甘肃省武威市凉州区九年级上学期期末物理试题（解析版）-A4

这是一份甘肃省武威市凉州区九年级上学期期末物理试题（解析版）-A4，共15页。试卷主要包含了单选题，填空题，作图题，实验探究题，简答等内容，欢迎下载使用。
一、单选题（每题3分，共24分）
1. 下列家用电器中，工作一小时消耗电能接近的是（ ）
A. 空调B. 电冰箱C. 电视机D. 台灯
【答案】A
【解析】
【详解】空调的工作功率约为1kW，工作一小时消耗的电能约为
接近1.2kW∙h，电冰箱的功率约为200W，电视机的功率约为100W，台灯的功率约为20W，工作一小时，消耗的电能远小于1.2kW∙h，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
2. 关于电流、电压和电阻，下列说法中正确的是（ ）
A. 电路中有电压就一定有电流
B. 电荷只要移动就会形成电流
C. 由欧姆定律可得，所以导体的电阻大小由它的电压和电流决定
D. 在电源外部，电流沿着“电源正极→用电器→电源负极”的方向流动
【答案】D
【解析】
【详解】A．电路中有电压，但如果电路是断路，就不会形成电流，故A错误；
B．电荷的定向移动才会形成电流，故B错误；
C．电阻是导体的一种特性，与导体两端的电压及通过导体的电流无关，故C错误；
D．在电源外部，电流从电源正极流出，回到电源负极，即电流沿着“电源正极→用电器→电源负极”的方向流动，故D正确。
故选D。
3. 如图所示是2023年9月神舟十六号的航天员桂海潮在太空用水球打“乒乓”的视频截图，水能形成一个球而不会散开，这说明（ ）
A. 分子在做永不停息地无规则运动B. 分子间存在斥力
C. 分子间存在引力D. 分子间有空隙
【答案】C
【解析】
【详解】根据分子动理论可知，水球是由大量的水分子组成，水能形成一个球而不会散开，是因为分子间存在相互作用的引力，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
4. 物理实践活动中，小明利用可改变接入电路中电阻大小的电位器，其结构如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 电位器应与台灯并联
B. 电位器通过改变接入电路电阻丝的横截面积大小来改变接入电路中电阻大小
C. 将电位器的AB正确与台灯接入电路，逆时针滑动触头台灯变亮
D. 将电位器BC正确与台灯接入电路，顺时针滑动触头台灯变暗
【答案】C
【解析】
【详解】A．电位器是一个变阻器，为了调节亮度，需要将电位器与台灯串联，故A错误；
B．电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变接入电路中电阻大小，从而改变电路的电流达到改变台灯亮度的目的，故B错误；
C．由图可知，若将AB接入电路，逆时针滑动触头时，电位器接入电路的电阻变小，电路总电阻变小，电路中的电流变大，台灯变亮，故C正确；
D．由图可知，若将BC接入电路，顺时针滑动触头时，电位器接入电路的电阻变小，电路总电阻变小，电路中的电流变大，台灯变亮，故D错误。
故选C。
5. 为了营造良好的交通秩序，我市交警加大力度排查违章和酒驾。如图甲是呼气式酒精测试仪的电路原理图，R1为气敏电阻，它的阻值随酒精气体浓度的变化曲线如图乙，R2为定值电阻，电源电压保持不变。检测时，当驾驶员呼出的酒精气体浓度越大时，则下列说法正确的是（ ）
A. 测试仪中电压表的示数越大B. 测试仪中电流表的示数越小
C. R1两端电压越大D. 电压表与电流表示数的比值越大
【答案】A
【解析】
【详解】由电路图可知，气敏电阻R1与定值电阻R2串联，电压表测电阻R2两端的电压，电流表测电路中的电流。由图象可知，气敏电阻的阻值随酒精气体浓度的增大而减小，当驾驶员呼出的酒精气体浓度越大时，电路中的总电阻越小，由可得，电路中的电流越大，即电流表的示数越大；由U=IR可得，定值电阻R2两端的电压越大，即电压表的示数越大，由串联电路电压的特点可知，气敏电阻R1两端电压越小；因电压表与电流表示数的比值等于定值电阻R2的阻值，所以，电压表与电流表示数的比值不变。
故选A。
6. 把标有“6V 6W”和“6V 3W”的甲、乙两只小灯泡接入同一电路，不考虑灯丝电阻的变化，接通电路后，以下说法正确的是（ ）
A. 甲灯一定比乙灯亮
B. 若两灯串联，两灯的亮度是一样的
C. 若串联在12V的电源上，则两灯都能正常发光
D. 若并联在电路中，工作相同时间，甲消耗的电能是乙的2倍
【答案】D
【解析】
【详解】根据，可求得R甲=6Ω，R乙=12Ω。
AB．若两灯串联，根据，可知甲灯的实际电功率小于乙灯的，则乙灯亮，故AB错误；
C．若串联在12V的电源上，两灯的实际电压均不等于其额定电压，故两灯都不能正常发光，故C错误；
D．若两灯并联，甲、乙两灯两端的电压相等，，工作相同时间，根据
可得
即甲消耗的电能是乙的2倍，故D正确。
故选D。
7. 如图所示是某家庭电路，闭合开关S1、S2，灯泡L1正常发光、L2不亮，断开S1、保持S2闭合，用测电笔插入插座上孔氖管发光，插入插座下孔氖管发光．则故障可能是（ ）
A. ac间断路B. bd间断路
C. 灯泡L2断路D. b点到零线之间断路
【答案】B
【解析】
【详解】A．保持S2闭合，用测电笔插入插座上孔氖管发光，则插座上孔与火线之间电路正常，故A错误；
BC．测电笔插入插座下孔氖管发光，正常情况下插座下孔氖管不发光，所以插座下孔与灯泡串联接入火线电路，则灯泡L2未断路，零线部分bd间断路。故B正确，C错误；
D．闭合开关S1、S2，灯泡L1正常发光、L2不亮，则灯泡L1所在电路正常，故D错误。
故选B。
8. 如图所示，是定值电阻R和小灯泡L的电流随电压变化的图像，由图像可知（ ）
A. 乙是小灯泡的图像
B. 定值电阻的阻值为
C. 定值电阻R和小灯泡L并联接在的电源上，干路中的电流是
D. 定值电阻R和小灯泡L串联接在的电源上，电路中的电流是
【答案】D
【解析】
【详解】AB．定值电阻的电流与两端电压成正比，图像为一条直线，灯泡的电阻随温度的变化而改变，图像为曲线，故甲为灯泡的图像，乙是定值电阻的图像，当电压为4V时，定值电阻的电流为0.4A，阻值为
故AB不符合题意；
C．R和L并联接在4V的电源上，通过甲乙的电流分别为0.4A、0.8A，干路中的电流是
故C不符合题意；
D．R和L串联接在5V的电源上，由串联电路的等流分压特点可知， R和L的电压分别为4V、1V，电路中的电流是0.4A，故D符合题意。
故选D
二、填空题（每空1分，共18分）
9. 近几年，随着电动汽车的普及，为电动汽车提供电能的充电桩数量在全国迅猛增加。如图所示，充电桩为电动汽车的电池充电时，充电桩相当于电路中的_______，充电桩有较好的防水功能，是为了防止线路过于潮湿出现_______（选填“短路”或“断路”）现象。
【答案】 ①. 电源 ②. 短路
【解析】
【详解】[1]充电桩为电动汽车的电池充电时，给电池提供电能，相当于电路中的电源。
[2]生活中的水是导体，充电桩有较好的防水保护功能，是为了防止线路过于潮湿出现短路现象，发生危险。
10. 汽车的发动机用水作为冷却剂，是因为水的__________较大；汽车行驶时，车轮与地面间的摩擦使轮胎的温度升高，这是通过__________的方式改变轮胎的内能。
【答案】 ①. 比热容 ②. 做功
【解析】
【详解】[1]汽车的发动机用水作为冷却剂，是因为水的比热容较大。比热容是物质的一种特性，它反映了物质吸热或放热的能力。水的比热容大，意味着在升高或降低相同温度时，水吸收或放出的热量更多。因此，用水作为冷却剂可以更有效地吸收发动机产生的热量，保持发动机的正常工作温度。
[2]汽车行驶时，车轮与地面间的摩擦会使轮胎的温度升高。这是因为摩擦过程中，车轮和地面之间的机械能转化为了轮胎的内能，使得轮胎的温度升高。这种通过摩擦做功来改变物体内能的方式，我们称之为“做功”。
11. 内燃机的一个工作循环由四个冲程组成，如图所示是内燃机的__________冲程。一台某型号单缸四冲程汽油机的飞轮速度是1200r/min，在1s内，汽油机完成了__________个工作循环。
【答案】 ①. 排气 ②. 10
【解析】
【详解】[1]由图可知排气门打开，进气门关闭，活塞向上运动，所以该冲程为排气冲程。
[2]汽油机的飞轮速度是
飞轮转两圈为一个工作循环，一个工作循环由四个冲程组成，对外做功一次，则汽油机1s内完成了10个工作循环，40个冲程；每秒钟对外做功10次。
12. 2022年北京冬奥会示范运行超1000辆氢能源汽车，配备30多个加氢站，车型包括氢燃料电池大巴、氢燃料电池小轿车、氢燃料电池特种车等。质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量为__________J（q氢=1.4×108J/kg），若这些热量的50%被质量为400kg、温度为15℃的水吸收，能使水的温度升高了__________℃。
【答案】 ①. 8.4×107 ②. 25
【解析】
【详解】[1] 0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量
[2] 这些热量的50%被水吸收，水吸收的热量
水的温度升高了
13. 如图为小亮设计的电路图，闭合开关______时，灯和组成串联电路；闭合开关______时，灯和组成并联电路。
【答案】 ①. S2 ②. S1、S3
【解析】
【详解】[1]由图可知，当只闭合S2时，电流只有一条路径，且经过两灯，此时，灯和组成串联电路。
[2]由图可知，当闭合开关S1、S3时，两灯分别在一条支路上，此时，灯和组成并联电路。
14. 如图所示，若电源电压为6V，闭合开关S后，电压表的示数为2.2V，则__________V；若S断开，电压表的示数为__________V。
【答案】 ①. 3.8 ②. 6
【解析】
【详解】[1]当开关闭合时，两灯泡串联，电压表并联在L1两端，则可知，L1两端的电压为；则由串联电路的电压规律可知，L2两端的电压为
[2]当开关断开时，电路中没有电流，灯泡L2可看作导线，电压表与电源相连，则可知电压表的示数为6V。
15. 如图所示电路，电源电压恒定，闭合S0，当S闭合，甲、乙两表为电压表时，两表示数之比；当S断开，甲、乙两表为电流表时，两表示数之比______，此时R1、R2消耗的功率之比______。
【答案】 ①. 4∶7 ②. 3∶4
【解析】
【详解】[1][2]当闭合S0，S闭合，甲、乙两表为电压表时，电阻R1、R2串联，电压表甲测量电源电压，电压表乙测量R2两端电压，两表示数之比
则电阻R1、R2两端电压之比为
根据串联分压原理可得
当S断开，甲、乙两表为电流表时，两电阻并联，电流表甲测量R2的电流，电流表乙测量干路电流，根据并联分流原理可得
则两表示数之比
此时R1、R2消耗功率之比
16. 2024年11月12日，本届中国航展首次亮相的“蜂群2号”陆战车，单辆车可装载发射48架固定翼无人机，是无人装备作战领域的“多面手”。无人机和指控车都用到大量晶体二极管，晶体二极管的主要材料是_______，随着科技的发展，未来为了降低由于电阻引起的电能损耗和散热消耗，可以采用_______材料。
【答案】 ①. 半导体 ②. 超导
【解析】
【详解】[1]晶体二极管由半导体材料制成，半导体的导电能力介于导体与绝缘体之间，具有单向导电性，只能让电流沿一个方向流过。
[2]超导体的电阻为零，不会由于电流热效应而发热，为了降低由于电阻引起的电能损耗和散热消耗，可以采用超导材料。
17. 小慧家有一款厨房热水宝， 其铭牌标有“220V 1500W”， 该热水宝正常工作48分钟， 消耗电能为________ kW·h， 她家安装的电能表表盘标有3000r/（kW·h）； 若她家中只有热水宝在工作， 在2 min内电能表的转盘转了120转， 此时该热水宝的实际功率为_______W。
【答案】 ①. 1.2 ②. 1200
【解析】
【详解】[1]已知热水宝的额定功率为
P=1500W=15kW
工作时间为
消耗电能为
W=Pt=1.5kW×0.8h=1.2kW⋅h
[2]“3000r/（kW·h）”的含义是：电路中的用电器每消耗的电能，电能表转盘转3000r，电能表转盘转过120时，热水宝消耗的电能为
通过的时间为
该热水宝的实际功率为
三、作图题（每题3分，共6分）
18. 如图，将图中元件用笔画线代替导线连起来（其中开关仅控制灯泡）。
【答案】
【解析】
【详解】由图可知，试电笔接触上面的线时，氖管发光，则上面的线为火线，中间的线为零线，最下方的为地线；灯泡的接法：火线与开关串联，开关的另一端再接到灯泡顶端的金属点，零线直接在灯泡的螺旋套上；三孔插座的接法：左零右火上接地，电路图如下图所示：
19. 如图所示，为了提高顾客进站的效率，高铁站的自助检票闸机可实现自动检票。刷车票或人脸识别成功时（相当于闭合开关或），电动机就会启动，闸门打开放行。请在答题卡虚线框内设计出符合要求的电路图。
【答案】
【解析】
【详解】根据题意知道，刷车票或人脸识别成功时（相当于闭合开关或），电机M启动，闸门打开放行。这说明两个开关工作时互不影响，是并联的，然后与电动机串联在电路中，故电路图设计如下：
四、实验探究题（每空2分，共16分）
20. 在测定额定电压为2.5V小灯泡的额定功率的实验中。
（1）某同学设计了如图a所示电路图，图b是根据电路图连接了部分电路。请你根据图a所示电路图，用笔画线代替导线，将电路连接完整；____
（2）图c是实验中小灯泡正常发光时电流表的指针位置，则这只小灯泡的额定功率是__________W；
（3）有一位同学在连接好电路后，闭合开关，在移动滑动变阻器滑片P的过程中发现：灯泡变亮时电压表示数变小：灯泡变暗时，电压表示数变大。经检查所用器材完好，出现这种现象的原因可能是__________；
（4）另一位同学通过实验测出了多组电流值和电压值，他发现通过小灯泡电流与小灯泡两端的电压不成正比。这是否违背了欧姆定律？请你帮他作出简要的解释：__________。
【答案】 ①. ②. 0.7 ③. 电压表与滑动变阻器并联 ④. 不违背，因为灯丝的电阻随温度的升高而增大
【解析】
【详解】（1）[1]由图a可知，灯泡和变阻器串联，电流表测的是电路电流，变阻器的滑片向左移动时，变阻器接入电路的电阻变小，因此电流表的负接线柱与变阻器的右上接线柱相连，灯泡的右接线柱与电压表的负接线柱相连，如图所示
（2）[2]电流表选择小量程接入电路中，其分度值为0.02A，示数为0.28A，则这只小灯泡的额定功率是
（3）[3]在移动滑片时，灯泡逐渐变亮（灯两端的电压增大），而电压表的示数变小，由串联电路电压特点知，此时变阻器两端电压变小，说明电压表不是接在小灯泡的两端，而是电压表与滑动变阻器并联了。
（4）[4]由于灯丝的电阻随温度的升高而增大，所以通过小灯泡的电流与小灯泡两端的电压不成正比，这并不违背欧姆定律。
21. 如图，在探究“影响电流热效应的因素”实验中：
（1）为了探究电流通过电阻产生的热量与电流的关系，小明设计了甲图装置，在烧瓶内安装一根电阻丝，并插入一支温度计，该实验通过比较_______，来判断相同时间内不同电流产生的热量多少；下面的探究实例中，也是采用这种研究方法的是_______。
A．用总电阻表示同一段电路中串联的两个电阻
B．探究电流与电压、电阻的关系
C．探究电功大小影响因素时，通过灯泡亮度表示电流做功多少。
（2）若要探究电流通过电阻产生热量与电阻的关系，可选择乙图中_______（选填“A”或“B”）烧瓶中的电阻与甲图中的烧瓶电阻串联。
（3）小明提议利用上述的实验装置改做“比较水和煤油比热容的大小”的实验，则他应选择乙图中_______（选填“A”或“B”）烧瓶与甲图中的烧瓶并联，并将其中一烧瓶中的液体换成煤油。
【答案】（1） ①. 温度计示数的变化 ②. C
（2）B （3）A
【解析】
【小问1详解】
[1][2]电流产生的热量不能用眼睛直接观察，实验中通过温度计示数变化来反映，温度计示数变化越大说明电阻产生的热量越多，这是转换法；
A.用总电阻表示同一段电路中串联的两个电阻，这是等效替代法，故A不符合题意；
B.探究电流跟电压关系时，控制电阻不变，探究电流跟电阻关系时，控制电压不变，所以在探究电流与电压、电阻的关系时使用的是控制变量法，故B不符合题意；
C.探究电功大小影响因素时，通过灯泡亮度表示电流做功多少，这是转换法的应用，故C符合题意。
故选C。
【小问2详解】
电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关；探究电流产生热量多少跟电阻的关系，应控制电流和通电时间不变，改变电阻的大小；由于串联电路中电流处处相等，通电时间相同，所以选择乙图中的B烧瓶与甲图中的烧瓶电阻串联。
【小问3详解】
“比较水和煤油比热容的大小”根据，为了便于比较，可以采用相同质量的不同物质，吸收热量相同，比较升高的温度；选择乙图中A烧瓶，A的电阻相同与甲图烧瓶中的电阻相同，两个电阻并联后，电压相同，两个电阻通过的电流相同，每一时刻电流产生热量相同，所以应选择乙图中A烧瓶与甲图中的烧瓶并联，并将其中一烧瓶中的液体换成煤油。
五、简答、计算题（第21题4分，第22、23题，每小题2分，共12分，总共16分）
22. 如图所示，小明将口香糖的锡纸剥下来，剪成中间窄、两端宽的形状，将锡纸两端搭在一节干电池的正负极上，过一会儿，锡纸中间部分燃烧起来，请你解释其中的原因______。
【答案】见详解
【解析】
【详解】因为锡属于金属，因此锡纸是导体；锡纸两端搭在两节干电池的正负极上，形成了电源短路，此时电路中迅速产生大量热量(电流的热效应)使锡纸的温度达到着火点而使之燃烧；锡纸窄的部分和宽的部分串联，电流相同，中间窄的部分电阻大，由可知，中间部分产生的热量多，使锡纸的温度先达到着火点而使之燃烧。
23. 如图所示，质量为400g初温为25℃的食用油注入大烧杯中，并将电加热器放入食用油中。电加热器正常工作100s，测出食用油的温度为65℃，已知电加热器的额定电压为220V，额定功率为440W。[食用油的比热容为]
（1）电加热器正常工作时的电流和电阻；
（2）正常工作100s，电加热器消耗的电能；
（3）电加热器的热效率。
【答案】（1），
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
电加热器正常工作时的电流为
电加热器的电阻为
【小问2详解】
正常工作100s，电加热器消耗的电能
【小问3详解】
油吸收的热量为
电加热器的热效率为
24. 新型电饭锅采用“聪明火”技术，智能化地控制食物不同时间段的温度，以得到最佳的营养和口感，其简化电路如图甲所示．R1和R2均为电热丝，S1是自动控制开关．煮饭时，把电饭锅接入220V电路中，在电饭锅工作的30min内，电路中总电流随时间变化的图象如图乙所示．求：
（1）S和S1都闭合时电饭锅的电功率_____；
（2）电热丝R2的阻值_______．
【答案】 ①. 660W ②. 220Ω
【解析】
【详解】解答：
S和S1都闭合时，电阻R1与R2并联；由乙图可知此时电流值Imax=3A，
则功率Pmax=UImax=220V×3A=660W；
开关S1断开时，电路中只有R1工作，由乙图可知通过R1的电流值I1=2A，
则根据并联电路的电流特点可知：电阻R1与R2并联时；I2=Imax-I1=3A-2A=1A，
根据欧姆定律得：R2220 Ω.