河南省洛阳第二十三中学2022-2023学年九年级上学期期中物理试卷(含答案)
展开2022-2023学年河南省洛阳二十三中九年级(上)期中物理试卷
一、选择题(本大题共10小题,9-10为双选,全对得3分,只选1个且选对得1分,共30分)
1.通常情况下,下列几组材料都是导体的是( )
A.铁、陶瓷 B.石墨、水银 C.塑料、橡胶 D.人体、玻璃
2.下列是生活中常见的一些数据,错误的是( )
A.中学生正常骑自行车的功率约70W
B.日光灯正常工作时的电流约20mA
C.将物理课本从地面上捡到课桌面做功约2J
D.汽油机的效率约30%
3.用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球(如图所示),发现验电器的两个金属箔片张开。以下说法正确的是( )
A.毛皮与橡胶棒相比,毛皮束缚电子的能力比较强
B.毛皮和橡胶棒摩擦的过程中两者都会带上等量的同种电荷
C.验电器的金属箔片张开是因为带了异种电荷
D.橡胶棒接触验电器的金属球时,瞬时电流方向由金属球到橡胶棒
4.如图所示,甲、乙两个小灯泡连接在电路中,①②③可能是电压表或电流表( )
A.若①②为电流表,③为电压表,两灯都亮
B.若①②为电压表,③为电流表,两灯都亮
C.若①③为电压表,②为电流表,两灯串联都不亮
D.若①③为电流表,②为电压表,两灯并联都亮
5.给你两根长度相同但横截面积不同的镍铬合金线、一个电源、一只电流表、一只滑动变阻器、一个开关、若干根导线,现需要研究的课题有:①导体的电阻跟它的横截面积的关系;②导体的电阻跟它的长度的关系( )
A.只有① B.只有② C.①和② D.①②和③
6.如图是一种自动测定油箱内油面高度的装置示意图,R是一种特制的滑动变阻器,它的金属滑片是杠杆的一端(即电流表)指针所指的刻度知道油面高度,则它的工作过程是( )
A.油面升高,R变大,油量表指针示数变小
B.油面降低,R变大,油量表指针示数变大
C.油面升高,R变小,油量表指针示数变大
D.油面降低,R变小,油量表指针示数变大
7.小军同学根据他在电学实验课上获得的实验数据,绘制出如图所示的图象。其中图甲表示电阻R1,图乙表示电阻R2。根据图象信息可判断( )
A.当R2两端的电压为8V时,电阻R2的阻值为8Ω
B.当R1两端的电压为2V时,通过它的电流为1.2A
C.当通过R2的电流为0.2A时,电阻R2的阻值为5Ω
D.当R1和R2并联在电压为4V的电路中,总电流为0.5A
8.两电阻R1和R2接在各自电路中,当U1:U2=2:1,I1:I2=4:1时,两电阻R1、R2阻值之比等于( )
A.1:2 B.2:1 C.8:1 D.1:8
(多选)9.如图甲所示电路,电源电压保持不变。闭合开关,当滑动变阻器滑片P从最右端滑到最左端过程中,R1的I﹣U关系图象如图乙中某条线所示。则下列判断正确的是( )
A.图线A是电阻R2的I﹣U 关系图象
B.电源电压为10V
C.R1的阻值是20Ω
D.滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω
(多选)10.如图所示是大山同学设计的监测河水流速变化的装置原理图。机翼状的探头始终浸没在水中,通过连杆带动滑动变阻器的滑片P上下移动,电源电压保持4.5V不变;电压表量程为0~3V,定值电阻R1阻值为5Ω,滑动变阻器R2的规格为“15Ω 1A”。闭合开关S,随着水流速度的改变,下列说法正确的是( )
A.当水流速度增大时,电压表的示数变大
B.当水流速度减小时,电压表与电流表的示数之比变大
C.滑动变阻器允许接入电路的取值范围为2.5Ω~10Ω
D.电路中通过电流的变化范围为0.4A~0.6A
二、填空题(本大题共7小题,每空1分,共24分)
11.(5分)写出下列元件符号:
电流表 电压表 滑动变阻器 电铃 电动机
12.(3分)如图所示,闭合开关S,滑动变阻器和灯泡是 联,在滑动变阻器滑片P向右滑动过程中,灯泡L的实际功率 ,电压表V1与电流表A示数比值 。(均填“变大”,“变小”或“不变”)
13.(4分)如图所示电路,电源电压恒定不变,若要灯泡L和滑动变阻器R串联1 、S2 、S3 (以上三空均选填“闭合”或“断开”);若闭合开关S1和S3,断开S2,将滑片P由图中位置向右移动的过程中,灯泡L的亮度 (选填“变亮”、“变暗”或“不变”)。
14.(3分)原子是由带负电的电子和带正电的组成。在橡胶棒与毛皮摩擦过程中,橡胶棒 (填“得到”或“失去”)电子,从而带负电。带电的橡胶棒能将不带电的“碳海绵”吸起(如图),这说明了带电体能够 ,同时也说明“碳海绵”的密度 (填“较大”、“较小”)。
15.(3分)如图所示的电路中,当S1闭合、S2断开时,电压表示数为2.5V;当S1断开,S2闭合时,电压表示数为6V,则灯L1两端的电压为 V,灯L2两端的电压为 V.若灯L1中的电流为200mA,则灯L2中的电流为 A。
16.(3分)如图,甲、乙两只小灯泡规格分别为“6V 6W”和“6V 3W”,电源电压为6V ,两灯泡并联:如果只闭合S3,两灯均发光,则此时 灯会较亮(选填“甲”或“乙”),此时乙灯的实际功率是 W。(结果保留一位小数)(不考虑温度对灯丝电阻的影响)
17.(2分)小充同学看见他爸爸的手机锂电池上面标明电压为3.7V,容量为3000mA•h,则它充满电后存储的电能为 J;经查,该手机的待机电流为15mA h。
三、作图题(本大题共2小题,每题3分,共6.0分)
18.(3分)根据如图1所示的实物电路,在图2的虚线框内画出电路图。
19.(3分)小雨的房间里有两盏灯。开关S1控制吊灯L1和L2;开关S2控制壁灯L2,将电路图画在方框内。
四、实验探究题(本大题共3小题,20题6分,21题8分,22题8分,共22分)
20.(6分)在探究“并联电路中干路电流和支路电流间的关系”实验中,小伟和小倩设计如图甲的实验电路图。
(1)按照图甲电路图,小伟连接了图乙的实物电路,当他连接好最后一根导线时1和L2立即发光,则其原因是连接电路时 。
(2)图乙中的电流表,测量的是图甲中 (选填“B”或“C”)处的电流。闭合开关S后,电流表示数如图丙,为 A。为使测量结果更加准确,接下来他应该断开开关, 。
(3)为了测量A处的电流,请在图乙中只移动一根导线(在要移动的导线上画“×”),并用笔画线代替导线正确连接电路。
(4)小伟测出A、B、C三处的电流后,便得出结论。小倩指出:为了得出更普遍的规律,接下来应 进行多次实验。
21.(8分)在”探究导体的电阻跟哪些因素有关”的实验中a、b、c是铬合金丝,d是锰铜合金丝:a、b的长度相同而粗细不同;a、c的粗细相同而长度不同
(1)小明的猜想:①电阻可能与导体的材料有关;
小亮的猜想:②电阻可能与导体的温度有关
小敏的猜想:③电阻可能与导体的长度有关;
根据你掌握的电学知识,你认为:④电阻还与 有关。
(2)如图是三位同学为上述探究活动准备的实验器材,他们已经完成了部分实物的连接若电阻受温度的影响可以忽略,要探究猜想① 不变;要探究猜想③,应该选用导线 和导线 (填导线的代号字母)进行对比实验。
(3)结论:大量实验表明,导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小主要决定于导体的 、 、 和温度,与导体两端的电压和通过导体的电流大小无关。
22.(8分)小刘同学利用图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值,阻值大约为5Ω。
实验序号
1
2
3
……
电压U/V
0.8
1.6
2.4
……
电流I/A
0.16
0.32
……
(1)请根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线,在图乙中完成实验电路的连接。
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于 (选填“A”或“B”)端。
(3)实验过程中得到的部分数据如表所示。第3次测量时,电流表的示数如图丙所示,请将读数填入表格中 。
(4)对实验数据记录表格提出一点改进意见: 。
(5)本实验所测得未知电阻的阻值为 Ω。
(6)在电压表损坏的情况下利用上图测量未知电阻Rx,滑动变阻器最大阻值为R0,
a:闭合开关,滑动变阻器滑片移到最左端,电流表示数为I1;
b:闭合开关,滑动变阻器滑片移到最右端,电流表示数为I2;
被测电阻Rx= (用I1,I2,R0表示)。
五、计算题(本大题共2小题,23题10分,24题8分,共18.0分)
23.(10分)某学校共有电灯100盏,都是标有“220V 60W”的普通照明灯(忽略温度对灯丝电阻的影响),平均每天用4h。如果都改用40W的日光灯,而且亮度不减。
(1)求普通照明灯泡正常发光时的电流和电阻;
(2)改用日光灯,该校一月(30天)消耗多少电能?学校电能表如图所示
24.(8分)如图所示,电源两端电压U保持不变,电阻R1的阻值为6Ω,电阻R2的阻值为18Ω.当开关S闭合时,电压表示数为3V.求:
(1)电流表的示数I;
(2)电源两端的电压U。
参考答案与试题解析
1.【解答】解:铁、石墨、人体容易导电;陶瓷、橡胶,属于绝缘体,B正确。
故选:B。
2.【解答】解:A、中学生正常骑自行车的功率约70W;
B、日光灯正常工作时的电流约200mA;
C、课桌的高度约为0.7m,对课本所做的功W=Gh=4.7m×3N=4.1J;
D、汽油机的效率约30%左右。
故选:B。
3.【解答】解:
A、毛皮和橡胶棒摩擦的过程中,得到电子而带负电;
B、摩擦起电现象是通过摩擦的方式使电荷发生了转移,故毛皮和橡胶棒摩擦的过程中两者都会带上等量的异种电荷;
C、验电器的金属箔片张开是因为带了同种电荷,故C错误;
D、用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电;橡胶棒接触验电器的金属球时,规定正电荷定向移动的方向为电流的方向,故D正确。
故选:D。
4.【解答】解:A、如果1,3为电压表,所以甲灯不会发光;
B、如果2,3为电流表,所以乙灯不会发光;
C、如果1,5为电流表,都亮;
D、如果1,2为电压表,都亮。
故选:D。
5.【解答】解:
①在研究导体的电阻跟导体横截面积的关系时,要控制导体的长度相同,而导体的横截面积不同、横截面积不同的镍铬合金线 正好符合实验要求;
②在研究导体的电阻跟导体长度的关系时,要控制导体的材料相同,而导体的长度不同,这样材料和横截面积相同,可以完成实验;
③在研究导体的电阻跟导体的材料的关系时,要控制导体的横截面积相同,而导体的材料不同,故不可以完成实验;
所以C符合题意,A、B、D不符合题意;
故选:C。
6.【解答】解:A、油面升高,浮标推动指针下移,油量表指针示数变大,
所以不符合题意。
B、油面降低,浮标推动指针上移,油量表指针示数变小,
所以不符合题意。
C、油面升高,浮标推动指针下移,油量表指针示数变大,
所以符合题意。
D、油面降低,浮标推动指针上移,油量表指针示数变小,
所以不符合题意。
故选:C。
7.【解答】解:
A.由图象可知,当R2两端的电压为8V时,通过的电流为6.6A可得2的阻值:R8==≈13.6Ω;
B.由图象可知,当R1两端的电压为2V时,通过它的电流为4.2A;
C.由图象可知,当通过R2的电流为7.2A时,其两端的电压为1V7的阻值:R2′===5Ω;
D.当R1和R8并联在电压为4V的电路中,它们两端的电压均为4V,通过的电流分别为I7′=0.4A,I2″=0.5A,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以总电流I=I6′+I1″=0.3A+0.5A=8.9A,故D错误。
故选:C。
8.【解答】解:
∵U1:U2=7:1,I1:I7=4:1,
∴电阻R8和R2阻值之比为:==×==。
故选:A。
9.【解答】解:
由电路图可知,R1与R2串联,电压表V5测R1两端的电压,V2测R6两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)当滑动变阻器R2接入电路中的电阻为0时,电路中的电流最大,R5两端的电压最大,R2两端的电压为0,由图象可知6的I﹣U关系图象,B为电阻R1的I﹣U图象,故A正确;
(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,
由I﹣U图象可知,电路中的最小电流I=0.6A,R1两端的电压U1=3V,R2两端的电压U2=3V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电源电压:U=U1+U2=5V+7V=9V,故B错误;
由欧姆定律可得,定值电阻R2的阻值:R1===20Ω,
滑动变阻器的最大阻值:R3===70Ω,D错误。
故选:AC。
10.【解答】解:由图知,定值电阻R1与变阻器R2串联,电压表测变阻器R3的电压,电流表测电路的电流:
AB、流体的压强跟流速有关,压强越小,机翼状的探头上下表面受到的压强不同,R2的滑片上移,变阻器接入电路的阻值减小,变阻器R2的电压减小,即电压表示数减小;
B、当水流速度减小时,R6滑片下移,变阻器接入电路的阻值增大可知2接入电路中的阻值,则其比值变大;
CD、当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时==4.9A,且电流表的量程为0~7.6A,电路中的最大电流为I大=0.4A,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小;
此时电路中的总电阻:R===7.5Ω;
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以2=R﹣R1=5.5Ω﹣5Ω=5.5Ω;
由串联电路的分压原理可知,变阻器接入电路的阻值越大,由欧姆定律可知电路中电流越小,因串联电路中总电压等于各分电压之和1的电压:U7=U﹣U2=4.5V﹣3V=1.7V,
则电路中最小的电流:I小===8.3A,
则滑动变阻器接入电路中的最大阻值:R2′===10Ω,
所以,滑动变阻器允许接入电路的取值范围为2.5Ω~10Ω;
电路中通过电流的变化范围为2.3A~0.7A,故D错误。
故选:BC。
11.【解答】解:电流表;电压表;滑动变阻器:;电铃;电动机;
故答案为:;;;;。
12.【解答】解:由电路图可知,闭合开关S,电压表V1测电源的电压,电压表V2测变阻器R两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)滑动变阻器滑片P向右滑动过程中,滑动变阻器连入电路中的电阻变大,滑动变阻器两端的电压变大,灯泡两端电压变小可知灯泡L的实际功率变小;
(2)根据欧姆定律可知,电压表V1与电流表A示数比值等于电路的总电阻,根据串联电阻的特点可知,即电压表V1与电流表A示数比值变大。
故答案为:串;变小。
13.【解答】解:要使灯泡L和滑动变阻器R串联,应将灯泡L和滑动变阻器R首尾相连接到电源两端2,断开S1、S4;
若闭合开关S1和S3,断开S7,小灯泡和滑动变阻器并联,因并联电路各支路互不影响,灯泡L的亮度不变。
故答案为:断开;闭合;不变。
14.【解答】解:在橡胶棒与毛皮摩擦过程中,橡胶棒得到电子。带电的橡胶棒能将不带电的“碳海绵”吸起(如图),同时也说明“碳海绵”的密度较小。
故答案为:得到;吸引不带电的物体。
15.【解答】解:
由图知,当S1闭合、S2断开时,两灯串联2两端的电压,则U1=2.6V,
当S1断开,S2闭合时,两灯仍串联,则电源电压U=5V,
由于两灯的连接方式没有发生改变,所以L1两端的电压不变仍为2.3V,
由串联电路的电压特点可得,L2两端的电压U2=U﹣U2=6V﹣2.6V=3.5V;
因串联电路中电流处处相等,所以灯L7中的电流I2=I1=200mA=7.2A。
故答案为:2.5;3.5。
16.【解答】解:(1)要使两只灯泡并联,闭合开关后2和灯泡乙,另一支经过灯泡甲和S1,然后两支路汇合后回到电源的负极,所以需要闭合开关S3、S2;
(2)由P=UI=可得甲===6Ω,R乙===12Ω,
如果只闭合S8,灯泡甲和灯泡乙串联,
因串联电路中各处的电流相等,且灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,
所以,由P=UI=I2R可知,灯泡乙的电阻较大,乙灯泡较亮,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电路中的电流I====A,
则乙灯的实际功率P乙′=I3R乙=(A)3×12Ω≈1.3W。
故答案为:S2、S2;乙;1.4。
17.【解答】解:根据I=可知,储存的电荷量:
Q=It=3000×10﹣3A×3600s=10800C,
充电电流所做的功即储存的电能为:
W=UIt=UQ=3.8V×10800C=39960J。
该手机最长待机时间为:
t′===200h。
故答案为:39960;200。
18.【解答】解:由实物图知,电源、灯泡组成了一个简单电路
。
19.【解答】解:
由题,开关S1控制吊灯L1和L5,说明S1在这两灯的干路上,开关S2控制壁灯L5,说明S2在L2支路上。电路图如图所示:
。
20.【解答】解:(1)刚连接好最后一根导线时,灯L1和L2立即发光,则其原因是连接电路时忘了断开开关;
(2)由图丙知,电流表与灯泡L4串联,串联通过L1的电流,即C处的电流;
电流表的量程为0﹣8A,示数为0.3A,故接下来他应该断开开关;
(3)为了测量A处的电流,应该电流表接在干路上
(4)为得到普遍性的结论,应换用不同规格的灯泡多次测量。
故答案为:(1)忘了断开开关;(2)C;改用8﹣0.6A的小量程;(4)换用不同规格的灯泡。
21.【解答】解:
(1)导体的电阻与导体的长度、横截面积,导体的电阻大小还受温度的影响,电阻还与导体的横截面积有关;
(2)实验中,若电阻受温度的影响可以忽略,要选取的电阻丝必须横截面积,材料不同;
探究猜想③电阻与长度的关系时,要选用材料,长度不同的a。
(3)大量实验表明,导体的电阻是导体本身的一种性质、长度,与导体两端的电压和通过导体的电流大小无关。
故答案为:(1)导体的横截面积;(2)长度和横截面积; a; c;长度。
22.【解答】解:(1)根据电流表选用0~0.5A量程,电阻值约为5Ω,根据电路图确定滑动变阻器使用A接线柱,如下图所示;
;
(2)为了保护电路,闭合开关前,即B端;
(3)实验过程中得到的部分数据如表所示。第3次测量时,电流表选用小量程,其示数为5.48A;
在测量电阻的实验中,多次测量的目的是求平均值减小误差;
(4)实验数据记录表格应增加两行记录电阻和电阻的平均值;
(5)根据欧姆定律可知,三次实验的电阻为:
R1===5Ω,
R2===5Ω,
R5===2Ω,
本实验所测得未知电阻的阻值为:
R===7Ω;
(6)①闭合开关S,滑片P滑到a时1;
②闭合开关S,滑片滑到b时2;
③在①中为RX的简单电路,由欧姆定律得电源电压:
U=I3RX,
在②中,两电阻串联
U=I2(Rx+R0)
因电源电压不变,故:
U=I3(Rx+R0)=I1RX,
解得Rx的表达式为:
Rx=。
故答案为:(1)如上图所示;(2)B;为了求平均值减小误差;(5)5。
23.【解答】解:(1)普通照明灯的额定电压为220V,额定功率为60W
,
普通照明灯泡的电阻为:
R==≈806.7Ω;
(2)改用日光灯后,日光灯的额定功率为:
P额′=40W=0.04kW,
该校100盏日光灯一天消耗的电能为:
W=100P额′t=100×5.04kW×4h=16kW•h,
一个月(30天)消耗的总的电能为:
W总=30W=30×16kW•h=480kW•h,
这一个月电能表指示灯闪烁的次数为:
n=W 总 N=480kW•h×3000imp/(kW•h)=1.44×105imp,
所以这一个月电能表指示灯闪烁了1.44×106次。
答:(1)普通照明灯泡正常发光时的电流约为3.27A,电阻约为806.7Ω;
(2)改用日光灯,该校一月(30天)消耗的电能为480kW•h6次。
24.【解答】解:
(1)开关S闭合时,两电阻串联1两端的电压,
电路中的电流I=I1===0.5A;
(2)根据欧姆定律可得,
R4两端的电压U2=IR2=8.5A×18Ω=9V,
则电源电压U=U3+U2=3V+8V=12V。
答:(1)电流表的示数0.5A;
(2)电源两端的电压12V。
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