精品解析：广东省汕头市濠江区2023-2024学年九年级上学期期末物理试题

广东省汕头市濠江区2023-2024学年九年级上学期 期末物理试卷 一、选择题（本大题共7小题，每小题3分，共21分） 1. “胖五”是我国首枚大型运载火箭，运载能力位居世界前列，所用燃料是零下253摄氏度的液氢。之所以选择液氢做燃料，是因为它具有（　　） A. 较大的热值 B. 较高的熔点 C. 较大的比热容 D. 较大的密度 【答案】A 【解析】 【详解】选择液氢做燃料，是因为它具有较大的热值，与其它相同质量的燃料相比，完全燃烧后，液氢可以放出较多的热量，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 2. 下列家用电器中，利用电流热效应工作的是 A. 计算器 B. 电暖器 C. 电视机 D. 电冰箱 【答案】B 【解析】 【分析】电流的热效应就是把电能转化为内能，可从能量转化的角度分析哪一用电器是利用了电流的热效应． 【详解】A、计算器工作时主要利用电能处理信息，将电能转化为光能、声音，不是利用电流热效应工作的，故A不符合题意； B、电暖器工作时主要把电能转化为内能，是利用了电流的热效应来工作的，故B符合题意； C、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，故C不符合题意； D、电冰箱工作时主要将电能转化为机械能，不是利用电流热效应工作的，故D不符合题意． 故选B 3. 为了揭示大自然的奥秘，无数科学家进行了不懈的探索。下列说法正确的是（ ） A. 原子的核式结构模型认为原子是由质子和中子构成的 B. 摩擦起电的本质是创造了电荷 C. 分子间不仅存在吸引力，而且还存在排斥力 D. 灰尘漫天飞舞说明分子在不停地做无规则运动 【答案】C 【解析】 【详解】A．原子的核式结构模型认为原子是由原子核和核外电子组成的，故A错误； B．摩擦起电的本质是由于不同的物体对电子的束缚能力不同，电子发生了转移，并没有创造电荷，故B错误； C．物体的分子间有相互作用力，可知分子间不仅存在吸引力，而且还存在排斥力，故C正确； D．灰尘漫天飞舞是灰尘在做机械运动，这不能说明分子在不停地做无规则运动，故D错误。 故选C。 4. 如图所示，两个相同的验电器A和B，其中验电器A带正电，B不带电，用带有绝缘手柄的金属棒将A、B连接起来。下列说法正确的是（　　） A. 验电器金属箔张开是因为它们带同种电荷 B. 验电器A得到电子，A金属箔张角变大 C. 验电器A中正电荷通过金属棒流向B，A金属箔张角变小 D. 此过程产生的瞬时电流方向是从B到A 【答案】A 【解析】 【详解】A．验电器的原理是同种电荷相互排斥，验电器金属箔张开是因为它们带同种电荷而相互排斥，故A正确； BC．用带有绝缘手柄的金属棒将A、B连接起来，验电器A、B都将带正电，验电器B失去电子，电子转移到验电器A上，即验电器B中的电子通过金属棒流向A，验电器A得到电子，带电量减小，A金属箔张角变小，故BC错误； D．物理学中，将正电荷定向移动的方向规定为电流的方向，负电荷定向移动的反方向为电流的方向，验电器B中的电子通过金属棒流向A，此过程产生的瞬时电流方向是从A到B，故D错误。 故选A。 5. 如图，电源电压恒定，R1为磁敏电阻，磁敏电阻的阻值随所处磁场的强弱变化而变化。实验测得其变化关系如图甲所示，其中B表示磁场的强弱（T）。则在图乙中，闭合开关后R1所处的磁场逐渐增强时，则（　　） A. R1的阻值变小 B. 电压表示数变大 C. 电流表示数变小 D. 电流表示数不变 【答案】C 【解析】 【详解】由电路图可知，闭合开关后，R1与R2并联，电流表测R1支路的电流，电压表测电源两端的电压。 A．由图甲可知，当R1所处的磁场逐渐增强时，R1的阻值变大，故A不符合题意； B．因电源电压恒定，并联电路电源电压等于各支路电压，所以，当R1所处的磁场逐渐增强时，电压表示数不变，故B不符合题意； CD．因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，由，通过R1的电流变小，即电流表的示数变小，故C符合题意，D不符合题意。 故选C。 6. 有一种智能锁，需要通过“密码+人脸”两次识别成功才能开锁。密码识别成功时仅闭合，灯L发光，照亮人脸进行识别，但不开锁，人脸识别成功后才会闭合，电动机M工作，开锁成功。下列电路设计符合要求的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】由题可知，闭合，灯L发光，但电动机不工作，闭合，电动机M工作，所以灯和电动机并联，且S1在干路，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 7. 如图，电源电压不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从a端移到b端的过程中，R1、R2的U~I关系图像如图。下列四种判断中正确的是（　　） A. 电源电压为10V B. 图线甲是电阻R1的U~I关系图象 C. R1的阻值是20Ω D. 滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω 【答案】D 【解析】 【详解】闭合开关S，R1、R2串联，V1测R1两端电压，V2测R2两端电压，电流表测电路中电流。 A．根据串联电路电压的规律，电源电压等于两电压表示数之和，由U~I图象可知，电路中电流为0.3A，R1两端的电压U1=3V，R2两端的电压U2=3V，则电源电压U=U1+U2=3V+3V=6V 故A错误； B．因为滑片在a时，此时滑动变阻器的电阻为0，电压变为0；故从U~I图象可以看出，甲为滑动变阻器R2的U~I关系图象，乙为电阻R1的U~I图象，故B错误； C．当路中电流为0.3A，R1两端的电压U1=3V，R1的阻值 故C错误； D．滑动变阻器连入电路的电阻最大，电路中总电阻最大，电流中电流最小，由图可知，电路中最小电流为0.2A，此时变阻器两端电压为4V，则变阻器最大阻值为 故D正确。 故选D。 二、填空题（本大题共7小题，每小题3分，共21分） 8. 人们用测电笔可以辨别_________线和_________线，我国家庭电路的电压为_________V。 【答案】 ①. 火 ②. 零 ③. 220 【解析】 【详解】[1][2]测电笔是一种用于检测电路中是否带电的工具，它通常用于辨别火线和零线。 [3]我国家庭电路的电压标准为220V。 9. “红灯停，绿灯行，黄灯也要等一等，交通安全要注意”路口的这些交通指示灯是______的（选填“串联”或“并联”）。有时红灯快结束时黄灯也同时亮了，此时电路中的总电流______（选填“变大”、“不变”或“变小”）。细心的小明发现，路灯干路的铜线线芯比支路的要粗一些，在长度一定时，越粗的铜线，它的电阻______。 【答案】 ①. 并联 ②. 变大 ③. 越小 【解析】 【详解】[1][2]根据交通信号灯工作时的常识知，红灯亮时，黄灯不亮，绿灯不亮，它们是相互不影响工作的，故是并联连接；因信号灯是并联，干路电流等于各支路电流之和，有时红灯快结束时黄灯也同时亮了，相当于又增加了一条支路，故干路电流会变大。 [3]导体电阻跟横截面积有关，横截面积越大，电阻越小。所以长度一定时，越粗的铜线，它的电阻越小。 10. 一台单缸四冲程汽油机，飞轮转速为3600r/min，该汽油机活塞1s对外做功_________次；如图所示汽油机正在进行的是_________冲程；汽油机通常用水来作为冷却剂，是因为水具有_________较大的特性。 【答案】 ①. 30 ②. 做功 ③. 比热容 【解析】 【详解】[1]一台单缸四冲程汽油机，飞轮转速为3600r/min即60r/s，每个工作循环曲轴转2周，活塞上下往复2次，做功1次，该汽油机活塞1s对外做功30次。 [2]由图可知，进气门和排气门都关闭，活塞向下运动，是做功冲程。 [3]汽油机通常用水来作为冷却剂，是因为水具有比热容较大的特性，在其他情况相同时，能够吸收更多的热量。 11. 如图甲所示是某款电子秤，图乙是它的工作原理图，a表是_________（填“电压表”或“电流表”）。当闭合开关S，挂钩受到向下的拉力增大时，电子秤示数增大，应把_________（填“a”或“b”）表改装为显示计。R0在此电路中还可以起到_________作用。 【答案】 ①. 电压表 ②. b ③. 保护电路 【解析】 【详解】[1]由电路图可知，要想电路正常工作，则定值电阻R0的与滑动变阻器R串联接入电路，a与滑动变阻器R并联接入电路中，为电压表；b串联接入电路中，为电流表。 [2]当闭合开关S，挂钩受到向下的拉力增大时，滑动变阻器滑片向下移动，滑动变阻器接入电路的阻值变小，根据串联电路的分压特点可知滑动变阻器两端的电压变小，电压表示数变小，电路总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路电流变大，电流表示数变大，因此为使压力增大时，压力计的示数增大，应把电流表b改装为显示计。 [3]电路在连通后，拉力过大，滑动变阻器滑片在最下端时，滑动变阻器接入电路的阻值为零，如果没有电阻R0，则电路短路，所以加入电阻R0起保护电路的作用。 12. 如图是灯泡L和电阻R中电流随电压变化的图像。由图像可知，若将它们并联接在电压为2V的电源两端，灯泡L和电阻R的电压之比为_________，电路中的总电流为_________A；若将它们串联在电压为4V的电源两端，电路的电流是_________A。 【答案】 ①. 1∶1 ②. 0.35 ③. 0.15 【解析】 【详解】[1][2]当灯泡L和电阻R并联时，由于并联电路各支路两端的电压相等，所以灯泡L和电阻R的电压之比为1∶1，当电路两端的电压为2V时，根据图像可知通过L与R的电流分别为0.25A和0.1A，由于并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和，所以电路中的总电流为I＝IL+IR＝0.25A+0.1A＝0.35A [3]当灯泡L和电阻R串联时，由于串联电路中各处的电流相等，且电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和，由图像可知，当电路的电流为0.15A，L与R两端的电压分别为1V和3V，它们的电压之和为 恰好等于电源电压4V，符合题意。 13. 2023年2月，土耳其发生强烈地震，中国救援队携带照明无人机前往救援。无人机在加速上升过程中，电动机将_________能转化为_________能，在此过程中能量_________（选填“守恒”或“不守恒”）。 【答案】 ①. 电 ②. 机械 ③. 守恒 【解析】 【详解】[1][2]电动机工作时消耗电能，向外输出机械能，是将电能转化为机械能的。 [3]能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，在转化或转移的过程中，能量的总量不变。故电动机工作过程中能量是守恒的。 14. 如图所示电能表，读数是_________kW•h；若某用电器接在电能表所在电路工作，10min铝盘转了600转，则用电器消耗的电能是_________kW•h，功率是_________W。 【答案】 ①. 2818.7 ②. 0.2 ③. 1200 【解析】 【详解】[1]电能表的读数方法：最后一位是小数，单位kW•h，由图知道，电能表的读数为2818.7kW•h。 [2][3]3000r/kW•h表示电路中每消耗1kW•h电能，转盘转过3000转，则10min铝盘转了600转，用电器消耗的电能 用电器的功率 三、作图题（本大题共3小题，共7分） 15. 如图所示，根据图甲中的电路图，将图乙中的电路元件连接成实物电路。（要求导线不能交叉） 【答案】 【解析】 【详解】由电路图知，两灯并联在电路中，开关S1接在干路，同时控制两灯，接在支路，控制，实物图连接如下： 16. 请用笔画线表示导线，将图中的电灯、开关和插座正确接入家庭电路中． （ ） 【答案】 【解析】 【详解】三孔插座上面的孔接地线，左孔接入零线，右孔接火线；电灯的接法：火线先过开关再入灯泡，然后接入顶端的金属点，零线直接接入螺旋套，如图所示： 17. 如图所示，请你将图中各元件连接完整，完整的电路可用于探究电流产生的热量与电流大小的关系。 【答案】 【解析】 【详解】探究电流产生的热量与电流大小的关系时采用的是控制变量法，实验中控制通电时间和电阻大小相同，电流大小不同，所以右侧两个电阻并联后再与左侧的电阻串联，这样会使得通过两个容器内电阻的电流大小是不同的，如图所示： 四、实验题（本大题共3小题，共20分） 18. 请完成下列填空： （1）如图 1 所示，使玻璃板水平接触水面，然后稍稍用力向上拉玻璃板，弹簧测力计的示数会___________，说明分子之间存在___________； （2）如图 2 所示，气球在毛巾上摩擦后可以吸起小纸屑，这是因为气球摩擦带了电荷，带电体具有___________的性质；丝绸与玻璃棒摩擦，玻璃棒带___________电。 （3）如图 3 所示，闭合开关后，向右移动滑动变阻器的滑片，小灯泡的实际电功率___________。 （4）如图4 所示，在“比较不同物质吸热的情况”实验中，小明取___________相等的水和油，分别倒入相同的烧杯中，使用相同规格加热器进行加热，则水和煤油吸热的多少可以用___________表示。 【答案】 ①. 变大 ②. 引力 ③. 吸引轻小物体 ④. 正 ⑤. 不变 ⑥. 质量 ⑦. 加热时间 【解析】 【详解】（1）[1][2]如图-1所示，因为玻璃和水接触在一起，并且玻璃分子和水分子间的距离在引力作用的范围内，故水分子和玻璃分子之间存在相互作用的引力，故向上拉玻璃板时，弹簧测力计的读数将变大。 （2）[3][4]如图-2所示，气球在毛巾上摩擦后吸起小纸屑，这是因为气球在与毛巾摩擦过程中气球带了电荷，而带电体具有吸引轻小物体的性质。丝绸与玻璃棒摩擦，玻璃棒带正电，毛皮与橡胶棒摩擦，带负电。 （3）[5]如图-3所示，滑动变阻器全接下方接触柱，相当于定值电阻，闭合开关后，向右移动滑动变阻器的滑片，电阻不变，小灯泡的实际电功率，小灯泡的亮度不变。 （4）[6][7]如图-4所示，在“比较不同物质吸热的情况”实验中，采用控制变量法，所以应取质量相等的水和煤油，分别倒入相同的烧杯中。实验过程中为了可以用加热时间的长短来表示，应使水和煤油相同时间内吸热相同，即相同的热源加热，所以实验过程中可以用加热时间的长短来表示水和煤油吸热多少的前提条是用相同的热源加热。 19. 探究“电流与电阻的关系”时，实验器材有：三节新的干电池（电压4.5V）、电流表、电压表、滑动变阻器（标有“20Ω；2A”字样）、定值电阻4个（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω），开关一个，导线若干，小静等同学设计了如图所示的电路图。 （1）请用笔画线代替导线将图乙中的实物图连接完整，要求滑片向右移动时电流表示数变小_________。 （2）滑片P位于滑动变阻器阻值最大处，闭合开关，电流表有示数，电压表无示数，则电路故障原因是电阻R_________（选填“短路”或“断路”）；滑动变阻器在此实验中的作用：①保护电路：②_________。 （3）排除故障后，将定值电阻由5Ω更换为10Ω时，应向_________（选填“左”或“右”）适当调节滑动变阻器的滑片P，使电压表示数保持3V不变。 （4）图丙是根据实验数据画出的定值电阻的I﹣R图像，由此可得结论：当导体的电压一定时，_________。 （5）小静同学继续探究，再次换接50Ω的定值电阻后，发现无论怎样移动滑片P，都不能使电压表示数达到原来的3V，为了完成这次实验，她采取的措施可行的是_________。 A. 调高电源电压 B. 再串联一个10Ω的电阻 C. 将电压表改接到滑动变阻器两端 【答案】（1） （2） ①. 短路 ②. 控制定值电阻两端的电压保持不变 （3）右 （4）通过导体的电流与导体的电阻成反比 （5）B 【解析】 【小问1详解】 电源电压不变，滑片P向右移动时电流表示数变小，说明滑动变阻器阻值变大，故滑动变阻器选用左下接线柱与电阻R串联，如图所示： 【小问2详解】 [1]滑片P位于滑动变阻器阻值最大处，闭合开关，电流表有示数，说明电路是通路；电压表无示数，说明电压表并联的电路短路或电压表短路或电压表断路，即电路故障原因是电阻R短路。 [2]在“探究电流与电阻关系”的实验中，应控制定值电阻两端的电压不变，可通过调节滑动变阻器的滑片来完成这一操作。 【小问3详解】 实验中，当把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后，根据串联分压原理，电阻两端的电压变大，研究电流与电阻关系时要控制电压不变，根据串联电路电压的规律，要增大滑动变阻器两端的电压，由串联分压原理，要增大滑动变阻器电阻阻值，故应向右适当调节滑动变阻器的滑片P，使电压表示数保持不变。 【小问4详解】 由图丙可知，电流与电阻的乘积为UV=IR=0.6A×5Ω=……=0.2A×15Ω=3V 即电压表示数为一定值，故由此可得，当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 【小问5详解】 A．设电源电压为U总，定值电阻两端的电压为UV=3V，根据串联电路电压的规律及分压原理有 方程左边为一定值，故右边也为一定值，当滑动变阻器最大电阻连入电路中时，对应的定值电阻也最大，即 解得电源电压为U总=4.2V<4.5V，所以降低电源电压可以完成这次实验，故A不符合题意； B．根据串联电路电压的规律，滑动变阻器分得的电压U滑=U-UV=4.5V-3V=1.5V 滑动变阻器分得的电压为电压表示数的倍，根据分压原理，当接入50Ω电阻时，滑动变阻器连入电路中的电阻为R滑=0.5×50Ω=25Ω>20Ω 即为了能完成这次实验，滑动变阻器的最小电阻为25Ω，而题中原来滑动变阻器的最大电阻为20Ω，若再串联一个10Ω的电阻，根据电阻的串联可知，滑动变阻器连入电路的电阻为R滑′=25Ω-10Ω=15Ω 故B符合题意； C．将电压表改接到滑动变阻器两端，电压表原来测定值电阻的电压，现在测变阻器的电压，对改变定值电阻的电压大小没有影响，接入50Ω的电阻实验时，无论怎样移动滑片，都不能使定值电阻两端的电压减小到3V，所以不能完成这次实验，故C不符合题意。 故选B。 20. 在“测量小灯泡额定功率”实验中，小灯泡的额定电压U额＝2.5V。 （1）实验电路如图甲所示，小明移动滑片P到某一位置，电压表示数如图乙所示为_________V；此时要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向_________（选填“左”或“右”）端移动。 （2）移动滑片P，记下多组数据，并绘制图丙所示的U﹣I图像，由图像可知，小灯泡的额定电流是_________A，额定功率是_________W。 （3）如图丙所示，通过灯泡的电流与灯泡两端电压无法成正比，造成这种变化的原因是_________。 （4）小刚用相同的器材进行该实验时发现电压表已损坏，他找来一只阻值为R0的定值电阻，设计了如图丁所示的电路，也可测出小灯泡（已知I额）的额定功率。主要的操作步骤如下： ①把电流表接在a处，闭合开关，调节滑片P，使电流表的示数为I额； ②保持滑片P的位置不变，断开开关，把电流表接在b处，闭合开关，读出电流表的示数为I； ③计算得出小灯泡的额定电压U额＝_________，额定功率P额＝_________（均用R0、I额、I表示）。 【答案】（1） ①. 1.8 ②. 左 （2） ①. 0.4 ②. 1 （3）小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大 （4） ①. （I﹣I额）R0 ②. I额（I﹣I额）R0 【解析】 【小问1详解】 [1]由实验电路可知电源由两节干电池串联而成，电源电压不超过3V，且灯泡的额定电压为2.5V，不超过电压表的量程，实验时电压表使用的0~3V量程，其分度值为0.1V，根据图乙可知，此时电压表的示数为1.8V。 [2]此时小灯泡两端的电压是1.8V，要使小灯泡两端的电压是2.5V，根据串联电路分压特点，要增大小灯泡两端电压，滑动变阻器两端的电压要减小，减小滑动变阻器连入电路的电阻，所以滑动变阻器向左移动。 【小问2详解】 [1][2]由图像知，小灯泡在2.5V下的额定电流是0.4A，则小灯泡的额定功率 【小问3详解】 由于小灯泡的灯丝随温度的升高而增大，所以通过灯泡的电流与灯泡两端电压无法成正比。 【小问4详解】 据题意可知，干路中的电流为I，通过灯泡的电流即灯泡的额定电流为I额；根据并联电路的电流规律可知，通过定值电阻的电流为I'＝I﹣I额 定值电阻两端的电压为U0＝I'R0＝（I﹣I额）R0；根据并联电路的电压规律可知，灯泡的额定电压为U额＝U0＝（I﹣I额）R0 灯泡的额定功率为P额＝U额I额＝I额（I﹣I额）R0 五、计算题（本大题共2小题，共13分） 21. 如图所示电路，电源电压不变，R1＝5Ω，R2＝10Ω。当开关S闭合时，V1表的示数为4V。求： （1）电路中的总电阻； （2）电源电压。 【答案】（1）15Ω （2）12V 【解析】 【小问1详解】 当开关S闭合时，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压；根据串联电路电阻规律，则电路中的总电阻为R总=R1+R2=5Ω+10Ω=15Ω 【小问2详解】 根据串联电路电流规律，电路中电流为 则电源电压为 22. 如图甲所示，这是某品牌电饭锅简化电路图，和均为电热丝（阻值不随温度发生变化），为温控自动开关，使电饭锅处于加热或保温状态，电饭锅的额定电压为220V。某次煮饭时，该电饭锅正常工作，总功率P随时间t变化的图像如图乙所示。求： （1）电饭锅处在加热状态时的电流； （2）本次煮饭中电饭锅在内消耗的电能； （3）电热丝的阻值。 【答案】（1）3A；（2）；（3） 【解析】 【分析】 【详解】解：（1）从图乙可知电饭锅处在加热状态时的功率为660W，根据得出电饭锅处在加热状态时的电流 （2）本次煮饭中电饭锅在内消耗的电能，从图乙可知电饭锅处在保温状态时的功率为220W，保温时间 加热时间 根据可知本次煮饭中电饭锅在内消耗的电能 （3）从图甲可知，只闭合S时，电路为的简单电路，总电阻较大，根据可知总功率较小，电饭锅处于保温状态；S、都闭合时，两电阻并联，总电阻较小，根据可知总功率较大，电饭锅处于加热状态，故此时电热丝的功率 电热丝的阻值 答：（1）电饭锅处在加热状态时的电流为3A； （2）本次煮饭中电饭锅在内消耗的电能为； （3）电热丝的阻值为。 六、综合能力题（本大题共3小题，共18分） 23. 在探究“影响电流热效应的因素”实验中。 （1）为探究电流通过电阻产生的热量与电流的关系，小明设计了甲图装置，在烧瓶内安装一根电阻丝并装入煤油，插入温度计，该实验通过比较_________，来判断相同时间内不同电流产生的热量多少。下列选项中，也是采用这种研究方法的是_________。 A．力是看不见的，可以通过力的示意图认识它 B．探究电流与电压、电阻的关系 C．用木块被撞击移动的距离反映小车动能大小 （2）实验中烧瓶内的液体，小明选择了煤油而不是水，这样选择一方面是因为煤油不导电，另一方面是因为两者质量相同，吸收相同热量时，煤油温度变化更_________。（选填“明显”或“不明显”） （3）小明先测量烧瓶内液体初温，闭合开关，通电30s再测量烧瓶内液体的温度，得到温度的升高量填入表中；然后移动滑动变阻器滑片改变电流大小，重复上述操作，获得多组数据（如表）。 实验次数 电流/A 通电时间/s 电阻/Ω 温度升高量/℃ 1 0.3 30 10 1.5 2 0.6 30 10 6.0 由此得出：同一导体，在通电时间相等时，电流越大，其产生的热量_________。 （4）小明想利用上述实验装置做“比较菜油和煤油比热容的大小”的实验，则他应选择：乙图中_________（选填“A”或“B”）烧瓶与甲图中的烧瓶_________（选填“串联”“并联”或“串联、并联都可以”），并将其中一烧瓶中的液体换成煤油。 【答案】（1） ①. 温度计示数变化 ②. C （2）明显 （3）越多 （4） ①. A ②. 串、联并联都可以 【解析】 【小问1详解】 [1]电流产生热量不能用眼睛直接观察，通过温度计示数变化来反映，温度计示数变化越大，电流产生的热量越多，这是转换法的利用。 [2]A．力是看不见的，可以通过力的示意图认识它，是模型法，故A不符合题意； B．探究电流与电压、电阻的关系，探究电流跟电压关系时，控制电阻不变，探究电流跟电阻关系时，控制电压不变，这是控制变量法。故B不符合题意； C．用木块被撞击移动的距离反映小车动能大小，是转换法，故C符合题意； 故选C。 【小问2详解】 煤油比水的比热小，质量相同时，吸收相同的热量，煤油的温度变化比较大，温度计示数变化明显，实验效果比较好。 【小问3详解】 由表格数据分析，同一导体，电阻相同，通电时间相同，电流越大，温度升高量越大，说明电流产生热量越多。 【小问4详解】 [1][2]“比较菜油和煤油比热容的大小”根据可知，采用质量相同的不同物质，需要采用相同的加热装置，所以选择A烧瓶，把烧瓶A的液体换成和甲图中质量相同的菜油，由于电阻相同，和甲图烧瓶并联，电压相同，电流产生热量相同，串联时，流过两电阻的电流相同，电阻大小相同，通电时间相同，则电流产生的热量相同，所以串联、并联都可以。菜油和煤油吸热的多少是通过加热时间来反映的。 24. 阅读下列短文，回答问题。 智能电加热眼罩 近几年，近视眼成为影响青少年身体健康的重要因素，为有效保护眼睛，降低近视率，目前市场上推出一款电加热眼罩（如图甲），对缓解眼疲劳有一定效果，电加热眼罩是在绝缘的聚酯薄膜表面有序排列10根一样的具有发热、控温双重功能PTC加热丝，PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，它以饮酸钡为主，渗入多种物质后加工而成。电加热眼罩内部结构如图乙所示，PTC加热丝两端与金属导线相连，形成网状结构，由6V的锂电池供电。每根PTC加热丝电阻随温度变化的关系如图丙所示，当温度达到40℃时，PTC加热丝的发热功率等于散热功率（即在相同时间内产生的热量与散失的热量相等）温度保持不变，实现智能控温。 （1）PTC是___________（选填“导体”、“半导体”或“绝缘体”）材料； （2）如图乙所示的加热电路，PTC加热丝的连接方式是___________联，正常工作时金属导线中A、B处电流分别为IA和IB，则IA___________IB（选填“<”、“=”或“>”）； （3）将眼罩加热电路开关闭合，其功率随时间变化的图像最可能的选项是___________； （4）每根PTC加热丝的最大发热功率为___________W，当温度为40℃时，通电10min，每根PTC加热丝消耗的电能___________J。 【答案】 ① 半导体 ②. 并 ③. > ④. B ⑤. 0.9 ⑥. 216 【解析】 【详解】（1）[1]由题意可知，PTC是一种新型半导体陶瓷材料，因此PTC是半导体材料。 （2）[2]由图乙可知，各条PTC加热丝并列连接在金属导线两端，它们互不影响，故PTC加热丝是并联的。 [3]因为PTC加热丝是并联的，并联的PTC加热丝越多，由并联电路电流的规律可知电流越大，故A、B处电流 IA>IB （3）[4]由图丙可知，PTC加热丝的阻值随温度的升高，先变小后变大，由题意可知，当温度达到40℃时，PTC加热丝的发热功率等于散热功率，温度保持不变，即温度达到40℃后PTC加热丝的阻值不变，因此眼罩加热电路开关闭合后，PTC加热丝的阻值先变小后变大再不变，由可知，其功率先变大后变小再不变，故B符合题意，故选B。 （4）[5]由可知，电源电压一定时，电阻越小，电功率越大，由图丙可知，PTC加热丝的最小阻值为40Ω，每根PTC加热丝的最大发热功率为 [6]由图丙可知，当温度为40℃时，PTC加热丝的阻值为100Ω，通电10min，每根PTC加热丝消耗的电能 25. 阅读短文，并回答问题。 如图甲是LED手电筒和LED吸顶灯，它的主要部分是高亮度白色发光二极管，这种发光二极管主要由硅、砷等半导体材料制成，具有光效高、寿命长、易控制、免维护、安全环保等优点。LED灯能直接把电能转换成光能，是继白炽灯、卤素灯和节能荧光灯后新兴的第四代电光源，是极具发展前途的新光源。图乙是LED的元件实物及符号。 图丙所示电路可以研究发光二极管的工作特性：把一个额定电压为3V的LED接入电源电压恒为4.5V的电路，闭合开关S，LED即处于导通状态，调节变阻器滑片，改变LED两端的电压和电路中电流，记录多组电压、电流数据，可以得到电压表与电流表示数关系，如图丁所示。 （1）半导体材料具有_________性；LED灯之所以节能，被称为冷光源，是因为电热转换损耗的能量较白炽灯_________（选“高”或“低”）； （2）在图丙中，闭合S，调节滑动变阻器，使LED灯正常发光；断开开关S，改变电源正负极后再闭合开关S，将观察到LED灯_________（选“发光”或“不发光”）；此时电压表的示数为_________V。电流表的示数为_________A； （3）某个家庭原来全部用白炽灯来照明，平均每月照明用电50kW•h，现全部改用LED灯，相同情况下可节能约70%。已知每“消耗1度电”相当于排入1.1kg的二氧化碳，则改用LED灯后，这个家庭平均每月能减排二氧化碳约_________kg。 【答案】（1） ①. 单向导电 ②. 低 （2） ①. 不发光 ②. 4.5 ③. 0 （3）38.5 【解析】 【小问1详解】 [1][2]当电流从二极管正极流过，二极管亮，反之则不亮，说明半导体具有单向导电性；LED灯主要由半导体材料制成，它之所以节能，被称为冷光源，是因为电热转换损耗的能量较白炽灯低。 【小问2详解】 [1][2][3]在图丙中，闭合开关S，调节滑动变阻器，使LED灯正常发光；断开开关S，改变电源的正负极后再闭合S，由于LED具有单向导电性，此时LED灯不能发光；此时LED灯相当于断路，电压表与滑动变阻器串联，相当于测量电源电压，电压表示数为4.5V，由于电压表内阻很大，所以电路中电流几乎为零；电流表示数为0A。 【小问3详解】 全部改用LED灯后节约电能 可减排二氧化碳的质量为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 广东省汕头市濠江区2023-2024学年九年级上学期 期末物理试卷 一、选择题（本大题共7小题，每小题3分，共21分） 1. “胖五”是我国首枚大型运载火箭，运载能力位居世界前列，所用燃料是零下253摄氏度的液氢。之所以选择液氢做燃料，是因为它具有（　　） A. 较大的热值 B. 较高的熔点 C. 较大的比热容 D. 较大的密度 2. 下列家用电器中，利用电流热效应工作的是 A. 计算器 B. 电暖器 C. 电视机 D. 电冰箱 3. 为了揭示大自然的奥秘，无数科学家进行了不懈的探索。下列说法正确的是（ ） A. 原子的核式结构模型认为原子是由质子和中子构成的 B. 摩擦起电的本质是创造了电荷 C. 分子间不仅存在吸引力，而且还存在排斥力 D. 灰尘漫天飞舞说明分子在不停地做无规则运动 4. 如图所示，两个相同的验电器A和B，其中验电器A带正电，B不带电，用带有绝缘手柄的金属棒将A、B连接起来。下列说法正确的是（　　） A. 验电器金属箔张开是因为它们带同种电荷 B. 验电器A得到电子，A金属箔张角变大 C 验电器A中正电荷通过金属棒流向B，A金属箔张角变小 D. 此过程产生的瞬时电流方向是从B到A 5. 如图，电源电压恒定，R1为磁敏电阻，磁敏电阻的阻值随所处磁场的强弱变化而变化。实验测得其变化关系如图甲所示，其中B表示磁场的强弱（T）。则在图乙中，闭合开关后R1所处的磁场逐渐增强时，则（　　） A. R1的阻值变小 B. 电压表示数变大 C. 电流表示数变小 D. 电流表示数不变 6. 有一种智能锁，需要通过“密码+人脸”两次识别成功才能开锁。密码识别成功时仅闭合，灯L发光，照亮人脸进行识别，但不开锁，人脸识别成功后才会闭合，电动机M工作，开锁成功。下列电路设计符合要求的是（　　） A. B. C. D. 7. 如图，电源电压不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从a端移到b端的过程中，R1、R2的U~I关系图像如图。下列四种判断中正确的是（　　） A. 电源电压为10V B. 图线甲是电阻R1的U~I关系图象 C. R1的阻值是20Ω D. 滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω 二、填空题（本大题共7小题，每小题3分，共21分） 8. 人们用测电笔可以辨别_________线和_________线，我国家庭电路的电压为_________V。 9. “红灯停，绿灯行，黄灯也要等一等，交通安全要注意”路口的这些交通指示灯是______的（选填“串联”或“并联”）。有时红灯快结束时黄灯也同时亮了，此时电路中的总电流______（选填“变大”、“不变”或“变小”）。细心的小明发现，路灯干路的铜线线芯比支路的要粗一些，在长度一定时，越粗的铜线，它的电阻______。 10. 一台单缸四冲程汽油机，飞轮转速为3600r/min，该汽油机活塞1s对外做功_________次；如图所示汽油机正在进行的是_________冲程；汽油机通常用水来作为冷却剂，是因为水具有_________较大的特性。 11. 如图甲所示是某款电子秤，图乙是它的工作原理图，a表是_________（填“电压表”或“电流表”）。当闭合开关S，挂钩受到向下的拉力增大时，电子秤示数增大，应把_________（填“a”或“b”）表改装为显示计。R0在此电路中还可以起到_________作用。 12. 如图是灯泡L和电阻R中电流随电压变化的图像。由图像可知，若将它们并联接在电压为2V的电源两端，灯泡L和电阻R的电压之比为_________，电路中的总电流为_________A；若将它们串联在电压为4V的电源两端，电路的电流是_________A。 13. 2023年2月，土耳其发生强烈地震，中国救援队携带照明无人机前往救援。无人机在加速上升过程中，电动机将_________能转化_________能，在此过程中能量_________（选填“守恒”或“不守恒”）。 14. 如图所示电能表，读数是_________kW•h；若某用电器接在电能表所在电路工作，10min铝盘转了600转，则用电器消耗的电能是_________kW•h，功率是_________W。 三、作图题（本大题共3小题，共7分） 15. 如图所示，根据图甲中的电路图，将图乙中的电路元件连接成实物电路。（要求导线不能交叉） 16. 请用笔画线表示导线，将图中的电灯、开关和插座正确接入家庭电路中． （ ） 17. 如图所示，请你将图中各元件连接完整，完整的电路可用于探究电流产生的热量与电流大小的关系。 四、实验题（本大题共3小题，共20分） 18. 请完成下列填空： （1）如图 1 所示，使玻璃板水平接触水面，然后稍稍用力向上拉玻璃板，弹簧测力计示数会___________，说明分子之间存在___________； （2）如图 2 所示，气球在毛巾上摩擦后可以吸起小纸屑，这是因为气球摩擦带了电荷，带电体具有___________的性质；丝绸与玻璃棒摩擦，玻璃棒带___________电。 （3）如图 3 所示，闭合开关后，向右移动滑动变阻器的滑片，小灯泡的实际电功率___________。 （4）如图4 所示，在“比较不同物质吸热的情况”实验中，小明取___________相等的水和油，分别倒入相同的烧杯中，使用相同规格加热器进行加热，则水和煤油吸热的多少可以用___________表示。 19. 探究“电流与电阻的关系”时，实验器材有：三节新的干电池（电压4.5V）、电流表、电压表、滑动变阻器（标有“20Ω；2A”字样）、定值电阻4个（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω），开关一个，导线若干，小静等同学设计了如图所示的电路图。 （1）请用笔画线代替导线将图乙中的实物图连接完整，要求滑片向右移动时电流表示数变小_________。 （2）滑片P位于滑动变阻器阻值最大处，闭合开关，电流表有示数，电压表无示数，则电路故障原因是电阻R_________（选填“短路”或“断路”）；滑动变阻器在此实验中的作用：①保护电路：②_________。 （3）排除故障后，将定值电阻由5Ω更换为10Ω时，应向_________（选填“左”或“右”）适当调节滑动变阻器滑片P，使电压表示数保持3V不变。 （4）图丙是根据实验数据画出的定值电阻的I﹣R图像，由此可得结论：当导体的电压一定时，_________。 （5）小静同学继续探究，再次换接50Ω的定值电阻后，发现无论怎样移动滑片P，都不能使电压表示数达到原来的3V，为了完成这次实验，她采取的措施可行的是_________。 A. 调高电源电压 B. 再串联一个10Ω的电阻 C. 将电压表改接到滑动变阻器两端 20. 在“测量小灯泡额定功率”实验中，小灯泡的额定电压U额＝2.5V。 （1）实验电路如图甲所示，小明移动滑片P到某一位置，电压表示数如图乙所示为_________V；此时要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向_________（选填“左”或“右”）端移动。 （2）移动滑片P，记下多组数据，并绘制图丙所示的U﹣I图像，由图像可知，小灯泡的额定电流是_________A，额定功率是_________W。 （3）如图丙所示，通过灯泡的电流与灯泡两端电压无法成正比，造成这种变化的原因是_________。 （4）小刚用相同的器材进行该实验时发现电压表已损坏，他找来一只阻值为R0的定值电阻，设计了如图丁所示的电路，也可测出小灯泡（已知I额）的额定功率。主要的操作步骤如下： ①把电流表接在a处，闭合开关，调节滑片P，使电流表的示数为I额； ②保持滑片P的位置不变，断开开关，把电流表接在b处，闭合开关，读出电流表的示数为I； ③计算得出小灯泡的额定电压U额＝_________，额定功率P额＝_________（均用R0、I额、I表示）。 五、计算题（本大题共2小题，共13分） 21. 如图所示电路，电源电压不变，R1＝5Ω，R2＝10Ω。当开关S闭合时，V1表的示数为4V。求： （1）电路中的总电阻； （2）电源电压。 22. 如图甲所示，这是某品牌电饭锅简化电路图，和均为电热丝（阻值不随温度发生变化），为温控自动开关，使电饭锅处于加热或保温状态，电饭锅的额定电压为220V。某次煮饭时，该电饭锅正常工作，总功率P随时间t变化的图像如图乙所示。求： （1）电饭锅处在加热状态时的电流； （2）本次煮饭中电饭锅在内消耗的电能； （3）电热丝的阻值。 六、综合能力题（本大题共3小题，共18分） 23. 在探究“影响电流热效应的因素”实验中。 （1）为探究电流通过电阻产生的热量与电流的关系，小明设计了甲图装置，在烧瓶内安装一根电阻丝并装入煤油，插入温度计，该实验通过比较_________，来判断相同时间内不同电流产生的热量多少。下列选项中，也是采用这种研究方法的是_________。 A．力是看不见的，可以通过力的示意图认识它 B．探究电流与电压、电阻的关系 C．用木块被撞击移动的距离反映小车动能大小 （2）实验中烧瓶内的液体，小明选择了煤油而不是水，这样选择一方面是因为煤油不导电，另一方面是因为两者质量相同，吸收相同热量时，煤油温度变化更_________。（选填“明显”或“不明显”） （3）小明先测量烧瓶内液体初温，闭合开关，通电30s再测量烧瓶内液体的温度，得到温度的升高量填入表中；然后移动滑动变阻器滑片改变电流大小，重复上述操作，获得多组数据（如表）。 实验次数 电流/A 通电时间/s 电阻/Ω 温度升高量/℃ 1 0.3 30 10 1.5 2 0.6 30 10 60 由此得出：同一导体，在通电时间相等时，电流越大，其产生的热量_________。 （4）小明想利用上述实验装置做“比较菜油和煤油比热容的大小”的实验，则他应选择：乙图中_________（选填“A”或“B”）烧瓶与甲图中的烧瓶_________（选填“串联”“并联”或“串联、并联都可以”），并将其中一烧瓶中的液体换成煤油。 24. 阅读下列短文，回答问题。 智能电加热眼罩 近几年，近视眼成为影响青少年身体健康的重要因素，为有效保护眼睛，降低近视率，目前市场上推出一款电加热眼罩（如图甲），对缓解眼疲劳有一定效果，电加热眼罩是在绝缘的聚酯薄膜表面有序排列10根一样的具有发热、控温双重功能PTC加热丝，PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，它以饮酸钡为主，渗入多种物质后加工而成。电加热眼罩内部结构如图乙所示，PTC加热丝两端与金属导线相连，形成网状结构，由6V的锂电池供电。每根PTC加热丝电阻随温度变化的关系如图丙所示，当温度达到40℃时，PTC加热丝的发热功率等于散热功率（即在相同时间内产生的热量与散失的热量相等）温度保持不变，实现智能控温。 （1）PTC是___________（选填“导体”、“半导体”或“绝缘体”）材料； （2）如图乙所示的加热电路，PTC加热丝的连接方式是___________联，正常工作时金属导线中A、B处电流分别为IA和IB，则IA___________IB（选填“<”、“=”或“>”）； （3）将眼罩加热电路开关闭合，其功率随时间变化的图像最可能的选项是___________； （4）每根PTC加热丝的最大发热功率为___________W，当温度为40℃时，通电10min，每根PTC加热丝消耗的电能___________J。 25. 阅读短文，并回答问题。 如图甲是LED手电筒和LED吸顶灯，它的主要部分是高亮度白色发光二极管，这种发光二极管主要由硅、砷等半导体材料制成，具有光效高、寿命长、易控制、免维护、安全环保等优点。LED灯能直接把电能转换成光能，是继白炽灯、卤素灯和节能荧光灯后新兴的第四代电光源，是极具发展前途的新光源。图乙是LED的元件实物及符号。 图丙所示电路可以研究发光二极管的工作特性：把一个额定电压为3V的LED接入电源电压恒为4.5V的电路，闭合开关S，LED即处于导通状态，调节变阻器滑片，改变LED两端的电压和电路中电流，记录多组电压、电流数据，可以得到电压表与电流表示数关系，如图丁所示。 （1）半导体材料具有_________性；LED灯之所以节能，被称为冷光源，是因为电热转换损耗的能量较白炽灯_________（选“高”或“低”）； （2）在图丙中，闭合S，调节滑动变阻器，使LED灯正常发光；断开开关S，改变电源的正负极后再闭合开关S，将观察到LED灯_________（选“发光”或“不发光”）；此时电压表的示数为_________V。电流表的示数为_________A； （3）某个家庭原来全部用白炽灯来照明，平均每月照明用电50kW•h，现全部改用LED灯，相同情况下可节能约70%。已知每“消耗1度电”相当于排入1.1kg的二氧化碳，则改用LED灯后，这个家庭平均每月能减排二氧化碳约_________kg。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$