河北省张家口市2024年九年级上学期期末物理试题附参考答案

这是一份河北省张家口市2024年九年级上学期期末物理试题附参考答案，共17页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，填空及简答题，实验及探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1．下列用电器正常工作时，功率约为的是（ ）
A．教室里的一盏日光灯B．电饭锅
C．学生戴的电子表D．空调
2．如图所示的电路中，电源电压为，电压表量程选择“”．当开关都闭合时，可能出现的现象是（ ）
A．电压表烧坏B．电流表烧坏
C．灯亮，灯不亮D．两只灯泡都烧坏
3．关于电功和电功率的说法正确的是（ ）
A．电流做功越多，电功率越大
B．电功率越大，电流做功越快
C．电流做功时间越短，电功率越大
D．电流做同样的功，用电时间越长，电功率越大
4．共享电瓶车上有一款智能头盔，只有戴上头盔扣上卡扣后，头盔上的信号发射器才能发出信号，当电动车上的信号接收器（S1）接收到信号闭合后，再转动电动车钥匙（S2），电瓶车才能正常启动，下列电路符合要求的是（ ）
A．B．
C．D．
5．将三盏灯串联在电路中，发现最暗，较亮，最亮，则这三盏灯的物理量关系正确的是（ ）
A．B．C．D．
6．如图所示实验情景中，用来研究磁场对电流作用的是（ ）
A．B．
C．D．
7．小明设计的质量测量仪如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S后，下列说法中正确的是（ ）
A．不放重物时，小灯泡L的亮度最暗
B．与电流表相比，用电压表的示数表示重物的质量，更符合人们的思维习惯
C．重物的质量越大，电流表示数越小，电压表示数也越小
D．重物的质量越小，电路消耗的总功率越小
8．甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，下列说法中正确的是（灯丝电阻不变）（ ）
A．两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多
B．两灯均正常发光时，甲灯的电阻小于乙灯的电阻
C．将乙灯接入的电路中，它的实际功率为
D．两灯串联在的电路中，甲灯比乙灯亮
9．如图所示是内燃机工作时的某冲程示意图，以下事例中能量的转化与其相同的是（ ）
A．火箭升空B．用电炉加热水
C．衣服在阳光下暴晒升温D．双手摩擦生热
10．将规格都是“”的一台电冰箱、一台电脑和一床电热毯，分别接入同一家庭电路中正常工作，若通电时间相同．则下列说法中正确的是（ ）
A．电冰箱产生的热量最多B．电脑产生的热量最多
C．电热毯消耗的电能最多D．电流通过三者做的功一样多
11．两个电热丝的阻值相等，把这两个电热丝串联起来使用时，烧开一壶水需要20分钟；如果把它们并联在同一电源上使用，烧开同样一壶水需要的时间是（ ）
A．5分钟B．10分钟C．20分钟D．40分钟
12．如图所示，电源电压保持不变，R是一个定值电阻，在a、b两点间接入一个标有“”的灯泡，它恰好能正常发光；若在a、b两点间换接标有“”的灯泡，则该灯泡（ ）
A．也能正常发光，其消耗的电功率等于
B．也能正常发光，其消耗的电功率大于
C．不能正常发光，其消耗的电功率小于
D．不能正常发光，其消耗的电功率大于
二、多项选择题（本大题共4个小题，每小题3分，全部选对得3分，漏选得2分，错选得0分，共12分）
13．如图是小明探究“通电螺线管外部磁场分布”的实验，开关断开时小磁针甲、乙的指向如图所示，当开关闭合时，下列说法正确的是（ ）
A．小磁针甲偏转，小磁针乙不偏转
B．小磁针乙偏转，小磁针甲不偏转
C．滑动变阻器滑片P从左向右滑动时，通电螺线管的磁性逐渐增强
D．滑动变阻器滑片P从右向左滑动时，通电螺线管的磁性逐渐增强
14．家庭电路中，有时发生空气开关跳闸．造成空气开关跳闸的可能原因是（ ）
A．开关中的两个线头相碰了B．插座中的两个线头相碰了
C．户外输电线的绝缘皮破损D．电路中增加了大功率用电器
15．关于内能、热量、温度的理解，下列说法正确的是（ ）
A．温度较高的物体，内能一定较大
B．物体温度越高，分子热运动越剧烈
C．物体吸收热量，内能一定增加
D．0的冰熔化过程，冰水混合物内能增加
16．如图所示的电路，电源电压恒为，小灯泡L上标有“”字样（忽略灯丝电阻的变化），滑动变阻器R规格为“”，电流表量程选择“”，电压表量程选择“”．闭合开关S．在不损坏电路元件情况下，下列选项正确的是（ ）
A．电路中最大电流为
B．电路的最大功率为
C．电压表示数变化范围为
D．滑动变阻器阻值变化范围为
三、填空及简答题（本大题共8个小题，每空1分，共19分）
17．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 （填“增大”、“不变”或“减小”），温度 （填“升高”、“不变”或“降低”）
18．某幼儿园游乐室里有一块能发电的地板，当小朋友们在上面跳跃时，小灯泡便会一闪一闪，地板下方铺设的结构如图所示，当踩踏地板时，固定在地板下方的磁铁往复运动、使固定在地面上的弹簧线圈做 。磁感线运动，闭合电路中产生 ，小灯泡发光。
19．如图所示，电工师傅用一只标有“”的灯泡火线（检验灯泡）取代保险丝来检查新安装的照明电路中各支路的情况，和均标有“”．当只闭合S、时，发光，不发光，说明 （选填“断路”、“短路”或“正常工作”）；当只闭合时，和都呈暗红色，说明 （选填“断路”、“短路”或“正常工作”），此时的额定功率为 W，考虑温度对电阻的影响．
20．通常情况下，家庭电路中各个用电器的连接方式是 （选填“串联”或“并联”）。已知家庭电路的电压是220V，在额定电流为10A的插座上，接入一台“220V，200W”的电冰箱后，最多还可以接入总功率为 W的用电器。
21．在水平面内能够自由转动的小磁针静止时总是指南北方向，因为小磁针受到 的作用，小磁针静止时指向南方的是它的 极．
22．冬奥场馆“冰立方”在北京2022年冬奥会投入使用，场馆依靠直径为的采光井及19根导光管将自然光引入室内，每年可节约用电，这些电可供一所总照明功率为的学校正常照明 h；这些能量若由热值为的焦炭燃烧获得，则需完全燃烧 焦炭．
23．在如图所示电路中，定值电阻的阻值为，电动机线圈电阻为，闭合开关，电流表的示数分别为，则该电路电源电压为 V，内电流通过电动机产生的热量为 J．电动机消耗的电能 J．
24．现有两个灯泡，分别标有“”和“”的字样．当将它们串联使用时，电路两端允许加的最大电压是 V；当将他们并联使用时，干路允许通过的最大电流是 A．（灯丝电阻不变）
四、实验及探究题（本大题共3个小题，25小题9分，26小题6分，27小题5分，共20分）
25．小明知道电流通过导体产生的热量与电流、电阻和通电时间有关．为了探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”，实验装置如图所示，三个相同的烧瓶内装有质量相等的煤油．温度计和电阻丝通过胶塞固定在烧瓶中．
（1）组装器材时，将三个烧瓶里的电阻丝串联在电路中，是为了 ．
（2）用煤油做实验而没有用等质量的水做实验，是因为煤油的比热容比水小，吸收相同的热量，煤油的 变化明显．
（3）三个烧瓶中煤油的初温相同，电阻丝的阻值关系为．闭合开关，通电一段时间后，发现三个烧瓶中温度计示数分别为和，且．则可得出的探究结论是： ．
（4）同班的小强同学用如图丁所示的装置也探究了“电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关”的实验装置，将二段电阻丝a、b分别密封在完全相同的盒子内，盒内封闭一定量的空气，图中的电阻c在盒外与盒内电阻并联．实验中通过观察 来反映电阻产生热量的多少，下列实验中，也运用了这种实验方法的是 （填选项）．
A．探究电流与电压、电阻的关系 B．用铁屑显示磁体周围磁场分布
C．研究光的传播时，引入“光线”
（5）小强利用图丁探究电流产生的热量与 的关系中，观察到左侧U形管中液面很快出现高度差，右侧U形管中液面高度差几乎为零，原因可能是电阻丝 断路．（选填“a”“b”或“c”）
（6）图丁中右侧盒外连接的电阻，它的作用是 ．（选填“分压”或“分流”），如果把c也放进右侧的容器内，在相同时间内 侧产生的热量较多．（选填“左”或“右”）
26．小聪用图甲所示电路图探究电流跟电压、电阻的关系．
（1）连接电路时，开关应 ；
（2）若定值电阻R短路，闭合开关后 （选填“电流表”或“电压表”）无示数；
（3）实验完成后记录数据的纸被同学无意撕断，只剩图乙表格．根据表格数据我们能判断小聪探究的是电流跟 （选填“电压”或“电阻”）的关系；该实验中滑动变阻器的作用除保护电路外还可以 ．
（4）用“”的小灯泡替换R来完成研究小灯泡电阻的实验．闭合开关移动滑片，电压表示数如图丙，此时电压为 V，电流表示数可能是下列数据中的 （选填序号）．
A． B． C．
27．课后服务社团活动中，“创新”兴趣小组在“测定小灯泡的电功率”的实验中先用如图甲所示的器材进行实验，其中电源电压为，小灯泡额定电压为（正常发光时电阻约为）．
（1）为能顺利完成该实验，下列不同规格的滑动变阻器应选用____（选填字母）；
A．“”的滑动变阻器
B．“”的滑动变阻器
C．“”的滑动变阻器
（2）电路连接完成后，闭合开关，发现电压表示数接近电源电压，电流表无示数，小灯泡不亮．那么出现该故障的原因是 ；
（3）故障排除后重新连接电路，闭合开关，移动滑片，电压表示数如图乙所示，为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向 端移动（选填“左”或“右”）；
（4）通过小灯泡的电流随它两端电压变化的关系如图丙所示，则小灯泡的额定功率为 W；
（5）实验结束后，某同学设计了如图丁所示的电路来测量额定电压为的小灯泡的额定功率．已知电源电压为，定值电阻R的阻值为．实验步骤如下：
①开关．闭合，断开，调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡正常发光；
②保持滑片位置不动，开关闭合，断开，此时电压表的示数为；
③再将滑动变阻器的滑片移至最右端，此时电压表的示数为；
④小灯泡的额定功率 W．
五、计算题（本大题共2个小题，28小题6分，29小题7分，共13分）
28．某家用电水壶有加热和保温两种功能．如图是其内部电路的结构简图，均为加热电阻，且阻值不受温度变化影响，通过旋转旋钮开关可以实现加热和保温两种功能的切换．，电水壶保温功率为．求：
（1）该电水壶的加热功率为多少？
（2）的阻值
（3）使用该电水壶的加热挡让的水从升高到，过程中热量损失了，则电水壶的加热时间．
29．如图所示，电源电压不变，定值电阻，电流表量程为，小灯泡L标有“”字样（不考虑温度对灯丝电阻的影响）．当开关S闭合，断开，滑动变阻器的滑片P从b端滑动到某一位置时，滑动变阻器接入电路中的阻值减小了，电流表示数变化了，此时小灯泡恰好正常发光．求：
（1）小灯泡的电阻和正常工作时的电流？
（2）电源电压是多少？
（3）当开关都闭合时，调节滑片P，在保证电路安全的前提下，滑动变阻器R的最大功率是多少？
答案
【解析】【解答】A.教室里的一盏日光灯的电功率约40W，A符合题意；
B.电饭锅的电功率约800W，B不符合题意；
C.学生戴的电子表，电功率约0.5μW，C不符合题意；
D.空调的电功率约1000W，D不符合题意。
故答案为：A.
【分析】根据常见用电器的电功率，结合数据解答。
【解析】【解答】根据电路图分析，S1闭合，灯泡并联，电流表在干路上，S2和灯泡并联，闭合时，电路短路，两灯泡都不发光，电流表直接连接在电源两端，电流表损坏，B符合题意，ACD不符合题意。
故答案为：B.
【分析】并联电路中，开关和灯泡并联，闭合开关灯泡短路，电流表直接连接电源两极，电流表损坏。
【解析】【解答】A．电流做功多，可以在很长时间内完成，即做功不一定快，其功率不一定大，故错误．
B．电功率是表示电流做功快慢的物理量，即电功率越大，做功越快，故正确．
C．电流做功用的时间越短，其电功率越大，从公式W=Pt可知，应该考虑做功的多少，故错误．
D．根据P= 可知，在做功相同的条件下，用时越长，电功率越小，故错误．
故答案为：B
【分析】电功率是描述电流做功快慢的物理量，电流功率越大，做功越快，工作相同的时间消耗的电能就越多。
【解析】【解答】据题意，需同时闭合S1、S2时才能启动电瓶车。所以
A、只需闭合S1、S2其中一个，就能启动，不符合题意，故A错误。
B、当闭合S1时电路出现短路，且闭合S2后电路无反应。不符合题意，故B错误。
C、当S1闭合时，电路出现短路，且闭合S2后电动机短路，不能启动，不符合题意，故C错误。
D、只能S1、S2同时闭合电动机才能启动，符合题意，故D正确。故选D。
【分析】据题意，需S1、S2同时闭合时，电动机才能启动，故选项D符合，其中BC选项S1闭合时电路发生短路，本身就是错误的电路，A选项中S1、S2并联，只需闭合其中一个开关就能启动，不符合题意。
【解析】【解答】三个灯泡串联时，电流处处相等，B不符合题意；亮度最大的灯泡，电功率最大，D符合题意；根据P=UI，当电流相同时，电功率越大，分压越大，A不符合题意；根据，电流相同时，电阻越大，分压越大，C不符合题意。
故答案为：D.
【分析】灯泡的亮度反应功率的大小；串联电路电流处处相等；串联电路中，电阻越大， 分压越大。
【解析】【解答】A、该线圈在磁场中转动时，电流表中产生了感应电流，即用来研究电磁感应现象的，A不符合题意；
B、导体棒在磁场中运动时，电流表中产生了感应电流，即用来研究电磁感应现象的，B不符合题意；
C、该实验是奥斯特实验，说明了通电导线周围存在着磁场，C不符合题意；
D、通电后，导体棒在磁场中发生运动，是研究通电导线在磁场中受磁场力的，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】物理学是以观察和实验为主的学科，很多的物理知识都来源于实验，通电导体在磁场中受到力的作用，装置中必须有磁场和电流，据此分析.
【解析】【解答】A.不放重物时，弹簧最长，此时滑动变阻器的滑片位于最上端，R阻值最小，根据欧姆定律可得，此时电路中的电流最大，根据可知，此时灯泡的功率最大，即灯泡的亮度最亮，所以A错误；
D.重物质量越小，弹簧越长，电阻R的阻值越小，根据欧姆定律可知，电路中的电流越大，根据P=UI可知，电路中消耗的总功率越小，所以D错误；
BC.相反，重物质量越大，弹簧越短，电阻R的阻值越大，根据欧姆定律可知，电路中的电流越小，电流表示数越小，UL也越小，根据串联电路分压关系，UR越大，即电压表示数越大，所以C错误，B正确；
故选B。
【分析】利用欧姆定律和电功率以及串联电路的电压关系进行动态电路的分析。
【解析】【解答】A.根据W=Pt，时间相同时，乙灯电功率大，消耗的电能多，A不符合题意；
B.计算两灯的电阻分别为，，甲的电阻大于乙灯电阻，B不符合题意；
C.当电压为110V时，乙灯电功率为，C不符合题意；
D.甲乙串联时，电流相等，根据P=I2R，电阻较大的甲灯，实际电功率大，D符合题意。
故答案为：D.
【分析】根据，计算电阻，串联电路电流处处相等，利用P=I2R，判断实际电功率大小；根据，计算实际电功率。
【解析】【解答】根据图像，汽油机的气门关闭活塞下行，是做功冲程，将内能转化为机械能，
A.火箭升空，将燃料燃烧释放的内能转化为机械能，A符合题意；
B.用电炉加热水，消耗电能，将电能转化为内能，B不符合题意；
C.衣服在阳光下暴晒升温，通过热传递改变内能，C不符合题意；
D.双手摩擦生热，消耗机械能，将机械能转化为内能，D不符合题意。
故答案为：A.
【分析】汽油机的做功冲程，将内能转化为机械能。
【解析】【解答】用电器的电功率相同，在相同时间内，根据W=Pt，消耗的电能相同，D符合题意。
故答案为：D.
【分析】根据W=Pt，结合电功率和时间，判断消耗电能的多少。
【解析】【解答】设一根电阻为R，所以两根完全相同的电热丝串联后的总电阻R串=2R
并联后的总电阻R并= R
两个电热丝串联起来使用时，烧开一壶水需要20min，根据题意可知，串并联时烧开一壶水需要的热量关系式为 ①
②
由①②可得
故答案为：A。
【分析】在电流产生热量相同时，电阻并联时，电功率大，工作时间少；利用电能和电功率计算时间。
【解析】【解答】分别计算灯泡的电阻为，，更换灯泡后，电阻变小，ab间的分压变小，则电压不足3V，电压小于额定电压，电功率小于额定功率，不能正常发光，C符合题意。
故答案为：C.
【分析】根据，计算电阻；串联电路中，电阻减小，减小的电阻，分压变小。
【解析】【解答】AB.根据图像，电源的右侧是正极，利用安培定则判断，通电螺线管的左侧是N极，右侧是S极，甲小磁针的左侧是S极，根据同名磁极相互排斥，甲小磁针偏转，乙小磁针的右侧是N极，指针不偏转，A符合题意，B不符合题意；
CD.滑动变阻器滑片P从左向右滑动时，电阻减小，电流变大，通电螺线管的磁性逐渐增强，C符合题意，D不符合题意。
故答案为：AC.
【分析】根据安培定则判断通电螺线管的磁极位置；结合磁极间相互作用判断小磁针指向；通过螺线管的电流越大，磁性越强。
【解析】【解答】A.开关中的两个线头相碰了，电路接通，不能跳闸，A不符合题意；
B.插座中的两个线头相碰，火线和零线连接了，电路短路，空气开关跳闸，B符合题意；
C.空气开关控制的是家庭中用电器的通断，户外输电线的绝缘皮破损，开关不跳闸，C不符合题意；
D.电路中增加了大功率用电器，总电流过大，空气开关跳闸，D符合题意。
故答案为：BD.
【分析】空气开关跳闸的原因是电流过大，具体原因是电路短路或总功率过大。
【解析】【解答】A.物体的内能和温度、质量、状态有关，温度较高的物体，内能不一定大，A不符合题意；
B.分子运动快慢和温度有关，物体温度越高，分子热运动越剧烈，B符合题意；
C.水沸腾时吸收热量，内能减小，C不符合题意；
D.0℃的冰熔化过程，温度不变，冰水混合物内能增加，D符合题意。
故答案为：BD.
【分析】分子运动快慢和温度有关；物体的内能和温度、质量、状态有关。
【解析】【解答】A.根据灯泡规格，计算电流为，为了灯泡安全，最大电流为0.5A，A符合题意；
B.电路的最大的电功率为P=UI大=3V×0.5A=1.5W，B不符合题意；
C.灯泡的电阻为，电压表测量灯泡分压，最大电压为2V，滑动变阻器取值最大时，电流最小为，电压表最小为U小=I小RL=0.125A×4Ω=0.5V，C符合题意；
D.滑动变阻器可以取值最大，为20Ω，最小取值为，D符合题意。
故答案为：ACD.
【分析】根据，计算电流，利用P=UI，计算电功率；根据，计算电阻；利用，计算电流大小；根据U=IR，计算分压。
【解析】【解答】甩炮与地面发生碰撞时，相互撞击，通过做过方式改变内能；气体膨胀对外做功后，消耗了内能，自身的内能减小，温度降低。
【分析】物体间相互敲击，是做功改变内能；内能对外做功，转化为机械能，内能减小，温度降低。
【解析】【解答】当踩踏地板时，固定在地板下方的磁铁往复运动、使固定在地面上的弹簧线圈做切割磁感线运动。磁感线运动，闭合电路中产生感应电流，小灯泡发光。
【分析】闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电流表的指针摆动，这就是电磁感应现象，据此分析解答。
【解析】【解答】图像中，三灯泡的电功率相同，当只闭合S、S1时，L0和L1串联，L0发光，电路接通，L1不发光，说明L1短路；当只闭合S、S2时，L0和L2串联，两灯都呈暗红色，没有正常发光，是各灯泡的分压小于额定电压，说明电路没有短路或断路现象，能正常工作，灯泡的额定电流是固定不变的，此时的额定功率为40W。
【分析】规格相同的灯泡串联时，一个正常发光，不发光的灯泡短路；灯泡的分压小于额定电压，不能正常发光。
【解析】【解答】家庭电路中各个用电器互不影响，连接方式并联；已知家庭电路的电压是220V，在额定电流为10A的插座上，接入一台“220V，200W”的电冰箱后，最多还可以接入总功率为P=UI-P'=220V×10A-200W=2000W的用电器。
【分析】家庭电路中，各用电器是并联的；根据电压和电流的乘积计算电功率。
【解析】【解答】小磁针静止时指南北方向，是小磁针受到地磁场的作用，小磁针静止时，指向南方的是它的S极。
【分析】磁体具有指示南北的性质，是受到地磁场的作用。
【解析】【解答】根据电能和电功率，计算时间为；电能W=26000kW·h=9.36×1010J，产生的热量Q=W，消耗的焦炭为。
【分析】根据，计算用电器的工作时间；根据，计算燃料的质量。
【解析】【解答】根据图像，电阻和电动机并联，A1测量干路电流，A2测量R0的电流，计算电源电压为U=IR0=0.3A×20Ω=6V；电动机的电流为0.8A-0.3A=0.5A，根据焦耳定律，计算电动机产生的热量为Q=I2RMt=(0.5A)2×2Ω×60s=30J；电动机消耗的电能W=UIt=6V×0.5A×60s=180J。
【分析】根据U=IR，计算电压；结合并联电路计算支路电流；利用Q=I2Rt，计算电流产生的热量；利用W=UIt，计算消耗的电能。
【解析】【解答】计算灯泡的电阻分别为，，灯泡的电流分别为，，串联时最大电流为1A，电源电压为U=IR总=1A×(6Ω+1.5Ω)=7.5V，并联的最大电压为3V，干路电流为。
【分析】结合用电器的电压和电功率，利用，计算电阻，利用计算电流；串联时，选较小电流为电路的最大电流，利用U=IR计算电压；并联时，选较小电压为电路的最大电压，利用，计算电流。
【解析】【解答】探究电流产生热量的影响因素时，
（1）串联电路电流处处相等，组装器材时，电阻丝串联，可以控制各电阻丝中的电流和通电时间相同；
（2）用煤油而没有用水做实验，是因为煤油的比热容比水小，吸收相同的热量，煤油的温度变化大，实验效果明显；
（3）三个烧瓶中电阻丝的阻值关系为R甲