河南省驻马店市西平县2022-2023学年九年级上学期期末物理试卷（含答案）

这是一份河南省驻马店市西平县2022-2023学年九年级上学期期末物理试卷（含答案），共22页。试卷主要包含了填空题，作图题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。

2022-2023学年河南省驻马店市西平县九年级（上）期末物理试卷
一、填空题（每空1分，共14分）
1．（3分）目前我国研发出一款新型空气动力汽车，它利用压缩空气膨胀推动活塞做功提供动力，这种车在开车时将空气的　 　能转化为　 　能，这种车与汽油机相比优点是　 　（说出一点）。
2．（3分）某油量表的工作原理如图所示，图中油量表实质上是一个 　 　表，当油箱内油面上升时，接入电路中的电阻R变 　 　，油量表的示数变 　 　。

3．（2分）家庭电路触电事故都是人体直接或间接接触　 　线造成的；带有金属外壳的家用电器要使用三孔插座，目的是为了让金属外壳与　 　相连，不致对人造成伤害。
4．（2分）如图所示，闭合开关，通电螺线管的上端为　 　极，将滑动变阻器滑片向右滑动，弹簧将　 　（选填“伸长”或“缩短”）。

5．（2分）某家庭电能表如图所示，若该家庭单独让空调工作，测得1min内电能表转盘转了120转　 　kW•h，空调的电功率是　 　W。

6．（2分）一只小灯泡的额定电压为8V，正常发光时通过它的电流为0.4A，现将该小灯泡接在12V的电源上，应　 　联一个　 　Ω的电阻。
二、选择题（本题共8个小题，每小题2分，共16分。7-12题只有一个选项符合题目要求，第13、14题的每小题有两个选项符合题目要求。全选对得2分.选对包不全的得1分.有选错的得0分)
7．（2分）2020年10月15日，《自然》杂志报道了一种可以在15℃下实现超导的新材料，向创造没有电阻的高效电力系统迈出了重要一步。超导材料可以应用在（　　）
A．电热毯 B．电动汽车动力系统
C．电热水壶 D．充电暖手宝
8．（2分）如图所示，能正确表示通过某定值电阻的电流与它两端电压之间关系的图像是（　　）
A． B．
C． D．
9．（2分）如图所示，当滑动变阻器的滑片P从a端滑到b端的过程中，电流表的示数变化情况是（　　）

A．先变大后变小 B．一直变大
C．先变小后变大 D．一直变小
10．（2分）铁路接触网遭异物侵扰的新闻多次上热搜，铁路部门有明确规定在线路图两侧各500米范围内不得升放风筝，若导电性能好的金属丝风筝线散落在高铁接触网线上，下列电路能解释上述现象的是（　　）
A．
B．
C．
D．
11．（2分）大多数新冠肺炎患者会出现发热症状，已知热敏电阻的阻值随人体辐射的红外线而改变，人体温度越高热敏电阻的阻值越小。某同学据此设计了一个红外线体温安检电路。要求无人或体温低于37.3℃的人经过时仅绿灯亮，红灯亮且电铃响起。下列设计符合要求的是（　　）
A． B．
C． D．
12．（2分）下列符合安全用电与保护原则的是（　　）
A．在落地高压线附近行走
B．多个大功率用电器同时使用一个插座
C．保险丝断了，可用铜线代替
D．电热水壶接三孔插座
13．（2分）如图是R1、R2两电阻的U﹣I图像。将R1、R2并联后接入电路，结合图中信息可知（　　）

A．R1的阻值比R2的阻值大
B．通过R1、R2的电流相等
C．R1两端的电压比R2两端的电压小
D．R1的功率比R2的功率大
（多选）14．（2分）如图所示是发电机线圈在磁场中转动一圈的过程中经过的四个位置，电路中有感应电流的是（　　）
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
三、作图题（每题2分，共4分）
15．（2分）如图所示，完成图中家庭电路的连接。

16．（2分）电动自行车的调速把手是一个滑动变阻器，它的作用是调节自行车电动机的转速，以实现对电动自行车车速的控制。如图所示是电动自行车电源、开关、电动机、调速把手的结构示意图。调速把手的结构示意图中a、b、c是固定的铜片，e是一端固定在b上，另一端可在d上滑动的铜片。请将调速把手与它所控制的电动机、电源连成电路。

四、实验探究题（共3小题，第17题4分，第18题6分，第19题9分，共19分）
17．（4分）小芳用导线及两个相同的铁钉自制了甲、乙两个电磁铁，通过如图所示的电路来探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”。
（1）闭合开关，乙铁钉能吸引更多的大头针，这是因为绕在乙铁钉上线圈中的电流 　 　（填“大于”“等于”或“小于”）绕在甲铁钉上的线圈中的电流，而绕在乙铁钉上面的线圈匝数较多。由此可以得出结论 　 　。
（2）不改变线圈匝数，要想使铁钉能吸引更多的大头针，可以将滑片P向 　 　移动。
（3）说出一种改变铁钉磁极的方法：　 　。

18．（6分）如图所示，在探究电热与哪些因素有关的实验中，同学们猜想可能与电流大小
（1）在实验中电流通过电阻时产生热量的多少是通过观察 　 　来比较的。这里采用的物理研究方法是 　 　。
（2）实验中，乙容器外部电阻的作用是使左、右容器内通过导体的 　 　不相等，右侧容器内电阻丝的阻值应为 　 　Ω。
（3）通过对比观察，　 　（填“甲”或“乙”）容器中导体的电阻产生的热量较多。由此可知，在电阻和通电时间相同时，电流越 　 　，导体产生的热量越多。

19．（9分）为测量一定值电阻的阻值，某实验小组选用的实验器材有：待测电阻Rx、两节干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关及导线若干。

（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。
（2）小组设计了一个记录与处理数据的表格，请将如表中①②处的内容填写完整。
实验次数
①　 　
②　 　
电阻R/Ω
1



2



3



（3）某次测量时，电压表示数为2.5V，电流表指针位置如图乙所示　 　A，本次测得Rx的阻值为 　 　Ω。
（4）本实验进行了多次测量，其目的与下列实验中多次测量的目的相同的是 　 　（填字母代号）。
A.用刻度尺测量铅笔的长度
B.测量小灯泡的电阻
C.测量小灯泡的电功率
（5）他们又对实验进行了拓展，利用电源（电压未知且恒定不变）、阻值已知为R0的定值电阻、电压表、开关等器材，设计了如图丙所示的电路，也测出了Rx的阻值，请你完成下列实验步骤：
①闭合开关S1，断开S2，读出电压表的示数U1；
②　 　，读出电压表的示数U2；
③待测电阻的阻值Rx＝　 　（用已知量和测得量的字母表示）。
五、计算题（第20题6分，21题11分，共17分）
20．（6分）如图所示电路，电源电压不变，定值电阻R1＝10Ω。只闭合开关S1，电流表示数为0.3A；再闭合开关S2，电流表示数为0.5A，求：
（1）电源电压；
（2）定值电阻R2的阻值。
（3）S1、S2都闭合时，电路中的总功率。

21．（11分）如图甲所示为多功能鸳鸯电火锅，其工作原理如图乙所示，通过挡位开关可以实现加热和保温两挡的转换
额定电压
220V
额定功率
加热
1000W
保温
176W
火锅总容积
3L
（1）当开关S、S1闭合时，电火锅为 　 　状态，此时电阻R2的阻值为多大？
（2）求电火锅处于保温状态时电路中的电流。
（3）若不计热损失，该火锅将3L的水从30℃加热到100℃，需要多长时间？[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]


2022-2023学年河南省驻马店市西平县九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、填空题（每空1分，共14分）
1．（3分）目前我国研发出一款新型空气动力汽车，它利用压缩空气膨胀推动活塞做功提供动力，这种车在开车时将空气的　内　能转化为　机械　能，这种车与汽油机相比优点是　环保　（说出一点）。
【解答】解：这种车在开车时将空气的内能转化为车的机械能；这种车与汽油机相比优点是环保。
故答案为：内；机械。
2．（3分）某油量表的工作原理如图所示，图中油量表实质上是一个 　电流　表，当油箱内油面上升时，接入电路中的电阻R变 　小　，油量表的示数变 　大　。

【解答】解：油量表串联在电路中，所以是由电流表改装成的；
由电路图可知，R与R′串联，当油箱内油面上升时，在杠杆的作用下滑片下移，电路中的总电阻变小可知。
故答案为：电流；小；大。
3．（2分）家庭电路触电事故都是人体直接或间接接触　火　线造成的；带有金属外壳的家用电器要使用三孔插座，目的是为了让金属外壳与　大地　相连，不致对人造成伤害。
【解答】解：家庭电路中，人体触电原因是人体直接或间接接触火线。
金属外壳的用电器的外壳一定要接地，避免金属外壳用电器漏电时发生触电事故。
故答案为：火；大地。
4．（2分）如图所示，闭合开关，通电螺线管的上端为　N　极，将滑动变阻器滑片向右滑动，弹簧将　缩短　（选填“伸长”或“缩短”）。

【解答】解：根据电源的正负极可以确定电流从螺线管的下端流入，上端流出。
螺线管的上端N极与条形磁铁的下端S极相互吸引。当滑片P向右滑动时，电路中的电流减小。对条形磁铁的吸引力减小。
故答案为：N；缩短。
5．（2分）某家庭电能表如图所示，若该家庭单独让空调工作，测得1min内电能表转盘转了120转　0.04　kW•h，空调的电功率是　2400　W。

【解答】解：空调消耗的电能W＝kW•h×120＝0.04kW•h；
空调的功率P＝＝＝2.2kW＝2400W。
故答案为：0.04；2400。
6．（2分）一只小灯泡的额定电压为8V，正常发光时通过它的电流为0.4A，现将该小灯泡接在12V的电源上，应　串　联一个　10　Ω的电阻。
【解答】解：
灯泡正常发光时的电压为8V，现将该小灯泡接在12V的电源上。
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
则串联电阻两端的电压：UR＝U﹣UL＝12V﹣8V＝4V，
串联电路中各处的电流相等，
根据欧姆定律可得，串联电阻的阻值：R＝＝。
故答案为：串；10。
二、选择题（本题共8个小题，每小题2分，共16分。7-12题只有一个选项符合题目要求，第13、14题的每小题有两个选项符合题目要求。全选对得2分.选对包不全的得1分.有选错的得0分)
7．（2分）2020年10月15日，《自然》杂志报道了一种可以在15℃下实现超导的新材料，向创造没有电阻的高效电力系统迈出了重要一步。超导材料可以应用在（　　）
A．电热毯 B．电动汽车动力系统
C．电热水壶 D．充电暖手宝
【解答】解：
ACD、超导体电阻为零欧姆，不会发热，故ACD错误；
B、超导体在通电过程中，因此可以用超导体制作汽车动力系统的线圈。
故选：B。
8．（2分）如图所示，能正确表示通过某定值电阻的电流与它两端电压之间关系的图像是（　　）
A． B．
C． D．
【解答】解：定值电阻的阻值不变，由欧姆定律I＝，电阻一定时，其I﹣U图像是一条过原点的倾斜直线。
故选：A。
9．（2分）如图所示，当滑动变阻器的滑片P从a端滑到b端的过程中，电流表的示数变化情况是（　　）

A．先变大后变小 B．一直变大
C．先变小后变大 D．一直变小
【解答】解：设aP部分的电阻为R1，则Pb部分的电阻为R滑﹣R1，
由电路图可知，aP部分电阻和Pb部分电阻并联后再与R8串联，
因并联电路中总电阻等于各分电阻之和，并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，
所以，电路中的总电阻：
R总＝R+＝R+＝R+，
则当R1＝，R总＝R+，即滑片位于ab的中点时电路中的总电阻最大，电路的总电阻先变大后变小可知，故C正确。
故选：C。
10．（2分）铁路接触网遭异物侵扰的新闻多次上热搜，铁路部门有明确规定在线路图两侧各500米范围内不得升放风筝，若导电性能好的金属丝风筝线散落在高铁接触网线上，下列电路能解释上述现象的是（　　）
A．
B．
C．
D．
【解答】解：家庭电路中，火线与零线直接连接或火线与大地直接连接。D图中风筝线导致火线与地面连接。
故ABC错误，D正确。
故选：D。
11．（2分）大多数新冠肺炎患者会出现发热症状，已知热敏电阻的阻值随人体辐射的红外线而改变，人体温度越高热敏电阻的阻值越小。某同学据此设计了一个红外线体温安检电路。要求无人或体温低于37.3℃的人经过时仅绿灯亮，红灯亮且电铃响起。下列设计符合要求的是（　　）
A． B．
C． D．
【解答】解：A、A图红灯装在干路，A不符合题意；
B、无人或体温低于37.3℃的人经过热敏电阻的阻值变大，则电路中的电流越小，衔铁在弹簧弹力的作用下使静触点动触点分开，B不符合题意；
C、体温高于37.3℃的人经过热敏电阻的阻值变小，则电路中的电流越大，衔铁被吸下，电铃响，C符合题意；
D．D图中，在任何情况下红灯均发光。
故选：C。
12．（2分）下列符合安全用电与保护原则的是（　　）
A．在落地高压线附近行走
B．多个大功率用电器同时使用一个插座
C．保险丝断了，可用铜线代替
D．电热水壶接三孔插座
【解答】解：
A、在落地高压线附近行走，故A不符合安全用电与保护原则；
B、多个大功率用电器同时使用一个插座，容易发生火灾；
C、因为铜丝或铁丝的电阻小，在电流过大时，因此不会熔断，故C不符合安全用电与保护原则；
D、电水壶的金属外壳必须接地，可以防止外壳漏电时发生触电事故，故D符合安全用电与保护原则。
故选：D。
13．（2分）如图是R1、R2两电阻的U﹣I图像。将R1、R2并联后接入电路，结合图中信息可知（　　）

A．R1的阻值比R2的阻值大
B．通过R1、R2的电流相等
C．R1两端的电压比R2两端的电压小
D．R1的功率比R2的功率大
【解答】解：A、由图可知1两端的电压U1＝3V时，通过R1的电流：I1＝2.6A，
根据欧姆定律可得，R1的电阻值：R8＝＝＝2Ω，
若R2两端的电压U2＝7V时，通过R1的电流：I2＝2.3A，
则R2的电阻值：R5＝＝＝10Ω，
所以R8的阻值比R2的阻值小，故A错误；
B、将R1、R4并联后接入电路，两个电阻两端的电压相等可知1的电流大于通过R2的电流，故B错误；
C、根据并联电路电压规律可知3、R2并联后接入电路，两个电阻两端的电压相等；
D、将R1、R7并联后接入电路，若并联电路两端的电压为U，可得，
R1消耗的电功率：P4＝，R7消耗的电功率：P2＝，
因为R1＜R2，所以P3＞P2，故D正确。
故选：D。
（多选）14．（2分）如图所示是发电机线圈在磁场中转动一圈的过程中经过的四个位置，电路中有感应电流的是（　　）
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
【解答】解：由图可知，乙、丁中线圈虽与磁场方向平行，线圈做切割磁感线运动；而甲，但线圈的运动方向与磁场方向平行，因此没有感应电流产生，AC错误。
故选：BD。
三、作图题（每题2分，共4分）
15．（2分）如图所示，完成图中家庭电路的连接。

【解答】解：（1）火线首先进入开关，再进入灯泡顶端的金属点。这样开关既能控制灯泡，断开开关，更换灯泡时更安全。
（2）两孔插座的左孔接零线，右孔接火线。

故答案为：如图所示。
16．（2分）电动自行车的调速把手是一个滑动变阻器，它的作用是调节自行车电动机的转速，以实现对电动自行车车速的控制。如图所示是电动自行车电源、开关、电动机、调速把手的结构示意图。调速把手的结构示意图中a、b、c是固定的铜片，e是一端固定在b上，另一端可在d上滑动的铜片。请将调速把手与它所控制的电动机、电源连成电路。

【解答】解：为实现对电动机转速的控制，就要改变通过它的电流、电动机应串联在电路中、b或b，实物连接如图所示：

四、实验探究题（共3小题，第17题4分，第18题6分，第19题9分，共19分）
17．（4分）小芳用导线及两个相同的铁钉自制了甲、乙两个电磁铁，通过如图所示的电路来探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”。
（1）闭合开关，乙铁钉能吸引更多的大头针，这是因为绕在乙铁钉上线圈中的电流 　等于　（填“大于”“等于”或“小于”）绕在甲铁钉上的线圈中的电流，而绕在乙铁钉上面的线圈匝数较多。由此可以得出结论 　电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强　。
（2）不改变线圈匝数，要想使铁钉能吸引更多的大头针，可以将滑片P向 　左　移动。
（3）说出一种改变铁钉磁极的方法：　将电源正负极对调　。

【解答】解：（1）闭合开关，乙铁钉能吸引更多的大头针，通过的电流相等。由此可以得出结论：电流一定时，电磁铁磁性越强。
（2）不改变线圈匝数，要想使铁钉能吸引更多的大头针，将滑片P向左移动。
（3）改变铁钉磁极的方法：将电源正负极对调。
故答案为：（1）等于；电流一定时，电磁铁磁性越强；
（2）左；
（3）将电源正负极对调。
18．（6分）如图所示，在探究电热与哪些因素有关的实验中，同学们猜想可能与电流大小
（1）在实验中电流通过电阻时产生热量的多少是通过观察 　U形管两管液面高度差　来比较的。这里采用的物理研究方法是 　转换法　。
（2）实验中，乙容器外部电阻的作用是使左、右容器内通过导体的 　电流　不相等，右侧容器内电阻丝的阻值应为 　5　Ω。
（3）通过对比观察，　甲　（填“甲”或“乙”）容器中导体的电阻产生的热量较多。由此可知，在电阻和通电时间相同时，电流越 　大　，导体产生的热量越多。

【解答】解：（1）实验中，电流产生热量的多少是通过U形管两管液面高度差体现出来的；
如图甲，将两容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，而电阻大小不同；
（2）乙容器外部的电阻与乙容器内部的电阻并联，甲容器内部的电阻在干路中，所以乙容器外部的电阻的作用是为了使左右容器内导体的电流不相等，必须让两电阻的电流不同才能探究电流产生的热量与电流的关系；
探究电流产生热量跟电流关系时，控制通电时间和电阻不变，才能符合实验研究的要求；
（3）由图知，左侧管的液面高度差比右侧管的液面高度差大，温度上升得较高；两个电阻的阻值相同，但电流不同；由此可得：在电阻相同，电流越大。
故答案为：（1）U形管两管液面高度差；转换法；5；（3）甲；大。
19．（9分）为测量一定值电阻的阻值，某实验小组选用的实验器材有：待测电阻Rx、两节干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关及导线若干。

（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。
（2）小组设计了一个记录与处理数据的表格，请将如表中①②处的内容填写完整。
实验次数
①　电压U/V　
②　电流I/A　
电阻R/Ω
1



2



3



（3）某次测量时，电压表示数为2.5V，电流表指针位置如图乙所示　0.5　A，本次测得Rx的阻值为 　5　Ω。
（4）本实验进行了多次测量，其目的与下列实验中多次测量的目的相同的是 　A　（填字母代号）。
A.用刻度尺测量铅笔的长度
B.测量小灯泡的电阻
C.测量小灯泡的电功率
（5）他们又对实验进行了拓展，利用电源（电压未知且恒定不变）、阻值已知为R0的定值电阻、电压表、开关等器材，设计了如图丙所示的电路，也测出了Rx的阻值，请你完成下列实验步骤：
①闭合开关S1，断开S2，读出电压表的示数U1；
②　闭合开关S1、S2　，读出电压表的示数U2；
③待测电阻的阻值Rx＝　　（用已知量和测得量的字母表示）。
【解答】解：（1）将滑动变阻器、定值电阻，电压表与定值电阻并联，因为电源为两节电池，所以电压表的量程为0﹣3V，如下图所示：

（2）根据R＝知表中①②处的内容应该为电压U/V和电流I/A；
（3）当电压表示数为5.5V时，由图乙知电流表的量程为0﹣3.6A，示数为0.5A，
由欧姆定律I＝知待测电阻为：
Rx＝＝＝5Ω；
（4）本实验进行了多次测量，其目的是减小误差；
A.用刻度尺测量铅笔的长度时多次测量求平均值减小误差，故A符合题意；
B.测量小灯泡的电阻时多次测量找出电阻与温度的规律，故B不符合题意；
C.在测量小灯泡的电功率时，测量多组对应的电压和电流值，总结灯泡亮度与功率大小的关系；
故选：A；
（5）分析图丙的电路可知：只闭合S2时，电路为断路，示数为U1，再闭合开关S2，R3与RX串联，电压表测R0两端的电压U2；
根据串联电路电流的规律：IX＝I，
根据串联电路电压的规律和欧姆定律有：＝，
所以待测电阻的阻值为：RX＝。
故答案为：（1）见上图；（2）电压U/V；（3）0.2；5；（5）闭合开关S1、S7；。
五、计算题（第20题6分，21题11分，共17分）
20．（6分）如图所示电路，电源电压不变，定值电阻R1＝10Ω。只闭合开关S1，电流表示数为0.3A；再闭合开关S2，电流表示数为0.5A，求：
（1）电源电压；
（2）定值电阻R2的阻值。
（3）S1、S2都闭合时，电路中的总功率。

【解答】解：（1）定值电阻R1＝10Ω，只闭合开关S1，为R6的简单电路，电流表测电路的电流，
由欧姆定律得，电源电压：
U＝I1R1＝6.3A×10Ω＝3V；
（2）再闭合开关S8，两电阻并联，电流表测干路电流，
根据并联电路各支路互不影响，R1的电流不变，故通过R2的电流为：
I6＝I﹣I1＝0.3A﹣0.3A＝7.2A，
由欧姆定律，定值电阻R2的阻值：
R4＝＝＝15Ω；
（3）两电阻并联，电流表测干路电流
P＝UI＝3V×2.5A＝1.7W。
答：（1）电源电压为3V；
（2）定值电阻R2的阻值为15Ω；
（3）开关均闭合时，电路消耗的总功率为5.5W。
21．（11分）如图甲所示为多功能鸳鸯电火锅，其工作原理如图乙所示，通过挡位开关可以实现加热和保温两挡的转换
额定电压
220V
额定功率
加热
1000W
保温
176W
火锅总容积
3L
（1）当开关S、S1闭合时，电火锅为 　加热　状态，此时电阻R2的阻值为多大？
（2）求电火锅处于保温状态时电路中的电流。
（3）若不计热损失，该火锅将3L的水从30℃加热到100℃，需要多长时间？[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]

【解答】解：（1）由电路图可知，当只闭合开关S时，电路的总电阻最大可知电路的总功率最小；
当开关S、S1均闭合时，电路为R6的简单电路，电路的总电阻最小可知电路的总功率最大；
则电阻R2的阻值：
R3＝＝＝48.5Ω；
（2）根据P＝UI得保温时电路中的电流为：
I＝＝＝0.8A；
（3）V＝3L＝3×10⁻3m7，
根据ρ＝得水的质量为：
m＝ρv＝1.0×106kg/m3×3×10⁻3m3＝3kg，
水吸收的热量为：
Q＝c水mΔt＝2.2×103J/（kg•℃）×8kg×（100℃﹣30℃）＝8.82×105J；
若不计热损失，则消耗的电能为：W＝Q＝5.82×105J；
根据P＝得需要加热的时间为：
t＝＝＝882s。
答：（1）加热；此时电阻R3的阻值为48.4Ω；
（2）电火锅处于保温状态时电路中的电流为0.6A；
（3）若不计热损失，该火锅将3L的水从30℃加热到100℃。