九年级物理综合质量评价
(考试时间:70分钟 满分:90分 得分:________)
一、选择题(本题共12小题,每小题3分,共36分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1.在一个电源两端接有两个灯泡,用电流表测得通过这两个灯泡的电流相同,则这两个灯泡的连接方式是( )
A.可能串联,也可能并联
B.一定是并联
C.一定是串联
D.条件不足,无法判断
2.某无人机动力系统的核心部件是电动机,下列实验中能说明电动机工作原理的是( )
3.火箭发射时,燃料燃烧获得的能量使其加速升空,与该过程能量转化形式相同的是( )
A.汽油机做功冲程 B.钻木取火过程
C.水力发电过程 D.物体上抛过程
4.对于欧姆定律的理解,下列相关说法中正确的是( )
A.通过导体的电流越小,导体的电阻就越大
B.导体两端的电压与导体的电阻成正比
C.导体两端的电压大小,由通过导体的电流来决定
D.导体中的电流与导体两端电压成正比,与导体电阻成反比
5.冬至时节煮饺子,小明发现其中蕴含了很多物理知识。下列说法正确的是( )
A.冷冻饺子中的分子不运动
B.冷冻饺子升温过程中内能不变
C.煮熟的饺子香气四溢是扩散现象
D.煮熟的饺子冷却是通过做功的方式改变内能
6.如图所示电路,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P向右移动时,下列说法正确的是( )
A.电流表的示数不变,电压表的示数不变
B.电流表的示数变小,电压表的示数变大
C.电流表的示数不变,电压表的示数变大
D.电流表的示数变小,电压表的示数不变
7.如图所示电路,开关S闭合,灯泡L1和L2均发光。若它们的阻值不同,忽略温度对电阻的影响,下列说法不正确的是( )
A.通过A、B两点的电流不相等
B.L1和L2两端的电压相等
C.L1和L2的实际功率不相等
D.若L1断路,则L2不会发光
8.把100 ℃的铁块投入质量为m1、温度为20 ℃的水中,热平衡后温度为40 ℃。把另一块100 ℃的同样的铁块投入质量为m2、温度为20 ℃ 的水中,热平衡后温度为60 ℃。如果把同样100 ℃的铁块投入质量为(m1+m2)、温度为20 ℃的水中,热平衡后温度为( )
A.50 ℃ B.48 ℃ C.36 ℃ D.32 ℃
9.两定值电阻甲、乙中的电流与电压关系如图,现将甲和乙并联后接在电压恒为6 V的电源两端。下列分析正确的是( )
A.通过甲的电流为1.2 A
B.甲消耗的电功率为3.6 W
C.甲1 min消耗的电能为432 J
D.整个电路消耗的电功率为9.6 W
10.如图,电源电压为3 V且保持不变,小灯泡L规格“3 V 0.9 W”,滑动变阻器规格是“20 Ω 1 A”,电流表量程为0~3 A。不考虑灯丝电阻变化,在保证各元件安全情况下,下列说法正确的是( )
A.小灯泡正常发光时的阻值为RL=20 Ω
B.小灯泡正常发光1 min时消耗的电能为5.4 J
C.保持开关S1始终闭合,调节电路,使电路中的电流最小,则最小电流为0.45 A
D.保持开关S1始终闭合,调节电路,使电路消耗的功率最大,则最大功率为3.9 W
11.如图甲的电路中,电源电压保持不变,R0为定值电阻,闭合开关S,滑动变阻器滑P从a端移到b端,电压表和电流表的示数变化图像如图乙。下列说法正确的是( )
A.定值电阻R0的阻值是 20 Ω
B.电源电压为12 V
C.滑动变阻器的最大阻值10 Ω
D.当电流表示数是0.6 A时,滑动变阻器接入电路电阻为 5 Ω
12.如图,电源电压18 V保持不变,电流表量程是0~0.6 A,电压表量程是0~15 V,滑动变阻器标有“100 Ω 1 A”,小灯泡上标有“6 V 3 W”字样。要求:开关闭合后两个电表的示数均不超过所选量程,且灯泡两端电压不允许超过额定电压(灯丝电阻不变)。则下列说法正确的是( )
A.滑动变阻器的滑片向左移动时,电流表和电压表示数都变大
B.滑动变阻器允许调节的范围是24~60 Ω
C.该电路的最大功率为10.8 W
D.电压表示数变化范围是0~15 V
二、填空题(本题共9小题,每空1分,共22分)
13.岷江流经的地域广,且水量较大。大量的水蒸发时需要 (选填“吸热”或“放热”),且水的 大,从而可以很好地调节两岸的湿度和气温。
14.给电动汽车充电时,电动汽车上的锂离子电池相当于电路中的 ;汽车在转弯前,要拨动方向盘旁的转向拨杆打开转向灯,这根拨杆的作用相当于电路中的 。
15.如图为一款“智能照明灯”的电路,其控制电路中,电源电压恒定,R1为可变电阻,R2为光敏电阻,其阻值随光照强度变化而变化。白天光照强,衔铁被吸下,受控电路断开;天逐渐变暗,R2的阻值随光照强度变小而 ,衔铁被释放,灯L发光。若要使灯L工作时间变短,可以 (选填“增大”或“减小”)R1或 。
16.如图所示,当将开关闭合后,两只电流表A1和A2的示数分别为0.18 A 和0.39 A,那么通过电灯泡L1和L2的电流分别为 A和 A。
17.如图是某电吹风内部电路的简化图,用一个量程合适的电流表与电吹风串联接入家庭电路中。当只闭合开关 时吹冷风;再闭合另一开关吹热风。与吹冷风时相比,电流表的示数变化了4.4 A,则电热丝阻值为 Ω,此时电热丝的电功率为 W。
18.如图是探究焦耳定律的实验装置,其中R1=5 Ω,R2=R3=10 Ω。只闭合S1可以探究电流产生的热量与 的关系,若电路中的电流为0.1 A,通电10 min电阻R1产生的热量为 J。闭合S1和S2,通过R1的电流是R2的2倍,左侧U形管内液柱的高度差比右侧更大,这说明 (选填“电流”或“电阻”)对产生热量的多少影响更大。
19.某台四冲程汽油机工作时曲轴转速是1 200 r/min,此汽油机每秒钟完成 个做功冲程。在某次工作时消耗了0.5 kg的汽油,这些汽油完全燃烧放出 J的热量。(汽油的热值是4.6×107 J/kg)
20.如图甲电路,电流表A1的量程为0~3 A,A2的量程为0~0.6 A,闭合开关S,电压表V示数为 12 V,小灯泡正常发光。在电路安全的情况下最大范围调节滑动变阻器R的滑片,电流表A1示数与R连入的阻值的关系图像如图乙。则小灯泡的额定功率为 W,滑动变阻器R连入电路的最小阻值为 Ω;当滑动变阻器的滑片置于中点时,电流表A1的示数为 A。
21.如图所示电路,电源电压不变,滑动变阻器的规格为“30 Ω 2 A”,L1标有“10 V 5 W”,L2标有“15 V 15 W”。当只闭合S,滑动变阻器接入电路电阻为10 Ω时,L1正常发光,则电源电压为 V;当闭合全部开关,滑片P置于中点,通电1 min,整个电路产生的热量为 J。(不考虑灯的电阻受温度影响)
三、作图题(本题共2小题,每小题3分,共6分)
22.如图,请在两个虚线框内填入“电源”和“电流表”的符号,使开关都闭合时两灯均能工作。
23.在图中的○里填上适当的电表符号,使两个电阻R1、R2成为并联电路。
四、创新设计与实验探究题(本题共2小题,连线1分,其余每空1分,共13分)
24.如图甲是小明测量未知电阻Rx(阻值约为5 Ω)的实验电路,滑动变阻器“30 Ω 1 A”,电源电压3 V。
(1)图甲电路有一根导线连接错误,请你在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线画出正确的电路。
(2)检查电路无误后,闭合开关,发现电流表无示数而电压表有示数,出现这一现象的原因可能是 ,排除故障后闭合开关电流表示数为 0.4 A,电压表示数如图乙,则Rx= Ω;接下来他移动滑动变阻器的滑片,测出多组电压、电流数值,这样做的目的是 。
(3)完成实验后,小明还想继续探究电流与电阻的关系,找来了10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω、30 Ω的五个定值电阻,在保证电路各元件安全的情况下,要想完成五次实验,小明应控制定值电阻两端电压最小为 V;在探究电流与电阻关系的实验中,滑动变阻器的作用是 。
25.小聪在做“探究串联电路的电压特点”的实验,他按照如图甲的电路图进行实验,为了测量电压,他按照实验操作规范将一个电压表先后并联在ab、bc、ac两端。
序号 Uab/V Ubc/V Uac/V
1 3 3 6
2 1.5 1.5 3
3 3.5 6
(1)小聪为了防止偶然因素带来的影响,决定采用以下两种方案,进行多次实验:方案一:改变电源电压;方案二:改变小灯泡规格。小聪将自己所测的三组数据记录在表中,分析表中数据可知,与第一次实验对比,第二次实验是采用方案 进行的。
(2)在第三次实验时,灯L2两端的电压如图乙,灯L2两端电压为 V,由表中的数据可知,串联电路两端的电压 各部分电路两端电压的总和。
(3)小聪对照图甲的实验设计后认为:用一个电压表分别测ab以及bc之间的电压时,需要将电压表进行改接,为了不反复拆接电压表,优化实验过程。于是,他设计如图丙的电路,他的思路:只闭合开关S和S1,电压表测L1两端电压,只闭合开关S和S2,电压表就可以测L2两端电压。这种设计思路是 (选填“正确”或“错误”)的,因为 。
(4)小聪为了避免不断更换实验器材和改接电压表的麻烦,他选择将其中一个小灯泡换成滑动变阻器,又设计如图丁的电路。连接好电路后,小聪向右移滑动变阻器的滑片,小灯泡亮度将 。小聪按照实验规范正确地进行实验并记录数据,多次实验后发现,电压表V的示数总是比电压表V1和电压表V2的示数之和略大一点,则可能的原因是 。
五、综合运用与计算题(本题共2小题,第26小题6分,第27小题7分,共13分。解答时要求有必要的文字说明、公式和计算过程,只写结果不得分)
26. 如图为两挡位电热水壶的简化电路原理图,S1为温控开关,当水沸腾时会自动断开。R1和R2为加热定值电阻,R1=44 Ω,保温挡的功率为110 W。
(1)求加热时R1的电功率;
(2)求在加热挡工作时电路的总电流;
(3)某次烧水电热水壶将水加热至沸腾耗时5 min,自动跳转至保温挡工作5 min,求在这10 min内电热水壶消耗的电能。
27. 如图所示,电源电压恒定不变。电流表量程0~3 A,电压表量程0~15 V,滑动变阻器R3标有“40 Ω 1 A”字样,已知R1阻值为30 Ω。当滑片P置于最左端,开关S置于1时,电流表示数为0.8 A;当滑片P置于中点,开关S先后置于1、 2时,电流表示数之比为4∶5。
(1)求电源电压;
(2)求电阻R2的阻值;
(3)当S置于2时,在保证电路安全的前提下,求整个电路的最小电功率。
=0.8 A×30 Ω=24 V;九年级物理综合质量评价
(考试时间:70分钟 满分:90分 得分:________)
一、选择题(本题共12小题,每小题3分,共36分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1.在一个电源两端接有两个灯泡,用电流表测得通过这两个灯泡的电流相同,则这两个灯泡的连接方式是(A)
A.可能串联,也可能并联
B.一定是并联
C.一定是串联
D.条件不足,无法判断
2.某无人机动力系统的核心部件是电动机,下列实验中能说明电动机工作原理的是(D)
3.火箭发射时,燃料燃烧获得的能量使其加速升空,与该过程能量转化形式相同的是(A)
A.汽油机做功冲程 B.钻木取火过程
C.水力发电过程 D.物体上抛过程
4.对于欧姆定律的理解,下列相关说法中正确的是(D)
A.通过导体的电流越小,导体的电阻就越大
B.导体两端的电压与导体的电阻成正比
C.导体两端的电压大小,由通过导体的电流来决定
D.导体中的电流与导体两端电压成正比,与导体电阻成反比
5.冬至时节煮饺子,小明发现其中蕴含了很多物理知识。下列说法正确的是(C)
A.冷冻饺子中的分子不运动
B.冷冻饺子升温过程中内能不变
C.煮熟的饺子香气四溢是扩散现象
D.煮熟的饺子冷却是通过做功的方式改变内能
6.如图所示电路,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P向右移动时,下列说法正确的是(A)
A.电流表的示数不变,电压表的示数不变
B.电流表的示数变小,电压表的示数变大
C.电流表的示数不变,电压表的示数变大
D.电流表的示数变小,电压表的示数不变
7.如图所示电路,开关S闭合,灯泡L1和L2均发光。若它们的阻值不同,忽略温度对电阻的影响,下列说法不正确的是(D)
A.通过A、B两点的电流不相等
B.L1和L2两端的电压相等
C.L1和L2的实际功率不相等
D.若L1断路,则L2不会发光
8.把100 ℃的铁块投入质量为m1、温度为20 ℃的水中,热平衡后温度为40 ℃。把另一块100 ℃的同样的铁块投入质量为m2、温度为20 ℃ 的水中,热平衡后温度为60 ℃。如果把同样100 ℃的铁块投入质量为(m1+m2)、温度为20 ℃的水中,热平衡后温度为(C)
A.50 ℃ B.48 ℃ C.36 ℃ D.32 ℃
9.两定值电阻甲、乙中的电流与电压关系如图,现将甲和乙并联后接在电压恒为6 V的电源两端。下列分析正确的是( B )
A.通过甲的电流为1.2 A
B.甲消耗的电功率为3.6 W
C.甲1 min消耗的电能为432 J
D.整个电路消耗的电功率为9.6 W
10.如图,电源电压为3 V且保持不变,小灯泡L规格“3 V 0.9 W”,滑动变阻器规格是“20 Ω 1 A”,电流表量程为0~3 A。不考虑灯丝电阻变化,在保证各元件安全情况下,下列说法正确的是(D)
A.小灯泡正常发光时的阻值为RL=20 Ω
B.小灯泡正常发光1 min时消耗的电能为5.4 J
C.保持开关S1始终闭合,调节电路,使电路中的电流最小,则最小电流为0.45 A
D.保持开关S1始终闭合,调节电路,使电路消耗的功率最大,则最大功率为3.9 W
11.如图甲的电路中,电源电压保持不变,R0为定值电阻,闭合开关S,滑动变阻器滑P从a端移到b端,电压表和电流表的示数变化图像如图乙。下列说法正确的是(D)
A.定值电阻R0的阻值是 20 Ω
B.电源电压为12 V
C.滑动变阻器的最大阻值10 Ω
D.当电流表示数是0.6 A时,滑动变阻器接入电路电阻为 5 Ω
12.如图,电源电压18 V保持不变,电流表量程是0~0.6 A,电压表量程是0~15 V,滑动变阻器标有“100 Ω 1 A”,小灯泡上标有“6 V 3 W”字样。要求:开关闭合后两个电表的示数均不超过所选量程,且灯泡两端电压不允许超过额定电压(灯丝电阻不变)。则下列说法正确的是(B)
A.滑动变阻器的滑片向左移动时,电流表和电压表示数都变大
B.滑动变阻器允许调节的范围是24~60 Ω
C.该电路的最大功率为10.8 W
D.电压表示数变化范围是0~15 V
二、填空题(本题共9小题,每空1分,共22分)
13.岷江流经的地域广,且水量较大。大量的水蒸发时需要吸热(选填“吸热”或“放热”),且水的比热容大,从而可以很好地调节两岸的湿度和气温。
14.给电动汽车充电时,电动汽车上的锂离子电池相当于电路中的用电器;汽车在转弯前,要拨动方向盘旁的转向拨杆打开转向灯,这根拨杆的作用相当于电路中的开关。
15.如图为一款“智能照明灯”的电路,其控制电路中,电源电压恒定,R1为可变电阻,R2为光敏电阻,其阻值随光照强度变化而变化。白天光照强,衔铁被吸下,受控电路断开;天逐渐变暗,R2的阻值随光照强度变小而增大,衔铁被释放,灯L发光。若要使灯L工作时间变短,可以减小(选填“增大”或“减小”)R1或增大电源电压(合理即可)。
16.如图所示,当将开关闭合后,两只电流表A1和A2的示数分别为0.18 A 和0.39 A,那么通过电灯泡L1和L2的电流分别为0.18A和0.21A。
17.如图是某电吹风内部电路的简化图,用一个量程合适的电流表与电吹风串联接入家庭电路中。当只闭合开关S1时吹冷风;再闭合另一开关吹热风。与吹冷风时相比,电流表的示数变化了4.4 A,则电热丝阻值为50Ω,此时电热丝的电功率为968W。
18.如图是探究焦耳定律的实验装置,其中R1=5 Ω,R2=R3=10 Ω。只闭合S1可以探究电流产生的热量与电阻的关系,若电路中的电流为0.1 A,通电10 min电阻R1产生的热量为30J。闭合S1和S2,通过R1的电流是R2的2倍,左侧U形管内液柱的高度差比右侧更大,这说明电流(选填“电流”或“电阻”)对产生热量的多少影响更大。
19.某台四冲程汽油机工作时曲轴转速是1 200 r/min,此汽油机每秒钟完成10个做功冲程。在某次工作时消耗了0.5 kg的汽油,这些汽油完全燃烧放出2.3×107J的热量。(汽油的热值是4.6×107 J/kg)
20.如图甲电路,电流表A1的量程为0~3 A,A2的量程为0~0.6 A,闭合开关S,电压表V示数为 12 V,小灯泡正常发光。在电路安全的情况下最大范围调节滑动变阻器R的滑片,电流表A1示数与R连入的阻值的关系图像如图乙。则小灯泡的额定功率为14.4W,滑动变阻器R连入电路的最小阻值为20Ω;当滑动变阻器的滑片置于中点时,电流表A1的示数为1.6A。
21.如图所示电路,电源电压不变,滑动变阻器的规格为“30 Ω 2 A”,L1标有“10 V 5 W”,L2标有“15 V 15 W”。当只闭合S,滑动变阻器接入电路电阻为10 Ω时,L1正常发光,则电源电压为15V;当闭合全部开关,滑片P置于中点,通电1 min,整个电路产生的热量为1 800J。(不考虑灯的电阻受温度影响)
三、作图题(本题共2小题,每小题3分,共6分)
22.如图,请在两个虚线框内填入“电源”和“电流表”的符号,使开关都闭合时两灯均能工作。
23.在图中的○里填上适当的电表符号,使两个电阻R1、R2成为并联电路。
四、创新设计与实验探究题(本题共2小题,连线1分,其余每空1分,共13分)
24.如图甲是小明测量未知电阻Rx(阻值约为5 Ω)的实验电路,滑动变阻器“30 Ω 1 A”,电源电压3 V。
(1)图甲电路有一根导线连接错误,请你在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线画出正确的电路。(如图所示)
(2)检查电路无误后,闭合开关,发现电流表无示数而电压表有示数,出现这一现象的原因可能是电阻Rx开路,排除故障后闭合开关电流表示数为 0.4 A,电压表示数如图乙,则Rx=5.5 Ω;接下来他移动滑动变阻器的滑片,测出多组电压、电流数值,这样做的目的是多次测量求平均值,减小误差。
(3)完成实验后,小明还想继续探究电流与电阻的关系,找来了10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω、30 Ω的五个定值电阻,在保证电路各元件安全的情况下,要想完成五次实验,小明应控制定值电阻两端电压最小为1.5 V;在探究电流与电阻关系的实验中,滑动变阻器的作用是使电压表的示数保持不变。
25.小聪在做“探究串联电路的电压特点”的实验,他按照如图甲的电路图进行实验,为了测量电压,他按照实验操作规范将一个电压表先后并联在ab、bc、ac两端。
序号 Uab/V Ubc/V Uac/V
1 3 3 6
2 1.5 1.5 3
3 3.5 6
(1)小聪为了防止偶然因素带来的影响,决定采用以下两种方案,进行多次实验:方案一:改变电源电压;方案二:改变小灯泡规格。小聪将自己所测的三组数据记录在表中,分析表中数据可知,与第一次实验对比,第二次实验是采用方案一进行的。
(2)在第三次实验时,灯L2两端的电压如图乙,灯L2两端电压为2.5V,由表中的数据可知,串联电路两端的电压等于各部分电路两端电压的总和。
(3)小聪对照图甲的实验设计后认为:用一个电压表分别测ab以及bc之间的电压时,需要将电压表进行改接,为了不反复拆接电压表,优化实验过程。于是,他设计如图丙的电路,他的思路:只闭合开关S和S1,电压表测L1两端电压,只闭合开关S和S2,电压表就可以测L2两端电压。这种设计思路是错误(选填“正确”或“错误”)的,因为电压表正负接线柱会接反。
(4)小聪为了避免不断更换实验器材和改接电压表的麻烦,他选择将其中一个小灯泡换成滑动变阻器,又设计如图丁的电路。连接好电路后,小聪向右移滑动变阻器的滑片,小灯泡亮度将变暗。小聪按照实验规范正确地进行实验并记录数据,多次实验后发现,电压表V的示数总是比电压表V1和电压表V2的示数之和略大一点,则可能的原因是导线有电阻,会分担部分电压。
五、综合运用与计算题(本题共2小题,第26小题6分,第27小题7分,共13分。解答时要求有必要的文字说明、公式和计算过程,只写结果不得分)
26. 如图为两挡位电热水壶的简化电路原理图,S1为温控开关,当水沸腾时会自动断开。R1和R2为加热定值电阻,R1=44 Ω,保温挡的功率为110 W。
(1)求加热时R1的电功率;
(2)求在加热挡工作时电路的总电流;
(3)某次烧水电热水壶将水加热至沸腾耗时5 min,自动跳转至保温挡工作5 min,求在这10 min内电热水壶消耗的电能。
解:(1)加热时,R1和R2并联,则R1的电功率:
PR1===1 100 W;
(2)根据P=可知,当只闭合开关S时,为保温挡,则电阻R2的阻值:R2===440 Ω,
在加热挡工作时电路的总电流:
I并=+=+=5.5 A;
(3)加热5 min电热水壶消耗的电能:
W加热=UI并t=220 V×5.5 A×5×60 s=3.63×105 J,
保温5 min电热水壶消耗的电能:
W保温=P保t=110 W×5×60 s=3.3×104 J,
在这10 min内电热水壶消耗的电能:
W=W加热+W保温=3.63×105 J+3.3×104 J=3.96×105 J。
27. 如图所示,电源电压恒定不变。电流表量程0~3 A,电压表量程0~15 V,滑动变阻器R3标有“40 Ω 1 A”字样,已知R1阻值为30 Ω。当滑片P置于最左端,开关S置于1时,电流表示数为0.8 A;当滑片P置于中点,开关S先后置于1、 2时,电流表示数之比为4∶5。
(1)求电源电压;
(2)求电阻R2的阻值;
(3)当S置于2时,在保证电路安全的前提下,求整个电路的最小电功率。
解:(1)当滑片P置于最左端,开关S置于1时,电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流,由I=可得,电源的电压:U=I1R1=0.8 A×30 Ω=24 V;
(2)当滑片P置于中点,开关S置于1时,R1与R3串联,电流表测电路中的电流,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:
I2===0.48 A,
因电流表示数之比为4∶5,所以,开关S置于2时,电路中的电流:
I3=×I2=×0.48 A=0.6 A,
此时电路中的总电阻:R总3===40 Ω,
R2的阻值:R2=R总3-R3=40 Ω-×40 Ω=20 Ω;
(3)当S置于2时,R2与R3串联,电压表测R3两端的电压,电流表测电路中的电流,当电压表示数最大为15 V时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,电路消耗的功率最小,此时R2两端的电压:
U2=U-U最大=24 V-15 V=9 V,
电路中的最小电流:I小===0.45 A,
此时滑动变阻器接入电路中的阻值:
R滑=≈33.3 Ω<40 Ω,
整个电路的最小电功率:P小=UI小=24 V×0.45 A=10.8 W。