还剩27页未读，
继续阅读
山西省太原市2022-2023学年九年级上学期期末物理试卷（含答案）
展开
这是一份山西省太原市2022-2023学年九年级上学期期末物理试卷（含答案），共30页。试卷主要包含了选择题，实验与探究题，综合与应用题等内容，欢迎下载使用。
2022-2023学年山西省太原市九年级（上）期末物理试卷
一、选择题（本大题共10个小题，每小题只有一个选项符合题意，请将其字母标号填入下表相应题号的空格内）
1．他，证明了导体电阻与长度和横截面积之间的数量关系；发现并提出了电流与电压、电阻之间表达式；为了纪念他的贡献，他的名字被命名为电阻的单位。这位物理学家是（ ）
A．欧姆 B．焦耳 C．安培 D．瓦特
2．一切物质的分子都在不停地做无规则运动，下列生活现象能体现分子热运动的是（ ）
A．余音绕梁 B．大雪纷飞 C．茶香四溢 D．尘土飞扬
3．2022年11月29日23时08分，搭载神舟十五号载人飞船的长征二号F遥十五运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，三名航天员踏上飞天圆梦之旅。运载火箭用液态氢作燃料，主要原因是液态氢的（ ）
A．密度大 B．热值高 C．沸点高 D．比热容大
4．如图是汽油机工作的四个冲程，其中把机械能转化为内能的是（ ）
A． B． C． D．
5．北京冬奥会期间，我国科研人员为运动员提供了带电源的智能控温加热手套，如图所示。下列与加热手套工作原理相同的用电器是（ ）
A．油烟机 B．洗衣机 C．电饭锅 D．电视机
6．为了确定一节标志模糊不清的蓄电池的正负极，牛顿小组分别用以下四套器材进行探究，其中无法达到此实验目的是（ ）
A．开关、发光二极管、若干导线
B．开关、小灯泡、电流表、若干导线
C．开关、电压表、若干导线
D．开关、小灯泡、滑动变阻器、若干导线
7．如图是探究通过某导体的电流与它两端电压的关系时绘制的I﹣U图象，下列分析正确的是（ ）
A．当导体两端的电压为零时，电阻为零
B．该导体的电阻随其两端电压的增大而减小
C．当导体两端的电压为零时，电流为零
D．当导体两端的电压为2V时，电流为0.6A
8．下列家用电器的额定功率最接近1000W的是（ ）
A．电风扇 B．电脑 C．电视机 D．空调
9．如图是小明探究“串联电路的电流规律”时连接的电路，闭合开关S后，发现灯泡L1发光，L2不发光。产生上述现象的原因可能是（ ）
A．灯泡L2的灯丝断了
B．通过L1的电流大于通过L2的电流
C．灯泡L1的电压等于灯泡L2的电压
D．灯泡L1的实际功率大于灯泡L2的实际功率
10．如图是一种自动测定油箱内油面高度的装置，其中电源电压恒定，R'是定值电阻，R是弧形变阻器，金属滑片P位于金属杠杆一端。下列说法正确的是（ ）
A．油量表是由电压表改装而成的
B．R'在电路中没有作用
C．油位越高，通过R'的电流越大
D．油位越高，电路的总功率越小
二、实验与探究题（本大题共5个小题）
11．如图是“探究不同物质吸热能力”的实验装置。实验时将质量、初温相等的煤油和水分别装入两个相同的烧杯中，然后用两个相同的酒精灯加热，每隔2min记录一次温度，实验记录如下表所示。请你解答下列问题：
加热时间t/min
0
2
4
6
8
温度77℃
煤油
20
24
28
32
36
水
20
22
24
26
28
（1）除了温度计、停表外，实验还需要使用的测量工具是 ；
（2）选用相同的酒精灯加热目的是：保证相同时间内水和煤油 相同；
（3）由表中数据可知，质量相等的煤油和水吸收相等热量；升高温度较大的是 ；说明 的吸热能力更强。（两空均选填“水”或“煤油”）
12．小红用如图甲所示电路探究“通过导体的电流与电阻的关系”。正确连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，发现电流表无示数，电压表有示数；故障排除后，把5Ω的定值电阻R接入电路，移动滑片P，直至电压表示数为2V时，读出电流表示数；接着断开开关，改换10Ω的定值电阻，闭合开关后再次调节滑片P的位置直至电压表示数达到某一值时，读取此时电流表的示数；最后分别改换15Ω、20Ω的定值电阻重复上述步骤；图乙是根据实验数据绘制的“I﹣R”图象，请你解答下列问题：
（1）连接电路时，开关应该处于 状态；
（2）故障的原因可能是定值电阻R ；
（3）再次调节滑片的位置直至电压表示数达到 V时，才能读取电流表的示数；多次更换不同的定值电阻进行实验的好处是 ；
（4）由图象可得，导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 比。
13．在测量额定电压为2.5V小灯泡电阻的实验中，小红同学发现图甲所示的实物电路中还有两根导线没有连接好；正确连接后，闭合开关并调节滑动变阻器的滑片，获得了多组实验数据；当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示；图丙是根据实验数据绘制的通过小灯泡的电流I与它两端电压U之间的关系图象。请你解答下列问题：
（1）该实验的原理是 。
（2）将图甲中实物电路补画完整；
（3）图乙中电流表的示数为 A，计算可得小灯泡正常发光时的电阻为 Ω；
（4）由图象可知，通过小灯泡的电流I与它两端电压U不成正比，其原因是小灯泡灯丝的电阻受 影响，并非一个定值。
14．为了比较铜和铝的导热性能，小明找到长度、横截面积都相同的铜棒和铝棒，用图甲所示的实验装置进行探究：把铜棒一端浸入烧杯内持续沸腾的水中，另一端浸入试管内初温为25℃的水中，每隔50s测量一次试管内水的温度；换用铝棒，重复上述实验，记录实验数据如下表。请你解答下列问题：
时间t/s
0
50
100
150
200
250
试管内水的
温度T/℃
铜棒
25
27.5
30
32.5
35
37.5
铝棒
25
26.5
28
29.5
31
32.5
（1）在两次实验中，应确保试管内水的初温和 相同；
（2）根据表中数据在图乙中描点，分别画出两种材料导热时试管内水的温度T随时间t变化的关系图象；
（3）分析可知， 的导热性能较好。
15．生活中常用的合金是一种复合材料。复合材料通常是由起搭建作用的基体材料和分散于其中的增强材料两部分组成。由于两种材料的共同作用，使合金具有不同特性，导电性便是其中之一。现有两卷粗细相同的黄铜（铜锌合金）线和青铜（铜锡合金）线，电源、开关、导线若干。请你添加合适的器材比较黄铜和青铜导电性的强弱。
（1）添加器材： ；
（2）实验步骤： ；
（3）实验结论： 。
三、综合与应用题（本大题共8个小题）
16．如图甲所示，向上轻轻拉动下表面接触水面的玻璃板时，弹簧测力计示数将 玻璃板的重力（选填“大于”、“等于”或“小于”），说明分子间存在 ；图乙中把水倒入酒精后，水和酒精的总体积变小，说明分子间存在 。
17．汽车行驶时会与空气发生摩擦，使车体带电。如图是一款安装在汽车排气筒上的防静电带，由于它是 （选填“导体”或“绝缘体”），从而将车体上多余的电子流向大地，则此时防静电带中的电流方向是指向 （选填“大地”或“车体”）。
18．在图所示电路中，当闭合开关后，两个电压表的指针偏转均如图2所示，则电阻R1两端的电压为 V，R2两端的电压为 V。
19．如图是探究电流通过导体产生热量多少跟什么因素有关的实验装置。此实验是通过观察 来判断电流通过导体产生热量的多少；由如图所示的现象可知电流通过导体产生的热量跟 有关；若此时通过R1的电流为0.2A，10s内R1产生的热量为 J；若只将R1换成10Ω的电阻，该装置 探究电流产生的热量与电阻的关系（选填“能”或“不能”）。
20．阅读短文并回答问题：
感应发光冰块
感应发光冰块因外形仿如真实冰块且能发光而得名，如图所示。它外部由无毒无害的食品级PS材料制作，内部由液体感应器、纽扣电池和LED灯泡组成。其中液体感应器为先进的触水式开关，具有液体感应、入水即通路的特性。使用时将清洁干净的感应发光冰块放入水中，它将自动发亮；使用完毕后，用布擦干后放置于干燥的地方可备下次使用；还可以将感应发光冰块放入冰箱内冷冻后，再放入饮料内，可以降低饮料的温度且增添浪漫及神秘的气氛。需要注意的是，请勿吞食感应发光冰块，避免放置于温度过高的饮品中。
（1）液体感应器相当于先进的触水式 （选填“电源”、“用电器”、“开关”或“导线”）；
（2）纽扣电池供电时将 能转化为电能，用布擦干后的感应发光冰块内部的电路将处于 状态（选填“通路”、“短路”或“断路”）；
（3）冷冻后的感应发光冰块放入饮料中，可 （选填“增大”或“减小”）饮料的内能。
21．疫情期间，人民医院入口处的扫码测温系统投入使用。若扫码为绿码，系统中的开关S1闭合；测温正常，系统中的开关S2闭合。只有扫码为绿码且测温正常，该系统中的电动机才会启动打开闸门放行。请在图的虚线框内画出符合要求的电路图（部分电路元件已给出）。
22．某学校宿舍走廊灯的灯丝容易烧断，经常被更换。电工在原来的位置串联两盏与原来一样的白炽灯后，同学们发现这两盏灯总亮度比原来一盏时还要暗，很长时间都没有烧坏，而且更省电了。请选择上述带点的两种现象中的一个进行解释。
23．图甲是一款灯暖式浴霸，有取暖和照明的功能，其简化电路如图乙所示。图中L为额定功率为40W的照明灯，其它四盏均为额定功率484W的红外线取暖灯。为了节能，当开关S1、S2同时闭合即四盏暖灯正常取暖时，照明灯开关S会自动断开。某次取暖，通电一段时间后，浴室内30kg的空气温度升高20℃，空气的比热容c空气＝1.0×103J/（kg•℃）。请你计算：
（1）照明灯正常工作时电流和电阻；
（2）若不考虑热损失，本次取暖中浴室内空气吸收的热量以及取暖灯工作的时间。
24．图甲是具有高、低温两挡的电热饭盒，图乙为其内部简化电路的一部分，R1、R2是阻值均为48.4Ω的发热电阻，当开关S接1位置为高温挡，接2位置为低温挡。某次关闭家中其它用电器，只使用电热饭盒高温挡加热一段时间，测得1kg米饭温度升高了40℃，图丙所示电能表的脉冲指示灯闪烁了125次。请你解答：
（1）为达到上述要求，在图乙中虚线框内分别填入定值电阻R2和导线的元件符号；
（2）电热饭盒的高温挡电功率以及本次加热消耗的电能；
（3）电热饭盒本次的加热效率。[米饭的比热容取：2.5×103J/（kg•℃）]
2022-2023学年山西省太原市九年级（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，每小题只有一个选项符合题意，请将其字母标号填入下表相应题号的空格内）
1．他，证明了导体电阻与长度和横截面积之间的数量关系；发现并提出了电流与电压、电阻之间表达式；为了纪念他的贡献，他的名字被命名为电阻的单位。这位物理学家是（ ）
A．欧姆 B．焦耳 C．安培 D．瓦特
【分析】欧姆是电阻的单位；焦耳是功和能的单位；安培是电流的单位；瓦特是功率的单位。
【解答】解：德国物理学家欧姆证明了导体电阻与长度和横截面积之间的数量关系；发现并提出了电流与电压、电阻之间表达式；为了纪念他的贡献，他的名字被命名为电阻的单位。故A正确，BCD错误。
故选：A。
【点评】此题考查了物理学史及物理量电阻的单位，难度不大，属基础题目。
2．一切物质的分子都在不停地做无规则运动，下列生活现象能体现分子热运动的是（ ）
A．余音绕梁 B．大雪纷飞 C．茶香四溢 D．尘土飞扬
【分析】（1）不同物质互相接触时彼此进入对方的现象叫扩散，扩散现象说明分子在不停地做无规则运动；
（2）声音是一种振动，在空间中传播时，遇到阻碍会发生反射，当空间较小时，就会产生多重反射重叠，然后在较长时间内依然可听到，但会越来越弱；
（3）物质由气态直接变为固态的过程叫凝华；尘土飞扬，这是固体小颗粒的无规则运动；
（4）物理学中把物体的位置随时间的变化叫做机械运动。
【解答】解：A、余音绕梁，从物理学的角度来看是回声现象，故A错误；
B、大雪纷飞是一种自然现象，雪花的运动属于机械运动，故B错误；
C、茶香四溢是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动，故C正确；
D、尘土是微小的宏观物质，尘土飞扬说明尘土的位置随时间发生了变化，属于机械运动，故D错误。
故选：C。
【点评】此题考查了分子的热运动、机械运动、声现象、物态变化，属基础题目。
3．2022年11月29日23时08分，搭载神舟十五号载人飞船的长征二号F遥十五运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，三名航天员踏上飞天圆梦之旅。运载火箭用液态氢作燃料，主要原因是液态氢的（ ）
A．密度大 B．热值高 C．沸点高 D．比热容大
【分析】热值是燃料的一种特性，热值大的燃料，在相同条件下，完全燃烧放出的热量比其他燃料更多。
【解答】解：液态氢具有较高的热值，质量相同的液态氢与其它燃料相比，完全燃烧放出的热量多，所以运载火箭用液态氢作燃料，故B正确、ACD错误。
故选：B。
【点评】本题考查了对热值特性的理解，属于基础题目。
4．如图是汽油机工作的四个冲程，其中把机械能转化为内能的是（ ）
A． B． C． D．
【分析】内燃机的一个工作循环由吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程四个冲程组成，其中压缩冲程中机械能转化成内能，做功冲程中内能转化成机械能。
【解答】解：机械能转化为内能的冲程是压缩冲程。
A、进气门打开，活塞向下运行，气缸容积增大，是吸气冲程。故A不符合题意；
B、气门都关闭，活塞向上运行，气缸容积减小，是压缩冲程。故B符合题意；
C、气门都关闭，活塞向下运行，气缸容积增大，是做功冲程。故C不符合题意；
D、排气门打开，活塞向上运动，气缸容积减小，是排气冲程。故D不符合题意。
故选：B。
【点评】本题考查了内燃机的四个冲程：吸气、压缩、做功、排气冲程，以及压缩冲程的能量转化，是中考的热点内容。
5．北京冬奥会期间，我国科研人员为运动员提供了带电源的智能控温加热手套，如图所示。下列与加热手套工作原理相同的用电器是（ ）
A．油烟机 B．洗衣机 C．电饭锅 D．电视机
【分析】电功的实质就是电能转化为其他形式能的过程。从能量转化的角度可对各选项做出分析。
【解答】解：带电源的智能控温加热手套的工作原理是电流的热效应，此过程中电能转化为内能；
AB、油烟机、洗衣机的主要部件是电动机，电动机工作时是将电能转化为机械能，故AB错误；
C、电饭锅是靠热来工作的，是将电能转化为内能，故C正确；
D、电视机是将消耗的电能转化为了图象和声音，即光能和声能，故D错误。
故选：C。
【点评】所有的用电器在使用时都要发热，但不一定就是利用热来工作的。例如电视机使用时间长了也要发热，但它不是利用这些热来工作的。
6．为了确定一节标志模糊不清的蓄电池的正负极，牛顿小组分别用以下四套器材进行探究，其中无法达到此实验目的是（ ）
A．开关、发光二极管、若干导线
B．开关、小灯泡、电流表、若干导线
C．开关、电压表、若干导线
D．开关、小灯泡、滑动变阻器、若干导线
【分析】电池有两极：正极和负极，电路中的电流方向是从正极出发经过用电器回到负极。要判断电池的正、负极，我们可以利用与电流方向有关的，在使用过程中要考虑电流方向的器材来进行辨别。
【解答】解：A、二极管有单向导电性，电流必须从长脚流入，从短脚流出，二极管才会发光，故利用开关、二极管、小灯泡、若干导线能判定蓄电池的正负极，故A错误；
B、使用电流表时，要求电流“正进负出”，否则指针会发生反偏，根据这一特点，利用开关、电阻、电流表和若干导线可以判断出蓄电池的正负极，故B错误；
C、使用电压表时，要求电流“正进负出”，否则指针会发生反偏，根据这一特点，利用开关、电压表和若干导线可以判断出蓄电池的正负极，故C错误；
D、小灯泡发光时，无法判断电流的方向，滑动变阻器只是对电路起到调节和保护作用，所以利用开关、小灯泡、滑动变阻器、若干导线不能判断出蓄电池的正负极，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了利用电流方向解决实际问题的能力，在这道题中综合体现了与电流方向有关的一些器材，是一道好题。
7．如图是探究通过某导体的电流与它两端电压的关系时绘制的I﹣U图象，下列分析正确的是（ ）
A．当导体两端的电压为零时，电阻为零
B．该导体的电阻随其两端电压的增大而减小
C．当导体两端的电压为零时，电流为零
D．当导体两端的电压为2V时，电流为0.6A
【分析】根据图像读出当导体两端的电压为2V时，通过导体的电流，根据欧姆定律的变形公式可计算导体的电阻，电阻是导体本身的一种性质，与导体的材料、长度、横截面积，另外还有温度有关，与导体两端的电压和通过的电流大小无关。
【解答】解：由图像可知，当导体两端的电压为2V时，通过导体的电流0.4A，故D错误；
电阻是导体本身的一种性质，与导体两端的电压和通过的电流大小无关，故AB错误；
当导体两端的电压为零时，导体中没有电流，故C正确。
故选：C。
【点评】本题需要注意两点：
（1）电阻是导体本身的性质，其大小与材料、长度、横截面积、温度有关，与电压的大小和电流的大小无关；
（2）读懂图像，能根据电压找到对应的电流，或者根据电流找到对应的电压。
8．下列家用电器的额定功率最接近1000W的是（ ）
A．电风扇 B．电脑 C．电视机 D．空调
【分析】根据我们对生活中常用用电器额定功率的了解去选择。
【解答】解：A、电风扇的额定功率约为60W左右；
B、电脑的功率约为100W左右；
C、电视机的额定功率约为120W左右；
D、空调的功率约为1000W。
故选：D。
【点评】本题主要考查学生对电功率物理含义的理解和掌握，并且熟悉常见家用电器的功率。
9．如图是小明探究“串联电路的电流规律”时连接的电路，闭合开关S后，发现灯泡L1发光，L2不发光。产生上述现象的原因可能是（ ）
A．灯泡L2的灯丝断了
B．通过L1的电流大于通过L2的电流
C．灯泡L1的电压等于灯泡L2的电压
D．灯泡L1的实际功率大于灯泡L2的实际功率
【分析】L1发光，L2不发光说明电路有短路的情况，但不会有断路，或者灯L2的实际功率太小而不发光，据此分析选项进行解答。
【解答】解：A、两灯串联，若灯L2灯丝断了，整个电路断路中，灯L1也不能发光，故A错误；
BCD、两灯串联，所以串联电路各处的电流都相等，由于灯泡L1发光，L2不发光，说明灯泡L1的实际功率大于灯泡L2的实际功率，由P＝UI知灯L1两端的电压大于灯L1两端的电压，故BC错误，D正确。
故选：D。
【点评】本题是探究串联电路电流特点的实验，考查了故障的分析以及串联电路的电流特点。
10．如图是一种自动测定油箱内油面高度的装置，其中电源电压恒定，R'是定值电阻，R是弧形变阻器，金属滑片P位于金属杠杆一端。下列说法正确的是（ ）
A．油量表是由电压表改装而成的
B．R'在电路中没有作用
C．油位越高，通过R'的电流越大
D．油位越高，电路的总功率越小
【分析】（1）根据电压表并联在电路中，电流表串联在电路中，结合电路图判断油量表是哪种电表；
（2）从油面位置的变化入手，结合杠杆、浮力、欧姆定律等内容来分析R'在电路中的作用；
（3）由图可知油面越高，浮子上升，滑片上移，由此可知滑动变阻器连入电路的电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化，利用P＝UI判断电路的总功率的变化。
【解答】解：
A、由图可知油量表串联在电路中，所以油量表是由电流表改装成的，故A错误；
B、根据图示的装置可知与浮标相连的是一绕着固定点转动的横杆为一杠杆，浮标的上下移动改变了R接入电路中的电阻，当油位升高，滑片上移到最下端时，滑动变阻器接入电路的阻值为0，如果没有定值电阻，将形成电源短路，因此定值电阻有保护电路的作用，不可去掉，故B错误；
CD、由图知，油面升高时，浮子上升，在杠杆的作用下滑片上移，滑动变阻器接入电路的电阻变小，电路中的总电阻变小，电路中的电流变大，根据P＝UI可知电路的总功率越大，故C正确，D错误。
故选：C。
【点评】本题主要考查了电表类型的判断、电路元件连接方式的判断以及滑动变阻器的变阻原理，关键要搞清变阻器连入电路中电阻的大小随油面的变化关系。
二、实验与探究题（本大题共5个小题）
11．如图是“探究不同物质吸热能力”的实验装置。实验时将质量、初温相等的煤油和水分别装入两个相同的烧杯中，然后用两个相同的酒精灯加热，每隔2min记录一次温度，实验记录如下表所示。请你解答下列问题：
加热时间t/min
0
2
4
6
8
温度77℃
煤油
20
24
28
32
36
水
20
22
24
26
28
（1）除了温度计、停表外，实验还需要使用的测量工具是 天平 ；
（2）选用相同的酒精灯加热目的是：保证相同时间内水和煤油 吸热 相同；
（3）由表中数据可知，质量相等的煤油和水吸收相等热量；升高温度较大的是 煤油 ；说明 水 的吸热能力更强。（两空均选填“水”或“煤油”）
【分析】我们使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法；
比较物质吸热能力的2种方法：使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量（即比较加热时间），吸收热量多的吸热能力强；或使相同质量的不同物质吸收相同的热量（即加热相同的时间），比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强。
【解答】解：（1）根据比较不同物质吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同，除了温度计、停表外，实验还需要使用的测量工具是天平；
（2）根据转换法，选用相同的酒精灯加热目的是：保证相同时间内水和煤油吸热相同；
（3）由表中数据可知，质量相等的煤油和水加热相同时间，吸收相等热量；升高温度较大的是煤油；说明水的吸热能力更强。
故答案为：（1）天平；（2）吸热；（3）煤油；水。
【点评】本题比较不同物质的吸热能力，考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法和Q＝cmΔt的运用，为热学中的重要实验。
12．小红用如图甲所示电路探究“通过导体的电流与电阻的关系”。正确连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，发现电流表无示数，电压表有示数；故障排除后，把5Ω的定值电阻R接入电路，移动滑片P，直至电压表示数为2V时，读出电流表示数；接着断开开关，改换10Ω的定值电阻，闭合开关后再次调节滑片P的位置直至电压表示数达到某一值时，读取此时电流表的示数；最后分别改换15Ω、20Ω的定值电阻重复上述步骤；图乙是根据实验数据绘制的“I﹣R”图象，请你解答下列问题：
（1）连接电路时，开关应该处于 断开 状态；
（2）故障的原因可能是定值电阻R 断路 ；
（3）再次调节滑片的位置直至电压表示数达到 2 V时，才能读取电流表的示数；多次更换不同的定值电阻进行实验的好处是 为了寻找普遍规律 ；
（4）由图象可得，导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 反 比。
【分析】（1）为了保护电路，连接电路时开关应断开；
（2）电流表无示数，可以判断出电路中出现了断路，然后根据电压表有示数确定出断路的位置；
（3）根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻两端的电压相同；用归纳法得出普遍性的结论，一要选用的样本有代表性，二要数量足够多；
（4）根据图象中电流与电阻之积为一定值分析得出结论。
【解答】解：（1）为了保护电路，连接电路时开关应断开；
（2）电流表无示数，说明电路可能断路；电压表有示数，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，与电压表并联的定值电阻断路了；
（3）根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻两端的电压相同，因此更换电阻后，再次调节滑片的位置直至电压表示数达到2V，
多次更换不同的定值电阻进行实验的好处是为了寻找普遍规律；
（4）由图象可知，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。
故答案为：（1）断开；（2）断路；（3）2；为了寻找普遍规律；（4）反。
【点评】本题探究“电流跟电阻的关系”，考查注意事项、故障分析、操作过程以及数据分析等内容。
13．在测量额定电压为2.5V小灯泡电阻的实验中，小红同学发现图甲所示的实物电路中还有两根导线没有连接好；正确连接后，闭合开关并调节滑动变阻器的滑片，获得了多组实验数据；当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示；图丙是根据实验数据绘制的通过小灯泡的电流I与它两端电压U之间的关系图象。请你解答下列问题：
（1）该实验的原理是 R＝ 。
（2）将图甲中实物电路补画完整；
（3）图乙中电流表的示数为 0.2 A，计算可得小灯泡正常发光时的电阻为 12.5 Ω；
（4）由图象可知，通过小灯泡的电流I与它两端电压U不成正比，其原因是小灯泡灯丝的电阻受 温度 影响，并非一个定值。
【分析】（1）该实验的原理是R＝；
（2）根据电源电压为3V确定电压表选用小量程与灯并联；
（3）根据电流表和电压表选用小量程确定分度值读数，由欧姆定律得到小灯泡正常发光时的电阻；
（4）小灯泡灯丝的电阻随温度的变化而变化。
【解答】解：（1）该实验的原理是R＝；
（2）电源电压为3V，故电压表选用小量程与灯并联，如下所示：
（3）由图乙知电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.2A，由欧姆定律，则小灯泡正常发光时的电阻是：
R＝＝＝12.5Ω；
（4）根据实验数据画出的通过小灯泡的电流I与它两端电压U之间的关系图象是曲线，小灯泡的电流I与它两端电压U不成正比，其原因是小灯泡灯丝的电阻受温度影响，并非一个定值。
故答案为：（1）R＝；（2）见解答图；（3）0.2；12.5；（4）温度。
【点评】本题测量小灯泡的电阻，考查实验原理、电路连接、电表读数及电阻计算和影响电阻大小的因素。
14．为了比较铜和铝的导热性能，小明找到长度、横截面积都相同的铜棒和铝棒，用图甲所示的实验装置进行探究：把铜棒一端浸入烧杯内持续沸腾的水中，另一端浸入试管内初温为25℃的水中，每隔50s测量一次试管内水的温度；换用铝棒，重复上述实验，记录实验数据如下表。请你解答下列问题：
时间t/s
0
50
100
150
200
250
试管内水的
温度T/℃
铜棒
25
27.5
30
32.5
35
37.5
铝棒
25
26.5
28
29.5
31
32.5
（1）在两次实验中，应确保试管内水的初温和 质量 相同；
（2）根据表中数据在图乙中描点，分别画出两种材料导热时试管内水的温度T随时间t变化的关系图象；
（3）分析可知， 铜棒 的导热性能较好。
【分析】（1）根据控制变量法分析解答；
（2）根据表格数据描点画出图像；
（3）根据图乙中铜棒和铝棒温度变化情况比较导热性能的好坏。
【解答】解；（1）根据控制变量法知实验中需要控制试管中水的初温和质量都相等；
（2）根据表格数据描点画出图像，如下图所示：
；
（3）根据图乙中铜棒和铝棒温度变化情况，发现相同时间铜棒升温快，说明铜棒导热性能好。
故答案为：（1）质量；（2）如解答图；（3）铜棒。
【点评】本题是利用新情景考查学生科学探究能力，科学方法应用能力，此题需要学生对实验探究方法有深刻理解。
15．生活中常用的合金是一种复合材料。复合材料通常是由起搭建作用的基体材料和分散于其中的增强材料两部分组成。由于两种材料的共同作用，使合金具有不同特性，导电性便是其中之一。现有两卷粗细相同的黄铜（铜锌合金）线和青铜（铜锡合金）线，电源、开关、导线若干。请你添加合适的器材比较黄铜和青铜导电性的强弱。
（1）添加器材： 两节干电池、开关、定值电阻、电流表、导线 ；
（2）实验步骤： ①截取长度相同的黄铜线与青铜线（长度要较长）；②利用导线将两节干电池、开关、定值电阻、电流表、黄铜线串联起来，闭合开关，记录电流表的示数I1；③断开开关，用青铜线取代黄铜线接入电路中，闭合开关，记录电流表的示数I2。④比较I1、I2的大小 ；
（3）实验结论： 若I1＞I2，说明黄铜的导电性强；若I1＜I2，说明青铜的导电性强；若I1＝I2，说明黄铜与青铜的导电性相同 。
【分析】测出材料的导电能力，要采用转换法，将材料的导电能力转换为易观察的电灯泡亮度、电流表示数、电压表示数等。
【解答】解：长短粗细等相同的不同导体，导电能力强的导体对电流的阻碍作用小，导电能力弱的导体对电流的阻碍作用大。所以我们可以利用电流表来体现导体的导电能力。为此，我们需要将青铜线、黄铜线分别与电流表等串联起来组成闭合电路。
因材料的横截面积、长度等都会影响其导电能力，所以已知两卷线粗细相同的情况下，我们还要保证青铜线、黄铜线的长度相同，且青铜线、黄铜线的长度要足够长，否则通过青铜线、黄铜线的电流大小差别较小，不易比较。
由以上分析可知，我们需要：电源、导线、开关、电流表。此外，为保护电路，我们还应添加一定值电阻。
故答案为：（1）添加器材：两节干电池、开关、定值电阻、电流表、导线。
（2）实验步骤：①截取长度相同的黄铜线与青铜线（长度要较长）；②利用导线将两节干电池、开关、定值电阻、电流表、黄铜线串联起来，闭合开关，记录电流表的示数I1；③断开开关，用青铜线取代黄铜线接入电路中，闭合开关，记录电流表的示数I2。④比较I1、I2的大小。
（3）实验结论：若I1＞I2，说明黄铜的导电性强；若I1＜I2，说明青铜的导电性强；若I1＝I2，说明黄铜与青铜的导电性相同。
故答案为：（1）两节干电池、开关、定值电阻、电流表、导线。
（2）①截取长度相同的黄铜线与青铜线（长度要较长）；②利用导线将两节干电池、开关、定值电阻、电流表、黄铜线串联起来，闭合开关，记录电流表的示数I1；③断开开关，用青铜线取代黄铜线接入电路中，闭合开关，记录电流表的示数I2。④比较I1、I2的大小。
（3）若I1＞I2，说明黄铜的导电性强；若I1＜I2，说明青铜的导电性强；若I1＝I2，说明黄铜与青铜的导电性相同。
【点评】本题属于开放性试题，采取不同的思路会有不同的答案，但是不论如何，都需要体现出“转换法”、“控制变量法”。如上述答案中，若无“截取长度相同的黄铜线与青铜线”这一说明，是会失分的。
三、综合与应用题（本大题共8个小题）
16．如图甲所示，向上轻轻拉动下表面接触水面的玻璃板时，弹簧测力计示数将 大于 玻璃板的重力（选填“大于”、“等于”或“小于”），说明分子间存在 引力 ；图乙中把水倒入酒精后，水和酒精的总体积变小，说明分子间存在 间隙 。
【分析】（1）当玻璃接触水面时，由于水分子和玻璃分子距离较近，故两种分子之间会产生相互作用的引力，说明玻璃和水的接触面之间存在相互作用的分子引力；
（2）酒精与水充分混合后，得到溶液的体积小于混合前水和酒精的总体积，是因为分子之间有间隙。
【解答】解：（1）图甲：玻璃板的下表面接触水面，发现弹簧测力计示数大于玻璃板的重力，说明分子之间总存在相互作用的引力；
（2）图乙：水和酒精充分混合后的总体积小于混合前水和酒精的总体积，说明分子之间有间隙。
故答案为：大于；引力；间隙。
【点评】本题考查了分子动理论的基本观点，属于基础题。
17．汽车行驶时会与空气发生摩擦，使车体带电。如图是一款安装在汽车排气筒上的防静电带，由于它是 导体 （选填“导体”或“绝缘体”），从而将车体上多余的电子流向大地，则此时防静电带中的电流方向是指向 车体 （选填“大地”或“车体”）。
【分析】容易导电的物体是导体，防静电带的作用是将车体上多余的电子导入大地，由此判断；
电流的方向是正电荷定向移动的方向，电子带的是负电荷。
【解答】解：容易导电的物体是导体，防静电带的作用是将车体上多余的电子导入大地，故它是导体；
电流的方向是正电荷定向移动的方向，电子带的是负电荷，所以电流的方向与电子的定向移动方向相反，本题中电流的方向是由大地指向车体。
故答案为：导体；车体。
【点评】本题考查了学生对电流方向的理解和导体的理解。属于基础题。
18．在图所示电路中，当闭合开关后，两个电压表的指针偏转均如图2所示，则电阻R1两端的电压为 5.6 V，R2两端的电压为 1.4 V。
【分析】（1）分析电路结构，明确各电路元件的连接方式，根据电压表所测电路确定两电压表的量程；
（2）确定电压表量程、最小分度值，读出电压表的示数，由串联电路特点求出两电阻两端的电压。
【解答】解：（1）由电路图知，两电阻R1与R2串联，电压表V1测电源电压，电压表V2测电阻R2两端的电压；
电压表V1示数大于电压表V2示数，两个电压表指针偏转角度相同，则电压表V1量程是15V，电压表V2量程是3V；
（2）电压表V1量程是15V，最小分度值是0.5V，电压表示数U1＝7V；电压表V2量程是3V，最小分度值是0.1V，电压表示数是1.4；则电阻R2两端的电压U2＝UV 2＝1.4V，由串联电路特点知，电阻R1两端的电压U1＝UV 1﹣UV 2＝7V﹣1.4V＝5.6V。
故答案为：5.6；1.4。
【点评】本题考查了求电阻两端的电压，分清电路结构、明确电路元件的连接方式确定电压表的量程是本题的难点、也是本题的解题关键。
19．如图是探究电流通过导体产生热量多少跟什么因素有关的实验装置。此实验是通过观察 U形管内左右两侧液面高度差 来判断电流通过导体产生热量的多少；由如图所示的现象可知电流通过导体产生的热量跟 通过导体的电流 有关；若此时通过R1的电流为0.2A，10s内R1产生的热量为 2 J；若只将R1换成10Ω的电阻，该装置 不能 探究电流产生的热量与电阻的关系（选填“能”或“不能”）。
【分析】（1）在实验中电流通过电阻产生的热量多少是通过观察U形管内左右两侧液面高度大小来体现的，这种方法叫转换法；
（2）电流通过导体产生的热量与通过导体的电流、导体的电阻以及通电时间有关，探究电流产生热量跟电流关系时，控制通电时间和电阻不变；
（3）根据焦耳定律，计算产生的热量；
（4）将R1换成10Ω的电阻，容器内两电阻的阻值不同，通过两电阻的电流不同，由此判断此装置能否探究电流产生的热量与电阻大小的关系。
【解答】解：
（1）在实验中电流通过电阻产生的热量多少是通过观察U形管内左右两侧液面高度差来判断的；
（2）由图知，右侧容器内电阻丝R2与容器外电阻丝R3并联后再与左侧容器中的电阻丝R1串联，
由串联和并联电路的电流规律知，通过R1和R2的电流关系：I1＞I2，
两容器中电阻丝阻值相等，通电相间相等，通过两电阻丝的电流不相等，所以这是探究电流通过导体产生热量与导体通过导体的电流关系；
（3）通过R1的电流为I1＝0.2A，通电时间t＝10s内，由焦耳定律可知，R1产生的热量为：Q＝I12R1t＝（0.2A）2×5Ω×10s＝2J；
（4）将R1换成10Ω的电阻，容器内两电阻的阻值不同，通过两电阻的电流也不同，即没有控制电流相等，所以此装置不能探究电流产生的热量与电阻大小的关系。
故答案为：U形管内左右两侧液面高度差；通过导体的电流；2；不能。
【点评】本题是探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验，考查了转换法和控制变量法的应用以及焦耳定律公式得应用，难度适中。
20．阅读短文并回答问题：
感应发光冰块
感应发光冰块因外形仿如真实冰块且能发光而得名，如图所示。它外部由无毒无害的食品级PS材料制作，内部由液体感应器、纽扣电池和LED灯泡组成。其中液体感应器为先进的触水式开关，具有液体感应、入水即通路的特性。使用时将清洁干净的感应发光冰块放入水中，它将自动发亮；使用完毕后，用布擦干后放置于干燥的地方可备下次使用；还可以将感应发光冰块放入冰箱内冷冻后，再放入饮料内，可以降低饮料的温度且增添浪漫及神秘的气氛。需要注意的是，请勿吞食感应发光冰块，避免放置于温度过高的饮品中。
（1）液体感应器相当于先进的触水式 开关 （选填“电源”、“用电器”、“开关”或“导线”）；
（2）纽扣电池供电时将 化学 能转化为电能，用布擦干后的感应发光冰块内部的电路将处于 断路 状态（选填“通路”、“短路”或“断路”）；
（3）冷冻后的感应发光冰块放入饮料中，可 减小 （选填“增大”或“减小”）饮料的内能。
【分析】（1）根据感应发光冰块内部电子元件和电路的基本组成即可分析出个部分的作用；
（2）电源对外供电时会提供电能；根据感应发光冰块的工作情况可知内部的电路的状态；
（3）改变内能的方式有：做功和热传递。
【解答】解：（1）根据基本电路各部的作用可知：液体感应器是起控制电路的作用，所以是先进的触水式开关；
（2）纽扣电池供电时提供电能，是化学能转化为电能；因为入水即亮，用布擦干后停止工作，所以用布擦干后的感应发光冰块内部的电路处于断路状态；
（3）感应发光冰块放入冰箱内冷冻后温度比较低，再放入饮料内，通过热传递降低饮料的温度，饮料的内能减小。
故答案为：（1）开关；（2）化学；断路；（3）减小。
【点评】本题考查了电路的组成、能量的转化、电路的状态和内能的改变，难度不大。
21．疫情期间，人民医院入口处的扫码测温系统投入使用。若扫码为绿码，系统中的开关S1闭合；测温正常，系统中的开关S2闭合。只有扫码为绿码且测温正常，该系统中的电动机才会启动打开闸门放行。请在图的虚线框内画出符合要求的电路图（部分电路元件已给出）。
【分析】由题意可知，只有当绿码、体温在正常范围都满足时，系统才会启动电动机打开闸门，说明开关S1、S2相互影响、不能独立工作即为串联，据此进行解答。
【解答】解：由题知，只有当扫码为绿码、体温在正常范围都满足时，系统才会启动电动机打开闸门，当扫码不为绿码，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，如下所示：
【点评】本题考查了电路的设计，正确分析两开关的连接方式是关键。
22．某学校宿舍走廊灯的灯丝容易烧断，经常被更换。电工在原来的位置串联两盏与原来一样的白炽灯后，同学们发现这两盏灯总亮度比原来一盏时还要暗，很长时间都没有烧坏，而且更省电了。请选择上述带点的两种现象中的一个进行解释。
【分析】串联电路有分压作用，并联电路有分流作用，灯泡的亮度由其功率决定，功率大则灯亮，功率小则灯暗，根据W＝Pt判断出是否省电。
【解答】答：两盏灯串联，电路的电阻大，在电压不变的情况下，根据欧姆定律可知，电路中的总电流变小，由P＝UI可知，电路的总功率变小，因此这两盏灯串联在一起后比原来暗，根据W＝Pt知在相同时间内，消耗的电能更小。
【点评】本题考查了的电功率公式和欧姆定律公式的应用，是一道理论联系实际的好题。
23．图甲是一款灯暖式浴霸，有取暖和照明的功能，其简化电路如图乙所示。图中L为额定功率为40W的照明灯，其它四盏均为额定功率484W的红外线取暖灯。为了节能，当开关S1、S2同时闭合即四盏暖灯正常取暖时，照明灯开关S会自动断开。某次取暖，通电一段时间后，浴室内30kg的空气温度升高20℃，空气的比热容c空气＝1.0×103J/（kg•℃）。请你计算：
（1）照明灯正常工作时电流和电阻；
（2）若不考虑热损失，本次取暖中浴室内空气吸收的热量以及取暖灯工作的时间。
【分析】（1）已知照明灯的额定电压和额定功率，照明灯正常工作时的功率和额定功率相等，根据P＝UI＝求出照明灯正常工作时的电流和电阻；
（2）当开关S1、S2都闭合时，四个暖灯并联，根据Q吸＝cmΔt求出空气吸收的热量，不考虑其他因素影响，则有W＝Q吸，最后根据W＝Pt求出加热时间。
【解答】解：（1）灯泡的额定电压为220V，额定功率为40W，
照明灯正常工作的电流：IL＝＝≈0.18A，
则由P＝UI＝可知，灯泡正常发光时的电阻：R＝＝1210Ω，
（2）空气吸收的热量：Q吸＝c空气mΔt＝1.0×103J/（kg•℃）×30kg×20℃＝6×105J，
不考虑其他因素影响，则有W＝Q吸，
由W＝Pt可知，加热时间：t＝＝≈310s。
答：（1）照明灯正常工作时电流是0.18A，电阻是1210Ω；
（2）若不考虑热损失，本次取暖中浴室内空气吸收的热量是6×105J，取暖灯工作的时间为310s。
【点评】本题考查了并联电路的特点、吸热公式、电功率公式和电功公式的应用，要注意用电器正常工作时的功率和额定功率相等。
24．图甲是具有高、低温两挡的电热饭盒，图乙为其内部简化电路的一部分，R1、R2是阻值均为48.4Ω的发热电阻，当开关S接1位置为高温挡，接2位置为低温挡。某次关闭家中其它用电器，只使用电热饭盒高温挡加热一段时间，测得1kg米饭温度升高了40℃，图丙所示电能表的脉冲指示灯闪烁了125次。请你解答：
（1）为达到上述要求，在图乙中虚线框内分别填入定值电阻R2和导线的元件符号；
（2）电热饭盒的高温挡电功率以及本次加热消耗的电能；
（3）电热饭盒本次的加热效率。[米饭的比热容取：2.5×103J/（kg•℃）]
【分析】（1）根据P＝可知，当电路的电阻最小时，总功率最大，据此分析。
（2）根据P＝计算加热功率，根据指示灯闪烁的次数求出消耗的电能。
（3）由Q吸＝cmΔt计算米饭吸收的热量；根据效率公式求出加热效率。
【解答】解：（1）当开关S接1位置为高温挡，接2位置为低温挡。开关S接1位置为高温挡，根据P＝可知，当电路的电阻最小时，总功率最大，此时1的位置应为导线；2位置是两个电阻串联；如图；
（2）加热时只有电阻R1工作，电功率P＝＝＝1000W；
脉冲指示灯闪烁了125次，电热饭盒正常加热消耗的电能为：W＝kW•h＝×3.6×106J＝1.25×105J；
（3）米饭吸收的热量为：Q吸＝cmΔt＝2.5×103J/（kg•℃）×1kg×40℃＝1×105J；
此电热饭盒的加热效率为：η＝＝×100%＝80%。
答：（1）见解答图；
（2）电热饭盒的高温挡电功率1000W，本次加热消耗的电能1.25×105J；
（3）电热饭盒本次的加热效率为80%。
【点评】本题考查电路的设计、电能的计算和热量计算以及加热效率，关键是理解电路的变换方法。
2022-2023学年山西省太原市九年级（上）期末物理试卷
一、选择题（本大题共10个小题，每小题只有一个选项符合题意，请将其字母标号填入下表相应题号的空格内）
1．他，证明了导体电阻与长度和横截面积之间的数量关系；发现并提出了电流与电压、电阻之间表达式；为了纪念他的贡献，他的名字被命名为电阻的单位。这位物理学家是（ ）
A．欧姆 B．焦耳 C．安培 D．瓦特
2．一切物质的分子都在不停地做无规则运动，下列生活现象能体现分子热运动的是（ ）
A．余音绕梁 B．大雪纷飞 C．茶香四溢 D．尘土飞扬
3．2022年11月29日23时08分，搭载神舟十五号载人飞船的长征二号F遥十五运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，三名航天员踏上飞天圆梦之旅。运载火箭用液态氢作燃料，主要原因是液态氢的（ ）
A．密度大 B．热值高 C．沸点高 D．比热容大
4．如图是汽油机工作的四个冲程，其中把机械能转化为内能的是（ ）
A． B． C． D．
5．北京冬奥会期间，我国科研人员为运动员提供了带电源的智能控温加热手套，如图所示。下列与加热手套工作原理相同的用电器是（ ）
A．油烟机 B．洗衣机 C．电饭锅 D．电视机
6．为了确定一节标志模糊不清的蓄电池的正负极，牛顿小组分别用以下四套器材进行探究，其中无法达到此实验目的是（ ）
A．开关、发光二极管、若干导线
B．开关、小灯泡、电流表、若干导线
C．开关、电压表、若干导线
D．开关、小灯泡、滑动变阻器、若干导线
7．如图是探究通过某导体的电流与它两端电压的关系时绘制的I﹣U图象，下列分析正确的是（ ）
A．当导体两端的电压为零时，电阻为零
B．该导体的电阻随其两端电压的增大而减小
C．当导体两端的电压为零时，电流为零
D．当导体两端的电压为2V时，电流为0.6A
8．下列家用电器的额定功率最接近1000W的是（ ）
A．电风扇 B．电脑 C．电视机 D．空调
9．如图是小明探究“串联电路的电流规律”时连接的电路，闭合开关S后，发现灯泡L1发光，L2不发光。产生上述现象的原因可能是（ ）
A．灯泡L2的灯丝断了
B．通过L1的电流大于通过L2的电流
C．灯泡L1的电压等于灯泡L2的电压
D．灯泡L1的实际功率大于灯泡L2的实际功率
10．如图是一种自动测定油箱内油面高度的装置，其中电源电压恒定，R'是定值电阻，R是弧形变阻器，金属滑片P位于金属杠杆一端。下列说法正确的是（ ）
A．油量表是由电压表改装而成的
B．R'在电路中没有作用
C．油位越高，通过R'的电流越大
D．油位越高，电路的总功率越小
二、实验与探究题（本大题共5个小题）
11．如图是“探究不同物质吸热能力”的实验装置。实验时将质量、初温相等的煤油和水分别装入两个相同的烧杯中，然后用两个相同的酒精灯加热，每隔2min记录一次温度，实验记录如下表所示。请你解答下列问题：
加热时间t/min
0
2
4
6
8
温度77℃
煤油
20
24
28
32
36
水
20
22
24
26
28
（1）除了温度计、停表外，实验还需要使用的测量工具是 ；
（2）选用相同的酒精灯加热目的是：保证相同时间内水和煤油 相同；
（3）由表中数据可知，质量相等的煤油和水吸收相等热量；升高温度较大的是 ；说明 的吸热能力更强。（两空均选填“水”或“煤油”）
12．小红用如图甲所示电路探究“通过导体的电流与电阻的关系”。正确连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，发现电流表无示数，电压表有示数；故障排除后，把5Ω的定值电阻R接入电路，移动滑片P，直至电压表示数为2V时，读出电流表示数；接着断开开关，改换10Ω的定值电阻，闭合开关后再次调节滑片P的位置直至电压表示数达到某一值时，读取此时电流表的示数；最后分别改换15Ω、20Ω的定值电阻重复上述步骤；图乙是根据实验数据绘制的“I﹣R”图象，请你解答下列问题：
（1）连接电路时，开关应该处于 状态；
（2）故障的原因可能是定值电阻R ；
（3）再次调节滑片的位置直至电压表示数达到 V时，才能读取电流表的示数；多次更换不同的定值电阻进行实验的好处是 ；
（4）由图象可得，导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 比。
13．在测量额定电压为2.5V小灯泡电阻的实验中，小红同学发现图甲所示的实物电路中还有两根导线没有连接好；正确连接后，闭合开关并调节滑动变阻器的滑片，获得了多组实验数据；当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示；图丙是根据实验数据绘制的通过小灯泡的电流I与它两端电压U之间的关系图象。请你解答下列问题：
（1）该实验的原理是 。
（2）将图甲中实物电路补画完整；
（3）图乙中电流表的示数为 A，计算可得小灯泡正常发光时的电阻为 Ω；
（4）由图象可知，通过小灯泡的电流I与它两端电压U不成正比，其原因是小灯泡灯丝的电阻受 影响，并非一个定值。
14．为了比较铜和铝的导热性能，小明找到长度、横截面积都相同的铜棒和铝棒，用图甲所示的实验装置进行探究：把铜棒一端浸入烧杯内持续沸腾的水中，另一端浸入试管内初温为25℃的水中，每隔50s测量一次试管内水的温度；换用铝棒，重复上述实验，记录实验数据如下表。请你解答下列问题：
时间t/s
0
50
100
150
200
250
试管内水的
温度T/℃
铜棒
25
27.5
30
32.5
35
37.5
铝棒
25
26.5
28
29.5
31
32.5
（1）在两次实验中，应确保试管内水的初温和 相同；
（2）根据表中数据在图乙中描点，分别画出两种材料导热时试管内水的温度T随时间t变化的关系图象；
（3）分析可知， 的导热性能较好。
15．生活中常用的合金是一种复合材料。复合材料通常是由起搭建作用的基体材料和分散于其中的增强材料两部分组成。由于两种材料的共同作用，使合金具有不同特性，导电性便是其中之一。现有两卷粗细相同的黄铜（铜锌合金）线和青铜（铜锡合金）线，电源、开关、导线若干。请你添加合适的器材比较黄铜和青铜导电性的强弱。
（1）添加器材： ；
（2）实验步骤： ；
（3）实验结论： 。
三、综合与应用题（本大题共8个小题）
16．如图甲所示，向上轻轻拉动下表面接触水面的玻璃板时，弹簧测力计示数将 玻璃板的重力（选填“大于”、“等于”或“小于”），说明分子间存在 ；图乙中把水倒入酒精后，水和酒精的总体积变小，说明分子间存在 。
17．汽车行驶时会与空气发生摩擦，使车体带电。如图是一款安装在汽车排气筒上的防静电带，由于它是 （选填“导体”或“绝缘体”），从而将车体上多余的电子流向大地，则此时防静电带中的电流方向是指向 （选填“大地”或“车体”）。
18．在图所示电路中，当闭合开关后，两个电压表的指针偏转均如图2所示，则电阻R1两端的电压为 V，R2两端的电压为 V。
19．如图是探究电流通过导体产生热量多少跟什么因素有关的实验装置。此实验是通过观察 来判断电流通过导体产生热量的多少；由如图所示的现象可知电流通过导体产生的热量跟 有关；若此时通过R1的电流为0.2A，10s内R1产生的热量为 J；若只将R1换成10Ω的电阻，该装置 探究电流产生的热量与电阻的关系（选填“能”或“不能”）。
20．阅读短文并回答问题：
感应发光冰块
感应发光冰块因外形仿如真实冰块且能发光而得名，如图所示。它外部由无毒无害的食品级PS材料制作，内部由液体感应器、纽扣电池和LED灯泡组成。其中液体感应器为先进的触水式开关，具有液体感应、入水即通路的特性。使用时将清洁干净的感应发光冰块放入水中，它将自动发亮；使用完毕后，用布擦干后放置于干燥的地方可备下次使用；还可以将感应发光冰块放入冰箱内冷冻后，再放入饮料内，可以降低饮料的温度且增添浪漫及神秘的气氛。需要注意的是，请勿吞食感应发光冰块，避免放置于温度过高的饮品中。
（1）液体感应器相当于先进的触水式 （选填“电源”、“用电器”、“开关”或“导线”）；
（2）纽扣电池供电时将 能转化为电能，用布擦干后的感应发光冰块内部的电路将处于 状态（选填“通路”、“短路”或“断路”）；
（3）冷冻后的感应发光冰块放入饮料中，可 （选填“增大”或“减小”）饮料的内能。
21．疫情期间，人民医院入口处的扫码测温系统投入使用。若扫码为绿码，系统中的开关S1闭合；测温正常，系统中的开关S2闭合。只有扫码为绿码且测温正常，该系统中的电动机才会启动打开闸门放行。请在图的虚线框内画出符合要求的电路图（部分电路元件已给出）。
22．某学校宿舍走廊灯的灯丝容易烧断，经常被更换。电工在原来的位置串联两盏与原来一样的白炽灯后，同学们发现这两盏灯总亮度比原来一盏时还要暗，很长时间都没有烧坏，而且更省电了。请选择上述带点的两种现象中的一个进行解释。
23．图甲是一款灯暖式浴霸，有取暖和照明的功能，其简化电路如图乙所示。图中L为额定功率为40W的照明灯，其它四盏均为额定功率484W的红外线取暖灯。为了节能，当开关S1、S2同时闭合即四盏暖灯正常取暖时，照明灯开关S会自动断开。某次取暖，通电一段时间后，浴室内30kg的空气温度升高20℃，空气的比热容c空气＝1.0×103J/（kg•℃）。请你计算：
（1）照明灯正常工作时电流和电阻；
（2）若不考虑热损失，本次取暖中浴室内空气吸收的热量以及取暖灯工作的时间。
24．图甲是具有高、低温两挡的电热饭盒，图乙为其内部简化电路的一部分，R1、R2是阻值均为48.4Ω的发热电阻，当开关S接1位置为高温挡，接2位置为低温挡。某次关闭家中其它用电器，只使用电热饭盒高温挡加热一段时间，测得1kg米饭温度升高了40℃，图丙所示电能表的脉冲指示灯闪烁了125次。请你解答：
（1）为达到上述要求，在图乙中虚线框内分别填入定值电阻R2和导线的元件符号；
（2）电热饭盒的高温挡电功率以及本次加热消耗的电能；
（3）电热饭盒本次的加热效率。[米饭的比热容取：2.5×103J/（kg•℃）]
2022-2023学年山西省太原市九年级（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，每小题只有一个选项符合题意，请将其字母标号填入下表相应题号的空格内）
1．他，证明了导体电阻与长度和横截面积之间的数量关系；发现并提出了电流与电压、电阻之间表达式；为了纪念他的贡献，他的名字被命名为电阻的单位。这位物理学家是（ ）
A．欧姆 B．焦耳 C．安培 D．瓦特
【分析】欧姆是电阻的单位；焦耳是功和能的单位；安培是电流的单位；瓦特是功率的单位。
【解答】解：德国物理学家欧姆证明了导体电阻与长度和横截面积之间的数量关系；发现并提出了电流与电压、电阻之间表达式；为了纪念他的贡献，他的名字被命名为电阻的单位。故A正确，BCD错误。
故选：A。
【点评】此题考查了物理学史及物理量电阻的单位，难度不大，属基础题目。
2．一切物质的分子都在不停地做无规则运动，下列生活现象能体现分子热运动的是（ ）
A．余音绕梁 B．大雪纷飞 C．茶香四溢 D．尘土飞扬
【分析】（1）不同物质互相接触时彼此进入对方的现象叫扩散，扩散现象说明分子在不停地做无规则运动；
（2）声音是一种振动，在空间中传播时，遇到阻碍会发生反射，当空间较小时，就会产生多重反射重叠，然后在较长时间内依然可听到，但会越来越弱；
（3）物质由气态直接变为固态的过程叫凝华；尘土飞扬，这是固体小颗粒的无规则运动；
（4）物理学中把物体的位置随时间的变化叫做机械运动。
【解答】解：A、余音绕梁，从物理学的角度来看是回声现象，故A错误；
B、大雪纷飞是一种自然现象，雪花的运动属于机械运动，故B错误；
C、茶香四溢是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动，故C正确；
D、尘土是微小的宏观物质，尘土飞扬说明尘土的位置随时间发生了变化，属于机械运动，故D错误。
故选：C。
【点评】此题考查了分子的热运动、机械运动、声现象、物态变化，属基础题目。
3．2022年11月29日23时08分，搭载神舟十五号载人飞船的长征二号F遥十五运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，三名航天员踏上飞天圆梦之旅。运载火箭用液态氢作燃料，主要原因是液态氢的（ ）
A．密度大 B．热值高 C．沸点高 D．比热容大
【分析】热值是燃料的一种特性，热值大的燃料，在相同条件下，完全燃烧放出的热量比其他燃料更多。
【解答】解：液态氢具有较高的热值，质量相同的液态氢与其它燃料相比，完全燃烧放出的热量多，所以运载火箭用液态氢作燃料，故B正确、ACD错误。
故选：B。
【点评】本题考查了对热值特性的理解，属于基础题目。
4．如图是汽油机工作的四个冲程，其中把机械能转化为内能的是（ ）
A． B． C． D．
【分析】内燃机的一个工作循环由吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程四个冲程组成，其中压缩冲程中机械能转化成内能，做功冲程中内能转化成机械能。
【解答】解：机械能转化为内能的冲程是压缩冲程。
A、进气门打开，活塞向下运行，气缸容积增大，是吸气冲程。故A不符合题意；
B、气门都关闭，活塞向上运行，气缸容积减小，是压缩冲程。故B符合题意；
C、气门都关闭，活塞向下运行，气缸容积增大，是做功冲程。故C不符合题意；
D、排气门打开，活塞向上运动，气缸容积减小，是排气冲程。故D不符合题意。
故选：B。
【点评】本题考查了内燃机的四个冲程：吸气、压缩、做功、排气冲程，以及压缩冲程的能量转化，是中考的热点内容。
5．北京冬奥会期间，我国科研人员为运动员提供了带电源的智能控温加热手套，如图所示。下列与加热手套工作原理相同的用电器是（ ）
A．油烟机 B．洗衣机 C．电饭锅 D．电视机
【分析】电功的实质就是电能转化为其他形式能的过程。从能量转化的角度可对各选项做出分析。
【解答】解：带电源的智能控温加热手套的工作原理是电流的热效应，此过程中电能转化为内能；
AB、油烟机、洗衣机的主要部件是电动机，电动机工作时是将电能转化为机械能，故AB错误；
C、电饭锅是靠热来工作的，是将电能转化为内能，故C正确；
D、电视机是将消耗的电能转化为了图象和声音，即光能和声能，故D错误。
故选：C。
【点评】所有的用电器在使用时都要发热，但不一定就是利用热来工作的。例如电视机使用时间长了也要发热，但它不是利用这些热来工作的。
6．为了确定一节标志模糊不清的蓄电池的正负极，牛顿小组分别用以下四套器材进行探究，其中无法达到此实验目的是（ ）
A．开关、发光二极管、若干导线
B．开关、小灯泡、电流表、若干导线
C．开关、电压表、若干导线
D．开关、小灯泡、滑动变阻器、若干导线
【分析】电池有两极：正极和负极，电路中的电流方向是从正极出发经过用电器回到负极。要判断电池的正、负极，我们可以利用与电流方向有关的，在使用过程中要考虑电流方向的器材来进行辨别。
【解答】解：A、二极管有单向导电性，电流必须从长脚流入，从短脚流出，二极管才会发光，故利用开关、二极管、小灯泡、若干导线能判定蓄电池的正负极，故A错误；
B、使用电流表时，要求电流“正进负出”，否则指针会发生反偏，根据这一特点，利用开关、电阻、电流表和若干导线可以判断出蓄电池的正负极，故B错误；
C、使用电压表时，要求电流“正进负出”，否则指针会发生反偏，根据这一特点，利用开关、电压表和若干导线可以判断出蓄电池的正负极，故C错误；
D、小灯泡发光时，无法判断电流的方向，滑动变阻器只是对电路起到调节和保护作用，所以利用开关、小灯泡、滑动变阻器、若干导线不能判断出蓄电池的正负极，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了利用电流方向解决实际问题的能力，在这道题中综合体现了与电流方向有关的一些器材，是一道好题。
7．如图是探究通过某导体的电流与它两端电压的关系时绘制的I﹣U图象，下列分析正确的是（ ）
A．当导体两端的电压为零时，电阻为零
B．该导体的电阻随其两端电压的增大而减小
C．当导体两端的电压为零时，电流为零
D．当导体两端的电压为2V时，电流为0.6A
【分析】根据图像读出当导体两端的电压为2V时，通过导体的电流，根据欧姆定律的变形公式可计算导体的电阻，电阻是导体本身的一种性质，与导体的材料、长度、横截面积，另外还有温度有关，与导体两端的电压和通过的电流大小无关。
【解答】解：由图像可知，当导体两端的电压为2V时，通过导体的电流0.4A，故D错误；
电阻是导体本身的一种性质，与导体两端的电压和通过的电流大小无关，故AB错误；
当导体两端的电压为零时，导体中没有电流，故C正确。
故选：C。
【点评】本题需要注意两点：
（1）电阻是导体本身的性质，其大小与材料、长度、横截面积、温度有关，与电压的大小和电流的大小无关；
（2）读懂图像，能根据电压找到对应的电流，或者根据电流找到对应的电压。
8．下列家用电器的额定功率最接近1000W的是（ ）
A．电风扇 B．电脑 C．电视机 D．空调
【分析】根据我们对生活中常用用电器额定功率的了解去选择。
【解答】解：A、电风扇的额定功率约为60W左右；
B、电脑的功率约为100W左右；
C、电视机的额定功率约为120W左右；
D、空调的功率约为1000W。
故选：D。
【点评】本题主要考查学生对电功率物理含义的理解和掌握，并且熟悉常见家用电器的功率。
9．如图是小明探究“串联电路的电流规律”时连接的电路，闭合开关S后，发现灯泡L1发光，L2不发光。产生上述现象的原因可能是（ ）
A．灯泡L2的灯丝断了
B．通过L1的电流大于通过L2的电流
C．灯泡L1的电压等于灯泡L2的电压
D．灯泡L1的实际功率大于灯泡L2的实际功率
【分析】L1发光，L2不发光说明电路有短路的情况，但不会有断路，或者灯L2的实际功率太小而不发光，据此分析选项进行解答。
【解答】解：A、两灯串联，若灯L2灯丝断了，整个电路断路中，灯L1也不能发光，故A错误；
BCD、两灯串联，所以串联电路各处的电流都相等，由于灯泡L1发光，L2不发光，说明灯泡L1的实际功率大于灯泡L2的实际功率，由P＝UI知灯L1两端的电压大于灯L1两端的电压，故BC错误，D正确。
故选：D。
【点评】本题是探究串联电路电流特点的实验，考查了故障的分析以及串联电路的电流特点。
10．如图是一种自动测定油箱内油面高度的装置，其中电源电压恒定，R'是定值电阻，R是弧形变阻器，金属滑片P位于金属杠杆一端。下列说法正确的是（ ）
A．油量表是由电压表改装而成的
B．R'在电路中没有作用
C．油位越高，通过R'的电流越大
D．油位越高，电路的总功率越小
【分析】（1）根据电压表并联在电路中，电流表串联在电路中，结合电路图判断油量表是哪种电表；
（2）从油面位置的变化入手，结合杠杆、浮力、欧姆定律等内容来分析R'在电路中的作用；
（3）由图可知油面越高，浮子上升，滑片上移，由此可知滑动变阻器连入电路的电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化，利用P＝UI判断电路的总功率的变化。
【解答】解：
A、由图可知油量表串联在电路中，所以油量表是由电流表改装成的，故A错误；
B、根据图示的装置可知与浮标相连的是一绕着固定点转动的横杆为一杠杆，浮标的上下移动改变了R接入电路中的电阻，当油位升高，滑片上移到最下端时，滑动变阻器接入电路的阻值为0，如果没有定值电阻，将形成电源短路，因此定值电阻有保护电路的作用，不可去掉，故B错误；
CD、由图知，油面升高时，浮子上升，在杠杆的作用下滑片上移，滑动变阻器接入电路的电阻变小，电路中的总电阻变小，电路中的电流变大，根据P＝UI可知电路的总功率越大，故C正确，D错误。
故选：C。
【点评】本题主要考查了电表类型的判断、电路元件连接方式的判断以及滑动变阻器的变阻原理，关键要搞清变阻器连入电路中电阻的大小随油面的变化关系。
二、实验与探究题（本大题共5个小题）
11．如图是“探究不同物质吸热能力”的实验装置。实验时将质量、初温相等的煤油和水分别装入两个相同的烧杯中，然后用两个相同的酒精灯加热，每隔2min记录一次温度，实验记录如下表所示。请你解答下列问题：
加热时间t/min
0
2
4
6
8
温度77℃
煤油
20
24
28
32
36
水
20
22
24
26
28
（1）除了温度计、停表外，实验还需要使用的测量工具是 天平 ；
（2）选用相同的酒精灯加热目的是：保证相同时间内水和煤油 吸热 相同；
（3）由表中数据可知，质量相等的煤油和水吸收相等热量；升高温度较大的是 煤油 ；说明 水 的吸热能力更强。（两空均选填“水”或“煤油”）
【分析】我们使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法；
比较物质吸热能力的2种方法：使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量（即比较加热时间），吸收热量多的吸热能力强；或使相同质量的不同物质吸收相同的热量（即加热相同的时间），比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强。
【解答】解：（1）根据比较不同物质吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同，除了温度计、停表外，实验还需要使用的测量工具是天平；
（2）根据转换法，选用相同的酒精灯加热目的是：保证相同时间内水和煤油吸热相同；
（3）由表中数据可知，质量相等的煤油和水加热相同时间，吸收相等热量；升高温度较大的是煤油；说明水的吸热能力更强。
故答案为：（1）天平；（2）吸热；（3）煤油；水。
【点评】本题比较不同物质的吸热能力，考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法和Q＝cmΔt的运用，为热学中的重要实验。
12．小红用如图甲所示电路探究“通过导体的电流与电阻的关系”。正确连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，发现电流表无示数，电压表有示数；故障排除后，把5Ω的定值电阻R接入电路，移动滑片P，直至电压表示数为2V时，读出电流表示数；接着断开开关，改换10Ω的定值电阻，闭合开关后再次调节滑片P的位置直至电压表示数达到某一值时，读取此时电流表的示数；最后分别改换15Ω、20Ω的定值电阻重复上述步骤；图乙是根据实验数据绘制的“I﹣R”图象，请你解答下列问题：
（1）连接电路时，开关应该处于 断开 状态；
（2）故障的原因可能是定值电阻R 断路 ；
（3）再次调节滑片的位置直至电压表示数达到 2 V时，才能读取电流表的示数；多次更换不同的定值电阻进行实验的好处是 为了寻找普遍规律 ；
（4）由图象可得，导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 反 比。
【分析】（1）为了保护电路，连接电路时开关应断开；
（2）电流表无示数，可以判断出电路中出现了断路，然后根据电压表有示数确定出断路的位置；
（3）根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻两端的电压相同；用归纳法得出普遍性的结论，一要选用的样本有代表性，二要数量足够多；
（4）根据图象中电流与电阻之积为一定值分析得出结论。
【解答】解：（1）为了保护电路，连接电路时开关应断开；
（2）电流表无示数，说明电路可能断路；电压表有示数，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，与电压表并联的定值电阻断路了；
（3）根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻两端的电压相同，因此更换电阻后，再次调节滑片的位置直至电压表示数达到2V，
多次更换不同的定值电阻进行实验的好处是为了寻找普遍规律；
（4）由图象可知，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。
故答案为：（1）断开；（2）断路；（3）2；为了寻找普遍规律；（4）反。
【点评】本题探究“电流跟电阻的关系”，考查注意事项、故障分析、操作过程以及数据分析等内容。
13．在测量额定电压为2.5V小灯泡电阻的实验中，小红同学发现图甲所示的实物电路中还有两根导线没有连接好；正确连接后，闭合开关并调节滑动变阻器的滑片，获得了多组实验数据；当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示；图丙是根据实验数据绘制的通过小灯泡的电流I与它两端电压U之间的关系图象。请你解答下列问题：
（1）该实验的原理是 R＝ 。
（2）将图甲中实物电路补画完整；
（3）图乙中电流表的示数为 0.2 A，计算可得小灯泡正常发光时的电阻为 12.5 Ω；
（4）由图象可知，通过小灯泡的电流I与它两端电压U不成正比，其原因是小灯泡灯丝的电阻受 温度 影响，并非一个定值。
【分析】（1）该实验的原理是R＝；
（2）根据电源电压为3V确定电压表选用小量程与灯并联；
（3）根据电流表和电压表选用小量程确定分度值读数，由欧姆定律得到小灯泡正常发光时的电阻；
（4）小灯泡灯丝的电阻随温度的变化而变化。
【解答】解：（1）该实验的原理是R＝；
（2）电源电压为3V，故电压表选用小量程与灯并联，如下所示：
（3）由图乙知电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.2A，由欧姆定律，则小灯泡正常发光时的电阻是：
R＝＝＝12.5Ω；
（4）根据实验数据画出的通过小灯泡的电流I与它两端电压U之间的关系图象是曲线，小灯泡的电流I与它两端电压U不成正比，其原因是小灯泡灯丝的电阻受温度影响，并非一个定值。
故答案为：（1）R＝；（2）见解答图；（3）0.2；12.5；（4）温度。
【点评】本题测量小灯泡的电阻，考查实验原理、电路连接、电表读数及电阻计算和影响电阻大小的因素。
14．为了比较铜和铝的导热性能，小明找到长度、横截面积都相同的铜棒和铝棒，用图甲所示的实验装置进行探究：把铜棒一端浸入烧杯内持续沸腾的水中，另一端浸入试管内初温为25℃的水中，每隔50s测量一次试管内水的温度；换用铝棒，重复上述实验，记录实验数据如下表。请你解答下列问题：
时间t/s
0
50
100
150
200
250
试管内水的
温度T/℃
铜棒
25
27.5
30
32.5
35
37.5
铝棒
25
26.5
28
29.5
31
32.5
（1）在两次实验中，应确保试管内水的初温和 质量 相同；
（2）根据表中数据在图乙中描点，分别画出两种材料导热时试管内水的温度T随时间t变化的关系图象；
（3）分析可知， 铜棒 的导热性能较好。
【分析】（1）根据控制变量法分析解答；
（2）根据表格数据描点画出图像；
（3）根据图乙中铜棒和铝棒温度变化情况比较导热性能的好坏。
【解答】解；（1）根据控制变量法知实验中需要控制试管中水的初温和质量都相等；
（2）根据表格数据描点画出图像，如下图所示：
；
（3）根据图乙中铜棒和铝棒温度变化情况，发现相同时间铜棒升温快，说明铜棒导热性能好。
故答案为：（1）质量；（2）如解答图；（3）铜棒。
【点评】本题是利用新情景考查学生科学探究能力，科学方法应用能力，此题需要学生对实验探究方法有深刻理解。
15．生活中常用的合金是一种复合材料。复合材料通常是由起搭建作用的基体材料和分散于其中的增强材料两部分组成。由于两种材料的共同作用，使合金具有不同特性，导电性便是其中之一。现有两卷粗细相同的黄铜（铜锌合金）线和青铜（铜锡合金）线，电源、开关、导线若干。请你添加合适的器材比较黄铜和青铜导电性的强弱。
（1）添加器材： 两节干电池、开关、定值电阻、电流表、导线 ；
（2）实验步骤： ①截取长度相同的黄铜线与青铜线（长度要较长）；②利用导线将两节干电池、开关、定值电阻、电流表、黄铜线串联起来，闭合开关，记录电流表的示数I1；③断开开关，用青铜线取代黄铜线接入电路中，闭合开关，记录电流表的示数I2。④比较I1、I2的大小 ；
（3）实验结论： 若I1＞I2，说明黄铜的导电性强；若I1＜I2，说明青铜的导电性强；若I1＝I2，说明黄铜与青铜的导电性相同 。
【分析】测出材料的导电能力，要采用转换法，将材料的导电能力转换为易观察的电灯泡亮度、电流表示数、电压表示数等。
【解答】解：长短粗细等相同的不同导体，导电能力强的导体对电流的阻碍作用小，导电能力弱的导体对电流的阻碍作用大。所以我们可以利用电流表来体现导体的导电能力。为此，我们需要将青铜线、黄铜线分别与电流表等串联起来组成闭合电路。
因材料的横截面积、长度等都会影响其导电能力，所以已知两卷线粗细相同的情况下，我们还要保证青铜线、黄铜线的长度相同，且青铜线、黄铜线的长度要足够长，否则通过青铜线、黄铜线的电流大小差别较小，不易比较。
由以上分析可知，我们需要：电源、导线、开关、电流表。此外，为保护电路，我们还应添加一定值电阻。
故答案为：（1）添加器材：两节干电池、开关、定值电阻、电流表、导线。
（2）实验步骤：①截取长度相同的黄铜线与青铜线（长度要较长）；②利用导线将两节干电池、开关、定值电阻、电流表、黄铜线串联起来，闭合开关，记录电流表的示数I1；③断开开关，用青铜线取代黄铜线接入电路中，闭合开关，记录电流表的示数I2。④比较I1、I2的大小。
（3）实验结论：若I1＞I2，说明黄铜的导电性强；若I1＜I2，说明青铜的导电性强；若I1＝I2，说明黄铜与青铜的导电性相同。
故答案为：（1）两节干电池、开关、定值电阻、电流表、导线。
（2）①截取长度相同的黄铜线与青铜线（长度要较长）；②利用导线将两节干电池、开关、定值电阻、电流表、黄铜线串联起来，闭合开关，记录电流表的示数I1；③断开开关，用青铜线取代黄铜线接入电路中，闭合开关，记录电流表的示数I2。④比较I1、I2的大小。
（3）若I1＞I2，说明黄铜的导电性强；若I1＜I2，说明青铜的导电性强；若I1＝I2，说明黄铜与青铜的导电性相同。
【点评】本题属于开放性试题，采取不同的思路会有不同的答案，但是不论如何，都需要体现出“转换法”、“控制变量法”。如上述答案中，若无“截取长度相同的黄铜线与青铜线”这一说明，是会失分的。
三、综合与应用题（本大题共8个小题）
16．如图甲所示，向上轻轻拉动下表面接触水面的玻璃板时，弹簧测力计示数将 大于 玻璃板的重力（选填“大于”、“等于”或“小于”），说明分子间存在 引力 ；图乙中把水倒入酒精后，水和酒精的总体积变小，说明分子间存在 间隙 。
【分析】（1）当玻璃接触水面时，由于水分子和玻璃分子距离较近，故两种分子之间会产生相互作用的引力，说明玻璃和水的接触面之间存在相互作用的分子引力；
（2）酒精与水充分混合后，得到溶液的体积小于混合前水和酒精的总体积，是因为分子之间有间隙。
【解答】解：（1）图甲：玻璃板的下表面接触水面，发现弹簧测力计示数大于玻璃板的重力，说明分子之间总存在相互作用的引力；
（2）图乙：水和酒精充分混合后的总体积小于混合前水和酒精的总体积，说明分子之间有间隙。
故答案为：大于；引力；间隙。
【点评】本题考查了分子动理论的基本观点，属于基础题。
17．汽车行驶时会与空气发生摩擦，使车体带电。如图是一款安装在汽车排气筒上的防静电带，由于它是 导体 （选填“导体”或“绝缘体”），从而将车体上多余的电子流向大地，则此时防静电带中的电流方向是指向 车体 （选填“大地”或“车体”）。
【分析】容易导电的物体是导体，防静电带的作用是将车体上多余的电子导入大地，由此判断；
电流的方向是正电荷定向移动的方向，电子带的是负电荷。
【解答】解：容易导电的物体是导体，防静电带的作用是将车体上多余的电子导入大地，故它是导体；
电流的方向是正电荷定向移动的方向，电子带的是负电荷，所以电流的方向与电子的定向移动方向相反，本题中电流的方向是由大地指向车体。
故答案为：导体；车体。
【点评】本题考查了学生对电流方向的理解和导体的理解。属于基础题。
18．在图所示电路中，当闭合开关后，两个电压表的指针偏转均如图2所示，则电阻R1两端的电压为 5.6 V，R2两端的电压为 1.4 V。
【分析】（1）分析电路结构，明确各电路元件的连接方式，根据电压表所测电路确定两电压表的量程；
（2）确定电压表量程、最小分度值，读出电压表的示数，由串联电路特点求出两电阻两端的电压。
【解答】解：（1）由电路图知，两电阻R1与R2串联，电压表V1测电源电压，电压表V2测电阻R2两端的电压；
电压表V1示数大于电压表V2示数，两个电压表指针偏转角度相同，则电压表V1量程是15V，电压表V2量程是3V；
（2）电压表V1量程是15V，最小分度值是0.5V，电压表示数U1＝7V；电压表V2量程是3V，最小分度值是0.1V，电压表示数是1.4；则电阻R2两端的电压U2＝UV 2＝1.4V，由串联电路特点知，电阻R1两端的电压U1＝UV 1﹣UV 2＝7V﹣1.4V＝5.6V。
故答案为：5.6；1.4。
【点评】本题考查了求电阻两端的电压，分清电路结构、明确电路元件的连接方式确定电压表的量程是本题的难点、也是本题的解题关键。
19．如图是探究电流通过导体产生热量多少跟什么因素有关的实验装置。此实验是通过观察 U形管内左右两侧液面高度差 来判断电流通过导体产生热量的多少；由如图所示的现象可知电流通过导体产生的热量跟 通过导体的电流 有关；若此时通过R1的电流为0.2A，10s内R1产生的热量为 2 J；若只将R1换成10Ω的电阻，该装置 不能 探究电流产生的热量与电阻的关系（选填“能”或“不能”）。
【分析】（1）在实验中电流通过电阻产生的热量多少是通过观察U形管内左右两侧液面高度大小来体现的，这种方法叫转换法；
（2）电流通过导体产生的热量与通过导体的电流、导体的电阻以及通电时间有关，探究电流产生热量跟电流关系时，控制通电时间和电阻不变；
（3）根据焦耳定律，计算产生的热量；
（4）将R1换成10Ω的电阻，容器内两电阻的阻值不同，通过两电阻的电流不同，由此判断此装置能否探究电流产生的热量与电阻大小的关系。
【解答】解：
（1）在实验中电流通过电阻产生的热量多少是通过观察U形管内左右两侧液面高度差来判断的；
（2）由图知，右侧容器内电阻丝R2与容器外电阻丝R3并联后再与左侧容器中的电阻丝R1串联，
由串联和并联电路的电流规律知，通过R1和R2的电流关系：I1＞I2，
两容器中电阻丝阻值相等，通电相间相等，通过两电阻丝的电流不相等，所以这是探究电流通过导体产生热量与导体通过导体的电流关系；
（3）通过R1的电流为I1＝0.2A，通电时间t＝10s内，由焦耳定律可知，R1产生的热量为：Q＝I12R1t＝（0.2A）2×5Ω×10s＝2J；
（4）将R1换成10Ω的电阻，容器内两电阻的阻值不同，通过两电阻的电流也不同，即没有控制电流相等，所以此装置不能探究电流产生的热量与电阻大小的关系。
故答案为：U形管内左右两侧液面高度差；通过导体的电流；2；不能。
【点评】本题是探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验，考查了转换法和控制变量法的应用以及焦耳定律公式得应用，难度适中。
20．阅读短文并回答问题：
感应发光冰块
感应发光冰块因外形仿如真实冰块且能发光而得名，如图所示。它外部由无毒无害的食品级PS材料制作，内部由液体感应器、纽扣电池和LED灯泡组成。其中液体感应器为先进的触水式开关，具有液体感应、入水即通路的特性。使用时将清洁干净的感应发光冰块放入水中，它将自动发亮；使用完毕后，用布擦干后放置于干燥的地方可备下次使用；还可以将感应发光冰块放入冰箱内冷冻后，再放入饮料内，可以降低饮料的温度且增添浪漫及神秘的气氛。需要注意的是，请勿吞食感应发光冰块，避免放置于温度过高的饮品中。
（1）液体感应器相当于先进的触水式 开关 （选填“电源”、“用电器”、“开关”或“导线”）；
（2）纽扣电池供电时将 化学 能转化为电能，用布擦干后的感应发光冰块内部的电路将处于 断路 状态（选填“通路”、“短路”或“断路”）；
（3）冷冻后的感应发光冰块放入饮料中，可 减小 （选填“增大”或“减小”）饮料的内能。
【分析】（1）根据感应发光冰块内部电子元件和电路的基本组成即可分析出个部分的作用；
（2）电源对外供电时会提供电能；根据感应发光冰块的工作情况可知内部的电路的状态；
（3）改变内能的方式有：做功和热传递。
【解答】解：（1）根据基本电路各部的作用可知：液体感应器是起控制电路的作用，所以是先进的触水式开关；
（2）纽扣电池供电时提供电能，是化学能转化为电能；因为入水即亮，用布擦干后停止工作，所以用布擦干后的感应发光冰块内部的电路处于断路状态；
（3）感应发光冰块放入冰箱内冷冻后温度比较低，再放入饮料内，通过热传递降低饮料的温度，饮料的内能减小。
故答案为：（1）开关；（2）化学；断路；（3）减小。
【点评】本题考查了电路的组成、能量的转化、电路的状态和内能的改变，难度不大。
21．疫情期间，人民医院入口处的扫码测温系统投入使用。若扫码为绿码，系统中的开关S1闭合；测温正常，系统中的开关S2闭合。只有扫码为绿码且测温正常，该系统中的电动机才会启动打开闸门放行。请在图的虚线框内画出符合要求的电路图（部分电路元件已给出）。
【分析】由题意可知，只有当绿码、体温在正常范围都满足时，系统才会启动电动机打开闸门，说明开关S1、S2相互影响、不能独立工作即为串联，据此进行解答。
【解答】解：由题知，只有当扫码为绿码、体温在正常范围都满足时，系统才会启动电动机打开闸门，当扫码不为绿码，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，如下所示：
【点评】本题考查了电路的设计，正确分析两开关的连接方式是关键。
22．某学校宿舍走廊灯的灯丝容易烧断，经常被更换。电工在原来的位置串联两盏与原来一样的白炽灯后，同学们发现这两盏灯总亮度比原来一盏时还要暗，很长时间都没有烧坏，而且更省电了。请选择上述带点的两种现象中的一个进行解释。
【分析】串联电路有分压作用，并联电路有分流作用，灯泡的亮度由其功率决定，功率大则灯亮，功率小则灯暗，根据W＝Pt判断出是否省电。
【解答】答：两盏灯串联，电路的电阻大，在电压不变的情况下，根据欧姆定律可知，电路中的总电流变小，由P＝UI可知，电路的总功率变小，因此这两盏灯串联在一起后比原来暗，根据W＝Pt知在相同时间内，消耗的电能更小。
【点评】本题考查了的电功率公式和欧姆定律公式的应用，是一道理论联系实际的好题。
23．图甲是一款灯暖式浴霸，有取暖和照明的功能，其简化电路如图乙所示。图中L为额定功率为40W的照明灯，其它四盏均为额定功率484W的红外线取暖灯。为了节能，当开关S1、S2同时闭合即四盏暖灯正常取暖时，照明灯开关S会自动断开。某次取暖，通电一段时间后，浴室内30kg的空气温度升高20℃，空气的比热容c空气＝1.0×103J/（kg•℃）。请你计算：
（1）照明灯正常工作时电流和电阻；
（2）若不考虑热损失，本次取暖中浴室内空气吸收的热量以及取暖灯工作的时间。
【分析】（1）已知照明灯的额定电压和额定功率，照明灯正常工作时的功率和额定功率相等，根据P＝UI＝求出照明灯正常工作时的电流和电阻；
（2）当开关S1、S2都闭合时，四个暖灯并联，根据Q吸＝cmΔt求出空气吸收的热量，不考虑其他因素影响，则有W＝Q吸，最后根据W＝Pt求出加热时间。
【解答】解：（1）灯泡的额定电压为220V，额定功率为40W，
照明灯正常工作的电流：IL＝＝≈0.18A，
则由P＝UI＝可知，灯泡正常发光时的电阻：R＝＝1210Ω，
（2）空气吸收的热量：Q吸＝c空气mΔt＝1.0×103J/（kg•℃）×30kg×20℃＝6×105J，
不考虑其他因素影响，则有W＝Q吸，
由W＝Pt可知，加热时间：t＝＝≈310s。
答：（1）照明灯正常工作时电流是0.18A，电阻是1210Ω；
（2）若不考虑热损失，本次取暖中浴室内空气吸收的热量是6×105J，取暖灯工作的时间为310s。
【点评】本题考查了并联电路的特点、吸热公式、电功率公式和电功公式的应用，要注意用电器正常工作时的功率和额定功率相等。
24．图甲是具有高、低温两挡的电热饭盒，图乙为其内部简化电路的一部分，R1、R2是阻值均为48.4Ω的发热电阻，当开关S接1位置为高温挡，接2位置为低温挡。某次关闭家中其它用电器，只使用电热饭盒高温挡加热一段时间，测得1kg米饭温度升高了40℃，图丙所示电能表的脉冲指示灯闪烁了125次。请你解答：
（1）为达到上述要求，在图乙中虚线框内分别填入定值电阻R2和导线的元件符号；
（2）电热饭盒的高温挡电功率以及本次加热消耗的电能；
（3）电热饭盒本次的加热效率。[米饭的比热容取：2.5×103J/（kg•℃）]
【分析】（1）根据P＝可知，当电路的电阻最小时，总功率最大，据此分析。
（2）根据P＝计算加热功率，根据指示灯闪烁的次数求出消耗的电能。
（3）由Q吸＝cmΔt计算米饭吸收的热量；根据效率公式求出加热效率。
【解答】解：（1）当开关S接1位置为高温挡，接2位置为低温挡。开关S接1位置为高温挡，根据P＝可知，当电路的电阻最小时，总功率最大，此时1的位置应为导线；2位置是两个电阻串联；如图；
（2）加热时只有电阻R1工作，电功率P＝＝＝1000W；
脉冲指示灯闪烁了125次，电热饭盒正常加热消耗的电能为：W＝kW•h＝×3.6×106J＝1.25×105J；
（3）米饭吸收的热量为：Q吸＝cmΔt＝2.5×103J/（kg•℃）×1kg×40℃＝1×105J；
此电热饭盒的加热效率为：η＝＝×100%＝80%。
答：（1）见解答图；
（2）电热饭盒的高温挡电功率1000W，本次加热消耗的电能1.25×105J；
（3）电热饭盒本次的加热效率为80%。
【点评】本题考查电路的设计、电能的计算和热量计算以及加热效率，关键是理解电路的变换方法。
相关试卷
2023-2024山西省太原市九年级上学期期末试题 物理试卷(含答案)： 这是一份2023-2024山西省太原市九年级上学期期末试题 物理试卷(含答案)，共8页。
山西省太原市2023-2024学年九年级上学期1月期末物理试题： 这是一份山西省太原市2023-2024学年九年级上学期1月期末物理试题，共3页。
山西省太原市2023-2024学年上学期九年级期中学业诊断物理试卷： 这是一份山西省太原市2023-2024学年上学期九年级期中学业诊断物理试卷，共6页。
