吉林省长春市第一零三中学2022-2023学年九年级上学期期末物理试题

2022-2023学年吉林省长春103中学九年级（上）期末物理试卷

一、选择题（每题2分，共20分）

1．（2分）在国际单位制中，热量的单位是（　　）

A．千克（kg） B．焦耳（J） C．伏特（V） D．瓦特（W）

2．（2分）地理的两极和地磁场的两极并不重合，最早记述这现象的人是（　　）

A．安培 B．沈括 C．欧姆 D．法拉第

3．（2分）下列家用电器中利用电热工作的是（　　）

A．电风扇 B．洗衣机 C．电饭锅 D．吸油烟机

4．（2分）气凝胶是当今世界上密度最小的固体。这种新材料具有隔热、绝缘能力强、坚固耐用等特点。这种材料不适合制作（　　）

A．用电器绝缘外壳 B．导线 

C．冰箱隔热材料 D．墙体保温板

5．（2分）如图为封闭小区常见的智能门禁系统，住户可以通过刷卡或人脸识别进入小区，当门禁系统接通电源后，指示灯发光。住户刷卡或人脸识别成功时（相当于分别闭合对应的开关），电动机工作，控制门打开。下列关于门禁系统的简化电路设计合理的是（　　）

A． B． 

C． D．

6．（2分）关于家庭电路和用电安全，下列说法正确的是（　　）

A．输电线进户后首先接电能表，然后接总开关 

B．使用测电笔时，手指必须接触笔尖金属体 

C．用电器金属外壳不用接地 

D．如果家庭电路中空气开关跳闸，则一定是电路中某处发生了短路

7．（2分）下列关于能量的说法中，正确的是（　　）

A．洗衣机工作时是将机械能转化为电能 

B．蓄电池总是将化学能转化为电能 

C．用热水泡脚，身体会感觉暖和，说明内能可以转移 

D．能量无论是转化还是转移，能量总和会逐渐减少

8．（2分）关于电和磁，以下说法错误的是（　　）

A．通电导线周围存在磁场 

B．磁感线不是磁场中真实存在的曲线 

C．指南针之所以能指示南北方向，是因为地球就是个大磁体 

D．电磁铁里的铁芯可以用铜芯来代替

（多选）9．（2分）如图所示是电阻甲和乙的U﹣I图象，下列说法正确的是（　　）

A．甲的电阻值保持20Ω不变 

B．乙的电阻值保持20Ω不变 

C．甲、乙并联在电路中，当电源电压为2V时，电路总电流为0.3A 

D．甲、乙串联在电路中，当电路电流为0.2A时，电源电压为4V

10．（2分）在新型冠状病毒疫情防治期间，经常使用图甲所示的非接触式红外线测温枪，图乙是它的工作原理图，R0是定值电阻，R是红外线热敏电阻，其阻值随人体温度变化的图像如图丙所示，闭合开关S后，对该电路分析正确的是（　　）

A．体温越高，R的阻值越大 

B．体温越高，电压表的示数越小 

C．体温越低，电路中的电流越小 

D．体温越低，整个电路的总功率越大

二、非选择题（每空1分，画图题2分，共计50分）

11．（4分）长春市美食街的某商家使用煤气灶烹饪食物，煤气在燃烧过程中热值 　   　；烹饪食物是通过 　   　的方式改变食物的内能；食物香气四溢是 　   　现象，这种现象的剧烈程度与 　   　有关。

12．（2分）“N95”口罩的中间层为多孔结构的熔喷布，熔喷布能过滤比自身空隙小得多、直径仅为0.3μm的颗粒物，原因是在生产过程中通过处理，使熔喷布得到大量电子而带 　   　（填“正”或“负”）电，具有 　   　的性质。把口罩放在自来水龙头下冲洗晾干后，熔喷布对细微颗粒物的过滤效果严重下降。

13．（4分）如图所示是家庭电路的一部分：

（1）请将节能灯和开关正确接入家庭电路中；

（2）此家庭电路中再并联一个电饭煲，用电饭煲煲汤时电功率是500W，将质量为1kg的汤由20℃的汤加热至65℃需要480秒，则电饭煲消耗的电能是

J，电饭煲的效率是

。[汤的比热容c汤＝4.0×103J/（kg•℃）]

14．（2分）如图所示，电源电压不变，开关S闭合，S1由断开到闭合时，电压表的示数由10V变为12V，此时R2的电功率 　   　（填“变大”、“变小”或“不变”）；S闭合，S1断开时定值电阻R1与R2的电功率之比为 　   　。

15．（4分）如图甲，在两个相同的烧杯中分别盛有质量相同、温度相同的甲、乙两种液体，用两个相同规格的电加热器同时加热，加热相同时间后（液体没有沸腾），甲的温度高于乙的温度，这两种液体吸收的热量Q甲　   　Q乙，比热容c甲　   　c乙（两空均选填“＞”、“＜”或“＝”）

【拓展】如图乙所示，A、B两个相同的烧杯中都装了相同质量的纯净水，用不同规格的电加热器加热，得到图丙所示的水温与加热时间的图象。由图象可知，加热器1的实际功率比加热器2的实际功率　   　（选填“大”或“小”）

16．（5分）小致利用如图甲所示的电路“探究电流与电阻的关系”。电源电压为6V且保持不变，定值电阻的阻值分别为25Ω、20Ω、15Ω、10Ω、5Ω。

（1）闭合开关前，检查电路。小致发现有接线错误，且只需要改接一根导线就可以，请在接错的导线上打“×”并用笔画线把它改到正确的位置上；

（2）排除故障后通过实验得到数据如表所示。在对数据进行分析，发现序号为 　   　的数据存在错误。更正错误数据之后，由表格分析可知道：当电压一定时，电流与电阻成 　   　比；

（3）为完成全部五次实验，滑动变阻器的最大阻值至少是 　   　Ω。

17．（9分）如图甲是小明测量标有“2.5V”的小灯泡电阻的电路图。

（1）测小灯泡电阻的实验原理是 　   　，连接电路的过程中开关应 　   　，滑动变阻器的滑片应位于最 　   　端；

（2）在实验过程中，调节滑动变阻器，使电压表的示数为 　   　V时，小灯泡正常工作，此时电流表的示数如图乙，则小灯泡此时的电阻是 　   　Ω（结果保留一位小数）；

（3）小明认为，应该多次测量不同电压下小灯泡的电阻，求出平均值才更精确，你认为他的观点是否合理 　   　，原因是 　   　；

（4）小明又想测某未知电阻Rx的阻值，设计了如图丙所示的电路（R0为已知阻值的定值电阻），并设计了如下实验步骤，请帮他把缺少的步骤补全，并写出Rx的表达式。实验步骤如下：

A.按照丙图连接电路；

B.闭合S、S1，记录电流表示数为I1；

C.　   　，记录电流表示数为I2；

D.利用测得数据写出待测电阻Rx的表达式Rx＝　   　。

18．（4分）在研究电流产生的热量与哪些因素有关的实验中：

（1）在实验中电流通过电阻产生热量的多少是通过观察U形管 　   　来比较的；

（2）用甲、乙两图可探究电流产生的热量与 　   　的关系；实验中，丙容器外部并联的电阻的作用是为了使甲、丙两容器内导体的 　   　不相等；通电后电流通过电阻甲和丙产生的热量之比为 　   　。

19．（4分）如图是探究通电螺线管外部的磁场分布的实验装置。

（1）如图，根据磁感线的方向小磁针的右端是 　   　极，电源的左端是 　   　极；若在通电螺线管四周不同位置摆放多枚小磁针后，发现通电螺线管外部的磁场与 　   　磁体的磁场相似。

（2）若想增强通电螺线管的磁场，可以采取的措施是 　   　。（只填一种，合理即可）

20．（5分）小明在“测小灯泡的电功率”的实验中，正确连接如图所示电路。闭合开关后，逐渐向同一个方向调节滑动变阻器的滑片，部分实验数据和现象如表：

（1）第1组数据中，小灯泡不发光的原因是：小灯泡的 　   　太小。要使小电灯正常发光，需将滑动变阻器的滑片向 　   　（填“A”或“B”）端滑动。

（2）分析表中实验数据可知，所用电源电压为 　   　V。若小明手边有“1.5A 50Ω”的滑动变阻器A和“2.0A 20Ω”的滑动变阻器B，本实验中他选用的滑动变阻器是 　   　（填“A”或“B”）。

（3）第2次实验中，灯泡的功率P灯　   　0.8W（填“大于”“小于”或“等于”）（灯丝电阻随温度升高而增大）。

21．（7分）如图所示是某同学自制的电子秤的原理图，电源电压为12V，R0是阻值为10Ω的定值电阻，压力表为0﹣15V的电压表，R是压敏电阻，其阻值与所受压力大小的关系如下所示。（忽略踏板、直杆ABO及压杆的重力）

（1）当踏板上的压力增大时，R受到压力也增大，此时通过R的电流 　   　，压力表的示数 　   　。（两空均填“减小”或“增大”）

（2）若压杆对R的压力为250N，此时R的阻值为 　   　Ω，电压表的示数为 　   　V。

（3）根据表格，压力变化过程中，电路的最小功率为多少？（请写出简单的文字叙述和计算过程）

2022-2023学年吉林省长春103中学九年级（上）期末物理试卷

参考答案与试题解析

一、选择题（每题2分，共20分）

1．【解答】解：热量的单位是焦耳（J）；故B正确；

而A中千克（kg）是质量的单位；C中伏特（V）是电压的单位；D中瓦特（W）是功率的单位；故A、C、D错误；

故选：B。

2．【解答】解：

北宋学者沈括在《梦溪笔谈》记载了指南针指向“常微偏东，不全南也”，即：地理的两极和地磁场的两极并不重合，磁针所指的南北方向与地理的南北方向略有偏离，是第一位指出地磁偏角的科学家。

故选：B。

3．【解答】解：

A、电风扇工作时主要将电能转化为机械能，不是利用电流热效应工作，故A不符合题意；

B、洗衣机工作时主要将电能转化机械能，不是利用电流热效应工作，故B不符合题意；

C、电饭锅工作时将电能转化为内能，是利用电流热效应工作，故C符合题意；

D、吸油烟机的主要部件是电动机，电动机工作时电能主要转化为机械能，不是利用电流热效应工作，故D不符合题意。

故选：C。

4．【解答】解：A.用电器绝缘外壳要用绝缘能力强的材料制成，气凝胶符合要求。故A不符合题意。

B.导线是用导电能力强的材料制成的，而气凝胶的绝缘能力强，即导电能力差，所以不能用来制作导线。故B符合题意。

C.冰箱隔热材料需要用隔热能力强的材料制成，气凝胶符合要求。故C不符合题意。

D.墙体保温板需要用隔热能力强的材料制成，气凝胶符合要求。故D不符合题意。

故选：B。

5．【解答】解：

由题知，人脸识别、刷卡识别，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；灯泡与电动机能独立工作，是并联的；故B符合题意。

故选：B。

6．【解答】解：A、输电线进户后首先接电能表，然后接总开关，故A正确；

B、使用测电笔时，手一定不能接触笔尖金属体，如果测电笔接触火线，手接触笔尖金属体会发生触电事故，故B错误；

C、家用电器的金属外壳要接地，防止金属外壳漏电，发生触电事故，故C错误；

D、家庭电路中的空气开关跳闸了，可能是电路发生了短路，也可能是用电器的总功率过大，故D错误。

故选：A。

7．【解答】解：A、洗衣机工作时，消耗电能，产生机械能，故是将电能转化为机械能的过程，故A错误；

B、蓄电池放电时将化学能转化为电能，充电时，电能转化为化学能，故B错误；

C、用热水泡脚，身体会感觉暖和，是利用热传递改变内能，说明内能可以转移，故C正确；

D、根据能量守恒知，能量在转化和转移的过程中，能量的总量会保持不变，故D错误。

故选：C。

8．【解答】解：A、奥斯特实验说明：通电导线周围存在磁场；且磁场方向和电流方向有关。故A正确；

B、磁感线是人们为了方便研究磁场，在磁体周围画的带箭头的曲线，这些曲线在磁场中根本不存在，故B正确；

C、地球是一个大磁体，地磁南极在地理北极附近，地磁的N极在地理的南极附近，故C正确；

D、铜不是磁性材料，电磁铁里的铁芯不可以用铜芯来代替，故D错误；

故选：D。

9．【解答】解：AB．由图象可知，甲对应的电流与电压成正比，而乙对应的电流与电压不成正比，

根据欧姆定律可知甲电阻的阻值不变，乙电阻的阻值变化，

由图象可知，当甲两端电压为2V时，通过甲的电流为0.1A，

由I＝可得，R甲＝＝＝20Ω，故A正确、B错误；

C．甲、乙并联在电路中，当电源电压为2V时，

因并联电路中各支路两端的电压相等，

所以，两电阻两端的电压为2V，

由图象可知，I甲＝0.1A，I乙＝0.2A，

因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，

所以，干路电流I＝I甲+I乙＝0.1A+0.2A＝0.3A，故C正确；

D、甲、乙串联在电路中，当电路电流为0.2A时，

因串联电路中各处的电流相等，

所以，通过甲、乙的电流均为0.2A，

由图象可知，U甲＝4V，U乙＝2V，

因串联电路中总电压等于各分电压之和，

所以，电路总电压：

U＝U甲+U乙＝4V+2V＝6V，故D错误。

故选：AC。

10．【解答】解：由电路图可知，闭合开关S后，定值电阻R0与红外线热敏电阻R串联，电压表测R0两端的电压；

AB、由图丙可知，体温越高时，热敏电阻R的阻值越小，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，则电路中的总电阻越小，由I＝可知电路中的电流越大，根据U＝IR可知定值电阻R0两端的电压越大，即电压表的示数越大，故AB错误；

CD、同理可知，体温越低时，电路中的电流越小，通过R0的电流越小，由P＝UI可知电路总功率越小，故C正确，D错误。

故选：C。

二、非选择题（每空1分，画图题2分，共计50分）

11．【解答】解：（1）热值是燃料的一种特性，煤气在燃烧过程中，燃料的种类不变，质量大小减小，热值不变；

（2）烹饪食物时，食物吸收热量、温度升高，是通过热传递方式改变食物内能；

（3）食物香气四溢，这是食物的香味分子扩散到空气中，这种现象说明了分子在不停地做无规则的运动；

温度越高，扩散现象越明显。

故答案为：不变；热传递；扩散；温度。

12．【解答】解：N95口罩在生产过程中通过处理，使熔喷布得到大量电子而带负电荷，由于带电体能吸引轻小物体，进而吸附一些粒径较小的污染物，甚至病毒这种纳米级的物质也会被吸附。

故答案为：负；吸引轻小物体。

13．【解答】解：（1）家庭电路中，节能灯接法：火线进入开关，再进入节能灯，然后接到零线上，这样在断开开关能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故，既能控制灯泡，又能更安全，如图所示：

；

（2）由P＝可知，电饭煲消耗的电能：W＝Pt＝500W×480s＝2.4×105J，

汤吸收的热量：Q吸＝c汤m（t﹣t0）＝4.0×103J/（kg•℃）×1kg×（65℃﹣20℃）＝1.8×105J，

电饭煲的效率：η＝×100%＝×100%＝75%。

答：（1）见解答图；

（2）2.4×105；75%。

14．【解答】解：当开关S闭合，S1闭合时，定值电阻R1被短路，电路中只有R2，电压表测量R2两端电压也等于电源电压，此时电压表示数为12V，则电源电压是12V，R2的电功率为P2′＝＝，

当开关S闭合，S1断开时，定值电阻R1与R2串联，电压表测量R2两端的电压，此时电压表示数为10V，R2的电功率为P2＝＝＜＝P2′，

所以电源电压不变，开关S闭合，S1由断开到闭合时，R2的电功率变大；

根据串联电路电压规律知，当开关S闭合，S1断开时，R1两端的电压U1＝U﹣U2＝12V﹣10V＝2V，

串联电路电流处处相等，则定值电阻R1与R2的电功率之比为＝＝＝＝＝1：5。

故答案为：变大；1：5。

15．【解答】解：（1）质量、初温都相同的甲、乙两种液体，用两个相同规格的电加热器同时加热，加热相同时间，甲吸收的热量等于乙吸收的热量，甲的温度高于乙的温度，根据公式Q＝cm△t可知，甲的比热容小于乙的比热容；

（2）根据图b可知，加热2min，B杯中水的温度高，表明B杯水吸收的热量大，根据W＝Pt可知，B杯中电加热器的功率大，即加热器1的实际功率小于加热器2的实际功率。

故答案为：＝；＜；小。

16．【解答】解：（1）原电路中，电流表与定值电阻并联的，电压表串联在电路中是错误的，电流表与定值电阻串联，电压表与定值电阻并联，如图所示：

；

（2）由表中数据可知，第1、4、5三次实验中定值电阻两端的电压始终保持UV＝IR＝0.4A×5Ω＝0.10×20Ω＝0.08×25Ω＝2V，第3次实验中定值电阻两端的电压U3＝I3R3＝0.13A×15Ω＝1.95V在误差允许的范围内，因此第3次实验数据合理，而第4次实验中定值电阻两端的电压U4＝I4R4＝0.30A×10Ω＝3V，与2V相差太大，因此第4组数据是错误的；

更正错误数据之后，由表格分析可知道导体的电阻增大，通过导体的电流减小，通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变，故可得出结论：电压一定时，通过导体的电流与其电阻成反比；

（3）定值电阻两端的电压始终保持UV＝2V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U滑＝U﹣UV＝6V﹣2V＝4V，变阻器分得的电压为电压表示数的＝2倍，根据分压原理，当接入25Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：R滑＝2×25Ω＝50Ω，即所选择的变阻器的最大阻值不能小于50Ω。

故答案为：（1）见解析图；（2）4；反；（3）50。

17．【解答】解：

（1）在图甲中，用电压表和电流表分别测量灯泡两端电压和通过灯泡的电流，然后利用R＝计算电阻，故测小灯泡电阻的实验原理是R＝；

为保护电路，连接电路时，开关应断开，由电路图可知，滑片P应置于最右端，此时滑动变阻器接入电路的阻值最大；

（2）小灯泡的额定电压为2.5V，要使小灯泡正常工作，应调节滑动变阻器，使电压表的示数为2.5V；

此时电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.3A，

则小灯泡此时的电阻为：RL＝＝≈8.3Ω；

（3）由于灯泡的电阻随温度的变化而变化，不是一个定值，取平均值没有意义，故多次测量不同电压下灯泡的电阻求出平均值是不合理的；

（4）用图丙所示的电路（R0为已知阻值的定值电阻）测某未知电阻Rx的阻值，实验步骤：

A.按照丙图连接电路；

B.闭合S、S1，记录电流表示数为I1；

C.闭合开关S，断开S1，读出此时电流表的示数为I2；

D.在步骤B中，电阻R0被短路，只有Rx的简单电路，电流表示数为I1，则电源电压U＝I1Rx；

在步骤C中，Rx与R0串联，记录电流表示数I2，则电源电压为U＝I2（R0+Rx）；

根据电源电压不变可知：I1Rx＝I2（R0+Rx），

解得：Rx＝。

故答案为：（1）R＝；断开；右；（2）2.5；8.3；（3）不合理；灯丝电阻随温度的变化而变化，取平均值没有意义；（4）C.闭合S，断开S1；D.。

18．【解答】解：（1）电阻丝产生的热量不易直接观察，可给等质量的气体加热，气体吸热越多，气体膨胀程度越大，U形管内的液面高度差越大，采用了转换法，故在实验中电流通过电阻产生热量的多少是通过观察U形管液面的高度差来比较的。

（2）电流通过导体产生的热量与通过的电流、导体的电阻和通电时间有关，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外两个因素不变。甲、乙两图中，由串联电路电流的规律，通过电阻丝的电流相同，通电时间也相等，而电阻丝阻值不同，用甲、乙两图可探究电流产生的热量与电阻的关系；

根据串联电路电流各处的电流相等，并联电路的干电流等于各支路电流之和，丙容器外部并联的电阻的作用是为了使甲、丙两容器内导体的电流不相等；

丙中并联的两电阻阻值相等，根据并联电路电压的规律及欧姆定律可知，通过这两个并联电阻的电流相等，结合串联电路电流的规律，可知通过甲中电阻丝的电流为通过丙中电阻丝电流的2倍，而容器内的两电阻值和通电时间相同，根据焦耳定律Q＝I2Rt 可知，电阻丝产生热量与电流的平方成正比，故通电后电流通过电阻甲和丙产生的热量之比为4：1。

故答案为：（1）液面的高度差；（2）电阻；电流；4：1。

19．【解答】解：（1）根据图中磁感线的方向确定通电螺线管的左端为N极，通电螺线管的磁场从N极出发回到S极，小磁针的右端是N极；利用安培定则确定通电螺线管中电流从右端流入，即电源的左端为负极；

通电螺线管的磁场分布与条形磁体相似，都是具有两个磁性较强的磁极；

（3）想增强通电螺线管的磁场，可以增大螺线管中的电流、增加线圈匝数。

故答案为：（1）N；负；条形；（2）增加线圈匝数。

20．【解答】解：（1）（2）第一次实验灯泡不亮，是因为滑动变阻器连入电路电阻较大，电路总电阻较大，根据I＝知电路电流很小，根据P＝UI可知，灯泡的实际功率太小，所以不能发光；

这时应该向A调节滑动变阻器滑片，减小电路总电阻，增大电路电流，使灯泡正常发光。当电路电流增大到一定程度，灯泡电压增大，超过灯泡的额定电压时，灯泡的灯丝被烧断，电压表串联在电路中测电源电压，所以电源电压为6V；

表中数据可知，第一次实验时，U1＝1V，I1＝0.2A，滑动变阻器两端的电压UR＝U−U1＝6V−1V＝5V；

根据I＝可知滑动变阻器的阻值：

R＝＝＝25Ω，所以他选用的滑动变阻器规格为“1.5A 50Ω”，故选A；

（3）灯泡正常发光实际功率等于额定功率，由表格中数据可知当电流表示数为0.2A时，电压表示数为1V，当电流表示数为0.4A时，电压表示数为2V，P额＝UI＝2V×0.4A＝0.8W，故填等于。

故答案为：（1）实际功率；A；（2）6；A；（3）等于。

21．【解答】解：（1）当踏板上的压力增大时，由表格中数据可知R的阻值减小，电路的总电阻减小，由欧姆定律可知，电路中电流增大，所以通过R的电流增大，

由U＝IR可知，R0两端的电压增大，则电压表的示数增大，即压力表的示数增大；

（2）由表格中数据可知，压力每增大50N，R的电阻值减小3Ω，

所以当F＝250N时，此时R的阻值为R＝21Ω﹣3Ω﹣3Ω＝15Ω；此时电路中的电流：I＝＝＝0.48A，电压表的示数：U0＝IR0＝0.48A×10Ω＝4.8V；

（3）由图可知，R与R0串联，压力表（电压表）测R0两端电压，

由表格中数据可知，当压力为0时，压敏电阻R的阻值最大为30Ω，电源电压一定，由欧姆定律可知，此时电路中的电流最小，

则I最小＝＝＝0.3A；

电路的最小功率：P＝UI最小＝12V×0.3A＝3.6W。

故答案为：（1）增大；增大；（2）15；4.8；（3）电路的最小功率为3.6W。