贵州省安顺市开发区2021-2022学年九年级上学期期末物理试题
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二、物理选择题:本题共6个小题,每小题3分,共18分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(3分)安顺的腊肉、香肠很受市民的青睐,红烧肉火锅更是吸引着众多食客,以下说法正确的是( )
A.在较远的地方就能闻到火锅味,说明分子只在高温下运动
B.在腌制醋肉时,要把盐涂抹均匀,是因为盐不会扩散
C.把香肠挂在通风处晾晒,香肠不会断裂,说明分子间存在斥力
D.往火锅里加入食材,食材温度升高,内能增加
2.(3分)蒸汽机的普及和发展使人类社会进入了“蒸汽时代”。下列关于热机的说法正确的是( )
A.热机是利用内能做功的机械
B.所有热机一个完整的工作循环都要经历吸气、压缩、做功、排气四个冲程,飞轮转3转
C.随着科学技术的发展,热机的效率可以达到100%
D.热机的种类很多,其中汽油机是内燃机,柴油机是蒸汽机
3.(3分)如图所示,是电动自行车在楼道中充电时电源线短路引发火灾的宣传警示图,以此警示大家要注意安全用电。下列做法符合安全用电原则的是( )
A.电动车充电线绝缘皮破损后仍可继续使用
B.电线着火时应迅速泼水浇灭火焰
C.保险丝烧断后,可用铜丝临时代替
D.发生电火灾时应立即切断电源
4.(3分)智能手机在现代生活中的作用越来越重要,频繁使用会导致它的电能消耗得很快,当手机“电量”所剩无几时,通常可以将其设置成“省电模式”来延长使用时间,这是通过以下哪种方式实现的( )
A.降低散热能力 B.减小总功率
C.增大电池电压 D.增大电流
5.(3分)如图所示是小明同学做测定小灯泡电阻的实验而设计的电路。当实验电路连接完毕,闭合开关时,发现灯泡较暗,两表的示数均较小,移动滑动变阻器滑片,现象不变。则电路出现该现象的原因可能是( )
A.灯泡发生断路
B.滑动变阻器同时接了上面金属杆两端的接线柱
C.灯泡发生短路
D.滑动变阻器同时接了下面电阻线圈两端的接线柱
6.(3分)如图电路中,电源电压为12V。在a,b间接入灯L1“4V 2W”,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P使灯L1正常发光。断开开关取下灯L1,保持滑片P的位置不变,在a、b间接入“4V 4W”灯L2后闭合开关,不考虑温度对灯丝电阻的影响,则正确的( )
A.灯L2正常发光
B.电压表的示数保持4V不变
C.灯L2的实际功率为1.44W
D.滑动变阻器接入电路的电阻为8Ω
三、物理非选择题(一)填空题:本题共4个小题,每空2分,共10分。
7.(2分)金属是常见的导体,金属容易导电是因为金属中有大量的 。
8.(2分)小明家电能表上月底的示数为,本月底的示数如图所示。若当地电价为0.46元/kW•h,则他家本月应缴纳电费 元。
9.(2分)如图所示是一科技创新小组同学们设计的水位计工作原理图,绝缘浮子随水位的升降带动滑动变阻器R的金属滑杆P升降,通过电压表显示的数据来反映水位升降情况。水位最低时,滑杆P位于R的b端处。L是一个指示灯,电路各部分接触良好,不计导线电阻。闭合开关,当水位上升时,电压表示数 (选填“变小”、“变大”或“不变”)。
10.(4分)两个电路元件甲和乙中的电流与电压的关系如图所示。现将元件甲、乙串联后接在电路中,电路中的电流为0.2A,则此时元件甲两端的电压为 V,整个电路消耗的总功率是 W。
(二)简答题:本题共3个小题,每小题3分,共9分。
11.(3分)有一品牌的电动自行车做广告“没电也能跑”,随车电瓶能让车走起来,走起来后自带发电机能发电,并且自动充入电瓶,使电瓶保持充足的电力,有了电就能走,能走就发电,从而循环工作,请用物理知识说明能不能一直走下去。
12.(3分)处处留心皆学问,请用物理知识解释下面生活中的现象:运输时,看到在油罐车的尾部总有一根铁链在地上拖着走,这根铁链起什么作用?
13.(3分)小凯一回家就打开空调,电脑,还准备把厨房的微波炉打开,当按下微波炉开关启动微波炉时,家里就断电了。爸爸查看后发现空气开关“跳闸”了,他说这是因为家庭电路中电流过大引起的。请你说明多个大功率用电器同时使用导致家庭电路电流过大的原因。
(三)作图题:本题共4个小题,每小题2分,共8分。
14.(2分)如图所示是家庭电路中的电灯(带开关)和插座,请用笔画线代替导线将该电路补充完整。
15.(2分)如图所示是未完成连接的实物图,请用笔画线代替导线完成该电路的连接。要求:两灯并联。开关S在干路上,电流表只测通过L1的电流,导线不能交叉。
16.(2分)电冰箱的压缩机(电动机)是由温控开关控制的,冷藏室中的照明灯是由门控开关控制的,即开冰箱门时照明灯亮、关冰箱门时照明灯灭。请在图中用笔画线连接好符合上述特点的电冰箱工作电路图。
17.(2分)在1标准大气压下,请在坐标图甲中画出冰融化温度随时间变化规律的图象,画图象时,要考虑到水比热容较大的问题。
(四)实验与科学探究题:本题共3个小题,每小题10分,共30分。
18.(10分)如图甲所示,小明用相同的酒精灯分别给水和煤油进行加热,探究“不同物质吸收热量的能力”。
(1)在烧杯中需要分别装入 和初温相同的水和煤油。
(2)实验中,用 反映液体吸收热量的多少,用 反映液体吸热本领的强弱。
(3)根据实验数据,小明作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象,如图乙所示。分析图象,加热15min,水吸收的热量 (选填“大于”、“小于”或“等于”)煤油吸收的热量,煤油的温度变化大于水的,由此可知, 的吸热能力更强。
19.(10分)小亮用如图甲所示的实验电路探究“并联电路电流规律”。
(1)若要测量干路中的电流,则电流表应接在图甲中的 (选填“A”“B”或“C”)点。
(2)小亮同学测量A处的电流时,开关闭合后发现电流表的指针偏转如图乙所示,出现该现象的原因是 。
(3)排除故障后,小亮用电流表分别在A、B、C处测得电流值并记录在表中,由此得出结论:并联电路中,各支路的电流相等。
测量处 | A | B | C |
I/A | 0.28 | 0.28 | 0.56 |
①小亮得出错误的实验结论,主要原因是 。
②请你对上面的实验提出改进措施 (一条即可)。
(4)实验结束后,小亮又利用器材连接了如图丙所示的电路,当开关S由断开到闭合时,电流表A2的示数 (选填“变大”、“变小”或“不变)。
20.(10分)一只小灯泡的额定电压为2.5V,小明想测量这个小灯泡的额定功率,实验电路如图甲所示。
(1)实验时,电压表的示数如图乙所示,则应将滑片向 (选填“A或“B”)端移到某一位置,才能使小灯泡正常工作。当小灯泡正常发光时,电流表示数为0.32A,则此小灯泡的额定功率为 W。
(2)完成上述实验后,小明又设计了一种测额定功率的方案,如图丙所示,R0是阻值已知的定值电阻。请完成下列操作:
①连接好电路,闭合开关S,将开关S1拨到触点 (选填“1”或“2”),移动滑片,使电压表的示数为小灯泡的额定电压U额。
②滑动变阻器的滑片 (选填“向左移”、“向右移”或“不动”),再开关S1拨到另一触点,读出电压表的示数U1。
③用U1、U额、R0表示小灯泡的额定功率,则表达式为P= 。
(五)综合应用题:本题共2个小题,第27题6分,第28题9分,共15分。解答时需写出必要的文字说明、计算公式及过程,若只写出计算结果将不得分。
21.(6分)小华家新买了一台电热水器,通过仔细阅读使用说明书,他了解到这台电热水器的相关技术参数如表,如图所示是该电热水器的电路原理图,R1、R2为电热丝,电阻不受温度影响,S为挡位开关,使用时接入家庭电路中。[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
型号 | 额定电压/V | 水箱容量/kg | 确定保温功率/kW | 额定加热功率/kW |
DJW60N | 220 | 60 | 1.1 | 2.2 |
(1)说明S接在哪一挡(接“1”或“2”)时为保温状态,并给出理由;
(2)在加热状态下,求出通过R1的电流;
(3)要将水箱中的水从20℃加热至75℃(不计热损失),最快需要多长时间?
22.(9分)如图所示,R0是阻值为8Ω的定值电阻,R为滑动变阻器,其上标有“100Ω 3A”字样,电流表A1、A2的量程为0~3A,灯泡上标有“6V 3W”字样。
(1)求灯泡的额定电流;
(2)闭合开关S,断开开关S1、S2时,灯泡正常发光,求电源电压的大小;
(3)开关S、S1、S2都闭合时,在不损坏电路元件的前提下,求R消耗电功率的最小值和最大值。
2021-2022学年贵州省安顺市开发区九年级(上)期末物理试卷
参考答案与试题解析
二、物理选择题:本题共6个小题,每小题3分,共18分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.【解答】解:
A、在较远的地方就能闻到火锅味,说明分子在不停地做无规则运动,分子在任何温度下都在运动,故A错误;
B、在腌制腊肉时,要把盐涂抹均匀,是因为盐扩散慢,而不是不会扩散,故B错误;
C、把香肠挂在通风处晾晒,香肠不会断裂,说明分子间存在引力,故C错误;
D、往火锅里加入食材,食材温度升高,内能会增加,故D正确。
故选:D。
2.【解答】解:A、热机是指利用燃料燃烧获得内能,通过对外做功转化成机械能的装置,即是利用内能做功的机械,故A正确;
B、四冲程内燃机一个完整的工作循环要经历吸气、压缩、做功、排气四个冲程,飞轮转2转,对外做功一次,不是所有的热机都要经历吸气、压缩、做功、排气四个冲程,故B错误;
C、在热机中,总存在着热量损失,效率不可能达到100%,故C错误;
D、汽油机和柴油机都是内燃机,故D错误。
故选A。
3.【解答】解:A、电源线的绝缘皮破损时应及时更换,继续使用,容易发生触电事故,故A错误;
B、生活中的水是导体,故电线着火时迅速泼水浇灭火焰,易造成触电,故B错误;
C、保险丝采用电阻率大熔点低的铅锑合金制成,在电流过大时能自动切断电源;铜的熔点高,在电流过大时不能自动切断电源,不能起到保险的作用,所以不能用铜丝代替,故C错误;
D、家用电器发生火灾时,应立即切断电源,再灭火,故D正确。
故选:D。
4.【解答】解:当手机“电量”所剩无几时,即W一定,由P=可得,W=Pt,要延长使用时间t,则减小总功率P,因此手机的“省电模式”来是通过减小总功率的方式来延长使用时间的。
故选:B。
5.【解答】解:由图可知,灯泡和滑动变阻器串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流;
闭合开关时,灯泡较暗、两表的示数均较小,说明电路是通路,而电流表示数较小,则可知电路的总电阻较大;移动滑动变阻器滑片,现象不变,说明滑动变阻器不能改变电阻,所以原因是:滑动变阻器同时接了下面两个接线柱,故D正确。
故选:D。
6.【解答】解:根据P=知,两灯泡的电阻分别为:
R1===8Ω,R2===4Ω,
AB、灯L1正常发光时,其两端的电压为4V,保持滑片P的位置不变,接入灯L2,两灯的电阻不同,
则ab间的电压会发生变化,故灯L2不会正常发光,故AB错误;
CD、灯L1正常发光时的电流为:I===0.5A;
根据串联电路电压特点可知,滑动变阻器两端的电压为:
U'=U﹣U1=12V﹣4V=8V,
由欧姆定律得,滑动变阻器接入电路的电阻为:
R'===16Ω,
换上L2后的总电阻为:R=R2+R'=4Ω+16Ω=20Ω,
此时电路中的电流为:I''===0.6A,
灯L2的实际功率为:P′2=I″2R2=(0.6A)2×4Ω=1.44W,故C正确,故D错误。
故选:C。
三、物理非选择题(一)填空题:本题共4个小题,每空2分,共10分。
7.【解答】解:导体容易导电是因为导体内有大量的自由电荷,金属容易导电是因为金属内部有大量的自由电子。
故答案为:自由电子。
8.【解答】解:(1)由图可知,本月底电能表示数为:W2=2918.2kW•h,
则本月用电量为:W=W2﹣W1=2918.2kW•h﹣2818.2kW•h=100kW•h,
本月应缴电费为100kW•h×0.46元/kW•h=46元。
故答案为:46。
9.【解答】解:由图可知,该电路为串联电路,电压表测量R两端的电压;
当水位上升时,浮子带动滑片上升,变阻器接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,由I=可知,电路中的电流变小,指示灯两端的电压变小;
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,变阻器两端的电压增大,即电压的示数增大。
故答案为:变大。
10.【解答】解:将元件甲、乙串联后接在电路中,电路中的电流为0.2A,根据串联电路的电流特点可知,通过甲、乙电路元件的电流相等,由图像可知,当电流为0.2A时,对应的甲元件两端的电压为1V,对应的乙元件两端的电压为2V,由串联电路的电压特点可知电源电压为:U=U甲+U乙=1V+2V=3V,
则整个电路消耗的总功率为:P=IU=0.2A×3V=0.6W。
故答案为:1;0.6。
(二)简答题:本题共3个小题,每小题3分,共9分。
11.【解答】答:随车电瓶能让车走起来,走起来后自带发电机能发电,并且自动充入电瓶,使电瓶保持充足的电力,有了电后,电能转化成了机械能,同时有一部分电能在克服摩擦力时损失掉了;对于转化的机械能又有一部分变成电能,另一部分克服摩擦力变成了车的内能;所以所转化的电能一定会小于原来的机械能,故最终该电动车是一定会停下来的,永动机是不可能造成的。
12.【解答】解:在油的运输过程中,油不断与油槽摩擦,使油槽带电。由于汽车轮胎都是橡胶做成,橡胶属于绝缘体,不能及时将油槽带的电荷导入大地。电荷积聚在油槽上,容易产生静电火花带来危害。所以尾部装一根铁链将电荷导入大地。故答案为:将运输过程中,由于摩擦带的电荷及时导入大地,防止出现静电火花。
13.【解答】答:家庭各用电器是并联的,同时使用的用电器越多总功率越大,根据I=可知,家庭电路电压为220V,总功率越大,总电流越大,所以多个大功率用电器同时使用可导致电流过大。
(三)作图题:本题共4个小题,每小题2分,共8分。
14.【解答】解:灯泡接法:火线进入开关,再进入灯泡顶端的金属点,零线直接接入灯泡的螺旋套,这样在断开开关能切断火线,接触灯泡不会发生触电事故。既能控制灯泡,又能更安全。
三孔插座的接法:上孔接地线;左孔接零线;右孔接火线。如图所示:
15.【解答】解:两灯并联,开关S在干路上,电流表只通过L1的电流,因不知通过L1的电流大小,故电流表选用大量程与灯串联,如下所示:
16.【解答】解:由题意可知:灯和压缩机是并联关系,且电动压缩机与温控开关串联,照明灯泡与门控开关串联,如下图所示:
17.【解答】答:(1)晶体熔化时吸热温度不变;
(2)熔化前的温度不断上升;熔化时吸热但温度不变。冰的熔点是0℃,根据公式Q吸=cm△t可知,当质量和Q吸相同时,水的比热容比冰的大,水温度升高的慢,如图所示:
(四)实验与科学探究题:本题共3个小题,每小题10分,共30分。
18.【解答】解:(1)根据比较吸热能力的两种方法,要控制不同物质的质量相同,所以在烧杯中分别装入质量和初温相同的水和煤油;
(2)根据转换法,实验中,用加热时间反应液体吸收热量多少;当水和煤油吸收相同的热量时,可以通过比较温度变化来判断吸热本领的强弱;
(3)根据转换法,加热15min,加热时间相同,水吸收的热量等于煤油吸收的热量,因煤油的温度变化大于水的温度变化,根据比较吸热能力的第2种方法,水的吸热能力更强。
故答案为:(1)质量;(2)加热时间;温度计示数的变化;(3)等于;水。
19.【解答】解:
(1)电流表应串联在被测电路中,若要测量干路中的电流,电流表应接在干路上,则电流表应接在甲图中的C点;
(2)小亮同学测量A处的电流时,开关闭合后发现电流表的指针反向偏转,出现该现象的原因是电流表正负接线柱接反了;
(3)①之所以得出“并联电路中,各支路的电流相等”的错误结论,是因为选用的灯泡的规格相同;
②为得出普遍性的结论,需要换用不同规格的灯泡多次测量;
(4)图丙中,开关S断开时,电路中只有L1接入电路,两电流表均测L1的电流;开关S闭合后,两灯并联,电流表A1测L1的电流,电流表A2测干路电流,根据并联电路电流规律可知电流表A2示数变大。
故答案为:(1)C;(2)电流表的正负接线柱接反了;(3)①选用了相同规格的灯泡;②选用不同规格的灯泡;(4)变大。
20.【解答】解:(1)实验时,电压表的示数如图乙所示,电压表选用小量程,分度值0.1V,其示数为1.5V,小于灯泡额定电压2.5V,要使小灯泡正常工作,应增大灯泡两端的电压,根据串联电路电压规律,应减小变阻器两端的电压,根据分压原理,应减小变阻器接入电路的阻值,故应将滑片向B端移到某一位置,才能使小灯泡正常工作;
当小灯泡正常发光时,电流表示数为0.32A,则此小灯泡的额定功率为:
P=UI=2.5V×0.32A=0.8W;
(2)实验操作:
①连接好电路,闭合开关S,将开关S1,拨到触点1,移动滑片,使电压表的示数为小灯泡的额定电压U额;
②滑动变阻器的滑片不动,再开关S1拨到另一触点,读出电压表的示数U1;
③在步骤①中,灯、定值电阻和变阻器串联,电压表测灯两端的电压,因电压表示数为U额,故灯正常发光;
在步骤②中,灯、定值电阻和变阻器仍串联,电压表测灯与定值电阻两端的电压,因此时电路连接方式不变,各电阻的大小和电压不变,灯仍正常工作,根据串联电路电压的规律,此时定值电阻的电压:
U0=U1﹣U额,
根据串联电路电流特点结合欧姆定律可求出灯的额定电流:
I额=I0==,
灯的额定功率:
P=U额I额=U额×。
故答案为:(1)B;0.8;(2)①1;②不动;③U额×。
(五)综合应用题:本题共2个小题,第27题6分,第28题9分,共15分。解答时需写出必要的文字说明、计算公式及过程,若只写出计算结果将不得分。
21.【解答】解:(1)由电路图可知,开关S接1时电路为R1的简单电路,开关S接2时R1与R2串联,
由串联电路的总电阻大于任何一个分电阻可知,开关S接1时电路的总电阻最小,
电源的电压一定时,由P=UI=可知,电路的总功率最大,电热水器处于加热状态,则开关S接2时电热水器处于保温状态;
(2)在加热状态下,由P=UI可得,通过R1的电流I===10A;
(3)由表格数据可知,水箱中水的质量m=60kg,
则水吸收的热量Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×60kg×(75℃﹣20℃)=1.386×107J,
不计热损失,消耗的电能W=Q吸=1.386×107J,
最快需要的加热时间t′===6300s。
答:(1)S接在2时为保温状态,理由:关S接2时R1与R2串联,电路的总电阻最大,电源的电压一定时,由P=UI=可知,电路的总功率最小,电热水器处于保温状态;
(2)在加热状态下,通过R1的电流为10A;
(3)要将水箱中的水从20℃加热至75℃(不计热损失),最快需要6300s。
22.【解答】解:(1)由P=UI得灯泡的额定电流为:I额===0.5A。
(2)闭合S,断开S1、S2,灯泡L与电阻R0串联,灯泡正常发光,
则此时灯泡两端的电压为UL=U额=6V,此时电路中的电流为I=I额=0.5A,
由I=知:
电阻R0两端的电压为:U0=IR0=0.5A×8Ω=4V,
所以,电源电压U=U0+UL=4V+6V=10V。
(3)开关S、S1、S2都闭合时,电阻R0和滑动变阻器R并联,灯泡被短路;电流表A1测通过电阻R0的电流,电流表A2测干路中的总电流。
由于滑动变阻器的最大电阻为Rmax=100Ω,则R消耗电功率的最小值为:
Pmin===1W。
此时通过R0的电流为:I0===1.25A,
电流表A1测通过电阻R0的电流,电流表A2测干路中的总电流,电流表A1、电流表A2的量程为0~3A,
所以,通过R的最大电流为:Imax=I﹣I0=3A﹣1.25A=1.75A,
R消耗电功率的最大值为:Pmax=UImax=10V×1.75A=17.5W。
答:(1)灯泡的额定电流为0.5A;
(2)闭合开关S,断开开关S1、S2时,灯泡正常发光,电源电压为10V;
(3)开关S、S1、S2都闭合时,在不损坏电流表的前提下,R消耗电功率的最小值为1W、最大值为17.5W。
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