山西省大同市第二中学校2022-2023学年九年级上学期期末物理试题

2022-2023学年山西省大同二中九年级（上）期末物理试卷

一、选择题（本大题共10个小题，每小题3分，共30分。在每个小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，请选出。）

1．（3分）下列家用电器的有关数据，最符合实际的是（　　）

A．家用空调的功率为100W 

B．洗衣机的工作电压为220V 

C．电冰箱的工作电压为380V 

D．电视遥控器的工作电流为1A

2．（3分）关于摩擦起电和电路，下列说法正确的是（　　）　

A．图甲中，两个带电小球相互排斥，说明两个小球一定都带正电 

B．图乙中，玻璃棒在丝绸上摩擦后，失去电子带正电 

C．图丙中，可以用导线将电池正负极长时间直接连接 

D．图丁中，小彩灯之间的连接方式是并联

3．（3分）如图所示的做法中，符合安全用电原则的是（　　）

A．甲：雷雨天站在大树下避雨 

B．乙：将冰箱的金属外壳接地 

C．丙：用湿抹布擦发光的灯泡 

D．丁：用手指触碰插座的插孔

4．（3分）下列用电器主要利用电流热效应工作的是（　　）

A．电饭煲 B．电视机 

C．洗衣机 D．油烟机

5．（3分）如图是USB迷你电风扇，下列装置中与它的核心部件（电动机）原理相同的是（　　）

A．司南 

B．电铃 

C．麦克风 

D．扬声器

6．（3分）公交车后门的两个扶杆上通常各装有一个按钮，每一个按钮都是一个开关。当乘客按下任何一个按钮时，驾驶台上的指示灯发光，同时电铃响，提醒司机有人要下车。下列电路图符合上述要求的是（　　）

A． B． 

C． D．

7．（3分）用电器甲和乙，其电流与其两端电压关系如图所示，其中直线表示用电器甲的电流与其两端电压关系图。下列说法正确的是（　　）

A．用电器甲电阻不变，大小为0.1Ω 

B．用电器乙电阻随着电流增大而变大，最大值为10Ω 

C．如果把这两个用电器串联接在6V的电源上，电路中的电流是0.43A 

D．如果把这两个用电器并联接在4V的电源上，干路中的电流是0.65A

8．（3分）如图所示，开关闭合后，小磁针N极（　　）

A．指示方向不变 B．向左旋转90° 

C．旋转180° D．向右旋转90°

9．（3分）如图所示电路的两灯泡L1和L2分别标有“3.8V 0.2A”和“3.8V 0.3A”字样，闭合开关后两均发光。假改灯泡的电阻不受温度影响，下列判断正确的是

（　　）

A．两灯串联 B．灯L2更亮 

C．灯L1的电阻更小 D．电流表A2的示数为0.5A

10．（3分）为了防止甲醛超标的危害，如图甲所示是我校创新小组的同学们设计的甲醛监测设备的原理图。电源电压恒为3V，R0为10Ω的定值电阻，R为可以感知甲醛污染指数的可变电阻，其阻值随污染指数变化的情况如图乙所示。用电压表示数反映污染指数，污染指数在50以下为轻度污染，50﹣100之间为中度污染，100以上为重度污染，以下分析正确的是（　　）

A．污染指数越小，电压表示数越大 

B．电压表示数为1V时，属于重度污染 

C．污染指数越大，电路中消耗的总功率越小 

D．污染指数为50时，电压表的示数为2.5V

二、实验探究（本大题共4个小题，11题、13题、14题每空1分，12题每空2分，共29分）

11．（5分）某实验小组用图甲所示电路进行“探究电流与电阻的关系”实验。

（1）闭合开关前，滑动变阻器滑片P应该位于 　   　端（选填“A”或“B”）；

（2）闭合开关后，发现电压表有示数且接近电源电压，电流表无示数，其原因是 　   　；

（3）排除故障后，先将5Ω定值电阻接入电路，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为某一定值，此时电流表的示数如图乙所示，为 　   　A；

（4）接下来断开开关，取下5Ω的定值电阻，换成10Ω的定值电阻，闭合开关，应向 　   　（选填“A”或“B”）端移动滑片，直至电压表示数为定值时，读出电流表的示数。再更换20Ω定值电阻继续实验，实验数据记录在表格中。

（5）由实验数据可知：　   　。

12．（14分）如图所示，在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻大约为10Ω，有两个规格分别为“10Ω 1A“的A滑动变阻器和“50Ω 2A“的B滑动变阻器，电源电压为6V。

（1）本实验中应选择　   　滑动变阻器（选填“A”或“B”）。

（2）请你用笔画线代替导线将如图甲中的实物电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片P向左移动时，滑动变阻器连入电路的阻值变大。

（3）连好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表电压表均有示数。接下来应进行的操作是　   　。

A．断开开关，更换小灯泡

B．检查电路是否断路

C．移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光

（4）问题解决后，继续进行实验，发现电压表的示数如图乙所示，要测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向　   　（选填“右”或“左”）端移动，直到小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为　   　W。

（5）实验中多次测量的目的是　   　。

A．测不同电压下小灯泡的实际功率

B．多次测量求平均值，减小误差

13．（5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，并设计了如图所示的电路。

（1）当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数　   　（填“增加”或“减少”），说明电流越　   　，电磁铁磁性越强。

（2）根据图示的情境可知，说明电流一定时，线圈的　   　，电磁铁磁性越强。

（3）电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是　   　。

14．（5分）如图所示的是探究电流通过导体时产生热量的实验装置，甲、乙两套装置中各有两个相同的透明容器，其中密封着等量的空气和一段电阻丝（阻值在图中已标出），“U”形管中装有等量的液体，接通电源，观察现象。

（1）实验中通过观察 　   　的变化来比较导体所产生热量的多少。

（2）在使用甲装置实验时，可探究电流通过导体产生的热量与导体的 　   　的关系，这样设计的目的是控制 　   　和 　   　相等。

（3）在使用乙装置实验时，可探究电流通过导体产生的热量与通过导体的 　   　的关系。

三、综合应用（本大题共6个小题，15～18小题每空各1分，19小题2分，20小题8分，共21分）。

15．（2分）如图所示为小朋友从滑梯滑下后，出现了“怒发冲冠”的情景。产生这种现象的原因是小朋友从滑梯滑下时发生了　   　现象，使头发带上了　   　（填“同种”或“异种”）电荷互相排斥而张开。

16．（2分）我们在考试时许多学科要用到2B铅笔填涂机读卡，电脑可以直接读取机读卡上的答案，是因为2B铅笔中的石墨是　   　（选填“导体”或“绝缘体”），若使用了不合格的2B铅笔，由于铅笔芯的导电性变　   　（选填“强”或“弱”），这样可能使电脑无法识别。

17．（3分）闯红灯拍照的原理是：在红灯周期内，电子眼会采用感应线来感应路面上的汽车传来的压力，如果同时产生两个连续脉冲信号（前后轮都过线）就会拍照。其示意图如图所示。控制电路中的电磁铁的上端为 　   　（选填“N”或“S”极），光控开关接收到红绿灯发出的红光时会自动闭合，压敏电阻若同时受到车的压力，电阻变小，电流变大，电磁铁的磁性 　   　（选填“变大”或“变小”），衔铁与触点 　   　（选填“1”或“2”）接触，电控照相机工作，拍摄违规车辆。

18．（4分）因为不安全用电引起的火灾事故时有发生。家庭电路中，除了用电器总功率 　   　或电路中发生 　   　时导致 　   　过大会引发安全事故外，线路连接处因为接触不良，也容易造成该处的电阻 　   　，局部过热从而引发火灾。

19．（2分）请将如图所示的元件连接成符合安全用电要求的家庭电路。

20．（8分）如图甲所示，这是小梦新买的一款迷你型恒温电热杯垫，它具有加热、保温两挡功能，能够对杯中的饮品进行加热，使饮品的温度长期保持在55℃左右，其主要参数如表所示，杯垫内部简化电路如图乙所示。

（1）当开关S1闭合，开关S2断开时，电热杯垫处于 　   　（选填“加热”或“保温”）挡。

（2）电热丝R2的阻值为多少？

（3）用电热杯垫将200g的水由15℃正常加热到55℃需要40min，则该电热杯垫的加热效率是多少？[c水＝4.2×10³J/（kg•℃）]

（4）某天早上小梦将该电热杯垫接入家庭电路中单独工作，用该电热杯垫给牛奶加热，观察到家里电能表（如图丙所示）的转盘40min内转了30转，则加热牛奶时该电热杯垫的实际加热功率是多大？

2022-2023学年山西省大同二中九年级（上）期末物理试卷

参考答案与试题解析

一、选择题（本大题共10个小题，每小题3分，共30分。在每个小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，请选出。）

1．【解答】解：A、家用空调的功率约1000W以上，故A错误；

BC、洗衣机、电冰箱的工作电压都为220V，故B正确，C错误；

D、电视遥控器的工作电流约为15mA，故D错误。

故选：B。

2．【解答】解：A、图甲中，两个带电小球相互排斥，有两种可能：①都带正电；②都带负电，故A错误；

B、图乙中，玻璃棒在丝绸上摩擦后，玻璃棒失去电子，因此玻璃棒带正电，故B正确；

C、图丙中，当用导线直接把电源的正负极相连没有通过任何用电器，会使电源短路，电路中电流过大电源短路是很危险的，容易造成电源烧毁甚至火灾，故C错误；

D、图丁中，小彩灯之间只有一条路径，因此连接方式是串联，故D错误。

故选：B。

3．【解答】解：A、在大树下避雨，因为大树和人体都是电的良导体，雷电极易通过突起物﹣﹣大树传向人体，而造成雷电灾害，故A不符合安全用电原则；

B、电冰箱必须使用三脚插头，让金属外壳接地可以防止因漏电导致金属外壳带电而发生触电事故，故B符合安全用电原则；

C、由于生活用水是导体，所以用湿抹布擦发光的灯泡很容易使得人触电，故C不符合安全用电原则；

D、用手指触碰插座的插孔的做法是很危险的，很容易碰到里面的金属片而触电，故D不符合安全用电原则。

故选：B。

4．【解答】解：

A、电饭煲工作时，将电能转化为内能，加热食物，是利用电流的热效应工作的，故A符合题意；

B、电视机工作时，主要是把电能转化为声能和光能，不是利用电流的热效应工作的，故B不符合题意；

CD、洗衣机和油烟机工作时，主要是把电能转化为机械能，不是利用电流的热效应工作的，故CD不符合题意。

故选：A。

5．【解答】解：电动机是利用通电线圈在磁场里受力运动的原理制成的。

A、司南是根据磁极间的相互作用工作的，与电动动机的原理不同，故A不合题意；

B、电铃的核心部件是电磁继电器，是根据电流的磁效应工作的，与电动机的原理不同，故B不合题意；

C、麦克风是根据电磁感应现象工作的，与电动机的原理不同，故C不合题意；

D、扬声器是根据通电导体在磁场中受力会发生运动的原理工作的，同电动机的原理，故D符合题意。

故选：D。

6．【解答】解：（1）当乘客按下任何一个按钮时，驾驶台上的指示灯发光，同时电铃响，说明这两个开关可以独立工作、互不影响即为并联，且两个开关都位于干路上，由图示电路图可知，AB其中一个开关在支路上，故AB不符合题意，C符合题意。

（2）根据题意可知：当乘客按下任何一个按钮时，驾驶台上的指示灯发光，同时电铃响，而D图只有两个开关同时闭合时，灯泡才亮，电铃才响，故D不符合题意。

故选：C。

7．【解答】解：

A．由图象可知，用电器甲电阻的I﹣U图象为过原点的倾斜直线，则用电器甲的电阻不变，

由图象可知，当U甲＝5V时通过的电流I甲＝0.5A，

由I＝可得，用电器甲的电阻R甲＝＝＝10Ω，故A错误；

B．由图象可知，当用电器乙两端的电压分别为1.5V、2.5V、4V、4.5V、5V时，

对应的电流分别为0.05A、0.1A、0.25A、0.35A、0.5A，

由R＝可得，对应的电阻分别为30Ω、25Ω、16Ω、12.9Ω、10Ω，

所以，用电器乙的电阻随着电流增大而变小，故B错误；

C．如果把这两个用电器串联且电路中的电流为0.43A时，

用电器甲电阻两端的电压U甲′＝IR甲＝0.43A×10Ω＝4.3V，

由图象可知，用电器乙两端的电压大于4.5V，

则电源的电压大于4.3V+4.5V＝8.8V，

所以，如果把这两个用电器串联接在6V的电源上，电路中的电流不可能是0.43A，故C错误；

D．因并联电路中各支路两端的电压相等，

所以，如果把这两个用电器并联接在4V的电源上时，它们两端的电压均为4V，

由图象可知，通过两电阻的电流分别为I甲′＝0.4A、I乙′＝0.25A，

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′＝I甲′+I乙′＝0.4A+0.25A＝0.65A，故D正确。

故选：D。

8．【解答】解：由图知，当开关闭合时，螺线管线圈中的电流从右前方流入、左后方流出，根据安培定则，用右手握住螺线管，四指指向电流的方向，则大拇指指向螺线管的左端为N极，右端为S极，根据磁极间的作用规律可知，小磁针N极会向左旋转90°，故B正确，ACD错误。

故选：B。

9．【解答】解：A．由图可知，电流从电源的正极流出，经开关后分为两支，一支经过灯泡L1，另一支经过电流表A1和灯泡L2，汇合到电流表A2再回到电源的负极，因此，两灯泡并联，故A错误。

BC．两灯泡L1和L2分别标有“3.8V 0.2A”和“3.8V 0.3A”字样，由I＝可得，R1＞R2，

两灯泡并联，其两端电压相等，由P＝可知，灯泡L1的实际功率小于灯泡L2的实际功率，则灯L2更亮，故B正确、C错误；

D．由图知，两节干电池串联，则电源电压为3V；如果两灯能正常发光，则A2的示数为0.2A+0.3A＝0.5A；由于电源电压小于两灯泡的额定电压为3.8V，所以此时两灯泡都不能正常发光，则A2的示数应小于0.5A，故D错误。

故选：B。

10．【解答】解：由电路图可知，两电阻串联，电压表测定值电阻R0两端的电压；

A、由图象可知，污染指数越小，可变电阻的阻值越大，根据串联电路的分压特点可知，可变电阻分担的电压越大，

由串联电路电压的规律可知，定值电阻分担的电压减小，即电压表示数减小；故A错误；

B、电压表示数为1V时，则电路中的电流为I＝＝＝0.1A，

由串联电路电压的规律可知，可变电阻两端电压UR＝U﹣U0＝3V﹣1V＝2V，

根据欧姆定律可得，此时可变电阻的阻值：R＝＝＝20Ω，

由图乙可知，此时污染指数为150，属于重度污染；故B正确；

C、由图象可知，污染指数越大，可变电阻的阻值越小，总电阻变小，根据P＝可知总功率变大，故C错误；

D、由图象可知，污染指数为50时，可变电阻连入电路中的阻值为50Ω，

此时电路中电流：I″＝＝＝0.05A，

根据欧姆定律可得此时电压表的示数：U0″＝I″R0＝0.05A×10Ω＝0.5V，故D错误。

故选：B。

二、实验探究（本大题共4个小题，11题、13题、14题每空1分，12题每空2分，共29分）

11．【解答】解：（1）为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片P应该位于阻值最大处即图中的B端；

（2）闭合开关后，发现电流表没有示数，电路可能断路，而电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源连通，因此原因可能是定值电阻R断路；

（3）此时电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.4A；

（4）根据串联分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向B端移动；

（5）分析表中数据知，UV＝IR＝0.4A×5Ω＝0.2A×10A＝0.1A×20Ω＝2V，由此实验得出的结论是：导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。

故答案为：（1）B；（2）定值电阻R断路；（3）0.4；（4）B；（5）导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比

12．【解答】解：（1）小灯泡的额定电压为2.5V，电阻大约为10Ω，由欧姆定律，灯的额定电流：

I＝＝＝0.25A，根据串联电路电压的规律，灯正常发光时，变阻器分得的电压为：U'＝6V﹣2.5V＝3.5V，由欧姆定律可得此时变阻器连入的阻值R＝＝＝14Ω＞10Ω，故选用“50Ω 2A”的滑动变阻器B；

（2）实验中滑动变阻器、电流表应串联在电路中，灯泡正常工作电流约0.25A，所以电流表应使用0﹣0.6A量程，由滑片P向左移动时，滑动变阻器连入电路的阻值变大，所以应将其右下接线柱接入电路中，实物图如图所示；

（3）闭合开关后，电流表有示数，说明电路是通路，灯泡没损坏，也不是断路，可能是连入电阻太大，电路中电流太小所致，下一步操作：移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光，即应进行C项操作；

（4）闭合开关，由图乙知，电压表量程0﹣3V，分度值0.1V，电压表示数为1.7V，小于灯的额定电压2.5V，要测量小灯泡的额定功率，由串联电路电压的规律，应增大灯的电压减小变阻器分得的电压，根据分压原理，应减小变阻器分得的电压，应将滑动变阻器滑片向右端移动，当电压表示数为2.5V时，小灯泡正常发光；

由图丙知，电流表分度值为0.02A，此时示数为0.18A，则小灯泡的额定功率P＝UI＝2.5V×0.18A＝0.45W；

（5）灯泡两端电压不同时其实际功率不同，多次测量的目的是测不同电压下小灯泡的实际功率，从而得到灯泡亮度与实际功率的关系。故选A。

故答案为：（1）B；（2）见上图；（3）C；（4）右；0.45；（5）A。

13．【解答】解：（1）当滑动变阻器滑片向左移动时，滑动变阻器的阻值减小，电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强，吸引大头针的个数增加；

（2）由图知，甲吸引大头针的个数较多，说明甲的磁性较强，甲乙串联，电流相等，甲的线圈匝数大于乙的线圈匝数，说明电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强；

（3）大头针被磁化，同一端的磁性相同，互相排斥，所以下端分散。

故答案为：（1）增加；强；（2）线圈匝数越多；（3）大头针被磁化，同名磁极相互排斥。

14．【解答】解：（1）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，可以通过U形管内液面高度差的变化来比较导体产生热量的多少，这是转换法；

（2）由装置甲可知，两不同的电阻串联在电路中，而串联电路中处处电流相等，所以用甲装置进行实验时，通过控制A、B的通电时间和电路中的电流相等，来研究导体产生热量与电阻的关系；

（3）图乙装置中两个5Ω的电阻并联后再与一个5Ω的电阻串联，根据串联电路的电流特点可知，通过右侧两个电阻的总电流和通过左侧电阻的电流相等，即I右＝I左，

两个5Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点知I右＝I内+I外，所以，I左＞I内，烧瓶内的电阻值都是5Ω，阻值相等，通电时间相等，通过电阻的电流不同，可探究电流通过导体产生的热量与通过导体的电流的关系。

故答案为：（1）U形管内液面高度差；（2）电流；电流；通电时间；（3）电流。

三、综合应用（本大题共6个小题，15～18小题每空各1分，19小题2分，20小题8分，共21分）。

15．【解答】解：小朋友从滑梯滑下时，身体与滑梯发生摩擦，发生了摩擦起电现象，并且使头发带上了同种电荷，而同种电荷相互排斥，所以出现了“怒发冲冠”的情景。

故答案为：摩擦起电；同种。

16．【解答】解：当用2B铅笔中的石墨填涂机读卡时，由于石墨是导体，会使读卡机形成通路而识别，当用了不合格的2B铅笔，由于铅笔芯的导电性变弱而无法使读卡机形成通路而识别。

故本题答案为：导体；弱。

17．【解答】解：由图可知，用右手握住螺线管，使四指指向电流方向，则大拇指所指的下端为电磁铁的N，上端为S极；

光控开关接收到红绿灯发出的红光时会自动闭合，压敏电阻若同时受到车的压力，电阻变小，电流变大，电磁铁的磁性变大，衔铁与触点2接触，电控照相机工作，拍摄违规车辆。

故答案为：S；增强；2。

18．【解答】解：（1）引起家庭电路中电流过大的原因是：一是短路，二是过载，即用电器总功率过大。这些可能造成电流过大引发安全事故；

（2）在家庭电路中，导线相互连接处因接触不良，该处的电阻较大，导线连接处与导线串联在电路中，通过的电流相等、通电时间相等，由Q＝I2Rt可知，连接处产生的热量较多，往往比别处更容易发热，加速导线老化，甚至引起火灾。

故答案为：过大；短路；电流；变大。

19．【解答】解：

（1）灯泡的接法：火线先进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接在灯泡的螺旋套上；

（2）安装三孔插座的方法：上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线；

（3）安装两孔插座的方法：左孔接零线，右孔接火线；

如图所示：

20．【解答】解：（1）由图乙可知，当开关S1闭合，开关S2断开时，电阻R1、R2串联，当开关S1、S2都闭合时，电阻R1被短路，电路只有R2工作；

根据串联电路的电阻特点可知，电阻R1、R2串联时，电路中的电阻最大，根据P＝可知，此时的电功率最小，电热杯处于保温挡；

（2）当开关S1、S2都闭合时，电阻R1被短路，电路只有R2工作，此时电路中的电阻最小，为加热挡；

由P＝可知，电热丝R2的阻值：R2＝＝＝3025Ω；

（3）水吸收的热量：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×0.2kg×（55℃﹣15℃）＝3.36×104J；

由P＝可知，电热杯垫消耗的电能：W＝P加热t＝16W×40×60s＝3.84×104J；

电热杯垫的加热效率：η＝×100%＝＝87.5%；

（4）3000r/（kW•h）表示电路中的用电器消耗1kW•h电能，电能表的转盘转过3000转；

电能表转盘转过30转，电热杯垫消耗的电能：W′＝＝＝3.6×104J；

加热牛奶时该电热杯垫的实际加热功率：P实＝＝＝15W。

答：（1）保温；

（2）电热丝R2的阻值为3025Ω；

（3）该电热杯垫的加热效率是87.5%；

（4）加热牛奶时该电热杯垫的实际加热功率是15W。