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(沪粤版）2023-2024学年度下学期九年级期中复习物理试题精编卷满分100分,限时60分钟
一、选择题(每小题4分,共32分)
1.司南是我国早期的指南针。小科将条形磁体置于塑料勺内,在勺下垫泡沫,一起置于装水的纸盘中,漂浮在水面上,能自由转动,从而得到一个仿制“司南”(如图所示)。下列说法正确的是 ( )
A.“司南”静止时勺柄指南,标为N极
B.“司南”能指南北是受地磁场的作用
C.“司南”的纸盘换成铁盘后也能正常使用
D.“司南”勺柄的指向与勺内磁体的磁极方向无关
2.在探究通电螺线管的磁场特点时,通电螺线管在某状态下的两个实验现象如图甲、乙所示,其中小磁针(灰色一端为N极)静止时的指向情况如图甲所示,铁屑静止时的分布情况如图乙所示。根据甲图和乙图所示的实验现象,用磁感线描述通电螺线管磁场情况如图丙所示。下列说法中正确的是 ( )
甲 乙 丙
A.图甲所示的实验,说明通电螺线管周围某点的磁场方向是由放在该点的小磁针决定的
B.图乙所示的实验,说明利用撒在通电螺线管周围的铁屑可以判断各点的磁场方向
C.图丙所示的通电螺线管的磁感线,是人们为了描述磁场建立的物理模型
D.由图丙可知,磁感线是由磁场中的铁屑被磁化后形成的
3.小明家有一款磁悬浮音箱,音箱底部有一块磁铁,圆柱状底座内部有电磁铁。他发现这个底座内电路与图(b)所示电路原理相同。闭合开关,音箱悬浮在空中,下列判断正确的是 ( )
A.如图(b)将滑动变阻器滑片P向右调节到某位置,音箱将上升并再次悬浮,此时音箱受到的磁力与调节P之前大小相等
B.音箱底部磁体的A端应该是N极
C.通电后电磁铁的周围,磁感线的方向是从S极到N极
D.闭合开关S,若保持其他条件不变,将电磁铁的线圈匝数减少,音箱在底座上悬浮时的高度会变高
4.小丽用光敏电阻设计了一种“智能家居照明灯”电路,如图所示。照明灯L标有“220 V 40 W”字样,在天暗(光线较弱)时L自动点亮,天亮时L自动熄灭。以下有关描述中正确的是 ( )
A.导线B应连接家庭电路中的火线
B.小丽选择的光敏电阻阻值大小应随着光照强度的减弱而变小
C.如果控制电路的电源太旧(两端电压太低),可能会出现傍晚天暗后照明灯L亮灯时间更晚的情况
D.要减少夜间的照明时间,应将滑动变阻器的滑片P向b端移动
5.如图所示四个装置,下列有关说法正确的是 ( )
甲 乙
丙 丁
A.图甲所示与电动机工作原理相同
B.图乙中的电磁继电器是利用电流的磁效应来工作的
C.图丙所示与发电机工作原理相同
D.图丁中小磁针发生偏转,这是电磁感应现象
6.如图所示,有轨电车是城市交通现代化的标志,直流电动机是有轨电车的动力心脏,其工作原理是 ( )
A B
C D
7.在家庭电路中,如图所示的有关电灯、开关和插座的连线正确的是 ( )
8.关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是 ( )
A.使用试电笔时,手指不能碰到笔尾金属体
B.家庭电路中,保险丝要接在电能表和总开关之间
C.家庭电路中,必须安装空气开关或保险丝等保险装置
D.家庭电路中,一个开关控制多盏照明灯,则照明灯一定是串联的
二、填空、作图题(每空3分,13(2)题4分,共37分)
9.1831年,英国物理学家法拉第发现了 现象,该发现进一步揭示了电与磁的联系,开辟了人类的电气化时代。如图所示,通电螺线管右端为N极,可判定电源右端是 极(选填“正”或“负”)。
10.如图是由电磁铁P等构成的空气自动开关的原理图,当电路 或使用的用电器总功率过大等原因导致电流过大时,电磁铁的磁性 (选填“增强”“减弱”或“不变”),吸引衔铁Q的力 (选填“变大”“变小”或“不变”),使衔铁转动,闸刀S在弹力的作用下自动开启,切断电路,起到保护电路的作用。
11.如图所示,一辆电动车需要充电,但车库里只有一盏灯,没有充电用的插座。小明打开灯的开关盒,看到里面有两个接线柱,于是他从这两个接线柱上引出两根导线,接上一个插座。接好后插上额定电压是220 V的充电器,却发现电灯亮了,但亮度明显比平常暗,造成这一现象的原因是充电器与电灯 联;这时充电器 (选填“能”或“不能”)正常充电。
12.在家庭电路中,用 来测量所消耗的电能;正确使用试电笔来辨别火线和零线,若试电笔的氖管发光,表明笔尖接触的是 线。
13.(1)如图,测电笔接触导线b时,测电笔的氖管发光,此时是否有电流流经人体 ,导线b是 (选填“火线”或“零线”)。
(2)请在图中按要求连接电路。要求:开关S闭合,电动机和LED灯都能正常工作;LED灯烧坏,闭合开关,电动机还能工作。
三、实验探究题(每空3分,共18分)
14.小明对电流表指针偏转的原因产生了兴趣,他在实验室找到一只可拆卸的电流表,进行了如下探究。
(1)打开外壳,观察电流表的内部结构,示意图如图所示。按照操作规范将电流表 联接入电路,通电后线圈转动,带动指针偏转;撤去磁体再次通电,指针不动。这说明电流表指针偏转的原因是通电线圈在 中受力转动,这与 的工作原理相同。
(2)若让电流从电流表的“-”接线柱流入,“+”接线柱流出,指针偏转方向会与(1)中的偏转方向 ,因此使用电流表时不能把接线柱接反。
(3)若在电流表“+”“-”接线柱之间连接一根导线,用手拨动电流表指针,导线中会产生感应电流,这种现象叫做 ,据此可制成 。
四、综合应用题(共13分)
15.电梯为居民出入带来很大的便利,小明家住某小区某栋6楼,放学后乘电梯回家。小明查阅资料,了解到出于安全考虑,电梯都设置了超载自动报警系统,其工作原理如图甲所示,电路由工作电路和控制电路组成:在工作电路中,当电梯没有超载时,动触点K与静触点A接触,闭合开关S,电动机正常工作;当电梯超载时,动触点K与静触点B接触,电铃发出报警铃声,即使闭合开关S,电动机也不工作。在控制电路中,已知电源电压U=6 V,保护电阻R1=100 Ω,电阻式压力传感器(压敏电阻)R2的阻值随压力F大小变化如图乙所示,电梯自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计。
甲
乙
(1)在控制电路中,当压敏电阻R2受到的压力F增大时,电磁铁的磁性 (选填“增强”“减弱”或“不变”)。
(2)若小明的重力为400 N,他站在静止的电梯上,鞋与电梯的总接触面积为0.04 m2,则此时小明对电梯的压强为多少
(3)某次电梯正常运行时,测得通过电磁铁线圈的电流为10 mA,则此时电梯载重为多少
(4)若通过电磁铁线圈的电流达到20 mA时,刚好接触静触点B,电铃发出警报声。当该电梯厢内站立总质量为1 000 kg的乘客时,试通过计算说明电梯是否超载。(g取10 N/kg)
答案全解全析
1.B “司南”静止时勺柄指南,就是南极,标为S极,A错误;“司南”能指南、北是因为受到地磁场的作用,B正确;“司南”实质上是一个条形磁体,对铁磁性物质具有吸引作用,如果将纸盘换成铁盘,则无法指南、北,C错误;“司南”勺柄为S极,与地磁场的N极相互吸引,因此才具有指南、北的性质,D错误。
2.C 小磁针静止时N极所指的方向为该点的磁场方向,但小磁针不能决定通电螺线管周围某点的磁场方向,A错误;利用撒在通电螺线管周围的铁屑可以判断该通电螺线管周围的磁场分布情况,但不能判断出该磁体周围各点的磁场方向,B错误;磁场是一种物质,它真实地存在于磁体周围,是看不见、摸不到的,为了形象地描述磁场,我们引入了一系列带有方向的曲线(磁感线)来描述磁场,C正确,D错误。
3.A 由于音箱的重力不变,当音箱再次悬浮时,音箱仍处于平衡状态,音箱受到的磁力与调节滑片P之前大小相等,A正确;由安培定则和图(b)可知,右手握住螺线管,四指指向电流的方向,大拇指指向螺线管的下端,则螺线管的下端为N极,上端为S极,磁悬浮音箱利用了同名磁极相互排斥的原理,所以音箱底部磁体的A端应该是S极,B错误;磁体周围的磁感线都是从N极出发回到S极的,C错误;闭合开关S,若保持其他条件不变,将电磁铁的线圈匝数减少,音箱在原位置受到的磁力减小,因此音箱在底座上悬浮时的高度会变低,D错误。
4.D 根据安全用电的原则可知,当灯泡不工作时其两端应无电压,导线B应连接零线,A错误;天暗时照明灯L亮说明此时照明电路闭合,即衔铁断开,图中电磁铁的磁性减弱,即电路中的电流变小,电路中的电阻阻值变大,即光敏电阻的阻值变大;反之,天亮时光敏电阻的阻值变小,所以她选择的光敏电阻阻值大小应随光照强度的增强而变小,B错误;控制电路电源两端的电压变小,衔铁被吸下时通过电路的电流不变,则在吸下衔铁时,R1的阻值变小,即光照强度变大,可能会出现傍晚天暗后照明灯L亮灯时间更早的情况,C错误;要减少夜间的照明时间,R1所在电路的电流需增大达到一定数值,照明灯L所在电路断开,因为控制电路中电源电压恒定,若使通过该电路的电流增大,应将该电路的总电阻阻值减小,滑片P应向b端移动,D正确。
5.B 图甲中没有电源给导线通电,是发电机的原理,A错误;电磁继电器的核心是电磁铁,电磁铁是利用电流的磁效应工作的,B正确;图丙中有电池给导体通电,是电动机的原理,C错误;图丁中的实验说明通电导体周围存在磁场,小磁针发生偏转是因为受到了电流周围磁场的作用,不是电磁感应现象,D错误。
6.A 电动机是根据通电导体在磁场中受力运动的原理制成的。图A中有电源,通电导体在磁场中受力会运动,是电动机的工作原理,A符合题意;图B中没有电源,闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生电流,是电磁感应现象,属于发电机的工作原理,B不符合题意;图C中电磁铁通电后具有磁性,是利用了电流的磁效应,C不符合题意;图D是通电导体周围有磁场,小磁针偏转,是奥斯特实验,D不符合题意。
7.D 两孔插座的左孔应接零线,右孔应接火线,A接线错误;三孔插座的左孔应接零线,右孔应接火线,上孔接地线,B接线错误;火线首先要进入开关,再接入灯泡顶端的金属点,零线直接接螺旋套,C接线错误,D接线正确。
8.C 使用试电笔辨别火线时,一定要用手触及笔尾的金属部分,否则容易造成误判,故A错误。在家庭电路中,电能表要装在总开关之前,总开关要装在保险丝之前,故B错误。为了用电安全,家庭电路中应安装保险丝或空气开关,故C正确。一般家庭中都要安装多个照明灯,各照明灯互不影响,因此家庭电路中照明灯是并联的,开关在这些灯的干路上,就可以一个开关控制多盏照明灯,故D错误。
9.电磁感应 负
解析 法拉第发现了电磁感应现象,进一步揭示了电和磁的联系;通电螺线管右端为N极,根据安培定则可知,电流从螺线管的左端流入,右端流出,所以电源的左端为正极,右端为负极。
10.短路 增强 变大
解析 家庭电路中电流过大的原因是短路或总功率过大;无论什么原因导致电流过大,电磁铁的磁性都会增强,吸引衔铁Q的力变大,使衔铁转动,闸刀S在弹力的作用下自动开启,切断电路,起到保护电路的作用。
11.串 不能
解析 接好后插上额定电压是220 V的充电器,此时电流从火线出发经过充电器、灯泡回到零线,只有一条电流路径,故是串联;由于充电器与灯泡串联,该电路的总电压是220 V,灯泡分担一部分的电压,充电器两端的电压小于其额定电压,不能正常工作。
12.电能表 火
解析 在家庭电路中,用电能表来测量所消耗的电能;使用试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。
13.(1)是 火线 (2)如图所示
解析 (1)测电笔接触导线b时,测电笔的氖管发光,说明所测的导线是火线,此时人体成为电路的一部分,有微弱的电流流经人体;(2)由题可知,LED灯和电动机并联,开关与火线相连,且位于干路上。
14.(1)串 磁场 电动机 (2)相反 (3)电磁感应现象 发电机
解析 (1)电流表在测量电流时,应串联接入电路;电流表通电后线圈转动,带动指针偏转;撤去磁体再次通电,指针不动,说明电流表指针偏转的原因是通电线圈在磁场中受力转动,这与电动机的工作原理相同。(2)若让电流从电流表的“-”接线柱流入,“+”接线柱流出,磁场方向不变,电流方向改变,指针偏转方向改变,会与(1)中的偏转方向相反,因此使用电流表时不能把接线柱接反。(3)若在电流表“+”“-”接线柱之间连接一根导线,用手拨动电流表指针,闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导线中会产生感应电流,这是电磁感应现象,是发电机的工作原理。
15.(1)增强 (2)1×104 Pa (3)6×103 N (4)见解析
解析 (1)由图乙可知,在控制电路中,当压敏电阻R2受到的压力F增大时,其阻值减小,控制电路中的总电阻减小,由I=知,流过该电路中的电流变大,电磁铁的磁性增强。(2)小明对静止的电梯地面的压力为F0=G=400 N;小明对静止的电梯地面的压强p===1×104 Pa。(3)控制电路总电阻R===600 Ω;根据串联电路电阻特点可知,此时压敏电阻的阻值R2=R-R1=600 Ω-100 Ω=500 Ω;由图乙可知,此时压敏电阻所受的压力为F=6×103 N,故此时电梯载重为6×103 N。(4)电梯厢内站立总质量为1 000 kg的乘客时,电梯受到的压力大小等于乘客的重力大小,即F'=G'=mg=1 000 kg×10 N/kg=104 N;由题图乙可知,当压力F=104 N时,对应的压敏电阻阻值R2'=100 Ω。由串联电路电阻特点和欧姆定律可得,控制电路中的电流I'===0.03 A=30 mA;因为30 mA>20 mA,所以此时电梯超载。
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