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河北省唐山市丰润区2022-2023学年九年级上学期期末物理试题（含答案）
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这是一份河北省唐山市丰润区2022-2023学年九年级上学期期末物理试题（含答案），共26页。试卷主要包含了选择题，填空及简答题，作图实验探究题，计算与应用等内容，欢迎下载使用。
2022-2023学年河北省唐山市丰润区九年级（上）期末物理试卷
一、选择题：（1-15小题的四个选项中只有一个选项符趑总，每小题2分，16-18小题的四个选项中，至少有两个选项符合题总，全选对的得3分，选对但不全的得2分，有错选或不选的不得分。共39分）
1．（2分）关于下列物理量的估测中，最接近生活实际的是（ ）
A．一个苹果的质量大约为150g
B．人体感觉最舒适的气温约为36.8℃
C．家用电冰箱正常工作的电流约为10A
D．家用电热水壶的功率约为80W
2．（2分）关于温度、热量和内能，下列说法中正确的是（ ）
A．物体内能增加，一定吸收热量，同时温度一定升高
B．物体温度升高，内能一定增加，可能是吸收了热量
C．对物体做功，物体内能一定增加，温度一定升高
D．热传递过程中总是温度高的物体把温度传给温度低的物体
3．（2分）关于热机，下列说法正确的是（ ）
A．热机消耗的燃料越多，热机效率越高
B．四冲程汽油机工作过程中，压缩冲程是把活塞的机械能转化为内能
C．热机的对外输出功率越大，热机效率越高
D．热机所做机械功越多，热机效率越高
4．（2分）一杯酒精倒出一半，剩余酒精的比热容、密度和热值的变化情况是（ ）
A．比热容、密度和热值都不变
B．比热容、密度和热值都变为原来的一半
C．比热容变为原来的一半，密度和热值不变
D．比热容和热值变为原来的一半，密度不变
5．（2分）如图所示的实例中，改变物体内能的方式与其他三个实例不同的是（ ）
A．图甲，划火柴点燃火柴
B．图乙，用酒精灯加热试管中的水
C．图丙，快速拉动绳子，金属管内酒精蒸气顶开木塞
D．图丁，锯木头锯条发热
6．（2分）小明用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近一个轻质小球，发现它们相互吸引，关于小球带电情况，下列说法中正确的是（ ）
A．小球一定带正电 B．小球可能带负电
C．小球一定不带电 D．小球可能带正电
7．（2分）某红外测温枪测温时，闭合测温开关S1，只有热敏电阻R工作，测温枪显示被测温度。在环境看不清示数时，再闭合开关S2，显示屏补光灯泡L发光；只闭合开关S2时灯泡L不发光。如图所示中的电路符合要求的是（ ）
A． B．
C． D．
8．（2分）如图所示的电路中小灯泡正常发光。若将小灯泡和电流表的位置对换，则（ ）
A．小灯泡不会发光 B．小灯泡会被烧坏
C．电流表示数不变 D．电压表示数不变
9．（2分）根据欧姆定律，下列说法正确的是（ ）
A．导体两端的电压为零时，电阻值也为零
B．通过导体的电流越大，这段导体的电阻就越小
C．导体两端的电压越大，这段导体的电阻就越大
D．导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比
10．（2分）在用伏安法测未知电阻Rx时（电源电压未知），如果缺少电流表或电压表，可以通过增加一个已知阻值的定值电阻R1和开关来解决，如图所示中的四种方案不可行的是（ ）
A． B．
C． D．
11．（2分）如图所示电路中，当开关S闭合，甲、乙两表是电压表时，两表的示数之比为U甲：U乙＝3：1；当开关S断开，甲、乙两表是电流表时，则两表的示数之比I甲：I乙为（ ）
A．2：1 B．3：1 C．1：3 D．2：3
12．（2分）如图所示，电源电压为4.5V且保持不变，闭合开关S后，电压表的示数为3V，则（ ）
A．小灯泡两端的电压为3V
B．小灯泡两端的电压为1.5V
C．向右移动滑片P，电压表示数变小
D．向右移动滑片P，电流表示数变大
13．（2分）如图所示是一种运用了电磁感应的环保型手电筒，使用时将它来回摇晃，灯泡就能发光。下列四幅图中符合这种手电筒工作原理的是（ ）
A．
B．
C．
D．
14．（2分）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按照预定时间精准点火发射升空，30日5时42分神舟十五号载人飞船成功与空间站核心舱对接。下列说法正确的是（ ）
A．火箭使用液氢燃料，是因为液氢的热值较大
B．飞船航天器常采用高强度高密度的合金或新型合成材料制成
C．火箭升空时燃料的化学能只转化为火箭的机械能
D．神舟飞船是通过超声波与地面取得联系的
15．（2分）如图所示的电路中，移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数从8V变为6V，电流表的示数变化了0.4A。则该定值电阻的阻值及消耗功率的变化量为（ ）
A．5Ω 0.8W B．20Ω 5W C．5Ω 5.6W D．15Ω 7.2W
（多选）16．（3分）关于磁现象，下列说法不正确的是（ ）
A．一根条形磁铁不小心摔成两段后，每段分别为N极和S极
B．磁体外部的磁感线都是从N极出发，回到S极
C．磁场中某点的磁场方向是由放在该点的小磁针决定的
D．磁感线可以通过实验来显现，在磁场中真实存在
17．（3分）如图所示为通电螺线管磁场强弱演示仪的示意图（导线电阻不计），由图可知以下说法中正确的是（ ）
A．当开关S接a点时，仪表指针向右偏转
B．若将电源正负极对调，仪表指针偏转方向不变
C．保持滑片P的位置不变，开关S由a点换到b点，仪表示数变小
D．当开关S接a点，滑片P向上移动时，仪表示数变小
（多选）18．（3分）如图所示，电源电压不变，P置于中点。下列说法正确的是（ ）
A．依次闭合S1、S2、S3，电路的总功率增大
B．只闭合S1，滑片P向左滑动，电路的总功率变大
C．S1、S2、S3闭合，滑片P向右滑动，A1的示数变化量等于A2的示数变化量
D．只闭合S1，保持滑片P不动，将R1换为另一阻值更大的电阻R3，V的示数变化量与A2示数的变化量的比值不变
二、填空及简答题：（本题共10小题，每空1分，共24分）
19．（3分）如图所示，小明在玩甩炮，他只要稍用力将甩炮摔向地面，甩炮就可以爆响。甩炮与地面发生碰撞时，通过 方式，使它的内能增加，火药爆炸时产生的气体膨胀对外做功后，自身的内能 ，温度 。
20．（3分）如图所示是汽油机 冲程。完全燃烧1kg汽油放出的热量是 J，若其效率为25%，则消耗1kg汽油转化为机械能是 J（q汽油＝4.6×107J/kg）。
21．（2分）如图所示电压表的示数为 V，电流表的示数为 A。
22．（2分）为了保护环境，我国大力发展新能源电动汽车。如图所示，新能源电动汽车正在充电，充电过程中电动汽车的电池相当于电路中的 ；假如这辆新能源车的电池容量为47.5kW•h，充电功率为6000W，大约需要 h才能充满电。
23．（3分）已知定值电阻R1：R2＝3：4，若把它们串联在同一电路中，通电后，它们的电流之比是 ；它们的两端电压比是 ；它们消耗的电功率比是 。
24．（2分）小玲家的电能表标有“1600imp/（kW•h）”，若他只让热水器接入电路正常工作3min，指示灯闪烁160次，则热水器消耗的电能是 kW•h，额定功率是 W。
25．（1分）实验室里有一种标有“3V，1.2W”的小灯泡，现要将它接入电压为9V的电路中，为了使小灯泡正常发光，需串联一个 Ω的电阻。
26．（2分）在物理兴趣小组研学活动中，小聪用名为指南针的手机APP指引方向，如图甲所示，当“小磁针”静止时，其上部指向北方，说明“小磁针”的上部是 极（填“N”或“S”）；小聪将这个APP打开后，放在如图乙所示的电磁体左方，仍呈现如图甲所示的指向，则电源的下部为 极（填“正”、“负”）。
27．（3分）一抽水机的配套电动机，额定功率是880W，它的线圈电阻是1Ω，在220V的额定电压下工作，则2分钟内线圈产生的热量是 J；若当地实际电压只有200V，通过电动机电流为3A，则电动机的实际功率为 W，此时电动机转化成的机械能的效率是 。
28．（3分）如图甲所示的电路中，电源电压不变，R0为定值电阻，R为电阻箱。闭合开关S后，调节电阻箱R的阻值，得到电压表示数U与电阻箱阻值R的变化关系如图乙所示，当电压表示数为8V时，电路中的电流是 A。此电路的电源电压为 V，R0的阻值为 Ω。
三、作图实验探究题（本大题共4个小题，第1题作图2分，其余每空1分。共23分）
29．（2分）根据如图所示的实物连接图，在虚线框中画出相应的电路图。
30．（6分）小明和小红利用如图甲装置探究“电流产生热量与什么因素有关”，电源电压保持不变，两个相同的烧杯A、B内部均盛有质量为80g，初温为20℃的煤油，A、B瓶中电阻丝的阻值分别为RA＝10Ω，RB＝20Ω[c煤油＝2.1×103J/（kg•℃）]。
（1）闭合开关，通电2min，测量烧瓶A内煤油温度的升高量填入表中；然后移动滑动变阻器滑片。重复上述操作，获得多组数据（见表）。
实验次数
电流/A
通电时间/min
电阻/Ω
温度升高量/℃
1
0.4
2
10
1.1
2
0.5
2
10
1.7
3
0.6
2
10
2.5
由此得出：同一电阻，在通电时间相等时，电流越大，其产生的热量 （填“越少”“越多”）实验后，通过计算小红发现三次实验中电流通过RA产生的热量总是大于瓶中煤油吸收的热量，你认为可能的原因是： 。
（2）接着小红同学利用该装置探究“电流产生的热量与电阻的关系”，该电路的连接方式可以达到的目的是控制 和通电时间相同。结果发现 （填“A”或“B”）烧瓶中温度计示数升高得更快。
（3）同组的小明灵机一动，利用如图乙装置做了“比较煤油和蓖麻油吸热能力”的实验，烧瓶A、C内部分别盛有质量和初温均相等的煤油和蓖麻油，且C瓶内电阻丝的阻值RC＝ Ω，实验中煤油和蓖麻油吸收热量的多少是通过 （填“温度计示数”或“加热时间”）来反映的。
31．（7分）在探究“电流与电压的关系”的实验中，器材有：滑动变阻器（30Ω 2A）、开关、电源（电压恒为6V）各一个，电流表、电压表各一个，一个5Ω定值电阻，导线若干。
（1）图甲是小明连接的实物电路，图中有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”并画出正确的连线。
（2）闭合开关前，小明发现电流表的指针如图乙所示，出现这个现象的原因是 。
（3）实验中通过调节滑动变阻器滑片，得到的数据如表所示，其中第 组数据存在问题，原因是 ，排除问题数据，可以得出结论： 。
实验次数
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
【拓展】完成实验后，老师让小明用该电路继续探究“电流与电阻的关系”，他选了三个定值电阻（10Ω、20Ω、30Ω）。先将10Ω电阻接入电路，调节滑动变阻器使电压表示数为2.5V；再将10Ω的电阻换成20Ω的电阻，调节滑动变阻器使电压表的示数为2.5V，他继续换成30Ω的电阻时，发现无论怎样调节滑动变阻器都无法使电压表示数为2.5V。为了完成实验，小明设计了两个调整方案，请你帮他填写完整。
A．如果只更换滑动变阻器，则更换的滑动变阻器最大阻值不小于 Ω；
B．如果只降低电源电压，他应控制电源电压的范围是 V。
32．（8分）在“测小灯泡电功率实验”中，小灯泡L1额定电压为2.5V。
（1）图甲是小明测定小灯泡L1额定功率的实物电路图，请你用笔画线代替导线帮他补充完整，要求：滑动变阻器的滑片P向左移时，灯泡发光变暗。
（2）闭合开关，移动滑片至某位置时，电压表示数为1.5V。若使小灯泡L1正常发光，应将移动滑片向 （选填“A”或“B”）端移动。当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡L1的额定功率为 W。
（3）仅用该实验装置中的器材，以下探究活动能够完成的是 。
A．测量小灯泡的电阻
B．探究串联电路电流的特点
C．探究串联电路电压的特点
（4）为测量额定电流为I0的小灯泡L2的额定功率，小明又设计了如图丙所示的电路，电源电压U电不变，实验步骤如下：
①闭合开关 （选填“S1”或“S1、S2”），移动滑动变阻器的滑片，使 ；
②再 （选填“闭合”或“断开”）开关S2，保持滑动变阻器滑片的位置不变，读出电流表的示数I；
③小灯泡L2额定功率的表达式为P额＝ 。（用U电、I0、I表示）
五、计算与应用（本大题共2个小题，第1小题5分、第2小题9分，共14分。解答时，要求有必要的文字说明、公式和计算步骤等，只写最后结果不得分）
33．（5分）如图所示，是最新一款无人驾驶汽车原型图。汽车自动驾驶时使用雷达传感器，以及激光测距器来了解周围的交通状况。该款车以某速度在一段平直的公路上匀速行驶一段距离时，消耗汽油1kg。在这段运动过程中，已知：汽油的热值为4.5×107J/kg，c水＝4.2×103J/（kg•℃），求：
（1）汽油完全燃烧放出的热量是多少J？
（2）假设该汽车在这次行驶过程中，发动机排出的废气带走的能量占汽油完全燃烧放出的热量的42%，这些废气的能量全部被质量100kg的水吸收，水升高的温度是多少？（水未沸腾）
34．（9分）如图所示电路，电源电压为5V不变，定值电阻R0阻值为5Ω，滑动变阻器R上标有“20Ω 1A”字样，灯L标有“3V 1.2W”，电压表量程为0～3V．（不考虑灯丝电阻的变化，且保证各元件均安全）求：
（1）当S1闭合、S2接b，灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值是多少？
（2）保持滑动变阻器滑片位置不动，当S1闭合、S2接a时，R0的电功率是多少？
（3）当S1闭合、S2接a时，R0的最小电功率是多少？
2022-2023学年河北省唐山市丰润区九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题：（1-15小题的四个选项中只有一个选项符趑总，每小题2分，16-18小题的四个选项中，至少有两个选项符合题总，全选对的得3分，选对但不全的得2分，有错选或不选的不得分。共39分）
1．【解答】解：A、一个苹果的质量大约为150g，故A正确；
B、人体感觉最舒适的气温约为23℃，故B错误；
C、家用电冰箱正常工作的电流约为1A，故C错误；
D、家用电热水壶的功率约为1000W，故D错误。
故选：A。
2．【解答】解：A．物体内能增加可能是吸收热量，也可能是外界对它做功，物体吸收热量，内能一定增加，但温度不一定升高，如冰在熔化过程中，吸收热量，温度保持不变，故A错误；
B．物体温度升高，内能一定增加，可能是吸收了热量，可能是外界对物体做了功，故B正确；
C．对物体做功，如果物体同时向外放出热量，物体的内能不一定增加，故C错误；
D．发生热传递时，热量是从温度高的物体传递给温度低的物体，内能大的物体的温度不一定高，故D错误。
故选：B。
3．【解答】解：A、热机消耗的燃料多，但不知道有用功多少，因此无法确定热机效率高低，故A错误；
B、四冲程汽油机工作过程中，压缩冲程是把活塞的机械能转化为内能，故B正确；
C、功率是指做功的快慢，热机效率与功率无关，故C错误；
D、热机的机械功越多，可能燃烧的燃料也越多，则有用功与燃料完全燃烧放出的能量之比不一定大，所以效率不一定高，故D错误。
故选：B。
4．【解答】解：比热容是物质的一种特性，某种物质的比热容和其质量、体积大小无关；密度是物质的一种特性，它和物体的质量和体积无关；燃料的热值是燃料的一种特性，与燃料的质量m和体积V无关；所以一杯酒精倒出一半，剩余酒精的比热容、密度和热值都不变。
故选：A。
5．【解答】解：
A、划火柴点火，是通过克服摩擦力做功改变物体的内能；
B、用酒精灯给试管中的水加热是通过热传递改变物体的内能；
C、金属管内酒精蒸汽顶开木塞时，将内能转化为机械能，内能减少，所以是通过做功改变内能的；
D、锯木头时，锯条发烫，即锯条克服摩擦力做功，使得自身的内能增加，所以是通过做功改变物体的内能；
综合分析可知B与其余三个不同。
故选：B。
6．【解答】解：毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，发现它们相互吸引，由于异种电荷相互吸引，且带电体能吸引不带电的轻小物体，所以轻质小球可能带正电，可能不带电。
故选：D。
7．【解答】解：由题意可知，闭合开关S1，只有热敏电阻R工作，说明S1控制热敏电阻R，闭合开关S2，显示屏补光灯泡L发光；只闭合开关S2时灯泡L不发光，说明灯泡与热敏电阻R并联，S1在干路上，S2在灯泡L的支路，故C正确。
故选：C。
8．【解答】解：由电路图可知，电流表和灯泡是串联在一起的，所以通过它们的电流相等，若将小灯泡和电流表的位置对换，电压表测电流表两端的电流，所以电压表的示数变为零，灯泡的发光情况不变，电流表的示数也不变。
故选：C。
9．【解答】解：
ABC、电阻是导体本身的一种阻碍电流的性质，与导体两端的电压和通过的电流无关，所以导体两端的电压为零时，电阻值不为零；增大通过导体的电流、增大导体两端的电压，这段导体的电阻不变，故ABC错误；
D、根据欧姆定律可知，通过导体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，故D正确。
故选：D。
10．【解答】解：A、闭合开关S1，两电阻并联接入电路，电流表只能测出通过RX的电流，无法得到其两端的电压，所以无法计算被测电阻的阻值，符合题意；
B、当开关S1、S2闭合时，R1被短路，电压表的示数等于电源电压；
再断开开关S2时，电压表测量RX两端的电压，则可计算出R1两端的电压，R1的阻值已知，根据欧姆定律可计算出通过R1的电流，串联电路各处电流相等，所以通过RX的电流等于通过R1的电流，从而可计算出被测电阻的阻值，B能测出，不符合题意；
C、当S1闭合，S2断开时，电流表测出通过R1的电流，由U＝IR可计算出电源电压；当两开关都闭合时，两电阻并联，电流表测干路电流，并联电路干路电流等于各支路电流之和，第二次电流表的示数减去第一次电流表的示数即通过RX的电流，从而计算出RX的阻值，故C能测出，不符合题意。
D、闭合开关S2、S3，两电阻串联接入电路，电压表测R1两端电压，R1的阻值已知，根据欧姆定律可计算通过R1的电流，串联电路各处电流相等，所以通过RX的电流等于通过R1的电流，断开S3，闭合S1，电压表测总电压，第二次电压表的示数减去第一次电压表的示数即RX两端的电压，从而可计算出被测电阻的阻值，D能测出，不符合题意；
故选：A。
11．【解答】解：当开关S闭合，甲、乙两表是电压表时，两电阻串联，所以R1两端的电压U1＝IR1，R2两端的电压U乙＝IR2；两表的示数之比为U甲：U乙＝3：1，
所以U1：U乙＝2：1＝IR1：IR2＝R1：R2；
当开关S断开，甲、乙两表是电流表时，两电阻并联，I甲：I乙＝：（+）＝：（+）＝：（+）＝：＝2：3。
故选：D。
12．【解答】解：（1）电源电压为4.5V，电压表的示数为3V，电压表测滑动变阻器的电压，则灯泡的电压为4.5V﹣3V＝1.5V。
（2）当滑片向右滑动时，滑动变阻器接入电阻变大，则电流变小。
（3）当滑片向右滑动时，滑动变阻器接入电阻变大，占总电阻的比例也变大，串联电路中按电阻的比例来分配电压，所以滑动变阻器分得的电压变大。
故选：B。
13．【解答】解：如图所示是一种环保型手电筒，使用它时只要将它来回摇晃，就能使灯泡发光，能产生电，是利用电磁感应现象的原理工作的。
A、该装置是电动机原理实验，说明通电导线在磁场中受力运动，与手电筒工作原理不同，故A不符合题意；
B、该装置是奥斯特实验，说明通电导线周围存在着磁场，与手电筒工作原理不同，故B不符合题意；
C、该装置没有电源，金属棒在磁场中做切割磁感线运动，电路中就会产生电流，是电磁感应现象，故C符合题意；
D、该装置是探究电磁铁磁性强弱与电流关系的，故与手电筒工作原理不同，故D不符合题意；
故选：C。
14．【解答】解：A、火箭使用液氢燃料，是因为液氢的热值较大，故A正确；
B、飞船航天器常采用高强度低密度的合金或新型合成材料制成，减轻它的质量，故B错误；
C、火箭升空时燃料的化学能转化为内能，内能转再化为机械能，故C错误；
D、神舟飞船是通过电磁波与地面取得联系的，故D错误。
故选：A。
15．【解答】解：由电路图可知，电阻R与滑动变阻器串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流；
当电压表的示数U1＝8V时，
电路中的电流I1＝＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当电压表的示数U2＝6V时，
电路中的电流I2＝＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由题意可知：I1﹣I2＝0.4A﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
由①②③可得：R＝5Ω，故BD错误；
则：I1＝＝＝1.6A，I2＝＝＝1.2A，
根据P＝UI可得，该定值电阻所消耗功率的变化量：
ΔP＝P1﹣P2＝U1I1﹣U2I2＝8V×1.6A﹣6V×1.2A＝5.6W，故A错误，C正确。
故选：C。
16．【解答】解：A、一根条形磁铁不小心摔成两段后，由于任何磁体都有两个极，所以每段都有两个极，故A错误；
B、磁体周围的磁感线从N极出发回到S极，故B正确；
C、磁场中某点的磁场方向是一定的，可以由放在该点的小磁针来判断，但不是由小磁针决定的，故C错误；
D、磁感线是用来形象描述磁场的假想曲线，不是真实存在的，故D错误。
故选：ACD。
17．【解答】解：
A、由安培定则可知，通电螺线管的右端为N极，根据同名磁极相互排斥可知，仪表指针向左偏转，故A错误；
B、若将电源正负极对调，电流方向改变，磁场方向改变，仪表指针偏转方向改变，故B错误；
C、保持滑片P的位置不变，开关S由a点换到b点，线圈匝数增加，磁性增强，排斥力增大，指针偏转变大，仪表示数变大，故C错误；
D、当开关S接a点接滑片P向上移动时，变阻器接入电路的电阻增大，电流减小，磁性减弱，排斥力减小，指针偏转变小，仪表示数变小，故D正确。
故选：D。
18．【解答】解：A、只闭合S1，电路为R1和滑动变阻器串联的电路，再闭合S2，电路为滑动变阻器的简单电路，再闭合S3，为R2和滑动变阻器并联的电路，根据串并联电路的电阻特点可知，依次闭合S1、S2、S3，电路的总电阻逐渐变小，电源电压不变，根据P＝UI＝可知，电路的总功率增大，故A正确；
B、只闭合S1，电路为R1和滑动变阻器串联的电路，滑片向左移动，变阻器接入的阻值变大，总电阻变大，根据P＝UI＝可知，电路的总功率变小，故B错误；
C、S1、S2、S3闭合，为R2和滑动变阻器并联的电路，R1和电流表A1被短路，滑片P向右滑动，A1的示数一直为0，故C错误；
D、只闭合S1，电路为R1和滑动变阻器串联的电路，电压表测量变阻器的电压，电流表A2测量电路中的电流，
设电压表的示数为U滑，电流表A2的示数为I，变阻器此时接入的电阻为R滑，
则U滑＝IR滑，
保持滑片P不动，将R1换为另一阻值更大的电阻R3，根据串联分压特点可知滑动变阻器的电压变小，
设V的示数变化量为△U，A2示数的变化量为△I，
则U滑′＝U滑﹣△U＝（I﹣△I）R滑，
即U滑﹣△U＝IR滑﹣△IR滑，
可知△U＝△IR滑，
故＝R滑，
故V的示数变化量与A2示数的变化量的比值不变，故D正确。
故选：AD。
二、填空及简答题：（本题共10小题，每空1分，共24分）
19．【解答】解：（1）甩炮与地面发生碰撞时，对甩炮做功，内能增加，温度升高，达到火药的着火点，内能迅速增大，短时间内不能释放，就会发生爆炸，即机械能转化为内能的过程；
（2）火药爆炸时产生的气体膨胀对外做功后，自身的内能减小温度降低。
故答案为：做功；减小；降低。
20．【解答】解：由图可知，汽油机的进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，说明是汽油机的排气冲程；
完全燃烧1kg汽油放出的热量为：Q放＝q汽油m＝4.6×107J/kg×1kg＝4.6×107J；
已知效率η＝25%，由η＝可知消耗1kg汽油转化的机械能为：W＝Q放η＝4.6×107J×25%＝1.15×107J。
故答案为：排气；4.6×107；1.15×107。
21．【解答】解：由图知电压表量程为0～3V，分度值为0.1V，故此时电压表示数为2.3V；电流表量程为0～0.6A，分度值为0.02A，故此时电流表示数为0.28A。
故答案为：2.3；0.28。
22．【解答】解：新能源电动汽车正在充电，充电过程中电动汽车的电池消耗了电能，相当于电路中的用电器；
6000W＝6kW；
电池充满电需要的时间约为：
t＝＝≈7.9h。
故答案为：用电器；7.9。
23．【解答】解：串联电路中电流处处相等，因此将两电阻串联通电后，它们的电流之比是1：1；
由I＝可知它们两端的电压之比为：U1：U2＝IR1：IR2＝R1：R2＝3：4；
由P＝UI可知它们消耗的电功率之比为：P1：P2＝IU1：IU2＝U1：U2＝3：4。
故答案为：1：1；3：4；3：4。
24．【解答】解：因为1600imp/（kW•h）表示每消耗1kW•h的电能，电能表的指示灯闪烁1600次，
则指示灯闪烁160次，热水器消耗的电能：
W＝kW•h＝0.1kW•h，
t＝3min＝0.05h，
热水器的电功率：
P＝＝＝2kW＝2000W，
因为热水器正常工作，
所以热水器的额定功率：P额＝P＝2000W。
故答案为：0.1；2000。
25．【解答】解：因为小灯泡正常发光，故U灯＝3V，U2＝U总﹣U灯＝9V﹣3V＝6V；
小灯泡正常发光时，它的电流：I灯＝＝＝0.4A；
因为串联电路电流处处相等，故I2＝I灯＝0.4A；
要串联的电阻R2＝＝＝15Ω。
故答案为：15。
26．【解答】解：地磁场的N极在地理南极附近，其S极在地理北极附近，小磁针的N极指向地磁场的北方，小磁针的S极指向地磁场的南方，所以“小磁针”的上部是N极；
根据异名磁极相互吸引可知，电磁铁的上端为S极，下端为N极；根据安培定则可知，电流从下端流出，上端流入，则电源的下部为负极。
故答案为：N；负。
27．【解答】解：（1）电动机在220V的额定电压下工作，
由P＝UI可得通过电动机的电流为：I＝＝＝4A；
2min内线圈上产生的热量：Q＝I2Rt＝（4A）2×1Ω×2×60s＝1920J；
（2）当地实际电压只有200V，通过电动机电流为3A，
则电动机的实际功率为：P实＝U实I实＝200V×3A＝600W；
（3）线圈电阻的发热功率为：P发热＝I实2R＝（3A）2×1Ω＝9W；
则电动机转化成的机械能的效率为：
η＝＝＝＝×100%＝98.5%。
故答案为：1920；600；98.5%。
28．【解答】解：由电路图可知，电阻箱与定值电阻串联，电压表测量电阻箱两端电压；
根据U﹣R图象可知，当电压表示数为6V时，从图中可知电阻箱的阻值为10Ω，
因此此时电路中的电流：I1＝＝＝0.6A；
则根据串联电路的电压特点可知：U＝I1R0+U1＝0.6A×R0+6V﹣﹣﹣﹣①
当电压表示数为8V时，从图中可知电阻箱的阻值为20Ω，
因此此时电路中的电流：I2＝＝＝0.4A；
则根据串联电路的电压特点可知：U＝I2R0+U1′＝0.4A×R0+8V﹣﹣﹣﹣②
由①②得：R0＝10Ω，
故电源电压U＝I1R0+U1＝0.6A×10Ω+6V＝12V。
故答案为：0.4；12；10。
三、作图实验探究题（本大题共4个小题，第1题作图2分，其余每空1分。共23分）
29．【解答】解：从电源正极出发，依次经过电流表、灯泡L1、开关、L2，然后回到电源负极，电压表并联在灯泡L1和电流表、开关两端，如图所示：
30．【解答】解：（1）由表格中的数据可知，同一电阻，在通电时间相等时，电流越大，温度计示数越高，液体吸收的热量越多，则表面导体产生的热量越多；
三次实验中电流通过RARA产生的热量总是大于瓶中煤油吸收的热量，这是因为在吸收热量时，有一部分热量散失掉了；
（2）探究“电流产生的热量与电阻的关系”时，应控制电流、时间相同，电阻不同；根据Q＝I2Rt可知，电阻越大，产生的热量越多，由于RA＜RB，故B烧瓶中温度计示数升高得更快；
（3）在探究“比较煤油和蓖麻油吸热能力”的实验中，应控制两种液体在相同的时间吸收的热量是相同的，即电热器放出的热量相同，故AC的电阻应相等，即RC＝10Ω；加热时间越长，则电热器放出的热量越多，液体吸收的热量越多，故实验中煤油和蓖麻油吸收热量的多少是通过加热时间来反应的；
故答案为：（1）越多；有一部分热量散失掉了；（2）电流大小；B；（3）10；加热时间。
31．【解答】解：（1）原电路中，电压表连接错误，电压表应与电阻并联，改正后如下所示：
（2）闭合开关前，小明发现电流表的指针如图乙所示，出现这个现象的原因是：电流表没有调零；
（3）变阻器的最大电阻为30Ω，由串联电阻的规律及欧姆定律，电路的最小电流：
I小＝＝≈0.17A＞0.1A；
故第1组数据存在问题，原因是电路的最小电流为0.17A，排除问题数据，由表中数据知，因电压增大为原来的几倍，通过的电流也增大为原来的几倍，可以得出结论：电阻一定时，电流与电压成正比；
【拓展】A、电阻两端的电压始终保持UV＝2.5V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：
U滑＝U﹣UV＝6V﹣2.5V＝3.5V，变阻器分得的电压为电压表示数的1.4倍，根据分压原理，当接入30Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：
R滑＝1.4×30Ω＝42Ω，故为了完成整个实验，更换的滑动变阻器最大阻值不小于42Ω；
B、根据串联电路电压的规律及分压原理：
＝，
方程左边为一定值，故右边也为一定值，当变阻器连入电路的电阻最大时，对应的定值电阻应最大，此时，电源的电压最大：
＝，故U′＝5V，故如果只降低电源电压，控制电源电压的范围是2.5～5V。
故答案为：（1）如上所示；（2）电流表没有调零；（3）1；电路的最小电流为0.17A；电阻一定时，电流与电压成正比；
【拓展】A、42；B、2.5～5。
32．【解答】解：（1）滑动变阻器的滑片P向左移时，灯泡发光变暗，即电流变小，电阻变大，故变阻器B接线柱连入电路中，与灯串联，由图乙知，电流表选用小量程与灯串联，如下图：
；
（2）灯在额定电压下正常发光，示数为1.5V，小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向B端移动，直到电压表示数为额定电压；当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流大小为0.26A，则小灯泡L1的额定功率为：P＝UI＝2.5V×0.26A＝0.65W；
（3）A、由R＝可知，根据电流表、电压表示数，可测量小灯泡的电阻；
B、将电流表分别串联在电路不同处，可探究串联电路电流的特点；
C、将电压表分别并联在各电阻的两端，可探究串联电路电压的特点；
三个都能测量，故选ABC；
（4）①闭合开关S1，移动滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为I0，灯泡正常发光；
②再闭合另一个开关，保持滑动变阻器滑片的位置，读出电流表的示数I；
③图丙中，只闭合开关S1，移动滑片P，使电流表的示数为额定电流为I0，此时灯泡正常发光；
再闭合开关S2，灯短路，电路为变阻器的简单电路，不移动滑片P位置，记下电流表示数为I，由欧姆定律，则此时滑动变阻器的阻值R滑＝；
在第一次操作中，根据欧姆定律，则灯泡正常发光时滑动变阻器两端的电压：U滑＝I0R滑＝I额，根据串联电路电压的规律，灯泡的额定电压：
U额＝U﹣U滑＝U电﹣I0；
则灯泡的额定功率：
P额＝U额I0＝（U电﹣I0）I0。
故答案为：（1）如上图；（2）B；0.65；（3）ABC；（4）①S1；电流表示数为I0；②闭合；③（U电﹣I0）I0。
五、计算与应用（本大题共2个小题，第1小题5分、第2小题9分，共14分。解答时，要求有必要的文字说明、公式和计算步骤等，只写最后结果不得分）
33．【解答】解：
（1）汽油完全燃烧放出的热量：
Q放＝m汽油q汽油＝1kg×4.5×107J/kg＝4.5×107J。
（2）由题意知，发动机排出的废气带走的能量：
Q废气＝42%Q放＝42%×4.5×107J＝1.89×107J；
则水吸收的热量为Q吸＝Q废气＝1.89×107J，
由Q吸＝cm△t得，水升高的温度：
△t＝＝＝45℃。
答：（1）汽油完全燃烧放出的热量是4.5×107J；
（2）水升高的温度是45℃。
34．【解答】解：（1）当S1闭合、S2接b时，灯泡L与变阻器R串联，电压表测R两端的电压，
因串联电路中各处的电流相等，且灯泡正常发光，
所以，由P＝UI可得，电路中的电流：
I＝＝＝0.4A，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，滑动变阻器两端的电压：
UR＝U﹣UL＝5V﹣3V＝2V，
由I＝可得，滑动变阻器接入电路的阻值：
R＝＝＝5Ω；
（2）保持滑动变阻器滑片位置不动，当S1闭合、S2接a时，定值电阻R0与变阻器R串联，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中的电流：
I′＝＝＝0.5A，
则R0的电功率：
P0＝（I′）2R0＝（0.5A）2×5Ω＝1.25W；
（3）当S1闭合、S2接a时，定值电阻R0与变阻器R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，
当电压表的示数UR′＝3V时，R0两端的电压：
U0＝U﹣UR′＝5V﹣3V＝2V，
此时电路中的电流：
I″＝＝＝0.4A，
此时变阻器接入电路中的电阻：
R′＝＝＝7.5Ω，
所以，电路中的最小电流为0.4A，此时R0的电功率最小，则
P0小＝（I″）2R0＝（0.4A）2×5Ω＝0.8W。
答：（1）当S1闭合、S2接b，灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值是5Ω；
（2）保持滑动变阻器滑片位置不动，当S1闭合、S2接a时，R0的电功率是1.25W；
（3）当S1闭合、S2接a时，R0的最小电功率是0.8W。
2022-2023学年河北省唐山市丰润区九年级（上）期末物理试卷
一、选择题：（1-15小题的四个选项中只有一个选项符趑总，每小题2分，16-18小题的四个选项中，至少有两个选项符合题总，全选对的得3分，选对但不全的得2分，有错选或不选的不得分。共39分）
1．（2分）关于下列物理量的估测中，最接近生活实际的是（ ）
A．一个苹果的质量大约为150g
B．人体感觉最舒适的气温约为36.8℃
C．家用电冰箱正常工作的电流约为10A
D．家用电热水壶的功率约为80W
2．（2分）关于温度、热量和内能，下列说法中正确的是（ ）
A．物体内能增加，一定吸收热量，同时温度一定升高
B．物体温度升高，内能一定增加，可能是吸收了热量
C．对物体做功，物体内能一定增加，温度一定升高
D．热传递过程中总是温度高的物体把温度传给温度低的物体
3．（2分）关于热机，下列说法正确的是（ ）
A．热机消耗的燃料越多，热机效率越高
B．四冲程汽油机工作过程中，压缩冲程是把活塞的机械能转化为内能
C．热机的对外输出功率越大，热机效率越高
D．热机所做机械功越多，热机效率越高
4．（2分）一杯酒精倒出一半，剩余酒精的比热容、密度和热值的变化情况是（ ）
A．比热容、密度和热值都不变
B．比热容、密度和热值都变为原来的一半
C．比热容变为原来的一半，密度和热值不变
D．比热容和热值变为原来的一半，密度不变
5．（2分）如图所示的实例中，改变物体内能的方式与其他三个实例不同的是（ ）
A．图甲，划火柴点燃火柴
B．图乙，用酒精灯加热试管中的水
C．图丙，快速拉动绳子，金属管内酒精蒸气顶开木塞
D．图丁，锯木头锯条发热
6．（2分）小明用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近一个轻质小球，发现它们相互吸引，关于小球带电情况，下列说法中正确的是（ ）
A．小球一定带正电 B．小球可能带负电
C．小球一定不带电 D．小球可能带正电
7．（2分）某红外测温枪测温时，闭合测温开关S1，只有热敏电阻R工作，测温枪显示被测温度。在环境看不清示数时，再闭合开关S2，显示屏补光灯泡L发光；只闭合开关S2时灯泡L不发光。如图所示中的电路符合要求的是（ ）
A． B．
C． D．
8．（2分）如图所示的电路中小灯泡正常发光。若将小灯泡和电流表的位置对换，则（ ）
A．小灯泡不会发光 B．小灯泡会被烧坏
C．电流表示数不变 D．电压表示数不变
9．（2分）根据欧姆定律，下列说法正确的是（ ）
A．导体两端的电压为零时，电阻值也为零
B．通过导体的电流越大，这段导体的电阻就越小
C．导体两端的电压越大，这段导体的电阻就越大
D．导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比
10．（2分）在用伏安法测未知电阻Rx时（电源电压未知），如果缺少电流表或电压表，可以通过增加一个已知阻值的定值电阻R1和开关来解决，如图所示中的四种方案不可行的是（ ）
A． B．
C． D．
11．（2分）如图所示电路中，当开关S闭合，甲、乙两表是电压表时，两表的示数之比为U甲：U乙＝3：1；当开关S断开，甲、乙两表是电流表时，则两表的示数之比I甲：I乙为（ ）
A．2：1 B．3：1 C．1：3 D．2：3
12．（2分）如图所示，电源电压为4.5V且保持不变，闭合开关S后，电压表的示数为3V，则（ ）
A．小灯泡两端的电压为3V
B．小灯泡两端的电压为1.5V
C．向右移动滑片P，电压表示数变小
D．向右移动滑片P，电流表示数变大
13．（2分）如图所示是一种运用了电磁感应的环保型手电筒，使用时将它来回摇晃，灯泡就能发光。下列四幅图中符合这种手电筒工作原理的是（ ）
A．
B．
C．
D．
14．（2分）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按照预定时间精准点火发射升空，30日5时42分神舟十五号载人飞船成功与空间站核心舱对接。下列说法正确的是（ ）
A．火箭使用液氢燃料，是因为液氢的热值较大
B．飞船航天器常采用高强度高密度的合金或新型合成材料制成
C．火箭升空时燃料的化学能只转化为火箭的机械能
D．神舟飞船是通过超声波与地面取得联系的
15．（2分）如图所示的电路中，移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数从8V变为6V，电流表的示数变化了0.4A。则该定值电阻的阻值及消耗功率的变化量为（ ）
A．5Ω 0.8W B．20Ω 5W C．5Ω 5.6W D．15Ω 7.2W
（多选）16．（3分）关于磁现象，下列说法不正确的是（ ）
A．一根条形磁铁不小心摔成两段后，每段分别为N极和S极
B．磁体外部的磁感线都是从N极出发，回到S极
C．磁场中某点的磁场方向是由放在该点的小磁针决定的
D．磁感线可以通过实验来显现，在磁场中真实存在
17．（3分）如图所示为通电螺线管磁场强弱演示仪的示意图（导线电阻不计），由图可知以下说法中正确的是（ ）
A．当开关S接a点时，仪表指针向右偏转
B．若将电源正负极对调，仪表指针偏转方向不变
C．保持滑片P的位置不变，开关S由a点换到b点，仪表示数变小
D．当开关S接a点，滑片P向上移动时，仪表示数变小
（多选）18．（3分）如图所示，电源电压不变，P置于中点。下列说法正确的是（ ）
A．依次闭合S1、S2、S3，电路的总功率增大
B．只闭合S1，滑片P向左滑动，电路的总功率变大
C．S1、S2、S3闭合，滑片P向右滑动，A1的示数变化量等于A2的示数变化量
D．只闭合S1，保持滑片P不动，将R1换为另一阻值更大的电阻R3，V的示数变化量与A2示数的变化量的比值不变
二、填空及简答题：（本题共10小题，每空1分，共24分）
19．（3分）如图所示，小明在玩甩炮，他只要稍用力将甩炮摔向地面，甩炮就可以爆响。甩炮与地面发生碰撞时，通过 方式，使它的内能增加，火药爆炸时产生的气体膨胀对外做功后，自身的内能 ，温度 。
20．（3分）如图所示是汽油机 冲程。完全燃烧1kg汽油放出的热量是 J，若其效率为25%，则消耗1kg汽油转化为机械能是 J（q汽油＝4.6×107J/kg）。
21．（2分）如图所示电压表的示数为 V，电流表的示数为 A。
22．（2分）为了保护环境，我国大力发展新能源电动汽车。如图所示，新能源电动汽车正在充电，充电过程中电动汽车的电池相当于电路中的 ；假如这辆新能源车的电池容量为47.5kW•h，充电功率为6000W，大约需要 h才能充满电。
23．（3分）已知定值电阻R1：R2＝3：4，若把它们串联在同一电路中，通电后，它们的电流之比是 ；它们的两端电压比是 ；它们消耗的电功率比是 。
24．（2分）小玲家的电能表标有“1600imp/（kW•h）”，若他只让热水器接入电路正常工作3min，指示灯闪烁160次，则热水器消耗的电能是 kW•h，额定功率是 W。
25．（1分）实验室里有一种标有“3V，1.2W”的小灯泡，现要将它接入电压为9V的电路中，为了使小灯泡正常发光，需串联一个 Ω的电阻。
26．（2分）在物理兴趣小组研学活动中，小聪用名为指南针的手机APP指引方向，如图甲所示，当“小磁针”静止时，其上部指向北方，说明“小磁针”的上部是 极（填“N”或“S”）；小聪将这个APP打开后，放在如图乙所示的电磁体左方，仍呈现如图甲所示的指向，则电源的下部为 极（填“正”、“负”）。
27．（3分）一抽水机的配套电动机，额定功率是880W，它的线圈电阻是1Ω，在220V的额定电压下工作，则2分钟内线圈产生的热量是 J；若当地实际电压只有200V，通过电动机电流为3A，则电动机的实际功率为 W，此时电动机转化成的机械能的效率是 。
28．（3分）如图甲所示的电路中，电源电压不变，R0为定值电阻，R为电阻箱。闭合开关S后，调节电阻箱R的阻值，得到电压表示数U与电阻箱阻值R的变化关系如图乙所示，当电压表示数为8V时，电路中的电流是 A。此电路的电源电压为 V，R0的阻值为 Ω。
三、作图实验探究题（本大题共4个小题，第1题作图2分，其余每空1分。共23分）
29．（2分）根据如图所示的实物连接图，在虚线框中画出相应的电路图。
30．（6分）小明和小红利用如图甲装置探究“电流产生热量与什么因素有关”，电源电压保持不变，两个相同的烧杯A、B内部均盛有质量为80g，初温为20℃的煤油，A、B瓶中电阻丝的阻值分别为RA＝10Ω，RB＝20Ω[c煤油＝2.1×103J/（kg•℃）]。
（1）闭合开关，通电2min，测量烧瓶A内煤油温度的升高量填入表中；然后移动滑动变阻器滑片。重复上述操作，获得多组数据（见表）。
实验次数
电流/A
通电时间/min
电阻/Ω
温度升高量/℃
1
0.4
2
10
1.1
2
0.5
2
10
1.7
3
0.6
2
10
2.5
由此得出：同一电阻，在通电时间相等时，电流越大，其产生的热量 （填“越少”“越多”）实验后，通过计算小红发现三次实验中电流通过RA产生的热量总是大于瓶中煤油吸收的热量，你认为可能的原因是： 。
（2）接着小红同学利用该装置探究“电流产生的热量与电阻的关系”，该电路的连接方式可以达到的目的是控制 和通电时间相同。结果发现 （填“A”或“B”）烧瓶中温度计示数升高得更快。
（3）同组的小明灵机一动，利用如图乙装置做了“比较煤油和蓖麻油吸热能力”的实验，烧瓶A、C内部分别盛有质量和初温均相等的煤油和蓖麻油，且C瓶内电阻丝的阻值RC＝ Ω，实验中煤油和蓖麻油吸收热量的多少是通过 （填“温度计示数”或“加热时间”）来反映的。
31．（7分）在探究“电流与电压的关系”的实验中，器材有：滑动变阻器（30Ω 2A）、开关、电源（电压恒为6V）各一个，电流表、电压表各一个，一个5Ω定值电阻，导线若干。
（1）图甲是小明连接的实物电路，图中有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”并画出正确的连线。
（2）闭合开关前，小明发现电流表的指针如图乙所示，出现这个现象的原因是 。
（3）实验中通过调节滑动变阻器滑片，得到的数据如表所示，其中第 组数据存在问题，原因是 ，排除问题数据，可以得出结论： 。
实验次数
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
【拓展】完成实验后，老师让小明用该电路继续探究“电流与电阻的关系”，他选了三个定值电阻（10Ω、20Ω、30Ω）。先将10Ω电阻接入电路，调节滑动变阻器使电压表示数为2.5V；再将10Ω的电阻换成20Ω的电阻，调节滑动变阻器使电压表的示数为2.5V，他继续换成30Ω的电阻时，发现无论怎样调节滑动变阻器都无法使电压表示数为2.5V。为了完成实验，小明设计了两个调整方案，请你帮他填写完整。
A．如果只更换滑动变阻器，则更换的滑动变阻器最大阻值不小于 Ω；
B．如果只降低电源电压，他应控制电源电压的范围是 V。
32．（8分）在“测小灯泡电功率实验”中，小灯泡L1额定电压为2.5V。
（1）图甲是小明测定小灯泡L1额定功率的实物电路图，请你用笔画线代替导线帮他补充完整，要求：滑动变阻器的滑片P向左移时，灯泡发光变暗。
（2）闭合开关，移动滑片至某位置时，电压表示数为1.5V。若使小灯泡L1正常发光，应将移动滑片向 （选填“A”或“B”）端移动。当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡L1的额定功率为 W。
（3）仅用该实验装置中的器材，以下探究活动能够完成的是 。
A．测量小灯泡的电阻
B．探究串联电路电流的特点
C．探究串联电路电压的特点
（4）为测量额定电流为I0的小灯泡L2的额定功率，小明又设计了如图丙所示的电路，电源电压U电不变，实验步骤如下：
①闭合开关 （选填“S1”或“S1、S2”），移动滑动变阻器的滑片，使 ；
②再 （选填“闭合”或“断开”）开关S2，保持滑动变阻器滑片的位置不变，读出电流表的示数I；
③小灯泡L2额定功率的表达式为P额＝ 。（用U电、I0、I表示）
五、计算与应用（本大题共2个小题，第1小题5分、第2小题9分，共14分。解答时，要求有必要的文字说明、公式和计算步骤等，只写最后结果不得分）
33．（5分）如图所示，是最新一款无人驾驶汽车原型图。汽车自动驾驶时使用雷达传感器，以及激光测距器来了解周围的交通状况。该款车以某速度在一段平直的公路上匀速行驶一段距离时，消耗汽油1kg。在这段运动过程中，已知：汽油的热值为4.5×107J/kg，c水＝4.2×103J/（kg•℃），求：
（1）汽油完全燃烧放出的热量是多少J？
（2）假设该汽车在这次行驶过程中，发动机排出的废气带走的能量占汽油完全燃烧放出的热量的42%，这些废气的能量全部被质量100kg的水吸收，水升高的温度是多少？（水未沸腾）
34．（9分）如图所示电路，电源电压为5V不变，定值电阻R0阻值为5Ω，滑动变阻器R上标有“20Ω 1A”字样，灯L标有“3V 1.2W”，电压表量程为0～3V．（不考虑灯丝电阻的变化，且保证各元件均安全）求：
（1）当S1闭合、S2接b，灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值是多少？
（2）保持滑动变阻器滑片位置不动，当S1闭合、S2接a时，R0的电功率是多少？
（3）当S1闭合、S2接a时，R0的最小电功率是多少？
2022-2023学年河北省唐山市丰润区九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题：（1-15小题的四个选项中只有一个选项符趑总，每小题2分，16-18小题的四个选项中，至少有两个选项符合题总，全选对的得3分，选对但不全的得2分，有错选或不选的不得分。共39分）
1．【解答】解：A、一个苹果的质量大约为150g，故A正确；
B、人体感觉最舒适的气温约为23℃，故B错误；
C、家用电冰箱正常工作的电流约为1A，故C错误；
D、家用电热水壶的功率约为1000W，故D错误。
故选：A。
2．【解答】解：A．物体内能增加可能是吸收热量，也可能是外界对它做功，物体吸收热量，内能一定增加，但温度不一定升高，如冰在熔化过程中，吸收热量，温度保持不变，故A错误；
B．物体温度升高，内能一定增加，可能是吸收了热量，可能是外界对物体做了功，故B正确；
C．对物体做功，如果物体同时向外放出热量，物体的内能不一定增加，故C错误；
D．发生热传递时，热量是从温度高的物体传递给温度低的物体，内能大的物体的温度不一定高，故D错误。
故选：B。
3．【解答】解：A、热机消耗的燃料多，但不知道有用功多少，因此无法确定热机效率高低，故A错误；
B、四冲程汽油机工作过程中，压缩冲程是把活塞的机械能转化为内能，故B正确；
C、功率是指做功的快慢，热机效率与功率无关，故C错误；
D、热机的机械功越多，可能燃烧的燃料也越多，则有用功与燃料完全燃烧放出的能量之比不一定大，所以效率不一定高，故D错误。
故选：B。
4．【解答】解：比热容是物质的一种特性，某种物质的比热容和其质量、体积大小无关；密度是物质的一种特性，它和物体的质量和体积无关；燃料的热值是燃料的一种特性，与燃料的质量m和体积V无关；所以一杯酒精倒出一半，剩余酒精的比热容、密度和热值都不变。
故选：A。
5．【解答】解：
A、划火柴点火，是通过克服摩擦力做功改变物体的内能；
B、用酒精灯给试管中的水加热是通过热传递改变物体的内能；
C、金属管内酒精蒸汽顶开木塞时，将内能转化为机械能，内能减少，所以是通过做功改变内能的；
D、锯木头时，锯条发烫，即锯条克服摩擦力做功，使得自身的内能增加，所以是通过做功改变物体的内能；
综合分析可知B与其余三个不同。
故选：B。
6．【解答】解：毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，发现它们相互吸引，由于异种电荷相互吸引，且带电体能吸引不带电的轻小物体，所以轻质小球可能带正电，可能不带电。
故选：D。
7．【解答】解：由题意可知，闭合开关S1，只有热敏电阻R工作，说明S1控制热敏电阻R，闭合开关S2，显示屏补光灯泡L发光；只闭合开关S2时灯泡L不发光，说明灯泡与热敏电阻R并联，S1在干路上，S2在灯泡L的支路，故C正确。
故选：C。
8．【解答】解：由电路图可知，电流表和灯泡是串联在一起的，所以通过它们的电流相等，若将小灯泡和电流表的位置对换，电压表测电流表两端的电流，所以电压表的示数变为零，灯泡的发光情况不变，电流表的示数也不变。
故选：C。
9．【解答】解：
ABC、电阻是导体本身的一种阻碍电流的性质，与导体两端的电压和通过的电流无关，所以导体两端的电压为零时，电阻值不为零；增大通过导体的电流、增大导体两端的电压，这段导体的电阻不变，故ABC错误；
D、根据欧姆定律可知，通过导体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，故D正确。
故选：D。
10．【解答】解：A、闭合开关S1，两电阻并联接入电路，电流表只能测出通过RX的电流，无法得到其两端的电压，所以无法计算被测电阻的阻值，符合题意；
B、当开关S1、S2闭合时，R1被短路，电压表的示数等于电源电压；
再断开开关S2时，电压表测量RX两端的电压，则可计算出R1两端的电压，R1的阻值已知，根据欧姆定律可计算出通过R1的电流，串联电路各处电流相等，所以通过RX的电流等于通过R1的电流，从而可计算出被测电阻的阻值，B能测出，不符合题意；
C、当S1闭合，S2断开时，电流表测出通过R1的电流，由U＝IR可计算出电源电压；当两开关都闭合时，两电阻并联，电流表测干路电流，并联电路干路电流等于各支路电流之和，第二次电流表的示数减去第一次电流表的示数即通过RX的电流，从而计算出RX的阻值，故C能测出，不符合题意。
D、闭合开关S2、S3，两电阻串联接入电路，电压表测R1两端电压，R1的阻值已知，根据欧姆定律可计算通过R1的电流，串联电路各处电流相等，所以通过RX的电流等于通过R1的电流，断开S3，闭合S1，电压表测总电压，第二次电压表的示数减去第一次电压表的示数即RX两端的电压，从而可计算出被测电阻的阻值，D能测出，不符合题意；
故选：A。
11．【解答】解：当开关S闭合，甲、乙两表是电压表时，两电阻串联，所以R1两端的电压U1＝IR1，R2两端的电压U乙＝IR2；两表的示数之比为U甲：U乙＝3：1，
所以U1：U乙＝2：1＝IR1：IR2＝R1：R2；
当开关S断开，甲、乙两表是电流表时，两电阻并联，I甲：I乙＝：（+）＝：（+）＝：（+）＝：＝2：3。
故选：D。
12．【解答】解：（1）电源电压为4.5V，电压表的示数为3V，电压表测滑动变阻器的电压，则灯泡的电压为4.5V﹣3V＝1.5V。
（2）当滑片向右滑动时，滑动变阻器接入电阻变大，则电流变小。
（3）当滑片向右滑动时，滑动变阻器接入电阻变大，占总电阻的比例也变大，串联电路中按电阻的比例来分配电压，所以滑动变阻器分得的电压变大。
故选：B。
13．【解答】解：如图所示是一种环保型手电筒，使用它时只要将它来回摇晃，就能使灯泡发光，能产生电，是利用电磁感应现象的原理工作的。
A、该装置是电动机原理实验，说明通电导线在磁场中受力运动，与手电筒工作原理不同，故A不符合题意；
B、该装置是奥斯特实验，说明通电导线周围存在着磁场，与手电筒工作原理不同，故B不符合题意；
C、该装置没有电源，金属棒在磁场中做切割磁感线运动，电路中就会产生电流，是电磁感应现象，故C符合题意；
D、该装置是探究电磁铁磁性强弱与电流关系的，故与手电筒工作原理不同，故D不符合题意；
故选：C。
14．【解答】解：A、火箭使用液氢燃料，是因为液氢的热值较大，故A正确；
B、飞船航天器常采用高强度低密度的合金或新型合成材料制成，减轻它的质量，故B错误；
C、火箭升空时燃料的化学能转化为内能，内能转再化为机械能，故C错误；
D、神舟飞船是通过电磁波与地面取得联系的，故D错误。
故选：A。
15．【解答】解：由电路图可知，电阻R与滑动变阻器串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流；
当电压表的示数U1＝8V时，
电路中的电流I1＝＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当电压表的示数U2＝6V时，
电路中的电流I2＝＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由题意可知：I1﹣I2＝0.4A﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
由①②③可得：R＝5Ω，故BD错误；
则：I1＝＝＝1.6A，I2＝＝＝1.2A，
根据P＝UI可得，该定值电阻所消耗功率的变化量：
ΔP＝P1﹣P2＝U1I1﹣U2I2＝8V×1.6A﹣6V×1.2A＝5.6W，故A错误，C正确。
故选：C。
16．【解答】解：A、一根条形磁铁不小心摔成两段后，由于任何磁体都有两个极，所以每段都有两个极，故A错误；
B、磁体周围的磁感线从N极出发回到S极，故B正确；
C、磁场中某点的磁场方向是一定的，可以由放在该点的小磁针来判断，但不是由小磁针决定的，故C错误；
D、磁感线是用来形象描述磁场的假想曲线，不是真实存在的，故D错误。
故选：ACD。
17．【解答】解：
A、由安培定则可知，通电螺线管的右端为N极，根据同名磁极相互排斥可知，仪表指针向左偏转，故A错误；
B、若将电源正负极对调，电流方向改变，磁场方向改变，仪表指针偏转方向改变，故B错误；
C、保持滑片P的位置不变，开关S由a点换到b点，线圈匝数增加，磁性增强，排斥力增大，指针偏转变大，仪表示数变大，故C错误；
D、当开关S接a点接滑片P向上移动时，变阻器接入电路的电阻增大，电流减小，磁性减弱，排斥力减小，指针偏转变小，仪表示数变小，故D正确。
故选：D。
18．【解答】解：A、只闭合S1，电路为R1和滑动变阻器串联的电路，再闭合S2，电路为滑动变阻器的简单电路，再闭合S3，为R2和滑动变阻器并联的电路，根据串并联电路的电阻特点可知，依次闭合S1、S2、S3，电路的总电阻逐渐变小，电源电压不变，根据P＝UI＝可知，电路的总功率增大，故A正确；
B、只闭合S1，电路为R1和滑动变阻器串联的电路，滑片向左移动，变阻器接入的阻值变大，总电阻变大，根据P＝UI＝可知，电路的总功率变小，故B错误；
C、S1、S2、S3闭合，为R2和滑动变阻器并联的电路，R1和电流表A1被短路，滑片P向右滑动，A1的示数一直为0，故C错误；
D、只闭合S1，电路为R1和滑动变阻器串联的电路，电压表测量变阻器的电压，电流表A2测量电路中的电流，
设电压表的示数为U滑，电流表A2的示数为I，变阻器此时接入的电阻为R滑，
则U滑＝IR滑，
保持滑片P不动，将R1换为另一阻值更大的电阻R3，根据串联分压特点可知滑动变阻器的电压变小，
设V的示数变化量为△U，A2示数的变化量为△I，
则U滑′＝U滑﹣△U＝（I﹣△I）R滑，
即U滑﹣△U＝IR滑﹣△IR滑，
可知△U＝△IR滑，
故＝R滑，
故V的示数变化量与A2示数的变化量的比值不变，故D正确。
故选：AD。
二、填空及简答题：（本题共10小题，每空1分，共24分）
19．【解答】解：（1）甩炮与地面发生碰撞时，对甩炮做功，内能增加，温度升高，达到火药的着火点，内能迅速增大，短时间内不能释放，就会发生爆炸，即机械能转化为内能的过程；
（2）火药爆炸时产生的气体膨胀对外做功后，自身的内能减小温度降低。
故答案为：做功；减小；降低。
20．【解答】解：由图可知，汽油机的进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，说明是汽油机的排气冲程；
完全燃烧1kg汽油放出的热量为：Q放＝q汽油m＝4.6×107J/kg×1kg＝4.6×107J；
已知效率η＝25%，由η＝可知消耗1kg汽油转化的机械能为：W＝Q放η＝4.6×107J×25%＝1.15×107J。
故答案为：排气；4.6×107；1.15×107。
21．【解答】解：由图知电压表量程为0～3V，分度值为0.1V，故此时电压表示数为2.3V；电流表量程为0～0.6A，分度值为0.02A，故此时电流表示数为0.28A。
故答案为：2.3；0.28。
22．【解答】解：新能源电动汽车正在充电，充电过程中电动汽车的电池消耗了电能，相当于电路中的用电器；
6000W＝6kW；
电池充满电需要的时间约为：
t＝＝≈7.9h。
故答案为：用电器；7.9。
23．【解答】解：串联电路中电流处处相等，因此将两电阻串联通电后，它们的电流之比是1：1；
由I＝可知它们两端的电压之比为：U1：U2＝IR1：IR2＝R1：R2＝3：4；
由P＝UI可知它们消耗的电功率之比为：P1：P2＝IU1：IU2＝U1：U2＝3：4。
故答案为：1：1；3：4；3：4。
24．【解答】解：因为1600imp/（kW•h）表示每消耗1kW•h的电能，电能表的指示灯闪烁1600次，
则指示灯闪烁160次，热水器消耗的电能：
W＝kW•h＝0.1kW•h，
t＝3min＝0.05h，
热水器的电功率：
P＝＝＝2kW＝2000W，
因为热水器正常工作，
所以热水器的额定功率：P额＝P＝2000W。
故答案为：0.1；2000。
25．【解答】解：因为小灯泡正常发光，故U灯＝3V，U2＝U总﹣U灯＝9V﹣3V＝6V；
小灯泡正常发光时，它的电流：I灯＝＝＝0.4A；
因为串联电路电流处处相等，故I2＝I灯＝0.4A；
要串联的电阻R2＝＝＝15Ω。
故答案为：15。
26．【解答】解：地磁场的N极在地理南极附近，其S极在地理北极附近，小磁针的N极指向地磁场的北方，小磁针的S极指向地磁场的南方，所以“小磁针”的上部是N极；
根据异名磁极相互吸引可知，电磁铁的上端为S极，下端为N极；根据安培定则可知，电流从下端流出，上端流入，则电源的下部为负极。
故答案为：N；负。
27．【解答】解：（1）电动机在220V的额定电压下工作，
由P＝UI可得通过电动机的电流为：I＝＝＝4A；
2min内线圈上产生的热量：Q＝I2Rt＝（4A）2×1Ω×2×60s＝1920J；
（2）当地实际电压只有200V，通过电动机电流为3A，
则电动机的实际功率为：P实＝U实I实＝200V×3A＝600W；
（3）线圈电阻的发热功率为：P发热＝I实2R＝（3A）2×1Ω＝9W；
则电动机转化成的机械能的效率为：
η＝＝＝＝×100%＝98.5%。
故答案为：1920；600；98.5%。
28．【解答】解：由电路图可知，电阻箱与定值电阻串联，电压表测量电阻箱两端电压；
根据U﹣R图象可知，当电压表示数为6V时，从图中可知电阻箱的阻值为10Ω，
因此此时电路中的电流：I1＝＝＝0.6A；
则根据串联电路的电压特点可知：U＝I1R0+U1＝0.6A×R0+6V﹣﹣﹣﹣①
当电压表示数为8V时，从图中可知电阻箱的阻值为20Ω，
因此此时电路中的电流：I2＝＝＝0.4A；
则根据串联电路的电压特点可知：U＝I2R0+U1′＝0.4A×R0+8V﹣﹣﹣﹣②
由①②得：R0＝10Ω，
故电源电压U＝I1R0+U1＝0.6A×10Ω+6V＝12V。
故答案为：0.4；12；10。
三、作图实验探究题（本大题共4个小题，第1题作图2分，其余每空1分。共23分）
29．【解答】解：从电源正极出发，依次经过电流表、灯泡L1、开关、L2，然后回到电源负极，电压表并联在灯泡L1和电流表、开关两端，如图所示：
30．【解答】解：（1）由表格中的数据可知，同一电阻，在通电时间相等时，电流越大，温度计示数越高，液体吸收的热量越多，则表面导体产生的热量越多；
三次实验中电流通过RARA产生的热量总是大于瓶中煤油吸收的热量，这是因为在吸收热量时，有一部分热量散失掉了；
（2）探究“电流产生的热量与电阻的关系”时，应控制电流、时间相同，电阻不同；根据Q＝I2Rt可知，电阻越大，产生的热量越多，由于RA＜RB，故B烧瓶中温度计示数升高得更快；
（3）在探究“比较煤油和蓖麻油吸热能力”的实验中，应控制两种液体在相同的时间吸收的热量是相同的，即电热器放出的热量相同，故AC的电阻应相等，即RC＝10Ω；加热时间越长，则电热器放出的热量越多，液体吸收的热量越多，故实验中煤油和蓖麻油吸收热量的多少是通过加热时间来反应的；
故答案为：（1）越多；有一部分热量散失掉了；（2）电流大小；B；（3）10；加热时间。
31．【解答】解：（1）原电路中，电压表连接错误，电压表应与电阻并联，改正后如下所示：
（2）闭合开关前，小明发现电流表的指针如图乙所示，出现这个现象的原因是：电流表没有调零；
（3）变阻器的最大电阻为30Ω，由串联电阻的规律及欧姆定律，电路的最小电流：
I小＝＝≈0.17A＞0.1A；
故第1组数据存在问题，原因是电路的最小电流为0.17A，排除问题数据，由表中数据知，因电压增大为原来的几倍，通过的电流也增大为原来的几倍，可以得出结论：电阻一定时，电流与电压成正比；
【拓展】A、电阻两端的电压始终保持UV＝2.5V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：
U滑＝U﹣UV＝6V﹣2.5V＝3.5V，变阻器分得的电压为电压表示数的1.4倍，根据分压原理，当接入30Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：
R滑＝1.4×30Ω＝42Ω，故为了完成整个实验，更换的滑动变阻器最大阻值不小于42Ω；
B、根据串联电路电压的规律及分压原理：
＝，
方程左边为一定值，故右边也为一定值，当变阻器连入电路的电阻最大时，对应的定值电阻应最大，此时，电源的电压最大：
＝，故U′＝5V，故如果只降低电源电压，控制电源电压的范围是2.5～5V。
故答案为：（1）如上所示；（2）电流表没有调零；（3）1；电路的最小电流为0.17A；电阻一定时，电流与电压成正比；
【拓展】A、42；B、2.5～5。
32．【解答】解：（1）滑动变阻器的滑片P向左移时，灯泡发光变暗，即电流变小，电阻变大，故变阻器B接线柱连入电路中，与灯串联，由图乙知，电流表选用小量程与灯串联，如下图：
；
（2）灯在额定电压下正常发光，示数为1.5V，小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向B端移动，直到电压表示数为额定电压；当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流大小为0.26A，则小灯泡L1的额定功率为：P＝UI＝2.5V×0.26A＝0.65W；
（3）A、由R＝可知，根据电流表、电压表示数，可测量小灯泡的电阻；
B、将电流表分别串联在电路不同处，可探究串联电路电流的特点；
C、将电压表分别并联在各电阻的两端，可探究串联电路电压的特点；
三个都能测量，故选ABC；
（4）①闭合开关S1，移动滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为I0，灯泡正常发光；
②再闭合另一个开关，保持滑动变阻器滑片的位置，读出电流表的示数I；
③图丙中，只闭合开关S1，移动滑片P，使电流表的示数为额定电流为I0，此时灯泡正常发光；
再闭合开关S2，灯短路，电路为变阻器的简单电路，不移动滑片P位置，记下电流表示数为I，由欧姆定律，则此时滑动变阻器的阻值R滑＝；
在第一次操作中，根据欧姆定律，则灯泡正常发光时滑动变阻器两端的电压：U滑＝I0R滑＝I额，根据串联电路电压的规律，灯泡的额定电压：
U额＝U﹣U滑＝U电﹣I0；
则灯泡的额定功率：
P额＝U额I0＝（U电﹣I0）I0。
故答案为：（1）如上图；（2）B；0.65；（3）ABC；（4）①S1；电流表示数为I0；②闭合；③（U电﹣I0）I0。
五、计算与应用（本大题共2个小题，第1小题5分、第2小题9分，共14分。解答时，要求有必要的文字说明、公式和计算步骤等，只写最后结果不得分）
33．【解答】解：
（1）汽油完全燃烧放出的热量：
Q放＝m汽油q汽油＝1kg×4.5×107J/kg＝4.5×107J。
（2）由题意知，发动机排出的废气带走的能量：
Q废气＝42%Q放＝42%×4.5×107J＝1.89×107J；
则水吸收的热量为Q吸＝Q废气＝1.89×107J，
由Q吸＝cm△t得，水升高的温度：
△t＝＝＝45℃。
答：（1）汽油完全燃烧放出的热量是4.5×107J；
（2）水升高的温度是45℃。
34．【解答】解：（1）当S1闭合、S2接b时，灯泡L与变阻器R串联，电压表测R两端的电压，
因串联电路中各处的电流相等，且灯泡正常发光，
所以，由P＝UI可得，电路中的电流：
I＝＝＝0.4A，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，滑动变阻器两端的电压：
UR＝U﹣UL＝5V﹣3V＝2V，
由I＝可得，滑动变阻器接入电路的阻值：
R＝＝＝5Ω；
（2）保持滑动变阻器滑片位置不动，当S1闭合、S2接a时，定值电阻R0与变阻器R串联，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中的电流：
I′＝＝＝0.5A，
则R0的电功率：
P0＝（I′）2R0＝（0.5A）2×5Ω＝1.25W；
（3）当S1闭合、S2接a时，定值电阻R0与变阻器R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，
当电压表的示数UR′＝3V时，R0两端的电压：
U0＝U﹣UR′＝5V﹣3V＝2V，
此时电路中的电流：
I″＝＝＝0.4A，
此时变阻器接入电路中的电阻：
R′＝＝＝7.5Ω，
所以，电路中的最小电流为0.4A，此时R0的电功率最小，则
P0小＝（I″）2R0＝（0.4A）2×5Ω＝0.8W。
答：（1）当S1闭合、S2接b，灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值是5Ω；
（2）保持滑动变阻器滑片位置不动，当S1闭合、S2接a时，R0的电功率是1.25W；
（3）当S1闭合、S2接a时，R0的最小电功率是0.8W。
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