天津市红桥区2024-2025学年九年级（上）期末物理试卷（解析版）

这是一份天津市红桥区2024-2025学年九年级（上）期末物理试卷（解析版），共19页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，实验探究题，计算题，综合题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题：本大题共10小题，共30分。
1.甲、乙、丙三个轻质小球用绝缘细绳悬挂，如图所示，已知丙带正电，则( )
A. 甲、乙均带正电
B. 甲、乙均带负电
C. 乙带正电，甲一定带负电
D. 乙带正电，甲可能不带电
2.如图是一个既能吹冷风，又能吹热风的电吹风的简化电路图，其中M是吹风机，R是电热丝。由电路图可知( )
A. 只将开关S1闭合，吹出的是热风B. M和R是串联在电路中的
C. 将S1和S2都闭合，吹出的是热风D. 开关S2可以控制整个电路
3.如图所示是小明设计的模拟调光台灯电路。闭合开关后，灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，小明检查后发现有一处故障。该电路的故障可能是( )
A. 电流表断路B. 电压表短路C. 铅笔芯短路D. 灯泡断路
4.如图是滑动变阻器的结构和连入电路的示意图。当滑片P向右滑动时，连入电路的阻变小的是( )
A. B.
C. D.
5.如图所示，a表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合电路的一部分。它在磁场中按箭头方向运动时，导线a中会产生感应电流且方向相反的两种情况是( )
A. ①和②B. ①和③C. ②和④D. ③和④
6.如图为某同学设计的部分家庭电路示意图，其中电器元件连接不正确的是( )
A. 带开关的灯泡B. 双孔插座C. 空气开关D. 三孔插座
7.关于安全用电，下列说法正确的是( )
A. 在高压线下钓鱼B. 用湿手触摸家庭电路开关
C. 电冰箱的金属外壳要接地D. 更换灯泡时不需要断开开关
8.家庭厨房抽油烟机主要是由排气扇和照明灯泡组成，它们既能同时工作，又能分别独立工作，小明设计了抽油烟机的简化电路图，其中合理的是( )
A. B.
C. D.
9.电动汽车刹车时，汽车电动机“变身”为发电机，将汽车动能转化为电能，简称动能回收系统。如图实验中与动能回收系统原理相同的是( )
A. B.
C. D.
10.如图是一种温度自动报警器原理示意图，制作水银温度计时，插入一根金属丝，当温度升高到水银与金属丝相接触时( )
A. 电铃响，绿灯亮B. 电铃响，绿灯灭C. 电铃不响，绿灯亮D. 电铃不响，绿灯灭
二、多选题：本大题共3小题，共9分。
11.关于生活用电，下列说法正确的是( )
A. 用电器的总功率过大，容易发生火灾
B. 使用螺丝刀试电笔时要用指尖抵住上端的金属帽
C. 人站在干燥的木凳上同时接触火线和零线，不会触电
D. 与三孔插座中标有①的插孔相连的导线和室外的大地相连
12.在“探究电流与电压的关系”实验中，小何同学根据得到的实验数据绘制了电阻R1和R2的I−U图像，如图所示，下列说法正确的是( )
A. R1与R2的阻值之比是2：1
B. R1与R2串联接在3V的电源两端，R1消耗的功率是0.9W
C. R1与R2串联接在3V的电源两端，通过R1与R2的电流之比是2：1
D. R1与R2并联接在3V的电源，电路消耗的总功率是2.7W
13.如图所示的电路中，电源电压恒定，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表V1示数与电压表V2示数之比为2：1，此时电路中的电流为I1，R2连入电路的阻值为R0，R1的功率为P1，R2的功率为P2；再次移动滑片P，使电压表V1示数与电压表V2示数之比为1：2，此时电路中的电流为I2，R2连入电路的阻值为R0′，R1的功率为P1′，R2的功率为P2′.下列判断正确的是( )
A. I1：I2=2：1B. P1：P1′=8：1
C. P2：P2′=1：1D. R0：R0′=1：4
第II卷（非选择题）
三、填空题：本大题共5小题，共20分。
14.我国家庭电路的电压是______V。图示电能表的示数为______kW⋅h。
15.如图所示，闭合开关S前，小磁针的N极指向地理的______(选填“南”或“北”)方；闭合开关S时，小磁针的N极向______(选填“左”或“右”)偏转。
16.小明家的空调电辅热系统的电阻丝阻值为40Ω，工作时的电流为5A，则通电10s电阻丝产生的热量为______J。有一台冰箱铭牌上标有“220V 150W”字样，测得其一天消耗的电能为1.2kW⋅h。假设冰箱在压缩机停止工作时不消耗电能，估算该冰箱压缩机在一天内工作的总时间为______h。
17.某段导体接在3V的电源上时，电阻为10Ω，若将它接在6V的电源上，则它的电阻为______Ω。如图所示，电路中电源电压保持不变，闭合开关S后，滑动变阻器滑片P向左移动时，电路的总功率______(选填“变小”、“不变”或“变大”)。
18.实验室有两只额定电压相同的小灯泡L1、L2，小华想知道哪只灯泡额定功率大，于是将它们串联接入电路，如图所示。闭合开关，两只灯泡均发光，电压表V1示数比V2小，此时实际功率大的小灯泡是______。据此小华可以判断，额定功率大的小灯泡是______。
四、实验探究题：本大题共1小题，共6分。
19.在测量小灯泡电功率的实验中：
(1)请按照图1所示的电路图，以笔画线代替导线，完成图2的电路连接；
(2)图3所示是某次实验中电表的示数，电流表的示数为______A，电压表的示数为______V，此时小灯泡的电功率为______W。
五、计算题：本大题共5小题，共31分。
20.一个标着“220V 1100W”的电炉，正常工作时电阻丝的电阻为______Ω；当其两端电压为110V时，该电炉的实际功率为______W.(不计温度对电阻的影响)
21.某电热水器的加热功率2000W，电热水器正常工作时，把50kg水从20℃加热到60℃。已知c水=4.2×103J/(kg⋅℃)，不计热量损失。求：
(1)水吸收的热量；
(2)加热所需要的时间。
22.如图所示的电路中，电源两端电压为6V并保持不变。当开关S闭合、S1断开时，电流表示数为0.2A；当开关S、S1都闭合时，电流表示数为0.5A。求：
(1)当开关S、S1都闭合时，通过R2的电流；
(2)R2的阻值；
(3)当开关S、S1都闭合时，通电1min电流通过R1做的功。
23.现有一个电压约为6V的电源，一个量程为0～3V的电压表，一个量程为0～0.6A的电流表，一个最大阻值为5Ω的滑动变阻器，开关及导线若干。请你设计一个实验，测量出一个约为10Ω的未知电阻Rx的阻值(电路不可重组)。要求：
(1)画出实验电路图；
(2)写出主要实验步骤和需测量的物理量；
(3)写出待测电阻Rx的数学表达式(用已知量和测量量表示)。
24.如图所示的电路，电源电压恒为4.5V，小灯泡L上标有“3V、1.5W”字样(忽略灯丝电阻的变化)，滑动变阻器R规格为“30Ω、1A”，电流表量程选择“0～0.6A”，电压表量程选择“0～3V”。闭合开关S，在不损坏电路元件情况下，求：
(1)电路的最大功率；
(2)滑动变阻器阻值变化范围；
(3)电压表示数变化范围。
六、综合题：本大题共1小题，共4分。
25.小明利用如图所示的装置，探究电流通过导体时产生热量的多少与电阻大小的关系：在两个相同的烧瓶中盛着质量和温度都相同的煤油，煤油中都浸泡着一段金属丝，甲烧瓶中的金属丝是铜丝，电阻比较小，乙烧瓶中的电阻丝是镍铬合金丝，电阻比较大。
(1)通电一段时间后，小明发现______烧瓶中温度计的示数大，表明其他条件相同时，导体的电阻越______，产生的热量越多。
(2)本实验使用了控制变量的科学方法：通过两金属丝串联的方式，控制电流和______相同；还使用了转换的科学方法：把导体产生热量的多少转换为______，实验还要注意将两瓶密封。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解：乙、丙相互排斥，说明乙、丙一定带同种电荷，丙带正电，则乙一定也带正电；甲、乙相互吸引，说明甲带负电或不带电。
故选：D。
(1)同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
(2)排斥的带有同种电荷，吸引的可能带有异种电荷，也可能带电体吸引不带电体。
带电体吸引不带电体，排斥带同种电荷，吸引可能带异种电荷，其中之一带电。注意带电体具有吸引轻小物体的性质的情况。
2.【答案】C
【解析】解：根据电路图可知，开关S1在干路上，开关S2与R2串联，所以开关S2只控制电阻R，只将开关S1闭合，只有电动机工作，吹出的是冷风；两开关都闭合时，电动机M和电阻R并列连接，因此M和R并联连接，吹的是热风，故ABD错误，C正确。
故选：C。
串联电路是指将所有用电器逐个顺次连接在电路的两点间而组成的电路；并联电路是指将所有用电器的一端连在一起，另一端也连在一起，再连入电路的两点间而组成的电路。
对于这类结合生活中的电器考查电路连接情况的题目，要结合串并联电路的电流流向特点进行分析。
3.【答案】D
【解析】解：根据电路图可知，该电路为串联电路，电流表测量电路中的电流，电压表测量灯泡两端的电压；
闭合开关后，灯泡不亮，电流表无示数，这说明电路出现了断路故障；
电压表有示数，说明电压表与电源之间是接通的，所以故障是灯泡断路。
故选：D。
根据电路图可知，该电路为串联电路，电流表测量电路中的电流，电压表测量灯泡两端的电压；闭合开关后，灯泡不亮，电流表无示数，这说明电路出现了断路故障，根据电压表示数分析电路故障的原因。
本题考查了电路故障的判定，属于基础题。
4.【答案】D
【解析】解：A、图中滑片左侧的电阻丝接入电路，滑片向右移动时，接入电路中电阻丝的长度增大，连入电路的电阻变大，故A不符合题意。
B、图中同时接入上方两接线柱，相当于接入一导线，滑片移动时，连入电路的电阻为0，故B不合题意；
C、图中同时接入下方两接线柱，相当于接入一定值电阻，滑片移动时，连入电路的电阻不变，故C不合题意；
D、图中滑片右侧的电阻丝接入电路，滑片向右移动时，接入电路中电阻丝的长度减小，则连入电路的电阻变小，故D符合题意。
故选：D。
滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻大小的。
滑动变阻器正确接法是上下接线柱各接一个，若要连入电路的电阻变小，则连入电路的电阻丝长度变短。
本题考查了滑动变阻器的接法；要使滑动变阻器接入电路的电阻变大或变小，关键是要看下边的接线柱接哪个。
5.【答案】D
【解析】解：①由图知导体是闭合电路中的导体，但导体运动方向和磁感线方向平行，没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流。
②由图知导体是闭合电路中的导体，但导体运动方向和磁感线方向平行，没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流。
③由图知导体是闭合电路中的导体，导体水平向左做切割磁感线运动，所以会产生感应电流。
④由图知导体是闭合电路中的导体，导体水平向右做切割磁感线运动，所以会产生感应电流，由于感应电流的方向与磁场方向、导体运动的方向有关，在磁场方向不变的情况下，导体运动方向相反，则感应电流的方向相反，综上所述，产生感应电流且方向相反的是③④两种情况。
故选：D。
能否产生感应电流，就要看图示的情景能否满足①闭合电路的一部分导体；②导体切割磁感线运动这两个条件。感应电流方向与磁场方向和导体切割磁感线的运动方向有关。
本题主要考查学生对电磁感应现象，以及感应电流产生的条件的了解和掌握，是一道基础题。
6.【答案】A
【解析】解：A、开关应接在火线上，当开关断开时，能切断火线；若开关接在零线上，开关断开时，灯泡连接着火线，不安全；由图可知，电路中明显的错误是开关接在零线上了、灯泡接在火线上了，即开关和灯泡的连接错误，故A错误；
B、由图知，两孔插座与其他用电器并联，接线是“左零右火”，连接正确，故B正确；
C、空气开关相当于保险丝，应串联在干路中，连接正确，故C正确；
D、三孔插座与其他用电器并联，接线是“左零右火上地线”，连接正确，故D正确。
故选：A。
(1)空气开关相当于保险丝，应串联在干路中，
(2)火线首先进入开关，然后进入灯泡顶端的金属点；零线直接进入螺旋套。火线接在灯泡的顶端，在更换灯泡时，断开开关，切断火线，更安全；
(3)两孔插座与其他用电器并联；
(4)三孔插座与其他用电器并联，“左零右火上地线”。
掌握家庭电路中灯泡、开关、保险丝、两孔插座、三孔插座的接法。属于基础知识考查。
7.【答案】C
【解析】解：A、高压线不接触也有可能触电，所以不能靠近高压带电体，故A错误；
B、生活中的水是导体，用湿手触摸家庭电路开关容易发生触电事故，故B错误；
C、电冰箱的金属外壳必须接地，这样可防止因外壳漏电而触电，故C正确；
D、更换灯泡时容易碰到金属部分，切断电源可以保证金属部分不带电，故D错误。
故选：C。
(1)安全用电原则：不接触低压带电体，不靠近高压带电体；
(2)生活中的水是导体；
(3)家用电器的金属外壳必须接地；
(4)更换灯泡、移动用电器之前必须断开开关，防止发生触电事故。
本题考查了安全用电的知识，要求学生牢记并遵循安全用电原则。
8.【答案】D
【解析】解：由题意知，排气扇和照明灯既能同时工作，又能分别独立工作，所以排气扇(电动机)和灯泡是并联关系，且各自的支路有一个开关控制，干路上没有开关；由各选项可知，ABC错误，D正确。
故选：D。
根据排气扇和照明灯既能同时工作，又能分别独立工作，分析排气扇(电动机)和灯泡的连接方式及开关情况，从而选择正确答案。
本题利用了并联电路的特点：用电器并联后，可以相互不影响。
9.【答案】A
【解析】解：汽车电动机“变身”为发电机，将汽车动能转化为电能，利用的是电磁感应的原理；
A、该图说明闭合路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流，闭合开关后，电流表的指针发生偏转，故A符合题意；
B、该图奥斯特实验，说明通电导体周围存在磁场，故B不符合题意；
C、图中是电磁铁，电磁铁利用的是电流的磁效应，故C不符合题意；
D、该图说明通电导体在磁场中要受到力的作用，电动机是利用该原理来工作的，故D不符合题意。
故选：A。
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流，这是电磁感应现象，此过程中机械能转化为电能。
本题考查了发电机的原理，明确各个图的原理是解题的关键。
10.【答案】B
【解析】解：温度自动报警器的工作过程是这样的，当温度升高时，玻璃泡中的水银膨胀，水银液柱上升，当升高到警戒温度即金属丝下端对应的温度时，控制电路接通，电磁铁有磁性，吸引衔铁，从而使触点与上面断开，与下面连通，此时电铃响，绿灯灭，发出报警信号。
故选：B。
温度自动报警器是由于温度计所在的环境温度的变化，从而可以控制左侧控制电路的接通，实现自动控制。
明确图中左侧为控制电路，右侧为工作电路，两电路依据中间的电磁铁来发生相互作用，是搞清这一装置原理的关键点之一，同时，还应明确水银也是导体，当其与上方金属丝接通时，也成为了电路的一部分。
11.【答案】ABD
【解析】解：
A、家庭电路同时使用的用电器总功率过大，导线会剧烈发热，容易引发火灾，故A正确；
B、使用螺丝刀形状的试电笔时，手指必须触到试电笔上端的金属帽(又叫笔尾金属体)，故B正确；
C、虽然站在干燥的木凳上，但双手同时分别接触家庭电路中的火线和零线，火线和零线之间的电压是220V，加在人体的电压是220V，超过人体的安全电压，且有电流通过人体，所以会发生触电事故，故C错误；
D、与三孔插座中标有①的插孔相连的导线和室外的大地相连，当用电器的外壳带电时，电荷会被导入大地，不会发生触电事故，故D正确。
故选：ABD。
(1)家庭电路电流过大的原因有二：用电器总功率过大，发生了短路；
(2)正确使用试电笔的方法：站在地上，手接触试电笔的笔尾金属体，笔尖接触导线，氖管发光的是火线，氖管不发光的是零线；
(3)家庭电路触电事故有单线触电和双线触电两种，都是人体直接或间接跟火线接触造成的；
(4)三孔插座接法：上孔接地线、左孔接零线、右孔接火线。
生活中常见的安全用电规则和现象，要有适当的应对方法，这样才能做到安全用电。
12.【答案】AD
【解析】解：A、根据欧姆定律，由图可得，电阻R1与R2的阻值：
R1=U1I1=6V0.6A=10Ω，
R2=U2I2=3V0.6A=5Ω，
R1与R2的阻值之比是：2：1，故A正确；
B、R1与R2串联接在3V的电源两端，根据串联分压的特点，R1与R2的阻值之比是：2：1，R1与R2的电压之比是：2：1，即R1两端的电压是2V，
R1消耗的功率：P1=U1′2R1=(2V)210Ω=0.4W，故B错误；
C、R1与R2串联接在3V的电源两端，根据串联电路的电流处处相等，通过R1与R2的电流之比是1：1，故C错误；
D、R1与R2并联接在3V的电源，电路消耗的总功率是：
P总=P1′+P2=U″2R1+U″2R2=(3V)210Ω+(3V)25Ω=2.7W，故D正确。
故选：AD。
(1)由图象读出电阻R1与R2的电压和电流值，根据欧姆定律求出电阻R1与R2的阻值；
(2)R1与R2串联接在3V的电源两端，根据串联分压可求R1的电压，根据P=UI=U2R可求R1消耗的功率；
(3)根据串联电路电流的规律，分析通过R1与R2的电流之比；
(4)两电阻并联时两端的电压相等，根据图象读出对应的电流，再根据并联电路的电流特点求出干路电流，根据P=UI可求电路消耗的总功率。
本题考查了串并联电路的特点以及欧姆定律、电功率的应用，关键是根据图象读出电流和电压的对应值。
13.【答案】ACD
【解析】解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流．
电压表V1示数与电压表V2示数之比为2：1时，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，由I=UR可得，两电阻的阻值之比：
R1R0=U1I1U2I1=U1U2=21，即R0=12R1，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中的电流：
I1=UR1+R0=UR1+12R1=2U3R1，
R1、R2的功率分别为：
P1=I12R1=(2U3R1)2R1=4U29R1，P2=I12R2=(2U3R1)2×12R1=2U29R1；
再次移动滑片P，使电压表V1示数与电压表V2示数之比为1：2时，
两电阻的阻值之比：
R1R0′=U1′I2U2′I2=U1′U2′=12，即R0′=2R1，则R0：R0′=12R1：2R1=1：4，故D正确；
电路中的电流：
I2=UR1+R0′=UR1+2R1=U3R1，则I1：I2=2U3R1：U3R1=2：1，故A正确；
两电阻的电功率：
P1′=I22R1=(U3R1)2R1=U29R1，则P1：P1′=4U29R1：U29R1=4：1，故B错误；
P2′=I22R0′=(U3R1)2×2R1=2U29R1，则P2：P2′=2U29R1：2U29R1=1：1，故C正确．
故选ACD．
由电路图可知，R1与R2串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流．根据串联电路的电流特点和欧姆定律表示出两电压表之比即可求出两电阻的阻值之比，根据电阻的串联和欧姆定律表示出电路中的电流，根据P=I2Rt表示出两电阻消耗的电功率，据此进行解答．
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，要注意各量之间的关系，不要颠倒．
14.【答案】220 4353.6
【解析】解：我国家庭电路的电压是220V。图示电能表的示数为4353.6kW⋅h。
故答案为：220；4353.6。
我国家庭电路的电压是220V；
电能表是测量用户消耗电能的仪表。读数时注意：单位是kW⋅h，最后一位是小数。
本题考查的是家庭电路的电压值；会正确读出电能表上的示数。
15.【答案】北 右
【解析】解：闭合开关前，小磁针的N极指向地理北极。闭合开关时，根据安培定则可知，通电螺线管的左端为S极，右端为N极，因为同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引，因此小磁针的N极向右偏转。
故答案为：北；右。
地球是一个巨大的磁体，地球周围存在的磁场叫地磁场，地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近；
根据安培定则判断出通电螺线管的磁极，再根据磁极间的相互规律判断小磁针的偏向方向。
此题考查了地磁场、安培定则、磁极间的相互作用规律，难度不大，属基础题。
16.【答案】10000 8
【解析】解：通电10s电阻丝产生的热量：Q=I2Rt=(5A)2×40Ω×10s=10000J；
冰箱的额定功率P=150W=0.15kW，
由P=Wt可知，冰箱饮水机一天内工作的总时间：t′=WP=1.2kW⋅h0.15kW=8h。
故答案为：10000；8。
(1)根据焦耳定律Q=I2Rt求出通电10s电阻丝产生的热量；
(2)知道冰箱的额定功率和消耗的电能，利用P=Wt求出冰箱饮水机一天内工作的总时间。
本题考查焦耳定律和电功率公式的应用，是一道电热综合题，难度不大。
17.【答案】10 变大
【解析】解：电阻是导体本身的一种特性，与电压、电流的大小无关，所以导电接到6V的电源上时，其电阻为10Ω；
根据电路图可知，灯泡与滑动变阻器并联，电压表测量电源电压，电流表测量通过滑动变阻器的电流；
闭合开关S后，滑动变阻器滑片P向左移动时，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，根据欧姆定律可知，通过滑动变阻器的电流变大；
并联电路各支路互不影响，所以通过灯泡的电流不变；根据并联电路的电流规律可知，干路中的电流变大；
根据P=UI可知，电路的总功率变大。
故答案为：10；变大。
电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关；
根据电路图分析电路的连接方式、电表的作用；根据滑片的移动方向分析滑动变阻器接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律分析通过滑动变阻器电流的变化；根据并联电路的特点和电流规律可知干路中电流的变化，根据P=UI分析总功率的变化。
本题考查了电阻的大小、电路的动态分析、欧姆定律的应用、电功率计算公式的应用，难度不大。
18.【答案】L2 L1
【解析】解：灯泡串联时，电流I1=I2，电压表V1示数比V2小，即U1