天津市和平区2023-2024学年九年级（上）期末考试物理试题（含解析）

这是一份天津市和平区2023-2024学年九年级（上）期末考试物理试题（含解析），共22页。试卷主要包含了填空题等内容，欢迎下载使用。

温馨提示：本试卷包括第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，第Ⅰ卷13道题，第Ⅱ卷12道题，共25道题，试卷满分100分。理化合场考试时间共120分钟。请把第Ⅱ卷的答案写在答题卷上。祝同举们考试顺利！
第Ⅰ卷选择题（共2大题共39分）
一、单项选择题（本大题共10小题，每小题3分，共30分）每小题给出的四个选项中，只有一个最符合题意，请将你选择的答案涂在答题卷相应的位置
1．关于如图所示的四个热学实验，下列说法中不正确的是（ ）
A．试管内的水沸腾后，水蒸气将软木塞推出，软木塞的内能转化为它的机械能
B．拍去玻璃隔板后，两瓶中的气体逐渐混合，这说明气体分子在不停地运动
C．紧压两铅柱使它们合在一起，悬挂钩码也未被拉开，主要因为分子间存在引力
D．缓慢向上提拉与水面接触的玻璃板，在玻璃板离开水面前弹簧测力计示数增大
2．如图所示为内燃机的四个冲程工作示图，下列说法正确的是（ ）
A．甲图冲程能获得动力
B．乙图冲程有明显机械能转化为内能的过程
C．丙图冲程存在化学能转化为内能的过程
D．一个工作循环的正确顺序是丙丁乙甲
3．图是用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近气球时的情形，则气球（ ）
A．带正电B．带负电C．不带电D．可能带正电，也可能带负电
4．如图所示，验电器M不带电、N带负电，用带有绝缘柄的金属棒将它们的金属球连接起来，发现验电器M的金属箔片张开。下列说法正确的是（ ）
A．M带上了正电
B．N的金属箔片张角变大
C．金属棒中电流的方向由M向N
D．用手触摸金属棒，M、N的金属箔片张角不变
5．国家关于电动自行车的技术标准规定：电动自行车刹车时，电动机必须断电。所以，电动自行车左右两刹车手柄中各安装有一只开关S1和S2，S是用钥匙控制的电源开关。在行驶中用任一只手柄刹车时，开关S1或S2断开，电动机立即断电。下列电路中符合这一要求的是（ ）
A．B．
C．D．
6．两个规格相同的灯泡按如图所示的方式连接，闭合开关，则（ ）
A．两灯泡是串联的
B．电流表测量的是灯泡的电流
C．电流的示数是电流表示数的两倍
D．若灯泡的灯丝烧断，则灯泡的亮度变暗
7．小明在做电学实验时，连接电路如图所示。闭合开关，灯不发光，发光，电流表有示数，电压表无示数。电路故障可能是（ ）
A．电压表短路B．灯断路C．灯短路D．电流表断路
8．如图所示，一种环保型手电筒，筒内有一个能滑动的圆柱形永磁铁，外圈套着一个线圈。只要将手电筒沿图中箭头方向来回摇动，手电筒的小灯就能发光。下列与此手电筒工作原理相同的是（ ）

A． 电动机B． 电热水壶
C． 发电机D． 扬声器
9．下列家用电器设备正常工作时，相关数据最符合实际的是（ ）
A．电子手表用氧化银电池电压约为4mVB．家用洗衣机的额定功率约为10kW
C．家用电冰箱一个月约消耗1度电D．家用空调器的工作电流约为5A
10．创新小组的同学们为学校食堂设计了一个可自动注水的储水池。如图是它的简化装置图，电源电压一定。控制电路中，为压敏电阻，其阻值随压力的变化而变化，为定值电阻。合开关、，当池中水位上升到一定高度时，触点分离，工作电路断开，注水装置自动停止注水，当池中水位下降到一定位置时，触点连接，工作电路接通，注水装置自动开始注水。下列分析正确的是（ ）
A．水位上升时，通过电流变小B．水位下降时，的电功率变大
C．水位上升时，电磁铁磁性变弱D．水位下降时，的阻值会变大
二、多项选择题（本大题共3小题，每小题3分，共9分）每小题给出的四个选项中，均有多个符合题意，全部选对的得3分，选对但不全的得1分，不选或选错的得零分。
11．以下关于电与磁的描述中，说法不正确的是（ ）
A．图甲中多个大功率用电器同时使用容易引起火灾
B．图乙中的实验原理是磁悬浮列车的工作原理
C．图丙可探究影响通电导体在磁场中受力方向的因素
D．图丁中的闭合电路的一部分导体ab在磁场中向上运动时会产生感应电流
12．如图所示电路，甲、乙两灯分别有“6V 6W”和“6V 3W”字样，电源电压恒为6V。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6W
D．只闭合时，电路的总功率为2W
13．如图所示，电源电压恒为9V，的阻值为，滑动变阻器标有“ 1A”字样，电流表接量程，在探究过程中至少有一个开关闭合，调整开关、及滑动变阻器滑片的位置，在保证电路安全的前提下，下面说法不正确的是（ ）
A．滑动变阻器的最大功率是9W
B．干路电流的最大值是
C．电路消耗的最大功率和最小功率之比是
D．若开关、都闭合，滑动变阻器的调节范围是
第Ⅱ卷 非选择题（共2大题共61分）
注意事项：
第Ⅱ卷用黑色墨水的签字笔直接答在答题卷相应的区域上。在草稿纸、本试卷上答题一律无效。
三、填空题（本大题共6小题，每小题4分，共24分）
14．两个相同的容器中分别装入质量相同的甲、乙两种液体，使用相同的热源为其加热，液体温度与加热时间的关系如图所示，若甲、乙两液体吸收相同的热量，则 液体升高的温度较少；两者比较， 液体更适合作汽车的冷却剂。（两空均选填“甲”或“乙”）
15．如图，小明用电压表测水果电池电压，由图可知：该水果电池的正极是 片；用水果电池给电路供电时，将 能转化为电能。
16．某同学在做“探究通电螺线管外部的磁场方向”的实验。
（1）在装有螺线管的硬纸板上均匀撒满铁屑，通电后铁屑分布无明显变化，这时轻敲纸板，观察到铁屑排列成如图所示的形状。由此可知，通电螺线管外部的磁场与 磁体的磁场相似。
（2）对调螺线管所接电源的正、负极，周围小磁针的指向也随之对调，说明通电螺线管的极性与螺线管中电流的 有关。
17．如图是一般住宅户内配电系统方框图，电能表应接在 （选填“G”或“H”）处，电路中连接错误之处为 。
18．傍晚用电高峰时期，小何观察到家中一只标有“220V 48.4W”的白炽灯比正常时暗。他发现灯泡内壁发黑，根据所学知识他知道造成该现象的原因是：灯泡长时间使用后，灯丝升华变细，电阻变 ，导致功率变小；另外，用电高峰期家中实际电压低于220V，实际功率低于额定功率。他想知道此时家中的实际电压，于是更换了一只同规格的新灯泡，关闭家中其它用电器，让该灯单独工作100s，电能表（如图）转盘转了4转，则家中实际电压为 V。
19．如图，甲、乙为两只相同的电压表或电流表，若断开开关S，甲、乙两表示数之比为，通过的电流为。更换两表种类，闭合开关S，两表均有示数，此时两表均为 表，通过的电流为，则 。
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，计算题还要有公式及数据代入过程，结果要有数值和单位。
20．作为四大国粹之一的中药能有效抑制病毒在人体内的传播。如图所示为一款电热中药壶，加热的电功率为500W。已知，求：
（1）将3kg中药从20℃加热至100℃，中药吸收的热量；
（2）若热效率为80%，完成（1）中的加热过程所用的时间是多少min？
21．在图中，将电源、电流表、电压表三个元件符号填进电路的空缺处，要求开关S闭合后：
①电流方向如图所示；
②向右移动滑动变阻器的滑片P，电流表示数变小，电压表示数变大。
22．如图所示，一个通电螺线管，绕线未画出，为了防止短路，绕线具有一定的阻。已知一个可自由转动的小磁针放在螺线管的一端最终静止时状态如图，图中“N”是小磁针的极性。要求：
①画出绕线（三匝以上即可），使它和电源形成闭合回路。
②画一条螺线管周围的磁感线。
23．在“探究电流与电压的关系”实验中：
（1）图甲中有一根导线连接错误，请在该导线上打“×”，并用笔重新画一根正确连接的导线（导线不得交叉）；( )
（2）闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为时，电流表的示数如图乙所示，则电流表示数为 ；
（3）继续实验，记录实验数据如下表，请你根据表中数据在图丙中描点作出图像 ：分析图像可以得到的结论是 。
电阻
24．如图甲所示，空气炸锅利用热空气流高效快速烹制食物，以烹制食物的外酥里嫩、味美可口而广受大众的认可和欢迎。如图乙所示是某品牌空气炸锅加热部分的简化电路图，其额定电压为220V，定值电阻R1和R2为发热体，其中R2=44Ω。通过开关S1的通断和单刀双掷开关S2在A、B间的连接转换可实现高、中、低三个档位的调节。已知中温档的额定功率为440W。求：
（1）当开关S1 （选填“断开”或“闭合”）、S2 （选填“接A”或“接B”）时，空气炸锅为低温挡；
（2）R1的阻值 ；
（3）当空气炸锅处于高温档时，正常工作10min消耗的电能 。

25．实验小组在实验室做伏安法测电阻实验之后，进行了实验创新，器材有：已知阻值为的定值电阻、电流表、电压恒定的电源、滑动变阻器，导线若干，开关三个，测量已知额定电压为的小灯泡L正常发光时的电阻，要求实验中不拆改电路，请你完成：
（1）设计出实验电路图；
（2）写出实验步骤；
（3）写出小灯泡L正常发光时的电阻的表达式（用已知量和测量量的字母表示）。
26．如图是小明探究欧姆定的实验电路，电源电压恒定，是滑动变阻器，是定值电阻，将滑动变阻器的滑片从最左端移动到最右端的过程中，电流表的示数由变为，电表的示数变为，其中、为已知量，请解答如下问题：
（1）小明在图坐标系中分别画出了电流表A的示数随两电压表、的示数变化关系图象，但由于粗心忽略了标注出图象的A、B、C、D端点对应的坐标值，请你帮助小明在图的坐标轴上注明（写出计算过程）；
（2）求滑动变阻器消耗的电功率最大值。
参考答案与解析
1．A
【解答】A．试管内的水沸腾后，水蒸气将软木塞推出，水蒸气的内能转化为木塞的机械能，故A错误，符合题意；
B．抽去玻璃隔板后，二氧化氮密度大于空气密度，两瓶中的气体逐渐混合，这说明混合不是因为重力的作用而是气体分子在不停地做无规则运动，故B正确，不符合题意；
C．紧压两铅柱使它们合在一起，下面悬挂大秤砣未被拉开，主要是因为分子间存在引力，故C错误，不符合题意；
D．缓慢向上提拉与水面接触的玻璃板，由于水分子间存在引力，在玻璃板离开水面前拉力变大，即弹簧测力计示数变大，故D正确，不符合题意。
故选A。
2．D
【解答】A．甲图中排气门打开，活塞向上运动，是排气冲程，不能获得动力，故A错误；
B．乙图中两气门关闭，活塞向下运行，火花塞点火产生的高温高压燃气推动活塞做功，是做功冲程，将内能转化为机械能，故B措误；
C．丙图中进气门打开，活塞向下运行，是吸气冲程，没有能量转化，故C错误；
D．丁图中两个气门都关闭，活塞向上运动，所以为压缩冲程，一个工作循环的正确顺序是丙、丁、乙、甲，故D正确。
故选D。
3．B
【解答】毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，用它去靠近用细线悬挂的轻质气球，发现气球被排斥，由同种电荷相互排斥可知气球一定带负电。故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
4．C
【解答】A．M、N的金属球通过金属棒连接后，带负电的N的电荷经过金属棒流向M，使M带上负电荷，故A错误；
B．根据电荷守恒定律可知，M、N上的总电荷量不变，因为M从不带电到带电，从而使N的电荷量减少，所以验电器N的金属箔片张角变小，故B错误；
C．在金属棒中负电荷由N流向M，相当于正电荷由M流向N，我们规定电流的方向是正电荷的移动方向，所以金属棒中电流的方向由M向N，故C正确；
D．用手触摸金属棒，使负电荷通过人体流向大地，导致M、N上的总电荷量减少，所以M、N的金属箔片张角变小，故D错误。
故选C。
5．A
【解答】由题知，任一只手柄刹车时，该手柄上的开关立即断开，电动机停止工作，说明两开关相互影响、不能独立工作，所以两开关、电动机应串联接在电路中，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
6．C
【解答】ABC．开关闭合后，两灯并联，电流表A1测量干路电流，电流表A2测量通过小灯L2的电流。因为两个小灯的规格相同，并联时两端电压相等，所以通过两个小灯的电流是相等的。根据并联电路干路电流等于支路电流的和的特点可以知道，A1示数是A2示数的2倍。故AB错误，C正确；
D．两个小灯并联，支路之间互不影响。当其中一个小灯断路时，另一个小灯没有变化。故D错误。
故选D。
7．A
【解答】由图可知，灯泡L1、L2串联，电压表测量L1两端的电压，电流表测量电路中的电流。
A．如果电压表短路，电压表没有示数，L1灯不发光，L2发光，电流表有示数，故A符合题意；
B．如果灯L1断路，电路断路，两个灯泡都不发光，电流表没有示数，电压表有示数，故B不符合题意；
C．如果灯L2短路，灯L2不发光，L1发光，电压表和电流表都有示数，故C不符合题意；
D．如果电流表断路，电路断路，两个灯泡都不发光，电流表和电压表都没有示数，故D不符合题意。
故选A。
8．C
【解答】手摇电筒是利用电磁感应现象制成的，磁铁在线圈中来回运动，使线圈切割磁感线，从而产生了感应电流，使小灯泡发光。
A．电动机是根据通电线圈在磁场中受到力转动制成的，故A不符合题意；
B．电热水壶利用电流的热效应工作的，故B不符合题意；
C．发电机是根据电磁感应现象制成的，故C符合题意；
D．扬声器是利用通电导体在磁场中受力的原理，故D不符合题意。
故选C。
9．D
【解答】A．电子手表用氧化银电池电压约为1.5V，故A不符合题意；
B．空调的功率大约为1000W，家用洗衣机的功率比空调小，故B不符合题意；
C．家用电冰箱一天约消耗1度电，故C不符合题意；
D．家用空调器的工作电流约为5A。由此可知
P=UI=220V×5A=1100W
符合空调的功率范围，故D符合题意。
故选D。
10．D
【解答】AC．由题意得，当池中水位上升到一定高度时，触点分离，工作电路断开，说明此时电磁铁的磁性增强，通过R0的电流变大，故AC错误；
BD．当池中水位下降到一定位置时，触点连接，工作电路接通，说明此时电磁铁的磁性减弱，通过R0的电流变小，由可知，此时控制电路的总电阻变大，又由于
则RN增大。由得，此时电流减小，则P0也减小。故B错误，D正确。
故选D。
11．CD
【解答】A．若多个大功率用电器同时使用一个插线板，由并联电路的电流规律可知，总电阻变小，会造成电流过大，存在安全隐患，故A正确，不符合题意；
B．本图中通电导线周围存在磁场，同名磁极相互排斥，这就是磁悬浮列车的工作原理，故B正确，不符合题意；
C．本图中开关闭后后，铁钉上围绕线圈后产生磁场，两个线圈上的匝数不同，吸引的大头针个数不同，用来探究线圈匝数对磁场强度的影响；故C错误，符合题意；
D．闭合回路中的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流。ab向上运动时没有切割磁感线，因此不会产生感应电流，故D错误，符合题意。
故选CD。
12．ACD
【解答】根据甲、乙两灯的铭牌信息可得
A．只闭合、时，甲乙两灯并联在电源电压为6V的电路上，两灯都正常发光，甲、乙两灯的实际功率之比为
故A正确；
B．只闭合、时，甲灯被短路没有接入电路中，此时甲灯电功率为0，电路只有乙灯的简单电路，电源电压全部加在乙灯上，乙灯的功率为
故B错误；
C．只闭合、时，乙灯被短路没有接入电路中，电路只有甲灯的简单电路，电源电压全部加在甲灯上，电路的总功率为
故C正确；
D．只闭合时，甲乙两灯串联，电路的总功率为
故D正确。
故选ACD。
13．ABD
【解答】A．只闭合，通过电阻的最大电流为0.6A，消耗的最大功率
故A错误，符合题意；
B．由电路图知，、都闭合时，电阻与滑动变阻器并联在电路中，电流表测干路电流，其量程为0~0.6A。那么干路电流的最大值为0.6A。故B错误，符合题意；
C．电路消耗的最大功率
当电路中闭合时，且变阻器接入电路的阻值最大时，通过电路的电流最小为
则最小功率
那么
故C正确，不符合题意；
D．若开关、都闭合，与并联，电流表测总电流，通过的电流为
当干路电流最大为0.6A时，通过的电流也最大，此时的阻值最小，通过的最大电流为
则的最小值为
当调到最大阻值100Ω时，电路安全，所以的取值范围为60Ω~100Ω，故D错误，符合题意。
故选ABD。
14． 乙 乙
【解答】[1][2]用相同的热源加热，加热时间相同时，物质吸收的热量相等。读图可知，加热时间相同时，乙升高的温度小。在质量与吸收热量相等时，升高温度小的物质比热容大，即乙的比热容大。比热容大的物质在温度升高相等时，吸收的热量多，适合作冷却剂。
15． 铜 化学
【解答】[1][2]由图可知，电压表3V的接线柱接在了铜片上，“－”接线柱接在了铁片上，由此可知，铜片为水果电池的正极；用水果电池给电路供电时，水果电池提供电能，将自身的化学能转化为电能。
16． 条形 方向
【解答】（1）[1]由图可知，通电螺线管周围的铁屑的排列情况与条形磁体周围相似，由此可见，通电螺线管外部磁场与条形磁体的磁场相似。
（2）[2]对调电源的正负极，电流的方向发生了变化，小磁针的指向与之前相反，说明通电螺线管的极性跟电流方向有关。
17． H 控制电灯的开关接在了零线上
【解答】[1]为了计量整个家庭电路消耗电能的多少，家庭电路中电能表要安装在总开关前面，所以H处为电能表，G处为总 开关。
[2]家庭电路中，控制用电器的开关应接在火线和用电器之间，断开时用电器不带电；由图可知，此时的开关接在了零 线与用电器之间，接法是错误的。
18． 大 200
【解答】[1]导体的电阻大小与导体的材料、长度、横截面积等有关，相同材料，长度越长、横截面积越小，电阻越大。因此灯泡长时间使用后，灯丝升华变细，即横截面积变小，电阻变大。
[2]由图可知，电能表转盘转了4转，消耗的电能为
新灯泡的实际功率是
灯泡的电阻为
实际电压为
19． 电压 1∶1
【解答】[1][2]根据题意，若断开开关，电表有示数，由图知道，此时应是R1、R2并联，两电表分别与R1、R2串联，所以两表应是电流表，且电流表甲测量通过R1的电流，电流表乙测量通过R2的电流。若断开开关S，甲、乙两表示数之比为3∶2，R1、R2并联，由式子得电压一定时，通过导体电流与导体电阻成反比，所以
R1∶R2=2∶3
更换两表种类，闭合开关S，两表均有示数，电表为电压表，R1、R2串联，电流相等，所以
I1∶I2=1∶1
20．（1）1.2×106J；（2）40min
【解答】解：（1）中药吸收的热量为
（2）热效率为80%，所以电热中药壶消耗的电能为
完成（1）中的加热过程所用的时间是
答：（1）中药吸收的热量为1.2×106J；
（2）完成（1）中的加热过程所用的时间是40min。
21．
【解答】由题意可知，当滑片P向右移动时，电流表示数变小，说明电路中的总电阻是变大的，则滑动变阻器的接入阻值是变大的；又因为此时电压表示数变大，根据串联分压可知，滑动变阻器与灯泡应是串联连接，且电压表应并联在滑动变阻器的两端，电流从电源正极出发，因此电路图如图所示：
22．
【解答】小磁针的下端为S极，说明通电螺线管的上端为N极，根据安培定则可以判定出，通电螺线管正面导线的电流方向是向右的，则接在电源正极一端的导线应该从螺线管正面绕过去。磁感线从螺线管的N极出发，回到S极。答案如下：
23． 0.1A 导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
【解答】（1）[1]探究电流与电压的关系”实验时，电压表应测量的是定值电阻两端的电压，由数据可知，电压应选0～3V量程，如图所示：
（2）[2]电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，则乙图电流表示数为0.1A。
（3）[3][4]根据表格中数据描点作图，如图所示：
根据图像可知，图像近似为一条过原点的直线，因此可得结论为：导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
24． 断开 接A 110 Ω 9.24×105J
【解答】（1）[1][2]观察电路图可知，当S1断开，S2接A时，R1与R2串联，电路中电阻最大；当S1闭合，S2接B时，R1与R2并联，电路中电阻最小；当S1闭合，S2接A时，R2被短路，电路中只有R1，电路中电阻大小中等；由可知，当S1断开，S2接A时，电路中电阻最大，功率最小，此时空气炸锅为低温挡。
（2）[3]当S1闭合、S2接A时处于中温档，R1的阻值
（3）[4]当S1闭合、S2接B时处于高温档，则高温档的功率
正常工作10min消耗的电能
W= P高t=1540W×10×60s=9.24×105J
25．（1）见解答；（2）见解答；（3）见解答
【解答】（1）实验电路图：
（2）实验步骤：
①按电路图连接实物，闭合、，断开，调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为；
②闭合、，断开，滑动变阻器的滑片位置不变，此时电流表示数为。
（3）由上面的实验步骤可分析知，为的电流，为干路的电流，小灯泡L正常发光时的电阻的表达式
26．（1）见解答；（2）
【解答】解：（1）由图可知，两电阻串联，测两端电压，测两端电压，当滑片从左向右移动时，滑动变阻器接入的阻值变小，电路中电流变大，两端电压变大，两端电压变小，故AC表示两端电压与电流的关系，BD表示两端电压与电流的关系；当滑动变阻器的滑片在最右端时，接入的阻值为零，电路中电流最大为，的示数为零，故对应A点的坐标为（0，），此时两端电压最大，等于电源电压，故对应D点坐标为（，），且的阻值为
当滑动变阻器的滑片在最左端时，滑动变阻器接入的阻值最大，电路中电流最小为，则两端电压为
故对应B点坐标为（，），此时滑动变阻器两端电压为
故对应C点坐标为（，），如图所示：
。
（2）两电阻串联，滑动变阻器消耗的电功率可表示为
故当时，滑动变阻器的功率最大，为
答：（1）A点的坐标为（0，），B点坐标为（，），C点坐标为（，），D点坐标为（，）；
（2）滑动变阻器的最大功率为。
电压
3
电流