2023-2024学年山东省物理九年级第一学期期末学业质量监测试题

这是一份2023-2024学年山东省物理九年级第一学期期末学业质量监测试题，共17页。试卷主要包含了图甲是模拟调光灯，如图所示，是某电子秤的原理图等内容，欢迎下载使用。
1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。
2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。
一、选择题
1．下列说法正确的是
A．固定电话的听筒把声音变成变化的电流
B．电磁波的频率越高，传播得越快
C．“北斗”导航系统是利用超声波进行定位和导航
D．手机是利用电磁波传递信号
2．判断一个电阻是否能等效替代另外两个串联的电阻，主要看（ ）
A．电路中的电流是否相同
B．电路两端电压是否相等
C．在电路两端电压相等时，电路中的电流是否相同
D．在导体横截面积都相等时，导体的长度是否相同
3．如图所示的电路中，开关装在位置a和b相比较（ ）
A．装在a位置时灯会更亮一些B．装在b位置时灯会更亮一些
C．只有装在a位置才能控制灯的亮灭D．都一样能控制灯的亮灭
4．图甲是模拟调光灯．电源电压为4.0V；小灯泡额定电压为2.5V，电流随电压变化的I﹣U图象如图乙所示，小灯泡两端电压达到0.4V时“刚亮”；铅笔芯长15cm、阻值为30Ω，其阻值与长度成正比．回形针A固定在铅笔芯右端，回形针P可以在铅笔芯上自由滑动，该调光灯在使用时，以下说法错误的是（ ）
A．闭合开关，移动P能连续调光
B．闭合开关，P滑到距A点10cm处，小灯泡的实际功率为0.15W
C．在距A点2.5cm处做标记，可以提醒P向A滑过此处，小灯泡将不安全
D．小灯泡工作时，从“刚亮”到正常发光，实际功率变化范围为0.048W～0.75W
5．如图所示，与电动机工作原理相同的是
A． 电磁继电器
B． 扬声器
C． 电磁感应
D． 动圈式话筒
6．电熨斗通电一段时间后变得很烫，而连接电熨斗的导线却不怎么热，其原因是
A．导线的绝缘皮隔热
B．导线散热比电熨斗快
C．通过导线的电流小于通过电熨斗的电流
D．导线的电阻远小于电熨斗电热丝的电阻
7．如图所示，连接两只小电灯L1，L2的两种电路中，电源电压相同且保持不变。闭合开关，有关判断正确的是（ ）
A．图甲中L2两端的电压小于图乙中的L2两端的电压
B．图甲中通过L1的电流大于图乙中通过L1的电流
C．若图乙中L2灯丝烧断，L1将不能正常发光
D．若图甲中L1灯丝烧断，L2正常发光
8．蹦极是许多年青人喜欢的一种极限运动，如图所示，运动员从高台A点跳下，到达B点时绳子刚好达到自由长度，C点是下落的最低点。下列关于运动员下落过程的描述中，不正确的是
A．下落过程中，运动员的动能先增大，后减小
B．运动员在B点处动能最大
C．运动员在C点处绳子的弹性势能最大
D．从B点下落到C点的过程中，绳子的弹性势能一直增大
9．如图所示，是某电子秤的原理图。托盘与弹簧相连，滑片P固定在弹簧上并能随弹簧的伸缩上下滑动，R是一根长L0＝10cm的均匀电阻丝。空盘时，滑片P位于R的最上端且经过R0的电流为0.3A；称量最大值时，滑片P位于R的最下端。R最大阻值为50Ω，电源电压恒为3V。下列说法正确的是( )
A．如图中的“质量表”用电压表改装而成
B．闭合开关后，R0两端电压范围是0.5~3V
C．称量最大质量时，电路消耗的总功率是0.18W
D．当滑片P位于R的5 cm位置时，电路的总电阻为25Ω
10．如图所示为汽油机的四个冲程示意图，按照吸气、压缩、做功、排气的顺序工作时的正确排序为（ ）
A．甲乙丙丁B．乙丙甲丁C．丁乙丙甲D．甲丙丁乙
11．物理老师每天坚持用“微信运动”来统计当天行走的步数，如图所示为他 4 月 11 日的步行情况。按照正常成年人的身体指标 通常的步伐及频率，可以估测出（ ）
A．物理老师的质量大约为 500 kg
B．物理老师步行的平均速度大约为 10 m/s
C．物理老师当天走过的路程大约为 7 000 m
D．物理老师步行后心跳一次时间大约为 4 s
12．如图为一种测量环境光照强度的仪器的简化工作原理图。R0为定值电阻，R为光敏电阻，其阻值随环境光照强度的增加而减小，电源电压不变，闭合开关S后，下列说法中正确的是（ ）
A．环境光照强度增大，电流表示数变小
B．电流表示数变大，说明光照强度增加
C．电压表与电流表示数保持不变
D．将定值电阻R0换成一个小灯泡，环境光照变暗，小灯泡亮度变亮
二、填空题
13．我们家里用的电灯、电视机正常工作时的电压是_____V．电灯的灯丝烧断后，电视机_____（选填“能”或“不能”）正常工作，在电能表、验电器和试电笔中，_____是用来检验物体是否带电的仪器，使用试电笔时手一定要_____（选填“接触”或“不接触”）笔尾的金属体。
14．如图所示的电路中，电源电压保持不变，当开关S闭合、S1断开，甲、乙两表均为电流表时，R1和R2消耗的功率之比P1∶P2＝3∶2，当开关S和S1都闭合，甲、乙两表均为电压表时，R1和R2中的电流之比I1∶I2＝_____，两电压表示数之比U甲∶U乙＝_____。
15．如图是一种自动测定油箱内油面高度的装置，R是滑动变阻器，它的金属滑片连在滑杆的右端，从电流表指针所指的刻度，就可以知道油箱内油面的高度．当油面上升时，电流表的示数______，定值电阻R0两端的电压______．（均选填“变大”、“变小”或“不变”）
16．小阳在实验室测量小灯泡的电功率。当小灯泡两端电压为2.5 V时，电流表的示数如图所示，此时通过小灯泡的电流为________A，则小灯泡的电功率为___________W。
三、实验题
17．（8分）小明在实验室做“测电阻”的实验，所用的器材有：电压为3V的电源，待测电阻Rx，以及符合实验要求的滑动变阻器、电流表、电压表、导线和开关。图甲是没有连接完整的实物电路。
（1）请你用笔画线代替导线将实物电路连接完整。
（______）
（2）闭合开关，发现电压表有示数，电流表无示数，故障原因可能是_________。
（3）排除故障后进行测量，当电压表示数为2.5V时，电流表的示数如图乙所示，根据实验数据小明算出了Rx=_________Ω，你认为小明实验中存在的问题是____________。电路中使用滑动变阻器的目的除保护电路外，还有___________。
（4）同桌小红利用一个已知阻值的定值电阻R0、一个电压不变但电压值未知的电源、一个电流表、两个开关、若干导线，设计了如图丙所示的电路图，也测出了待测电阻Rx的阻值。请帮她把缺少的步骤补全，并写出Rx的表达式。
①闭合开关S1，断开开关S2，读出此时电流表的示数I1。
②_________________________。
则Rx=_________（用已知和测量的物理量表示）
18．（8分）小明在“探究杠杆的平衡条件”实验中。
（1）挂钩码前，杠杆在如图甲所示位置静止，此时杠杆_____（达到/没有达到）平衡状态，接下来应将杠杆两端的螺母向________侧进行调节，使杠杆平衡于________位置。
（2）杠杆调节完成后，小明在图乙所示的A处挂上3个钩码，为了使杠杆再次平衡在原位置，应在B处挂上________个钩码；
（3）下表是小明在实验中记录杠杆平衡的3次实验数据
分析上表中的实验数据可以得出的结论是__________，第二组数据的动力臂与阻力臂相等，此类杠杆的应用有________（请举一例）；
（4）小明改用如图丙所示方法进行探究，发现当弹簧测力计拉力方向偏离竖直方向时，弹簧测力计的拉力会变大，原因是_________________。
19．（8分）测量定值电阻R阻值大小的实验电路图如图甲所示。
（1）本实验的原理是________________。
（2）正确连接电路闭合开关后，电压表示数为2.7V时，电流表接线及示数如图乙所示，则此时测得Rx的阻值是____________Ω。
（3）某实验小组进行实验时不慎将电压表损坏，他们利用一个阻值已知的定值电阻R0、一个电流表和开关若干个，设计了如图丙所示的电路，也测出了待测电阻Rx的阻值（电流表量程符合要求，电源电压未知）。他们的实验步骤如下：
①正确连接电路，只闭合开关S、S1,记录电流表的示数为I1；
②只闭合开关S、S2,记录电流表的示数为I2；
③待测电阻阻值的表达式为Rx=__________。（用测得量和已知量的字母表示）。
四、作图题
20．（8分）请根据实物电路，在方框中画出电路图。
21．（8分）图为用羊角锤拔钉子的情景，请画出动力F1的力臂L1和羊角锤所受阻力F2的示意图。
（_____）
五、计算题
22．（10分）在图所示的电路中，电源电压为9伏保持不变，电阻R1的阻值为10欧．闭合电键S后，电流表A的示数为0.5安培．
（1）求电阻R1两端的电压U1；
（2）求电阻R2的阻值；
（3）现用电阻R0替换电阻R1、R2中的一个，替换前后，电源的电功率增加了0.9瓦，求电阻R0的阻值．
23．（12分）小刚同学家一有台电热水器，铭牌如下表所示。
根据铭牌所提供的信息，求：
（1）该电热水器电热丝正常工作时的电阻是多大？
（2）电热水器正常工作持续45min产生的电热是多少焦？
（3）若夏天用电高峰时家庭电路的实际电压只有198V，不考虑电热丝电阻随温度的变化，则电热水器在用电高峰时的实际功率为多少？
参考答案
一、选择题
1、D
【解析】A．固定电话的听筒把变化的电流变成声信号，故A错误。
B．电磁波传播的速度为光速，与频率大小无关，故B错误。
C．“北斗”导航系统是利用电磁波进行定位和导航的，故C错误。
D．手机是利用电磁波传递信号的，它既可以发射电磁波，又可以接收电磁波，故D正确。
故答案为D。
2、C
【详解】一个电阻要有效替代另外两个串联的电阻，在电路两端电压相等时，必须使这一个电阻在电路中通过的电流与另外两个电阻串联时通过的电流相同，也就是产生的效果或在电路中所起的作用相同，故选C。
3、D
【详解】在串联电路中，开关可以控制所有用电器；开关位置的改变，其控制作用不变；所以，开关装在位置a和b都一样能控制灯的亮灭，对灯泡的亮度没有影响，故ABC错误，D正确。
故选D。
4、B
【解析】（1）当铅笔芯电阻全部接入电路中时，根据串联电路的特点和欧姆定律表示出电源的电压，根据图象读出符合要求的电流和电压，然后判断灯泡是否能发光，然后判断移动P时能否连续调光；
（2）铅笔芯长15cm、阻值为30Ω，其阻值与长度成正比，据此求出P滑到距A点10cm处和P滑到距A点2.5cm处接入电路中的电阻，根据串联电路的特点和欧姆定律表示出电源的电压，根据图乙读出符合要求的电流和电压，根据求出小灯泡的实际功率，灯泡两端的电压大于额定电压下时将不会安全；
（3）根据求出小灯泡“刚亮”和正常发光时的功率，然后得出小灯泡工作时，从“刚亮”到正常发光时的实际功率变化范围．
【详解】A、当铅笔芯电阻全部接入电路中时，因串联电路中总电压等于各分电压之和，其各处的电流相等，由可知，电源的电压：，即，
由图乙可知，灯泡两端的电压UL=0.4V，通过灯泡的电流IL=0.12A，即电阻全部接入电路中时小灯泡两端电压达到0.4V“刚亮”，所以，闭合开关，移动P能连续调光，故A正确，不符合题意；
B、因铅笔芯长15cm、阻值为30Ω，其阻值与长度成正比，所以P滑到距A点10cm处，接入电路中的电阻：，
则电源的电压：，即，
由图象可知，此时灯泡两端的电压UL′=0.8V，通过灯泡的电流IL′=0.16A，则此时小灯泡的实际功率：，故B错误，符合题意；
C．P滑到距A点2.5cm处，接入电路中的电阻：，
则电源的电压：，即，
由图象可知，灯泡两端的电压UL″=2.5V，通过灯泡的电流IL′=0.3A，此时灯泡正常发光，所以，在距A点2.5cm处做标记，可以提醒P向A滑过此处，小灯泡两端的电压超过额定电压将不安全，故C正确，不符合题意；
D．小灯泡“刚亮”时的实际功率：，
小灯泡正常发光时的实际功率：，
所以，小灯泡工作时，从“刚亮”到正常发光，实际功率变化范围为0.048W～0.75W，故D正确，不符合题意．
故选B．
5、B
【详解】A．电磁继电器主要利用了电流的磁效应，与电动机的原理不同，故A符不合题意；
B．扬声器是利用了通电导体在磁场中受到力的作用的原理，将电信号转化为声信号，与电动机的原理相同，故B符合题意；
C．该装置没有电源，将机械能转化为电能，所以是利用了电磁感应的原理，与电动机的原理不同，故C符不合题意；
D．动圈式话筒主要利用了电磁感应的原理，与电动机的原理不同，故D不符合题意．
故选B.
6、D
【详解】电熨斗与导线串联，电流相等，根据公式Q=I2Rt，电流和通电时间相同时，导线的电阻远小于电熨斗电热丝的电阻，导线放出的热量远少于电熨斗，选项D符合题意．故选D．
7、A
【详解】A．甲图中两个灯泡串联乙图中两个灯泡并联，两电路中电源电压相同由串联电路和并联电路的电压规律得图甲中L2两端的电压小于图乙中的L2两端的电压。故A项正确；
B．设电源电压为，灯泡L1和L2的电阻分别为和。甲图中L1的电流为，乙图中L1的电流为。所以图甲中通过L1的电流小于图乙中通过L1的电流，故B项错误；
C．图乙中两灯泡并联互不影响，所以若图乙中L2灯丝烧断，L1可以正常发光。故C项错误；
D．图甲中两灯泡串联相互影响，所以若图甲中L1灯丝烧断，L2正不能常发光。故D项错误。
8、B
【解析】A．从A点到B点的过程中，运动员在重力作用下做加速运动，速度越来越大；当下落到原长以下时，刚开始重力大于弹性绳对运动员的拉力，合力方向向下，运动员做加速运动，因此速度越来越大，在某一点时，重力和弹力大小相等，此时速度最大；从接着向下的过程中,弹性绳对运动员的拉力大于重力，合力方向向上，运动员减速运动，即运动员的速度逐渐减小，到达C点时，速度为零；综上分析可知，下落过程中小海的速度先增大后减小，A正确 ，不符合题意；
B．由A解释可知，到达B点以下某一点是速度最大，此时小海具有的动能最大,故B错误，符合题意；
C．到达C点时弹性绳的形变程度最大，故弹性绳具有的弹性势能最大，C正确，不符合题意；
D．从B点下落到C点的过程中，弹簧形变量逐渐增大，到达C点时最大，所以在从B点下落到C点的过程中弹簧的弹性势能逐渐增大，D正确，不符合题意。
9、B
【详解】A．图中“质量表”串联在了电路中，所以质量表应用电流表改装而成。故A错误
B．闭合开关后，当P在R上端时，R0的电压为电源电压3V；当P在R下端时，由串联电路分压公式得：
，
，
所以R0两端电压范围是0.5V~3V，故B正确
C．称量最大质量时，即P在R的下端，此时电路中：
，
电路消耗电功率为：
。
故C错误
D．当滑片P位于R的5cm位置时，R电阻为25Ω，电路的总电阻为
。
故D错误
10、D
【详解】甲图，进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，是吸气冲程；乙图，进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，是排气冲程；丙图，进气门、排气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程；丁图，进气门、排气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，是做功冲程，故正确的顺序是甲、丙、丁、乙。
故选D。
11、C
【解析】A．物理老师的质量大约为50kg，故A不符合题意；
B．物理老师步行的平均速度大约为1m/s，达不到10m/s，故B不符合题意；
C．物理老师一步大约1.1m，当天走过的路程大约为7000m，符合实际，故C符合题意；
D．正常人的脉搏约每分钟60次左右，老师步行后心跳一次时间大约为1s，达不到4秒；故D不符合题意；
故选C。
12、B
【详解】由图知，电路为串联电路，电压表测光敏电阻两端电压。光照强度增大时，光敏电阻最值变小，电路总电阻变小，电流变大；当光照强度变小时，光敏电阻阻值变大，电流变小，灯泡变暗，故B正确；
故选B。
二、填空题
13、220 能 验电器 接触
【解析】家里用的电灯、电视机正常工作时的电压是220V。
因为家庭电路中，各用电器并联连接，并且并联电路中各用电器互不影响，因此，电灯的灯丝烧断后，电视机可以正常工作。
在电能表、验电器和试电笔中，验电器是用来检验物体是否带电仪器；
试电笔的正确使用方法是，手接触笔尾金属体，笔尖金属体接触零线或火线，氖管发光的是火线，氖管不发光的是零线。
14、3∶2 5∶3
【分析】当开关S闭合、S1断开，甲、乙两表为电流表时，R1与R2并联，根据并联电路的电压特点和求出两电阻的阻值之比，根据欧姆定律求出R1与R2的电流之比；当开关S和S1都闭合，甲、乙两表为电压表时，R1与R2串联，甲电压表测电源的电压，乙电压表测R2两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出两电阻两端的电压之比。
【详解】[1]当开关S闭合、S1断开，甲、乙两表为电流表时，R1与R2并联；因并联电路中各支路两端的电压相等，则由可得，两电阻的阻值之比：
，
由可得：
；
[2]当开关S和S1都闭合，甲、乙两表为电压表时，R1与R2串联，甲电压表测电源的电压，乙电压表测R2两端的电压，因串联电路中各处的电流相等，由可得，两电阻两端的电压之比：
，
因为串联电路两端电压等于各部分电压之和，则有：
。
【点睛】
本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，分清电路的连接方式和电表所测的电路元件以及利用电阻之比连接两电路的关系是关键。
15、变大 变大
【详解】由图示可知，定值电阻与滑动变阻器是串联的，当油面上升时，浮子会上移，此时杠杆右端的指针会向下滑动，变阻器连入电路的电阻变小，电路的总电阻变小，由于总电压不变，所以电流变大，电流示数会变大，根据欧姆定律可知，定值电阻R0两端的电压也变大．
16、0.2 0.5
【分析】根据电流表的量程、最小分度值，根据图示指针位置读出电流表示数；然后利用P=UI求出小灯泡的功率。
【详解】[1]电流表的量程为0∼0.6A，分度值为0.02A，指针偏转10小格，则电流表的示数为0.2A。
[2]小灯泡的电功率
则小灯泡的电功率为0.5W。
三、实验题
17、 待测电阻Rx处断路 5 没有多次测量求平均值，以减小误差 调节待测电阻Rx两端的电压和通过的电流 闭合开关S2，断开开关S1，读出此时电流表的示数I2
【详解】(1)[1]电压表应与并联，滑动变阻器串联在电路中，如图：

(2)[2]电流表无示数说明电路中没有电流，是断路，电压表有示数说明电压表两端与电源相连，所以是断路；
(3)[3]由图乙可知电流表分度值为0.02A，此时电流，所以阻值：
[4]测得一组数据，实验次数太少，没有多次测量求平均值，以减小误差；
[5]通过改变滑动变阻器连入电路中的长度，调节待测电阻两端的电压和通过的电流；
(4)[6]闭合开关，断开开关，读出此时电流表的示数；
[7]因为电源电压不变，所以
所以
18、达到 左 水平 4 F1l1=F2l2 天平 详见解析
【详解】(1)[1]由图甲可知，此时杠杆处于静止状态，达到平衡；
[2][3]杠杆的左端较高，平衡螺母应向左端移动使杠杆水平位置平衡；
(2)[4]设杠杆的一个小格为l，一个钩码重为G，由杠杆平衡条件得到
3G×4l=nG×3l，
n=4，
所以在B处挂4个钩码；
(3)[5]由表格中数据，
1.5N×20cm=2N×15m，
2N×20cm=2N×20cm，
2N×15cm=3N×10cm，
可知杠杆的平衡条件为：F1l1=F2l2；
[6]第二组数据的动力臂与阻力臂相等，属于等臂杠杆，天平属于等臂杠杆；
(4)[7]当弹簧测力计拉力方向偏离竖直方向时，此时F的力臂变短，根据杠杆的平衡条件，阻力和阻力臂一定，拉力F的力臂变短，则拉力F变大。
19、欧姆定律 9
【详解】(1)[1]测电阻实验是以欧姆定律为原理，即；
(2)[2]根据图示可知，电流表示数为0.3A，则
；
(3)[3]根据题意可知，闭合S、S1时，电流表测并联电路总电流，闭合S、S2时，电流表测待测电阻电流，则通过电阻R的电流为I1−I2，则
。
四、作图题
20、
【详解】由实物图知，两灯泡L1、L2 并联，开关S1在干路，S2控制灯泡L1，电路图如图所示
21、
【解析】过钉子与地面的接触点作竖直向下的力，即阻力F2；由图可知，杠杆的支点在O点，过支点O作垂直于F1作用线的垂线段即L1。图示如下：
五、计算题
22、（1）5伏（2）8欧（3）7欧; 5欧
【详解】由电路图可知，R1与R2串联，电流表测电路中的电流。
(1)由I=可得，电阻R1两端的电压：
U1=I R1=0.5A×10Ω=5V；
(2)因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，R2两端的电压：
U2=U− U1=9V−5V=4V，
则电阻R2的阻值：
R2===8Ω；
(3)电源的电功率：
P=UI=9V×0.5A=4.5W，
用电阻R0替换电阻R1、R2中的一个，替换前后，电源的电功率增加了0.9瓦，即P'=5.4W，
由P=UI=可得，电路中的总电阻：
R===15Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，若R0替换R1，则R0的阻值：
R0=R− R2=15Ω−8Ω=7Ω，
若R0替换R2，则R0的阻值：
R0=R− R1=15Ω−10Ω=5Ω。
答：(1)电阻R1两端的电压为5V；
(2)电阻R2的阻值为8Ω；
(3)用电阻R0替换电阻R1时，电阻R0的阻值为7Ω；用电阻R0替换电阻R2时，电阻R0的阻值为5Ω。
23、 (1)24.2 (2)5.4J (3)1620W
【解析】（1）已知热水器的额定电压和额定功率，根据R＝,即可求出电热丝的电阻；
（2）已知热水器的额定功率和工作时间，先根据W＝Pt求出电热水器消耗的电能，然后根据电热水器将电能全部转化为内能可得，Q＝W；（3）已知电热丝的电阻和热水器的实际电压，根据P＝,即可求出电热水器的实际功率．
【详解】(1)电热丝正常工作时的电阻：R＝＝24.2Ω，
(2)由P＝得，电热水器45min消耗的电能：W＝Pt＝2kW×h＝1.5kW⋅h
由于电热水器将电能全部转化为内能，所以45min产生的热量：
Q＝W＝1.5×3.6×106J＝5.4×106J；
(3)当实际电压U＝198V时，不考虑电热丝电阻的变化，实际功率：
P′＝＝1620W，
实验序号
F1（N）
l1（cm）
F2（N）
l2（cm）
1
1.5
20
2
15
2
2
20
2
20
3
2
15
3
10