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湖北省孝感市孝南区2019-2020学年九年级(上)期末物理试题
一、单选题
1.下列因素中,对导体电阻大小有决定作用的是( )
A.导体是否接入电路 B.导体两端的电压
C.通过导体的电流 D.导体的长度
2.如图所示,开关闭合,两个灯泡都不发光,电流表指针几乎不动,而电压表指针有明显偏转,该电路故障可能
是( )
A.电流表开路,并且L、L 灯丝断了
1 2
B.L 灯丝断了
1
C.灯泡L 开路
2
D.灯泡L 短路
1
3.如图所示的四个电路(R是定值电阻,R 是滑动变阻器)中,可以测量人体体重的电路是( )
1
A. B. C. D.
4.如图所示是电阻甲和乙的U﹣I图象,下列说法正确的是( )
A.甲的电阻值保持10Ω不变
B.乙的电阻值保持20Ω不变
C.甲、乙并联在电路中,当电源电压为2 V时,电路总电流为0.3 A
D.甲、乙串联在电路中,当电路电流为0.2 A时,电路总电压4V
5.某型号的电饭锅有加热和保温两档,其原理如图所示,以下说法正确的是( )
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第 1 页 共 16 页A.开关S闭合时,电阻R 与R 串联
1 2
B.开关S断开时,电阻R 与R 并联
1 2
C.开关S闭合时为加热状态
D.开关S闭合时为保温状态
6.下面生活用具中,不是利用电流的热效应工作的是( )
A.电饭锅 B.电热水壶 C.电风扇 D.电烤火箱
7.有两个灯泡,灯L 上标有“6V,3W“的字样,L 没有标记。测得L 正常发光时的电阻为6Ω,把它们串联在电
1 2 2
路中,两灯均正常发光,则该电路消耗的总电功率是( )
A.1.5W B.3W
C.4.5W D.6W
8.随着人民生活水平的提高,家用电器的种类和数目在不断增加,这给我们的生活带来方便的同时也带来了安全
隐患,生活中下列做法正确的是( )
A.为了在电流过大时能自动切断电路,空气开关应串联在电路中
B.使用试电笔时,手指不能碰到金属笔卡,以免触电
C.在不断开电源的情况下,只要人不与地面接触就不会触电
D.长时间不看电视时,只用遥控器关闭电视机即可
二、多选题
9.如图所示,电源电压保持不变,闭合开关,当滑动变阻器的滑片滑动时,发现电流表 的示数变大,则(
)
A.滑动变阻器的滑片向左滑动 B.电压表 的示数变大
C.电流表 的示数变大 D.电压表 与电流表 示数的比值变大
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第 2 页 共 16 页10.如图所示的电路中,电源电压保持8V不变,灯泡L标有“3W”字样,滑动变阻器最大阻值为20Ω。开关S闭
合后,调节滑动变阻器滑片P的位置使灯泡L恰好正常发光,此时电压表示数为6V(不考虑灯丝的电阻受温度的
影响),则下列关于该电路的判断正确的是( )
A.此时滑动变阻器连入电路的阻值为12Ω
B.此时电流表示数为0.5A
C.若滑片P再向右移动,电流表示数将减小,电压表示数将减小
D.整个电路消耗的最小功率为2W
三、填空题
11.我国家庭电路的电压为_____,对人体的安全电压为_____。家庭电路电流过大的原因有:_____和_____。
12.如图所示实验中,当塞子从试管口喷出时,水蒸气的_____能转化成为塞子的_____能.
13.如图所示,若R >R ,两瓶中所盛液体质量相等且在通电相同的时间内,甲瓶中液体温度比乙瓶中升高的
甲 乙
要少,则两瓶中液体的比热容大小关系是_____(选“甲大”“乙大”“相同”)。利用该实验装置可以验证
_____定律。
四、实验题
14.小明在做“用伏安法测量某定值电阻R的阻值”的实验中:
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第 3 页 共 16 页(1)请你按照如图甲所示的电路图,以笔画线代替导线,将图乙小明未连接好的电路图连接完整;
(2)实验前,为保护电路,滑动变阻器的滑片应置于_____端(选填“A”或“B”);
(3)闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,发现电压表始终无示数,电流表有示数,其原因可能是_____(填符号);
A.滑动变阻器断路 B.R断路 C.R短路
(4)排除故障后,当电压表的示数如图丙所示时,电流表的示数如图丁所示,它的阻值是_____Ω。
15.小明想知道灯的亮暗程度与什么因素有关,于是找来额定电流均小于0.6A,额定电压是2.5V的灯L 和额定电
1
压是3.8V的灯L,先后接在电源电压恒为6V的电路中,按如图甲所示的电路进行探究。
2
(1)小明在检查电路连接时,发现有一根导线连接错误。请在图甲中找出来并打上“×”,再画线把它改到正确的
位置上;
(2)电路连接正确后,小明继续进行实验:闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使灯L 发光,测出灯L 的相关
1 1
物理量,并在实验表格中记录数据和现象。实验中,当滑片移到某一点时,电压表示数如图乙所示,为_____V;
(3)用L 替换L 重复以上的实验,但需要改变_____表的量程;
2 1
(4)在小明完成的实验报告中,其中的一个实验表格如下:
序号 电压U/V 电流I/A 灯泡L 的亮度 电功率P/W 电功率的平均值(W)
1
1 2.20 0.28 比正常发光时暗 0.62
2 2.50 0.30 正常发光 0.75 0.76
3 2.80 0.32 比正常发光亮 0.90
小明通过对比、推测、分析表中数据及现象得出最后的结论是:小灯泡的实际功率越_____,小灯泡越亮;
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第 4 页 共 16 页(5)在交流讨论中,小明知道了自己对实验现象的观察和数据的记录都是正确的,但所设计的这个实验表格存在
不妥之处,是___________________________________;
(6)小明进一步思考,认为“把灯换成定值电阻,该实验可以用来研究导体中的电流与电压的关系”。他这种想
法是_____(选填“正确”或“错误”)。
16.在探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验中某同学采取了如图所示的实验装置(两个透明
容器中封闭着等量的空气)。
(1)实验中通过观察_____变化来比较电流通过电阻产生热量的多少;
(2)观察图甲中的AB管,在通电时间相等时,发现B管液面上升的高,则表明电流通过导体产生的热量多少与
_____的大小有关;
(3)采用图乙实验装置,可以得出结论:在电阻和通电时间相同时,_____越大,电流产生的热量越多;
(4)若图甲和图乙中总电压完全相同,则图甲和图乙消耗的总功率大小关系是_____(选“图甲大”或“图乙
大”或“相等”)。
五、计算题
17.某学校用干木柴烧开水供给学生饮用,若将100kg、20℃的水烧至80℃,需要15kg的干木柴。已知水的比热
容是4.2×103J/(kg•℃),干木柴的热值为1.2×107J/kg,求:
(1)水所吸收的热量;
(2)干木柴完全燃烧放出的热量;
(3)该灶锅烧水的效率。
18.如图所示的电路中,电源电压保持不变,当S断开时,电流表的示数为2A,这时电阻R 消耗的电功率为
1
12W,当S闭合后。电流表的示数为3A。求:
(1)电源的电压;
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第 5 页 共 16 页(2)电阻R 的阻值。
2
19.有两只灯泡A灯标有“6V 6W”字样、B灯标有“6V 3W”字样A和B中电流随两端电压变化关系的图象如图
甲所示。
(1)将灯A与一个滑动变阻器“50Ω 2A”串联接在6V电源两端,如图乙所示。调节滑动变阻器,当滑动变阻器
的功率和A灯功率相等时,求此时滑动变阻器的功率;
(2)将A、B并联接在6V电源两端,求1min内电路消耗的电能;
(3)将A、B串联接在某电源两端,在保证两灯均安全的情况下,使其中一灯恰好正常发光,求此时A灯的电阻
和电源的电压。
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第 6 页 共 16 页参考答案
1.D
【解析】
【详解】
导体的电阻和导体的材料、长度、横截面积以及温度有关,电阻是导体本身的性质,和电压电流以及是否接入电
路无关,故ABC错误,D正确。
2.B
【解析】
【分析】
【详解】
图中两灯串联,两灯不发光,电流表指针不动,故电路中出现了断路,又因为电压表指针明显偏转,所以不会是
L 断路,所以只会是L 断路,即B正确.
2 1
【点睛】
电路故障判断类选择题可将选项带入电路图中分析,找出与题目条件一致的故障原因.
3.A
【解析】
【详解】
A.图中R与R 串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压;当压力增大时,滑动变阻器接入电路的电阻增大,根
1
据串联电路的分压原理可知,变阻器分得的电压变大,电压表的示数变大,故A符合题意;
B.图中电流表与滑动变阻器并联,电流表将滑动变阻器短路,所以,电流表示数不随人体重的改变而改变,故B
不符合题意;
C.图中电压表测量电源电压,而电源电压不变,所以无论压力增大还是减小,电压表的示数都不变,故C不符合
题意;
D.图中电压表串联在电路中,测量电源电压,而电源电压不变,所以无论压力增大还是减小,电压表的示数都不
变,故D不符合题意。
故选A。
4.C
【解析】
【详解】
AB.由图象可知,甲对应的电流与电压成正比,而乙对应的电流与电压不成正比,根据欧姆定律可知甲电阻的阻
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第 7 页 共 16 页值不变,乙电阻的阻值变化,由图象可知,当甲两端电压为2V时,通过甲的电流为0.1A,由I= 可得:
R = = =20Ω;
甲
故AB错误;
C.甲、乙并联在2V电源时,根据并联电路的电压特点可知两电阻两端的电压为2V,由图象可知,I =0.1A,I
甲
=0.2A,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流:
乙
I=I +I =0.1A+0.2A=0.3A,
甲 乙
故C正确;
D.甲、乙串联在电路中,当电路电流为0.2A时,通过甲、乙的电流均为0.2A,由图象可知,U =4V,U =
甲 乙
2V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电路总电压:
U=U +U =4V+2V=6V,
甲 乙
故D错误。
故选C。
5.C
【解析】
【详解】
A.由电路图可知,当S闭合时,电阻R 被短路,只有电阻R 接入电路,故A错误;
2 1
B.开关S断开时,电流的路径只有一条,此时电阻R 与R 串联,故B错误;
1 2
CD.当S闭合时,电阻R 被短路,只有电阻R 接入电路,电路中电阻较小,电源两端的电压不变,由电功率公式
2 1
P 可知,此时电饭锅电功率较大,电饭锅处于加热状态,故C正确,D错误。
故选C。
6.C
【解析】
试题分析:A、电饭锅工作时把电能转化为内能,是利用电流热效应工作的;
B、电热壶工作时把电能转化为内能,是利用电流热效应工作的;
C、电风扇工作时,主要把电能转化为机械能,不是利用电流热效应工作的;
D、电烤箱工作时把电能转化为内能,是利用电流热效应工作的.
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第 8 页 共 16 页故选C.
7.C
【解析】
【详解】
由P 可知,灯泡L 的电阻:
1
R= = =12Ω;
1
灯泡L 的额定电流:
1
I= = =0.5A;
1
由于把它们串联在电路中,两灯均正常发光,则电路中的电流为I=I=0.5A;则由I= 可得:灯泡L 两端的电
1 2
压:
U=IR =0.5A×6Ω=3V;
2 2
所以电源电压为:
U=U+U=6V+3V=9V;
1 2
电路消耗的总电功率:
P=UI=9V×0.5A=4.5W。
故选C。
8.A
【解析】
【详解】
A.空气开关串联在电路中,当电路中电流过大时可以自动切断电路,防止用电器被损坏,故A正确;
B.使用试电笔时手指要接触金属帽,笔尖接触电线,可辨别火线与零线,但手不能接触笔尖金属体,否则会发生
触电事故,故B错误;
C.在不断开电源情况下,只要人一手与火线接触,另一只手与零线接触,同样可以形成通路,使电流通过人体发
生触电事故,故C错误;
D.电视机不用时不要处于待机状态,同时还要切断电源,否则浪费电能,故D错误。
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第 9 页 共 16 页故选A。
9.AC
【解析】
【详解】
B.由电路图知,定值电阻R和滑动变阻器并联,电压表测量电源电压,电流表A测干路电流,A 测通过滑动变
1
阻器的电流,因为电源电压不变,故电压表V的示数不变,B错误不符合题意;
A.发现电流表A 的示数变大,根据欧姆定律可知,滑动变阻器接入电路的电阻变小,则滑片向左滑动,故A正
1
确符合题意;
CD.因为并联电路各支路独立工作、互不影响,故通过R的电流不变,又因为并联电路干路电流等于各支路电流
之和,故干路电流变大,即电流表A的示数变大,则电压表V与电流表A示数的比值变小,故C正确符合题意,
D错误不符合题意。
10.BCD
【解析】
【详解】
由电路图可知,开关S闭合后,灯泡与滑动变阻器串联,电流表测量电路电流,电压表测量灯泡两端电压。
AB.因为电压表测量灯泡两端电压,并且灯泡正常发光时电压表示数为6V,因此灯泡的额定电压为6V;由P=
UI可知,灯泡正常发光时,电路电流:
I = = =0.5A;
L
由串联电路电压规律和欧姆定律可知,此时滑动变阻器连入电路的阻值:
R= = =4Ω,
故A错误,B正确;
C.当滑片P再向右移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,即电路的总电阻变大,由欧姆定律可知,电路电流
减小,即电流表示数减小;由U=IR可知,灯泡两端电压变小,即电压表示数变小,故C正确;
D.由P= 可知,灯丝的阻值:
R = = =12Ω,
L
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第 10 页 共 16 页由欧姆定律可知,当滑动变阻器接入电路的阻值最大时,电路电流最小,即
I = = =0.25A;
最小
整个电路消耗的最小功率:
P=UI =8V×0.25A=2W,
最小
故D正确。
故选BCD。
11.220V 不高于36V 短路 用电器总功率过大
【解析】
【详解】
[1][2]由物理常识可知,一般照明电路的电压为220V,对人体的安全电压不高于36V;
[3][4]当电路中发生短路,电流直接通过导线,由于导线电阻很小,导致电流过大;家庭电路各用电器并联,当用
电器总功率过大时,并联电阻变小,电路电流过大。
12.内 机械
【解析】
【分析】
解决此题要知道做功可以改变物体的内能,当外界对物体做功时,物体的内能增大,当物体对外界做功时,物体
的内能就会减小.
【详解】
当加热试管时,试管内的水汽化成水蒸气,随着水蒸气的温度逐渐升高,内能增大,最后气体会对木塞做功,把
木塞冲出,水蒸气的内能转化为机械能;
故答案为内,机械.
【点评】
此题考查了对改变物体内能的方式理解与应用情况,要会利用所学知识解释生活中的实际问题.
13.甲大 焦耳
【解析】
【详解】
[1][2]由图可知,甲乙是串联的,电流和通电时间相同,电阻越大,产生的热量越多,所以可以验证焦耳定律;甲
产生的热量比乙产生的热量多,即甲中液体吸收的热量多于乙中液体吸收的热量;由于两种液体的质量相同,甲
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第 11 页 共 16 页瓶中液体温度比乙瓶中升高的要少,根据公式c= 可知,甲的比热容大于乙的比热容。
14. B C 9
【解析】
【详解】
(1)[1]变阻器按一下一上接入电路中与电阻串联,如图所示:
(2)[2]实验前,为保护电路,滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处,即B端;
(3)[3]A.若滑动变阻器断路,整个电路断路,两表没有示数,故A不符合题意;
B.若R断路,电流表没有示数,电压表串联在电路中,测电源电压有示数,故B不符合题意;
C.若R短路,电路为通路,电流表有示数,电压表没有示数,故C符合题意;
选C;
(4)[4]排除故障后,电压表的示数如图丙所示时,电压表选用小量程,分度值为0.1V,电压为2.7V,电流表的示数
如图丁所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.3A,由欧姆定律,它的阻值是:
R= = =9Ω。
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第 12 页 共 16 页15. 2 电压 大 设计电功率“平均值”一栏 正确
【解析】
【详解】
(1)[1]电流表应与电阻串联,此题中电流表没有接入电路,因此应将电流表0.6A接线柱与开关右接线柱相连,如图
所示:
(2)[2]由图可知,电压表所选量程为0~3V,分度值为0.1V,由指针位置可知,电压表示数为2V;
(3)[3]已知灯L 的额定电压是3.8V,灯L 的额定电压是2.5V,因此用L 替换L 重复以上的实验,但需要改变电压
2 1 2 1
表的量程,改接0~15V量程;
(4)[4] 从实验1→实验2→实验3,灯泡实际功率越来越大,灯泡越来越亮,由此可得出结论:小灯泡的实际功率
越大,小灯泡越亮;
(5)[5]灯泡电压增大,电流增大,功率增大,不同电压下功率不同,求功率的平均值错误的,设计电功率“平均
值”一栏是错误的;
(6)[6]把灯L换成定值电阻,电流表测流过定值电阻的电流,电压表测定值电阻两端的电压,移动滑动变阻器滑片
可以改变电路电流和电阻两端电压,利用该装置可以用来研究导体中的电流与电压的关系,因此这种想法是正确
的。
16.液面高度差 电阻 电流 图乙大
【解析】
【详解】
(1)[1]电流通过导体产生热量的多少不能直接观察,但可以通过液面高度差的变化来反映,这种研究方法叫转换法;
(2)[2]如图甲,两个电阻串联在电路中,电流相同,通电时间相同,电阻不同,运用控制变量法,探究电流产生热
量跟电阻的关系;
(3)[3]在乙电路装置中两个5Ω的电阻并联后再与一个5Ω的电阻串联,根据串联电路的电流特点可知,右端两个电
阻的总电流和左端的电阻电流相等,即I =I ,两个5Ω的电阻并联,根据并联电路的电流特点知I =I +I ,两
右 左 右 内 外
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第 13 页 共 16 页电阻阻值相等,则支路中电流相等, I I ,所以右边容器中的通过电阻的电流是左侧通过电流的一半,由乙图
内 外
所示的实验现象可以得到的结论是:在电阻、通电时间相同的情况下,电流越大,电流通过电阻产生的热量越多;
(4)[4]由图可知,甲的总电阻为:
5Ω+10Ω=15Ω;
乙的总电阻为:
5Ω+ ×5Ω=7.5Ω;
电压相同,根据P= 可知,乙图的功率大。
17.(1)2.52×107J;(2)1.8×108J;(3)14%。
【解析】
【详解】
(1)水所吸收的热量为:
Q =cm(t﹣t)=4.2×103J/(kg•℃)×100 kg×(80℃﹣20℃)=2.52×107J;
吸 0
(2)干木柴完全燃烧放出的热量为:
Q =m′q=1.2×107J∕kg×15kg=1.8×108J;
放
(3)该灶锅烧水的效率为:
η= = =14%。
答:(1)水所吸收的热量是2.52×107J;
(2)干木柴完全燃烧放出的热量是1.8×108J;
(3)该灶锅烧水的效率为14%。
18.(1)6V;(2)6Ω。
【解析】
【详解】
(1)由图可知,当S断开时,电路中只有R 连入电路中,已知R 电流和消耗的电功率,由P=UI可得电源电压:
1 1
U=U= = =6V;
1
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第 14 页 共 16 页(2)在S断开时,由I= 可得R 的阻值:
1
R= = =3Ω,
1
S闭合后,R、R 并联,电流表测干路电流,此时两电阻两端电压与电源电压相等均为6V,所以通过R 的电流不
1 2 1
变,所以R 中的电流为:
2
I=I﹣I=3A﹣2A=1A,
2 1
电阻R 的阻值:
2
R= = =6Ω。
2
答:(1)电源的电压为6V;
(2)电阻R 的阻值为6Ω。
2
19.(1)2.1W;(2)540J;(3)4Ω;8V。
【解析】
【详解】
(1)将B灯与一个滑动变阻器串联接在6V电源两端时,因串联电路中各处的电流相等,且滑动变阻器的功率和B
灯功率相等,所以,由P=I2R可知,定值电阻R与此时B灯泡的电阻相等,由U=IR可知,
U ′=U = ×6V=3V,
B R
由图象可知,此时电路中的电流I=0.7A,则滑动变阻器的功率:
P =U I=3V×0.7A=2.1W;
R R
(2)将A、B并联接在6V电源两端时,因并联电路中各支路两端的电压相等,且额定电压下灯泡的实际功率和额定
功率相等,所以,电路的总功率:
P=P+P =3W+6W=9W,
A B
由P= 可得,1min内电路消耗的电能:
W=Pt=9W×60s=540J;
(3)由P=UI可得,通过B灯的电流:
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第 15 页 共 16 页I = = =0.5A,
B
通过A灯泡的电流:
I = = =1A,
A
因为串联电路电流处处相等,并且保证两灯均安全的情况下,电路的电流:
I =I =0.5A,
A B
由图象可知,此时A灯的电压:U =2V,U =6V,由欧姆定律可得,此时A灯电阻:
A B
R = = =4Ω;
A
因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以电源电压:
U=U +U =2V+6V=8V。
A B
答:(1)滑动变阻器的功率为2.1W;
(2)1min内电路消耗的电能为540J;
(3)A灯的电阻为4Ω,电源的电压为8V。
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第 16 页 共 16 页