[物理][期末]吉林省吉林市昌邑区2023--2024学年九年级上学期期末考试测试题(解析版)

这是一份[物理][期末]吉林省吉林市昌邑区2023--2024学年九年级上学期期末考试测试题(解析版)，共15页。试卷主要包含了单项选择题，填空题，计算题，简答题，作图与实验题等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题（每小题2分，共12分）
1. 关于生活用电，下列说法正确的是（ ）
A. 保险丝可以用铜丝代替
B. 有金属外壳的用电器要连接接地线
C. 有人触电时空气开关会“跳闸”
D. 雷雨天可以在大树下避雨
【答案】B
【解析】A．保险丝是用电阻率大、熔点低的铅锑合金制成的，铜丝的电阻率小、熔点高，不能用来代替保险丝，故A错误；
B．家庭电路中有金属外壳的电器，要接地线，一旦金属外壳带电，可通过地线导入大地，避免触电事故发生，故B正确；
C．空气开关在电路短路和用电器的总功率过大时会切断电路，人体触电时电流较小，空气开关不会断开，故C错误；
D．大树高大，且为导体，雷雨天在大树下避雨易引发雷击，故D错误。
故选B。
2. 关于热现象，下列说法正确的是（ ）
A. 晶体在熔化过程中温度不变，内能也不变
B. 热机的做功冲程将机械能转化为内能
C. 由于水银比热容小吸热升温快，因而用水银作为体温计玻璃泡里的测温液体
D. 雪花飘飘是分子无规则运动的结果
【答案】C
【解析】A．晶体熔化过程中要继续吸收热量，改变物质结构，内能增加；例如：0℃的冰熔化成0℃水，吸收热量，内能增加，但温度不变，故A错误；
B．热机的压缩冲程中，活塞压缩气体做功，将机械能转化为内能，故B错误；
C．由于水银的比热容较小，吸收相同的热量时，水银的温度会升高得更快，这使得水银体温计能够更灵敏地反映体温的变化，故C正确；
D．雪花是固态的水，雪花飘飘属于物体的机械运动，不是分子的运动，分子运动是肉眼看不见的，故D错误。
故选C。
3. 汽车电瓶的工作电压为12V，一般由6节电瓶串联组成，1节电瓶的电压可能与下列哪种装置的电压相同（ ）
A. 一节新干电池B. 一节铅蓄电池
C. 家庭电路D. 手机电池
【答案】B
【解析】汽车电瓶的工作电压为12V，一般由6节电瓶串联组成，则1节电瓶的电压为2V。
A．一节新干电池的电压为1.5V，故A不符合题意；
B．一节铅蓄电池的电压为2V，故B符合题意；
C．家庭电路的电压为220V，故C不符合题意；
D．手机电池的电压约为3.7V，故D不符合题意。
故选B。
4. 电学实验中，要调节滑动变阻器进行多次测量，下列实验中滑动变阻器多次测量的目的与其它三项不同的是（ ）
A. 探究电流与电压的关系实验
B. 探究电流与电阻的关系实验
C. 伏安法测量导体电阻的实验
D. 测量小灯泡电功率的实验
【答案】B
【解析】A. 探究电流与电压的关系实验，多次测量的目的是寻找普遍规律；
B. 探究电流与电阻的关系实验，多次测量的目的是寻找普遍规律；
C. 伏安法测量导体电阻的实验，多次测量的目的是求平均值减小误差；
D. 测量小灯泡电功率的实验，多次测量的目的是寻找普遍规律。
故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
5. 如图所示是体育课中测量肺活量的测试仪原理图，其中R1为定值电阻，气体传感器R2的电阻随气体压强的增大而减小，电源电压不变，闭合开关，如果吹的气越多，则（ ）
A. 电流表的示数变大
B. 定值电阻R1消耗的电功率变小
C. 传感器R2两端的电压变大
D. 电路消耗的总功率变小
【答案】A
【解析】AC．由电路图可知R1与气体传感器串联，电流表测电路电流；若吹的气越多，气压越大，则气体传感器的电阻越小，电路的总电阻越小，由可知，电路中电流越大，即电流表的示数变大，由可知定值电阻的电压增大，由串联电路电压特点可知传感器R2的电压变小，故A符合题意，C不符合题意；
B．因电路中电流变大，由可知，定值电阻R1消耗的电功率变大，故B不符合题意；
D．电源电压不变，电路中电流变大，由可知电路中消耗的总功率变大，故D不符合题意。
故选A。
6. 如图所示是灯泡L与电阻R的I-U图像，分析图像下列说法正确的是（ ）
A. 灯泡L上a、b两点的电阻大小关系是Ra﹤Rb
B. L与R并联在电压为3V的电路中，L与R消耗的电功率之比为3：5
C. L与R串联，若通过L的电流为0.5A时，则电路消耗的总功率为2.5W
D. L与R串联在电压为4V的电路中，相同时间内L与R消耗的电能之比为1：3
【答案】D
【解析】A．在I−U图像中，根据欧姆定律可知灯泡L上a、b两点的电阻大小分别为
所以Ra>Rb，即a点的电阻大于于b点的电阻，故A错误；
B．灯泡L与电阻R并联在电压为3V的电路中时，由于并联电路中，各支路电压相等，都等于电源电压，从图像中可以找到，当电压为3V时，通过灯泡L的电流为0.5A，通过R的电流为0.3A，根据电功率的计算公式P=UI，可以得到灯泡L与电阻R消耗的电功率之比为
故B错误；
C．灯泡L与电阻R串联，从图像中可得，若通过灯泡L的电流为0.5A时，灯泡L两端的电压为3V，由于串联电路中电流处处相等，所以通过电阻R的电流也为0.5A，此时电阻R两端的电压为5V，根据电功率的计算公式P=UI，可以得电路消耗的总功率为
P=UI=(3V+5V)×0.5A=4W
故C错误；
D．从图像中可以找到，灯泡L与电阻R串联在电压为4V的电路中时，由于串联电路中电流处处相等，当通过灯泡L的电流为0.3A时，灯泡L两端的电压为1V，电阻R两端的电压为3V，所以在相同时间内，灯泡L与电阻R消耗的电能之比为
故D正确。
二、填空题（每空1分，共18分）
7. 有一款USB迷你型小风扇，说明书上标有“6V；3W”字样，电动机线圈电阻为0.1。则小风扇正常工作时通过线圈的电流是_____A，通电1min电流通过电动机线圈产生的热量为______J。
【答案】0.5 1.5
【解析】[1]由P=UI可得，小风扇正常工作时通过线圈的电流
[2]通电1min电流通过电动机线圈产生的热量为
8. 电热毯的电阻丝断掉后不要将两个断头连接后继续使用，原因是接头处的电阻_____，在电流相同时，由于电流的______效应会导致接头处温度过高产生安全隐患。
【答案】大 热
【解析】[1][2]将电阻丝断头接上后，会因为接触不够紧密而导致导电能力弱，电阻增大，电阻工作时，电流做功会产生热量，即电流的热效应，由焦耳定律得，接头处产生的热量较多，导致温度过高产生安全隐患。
9. 煎粉始于吉林市，是真正的吉林市特色小吃。我们吃煎粉时，煎粉香味四溢，这是_____现象；煎煎粉时，煎粉能聚在一起形成一个个小方块，这是由于分子之间存在______。
【答案】扩散 引力
【解析】[1]煎粉香味四溢，是分子不停地做无规则运动的结果，这是扩散现象；
[2]分子间存在着相互作用的引力和斥力；煎粉能聚在一起形成一个个小方块，这是由于分子之间存在引力。
10. 如图所示为“6V；3W”小灯泡的I-U图像，该灯泡的I-U图像是曲线，这是由于_____________；将该灯泡接在电压为3V的电源上，其消耗的实际电功率为______W。
【答案】灯丝电阻随温度升高而增大（或灯丝电阻随温度变化而变化） 1.2
【解析】[1]灯泡的灯丝的阻值不是定值，随着温度升高而增大，所以其I-U图像是曲线。
[2]由图像知，灯泡两端的电压为3V时，通过的电流为0.4A，其消耗的实际功率
P=UI=3V×0.4A=1.2W
11. 如图所示是一种常见的带有电源线的移动插座。控制插座是否有电的开关与插座之间是______联的；当插座中接入的用电器增多时，电源线中的总电流将变大，此时电源线的电阻将_______（不考虑温度对导体电阻的影响）。
【答案】串 不变
【解析】[1]根据家庭电路的接法，开关与被控的插座、用电器之间是串联的。
[2]电阻是本身的一种属性，其阻值大小只受材料、长度、横截面积以及温度的影响，由于不考虑温度对导体的影响，而电源线的材料、长度和横截面积都没有发生变化，所以尽管电流变大，但是此时电源线的电阻将不变。
12. 如图人手握的装置可以辨别火线和零线，其名称是_______；其使用方法正确的是图_______（填“A”或“B”）。

【答案】试电笔 B
【解析】[1]为了辨别火线和零线，我们通常使用一种叫做试电笔的装置。试电笔的设计使得当它的笔尖接触火线时，氖管会发光，从而可以判断出哪根是火线。因此，人手握的装置就是试电笔。
[2]试电笔在使用时，应将笔尖接触导线，手接触笔尾的金属体，这样就可以形成回路，如果是火线，氖管会发光。因此使用方法正确的是图B。
13. 如图是某电饭锅电路图。开关S断开时，电路中的电流是0.5A，通电1min后，电路消耗的电能是_____J；开关S断开时，电饭锅处于____（填“加热”或“保温”）状态。
【答案】6600 保温
【解析】[1]开关S断开时，R0与R串联，电路中的电流是0.5A，通电1min后，电路中消耗的电能是
[2]加热状态比保温状态时的电功率大，由图可知，当开关S断开时，两电阻串联，电路中的总电阻最大，由可知，在电压一定时，电阻越大，电功率越小，因此电饭锅此时处于保温状态。
14. 电能表是显示消耗的电能的仪表。如图所示为小明家的电能表，某个月份月初和月末的示数如图所示，则这个月小明家用了________度电；小明为了测量一个电饭锅的实际电功率，他关闭了家中其他所有用电器，只让电饭锅单独工作，此时他家的电能表12min内转盘转过720圈，则这个电饭锅工作时的实际电功率为_________W。
【答案】31.8 1200
【解析】[1]由图示知，小明家月初和月末电能表的示数分别838.4kW∙h和870.2kW∙h，这个月用电为
W=870.2kW∙h-838.4kW∙h=31.8kW∙h=31.8度
[2]由图示知，电能表第消耗1kW∙h电能，转盘转过3000r，转盘转过720r时，消耗的电能
电饭锅的实际功率
15. 如图所示电路中，电源电压不变，R1=5Ω、R2=15Ω。当开关S断开，甲、乙两表都为电流表时，电路正常工作，则甲、乙两表示数之比I甲：I乙=______；当开关S闭合，甲、乙两表都为电压表时，电路也正常工作，则甲、乙两表示数之比U甲：U乙=______。
【答案】1：4 4：3
【解析】[1]当甲、乙两表为电流表，S断开时，R1、R2并联，甲电流表测R2支路的电流，乙电流表测干路电流，因为并联电路中各支路两端的电压相等，根据欧姆定律可得，通过两电阻的电流之比
因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和，两电流表的示数之比
[2]当甲、乙两表为电压表，S闭合时，两电阻串联，电压表甲测电源的电压，电压表乙测R2两端的电压。因为串联电路中总电压等于各分电压之和，电流处处相等，则两电阻两端的电压之比
由串联电路电压特点可知
甲、乙两表示数之比
三、计算题（每题5分，共计10分）
16. 某电水壶标有“220V；1100W”字样，求：
（1）电水壶正常工作时电阻丝的电阻；
（2）电水壶正常工作60s产生的热量。
【答案】（1）44Ω （2）
【解析】（1）电水壶正常工作时的电阻丝的电阻
（2）电水壶正常工作60s产生的热量
17. 如图所示，电源电压为，小灯泡标有“”字样，开关闭合时，小灯泡正常发光，求：
（1）小灯泡正常发光时的功率；
（2）定值电阻的阻值。
【答案】（1）0.5W；（2）
【解析】解：（1）开关闭合时，小灯泡正常发光，正常发光时的功率为
（2）小灯泡正常发光，灯泡两端电压为2.5V，则电阻两端电压为
根据欧姆定律可知，定值电阻的阻值为
答：（1）小灯泡正常发光时的功率为0.5W；
（2）定值电阻的阻值为。
四、简答题（每题2分，共6分）
18. 大型载重汽车下坡时间较长时，为防止刹车片过热造成刹车失灵，需要向刹车片和轮胎喷水，用水来降温。试说明刹车片过热是通过什么方式改变内能的？用水降温是利用了水的什么特性？
【答案】见详解
【解析】答：汽车下坡时间较长时，连续点踩刹车，刹车片克服摩擦做功内能增加，温度升高，是通过做功方式改变内能，水的比热容最大，和其它物质比较，升高相同温度吸收热量最多，所以用水来降温是利用了水具有较大的比热容的特点。
19. 台式电脑的机箱外壳上开有许多小孔，并且机箱内装有微型风扇．请解释这样做的道理______．
【答案】详见解析
【解析】台式电脑使用时，会产生大量的电热，如果不能及时散热，会产生安全隐患，机箱壳上开有许多小孔及微型风扇都是为了帮助散热。
20. 小亮帮奶奶给家中的电动车充电，小亮拿出活动线板后发现如图所示导线的绝缘层已严重老化，非常危险，请你用所学的物理知识向小亮的奶奶说明使用绝缘层老化导线的危害。
【答案】见详解
【解析】如果导线的绝缘层严重老化，会使绝缘层失去绝缘作用。此时如果零线和火线直接接触会造成短路，如果人接触到绝缘层老化的导线会造成触电事故。则危害有容易引起触电或造成短路。
五、作图与实验题（每图2分，每空1分，共24分）
21. 作图题：
（1）在图中“○”内，填上合适的电表符号，使开关闭合时，R1与R2并联；
（2）如图所示家庭电路，开关控制灯泡，请将开关和灯泡正确接入电路。
【答案】（1） （2）
【解析】（1）由题意可知，要使两电阻并联，则电流必须能分别流入两电阻中再汇合，故上面的圆圈内为电压表；而为了使电阻R2的电流能够流回负极，则下面的圆圈为电流表。如图所示：
（2）接灯泡时，火线首先接入开关，然后进入灯泡顶端的金属点；零线直接进入灯泡的螺旋套，开关要接在灯泡和火线之间，断开开关，切断火线，灯泡不带电，触及灯泡时更安全，如图所示：
22. 如图所示，在试管内装些水，用橡皮塞塞住，用酒精灯给试管内的水加热，加热至水沸腾后会看到塞子被弹出。
（1）在橡皮塞被弹出的过程中，发生的能量转化是_________；
（2）橡皮塞很难被压扁，这因为分子之间存在___________；
（3）用酒精灯给试管内的水加热，这是通过______的方式增大水的内能。
【答案】（1）内能转化为机械能 （2）斥力 （3）热传递
【解析】（1）在橡皮塞被弹出的过程中，气体对橡皮塞做功，将内能转化为机械能。
（2）因为分子之间存在斥力，橡皮塞很难被压扁。
（3）用酒精灯给试管内的水加热，水吸收热量，内能增大，这是通过热传递的方式增大水的内能。
23. 如图所示，将铅笔芯接在a、b之间灯泡发光，说明铅笔芯是______（填“导体”或“绝缘体”）；将不同的导体分别接在a、b之间，通过观察比较____________来判断不同导体电阻的大小，若两个导体的电阻差异不大，可以在电路中串联一个_______，作进一步判断。
【答案】导体 灯泡的亮度 电流表
【解析】[1]将铅笔芯接在a、b之间灯泡发光，说明铅笔芯是导体。
[2]将不同的导体分别接在a、b之间，通过观察比较灯泡的亮度来判断不同导体电阻的大小，灯泡越亮，说明电路中的电流越大，导体的电阻越小。
[3]若两个导体的电阻差异不大，即电路中电流相差不大，灯泡的亮度变化不明显，则可以在电路中串联一个电流表，作进一步判断。
24. 在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡的额定电压为3V，电源是两节新的干电池。
（1）按照甲图正确连接电路，闭合开关，将滑片调至滑动变阻器的______（填“A”或“B”）端时，小灯泡正常发光，此时电流表示数如乙图，小灯泡的额定功率是_______W；
（2）若忽略小灯泡电阻随温度的变化，当滑片调至某位置时，电流表的示数是0.24A，此时小灯泡的实际功率是_______W；
（3）小明所在的实验小组，按照甲图正确连接电路后，闭合开关发现小灯泡不发光，则小明接下来应进行的操作是___________，观察小灯泡是否发光；若正确操作后，观察到小灯泡仍然不发光，电压表无示数，电流表有示数，则问题原因可能是__________。
A.小灯泡短路 B.小灯泡断路 C.滑动变阻器的最大阻值过大
【答案】（1）A 1.44 （2）0.36 （3）向A端移动滑片（或调节滑动变阻器） A
【解析】（1）[1]闭合开关，为了让小灯泡正常发光，应将滑片调到滑动变阻器的A端，让变阻器接入电路的阻值为0，因为电源为2节新干电池，电压为3V，而小灯泡的额定电压为3V。
[2]由图乙知，电流表选用 小量程，示数为0.48A，小灯泡的额定功率
P=UI=3V×0.48A=1.44W
（2）小灯泡的电阻
忽略小灯泡电阻随温度的变化，电流表示数为0.24A时，小灯泡的实际功率
P实=I实2R=(0.24A)2×6.25Ω=0.36W
（3）[1]图甲电路正确连接后，闭合开关，小灯泡不发光，可能是变阻器接入电路的阻值过大，电路的总阻值过大，造成通过小灯泡的电流过小，所以接下来应向A端移动滑片，让变阻器接入电路的阻值变小。
[2]正确操作后，小灯泡仍不发光，电流表有示数，说明电路无断路，电压表无示数，则可能是电压表并联部分短路了，所以总是原因可能是小灯泡短路了，变阻器的最大阻值过大时，电压表仍有示数，故A符合题意，BC不符合题意。
25. 在“探究电流与电阻的关系”实验中，实验器材有：4节新干电池，电压表、电流表、开关、规格为“20；1A”的滑动变阻器各一个，导线若干，阻值为“5、10、15、20、30”的电阻。
（1）小明连接了图甲实验电路，闭合开关会烧坏_________（填“电压表”或“电流表”）；分析可知有一根导线连接错误，请你用笔在错误的导线上打“×”，并用笔代替导线画出正确的连线_________；
（2）重新正确连接图甲电路后，分别将5、10、15、20的电阻接入R的位置，调节滑动变阻器进行实验，根据实验数据绘制了图乙的I-R图像，由图像可知：实验中电阻R两端的控制电压为____V；在导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成_____；
（3）滑片P位置不动，当用30的电阻替换20的电阻继续实验时，应移动滑动变阻器的滑片，使滑动变阻器接入电路中的电阻_____（填“变大”、“变小”或“不变”），才可能使电压表的示数与前四次示数相同；正确移动滑片后，发现电压表的示数无法与前四次示数相同，为了能够完成五次实验，小明同学设计了如下调整方案，请帮助他填写完整：其它条件不变，如果只调整R两端的控制电压，在电路安全的情况下，电阻R两端的控制电压应在_________V范围内选择。
【答案】（1）电压表 （2）3 反比 （3）变大 3.6~5
【解析】（1）[1]图甲实验电路中，4节新干电池电压为6V，而电压表使用的是小量程，将电压表串联在电路中，闭合开关后电压表测量电源电压，则超出电压表的量程就会烧坏电压表。
[2]小明连接好如图甲所示的电路，该电路电阻与电流表并联了，是错误的，将电流表应与电阻串联，电压表与电阻并联，如下图所示：
（2）[1]探究电流与电阻的关系”实验中，要控制电阻R两端的电压相同，由I-R图像可知电流I1=0.6A时，电阻R1=5Ω，则电阻R两端的控制电压为
UV=I1R1=0.6A×5Ω=3V
[2]根据I-R图像可知，电压表的示数保持3V不变时，可以得到在导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
（3）[1][2]当小明用30Ω的定值电阻更换20Ω的定值电阻后，电压表的示数变大，要控制电压不变，根据串联电路电压的规律，要使电压表的示数与前四次示数相同，由分压原理，故需要使滑动变阻器接入电路中的电阻变大，而滑动变阻器的能接入电路的最大阻值只有20Ω，故当此时的滑动变阻器最大阻值接入电路并与R定最大=30Ω的定值电阻串联时，电路的电流为
此时电阻R两端的控制电压为最小，即
为保电路安全，即电路的最大电流为1A，此时当将定值电阻R1=5Ω的电阻接入电路时，定值电阻两端的电压最大为
所以在电路安全的情况下，电阻R两端的控制电压应在3.6~5V范围内选择。
26. 小明用如图所示的电路来测量未知电阻Rx的阻值，R0阻值已知，电源电压不变（电压未知），请你将实验过程补充完整。
（1）按图连接电路，断开开关，记录电流表的示数为I1；
（2）_____________，记录电流表的示数为I2；
（3）待测电阻Rx的表达式：Rx=_________。（用R0、I1、I2表示）
【答案】（2）闭合开关 （3）
【解析】（2）（3）[1][2]由电路图可知，断开开关，则R0、Rx串联，电流表测电路中电流。则电源电压为
①
闭合开关，电路中只有Rx工作，通过Rx的电流为I2，则电源电压为
②
由①②可得。