天津市宁河区2022-2023学年九年级下学期开学考试物理试题(原卷版+解析版)
展开1. 下列景象中,能说明分子在永不停息地运动的是( )
A. 初春,柳絮飞扬B. 盛夏,荷花飘香
C. 深秋,落叶飘零D. 寒冬,大雾弥漫
【答案】B
【解析】
【详解】柳絮、落叶和雪花都是宏观物体,它们的运动都属于机械运动;盛夏,荷花飘香是由于荷花分子在不停的做无规则的运动,扩散到空气中形成的,能说明分子在永不停息地运动,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
2. 在进行如图所示的实验或有关装置工作时,由机械能转化为内能的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.下压活塞时,活塞对封闭气体做功,机械能转化为内能,故A符合题意;
B.由图可知,这是内燃机的做功冲程,在该冲程中,燃气的内能转化为活塞的机械能,故B不符合题意;
C.电暖器工作时,电能转化为内能,故C不符合题意;
D.水蒸气对活塞做功,水蒸气的内能转化为活塞的机械能,故D不符合题意。
故选A。
3. 下列说法中,属于通过做功改变物体内能的是( )
A. 用煤气灶烧水
B. 感冒发烧时用冷毛巾敷额头降温
C. 太阳光照射下路面温度升高
D. 用锯条锯木板时锯条发热
【答案】D
【解析】
【详解】A.用煤气灶烧水,水吸收热量,内能增大,是通过热传递改变物体内能的,故A不符合题意;
B.感冒发烧时用冷毛巾敷额头降温,毛巾吸收热量,内能增大,是通过热传递改变物体内能的,故B不符合题意;
C.在太阳光照射下路面温度升高,路面吸收热量,内能增大,是通过热传递改变物体内能的,故C不符合题意;
D.用锯条锯木板时锯条发热,木板与锯条克服摩擦力做功,内能增大,是通过做功改变物体内能的,故D符合题意。
故选D。
4. 图所示是一种测定油箱内油量的装置,其中R是滑动变阻器的电阻片。当油量减少时,滑动变阻器的滑片P向上移动,则电路中( )
A. 总电阻增大,G示数减小B. 总电阻增大,G示数增大
C. 总电阻减小,G示数增大D. 总电阻减小,G示数减小
【答案】A
【解析】
【详解】由电路图知,定值电阻R0与滑动变阻器R串联,电流表G测整个电路的电流,当油量减小时,滑动变阻器的滑片向上移动时,变阻器接入电路的阻值增大,整个电路中的总电阻增大,根据知,电路中的电流减小,则G示数减小。
故选A
5. 如图所示,甲、乙两个验电器,甲不带电,乙带正电,用金属杆将甲、乙连接起来,下列说法正确的是( )
A. 电流方向是从乙到甲,自由电子运动方向是从乙到甲
B. 电流方向是从甲到乙,自由电子运动方向是从乙到甲
C. 电流方向是从甲到乙,自由电子运动方向是从甲到乙
D. 电流方向是从乙到甲,自由电子运动方向是从甲到乙
【答案】D
【解析】
【详解】甲验电器不带电,乙验电器带正电,用金属杆连接时,甲验电器的自由电子通过金属杆移动到乙验电器,使得甲验电器带正电,金属箔张开;物理学规定正电荷定向移动的方向为电流方向,负电荷定向移动的方向与电流方向相反,因此电流方向是从乙到甲,自由电子运动方向是从甲到乙,故D正确,ABC错误。
故选D。
6. 如图所示的电路中,闭合开关S后,发现灯L1的亮度比L2暗,下列说法正确的是( )
A. L1的实际功率小于 L2的实际功率
B. L1、L2两灯泡并联
C. 通过灯L1的电流小于灯L2的电流
D. 开关S只能控制灯L1
【答案】A
【解析】
【详解】A.灯泡的实际电功率越大,越亮依题意得,闭合开关S后,发现灯L1的亮度比L2暗,则L1的实际功率小于 L2的实际功率,故A正确;
B.电流依次经过L1、L2,则两灯泡串联,故B错误;
C.串联电路中电流处处相等,则通过灯L1的电流等于灯L2的电流,故C错误;
D.开关S控制整个电路,故D错误。
故选A。
7. 如图所示的电蚊拍,具有灭蚊和照明等功能.当开关S1闭合,S2断开时,只有灭蚊网通电起到灭蚊作用;当开关S1和S2都闭合时,灭蚊网与灯都通电同时起到灭蚊和照明的作用.下列电路设计符合这种要求的是( )
A B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】AB.根据题意可以知道,灭蚊网和灯泡工作时互不影响,因此属于并联,AB选项中灭蚊网和灯串联,故AB不符合题意;
C.图中S1闭合,S2断开时,灯泡亮,灭蚊网不工作,不符合题意;
D.图中S1闭合,S2断开时,只有灭蚊网通电起到灭蚊作用;当开关S1和S2都闭合时,灭蚊网与灯都通电同时工作,符合题意.
【点睛】串联电路的特点是各用电器之间相互影响,并联电路的特点是互不影响.再根据开关的作用来判断符合要求的电路图.
8. 下图为某同学设计的部分家庭电路示意图,其中电器元件连接错误的是()
A. 空气开关B. 双孔插座C. 带开关的灯泡D. 三孔插座
【答案】C
【解析】
【详解】空气开关相当于保险丝,应串联在干路中,由图知道连接正确,故A不合题意;两孔插座,与其他用电器并联,接线时左零右火,由图知道连接正确,故B不合题意;开关接在火线和接在零线上都能控制灯泡,但是接在火线上,当开关断开时,能切断火线;开关接在零线上,开关断开时,灯泡连接着火线,不安全,由图可知,这位同学连接的电路中的错误是开关接在零线上了,故C符合题意;三孔插座与其他用电器并联,接线左零右火上地线,由图知道连接正确,故D不合题意,选C.
9. 下列家用电器中,正常工作时通过的电流接近5A的是( )
A. 电视机B. 日光灯C. 电冰箱D. 空调机
【答案】D
【解析】
【详解】当正常工作时的电流约为5A时,则该用电器正常工作时的电功率为
P=UI=220V×5A=1100W
电视机的功率大约为200W,日光灯的电功率在40W左右;电冰箱的电功率在100W左右;空调的电功率一般在1000W以上,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
10. 如图所示的实验装置中能够说明电磁感应现象的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.该电路中有电源,即通电后,磁场中的金属棒会受力运动,故是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理工作的,故A不符合题意;
B.在该闭合电路中没有电源,当ab做切割磁感线运动时,电路中会产生感应电流,故这就是电磁感应现象,故B符合题意;
C.该实验是著名的奥斯特实验,该实验说明了通电导线周围存在着磁场,故C不符合题意;
D.该装置是用来研究电磁铁磁性强弱影响因素的实验装置,故D不符合题意。
故选B。
二、多项选择题(共3小题,每小题3分,满分9分)
11. 下列说法中不正确是( )
A. 火箭使用氢作为燃料的主要优点是热值大和无污染
B. 摩托车上的热机工作时提供动力的是做功冲程
C. 用丝绸摩擦后的玻璃棒靠近轻质小球A,小球A被吸引,则A一定带负电
D. 家庭电路中能用铜丝、铁丝来代替保险丝
【答案】CD
【解析】
【详解】A.火箭使用氢作为燃料的主要优点是热值大,完全燃烧等质量的燃料,氢放出的热量更多,且氢燃烧只生成水,无污染,故A正确,不符合题意;
B.摩托车上的热机的做功冲程将内能转化为机械能,为摩托车提供动力,故B正确,不符合题意;
C.用丝绸摩擦后的玻璃棒带正电,用该玻璃棒靠近轻质小球A,小球A被吸引,因为带电体可以吸引轻小物体,所以A可能不带电,可能带负电,故C错误,符合题意;
D.家庭电路中不能用铜丝、铁丝来代替保险丝,因为铜丝、铁丝的熔点很高,不易熔断,起不到保护电路的作用,故D错误,符合题意。
故选CD。
12. 如图是研究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验,下列分析正确的是( )
A. 甲、乙两次实验都应用了控制变量法
B. 甲实验通电一段时间后,右侧容器内空气吸收的热量更多
C. 乙实验是为了研究电流产生的热量与电流大小的关系
D. 乙实验通电一段时间后,右侧容器内空气吸收的热量更多
【答案】ABC
【解析】
【详解】AC.甲探究的是电热与电阻的关系,控制电流和通电时间相同;乙探究的是电热与电流的关系,控制电阻和通电时间相同,都采用了控制变量法,故AC正确;
B.由可知,电流和通电时间相同时,电阻越大,产生的热量越大,右侧电阻大,所以右侧容器内空气吸收的热量更多,故B正确;
D.由可知,电阻和通电时间相同时,电流越大,产生的热量越多,左侧是干路电流,电流更大,所以左侧容器内空气吸收的热量更多,故D错误。
故选ABC。
13. 如图所示,电源电压不变, R1:R2=1:2,则下列选项中正确的是( )
A. 当开关S闭合时,电表甲、乙都是电压表,则其示数之比为U甲:U乙=2:1
B. 当开关S闭合时,电表甲、乙都是电压表,则其示数之比为U甲:U乙=3:2
C. 当开关S断开时,电表甲、乙都是电流表,则其示数之比为I甲:I乙=2:3
D. 当开关S断开时,电表甲、乙都是电流表,则其示数之比为I甲:I乙=1:3
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.当开关S闭合时,电表甲、乙都是电压表,两电阻串联,甲电压表测量电源电压,乙电压表测量R2电压,由串联电路电压特点与欧姆定律得
故A错误,B正确;
CD.当开关S断开时,电表甲、乙都是电流表,两电阻并联,甲电流表测量R2电流,乙电流表测量干路电流,由并联电路电压特点与欧姆定律得,R1、R2电流之比为
甲、乙电流表示数之比为
故C错误,D正确。
故选BD。
三、填空题(共6小题,每小题4分,满分24分)
14. 某电阻两端的电压为0.5V时,通过它的电流是0.1A;当它两端的电压为1.5V时,通过它的电流是___________A,电阻为___________Ω。
【答案】 ①. 0.3 ②. 5
【解析】
【详解】[1][2]由欧姆定律得,电阻的阻值为
当它两端的电压为1.5V时,通过它的电流是
导体的电阻时导体本身的一种特性,不随电压、电流的改变而改变,即此时电阻阻值为5Ω。
15. 小红用如图电路测量未知电阻R2的阻值。已知电阻R1为40Ω,电源电压保持不变,实验时,闭合S、S1,电压表的示数是12V;闭合S、断开S1,电压表的示数是8V。则电源电压为___________V;被测电阻R2的阻值为___________Ω。
【答案】 ①. 12 ②. 20
【解析】
【详解】[1]当闭合开关S、S1时,电路为R1的简单电路,电压表测电源的电压,则电源的电压
U=12V
[2]只闭合S,断开S1时,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的电流
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R2两端的电压
U2=U-U1=12V-8V=4V
则电阻R2的阻值
16. 如图所示的甲、乙两个电路中,开关闭合后,输电线因电流过大而燃烧起来。甲图产生的原因是:___________ ;乙图产生的原因是:___________。
【答案】 ①. 用电器的总功率过大 ②. 短路
【解析】
【详解】[1]由图可知,甲图中同时使用了多个大功率用电器,导致电路中总功率过大,干路电流过大,由可知,产生的热量过多,导致输电线燃烧。
[2]乙图开关闭合后,金属线与灯泡并联,灯泡被短路,导致输电线因电流过大而燃烧。
17. 图中的示意图形象地反映了物质气、液、固三态分子排列的特点,其中表示气态的是图中的______(选填“甲”“乙”或“丙”);固体不容易被压缩,是因为分子间存在______力。
【答案】 ①. 丙 ②. 斥
【解析】
【详解】[1] 气体分子间的距离很大,约束力几乎没有,分子的位置极度散乱,所以表示气态的是图丙。
[2] 分子间存在斥力和引力,固体不容易被压缩,是因为分子间存在斥力。
18. 如图所示,闭合开关,电磁铁A端是 ________极,当变阻器滑片由图示位置向b端移动时,电磁铁的磁性变 ________
【答案】 ①. S ②. 弱
【解析】
【详解】[1]电流从螺旋管左端流入,用右手握住螺旋管,大拇指指向右端,螺线管右端为N极;左端为S极。
[2]当滑片向b移动时,滑动变阻器接入电阻增大,则由欧姆定律可得,电路中电流减小,故电磁铁的磁性变弱。
19. 如图所示为小红家的电能表,其示数为___________kW•h。他想借助家中的电能表测量电热器的实际功率,他先断开其他用电器,只让电热器单独工作了1min,电能表转盘转过了60圈,则电热器的实际功率是___________W。
【答案】 ①. 250.6 ②. 1200
【解析】
【详解】[1]电能表的最后一位是小数,示数为250.6 kW•h。
[2]只让电热器单独工作了1min,电能表转盘转过了60圈,则电热器消耗的电能为
实际功率是
四、综合题(共6小题,满分37分)
20. 将额定功率为1000W的电热水壶接入家庭电路中,正常工作14min,能把2kg的水从20℃ 加热到100℃ ,已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃) 。求:
(1)水吸收的热量;
(2)电热水壶的加热效率。
【答案】(1)6.72×105J;(2)80%
【解析】
【详解】解:(1)水吸收的热量
(2)由得,电热水壶消耗的电能
电热水壶的加热效率
答:(1)水吸收的热量6.72×105J;
(2)电热水壶的加热效率80%。
21. 一个标着“220V 1100W”的电炉。求:
(1)正常工作时通过电炉的电流为多少?
(2)当其两端电压为110V时,若电炉的电阻保持不变,此时电炉的实际功率是多少?
【答案】(1)5A;(2)275W
【解析】
【详解】解:(1)由得,正常工作时通过电炉的电流为
(2)当其两端电压为110V时,若电炉的电阻保持不变,由得,此时电炉的实际功率是
答:(1)正常工作时通过电炉的电流为5A;
(2)当其两端电压为110V时,若电炉的电阻保持不变,此时电炉的实际功率是275W。
22. 在“探究不同物质吸热升温的现象”实验中,将甲、乙两种不同的液体分别放入两个相同的烧杯内,用相同的电加热器同时加热记录相关数据,并绘制出如图所示的图象(不计热量损失)。
(1)实验时,选用初温和___________均相等的甲、乙两种液体;
(2)加热10min,甲吸收的热量___________(选填“大于”“小于”或“等于”)乙吸收的热量;
(3)若甲、乙两种液体吸收的热量相等,___________液体温度升高的多;
(4)甲、乙两种液体中,___________液体的吸热本领强。
【答案】 ①. 质量 ②. 等于 ③. 甲 ④. 乙
【解析】
【详解】(1)[1]根据比较不同物质吸热的方法,要控制不同物质的质量相同,故实验时,选用初温和质量均相等的甲、乙两种液体。
(2)[2]根据转换法,相同加热器加热相同时间,加热器放出的热量相等,甲乙吸收的热量相等,加热10min,甲吸收的热量等于乙吸收的热量。
(3)[3]根据图像可知,吸收相同的热量,即加热相同时间,甲液体升高的温度多些。
(4)[4]根据图像可知,吸收相同的热量,即加热相同时间,乙液体升高的温度少些,乙的吸热能力强。
23. 小明同学在伏安法测电阻的实验中,连接了如图1所示的电路:
(1)在连接电路时,开关S应处于___________状态,滑动变阻器的滑片P应放在___________(选填“A”或“B”)端;
(2)小明同学闭合图1中的开关,电流表___________示数,电压表___________示数;(两空均选填“有”或“无”)
(3)他仔细检查电路,发现有一根导线连接错误,请你在图1中错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线画出正确的那根连接导线;( )
(4)正确连接电路后,根据实验需求设计一个记录表格,并将某次实验的电表示数(图2所示)填入表中。( )
【答案】 ①. 断开 ②. A ③. 无 ④. 有 ⑤. ⑥.
【解析】
【详解】(1)[1][2]连接电路时,为了电路安全,要将开关断开;滑动变阻器的滑片要移至阻值最大处,即A端。
(2)[3][4]图中电路将电流表与定值电阻并联,电压表串联在电路中,电压表阻值极大,导致电路中电流极小,所以电流表没有示数。电压表与电源串联,示数约为电源电压,即电压表有示数。
(3)[5]错误的导线是连接定值电阻和电流表0.6A接线柱的导线,去掉错误导线后,再用导线将定值电阻右接线柱与滑动变阻器左上方接线柱相连,如图所示
(4)[6]在伏安法测电阻的实验中,需要先测量定值电阻两端的电压和经过电阻的电流,再根据求出电阻的阻值,表格设计如下所示。电压表连接的小量程,分度值为0.1V,图中示数为2.5V;电流表连接的是小量程,分度值为0.02A,示数为0.4A,记录在表格中。
24. 器材:电压为8V的电源一块,电压表一块(量程为0~3V),电流表一块,滑动变阻器、开关各一个,导线若干。请你利用上述器材设计实验,测出额定电压为6V的小灯泡的额定功率。(电路不可重组)要求:
(1)画出实验电路图:( )
(2)写出主要实验步骤和需要测量的物理量:( )
(3)表达式(用已知量和测量量表示):P额=___________
【答案】 ①. ②. 先按照电路图,连接实物图;然后闭合开关后移动滑片,使电压表示数为2V,记录电流表示数为I。 ③. P额=6V×I
【解析】
【详解】(1)[1]实验中,灯泡与变阻器串联,电压表测量变阻器电压,电流表测量电路电流,而电压表的量程为0~3V,最大测量值为3V,灯泡的额定电压为6V,则电压表无法测量灯泡的额定电压,当灯泡正常发光时,变阻器的电压为
因此电压表要并联在变阻器的两端;开关串联在电路中,控制整个电路,如图所示:
(2)[2]步骤1:按照电路图,连接实物图;
步骤2:开挂闭合前,讲变阻器的滑片移到阻值最大处;闭合开关,移动滑片,使电压表示数为2V,使灯泡正常发光,记录电流表示数为I。
(3)[3]灯泡的额定电功率为
25. 如图甲所示电路,电源两端电压U不变,R1是定值电阻,R2是滑动变阻器,当开关S闭合后,改变滑动变阻器接入电路的电阻,其电流与电压的关系如图乙所示。求:
(1)请依据题中提供的信息,求滑动变阻器R2接入电路的最大阻值为多少欧?
(2)请分析求出定值电阻R1的电阻值和电源两端电压?
(3)电路消耗电功率的最大值?
【答案】(1)60;(2)10Ω,7 V;(3)4.9W
【解析】
【详解】解:(1)由甲图知道,当滑片位于最右端时,滑动变阻器的最大阻值R2 与电阻R1 串联,电压表测R2 两端的电压,此时电路中的电流最小;由乙图可知此时电压为U1 =6V,电流为I最小 =0.1A,故变阻器R2 接入电路的最大阻值
(2)当滑片位于最左端时电路为只有R1的简单电路,此时电路中的电流最大,由乙图可知I最大 =0.7A,由欧姆定律表达式可得,电源的电压
U=I最大 R1 =0.7A×R1
根据欧姆定律和串联电路中总电压等于各分电压之和,故电源的电压
U=I最小 R1 +U2 =0.1A×R1 +6V
因电源的电压不变,故
0.7A×R1 =0.1A×R1 +6V
解得:R1 =10Ω;所以电源的电压为
U=0.7A×R1 =0.7A×10Ω=7V
(3)由P=UI知道,当滑动变阻器接入电路的电阻为0Ω时,电路中的电流最大,电路消耗的总功率最大
P=UI=7V×0.7A=4.9W
答:(1)滑动变阻器R2接入电路的最大阻值为60欧;
(2)定值电阻R1的电阻值是10Ω,电源两端电压是7V;
(3)电路消耗电功率的最大值是4.9W。实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
R平/Ω
1
2.5
0.4
2
3
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
R平/Ω
1
2.5
0.4
2
3
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