河南省驻马店市部分学校2021-2022学年九年级上学期期末物理试题

2021-2022学年河南省驻马店市部分学校九年级（上）期末物理试卷

一、填空题（每空1分，共14分）

1．（3分）如图为火箭发射的场景，火箭的燃料使用了液态氢，主要是因为它的 　   　大，火箭发射升空时，燃料的化学能转化为 　   　能，再转化为火箭的机械能，这个过程中火箭的机械能 　   　（选填“守恒”或“不守恒”）。

2．（3分）如图所示，用两个金属夹子将一根铅笔芯接入电路时小灯泡发光，说明铅笔芯是 　   　（选填“导体”或“绝缘体”）。小夹子在铅笔芯上滑动的过程中，由于铅笔芯接入电路的 　   　影响了电阻的大小，导致小灯泡的亮度发生了变化。通电一段时间后铅笔芯发热，这是由于 　   　造成的。

3．（2分）如图所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S，电压表测 　   　两端的电压；当R2的滑片P向右移动时，电流表的示数将 　   　（填“变大”、“变小”或“不变”）。

4．（2分）如图所示，一个综合实践小组用一段漆包线绕成线圈abcd，用小刀刮两端引线的漆皮，一端全部刮去，另一端只刮上半圈或下半圈。将线圈abcd放在用硬金属丝做成的支架m、n上，并按图示连接电路，则电磁铁的上端是 　   　极。闭合开关，用手轻推一下线圈，线圈会持续转动，这就是简易的 　   　（填“发电机”或“电动机”）。

5．（2分）家庭电路中，各用电器是 　   　联的。如图是某同学家房间内的部分电路，开关闭合后，灯泡正常发光，此时用验电笔检验A点处，氖管 　   　（选填“发光”或“不发光”）。

6．（2分）如图所示，物理学家罗兰曾经做过一个实验，在圆形橡胶盘上注入某种电荷，当橡胶盘沿中心轴高速旋转时，圆盘上方原来静止的小磁针转动了。这个实验现象说明 　   　；请你推断橡胶盘高速旋转时电荷有没有受到小磁针的力：　   　（选填“有”或“没有”）。

二、选择题（每题2分，共16分.第7～12每小题2分，每小题只有一选项符合要求：第14题每小题有两个选项符合题目要求，全部选对得2分，选对但不全得1分，有选错的得0分）

7．（2分）下列实例属于做功改变内能的是（　　）

A．喝冷饮解暑 B．用热水袋取暖 

C．烈日下的沙子烫脚 D．汽车内燃机的压缩冲程

8．（2分）如图所示，将铁丝快速弯折十余次，弯折处温度升高，该过程与四冲程汽油机哪一个冲程能量转化相同？（　　）

A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程

9．（2分）电动汽车大大方便了公众的绿色出行。电动汽车的动力装置是电动机，下列所示的四个实验中与电动机工作原理相同的是（　　）

A． 

B． 

C． 

D．

10．（2分）关于安全用电，日常生活中的做法正确的是（　　）

A．洗衣机外壳不接地 

B．先断开电源开关再更换灯泡 

C．用湿手拔插头 

D．在高压线下钓鱼

11．（2分）一位电视台记者在报道某工厂“淘汰落后产能、促进新旧动能转换”仅上半年就节电15000kW•h的时候，手举一只理发用的电吹风说：“这只电吹风是1500W的，也就是1.5kW，这个厂节省的电力可以开动10000个这样的电吹风。”这位记者的报道中弄混了两个重要的电学概念。这两个概念是电能和（　　）

A．电流 B．电阻 C．电功率 D．电功

12．（2分）如图所示，电源电压恒定，R1为5Ω，R2为10Ω。若闭合S1、S3，断开S2时，电流表示数I为1.8A，则只闭合S2时，电路消耗的总功率P为（　　）

A．2.4W B．10.8W C．27W D．48.6W

（多选）13．（2分）如图所示，是电学中常见的电路图，在A、B两点间分别接入下列选项中划线字的元件，并进行对应实验，对滑动变阻器在此实验中的作用描述正确的是（　　）

A．探究电流与电压的关系——改变定值电阻两端电压 

B．探究电流与电阻的关系——调节定值电阻两端电压成倍数变化 

C．测量定值电阻的阻值——多次测量求平均值，减小误差 

D．测量小灯泡的电功率——改变小灯泡两端电压，求平均电功率

（多选）14．（2分）如图甲所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中，R1、R2的I﹣U关系如图乙所示，则下列判断正确的是（　　）

A．图线A是电阻R1的I﹣U图像关系 

B．电源电压为18V 

C．滑动变阻器R2的最大电阻为30Ω 

D．电阻R1的功率变化范围0.8W﹣16.2W

三、作图题（每题2分，共4分）

15．（2分）某保密室有三道门，关上一道门相当于闭合一个开关。只要有一道门没有关上，红色和绿色的指示灯都会发光。当三道门都关上时，红灯会熄灭，只有绿灯会发光。请设计出符合要求的电路图画在虚线的方框内，并根据所设计的电路图在如图中用笔画线将实物连接成符合要求的电路。（要求：连线不能交叉，线头接在接线柱上。）

16．（2分）如图所示，请用笔划线代替导线将实物图补充完整。要求：①小磁针的指向满足如图所示方向；②滑动变阻器的滑片向右端滑动，通电螺线管的磁性减弱。

四、实验探究题（17题8分，18题5分，19题5分，共18分）

17．（8分）电阻是组成电路的重要元件，在进行电路连接时，通常需要知道电阻的阻值。小雨利用电源（恒定不变）、电压表、电流表、滑动变阻器、开关等器材，测电阻R的阻值。

（1）图甲是小雨连接的部分电路，请用笔画线代线将电路连接完整。

（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应调到 　   　（填“A”或“B”）端。移动滑片P，两表指针均不动。产生这一现象的原因是 　   　。

（3）改正错误后，闭合开关。将滑片P移到某位置，记下电压表和电流表的示数。接下来的操作是 　   　。（填字母）

A.结束实验，整理器材

B.将滑片P移到另外几个位置，分别记下电压表和电流表的示数

C.换用另一个定值电阻将滑片P移到某位置，记下电压表和电流表的示数

（4）小雨将实验数据记录在下表中。

①第3次实验时，将滑片P移到A端，电流表的指针位置如图乙所示，此时，电流表的示数为 　   　。

②算出每次的电阻后，为得到电阻R的阻值，还应 　   　。

（5）小雨想利用现有器材继续测量一个阻值约为500Ω的电阻，正确连接电路，闭合开关，移动滑片P，发现实验无法进行，原因是 　   　。

18．（5分）探究电流通过导体产生的热的多少与什么因素有关

实验小组同学猜想：电流通过导体产生的热可能与通过导体的电流、导体的电阻和通电时间有关。于是他们利用如图器材进行了探究实验。

甲、乙、丙三个装置的透明容器中各有一段电阻丝，容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。

（1）选用 　   　组合，并将它们 　   　联接到电源两端进行实验，可以探究电热与电阻的关系。

（2）选用乙、丙组合，串联接到电源两端进行实验，可以探究电热与 　   　的关系，其中15Ω电阻的作用是 　   　。

（3）选用乙、丙组合，串联接到电源两端进行实验，发现乙装置U形管中液面无高度差，丙装置U形管中液面有高度差，产生此现象的原因可能是乙装置 　   　。

19．（5分）电与磁之间存在着相互联系，彰显物理现象的对称、统一之美。

（1）如图1所示，小雨利用干电池、导线和小磁针进行实验。

①通电后小磁针发生偏转，断电后小磁针复位。实验表明 　   　。

②若把图甲中的小磁针换成直导线并通电。推测：两条通电导线之间 　   　（填“有”或“没有”）相互作用力，依据是 　   　（填字母）。

A.电磁感应现象

B.磁场对电流的作用

（2）小雨又将直导线绕成螺线管形状，在螺线管的两端各放一个小磁针，并在硬纸板上均匀地撒满铁屑。通电后观察小磁针的指向及铁屑的排列情况，如图2所示。实验结果表明：通电螺线管外部的磁场与 　   　的磁场一样。

（3）在螺线管中插入软铁棒，制成电磁铁。下列设备中没有用到电磁铁的是 　   　（填字母）。

A.大型发电机

B.电磁起重机

C.电炉

五、综合应用题（第20题9分，第21题9分，共18分）

20．（9分）某中学宿舍采用数字化热水供水方式，供水系统主要由储水式电加热器和预付费式IC卡热水表两部分构成。储水式电热水器的主要技术参数如表所示。若电热水器的电阻R恒定，求：

（1）电热水器正常工作时的电流I0；

（2）电热水器正常工作t＝10min消耗的电能W；

（3）用电高峰时段，电热水器两端实际电压U1＝198V时的实际功率P1。

21．（9分）如图甲所示，这是兴趣学习小组的同学设计的电子秤电路原理图，电源电压为36V不变，质量显示器由小量程电流表改装而成，定值电阻R0＝100Ω，压力传感器R的阻值随所受压力变化的图像如图乙所示，压板所受的重力不计。（g取10N/kg）

（1）随着压板上所受的压力的增大，定值电阻R0消耗的功率 　   　（选填“增大”、“减小”或“不变”）；

（2）被测物体的质量为零即压力传感器R压板上受到的压力F＝0N时，电路消耗的电功率是多少？

（3）当电流表的示数为0.18A时，被测物体的质量是多少？

（4）若电流表的量程不变，为了增大电子秤的测量范围，需要将定值电阻R0的阻值 　   　（选填“增大”或“减小”）。

2021-2022学年河南省驻马店市部分学校九年级（上）期末物理试卷

参考答案与试题解析

一、填空题（每空1分，共14分）

1．【解答】解：（1）运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较大的热值，完全燃烧相同质量的液态氢和其它燃料相比，液态氢可以释放出更多的热量；并且所需的液态氢的体积小，便于储存和运输。

（2）火箭发射升空时，燃料通过燃烧将化学能转化为燃气的内能，燃气对火箭做功，又将内能转化为火箭的机械能，使得火箭的机械能增大，所以机械能不守恒。

故答案为：热值；内；不守恒。

2．【解答】解：用两个金属夹子将一根铅笔芯接入电路时小灯泡发光，这表明电路中有电流，说明铅笔芯是导体；

小夹子在铅笔芯上滑动的过程中，铅笔芯接入电路的长度发生了变化，铅笔芯接入电路的电阻发生了变化，根据欧姆定律可知，电路中的电流发生了变化，导致小灯泡的亮度发生了变化；

通电一段时间后铅笔芯发热，这是电流的热效应。

故答案为：导体；长度；电流的热效应。

3．【解答】解：由图可知，电路为串联电路，电流表测量电路中的电流，电压表测量R1两端的电压；

当R2的滑片P向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，总电阻变大，根据欧姆定律可知，在电源电压不变时，电路中的电流变小，电流表示数变小。

故答案为：R1；变小。

4．【解答】解：由图可知，电流是从电磁铁的上端流入，下端流出，根据安培定则可知，电磁铁的上端是N极；

闭合开关，用手轻推一下线圈，通电的线圈在磁场中由于受到磁力的作用会持续转动，这就是简易的电动机。

故答案为：N；电动机。

5．【解答】解：家庭电路中，各个用电器工作时互不影响，是并联的；开关闭合后，灯泡正常发光，此时用验电笔检验A点处，A处与火线相连，则氖管会发光。

故答案为：并；发光。

6．【解答】解：当橡胶盘沿中心轴高速旋转时，橡胶盘上注入的某种电荷沿一定方向运动，所以会形成电流；

由奥斯特实验知，电流周围存在磁场，所以小磁针在电流周围磁场的作用下转动；

由于力的作用是相互的，电流产生的磁场对小磁针产生力的作用的同时，小磁针对高速旋转时的电荷也有力的作用。

故答案为：电流的周围存在磁场；有。

二、选择题（每题2分，共16分.第7～12每小题2分，每小题只有一选项符合要求：第14题每小题有两个选项符合题目要求，全部选对得2分，选对但不全得1分，有选错的得0分）

7．【解答】解：A、喝冷饮解暑，属于热传递改变物体内能，故A错误；

B、热水袋取暖，属于热传递改变物体内能，故B错误；

C、烈日下的沙子烫脚，属于热传递改变物体的内能，故C错误；

D、汽车内燃机的压缩冲程，活塞压缩气缸内气体做功，使气体的内能增大，属于做功改变物体内能，故D正确。

故选：D。

8．【解答】解：将铁丝快速弯折十余次，对铁丝做功，铁丝的内能增加，温度升高，此过程中机械能转化为内能；汽油机的压缩冲程是机械能转化为内能的冲程，与上述能量转化相同。

故选：B。

9．【解答】解：A、是奥斯特实验图，小磁针发生偏转说明通电导体周围有磁场，故A不符合题意；

B、该实验是探究影响电磁铁磁性大小因素的实验，是电流的磁效应，故B不符合题意。

C、图中没有电源，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，会产生感应电流，是将机械能转化为电能，是发电机的实验图，故C不符合题意；

D、电路中有电流，通电导体受到磁场力的作用发生运动，是电动机的工作原理，故D符合题意。

故选：D。

10．【解答】解：A、洗衣机具有金属外壳，洗衣机的金属外壳要接地，防止金属外壳漏电，发生触电事故，故A错误；

B、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B正确；

C、直接用湿手去拔插头，因生活用水是导体，易引发触电，故C错误；

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D错误。

故选：B。

11．【解答】解：某工厂上半年共节电15000kW•h，即节省的电能是15000kW•h；这只电吹风是1500瓦的，也就是1.5kW，1.5kW是指电吹风的电功率，所以这个记者把电能和电功率混淆了。

故选：C。

12．【解答】解：（1）若闭合S1、S3，断开S2时，R1与R2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，且干路电流等于各支路电流之和，

所以，干路电流：I＝I1+I2＝+＝+＝＝1.8A，

解得：U＝6V；

（2）只闭合S2时，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，

所以，电路的总功率：P＝＝＝＝2.4W。

故选：A。

13．【解答】解：A、探究电流与电压的关系时滑动变阻器的作用一般有保护电路和改变电路电流或改变被测电阻两端电压，故A正确；

B、根据控制变量法的思路，研究导体中的电流与电阻的关系时，要保持导体两端的电压不变，而电路中换用阻值不同的电阻时，电阻两端的电压就要改变，为了保持电阻两端的电压不变，故B错误；

C、测量导体的电阻时，通过改变滑动变阻器接入电路的阻值，从而改变了待测电阻两端的电压和通过它的电流，可以多测几组数据，通过求平均值来减小误差，故C正确；

D、在“伏安法”测小灯泡电功率的实验中，滑动变阻器的作用是：通过改变小灯泡两端的实际电压与通过小灯泡的电流，可比较灯泡的实际功率与小灯泡亮度之间的关系，不需要测量平均功率，故D错误。

故选：AC。

14．【解答】解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表V1测R1两端的电压，V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。

（1）当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的电流最大，R1两端的电压最大，R2两端的电压为0，

由图像可知，A为滑动变阻器R2的I﹣U关系图像，B为电阻R1的I﹣U图像，故A错误；

（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，

由U﹣I图像可知，电路中的最小电流I＝0.2A，R1两端的电压U1＝4V，R2两端的电压U2＝14V，

因串联电路中总电压等于各分电压之和，

所以，电源电压：

U＝U1+U2＝14V+4V＝18V，故B正确；

由I＝可得滑动变阻器的最大阻值：

R2＝＝＝70Ω，故C错误；

（3）由I＝可得定值电阻R1的阻值为：

R1＝＝＝20Ω，

由图像可知电路的最大电流为0.9A，最小电流为0.2A，

根据P＝I2R知，

电阻R1的最大功率为：

P1大＝R1＝（0.9A）2×20Ω＝16.2W，

电阻R1的最小功率为：

P1小＝R1＝（0.2A）2×20Ω＝0.8W，

所以电阻R1的功率变化范围0.8W﹣16.2W，故D正确。

故选：BD。

三、作图题（每题2分，共4分）

15．【解答】解：根据题意可知，指示灯与电源组成通路时指示灯亮，电路是断路或灯被短路时灯熄灭，当三道门都关上即三个开关都闭合时，红灯会熄灭，绿灯会发光，此时红灯短路、绿灯通路，三个开关相互影响，三个开关应该是串联再与红灯并联，电路图如图所示：

；

根据电路图连接实物图，如图所示：

。

16．【解答】解：①如图，根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以螺线管的右端是S极，左端是N极；根据安培定则判断电流从螺线管的右端进入，从左端流出。

②在匝数一定时，电流越小，磁性越弱。滑片向右端移动后，通电螺线管的磁性减弱，螺线管的电流减小，滑动变阻器接入电路的电阻增大，所以滑动变阻器一定接入左端下面接线柱。如图。

。

四、实验探究题（17题8分，18题5分，19题5分，共18分）

17．【解答】解：（1）图甲中滑动变阻器应与定值电阻串联，且滑动变阻器应“一上一下”接入电路，如答图所示：

；

（2）闭合开关前，滑动变阻器滑片应调到最大值处，即滑片P应调到B端；移动滑片P，两表指针均不动，则故障可能是滑动变阻器断路；

（3）实验需要多次测量来减小误差，故选：B；

（4）①由图乙知，电流表选用0～6A量程，分度值为0.02A，电流表示数为0.6A；

②算出每次电阻后，还应求平均值以减小误差；

（5）若用现有器材继续测量一个阻值约为500Ω的电阻，电阻两端取三次实验中最大的U＝3V，根据公式I＝流过电阻的电流为：I＝＝0.006A＜0.02A，电路电流小于电流表最小分度值，所以实验无法进行。

故答案为：（1）如图所示；（2）B；滑动变阻器断路；（3）B；（4）①0.6A；②求平均值；（5）电路电流小于电流表最小分度值。

18．【解答】解：（1）要探究电热与电阻的关系，需要控制通过电阻的电流与通电时间相同，而电阻的阻值不同，因此选用甲和乙组合，将它们串联接到电源两端进行实验；

（2）选用乙、丙组合，串联接到电源两端进行实验，则通过容器中电阻的电流不同，而电阻大小和通电时间相同，因此可以探究电热与电流的关系，其中15Ω电阻的作用是分流；

（3）发现乙装置U形管中液面无高度差，丙装置U形管中液面有高度差，产生此现象的原因可能是乙装置漏气。

故答案为：（1）甲、乙；串；（2）电流；分流；（3）漏气。

19．【解答】解：（1）①通电后小磁针发生偏转，断电后小磁针复位，这说明通电导线的周围存在磁场；

②若把图甲中的小磁针换成直导线并通电，由于通电导体在磁场中受到力的作用，则两条通电导线之间有相互作用力，故B正确；

（2）通电后观察小磁针的指向及铁屑的排列情况，根据现象可知，通电螺线管外部磁场与条形磁体相似；

（3）A.大型发电机由定子（线圈）和转子（电磁铁）组成，故A不符合题意；

B.电磁起重机的主要部件是电磁铁，故B不符合题意；

C.电炉是利用电流的热效应工作的，与电磁铁无关，故C符合题意；

故选C。

故答案为：（1）①通电导线的周围存在磁场；②有；B；（2）条形磁铁；（3）C。

五、综合应用题（第20题9分，第21题9分，共18分）

20．【解答】解：（1）由表格可知电热水器的额定功率为6.6kW＝6600W，由P＝UI可得，电热水器正常工作时的电流I0＝＝＝30A；

（2）电热水器正常工作t＝10min消耗的电能：W＝Pt＝6600W×10×60s＝3.96×106J；

（3）由P＝UI＝可得，电热水器的电阻：R＝＝＝Ω，

用电高峰时段，电热水器两端实际电压U1＝198V时的实际功率：P1＝＝＝5346W。

答：（1）电热水器正常工作时的电流I0为30A；

（2）电热水器正常工作t＝10min消耗的电能W为3.96×106J；

（3）用电高峰时段，电热水器两端实际电压U1＝198V时的实际功率P1为5346W。

21．【解答】解：（1）闭合开关S，压力传感器R和定值电阻R0串联接入电路，电流表测通过电路的电流，

由乙图可知压敏电阻的阻值随压力的增大而减小，根据串联电路电阻规律可知电路总电阻变小，由欧姆定律可得通过电路的电流变大，利用P＝I2R可知R0消耗的功率的变大；

（2）当压力传感器R压板上受到的压力F＝0N时，由乙图可知压敏电阻的阻值为300Ω，

则电路总电阻为：R总＝R0+R＝100Ω+300Ω＝400Ω，

所以电路消耗的电功率：P＝＝＝3.24W；

（3）当电流表的示数为0.18A时，由I＝可得电路的总电阻：

R总′＝＝＝200Ω，

串联电路总电阻等于各分电阻之和，则：

R′＝R总′﹣R0＝200Ω﹣100Ω＝100Ω，

由乙图可知此时压敏电阻受到的压力F′＝900N，则被测物体的重力：G＝F′＝900N，

则质量为m＝＝＝90kg；

（4）电源电压不变，若电流表的量程不变，根据欧姆定律可知电路中的最小总电阻值不变，由乙图可知压敏电阻的阻值随压力的增大而减小，所以增大电子秤的测量范围，需要将定值电阻R0的阻值增大。

答：（1）随着压板上所受的压力的增大，定值电阻R0消耗的功率增大；

（2）被测物体的质量为零即压力传感器R压板上受到的压力F＝0N时，电路消耗的电功率是3.24W；

（3）当电流表的示数为0.18A时，被测物体的质量是90kg；

（4）若电流表的量程不变，为了增大电子秤的测量范围，需要将定值电阻R0的阻值增大。

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