2023-2024天津市物理九年级第一学期期末考试试题（含解析）

2023-2024学年天津市物理九年级第一学期期末考试试题
注意事项:
1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2．答题时请按要求用笔。
3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。
4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、选择题
1．为监测教室环境中 PM2.5 的浓度，创客社团的四位同学分别设计了如图所示的电路 图，其中电源两端电压保持不变，R1是定值电阻，R2是气敏电阻（阻值随 PM2.5 浓度增大而减小）．现要求 PM2.5 浓度越大，电表的示数就越大，则符合要求的电路图是
A． B．
C． D．
2．爱玩的小弟在客厅地板上水平推箱子，但没有推动。下列说法正确的是
A．重力对箱子没有做功 B．小弟对箱子的推力小于地板对箱子的阻力
C．小弟对箱子做了功 D．箱子所受的重力与箱子对地面的压力是一对平衡力
3．如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S，灯L正常发光，一段时问后，电压表V1的示数突然变为0，下列关于灯L的判断正确的是（　）
A．可能变得较暗 B．可能变得更亮
C．一定熄灭 D．一定断路
4．下列说法中正确的是（　　）
A．电源是把其他形式的能转化为电能的装置
B．两灯串联时，亮度大的灯泡中的电流一定大些
C．用手电筒时，电流方向是由电池的负极经灯泡流向正极
D．用导线把开关、电灯等用电器连接起来就组成了一个完整的电路
5．如图所示的各种做法中，符合安全用电原则的是
A．用铜棒挑开通电的裸导线
B．用湿布擦拭电灯
C．在高压线附近放风筝
D．保持电器外壳良好接地
6．小明对小强设计的家庭电路（图所示）进行分析并检测，其中错误的是（　　）
A．电灯和两孔插座是并联的
B．三孔插座的零线和地线连接对调了
C．测电笔插入两孔插座的左孔，氖管不会发光
D．开关断开，测电笔接触M点，氖管不会发光
7．将用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近泡沫小球，出现如图所示的情形，若改用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近这个泡沫球，下列推断正确的是（ ）
A．若相互吸引，则泡沫球带正电
B．若相互吸引，则泡沫球不带电
C．若相互排斥，则泡沫球带正电
D．若相互排斥，则泡沫球不带电
8．如图所示，滑轮组在 10 s 内将重为 100 N 的物体匀速提升 3 m已知动滑轮重 25 N，不计绳重和摩擦，则（ ）
A．绳子自由端移动的距离是 9 m
B．利用滑轮组所做的有用功是 150 J
C．滑轮组的机械效率是 80 %
D．拉力的功率是 30 W
9．如图所示为某光敏电阻的控制电路示意图，电源两端电压保持不变，R2为定值电阻，R1为光敏电阻，其阻值随空气透光程度的减弱而增大。闭合开关S，当空气透光程度减弱时，下列判断中正确的是
A．.电路中的电流表示数增大
B．电路中的电压表示数减小
C．电阻R1两端电压减小
D．电路消耗的总功率增大
10．一个电源的正负极模糊了，用如图所示的四种实验方法来判断，不正确的是（　　）
A．甲：闭合开关后，若灯泡发光，则电池的左端是正极
B．乙：闭合开关后，若二极管发光，则电池的右端是正极
C．丙：闭合开关后，若电流表指针向左偏转，则电池的左端是正极
D．丁：闭合开关后，若电压表指针向右偏转，则电池的右端是正极
11．园艺师傅使用如图所示的剪刀修剪树枝时，常把树枝尽量往剪刀轴O靠近，这样做的目的是为了（　　）
A．增大阻力臂，减小动力移动的距离
B．减小动力臂，减小动力移动的距离
C．增大动力臂，省力
D．减小阻力臂，省力
12．有甲、乙两个不带电的验电器，现将一根与丝绸摩擦过的玻璃棒与验电器甲接触后，发现验电器甲上的金属箔张开，另取带绝缘柄的金属杆将两个验电器的金属球接触，则
A．自由电子由甲到乙
B．自由电子由乙到甲
C．电流方向由乙到甲
D．无法判断
二、填空题
13．小英同学在烧杯中加入盐水，将铜片和锌片放入盐水中制成了电池，用电压表测量这个自制电池的电压，其现象如图所示，这个电池的电压是_______V，请用箭头在图中两根导线上标出电流的方向；
（_____）
14．物理学中把_____定向移动的方向规定为电流方向，家庭中的电灯、电风扇、电吹风机、电冰箱、电视机等家电用器是_____联在电路中的．
15．市区越来越多的共享单车极大地方便了市民的“绿色出行”。小明同学骑车在平直的公路上匀速行驶了300m，用时1min，人和车受到的阻力恒为20N。这段时间内，他克服阻力做的功为_____J，骑行的功率为_____W。在行驶过程中，通过_____（做功/热传递）方式使自行车轮胎的内能增加了。
16．把标有“220V100W"的L1和标有“220V40W"字样的L2两个灯泡串联接在220V的电路中，此时_____；把两灯并联接在220V的电路中，此时______。（注意：两空均选填“L1较亮”、“L2较亮”或“一样亮"）
三、实验题
17．（8分）小兵和同学利用图1电路来探究电流与电阻的关系，他在实验中控制电压表示数为U0不变，相关器材规格已在图中标明。
(1)请用笔画线代替导线将电路连接完整，使滑片P向右移动时，滑动变阻器接入电路的阻值增大______；
(2)完成连接后进行实验．闭合开关前，滑片P应置于最______（选填“左”或“右”）端；
(3)实验中，若无论如何调节滑动变阻器，电流表的示数几乎为零，电压表示数始终为3V。经检查发现是某根导线出现了断路，该导线是______（选填导线编号）；
(4)将电流表示数记为I，电阻箱和滑动变阻器接入电路的阻值分别记为R1和R2。当R1由10Ω更换成20Ω时，滑动变阻器的滑片应向______移动。小兵根据实验数据所绘制的I与关系图线如图2所示，由此可知：
①U0＝______V；
②若滑动变阻器的最大阻值为20Ω，则实验时电阻箱接入电路的阻值不得超过______Ω；
③可得出“在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成______”的实验结论。
(5)由于电池电量不足，同学小华换用4.5V电源也做了探究电流与电阻的关系的实验，根据实验数据绘制的图像如图3所示，与图2相比，小兵发现造成两个图像不同的原因除了横轴表示的物理量不同外，还有一个主要原因是______。
18．（8分）实验课上，同学们在做“测量小灯泡的功率”的实验。
（1）实验桌上提供的器材有：A干电池3节、B电流表、C电压表、D滑动变阻器（20Ω 2A）、E滑动变阻器（5Ω 3A）、F小灯泡（额定电压为2.5V）、开关及导线，如图所示。
①上述器材中，滑动变阻器应该选择_________（选填器材前的字母）；
②在选定器材后，小明观察了一下电表，举手向老师要了一把如图所示的小螺丝刀，请问小明将要进行的操作是：__________________.
（2）请在虚线框中画出“测量小灯泡的功率”的实验电路图________；
（3）小明按照电路图连接实物电路，当接上最后一根导线时，小灯泡就亮了，造成这一现象的原因是：___________________________；
（4）下表是小明在实验中所测得的数据和观察到的小灯泡亮度情况：
实验序号 电压表的示数U/V 电流表的示数I/A 小灯泡的亮度
① 1.0 0.20 较暗
② 2.5 0.30 亮
③ 3.0 0.33 过亮
①由实验可知，小灯泡的额定功率为_________W，小灯泡实际功率越_________（大/小）灯泡越亮。
②若小灯泡的额定功率为P0与某次工作时的实际功率P1满足P0=4P1，则以下关于额定电流I0与实际电流I1的数值关系，你认为最有可能的是_________。
A．I0=1.5I1 B．I0=2I1 C．I0=3I1 D．I0=4I1
19．（8分）宁宁用 U 形管压强计去探究液体内部压强的规律：
（1）宁宁发现：按与不按压强计探头的橡皮膜，U 形管两边液面均处在同一水平线上（如图甲所示）。则这套实验装置可能出现的问题是：______。
（2）宁宁发现在水中，压强计探头距水面的距离相同时，只改变压强计探头的方向，U 形管两边液柱的高度差不变，由此得出结论_______。
（3）宁宁还发现，压强计探头在水中的深度越_____，U 形管两边液柱的高度差越大。
（4）选了另一种密度不同的液体做了如图乙所示的对比实验，得到的结论是：“液体内部压强大小与密度大小无关”。该结论是错误的，原因是_______。
四、作图题
20．（8分）把带有开关的电灯，三孔插座正确地连入下图的家庭电路中．
（______）
21．（8分）如图所示电路中有两个小灯泡，请在图中圆圈内,分别填入灯泡、电流表或电压表的符号。要求两个灯泡并联，开关断开时两灯均不发光；开关闭合时两灯均能发光，且两电表的示数均不为零。
（_______________）
五、计算题
22．（10分）为了足不出户就能吃到美味的火锅，小明家新买了一台电火锅，铭牌上标有“加热功率：1100W，保温功率：110W”的字样，如图是其加热部分的简化电路图，S为加热保温切换开关（不计温度对电阻的影响），求：
(1)加热状态工作10min消耗的电能；
(2)R1的阻值；
(3)保温状态时R2的电功率。
23．（12分）如图所示，电源电压为12V,并且保持不变，滑动变阻器R的最大阻值为18Ω，R0=24Ω，小灯泡上标有“6V 3W”的字样（灯泡电阻不随温度变化）。求：
（1）灯泡的电阻；
（2）闭合开关S,断开S1、S2时，要使灯泡正常工作，滑动变阻器接入电路中的阻值；
（3）闭合S、S1、S2,调节滑动变阻器，整个电路的最小功率。
参考答案
一、选择题
1、C
【解析】A．由电路图可知，气敏电阻R2与定值电阻R1串联，电压表测电源的电压，因电源的电压不变，所以PM2.5浓度变化时电压表的示数不变，故A不符合题意；
B．由电路图可知，气敏电阻R2与定值电阻R1串联，电压表测气敏电阻R2的电压，当PM2.5浓度越大时，气敏电阻R2的阻值减小，电路中的总电阻减小，由可知，电路中的电流增大，由可知，R1两端的电压增大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以R2两端的电压减小，即电压表的示数减小，故B不符合题意；
C．由电路图知，两电阻并联，电流表测通过气敏电阻R2的电流；由并联电路的电压特点可知，两电阻两端的电压与电源电压相等且保持不变，当PM2.5浓度越大时，气敏电阻R2的阻值减小，由可知，通过R2的电流变大，即电流表示数变大，故C符合题意；
D．由电路图知，两电阻并联，电流表测通过R1的电流，并联电路中各支路间互不影响，所以R2的阻值变化不影响通过R1的电流，即电流表的示数不变，故D不符合题意．
故选C．
【点睛】
本题考查了串联和并联电路的特点以及欧姆定律的应用，分清电路的连接方式和电表所测的电路元件是关键．
2、A
【详解】A．重力的方向是竖直向下的，箱子虽然受重力，但箱子在竖直方向没有移动距离，所以重力不做功。故A正确；
B．小明推箱子时，在水平方向上箱子受到推力和地面的阻力作用，在这两个力的作用下箱子保持静止，说明这两个力是一对平衡力，这两个力大小相等。故B错误；
C．小明推箱子虽然用了力，但箱子仍然静止在原位置，即有推力没有移动距离，所以小明对箱子没有做功，故C错误；
D．箱子所受重力是由于受到地球的吸引而产生的，箱子对地面的压力，地面是受力物体。这两个力不是同一个受力物体，而平衡力是作用于同一受力物体的，故D错误。
3、B
【详解】定值电阻和灯L串联，电压表V1测定值电阻R两端的电压，电压表V1的示数突然变为0，说明R短路，或者R以外的部分断路，存在两种情况：
如果是R短路，电灯L直接接在了电源两端，灯L两端电压变大，此时灯会变亮；
如果是R以外的部分断路，故障可能是灯L断路，整个电路断路，则灯L会熄灭；
由于存在以上两种情况，因此无法确定出现哪种现象。故选B。
4、A
【详解】A．电源是提供电能的装置，工作时将其他形式的能转化为电能，故A正确；
B．两灯串联时，各处电流相等，故亮度大的灯泡中的电流和另一个灯泡中的电流一样大，故B错误；
C．用手电筒时，电流方向是由电池的正极经灯泡流向负极，故C错误；
D．用导线把电源、开关、电灯等用电器连接起来才能形成一个完整的电路，故D错误。
故选A。
5、D
【解析】当有人触电时，应尽快切断电源或用绝缘干木棍挑开电线，让触电者尽快脱离开电源，故A不符合安全用电原则；湿布属于导体，通电电灯的灯头属于带电体，用湿布擦拭时，有可能使电流通过水传到人体上，使人体触电，故B不符合安全用电原则；安全用电的原则是：不接触低压带电体，不靠近高压带电体，故在高压线下放风筝是有触电的危险的，故C不符合安全用电原则；金属外壳的电冰箱的外壳接地，可以避免金属外壳用电器漏电时发生触电事故，故D符合安全用电的原则，故选D．
6、D
【详解】A．灯泡和两孔插座是独立工作、互不影响的，所以它们是并联的， A正确；
B．三孔插座的左孔接的是地线，上孔接的是零线，三孔插座的零线和地线连接对调了，故B正确．
CD．两孔插座的左孔是零线，所以试电笔插入两孔插座的左孔，氖管不发光；开关已断开，图中M点通过灯泡与火线连接，所以测电笔接触M点，氖管发光，故C正确、D错；
故选D．
7、B
【分析】(1)带电体具有吸引轻小物体的特性，无论物体带正电还是负电都可以吸引轻小物体；(2)电荷间的相互作用：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
【详解】用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，吸引泡沫小球，说明小球可能带负电，也可能不带电；毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，若相互吸引则说明泡沫小球不带电；若相互排斥，则说明小球带负电，故选B。
8、C
【解析】A．由图可知，n=2，则绳端移动的距离：
，
故A不符合题意；
B．利用滑轮组所做的有用功：
，
故B不符合题意；
C．不计绳子重和摩擦，绳端的拉力：
，
拉力做的总功：
，
滑轮组的机械效率：
，
故C符合题意；
D．拉力的功率：
，
故D不符合题意；
故选C。
9、B
【解析】由图可知电路为串联电路，由题意知当空气透光程度减弱时光敏电阻R1阻值增大，总电阻变大，所以电路中的电流变小，电路消耗的总功率变小；因为串联电路电压与电阻成正比，所以光敏电阻R1阻值两端的电压变大，又因为电源两端电压保持不变，所以R2为定值电阻两端的电压变小，因此电路中的电压表示数减小，故选B。
10、A
【详解】A．闭合开关后灯泡发光，无论电流从哪个方向流入灯泡，灯泡都会发光，所以此图不能确定电源的正负极，故A错误，符合题意；
B．闭合开关后，发光二极管具有单向导电性，若二极管发光，则长脚与电源的正极相连，所以电源的右端是正极，故B正确，不符合题意；
C．闭合开关后，若电流表的指针向左偏转，则电流表的负接线柱与电源的正极相连，所以电池的左端是电源的正极，故C正确，不符合题意；
D．闭合开关后，若电压表指针向右偏转，则电压表的正接线柱与电源的正极相连，所以电池的右端是电源正极，故D正确，不符合题意。
故选A。
11、D
【详解】在同样的情况下，往剪刀轴O靠近，减小了阻力臂，而阻力和动力臂不变，由杠杆平衡条件可知会省力。
故选D。
12、B
【详解】丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，缺少电子，当玻璃棒与验电器甲接触后，验电器甲也带上了正电，用带绝缘柄的金属杆将两个验电器的金属球接触时，乙验电器上自由电子向验电器甲转移，因为电子带负电，所以电流方向是由甲到乙，故ACD错误，B正确．
二、填空题
13、0.5 见解析所示
【详解】[1]由图像可知电压表接0~3V接线柱，因此这个电池的电压是0.5V。
[2]电压表在使用过程中遵循正进负出原则，因此可得电流方向如下
14、正电荷 并
【解析】电流方向的规定：正电荷定向移动的方向为电流方向；
家庭电路是并联电路，各用电器互不影响，故各个用电器都是并联的．
15、6000 100 做功
【详解】[1]小明同学骑车在平直的公路上匀速行驶了300m，用时1min，人和车受到的阻力恒为20N，这段时间内，他克服阻力做的功为
W=fs=20N×300m=6000J
克服阻力做的功为6000J。
[2]时间
t=1min=60s
骑行的功率为
P===100W
骑行的功率为100W。
[3]在行驶过程中，自行车要克服摩擦力做功，即通过做功方式使自行车轮胎的内能增加了。
16、L2较亮 L1较亮
【详解】[1]标有“220V100W"的L1和标有“220V40W"字样的L2，则灯泡额定电压220V，根据知
因此R1小于R2，当把两个灯泡串联接在220V的电路中，电流相等根据公式可知R越大，功率越大，小灯泡越亮，故L2较亮；
[2] 当把两个灯泡并联接在220V的电路中，两灯泡均正常发光，L1的功率比较大，故L1较亮。
三、实验题
17、见解析 右 ② 右 2 40 反比 电阻两端控制的电压不同
【详解】(1)[1]因为滑片P向右移动时，滑动变阻器接入电路的阻值增大，故滑动变阻器必选左下接线柱，如下图
(2)[2]闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处，即图中最右端。
(3)[3]无论如何调节滑动变阻器，电流表的示数几乎为零，电压表示数始终为3V，说明电路断路，电压表还能测出总电压，因此应该是导线②出现了断路。
(4)[4]根据串联分压原理可知，将定值电阻R由10Ω改接成20Ω的电阻，电阻变大，其分得的电压变大，探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向右端移动，这一过程中眼晴要一直观察电压表示数的变化；
[5]根据实验数据所绘制的I与关系图可知，电流随电阻倒数关系图象为过原点的直线，即电流与电阻倒数成正比，即电流与电阻成反比，当时，故电压为
[6]若滑动变阻器的最大阻值为20Ω，由分压原理可得实验时电阻箱接入电路的最大阻值为
解得电阻箱接入电路的最大阻值为40Ω。
[7]综上所述，当电阻增大时，电流减小，可得出电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(5)[8]图3所示，与图2相比，两个图像不同的原因除了横轴表示的物理量不同外，还有一个主要原因是电阻两端控制的电压不同。
18、D 对电表进行调零 连接电路时，开关没有断开 0.75 大 A
【详解】(1)①[1]三节干电池电压约为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V，一般小灯泡功率较小不足1W，则可知滑动变阻器阻值不能过小，故选D；
②[2]要螺丝刀的目的是可对电表进行调零；
(2)[3]电压表应与小灯泡并联测量电压，电流表串联测量电流，滑动变阻器串联调节电路电流，故作图如下：
(3)[4]当接上最后一根线灯泡就发光，则可知连接电路时，开关没有断开；
(4)①[5]由表可知小灯泡额定电压为2.5V，额定电流为0.30A，则额定功率为：
P=UI=2.5V×0.30A=0.75W
[6]由表格可知，小灯泡两端电压越大，实际功率越大，灯泡越亮；
②[7]由于小灯泡电阻受温度影响，当电压越大时，小灯泡电阻越大，故由P=I2R可知，当P0=4P1，可得I0<2I1，故选A。
19、橡皮管漏气（或探头漏气、气密性不好） 同种液体在同一深度，向各个方向压强相等 大 未控制所处深度相同
【解析】(1)[1]造成按压橡皮膜时液柱的高度不变的原因是橡皮管漏气（或探头漏气、气密性不好）；
(2)[2]宁宁发现在水中，压强计探头距水面的距离相同时，只改变压强计探头的方向，U形管两边的液柱的高度差不变，由此得出结论：同种液体在同一深度，液体向各个方向的压强相等；
(3)[3]液体密度相同时，液体压强与深度有关，探头在水中的深度越深，压强越大，U形管两边的液柱的高度差就越大；
(4)[4]根据控制变量法可知，探究液体压强大小与液体密度的关系时，应该保持探头浸入液体的深度相同；由图知，探头在两液体中的深度不同，不符合控制变量法的要求，所以他的结论是错误的。
四、作图题
20、见解析所示
【解析】（1）零线直接进入灯泡的螺旋套；火线先接入开关，再进入灯泡顶端的金属点．
（2）三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线．如图所示
思路分析:（1）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．（2）三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线．
试题点评：（1）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．（2）正确理解为什么设计三孔插座和金属外壳的用电器为什么有三脚插头．
21、
【详解】两灯并联，电流表测电路中一个灯泡的电流，且电流表和一个灯泡串联在同一支路；所以，1位置内应填电流表，2位置内填灯泡；下面的3位置与左边的灯泡并联，应填电压表；如图所示：
五、计算题
22、 (1)6.6×105J；(2)44Ω；(3)99W
【详解】(1)由P=可得加热状态工作10min消耗的电能
W=P加热t=1100W×10×60s=6.6×105J
加热状态工作10min消耗的电能为6.6×105J。
(2)由图知，电火锅开关接2时，电路中只有R1，电路电阻较小，由P=可知，电压一定时，电阻越小，电功率越大，此时电火锅处于加热状态，根据P=可得
R1===44Ω
R1的阻值为44Ω。
(3)由图知，电火锅开关接1时，电热丝R1、R2串联，电路电阻较大，根据P=可知，电压一定时，电阻越大，电功率越小，此时电火锅处于保温状态，此时电路的总电阻
R===440Ω
根据串联电路的电阻规律可知，R2的阻值
R2=R R1=440Ω 44Ω=396Ω
此时电路中电流
I== =0.5A
此时R2的电功率
P2=I2R2=(0.5A)2×396Ω=99W
R2的电功率为99W。
答：(1)加热状态工作10min消耗的电能为6.6×105J；
(2)R1的阻值为44Ω；
(3)保温状态时R2的电功率为99W。
23、（1）12Ω；（2）12Ω；（3）14W
【详解】(1)由于灯泡上标有“6V 3W”的字样，说明灯泡正常发光时的电压是6V，功率是3W，由P=UI知道，灯泡正常发光时的电流是：
由知道，灯泡的电阻是：
；
(2)由图知道，当闭合开关S，断开S1、S2时，灯泡L与滑动变阻器串联，由于串联电路中各处的电流相等，且灯泡正常发光，所以，电路中的总电阻是：
，
由于串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器接入电路中的电阻是：
R滑 =R-RL =24Ω-12Ω=12Ω；
(3)闭合S、S1、S2，当滑动变阻器的滑片调到b端时，整个电路消耗的功率最小，
，
。
答：(1)灯泡的电阻是12Ω；
(2)闭合开关S,断开S1、S2时，要使灯泡正常工作，滑动变阻器接入电路中的阻值是12Ω；
(3)闭合S、S1、S2,调节滑动变阻器，整个电路的最小功率是14W。