2022-2023学年广饶县乐安中学九年级(上)期中物理试卷(五四学制)
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一、选择题(每题3分,共30分)
1.(3分)欧姆定律公式I=,可变形得到R=,对此,下列说法正确的是( )
A.导体电阻的大小跟导体两端的电压成正比
B.导体电阻的大小跟导体两端的电压和通过导体的电流强度无关
C.当导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
D.导体电阻的大小跟导体中的电流强度成反比
2.(3分)小明把台灯插头插入插座,当他闭合台灯开关时,室内其他电灯全部熄灭。检查发现保险丝熔断。造成这一故障的原因可能是( )
A.开关短路 B.插座短路 C.插头短路 D.灯泡短路
3.(3分)在通常情况下,电能表在电路中测量的是( )
A.电功率 B.电流 C.电压 D.电功
4.(3分)一标有“220V 25W”的白炽灯甲和一标有“36V 40W”的白炽灯乙,当它们都正常工作时( )
A.甲灯较亮 B.乙灯较亮 C.两灯一样亮 D.无法判断
5.(3分)如图所示的家庭电路中,正常发光的两盏灯突然都熄灭。小明先检查保险丝,保险丝完好,再用试电笔分别检测插座的两孔,发现氖管均发光,造成这一现象的原因是( )
A.进户火线断了 B.插座发生短路了
C.某盏灯丝烧断了 D.进户零线断了
6.(3分)现代社会我们每天都在和各种各样的“卡片”打交道,饭卡、信用卡、借记卡、打折卡、购物卡等等,我们发现它们的后面都有一块黑色的长方块,这一部分就是记录用户个人信息的区域,它利用磁性原理记录信息,当磁卡在电磁感应线圈附近刷过时,会在线圈内产生感应电流,再通过计算机转变成我们需要的信息,下列与磁卡刷卡时工作原理相同的是( )
A. B.
C. D.
7.(3分)如图所示的图片是生活当中见到的几种情况,其中符合安全用电做法的是( )
A.绝缘皮破损 B.电线上晾衣服
C.机壳没有接地 D.发现触电立即切断电源
8.(3分)如图所示的四种家用电器中,主要利用电能转化成内能而工作的是( )
A.抽油烟机 B.电风扇
C.电视机 D.电热水壶
9.(3分)甲、乙两个用电器工作时,甲用电的电功率比乙大,则说明( )
A.电流通过甲用电器做的功比乙多
B.电流通过甲用电器做功的时间比乙短
C.电流通过甲用电器做功比乙快
D.电流通过甲用电器做功的时间一定比乙长
10.(3分)如图所示,是定值电阻R和小灯泡L中电流随电压变化的图像,由图像可知( )
A.乙是小灯泡的I﹣U图像
B.定值电阻的阻值为5Ω
C.定值电阻R和小灯泡L并联接在4V的电源上,甲乙消耗的电功率之比为1:2
D.定值电阻R和小灯泡L串联接在5V的电源上,电路的总功率为2W
二、填空题(每空2分,共16分)
11.(4分)小明做了一个如图所示的装置,闭合开关,用外力使导体棒ab水平向右移动,发现导体棒cd也随之运动起来,实验装置中甲部分与 (填“电动机”或“发电机”)的工作原理相同,cd棒运动过程中,将电能转化成 能。
12.(4分)某段金属导体两端电压为4V时,通过的电流为0.2A;当该导体两端电压为2V时,通过该导体的电流为 A,此时电流通过该导体消耗的功率为 W。
13.(4分)某电能表上标有“220V 20A 3000r/(kW•h)”字样,当家用电器全部工作时,该表10min消耗了0.6度电,那么电能表的铝盘转了 转;若该家全部用电器工作时的总电流不超过电能表的额定电流,还可以再增加 W以下的用电器。
14.(4分)已知甲、乙两个用电器的额定电压都是4V,某实验小组通过实验画出两个用电器的I﹣U图象,如图所示。若把它们串联到同一电路中,它们两端的总电压不得超过 V;若把它们并联在电路中,10s内电路消耗的最大电能是 J。
三、作图(每题2分,共6分)
15.(2分)请用笔画线代替导线,将图中的开关、灯泡和三孔插座正确接入家庭电路中。
16.(2分)如图所示,开关闭合后,位于螺线管附近的小磁针N极指向下,请在螺线管上画出导线的绕向。
17.(2分)放有条形磁体的小车静止在水平地面上,闭合开关S,条形磁体因受磁力向左运动,请在图中括号里标明电源左端的极性和电磁铁右端的磁极。
四、实验题(每空2分,共34分)
18.(8分)探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关时,两个相同的透明容器中密封着质量相等的空气,用电阻丝R1、R2对容器中的空气进行加热,R1小于R2,如图所示。
(1)R1、R2串联的目的是保证 相同,U形管液面高低反映了 。
(2)通电10s观察图中U形管中液面高度的变化不同,说明电流产生的热量与 有关。
(3)在探究电流产生的热量与电流的关系时,将一段导线与电阻丝R2并联,通电10s左侧U形管中液面高度的变化比(2)中左侧U形管中液面高度的变化 (填“大”或“小”)。
19.(11分)在“测定小灯泡的电功率”实验中,电源电压6V,小灯泡L的额定电压是2.5V,电阻大约12Ω,可供选用的滑动变阻器R1和R2的最大阻值分别为10Ω、50Ω,实验电路如图甲所示。
(1)用笔画线代替导线把实物图连接起来。
(2)应该选用的滑动变阻器是 。
(3)电路正确连接后闭合开关,发现小灯泡不亮,但是电流表有示数,接下来应进行的操作是 (填字母)。
A.更换小灯泡
B.检查电路是否断路
C.向左移动滑动变阻器滑片
D.向右移动滑动变阻器滑片
(4)图丙是根据实验数据绘制成的U﹣I图象。根据图象信息,可计算出小灯泡的额定功率是 W。当滑动变阻器的滑片向右移动时,小灯泡的电阻将 (填“变大”“变小”或“不变”)。
(5)继续滑动滑片小灯泡突然熄灭,此时电流表示数为0,而电压表指针偏转明显,那么发生的故障是 。
20.(15分)我们已进行过“科学探究:欧姆定律”,
(1)请你画出该实验的电路图。
(2)①由于电路中电流的大小受多种因素的影响,所以我们在探究某一因素变化对电流的影响时,必须保持其它因素不变,即采用了 法。
②如图是某实验小组在探究过程中,根据实验数据绘制的图象,其中表示电压不变时,电流随电阻变化的图象是 图;表示电阻不变时,电流随电压变化的图象是 。(选填“甲”或“乙”)
(3)在探究过程中,使用滑动变阻器的目的是 和 。
(4)实验的结论是:① 。② 。
五、计算题(21题8分,22题6分,共14分)
21.(8分)电热饮水机有加热和保温两种工作状态(由机内温控开关S0自动控制),从说明书上收集到如表数据及如图所示的电路原理图:
热水箱容量 | 2L |
额定电压 | 220V |
加热时的功率 | 400W |
保温时的功率 | 40W |
(1)分析说明温控开关S0断开时,饮水机处于哪种工作状态?
(2)求电阻R2的阻值。
(3)求电热饮水机在加热状态下的工作电流。
22.(6分)空气污染指数(API﹣Air Pollution Index的英文缩写)是一种反映和评价空气质量的方法,指数越高,空气污染越严重。某兴趣小组为了检测空气污染的指数,设计了如图甲所示的电路。R为气敏电阻,其电阻的倒数与空气污染指数的关系如图乙所示,已知电源电压12V保持不变,R0=5Ω,当电压表示数为4V时,求:
(1)通过R0的电流;
(2)此时气敏电阻的阻值;
(3)当电路中电流为1.2A时,空气污染指数。
2022-2023学年广饶县乐安中学九年级(上)期中物理试卷(五四学制)
参考答案与试题解析
一、选择题(每题3分,共30分)
1.(3分)欧姆定律公式I=,可变形得到R=,对此,下列说法正确的是( )
A.导体电阻的大小跟导体两端的电压成正比
B.导体电阻的大小跟导体两端的电压和通过导体的电流强度无关
C.当导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
D.导体电阻的大小跟导体中的电流强度成反比
【分析】电阻是导体本身所具有的性质,与通过它的电流、它两端的电压无关;其大小等于导体两端的电压与通过导体的电流之比。电阻的影响因素是导体的材料、长度和横截面积。
2.(3分)小明把台灯插头插入插座,当他闭合台灯开关时,室内其他电灯全部熄灭。检查发现保险丝熔断。造成这一故障的原因可能是( )
A.开关短路 B.插座短路 C.插头短路 D.灯泡短路
【分析】家庭电路中的保险丝熔断的原因有两个:一是用电器的总功率过大;二是发生短路。由生活常识可知,台灯的功率一般较小,因此造成保险丝熔断的原因不会是因台灯的功率过大,这两种情况都是由于发生短路造成的。
3.(3分)在通常情况下,电能表在电路中测量的是( )
A.电功率 B.电流 C.电压 D.电功
【分析】电能表在家庭电路中测量的是家庭消耗电能的仪器。
4.(3分)一标有“220V 25W”的白炽灯甲和一标有“36V 40W”的白炽灯乙,当它们都正常工作时( )
A.甲灯较亮 B.乙灯较亮 C.两灯一样亮 D.无法判断
【分析】灯泡正常发光时的功率等于灯泡的额定功率,灯泡亮度取决于灯泡的实际功率,灯泡实际功率越大,灯泡越亮。
5.(3分)如图所示的家庭电路中,正常发光的两盏灯突然都熄灭。小明先检查保险丝,保险丝完好,再用试电笔分别检测插座的两孔,发现氖管均发光,造成这一现象的原因是( )
A.进户火线断了 B.插座发生短路了
C.某盏灯丝烧断了 D.进户零线断了
【分析】两盏电灯全部熄灭但保险丝完好,说明电路中干路上有断路,测电笔测试插座的两孔,氖管都发光,说明两孔与火线是连通的,故只可能是零线断了。
6.(3分)现代社会我们每天都在和各种各样的“卡片”打交道,饭卡、信用卡、借记卡、打折卡、购物卡等等,我们发现它们的后面都有一块黑色的长方块,这一部分就是记录用户个人信息的区域,它利用磁性原理记录信息,当磁卡在电磁感应线圈附近刷过时,会在线圈内产生感应电流,再通过计算机转变成我们需要的信息,下列与磁卡刷卡时工作原理相同的是( )
A. B.
C. D.
【分析】刷卡机检测头利用的是电磁感应原理,闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动时,导体中有感应电流产生,这种现象是电磁感应现象,在选项中找出探究电磁感应的对应图即可。
7.(3分)如图所示的图片是生活当中见到的几种情况,其中符合安全用电做法的是( )
A.绝缘皮破损 B.电线上晾衣服
C.机壳没有接地 D.发现触电立即切断电源
【分析】根据安全用电原则知识去分析:
(1)安全用电的基本原则是不接触低压带电体,不靠近高压带电体;
(2)当有人触电或发生电火灾的时候,不能先进行抢救,要先断开电源。
8.(3分)如图所示的四种家用电器中,主要利用电能转化成内能而工作的是( )
A.抽油烟机 B.电风扇
C.电视机 D.电热水壶
【分析】电流做功的过程,就是电能转化为其它形式能的过程,根据各选项中家用电器工作时电能的转化情况分析作答。
9.(3分)甲、乙两个用电器工作时,甲用电的电功率比乙大,则说明( )
A.电流通过甲用电器做的功比乙多
B.电流通过甲用电器做功的时间比乙短
C.电流通过甲用电器做功比乙快
D.电流通过甲用电器做功的时间一定比乙长
【分析】用电器在单位时间内消耗电能的多少叫电功率,电功率是描述用电器消耗电能快慢的物理量。
10.(3分)如图所示,是定值电阻R和小灯泡L中电流随电压变化的图像,由图像可知( )
A.乙是小灯泡的I﹣U图像
B.定值电阻的阻值为5Ω
C.定值电阻R和小灯泡L并联接在4V的电源上,甲乙消耗的电功率之比为1:2
D.定值电阻R和小灯泡L串联接在5V的电源上,电路的总功率为2W
【分析】(1)由图可知乙为定值电阻的图像,通过电阻的电流和两端的电压成正比,任意读出一组电压和电流,根据欧姆定律求出R的阻值;
(2)两灯泡并联时两端的电压相等,且都等于电源电压,根据图象读出对应的电流,利用P=UI求得甲乙消耗的电功率之比;
(3)串联电路各处电流相等,由图可知当通过电路的电流为0.4A时灯泡两端的电压和定值电阻两端的电压,根据串联电路电压规律计算电源电压,利用P=UI求出电路的总功率。
二、填空题(每空2分,共16分)
11.(4分)小明做了一个如图所示的装置,闭合开关,用外力使导体棒ab水平向右移动,发现导体棒cd也随之运动起来,实验装置中甲部分与 发电机 (填“电动机”或“发电机”)的工作原理相同,cd棒运动过程中,将电能转化成 机械 能。
【分析】(1)闭合电路的一部分导体在磁场做切割磁感线运动,导体中有感应电流产生,这种现象是电磁感应现象。
(2)电动机的根据通电导体在磁场中受力而运动的原理工作的。
12.(4分)某段金属导体两端电压为4V时,通过的电流为0.2A;当该导体两端电压为2V时,通过该导体的电流为 0.1 A,此时电流通过该导体消耗的功率为 0.2 W。
【分析】(1)知道导体两端的电压和通过的电流,根据欧姆定律求出导体的电阻;
根据欧姆定律求导体两端电压为2V时通过导体的电流;
(2)根据P=UI求电流通过导体消耗的功率。
13.(4分)某电能表上标有“220V 20A 3000r/(kW•h)”字样,当家用电器全部工作时,该表10min消耗了0.6度电,那么电能表的铝盘转了 1800 转;若该家全部用电器工作时的总电流不超过电能表的额定电流,还可以再增加 800 W以下的用电器。
【分析】(1)根据消耗的电能及电能表铭牌参数可以求出电能表转盘转过的圈数,根据实际转数求出消耗的电能,根据P=求出电器的电功率;
(2)根据“220V 20A”求出电能表允许接入用电器的最大功率,减去现有用电器的电功率就是还能增加的功率。
14.(4分)已知甲、乙两个用电器的额定电压都是4V,某实验小组通过实验画出两个用电器的I﹣U图象,如图所示。若把它们串联到同一电路中,它们两端的总电压不得超过 5 V;若把它们并联在电路中,10s内电路消耗的最大电能是 48 J。
【分析】已知两个用电器的额定电压,由图可知两个用电器的额定电流,串联电路中电流处处相等,为保护电路安全,电路中的电流不能超出用电器允许通过的最大值,由此得出两用电器串联时电路中的最大电流,再由图读出此时两个用电器两端的电压,由串联电路电压特点可得出电源电压;
并联电路中各个支路两端的电压等于电源电压,已知两个用电器的额定电压,由此可知电源电压,再由图得出通过两个用电器的电流,由并联电路电流特点可得出干路电流,最后利用W=UIt可求出电路消耗的电能。
三、作图(每题2分,共6分)
15.(2分)请用笔画线代替导线,将图中的开关、灯泡和三孔插座正确接入家庭电路中。
【分析】灯泡的接法:火线进入开关,再进入灯泡顶端的金属点;零线直接接入灯泡的螺旋套。
三孔插座的接法:上孔接地线;左孔接零线;右孔接火线。
16.(2分)如图所示,开关闭合后,位于螺线管附近的小磁针N极指向下,请在螺线管上画出导线的绕向。
【分析】(1)根据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,判断螺线管的磁极。
(2)根据安培定则绕出螺线管的绕法。
17.(2分)放有条形磁体的小车静止在水平地面上,闭合开关S,条形磁体因受磁力向左运动,请在图中括号里标明电源左端的极性和电磁铁右端的磁极。
【分析】(1)由条形磁体向左运动,根据磁极间的相互作用(同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引)判断出电磁铁的NS极;
(2)利用安培定则(用右手握住螺线管,让四指指向螺线管中电流的方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的N极)判断出电源的正负极。
四、实验题(每空2分,共34分)
18.(8分)探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关时,两个相同的透明容器中密封着质量相等的空气,用电阻丝R1、R2对容器中的空气进行加热,R1小于R2,如图所示。
(1)R1、R2串联的目的是保证 电流 相同,U形管液面高低反映了 电阻丝产生热量的多少 。
(2)通电10s观察图中U形管中液面高度的变化不同,说明电流产生的热量与 电阻 有关。
(3)在探究电流产生的热量与电流的关系时,将一段导线与电阻丝R2并联,通电10s左侧U形管中液面高度的变化比(2)中左侧U形管中液面高度的变化 大 (填“大”或“小”)。
【分析】(1)电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关,探究电流产生热量跟电阻关系时,控制通电时间和电流不变;电流通过导体产生热量的多少不能直接观察,但气体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映,体现的是转换思想;
(2)(3)电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关,根据控制变量法分析。
19.(11分)在“测定小灯泡的电功率”实验中,电源电压6V,小灯泡L的额定电压是2.5V,电阻大约12Ω,可供选用的滑动变阻器R1和R2的最大阻值分别为10Ω、50Ω,实验电路如图甲所示。
(1)用笔画线代替导线把实物图连接起来。
(2)应该选用的滑动变阻器是 R2 。
(3)电路正确连接后闭合开关,发现小灯泡不亮,但是电流表有示数,接下来应进行的操作是 D (填字母)。
A.更换小灯泡
B.检查电路是否断路
C.向左移动滑动变阻器滑片
D.向右移动滑动变阻器滑片
(4)图丙是根据实验数据绘制成的U﹣I图象。根据图象信息,可计算出小灯泡的额定功率是 0.5 W。当滑动变阻器的滑片向右移动时,小灯泡的电阻将 大 (填“变大”“变小”或“不变”)。
(5)继续滑动滑片小灯泡突然熄灭,此时电流表示数为0,而电压表指针偏转明显,那么发生的故障是 小灯泡断路 。
【分析】(1)电流表与小灯泡串联,电压表与小灯泡并联,根据小灯泡的额定电压判断出电压表的量程,知道灯泡额定电压和电阻,求出灯泡额定电流,据此判断出电流表的量程;
(2)滑动变阻器与灯泡串联。根据测量电路电压特点,求出灯泡正常工作时,滑动变阻器的电压,求出滑动变阻器的电阻;
(3)灯泡不亮,电流表有示数,灯泡可能短路或电流太小。如果再移动滑动变阻器滑片,灯泡还不发光,电流也不变时,灯泡短路;如果移动滑片,灯泡变亮,电流表示数变大,说明电流太小。所以接下来移动滑片,使总电阻减小,确定灯泡不亮的原因;
(4)根据图象获得灯泡为2.5V时的电流,根据P=UI,计算额定功率;
滑片右移,判断出滑动变阻器阻值的变化,进而得出电路中总电阻的变化,由欧姆定律判断出电路中电流的变化和小灯泡两端电压的变化,由P=UI判断出小灯泡实际功率的变化,进而判断出小灯泡亮度的变化,由影响电阻的因素判断出小灯泡的电阻的变化;
(5)当灯泡电压超过额定电压会烧坏灯泡。
20.(15分)我们已进行过“科学探究:欧姆定律”,
(1)请你画出该实验的电路图。
(2)①由于电路中电流的大小受多种因素的影响,所以我们在探究某一因素变化对电流的影响时,必须保持其它因素不变,即采用了 控制变量 法。
②如图是某实验小组在探究过程中,根据实验数据绘制的图象,其中表示电压不变时,电流随电阻变化的图象是 甲 图;表示电阻不变时,电流随电压变化的图象是 乙 。(选填“甲”或“乙”)
(3)在探究过程中,使用滑动变阻器的目的是 改变电阻两端电压 和 保护电路 。
(4)实验的结论是:① 保持电阻不变时电流跟电压成正比 。② 保持电压不变时电流跟电阻成反比 。
【分析】电流的大小与电压和电流有关,所以我们在探究其中一个因素变化对电流的影响时,必须保持另一个因素不变,这就是控制变量法;该实验中,滑动变阻器的作用有二:一是保护电路,一是通过变阻原理改变电阻两端的电压;实验结论的表述中注意控制变量和逻辑关系不能错。
五、计算题(21题8分,22题6分,共14分)
21.(8分)电热饮水机有加热和保温两种工作状态(由机内温控开关S0自动控制),从说明书上收集到如表数据及如图所示的电路原理图:
热水箱容量 | 2L |
额定电压 | 220V |
加热时的功率 | 400W |
保温时的功率 | 40W |
(1)分析说明温控开关S0断开时,饮水机处于哪种工作状态?
(2)求电阻R2的阻值。
(3)求电热饮水机在加热状态下的工作电流。
【分析】(1)开关S0断开时,只有电阻R2接入电路,根据P=可知:热水器功率小于开关S0闭合时两电阻并联时的功率,因此开关S0断开时饮水机处于保温状态;
(2)饮水机处于保温时的功率,由功率的变形公式R=求出电阻R2的阻值;
(3)已知饮水机的额定电压及加热时的功率,由功率的变形公式I=求出饮水机在加热状态下的工作电流。
22.(6分)空气污染指数(API﹣Air Pollution Index的英文缩写)是一种反映和评价空气质量的方法,指数越高,空气污染越严重。某兴趣小组为了检测空气污染的指数,设计了如图甲所示的电路。R为气敏电阻,其电阻的倒数与空气污染指数的关系如图乙所示,已知电源电压12V保持不变,R0=5Ω,当电压表示数为4V时,求:
(1)通过R0的电流;
(2)此时气敏电阻的阻值;
(3)当电路中电流为1.2A时,空气污染指数。
【分析】由电路图可知,R0与R串联,电压表测R0两端的电压。
(1)根据欧姆定律求出当电压表示数为4V时通过R0的电流;
(2)根据串联电路的电压特点求出R两端的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出R的阻值;
(3)当电路中电流为1.2A时,根据欧姆定律和串联电路的特点求出此时R的阻值,然后求出,根据图乙可知此时空气质量指数.
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