甘肃省秦安县2022-2023九年级上学期期末考试物理试题（含解析）

第一学期九年级期末试题
物理部分
一、单选题：（每小题2分，共24分）
1．下列对生活中的现象解释正确的是（　　）
A．摔碎了的瓷碗很难拼合在一起——分子间存在斥力
B．氧气能够压缩装入钢瓶——分子间有引力
C．海边昼夜温差变化比沙漠中小——水的比热容比沙石的比热容大
D．房间长时间不打扫就会布满灰尘——分子在不停地做无规则运动
2．教室内亮着四盏日光灯，刚走进教室的小宇又打开了其余四盏。以下说法正确的是（　　）
A．线路的总电阻变大 B．线路的总功率变大
C．进户线的电流变小 D．线路的总电压变小
3．关于内能和温度，下列说法正确的是（ ）
A．0℃的冰块内能为零
B．温度高的物体，内能一定大
C．物体内能增加，温度一定升高
D．物体温度升高时内能增加
4．九年级的志愿者想为敬老院的老人设计一个呼叫电路．他们的设想是：同一房间内两位老人都能单独控制同一只电铃，且能让值班室的工作人员区分出是哪位老人按铃呼叫的．下图中的四个电路，符合设想的是
A． B． C． D．
5．如图所示，L是灯泡，且两灯均正常发光，“○”处可以连接电流表、电压表测量电路中的电流、电压，以下说法中正确的是（　　）
A．a为电流表，b为电流表，c为电流表
B．a为电流表，b为电压表，c为电流表
C．a为电压表，b为电流表，c为电压表
D．a为电压表，b为电压表，c为电流表
6．“PZ220-40”和“PZ220-100”两只白炽灯泡串联接在220V的电路中，则（ ）
A．前者比后者亮 B．后者比前者亮 C．两灯发光亮度相同 D．无法比较
7．关于家庭电路，下列说法正确的是（　　）
A．用电器的金属外壳一定要接地
B．空气开关自动断开，一定是某处出现了短路
C．电能表测量的是家用电器的总功率
D．家用电器起火时，应立即用水扑灭
8．有一只标有“220V，5A”的电能表，按规定最多可接“220V，40W”的电灯（　　）
A．25盏 B．27盏 C．28盏 D．30盏
9．如图所示，电源电压不变，闭合开关S，当滑动变阻器滑片P向右移动时（　　）
A．电流表A1示数变小，电压表V示数变小
B．电流表A2示数变大，电压表V示数变大
C．电压表V示数与电流表A1示数比值不变
D．电压表V示数与电流表A2示数比值不变
10．电工师傅常用一只标有“220V、40W”的灯泡L0（检验灯泡）取代保险丝，来检查新安装的照明电路中每个支路的情况。如图所示，当只闭合S、S1时，L0不亮，当只闭合S、S2时，L0正常发光，当只闭合S、S3时，L0都呈暗红色，下列判断正确的是（　　）
A．L1所在的支路短路 B．L2所在的支路短路
C．L3所在的支路短路 D．各支路均完好
11．如图所示，电源两端电压保持不变，闭合开关S后，电路正常工作，过了一会儿灯L突然变亮，两表示数都变大，则该电路出现的故障可能是（　　）
A．灯L短路 B．灯L断路 C．电阻R断路 D．电阻R短路
12．分别标有“6V，6W”和“6V，3W”的甲、乙两只灯泡，经实验测其I﹣U特性曲线如图所示：（　　）
A．两灯串联，当一灯正常发光时，两灯消耗的总功率是3W
B．两灯串联，当一灯正常发光时，两灯两端的总电压是9V
C．两灯并联，当两灯的总电流为1A时（两灯均工作），两灯消耗的总功率是3W
D．两灯并联，当两灯都正常发光时，两灯消耗的总功率是8W
二、填空题（每空1分，共18分）
13．已知两盏灯甲和乙电阻分别为R1＝2Ω，R2＝5Ω。若将它们串联接入电路，它们两端的电压U1：U2= ；电功率P1：P2= 。若将它们并联接入电路，电功率P1：P2= ， 灯更亮（填“甲”或“乙”）。
14．一盏标有“6V，3W”字样的小灯泡，若接入电压值为10V的电路中，为使灯泡正常发光，则需 联一个阻值为 Ω的电阻。
15．小红同学在家里开着空调看电视，当妈妈把电饭锅插头插进插座时，家里的自动空气开关“跳闸”了，则“跳闸”的原因可能是电饭锅插头内部 ，也可能是电路中用电器 。
16．一盏电灯工作40h耗电，这盏电灯的电功率是 。一个小灯泡两端的电压是2.5V时电流是0.2A，当它通电2min，电流做的功是 J。
17．一台电动机正常工作时线圈两端的电压为220V，线圈的电阻为2Ω，通过线圈的电流为5A，这台电动机正常工作时，10秒钟消耗的电能为 J，产生的热量为 J。
18．某同学家的电能表表盘如图所示。已知家庭电路电压为220V，他家允许接入电路同时工作的用电器的总功率最大为 W。他只将一台用电器接入电路，电能表转过180转，用了10min时间，该用电器消耗的电能是 ，它的功率为 W。
19．某品牌手机上使用的锂电池标有“3.6V，1000mAh”，若充电一次，可供使用3天，该手机可储存的电能是 J。
20．如图甲所示的电路，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器滑片P从a端移动到b端的整个过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系图象如图乙所示。电阻R2的最大阻值为 Ω；当变阻器滑片P处于a端时，电阻R2消耗的电功率为 W。
三、作图题（每小题3分，共6分）
21．如图所示的家庭电路, 要求将开关、灯泡和带保险丝的三孔插座正确连入电路中．
22．根据图所示的电路图，用笔画线代替导线，连接实物电路（要求导线不能交叉）。
四、实验探究题：（每空1分，共16分）
23．小芳为了探究“电流与导体两端电压的关系”，连接了如题图甲所示的电路。
（1）用笔画线将甲图中电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片P向左端滑动时，接入电路的电流变大 ；
（2）闭合开关后，若发现电流表有偏转，电压表的示数为零，电路中可能发生的故障是 ；（除定值电阻和滑动变阻器外其余都没有问题）排除故障后，移动滑片P，根据实验数据绘制了电阻R的I-U图像如图丙中a，分析图像中数据，电阻R的阻值为R= Ω，可得结论：在 一定时， 成正比。滑动变阻器除保护电路的作用外，另一作用是 ；
（3）小芳仅将实验中的电阻R拆下，换用一个额定电压为2.5V的小灯泡，继续实验。移动滑片P到某一点，电压表示数如图乙所示，若要测量小灯泡的额定功率接着应该向 移动滑片（填“左”或“右”），实验得到灯L的I-U图像如丙中的图线b，则小灯泡的额定功率为 W。从图像还可以看出小灯泡的电阻在电压增大时变 （填“大”或“小”），这是因为灯丝的 不同导致的。小灯泡两端的电压变大时，灯的亮度变大，可见灯的亮度是由灯的 决定的；
（4）小华打算增加一个阻值为10Ω的电阻R0，只利用一只电表，通过简单操作（开关S接“a”、“b”各一次）来测量小灯泡的额定功率。图丙、丁是好设计的两种不同方案的电路图。则以下判断正确的是 （填字母）。
A．两种方案都能
B．丙方案能，丁方案不能
C．两种方案都不能
D．丙方案不能，丁方案能
24．小明同学在做“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验时，采用了如图所示实验装置。甲、乙、丙三个透明容器中分别放有a、b、c三根电阻丝，且密封着等量的空气。三个容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，其中在丙容器的外部，将一个电阻和这个容器内的电阻并联。
（1）在实验中电流通过电阻产生热量的多少是通过观察 来比较的；
（2）图甲、乙可探究电流产生的热量与 的关系，图甲、丙可探究电流产生的热量与 的关系；
（3）图丙中右侧盒外连接的5Ω电阻，它的作用是 。
五、综合计算题：（共16分）
25．小明家用煤将质量为2.5kg温度为20℃的水加热到60℃。水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，已知煤的热值是2.1×107J/kg。求：
（1）这些水吸收的热量是多少？
（2）这些热量至少需要燃烧多少千克的煤？
26．下面的图表是从某台电热水饮水机的说明书上收集的信息．经分析得知，电热饮水机有加热和保温两种工作状态，当S闭合、S0断开时饮水机处于保温状态，当S、S0同时闭合时，饮水机处于加热状态，求：
热水箱容量 2L
额定电压 220V
加热时的功率 400W
保温时的功率 40W
（1）电热饮水机在保温状态下正常工作时的电流；（计算结果保留两位小数）
（2）电热饮水机保温2h产生的热量；
（3）电阻R1的阻值。
27．如图所示，电源电压为15V，且保持不变．已知滑动变阻R2的最大电阻为30Ω，R1=15Ω，小灯泡L上标有“6V，3W”字样（忽略温度对电阻的影响），求：
（1）灯泡正常工作的电流是多少？
（2）当S2闭合，S1、S3断开时，要使灯泡正常发光，滑动变阻器连入电路中的阻值多大？
（3）当S1、S2、S3都闭合时，整个电路消耗的最小功率是多少？
试卷第6页，共7页
1．C
【详解】A．摔碎了的瓷碗很难拼合在一起，不是因为斥力，瓷碗破碎后，分子间的距离太大，导致瓷碗破碎处分子间斥力和引力可以忽略不计，故A错误；
B．氧气被压缩装入钢瓶，说明分子间有间隔，故B错误；
C．因为水的比热容比沙石的比热容大，根据Q=cmΔt可知：同样质量的水和沙石，吸收或放出相同的热量，水的温度变化小，所以海边昼夜温差变化比沙漠中小，故C正确；
D．打扫卫生时的尘土能看到，分子的运动是看不到的，所以尘土的运动属于机械运动，故D错误。
故选C。
2．B
【详解】A．教室里的日光灯是并联的，教室内亮着四盏日光灯，小宇又打开了其余四盏，并联支路增多，根据并联电路电阻关系，支路越多电阻越小，故A错误；
BC．根据欧姆定律，电压不变，电阻变小，进户线（干路）的电流变大，由P=UI可知，线路的总功率变大，故B正确，C错误；
D．家庭电路的电压为220V，是不变的，故D错误。
故选B。
3．D
【详解】一切物体都具有内能，故A错；内能与物体的质量和温度都有关系，温度高质量小的物体内能也不一定大，故B错；晶体熔化过程中，吸收热量，内能增大，但温度保持不变，故C错；物体温度升高，分子运动加快，内能增加，故D正确；应选D．
4．C
【分析】同一房间内两位老人都能单独控制同一只电铃，说明两开关独立工作、互不影响即为并联且电铃位于干路；值班室的工作人员能区分出是哪位老人按铃呼叫的，说明两开关支路应串联能识别的电路元件，据此进行解答．
【详解】解：A．由电路图可知，两开关均可以独立控制电铃，但无法区别是哪位老人呼叫，故A不符合；
B．由电路图可知，开关S1闭合时会造成电源短路，故B不符合；
C．由电路图可知，两开关并联且电铃位于干路，两开关支路均串联一个灯泡，可以达到两位老人都能单独控制同一只电铃且工作人员能区分出是哪位老人按铃呼叫的，故C符合题意；
D．由电路图可知，开关S1闭合时，灯亮，电铃不响，故D不符合题意．
【点睛】本题考查了电路图的设计，根据题意得出两开关的连接方式和电铃的位置以及区别电路的方法是关键．
5．D
【详解】由图可知a表跟灯泡L1并联，所以应为电压表；b表与灯泡L2并联，应为电压表；c表跟灯泡L2串联，所以应为电流表，故D正确，ABC错误。
故选D。
6．A
【详解】由灯泡的铭牌可知，两灯泡的额定电压相同，额定功率不同，前者的额定功率小，由可知，前者的电阻较大，两只白炽灯泡串联接在220V的电路中，因串联电路中各处的电流相等，且灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，前者的电阻大，由P=I2R可知，前者的实际功率大，灯泡较亮，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
7．A
【详解】A．有金属外壳的用电器，其金属外壳必须接地，可以防止漏电时发生触电事故，符合安全用电要求，故A正确；
B．空气开关自动断开，可能是电路出现了短路，也可能是用电器的总功率过大，故B错误；
C．电能表是测量电路消耗电能（或测量电功）的仪表，故C错误；
D．家用电器起火时，不能用水扑灭，应先切断电源，使用干粉或气体灭火器，故D错误。
故选A。
8．B
【详解】电能表的参数“220V 5A”中的5A是允许通过的最大电流，所以这个电能表所能接用电器的最大功率
“220V，40W”中的40W是指灯泡的额定功率，所以电灯盏数为
据题意可知，电灯应为27盏。故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
9．C
【详解】AB．由电路图可知，R1与R2并联，电压表测电源的电压，电流表A2测干路电流，电流表A1测R1支路的电流，因电源的电压不变，所以，滑片移动时，电压表V的示数不变，故AB不符合题意；
CD．因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，滑片移动时，通过R1的电流不变，即电流表A1的示数不变，当滑动变阻器滑片P向右移动时，接入电路中的电阻变大，由可知，通过R2的电流变小，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流变小，即电流表A2的示数变小，因电压表V的示数不变，电流表A1的示数不变，电流表A2的示数变小，所以，电压表V示数与电流表A2示数比值变大，电压表V示数与电流表A1示数比值不变，故C符合题意，D不符合题意。
故选C。
10．B
【详解】AD．当只闭合S、S1时，L0不亮，说明L1所在支路断路，故AD错误；
B．当只闭合S、S2时，L0正常发光，L0两端电压为220V，则L2两端电压为0，说明L2所在支路发生了短路，故B正确；
C．当只闭合S、S3时，L0都呈暗红色，说明两个灯泡分得的电压都小于220V，不能正常发光，说明L3所在支路是正常的，故C错误；
故选B。
11．D
【详解】A．如果灯L发生了短路，电压表示数变为零，A不符合题意；
B．如果灯L发生了断路，电流表示数变为零，B不符合题意；
C．如果电阻R断路，电流表示数变为零，C不符合题意；
D．如果电阻R短路，电压表测量电源电压，示数变大；电路总电阻减小，电路电流增大，电流表示数增大。D符合题意。
故选D。
12．C
【详解】AB．由图知，当两灯电压都达到额定电压6V时，，，根据串联电路中电流处处相等，所以两灯串联时只有一个灯正常发光，电路中电流应为0.5A，即乙灯正常发光，由图像可知此时甲灯两端的电压为2V，所以两灯的总电压
两灯消耗的总功率是
故AB不符合题意；
C．两灯并联时，根据并联电路中电源电压与各支路两端电压都相等，总电流等于各支路电流之和，当两灯的总电流为1A时，由图像知，此时电源电压为3V，两灯消耗的总功率是
故C符合题意；
D．两灯并联，根据并联电路中电源电压与各支路两端电压都相等，而两灯额定电压相等，所以两都可以正常发光，则两灯总功率
故D不符合题意。
故选C。
13． 甲
【详解】[1][2]两导体电阻串联接入电路时，因串联电路中各处的电流相等，有和P=I2R可得
[3][4]两导体电阻并联接入电路时，因并联电路中各支路两端的电压相等，由可得
由灯泡的亮度取决于实际功率可知，甲灯的功率大于乙灯的功率，故甲灯更亮。
14． 串 8
【详解】[1][2]由“6V 3W”知，灯泡的额定电压是6V，额定功率是3W，由得灯泡正常工作时的电流
灯泡的电阻
由于灯泡的额定电压为6V，电源电压为10V，故应串联一个电阻，串联后的总电阻
应串联的电阻的阻值
15． 短路 总功率过大
【详解】[1][2]由题意知，因电流过大导致空气开关“跳闸”的原因有：电饭锅插头内部发生短路故障；电路中用电器的总功率过大，造成干路电流过大。
16． ## 60
【详解】[1]电灯的电功率
[2]电流做的功
17． 500
【详解】[1]10秒钟消耗的电能为
[2]产生的热量为
18． 0.05 300
【详解】[1]用电器的最大总功率
[2]用电器消耗的电能
[3]功率为
19．12960
【详解】该手机可储存的电能是
20． 20 0.2
【详解】[1][2]当滑片位于b端时，电路为的简单电路，电压表测电源电压，此时电路中的电流最大， 由图像可知电源电压U=3V；当滑片位于a端时，、串联，电压表测两端的电压，由图像可知此时电路中的电流， 两端的电压，两端的电压为
电阻的最大阻值为
消耗的电功率
21．如下图所示
【详解】开关与灯泡串联，开关接在火线的哪一端；三孔插座，左孔接零线，右孔带保险接在火线的一端，中间的孔接地线．
22．
【详解】原电路中，两灯并联，开关S2与灯L2串联，只控制这个灯；开关S1控制整个电路，电流表接在干路上测总电流，因不知电流大小，故电流表选用大量程串联在电路中。其中电流从电源正极流出经过开关S1，再经过电流表后分成两条支路，一条经过灯泡L2，再经过开关S2，另一条经过灯泡L1，然后两支汇合共同回到电源负极，根据电路图连接实物图，如图所示：
23． 定值电阻短路 5 电阻 电流与电压 改变定值电阻两端的电压 左 大 温度 实际功率 C
【详解】（1）[1]滑动变阻器滑片向左端滑动时，电流变大，即接入电路的电阻变小，用笔画线连接左端下接线柱和电流表的“﹣”两接线柱，如图所示：
（2）[2]连接好电路后，闭合开关，电流表有示数，电路存在短路，电压表示数为0，则说明是电压表并联的部分短路，即定值电阻短路。
[3]如图丙所示，电阻R的阻值为
[4][5]如图丙中a所示，是一条经过原点的直线，可得到结论：当电阻一定时，电流与电压成正比。
[6]探究“电流与导体两端电压的关系”时，滑动变阻器除了能保护电路，还可以改变定值电阻两端的电压。
（3）[7]电压表示数如图乙所示，示数为1.8V，小灯泡的额定电压为2.5V，要测量小灯泡的额定功率，就要使电压表示数为2.5V，应增大灯泡两端的电压，根据串联电路电压规律，应减小滑动变阻器滑两端的电压，根据分压原理，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，故应将滑片P向左端移动到合适位置。
[8]如丙中的图线b，小灯泡的额定功率为
[9][10]如丙中的图线b，是向上的曲线，说明小灯泡的电阻在电压增大时变大，这是因为电压增大时，导体的温度升高，灯丝的电阻随温度的升高而增大。
[11]从图像知，小灯泡两端的电压变大时，通过灯泡的电流也增大，灯的亮度变大，根据，灯的亮度是由灯的实际功率决定的。
（4）[12]图丙中，无论S接a还是接b都无法得知小灯泡是否正常发光，丙方案不能测定小灯泡的额定电功率；丁方案中，R0、小灯泡、滑动变阻器三者串联，S接a时，电压表测定值电阻的电压，S接b时测灯和定值电阻的总电压，都无法确定小灯泡是否正常发光，丁方案不能测定小灯泡的额定电功率。所以，两种方案都不能测出小灯泡的额定功率，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
24． U形管液面高度差 电阻 电流 使通过金属丝a、c的电流不同
【详解】（1）[1]据试验装置可知，电流通过导体产生热量使得容器中的空气受热膨胀，从而导致U型管中的液面会发生变化，故虽然热量的多少不能直接观察，但可以通过U型管液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转化法。
（2）[2][3]图中甲、乙两容器中的电阻丝串联，通过他们的电流I与通电时间t相同，甲容器中的电阻小于乙容器中的电阻，即是探究电流产生的热量与电阻大小的关系；图中甲、丙装置中，丙容器中的电阻丝与另一电阻丝并联，故甲和丙两容器中电阻丝的电阻和通电时间相同，但通过电阻的电流不同，所以研究电流产生的热量与电流的关系。
（3）[4]因为并联电路中的电阻比任何一个电阻都小，当丙容器外连接的5Ω电阻后，通过丙容器内电阻的电流减小，因此图丙中右侧盒外连接的5Ω电阻的作用是改变丙容器内电阻的电流；即使通过金属丝a、c的电流不同。
25．（1）4.2×105J；（2）0.02kg
【详解】解：（1）这些水吸收的热量
Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×2.5kg×(60℃-20℃)=4.2×105J
（2）这些热量至少需要燃烧的煤的质量
答：（1）这些水吸收的热量是4.2×105J；
（2）这些热量至少需要燃烧0.02千克的煤。
26．（1）0.18A；（2）2.88×105J；（3）134.4Ω
【详解】解：（1）根据P=UI可得，电热饮水机在保温状态下正常工作时的电流为
（2）根据知电热饮水机保温2小时产生的热量为
Q=W=P保温t=40W×2×3600s=2.88×105J
（3）由题意和图示可知，当S闭合时、S0断开时，饮水机处于保温状态时，电路中只有电阻R2工作；当S、S0同时闭合时，饮水机处于加热状态时，电路中两电阻并联；因两种状态下R2消耗的功率不变（R2的电压和电阻均不变），且加热时总功率等于各电阻消耗功率之和，所以，加热时电阻R1的功率
P1=P加热﹣P2=P加热﹣P保温=400W﹣40W=360W
根据公式可得电阻R1的阻值为
答：（1）电热饮水机在保温状态下正常工作时的电流为0.18A；
（2）电热饮水机保温2h产生的热量为2.88×105J；
（3）电阻R1的阻值为134.4Ω。
27．（1）；（2）；（3）
【详解】解：（1）由题知灯泡的额定电压和额定功率，由可得灯泡正常工作电流为
（2）当S2闭合，S1、S3断开时，灯与变阻器串联，灯泡正常工作时，此时灯泡两端的电压等于额定电压6V，由串联电路电流特点可知，电路中的电流为
由串联电路电压特点可得滑动变阻器两端的电压
由欧姆定律可得滑动变阻器接入电路中的阻值为
（3）当S1、S2、S3都闭合时，灯短路，与滑动变阻并联，根据并联电路的电压特点可知的电压为
则的功率
当滑动变阻器连入阻值最大时，变阻器的功率最小
所以电路的最小功率
答：（1）灯泡正常工作的电流是；
（2）当S2闭合，S1、S3断开时，要使灯泡正常发光，滑动变阻器连入电路中的阻值为；
（3）当S1、S2、S3都闭合时，整个电路消耗的最小功率是。
答案第10页，共10页
答案第9页，共10页