河南省漯河市舞阳县2022-2023九年级上学期期末考试物理试题(含解析)

2022-2023学年河南省漯河市舞阳县九年级(上)
期末物理试卷
一、填空题(本大题共6小题,每空1分,共14分)
1.汽油机是工农业生产中常用的热机,当汽油燃烧不充分时会冒“黑烟”,这时汽油机的效率将 (选填“升高”、“不变”或“降低”)。这意味着在做功同样多的情况下,消耗的汽油质量将比正常工作时 (选填“增加”、“不变”或“减少”)。
2..小明一家外出旅游,出门时电能表示数为 ,回来时为 ,这期间消耗了 度电.这些电能可使标有“220 V 25 W”的灯泡正常工作 h.
3.两只定值电阻,甲标有“10Ω 1A”,乙标有“15Ω 0.6A”,把它们串联在同一电路中,电路中允许通过的最大电流为 A,两端允许加的最大电压为 V.把它们并联在同一电路中,干路中允许通过的最大电流为 A.
4.发光二极管是一种电子元件,是由 材料制成的。如图所示是发光二极管的示意图,我们把它连入电路中,当其长脚与A相连,短脚与B相连时,发光二极管和小灯泡都发光;如果长脚与B相连,短脚与A相连时,发光二极管和小灯泡都不发光,说明此时电路处于 (填“短路”或“断路”)状态,这说明发光二极管具有 的性质。
5.小亮家新买了一辆汽车,车上的座椅垫具有电加热功能,如图所示是该座椅垫加热部分的电路简图。已知电源电压为24V,高温挡功率为36W,S为挡位切换开关。电热丝阻值R2=3R1,则电热丝R1的阻值是 Ω,高温挡和低温挡功率之比为 。
6.对物质属性的研究,给人们的生产生活和科技进步带来了重要影响。请根据两种物质某一属性的差异,举出一个对应的应用实例。
(1)属性比较:钨的熔点比铁高;应用实例: ;
(2)属性比较:铜的导电性能比铁好;应用实例: 。
二、选择题(本大题共8小题,每小题2分,共16分)第7~12题,每小题只有一个选项符合题目要求,第13~14题,每小题有两个选项符合题目要求,全部选对的得2分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。请将其字母代号填入下面的答案栏中。
7.医用防护口罩能把携带病毒的“飞沫”吸附在口罩上,以免被人吸入口鼻。这种吸附作用利用的是(  )
A.口罩表层密不透风 B.分子间的吸引力
C.异名磁极相吸 D.带电体吸引轻小物体
8.关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是(  )
A.使用试电笔时,手要接触笔尾金属体
B.户外游玩时,如遇雷雨天气,可在大树下避雨
C.家庭电路安装空气开关和漏电保护器,都是防止漏电而采取的安全措施
D.控制电灯的开关,要连接在零线和电灯之间
9.疫情期间,手持式电子测温仪最为常见,如图甲是某款电子测温仪,图乙是它内部的原理图,其中电源电压保持不变,R是热敏电阻,用于靠近人体测温,定值电阻R0为保护电阻;在测人的体温时,当被测温者体温较高时,显示仪的示数也会变大。正常条件下关于此测温仪,下列分析正确的是(  )
A.显示仪是由电流表改装成的
B.被测温者温度越高,电路消耗的电功率越大
C.热敏电阻R随着温度的升高阻值增大
D.将R0更换为阻值更大的电阻,测相同温度,显示仪示数变小
10.如图所示,开关闭合,两个灯泡都不发光,电流表指针几乎不动,而电压表指针有明显偏转,该电路故障可能是
A.电流表开路,并且L1、L2灯丝断了
B.L1灯丝断了
C.灯泡L2开路
D.灯泡L1短路
11.电热毯内的电阻丝断了,如果将电阻丝的两个断头接上后继续使用,电热毯的接头处很容易被烧焦,这样做很不安全,接头处的电阻常称为“接触电阻”。下列关于“接触电阻”的判断正确的是(  )
A.接触电阻较大,是因为搭接处的接触面积较大
B.接触电阻较大,是因为搭接处的接触面积较小
C.接触电阻较小,是因为搭接处的接触面积较大
D.接触电阻较小,是因为搭接处的接触面积较小
12.如图所示的电路中,移动滑动变阻器的滑片,电压表的示数从9V变为6V,电流表的示数变化了0.3A。则该定值电阻所消耗功率的变化量为(  )
A.0.9W B.4.5W C.2.7W D.1.8W
13.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,下列分析正确的是(  )
A.电路中总功率变小
B.电压表V2与电压表V1的示数之和保持不变
C.电压表V1示数与电流表A示数的比值不变
D.电压表V2示数与电流表A示数的比值不变
14.小伟为了监测家人体重,设计了一个简易体重计,电路如图甲所示。已知:电源电压6V;定值电阻R0=6Ω;R为压敏电阻,其阻值与所受到的压力关系如图乙所示;电压表量程为0~3V,改装后用于显示被测人体重,分析题中信息可以得出(踏板重力不计)(  )
A.体重越大,电压表示数越大 B.电压表2V刻度处应标为500N
C.该电路消耗的最小功率为3W D.该体重计能测量的最大体重为600N
三、作图题(本大题共2小题,每小题2分,共4分)
15.如图所示,要求:L1、L2并联,开关控制整个电路,电流表测总电流,电压表测L1的电压,滑动变阻器只改变通过L2的电流.请在方框中画出电路图并连接实物图.
16.小明家正在进行新房装修,在卧室安装一盏在门口和床头都能控制的灯,为方便给手机充电还加装两个USB模块。小明已经接好了部分电路,请你在a、b、c处连线完成剩下的电路。
四、实验探究题(第17题6分,第18题7分,第19题5分,共18分)
17.如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量都是10g,烧杯内的液体质量也相同。
(1)比较不同燃料的热值,应选择两图 进行实验;比较不同物质的比热容,应选择 两图进行实验;
(2)酒精的热值为3.0×107J/kg,完全燃烧10g酒精放出的热量 J;
(3)某同学用图丁装置测酒精的热值。加热前酒精灯的质量为m1,加热一段时间后变为m2;烧杯中水的质量为M,水的初温t1,末温t2,水的比热容用c表示。用以上符号表达该同学测酒精热值的计算式: ;
(4)通过实验得到的燃料热值与实际相比是 (选填“偏大”、“偏小”或“相等”);
(5)有一种“涡轮增压”(T型)轿车,通过给发动机更足量的空气使汽油更充分地燃烧,比普通轿车(L型)更节能,排气更清洁。同样的汽油(如97#)加在T型轿车内比加在L型轿车内热值 (选填“更大”、“一样大”或“更小”)。
18.如图甲所示是测量定值电阻Rx阻值的实验电路,器材可以满足实验要求。
(1)同学们按照图甲所示的电路图连接实物图时,开关应 ,滑动变阻器滑片应移到 处。正确连接电路后,闭合开关,改变电阻Rx两端的电压进行了三次测量,其中第二次实验中电流表的示数如图乙所示,请将表格中的实验数据补充完整:
实验次数 1 2 3
电压U/V 1.0 1.6 1.8
电流I/A 0.32 0.56
电阻Rx/Ω 3.13 3.21
电阻的平均值R’x/Ω
(2)同学们又设计了两种测量方案,方案中定值电阻的阻值为R0:
①方案一:闭合开关S,如果电压表V1和V2的读数分别为Ul和U2,则电阻Rx的阻值表达式为Rx= ;
②方案二:电路中Rx≠R0,将S接到a,读出电流表的示数I1;再将S接到b,读出电流表的I2;由
I1R0=I2Rx
可得
请判断结果是否正确并简要说明理由: 。
19.如图所示,物理实验小组探究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”的实验装置。两个透明容器中封闭着等量的空气,且都有一段电阻丝。将透明容器与形管相连,接入电路。
(1)实验中通过观察 的变化反映电流通过导体产生热量的多少。
(2)图甲是探究在通电时间相同和 相同的情况下,导体产生的热量与大小是否与 有关的装置。
(3)电流表的示数由图乙所示,在这种情况下,右侧容器中定值电阻在10s内产生的热量是 。
(4)某实验小组发现通电一段时间后,其中一个U形管中的液面高度几乎不变,发生此现象的原因可能是 。
五、综合应用题(第20题9分,21题9分,共18分)
20.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R1的阻值为10Ω,闭合电键S,两电流表的示数分别为0.8A和0.6A。
(1)求电源电压U;
(2)求电阻R2的阻值;
(3)现用电阻R0替换电阻R1、R2中的一个,替换后两个电流表的示数均发生了变化,电源电功率变为原来的1.5倍,求电阻R0的阻值。
21.小明的妈妈买了一款多功能迷你破壁豆浆机,如图甲,可实现煮豆浆、榨果汁、绞肉等多项功能,其基本参数如表所列,内部等效电路如丙图。小明的妈妈按说明书往豆浆机内加入30g干黄豆和320g的水,选择“豆浆”功能并启动,豆浆机先加热5分钟,黄豆和水的混合物的温度由25℃升高至100℃,豆浆机再自动切换到搅拌模式搅拌15分钟,一杯热乎乎香喷喷的豆浆就做好了。求这一过程中:[已知黄豆和水的混合物的比热容]
产品容量:360mL 产品净重:1.0kg
加热功率:400W 搅拌功率:200W
额定电压:200V~ 额定频率:50Hz
(1)电阻R的大小;
(2)消耗的总电能;
(3)豆浆机的加热效率。
试卷第6页,共7页
1. 降低 增加
【详解】[1]冒“黑烟”说明燃烧不充分,用来做有用功的能量占燃料完全燃烧放出的总能量的比值就小,所以效率降低。
[2]在做功同样多的情况下,根据可知,燃料完全燃烧放出的热量多,由Q放=mq知,消耗的汽油质量将比正常工作时增加。
2. 3 120
【详解】分析:(1)电能表是测量消耗电能多少的仪器,最后一位示数是小数位,其单位是,由图示可读出其示数,前后读数之差就是这段时间消耗的电能;
(2)灯正常工作时的功率等于额定功率,利用求时间.
解答:(1)由图知,出门时电能表的读数为864.0kW h,回来时电能表的读数为867.0kW h;这段时间内消耗的电能:;
(2)灯正常工作时的功率:,由可得,灯泡正常工作的时间:.
故答案为3;120.
【点睛】本题考查电能表的读数、消耗电能的计算以及电功率公式的应用,关键是理解电能表参数的物理意义,解题过程中还要注意单位的换算.
3. 0.6 15 1.5
【详解】(1)∵串联电路中各处的电流相等,∴两只电阻串联时,电路中的最大电流I=I乙=0.6A,∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和,∴根据欧姆定律可得,两端允许加的最大电压:U=I(R甲+R乙)=0.6A×(10Ω+15Ω)=15V,(2)根据欧姆定律可得,两电阻两端允许所加的最大电压:U甲=I甲R甲=1A×10Ω=10V,U乙=I乙R乙=0.6A×15Ω=9V;∵并联电路中各支路两端的电压相等,∴两只电阻并联时,电路中的最大电压U′=U乙=9V,此时通过乙的电流为0.6A,通过甲的电流I′甲==0.9A,∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和,∴干路最大电流:I=I′甲+I乙=0.9A+0.6A=1.5A.
【点睛】(1)已知两电阻允许通过的最大电流,根据串联电路的电流特点可知,两电阻串联时电路允许通过的最大电流为两个允许通过最大电流的较小值,然后根据电阻的串联和欧姆定律求出两端允许加的最大电压;(2)根据欧姆定律求出两电阻两端允许所加的最大电压,根据并联电路的电压特点可知,两电阻并联时,并联电路两端允许加的最大电压为较小的一个,然后由欧姆定律求出通过两电阻的电流,再根据并联电路的电流特点求出干路的最大电流.
4. 半导体 断路 单向导电
【详解】[1]发光二极管是半导体材料。
[2]在电路中,发光二极管和小灯泡都不发光时,电路处于断路状态。
[3]两个引脚的不同连接,会有断路和通路两种效果,说明二极管具有单向导电性。
5. 16 4∶1
【详解】[1]由图可知,当处于高温挡加热时,该电路为只含有R1的简单电路,已知电源电压U=24V,高温挡的功率P高=36W,由P=UI可知通过座椅垫的电流为
电热丝R1的阻值为
[2]由图可知,当处于低温挡加热时,该电路为R1和R2的串联电路,则电路中的总电阻
R串=R1+R2=R1+3R1=4R1=4×16Ω=64Ω
低温挡功率
高温挡和低温挡功率之比
6. 用钨做电灯灯丝 用铜做导线
【详解】(1)[1]白炽灯的灯丝温度在2000℃左右,因此用熔点高的钨丝做电灯灯丝。
(2)[2]铜的导电性能比铁好,因此用铜做导线,效果更好。
7.D
【详解】医用口罩分三层,中间一层为溶胶布,为带有静电的材料,携带病毒的“飞沫”可以吸附在口罩上,所以可以可以防止被人吸入口鼻,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
8.A
【详解】A.使用试电笔时,笔尖接触被测物体,手指接触笔尾。若被测物体带电,则此时被测物体、试电笔、人体、大地构成通路,试电笔中的氖管才可以发光,故A正确;
B.雷雨天,人不能在大树底下避雨,否则可能会被雷击中,故B错误;
C.家庭电路安装漏电保护器是防止漏电而采取的安全措施,空气开关是为了防止电路中的电流过大而采取的安全措施,故C错误;
D.控制电能的开关接在零线与电灯之间,也可以起到控制电灯的作用。但开关断开时,灯还与火线相连,容易发生触电事故。故D错误。
故选A。
9.B
【详解】A.两电阻串联,因为显示仪与R0并联,所以显示仪是电压表,故A错误;
B.被测温者温度越高,说明电压表示数越大,由欧姆定律可知,电路电流越大,由P=UI可知,电路消耗的功率也越大,故B正确;
C.被测温者温度越高,电压表示数变大,即R0两端电压变大,由串联电路电压的规律,R两端电压越小,由分压原理可知,热敏电阻的阻值变小,故热敏电阻阻值随温度的升高而减小,故C错误;
D.温度相同,说明热敏电阻的阻值不变,将R0更换为阻值更大的电阻,由串联电路分压特点可知,R0两端分得的电压变大,因此显示仪示数会变大,故D错误。
故选B。
10.B
【详解】图中两灯串联,两灯不发光,电流表指针不动,故电路中出现了断路,又因为电压表指针明显偏转,所以不会是L2断路,所以只会是L1断路,即B正确.
【点睛】电路故障判断类选择题可将选项带入电路图中分析,找出与题目条件一致的故障原因.
11.B
【详解】电热毯内的电阻丝断了,将电阻丝的两个断头接上后,接头处是两根导线相连,由于搭接处的接触面积较小,电阻就较大,根据焦耳定律公式Q=I2Rt知,在电流、通电时间相同的情况下,电阻越大,产生的热量越多,温度越高,因此接头处烧焦就是因为电阻过大造成的。
故选B。
12.B
【详解】由电路图可知,电阻R1与滑动变阻器串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流;当电压表的示数U1=9V时,电路中的电流
I1=①
当电压表的示数U2=6V时,电路中的电流
I2=②
由题意可知
I1-I2=0.3A③
由①②③可得R1=10Ω,所以
I1==0.9A
I2==0.6A
该定值电阻所消耗功率的变化量
ΔP=P1-P2=U1I1-U2I2=9V×0.9A-6V×0.6A=4.5W
故选B。
13.BC
【详解】根据图片可知,电阻R1与变阻器R2串联,电压表V1测R1的电压,V2测R2的电压。
A.当滑片向左移动时,变阻器R2的阻值变小,通过电路的总电流变大,根据可知,电路的总功率变大,故A错误;
B.电压表V1测R1的电压,V2测R2的电压,根据
可知,二者的示数之和保持不变,故B正确;
C.电压表V1测R1的电压,电流表测通过R1电流,根据
可知,二者的比值为定值电阻R1,故C正确;
D.电压表V2测R2的电压,电流表测通过R2电流,根据
可知,二者的比值为定值电阻R2,即二者的比值变小,故D错误。
故选BC。
【点睛】(1)首先根据滑片变化分析阻值变化,再确定总电流的变化,最后根据P=UI分析总功率的变化;
(2)根据串联电路的电压规律判断;
(3)(4)根据欧姆定律的变形式分析判断。
14.AD
【详解】A.电路图甲中压敏电阻R和定值电阻R0串联,根据图乙可知体重越大,压敏电阻所受的压力越大,而压敏电阻的阻值越小,根据串联电路分压原理,压敏电阻两端的电压减小,串联电路中总电压等于各个用电器电压之和,总电压不变,那么R0两端的电压增大,即体重越大,电压表示数越大,故A符合题意;
B.电路图甲中压敏电阻R和定值电阻R0串联,根据欧姆定律,压敏电阻的电流,定值电阻的电流
串联电路中电流处处相等,所以


解得R=12Ω,根据图乙,电压表2V刻度处压力大约为300N,故B错误;
C.根据欧姆定律,串联电路中电阻最大时,电路中电流最小,根据图乙,当压敏电阻所受压力为0时,压敏电阻的阻值最大,即R最大为24Ω,定值电阻R0=6Ω,电源电压6V,此时电路的总电阻为R总,此时电路中的最小电流
那么该电路消耗的最小功率
P=U总I最小=6V×0.2A=1.2W
故C错误;
D.根据图乙可知,压敏电阻阻值越小,压敏电阻所受压力越大,电压表量程为0~3V,由上已知
所以当电压表示数为3V时,压敏电阻此时阻值最小,此时压敏电阻两端的电压也为3V,所以
所以R最小=6Ω,此时压敏电阻所受的压力为600N,所以该体重计能测量的最大体重为600N,故D正确。
故选AD。
15.
【详解】(1)L1和L2并联,开关控制整个电路,说明开关位于干路中;电流表测总电流,因此电流表串联在干路中;电压表测L1的电压,因此电压表并联在L1两端;滑动变阻器改变通过L2的电流,因此滑动变阻器与L2串联.(2)连接实物图时可以按先串后并的原则进行连接:从电源的一极开始出发,以次将开关和其中的一条支路连接完成后,再将另一条支路并联在相应的位置即可.
16.
【详解】两供电模块与灯都可独立工作、互不影响,故两供电模块并联后再与灯泡并联。为了从这一头开(或关)灯而到另一头能够关(或开)灯,则门口和床头的开关是串联在一起的,然后与电源、灯泡串联组成电路,开关应控制火线,将a与火线相连,b与零线相连,c与零线相连,如下图所示:
17. 甲、乙 甲、丙 偏小 一样大
【详解】(1)[1]为了比较不同燃料的热值大小要用不同的燃料,加热同一种液体,让液体的质量相同,通过温度计的示数高低得出吸热多少,进而判断热值大小,应选择甲和乙两图进行实验。
[2]为了比较两种液体的比热容,需要燃烧相同的燃料,加热不同的液体,让液体的质量和温度的变化相同,通过比较加热时间,进而判断两种比热容的大小关系,应选择甲和丙两图进行实验。
(2)[3]完全燃烧10g酒精放出的热量为
(3)[4]水吸收的热量
酒精燃烧释放的热量
燃烧的酒精的质量
由可知,酒精的热值为
(4)[5]因为燃料无法完全燃烧且在加热过程中有热量的散失,因此通过实验得到的燃料热值与实际相比偏小。
(5)[6]热值是燃料的一种特性,与燃料的种类有关,和燃料是否充分燃烧无关,因此同样的汽油(如97#)加在T型轿车内和加在L型轿车内热值一样大。
18. 断开 阻值最大处 0.5 3.2 3.18 见解析
【详解】(1)[1][2]为保护电路,同学们按照图甲所示的电路图连接实物图时,开关应断开,滑动变阻器滑片应移到阻值最大处。
[3][4][5]如图乙所示电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流大小为0.5A,由欧姆定律可得
为提高测量的准确程度,把平均值作为测量结果
(2)①[6]方案一:闭合开关S,如果电压表V1和V2的读数分别为U1和U2,通过R0的电流为
根据串联电路的规律和欧姆定律,则电阻Rx的阻值表达式为
②[7]方案二:将S接到a,读出电流表的示数I1;再将S接到b,读出电流表的I2;两次测量中,定值电阻和待测电阻分别与变阻器串联,因电路中Rx≠R0,根据分压原理,待测电阻的电压和定值电阻的不相等,故由I1R0=I2Rx可得
是不正确的。
19. U形管液面高度差 电流 电阻 400 装置的气密性不好
【详解】(1)[1]电流通过导体产生热量的多少不能直接观察,但容器内空气温度的变化可以通过U形管液面高度差的变化来反映,这种研究方法叫转换法。
(2)[2][3]图甲两电阻串联接入电路,串联电路各处电流相等,可知通过两电阻的电流相等,通电时间相同,电阻大小不同,所以探究的是导体产生的热量与电阻大小是否有关。
(3)[4]由图可知,电流表选择的是量程,对应的分度值是0.1A,电流表示数为2A;右侧容器中定值电阻在10s内产生的热量是
(4)[5]通电一段时间后,其中一个U形管中的液面高度几乎不变,说明与此相连的容器可能漏气,导致热量向外散失。
20.(1)6V;(2);(3)
【详解】解:(1)闭合电键S,两电流表的示数分别为0.8A和0.6A,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流I=0.8A,通过电阻R1的电流I1=0.6A,并联电路中各支路两端的电压相等,所以,由欧姆定律可得,电源电压为
U=U1=I1R1=0.6A×10Ω=6V
(2)由并联电路的电流特点可得,通过R2的电流为
电阻R2的阻值为
(3)由题知,用电阻R0替换电阻R2,替换后,只有一个电流表的示数发生了变化,不符合题意;若用R0替换电阻R1,则电流表A1所在支路的电阻发生变化,电流表A1的示数会发生变化,同时干路电流也会发生变化,即电流表A的示数发生变化,符合题意;因此只能是用R0管换电阻R1;替换前电源的电功率为
P总=UI=6V×0.8A=4.8W
替换后电源的电功率变化原来的1.5倍,则此时电源的电功率可能为
并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,替换前后R2的电流和功率均不变,则R2消耗的功率为
P2=UI2=6V×0.2A=1.2W
因替换后R2与R0并联,且电源的电功率等于各电阻消耗功率之和,所以,电阻R0消耗的功率为
由可得,R0的阻值为
答:(1)电源电压U为6V;
(2)电阻R2的阻值为;
(3)电阻R0的阻值为。
21.(1)121Ω;(2)3×105J;(3)
【详解】解:(1)仅闭合S2时,电路中只有R工作,豆浆机处于加热状态,且,由可得
故电阻R的大小为121Ω。
(2)豆浆机在此过程,加热时间5min,电动机搅拌时间15min,则
t热=5min=300s,P热=400W
t搅=15min=900s,P搅=200W
由可知,消耗的总电能
W=P热t热+P搅t搅=400W×300s+200W×900s=3×105J=0.083kW·h
(3)豆浆机在加热过程水和豆总质量
加热过程中消耗的电能
水和豆吸收的热量为
豆浆机的加热效率
答:(1)电阻R的大小为121Ω;
(2)消耗的总电能为3×105J;
(3)豆浆机的加热效率为87.5%。
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答案第9页,共10页

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