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正文內(nèi)容

精選整理九級(jí)上冊(cè)期末物理試卷兩套匯編十附答案解析(編輯修改稿)

2025-02-05 19:45 本頁(yè)面
 

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 C.定值電阻電功率的最小值為 D.定值電阻電功率的變化量的大小為 【考點(diǎn)】 電功率的計(jì)算;歐姆定律的應(yīng)用. 【分析】 由電路圖可知,定值電阻 R1 與滑動(dòng)變阻器 R2 串聯(lián),電壓表測(cè) R2 兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流. ( 1)當(dāng) R2 接入電路中的電阻為零時(shí),電路中的電流最大,根據(jù)圖象讀出電路中的電流,根據(jù)歐姆定律表示出電源的電壓;當(dāng) R2 接入電路中的電阻最大時(shí),電路中的電流最小,電壓表的示數(shù)最大,根據(jù)圖象讀出電表的示數(shù),根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律表示出電源的電壓,根據(jù)電源的電壓不變得出等式即可求出 R1 的阻值,進(jìn)一步求出電源的電壓; ( 2)根據(jù) P=UI 求出電路的最大和最小電功率,根 據(jù) P=I2R 求出定值電阻電功率的最大和最小總功率,然后求出定值電阻電功率的變化量. 【解答】 解:由電路圖可知,定值電阻 R1 與滑動(dòng)變阻器 R2 串聯(lián),電壓表測(cè) R2兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流. ( 1)當(dāng) R2 接入電路中的電阻為零時(shí),電路中的電流最大, 由圖象可知,電路中的最大電流 I 大 =, 由 I= 可得,電源的電壓: U=I 大 R1= R1, 當(dāng) R2 接入電路中的電阻最大時(shí),電路中的電流最小,電壓表的示數(shù)最大, 由圖象可知,電路中的最小電流 I 小 =,電壓表的最大示數(shù) U2=, 因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和, 所以,電源的電壓: U=I 小 R1+U2= R1+, 因電源的電壓不變, 所以, R1= R1+, 解得: R1=5Ω, 電源的電壓 U=I 大 R1= 5Ω=6V; 第 22 頁(yè)(共 65 頁(yè)) ( 2)電路總功率的最小值 P 小 =UI 小 =6V =,故 A 正確; 電路總功率的最大值 P 大 =UI 大 =6V =,故 B 錯(cuò)誤; 定值電阻電功率的最小值 P1 小 =I 小 2R1=( ) 2 5Ω=,故 C 錯(cuò)誤; 定值電阻電功率的最小值 P1 大 =I 大 2R1=( ) 2 5Ω=, 定值電阻電功率的變化量 △ P1=P1 大 ﹣ P1 小 =﹣ =,故 D 正確. 故選 BC. 三、填空題 (本大題共 6 小題,每小題 4 分,共 24 分) 14.用如圖所示的裝置可以探究通電螺線管外部磁場(chǎng)的方向. ( 1)選用小磁針是為了 顯示磁場(chǎng)方向 . ( 2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,把電池的正負(fù)極位置對(duì)調(diào),這樣操作是為了研究 通電螺線管外部磁場(chǎng)方向 和 電流方向 是否有關(guān). 【考點(diǎn)】 通電螺線管的磁場(chǎng). 【分析】 ( 1)小磁針?lè)湃氪艌?chǎng),小磁針靜止時(shí) N 極指向和該點(diǎn)磁場(chǎng)方向相同; ( 2)通通電直螺線管的磁場(chǎng)方向可能也跟電流方向有關(guān),所以要改變電流方向,觀察小磁針受力情況. 【解答】 解:( 1)因?yàn)樾〈裴樂(lè)湃氪艌?chǎng),小磁針靜止時(shí) N 極指向和該點(diǎn)磁場(chǎng)方向相同,所以實(shí)驗(yàn)中使用小磁針是為了指示磁場(chǎng)方向,從而判斷該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向; ( 2)把電池正負(fù)極對(duì)調(diào),改變了電流方向,閉合開(kāi)關(guān)后,會(huì)發(fā)現(xiàn)小磁針指示磁場(chǎng)方向改變了,此現(xiàn)象說(shuō)明磁場(chǎng)方向和電流方向有關(guān).因此這樣操作是為了研究通電螺線管外部磁場(chǎng)方向和電流方向是否有關(guān). 故答案為:( 1)顯示磁場(chǎng)方向; ( 2)通電螺線管外部磁場(chǎng)方向; 電流方向. 15.小明學(xué)習(xí)了電能表的知識(shí)后,回到家里觀察電能表的示數(shù)是 ,過(guò)一段時(shí)間后,小明家電能表的示數(shù)如圖所示,則小明家這段時(shí)間消耗的電能是 第 23 頁(yè)(共 65 頁(yè)) kW?h;若小明只讓家中一個(gè)用電器工作,觀察到 1min 電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了30 轉(zhuǎn),則該用電器的功率是 kW. 【考點(diǎn)】 電功率的計(jì)算;電能表參數(shù)的理解與電能的求法. 【分析】 ( 1)電能表顯示的數(shù)字中最后一位是小數(shù),單位為 kW?h,兩次示數(shù)之差即為小明家這段時(shí)間消耗的電能; ( 2) 1500r/( kW?h)表示的含義是:每消耗 1kW?h 的電能,電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)1500 轉(zhuǎn),據(jù)此求出電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過(guò) 30r 消耗的電能,根據(jù) P= 求出該用電器的功率. 【解答】 解:( 1)開(kāi)始時(shí)電能表的讀數(shù)為 ?h,現(xiàn)在電能表的讀數(shù)為?h, 小明家這段時(shí)間消耗的電能 W=?h﹣ ?h=?h; ( 2)電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了 30r 消耗的電能: W= kW?h=?h, 她家所有用電器的總功率: P= = =. 故答案為: ; . 16.如圖,是宿遷市區(qū)一交通道路上使用的風(fēng)光互補(bǔ) LED 路燈外形圖和電路原理圖,該電路中兩只 LED 燈是并聯(lián)的,燈上標(biāo)有 “24V 60W”字樣.則兩個(gè) LED 燈正常發(fā)光時(shí),通過(guò)光控開(kāi)關(guān) S 的電流為 5 A;如果用這種路燈替換發(fā)光亮度相同的 420瓦的傳統(tǒng)路燈,那么 500套風(fēng)光互補(bǔ)路燈每天工作 10小時(shí)可節(jié)約電能 109 J. 第 24 頁(yè)(共 65 頁(yè)) 【考點(diǎn)】 電功率與電壓、電流的關(guān)系;電功率與電能、時(shí)間的關(guān)系. 【分析】 ( 1)兩個(gè) LED 燈并聯(lián),正常發(fā)光時(shí)的功率和額定功率相等,根據(jù) P=UI求出通過(guò)每個(gè) LED 燈的電流,根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)求出通過(guò)光控開(kāi)關(guān) S 的電流; ( 2)根據(jù) W=Pt 求出 節(jié)約的電能. 【解答】 解:( 1)兩個(gè) LED 燈并聯(lián)且正常發(fā)光,通過(guò)每個(gè) LED 燈的電流 I= ==:因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,所以,通過(guò)光控開(kāi)關(guān) S 的電流 I 總 =I+I=+=5A; ( 2) 500 套風(fēng)光互補(bǔ)路燈每天工作 10 小時(shí)可節(jié)約電能 W=nPt=50010h=1500kW?h=1500 106J= 109J. 答:( 1)通過(guò)光控開(kāi)關(guān) S 的電流為 5A; ( 2) 500 套風(fēng)光互補(bǔ)路燈每天工作 10 小時(shí)可節(jié)約電能 109J. 17.小亮利用 兩個(gè)密閉容器中裝有質(zhì)量相等的空氣的裝置(如圖所示)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),探究 “電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān) ”. ( 1)在圖(乙)中兩密閉容器中的電阻絲阻值一樣,但在其中一容器外并聯(lián)了一個(gè)阻值相同的電阻絲,此裝置研究的是 電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系 . ( 2)在此實(shí)驗(yàn)中電流產(chǎn)生的熱量不易觀察,都是通過(guò)觀察 U 型管液面高度的變化 來(lái)比較電流通過(guò)電阻絲產(chǎn)生的熱量多少. 【考點(diǎn)】 焦耳定律. 【分析】 ( 1)根據(jù) Q=cm△ t,當(dāng)物體的質(zhì)量和比熱相同時(shí),物體的溫度升高越多,第 25 頁(yè)(共 65 頁(yè)) 物體吸收熱量越多; 電流產(chǎn)生的熱量跟電流大小、電阻大小、通電時(shí)間有關(guān).探究電流產(chǎn)生熱量跟電流關(guān)系時(shí),控制電阻和通電時(shí)間不變;探究電流產(chǎn)生熱量跟電阻關(guān)系時(shí),控制通電時(shí)間和電流不變;探究電流產(chǎn)生熱量跟通電時(shí)間關(guān)系時(shí),控制電流和電阻不變. ( 2)電流產(chǎn)生的熱量不能用眼睛直接觀察,通過(guò)液面高度差的變化來(lái)反映,這屬于轉(zhuǎn)換法. 【解答】 解: ( 1)兩個(gè)密閉容器中裝有質(zhì)量相同的空氣,空氣的質(zhì)量和比熱相同,根據(jù) Q=cm△ t,溫度變化量相同,空氣吸收熱量相同;相同時(shí)間內(nèi),空氣溫度升高越快,空氣吸收熱量越多,電流產(chǎn)生熱量越多; 圖 1 中,兩個(gè)電阻串聯(lián)在電路中,電流相同,通電時(shí)間相同,電阻不同,所以探究是電流產(chǎn)生熱量跟電阻大小關(guān)系; 圖 2 中,兩個(gè)相同的電阻串聯(lián)在電路中,通電時(shí)間和電阻相同,當(dāng)給其中一個(gè)并聯(lián)一個(gè)電阻時(shí),電阻的電流改變,探究電流產(chǎn)生熱量跟電流關(guān)系. ( 2)電流產(chǎn)生的熱量不便于用眼睛直接觀察和測(cè)量,通過(guò) U 形管內(nèi)液柱的高度差來(lái)反映,這種方法是初中物理常用的轉(zhuǎn)換法. 故答案為:( 1)電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系;( 2) U 型管液面高度的變化. 18.空氣污染指數(shù)( API﹣ Air Pollution Index 的英文縮寫(xiě))是一種反映 和評(píng)價(jià)空氣質(zhì)量的方法,便于直觀表征空氣質(zhì)量狀況和空氣污染的程度.某興趣小組為了檢測(cè)空氣質(zhì)量的指數(shù),設(shè)計(jì)了如圖甲所示的檢測(cè)電路. R 為氣敏電阻,其電阻的倒數(shù)與空氣質(zhì)量指數(shù)的關(guān)系如圖乙所示,已知電源電壓為 12V 保持不變, R0=5Ω,當(dāng)電壓表示數(shù)為 4V 時(shí),氣敏電阻 R 的阻值是 10Ω ,此時(shí)空氣質(zhì)量指數(shù)是 25 ( API). 第 26 頁(yè)(共 65 頁(yè)) 【考點(diǎn)】 歐姆定律的應(yīng)用. 【分析】 由電路圖可知, R0 與 R 串聯(lián),電壓表測(cè) R0 兩端的電壓.當(dāng)電壓表示數(shù)為 4V 時(shí),根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和歐姆定律求出電路中的電流,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出 R 兩端 的電壓,根據(jù)歐姆定律求出 R 的阻值,然后求出 ,根據(jù)圖乙可知此時(shí)空氣質(zhì)量指數(shù). 【解答】 解:由電路圖可知, R0 與 R 串聯(lián),電壓表測(cè) R0 兩端的電壓. 當(dāng)電壓表示數(shù)為 4V 時(shí), 因串聯(lián)電路中各處的電流相等, 所以,電路中的電流: I= = =, 因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和, 所以, R 兩端的電壓: UR=U﹣ U0=12V﹣ 4V=8V, 則 R 的阻值: R= = =10Ω, 則 = =﹣ 1,由圖乙可知,空氣質(zhì)量指數(shù)為 25. 故答案為: 10Ω; 25. 19.在如圖所示的電路中,已知電源電壓 U 和定值電阻的阻值 R0. ( 1)若在 a、 b 間接入一個(gè)未知電阻 Rx,閉合開(kāi)關(guān),測(cè)得電壓表的示數(shù)為 Ux,則由已知量和測(cè)得量可以推出 Rx 的電功率 Px= . ( 2)若在 a、 b 間接入一個(gè)滑動(dòng)變阻器,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片 P 從一端滑到另一端時(shí),已知電路消耗的總功率的變化量的大小為 △ P,則電壓表示數(shù)的變化量 |△ U|= . 第 27 頁(yè)(共 65 頁(yè)) 【考點(diǎn)】 電功率的計(jì)算;歐姆定律的應(yīng)用. 【分析】 ( 1)在 a、 b 間接入一個(gè)未知電阻 Rx 時(shí), Rx 與 R0 串聯(lián),電壓表測(cè) Rx 兩端的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律求出 R0 兩端的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和歐姆定律求出電路中的電流,利用 P=UI 求出 Rx 的電功率; ( 2)在 a、 b 間接入一個(gè)滑動(dòng)變阻器,當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值為零時(shí),電壓表的示數(shù)為零,電路的總功率最大,根據(jù) P=UI= 求出電路的最大功率;當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值最大時(shí),電壓表的示數(shù)最大,電路的總功率最小,根據(jù)的串聯(lián)和 P=UI= 求出電路消耗的最小總功率,根據(jù) “電路消耗的總功率的變化量的大小為 △ P”求出滑動(dòng)變阻器的最大阻值,根據(jù)歐姆定律求出電路中的電流,再根據(jù)歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器兩端的電壓,即為電壓表示數(shù)的變化量. 【解答】 解:( 1)在 a、 b 間接入一個(gè)未知電阻 Rx 時(shí), Rx 與 R0 串聯(lián),電壓表測(cè)Rx 兩端的電壓, 因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和, 所以, R0 兩端的電壓: U0=U﹣ Ux, 因串聯(lián)電路中各處的電流相等, 所以,電路中的電流: I= = , 則 Rx 的電功率: Px=UxI=Ux = ; ( 2)在 a、 b 間接入一個(gè)滑動(dòng)變阻器, 當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值為零時(shí),電壓表的示數(shù)為零,電路的總功率最大, 則 P 大 = , 第 28 頁(yè)(共 65 頁(yè)) 當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值最大時(shí),電壓表的示數(shù)最大,電路的總功率最小, 因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和, 所以,電路消耗的最小總功率: P 小 = , 因電路消耗的總功率的變化量的大小為 △ P, 所以, △ P=P 大 ﹣ P 小 = ﹣ , 整理可得: R 滑 = , 此時(shí)電路中的電流: I′= = = , 電壓表的最大示數(shù)即電壓表示數(shù)的變化量: △ U0=I′R 滑 = = . 故答案為:( 1) ;( 2) . 四、綜合題 (本大題共 6 小題,共 37 分) 20.如圖甲是某同學(xué)家的水族箱,箱內(nèi)盛水 40L,為了讓熱帶魚(yú)有一個(gè)舒適的生活環(huán)境,箱內(nèi)裝有一個(gè) “220V 200W”的電加熱棒給水加熱,當(dāng)水溫升到設(shè)定值時(shí),加熱棒便自動(dòng)停止工作,待水溫自然冷卻到一定溫度后再次加熱,使箱內(nèi)水溫穩(wěn)定在一定范圍之內(nèi),水溫隨時(shí)間變化圖象如圖乙所示.求: 第 29 頁(yè)(共 65 頁(yè)) ( 1)水族箱內(nèi)水吸收的熱量; [C 水 = 103J/( kg?℃ ) ] ( 2)電加熱棒給水加熱時(shí)的效率. 【考點(diǎn)】 電功與熱量的綜合計(jì)算;能量利用效率. 【分析】 ( 1)由 m=ρV 求水的質(zhì)量,由圖乙可知溫度的變化,根據(jù) Q 吸 =cm( t﹣t0)求出水吸收的熱量; ( 2)應(yīng)用 W=Pt 求出消耗的電能,應(yīng)用效率公式可以求出電加熱棒給水加熱時(shí)的效率. 【解答】 解:( 1) 40L 水的質(zhì)量 m=ρV= 103kg/m3 40 10﹣ 3m3=40kg, 由圖可知,加熱過(guò)程中溫度由 22℃ 加熱到 28℃ , 水吸收的熱量: Q 吸 =cm( t﹣ t0) = 103J/( kg?℃ ) 40kg ( 28℃ ﹣ 22℃ )= 106J; ( 2)加熱時(shí)間為 100min 消耗的電能: W=Pt=200W 100 60s= 106J, 電加熱棒給水加熱時(shí)的效率: η= 100%= 100%=84%. 答:( 1)在一次加熱過(guò)程中水從 22℃ 升高到 28℃ 需要吸收 106J 的
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