模拟A卷（解析版）.doc

更多资料添加微信号：DEM2008 淘宝搜索店铺：优尖升教育 网址： 《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）》 模拟A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．如图所示，电源电压恒定不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从中点向b端移动一段距离，电压表V1、V2示数的变化量分别为△U1、△U2，电流表示数的变化量为△I，阻值相同的定值电阻R1、R2消耗电功率的变化量分别为△P1、△P2．则下列判断正确的是（ ） A．△P1+△P2＝△I2（R1+R2） B．|△U1|＞|△U2| C．||+||＝R1+R2 D．|△U1|＜|△U2| 【答案】C 【解析】由电路图可知，R1与R0、R2串联，电压表V1测R0与R2两端的电压之和，电压表V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流． BD．将滑动变阻器的滑片P从中点向b端移动一段距离，设移动前后电路中的电流分别为I1、I2， 由I＝可得，电压表V2示数的变化量： △U2＝U2﹣U2′＝I1R2﹣I2R2＝（I1﹣I2）R2＝△IR2，则|△U2|＝|△IR2|， 因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，电压表V1示数的变化量： △U1＝U1﹣U1′＝（U﹣I1R1）﹣（U﹣I2R1）＝（I2﹣I1）R1＝﹣△IR1，则|△U1|＝|△IR1|， 因R1、R2的阻值相同， 所以，|△U1|＝|△U2|，故BD错误； Ｃ．由||＝R1、||＝R2可知，||+||＝R1+R2，故C正确； Ａ．定值电阻R1、R2消耗电功率的变化量分别为△P1、△P2， 则△P1+△P2＝（I12﹣I22）（R1+R2）＝（I1﹣I2）（I1+I2）（R1+R2）＝△I（I1+I2）（R1+R2），故A错误． 2．为了测出未知电阻Rx的阻值，某同学利用阻值已知的电阻R0和电流表或电压表分别设计了如图所示的四种电路，其中可行的是（电源电压未知且不变）（ ） A． B． C． D． 【答案】D 【解析】A．图中，两电阻是串联的，通过它们的电流是相等的，当开关S接1时，电压表测定值电阻R0两端的电压，可求出电路中的电流；当开关S接2时，电压表正负接线柱反接，造成电压表不能正常工作，故A不可行； B．图中，两个电阻是并联的，电流表在干路上，测通过两个电阻的总电流，无法求出未知电阻两端的电压和通过的电流，故B不可行； C．图中，两个电阻是串联的，通过电流表可以知道通过未知电阻的电流，但无法求出未知电阻两端的电压，故C不可行； D．图中，当两个开关都闭合时，定值电阻被短路，电压表测的是电源电压，当开关S1闭合，S2断开时，两个电阻是串联的，电压表测的是未知电阻两端的电压，根据串联电路的分压关系可求出定值电阻R0两端的电压，根据欧定律可求出此时电路中的电流也就是通未知电阻的电流大小，电阻可求，故D可行； 3．如图所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S，电流表和电压表的都有示数．如果某时刻电路出现故障，两表的示数都变大了，那么故障可能是（ ） A．电阻R1短路 B．电阻R1断路 C．电阻R2短路 D．电阻R2断路 【答案】C 【解析】A. 如图，电压表与电阻R1并联，所以电阻R1短路后，电压表也被短路，不会有示数，故A错误； B. 电阻R1断路后，电压表串联在电路中，电压表通过R2连接在电源两端，所以电压表有示数且接近电源电压，但因为电压表的电阻很大，所以电路中电流减小，即电流表示数会减小，故B错误； C. 电阻R2短路后，电压表测量电源电压，示数增大，电路中的总电阻减小，根据可知，电流变大，即电流表示数变大，故C正确； D. 电阻R2断路后，电路断路，两电阻示数都为零，故D错误； 故选C． 4．在“测量小灯泡功率”的实验中，小灯泡的铭牌上仅能看清“0.3A”字样，现用电压未知的电池组、电压表或电流表、滑动变阻器、电阻箱、单刀双掷开关、导线等，来测量灯泡额定功率，以下设计的方案中不可行的是（ ） A． B． C． D． 【答案】A 【解析】A．无论接a还是接b都不能控制通过L的电流达到0.3A，故A不可行，故A符合题意； B．让S2接a，R0调到固定阻值不变，调节滑动变阻器，使电压表的示数达到R0的0.3倍，此时L正常发光，并记录电压表的示数为U0，R0与灯L的串联，电流为0.3A；S2接b，R0与L的电压为U1，U1-U0就是灯L的额定电压，再根据P=UI，可以计算出灯泡的额定功率，故B可行，故B不符合题意； C．S2接b，调节滑动变阻器，使电流表的示数达到0.3A，此时L与R0两端的电压相等，保持R0的电阻不变，将S2接a，此时的电流表示数为I1，通过R0的电流为I1-0.3A，根据欧姆定律即可计算出R0两端的电压，也是L两端的电压；再根据P=UI即可得到L的额定功率，故C可行，故C不符合题意； D．S2接a，R0阻值保持不变，调节滑动变阻器，使电流表的示数达到0.3A，再将S2接b，此时L正常发光；根据R0的阻值和电流计算出R0的电功率，L与R0的电功率相等，故D可行，故D不符合题意。 故选A。 5．如图，电源电压恒为 6V，电压表量程为 0～3V，电流表量程为 0～3A，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，灯泡 L 标有“5V 5W”字样．若闭合开关，在保证电路元件安全的情况下，不考虑灯丝电阻变化，则下列说法正确的是 A． 电压表示数的变化范围是 2～3V B． B．电流表示数的变化范围是 0.5A～1A C． 滑动变阻器的功率变化范围是 1W～1.8W D． 滑动变阻器的阻值变化范围是 1Ω～10Ω 【答案】C 【解析】由电路图可知，滑动变阻器与灯泡L串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流． （1）由P=UI可得，灯的额定电流：， 灯泡的电阻：； 因串联电路中各处的电流相等，且灯泡的额定电流为1A，电流表的量程为0～3A，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，所以，电路中电流表的最大示数I大=1A； 此时电压表的示数最小，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电压表的最小示数： ， 滑动变阻器接入电路中的最小阻值：； （2）当电压表的示数U滑大=3V时，电路中的电流最小，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，则电压表的示数变化范围为1V～3V，故A错误； 此时灯泡两端的电压：， 电路中的最小电流：， 所以，电流表示数变化范围0.6A～1A，故B错误； 滑动变阻器接入电路中的最大阻值：， 故滑动变阻器连入电路的阻值变化范围为1Ω～5Ω，故D错误； （3）滑动变阻器的最大电功率：； 最小功率为：； 故滑动变阻器的功率变化范围是1W～1.8W，故C正确． 故选C． 6．如图所示的电路中，电源电压U保持不变，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～15V，R1的阻值为12Ω，滑动变阻器R的最大阻值为100Ω．只闭合开关S1，当变阻器连入电路的阻值为Ra时，电流表的示数为Ia；只闭合开关S2，当变阻器连入电路的阻值为Rb，时，电流表的示数为Ib，电压表的示数为Ub，已知Rb=16Ω，Ub=8V，Ra∶R2=12∶5，Ia∶Ib=3∶5．移动滑动变阻器的滑片时，该电路消耗的总功率描述错误的是（　　） A．只闭合开关S1时，电路清耗的最小功率为4.5W B．只闭合开关S1时，电路消耗的最大功率为27W C．只闭合开关S2时，电路消耗的最小功率为2.7W D．只闭合开关S2时，电路消耗的最大功率为10.8W 【答案】B 【解析】只闭合开关S2，滑动变阻器R与R2串联，电压表测滑动变阻器R两端的电压，当变阻器连入电路的阻值为Rb＝16Ω时，电压表的示数为Ub＝8V，此时电路中的电流 Ib＝0.5A 电源电压 U＝Ib(Rb+R2)＝0.5A×(16Ω+R2) 又因为 Ia∶Ib＝3∶5 所以Ia＝0.3A，只闭合开关S1，滑动变阻器R与R1串联，电压表测滑动变阻器R两端的电压，电源电压 U＝Ia(Ra+R1)＝0.3A×(Ra+12Ω) 由于电源电压U保持不变，则有 0.5A×(16Ω+R2)＝0.3A×(Ra+12Ω) 又因为 Ra∶R2＝12∶5 由以上式子可解得 R2＝20Ω，Ra＝48Ω U＝18V A．只闭合开关S1时，滑动变阻器R与R1串联，电压表测滑动变阻器R两端的电压，当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电压表示数达到最大，即UV＝15V电路中的电流最小，电路消耗的功率最小，则电阻R1两端的电压 U1＝U﹣UV＝18V﹣15V＝3V 电路中的电流 I1＝＝0.25A 电路消耗的最小功率 P小＝UI1＝18V×0.25A＝4.5W 故A正确，不符合题意； B．当电路中的电流最大时，即IA＝0.6A时，电路消耗的功率最大，电路消耗的最大功率 P大＝UIA＝18V×0.6A＝10.8W 故B错误，符合题意； C．只闭合开关S2，滑动变阻器R与R2串联，电压表测滑动变阻器R两端的电压，当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电压表示数达到最大，即UV＝15V电路中的电流最小，电路消耗的功率最小，则电阻R2两端的电压 U2＝U﹣UV＝18V﹣15V＝3V 电路中的电流 I2＝＝0.15A 电路消耗的最小功率 P小＝UI1＝18V×0.15A＝2.7W 故C正确，不符合题意； D．当电路中的电流最大时，即IA＝0.6A时，电路消耗的功率最大，电路消耗的最大功率 P大＝UIA＝18V×0.6A＝10.8W 故D正确，不符合题意。 故选B。 7．如图所示，电源电压不变，当S闭合，滑动变阻器的滑片P向右移动过程中，下列说法正确的是（ ） A．电流表示数变小，电压表示数变小，小灯泡变暗 B．电流表示数变大，电压表示数变小，小灯泡变亮 C．电流表示数变小，电压表示数变大，小灯泡变暗 D．电流表示数变大，电压表示数变大，小灯泡变亮 【答案】B 【解析】分析电路结构，明确各电路元件的连接方式； 根据滑动变阻器滑片的移动方向判读电路电阻变化情况，然后根据欧姆定律判断电流变化情况； 根据欧姆定律及串联电路特点判断电压表示数变化情况； 由功率公式P=I2R判断灯泡功率变化情况，进一步判断灯亮度变化情况． 解：由电路图知，灯泡与滑动变阻器串联，电流表测电路电流，电压表测滑动变阻器两端电压． 滑动变阻器的滑片P向右滑动，滑动变阻器接入电路的阻值变小，电路总电阻R变小，电源电压U不变， 电路电流I=变大，电流表示数变大； 因为电路电流I变大，灯泡电阻RL不变，灯泡两端的电压UL=IRL变大；由串联电路的电压特点，滑动变阻器两端电压U滑=U﹣UL变小，电压表示数变小； 灯泡功率：由PL=I2RL可知PL变大，灯泡变亮． 由此可知：电流表示数变大，电压表示数变小，灯泡变亮．故B正确，ACD错误． 故选B． 8．如图所示电路中，电源电压恒为4.5V，灯泡L标有“4.5V　2.25W”字样（不计温度对灯丝电阻的影响），滑动变阻器R最大阻值为50Ω，电压表量程为“0~3V”，电流表量程为“0~0.6A”。在电路安全的情况下，下列说法正确的是（　　） ①将滑片P移到R的最左端，闭合开关S、S1，电压表读数不会超过量程 ②灯泡L正常发光时的电阻值为9Ω ③只闭合开关S，该电路的最大功率是2.25W ④只闭合开关S，滑动变阻器的取值范围是0~18Ω A．①②③ B．①③④ C．②③④ D．①②③④ 【答案】D 【解析】①将滑片P移到R的最左端，闭合开关S、S1时，灯泡L与滑动变阻器R的最大阻值并联，电压表被短路无示数，所以电压表读数不会超过量程，故①正确； ②由可得，灯泡正常发光时的电阻 故②正确； ③只闭合开关S时，滑动变阻器R与灯泡L串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，灯泡两端的电压等于电源电压且等于小灯泡的额定电压，此时小灯泡正常发光，电路中的功率等于灯泡的额定功率为，此时为该电路的最大功率，故③正确； ④当电压表的示数时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，灯泡两端的电压 因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流 即 解得 所以，滑动变阻器的取值范围是，故④正确。 故ABC错误，D正确，故选D。 故选D。 二、 填空题（每小题2分，共20分） 9．2020年5月5日，长征五号B运载火箭搭載新一代人试验飞船在海南文昌发射，液氢燃烧将化学能转化为______能，再转化为火箭和实验飞船的机械能。选择液氢作为燃料，主要是因为液氢的______（比热容/热值）大，发射台下面大水池装满水是利用水的______大且水剧烈汽化时能吸收大量的热量来降低发射台温度。 【答案】内 热值 比热容 【解析】[1]液氢燃烧是一种化学反应，燃烧过程中释放出大量的热量，将化学能转化为内能。 [2]由于液氢的热值比较大，由 得，相同质量的液氢比其他燃料放出的热量多。因此选择液氢作为燃料。 [3]发射台下装满水来降低发射台的温度，是利用水的比热容比较大，由 得，相同质量的水降低相同的温度，吸收的热量比较多。 10．如图所示电路中，电源电压保持不变.闭合电键S后，两个电表中只有一个电表有示数.若电路中除了R1、R2外，其它电路元件均完好. （1）电路中存在的故障可能是________. （2）若将R1和R2交换位置，再次闭合电键后，两电表均有示数，则电路中的故障一定是________. 【答案】R1断路或R1短路或R1断路且R2短路 R1短路 【解析】（1）当开关闭合后，如果只有电流表有示数：则可能是R1短路；如果只有电压表有示数：则可能是R1断路或R1断路且R2短路；（2）交换位置后，如果R1断路，两表都没有示数，如果R1断路且R2短路，则只有电压表有示数，电流表无示数，与题意不符，故只能是R1短路． 11．在如图所示的电路中，闭合开关后将出现______(选填“通路”“开路”或“短路”)，要使电路中两灯串联，只要拆除导线______；要使电路中两灯并联，只要将导线______接到______． 【答案】短路 c d C接线柱上 【解析】由图可知闭合开关后，导线a、c、b没有经灯泡直接把电池的两极连接起来，将出现短路；要使电路中两灯串联，应让两个灯泡逐个顺次连接，只要拆除导线c即可；要使电路中两灯并联，应让两个灯泡并列连接，只要将导线d接到接到C接线柱上（或导线a接到A接线柱上）． 12．如图a所示，电源电压一定，闭合开关S，滑动变阻器滑片P从最上端滑至最下端的过程中，电流表示数与滑动变阻器接入电路的阻值之间的关系如图b所示。已知定值电阻，则图b中坐标值______A，当电流表示数时，与消耗的电功率之比为______。 【答案】0.2 2:1 【解析】(1)由电路图可知，滑动变阻器滑片P在最上端时，变阻器的阻值为零，电路中的电流最大，根据图象读出最大电流。 根据计算出定值电阻两端的电压，即为电源电压；根据图象读出电流为时变阻器的阻值，根据串联电路的特点和欧姆定律即可求出。 (2)根据题意计算出时，变阻器的阻值，根据来判断两电阻的电功率之比。 详解：[1]由电路图可知，滑动变阻器滑片P在最上端时，变阻器的阻值为零，电路中的电流最大；由图象知，电流最大为，则根据可得电源电压 由图象知，电流为时对应的变阻器接入电路的阻值为，则根据串联电路的电阻特点和欧姆定律可得此时电路中的电流 [2]当时，由可得，电路中的总电阻 则此时变阻器接入电路的阻值 由可知，与消耗的电功率之比 13．如图所示的电路处于_____（通路/断路/短路）状态，会造成_____（电源/灯泡）损坏，要使其成为正确的电路，只需要拆掉图中标注的_______号导线. 【答案】短路 电源 ② 【解析】如图可知，通过②和④导线及开关，电源被短路，电流非常大，所以容易烧毁电源，撤掉导线②，则电路恢复为正常的电路． 答案：(1). 短路 (2). 电源 (3). ② 14．如图所示，电源电压恒定，小灯泡L标有“6V 3W”字样（不计温度对灯丝电阻的影响）.当S、S1闭合，滑动变阻器滑片P在最右端时，小灯泡L正常发光，则电源电压为______V。当S闭合，S1断开，滑动变阻器滑片P在中点时，电流表的示数为0.2A，则滑动变阻器的最大阻值是______Ω，此电路消耗的最大功率与最小功率之比为______。 【答案】6 36 16:3 【解析】[1]灯泡L标有“6V 3W“字样，表示灯的额定电压为6V，额定功率为3W，当开关S、S1闭合，滑动变阻器的滑片P在最右端时，滑动变阻器与小灯泡L并联，灯泡L正常发，灯的电压即电源电压为 U=6V。 [2]根据P=UI，灯的额定电流为 灯的电阻 当开关S1闭合，S2断开，滑动变阻器的滑片P在中点时，变阻器最大值R的二分之一与灯串联，根据欧姆定律，总电阻 根据电阻的串联，则 故滑动变阻器R的最大阻值为 R=36Ω [3]根据当电路的电阻最大时，电路有最小功率，当电路的电阻最小时，有最大功率，根据串联电阻总电阻大于其中任一电阻，并联电阻小于其中任一电阻，故当滑片移动到最左端时，只闭合开关S，灯与变阻器最大电阻串联，总电阻最大，电路的最小功率为 两开关都闭合时，胜滑片移动到最右端时，变阻器与灯并联，此时电路的总电阻为 电路的最大功率为 故此电路消耗的最大功率与最小功率之比为 15．纳米技术是最新科学技术和工程技术，纳米是很小的长度单位，1纳米=10-9米，若原子的直径为10-10米，把_______个原子一个挨一个地排列起来，其长度是1纳米。 【答案】10 【解析】根据题意知：1nm=10-9m，一个原子的直径为10-10m， 所以得： 即把10个原子一个挨一个地排列起来长度是1纳米。 16．把标有“6V、3W”的小灯泡L与最大阻值为100W的滑动变阻器RW连接在总电压恒为18V的电路中，如图所示．电流表和电压表选择的量程分别为“0~0.6A”和“0~15V”．要求闭合开关S后，两电表的示数均不超过所选量程，且灯泡L两端电压不超过额定电压（设灯丝电阻不变）．则滑动变阻器RW允许调节的范围是________ ． 【答案】24Ω~60Ω 【解析】由“6V 3W”可求：灯丝电阻：， 灯正常发光时的电流：， 由题知电路中的最大电流应为0.5A， 即：， ∴滑动变阻器连入电路的最小电阻： R最小=24Ω； 为保护电压表，滑动变阻器两端的最大电压为15V，此时滑动变阻器连入的电阻最大， ∵U=UL′+UR， ∴滑动变阻器两端的最大电压： UR=U-UL′=18V-15V=3V， 此时电路中的电流： ， ∵， 即：， ∴滑动变阻器连入的最大电阻：R′=60Ω；由以上可知滑动变阻器允许调节的范围为24Ω～60Ω． 17．用一种加热器将质量为500g的冰持续加热熔化直至沸腾，记录并绘制出温度--时间图象如图所示，可以看出AB段的比热容____ CD段的比热容（选填“大于”、“等于”或“小于”），CD段所吸收的热量为____ J．水的比热容是4.2×103J/（kg•℃） 【答案】小于；2.1×105 【解析】用相同的加热器加热，在相等时间内物质吸收的热量相等； 根据图示图象求出在各段温度的变化量，应用热量公式分析答题． 解：在整个过程中冰与水的质量相等， 用相同的加热器加热，在相等时间内吸收的热量相等， 设在1min内吸收的热量为Q，由图示可知， AB段的加热时间为2min，则吸收的热量： Q1=2Q=c1m△t1=c1×0.5kg×[0℃ （ 40℃）]=20c1，c1=； 在CD段的加热时间为16min 8min=8min，吸收的热量： Q2=8Q=c2m△t2=c2×0.5kg×（100℃ 0℃）=50c2，c2=， 则AB段的比热容小于CD段的比热容； 在CD段吸收的热量：Q2=8Q=c2m△t2=4.2×103J/（kg•℃）×0.5kg×（100℃ 0℃）=2.1×105J． 故答案为小于；2.1×105． 18．如图甲所示的电路中，当滑动变阻器的滑片P由b移到a的过程中，电压表示数U随滑动变阻器接入电路的电阻R1的变化情况如图乙所示．则滑片P由b移到a的过程中，电压表示数的变化范围为 V；滑片P移到中点，通电10s，电阻R2消耗的电能为 J． 【答案】6V～2；9． 【解析】由电路图可知，滑动变阻器R1与定值电阻R2串联，电压表测R2两端的电压． （1）滑片位于b端时，接入电路中的电阻为0，电压表测电源的电压，由图乙可知电源的电压；当滑片位于a端时，接入电路中的电阻最大，根据图乙读出滑动变阻器的最大阻值和电压表的示数； （2）滑片P移到中点时，由图乙读出电压表的示数，根据串联电路的电压特点求出R1两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流，利用W=UIt求出通电10s电阻R2消耗的电能． 解：由电路图可知，滑动变阻器R1与定值电阻R2串联，电压表测R2两端的电压． （1）滑片位于b端时，接入电路中的电阻为0，电压表测电源的电压， 由图乙可知，电压表的示数为6V，即电源的电压为6V， 当滑片位于a端时，接入电路中的电阻最大， 由图乙可知，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，电压表的最小示数为2V， 所以，滑片P由b移到a的过程中，电压表示数的变化范围为6V～2V； （2）滑片P移到中点时，R1=10Ω，由图乙可知，电压表的示数U2=3V， 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﹣U2=6V﹣3V=3V， 因串联电路中各处的电流相等， 所以，电路中的电流： I===0.3A， 通电10s，电阻R2消耗的电能： W2=U2It=3V×0.3A×10s=9J． 故答案为：6V～2；9． 三、作图题（每小题6分，共12分） 19．如图，连接电路能通过单刀双掷开关左右切换控制红绿灯交替发光． 【答案】 【解析】根据题意，开关左右切换控制红绿灯交替发光，所以两灯应并联，再由单刀双掷开关控制。 连接方法，电源正极连接至单刀双掷开关的中间接线柱，单刀双掷开关左接线柱连接至红灯右接线柱，红灯支路完成；单刀双掷开关右接线柱连接绿灯左接线柱，绿灯右接线柱再连接至电源负极，电路完成，如图： 20．如图所示，用滑动变阻器来调节灯泡L1的亮度。要求当滑片P向左移动时，灯泡L1变亮灯泡L2亮度不变且灯L1与L2互不影响，请将元件连成符合要求的电路。 （____） 【答案】 【解析】由题意可知，当滑片P向左移动时，灯泡L1变亮，这说明滑动变阻器和灯泡L1是串联的，灯泡L2亮度不变且灯L1与L2互不影响，说明灯泡L2并联接在另一条支路；由于当滑片P向左移动时，灯泡L1变亮，即流过灯泡L1的电流变大，这条支路的总电阻变小，从图中可知，滑动变阻器的右上端和左下端接入电路；由此连接实物图，如下图所示。 四、实验探究题（每小题11分，共44分） 2