2023-2024学年吉林省辽源三校联考九年级（上）期末物理试卷
一、单项选择题（每小题2分，共12分）
1．下列设备中，利用电磁感应原理制成的是（ ）
A．发电机 B．电磁铁
C．电动机 D．电磁继电器
2．爆米花是将玉米粒放入铁锅内，边加热边翻动，一段时间后，“砰”的一声变成玉米花。下列说法正确的是（ ）
A．玉米粒主要通过翻动铁锅对其做功，使其内能增加
B．玉米粒主要通过与铁锅间的热传递使其内能增加
C．玉米粒内水分受热膨胀对粒壳做功爆开，内能不变
D．玉米粒内水分受热膨胀对粒壳做功爆开，内能增加
3．如图所示，电路中能正确测出通过灯L2的电流的是（ ）
A． B．
C． D．
4．关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是
A．控制各灯具的开关都应该安装在零线上
B．有金属外壳的用电器都使用两脚插头
C．不接触高压设备就不会引起触电事故
D．使用测电笔时，手接触笔尾的金属体
5．某规格热敏电阻的阻值随环境温度的变化如图所示，小阳兴趣小组要设计一个火情监视装置，要求闭合开关S后，有火情发生温度升高时，电表示数增大，下列几幅图中符合设计要求的电路图是
A． B． C． D．
6．如图所示的电路中，电源电压不变，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，当电流表的示数变化范围为1A~1.5A时，电压表的示数变化了5V，则定值电阻R2的所消耗功率的变化范围是（ ）
A．3~3.9W B．10~16.9W
C．10~22.5W D．5~10W
二、填空题（每空1分，共18分）
7．汽车散热器等制冷设备常用水作为冷却剂，这是利用了水的较大的 性质；电冰箱里的食物容易相互“串味”，请你从物理学角度分析，食物“串味”属于 现象。
8．如图所示，是汽油机工作循环中的 冲程，能量的转化是 转化为机械能：其它 个冲程都是靠飞轮的惯性来完成的．
9．如图是具有报警功能的文物展示台，该展示台由木板、弹簧、金属片A、B、C和报警电路组成。当小偷把物品搬离展示台时，金属片B在弹力作用下与金属片AC分开，这时灯 （选填“亮”或“不亮”）；电铃 （选填“响”或“不响”）。
10．正在全球建设的5G通信网络是利用 波来传输信息的。光缆通信会用到光纤，它是一种由玻璃制成的纤维，则光纤是 （选填“导体”或“绝缘体”）。
11．在天然气、核能、太阳能、电能这些能源中，属于二次能源的是 ，属于可再生能源的是 。
12．在直流电动机的工作过程中，“换向器”起了关键的作用，它能使线圈刚刚转过 位置时就自动改变线圈中的 。
13．磁悬浮列车是利用同名磁极相互 的原理来实现悬浮的；可以自由转动的磁体，当其静止时，指向南方的是磁极的 （选填“南”或“北”）极。
14．有两个分别标有“6V 2W”和“12V 8W”字样的灯泡，如果将它们串联在电路中，使其中一个灯泡恰能正常发光，则加在串联电路两端的电压是 。
15．如图，灯泡L上标有“6V 3W“字样，电源电压6V且保持不变，定值电阻R＝8Ω（不计灯丝电阻的变化）．只闭合S1和S3，电阻R在100s产生的热量是 J，电路在工作状态下，整个电路消耗的最小功率是 W．
三、计算题（每小题5分，共10分）
16．在图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R1 =40Ω．闭合开关K1后，电流表A1的示数为0．5A，电流表A2的示数为0．2A，求：
(1)电源电压；
(2)电阻R2的阻值．
17．在图所示的电路中，电源两端电压为6V且保持不变，电阻R2＝5Ω．当开关S闭合后，电流表的示数为0.4A．
求：
（1）电压表的示数U1；
（2）电阻R1消耗的电功率P1．
四、简答题（每小题2分，共6分）
18．如图所示，将气球在清洁干燥的头发上摩擦几下，就可以让空易拉罐随着气球运动起来，请解释其中的道理．
19．小明的爸爸把电饭煲的三线插头中间的铜片拆除，以便能在墙壁上的两孔插座上使用，这种使用方法是否安全？为什么？
20．小明设计了一个道路限载报警器（如图甲），R0是滑动变阻器，R是压敏电阻。R的电阻大小随压力大小变化关系如图乙。当超载车辆通过压敏电阻时，限载报警器就会报警。请说明限载报警器的工作原理。
五、作图、实验与探究题（第21题4分，第22、25题各3分，第23题6分，第24、26题各4分,共24分)
21．如图所示，闭合开关，小磁针静止在通电螺线管正上方、根据通电螺线管的N、S极，在图中标出电源正极和小磁针N极．
22．请将图中的开关和三孔插座正确接入家庭电路，使开关能控制插座的通、断电。
23．如图所示，在比较不同物质吸热的情况的实验中，加热质量相同的水和食用油，使它们升高相同的温度， 吸收的热量更多；让它们吸收相同的热量， 温度升高更快；实验结果表明，不同物质，在质量相等，升高的温度相同时，吸收的热量 （选填“相同”或“不同”）。
24．在“探究串联电路的电压”实验中，小明同学设计了如图1所示的电路。
（1）在连接电路时发现，刚接好最后一根导线，电表的指针就发生了偏转，由此可知在连接电路时，小明忘了 ；
（2）若电压表的指针如图2所示，造成这种情况的原因是 ；
（3）测完AB两点间的电压后，他将接在A点的导线改接到C点，来测BC两点间的电压，他能否测出BC两点间的电压？ ，原因是 ；
（4）小明分别测出AB、BC、AC间的电压并记录在表格中，分析实验数据得出结论：串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和；
UAB/V UBC/V UAC/V
2.4 1.4 3.8
你认为小明得出的结论是 的（选填“可靠”或“不可靠”），为了得出普遍规律，小明应该 。
25．如图所示是研究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置。左右两个透明的容器中密闭着空气，两个密闭容器中都有一段电阻丝，U形管中装的是红色液体。
（1）a、b、c、d容器中所装空气的质量 （选填“相等”或”不相等”）；
（2）甲装置可探究电流产生的热量与 的关系；
（3）若甲、乙两次实验的电源电压及通电时间相同，则a，c中两电阻产生热量之比是 ；
（4）若图乙中左侧U形管液面高度差变化明显，右侧U形管液面无变化，故障可能是 。
26．为了探究“电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关”，小明用漆包线表面涂有绝缘漆的导线在大铁钉上绕若干匝，制成简单的电磁铁，利用一些大头针进行实验．如图所示．
实验中，通过观察 来判断电磁铁磁性的强弱．
比较图乙和图 可知：匝数相同时，电流越大，电磁铁的磁性越强．
根据实验情况，由图丁你还能得出结论： ．
27．小明利用“伏安法”测量未知电阻Rx的阻值，电源电压恒为3V。Rx阻值约为10Ω。
（1）请用笔画线代替导线，完成图甲实物电路的连接；（要求：滑动变阻器的滑片P向左滑动时，电流表示数变小；连线不得交叉）
（2）闭合开关，两电表均无示数。现将电压表接在滑动变阻器两端时无示数，接在开关两端时有示数，则电路故障是 ；
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P至某一位置，此时电压表示数为2.7V，电流表示数如图乙，则未知电阻Rx= Ω；
（4）小丽认为：不用电流表，只用电压表和阻值为200Ω的定值电阻R0，由图丙同样可以测得未知电阻Rx的阻值。小丽设计方案如下：
①闭合S1、断开S2，读出电压表示数为U1；
②闭合S1、S2，读出电压表示数为U2；
电阻Rx的表达式为Rx= （用测量值U1、U2及R0来表示）。
1．A
【详解】A．发电机原理是一部分导体做切割磁感线运动，在电路中会产生电流，是根据电磁感应原理制成的，故A符合题意；
BD．电磁铁、电磁继电器都是利用电流的磁效应制成的，故BD不符合题意；
C．电动机是利用通电导体在磁场中受力而运动的现象制成的，故C不符合题意。
故选A。
2．B
【详解】AB．爆玉米花时，加热铁锅，铁锅温度较高，玉米粒从铁锅中吸收热量，所以玉米粒主要是通过与铁锅间的热传递使其内能增加，故A错误，B正确；
CD．玉米粒内的水分受热膨胀，对粒壳做功，其内能减小，故CD错误。
故选B。
3．A
【详解】A．两灯并联，电流表与L2串联，测L2的电流。故A符合题意；
B．两灯并联，电流表在干路中，测干路中的电流，故B不符合题意；
C．两灯并联，电流表与灯L2串联，但电流表的正负接线柱接反了，故C不符合题意；
D．两灯并联，电流表与L1串联，测L1的电流，故D不符合题意。
故选A。
4．D
【详解】A、家庭电路中，控制各个灯具的开关都应安装火线上，断开开关，保证用电安全．故A错误；
B、家用电器金属外壳相连接的是地线，用三脚插头,即使金属外壳带电，电流会通过地线导入大地，防止造成触电事故的发生，故有金属外壳的用电器都使用三脚插头，故B错误；
C、安全用电的基本原则是：不直接接触低压线路，不靠近高压线路，故C错误；
D、使用测电笔时，手要接触笔尾的金属体，不能接触笔尖的金属体，故D正确．
故选D．
5．C
【详解】A、B选项由图知，定值电阻R0与热敏电阻并联，并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以温度变化时，根据欧姆定律，通过R0的电流不变，而A选项中，电流表测量通过R0的电流；B选项中，电压表测电源电压，均保持不变，故A、B不符合题意．
C、D选项中定值电阻R0与热敏电阻串联，因为热敏电阻的阻值是随环境温度的增大而减小的，所以温度升高时，热敏电阻的阻值减小，根据串联电路的规律，电路中的总电阻减小，由 ，可以知道，电路中的电流增大，由 可以知道，R0两端的电压增大，串联电路中总电压等于各分电压之和，所以热敏电阻两端的电压减小，C选项中，电压表并联在R0两端其示数增大；D选项中，电压表并联在热敏电阻两端其示数减小，故C符合题意，D不符合题意，所以C选项是正确的．
【点睛】根据题目要求确定正确的电路图
6．C
【详解】由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
由可得：
当电路中的电流I1＝1A时，电压表的示数
U1＝I1R2＝1A R2
当电路中的电流I2＝1.5A时，电压表的示数
U2＝I2R2＝1.5A R2
因电流表的示数变化范围为1A～1.5A，电压表的示数变化为5V，所以
U2﹣U1＝1.5A R2﹣1A R2＝5V
解得
R2＝10Ω
定值电阻R2所消耗的最小功率
P2min＝I12R2＝(1A)2×10Ω＝10W
定值电阻R2所消耗的最大功率：
P2max＝I22R2＝(1.5A)2×10Ω＝22.5W
所以，该定值电阻R2所消耗功率的变化范围是10W～22.5W。故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
7． 比热容 扩散
【详解】[1] 因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量较多，所以常用水作为冷却剂。
[2] 食物“串味”指不同食物的分子进入彼此内部，这是扩散现象，这是因为一切物质的分子都在不停地做无规则运动。
8． 做功 内 三
【分析】解决此题要知道当汽油机的电火花打火时是做功冲程，这是做功冲程的特点；在四冲程内燃机曲轴转一圈，完成2个冲程，1个工作循环中包括4个冲程并对外做功1次．
内燃机的四个冲程中有两个冲程发生能量转化，一是压缩冲程中机械能转化为内能；二是做功冲程中内能转化为机械能．判断出是哪个冲程，再判断能量是怎样转化的．
【详解】两个气阀关闭，活塞向下运动，火花塞点火是做功冲程，其能量转化关系是内能转化机械能．1个工作循环中包括4个冲程，并对外做功1次，做功冲程对外做功，其他三个冲程靠飞轮的惯性完成的．
故本题答案为：做功；内；三．
9． 亮 响
【详解】[1][2]如图所示，当小偷把物品搬离展示台时，金属片B在弹力作用下与金属片A、C分开，灯泡与电铃串联，电路为通路，此时灯亮电铃响。
10． 电磁 绝缘体
【详解】[1]电磁波能够在真空中传播，并且传播速度快，现代的移动电话都是利用电磁波来传递信息的。
[2]光纤不容易导电，属于绝缘体，光纤很细，有内外两层，内壁具有使光发生反射的特性（类似于平面镜），所以光经多次反射能从光纤的一端传播到另一端。
11． 电能 太阳能
【详解】在天然气、核能、太阳能、电能这些能源中，属于二次能源的是电能，属于可再生能源的是太阳能。
12． 平衡 电流方向
【详解】[1][2]换向器的作用：使线圈刚刚转过平衡位置时就自动改变线圈中的电流方向，从而实现通电线圈在磁场中的连续转动。
13． 排斥 南
【详解】[1]磁悬浮列车的目的是：减小车和轨道之间的摩擦，提高车速，所以利用同名磁极相互排斥，使列车微微离开轨道，减小了摩擦。
[2]磁体周围存在着磁场，地球也是一个磁体，周围有地磁场；地理的南极附近是地磁场的北极，根据异名磁极互相吸引，小磁针静止时指向地理的南极附近的是小磁针的南极。
14．12V
【详解】两个灯泡的额定电流分别为
两个灯泡的电阻分别为
串联电路电流处处相等，所以在电路安全的前提下，如果将它们串联在电路中，使其中一个灯泡恰能正常发光，则电流为。则加在串联电路两端的电压为
15． 450 1.8
【分析】先求出灯泡的电阻和正常工作时的电流，判断出当只闭合和时，灯L与定值电阻R并联，再根据焦耳定律计算出电阻R在100s产生的热量；电源电压不变，电路电阻最大时，即为整个电路消耗的功率最小时．
【详解】灯泡L上标有“6V 3W”，可得小灯泡的电阻：，小灯泡正常工作时的电流：
（1）只闭合和时，灯L与定值电阻R并联，电阻R在100s产生的热量是：Q=t=；
（2）当只有闭合时，小灯泡L与定值电阻R串联，电路中的电流最小，整个电路消耗的最小功率为P===1.8W
16．（1）12V；（2）60Ω
【详解】由电路图可知,两电阻并联,电流表A1测干路的电流,电流表A2测R2支路的电流根据并联电路的电流特点可计算出通过R1的电流I1＝0.5A-0.2A＝0.3A． (1)∵并联电路中各支路两端的电压相等，∴根据欧姆定律可得，电源的电压： U＝U1＝U2＝I1R1＝0.3A×40Ω＝12V； (2)根据欧姆定律可得：电阻R2的阻值R2＝＝60Ω；
17．4V 1.6W
【分析】分析电路图，两电阻串联，电压表测电阻R1两端的电压，电流表测电路中的电流；
（1）根据欧姆定律求R2两端的电压，根据串联电路电压的规律求电压表的示数；
（2）根据P=UI求电阻R1消耗的电功率．
【详解】两电阻串联，电压表测电阻R1两端的电压，电流表测电路中的电流；
（1）R2两端的电压：U2=IR2=0.4A×5Ω=2V，
根据串联电路电压的规律得到R1两端的电压：U1=U-U2=6V-2V=4V，
所以电压表的示数是4V；
（2）电阻R1消耗的电功率：P1=U1I=4V×0.4A=1.6W．
18．气球与头发摩擦起电（摩擦带电/电荷）————吸引轻小物体 注：摩擦生电/摩擦产生电荷不给分．
【分析】不同物质组成的物体，原子核夺得电子的本领不同，相互摩擦时，一个物体夺得电子，因多余电子带负电，另一个物体因缺少电子带正电．摩擦起电的实质是电荷的转移，失去电子的带正电，得到电子的带负电．
【详解】摩擦起电过程中，失去电子的带正电，得到电子的带负电．将气球在清洁干燥的头发上摩擦几下，已知气球带负电，所以是得到了电子．带电体能吸引轻小物体，所以空易拉罐随着气球运动起来．
19．不安全；这样使用插头会使电饭锅的金属外壳不能接地，容易出现触电事故
【详解】这种使用方法是不安全的.
因为电饭锅等家用电器都使用三孔插座，若将三线插头中间的铜片拆除，则电饭锅的外壳就不能与大地相连，这样当用电器漏电时，会使外壳带电，电流不能通过地线流入大地，容易发生触电事故．
20．见解析
【详解】据乙图可知，当载重量增大即压力增大时压敏电阻R的阻值减小，当车辆超载时控制电路总电阻变小，电流变大，电磁铁的磁性增强，吸下衔铁，工作电路铃响，限载报警器报警。
21．
【详解】图中螺线管左端为N极、右端为S极，则由异名磁极相互吸引可知小磁针的磁极为：左S、右N，由安培定则可知，电流从右端流入、左端流出，故电源右侧为正极、左侧为负极，如图所示：
22．
【详解】根据安全用电原则，三孔插座的右孔通过开关与火线相连，上孔接地线，左孔接零线，如下图所示：
23． 水 食用油 不同
【详解】[1][2][3]水的比热容大于食用油的比热容，根据可知，在水和食用油的质量相同，升高的温度相同时，水吸收的热量更多；让它们吸收相同的热量，食用油的温度变化量更大，即食用油温度升高更快。由此可知不同物质，在质量相等，升高的温度相同时，吸收的热量不同。
24． 断开开关 电压表量程选择过大 不能 电压表的正负接线柱接反 不可靠 换用不同规格的灯泡多次实验
【详解】（1）[1]接好最后一根导线，表的指针就发生了偏转，由此可知在连接电路时，忘了断开开关。
（2）[2]若电压表的指针如图2所示，指针偏转角度太小，造成这种情况的原因是电压表量程选择过大，为了得到更准确的数据，他应该断开开关，换用电压表小量程。
（3）[3][4]测AB两点间的电压时，A与电压表的正接线柱相连，将与A点相连的导线改接到C点，则会造成电流从电压表的负接线柱流入，即电压表正负接线柱接反了，不能测出BC两点间电压。
（4）[5][6]本实验只做了一次实验，而没有进行多次测量，只凭一组实验数据得出结论带有偶然性，不能得出普遍规律，故应更换规格不同的灯泡进行多次实验。
25． 相等 电阻 1:4 R2断路或R2短路
【详解】（1）[1]根据控制变量法可知，需要控制a、b、c、d容器中所装空气的质量相等。
（2）[2]图甲中，两个电阻串联在电路中，电流相同，通电时间相同，电阻不同，运用控制变量法，探究电流产生热量跟电阻的关系。
（3）[3]甲装置中5Ω的电阻与10Ω的电阻串联，则总电阻
R甲＝5Ω+10Ω＝15Ω
乙装置中d容器内外两个5Ω的电阻并联后再与c容器中5Ω的电阻串联，则总电阻
由于甲、乙两次实验的电源电压相同，则根据欧姆定律可知：
由于a、c中两电阻的阻值相等、通电时间相同，据Q＝I2Rt可知
（4）[4]若图乙中左侧U型管液面高度差变化明显，右侧U型管液面无变化，说明右侧电阻R2中没有电流通过，可能是R2断路或R2短路。
26． 吸引大头针数目的多少 丙 电流一定时，线圈匝数越多，磁性越强
【详解】（1）实验中，线圈的磁性越强，吸引的大头针越多；所以通过观察吸引大头针数目的多少来判断电磁铁磁性的强弱；
（2）如果探究“匝数相同时，电流越大，电磁铁的磁性越强”，则应该选控制线圈的匝数相同，由图知道，应该比较乙图和丙图；
（3）由丁图知道，两个线圈串联，所以，通过的电流相同，线圈匝数多的吸引大头针多，说明磁性强，由此得出的结论是：电流一定时，线圈匝数越多，磁性越强；
27． 开关断路 9
【详解】（1）[1]电源电压恒为3V，Rx阻值约为10Ω，由欧姆定律可知，电路中的最大电流约为
电流表选用小量程与电阻串联；因要求滑动变阻器的滑片P向左滑动时，电流表示数变小，即电阻变大，故变阻器B接线柱连入电路中，如图所示：
（2）[2]闭合开关，两电表均无示数，则此电路有断路故障，在开关闭合状态下，将电压表接在变阻器两端时无示数，说明电压表与电源不相通，是变阻器以外的部分有断路；接在开关两端时有示数，说明电压表和电源相连，是开关以外没有断路，故电路故障是开关处断路。
（3）[3]电流表使用的小量程，分度值为0.02A，示数为0.3A，则
（4）[4]闭合S1、断开S2，两电阻串联，电压表测Rx两端电压，即，闭合S1、S2，电路为只有Rx的电路，此时电压表测量电源电压，即U=U2；R0两端的电压为U2-U1，通过R0的电流
因为串联电路电流处处相等，则
电阻Rx的表达式为
