2025-2026学年重庆渝中区九年级上学期期末考试物理试卷(解析版)
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这是一份2025-2026学年重庆渝中区九年级上学期期末考试物理试卷(解析版),共16页。试卷主要包含了选择题,填空题,实验题,论述与计算题等内容,欢迎下载使用。
注意事项:请将试题所有答案填写在答题卡上,只交回答题卡。
一、选择题(每小题只有一个正确选项,每小题3分,共24分)
1.如图所示为冬季重庆市民吃火锅的场景,下列关于吃火锅时说法正确的是( )
A.很远就能闻到火锅香味是扩散现象 B.涮毛肚使其温度升高内能不变
C.煮熟食材是通过锅对食材做功 D.沸腾的汤温度为
【答案】A
【解析】闻到火锅发出的香味,说明分子不停地做无规则运动,属于扩散现象,故A正确;B.物体的内能与温度有关,温度升高时内能一定增大,因此涮毛肚使其温度升高,内能会变大,故B错误;煮熟食材是通过热传递(火锅汤的热量传递给食材)来实现的,而不是做功,故C错误;标准大气压下沸水的温度为100℃,但重庆地处海拔较高的地区,气压低于标准大气压,水的沸点会低于100℃,故D错误。
2.如图甲为某学习小组制作的滑动变阻器,有A、B、C、D四个接线柱,他们想要将该滑动变阻器接在图乙电路两端,若向A端滑动滑片使灯泡变亮,则对应的接线柱组合正确的是( )
A.ABB.ADC.BCD.BD
【答案】B
【解析】用滑动变阻器调节灯的亮度时,滑动变阻器应与灯泡串联,若要求滑片向A端滑动时灯逐渐变亮,说明电路中电流变大,则变阻器接入电路的电阻丝变短,所以变阻器下方的A接线柱接入电路,上方的接线柱可选用C或D,故B正确,ACD错误。
3.如图所示,A、B是由相同材料制成的两个导体,和的长度相同,横截面积不同,。下列判断正确的是( )
A.流过的电流大 B.和并联的总电阻大于的电阻
C.两端电压大于两端电压 D.A消耗电能更快
【答案】D
【解析】由并联电路各支路用电器两端电压相等的特点可知,和两端电压相等,和材料和长度相同,A的横截面积比B大,所以,由可知,通过B的电流比A的小,根据可知,A的电功率更大,所以消耗的电能更快,故AB错误,D正确;根据电阻的并联特点可知电阻并联相当于增加导体的横截面积,所以总电阻小于任意一个电阻,即和并联的总电阻小于的电阻,故B错误。
4.如图所示为一个待完善电路,现有一个电流表、一个电压表、一根导线,若将这些元件接入a、b、c三个框中,能够实现两个灯泡并联,电压表测电源电压,a、b、c中依次放置元件正确的是( )
A.电压表;电流表;导线 B.电压表:导线;电流表
C.导线;电压表;电流表 D.导线,电流表;电压表
【答案】C
【解析】电压表内阻大,电压表的位置可看作断路,电流表内阻小,电流表的位置可看作导线。两个灯泡并联,则每个灯泡在各自所在支路上。由图,若a处为电压表,b、c处无论是电流表还是导线,右侧灯泡均被短路,不能实现两个灯泡并联,故AB错误;若a处为导线、b处为电压表,c处为电流表,此时两个灯泡并联,电压表测量电源电压,电流表测量干路电流,故C正确;若a处为导线,b处为电流表,则电源短路。故D错误。
5.如图所示为家庭电路配电示意图,请根据家庭电路知识判断,下列说法正确的是( )
A.电风扇和热水器是串联关系
B.空调支路接有保护线的主要目的是防止电流过大
C.用电器工作时中性线没有电流流过
D.插座分支安装漏电保护器可以防止人身触电
【答案】D
【解析】由图可知,电风扇和热水器分别与相线和中性线相连,可以独立工作,是并联关系,故A错误;空调支路接有保护线(地线),其主要目的是防止用电器金属外壳带电时发生触电事故,而不是防止电流过大。防止电流过大是保险丝(或空气开关)的作用,故B错误;用电器工作时,相线、用电器和中性线形成通路,中性线有电流流过,故C错误;插座分支安装漏电保护器,当发生漏电(如人体接触火线等情况)时,漏电保护器会迅速切断电路,从而防止人身触电,故D正确。
6.如图所示,利用两根粗细相同的同种导体A、B,制成两个大小不同金属圆环、,大环面积是小环面积的四倍,ab、cd分别是两个圆环的直径两端的点,若以直径两端端点为接线柱,将两圆环分别接到相同的两个电源上,两圆环等效电阻分别为,流过点和点的电流分别为、,两电源的输出功率分别为、。则下列说法正确的是( )
A.导体、B的电阻之比为 B.圆环电阻之比为
C.、之比为 D.、之比为
【答案】B
【解析】设小圆环的半径为r,大圆环的半径为R。导体的电阻率为ρ,横截面积为S。由题意可知,大环面积是小环面积的四倍,即,解得。导体A的长度为小圆环的周长。导体B的长度为大圆环的周长
导体A的电阻,导体B的电阻,
所以,导体A、B的电阻之比为,故A错误;
将小圆环以直径ab两端为接线柱接入电路,相当于两个阻值为的半圆环电阻并联,其等效电阻。同理,将大圆环以直径cd两端为接线柱接入电路,其等效电阻。两圆环等效电阻之比为,故B正确;
两圆环分别接到相同的两个电源上,说明两端电压U相等。根据欧姆定律,电压一定时,电流与电阻成反比。所以,故C错误;
两电源的输出功率之比为,故D错误。
7.生活中很多地方都会用到热阻材料,物体的热阻用表示,材料的热阻与材料在热传导方向的长度成正比,与材料的横截面积S成反比,与材料的导热系数的倒数成正比。材料的导热系数越小其导热性能越差,适合制作保温材料。请根据图所示同种热阻材料的横截面积及使用环境判断最保温的为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】材料的热阻与材料在热传导方向的长度成正比,与材料的横截面积S成反比,与材料的导热系数的倒数成正比,关系式为,同种热阻材料,其导热系数C相同。
图中热阻为;图中热阻为;图中热阻为;图中热阻为;
比较可知,A选项的热阻最大,保温效果最好,故A符合题意,BCD不符合题意。
8.如图甲为温控报警器电路的一部分,电源电压,、中有一个为热敏电阻,另一个为定值电阻(未明确),实验中得到的该热敏电阻阻值随温度变化的曲线如图乙所示。当图甲电路中输出电压达到或超过6V时装置开始报警。若报警温度为,则下列说法正确的是( )
A.为热敏电阻
B.则定值电阻阻值为
C.报警时电源功率为
D.温度在以下,定值电阻比热敏电阻功率更大
【答案】C
【解析】由题意可知,图甲电路中输出电压达到或超过6V时装置开始报警且报警温度为,即报警器的工作原理是当温度升高到时,输出电压达到或超过6V。这意味着输出电压随温度t的升高而增大。由甲图可知,两个电阻串联,输出电压为两端的电压,由图乙可知,热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,即温度升高时,热敏电阻的阻值减小,根据串联分压可知,热敏电阻两端电压变小,根据串联电路电压规律可知,另一个电阻两端电压变大,即是定值电阻,是热敏电阻,故A错误;
由题意可知,当温度达到报警温度时,两端电压为6V,由图乙可知,此时热敏电阻的阻值为,的电压为,
电路中的电流为,
定值电阻的阻值为,故B错误;
报警时电源功率为,故C正确;
当温度为时,热敏电阻的阻值为1.2kΩ,与定值电阻的阻值相等,根据串联分压,与两端电压相等,当温度在以下,热敏电阻的阻值大于1.2kΩ,即大于定值电阻的阻值,根据串联分压可知,热敏电阻的电压大于定值电阻的电压,因为串联电路中电流相等,根据可知,热敏电阻功率更大,故D错误。
二、填空题(本题共6个小题,每题2分,共12分)
9.冬天大功率用电器容易起火,若生活中遇到用电器着火,___________(选填“能”“不能”)用水灭火,理由是:___________。
【答案】不能;见解析
【解析】冬天大功率用电器容易起火,若生活中遇到用电器着火,不能用水灭火,因为我们生活中用的水是导体,用水去灭火容易发生触电事故,故家用电器着火时不能用水来灭火。
10.冬季“静电现象”在生活中很常见,如图所示为某同学开门时手与门把手之间产生了静电,这是因为天气干燥,皮肤与衣物摩擦过后得到了电子带上___________电,手指与金属门把手之间电流的方向为:___________。
【答案】负;从门把手到手指
【解析】天气干燥,皮肤与衣物摩擦过程中,衣服束缚电子的本领弱,失去电子带正电;皮肤得到了电子带上负电荷;手指与金属门把手接触时,电子由手指向门把手转移,物理学规定,正电荷定向移动的方向为电流方向,负电荷定向移动的方向与电流方向相反,因此手指与金属门把手之间电流的方向为从门把手到手指。
11.某电动机铭牌上标有额定电压、额定电流,电动机线圈电阻为。电动机正常工作消耗的电能为___________J,电动机线圈上产生的热量为___________J。
【答案】47880;1323
【解析】电动机正常工作即,消耗的电能为
根据焦耳定律,电动机线圈上产生的热量为
12.如图所示为小明设计的测量电阻伏安特性曲线的电路图,电源电压保持不变,,滑动变阻器的最大阻值为。已知电压表量程为,电流表的量程为,闭合开关调节滑动变阻器,经过的最大电流为___________,滑动变阻器的阻值变化范围必须保持在___________。
【答案】0.3;
【解析】如图,两个电阻串联,电压表测量R1两端的电压,电流表测电路中的电流,电流表量程为,电压表量程为,R1两端的电压最大时,,此时通过R1的电流最大,经过的最大电流为
电路中的电流最大时,滑动变阻器接入电路的电阻最小,滑动变阻器接入电路的最小值
当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电路中的电流最小,电压表的示数最小,电路安全,因此滑动变阻器接入电路的最大值为20Ω,由以上分析可知,滑动变阻器的阻值变化范围必须保持在。
13.某家用智能电热器简化电路如图甲所示,主要是由两根电阻丝和并联接在电源两端,该电热器能够随着外界条件变化实现高低温变挡,图乙所示为该电热器内功率变化情况,则电阻丝的阻值为___________,该电热器内产生的热量___________。
【答案】55;
【解析】由电路图甲可知,当开关S1闭合、S2断开时,只有电热丝R1工作,电路中总电阻最大。根据公式可知,此时电路的总功率最小,电热器处于低温挡;由图乙可知,低温挡的电功率为;由电路图甲可知,当开关S1、S2都闭合时,电热丝R1和R2并联,电路中总电阻最小,根据公式可知,此时电路的总功率最大,电热器处于高温挡;由图乙可知,高温挡的功率;高温挡与低温挡时R1两端的电压不变,R1的功率为110W不变,高温挡时R2的功率
电阻丝的阻值为
由图乙可知,高温挡的加热时间为10min,低温挡的加热时间为20min,该电热器内产生的热量
14.学习完电路设计后,小明设计了一款“家庭出游表决器”,主要由三个开关、一个灯泡、一个电源组成,家里决定是否出游的标准为:爸爸和妈妈其中只需有一人同意出游,小明也同意出游时全家就决定出游。请在图虚线框中设计出“表决结果”电路图。
【答案】
【解析】根据题意可知,只需要小明的爸爸妈妈其中一人同意,再加上小明同意就可以出游,说明小明的爸爸、妈妈使用的开关是并联的,而小明的开关在干路上,故电路如图所示。
三、实验题(15题6分,16题8分,17题8分,共22分)
15.如图所示为用传感器比较不同物质的比热容的探究实验装置。
(1)用铁夹将温度传感器及分别盛有质量___________水和食用油的两支试管固定在铁架台上,温度传感器的探头部分分别与试管内的水和食用油接触良好。
(2)温度传感器通过数据采集线与计算机连接,最终得到下表所示数据。用实验数据可以估计吸热能力较强的是___________,实验中吸收热量的多少是通过___________的长短来比较,所采用的实验方法是___________。
(3)已知,根据表中数据算出加热水吸收的热量为___________,人们通常用水作为输送热量的介质,原因是___________。
【答案】(1)相同;(2)水;加热时间;转换法(3);水的比热容较大,降低相同的温度时,水放出的热量多
【解析】(1)根据比较不同物质吸热能力的不同方法和控制变量法,实验中要控制不同物质的质量相同,所以,两个试管中必须盛有质量相同的水和食用油。
(2)加热相同的时间,水的末温低,所以水如果达到和色拉油一样的末温需要继续吸热,所以水的吸热能力强。
实验中使用了相同的温度传感器,不计热量损失,相同时间液体吸收的热量相同。加热时间越长,液体吸收的热量越多,所以可以通过比较加热时间的长短比较吸收热量的多少,这里用到的实验方法是转换法。
(3)水吸收的热。
因为水的比热容较大,相同质量的水和其它物质比较,降低相同的温度时,水放出的热量多,所以人们通常用水作为输送热量的介质。
16.小明发现手机的“低电量模式”确实比“正常模式”省电,因此他想搞清楚开启“低电量模式”后究竟是什么原因省电。老师得知他们的问题后,老师提供了一块电路板和一个停表,如图甲所示,让他们自主探究,电路板的电路图如图乙所示。电路板上电源电压恒定。(图中电容器C能够在极短时间内充电以及放电)
(1)断开,闭合和时,小灯泡和LED灯___________(选填“串联”“并联”),在图乙所示的电路图中,模拟手机电池的元件为___________。
(2)当闭合时,瞬间完成快速充电后断开,闭合记录二极管发光的时间,再次给电容充满电,闭合,观察小灯泡的发光时间,小明记录下了如下表数据。
(3)该实验采用了控制变量法,主要控制电容器中存储的电能W保持不变,对比发光二极管和小灯泡的___________,从实验结论得出发光二极管和小灯泡中___________的功率更大。
(4)实验说明手机“低电量模式”相当于图乙电路中的___________(选填“LED灯”“小灯泡”)省电的原因是因为功率___________(选填“较大”“较小”)。
(5)小明好奇,为什么把的比值定义为功率,而不是将定义为功率,请评价两种定义方式哪个更合理:___________。
【答案】(1)并联;电容器C;(3)光时间;小灯泡;(4)LED灯;较小;(5)把的比值定义为功率更合理
【解析】(1)断开,闭合和时,电源没有接入电路,小灯泡和LED灯并联,接在电容器C两端,在图乙所示的电路图中,电容器C能够在极短时间内充电以及放电,因此模拟手机电池的元件为电容器C。
(3)实验中电容器中存储的电能W保持不变,对比发光二极管和小灯泡的发光时间,由可知,小灯泡的发光时间短,功率较大,因此得出:发光二极管和小灯泡中小灯泡的功率更大。
(4)手机电量较低时,手机能提供的电能是一定的,相当于该实验中电容器中存储的电能W保持不变;实验说明:手机“低电量模式”相当于图乙电路中的LED灯,省电的原因是因为节能模式下手机的功率较小。
(5)功率是指做功的快慢,可以比较相同时间做功的多少,即;也可以比较做相同的功所用的时间,即,但比较相同时间做功的多少更方便,更符合大多数人的认知,因此把的比值定义为功率更合理。
17.如图甲所示,某同学用伏安法测量一阻值为几十欧姆的电阻,该同学采用两种测量方案,一种是将电压表跨接在两点之间,另一种是将电压表跨接在两点之间。测量得到如图乙所示的两条图线,其中与分别为电压表和电流表的示数。
(1)在该实验中,若电流从O流向Q,则测电压时O点应该接电压表的___________(选填“正接线柱”“负接线柱”),点应该接电流表的___________(选填“正接线柱”“负接线柱”)。
(2)该同学发现将电压表跨接在O、P和O、Q两点之间,得到了如图乙所示的两条图线,说明的测量值___________(选填“相同”“不同”),主要原因可能是___________。
(3)该同学从老师那里得知,实验中采用的电压表为理想电表,几乎无电流通过,通过分析,图乙中标记为Ⅱ的图线是采用电压表跨接在___________(填“OP”或“OQ”)两点的方案测量得到的。
(4)根据所用电路图和图线可知,由图线___________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)得到的结果更接近待测电阻的真实值,若该同学用Ⅰ图线计算,电阻的阻值为___________。
【答案】(1)正接线柱;正接线柱;
(2)不同;电流表和电压表都有内阻,使得电流表串联分压,电压表并联分流
(3)OP
(4)Ⅱ;50.5
【解析】(1)在该实验中,若电流从O流向Q,在电源外部电路中,电流从电源正极流出,经过用电器流回电源负极;连接电压表时,正接线柱应靠近电源正极,负接线柱应靠近电源负极,则测电压时O点应该接电压表的正接线柱,P点应该接电流表的正接线柱。
(2)将电压表跨接在O、P两点之间时,电压表测量电阻Rx两端的电压,电流表测量流过电阻Rx和电压表的电流之和,测得的电流值偏大,由可知,得出的电阻值偏小;应为图线Ⅱ;
当将电压表跨接在O、Q两点之间时,电压表测量电阻Rx和电流表两端的电压之和,测得的电压值偏大,电流表测量流过电阻Rx的电流,由可知,得出的电阻值偏大,应为图线Ⅰ;
将电压表跨接在O、P和O、Q两点之间,的测量值不同;造成误差的主要原因是:电流表和电压表都有内阻,使得电流表串联分压,电压表并联分流。
(3)实验中采用的电压表为理想电表,几乎无电流通过,则不需要考虑电压表的分流,而只需考虑电流表的分压作用;当将电压表跨接在O、P两点之间时,电压表测量电阻Rx两端的电压,电流表测量流过电阻Rx的电流,由可知,得出的电阻值比较准确;
当将电压表跨接在O、Q两点之间时,电压表测量电阻Rx和电流表两端的电压之和,测得的电压值偏大,电流表测量流过电阻Rx的电流,由可知,得出的电阻值偏大;
则通过分析,图乙中标记为Ⅱ的图线是采用电压表跨接在OP两点的方案测量得到的。
(4)电压表为理想电表(无电流通过),因此电压表接OP两点时,电压表测电阻Rx两端的电压,电流测量无分流误差,测量值等于真实值,对应图线Ⅱ。
若该同学用Ⅰ图线计算,由
在图线Ⅰ上取,
,
则电阻的阻值为
四、论述与计算题(第18题6分,第19题8分,第20题8分,共22分)
18.如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,两端的电压表示数如图乙所示,灯泡的电阻,灯泡的电阻。灯泡电阻保持不变,求:
(1)流过灯泡的电流大小;
(2)灯泡的消耗的电能。
【答案】(1)0.45A;(2)24.3J
【解析】(1)由图甲可知,电压表与灯泡并联,测量两端的电压。由图乙可知,电压表选择的量程是0~3V,分度值为0.1V,所以电压表的示数为1.8V,即灯泡两端的电压。根据欧姆定律,流过灯泡的电流为
(2)由图甲可知,灯泡和串联,根据串联电路中电流处处相等的特点,流过灯泡的电流为
则灯泡在1min内消耗的电能为
19.在一次科学探究课上,小明设计了如图所示的电路,其电源电压保持不变,闭合开关,此时电压表的示数为,电流表示数为。小明通过调节两个可变电阻和,做了两次实验探究:第一次将和中一个阻值增大或减小,在保证电压表示数增大的前提下,使电流表示数增加,第二次将阻值减小,且使阻值增加,然后将和并联在电源两端,使电流表测量干路电流且示数为,电阻阻值不随温度升高变化,求:
(1)开展探究前的阻值:
(2)第一次操作方案和值;
(3)阻值。
【答案】(1)3Ω;(2)将的阻值减小;3Ω;(3)1.5Ω
【解析】(1)由电路图可知,电阻和串联,电压表测量两端的电压,电流表测量电路中的总电流I。探究前,电源电压9V保持不变,闭合开关,此时电压表的示数为6V,电流表示数为1A,根据串联电路电压规律,两端的电压为
根据欧姆定律,的阻值为
(2)要使电流表示数增加,根据欧姆定律,电路的总电阻必须减小,同时要保证电压表示数增大;减小的阻值,总电阻减小,电路中电流I增大,由于阻值不变,根据可知,此时增大,符合题意;若减小的阻值,总电阻减小,电流I增大,但根据串联分压规律,的阻值减小,其分得的电压会减小,不符合题意,因此,操作方案是减小的阻值。
开展探究前,的阻值为
第一次操作后,电流表示数增加0.5A,电路电流变为
此时电路的总电阻为
由于阻值不变,的阻值变为
所以阻值的减小量为
(3)第二次操作后,的阻值变为
的阻值变为
将变化后的和并联在电源两端,干路电流为4A,根据并联电路的电流规律,干路电流等于各支路电流之和,即
代入数据得
解得
20.小明发现爷爷的老年机充电总是刚开始比较快,越到接近充满时充电的速度越慢,于是他用便携USB充电测试仪测得了该型号老年机某次整个充电过程中电流、电压与充电量的关系如图所示,图中虚线代表充电量(指充得的电占满电量的百分比)。小时内,充电电流一直稳定在,充电电压在到之间变化增长,这两小时内变化的电压恰好等效4V恒定电压;2~4小时内,电流开始断崖式下跌,而电压却稳定在保持不变,最终手机在充电4个小时时电量达到。已知该品牌老年机电池容量为(电池的容量本质是能够存储的电荷量),充电测试仪检测到的电流做的功全部转化为电池储存的电能。求:(电流定义为单位时间内通过导体横截面积的电荷量,即;电流做功为电荷量,为电压)
(1)该老年机的最大充电功率;
(2)该老年机充满电能够存储多少库仑电荷量,以及充电2小时手机的充电量;
(3)在小时内手机存储多少焦耳电能?若该手机电池铭牌标有“5V 800mAh”字样,则该老年机储存电能的衰减率是多少?(储存电能的衰减率是指电池在循环充放电后,实际储能相较于初始额定储能下降程度的百分比指标,
公式为
【答案】(1)1.47W;(2)2880C;87.5%;(3)1512J;19.5%
【解析】(1)电功率的计算公式为P=UI。要计算最大充电功率,需要找到充电过程中电压和电流乘积的最大值。
根据图像和题意可知,在t=2h时,充电电流为I=350mA,充电电压达到最大值U=4.2V。在此之前,电压较低;在此之后,电流减小。因此,在t=2h时充电功率最大。
最大充电功率为
(2)该老年机充满电能够存储的电荷量即为电池容量。
已知电池容量为800mAh,将其单位换算为库仑(C):
在0~2小时内,充电电流恒为,充电时间t₁=2h。
此阶段充入的电荷量为
充电2小时手机的充电量百分比为
(3)在2~4小时内,手机从87.5%充至100%,此过程充入的电荷量为
将电荷量单位换算为库仑(C):
此阶段充电电压恒为U₂= 4.2V,储存的电能为
根据电池铭牌“5V 800mAh”,该电池的额定储能为
本次充电过程实际储存的总电能为0~2小时和2~4小时两个阶段储存电能之和。0~2小时阶段,充入电荷量
等效电压U等效= 4V,储存的电能为
实际储存的总电能为
储存电能的衰减率为物质
质量/g
初始温度/℃
加热时间/min
末温/℃
水
200
20
6
45
色拉油
200
20
6
72.5
用电器
发光二极管
小灯泡
发光时间
21
3
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