天津市红桥区2024-2025学年九年级下学期
物理开学考试卷
一、单选题 (共10题;共20分)
1.关于电流与电压,下列说法正确的是( )
A.电流一定是由自由电子定向移动形成的
B.电路两端有电压,电路中就一定有电流
C.电压是使自由电荷定向移动形成电流的原因
D.金属导体中的电流方向与自由电子定向移动的方向相同
2.如图所示,下列描绘物理现象或规律正确的是( )
A.甲图中闭合开关后看到的现象称为电磁感应现象
B.乙图展示了电动机的原理
C.丙图也可把拉线开关与灯的位置互换
D.丁图用毛皮摩擦橡胶棒,橡胶棒带负电是由于毛皮束缚电子的能力比较强
3.如图所示,电源电压不变,S闭合后,P向中点滑动,下列判断正确的是( )
A.电流表示数变大,电压表示数变大
B.电流表示数变大,电压表示数不变
C.电流表示数变小,电压表示数不变
D.电流表示数变小,电压表示数变小
4.如图所示电路,电源电压不变,闭合和,灯泡和均能正常发光,电流表和电压表均有示数。下列分析不正确的是( )
A.只闭合,电压表可以测量出电源两端的电压
B.先闭合,再闭合,电路中的总电流变大,亮度不变
C.先闭合,再闭合,电路中的总电阻变小
D.只闭合,电流表可以测量出通过的电流
5.在如图所示的实验中,当导线中有电流通过时,小磁针就会发生偏转。下列说法正确的是( )
A.这一现象说明所有物质周围都存在磁场
B.发生偏转的小磁针对通电导线没有力的作用
C.小磁针的指向决定了通电导线周围磁场的方向
D.改变导线中电流的方向,小磁针的偏转方向改变
6.如图所示,当开关S闭合时,灯L1、L2均不亮。小明将电流表并接在灯L1两端时,灯L2亮L1不亮,电流表有示数;将电流表并接在灯L2两端时,两灯均不亮,电流表无示数,则故障可能是( )
A.灯L1开路 B.灯L1短路 C.灯L2开路 D.灯L2短路
7.如图甲所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,甲电源电压不变。闭合开关S后,滑片P从a端移动到b端,电流表示数I与电压数示数U的变化关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.电源电压为2V
B.R1的阻值为10Ω
C.电路消耗的最大功率为1.8W
D.滑片P在b端时,1min内R1消耗的电能为120J
8.下列四幅图中,探究“磁场对通电导线的作用”的是( )
A. B.
C. D.
9.如图所示,小鑫同学看到了一个悬浮地球仪摆件,于是利用选购材料制作了一个仿制品,并成功地将他的地球仪稳定地“悬浮”起来。下列说法正确的是( )
A.实现“悬浮”的磁铁A 端是 S 极
B.M 点处磁感线方向竖直向下
C.若要增加地球仪“悬浮”的高度,可将滑片 P 向上移动加以调节
D.地球仪在更高的位置稳定“悬浮”后,受到的磁铁对它的斥力变大
10.关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是( )
A.空气开关“跳闸”的原因,一定是发生了短路
B.手机充电时尽量不接打电话,充电后及时拔下充电器
C.站在地上的人不小心接触了零线,漏电保护器会迅速断开,保护人身安全
D.使用测电笔辨别零线和火线时,手不能接触笔尾金属体
二、多选题 (共3题;共9分)
11.把标有“6V 6W”的灯泡和“6V 3W”的灯泡串联在某电源的两端,其中一只正常发光,另一只没有达到额定功率,假设灯泡电阻不变,则下列说法正确的是( )
A.通过两个灯泡的电流之比为2:1
B.灯泡正常发光
C.灯泡、的实际功率之比为2:1
D.灯泡、两端的总电压为9V
12.如图所示,是小灯泡L和电阻R的电流与电压关系的图像。下列说法正确的是( )
A.电阻R的电阻值是10Ω
B.当通过R的电流是0.2A的时候,其消耗的电功率是0.8W
C.仅把L、R并联在电压是2V的电路中,干路里的电流是0.4A
D.仅把L、R串联在电路中,当电流是0.2A时,它们两端总电压是5V
13.某项目式学习小组,正在完成握力计的电路设计,下图是该组设计的部分电路,其中金属板N固定不动,金属板M可带动金属片P滑动,从而与R构成滑动变阻器,若弹簧的电阻不计,电源电压保持不变;还有电表和定值电阻待填进入图中1、2的虚框内要求要求握力F增大时,电表的示数也增大,下列说法正确的是( )
A.1、2位置分别接入定值电阻、电压表,测力计设计符合要求
B.1、2位置分别接入电压表、定值电阻,测力计设计符合要求
C.1、2位置分别接电流表、定值电阻,测力计设计符合要求
D.1、2位置分别接入定值电阻、电流表,电路状态设计存在缺陷
三、填空题 (共6题;共12分)
14. mA V
15.如图所示的电路,R1的阻值为15Ω,闭合开关S,电流表的示数为0.3A,电压表的示数为3V,则R2的阻值为 Ω,电路总功率为 W。
16.图为一台“3V 3W”的手持迷你型小风扇,电动机线圈阻值为0.2Ω。则小风扇正常工作1min消耗的电能为 J;电动机线圈1min产生的热量为 J。
17.a、b、c三个轻质小球,a带正电,相互作用的情况如图所示,则c的带电情况是 ;用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近c,二者将互相 (选填“吸引”或“排斥”)。
18.如图,电源电压保持不变,电阻R1=R2=R3=10Ω.要使R2、R3并联,应闭合开关 ,此时电流表的示数为I1;若断开开关S1、S2,此时电流表的示数为I2;则I1:I2= 。
19.甲乙两电阻的电流随电压的变化关系如图所示,则R甲 R乙(选填“>”,“<”或“=”),当电阻两端电压相等时,甲乙两个电阻的电功率之比P甲∶P乙= 。
四、计算题 (共3题;共35分)
20.水壶里装有2kg、20℃的水,用天然气炉具将其加热至沸腾,已知天然气的热值为8×107J/m3,大气压强为1标准大气压,c水=4.2×103J(/kg℃)。求:
(1)烧开这壶水,水需要吸收多少热量?
(2)若烧开这壶水消耗的天然气是 ,则天然气炉具的效率是多少?
21.如图所示,电源电压恒为9V,R1=12Ω,闭合开关S后,电压表的示数为6V。求:
(1)电流表的示数是多少?
(2)R2的阻值是多少?
(3)通电100s后,电路消耗的电能是多少?
22.阅读短文,回答问题。
除湿机
天气预报常常会显示当地的湿度,人体感觉舒适的湿度一般为40~70%。当湿度为100%时,称为饱和状态,该状态下,水分不再蒸发,回南天就是这种状态下的典型天气。
图甲所示为某自动除湿机,由压缩机、热交换器(蒸发器、冷凝器)、风机、水箱、机壳等组成。该除湿机可以实现恒湿功能,当湿度达到设定值时,湿度控制开关会自动断开电源。水箱中还设有水位控制开关,当水箱水满时,也会自动断开电源。
除湿机内部的电路主要由控制电路和工作电路两部分组成,简化后的电路图如图乙所示.控制电路中,调控电阻的阻值范围为0~1000Ω;R为湿敏电阻,其阻值随湿度RH变化的图像如图-丙所示;L为磁控开关,当湿敏电阻R的阻值发生变化时,控制电路中线圈的电流随之发生变化,当电流大于或等于20mA时,磁控开关L的两个磁性弹片相互吸合,工作电路中的压缩机开始带动除湿系统进行除湿。
(1)湿度控制开关与水位控制开关是 联的;
(2)压缩机工作时,内部的电动机主要把电能转化成 能;
(3)下列关于除湿机的说法正确的是 (选填字母);
A.磁控开关L的两个弹片可能分别由铁和铝制成
B.开关S闭合时,磁控开关L的上端是S极
C.设定湿度越低,湿敏电阻R阻值越大,通过压缩机的电流越大
D.调控电阻越小,设定湿度越低
(4)为使人体感觉舒适,调控电阻的阻值范围应为 ~ Ω;
(5)除湿机有40%(干衣模式)、50%、60%和70%四个恒湿功能挡位,如图是它在相同湿度环境下分别处于不同挡位工作时测得的电流I随时间t变化的图像,其中属于干衣模式的是 (选填字母)。
A.B.
C.D.
五、实验题 (共3题;共25分)
23.在“测量小灯泡的电功率”实验中,实验器材有两节新干电池、待测小灯泡(额定电压为)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关和若干导线。
(1)连接电路前,小亮发现电流表指针如图甲所示,则他下一步应该进行的操作是: ;
(2)连接的实验电路如图乙所示,检查电路时发现有一根导线连接错误,请在连接错误的导线上画“×”,并补画出正确的连线;
(3)排除电路故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,记录多组数据。设计数据表格时,表头的项目除了实验次数、电压表示数、电流表示数和灯泡的电功率以外,还应该添加的一个项目是 ;
(4)根据实验数据,画出了通过小灯泡的电流随其两端电压变化的关系图像,如图丙所示,分析图像可以知道小灯泡在不同电压下的电功率大小是不同的,还能知道小灯泡的电阻随两端电压的增大而 (选填“增大、不变”或“减小”);
(5)完成上面的实验后,小组同学还想测量一个额定电流为的小灯泡的额定功率,设计了如图丁所示的电路,已知电源电压恒为,滑动变阻器的最大阻值为,请完成下面的实验步骤:
①断开开关,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电流表示数为 A时,小灯泡正常发光;
②保持滑动变阻器的滑片不动,闭合开关,断开开关,读出电流表的示数为;
③可求出小灯泡的额定功率: W。
24.如图所示,是探究影响导体电阻大小因素的实验电路,选用的导体材料规格如表中所示。
编号 材料 长度/m 横截面积/mm2
A 镍铬 0.5 0.5
B 镍铬 1.0 0.5
C 镍铬 0.5 1.0
D 锰铜 0.5 0.5
(1)探究过程中,要在M、N间接入不同的导体,则通过观察灯泡的亮度和 来比较导体电阻的大小。
(2)M、N间接入A、B导体进行比较,导体 接入时,电流表示数较大,表明导体的 对电阻的影响。
(3)M、N间接入A、C导体进行比较,控制相同的因素有 ,探究的是导体的 对电阻的影响。
(4)将导体A、D分别接入M、N间,观察到电流表示数不同,由此可得到的初步结论是 。
25.导电性是纯净水的重要指标之一,水中杂质含量越少,水越纯净,导电性越差。用如图甲所示电路测量纯净水电阻的大小,电源电压,电流表A的量程为、R0为定值电阻、G为装满水的柱状玻璃管、Rx为玻璃管内纯净水的电阻。G两端为导电活塞,右端活塞固定,左端活塞可以自由地移动,从而改变玻璃管内纯净水柱的长度L。玻璃管侧壁连有一个阀门K,可以按需调节玻璃管内水量。
(1)电路中R0的作用是 。
(2)闭合开关S,若玻璃管G中的水量固定,水越纯净,电流表的示数越 ;若活塞右移,则电流表的示数变 。
(3)闭合开关S,改变玻璃管中水柱的长度L,读出对应的电流表的示数I,多次实验,采集不同数据,并绘制出的图像,如图乙中图像a所示,则R0= Ω。当时,玻璃管中纯净水的电阻大小为 Ω。若电路中电流表示数为I,则玻璃管中纯净水电阻Rx的表达式为Rx= (用题目中已知物理量符号U、I、R0表示,单位均为国际单位)。
(4)小明换另一种纯净水b,重复(3)中实验步骤,采集数据,绘制出的图像如图乙中虚线b所示,则a、b两种水,更纯净的是 (a/b)。
答案解析部分
1.C
2.B
A.甲图是奥斯特实验,探究通电导线的周围存在磁场,是电流的磁效应,故A错误;
B.图乙有电源和磁场,探究通电直导线在磁场中要受到力的作用,是电动机的原理,故B正确;
C.家庭电路中,灯泡的开关连接在火线一侧,开关和灯的位置互换后,易造成触电事故,故C错误;
D.用毛皮摩擦橡胶棒,橡胶棒对电子束缚能力强,毛皮束缚电子的能力弱,电子从毛皮转移到橡胶棒上,橡胶棒带负电,故D错误。
故选B。
通电导体周围存在磁场;磁场对电流有力的作用,是电动机的工作原理;灯泡的开关连接在火线一侧;毛皮和橡胶棒摩擦,橡胶棒得到电子带负电。
3.B
4.D
5.D
6.A
7.C
8.C
A、奥斯特效应是电流的磁效应,通电导体周围存在磁场,A错误
B、通电螺线管的原理为电流的磁效应,B错误
C、通电导体周围存在磁场,在磁场的作用下,会产生力的效果,C正确
D、闭合线圈左切割磁感线运动会产生感应电流D错误
综上选C
1、电磁感应现象:闭合电路的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动,导体中就会产生电流的现象,实例:发电机、 POS机读出信息
2、电流的磁效应:通电导线周围存在磁场,使得小磁针发生偏转
3、通电导线在磁场中受到力的作用,实例有:电动机
4、通电螺线管:由通电线圈组成,磁性方向可通过安培定则判断:用右手握住通电螺线管,让四指指向电流的方向,那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极,磁性与电流、线圈匝数有关
9.C
A.“地球仪”稳定地“悬浮”起来,电磁铁的上端是S极,下端是N极,根据同名磁极相互排斥可知,磁铁的B端为S极,磁铁A端是N,故A错误;
B.磁体外部的磁感线从N极出发回到S极,故M点磁感线方向大致向上,故B错误;
CD.若要增加地球仪“悬浮”的高度,必须增强磁性,可将滑片P向上移动加以调节,使电路中的电阻变小,电流变大,电磁铁磁性增强。增加地球仪“悬浮”的高度后,电磁铁对地球仪的斥力仍等于地球仪的重力,故斥力大小不变,故C正确,D错误。
故答案为:C。
磁体外部的磁感线从N极出发回到S极,增加磁性可以增大电流。
10.B
11.B,D
A.串联电路中各处电流都相等,即二者的电流之比为1:1,故A错误;
B.灯泡L1的额定电流为:,灯泡L2的额定电流为:,则L2的额定功率较小,因此灯泡L2正常发光,故B正确;
C.灯泡L1的电阻为:,灯泡L2的电阻为:,那么电阻R1D.灯泡L2正常发光,则它两端的电压为6V,而L1两端的电压为:U1'=I1'R1=0.5A×6Ω=3V,因此电源电压为:U总=U1'+U2=3V+6V=9V,故D正确。
故选BD。
A.根据串联电路的电流特点判断;
B.根据分别计算两个灯泡的额定电流,其中额定电流小的正常发光;
C.根据分别计算灯泡的电阻,再根据串联电路电功率与电阻成正比计算二者的实际功率正比;
D.根据欧姆定律分别计算灯泡的实际电压,然后相加得到电源电压。
12.B,C,D
13.B,D
14.;
15.10;1.5
16.180;12
17.c带负电荷;吸引
18.S1、S2;4:1
要使R2和R3并联,所以要将R1短路,所以要闭合开关S1和S2。断开开关S1和S2,则R1和R2串联。R2和R3并联,所以R总1===5Ω,I1==,R1和R2串联,所以R总2=R1+R2=10Ω+10Ω=20Ω,所以I2==,所以====4:1。
要使R2和R3并联,所以要将R1短路,所以要闭合开关S1和S2。断开开关S1和S2,则R1和R2串联。R2和R3并联,R总1=,R1和R2串联,R总2=R1+R2,利用I=计算电流。
19.<;3∶1
20.(1)烧开这壶水,水需要吸收的热量为 =4.2×103J(/kg℃)×2kg×(100℃-20℃)=6.72×105J
(2)若烧开这壶水消耗的天然气是0.021m3,则天然气放出的热量为 =8×107J/m3×0.021m3=1.68×106J天然气炉具的效率是η=(Q吸/Q放)×100%=(6.72×105J/1.68×106J)×100%=40%
(1)根据公式Q=cm△t可求水吸收的热量.
(2)利用Q放=qV计算天然气完全燃烧释放的热量,再利用 η=×100%计算天然气炉具的效率.
21.(1)0.5A;(2)6Ω;(3)450J
22.串;机械;D;400;500;A
23.(1)将电流表的指针调零
(2)
(3)观察小灯泡的亮度
(4)增大
(5)0.2;0.8
24.电流表示数;A;长度;导体的材料和长度;横截面积;在导体长度和横截面积相同时,导体的电阻与导体的材料有关
25.(1)保护电路
(2)小;大
(3)600;1200;
(4)a