精品解析：河北省石家庄市藁城区2024-2025学年九年级上学期期末物理试题

2024-2025学年河北省石家庄市藁城区九年级（上）期末 物理试卷 一、选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分。在每小题给出的四个选项中，只有一项最符合题意） 1. 对生活中的一些物理量的估测最接近事实的是（　　） A. 正常情况下人体的电阻约为103Ω B. 普通空调正常工作时的电流大约是0.5A C. 电冰箱正常工作的电功率约为200W D. 人体的安全电压是36V 【答案】AC 【解析】 【详解】A．正常情况下人体的电阻约为1000Ω~2000Ω，故A符合题意； B．普通空调正常工作时的电流大约是5A，故B不符合题意； C．电冰箱正常工作的电功率大约在80-300瓦之间，故C符合题意； D．人体的安全电压不高于36V，故D不符合题意。 故选AC。 2. 人类的发展离不开能源，实现“碳达峰、碳中和”是我国对世界做出的庄严承诺。综合实践活动中，同学们对能源的有关问题进行了讨论，下列说法正确的是（　　） A. 太阳能电池可以将太阳能转化为电能 B. 目前，核电站利用核聚变释放的核能发电 C. 煤、石油、天然气、地热能是可再生能源 D. 电动汽车替代燃油汽车，会增加碳的排放 【答案】A 【解析】 【详解】A．太阳能电池在使用时，消耗了太阳能，得到了电能，因此是将太阳能转化为电能，故A正确； B．目前的核电站主要是利用可被控制的重核裂变产生的能量，可被控制的轻核聚变目前只能在实验室中短暂的实现，故B错误； C．可再生能源是指自然界中可以不断利用、循环再生的一种取之不尽的能源，例如太阳能、风能、水能、地热能；煤、石油、天然气短时间内无法再生，属于不可再生能源，故C错误； D．燃油汽车在使用时会排出大量的二氧化碳气体，所以电动汽车替代燃油汽车，可以减少碳的排放，故D错误。 故选A。 3. 如图所示，用被丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球，发现验电器的两片金属箔张开，下列说法正确的是（ ） A. 丝绸与玻璃棒在摩擦的过程中创造了正电荷 B. 玻璃棒与金属球接触时，玻璃棒上部分正电荷转移到金属箔上 C. 两片金属箔都带负电，由于互相排斥而张开 D. 玻璃棒接触验电器的金属球时，电子向玻璃棒转移 【答案】D 【解析】 【详解】A．摩擦起电的实质是电子的转移，而非创造电荷，故A错误； BCD．被丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，玻璃棒与金属球接触时，金属球上多余的电子会转移到玻璃棒上，则验电器也带上正电，两金属箔片都带正电，由于互相排斥而张开，正电荷本身是不动的，移动的是携带负电荷的电子，故BC错误，D正确。 故选D。 4. 如图所示的情景中，下列说法正确的是（　　） A. 甲图中用煤气烧水，水温越高，水含有的热量越多 B. 乙图中水蒸气将瓶塞顶出，是通过热传递的方式改变瓶塞的内能 C. 丙图中压缩空气，硝化棉燃烧，此过程能量的转化与汽油机的压缩冲程相同 D. 丁图中的水轮机能一直转动下去，该装置可以创造动能 【答案】C 【解析】 【详解】A．热量是过程量，不能说“含有的热量”，故A错误； B．乙图中水蒸气将瓶塞顶出，水蒸气对瓶塞做功，是通过做功的方式改变瓶塞的内能，故B错误； C．丙图中压缩空气，硝化棉燃烧，此过程能量的转化与汽油机的压缩冲程相同，都是机械能转化为内能，故C正确； D．根据能量守恒定律，能量不可能凭空创造，永动机不可能实现，故D错误。 故选C。 5. 标有“220V 40W”字样的电视机、电风扇、电热毯和日光灯四种用电器，都在额定电压下工作相同的时间，则产生热量最多的是（　　） A. 日光灯 B. 电风扇 C. 电视机 D. 电热毯 【答案】D 【解析】 【详解】日光灯把电能转化为光能，电风扇把电能转化为机械能，电视机把电能主要转化为光能，电热毯把电能转化为内能，它们的电功率相同，所以相同时间内产生热量最多的是电热毯。 故选D。 6. 某同学将一盏台灯接入电路中，闭合台灯开关时，不仅台灯灯泡不亮，同时其它用电器也停止工作，经检查家中空气开关跳闸（闭合台灯开关前并没有跳闸），其原因可能是（　　） A. 台灯灯座内的两个接线柱相碰 B. 进户线的火线与零线原来就相碰 C. 台灯插头处的两个插片有导线相连 D. 台灯开关处短路 【答案】A 【解析】 【详解】空气开关跳闸可能是用电器的总功率过大，也可能是发生了短路； A．台灯灯座内的两个接线柱相碰，当闭合台灯开关时，会导致家庭电路中的火线和零线直接相连而发生短路，空气开关跳闸，故A符合题意； B．进户线的火线与零线在家中空气开关的前面，若进户线的火线与零线相碰，不会导致家中空气开关跳闸，故B不符合题意； C．台灯插头处的两个插片有导线相连，当插头插入插座时就会使火线和零线直接相连，造成电路短路，空气开关跳闸。而不是闭合台灯开关时才会跳闸，故C不符合题意； D．台灯开关处短路时，开关失去控制作用，台灯会始终处于亮的状态，不会导致电路中的电流过大，空气开关不会跳闸，其他用电器也能正常工作，故D不符合题意。 故选A。 7. 将小灯泡和一个定值电阻分别组成串并联电路，测量出的数据绘制成了如图所示的U-I图象。根据图象信息分析，下列说法正确的是（　　） A. 甲是小灯泡，乙是定值电阻 B. 甲、乙的电阻都是5Ω，且电功率相同 C. 若将甲、乙串联时，电路电流为0.4A，则此时电源电压为4V D. 若将甲、乙并联接在1V的电源上，则甲、乙电功率之和为0.6W 【答案】D 【解析】 【详解】A．从图中可以看到，甲的图线是一条过原点的直线，表示其电阻阻值大小不变，乙是一条曲线，其阻值在变化，说明甲是定值电阻，乙是灯泡，故A错误； B．从图中可以看到，当甲的电压为2.5V时，其电流值为0.5A，可得其阻值为5Ω，其电功率为1.25W，当乙的电压为2.5V时，其电流值为0.5A，可得其阻值为5Ω，其电功率为1.25W，但是当乙的电压为1V时，其电流值为0.4A，可得其阻值为2.5Ω，其电功率为0.4W，甲、乙的电阻不都是5Ω，电功率不都相同，故B错误； C．若将甲、乙串联时，电路电流为0.4A，从图中可以看到，甲的电压为2V，乙的电压为1V，串联电路的总电压等于各用电器的电压之和，那么此时电源电压为3V，故C错误； D．若将甲、乙并联接在1V的电源上，从图中可以看到，甲的电流为0.2A，乙的电流为0.4A，并联电路的电流等于各支路电流之和，那么电路的总电流为0.6A，根据电功率的公式可知，电路的总功率为 即甲、乙电功率之和为0.6W，故D正确。 故选D。 8. 如图所示，探究影响电流热效应的因素。密闭的甲、乙两烧瓶中装有质量、初温都相同的煤油，甲、乙瓶中电阻丝电阻的大小关系为R甲<R乙。下列说法中正确的是（ ） A. 闭合开关，通过两根电阻丝的电流大小关系为I甲>I乙 B. 烧瓶内选用等质量比热容更小的绝缘液体，实验现象更明显 C. 此实验无法探究导体产生的热量跟通电时间的关系 D. 若要比较水和煤油吸热升温的现象，只需将一只烧瓶内的煤油换成质量、初温都相同的水 【答案】B 【解析】 【详解】A．闭合开关，甲、乙瓶中电阻丝串联，由串联电路电流的规律可知通过两根电阻丝的电流大小关系为I甲=I乙，故A错误； B．烧瓶内选用等质量比热容更小的绝缘液体，当液体质量和吸热一定时，根据可知升高的温度较高，实验现象更明显，故B正确； C．研究导体产生的热量跟通电时间的关系，要控制电流和电阻相同，控制变阻器滑片位置不动，可以任选其中一个电阻为对象，改变通电时间，根据温度的变化来探究导体产生的热量跟通电时间的关系，故C错误； D．若要比较水和煤油吸热升温的现象，要控制相同时间水和煤油吸热相同，根据Q=I2R，要控制两电阻相同，故D错误。 故选B。 9. 如图所示的四个装置，以下关于它们的说法不正确的是（ ） A. 甲：说明电流周围存在着磁场 B. 乙：闭合开关，小磁针的N极会顺时针转动 C. 丙：其原理与电动机工作原理相同 D. 丁：可用来演示电动机的工作原理 【答案】C 【解析】 【详解】A．当电路接通时，导线中有电流流过，此时小磁针偏转，说明电流周围存在着磁场，即电流具有磁效应，故A正确，不符合题意； B．如图，闭合开关，电流从螺线管右端流入、左端流出，根据右手螺旋定则可知，螺线管右端为N极，左端为S极，根据异名磁极相互吸引可知，小磁针的N极会顺时针转动，故B正确，不符合题意； C．如图，动圈式话筒的工作原理为电磁感应现象，与发电机的工作原理相同，故C错误，符合题意； D．如图，闭合开关，导体棒在磁场中受力运动，可用来演示电动机的工作原理，故D正确，不符合题意。 故选C。 10. 图甲所示电路，电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V。闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片从最左端向右移动到某一位置的过程中，两电表的示数关系如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 小灯泡的额定功率为6.25W B. 电路的最大总功率为1.125W C. 小灯泡的灯丝阻值逐渐变小 D. R的阻值变化范围为20Ω~8Ω 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图甲可知，电阻R与灯泡串联，电压表测灯泡两端电压，电流表测串联电路中的电流。小灯泡的额定电压为2.5V，由图乙知道，此时通过小灯泡的电流即额定电流为I＝0.25A，小灯泡的额定功率 故A错误； B．电路的最大总功率 故B正确； C．由图乙知道，当电流为0.08A时，灯泡的电阻为 当电流为0.25A时，灯泡的电阻为 所以灯泡的电阻逐渐增大，故C错误； D．当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，灯泡分得的电压最小，由图乙知道，小灯泡两端的最小电压，当UL小＝0.5V时，通过的电流I小＝0.08A，此时滑动变阻器两端的电压 滑动变阻器接入的最大电阻 电路中电流的最大值I大＝0.25A，滑动变阻器接入的最小电阻 R的阻值变化范围为50Ω～8Ω，故D错误。 故选B。 二、填空题（本大题共5小题，每空1分，共10分） 11. “格物致理”，通过物理学习，我们应会运用物理知识解释生活现象。 （1）端午节倍感亲人，诗句“水团粽子恰登门”，吃粽子时棕叶与米粒之间出现“拉丝”现象，说明分子间存在_________； （2）国庆节至人欢乐，诗句“稻花香里说丰年”稻花飘香是_________现象。 【答案】（1）引力 （2）扩散 【解析】 【小问1详解】 分子之间存在相互作用的引力和斥力，剥开粽子叶总有一些糯米粘到粽子叶上，粽叶和米粒之间会出现“拉丝”的现象，是因为分子间存在引力。 【小问2详解】 满屋飘香是香气分子在做无规则运动，属于扩散现象。 12. 某内燃机的能量流向是，汽缸散热损失25%，废气带走的能量是30%，摩擦等机械损耗15%，则它的效率是______。若消耗2kg的汽油，则它做的有用功是________（汽油热值4.6×107J/kg）。 【答案】 ①. 30% ②. 2.76×107J 【解析】 【详解】[1]内燃机的效率是 [2]汽油完全燃烧放出的热量为 它做的有用功是 13. 如图所示，是安装在汽车排气简上的静电消除器，行驶的汽车与空气发生的静电现象而累积过量的电荷，给人们带来了不便。静电消除器是______（选填“导体”或“绝缘体”），使车身与大地相连，将多余的电子经静电消除器流向大地，则消除器中的电流方向______（选填“向上”或“向下”）。 【答案】 ①. 导体 ②. 向上 【解析】 【详解】[1]静电消除器使车身与大地相连，将多余的电子导向大地，所以是导体。 [2]电子经静电消除器流向大地，方向向下，电流方向与电子定向移动方向相反，所以消除器中的电流方向向上。 14. 如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，R1为定值电阻，当滑动变阻器R2的滑片P从某点a点移到b点时，滑动变阻器的U-I图像如图乙所示，则电源电压为________V，定值电阻R1的阻值为________Ω。 【答案】 ①. 18 ②. 30 【解析】 【详解】[1][2]闭合开关，两电阻串联接入电路，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测通过电路的电流，由乙图可知电流表示数为0.3A时，电压表示数为9V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源电压U=IR1+U2=0.3A×R1+9V……① 由乙图可知当电流表示数为0.4A时，电压表示数为6V，所以，电源电压U=I′R1+U2′=0.4A×R1+6V……② 解①②得R1=30Ω，U=18V。 15. 小明家新买了一个电热水器，刚接入电路，家里的空气开关就断开了．他猜想造成空气开关断开的原因是:①连入电路中的用电器总功率过大:②电热水器或插头处短路．于是他请电工师傅检修后，将空气开关复位，只让电热水器单独工作，家里标有“2000 r/（kW•h）”电能表的转盘3 min内转了100转，电热水器的功率为______W．小明猜想_____(选填序号)是正确的．(已知电热水器接入电路前，小明家正在使用的用电器的总功率约为3200W，空气开关允许通过的最大电流为40A) 【答案】 ①. 1000 ②. ② 【解析】 【详解】电能表的转盘3min内转了100转，可得转盘1h内可转2000转，正好消耗1kWh的电能，故可知此热水器的电功率为1000W；原电路接入热水器后，总功率为4200W，电路中的总电流约为19A，远远小于允许的最大电流40A，故正确的应是②． 三、实验探究题（共3小题，16题5分，17题6分，18题7分，共18分） 16. 如图所示的甲、乙、丙三个探究实验。 （1）三个实验中通过比较温度计示数的变化来比较吸（放）热多少的实验有 ________； （2）根据实验装置图判断丙实验探究的具体问题是：____________________，实验时要控制 ____________两个变量相同。 （3）乙实验得到的燃料热值与实际相比是偏大还是偏小，并说明主要原因是：____________________；燃料燃烧，发生的能量转化是 __________。 【答案】（1）乙、丙 （2） ①. 电流通过导体产生的热量与电阻的关系 ②. 电流和通电时间 （3） ①. 存在热量损失 ②. 化学能转化为内能 【解析】 【小问1详解】 甲图实验是探究不同物质吸热升温的现象，用加热时间表示物体吸收热量的多少；乙图比较不同燃料燃烧时放出的热量，需要让相同质量的不同燃料完全燃料，观察同种相同质量液体升高的温度，升高的温度越高，表示燃料放出的热量越多；图丙探究电流的热效应与什么因素有关，通过比较温度计示数的变化来比较电阻产生热量的多少；根据上面的分析，通过比较温度计示数的变化量来比较吸（放）热多少的有乙、丙。 【小问2详解】 [1][2]丙图中，电阻大小不同，是探究电流的热效应与电阻的关系，需让不同电阻串联即通过相同的电流、加热相同时间比较产生热量的多少。 【小问3详解】 [1]因为存在热损失，燃料燃烧放出的热量没有全部被水吸收，有部分热量散失在空气中，乙实验得到的燃料热值与实际相比是偏小。 [2]燃料燃烧，发生化学反应，能量转化是化学能转化为内能。 17. 在“探究串联电路电压的特点”实验中。小明设计了图甲所示的电路。其中R0为定值电阻，R为滑动变阻器，L为小灯泡。 （1）根据图甲所示的电路图用笔画线代替导线，将图乙所示的实物图补充完整_____； （2）连接好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片至某一位置，记录电流表的示数；选择合适的量程，用电压表分别测出ab、bc、cd、ac、bd、ad间的电压。将这些数据记入下表。改变滑动变阻器滑片的位置，在保证电路安全的情况下再做几次实验。读取数据①时电压表的示数如图所示，示数为____________V； 数据序号 电流/A Uab/V Ubc/V Ucd/V Uac/V Ubd/V Uad/V 1 0.20 1.0 2.5 1.0 3.5 3.5 4.5 2 0.24 ① 1.5 1.2 ② 2.7 4.5 3 0.30 2.5 0.5 ③ 3.0 2.0 4.5 … （3）根据数据可知R0的阻值为___________Ω； （4）根据第1组的实验数据可初步得出结论：串联电路中，总电压等于这部分电路中的各用电器两端电压之和。再做几次实验的目的是___________； （5）读取数据___________（选填“②”或“③”）时，电压表指针没有对准刻度线； （6）根据表中的实验数据，写出一条你还能发现的规律：___________； 【拓展】灯泡L1和L2的额定功率相等，额定电流分别为0.2A和0.3A，小明利用图甲中的灯泡L，对L1和L2的发光情况进行研究。将L、L1、L2与某一可调压电源连接成如图所示的电路，只闭合S1，调节电源电压至某一值时，通过电压表判断出L1正常发光；断开S1，闭合S2，发现不用改变电源电压，L2也恰好正常发光。则L1正常发光时的电阻为___________Ω。 【答案】 ①. ②. 1.8 ③. 5 ④. 为了寻找普遍规律 ⑤. ② ⑥. 灯泡两端的电阻是变化的，且温度越高，电阻越大 ⑦. 22.5 【解析】 【详解】（1）[1]由电路图可得，滑动变阻器与电阻和灯泡串联，且滑动变阻器滑片向左滑动时，接入电路的总电阻变小，实物接线如图所示： （2）[2]电压表的量程为0~3V，分度值为0.1V，则电压表的示数为1.8V。 （3）[3]由题意可得，R0两端的电压为Ucd，由表中数据可得，当电流为0.2A时，R0两端的电压为1V，由欧姆定律可得 （4）[4]一次实验的结论具有偶然性，多做几次实验的目的是为了寻找普遍规律。 （5）[5]由表格数据可知，数据②的大小为 此时电压表使用大量程，分度值为0.5V，则读取3.3V电压值时电压表的指针没有对准刻度线。由表格数据可知，数据③的大小为 此时电压表使用小量程，分度值为0.1V，则读取1.5V电压值时电压表的指针对准了刻度线。故选填②。 （6）[6]由上述分析可得，①中数据为1.8V，则第一组实验中，灯泡的电阻为 第二组实验中，灯泡的电阻为 第三组实验数据中，灯泡的电阻为 所以还可以得出结论，灯泡两端的电阻是变化的，且温度越高，电阻越大。 [7]由题意可得，只闭合S1时，L与L1串联，，此时电源电压 只闭合S2时，L与L2串联，此时电源电压 由于灯泡L1和L2的额定功率相等，额定电流分别为0.2A和0.3A，有 可得两灯泡的额定电阻之比为 ① 综上则有 由表格数据可得，当通过灯L的电流为0.2A时，灯泡L两端的电压为1V，即 当通过灯L的电流为0.3A时，灯泡L两端的电压为2.5V，即 则有 ② 联立①②解得。 18. 课后服务社团活动中，“创新”兴趣小组在“测定小灯泡的电功率”的实验中先用如图甲所示的器材进行实验，其中电源电压为6V，小灯泡额定电压为2.5V（正常发光时电阻约为12Ω）。 （1）请将电路连接完整（要求滑动变阻器滑片左移时，灯泡变亮）。 （2）为能顺利完成该实验，下列不同规格的滑动变阻器应选用_________（选填字母）。 A. “10Ω　0.5A”的滑动变阻器 B. “20Ω　2A”的滑动变阻器 C. “5Ω　1A”的滑动变阻器 （3）闭合开关后，发现电压表示数接近电源电压，电流表无示数，小灯泡不亮。那么出现该故障的原因是_________。 （4）故障排除后重新连接电路，闭合开关，移动滑片，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_________端移动（选填“左”或“右”）。 （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，则小灯泡的额定功率为_________W。 （6）实验结束后，某同学设计了如图丁所示的电路来测量额定电压为6V的小灯泡的额定功率。已知电源电压为18V，定值电阻R的阻值为20Ω。实验步骤如下： ①开关S、S1闭合，S2断开，调节滑动变阻器R′的滑片，使小灯泡正常发光； ②保持滑片位置不动，开关S、S2闭合，S1断开，此时电压表的示数为8V； ③再将_________，此时电压表的示数为14V； ④小灯泡的额定功率P额=_________W。 【答案】（1） （2）B （3）小灯泡断路 （4）左 （5）0.5 （6） ①. 滑动变阻器的滑片移至最右端 ②. 1.8 【解析】 【小问1详解】 在“测定小灯泡的电功率”的实验中，除电压表外，其余元件串联，电压表并在小灯泡两端。小灯泡额定电压为2.5V，所以电压表接3V接线柱；滑动变阻器滑片左移时，灯泡变亮，电流变大，滑动变阻器接入的电阻变小，故滑动变阻器应接左下接线柱，作图如下： 【小问2详解】 小灯泡的额定电压为2.5V，小灯泡的电阻约为12Ω，由欧姆定律可得灯的额定电流约为 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 故为了能够顺利完成实验探究，应选用“20Ω 2A”的滑动变阻器。 故选B。 【小问3详解】 闭合开关后，电流表无示数，小灯泡不亮，电路中可能存在断路，电压表示数接近电源电压，说明电压表能接到电源两端，故出现该故障的原因是小灯泡断路。 【小问4详解】 由图乙可知，电压表接的是小量程，分度值为0.1V，电压表示数为2.2V，而小灯泡的额定电压为2.5V，所以为测小灯泡的额定功率，需将滑动变阻器的滑片向左移动，减小滑动变阻器接入的电阻，增大电流，从而增大小灯泡两端的电压，直至到2.5V。 【小问5详解】 由丙图可知，小灯泡两端的电压为2.5V时，通过小灯泡的电流为0.2A，故小灯泡的额定功率为 P=UI=2.5V×0.2A=0.5W 【小问6详解】 [1][2]开关S、S1闭合，S2断开，此时滑动变阻器R′与与小灯泡串联，调节R′的滑片，使小灯泡正常发光，即小灯泡两端的电压为6V；保持滑片位置不动，开关S、S2闭合，S1断开，此时滑动变阻器的全部电阻R′与定值电阻R串联，电压表测量滑动变阻器滑片左边电阻两端的电压，此时电压表示数为U左=8V；由于滑动变阻器的全部电阻连入电路，为了间接测出定值电阻R两端的电压，所以需要测出滑动变阻器两端的电压，故再将滑动变阻器的滑片移至最右端，此时电压表示数为滑动变阻器两端的电压，即U'=14V；在步骤②中，滑动变阻器的全部电阻R'与定值电阻R串联，根据串联电路电压的规律可得，R的电压为 UR=U-U'=18V-14V=4V 由分压原理可得， 所以滑动变阻器滑片左边电阻的阻值为 故在步骤①中，灯的额定电流为 则小灯泡的额定功率为 P额=U额I额=6V×0.3A=1.8W 四、计算应用题（本大题共2个小题；第19小题6分，第20小题6分，共12分。解答时，要有必要的文字说明、公式和计算步骤等，只写最后结果不得分） 19. 图甲是一款紫砂电饭锅，其简化电路如图乙所示，R1、R2是电热丝，R1的阻值为110Ω，通过单独或同时闭合S1、S2实现低温、中温、高温三个挡位间的切换，其铭牌如表所示。 加热效率 80% 额定电压 220V 电功率 低温挡 440W 中温挡 880W 高温挡 （1）开关S1、S2均闭合时，电饭锅处于_____挡。 （2）求低温挡加热时电流的大小______，电热丝R2的阻值______。 （3）已知粥的比热容c粥＝4.0×103J/(kg℃)，求将2.2kg的粥用高温挡从20℃加热到74℃需要的时间______。 【答案】 ①. 高温 ②. 2A ③. 55Ω ④. 450s 【解析】 【详解】解：（1）由电路图可知，开关S1、S2均闭合时，R1与R2并联，由并联电路的电阻特点可知，此时电路中的电阻最小，由 可知，此时电功率最大，电饭锅处于高温挡。 （2）由P＝UI可得，低温挡加热时的电流大小为 由电路图可知，只闭合开关S1时，电路为R1的简单电路，电阻R1工作时的功率为 因此只闭合开关S1时，电饭锅处于低温挡，则只闭合S2时电路为R2的简单电路，为中温挡；由可知，电热丝R2的阻值： （3）因并联电路中各支路独立工作、互不影响，且电路的总功率等于各用电器功率之和，所以电饭锅高温挡的功率 将m=2kg的粥用高温挡从20℃加热到70℃时粥吸收的热量为 Q吸＝c粥m(t﹣t0)＝4.0×103J/(kg℃)×2.2kg×(74℃-20℃)＝4.752×105J 由可知，电饭锅消耗的电能 由可得至少需要工作的时间 答：（1）高温。 （2）低温挡加热时电流的大小为2A，电热丝R2的阻值为55Ω。 （3）需要的加热时间为450s。 20. 如图甲所示，电源电压恒为9V，小灯泡L上标有“5V 1W”字样，灯丝的电阻随温度的变化而变化，电压表选用“0∼15V”量程，电流表选用“0∼0.6A”量程。只闭合开关S1，移动滑动变阻器R2的滑片，R1消耗的功率随电流变化的关系图像如图乙所示，滑动变阻器的滑片P置于最右端时，电压表示数为5V，R1消耗的功率为P1，电流表示数为I1；滑片P置于最左端，此时灯泡正常发光，R1消耗的功率为P2，电流表示数为I2，P2∶P1=4∶1，求： （1）灯泡正常发光时的电阻； （2）滑动变阻器的最大阻值； （3）同时闭合S1和S2，在保证电路安全的情况下，电路消耗的最大功率。 【答案】（1）25Ω；（2）50Ω；（3）4.05W 【解析】 【详解】解：（1）已知灯L的额定电压U额=5V，额定功率P额=1W；则灯泡正常发光时的电阻 （2）只闭合开关S1，当滑片位于最右端，灯泡L、变阻器R2及定值电阻R1串联，则R1消耗的功率P1=I12R1；当滑片位于最左端时，灯泡L与定值电阻R1串联，灯泡正常发光，则额定电流 即I2=I额=0.2A，R1消耗的功率P2=I22R1；又因为P2∶P1=4∶1，则I2∶I1=2∶1，即I1=0.1A；只闭合开关S1，当滑片位于最右端，变阻器R2两端的电压U2=5V，则变阻器的最大阻值 （3）只闭合开关S1，移动滑片至最左端时，R1两端的电压 U1=U−U2=9V−5V=4V 电阻R1的阻值 再闭合开关S2，滑动变阻器R2与定值电阻R1串联，当滑片在最左端时，此时电流为最大 电路消耗的最大功率 答：（1）灯泡正常发光时的电阻25Ω； （2）滑动变阻器的最大阻值50Ω； （3）同时闭合S1和S2，在保证电路安全的情况下，电路消耗的最大功率4.05W。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年河北省石家庄市藁城区九年级（上）期末 物理试卷 一、选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分。在每小题给出的四个选项中，只有一项最符合题意） 1. 对生活中的一些物理量的估测最接近事实的是（　　） A. 正常情况下人体的电阻约为103Ω B. 普通空调正常工作时的电流大约是0.5A C. 电冰箱正常工作的电功率约为200W D. 人体的安全电压是36V 2. 人类的发展离不开能源，实现“碳达峰、碳中和”是我国对世界做出的庄严承诺。综合实践活动中，同学们对能源的有关问题进行了讨论，下列说法正确的是（　　） A. 太阳能电池可以将太阳能转化为电能 B. 目前，核电站利用核聚变释放的核能发电 C. 煤、石油、天然气、地热能是可再生能源 D. 电动汽车替代燃油汽车，会增加碳的排放 3. 如图所示，用被丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球，发现验电器的两片金属箔张开，下列说法正确的是（ ） A. 丝绸与玻璃棒在摩擦的过程中创造了正电荷 B. 玻璃棒与金属球接触时，玻璃棒上部分正电荷转移到金属箔上 C. 两片金属箔都带负电，由于互相排斥而张开 D. 玻璃棒接触验电器的金属球时，电子向玻璃棒转移 4. 如图所示的情景中，下列说法正确的是（　　） A. 甲图中用煤气烧水，水温越高，水含有的热量越多 B. 乙图中水蒸气将瓶塞顶出，是通过热传递的方式改变瓶塞的内能 C. 丙图中压缩空气，硝化棉燃烧，此过程能量的转化与汽油机的压缩冲程相同 D. 丁图中的水轮机能一直转动下去，该装置可以创造动能 5. 标有“220V 40W”字样的电视机、电风扇、电热毯和日光灯四种用电器，都在额定电压下工作相同的时间，则产生热量最多的是（　　） A. 日光灯 B. 电风扇 C. 电视机 D. 电热毯 6. 某同学将一盏台灯接入电路中，闭合台灯开关时，不仅台灯灯泡不亮，同时其它用电器也停止工作，经检查家中空气开关跳闸（闭合台灯开关前并没有跳闸），其原因可能是（　　） A. 台灯灯座内的两个接线柱相碰 B. 进户线的火线与零线原来就相碰 C. 台灯插头处的两个插片有导线相连 D. 台灯开关处短路 7. 将小灯泡和一个定值电阻分别组成串并联电路，测量出的数据绘制成了如图所示的U-I图象。根据图象信息分析，下列说法正确的是（　　） A. 甲是小灯泡，乙是定值电阻 B. 甲、乙的电阻都是5Ω，且电功率相同 C. 若将甲、乙串联时，电路电流为0.4A，则此时电源电压为4V D. 若将甲、乙并联接在1V的电源上，则甲、乙电功率之和为0.6W 8. 如图所示，探究影响电流热效应的因素。密闭的甲、乙两烧瓶中装有质量、初温都相同的煤油，甲、乙瓶中电阻丝电阻的大小关系为R甲<R乙。下列说法中正确的是（ ） A. 闭合开关，通过两根电阻丝的电流大小关系为I甲>I乙 B. 烧瓶内选用等质量比热容更小的绝缘液体，实验现象更明显 C. 此实验无法探究导体产生的热量跟通电时间的关系 D. 若要比较水和煤油吸热升温的现象，只需将一只烧瓶内的煤油换成质量、初温都相同的水 9. 如图所示的四个装置，以下关于它们的说法不正确的是（ ） A. 甲：说明电流周围存在着磁场 B. 乙：闭合开关，小磁针的N极会顺时针转动 C. 丙：其原理与电动机工作原理相同 D. 丁：可用来演示电动机的工作原理 10. 图甲所示电路，电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V。闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片从最左端向右移动到某一位置的过程中，两电表的示数关系如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 小灯泡的额定功率为6.25W B. 电路的最大总功率为1.125W C. 小灯泡的灯丝阻值逐渐变小 D. R的阻值变化范围为20Ω~8Ω 二、填空题（本大题共5小题，每空1分，共10分） 11. “格物致理”，通过物理学习，我们应会运用物理知识解释生活现象。 （1）端午节倍感亲人，诗句“水团粽子恰登门”，吃粽子时棕叶与米粒之间出现“拉丝”现象，说明分子间存在_________； （2）国庆节至人欢乐，诗句“稻花香里说丰年”稻花飘香是_________现象。 12. 某内燃机的能量流向是，汽缸散热损失25%，废气带走的能量是30%，摩擦等机械损耗15%，则它的效率是______。若消耗2kg的汽油，则它做的有用功是________（汽油热值4.6×107J/kg）。 13. 如图所示，是安装在汽车排气简上的静电消除器，行驶的汽车与空气发生的静电现象而累积过量的电荷，给人们带来了不便。静电消除器是______（选填“导体”或“绝缘体”），使车身与大地相连，将多余的电子经静电消除器流向大地，则消除器中的电流方向______（选填“向上”或“向下”）。 14. 如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，R1为定值电阻，当滑动变阻器R2的滑片P从某点a点移到b点时，滑动变阻器的U-I图像如图乙所示，则电源电压为________V，定值电阻R1的阻值为________Ω。 15. 小明家新买了一个电热水器，刚接入电路，家里的空气开关就断开了．他猜想造成空气开关断开的原因是:①连入电路中的用电器总功率过大:②电热水器或插头处短路．于是他请电工师傅检修后，将空气开关复位，只让电热水器单独工作，家里标有“2000 r/（kW•h）”电能表的转盘3 min内转了100转，电热水器的功率为______W．小明猜想_____(选填序号)是正确的．(已知电热水器接入电路前，小明家正在使用的用电器的总功率约为3200W，空气开关允许通过的最大电流为40A) 三、实验探究题（共3小题，16题5分，17题6分，18题7分，共18分） 16. 如图所示的甲、乙、丙三个探究实验。 （1）三个实验中通过比较温度计示数的变化来比较吸（放）热多少的实验有 ________； （2）根据实验装置图判断丙实验探究的具体问题是：____________________，实验时要控制 ____________两个变量相同。 （3）乙实验得到的燃料热值与实际相比是偏大还是偏小，并说明主要原因是：____________________；燃料燃烧，发生的能量转化是 __________。 17. 在“探究串联电路电压的特点”实验中。小明设计了图甲所示的电路。其中R0为定值电阻，R为滑动变阻器，L为小灯泡。 （1）根据图甲所示的电路图用笔画线代替导线，将图乙所示的实物图补充完整_____； （2）连接好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片至某一位置，记录电流表的示数；选择合适的量程，用电压表分别测出ab、bc、cd、ac、bd、ad间的电压。将这些数据记入下表。改变滑动变阻器滑片的位置，在保证电路安全的情况下再做几次实验。读取数据①时电压表的示数如图所示，示数为____________V； 数据序号 电流/A Uab/V Ubc/V Ucd/V Uac/V Ubd/V Uad/V 1 0.20 1.0 2.5 1.0 3.5 3.5 4.5 2 0.24 ① 1.5 1.2 ② 2.7 4.5 3 0.30 2.5 0.5 ③ 3.0 2.0 4.5 … （3）根据数据可知R0的阻值为___________Ω； （4）根据第1组的实验数据可初步得出结论：串联电路中，总电压等于这部分电路中的各用电器两端电压之和。再做几次实验的目的是___________； （5）读取数据___________（选填“②”或“③”）时，电压表指针没有对准刻度线； （6）根据表中的实验数据，写出一条你还能发现的规律：___________； 【拓展】灯泡L1和L2的额定功率相等，额定电流分别为0.2A和0.3A，小明利用图甲中的灯泡L，对L1和L2的发光情况进行研究。将L、L1、L2与某一可调压电源连接成如图所示的电路，只闭合S1，调节电源电压至某一值时，通过电压表判断出L1正常发光；断开S1，闭合S2，发现不用改变电源电压，L2也恰好正常发光。则L1正常发光时的电阻为___________Ω。 18. 课后服务社团活动中，“创新”兴趣小组在“测定小灯泡的电功率”的实验中先用如图甲所示的器材进行实验，其中电源电压为6V，小灯泡额定电压为2.5V（正常发光时电阻约为12Ω）。 （1）请将电路连接完整（要求滑动变阻器滑片左移时，灯泡变亮）。 （2）为能顺利完成该实验，下列不同规格的滑动变阻器应选用_________（选填字母）。 A. “10Ω　0.5A”的滑动变阻器 B. “20Ω　2A”的滑动变阻器 C. “5Ω　1A”的滑动变阻器 （3）闭合开关后，发现电压表示数接近电源电压，电流表无示数，小灯泡不亮。那么出现该故障的原因是_________。 （4）故障排除后重新连接电路，闭合开关，移动滑片，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_________端移动（选填“左”或“右”）。 （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，则小灯泡的额定功率为_________W。 （6）实验结束后，某同学设计了如图丁所示的电路来测量额定电压为6V的小灯泡的额定功率。已知电源电压为18V，定值电阻R的阻值为20Ω。实验步骤如下： ①开关S、S1闭合，S2断开，调节滑动变阻器R′的滑片，使小灯泡正常发光； ②保持滑片位置不动，开关S、S2闭合，S1断开，此时电压表的示数为8V； ③再将_________，此时电压表的示数为14V； ④小灯泡的额定功率P额=_________W。 四、计算应用题（本大题共2个小题；第19小题6分，第20小题6分，共12分。解答时，要有必要的文字说明、公式和计算步骤等，只写最后结果不得分） 19. 图甲是一款紫砂电饭锅，其简化电路如图乙所示，R1、R2是电热丝，R1的阻值为110Ω，通过单独或同时闭合S1、S2实现低温、中温、高温三个挡位间的切换，其铭牌如表所示。 加热效率 80% 额定电压 220V 电功率 低温挡 440W 中温挡 880W 高温挡 （1）开关S1、S2均闭合时，电饭锅处于_____挡。 （2）求低温挡加热时电流的大小______，电热丝R2的阻值______。 （3）已知粥的比热容c粥＝4.0×103J/(kg℃)，求将2.2kg的粥用高温挡从20℃加热到74℃需要的时间______。 20. 如图甲所示，电源电压恒为9V，小灯泡L上标有“5V 1W”字样，灯丝的电阻随温度的变化而变化，电压表选用“0∼15V”量程，电流表选用“0∼0.6A”量程。只闭合开关S1，移动滑动变阻器R2的滑片，R1消耗的功率随电流变化的关系图像如图乙所示，滑动变阻器的滑片P置于最右端时，电压表示数为5V，R1消耗的功率为P1，电流表示数为I1；滑片P置于最左端，此时灯泡正常发光，R1消耗的功率为P2，电流表示数为I2，P2∶P1=4∶1，求： （1）灯泡正常发光时的电阻； （2）滑动变阻器的最大阻值； （3）同时闭合S1和S2，在保证电路安全的情况下，电路消耗的最大功率。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $