天津市和平区2023-2024学年九年级(上)期末考试物理试题(含解析).pdf

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),,,,R的阻值会变大N:..二、多项选择题(本大题共3小题,每小题3分,共9分)每小题给出的四个选项中,均有多个符合题意,全部选对的得3分,选对但不全的得1分,不选或选错的得零分。,说法不正确的是( ),甲、乙两灯分别有“6V6W”和“6V3W”字样,电源电压恒为6V。不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列说法正确的是( )、S时,甲、乙两灯的实际功率之比为2:、S时,甲、乙两灯的实际功率之比为1:、S时,,,电源电压恒为9V,R的阻值为20?,滑动变阻器R标有“100?1A”字样,12电流表接0~,在探究过程中至少有一个开关闭合,调整开关S、S及滑动变阻12:..器R滑片的位置,在保证电路安全的前提下,下面说法不正确的是( ):、S都闭合,滑动变阻器R的调节范围是9?~100?122第Ⅱ卷非选择题(共2大题共61分)注意事项:第Ⅱ卷用黑色墨水的签字笔直接答在答题卷相应的区域上。在草稿纸、本试卷上答题一律无效。三、填空题(本大题共6小题,每小题4分,共24分)、乙两种液体,使用相同的热源为其加热,液体温度与加热时间的关系如图所示,若甲、乙两液体吸收相同的热量,则液体升高的温度较少;两者比较,液体更适合作汽车的冷却剂。(两空均选填“甲”或“乙”),小明用电压表测水果电池电压,由图可知:该水果电池的正极是片;用水果电池给电路供电时,将能转化为电能。:..“探究通电螺线管外部的磁场方向”的实验。(1)在装有螺线管的硬纸板上均匀撒满铁屑,通电后铁屑分布无明显变化,这时轻敲纸板,观察到铁屑排列成如图所示的形状。由此可知,通电螺线管外部的磁场与磁体的磁场相似。(2)对调螺线管所接电源的正、负极,周围小磁针的指向也随之对调,说明通电螺线管的极性与螺线管中电流的有关。,电能表应接在(选填“G”或“H”)处,电路中连接错误之处为。,小何观察到家中一只标有“”的白炽灯比正常时暗。他发现灯泡内壁发黑,根据所学知识他知道造成该现象的原因是:灯泡长时间使用后,灯丝升华变细,电阻变,导致功率变小;另外,用电高峰期家中实际电压低于220V,实际功率低于额定功率。他想知道此时家中的实际电压,于是更换了一只同规格的新灯泡,关闭家中其它用电器,让该灯单独工作100s,电能表(如图)转盘转了4转,则家中实际电压为:..V。,甲、乙为两只相同的电压表或电流表,若断开开关S,甲、乙两表示数之比为3:2,通过R的电流为I。更换两表种类,闭合开关S,两表均有示数,此时两表均为11表,通过R的电流为I,则I:I?。2212四、综合题(本大题共6小题,共37分)解题中要求有必要的分析和说明,计算题还要有公式及数据代入过程,结果要有数值和单位。。如图所示为一款电热中药壶,加热的电功率为500W。已知c??103J/(kg?℃),求:中药(1)将3kg中药从20℃加热至100℃,中药吸收的热量;(2)若热效率为80%,完成(1)中的加热过程所用的时间是多少min?,将电源、电流表、电压表三个元件符号填进电路的空缺处,要求开关S闭合后:①电流方向如图所示;②向右移动滑动变阻器的滑片P,电流表示数变小,电压表示数变大。:..,一个通电螺线管,绕线未画出,为了防止短路,绕线具有一定的阻。已知一个可自由转动的小磁针放在螺线管的一端最终静止时状态如图,图中“N”是小磁针的极性。要求:①画出绕线(三匝以上即可),使它和电源形成闭合回路。②画一条螺线管周围的磁感线。“探究电流与电压的关系”实验中:(1)图甲中有一根导线连接错误,请在该导线上打“×”,并用笔重新画一根正确连接的导线(导线不得交叉);()(2)闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,,电流表的示数如图乙所示,则电流表示数为;(3)继续实验,记录实验数据如下表,请你根据表中数据在图丙中描点作出图像:分析图像可以得到的结论是。电阻R?5?电压U/:..电流I/,空气炸锅利用热空气流高效快速烹制食物,以烹制食物的外酥里嫩、味美可口而广受大众的认可和欢迎。如图乙所示是某品牌空气炸锅加热部分的简化电路图,其额定电压为220V,定值电阻R和R为发热体,其中R=44?。通过开关S的通断和单刀双掷1221开关S在A、B间的连接转换可实现高、中、低三个档位的调节。已知中温档的额定功率为2440W。求:(1)当开关S(选填“断开”或“闭合”)、S(选填“接A”或“接B”)时,12空气炸锅为低温挡;(2)R的阻值;1(3)当空气炸锅处于高温档时,正常工作10min消耗的电能。,进行了实验创新,器材有:已知阻值为R0的定值电阻、电流表、电压恒定的电源、滑动变阻器,导线若干,开关三个,测量已知额定电压为U的小灯泡L正常发光时的电阻,要求实验中不拆改电路,请你完成:额(1)设计出实验电路图;(2)写出实验步骤;(3)写出小灯泡L正常发光时的电阻R的表达式(用已知量和测量量的字母表示)。,电源电压恒定,R是滑动变阻器,R是定值电阻,12将滑动变阻器R的滑片从最左端移动到最右端的过程中,电流表的示数由I变为6I,电表100V的示数变为U,其中U、I为已知量,请解答如下问题:2000(1)小明在图坐标系中分别画出了电流表A的示数随两电压表V、V的示数变化关系图12象,但由于粗心忽略了标注出图象的A、B、C、D端点对应的坐标值,请你帮助小明在图的坐标轴上注明(写出计算过程);(2)求滑动变阻器R消耗的电功率最大值P。11最大:..【解答】,水蒸气将软木塞推出,水蒸气的内能转化为木塞的机械能,故A错误,符合题意;,二氧化氮密度大于空气密度,两瓶中的气体逐渐混合,这说明混合不是因为重力的作用而是气体分子在不停地做无规则运动,故B正确,不符合题意;,下面悬挂大秤砣未被拉开,主要是因为分子间存在引力,故C错误,不符合题意;,由于水分子间存在引力,在玻璃板离开水面前拉力变大,即弹簧测力计示数变大,故D正确,不符合题意。故选A。【解答】,活塞向上运动,是排气冲程,不能获得动力,故A错误;,活塞向下运行,火花塞点火产生的高温高压燃气推动活塞做功,是做功冲程,将内能转化为机械能,故B措误;,活塞向下运行,是吸气冲程,没有能量转化,故C错误;,活塞向上运动,所以为压缩冲程,一个工作循环的正确顺序是丙、丁、乙、甲,故D正确。故选D。【解答】毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,用它去靠近用细线悬挂的轻质气球,发现气球被排斥,由同种电荷相互排斥可知气球一定带负电。故B符合题意,ACD不符合题意。故选B。【解答】、N的金属球通过金属棒连接后,带负电的N的电荷经过金属棒流向M,使M带上负电荷,故A错误;,M、N上的总电荷量不变,因为M从不带电到带电,从而使N的电荷量减少,所以验电器N的金属箔片张角变小,故B错误;,相当于正电荷由M流向N,我们规定电流的方向是正电荷的移动方向,所以金属棒中电流的方向由M向N,故C正确;:..,使负电荷通过人体流向大地,导致M、N上的总电荷量减少,所以M、N的金属箔片张角变小,故D错误。故选C。【解答】由题知,任一只手柄刹车时,该手柄上的开关立即断开,电动机停止工作,说明两开关相互影响、不能独立工作,所以两开关、电动机应串联接在电路中,故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。【解答】,两灯并联,电流表A测量干路电流,电流表A测量通过小灯12L的电流。因为两个小灯的规格相同,并联时两端电压相等,所以通过两个小灯的电流是2相等的。根据并联电路干路电流等于支路电流的和的特点可以知道,A示数是A示数的212倍。故AB错误,C正确;,支路之间互不影响。当其中一个小灯断路时,另一个小灯没有变化。故D错误。故选D。【解答】由图可知,灯泡L、L串联,电压表测量L两端的电压,电流表测量电路中的电121流。,电压表没有示数,L灯不发光,L发光,电流表有示数,故A符合12题意;,电路断路,两个灯泡都不发光,电流表没有示数,电压表有示数,故B1不符合题意;,灯L不发光,L发光,电压表和电流表都有示数,故C不符合题意;,电路断路,两个灯泡都不发光,电流表和电压表都没有示数,故D不符合题意。故选A。【解答】手摇电筒是利用电磁感应现象制成的,磁铁在线圈中来回运动,使线圈切割磁感线,从而产生了感应电流,使小灯泡发光。:..,故A不符合题意;,故B不符合题意;,故C符合题意;,故D不符合题意。故选C。【解答】,故A不符合题意;,家用洗衣机的功率比空调小,故B不符合题意;,故C不符合题意;。由此可知P=UI=220V×5A=1100W符合空调的功率范围,故D符合题意。故选D。【解答】,当池中水位上升到一定高度时,触点分离,工作电路断开,说明此时电磁铁的磁性增强,通过R的电流变大,故AC错误;,触点连接,工作电路接通,说明此时电磁铁的磁性减U弱,通过R的电流变小,由R=可知,此时控制电路的总电阻变大,又由于0IR=R?RN0则R增大。由P?I2R得,此时电流减小,则P也减小。故B错误,D正确。N000故选D。【解答】,由并联电路的电流规律可知,总电阻变小,会造成电流过大,存在安全隐患,故A正确,不符合题意;,同名磁极相互排斥,这就是磁悬浮列车的工作原理,故B正确,不符合题意;,铁钉上围绕线圈后产生磁场,两个线圈上的匝数不同,吸引的大头针个数不同,用来探究线圈匝数对磁场强度的影响;故C错误,符合题意;,会产生感应电流。ab向上:..运动时没有切割磁感线,因此不会产生感应电流,故D错误,符合题意。故选CD。【解答】根据甲、乙两灯的铭牌信息可得U2?6V?2R?甲??6Ω甲P6W甲U2?6V?2R?乙??、S时,甲乙两灯并联在电源电压为6V的电路上,两灯都正常发光,甲、乙13两灯的实际功率之比为P6W2甲??P3W1乙故A正确;、S时,甲灯被短路没有接入电路中,此时甲灯电功率为0,电路只有乙灯的23简单电路,电源电压全部加在乙灯上,乙灯的功率为U2?6V?2P???3W乙R12Ω乙故B错误;、S时,乙灯被短路没有接入电路中,电路只有甲灯的简单电路,电源电压全12部加在甲灯上,电路的总功率为2?6V?2UP???6W甲R6Ω甲故C正确;,甲乙两灯串联,电路的总功率为22?6V?2UP???2WR?R6Ω?12Ω甲乙故D正确。故选ACD。:..【解答】,,R消耗的最大功率222P?UI?9V??,符合题意;,S、S都闭合时,电阻R与滑动变阻器并联在电路中,电流表测干路电流,121其量程为0~。。故B错误,符合题意;?UI?9V??,且变阻器接入电路的阻值最大时,通过电路的电流最小为2U9VI?????UI?9V??:P??:?20:3总总故C正确,不符合题意;、S都闭合,R与R并联,电流表测总电流,通过R的电流为12121U9VI???,通过R的电流也最大,此时R的阻值最小,通过R的最大电222流为I?I?I??????60?,电路安全,所以R的取值范围为60Ω~100Ω,故D错误,符22合题意。故选ABD。:..【解答】[1][2]用相同的热源加热,加热时间相同时,物质吸收的热量相等。读图可知,加热时间相同时,乙升高的温度小。在质量与吸收热量相等时,升高温度小的物质比热容大,即乙的比热容大。比热容大的物质在温度升高相等时,吸收的热量多,适合作冷却剂。【解答】[1][2]由图可知,电压表3V的接线柱接在了铜片上,“-”接线柱接在了铁片上,由此可知,铜片为水果电池的正极;用水果电池给电路供电时,水果电池提供电能,将自身的化学能转化为电能。【解答】(1)[1]由图可知,通电螺线管周围的铁屑的排列情况与条形磁体周围相似,由此可见,通电螺线管外部磁场与条形磁体的磁场相似。(2)[2]对调电源的正负极,电流的方向发生了变化,小磁针的指向与之前相反,说明通电螺线管的极性跟电流方向有关。【解答】[1]为了计量整个家庭电路消耗电能的多少,家庭电路中电能表要安装在总开关前面,所以H处为电能表,G处为总开关。[2]家庭电路中,控制用电器的开关应接在火线和用电器之间,断开时用电器不带电;由图可知,此时的开关接在了零线与用电器之间,接法是错误的。【解答】[1]导体的电阻大小与导体的材料、长度、横截面积等有关,相同材料,长度越长、横截面积越小,电阻越大。因此灯泡长时间使用后,灯丝升华变细,即横截面积变小,电阻变大。[2]由图可知,电能表转盘转了4转,消耗的电能为4r11W??kW?h???106J?4000J3600r?kW?h?900900新灯泡的实际功率是W4000JP???40W实t100s灯泡的电阻为U2?220V?2R?额??:..实际电压为U?PR?40W?1000Ω?∶1【解答】[1][2]根据题意,若断开开关,电表有示数,由图知道,此时应是R、R并联,两12电表分别与R、R串联,所以两表应是电流表,且电流表甲测量通过R的电流,电流表乙121U测量通过R的电流。若断开开关S,甲、乙两表示数之比为3∶2,R、R并联,由式子I?212R得电压一定时,通过导体电流与导体电阻成反比,所以R∶R=2∶312更换两表种类,闭合开关S,两表均有示数,电表为电压表,R、R串联,电流相等,所以12I∶I=1∶11220.(1)×106J;(2)40min【解答】解:(1)中药吸收的热量为Q?cm?t??103J/?kg·℃??3kg??100℃?20℃???105J吸(2)热效率为80%,?105JW?吸???106J80%80%完成(1)?106Jt???2400s?40minP500W答:(1)×106J;(2)完成(1)中的加热过程所用的时间是40min。21.【解答】由题意可知,当滑片P向右移动时,电流表示数变小,说明电路中的总电阻是变大的,则滑动变阻器的接入阻值是变大的;又因为此时电压表示数变大,根据串联分压可知,滑动变阻器与灯泡应是串联连接,且电压表应并联在滑动变阻器的两端,电流从电源正极出发,因此电路图如图所示::..22.【解答】小磁针的下端为S极,说明通电螺线管的上端为N极,根据安培定则可以判定出,通电螺线管正面导线的电流方向是向右的,则接在电源正极一端的导线应该从螺线管正面绕过去。磁感线从螺线管的N极出发,回到S极。答案如下:,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。【解答】(1)[1]探究电流与电压的关系”实验时,电压表应测量的是定值电阻两端的电压,由数据可知,电压应选0~3V量程,如图所示::..(2)[2]电流表的量程为0~,,。(3)[3][4]根据表格中数据描点作图,如图所示:根据图像可知,图像近似为一条过原点的直线,因此可得结论为:导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。?×105J【解答】(1)[1][2]观察电路图可知,当S断开,S接A时,R与R串联,电路中电阻最1212大;当S闭合,S接B时,R与R并联,电路中电阻最小;当S闭合,S接A时,R被1212122U2短路,电路中只有R,电路中电阻大小中等;由P?可知,当S断开,S接A时,电路112R中电阻最大,功率最小,此时空气炸锅为低温挡。(2)[3]当S闭合、S接A时处于中温档,R的阻值1212?220V?2UR???110Ω1P440W中(3)[4]当S闭合、S接B时处于高温档,则高温档的功率12U2?220V?2P?P??440W??1540W高中R44Ω2正常工作10min消耗的电能W=Pt=1540W×10×60s=×105J高25.(1)见解答;(2)见解答;(3)见解答【解答】(1)实验电路图::..(2)实验步骤:①按电路图连接实物,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132UI?额;0R0②闭合S、S,断开S,滑动变阻器的滑片位置不变,此时电流表示数为I。123(3)由上面的实验步骤可分析知,I为R的电流,I为干路的电流,小灯泡L正常发光时00的电阻R的表达式LUUR?额?额LI?IU0I?额R0326.(1)见解答;(2)UI200【解答】解:(1)由图可知,两电阻串联,V测R两端电压,V测R两端电压,当滑片1122从左向右移动时,滑动变阻器接入的阻值变小,电路中电流变大,R两端电压变大,R两21端电压变小,故AC表示R两端电压与电流的关系,BD表示R两端电压与电流的关系;当12滑动变阻器的滑片在最右端时,R接入的阻值为零,电路中电流最大为6I,V的示数为零,101故对应A点的坐标为(0,6I),此时R两端电压最大,等于电源电压,故对应D点坐标02为(U,6I),且R的阻值为002UR?026I0当滑动变阻器的滑片在最左端时,滑动变阻器接入的阻值最大,电路中电流最小为I,则R02两端电压为UUU'?IR?I0?020206I60:..1故对应B点坐标为(U,I),此时滑动变阻器两端电压为60015U'?U?U'?U?U?U102060605故对应C点坐标为(U,I),如图所示:600。(2)两电阻串联,滑动变阻器消耗的电功率可表示为22?U?UP?I2R???R?1R?R1?R?R???1212?4RR21故当R?R时,滑动变阻器的功率最大,为12U2U23P??0?UI1最大4RU2002406I015答:(1)A点的坐标为(0,6I),B点坐标为(U,I),C点坐标为(U,I),D0600600点坐标为(U,6I);003(2)滑动变阻器的最大功率为UI。200