河南省商丘市梁园区2021-2022学年九年级上学期期末物理试题

2021-2022学年河南省商丘市梁园区九年级（上）期末物理试卷

一、填空：（每空1分，共14分）

1．（2分）某导体两端的电压为5V，通过的电流为0.1A，则该导体的电阻为 　   　Ω；若将它两端的电压减小变为2.5V时，则该导体的电阻为 　   　Ω。

2．（3分）如图所示的自制便携式封口机，使用电压为3V的电源，接通电路发热电阻温度升高，利用电流的 　   　实现高温封口。阻值为1Ω的发热电阻10s内产生 　   　J的热量。封口时总是把塑料袋烫坏，应将发热电阻换成阻值更 　   　（填“大”或“小”）的。

3．（2分）如图所示，闭合开关后家里的空气开关“跳闸”了，分析原因可能是 　   　引起的；此时正确使用试电笔金属笔尖接触a处导线，试电笔氖管 　   　（选填“发光”或“不发光”）。

4．（2分）物理学的每一次重大发现都会推动社会的进步和发展。1820年丹麦物理学家 　   　发现了通电导体周围存在磁场，据此人们研制出了电磁继电器；1831年英国物理学家法拉第发现 　   　，人类根据这个原理发明了发电机。

5．（3分）电动机是利用 　   　（选填“电流的磁效应”、“磁场对电流的作用”或“电磁感应现象”）工作的。如图所示，如果要改变电动机的转动方向，则需要改变 　   　的方向。当线圈转至平衡位置时，线圈不受力的作用，但线圈由于 　   　会继续转动，从而越过平衡位置。

6．（2分）已知甲、乙两个用电器的额定电压都是6V，某实验小组通过实验画出两个用电器的I﹣U图象，如图所示。若把它们串联到同一电路中，它们两端的总电压不得超过 　   　V；若把它们并联在电路中，10s内电路消耗的最大电能是 　   　J。

二、选择题（本题共8小题，每小题2分，共16分。第7～12小题，每小题只有一个正确答案，每小题2分；第13、14小题为双项选择，每小题2分，全部选择正确得2分，选择正确但不全得1分，不选、多选或错选得0分）

7．（2分）在如图所示的电路中，电源电压恒定。当开关S由断开到闭合时（　　）

A．电路的总电阻变小 B．电路的总电阻不变 

C．电流表A的示数不变 D．电压表V的示数变小

8．（2分）关于电功，下列说法不正确的是（　　）

A．电流做了多少功就有多少电能转化为其它形式的能 

B．电流做功的过程就是消耗电能的过程 

C．用电能表可以测量电流做功的多少 

D．电流越大，电流做功就一定越多

9．（2分）一标有“220V 25W”的白炽灯甲和一标有“36V 40W”的白炽灯乙，当它们都正常工作时（　　）

A．甲灯较亮 B．乙灯较亮 C．两灯一样亮 D．无法判断

10．（2分）关于生活用电，下列做法正确的是（　　）

A．将家庭电路的电灯与插座并联 

B．使用绝缘皮破损的插头 

C．将开关接在零线与灯泡之间 

D．在电线上晾晒衣服

11．（2分）下列说法正确的是（　　）

A．司南是我国早期的指南针，静止时它的长柄指向南方，也就是指向了地磁的北极 

B．“天舟二号”与“天和”核心舱交会对接的过程，是利用超声波传递信息的 

C．英国物理学家法拉第第一个发现了电与磁之间的联系 

D．电动机是根据电磁感应的原理制成的

12．（2分）如图所示，闭合开关，铜棒向右运动，为使开关闭合后铜棒向左运动，下列操作可行的是（　　）

A．换用更细的铜棒 

B．将磁体的N、S极对调 

C．向左移动滑动变阻器的滑片 

D．将电源正、负极和磁体N、S同时对调

（多选）13．（2分）如图所示是说明巨磁电阻（GMR）原理的示意图．实验发现，当闭合S1、S2后，使滑片P向左滑动过程中，指示灯明显变亮．则下列说法正确的是（　　）

A．滑片 P 向左滑动过程中电磁铁的磁性增强 

B．滑片 P 向左滑动过程中电磁铁的磁性减弱 

C．巨磁电阻的阻值随磁场的增强而明显减小 

D．巨磁电阻的阻值随磁场的增强而明显增大

（多选）14．（2分）小明用如图甲所示的电路来测量额定电压为2.5V的小灯泡功率，电源电压恒为4.5V，小明从滑动变阻器接入电路中的阻值最大时开始记录数据，测得小灯泡的U﹣I图象如图乙所示。针对该实验过程，下列结果正确的是（　　）

A．小灯泡的额定功率为6.25W 

B．小灯泡正常工作时的电阻为5Ω 

C．滑动变阻器的最大阻值为40Ω 

D．电路消耗的最小功率为0.45W

三、作图题（每题2分，共4分）

15．（2分）如图所示，请你用笔画线代替导线，在图中把三孔插座和带有开关的电灯分别正确地接入电路中。

16．（2分）请在图中画出1条能够描述通电螺线管外部磁场的磁感线。

四、实验与探究（17题4分，18题7分，19题7分，共18分）

17．（4分）在“连接串联电路”实验中，实验电路如图所示。

（1）在连接电路时，开关应该处于　   　状态。

（2）连接好电路后闭合开关S，小慧发现两只灯泡都不亮，她用一根导线接在灯泡L1两端，仍然都不亮，将导线接在灯泡L2两端，灯L1亮，则故障可能是　   　。（选填“L1灯丝断了”、“L2灯丝断了”）

（3）为探究串联电路电压的特点，实验中应选规格　   　（选填相同或不同）的灯泡。

（4）排除故障后，小明想探究一下串联电路电压的特点，他将电压表接在灯L1两端，闭合开关后发现指针反偏，则原因可能是　   　。

18．（7分）在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示电路。

（1）实验中是通过观察 　   　来比较电磁铁磁性强弱。这种研究方法称为 　   　。

（2）把甲、乙两个电磁铁串联，目的是 　   　相同，以探究电磁铁磁性强弱与 　   　的关系。

（3）由现象可得结论：电流一定时，　   　，电磁铁磁性越强。

（4）电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是 　   　。

（5）电磁铁在生产、生活中应用广泛，请写出其中的一个应用：　   　。

19．（7分）小明用如图甲所示的电路测量一只额定电压为3.8V灯泡的额定功率。

（1）请你用笔画线代替导线，将图甲的电路连完整。

（2）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现灯泡始终不亮，电流表示数几乎为零电压表指针明显偏转，出现这种现象的原因可能是 　   　。

（3）排除故障后，移动滑动变阻器的滑片，到某一位置时电压表的示数为3V.若要测小灯泡的额定功率，应将滑片向 　   　（左右）移动，直至 　   　时停止移动滑片，此时电流表示数如图乙所示，其示数为 　   　A，额定功率为 　   　W。

（4）测出小灯泡的额定功率后，小明又把灯泡两端电压调为额定电压的一半，发现测得的功率不等于其额定功率的，这是由于 　   　。

五、综合应用题（20题8分，21题10分，共18分）

20．（8分）如图甲所示电路，当开关S闭合后，两电流表的指针偏转角度均如图乙所示，已知电阻R1的阻值为10Ω，请计算：（写出计算过程）.

（1）通过电阻R2的电流大小；

（2）电源电压；

（3）电阻R2的阻值。

21．（10分）如图是某家用电炖锅的简化电路图，电源电压为220V，R1和R2均为加热电阻。当开关S接1时为加热状态，功率为880W；开关S接2时为保温状态，功率为220W。

试求：

（1）电炖锅保温状态下电路中的电流是多少？

（2）电阻R1的阻值是多少？

（3）电炖锅保温状态下工作10min，电阻R2产生热量是多少？

2021-2022学年河南省商丘市梁园区九年级（上）期末物理试卷

参考答案与试题解析

一、填空：（每空1分，共14分）

1．【解答】解：由I＝可知，导体的电阻：R＝＝＝50Ω；

因电阻是导体本身的一种性质，只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与两端的电压和通过的电流无关，所以将它两端的电压减小变为2.5V时，该导体的电阻仍为50Ω。

故答案为：50；50。

2．【解答】解：电流通过电阻，因为电流的热效应，电阻发热产生热量，温度升高，实现高温封口；

电阻产生的热量Q＝＝＝90J；

由公式Q＝可知，电压不变，要减小电阻产生的热量，应增大R的阻值。

故答案为：热效应；90；大。

3．【解答】解：由图可知，灯泡的两端被金属丝连接，则灯泡被短路，会引起电路中的电流过大，空气开关会“跳闸”；

空气开关“跳闸”了，所以正确使用试电笔金属笔尖接触a处导线，此处与火线之间是断开的，试电笔氖管不发光。

故答案为：短路；不发光。

4．【解答】解：奥斯特将通电导体放在小磁针上方时，小磁针发生了偏转，说明通电导体周围存在磁场，据此人们研制出了电磁继电器；

法拉第在奥斯特的启发下，研究了磁场与电流的关系，最终通过十年的努力终于发现了电磁感应现象，发明了发电机，使人类进入了电气时代。

故答案为：奥斯特；电磁感应现象。

5．【解答】解：（1）电动机里是线圈，工作特点是当给电动机通电时，电动机就会转动，电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的。

（2）电动机线圈的转动方向与磁场方向和电流方向有关，故如果要改变电动机的转动方向时，可采用的方法有：改变电流的方向或改变磁场的方向。

（3）当线圈转至平衡位置时，线圈不受力的作用，但线圈由于惯性会继续转动，从而越过平衡位置。

故答案为：磁场对电流的作用；电流或磁场；惯性。

6．【解答】解：已知两个用电器的额定电压都是6V，由图可知，两个用电器允许通过的最大电流分别为：I1＝1A，I2＝0.5A，若将它们串联到同一个电路中，电流处处相等，为保护电路安全，电路中的最大电流为I大＝I2＝0.5A，由图可知，当电路中电流为0.5A时，两个用电器两端的电压分别是2V和6V，由串联电路电压特点可知电源电压为U＝2V+6V＝8V；

若把它们并联在电路中，两路两端的电压为U′＝6V，由图可知，通过两个用电器的电流分别为0.5A和1A，由并联电路的电流特点可知干路电流为：I＝0.5A+1A＝1.5A，则10s内电路消耗的最大电能为：W＝UIt＝6V×1.5A×10s＝90J。

故答案为：8；90。

二、选择题（本题共8小题，每小题2分，共16分。第7～12小题，每小题只有一个正确答案，每小题2分；第13、14小题为双项选择，每小题2分，全部选择正确得2分，选择正确但不全得1分，不选、多选或错选得0分）

7．【解答】解：由图可知，当开关S断开时，该电路为串联电路，电压表测量的是电源电压，电流表测量电路中的电流；当开关S闭合时，R2被短路，该电路为只有R1的电路，电压表测量的是电源电压，电流表测量电路中的电流；电源电压不变，所以电压表示数不变；根据电阻的串联规律可知，电路的总电阻减小，根据I＝可知，电路中的电流会变大，即电流表示数变大，综上所述，A正确，BCD错误。

故选：A。

8．【解答】解：

A、根据能量守恒定律可知，电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能，故A正确；

B、电流做功的过程，就是消耗电能的过程，电流做功越多，消耗的电能就越多，故B正确；

C、电能表是用来测量电流做功的多少的仪器，可以直接用电能表测量电流做功的多少，故C正确；

D、由W＝UIt可知，电流做功的多少与电压、电流和通电时间有关，电流越大，电流做功不一定越多，故D错误。

故选：D。

9．【解答】解：由题意知，甲灯泡的额定功率为25W，乙灯泡的额定功率为40W，而灯泡亮度取决于灯泡的实际功率，灯泡实际功率越大，灯泡越亮，因此当它们都正常工作时，乙灯较亮。

故选：B。

10．【解答】解：

A、家庭电路中，各个用电器之间互不影响，是并联的，所以将家庭电路的电灯与插座并联，故A符合安全用电原则；

B、使用绝缘皮破损的导线，如果导线漏电会间接接触火线，会发生触电事故，故B不符合安全用电原则；

C、将开关接在零线和电灯之间，断开开关时，不能切断火线，在更换灯泡时，容易接触火线，容易发生触电事故，故C不符合安全用电原则；

D、在电线上晾衣服，衣服是湿的，如果电线漏电会间接接触火线，会发生触电事故，故不D符合安全用电原则。

故选：A。

11．【解答】解：A、指南针是我国古代四大发明之一，最早的指南针“司南”静止时它的长柄指向南方，也就是指向了地磁的北极，故A正确；

B、“天舟二号”与“天和”核心舱交会对接的过程，是利用电磁波传递信息的，故B错误；

C、1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，英国物理学家法拉第于1831年发现了电磁感应现象，故C错误；

D、电动机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理制成的，故D错误。

故选：A。

12．【解答】解：

A、换用更细的铜棒，使电阻变大电流变小，但不能改变受力的方向，故A错误；

B、将磁体的N、S极对调，磁场方向改变，则通电导体的受力方向改变，铜棒向左运动，故B正确；

C、向左移动滑动变阻器的滑片，只能改变电流的大小，不能改变电流的方向，故C错误；

D、将电源正负极对调，同时将磁体磁极对调，影响磁场力方向的两个因素同时改变，则通电导体的受力方向不变，铜棒仍然向右运动，故D错误；

故选：B。

13．【解答】解：由图知，滑片P向左滑动过程中，变阻器接入电路的阻值变小，由欧姆定律可知左侧电路中电流变大，则电磁铁的磁性增强，故A正确，B错误；

滑片P向左滑动过程中，电磁铁周围的磁场增强，而指示灯明显变亮，说明右侧电路中的电流变大，巨磁电阻的阻值变小，所以巨磁电阻的阻值随磁场的增强而明显减小，故D错误，C正确。

故选：AC。

14．【解答】解：A、由图乙可知，当灯泡在额定电压U额＝2.5V时，通过灯泡的额定电流为I额＝0.4A，小灯泡的额定功率：P额＝U额I额＝2.5V×0.4A＝1W，故A错误；

B、由I＝可知，小灯泡正常工作的电阻：RL＝＝＝6.25Ω，故B错误；

C、当电路中电流最小时，滑动变阻器接入的阻值最大，由图乙可知，灯L与滑动变阻器R串联，电路中最小的电流：I小＝IL′＝IR′＝0.1A，此时小灯泡两端的电压：UL′＝0.5V；

由I＝可知，电路的总电阻：R总＝＝＝45Ω，小灯泡此时的电阻：RL′＝＝＝5Ω，滑动变阻器的最大阻值：R大＝R总﹣RL′＝45Ω﹣5Ω＝40Ω，故C正确；

D、电源电压不变，当电路中的电流最小I小＝0.1A时，电路消耗的电功率最小：P小＝UI小＝4.5V×0.1A＝0.45W，故D正确。

故选：CD。

三、作图题（每题2分，共4分）

15．【解答】解：首先辨别上面三根线分别是火线、零线、地线。

灯泡接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接入灯泡的螺旋套；

安装三孔插座的方法：上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线。如图所示：

故答案为：见上图。

16．【解答】解：电流由左侧流入，右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指指向右方，即螺线管的右端为N极，左端为S极；

磁体外部，磁感线的方向总是从N极出发流向S极，如图所示：

四、实验与探究（17题4分，18题7分，19题7分，共18分）

17．【解答】解：（1）为了保护电路，在连接电路时，开关应该处于断开状态；

（2）闭合开关S，L1、L2两只灯泡都不亮，电路可能为断路或短路；

用一根导线接在灯泡L1两端，仍然都不亮，说明L2断路或L1、L2同时断路；将导线接在灯泡L2两端，灯L1亮，说明L1是完好的。所以故障为L2灯丝断了；

（3）探究串联电路的电压特点，为了寻找规律，必须换用不同规格的小灯泡进行多次实验，这样得出的规律才有说服力；

（4）使用电压表时，应该使电流从电压表正接线柱流入，从负接线柱流出，此时电压表指针向右偏转，正常测量电压；指针反偏，说明电流从负接线柱流入了，也就是正负接线柱接反了。

故答案为：（1）断开；（2）L2灯丝断了；（3）不同； （4）电压表正负接线柱接反了。

18．【解答】解：

（1）电磁铁磁性的强弱无法用眼睛直接观察，实验中通过电磁铁吸引大头针的多少来反映电磁铁磁性的强弱，这是转换法的应用；

（2）把甲、乙两个电磁铁串联，目的是使通过它们的电流相等；由图可知，甲乙电磁铁的线圈匝数不同，所以是探究电磁铁的磁性强弱与线圈匝数的关系；

（3）由图可知，电流相同时，线圈匝数多的甲电磁铁吸引大头针的个数多，说明甲的磁性强，可得出结论：电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强；

（4）大头针被磁化，同一端的磁性相同，互相排斥，所以下端分散；

（5）电磁铁在生产、生活中应用：电磁起重机；电动机；扬声器；磁悬浮列车等等。

故答案为：（1）电磁铁吸引大头针的数量；转换法；（2）控制电流；线圈匝数；（3）线圈匝数越多；（4）大头针被磁化，同名磁极相互排斥；（5）电磁起重机；电动机；扬声器；磁悬浮列车等等。

19．【解答】解：（1）灯泡串联在电路中，电压表采用“正进负出”的连接方式，电路连接如图所示：

（2）发现灯泡始终不亮，电流表示数几乎为零，说明电路是断路，电压表指针明显偏转，说明与电压表并联部分以外的电路是通路，出现这种现象的原因可能是灯泡断路；

（3）电压表的示数为3V，小于灯泡的额定电压3.8V，根据串联电路电压规律可知应减小滑动变阻器两端的电压，即减小滑动变阻器接入电路的电阻，应将滑片向右端移动，直到小灯泡正常发光，使电压表的示数为3.8V；如图乙所示，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，电流表示数为0.3A，由P＝UI得灯泡的额定功率为：P＝UI＝3.8V×0.3A＝1.14W；

（4）当加在灯泡两端的电压为额定电压的一半时，根据公式可知，若灯泡电阻不变，则灯泡的实际功率P实＝ P额，但是随着功率减小，灯泡电阻随温度的降低而减小，故灯泡的实际功率P实＞P额；

故答案为：（1）如图所示；（2）灯泡断路；（3）右；3.8；0.3；1.14；（4）灯泡电阻随温度的降低而减小。

五、综合应用题（20题8分，21题10分，共18分）

20．【解答】解：由电路图可知，两电阻并联，电流表a测R1支路的电流，电流表b测干路电流。

（1）因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，且b电流表示数大于a电流表的示数，所以，b电流表的量程为0～3A，分度值为0.1A，示数为1.5A，即：I＝1.5A；

a电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A，即I1＝0.3A

根据并联电路电流的规律知，

通过L2的电流为：

I2＝I﹣I1＝1.5A﹣0.3A＝1.2A；

（2）由I＝可得电源电压为：

U＝I1R1＝0.3A×10Ω＝3V；

（3）由I＝可得电阻R2的阻值：

R2＝＝＝2.5Ω。

答：（1）通过电阻R2的电流大小为1.2A；

（2）电源电压为3V；

（3）电阻R2的阻值为2.5Ω。

21．【解答】解：（1）由P＝UI可得，电炖锅保温状态下电路中的电流：

I保温＝＝＝1A；

（2）当开关S接1时，电路为R1的简单电路，电炖锅处于加热状态，

由P＝UI＝可得，电阻R1的阻值：

R1＝＝＝55Ω；

（3）开关S接2时，R1与R2串联，电炖锅处于保温状态，

由I＝可得，电路的总电阻：

R总＝＝＝220Ω，

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，

所以，电阻R2的阻值：

R2＝R总﹣R1＝220Ω﹣55Ω＝165Ω，

电炖锅保温状态下工作10min，电阻R2产生热量：

Q2＝I保温2R2t＝（1A）2×165Ω×10×60s＝9.9×104J。

答：（1）电炖锅保温状态下电路中的电流是1A；

（2）电阻R1的阻值是55Ω；

（3）电炖锅保温状态下工作10min，电阻R2产生热量是9.9×104J。

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