河南省信阳市2024~2025学年上学期九年级第三学月学业水平检测 物理试卷（解析版）

这是一份河南省信阳市2024~2025学年上学期九年级第三学月学业水平检测 物理试卷（解析版），共15页。试卷主要包含了填空题，选择题，作图题，实验探究题，综合应用题等内容，欢迎下载使用。
一、填空题（每空1页，共14分）
1. 随着快递行业的高速发展，热熔胶封箱机应运而生。如图是一款热熔胶枪，扣动扳机通电后枪中的发热体温度升高是利用电流的___________效应，用它给热熔胶加热时，会闻到熔胶的气味，这是___________现象；热熔胶被枪挤出能“粘”在物体上，说明分子间存在_______________。
【答案】热 扩散 引力
【解析】扣动扳机通电后热熔胶枪中的发热体能够发热是利用了电流做功，即电流的热效应，将电能转化为内能。
分子在不停地做无规则运动，温度越高，分子运动越剧烈，给热熔胶加热时，会闻到熔胶的气味，是因为熔胶的分子运动到人的鼻子里，这是扩散现象。
分子间存在相互作用的引力和斥力，热熔胶被枪挤出能“粘”在物体上，说明分子间存在引力。
2. 如图所示，两个相同的验电器A和B，A带负电，B不带电。验电器A的金属箔张开，是因为________；用金属棒把A和B连接起来的瞬间，金属棒中的电流方向从________（填“A到B”或“B到A”）。
【答案】同种电荷相互排斥 B到A
【解析】验电器A的金属箔带有同种电荷，由同种电荷相互排斥可知，金属箔处于张开状态。
用金属棒把A和B连接起来的瞬间，验电器A的电子会转移到验电器B上，电子定向移动的方向与形成电流的方向相反，所以电流将从验电器B流向验电器A。
3. 电路元件A和B中的电流与两端电压的关系如图所示，由图可知，A的电阻是_________Ω．若将A、B并联后接在电压为2V的电源两端，干路中的电流是_________A．
【答案】 5 0.6
【解析】由图象可知，当两个电路元件的电路为2V时，通过甲的电流为0.4A，通过乙的电流为0.2A．元件甲的电阻：R甲 =U/I甲=2V/0.4A=5Ω；
将元件甲、乙并联后接在电压为2V的电源两端时，干路电流：I=I甲+I=0.4A+0.2A=0.6A，
4. 一灯泡标有“6V、3W”的字样，现仅有8V的电源，要使小灯泡正常发光，应该给小灯泡________(选填“串”或“并")联一个________Ω的电阻。(不考虑灯泡电阻受温度的影响)
【答案】串 4
【解析】根据题意知道，灯泡正常发光时的电压UL =6V，功率PL =3W，所以，要使灯泡接到8V的电源上时正常发光，应串联一个电阻R分压。
因串联电路中总电压等于各分电压之和
所以，串联电阻两端的电压UR =U-UL =8V-6V=2V
又因为串联电路中各处的电流相等
所以由P=UI知道，灯泡正常工作时电路中的电流
由知道，串联电阻的阻值
5. 电热炉是利用电流的______效应来工作的。甲、乙两个电热炉上分别标有“220V；1000W”和“220V；500W”的字样，如果把它们串联在220V的电路中使用，则______（选填“甲”或“乙”）实际消耗的电功率较大；如果将它们并联在220V的电路中使用，则甲在30min内产生热量______J。
【答案】热 乙
【解析】电热炉通电时，将电能转化为内能，所以电热炉是利用电流的热效应来工作的。
由可知，甲电热炉的电阻为
乙电热炉的电阻为
把它们串联在220V的电路中使用，根据串联电路的特点可知，通过甲、乙电热炉的电流相等，根据可知，甲实际消耗的电功率小于乙实际消耗的电功率。
将它们并联在220V的电路中使用，甲电热炉的实际功率等于其额定功率，甲在30min内产生热量为
6. 如图所示为一款充电宝正在给两部手机充电，此时充电宝是电路中的________（选填“电源”“用电器”或“开关”），这两部手机是_________（选填“串联”或“并联”）的。充电宝上标明电压为4V，容量为20000mA·h，它充满电后储存的电能大约为________J。
【答案】电源 并联 2.88×105
【解析】充电宝在给手机充电时，将化学能转化为电能，相当于电源。
充电宝可以同时给两部手机充电，在充电过程中，由于各用电器之间工作情况是互不影响，所以两部手机之间是并联接入充电宝的。
充电宝容量
由W=UIt可得，充满电后，储存的电能
W=UIt=4V×20A×3600s=2.88×105J
二、选择题（本题8小题，共16分．第7～12题，每小题2分，每小题只有一个选项符合题目要求．第13～14题，每小题2分，每小题有两个选项符合题目要求，全部选对的得2分，只选1个且正确的得1分，有选错的得0分）
7. 如图所示，是街边师傅崩爆米花的情景。关于崩爆米花以下说法正确的是（ ）
A. 煤的燃烧过程是将内能转化为化学能
B. 加热过程中不断摇动手柄是通过做功的方法增加玉米内能的
C. 打开锅盖将爆米花崩出的一瞬间，锅内的温度升高
D. 打开锅盖将爆米花崩出的过程，与汽油机做功冲程的能量转化相同
【答案】D
【解析】A．煤的燃烧过程是将化学能转化为内能，故A错误；
B．加热过程中不断摇动手柄是为了使玉米受热均匀，是通过热传递的方法增加玉米内能的，故B错误；
C．打开锅盖将爆米花崩出的一瞬间，锅内的气体对外做功，内能会减小，故C错误；
D．打开锅盖将爆米花崩出过程，内能转化为机械能，汽油机做功冲程也是将内能转化为机械能，故两者的能量转化相同，故D正确。故选D。
8. 对一些生活常识的认知是科学素养的重要方面。下列对一些物理量的估测中，比较贴近事实的是（ ）
A. 智能手机工作电压约为220VB. 普通手电筒正常发光时的电流约为200mA
C. 电视机正常工作的电功率为2000WD. 实验用铜导线的电阻约是
【答案】B
【解析】A．智能手机工作电压约为3.7V，故A不符合题意；
B．普通手电筒正常发光时的电流约为0.2A=200mA，故B符合题意；
C．电视机正常工作的电功率为200W，故C不符合题意；
D．实验用铜导线的电阻约是百分之几欧，故D不符合题意。故选B
9. 小明家半年前新装了一只电能表，现在表盘的示数如图，下列说法正确的是（ ）
A. 该电能表通过的电流一定为20A
B. 该电能表是用来测量电功率的仪表
C. 小明家每消耗1度电，铝盘转动3000转
D. 小明家半年内的用电量是6335kW·h
【答案】C
【解析】A．由电能表的表盘可知，该电能表的标定电流为10A，最大工作电流为20A，故A错误；
B．电能表是用来测量电能的仪表，单位为，故B错误；
C．由表盘上“”可知，小明家每消耗1度电，铝盘转动3000转，故C正确；
D．电能表最后一位是小数，由电能表示数可知小明家半年内的用电量是633.5，故D错误。
故选C。
10. 如图所示的电路，闭合开关S后发现L1发光明显，L2只能微弱发光，下列对于这一现象产生原因的分析中，合理的是（ ）
A. 灯泡L2断路B. 灯泡L2电阻较大，其实际功率较小
C. 灯泡L2短路D. 灯泡L2的电阻较小，其实际功率较小
【答案】D
【解析】灯泡的亮度是由它消耗的实际功率决定的，消耗的实际功率越大，灯泡越亮。由图可知L1与L2串联，串联电路的电流处处相等，由可知，电阻越大，消耗的实际功率越大。综上分析可知，灯泡L2的电阻较小，其实际功率较小。故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。
11. 将一台“220V 100W”的电风扇、一个“220V 100W”的充电器、一个“220V 100W”的电饭锅，分别接到220V的电源上，在相同的时间内，电流通过它们产生的热量最多的是（ ）
A. 充电器B. 电饭锅C. 电风扇D. 一样多
【答案】B
【解析】电风扇、充电器、电饭锅的功率虽然相等，但是电风扇主要把电能转化为机械能，充电器主要电能转化为化学能，电饭锅主要那电能转化为内能。所以在相同的时间内，电流通过它们产生的热量最多的是电饭锅。故选B
12. 如图所示，这是小明设计的压力计电路原理图，当闭合开关S，A板受到向下的压力F增大时（ ）
A. 电流表A的示数变大
B. 电压表V的示数不变
C. 滑动变阻器R2接入电路中的电阻值变小
D. 电压表V的示数与电流表A的示数的比值变大
【答案】D
【解析】A．由电路图可知，开关S闭合，R1、R2串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流；当闭合开关S，A板上受到的压力F增大时，滑片下移，R2接入电路的电阻变大，电路中的总电阻变大，由可知，电路中的电流变小
即电流表的示数变小，故A不符合题意；
B．由可知，定值电阻R1两端的电压变小，因串联电路总电压等于各部分电压之和，所以，滑动变阻器两端的电压变大，即电压表的示数变大，故B不符合题意；
CD．根据可知，电压表Ⓥ的示数与电流表Ⓐ的示数的比值为滑动变阻器接入电路中的电阻，A板受到向下的压力F增大时，P点下移，滑动变阻器R2接入电路中的电阻值变大，所以电压表Ⓥ的示数与电流表Ⓐ的示数的比值变大，故C不符合题意，D符合题意。故选D。
13. 有两只灯泡，A灯标有“12V 6W”字样，B灯标有“12V 12W”字样，A和B中的电流随两端电压的变化关系如图所示，若将A、B串联接在某电路中，使A灯恰好正常发光，则此时B灯的电阻和实际功率为（ ）
A. 8ΩB. 12ΩC. 12WD. 2W
【答案】AD
【解析】由题意可得，灯A恰好正常发光，说明灯A此时正常工作，工作电压和其额定电压相同，为12V。由题干关系图可知，当灯A两端的电压为12V时，图像中对应的电流为0.5A。灯A、B串联接在某电路中，由于串联电路各处电流相等，故此时灯B的电流也为0.5A，由关系图像可知，此时B灯对应的电压为4V。由欧姆定律可知，灯B的电阻
由可得，此时B灯的实际功率故选AD。
14. 如图甲所示，R1是阻值10Ω的定值电阻，滑动变阻器R2的规格为“25Ω 2A”，滑动变阻器的功率P与其电阻R2的关系图象如图乙所示，则下列说法正确的是( )
A. 电源电压为3VB. R2消耗的最大功率0.25W
C. 电路的总功率最大值为0.9WD. R2消耗的功率最大时，电路中电流0.3A
【答案】AC
【解析】A．由图象可知，滑动变阻器的阻值为5Ω时的电功率P2=0.2W，因串联电路中各处的电流相等，所以，由P= I2R可得，电路中的电流
由甲电路图可知，R1与R2串联，根据串联电路电阻规律可知，电路总电阻
由得，电源电压
故A正确；
BD．由图象可知，滑动变阻器的阻值为10Ω时，R2消耗的电功率最大，此时电路总电阻
电路中的电流
则R2消耗的最大功率
故BD不正确；
C．根据可知，电压一定时，电路总电阻越小，电路的总功率越大，即滑动变阻器R2接入电路的电阻为零时，电路的总功率最大
故C不正确，故选AC。
三、作图题（计4分）
15. 将图中的开关、螺口电灯、三孔插座和保险丝连成家庭电路，其中开关控制电灯，插座准备接大功率用电器（用保险丝控制）．
【答案】见解析
【解析】由题意可知，火线先接开关，再接螺口电灯，从开关引出的导线要接在螺口电灯的顶端金属点，螺口电灯的螺旋套再接零线；而连接插座时，火线先接保险丝，按照“左零右火”的规则，再接插座的右端，左端接零线，上端接地线；根据所述，连接电路图，如下图所示。
四、实验探究题（本题共3小题，第17题6分，第18题7分，第19题8分，共21分）
16. 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。（电源为两节新干电池）
（1）连接电路时，开关应处于_________状态。连接好电路，将滑片P移至最右端，接通电路后，发现小灯泡不发光，电压表示数约为3V，其原因可能是小灯泡___________；
（2）排除故障后，闭合开关，调节滑片P，电压表示数如图乙所示为_________V，为测量小灯泡正常发光时的电阻，应将滑片P向__________（选填“左”或“右”）端滑动；
（3）下表是记录的实验数据，则小灯泡正常发光时的电阻约为__________Ω（结果保留小数点后1位）。实验中发现灯泡越亮，温度越高。结合实验现象及数据分析：灯丝温度越高，电阻越_________（选填“大”或“小”）。
【答案】（1） 断开 断路
（2）2.2 左
（3）8.3 大
【解析】【小问1】为了保护电路，连接电路时，开关应处于断开状态。
连接好电路，将滑片P移至最右端，接通电路后，发现小灯泡不发光，说明电路可能断路，电压表示数约为3V，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了，即其原因可能是小灯泡断路。
【小问2】电压表示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值0.1V，其示数为2.2V。
此时灯泡电压为2.2V，灯泡额定电压2.5V，为测量小灯泡正常发光时的电阻，应增大灯泡两端电压，根据串联电路电压规律，应减小滑动变阻器两端的电压，根据分压原理，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，故应将滑片P向左端滑动。
【小问3】由表中数据可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的电流为0.3A，则小灯泡正常发光时的电阻为
同理，其余三次实验的电阻分别为
故结合数据可知：灯丝温度越高，电阻越大。
17. 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）本实验中我们通过观察U型管两边液面的变化来比较电流通过导体产生热量的多少，在这里运用的实验方法是________。闭合开关后，电阻丝发热，其内能增加，这是通过_______（选填“热传递”或“做功”）改变了电阻丝的内能；
（2）利用甲装置可探究电流产生的热量与_______的关系，通电一段时间后，与_______（选填“左”或“右”）侧容器相连的U形管中液面的高度差较大；
（3）通过观察乙装置，可得_______（选填“左”或“右”）侧容器中导体产生的热量较多。由此可知，在电阻和通电时间相同时，电流越_______（选填“大”或“小”），导体产生的热量越多。该装置_______（选填“能”或“不能”）解释“电炉丝热得发红，而连接它的导线却几乎不发热”。
【答案】（1）转换 做功 （2） 电阻 右 （3）左 大 不能
【解析】（1）本实验中电流通过导体产生热量的多少不易直接观察，我们根据气体热胀冷缩的特征，通过观察U型管两边液面的变化来比较，在这里运用的实验方法是转换法。
闭合开关后，电流通过导体时做功，将电能转化为内能，电阻丝内能增加这是通过做功改变了电阻丝的内能。
（2）甲装置两电阻串联，电流和通电时间相同，电阻不同，根据控制变量法，利用甲装置可探究电流产生的热量与电阻的关系。由于右边电阻大，根据可知，通电一段时间后，与右侧容器相连的U形管中液面的高度差较大。
（3）通过观察乙装置，两边容器内电阻大小和通电时间相同，左边容器内电阻处于干路上，右边容器内电阻在支路上，根据并联电路电流的特点，通过左边容器内电阻的电流大于右边容器内电阻的电流，根据可知，左侧容器中导体产生的热量较多。由此可知，在电阻和通电时间相同时，电流越大，导体产生的热量越多。
乙装置是电阻与通电时间相同，电流不同，产生热量的多少与电流大小有关，而电炉丝与导线串联，电流与通电时间相同，电阻不同，产生热量的多少与电阻有关，所以该装置不能解释“电炉丝热得发红，而连接它的导线却几乎不发热”，甲装置可以。
18. 在“测小灯泡电功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）图甲是小明连接的部分实物电路图，请你补充完整，要求：滑动变阻器的滑片向左移时，小灯泡变暗；
（2）正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表和电压表示数都较小，接下来应该进行的操作是___________________；
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑片至某位置时，电压表示数为2.5V，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为__________W；
（4）完成测量后他们对测量结果进行了误差分析，考虑到电表本身对电路的影响，引起误差的主要因素是_________（填“电流”或“电压”），最终测得的小灯泡电功率________（填“偏大”或“偏小”）；
（5）为测量额定电流为I0的小灯泡L的额定功率，小明又设计了如图丙所示的电路，已知电源电压为U且保持不变，实验步骤如下：
①闭合开关__________，移动滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为I0；
②____________________，读出电流表的示数为I；
③小灯泡L额定功率的表达式为____________（用U、I0、I表示）。
【答案】（1）见解析
（2）移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光
（3）0.75
（4）电流 偏大
（5）S1 保持滑片不动，再闭合开关S2
【解析】【小问1】滑动变阻器的滑片向左移时灯泡变暗，说明此时电路中的电流变小，即总电阻变大，变阻器连入电路的电阻变大，变阻器右下接线柱连入电路中与灯串联，由图乙可知电流表接入小量程，如图所示：
【小问2】正确连接电路后，闭合开关，灯泡不亮，且电流表、电压表都有较小示数，则电路为通路，说明可能是滑动变阻器接入电路的阻值较大，电路中的电流过小，接下来应该移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光。
【小问3】图乙中电流表使用小量程，分度值为0.02A，示数为0.3A。则小灯泡的额定功率为
【小问4】图甲中，电压表与灯并联，电压表测量的电压是准确的，电流表测灯与电压表并联的总电流，由并联电路电流的规律，电流表示数大于灯的实际电流，即该电路主要是由于所测电流值偏大，根据P=UI可知，引起小灯泡电功率偏大。
【小问5】为测量额定电流为I0的小灯泡L的额定功率，首先闭合开关S1，变阻器与灯泡串联，移动滑动变阻器的滑片，使电流表的示数达到小灯泡的额定电流I0，则电源电压
①
保持滑片不动，再闭合开关S2，此时灯泡短路，电路中只有滑动变阻器，读出电流表的示数为I1，电源电压 ②
联立①②可得
则小灯泡L额定功率的表达式为
五、综合应用题（本题共2小题，第20题6分，第21题9分，共15分）
19. 如图所示，电源电压保持不变，电阻R1=20Ω，闭合开关S后，电流表A的示数为0.3A，电流表A1的示数为0.2A。求：
（1）R1两端的电压；
（2）R2的阻值；
（3）30s整个电路消耗的电能。
【答案】（1）4V；（2）40Ω；（3）36J
【解析】解：（1）电路中电阻R1和R2并联，电流表A测干路电流，电流表A1测通过R1的电流，则通过R1的电流为I1=0.2 A，由可知，R1两端的电压为
（2）由于电阻R1和R2并联，并联电路中各用电器两端电压都相等，都等于电源电压，所以R2两端的电压为
流过R2的电流为
R2的阻值为
（3）30s整个电路消耗的电能为
答：（1）R1两端的电压为4V；
（2）R2的阻值为40Ω；
（3）30s整个电路消耗的电能为36J。
20. 如图甲所示为小明家的有保温功能的电饭锅，其内部电路如图乙所示，如表为其相关参数。
（1）加热时电路中的电流大小；
（2）R2的阻值。
（3）用电高峰期，小明家的实际电压只有200V，求小明电饭锅的实际加热功率。（保留一位小数）
【答案】（1）4A
（2）2365Ω
（3）727.3W
【解析】【小问1】额定加热功率P加热＝880W，由P＝UI可得加热时电路中的电流
【小问2】开关S断开时，两电阻串联，电源电压一定，可知总功率较小
总电阻
开关S闭合时，R2被短路，电路为R1的简单电路，总电阻较小，电饭锅处于加热状态
根据电阻串联的特点可知 R2＝R串﹣R1＝2420Ω﹣55Ω＝2365Ω
【小问3】实际电压为200V，实际加热功率
次数
1
2
3
4
U/V
1
2
2.5
2.8
I/A
0.18
0.28
0.30
0.31
额定电压
220V
频率
50Hz
额定加热功率
880W
额定保温功率
20W