2020-2021学年甘肃省庆阳市镇原县九年级上学期期末考试物理试题（含答案与解析）

甘肃省庆阳市镇原县2020-2021学年九年级（上）期末考试物理试题

一、单选题

1．最先精确确定电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间关系的物理学家是（  ）

A．欧姆 B．焦耳 C．奥斯特 D．法拉第

2．关于温度、内能、热量，下列说法正确的是（　　）

A．物体温度越高，含有的热量越多

B．物体运动越快，内能越大

C．热传递能改变物体的内能

D．0℃的冰块，其内能为零

3．家庭厨房抽油烟机主要是由排气扇和照明灯泡组成，它们既能同时工作，又能分别独立工作．小明设计了抽油烟机的简化电路图，其中合理的是

A．

B．

C．

D．

4．安全用电越来越被人们所重视，下列符合安全用电要求的是

A．家庭电路中的保险丝可用铜丝代替

B．多个大功率用电器同时使用一个插座

C．发现有人触电时，应尽快用手拉开他

D．更换灯泡时先断开电源

5．如图，R为光敏电阻，其阻值随光照强度的增大而减小，R1是定值电阻．闭合开关，逐渐增大光敏电阻上的光照强度，电表示数变化情况是(    )

A．电流表示数变小，电压表示数变大

B．电流表示数变大，电压表示数变小

C．电压表和电流表示数的比值将变小

D．电流表和电压表示数均变大

6．2020年12月26银西高铁正式开通，如图所示。高铁上的每节车厢都有两间洗手间，只有当两间洗手间的门都关上时（每扇门的插销都相当于一个开关），车厢中指示牌内的指示灯オ会发光提示旅客“洗手间有人”。能实现上述设计的电路图是下列选项中的（　　）

A． B． C． D．

二、填空题

7．给你一只标有“10Ω 0.3A”的定值电阻和一只标有“30Ω 0.6A”的滑动变阻器，在保证所有电路元件安全的前提下，若串联接入电路，则电路中允许通过的最大电流为___A，它们两端允许加的最大电压为___V．

8．如图所示是四冲程汽油机工作过程的一个冲程，该冲程是将_____能转化为_____能．

9．电阻R1与R2的I﹣U图象如图所示．当R2上的电压为1.5V时，R2的阻值是____Ω；若将它们并联连接到电压为2.5V的电源上，则干路的电流是_____A．

10．一段导体两端的电压是24 V时，通过的电流是0.5 A，则导体的电阻是_____Ω，这段导体消耗的电功率是____W，通电10 s产生的热量是_____J。

11．小明家有一个标有“220V 880W”的电炉，当它正常工作时的电阻是______Ω，通过电炉丝的电流为______A；在一次单独使用它时，小明家标有“1200r/kW·h”的电能表在2min的时间内铝盘转过了30转，则此时电炉的电功率是______W。

12．一个“12V 6W”的灯泡，如果接在18伏电源上为使其正常发光，需串联一个______Ω的电阻，该电阻消耗的功率为______W。

13．电热器是利用电流的______工作的；在电饭锅、电熨斗、电风扇中，不属于电热器的是_______．

14．如图所示的电能表应该在______V的电路中使用，此时电能表的读数为______kW・h。

三、作图题

15．根据左侧实物电路，在石侧线框内画出对应的电路图。

16．有两个小灯泡串联，如图所示，在内填上电压表和电流表。

四、实验题

17．在“测量小灯泡的电功率”的实验中，选用如图甲所示的器材，其中电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V（额定功率小于1W）。

(1)请你用笔画线代替导线，将图甲所示的实物图连接完整______。

(2)闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于______（选填“A”或“B”）端。

(3)小明闭合开关后，移动滑片，发现小灯泡不亮，电流表的指针偏转明显，而电压表的指针几乎不动，仔细检查，连接无误，那么出现该状况的原因应该是______。

A．电压表内部断路了

B．小灯泡的灯丝断了

C．灯座内部出现了短路

D．滑动变阻器的电阻线断了

(4)排除故障后，闭合开关，移动滑片，发现电压表的示数如图乙所示，为了测量小灯泡的额定功率，应将滑片向______（选填“A”或“B”）端移动。

(5)通过小灯泡的电流随它两端电压变化的关系如图丙所示，分析图象可知：

①小灯泡额定功率是______W；

②小灯泡的灯丝电阻是变化的，灯丝电阻变化的原因是______。

18．某学习小组在探讨影响导体电阻大小的因素时，阅读资料发现在导体材料和粗细相同时，其电阻大小与长度成正比，即可以用下述表达式表示：R＝kx，其中k为比例常数，x为导体的长度．于是他们用下面的器材：电压恒定的电源、开关、粗细均匀的镍铬合金丝、电压表等及图甲电路来探究此问题，图中AB为镍铬合金丝，P为滑动片，图乙为实物连线图．

(1)他们的实验方法是控制_________不变．

(2)调节镍铬合金丝上的滑动片，电压表的示数_______(填“能”或“不能”)反映镍铬合金丝AP间电阻的变化，理由是____________________________．

(3)要完成此实验，除了记录电压表示数外，还需要的测量器材是_____________________．

五、简答题

19．为什么开灯的瞬间灯泡的灯丝容易断？

六、计算题

20．如图甲所示，额定电压为20V的灯泡L与滑动变阻器R串联接入电路，电源电压为24V，灯泡L的I-U图象如图乙所示，当灯泡正常发光时，求：

(1)通过灯泡的电流和灯泡所消耗的电功率；

(2)滑动变阻器接入电路的阻值。

21．小刚同学家中有一台电热水壶，铭牌如下表：根据铭牌所提供的信息，求：

(1)该电热水壶电热丝正常工作时的电阻是多少？

(2)若热水並内装有1.5L温度为20℃的水，在一个标准大气压下将水烧开，则水吸收的热量是多少？若没有能量损失，则需要加热多少分钟？

(3)若夏天用电高峰时家庭电路的实际电压只有198V，不考虑电热丝电阻随温度的变化，则电热水器在用电高峰时的实际功率为多少？

参考答案

1．B

【分析】

【详解】

英国物理学家焦耳在大量实验的基础上，于1840年最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系，即即发现了焦耳定律Q=I2 Rt；并且为了纪念他做出的贡献，将他的名字命名为热量（能量）的单位。

故选B。

2．C

【详解】

A、热量是一个过程量，不能说含有多少热量，故A错误；B、内能大小与物体的运动速度无关，故B错误；C、做功和热传递都能改变内能，故C正确；D、一切物体在任何温度下都有内能，故D错误；故选C．

点睛：（1）热量是一个过程量，不能说含有多少热量；（2）内能大小与物体的运动状态无关；（3）做功和热传递都能改变内能；（4）一切物体在任何温度下都有内能；

3．D

【详解】

A.两电器串联，不能独立工作，故A错误；B.两电器串联，不能独立工作，故B错误；C..两电器串联,S控制整个电路，S1控制电风扇，灯不能单独工作，故C错误；D.照明灯与风扇并联，且各自的支路有一个开关控制，灯与风扇能同时工作，又能分别独立工作，故D正确．故选D.

点睛：由题意可知，照明灯和换气扇都能各自独立工作，说明它们的连接方式是并联．

4．D

【分析】

（1）保险丝的作用：当电路的电流过大时，能迅速的 切断电路，从而保护电路；

（2）家庭电路中电流过大会导致跳闸，电流中电流过大的原因是短路或总功率过大．

（3）发现有人触电或电引起的火灾，首先切断电源，再实行救援措施；

（4）更换灯泡时先断开电源，不要带电操作．

【详解】

A. 铜丝在电流过大时不会熔断，所以家庭电路中的保险丝不可用铜丝代替，故A错误；

B. 如果多个大功率用电器同时使用一个插座，则插座连线中的电流过大，根据焦耳定律知，导线发热多，容易烧坏，甚至引起火灾，故B错误；

C. 发现有人触电时，应先切断电源，再进行施救，若尽快用手拉开他，施救者也会触电，故C错误；

D. 更换灯泡时先断开电源，则灯不带电，可以保证安全，故D正确；

【点睛】

本题考查的是日常生活中的一些安全用电常识，要掌握安全用电的原则：不接触低压带电体，不靠近高压带电体．

5．D

【详解】

（1）由图知，两电阻串联，电压表测定值电阻R1的电压，电流表测电路中的电流；逐渐增大光敏电阻上的光照强度，由题意可知光敏电阻R的阻值减小，则电路的总电阻变小，由欧姆定律可知，电流变大，即电流表示数变大；根据U＝IR可知，定值电阻R1的电压变大，即电压表示数变大，故D正确，AB错误．（2）由欧姆定律可知，电压表和电流表示数的比值等于定值电阻R1的阻值，则该比值保持不变，故C错误．故选D．

点睛：（1）分析电路的连接及电表测量的量，根据已知条件分析R减小，由电阻的串联判断总电阻变化，由欧姆定律，确定电路电流变化；根据U＝IR分析R1的电压变化，根据串联电路电压的规律，R的电压即电压表示数变化；（2）由欧姆定律分析电压表和电流表示数的比值变化．

6．A

【详解】

A．由电路图可知两个开关串联，只有当两个开关都闭合时灯泡发光，故A符合题意；

B．由电路图可知任意闭合一个开关，灯都发光，故B不符合题意；

C．由图可知只闭合S2开关灯泡发光，只闭合S1不发光，两开关同时闭合灯被短路不发光，造成电源短路，故C不符合题意；

D．由图可知只闭合S2开关灯泡发光，闭合S1造成电源短路，故D不符合题意。

故选A。

7．0.3    12   

【详解】

在串联电路中电路处处相等，所以若串联接入电路，则电路中允许通过的最大电流与额定电流较小的电阻的电流相等为0.3A，此时的总电阻为40Ω ，所以它们两端允许加的最大电压为12V．

8．机械    内   

【分析】

汽油机一个工作循环有四个冲程，分别是吸气、做功、压缩和排气，各冲程的特点不同，因此根据气门的状态和活塞的运行方向确定冲程；并且只有做功冲程对外做功，将内能转化为机械能；另外还有压缩冲程有能量转化，将机械能转化为内能．

【详解】

由图可知，进气门和排气门都是关闭的，活塞向上运动，可以判断是压缩冲程，压缩冲程中机械能转化为内能．

9．10    0.7   

【详解】

由图像知道，当R2上的电压是：U2 =1.5V时，通过它的电流是：I2 =0.15A，由欧姆定律知道：此时R2的阻值是：R2 =U2/I2=1.5V/0.15A=10Ω；由图像知道，电阻R1 的I﹣U图象是一条过原点的直线，即通过的电流跟它两端所加电压成正比，即R1 阻值是不变的，所以，当U1 =1V时，通过它的电流是I1 =0.2A，由欧姆定律知道，R1的阻值是：R1 =U1/I1=1V/0.2A=5Ω；将它们并联连接到两端电压为2.5V的电路中时，由图象知道，通过R2的电流为0.2A，通过R1的电流是：I1′=U1′/R1=2.5V/5Ω=0.5A，所以通过干路的电流大约是：I总=0.2A+0.5A=0.7A．

点睛：本题考查的是图象分析能力，解题时注意根据图象的曲线表示的特点，从中读取数据，然后计算．

10．48    12    120   

【详解】

[1]导体的电阻

[2]这段导体消耗的电功率

[3] 通电10 s产生的热量

11．55    4    750   

【详解】

[1]由可得，电炉正常工作时的电阻

[2]由可得，电炉正常工作时的电流

[3]电炉消耗的电能为

电炉的实际功率为

12．12    3   

【详解】

[1]小灯泡的电阻

电阻两端分得的电压

根据串联电路的分压特点

需串联一个12Ω的电阻。

[2]该电阻消耗的功率

该电阻消耗的功率为3W。

13．热效应    电风扇   

【详解】

电流有三大效应分别为电流的热效应、电流的磁效应、电流的化学效应；通常电热器都是根据电流的热效应工作的，电流的热效应中能量的转化为电能转化为内能，所以电饭锅电熨斗都是电能转化为内能的用电器，电风扇是电能转化为机械能的用电器，电风扇不属于电热器．

14．220    1123.4   

【详解】

[1]根据电能表上的信息可知，该电能表应该在220V电路中使用。

[2]电能表的最后一位是小数位，则此电能表的读数为1123.4kW・h。

15．

【详解】

由实物图知，两灯并联，开关控制灯，开关控制干路，如下图所示。

16．

【详解】

因两灯串联，故电流从正极出发，经过左侧的灯，再通过电流表，最后通过右侧灯，回到电源负极，电压表测左侧灯的电压，电压表测右侧灯的电压，如下图所示。

17．    B    C    A    0.5    小灯泡的灯丝电阻随温度的升高而增大   

【详解】

(1)[1]测量小灯泡的电功率的实验，灯泡与滑动变阻器串联，电流表测量电路中的电流，电压表并联到灯泡两端，测量灯泡的电压，已知灯泡的额定电压为2.5V，所以选择电压表0～3V量程，额定功率小于1W，则电流

灯泡的额定电流小于0.4A，所以电流表选择0～0.6A量程，如图所示：

(2)[2]为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最大阻值处，由图可知，移动到B处。

(3)[3]闭合开关后，移动滑片，发现小灯泡不亮，电流表的指针偏转明显，说明电路通路，而电压表的示数为零，说明灯泡短路。

故选C。

(4)[4]由图乙可知，电压表的示数为2.2V，小于灯泡的额定电压，根据串联电路分压规律可知，应该减小滑动变阻器的阻值，故将滑动变阻器向A端移动。当电压表示数为2.5V时，观察电流表示数，并计算额定功率。

(5)①[5]由图丙可知，额定电压为2.5V时，电流为0.2A，则小灯泡额定功率

②[6]由图丙可知，I-U图象是一条曲线，分析可得，小灯泡的灯丝电阻随温度的升高而增大。

18．电流的大小    能    导体电阻的大小等于导体两端的电压与通过导体的电流的比，即R＝，电流不变时，电压的变化反映电阻的变化    电流表   

【详解】

（1）实验的原理：R=如图电路，当电流一定时， 电压表示数越大，说明AP间电阻越大．他们的实验方法是控制了电流的大小不变．（2）电压表与RAP并联，测RAP两段的电压，根据欧姆定律的变形公式R可知，调节镍铬合金丝上的滑动片，电压表的示数能反映导体AP间电阻的变化，理由是：导体的电阻的大小等于导体两端的电压与通过导体的电流的比，即R  ．（3）要探究R＝kx，除了记录电压表示数外，还需要的测量器材是电流表测出电路中的电流的具体值．

19．见详解

【详解】

因为白炽灯泡电阻随温度的升高而增大，开灯的瞬间灯丝的温度较低，电阻较小通过的电流较大发热量较大，所以开灯的瞬间很容易烧坏灯泡。

20．（1）8W； (2) 10Ω

【详解】

解：(1)灯泡正常发光时的电压UL=20V，由图乙可知此时通过灯泡的电流IL=0.4A，灯泡所消耗的电功率

PL=ULIL=20V×0.4A=8W

(2)串联电路中总电压等于各分电压之和，所以滑动变阻器两端的电压

UR=U﹣UL=24V﹣20V=4V

串联电路中各处的电流相等，所以滑动变阻器接入电路中的电阻

R===10Ω

答：(1)通过灯泡的电流为0.4A，灯泡所消耗的电功率为8W；

(2)滑动变阻器接入电路的阻值为10Ω。

【点睛】

本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，关键是知道灯泡正常发光时的电压和额定电压相等并能从图象中得出对应的电流。

21．(1)24.2Ω；(2)5.04×105J，4.2min；(3)1620W

【详解】

解：(1)该电热水壶电热丝正常工作时的电阻

(2)水的质量

m=?V=1.0×103kg/m3×1.5×10-3m3=1.5kg

水吸收的热量

Q吸=cm（t-t0)=4.2×103J/（kg·℃）×1.5kg×（100℃-20℃)=5.04×105J

没有能量损失，则消耗电能

W=Q吸=5.04×105J

需要加热的时间

t==252s=4.2min

(3)当实际电压U=198V时，不考虑电热丝电阻的变化，实际功率

答：(1)该电热水壶电热丝正常工作时的电阻是24.2Ω。

(2)水吸收的热量是5.04×105J，需要加热4.2min。

(3)电热水器在用电高峰时的实际功率为1620W。