2020-2021学年河北省石家庄市新华区第四十二中九年级上学期期末考试物理试题（含答案与解析）

这是一份2020-2021学年河北省石家庄市新华区第四十二中九年级上学期期末考试物理试题（含答案与解析），共21页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，作图题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．关于热学知识，下列说法错误的是（ ）
A．所有物体的分子都在不停地做无规则运动
B．汽车的动力是由汽油机的做功冲程提供的
C．热量可以从内能小的物体传递给内能大的物体
D．升高相同的温度，比热容大的物体，吸收的热量多
2．下述各种现象中，属于做功改变内能的是（ ）
(1)锯条锯木头，锯条发烫 (2)擦划火柴，火柴头着火
(3)冬天对着手呵气，手变暖 (4)电流通过导体，导体会发热
A．(1)(2)B．(2)(3)C．(1)(2)(3)D．(1)(2)(4)
3．下列有关信息和能源的说法正确的是（ ）
A．光信号在光导纤维中以声音的速度传播
B．核电站是通过核聚变来利用核能的
C．煤和石油是不可再生能源，电是二次能源
D．固定电话既有发射电磁波的功能，又有接收电磁波的功能
4．如图分别是小英家上月初和上月末电能表的示数。结合表盘上的信息可知，下列选项中正确的是（ ）
A．小英家家庭电路中的干路电流不得超过10A
B．小英家上个月消耗的电能为1011
C．电能表上指示灯闪烁320次，表示家庭电路消耗电能0.2kWh
D．电能表上指示灯闪烁的次数越多，说明电路中消耗的电能越快
5．如图是小亮设计的“挂钩式电子秤”的电路原理图。电源电压恒定，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，滑片P与挂钩固定在一起。不挂物体时，滑片P在R2最上端。挂上物体时，滑片P随挂钩向下移动。在电子秤量程范围内，则（ ）
A．不挂物体时，电压表示数为0
B．所挂物体越重，电流表示数越大
C．所挂物体越重，电路消耗的总功率越大
D．所挂物体重量发生变化，电压表示数与电流表示数的比值不变
6．如图所示电路中，电源电压U=6V不变，R1为滑动变阻器，R2为定值电阻，开关S闭合后，当滑片P在变阻器的A、B两端之间滑动的过程中，电流表的示数在1.2A~0.4A之间变化，则下列结论正确的是（ ）
A．
B．R1的最大阻值为5Ω
C．电压表的最大示数为4V
D．电阻R2的电功率变化范围是2.4W至7.2W
7．两个定值电阻，甲标有“10Ω 1A”，乙标有“15Ω 0.6A”，现把它们连入由一个开关和电源组成的电路，以下说法正确的是（ ）
A．甲、乙并联时允许干路最大电流为1.6A
B．甲、乙并联时允许乙的最大功率为5.4W
C．甲、乙串联时允许电源最大电压为19V
D．甲、乙串联时允许甲的最大功率为10W
8．如图所示的电路中，电源电压保持不变，R0为定值电阻，灯泡阻值不变，R为光敏电阻，其阻值随照射在它上面的光强（表示光照射强弱的物理量）减小而增大，闭合开关S，当光照增大时（ ）
A．电压表V1示数减小
B．电压表V2示数增大
C．电压表V1与电流表A示数比值不变
D．电压表V2与电流表A示数比值不变
9．如图所示的电路，电源电压不变，灯L标有“6V3W”字样，不考虑灯丝电阻的变化。当甲、乙都是电流表S1闭合、S2断开，此时I甲＝0.5A，电路消耗的总功率为P1；当甲、乙都是电压表，S1、S2都闭合，此时U乙＝3.6V，电路消耗的总功率为P2，下列说法正确的是（ ）
A．电阻R的阻值为18Ω
B．电路的总功率之比P1：P2＝25：6
C．当甲、乙都是电压表，S1、S2闭合时，灯L的实际功率为1.8W
D．当甲、乙都是电流表，S1闭合、S2断开时，两表示数之比I甲：I乙＝2：3
10．关于安全用电，下列说法正确的是（ ）
A．有金属外壳的用电器的三脚插头，较长的脚与该用电器的外壳相连
B．用测电笔检查电路时，手不能接触笔尾金属体
C．控制家用电器的开关应与该用电器并联
D．家庭电路中的空气开关跳闸了，一定是发生了短路
11．小华利用如图所示的实验装置来探究“影响通电导体产生热量的因素”，下列说法正确的是（ ）
A．甲图是控制电流、通电时间相同时，探究电热与电阻的关系
B．乙图是控制电压、通电时间一定时，探究电热与电流的关系
C．甲图中闭合开关后，a管中液面上升比b快
D．乙图中闭合开关后，d管中液面上升比c快
二、多选题
12．如图电路，，下列说法中正确的是（ ）
A．闭合S1、断开S2，滑片向右移动时，电路总功率变大
B．闭合S1、断开S2，滑片向左移动时，V2示数变化量与A示数变化量的比值变小
C．闭合S1、断开S2，滑片向左移动时，V2示数变化量大于V1示数变化量
D．先闭合S1，保持滑片位置不变，再闭合S2时，V1示数变小，A示数变大
三、填空题
13．俗话说：“近朱者赤，近墨者黑”，从物理学的角度说这是一种_____现象．“天舟一号”发射后，应进行多次变轨，地面的变轨指令是通过_____传递的．
14．一台单缸四冲程汽油机在一个工作循环中消耗了10g汽油（汽油的热值为4.6×107J/kg），这些汽油完全燃烧产生的热量是_______J．如果这台汽油机的效率为30%，则一个工作循环中输出的有用机械能为_______J．若该汽油机的转速为3000r/min，则该汽油机每秒钟做功_____次。
15．某款迷你电炖盅有加热和保温两个档，加热档的功率为100W，如图是其简化的电路图，已知，电炖盅的旋钮开关处于图示位置时是 ______ 档，电炖盅在保温挡工作10min产生的热量是 ______ J。
四、作图题
16．根据左下图中通电螺线管的南北极，标出小磁针的N极和电源的“＋”极。
17．小丽家中有一盏用声控开关和光控开关控制的电灯，电灯在光线昏暗并且有人经过时才发光，可以达到方便节电的目的，同时由于有不固定的家用电器，需接入一只三孔插座，请将如图所示的原理图连接完整．
五、实验题
18．小明同学在“测量小灯泡电功率”的实验中，已知电源电压是6V，小灯泡的额定电压是3.8V，电阻约为8Ω。
(1)请你用笔画线代替导线帮他将下图甲中的实物图连接完整。（________）
(2)正确连接电路后，闭合开关前，变阻器的滑片应该置于_____（选填“A”或“B”）端。
(3)小明同学调节滑动变阻器，进行了几次实验，得到部分U和I的数据如下表所示：
灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则灯泡的额定功率为_____W。小明同学在对数据进行分析时发现：小灯泡灯丝电阻随电压的增大而_____（选填：“增大”、“减小”或“不变”）。
(4)当小明同学继续调节滑动变阻器测量时，把灯丝烧断了（其余元件完好），则此时电压表示数约为____V。
(5)小明同学在实验室借了甲：“10Ω 1.5A”、乙：“20Ω 1.2A”和丙：“30Ω 1A”三个滑动变阻器，你认为他完成上表实验所使用的滑动变阻器是：_____（选填：“甲”或“乙”、“丙”），
(6)完成上述实验后，他设计了如图丙所示的电路，测出了2V电压下灯泡的电阻。已知R0=20Ω，请完成下列实验步骤：
①闭合开关S1，断开S2，移动滑片，使电流表的示数为_____A；
②再将开关S2闭合，S1断开，保持滑片的位置不动，读出电流表的示数I；
③2V电压下灯泡的电阻的表达式为R=______（用已知量和测量量表示）。
六、计算题
19．如图甲所示电路，小灯泡上标有“2.5V 1.25W”字样，变阻器R1上标有“10Ω 1A”字样，移动滑片调到灯正常发光，电压表的示数为2V，求：
(1)此时电路的总功率。
(2)若电流表采用0~0.6A量程，电压表采用0~3V量程，为保证灯两端电压不超过额定电压以及电路各元件安全的情况下，滑动变阻器在此电路中允许的调节范围（假定灯丝电阻保持不变）。
(3)用另一个定值电阻R2替换小灯泡，并更换电源，移动滑片到某一个位置，电流表和电压表指针位置如图乙所示（可能与之前相比更换了量程但在后续操作中量程不变），当向某个方向移动变阻器的滑片到某位置时，其中一个表指针达到满偏，另一个表指针在刻度盘处。求定值电阻R2的可能值是多少。
实验次数
1
2
3
4
5
U/V
1.00
2.00
3.00
3.80
4.20
I/A
0.20
0.40
0.47
0.51
灯泡亮度
不亮
不亮
偏暗
正常
很亮
参考答案
1．D
【详解】
A．一切物质的分子都在不停地做无规则的运动，故A正确，不符合题意；
B．汽车的做功冲程将内能转化为机械能，为汽车提供动力，故B正确，不符合题意；
C．热量只能从温度高的物体传向温度低的物体，温度高的物体内能可能小，故热量可以从内能小的物体传递给内能大的物体，故C正确，不符合题意；
D．根据Q=cm△t知，质量相同的物体、升高相同的温度，比热容大的物体，吸收的热量多，故D错误，符合题意；
故选D。
2．D
【详解】
改变物体内能的方式有两种：做功和热传递；它们的不同点是：热传递过程是能量的转移过程，而做功过程是能量的转化过程。
(1)锯条锯木头，克服摩擦做功，使锯条的内能增加、温度升高而发烫，是利用做功的方式改变内能；
(2)擦划火柴，克服摩擦做功，使火柴头的内能增加、温度升高达到燃点而燃烧，是利用做功的方式改变内能；
(3)冬天对着手呵气，是手从热气吸收热量，使手的内能增加、温度升而暖和，是利用热传递的方式改变内能；
(4)电流通过导体，电流做功，消耗电能转化为内能，使导体会发热，是利用做功的方式改变内能。
故选D。
3．C
【详解】
A．光信号在光导纤维中以光的速度传播，所以传播速度特别快，故A错误；
B．核电站是通过核裂变来利用核能的，故B错误；
C．煤和石油等能源被人开发利用后，在相当长的时间内不能再生，煤、石油是不可再生能源，电是从一次能源直接或间接转化而来的能源属二次能源，故C正确；
D．固定电话是利用电流传递信息的，移动电话（手机）既有发射电磁波的功能，又有接收电磁波的功能，故D错误。
故选C。
4．C
【详解】
A．由图知电能表允许通过的最大电流为40A，因此小英家干路中的电流不得超过40A，故A错误；
B．小英家上月消耗的电能为
5647.8kW·h-5546.7kW·h=101.1kW·h
故B错误；
C．指示灯闪烁320次消耗的电能
W=kWh=0.2 kWh
故C正确；
D．电能表上指示灯闪烁的次数越多，则电路中消耗的电能越多，故D错误。
故选C。
5．A
【详解】
A．由图可知电压表测量的是R2接入电路部分的电阻，当不挂物体时R2未接入电路，所以电压表示数为0，故A符合题意；
B．所挂物体越重则R2接入电路的阻值越大，根据公式可得电路中电阻越大其电流越小，故B不符合题意；
C．根据公式
可知当电源电压一定时，电路中的电阻越大电路消耗的总功率越小，故C不符合题意；
D．由图可知电压表示数与电流表示数的比值为R2接入电路的电阻的阻值大小，所挂物体重量发生变化，R2接入电路的电阻会发生变化，所以电压表示数与电流表示数的比值会发生变化，故D不符合题意。
故选A。
6．C
【详解】
A．由题知当滑片在B端时只有R2接入在电路中，电流表示数达到最大值为1.2A，则有
R2=Ω
故A错误；
B．由题知当滑片在A端时R1全部接入电路中，电流表示数达到最小为0.4A，则有
解得R1=10Ω，故B错误；
C．由图可知电压表测R1接入电路部分电压，当R1全部接入电路电压表示数达到最大值，R1与R2串联则有
U1∶U2=R1∶R2=10Ω∶5Ω=2∶1
因为电源电压为6V，所以电压表的最大示数为4V，故C正确；
D．当滑片在B端时R2功率取最大值为
当滑片在A端时R2功率取最小值为
故R2的电功率变化范围是0.8W至7.2W，故D错误。
故选C。
7．B
【详解】
AB．两电阻两端允许加的最大电压分别为
U甲=I甲R甲=1A×10Ω=10V
U乙=I乙R乙=0.6A×15Ω=9V
因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，甲、乙并联时，电源的最大电压
U=U乙=9V
此时通过甲电阻的电流
I甲′==0.9A
通过乙电阻的电流
I乙′=I乙=0.6A
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路中允许通过的最大电流
I大=I甲′+I乙′=0.9A+0.6A=1.5A
允许乙的最大功率
P乙′=UI乙′=9V×0.6A=5.4W
故A错误，B正确；
CD．因串联电路中各处的电流相等，且甲乙允许的最大电流分别为1A、0.6A，所以，甲、乙串联时电路的最大电流
I大′=I乙=0.6A
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，允许电源最大电压
U大′=I大′(R甲+R乙)=0.6A×(10Ω+15Ω)=15V
允许甲的最大功率
P甲′=I大′2R甲=(0.6A)2×10Ω=3.6W
故CD错误。
故选B。
8．C
【详解】
由电路图可知，光敏电阻与小灯泡、定值电阻串联，且电压表测量的是小灯泡两端的电压，电压表测量的是小灯泡与光敏电阻的总电压。
AB．当光强增大时，因光敏电阻的阻值减小，由欧姆定律可知，电路中的电流增大，根据公式可知定值电阻分得的电压增大，小灯泡分得的电压增大，但小灯泡与光敏电阻的总电压减小，所以示数增大，电压表示数减小，故A、B不符合题意；
C．电压表的示数与电流表的示数比值即为小灯泡的电阻，这个比值是不变的，故C符合题意；
D．电压表与电流表示数比值即为小灯泡与光敏电阻的总电阻，显然，这个比值是减小的，故D不符合题意。
故选C。
9．B
【详解】
AC．由P＝UI可得，灯泡的额定电流
当甲、乙都是电流表，S1闭合、S2断开时，R与L并联，电流表甲测L支路的电流，电流表乙测干路电流，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以
I甲＝IL＝0.5A
由此可知，此时灯泡正常发光，电源的电压
U＝UL＝6V
由欧姆定律可得，灯泡的电阻
当甲、乙都是电压表，S1、S2都闭合，R与L串联，电压表甲测电源两端的电压，电压表乙测L两端的电压，因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流
灯L的实际功率
PL′＝UL′I＝3.6V×0.3A＝1.08W
故C错误；
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R两端的电压
UR＝U﹣UL′＝6V﹣3.6V＝2.4V
故A错误；
BD．当甲、乙都是电流表，S1闭合、S2断开时，R与L并联，电流表甲测L支路的电流，电流表乙测干路电流，此时通过R的电流
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流
I′＝IR+IL＝0.75A+0.5A＝1.25A
则两电流表示数之比
I甲：I乙＝IL：I′＝0.5A：1.25A＝2：5
故D错误；
电路的总功率之比
P1：P2＝UI′：UI＝I′：I＝1.25A：0.3A＝25：6
故B正确。
故选B。
10．A
【分析】
（1）大功率或带有金属外壳的用电器，必须使用三脚插头，其中较长的脚与该用电器的外壳相连，以防外壳带电，危及人身安全，（2）使用测电笔辨别火线时，有一定要用手触及笔尾的金属部分，否则容易造成误判，认为带电体不带电是十分危险的．使用测电笔时，不能用手触及测电笔前端的金属探头，这样会造成人身触电事故；（3）控制用电器的开关和用电器之间是串联的．（4）电路中电流过大的原因有两个：一是短路；二是接入电路中用电器的总功率过大．
【详解】
A.带有金属外壳的用电器，其金属外壳一定要通过三角插头接地，以防用电器外壳带电，会危及人身安全，故A正确；
B.使用测电笔辨别火线时，一定要用手触及笔尾的金属部分，不能用手触及测电笔前端的金属探头，否则会造成人身触电事故，故B错误；
C.控制家用电器的开关应与该用电器串联，故C错误；
D空气开关跳闸的基本原因，可能短路，也可能是用电器总功率过大，故D错误．
11．A
【详解】
AB．甲乙两图中通电导体都是采用串联方式，串联电路中电流相等，两图中通电导体的电阻不同，因此两图都是控制电流、通电时间相同时，探究电热与电阻的关系，故A正确，B不正确；
CD．甲图中a管的电阻比b管小，乙图中d管电阻比c大，由
得，电流、通电时间相同时，电阻大的产生的热量多。所以a管产生的热量比b产生的热量少， d管产生的热量比c产生的热量少，所以a管中液面上升比b慢，d管中液面上升比c慢，故CD不正确。
故选A。
12．CD
【详解】
A．闭合S1、断开S2时，三电阻串联，电压表V1测R1与R2两端的电压之和，电压表V2测R2与R3两端的电压之和，滑片向右移动时，接入电路中的电阻变大，电路的总电阻变大，由可知电路中的电流变小，由P=UI可知电路总功率变小，故A错误；
BC．滑片向左移动时，接入电路中的电阻变小，设滑片移动前后电路中的电流分别为I1、I2，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑片移动前后表V2示数的变化量
ΔUV2=(U-I1R1)-(U-I2R1)=(I2-I1)R1=ΔIR1

R1的阻值不变，所以V2示数变化量与A示数变化量的比值不变；同理可得，滑片移动前后表V1示数的变化量
ΔUV1=(U-I1R3)-(U-I2R3)=(I2-I1)R3=ΔIR3
因
R1＞R3
所以
＞
ΔUV2＞ΔUV1
即表V2示数变化量大于表V1示数变化量，故C正确，B错误；
D．闭合S1、断开S2时，三电阻串联，电压表V1测R1与R2两端的电压之和，电压表V2测R2与R3两端的电压之和，电路中的电流
电压表V1的示数
保持滑片位置不变，再闭合S2时，R2与R3串联，电压表V1测R2两端的电压，电流表测电路中的电流，此时电路中的电流
则电路中的电流变大，即电流表A的示数变大；电压表V1的示数
UV1′=I′R2=
所以，表V1示数变小，故D正确。
故选CD。
13．扩散 电磁波
【分析】
（1）扩散现象表明，一切物质的分子都在不停地做无规则的运动．
（2）电磁波可以在真空中传播，所以航天通信一般用电磁波来传递信息．
【详解】
俗话说：“近朱者赤，近墨者黑”，从物理角度说这属于扩散现象，表明一切物质的分子都在不停地做无规则的运动．
电磁波可以在真空中传播，卫星通信就是用电磁波进行信息传递的，
故“天舟一号”发射后，进行多次变轨，地面的变轨指令就是通过电磁波传递的．
14．4.6×105 1.38×105 25
【详解】
[1]汽油完全燃烧产生的热量是
Q=mq=0.01kg×4.6×107J/kg=4.6×105 J
[2]一个工作循环中输出的有用机械能为
W=30%Q=4.6×105 J×30%=1.38×105 J
[3]飞轮转两圈做功一次，转速为3000r/min，则50r/s，所以每秒做功为25次。
15．保温
【详解】
[1]由图可知，开关处于图示位置时，、串联，电路的总电阻最大，电源电压一定，由知，此时电路的总功率最小，为保温挡。
[2]当旋钮开关旋转后，电路为的简单电路，电路的总电阻最小，总功率最大，为加热档。由可得R2的阻值
所以保温挡工作时产生热量
16．
【详解】
螺线管的下端为N极，根据磁极间作用规律可知，靠近螺线管下端的小磁针的下端为S极，上端为N极；利用螺线管线圈的绕向和N、S极，结合右手螺旋定则可以确定线圈中电流的方向是从螺线管的上端流入，下端流出，从而可以确定电源的上端为正极，下端为负极。如图：
【点睛】
17．
【详解】
晚上，天黑光控开关闭合，有人走动发出声音，声控开关闭合，灯亮，说明两个开关不能独立工作，即两个开关串联，再和灯泡串联，要注意开关应先接在火线上；插座的接法是：左零右火中接地；电路图如图所示．
18． B 1.9 增大 6 丙 0.1
【详解】
(1)[1]电流表、灯泡、滑动变阻器串联接入电路。小灯泡的额定电压是3.8V，电阻约8Ω，电流约为
所以电流表选0~0.6A量程，滑动变阻器接上端任意一个接线柱，连接电路如图所示：
(2)[2]闭合开关前，变阻器的滑片应该置于滑动变阻器最大处，即变阻器的滑片应该置于B端。
(3)[3]有图乙可知，电流表示数为0.5A，小灯泡的额定电压是3.8V，则灯泡的额定功率为
[4]由表中数据可知，小灯泡灯丝在电压为1V时电阻
同理可得电压为2V时电阻为5Ω；3V时电阻约为6.4Ω；3.8V时电阻为7.6Ω；4.2V时电阻约为8.24Ω，所以小灯泡灯丝电阻随电压的增大而增大。
(4)[5]若灯丝烧断了，即小灯泡断路，而其余元件完好，则电压表此时测量电源电压，示数为6V。
(5)[6]由题意可知，当灯泡电压为1V最小时，滑动变阻此时电阻最大，最大电阻为
所以，完成上表实验所使用的滑动变阻器为丙。
(6)[7]由题意可知，闭合开关S1，断开S2，电流表测量通过R0的电流，实验要测出了2V电压下灯泡的电阻，则需使R0两端电压也为2V，此时通过R0的电流为
[8]将开关S2闭合，S1断开，此时电流表测量灯泡和电阻R0总电流，保持滑片的位置不动，即灯泡和电阻R0两端电压不变，则通过灯泡的电流为
则2V电压下灯泡的电阻
19．(1)2.25W；(2)4Ω~10Ω；(3)4Ω或6Ω
【详解】
解：（1）由电路图可知，灯泡与滑动变阻器R1串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流，因串联电路中总电压等于各分电压之和，且灯正常发光，所以，电源的电压
U=UL+U1=2.5V+2V=4.5V
因串联电路中各处的电流相等，由P=UI可得，电路中的电流
I=
则此时电路的总功率
P=UI=4.5V=2.25W
（2）灯泡的电阻
RL=
由题意可知，灯泡正常发光时的电流为0.5A，电流表的量程为0~0.6A，变阻器允许通过的最大电流为1A，所以电路中的最大电流，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，此时电路中的总电阻
变阻器接入电路中的最小阻值
=，
当电压表的示数时，电路中的电流最小，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，此时灯泡两端的电压
此时电路中的电流
解得：=10Ω，所以滑动变阻器在此电路中允许的调节范围为4Ω~10Ω。
（3）因滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，所以，由图乙可知，电流表的量程为0~0.6A，此时电路中的电流I1=0.5A；若电压表的量程为0~ 15V其示数为12V，电压表的量程为0~3V其示数为2.4V，
则滑动变阻器接入电路中的电阻：

所以，电压表的量程为0~ 3V，示数为2.4V；
①设电流表达到满量程，则电流表示数增大了
0.6A-0.5A=0.1A
电压表示数减小了
U=2.4V3V=0.4V
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R2两端电压示数的变化量和电压表示数的变化量相等，则定值电阻的阻值
R2==4Ω
②设电压表达到满量程，则电压表示数增大了
U=3V-2.4V=0.6V
电流表示数减小了，
I=
则定值电阻的阻值。
R2=6Ω
答：（1）此时电路的总功率为2.25W；
（2）滑动变阻器在此电路中允许的调节范围为4Ω~10Ω；
（3）定值电阻R2的可能值是4Ω或6Ω。