2023-2024学年安徽省合肥市九年级上学期物理期末试题及答案

这是一份2023-2024学年安徽省合肥市九年级上学期物理期末试题及答案，共15页。试卷主要包含了填空题，选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1. 水池被白色云雾笼罩，“白色云雾”是由于 ___________形成的。
【答案】水蒸气液化
【解析】
【详解】“白色云雾”是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴。
2. 抽油烟机的核心部件是电动机，图中与电动机的工作原理相同的是_____图（选填“甲”或“乙”）。
【答案】乙
【解析】
【分析】
【详解】抽油烟机的核心部件是电动机，抽油烟机工作时消耗电能，产生机械能，是利用通电导体在磁场中受力而转动；图甲中没有电源，是原理是电磁感应现象，图乙有电源，是利用通电导体在磁场中受力而转动，是电动机的原理图，所以与电动机的工作原理相同的是乙图。
3. 在学习《如何让电灯发光》时，小明没有带电池，却利用手摇发电机使小灯泡发了光，课下小明又通过查阅资料得知，发电机是利用 ___________现象来工作的。
【答案】电磁感应
【解析】
【详解】发电机是利用电磁感应现象来工作的，工作时将机械能转化为电能。
4. 某定值电阻两端加上10V的电压时，测得通过它的电流为2A，则其阻值为 ___________Ω。
【答案】5
【解析】
【详解】由欧姆定律的变形式可得，定值电阻的阻值
5. 如图所示，R1＝10Ω，R2＝20Ω，把它们串联在电压为U＝6V的电路中，则电阻R2两端的电压为 ___________V。
【答案】4
【解析】
【详解】R1、R2串联在电路中，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以电路中的总电阻
R=R1+R2=10Ω+20Ω=30Ω
则串联电路中的电流
串联电路中各处电流相等，则R2两端的电压
U2=IR2=0.2A×20Ω=4V
6. 如图所示，电源电压为6V，电阻R1＝3Ω，R2＝6Ω，闭合开关S，电流表A的示数为 ___________A。
【答案】3
【解析】
【详解】如图所示，电阻R1和R2并联，并联后的总电阻为
电流表测量干路电流，电路中电流为
7. 小明想测量家中空调的实际功率，只让空调工作，他发现5min内电能表的表盘转了60转，电能表标有600r/kW·h的字样，则该空调工作的实际功率为___________W。
【答案】1200
【解析】
【详解】空调在5min内消耗的电能
空调的实际功率
8. 如图所示，通电螺线管上方有一个小磁针，则小磁针静止时S极在 ___________（选填“A”或“B”）端。
【答案】A
【解析】
【详解】如图所示，由安培定则可知，通电螺线管左端为N极，右端为S极，由磁极间的相互作用可知，小磁针静止时，左端是S极。
9. 一灯泡铭牌标有“6V，3W”，若此灯泡接入电源电压为9V的电路中可以正常发光，电路中需要串联一个电阻为 ___________Ω的定值电阻。
【答案】6
【解析】
【详解】小灯泡的额定电压为6V，在额定电压下工作时的电流为
由串联电路电压规律知，电阻两端的电压为
由串联电路电流规律知，通过电阻的电流为0.5A，需要串联的电阻为
10. 如图所示电路中，电源电压不变，R1＝10Ω，R2＝30Ω，闭合开关S1，电流表的示数为0.6A，再闭合S2，通电1min，电流通过R2产生的热量为___________J。
【答案】72
【解析】
【详解】由图知，闭合开关S1时，电路为R1的简单电路，电流表测电路中电流，所以电源电压
再闭合开关S2，两电阻并联，电流表测干路的电流。并联电路中各支路工作互不影响，所以通过R2的电流
通电1min，电阻R2产生的热量为
二、选择题（每小题2分，共14分；每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意）
11. 关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（ ）
A. 质量和温度相同的水和冰内能相同
B. 内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体
C. 机械能为0的物体内能也为0
D. 物体温度越高，含有的热量越多
【答案】B
【解析】
【详解】A．质量和温度相同的水和冰，冰熔化成同温度的水需要吸热，因其状态不同，内能不同，故A错误；
B．发生热传递的条件是存在温度差。物体的内能与物体的质量、温度和状态有关，内能小的物体温度有可能高于内能大的物体，则热量可以从内能小的物体传递到内能大的物体，故B正确；
C．一切物体都具有内能，机械能为0的物体内能不为0，故C错误；
D．热量是一个过程量，不能用“含有”来表述，故D错误。
故选B。
12. 以下是小明对所学电学知识的理解，正确的是（ ）
A. 带正电的物体甲和不带电的物体乙接触，正电荷从甲向乙转移，使得乙物体也带正电
B. 绝缘体不容易导电是因为其内部几乎没有自由电荷
C. 用测电笔检测电路时，一定没有电流通过人体
D. 电阻的大小由其两端的电压和通过它的电流共同决定的
【答案】B
【解析】
【详解】A．用带正电的物体甲接触不带电的物体乙，是负电荷从乙转移到甲，乙物体因失去电子也带正电，故A错误；
B．绝缘体不容易导电是其内部几乎没有可移动的自由电荷，故B正确；
C．用测电笔检测电路时，人体与笔尾金属体接触，有微弱的电流通过人体，故C错误；
D．导体的电阻是导体自身的一种性质，导体的电阻跟导体的材料、横截面积、长度、温度有关，其大小与电流和电压无关，故D错误。
故选B。
13. 关于磁场和磁感线，以下说法错误的是
A. 磁体周围存在着磁感线
B. 磁体之间的相互作用是通过磁场产生的
C. 磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发，回到S极的
D. 磁场中，小磁针静止时北极所指的方向为该点磁场的方向
【答案】A
【解析】
【详解】A、磁感线是为了描述磁场而引入的一种假想的线，磁感线不是真实存在的，故A说法错误；
B、磁极间的相互作用是通过磁场发生的，故B说法正确；
C、磁体外部的磁感线是从它的北极出来，回到它的南极，故C说法正确；
D、磁场中的小磁针静止时，北极所指的方向跟该点的磁场方向一致，为该点的磁场方向，故D说法正确；
14. 在如图中，要使L1与L2串联，在“〇”处接入电流表或电压表，测量电路中的电流、L1两端的电压．以下做法正确的是（ ）
A. a为电流表，b为电流表B. a为电压表，b为电流表
C. a为电流表，b为电压表D. a为电压表，b为电压表
【答案】B
【解析】
【详解】由电路图知道，a表跟灯泡L1并联，所以a应为电压表；b表串联在电路中，所以b应为电流表，此时电流表测量电路中的电流，电压表测量L1两端的电压，故只有B符合题意．
15. 图所示的家用电器中，利用电流热效应工作的是（ ）
A. 电风扇B. 电饭锅
C. 电冰箱D. 电视机
【答案】B
【解析】
【详解】AC．电风扇和电冰箱把绝大部分电能转化成机械能，因此不是利用电流热效应工作的，故AC不符合题意；
B．电饭锅工作时，把电能都转化成内能，是利用电流的热效应工作的，故B符合题意；
D．电视机把绝大部分电能转化为光能和声能，因此不是利用电流热效应工作的，故D不符合题意。
故选B
16. 酒驾易造成交通事故，利用图示的电路可以检测司机是否酒驾，图中的R1为定值电阻，R2是一个“气敏传感器”，它的电阻值会随着其周围酒精蒸气浓度的增大而减小．检测时，喝了酒的司机对着气敏传感器吹气，则
A. 电路的总电阻减小，电流表的示数减小
B. 电路的总电阻减小，电流表的示数增大
C. 电路的总电阻增大，电流表的示数增大
D. 电路的总电阻增大，电流表的示数减小
【答案】B
【解析】
【详解】由电路图可知，两电阻串联，电流表测电路中的电流；根据欧姆定律可知，电流表示数变化时，电路中总电阻的变化和气敏传感器电阻的变化，再根据题意判断司机是否酒后驾车，因气敏传感器电阻值会随着其周围酒精蒸气的浓度增大而减小，所以喝了酒的司机对着气敏传感器吹气，因其周围酒精蒸气的浓度增大，使R2的电阻值减小，则电路中的电阻变小，根据R=可知，电路中电流变大，即电流表示数变大。
故选B。
17. 在如图所示电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，调节滑动变阻器的滑片P向左移动，在此过程中（不考虑温度变化对灯泡电阻的影响），下列说法正确的是（ ）
A. 电压表V1示数增大，电压表V2示数减小
B. 电压表V1示数与电流表A示数的比值变大
C. 电压表V2示数与电流表A示数的比值不变
D. 电流表A示数减小，电压表V2示数增大，灯泡L亮度变暗
【答案】D
【解析】
【详解】AD．分析电路图，小灯泡L和滑动变阻器R串联，电流表测量电路电流，V1测量小灯泡两端电压，V2测量R两端电压；滑动变阻器的滑片P向左移动时，滑动变阻器接入电路中的电阻增大，由串联电路分压原理知，R两端电压增大，小灯泡两端电压减小；由欧姆定律知，电路中电流减小，电流表A示数减小，小灯泡的实际功率减小，小灯泡变暗，故A错误，D正确；
B．由欧姆定律知，电压表V1示数与电流表A示数比值为小灯泡的阻值，大小不变，故B错误；
C．由欧姆定律知，电压表V2示数与电流表A示数比值为滑动变阻器接入电路的阻值变大，故C错误。
故选D。
三、实验题（第18小题4分，第19小题6分，第20小题8分，共18分）
18. 小华利用如图所示的实验器材和许多大头针，设计了探究影响电磁铁磁性强弱的因素的实验装置：
（1）实验中是通过观察 ___________，来确定电磁铁磁性的强弱；
（2）为了研究磁性强弱与匝数的关系，应将另一个匝数不同的电磁铁串联在电路中，使两电磁铁中的电流相等。根据匝数多的电磁铁吸引的大头针多可得出的结论是 ___________。
【答案】 ①. 电磁铁吸引大头针的数目 ②. 见解析
【解析】
【详解】（1）[1]实验中通过电磁铁吸引大头针的多少来反映电磁铁磁性的强弱，电磁铁吸引大头针越多，电磁铁的磁性越强，这是转换法的运用。
（2）[2]为了研究电磁铁磁性强弱与匝数的关系，应当控制两个电磁铁的电流相等，因此应该将两个线圈匝数不同的电磁铁串联接入电路。根据实验现象可得结论：电流相同时，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强。
19. 某物理学习小组在“探究通电导体中电流与电阻的关系”的实验中，连接了如图甲所示电路（电源电压保持4.5V不变）。
（1）用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整__________；（要求：滑动变阻器滑片P向左移动，电路中电流变小，导线不得交叉）
（2）连接好电路，闭合开关，发现电压表示数接近于电源电压，电流表几乎无示数，则故障为定值电阻R ___________（选填“短路”或“断路”）；
（3）实验中R的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、25Ω，并且保持其两端电压为3V不变，则滑动变阻器的最大阻值至少是 ___________Ω。
【答案】 ①. ②. 断路 ③. 12.5
【解析】
【详解】（1）[1]滑动变阻器应串联在电路中，接线遵循“一上一下”原则，要使滑片P向左移动，电路中电流变小，电阻变大，应接滑动变阻器的右下接线柱，如图所示：
（2）[2]电流表几乎无示数，因电路为串联，则电路为断路故障。电压表示数接近电源电压，则电压表与电源相通，则故障为定值电阻R断路，此时电路相当于将电流表、电压表和滑动变阻器串联在电路中。
（3）[3]探究电流与电阻的关系时，应控制定值电阻两端的电压不变。由串联分压的规律可知，当定值电阻阻值变大时，滑动变阻器连入电路的阻值也变大。电源电压保持4.5V不变，定值电阻两端的电压为3V不变，则当R=25Ω时，滑动变阻器两端的电压
U滑=U-UR=4.5V-3V=1.5V
滑动变阻器两端的电压为定值电阻两端电压的一半；根据串联电路电压之比等于电阻之比可得，变阻器的最小阻值应为定值电阻最大阻值的一半，即为12.5Ω。
20. 小航和小组的同学在“测量额定电压是2V小灯泡电功率”的实验：
（1）如图甲所示，他要连接电路时，发现电流表的指针偏向左侧无刻度处，原因可能是 ___________；
（2）解除故障后，正确连接电路，闭合开关，他发现小灯泡过亮，接下来他的操作是，立即断开开关，把 ___________；再闭合开关，改变滑动变阻器的阻值，记下各组对应的电压表和电流表的示数，并绘制了如图乙所示图像，根据图像可知小灯泡的额定功率是 ___________W；
（3）由图乙可知，若要计算灯泡正常发光时灯丝的电阻，不能求平均值，理由是 ___________。
【答案】 ①. 电流表指针没有调零 ②. 滑动变阻器的阻值调至最大值 ③. 0.5 ④. 见解析
【解析】
【详解】（1）[1]他要连接电路时，还没有闭合开关，发现电流表指针偏向左侧无刻度处，造成原因是电流表指针没有调零。
（2）[2]正确连接电路，闭合开关，他发现小灯泡过亮，说明电路中电流过大，根据欧姆定律，是滑动变阻器阻值太小造成的。接下来应该断开开关，把滑动变阻器的阻值调至最大值。
[3]根据图像可知U=2V时，I=0.25A，则小灯泡的额定功率为
P=UI=2V×0.25A=0.5W
（3）[4]灯丝的电阻不能求平均值，因为灯丝电阻随温度的升高而增大。
四、计算题（第21小题4分，第22小题6分，第23小题8分，共18分；解答要有必要的公式和过程）
21. 在如图所示的电路中，闭合开关，电流表的示数为0.5A，电阻R2的阻值为20Ω，通过R2的电流为0.4A，求：
（1）电压表的示数；
（2）电阻R1的阻值。
【答案】（1）8V；（2）80Ω
【解析】
【详解】解：（1）由电路图可知，两电阻并联，电流表测干路电流，电压表测电源电压，由并联电路电压规律可得电源电压
U=U1=U2=I2R2=0.4A×20Ω=8V
则电压表的示数为8V；
（2）根据并联电路电流特点得，通过电阻R1的电流为
I1=I-I2=0.5A-0.4A=0.1A
电阻R1的阻值为
答：（1）电压表的示数8V；
（2）电阻R1的阻值为80Ω。
22. 在综合实践活动课上，小明设计了如图所示的模拟调光灯电路，此电路中电源电压不变，灯泡L标有“6V 3W”字样，将滑动变阻器R的滑片P置于最右端，闭合开关，电压表和电流表示数分别为5V和0.4A；移动滑片P至某一位置，电压表和电流表示数分别为2V和0.5A。问：
（1）滑动变阻器R的总电阻是多少？
（2）电源电压为多少？
（3）滑动变阻器R的滑片P在最右端时，灯泡L的实际功率为多少？
【答案】（1）12.5Ω；（2）8V；（3）1.2W
【解析】
【详解】解：（1）滑片置于最右端时，变阻器接入电路的阻值最大，闭合开关，电压表和电流表示数分别为和，滑动变阻器的总电阻
（2）当电压表示数为，电流表示数为时，因电流等于灯泡的额定电流，所以此时灯恰好正常工作，则，电源电压
（3）当滑片在最右端时，变阻器接入电路的阻值最大，滑动变阻器两端电压为，电路中电流为，所以灯泡两端电压
灯泡L的实际功率
答：（1）滑动变阻器R的总电阻是12.5Ω；
（2）电源电压为8V；
（3）滑动变阻器R的滑片P在最右端时，灯泡L的实际功率为1.2W。
23. 养生壶是一种用于保健的烹饮容器，采用新型电加热材料，通电后产生热量把壶内的水加热。已知养生壶的额定电压为220V，额定功率为1000W。求：
（1）养生壶正常工作时的电阻是多少？
（2）若正常工作时，养生壶加热效率为91%，将1kg水从20℃加热到85℃需要多长时间？
（3）用电高峰期，家中只有养生壶工作，养生壶将1kg水从20℃加热到85℃，实际用时363s，此过程共耗电，此时养生壶两端的实际电压是多大？
【答案】（1）48.4Ω；（2）300s；（3）200V
【解析】
【分析】
【详解】解：（1）由 得，养生壶正常工作时的电阻
（2）1kg水从20℃加热到85℃需要的热量
养生壶需要放出的热量
将1kg水从20℃加热到85℃需要的时间
（3）此时养生壶两端的实际功率
由 得，此时养生壶两端的实际电压
答：（1）养生壶正常工作时的电阻是48.4Ω；
（2）若正常工作时，养生壶加热效率为91%，将1kg水从20℃加热到85℃需要300s；
（3）此时养生壶两端的实际电压是200V。