2019-2020学年九年级上学期湖北省孝感市孝南区期末物理试题（原卷+解析卷）

湖北省孝感市孝南区2019-2020学年九年级（上)期末物理试题

一、单选题

1．下列因素中，对导体电阻大小有决定作用的是(   )

A．导体是否接入电路 B．导体两端的电压

C．通过导体的电流 D．导体的长度

2．如图所示，开关闭合，两个灯泡都不发光，电流表指针几乎不动，而电压表指针有明显偏转，该电路故障可能是（    ）

A．电流表开路，并且L1、L2灯丝断了

B．L1灯丝断了

C．灯泡L2开路

D．灯泡L1短路

3．如图所示的四个电路（R是定值电阻，R1是滑动变阻器）中，可以测量人体体重的电路是（  ）

A．B．C． D．

4．如图所示是电阻甲和乙的U﹣I图象，下列说法正确的是（  ）

A．甲的电阻值保持10Ω不变

B．乙的电阻值保持20Ω不变

C．甲、乙并联在电路中，当电源电压为2 V时，电路总电流为0.3 A

D．甲、乙串联在电路中，当电路电流为0.2 A时，电路总电压4V

5．某型号的电饭锅有加热和保温两档，其原理如图所示，以下说法正确的是（  ）

A．开关S闭合时，电阻R1与R2串联

B．开关S断开时，电阻R1与R2并联

C．开关S闭合时为加热状态

D．开关S闭合时为保温状态

6．下面生活用具中，不是利用电流的热效应工作的是（ ）

A．电饭锅 B．电热水壶 C．电风扇 D．电烤火箱

7．有两个灯泡，灯L1上标有“6V，3W“的字样，L2没有标记。测得L2正常发光时的电阻为6Ω，把它们串联在电路中，两灯均正常发光，则该电路消耗的总电功率是（  ）

A．1.5W B．3W

C．4.5W D．6W

8．随着人民生活水平的提高，家用电器的种类和数目在不断增加，这给我们的生活带来方便的同时也带来了安全隐患，生活中下列做法正确的是（  ）

A．为了在电流过大时能自动切断电路，空气开关应串联在电路中

B．使用试电笔时，手指不能碰到金属笔卡，以免触电

C．在不断开电源的情况下，只要人不与地面接触就不会触电

D．长时间不看电视时，只用遥控器关闭电视机即可

二、多选题

9．如图所示，电源电压保持不变，闭合开关，当滑动变阻器的滑片滑动时，发现电流表的示数变大，则（    ）

A．滑动变阻器的滑片向左滑动 B．电压表的示数变大

C．电流表的示数变大 D．电压表与电流表示数的比值变大

10．如图所示的电路中，电源电压保持8V不变，灯泡L标有“3W”字样，滑动变阻器最大阻值为20Ω。开关S闭合后，调节滑动变阻器滑片P的位置使灯泡L恰好正常发光，此时电压表示数为6V（不考虑灯丝的电阻受温度的影响），则下列关于该电路的判断正确的是（  ）

A．此时滑动变阻器连入电路的阻值为12Ω

B．此时电流表示数为0.5A

C．若滑片P再向右移动，电流表示数将减小，电压表示数将减小

D．整个电路消耗的最小功率为2W

三、填空题

11．我国家庭电路的电压为_____，对人体的安全电压为_____。家庭电路电流过大的原因有：_____和_____。

12．如图所示实验中，当塞子从试管口喷出时，水蒸气的_____能转化成为塞子的_____能．

13．如图所示，若R甲＞R乙，两瓶中所盛液体质量相等且在通电相同的时间内，甲瓶中液体温度比乙瓶中升高的要少，则两瓶中液体的比热容大小关系是_____（选“甲大”“乙大”“相同”）。利用该实验装置可以验证_____定律。

四、实验题

14．小明在做“用伏安法测量某定值电阻R的阻值”的实验中：

（1）请你按照如图甲所示的电路图，以笔画线代替导线，将图乙小明未连接好的电路图连接完整；

（2）实验前，为保护电路，滑动变阻器的滑片应置于_____端（选填“A”或“B”）；

（3）闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，发现电压表始终无示数，电流表有示数，其原因可能是_____（填符号）；

A．滑动变阻器断路 B．R断路 C．R短路

（4）排除故障后，当电压表的示数如图丙所示时，电流表的示数如图丁所示，它的阻值是_____Ω。

15．小明想知道灯的亮暗程度与什么因素有关，于是找来额定电流均小于0.6A，额定电压是2.5V的灯L1和额定电压是3.8V的灯L2，先后接在电源电压恒为6V的电路中，按如图甲所示的电路进行探究。

（1）小明在检查电路连接时，发现有一根导线连接错误。请在图甲中找出来并打上“×”，再画线把它改到正确的位置上；

（2）电路连接正确后，小明继续进行实验：闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使灯L1发光，测出灯L1的相关物理量，并在实验表格中记录数据和现象。实验中，当滑片移到某一点时，电压表示数如图乙所示，为_____V；

（3）用L2替换L1重复以上的实验，但需要改变_____表的量程；

（4）在小明完成的实验报告中，其中的一个实验表格如下：

小明通过对比、推测、分析表中数据及现象得出最后的结论是：小灯泡的实际功率越_____，小灯泡越亮；

（5）在交流讨论中，小明知道了自己对实验现象的观察和数据的记录都是正确的，但所设计的这个实验表格存在不妥之处，是___________________________________；

（6）小明进一步思考，认为“把灯换成定值电阻，该实验可以用来研究导体中的电流与电压的关系”。他这种想法是_____（选填“正确”或“错误”）。

16．在探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验中某同学采取了如图所示的实验装置（两个透明容器中封闭着等量的空气）。

（1）实验中通过观察_____变化来比较电流通过电阻产生热量的多少；

（2）观察图甲中的AB管，在通电时间相等时，发现B管液面上升的高，则表明电流通过导体产生的热量多少与_____的大小有关；

（3）采用图乙实验装置，可以得出结论：在电阻和通电时间相同时，_____越大，电流产生的热量越多；

（4）若图甲和图乙中总电压完全相同，则图甲和图乙消耗的总功率大小关系是_____（选“图甲大”或“图乙大”或“相等”）。

五、计算题

17．某学校用干木柴烧开水供给学生饮用，若将100kg、20℃的水烧至80℃，需要15kg的干木柴。已知水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），干木柴的热值为1.2×107J/kg，求：

（1）水所吸收的热量；

（2）干木柴完全燃烧放出的热量；

（3）该灶锅烧水的效率。

18．如图所示的电路中，电源电压保持不变，当S断开时，电流表的示数为2A，这时电阻R1消耗的电功率为12W，当S闭合后。电流表的示数为3A。求：

（1）电源的电压；

（2）电阻R2的阻值。

19．有两只灯泡A灯标有“6V 6W”字样、B灯标有“6V 3W”字样A和B中电流随两端电压变化关系的图象如图甲所示。

（1）将灯A与一个滑动变阻器“50Ω 2A”串联接在6V电源两端，如图乙所示。调节滑动变阻器，当滑动变阻器的功率和A灯功率相等时，求此时滑动变阻器的功率；

（2）将A、B并联接在6V电源两端，求1min内电路消耗的电能；

（3）将A、B串联接在某电源两端，在保证两灯均安全的情况下，使其中一灯恰好正常发光，求此时A灯的电阻和电源的电压。

参考答案

1．D

【解析】

【详解】

导体的电阻和导体的材料、长度、横截面积以及温度有关，电阻是导体本身的性质，和电压电流以及是否接入电路无关，故ABC错误，D正确。

2．B

【解析】

【分析】

【详解】

图中两灯串联，两灯不发光，电流表指针不动，故电路中出现了断路，又因为电压表指针明显偏转，所以不会是L2断路，所以只会是L1断路，即B正确．

【点睛】

电路故障判断类选择题可将选项带入电路图中分析，找出与题目条件一致的故障原因．

3．A

【解析】

【详解】

A．图中R与R1串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压；当压力增大时，滑动变阻器接入电路的电阻增大，根据串联电路的分压原理可知，变阻器分得的电压变大，电压表的示数变大，故A符合题意；

B．图中电流表与滑动变阻器并联，电流表将滑动变阻器短路，所以，电流表示数不随人体重的改变而改变，故B不符合题意；

C．图中电压表测量电源电压，而电源电压不变，所以无论压力增大还是减小，电压表的示数都不变，故C不符合题意；

D．图中电压表串联在电路中，测量电源电压，而电源电压不变，所以无论压力增大还是减小，电压表的示数都不变，故D不符合题意。

故选A。

4．C

【解析】

【详解】

AB．由图象可知，甲对应的电流与电压成正比，而乙对应的电流与电压不成正比，根据欧姆定律可知甲电阻的阻值不变，乙电阻的阻值变化，由图象可知，当甲两端电压为2V时，通过甲的电流为0.1A，由I＝可得：

R甲＝＝＝20Ω；

故AB错误；

C．甲、乙并联在2V电源时，根据并联电路的电压特点可知两电阻两端的电压为2V，由图象可知，I甲＝0.1A，I乙＝0.2A，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流：

I＝I甲+I乙＝0.1A+0.2A＝0.3A，

故C正确；

D．甲、乙串联在电路中，当电路电流为0.2A时，通过甲、乙的电流均为0.2A，由图象可知，U甲＝4V，U乙＝2V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电路总电压：

U＝U甲+U乙＝4V+2V＝6V，

故D错误。

故选C。

5．C

【解析】

【详解】

A．由电路图可知，当S闭合时，电阻R2被短路，只有电阻R1接入电路，故A错误；

B．开关S断开时，电流的路径只有一条，此时电阻R1与R2串联，故B错误；

CD．当S闭合时，电阻R2被短路，只有电阻R1接入电路，电路中电阻较小，电源两端的电压不变，由电功率公式P可知，此时电饭锅电功率较大，电饭锅处于加热状态，故C正确，D错误。

故选C。

6．C

【解析】

试题分析：A、电饭锅工作时把电能转化为内能，是利用电流热效应工作的；

B、电热壶工作时把电能转化为内能，是利用电流热效应工作的；

C、电风扇工作时，主要把电能转化为机械能，不是利用电流热效应工作的；

D、电烤箱工作时把电能转化为内能，是利用电流热效应工作的．

故选C．

7．C

【解析】

【详解】

由P可知，灯泡L1的电阻：

R1＝＝＝12Ω；

灯泡L1的额定电流：

I1＝＝＝0.5A；

由于把它们串联在电路中，两灯均正常发光，则电路中的电流为I＝I1＝0.5A；则由I＝可得：灯泡L2两端的电压：

U2＝IR2＝0.5A×6Ω＝3V；

所以电源电压为：

U＝U1+U2＝6V+3V＝9V；

电路消耗的总电功率：

P＝UI＝9V×0.5A＝4.5W。

故选C。

8．A

【解析】

【详解】

A．空气开关串联在电路中，当电路中电流过大时可以自动切断电路，防止用电器被损坏，故A正确；

B．使用试电笔时手指要接触金属帽，笔尖接触电线，可辨别火线与零线，但手不能接触笔尖金属体，否则会发生触电事故，故B错误；

C．在不断开电源情况下，只要人一手与火线接触，另一只手与零线接触，同样可以形成通路，使电流通过人体发生触电事故，故C错误；

D．电视机不用时不要处于待机状态，同时还要切断电源，否则浪费电能，故D错误。

故选A。

9．AC

【解析】

【详解】

B．由电路图知，定值电阻R和滑动变阻器并联，电压表测量电源电压，电流表A测干路电流，A1测通过滑动变阻器的电流，因为电源电压不变，故电压表V的示数不变，B错误不符合题意；

A．发现电流表A1的示数变大，根据欧姆定律可知，滑动变阻器接入电路的电阻变小，则滑片向左滑动，故A正确符合题意；

CD．因为并联电路各支路独立工作、互不影响，故通过R的电流不变，又因为并联电路干路电流等于各支路电流之和，故干路电流变大，即电流表A的示数变大，则电压表V与电流表A示数的比值变小，故C正确符合题意，D错误不符合题意。

10．BCD

【解析】

【详解】

由电路图可知，开关S闭合后，灯泡与滑动变阻器串联，电流表测量电路电流，电压表测量灯泡两端电压。

AB．因为电压表测量灯泡两端电压，并且灯泡正常发光时电压表示数为6V，因此灯泡的额定电压为6V；由P＝UI可知，灯泡正常发光时，电路电流：

IL＝＝＝0.5A；

由串联电路电压规律和欧姆定律可知，此时滑动变阻器连入电路的阻值：

R＝＝＝4Ω，

故A错误，B正确；

C．当滑片P再向右移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，即电路的总电阻变大，由欧姆定律可知，电路电流减小，即电流表示数减小；由U＝IR可知，灯泡两端电压变小，即电压表示数变小，故C正确；

D．由P＝可知，灯丝的阻值：

RL＝＝＝12Ω，

由欧姆定律可知，当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电路电流最小，即

I最小＝＝＝0.25A；

整个电路消耗的最小功率：

P＝UI最小＝8V×0.25A＝2W，

故D正确。

故选BCD。

11．220V    不高于36V    短路    用电器总功率过大   

【解析】

【详解】

[1][2]由物理常识可知，一般照明电路的电压为220V，对人体的安全电压不高于36V；

[3][4]当电路中发生短路，电流直接通过导线，由于导线电阻很小，导致电流过大；家庭电路各用电器并联，当用电器总功率过大时，并联电阻变小，电路电流过大。

12．内    机械   

【解析】

【分析】

解决此题要知道做功可以改变物体的内能，当外界对物体做功时，物体的内能增大，当物体对外界做功时，物体的内能就会减小．

【详解】

当加热试管时，试管内的水汽化成水蒸气，随着水蒸气的温度逐渐升高，内能增大，最后气体会对木塞做功，把木塞冲出，水蒸气的内能转化为机械能；

故答案为内，机械．

【点评】

此题考查了对改变物体内能的方式理解与应用情况，要会利用所学知识解释生活中的实际问题．

13．甲大    焦耳   

【解析】

【详解】

[1][2]由图可知，甲乙是串联的，电流和通电时间相同，电阻越大，产生的热量越多，所以可以验证焦耳定律；甲产生的热量比乙产生的热量多，即甲中液体吸收的热量多于乙中液体吸收的热量；由于两种液体的质量相同，甲瓶中液体温度比乙瓶中升高的要少，根据公式c＝可知，甲的比热容大于乙的比热容。

14．    B    C    9   

【解析】

【详解】

(1)[1]变阻器按一下一上接入电路中与电阻串联，如图所示：

(2)[2]实验前，为保护电路，滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处，即B端；

(3)[3]A．若滑动变阻器断路，整个电路断路，两表没有示数，故A不符合题意；

B．若R断路，电流表没有示数，电压表串联在电路中，测电源电压有示数，故B不符合题意；

C．若R短路，电路为通路，电流表有示数，电压表没有示数，故C符合题意；

选C；

(4)[4]排除故障后，电压表的示数如图丙所示时，电压表选用小量程，分度值为0.1V，电压为2.7V，电流表的示数如图丁所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.3A，由欧姆定律，它的阻值是：

R＝＝＝9Ω。

15．    2    电压    大    设计电功率“平均值”一栏    正确   

【解析】

【详解】

(1)[1]电流表应与电阻串联，此题中电流表没有接入电路，因此应将电流表0.6A接线柱与开关右接线柱相连，如图所示：

(2)[2]由图可知，电压表所选量程为0～3V，分度值为0.1V，由指针位置可知，电压表示数为2V；

(3)[3]已知灯L2的额定电压是3.8V，灯L1的额定电压是2.5V，因此用L2替换L1重复以上的实验，但需要改变电压表的量程，改接0～15V量程；

(4)[4] 从实验1→实验2→实验3，灯泡实际功率越来越大，灯泡越来越亮，由此可得出结论：小灯泡的实际功率越大，小灯泡越亮；

(5)[5]灯泡电压增大，电流增大，功率增大，不同电压下功率不同，求功率的平均值错误的，设计电功率“平均值”一栏是错误的；

(6)[6]把灯L换成定值电阻，电流表测流过定值电阻的电流，电压表测定值电阻两端的电压，移动滑动变阻器滑片可以改变电路电流和电阻两端电压，利用该装置可以用来研究导体中的电流与电压的关系，因此这种想法是正确的。

16．液面高度差    电阻    电流    图乙大   

【解析】

【详解】

(1)[1]电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但可以通过液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转换法；

(2)[2]如图甲，两个电阻串联在电路中，电流相同，通电时间相同，电阻不同，运用控制变量法，探究电流产生热量跟电阻的关系；

(3)[3]在乙电路装置中两个5Ω的电阻并联后再与一个5Ω的电阻串联，根据串联电路的电流特点可知，右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等，即I右=I左，两个5Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点知I右=I内+I外，两电阻阻值相等，则支路中电流相等， I内I外，所以右边容器中的通过电阻的电流是左侧通过电流的一半，由乙图所示的实验现象可以得到的结论是：在电阻、通电时间相同的情况下，电流越大，电流通过电阻产生的热量越多；

(4)[4]由图可知，甲的总电阻为：

5Ω+10Ω＝15Ω；

乙的总电阻为：

5Ω+×5Ω＝7.5Ω；

电压相同，根据P＝可知，乙图的功率大。

17．(1)2.52×107J；(2)1.8×108J；(3)14%。

【解析】

【详解】

(1)水所吸收的热量为：

Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×100 kg×（80℃﹣20℃）＝2.52×107J；

(2)干木柴完全燃烧放出的热量为：

Q放＝m′q＝1.2×107J∕kg×15kg＝1.8×108J；

(3)该灶锅烧水的效率为：

η＝＝＝14%。

答：(1)水所吸收的热量是2.52×107J；

(2)干木柴完全燃烧放出的热量是1.8×108J；

(3)该灶锅烧水的效率为14%。

18．(1)6V；(2)6Ω。

【解析】

【详解】

(1)由图可知，当S断开时，电路中只有R1连入电路中，已知R1电流和消耗的电功率，由P＝UI可得电源电压：

U＝U1＝＝＝6V；

(2)在S断开时，由I＝可得R1的阻值：

R1＝＝＝3Ω，

S闭合后，R1、R2并联，电流表测干路电流，此时两电阻两端电压与电源电压相等均为6V，所以通过R1的电流不变，所以R2中的电流为：

I2＝I﹣I1＝3A﹣2A＝1A，

电阻R2的阻值：

R2＝＝＝6Ω。

答：(1)电源的电压为6V；

(2)电阻R2的阻值为6Ω。

19．(1)2.1W；(2)540J；(3)4Ω；8V。

【解析】

【详解】

(1)将B灯与一个滑动变阻器串联接在6V电源两端时，因串联电路中各处的电流相等，且滑动变阻器的功率和B灯功率相等，所以，由P＝I2R可知，定值电阻R与此时B灯泡的电阻相等，由U＝IR可知，

UB′＝UR＝×6V＝3V，

由图象可知，此时电路中的电流I＝0.7A，则滑动变阻器的功率：

PR＝URI＝3V×0.7A＝2.1W；

(2)将A、B并联接在6V电源两端时，因并联电路中各支路两端的电压相等，且额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等，所以，电路的总功率：

P＝PA+PB＝3W+6W＝9W，

由P＝可得，1min内电路消耗的电能：

W＝Pt＝9W×60s＝540J；

(3)由P＝UI可得，通过B灯的电流：

IB＝＝＝0.5A，

通过A灯泡的电流：

IA＝＝＝1A，

因为串联电路电流处处相等，并且保证两灯均安全的情况下，电路的电流：

IA＝IB＝0.5A，

由图象可知，此时A灯的电压：UA＝2V，UB＝6V，由欧姆定律可得，此时A灯电阻：

RA＝＝＝4Ω；

因为串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以电源电压：

U＝UA+UB＝2V+6V＝8V。

答：(1)滑动变阻器的功率为2.1W；

(2)1min内电路消耗的电能为540J；

(3)A灯的电阻为4Ω，电源的电压为8V。