2022-2023学年河南省周口市扶沟一中九年级（上）期末物理试卷
一、填空题（每空1分，共14分）
1．（2分）将一壶水置于炉火上加热，水的温度会升高，它的内能将 ，这是通过 的方法改变水的内能。
2．（2分）如图所示，电源电压保持6V不变，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，定值电阻R1的规格为“10Ω 0.5A”，滑动变阻器R2的规格为“20Ω 1A”。闭合开关，为了保证电路安全，在变阻器滑片移动过程中，该电路允许通过的最大电流为 A，滑动变阻器R2允许接入电路的阻值变化范围为 。
3．（2分）电源电压不变，R1：R2＝3：1。开关S断开时，R1、R2的电功率之比为 ，开关S闭合前后，通过电阻R1的电流之比为 。
4．（2分）如图所示甲图是电能表，该表是测量 的仪表，乙图是电能表测量8月末和9月末的两次读数，计算9月该家共消耗 kW h的电能。
5．（3分）将沸腾后的水倒入杯子里，经过一段时间，变成一杯可以饮用的温水。若水的质量为100g，饮用时水温为45℃，这一段时间这杯水内能变 ，改变水内能的方式为 ，此过程中水释放的热量为 J。[当地气压为一个标准大气压，c冰＝4.2×103/（kg ℃）]
6．（3分）图甲是酒精浓度监测仪，电源电压不变，R0为定值电阻，R为酒精气体传感器，R的阻值与酒精浓度的关系如图乙所示。接通电源，呼出的酒精浓度越大，电阻R越 ，电压表示数越 ，电压表和电流表的比值 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
二、选择题（每小题2分共16分，第7—12题单选；第13—14题双选，
7．（2分）下列说法正确的是（ ）
A．物体的内能增加，则一定是外界对物体做了功
B．物体的温度升高，则一定是从外界吸收了热量
C．物体的温度越高，含有的热量越多
D．内能是物体内所有分子动能和势能的总和
8．（2分）现代生产生活中需要各种各样的材料，下列正确的是（ ）
A．导体的电阻是由其两端的电压和通过的电流决定
B．超导体是一种电阻很大的材料
C．有些半导体材料对光比较敏感，可以制造光敏电阻
D．橡胶、铝、塑料都是很好的绝缘材料
9．（2分）下列家用电器中，其额定功率能达到1000W的是（ ）
A．排风扇 B．台式电脑 C．台灯 D．家用空调
10．（2分）如图所示电路中，闭合开关后A1、A2两个电流表的示数分别为0.5A和0.9A，则通过L2的电流为（ ）
A．0.9A B．0.5A C．0.4A D．1.4A
11．（2分）关于家庭电路和安全用电，下列正确的是（ ）
A．可用铜丝代替家庭电路中的保险丝
B．可以用湿抹布擦拭带电的插座面板
C．家庭电路短路时，漏电保护器会迅速切断电路，对人起保护作用
D．使用试电笔时手需要接触笔尾金属体
12．（2分）如图所示是实验室电流表的内部结构图，处在磁场中的线圈有电流通过时，线圈会带动指针一起偏转。线圈中电流越大，指针偏转角度就越大。关于该现象，下列说法正确的是（ ）
A．该电流表是利用电磁感应原理工作的
B．线圈中电流越大，其所受磁场力就越大
C．改变线圈中的电流方向，指针的偏转方向不会改变
D．线圈中有电流通过时，把机械能转化为电能
13．（2分）如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．甲图中两个磁极的名称都是S极
B．乙图中该装置揭示的原理可制成电动机，它是将机械能转化为内能
C．丙图中当水位升高到B时，红灯会发光报警
D．丁图中模型的原理是通电导体在磁场中受力
（多选）14．（2分）闭合开关S，当滑片P向下滑动时，下列正确的是（ ）
A．电压表示数变大，电流表A2示数变小
B．电流表A1示数变小，灯泡亮度不变
C．电压表V示数与电流表A2示数的比值变大
D．电流表A1示数与电流表A2示数之差变大
三、作图题（每题2分，共4分）
15．（2分）小明发现教室里的开关闭合后两盏灯能同时正常发光。如图，若这两盏灯的规格均为“220V，50W”，请按照安全用电的要求将电路图补充完整。
16．（2分）将图中的电磁铁连入你设计的电路中（在方框内添加电源和滑动变阻器），使得小磁针静止时如图所示，且向右移动滑动变阻器滑片时，电磁铁的磁性变弱。
四、实验探究题（17题4分，18题6分，19题8分，共18分）
17．（4分）探究“电磁铁磁性强弱的因素”。
器材有：电源、开关、滑动变阻器、两根完全相同的铁钉、表面绝缘的铜线、大头针若干、电磁铁甲、乙，如图所示。
（1）如图 的磁性较强（选填“甲”或者“乙”），实验方法：转换法和 法。
（2）滑片P向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数 （填“增加”或“减少”）；
（3）电磁铁吸引的大头针的下端是分散的，这是因为 。
18．（6分）探究“电流通过导体时产生热量的多少”。
图甲、乙两个相同的透明容器。其中密封等量的空气和一段电阻丝（阻值在图中已标出），U形管中装有等量的液体，接通电源，观察现象。
（1）甲装置实验时，将两只阻值不同的电阻串联的目的，是为了控制 、 相同，研究电流产生热量与电阻的关系。
（2）观察实验现象，乙装置C、D透明容器中，产生热量较多的是 容器，得出的结论是 。
（3）丙实验中，两个烧瓶装质量和初温都相同的同种液体，通过观察 来比较电流产生热量的多少，运用了 （填“转换法”或“等效替代法”）。
19．（8分）探究“电流与电阻的关系”，器材有：学生电源，电流表、电压表、定值电阻（4Ω、10Ω、20Ω各一个）、开关、滑动变阻器和导线若干。
（1）根据图甲，将图乙所示的实物连接成完整电路。
（2）若定值电阻断路，闭合开关，电流表 示数，电压表 示数（填“有”或“无”）
（3）用10Ω的电阻做完实验后，滑片的位置不变，把R换为20Ω的电阻接入电路，闭合开关，应向 （填“A”或“B”）端移动滑片，此时眼睛应该始终看着电压表，直到其示数为 V时，读出电流表的示数。
实验次数 1 2 3
电阻R/Ω 4 10 20
电流I/A 0.6 0.24 0.12
（4）根据如表，得出的实验结论： 。
五、综合应用题（每题9分，共18分）
20．（9分）一个电热水壶标有“220V 880W”，计算：
（1）它正常工作10min，消耗的电能是多少J？
（2）电热水壶正常工作的电阻多少？
（3）电热水壶装入2kg、20℃的水，若把这些水加热到70℃至少消耗多少电能？[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
21．（9分）教室里共有12盏40W的日光灯，工作时的电压为220V，问：
（1）教室的日光灯是串联、还是并联？
（2）教室的日光灯全部工作，总电流为多少？（保留两位小数）
（3）教室安装了一台空调，主要数据如表，空调工作时应选用图中的 孔插座。
（4）空调连续正常制冷30min消耗多少kW h的电能？
额定电压 220V
頻率 50Hz
额定制冷功率 1400W
额定制热功率 1800V
2022-2023学年河南省周口市扶沟一中九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、填空题（每空1分，共14分）
1．【解答】解：壶水置于炉火上加热，通过热传递改变水的内能，水的内能增加，水的温度会升高；
故答案为：增加，热传递。
2．【解答】解：根据电路图可知，滑动变阻器R2与定值电阻R1串联，电压表测量定值电阻R1两端的电压；
当电压表的示数达到最大值3V时，即定值电阻R1两端的最大电压U1＝3V，
电路中的电流为：
I＝I1＝＝＝0.3A＜0.5A＜0.6A＜1A，所以电路中的最大电流为0.3A；
此时滑动变阻器两端的电压：U2min＝U﹣U1＝6V﹣3V＝3V，
由I＝得，变阻器接入电路的最小电阻：
R2min＝＝＝10Ω；
当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，电路中的电流最小，电压表的示数最小，整个电路是安全的，则变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围为10Ω～20Ω。
故答案为：0.3；10Ω～20Ω。
3．【解答】解：开关S断开时，R1、R2串联，串联电路电流处处相等，所以通过它们的电流I1＝I2＝I，
R1、R2的电功率之比为＝＝＝＝3：1；
因为R1：R2＝3：1，
所以R2＝R1，
当开关S断开时，通过R1的电流为I1＝I＝＝＝，
当开关S闭合时，R2被短路，只有R1接入电路，通过R1的电流为I1′＝，
两次电流之比＝＝＝3：4。
故答案为：3：1；3：4。
4．【解答】解：（1）电能表是测量用电器消耗电能多少（或电功）的仪表；
（2）由电能表表盘知，电能表上月末的读数为731.6kW h，本月末的读数为895.9kW h，
则这个月家里消耗的电能：W＝895.9kW h﹣731.6kW h＝164.3kW h。
故答案为：电功；164.3。
5．【解答】解：（1）将沸腾后的水倒入杯子里，由于水和空气有温度差，水和空气发生热传递，水的温度高，放出热量，内能变小，温度降低，所以经过一段时间后变成一杯可以饮用的温水；
（2）一个标准大气压下水的沸点为100℃，即水的初温t0＝100℃，
水放出的热量：
Q放＝cm（t0﹣t）＝4.2×103J/（kg ℃）×0.1kg×（100℃﹣45℃）＝2.31×104J。
故答案为：少；热传递；2.31×104。
6．【解答】解：
由电路图可知，定值电阻与传感器电阻串联，电压表测量定值电阻两端的电压，电流表测量电路中的电流；
接通电源，当驾驶员呼出的酒精浓度越大时，由图丙可知传感器R的阻值越小，总电阻越小，根据欧姆定律可知，电路中电流越大，R0两端电压越大，即电压表示数越大；
由欧姆定律可知，电压表与电流表示数的比值等于定值电阻R0的阻值，所以该比值是不变的。
故答案为：小；大；不变。
二、选择题（每小题2分共16分，第7—12题单选；第13—14题双选，
7．【解答】解：AB、物体内能增加，温度升高，可能是因为吸收了热量，也可能是外界对物体做功，故AB错误；
C、热量只可以说吸收热量或放出热量，不可以说含有热量，故C错误；
D、内能是物体内所有分子动能和势能的总和，故D正确。
故选：D。
8．【解答】解：A、导体的电阻与材料、长度、横截面积和温度有关；与加在导体两端的电压和通过导体的电流无关，故A错误；
B、超导体的电阻为零，故B错误；
C、有些半导体材料对光比较敏感，可以制造光敏电阻，故C正确；
D、橡胶、塑料都是很好的绝缘材料，铝是较好的导体，故D错误。
故选C。
9．【解答】解：排风扇的功率约为50W，台式电脑的功率约为70W，台灯的功率为20W，家用空调属于大功率用电器，其功率约为1000W。
故选：D。
10．【解答】解：由电路图看出，L1、L2并联；
A1测量L1的电流，A2测量干路的电流；已知闭合开关后A1、A2两个电流表的示数分别为0.5A和0.9A，
根据并联电路中电流的规律可知：干路电路等于各支路电流的和，则通过电灯L2的电流为I2＝I﹣I1＝0.9A﹣0.5A＝0.4A。
故选：C。
11．【解答】解：A、保险丝需用电阻率大而熔点低的材料制作，铜丝熔点高、电阻率小，不符合要求，故A错误；
B、因为湿抹布是导体，用湿抹布擦拭带电的插座面板，容易发生触电事故，故B错误；
C、家庭电路中出现短路时会造成电流过大，此时起保护作用的是空气开关，而不是漏电保护器，故C错误；
D、使用试电笔时，手不能接触笔尖金属体，手一定要接触笔尾金属体，符合安全用电原则，故D正确。
故选：D。
12．【解答】解：通过电流表的内部构造显示电流表的制成原理：通电线圈在磁场中受力而转动，并且电流越大，线圈受到的力越大，其转动的幅度越大。因此可以利用电流表指针的转动幅度来体现电路中电流的大小。
A．通过电流表的内部构造显示电流表的制成原理：通电线圈在磁场中受力而转动，故A错误；
B．电流越大，线圈受到的力越大，因此可以利用电流表指针的转动幅度来体现电路中电流的大小，故B正确；
C．改变线圈中的电流方向，其转动方向会发生改变，故C错误；
D．线圈中有电流通过时，电能转化为机械能，故D错误；
故选：B。
13．【解答】解：
A、甲图中磁感线是从左侧回到右侧，因为在磁体外部磁感线从N极出来回到S极，所以两个磁极为异名磁极，左端为N极，右端的为S极，故A错误；
B、乙图中有电源，是通电导体在磁场中受力运动的实验，电动机是根据此原理制成的，将电能转化为机械能，故B错误；
C、读图可知，左侧控制电路不工作时，右侧的绿灯始终是亮着的；当水位升高至B时，控制电路连通，电磁铁获得磁性，吸引衔铁，使其与上触点断开，与下触点连通，此时绿灯灭，红灯会发光报警，故C正确；
D、丁图中没有电源，闭合开关后，当线圈做切割磁感线运动时，电路中就会产生感应电流，这是电磁感应现象，故D错误。
故选：C。
14．【解答】解：由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R并联，电压表测电源的电压，电流表A1测干路电流，电流表A2测R支路的电流。
AB、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A错误；
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L的电流和灯泡的实际功率不变，灯泡亮度不变，
当滑动变阻器的滑片P向下滑动时，接入电路中的电阻变大，
由I＝可知，通过R的电流变小，即电流表A2的示数变小，
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A1的示数变小，故B正确；
C、由电压表V示数不变、电流表A2示数变小可知，电压表V示数与电流表A2示数的比值变大，故C正确；
D、根据并联电路的电流关系可知，电流表A1示数与电流表A2示数的差值为通过灯泡L的电流，保持不变，故D错误。
故选：BC。
三、作图题（每题2分，共4分）
15．【解答】解：家庭电路的电压是220V，电灯的额定电压是220V，两盏灯只有并联在220V的电路中，才能正常工作，开关控制干路，且开关接火线，如图所示：
16．【解答】解：小磁针静止时左端为S极、右端为N极，根据磁极间的相互作用规律可知，通电螺线管的左端是N极，右端是S极如图；
根据安培定则可以判断电流从左端进入通电螺线管，则可知电源左端为正极、右端为负极；
当电流越小时，电磁铁的磁性越弱，要想电磁铁的磁性变弱，应减小电路中的电流，由欧姆定律可知，应增大电路中的电阻，则向右移动滑动变阻器滑片时，滑动变阻器接入电路的电阻应变长，故连接如图所示。
故答案为：如上图。
四、实验探究题（17题4分，18题6分，19题8分，共18分）
17．【解答】解：（1）实验中通过吸引大头针的多少显示磁性强弱，乙吸引的多，说明乙的磁性较强，实验方法：转换法和控制变量法。
（2）滑片P向左移动时，滑动变阻器接入电路的有效电阻减小，根据欧姆定律，电路中的电流增大，所以甲、乙两个电磁铁的磁性增强，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数增加。
（3）电磁铁吸引的大头针的下端是分散的，这是因为大头针被磁化后下端是同名磁极，而同名磁极互相排斥。
故答案为：（1）乙；控制变量；（2）增加；（3）同名磁极互相排斥。
18．【解答】解：（1）串联电路各处的电流相等。根据控制变量法，研究电流产生热量与电阻的关系，要控制电流和通电时间相同，只改变电阻大小，故将两只阻值不同的电阻串联的目的，是为了控制电流、通电时间相同，研究电流产生热量与电阻的关系；
（2）观察实验现象，因与C容器相连的U形管液面高度差较大，由转换法，乙装置C、D透明容器中，产生热量较多的是C容器；
乙图中，D容器右侧两电阻并联后再与C容器中的电阻并联，而容器内两电阻的大小相等，通电时间也相等，根据串联和并联电路电流的规律，通过C容器内电阻的电流大于通过D容器内电阻的电流，根据Q＝I2Rt可知，产生热量较多的是D容器观察实验现象，得出的结论是：在电阻和通电时间相同时，电流越大，导体产生的热量越多；
（3）丙实验，红色液柱升高得越高，说明液体吸热越多，即说明电流产生的热量越多，故通过观察红色液柱的变化来比较电流产生热量的多少，运用了转换法。
故答案为：（1）电流；通电时间；（2）在电阻和通电时间相同时，电流越大，导体产生的热量越多；（3）红色液柱高度的变化；转换法。
19．【解答】解：（1）电压表与灯泡并联，滑动变阻器接一个上接线柱和一个下接线柱串联在电路中，如下图所示：
；
（2）实验中，若定值电阻出现断路故障，闭合开关，电路中没有电流，电流表示数为零，此时电压表串联在电路中，电压表与电流表、开关、滑动变阻器、电源构成闭合的回路，电压表测量电源电压，故电压表有示数；
（3）根据表格数据可知，本次实验中保持电压表示数为：UV＝IR＝0.6A×4Ω＝2.4V不变；
当定值电阻阻值由10Ω改成20Ω后，电阻变大，定值电阻分得的电压变多，电压表的示数变大，为保持电压表示数不变，根据串联电路分压规律，滑动变阻器阻值也应相应变大，根据图乙知，滑片应向A滑动，直到电压表的示数为2.4V；
（4）横向分析表中的数据可知，电阻增大为原来的几倍，电流减小为原来的几分之一，得到的结论是：在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
故答案为：（1）见上图；（2）无；有；（3）A；2.4；（4）在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
五、综合应用题（每题9分，共18分）
20．【解答】解：（1）10min内电水壶消耗的电能为：
W＝Pt＝880W×10×60s＝5.28×105J；
（2）由电功率公式P＝的变形公式可知电水壶电热丝的电阻为：
R＝＝＝55Ω；
（3）水吸收的热量为：
Q吸＝c水m△t＝4.2×103J/（kg ℃）×2kg×（70℃﹣20℃）＝4.2×105J，
若不计热量损失，若把这些水加热到70℃至少消耗的电能为：W′＝Q吸＝4.2×105J。
答：（1）它正常工作10min，消耗的电能是5.28×105J；
（2）电热水壶正常工作的电阻55Ω；
（3）电热水壶装入2kg、20℃的水，若把这些水加热到70℃至少消耗4.2×105J的电能。
21．【解答】解：（1）教室里的日光灯当其中一盏灯烧坏时，其余的灯仍能发光，每个灯互不影响，所以教室内的灯是并联的；
（2）每盏灯工作时的电流为：IL＝＝≈0.18A，
则12盏日光灯全部工作时，通过的总电流为：I总＝0.18A×12＝2.16A；
（3）为了防止当空调漏电时，发生触电事故，所以使外壳接上地线，空调工作时应使用三孔插座；
（4）30min＝0.5h，
空调连续正常制冷30min消耗的电能为：W＝Pt＝1.4kW×0.5h＝0.7kW h。
答：（1）教室的日光灯是并联的；
（2）教室的日光灯全部工作，总电流为2.16A；
（3）三；
（4）空调连续正常制冷30min消耗0.7kW h的电能。
