天津市河北区2024-2025学年九年级（上）期末物理试卷

这是一份天津市河北区2024-2025学年九年级（上）期末物理试卷，共13页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.2023年6月4日“神舟十五号”返回舱成功着陆。当返回舱进入大气层后，与大气层摩擦形成火球，如图所示。选项中改变内能的方式与“火球”的形成不同的是( )
A. 钻木取火
B. 冰袋降温
C. 压缩空气
D. 搓手取暖
2.如图所示的铝芯电缆是一种输电导线。在某村输电线路改造工程中，更换的铝芯电缆比旧铝芯电缆电阻更小，主要是因为新电缆的( )
A. 铝芯更细
B. 铝芯更粗
C. 绝缘皮更薄
D. 绝缘皮更厚
3.《天工开物》记载了古人炒蒸油料的场景，如图，下列过程与物理知识对应不正确的是( )
A. 加热——木炭燃烧时热值不变
B. 蒸煮——油料含有的热量增加
C. 翻炒——目的使油料受热均匀
D. 飘香——分子在做无规则运动
4.某兴趣小组要为居家老人设计一个“应急呼叫器”电路，要求：开关断开时，电灯和电铃均不工作；开关闭合时，灯亮铃响，即使电灯因断路不亮，电铃仍可工作。如图所示的电路中，符合设计要求的是( )
A. B.
C. D.
5.如图为部分家庭电路示意图，其中连接正确的是( )
A. ①B. ②C. ①③D. ②③
6.利用如图所示的装置，可以进行的实验是( )
A. 探究通电螺线管外部磁场的方向
B. 探究通电导体在磁场中受力情况
C. 探究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关
D. 探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件
7.物理实践活动中，小明同学利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”，如图所示。热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，将其安装在需要探测温度的地方。当探测温度正常时，仅指示灯亮；当探测温度升高到某一设定值时，仅警铃响。为了达到上述要求，警铃应安装在( )
A. 位置aB. 位置bC. 位置cD. 无法判断
8.甲、乙两电热丝的电阻之比为4：3，通过的电流之比为1：2，则相同时间内产生的热量之比为( )
A. 1：3B. 3：1C. 2：3D. 3：2
9.如图所示的电路中，两个小灯泡的规格相同。闭合开关后，只有一个小灯泡发光，电压表指针偏转明显。则故障原因可能是( )
A. L1短路B. L1断路C. L2短路D. L2断路
10.如图所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向右滑动时，下列说法正确的是( )
A. 两个电流表的示数都变大B. 两个电流表的示数都变小
C. 电流表A1示数不变，电流表A2示数变大D. 电流表A1示数不变，电流表A2示数变小
二、多选题：本大题共3小题，共9分。
11.下列做法中，符合安全用电原则的是( )
A. 发现有人触电迅速切断电源
B. 用湿抹布擦正在发光的灯泡
C. 将电冰箱外壳接地
D. 先断开电源再灭火
12.如图所示电路，甲、乙两灯分别标有“6V 6W”和“6V 3W”字样，电源电压恒为6V。不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是( )
A. 只闭合S1时，甲、乙两灯的实际功率之比为1：2
B. 只闭合S2、S3时，甲、乙两灯的实际功率之比为1：2
C. 只闭合S1、S2时，电路的总功率为3W
D. 只闭合S1、S2时，电路的总功率为6W
13.如图甲所示的电路，电源电压保持不变，滑动变阻器上标有“20Ω 2A”，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，使其从最右端向左滑动到a点时，小灯泡恰好正常发光；在图乙中绘制出电流表与两电压表示数的图象。下列说法中正确的是( )
A. 滑片在a点时的电阻为2.5Ω
B. 小灯泡的额定电功率为4W
C. 此过程中电路的最小总功率为3.6W
D. 滑片在a点时，滑动变阻器与小灯泡的实际电功率之比为1：5
三、填空题：本大题共6小题，共24分。
14.汽车发动机散热降温，常用水作为冷却液是因为水的______(选填“比热容”或“热值”)较大；在汽油机的一个工作循环中，将内能转化为机械能的冲程是______(选填“做功”或“压缩”)冲程。
15.如图所示，a表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合电路的一部分。它在磁场中的箭头方向运动时，______(填序号)会产生感应电流，根据此现象可以制成______填“电动机”、“发电机”或“电磁铁”)。
16.三个磁体相邻磁极间的磁感线分布如图所示，D端为______极，B端为______极(均选填“N”或“S”)。
17.如图，电源电压恒为9V，灯L1、L2分别标有“6V 6W”和“6V 3W”字样，闭合开关后，两灯均发光，灯______(选填“L1”或“L2”)更亮，此时灯L1两端的电压为______V。(不考虑温度对灯丝电阻的影响)
18.在如图所示的电路图中，闭合开关S1、S3，断开开关S2，则小灯泡L1、L2是______(选填“串”或“并”)联；若同时闭合开关S1、S2、S3，则会造成电路______。
19.如图甲所示的电路，电源电压为12V且保持不变，R2为阻值未知的定值电阻，图乙是小灯泡L和定值电阻R1的电流随它们两端电压变化的图象。当同时闭合开关S1、S2和S3时，小灯泡L的实际功率为P，定值电阻R1的功率为P1，则P：P1= ______；当闭合开关S1、断开开关S2和S3时，小灯泡的实际功率为0.6W，此时灯丝电阻为R，则R：R2= ______。
四、实验探究题：本大题共3小题，共18分。
20.在“伏安法测小灯泡电阻”实验中，小灯泡额定电压为2.5V，实验电路如图甲所示。

(1)请根据实验需求在虚线框内设计一个记录数据的表格。

(2)某同学根据自己所记录的实验数据，绘制了如图乙所示的I−U图象，由图象可知，小灯泡正常发光时的电阻为______Ω；小灯泡的电阻随着电压的增大而______(选填“增大”、“减小”或“不变”)，主要原因是小灯泡灯丝的______(选填“长度”“横截面积”或“温度”)发生了变化。
21.实验室备有嵌入螺线管的玻璃板和电源，小明和小亮分别选用铁屑和小磁针来“探究通电螺线管外部磁场的分布”。
(1)小明在螺线管周围的玻璃板上均匀地撒上一层铁屑。给螺线管通电后，轻敲玻璃板，小明观察到螺线管周围铁屑的分布情况如图甲所示。小明的实验说明，通电螺线管外部的磁场和______外部的磁场相似。
(2)小亮在螺线管周围的玻璃板上整齐、均匀地放置了32个小磁针如图乙所示。给螺线管通电后，小亮观察到这32个小磁针的指向更接近于图中的______(填字母)。

(3)小明和小亮的实验方案______的更好，理由是______。
22.物理兴趣活动课上，老师让同学们测量一个阻值约为600Ω的电阻Rx。除了未知电阻Rx，老师还提供的器材有：两节旧干电池、一块电流表(量程0～0.6A，分度值0.02A)、一块电压表(量程0～3V，分度值0.1V)、一个铭牌标有“10Ω 1A”字样的滑动变阻器R1、一个铭牌标有“200Ω 1A”字样的滑动变阻器R2、开关及导线若干。请你合理选择器材，帮助同学们设计一个实验方案，比较精确地测出未知电阻Rx的阻值。要求：
(1)请在虚线框内画出实验电路图并标清电阻符号；
(2)写出主要的实验步骤及所需测量的物理量；
(3)写出待测电阻Rx的数学表达式。(用已知量和测量量表示)
五、计算题：本大题共3小题，共19分。
23.如图所示，劳动课上，某同学用额定功率为2000W的电磁炉烧水，将2kg初温为20℃的水加热到100℃。(c水=4.2×103J/(kg⋅℃))，求：
(1)水吸收的热量；
(2)电磁炉正常工作，若不计热损失，水刚好烧开所需的时间。
24.如图所示的电路中，电阻R1=10Ω。闭合开关S，电流表A2示数为1A。
(1)求电源电压；
(2)当滑片P位于滑动变阻器RP中点时，电流表A1示数为1.2A，求此时滑动变阻器RP接入电路的阻值；
(3)当滑片P位于滑动变阻器RP最右端时，求整个电路的电功率。
25.物理课外小组的同学们在课外活动中，自制了一个“电阻测量盒”(如图甲所示)，内有电源(电压不变且未知)、已知阻值为R0的定值电阻、开关和电流表，并引出两根导线E、F到盒外。当开关断开时，电阻测量盒不能工作。使用时将盒外的两根导线E、F直接连接，闭合开关读出电流表的示数I1然后断开开关，将盒外的两根导线E、F分别与待测电阻Rx的两端相连，闭合开关读出电流表的示数I2就可以算出Rx的阻值。

请你解答如下问题：
(1)在图乙的虚线框内画出测量盒中符合设计要求的电路图；并推导出待测电阻Rx的数学表达式。
(2)实验室有一个电学黑箱，同学们利用这个“电阻测量盒”进行探究。电学黑箱其外形如图丙所示，箱体外有三个接线柱，箱盖上有一个塑料滑块。已知黑箱内部元件只有一个滑动变阻器和一个定值电阻，滑动变阻器只有两个接线柱接入电路。同学们把“电阻测量盒”外的两根导线E、F直接连接、再分别与黑箱外的接线柱相连，闭合开关，移动滑块，记下的数据如表，再根据测出的数据，推测内部的连接情况。
请在图丁虚线框内画出箱内各元件连接电路图，并计算定值电阻的阻值和滑动变阻器的最大阻值(要求：有计算过程)。
1.【答案】B
2.【答案】B
3.【答案】B
4.【答案】C
5.【答案】A
6.【答案】D
7.【答案】B
8.【答案】A
9.【答案】A
10.【答案】D
11.【答案】ACD
12.【答案】AC
13.【答案】BCD
14.【答案】比热容 做功
15.【答案】③④ 发电机
16.【答案】N N
17.【答案】L2 3
18.【答案】并 短路
19.【答案】4：3 1：5
20.【答案】10 增大 温度
21.【答案】条形磁体 B 小亮 小亮的方案不仅可以显示磁场的分布状况，还可以显示磁场的方向
22.【答案】解：(1)由题知，待测电阻Rx的阻值约为600Ω，电源电压约为3V，一个最大阻值为10Ω的滑动变阻器R1和一个最大阻值为200Ω的滑动变阻器R2，一只电压表(量程0～3V，分度值0.1V)、一块电流表(量程0～0.6A，分度值0.02A)，
要测出待测电阻Rx的阻值，则电路中的最大电流约为I=URx=3V600Ω=0.005A，远小于电流表的分度值0.02A，故不能用伏安法进行测量，只能用单个电压表进行测量，考虑到测量的电压准确程度，即滑动变阻器最大阻值与待测电阻阻值相差不大，故需要将待测电阻Rx和滑动变阻器R2串联，电压表与待测电阻Rx并联，如下图所示：
；
(2)因为要测待测电阻Rx的阻值，只用电压表，需要间接计算出电流大小，而滑动变阻器R2只有两端电阻已知，即0Ω和200Ω，所以需要分别移动滑片P到2个端点，测量出未知电阻两端的电压和电源电压，然后进行计算；
实验步骤如下：
①按照电路图连好电路，调节滑动变阻器R2的滑片到最大阻值处，闭合开关S，记下电压表的示数为U1；
②调节滑动变阻器R2的滑片到最左端，记下电压表的示数为U0；
(3)当R2的滑片移到最左端时，电压表测电源电压，则电源电压为U0，
当R2的滑片移到最大值时，此时电压表示数为U1，即此时Rx两端的电压为U1，
此时滑动变阻器R2两端的电压为：U滑=U0−U1，根据串联分压原理可知，
U1U滑=RxR2大，即U1U0−U1=Rx200Ω，
解得：Rx=200Ω×U1U0−U1。
答：(1)见解答图；
(2)①按照电路图连好电路，调节滑动变阻器R2的滑片到最大阻值处，闭合开关S，记下电压表的示数为U1；②调节滑动变阻器R2的滑片到最左端，记下电压表的示数为U0；
(3)Rx=200Ω×U1U0−U1。
23.【答案】解：(1)水吸收的热量为：Q吸=c水m△t=4.2×103J/(kg⋅℃)×2kg×(100℃−20℃)=6.72×105J，
(2)电磁炉正常工作，若不计热损失，Q=W，水刚好烧开所需的时间t=WP=6.72×105J2000W=336s。
答：(1)水吸收的热量为6.72×105J；(2)电磁炉正常工作，若不计热损失，水刚好烧开所需的时间为336s。
24.【答案】解：(1)闭合开关S，R1与RP并联，此时电源电压等于R1两端的电压，通过R1的电流I1=1A，由欧姆定律可得：
U=I1R1=1A×10Ω=10V；
(2)A1测量干路电流I，此时流过滑动变阻器RP的电流为IP，
IP=I−I1=1.2A−1A=0.2A，
滑动变阻器RP两端电压等于电源电压，由欧姆定律可得：
RP接入电路的阻值：
RP=UIP=10V0.2A=50Ω；
(3)当滑片P位于RP的最右端时，RP接入电流的阻值为RP′=2RP，
此时流过RP的电流：
IP′=URP′=10V2×50Ω=0.1A，
此时电路的总电流I′=IP′+I1=0.1A+1A=1.1A，
此时整个电路的电功率：P′=UI′=10V×1.1A=11W。
答：(1)电源电压为10V；
(2)此时滑动变阻器RP接入电路的阻值为50Ω；
(3)当滑片P位于滑动变阻器RP最右端时，整个电路的电功率为11W。
25.【答案】解：(1)由电流表与被测电路串联、当开关断开时，电阻测量盒不能工作可知，测量盒内的电源、定值电阻R0、开关和电流表串联，如图所示：
；
将盒外的两根导线E、F直接连接，闭合开关读出电流表的示数I1，由欧姆定律可知，此时电源电压UE=I1R0……①
断开开关，将盒外的两根导线E、F分别与待测电阻Rx的两端相连，闭合开关读出电流表的示数I2，此时Rx与R0串联，由欧姆定律可知，此时电源电压UE=I2(R0+Rx)……②
由①②解得待测电阻：Rx=I1−I2I2⋅R0；
(2)由E、F与A、B分别连接，闭合开关，移动滑块，电流表示数不变可知，A、B间为定值电阻；由E、F与A、C分别连接，闭合开关，移动滑块，电流表示数变化可知，A、C间为滑动变阻器；由E、F与B、C分别连接，闭合开关，移动滑块，电流表示数变化且示数比E、F与A、C分别连接时示数小可知，B、C间为定值电阻与滑动变阻器串联，因此电学黑箱内的电路连接如图所示：
；
当E、F与A、B分别连接，闭合开关，电流表的示数为13I1，此时定值电阻与R0串联，由欧姆定律可知，此时电源电压UE=13I1(R0+R)……③
由①③解得定值电阻的阻值：R=2R0；
当E、F与A、C分别连接，闭合开关，电流表的最小示数为14I1，此时滑动变阻器的最大阻值与R0串联，由欧姆定律可知，此时电源电压UE=13I1(R0+R滑)……④
由①④解得滑动变阻器的最大阻值：R滑=3R0。
答：(1)电路图见解答图；待测电阻Rx的数学表达式为Rx=I1−I2I2⋅R0；
(2)箱内各元件连接电路图见解答图；定值电阻的阻值和滑动变阻器的最大阻值分别为2R0、3R0。 测试次数
连接情况
电流表示数
第1次
E、F直接连接
I1
第2次
E、F与A、B分别连接
13I1
第3次
E、F与A、C分别连接
I1～14I1
第4次
E、F与B、C分别连接
13I1～16I1