云南省昆明市第三中学2023-2024学年九年级上学期期末考试物理试题(有解.pdf

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1A”字样,电流表量程为0~,电压表量程为0~15V;闭合开关,保证各元件不损坏,下列选项正确的是( ):..,~,滑动变阻器通电1min产生的热量为140J二、填空题(本大题共6小题,共16分)、并联电路中电流的规律时,做了如图所示的实验。闭合开关后,电流表A、,则通过小灯泡L的电流为A,通过小灯泡L1212的电流为A。,将一根直导线沿南北方向水平放置在静止的小磁针正上方,当接通电源时小磁针偏转,表明;改变直导线中的电流方向,小磁针偏转方向也随之改变,表明通电导体周围磁场的方向与有关;如图乙所示,是“探究磁场对通电导线的作用”的实验装置。当闭合开关S时,导线ab受到磁场力的作用而向左运动。现在,如果只将磁场方向变为与原来方向相反,那么导线ab将向运动(选填“左”或“右”),人们根据这一原理发明了(选填“发电机”或“电动机”)。,是超市常用的塑料袋封口夹电路原理图,电源电压为5V,电热丝R阻值为1Ω。闭合开关S,电热丝温度升高,3s内产生的热量为J,若使用时总把塑料袋烫坏,可以(选填“增大”或“减小”)电热丝的阻值。试卷第4页,共10页:..,已知R:R?2:1。当开关S闭合,甲、乙两表均为电压表时,两表示数12之比为U:U?;当开关S断开,甲、乙两表均为电流表时,两表示数之比甲乙为I:I?。(电路中各元件均未损坏),,电动机不转,;若把它接入2V电压的电路中,电动机正常工作,,,回答问题新能源共享电动汽车“绿水青山就是金山银山”,为了保护环境,我国大力发展电动汽车替代传统燃油汽车。新能源共享电动汽车车内也有多项高科技,它集合了多项高科技功能,包括***、远程***,及时将车辆所在位置GPS信息)和车辆当前状态(锁定状态或使用状态)报送云端等,如图乙是共享汽车前进和倒车工作原理简单示意图,开关S和S由绝缘12操纵杆控制,能同时接“1”或接“2”,向前推操纵杆时汽车前进且能调速,向后拉操纵杆时汽车以恒定速度后退。(1)用直流充电桩给电动汽车充电时其蓄电池在电路中相当于(选填“电源”或“用电器”);(2)如图乙所示,当共享汽车需要倒车时,开关S和S应同时接,共享汽车能12前进和倒车,是因为可以改变电动机的线圈中的;(3)共享汽车的速度是通过电子调速器来控制改变电动机电流的大小来实现,共享汽车在倒车时,位于车后面两个灯会同时闪亮,当前进转弯时后面只有一个灯闪亮,则位:..于汽车后面两个灯(选填“串联”或“并联”)连接。三、读数与作图题(本大题共3小题,每小题2分,共6分)。,请标出通电螺线管的N极,并标出电源的“+”极。,开关只控制电灯,插座准备接大功率用电器。请用笔画线代替导线将电路补充完整。四、实验探究题(本大题共4小题,第18题8分,第19题6分,第20题8分,第21题8分,共30分)20.(一)某实验小组探究“通电螺线管外部磁场的特点”。(1)将螺线管安装在一块有机玻璃板上,连入电路中。在板面上均匀地洒满铁屑,闭合开关并轻敲玻璃板面,观察到铁屑分布情况如图甲所示。铁屑的分布情况与磁体周围铁屑的分布情况相似,铁屑的作用是显示;(2)把小磁针放在通电螺线管四周不同的位置,小磁针静止时N极所指方向如图乙所示,对调电源正负极,闭合开关,小磁针静止时N极所指方向如图丙所示,说明通电螺线管的极性与的方向有关;试卷第6页,共10页:..(二)另一小组成员还进行了如下探究:(3)如图丁所示,将小铁钉靠近磁铁N极,小铁钉被吸引获得性。此时,小铁钉相当于一个,钉尖是极。如图戊所示,给磁铁加热一段时间后,小铁钉会掉落,表明磁铁的磁性可能与有关。21.(一)为了探究并联电路的电流规律,小星同学设计了如图甲所示的电路进行实验。(1)在测量电流的过程中,闭合开关前电流表的指针出现了如图丙所示的情况,出现该现象的原因是(2)图乙实物图中,电流表测量图甲中处电流(选填“A”、“B”或“C”);(3)小星接着测量B、C两处电流并把数据记录在表中,如下表所示。他便得出结论:在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和;同组的小王认为实验次数太少,结论缺乏普遍性,应该;A点的电流I/AB点的电流I/AC点的电流I/(二)某同学组装了如图所示的实验装置来研究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关,其中甲、乙为两个完全相同的容器,a、b、c为每根阻值均为5Ω的电阻丝,闭合开关前,A、B两U形管内液面相平。(4)本实验通过来反映电阻丝产热的多少;(5)该同学设计此实验装置的目的主要是探究电阻产生的热量与的关系;(6)若接通电路一段时间后,U形管A内的液面高度差明显变大,而U形管B内的液面高度差没有变化,则原因可能是(多选,漏选或错选不得分)。:..“探究电流与电阻的关系”。,滑动变阻器规格为“20Ω1A”,有4Ω、6Ω、8Ω、10Ω、12Ω的定值电阻各一个。(1)用笔画线代替导线把图甲电路连接完整,要求:当滑片Р向左滑动时,变阻器接入电路的电阻变大;(2)连接电路时,开关应该(选填“断开”或“闭合”);(3)先接入12Ω定值电阻,闭合开关,移动变阻器的滑片Р移至合适位置,电压表的示数如图乙所示,示数为V,记下电流表的示数。断开开关,将12Ω电阻换成10Ω后,闭合开关,移动变阻器滑片P使表的示数与前一次相同,记录相关数据;(4)依次改变电阻R的阻值,共测得五组实验数据,根据实验数据,在图丙的坐标系中描绘出I-R图为曲线A;①由图象可得出的结论是:;②根据上面所测的五组实验数据,实验过程中保持电阻R两端的电压为V不变;为了保证所有定值电阻都能正常进行实验,滑动变阻器的最大阻值至少为Ω;③本实验的主要研究方法是“控制变量法”,下列物理教材中的实验,没有用到“控制变量法”的有。“测量小灯泡的电功率"实验中,实验器材有:电压恒为3V的电源一个、小灯泡()、电压表、电流表、滑动变阻器、开关各一个,导线若干。试卷第8页,共10页:..(1)如图甲所示是小丽连接的实物电路,图中有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线;(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应该移动到(选填“最左”或“最右”)端;(3)正确连接电路后闭合开关,发现灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,则电路的故障可能是;(填选项符号)(4)电路故障排除后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,电流表指针如图乙所示,则此时通过小灯泡的电流是A;(5)电路连接正确操作后,小灯泡发光,,为了测量小灯泡的额定电功率,这时应该向(选填“左”或“右”)端移动滑动变阻器的滑片;(6)小丽根据记录的多组I-U数据,画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像(如图丙所示),则小灯泡的额定功率为W;(7)实验完成后,小丽同学还想测量另一个额定电压为U的小灯泡正常工作时的电额阻,但电压表出现故障不能使用,于是她设计了如图丁所示的电路,已知定值电阻的阻值为R,请你将下列实验步骤补充完整:0①闭合S、S,断开S,调节滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为;12②闭合S、S,断开S,保持滑动变阻器的滑片位置不动,记录电流表的示数为Ⅰ;21③小灯泡正常工作时的电阻的表达式R=(用U、I和R表示)。额0五、综合题(本大题共2小题,每小题9分,共18分),电源电压9V保持不变,电阻R的阻值为20Ω。当开关S闭1合时,。求:(1)R的阻值;2(2)通电1min,电流通过R做的功;2(3)电路消耗的电功率。:..,其简化电路如图甲所示,R、1R均为电热丝(阻值不随温度变化)。求:2(1)该电烤箱在额定保温功率下工作时的电流;(2)电热丝R的阻值;1(3)电热丝R的阻值;2(4)傍晚用电高峰期,小明想测量电烤箱在工作时的实际电压,于是他断开了家中其他用电器,仅让电烤箱在加热状态下工作,1min内如图乙所示的电能表转盘转了50r,则电烤箱两端的实际电压是多少。试卷第10页,共10页:..【详解】,故A错误;,工P1000W作电压为220V,正常工作电流约为I=?≈,故B错误;,故C错误;,故D正确。【详解】,所以磁感线不是真实存在的,磁场是真实存在的,故A错误,符合题意;,条形磁体两端磁性强、中间磁性弱,故B正确,不符合题意;,他提出磁偏角的概念,指出地理的两极和地磁的两极并不重合,故C正确,不符合题意;,静止时长柄指向南方是受地磁场的作用,故D正确,不符合题意。故选A。【详解】,也会发热,所以消耗的电能转化为光能和内能,故A错误;,所以消耗电能,流过的电流大小不变,电流做了多少功,便消耗了多少电能,故B错误,C正确;,光能不会消失,只是转化为其他形式的能量,故D错误。故选C。【详解】图中所示的水位自动报警器工作原理:当水位到达A时,由于一般水具有导电性,那么电磁铁所在电路被接通,电磁铁有磁性,电磁铁向下吸引衔铁,从而接通红灯所在电路,此时红灯亮,而绿灯不亮。故选D。【详解】(负电荷),若A带正电荷,则B验电器金属箔片上的部分负电荷通过金属杆转移到A上,故A错误,C正确;,则A验电器上的一部分负电荷(而不是全部)通过金属杆转移到B上,故BD错误。答案第1页,共12页:..故选C。【详解】、带金属外壳的用电器必须使用三孔插座,故A错误;,故B错误;,故C错误;,不能用手接触测电笔前端的金属体,这样会造***身触电事故,故D正确。故选D。【详解】由于塑料中的金属丝会被拉长变细,导致电阻变大,则总电阻变大,又电源电压不变,可知电流变小,电流表示数变小,定值电阻R两端的电压变小,而应变片两端的电压变大,即电压表的示数变大。故ABC不符合题意,D符合题意。故选D。【详解】,电路断路,灯泡不亮,电压表和电流表均无示数,故A符合题意;,电压表串联在电路中,电压表的内阻很大,通过电路的电流很小,电压表有示数,电流表没有示数,灯泡不亮,故B不符合题意;,电路断路,灯泡不亮,电压表和电流表均无示数,故C符合题意;,电路断路,灯泡不亮,电压表和电流表均无示数,故D符合题意。故选ACD。【详解】,电流表测电路中的电流,电压表V测R两端的电1211压,电压表V测R两端的电压;串联电路的电源电压等于各个用电器两端的电压之和,22由图乙可知,,两个电压表的示数分别为1V和5V,因此电源电压为U=1V+5V=6V故C错误;,由欧姆定律可知,通过R的电流与其两端电压成正比,由图乙22可知,图线b代表电流表A的示数随V的示数变化关系图;则图线a代表电流表A的示2数随V的示数变化关系图,定值电阻的阻值1答案第2页,共12页:..U1VR?2??;,滑动变阻器的最大阻值U5VR?1??、V的示数相等时,由图可知,此时R两端的电压U'=3V,通过的电流:1211I=,则U'3VR'?1??,故B错误。故选AD。【详解】,电源电压为12V,滑动变阻器与小灯泡串联,调节滑动变阻器可以改变小灯泡两端的电压,?L??,滑动变阻器接入电路中的阻值U12V?4VR?滑??20Ω?,让其接入电路中的电阻为20Ω时,小灯泡正常发光,故A正确;,则电路中消耗的功率最大,为P?IU??12V?;,则滑动变阻器两端电压最小为8V。灯泡电阻为U4VR?L??10?,其两端电压最大,根据串联电路特点可得U?UU总滑m?滑mRRL滑m解得答案第3页,共12页:..U?10V滑m则滑动变阻器两端电压最大为10V;变化范围为8~10V,故C错误;,滑动变阻器阻值为R=50Ω滑m可知,滑动变阻器通电1min产生的热量为U2?10V?2Q?滑mt??1?60s?120JR50?滑m故D错误。故选AB。【详解】[1][2]由图可知小灯泡L与小灯泡L并联,A与L串联,测的是L2的电流,A12221在干路上,,L的电流为21I=I-I=-=【详解】[1][2]将一根直导线沿南北方向水平放置在静止的小磁针正上方,当接通电源时小磁针偏转,表明通电导体周围存在磁场;改变电流方向,小磁针的方向也发生了偏转,说明产生的磁场方向也改变,即表明通电导体周围的磁场方向与电流方向有关。[3][4]影响通电导体在磁场中运动方向的因素是电流的方向和磁场的方向;当电流方向不变时,只改变磁场的方向,物体运动方向将向相反的方向运动,即导线ab将向右运动。利用通电导体在磁场中受力而运动的原理制成了电动机。【详解】[1]闭合开关S,电热丝温度升高,3s内产生的热量为?U?2?5V?2Q?I2Rt?Rt??1Ω?3s?75J?????R??1Ω?[2]由公式U2Q?I2Rt?tR可知,电压不变,要减小电阻产生的热量,应增大R的阻值。:21:2【详解】[1]当开关S闭合,甲、乙两表均为电压表,R与R串联,电压表甲测R两端的电122答案第4页,共12页:..压、乙测R两端电压,串联电路各处电流相等,两表示数之比为1U:U?IR:IR?R:R?1:2甲乙2121[2]当开关S断开,甲、乙两表均为电流表,R与R并联,电流表甲测通过R电流,乙测通121过R电流,并联电路各支路两端电压相等,两表示数之比为2UUI:I?:?R:R?1:【详解】[1]??=[2]电动机工作1min消耗的电能为W?UIt?2V×1A×60s=120J线圈产生的热量为Q?I2Rt??1A?2?×60s=30J转化成的机械能为W?W?Q=120J-30J=【详解】(1)[1]用直流充电桩给电动汽车充电时,要消耗电能,因此蓄电池相当于用电器。(2)[2]因为向后拉操纵杆时汽车以恒定速度后退,因此此时应为定值电阻工作,由电路图可知,开关S和S应同时接2接线柱。12[3]通电导体在磁场中受力的作用,力的方向与电流方向和磁场方向有关,因此汽车能前进和倒车,是因为可以改变电动机的线圈中的电流方向。(3)[4]共享汽车在倒车时,位于车后面两个灯会同时闪亮,当前进转弯时后面只有一个灯闪亮,因此可知两灯工作互不影响,所以位于汽车后面两个灯为并联。【详解】该电阻箱的示数为R?0?1000Ω+0?100Ω+9?10Ω+8?1Ω=98Ω答案第5页,共12页:..18.【详解】由于异名磁极相互吸引,所以当小磁针静止时,与小磁针N极靠近的螺线管的左端是S极,右端为N极;根据图示的线圈绕向和螺线管的N、S极,利用安培定则可以确定螺线管中电流的方向是从螺线管的右端流入,左端流出,因此电源的右端是正极,左端为负极,如下图所示:19.【详解】灯泡接法:火线进入开关,再进入灯泡,最后灯泡接零线,这样在断开开关能切断火线,接触灯泡不会发生触电事故。既能控制灯泡,又能更安全;三孔插座的接法:上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线。如图所示:答案第6页,共12页:..【详解】(1)[1]由图可知,螺线管通电后外部铁屑的分布情况与条形磁体周围铁屑的分布情况相似。[2]铁屑在磁场容易被磁化,故可以用铁屑来显示通电螺线管周围的磁场分布。(2)[3]将电源正、负极对调,小发现小磁针的指向也改变了,说明通电螺线管极性与电流方向有关。(3)[4][5][6]如图丁所示,将小铁钉靠近磁铁N极,小铁钉被吸引获得磁性。此时,小铁钉相当于一个磁体,根据异名磁极相互吸引,小铁钉的顶尖是S极。[7]如图戊所示,给磁铁加热一段时间后,小铁钉会掉落,说明温度升高,磁铁的磁性减弱了,这表明磁铁的磁性可能与温度有关。【详解】(1)[1]在测量电流的过程中,闭合开关前电流表的指针出现了如图丙所示的情况,电流表指针没有与零刻度线对齐,说明电流表使用前没有调零。(2)[2]在图乙中,电流表在干路上,测量干路的电流,即电流表测量图甲中A处的电流。(3)[3]+=,干路电流等于各支路电流之和:为了避免偶然性,应该更换不同规格的小灯泡重复多次实验。(4)[4]电流通过导体产生热量的多少通过U形管液面的高度差来反映,这是转换法。(5)[5]图中两个5Ω的电阻并联后再与一个5Ω的电阻串联接入电路,根据串联电路的电流特点可知,右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等,即I=I,两个5Ω的电阻右左并联,根据并联电路的电流特点知I=I+I右内外所以,I>I,烧瓶内的电阻值都是5Ω,阻值相等,通电时间相等,电流不同,运用控制左内变量法,电阻产生的热量与通过该电阻的电流的关系。(6)[6]若接通电路一段时间后,发现U形管A内的液面高度差逐渐变大,但U形管B内的液面高度不变,若电路也没有出现故障,则可能的原因是乙装置漏气,若b电阻丝断路,电流可以经过c电阻丝,但c在容器外部,故液体不发热,故可能出现U形管内A内的液面高度差明显变大,而U形管B的液面高度差没有变化,a电阻丝断路或甲装置漏气则U答案第7页,共12页:..形管A内的液面高度差没有变化。故选BD。,【详解】(1)[1]“探究电流与电阻的关系”的实验,滑动变阻器与定值电阻串联,电压表并联在定值电阻两端,当滑片P向左滑动时,变阻器接入电路的电阻变大,故滑动变阻器应接右下的接线柱,如图所示(2)[2]为了保护电路,所以连接电路时,开关应断开。(3)[3]由图乙可知,电压表所选量程为0~3V,,。[4]根据串联分压原理可知,将定值电阻由12Ω改接成10Ω的电阻,电阻减小,其分得的电压减小;“探究电流与电阻关系”的实验中应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路的电压特点可知,应减小滑动变阻器分得的电压,由分压原理可知,需减小滑动变阻器连入电路的电阻,所以应向右移动变阻器的滑片P使电压表的示数与前一次相同,记录相关数据。(4)①[5]由图像丙可知,电流与电阻的乘积为U=IR=?4V=?6V=...=?8V=,且电流随电阻的增大而减小,故可得出的结论是:当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。答案第8页,共12页:..②[6][7]根据上面所测的五组实验数据,,根据串联分压原理,当滑动变阻器满足最大定值电阻(12Ω)时,即可满足所有电阻,?=?=,根据串联电路电压规律可知,滑动变阻器两端电压为U=-=,=滑==?③[8]A.“探究二力平衡的条件”实验,采用的是控制变量法;故A不符合题意;B.“探究影响液体内部压强的因素”采用的是控制变量法;故B不符合题意;C.“用电流表和电压表测量定值电阻的阻值”是一个测量型实验,利用多次测量求平均值减小误差,没有采用控制变量法,故C符合题意。故选C。-U00额【详解】(1)[1]原电路图中,电流表与灯泡并联,电压表串联在电路中是错误的,在“测量小灯泡的电功率”实验中,灯泡、滑动变阻器和电流表串联,电压表并联在灯泡两端,如下图所示答案第9页,共12页:..(2)[2]为了保护电路,连接电路过程中,开关应该断开,滑动变阻器的滑片应该移动到阻值最大处,即最左端。(3)[3]正确连接电路后闭合开关,发现灯泡不亮,电流表无示数,说明电路可能断路,电压表有示数,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了,即电路的故障可能是灯泡断路,故B符合题意,ACD不符合题意。故选B。(4)[4]电路故障排除后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,电流表指针如图乙所示,电流表选用小量程,,。(5)[5]电路连接正确操作后,小灯泡发光,,,为了测量小灯泡的额定电功率,应增大灯泡两端电压,根据串联电路电压规律,应减小滑动变阻器两端电压,根据分压原理,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,故这时应该向右端移动滑动变阻器的滑片。(6)[6]由题图丙可知,,,则小灯泡额定功率为P=UI=×=(7)①[7]闭合S、S,断开S,此时R和灯泡并联,R和灯泡的两端电压相等,调节滑1200动变阻器的滑片,使得灯泡正常发光,根据欧姆定律可得,使得电流表的示数为UI?=额R0②闭合S、S,断开S,保持滑动变阻器的滑片位置不动,电流表的示数Ⅰ为通过灯泡和定21值电阻的总电流,则通过灯泡的电流为UI=I-I?=I-额LR0③[8]根据欧姆定律可得,小灯泡正常工作时的电阻的表达式为答案第10页,共12页:..UUURR=额=额=额0IUIR-ULI-额0额R024.(1)10Ω;(2)54J;(3)【详解】解:(1)由图可得两电阻串联,则电路中总电阻为U9VR?电源??