内蒙古自治区鄂尔多斯市伊金霍洛旗2023-2024学年九年级(上)1月期末物理试题(含解析)
展开注意事项:
1.答题内容一律填涂或写在答题纸上规定的位置,在试题卷上作答无效。
2.本试题共6页,3大题,14小题,满分60分。物理、化学共计100分。
一、单选题(每题3分,共21分)
1.小明对在厨房中看到的一些现象进行了解释,其中不正确的是( )
A.能闻到饭菜的香味,这是分子无规则运动的结果
B.电饭煲使用三线插头,是为了让用电器的金属外壳和大地相连
C.冬天烧开水时,会看到壶嘴周围冒“白气”,“白气”的形成需要放热
D.电饭煲上的指示灯和电阻丝是串联连接的
2.关于如图所示的四个实验,下列说法正确的是( )
A.图甲所示的实验能正确的说明气体分子的扩散
B.图乙所示的实验中,下压活塞时筒内空气的内能减小
C.图丙所示的实验说明分子间有引力
D.图丁所示的实验中,空气推动瓶塞做功时,瓶内水变成水蒸气
3.商场里的自动扶梯无人乘坐时,运行速度缓慢;有人乘坐时,“感应开关”自动闭合,速度增大。自动扶梯的出、入口处各有一个“紧急制动开关”,断开任何一个,都能使自动扶梯停止,模拟电路如图所示。下列说法错误的是( )
A.是“紧急制动开关”,是“感应开关”
B.有人乘坐时,均闭合
C.有人乘坐时,电动机两端电压小于电阻R两端电压
D.无人乘坐时,电阻R可以起到节约电能的作用
4.科技强国,2023年8月29日搭载麒麟9000S芯片的华为Mate60Pr发布,麒麟9000S芯片是华为有自主知识产权的芯片,制造芯片的主要材料是( )
A.导体B.半导体C.绝缘体D.超导体
5.电动汽车刹车时,汽车电动机“变身”为发电机,将汽车动能转化为电能,简称动能回收系统。下列实验中与动能回收系统原理相同的是( )
A.B.
C.D.
6.某电饭锅有加热和保温两种功能,其简化电路如图所示,R1、R2为加热电阻,S为电源开关,S1为温控开关。闭合电源开关S,温控开关S1由闭合到断开,下列说法正确的是( )
A.电饭锅进入加热状态B.电路总电压变小
C.电路总电流变大D.电路总功率变小
7.如图所示,电源电压保持不变,闭合开关时,滑动变阻器的滑片P从b端滑到a端,电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图所示,下列说法错误的是( )
A.电源电压是9V
B.定值电阻R的阻值是6Ω
C.滑动变阻器的阻值范围是0~18Ω
D.若定值电阻R出现接触不良时,电流表示数为0
二、实验题(8题7分,9题4分,10题5分,11题5分,共21分)
8.为了比较水和煤油(相同质量)的吸热能力的强弱,某同学用图所示的器材进行实验。实验数据记录如下表:
(1)实验所需要的器材:水、煤油、酒精灯、铁架台、温度计、 、烧杯、停表。组装实验装置时应按 的顺序;(选填“自上而下”、“自下而上”)
(2)两装置用相同规格的酒精灯,这样做的目的是使水和煤油 ;
(3)实验中,给相同质量的两种物质加热相同的时间,通过比较水和煤油 来比较它们的吸热能力;
(4)分析表中数据可知,质量相等的水和煤油,加热相同时间,水的温度变化较 ,其比热容较 (均选填“大”或“小”);
(5)本实验的主要研究方法有 和转换法。
9.行是知之始,知是行之成,得到真理的路上离不开亲身的探索。生活物理实验室的小轩和小辕同学一起探究串、并联电路中电流电压的关系。小轩同学用图甲所示,实验电路探究“并联电路电流规律”:
(1)为了寻找“并联电路的电流关系”,分别把图中A、B、C各点断开,然后把 (填仪器名称)接入。闭合开关前,发现其中一个电表指针如图乙所示,出现这种现象的原因是 ;
(2)为了使探究得出的结论具有普遍性,应多次实验,关于灯泡的选择,以下几种方案最佳的是 (填选项前的字母):
A.选择相同规格的灯泡
B.选择不同规格的灯泡
C.两种方案都行
(3)下表是小轩同学在实验中测得的实验数据。由实验数据得出的实验结论是: (用含有、、表示):
10.小明同学在做“探究电流与电压的关系”实验时,准备了以下器材:干电池两节,电流表(、)、电压表(、)、滑动变阻器(、)、定值电阻、开关各一只、导线若干。根据图所示的电路图进行实验。
(1)用笔画线代替导线,按照电路图,将实物图连接完整 ;
(2)连接电路时,滑动变阻器滑片P应处于 (选填“A”或“B”)端;
(3)闭合开关,发现电流表有示数,电压表指针几乎无偏转,原因可能是 ;
(4)实验中滑动变阻器的主要作用是 ;
(5)实验中通过调节滑动变阻器滑片P,测出通过定值电阻R的不同电流和对应的电压值如表所示.老师看后说其中一次是错误的,帮小明分析出错的是第 次。
11.小聪同学用伏安法测电阻,实验电路图如图所示。
(1)该实验的原理是: ;
(2)小聪同学按图所示的实验电路图正确连接电路,进行实验,某次实验中电压表示数和电流表示数如图所示,被测电阻 ;
(3)多测量几次的目的是 ;
(4)实验中,如果电压表突然损坏,小芳又设计了一种方案,也测出了的阻值。电路如图所示,为阻值已知的定值电阻,电源电压未知且恒定不变。测量步骤如下:
①当只闭合开关 时,电流表读数为;
②当开关、都闭合时,电流表读数为;
③待测电阻 (用已知和测出的物理量符号表示)
三、综合应用题(本题包括3个小题,12题7分、13题7分、14题4分,共18分)
12.酒驾、醉驾会给交通安全带来巨大隐患,便携式酒精测试仪给交警执法带来了极大的便利。如图1所示,是便携式酒精测试仪的原理图,电源电压恒为,是酒精气体传感器,其阻值随酒精气体浓度变化的规律如图2所示,是报警器,其电阻值恒定为。问:
(1)当气体中酒精浓度为0时,电路中的电流是多少?
(2)当气体中酒精浓度为0时,电路通电消耗电能是多少?
(3)我国法律规定,当每的气体中酒精浓度大于或等于小于为酒驾,大于或等于为醉驾。在对某司机的检测中,电压表的示数为,通过计算分析该司机属于酒驾还是醉驾。
13.如图所示,是麓山国际实验学校初三物理课外活动小组自制的电热暖手器的电路原理图。电源电压恒为12V,S为单刀三掷开关,发热体的电阻分别是R1=2Ω,R2=1Ω,R3=5Ω。求:
(1)该电热暖手器在高温档时工作时的电功率是多少瓦?
(2)该电热暖手器在低温档时的电流是多少安?
(3)当开关调至“2”位置时,电热暖手器在7min内产生的热量能使200g水温度升高多少摄氏度?(不计热量的损失,c水=4.2×103J/(kg·℃))
14.如图所示,是一款可充电的电动橡皮擦。充电时,指示灯亮;工作时,指示灯不亮,电动机带动橡皮振动,擦除纸上字迹。请回答:
(1)橡皮擦充电时,橡皮擦的电池在电路中相当于哪个元件?使用时,电池又相当于什么元件;
(2)指示灯与电动机是怎样连接的;
(3)电动机工作时的能量转换是怎么样的?
参考答案与解析
1.D
【解答】A.闻到香味,是分子热运动,故A正确;A不符合题意;
B.电饭煲使用三线插头,是为了让用电器的金属外壳和大地相连,避免发生触电事故,故B正确;B不符合题意;
C.白气是小水珠,是水蒸气液化形成的,是放热现象,故C正确;C不符合题意;
D.指示灯坏了,电阻丝仍工作,故电饭煲上的指示灯和电阻丝是独立工作,互不影响,电饭煲上的指示灯和电阻丝是并联连接的,故D错误;D不符合题意。
故选D。
2.C
【解答】A.图甲中把二氧化氮放在上面的瓶中,空气放在下面的瓶中,由于二氧化氮的密度大于空气的密度,二氧化氮会向下运动,不能说明气体分子的无规则运动,故A错误;
B.图乙所示的实验中,下压活塞时筒内空气的内能增加,故B错误;
C.图丙钩码不下落,说明分子间有引力,故C正确;
D.图丁所示的实验中,空气推动瓶塞做功时,瓶内水蒸气液化形成液态的“白气”,故D错误。
故选C。
3.C
【解答】ABD.由图知断开任何一个,整个电路断路,所以是紧急制动开关。无人乘坐时, 处于断开状态,此时电动机和定值电阻串联,根据,总电阻大,电流小,电动机转速小,电梯运行缓慢,所以根据,电阻R可以起到节约电能的作用;当有人乘坐时,自动闭合,定值电阻被短路,只有电动机连入电路,电阻小,电流变大,电动机转速变大,电梯速度增大。所以是感应开关。故ABD正确,不符合题意;
C.当有人乘坐时,自动闭合,定值电阻被短路,不分压,只有电动机连入电路,所以电动机两端电压大于电阻R两端电压,故D错误,符合题意。
故选C。
4.B
【解答】芯片主要由半导体材料制成的,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
5.D
【解答】汽车电动机“变身”为发电机,是电磁感应现象,机械能转化电能。
A.该实验能探究地磁场的存在以及地磁场的方向,与发电机无关,故A不符合题意;
B.该实验探究的是电流的磁效应,与发电机无关,故B不符合题意;
C.该实验表明通电导体在磁场中受到力的作用,是电动机的工作原理,故C不符合题意;
D.该实验是机械能转化为电能,电磁感应现象,是发电机的工作原理,故D符合题意。
故选D。
6.D
【解答】由图可知,闭合电源开关S,温控开关S1闭合时,R1与R2并联,温控开关S1断开时,为R1的简单电路。
AD.闭合电源开关S,温控开关S1由闭合到断开,电路总电阻变大,由可知,电路总功率变小,为保温状态,故A错误,D正确;
B.闭合电源开关S,温控开关S1由闭合到断开,由于电源不变,所以电路总电压不变,故B错误;
C.闭合电源开关S,温控开关S1由闭合到断开,电路总电阻变大,由可知,电路总电流变小,故C错误。
故选D。
7.C
【解答】由电路图可知,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。
A.当滑片位于a端时,接入电路中的电阻为零,此时电流表和电压表的示数均最大,由图像可知,电源的电压U=9V,电路中的电流Ia=1.5A,故A正确,不符合题意;
B.由可得,定值电阻R的阻值
故B正确,不符合题意;
C.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,由图像可知,电路中的最小电流Ib=0.5A,R两端的电压UR=3V,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=9V﹣3V=6V
则滑动变阻器的最大阻值
所以,滑动变阻器的阻值范围是0~12Ω,故C错误,符合题意;
D.当定值电阻R出现接触不良时,电压表串联在电路中,因电压表的电阻很大,所以电路中的电流非常小,几乎为0,则电流表示数为0,故D正确,不符合题意。
故选C。
8. 天平 自下而上 相等的时间内吸收的热量相同 升高的温度 小 大 控制变量法
【解答】(1)[1]在“比较水和煤油的吸热能力的强弱”的实验中,需控制水和煤油质量相同,所以还需要的测量器材是天平。
[2]组装实验装置时,酒精灯需用外焰加热,所以先固定酒精灯的位置,然后根据温度计的位置调整上面铁杆的高度,故应按自下而上的顺序组装器材。
(2)[3]根据控制变量法可知,两装置用相同规格的酒精灯,这样做的目的是使水和煤油在相等的时间内吸收相等的热量。
(3)[4]实验中,给相同质量的两种物质加热相同的时间,两种物质吸收的热量相等,根据Q=cmΔt可知,在m和Q相等时,通过比较水和煤油升高的温度来比较它们的吸热能力。
(4)[5][6]分析表中数据可知,质量相等的水和煤油,加热相同时间即吸收相等的热量时,水的温度变化较小,根据Q=cmΔt可知,其比热容较大。
(5)[7]本实验控制了两种物质的质量和加热时间相同,因此采用了控制变量法;通过加热时间的长度反映吸收热量的多少,采用了转换法。
9. 电流表 电流表没有调零 B
【解答】(1)[1]由于是研究“并联电路的电流关系”,所以把图中4、B、C各点断开,然后把电流表接入电路中。
[2]闭合开关前,发现其中一个电表指针如图乙所示,即指针偏向零刻度线的左侧,可知电流表没有调零。
(2)[3]探究“并联电路中干路电流与各支路电流的关系”的实验中,为了得到普遍规律,应更换不同规格的小灯泡多次实验,故AC不符合题意,B符合同意。故选B。
(3)[4]通过数据分析,得出的结论是并联电路中电流特点是干路电流大小等于各支路电流大小之和,即
IA+IB=IC
10. B 定值电阻R短路或电压表损坏 改变定值电阻两端电压的大小 1
【解答】(1)[1]根据电路图,将滑动变阻器和电流表连入电路。滑动变阻器接线柱遵循“一上一下”的选择原则,电流表遵循“正进负出”,实物图如下
(2)[2]连接电路时,为保护电路,滑动变阻器滑片P应处于阻值最大处,即B段。
(3)[3]电流表有示数,说明没有发生断路,电压表无示数,则可能是电压表损坏或者定值电阻R短路。
(4)[4]在研究导体中的电流与导体两端的电压时,为得出普遍性的规律,要多次测量,故滑动变阻器起到主要作用是:改变定值电阻两端电压的大小。
(5)[5]已知滑动变阻器(、)、定值电阻()、干电池(1.5V)两节,即电源电压为3V,由图可知,滑动变阻器与定值电阻串联,在第一次实验时,滑动变阻器调到阻值最大处,即,而定值电阻为,故总电阻为,而第一次实验数据电流为0.1A,计算出总电阻为
故第1次实验数据出错。
11. 多次测量取平均值、减小误差
【解答】(1)[1]利用伏安法测量电阻属于间接测量,根据测出的电压、电流通过计算出电阻。
(2)[2]电压表使用0~3V量程,此时示数为2V;电流表使用0~0.6A量程,此时示数为0.4A,则待测电阻为
(3)[3]因为每次测量都误差,通过多次测量求平均值的方法可以减小误差。
(4)[4][5]两个开关都闭合时,只能已知电阻有电流通过,根据它的电阻与测出的电流能够求出不变的电源电压;仅闭合S1时,两个电阻串联,根据已知电阻与测出的电流值计算出已知电阻两端电压;再根据电源电压求出待测电阻两端电压,结合测出的电流即可求出待测电阻,为
12.(1)0.01A;(2)0.3J;(3)属于酒驾
【解答】解:(1)由图2可知当酒精浓度为0时,,总电阻为
则电路中的电流为
(2)当气体中酒精浓度为0时,电路通电消耗电能为
(3)电压表的示数为时电路中电流为
此时传感器电压为
则传感器电阻为
由图2可知此时酒精浓度为,所以该司机属于酒驾。
答:(1)当气体中酒精浓度为0时,电路中的电流为0.01A;
(2)当气体中酒精浓度为0时,电路通电消耗电能为0.3J;
(3)见解答。
13.(1)72W;(2)1.5A;(3)24℃
【解答】解:(1)根据可知,电源电压一定时,电阻越小,功率越大,故当开关接1时,只有R1工作,此时的功率最大,为高温档,故该电热暖手器在高温档时工作时的电功率是
(2)故当开关接3时,三电阻串联,总电阻最大,电功率最小,该电热暖手器在低温档时的电流是
(3)当开关调至“2”位置时,R1与R2串联,电热暖手器在7min内产生的热量为
使200g水温度升高的温度为
答:(1)电热暖手器在高温档时工作时的电功率是72W;
(2)该电热暖手器在低温档时的电流是1.5A;
(3)当开关调至“2”位置时,电热暖手器在7min内产生的热量能使200g水温度升高。
14.(1)用电器;电源;(2)并联;(3)电能转化为机械能
【解答】(1))橡皮擦充电时,橡皮擦的电池消耗电能,故橡皮擦的电池相当于用电器;使用时,电动机带动橡皮振动,电池提供电能,故是电源。
(2)充电时,指示灯亮;工作时,指示灯不亮,电动机带动橡皮振动,指示灯与电动机是独立工作,互不影响。
(3)电动机工作时,电流做功,将电能转化为机械能。
物质
质量/g
初始温度/℃
加热时间/min
最后温度/℃
水
200
20
5
40
煤油
200
20
5
60
A点电流
B点电流
C点电流
0.16
0.16
0.32
0.22
0.30
0.52
0.24
0.36
0.60
实验次数
1
2
3
4
5
6
电压
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
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