2023-2024学年安徽省合肥市瑶海区九年级上学期物理期末试题及答案

这是一份2023-2024学年安徽省合肥市瑶海区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，单项选择题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1. 同学们在做静电作用实验时得到了如图所示的情况。两个轻质小球甲、乙相互吸引，如果甲带正电，那么乙球__________（选填：“一定”“可能”）带负电。
【答案】可能
【解析】
【详解】因为异种电荷相互吸引，而且带电体有吸引轻小物体的性质，如果甲带正电，那么乙球可能带负电，也可能不带电。
2. 如图所示，闭合开关后，通过小灯泡的电流方向是B→A，小灯泡中形成电流的自由电子定向移动的方向是__________（填：“A→B”“B→A”“C→D”或“D→C”）。
【答案】A→B
【解析】
【详解】物理学中规定，正电荷定向移动的方向为电流方向，自由电子带负电，通过小灯泡的电流方向是B→A，小灯泡中形成电流的自由电子定向移动的方向是A→B 。
3. 在探究“电流的大小与哪些因素有关”的实验中，小红同学猜想：通过导体的电流大小可能与加在导体两端的电压以及导体的电阻有关。则在“探究通过导体的电流与导体的电阻的关系”时，每次实验必须保持大小不变的是__________。
【答案】导体两端的电压
【解析】
【详解】影响电流大小的因素有两个，导体两端的电压和导体的电阻，探究时要采用控制变量法，保持只有一个因素改变，所以，在“探究通过导体的电流与导体的电阻的关系”时，每次实验必须保持大小不变的是导体两端的电压。
4. 如图是灯L和电阻R的电流随电压变化图像，若将他们串联接在电压为5.5V的电源两端，则电路中灯L此时的电阻为__________Ω。
【答案】7.5
【解析】
【详解】串联电路电流处处相等，电源电压等于各用电器电压之和，将他们串联接在电压为5.5V的电源两端，由图可知，此时电流为0.2A，灯两端的电压为1.5V，电阻两端的电压为4V，则电路中灯L此时的电阻为
5. 从产品说明书得知，一台标有“6V；3W”的迷你型小风扇，电动机线圈阻值为0.1Ω，小风扇正常工作时的电流为0.5A，则电动机线圈1min产生的热量为__________J。
【答案】1.5
【解析】
【详解】电动机线圈1min产生的热量为
6. 磁在我们生活中应用非常广泛，如图是生活中常用来固定房门的“门吸”，它由磁铁和金属块两部分组成。该金属块能被磁铁所吸引，是因为可能含有以下材料中的__________（选填“铜”、“铝”或“铁”）。
【答案】铁
【解析】
【详解】磁铁可以吸引铁、钴、镍一类的物质，不能吸引铜和铝，该金属块能被磁铁所吸引，是因为可能含有铁。
7. 小明自制了一个带有电磁铁的木船模型（如图所示），将它放入水中自由漂浮。闭合开关S，电磁铁的A端为__________极。
【答案】S
【解析】
【详解】如图，电流从通电螺线管的右端流入，左端流出，根据右手螺旋定则可知，电磁铁的A端为S极。
8. 电能表是测量电功的仪表。某同学家中的电能表铭牌上如图所示。关闭家中其它用电器，让一台饮水机单独工作一段时间，电能表转盘转了50转，则该饮水机这段时间消耗的电能为__________J。
【答案】
【解析】
【详解】该饮水机这段时间消耗的电能为
9. 如图所示，在遵守安全用电原则的前提下，请用笔画线代替导线将控制螺口灯泡的开关和螺口灯泡正确连入家庭电路。
【答案】
【解析】
【详解】灯泡接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，这样断开开关能切断火线，既能控制灯泡，又能防止人触电，如图所示：
10. 图甲、乙是小明家的电饭锅及电路原理图，该电饭锅有高温和保温两挡，可以由开关的通断来进行转换。已知R0的阻值为48.4Ω，R的阻值为61.6Ω，现将电饭锅接在220V的电源上，若使用的是高温挡工作，则电饭锅功率为______W。
【答案】1000
【解析】
【详解】分析电路可知，当开关S断开时，、R串联，根据串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最大，由可知，电路中的总功率最小，电饭锅处于保温挡；当开关S闭合时，只有工作，电路中的总电阻最小，总功率最大，电饭锅处于高温挡，则高温挡功率为
二、单项选择题（本题共7小题，每题2分，共14分）
11. 根据所学热学知识，判断下列说法正确的是（ ）
A. 0℃冰的内能为0
B. 比热容与物体质量成正比，与温度变化成反比
C. 热值与燃料的种类有关，与燃料质量无关
D. 热传递时，热量总是从内能大的传递到内能小的物体
【答案】C
【解析】
【详解】A． 一切物体都具有内能，0℃冰的内能不为0，故A错误；
B．比热容是物质的一种特性，只与物质的种类及状态有关，与物体质量、温度变化无关，故B错误；
C．热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料质量、燃料状况无关，故C正确；
D．热传递时，热量总是从温度高的物体传递到温度低的物体，温度高的物体不一定内能大，所以热量不一定是从内能大的传递到内能小的物体，故D错误。
故选C。
12. “践行低碳环保，倡导绿色出行”，小明家买了一辆国产纯电动轿车。其中一个智能设置是车门，车的前后两门（电路开关）中任意一个门没有关闭好，车辆的驱动电动机M都无法工作行驶。图中符合要求的电路是（ ）
A B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】车前后两门（电路开关）中任意一个门没有关闭好，车辆的驱动电动机M都无法工作行驶，说明两个开关是串联在电路中的。
A．任意一个门关好，车辆的驱动电动机M都可以工作行驶，故A不符合题意；
B．两个开关串联，两个开关都闭合电路才能接通，故B符合题意；
C．闭合前门开关，电动机通路；两个开关都闭合，电动机短路，造成电源短路，故C不符合题意；
D．闭合前门开关，电动机通路；闭合后门开关，电源短路，故D不符合题意。
故选B
13. 下列关于家庭电路和安全用电的说法中正确的是（ ）
A. 保险盒中的熔丝可以用粗铜丝代替
B. 只要电压不高于220V，人体就不会发生触电事故
C. 洗衣机要用三脚插头以确保洗衣机的金属外壳接地
D. 用测电笔接触火线氖管发光时，不会有电流通过人体
【答案】C
【解析】
【详解】A．保险盒中的熔丝是用电阻大、熔点低的材料制成，当电路中电流过大时可率先熔断来保护电路，粗铜丝电阻小且熔点高，不可以用粗铜丝代替熔丝，故A错误；
B．对人体安全的电压是不高于36V的电压，超过此电压值时有可能发生触电事故，故B错误；
C．洗衣机要用三脚插头以确保洗衣机的金属外壳接地，防止外壳漏电时发生触电事故，故C错误；
D．用测电笔接触火线氖管发光时，有电流通过人体，由于测电笔中有高电阻串联在电路中，通过人体的电流极小，不会发生触电事故，故D错误。
故选C。
14. 将规格都是“220V 100W”的一台电风扇、一台电视机和一把电熨斗分别接入家庭电路中，通电时间相同，下列说法正确的是（ ）
A. 电风扇产生的热量最多B. 电视机产生的热量最多
C. 电熨斗产生的热量最多D. 三个用电器产生的热量一样多
【答案】C
【解析】
【详解】三种用电器的额定电压及额定功率相同，电风扇消耗的电能主要转化为机械能，电视机消耗的电能主要转化为光能和声能等，电熨斗是利用电流的热效应工作的，消耗的电能主要转化为内能，通电时间相同时，据W=Pt知，消耗的电能相同，但产生的热量不同，电熨斗产生的热量最多，故ABD错误，C正确。
故选C。
15. 为监测教室环境中 PM2.5 的浓度，创客社团的四位同学分别设计了如图所示的电路 图，其中电源两端电压保持不变，R1是定值电阻，R2是气敏电阻（阻值随 PM2.5 浓度增大而减小）．现要求 PM2.5 浓度越大，电表的示数就越大，则符合要求的电路图是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A．由电路图可知，气敏电阻R2与定值电阻R1串联，电压表测电源的电压，因电源的电压不变，所以PM2.5浓度变化时电压表的示数不变，故A不符合题意；
B．由电路图可知，气敏电阻R2与定值电阻R1串联，电压表测气敏电阻R2的电压，当PM2.5浓度越大时，气敏电阻R2的阻值减小，电路中的总电阻减小，由可知，电路中的电流增大，由可知，R1两端的电压增大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以R2两端的电压减小，即电压表的示数减小，故B不符合题意；
C．由电路图知，两电阻并联，电流表测通过气敏电阻R2的电流；由并联电路的电压特点可知，两电阻两端的电压与电源电压相等且保持不变，当PM2.5浓度越大时，气敏电阻R2的阻值减小，由可知，通过R2的电流变大，即电流表示数变大，故C符合题意；
D．由电路图知，两电阻并联，电流表测通过R1的电流，并联电路中各支路间互不影响，所以R2的阻值变化不影响通过R1的电流，即电流表的示数不变，故D不符合题意．
故选C．
【点睛】本题考查了串联和并联电路的特点以及欧姆定律的应用，分清电路的连接方式和电表所测的电路元件是关键．
16. 如图所示为直流电动机的两个不同时刻的工作原理图，下列分析正确的是（ ）
A. 电动机工作时把机械能转化电能
B. 两个时刻图中磁场方向都由左向右
C. 在甲时刻，导线ab受到的力与cd导线受到的力方向相同
D. 两个时刻导线ab中的电流方向不同，磁场方向相同，因此受到的磁场力方向不同
【答案】D
【解析】
【详解】A．电动机在工作的过程中，电能转化为机械能，故A错误；
B．磁体外部磁场方向是从N极指向S极，所以两个时刻图中磁场方向都是由右向左，故B错误；
CD．由于导体受力方向与磁场方向和电流方向有关，磁场方向不变时，只改变电流方向，磁场对通电导体的作用力方向发生改变。在甲乙时刻，ab和cd导线所处的磁场方向相同，电流方向不同，所以受力方向均不同，故C错误，D正确。
故选D。
17. 甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，甲灯上标有“220V；25W”字样，石灯上标有220V；100W”字样，下列说法中正确的是（ ）
A. 两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多
B. 若灯丝的材料、长度相同，甲灯的灯丝比乙灯的更粗
C. 两灯串联在220V的电路中，甲灯比乙灯亮
D. 两灯并联在220V的电路中，甲灯比乙灯亮
【答案】C
【解析】
【详解】A．由可知，消耗电能的多少与电功率及时间有关，没有说明时间关系，无法判定消耗电能的多少，故A错误；
B．正常发光时，乙的功率大于甲的功率，由可知甲的电阻大于乙的电阻，若灯丝的材料、长度相同，甲灯的灯丝比乙灯的更细，故B错误；
C．两灯串联在220V的电路中，电流相等，因为甲的电阻大于乙的电阻，根据串联电路电压特点可知，甲两端电压大于乙两端电压，由可知，甲的实际功率大于乙的实际功率，所以甲灯比乙灯亮，故C正确；
D．两灯并联在220V的电路中，电压相等，因为甲的电阻大于乙的电阻，根据并联电路电流特点可知，甲的电流小于乙的电流，由可知，甲的实际功率小于乙的实际功率，所以乙灯比甲灯亮，故D错误。
故选C。
三、实验探究题（本题共3小题，每空2分，共18分）
18. 小明在“探究萘熔化时温度的变化规律”的实验时，绘制了如图乙所示的萘熔化时温度随时间变化的图像。
（1）小明用图甲的实验装置给萘加热，这种加热方式的好处是______；
（2）由乙图可知：萘熔化时不断吸热，但温度不变，说明萘是______（填“晶体”或“非晶体”）。
【答案】 ①. 使试管内物质受热均匀 ②. 晶体
【解析】
【详解】（1）[1] 将装有萘的试管放入水中加热，这是水浴法，采用水浴法，萘的温度变化比较均匀，并且变化比较慢，便于记录实验温度，则这种加热方式的好处是使试管内物质受热均匀。
（2）[2] 晶体有固定的熔点，非晶体没有。分析乙图像可以看出，萘熔化的特点是吸收热量，但温度不变，这说明萘是晶体，不变的温度就是萘的熔点是80℃。
19. 如图是探究“电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关”的实验装置，利用五个阻值均为5Ω的电阻和三个封闭有等量空气的透明容器完成实验。三个容器串联，在丙容器的外部将一个5Ω的电阻并联。
（1）这个实验中烧瓶所装物质是空气却不是水，这是因为空气的比热容______（选填“大”或“小”），温度更容易变化；
（2）通电后观察甲、乙两个容器，可以得出结论：在电流和通电时间一定时，电阻越大，产生的热量越______（填：多/少）；
（3）若要探究电流大小对产生热量多少的影响，应该选择观察______两个容器。
【答案】 ①. 小 ②. 多 ③. 甲、丙
【解析】
【详解】（1）[1] 因为空气的比热容较小，根据，质量相同时，吸收相同的热量，比热容较小的空气升高的温度更多。
（2）[2] 乙容器中两电阻串联，等效电阻为，甲、乙容器中，两电阻串联，通过的电流和通电时间相同，由图知乙的U形两侧液面高度差更大，由转换法壳子乙容器中电阻产生的热量多，故得出：在电流和通电时间一定时，电阻越大，产生的热量越多。
（3）[3] 要探究电流对电热的影响，要控制电阻和通电时间相同；丙容器中两电阻并联后再与甲容器中电阻串联，容器内两电阻大小相等，根据并联和串联电路电流的规律，通过甲容器中电阻的电流大于通过丙中容器中电阻的电流，而通电时间相同，故若要探究电流对电热的影响，应该选择观察甲、丙两个容器。
20. 某物理兴趣小组正在进行测量小灯泡电功率的实验，现有器材：三节新的干电池，导线若干，开关，额定电压为2.5V的小灯泡，其灯丝电阻为10Ω左右，电流表（0~0.6A、0~3A），电压表（0~3V、0~15V）各有两个量程，滑动变阻器（50Ω；1A）等。
（1）请你用笔画线代替导线，在图1中把电路连接完整______（要求：滑片向右移动，灯泡变亮）；
（2）连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，且电流表有示数，但电压表无示数，分析故障的原因可能是小灯泡______（选填“短路”或“断路”）；
（3）排除故障后，移动滑动变阻器的滑片，直到电压表示数为2.5V，此时电流表的示数如图2所示，则小灯泡的额定功率为______W；
（4）在此实验电路图中，考虑到电表的内阻对电路的影响，主要是由于所测的______（选填“电压”或“电流”）值偏大引起，测得小灯泡电功率偏大。
【答案】 ①. ②. 短路 ③. 0.5 ④. 电流
【解析】
【详解】（1）[1] 要求滑片向右移动，灯泡变亮，则滑动变阻器应选择右下角接线柱并按照一上一下的原则与灯泡串联，故作图如下：
（2）[2] 闭合开关，发现小灯泡不亮，且电流表有示数，说明电路中有电流通过，电路不是断路，电压表无示数，则可能是小灯泡短路。
（3）[3] 电流表选用小量程，分度值为0.02A，则示数为0.2A，则小灯泡的额定功率为
（4）[4] 考虑到电表的内阻对电路的影响，电压表与灯泡并联后再与电流表串联，电流表测的是电压表与灯泡的总电流，所测的电流值偏大，所以根据，测得小灯泡电功率偏大。
四、计算题（本题共3小题。其中第21题5分，第22题6分，第23题7分）
21. 如图所示，电源电压恒定，R1=30Ω，当S闭合，S1断开时，电流表的示数为0.2A；当S、S1都闭合时，电流表的示数为0.5A。求：
（1）电源电压；
（2）R2的阻值；
【答案】（1）6V；（2）20Ω
【解析】
【详解】解：（1）当S闭合、S1断开时，电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流，电源的电压
U=I1R1=0.2A×30Ω=6V
（2）当S、S1都闭合时，R1与R2并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，通过R1的电流不变，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以通过R2的电流
I2=I-I1=0.5A-0.2A=0.3A
因并联电路中各支路两端的电压相等，所以电阻R2的阻值
答：（1）电源的电压为6V；
（2）电阻R2的阻值为20Ω；
22. 如图是我国自动研制的某品牌新能源纯电动汽车，动力由高效电动机供给，其效率比传统的燃油车效率高很多。该车在水平路面止匀速行驶900m所用的时间为60s，所受阻力为1400N，耗电功率为3×104W。（注：车辆效率η是指车辆做的有用功与车辆完成这些有用功所消耗的能量的比值）求在此过程中：
（1）电动汽车牵引力做的机械功；
（2）电动汽车的效率η。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】解：（1）电动汽车做匀速直线运动，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，牵引力大小为
电动汽车牵引力做的机械功为
（2）此过程中消耗的电能为
电动汽车的效率为
答：（1）电动汽车牵引力做的机械功为；
（2）电动汽车的效率为。
23. 如图所示，将标有“6V；3W”的小灯泡与规格为“18Ω；1A”的滑动变阻器R，及量程为0~0.6A的电流表串联，然后接到9V电源上。（提示：设定灯丝电阻不随温度而变化）
（1）小灯泡正常发光时的电阻；
（2）当滑片位于最右端的B点时，小灯泡的实际电功率；
（3）在保证电路安全的情况下，电流最大时电路在1min的内消耗的电能。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】解：（1）小灯泡标有“6V；3W”，所以小灯泡正常发光时的电阻为
（2）当滑片位于最右端的B点时，滑动变阻器，此时电流为
则小灯泡的实际电功率为
（3）灯泡的额定电流为
电流表量程为0~0.6A，所以电路中电流最大为0.5A，电路在1min的内消耗的电能为
答：（1）小灯泡正常发光时的电阻为；
（2）当滑片位于最右端的B点时，小灯泡的实际电功率为；
（3）在保证电路安全的情况下，电流最大时电路在1min的内消耗的电能为。