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沪科版九年级物理上册期末检测卷
检测范围:第十二章~第十六章
满分:100分 检测时间:90分钟
本卷试题中g值均取10N/kg。
一、选择题(每小题3分,共21分)
1. 如图所示,下列用电器中,可以将电能转化成机械能的是( )
A. 电烙铁 B. 电锯 C. 电熨斗 D. 电水壶
2. 寒冷的冬天,居民楼的玻璃窗上会起“雾”或结“冰花”。下列说法错误的是( )
A. 窗上的“雾”是水蒸气液化生成的 B. 窗上的“冰花”是水蒸气升华生成的
C. “冰花”结在玻璃窗的内表面 D. “雾”出现在玻璃窗的内表面
3. 双燃料汽车以天然气或汽油作为燃料.以下说法正确的是( )
A. 燃料的热值越大,燃烧时放出的热量越多
B. 以天然气为燃料,汽车发动机的效率可以达到100%
C. 在压缩冲程中,燃料混合物的温度升高,内能增大
D. 汽油与天然气相比,燃烧时汽油对环境的污染较小
4. 如图所示的四个电路图中,各开关都闭合后,三个灯泡是并联的是( )
A B C D
5. 在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,电路正常工作一段时间后灯熄灭,且只有一只电表的示数变大。下列判断正确的是( )
A. R短路,电压表示数变小 B. R开路,电流表示数变大
C. L短路,电压表示数变大 D. L开路,电压表示数变大
6. 在研究“一定电压下,电流与电阻的关系”时,电路图如图所示,电源电压恒为6V。滑动变阻器上标有“20Ω 1.5A”字样,在a、b两点间先后接入不同阻值的定值电阻,闭合开关,移动滑片P,使电压表示数为3V,读出电流表的示数。当30Ω的电阻接入a、b间时,电压表示数始终无法达到3V,其原因可能是( )
A. 控制电压为3V太高 B. 滑动变阻器的最大阻值太大
C. 30Ω的电阻阻值太大 D. 电源电压6V太低
7. 如图所示电路,电源电压不变,小灯泡标有“6V 3W”字样,闭合开关后,当滑片P移至某一位置时,小灯泡恰好正常发光,此时滑动变阻器消耗的功率为P1;当滑片P移至某一端点时,电流表示数为0.3A,电压表示数变化了3V,此时滑动变阻器消耗的功率为P2,且P1∶P2=5∶6。下列判断正确的是( )
A. 滑动变阻器的最大阻值为10Ω
B. 电路允许消耗的最大功率为4.5W
C. 小灯泡正常发光时,滑片P位于滑动变阻器中点位置
D. 滑动变阻器消耗的功率由P1变为P2的过程中,小灯泡消耗的功率变化了0.6W
二、填空题(每空2分,共26分)
8. 导体的电阻的大小决定于导体的材料、长度、温度和 。
9. 英国科学家研发出“激光橡皮”专门用来除去白纸上黑色碳粉字迹.在激光照射下,纸张上的黑色碳粉直接 (填物态变化名称)为碳蒸气,字迹消失。
10. 如图所示,把M、N跟废日光灯管中的钨丝连接,闭合开关S后,用酒精灯给钨丝加热,可以观察到电流表示数变小,这表明:温度升高,钨丝的电阻 。
11. 如图所示是一款新型无叶电风扇,该电风扇开始工作时,其底座中的电动机将空气从进风口吸入,吸入的空气经压缩后再从圆环空腔上的细缝中高速吹出,感觉吹出的空气的温度比室温低,原因是 。
12. 如图所示的家庭电路的连接中,有两部分连接错误,它们是 (选填序号即可)。
①闸刀开关;②带开关的灯泡;③带保险丝的两孔插座;④三孔插座
13. 环保型生物质发电厂采用秸秆为燃料发电,若某发电厂年消耗农林废弃物约2.2×108kg,减排二氧化碳约1×108kg,年发电量约2×108kW·h.这些电能如由焦炭完全燃烧放出,则需要完全燃烧 kg焦炭。若1kW·h的电能全部转化为水的内能,能使 kg的水温度升高50℃。[q焦炭=3×107J/kg,c水=4.2×103J/(kg·℃)]
14. 有一种亮度可以调节的小台灯,其电路如图甲,电源电压为24V,灯泡L的额定电压为24V,通过灯泡L的电流跟其两端电压的关系如图乙,调节滑动变阻器R,使灯泡的实际功率为3.6W时,灯泡两端的电压是 V,滑动变阻器R连入电路的阻值是 Ω。
甲 乙
15. 如图所示,是晨晨同学探究焦耳定律的部分实验装置。已知R甲=5Ω,R乙=10Ω,在探究电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系时,应将两电阻丝串联在电路。若电路中的电流为0.3A,则甲电阻丝在1min内产生的热量为 J。
甲 乙
16. 小红家新购买了一台标有“220V 1000W”字样的电热器,他想借助家中的电能表测一测该电热器的实际功率,他关闭了其他用电器,让电热器单独工作了2min,电能表转盘转过了80圈,电能表的铭牌如图所示,电热器在2min内消耗的电能是 J,实际功率是 W。
17. 某公司生产的一款轿车,当其行驶的平均车速为100km/h时,发动机功率为30kW,平均油耗为10L/100km,则此轿车在这种状态下行驶时,发动机的效率约为 。(已知汽油的热值为4.6×107J/kg,密度为0.7×103kg/m3)
三、实验题(每空2分,共24分)
18. 在做“观察水沸腾”的实验时:
甲 乙
(1)小兵同学用的是如图甲所示装置,该装置中有一处明显错误,请指出该错误是 。
(2)B、C两组同学选用相同的实验装置完成实验,他们分别绘制的温度随时间变化的图像如图乙所示。如果操作及实验器材均无问题,则分析图像可知:当时的大气压 (选填“小于”“大于”或“等于”)标准大气压;B、C组得到b、c两种不同图像的原因可能是水的 不同。
(3)实验时同学们还观察到烧杯口周围出现大量的“白气”,这是因为烧杯中的水蒸气在杯口周围遇冷 (填物态变化名称)而成的。
19. 小利等同学按如图甲所示电路来探究“通过电阻的电流与其两端电压的关系”。已知电源电压为8V,定值电阻R1=20Ω。
甲 乙 丙
(1)根据图甲用笔画线代替导线,将图乙中实物电路连接好。要求滑动变阻器滑片P向右移动时,电流表示数变小。
(2)连接完电路后,闭合开关,发现电流表指针不偏转,电压表有示数,则故障可能是 。
故障排除后,在实验中发现无论怎样调节滑动变阻器,电流表示数变化不大,他们认为出现这种情况的原因可能是滑动变阻器选择不合理。现有如下A、B两种滑动变阻器可供选择,那么他们应选择 。(选填“A”或“B”)
A. 100Ω、1A B. 5Ω、2A
(3)实验中小利将实验所得数据描绘在图丙中,则图中阴影部分面积表示的物理量是 。
20. 功率为40W的白炽灯与功率为4W的LED灯的亮度相当。如图甲所示是标有“3.8V”LED灯,在用电流表、电压表测节能LED灯额定功率的实验中,小刘同学正确连接好实验电路,如图乙所示。
甲 乙
(1)请你根据小刘同学的实验实物图在虚线框内画出相应的电路图。
(2)实验过程中,小刘同学闭合开关,发现灯泡不亮、电流表无示数、电压表有示数且接近电源电压,请分析电路出现故障的原因: 。
(3)排除故障后,小刘同学调节滑动变阻器滑片,使灯泡正常发光,此时电流表的示数为0.5A,则小灯泡的额定功率为 W。
(4)假若电压表15V量程损坏,3V量程能正常使用,电源电压为6V且稳定不变,仍利用现有器材完成实验,你认为应如何操作 。
四、计算题(第21小题9分,第22小题10分,第23小题11分,共29分)
21. 太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置,下表是小明家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息。
太阳照射时间/h 装水量/kg 吸热板面积/m2 水升高的温度/℃ 水的比热容/J·(kg·℃)-1 太阳辐射功率/J·(m2·h)-1
10 100 2.5 50 4.2×103 1.68×106
其中太阳辐射功率是指1h内投射到1m2面积上的太阳能。求:
(1)水在10h内吸收的热量。
(2)如果水吸收的热量用天然气来提供,需要完全燃烧多少天然气。(天然气的热值为4.2×107J/m3,设天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收)
(3)该太阳能热水器的能量转化效率。
22. 在如图所示的电路中,电源电压保持不变,R0是阻值为10Ω的定值电阻,小灯泡L上标有“6V 3W”字样,不考虑温度对灯丝电阻的影响。
(1)求小灯泡灯丝的电阻。
(2)当开关S接1,滑动变阻器的滑片P位于a端时,定值电阻R0消耗的电功率为8.1W。求电源电压。
(3)当开关S接2,移动滑动变阻器滑片P在某一位置时,灯泡消耗的电功率为1.08W。求此时滑动变阻器连入电路的阻值。
23. 学完电学知识后,老师让同学们为学校的植物温室设计一个有加热挡和保温挡的电热器,要求加热功率为400W,保温功率为40W。如图甲是小明设计的,其中R1、R2都是发热体;乙是小刚设计的,其中R1是发热体,R2是置于室外的定值电阻。电源电压为220V。
(1)电热器加热10min,产生多少J的热量
(2)在乙电路中,当开关断开时,是保温还是加热
(3)求甲电路中的R1及R2的值。
(4)你认为哪位同学设计的电路比较好,说明理由。
参 考 答 案
1. B 2. B 3. C 4. C 5. D 6. C 7. B
8. 横截面积 9. 升华 10. 增大 11. 被压缩的空气膨胀后对外做功,内能减小,温度降低 12. ②④ 13. 2.4×107 17.14 14. 12 40 15. 27 16. 9.6×104 800 17. 33.5%
18. (1)温度计的玻璃泡碰到了烧杯底部 (2)小于 质量 (3)液化
19. (1)如图所示。
(2)定值电阻开路 A (3)定值电阻消耗的电功率
20. (1)如图所示。
(2)灯泡开路 (3)1.9 (4)电路连接时其他部分不变,将电压表并联在滑动变阻器两端即可.实验时,移动滑片至电压表读数为2.2V,并记录电流表的读数
21. (1)Q=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×100kg×50℃=2.1×107J。 (2)由Q=qV得V===0.5m3。 (3)Q′=1.68×106J/(m2·h)×2.5m2×10h=4.2×107J。η=×100%=×100%=50%。
22. (1)灯泡的电阻:RL===12Ω。 (2)当开关S接1,滑动变阻器的滑片P位于a端时,电路为R0的简单电路,电源的电压:U===9V。 (3)当开关S接2,移动滑动变阻器滑片P在某一位置时,灯泡与滑动变阻器串联,电路中的电流:I===0.3A,电路中的总电阻:R===30Ω,R2=R-RL=30Ω-12Ω=18Ω。
23. (1)已知加热功率是400W,由功率公式P=的变形公式可知,电热器加热10min,产生的热量Q=W=Pt=400W×10×60s=2.4×105J。 (2)由图乙可以看出,开关断开时,两电阻串联,开关闭合时,只有电阻R1接入电路,可见开关断开时,电路电阻比开关闭合时电阻大,电源电压U不变,由电功率公式P=可知,电阻越大,电功率越小,因此开关断开时,电路处于保温状态。 (3)由题意知,电热器的功率P加热=400W,P保温=40W,由图甲可知,开关断开时,只有电阻R1接入电路,处于保温状态,开关闭合时,两电阻并联接入电路,加热器处于加热状态,由电功率公式P=的变形公式R=可知,电阻阻值R1===1210Ω,处于加热状态时,电阻R2的功率P2=P加热-P保温=400W-40W=360W,电阻R2==≈134.4Ω。 (4)小明设计的甲电路比较好,因为在乙电路中,电阻R2置于室外,消耗的电能没有被利用,损耗掉了,甲电路的电能利用效率高,因此小明的甲电路设计好。
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