2023-2024学年吉林省吉林二十七中九年级（上）期末物理试卷（含详细答案解析）

这是一份2023-2024学年吉林省吉林二十七中九年级（上）期末物理试卷（含详细答案解析），共17页。试卷主要包含了单选题，填空题，作图题，实验探究题，简答题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.下列常见的电压值最大的是( )
A. 一节干电池电压B. 家庭电路电压C. 手机电池电压D. 闪电时云层间电压
2.用保温饭盒给饭菜保温，常在饭盒下层注入热水，原因是水的( )
A. 比热容大B. 温度高C. 沸点高D. 密度大
3.以下家用电器中，消耗的电能主要转化为机械能的是( )
A. 洗衣机B. 电饭锅C. 电烤箱D. 日光灯
4.下列做法中符合安全用电原则的是( )
A. 用湿手摸开关B. 用铜丝代替保险丝
C. 电冰箱连接地线D. 电线起火时泼水救火
5.如图所示，开关S闭合时，可能发生的现象是( )
A. L1被烧坏
B. L1灯亮、L2灯不亮
C. 电源被烧坏
D. L2被烧坏
6.某门禁系统有两种识别方式：人脸识别(开关S1)和密码识别(开关S2)，只要其中一种方式识别成功即可闭合相应开关，启动电动机，开启门锁。下列电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
二、填空题：本大题共10小题，共21分。
7.生活中利用______辨别零线和火线；实验室里常用______来检验物体是否带电。
8.电暖手器通电后会发热，这里利用了电流的______效应，妈妈用电暖手器取暖，是利用______的方法改变手的内能。
9.如图，多次实验发现，把磁铁靠近正发光的白炽灯时，灯丝会发生抖动，这是因为通电导体在磁场中会受到______的作用，______(选填“电动机”或“发电机”)是利用这个原理制成的。
10.被毛皮摩擦过的橡胶棒带______电荷(选填“正”或“负”)，这是因为橡胶棒在摩擦过程中______(选填“得到”或“失去”)电子。
11.如图所示是一款迷你台灯扇，它既可以照明又可以吹风且互不影响，台灯扇的灯和电动机在电路中应是______(填“串联”或“并联”)的。长时间使用后扇叶会吸附很多灰尘，是因为扇叶转动时和空气之间发生了______现象。
12.如图所示，电能表的示数为______kW⋅h，某一用电器接入电路中单独连续工作了12min，电能表转盘转过1500圈，该用电器的电功率______ W。
13.如图所示电路中，电源电压保持不变，电阻R1与R2的阻值之比为4：3。开关S断开时，通过R1与R2的电流之比为______；开关 S闭合前后，电压表两次的示数之比为______。
14.如图所示，水位计在电路中相当于______(选填“电压表”或“电流表”)，当水位升高时，指示灯L的实际功率______(选填“变大“变小”或“不变”)。
15.甲和乙的I−U图像如图所示，由图可知甲的电阻为______Ω；若将甲、乙串联接入某一电源，乙消耗的功率为0.4W，则电源电压为______ V。
16.探究“磁生电”的实验装置，将导体AB、电流计和蹄形磁体组成一闭合通路。当导体ab沿______(选填“竖直”或“水平”)方向运动时，电流计的指针不偏转，只有当导体做______磁感线运动时，电路中才会有感应电流产生。产生感应电流时，导体 ab在电路中的作用相当于______(选填“用电器”或“电源”)。
三、作图题：本大题共3小题，共6分。
17.开关闭合时插孔能提供工作电压，根据上述要求及安全用电原则，连接电路。
18.请在圆圈里面填上电压表或电流表符号，使闭合开关后两灯均能发光。
19.根据图中小磁针静止时的指向，在A点标出通电螺线管磁感线的方向和电源左端的极性(“+”或“-”)。
四、实验探究题：本大题共4小题，共15分。
20.在研究电流产生的热量与哪些因素有关的实验中：
(1)如图甲所示，两个密封的透明容器中装有相等质量的空气，将两容器中5Ω和10Ω的电阻丝串联接到电源两端，电阻丝串联的目的是保证______相同，通电10 s观察到两侧U形管液面高度的变化不同，表明电流产生的热量与______有关。
(2)如图乙所示，电阻R3的作用主要是使通过电阻R1和R2中______不相同，通电后相同时间两容器中电阻丝产生的热量之比是______。
21.如图甲所示测小灯泡电功率电路连接图(小灯泡标有2.5V字样)
(1)该实验的实验原理是______。
(2)实验过程中滑片P移至某处时电压表示数如图乙所示，为测小灯泡的额定电功率，应将滑片P向______移动直至小灯泡正常发光，此时电流表的示数为0.3A，小灯泡的额定功率为______ W。
22.“伏安法”测量定值电阻R阻值实验。电源电压为3V保持不变，滑动变阻器的最大阻值为50Ω。
(1)实验所用实物图如图甲所示，用笔画线代替导线将电路连接正确(要求：滑片向右移动，电流表示数变大)。
(2)若连接电路后，闭合开关时发现电流表的指针向零刻度线的左边偏转，接下来的正确操作步骤：______。
(3)排除故障后，正确连接电路，闭合开关，移动变阻器的滑片P至某位置，此时电压表示数为2V，电流表示数如图乙，则未知电阻Rx=______Ω。
(4)将定值电阻换成小灯泡，重复上述实验，发现几次实验测得的小灯泡的电阻相差比较大，原因是______对电阻有影响。
(5)实验时不慎将电压表损坏，现有一个阻值已知的定值电阻R0、一个电流表和开关若干个，利用如图丙所示的电路，也测出了待测电阻Rx的阻值(电流表量程符合要求，电源电压未知)。实验步骤如下：
①正确连接电路，只闭合开关S、S1，记录电流表的示数为I1；
②只闭合开关S、S2，记录电流表的示数为I2；
③待测电阻阻值的表达式Rx=______。
23.“探究导体中电流与电阻的关系”的实验中，电源电压4.5V不变，定值电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。
(1)将5Ω的定值电阻接入电路，闭合开关，调节滑片P至适当位置，读出电流表的示数；更换定值电阻正确操作并完成多组实验，绘制如图所示的电流随电阻变化的关系图象，为保证五只定值电阻都能完成实验，滑动变阻器的最大阻值应不小于______Ω。
(2)分析图象得出结论：电压一定时，电流与电阻成______，图中阴影部分“面积”表示的物理量是______。
五、简答题：本大题共3小题，共6分。
24.分别在装有冷水和热水的杯中放入茶叶，两分钟后观察水的颜色，哪个杯中水的颜色更深？为什么？
25.家庭电路中多个大功率用电器同时使用时，空气开关很容易“跳闸”，这是为什么？
26.据媒体曝光，某不良商家为了降低成本，将多芯铜导线的根数从国家标准的32根减为26根。请你分析，家庭电路中使用这样的导线有什么安全隐患？
六、计算题：本大题共2小题，共10分。
27.把一个标有“6V3W”的小灯泡和定值电阻R串联后接在电压为10V的电源上，小灯泡恰能正常工作。求：
(1)通过小灯泡的电流；
(2)定值电阻R的阻值。
28.如图所示的电路中，已知R1=60Ω，只闭合开关S时，电流表示数为0.2A，再将开关S1闭合，此时电流表的示数为0.5A，求：
(1)电源电压；
(2)通电1min电阻R2消耗的电能。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解：一节干电池的电压约为1.5V，家庭电路的电压为220V，手机电池的电压约为3.7V，发生闪电时云层间的电压可达到106V。其中电压值最大的是发生闪电时云层间的电压，故ABC错误、D正确。
故选：D。
根据对常见电压值的了解与掌握，对它们进行比较，然后选出正确答案。
本题考查了生活中常见的电压值，属于基础题目。
2.【答案】A
【解析】解：往保温饭盒下层注入热水，因水的比热容较大，降低较低的温度就可以放出较多的热量，可以温热上层饭盒内的饭菜。
故选：A。
水的比热容较大，相同质量的水与其它物质相比，在降低相同温度时，放出的热量多或放出相同的热量温度降低的小。
本题通过生活中对物理知识的应用考查了相关内容，体现了物理知识来自于生活，应用于生活的道理。
3.【答案】A
【解析】解：A.洗衣机主要将电能转化为机械能，少部分电能转化为内能，故A正确；
B.电饭锅工作时主要把电能转化为内能，故B错误；
C.电烤箱工作时主要把电能转化为内能，故C错误；
D.日光灯工作时主要把电能转化为光能，少部分电能转化为内能，故D错误。
故选：A。
电流做功的过程实质上是电能转化为其它形式能的过程，用电器消耗了电能，获得了其它形式的能量，就是一个电流做功的过程。
知道不同用电器工作时的能量转化情况是解答本题的关键。
4.【答案】C
【解析】解：AD、生活用水是导体，所以不能用湿手摸开关，电线起火时不能泼水救火，故AD不符合安全用电原则；
B、保险丝多采用电阻率大、熔点低的铅锑合金制成，在电流过大时能自动切断电源；铜的熔点高，用铜丝代替保险丝，在电流过大时不能自动切断电路，起不到保险的作用，故B不符合安全用电原则；
C、电冰箱的金属外壳必须接地线，这样，若金属外壳漏电，电流会通过地线导入大地，防止触电事故的发生，故C符合安全用电原则。
故选：C。
(1)生活用水是导体；
(2)家庭电路中保险丝是用熔点低、电阻率大的合金制成，在电路中电流过大时会熔断；
(3)有金属外壳的用电器，其外壳要接地。
本题考查了安全用电的常识，属于基础题。
5.【答案】C
【解析】解：开关断开时，电路为并联电路；当开关闭合时，会形成电源短路，即两灯泡均不发光，因没有电流通过两灯泡，则两灯泡不会被烧坏；但干路中电流过大，所以电源会被烧坏。
故选：C。
(1)串联电路电流只有一条路径，电流依次经过各用电器从正极回到电源负极；并联电路电流有多条路径，分别经过各用电器从电源正极回到负极；
(2)短路分为电源短路和用电器短路，电源短路是指用导线直接将电源两端相连；而用电器短路是指用一根导线将某个用电器的两端连接起来，没有电流通过该用电器。
正确识别电路是解答本类题的关键，注意电源短路是绝对不允许的。
6.【答案】D
【解析】解：
由题知，人脸识别(S1)、密码识别(S2)，只要其中一种方式识别成功，则相应开关闭合从而使电动机启动工作，所以两个开关应并联后再与电动机串联在电源上，故D符合题意。
故选：D。
两个开关串联时，要让用电器工作，则两个开关都应闭合；两个开关并联时，要让用电器工作，只需闭合一个开关即可；根据只要其中一种方式识别成功，则相应开关闭合，电动机启动分析解答。
本题考查根据要求设计电路，关键是明确并两个开关的连接方式。
7.【答案】测电笔 验电器
【解析】解：生活中利用辨别零线和火线，实验室里常用验电器来检验物体是否带电。
故答案为：测电笔；验电器。
测电笔是用来辨别零线和火线的工具；验电器是实验室里检验物体是否带电的仪器。
本题考查了测电笔、验电器的用途，属于基础题目。
8.【答案】热 热传递
【解析】解：电暖手器通电后，电流通过导体产生热量，将电能转化为内能，这是利用了电流的热效应；妈妈用电暖手器取暖，手从电暖手器处吸收热量，温度升高，内能增大，这是利用热传递的方法改变手内能的。
故答案为：热；热传递。
电流通过导体产生热量，将电能转化为内能；改变物体内能的方式有两种：做功和热传递。二者效果是相同的，实质不同，做功是能量的转化过程，热传递是能量的转移过程；
本题考查了改变物体内能有两种方式：做功和热传递，属于基础题目。
9.【答案】力；电动机
【解析】【分析】
磁场对通电导体具有力的作用。
本题考查了电动机的原理，难度不大。
【解答】
将一磁铁靠近正在发光的白炽灯泡时，发现灯丝发生了抖动，这说明通电导线在磁场中受到力的作用；电动机是根据该原理制成的。
10.【答案】负 得到
【解析】解：两个物体互相摩擦时，因为不同物体的原子核束缚核外电子的本领不同，所以其中必定有一个物体失去一些电子，另一个物体得到多余的电子。用橡胶棒跟毛皮摩擦，毛皮的一些电子转移到橡胶棒上，毛皮失去电子带正电，橡胶棒得到电子带着等量的负电。
故答案为：负；得到。
原子由带正电的原子核和带负电的电子所组成，电子绕着原子核运动。在通常情况下，原子核带的正电荷数跟核外电子带的负电荷数相等，原子不显电性，所以整个物体是中性的。原子核里正电荷数量很难改变，而核外电子却能摆脱原子核的束缚，转移到另一物体上，从而使核外电子带的负电荷数目改变。当物体失去电子时，它的电子带的负电荷总数比原子核的正电荷少，就显示出带正电；相反，本来是中性的物体，当得到电子时，它就显示出带负电。
键是要明确摩擦起电的实质是电荷的转移，摩擦起电的两个物体带等量的异号电荷，电荷总量守恒。
11.【答案】并联 摩擦起电
【解析】解：
台灯扇既可以照明又可以吹风且互不影响，这表明台灯扇的灯和电动机在电路中是并联的；
风扇叶转动时与空气摩擦，扇叶带上了静电，从而能吸引轻小的灰尘，这是摩擦起电现象。
故答案为：并联；摩擦起电。
串联电路中，各用电器相互影响；并联电路中，各用电器互不影响；不同物体相互摩擦时，可以使物体带电，这种现象叫做摩擦起电。
此题主要考查了电路的连接方式、摩擦起电现象，将所学的知识与生活实际联系在一起，是一道很好的题目。
12.【答案】8633.52500
【解析】解：(1)电能表的最后一位数是小数，单位是kW⋅h，图示电能表的示数为：8633.5kW⋅h；
(2)3000r/(kW⋅h)表示电路中用电器每消耗1kW⋅h的电能，电能表的转盘转动3000r，
电能表的转盘转1500r时，用电器消耗的电能：
W=15003000kW⋅h=0.5kW⋅h，
该用电器的电功率：
P=Wt=0.5kW⋅h1260h=2.5kW=2500W。
故答案为：8633.5；2500。
(1)电能表读数时，注意：电能表的最后一位数是小数，单位是kW⋅h；
(2)3000r/(kW⋅h)表示电路中用电器每消耗1kW⋅h的电能，电能表的转盘转动3000r，据此求电能表的转盘转1500r时，用电器消耗的电能，再利用电功率公式P=Wt求该用电器的电功率。
本题考查电能表的读数、消耗电能和电功率的计算，明确电能表相关参数的含义是关键。
13.【答案】1：1 4：7
【解析】解：开关S断开时，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，串联电路中各处的电流相等，所以通过R1与R2的电流之比为1：1。
开关S闭合后，R2短路，电路为R1的简单电路，电压表测电源电压U；
开关S断开时，两电阻串联，根据串联电阻的规律，电路的电阻为R=R1+R2=43R2+R2=73R2，
电路的电流为I=UR=U73R2，根据欧姆定律可知，此时R1的电压为U1=IR1=U73R2×R1=47U，
故开关S闭合前后，电压表两次的示数之比为U1U=4：7。
故答案为：1：1；4：7。
开关S断开时，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，因串联电路中各处的电流相等，据此得出通过R1与R2的电流之比；
开关S闭合后，R2短路，电路为R1的简单电路，电压表测电源电压U；开关S断开时，两电阻串联，根据串联电阻的规律得出电路的电阻，根据欧姆定律得出电路的电流和此时R1两端的电压，进而得出开关S闭合前后，电压表两次的示数之比。
本题考查欧姆定律的应用，是一道综合题。
14.【答案】电压表 变小
【解析】解：由图可知，指示灯与滑动变阻器串联，水位计并联在滑动变阻器两端，则水位计在电路中相当于电压表，当水位升高时，根据串联分压原理，滑动变阻器的电阻变大，滑动变阻器两端的电压变大，根据串联电路的电压规律可知，灯泡两端的电压变小，由P=U2R可知，灯泡的实际功率变小。
故答案为：电压表；变小。
电流表串联在电路中使用，电压表丙联在电路中使用，根据串联电路的电压规律，由P=U2R分析当水位升高时，指示灯L的实际功率的变化。
本题考查了电路的动态分析，利用好串联电路的电压规律和公式P=U2R是关键。
15.【答案】5 3
【解析】解：由图象可知，通过甲的电流与它两端的电压成正比，则甲为定值电阻；
由图象可知，当U甲=1V时，I=0.2A，
由I=UR可得，甲的电阻：
R甲=U甲I=1V0.2A=5Ω；
若将甲、乙串联接入某一电源，乙消耗的功率为0.4W，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，且串联电路中各处的电流相等，
结合P=UI可知，当电路中的电流I=0.2A时，乙两端的电压U乙=2V时符合题意，此时甲两端的电压U甲=1V，根据串联电路的电压特点可知电源电压U甲+U乙=1V+2V=3V。
故答案为：5；3。
由图象可知，通过甲的电流与两端的电压成正比，则甲为定值电阻，根据欧姆定律求出甲的电阻；若将甲、乙串联接入某一电源，通过它们的电流相等，且它们两端的电压之和等于电源的电压，根据图象读出符合题意的电流和电压，并根据串联电路的电压特点求出电源电压。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，从图象中读出符合题意的电流和电压是关键。
16.【答案】竖直 切割 电源
【解析】解：当导体ab沿竖直方向运动时，导体ab不切割磁感线，小量程电流表的指针不偏转，只有当导体做切割磁感线运动时，电路中才会有感应电流产生。
产生感应电流时，导体ab在电路中的作用相当于电源。
故答案为：竖直；切割；电源。
(1)闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流，这种现象叫电磁感应现象。
(2)产生感应电流时，导体ab相当于电源。
本题主要考查了电磁感应现象，关键是知道产生感应电流的条件。
17.【答案】解：插线板上的开关闭合时插孔能提供工作电压，这说明开关控制三孔插座；三孔插座的接法：上孔接地线、左孔接零线、右孔接火线，为了用电的安全，开关接在右孔与火线之间，如图所示：

【解析】三孔插座的接法：上孔接地线、左孔接零线、右孔接火线；为了用电的安全，开关应接在火线与插座之间。
本题考查了家庭电路的连接，属于基础题。
18.【答案】解：电流表与被测用电器串联，电压表与被测用电器并联；由图可知，右表(在干路)与灯串联，故右表为电流表；左表与灯并联，故左表为电压表，如下图所示：

【解析】根据电流表与被测用电器串联，电压表与被测用电器并联即可作出判断。
本题主要考查学生对电流表和电压表的使用方法的了解和掌握，是一道基础题。
19.【答案】解：①根据异名磁极相互吸引的规律可知，通电螺线管靠近小磁针S极的一端为N极，所以通电螺线管的左端是S极，磁感线的方向由N极到S极。
②根据安培定则，伸出右手握住螺线管使大拇指指示通电螺线管的N极，则四指弯曲所指的方向为电流的方向，所以电流由螺线管的左端流入，即电源的左端为正极，电源右端是负极。如下图所示：
。
【解析】①根据磁极间的相互作用规律判断出通电螺线管的磁极；
②根据安培定则判断出电流的方向从而找到电源的正负极。
本题考查右手螺旋定则及磁极间的相互作用以及磁感线方向的规定，要求学生不但要会由右手螺旋定则判断磁极的方向，还要会由右手螺旋定则判断电流方向。
20.【答案】电流 电阻大小 电流 4：1
【解析】解：(1)如图所示，两个密闭的透明容器中装有相等质量的空气，两个容器中的电阻丝R1、R2(R1