天津市河西区培杰中学2022-2023学年九年级上学期期末考试物理试卷(含答案)

这是一份天津市河西区培杰中学2022-2023学年九年级上学期期末考试物理试卷(含答案)，共20页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，填空题等内容，欢迎下载使用。
2022-2023学年天津市河西区培杰中学九年级（上）期末物理试卷一、单项选择题（本大题共10小题，每小题3分，共30分）1．（3分）在图中所示的家用电器中，利用电流热效应工作的是　　A．吸尘器 B．电暖气 C．洗衣机 D．电脑2．（3分）“注意安全，珍爱生命”是同学们必备的意识。下列做法中符合安全用电要求的是　　A．在高压线下放风筝 B．用电器着火时用水灭火 C．开关接在电灯和零线之间 D．更换灯泡前断开电源开关3．（3分）自动空气开关的主要作用是当电路中的实际电流超过电路允许的最大工作电流时，自动“跳闸”，切断电源保护用电器。小李家的自动空气开关经常“跳闸”，造成这一现象的可能原因是　　A．电压太低 B．同时工作的用电器太多，总功率过大 C．某条线路开路 D．用电器金属外壳没有接地4．（3分）下列家用电器中，正常工作一小时耗电最接近的是　　A．电风扇 B．手电筒 C．电视机 D．空调机5．（3分）如图是四冲程汽油机工作的示意图，其中表示内能转化为机械能的冲程的是　　A． B． C． D．6．（3分）如图所示，指南针放在水平桌面上静止时，它的极所指的方向大致为　　A．地理的南极 B．地理的北极 C．地磁的北极 D．无法判断7．（3分）如图是一种温度自动报警器的原理图，制作水银温度计时在玻璃管中封入一段金属丝，电源的两极分别与水银和金属丝相连。下列说法正确的是　　A．当温度计达到时，红灯亮同时电铃响 B．当温度计达到时，绿灯亮同时电铃响 C．当温度计达到时，红灯亮同时电铃响 D．当温度计达到时，红、绿灯均亮同时电铃响8．（3分）利用如图所示实验揭示的原理，可制成　　A．发电机 B．电动机 C．电磁铁 D．电磁继电器9．（3分）某同学在实验室电学实验，电路图如图所示，电源电压保持不变，闭合开关，电路正常工作。过了一会儿，两电表的示数都突然变大，则该电路中出现的故障可能是　　A．灯发生了断路 B．滑动变阻器出现断路 C．滑动变阻器出现短路 D．灯发生了短路10．（3分）电饭煲具有保温和加热功能，晓东同学设计了如图所示的模拟电路，其中保温状态和加热状态电功率都最小的是　　A． B． C． D．二、多项选择题（本大题共3小题，每小题3分，共9分）11．（3分）小刚连接了如图所示的电路，闭合开关后发现，很亮，只发出微弱的光，以下分析正确的是　　A．通过的电流大于通过的电流 B．两端的电压小于两端的电压 C．的电阻大于的电阻 D．的实际功率小于的实际功率12．（3分）如图所示电路，甲、乙两灯分别标有“”和“”字样，电源电压恒为。不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是　　A．只闭合时，甲、乙两灯的实际功率之比为 B．只闭合、时，甲、乙两灯的实际功率之比为 C．只闭合、时，电路的总功率为 D．只闭合、时，电路的总功率为13．（3分）如图所示电路中，电源电压为且保持不变，为定值电阻，为滑动变阻器。闭合开关，当滑片在最右端时，电流表示数为，消耗的电功率为。下列判断正确的是　　A．电压表示数的最大值为 B．的阻值为 C．移动滑片，电流表示数的最大值为 D．移动滑片，消耗电功率的最大变化量为三、填空题（本大题共6小题，每小题4分，共24分）14．（4分）如图所示，通电螺线管的端相当于条形磁体的 　　极；若螺线管中的电流增大，它的磁性会 　　。15．（4分）如图所示，、分别为两个条形磁体的某一端磁极，根据图中磁感线的分布，可以判断、为　　（选填“同名”或“异名” 磁极，其中为　　极。16．（4分）小明同学依据教材中“想想议议”栏目的内容编写了一道习题：某工厂上半年共节电，可供电吹风工作多少小时？其中“”是 　　的单位（填物理量名称）；“”在实际生活中又可记为5000 　　（填单位）。17．（4分）辨别火线和零线可以用试电笔，手指接触笔尾金属体，笔尖接触电线的裸露部分，氖管发光表明笔尖接触的是　 　线；电饭锅、电冰箱等金属外壳的用电器应使用　 　（选填“二”或“三” 孔插座更安全。18．（4分）标有的电灯接在电压为的电路中，电灯消耗的功率为　　若把它接到的电源上并使它正常发光，则应串联一个　　欧的电阻。19．（4分）在如图所示电路中，电源电压恒定。若甲、乙两表都是电压表时，当开关闭合，两表的示数，则　　；若甲、乙两表都是电流表时，当开关断开时，两表的示数　　。四、综合题（本大题共6小题，共37分）解题中要求有必要的分析和说明，计算题要有公式和数据代入过程，结果要有数值和单位。20．（6分）有一额定功率为的电热水器，内装的水，通电后持续正常加热，水的温度从升高到。已知，求：（1）水吸收的热量；（2）电热水器的热效率。21．（6分）九年三班的同学们做“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验，他们用相同的铁钉和漆包线制成了甲、乙两电磁铁，并设计了如图所示的电路。请你回答下列问题。（1）图1所示的电路主要研究的是电磁铁磁性强弱与 　　的关系；将甲、乙两电磁铁串联起来的目的是：　　；（2）电磁铁磁性的强弱是通过观察 　　来确定的；由图1中的实验现象可知，电磁铁 　　（选填“甲”或“乙” 的磁性强；（3）将图1中甲电磁铁放大为图2，钉尖是磁铁的 　　极；若让钉尖再多吸一些大头针，滑动变阻器的滑片应向 　　（选填“左”或“右” 端移动。22．（6分）沈明家有一款有高、低温两挡的家用蒸汽电熨斗，图1为其原理示意图，、为电热丝，其额定电压均为．为了知道两挡的功率值，他用自家的电能表进行测量，电能表铭牌如图2所示，当电路中只有这个电熨斗的高温挡连续工作时，测得在内电能表的转盘转了300转，他又通过同样的方法测得低温挡的电功率为，请你分析，计算回答下列问题：（1）根据图分析可知，当开关闭合，　　（选填“闭合”或“断开” 时，电熨斗处于低温挡工作状态；（2）电熨斗高温挡的电功率为多少瓦？（3）电熨斗在高温挡状态下工作时，通过电热丝的电流是多少安？（结果保留小数点后两位）23．（6分）同学们在“探究灯泡的电功率跟哪些因素有关”时，提出如下猜想：猜想一：与电流有关，电流越大，电功率越大；猜想二：与电压有关，电压越大，电功率越大。（1）沈亮同学就猜想一进行如下探究，并将实验结果记录到下表中；①按照如图1所示连好电路；②更换不同规格的灯泡，移动滑动变阻器的滑片，分别记下电流表的读数和灯泡的亮度。实验次数所用灯泡电流表读数灯泡亮度1灯泡10.1很暗2灯泡20.2较暗3灯泡30.3较亮4灯泡40.4很亮他分析实验数据，得出结论：电功率跟电流有关，电流越大，电功率越大。请你对沈认真同学的实验过程进行评估，其中不合理之处为：　　；（2）现有如下器材：不同规格的灯泡2个、电源1个、开关1个、电压表2只、导线若干，请你设计一个实验电路来验证猜想二，并把电路图画在图2的虚线框内。（3）探究出电功率跟电压和电流的关系后，爱动脑筋的他猜想：“电功率跟电阻之间也可能有一定的关系。”于是，他向老师借了一些定值电阻和其他相关器材进行实验，其实验数据如表所示。表一：50.210.2100.220.4200.240.8300.261.2表二51.267.2100.663.6200.361.8300.261.2根据上表中的数据可以得出的结论是：①　　；②　　。24．（6分）物理课上，老师让同学们测出一个未知电阻的阻值（阻值约为，可供选用的器材如下：一个电源（电压约为；一块电流表（量程，分度值；一个最大阻值为的滑动变阻器，开关及导线若干。请你利用上述器材设计一个实验方案，测出未知电阻的阻值。要求：（1）在虚线框内画出你所设计的实验电路图；（2）根据你所设计的电路，写出主要实验步骤和需测量的物理量；（3）写出待测电阻的数学表达式。（用已知量和测量量表示）25．（7分）如图1所示，电源电压为且保持不变，定值电阻的阻值为，电流表的量程为．只闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当滑动到其中点时，滑动变阻器消耗的电功率最大。小灯泡和滑动变阻器的关系图象如图2所示：滑动变阻器消耗的电功率与通过它电流的关系图象如图3所示。请完成下列有关分析和计算。（1）图2中，图线　　（选填“”或“” 是滑动变阻器的关系图象；（2）求滑动变阻器的最大阻值及图3中点的纵坐标；（3）通过调整开关、、的状态，求电路消耗的最大总功率。
2022-2023学年天津市河西区培杰中学九年级（上）期末物理试卷参考答案与试题解析一、单项选择题（本大题共10小题，每小题3分，共30分）1．【解答】解：吸尘器、洗衣机主要是把电能转化为机械能，电脑主要将电能转化为光能和声能，只有电暖气是把电能转化为内能，是利用电流的热效应。故选：。2．【解答】解：、在高压电线附近放风筝易引发高压电弧触电，故不符合安全用电要求；、生活中的水是导体，电器起火时，应先切断电源，再施救，故不符合安全用电要求；、控制电灯的开关安装在火线与灯之间，防止维修或更换电灯时发生触电事故，故不符合安全用电要求；、更换灯泡、搬动用电器前，应断开电源开关，以防止人接触用电器时可能发生触电事故，故符合安全用电要求。故选：。3．【解答】解：、电路电阻不变时，电压太低，根据欧姆定律，会造成电流太小，不会使空气开关跳闸。不符合题意。、同时用了太多用电器，可能会造成电路的总功率过大，电流过大，会使空气开关跳闸。符合题意。、某条线路开路，会使总电流减小，不会使空气开关跳闸。不符合题意。、用电器金属外壳没有接地，如果用电器不漏电，不会改变电路的电压和电阻，不会改变电流。如果漏电，总电流会减小，不会使空气开关跳闸。不符合题意。故选：。4．【解答】解：用电器的功率：，、电风扇的功率约为，不符合题意；、手电筒的功率约为，不符合题意；、电视机的功率约为，不符合题意；、空调机的功率约为，符合题意；故选：。5．【解答】解：内能转化为机械能的是做功冲程：图：气门都关闭，活塞向上运行，气缸容积减小，是压缩冲程，不符合题意；图：气门都关闭，活塞向下运行，气缸容积增大，是做功冲程，符合题意；图：排气门打开，活塞向上运动，气缸容积减小，是排气冲程，不符合题意；图：进气门打开，活塞向下运行，气缸容积增大，是吸气冲程，不符合题意。故选：。6．【解答】解：小磁针放在水平面上自由转动后，静止时其极的指向与该点的地磁场磁感线方向一致，也就是在地理北极附近的地磁场南极；故选：。7．【解答】解：（1）如图，当温度到达时，水银柱到达金属丝的下端，左边的控制电路闭合，控制电路中有电流，电磁铁有磁性，向下吸引衔铁，使衔铁向下运动，从而带动动触点向下运动，使红灯、电铃所在的电路接通，此时红灯发光、电铃响，发出报警信号，故错误、正确；（2）如图，当温度到达时，水银柱未到达金属丝的下端，左边的控制电路断开，控制电路中无电流，电磁铁没有磁性，衔铁在弹簧作用下向上运动，从而带动动触点向上运动，使绿灯所在的电路接通，此时绿灯发光，红灯不亮、电铃不响，故错误。故选：。8．【解答】解：由图可知，当闭合电路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流，这是电磁感应现象，发电机是利用该原理制成的；电动机根据通电导体在磁场中受力运动制造的；电磁继电器的主要部件是电磁铁，利用的是电流的磁效应，故正确。故选：。9．【解答】解： 如果灯发生了断路，电流表示数变为零。此选项不符合题意； 如果滑动变阻器出现断路，电流表示数变为零。此选项不符合题意； 如果滑动变阻器出现短路，电压表测量电源电压，示数变大；电路总电阻减小，电路电流增大，电流表示数增大。此选项符合题意； 如果灯发生了短路，电压表示数变为零。此选项不符合题意。故选：。10．【解答】解：、开关闭合、断开时只有接入电路，处于保温状态，；、都闭合时、并联接入电路，处于加热状态总电阻小于，。、开关闭合、断开时，只有接入电路，处于保温状态，；、都闭合时、并联接入电路，处于加热状态总电阻小于，。、开关闭合、断开时只有串联接入电路，处于保温状态，；、都闭合时接入电路，短路，处于加热状态，。、开关闭合、断开时，、串联接入电路，；、都闭合时，被短路，只有接入电路，。因为并联后的总电阻小于任何一支路电阻，但是串联电阻大于任何一单值电阻，故在电压一定时，由可知，、中保温电功率最小，、中保温功率相等；并联总电阻最小，在电压一定时总功率最大，即、的加热功率最大，不满足要求，又由于大于，在电压相等时，由可知，中的加热功率小于的加热功率，故只有满足题目要求。故选：。二、多项选择题（本大题共3小题，每小题3分，共9分）11．【解答】解：（1）由电路图可知，两灯泡串联，且都能发光，故通过两灯泡的电流相等；故错误；（2）很亮，只能微弱发光，说明灯的实际功率较大，灯的实际功率较小，由可知，两端的电压大于两端的电压。由可得，的电阻大于的电阻，故正确，错误。故选：。12．【解答】解：不考虑温度对灯丝电阻的影响，则；；、只闭合时，甲、乙两灯串联，通过两灯的电流相等，根据，，故错误；、只闭合、时，甲、乙两灯并联，甲、乙两灯的实际电压均等于额定电压，所以实际功率都等于额定功率，则，故正确；、只闭合、时，甲灯被短路，乙灯两端的实际电压等于额定电压，实际功率等于额定功率，即电路的总功率为，故错误，正确。故选：。13．【解答】解：由电路图知两电阻串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路的电流；、闭合开关，当滑片在最右端时，滑动变阻器连入电路的电阻最大，根据知滑动变阻器的最大电阻为：，根据欧姆定律得电路的总电阻为：，根据串联电路电阻的规律知的阻值为：，故错误；、根据知滑动变阻器两端的电压为：，故错误；、当滑动变阻器的电阻最小时，电路中的电流最大，最大电流为：，即电流表示数最大为，故正确；、消耗电功率最大变化量为：，故正确。故选：。三、填空题（本大题共6小题，每小题4分，共24分）14．【解答】解：如图所示，电流从右侧流入，左侧流出，用右手握住螺线管，四指所指的方向为电流的方向，大拇指指向螺线管的左端即端相对于条形磁体的极，所以通电螺线管端相当于条形磁铁的北极；螺线管中的的磁性强弱与电流大小有关，电流越大磁性越强，若螺线管中的电流增大，它的磁性会增强。故答案为：（北；增强。15．【解答】解：由图可见，磁感线从极和极出发，并且互相排斥，因此、为同名磁极，都是极。故答案为：同名；。16．【解答】解：“”是电能（电功）的单位；度。故答案为：电能（电功）；度。17．【解答】解：据课本知识可知，辨别火线和零线可以用试电笔，手指接触笔尾金属体，笔尖接触电线的裸露部分，氖管发光表明笔尖接触的是火线；对于金属外壳的家用电器，金属外壳一定接地，防止外壳漏电，发生触电事故，所以饭锅、电冰箱等金属外壳的用电器应使用三孔插座更安全。故答案为：火；三。18．【解答】解：灯泡电阻，接在电压为的电路中，电灯消耗的功率；若把它接到的电源上并使它正常发光，此时电流，；故答案为：0.75；6。19．【解答】解：当甲、乙均为电压表时，闭合开关，和串联，甲测量电源的电压，乙测量两端的电压；串联电路中总电压等于各分电压之和，且，两电阻两端的电压之比：，串联电路中各处的电流相等，根据欧姆定律可得：；当甲、乙均为电流表时，断开开关，和并联，甲电流表测量通过的电流，乙电流表测量和的总电流，并联电路中各支路两端的电压相等，通过两电阻的电流之比：，并联电路中干路电流等于各支路电流之和，两电流表的示数之比：。故答案为：；。四、综合题（本大题共6小题，共37分）解题中要求有必要的分析和说明，计算题要有公式和数据代入过程，结果要有数值和单位。20．【解答】解：（1）水吸收的热量：；（2）消耗的电能：，电热水器的热效率：。答：（1）加热过程中水吸收的热量为；（2）电热水器的热效率为。21．【解答】解：（1）根据图1可知，两个线圈的匝数大小不同，则此实验说明影响电磁铁磁性强弱的因素是线圈匝数；图1中将甲、乙两电磁铁串联起来的目的是保持电流大小相同；（2）通过观察吸引铁钉的多少来确定磁性强弱；由图1中的实验现象可知，电磁铁甲吸引的铁钉数量多，故甲的磁性强；（3）从电源的正负极可判断电流的流向，再根据安培定则可判断，电磁铁甲的针尖是极；若让钉尖再多吸一些大头针，应电磁铁磁性增强，向左端移动滑动变阻器的滑片可使电路中的电流增大。故答案为：（1）线圈匝数；保持电流大小相同；（2）吸引铁钉的多少；甲；（3）；左。22．【解答】解：（1）由电路图知，当、都闭合时，两电热丝并联，电路电阻最小，电源电压一定，由可知，此时电路功率最大，电熨斗处于高温挡，当闭合，断开时，只有电阻接入电路，电路电阻最大，电源电压一定，由可知，此时电路功率最小，电熨斗处于低温挡；（2）因为电路中每消耗的电能，电能表的转盘转了3000转；所以当电能表转盘转了300转时，消耗的电能为；；高温挡的电功率；（3）电熨斗在高温挡状态下工作时，两电热丝并联，则电热丝的功率，由得：。故答案为：（1）断开；（2）电熨斗高温挡的电功率为；（3）电熨斗在高温挡状态下工作时，通过电热丝的电流是。23．【解答】解：（1）灯的功率与电压和电流有关，研究电功率与电流的关系时，要控制灯的电压不变；而原电路中，由欧姆定律，灯电压随灯的电流变大而增大，即没有控制灯的电压不变；（2）研究电功率跟电压有关时，要控制电流相等，由串联电路电流的规律，故两灯应串联，两电压表分别与两灯并联，如下所示：；（3）分析表中的数据，结合控制变量法的思想：表一中电流一定，电阻越大，功率越大，即电流一定时，电功率与电阻成正比；表二中电压一定，电阻越大，功率越小，即电压一定时，电功率与电阻成反比。故答案为：（1）未控制灯泡两端电压不变；（2）见上图；（3）①电流一定时，电功率跟电阻成正比；②电压一定时，电功率跟电阻成反比。24．【解答】解：（1）根据前面分析可知，滑动变阻器和待测电阻串联，电流表串联在电路中，开关与待测电阻并联，控制整个电路，如下图所示：（2）主要实验步骤：①按电路图连接电路，将滑动变阻器调到最大阻值处，只闭合开关，记下电流表示数为；②再闭合，记下电流表示数为；（3）在步骤①中，两电阻串联，由串联电路的规律和欧姆定律可得电源电压：；在步骤②中，为滑动变阻器阻值最大的简单电路，由欧姆定律可得电源电压：；故有；则待测电阻的数学表达式：。故答案为：（1）如上图所示；（2）①按电路图连接电路，将滑动变阻器调到最大阻值处，只闭合开关，记下电流表示数为；②再闭合，记下电流表示数为；（3）。25．【解答】解：（1）由电路图可知，只闭合开关时，灯泡与变阻器串联，当的滑片从右端向中点移动时，变阻器接入电路中的电阻变小，电路的总电阻变小，由可知，电路中的电流变大，由串联电路的分压特点可知分得的电压变小，由串联电路的电压特点可知灯泡两端的电压变大，所以，图2中，图线是滑动变阻器的关系图象，图线是灯泡的关系图象；（2）由图3可知，当电路中的电流为时，滑动变阻器消耗的电功率最大，由图2可知，当电路中的电流为时，灯泡与变阻器两端的电压相等，此时滑片位于中点，因串联电路中各处的电流相等，所以由的变形式可知，此时灯泡的电阻和变阻器接入电路中的电阻相等，即，此时电路的总电阻，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以变阻器接入电路中的电阻，则滑动变阻器的最大阻值为，滑动变阻器消耗的最大电功率：，即点的纵坐标为；（3）由电路图可知，当开关、、均闭合时，与并联，电流表测支路的电流，由电流表的量程为可知，通过变阻器的最大电流为，此时电路的总电流最大，总功率最大，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，变阻器的最大功率，的电功率，则电路消耗的最大总功率。答：（1）；（2）滑动变阻器的最大阻值为，图3中点的纵坐标为；（3）通过调整开关、、的状态，电路消耗的最大总功率为。声明：试题解析著作权属所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2023/1/14 9:44:18；用户：18239299028；邮箱：18239299028；学号：46659816