湖南省长沙市师大附中集团2023-2024学年九年级下学期入学考试物理试卷
一、单选题(本大题共10小题,每小题3分,共30分。每小题只有一个迭项符合题意,请将符合题意的选项用 2 B 笔填涂在答题卡相应位置()
1.(2024九下·长沙开学考)下列数据中,最接近实际情况的是
A.台灯正常工作电流约为 B.人体觉得舒适的室温约为
C.人体的安全电压为 D.一节新干电池的电压为
2.(2024九下·长沙开学考)有A,B、C三个轻质小球,其中球带正电。三个小球相互作用的情况如图所示,下列判断正确的是
A.B、C两球均带正电 B.B、C两球均带负电
C.球带正电,球可能带负电 D.球带负电,球可能不带电
3.(2024九下·长沙开学考)在智能家居理念引领下,小付家安装了一恄密码锁,可以采用指纹、密码、人脸多种方式使电动机M工作而打开门锁。下列电路设计符合要求的是
A.A B.B C..C D.D
4.(2024九下·长沙开学考)“安全用电要牢记, 家家幸螎万事利”, 树立安全意识十分重要。下列各图中符合安全用电原则的是
A.图甲,电水壶接三孔插座 B.图乙,用湿手直接去按开关
C.图丙, 在输电线上晾衣物 D.图丁,使用绝缘皮破损导线
5.(2024九下·长沙开学考) 湘江两岸都有许多供游人休息的石発或木椅,在夏日間光的照射下,用手摸石発和木椅, 感到石発比木椅热。对于产生这种现象的原因是
A.石头比木头的质量大 B.石头比木头的比热容小
C.石头比木头的密度大 D.石头比木头传热快
6.(2024九下·长沙开学考) 在智能家居理念引领下,小付家安装了一款密码锁,可以采用指纹、密码、人脸多种方式使电动机 工作而打开门锁。下列电路设计符合要求的是
A.A B.B C..C D.D
7.(2024九下·长沙开学考)湖南浏阳市,1995年被中国国务院批准授予“中国烟花之乡”的荣誉称号;燃放烟花实质上是烟花内的火药被点燃,产生高压燃气瞬间冲破纸膜的过程,此过程能量转化与下列图中热机工作循环的哪个冲程相似
A.A B.B C..C D.D
8.(2024九下·长沙开学考)“一盌一带,安全常在”安全守护行动是要求人们骑电动车时需要佩戴头 ,开汽车或者是坐汽车的时候要系好安全带。下列有关说法正确的是
A.碰撞时,头辒可以减小头部惯性,从而减小撞击力
B.系安全带可防止汽车后方受撞时惯性带来的危害
C.汽车水平行驶时的重力和汽车对地面的压力是一对相互作用力
D.匀速直线骑行的电动车所受的牵引力和阻力是一对平衡力
9.(2024九下·长沙开学考)百善孝为先,孝敬父母是中华民族的传统美德。集团倡议各学校的同学们用热水为父母洗一次脚。关于热水洗脚过程中涉及的物理知识,下列说法正确的是
A.热水洗脚是通过热传递改变了脚的内能
B.洗脚过程热量由脚传递给了水
C.洗脚过程中水的温度降低,比热容变小
D.洗脚水的温度越高,所含的热量越多
10.(2024九下·长沙开学考)在综合实践活动课上,小付设计了如图所示电路,此电路中电源电压不变,闭合开关,如果使滑片从中间向左移动,则
A.表示数变小,表示数不变 B.V表示数变小,小灯泡变暗
C.表示数与表示数的乘积变大 D.表示数与表示数的比值变大
二、多选题(本大题共2小题,每小题3分,共6分。每小题有两个或以上选项符合题意,选对但少选得2分,错选得0分。请将符合题意的选项用2B铅笔填涂在答题卡相应位置)
11.(2024九下·长沙开学考)在物理中,水有多种状态的变化。下列判断正确的是
A.图甲,春天,冰雪消融一熔化吸热
B.图乙,夏季,叶上露珠一液化放热
C.图丙,秋天,清晨白雾一汽化吸热
D.图丁,冬天,玻璃窗上的冰花一一凝固放热
12.(2024九下·长沙开学考)指南针是我国古代的四大发明之一,如图所示,是我国早期的指南针(司南),它是把天然磁石磨成勺子的形状,放在水平光滑的“地盘”上制成的。东汉学者王充在《论衡》中记载:“司南之构,投之于地,其柢(注:勺柄)指南”。下列说法中正确的是
A.司南可用铁、铜等金属制作
B.司南能指南是受到地磁场的作用
C.“柢”指的是司南的极
D.地理南极就是地磁的南极
三、填空题(本大题共5小题,11空,每空2分,共22分)
13.(2024九下·长沙开学考)长沙臭豆腐,别名长沙臭干子,是中国传统手工臭豆腐之一。街上臭豆腐的小推,将臭豆腐放到油锅一炸,人们远远就能闻到息豆腐的味道,这属于 现象,同时也说明温度越 ,分子无规则运动越剧烈。
14.(2024九下·长沙开学考)太阳能是 (选填“可再生”或“不可再生”)能源,具有安全、清洁等优点。小付家里的太阳能热水器水箱内盛有水,在太阳照射下水温从上升到,则水吸收的热量为 。
15.(2024九下·长沙开学考)小付同学想测卧室空调的实际功率,晚上准备就绪后,关掉所有电器,电能表的读数是,只打开卧室空调,后电能表的读数如图所示,则此过程空调消耗的电能是 ,空调的实际功率是 。
16.(2024九下·长沙开学考)许多公园的湖边配有如图所示的脚踏船,当游客登船后,它受到的浮力将 ; 某型号脚踏船自重800N,最大排水体积为0.4m3,为了安全,最多能承载 位质量为60kg的游客。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
17.(2024九下·长沙开学考)如图所示,电源两端电压不变,小灯泡的规格为“”(不考虑灯丝电阻受温度的影响),闭合开关,当滑动变阻器的滑片位于点时,电压表的示数为,电压表的示数为。当滑动变阻器的滑片位于点时(点位于滑动变阻器的最右端),电压表的示数为,电压表的示数为。则小灯泡正常工作时的电流为 ,电阻的阻值为 ,开关闭合后电路消耗功率的最小值为 W。
四、作图、实验探究题(本大题共5小题,第18题4分,第19题6分,第20题6分,第21题6分,第22题6分,共28分)
18.(2024九下·长沙开学考)如图所示是“探究凸透镜成像的规律”的实验装置,凸透镜的焦距为。
(1)实验前将烛焰、凸透镜和光屏的中心调至同一高度,目的是
(2)实验过程中蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示,光屏上成清晰的像;若保持蜡烛和凸透镜的位置不变,更换焦距为的凸透镜,要在光屏上成清晰的像,光屏应向 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动。
19.(2024九下·长沙开学考)为了探究串联电路的电压关系,小福同学设计了如图所示的电路。
实验次数 UAB/V UBC/V UAC/V
1 0.8 2.2 3.0
2 1.0 2.1 3.0
3 1.2 1.8 3.0
(1)在连接电路时,开关必须
(2)用电压表分别测出与B、B与C、A与两点间的电压分别为经过多次实验,得到的数据记录在表中。分析表中实验数据,在误差允许范围内,可得出的结论是:
(用公式表示);
(3)小明实验数据如上表所示,进行多次实验的主要目的是____(填序号)
A.寻找普遍规律 B.减小实验误差
20.(2024九下·长沙开学考)小攀和小登同学在探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关的实验时,作出了如下猜想:
猜想A电磁铁通电时有磁性,断电时没有磁性
猜想B通电的电磁铁的磁性与线圈的匝数有关
猜想C通电的电磁铁的磁性与电流大小有关
为了验证上述猜想是否正确,小攀和小登共同设计了以下实验方案:用漆包线在大铁钉上绕制若干圈,制成简单的电磁铁。实验中观察到的现象如图甲、乙、丙、丁所示,请你完成如下填空:
(1)通过观察电磁铁吸引大头针数目多少的不同,来判断它的 不同;
(2)通过比较 两种情况.可以验证猜想是正确的;
(3)根据图丁可以得出的结论是:通过的电流一定时,
21.(2024九下·长沙开学考)小付同学设计了图甲所示电路,探究“电流与电阻的关系”。
(1)小付根据电流表示数和定值电阻的实验数据在乙图中描出了两个点,并由这两点构成两个阴影部分(两个阴影有重叠),则这两个阴影部分的面积所表示的物理意义是
(2)用的电阻做实验时,滑动变阻器的滑片在处,再将电阻换成电阻进行实验时,滑动变阻器的滑片应该在处的 (填“左”或“右”)边,使电压表示数不变。
(3)在接下来继续实验时,电压表调到设置电压后,电流表的示数如图丙所示,此时的阻值为 。
22.(2024九下·长沙开学考)小付同学在“测量小灯泡电功率”的实验中,如图所示,用到以下器材:额定电压为2.5V的待测小灯泡L1、滑动变阻器R1“50Ω 0.5A”、R2“100Ω 1A”、R3“800Ω 1.5A”各一个、电流表(0~0.6A、0~3A)、电压表(0~3V、0~15V)、学生电源(电压恒为6V)、开关、导线若干。
(1)用笔画线代替导线将图甲的实物电路补充完整 (要求滑片右移灯泡变暗,且导线不交叉);
(2)小付根据实验中获得的6组数据绘制的小灯泡的“”图像如图乙所示,则本实验中小付对清动变阻器的最佳选择是 (选填“"”或“);
(3)若实验时调节灯泡L1正常发光后,小付再用标有“3.8V?A”的小灯泡L2替换L1,再次调节滑动变阻器让L2正常发光,若前后两次L1与L2的功率差ΔPL与滑动变阻器的功率差ΔP滑相等,则L2的额定功率为 W.
五、计算题(本大题共2小题,第23题6分,第24题8分,共14分。计算题要求有必要计算、文宇说明)
23.(2024九下·长沙开学考)小付同学过年时买了一个电热杯垫给妈妈,如图所示。电热杯垫有加热和保温两挡功能(通过闭合或断开开关来实现该功能),通过USB接口接到电脑上可以随时喝上热饮。杯垫内部简化电路如图所示,R1、R2为加热元件,USB接口的输出电压为5V,R1电阻10Ω,当处于加热状态时,整个电路消耗的功率为7.5W。求:
(1)只闭合时,通过的电流是多少
(2)保温30min时产生的热量是多少J
(3)电阻的阻值是多少
24.(2024九下·长沙开学考)如图所示,电路中电源电压保持不变,小灯泡L的规格为“12V 18W”(不考虑灯丝电阻受温度的影响),滑动变阻器的最大阻值为R2,将滑动变阻器的滑片P置于A端,只闭合开关S1时,电压表V1的示数为U1,电路中的总电流为I1,电压表V2的示数为U2;将滑动变阻器的滑片P置于B端,仍只闭合开关S1,电压表V1的示数为U1',电路中的总电流为I2,电压表V2的示数为U2',R1消耗的电功率为1.08W。已知U1:U1'=3:4,U2:U2'=2:1。试求:
(1)小灯泡的电阻;
(2)和的比值;
(3)电源电压;
(4)若电源电压可调,闭合开关S1、S2和S3,电流表量程为0~3A,滑动变阻器的阻值变化范围为3Ω~15Ω,要求电流表最大值和最小值的差值不小于电流表量程的,求可调电源电压的范围。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】温度及温度计的使用与读数;电流的大小;电压和电压的单位换算;安全用电原则
【解析】【解答】A、台灯正常工作的电流为0.2A,A错误
B、 人体觉得舒适的室温约为,B错误
C、 人体的安全电压为不高于,C错误
D、 一节新干电池的电压为 ,D正确
综上选D
【分析】根据安全用电、生活常识判识选项
1、安全用电原则:一节新干电池为1.5V,人体的安全电压为不高于,台灯正常工作的电流为0.2A
2、温度的常识:人体觉得舒适的室温约为
2.【答案】C
【知识点】两种电荷;电荷间的相互作用规律
【解析】【解答】AB相互排斥,且A带正电,所以B带正电,C可能带负电也可能不带电,C正确
ABD错误
综上选C
【分析】根据电荷作用规律判识选项
电荷间的作用规律为同性相斥、异性相吸,会吸收轻小物质。
3.【答案】C
【知识点】串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】根据题意分析可知,多种方式均可以是电动机工作,所以电路为并联,ABD错误,C正确
综上选C
【分析】根据家庭电路的连接判识选项
家庭电路的连接:为了避免用电器彼此干扰,所以用电器之间为并联,且开关在火线和用电器之间;
4.【答案】A
【知识点】安全用电原则
【解析】【解答】A、家庭大功率用电器需要使用三孔插座,A正确
B、不能使用湿手接触开关,B错误
C、 在输电线上晾衣物 可能会引发触电事故,C错误
D、 使用绝缘皮破损导线 可能漏电,D错误
综上选A
【分析】根据安全用电原则判识选项
安全用电原则:大功率用电器使用三孔插座,不能使用时湿手接触开关,不可在输电线上晾衣物,使用绝缘皮完整的导线输电,不同时使用功率较大的电器,避免电路中功率较大导致电流较大,引发火灾、金属外壳要接地,避免发生触电。
5.【答案】B
【知识点】热量的计算
【解析】【解答】根据热量计算公式Q=cmΔt可知,吸收相同的热量,温度变化越高,比热容越小,所以木易比热容大,B正确,ACD错误
综上选B
【分析】根据热量计算公式Q=cmΔt分析
热量的计算:公式为Q=cmΔt,加热相同的时间,所以吸热量相同,石头的温度较高,且质量相对较大,所以其比热容较小。
6.【答案】D
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;电路的基本连接方式
【解析】【解答】根据题意可知,多种方式可以使得电动机工作,所以电路为并联,D正确,ABC错误
综上选D
【分析】根据串并联电路连接判识选项
1、串联:电路元件首位相连,用电器相互干扰,电路中仅有一条通路
2、并联:电路元件首首相连,用电器互不干扰,电路中由多条通路
7.【答案】B
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】高温高压的气体对外做功,内能转化为其他形式的能,与热机的做功冲程类似(内能转化为机械能),B正确
A为进气冲程、C为压缩冲程、D为排气冲程均错误
综上选B
【分析】根据热机四冲程特点判识选项
1、汽油机四个冲程包括:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程,根据特点进行识别。
吸气冲程特点:进气后打开,排气口关闭,活塞下移;压缩冲程:进气后关闭,排气口关闭,活塞上移,能量转化为机械能转化为内能,气缸内空气内能增加;做功冲程:进气后关闭,排气口关闭,火花塞点燃,高温高压的气体推动活塞下移,气体内能减小,能量转化为内能转化为机械能;排气冲程:进气后关闭,排气口打开,活塞上移,排除废气。
8.【答案】D
【知识点】惯性及其现象;二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】A、 碰撞时,头盔可以缓冲撞击力,A错误
B、 系安全带可防止汽车前方受撞时惯性带来的危害,B错误
C、 汽车水平行驶时的重力和汽车对地面的压力不是一对相互作用力,C错误
D、 匀速直线骑行的电动车所受的牵引力和阻力是一对平衡力 ,D正确
综上选D
【分析】根据惯性的特性、运动和力、平衡力以及相互作用力判识选项
1、惯性是物体基本属性,和质量有关;
2、物体受到平衡力的作用,保持静止或者匀速直线运动;平衡力特点:大小相等、方向相反、作用在一个物体上, 如匀速直线骑行的电动车所受的牵引力和阻力是一对平衡力
3、相互作用力特点:大小相等、方向相反、作用在两个物体上。
9.【答案】A
【知识点】温度、热量与内能的关系;做功改变物体内能;热传递改变物体内能
【解析】【解答】A、 热水洗脚是通过热传递改变了脚的内能 ,A正确
B、 洗脚过程热量由水传递给了脚,B错误
C、 洗脚过程中水的温度降低,内能变小,C错误
D、 洗脚水的温度越高,释放的热量越多,D错误
综上选A
【分析】根据改变物体内能的方式、热传递判识选项
1、改变物体内能的方式有做功和热传递,如钻木取火、搓手取暖属于做功改变物体内能,用酒精灯热水属于热传递改变物体内能;
2、热传递:热量由温度高的物体传向温度低的物体,所以洗脚过程热量由水传递给了脚,温度越高,内能越大,比热容时物体基本属性,不随温度变化而变化,热量是过程量,只能用吸收和释放来描述
10.【答案】D
【知识点】并联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A、据图变阻器和电灯并联,A测量干路电流,A1测量变阻器电流,滑片向左移动,电阻变大,根据欧姆定律U=IR可知,A1示数减小,干路电流为支路电流之和,所以支路电流也变小,A错误
B、v示数不变,小灯泡亮度不变,B错误
C、表示数与表示数的乘积变小,C错误
D、表示数与表示数的比值变大 ,D正确
综上选D
【分析】根据电表的连接、电路的串并联、电路动态分析判识选项
并联电路电压相等,根据欧姆定律U=IR计算电流随电阻的变化情况
1、电流表、电压表的连接:电流表与待测原件串联;电压表的与待测原件并联,连接过程需要电流正极流入负极流出,同时选择合适的量程。A测量干路电流,A1测量变阻器电流,V测量电源电压
2、电路的串并联:串联:电路元件首位相连,用电器相互干扰,并联:电路元件首首相连,用电器互不干扰,变阻器和灯泡并联;
3、电路动态分析:变阻器是通过改变接入电路的电阻长度进而改变电路的电流和电压,滑片向左移动,电阻变大,结合欧姆定律U=IR可知,A1示数减小,总电流A也减小,V(电源电压)不变,小灯泡电阻不变,根据P=U2/R可知,电灯泡电功率不变,亮度不变,V示数不变,所以表示数与表示数的比值变大
11.【答案】A,B
【知识点】熔化与熔化吸热特点;液化及液化放热;凝华及凝华放热
【解析】【解答】A、 冰雪消融一熔化吸热 ,A正确
B、 叶上露珠一液化放热 ,B正确
C、 清晨白雾一液化放热,C错误
D、 玻璃窗上的冰花一凝华放热,D错误
综上选AB
【分析】根据熔化、液化、凝华判识选项
1、液化为气态变为液态会释放热量,如水蒸气、露珠
2、凝华为气态直接变为固态,会释放能量,如雾凇、霜
3、熔化为固态变化为液态,吸收热量,如雪消融;
12.【答案】B,C
【知识点】磁现象;磁场;地磁场
【解析】【解答】A、 司南用天然磁石制作,A错误
B、 司南能指南是受到地磁场的作用 ,B正确
C、 “柢”指的是司南的极 ,C正确
D、 地理南极就是地磁的北极 ,D错误
综上选BC
【分析】根据地磁场的作用判识选项
司南受到地磁场的作用, 勺柄指南(地理的南极),也就是地磁的北极,其材料为磁体
13.【答案】扩散;高
【知识点】分子热运动
【解析】【解答】分子扩散的实例:味道的扩散,温度越高,分子扩散越剧烈
综上第1空为扩散;第2空为高
【分析】根据分子热运动的特点填空
分子热运动的特点:分子无规则运动,肉眼无法观察,常见例子有:气体颜色的改变,味道的扩散;
14.【答案】可再生;
【知识点】热量的计算
【解析】【解答】太阳能是可再生能源,水吸收的热量Q=*100kg*50℃=2.1*107J
综上第1空为可再生;第2空为
【分析】根据可再生能源、热量计算公式Q=cmΔt计算分析
1、可再生能源:使用后短期可以恢复的能源、如风能、太阳能、不可再生能源:使用内短期不能再生的能源,如核能、化石能源;
2、热量的计算:公式为Q=cmΔt,据题可知水温度变化量为50℃,据此填空
15.【答案】6.4;800
【知识点】电能表参数的理解;电功率的计算
【解析】【解答】电能表显示1314.8kW·h,所以消耗电能为1314.8kW·h- =6.4kW·h,功率为6.4kW·h/8h=0.8kw=800w
综上第1空为6.4;第2空为800
【分析】根据电能表参数的理解填空
电能表参数的理解:电能表是计量电能的仪表,电能表的数字中最后一位表示的是小数点后一位,某段时间所用电能为电能表示数之差,电能表显示1314.8kW·h,所以消耗的电能为1314.8kW·h- =6.4kW·h,根据功率公式P=W/t计算空调的功率
16.【答案】变大;5
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【解答】 当游客登船后 ,排开水的体积变大,由阿基米德原理可知,浮力等于排开水的重力所以浮力将变大,最大浮力F= 1.0×103kg/m3 * 10N/kg *0.4m3=0.4*104N,根据G=mg=600N,最多装载人数为(4000N-800N)/600N=5.3,所以最多在5个人
综上第1空为变大;第2空为5
【分析】根据阿基米德原理、受力分析填空
1、阿基米德原理:浮力等于排开水的重力,浮力为F浮= ρ水 gV排可计算浮力,据题可知 最大排水体积为0.4m3, 据此计算浮力
2、受力分析:据题可知,船自重为800N,浮力由1可计算,据此计算装载人数。
17.【答案】2;20;2.4
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】根据功率公式P=UI可知,I=20W/10V=2A,
据题分析可知,V2测量电灯和变阻器AP的电阻,V1测量定值电阻和变阻器的总电压,定值电阻、变阻器和电灯L串联。当变阻器滑片位于A点时,电源电压U=V1+I1RL=V2+I1R,当变阻器滑片位于B点时,电源电压U=V1'+I2RL=V2'+I1R,连列求解R=20Ω;U=12V,当变阻器电阻最大时电功率最小,此时电流I=0.2A,所以P=12V*0.2A=2.4W
综上第1空为2;第2空为20;第3空为2.4
【分析】根据电功率公式P=UI以及欧姆定律U=IR、电路的连接、电路的连接、串联电路规律计算分析填空
1、电功率的计算:公式为P=UI,电流I=20W/10V=2A
2、电路的连接:定值电阻、变阻器和电灯L串联
3、电流表、电压表的连接:电流表与待测原件串联;电压表的与待测原件并联,连接过程需要电流正极流入负极流出,同时选择合适的量程;V2测量电灯和变阻器AP的电阻,V1测量定值电阻和变阻器的总电压
4、串联电路规律及欧姆定律可列:当变阻器滑片位于A点时,电源电压U=V1+I1RL=V2+I1R,当变阻器滑片位于B点时,电源电压U=V1'+I2RL=V2'+I1R,据此求解电源电压和R,结合电功率公式P=UI计算电功率
18.【答案】(1)使像成在光屏中央 (或光屏上成完整的像)
(2)远离
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】1) 实验前将烛焰、凸透镜和光屏的中心调至同一高度,目的是 使像成在光屏中央
综上 第1空为使像成在光屏中央 (或光屏上成完整的像)
2)物距为30cm,焦距变大为15cm,要想成清晰的向,像距此时为1倍焦距,需要增加像距值一倍焦距和二倍焦距之间成像,所以光屏远离透镜
综上 第1空为远离
【分析】根据凸透镜成像规则填空
凸透镜成像规律:物距大于二倍焦距,像距介于一倍焦距和二倍焦距之间,像成倒立的缩小的实像,凸透镜焦距变大,物距变小,物近像远像变大,据此移动光屏
19.【答案】(1)断开
(2)
(3)A
【知识点】串联电路的电压规律
【解析】【解答】1) 在连接电路时,开关必须 断开
综上 第1空为断开
2)
综上 第1空为
3)多次试验的目的为 寻找普遍规律 A正确
综上选A
【分析】根据电路的连接、串联电路规律填空
1、电路连接的基本操作:连接电路时,为保护电路开关应断开,变阻器调节至最大阻值处,对电表进行试触,根据电表偏转角度选择合适的电表量程;同时电表的正负极接线柱要符合电流的正进负出;
2、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和
20.【答案】(1)磁性强弱
(2)乙, 丙
(3)线圈的匝数越多,它的磁性越强
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】1) 通过观察电磁铁吸引大头针数目多少的不同,来判断它的 磁性强弱
综上 第1空为磁性强弱
2) 通过比较 乙丙(调节变阻器大小,改变电流大小)可以验证 电磁铁的磁性与电流大小有关
综上 第1空为乙, 丙
3) 线圈的匝数越多,磁性越强
综上 第1空为线圈的匝数越多,它的磁性越强
【分析】根据电磁铁磁性的影响因素、转换法填空
1、电磁铁的磁性与电流强度、线圈匝数有关,电流越大,磁性越强,线圈匝数越多,磁性越强
2、转换法:在物理实验中,某些物理量(动能、电能)难以直接观察,需要转换成容易观察的指标进行测量,如本题中磁性的强弱难以直接测量,所以需要通过 观察电磁铁吸引大头针数目 进行测量;
21.【答案】(1)定值电阻两端电压
(2)右
(3)20
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】1)长方形面积为长*宽,带入图中可知IR=U,即 阴影部分的面积所表示的物理意义是定值电阻的电压
综上 第1空为定值电阻两端电压
2)探究电流与电阻的关系,应该保证电压相同,根据串联分压可知,电阻越大,电压越大,所以当定值电阻越大时,要想保持电压不变,需要增加变阻器电压,需要右调节电阻
综上 第1空为右
3)电流表示数为0.1A,电压有面积可知U=2V,所以电阻为2V/0.1A=20Ω
综上 第1空为20
【分析】根据欧姆定律U=IR、串联分压填空
1、串联分压:用电器串联时,其两端的电压和电阻成正比,所以电阻越大,电压越大,当定值电阻变大时,要想保持电压不变,便要增加变阻器的电阻,所以向右调节
2、欧姆定律:计算公式为U=IR,据题可知电压为2V,电流为0.1A,据此计算电阻
22.【答案】(1)
(2)
(3)0.19
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】1)测量小灯泡电功率,变阻器连接为一上一下,电压表并联电流表串联,据此作图
2)据图分析可知,变阻器阻值最大时,电流最小为0.1A,由欧姆定律可知U=6V/0.1A=60Ω,灯泡电阻为5Ω,所以变阻器电阻为55Ω,所以选择R2
综上 第1空为
3)灯泡正常发光的电功率P=2.5V*0.3A=0.75W,此时变阻器电功率P=0.3A*(6V-2.5V)=1.05W, L2 正常发光时,电功率为3.8V*I1,两灯泡电功率之差为3.8V*I1-0.75W=(6V-3.8V)I1-1.05W,解得I1=0.05A,L2的额定功率P'=3.8V*0.05A=0.19W
综上 第1空为0.19
【分析】根据欧姆定律的应用、电功率的计算填空
1、欧姆定律的应用:计算公式为U=IR,据题可知,电流最小为0.1A,此时变阻器阻值最大,结合欧姆定律可知,总电阻为60Ω,结合总电阻为用电器电阻之和可知,变阻器电阻为总电阻与电灯泡电阻之差
2、电功率的计算:由题可知,灯泡正常发光的电压为2.5V,电流为0.3A,所以通过变阻器的电流为0.3A,电压为3.5V,根据题目可列3.8V*I1-0.75W=(6V-3.8V)I1-1.05W,据此计算 L2的额定功率
23.【答案】(1)解: 由电路图可知,当只闭合S1时,只有电阻R1工作,此时电路中电阻较大,电源电压一定, 知,电功率较小,为保温状态;
两开关都闭合时,两电阻并联,电路中电阻较小,电功率较大,为加热状态;
则只闭合S1时,通过R1的电流,即整个电路的电流:
(2)解:保温30min时产生的热量:
(3)解: 当S1、S2同时闭合时,R1与R2并联,处于加热状态,
由P=UI可得,加热状态时整个电路的电流:
因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以通过R2的电流为:I2=I-I1=1.5A-0.5A=1A,
由欧姆定律可得,
【知识点】并联电路的电流规律;欧姆定律及其应用;电功率的计算;焦耳定律的应用;电流的热效应
【解析】【分析】1) 由电路图可知,当只闭合S1时,只有电阻R1工作,此时电路中电阻较大,电源电压一定,根据 分析判断其工作状态,根据欧姆定律求出保温时电热杯垫正常工作电路中电流;
(2)根据Q=I2Rt可求得保温30min时产生的热量;
(3)由P=UI可求得加热状态时整个电路的电流,根据并联电路电流的特点和欧姆定律求出R2的阻值。
24.【答案】(1)解:由 可得,小灯泡L的电阻:
(2)解: 将滑动变阻器的滑片P置于A端,只闭合开关S1时,等效电路图如图1所示;
将滑动变阻器的滑片P置于B端,仍只闭合开关S1时,等效电路图如图2所示:
因U2:U2'=2:1,所以,根据欧姆定律和串联电路的特点可得:
(3)解: 因电源的电压保持不变,所以,
整理可得:R2=R1+8Ω①
因U1:U1'=3:4,所以,根据欧姆定律和串联电路的特点可得:
整理可得:3R2=5R1②
由①②可得:R1=12Ω,R2=20Ω,
因图2中,R1消耗的电功率为1.08W,
所以,由P=UI=I2R可得,电路中的电流:
则电源的电压:
U=I2(R1+R2+RL)=0.3A×(12Ω+20Ω+8Ω)=12V;
(4)解: 闭合开关S1、S2和S3时,等效电路图如下图所示:
因滑动变阻器的阻值变化范围为3Ω~15Ω,且电流表量程为0~3A,
所以,当滑动变阻器接入电路中的电阻为3Ω时,电路中的电流不能超过3A,
因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,
所以,当R2'=3Ω时R1与变阻器的总电阻:
则电流表的示数:,即
解得:U'≤7.2V,
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,
所以,滑片移动时通过R1的电流不变,
又因电流表最大值和最小值的差值不小于电流表指针偏转的
所以,
解得:U'≥3.75V,
所以,可调电源电压的范围为3.75V~7.2V。
【知识点】串联电路的电流规律;串联电路的电压规律;电阻的串联;电阻的并联;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【分析】1)根据电功率公式 计算小灯泡L的电阻
2)将滑动变阻器的滑片P置于A端,只闭合开关S1时,R1与L串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测L两端的电压;将滑动变阻器的滑片P置于B端,仍只闭合开关S1时,R1、R2、L串联,电压表V1测R1和R2两端的电压之和,电压表V2测L两端的电压,根据欧姆定律结合U2:U2'=3:1求出I1和I2的比值;
3)根据电源的电压不变结合I1和I2的比值得出三者的电阻关系,根据串联电路的电流特点和欧姆定律结合U1:U1'=3:4求出三电阻关系,然后联立等式即可求出R1和R2的阻值,根据P=UI=I2R结合R1消耗的电功率求出电路中的电流,然后利用电阻的串联和欧姆定律求出电源的电压;
4)闭合开关S1、S2和S3时,R1、R2、L并联,电流表测R1与R2支路的电流,知道滑动变阻器的阻值变化范围和电流表量程,当滑动变阻器接入电路中的电阻为4Ω时,电路中的电流不能超过3A,根据电阻的并联求出电路中的总电阻,利用欧姆定律得出不等式;并联电路中各支路独立工作、互不影响,滑片移动时通过R1的电流不变,电流表最大值和最小值的差值不小于电流表指针偏转的 1/3, 根据并联电路的特点得出不等式,然后得出可调电源电压的范围。
1 / 1湖南省长沙市师大附中集团2023-2024学年九年级下学期入学考试物理试卷
一、单选题(本大题共10小题,每小题3分,共30分。每小题只有一个迭项符合题意,请将符合题意的选项用 2 B 笔填涂在答题卡相应位置()
1.(2024九下·长沙开学考)下列数据中,最接近实际情况的是
A.台灯正常工作电流约为 B.人体觉得舒适的室温约为
C.人体的安全电压为 D.一节新干电池的电压为
【答案】D
【知识点】温度及温度计的使用与读数;电流的大小;电压和电压的单位换算;安全用电原则
【解析】【解答】A、台灯正常工作的电流为0.2A,A错误
B、 人体觉得舒适的室温约为,B错误
C、 人体的安全电压为不高于,C错误
D、 一节新干电池的电压为 ,D正确
综上选D
【分析】根据安全用电、生活常识判识选项
1、安全用电原则:一节新干电池为1.5V,人体的安全电压为不高于,台灯正常工作的电流为0.2A
2、温度的常识:人体觉得舒适的室温约为
2.(2024九下·长沙开学考)有A,B、C三个轻质小球,其中球带正电。三个小球相互作用的情况如图所示,下列判断正确的是
A.B、C两球均带正电 B.B、C两球均带负电
C.球带正电,球可能带负电 D.球带负电,球可能不带电
【答案】C
【知识点】两种电荷;电荷间的相互作用规律
【解析】【解答】AB相互排斥,且A带正电,所以B带正电,C可能带负电也可能不带电,C正确
ABD错误
综上选C
【分析】根据电荷作用规律判识选项
电荷间的作用规律为同性相斥、异性相吸,会吸收轻小物质。
3.(2024九下·长沙开学考)在智能家居理念引领下,小付家安装了一恄密码锁,可以采用指纹、密码、人脸多种方式使电动机M工作而打开门锁。下列电路设计符合要求的是
A.A B.B C..C D.D
【答案】C
【知识点】串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】根据题意分析可知,多种方式均可以是电动机工作,所以电路为并联,ABD错误,C正确
综上选C
【分析】根据家庭电路的连接判识选项
家庭电路的连接:为了避免用电器彼此干扰,所以用电器之间为并联,且开关在火线和用电器之间;
4.(2024九下·长沙开学考)“安全用电要牢记, 家家幸螎万事利”, 树立安全意识十分重要。下列各图中符合安全用电原则的是
A.图甲,电水壶接三孔插座 B.图乙,用湿手直接去按开关
C.图丙, 在输电线上晾衣物 D.图丁,使用绝缘皮破损导线
【答案】A
【知识点】安全用电原则
【解析】【解答】A、家庭大功率用电器需要使用三孔插座,A正确
B、不能使用湿手接触开关,B错误
C、 在输电线上晾衣物 可能会引发触电事故,C错误
D、 使用绝缘皮破损导线 可能漏电,D错误
综上选A
【分析】根据安全用电原则判识选项
安全用电原则:大功率用电器使用三孔插座,不能使用时湿手接触开关,不可在输电线上晾衣物,使用绝缘皮完整的导线输电,不同时使用功率较大的电器,避免电路中功率较大导致电流较大,引发火灾、金属外壳要接地,避免发生触电。
5.(2024九下·长沙开学考) 湘江两岸都有许多供游人休息的石発或木椅,在夏日間光的照射下,用手摸石発和木椅, 感到石発比木椅热。对于产生这种现象的原因是
A.石头比木头的质量大 B.石头比木头的比热容小
C.石头比木头的密度大 D.石头比木头传热快
【答案】B
【知识点】热量的计算
【解析】【解答】根据热量计算公式Q=cmΔt可知,吸收相同的热量,温度变化越高,比热容越小,所以木易比热容大,B正确,ACD错误
综上选B
【分析】根据热量计算公式Q=cmΔt分析
热量的计算:公式为Q=cmΔt,加热相同的时间,所以吸热量相同,石头的温度较高,且质量相对较大,所以其比热容较小。
6.(2024九下·长沙开学考) 在智能家居理念引领下,小付家安装了一款密码锁,可以采用指纹、密码、人脸多种方式使电动机 工作而打开门锁。下列电路设计符合要求的是
A.A B.B C..C D.D
【答案】D
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;电路的基本连接方式
【解析】【解答】根据题意可知,多种方式可以使得电动机工作,所以电路为并联,D正确,ABC错误
综上选D
【分析】根据串并联电路连接判识选项
1、串联:电路元件首位相连,用电器相互干扰,电路中仅有一条通路
2、并联:电路元件首首相连,用电器互不干扰,电路中由多条通路
7.(2024九下·长沙开学考)湖南浏阳市,1995年被中国国务院批准授予“中国烟花之乡”的荣誉称号;燃放烟花实质上是烟花内的火药被点燃,产生高压燃气瞬间冲破纸膜的过程,此过程能量转化与下列图中热机工作循环的哪个冲程相似
A.A B.B C..C D.D
【答案】B
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】高温高压的气体对外做功,内能转化为其他形式的能,与热机的做功冲程类似(内能转化为机械能),B正确
A为进气冲程、C为压缩冲程、D为排气冲程均错误
综上选B
【分析】根据热机四冲程特点判识选项
1、汽油机四个冲程包括:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程,根据特点进行识别。
吸气冲程特点:进气后打开,排气口关闭,活塞下移;压缩冲程:进气后关闭,排气口关闭,活塞上移,能量转化为机械能转化为内能,气缸内空气内能增加;做功冲程:进气后关闭,排气口关闭,火花塞点燃,高温高压的气体推动活塞下移,气体内能减小,能量转化为内能转化为机械能;排气冲程:进气后关闭,排气口打开,活塞上移,排除废气。
8.(2024九下·长沙开学考)“一盌一带,安全常在”安全守护行动是要求人们骑电动车时需要佩戴头 ,开汽车或者是坐汽车的时候要系好安全带。下列有关说法正确的是
A.碰撞时,头辒可以减小头部惯性,从而减小撞击力
B.系安全带可防止汽车后方受撞时惯性带来的危害
C.汽车水平行驶时的重力和汽车对地面的压力是一对相互作用力
D.匀速直线骑行的电动车所受的牵引力和阻力是一对平衡力
【答案】D
【知识点】惯性及其现象;二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】A、 碰撞时,头盔可以缓冲撞击力,A错误
B、 系安全带可防止汽车前方受撞时惯性带来的危害,B错误
C、 汽车水平行驶时的重力和汽车对地面的压力不是一对相互作用力,C错误
D、 匀速直线骑行的电动车所受的牵引力和阻力是一对平衡力 ,D正确
综上选D
【分析】根据惯性的特性、运动和力、平衡力以及相互作用力判识选项
1、惯性是物体基本属性,和质量有关;
2、物体受到平衡力的作用,保持静止或者匀速直线运动;平衡力特点:大小相等、方向相反、作用在一个物体上, 如匀速直线骑行的电动车所受的牵引力和阻力是一对平衡力
3、相互作用力特点:大小相等、方向相反、作用在两个物体上。
9.(2024九下·长沙开学考)百善孝为先,孝敬父母是中华民族的传统美德。集团倡议各学校的同学们用热水为父母洗一次脚。关于热水洗脚过程中涉及的物理知识,下列说法正确的是
A.热水洗脚是通过热传递改变了脚的内能
B.洗脚过程热量由脚传递给了水
C.洗脚过程中水的温度降低,比热容变小
D.洗脚水的温度越高,所含的热量越多
【答案】A
【知识点】温度、热量与内能的关系;做功改变物体内能;热传递改变物体内能
【解析】【解答】A、 热水洗脚是通过热传递改变了脚的内能 ,A正确
B、 洗脚过程热量由水传递给了脚,B错误
C、 洗脚过程中水的温度降低,内能变小,C错误
D、 洗脚水的温度越高,释放的热量越多,D错误
综上选A
【分析】根据改变物体内能的方式、热传递判识选项
1、改变物体内能的方式有做功和热传递,如钻木取火、搓手取暖属于做功改变物体内能,用酒精灯热水属于热传递改变物体内能;
2、热传递:热量由温度高的物体传向温度低的物体,所以洗脚过程热量由水传递给了脚,温度越高,内能越大,比热容时物体基本属性,不随温度变化而变化,热量是过程量,只能用吸收和释放来描述
10.(2024九下·长沙开学考)在综合实践活动课上,小付设计了如图所示电路,此电路中电源电压不变,闭合开关,如果使滑片从中间向左移动,则
A.表示数变小,表示数不变 B.V表示数变小,小灯泡变暗
C.表示数与表示数的乘积变大 D.表示数与表示数的比值变大
【答案】D
【知识点】并联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A、据图变阻器和电灯并联,A测量干路电流,A1测量变阻器电流,滑片向左移动,电阻变大,根据欧姆定律U=IR可知,A1示数减小,干路电流为支路电流之和,所以支路电流也变小,A错误
B、v示数不变,小灯泡亮度不变,B错误
C、表示数与表示数的乘积变小,C错误
D、表示数与表示数的比值变大 ,D正确
综上选D
【分析】根据电表的连接、电路的串并联、电路动态分析判识选项
并联电路电压相等,根据欧姆定律U=IR计算电流随电阻的变化情况
1、电流表、电压表的连接:电流表与待测原件串联;电压表的与待测原件并联,连接过程需要电流正极流入负极流出,同时选择合适的量程。A测量干路电流,A1测量变阻器电流,V测量电源电压
2、电路的串并联:串联:电路元件首位相连,用电器相互干扰,并联:电路元件首首相连,用电器互不干扰,变阻器和灯泡并联;
3、电路动态分析:变阻器是通过改变接入电路的电阻长度进而改变电路的电流和电压,滑片向左移动,电阻变大,结合欧姆定律U=IR可知,A1示数减小,总电流A也减小,V(电源电压)不变,小灯泡电阻不变,根据P=U2/R可知,电灯泡电功率不变,亮度不变,V示数不变,所以表示数与表示数的比值变大
二、多选题(本大题共2小题,每小题3分,共6分。每小题有两个或以上选项符合题意,选对但少选得2分,错选得0分。请将符合题意的选项用2B铅笔填涂在答题卡相应位置)
11.(2024九下·长沙开学考)在物理中,水有多种状态的变化。下列判断正确的是
A.图甲,春天,冰雪消融一熔化吸热
B.图乙,夏季,叶上露珠一液化放热
C.图丙,秋天,清晨白雾一汽化吸热
D.图丁,冬天,玻璃窗上的冰花一一凝固放热
【答案】A,B
【知识点】熔化与熔化吸热特点;液化及液化放热;凝华及凝华放热
【解析】【解答】A、 冰雪消融一熔化吸热 ,A正确
B、 叶上露珠一液化放热 ,B正确
C、 清晨白雾一液化放热,C错误
D、 玻璃窗上的冰花一凝华放热,D错误
综上选AB
【分析】根据熔化、液化、凝华判识选项
1、液化为气态变为液态会释放热量,如水蒸气、露珠
2、凝华为气态直接变为固态,会释放能量,如雾凇、霜
3、熔化为固态变化为液态,吸收热量,如雪消融;
12.(2024九下·长沙开学考)指南针是我国古代的四大发明之一,如图所示,是我国早期的指南针(司南),它是把天然磁石磨成勺子的形状,放在水平光滑的“地盘”上制成的。东汉学者王充在《论衡》中记载:“司南之构,投之于地,其柢(注:勺柄)指南”。下列说法中正确的是
A.司南可用铁、铜等金属制作
B.司南能指南是受到地磁场的作用
C.“柢”指的是司南的极
D.地理南极就是地磁的南极
【答案】B,C
【知识点】磁现象;磁场;地磁场
【解析】【解答】A、 司南用天然磁石制作,A错误
B、 司南能指南是受到地磁场的作用 ,B正确
C、 “柢”指的是司南的极 ,C正确
D、 地理南极就是地磁的北极 ,D错误
综上选BC
【分析】根据地磁场的作用判识选项
司南受到地磁场的作用, 勺柄指南(地理的南极),也就是地磁的北极,其材料为磁体
三、填空题(本大题共5小题,11空,每空2分,共22分)
13.(2024九下·长沙开学考)长沙臭豆腐,别名长沙臭干子,是中国传统手工臭豆腐之一。街上臭豆腐的小推,将臭豆腐放到油锅一炸,人们远远就能闻到息豆腐的味道,这属于 现象,同时也说明温度越 ,分子无规则运动越剧烈。
【答案】扩散;高
【知识点】分子热运动
【解析】【解答】分子扩散的实例:味道的扩散,温度越高,分子扩散越剧烈
综上第1空为扩散;第2空为高
【分析】根据分子热运动的特点填空
分子热运动的特点:分子无规则运动,肉眼无法观察,常见例子有:气体颜色的改变,味道的扩散;
14.(2024九下·长沙开学考)太阳能是 (选填“可再生”或“不可再生”)能源,具有安全、清洁等优点。小付家里的太阳能热水器水箱内盛有水,在太阳照射下水温从上升到,则水吸收的热量为 。
【答案】可再生;
【知识点】热量的计算
【解析】【解答】太阳能是可再生能源,水吸收的热量Q=*100kg*50℃=2.1*107J
综上第1空为可再生;第2空为
【分析】根据可再生能源、热量计算公式Q=cmΔt计算分析
1、可再生能源:使用后短期可以恢复的能源、如风能、太阳能、不可再生能源:使用内短期不能再生的能源,如核能、化石能源;
2、热量的计算:公式为Q=cmΔt,据题可知水温度变化量为50℃,据此填空
15.(2024九下·长沙开学考)小付同学想测卧室空调的实际功率,晚上准备就绪后,关掉所有电器,电能表的读数是,只打开卧室空调,后电能表的读数如图所示,则此过程空调消耗的电能是 ,空调的实际功率是 。
【答案】6.4;800
【知识点】电能表参数的理解;电功率的计算
【解析】【解答】电能表显示1314.8kW·h,所以消耗电能为1314.8kW·h- =6.4kW·h,功率为6.4kW·h/8h=0.8kw=800w
综上第1空为6.4;第2空为800
【分析】根据电能表参数的理解填空
电能表参数的理解:电能表是计量电能的仪表,电能表的数字中最后一位表示的是小数点后一位,某段时间所用电能为电能表示数之差,电能表显示1314.8kW·h,所以消耗的电能为1314.8kW·h- =6.4kW·h,根据功率公式P=W/t计算空调的功率
16.(2024九下·长沙开学考)许多公园的湖边配有如图所示的脚踏船,当游客登船后,它受到的浮力将 ; 某型号脚踏船自重800N,最大排水体积为0.4m3,为了安全,最多能承载 位质量为60kg的游客。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
【答案】变大;5
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【解答】 当游客登船后 ,排开水的体积变大,由阿基米德原理可知,浮力等于排开水的重力所以浮力将变大,最大浮力F= 1.0×103kg/m3 * 10N/kg *0.4m3=0.4*104N,根据G=mg=600N,最多装载人数为(4000N-800N)/600N=5.3,所以最多在5个人
综上第1空为变大;第2空为5
【分析】根据阿基米德原理、受力分析填空
1、阿基米德原理:浮力等于排开水的重力,浮力为F浮= ρ水 gV排可计算浮力,据题可知 最大排水体积为0.4m3, 据此计算浮力
2、受力分析:据题可知,船自重为800N,浮力由1可计算,据此计算装载人数。
17.(2024九下·长沙开学考)如图所示,电源两端电压不变,小灯泡的规格为“”(不考虑灯丝电阻受温度的影响),闭合开关,当滑动变阻器的滑片位于点时,电压表的示数为,电压表的示数为。当滑动变阻器的滑片位于点时(点位于滑动变阻器的最右端),电压表的示数为,电压表的示数为。则小灯泡正常工作时的电流为 ,电阻的阻值为 ,开关闭合后电路消耗功率的最小值为 W。
【答案】2;20;2.4
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】根据功率公式P=UI可知,I=20W/10V=2A,
据题分析可知,V2测量电灯和变阻器AP的电阻,V1测量定值电阻和变阻器的总电压,定值电阻、变阻器和电灯L串联。当变阻器滑片位于A点时,电源电压U=V1+I1RL=V2+I1R,当变阻器滑片位于B点时,电源电压U=V1'+I2RL=V2'+I1R,连列求解R=20Ω;U=12V,当变阻器电阻最大时电功率最小,此时电流I=0.2A,所以P=12V*0.2A=2.4W
综上第1空为2;第2空为20;第3空为2.4
【分析】根据电功率公式P=UI以及欧姆定律U=IR、电路的连接、电路的连接、串联电路规律计算分析填空
1、电功率的计算:公式为P=UI,电流I=20W/10V=2A
2、电路的连接:定值电阻、变阻器和电灯L串联
3、电流表、电压表的连接:电流表与待测原件串联;电压表的与待测原件并联,连接过程需要电流正极流入负极流出,同时选择合适的量程;V2测量电灯和变阻器AP的电阻,V1测量定值电阻和变阻器的总电压
4、串联电路规律及欧姆定律可列:当变阻器滑片位于A点时,电源电压U=V1+I1RL=V2+I1R,当变阻器滑片位于B点时,电源电压U=V1'+I2RL=V2'+I1R,据此求解电源电压和R,结合电功率公式P=UI计算电功率
四、作图、实验探究题(本大题共5小题,第18题4分,第19题6分,第20题6分,第21题6分,第22题6分,共28分)
18.(2024九下·长沙开学考)如图所示是“探究凸透镜成像的规律”的实验装置,凸透镜的焦距为。
(1)实验前将烛焰、凸透镜和光屏的中心调至同一高度,目的是
(2)实验过程中蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示,光屏上成清晰的像;若保持蜡烛和凸透镜的位置不变,更换焦距为的凸透镜,要在光屏上成清晰的像,光屏应向 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动。
【答案】(1)使像成在光屏中央 (或光屏上成完整的像)
(2)远离
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】1) 实验前将烛焰、凸透镜和光屏的中心调至同一高度,目的是 使像成在光屏中央
综上 第1空为使像成在光屏中央 (或光屏上成完整的像)
2)物距为30cm,焦距变大为15cm,要想成清晰的向,像距此时为1倍焦距,需要增加像距值一倍焦距和二倍焦距之间成像,所以光屏远离透镜
综上 第1空为远离
【分析】根据凸透镜成像规则填空
凸透镜成像规律:物距大于二倍焦距,像距介于一倍焦距和二倍焦距之间,像成倒立的缩小的实像,凸透镜焦距变大,物距变小,物近像远像变大,据此移动光屏
19.(2024九下·长沙开学考)为了探究串联电路的电压关系,小福同学设计了如图所示的电路。
实验次数 UAB/V UBC/V UAC/V
1 0.8 2.2 3.0
2 1.0 2.1 3.0
3 1.2 1.8 3.0
(1)在连接电路时,开关必须
(2)用电压表分别测出与B、B与C、A与两点间的电压分别为经过多次实验,得到的数据记录在表中。分析表中实验数据,在误差允许范围内,可得出的结论是:
(用公式表示);
(3)小明实验数据如上表所示,进行多次实验的主要目的是____(填序号)
A.寻找普遍规律 B.减小实验误差
【答案】(1)断开
(2)
(3)A
【知识点】串联电路的电压规律
【解析】【解答】1) 在连接电路时,开关必须 断开
综上 第1空为断开
2)
综上 第1空为
3)多次试验的目的为 寻找普遍规律 A正确
综上选A
【分析】根据电路的连接、串联电路规律填空
1、电路连接的基本操作:连接电路时,为保护电路开关应断开,变阻器调节至最大阻值处,对电表进行试触,根据电表偏转角度选择合适的电表量程;同时电表的正负极接线柱要符合电流的正进负出;
2、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和
20.(2024九下·长沙开学考)小攀和小登同学在探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关的实验时,作出了如下猜想:
猜想A电磁铁通电时有磁性,断电时没有磁性
猜想B通电的电磁铁的磁性与线圈的匝数有关
猜想C通电的电磁铁的磁性与电流大小有关
为了验证上述猜想是否正确,小攀和小登共同设计了以下实验方案:用漆包线在大铁钉上绕制若干圈,制成简单的电磁铁。实验中观察到的现象如图甲、乙、丙、丁所示,请你完成如下填空:
(1)通过观察电磁铁吸引大头针数目多少的不同,来判断它的 不同;
(2)通过比较 两种情况.可以验证猜想是正确的;
(3)根据图丁可以得出的结论是:通过的电流一定时,
【答案】(1)磁性强弱
(2)乙, 丙
(3)线圈的匝数越多,它的磁性越强
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】1) 通过观察电磁铁吸引大头针数目多少的不同,来判断它的 磁性强弱
综上 第1空为磁性强弱
2) 通过比较 乙丙(调节变阻器大小,改变电流大小)可以验证 电磁铁的磁性与电流大小有关
综上 第1空为乙, 丙
3) 线圈的匝数越多,磁性越强
综上 第1空为线圈的匝数越多,它的磁性越强
【分析】根据电磁铁磁性的影响因素、转换法填空
1、电磁铁的磁性与电流强度、线圈匝数有关,电流越大,磁性越强,线圈匝数越多,磁性越强
2、转换法:在物理实验中,某些物理量(动能、电能)难以直接观察,需要转换成容易观察的指标进行测量,如本题中磁性的强弱难以直接测量,所以需要通过 观察电磁铁吸引大头针数目 进行测量;
21.(2024九下·长沙开学考)小付同学设计了图甲所示电路,探究“电流与电阻的关系”。
(1)小付根据电流表示数和定值电阻的实验数据在乙图中描出了两个点,并由这两点构成两个阴影部分(两个阴影有重叠),则这两个阴影部分的面积所表示的物理意义是
(2)用的电阻做实验时,滑动变阻器的滑片在处,再将电阻换成电阻进行实验时,滑动变阻器的滑片应该在处的 (填“左”或“右”)边,使电压表示数不变。
(3)在接下来继续实验时,电压表调到设置电压后,电流表的示数如图丙所示,此时的阻值为 。
【答案】(1)定值电阻两端电压
(2)右
(3)20
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】1)长方形面积为长*宽,带入图中可知IR=U,即 阴影部分的面积所表示的物理意义是定值电阻的电压
综上 第1空为定值电阻两端电压
2)探究电流与电阻的关系,应该保证电压相同,根据串联分压可知,电阻越大,电压越大,所以当定值电阻越大时,要想保持电压不变,需要增加变阻器电压,需要右调节电阻
综上 第1空为右
3)电流表示数为0.1A,电压有面积可知U=2V,所以电阻为2V/0.1A=20Ω
综上 第1空为20
【分析】根据欧姆定律U=IR、串联分压填空
1、串联分压:用电器串联时,其两端的电压和电阻成正比,所以电阻越大,电压越大,当定值电阻变大时,要想保持电压不变,便要增加变阻器的电阻,所以向右调节
2、欧姆定律:计算公式为U=IR,据题可知电压为2V,电流为0.1A,据此计算电阻
22.(2024九下·长沙开学考)小付同学在“测量小灯泡电功率”的实验中,如图所示,用到以下器材:额定电压为2.5V的待测小灯泡L1、滑动变阻器R1“50Ω 0.5A”、R2“100Ω 1A”、R3“800Ω 1.5A”各一个、电流表(0~0.6A、0~3A)、电压表(0~3V、0~15V)、学生电源(电压恒为6V)、开关、导线若干。
(1)用笔画线代替导线将图甲的实物电路补充完整 (要求滑片右移灯泡变暗,且导线不交叉);
(2)小付根据实验中获得的6组数据绘制的小灯泡的“”图像如图乙所示,则本实验中小付对清动变阻器的最佳选择是 (选填“"”或“);
(3)若实验时调节灯泡L1正常发光后,小付再用标有“3.8V?A”的小灯泡L2替换L1,再次调节滑动变阻器让L2正常发光,若前后两次L1与L2的功率差ΔPL与滑动变阻器的功率差ΔP滑相等,则L2的额定功率为 W.
【答案】(1)
(2)
(3)0.19
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】1)测量小灯泡电功率,变阻器连接为一上一下,电压表并联电流表串联,据此作图
2)据图分析可知,变阻器阻值最大时,电流最小为0.1A,由欧姆定律可知U=6V/0.1A=60Ω,灯泡电阻为5Ω,所以变阻器电阻为55Ω,所以选择R2
综上 第1空为
3)灯泡正常发光的电功率P=2.5V*0.3A=0.75W,此时变阻器电功率P=0.3A*(6V-2.5V)=1.05W, L2 正常发光时,电功率为3.8V*I1,两灯泡电功率之差为3.8V*I1-0.75W=(6V-3.8V)I1-1.05W,解得I1=0.05A,L2的额定功率P'=3.8V*0.05A=0.19W
综上 第1空为0.19
【分析】根据欧姆定律的应用、电功率的计算填空
1、欧姆定律的应用:计算公式为U=IR,据题可知,电流最小为0.1A,此时变阻器阻值最大,结合欧姆定律可知,总电阻为60Ω,结合总电阻为用电器电阻之和可知,变阻器电阻为总电阻与电灯泡电阻之差
2、电功率的计算:由题可知,灯泡正常发光的电压为2.5V,电流为0.3A,所以通过变阻器的电流为0.3A,电压为3.5V,根据题目可列3.8V*I1-0.75W=(6V-3.8V)I1-1.05W,据此计算 L2的额定功率
五、计算题(本大题共2小题,第23题6分,第24题8分,共14分。计算题要求有必要计算、文宇说明)
23.(2024九下·长沙开学考)小付同学过年时买了一个电热杯垫给妈妈,如图所示。电热杯垫有加热和保温两挡功能(通过闭合或断开开关来实现该功能),通过USB接口接到电脑上可以随时喝上热饮。杯垫内部简化电路如图所示,R1、R2为加热元件,USB接口的输出电压为5V,R1电阻10Ω,当处于加热状态时,整个电路消耗的功率为7.5W。求:
(1)只闭合时,通过的电流是多少
(2)保温30min时产生的热量是多少J
(3)电阻的阻值是多少
【答案】(1)解: 由电路图可知,当只闭合S1时,只有电阻R1工作,此时电路中电阻较大,电源电压一定, 知,电功率较小,为保温状态;
两开关都闭合时,两电阻并联,电路中电阻较小,电功率较大,为加热状态;
则只闭合S1时,通过R1的电流,即整个电路的电流:
(2)解:保温30min时产生的热量:
(3)解: 当S1、S2同时闭合时,R1与R2并联,处于加热状态,
由P=UI可得,加热状态时整个电路的电流:
因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以通过R2的电流为:I2=I-I1=1.5A-0.5A=1A,
由欧姆定律可得,
【知识点】并联电路的电流规律;欧姆定律及其应用;电功率的计算;焦耳定律的应用;电流的热效应
【解析】【分析】1) 由电路图可知,当只闭合S1时,只有电阻R1工作,此时电路中电阻较大,电源电压一定,根据 分析判断其工作状态,根据欧姆定律求出保温时电热杯垫正常工作电路中电流;
(2)根据Q=I2Rt可求得保温30min时产生的热量;
(3)由P=UI可求得加热状态时整个电路的电流,根据并联电路电流的特点和欧姆定律求出R2的阻值。
24.(2024九下·长沙开学考)如图所示,电路中电源电压保持不变,小灯泡L的规格为“12V 18W”(不考虑灯丝电阻受温度的影响),滑动变阻器的最大阻值为R2,将滑动变阻器的滑片P置于A端,只闭合开关S1时,电压表V1的示数为U1,电路中的总电流为I1,电压表V2的示数为U2;将滑动变阻器的滑片P置于B端,仍只闭合开关S1,电压表V1的示数为U1',电路中的总电流为I2,电压表V2的示数为U2',R1消耗的电功率为1.08W。已知U1:U1'=3:4,U2:U2'=2:1。试求:
(1)小灯泡的电阻;
(2)和的比值;
(3)电源电压;
(4)若电源电压可调,闭合开关S1、S2和S3,电流表量程为0~3A,滑动变阻器的阻值变化范围为3Ω~15Ω,要求电流表最大值和最小值的差值不小于电流表量程的,求可调电源电压的范围。
【答案】(1)解:由 可得,小灯泡L的电阻:
(2)解: 将滑动变阻器的滑片P置于A端,只闭合开关S1时,等效电路图如图1所示;
将滑动变阻器的滑片P置于B端,仍只闭合开关S1时,等效电路图如图2所示:
因U2:U2'=2:1,所以,根据欧姆定律和串联电路的特点可得:
(3)解: 因电源的电压保持不变,所以,
整理可得:R2=R1+8Ω①
因U1:U1'=3:4,所以,根据欧姆定律和串联电路的特点可得:
整理可得:3R2=5R1②
由①②可得:R1=12Ω,R2=20Ω,
因图2中,R1消耗的电功率为1.08W,
所以,由P=UI=I2R可得,电路中的电流:
则电源的电压:
U=I2(R1+R2+RL)=0.3A×(12Ω+20Ω+8Ω)=12V;
(4)解: 闭合开关S1、S2和S3时,等效电路图如下图所示:
因滑动变阻器的阻值变化范围为3Ω~15Ω,且电流表量程为0~3A,
所以,当滑动变阻器接入电路中的电阻为3Ω时,电路中的电流不能超过3A,
因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,
所以,当R2'=3Ω时R1与变阻器的总电阻:
则电流表的示数:,即
解得:U'≤7.2V,
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,
所以,滑片移动时通过R1的电流不变,
又因电流表最大值和最小值的差值不小于电流表指针偏转的
所以,
解得:U'≥3.75V,
所以,可调电源电压的范围为3.75V~7.2V。
【知识点】串联电路的电流规律;串联电路的电压规律;电阻的串联;电阻的并联;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【分析】1)根据电功率公式 计算小灯泡L的电阻
2)将滑动变阻器的滑片P置于A端,只闭合开关S1时,R1与L串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测L两端的电压;将滑动变阻器的滑片P置于B端,仍只闭合开关S1时,R1、R2、L串联,电压表V1测R1和R2两端的电压之和,电压表V2测L两端的电压,根据欧姆定律结合U2:U2'=3:1求出I1和I2的比值;
3)根据电源的电压不变结合I1和I2的比值得出三者的电阻关系,根据串联电路的电流特点和欧姆定律结合U1:U1'=3:4求出三电阻关系,然后联立等式即可求出R1和R2的阻值,根据P=UI=I2R结合R1消耗的电功率求出电路中的电流,然后利用电阻的串联和欧姆定律求出电源的电压;
4)闭合开关S1、S2和S3时,R1、R2、L并联,电流表测R1与R2支路的电流,知道滑动变阻器的阻值变化范围和电流表量程,当滑动变阻器接入电路中的电阻为4Ω时,电路中的电流不能超过3A,根据电阻的并联求出电路中的总电阻,利用欧姆定律得出不等式;并联电路中各支路独立工作、互不影响,滑片移动时通过R1的电流不变,电流表最大值和最小值的差值不小于电流表指针偏转的 1/3, 根据并联电路的特点得出不等式,然后得出可调电源电压的范围。
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