河南省郑州市金水区励德双语学校等校2022-2023学年九年级上学期期末物理试题

2022-2023学年河南省郑州市金水区励德双语学校等校九年级（上）期末物理试卷

一、填空题。（每空1分，共16分）

1．（3分）东汉学者王充在《论衡》中记载：“司南之杓，投之于地，其柢指南。”司南即指南针，如图所示，“柢”为指南针的 　   　（选填“N”或“S”）极。指南针之所以指南北，是因为它受到 　   　的作用。指南针所指的南北方向与地理的南北方向略有偏离，世界上最早记录这一现象的人是我国宋代学者 　   　。

2．（3分）我国北方有冬至吃饺子的习俗。包饺子时，饺子皮被捏合后能粘在一起，是因为分子间存在 　   　。在煮饺子时，通过 　   　的方式改变了饺子的内能。饺子出锅时香气四溢，这是 　   　现象。

3．（3分）为了保护孩子的视力，教室里日光灯更换成如图所示额定功率为10W的LED护眼灯，每个教室里的9盏LED护眼灯的连接方式是 　   　联的。LED灯发光效率高，其发光部分主要由 　   　材料制成。教室内所有日光灯亮一小时所消耗的电能为 　   　kW•h。

4．（2分）现有一只标有“2.5V 0.5W”字样的小灯泡，要使它接到4.5V的电源上能正常发光，应在电路中　   　联一只　   　Ω的电阻。

5．（2分）如图所示，电源电压不变，当开关S1、S2同时闭合时，电流表的示数是0.3A，电压表示数是6V．若两表互换位置，当开关S2闭合、S1断开时，电流表示数是0.2A，则R1和R2的阻值之比是　   　；电源电压为　   　V。

6．（3分）小灯泡L和电阻R中电流随电压变化情况如图所示，由图象可知，电阻R的阻值为　   　Ω；若将它们串联接在电压为4V的电源两端，电路中的电流为　   　A，此时L和R的电功率之比是　   　。

二、选择题。（本题共8小题，每小题3分，共24分。第7～12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，全部选对得3分，选对但不全的得1分，有错选的得0分）

7．（3分）通常情况下，下列都属于导体的是（　　）

A．石墨、盐水、人体 B．橡胶、铁丝、玻璃 

C．钢丝、陶瓷、木凳 D．空气、琥珀、大地

8．（3分）中国航天事业一步一个脚印，一次次刷新“中国高度”。下列有关说法正确的是（　　）

A．宇航员在空间站中利用超声波向大家拜年 

B．火箭升空时，燃料在燃烧过程中热值不断减小 

C．月球绕地球运动，地球绕太阳运动，说明太阳是宇宙的中心 

D．“天问一号”着陆火星的过程，着陆器的温度升高，内能增大

9．（3分）图甲是常用的一种可调风速的小风扇，图乙为其用于调风速的电位器结构图，a、b、c是它的三个接线柱，a、c分别与弧形电阻丝的两端相连，b与金属滑片相连，转动旋钮，通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变风扇风速，下列分析正确的是（　　）

A．若将a、c接入电路中，逆时针转动旋钮时，风扇风速加快 

B．若将a、c接入电路中，顺时针转动旋钮时，风扇风速减弱 

C．若将a、b接入电路中，顺时针转动旋钮时，风扇风速加快 

D．若将b、c接入电路中，顺时针转动旋钮时，风扇风速加快

10．（3分）如图所示的电路中，闭合开关S，小灯泡L1和L2均能正常发光，电流表和电压表均有示数，下列关于该电路的说法正确的是（　　）

A．灯泡L1和L2可能是并联的 

B．灯泡L1和L2亮度一定相同 

C．电流表测量通过L1、L2的电流 

D．取下灯泡L1，则电压表的示数变小

11．（3分）家庭电路中的空气开关是一种过度保护装置，下列会造成其自动跳闸的是（　　）

A．开关中的两个线头相碰 

B．双孔插座中的两个线头相碰 

C．灯泡灯丝断了 

D．插头和插座接触不良

12．（3分）如图，现在常用的动圈式耳机，其构造与扬声器和动圈式话筒类似。用一对导线把两只动圈式耳机连起来，就可以做一部最简单的电话：一只耳机当话筒，另一只当听筒。下列说法中正确的是（　　）

A．在把它当耳机使用时，两个耳机的工作原理都是电磁感应 

B．在做自制电话使用时，从能量转化的角度看，当“话筒”的耳机是机械能转化为电能             

C．在做自制电话使用时，从能量转化的角度看，当“听筒”的耳机是机械能转化为电能             

D．这部自制的电话在使用时，必须连接电源

（多选）13．（3分）利用如图所示装置探究电流产生的热量多少跟电阻的关系，其中R1＝5Ω、R2＝10Ω，两个透明的容器中密封了等量的空气。对此实验下列说法正确的是（　　）

A．通电一段时间后，乙U形管中液面高度差更大 

B．容器和U形管必须密封好，装有带色水的U形管是连通器 

C．若R1、R2是两段长度相同的镍铬合金丝，则R1比R2横截面积小 

D．此实验装置还可以用来探究电流产生热量多少跟电流的关系

（多选）14．（3分）如图是小明利用光敏电阻为居民楼门口设计的一种智能照明电路，L为“220V 22W”照明灯，天暗时自动发光，天亮时自动熄灭。控制电路中，电源由两节干电池串联而成。R1为定值电阻，R2为阻值会随着光照强度变化而变化的光敏电阻。下列说法中正确的是（　　）

A．R2的阻值随光照强度的增大而增大 

B．电磁继电器利用电磁感应原理工作 

C．受控电路中导线a端应连接照明电路的火线 

D．若将R1换成阻值稍小的电阻，可缩短灯L的发光时间

三、作图题。（每题3分，共6分）

15．（3分）如图所示，只闭合开关S1，风扇M工作；只闭合开关S2，灯泡和风扇M都不工作；同时闭合开关S1、S2，灯泡和风扇M都工作。请把电路连接完整。

16．（3分）根据图中磁感线分布情况，标出C点的磁场方向并在括号内标出a为电源的“+”极还是“﹣”极。

四、实验探究题。（第17题10分，第18题8分，第19题12分，共30分）

17．（10分）如图甲所示是“探究不同物质吸热升温的现象”实验装置，小华用两个相同的容器分别装入质量相等的A和B两种液体，用相同的电加热器加热。

（1）除了图甲中的实验器材，本实验还需要的测量器材有天平和 　   　。

（2）根据实验数据绘制的温度与时间的关系图像如图乙所示，分析图像可知：质量相等的A和B两种液体，在升高相同温度时，　   　（选填“A”或“B”）吸收的热量较多；质量相等的A和B两种液体，在吸收相同热量时，　   　（选填“A”或“B”）升温较高。

（3）实验表明，　   　（选填“A”或“B”）的吸热能力更强。在物理学中，我们用 　   　这一物理量来描述物质的这种特性。

18．（8分）在探究“并联电路的电流特点”实验中，小帅设计了如图甲所示的电路进行实验。

（1）请用笔画线代替导线，按图甲中的电路图把图乙中的实物电路连接完整。

（2）实验开始前，小帅发现电流表指针如图丙所示，出现该情况的原因是 　   　。

（3）确定实验器材正常后，小帅完成了一组实验，并把数据记录在表格中。分析数据，小帅得出：并联电路各支路电流相等。小丽指出他的结论是错误的，造成此错误的原因是小帅选用了 　   　（选填“相同”或“不同”）规格的灯泡做实验。为得到普遍规律，接下来应该 　   　。

19．（12分）在“测定小灯泡的电功率”的实验中，选用如图甲所示的器材，其中电源电压为6V，小灯泡额定电压为2.5V（灯丝电阻约为12Ω），滑动变阻器有两种规格（R1标有“10Ω 0.5A”字样，R2标有“20Ω 0.5A”字样）。

（1）为了能顺利完成该实验探究，应选用标有 　   　字样的滑动变阻器。

（2）连接电路时，开关应 　   　，闭合开关前，应将图甲中所示的滑动变阻器的滑片滑到 　   　（选填“A”或“B”）端。

（3）闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现电压表示数和小灯泡亮度随之变化，但电流表示数始终为零，则故障可能是电流表 　   　（选填“短路”或“断路”）。

（4）排除故障后，闭合开关，移动滑片，发现电压表的示数如图乙所示，为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向 　   　（填“A”或“B”）端移动。

（5）通过小灯泡的电流随它两端电压变化的关系如图丙所示，分析图像可知：小灯泡的额定功率为 　   　W。

五、综合应用题。（第20题12分，第21题12分，共24分）

20．（12分）学习过热效率后，王明同学为计算他家天然气灶烧水的热效率，将2kg的水倒入烧水壶中，测出水温为20℃，把水刚加热到70℃时，测出消耗的天然气为0.03m3。已知c水＝4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值约为4.0×107J/m3。假设天然气完全燃烧，求：

（1）水吸收了多少热量。

（2）完全燃烧的天然气放出了多少热量。

（3）他家天然气灶的效率。

21．（12分）图甲是一款具有加热和保温功能的电热水壶，如图乙所示是此电热水壶的简化电路原理图，S为温控开关。已知此电热水壶的额定电压为220V，加热时的额定功率为1210W，保温时额定功率为88W。

（1）开关S接 　   　（选填“1”或“2”）时，该电热水壶处于加热挡。

（2）电阻R1的阻值多大？

（3）家中电能表如图丙所示，若整个家庭电路中只有电热水壶在加热挡工作了6min，家中电能表表盘转过300转，则此时电热水壶的实际功率是多大？此时家庭电路的实际电压是多少？

2022-2023学年河南省郑州市金水区励德双语学校等校九年级（上）期末物理试卷

参考答案与试题解析

一、填空题。（每空1分，共16分）

1．【解答】解：东汉学者王充在《论衡》中记载：“司南之杓，投之于地，其柢指南。”司南即指南针，如图所示，指南针的柢（勺柄）指南，“其柢指南”意思是它的杓柄会指向南方；“柢”为指南针的S极。指南针之所以指南北，是因为它受到地磁场的作用。指南针所指的南北方向与地理的南北方向略有偏离，世界上最早记录这一现象的人是我国宋代学者沈括。

故答案为：S；地磁场；沈括。

2．【解答】解：

（1）包饺子时，用力捏面皮，面皮会粘在起，说明分子之间存在引力；

（2）煮饺子时，饺子吸收热量、温度升高，内能增加，是通过热传递方式增加饺子内能的；

（3）饺子出锅时香气四溢是由于分子热运动形成的扩散现象。

故答案为：引力；热传递；扩散。

3．【解答】解：如图所示的LED护眼灯，每个教室里的这9盏LED护眼灯是互不影响的，所以它们之间一定是并联的。

LED是发光二极管做成的，发光二极管是半导体材料；

每个教室里的9盏LED护眼灯，每盏LED护眼灯的额定功率为10W，故教室内所有日光灯亮一小时所消耗的电能W＝P总t＝9×10W×1h＝0.09kW×1h＝0.09kW•h。

故答案为：并；半导体；0.09。

4．【解答】解：电源电压4.5V，灯泡的额定电压2.5V，所以应串联一个电阻，串联电路电流都相等。

通过电路的电流为：

I＝＝＝0.2A

串联电阻的大小为：

R＝＝＝10Ω；

故答案为：串；10。

5．【解答】解：（1）当开关S1、S2同时闭合时，两电阻并联，电流表测R1支路的电流，电压表测电源的电压，

则电源电压U＝6V，

因并联电路中各支路两端的电压相等，

所以，由I＝可得，电阻R1的阻值：

R1＝＝＝20Ω；

（2）两表互换位置，当开关S2闭合、S1断开时，两电阻串联，电流表测电路中电流，电压表测电源的电压，

电路中的总电阻：

R＝＝＝30Ω，

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﹣R1＝30Ω﹣20Ω＝10Ω，

则R1：R2＝20Ω：10Ω＝2：1。

故答案为：2：1； 6。

6．【解答】解：

（1）由图象可知，当电阻R两端的电压为UR＝2V时，通过电阻R的电流IR＝0.1A，

由I＝可得，电阻R的阻值：R＝＝＝20Ω；

（2）小灯泡L和电阻R串联接在电压为4V的电源两端时，

因为串联电路中电流处处相等，所以，由图象可知，当电路中的电流为0.15A，L两端的电压UL'＝1V，电阻R两端的电压UR'＝3V，

由串联电路的电压特点可知，此时电源电压：U＝UL'+UR'＝1V+3V＝4V，符合题意，因此此时电路中的电流为0.15A；

由P＝UI可知，此时L和R的电功率之比：＝＝＝＝。

故答案为：20；0.15；1：3。

二、选择题。（本题共8小题，每小题3分，共24分。第7～12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，全部选对得3分，选对但不全的得1分，有错选的得0分）

7．【解答】解：A．石墨、盐水、人体都容易导电，属于导体，故A符合题意；

B．橡胶、玻璃不容易导电，都是绝缘体，铁丝容易导电，属于导体，故B不符合题意；

C．陶瓷、木凳不容易导电，都是绝缘体，钢丝容易导电，属于导体，故C不符合题意；

D．空气、琥珀不容易导电，都是绝缘体，大地容易导电，属于导体，故D不符合题意。

故选：A。

8．【解答】解：A．超声波不能在真空中传播，电磁波可以在真空中传播，宇航员在空间站中是利用电磁波向大家拜年，故A错误；

B．因为燃料的热值是燃料的特性，与燃料的质量和燃烧程度无关，所以火箭在发射升空时，燃料燃烧过程中热值不变，故B错误；

C．地球等行星绕太阳转动，太阳是太阳系的中心，不是宇宙的中心，故C错误；

D．“天问一号”着陆火星的过程，着陆器的外壳和大气摩擦后温度升高，其内能增大，故D正确；

故选：D。

9．【解答】解：

AB、若只将a、c接入电路，电位器的全部电阻丝都接入电路，不能改变电路的电流，所以不能改变风扇风速，故AB错误；

C、若只将a、b接入电路，滑片左边的电阻丝接入电路；顺时针转动旋钮时，电位器接入电路的电阻变大，电路中电流变小，风扇风速减弱，故C错误；

D、将b、c接入电路中，滑片的右侧电阻接入电路，故若顺时针转动旋钮时，电阻变小，故电流变大，风扇风速加快，故D正确。

故选：D。

10．【解答】解：AC、由图知，闭合开关S，两灯串联，电压表在灯L1两端，测量灯L1两端的电压，电流表测量通过电路中的电流，故A错误，C正确；

B、串联电路中电流相等，而电阻可能不相等，则灯泡L1和L2亮度不一定相同，故B错误；

D、取下灯泡 L1，则电压表测得是电源电压，故示数变大，故D错误。

故选：C。

11．【解答】解：

A、开关中的两个线头相碰，只是开关不起作用，用电器总是工作，并不会造成电路短路，不会引起电流过大，空气开关不会自动“跳闸”，故A不符合题意；

B、双孔插座一孔接火线，一孔接零线，两线相碰相当于直接把火线和零线接通，会造成电路短路，会引起电流过大，空气开关会自动“跳闸”，故B符合题意；

C、灯丝断了，是断路，电路中没有电流，空气开关不会自动“跳闸”，故C不符合题意；

D、插头和插座接触不良，是断路，电路中没有电流，空气开关不会自动“跳闸”，故D不符合题意。

故选：B。

12．【解答】解：ABC．耳机由话筒和听筒组成，当人们对着当话筒的耳机讲话时，使振动膜压迫碳粒，使盒内碳粒的松紧程度发生变化，即其电阻发生变化，流过碳粒的电流就相应的发生变化，使声音信号转化成强弱变化的电流，即磁生电；碳粒是很早的声波振动→引起膜片振动→带动线圈振动→线圈切割永久磁体的磁场产生感应电流→经放大传给扬声器，由此可知话筒的工作原理是电磁感应现象，机械能转化为电能；听筒中有电磁铁，利用的是通电导体在磁场中受力运动，电能转化为机械能，故AC错误，B正确；

D．由于电路中能产生感应电流，所以不需要电源，故D错误。

故选：B。

13．【解答】解：A、上图中，两电阻串联，通过两电阻的电流和通电时间相同，因R2大，根据Q＝I2Rt，R2产生的热量多，根据转换法，通电一段时间后，乙U形管中液面高度差更大，故A正确；

B、因U形管一端密封，装有带色水的U形管不是连通器，故B错误；

C、若R1、R2是两段长度相同的镍铬合金丝，因R1小，则R1比R2横截面积大，故C错误；

D、探究电流产生热量多少跟电流的关系时，要控制电阻和通电时间相同，可将其中一个电阻丝作为研究对象，控制通电时间相同，通过移动变阻器的滑片改变电路的电流大小，根据转换法，实验装置还可以用来探究电流产生热量多少跟电流的关系。故D正确。

故选AD。

14．【解答】解：A、R2的阻值随光照强度的增大而减小，故A错误；

B、电磁继电器是利用电流的磁效应（电磁铁）来工作的，故B错误；

C、受控电路中导线a端应连接照明电路的火线，故C正确；

D、若将R1换成阻值稍小的电阻，根据欧姆定律，电路中的电流变大，电磁铁的磁性变强，衔铁吸合的时间更早，断开照明灯泡的时间更早，可缩短灯L的发光时间，故D正确。

故选CD。

三、作图题。（每题3分，共6分）

15．【解答】解：只闭合开关S1，风扇M工作；只闭合开关S2，灯泡和风扇M都不工作，这说明该电路为并联电路，开关S2在支路中控制灯泡，开关S1在干路中，如图所示：

16．【解答】解：由图知，磁感线呈排斥状，则两个磁铁相对的磁极是同名磁极，右边磁铁的左端是S极，所以通电螺线管的右端为S极，左端为N极，在磁体外部，磁感线从N极出发，回到S极，所以C点的磁感线方向是向下的；

由安培定则可知，电流从螺线管左端流入，右端流出，所以a为电源正极，如图所示：

四、实验探究题。（第17题10分，第18题8分，第19题12分，共30分）

17．【解答】解：（1）使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法；除了图甲中的实验器材，本实验还需要的测量器材有天平和秒表；

（2）根据绘制的温度与时间的关系图像知，质量相等的A和B两种液体，在升高相同温度时，A加热时间长，A吸收的热量较多；

根据图乙，质量相等的A和B两种液体，在吸收相同热量（加热相同时间）时，B升温较高；

（3）质量相等的A和B两种液体，在升高相同温度时，A加热时间长，A吸收的热量较多，根据比较吸热能力的方法，A的吸热能力更强。在物理学中，我们用比热容这一物理量来描述物质的这种特性。

故答案为：（1）秒表；（2）A；B；（3）A；比热容。

18．【解答】解：（1）由电路图知，两灯并联电路，电流表测量灯泡L1的电流，开关控制整个电路，实物图如图所示：

；

（2）由图丙可知，电流表的指针没有指在零刻度线上，出现该情况的原因是电流表没有调零；

（3）小帅得出：并联电路中各个支路的电流相等，是因为选用的灯泡规格相同，只做了一次实验，为得到普遍规律，接下来应该换用不同规格的灯泡多次实验。

故答案为：（1）见解答；（2）电流表没有调零；（3）相同；换用不同规格的灯泡多次实验。

19．【解答】解：（1）小灯泡的额定电压为2.5V，灯丝电阻约为12Ω，由欧姆定律，灯的额定电流约为：

I'＝＝＝A，

当灯正常发光时，根据串联电路的规律及欧姆定律可知，滑动变阻器连入电路中的电阻为：

R滑＝＝＝＝16.8Ω＞10Ω，故为了能够顺利完成实验探究，应选用“20Ω 0.5A”的滑动变阻器；

（2）为了保护电路，连接电路时，开关应断开；闭合开关前，应将图甲中所示的滑动变阻器的滑片滑到阻值最大处，即A端；

（3）闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现电压表示数和小灯泡亮度随之变化，但电流表示数始终为零，说明电路短路，电流表无示数，说明电流表短路；

（4）排除故障后，闭合开关，移动滑片，发现电压表的示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值0.1V，其示数为2.2V，小于灯泡额定电压2.5V，为了测量小灯泡的额定功率，应增大灯泡两端电压，根据串联电路电压规律，应减小滑动变阻器两端的电压，根据分压原理，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，故应将滑动变阻器的滑片向B端移动；

（5）由图丙可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的额定电流为0.2A，小灯泡额定功率为：

P＝UI＝2.5V×0.2A＝0.5W。

故答案为：（1）“20Ω 0.5A”（2）断开；A；（3）短路；（4）B；（5）0.5。

五、综合应用题。（第20题12分，第21题12分，共24分）

20．【解答】解：

（1）水吸收的热量：

Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（70℃﹣20℃）＝4.2×105J；

（2）天然气完全燃烧放出的热量：

Q放＝qV＝4.0×107J/m3×0.03m3＝1.2×106J；

（3）天然气灶的效率：

η＝×100%＝×100%＝35%。

答：（1）水吸收了4.2×105J的热量；

（2）完全燃烧的天然气放出了1.2×106J的热量；

（3）他家天然气灶的效率为35%。

21．【解答】解：（1）由电路图可知，开关S置于2时，R1与R2串联，电路的总电阻大，由P＝UI＝可知，电路的总功率小，电热水壶处于保温挡，

开关S置于1时，电路为R1的简单电路，电路中的总电阻最小，由P＝UI＝可知，电路的总功率最大，电热水壶处于加热挡；

（2）由P＝UI＝可得，电阻R1的阻值为：

R1＝，

（3）电能表上标有3000r/kW•h，是指每消耗1kW•h的电能，电能表表盘转动3000转，

电能表表盘转动300转，电热水壶消耗的电能：W′＝kW•h＝0.1kW•h；

电热水壶的实际实际加热功率：P实际＝，

由P＝可得，此时家庭电路的实际电压是：U实际＝。

答：（1）1；

（2）电阻R1的阻值为40Ω；

（3）此时家庭电路的实际电压是220V。