安徽省合肥市第三十八中学2023-2024学年九年级（上）期末练习物理试题（含解析）

这是一份安徽省合肥市第三十八中学2023-2024学年九年级（上）期末练习物理试题（含解析），共18页。试卷主要包含了填空题，单选题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。

温馨提醒：同学们，一次训练是你学识的展示，也是你品行的表现，希望你认真规范、堂堂正正答题，加油！
一、填空题（每空2分，计20分）
1．如图是一种网红食品——“炒酸奶”。将的液态氮和酸奶倒入容器中，液态氮迅速汽化吸热，使酸奶瞬间成块，同时产生大量“白气”，其中“白气”的形成属于 。（填物态变化名称）
2．如图，用酒精灯加热试管中的水，水加热后产生大量水蒸气将塞子顶出，同时管口出现“白雾”，“塞子顶出”时的能量转化与内燃机的 冲程相同。
3．如图所示，AB和BC是由铝制成的长度相同、横截面积不同的两段导体，将它们串联后连入电路中，通电相同时间，AB段消耗的电能 BC段消耗的电能。（选填“大于”、“等于”或“小于”）
4．小明用如图所示的装置“探究通电螺线管外部磁场的分布”的实验。图中小磁针涂黑端为N极，则电源的左端为 极。（选填“正”或“负”）
5．如图所示的电路，电源电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P缓慢向右移动的过程中电压表与电流表示数的比值将 。（选填“变大”、“变小”或“不变”）
6．如图所示电路，，电源电压不变。只闭合，电流表示数为0.6A；，均闭合，电流表示数为1.1A，的阻值为 Ω。
7．一种电工工具由一个小灯泡L和一个定值电阻R组成，通过L、R的电流跟其两端电压的关系如图所示，若将小灯泡和电阻串联，此时电路中电流为0.6A，则电路消耗的电功率为 W。
8．如图所示，只闭合时，电流表的示数为0.2A；和都闭合时，电流表示数为0.5A，则 。
9．定值电阻甲标有“10Ω、0.9A”，定值电阻乙标有“15Ω、0.8A”，把它们并联在电路中，为了保证两个电阻都不烧坏，干路电流最大为 A。
10．你注意观察过汽车后挡风玻璃上有一些“横条纹”吗？它是一种电加热装置，可用于除雾除霜。某汽车的电加热装置是由10条阻值均为20Ω的电阻丝并联而成，与电压为12V的汽车电池相连，则通电5分钟该装置产生的总热量为 J。
二、单选题（每小题2分，计14分）
11．用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球，验电器的金属箔片张开，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．丝绸和玻璃棒摩擦的过程中创造了电荷
B．丝绸和玻璃棒摩擦的过程中，玻璃棒得到电子
C．验电器的箔片张开是因为两个箔片都带了负电荷
D．玻璃棒接触验电器的金属球时，瞬间电流方向是从玻璃棒流向金属箔
12．如图是某物质发生物态变化过程中的温度一时间图象，下列从图象中获得的信息正确的是（ ）
A．该物质属于非晶体
B．BC段物质的分子动能减少
C．BC段物质的分子势能减少
D．物态变化过程中物质的分子数量不断减少
13．张明同学发现，未戴头盔骑行“共享助力车”存在安全隐患。于是他设计以下改进方案：在头盔内加装遥控设备，控制下列助力车工作电路中开关S2的通断。骑行前，扫码成功后开关S1闭合，指示灯L亮，但电机不工作；从车头取出头盔并戴上后，头盔内遥控设备遥控S2闭合，电动机才通电工作；若只戴头盔不扫码则无法骑行。下列电路符合以上设计要求的是（ ）
A． B．
C． D．
14．地磅是用来称量重型货车质量的工具。工作时，重物质量越小，电表的示数就越小，下列四幅电路图中，是滑动变阻器，R是定值电阻。其中符合地磅工作原理的是（ ）
A．B．
C．D．
15．如图所示电路中，灯L1和灯L2的额定电压相同，将开关S闭合，两灯均发光且灯L1比灯L2更亮（灯丝电阻不变）。下列说法正确的是（ ）
A．此时灯L1比灯L2电阻小
B．经过灯L1的电流大于经过灯L2的电流
C．灯L1的额定功率电功率比灯L2的额定功率大
D．电路中AB两点间的电压大BC两点间的电压
16．如图所示的家庭电路中，闭合开关灯L不亮，小明用测电笔分别测a、b、c、d四点。发现a、b、c三点氖管都发光，d点氖管不发光。若电路只有一处故障，则下列说法正确的是（ ）
A．灯泡短路了
B．灯泡断路了
C．用测电笔接触c点时有电流经过小明身体
D．用测电笔接触c点时无电流经过小明身体
17．如图所示为直流电动机的工作原理图，线圈abcd处于向右的磁场中，此时线圈平面与磁感线平行，ab边受到的作用力向上。两个铜半环跟线圈两端相连，可随线圈一起转动，两半环中间断开，彼此绝缘：两个电刷分别跟两个半环接触，使电源和线圈组成闭合电路，下列说法正确的是（ ）
A．线圈在图示位置时，cd边受到磁场的作用力向上
B．线图由图示位置沿箭头方向顺时针转过90°时，电流沿abcd流过线圈
C．线图由图示位置沿箭头方向顺时针转过180°时，dc边受到磁场的作用力向下
D．线图由图示位置沿箭头方向顺时针转过180°时，ab边受到磁场的作用力向下
三、实验探究题（每空2分，共16分）
18．在“探究水在沸腾前后温度变化的特点”实验中：
（1）如图甲所示，在组装器材时，应先固定铁圈 ；（选填A或B）
（2）调整好器材后，用酒精灯给水加热，在水温升高到90℃后，每隔1min记录一次温度，直到水沸腾并持续一段时间，将测得的数据记录在表格中，请根据表格数据在图乙中描点后画出水沸腾前后温度与时间的关系曲线 。
19．在测量小灯泡电阻的实验中，小明选用标有“2.5V”字样的小灯泡进行实验。
（1）按照图连接好电路闭合开关后，发现小灯泡与底座接触不良导致不发光，此时两电表的示数为 ；（填字母）
A：电流表有示数，电压表无示数 B：电流表无示数，电压表有示数 C：电流表电压表均无示数
（2）下表是记录的实验数据，则小灯泡正常发光时的电阻可能为 （填字母）。
A：6.5Ω B：8.5Ω C：9.5Ω D：10.5Ω
（3）另一组的小刚设计了如图所示电路也测出了另一只额定电压为的小灯泡正常发光时的电阻（阻值已知）
①连接好电路，首先闭合，接2，调节滑片，使电压表示数；
②保持滑片位置不变，再将接1，记下此时电压表示数；
③计算小灯泡正常发光的电阻为 。（用、、表示）
20．小明同学在探究电流与电阻的关系时，设计了如图甲所示的电路，部分实物连接情况如图乙所示，其中电源电压恒为4.5V，定值电阻R有阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω各一个。
（1）请根据甲图电路图，在乙图中用笔画线代替导线将实物电路连接完整 （要求滑片向右移动电压表示数变小）；
（2）小刚先用5Ω电阻实验，闭合开关，调节滑片P，使电压表示数为2V，并记录此时电流表的示数；
（3）断开开关，将5Ω电阻换成10Ω，闭合开关，将滑片P向 （选填“A”或“B”）端适当移动，使电压表示数为2V，记录此时电流表的示数；
（4）更换其余电阻继续实验，记录数据如表格所示：
（5）分析数据可得出结论： 。
四、计算题（第21题4分，第22题8分，第23题8分，计20分）
21．某定值电阻，通过其电流由增加到时，其两端电压变化了，请推导证明其电功率变化量（提示：电功率变化量即该定值电阻末态与初态的电功率之差）。
22．如图甲所示是模拟高速公路入口“超限超载”检测站升降检测设备的工作原理图。已知电源电压为12V，是120Ω的定值电阻，起保护作用，是压敏电阻，其阻值随压力F变化的关系如图乙所示，压力表是由电压表改装而成，当检测物质量超过规定质量时电路中电流为40mA，会触动另一电路报警器开始报警（图中未画出）。
（1）闭合开关后，当不放检测物时，电压表的示数；
（2）报警器开始报警时，压敏电阻在10s消耗的电能；
（3）该模拟电路中的电池使用一段时间后，电源电压会降低，则检测的超载质量将如何变化，说明理由。
23．如图甲所示为3D打印笔。其原理是通过加热，挤出热熔的塑胶，然后在空气中迅速冷却，最后固化成稳定的形状。此打印笔有快慢两挡，其内部简化电路如图乙所示，已知该3D打印笔慢挡打印功率为22W，、是用于发热的定值电阻，将该3D打印笔单独接入装有如图丙所示电能表的家庭电路中正常工作，快挡打印2min，电能表指示灯闪烁8次，可将30g的塑胶从20℃加热到148℃。【塑胶的比热容为】求：
（1）3D打印笔快挡打印时的电功率；
（2）的阻值；
（3）3D打印笔快挡打印的热效率。（该热效率即热熔胶吸收的热量与打印笔消耗电能的比值）
参考答案与解析
1．液化
【解答】“白气”不是气体，而是小水滴，是空气中的水蒸气遇冷液化而成的小水滴。
2．做功
【解答】酒精燃烧，把酒精的化学能转化为内能；用酒精灯给试管中的水加热，将能量传递给水和水蒸气，这些高温水蒸气对塞子做功，将塞子冲出；塞子由静止变为运动，机械能增大，即能量转化是内能转化为机械能；故“塞子顶出”时的能量转化与内燃机的做功冲程相同。
3．大于
【解答】AB和BC是由铝制成的长度相同、横截面积不同的两段导体，AB的横截面积较小，所以电阻较大，将它们串联后连入电路中，电流相等，通电相同时间，电能全部转化为内能，根据可知AB产生的热量更多，则AB消耗的电能大于BC消耗的电能。
4．正
【解答】小磁针N极所指的方向就是该点的磁场方向，通电螺线管的左端是N极，右端是S极，由安培定则可知电流从螺线管的左端流入，所以电源的左端是正极。
5．变大
【解答】闭合开关S，定值电阻R与滑动变阻器并联，电流表测干路电流，电压表测电源两端的电压。因电源电压保持不变，所以，滑片移动时电压表的示数不变；因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，滑片移动时通过定值电阻R的电流不变；将滑动变阻器的滑片P缓慢向右移动的过程中，变阻器接入电路中的电阻变大，由可知，通过滑动变阻器的电流变小；因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流变小，即电流表的示数变小，电压表与电流表示数的比值将变大。
6．12
【解答】由电路图可知，只闭合S1时，电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流，电源的电压
U=I1R1=0.6A×10Ω=6V
S1、S2均闭合时，R1与R2并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，且电源电压不变，所以，此时通过R1的电流仍为0.6A不变，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过R2的电流
I2=I-I1=1.1A-0.6A=0.5A
并联电路中各支路两端的电压相等，R2的阻值
7．4.8
【解答】若将小灯泡和电阻串联在电流为0.6A的电路中，串联电路电流处处相等，所以小灯泡和电阻的电流均为0.6A。由图可知，当电流为0.6A时，灯泡的电压为2V；定值电阻R的电流与电压成正比，电流为0.2A时，电压为2V，则电流为0.6A时，电压为0.6V。则电源电压为
则电路消耗的电功率为
8．2∶3
【解答】由图可知，只闭合时，两个电阻串联，电流表测量电路中的电流，电源电压
U=I(R1+R2)=0.2A×(R1+R2)
和都闭合时，只有R1的简单电路，电流表测量电路中的电流，电源电压
U=I2R1=0.5A×R1
电源电压不变，所以
0.2A×(R1+R2)=0.5A×R1
2R2=3R1
R1∶R2=2∶3
9．1.5
【解答】把它们并联在电路中，根据欧姆定律可得，两电阻两端允许所加的最大电压分别为
U甲=I甲R甲=0.9A×10Ω=9V
U乙=I乙R乙=0.8A×15Ω=12V
因为并联电路中各支路的两端电压相等，因此两电阻并联时，电路的最大电压为
Ư=U甲=9V
根据欧姆定律及并联电路的电流规律可得，此时通过电阻乙的电流为
干路电流最大为
10．2.16×104J
【解答】每个电阻通过的电流为
产生的总热量为
11．D
【解答】A．丝绸和玻璃棒摩擦电荷（电子）发生了转移，没有创造电荷，故A错误；
B．丝绸和玻璃棒摩擦的过程中，丝绸得到电子带负电，玻璃棒失去电子带正电，故B错误；
CD．丝绸摩擦后的玻璃棒带正电，缺少电子，与验电器的金属球接触后，金属箔片上部分电子转移到玻璃棒上，使金属箔片失去电子而带正电，同种电荷相互排斥，因此验电器的金属箔会张开，电流的方向与电子定向移动的方向相反，瞬间电流方向是从玻璃棒流向金属箔，故C错误，D正确。
故选D。
12．C
【解答】通过图像可知，物质的温度随着时间的增加呈降低趋势，是物质的凝固过程。
A．BC段温度保持不变，这种物质是晶体，熔点是40℃，故A错误；
B．BC段温度保持不变，BC段物质的分子动能不变。故B错误；
C． BC段是晶体的凝固过程，凝固过程中物质放热但温度不变，内能减小，分子动能不变，BC段物质的分子势能减少。故C正确；
D．物态变化过程中物质的分子数量不变。故D错误。
故选C。
13．C
【解答】根据题意可知，骑行前，扫码成功后开关S1闭合，指示灯L亮，但电机不工作；从车头取出头盔并戴上后，头盔内遥控设备遥控S2闭合，电动机才通电工作，这说明灯泡与电机工作时互不影响，是并联的；若只戴头盔不扫码则无法骑行，则开关S1在干路中控制整个电路，开关S2与电机在一条支路中，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
14．B
【解答】A．由图可知，定值电阻R和滑动变阻器R′串联，电流表测电路中的电流；重物质量越小，滑片向上滑动，变阻器R′接入电路的电阻变小，由欧姆定律可知，电路中电流变大，则电流表读数变大，故A不符合题意；
B．由图可知，定值电阻R和滑动变阻器R′串联，电压表测定值电阻R两端的电压；重物质量越小，滑片向上滑动，变阻器R′接入电路的电阻变大，由欧姆定律可知，电路中电流变小，由U=IR可知定值电阻R两端电压变小，即电压表示数变小，故B符合题意；
C．由图可知，电流表把变阻器R′短路，电流不经过R′，所以无论重物怎么变化，电流表的读数都不变，故C不符合题意；
D．由图可知，电压表串联接入电路，电压表相当于测电源电压，所以无论重物怎么变化，电压表的读数都不变，故D不符合题意。
故选B。
15．D
【解答】B．由图知，两灯泡串联；在串联电路中，各处电流都相等，所以通过L1的电流等于通过L2的电流，故B错误；
AD．L1比L2更亮，说明L1的实际功率较大，而电流相同，根据P=UI可知，灯L1两端的电压较大，即电路中AB两点间的电压大BC两点间的电压；由可知，灯L1比灯L2的电阻大，综上分析知，故A错误，D正确；
C．额定功率是用电器在额定电压下工作时的电功率，若灯L1和灯L2的额定电压相同，由可知，电阻越大，电功率越小，则灯L1的额定电功率比灯L2的额定电功率小，故C错误。
故选D。
16．C
【解答】AB．用测电笔分别测a、b、c、d四点，a、b、c三点氖管都发光，说明a、b、c三点都与火线相通，d点氖管不发光，可能dc之间断路，不可能是灯泡短路或断路，故AB错误；
CD．用测电笔测c点，氖管发光，说明有电流经过小明身体，故C正确，D错误。
故选C。
17．D
【解答】A．线圈在图示位置时，cd边和ab边中电流方向相反，磁场方向相同，则受力方向相反，cd边受到磁场的作用力向下，故A错误；
B．线圈由图示位置沿箭头方向顺时针转过90°时，电刷对准两个半环中间断开的部分，此刻没有电流流经线圈，故B错误；
C．线图由图示位置沿箭头方向顺时针转过180°时，dc边电流方向改变，受到磁场的作用力向上，故C错误；
D．线图由图示位置沿箭头方向顺时针转过180°时，ab边电流方向改变，受到磁场的作用力向下，故D正确。
故选D。
18． B
【解答】（1）[1]为了使用酒精灯的外焰加热，需放好酒精灯后，根据外焰的高度调节铁圈B的位置；温度计的液泡要浸没在水中并且不能触碰烧杯底部，所以要根据温度计的高度调整铁圈A的高度，所以应先固定铁圈B。
（2）[2]根据表中的数据，采用描点法，将时间、温度值画在乙图中，然后用平滑的曲线连接起来，如下图所示：
19． B B
【解答】（1）[1]闭合开关后，发现小灯泡与底座接触不良导致不发光，此时电压表串联在电路中，电压表有示数，电压表内阻很大，通过电路的电流很小，电流表没有示数，故选B。
（2）[2]小灯泡的额定电压是2.5V，由表中数据可知，小灯泡正常发光时的电流大于0.28A小于0.31A，小灯泡正常发光时的电阻小于
小灯泡正常发光时的电阻大于
小灯泡正常发光时的电阻范围是8.1Ω~8.9Ω，故选B。
（3）[3]闭合，接2，电压表测量灯泡两端的电压，调节滑片，使电压表示数；保持滑片位置不变，再将接1，电压表测量灯泡和电阻R0的总电压，此时电压表示数，通过R0的电压
U0=U2-U1
通过小灯泡的电流
小灯泡正常发光的电阻为
20． B 见解析
【解答】（1）[1]由图甲可知，电压表测量定值电阻两端的电压，滑片向右移动电压表示数变小，由欧姆定律可知通过电路中的电流变小，由可知电路中的总电阻变大，由电阻的串联可知变阻器连入电路的电阻变大，连接变阻器A接线柱，如图所示：
（3）[2]探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即应保持电阻两端的电压不变，将5Ω电阻换成10Ω后，电压表的示数变大，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向B端移动，使电压表的示数为2V，记录电流表的示数。
（5）[3]由表中数据可知，电流和电阻的乘积不变，即电压表的示数不变，可以得到电压一定时，电流与电阻成反比。
21．见解析
【解答】对于定值电阻R，设其初态电压为，电流为，根据欧姆定律则有
①
设末态电压为，电流为，根据欧姆定律则有
②
②-①则有
则有
可得。所以根据，电功率变化量为
22．（1）2V；（2）2.88J；（3）见解析
【解答】解：（1）由图甲可知，定值电阻R1与压敏电阻R2串联，压力表与定值电阻R1并联；由图乙可知，不放检测物时，压力为零，压敏电阻R2的阻值为600Ω，电路中的电流
当不放检测物时，电压表的示数
（2）报警器开始报警时电流是
40mA=0.04A
电路的总电阻为
压敏电阻R2的阻值为
R2=R-R1=300Ω-120Ω=180Ω
压敏电阻R2在10s消耗的电能为
W=I′2R2t=(0.04A)2×180Ω×10s=2.88J
（3）电源电压降低，报警电流仍为40mA，根据欧姆定律可知电路中的总电阻减小，根据串联电路电阻规律可知压敏电阻的阻值将减小，由图乙可知，压敏电阻所受压力更大，物体的质量更大。
答：（1）闭合开关后，当不放检测物时，电压表的示数是2V；
（2）报警器开始报警时，压敏电阻在10s消耗的电能是2.88J；
（3）见解析。
23．（1）80W；（2）1595Ω；（3）80%
【解答】解：（1）指示灯闪烁8次，3D打印笔消耗的电能
3D打印笔快挡打印时的电功率
（2）根据电路图可知，当开关接1、2时，R1与R2串联，电路中电阻较大；当开关接2、3时，电路为R2的简单电路，电路中电阻较小，根据可知，总电阻越大，功率越小，开关接1、2时为慢挡，接2、3时为快挡；此时电路中R2的电阻
当开关接1、2时，R1与R2串联，此时电路中的总电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以R1的阻值
R1=R总-R2=2200Ω-605Ω=1595Ω
（3）热熔胶吸收的热量
Q吸=cmΔt=2×103J/(kg·℃)×30×10-3kg×(148℃-20℃)=7680J
3D打印笔快挡打印的热效率
答：（1）3D打印笔快挡打印时的电功率是80W；
（2）的阻值是1595Ω；
（3）3D打印笔快挡打印的热效率是80%。
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
温度/℃
90
92
94
96
98
98
98
98
次数
1
2
3
4
1
2
2.5
2.8
0.18
0.28
0.31
序号
电阻
电流
1
5
0.4
2
10
0.2
3
15
0.14
4
20
0.1