陕西省西安市碑林区西工大附中2024-2025学年九年级（上）期末物理试卷

这是一份陕西省西安市碑林区西工大附中2024-2025学年九年级（上）期末物理试卷，共17页。试卷主要包含了选择题，填空题，作图题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题：本大题共10小题，共20分。
1.用充电宝给手机充电时，充电宝相当于电路中的( )
A. 用电器B. 开关C. 电源D. 导线
2.能被磁体吸引的物体是( )
A. 铁钉B. 铜线C. 金币D. 铝箔
3.下列数据最符合实际的是( )
A. 人体电阻约为10ΩB. 人体的安全电压为36V
C. 一节新5号干电池的电压为1.5VD. 家用空调正常工作电流约为0.1A
4.如图所示的实验电路，还有部分导线未连接，字母a、b、c、d、e、f、g、ℎ表示各元件的接线柱。下列操作能让灯L1、L2都亮起来的是( )
A. 用导线连接d、f，再闭合开关S
B. 用导线连接b、f，再闭合开关S
C. 用一根导线连接e、g，用另一根导线连接d、f，再闭合开关S
D. 用一根导线连接e、f，用另一根导线连接d、g，再闭合开关S
5.下列有关安全用电的说法错误的是( )
A. 使用试电笔时，要用手指按住笔尾，然后用笔尖接触被测导线
B. 灯泡的开关应该接在火线和灯泡之间
C. 家庭电路中电流过大，一定是发生了短路
D. 更换灯泡、搬动电器前应断开电源开关
6.某学校电动门既可以用遥控器开启，也可以用按钮开关开启。电动门开启时，电动机工作，警示灯L亮起。若取下警示灯L，电动机仍能工作，按下遥控器相当于S1闭合，按下按钮开关相当于S2闭合，符合上述要求的电路是( )
A. B.
C. D.
7.如图所示是安检使用的一种金属探测仪。当探测仪靠近金属物体时，会产生感应电流，发出报警信号。其工作原理与下列实验原理相同的是( )
A. B.
C. D.
8.如图所示，电源电压恒定。下列说法正确的是( )
A. 只闭合S1，电阻R与灯泡L并联
B. 只闭合S1，电压表测量电阻R两端电压
C. 先闭合S1，再闭合S2，灯泡L亮度变大
D. 先闭合S1，再闭合S2，电流表示数变大
9.如图，某家庭电路的输电线甲、乙从右端进户。闭合开关S，LED灯发光、电风扇正常工作，用试电笔检测插座，只有检测右孔时氖管发光。由于出现故障，电风扇停止工作，LED灯仍发光，用试电笔检测插座两孔，氖管均发光。该故障是( )
A. 电风扇短路B. 电风扇断路
C. 输电线甲a、b两点之间断路D. 输电线甲b、c两点之间断路
10.小明家浴室里安装了一款风暖浴霸，它既可以实现照明、换气的功能，又可以实现送自然风、暖风、热风的功能，其简化电路如图，开关S可分别与0、1、2触点接触，R1、R2是两根阻值相同的电热丝。如表为浴霸电路的部分参数。下列说法不正确的是( )
A. 开关S1断开、S与触点1接触时，浴霸处于换气状态
B. 每根电热丝的阻值为44Ω
C. 浴霸工作1分钟，电路消耗的电能最大为1.3398×105J
D. 电路中通过开关S的电流最大为10.15A
第II卷（非选择题）
二、填空题：本大题共6小题，共16分。
11.公元1世纪初，东汉学者王充在《论衡》中记载：“司南之杓，投之于地，其柢指南”。如图，“柢”即握柄，是磁体的______极，司南之所以能指向南北方向，是因为地球的周围存在______(选填“磁场”或“磁感线”)。
12.如图电路，闭合开关，能看到蹄形磁铁中的金属棒AB运动起来，说明有电能转化为______能。若只改变电路中电流的方向，AB的运动方向将______(选填“改变”或“不改变”)。
13.滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻丝的______来改变电阻的。如图甲所示，当滑片向C端移动时，它接入电路的电阻值将______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。电阻箱是一种能够表示出电阻值的变阻器，如图乙中电阻箱的读数是______Ω。
14.如图所示，标有“2.5V 0.3A”的灯泡L1和标有“6V 0.15A”的灯泡L2连接成______联电路，电源电压可调节。闭合开关S，使电源电压从0V逐渐增加，先正常发光的灯泡是______(选填“L1”或“L2”)。
15.将标有“2A”但最大阻值未知的滑动变阻器R1、阻值为15Ω的R2和标有“2.5V 1.25W”的灯泡L(不计灯泡电阻变化)接入如图所示的电路，其中电源具有6V和另一电压未知的挡位，电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A。灯泡的额定电流为______A。将电源调到电压未知的挡位，只闭合开关S和S2，当R1接入电路的阻值为其最大阻值的110时，灯泡正常发光，移动滑片使R1接入电路的阻值增大6Ω，电流表示数变化了0.2A，R1的最大阻值为______Ω。保障电路安全，只闭合开关S和S1，通过调节滑动变阻器及电源电压，电路的最大功率和最小功率之差为______W。
16.小明选购除湿器为家中面积12m2，高约3m的房间除湿。表一为某除湿器的部分参数，其中额定除湿量表示每小时除去空气中水蒸气的质量；表二为环境温度30℃时，相对湿度与1m3空气中水蒸气质量的对应关系。
表一：
表二：
(1)除湿器正常工作时的电流为______A，若家中只有除湿器工作1ℎ，标有“1200imp/(kW⋅ℎ)”的电能表指示灯闪烁______次。
(2)环境温度30℃、相对湿度80%时，1m3空气中水蒸气的质量为______g，若除湿器以额定除湿量工作，使房间相对湿度由.80%降至50%，约需______ℎ。
三、作图题：本大题共1小题，共2分。
17.在图中完成探究电流与电压关系的电路连接，使滑动变阻器接入电路的阻值最大。
四、实验探究题：本大题共4小题，共20分。
18.在“探究并联电路电流特点”的实验中，小华设计了如图−1所示的电路进行实验。
(1)连接电路时，开关应处于______状态。
(2)实验中，在A、B、C三处各接入一个电流表，并选择合适的量程。闭合开关，测得A、B、C三处的电流分别为IA、IB、IC。更换多组______(选填“相同”或“不同”)规格的灯泡重复实验，部分实验数据如表所示。
(3)分析实验数据可得：在并联电路中，干路电流与各支路电流的关系是______(写出关系式)。
(4)小华在某次实验时，测得C处电流IC为0.30A，观察到A处电流表指针位置如图−2所示，则A处电流大小为______A。
19.如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着初温、质量相同的空气。
(1)实验中通过观察U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化，在研究许多物理问题时都会用到这种方法，下列实例采用研究方法与此相同的是______。(单选)
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”
D.探究平面镜成像的特点
(2)在右侧装置外并联5Ω电阻丝的作用是使容器内两电热丝中的电流______(选填“相、同”或“不同”)，为了使实验现象更明显，可以将R3的阻值换成______(选填“更大的”或“更小的”)，通电一段时间后，______(选填“左”或“右”)侧容器产生的热量更多；
(3)若接通电路一段时间后，左侧U形管的液面高度差明显变大，而右侧U形管的液面高度差没有变化，后发现是由于电路故障引起的，则原因可能是______(选填“R1”、“R2”或“R3”)断路。
20.小周利用如图所示的实验装置探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件，他将实验中观察到的现象记录在表中。
(1)分析得出：闭合电路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流，这种现象叫做______；
(2)比较实验2和3(或6和7)可知：在磁场方向一定时，感应电流的方向与导体AB的运动方向______(选填“有关”或“无关”)；
(3)比较实验3和______(填实验序号)可知：在导体切割磁感线运动方向不变时，感应电流方向与磁场方向有关；
(4)针对这个实验，小周进行了进一步的探究，他提出了“感应电流的大小可能与导体切割磁感线的运动速度大小有关”的猜想，于是他设计了如下的实验方案：
①保持磁场强弱不变，让导体AB以______(选填“相同”或“不同”)的速度沿相同方向做切割磁感线运动，观察电流表指针偏转幅度大小；
②如果电流表指针偏转幅度不同，说明感应电流的大小与导体切割磁感线运动速度大小______(填“有关”或“无关”)。
21.某兴趣小组设计了图甲所示电路进行“探究电流与电压的关系”实验。

(1)连接电路时，把某定值电阻接入电路，将滑动变阻器的滑片调至最______(选填“左”或“右”)端。闭合开关，发现电压表无示数，电流表有示数，其原因可能是定值电阻______。
(2)排除故障后，闭合开关，调节滑片P，当电压表示数为1.2V时，电流表示数如图乙所示，则此时通过定值电阻的电流为______A。调节滑动变阻器，继续进行实验，并将实验数据记录在表中。
小明发现这些数据中有一组是明显错误的，跟其他数据的规律完全不同，可能是读取这组数据时粗心所引起的，分析时需要把它剔除掉。这组数据是第______(填序号)组。
(3)分析数据得出结论，在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成______。
(4)小红用电流表和一个已知最大阻值为R0的滑动变阻器测量未知电阻Rx的阻值，设计了如图丙所示的电路图，电源电压未知且保持不变，实验操作如下：
①将滑动变阻器的滑片P移动到最右端b点，记录此时电流表示数为I1；
②将滑动变阻器的滑片P移动到最左端a点，记录此时电流表示数为I2；
③则Rₓ= ______(用已知和测出的物理量R0、I1、I2表示)。
五、计算题：本大题共3小题，共20分。
22.在如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R1的阻值为30Ω，闭合开关S1，断开开关S2，电流表A1的示数为0.3A；闭合开关S1和S2，电流表A2的示数为1.2A。求：
(1)电源电压U；
(2)电阻R2的阻值。
23.学校开展了防溺水安全教育后，小华组经过合作探究，设计了一种可以戴在手腕上的防溺水定位求救报警器，其简化电路如图甲所示。已知电源电压为6V，报警器由电压表改装，R0是定值电阻，RP是压敏电阻，图乙是压敏电阻阻值RP随水深ℎ变化的图象。报警器未浸入水中时，RP的阻值为40Ω，电流表示数是0.12A；报警器浸入水下深度ℎ大于等于1m时，报警器报警，当ℎ为1m时，R0两端的电压为1.5V。通过计算回答：
(1)报警器未浸入水中时，RP两端的电压是多少？
(2)报警器浸入水下深度ℎ为1m时，通过RP的电流是多少？
(3)报警器浸入水下深度ℎ为1m时，RP的电功率是多少？
24.如图1为某校物理小组设计的具有加热和保温功能的电热器内部简化电路。Rt为热敏电阻，阻值随温度升高而减小。R1、R2、R3均为电热丝，且R1=R2=400Ω，闭合开关S1、S2，电热器开始加热。(电磁铁线圈电阻忽略不计)

(1)控制电路中，电磁铁的工作原理是电流的______效应；电磁铁的上端是______极。
(2)加热时，动触点a与上方静触点b，c接通，工作电路的总功率是多少？
(3)电磁铁对衔铁的吸引力F与控制电路中电流I的关系如图2所示。当电磁铁对衔铁的吸引力为1N时，动触点a与下方静触点d接通，进入保温状态，此时热敏电阻Rt的阻值是多少？
(4)保温状态下，R1的功率为64W，则工作电路30s消耗的电能是多少？
答案和解析
1.C
【解析】充电宝给手机充电时，充电宝提供电能，充电宝相当于电路中电源。
故选：C。
2.A
【解析】A、铁钉能够被磁体吸引，故A符合题意；
BCD、铜线、金币、铝箔不能被磁体吸引，故BCD不符合题意。
故选：A。
3.C
【解析】A、人体电阻约为1000Ω，故A不符合实际；
B、人体的安全电压是不高于36V，故B不符合实际；
C、一节新5号干电池的电压为1.5V，故C符合实际；
D、家用空调正常工作电流约为5A，故D不符合实际。
故选：C。
4.C
【解析】A、用导线连接d、f，再闭合开关S，灯L2亮，灯L1不亮，故A错误；
B、用导线连接b、f，再闭合开关S，灯L2亮，开关S与灯L1未连入电路，不亮，故B错误；
C、用一根导线连接e、g，用另一根导线连接d、f，再闭合开关S，两灯并联，都亮，故C正确；
D、用一根导线连接e、f，用另一根导线连接d、g，闭合开关S，电源短路，两灯都不亮，且会损坏电流表，甚至烧坏电源，故D错误。
故选：C。
5.C
【解析】A、使用试电笔时，要用手指按住笔尾金属体，然后用笔尖接触被测导线，故A正确；
B、为了用电安全，灯泡的开关应该接在火线和灯泡之间，故B正确；
C、家庭电路中电流过大，可能是发生了短路，也可能是用电器的总功率过大，故C错误；
D、为了防止发生触电事故，更换灯泡、搬动电器前应断开电源开关，故D正确。
故选：C。
6.D
【解析】某学校电动门既可以用遥控器开启，也可以用按钮开关开启，说明两个开关独立工作，是并联的，电动门开启时，电动机工作，警示灯L亮起。若取下警示灯L，电动机仍能工作，说明电动机和指示灯并联，故D正确，ABC错误。
故选：D。
7.B
【解析】当探测仪靠近金属物体时，相当于闭合电路的部分导体在切割磁感线，从而会产生感应电流，是利用电磁感应原理制成的。
A、图为奥斯特实验的装置，说明电流周围存在磁场，故A不符合题意；
B、图中没有电源，导线在磁场中做切割磁感线运动，电路中产生感应电流，电流表指针发生偏转，故B符合题意；
C、图中有电源，闭合开关后，通电导线在磁场中受力的作用而运动，故C不符合题意；
D、图中有电源，通电后电磁铁具有磁性，能够吸引铁钉，利用了电流的磁效应，故D不符合题意。
故选：B。
8.C
【解析】AB、只闭合S1，电阻R与灯泡L串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量电源电压，故AB错误；
CD、先闭合S1，电阻R与灯泡L串联，再闭合S2，电流表和定值电阻R被短路，电流表示数变为零，此时电路中只有的小灯泡接入电路，因此灯L会亮，故C正确，D错误。
故选：C。
9.D
【解析】LED灯发光，说明LED灯的支路是正常的；电风扇停止工作，说明电风扇的支路断路；用试电笔检测插座两孔，氖管均发光，这说明左右两孔与火线之间是连接的，所以故障是b、c之间断路了，故ABC错误，D正确。
故选：D。
10.C
【解析】A、开关S1断开、S与触点1接触时，只有电动机M1工作，说明此时没有加热，浴霸处于换气状态，故A正确；
B、由图可知，电热丝与电动机M2是并联的，则电热丝的功率P=2233W−1133W=1100W；
由P=U2R可知，电热丝的电阻：R=U2P=(220V)21100W=44Ω，R1、R2是两根阻值相同的电热丝。每根电热丝的阻值为44Ω，故B正确；
C、浴霸热风状态，且照明灯发光时，电功率最大，工作10分钟，电路消耗的电能最大：W=Pt=(2233W+20W)×10×60s=1.3518×106J，故C错误；
D、当处于热风状态时，由P=UI可知，电路中通过开关S的电流最大，I=P热U=2233W220V=10.15A，故D正确。
故选：C。
11.S(或南) 磁场
【解析】“柢”指南是由于受到地磁场的作用，“柢”指向地理的南极，即地磁北极，由异名磁极相互吸引可知，“柢”是磁体的S(或南)极。
故答案为：S(或南)；地磁场。
12.机械 改变
【解析】(1)通电导体在磁场中受力运动时，将电能转化为机械能；
(2)通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关，保持磁场方向不变，只改变导体中电流方向，则导体的受力方向即运动方向也会改变。
故答案为：机械；改变。
13.长度 变小 2029
【解析】滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻的。由图可知，变阻器接的A、C两接线柱，当滑片向C端移动时，滑片与C之间的电阻丝长度变短，所以电阻变小。
变阻箱的示数：R=2×1000Ω+0×100Ω+2×10Ω+9×1Ω=2029Ω。
故答案为：长度；变小；2029。
14.串 L2
【解析】由图可知，闭合开关S，电路中只有一条电流的路径，即两灯连接成了串联电路；
由于串联电路中各处电流相等，且灯L2的额定电流0.15A，小于L1的额定电流0.3A，
所以增大电源电压过程中，电路中的电流先达到L2的额定电流，即灯泡L2先正常发光。
故答案为：串；L2。
15.0.5 40 1.95
【解析】(1)由题意已知小灯泡L的额定电压和额定功率，根据电功率公式可得小灯泡的额定电流：I额=P额U额=；
(2)灯泡的电阻RL=U额I额=Ω，
只闭合开关S和S2时，L和R1 串联，当R1 接入电路的阻值为其最大阻值的110时，灯泡正常发光，此时电路中的电流为0.5A，则电源电压为：U=IR总=0.5A×(5Ω+110R1)-----①，
移动滑片使R1接入电路的阻值增大6Ω，电流表示数变化了0.2A，
即此时电路中的电流为：I′=I−ΔI=0.5A−0.2A=0.3A，
则电源电压为：U=IR总=0.3A×(5Ω+110R1+6Ω)------②，
由①②两式可得：R1=40Ω，U=4.5V；
只闭合开关S和S1 时，R1 和R2 串联，当电源电压为6V，R1 接入电路阻值为0时，即电压表示数为0，则R2两端的电压为电源电压6V时，电路中的电流最大，此时电路中的电流为：Imax=UR2=6V15Ω=0.4A