九年级物理第二学期期中素养综合测试-学生用卷

第二学期期中素养综合测试
满分100分,60分钟
一、选择题(每小题4分,共32分)
1.(2022独家原创)下列做法符合生活用电的是( )
A.坐在高压线下钓鱼
B.在院子中的通电导线上晾晒刚洗完的衣服
C.路上遇到大雨,跑到大树下避雨
D.更换灯泡时先断开电源
2.(2022河北滦南期末)小明用洗衣机洗衣服,关于洗衣机工作时的叙述正确的是( )
A.洗衣机工作时电能主要转化为内能
B.洗衣机工作时电能主要转化为机械能
C.洗衣机使用三脚插头,这是为了防止出现短路
D.当电源电压低于220 V时,洗衣机的额定功率会减小
3.(2021湖南邵阳期末)下列四种用电器,各自在额定电压下正常工作,则在相同时间内,电流做功最多的是( )
A.“220 V 40 W”
B.“220 V 25 W”
C.“36 V 40 W”
D.“110 V 60 W”
4.(2021山东临沂河东期末)甲、乙两只白炽灯泡灯丝的材料和长度相同,按如图所示方式连接在电路中,闭合开关后甲灯较亮。

关于甲灯,下列判断正确的是( )
A.灯丝细
B.通过的电流小
C.额定电压高
D.实际功率大
5.(2021北京房山期末改编)如图所示,给电炉通电后,电炉丝热得发红,而用手触摸与之连接的导线却不觉得烫手,这是因为( ) A.电流通过导线时没有产生热效应
B.通过电炉丝的电流比通过导线的电流大得多
C.电炉丝的电阻比导线的电阻小得多
D.电炉丝的电阻比导线的电阻大得多
6.(2022四川成都青羊期末)如图所示,L
1
、L
2
的额定电压都是3 V,把两个小灯泡串联后接到
3 V的电源上,闭合开关,发现灯泡L
1
比灯泡L
2
亮一些。

对这种现象分析正确的是( )
A.通过L
1
的电流比通过L
2
的电流大 B.L
1
两端的电压比L
2
两端的电压大
C.L
1
的实际电阻比L
2
的实际电阻小 D.若将L
1
、L
2
改为并联,则L
1
更亮
7.(2021吉林长春绿园期末)某型号电饭锅有加热挡和保温挡两个挡位,其原理如图所示,其
中R与R
为发热电阻丝。

下列说法中正确的是( )
A.开关S接2时,只有电阻丝R
工作,为保温挡
B.开关S接2时,只有电阻丝R工作,为加热挡
C.开关S接1时,电阻丝R与R
同时工作,为保温挡
D.开关S接1时,电阻丝R与R
同时工作,为加热挡
8.(2021江苏泰州二模)如图所示电源电压保持不变,R
1
阻值为6 Ω,闭合开关S,当滑片P置于变阻器的中点时,电压表的示数为4 V;当滑片P置于变阻器的b端时,电压表的示数变化了2 V,下列结果正确的是(
)
A.电路中的最大电流为1.5 A
B.R
1
先后两次消耗的电功率之比为16∶9
C.滑动变阻器最大阻值为9 Ω
D.电源电压为10 V
二、填空题(每空2分,共28分)
9.(2022黑龙江虎林校级期末)我国家庭电路火线和零线间的电压是V,用试电笔辨别火线和零线时,如果试电笔发光,表示测试的是线,这时(选填“有”或“没有”)电流通过人体;家里空气开关“跳闸”的原因可能是或同时使用的用电器的总功率过大。

10.(2021山东兰陵期末)小明家电能表的表盘如图所示。

用电器工作时消耗0.5 kW·h的电能,电能表的转盘转动r,电能表的转盘转过1转代表小明家里的用电器消耗的电能为J。

11.(2022四川金堂期末)如图所示电路,电源电压为3 V,电流表A和A
1
的读数分别为0.45 A
和0.3 A,则R
1∶R
2
= ,通电1分钟内电流通过R
2
产生的热量为J。

12.(2022山东济南市中期末)如图所示电能表的读数是kW·h;若该电能表的转盘转了300转,则用电器消耗了kW·h的电能。

13.(2022辽宁营口期末)如图所示的电路中,电源电压为3 V,小灯泡L
1
“6 V 2 W”、小灯
泡L
2
“3 V 1 W”。

断开S
1
,闭合S
2
和S
3
,小灯泡L
1
的实际功率(选填“大于”“小
于”或“等于”)0.5 W;只闭合S
1
和S
2
,小灯泡(选填“L
1
”或“L
2
”)肯定不会发光;三个开关都闭合,电路处于状态, (选填“小灯泡”“电源”或“小灯泡和电源”)可能被烧坏。

三、作图题(4分)
14.(2021河南郑州金水校级月考)如图所示是某宾馆的简化电路图。

S
1
是房卡开关,S
2
是控
制灯的开关,只有房卡插入卡槽里(S
1
闭合),房间内的灯和插座才能工作。

请用笔画线代替导线将各器件正确连入电路。

四、实验探究题(每题12分,共24分)
15.(2021江苏淮安中考)用图甲电路测量小灯泡电功率,电源电压恒为3 V,小灯泡的额定电流为0.2 A,额定电压小于3 V。

甲
乙
丙
(1)连接电路时,开关应处于状态。

(2)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整。

(3)电路连接正确后,闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表有示数,接下来应进行的操作
是(填序号)。

A.更换小灯泡
B.检查电路是否断路
C.移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光
(4)问题解决后,某时刻电流表示数如图乙所示,示数为A。

要测量小灯泡的额定功率,应将滑片向(填“左”或“右”)端移动,使电流表示数为0.2 A。

(5)移动滑片,记录多组数据,绘制成I-U图象。

根据图丙所给信息,计算出小灯泡的额定功率是W;进一步分析图丙可知,实验过程中小灯泡的电阻发生变化,电阻变化的主要原因是。

(6)对实验现象进一步分析可知:小灯泡的实际功率越大,小灯泡亮度越大。

但某同学发现:
标有“220 V 8.5 W”的LED灯与标有“220 V 60 W”的普通白炽灯都正常发光时,亮度几乎相当。

请分析造成这一现象的原因可能是(填序号)。

A.两灯的实际功率相同
B.相同时间内,电流通过两灯做功不同
C.两灯将电能转化为光能的效率不同
16.(2021重庆沙坪坝校级月考)小华同学为了探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”,设计了如图甲所示的实验电路。

两个烧瓶A、B中盛有质量相等、初温相同的煤油,R
A
与R
B
是阻值不同的电热丝。

甲
乙
(1)R
A
与R
B
采用串联的连接方式,其目的是控制通过电阻的电流相等。

实验过程中某支温度计的示数如图乙所示,则该温度计的示数为℃。

(2)小华同学为比较R
A
与R
B
阻值的大小,用电压表分别测出R
A
与R
B
两端电压的大小,发现U
A
<U
B
,
则R
A
R
B。

(选填“>”“<”或“=”)
(3)在相同时间内,可通过观察(选填“温度计示数的变化”或“加热时间”)来比较电流通过电热丝产生的热量多少,这种方法叫(选填“控制变量”或“转换”)法;为了升温较快,实验液体选用煤油而不选用水,主要是水的比热容比煤油
(选填“大”或“小”)。

(4)通过实验,发现烧瓶B中煤油吸热多,这表明:在电流、通电时间相同的情况下,电阻(选填“越大”或“越小”),产生的热量越多。

五、综合计算题(每题6分,共12分)
17.(2021湖北天门中考)如图所示,电源电压为6 V,定值电阻R
1、R
2
的阻值分别为12 Ω、
18 Ω,闭合开关S。

求:
(1)当S
1闭合、S
2
接1时,通过R
1
的电流;
(2)当S
1断开、S
2
接1时,通电1 min,R
2
产生的热量;
(3)电路总功率的取值范围。

18.(2021陕西武功期末)小明新买的电热水壶如图甲所示,其铭牌如图乙所示。

[水的比热容c
水
=4.2×103 J/(kg·℃),气压为1标准大气压]则:
(1)电热水壶正常工作时的电阻是多少?
(2)在额定电压下,不考虑热量损失,用该电热水壶将初温为20 ℃、2 kg的水烧开,需要多长时间?
(3)小明关闭了家中的其他所有用电器,只用该电热水壶,在加热过程中家用电能表(图丙)的转盘在3 min 20 s内转了300转,此过程中该壶的实际电功率是多少?
甲
乙
丙
5年中考3年模拟·初中物理·人教版·九年级全一册
答案全解全析
1.D 安全用电的原则是不接触低压带电体、不靠近高压带电体,所以不可以在高压线下钓鱼,故A错误;湿衣服是导体,当把湿衣服晾在电线上时,一旦漏电,人接触衣服时会发生触电事故,故B错误;下雨时站在树下有触电危险,故C错误;在断开电源开关的情况下更换灯泡,灯泡处不带电,这样才安全,故D正确。

2.B 洗衣机工作时电能主要转化为机械能,故A错误、B正确;洗衣机使用三脚插头,是为了防止因漏电而造成触电事故,故C错误;洗衣机的额定功率是固定的,不会随着实际电压的改变而改变,故D错误。

3.D 因为用电器各自在额定电压下正常工作,所以四个用电器的实际功率等于它们的额定功率,在各选项中“110 V 60 W”的用电器的额定功率最大,其实际功率也最大,根据W=Pt 可知,在相同时间内,通过它的电流做功最多,故D符合题意。

4.D 由电路图可知,甲、乙两灯并联,因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,且甲灯较亮,所以甲灯的实际功率较大,故D正确;因并联电路中各支路两端的电压相等,所以由P=UI可知,通过甲灯的电流大,故B错误;由I=U
R
可知,甲灯的电阻小,因导体的材料、长度相同时,横截面积越大,电阻越小,所以甲灯泡的灯丝较粗,故A错误;用电器正常工作的电压叫额定电压,由已知条件无法比较两灯泡的额定电压关系,故C错误。

5.D 由于导线有电阻,电流通过导线时,导线会发热,产生热效应,故A错误;电炉在使用时,
电炉丝和导线串联,通过它们的电流相等,通电时间t相同,由于R
电炉丝>R
导线
,根据Q=I2Rt可
知,Q
电炉丝>Q
导线
,因而出现电炉丝热得发红,而与电炉丝相连的导线却不怎么发热的现象,故B、
C错误,D正确。

6.B 串联电路电流处处相等,两灯泡串联,所以通过两灯泡的电流相等,故A错误;灯泡L
1
比
灯泡L
2亮一些,所以灯泡L
1
的功率大于灯泡L
2
的功率,根据P=UI可知L
1
两端的电压较大,故
B正确;根据P=I2R,灯泡L
1的功率大,电流相等,所以灯泡L
1
的电阻较大,故C错误;并联电路
各支路两端电压相等,根据P=U 2
R
可知灯泡的电阻越小,灯泡的电功率越大,灯泡越亮,所以灯
泡L
2
更亮,故D错误。

7.C 开关S接2时,电阻R被短路,只有电阻R
接入电路,电路中电阻较小,电源电压一定,
由P=U 2
R 可知,此时电饭锅电功率较大,电饭锅处于加热状态,故A、B错误;由电路图可知,开
关S接1时,电阻丝R与R
同时工作,两电阻串联,电路中电阻较大,电源电压一定,由P=U
2
R
可
知,此时电饭锅电功率较小,电饭锅处于保温状态,故C正确、D错误。

8.B (1)由电路图可知,R
1
与R串联,电压表测R两端的电压,设滑片P置于变阻器的中点时,
阻值为R,则滑片P置于变阻器的b端时,阻值最大,为2R;当滑片P置于变阻器的中点时,此
时变阻器两端电压为4 V,根据串联电路电流处处相等可得,4V
R
=
U
电源
-4V
R1
当滑片P置于变阻器的b端时,阻值为2R,电压表的示数变化了2 V,根据串联电路分压特点,
电阻增大,电压也增大,故U=4 V+2 V=6 V,
根据串联电路电流处处相等可得,6V
2R
=
U
电源
-6V
R1
联立解得:U
电源
=12 V;
(2)由电路图可知,R
1
与R串联,故滑动变阻器阻值越小,电路中电流越大,当滑动变阻器阻值
为零时,电流最大,I
max
=
U
电源
R1
=12V
6Ω
=2 A;
(3)当滑片P置于变阻器的b端时,变阻器连入电路的阻值最大,电压表的示数为6 V,则R
1
两端的电压为6 V,故滑动变阻器的最大阻值R
max
=R
1
=6 Ω;
(4)根据P=U
2
R
得R
1
先后两次消耗的电功率之比:
P1
P1'
=
U12
R1
U1'2
R1
=(8V)2
(6V)2
=16
9。

故选B。

9.220火有短路
解析我国家庭电路的电压是220 V;试电笔的正确使用方法是,手接触笔尾金属体,笔尖金
属体接触零线或火线,氖管发光的是火线,氖管不发光的是零线;当笔尖接触火线时,电流会
经笔尖、大电阻、氖管、笔尾、人体导向大地,形成通路,所以会有微弱的电流通过人体;家
里的空气开关“跳闸”了,其原因可能是电路中同时使用的用电器的总功率过大,也可能是
电路发生了短路。

10.1 500 1.2×103
解析 3 000 r/(kW·h)表示电路中每消耗1 kW·h的电能,电能表的转盘转3 000转,则用
电器工作时消耗0.5 kW·h的电能,电能表的转盘转1 500 r;电能表的转盘转过一转用电器
消耗的电能为W=1
3 000
kW·h=1
3 000
×3.6×106 J=1.2×103 J。

11.1∶2 27
解析由图知R
1与R
2
并联,电流表A测干路电流,电流表A
1
测R
1
中的电流。

根据并联电路的
电流特点知通过电阻R
2的电流I
2
=I-I
1
=0.45 A-0.3 A=0.15 A,并联电路各支路电压相等,R1
R2
=
U
I1 U I2=I2
I1
=0.15A
0.3A
=1
2
;通电1分钟电流通过电阻R
2
产生的热量Q
2
=W
2
=UI
2
t=3 V×0.15 A×60 s=27
J。

12.201.8 0.5
解析由图可知,电能表的读数为201.8 kW·h;电能表上有600 r/(kW·h)字样,它表示电路中的用电器每消耗1 kW·h的电能,电能表的转盘转过600转,则电能表的转盘转了300转,用电器消耗的电能W=300r
600r/(kW·h)
=0.5 kW·h。

13.大于L
2
短路电源
解析(1)断开S
1,闭合S
2
和S
3
,小灯泡L
1
、L
2
并联,由并联电路的电压特点可知,小灯泡L
1
两
端的电压U
实
=U=3 V;
小灯泡L
1正常发光时的电压U
1
=6 V,正常发光时的电功率P
1
=2 W,根据P=UI=U
2
R
可知,小灯泡
L 1正常发光时的电阻R
1
=U1
2
P1
=(6V)2
2W
=18 Ω;
如果不考虑温度对灯丝电阻的影响,则当U
实=3 V时,小灯泡L
1
的实际功率P
实
=
U
实
2
R1
=(3V)2
18Ω
=0.5
W;
由于灯丝电阻受温度的影响,小灯泡在3 V时的电阻要小于正常发光时的电阻,所以P
实
>0.5 W;
(2)只闭合S
1和S
2
,只有小灯泡L
1
工作,小灯泡L
2
被短路,所以L
2
不会发光;
(3)三个开关都闭合,电源发生短路,电流不经过用电器,所以不会烧坏小灯泡,但是可能会烧坏电源。

14.如图所示解析开关S
1
是房卡开关,相当于总开关,灯泡与插座应并联接入电路,火线先连接S
1
,开关
S
2
接在S
1
与灯泡之间。

15.(1)断开(2)如图所示
(3)C(4)0.08左(5)0.5灯泡电阻受温度影响(6)C
解析(1)为保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态;
(2)因为小灯泡的额定电压小于3 V,所以电压表应选择小量程与灯泡并联;
(3)闭合开关后,电流表有示数,说明电路是通路,灯泡没坏,也不是断路,可能是连入电路的电阻过大,电路中电流过小造成的,所以下一步操作:移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光,故选C;
(4)由图甲知,电流表使用小量程,分度值为0.02 A,由图乙知电流表示数为0.08 A,小于灯泡的额定电流,要测量小灯泡的额定功率,应将滑片向左移动,减小电路中电阻,使电流表示数增大到0.2 A;
(5)由图丙可知,通过灯泡的电流为额定电流0.2 A时,灯泡两端电压为2.5 V,则灯泡的额定功率P=UI=2.5 V×0.2 A=0.5 W;
由图象知,当小灯泡两端电压增大时,通过的电流也增大,实际电功率增大,亮度增大,温度升高,所以电阻随之增大;
(6)标有“220 V 8.5 W”的LED灯与标有“220 V 60 W”的普通白炽灯都正常发光时,亮度几乎相当,即转化为的光能几乎相同,普通白炽灯转化为的内能更多,消耗的电能多、LED 灯消耗的电能少,即LED灯电能转化为光能的效率更高。

故选C。

16.(1)52(2)<(3)温度计示数的变化转换大(4)越大
解析(1)如图乙,10 ℃之间有5个小格,一个小格为2 ℃,该温度计的示数为52 ℃。

(2)串联电路各处电流相等,用电压表分别测出R
A 与R
B
两端电压的大小,发现U
A
<U
B
,根据R=U
I
可知R
A <R
B。

(3)实验中通过观察两支温度计示数的变化来比较电流产生的热量的多少,这种方法叫转换法;由于水的比热容大,相同质量的水和煤油比较,吸收相同的热量,水的温度升高少,故为了升温较快,应选用煤油。

(4)B中电热丝电阻大,煤油吸热多,则可知,在电流和通电时间相同的情况下,导体的电阻越大,产生的热量越多。

17.(1)0.5 A(2)43.2 J (3)1.2~5 W
解析(1)当S
1闭合、S
2
接1时,只有电阻R
1
接入电路,电阻R
2
被短路,通过R
1
的电流I
1
=U
R1
=
6V
12Ω
=0.5 A;
(2)当S
1断开、S
2
接1时,R
1
和R
2
串联,电路中的总电阻R
总
=R
1
+R
2
=12 Ω+18 Ω=30 Ω,此时
电路中的电流I=U
R
总=6V
30Ω
=0.2 A,电流通过R
2
产生的热量Q=I2R
2
t=(0.2 A)2×18 Ω×60
s=43.2 J;
(3)当S
1断开、S
2
接1时,R
1
和R
2
串联,此时电路中的电阻最大,电路中的电流最小,最小电流
I min =U
R1+R2
=6V
12Ω+18Ω
=0.2 A,最小功率P
min
=UI
min
=6 V×0.2 A=1.2 W;
当S
1闭合、S
2
接2时,R
1
和R
2
并联,此时电路中的电阻最小,电路中的电流最大,最大电流
I max =U
R1
+U
R2
=6V
12Ω
+6V
18Ω
=5
6
A,最大功率P
max
=UI
max
=6 V×5
6
A=5 W;
所以电路中的总功率的取值范围是1.2~5 W。

18.(1)24.2 Ω(2)336 s(3)1 800 W
解析(1)由P=UI=U 2
R 可得,电热水壶正常工作时的电阻R=U
2
P
=(220V)2
2 000W
=24.2 Ω;
(2)水吸收的热量Q
吸=c
水
mΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×2 kg×(100 ℃-20 ℃)=6.72×105 J
由Q
吸=W=Pt可得,t=
Q
吸
P
=6.72×105 J
2 000W
=336 s;
(3)电能表的转盘转了300转消耗的电能: W=300
3 000
kW·h=0.1 kW·h
电热水壶的实际功率: P
实
=W
t
=0.1×3.6×106 J
200s
=1 800 W。