河北省廊坊六中2022-2023学年九年级上学期期中物理试题
展开2022-2023学年河北省廊坊六中九年级(上)期中物理试卷
一、选择题(本大题共14个小题,1~12题为单选题,每题2分;13~14为多选题,每题3分,共30分)
1.(2分)下列现象中,能表明分子在不停地做无规则运动的是( )
A.濛濛细雨从空中下落
B.炒菜时,满屋飘香
C.扫地时灰尘四起
D.擦黑板时,粉笔灰在空中飞舞
2.(2分)下列关于内能说法中正确的是( )
A.静止的物体没有动能,但有内能
B.温度高的物体一定比温度低的物体内能大
C.物体运动速度越大,内能越大
D.内能和温度有关,所以0℃的水没有内能
3.(2分)下列事例中,通过做功的方式改变物体内能的是( )
A.冬天用热水袋暖手
B.病人发烧时用冷毛巾在头部降温
C.汽油机压缩冲程中燃料混合物的温度升高
D.冬天喝牛奶前把牛奶放在热水中烫一烫
4.(2分)A、B两物体质量相等,温度均为10℃,甲、乙两杯水质量相等,温度均为50℃,现将A放入甲杯,B放入乙杯,热平衡后,甲杯水温降低了4℃,乙杯水温降低了8℃,则A、B两种物质的比热容之比为( )
A.2:3 B.3:5 C.4:9 D.1:2
5.(2分)内燃机工作时,将内能转化为机械能的冲程是( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.排气冲程 D.做功冲程
6.(2分)将小灯泡L1、L2串联在电路中,发现小灯泡L1比L2亮很多,下列说法正确的是( )
A.通过L1的电流比通过L2的电流大
B.通过L2的电流比通过L1的电流大
C.通过两个小灯泡的电流一样大
D.两个小灯泡的规格不同,无法比较
7.(2分)如图所示的电路图,开关S接到a时电压表的示数为8V,开关S接到b时电压表的示数为3V,下列说法不正确的是( )
A.开关S接到b时,L1、L2串联
B.电源电压为11V
C.开关S接到a时,L1两端电压为5V
D.开关S接到b时,L2两端电压为3V
8.(2分)在如图所示的电路中,电源电压为6V.当开关S闭合后,只有一只灯泡发光,且电压表的示数为6V,产生这一现象的原因是( )
A.灯L1短路 B.灯L2短路 C.灯L1断路 D.灯L2断路
9.(2分)如图所示,先后将不同材料接在电路的A、B两点间,闭合开关能使小灯泡发光的是( )
A.干木条 B.陶瓷棒 C.塑料棒 D.铜丝
10.(2分)两个变阻器分别标有“20Ω,1.5A”和“30Ω,0.5A”,当把两个变阻器串联起来使用时,电路中允许通过的最大电流和电路两端允许加的最大电压分别为( )
A.2A、45V B.0.5A、45V C.1A、50V D.0.5A、25V
11.(2分)一段长1m的电阻丝,下列做法可以增大电阻的是( )
A.对折 B.拉长为原来的2倍
C.增大电阻丝两端的电压 D.外表涂上绝缘漆
12.(2分)下列图中能正确描述电压一定时,电流随电阻变化规律的是( )
A. B.
C. D.
(多选)13.(3分)在图甲电路中,电源电压不变,滑片P从最右端向最左端滑动过程中,电压表与电流表示数的关系变化如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A.电源电压为4V
B.滑动变阻器的最大阻值为20Ω
C.定值电阻R的阻值为10Ω
D.P在中点时,电流为0.4A
(多选)14.(3分)如图所示电路中,电源电压保持不变。下面对电路分析不正确的是( )
A.只闭合开关S1时,R2与R3串联
B.闭合开关S1、S3时,R2与R3串联
C.闭合开关S1、S2、S3时,电流表测R2中的电流
D.先只闭合开关S1、S3,再闭合S2,电压表的示数不变
二、填空题(每空2分,共34分)
15.(6分)古人锻造铁器需要加热、锻打和淬火的过程。其中锻打是通过 的方式改变铁器的内能。将热的铁器放入冷水中淬火是通过 的方式改变铁器的内能,淬火过程中铁器的内能会 (选填“增大”或“减小”)。
16.(6分)如图,迅速向下压活塞,棉花会燃烧起来,这个过程中 能转化为 能。内燃机的工作过程中与此图的能量转化情况相同的是 冲程。
17.(6分)目前,郧阳城区居民都已经使用上天然气了。天然气燃烧时,将燃料燃烧的化学能转化为 ,小王将质量为5kg、温度为20℃的水烧开(在一个标准大气压下),水吸收了 J的热量;若他家每天需要3壶同样的开水,至少需要燃烧 m3的天然气[c水=4.2×103J/(kg•℃),q天然气=1.68×107J/m3]。
18.(6分)在探究影响导体电阻大小的因素时,小高选择了如表所示四根电阻丝。
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
0.5
C
镍铬合金
0.5
1.0
D
锰铜合金
0.5
0.5
(1)选用编号为A、B的两根电阻丝进行实验,是为了验证电阻大小与 的关系。
(2)选用编号为 的两根电阻丝进行实验,是为了验证电阻大小与材料的关系。
(3)某同学利用如图b所示电路也做了相关探究,图中甲、乙、丙是镍铬合金丝。甲、乙长度相同,乙、丙粗细相同。当电路中的电流最大时,接入的电阻丝是 (选填“甲”“乙”或“丙”)。
19.(6分)如图所示,电源电压恒定。当开关S1、S2闭合,甲、乙两表为电压表时,两表示数之比U甲:U乙=4:1;则R1:R2= 。当开关S1闭合、S2断开,若甲、乙两表均为电流表时,两表的示数之比为 。
20.(6分)如图甲所示,电源电压不变,闭合开关后,滑片P由b端滑到a端,电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示,则可判断R的电阻为 Ω,电源电压是 V,变阻器的最大阻值为 Ω。
三、实验探究题(每空2分,共22分)
21.(12分)现有以下器材:电源(6V)、电流表(0~0.6A,0~3A)、电压表(0~3V,0~15V)、定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω各一个)、开关、滑动变阻器、和导线若干,利用这些器材探究“电压不变时,电流与电阻的关系”。
(1)请用笔画线代替导线将图甲所示的实物连接成完整电路。(要求连线不得交叉)
(2)连接电路后闭合开关前,滑动变阻器滑片P应该位于 端(选填“A”或“B”)。
(3)上述实验中,小高用5Ω的电阻做完实验后,断开开关,把R换为10Ω的电阻接入电路,闭合开关,向 (选填“A”或“B”)端移动滑片,使电压表示数为 V时,读出电流表的示数。
(4)实验中依次接入三个定值电阻,调节滑动变阻器的滑片,保持电压表示数不变,记下电流表的示数,利用描点法得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图象。由图象可以得出结论: 。
(5)为了完成整个实验,应该选取哪种规格的滑动变阻器 。
A.50Ω,1.0A
B.30Ω,1.0A
C.20Ω,1.0A
22.(10分)如图所示,是小高要测量某定值电阻阻值的实验。
(1)连接电路时开关要处于 状态。
(2)正确连接电路后,移动滑片过程中,小高发现电流表始终无示数,电压表示数很大。电路中可能出现的故障是 。(写出一种可能即可)
(3)电压表和电流表的示数如图乙所示,则R0= Ω。
(4)老师指出小高需要进行多次实验,这样做的目的是 。
(5)将定值电阻换成小灯泡,测量小灯泡的阻值。同样需要多次实验,这样做的目的与测定值电阻阻值时多次实验的目的 (选填“相同”或“不同”)。
四、计算题(23题6分,24题8分,共14分)
23.(6分)在如图所示的电路中,电阻R1的阻值为10Ω.闭合开关S,电流表A1的示数为0.3A,电流表A的示数为0.5A。求:
(1)通过电阻R2的电流;
(2)电源电压;
(3)电阻R2的阻值。
24.(6分)如图甲所示电路,滑动变阻器的最大阻值为R1=40Ω,电源电压及灯L的电阻保持不变。当S1、S2均闭合且滑片滑到b端时,电流表A1、A2的示数分别为如图乙、丙所示;当S1、S2均断开且滑片P置于变阻器的中点时,电流表A1的示数为0.4A。
求:(1)电源的电压;
(2)R2的电阻;
(3)灯L的电阻;
(4)整个电路消耗的最小电功率。
2022-2023学年河北省廊坊六中九年级(上)期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本大题共14个小题,1~12题为单选题,每题2分;13~14为多选题,每题3分,共30分)
1.【解答】解:A.濛濛细雨从空中下落是小雨滴的机械运动,不是分子的运动,故A不符合题意;
B.炒菜时,芳香油分子不停地做无规则运动,扩散到空气中,由于炒菜时温度很高,所以分子的扩散速度加快满屋飘香,故B符合题意;
C.扫地时灰尘四起是灰尘的机械运动,不是分子的运动,故B不符合题意;
D.擦黑板时,粉笔灰在空中飞舞是粉笔灰的机械运动,不是分子的运动,故D不符合题意。
故选:B。
2.【解答】解:A、动能是运动的物体具有的能量,静止的物体没有动能,但是一切物体都有内能,所以静止的物体具有内能;故A正确;
B、内能的大小不仅与温度有关,还与物体的质量有关,故B错误;
C、内能的大小只与质量和温度有关,与物体的速度无关,故C错误;
D、内能和温度有关,同时一切物体都有内能,所以0℃的水也是具有内能的;故D错误;
故选:A。
3.【解答】解:A、冬天用热水袋暖手,该过程是能量的转移,故是热传递改变内能,故A错误;
B、病人发烧时用冷毛巾在头部降温,该过程是能量的转移,故是热传递改变内能,故B错误;
C、汽油机压缩冲程中燃料混合物的温度升高,即活塞对燃料做功,使得燃料的内能增加,温度升高,是通过做功的方式改变内能,故C正确;
D、冬天喝牛奶前把牛奶放在热水中烫一烫,该过程是能量的转移,故是热传递改变内能,故D错误;
故选:C。
4.【解答】解:(1)物体A放入甲杯水后,它们的共同温度为50℃﹣4℃=46℃,
水放出的热量Q放=c水m水△t水
A吸收的热量Q吸=cAmA△tA,
根据热平衡方程:Q放=Q吸,
即c水m水△t水=cAmA△tA
代入相关数据得:
cA=×
(2)物体B放入乙杯水后,它们的共同温度为50℃﹣8℃=42℃,
水放出的热量Q放=c水m水△t水
B吸收的热量Q吸=cBmB△tB,
根据热平衡方程:Q放=Q吸,
即c水m水△t水=cBmB△tB
代入相关数据得:
cB=×
(3)∵A、B两物体质量相等,即mA=mB,
∴===4:9。
故选:C。
5.【解答】解:四冲程内燃机的四个冲程依次是:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程;其中做功冲程是把内能转化为机械能;压缩冲程是把机械能转化为内能。
故选:D。
6.【解答】解:两个灯泡串联接在电源上,由串联电路的特点知,流过它们的电流相等;
它们的亮度不同是由它们的实际功率不同(或电阻不同)造成的,亮度越亮,实际功率越大,故L2功率大于L1功率,故ABD错误,C正确。
故选:C。
7.【解答】解:AD、当开关接到b时,两电阻串联,电压表测L2两端的电压,即灯L2两端的电压U2=3V,故AD正确;
BC、当开关S接到a时,两灯泡串联,电压表测电源的电压,即电源的电压U=8V,即灯L1和灯L2两端的总电压为8V,因为串联电路的总电压等于各部分两端的电压之和,所以灯L1两端的电压U1=U﹣U2=8V﹣3V=5V,故C正确、B错误。
故选:B。
8.【解答】解:由图知,两灯串联;有一只灯泡发光说明电路是连通的,即两灯不可能发生断路(排除C、D);
电压表测量的是灯L1两端的电压,其示数为6V(即电源电压),说明灯L1不可能被短路(否则电压表示数为0,排除A);
当灯L2短路时,此时只有L1连入电路,加在L1两端的电压即为电源电压,符合题意;
故选:B。
9.【解答】解:接在电路的A、B两点间,闭合开关能使小灯泡发光的是铜丝,因为铜丝属于金属,易导电。干木条、陶瓷棒、塑料棒属于绝缘体。
故ABC错误,D正确。
故选:D。
10.【解答】解:第一个变阻器R1标有“20Ω,1.5A”,表示此变阻器的最大阻值为20Ω,允许通过的最大电流为1.5A;第二个变阻器R2标有“30Ω,0.5A”,表示此变阻器的最大阻值为30Ω,允许通过的最大电流为0.5A;当把两个变阻器串联起来使用时,因为串联电路电流处处相等,所以电路中允许通过的电流最大为0.5A;
电路两端允许加的最大电压为U=U1+U2=IR1+IR2=0.5A×20Ω+0.5A×30Ω=25V,故ABC错误;D正确。
故选:D。
11.【解答】解:
A、电阻丝对折后,导体的长度减小,横截面积增大,则导体的电阻减小,故A错误;
B、电阻丝长度拉伸为原来的2倍后,导体的长度增大、而横截面积减小,导体的电阻增大,故B正确;
C、电阻是导体本身的一种性质,大小与导体两端的电压无关,故C错误;
D、在电阻丝外表涂上绝缘漆,电阻丝的材料、长度以及横截面积均不变,电阻不变,故D错误。
故选:B。
12.【解答】解:由欧姆定律可知,电压一定时,电流与电阻成反比,据此可知I﹣R图象为反比例函数图象,结合选项可知,A正确。
故选:A。
13.【解答】解:AC、由甲图可知,定值电阻R0和滑动变阻器R串联,电压表测量R两端的电压,电流表测电路中的电流。
由乙图可知,当电流表示数为0.6A时,电压表示数为0V,则电源电压为:U=U0+UR=IR0+0V=0.6A•R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当电流表示数为0.2A时,电压表示数为4V,则电源电压为:U=U0′+UR′=I′R0+4V=0.2A•R0+4V﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
①②两式组成方程组,解得U=6V,R0=10Ω,故A错误;C正确;
C、当电流表示数为0.2A,电压表示数为4V时,滑动变阻器连入电路的阻值最大为R===20Ω,故B正确;
D、当P在中点时,电流为I″===0.3A,故D错误。
故选:BC。
14.【解答】解:
A、只闭合开关S1时,R1断路,R2与R3串联接入电路中,为串联电路,故A正确;
B、闭合开关S1、S3时,R1断路,R3被短路,只有R2接入电路中,故B错误;
C、闭合开关S1、S2、S3时,R3被短路,R2与R1并联接入电路中,电流表测干路中的电流,故C错误;
D、先只闭合开关S1、S3,电压表测量电源电压;再闭合S2,电压表测量的是电源电压,电源电压不变,所以电压表的示数不变,故D正确。
故选:BC。
二、填空题(每空2分,共34分)
15.【解答】解:用铁锤锻打工件,工件会发热,属于做功改变物体内能。把烧红的铁器放到冷水中“淬火”,铁器放出热量,铁块的温度会降低,属于热传递减小物体内能。
故答案为:做功;热传递;减小。
16.【解答】解:在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小撮干燥的棉絮,用力将活塞迅速向下压,棉絮燃烧起来;说明压缩筒内空气做功,使空气的内能增大,温度升高;压缩过程中,活塞的机械能转化为空气的内能,故该过程中,与内燃机的压缩冲程相同。
故答案为:机械;内;压缩。
17.【解答】解:(1)天然气燃烧时,将化学能转化为内能;
(2)在一标准大气压下水的沸点是100℃,水吸收的热量:
Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×5kg×(100℃﹣20℃)=1.68×106J;
(3)加热3壶水,水吸收的热量Q吸′=3Q吸=3×1.68×106J=5.04×106J;
由题知Q放=Q吸′=5.04×106J,而Q放=Vq,
需要天然气的体积:V==0.3m3。
故答案为:内能;1.68×106;0.3。
18.【解答】解:(1)选用编号为A、B的两根电阻丝进行实验,A、B的材料、横截面积相同,长度不同,是为了验证电阻大小与长度的关系;
(2)为了验证电阻大小与材料的关系,需要控制电阻丝的长度和横截面积相同,材料不同,需要选用编号为A、D的两根电阻丝进行实验;
(3)由题意可知,乙、丙粗细相同,丙的长度长,所以丙的电阻大于乙的电阻;甲、乙长度相同,甲的横截面积大,所以乙的电阻大于甲的电阻,所以甲的电阻最小,接入电路时电路中的电流最大。
故答案为:(1)长度;(2)A、D;(3)甲。
19.【解答】解:
(1)由电路图可知,当S1、S2闭合,甲、乙两表为电压表时,两电阻串联,甲测电源的电压,乙测R2两端的电压,
由串联电路电流相等,且串联电路的总电阻等于各部分电阻之和,所以由I=可得:=﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
已知U甲:U乙=4:1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
联立①②可得:=,
则R1=3R2;
(2)当S1闭合、S2断开,甲、乙两表为电流表时,两电阻并联,甲测R2支路的电流,乙测干路电流,
由并联电路中各支路两端的电压相等和I=可得,两电流表的示数之比:====。
故答案为:3:1;3:4。
20.【解答】解:由图甲可知,定值电阻R与滑动变阻器串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)当滑片位于a端时,接入电路中的电阻为零,此时电压表和电流表的示数最大,
由图乙可知,电源的电压U=12V,此时电路中电流I=1.5A,
由I=可得,定值电阻的阻值:R===8Ω;
(2)当滑片位于b端时,接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流最小,电压表的示数最小,
由图乙可知,电路的电流I′=0.5A,电压表的示数UR=4V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,滑动变阻器两端的电压:
U滑=U﹣UR=12V﹣4V=8V,
则滑动变阻器的最大阻值:R滑===16Ω。
故答案为:8;12;16。
三、实验探究题(每空2分,共22分)
21.【解答】解:(1)根据电压表要与被测电路并联,滑动变阻器接入电路时要“一上一下”进行连接,完整电路如下图所示:
。
(2)为保护电路,实验前应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处,本题中滑片P在A端时滑动变阻器连入电路的阻值最大。
(3)断开开关,把R换为10Ω的电阻接入电路,闭合开关,由于电阻变大,电路中电流减小,滑动变阻器两端电压减小,由于串联电路中总电压不变,故定值电阻两端电压增大,要保持电压表示数不变,需要减小电路电流,增大滑动变阻器接入电路中的电阻,故滑片需要向A端移动;由图乙知定值电阻两端电压为2.0伏,故使电压表示数为2V时,读出电流表的示数。
(4)由图乙知电流与电阻的乘积是一定值,故可以得出结论:在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(5)根据串联电路电压的规律知滑动变阻器两端电压UP=U总﹣U1=6V﹣2V=4V;
由串联电路电流规律知;
;
RP=40Ω,应该选取50Ω,1.0A规格的滑动变阻器。
故答案为:(1)见解答图;(2)A;(3)A;2;(4)在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;(5)A。
22.【解答】解:(1)为了保护电路,连接电路时开关要处于断开状态;
(2)正确连接电路后,移动滑片过程中,小高发现电流表始终无示数,说明电路可能断路;电压表示数很大,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,即电路中可能出现的故障是定值电阻R0断路;
(3)电压表和电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.4A;电压表选用小量程,分度值0.1V,其示数为2.5V,则定值电阻阻值为:
R0===6.25Ω;
(4)测量电阻的阻值实验中,需要利用滑动变阻器进行多次测量,目的是为了取平均值减小实验误差;
(5)测量小灯泡的阻值实验中,同样需要多次实验,目的是为了探究不同电压下灯泡电阻的规律,与测定值电阻阻值时多次实验的目的不同。
故答案为:(1)断开;(2)定值电阻R0断路;(3)6.25;(4)为了取平均值减小误差;(5)不同。
四、计算题(23题6分,24题8分,共14分)
23.【解答】解:S闭合,R1、R2并联,电流表A1测电阻R1的支路电流,电流表A测干路电流。
(1)由并联电路的特点知,通过电阻R2的电流I2=IA﹣IA1=0.5A﹣0.3A=0.2A;
答:通过电阻R2的电流是0.2A。
(2)电源电压U=IA1R1=0.3A×10Ω=3V;
答:电源电压是3V。
(3)电阻R2的阻值R2===15Ω;
答:电阻R2的阻值是15Ω。
24.【解答】解:(1)当S1、S2均闭合且滑片滑到b端(连入电阻最大,R1=40Ω)时,等效电路如图,
∵电流表A1测量的是干路电流,A2测量的是R2所在支路的电流,
∴A1用的是大量程,A2用的是小量程
∴I=0.9A,I2=0.6A,I1=I﹣I2=0.9A﹣0.6A=0.3A
U=U2=U1=I1R1=0.3A×40Ω=12V;
(2);
(3)当S1、S2均断开且滑片P置于变阻器的中点(连入电阻R1′=R1=20Ω)时,等效电路图如图,
∴RL=10Ω;
(4)如右下图,当S1、S2均断开,且滑片P置于b端(全连入R1=40Ω),此时电路中的电阻最大(R=R1+RL=40Ω+10Ω=50Ω),整个电路的最小电功率:
;
答:(1)电源的电压为12V;
(2)R2的电阻20Ω;
(3)灯L的电阻10Ω;
(4)整个电路消耗的最小电功率2.88W。
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