甘肃省武威市凉州区武威九中片联考2023-2024学年九年级（上）1月期末物理试题（含解析）

这是一份甘肃省武威市凉州区武威九中片联考2023-2024学年九年级（上）1月期末物理试题（含解析），共16页。试卷主要包含了选择题，填空题，作图与实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

九年级物理
一、选择题（每小题2分，共20分，每题只有一个正确选项）
1．下列物理量的大小符合实际的是（ ）
A．试电笔内部电阻大小约100ΩB．一个小灯泡发光时的电流约为1A
C．手机电池的电压为220VD．家里微波炉的功率可达2000W
2．下列各种情况中，物质比热容会发生变化的是（ ）
A．一杯水倒掉一半B．水凝固成冰
C．的水变成的水D．将铁块挫成铁球
3．我们知道：多数汽油机是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的不断循环来连续工作的，关于压缩冲程的作用，下列说法正确的是（ ）
A．将废气排出缸外B．完成对外做功C．吸进汽油和空气的混合物D．压缩燃料和空气的混合物
4．下列现象中，利用做功使物体内能增加的是（ ）
A．双手用力相互搓，手掌发热B．冬天，人们在太阳光下取暖
C．铁块放在炉火中烧红了D．烧开水时，壶盖被水蒸气顶起
5．将甲、乙两个导体接入同一电路中，现测得通过甲、乙的电流相等，则这两个导体在电路中的连接方式（ ）
A．一定串联B．一定并联
C．不可能并联D．串、并联均有可能
6．额定电压均为6V的甲、乙两灯，U-I图线如图所示下列说法正确的是
A．甲、乙两灯的电阻均随电压增大而减小
B．甲、乙两灯的额定功率之比为4:1
C．甲、乙两灯并联接在电压为2V的电源两端时，电阻之比为3：2
D．甲、乙两灯串联接在电压为8V的电源两端时，实际功率之比为1:3
7．如图关于仪表的正确使用和电路常规连接正确的是( )
A．电流表接电源B．电压表接电源C．导线接电源D． 家用电器接电源
8．如图所示的电路是家庭电路的一部分，电工师傅按下面的顺序进行检测:①闭合S1，灯L1亮；②再闭合S2，灯L1亮，灯L2不亮；③用试电笔测a、b、c、d四个接线点，试电笔只在c点不发光。若电路中只有一处故障，故障可能是（ ）
A．灯L2短路B．c点左侧的零线断路
C．灯L2所在支路断路D．c、d两点间断路
9．规格分别为“5V 2.5W”和“20V 10W”的甲、乙两只小灯泡，将它们串联后接到25V的电源上，两灯都发光，则（ ）
A．甲灯较亮B．乙灯较亮
C．两灯一样亮D．无法判断
10．如图所示的电路中，a、b、c是三只电表（电压表或电流表），闭合开关S，标有“3V 1.5W”的灯泡L1正常发光，标有“6V 3W”的灯泡L2发光较暗．若不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是
A．电表a为电流表，且示数为1A
B．电表b为电压表，且示数为3V
C．电表c为电流表，且示数为0.25A
D．闭合开关S，电路消耗的总功率为2.25W
二、填空题（每空1分，共23分）
11．武威当地的特色美食三套车，路过任何一家当地的特色行面馆就可以闻到香味，这是 现象；端碗时很烫手，是通过 的方式增加了手的内能。
12．人们常用水给汽车发动机降温，这是因为水的 较大，在相同条件下水能带走较多的热量；“可燃冰”作为新型能源，有着巨大的开发、使用潜力，同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍，说明“可燃冰”的 很大；“可燃冰”完全燃烧放出的热量，可将 的水加热至。［水的比热容为］
13．如图所示是小朋友在科技馆触碰静电球时的情景。她的头发蓬松飞扬，是因为 （填“同种”或“异种”）电荷互相排斥。如果静电球带的是正电，则她触碰球的过程中，电荷移动的方向为 （填“从球向人”或“从人向球”）。
14．家庭电路中，电热水壶应与其他家用电器 联；开关与用电器是 联；人体的安全电压是 。
15．就导电性能来说，金属的导电性能一般比非金属 （选填“强”或“弱”）；某些物质在温度极低时，电阻会变成零，这就是 现象。中国的青年博士曹原实现石墨烯超导的重大突破。如果用这种超导材料制成 （选填“输电线”或“电热丝”），由于没有电流的 效应而产生的能量损失，能极大提高输电效率。
16．每个节日用小彩灯两端电压的最大允许值为，如果要把它们接入家庭电路中使用，为了不将小彩灯烧坏，至少应该把 个这样的小彩灯 联起来接入家庭电路中．
17．小明家中的电能表如图所示，从表盘信息可知，小明家接入的用电器总功率不能超过 W．当家里只有微波炉工作时，电能表在1min内转60转，则微波炉的电功率为 W。
18．如图所示的甲、乙两个电路中，开关闭合后，电线燃烧起来，甲产生的原因是 ，乙产生的原因是 ．
19．随着我国经济的飞速发展，汽车已经进入寻常百姓人家。如图是一种自动测定汽车油箱内油面高度的装置，R0为定值电阻，R是滑动变阻器，它的金属滑片连在杠杆的一端，电路中R0的作用是 。从油量表（由电流表改装）指针所指的刻度就可知道油箱内油面高低，当油面下降时，滑动变阻器连入电路的阻值将 ，电流表的示数将 （均选填“变大”、“变小”或“不变”）。
三、作图与实验题（20小题2分，21小题9分，22小题14分，共25分）
20．如图所示，用笔画线代替导线将电灯、开关、三孔插座接到家庭电路中。
21．小明用图甲所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡电阻，图乙是小明未完成连接的实验电路。
（1）请你根据图甲电路图及实验所提供的器材要求，用笔画线代替导线，完成图乙中实物电路的连接；
（2）连接好电路，小明发现电压表无示数，电流表有示数，则电路可能发生的故障是 ；
（3）排除故障后，小明闭合开关，发现电压表示数为1.5V，他需向 （填“左”或“右”)调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡刚好正常发光，此时电流表的示数如图丙所示，电流表的读数是 A，小灯泡的阻值是 Ω（小数点后保留一位）；
（4）当电压值改变的时候，小灯泡的阻值 （选填“变化”或“不变”）；
（5）小明又想测某未知电阻Rx的阻值，设计了如图丁所示电路图（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，并用已知物理量的符号和测量物理量的符号写出未知电阻Rx的表达式。实验步骤：
A．按照设计的电路图连接电路
B．断开S2、闭合S1记录电流表示数为I1；
C． 。
D．表达式：Rx＝ 。
22．小明在进行“测量小电灯的功率”的实验时，实验台上给他提供的器材有：6V蓄电池、电流表（0~0.6A、0~3A）、电压表（0~3V、0~15V）、滑动变阻器（50Ω、1.5A）、额定电压为2.5V的小电灯（正常发光时的电阻约为7Ω、开关各一个，导线若干。
（1）在实验中电流表应该选择 的量程，电压表应该选择 的量程；
（2）他连接的实物电路如图所示，闭合开关前应把滑动变阻器滑片的位置调到 （填C或D）端；
（3）闭合开关后，发现灯泡不发光，电流表的示数为零，电压表的示数为6V，产生此故障的原因可能是下列情况中的 和 ；（填写序号）
A．小电灯短路 B．小电灯的灯丝断了 C．小电灯的灯座接触不良
D．电压表的正、负接线柱接反 E．变阻器滑片放在了最小阻值处
（4）排除故障后，调节滑动变阻器测得如上表所示的四组数据。表中有一个明显的错误数据，请找出错误数据 ；分析产生的原因是： ；
（5）小超发现，由表中数据计算可知：小电灯亮度不同时灯丝的电阻不相等，你认为造成这种结果的原因是 。灯泡正常发光时的电流为 A；
（6）调节滑片P的位置，使电灯正常发光，这时灯泡的额定功率是 W；
（7）小强同学在实验中连接好电路的最后一根导线，灯泡接着发出耀眼的光，你认为小强在连接电路时所犯的错误是 和 ；
（8）小华在连接好电路开始实验时发现，开关闭合后电流表和电压表均有示数，可小灯泡不亮，小华应进行的操作是 ；
（9）此实验装置还可做哪些实验探究 。
四、计算题（共12分）
23．如图所示，电源电压不变，小灯泡标有“6V 3 W”字样，滑动变阻器最大阻值为24Ω，求：
（1）小灯泡正常工作5分钟将消耗多少电能?
（2）当滑片P在中点时，小灯泡恰好正常发光，则电源电压为多少伏?
24．有一新型的电热足浴器。其铭牌上的部分信息如表。 (c水=4.2×103J/(kg·℃)
（1）求电热足浴器正常工作时的电阻；
（2）用这个足浴器将5kg的水从20℃加热到40℃，求水吸收的热量；
（3）若此足浴器在200V电压下使用，实际功率多大?
（4）若此足浴器在200V电压下使用时，需500s才能将(2)问中的水从20℃加热到40℃，求这个电热足浴器的加热效率。
参考答案与解析
1．D
【解答】A．试电笔内部电阻大小约100万Ω，故A不符合题意；
B．小灯泡的额定电压在2.5V左右，灯丝电阻在10Ω左右，正常发光的电流在；
；
故B不符合题意；
C．手机电池的电压为3.7V左右，故C不符合题意；
D．家用微波炉的功率约为2000W，故D符合题意；
故选D。
2．B
【解答】ACD．物质的比热容是物质本身的一种特性，与质量、温度、形状无关，故ACD不符合题意；
B．冰的比热容小于水的比热容，水凝固成冰，物态改变，比热容变小，故B符合题意。
故选B。
3．D
【解答】汽油机的压缩冲程：进气门、排气门都关闭，活塞向上运动。压缩汽油和空气的混合物，使其内能增加，温度升高。
故选D。
4．A
【解答】A．双手用力相互搓，克服摩擦做功使手掌内能增加而发热，属于做功改变物体的内能，故A符合题意；
B．冬天，人们在太阳光下取暖，属于热传递改变物体的内能，故B不符合题意；
C．铁块放在炉火中吸收热量，内能增加，温度升高而发红，属于热传递改变物体的内能，故C不符合题意；
D．烧开水时，壶盖被水蒸气顶起来，属于做功改变物体的内能，但是使物体内能减少，故D不符合题意。
故选A。
5．D
【解答】串联电路中电流处处相等，通过甲、乙的电流相等，故两导体可能是串联；当两导体电阻箱等时，也可能是并联，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
6．D
【解答】A．由甲、乙曲线图可知，灯泡的电阻随电压的增大而增大．故A错误；
B．由于甲、乙两灯的额定电压均为6V，由图象可知：I甲额=0.6A，I乙额=0.3A，则 ，故B错误；
C、甲、乙两灯并联在2V的电源两端时，由图象可知：I甲=0.3A，I乙=0.2A，根据 可知电阻之比是： ，故C错误；
D．把甲、乙两灯串联接在8V的电源上时，通过它们的电流相等，且电源的电压等于两灯泡两端的电压之和，由图象知道，当电路中的电流为0.3A，甲灯的实际电压为2V，乙灯的实际电压为6V时满足电源电压为8V，所以实际功率之比：P甲：P乙=U甲I：U乙I=2V：6V=1：3，故D正确．
7．B
【解答】A．电流表不能直接接在电源两端，故A错误；
B．电压表可以直接测量电源两端电压，故B正确；
C．用导线直接将电源正负极接在一起会造成电源短路，故C错误；
D．家用电器应该并联在电路中，故D错误。
故选B。
8．D
【解答】B．闭合S1，灯L1亮，电路中有电流，说明电路为通路，从保险丝aSL1以及c点左侧的零线都没有断路，故B错误；
A．断开S1，闭合S2，灯L2不亮，灯L2不亮的原因有两个：一个是断路、一个是短路；若灯L2短路时，电路的电流会很大，将保险丝烧断，灯泡L1也不会发光，a、b两个接线点上，试电笔的氖管都不会发光，故A错误；
C．若灯L2所在支路开路，d点氖管不发光，故C错误;
D．若c、d两点间开路，灯泡L2与零线不能构成闭合电路，电路中没有电流，灯泡不会发光，但d点会通过灯泡L2与火线间接相连，试电笔的氖管会发光，故D正确。
故选D。
9．B
【解答】甲乙两灯泡的电阻分别为
所以R甲＜R乙，又串联电路电流相等，根据P＝I2R知P甲实＜P乙实，即乙灯更亮，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
10．D
【解答】由P＝UI可得，两灯泡正常发光时的电流分别为：
I10.5A，I20.5A，
由I可得，灯泡L2的电阻：
R212Ω；
因灯泡L1正常发光，灯泡L2发光但较暗，
所以，通过L1、L2的电流不相等，L1与L2应并联，
则a一定是电流表，b是相当于导线的电流表，c是相当于开路的电压表，故B错误；
此时电流表a测干路电流，电流表b测L2支路的电流，电压表c测电源的电压，
因并联电路中各支路两端的电压相等，且灯泡L1正常发光，
所以，电源的电压U＝U1＝3V，即电压表c的示数为3V，故C错误；
此时通过R2的电流：
I2′0.25A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，干路电流表a的示数：
I＝I1+I2′＝0.5A+0.25A＝0.75A，故A错误；
电路消耗的总功率：
P＝UI＝3V×0.75A＝2.25W，故D正确．
11． 扩散 热传递
【解答】[1]端上一碗面条，香味扑鼻而来，这是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动。
[2]端碗时很烫手，手从碗上吸收了热量，是通过热传递方式增加了手的内能。
12． 比热容 热值 2500
【解答】[1]因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以汽车发动机用水做冷却剂。
[2]同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍，说明“可燃冰”的热值很大。
[3]1kg煤气完全燃烧放出的热量
1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量
根据题意知道
由知道，加热水的质量
13． 同种 从人向球
【解答】[1][2]小朋友在科技馆触碰静电球时，头发带同种电荷，因同种电荷相互排斥，所以头发会蓬松分开。如果静电球带的是正电，带负电的电子由人到球。
14． 并 串 不高于36V
【解答】[1]家用电器之间是并联的，这样才能做到独立工作、互不影响。
[2]串联时电流只有一条通路，工作时相互影响，所以控制电灯的开关和电灯串联，且开关接在火线和用电器之间，既能控制用电器，又能保证使用的安全性。
[3]对人体的安全电压是不高于36V。
15． 强 超导 输电线 热
【解答】[1][2]根据导电性的不同，材料可分为导体，半导体，绝缘体三大类，容易导电的物体叫导体。金属的导电性能一般比较强；当物质的电阻变为零时，导电性能极强，属于超导现象。
[3][4]导体有电阻时，输电线会产生热量，把部分电能转化为内能浪费掉；如果没有电阻，输电线不会产生热量，不需要浪费电能，所以超导体适合做高压输电线，能极大提高输电效率。
16． 74 串
【解答】[1] [2]家庭电路中的电压是220V，由于小彩灯内端最大电压为3V，所以，需要小彩灯串联；由串联电路的电压特点知道，每个小彩灯两端的电压之和等于总电压，所以，需要串联小彩灯的个数是：
．
17． 2200 1000
【解答】[1]该电能表允许通过的最大功率为
P最大＝UI＝220V×10A＝2200W
则小明家接入的用电器总功率不能超过2200W。
[2]微波炉消耗的电能为
微波炉的功率为
18． 用电器总功率过大 发生短路
【解答】如图甲，电路中并联了多个电灯，又接入了电炉，并联的用电器过多，功率过大，由于干路电流等于各支路电流之和，所以干路电流会过大；
图乙，火线与零线间有一根导线直接连接起来，即发生的短路现象，电路中电流会很大，根据，电流大，发热多，所以左侧导线燃烧起来．
故答案为 (1). 用电器总功率过大 (2). 发生短路
19． 保护电路 变大 变小
【解答】[1]由电路图知，定值电阻R0与滑动变阻器R串联，电流表测电路中的电流；若去掉定值电阻R0，当R的电阻为零时，会造成电源短路，所以电路中串联电阻R0能起到保护电路的作用。
[2]当油面下降时，浮标下降，在杠杆的作用下滑片向上移动，滑动变阻器接入电路的电阻变大，总电阻变大。
[3]总电阻变大时，由可知，电路中的电流减小，即电流表的示数变小。
20．
【解答】灯泡接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接入灯泡的螺旋套；安装三孔插座的方法：上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线。电路如下图：
21． 灯泡短路 左 0.3 8.3 变化 闭合开关S1和S2，记录电流表的示数为I2
【解答】（1）[1]如图，滑动变阻器左下接线柱与灯泡右接线柱相连，电压表测量灯泡两端电压，灯泡额定电压为2.5V，故电压表选择0~3V量程，如图所示：
（2）[2]电流表有示数，说明是短路，电压表无示数，说明是其测量对象短路，即灯泡短路。
（3）[3]灯泡额定电压为2.5V，此时电压表示数为1.5V，故需将电压表示数调大，根据分压原理，应将滑动变阻器阻值调小，即向左调节。
[4]如图丙，电流表量程为0~0.6A，分度值为0.02A，由指针位置可知，电流表读数为0.3A。
[5]灯泡电阻为
（4）[6]灯丝的电阻会随温度的变化而变化，当电压值改变的时候，温度会发生变化，故小灯泡的电阻会变化。
（5）[7][8]断开S2、闭合S1，电流表测量的是R0的电流，根据欧姆定律，R0两端电压为U0＝I1R0，根据并联电路中电压的规律知，Rx两端电压为
Ux＝U0＝I1R0
闭合开关S1和S2，电流表测量的是干路电流，根据并联电路中电流的规律，通过Rx的电流为
Ix＝I2－I1
故待测电阻的阻值为
22． 0~0.6A 0~3V C B C 1.00 读数时看错量程 小灯泡电阻随温度的变化而变化 0.2 0.5 连接电路时开关没有断开 滑动变阻器的滑片没有置于最大值处 向D端移动滑片，观察小灯泡是否发光 测量小灯泡电阻
【解答】（1）[1][2]小灯泡的额定电压为2.5V，故电压表应选择0~3V的量程，正常工作时，电流约为
故电流表应选择0~0.6A量程。
（2）[3]为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最大值处，即C端。
（3）[4][5]电流表无示数，说明出现了断路，电压表示数为6V，等于电源电压，故其测量对象断路，即小灯泡断路，故BC符合题意，ADE不符合题意。
故选BC。
（4）[6][7]由数据知，第3次实验，电流表的示数明显增大，可知该次数据错误，根据与其它电流值分析，大约5倍关系，可能是电流表量程读取错误。
（5）[8][9]灯丝的电阻随温度的升高而增大，小灯泡的亮度不同时，灯丝的温度不同，造成其电阻不同；由表格中数据知，灯泡中正常发光时的电流应为
（6）[10]灯泡的额定功率为
P＝UI＝2.5V×0.2A＝0.5W
（7）[11][12]连好电路，没闭合开关灯泡就发光，说明开关之前是闭合的，这是错误操作。灯泡发出耀眼的光，说明电流很大，这是滑动变阻器没有调到最大阻值，这也是不允许的。
（8）[13]闭合开关后，电流表、电压表均有示数，灯泡不亮可能是由于电路电阻太大，电路电流太小，灯泡实际功率太小造成的，可以移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光，故移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光。
（9）[14]根据电压和电流值，还可根据测量小灯泡的电阻。
23．(1)900J；(2)12V
【解答】(1)小灯泡正常工作时，实际功率等于额定功率为3W，则根据可得小灯泡正常工作5分钟将消耗电能
；
(2)已知滑动变阻器的最大阻值为24Ω，当滑片P在中点时，此时阻值为最大阻值的一半即12Ω，而小灯泡恰好正常发光，根据P=UI可得此时电路电流为：
根据串联分压的特点以及U=IR可得电源电压：
。
答：(1)小灯泡正常工作5分钟将消耗900J电能；
(2)小灯泡恰好正常发光，电源电压为12V。
24．(1)40Ω ； (2)4.2×105J ； (3)1000W ； (4)84%
【解答】(1)用电器正常工作时，两端电压为额定电压，消耗的功率等于额定功率，根据可得电热足浴器正常工作时的电阻为：
；
(2)水吸收的热量：
；
(3)当实际电压为200V时，实际功率为：
；
(4)足浴器在200V电压下使用时做的功为：
，
则电热足浴器的加热效率：
；
答：(1)电热足浴器正常工作时的电阻是40Ω；
(2)水吸收的热量4.2×105J；
(3)足浴器在200V电压下使用，实际功率是1000W；
(4)这个电热足浴器的加热效率84%。
次数
电压/V
电流/A
1
1.5
0.17
2
2.0
0.18
3
2.5
1.00
4
3.0
0.23
额定电压
220V
额定功率
1210W
容积
7L