天津市河北区2024-2025学年九年级（上）期末物理试卷（含答案）

天津市河北区2024-2025学年九年级（上）期末物理试卷
一、单选题：本大题共10小题，共30分。
1.年月日“神舟十五号”返回舱成功着陆。当返回舱进入大气层后，与大气层摩擦形成火球，如图所示。选项中改变内能的方式与“火球”的形成不同的是( )
A. 钻木取火
B. 冰袋降温
C. 压缩空气
D. 搓手取暖
2.如图所示的铝芯电缆是一种输电导线。在某村输电线路改造工程中，更换的铝芯电缆比旧铝芯电缆电阻更小，主要是因为新电缆的( )
A. 铝芯更细
B. 铝芯更粗
C. 绝缘皮更薄
D. 绝缘皮更厚
3.天工开物记载了古人炒蒸油料的场景，如图，下列过程与物理知识对应不正确的是( )
A. 加热木炭燃烧时热值不变
B. 蒸煮油料含有的热量增加
C. 翻炒目的使油料受热均匀
D. 飘香分子在做无规则运动
4.某兴趣小组要为居家老人设计一个“应急呼叫器”电路，要求：开关断开时，电灯和电铃均不工作；开关闭合时，灯亮铃响，即使电灯因断路不亮，电铃仍可工作。如图所示的电路中，符合设计要求的是( )
A. B.
C. D.
5.如图为部分家庭电路示意图，其中连接正确的是( )
A. B. C. D.
6.利用如图所示的装置，可以进行的实验是( )
A. 探究通电螺线管外部磁场的方向
B. 探究通电导体在磁场中受力情况
C. 探究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关
D. 探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件
7.物理实践活动中，小明同学利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”，如图所示。热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，将其安装在需要探测温度的地方。当探测温度正常时，仅指示灯亮；当探测温度升高到某一设定值时，仅警铃响。为了达到上述要求，警铃应安装在( )
A. 位置 B. 位置 C. 位置 D. 无法判断
8.甲、乙两电热丝的电阻之比为：，通过的电流之比为：，则相同时间内产生的热量之比为( )
A. ： B. ： C. ： D. ：
9.如图所示的电路中，两个小灯泡的规格相同。闭合开关后，只有一个小灯泡发光，电压表指针偏转明显。则故障原因可能是( )
A. 短路 B. 断路 C. 短路 D. 断路
10.如图所示电路，电源电压保持不变，闭合开关，当滑动变阻器的滑片向右滑动时，下列说法正确的是( )
A. 两个电流表的示数都变大 B. 两个电流表的示数都变小
C. 电流表示数不变，电流表示数变大 D. 电流表示数不变，电流表示数变小
二、多选题：本大题共3小题，共9分。
11.下列做法中，符合安全用电原则的是( )
A. 发现有人触电迅速切断电源
B. 用湿抹布擦正在发光的灯泡
C. 将电冰箱外壳接地
D. 先断开电源再灭火
12.如图所示电路，甲、乙两灯分别标有“”和“”字样，电源电压恒为。不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是( )
A. 只闭合时，甲、乙两灯的实际功率之比为：
B. 只闭合、时，甲、乙两灯的实际功率之比为：
C. 只闭合、时，电路的总功率为
D. 只闭合、时，电路的总功率为
13.如图甲所示的电路，电源电压保持不变，滑动变阻器上标有“”，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使其从最右端向左滑动到点时，小灯泡恰好正常发光；在图乙中绘制出电流表与两电压表示数的图象。下列说法中正确的是( )
A. 滑片在点时的电阻为
B. 小灯泡的额定电功率为
C. 此过程中电路的最小总功率为
D. 滑片在点时，滑动变阻器与小灯泡的实际电功率之比为：
三、填空题：本大题共6小题，共24分。
14.汽车发动机散热降温，常用水作为冷却液是因为水的______选填“比热容”或“热值”较大；在汽油机的一个工作循环中，将内能转化为机械能的冲程是______选填“做功”或“压缩”冲程。
15.如图所示，表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合电路的一部分。它在磁场中的箭头方向运动时，______填序号会产生感应电流，根据此现象可以制成______填“电动机”、“发电机”或“电磁铁”。
16.三个磁体相邻磁极间的磁感线分布如图所示，端为______极，端为______极均选填“”或“”。
17.如图，电源电压恒为，灯、分别标有“”和“”字样，闭合开关后，两灯均发光，灯______选填“”或“”更亮，此时灯两端的电压为______。不考虑温度对灯丝电阻的影响
18.在如图所示的电路图中，闭合开关、，断开开关，则小灯泡、是______选填“串”或“并”联；若同时闭合开关、、，则会造成电路______。
19.如图甲所示的电路，电源电压为且保持不变，为阻值未知的定值电阻，图乙是小灯泡和定值电阻的电流随它们两端电压变化的图象。当同时闭合开关、和时，小灯泡的实际功率为，定值电阻的功率为，则： ______；当闭合开关、断开开关和时，小灯泡的实际功率为，此时灯丝电阻为，则： ______。
四、实验探究题：本大题共3小题，共18分。
20.在“伏安法测小灯泡电阻”实验中，小灯泡额定电压为，实验电路如图甲所示。
请根据实验需求在虚线框内设计一个记录数据的表格。
某同学根据自己所记录的实验数据，绘制了如图乙所示的图象，由图象可知，小灯泡正常发光时的电阻为______；小灯泡的电阻随着电压的增大而______选填“增大”、“减小”或“不变”，主要原因是小灯泡灯丝的______选填“长度”“横截面积”或“温度”发生了变化。
21.实验室备有嵌入螺线管的玻璃板和电源，小明和小亮分别选用铁屑和小磁针来“探究通电螺线管外部磁场的分布”。
小明在螺线管周围的玻璃板上均匀地撒上一层铁屑。给螺线管通电后，轻敲玻璃板，小明观察到螺线管周围铁屑的分布情况如图甲所示。小明的实验说明，通电螺线管外部的磁场和______外部的磁场相似。
小亮在螺线管周围的玻璃板上整齐、均匀地放置了个小磁针如图乙所示。给螺线管通电后，小亮观察到这个小磁针的指向更接近于图中的______填字母。
小明和小亮的实验方案______的更好，理由是______。
22.物理兴趣活动课上，老师让同学们测量一个阻值约为的电阻。除了未知电阻，老师还提供的器材有：两节旧干电池、一块电流表量程，分度值、一块电压表量程，分度值、一个铭牌标有“”字样的滑动变阻器、一个铭牌标有“”字样的滑动变阻器、开关及导线若干。请你合理选择器材，帮助同学们设计一个实验方案，比较精确地测出未知电阻的阻值。要求：
请在虚线框内画出实验电路图并标清电阻符号；
写出主要的实验步骤及所需测量的物理量；
写出待测电阻的数学表达式。用已知量和测量量表示
五、计算题：本大题共3小题，共19分。
23.如图所示，劳动课上，某同学用额定功率为的电磁炉烧水，将初温为的水加热到。，求：
水吸收的热量；
电磁炉正常工作，若不计热损失，水刚好烧开所需的时间。
24.如图所示的电路中，电阻。闭合开关，电流表示数为。
求电源电压；
当滑片位于滑动变阻器中点时，电流表示数为，求此时滑动变阻器接入电路的阻值；
当滑片位于滑动变阻器最右端时，求整个电路的电功率。
25.物理课外小组的同学们在课外活动中，自制了一个“电阻测量盒”如图甲所示，内有电源电压不变且未知、已知阻值为的定值电阻、开关和电流表，并引出两根导线、到盒外。当开关断开时，电阻测量盒不能工作。使用时将盒外的两根导线、直接连接，闭合开关读出电流表的示数然后断开开关，将盒外的两根导线、分别与待测电阻的两端相连，闭合开关读出电流表的示数就可以算出的阻值。
请你解答如下问题：
在图乙的虚线框内画出测量盒中符合设计要求的电路图；并推导出待测电阻的数学表达式。
实验室有一个电学黑箱，同学们利用这个“电阻测量盒”进行探究。电学黑箱其外形如图丙所示，箱体外有三个接线柱，箱盖上有一个塑料滑块。已知黑箱内部元件只有一个滑动变阻器和一个定值电阻，滑动变阻器只有两个接线柱接入电路。同学们把“电阻测量盒”外的两根导线、直接连接、再分别与黑箱外的接线柱相连，闭合开关，移动滑块，记下的数据如表，再根据测出的数据，推测内部的连接情况。
请在图丁虚线框内画出箱内各元件连接电路图，并计算定值电阻的阻值和滑动变阻器的最大阻值要求：有计算过程。
测试次数 连接情况 电流表示数
第次 E、直接连接
第次 E、与、分别连接
第次 E、与、分别连接
第次 E、与、分别连接
1.【答案】
2.【答案】
3.【答案】
4.【答案】
5.【答案】
6.【答案】
7.【答案】
8.【答案】
9.【答案】
10.【答案】
11.【答案】
12.【答案】
13.【答案】
14.【答案】比热容 做功
15.【答案】 发电机
16.【答案】
17.【答案】
18.【答案】并 短路
19.【答案】： ：
20.【答案】 增大 温度
21.【答案】条形磁体 小亮 小亮的方案不仅可以显示磁场的分布状况，还可以显示磁场的方向
22.【答案】解：由题知，待测电阻的阻值约为，电源电压约为，一个最大阻值为的滑动变阻器和一个最大阻值为的滑动变阻器，一只电压表量程，分度值、一块电流表量程，分度值，
要测出待测电阻的阻值，则电路中的最大电流约为，远小于电流表的分度值，故不能用伏安法进行测量，只能用单个电压表进行测量，考虑到测量的电压准确程度，即滑动变阻器最大阻值与待测电阻阻值相差不大，故需要将待测电阻和滑动变阻器串联，电压表与待测电阻并联，如下图所示：
；
因为要测待测电阻的阻值，只用电压表，需要间接计算出电流大小，而滑动变阻器只有两端电阻已知，即和，所以需要分别移动滑片到个端点，测量出未知电阻两端的电压和电源电压，然后进行计算；
实验步骤如下：
按照电路图连好电路，调节滑动变阻器的滑片到最大阻值处，闭合开关，记下电压表的示数为；
调节滑动变阻器的滑片到最左端，记下电压表的示数为；
当的滑片移到最左端时，电压表测电源电压，则电源电压为，
当的滑片移到最大值时，此时电压表示数为，即此时两端的电压为，
此时滑动变阻器两端的电压为：，根据串联分压原理可知，
，即，
解得：。
答：见解答图；
按照电路图连好电路，调节滑动变阻器的滑片到最大阻值处，闭合开关，记下电压表的示数为；调节滑动变阻器的滑片到最左端，记下电压表的示数为；
。
23.【答案】解：水吸收的热量为：，
电磁炉正常工作，若不计热损失，，水刚好烧开所需的时间。
答：水吸收的热量为；电磁炉正常工作，若不计热损失，水刚好烧开所需的时间为。
24.【答案】解：闭合开关，与并联，此时电源电压等于两端的电压，通过的电流，由欧姆定律可得：
；
测量干路电流，此时流过滑动变阻器的电流为，
，
滑动变阻器两端电压等于电源电压，由欧姆定律可得：
接入电路的阻值：
；
当滑片位于的最右端时，接入电流的阻值为，
此时流过的电流：
，
此时电路的总电流，
此时整个电路的电功率：。
答：电源电压为；
此时滑动变阻器接入电路的阻值为；
当滑片位于滑动变阻器最右端时，整个电路的电功率为。
25.【答案】解：由电流表与被测电路串联、当开关断开时，电阻测量盒不能工作可知，测量盒内的电源、定值电阻、开关和电流表串联，如图所示：
；
将盒外的两根导线、直接连接，闭合开关读出电流表的示数，由欧姆定律可知，此时电源电压
断开开关，将盒外的两根导线、分别与待测电阻的两端相连，闭合开关读出电流表的示数，此时与串联，由欧姆定律可知，此时电源电压
由解得待测电阻：；
由、与、分别连接，闭合开关，移动滑块，电流表示数不变可知，、间为定值电阻；由、与、分别连接，闭合开关，移动滑块，电流表示数变化可知，、间为滑动变阻器；由、与、分别连接，闭合开关，移动滑块，电流表示数变化且示数比、与、分别连接时示数小可知，、间为定值电阻与滑动变阻器串联，因此电学黑箱内的电路连接如图所示：
；
当、与、分别连接，闭合开关，电流表的示数为，此时定值电阻与串联，由欧姆定律可知，此时电源电压
由解得定值电阻的阻值：；
当、与、分别连接，闭合开关，电流表的最小示数为，此时滑动变阻器的最大阻值与串联，由欧姆定律可知，此时电源电压
由解得滑动变阻器的最大阻值：。
答：电路图见解答图；待测电阻的数学表达式为；
箱内各元件连接电路图见解答图；定值电阻的阻值和滑动变阻器的最大阻值分别为、。
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