安徽省滁州市定远县藕塘片2021-2022学年九年级上学期期末物理试题

2021-2022学年安徽省滁州市定远县藕塘片九年级（上）期末物理试卷

一、填空题（每空2分，共20分；将答案直接写在横线上，不必写出解题过程）

1．（2分）傍晚，当小科同学将台灯的插头插入插座时，他家的自动空气开关“跳闸”了。其原因可能是台灯　   　（填“功率过大”或“短路了”）。

2．（2分）宾馆或大型商场内的卫生间出口处都装有“热风干手器”，当把湿手伸在热风干手器下，它便自动吹出热风，湿手很快变干。此时热风干手器工作时发生的能量转化是 　   　。

3．（2分）俗话说：“破镜不能重圆”。这是因为镜破处分子间的距离都　   　（填“大于”“小于”“等于”）分子直径的10倍以上，分子间相互吸引的作用微乎其微。

4．（2分）请在图中用笔画线代替导线，并且用一个开关同时控制二孔、三孔的插座，将其正确地连接在家庭电路中。

5．（2分）如图，闭合开关S，小灯泡正常发光，则电路中自由电子按 　   　（填“灯泡L→电流表A→开关S”或“开关S→电流表A→灯泡L”）方向移动形成电流。

6．（2分）小雨利用电能表测某家用电器的电功率，当电路中只有这个用电器工作时，测得在15min内，消耗电能0.3kW•h，这个用电器可能是 　   　（填“电冰箱”“电饭锅”或“电视机”）。

7．（2分）张玮同学要把一个阻值为10Ω、正常工作电压为3V的灯泡接在9V的电源上使其正常工作，那么需给灯泡 　   　（填“串联”或“并联”）一只20Ω的电阻。

8．（2分）如图所示的电路中，电源电压4.5V保持不变。当开关S闭合后，电压表的示数为3V，电流表的示数为0.2A，通电100s电阻丝R1产生的热量是 　   　J。

9．（2分）如图是冰的熔化图象，假设整个过程中单位时间内吸收的热量恒定，冰的质量为100g，则冰熔化过程中吸收的热量为 　   　J。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]

10．（2分）两定值电阻RA和RB中的电流与其两端电压的关系如图所示，若将两电阻串联在电压为4.5V的电源两端，电路的总功率为 　   　W。

二、选择题（每题2分，共14分；每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的，请将该选项的标号填入题后的括号内）

11．（2分）下列说法正确的是（　　）

A．电能表是用来测量电功率大小的仪表 

B．用电器做的电功越多，其电功率就越大 

C．用电器消耗的电能等于电流通过用电器所做的功 

D．使用试电笔时，可以用手指接触试电笔笔尖的金属部分

12．（2分）下列用电器在正常工作时消耗相同的电能，产生热量最多的是（　　）

A．洗衣机 B．电暖气 

C．电视机 D．电风扇

13．（2分）关于温度、热量、内能和比热容，下列说法正确的是（　　）

A．一个物体吸收了热量，温度一定会升高 

B．内能少的物体可以向内能多的物体传递热量 

C．晶体熔化时温度不变，所以内能也不变 

D．某种物质吸收或放出的热量越多，比热容越大

14．（2分）秋季开学，我校为了加强疫情防控，在学校大门入口处安装了红外人脸识别测温系统。如果识别人脸通过，则开关S1闭合；如果红外测温测得的体温在正常范围内，则开关S2闭合。只有同时满足人脸识别通过和体温正常这两项条件，系统才会启动电动机打开闸门。则下列电路符合要求的是（　　）

A． B． 

C． D．

15．（2分）如图所示，烧杯中盛有质量相等的纯水和煤油，通电一段时间后（液体均不沸腾），发现两只温度计示数上升得相同。不考虑热损失，则电阻R1、R2的大小关系是（　　）

A．R1＝R2 B．Rl＜R2 C．R1＞R2 D．无法确定

16．（2分）如图电路，当闭合开关S后，两个电压表指针偏转均如图乙所示，则R1、R2两端电压分别为（　　）

A．1.5V、7.5V B．6V、1.5V C．3V、7.5V D．7.5V、6V

17．（2分）如图所示，电源电压保持不变。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向右移动适当位置时，下列说法正确的是（　　）

A．电流表示数变小，电压表示数不变 

B．电流表示数变大，电压表示数变小 

C．灯泡变暗，电路中总功率变小 

D．灯泡变亮，电路中总功率变大

三、实验题（第18题4分，第19题4分，第20题。8分，共16.分）

18．（4分）在做“探究电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验时，小华采用了如图甲所示的实验装置，两个相同且透明的容器中密闭了等量的空气。

（1）实验中通过观察两个U形管中 　   　的变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少；

（2）甲实验中通电时间相同，发现B玻璃管内液面上升较高，这表明：在电流和通电时间相同的情况下，导体的 　   　越大，产生的热量越多；

（3）小刚采用了如图乙所示的实验装置，是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与 　   　的关系。

19．（4分）创新中学兴趣小组的同学用如图1所示的电路探究“电流与电阻的关系”，实验中他们所用的定值电阻分别是5Ω、10Ω、15Ω、20Ω，电源电压为4.5V保持不变。

（1）闭合开关S，发现电流表有示数、电压表无示数，则电路故障不可能是 　   　（填序号）；

A.R处发生短路

B.R处发生断路

C.电压表断路

（2）排除故障后，同组甲、乙两位同学进行了实验，并作出I﹣R图象如图2所示，其中 　   　同学实验操作是正确的。

20．（8分）小明做“测量小灯泡电功率”实验时，所用器材有：电压为6V的电源、额定电压为2.5V的小灯泡以及符合实验要求的滑动变阻器、电压表、电流表、开关和导线。

（1）图1中缺少了一根导线，请用笔画线代替导线将图1所示的实物电路连接完整。

（2）小明按如图1所示连接完实物电路，闭合开关后，发现小灯泡发光较暗。无论如何移动滑动变阻器滑片P，小灯泡的亮度都不变，则原因可能是 　   　；

（3）小明调整好电路后闭合开关，移动滑片P到某处，电压表的示数为2.2V，要测得小灯泡的额定功率，应将滑片P向 　   　（选填“左”或“右”）端滑动；

（4）小明通过移动变阻器滑片P，分别记下了多组对应的电压表和电流表的示数，绘制了如图2所示的U﹣I图像。根据图像提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率是 　   　W。

四、计算题（第21题5分，第。22题7分，第23题8分，共20分；解答要有必要的公式和解答过程，只有最后答案的不能得分）

21．（5分）如图所示，电源电压为8V，灯泡标有“6V 3.6W”字样，闭合开关后，调节滑动变阻器使灯泡正常发光。求：

（1）电流表的示数；

（2）滑动变阻器100s消耗的电能。

22．（7分）为了加强爷爷的体能锻炼，小强给他买了一个电子拉力计，其工作原理如图所示。弹簧右端和金属滑片P固定在一起，弹簧的电阻和P与R间的摩擦均忽略不计，R是一根长为24cm的均匀电阻丝，定值电阻为Ro，电源电压U＝6V，请你解答下列问题：

（1）闭合开关，当通过拉环用较大力将滑片P拉至b端时，电流表读数为1A，当拉环不受力时，滑片P处于a端，电流表读数是0.2A，则电阻丝R的阻值是多少？

（2）当电流表读数为0.3A时，弹簧被拉长了多少？

23．（8分）随着人们生活水平的不断提高，对居住环境的要求越来越高。目前有不少家庭已使用了超声波加湿器，使用这款加湿器可以改善空调房或者冬天干燥的室内环境，如图甲所示。图乙是其工作原理图，下表为其部分技术参数。R1、R2为发热电阻，且R2＝3R1，S为旋转型开关，1、2、3、4为触点，通过旋转开关S可实现“关”、“低挡”、“高挡”之间的转换（低挡为小功率加热，高挡为大功率加热），求：

（1）电阻R1的阻值；

（2）由超声波加湿器的原理图计算加湿器处于低挡位置时的发热功率；

（3）如图丙所示是某次使用超声波加湿器工作30min的图象，请计算加湿器消耗的电能，若这些电能全部被4kg的水全部吸收，可使水箱的水从10℃升高到多少？（结果保留1位小数）[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]

2021-2022学年安徽省滁州市定远县藕塘片九年级（上）期末物理试卷

参考答案与试题解析

一、填空题（每空2分，共20分；将答案直接写在横线上，不必写出解题过程）

1．【解答】解：

在其它用电器都没有使用时，将台灯的插头刚插入电源插座，他家的空气开关就自动断开了，而台灯的功率为几十瓦，不会使总功率过大，且台灯断路时不会造成空气开关“跳闸”，所以只可能是台灯短路造成的。

故答案为：短路了 。

2．【解答】解：热风干手器在吹热风时，是电动机和电热丝同时工作，而电动机工作时，将电能转化为机械能，电热丝加热温度升高，得到热风，是电能转化为内能的，所以热风干手器在吹热风工作时，是将电能转化为内能和机械能。

故答案为：电能转化为内能和机械能。

3．【解答】解：由于镜子破裂处的绝大多数分子间距离较大，大于分子直径的10倍，分子间的作用力就十分微弱，所以“破镜不能重圆”。

故答案为：大于。

4．【解答】解：为了安全，对于两孔插座，左零线，右火线；三孔插座中上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线；且开关接在火线和用电器之间，如下图：

5．【解答】解：闭合开关S，小灯泡正常发光，则电路中自由电子按灯泡L→电流表A→开关S方向移动形成电流。

故答案为：灯泡L→电流表A→开关S。

6．【解答】解：用电器的电功率P＝＝＝1.2kW＝1200W，电冰箱的额定功率约为250W，电视机的额定功率约为100W，电视饭锅的额定功率约为1200W，所以这个用电器可能是电饭锅。

故答案为：电饭锅。

7．【解答】解：由题知，电源电压大于灯泡正常工作的电压，

由串联分压特点可知，要使小灯泡在9V的电源上正常发光时应串联一个电阻分压。

故答案为：串联。

8．【解答】解：由图可知，R1、R2串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量R2两端的电压U2＝3V，

根据串联电路的电压特点可知，电阻丝R1两端的电压：U1＝U﹣U2＝4.5V﹣3V＝1.5V，

根据串联电路的电流特点可知，通过R1的电流：I1＝I＝0.2A，

由I＝可知，电阻丝R1的阻值：R1＝＝＝7.5Ω，

通电100s电阻丝R1产生的热量：Q1＝I12R1t＝（0.2A）2×7.5Ω×100s＝30J。

故答案为：30。

9．【解答】解：由图像可知，冰熔化的时间为：t＝15min﹣5min＝10min；

冰熔化成水，状态变化，但质量不变，则m水＝m冰＝100g＝0.1kg，

从15min到25min（所用时间为10min），水的温度由0℃上升到10℃，

则水吸收的热量：Q水吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×0.1kg×（10℃﹣0℃）＝4.2×103J，

因为整个过程中单位时间内吸收的热量恒定，且冰熔化的时间等于水吸热的时间，

所以冰熔化过程中吸收的热量：Q熔化＝Q水吸＝4.2×103J。

故答案为：4.2×103。

10．【解答】解：因为串联电路中的电流处处相等，

所以，由图像可知，当电路中的电流为0.3A时，RA两端的电压UA＝1.5V，RB两端的电压UB＝3V，

此时电源电压：U＝UA+UB＝1.5V+3V＝4.5V，符合题目条件，

则电路的总功率：P＝UI＝4.5V×0.3A＝1.35W。

故答案为：1.35。

二、选择题（每题2分，共14分；每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的，请将该选项的标号填入题后的括号内）

11．【解答】解：A、电能表是用来测量消耗电能多少的仪表，故A错误；

B、由P＝可知，用电器做的电功越多，但通电时间不确定，所以电功率大小不确定，故B错误；

C、电流做功的过程就是消耗电能的过程，所以用电器消耗的电能等于电流通过用电器所做的功，故C正确；

D、使用测电笔时，手必须接触笔尾金属体，用笔尖接触被检验导线，才能辨别火线和零线，故D错误。

故选：C。

12．【解答】解：用电器工作时将电能转化为其他形式的能量，电暖气工作时将电能全部转化为内能；洗衣机工作时，主要将电能转化为机械能；电风扇工作时主要把电能转化为机械能，只有一少部分转化为内能；电视机工作时，电能转化为声能、光能等其他形式的能，只有一少部分转化为内能；

由此可知，消耗相同的电能，产生热量最多的是电暖气。

故选：B。

13．【解答】解：A、一个物体吸收了热量，它的温度不一定会升高，如冰熔化，吸收热量，温度不变，故A错误；

B、发生热传递的条件是存在温度差，因内能的大小与物质的种类、质量、温度和状态有关，所以内能小的可能温度高，内能大的可能温度低，则热量可以从内能小的物体传给内能大的物体，故B正确；

C、晶体熔化时温度不变，但需要吸收热量，所以内能变大，故C错误；

D、比热容是物质的一种特性，比热容与物体吸收热量的多少、温度的高低、质量的大小都没有关系，只与物质的种类、状态有关，故D错误。

故选：B。

14．【解答】解：只有当人脸识别通过、体温在正常范围都满足时，系统才会启动电动机打开闸门，当人脸识别不通过或体温不正常时，闸门就不会打开，这说明两个开关是相互影响的，所以两个开关是串联的，故D正确。

故选：D。

15．【解答】解：由题意可知，相同的时间内质量相同的水和煤油升高的温度相同，

因水的比热容大于煤油的比热容，

所以，由Q吸＝cm△t可知，水吸收的热量大于煤油吸收的热量，

因不考虑热损失时，电流通过电阻产生的热量和液体吸收的热量相等，

所以，由Q＝I2Rt可知，R1＞R2。

故选：C。

16．【解答】解：

（1）由电路图可知：R1、R2串联，电压表V2测电源电压，电压表V1测R2两端的电压；

（2）两个电压表的指针位置相同，因为串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以电压表V2的示数应大于V1的示数；

则电压表V2的量程是0～15V，分度值为0.5V，示数UV 2＝7.5V；

电压表V1的量程是0～3V，分度值为0.1V，示数UV 1＝1.5V；

（3）电压表V1测R2两端的电压，所以R2两端的电压U1＝UV 2＝1.5V；

由串联电路的特点可知，R1两端的电压U2＝UV 2﹣UV 1＝7.5V﹣1.5V＝6V，故B正确。

故选：B。

17．【解答】解：由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。

当滑动变阻器的滑片P向右移动时，变阻器接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，由I＝可知，电路中的电流变小，即电流表的示数变小；

由串联电路的分压特点可知，滑动变阻器分得的电压变大，即电压表的示数变大；

根据串联电路的电压特点可知灯泡两端的电压变小，且通过灯泡的电流变小，根据P＝UI可知，灯泡的实际功率变小，灯泡的亮度变暗；

电源电压保持不变，电路中电流变小，根据P＝UI可知，电路消耗的总功率变小；

综上所述，C正确。

故选：C。

三、实验题（第18题4分，第19题4分，第20题。8分，共16.分）

18．【解答】解：（1）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但液体温度的变化可以通过U形管液面高度的变化来反映，这种研究方法叫转换法；

（2）如图甲，两个电阻串联在电路中，电流相同，通电时间相同，电阻不同，运用控制变量法，探究电流产生热量跟电阻的关系；由图可知，右侧的液面高，产生的热量多，故结论为：在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多；

（3）图乙装置中一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联，根据串联电路的电流特点可知，右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等，即I右＝I左，两个5Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点知I右＝I内+I外，所以，I左＞I内，烧瓶内的电阻值都是5Ω，阻值相等，通电时间相等，电流不同，运用控制变量法，探究电流产生热量跟电流大小的关系。

故答案为：（1）液面高度；（2）电阻；（3）电流大小。

19．【解答】解：（1）电流表有示数，说明电路不是断路，电压表无示数，可能是与电压表并联的电路短路或电压表本身断路，因此故障可能是与电压表并联的定值电阻R短路或电压表本身断路，故选B；

（2）研究电流与电阻关系时要控制电阻的电压不变，甲的I﹣R图象电流与电阻之积不相同，而乙的I﹣R图象电流与电阻之积为U＝IR＝0.6A×5Ω＝…＝0.2A×15Ω＝3V，故乙同学实验操作是正确的。

故答案为：（1）B；（2）乙。

20．【解答】解：（1））“测量小灯泡电功率”实验时，除电压表之外，其他用电器应串联，所以应将开关左接线柱和电源右接线柱连接起来，如图所示：

（2）闭合开关后，小灯泡发光较暗，说明灯泡的实际功率小，灯泡分压较小，无论如何移动滑动变阻器滑片P，小灯泡的亮度都不变，说明滑动变阻器阻值变化不影响灯泡，所以滑动变阻器同时接下面两个接线柱了；

（3）电压表示数为2.2V，低于额定电压2.5V，所以应减小滑动变阻器的阻值，将滑片向右端滑动；

（4）由图2知，当U＝2.5V时，I＝0.2A，所以P＝UI＝2.5V×0.2A＝0.5W。

故答案为：（1）见上图；（2）滑动变阻器同时接下面两个接线柱了；（3）右；（4）0.5。

四、计算题（第21题5分，第。22题7分，第23题8分，共20分；解答要有必要的公式和解答过程，只有最后答案的不能得分）

21．【解答】解：（1）闭合开关后，灯泡和滑动变阻器串，电流表测量电路电流，电压表测量灯泡两端的电压。

调节滑动变阻器使灯泡正常发光，由P＝UI得小灯泡正常工作时的电流IL＝＝＝0.6A，

串联电路电流处处相等，所以电流表的示数为I＝IL＝0.6A；

（2）根据串联电路的电压特点可知滑动变阻器两端的电压为UR＝U﹣UL＝8V﹣6V＝2V，

滑动变阻器100s消耗的电能：W＝UIt＝2V×0.6A×100s＝120J。

答：（1）电流表的示数为0.6A；

（2）滑动变阻器100s消耗的电能为120J。

22．【解答】解：（1）闭合开关S，当拉环用较大力将滑片P拉至b端时，电路为R0的简单电路，电流表的示数为1A，

由欧姆定律可得，定值电阻的阻值：

R0＝＝＝6Ω，

当拉环不受力时，滑片P处于a端，定值电阻R0与滑动变阻器的最大阻值串联，

则电路中的总电阻：

R总＝＝＝30Ω，

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，

所以，电阻丝的阻值：

R＝R总﹣R0＝30Ω﹣6Ω＝24Ω；

（2）当电流表读数为0.3A时，R0两端的电压：

U0＝I1R0＝0.3A×6Ω＝1.8V，

因串联电路中总电压等于各分电压之和，

所以，R1两端的电压为：

U1＝U﹣U0＝6V﹣1.8V＝4.2V，

则R1接入电路部分的电阻：

R1′＝＝＝14Ω，

因R是均匀的电阻丝，

所以，可知弹簧被拉长的长度：

ΔL＝×（R﹣R1′）＝×（24Ω﹣14Ω）＝10cm。

答：（1）电阻丝R的阻值是24Ω；

（2）弹簧被拉长了10cm。

23．【解答】解：（1）当旋转开关接3、4触点时，R2短路，电路为R1的简单电路；

旋转开关接2、3触点时，R1与R2串联，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，由电阻的串联规律可知此时电路的总电阻最大，

由P＝UI＝可知旋转开关接3、4触点时电路的功率最大，加湿器处于高挡，

则电阻R1的阻值：R1＝＝＝121Ω；

（2）旋转开关接2、3触点时，加湿器处于低挡，

已知R2＝3R1，则低挡发热功率：P低＝＝＝＝100W；

（3）由图乙可知，加湿器工作30min内，高挡工作的时间为10min，低挡工作的时间为20min，

则加湿器工作30分钟消耗的电能：W＝P高t高+P低t低＝400W×10×60s+100W×20×60s＝3.6×105J；

水升高的温度：Δt＝＝≈21.4℃，

所以水箱的水从10℃升高到10℃+21.4℃＝31.4℃。

答：（1）电阻R1的阻值为121Ω；

（2）加湿器正常工作时的低挡功率为100W；

（3）加湿器正常工作30分钟消耗的电能为3.6×105J，水箱的水从10℃升高到31.4℃。

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