山西省晋城市晋爱物学校2022-2023学年九年级上学期期末物理试题

2022-2023学年山西省晋城市泽州县爱物学校九年级（上）期末物理试卷

一、选择题（本大题共10个小题，每小题3分，共30分）在每小题列出的四个选项中，只有一项是最符合题目要求的，请将正确选项的字母标号在答题卡相应位置涂黑。

1．（3分）下列对于生活中物理量的描述，不符合实际的是（　　）

A．电视机的功率约为100W 

B．学生实验用的一根铜导线的电阻约50Ω 

C．手电筒中电流约200mA 

D．三节干电池串联接入电路中的电压为4.5V

2．（3分）为节约能源，需提高热机的效率，下列措施中不能提高热机效率的是（　　）

A．尽量使燃料充分燃烧 

B．尽量减少热机部件间的摩擦 

C．尽量减少废气带走的热量 

D．尽量增加热机的工作时间

3．（3分）某柴油机工作一段时间后，油箱里的柴油发生变化的是（　　）

A．密度 B．比热容 C．质量 D．热值

4．（3分）周末，小明买了一个装有两把锁的储存罐，只有妈妈和他同时启用钥匙才能触发保险栓，从而打开储存罐的门。如果启用钥匙相当于闭合开关，下列简化电路符合要求的是（　　）

A． B． 

C． D．

5．（3分）小明在探究“在温度一定的条件下，导体电阻与长度的关系”的实验时，他已选好表中代号为“a”的导体，他还应选择的导体代号是（　　）

A．甲 B．乙 C．丙 D．丁

6．（3分）灯的亮度由它实际消耗的功率决定。现有甲、乙两盏电灯，分别标有“220V，25W”和“110V，25W”字样，如果它们都正常发光，则（　　）

A．甲灯亮 B．乙灯亮 C．一样亮 D．无法确定

7．（3分）下列家用电器中，利用电流热效应工作的是（　　）

A．笔记本电脑 B．电冰箱 C．电风扇 D．电暖器

8．（3分）实验室里，小梦不小心将一条形磁铁从中间断开，断开的两端分别设为甲、乙，如图所示，则下列判断正确的是（　　）

A．甲端是N极，乙端是S极 B．甲端是N极，乙端是N极 

C．甲端是S极，乙端是S极 D．甲端是S极，乙端是N极

9．（3分）如图所示是奥斯特实验的示意图，以下关于奥斯特实验的分析正确的是（　　）

A．小磁针发生偏转说明通电导线周围存在磁场 

B．移去小磁针后，通电导线周围磁场消失 

C．断开开关，直导线周围磁场不会立即消失 

D．通电导线周围的磁场方向由小磁针的指向决定

10．（3分）PTC是一种新型的半导体材料，它有一个根据需要设定的温度，低于这个温度时，其电阻随温度的升高而减小，高于这个温度时电阻值则随温度的升高而增大。如图利用PTC电阻设计了一个“过热自动报警电路”，将PTC电阻安装在需要探测温度的地方。下列说法正确的是（　　）

A．由图甲可知，该PTC电阻设定的温度是100℃ 

B．由图甲可知，该PTC电阻设定的温度是300℃ 

C．由图乙可知，当环境温度正常时，警铃响 

D．由图乙可知，当环境温度超过PTC设定的温度时，指示灯亮

二、实验探究（本大题共5个小题，11、12、13、14小题每空1分，15小题4分，共24分）

11．（4分）在探究“不同物质吸热能力”的实验中，在两个相同的烧杯中加入初温相同、质量相同的水和煤油后：

（1）实验时选用两个相同的电加热器加热，目的是使水和煤油在单位时间内 　   　；实验中用玻璃棒不断搅拌，搅拌的目的是 　   　；

（2）实验中记录下两种物质温度随时间的变化并描出了如图乙所示的图像，可知b物质是 　   　；那么质量相同的水和煤油在吸收相同的热量时，　   　（选填“水”或“煤油”）的温度升高得快。

12．（6分）图甲是测量小灯泡的额定功率的实验电路图（小灯泡额定电压为1.5V）。

（1）连接电路前开关要 　   　（选填“闭合”或“断开”）；

（2）连接好电路，闭合开关后发现小灯泡比正常工作时亮，他想起自己在开关闭合前遗漏了一个步骤，立即断开开关，遗漏的步骤是 　   　；

（3）改正错误后，调节滑动变阻器，分别记录电压表和电流表的示数如表：

①第4次测量对应的电压表和电流表示数如图乙、丙所示，此时小灯泡两端的电压是 　   　V，通过它的电流是 　   　A。

②小灯泡正常发光时的电阻是 　   　Ω。

③当小灯泡正常发光时，小灯泡的额定功率是 　   　W。

13．（4分）探究“电流产生的热量与哪些因素有关”的实验装置如图所示，甲、乙两瓶中装有质量相等、初温相同的煤油。

（1）将所有的装置串联是为了控制通电时间和 　   　相同；

（2）进行实验前，为了保证安全，滑动变阻器的滑片应置于最 　   　（选填“左”或“右”）端。通过观察 　   　来比较两个电阻产生热量的多少；

（3）在甲、乙两个烧瓶中分别接入阻值R1＞R2的定值电阻，可探究电流产生的热量与 　   　的关系。

14．（6分）在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明用铁钉制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路。

（1）实验中是通过吸引大头针的数量来显示电磁铁磁性的强弱，这种研究方法叫 　   　；

（2）当闭合开关后，电磁铁甲的上端是 　   　极；

（3）当滑动变阻器的滑片向右移动时，电磁铁吸引大头针的个数 　   　（选填“增多”或“减少”），则电磁铁的磁性将 　   　（选填“变强”或“变弱”）；

（4）实验发现：

①电流一定时，线圈匝数 　   　，电磁铁磁性越强；

②被电磁铁吸引的大头针下端是分散的，其原因是大头针被磁化后，　   　。

15．（4分）在学习了电能与电功率后，小丽想知道家里空调制热工作时的实际功率，请完成下列问题。

（1）测量工具：　   　；

（2）操作步骤：　   　；

（3）实际功率表达式：　   　（用测量步骤中的物理量字母表示）。

三、综合应用（本大题共8个小题，16、17、18、19小题每空1分，20小题3分，21小题2分，22小题4分，23小题7分，共26分）

16．（2分）用50N的水平力推物体向前移动2m，用时4s；推力对物体所做的功为 　   　J，推力做功的功率为 　   　W。

17．（2分）如图甲、乙分别是小梦家电能表今年7月31日和8月31日显示的数字，她家8月份消耗的电能为 　   　kW•h。已知该地区每度电电费为0.6元，她家本月需要交付 　   　元电费。

18．（2分）如图所示，能自由转动的司南静止时，它的长柄指向南方，说明长柄是磁体的 　   　极，司南之所以能指向南北方向，是由于受到 　   　的作用。

19．（4分）阅读材料，回答问题。

测温手环与智能休眠仓

随着计算机软硬件和互联网技术的高速发展，可穿戴式智能设备逐渐在生产、生活领域中表现出广阔的应用潜力。在新冠疫情防控中，用于体温监控的测温手环就是一种智能穿戴设备，如图甲所示。

测温手环主要由温度传感模块、蓝牙模块、电源模块三个部分组成。在温度传感模块中，有对温度敏感的热敏电阻（其阻值随温度的升高而减小）与导热金属片相连。使用测温手环时，导热金属片与人体接触，金属片温度的变化引起热敏电阻的阻值发生变化，热敏电阻的阻值变化影响电路中电流的大小。温度传感模块中的测温芯片根据电路中电流的大小计算出人体的温度，且手环中蓝牙模块通过无限网络芯片中的温度数据传送给移动设备，从而实现体温的实时监控。

为了降低测温手环的功耗，延长它的工作时间，测温手环一般配有智能休眠仓，如图乙所示，测温手环放入智能休眠仓之后，由于环境温度低于某个设定的温度或手环检测到的温度长时间不发生变化，则测温手环自动关机。

（1）导热金属片的内能是通过 　   　（选填“做功”或“热传递”）的方法改变的；

（2）智能休眠仓在测温手环的电路中相当于简单电路中的 　   　（选填“电源”、“开关”或“用电器”）；

（3）佩戴测温手环的人体温突然升高时，通过测温手环的电流 　   　，测温手环消耗的功率 　   　（均选填“增大”、“减小”或“不变”）。

20．（3分）如图所示，小明家的电热水器插头处发热严重，插头的绝缘皮也已烧焦。请你用学过的物理知识解释其原因并提出改进的措施。

21．（2分）请在图中的导线上用箭头标出电流方向，并标出小磁针的N极。

22．（4分）“能源你我共享，节约你我同行”，助力低碳引领新生活。利用太阳能热水器将质量为100kg初温为10℃的水温度升高50℃，可节约多少m3的天然气？[已知水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值q＝3.5×107J/m3]

23．（7分）某品牌浴室多功能取暖器具有灯暖和风暖两种功能，其简化电路如图所示，部分参数如表所示。当取暖器正常工作时，求：

（1）灯暖灯丝的电阻；

（2）灯暖功能30min消耗的电能；

（3）当小明洗澡时，同时将灯暖和风暖功能打开，此时电路中的电流。

2022-2023学年山西省晋城市泽州县爱物学校九年级（上）期末物理试卷

参考答案与试题解析

一、选择题（本大题共10个小题，每小题3分，共30分）在每小题列出的四个选项中，只有一项是最符合题目要求的，请将正确选项的字母标号在答题卡相应位置涂黑。

1．【解答】解：A、电视机的功率约为100W，故A符合事实；

B、学生实验用的一根铜导线电阻小于1Ω，达不到50Ω，故B不符合事实；

C、手电筒中的电流约0.2A＝200mA，故C符合事实；

D、一节干电池的电压为1.5V，三节干电池串联接入电路中的电压为4.5V，故D符合事实。

故选：B。

2．【解答】解：热机效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。所以减少热量的损失可以提高热机的效率。所以使燃料充分燃烧、减少废气带走的热量、减少热机部件间的摩擦都可以减少热量的损失，提高效率。

增加热机的工作时间，并不能减少热量的损失，所以不能提高热机的效率。

故选：D。

3．【解答】解：某柴油机工作一段时间后，由于一部分柴油燃烧，使得油箱里的柴油的质量减少；密度和比热容均是物质的一种特性，热值是燃料的一种特性，它们的大小与质量无关，所以密度、比热容、热值的大小不变，故ABD错误，C正确。

故选：C。

4．【解答】解：由题知，只有妈妈和小明同时启用钥匙才能触发保险栓，从而打开储存罐的门，即任意一个开关闭合时门不能打开，所以应把两个开关串联，再与电动机串联，故A正确。

故选：A。

5．【解答】解：根据控制变量法的思想，研究导体电阻与长度的关系时，要控制材料和横截面积一定，找两个长度不同的导体，已选定了代号为“a”的导体，结合表格数据可知，他还要选用的导体代号是甲；故A正确。

故选：A。

6．【解答】解：由题意知，两只灯泡的额定功率相同，并且都是正常发光状态，所以实际功率都等于额定功率，即两灯亮度相同。

故选：C。

7．【解答】解：A、笔记本电脑主要是把电能转化为声能和光能，不是利用电流的热效应，该选项错误；

B、电冰箱主要是把电能转化为机械能，不是利用电流的热效应，该选项错误；

C、电风扇主要是把电能转化为机械能，不是利用电流的热效应，该选项错误；

D、电暖器主要是把电能转化为内能，是利用电流的热效应工作的，该选项正确。

故选：D。

8．【解答】解：将条形磁铁从中间断开，它将变成两个磁体，每个磁体都有两个磁极，且总是一个N极和一个S极，故ABC错误，D正确。

故选：D。

9．【解答】解：A、通电导线周围有磁场，使小磁针偏转，故A正确；

B、通电导线周围的磁场的有无与小磁针无关，故B错误；

C、断开开关，导线中无电流通过，直导线周围磁场会立即消失，故C错误；

D、通电导线周围的磁场方向与电流方向有关，故D错误；

故选：A。

10．【解答】解：AB、由题意可知，PTC有个设定温度，当温度低于这个温度时，其电阻值随温度的升高而减小，高于这个温度时，电阻值随温度的升高而增大，结合图象可知，该PCT材料的设定温度为100℃，故A正确，B错误；

CD、由图甲可知，当环境温度超过设定温度100℃时，PTC电阻随温度升高而增大，根据欧姆定律，控制电路中电流就会减小，电磁铁的磁性就会减弱，衔铁在弹簧作用下使动触点向上运动，与上方静触点接触，警铃响；当环境温度没有超过设定温度100℃时，PTC电阻随温度升高而减小，根据欧姆定律，控制电路中电流就会变大，电磁铁的磁性就会增强，吸引衔铁，使动触点与下方静触点接触，指示灯亮，故CD错误。

故选：A。

二、实验探究（本大题共5个小题，11、12、13、14小题每空1分，15小题4分，共24分）

11．【解答】解：（1）实验时选用两个相同的电加热器加热，相同时间电加热器放出的热量相同，目的是使水和煤油在单位时间内吸热相同；

实验中用玻璃棒不断搅拌，搅拌的目的是水和煤油受热均匀；

（2）根据图乙两种物质温度随时间的变化的图像知，升高：

30℃﹣10℃＝20℃；

a加热时间长，吸热多，故a的吸热能力强，因水的比热容较大，故可知b物质是煤油；

由图乙可知，质量相同的水和煤油加热3分钟，吸收相同的热量时，煤油的温度升高得快。

故答案为：（1）吸热相同；水和煤油受热均匀；（2）煤油；煤油。

12．【解答】解：（1）为了保护电路，连接电路前开关要断开；

（2）连接好电路，闭合开关后发现小灯泡比正常工作时亮，说明电路中电阻较小，滑动变阻器滑片没有移到电阻最大处，故遗漏的步骤是闭合开关前，应将滑动变阻器滑片移到电阻最大处；

（3）①由图乙可知，电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，则第4次测量时小灯泡两端的电压为0.6V，

电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，则第4次测量时通过小灯泡的电流为0.22A；

②由小灯泡额定电压为1.5V可知灯泡正常发光时的电压UL＝1.5V，根据表格数据可知灯泡正常发光时的电流IL＝0.3A，

由I＝可得，小灯泡正常发光时的电阻：

RL＝＝＝5Ω；

③当小灯泡正常发光时，小灯泡的额定功率是：

P＝ULIL＝1.5V×0.3A＝0.45W。

故答案为：（1）断开；（2）闭合开关前应将滑动变阻器滑片移至最大阻值处；（3）①0.6；0.22；②5；③0.45。

13．【解答】解：（1）串联电路各处的电流相等，将所有的装置串联是为了控制通电时间和通过的电流相同；

（2）进行实验前，为了保证安全，滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处，即最右端；

根据转换法，通过观察温度计升高的示数来比较两个电阻产生热量的多少；温度计升高的示数越大，说明电阻丝产生热量越多；

（3）在甲、乙两个烧瓶中分别接入阻值R1＞R2的两个定值电阻，因通过两个电阻的电流和通电时间相同，由控制变量法，可探究电流产生的热量与电阻大小的关系。

故答案为：（1）通过的电流；（2）右；温度计升高的示数；（3）电阻大小。

14．【解答】解：（1）实验中是通过吸引大头针的数量来显示电磁铁磁性的强弱，这种研究方法叫转换法；

（2）甲的线圈上的电流方向向左，根据安培定则可知：甲的上端为 S，下端为 N；

（3）当滑动变阻器滑片向右移动时，吸引大头针的个数减少，因为滑动变阻器的阻值增大，电路中的电流变小，电磁铁的磁性减弱；

（4）①乙吸引的大头针数多，说明乙的磁性强，这说明：在电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强；

②大头针被磁化，同一端的磁性相同，互相排斥，所以下端分散。

故答案为：（1）转换；（2）S；（3）减少；变弱；（4）①越多；②同名磁极相互排斥。

15．【解答】解：（1）根据P＝，用电能表测量消耗的电能，用手表测量所用时间，故实验器材为：电能表、手表、空调；

（2）关闭家中所有用电器，记下此时电能表的示数为W1，只让空调开始制热，同时计时为t1；过段时间停止计时，时间为t2，记下此时电能表的示数为W2。

（3）P＝＝。

故答案为：（1）电能表、手表、空调；

（2）关闭家中所有用电器，记下此时电能表的示数为W1，只让空调开始制热，同时计时为t1；过段时间停止计时，时间为t2，记下此时电能表的示数为W2。

（3）P＝。

三、综合应用（本大题共8个小题，16、17、18、19小题每空1分，20小题3分，21小题2分，22小题4分，23小题7分，共26分）

16．【解答】解：推力做的功为：W＝Fs＝50N×2m＝100J；

推力做功的功率为：P＝＝＝25W。

故答案为：100；25。

17．【解答】解：电能表读数：数字方框中最后一位是小数，单位是kW•h，

所以8月31日表盘上示数W1＝896.6kW•h，7月31日表盘上示数W2＝732.3kW•h；

则他家这一个月消耗的电能W＝W1﹣W2＝896.6kW•h﹣732.3kW•h＝164.3kW•h＝164.3度；

他家本月需要交付的电费：164.3度×0.6元/度＝98.58元。

故答案为：164.3；98.58。

18．【解答】解：能自由转动的磁体静止时指南的那个磁极叫做南极，又叫S极；司南静止时，其长柄指向南方，说明长柄是磁体的S极。地球是一个大磁体，其周围存在地磁场，司南的长柄端指南是由于受到地磁场的作用。

故答案为：S；地磁场。

19．【解答】解：

（1）导热金属片的内能是通过热传递的方法改变的；

（2）根据测温手环放入智能休眠仓之后，测温手环会自动关机，则智能休眠仓在测温手环的电路中相当于简单电路中的开关；

（3）当佩戴测温手环的人体温突然升高时，由于热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，则热敏电阻的电阻会减小，根据欧姆定律I＝可知：在电压一定时，通过测温手环的电流会增大，根据P＝UI可知测温手环消耗的功率增大。

故答案为：（1）热传递；（2）开关；（3）增大；增大。

20．【解答】答：插头处的电源线与别处的电源线串联，通过的电流相等，而插头里面线头松动，使得线头接线处电阻变大；根据焦耳定律公式Q＝I2Rt可知，在相等时间内，电流通过插头处产生的热量增多，容易导致插头处电源线发热；

插头的绝缘皮损坏时，应及时更换插头。

21．【解答】解：电源左端为正极，则电流从螺线管的左端流入，右端流出，用右手握住螺线管，使四指环绕的方向为电流的方向，则大拇指所指的右端为N极，左端为S极。根据磁极间的相互作用可知，小磁针的右端S极，左端为N极。如图所示；

22．【解答】解：水吸收的热量：Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×100kg×50℃＝2.1×107J，

根据题意可知，如果用天然气燃烧加热水，天然气需要放出的热量：Q放＝Q吸＝2.1×107J，

由Q放＝Vq可知，需要完全燃烧天然气的体积：V＝＝＝0.6m3，

即可节约天然气的体积为0.6m3。

答：利用太阳能热水器将质量为100kg初温为10℃的水温度升高50℃，可节约0.6m3的天然气。

23．【解答】解：（1）由电路图可知，灯暖灯丝的电阻R的阻值为：R＝＝＝88Ω；

（2）灯暖功能30min消耗的电能：W＝UIt＝220V×2.5A×30×60s＝9.9×105J；

（3）仅使用风暖功能时电路中吹风电机与加热电阻并联，通过加热电阻的电流：I1＝＝＝10A，

仅使用风暖功能时电路中的电流：I′＝I1+I2＝10A+0.15A＝10.15A。

同时将灯暖和风暖功能打开，此时电路中的电流为10.15A+2.5A＝12.65A。

答：（1）灯暖灯丝的电阻是88Ω；

（2）灯暖功能30min消耗的电能是3.3×105J；

（3）同时将灯暖和风暖功能打开，此时电路中的电流为12.65A。