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黑龙江省绥化市北林区2021-2022学年九年级上学期期末物理试题(五四学制)
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这是一份黑龙江省绥化市北林区2021-2022学年九年级上学期期末物理试题(五四学制),共24页。试卷主要包含了选择题,填空题,作图与实验探究题,综合应用题等内容,欢迎下载使用。
2021-2022学年黑龙江省绥化市北林区九年级(上)期末物理试卷(五四学制)
一、选择题(共12小题,每小题2分,满分24分)
1.(2分)如图所示的家用电器中,利用电流热效应工作的是( )
A.电视机 B.电风扇
C.电脑 D.电烤箱
2.(2分)如图所示,关于电磁学的知识,下列说法错误的是( )
A.甲图是条形磁体周围磁感线的分布情况,磁感线和磁场都是真实存在的
B.乙图实验说明通电导体周围存在磁场
C.丙图实验在探究电磁铁磁性与线圈匝数的关系
D.丁图能说明电动机的工作原理,电动机工作时主要将电能转化为机械能
3.(2分)下列数据符合实际情况的是( )
A.电扇的额定功率约为500W
B.电子手表的额定功率约为200W
C.电视机的额定功率约为100W
D.吹风机的额定功率约为50W
4.(2分)当温度降到很低时,某些金属导体的电阻会突然消失,这种现象称为超导现象,假如所有导体都没有了电阻,使用下列用电器时,下列说法正确的是( )
A.白炽灯仍然能发光 B.电动机仍然能转动
C.电饭锅仍然能煮饭 D.电热壶仍然能烧开水
5.(2分)如图所示,电源电压恒为10V,闭合开关S,当滑动变阻器的阻值为10Ω时,电压表的示数为8V,此时电动机正常工作。若电动机内部线圈的电阻为2Ω,则通电1min电流通过电动机内部线圈产生的热量是( )
A.4.8J B.120J C.1920J D.3000J
6.(2分)在测定小灯泡额定功率的实验中,某同学连接的电路正确,闭合电键后灯泡发光,但无论怎样移动变阻器的滑动片,电压表的示数都达不到灯泡的额定电压值,原因可能是( )
A.电流表的量程太小
B.电压表的量程太大
C.滑动变阻器的总电阻太大
D.电源电压太低
7.(2分)在家庭电路中,有一盏白炽灯的连接如图所示,闭合开关,电灯不亮,下列关于电路故障的判断错误的是( )
A.若用试电笔接触D点时氖管发光,接触E点时氖管不发光,灯泡可能断路
B.若用试电笔接触B点时氖管发光,接触C点时氖管不发光,开关可能短路
C.若用试电笔接触A至F各点时氖管都发光,零线断路
D.若用试电笔接触A至F各点时氖管均不发光,火线断路
8.(2分)如图甲所示,粗细均匀的电阻丝AB通过滑片连入电路(电阻丝的阻值不随温度变化),小灯泡的额定电压为6V,滑片P从A端移动到B端的过程中,小灯泡的I﹣U关系图象如图乙所示。则下列计算结果正确的是( )
A.电源电压为9V
B.小灯泡的额定功率为3W
C.电阻丝AB的最大阻值为60Ω
D.滑片P在A、B两端时小灯泡的电功率之比为1:8
9.(2分)如图所示,小车上放有一条形磁铁,右侧有一螺线管,闭合开关S,下列判断正确的是( )
A.通电螺线管的左端为 S 极
B.小车受到电磁铁斥力作用,向左运动
C.滑片P向右移动,电磁铁的磁性减弱
D.通电螺线管外 A 点的磁场方向向左
10.(2分)小红的妈妈从市场上买了一个廉价的台灯,装上“220V 25W”的灯泡后,在台灯开关断开的情况下,当把台灯的插头插入插座时,室内灯全部熄灭,保险丝熔断,发生这一现象的原因可能是( )
A.台灯的功率太大 B.台灯开关处有短路
C.台灯灯座处有短路 D.台灯插头处有短路
(多选)11.(2分)我们怎样才能安全地享受电带来的便利呢?下列关于家庭电路和安全用电常识说法正确的是( )
A.输电线进户后,应依次连接电能表、保险装置、总开关、插座等
B.保险装置、插座、导线、家用电器等达到使用寿命应及时更换
C.三孔插座中零线与地线接反,当接在该插座上的用电器闭合开关时,漏电保护器会切断电路
D.同一插线板上,不要同时使用大功率用电器
(多选)12.(2分)在如图所示的电路中,电源电压为4V,电流表的量程为“0~0.6A”,电压表的量程为“0~3V”,小灯泡标有“2V 1W”字样(灯的电阻不变),滑动变阻器上标有“20Ω 1A”字样。闭合开关,在保证电路各元件安全的情况下,下列说法正确的是( )
A.小灯泡的最小功率为0.36W
B.电压表的示数范围是1~3V
C.滑动变阻器接入电路中的阻值范围是4~12Ω
D.电路总功率变化范围1~2W
二、填空题(每空1分,共26分)
13.(2分)大连市持续推进“数字大连”建设在2019年大连夏季达沃斯年会期间5G信号将覆盖会场及市区部分区域,这些信号是通过 (“超声”或“电磁”)波传递的,相关通信设备中的集成电路是由 (填半导体”或“超导体”)材料制成的。
14.(2分)发展核电是国家实施“节能减排,降低热电污染”的重要举措之一,核电站利用核 变释放出巨大的能量来发电,核能属于 (“可再生”或“不可再生”)能源。
15.(2分)将额定电压相同的两个灯泡L1、L2串联后接入电路中,如图所示。接通电路后发现L1要亮一些,则L1的电阻 L2的电阻(选填“大于”、“小于”或“等于”);若将两灯并联接入电路,灯 发光要亮一些。
16.(2分)如图所示,电动机工作时,能够使线圈平稳、连续不停地转动下去是靠 来实现的。它能使线圈刚刚转过平衡位置时就自动改变线圈中的 ,从而实现通电线圈在磁场中的连续转动。
17.(2分)一个标有“6V 3W”的灯泡接在8V的电源上,要使它正常发光,还应串联一个阻值为 Ω的电阻,此电路工作2分钟一共消耗 J的电能。
18.(2分)近年来许多重大火灾都是因为线路故障造成的,一个原因是连接处接触不良,这时,与连接完好相比该处的阻值 (填“增大”“减小”或“不变”),在该处消耗的电功率将变大,会产生局部过热,引发火灾。另一个原因是线路严重老化,通电时导线之间容易发生短路,导线中 过大,酿成火灾。
19.(2分)某家用电能表上标有“220V 10(20)A”字样。当家中部分用电器工作时,30min内耗电1.2kW•h,则这些工作的用电器总功率是 W,此时电路处于 (选填“过载”或“未过载”)状态。
20.(2分)如图所示,是利用被磁化的缝衣针制成的简易指南针,若静止时针尖指向地理位置的北方,则针尖是简易指南针的 极。此时,将指南针底座逆时针旋转90°,针尖静止时将指向地理位置的 方。
21.(4分)如图甲所示的电路中,开关S1 (填“能”或“不能”)实现对灯L1的控制,该电路存在的安全隐患是 。如图乙所示,在进户线的干路上串联一个标有“220V 44W”的灯L2,只闭合开关S2时发现L1不亮,L2正常发光,说明L1所在支路 ;若此时用试电笔接触A点,氖管 (填“会”或“不会”)发光。
22.(2分)如图所示是自动扶梯的原理图。当电梯上无人时,压敏电阻R的阻值较大,电磁继电器的动触点与 (填“上面”或“下面”)的静触点接触,电梯运行缓慢。当人走上电梯时,电磁铁的磁性 (填“较强”或“较弱”),电磁继电器的动触点与另一个静触点接触,电梯运行速度变大。
23.(2分)小明在学习中,对家庭电路中的电流进行了计算,他的家中装有一台电视机、一台洗衣机、两盏照明灯,正常工作时的电流分别为200mA、1A和250mA,如果电路中的电流不允许超过5A,他家最多还能再装400mA的照明灯 盏。小明在学习电压时,还学习到了许多安全用电的知识,人体的安全电压是 。
24.(2分)图甲是灯L和电阻R的电流随电压变化的图象,将他们按图乙所示接入电路中。只闭合开关S,小灯泡的实际功率为0.8W;再闭合开关S1,电流表的示数变化了 A;若将R与标有“50Ω 0.5A”的滑动变阻器串联后接到该电源(电源电压恒定)上,则滑动变阻器消耗的最大电功率是 W。
三、作图与实验探究题(本题共35分)
25.(2分)如图所示的插座(带保险盒)、电灯(带开关)是组成家庭电路的常用器件,请你用笔画线代替导线将它们分别接入电路。
26.(2分)小磁针静止时的位置如图所示。请标出电源的“+”“﹣”极和磁感线的方向。
27.(4分)课本小实验
(1)甲图中在条形磁铁与回形针之间插入 (铁片/铝片)条形磁铁对悬在空中的回形针没有力的作用;
(2)乙图是研究短路引起熔丝熔断的实验,则应该将导线接在 两点间造成短路,引起熔丝熔断;
(3)丙图是“探究通电螺线管外部磁场”的实验,在螺线管的两端各放一个小磁针,并在有机玻璃板上均匀的撒满铁屑,放小磁针的目的是 ,闭合开关后为了更好地通过铁屑客观地描述磁场分布情况,接下来的操作是 ,这样做的主要目的是减小铁屑与玻璃板之间的摩擦,使铁屑在磁场力的作用下动起来表明通电螺线管周围有磁场。
28.(6分)在研究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中,小明用两根相同的铁钉制作了简易的电磁铁甲、乙,并设计了如图所示的电路。
(1)当滑动变阻器的滑片向左移动时,电磁铁乙吸引大头针的个数 (选填“增加”或“减少”),说明对于同一电磁铁,通过电流越大,其磁性 。
(2)比较电磁铁甲与电磁铁乙可知,当 一定时, 越多,电磁铁磁性越强。
(3)根据安培定则可知,电磁铁甲下端是 (选填“N”或“S”)极。
(4)断开开关后,小明发现大头针没有完全掉落下来,原因是 。
29.(7分)为了探究电流产生的热量跟什么因素有关系,王军设计了如图A所示的甲、乙两装置。他将两段阻值不同的电阻丝(R1<R2)分别密封在两个完全相同的烧瓶中,并通过短玻璃管与相同的气球相连,两次实验电源电压不变。
(1)甲装置可探究电流产生的热量与 是否有关。
(2)在这个实验中,电流产生热量的多少是通过 体现出来的,像这种用能直接观测的量来显示不易直接观测的量的方法叫“ 法”。
(3)在装置甲、乙的两次实验中,比较相同时间里气球a与c体积变化情况可探究电流产生的热量与 有关。
(4)若甲、乙两装置同时实验,在相同的通电时间里,a、b、c、d四个气球胀大的程度从大到小的排列顺序是 。
(5)教材上的该实验装置如图B所示(烧瓶与图A中的相同)。比较图A和图B所示的两个实验,你认为较好的是图 装置,理由是: 。
30.(6分)在用如图所示的装置做“研究电磁感应现象”的实验中,没有电流通过电流表时,指针停在中央位置;当有电流从它的正接线柱流入时,指针向右偏转。
(1)闭合开关,导体ab不动,电流表的指针 (填“偏转”或“不偏转”)。
(2)闭合开关,使导体ab在磁场中上下运动,电流表的指针 (填“偏转”或“不偏转”)。
(3)闭合开关,使导体ab在磁场中向右运动,电流表的指针 (填“偏转”或“不偏转”)。这一实验现象说明,要产生感应电流,导体必须做 运动。
(4)如果将蹄形磁铁翻转一下,S极在上,N极在下。重做上述实验,仍让导体ab在磁场中向右运动,发现感应电流的方向与 方向有关。
(5)这个现象在生产和生活中的重要应用是 。
31.(8分)实验老师为“测量小灯泡额定功率”准备了如下器材:电源(电压恒为6V)开关、电压表和电流表各一只、额定电压为2.5V的待测小灯泡(电阻约为10Ω)、滑动变阻器(“20Ω 1A”)、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物图连接完整(要求:滑片向右移动灯泡变亮)。
(2)闭合开关前电流表的指针如图乙所示,其原因是 。
(3)故障排除后,调节滑动变阻器的滑片,并绘制了小灯泡的电流随其两端电压变化的关系如图丙所示,则小灯泡的额定功率为 W。从图象中还发现:当电压表的示数增大时,电压表与电流表的示数之比 (选填“变大”、“变小”或“不变”),这主要是受 的因素影响。
(4)由图丙推知:小灯泡的实际电压是额定电压一半时的电功率为P1,小灯泡的实际电流是额定电流一半时的电功率为P2,则P1 P2(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
(5)若把这样的两只灯泡串联接在3V的电源上,则此时两个小灯泡消耗的实际功率总和是 W。
(6)小明打算增加一个已知阻值的电阻R0,只利用一只电流表,来测量这个小灯泡的额定功率。经过小组讨论设计了图丁和图戊两个电路图,你认为能测出灯泡额定功率的电路图是 图。
四、综合应用题(本题共15分)
32.(7分)在图甲所示的电路中,已知电源为电压可调的直流学生电源,灯泡L1的额定电压为8V,灯泡L2的额定电压为6V,图乙是灯泡L2的U﹣I图象。
(1)当开关S接a时,电压表的示数为1.2V,电流表的示数为0.3A,求定值电阻R0的阻值;
(2)开关S接a时,调节电源电压,使灯泡L1正常发光,此时R0两端的电压为2V,求灯泡L1的额定功率;
(3)开关S接上b时,通过调节电源电压可使电路允许达到的最大总功率是多少?
33.(8分)小峻家中有一个浴足盆,其部分铭牌信息如图所示,如图甲为浴足盆的工作电路,R1,R2均为电热丝,当开关S接a、b触点时,浴足盆的挡位不同。求:
(1)额定加热电流是多少;
(2)R1的阻值为多少;
(3)在用电高峰期,小峻关闭家中其它用电器,只让浴足盆通电,使其处于加热状态1min,电能表(如图乙所示)的圆盘转了30转,则浴足盆加热时的实际电功率为多少?
型号
MUY﹣01
额定电压
220V
额定加热功率
880W
额定保温功率
100W
2021-2022学年黑龙江省绥化市北林区九年级(上)期末物理试卷(五四学制)
参考答案与试题解析
一、选择题(共12小题,每小题2分,满分24分)
1.【解答】解:
A.电视机主要是把电能转化为声能和光能,不是利用电流的热效应,故A错误;
B.电风扇是利用电流的磁效应工作的,不是利用电流的热效应,故B错误;
C.电脑主要是把电能转化为声能和光能,不是利用电流的热效应,故C错误。
D.电烤箱是利用电流的热效应工作的,故D正确。
故选:D。
2.【解答】解:A、甲图是条形磁体周围磁感线的分布情况,磁场都是真实存在的,但磁感线是不存在的,故A错误;
B、奥斯特实验说明了通电导线周围有磁场,故B正确;
C、两电磁铁串联,所以电流相等,而线圈的匝数不同,所以研究了电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系,故C正确;
D、据图可知,通电后,磁场中的导体会受力运动,即说明通电导线在磁场中受力的作用,即电动机的工作原理,电动机工作时主要将电能转化为机械能,故D正确;
故选:A。
3.【解答】解:A、据生活经验可知,家用电扇的额定功率为50W左右,故A错误;
B、据实际情况可知,电子手表的额定功率不到1W,故B错误;
C、电视机正常工作时的电流接近0.5A,所以额定功率大约为220V×0.5A=110W,100W接近额定功率;故C正确;
D、据实际情况可知,吹风机的额定功率约为800W左右,故D错误;
故选:C。
4.【解答】解:超导现象是指电阻为零,假如所有导体都没有了电阻,当用电器通电时用电流的热效应工作的用电器,都不能工作,ACD都是靠电流的热效应工作的,故ACD错误。
故选:B。
5.【解答】解:
由图知,R与M串联,电压表测M两端电压,电流表测电路中电流,
串联电路中总电压等于各部分两端电压之和,所以R两端电压:
UR=U﹣UM=10V﹣8V=2V,
串联电路中电流处处相等,所以:
IM=IR===0.2A,
所以通电1min电流通过电动机内部线圈产生的热量:
Q=I2RMt=(0.2A)2×2Ω×1×60s=4.8J。
故选:A。
6.【解答】解:A、电流表量程的大小,也不会影响灯泡两端的电压,不合题意;
B、电压表量程的大小,不会影响灯泡两端的电压,不合题意;
C、滑动变阻器接入电路的阻值是可以调节的,而且最小可调节至阻值为零,此时灯泡两端电压等于电源电压,不合题意。
D、如果电源电压太低,即使变阻器阻值最小,也有可能达不到灯泡的额定电压,符合题意。
故选:D。
7.【解答】解:A、用试电笔接触D点时氖管发光,接触E点时氖管不发光,说明D与火线相连,E与火线不相连,灯不亮,原因只能是灯泡断路了,故A正确;
B、若用试电笔接触B点时氖管发光,接触C点时氖管不发光,说明C与火线之间是断开的,故障是开关可能断路,故B错误;
C、若用试电笔接触A至F各点时氖管都发光,说明从A到F是通路,灯不亮的原因是零线断了,即零线断路,故C正确;
D、若用试电笔接触A至F各点时氖管都不发光,说明连接不到火线,故障是火线可能断路,故D正确。
故选:B。
8.【解答】解:
A、由图甲可知,当滑片位于B端时,电路为L的简单电路,此时灯泡两端的电压最大,
由图乙可知,灯泡两端的最大电压为6V,即电源的电压U=UL=6V,故A错误;
B、小灯泡L的额定电压为6V,由图乙可知,灯泡的额定电流IL=1A,
则小灯泡的额定功率PL=ULIL=6V×1A=6W,故B错误;
C、当滑片P位于A端时,电阻丝AB完全接入电路中,此时电路中的电流最小,
由图乙可知,此时灯泡两端电压UL′=1.5V,通过小灯泡的电流为IL′=0.5A,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电阻丝AB两端电压UAB=U﹣UL′=6V﹣1.5V=4.5V,
因串联电路中各处的电流相等,所以由I=可得,电阻丝AB的阻值:
RAB====9Ω,故C错误;
D、滑片P在A端时,小灯泡的电功率为:
PL′=UL′IL′=1.5V×0.5A=0.75W,
滑片P在B端时,小灯泡的电功率PL=6W,
则滑片P在A、B两端时小灯泡的电功率之比为:
PL′:PL=0.75W:6W=1:8,故D正确。
故选:D。
9.【解答】解:AB、电流从电源的正极流出,根据安培定则可知,通电螺线管的左端是N极,右端为S极,小车上的磁铁左端为N极,异名磁极相互吸引,小车受到了一个向右的吸引力,小车就会向右运动。故AB错误;
C、滑片P向右移动,连入电路的电阻增大,电源电压不变,电流减小。在线圈匝数和铁芯不变时,电流减小,电磁铁的磁性减弱。故C正确;
D、在磁体的外部,磁感线从磁体的N极出来,回到S极,故通电螺线管外 A 点的磁场方向向右,故D错误。
故选:C。
10.【解答】解:A、灯泡额定功率为25W,且台灯开关断开,保险丝熔断不可能是由于台灯的功率过大引起的,故A错误;
B、台灯开关处有短路,则电路是接通的,台灯会正常发光,故B错误;
C、台灯灯座处有短路,当把台灯的插头插入插座时,由于台灯开关没有闭合,台灯没有接入电路,不会发生短路现象,故C错误;
D、原来室内电灯正常发光,当插头插入时,由于插头处有短路而使保险丝熔断,所以室内灯全部熄灭,故D正确。
故选:D。
11.【解答】解:A、输电线进户后首先接到电能表上,后面依次是总开关、保险装置;故A不符合安全用电的原则;
B、保险装置、插座、导线、家用电器等达到使用寿命应及时更换,故B符合安全用电的原则;
C、零线接地,流出电流I为零,漏电保护器立即断开,故C符合安全用电的原则;
D、许多大功率用电器的电源插头插在同一插线板上同时使用,会使得家庭电路电流过大,容易诱发火灾,故D符合安全用电的原则。
故选:BCD。
12.【解答】解:(1)由P=UI可得,灯泡的额定电流:
I额===0.5A,
由I=可得,灯泡的电阻:
RL===4Ω,
因串联电路中各处的电流相等,且电流表的量程为0∼0.6A,
所以,电路中的最大电流Imax=0.5A,
电路消耗的最大功率:
Pmax=UImax=4V×0.5A=2W,
灯泡正常发光时,两端的电压为2V,功率为1W,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,滑动变阻器两端的最小电压:
U滑min=U﹣U额=4V﹣2V=2V,
则滑动变阻器接入电路中的最小电阻值:
R滑min===4Ω;
(2)当电压表的示数为3V时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,
则电压表的示数范围是2V∼3V,故B不正确;
灯泡两端的电压:
UL=U﹣U滑max=4V﹣3V=1V,
电路中的电流:
Imin===0.25A,
电路消耗的最小功率:
Pmin=UImin=4V×0.25A=1W,
则电路总功率的变化范围是1W∼2W,故D正确;
滑动变阻器接入电路中的最大阻值:
R滑max===12Ω,
则滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是4Ω∼12Ω,故C正确;
灯泡的最小电功率:
PL=(Imin)2RL=(0.25A)2×4Ω=0.25W,
故A不正确。
故选:CD。
二、填空题(每空1分,共26分)
13.【解答】解:手机是靠电磁波来传递信息的;
通信设备中的集成电路是由半导体材料制成的。
故答案为:电磁;半导体。
14.【解答】解:
(1)核电站是利用原子核发生裂变时释放出的核能来发电的;
(2)核能消耗后不能在短时间内从自然界得到补充,是不可再生能源。
故答案为:裂;不可再生。
15.【解答】解:两灯串联时电流相等,L1比L2亮说明P1>P2,由P=I2R可得:R1>R2;
两灯的额定电压相等,则由P=可得:P1额<P2额,即两灯正常工作时,L1要比L2暗一些。
故答案为:大于;L2。
16.【解答】解:直流电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动原理制成的,为了使线圈能持续的转动下去,利用换向器来改变线圈中的电流方向,从而改变它两边的受力方向,使线圈连续转动。
故答案为:换向器;电流方向。
17.【解答】解:
(1)由题知,要使灯泡正常发光,灯泡应与电阻串联,
则灯泡正常发光时电路中的电流:I=IL===0.5A,
因串联电路中总电压等于各用电器两端电压之和,
则要使小灯泡正常发光,串联电阻两端的电压:UR=U﹣UL=8V﹣6V=2V,
根据欧姆定律可得,串联电阻的阻值:R===4Ω;
(2)此电路工作2分钟消耗的电能:W=UIt=8V×0.5A×2×60s=480J。
故答案为:4;480。
18.【解答】解:当线路连接处接触不良时,与连接完好相比该处的阻值将增大,根据公式P=I2R可知,在该处消耗的电功率将增大;
另一个原因是线路严重老化,通电时导线之间容易发生短路,电阻为0,由欧姆定律,导线中电流过大,容易发生火灾。
故答案为:增大;电流。
19.【解答】解:这些工作的用电器总功率是:
P===2.4kW=2400W,
家庭电路允许的最大功率:
P总=UI=220V×20A=4400W>2400W,所以此时电路处于未过载状态。
故答案为:2400;未过载。
20.【解答】解:若静止时针尖指向地理位置的北方,说明指向地磁南极附近,则针尖是简易指南针的N极。无论如何转动底座,N极指向是不变的,所以针尖N极还是指向地理北方。
故答案为:N;北。
21.【解答】解:根据甲图可知,S1与L1串联,能控制此灯,但是接到了零线与灯泡之间不符合安全用电原则,容易在检修和更换灯泡时触电;
根据乙图可知,若灯L2正常发光,则说明实际电压等于额定电压,由此可以说明灯L1处短路;若此时用测电笔接触A点,由于与零线相通,则氖管不发光。
故答案为:能;易触电;短路;不会。
22.【解答】解:当电梯上无人时,压敏电阻R的阻值较大,电路中电流小,电磁铁的磁性较弱,电磁继电器的动触点与上面的静触点接触,电梯运行缓慢;当有人走上电梯后,压敏电阻的阻值减小,控制电路中电流增大,电磁铁磁性变强,则衔铁被吸下,与下面触点接触,则电阻R′被断开,电动机单独接入电路,电动机两端电压增大为电源电压,通过电动机的电流变大,电动机转速变快,使电梯运动变快。
故答案为:上面;较强。
23.【解答】解:家庭电路中各用电器是并联的,这样保证其工作互不影响,并联电路的电流规律为:干路电流等于支路电流之和;电路中的最大总电流为:I=5A,已安装电器的电流为:I安=0.2A+1A+0.25A×2=1.7A;
将安装灯的总电流为:I灯=I−I安=5A−1.7A=3.3A;故安装灯的盏数为:,n取8盏;对人体安全的电压为不高于36V。
故答案为:8;不高于36V。
24.【解答】解:(1)由乙图可知,只闭合开关S时,电路为灯泡L的简单电路,电流表测通过灯泡的电流,
由图甲可知,当灯泡两端的电压UL=2V、通过的电流IL=0.4A时,
灯泡的实际功率:PL=ULIL=2V×0.4A=0.8W,
则电源的电压:U=UL=2V;
再闭合开关S1时,灯泡L与定值电阻R并联,电流表测干路电流,
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,
所以,通过灯泡的电流不变,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,由图象可知,通过R的电流:IR=0.2A,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,电流表示数变化了0.2A,
由I=可得,R的阻值:
R===10Ω;
(2)若将R与标有“50Ω 0.5A”的滑动变阻器串联后接到该电源上,R与R滑串联,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电路中的电流:I=,
则滑动变阻器消耗的电功率:
P滑=I2R滑=()2R滑====,
当R滑=R=10Ω时,滑动变阻器消耗的电功率最大,则
P滑大===0.1W。
故答案为:0.2;0.1。
三、作图与实验探究题(本题共35分)
25.【解答】解:
(1)三孔插座的接法:上孔接地线、左孔接零线、右孔接火线,保险丝接在插座和火线之间;
(2)灯泡的接法: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,又能更安全如图所示:
26.【解答】解:由于小磁针静止时,其右端为S极,左端为N极,根据磁极间的作用规律可知,螺线管的右端为S极,左端为N极。
外部磁感线由N指向S极;由安培定则可得电流由右侧流入,故答案如图:
27.【解答】解:
(1)甲图中,当铁片放入磁场中时,铁片被磁铁所磁化,磁铁下方的磁场几乎全部通过铁片,而使回形针所区域的磁场减弱,从而使回形针所受磁场力逐渐减小,直至条形磁铁对悬在空中的回形针没有力的作用;
(2)图乙所示的电路,闭合开关,电路中只有灯泡连入,且电灯正常发光,B、D间的熔丝不会熔断;
要造成短路,引起熔丝熔断,应在BD两个接线柱之间接入一根导线后,此时发生电源短路,C、D间的熔丝将会熔断;
(3)改变电流方向,则磁场方向发生改变,小磁针指向改变,所以,放小磁针的目的是显示磁场的方向;
在有机玻璃板上均匀地撒上铁屑,然后给螺线管通电,为了更好地通过铁屑客观描述出磁场分布情况,为了减小铁屑与玻璃板之间的摩擦,需轻敲有机玻璃板,使铁屑在磁场力作用下动起来,表明通电螺线管周围有磁场。
故答案为:(1)铁片;(2)BD;(3)显示磁场的方向; 轻敲玻璃板。
28.【解答】解:(1)当滑动变阻器的滑片向左移动时,变阻器连入电路中的电阻变小,由欧姆定律,电路中的电流变大,电磁铁乙吸引大头针的个数增加,说明对于同一电磁铁,通过电流越大,其磁性越强。
(2)根据串联电路中各处的电流都相等,比较电磁铁甲与电磁铁乙可知,当电流一定时,乙匝数越多,吸引大头针的个数越多,即当电流一定时,匝数越多,电磁铁磁性越强。
(3)根据安培定则可知,电磁铁甲下端是 N极。
(4)断开开关,因铁钉被磁化获得磁性,故大头针没有完全掉落下来。
故答案为:(1)增加;越强;(2)电流;匝数;(3)N;铁钉被磁化获得磁性。
29.【解答】解:
(1)甲装置中R1、R2串联,通过它们的电流相等,通电时间相等,而两电阻丝的阻值不同,可探究电流产生的热量与电阻大小关系;
(2)加热过程中气体的温度不断升高,气体压强增大,气球会膨胀起来,因此实验中通过气球膨胀程度的大小来判断产生热量的多少,这里采用了转换法。
(3)甲装置中R1、R2串联,乙装置中R1、R2并联,
电源电压不变,则Ia=,Ic=,因此Ic>Ia,
甲、乙两图中左边烧瓶内的电阻相同,通过的电流不同,在通电时间相同时,可探究导体产生的热量与电流大小关系;
(4)乙装置中R1、R2并联,电压相等,时间相同时,因R1<R2,则根据Q=t可知产生的热量Qc>Qd;
甲装置中R1、R2串联,通过R1、R2的电流相同,时间相同时,因R1<R2,则根据Q=I2Rt可知Qb>Qa;
由串并联电路的特点可知,甲图中R2的电压小于电源电压,乙图中R2的电压等于电源电压,即U总>U2,b、d对应的电阻都是R2,则根据Q=t可知Qd>Qb,
所以产生热量的关系为Qc>Qd>Qb>Qa,则气球胀大的程度从大到小的排列顺序是c、d、b、a;
(5)因为用温度计能较准确地测出煤油的温度变化,便于定量研究,所以用图2装置更好一些。
故答案为:
(1)电阻;(2)气球膨胀程度的大小(或气球的形变大小);转换;(3)电流;(4)c、d、b、a;(5)B,理由是:用温度计能较准确地测出煤油的温度变化,便于定量研究。
30.【解答】解:(1)闭合开关,导体ab不动,导体在磁场中没有做切割磁感线运动,不会产生感应电流,电流表的指针不偏转;
(2)闭合开关,使导体ab在磁场中上下运动,导体在磁场中没有做切割磁感线运动,不会产生感应电流,电流表的指针不偏转;
(3)闭合开关,使导体ab在磁场中向右运动,导体在磁场中做切割磁感线运动,会产生感应电流,电流表的指针偏转;这一实验现象说明,要产生感应电流,导体必须做切割磁感线运动;
(4)如果将蹄形磁铁翻转一下,S极在上,N极在下,磁场的方向发生了变化,仍让导体ab在磁场中向右运动,导体运动方向不变,会发现电流计指针偏转方向发生了变化,感应电流的方向改变了,所以感应电流的方向与磁场方向有关;
(5)人们根据电磁感应现象制成了发电机。
故答案为:(1)不偏转;(2)不偏转;(3)偏转;切割磁感线;(4)磁场;(5)发电机。
31.【解答】解:(1)滑片向右移动灯泡变亮,即电流变大电阻变小,故变阻器滑片右下接线柱连入电路中,如下所示:
(2)闭合开关前电流表的指针如图乙所示,其原因是电流表指针没有调零;
(3)根据绘制的小灯泡的电流随其两端电压变化的关系知,灯在额定电压下的电流为0.25A,则小灯泡的额定功率为:P=UI=2.5V×0.25A=0.625W;
甲图中电压表测灯的电压,电流表测灯的电流,从图丙知,灯的电压为0.5V、1.0V和2.5V时,对应的电流分别为0.1A、0.15A和0.25A,根据欧姆定律可知电压表与电流表的示数之比即灯泡的电阻,分别为:=5Ω;≈6.67Ω;=10Ω,故当电压表的示数增大时,电压表与电流表的示数之比变大,这是因为灯泡电阻受温度影响很大;
(4)由图丙知,小灯泡的实际电压是额定电压一半(1.25V)时的电流约为0.17A,电功率为:P1=U1I1=1.25V×0.17A=0.2125W;
小灯泡的实际电流是额定电流一半时(0.125A)对应的电压约为0.75V,灯的实际电功率为:P2=U2I2=0.75V×0.125A=0.09375W,则P1大于P2;
(5)若把这样的两只灯泡串联接在3V的电源上,根据串联分压原理可知每个灯泡两端的电压均为1.5V,由图丙可知此时通过电路的电流为0.2A,则此时两个小灯泡消耗的实际功率总和是:P′=U′I′=3V×0.2A=0.6W;
(6)两图中灯泡和定值电阻并联接入电路,并联电路各支路两端电压相等,所以当定值电阻两端的电压等于灯泡的额定电压时,灯泡正常发光,
分析可知图戊所示电路先闭合开关S2,断开开关S1,此时电流表测通过定值电阻的电流,调节滑动变阻器,使电流表示数为,此时灯泡两端电压为额定电压;
然后闭合开关S1,断开开关S2,保持滑动变阻器滑片位置不变,记录下此时电流表的示数为I,电流表测灯与R0并联的总电流,因电路的连接关系没有改变,各电阻的大小和通过的电流不变,灯仍正常发光,根据并联电路电流的规律可知灯的额定电流:I额=I﹣,根据P=UI计算小灯泡的额定功率。
故答案为:(1)见解答;(2)电流表使用前没有调零;(3)0.625;变大;温度;(4)大于;(5)0.6;(6)戊。
四、综合应用题(本题共15分)
32.【解答】解:
(1)当开关S接a时,灯泡L1与电阻R0串联,电流表测量的是整个电路中的电流,电压表测量电阻R0两端的电压;
由欧姆定律可知,电阻R0的阻值为:R0===4Ω。
(2)因为此时灯泡L1正常发光,所以灯泡L1两端的电压:U1'=U额1=8V,
通过R0的电流:I0'===0.5A,
由串联电路的电流特点可知,通过灯泡L1的电流:I1'=I0'=0.5A,
灯泡L1的额定功率为:P1=U1'I1'=8V×0.5A=4W;
(3)开关S接b时,灯泡L1与灯泡L2串联,电流表测量的是整个电路中的电流,
当电路达到最大总功率时,应该有一盏灯泡正常发光,
由(2)可知,灯泡L1的额定电流为0.5A,由图象可知灯泡L2的额定电流为0.6A,
所以串联电路允许通过的最大电流是0.5A,
由串联电路的特点可知,电路中允许通过的最大电流为:I1=I2=0.5A,
从灯泡L2的U﹣I图象可知,当电流为0.5A时,灯泡L2两端的电压为U2=4V,
则电源电压为:U=U1+U2=8V+4V=12V,
因此电路允许达到的最大总功率:P总=UI1=12V×0.5A=6W。
答:(1)定值电阻R0的阻值为4Ω。
(2)灯泡L1的额定功率为4W。
(3)电路允许达到的最大总功率为6W。
33.【解答】解:
(1)由表中数据知,浴足盆的额定加热功率880W,
由P=UI可得,额定加热电流:I加热===4A;
(2)由电路图知,S接b时只有R2接入电路中,电路中电阻较小,电源电压一定,由P=可知,此时电路的功率较大,为加热状态;S接a时两电阻串联,电路中电阻较大,功率较小,为保温状态,
由欧姆定律可得R2的阻值:R2===55Ω,
保温状态下,由串联电路的特点和P=可得总电阻:R总===484Ω,
则R1的阻值:R1=R总﹣R2=484Ω﹣55Ω=429Ω;
(3)3000r/(kW•h)表示每消耗1kW•h的电能,电能表的表盘就转过3000r,
则表盘转过30转时,浴足盆消耗的电能:W=kW•h×30=kW•h;
此时浴足盆加热的实际电功率:P实===0.6kW=600W。
答:(1)额定加热电流为4A;
(2)R1的阻值429Ω;
(3)在用电高峰期,浴足盆加热的实际电功率为600W。
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2021-2022学年黑龙江省绥化市北林区九年级(上)期末物理试卷(五四学制)
一、选择题(共12小题,每小题2分,满分24分)
1.(2分)如图所示的家用电器中,利用电流热效应工作的是( )
A.电视机 B.电风扇
C.电脑 D.电烤箱
2.(2分)如图所示,关于电磁学的知识,下列说法错误的是( )
A.甲图是条形磁体周围磁感线的分布情况,磁感线和磁场都是真实存在的
B.乙图实验说明通电导体周围存在磁场
C.丙图实验在探究电磁铁磁性与线圈匝数的关系
D.丁图能说明电动机的工作原理,电动机工作时主要将电能转化为机械能
3.(2分)下列数据符合实际情况的是( )
A.电扇的额定功率约为500W
B.电子手表的额定功率约为200W
C.电视机的额定功率约为100W
D.吹风机的额定功率约为50W
4.(2分)当温度降到很低时,某些金属导体的电阻会突然消失,这种现象称为超导现象,假如所有导体都没有了电阻,使用下列用电器时,下列说法正确的是( )
A.白炽灯仍然能发光 B.电动机仍然能转动
C.电饭锅仍然能煮饭 D.电热壶仍然能烧开水
5.(2分)如图所示,电源电压恒为10V,闭合开关S,当滑动变阻器的阻值为10Ω时,电压表的示数为8V,此时电动机正常工作。若电动机内部线圈的电阻为2Ω,则通电1min电流通过电动机内部线圈产生的热量是( )
A.4.8J B.120J C.1920J D.3000J
6.(2分)在测定小灯泡额定功率的实验中,某同学连接的电路正确,闭合电键后灯泡发光,但无论怎样移动变阻器的滑动片,电压表的示数都达不到灯泡的额定电压值,原因可能是( )
A.电流表的量程太小
B.电压表的量程太大
C.滑动变阻器的总电阻太大
D.电源电压太低
7.(2分)在家庭电路中,有一盏白炽灯的连接如图所示,闭合开关,电灯不亮,下列关于电路故障的判断错误的是( )
A.若用试电笔接触D点时氖管发光,接触E点时氖管不发光,灯泡可能断路
B.若用试电笔接触B点时氖管发光,接触C点时氖管不发光,开关可能短路
C.若用试电笔接触A至F各点时氖管都发光,零线断路
D.若用试电笔接触A至F各点时氖管均不发光,火线断路
8.(2分)如图甲所示,粗细均匀的电阻丝AB通过滑片连入电路(电阻丝的阻值不随温度变化),小灯泡的额定电压为6V,滑片P从A端移动到B端的过程中,小灯泡的I﹣U关系图象如图乙所示。则下列计算结果正确的是( )
A.电源电压为9V
B.小灯泡的额定功率为3W
C.电阻丝AB的最大阻值为60Ω
D.滑片P在A、B两端时小灯泡的电功率之比为1:8
9.(2分)如图所示,小车上放有一条形磁铁,右侧有一螺线管,闭合开关S,下列判断正确的是( )
A.通电螺线管的左端为 S 极
B.小车受到电磁铁斥力作用,向左运动
C.滑片P向右移动,电磁铁的磁性减弱
D.通电螺线管外 A 点的磁场方向向左
10.(2分)小红的妈妈从市场上买了一个廉价的台灯,装上“220V 25W”的灯泡后,在台灯开关断开的情况下,当把台灯的插头插入插座时,室内灯全部熄灭,保险丝熔断,发生这一现象的原因可能是( )
A.台灯的功率太大 B.台灯开关处有短路
C.台灯灯座处有短路 D.台灯插头处有短路
(多选)11.(2分)我们怎样才能安全地享受电带来的便利呢?下列关于家庭电路和安全用电常识说法正确的是( )
A.输电线进户后,应依次连接电能表、保险装置、总开关、插座等
B.保险装置、插座、导线、家用电器等达到使用寿命应及时更换
C.三孔插座中零线与地线接反,当接在该插座上的用电器闭合开关时,漏电保护器会切断电路
D.同一插线板上,不要同时使用大功率用电器
(多选)12.(2分)在如图所示的电路中,电源电压为4V,电流表的量程为“0~0.6A”,电压表的量程为“0~3V”,小灯泡标有“2V 1W”字样(灯的电阻不变),滑动变阻器上标有“20Ω 1A”字样。闭合开关,在保证电路各元件安全的情况下,下列说法正确的是( )
A.小灯泡的最小功率为0.36W
B.电压表的示数范围是1~3V
C.滑动变阻器接入电路中的阻值范围是4~12Ω
D.电路总功率变化范围1~2W
二、填空题(每空1分,共26分)
13.(2分)大连市持续推进“数字大连”建设在2019年大连夏季达沃斯年会期间5G信号将覆盖会场及市区部分区域,这些信号是通过 (“超声”或“电磁”)波传递的,相关通信设备中的集成电路是由 (填半导体”或“超导体”)材料制成的。
14.(2分)发展核电是国家实施“节能减排,降低热电污染”的重要举措之一,核电站利用核 变释放出巨大的能量来发电,核能属于 (“可再生”或“不可再生”)能源。
15.(2分)将额定电压相同的两个灯泡L1、L2串联后接入电路中,如图所示。接通电路后发现L1要亮一些,则L1的电阻 L2的电阻(选填“大于”、“小于”或“等于”);若将两灯并联接入电路,灯 发光要亮一些。
16.(2分)如图所示,电动机工作时,能够使线圈平稳、连续不停地转动下去是靠 来实现的。它能使线圈刚刚转过平衡位置时就自动改变线圈中的 ,从而实现通电线圈在磁场中的连续转动。
17.(2分)一个标有“6V 3W”的灯泡接在8V的电源上,要使它正常发光,还应串联一个阻值为 Ω的电阻,此电路工作2分钟一共消耗 J的电能。
18.(2分)近年来许多重大火灾都是因为线路故障造成的,一个原因是连接处接触不良,这时,与连接完好相比该处的阻值 (填“增大”“减小”或“不变”),在该处消耗的电功率将变大,会产生局部过热,引发火灾。另一个原因是线路严重老化,通电时导线之间容易发生短路,导线中 过大,酿成火灾。
19.(2分)某家用电能表上标有“220V 10(20)A”字样。当家中部分用电器工作时,30min内耗电1.2kW•h,则这些工作的用电器总功率是 W,此时电路处于 (选填“过载”或“未过载”)状态。
20.(2分)如图所示,是利用被磁化的缝衣针制成的简易指南针,若静止时针尖指向地理位置的北方,则针尖是简易指南针的 极。此时,将指南针底座逆时针旋转90°,针尖静止时将指向地理位置的 方。
21.(4分)如图甲所示的电路中,开关S1 (填“能”或“不能”)实现对灯L1的控制,该电路存在的安全隐患是 。如图乙所示,在进户线的干路上串联一个标有“220V 44W”的灯L2,只闭合开关S2时发现L1不亮,L2正常发光,说明L1所在支路 ;若此时用试电笔接触A点,氖管 (填“会”或“不会”)发光。
22.(2分)如图所示是自动扶梯的原理图。当电梯上无人时,压敏电阻R的阻值较大,电磁继电器的动触点与 (填“上面”或“下面”)的静触点接触,电梯运行缓慢。当人走上电梯时,电磁铁的磁性 (填“较强”或“较弱”),电磁继电器的动触点与另一个静触点接触,电梯运行速度变大。
23.(2分)小明在学习中,对家庭电路中的电流进行了计算,他的家中装有一台电视机、一台洗衣机、两盏照明灯,正常工作时的电流分别为200mA、1A和250mA,如果电路中的电流不允许超过5A,他家最多还能再装400mA的照明灯 盏。小明在学习电压时,还学习到了许多安全用电的知识,人体的安全电压是 。
24.(2分)图甲是灯L和电阻R的电流随电压变化的图象,将他们按图乙所示接入电路中。只闭合开关S,小灯泡的实际功率为0.8W;再闭合开关S1,电流表的示数变化了 A;若将R与标有“50Ω 0.5A”的滑动变阻器串联后接到该电源(电源电压恒定)上,则滑动变阻器消耗的最大电功率是 W。
三、作图与实验探究题(本题共35分)
25.(2分)如图所示的插座(带保险盒)、电灯(带开关)是组成家庭电路的常用器件,请你用笔画线代替导线将它们分别接入电路。
26.(2分)小磁针静止时的位置如图所示。请标出电源的“+”“﹣”极和磁感线的方向。
27.(4分)课本小实验
(1)甲图中在条形磁铁与回形针之间插入 (铁片/铝片)条形磁铁对悬在空中的回形针没有力的作用;
(2)乙图是研究短路引起熔丝熔断的实验,则应该将导线接在 两点间造成短路,引起熔丝熔断;
(3)丙图是“探究通电螺线管外部磁场”的实验,在螺线管的两端各放一个小磁针,并在有机玻璃板上均匀的撒满铁屑,放小磁针的目的是 ,闭合开关后为了更好地通过铁屑客观地描述磁场分布情况,接下来的操作是 ,这样做的主要目的是减小铁屑与玻璃板之间的摩擦,使铁屑在磁场力的作用下动起来表明通电螺线管周围有磁场。
28.(6分)在研究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中,小明用两根相同的铁钉制作了简易的电磁铁甲、乙,并设计了如图所示的电路。
(1)当滑动变阻器的滑片向左移动时,电磁铁乙吸引大头针的个数 (选填“增加”或“减少”),说明对于同一电磁铁,通过电流越大,其磁性 。
(2)比较电磁铁甲与电磁铁乙可知,当 一定时, 越多,电磁铁磁性越强。
(3)根据安培定则可知,电磁铁甲下端是 (选填“N”或“S”)极。
(4)断开开关后,小明发现大头针没有完全掉落下来,原因是 。
29.(7分)为了探究电流产生的热量跟什么因素有关系,王军设计了如图A所示的甲、乙两装置。他将两段阻值不同的电阻丝(R1<R2)分别密封在两个完全相同的烧瓶中,并通过短玻璃管与相同的气球相连,两次实验电源电压不变。
(1)甲装置可探究电流产生的热量与 是否有关。
(2)在这个实验中,电流产生热量的多少是通过 体现出来的,像这种用能直接观测的量来显示不易直接观测的量的方法叫“ 法”。
(3)在装置甲、乙的两次实验中,比较相同时间里气球a与c体积变化情况可探究电流产生的热量与 有关。
(4)若甲、乙两装置同时实验,在相同的通电时间里,a、b、c、d四个气球胀大的程度从大到小的排列顺序是 。
(5)教材上的该实验装置如图B所示(烧瓶与图A中的相同)。比较图A和图B所示的两个实验,你认为较好的是图 装置,理由是: 。
30.(6分)在用如图所示的装置做“研究电磁感应现象”的实验中,没有电流通过电流表时,指针停在中央位置;当有电流从它的正接线柱流入时,指针向右偏转。
(1)闭合开关,导体ab不动,电流表的指针 (填“偏转”或“不偏转”)。
(2)闭合开关,使导体ab在磁场中上下运动,电流表的指针 (填“偏转”或“不偏转”)。
(3)闭合开关,使导体ab在磁场中向右运动,电流表的指针 (填“偏转”或“不偏转”)。这一实验现象说明,要产生感应电流,导体必须做 运动。
(4)如果将蹄形磁铁翻转一下,S极在上,N极在下。重做上述实验,仍让导体ab在磁场中向右运动,发现感应电流的方向与 方向有关。
(5)这个现象在生产和生活中的重要应用是 。
31.(8分)实验老师为“测量小灯泡额定功率”准备了如下器材:电源(电压恒为6V)开关、电压表和电流表各一只、额定电压为2.5V的待测小灯泡(电阻约为10Ω)、滑动变阻器(“20Ω 1A”)、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物图连接完整(要求:滑片向右移动灯泡变亮)。
(2)闭合开关前电流表的指针如图乙所示,其原因是 。
(3)故障排除后,调节滑动变阻器的滑片,并绘制了小灯泡的电流随其两端电压变化的关系如图丙所示,则小灯泡的额定功率为 W。从图象中还发现:当电压表的示数增大时,电压表与电流表的示数之比 (选填“变大”、“变小”或“不变”),这主要是受 的因素影响。
(4)由图丙推知:小灯泡的实际电压是额定电压一半时的电功率为P1,小灯泡的实际电流是额定电流一半时的电功率为P2,则P1 P2(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
(5)若把这样的两只灯泡串联接在3V的电源上,则此时两个小灯泡消耗的实际功率总和是 W。
(6)小明打算增加一个已知阻值的电阻R0,只利用一只电流表,来测量这个小灯泡的额定功率。经过小组讨论设计了图丁和图戊两个电路图,你认为能测出灯泡额定功率的电路图是 图。
四、综合应用题(本题共15分)
32.(7分)在图甲所示的电路中,已知电源为电压可调的直流学生电源,灯泡L1的额定电压为8V,灯泡L2的额定电压为6V,图乙是灯泡L2的U﹣I图象。
(1)当开关S接a时,电压表的示数为1.2V,电流表的示数为0.3A,求定值电阻R0的阻值;
(2)开关S接a时,调节电源电压,使灯泡L1正常发光,此时R0两端的电压为2V,求灯泡L1的额定功率;
(3)开关S接上b时,通过调节电源电压可使电路允许达到的最大总功率是多少?
33.(8分)小峻家中有一个浴足盆,其部分铭牌信息如图所示,如图甲为浴足盆的工作电路,R1,R2均为电热丝,当开关S接a、b触点时,浴足盆的挡位不同。求:
(1)额定加热电流是多少;
(2)R1的阻值为多少;
(3)在用电高峰期,小峻关闭家中其它用电器,只让浴足盆通电,使其处于加热状态1min,电能表(如图乙所示)的圆盘转了30转,则浴足盆加热时的实际电功率为多少?
型号
MUY﹣01
额定电压
220V
额定加热功率
880W
额定保温功率
100W
2021-2022学年黑龙江省绥化市北林区九年级(上)期末物理试卷(五四学制)
参考答案与试题解析
一、选择题(共12小题,每小题2分,满分24分)
1.【解答】解:
A.电视机主要是把电能转化为声能和光能,不是利用电流的热效应,故A错误;
B.电风扇是利用电流的磁效应工作的,不是利用电流的热效应,故B错误;
C.电脑主要是把电能转化为声能和光能,不是利用电流的热效应,故C错误。
D.电烤箱是利用电流的热效应工作的,故D正确。
故选:D。
2.【解答】解:A、甲图是条形磁体周围磁感线的分布情况,磁场都是真实存在的,但磁感线是不存在的,故A错误;
B、奥斯特实验说明了通电导线周围有磁场,故B正确;
C、两电磁铁串联,所以电流相等,而线圈的匝数不同,所以研究了电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系,故C正确;
D、据图可知,通电后,磁场中的导体会受力运动,即说明通电导线在磁场中受力的作用,即电动机的工作原理,电动机工作时主要将电能转化为机械能,故D正确;
故选:A。
3.【解答】解:A、据生活经验可知,家用电扇的额定功率为50W左右,故A错误;
B、据实际情况可知,电子手表的额定功率不到1W,故B错误;
C、电视机正常工作时的电流接近0.5A,所以额定功率大约为220V×0.5A=110W,100W接近额定功率;故C正确;
D、据实际情况可知,吹风机的额定功率约为800W左右,故D错误;
故选:C。
4.【解答】解:超导现象是指电阻为零,假如所有导体都没有了电阻,当用电器通电时用电流的热效应工作的用电器,都不能工作,ACD都是靠电流的热效应工作的,故ACD错误。
故选:B。
5.【解答】解:
由图知,R与M串联,电压表测M两端电压,电流表测电路中电流,
串联电路中总电压等于各部分两端电压之和,所以R两端电压:
UR=U﹣UM=10V﹣8V=2V,
串联电路中电流处处相等,所以:
IM=IR===0.2A,
所以通电1min电流通过电动机内部线圈产生的热量:
Q=I2RMt=(0.2A)2×2Ω×1×60s=4.8J。
故选:A。
6.【解答】解:A、电流表量程的大小,也不会影响灯泡两端的电压,不合题意;
B、电压表量程的大小,不会影响灯泡两端的电压,不合题意;
C、滑动变阻器接入电路的阻值是可以调节的,而且最小可调节至阻值为零,此时灯泡两端电压等于电源电压,不合题意。
D、如果电源电压太低,即使变阻器阻值最小,也有可能达不到灯泡的额定电压,符合题意。
故选:D。
7.【解答】解:A、用试电笔接触D点时氖管发光,接触E点时氖管不发光,说明D与火线相连,E与火线不相连,灯不亮,原因只能是灯泡断路了,故A正确;
B、若用试电笔接触B点时氖管发光,接触C点时氖管不发光,说明C与火线之间是断开的,故障是开关可能断路,故B错误;
C、若用试电笔接触A至F各点时氖管都发光,说明从A到F是通路,灯不亮的原因是零线断了,即零线断路,故C正确;
D、若用试电笔接触A至F各点时氖管都不发光,说明连接不到火线,故障是火线可能断路,故D正确。
故选:B。
8.【解答】解:
A、由图甲可知,当滑片位于B端时,电路为L的简单电路,此时灯泡两端的电压最大,
由图乙可知,灯泡两端的最大电压为6V,即电源的电压U=UL=6V,故A错误;
B、小灯泡L的额定电压为6V,由图乙可知,灯泡的额定电流IL=1A,
则小灯泡的额定功率PL=ULIL=6V×1A=6W,故B错误;
C、当滑片P位于A端时,电阻丝AB完全接入电路中,此时电路中的电流最小,
由图乙可知,此时灯泡两端电压UL′=1.5V,通过小灯泡的电流为IL′=0.5A,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电阻丝AB两端电压UAB=U﹣UL′=6V﹣1.5V=4.5V,
因串联电路中各处的电流相等,所以由I=可得,电阻丝AB的阻值:
RAB====9Ω,故C错误;
D、滑片P在A端时,小灯泡的电功率为:
PL′=UL′IL′=1.5V×0.5A=0.75W,
滑片P在B端时,小灯泡的电功率PL=6W,
则滑片P在A、B两端时小灯泡的电功率之比为:
PL′:PL=0.75W:6W=1:8,故D正确。
故选:D。
9.【解答】解:AB、电流从电源的正极流出,根据安培定则可知,通电螺线管的左端是N极,右端为S极,小车上的磁铁左端为N极,异名磁极相互吸引,小车受到了一个向右的吸引力,小车就会向右运动。故AB错误;
C、滑片P向右移动,连入电路的电阻增大,电源电压不变,电流减小。在线圈匝数和铁芯不变时,电流减小,电磁铁的磁性减弱。故C正确;
D、在磁体的外部,磁感线从磁体的N极出来,回到S极,故通电螺线管外 A 点的磁场方向向右,故D错误。
故选:C。
10.【解答】解:A、灯泡额定功率为25W,且台灯开关断开,保险丝熔断不可能是由于台灯的功率过大引起的,故A错误;
B、台灯开关处有短路,则电路是接通的,台灯会正常发光,故B错误;
C、台灯灯座处有短路,当把台灯的插头插入插座时,由于台灯开关没有闭合,台灯没有接入电路,不会发生短路现象,故C错误;
D、原来室内电灯正常发光,当插头插入时,由于插头处有短路而使保险丝熔断,所以室内灯全部熄灭,故D正确。
故选:D。
11.【解答】解:A、输电线进户后首先接到电能表上,后面依次是总开关、保险装置;故A不符合安全用电的原则;
B、保险装置、插座、导线、家用电器等达到使用寿命应及时更换,故B符合安全用电的原则;
C、零线接地,流出电流I为零,漏电保护器立即断开,故C符合安全用电的原则;
D、许多大功率用电器的电源插头插在同一插线板上同时使用,会使得家庭电路电流过大,容易诱发火灾,故D符合安全用电的原则。
故选:BCD。
12.【解答】解:(1)由P=UI可得,灯泡的额定电流:
I额===0.5A,
由I=可得,灯泡的电阻:
RL===4Ω,
因串联电路中各处的电流相等,且电流表的量程为0∼0.6A,
所以,电路中的最大电流Imax=0.5A,
电路消耗的最大功率:
Pmax=UImax=4V×0.5A=2W,
灯泡正常发光时,两端的电压为2V,功率为1W,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,滑动变阻器两端的最小电压:
U滑min=U﹣U额=4V﹣2V=2V,
则滑动变阻器接入电路中的最小电阻值:
R滑min===4Ω;
(2)当电压表的示数为3V时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,
则电压表的示数范围是2V∼3V,故B不正确;
灯泡两端的电压:
UL=U﹣U滑max=4V﹣3V=1V,
电路中的电流:
Imin===0.25A,
电路消耗的最小功率:
Pmin=UImin=4V×0.25A=1W,
则电路总功率的变化范围是1W∼2W,故D正确;
滑动变阻器接入电路中的最大阻值:
R滑max===12Ω,
则滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是4Ω∼12Ω,故C正确;
灯泡的最小电功率:
PL=(Imin)2RL=(0.25A)2×4Ω=0.25W,
故A不正确。
故选:CD。
二、填空题(每空1分,共26分)
13.【解答】解:手机是靠电磁波来传递信息的;
通信设备中的集成电路是由半导体材料制成的。
故答案为:电磁;半导体。
14.【解答】解:
(1)核电站是利用原子核发生裂变时释放出的核能来发电的;
(2)核能消耗后不能在短时间内从自然界得到补充,是不可再生能源。
故答案为:裂;不可再生。
15.【解答】解:两灯串联时电流相等,L1比L2亮说明P1>P2,由P=I2R可得:R1>R2;
两灯的额定电压相等,则由P=可得:P1额<P2额,即两灯正常工作时,L1要比L2暗一些。
故答案为:大于;L2。
16.【解答】解:直流电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动原理制成的,为了使线圈能持续的转动下去,利用换向器来改变线圈中的电流方向,从而改变它两边的受力方向,使线圈连续转动。
故答案为:换向器;电流方向。
17.【解答】解:
(1)由题知,要使灯泡正常发光,灯泡应与电阻串联,
则灯泡正常发光时电路中的电流:I=IL===0.5A,
因串联电路中总电压等于各用电器两端电压之和,
则要使小灯泡正常发光,串联电阻两端的电压:UR=U﹣UL=8V﹣6V=2V,
根据欧姆定律可得,串联电阻的阻值:R===4Ω;
(2)此电路工作2分钟消耗的电能:W=UIt=8V×0.5A×2×60s=480J。
故答案为:4;480。
18.【解答】解:当线路连接处接触不良时,与连接完好相比该处的阻值将增大,根据公式P=I2R可知,在该处消耗的电功率将增大;
另一个原因是线路严重老化,通电时导线之间容易发生短路,电阻为0,由欧姆定律,导线中电流过大,容易发生火灾。
故答案为:增大;电流。
19.【解答】解:这些工作的用电器总功率是:
P===2.4kW=2400W,
家庭电路允许的最大功率:
P总=UI=220V×20A=4400W>2400W,所以此时电路处于未过载状态。
故答案为:2400;未过载。
20.【解答】解:若静止时针尖指向地理位置的北方,说明指向地磁南极附近,则针尖是简易指南针的N极。无论如何转动底座,N极指向是不变的,所以针尖N极还是指向地理北方。
故答案为:N;北。
21.【解答】解:根据甲图可知,S1与L1串联,能控制此灯,但是接到了零线与灯泡之间不符合安全用电原则,容易在检修和更换灯泡时触电;
根据乙图可知,若灯L2正常发光,则说明实际电压等于额定电压,由此可以说明灯L1处短路;若此时用测电笔接触A点,由于与零线相通,则氖管不发光。
故答案为:能;易触电;短路;不会。
22.【解答】解:当电梯上无人时,压敏电阻R的阻值较大,电路中电流小,电磁铁的磁性较弱,电磁继电器的动触点与上面的静触点接触,电梯运行缓慢;当有人走上电梯后,压敏电阻的阻值减小,控制电路中电流增大,电磁铁磁性变强,则衔铁被吸下,与下面触点接触,则电阻R′被断开,电动机单独接入电路,电动机两端电压增大为电源电压,通过电动机的电流变大,电动机转速变快,使电梯运动变快。
故答案为:上面;较强。
23.【解答】解:家庭电路中各用电器是并联的,这样保证其工作互不影响,并联电路的电流规律为:干路电流等于支路电流之和;电路中的最大总电流为:I=5A,已安装电器的电流为:I安=0.2A+1A+0.25A×2=1.7A;
将安装灯的总电流为:I灯=I−I安=5A−1.7A=3.3A;故安装灯的盏数为:,n取8盏;对人体安全的电压为不高于36V。
故答案为:8;不高于36V。
24.【解答】解:(1)由乙图可知,只闭合开关S时,电路为灯泡L的简单电路,电流表测通过灯泡的电流,
由图甲可知,当灯泡两端的电压UL=2V、通过的电流IL=0.4A时,
灯泡的实际功率:PL=ULIL=2V×0.4A=0.8W,
则电源的电压:U=UL=2V;
再闭合开关S1时,灯泡L与定值电阻R并联,电流表测干路电流,
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,
所以,通过灯泡的电流不变,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,由图象可知,通过R的电流:IR=0.2A,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,电流表示数变化了0.2A,
由I=可得,R的阻值:
R===10Ω;
(2)若将R与标有“50Ω 0.5A”的滑动变阻器串联后接到该电源上,R与R滑串联,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电路中的电流:I=,
则滑动变阻器消耗的电功率:
P滑=I2R滑=()2R滑====,
当R滑=R=10Ω时,滑动变阻器消耗的电功率最大,则
P滑大===0.1W。
故答案为:0.2;0.1。
三、作图与实验探究题(本题共35分)
25.【解答】解:
(1)三孔插座的接法:上孔接地线、左孔接零线、右孔接火线,保险丝接在插座和火线之间;
(2)灯泡的接法: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,又能更安全如图所示:
26.【解答】解:由于小磁针静止时,其右端为S极,左端为N极,根据磁极间的作用规律可知,螺线管的右端为S极,左端为N极。
外部磁感线由N指向S极;由安培定则可得电流由右侧流入,故答案如图:
27.【解答】解:
(1)甲图中,当铁片放入磁场中时,铁片被磁铁所磁化,磁铁下方的磁场几乎全部通过铁片,而使回形针所区域的磁场减弱,从而使回形针所受磁场力逐渐减小,直至条形磁铁对悬在空中的回形针没有力的作用;
(2)图乙所示的电路,闭合开关,电路中只有灯泡连入,且电灯正常发光,B、D间的熔丝不会熔断;
要造成短路,引起熔丝熔断,应在BD两个接线柱之间接入一根导线后,此时发生电源短路,C、D间的熔丝将会熔断;
(3)改变电流方向,则磁场方向发生改变,小磁针指向改变,所以,放小磁针的目的是显示磁场的方向;
在有机玻璃板上均匀地撒上铁屑,然后给螺线管通电,为了更好地通过铁屑客观描述出磁场分布情况,为了减小铁屑与玻璃板之间的摩擦,需轻敲有机玻璃板,使铁屑在磁场力作用下动起来,表明通电螺线管周围有磁场。
故答案为:(1)铁片;(2)BD;(3)显示磁场的方向; 轻敲玻璃板。
28.【解答】解:(1)当滑动变阻器的滑片向左移动时,变阻器连入电路中的电阻变小,由欧姆定律,电路中的电流变大,电磁铁乙吸引大头针的个数增加,说明对于同一电磁铁,通过电流越大,其磁性越强。
(2)根据串联电路中各处的电流都相等,比较电磁铁甲与电磁铁乙可知,当电流一定时,乙匝数越多,吸引大头针的个数越多,即当电流一定时,匝数越多,电磁铁磁性越强。
(3)根据安培定则可知,电磁铁甲下端是 N极。
(4)断开开关,因铁钉被磁化获得磁性,故大头针没有完全掉落下来。
故答案为:(1)增加;越强;(2)电流;匝数;(3)N;铁钉被磁化获得磁性。
29.【解答】解:
(1)甲装置中R1、R2串联,通过它们的电流相等,通电时间相等,而两电阻丝的阻值不同,可探究电流产生的热量与电阻大小关系;
(2)加热过程中气体的温度不断升高,气体压强增大,气球会膨胀起来,因此实验中通过气球膨胀程度的大小来判断产生热量的多少,这里采用了转换法。
(3)甲装置中R1、R2串联,乙装置中R1、R2并联,
电源电压不变,则Ia=,Ic=,因此Ic>Ia,
甲、乙两图中左边烧瓶内的电阻相同,通过的电流不同,在通电时间相同时,可探究导体产生的热量与电流大小关系;
(4)乙装置中R1、R2并联,电压相等,时间相同时,因R1<R2,则根据Q=t可知产生的热量Qc>Qd;
甲装置中R1、R2串联,通过R1、R2的电流相同,时间相同时,因R1<R2,则根据Q=I2Rt可知Qb>Qa;
由串并联电路的特点可知,甲图中R2的电压小于电源电压,乙图中R2的电压等于电源电压,即U总>U2,b、d对应的电阻都是R2,则根据Q=t可知Qd>Qb,
所以产生热量的关系为Qc>Qd>Qb>Qa,则气球胀大的程度从大到小的排列顺序是c、d、b、a;
(5)因为用温度计能较准确地测出煤油的温度变化,便于定量研究,所以用图2装置更好一些。
故答案为:
(1)电阻;(2)气球膨胀程度的大小(或气球的形变大小);转换;(3)电流;(4)c、d、b、a;(5)B,理由是:用温度计能较准确地测出煤油的温度变化,便于定量研究。
30.【解答】解:(1)闭合开关,导体ab不动,导体在磁场中没有做切割磁感线运动,不会产生感应电流,电流表的指针不偏转;
(2)闭合开关,使导体ab在磁场中上下运动,导体在磁场中没有做切割磁感线运动,不会产生感应电流,电流表的指针不偏转;
(3)闭合开关,使导体ab在磁场中向右运动,导体在磁场中做切割磁感线运动,会产生感应电流,电流表的指针偏转;这一实验现象说明,要产生感应电流,导体必须做切割磁感线运动;
(4)如果将蹄形磁铁翻转一下,S极在上,N极在下,磁场的方向发生了变化,仍让导体ab在磁场中向右运动,导体运动方向不变,会发现电流计指针偏转方向发生了变化,感应电流的方向改变了,所以感应电流的方向与磁场方向有关;
(5)人们根据电磁感应现象制成了发电机。
故答案为:(1)不偏转;(2)不偏转;(3)偏转;切割磁感线;(4)磁场;(5)发电机。
31.【解答】解:(1)滑片向右移动灯泡变亮,即电流变大电阻变小,故变阻器滑片右下接线柱连入电路中,如下所示:
(2)闭合开关前电流表的指针如图乙所示,其原因是电流表指针没有调零;
(3)根据绘制的小灯泡的电流随其两端电压变化的关系知,灯在额定电压下的电流为0.25A,则小灯泡的额定功率为:P=UI=2.5V×0.25A=0.625W;
甲图中电压表测灯的电压,电流表测灯的电流,从图丙知,灯的电压为0.5V、1.0V和2.5V时,对应的电流分别为0.1A、0.15A和0.25A,根据欧姆定律可知电压表与电流表的示数之比即灯泡的电阻,分别为:=5Ω;≈6.67Ω;=10Ω,故当电压表的示数增大时,电压表与电流表的示数之比变大,这是因为灯泡电阻受温度影响很大;
(4)由图丙知,小灯泡的实际电压是额定电压一半(1.25V)时的电流约为0.17A,电功率为:P1=U1I1=1.25V×0.17A=0.2125W;
小灯泡的实际电流是额定电流一半时(0.125A)对应的电压约为0.75V,灯的实际电功率为:P2=U2I2=0.75V×0.125A=0.09375W,则P1大于P2;
(5)若把这样的两只灯泡串联接在3V的电源上,根据串联分压原理可知每个灯泡两端的电压均为1.5V,由图丙可知此时通过电路的电流为0.2A,则此时两个小灯泡消耗的实际功率总和是:P′=U′I′=3V×0.2A=0.6W;
(6)两图中灯泡和定值电阻并联接入电路,并联电路各支路两端电压相等,所以当定值电阻两端的电压等于灯泡的额定电压时,灯泡正常发光,
分析可知图戊所示电路先闭合开关S2,断开开关S1,此时电流表测通过定值电阻的电流,调节滑动变阻器,使电流表示数为,此时灯泡两端电压为额定电压;
然后闭合开关S1,断开开关S2,保持滑动变阻器滑片位置不变,记录下此时电流表的示数为I,电流表测灯与R0并联的总电流,因电路的连接关系没有改变,各电阻的大小和通过的电流不变,灯仍正常发光,根据并联电路电流的规律可知灯的额定电流:I额=I﹣,根据P=UI计算小灯泡的额定功率。
故答案为:(1)见解答;(2)电流表使用前没有调零;(3)0.625;变大;温度;(4)大于;(5)0.6;(6)戊。
四、综合应用题(本题共15分)
32.【解答】解:
(1)当开关S接a时,灯泡L1与电阻R0串联,电流表测量的是整个电路中的电流,电压表测量电阻R0两端的电压;
由欧姆定律可知,电阻R0的阻值为:R0===4Ω。
(2)因为此时灯泡L1正常发光,所以灯泡L1两端的电压:U1'=U额1=8V,
通过R0的电流:I0'===0.5A,
由串联电路的电流特点可知,通过灯泡L1的电流:I1'=I0'=0.5A,
灯泡L1的额定功率为:P1=U1'I1'=8V×0.5A=4W;
(3)开关S接b时,灯泡L1与灯泡L2串联,电流表测量的是整个电路中的电流,
当电路达到最大总功率时,应该有一盏灯泡正常发光,
由(2)可知,灯泡L1的额定电流为0.5A,由图象可知灯泡L2的额定电流为0.6A,
所以串联电路允许通过的最大电流是0.5A,
由串联电路的特点可知,电路中允许通过的最大电流为:I1=I2=0.5A,
从灯泡L2的U﹣I图象可知,当电流为0.5A时,灯泡L2两端的电压为U2=4V,
则电源电压为:U=U1+U2=8V+4V=12V,
因此电路允许达到的最大总功率:P总=UI1=12V×0.5A=6W。
答:(1)定值电阻R0的阻值为4Ω。
(2)灯泡L1的额定功率为4W。
(3)电路允许达到的最大总功率为6W。
33.【解答】解:
(1)由表中数据知,浴足盆的额定加热功率880W,
由P=UI可得,额定加热电流:I加热===4A;
(2)由电路图知,S接b时只有R2接入电路中,电路中电阻较小,电源电压一定,由P=可知,此时电路的功率较大,为加热状态;S接a时两电阻串联,电路中电阻较大,功率较小,为保温状态,
由欧姆定律可得R2的阻值:R2===55Ω,
保温状态下,由串联电路的特点和P=可得总电阻:R总===484Ω,
则R1的阻值:R1=R总﹣R2=484Ω﹣55Ω=429Ω;
(3)3000r/(kW•h)表示每消耗1kW•h的电能,电能表的表盘就转过3000r,
则表盘转过30转时,浴足盆消耗的电能:W=kW•h×30=kW•h;
此时浴足盆加热的实际电功率:P实===0.6kW=600W。
答:(1)额定加热电流为4A;
(2)R1的阻值429Ω;
(3)在用电高峰期,浴足盆加热的实际电功率为600W。
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