2016-2017学年鲁教版物理九年级上期末综合检测（解析版）

2016-2017学年九年级上物理期末综合检测
第十一～十五章
(60分钟　100分)
一、选择题(本大题共12小题,每小题3分,共36分)
1.用丝线悬挂a、b、c三个轻质的小球,其中任意两个靠近时都相互吸引,那么
(　　)
A.三个小球只有一个带电
B.三个小球都带电
C.三个小球中肯定有一个不带电,另外两个带同种电荷
D.三个小球中肯定有一个不带电,另外两个带异种电荷
【解析】选D。本题考查电荷性质的判断。已知a、b、c三个轻质的小球,其中任意两个靠近时都相互吸引,根据带电物体的性质“带同种电荷的物体相互排斥,带异种电荷的物体相互吸引”,可知a、b、c三个轻质的小球,肯定有一个小球不带电荷,所以有两个小球带异种电荷,一个小球不带电。故选D。
2.下列哪个物理量是决定导体电阻大小的因素之一(　　)
A.导体的长度
B.导体中的电流
C.导体两端的电压
D.导体实际消耗的电功率
【解析】选A。本题考查影响电阻大小的因素。电阻的大小跟导体的材料、长度、横截面积和温度有关,跟电压、电流和电功率无关,故选A。
3.如图是小明同学研究串联电路中电流、电压特点的实物连接图,当开关S闭合后,灯L1不亮,灯L2亮,电流表的指针明显偏转,电压表示数为电源电压,则故障原因可能是(　　)
A.L1灯丝断了
B.L1灯座两接线柱直接接通了
C.L2灯丝断了
D.L2灯座两接线柱直接接通了
【解析】选B。先分析电路,L1、L2是串联,电流表测的是电路中的电流,电压表测的是L2两端的电压,当S闭合后,L1不亮,L2亮,电路中有电流,此时电压表的示数是电源电压,根据串联电路中电压的特点,可知L1两端的电压为零,即L1出现了短路,故选B。
4.小明和同组同学利用如图所示的a、b两个电路进行“串联电路和并联电路的比较”的探究活动,在保持电源电压不变的条件下,他们所记录的实验结果如下。你认为其中不可能的是(　　)
A.在a电路中,当灯L1和L2都发光时,取下灯L1,灯L2将会熄灭
B.在a电路中再串联一个小电灯,接通电路后,灯L1和L2发光会变暗
C.在b电路中,当灯L1和灯L2都发光时,取下灯L1,灯L2将会熄灭
D.在b电路中,当灯L1和灯L2都发光时,取下灯L1,灯L2将不会熄灭
【解析】选C。a电路为串联电路,两用电器相互影响,用电器越多灯越暗,故A、B都对,b电路是并联电路,两用电器互不影响,故C项错。
5.温度一定时,关于导线的电阻,下列说法正确的是(　　)
A.铁导线的电阻一定比铜导线的电阻大
B.粗导线的电阻一定比细导线的电阻小
C.将一根导线拉长,其电阻一定变大
D.长短、粗细都相同的两根导线,电阻一定相同
【解析】选C。电阻的大小与导体的材料、长度和横截面积有关。A项只知材料,而不知长度和横截面积的关系,所以无法判断;B项只知粗细关系,而不知长度和材料,所以无法判断电阻大小;C项将一根导线拉长后,其材料不变,而横截面积变小,长度变大,所以电阻一定变大,故C正确;D项不知材料关系,故电阻不一定相同。
6.如图所示的电路中,电源两端的电压保持不变。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向右移动,下列说法正确的是(　　)
A.灯L变亮,电压表V1的示数不变
B.灯L变亮,电压表V2的示数变小
C.电流表A的示数变小,电压表V1的示数变大
D.电流表A的示数变小,电压表V2的示数变大
【解析】选D。由题图知L和R串联,V1测的是电源电压,V2测的是R两端电压。滑片P向右移动时,R的阻值变大,电路中的电流变小,灯泡两端电压变小,灯泡实际功率变小,亮度变暗,V2的示数变大,V1的示数仍为电源电压。故选D。
7.某高速公路收费站对过往的超载货车实施计重收费,小明同学结合所学的物理知识设计了如图所示的称重表原理图,对于小明同学的设计你认为(　　)
A.此设计可行,称重表由电流表改装
B.此设计可行,称重表由电压表改装
C.此设计不可行,当车辆越重时电路中电流越小
D.此设计不可行,电路中的R1没有作用
【解析】选A。由题图可知,电路中的滑动变阻器R与定值电阻R1串联,称重表相当于电流表,并与R、R1串联,当货车行驶到踏板上,滑动变阻器R的示数变小,电路中的电流变大,即称重表示数变大。
8.如图所示是某家用电热器内部电路结构示意图,其中R1、R2为加热电阻丝(R1>R2)。电阻丝有四种连接方式可使电热器提供不同的发热功率,其中发热功率最大的连接方式是(　　)
【解析】选D。共有四种连接方式,四个挡位,分别是电路中只有R1工作,电路中只有R2工作,两电阻丝串联,两电阻丝并联。两电阻丝串联时,功率最小;两电阻丝并联时,功率最大。故选D。
9.通过定值电阻甲、乙的电流与其两端电压关系图像如图所示。现将甲和乙并联后接在电压为3V的电源两端。下列分析正确的是(　　)
A.R甲∶R乙=2∶1　　　　
B.U甲∶U乙=2∶1
C.I甲∶I乙=2∶1
D.I乙∶I甲=2∶1
【解析】选C。本题考查图像分析及并联电路的电流、电压、电阻关系。首先根据图像取特殊点,再利用R=来计算甲、乙的阻值分别为5Ω、10Ω,所以R甲∶
R乙=1∶2,故A错;因为并联电路各支路两端的电压相等,所以U甲∶U乙=1∶1,故B错;电压相等时,电流与电阻成反比,所以I甲∶I乙=2∶1,故C正确、D错误。
10.实验室有甲、乙两只灯泡,甲标有“15
V　1.0
A”字样,乙标有“10
V　
0.5
A”字样。现把它们串联起来,则该串联电路两端允许加的最高电压为(不考虑温度对灯泡电阻的影响)(　　)
A.25
V
B.35
V
C.17.5
V
D.12.5
V
【解析】选C。本题考查电路安全问题。根据R=可得,甲、乙两灯泡的电阻分别为R1=15Ω,R2=20Ω。根据串联电路的电流特点,结合题中给定的两只灯泡的规格,为不损坏灯泡,电路中允许通过的最大电流为0.5A,所以串联电路两端允许加的最高电压U=I(R1+R2)=0.5A×(15Ω+20Ω)=17.5
V。
11.如图所示是研究电流热效应的部分实验电路,甲电阻丝的阻值小于乙电阻丝的阻值。比较通电后两根电阻丝各自两端的电压U甲、U乙以及它们在相同时间内分别产生的热量Q甲、Q乙的大小,下面关系中正确的是(　　)
A.U甲=U乙,Q甲=Q乙
B.U甲Q乙
C.U甲D.U甲>U乙,Q甲【解析】选C。根据题意可知,甲、乙串联,电流相等,即I甲=I乙,因R甲12.安全教育已越来越引起学校和社会各界的高度重视,我们要运用物理知识增强安全意识。下列说法不正确的是(　　)
A.雷雨天气里,不要在高大的树木下避雨
B.一旦发生电路起火或触电事故,应先切断电源再实施灭火或抢救工作
C.电饭锅用三脚插头和三孔插座,是为了利用三角形的稳定性和美观性
D.乘客站在铁路安全线以内等候列车,是非常危险的
【解析】选C。本题考查安全用电等知识。为了防止遭遇雷击,在雷雨天气里,不要在高大的树木下避雨。由于人的身体是导体,所以一旦发生电路起火或触电事故,不能用手去触摸电线,故应先切断电源再实施灭火或抢救工作。电饭锅用三脚插头和三孔插座,是为了使插入插座时外壳先接地线,拔出时外壳后脱离地线,防止人身触电。据压强与流速的关系可知,汽车快速行驶时,其内侧的空气流速大,压强小,其外侧的空气流速小,压强大,故人如果距离列车太近,外侧的大气压容易把人压向列车,造成危险事故。故选C。
二、填空题(本大题共8小题,每空1分,共18分)
13.如图所示的电路中,电源电压不变,S断开时,电灯L1正常发光。当S闭合时,电灯L1__________(选填“能”或“不能”)正常发光,图中电流表的示数将__________(选填“增大”“减小”或“不变”),电压表的示数将______________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
【解析】S断开时,电路中只有L1,两端的电压是电源电压,当S闭合时,L1、L2并联,此时L1两端的电压不变,通过它的电流也不变,所以它仍能正常发光。而电流表是测得通过L1和L2的总电流,它的示数会变大,电压表的示数不变。
答案：能　增大　不变
14.如图甲所示,R′是滑动变阻器,R是定值电阻,电源电压恒定。当滑片P向下滑动时,电流表示数将______(选填“变大”“变小”或“不变”)。小军根据此电路设计一种自动测高仪如图乙,要求：身高越高,仪表示数越大(指针右偏),他应把_________(选填“电流表”或“电压表”)改装为测高计。
【解析】本题利用了串联电路的电流、电压特点和欧姆定律分析动态电路问题。由电路图可知,电阻R和滑动变阻器R′是串联的,电压表测量滑动变阻器R′两端的电压。当滑片P向下滑动时,R′连入电路的电阻变小,电路中电流变大,电流表示数将变大。如果将该电路设计成测高仪时,身高越高,R′接入电路中电阻越大,其两端电压越大,所以将电压表改成测高计时,符合身高越高,仪表示数越大的要求。
答案：变大　电压表
15.铭牌上标有“220
V　11
W”的节能灯,正常工作时的电流为________A,若它每天正常工作2
h,那么一个月消耗的电能是________kW·h
(一个月按30天计算)。
【解析】本题考查电功率、电能。根据P=UI得,I===0.05
A。消耗的电能W=Pt=0.011
kW×2
h×30=0.66
kW·h。
答案：0.05　0.66
16.手机是我们最常用的通讯工具,手机使用的是可充电电池,电池上标有“电压”和“容量”两个重要参数。容量的单位通常为“毫安时”(符号mA·h)。小强同学的爸爸使用的可充电电池所标的电压是3.6
V,容量是1
500
mA·h,这种电池一次充电最多可储存的能量为________J。使用该手机充满电一次能够持续通话的实际时间可长达5
h,则该手机在通话状态的放电功率为________W。
【解析】本题考查电能和功率的综合知识。容量的单位是“毫安时”(符号mA·h),由单位可知容量的计算应该是Q=It=1
500
mA·h=1.5
A·h=1.5×3
600
A·s=
5
400
A·s。根据电能公式W=UIt=3.6
V×5
400
A·s=19
440
J。根据电功率计算公式：P===1.08
W。
答案：19
440　1.08
17.如图甲所示电路,当开关S闭合后,电流表的指针偏转如图乙所示,其中a电流表测量的是通过________(选填“电源”“L1”或“L2”)的电流,通过L2的电流为________A。
【解析】本题主要考查电流表的读数、使用以及并联电路电流的特点,注意读数时要先确定量程和分度值。由电路图可知,a电流表与灯L1串联,所以a电流表测量的是通过L1的电流。b电流表在干路中,测的是干路中电流,所以b电流表的示数一定比a电流表示数大,但指针偏转角度却比a电流表小,所以a电流表选用的量程是0～0.6
A,b电流表选用的量程是0～3
A。因此,a电流表的示数是
0.3
A,b电流表的读数应为1.2
A。根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知,通过灯L2的电流是1.2
A-0.3
A=0.9
A。
答案：L1　0.9
18.小明在探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”时,将记录整理的实验数据绘制成如图所示U-I关系图像,则甲、乙两个电阻串联后总电阻是__________Ω;这两个电阻并联后接在6V电源上,干路中的电流为__________A。
【解析】图像中横坐标表示电流,纵坐标表示电压,当电压为3V时,I甲=0.3A,I乙=0.6A,故R甲===10Ω,R乙===5Ω,甲、乙两个电阻串联后总电阻是
10Ω+5Ω=15Ω;并联后接在6V电源上,I并=+=+=1.8A。
答案：15　1.8
19.如图所示,电源电压是6
V且不变,S闭合后电压表示数为2
V,则灯L1两端的电压为________V;灯L1和灯L2中电阻较大的是__________,通过灯L1和灯L2的电流关系是__________(选填“L1大”“L2大”或“一样大”)。
【解析】本题考查欧姆定律和串联电路的特点。闭合开关S,灯L1和灯L2组成了一个串联电路,电压表测的是灯L2两端的电压,所以灯L1两端的电压为U1=U-U2=6V-2
V
=4
V;又因为串联电路中电流处处相等,所以通过灯L1和灯L2的电流是一样大;由欧姆定律和灯L1两端的电压大于灯L2两端的电压可知,灯L1电阻较大。
答案：4　L1　一样大
20.电子式电能表表盘上标有“220V　10(40)A”“3200imp/(kW·h)”等字样(imp表示电能表指示灯闪烁次数),将某用电器单独接在该电能表上,正常工作15min,电能表指示灯闪烁了800次,则该用电器在上述时间内消耗的电能是________kW·h,该用电器的电功率是________W。
【解析】本题考查电能和电功率。“3200imp/(kW·h)”表示每消耗1
kW·h的电能,电能表的指示灯闪烁3200次,电能表指示灯闪烁了800次消耗的电能W==0.25kW·h,该用电器的电功率P===1
kW=1000W。
答案：0.25　1000
三、作图题(5分)
21.请你根据图甲电路图,在图乙中连接好实物电路。
【解析】先分析两灯泡的连接方式以及开关的作用：L1、L2并联,S1在干路上,S2在L2支路上。根据电路图连接实物图时要按照一定的顺序进行,注意电路元件一一对应。
答案：如图所示
四、实验探究题(本大题共3小题,共22分)
22.(6分)为测量某个电阻的阻值,实验小组的同学采用了如图所示电路,电源为两节干电池。
(1)请你根据所给电路图把实物图连接完整。
(2)测量电阻原理的数学表达式是________________。
(3)如图是实验中的电压表,则它的读数是________。
(4)根据实验数据,作出了该电阻的电流随两端电压的变化图象。则该电阻的阻值是________Ω。
【解析】本题考查伏安法测电阻的实验探究。
(1)由题中实物图,变阻器上方接线柱没有连好,故可直接将电流表的那根导线接在变阻器上方任一接线柱上。
(2)伏安法测电阻的原理：R=。
(3)由题图可知：电压表所用量程为3
V,分度值是0.1
V,则电压表的示数为
2.3
V。
(4)由题中图象,任取一组电流、电压值即可计算出电阻的阻值：R===5Ω。
答案：(1)如图
(2)R=　(3)2.3V　(4)5
23.(8分)如图是晓雯“尝试改变电路中电流大小”的实验电路：
(1)请给晓雯提出两种能够改变电路中电流大小的方法：__________________,____________________;
(2)闭合开关后,如果电流表有示数,但小灯泡却不发光,此现象的原因可能是(写出一条即可)____________________________;
(3)晓雯想通过改进此电路来“测量小灯泡的电功率”。请帮她设计一个实验方案,要求：
①说明需要补充的器材：__________、__________;
②在虚线框中画出你设计的实验电路图;
③晓雯利用记录的电压和电流数据、画出了如图所示的I-U图线。请根据图线,写出一条有关结论：________________________________________________。
【解析】本题考查欧姆定律和伏安法测小灯泡的功率。(1)实验中改变电路中的电流的方法很多,比如换用不同的电阻丝,换用规格不同的小灯泡,改变电池的节数等。(2)闭合开关后,如果电流表有示数小灯泡却不发光,造成这种现象的原因可能有：电源电压太低,小灯泡短路,电阻丝的阻值太大,小灯泡的电阻太小等。(3)如果要将上述电路改进为伏安法测小灯泡功率的实验装置,应当添加的器材是电压表和滑动变阻器;设计电路图中应当将小灯泡和滑动变阻器串联,电压表和小灯泡并联。根据图中的I-U图线,可以看出：小灯泡两端的电压升高,通过小灯泡的电流随着变大;小灯泡两端的电压变大,小灯泡的电功率变大;小灯泡的电阻随着温度的升高而变大等。
答案：(1)换不同的电阻丝;换不同的小灯泡;改变电池的个数(换电源)(任选其二)
(2)电源电压过低;小灯泡电阻过小;小灯泡短路;电阻丝电阻过大(任选其一)
(3)①电压表　滑动变阻器
②如图
③随着电压的增大,电流也增大;电压(电流、温度)较小时,电流与电压成正比;电流与电压不成正比;随着电压(电流、温度)的增加,小灯泡的电阻变大(任选其一)
24.(8分)小明利用如图所示的实验装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”。甲、乙两瓶中装有质量与初温都相同的煤油,甲瓶中铜丝的电阻比乙瓶中镍铬合金丝的电阻小。
(1)实验中煤油吸热的多少是通过________________(选填“温度计示数的变化”或“加热时间”)来反映的。
(2)为了在较短的时间内达到明显的实验效果,小明选用煤油而不用水做实验,是因为煤油的比热容______(选填“大于”或“小于”)水的比热容。
(3)通电一定时间后,乙瓶中的温度计示数升高得快,由此得出的实验结论是
________________________________________________________。
(4)小明的实验过程中,蕴涵着一种重要的物理研究方法,请你结合自己近两年的物理学习,列举一个物理课本中运用过该研究方法的实例。你列举的实例：
________________________________________________________。
【解析】本题考查“导体产生的热量与电阻大小的关系”的实验探究。(1)两电阻丝产生热量的多少是通过温度计示数的变化反映出来的。(2)相同质量的水和煤油,吸收相同的热量时,由于水的比热容大,温度升高的度数少,温度计的示数变化不明显。(3)综合实验过程,使用质量与初温都相同的煤油,在电流和通电时间相同的前提下,乙瓶中的温度计示数升高得快,说明乙瓶中的煤油吸收的热量多,即乙瓶中的镍铬合金丝产生的热量多;所以可得出的结论是在电流和通电时间相同时,导体电阻越大产生的热量越多。(4)为保证通过两个电阻的电流总是相等,电阻应串联;同时保证了它们的通电时间也相等,导体中产生的热量就只与电阻有关,此为控制变量法。应用控制变量法的事例有很多。
答案：(1)温度计示数的变化　(2)小于　(3)在电流和通电时间相同时,导体电阻越大产生的热量越多
(4)探究影响滑动摩擦力大小的因素、探究影响压力的作用效果的因素、探究影响液体压强大小的因素、探究影响浮力大小的因素等(任选一个)
五、计算题(本大题共2小题,共19分)
25.(9分)如图所示是晓雯制作的一只模拟调光灯。电源电压为3
V,小灯泡额定电压为2.5
V。闭合开关,回形针在铅笔芯最右端时,灯泡两端的电压为0.6
V,流过灯泡的电流为0.1
A;向左移动回形针,小灯泡正常发光时,流过灯泡的电流为0.3
A。求：
(1)小灯泡的额定功率是多少
(2)回形针在最右端时,铅笔芯接入电路的电阻。
【解析】本题考查欧姆定律的应用和电功率的计算。当小灯泡正常发光时,它的功率为额定功率。当回形针在最右端时铅笔芯两端的电压为电源电压跟小灯泡两端的电压之差,这个电压值跟此时的电流值的比值即此时铅笔芯接入电路中的阻值。
(1)P=UI=2.5
V×0.3
A=0.75
W
(2)U1=U-U灯=3
V-0.6
V=2.4
V
R1===24Ω
答案：(1)0.75
W　(2)24Ω
26.(10分)如图甲是一种“闯红灯违法证据模拟记录器”的工作原理图,当光控开关接收到红光时,开关自动闭合,且当压敏电阻受到车的压力,它的阻值变化(变化规律如图乙所示)引起电流大于或等于0.06
A时,继电器的衔铁就被吸下,工作电路中的电控照相机工作拍摄违规车辆。光控开关未受到红光照射自动断开,衔铁没有被吸引,工作电路中的指示灯发光。已知控制电路电压为6
V。(g取10
N/kg)求：
(1)一辆质量为400
kg的车闯红灯时,控制电路中的电流恰好是0.06
A被拍照。此时压敏电阻的阻值是多大
(2)电磁继电器线圈电阻是多少
(3)一辆质量是1.2
t的汽车违规闯红灯时压敏电阻消耗的电功率是多少
(4)图丙是一种“超速违法证据模拟记录器”的示意图。如果某一路段要求时速不超过60
km/h,当汽车先后通过两个感应线圈上方的时间间隔小于0.5
s时,拍摄系统才会被激活而拍下超速汽车的照片,则两个线圈之间的距离应设计为多少
【解析】(1)400
kg的车对压敏电阻的压力：
F1=G1=m1g=400
kg×10
N/kg=4
000
N
由图像可知,此时压敏电阻的阻值是R1=90Ω
(2)因为I=,
所以此时控制电路中的总电阻：
R===100Ω
继电器线圈的电阻：
R线圈=R-R1=100Ω-90Ω=10Ω
(3)1.2
t的车对压敏电阻的压力：
F2=G2=m2g=1
200
kg×10
N/kg=12
000
N
由图像可知,此时压敏电阻的阻值是R2=30Ω
此时控制电路中的电流：
I′===0.15
A
所以U2=I2R2=I′R2=0.15
A×30Ω=4.5
V
此时压敏电阻消耗的电功率：
P2=U2I2=4.5
V×0.15
A=0.675
W
(4)v=60
km/h=16.7
m/s
两个感应线圈之间的距离：
s=vt=16.7
m/s×0.5
s=8.35
m
答案：(1)90Ω　(2)10Ω　(3)0.675
W　(4)8.35
m