河南省平顶山汝州市2022-2023学年九年级上学期期末物理试题

这是一份河南省平顶山汝州市2022-2023学年九年级上学期期末物理试题，共16页。试卷主要包含了填空题，选择题，作图题，实验探究题，综合应用题等内容，欢迎下载使用。
2022-2023学年河南省平顶山汝州市九年级（上）期末物理试卷
一、填空题（本大题共6小题，每空1分，共14分）
1．（2分）成都的冬天比较湿冷，有的家庭使用了如图所示的电暖气片取暖。电暖气片是利用电流的　 　效应来工作的，电暖气片使用水来进行加热，是利用了水的比热容　 　的特点（选填“较大”或“较小”）。

2．（2分）如图所示，闭合开关后小灯泡L1、L2均正常发光，它们的连接方式是 　 　联；过一会发现有一个小灯泡熄灭，而电流表的示数不变，则电路中出现的故障是 　 　。

3．（3分）如图所示的电路中，R2的阻值为3Ω，闭合开关之后，电压表的示数为6V，电流表的示数为1A，则R1＝　 　Ω，电源电压为 　 　V；如果断开开关，电压的示数是 　 　V。

4．（3分）某同学利用如图所示的电路探究“电流与电压、电阻的关系”。
实验开始时，滑动变阻器的作用是　 　。在探究通过导体的电流与导体两端电压关系时，应保持　 　不变；在探究通过导体的电流与导体电阻关系时，滑动变阻器的作用是　 　。

5．（2分）大年三十包饺子是中国的传统，在包饺子时擀好的饺子皮放在一块有时会粘在一起，这是因为分子之间存在 　 　，煮饺子的过程中能闻到香味，这说明分子 　 　。
6．（2分）家庭电路中电流过大的原因可能有用电器短路和 　 　，为了防止家庭电路中电流过大损坏电线，在家庭电路中需要安装 　 　。
二、选择题（本大题共8小题，每小题2分，共16分。第7～12题，每小题只有一个选项符合题目要求，第13～14题，每小题有两个选项符合题目要求，全部选对的得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分）
7．（2分）下列关于物体内能的说法中正确的是（　　）
A．物体运动速度越大，内能越大
B．静止的物体没有动能，但有内能
C．0℃的水没有内能
D．温度高的物体含有的热量比温度低的物体多
8．（2分）如图中，灯泡L1、L2分别标有“6V 3W”“6V 6W”字样，电源电压不变，开关S闭合。①只闭合S1，灯泡L1、L发光；②只闭合S2，灯泡L2、L发光。灯泡L在②中比在①中（设灯丝电阻不变）（　　）

A．电功率较大，亮度较亮 B．电功率较小，亮度较暗
C．电功率相同，亮度相同 D．电功率较大，亮度较暗
9．（2分）利用如图所示的电路探究影响导体电阻大小的因素，演示板上固定有a、b、c、d四根合金丝，长度关系为La＝Lb＝Lc＝Ld，横截面积关系为Sa＝Sb＝Sc＝Sd，其中a、c、d均为镍铬合金丝，b为锰铜合金丝。将导线P、Q分别接在同一根合金丝两端的接线柱上，下列说法正确的是（　　）

A．选用a和b进行实验，可以探究导体电阻跟导体材料的关系
B．选用c和d进行实验，可以探究导体电阻跟导体长度的关系
C．选用a和c进行实验，可以探究导体电阻跟横截面积的关系
D．选用b和d进行实验，可以探究导体电阻跟导体材料的关系
10．（2分）为了纪念著名的物理学家欧姆，用他的名字作为单位的物理量是（　　）
A．电流 B．电阻 C．电功率 D．功
11．（2分）如图是小明设计的家庭电路的电路图，下列对此电路图的分析错误的是（　　）
A．保险盒接法错误，保险盒应该安装在火线上
B．二孔插座接法错误，其左端导线应该接在零线上
C．三孔插座接法正确，使用电冰箱时，插头应插在三孔插座上
D．开关和灯泡接法正确，开关接在零线上符合安全用电原则
12．（2分）关于电压、电流和电阻，下列说法正确的是（　　）
A．电荷移动就能形成电流
B．电路中有电流时其两端一定有电压
C．电压的作用是使电路中产生自由电荷
D．导体的电阻由其两端电压和通过的电流决定
（多选）13．（2分）下列说法正确的是（　　）
A．冰水混合物的温度为0℃
B．物体放出热量时，温度一定降低
C．燃料的热值与燃料的种类有关，与燃料的质量和燃烧程度无关
D．汽油机的压缩冲程是把机械能转化为内能
（多选）14．（2分）下列说法中正确的是（　　）
A．用电器功率越大，消耗的电能就越多
B．金属导体中自由电子定向移动的方向与电流方向相反
C．通电时间相同时，功率大的用电器产生的热量比功率小的用电器产生的热量多
D．两个相同规格的灯泡串联在电路中有可能都正常发光
三、作图题（本大题共2小题，每小题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）如图为冰箱工作时的部分电路示意图。冰箱内照明灯由开关S1控制，压缩机M由开关S2控制。根据题意，将图连接完整，并符合安全用电原则。

四、实验探究题（第17题6分，第18题8分，第19题4分，共18分）
17．（6分）在探究“比较不同物质吸热能力”的实验中，用铁夹将温度传感器及分别盛有水和食用油的两个试管固定在铁架台上，温度传感器的探头部分与试管内的水和食用油良好接触，两只温度传感器通过数据采集线与计算机相连接，如图1所示。

（1）试管中加入的水和食用油除初温相同外，还应保证 　 　（选填“体积”或“质量”）相同。选用同一热源加热，目的是使水和食用油在相等时间内 　 　。
（2）实验中物质吸热的多少是通过 　 　来反映的。
（3）由于没有直接测量比热容的仪器，因此这个实验是通过观察 　 　来比较比热容的大小。
（4）根据表中数据算出食用油的比热容是 　 　J/（kg•℃）。（用科学记数法表示并精确到小数点后一位）
物质
质量/g
初始温度/℃
加热时间/min
末温/℃
水
200
20
6
45
食用油
200
20
6
75
（5）图2中能合理反映该实验结果的图像是 　 　（选填“甲”、“乙”或“丙”）。
18．（8分）小明所在的物理实验小组，利用图甲所示的电路测量额定电压为3.8V的小灯泡正常发光时的电阻。

（1）图甲中小明将一根导线连接错误，若此时闭合开关，小灯泡 　 　（选填“发光”或“不发光”）。请你在接错的导线上打“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确。
（2）小明将电路改接正确后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡正常发光。此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电阻是 　 　Ω。
（3）小明测量了小灯泡在不同电压下的电流，并绘制了如图丙所示的图像，根据图像可知电流与电压并不成正比。原因是灯丝的电阻随温度升高而 　 　。在这个图像中，横轴应该表示的物理量是 　 　（选填“电压”或“电流”）。
（4）小明又设计了图丁所示的电路，只用电压表测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率。已知滑动变阻器R最大阻值为15Ω。电源电压恒定，其测量过程如下：
①闭合开关S1、S2，断开S3，将滑动变阻器的滑片移到右端，电压表示数为4.5V；
②　 　（填三个开关闭合与断开情况）移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为 　 　V，这时小灯泡正常发光。
③闭合开关S1、S2，断开S3，保持滑动变阻器滑片的位置不变，此时电压表示数为3V；
④小灯泡的额定功率P额＝　 　W。
19．（4分）阅读短文，回答问题：
××系列电饼铛产品说明书
一、产品特点
1.上下铛可同时加热，下铛也可单独加热，加工食品时可根据用户需要双面或单面烙制。
2.产品有低锅沿、高锅沿。低锅沿适合烙制大饼；高锅沿适合烙制水煎包。
3.上下铛结构严密，在烙制食品过程中基本不失水分，烙熟的食品松软适度，美味可口。
二、安装须知
1.额定电压220V，工作电压可在额定电压基础上±10%浮动。
2.使用前须将锅体外壳通过导线接地，勿将接地线接在自来水管道上。
3.应配备保险装置和漏电保护器，选用相匹配的导线按要求接通电源。
三、注意事项
1.搬运应轻抬轻放，以免损坏内部电器元件。
2.不使用时，除关掉机上开关外，还需断开总电源，以免意外发生。
3.经常保持铛体和机箱清洁干净，以免降低电器绝缘性能，严禁用水冲刷。
四、常见故障和维修方法
故障现象
可能原因
排除方法
故障现象
可能原因
排除方法
接通电源，保险丝立即烧断
保险丝太细
更换适当的保险丝
不热
电路线断路
更换新线
电源引线短路
检查引线更换新线
加热器损坏
更换加热器
微量漏电
受潮
接好地线，通电加热五分钟以上
调温器触点接触不良
更换或修理调温器
（1）在用电高峰时，实际电压为210V，该电饼铛能否使用？　 　。
（2）使用前，需将金属箱体接地是为了防止 　 　时发生触电事件。
（3）上下铛结构严密，烙制的食品松软适度，是因为烙制过程中减少了水分的 　 　（填物态变化的名称），防止水分大量散失到空气中。
（4）电饼铛受潮有微量漏电，可通电加热五分钟以上进行排除，其道理是利用 　 　。
五、综合应用题（第20题9分，第21题9分，共18分）
20．（9分）如图所示电路，电源电压保持不变，电流表量程0～0.6A，电压表量程0～15V，灯泡上标有“6V，3W”字样，R1＝18Ω。（a）当开关S2断开，S、S1闭合，滑片移到变阻器中点时，灯泡正常发光。（b）当S1断开，S、S2闭合，滑片移至最大阻值处时，电流表示数为0.3A。求：
（1）灯泡正常发光时的电阻多大？
（2）电源电压多大？

21．（9分）如图甲是某电热水壶的电路图，铭牌如图乙。R为加热器，温控器S是一个双金属片温控开关，当温度较低时，其处于闭合状态，加热器加热。当水沸腾后，S会自动断开进入保温状态，从而实现了自动温度开关控制（设加热器电阻阻值一定）。[已知：水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃），1L＝10﹣3m3]。求：
（1）该电热水壶正常加热工作时，其加热器的阻值是多少？
（2）该电热水壶正常加热工作时，对加热器通电10s产生的热量是多少？
（3）将电热水壶装满初温为25℃的水加热到75℃，水吸收的热量是多少？
（4）用如图丙所示的电能表单独测量该电热水壶消耗的电能，实际加热时，3min电能表中间的铝质圆盘转动了24转，此时电路消耗的实际功率是多少？


2022-2023学年河南省平顶山汝州市九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、填空题（本大题共6小题，每空1分，共14分）
1．【解答】解：
（1）电暖气片工作时把电能转化为内能，是利用电流的热效应工作的；
（2）因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度时，水放出的热量多，所以暖气装置中用水来供热。
故答案为：热；较大。
2．【解答】解：（1）由电路图可知，闭合开关S后，电流从电源正极开始分支，分别经过两个灯泡再回到电源负极，因此两灯泡并联连接；
（2）图中电流表测L1支路的电流，电流表的示数不变，说明小灯泡L1没有故障，则故障在L2上；若L2短路，小灯泡L1也同时被短路，两个灯泡都不亮，所以只能是L2断路。
故答案为：并；L2断路。
3．【解答】解：当开关闭合后，两电阻串联，R1＝＝＝6Ω，
R2两端的电压U2＝IR2＝1A×3Ω＝3V，
所以电源电压U＝U1+U2＝6V+3V＝9V，
当开关断开时，电压表测量电源电压，示数为9V。
故答案为 6；9；9。
4．【解答】解：在实验开始时，闭合开关前滑动变阻器的滑片应移至最大阻值处，来保护电路；
在探究通过导体的电流与导体两端电压关系时，应保持电阻不变；
在探究通过导体的电流与导体电阻关系时，应保持导体两端的电压不变，是通过滑动变阻器来实现的。
故答案为：保护电路；电阻；保持R1两端电压不变。
5．【解答】解：由于分子之间存在相互作用力的引力，擀好的饺子皮放在一块有时会粘在一起；
闻到煮饺子时散发的香味，属于扩散现象，是香味分子在运动，说明分子在永不停地做无规则运动。
故答案为：引力；在不停地做无规则运动。
6．【解答】解：家庭电路中电流过大的原因通常有两个：电路短路或用电器总功率过大；
为了防止家庭电路中电流过大损坏电线，在家庭电路中需要安装空气开关（保险丝），在电流过大时，空气开关会“跳闸”，保险丝会熔断，对电路可起到保护作用。
故答案为：用电器总功率过大；空气开关（保险丝）。
二、选择题（本大题共8小题，每小题2分，共16分。第7～12题，每小题只有一个选项符合题目要求，第13～14题，每小题有两个选项符合题目要求，全部选对的得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分）
7．【解答】解：A、物体的内能与物体的运动速度无关，故A错误；
B、一切物体都有内能，一切运动的物体都有动能，所以静止的物体没有动能，但有内能，故B正确；
C、一切物体都有内能，0℃的水也有内能，故C错误；
D、热量是过程量，不是状态量，不能说含有或者具有热量，因此不能说温度高的物体含有的热量比温度低的物体多，故D错误。
故选：B。
8．【解答】解：
由P＝可得两灯的电阻分别为：
R1＝＝＝12Ω，R2＝＝＝6Ω，
比较可知R1＞R2；
在开关S闭合的前提下，①只闭合S1，灯泡L1、L串联接入电路，②只闭合S2，灯泡L2、L串联接入电路，
因串联电路总电阻等于各部分电阻之和，且R1＞R2，所以R总1＞R总2，由欧姆定律可知I1＜I2，即在②中的电流大；
因灯泡的亮度是由灯泡的实际功率决定的，所以根据公式P＝I2R可知，灯泡L在②中比在①中的电功率大，亮度较亮。
故选：A。
9．【解答】解：A、选用a和b进行实验，a和b长度相同，横截面积相同，而材料不同，所以可以探究导体电阻跟导体材料的关系，故A正确；
B、选用c和d进行实验，c和d长度相同，材料相同，而横截面积不同，所以可以探究导体电阻跟导体横截面积的关系，故B错误；
C、选用a和c进行实验，a和c材料相同，横截面积相同，而长度不同，所以可以探究导体电阻跟长度的关系，故C错误；
D、选用b和d进行实验，b和d长度不同，横截面积不同，材料不同，有三个变量，所以不可以探究导体电阻跟导体材料的关系，故D错误。
故选：A。
10．【解答】解：在物理学中，
A、电流的基本单位是安培。故A不符合题意；
B、电阻的基本单位是欧姆。故B符合题意；
C、电功率的基本单位是瓦特。故C不符合题意；
D、功和各种能量的基本单位是焦耳。故D不符合题意。
故选：B。
11．【解答】解：A、图中保险盒安装在零线上，这是错误的；保险盒应该接在火线上，一旦电流过大时，保险丝熔断后能断开火线，故A正确；
B、图中两孔插座的左端导线接在地线上，这是错误的，应该接在零线上，故B正确；
C、有金属外壳的用电器，其金属外壳一定要通过三脚插头接地，以防用电器外壳带电，危及人身安全，故C正确；
D、电灯开关安装在零线上，当开关断开时，灯泡与火线是连通的，人接触灯泡时容易发生触电，不符合安全常识，故D错误。
故选：D。
12．【解答】解：A、电荷的定向移动形成电流；故A错误；
B、电路中有电流时，电路两端一定有电压；因为电压是形成电流的原因；故B正确；
C、电压是产生电流的必要条件，不能使电路中产生自由电荷；故C错误；
D、电阻是导体本身的一种性质，只与导体的长度、横截面积、材料以及温度有关，与通过导体的电流、导体两端的电压无关，故D错误。
故选：B。
13．【解答】解：
A、物理学中规定，在一标准气压下，冰水混合物的温度为0℃，故A错误；
B、物体放出热量时，温度可能降低，也可能不变，例如晶体凝固过程中，放热，但温度不变，故B错误；
C、燃料的热值是燃料的一种特性，热值的大小与燃料的种类有关，与燃料的质量和燃烧程度无关，故C正确；
D、汽油机在压缩冲程中，活塞压缩气体，对气体做功，将机械能转化为内能，故D正确。
故选：CD。
14．【解答】解：A、根据W＝Pt可知，用电器的功率越大，消耗的电能不一定多，还与通电时间有关，故A错误；
B、物理学规定正电荷定向移动的方向为电流方向，金属导体中自由电子定向移动的方向与电流方向相反，故B正确；
C、电功率大的用电器消耗电能不一定全转化为内能，所以电功率大的用电器产生的热量不一定多，故C错误；
D、两个相同规格的灯泡串联在电路中，如果灯泡两端的电压正好等于额定电压，两个灯泡就会正常发光，故D正确。
故选：BD。
三、作图题（本大题共2小题，每小题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：冰箱内照明灯和压缩机可以独立工作，所以是并联的，冰箱内照明灯由开关S1控制，压缩机M由开关S2控制；为了用电的安全，开关应该接在火线与用电器之间；冰箱有金属外壳，其外壳要接地，如图所示：

四、实验探究题（第17题6分，第18题8分，第19题4分，共18分）
17．【解答】解：（1）为了便于比较水和食用油吸热能力的强弱，实验除让水和食用油的初温相同外，实验前还必须控制水和食用油的质量相同；
选用同一加热器加热，根据转换法，目的是使水和食用油在相等时间内吸热相同；
（2）用同一热源加热，加热时间越长，物质吸收的热量越多，故实验中物质吸热的多少是通过加热时间的长短来反映的；
（3）实验中，我们控制水和色拉油的质量相同且吸收的热量也相同，根据c＝可知，升高的温度不同，物质的比热容不同，故我们可以通过比较温度的变化来比较比热容的大小；
（4）根据表中数据可知，加热6min水的温度变化量为：Δt＝45℃﹣20℃＝25℃；
水吸收的热量：Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×0.2kg×25℃＝2.1×104J；
加热6min，水和食用油吸收的热量相等，食用油的温度变化量为：Δt′＝75﹣20℃＝55℃；
由Q＝cmΔt可得，食用油的比热容：
c′＝＝≈1.9×103J/（kg•℃）；
（5）两种物质温度随加热的不断进行温度不断升高，故丙图错误；
因水的比热容大，故在相同的加热时间内吸收相同的热量，根据Δt＝，水升温慢，故图2中乙能合理反映该实验结果。
故答案为：（1）质量；（2）吸收的热量相同；（2）加热时间；（3）温度的变化；（4）1.9×103；（5）乙。
18．【解答】解：（1））电流表在测电流时，要串联在被测电路中，故分析电路，电流表并联在灯泡两端，会造成灯泡短路，故此时灯泡不发光，正确连接应去掉电流表“+”接线柱与灯右端的连接的这一根线，将灯的右端与电压表的“﹣”接线柱连接；故正确的电路连接如图：

（2）电流表的量程为0～0.6A，则分度值为0.02A，指针偏转20格，则电流表读数为0.4A；此时小灯泡正常发光，则电压为3.8V，故灯的电阻R＝＝＝9.5Ω；
（3）灯丝的电阻随温度升高会增大；在丙图中，横轴应该表示的物理量是电压，电压变化量要大于电流变化量，才能表示电阻的阻值在增大；
（4））①闭合开关S1、S2，断开S3，将滑动变阻器的滑片移到右端，电压表示数为4.5V，即为电源电压；
②闭合开关S1、S3，断开S2，灯泡和滑动变阻器串联，电压表测变阻器两端的电压；
电源电压为4.5V，当灯泡正常发光时，灯泡两端的电压为2.5V，由串联电路的电压特点可知此时变阻器两端的电压（电压表示数）为4.5V﹣2.5V＝2V，所以，应移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为2V，此时灯泡正常发光；
③闭合开关S1、S2，断开S3，此时滑动变阻器接入最大阻值，保持滑动变阻器滑片的位置不变，此时电压测量的电压为滑动变阻器最左端到滑片P之间电阻的电压；则滑动变阻器的滑片到最右端的电压为：4.5V﹣3V＝1.5V；根据串联分压特点，则滑片分割的两部分电阻为：R左＝10Ω，R右＝5Ω；由于③中滑片的位置和②中滑片位置相同，则②中滑片接入电阻中的阻值为10Ω，则②中的电流I＝＝＝0.2A；小灯泡的额定功率P额＝U额I＝2.5V×0.2A＝0.5W。
故答案为：（1）不发光；如上图所示；（2）9.5；（3）增大；电压；（4）②闭合开关S1、S3，断开S2；2；④0.5。
19．【解答】解：（1）由题知，电饼铛的额定电压220V，工作电压可在额定电压基础上±10%浮动，即U＝220V+220V×10%＝242V，U'＝220V﹣220V×10%＝198V，
则电饼铛的工作电压范围：198V≤U≤242V；实际电压为210V，所以该电饼铛能使用；
（2）金属箱体应接地，金属外壳用电器漏电时，人接触金属箱体，地线把人体短路，电流不会经过人体，能避免触电事故发生；
（3）食品烙制时水变成水蒸气，物质从液态变成气态，是汽化现象；上下铛结构严密，可以减少水分的汽化；
（4）导体中有电流通过时，都要产生热量，这是电流的热效应。电饼铛受潮有微量漏电，电饼铛通电时，可通电加热五分钟以上进行排除，这是电流的热效应。
故答案为：（1）能；（2）漏电（外壳带电）；（3）汽化；（4）电流的热效应。
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P＝UI＝可得，灯泡正常发光时的电阻：RL＝＝＝12Ω；
（2）当开关S2断开，S、S1闭合，滑片移到变阻器中点时，灯泡L与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流，
因串联电路中各处的电流相等，且灯泡正常发光，
所以，电路中的电流：I1＝IL＝＝＝0.5A，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电源的电压：U＝UL+I1×R2＝6V+0.5A×R2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当S1断开，S、S2闭合，滑片移至最大阻值处时，定值电阻R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，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，电源的电压：U＝I2（R1+R2）＝0.3A×（18Ω+R2）﹣﹣﹣﹣②
由①②可得：R2＝12Ω，U＝9V。
答：（1）灯泡正常发光时的电阻为12Ω；
（2）电源电压为9V。
21．【解答】解：（1）加热器电阻阻值：R＝＝＝48.4Ω；
（2）加热10s产生的热量：Q＝W＝Pt＝1000W×10s＝10000J；
（3）2.5L水的质量为：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×2.5×10﹣3m3＝2.5kg；
水吸收的热量：Q＝cm△t＝4.2×103J/（kg•℃）×2.5kg×（75℃﹣25℃）＝525000J；
（4）圆盘转24转，消耗的电能为：＝0.04kW•h＝144000J；
实际功率为：P＝＝＝800W
答：（1）加热器的阻值是48.4Ω；
（2）加热器通电10s产生的热量是10000J；
（3）水吸收的热量是525000J；
（4）电路消耗的实际功率是800W。