广西南宁市三美学校2024-2025学年九年级(下)开学
物理试卷
一、单选题:本大题共13小题,共26分。
1.热量、电功、电热、一切能量的单位都是( )
A.焦耳 B.安培 C.欧姆 D.牛顿
2.下列成语所描述的现象,能说明分子在永不停息地做无规则运动的是( )
A.墨染清池 B.雾气腾腾 C.尘土飞扬 D.大雪纷飞
3.《齐民要术》中对醋的制作工艺作了详细记载,其中蒸煮是酿醋过程中的一个重要工序,如图所示是将大豆进行蒸煮的过程,下列说法正确的是( )
A.煮大豆是通过热传递的方式增加内能
B.用火种引燃木柴的过程与钻木取火的原理相同
C.灶里木柴燃烧的过程,将内能转化成了化学能
D.将木柴架空一些火能燃烧更旺,是提高了木柴的热值
4.如图所示,小铁同学用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球,看到验电器的金属箔张开。下列有关说法中正确的是( )
A.玻璃棒带正电,验电器带负电
B.电荷只要运动就能形成电流
C.金属箔张开是因为异种电荷互相排斥
D.接触瞬间,负电荷从验电器转移到玻璃棒
5.截止2024年3月底,我国累计建成5G基站达到364.7万个,5G用户普及率也超过60%,5G悄然改变着我们的生活,中国自研的5G芯片惊艳全球,芯片是指含有集成电路的硅片,制造芯片的主要材料是( )
A.超导体 B.绝缘体 C.半导体 D.导体
6.小京用一根吸管与纸巾摩擦后靠近泡沫小球,泡沫小球竟然“主动”靠近吸管了。下列说法正确的是( )
A.吸管与小球一定带异种电荷 B.摩擦后吸管与纸巾带同种电荷
C.摩擦的方法能使电荷发生转移 D.用摩擦的方法可以创造电荷
7.如图所示的实验电路,闭合开关S、S1后,电流表A1的示数为0.3A,电流表A2的示数为0.5A,下列说法正确的是( )
A.L1与L2串联
B.通过L1、L2的电流分别是0.3A、0.2A
C.电流表A2只测L2的电流
D.断开S1后,电流表A1的示数变小
8.如图是“探究电流通过导体时产生的热量跟什么因素有关”的实验装置。两个10Ω的电阻并联后再与另一个10Ω的电阻串联,将其中两个电阻按图示分别置于两个透明容器中,两个容器中密封着等量的空气,U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化,下列说法正确的是( )
A.图示中实验是为了探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系
B.该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来反映电阻丝放出热量的多少
C.通电一段时间后,左侧U形管中液面的高度差比右侧的大
D.将图示中左侧10Ω电阻丝换成5Ω电阻丝后,可探究电流产生的热量与电阻的关系
9.如图所示,AB 和 BC 是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,将它们串联后连入电路中。比较通过它们的电流的大小,有( )
A.AB 段电阻大,电流小
B.BC 段电阻大,电流大
C.AB 段电阻大,电流与 BC 段相等
D.BC 段电阻大,电流与 AB 段相等
10.如图是某种汽车质量测试仪俗称地磅的工作原理图,电源电压保持不变,压力传感器的电阻会随着受到的压力的增加而减小,汽车开上踏板,质量显示表的指针就会显示出待测汽车的质量。下列关于测试仪的说法正确的是( )
A.作用在点的力为动力,图中的是一个省力杠杆
B.质量显示表是用电压表改装而成的
C.质量显示表表盘上的刻度值越往右越大
D.汽车质量越大,电路总电阻越大
11.我国电力供电系统全球领先,为国家经济建设和人民生活提供了强有力的保障,但使用不当也会给我们带来危害,下列说法符合安全用电原则的是( )
A.低于220V的电压对人体是安全的
B.外壳为金属的用电器,用三线插头接地是为防止漏电而采取的安全措施
C.控制用电器的开关应该接在该用电器与零线之间
D.家庭电路中,各用电器都是串联的
12.在甲、乙两个精密电子仪器中,为了便于调节电路中的电流,其调节部分都使用了R1、R2两个滑动变阻器,如图所示,其中R1的总电阻是200Ω,R2的总电阻是5000Ω,开始时两滑动变阻器都处于最大阻值位置。下面的几种调节中,能既快又准确地使电流表指针指到要求位置的是( )
A.甲仪器先调节R1,再调节R2,乙仪器先调节R2,再调节R1
B.甲仪器先调节R2,再调节R1,乙仪器先调节R1,再调节R2
C.甲、乙两仪器都是先调节R2,再调节R1
D.甲、乙两仪器都是先调节R1,再调节R2
13.小新家里买了一台烘洗一体的滚简洗衣机,洗衣和烘干均能独立进行,其主要元件有电动机和加热器(可看作发热电阻),下列电路设计符合要求的是:
A. B.
C. D.
二、多选题:本大题共3小题,共9分。
14.下列关于热现象的说法正确的是( )
A.0℃的冰,其内能为零
B.同一物体温度升高,内能增加
C.物体吸收的热量越多,其比热容越大
D.物体的温度越高,分子热运动越剧烈
15.下列说法中正确的是( )
A.磁感线是铁屑组成的
B.磁场看不见摸不着,但是可以借助小磁针感知它的存在
C.地球是一个巨大的磁体,地磁的南北极跟地理的南北极是完全重合的
D.小磁针的S极在磁场中某点所受磁场力的方向,跟该点磁场的方向相反
16.如图是A、B两电阻的U-I图像。结合图中信息可知( )
A.A的电阻比B的电阻小
B.A、B串联接入电路中,通过的电流相等
C.A、B并联接入电路中,A的功率比B的功率小
D.相同时间内,A消耗的电能一定比B少
三、填空题:本大题共6小题,共12分。
17.教室里电风扇正常工作时的电压为 伏;电扇与控制该电扇的开关是 连接的(选填“串联”或“并联”),电压是使导体中自由电荷定向移动形成 的原因。
18.如图所示是我国某品牌的电动混合动力汽车,给汽车蓄电池充电时,蓄电池相当于 (选填“用电器”或“电源”);刚擦完车玻璃的干毛巾很容易吸附灰尘,但与毛皮摩擦过的橡胶棒相互排斥,这说明干毛巾带 电;干毛巾上的电荷没有通过人手转移,说明干毛巾是 (选填“导体”或“绝缘体”)。
19.因地球环境破坏,全球气候普遍变得恶劣,今年夏天印度某些区域异常狂热,气温高达50℃,道路开始融化,太阳暴晒后的路面材料温度急升,材料内能 ,这是通过 方式改变了材料的内能。
20.某单缸四冲程内燃机的一个冲程剖面图如图所示,由题图可知,该内燃机是 (选“汽油机”或“柴油机"),该冲程是 冲程;若该内燃机的飞轮转速为3600r/min, 在1s内该内燃机完成 个冲程,
21.我国家庭照明电路电压为 伏;家中各用电器之间是 连接(选填串联或并联);同时使用的电器越多,电路中总电阻越 .
22.为实现节能和智能控制,空调内部用到了传感器和电磁继电器,下图是启动或停止空调压缩机的电路示意图,电磁继电器是利用电磁铁控制工作电路通断的 (选填“用电器”、“电源”或“开关”),夏天,空调制冷,房间温度降低,热敏元件的电阻增大,控制电路的电流减小,电磁铁的磁性 ,低于设定温度时,工作电路就断开,停止制冷。
四、作图题:本大题共2小题,共4分。
23.
(1)在如图所示电路的O中填入电表符号,使闭合开关S后,两灯均可发光。
(2)请根据如图的实物图,在虚线框内画出对应的电路图。
(3)如图所示实物电路,请用笔画线代替导线按要求完成电路连接。要求:两灯并联,电流表测通过灯L1的电流(电流约为0.4A),开关控制整个电路,导线不能交叉。
24.将图中的三孔插座,开关和电灯正确连接到电路中。
五、实验探究题:本大题共4小题,共25分。
25.如图是探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关的实验装置,两个透明容器中密封着等量的空气。
(1)在图甲中,通过两电热丝的电流大小 (选填“相等”或“不相等”);用图甲装置探究的是电流通过导体产生的热量与导体 的关系;
(2)用图乙装置探究的是电流通过导体产生的热量与 的关系;
(3)实验是通过观察U形管中液面的 来比较各容器中电热丝产生热量的多少。这种探究问题的方法叫 法。该实验探究中还利用了 法。
26.为了比较水和煤油两种液体的吸热性能,好学的小潘同学做了如图所示实验,并在实验过程中记录了温度--时间坐标图,如图所示。
(1)在组装实验装置时,应先固定 (选填“铁圈”或“铁杆")的位置.
(2)实验中,在两个相同的试管中分别装上 (选填“质量”或“体积")、初温都相同的水和煤油,并放入大烧杯水中进行加热;两个试管同时加热的目的是使试管吸收 (选填“相同”或“不同")的热量。
(3)由题图乙可知:当水和煤油升高相同的温度,试管中的水吸收的热量 (选填“大于”、“小于”或“等于”)试管中的煤油吸收的热量;当它们吸收相同热量时,试管中的 (选填“水”或“煤油”)升温更高。
(4)通过以上实验,冬天取暖,小潘选取 (选填“水”或“煤油")来自制一个暖手袋,这是因为水的 较大。
27.在“探究影响电阻大小的因素”的实验中,某实验小组同学利用如图所示的电路分别对“导体电阻跟它的材料、长度、横截面积有关”的猜想进行实验探究。实验室提供了如下器材:电阻丝a、b、c粗细相同,a、b、d长度相同,但d比b粗。
(1)该实验是通过观察 间接地比较电阻丝电阻的大小,这种实验方法叫 ;
(2)选用电阻丝b、c分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体的 是否有关;
(3)选用电阻丝 分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体的横截面积是否有关;
(4)如果实验中的导体只有两条相同规格的镍铬合金丝,要探究横截面积对电阻阻值的影响,应该将两条镍铬合金丝接入电路 (选填“并联”或“串联”)。
28.在“测量小灯泡的电功率”的实验中,老师给同学们提供的器材有:电压恒为6V的电源、额定电压为2.5V的小灯泡(灯丝电阻约为10Ω),电流表、电压表、开关各一个,导线若干,三种滑动变阻器可供选择。
(1)通过估算,滑动变阻器应选择 (选填“”、“”或“”);连接滑动变阻器后,变阻器的滑片P向B端移动时,灯泡变 (选填“亮”或“暗”);
(2)滑片P置于阻值最大处,闭合开关试触时,发现电压表示数很大,电流表几乎无示数,出现的电路故障原因可能是 ;
(3)排除故障后,闭合开关S,移动滑片P到某一位置时,电压表示数如图乙所示为 V,此时小灯泡的实际功率 (选填“大于”、“等于”或“小于”)额定功率;若要测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动;根据图丙信息,可计算出小灯泡的额定功率是 W。
六、计算题:本大题共3小题,共24分。
29.如图所示,电源电压不变,灯泡标有“”字样,当开关闭合时,灯泡正常发光,电流表的示数为。求:
(1)电阻的电功率;
(2)通电,电阻产生的热量。
30.中国茶文化源远流长。图示是一款智能煮茶机的简化电路图,电源电压U=220V,R0、R1、R2是阻值不变的电热丝,用于“加热”或"保温”,R1=20.5Ω,R2=840Ω,S为电源开关,通过温控开关S1可实现“加热”和“保温”状态的切换,煮茶机的“加热”功率P加热=800W,"加热”效率η=80%。煮茶机会根据用户选择的茶品和所需茶水浓度不同进行智能工作,其工作过程是首先将水“加热”至100℃,然后继续以“加热”功率再进行相应时间的“煮茶加热”(“煮茶加热"时间如表格所示),最后自动进人“保温”状态。将0.8L、初温为20℃的水装人煮茶机,水的比热容c=4.2×103J/(kg·℃),水的密度ρ-1.0×103kg/m3.
茶品 低浓度“煮茶加热”时间 中浓度“煮茶加热”时间 高浓度“煮茶加热”时间
乌龙茶 2min 5min 10min
红茶 1min 2min 5min
黑茶 2min 5min 7min
(1)求将水“加热”至100℃过程中水吸收的热量;
(2)求煮茶机的“保温”功率;
(3)若用户选择“红茶高浓度煮茶",煮茶机经过将水“加热”至100℃、"煮茶加热"和"保温”状态,共工作15min,求这个过程煮茶机消耗的电能。
31.如图所示R1=10Ω,R2=30Ω,R3=20Ω。电源电压保持不变,若S1、S2都断开时电流表示数为0.4A,求:
(1)电源电压是多少?
(2)当S1闭合,S2断开时,电流表的示数是多少?
(3)当S1、S2闭合时,电路中的总电阻是多少?
答案解析部分
1.A
2.A
3.A
4.D
5.C
6.C
7.B
8.C
9.C
导体AB和BC的材料、长度相同,AB的横截面积小,电阻较大;根据图像, 电阻串联,串联电路中,电流处处相等,AB不符合题意;C符合题意,D不符合题意。
故答案为:C.
在串联电路中,电流处处相等。
10.C
A、 作用在点的力为动力,O为支点,BO小于AO,图中的是一个费力杠杆,A错误
B、质量越大,压力越大,电阻越小,电流表示数越大,所以 质量显示表是用电流表改装而成的,B错误C、正确,D错误
综上选C
根据杠杆的分类、欧姆定律以及电路动态分析判识选项
1、杠杆的分类:平衡条件为动力*动力臂=阻力*阻力臂,当动力臂较小时,动力较大所以是一个费力杠杆
2、欧姆定律以及电路动态分析:质量越大,压力越大,电阻越小,电流表示数越大,所以质量显示表是用电流表改装而成的
11.B
12.A
13.D
洗衣和烘干均能独立进行 ,所以电动机和加热机属于并联,且各支路上具有单独的开关,控制电路的开闭,D正确,ABC错误;
综上选D。
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,开关在干路上控制整个电路的通断,开关在支路上控制单个支路的通断;家庭、公共场所的电路为并联电路。
14.B,D
15.B,D
16.A,B
17.220;串联;电流
18.用电器;负;绝缘体
(1)蓄电池消耗电能,相当于用电器。
(2)橡胶棒带负电,干毛巾与橡胶棒相互排斥,说明毛巾也带负电。
(3)此现象说明干毛巾不容易导电,是绝缘体。
(1)电池供电时是电源,充电时则为用电器;
(2)毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
19.增大(增加);热传递
20.汽油机;做功;30
该内燃机具有火花塞,属于汽油机,火花塞点燃,活塞下移,内能转化为机械能, 属于做功冲程,飞轮转速为3600r/min =60r/s,所以1s完成做功30次.
综上 第1空、 汽油机; 第2空、做功; 第3空、30.
1、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;
2、热机转速和做功的关系,热机转2次,对应一次做功,对应四个冲程。
21.220;并联;小
我国家庭电路电压为220V;家中使用的各类用电器互不影响,它们之间是并联的;家庭电路中,同时工作的用电器越多,横截面积越大,电路中的总电阻就越小。
故答案为:220;并联;小。
家庭电路的电压是220V,各用电器要并联使用,电阻并联时总电阻减小。
22.开关;减弱
电磁继电器是利用电磁铁控制衔铁的吸下或弹起从而控制工作电路的通断,相当于开关。
电磁铁的磁性与通过电磁铁的电流大小有关,当控制电路的电流减小时,电磁铁的磁性将会减弱。
电磁继电器是利用电磁铁控制电路通断的开关;电磁铁中的电流减小,磁性减弱。
23.(1)
(2)
(3)
(1)根据图像,右侧圆中的电表和L2串联连接,是电流表;中间电表和灯泡并联,是电压表,如图;
(2)根据图像,各元件顺次连接,是串联电路,依次画出对应的元件符号,如图
;
(3)根据电路连接要求:两灯并联,电流表测灯L1的电流,与L1串联,电流约为0.4A,连接电流表的0~0.6A量程,接线柱正入负出,开关控制整个电路,在干路上,如图
。
(1)电压表和所测量的位置并联,电流表和用电器串联;
(2)根据各元件连接方式和位置,画出电路图;
(3)用电器并联,在不同支路上,电流表和所测量的位置串联,接线柱正入负出,根据电流选择量程,开关在干路上,控制整个电路。
24.
25.相等;电阻;电流;高度差;转换;控制变量
(1)图甲是串联电路,通过两电热丝的电流相等;图甲的变量为电阻,所以探究的电流通过导体产生的热量与导体电阻的关系。
(2)图乙变量为电流,其余因素相同,故探究电流通过导体产生的热量与电流的关系。
(3)通过观察U形管中液面的高度差来比较各容器中电热丝产生热量的多少的,该方法为转换法,同时还用到了控制变量法。
综上 第1空、相等; 第2空、电阻; 第3空、电流; 第4空、高度差; 第5空、转换; 第6空、控制变量法。
1、探究电流的热效应:原理为焦耳定律Q=I2Rt,所以产热量和电阻成正比,和电流的平方成正比,实验中通过液面高度差的变化作为观察指标转化为电流的产热量。
2、转换法:在物理实验中,某些物理量(内能、电能)难以直接观察,需要转换成容易观察的指标进行测量,如本题中热能的大小难以直接测量,所以需要通过 液面高度差的变化进行测量;控制变量法:在物理实验中,存在多个影响因素共同决定某个物理量,如电流的热效应的影响因素有:电阻和电流。在探究某个单一变量对物理量的影响时,需要控制其余变量相同,如探究 导体的发热量可能与导体的电阻的关系时,需要电流相同,故选择串联电路。
26.(1)铁圈
(2)质量;相同
(3)大于;煤油
(4)水;比热容
(1)安装试验仪器,要遵循自上而下的顺序进行安装,所以首先固定铁圈;
综上 第1空、 铁圈;
(2) 比较水和煤油两种液体的吸热性能 的原理为Q=cmΔt,变量为c,所以质量相同,使用相同的加热装置加热相同时间是为了让试管吸收相同的热量;
综上 第1空、质量; 第2空、相同;
(3) 当水和煤油升高相同的温度,水加热时间长,试管中的水吸收的热量 大于煤油; 吸收相同热量时,试管中的 煤油升温较快;
综上 第1空、 大于;第2空、煤油 ;
(4)水的比热容大,所以选择水作为保温物质;
综上 第1空、水; 第2空、比热容。
探究不同物质吸热:原理为Q=cmΔt,在控制材料不同的前提下,保证质量、吸收热量相同,根据加热时间代表物体吸收热量的多少(加热时间越长表明吸收热量越大),当加热时间相同时,温度变化少,物质的比热容大(吸热能力强);加热时间过长,表明吸收热量较大,所以水的质量较多或者初温较低,或者没有加盖三种原因。
27.(1)电流表的示数;转换法
(2)长度
(3)b、d
(4)并联
1)该实验是通过观察 电流表示数间接地比较电阻丝电阻的大小,该方法为转换法;
综上第1空为电流表的示数;第2空为转换法
2)电阻丝b、c 除长度不同,其余因素均相同,所以 探究电阻大小跟导体的长度是否有关 ;
综上 第1空为长度
3)电阻丝b、d除横截面积不同,其余因素均相同,所以 探究电阻大小跟导体的横截面积是否有关 ;
综上 第1空为b、d
4)将电阻丝并联可以视作改变横截面积,所以为并联。
综上 第1空为并联
根据转换法、控制变量法、电阻的影像因素填空
1、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,如本题中电阻的大小难以直接测量,所以需要通过电流表进行测量;控制变量法:
2、在物理实验中,存在多个影响因素共同决定某个物理量,如电阻的影响因素有:材料、电阻丝的长度、横截面积。在探究某个单一变量对物理量的影响时,需要控制其余变量相同,如探究 导体的电阻可能与导体的横截面积的关系时,需要控制材料、电阻丝的长度相同。
28.;暗;小灯泡断路;2.2;小于;A;0.5
29.(1)解: 由电路图可知,灯泡与电阻并联,电流表测干路电流,
额定电压下灯泡正常发光,并联电路中各支路两端的电压相等,
电源的电压,
由可得,通过灯泡的电流:,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,通过电阻的电流:,
电阻的电功率:;
答:电阻的电功率为;
(2)解: 通电,电阻产生的热量:。
答:通电,电阻产生的热量为。
1)并联电路用电器电压相等, 电源的电压,并联电路总电流为支路电流之和,根据欧姆定律U=IR计算灯泡的电流IL, 所以,通过电阻的电流:, 所以电阻R的电功率P=UIR
2)根据电功公式W=Pt可知 通电,电阻产生的热量
30.(1)解:由题可知,水的体积为 0.8L,根据密度公式m=ρv= 1.0×103kg/m3 ×0.8×10-3m3=0.8kg,水的初始温度为20℃,沸腾时水的温度为100℃,根据Q=cmΔt可知水吸收的热量Q= 4.2×103J/(kg·℃) ×0.8kg×80℃=2.688×105J
(2)解:加热功率为800W,根据可知R==60.5Ω,所以R0=60.5Ω-20.5Ω=40Ω,所以保温挡位的电阻为880Ω,根据P=U2/R可计算P保温==55W
(3)解:水煮沸的时间为2.688×105J/0.8/800w=420s=7min,“红茶高浓度煮茶"时间为5min,加热功率为800W,根据W=Pt可知W=800W×300s=2.4×105J,保温时间为为15min-7min-5min=3min,所以保温消耗的电能为Q=Pt=55W×180s=9900J,所以总消耗为2.688×105J/0.8+2.4×105J+9900J=5.859×105J
(1)热量的计算:公式为Q=cmΔt,题目中水的质量根据密度公式m=ρv,水的体积为0.8L,据此计算水的质量,水的温度变化量为80℃,据此计算水吸收的热量。
(2)据题可知,水加热功率为800W,根据可计算加热功率时总电阻值,进而计算定值电阻R0,结合电功率公式计算保温功率。
(3)结合题目可知,水吸收的热量于为加热水释放的热量的比值为0.8,根据W=Pt计算加热水的时间,加热茶叶的时间,进而计算保温茶叶的时间,结合(2)计算保温功率,计算保温释放的热量,据此计算总热量。
31.(1)12V;(2)0.6A;(3)12Ω