区级联考重庆市璧山区届九年级上学期期末模拟物理试题.docx
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区级联考重庆市璧山区届九年级上学期期末模拟物理试题
【区级联考】重庆市璧山区2019届九年级上学期期末模拟物理试题
学校:
___________姓名:
___________班级:
___________考号:
___________
一、单选题
1.下列数据符合实际的是( )
A.对人体的安全电压大于36VB.一节干电池的电压是2V
C.我国家庭电路的电压为220VD.家用空调正常工作时的电流约为50A
2.下列说法中正确的是( )
A.只要物体吸收了热量,温度就一定会升高B.只要物体的温度升高,物体就一定吸热
C.只要物体温度不变,就没有吸热或放热D.物体温度升高,它的内能就增加
3.下列事例中,改变物体内能的途径与其他三项不同的是( )
A.
柴火烧水B.
压缩空气发热C.
冬天搓手取暖D.
钻木取火
4.下列做法中符合安全用电原则的是( )
A.使用测电笔时,手不要接触笔尾的金属体B.三脚插头上与用电器金属外壳相连的脚必须连接接地线
C.人只有接触带电体才可以发生触电D.家庭电路中可用铁丝代替保险丝
5.为使“奥特曼的双眼灵活起来”(如图示),进行电路设计.希望既能让双眼同时亮同时灭;又能让任一眼睛眨(亮)起来.器材:
灯泡两只、干电池、开关和导线若干.图中符合要求是( )
A.
B.
C.
D.
6.如图是电阻甲和乙的U-I图象,小明对图象信息作出的判断,正确的是( )
A.当甲两端电压为0.5V时,通过它的电流为0.3A
B.当乙两端电压为1V,其电阻值为4Ω
C.将甲和乙串联,若电流为0.3A,则它们两端的电压为3V
D.若甲和乙并联,若电压为2.5V,则它们的干路电流为1A
7.如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S后,滑动变阻器滑片P向左移动的过程中(不考虑灯丝的电阻变化),下列说法正确的是( )
A.电流表示数逐渐变小B.电压表示数逐渐变小
C.电压表示数逐渐变大D.小灯泡的亮度逐渐变暗
8.如图所示,电源电压为6V且保持不变,R0=30Ω,滑动变阻器的规格为“20Ω1A”,电流表的量程为“0~0.6A”,小灯泡上标有“3V1.5W”字样,不考虑灯丝电阻变化,并保证电路安全,则( )
A.当S闭合,S1、S2都断开时,滑动变阻器接入电路的阻值范围是4Ω~20Ω
B.当S闭合,S1、S2都断开时,电路消耗最大功率是3.6W
C.当S、S1、S2都闭合时,电路消耗的总功率最小值为3W
D.当S、S1、S2都闭合时,滑动变阻器接入电路的最小阻值是10Ω
二、填空题
9.改变物体内能的方法有两种,________和________.
10.如图所示是国产某品牌的电动混合动力汽车,给汽车蓄电池充电时,蓄电池相当于(填“用电器”或“电源”);刚擦完车玻璃的干毛巾很容易吸附灰尘,但与毛皮摩擦过的橡胶相互排斥,这说明干毛巾带电.
11.现有两个定值电阻,已知R1︰R2=1︰2,如果把它们并联接入电路中,则它们两端的电压之比U1︰U2=_____,它们消耗的电功率之比P1︰P2=_____.
12.在如图所示的电路中,电源电压为3V.闭合开关S,电流表A1的示数为1.2A,电流表A2的示数为0.3A,则通过R1的电流是_______A,R2的阻值是_______Ω.
13.如图甲所示,R0为定值电阻,R1为滑动变阻器.图乙是该滑动变阻器从a端向右移动的过程中,变阻器消耗的电功率与电流关系的图象.则该滑动变阻器的最大值是__Ω,当滑片P移动到b端时,R0消耗的电功率是__W。
三、简答题
14.2021年3月31日,世界上目前最先进、不耗一滴油的太阳能飞机“阳光动力2号”降落在重庆江北国际机场,如图所示.飞机虽然体积庞大,但质量只有2.3t,与一辆家用汽车相当.其72m长的流线型机翼上共有17248块太阳能电池板,不仅可以给飞机的电动机供电,还能给飞机的锂电池充电,以满足夜间飞行的需要.“阳光动力2号”的成功飞行证明了人类可以用清洁能源创造奇迹.请参照示例写出与以上情景有关的物理信息和对应的物理知识(不得与示例重复).
示例:
物理信息:
飞机虽然体积庞大,但质量只有2.3t;
物理知识:
制作飞机的材料平均密度小;
作答:
物理信息:
_________.
物理知识:
__________.
四、实验题
15.如图中甲所示是用来研究焦耳定律的实验装置:
(1)本实验的设计原理是根据电流的热效应,本实验采用的主要研究方法是_______.
(2)选用图乙中第一组电阻来进行实验,接通电路一段时间,比较两瓶中的煤油______(选填“甲或乙”)上升得高.我们可以推测:
在通电时间相同、通过电流相等的情况下______越大放热越多.
(3)选用图乙中第二组电阻来进行实验,分别在通电时间相同时,调节滑动变阻器,加大电流,发现电流越大,电阻丝放热越多,说明______.
16.某小组同学们利用两节新干电池、电压表、电流表、滑动变阻器(规格有R1“20Ω1A”和R2“50Ω0.5A”)等器材,测量标有“2.5V”字样的小灯泡的额定功率.
(1)他们按图甲所示连接电路,此时开关应处于_____状态.
(2)电路连接完成后,另一同学指出图甲有一处连线错误,请在甲错误连线上打“×”,并用笔画线代替导线画上正确的连线.
(_____)
(3)电路更正后,闭合开关,移动变阻器的滑片P的过程中,观察到电流表有示数,小灯泡不亮,且电压表无示数,则可能出现的故障是______.
(4)排除故障后闭合开关,多次改变滑片P的位置,测得多组电压、电流值,并据此绘出如上图乙所示的I-U图象.由图象可知,当移动滑片P使电流表示数如丙图时,小灯泡的电阻为_____Ω,为使小灯泡正常发光,滑片P应向_____(选填“左”或“右”)端移动;小灯泡的额定功率是_____W,所选滑动变阻器规格为_____.(选填“R1或R2”)
五、计算题
17.如图所示的电路中,R1的阻值为20Ω.当只闭合开关S1时,电流表的示数为0.6A.当开关S1、S2都闭合时,电流表的示数为1A.求:
(1)电源电压?
(2)电阻R2消耗的电功率?
(3)通电10s,电阻R1上所产生的热量为多少?
18.太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备.某款太阳能热水器效率为40%,每小时平均接收4.2×106J的太阳能,在2h的有效照射时间内.求:
(1)2h内热水器中的水吸收到的热量?
(2)若热水器中有初温为20℃的水100kg,吸收的热量能让这些水的温度升高到多少?
(水比热容4.2×106J/kg•℃)
(3)若改用天然气来加热这些水,需要完全燃烧天然气多少?
(天然气的热值q=4.2×107J/kg,假设天然气燃烧放出的热量全部被水吸收)
19.如图所示,电源电压和灯L的电阻保持不变,定值电阻R1=20Ω,灯L标有“6V6W”字样.电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~15V,求:
(1)灯泡L的电阻为多少?
(2)将滑动变阻器的滑片移到b端,闭合开关S1、S2、S3时,电压表的示数为6V,电流表的示数为0.5A,滑动变阻器R2的最大阻值为多少?
(3)在确保电路安全的情况下,电路消耗的最小功率与最大电功率之比为多少?
(不考虑电路中无电流通过的情况).
参考答案
1.C
【解析】
【详解】
A、对人体的安全电压是不高于36V,而不是大于36V,故A错误;
B、一节干电池的电压是1.5V,而不是2V,故B错误;
C、我国家庭电路的电压是220V,故C正确;
D、家用空调器的功率约为1000W,其正常工作的电流约为
,故D错误.
故选C.
2.D
【分析】
改变内能的方式包括做功和热传递;晶体在熔化过程中吸收热量,温度不变;内能与质量、温度和状态有关.
【详解】
A、物体吸收了热量,温度不一定会升高,比如:
晶体在熔化过程,虽然吸收热量,但温度不变,故A错误;
B、物体的温度升高,可能是吸收了热量,也可能是对物体做功,故B错误;
C、温度不变,也可能吸收热量,比如晶体熔化时,温度不变,吸收热量,故C错误;
D、物体温度升高,它的内能就增加,内能的大小和温度有关,温度越高,分子运动加剧,所以内能增加,故D正确.
故选D.
【点睛】
本题考查温度、内能和热量的关系,在热传递过程中传递内能的多少叫热量,热量是个过程量,热传递的条件是:
物体之间存在着温度差;内能是物体分子无规则运动的动能和分子势能的总和,温度是表示物体冷热程度的物理量.
3.A
【分析】
根据热传递的实质是内能的转移、做功的实质是能量的转化逐项判断。
【详解】
A.柴火烧水是通过热传递的方式改变内能的;
BCD.压缩空气发热、搓手取暖、钻木取火都是做功使物体的内能增加的;显然A选项与其他三个选项改变物体内能的方式不同.故选A.
4.B
【解析】
【详解】
A、使用测电笔辨别火线和零线时,用手接触笔尾金属体,笔尖接触电线,氖管发光,表明检测的是火线,故A错误;
B、用电器的金属外壳应通过三脚插头与大地相连,以防止触电事故的发生,故B正确;
C、高压带电体只要人靠近就有触电危险,故C错误;
D、用铜丝或铁丝代替保险丝,当电路中的电流过大时,不能自动切断电路,起不到保险的作用,故D错误.
故选B.
5.B
【解析】
【详解】
由题意可知,奥特曼的双眼既可以同时亮同时灭,也能让任一只眼睛眨,说明两只灯泡工作互不影响,即灯泡是并联的;要使灯泡单独亮,需要两个开关分别控制两个支路的灯泡.故B的设计正确.
故选B.
6.D
【解析】
【详解】
A、由图象可知,当甲两端电压为0.5V时,通过它的电流为0.1A,故A错误;
B、由图象可知,当乙两端电压为1V时,通过乙的电流为0.4A,此时乙的阻值:
,故B错误;
C、将甲和乙串联,若电流为0.3A,则通过两电阻的电流均为0.3A,由图象可知此时U甲′=1.5V、U乙′=0.5V,由串联电路中总电压等于各分电压之和可知,它们两端的电压:
U=U甲′+U乙′=1.5V+0.5V=2V,故C错误;
D、若甲和乙并联,若电压为2.5V,则它们两端的电压均为2.5V,由图象可知此时I甲′=0.5A、I乙′=0.5A,由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知,干路电流:
I=I甲′+I乙′=0.5A+0.5A=1A,故D正确。
故选D。
7.C
【解析】
【详解】
由电路图可知,灯泡L与变阻器R串联,电压表测L两端的电压,电流表测电路中的电流.滑动变阻器滑片P向左移动的过程中,接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,由
可知,电路中的电流变大,即电流表的示数逐渐变大,故A错误;
由U=IR可知,灯泡L两端的电压变大,即电压表的示数逐渐变大,故B错误,C正确;
灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,由P=UI可知,灯泡的实际功率变大,小灯泡的亮度逐渐变亮,故D错误.
选C.
8.C
【解析】
【详解】
A、S闭合,S1、S2都断开,滑动变阻器与灯泡串联.小灯泡电阻
,由P=UI可得小灯泡正常发光时的电流:
,当电路中电流最大时,电阻最小,则滑动变阻器接入电路的最小阻值:
,滑动变阻器的规格为“20Ω1A”,则最大阻值R大=20Ω,故滑动变阻器接入电路的阻值范围是6Ω~20Ω;故A错误;
B、S闭合,S1、S2都断开,滑动变阻器与灯泡串联,电阻最小时电流最大,其最大电流:
,电路消耗最大功率P最大=UI最大=6V×0.5A=3W;故B错误;
C、S、S1、S2都闭合,滑动变阻器与R0并联,通过R0的电流:
,当滑动变阻器的阻值最大时,此支路上的电流最小,则
,则干路上的电流I最小=I1+I2=0.2A+0.3A=0.5A,电路消耗的总功率最小值P最小=UI最小=6V×0.5A=3W,故C正确;
D、由电流表的量程可知,干路中的最大电流为0.6A,则电路消耗的总功率最大,电路中的总电阻
,滑动变阻器与R0并联,则
,即:
,解得R滑=15Ω.故D错误.
故选C.
9.做功热传递
【详解】
[1][2]做功和热传递是改变物体内能的两种方式,它们都可以改变物体的内能,但热传递过程是能量的转移过程,而做功过程是能量的转化过程;
10.用电器负
【详解】
给汽车蓄电池充电时,蓄电池是消耗电能的,相当于用电器;毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,相互排斥,说明带同种电荷,所以说干毛巾带应带负电.
11.1:
12:
1
【解析】
【详解】
两电阻并联时它们两端的电压相等,它们两端的电压之比U1:
U2=1:
1,
它们消耗的电功率之比
.
12.0.910
【解析】
由图可知两个电阻式串联,电流表A1是测的总电流,电流表A2是测量R2的电流,根据并联电路电流特点,通过R1的电流等于两者之差,为0.9A;
R2的阻值是R2=U2/I2=3V/0.3A=10Ω
13.1007.2
【详解】
[1]由电路图可知,R0与滑动变阻器R1串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流。
当滑片在a端时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流最小,由图乙可知,电路中的最小电流为Ia=0.1A,R1的电功率Pa=1W,滑动变阻器的最大阻值
[2]设电源电压为U,由
可得,电源电压
①
由图象可知,当电路中的电流I′=0.2A时,R1的电功率P1′=1.6W,此时滑动变阻器接入电路的电阻
则电源电压
②
因为电源电压恒定,所以
解得R0=20Ω,则电源电压
当滑片P移动到b端时,滑动变阻器的阻值为0,电路中只有电阻R0,则R0消耗的电功率是
14.其72m长的流线型机翼上利用了流体压强与流速的关系,可产生向上的升力
【解析】
【详解】
由题意可知,机翼为流线型造型,在相同时间内,空气经过机翼上方的路程比经过下方路程长,上方的空气流速大,压强小,下方的空气流速小,压强大,在压强差下,产生向上的升力.
15.控制变量法甲电阻通电时间和电阻一定时,电流越大,放出热量越多
【详解】
(1)研究通电导体产生的热量与电流和电阻关系时,应用控制变量的方法,且该实验应用的是电流的热效应;
(2)根据题干中的图乙中第一组可知:
两电阻串联在电路中,所以电流和通电时间一定;因为R甲>R乙,所以甲瓶中煤油温度上升的高;故在电流和通电时间一定时,电阻越大,产生的热量越多;
(3)根据题干中的图乙中第二组可知:
两电阻甲串联在电路中,所以通电时间和电流相等,但是调节滑动变阻器,使电流比第一组中的电流大,和第一组中的电阻甲比较,发现电流越大,电阻丝放热越多.
16.断开
灯泡短路5左0.75R1
【解析】
【详解】
(1)为了保护电路,连接电路时应断开开关;
(2)测小灯泡的额定功率的实验中,电流表、灯泡和滑动变阻器应串联接入电路,电压表测灯泡两端电压,由图甲可知,电压表串联入电路,变阻器与灯泡并联了,修改情况如图所示:
(3)闭合开关,电流表有示数,说明电路是通路,发现灯不亮,电压表无示数,故障的原因可能是:
灯泡短路;
(4)由图丙可知,电流表使用0-0.6A量程,分度值为0.02A,示数为0.2A,由图象可知此时灯泡两端的电压是1V,所以灯泡此时的电阻:
,为使灯泡正常发光,需使灯泡两端电压增大到额定电压2.5V,由串联电路的分压原理,需减小变阻器分得电压,由图可知滑片应向左移动;由图象可知,灯泡电压2.5V正常发光,此时电流为0.3A,所以灯泡的额定功率P额=U额I额=2.5V×0.3A=0.75W;电源为2节干电池组成,电源电压为3V,所以灯泡正常发光时,滑动变阻器连入电路的阻值为:
,所以变阻器选用规格为R1“20Ω1A”.
17.
(1)12V:
(2)4.8W:
(3)72J
【详解】
(1)只闭合开关S1时,电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流,电源电压:
U=I1R1=0.6A×20Ω=12V;
(2)S1、S2都闭合时,R1与R2并联,电流表测干路电流,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以通过R1的电流不变,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过R2的电流:
I2=I-I1=1A-0.6A=0.4A,因并联电路中各支路两端的电压相等,R2两端的电压U2=U=12V,所以R2消耗的电功率:
P2=U2I2=12V×0.4A=4.8W;
(3)通电10s,电阻R1上所产生的热量:
.
答:
(1)电源电压是12V;
(2)电阻R2消耗的电功率是4.8W;
(3)通电10s,电阻R1上所产生的热量为72J.
18.
(1)3.36×106J;
(2)28℃;(3)0.08kg
【详解】
(1)2h内热水器接收的太阳能E=4.2×106J/h×2h=8.4×106J,
2h内热水器中的水吸收的热量Q=Eη=8.4×106J×40%=3.36×106J;
(2)水升高的温度
,
吸收的热量能让这些水的温度升高到t=t0+Δt=20℃+8℃=28℃;
(3)天然气燃烧放出的热量全部被水吸收,天然气燃烧放出的热量Q放=Q=3.36×106J,
需要完全燃烧天然气的质量
.
答:
(1)2h内热水器中的水吸收到的热量是3.36×106J;
(2)吸收的热量能让这些水的温度升高到28℃;
(3)需要完全燃烧天然气的质量是0.08kg.
19.
(1)6Ω:
(2)30Ω:
(3)5:
18
【详解】
(1)灯泡的额定电流:
,灯泡的电阻:
;
(2)将滑动变阻器的滑片移到b端,闭合开关S1、S2、S3时,R与滑动变阻器的最大值并联,电流表测干路电流;因为并联电路中各支路两端的电压相等,因此电源电压为6V;则通过R1的电流:
,因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过滑动变阻器的电流:
Iab=I-I1=0.5A-0.3A=0.2A;滑动变阻器的最大阻值:
;
(3)当电流表示数为0.6A时,电路中的功率最大,即最大功率:
P最大=UI最大=6V×0.6A=3.6W;当开关S2闭合,S1、S3断开,滑动变阻器与灯泡串联,并且滑动变阻器接入电路在阻值最大时,电路消耗的功率最小,此时电路电流:
,电路中的最小功率:
,故P最小:
P最大=1W:
3.6W=5:
18.
答:
(1)灯泡L的电阻为6Ω;
(2)滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω;
(3)在确保电路安全的情况下,电路消耗的最小功率与最大电功率之比为5:
18.