河北省衡水安平县2023-2024学年九年级第一学期期末联考物理试题

这是一份河北省衡水安平县2023-2024学年九年级第一学期期末联考物理试题，共15页。试卷主要包含了选择题，填空题，实验题，作图题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、选择题（每题1分，共30题，30分）
1．首先发现电流磁效应的物理学家是（ ）
A．牛顿 B．欧姆C．安培D．奥斯特
2．如图所示电路中，电源两端电压不变，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器。闭合开关S后，在滑片P由中点向左滑动的过程中，下列判断正确的是（ ）
A．电流表A示数变小，电压表V示数变大
B．电流表A示数变小，电压表V示数变小
C．电流表A示数变大，电压表V示数变小
D．电流表A示数变大，电压表V示数变大
3．如图所示为小刚所连的两盏白炽灯和两个插座的电路图。通电后发现不能正常工作。下面几个措施中可能引起危险的是（ ）
A．拆掉开关S2，两条导线连在一起
B．拆掉开关S3，两条导线连在一起
C．拆掉插座甲，两条导线连在一起
D．拆掉灯泡丙，两条导线连在一起
4．小华家中有额定电压、额定电功率均相同的电风扇、电烙铁、日光灯，让它们各自在额定电压下正常工作相同的时间，比较它们产生热量的多少。这个过程中它们各自消耗的电能是（ ）
A．一样多B．电风扇最多C．电烙铁最多D．日光灯最多
5． “遵守交通规则，做文明出行的北京人”。如图所示的交通信号灯，由红灯、黄灯和绿灯组成，红、绿信号灯每次只能亮其中一盏灯，如图所示的电路图中能实现上述要求的是
A．B．
C．D．
6．下列叙述中，正确的是（ ）
A．物体吸收的热量越多，温度升高的越多
B．内能越大的物体，温度越高
C．内能大的物体，把温度传给内能小的物体
D．物体的温度升高，内能一定增大
7．一个“220V 300 W"的电热杯，一个“220 V 300W”的煮蛋器，一台“220V 300 W"的小型洗衣机，分别接在220V的电压下，则相同时间内它们产生的热量（ ）
A．小型洗衣机最少B．电热杯最少
C．煮蛋器最少D．一样多
8．如图所示是四冲程内燃机工作时的某个冲程，对它描述正确的是（ ）
A．吸气冲程机械能转化为内能B．压缩冲程机械能转化为内能
C．做功冲程内能转化为机械能D．排气冲程内能转化为机械能
9．某种半导体材料的阻值随温度升高而减小。利用该材料设计了一个通过电表示数反应温度高低的电路，要求温度升高时电表示数增大。电源电压不变，以下电路符合要求的是（ ）
A．B．
C．D．
10．有两盏灯，甲灯上标有“36V 60W”的字样，乙灯上标有“220V60W"的字样，当它们均正常发光时（ ）
A．甲灯比乙灯更亮B．乙灯比甲灯更亮
C．两盏灯一样亮D．无法确定哪盏灯更亮
11．通常情况下，下列物品中属于绝缘体的是（ ）
A．木质铅笔里的石墨芯B．导线中的铜丝
C．钢丝钳把手上的塑料套D．蓄电池内的硫酸溶液
12．下面四组电阻分别并联以后总电阻最小的是（ ）
A．R1=10Ω R2=100ΩB．R1=4Ω R2=40Ω
C．R1=20Ω R2=30Ω D．R1=12Ω R2=60Ω
二、填空题（每题5分，共4题，20分）
13．如图所示，是某种电热保暖鞋的工作原理示意图．供电电压6V，R1、R2的阻值分别为3Ω、6Ω，通过旋转扇形开关S，接触不同触点，实现高、中、低三个挡位的转换．保暖鞋在低温挡工作时的电功率是 W，它的高温挡工作1min产生的热量是 J。
14． “水地暖”供热被越来越多的家庭采用．这种取暖方式利用热水在管道循环流动，加热整个地板．地板是以 的方式向室内供暖的；利用水为媒介是因为水的 较大．
15．被毛皮摩擦过的橡胶棒带 电荷（选填“正”或“负”），是因为橡胶棒在摩擦过程中 电子（选填“得到”或“失去”）。
16．如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P自左端向中点移动时，电压表V的示数将 ，电压表V与电流表A示数的比值将 (两空均选填“变大”、“不变”或“变小”)。
三、实验题（共12分）
17．如图1所示，规格相同的容器装了相等质量的甲、乙两种液体，用不同的电热器串联进行加热（不计热损耗），已知R乙=2R甲，得到图2所示的液体温度与加热时间的图象。
（1）某时刻温度计示数如图1所示，此时乙液体的温度为 ℃。
（2）加热至2min时：
①甲液体吸收的热量为Q甲，乙的为Q乙则Q甲：Q乙=
②甲液体升高的温度为 Δ t甲，乙的为 Δ t乙。则 Δ t甲： Δ t乙=
（3）甲液体的比热容 乙液体的比热容 （选填“<”、“>”或“="）。判断依据是 。
18．如图是探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气。
（1）在图甲中，通过两电热丝的电流 ；是探究电流通过导体产生的热量与导体 的关系；得出的结论是 ；
（2）在图乙中，是探究电流通过导体产生的热量与 的关系；得出的结论是 ；
（3）实验中，我们是通过观察U形管中液面的 来比较各容器中电热丝产生热量的多少的。这种探究问题的方法叫 法。该实验探究中还利用了 法。
19．闻到茉莉花的香味，这是 现象，这个现象说明 。
四、作图题（共16分）
20．如图甲是家庭电路中的插座部分，右上角正方体小块为开关，要求同时控制二孔、三孔的插座（虚线表示背面连接），请在图乙中将其正确地连接在家庭电路中.
（ ）
21．根据以下要求，设计电路，用笔代线在图中画出相应的实物连接图．（导线不能交叉）要求：只闭合S1时，红灯发光，绿灯不发光；S1、S2都闭合时，两灯都发光；只闭合S2时，两灯均不发光．
五、计算题（共22分）
22．在如图所示的电路中，定值电阻R1=10Ω，R2为滑动变阻器，电源电压恒定不变．当滑片在a端时，电流表的示数是0.6A；滑片在b端时，电压表的示数是4V．求：
（1）电源电压；
（2）变阻器R2的最大阻值；
（3）当滑片在R2的中点时，整个电路在5min内产生的热量．
23．如图所示，电源电压为6V，小灯泡标有“4V 1.6W”的字样，定值电阻R=20Ω，不考虑温度对灯丝电阻的影响，滑动变阻器上标有“0～20Ω，1A”字样 . 求：
（1）小灯泡的电阻为多大？
（2）若只闭合S，S1时，要使电路消耗的功率最小，此时滑动变阻器的滑片应向哪端移动？此时消耗最小功率是多少W？
（3）若电流表的测量范围为0～0.6A，电压表的测量范围为0～3V，当只闭合S与S2时，在不损坏用电器的前提下，求滑动变阻器的取值范围 .
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】物理常识
【解析】【解答】解：
A、牛顿是英国伟大的物理学家，在力学、光学等领域取得了卓著的成就．不符合题意；
B、欧姆是德国物理学家，发现了电流与电压、电阻的关系﹣﹣欧姆定律．不符合题意；
C、安培是英国著名的物理学家，发现了电磁感应现象．不符合题意；
D、1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了通电导体周围存在磁场，是第一个发现电流磁效应的科学家．符合题意．
故选D．
【分析】根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可．
2．【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】根据图片可知，定值电阻R1与变阻器R2串联，电压表测变阻器的电压，电流表测总电流。
闭合开关S后，在滑片P由中点向左滑动的过程中， 变阻器R2的阻值减小，根据串联电路的分压规律可知，此时电压表的示数变小。根据R总=R1+R2可知，总电阻变小，那么总电流变大，即电流表的示数变大，故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
【分析】根据图片确定电路的串并联关系，以及电表所测的物理量，根据欧姆定律和串并联电路的特点分析判断。
3．【答案】D
【知识点】家庭电路的连接
【解析】【解答】A．拆掉开关S2，两条导线连在一起，插座丁与插座甲串联，不会引起危险，不符合题意；
B．拆掉开关S3，两条导线连在一起，灯泡乙与插座甲串联，不会引起危险，不符合题意；
C．拆掉插座甲，两条导线连一起，闭合S3，形成通路，灯泡乙发光，不会引起危险，不符合题意；
D．拆掉灯丙，两条导线连在一起，当开关S1闭合时，将发生短路，会因电路中电流过大，易引起火灾，符合题意。
故答案为：D
【分析】在家庭电路中，火线和零线连接，会造成电源短路。
4．【答案】A
【知识点】电功的计算
【解析】【解答】根据题意可知，三者的额定功率相等，则都正常发光时，它们的实际功率相等。根据W=Pt可知，当工作时间相同时，它们消耗的电能一样多，故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
【分析】根据W=Pt比较消耗电能大小。
5．【答案】C
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】根据题意可知，红灯和绿灯不能同时发光，且红灯损坏时绿灯正常发光，即二者不相互影响，那么二者为并联，且各有一个开关控制，如下图所示：
故选C。
【分析】用电器相互影响为串联，不相互影响为并联，据此分析判断。
6．【答案】D
【知识点】温度、热量与内能的关系；热传递改变物体内能
【解析】【解答】A.水沸腾时不断吸热，但是温度保持不变，故A错误；
B.内能大的物体，可能是温度高，可能是质量大，可能是物质种类不同，故B错误；
C.热传递的方向从高温物体向低温物体传递，传递的是内能，而不是温度，故C错误；
D.物体的温度升高，内能一定增大，故D正确。
故选D。
【分析】A.注意水沸腾时的温度变化；
B.物体的种类、质量和温度都会影响内能的大小；
C.根据热传递的本质判断；
D.根据温度和内能的关系判断。
7．【答案】A
【知识点】电流的热效应
【解析】【解答】由题意可知，三种仪器的额定功率相同，但小型洗衣机主要将电能转化为机械能；而电热杯、煮蛋器将电能全部转化为内能，故小型洗衣机产生热量最少，
故答案为：A。
【分析】有电动机的电路中，电能转化为机械能和内能，产生的内能较少。
8．【答案】C
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】由图可知，两个气门都关闭，活塞向下运动，是做功冲程，高温高压燃气推动活塞做功，燃气的内能转化为活塞的机械能。
故答案为：C。
【分析】内燃机四个冲程：吸气、压缩、做功、排气；将机械能转化为内能的是压缩冲程，将内能转化为机械能的是做功冲程。
9．【答案】C
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】A.半导体与定值电阻R0并联，电流表测R0的电流。当半导体的阻值改变时，电流表的示数不变，故A不合题意；
B.半导体与定值电阻R0并联，电压表测电源电压。当半导体的阻值改变时，电压表的示数保持不变，故B不合题意；
C.半导体与定值电阻R0串联，电压表测R0的电压。当温度升高时半导体的阻值减小，根据串联电路电压与电阻成正比可知，此时它的电压减小。根据U总=U+U0可知，此时电压表的示数变大，故C符合题意；
D.半导体与定值电阻R0串联，电压表测半导体的电压。当温度升高时半导体的阻值减小，根据串联电路电压与电阻成正比可知，此时电压表的示数减小，故D不合题意。
故选C。
【分析】根据图片分析串并联关系，以及电表所测定的物理量，再利用欧姆定律结合串并联电路的特点分析电表示数的变化规律即可。
10．【答案】C
【知识点】电功率的计算
【解析】【解答】两个灯泡的额定功率相等，都是60W，因为甲、乙两个灯泡都在额定电压下工作，所以P实=P额；因为两个灯泡的实际电功率相等，所以两个灯泡一样亮。
故答案为：C。
【分析】灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率，额定电压下的实际功率与额定功率相等。
11．【答案】C
【知识点】导体与绝缘体
【解析】【解答】通常情况下，绝缘体有玻璃、陶瓷、橡胶、塑料、空气、干燥的木棍等；
导体有金属、石墨、酸、碱、盐溶液等。
故答案为：C。
【分析】
容易导电的叫导体；
不容易导电的叫绝缘体；
要求学生了解生活中常见的导体和绝缘体.
12．【答案】B
【知识点】电阻的并联
【解析】【解答】解：∵ ，
∴R= ；
A、RA= ≈9Ω；
B、RB= ≈3.6Ω；
C、RC= =12Ω；
D、RD= =10Ω；
故选B．
【分析】根据分别求出其并联后的等效电阻比较即可得出答案．
13．【答案】6；1080
【知识点】电功率的计算；电功与热量的综合计算
【解析】【解答】由电路图可知，开关S接触ab两个触点时，电路断路，电路的功率为0W；开关S接触bc两个触点时，电路为R2的简单电路，电路的电功率P1=U2R2=(6V)26Ω=6W，开关S接触cd两个触点时，R1与R2并联，电路的总电阻R=R1R2R1+R2=3Ω×6Ω3Ω+6Ω=2Ω，电路的电功率P2=U2R=(6V)22Ω=18W，开关S接触de两个触点时，电路为R1的简单电路，电路的电功率P2=U2R1=(6V)23Ω=12W，综上可知，保暖鞋在低温挡工作时的电功率6W，高温挡的功率为18W，它的高温挡工作1min产生的热量Q=W=P2t=18W×60s=1080J
【分析】根据用电器的电压和电阻，可以计算电功率；根据电功率和时间的乘积，计算消耗的电能。
14．【答案】热传递；比热容
【知识点】热传递改变物体内能；比热容
【解析】【解答】（1）”水地暖”供热被越来越多的家庭采用．这种取暖方式利用热水在管道循环流动，加热整个地板．地板是以热传递的方式向室内供暖的；
（2）利用水为媒介是因为水的比热容较大，即降低相同的温度时放出更多的热量。
【分析】（1）改变物体内能的方式：①做功，本质为能量的转化；②热传递，本质为能量的转移；
（2）比热容是表示物质吸放热本领大小的物理量，据此分析解答。
15．【答案】负；得到
【知识点】两种电荷
【解析】【解答】橡胶棒和毛皮摩擦过程中，橡胶棒得到电子带负电荷，毛皮失去电子带正电荷。
【分析】毛皮摩擦的橡胶棒带负电；相互摩擦时，得到电子的物体带负电。
16．【答案】不变；变小
【知识点】并联电路的电流规律；欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】根据图片可知定值电阻R2与变阻器R1并联，电压表测电源电压，电流表A1测通过R1的电流，A测总电流。
当滑动变阻器的滑片P自左端向中点移动时， 电源电压不变，则电压表的示数保持不变。并联电路中，只要有一个电阻减小，那么总电阻变小，即此时并联电路的总电阻变小。而电压表和电流表A的比值其实就是并联电路的总电阻，即比值将变小。
【分析】当变阻器的滑片向右端移动时，根据并联电路的电压规律分析电压表的示数变化，根据电阻并联的知识分析总电阻的变化即可。
17．【答案】（1）37
（2）1：2；1：2
（3）=；根据 Q=cmΔt 可知，甲、乙热量与温度变化量成正比， c甲c乙=Q甲mΔt甲Q乙mΔt乙=Q甲Δt乙Q乙Δt甲=12×21=1 ，所以甲的比热容等于乙的比热容。
【知识点】热量的计算；比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】(1)根据图示温度计可知，温度为37℃；(2)①图示为串联电路，电流相同，根据 Q=I2Rt 可知，吸收的热量与电阻成正比，则 Q甲Q乙=I2R甲tI2R乙t=R甲R乙=12 ；②根据图乙可知，甲温度升高了10℃，乙温度升高了20℃，则 Δt甲Δt乙=10℃20℃=12 ；(3)根据 Q=cmΔt 可知，甲、乙热量与温度变化量成正比， c甲c乙=Q甲mΔt甲Q乙mΔt乙=Q甲Δt乙Q乙Δt甲=12×21=1 ，所以甲的比热容等于乙的比热容。
【分析】（1）根据温度计中液柱的位置测量温度；（2）根据焦耳定律，利用电流、电阻和时间可以时间热量的多少；利用热量，结合质量和温度差，可以计算比热容的大小；（3）在物体吸收热量和质量相同时，结合温度差，可以计算比热容。
18．【答案】（1）相同；电阻；在电流相同，通电时间相同时，电阻越大产生的热量越多
（2）电流；在电阻相同，通电时间相同时，电流越大产生的热量越多
（3）高度差；转换；控制变量
【知识点】焦耳定律
【解析】【解答】（1）根据图片可知，甲中两个电阻丝串联，则通过它们的电流相等，而电阻大小不同，则探究电流产生的热量与电阻的关系，那么得到结论： 在电流相同，通电时间相同时，电阻越大产生的热量越多 。
（2）根据乙图可知，两个电阻阻值相同，R1在干路上电流大，R2在支路上电流小，那么探究电流产生的热量与电流的关系，得到结论： 在电阻相同，通电时间相同时，电流越大产生的热量越多 。
（3）实验中，我们是通过观察U形管中液面的高度差来比较各容器中电热丝产生热量的多少的。这里使用了转换法，还使用了控制变量法。
【分析】（1）根据甲图确定哪个因素不同，哪些因素相同，根据控制变量法的要求描述实验结论；
（2）根据乙图分析哪个因素不同，并描述电流产生的热量与它的关系即可；
（3）①实验中，电阻产生的热量越多，则容器中气体体积膨胀，压强增大，那么U形管两侧液面高度差增大。
②根据实验过程确定使用的研究方法。
19．【答案】扩散；分子在不停地做无规则运动
【知识点】分子热运动
【解析】【解答】解：能够闻到茉莉花的香味，是因为发生了扩散现象；
扩散现象表明：组成物质的分子在不停地做无规则运动。
故答案为：扩散；分子在不停地做无规则运动
【分析】闻到香味，说明分子在无规则运动，分子运动形成扩散现象。
20．【答案】
【知识点】家庭电路的连接
【解析】【解答】（1）插座上的二孔和三孔是独立工作的，二者不相互影响，那么二者应该为并联；
（2）开关同时控制二孔和三孔，那么开关应该在干路上；
（3）二孔接线“左零右火”，三孔接线“左零右火中间地”；
（4）开关接在火线和用电器之间，如下图所示：
【分析】在并联电路中，干路开关控制所有用电器，而支路开关控制所在支路上的用电器，结合家庭电路安全用电的常识解答。
21．【答案】
【知识点】实物的电路连接
【解析】【解答】（1）根据题意可知，红灯亮时，绿灯可以亮，也可以不亮，则二者不相互影响，应该为并联；
（2） 只闭合S1时，红灯发光，绿灯不发光；S1、S2都闭合时，两灯都发光；只闭合S2时，两灯均不发光。分析可知，开关S1控制红灯和绿灯，即它在干路上；开关S1只能控制绿灯，即二者串联在同一支路上，如下图所示：
【分析】用电器相互影响为串联，不相互影响为并联。并联电路中，干路开关控制所有用电器，支路开关只控制它所在支路上的用电器，据此分析解答。
22．【答案】（1）解：滑片在a端时电路为R1的简单电路，
电源的电压为U=IaR1=0.6A×10Ω=6V
（2）解：当滑片在b端时，电阻R1和滑动变阻器串联，
R1两端的电压为U1=U﹣U2=6V﹣4V=2V，
电路中的电流为I=I1= U1R1 = 2V10Ω =0.2A，
滑动变阻器的最大阻值为R2= U2I = 4V0.2A =20Ω
（3）解：当滑片在R2的中点时，变阻器R2接入电路的阻值为R2′= 12 R2= 12 ×20Ω=10Ω；
根据串联电路的总电阻等于各电阻之和可得：
R=R1+R2′=10Ω+10Ω=20Ω，
则整个电路在5min内产生的热量Q=W= U2R t= (6V)220Ω×5×60s =540J
【知识点】欧姆定律及其应用；焦耳定律
【解析】【分析】（1）当滑片在a端时电路为R1的简单电路，电流表测电路中电流，根据欧姆定律求出电源的电压；（2）滑片在b端时，电阻R1和滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压；根据串联电路的电压特点求出R1两端的电压，根据欧姆定律求出电路中电流，进一步求出变阻器R2的最大阻值；（3）当滑片在R2的中点时，求出电路中的总电阻，根据Q=W= U2R t求出产生的热量．
23．【答案】（1）解：由P=U2/R可知，灯泡电阻：RL=UL2额/PL额=（4V）2/1.6W=10Ω
（2）解：由图示电路图可知，只闭合S、S1时两电阻串联，由P=U2/R可知，在电压一定时，电路总电阻R越大，电路总功率越小，只闭合S、S1，滑片移至b端时电路总电阻最大，功率最小，最小功率：P=U2/(R+R0最大）=（6V）2/（20Ω+20Ω）=0.9W
（3）解：由P=UI可知，灯泡额定电流：IL=PL额/UL额=1.6W/4V=0.4A，由图示电路图可知，当只闭合S与S2时灯泡与滑动变阻器串联，电流表的测量范围为0--0.6A，灯泡额定电流为0.4A，则电路最大电流：I=0.4A，由I=U/R可知，R总最小=RL+R滑=U/I最大=6V/0.4A=15Ω ， 滑动变阻器接入电路的最小电阻：R滑最小=R总最小-RL=15Ω-10Ω=5Ω；电压表的测量范围为0--3V，滑动变阻器两端最大电压：U滑最大=3V，灯泡两端的电压UL＝U－U滑最大=6V－3V＝3V，此时滑动变阻器接入电路的阻值最大，电路电流最小，最小电流：I最小=UL/RL=3V/10Ω=0.3A，由I=U/R可知，R滑最大=U滑最大/I最小=3V/0.3A=10Ω，滑动变阻器接入电路的阻值范围是：5Ω～10Ω
【知识点】串联电路的电流规律；串联电路的电压规律；欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【分析】（1）利用电功率公式的变形公式R=U2P计算灯泡的电阻；
（2）只闭合S、S1时两电阻串联，电路中的电阻最大时，电路消耗的总功率最小；利用电功率公式的变形公式P=U2R计算电路消耗的总功率；
（3）只闭合S与S2时灯泡与滑动变阻器串联，由电功率公式的变形公式I=PU求出灯泡的额定电流结合电流表的量程，确定电路的最大电流，利用欧姆定律的变形公式R=UI求出电路中的最小电阻值，进而求出滑动变阻器的最小阻值；根据电压表的量程确定滑动变阻器两端的最大电压，根据串联电路电压的规律计算出此时灯泡两端的电压，利用欧姆定律计算出电路中的最小电流，再利用欧姆定律的变形公式计算滑动变阻器接入电路的电大阻值 .