2021-2022学年河南省平顶山市汝州市九年级（上）期末物理试卷（含详细答案解析）

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2021-2022学年河南省平顶山市汝州市九年级（上）期末物理试卷

1. 如图所示为我国古老的医疗技法——刮痧，刮痧时要在皮肤上涂一些药油，当体表温度升高后，药物渗入人体的速度______(选填加快、减慢或不变)；在刮痧的过程中人们能闻到刺鼻的药味，这属于______现象。


2. 充电宝有两个输出端，通过电源线可以单独或同时为手机充电，这两个输出端连接方式是______联；用“充电宝”为手机充电时，充电宝相当于电路中的______，当充电宝接入家庭电路蓄电时，充电宝相当于电路中的______。
3. 在如图所示电路中，两只相同的灯泡L1、L2在闭合开关后都能发光。过一会儿，两只灯泡突然都熄灭了，若电路发生的故障是灯L1灯丝断了，则电流表______示数；若电路发生的故障是灯L2灯丝断了，则电压表______示数。(均选填“有”或“无”)
4. 如图是一种测定油箱内油量的装置。其中R是滑动变阻器的电阻片，滑动变阻器的滑片跟滑杆连接，滑杆可以绕固定轴O转动，另一端固定着一个浮子。当箱中的油量减少时，滑动变阻器接入电路中的阻值______(填“变大”不变”或“变小”)，电流表的示数______(填“变大““不变“或“变小”)。R0在电路中的作用是______。
5. 小强关闭家中其他用电器，只用一个电水壶烧水，使质量为1kg、初温为20℃的水被烧开(1个标准大气压下)，用时5min，如图所示的电能表刚好转过300r。则水吸收的热量是______ J，电水壶的实际电功率为______ W。[水的比热容为4.2×103J/(kg⋅℃)]


6. 人工心脏泵可短时间代替心脏工作，如图是该装置的示意图，磁体固定在左侧，线圈AB固定在用软铁制成的活塞柄上(相当于一个电磁铁)，活塞筒通过阀门与血管相通。阀门S1只能向外开启，S2只能向内开启。线圈中的电流从A流向B时，电磁铁左端是______ 极，血液会______ (选填“流入”或“流出”)活塞筒，该装置工作时，线圈AB中的电流方向______ (选填“需要”或“不需要”)改变。
7. 关于温度、热量和内能，下列说法中正确的是(    )
A. 0℃的冰水混合物内能为零
B. 冰在熔化过程中吸收热量，温度与内能均不变
C. 水的温度越高，所含热量越多
D. 热量可以从内能少的物体传递到内能多的物体
8. 为了节约能源，需要提高热机的效率，下列措施不能提高热机效率的是(    )
A. 在设计与制造热机时要不断改进与创新，以减少能量的损失
B. 尽量减少热机内部各部件间的摩擦
C. 让燃料与空气混合充分，使燃料燃烧得比较完全
D. 尽量增加热机的工作时间
9. 下列有关电流、电压和电阻的说法中正确的是(    )
A. 导体中电荷的定向移动形成了电流
B. 人们规定自由电荷定向移动的方向为电流方向
C. 电路两端有电压时，电路中一定有持续的电流
D. 导体两端的电压为零时，导体的电阻也为零
10. 如图所示，是定值电阻R和小灯泡L中电流随电压变化的图象，由图象可知(    )
A. 乙是小灯泡的I−U图象
B. 定值电阻的阻值为5Ω
C. 定值电阻R和小灯泡L并联接在4V的电源上，干路中的电流是1.2A
D. 定值电阻R和小灯泡L串联接在6V的电源上，电路中的电流是0.4A

11. 如图甲的电路中，电源电压为6V且保持不变，闭合开关S后，滑片P从b端移动到a端的过程中，电压表的示数U与电流表的示数Ⅰ的关系图像如图乙，下列判断正确的是(    )
A. R1的阻值为30Ω B. 电路消耗的最小功率为1.2W
C. 滑动变阻器的最大阻值为10Ω D. 电路消耗的最大功率为3W
12. 如图所示为某家庭部分电路示意图。在三孔插座上刚插上电热烧水壶(开关未闭合)的插头时，保险丝e熔断，家中其他用电器都正常工作。以下叙述正确的是(    )

A. 造成该故障的原因可能是电热烧水壶插头被短路了
B. 保险丝熔断后，应立即更换新保险丝，恢复供电
C. 保险丝e熔断后，用测电笔测试三孔插座的左右两孔，只有测右孔时氖管发光
D. 在选择保险丝的规格时(以保险丝e为例)，保险丝e熔断所需的电流应小于空调的额定电流
13. 如图所示，当开关S闭合，下列说法正确的是(    )
A. 若②表为电流表，①③表为电压表，则L1、L2串联
B. 若①②表为电流表，③表为电压表，则L1、L2串联
C. 若①③表为电流表，②表为电压表，则L1、L2并联
D. 若①②表为电流表，开关S闭合，L1、L2、都能发光



14. 为迎接建党100周年，学校在多功能报告厅开展了党史知识抢答赛活动，关于其中使用的多媒体设备蕴含的物理知识，下列说法正确的是(    )
A. 音响中的扬声器是把声信号转换成电信号的一种装置
B. 调节音响中上的音量按钮，是为了改变声音的响度
C. 话筒的原理是电磁感应现象
D. 使用的投影仪，成的是正立、放大的虚像
15. 请将如图所示的电灯、开关和三孔插座正确接入家庭电路中，开关需控制电灯。

16. 如图所示，请用笔划线代替导线将实物图补充完整。要求：①小磁针的指向满足如图所示方向；②滑动变阻器的滑片向右端滑动，通电螺线管的磁性减弱。

17. 如图所示，是小明做“探究什么情况下磁可以生电”实验装置。
(1)闭合开关，若导体不动，左右移动磁体，电路中______(选填“有”或“无”)感应电流；
(2)该实验的结论是：闭合电路的一部分导体，在磁场中做______运动时，导体中就会产生感应电流；这种现象叫______；
(3)如果将小量程电流表换成______；可以探究磁场对通电导体的作用。
18. 丹麦物理学家奥斯特1820年发现了电流的磁效应，在当时的科学界引起巨大的反响和重视，激励了科学家们的探索热情，他们让电流通过弯成各种形状的导线，研究电流产生的磁场。
(1)同年10月，安培在法国科学院的例会上做了一个有趣的实验。如图甲所示，在做好的螺线管中央穿一细线，把它悬挂起来，从理论上分析，螺线管通电后产生磁场的N极会指向地理______附近(选填“南极”或“北极”)，进一步研究发现，通电螺线管外部的磁场与______磁体的磁场相似。
(2)如图乙所示，在螺线管内插一个铁芯，当电流通过螺线管时，螺线管中的铁芯就被电流的磁场______，使它的磁性______，我们可以通过______来判断磁场的场强，当电路断开时，它们的磁性______。

19. 在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压恒为3V，小灯泡的额定电压为2.5V，滑动变阻器的规格为“20Ω1A”。

(1)如图甲所示，闭合开关后，发现只有______有示数，经检查发现有根导线连接错误。请在错误导线上打“×”，并用笔画线代替导线，将电路连接正确；
(2)改正错误后，移动滑动变阻器的滑片到某一位置，电压表的示数如图乙所示。要测量小灯泡的额定功率，应将滑片适当向______(选填“左”或“右”)滑动；
(3)图丙是小灯泡的电流随电压变化关系的图象，根据图象可知，小灯泡的额定功率为______ W；
(4)测量小灯泡的电功率______(选填“需要”或“不需要”)多次测量求平均值，原因是______；
(5)在实际测量过程中，调节滑动变阻器使其接入电路中的电阻减小ΔR1，相应的小灯泡的阻值变化ΔR2，则ΔR1______ΔR2(选填“>”、“u>f时，凸透镜成倒立、放大的实像，应用于幻灯机和投影仪。
本题考查了扬声器和话筒的工作原理、响度、凸透镜成像等知识，属于基础题。

15.【答案】 
【解析】
【分析】(1)家庭电路中，开关控制灯泡时，火线首先进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接进入灯泡的螺旋套。
(2)家庭电路中，三孔插座的上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线。
在家庭电路中，安装各个元件，不但考虑各元件能使用，更要考虑使用的安全性。
【解答】灯泡的接法：火线首先接开关，再接灯泡的金属点；零线直接接灯泡的螺旋套。
三孔插座的上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线。当金属外壳的用电器插入三孔插座时，能使金属外壳接地，防止漏电时发生触电事故。如图所示：
  
16.【答案】解：①如图，根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以螺线管的右端是S极，左端是N极；根据安培定则判断电流从螺线管的右端进入，从左端流出。
②在匝数一定时，电流越小，磁性越弱。滑片向右端移动后，通电螺线管的磁性减弱，螺线管的电流减小，滑动变阻器接入电路的电阻增大，所以滑动变阻器一定接入左端下面接线柱。如图。
。 
【解析】(1)根据磁极间的作用判断螺线管的磁极；根据安培定则判断电流方向。
(2)通电螺线管的磁性强弱跟电流大小和匝数有关。在匝数一定时，电流越小，磁性越弱；
滑动变阻器有四个接线柱，选择一上一下接入电路，滑动变阻器接入电路的电阻越大，电流越小。
本题把磁极间的作用、滑动变阻器的使用、欧姆定律、螺线管磁性强弱的影响因素有机的结合起来。综合性很强，是一个好题。

17.【答案】有  切割磁感线  电磁感应现象  电源 
【解析】解：
(1)闭合开关，若导体AB不动，左右移动磁体，导体做切割磁感线运动，电路中有感应电流；
(2)该实验的结论是：闭合电路的一部分导体，在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流，这是电磁感应现象；
(3)如果将小量程电流表换成电源，闭合开关后电流流过导体棒，导体棒受安培力作用，可以探究磁场对通电导体的作用。
故答案为：(1)有；(2)切割磁感线；电磁感应现象；(3)电源。
(1)(2)产生感应电流的条件是闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动；
(3)通电导体在磁场中会受到力的作用。
此题是探究电磁感应现象的实验，考查了学生对产生感应电流条件的掌握。

18.【答案】北极  条形  磁化  增强  吸引大头针的数目多少  消失 
【解析】解：(1)螺线管通电后，在地磁场的作用下，螺线管将会发生转动，螺线管的S极指向地理的南极，螺线管的N极指向地理的北极；
进一步研究发现，通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似。
(2)当电流通过螺线管时，螺线管周围存在磁场，螺线管中的铁芯就被该磁场磁化成一个磁体，它周围也有磁场，和通电螺线管的磁场叠加在一起，使螺线管的磁性增强。实验中通过铁钉吸引大头针数目的多少来反映电磁铁磁性的强弱；
通电螺线管有电流时有磁性，无电流是无磁性，故当电路断开时，它们的磁性消失。
故答案为：(1)北极；条形；(2)磁化；增强；吸引大头针的数目多少；消失。
(1)通电后的螺线管相当于一个条形磁铁，然后利用磁体在地磁场的作用下指示南北方向。通电螺线管的磁场分布与条形磁体相似；
(2)影响电磁铁磁性强弱的因素：电流大小、线圈匝数、有无铁芯；
等效替代法在实验中的应用，实验中通过铁钉吸引大头针数目的多少来反映电磁铁磁性的强弱；
通电螺线管的特点：有电流时有磁性，无电流是无磁性。
此题主要考查的是学生对通电螺线管、磁化概念的理解和掌握，加入铁芯的螺线管磁性会增强，是磁化后的铁芯的磁场与线圈磁场叠加造成的磁性增强。

19.【答案】电压表  左  0.625不需要  灯泡在不同电压下的功率不同  >6左  0.9 
【解析】解：
(1)观察图甲可知由于开关与灯泡之间的导线连接错误，电压表串联在电路中，所以闭合开关后，导致电压表测量电源电压，电压表有示数，由于电压表相当于开路，则电流表的没有示数；要测灯的额定功率，应将电压表并联在灯泡两端，如下图：

(2)图乙中电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为1.8V，小于灯泡的额定电压2.5V，应增大灯泡的电压，根据串联电路电压的规律，应减小滑动变阻器的电压，由分压原理可知，应减小滑动变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向左移动，直到电压表示数为灯泡的额定电压2.5V；
(3)根据图丙所示的小灯泡电流随电压变化的关系图象知，灯在额定电压2.5V时的电流为0.25A，则小灯泡的额定功率是：
P额=U额I额=2.5V×0.25A=0.625W；
(4)测量小灯泡的电功率不需要多次测量求平均值，原因是灯泡在不同电压下的功率不同；
(5)在实际测量过程中，调节滑动变阻器接入电路中的电阻减小时，灯泡两端电压增大，电流也增大，根据欧姆定律可知电路中总电阻变小，
由于灯泡两端电压增大，电流增大，则灯泡的功率变大，由于灯泡电阻受温度的影响，则灯泡的电阻会变大，
根据R=R滑+R灯可知：只有当滑动变阻器接入电路中的电阻减小量ΔR1大于灯泡的阻值增加量ΔR2才会让总电阻变小；
(6)根据上面的分析，具体步骤：
①开关S、S1闭合，S2断开，滑动变阻器滑片右边的电阻与灯泡串联，电压表测变阻器的电压，要使小灯泡正常发光，则灯泡两端的电压：UL=U额=3V，
根据串联电路电压的规律可得：U滑=U−UL=9V−3V=6V，所以，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为6V，则灯泡正常发光；
②保持滑片位置不动，开关S、S2闭合，S1断开，滑动变阻器的全部电阻R′与定值电阻R串联，电压表测量变阻器滑片右边电阻两端的电压，此时电压表示数为U右=4V；
由于滑动变阻器的全部电阻连入电路，为了间接测出定值电阻R两端的电压，所以需要测出滑动变阻器两端的电压，故再将滑动变阻器的滑片移至最左端，此时电压表示数为滑动变阻器两端的电压，即U′=7V；
③在②中，滑动变阻器的全部电阻R′与定值电阻R串联，
根据串联电路电压的规律可得，R的电压为：
UR=U=U′=9V−7V=2V，
由分压原理可得：RR右=URU右，
所以变阻器滑片右边电阻的阻值：
R右=U右UR×R=4V2V×10Ω=20Ω；
故在①中，灯的额定电流为：
IL=UVR右=6V20Ω=0.3A，
则小灯泡的额定功率：
P额=ULIL=3V×0.3A=0.9W。
故答案为：(1)电压表；如上所示；(2)左；(3)0.625；(4)不需要；灯泡在不同电压下的功率不同；(5)>；(6)①6；②左；③0.9。
(1)观察图甲可知电压表串联在电路中，由于电压表相当于开路，据此可知闭合开关后可能出现的现象；然后根据电压表应并联使用，将电压表并联在灯泡两端；
(2)根据电压表选用小量程确定分度值得出示数，与灯泡的额定电压比较，根据串联电路电压的规律及分压原理确定滑片移动的方向；
(3)灯泡在额定电压下正常发光，由图丙中的图象得出额定电压下的电流，根据P=UI可求出灯泡的额定功率；
(4)灯泡在不同电压下的功率不同，据此分析；
(5)通过对滑动变阻器的电阻、灯泡的电阻和总电阻变化情况分析得出结论；
(6)由图丁可知：电路中只有电压表，没有电流表，则需要根据串并联电路的特点间接测出通过灯泡的电流；所以，
首先让灯正常发光，开关S、S1闭合，S2断开，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为6V，由串联电路电压的规律可知，这时小灯泡正常发光；
若求出此时变阻器连入电路的电阻，由欧姆定律即可得出灯的额定电流；
为得出此时变阻器连入电路的电阻，可保持滑动变阻器滑片的位置不变，闭合开关S、S2，断开开关S1，
根据电压表示数，由串联电路电压的规律和分压原理得出变阻器连入电路的电阻，
最后根据欧姆定律求出小灯泡正常发光时的电流，即为灯泡的额定电流；
利用P=UI即可求出灯泡的额定功率P额。
本题主要考查了注意事项、欧姆定律的运用和串联电路的规律、控制变量法、数据分析、电功率公式的运用及设计方案测额定功率的能力，对于预设电压问题，难度较大，有一定的创新点，需要引起重视。

20.【答案】解：(1)由P=UI可得，
该电热水器处于正常加热时的电流：
I加热=P加热U额=2200W220V=10A；
(2)当S1、S2都闭合时，R1短路，只有R2接入电路，
电路消耗的总功率为P2=U2R2；
当S1断开，S2闭合时，两只电阻串联，
此时电路消耗的总功率为P串=U2R1+R2。
因为P2>P串，
所以P2=P加热=2200W，P串=P保温=100W，
由P=U2R可得：
电阻丝R2的阻值为：
R2=U2P2=(220V)22200W=22Ω，
总电阻为：
R=R1+R2=U2R串=(220V)2100W=484Ω，
所以R1=R−R2=484Ω−22Ω=462Ω；
答：(1)该电热水器处于正常加热状态时的工作电流是10A；
(2)电阻丝R1的阻值是462Ω。 
【解析】(1)已知加热功率和额定电压，利用公式I=PU可以得到热水器加热状态下的电流；
(2)首先明确S1闭合前后的电路连接关系，然后利用P=U2R确定电路所对应的状态；最后利用串联电路特点和R=U2P得到R1阻值。
此题是一道联系实际的综合题，包含的知识点较多，涉及到电功率与电能、时间的关系、欧姆定律的应用等，正确判断电路连接方式及对应状态，熟悉有关公式并且根据需要正确选择，是解答此题的关键。

21.【答案】解：(1)由乙图可得热敏电阻Rt的阻值随温度的升高而减小；
(2)由题知，工作电路电压U0=220V，R0=88Ω，
工作电路中电热丝R0工作时的电流为：
I0=UR0=220V88Ω=2.5A；
工作电路工作5min=300s产生的热量为：
Q=W0=U0I0t=220V×2.5A×300s=1.65×105 J；
(3)由图甲知，控制电路中阻箱R1与热敏电阻Rt串联，由图像可知，当恒温箱的温度设定为60℃时，热敏电阻Rt的阻值Rt1=90Ω，此时控制电路的电流I=50mA=0.05A时，衔铁才被吸合，从而切断右边工作电路，停止加热，根据欧姆定律I=UR可得，控制电路的总电阻：
R总=U1I=7.5V0.05A=150Ω，
由串联电阻的规律，则电阻箱连入电阻：
R1=R总−Rt1=150Ω−90Ω=60Ω；
(4)由图乙可知，当恒温箱可设定的温度最高时，热敏电阻Rt的阻值最小，由于控制电路的电源电压和衔铁的吸合电流不变，根据R=UI可知，电路总电阻不变，
要使可设定的温度最高，则使热敏电阻Rt的阻值最小，电阻箱R1接入的阻值应最大，即R箱大=120Ω，
由第(2)可知，控制电路总电阻：R总=150Ω，
根据串联电路电阻的特点可知，热敏电阻Rt的最小阻值：
Rt小=R总−R箱大=150Ω−120Ω=30Ω，
由图乙可知，当热敏电阻阻值为30Ω，恒温箱可设定的最高温度是180℃。
答：(1)热敏电阻Rt的阻值随温度的升高而减小；
(2)工作电路中电热丝R0工作时的电流为2.5A，工作5min产生的热量为1.65×105J。
(3)如果恒温箱的温度设定为60℃，电阻箱R1的取值为60Ω；
(4)该恒温箱可设定的最高温度是180℃。 
【解析】(1)由乙图可得热敏电阻Rt的阻值随温度升高的变化情况；
(2)利用欧姆定律求工作电路中电热丝R0工作时的电流；再利用Q=W=UIt计算工作5min产生的热量；
(3)由图像可知，当恒温箱的温度设定为60℃时热敏电阻Rt的阻值，利用欧姆定律和串联电路电阻的特点求出电阻箱应取的阻值；
(4)由图乙可知，当恒温箱可设定的温度最高时，热敏电阻Rt的阻值最小，由于控制电路的电源电压和衔铁的吸合电流不变，根据R=UI可知，电路总电阻不变，要使热敏电阻Rt的阻值最小，电阻箱R1接入的阻值应最大，根据串联电路电阻的特点求出热敏电阻Rt的阻值，再结合图像即可得出该恒温箱可设定的最高温度。
本题以电加热恒温箱为情景，综合考查了对电磁继电器的认识，欧姆定律、焦耳定律以及串联电路电阻特点的应用，明确衔铁的吸合的电流不变是本题的关键。