能电池工作时的能量转化情况：把太阳能转化为______能。
（4）在月球上一块接收面积为2m2的太阳能电池板，它的发电功率是______W。
（5）若月球电站的总发电功率为6×109kW，利用微波传输电能的输电效率为80%。则地面接收站1h接收到的电能相当于完全燃烧______kg煤放出的热量。（煤的热值为3.0×107J/kg）额定电压
额定电功率
容量
220V
1200W
2L
平均风速（m/s）
5
10
15
20
1s内获得的能量（×104J）
1
8
27
64