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解析
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《2020—2021学年九年级物理全册期末测评高效提分备考卷(人教版)》
真题B卷(解析版)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题(每小题3分,共24分)
1.(2019·重庆初三月考)电源电压不变,闭合开关S,当滑动变阻器滑片P向右移动时( )
A.电压表示数与电流表示数比值不变
B.电压表示数与电流表示数比值不变
C.电流表示数变小,电压表示数变小
D.电流表示数变大,电压表示数变大
【答案】A
【解析】如图,R和滑动变阻器R1并联,电流表A1测量通过R电流,电流表A2测干路电流,电压表测量并联支路(电源电压)电压;当滑动变阻器的滑片P向右移动时,电源电压保持不变,电压表测量并联支路电压或电源电压,所以电压表V的示数不变;I1 =U/R,U、R 大小不变,所以通过R的电流不变,即电流表A1 的示数不变,电压表示数与电流表A1示数比值不变,A正确,C错误;当滑动变阻器的滑片P向右移动时,接入的电阻增加,所在支路的电流减小,由并联电路电流特点可知电流表A2的示数减小故D错误;所以当滑动变阻器的滑片P向右移动时,电压表V与电流表A2 示数的比值为滑动变阻器的示数,比值变大,故B错误。
2.(2019·贵州中考真题)如图所示电路中,电源电压不变, 是定值电阻, 由三段材料不同、横截面积相同的均匀直导体、、连接而成,其中一段是铜导体,其电阻可忽略不计,另两段导体的阻值与自身长度成正比, 是与良好接触并能移动的滑动触头.闭合开关将 从段移到端时,电流表示数与向左移动距离之间的关系如图乙所示.已知,则下列判断正确的是( )
A.导体是铜导体
B.导体的电阻为
C.位于,通过导体的电流为
D.位于及两处时, 消耗的功率相等
【答案】D
【解析】 当滑片位于端时,电路为的简单电路,电路中的电流最大,
由图象可知, ,
由可得,电源的电压:
,
当滑片位于端时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小
由图象可知, ,
则电路中的总电阻:
,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,滑动变阻器的最大阻值:
,
由于滑片从端向端移动,由图象的拐点可知:
, , ,
中间一段电流无变化,故是铜导线,故错误;
由图象可知,当滑片位于点时,电路中的电流,则总电阻:
,
则段的总电阻:
,故错误;
段的总电阻:
,
因两段导体的阻值与自身长度成正比,
所以, 导体每的电阻,
当位于时,滑动变阻器接入电路中的电阻:
,
通过导体的电流:
,故错误;
当时, 消耗的功率,
当时,电路中的电流, ,则消耗的功率,故正确.
故选.
3.(2019·四川初三期末)如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1=2R2,闭合S、S1,断开S2时,电压表示数为5V,闭合S、S2,断开S1时,电压表示数为7V,则R:R2为( )
A.3∶2 B.2∶3 C.7∶5 D.5∶7
【答案】A
【解析】当闭合S、S1,断开S2时,R1与R串联,电压表测R两端的电压;当闭合S、S2,断开S1时,R2与R串联,电压表测R两端的电压;由 可得,两种情况下的电流之比
因电源的电压一定时,电流与电阻成反比,所以
整理可得
故选A。
4.(2020·江苏初三月考)如图甲所示是某一模拟调光灯的实验电路,电源电压为3V,小灯泡的额定电压为2.5V,电流随电压变化的图像如图乙所示,当小灯泡两端电压达到0.5 V时才能亮起来。铅笔芯的长度为15cm、阻值30Ω,其阻值与长度成正比关系。回形针A固定在铅笔芯右端,回形针P可以在铅笔芯上自由滑动。为使小灯泡能发光且安全工作,以下有关说法不正确的是 ( )
A.加在小灯泡两端的电压越大时,其电阻值也会越大
B.闭合开关,P滑到距A点3.75cm处,小灯泡的实际功率为0.3 W
C.小灯泡的实际功率变化范围为0.05W~0.625W
D.AP允许接入电路长度的范围是lcm~14cm
【答案】D
【解析】A.由图象可知,加在小灯泡两端的电压越大时,其电阻值也会越大,故A正确,不符合题意;
B.因铅笔芯长15cm、阻值为30Ω,其阻值与长度成正比,所以,P滑到距A点3.75cm处,接入电路中的电阻
RP=×3.75cm=7.5Ω
则电源的电压
U=UL+ILRP
3V=UL+IL×7.5Ω
由图象可知,灯泡两端的电压
UL=1.5V
通过灯泡的电流
IL=0.2A
时符合,此时小灯泡的实际功率
PL=ULIL=1.5V×0.2A=0.3W
故B正确,不符合题意;
C.由图象可知,小灯泡“刚亮”时通过灯泡的电流
IL′=0.1A
则实际功率
PL′=UL′IL′=0.5V×0.1A=0.05W
由图象可知,小灯泡正常发光时通过灯泡的电流
IL″=0.25A
则实际功率
PL″=UL″IL″=2.5V×0.25A=0.625W
所以,小灯泡工作时,从“刚亮”到正常发光,实际功率变化范围为0.05W~0.625W,故C正确,不符合题意;
D.灯泡正常发光时铅笔芯两端的电压
UP″=U-UL″=3V-2.5V=0.5V
铅笔芯接入电路中的电阻
RP″==2Ω
铅笔芯接入电路中的最短长度
L最短=×2Ω=1cm
小灯泡“刚亮”时,根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可得,铅笔芯两端的电压
UP′=U-UL′=3V-0.5V=2.5V
铅笔芯接入电路中的电阻
RP′= =25Ω
铅笔芯接入电路中的最长度
L最长=×25Ω=12.5cm
所以,AP允许接入电路长度的范围是1cm~12.5cm,故D错误,符合题意。
故选D。
5.(2020·广东初三期末)如图所示电路,电源两端电压不变,开关S1闭合,开关S2断开( )
A.A1示数大于A2示数
B.V1示数等于V2示数
C.V2与A2示数的比值等于R2的阻值
D.此时若闭合S2,A1和V2示数都会变大
【答案】D
【解析】开关S1闭合,开关S2断开, R1与R2是串联电路,故A1示数等于A2示数,故A错误;V1示数为两个电阻的总电压,V2示数为R1两端电压,故B错误;R2=(V1-V2)/ A2 ,故C错误;此时若闭合S2,R2被短接,电路中只有R1,A1和V2示数都会变大,故D正确;所以应选D。
6.(2019·西安交大阳光中学中考模拟)如图甲所示,电源电压恒定不变,电流表量程为“0〜0.6A”,电压表量程为“0〜3V”,滑动变阻器规格为“20Ω,1A”,R1为定值电阻。在保证各用电器安全的情况下,移动滑动变阻器滑片的位置,记下电压表和电流表的示数后,分别求出R2对应的电功率和电阻值,画成图象如图乙,下列说法中正确的是
①电源电压为6V
②R1的阻值为5Ω
③电压表的示数变化范围是1V﹣3V
④整个电路消耗的最小功率为1.35W
A.只有①②正确 B.只有③④正确
C.只有②④正确 D.只有②③④正确
【答案】C
【解析】电阻R1和滑动变阻器R2串联,电压表测变阻器的电压,电流表测电路中的电流,由图可知,变阻器连入电路最大电阻为10Ω,根据分压原理,此时电压表示数最大为3V;当变阻器连入电阻最小为2.5Ω,根据串联电路的电阻规律和欧姆定律可知,此时电流表示数最大为0.6A。
根据P=I2R可知,第一种情况下,电路中的电流,根据电阻的串联和欧姆定律得到电源电压:U=I1×(R1+R2大)=0.3A×(R1+10Ω)﹣﹣﹣﹣﹣﹣Ⅰ
U=I2×(R1+R2小)=0.6A×(R1+2.5Ω)﹣﹣﹣﹣﹣Ⅱ
由ⅠⅡ得:R1=5Ω,故②正确;
电源电压U=4.5V,①错误;
由欧姆定律可知,第2种情况下,电压表最小示数为:U小=I2×R2小=0.6A×2.5Ω=1.5V,
电压表的示数变化范围是1.5V﹣3V,故③错误;
整个电路消耗的最小功率为:P=UI1=4.5V×0.3A=1.35W,④正确。
②④正确,
故选C。
7.(2019·重庆巴蜀中学初三期末)如图1所示,L上标有“6V3W”字样,电流表量程为0~3A,电压表量程为0~15V,变阻器R的最大电阻为100Ω.只闭合开关S1,滑片置于a点时,变阻器连入电路的电阻为Ra,电流表示数为Ia;只闭合开关S2,移动滑片P,变阻器两端电压与其连入电路的电阻关系如图2所示,当滑片P置于b点时,电压表示数Ub=8V,电流表示数为Ib.已知Ra:R0=12:5,Ia:Ib=3:5(设灯丝电阻不随温度变化).下列说法正确的是( )
A.定值电阻R0为10Ω
B.电源电压为24V
C.只闭合开关S1,为保证电路安全,滑动变阻器连入的阻值范围为24~100Ω
D.只闭合开关S2,用一个新的电源去更换原来的电源,要求在移动滑片的过程中,两个电表均能达到满刻度,则更换电源允许的电压范围为60V~75V
【答案】D
【解析】(1)根据电功率的公式计算灯泡电阻;只闭合开关S1,滑片置于a点时,L与变阻器R串联,由串联电路特点和欧姆定律表示出Ia;只闭合开关S2,滑片P置于b点时,R0与变阻器R串联,由串联电路特点和欧姆定律表示出电路电流;由图2根据欧姆定律计算出电路中电流;联立计算出R0和电源电压U;
(2)只闭合开关S1时,L与变阻器R串联,电压表测R两端电压,电流表测电流中电流,由灯泡的额定电流和电流表量程确定电路中最大电流,根据电阻的串联和欧姆定律求出变阻器连入电路中的最小电阻;
由电压表量程0-15V,确定电压表的最大示数,由分压原理,此时变阻器连入电路中的电阻最大,根据串联电路的电压规律,确定此时定值电阻分得的电压,由分压原理,确定变阻器连入电路中的最大电阻;
(3)只闭合开关S2,R0与R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律求出电流表的示数为3A时R0两端的电压,然后求出U′=U0=60V且电压表的示数为15V时变阻器接入电路中的电阻,根据题干条件得出电源电压的最小值;当电路中的电流I大=3A,且电压表的示数U滑大=15V,电源的电压最大,要注意此时的最大值不可取,然后得出答案.
详解:(1)灯泡L上标有“6V 3W”字样,表示灯的额定电压来6V,灯的额定功率为3W,灯泡的电阻;由图1可知,只闭合开关S1,滑片置于a点时,L与变阻器R串联,变阻器连入电路中的电阻为Ra,由串联电路特点和欧姆定律可得电路中电流:,
由图可知,只闭合开关S2,滑片P置于b点时,R0与变阻器R串联,电压表测变阻器两端电压,电压表示数Ub=8V;由图2知,此时滑动变阻器接入电路的阻值R=16Ω,由欧姆定律可得:,由图象可知,由串联电路特点和欧姆定律可得电路电流:①,
由题知:Ia:Ib=3:5,所以Ia=0.3A,即:②,又因为Ra:R0=12:5③,联立①②③解得:U=18V,R0=20Ω;故A、B错误;
(2)只闭合开关S1时,L与变阻器R串联,电压表测R两端电压,电流表测电路中电流,
由P=UI可得灯泡的额定电流:,电流表量程0-0.6A,根据串联电路中电流处处相等,所以电路中最大电流为:I最大=I额=0.5A,根据欧姆定律和电阻的串联,变阻器接入电路中的最小电阻:,电压表量程0-15V,当电压表为15V时,由分压原理,变阻器连入电路中的电阻最大,根据串联电路的电压规律,定值电阻的电压为18V-15V=3V,变阻器分得的电压为定值电阻的倍,由分压原理,变阻器的电阻为灯L的电阻的5倍,即为5×12Ω=60Ω,只闭合开关S1,为保证电路安全,滑动变阻器连入的阻值范围为24Ω~60Ω,故C错误;
(3)当电路中的电流I大=3A时,R0两端的电压:U0=I大R0=3A×20Ω=60V,当电源电压U′=U0=60V,且电压表的示数达到最大值为15V时,由电阻的串联和欧姆定律得到,解得:,因在移动滑动变阻器滑片的过程中,两个电表先后均能达到满刻度,且电路安全工作,所以,电源的最小电压为60V,当电路中的电流I大=3A,且电压表的示数U滑大=15V,电源的电压U″=60V+15V=75V最大,则更换电源允许的电压范围为60V≤U<75V,故D正确.
故选D.
8.(2019·安徽中考模拟)在交流发电机中,当线圈平面,①转至与磁感线垂直位置时,感应电流为零;②转过与磁感线平行时,感应电流改变方向;③转至与磁感线平行时,感应电流为零;④转过与磁感线方向垂直时,感应电流方向改变,以上说法正确的是 ( )
A.①③ B.②③ C.①④ D.①②③
【答案】C
【解析】①④线圈在转动过程中,当转至与磁感线垂直位置时,一瞬间线圈不切割磁感线,线圈中没有感应电流,转过此位置时切割磁感线的方向发生变化,故感应电流方向改变故①④正确;
②③线圈在转过与磁感线平行时,线圈运动方向和磁感线方向都不变,所以线圈中电流方向不变,且此时线圈切割磁感线的效率最高,此时线圈中的感应电流最大,故②③错误;
故以上说法正确的是①④,C正确。
故选:C。
二、填空题(每小题2分,共20分)
9.(2019·河南省洛阳市初三月考)如图所示电路,开关S闭合后,发现A1 、A2两只电表的指针恰好偏转到同一位置,若通过A1 的电流为0.8A,则通过灯L1的电流是______A,通过灯L2的电流是______A.
【答案】0.64 0.16
【解析】电路图可知,灯L1和L2组成并联电路,电流表A1测干路的电流,电流表A2测通过灯L2的电流;
因为并联电路干路电流等于支路电流之和,且两个电流表的指针所指位置相同,所以电流表A1的量程是0~3A,最小分度值是0.02A;电流表A2的量程是0~0.6A,最小分度值为0.02A,
A1 A2两只电流表的指针恰好偏转到同一位置,则大量程正好是小量程的5倍;
因此电流表A2示数,即通过灯L2的电流:,
则通过灯L1的电流.
10.(2020·重庆初三期末)两个定值电阻上分别标有“10Ω 0.6A”和“20Ω 0.5A”字样,为保证电路安全,将两定值电阻串联起来接在某一电路中,则该电路两端所加的最大电压为___________;若将两定值电阻并联起来接在某一电路中,则该电路干路中的最大电流为___________。
【答案】15V 0.9A
【解析】[1]将两定值电阻串联起来接在某一电路中,当该电路两端所加电压最大时,这时电路中的电流最大,由题意可知,电流最大只能是0.5A,根据可知,该电路两端所加的最大电压为
;
[2]可知这两个定值电阻的最大电压分别是
可知若将两定值电阻并联起来接在某一电路中,这个电源电压只能是6V,则该电路干路中的最大电流为
。
11.(2019·江苏初三课时练习)如图所示的电路中,电源电压保持不变,当电键S由断开到闭合时,电压表V的示数将_______,电流表A的示数将_______;向右移动滑动变阻器的滑片P,电压表V与电流表A的示数的比值将_______。(选填“变小”、“不变”或“变大”)
【答案】不变; 不变; 变大
【解析】由电路图可知,电键S断开时,电路为滑动变阻器的简单电路,电键S闭合时,滑动变阻器与灯泡并联,电压表始终测电源的电压,电流表始终测通过滑动变阻器的电流。
电源的电压不变,当电键S由断开到闭合时,电压表的示数不变;
当电键S由断开到闭合时,由于并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以通过滑动变阻器的电流不变,即电流表的示数不变;
向右移动滑动变阻器的滑片P时,接入电路中的电阻变大,电压表V与电流表A的示数的比值,等于滑动变阻器接入电路中的电阻,即;
所以电压表V与电流表A的示数的比值变大。
12.(2019·四川中考真题)如图所示,灯泡规格均相同,甲图中电压恒为6V,乙图中电压恒为12V。分别调节R1、R2使灯均正常发光,可变电阻接入电路中的电阻值之比R1∶R2=_________。
【答案】1:4
【解析】由甲电路图可知两灯泡并联后再与R1串联,由乙电路图可知两灯泡与R2串联,灯泡规格均相同,两灯泡正常发光时两端的电压均为UL,通过的电流均为IL,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,甲中通过R1的电流:I1=2IL,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R1两端的电压U1=U甲-UL=6V-UL,
R1接入电路中的电阻: ,
图乙中,R2两端的电压:U2=U乙-2UL=12V-2UL=2(6V-UL),
因串联电路中各处的电流相等,
所以,R2接入电路中的电阻: ,
则.
故答案为:1:4.
13.(2020·江苏初三)有一种“涡轮增压”(T型)轿车,通过给发动机更足量的空气使汽油更充分地燃烧,比普通轿车(L型)更节能,排气更清洁。同样的汽油加在T型轿车内与加在L型轿车内相比热值________(选填“更大”、“一样大”或“更小”);为防止发动机温度过高,用水进行冷却,这是利用水的______较大;若散热器中装有8kg的水,水温升高50℃,水吸收的热量是_________J;若汽油机曲轴的转速为3000r/min,汽油机每秒内对外做功______次。[c水=4.2×103J/(kg⋅℃)]
【答案】一样大 比热容 1.68×106 25
【解析】[1]热值与物质的种类有关,那么加在不同轿车内的汽油热值不会改变。
[2]用水来做冷却剂是由于水的比热容较大,在升高相同的温度,能带走更加多的热量。
[3]水吸收的热量
Q=c水m∆t=4.2×103J/(kg⋅℃) ×8kg×50℃=1.68×106J
[4]汽油机一个工作过程对外做功一次,曲轴转动2次,则汽油机每秒对外做功的次数
14.(2019·全国初三课时练习)检验电路故障:如图所示,甲乙两个相同的小灯泡串联在电源电压为3V的电路中,闭合开关后两个灯泡都不亮.已知甲乙两灯泡中有一个灯丝烧断,另一个完好.请你利用一根导线进行检验.
操作方法:断开开关,________(也可以在图上画图描述操作方法)
实验现象及结果:________
(拓展)闭合开关,小明同学用电压表分别测AC和AB两点间的电压,发现两次电压表的示数均为3V,由此判定灯________(选填“甲”或“乙”)断路.
【答案】把一根导线接在AB两点 如果乙灯发光,说明乙灯是连通的,则甲灯是损坏的,如果乙灯不亮,则乙灯是损坏的 甲
【解析】(1)断开开关把一根导线接在AB两点,如果乙灯发光,说明电路已经连通,即乙灯是正常的,则甲灯是损坏的;
如果乙灯不亮,则乙灯灯丝断路;
(2)用电压表测AC两点的电压,电压表的示数为3V,说明电源完好;
把电压表接在AB两点,如果有示数,说明乙灯是连通的,则甲灯是损坏的.
15.(2020·重庆八中初三期中)在如图所示的电路中,电阻R1标有“6Ω、1A”,R2标有“3Ω、1.2A”,电流表A1、A2的量程均为0~3A,电压表量程0~15V,在a、b间接入电压可调的电源。闭合开关S后,为保证R1、R2均不损坏,则允许的最大电源电压为__________ V,此时通过电流表A1的电流为_______ A。
【答案】3.6 1.8
【解析】[1]R1两端允许的最大电压为
R2两端允许的最大电压为
则允许的最大电压为3.6V。
[2]此时电流表的示数为
16.(2019·江苏初三单元测试)如图所示的电路中,电源电压保持不变.闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表A的示数将______,电压表V1和V2示数的差值与A示数的比值将_______.(填“变大”“不变”或“变小”)
【答案】变小 不变
【解析】如图电路,两电阻串联,电压表V1测量电源电压,故示数U不变;电压表V2测量R2的电压U2,电流串联在电路在测量电流;
当滑动变阻器的滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,电路总电阻变大,根据知,电路中电流变小,即电流表示数变小;
电压表V1和V2的示数差值即R1的电压,与A示数的比值即为R1的阻值,即:,因为R1为定值电阻,其阻值不变,则电压表V1和V2的示数差值与A示数的比值将不变.
17.(2019·全国初三课时练习)如图所示是飞轮转速为1 800 r/min四冲程汽油机工作状态示意图,由图可以看出,此时它正处在______冲程,在这个冲程中它会将某种能量转化为______能,此汽油机1 s对外做______次功.
【答案】做功 机械 15
【解析】如图,火花塞点火和活塞向下移动,即高温高压燃气推动活塞向下运动,内能转化为机械能,可以判断这个冲程是做功冲程.
飞轮的转速是1800r/min,所以每秒转动的圈数为30r;
因为四冲程内燃机的一个工作循环,曲轴转过两周,由四个冲程组成,做功一次,
所以飞轮转动一圈完成两个冲程,则1s可以完成2×30=60个冲程;
一个工作循环,由四个冲程组成,对外做功一次,所以1s可以做功15次.
18.(2020·江苏初三单元测试)图甲是小灯泡L和电阻R的电流随电压变化图像,则R的阻值为__ __Ω.将它们按图乙所示接入电路中,只闭合开关S,小灯泡的实际功率为1W;再闭合开关S1,电流表示数变化了___ __A,此时电路消耗的总功率为___ __W。
【答案】10 0.2 1.4
【解析】由图象可知,当UR=3V时,IR=0.3A,由I=U/R可得,R=3V/0.3A=10Ω;当闭合开关S、断开开关S1时,电路为L的简单电路,由甲图象可知,当小灯泡的实际功率为1W时,灯泡两端的电压为2V即电源的电压U=2V,通过灯泡的电流IL=0.5A;当再闭合开关S1时,灯泡与定值电阻R并联,电流表测干路电流,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,此时R两端的电压为2V,由图象可知IR=0.2A;因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流表示数变化了0.2A,示数I=IL+IR=0.5A+0.2A=0.7A,
电路消耗的总功率:P=UI=2V×0.7A=1.4W.
三、作图题(每小题6分,共12分)
19.(2019·全国初三课时练习)利用下图中提供的实验器材,应怎样连接才能使L1和L2两灯串联在电路中,并用电流表测通过L1的电流,用电压表测L2两端的电压。
(1)在虚线框内画出它的电路图;
(2)在图中用笔画线代替导线,连接好实物电路
【答案】
【解析】根据题意,两灯串联,电流表测电流,那么将电源,两灯,开关,电流表依次串联起来即可,电压表并联在L2两端,测量L2的电压。电路图如下:
依据电路图,从正极出发,依次连接L1、L2、电流表、开关,使其串联;最后将电压表并联在L2两端;如图:
20.(2019·南通市初三期中)如甲图是电吹风的电路图,乙图是电路元件实物图,选择开关绕O点转动,可分别置于OAB、OBC、OCD三个位置,使电吹风分别处于“热风档”、“冷风档”、“停止”三个状态.请根据甲图的电路图将乙图的实物电路图补画完整.
【答案】如图所示
【解析】根据电路图可知,将A接线柱与电热丝的下方接线柱相连,B接线柱与电动机的一个接线柱相连,并将电动机的另一接线柱与电热丝的上方接线柱相连,如下图所示:
四、实验探究题(每小题11分,共44分)
21.(2017·盐城市盐都区初三月考)小明与小芳同学为了研