河南省新乡市获嘉县10 校联考期末九年级上学期期末物理试题（解析版）

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第十三章~第十九章
注意事项：
1.本试卷共6页，五个大题，21小题，满分70分，作答时间60分钟。
2.本试卷上不要答题，请按答题卡上注意事项的要求直接把答案填写在答题卡上。答在试卷上的答案无效。
一、填空题（本题共6小题，每空1分，共14分）
1. 科学研究表明，对人体安全的电压不高于36________（填单位符号）。用试电笔试触插座的插孔时，指尖抵住试电笔笔尾金属体，试电笔的氖管发光，如图所示，说明被检测的插孔与________（选填“火线”或“零线”）相连。
【答案】 ①. V ②. 火线
【解析】
【详解】[1]电压的国际单位是伏特，简称伏，符号V，对人体安全的电压不高于36V。
[2]试电笔的氖管发光，说明此时有电流通过试电笔经过人体后流回大地，故对应的插孔连接的是火线。
2. 学习过程中，将中性笔笔杆放在头发上摩擦后，能吸起碎纸屑，说明笔杆摩擦后带了________；检验物体是否带电的验电器的工作原理是同种电荷相互________。
【答案】 ①. 电荷 ②. 排斥
【解析】
【详解】[1]头发摩擦过的中性笔笔杆会带上电，这是摩擦起电现象，带电体会吸引轻小物体，所以摩擦后的中性笔笔杆能吸引碎纸屑。
[2]验电器可以检测物体是否带电，如果物体带电，接触验电器后，验电器的金属箔会带上同种电荷而张开，所以验电器的原理是同种电荷相互排斥。
3. 英国的物理学家________做了大量的实验，于1840年最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系。请你写出一个日常生活和生产中防止电流产生的热量造成安全隐患的措施：________（合理即可）。
【答案】 ①. 焦耳 ②. 见解析
【解析】
【详解】[1]历史上许多重大科学发现源于科学家不懈的实验探究，英国物理学家焦耳做了大量实验，于1840年最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系，得出焦耳定律。
[2]电脑主机工作时温度会升高，需要用微型风扇及时散热。
4. 中国的茶文化在宋朝时已借助“海上丝绸之路”名扬世界。用热水泡茶时，茶杯温度会升高，其内能是通过______的方式改变的；茶水散发出清香，这是______现象。温度越高，分子热运动越______
【答案】 ①. 热传递 ②. 扩散 ③. 剧烈
【解析】
【详解】[1]用热水泡茶时，茶杯会从热水中吸热，温度会升高，其内能是通过热传递的方式改变的。
[2]茶水散发出清香，茶的香味分子和空气分子彼此进入到对方中，这是扩散现象，说明了分子在不停的运动。
[3]分子的无规则运动与温度有关，物体的温度越高，分子热运动越剧烈，扩散就越快。
5. 如图所示的电路中，电源电压保持不变，定值电阻，只闭合开关，电流表的示数为；闭合开关、，电流表的示数为。则电源电压为________，定值电阻________；闭合开关、，定值电阻在内产生的热量为________J。
【答案】 ①. 3 ②. 20 ③. 54
【解析】
【详解】[1]由图可知，闭合开关、，电阻R2被短路，电路中只有R1工作，因此电源电压为U=I1R1=0.3A×10Ω=3V
[2]由图可知，只闭合开关，电阻R2和R1串联工作，电流表的示数为，则电路的总电阻为
根据串联电路电阻的特点可知，R2的阻值为R2=R-R1=30Ω-10Ω=20Ω
[3]闭合开关、，电流表的示数为，则定值电阻在内产生的热量为Q=I12R1t=(0.3A)2×10Ω×60s=54J
6. 定值电阻的阻值为，将它与定值电阻串联后，总阻值为，则通电一段时间，两电阻产生的热量之比________；若将、两电阻并联在电路中，两电阻消耗的电功率之比________。
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】[1]的阻值为，与串联后，总阻值为，的阻值为
因为两电阻串联，所以两电阻电流相等，故两电阻产生的热量之比。
[2]并联电路中各电阻两端电压相等，将、两电阻并联在电路中，两电阻消耗的电功率之比。
二、选择题（本题共8小题，每小题2分，共16分。第71̃2题每小题只有一个选项符合题目要求，第13、14题每小题有两个选项符合题目要求，全部选对的得2分，选对但不全的得1分，有错选的得0分）
7. 废物利用是节约资源的重要手段。下列废物再加工后，最适合做电工钳柄外套的是（ ）
A. 废铜B. 废铁C. 废橡胶D. 废铅笔芯
【答案】C
【解析】
【详解】电工钳外套需要用绝缘材料制成，废铜、废铁、废铅笔芯都是导体，不能用于制作电工钳外套，废橡胶是绝缘体，而且耐磨性好，适合制作电工钳外套，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
8. 水的比热容大这一特性在生活中有着广泛的应用，下列生活实例不是利用水的比热容大这一特性的是（ ）
A. 城市建造人工湖来调节气温B. 夏天往地上洒水降温
C. 冬天暖气设备用热水供暖D. 用水冷却汽车发动机
【答案】B
【解析】
【详解】A．因为水比热容大，相同质量的水和其他物质比较，吸收或放出相同的热量，水的温度变化小，所以城市建造人工湖来调节气温，这是利用了水的比热容大的特性，故A不符合题意；
B．夏天往地上洒水降温，是利用水蒸发吸热的原理，与水的比热容大无关，故B符合题意；
C．因为水的比热容大，相同质量的水和其他物质比较，降低相同的温度，水放出的热量多，所以冬天暖气设备用热水供暖，这是利用了水的比热容大的特性，故C不符合题意；
D．因为水的比热容大，相同质量的水和其他物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以用水冷却汽车发动机，这是利用了水的比热容大的特性，故D不符合题意。
故选B。
9. “安全用电，警钟长鸣”。下列做法符合安全用电要求的是（ ）
A. 家庭电路着火后迅速用水浇灭B. 保险丝熔断后用铜丝代替
C. 用湿布擦拭工作中的电视机D. 发现他人触电迅速切断电源
【答案】D
【解析】
【详解】A．生活中用的水是导体，当用水去救火时，很可能电流就会通过水传到人体上，从而造成人体触电，故A不符合题意；
B．铜丝电阻小、熔点高，电流过大时也发热不明显，不能通过及时熔断来保护电路，故B不符合题意；
C．湿布是容易导电的物体，用湿布擦拭工作中的电视机时，容易引起人体触电，故C不符合题意；
D．发现有人触电，首先要使触电者尽快脱离电源，所以迅速切断电源，故D符合题意。
故选D。
10. 图是一辆电动自行车，将车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下，车子就通电了，通过旋转右侧调速把手就可以控制行驶的快慢。下列说法不正确的是（ ）
A. 车钥匙相当于电路中的开关
B. 右侧调速把手相当于滑动变阻器
C. 电动自行车行驶过程中将电能全部转化为机械能
D. 给电动自行车充电时，蓄电池相当于简单电路中的用电器
【答案】C
【解析】
【详解】A．车钥匙可以控制电路的通断，所以相当于一个开关，故A正确，不符合题意；
B．右侧调速把手相当于滑动变阻器，可以通过改变电路中的电流大小来改变车速，故B正确，不符合题意；
C．电动车行进过程中消耗电能，获得机械能和内能，因此电能主要转化为机械能，故C错误，符合题意；
D．给电动车充电时，蓄电池消耗电能，所以相当于电路中的用电器，故D正确，不符合题意。
故选C。
11. 将两只额定电压相同的灯、串联在电路中，如图所示，闭合开关后，发现灯较亮，灯较暗。下列判断正确的是（ ）
A. 灯的电阻较大
B. 通过灯的电流较大
C. 灯的额定功率较小
D. 灯两端的电压较大
【答案】A
【解析】
【详解】AB．据图可知，电路为两灯泡串联，根据串联电路中电流规律可知，电流处处相等，灯泡的亮暗程度由其实际电功率决定，发现灯较亮，说明的实际电功率较大，根据可知，L1的电阻较大，故A正确，B错误；
C．已知两灯泡的额定电压相同，L1的电阻较大，根据可知，L1的额定电功率较小，故C错误；
D．两灯泡的电流相等，L1的电阻较大，根据可知，灯两端的电压较大，故D错误。
故选A。
12. 图是烟雾报警器的简化原理图，电源电压保持不变，为定值电阻，光敏电阻的阻值随光照强度增大而减小，闭合开关，逐渐增大烟雾浓度（ ）

A. 光敏电阻的阻值减小
B. 电流表、电压表的示数均增大
C. 电压表与电流表的示数之比不变
D. 定值电阻的功率变小
【答案】D
【解析】
【详解】A．已知光敏电阻的阻值随光照强度增大而减小，当逐渐增大烟雾浓度，光照强度减弱，光敏电阻的阻值会增大，故A不符合题意；
B．据图可知，电路为两电阻串联，电压表测光敏电阻两端电压，当光敏电阻的阻值增大时，电路中的电流会变小，电流表的示数会变小，根据串联分压原理可知，光敏电阻两端电压会变大，即电压表的示数会变大，故B不符合题意；
C．由于电压表测光敏电阻两端电压，电流表测光敏电阻的电流，电压表与电流表的示数之比为光敏电阻的阻值，该比值会变大，故C不符合题意；
D．由于电路中的电流变小，根据可知，定值电阻的功率变小，故D符合题意。
故选D。
13. 2024年10月30日，搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭在我国酒泉卫星发射中心成功发射，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 火箭与大气摩擦，温度升高，是通过做功的方式增加内能
B. 火箭发射时冒出白烟，说明分子在不停地做无规则运动
C. 火箭采用液氢作燃料，是由于液氢的热值较大
D. 火箭发射过程中有部分热量散失在空气中，因此火箭发射过程能量的总量不断减小
【答案】AC
【解析】
【详解】A．火箭与大气摩擦做功，温度升高，内能增大，因此是通过做功的方式增加内能，故A正确；
B．火箭发射时冒出白烟，白烟不是分子，因此不能说明分子在不停地做无规则运动，故B错误；
C．火箭采用液氢作燃料，是由于液氢的热值较大，与相同条件的其他燃料相比，可以放出更多的热量，故C正确；
D．火箭发射过程中有部分热量散失在空气中，但是根据能量守恒定律可知，火箭发射过程能量的总量不变，故D错误。
故选AC
14. 物理实践活动中，小华设计了一个如图甲所示的电子秤电路，电源电压保持不变，为定值电阻，为压敏电阻，其阻值随所受压力大小变化的关系如图乙所示，质量显示仪由电表改装而成。下列说法正确的是（ ）
A. 托盘上称量的物体的质量越大，压敏电阻的阻值越大
B. 质量显示仪由电流表改装而成
C. 托盘上称量的物体的质量越大，整个电路消耗的电功率越小
D. 在电源电压和电表量程不变的前提下，在电路中串联一个定值电阻，可以增大电子秤的最大称量质量
【答案】BD
【解析】
【详解】AC．托盘上的物体质量越大，压敏电阻受到的压力就越大，由图乙可知，压敏电阻的阻值随着所受压力的增大而减小，因此托盘上称量的物体的质量越大，压敏电阻的阻值越小，电路中总电阻越小，由欧姆定律可知，电路中电流越大，由可知，整个电路消耗的电功率越大，故AC错误；
B．电流表串联在电路中，电压表并联在电路中。由图甲可知，质量显示仪串联在电路中，因此质量显示仪是由电流表改装而成的，故B正确；
D．在电源电压和电表量程不变的前提下，电表的示数达到最大值时，由欧姆定律可知电路中的总电阻是定值，当在电路中串联一个定值电阻时，压敏电阻的阻值会减小，由乙图可知电子秤的最大称量质量会增大，故D正确。
故选BD。
三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分）
15. 电吹风的主要工作元件是发热丝（）、电风扇（）及开关。闭合开关，电吹风即吹出风来；若同时还闭合，吹出热风；若只闭合，不吹风也不发热。请根据要求用笔画线代替导线，完成电路设计。
【答案】
【解析】
【详解】由于闭合开关S1，电吹风即吹出风来，同时还闭合S2，吹出热风，则发热丝与电风扇并联；只闭合S2，不吹风也不发热，则开关S1在干路中，开关S2与发热丝串联在其中一条支路，如下图所示：
16. 为了节约用电，居民楼道安装声光控自动开关来控制灯泡。“光控开关”在天黑时，自动闭合；天亮时，自动断开。“声控开关”在当有人走动发出声音时，自动闭合；无人走动时自动断开。同时满足“天黑和有人路过发声”时，灯泡才会发光。请用笔画线代替导线，将图中元件（三孔插座单独使用）正确接入家庭电路中。
【答案】
【解析】
【详解】同时满足“天黑和有人路过发声”时，灯泡才会发光，即“光控开关”和“声控开关”同时闭合时灯泡才会发光，故两个开关应和灯泡串联，且开关应接在火线和用电器之间，三孔插座单独使用，即三孔插座与灯泡并联，且连接方式为“左零右火上接地”，如图所示：
四、实验探究题（本题共3小题，第17题4分，第18题6分，第19题9分，共19分）
17. 小明在探究“电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关”时，采用了如图所示的实验装置。将四段电阻丝分别密封在完全相同的盒内，盒内封闭一定量的空气。如图乙所示，另取5Ω的电阻丝在盒外与盒内的电阻丝并联。
（1）实验中通过观察两个U形管中________的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少；
（2）图甲所示的装置是用来探究电流通过电阻丝产生的热量与________的关系；
（3）图乙中右侧盒外连接5Ω的电阻丝的作用是使盒内密封的两电阻丝中的________，根据图中的现象可得出结论：在电阻和通电时间一定时，通过导体的电流越大，导体产生的热量越________（选填“多”或“少”）。
【答案】 ①. 左、右两侧液面高度大小 ②. 电阻 ③. 电流不相等 ④. 多
【解析】
【详解】（1）[1]实验中电流通过电阻产生的热量多少是通过观察U形管内左右两侧液面高度大小来体现的，这种方法叫转换法。
（2）[2]由图甲可知两电阻串联接入电路，串联电路各处电流相等，则通过两电阻丝的电流和通电时间相同，两电阻的阻值不同，研究的是电流产生的热量与电阻的关系。
（3）[3][4]图乙中右侧两电阻丝先并联，再与左侧电阻丝串联，根据并联电路电流规律可知，通过左侧电阻丝的电流等于通过右侧两电阻丝的电流之和，因此乙图中右侧盒外连接的5Ω电阻的作用是改变右侧盒内电阻的电流，使容器内电阻丝的电流不相等，由串并联电路电流的规律可知通过左侧容器内的电流较大，U形管内左右两侧液面高度差较大，产生的热量较多，可以得到在电阻和通电时间一定时，通过导体的电流越大，导体产生的热量越多。
18. 小华在“用电压表和电流表测量小灯泡的额定功率”的实验中。
（1）小华根据实验要求设计电路图，并根据电路图连接了如图所示的实物电路，在连接实物电路时，开关应处于______状态。他检查电路时发现有一根导线连接错误，请你在错误的导线上画“×”，并画出正确的连线______；
（2）电路连接正确后，闭合开关，移动滑片，发现小灯泡不发光，电流表无示数，电压表有示数且接近电源电压，则电路故障可能是小灯泡______；
（3）记录实验数据如表，则：①小灯泡的额定功率为______；②小华设计的实验记录表格存在的问题是______。
【答案】（1） ①. 断开 ②.
（2）断路 （3） ①. 0.75 ②. 见解析
【解析】
【小问1详解】
[1]为保护电路，在连接实物电路时，开关应处于断开状态。
[2]由图可知，电压表与小灯泡串联，电流表与小灯泡并联，根据实验要求，应改为电压表与小灯泡并联，电流表与小灯泡串联，如图所示：
【小问2详解】
闭合开关后发现小灯泡不发光，电流表无示数，说明电路断路，电压表有示数，说明电压表与电源的正负极接通，则与电压表并联部分的电路断路，所以电路中可能出现的故障是小灯泡断路。
【小问3详解】
[1]由表可知，灯泡正常发光时，电压为2.5V，电流为0.30A，则小灯泡的额定功率为
[2]小灯泡两端的电压发生变化时，小灯泡的功率不同，取平均值无实际物理意义，设计的实验记录表格存在的问题是计算小灯泡的平均功率。
19. 在“测量额定电压为的小灯泡正常发光时的电阻”实验中，实验器材有两节新干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和若干导线。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲电路连接完整（要求：当滑片向右移动时小灯泡变暗）。
（2）连接好电路并正确检查电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表和电压表均有较小示数，造成这一现象的原因可能是________（填选项）。
A. 小灯泡短路B. 小灯泡断路
C. 滑动变阻器短路D. 小灯泡的实际功率太小
（3）正确进行实验，移动滑片，使电压表示数为________，小灯泡正常发光，观察到此时电流表示数如图乙所示，为________A，则小灯泡正常发光时的电阻为________（结果保留一位小数）。
（4）通过移动滑片，进行多次测量记录数据，并绘制出小灯泡的图像如图丙所示，小灯泡的图像不是一条直线的原因是小灯泡的电阻受________的影响。
（5）因实验中电流表出现故障，同学们交流后选用一个阻值为的定值电阻和一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如图所示的实验电路，测出了小灯泡正常发光时的电阻，请将实验步骤补充完整：
①闭合开关，将开关拨到触点________（选填“1”或“2”），移动滑片直至电压表示数为；
②保持滑片不动，再将开关拨到另一触点，读出电压表示数为；
③小灯泡正常发光时的电阻的表示式：________（用、、表示）。
【答案】（1） （2）D
（3） ①. 2.5 ②. 0.24 ③. 10.4
（4）温度 （5） ①. 2 ②.
【解析】
小问1详解】
额定电压为2.5V的小灯泡，电压表接小量程，当滑片P向右移动时，小灯泡变暗，电阻变大，滑动变阻器接左下接线柱，将图甲中的电路连接如下图
【小问2详解】
连接好电路并正确检查电路后，闭合开关S，发现小灯泡不亮，电流表和电压表均有较小示数，造成这一现象的原因
A．若小灯泡短路，电压表无示数，故A不符合题意；
B．若小灯泡断路，电流表无示数，电压表有较大示数，故B不符合题意；
C．若滑动变阻器短路，小灯泡发光，故C不符合题意；
D．若小灯泡的实际功率太小，小灯泡不亮，电流表和电压表均有较小示数，故D符合题意。
故选D。
【小问3详解】
[1]根据题意知道，电压表示数为2.5V，小灯泡正常发光，所以，进行实验，移动滑片P，应使电压表示数为2.5V。
[2][3]小灯泡正常发光时，由图乙所示电流表知道，电流表接小量程，分度值为0.02A，示数为0.24A，则小灯泡正常发光时的电阻为
【小问4详解】
由图丙所示I-U图像知道，不是一条直线，说明小灯泡的电阻受温度的影响，随着温度的升高而增大，不是一个定值。
【小问5详解】
[1][2]由图丁所示的实验电路知道，测出了已知额定电压为U额的小灯泡正常发光时的电阻，请将实验步骤补充完整：
①闭合开关S1，灯泡、定值电阻、滑动变阻器串联，将开关S2拨到触点2，电压表测灯泡两端的电压，移动滑片P直至电压表示数为U额；
②保持滑片P不动，再将开关S2拨到另一触点1，电压表测灯泡与定值电阻串联的总电压，读出电压表示数为U0；
③灯泡正常工作的电流为
小灯泡正常发光时的电阻的表示式
五、综合应用题（本题共2小题，第20题8分，第21题9分，共17分）
20. 为保障学生的出行安全和便利，我省各地公交集团推出“家校公交专线”。一辆柴油公交车以恒定输出功率行驶了，消耗柴油。（柴油的热值取）
（1）四冲程柴油机工作过程中将机械能转化为内能的是________冲程。公交车行驶过程中，随着油箱中柴油的减少，柴油的热值________（选填“变大”“变小”或“不变”）。
（2）消耗的柴油完全燃烧放出的热量是多少？
（3）公交车柴油机的效率是多少？
【答案】（1） ①. 压缩 ②. 不变
（2）
（3）40%
【解析】
【小问1详解】
[1]汽油机在工作过程中分为吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，汽油机工作过程中，将机械能转化为内能的冲程为压缩冲程。
[2]热值是燃料的一种属性，与燃料的种类有关，与燃料的质量和是否燃烧充分无关； 公交车行驶过程中，随着油箱中柴油的减少，柴油的热值不变。
【小问2详解】
消耗的柴油完全燃烧放出的热量
【小问3详解】
公交车行驶做的有用功：
公交车柴油机的效率
21. 如图甲所示，某品牌养生壶具有低温、中温、高温三挡，其简化电路图如图乙所示，电热丝、的阻值均为且保持不变。养生壶装满水后水的质量为。
（1）养生壶的工作原理是电流的________效应。当开关闭合，开关接触点时，养生壶处于________（选填“低温”“中温”或“高温”）挡；
（2）养生壶中温挡的额定功率是多少？
（3）养生壶在低温挡正常工作消耗的电能是多少？
（4）若电热丝产生的热量全部被水吸收，在一个标准大气压下，使用高温挡正常工作将初温为20℃的一满壶水恰好烧开，需要的时间是多少？
【答案】（1） ①. 热 ②. 中温
（2）400W （3）
（4）1050s
【解析】
【小问1详解】
[1]养生壶工作时，消耗电能，将电能转化为内能，利用的是电流的热效应。
[2]当开关闭合，开关接触点时，电路为R2单独串联；当开关闭合，开关接触点时，电路为两电阻并联；当开关断开，开关接触点时，电路为两电阻串联，根据串并联电阻规律可知，串联电阻最大，并联电阻最小，由可知，电阻越大，电功率越小，挡位越低，因此当开关闭合，开关接触点时，养生壶处于中温挡。
【小问2详解】
当开关闭合，开关接触点时，只有电热丝接入电路，为中温挡，养生壶中温挡的额定功率
【小问3详解】
当开关断开，开关接触点时，电热丝、串联，为低温挡，正常工作消耗的电能
【小问4详解】
养生壶放出的热量
当开关闭合，开关接触点时，电热丝、并联，为高温挡，高温挡的额定功率
实验次数
1
2
3
4
发光情况
较暗
较亮
正常
很亮
电压
1.5
2.0
2.5
3.0
电流
0.24
0.28
0.30
0.32
电功率
平均功率