2020-2021学年江西省南昌市九年级上学期期末测试物理试题（含答案与解析）

这是一份2020-2021学年江西省南昌市九年级上学期期末测试物理试题（含答案与解析），共21页。试卷主要包含了填空题，单选题，多选题，计算题，综合题，实验题等内容，欢迎下载使用。


一、填空题
1．我们在电学中学到的第一个将电流、电压、电阻联系在一起的公式是______，这个公式所反映出的规律叫做______。
2．如图甲所示，验电器A带负电，B不带电，用带有绝缘柄的金属棒把验电器A、B两金属球连接起来的瞬间（如图乙所示），金属棒中的电流方向是______（选填“由A到B”或“由B到A”），这个过程中金属棒两端______电压（选填“有”或“没有”）。
3．如图所示是某玩具的电池仓，其中的两节5号新电池，它们是______联的，此电池仓的电压为______V。
4．如图所示是四根高压输电线上的一个装置，它的作用是将四根导线并联起来这是通过______（选填“增大”或“减小”）横截面积的方式来减小输电导线的电阻，此时输电导线的总电阻为一根导线的______。
5．如图所示是电脑上的USB口可以为外置设备提供5V的电压，它可以让一台额定功率2.5W的迷你型小风扇正常工作，风扇电动机线圈阻值为0.5Ω，则小风扇正常工作1min消耗的电能为______J，电动机线圈1min产生的热量为______J。
6．将两个定值电阻R1和R2并联在同一电源两端，通过的电流之比I1:I2=5:4，那么这两个电阻之比R1:R2=______；此时它们消耗的电功率之比P1:P2=______。
7．为了测量Rx的阻值，某同学设计了如图甲所示的电路．已知R0=5Ω，当S1断开、S2闭合时，电压表的示数为6V；当S2断开、S1闭合时，电压表的示数如图乙所示，由此可知R0两端的电压为______V，Rx的阻值为______Ω。
8．电水壶是利用电流的______来工作的。如图所示，是某品牌电水壶的参数，它正常工作5min可以将1.5kg初温是20℃的水加热至100℃，此电水壶的热效率是______。
9．一个定值电阻两端的电压由8V变为4V，电流变化了0.5A，该电阻的阻值为______Ω，功率减小了______。
10．电阻R与灯泡L的I-U图像如图所示。当他们串联在电压为1.5V的电源上时，电路的总电阻是______Ω；若将它们并联连接到电压为1.5V的电源上，则干路的电流是______。
二、单选题
11．下列数据不符合事实的是（ ）
A．对人体的安全电压是不高于36V
B．教室内一盏日光灯的功率约为40W
C．手机电池的电压约为3.6V
D．家用电冰箱工作时通过的电流约为5A
12．如图，要让L1与L2并联，电流表测量电路中的电流，电压表测量L2两端的电压。在“O”处接入电流表或电压表以下做法正确的是（ ）
A．a为电流表，b为电流表B．a为电压表，b为电流表C．a为电流表，b为电压表D．a为电压表，b为电压表
13．如图所示，闭合开关S后一盏灯亮，另一盏灯不亮，一个电表有示数，另一个电表无示数，若故障中出现在其中一个灯泡两端，则故障可能是（ ）
A．灯泡L1断路B．灯泡L2断路C．灯泡L1短路D．灯泡L2短路
14．12月初，小王家中的电能表示数为，电能表的部分参数及12月末的示数如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．电能表是测量用电器消耗电功率的仪表
B．小王家12月初至12月末消耗的电能是1700kW·h
C．这个电能表允许电路中同时工作的用电器总功率为2200W
D．若电能表转盘在5min内转过200转，则此时工作的用电器的总功率为1000W
15．下列关于电功的说法中正确的是（ ）
A．电流做功越多，消耗的电能就越多
B．电流通过导体时所做的功决定于导体两端的电压、通过导体的电流和导体的电阻
C．通电的时间越长，电流做的功越多
D．电流做功的过程，实际上是把其他形式的能转化为电能的过程
16．如图所示，甲、乙、丙、丁四个相同容器里装有质量和初温相同的水，先后将两个电阻R1和R2以并联和串联的方式分别放入甲、乙、丙、丁容器中，其中R1>R2，若通电相同时间，则这四个容器中的水温从低到高的顺序是（ ）
A．甲、乙、丙、丁B．丁、丙、甲、乙
C．丙、丁、乙、甲D．甲、乙、丁、丙
三、多选题
17．如图所示的电路中，电源电压保持不变，R0为已知阻值的定值电阻，不可以测出未知电阻Rx阻值的电路是（ ）
A．B．
C．D．
18．如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器滑片P向右滑动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电流表A的示数变小
B．电压表V1的示数变大
C．电压表V1的示数与电流表A的示数的比值变大
D．电压表V1的示数变化量等于电压表V2的示数变化量
四、计算题
19．随着科技的发展和人们对于手机充电时间的要求不断提高，我们的手机充电速度也从原来的慢充变为了现在的快充。
(1)如图甲所示是老式的手机充电头的参数，它的输出功率是多少?
(2)如图乙所示是某品牌手机的充电头，其最大输出功率是多少?
(3)请你根据所学知识写出手机充电功率提高后对充电的数据线有什么要求?
20．如图所示，电源电压为3V，R1=5Ω。求：
(1)当开关S1闭合，S2、S3都断开时，电流表的示数；
(2)当开关S3闭合，S1、S2都断开，电流表的示数为0.2A时，R2的阻值；
(3)当开关S2闭合，S1、S3都断开时电路的总功率。
21．如图所示的电路中，电源电压恒为6V，小灯泡L上标有“4V 2W”字样（设灯泡电阻保持不变），电流表A的量程取0-0.6A，问：
(1)小灯泡正常发光时的电阻是多少？
(2)闭合开关S后，要让灯泡正常发光，需要在电路中串联多大的电阻R？
(3)现用标有“10Ω 1A”字样的滑动变阻器R2替换电阻R，求电路总功率的变化范围。
五、综合题
22．如图甲是一种家用电暖器，图乙是其简化的电路图，已知R1(1)当开关S、S1闭合时，该电暖器以______挡工作（选填“高温”、“中温”或“低温”）；
(2)当电暖器使用中温挡正常工作时，电路中电流是多大？（________）接入电路的电热丝的阻值是多少？ （________）
(3)小明关闭家中的其他用电器，只让电暖器用高温挡独立工作1分钟，电能表的表盘转了75转。请通过计算判断此时电暖器是否正常工作？（________）（电能表的铭牌上标有3000r/(kW·h)）
六、实验题
23．为了验证并联电路的电流特点，小张设计了如图甲所示的电路进行实验。
(1)在连接电路时，开关应处于______状态；
(2)她测出了L1、L2支路和干路上的电流分别为I、I1和I2，电流表示数如图乙、丙、丁所示，I1=0.52A，I2=______A，I=______A；根据测量结果，在误差允许范围内你认为并联电路中干路电流和各支路电流的关系是：______；（写出关系式即可）
(3)为了验证结论的普遍性，小张采用了更换不同电源继续实验的方法进行验证，你还可以采用方法是：______。之后小张利用上面的器材和一个电压表来验证串联电路电压的规律；
(4)连接电路如图甲所示。图中只需加上一根导线就可让电压表测灯L2两端的电压。请你在图中用笔画线代替导线将电路补完整；______
(5)正确添加导线且闭合开关，如图乙所示，电压表的示数为1.4V；若电源电压为2.5V，则灯L1两端的电压为______V。
24．如图甲是小明同学探究“一段电路中的电流跟电阻的关系”的实验电路图。
(1)此探究活动要用______法进行。实验时，在闭合开关前应将滑片移至最______端；
(2)实验过程中，小明先分别调节电阻箱的阻值为5Ω和10Ω闭合开关调节滑动变阻器滑片得到两组实验数据填入了下表；然后她又将电阻箱的阻值调为15Ω。闭合开关后接下来她应该向______端移动滑片，直到电压表的示数为______V，此时的电流表的指针位于如图乙所示，第3次电流表的读数为______A；
(3)小明分析三次实验数据可能得到的结论是：______；
(4)小明想到还可以利用此装置测量未知电阻的阻值，在这个实验中，滑动变阻器的作用是：______。
25．如图为测量额定电压为2.5V（电阻约为10Ω）的小灯泡的额定功率电路，提供的实验器材有：电压为4.5V的蓄电池组、滑动变阻器（有“10Ω，2A”、“25Ω，1.5A”两种规格）、电流表、电压表各一只。
(1)实验中，应该选择规格为______的滑动变阻器，如果选了另一只滑动变阻器可能出现的问题是______；
(2)开始实验时，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表、电压表均有示数，接下来应进行的操作是______；
A．检查灯泡是否断路 B．检查灯泡是否短路
C．检查开关接触是否良好 D．移动滑动变阻器的滑片
(3)小张同学移动滑片P，小红同学将两电表对应的示数记录到下表中则灯泡的额定功率为______W；
(4)他分析表中数据，发现灯泡的电阻也在变化。如果他想找出灯泡电阻变化的主要原因，他在实验操作过程中还要用手______小灯泡，感受小灯泡的______，通过感受他发现灯泡电阻变化的主要原因是灯丝的电阻随温度的升高而______。
26．为了探究通电导体放出的热量与哪些因素有关，小明设计了如图甲所示的电路，图中R甲>R乙。
(1)实验准备环节中，在两个烧瓶中倒入______相等且初温相同的煤油。实验中通过比较两个温度计______来判断放出热量的多少，这个方法是______；
(2)本实验中为了在较短的时间内达到明显的实验效果，选用煤油而不用水，主要是由于______；
(3)甲图的连接方式是为了探究放出的热量与______的关系；
(4)实验中，小明发现甲烧瓶中温度计的示数升高的快。这表明：在______相同的情况下，导体的电阻越大，产生的热量越多；
(5)将此装置改装后可测量未知液体的比热容，如图乙所示。测量时，分别向两个相同的烧瓶中加入初温均为t0质量相等的水和未知液体，通电一段时间后，分别读出温度计的示数为t水、t，请写出该未知液体的比热容的表达c=______。（已知水的比热容为c水）
额定电压：220V
额定功率：1800W
额定频率：50Hz
容量：1.5L
实验序号
电阻/Ω
电流/A
1
5
0.6
2
10
0.3
3
15
实验序号
1
2
3
4
5
电压表示数/V
1.0
1.5
2.0
2.5
3
电流表示数/A
0.14
0.18
0.20
0.24
0.28
参考答案
1．I= 欧姆定律
【详解】
[1][2]电路中的电流跟电压、电阻的关系是：一段导体中的电流，跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比，公式是I=，这个公式所反映出的规律是欧姆定律。
2．由B到A 有
【详解】
[1][2]用带有绝缘柄的金属棒连接的瞬间，A带的负电减少，电子从A向B移动，而电流方向与自由电子定向移动的方向相反，所以金属棒中的电流方向由B到A。电压是形成电流的原因，这个过程中金属棒两端有电压。
3．串联 3
【详解】
[1][2]一节5号新电池的电压为1.5V，玩具电池仓中两节5号新电池串联，总电压等于各电池两端电压之和，即3V。
4．增大
【详解】
[1]在导线材料与长度一定的情况下，导线的横截面积越大，导线电阻越小；导线电阻变小，可以减少输电线上电能的损失。图示装置把四根导线并联起来，增大了导线的横截面积，减小输电导线的电阻。
[2]四根导线并联起来，导线的横截面积增大了4倍，电阻变为原来的。
5．150 7.5
【详解】
[1]小风扇正常工作1min消耗的电能
W=Pt=2.5W×60s=150J
[2]电路中线圈的电流
=0.5A
电动机线圈1min产生的热量为
Q=I2Rt=(0.5A)2×0.5Ω×60s=7.5J
6．4:5 5:4
【详解】
[1]据并联电路的特点知，两个电阻之比
R1:R2=I2:I1=4:5
[2]此时它们消耗的电功率之比
P1:P2=UI1:UI2=5:4
7．2.4 7.5
【详解】
[1]当S2断开、S1闭合时，电压表测R0两端电压，示数如图乙所示为2.4V，R0两端的电压为2.4V。
[2]电路中的电流为
Rx两端的电压为
Ux=U-U0=6V-2.4V=3.6V
Rx的阻值为
8．热效应 93%
【详解】
[1]电水壶是利用电流的热效应工作的。
[2]电水壶正常工作5min，消耗的电能
W=Pt=1800W×5×60s=5.4×105J
水吸收的热量
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg⋅℃) ×1.5kg×(100℃-20℃)=5.04×105J
此电水壶的热效率
9．8Ω 6W
【详解】
[1]定值电阻两端的电压由8V变为4V，电流变化了0.5A，由欧姆定律可得
解得
R=8Ω
[2]8V时定值电阻功率为
4V时定值电阻功率为
电压由8V变为4V，定值电阻功率减小了6W。
10．15 0.45
【详解】
[1]当他们串联在电压为1.5V的电源上时，通过的电流相同，各自两端电压之和等于总电压，由图可知电路中的电流为0.1A，则电路的总电阻是
[2]若将它们并联连接到电压为1.5V的电源上，两端电压相同，根据并联分流可知干路的电流是
11．D
【详解】
A．行业规定，对人体的安全电压是不高于36V，故A不符合题意；
B．教室内一盏日光灯的功率约为40W比较合理，故B不符合题意；
C．手机电池一般为锂电池，电压约为3.6V，故C不符合题意；
D．家用电冰箱工作时的功率约为100W，工作电压为220V，则通过的电流为
故D符合题意。
故选D。
12．C
【详解】
电流表与被测用电器串联，电压表与被测用电器并联，L1与L2并联，a表与灯泡L1串联，应为电流表，b表与灯泡L2并联，应为电压表。
故选C。
13．D
【详解】
由电路图知，电路中两灯串联连接，并联在灯L2两端的是电压表，另一个是电流表，而一盏灯亮，另一盏灯不亮，这是电路中出现了短路，那么电流表有示数，电压表无示数，所以故障是灯泡L2短路了，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
14．C
【详解】
A．电能表是测量用电器消耗电功的仪表，故A错误；
B．由图可知，小王家12月初至12月末消耗的电能是
W=1432.8kW·h-1262.8kW·h=170kW·h
故B错误；
C．这个电能表允许通过的最大电流为10A，电路中同时工作的用电器总功率为
P=UI=220V×10A=2200W
故C正确；
D．若电能表转盘在5min内转过200转，则此时工作的用电器的总功率为
故D错误。
故选C。
15．A
【详解】
A．电流做功越多，消耗的电能就越多，故A正确；
B．电流通过导体时所做的功决定于导体两端的电压、通过导体的电流和通电时间，故B错误；
C．通电的时间越长，电功率不确定，电流做功多少也不确定，故C错误；
D．电流做功的过程，实际上是把电能转化为其他形式能的过程，故D错误。
故选A。
16．B
【详解】
甲乙中两电阻并联，两端电压相同，两电阻功率分别为
由于R1>R2，则P2>P1；丙丁中两电阻串联，电路中的电流相同，两电阻功率分别为
则P3>P4；由于
则通电相同时间后，根据可知
W2>W1>W3>W4
则这四个容器中的水温从低到高的顺序是丁、丙、甲、乙。
故选B。
17．BC
【详解】
A．由图可知，两开关同时闭合后，定值电阻短路，电压表测量电源电压；断开S1后两电阻串联，可由串联分压测量未知电阻阻值，故A不符合题意；
B．开关断开时，电压表测量电源电压，开关闭合后定值电阻短路，电压表仍测量电源电压，无法测量未知电阻阻值，故B符合题意；
C．开关断开时，由电流表示数与定值电阻可求出电源电压；开关闭合后两电阻并联，但电流表测量定值电阻支路电流示数不变，无法测量未知电阻阻值，故C符合题意；
D．开关断开时，由电流表示数与定值电阻可求出电源电压；开关闭合后两电阻并联，电流表测量干路电流，由并联分流可求出未知电阻所在支路的电流，从而测量出未知电阻阻值，故D不符合题意。
故选BC。
18．AD
【详解】
闭合开关S，两电阻串联，电压表V1测量定值电阻两端电压，电压表V2测量变阻器两端电压，当滑动变阻器滑片P向右滑动过程中接入的电阻增大：
A．电路中的电流变小，即电流表A的示数变小，故A正确；
B．根据串联分压，电压表V1的示数变小，故B错误；
C．电压表V1的示数与电流表A的示数的比值为定值电阻的阻值，保持不变，故C错误；
D．两电压表示数之和为电源电压，根据串联分压可知，电压表V1的示数变化量等于电压表V2的示数变化量，故D正确。
故选AD。
19．(1)5W；(2)40W；(3)需要增加数据线的横截面积
【详解】
解：(1)由图甲可知输出电压为5V，输出电流为1A，则输出功率为
P=UI=5V×1A=5W
(2)由图乙可知该充电器最大输出电压和电流分别为10V和4A，则其最大输出功率为
P最大=U最大I最大=10V×4A=40W
(3)手机充电功率提高后，输出电压由充电头决定是相对固定的，根据公式，可得电压一定时，导线的电阻越小则输出电功率越大，而数据的横截面积越大，其电阻越小。所以应增加数据线的横截面积。
答：(1)甲所示老式的手机充电头的输出功率是5W。
(2)该充电头，其最大输出功率是40W。
(3)手机充电功率提高后对充电的数据线应增加其横截面积。
20．(1) 0.6A；(2)15Ω；(3) 0.45W
【详解】
解:(1)开关S1闭合，S2、S3断开时，电路中只有R1工作，此时电路中的电流
所以电流表的示数为0.6A；
(2)当开关S3闭合，S1、S2断开时，电路中只有R2工作，那么
(3)当开关S2闭合，S1、S3断开时，R1和R2串联在电路中，电路的总功率
答：(1)当开关S1闭合，S2、S3都断开时，电流表的示数为0.6A；
(2)当开关S3闭合，S1、S2都断开，电流表的示数为0.2A时，R2的阻值为15Ω；
(3)当开关S2闭合，S1、S3都断开时电路的总功率为0.45W。
21．(1) 8Ω；(2)4Ω；(3) 2W-3W
【详解】
解：(1)小灯泡正常发光时的电阻
(2)灯泡正常发光时，串联电阻R两端的电压
UR=U总-UL=6V-4V=2V
小灯泡正常发光时的电流
那么串联的电阻
(3)用变阻器替换电阻R后，小灯泡正常发光时，电路中的总功率最大，最大总功率
P最大=U总I=6V×0.5A=3W
变阻器接入电路的阻值最大即R2=10Ω时电路中的总功率最小
所以电路总功率的变化范围2W-3W。
答：(1)小灯泡正常发光时的电阻是8Ω；
(2)需要在电路中串联4Ω的电阻；
(3)电路总功率的变化范围是2W至3W。
22．中温 5A 44Ω 不正常工作
【详解】
(1)[1]由电路图知,当开关S、S1闭合时,电路中只有R1工作，当开关S、S2闭合时，电路中只有R2工作，三个开关同时闭合时，两个电阻并联在电路中，且R1(2)[2]电暖器使用中温挡工作时，电路中的电流
[3]此时接入电路的电热丝的阻值
(3)[4]电能表的表盘转了75转，电暖器消耗的电能
则电暖器的功率
因为电暖器的实际功率P＇23．断开 0.56 1.1 I=I1+I2 更换不同规格的灯泡继续实验 1.1
【详解】
(1)[1]为保护电路，连接电路时开关应断开。
(2)[2][3][4]图丙中，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.56A；丁中电流表选用大量程，分度值为0.1A，示数为1.1A，所以，在误差允许范围内，并联电路中干路电流等于各支路电流的和，即
I=I1+I2
(3)[5]为避免实验的偶然性得到普遍性的结论，应换用不同规格的灯泡多次实验。
(4)[6]让电压表测灯L2两端的电压，电压表和灯泡L2并联，如图所示：
(5)[7]由图可知，两个灯泡并联，电压表测量L2两端的电压，由串联电路电压的规律可知灯L1两端的电压为
U1=U-U2=2.5V-1.4V=1.1V
24．控制变量 左 左 3 0.2 当导体两端的电压一定时，流过导体的电流与导体的电阻成反比 见解析
【详解】
(1)[1]探究电流跟电阻的关系，保持电压不变，用到控制变量法。
[2]为了保护电路，在闭合开关前应将滑片移至阻值最大处，即最左端。
(2)[3][4]由表中数据可知，保持不变的电压
U=IR=0.6A×5Ω=3V
根据串联分压原理可知，将定值电阻改接成15Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向左端移动，直到电压表的示数等于3V。
[5]图乙中，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流表的示数为0.2A。
(3)[6]分析表中数据，电阻为原来的几倍，通过的电流为原来的几分之一，可以得到当导体两端的电压一定时，流过导体的电流与导体的电阻成反比。
(4)[7]测量未知电阻的阻值，在这个实验中，滑动变阻器可以改变未知电阻两端的电压和通过它的电流，得到多组数据取平均值减小误差。
25．“10Ω，2A” 移动滑片时灯泡两端的电压变化较大，不易调至2.5V D 0.6 触摸 温度变化 增大
【详解】
(1)[1][2]实验中电压表测量灯泡两端电压，根据串联分压可知灯泡额定工作时
代入数据可得
则变阻器接入电阻为
为提高实验操作精度，应该选择规格为“10Ω，2A”的滑动变阻器，如果选了另一只滑动变阻器，移动滑片时灯泡两端的电压变化较大，不易调至2.5V。
(2)[3]开始实验时，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表、电压表均有示数，接下来应移动滑动变阻器的滑片，判断是否有可能电路中电流过小，故D符合题意。
(3)[4]小张同学移动滑片P，灯泡额定工作时两端电压为2.5V，此时额定功率为
(4)[5][6][7]由于灯泡两端电压增大时，灯丝温度升高，电阻增大，在实验操作过程中还要用手触摸小灯泡，感受小灯泡的温度变化，通过感受他发现灯泡电阻变化的主要原因。
26．质量 升高的温度 转换法 煤油的比热容较小（或水的比热容较大） 电阻 电流和通电时间
【详解】
(1)[1]要探究通电导体放出的热量的影响因素，在烧瓶中倒入的煤油质量和初温都要相等。
[2][3]实验中，通过比较两个温度计升高的温度来判断放热的多少，因为电流通过导体时，导体产生的热量被煤油吸收，煤油温度升高，温度计示数便会升高，这种方法是转换法。
(2)[4]实验中要在较短时间内达到明显的效果，应选用煤油而不选用水，因为水的比热容比煤油的大，质量相同的水和煤油在吸收相同的热量时，煤油升温更明显，那么温度计示数的变化会更明显。
(3)[5]由图甲知，甲乙两电阻丝串联在电路中，通过电路的电流相等，但甲、乙两电阻丝的阻值不同，所以探究的是放出的热量与导体电阻的关系。
(4)[6]图甲所示的实验中，甲烧瓶中温度计的示数升高快，而R甲>R乙，这表明在电流和通电时间相同时，导体的电阻越大，产生的热量越多。
(5)[7]由图乙知，将两个相同阻值的电阻丝串联在电路中，则在相同的时间内，电阻丝放出的热量相同，则烧瓶内的水和未知液体的吸收的热量相同，由水的温度变化可求出水吸收的热量
Q吸=c水m(t水-t0)
则未知液体的比热容