资源描述
2024-2025学年南京市重点中学物理九年级第一学期期末质量检测试题
注意事项
1.考生要认真填写考场号和座位序号。
2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答;第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3.考试结束后,考生须将试卷和答题卡放在桌面上,待监考员收回。
一、选择题
1.根据现象进行推论是我们常用的思维方法,下列根据现象做出的推论正确的是
A.根据同一电路中,通过两个小灯泡,电流大小相同,推论这两个灯泡串联
B.根据电路中的灯泡不发光,推论电路中一定出现了断路
C.根据开关闭合两个灯同时发光,开关断开两个灯同时熄灭,推论这两个灯一定串联
D.根据两个小灯泡串联后,其中某个灯两端的电压较大,推论这个灯的电阻一定就大
2.如图所示,在武汉举行的第七届世界军人运动会击剑比赛中,中国女子重剑选手孙一文在最后决定胜负的一剑中击中对手,为中国队夺得击剑项目的第一枚金牌。击剑比赛中,当甲方的剑击中乙方的导电服时,相当于闭合开关S甲,乙方的指示灯L乙就会亮;当乙方的剑击中甲方时,相当于闭合开关S乙,甲方的指示灯L甲就会亮。下图中符合这种原理的电路是( )
A. B.
C. D.
3.一只标有“3V 6W”的灯泡,下列说法中正确的是( )
A.该灯泡正常工作电压是6V B.该灯泡正常工作电流是3A
C.该灯泡正常时额定功率是6W D.该灯泡正常工作时的电阻是2Ω
4.小明利用电能表测量某个家用电器的电功率,当电路中只有这个电器连续工作时,测得在1h内,消耗的电能为1.2kW•h,那么用这个电器是( )
A.液晶电视机 B.台式计算机 C.家用空调 D.电冰箱
5.小明同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时,将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图象,根据图象,下列说法错误的是( )
A.通过导体中的电流与其两端的电压成正比
B.导体甲的电阻大于导体乙的电阻
C.将导体甲接到电压为3V的电源上时通过的电流为0.6A
D.将甲、乙两导体并联接入2V电源上时,总电流为0.6A
6.如图所示,在探究串联电路中的电压关系时,小华用电压表测出ab、bc、ac两端的电压分别为Uab=2V,Ubc=2V,Uac=4V,在表格中记录数据后,下一步应该做的是
A.分析数据,得出结论
B.改变电源电压,再测出几组电压值
C.换用不同规格的小灯泡,再测出几组电压值
D.换用电压表的另一量程,再测出一组电压值
7.某同学家的电子式电能表的表盘如图所示,关于该电能表的描述正确的是( )
A.电能表是测量电功的仪表
B.该同学家累计消耗的电能是20202kW·h
C.该同学家里用电器工作时的额定电流是10A
D.该电能表的指示灯每小时闪烁1600次
8.下列现象中,利用热传递使物体的内能减小的是
A.来回弯折的铁丝温度会升高 B.冬季用热水袋取暖
C.冬天手接触冰块会觉得很冷 D.自行车轮胎放气时,气门嘴处温度会降低
9.如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,灯L1和L2都正常发光,甲、乙两个电表示数之比为4:1.此时灯L1和L2的电阻之比为
A.1:1 B.1:1 C.1:4 D.4:1
10.指南针是我国古代四大发明之一,古代叫司南,其形状如图所示,司南是把天然磁石磨成勺子的形状,放在一个水平光滑的“地盘”上制成的,静止时它的长柄指向南方。关于司南下列说法中正确的是
A.司南只有一个磁极
B.司南长柄一端指向地磁场南极
C.司南的长柄一端是磁石的“N”极
D.司南利用地磁场对磁体有力的作用来指示南北
11.生活中能量转化的实例很多,从能量转化的角度来看,下列描述错误的是
A.燃料燃烧主要是把化学能转化为内能
B.摩擦起电时主要将机械能转化为电能
C.手机电池充电时化学能转化为电能
D.电动机带动水泵把水升到高处是把电能转化为机械能
12.在进行如图所示的实验或有关装置工作时,能量转化情况相同的是
A.丙和丁 B.甲和丙 C.甲和乙 D.乙和丁
二、填空题
13.如图,已知通过 L1、L2、L3的电流分别为 30mA、 40 mA、50 mA,则电流表 A2 的示数为:________A,电流表 A3 的示数:________A
14.如图所示,通电螺线管附近的小磁针处于静止状态,此时它的A端是______极(选填“N”或“S”),电源的a端是____极(选填“正”或“负”).滑动变阻器的滑片向右调节,则通电螺线管的磁性变____(选填“强”或“弱”).
15.问题解决——改造电饭煲
小明发现自己家的电饭煲只有高温蒸煮却没有保温功能,于是他找来一个与电饭煲的电热丝阻值相同 的电阻R和一个单刀双掷开关S2,对电饭煲进行了改造,使其具有蒸煮和保温两个挡位。
(1)请在虚线框内画出改造后的电饭煲的工作电路图(电饭煲的电热丝用表示);
(_______)
(2)分别说明两个挡位时开关S1和S2的状态______;
(3)求出电饭煲分别在蒸煮和保温状态时,电路消耗的电功率之比为______。
16.在学习了热机后一物理兴趣小组成员根据古希腊数学家希罗发明的“汽转球”装置组装实验,将一个空心球通过两个空心管与一个装有水的密闭锅连接在一起,如图所示。在锅底加热使水沸腾,产生的水蒸气由管子进入球中,从球两旁喷出并使球体快速转动,这个过程与汽油机的_____冲程发生的能量转化相同。
三、实验题
17.(8分)测量定值电阻Rx阻值大小的实验电路图如图甲所示。
(1)本实验的原理是_______;
(2)实验前为了保护电路,滑动变阻器的滑片应置于_______(选填“A”或“B”)端;
(3)正确连接电路闭合开关后,电压表示数为2.7V时,电流表接线及示数如图乙所示,则此时测得Rx的阻值是_______;
(4)本实验要多次测量取平均值,是为了_______;
(5)某实验小组进行实验时不慎将电压表损坏,他们利用一个阻值已知的定值电阻R0、一个电流表和开关若干个,设计了如图丙所示的电路,也测出了待测电阻Rx的阻值(电流表量程符合要求,电源电压未知)。请将他们的实验步骤填写完整;
①正确连接电路,_______记录电流表的示数为I1;
②_______记录电流表的示数为I2;③待测电阻阻值的表达式为Rx=_______(用测得量和已知量的字母表示)。
18.(8分)测量定值电阻R阻值大小的实验电路图如图甲所示。
(1)本实验的原理是________________。
(2)正确连接电路闭合开关后,电压表示数为2.7V时,电流表接线及示数如图乙所示,则此时测得Rx的阻值是____________Ω。
(3)某实验小组进行实验时不慎将电压表损坏,他们利用一个阻值已知的定值电阻R0、一个电流表和开关若干个,设计了如图丙所示的电路,也测出了待测电阻Rx的阻值(电流表量程符合要求,电源电压未知)。他们的实验步骤如下:
①正确连接电路,只闭合开关S、S1,记录电流表的示数为I1;
②只闭合开关S、S2,记录电流表的示数为I2;
③待测电阻阻值的表达式为Rx=__________。(用测得量和已知量的字母表示)。
19.(8分)用定值电阻探究“电压不变时,通过导体的电流与导体电阻的关系”实验时,电路图如图甲所示,电源电压保持不变,R为定值电阻,
(1)请用笔画线代替导线,将图乙中的电路按图甲连接完整(要求导线不交叉,滑片向右滑动时,滑动变阻器连入电路的电阻增大,电压表、电流表使用小量程)______;
(2)连接电路时开关应该处于______状态,实验前滑动变阻器的滑片应位于______(选填“A” 或“B”)端。滑动变阻器的作用除了保护电路外,还起到了调整定值电阻______的作用;
(3)电路连接正确后,闭合开关,发现电压表有示数但电流表无示数,此时出现的故障可能是______(选填字母);
A.滑动变阻器短路 B.电流表断路 C.电阻R短路 D.电阻R断路
(4)排除故障后,实验中所用电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω,电源电压为6V,分别接入三个定值电阻,调节滑动变阻器的滑片,记录数据,得到了如图所示图像。由图像可以得出结论:在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成______(选填“正”或“反”)比;
(5)上述实验中:
①用5Ω的电阻做完实验后,保持滑动变阻器滑片的位置不变。接着把R换为10Ω的电阻接入电路,闭合开关,应向______(选填“A”或“B”)端移动滑片,直至电压表示数为______V时,读出电流表的示数;
②紧接着又把R换为20Ω的电阻接入电路,闭合开关,无论怎样移动滑片,电压表都不能达到所控制的电压值,为完成整个实验,应该选取滑动变阻器______(选填字母);
A.“50Ω 1.0A” B.“30Ω 1.0A” C.“20Ω 1.0A”
(6)另一实验小组利用图乙装置,将定值电阻R换成额定电压为2.5V,灯丝电阻约为10Ω小灯泡,进行“测量小灯泡的电功率”实验,此时电源电压6V不变。使用满足实验要求的滑动变阻器。改变滑动变阻器的阻值,多次测量,并绘制了通过小灯泡的电流随其两端电压变化的关系图象,如下图所示,则小灯泡的额定功率为______W。本小组同学们在对测量数据的记录和处理时,设计了下面的表格,你认为这张表格的设计是______选填“正确”或“错误”) 的。原因是灯丝的电阻随温度的升高而______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
次数
U/V
I/A
P/W
平均值P/W
1
2
3
四、作图题
20.(8分)如图所示电路中有两个小灯泡,请在图中○内,分别填入或的符号,要求开关闭合时两灯均能发光,且两电表的示数均不为零,并标记电表的正接线柱.
(_____)
21.(8分)请将虚线框内带有保险丝的三孔插座正确接入家庭电路.
五、计算题
22.(10分)如图所示,灯泡L正常工作时的电压UL=6V,灯泡电阻RL=12Ω,滑动变阻器R1的最大阻值为100Ω,电流表的量程为0- 0.6A,电压表的量程为0~ 15V,电源电压U=18V,电源电压U2未知,电源电压和灯泡电阻不变。只闭台开关S3、S4滑动变阻器的滑片P移动到a位置,此时电压表示数Ua为3V,电流表示数Ia=0.5 A:只闭合开关S2、S4,滑片P由a位置移动到b位置时,滑动变阻器连入电路的阻值是Rb,此时电流表示数Ib=0. 3A, Rb: R2=8 :5。求:
(1)灯泡正常工作时的电流:
(2)只闭合开关S1、S2时,为保证电路安全滑动变阻器连入电路中的阻值范围;
(3)电源电压U2。
23.(12分)如图所示的电路中,R1=6Ω,R2=20Ω,R3=30Ω,电源电压保持不变。当 S1、S2 都闭合时, 电流表的示数是 0.6A,求:
(1)电源电压是多少?
(2)这时 R2 中的电流是多少?
(3)当 S1、S2 都断开时,1 分钟 R1 产生的热量是多少?
参考答案
一、选择题
1、D
【详解】A.根据同一电路中,若两个小灯泡完全相同,当它们并联时,通过的电流大小也相同,故A错误;
B.可能引起电路中的灯泡不发光的原因,可以是灯泡断路或短路的,故B错误;
C.开关闭合后两个灯同时发光,开关断开时两个灯同时熄灭,则说明两灯泡可能是串联,也可能是开关在干路的并联,故C错误;
D.两个小灯泡串联后,电流相同,所以,由欧姆定律知道,其中某个灯两端的电压较大,则这个灯电阻一定较大,故D正确。
2、B
【解析】由题意知开关s甲和灯L乙串联,开关s乙和灯L甲串联,两灯为并联关系,故选B。
3、C
【详解】AC.标有“3V 6W”的灯泡说明灯泡正常发光时的电压是3V,功率是6W,即灯的额定电压是3V,额定功率是6W,故A错误;C正确;
B.由得, 该灯泡正常工作电流是
故B错误;
D.由得, 该灯泡正常工作时的电阻是
故D错误。
故选C。
4、C
【详解】用电器在t=1h内消耗的电能为W=1.2kW•h,用电器的电功率:P===1.2kW=1200W,
液晶电视机的电功率约为100W,台式计算机的电功率约为200W,空调的电功率约为1000W,电冰箱的功率约为100W,所以电功率是1200W的用电器是空调,故应选C.
5、B
【解析】A.由图象可知,通过甲乙两电阻的电流与各自两端的电压为正比例函数,即通过导体甲乙的电流与两端的电压成正比,故A正确;
B.当U甲=U乙=2V时,I甲=0.4A,I乙=0.2A,根据欧姆定律可得:
R甲=U/I甲=2V/0.4A=5Ω,同理R乙=10Ω,
所以导体甲的电阻小于导体乙的电阻,故B错误;
C.将导体甲接到电压为3V的电源上时,由图知通过甲的电流为0.6A,故C正确;
D.将甲、乙两导体并联接入2V电源上时,由并联电路电压的规律,每个导体的电压为2V,由图知通过的电流分别为:I甲=0.4A,I乙=0.2A,由并联电路电流的规律,
总电流为:I=I甲+I乙=0.4A+0.2A=0.6A,故D正确;
故选B.
6、C
【解析】在探究串联电路中的电压关系时,用电压表分别测出ab、bc、ac两端的电压后,为寻找规律,应换用不同规格的小灯泡,再测出几组电压值,然后分析数据,这样的结论才具有科学性.故选C.
7、A
【详解】A.电能表是测量电功的仪表,故A正确;
B.电能表读数时最后一位是小数,该同学家累计消耗的电能是2020.2kW·h,故B错误;
C.据表盘的参数可知,电能表平时工作允许通过的最大电流为10A,并不是家里用电器工作时的额定电流,故C错误;
D.1600imp/kW•h表示每消耗1kW•h的电能,电能表的指示灯闪烁1600次,故D错误。
故选A。
8、C
【详解】A、来回弯折的铁丝是通过做功的方法使铁丝的内能增加.不符合题意.
B、热水袋取暖时手吸收热量内能增加.不符合题意.
C、冬天手接触冰块会觉得很冷,手放出热量内能减少.符合题意.
D、自行车轮胎放气时,气门嘴处温度会降低是物体对外做功,物体的内能减少.不符合题意.
9、A
【分析】根据电压表并联在电路中,电流表串联在电路中确定甲乙仪表的种类,然后根据串联电路的特点和欧姆定律求出两灯泡的电阻之比.
【详解】分析可知,甲、乙两个电表均不能为电流表,否则会形成短路,因此甲、乙都为电压表,则灯L1、L2为串联,电压表甲测量电源电压,电压表乙测量L2两端电压;因为串联电路总电压等于各部分电压之和,且甲、乙两个电表的示数之比是4:1,所以灯L1、L2两端电压之比:U1:U2=(4﹣1):1=1:1;又因为串联电路电流相等,即I1=I2;所以,由I=可得,R1:R2=:=U1:U2=1:1.故选A.
10、D
【解析】A、任何磁体都有两个磁极,故A错误;
BC、“司南”是我国古代劳动人民智慧的结晶,静止时,其勺柄指向南方,是磁体的南极,地磁的北极故BC错误;
D、司南利用地磁场对磁体有力的作用来指示南北方向的,故D正确。
故选:D。
11、C
【解析】燃料燃烧放热是把化学能转化为内能,故A正确;摩擦起电主要是将机械能转化为电能,故B正确;手机电池充电时,是将电能转化为化学能,故C错误;电动机带动水泵把水送到高处是把电能转化为机械能,故D正确,故选C。
12、D
【详解】甲是将机械能转化内能;乙为做功冲程,则为内能转化为机械能的过程;丙消耗电能转化为内能,为电能转化为内能的过程;丁通过加热使活塞飞出,为内能转化为机械能的过程;
故能量转化相同的为乙与丁。
故选D。
二、填空题
13、0.09 0.07
【详解】[1]由电路图可知,三灯泡并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测L2和L3支路的电流之和,电流表A3测L1和L2支路的电流之和;根据并联电路电流规律可知电流表A2的示数为
IA2=I2+I3=0.04A+0.05A=0.09A;
[2]电流表A3的示数
IA3=I1+I2=0.03A+0.04A=0.07A。
14、N 正 强
【解析】由图可知,螺线管的右端为N极,左端为S极.通电螺线管附近的小磁针处于静止状态,此时小磁针的A端是N极.
根据安培定则可知,螺线管上电流的方向向下,所以电源的a端是正极,b端是负极.
滑动变阻器的滑片向右调节,电阻变小,电流变大,则通电螺线管的磁性变强.
15、 闭合、接时为蒸煮挡;闭合、接时为保温挡 2:1
【详解】(1)电饭煲的功能具有高温蒸煮,可保温功能,且电源电压一定,根据P=可知。当高温蒸煮时,电路的电阻最小;可调温保温功能时,电阻最大,说明电阻R和发热丝串联,单刀双掷开关,可使R短路,然后与电源串联组成电路。如图所示:
(2)蒸煮功能时,电阻最小,此时开关S1闭合, S2拨到b,把R短路,只有发热体R热连入电路;
(3)保温档时,电阻最大,此时开关S1闭合,S2 拨到a,R和R热串联,接入电路;
蒸煮时功率为:
P蒸煮=,
保温时的功率为:
P保温=;
由于R=R热,
电饭煲在蒸煮和保温状态时,电路消耗的电功率之比为:
=
16、做功
【详解】球两旁的出气管喷出水蒸气使球体快速转动,是水蒸气的内能转化为球体机械能的过程,与汽油机的做功冲程的能量转化相同。
三、实验题
17、 B 减小误差 只闭合开关S,S1 只闭合开关S、S2
【详解】(1)[1] 测量未知电阻的实验原理是。
(2)[2]为了保护电路,开关闭合前,滑动变阻器的滑片要在阻值最大处,即图中B处。
(3)[3] 电流表选择0-0.6A,分度值为0.02A,结合指针位置,电流为0.3A,由欧姆定律,未知电阻为
(4)[4]测量电阻时,多次测量是为了减小误差。
(5)①[5]②[6][7]①正确连接电路,实验时只闭合S、S1时,记录电流表的示数为I1;②只闭合S、S2时,记录电流表的示数为I2;③在①中,两电阻并联,电流表测干路电流,在②中,电路连接关系没有改变,电流表测Rx的电流,因通过待测电阻的电流不变,由并联电路电流的规律,通过定值电阻的电流为
由欧姆定律,电源电压为
由欧姆定律,待测电阻阻值的表达式为
18、欧姆定律 9
【详解】(1)[1]测电阻实验是以欧姆定律为原理,即;
(2)[2]根据图示可知,电流表示数为0.3A,则
;
(3)[3]根据题意可知,闭合S、S1时,电流表测并联电路总电流,闭合S、S2时,电流表测待测电阻电流,则通过电阻R的电流为I1−I2,则
。
19、 断开 B 两端电压和电流 D 反 B 2 A 0.5W 错误 增大
【详解】(1)[1]根据甲图电路图按照电流从电源正极出发,依次经过各个电学元件回到电源负极,电压表并联在定值电阻两端;滑片向右滑动时,滑动变阻器连入电路的电阻增大,即滑片向右时远离下接线柱A点;电压表、电流表使用小量程。如图所示
(2)[2]为了保证电路安全,连接电路时开关应该断开。
[3]为了避免闭合开关时,电路电流过大,滑动变阻器的滑片应该置于最大阻值处,即远离下接线柱,位于B端。
[4]滑动变阻器的作用除了保护电路外,还可以通过移动滑片改变自身接入阻值,起到调整定值电阻两端电压和电流的作用。
(3)[5]电流表无示数,说明故障类型为断路,电压表有示数,说明电压表测量部分断路,即电阻R断路,故应该选D。
(4)[6]由I-R图像可知,电阻两端的电压始终保持
为定值,故由图像可知:当在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(5)[7][8]根据串联分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向B端移动,使电压表的示数为2V,读出电流表的示数。
[9]根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压
U滑=U−UV=6V−2V=4V
变阻器分得的电压为电压表示数的2倍,根据分压原理,当接入20Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为
R滑=2×20Ω=40Ω
故为了完成整个实验,应该选取最大阻值不小于40Ω的滑动变阻器。故应该选A。
(6)[10]由绘制的I-U图像可知,当小灯泡在额定电压下发光时,通过的电流为0.2A,则小灯泡的额定功率
[11][12]同学们在对测量数据的记录和处理时,设计了下面的表格,表格中多了一栏小灯泡功率的平均值,只是错误的,因为由绘制的I-U图像可知,随着小灯泡两端电压增大,小灯泡的温度升高,电阻随之增大,根据P=UI可知,小灯泡的实际功率是变化的,所以不能对小灯泡的实际功率取平均值。
四、作图题
20、答案见解析
【分析】串联电路中电流只有一条路径;并联电路中电流有两条或多条路径;电流表在电路中起导线作用,电压表在电路中相当于开路状态去分析,围绕两灯串联或并联进行分析.
【详解】为了电键闭合时两灯均能发光:最上面〇中应为在电路中相当于导线的电流表,这样两灯并联,若为电压表L1将被短路,不发光;下面〇内若为电流表,则会引起短路,所以应为相当于开路的电压表;如图:
21、如下图所示
【解析】试题分析:首先辨别上面三根线:下面是地线、上面是火线、中间是零线.三孔插座的接法:上孔接地线;左孔接零线;右孔接火线,带保险盒的插座,将保险盒接在火线上,如上图所示。
【考点定位】插座的构造与工作方式
五、计算题
22、 (1) 0.5A;(2) 24Ω-60Ω;(3) 18V
【详解】(1)已知灯泡L正常工作时的电压UL=6V,灯泡电阻RL=12Ω,由欧姆定律可知灯泡正常工作时的电流
=0.5A
(2)只闭合开关S1、S2时,灯泡L和滑动变阻器串联,电流表测量电路中电流,电压表测量滑动变阻器两端电压,由题意可知电流表量程为0- 0.6A,灯泡额定电流0.5A,所以电路中最大电流Imax=0.5A,此时滑动变阻器电压为
URmin=U-ULmax=18V-6V=12V
接入电路中滑动变阻器最小
Rmin=Ω
电压表的量程为0-15V,所以滑动变阻器两端最大电压为15V,串联分压,所以灯泡L最小电压为
ULmin=U-URmax=18V-15V=3V
此时电路中最小电流
Imin=
此时接入滑动变阻器电阻最大
Rmax=Ω
所以为保证电路安全滑动变阻器连入电路中的阻值范围为24Ω-60Ω;
(3) 只闭台开关S3、S4滑动变阻器和定值电阻串联,滑片P移动到a位置,由欧姆定律可得
Ra=Ω
此时
Ia==0.5A
只闭合开关S2、S4,滑片P由a位置移动到b位置时,
Ib==0.3A
又因为RL=12Ω,Rb: R2=8 :5,结合上式求得R2=30Ω,U2=18V。
答:(1)灯泡正常工作时的电流为0.5A;(2)只闭合开关S1、S2时,为保证电路安全滑动变阻器连入电路中的阻值范围24Ω-60Ω;(3)电源电压U2为18V。。
23、 (1)18V(2)0.9A (3)90J
【详解】(1)当S1、S2都闭合时,R2与R3并联,电流表测R3支路的电流,
∵并联电路中各支路两端的电压相等,
∴根据欧姆定律可得,电源的电压:
U=U3=I3R3=0.6A×30Ω=18V,
(2)通过R2的电流:
I2== =0.9A;
(3)当S1、S2都断开时,R1与R3串联,
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
∴此时电路中的电流:
I== =0.5A,
1分钟R1产生的热量:
Q=I2R1t=(0.5A)2×6Ω×60s=90J。
答:(1)电源电压是18V;
(2) R2中的电流是0.9A;
(3)当S1、S2都断开时,1分钟R1产生的热量是90J。
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