北京市房山区九年级上学期期末考试物理试题（解析版）-A4

这是一份北京市房山区九年级上学期期末考试物理试题（解析版）-A4，共20页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，实验探究题，科普阅读题，计算题等内容，欢迎下载使用。
第一部分
一、单项选择题（下列每题均有四个选项，其中只有一个选项符合题意。共24分，每题2分）
1. 下列用电器中，主要利用电流热效应工作的是（ ）
A. 电视机B. 电冰箱C. 电暖器D. 电风扇
【答案】C
【解析】
【详解】A．电视机主要将电能转化为声和光，A错误；
B．电冰箱用电动机带动工作，利用了电流的磁效应，主要把电能转化为机械能和内能，B错误；
C．电暖器主要将电能转化为内能，利用了电流的热效应，C正确；
D．电风扇用电动机带动工作，利用了电流的磁效应，主要将电能转化为机械能，D错误；
故选C．
2. 下列选项中符合安全用电要求的是（ ）
A. 用湿手拨动空气开关
B. 电线的绝缘皮破损时应及时更换
C. 在未断开电源开关的情况下更换灯泡
D. 把用电器的三脚插头改为两脚插头接在两孔插座上使用
【答案】B
【解析】
【详解】A．人体是导体，潮湿手更容易导电，用湿手拨动空气开关时容易发生触电事故，在安全用电要求中是不允许的，故A不符合题意；
B．电线的绝缘皮是防止人不小心接触电线发生触电事故的，如果绝缘皮破损应及时更换，否则会发生触电事故，故B符合题意；
C．在未断开电源开关的情况下更换灯泡，人体不小心接触带电体会发生触电事故，不符合安全用电要求，故C不符合题意；
D．用电器中的三脚插头可以把用电器金属外壳接地，如果改为两脚插头，则易发生用电器金属外壳带电的情况而发生人体触电事故，故D不符合题意。
故选B。
3. 下列说法中错误的是（ ）
A. 同名磁极相互吸引，异名磁极相互排斥
B. 磁场对放入其中的磁性物体有力的作用
C. 指南针指南北是由于受到地磁场作用
D. 在同一磁场中，磁感线的疏密程度反映了磁场的强弱
【答案】A
【解析】
【详解】A．磁极间的相互作用规律是同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。故A错误，符合题意；
B．磁场是存在于磁体周围的一种物质，磁场对放入其中的磁性物体有力的作用，这种力被称为磁力，故B正确，不符合题意；
C．地球本身是一个大磁体，周围存在着磁场，即地磁场。指南针能够指南北，就是因为受到了地磁场的作用。故C正确，不符合题意；
D．磁感线是用来形象地描述磁场分布情况的假想曲线。在同一磁场中，磁感线的疏密程度可以反映磁场的强弱，磁感线越密集的地方，磁场越强；磁感线越稀疏的地方，磁场越弱。故D正确，不符合题意。
故选 A。
4. 小明观察到教室内的一个开关可以同时控制两盏灯，他画出了如图所示的四种连接方式，其中连接正确且符合安全用电原则的是
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】（1）根据开关与所控制用电器必须串联，若开关要同时控制并联电路中几个的用电器，则开关必须连在干路上．（2）为保证安全电路设计时要求开关应接在火线上．
【详解】由题意可知，电灯是教室里的，使用的是照明电压，两盏灯必须是并联的，因为并联电路干路中的开关也可以控制整个电路，所以由一个开关同时控制两盏灯，则开关必须连在干路上；为保证安全开关应接在火线上．故A符合题意．
故选A.
5. 图是我国西部某风力发电塔架，上面的三个叶片在空气的作用下转动，叶片带动发电机发电。下列说法正确的是（ ）
A. 叶片在空气作用下转动的过程中，叶片的动能转化为空气动能
B. 风力发电机是将空气动能直接转化为电能
C. 风力发电机发电是电磁感应现象的应用
D. 风力发电机发电过程中，利用了不可再生能源
【答案】C
【解析】
【详解】A．叶片在空气作用下转动的过程中，空气动能转化为叶片的动能，故A错误；
B．风力发电机是将空气动能转化为叶片的动能，叶片动能再转化为电能，故B错误；
C．风力发电机的原理是电磁感应现象，即导体做切割磁感线运动时产生电流的现象，故C正确；
D．风能是可在生能源，因此风力发电机发电过程中，利用的是可再生能源，故D错误；
故选 C
6. 如图所示，把规格不同的小灯泡L1、L2接入电路中，闭合开关S，用电流表测出通过A、B、C三点的电流分别为IA、IB、IC。则下列关系式正确的是（ ）
A. IA=IB=IC
B. IAIB+IC
D. IA=IB+IC
【答案】D
【解析】
【详解】根据并联电路电流规律可知，干路电流等于各支路电流之和，即IA=IB+IC，故ABC错误，D正确。
故选D。
7. 如图所示的电路，电源两端电压恒定不变，R1为定值电阻，R2为热敏电阻，其阻值随温度的降低而增大。闭合开关S后，某同学向R2上擦一些常温的酒精，并用扇子对着R2扇风。在酒精蒸发过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 电流表和电压表示数均变小
B. 电流表的示数变大，电压表的示数变小
C. 电流表的示数变小，电压表的示数变大
D. 电流表和电压表的示数均变大
【答案】A
【解析】
【详解】分析电路结构可知，定值电阻R1与热敏电阻R2串联，电压表测定值电阻R1两端的电压，根据题干可知，当向R2上擦一些常温的酒精，并用扇子对着R2扇风时，酒精蒸发吸热使热敏电阻R2的温度降低，阻值增大，电路中电流变小，即电流表的示数变小，根据串联分压原则，热敏电阻R2的阻值增大，分得的电压变多，定值电阻R1分得的电压变少，即电压表的示数变小，故A正确，BCD错误。
故选A。
8. 骑电动自行车不戴头盔存在安全隐患，于是张明同学设计以下方案：骑行前，扫码成功后开关S1闭合，指示灯L亮，但电动机不工作；从车头取出头盔并戴上后，头盔内遥控设备遥控S2闭合，电动机才通电工作；若只戴头盔不扫码则无法骑行。在如图所示电路中，符合设计要求的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A．由A选项图可知，骑行前，扫码成功后开关S1闭合，指示灯L亮，电动机工作，故A不符合题意；
B．由B选项图可知，骑行前，扫码成功后开关S1闭合，指示灯L亮，但电动机不工作；从车头取出头盔并戴上后，头盔内遥控设备遥控S2闭合，电动机通电工作；若只戴头盔不扫码，即只闭合S2，电动机工作，可以骑行，故B不符合题意；
C．由C选项图可知，扫码成功后开关S1闭合，指示灯L亮，电动机不工作，从车头取出头盔并戴上后，头盔内遥控设备遥控S2闭合，电动机才通电工作，开关S1在干路上，若只戴头盔不扫码，即只闭合S2，电动机不工作，故C符合题意；
D．由D选项图可知，扫码成功后开关S1闭合，指示灯L不亮，电动机工作，故D不符合题意
故选C。
9. 如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A. 图甲：地磁场的N极在地理的北极附近
B. 图乙：滑片P向左移动，能吸引更多铁钉，说明电磁铁的磁性强弱与电阻大小有关
C. 图丙：只对调磁极，闭合开关S，通电导体AB在磁场中的受力方向不会发生改变
D. 图丁：该实验过程中，主要将机械能转化为电能
【答案】D
【解析】
【详解】A．磁感线是用来描述磁场的一些假想的曲线，不是真实存在的，而磁场是一种物质，是存在的，地磁场的北极在地理南极附近，故A错误；
B．由图知道，电流从电磁铁的上方流入、下方流出，由安培定则知道，电磁铁的上端是N极，下端的钉尖是S极；将滑动变阻器的滑片P向左移动，电阻变小，电流变大，电磁铁的磁性变强，能吸引更多的大头针，说明电磁铁的磁性强弱与电流大小有关，故B错误；
C．通电导体AB在磁场中的转动方向与磁场方向和电流方向有关，只对调电源正负极，电流的方向发生改变，则通电导体AB受到力的方向发生改变，故C错误；
D．实验中，在AB棒在磁场中做切割磁感线运动时才会产生感应电流，则我们可以得出结论：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中才会产生感应电流。在此过程中，主要是将机械能转化为电能，故D正确。
故选D。
10. 如图所示，给电炉通电后，电炉丝热得发红，而用手触摸与之连接的导线却不觉得烫手，下列解释正确的是（ ）
A. 通过导线的电流比通过电炉丝的电流小得多
B. 导线的电阻比电炉丝的电阻大得多
C. 导线的电功率比电炉丝的电功率小得多
D. 电流通过导线时没有产生热效应
【答案】C
【解析】
【详解】A．串联电路电流处处相等，电炉在使用时，电炉丝和导线串联，通过它们的电流相等，故A错误；
B．给电炉通电后，电炉丝热得发红，而用手触摸与之连接的导线却不觉得烫手，可知，在相同时间内，相等电流通过电炉丝产生的热量大于通过导线产生的热量，根据可知，电炉丝的电阻比导线的电阻大得多，故B错误；
C．由于电炉丝的电阻比导线的电阻大得多，且通过电炉丝的电流等于通过导线的电流，根据可知，导线的电功率比电炉丝的电功率小得多，故C正确；
D．由于导线有电阻，电流通过导线时，导线会发热，产生热效应，故D错误。
故选C。
11. 额定电压相同的电热水壶、电烤箱和电饭锅正常工作过程中消耗的电能W和通电时间t的关系如图所示。关于这三个用电器，下列判断正确的是（ ）
A. 正常工作时，电热水壶比电烤箱产生的热量多
B. 正常工作时，电热水壶比电饭锅做功快
C. 正常工作3min，电流通过电烤箱做的功最多
D. 在一个月内，电饭锅消耗的电能一定最少
【答案】B
【解析】
【详解】A．由图象知额定电压相同的电热水壶、电烤箱和电饭锅正常工作过程时，在相同时间内，电热水壶消耗的电能最多，电烤箱其次，电饭锅消耗的电能最少， 根据知电热水壶的功率最大、电烤箱其次，电饭锅功率最小。由Q=W=Pt可知，正常工作的时间未知，无法比较产生热量的多少，故A错误；
B．由上面的分析知，正常工作时，电热水壶比电饭锅功率大，即电热水壶比电饭锅做功快，故B正确；
C．正常工作过程时，电热水壶的功率最大、电烤箱其次，电饭锅功率最小，根据W=Pt可知电流通过电热水壶做的功最多，故C错误；
D．在一个月内，因不知道通电时间关系，无法比较它们消耗的电能的多少，故D错误。
故选B。
12. 如图甲所示的电路，电源电压恒定不变，小灯泡L的额定电压为1.5V。闭合开关S，在滑动变阻器Rp的滑片P从最右端向左滑到a点的过程中，获取了电压表和电流表的数据，并利用所测的数据分别绘制出滑动变阻器Rp和灯泡L的图像，如图乙所示。滑片P在a点时灯泡L恰好正常发光，下列说法正确的是（ ）
A. 电源电压为4V
B. 灯泡L正常发光时的电阻为6Ω
C. 滑片P在a点时，滑动变阻器Rp的功率为0.75W
D. 滑片P滑动过程中，两块电压表的示数变化量是相等的
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图甲可知，灯泡和滑动变阻器串联，电压表V1测量灯泡两端电压，V2测量滑动变阻器两端电压；滑片左移时，滑动变阻器阻值变小，电流变大，V2示数变小，所以乙图中上方图线为滑动变阻器的U－I图像，下方图线为灯泡的U－I图像；由图乙可知，滑片P在a点时，电路中的电流为0.5A时，灯泡和滑动变阻器两端电压分别为1.5V和3V，由串联电路中电压的规律知，电源电压为
U＝U1＋U2＝1.5V＋3V＝4.5V
故A错误；
B．由图乙知，灯泡正常发光时，电压为1.5V，电流为0.5A，电阻为
故B错误；
C．由图乙知，滑片P在a点时，滑动变阻器两端电压为3V，电路中的电流为0.5A，所以滑动变阻器的功率为
P＝UPIP＝3V×0.5A＝1.5W
故C错误；
D．由于U＝U1＋U2，而电源电压不变，所以滑片P滑动过程中，两块电压表的示数变化量是相等的，故D正确。
故选D。
二、多项选择题（下列每题均有四个选项，其中符合题意的选项均多于一个。共6分，每题2分。每题选项全选对的得2分，选对但不全的得1分，有错选的不得分）
13. 图甲是热敏电阻R2的阻值随温度变化的关系图像。根据这种材料特性，某同学设计了一个电路，如图乙所示，可以测定某一环境温度。已知定值电阻R1阻值为10Ω，当环境温度为20℃时，电流表的读数为0.1A，电源电压恒定不变。下列分析正确的是（ ）

A. 环境温度越高，电流表的示数越小
B. 电源电压为6V
C. 电流表的读数为0.2A时，环境温度为40℃
D. 当R1的电功率为0.9W时，R2的阻值为10Ω
【答案】BCD
【解析】
【详解】A．由乙电路图可知，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，由图甲可知，环境温度越高，热敏电阻R2的阻值越小，电路的总电阻越小，由欧姆定律可知，电路中的电流越大，故A错误；
B．当环境温度为20℃时，电流表的读数为0.1A，由甲图可知，此时R2为50Ω，则电源电压为
故B正确；
C．电流表的读数为0.2A时，电路的总电阻为
此时R2'的阻值为
由甲图可知，当R2'的阻值为20Ω时，环境温度为40℃，故C正确；
D．当R1的电功率为0.9W时，由式子，电路的电流为
电路的总电阻为
此时R2的阻值为
故D正确。
故选 BCD。
14. 图是小明探究闭合电路的一部分导体在磁场中运动时，产生感应电流的方向与哪些因素有关的实验情景。导体AB、导线、开关和灵敏电流计组成闭合电路，导体AB用绝缘细线悬挂置于蹄形磁体的磁场中（图中箭头表示导体AB的运动方向），观察灵敏电流计指针偏转情况。下列说法中正确的是（ ）
A. 比较图甲和图乙，说明感应电流的方向与导体AB的运动方向有关
B. 比较图乙和图丙，说明感应电流的方向与磁场方向有关
C. 比较图甲和图丙，说明感应电流的方向与导体AB的运动方向无关
D. 在图甲中，若导体AB不动，只让磁体向右运动，灵敏电流计指针偏转方向不变
【答案】ABD
【解析】
【详解】A．比较图甲和图乙，磁场方向相同，导体AB的运动方向不同。观察灵敏电流计的指针偏转情况，可以发现指针偏转方向不同，即感应电流的方向不同。这说明感应电流的方向与导体AB的运动方向有关。故A正确；
B．比较图乙和图丙，导体AB的运动方向相同，但磁场方向不同。同样观察灵敏电流计的指针偏转情况，可以发现指针偏转方向也不同，即感应电流的方向不同。这说明感应电流的方向与磁场方向有关。故B正确；
C．比较图甲和图丙，虽然导体AB的运动方向和磁场方向都不同，但无法单独判断感应电流的方向与导体AB的运动方向是否有关。因为这两个因素都在变化，所以无法得出确切的结论。故C错误；
D．根据电磁感应定律，产生感应电流的原因是磁通量的变化。无论是导体动还是磁体动，只要相对运动方向和磁场方向一致，导致感应电流的方向也一致。因此，在图甲中，若导体AB不动，只让磁体向右运动，相当于导体AB在磁场中向左运动（以磁体为参照物），相对运动方向不变，故灵敏电流计指针偏转方向不变。故D正确。
故选 ABD。
15. 图甲是测试“坐位体前屈”的情景，某同学为其设计了可测量成绩的简化电路，如图乙所示。其中的“恒流源”是一个特殊电源，电路工作时无论电阻RP怎样变化，通过RP的电流大小保持不变。在测试中，向前水平推动测试仪的滑块相当于向右移动图乙中滑动变阻器RP的滑片P。电阻RP的阻值随长度的变化规律如图丙所示，用电压表的示数来反映测量成绩。某次测试中RP的长度从2.5cm推到3.8cm，电压表的示数变化了0.13V。当长度的变化值相同时，电压表示数的变化值越大，该装置的灵敏度越高。下列说法正确的是（ ）
A. 长度每增加1cm，RP的阻值增大1Ω
B. 通过RP的电流为0.1A
C. RP的长度为3.8cm时，电压表的示数为0.38V
D. 若要增大该装置的灵敏度，可换一个电流值更小的恒流源
【答案】ABC
【解析】
【详解】A．闭合开关，两电阻串联接入电路，电压表测滑动变阻器两端的电压，由图丙可知长度每增加1cm，RP的阻值增大1Ω，故A正确；
B．某次测试中RP的长度从2.5cm推到3.8cm，电压表的示数变化了0.13V，根据欧姆定律可得通过电路的电流
故B正确；
C．由丙图可知RP的长度为3.8cm时，其接入电路的阻值为3.8Ω，根据欧姆定律可得电压表的示数
U=IR=0.1A×3.8Ω=0.38V
故C正确；
D．换一个电流值更小的恒流源，长度的变化值相同时阻值变化相同，根据U=IR可知电压表示数的变化值变小，该装置的灵敏度变低，故D错误。
故选ABC。
第二部分
三、实验探究题（共28分，16、18题各4分，17、19、20、21、23题各3分，22题5分）
16. 某同学想探究电流通过导体产生的热量与电流、电阻、通电时间是否有关。他连接了如图所示的电路进行实验，其中两个烧瓶完全相同，瓶内装有质量和初温相同的煤油、相同的温度计A和B、阻值不等的电阻丝R1和R2。
（1）该实验探究的问题是电流通过导体产生的热量与___________是否有关；
（2）该实验采用串联电路可以控制电流相同和___________相同；
（3）该实验中，电流通过导体产生热量的多少用___________来反映；
（4）若闭合开关一段时间，温度计A的示数明显高于温度计B的示数，则由此可以判断两电阻丝的阻值大小关系：R1___________R2（选填“>”或“＜”）。
【答案】（1）电阻 （2）通电时间
（3）温度计示数的变化量
（4）>
【解析】
【小问1详解】
如图，两个电阻串联在电路中，电流相同，通电时间相同，电阻不同，运用控制变量法，探究电流产生热量跟电阻的关系。
【小问2详解】
如图，两个电阻串联在电路中，电流相同，通电时间相同，电阻不同，运用控制变量法。
【小问3详解】
当电阻丝通电后，电流产生热量使煤油温度升高，从而使温度计示数上升，因此可根据温度计示数的变化量可知电流通过导体产生热量的多少。
【小问4详解】
闭合开关一段时间，温度计A的示数明显高于温度计B的示数，说明电阻丝R1产生的热量多于电阻丝R2产生的热量。由于电流和通电时间都是相同的，根据焦耳定律Q=I2Rt，可以判断电阻丝R1的阻值大于电阻丝R2的阻值。
17. 研究电流产生的磁场，闭合开关前，小磁针的指向如图甲所示；闭合开关，小磁针的偏转情况如图乙中箭头所示；只改变电流方向，再次进行实验，小磁针的偏转情况如图丙中箭头所示。由甲乙两图实验现象说明：______；由乙、丙两图实验现象说明：______。
【答案】 ①. 电流具有磁效应 ②. 电流磁场与电流方向有关
【解析】
【分析】
【详解】[1]由图甲、乙知，闭合开关后，本来静止的小磁针发生了偏转，说明通电导体周围存在磁场，即电流具有磁效应。
[2]由图乙、丙知，改变电源的正负极，即改变是导体中电流的方向，小磁针的偏转方向会发生改变，这说明通电导体周围的磁场与电流方向有关。
18. 如图是某同学探究通电螺线管外部磁场方向的实验装置。小磁针涂黑的一端是N极，闭合开关S，回答下列问题：
（1）螺线管的左端是___________（选填“N”或“S”）极；
（2）若将小磁针移到M点位置，小磁针静止时N极的指向___________（选填“会”或“不会”）改变；
（3）要探究通电螺线管外部磁场的方向与螺线管中电流的方向是否有关，可以___________，从而改变螺线管中的电流方向。闭合开关S，若小磁针静止时N极的指向发生改变，则可以得出结论：___________。
【答案】（1）S （2）会
（3） ①. 把电源正负极对调##改变导线的绕向 ②. 通电螺线管外部磁场的方向与螺线管中电流的方向有关
【解析】
【小问1详解】
图中电流从螺线管的左端流入、右端流出，根据螺线管的线圈绕向，再利用安培定则即可确定螺线管的左端为S极，右端为N极。
【小问2详解】
通电螺线管左端为S极，右端为N极，此时小磁针静止时N极指向右侧，磁场方向从N极指向S极，将小磁针移到M点位置，小磁针静止时，N极指向左侧，所以小磁针静止时指向会发生改变。
【小问3详解】
[1][2]探究通电螺线管外部磁场的方向与螺线管中电流的方向是否有关时，要改变电流的方向，改变电源的正负极或者改变导线的绕向，螺线管中的电流方向发生了改变；闭合开关S，若小磁针静止时N极的指向发生改变，小磁针的N极指向与原来相反，说明磁场的方向相反，由此可以确定，螺线管磁场的方向与电流方向有关。
19. 某同学用图甲所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡L1的额定功率，电源两端电压恒定不变。
（1）闭合开关S后，为使小灯泡L1正常发光，应___________。当小灯泡L1正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则L1的额定功率P1=___________W；
（2）该同学想比较另一个额定电压为2.5V的小灯泡L2的额定功率P2与P1的大小关系。他断开开关S，保持滑动变阻器滑片位置不变，用L2替换L1，闭合开关S后，需要向左移动滑片P才能使小灯泡L2正常发光。依据上述现象，可推断出P2___________P1（选填“>”“=”或“＜”），他继续完成了P2的测量后，验证了推断。
【答案】（1） ①. 调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为2.5V ②. 0.75
（2）