重庆市北碚区西南大学附中2024-2025学年九年级（上）期末物理试卷（含解析）

重庆市北碚区西南大学附中2024-2025学年九年级（上）期末物理试卷
一、单选题：本大题共7小题，共21分。
1.下列估测数据最符合实际的是( )
A. 人体的安全电压是
B. 教室内一盏日光灯正常工作的电功率约
C. 电饭煲正常工作的电流约
D. 液晶电视机正常工作小时消耗的电能约为
2.二十四节气是中华民族农耕文明长期经验的积累和智慧的结晶，如图所示，对下列节气涉及的物态变化分析，正确的是( )
A. 图甲“寒露”节气，“露”的形成是凝固现象
B. 图乙“霜降”节气，“霜”的形成是凝华现象
C. 图丙“大雪”节气，“雪”的形成是液化现象
D. 图丁“雨水”节气，“雨”的形成是汽化现象
3.“火锅”一词始见于唐代杜佑撰写的通典一书中，清代火锅的烹食方法与现今非常相似，如图所示是古人围炉吃火锅的场景。下列关于火锅的相关说法错误的是( )
A. 刚出锅的食材“热”得烫嘴，“热”表示的是温度高
B. 随着火锅汤的温度升高，其内能增加
C. 滚烫的火锅汤含有的热量多
D. 食材被烫热，是通过热传递的方式改变内能
4.下列符合安全用电原则的是( )
A. 插座接多个大功率电器 B. 电缆上晾衣物
C. 使用测电笔时手指要接触笔尾金属体D. 家用电器金属外壳未接地
5.“阅百十风华，致生涯广大”，值此建校周年之际，昭昭同学设计了如图所示的一款摇摇车，在“快乐易物”上供师生体验玩耍。想要摇摇车工作，需要昭昭接通电源，按下开关，然后师生选择投币支付可以接通，选择扫码支付可以接通，两种方式都可以开启摇摇车，如图所示，以下电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
6.如图所示的电路中，电源电压保持不变，当开关闭合，滑动变阻器的滑片向左移动时，下列说法正确的是( )
A. 电路的总功率保持不变
B. 滑动变阻器的电功率变大
C. 电压表的示数与电流表的示数的比值变大
D. 电流表的示数与电流表的示数的差值变小
7.电阻式传感器被广泛应用于测力、测压、称重，它的核心部分是一只可变电阻，一同学用如图甲所示电路研究某电阻式传感器的特性，图甲中为定值电阻，为电阻式传感器。当控制其阻值从变为，测得传感器消耗的电功率与通过它的电流关系图象如图乙所示，已知电源电压恒定不变。下列说法错误的是( )
A. 电源电压为
B. 的阻值为
C. 电路消耗的最大功率为
D. 当通过传感器的电流为时，
二、多选题：本大题共1小题，共3分。
8.如图所示，在探究电路变化特点的实验电路中，电源电压恒为，为，的规格为“，”，电流表的量程为“”，电压表的量程为“”，电压表的量程为“”，闭合开关后，在保证各电路元件都安全的情况下，滑片在、间滑动过程中，正确的是( )
A. 向移动，示数变化量与示数变化量的比值变大
B. 在不同位置时，的功率可能相等
C. 滑动变阻器的取值范围是
D. 同一状态下与电功率的比值范围为
三、填空题：本大题共5小题，共10分。
9.年丹麦物理学家______首先发现了电流周围存在磁场。人们第一次认识到电和磁的联系。电流通过导体时，导体会发热，这种现象我们称为电流的______效应。
10.我国古代论衡有关于“用布摩擦过的琥珀能吸引干草屑”的记载。这说明用布摩擦过的琥珀带了电荷，其本质是电荷的______选填“转移”或“产生”；如图所示，是我国古代的一种取暖用具黑漆描金手炉，在手炉中装满热水后抱在怀中，便可取暖。手炉中装热水，是利用了水的______较大。
11.如图所示，小欣同学家电能表月底的示数是______；若关闭家中其他用电器，只有电热水壶工作，电能表的指示灯闪烁次时，刚好将水从加热到，则电热水壶的加热效率为______。
12.如图是国产智能电动汽车，电池是电动汽车的核心，衡量电池性能的一个重要参数是能量密度，即单位电池质量储存的电能。该汽车的部分参数如表所示，该汽车支持快充，分钟即可将电池电量由充至，则快充充电功率为______。该汽车配备的电池质量是______。
电池容量
电池能量密度
最高续航里程
13.如图甲所示，电源的电压，为定值电阻，闭合开关，滑动变阻器的滑片从端滑至端的过程中，电路中的一些物理量的变化规律如下：图乙描述电压表示数随电流表示数的变化规律，图丙描述效率同一状态下，滑动变阻器消耗的功率与电路消耗总功率之比随滑动变阻器电阻的变化规律，电表、导线对电路的影响不计。则定值电阻的阻值为______，图乙阴影部分的面积为______。
四、作图题：本大题共2小题，共2分。
14.请在图中用笔画线代替导线，将三孔插座正确连入家庭电路中。
15.在虚线框中用箭头画出磁感线的方向。
五、实验探究题：本大题共3小题，共22分。
16.如图是“探究电流通过导体产生热量的多少跟哪些因素有关”的实验装置，将四段电阻丝分别密封在完全相同的透明容器中，容器内封闭着等量的空气。
甲、乙实验中，通过观察形管中液面的______来反映电流通过导体产生热量的多少；
甲实验可探究电流产生热量与______的关系，通电一段时间后，______选填“左”或“右”侧容器中的电阻产生的热量多；
乙实验可探究电流产生的热量与电流的关系。连接好电路通电一段时间后，乙图两容器中的电阻产生的热量之比： ______；
现利用如图丙所示实验装置来探究“比较不同物质的吸热能力”，其中、两个电阻丝的阻值应该______选填“相同”或“不同”，向两个烧瓶中分别加入初温相同、质量相等的水和煤油，通电一段时间后，煤油的温度更高，说明______选填“水”或“煤油”的吸热能力更强。
17.在“探究电流与电压、电阻的关系”实验中：
设计实验时，小附制定了探究的总体思路：保持电阻不变，探究电流与电压的关系；保持电压不变，探究电流与电阻的关系。这里应用到的科学方法叫做______法；
在“探究电流与电压的关系”的过程中，小附连接了如图甲所示的实物电路。闭合开关前，电流表指针未指在零刻度线上，则要对电流表进行______。闭合开关后，调节滑动变阻器滑片至适当位置，此时电流表示数如图乙所示，则电流表示数为______，本实验中滑动变阻器的作用是：保护电路以及______；
在“探究电流与电阻的关系”的过程中，小附先把的电阻接入电路，移动滑动变阻器滑片，使电压表示数为，读出电流表示数后，断开开关，将的电阻换成的电阻。再次闭合开关后，要完成这次实验，接下来应将变阻器滑片向______端选填“”或“”移动，使电压表的示数为______；
小附根据实验数据绘制了和的图像，如图丙、丁所示。由图像可以得到的实验结论是：在电阻一定的情况下，通过导体的电流跟这段导体两端的电压成______；在电压一定的情况下，通过导体的电流跟导体的电阻成______。
18.在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压为，小灯泡额定电压为，另有两种规格的滑动变阻器可供选择：、。
南南同学连接电路时，开关应处于______选填“断开”或“闭合”状态。南南已连接了部分电路，如图甲所示。要使滑片向右移动时滑动变阻器接入电路的电阻变大，应将电流表的负接线柱与滑动变阻器上的______选填“”或“”点相连；
连接好电路后，闭合开关，逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表指针几乎不偏转，此现象的原因可能是小灯泡______选填“断路”或“短路”；
排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻做滑片，观察到两电表示数在变化，并做好数据记录。根据多组实验数据绘制的图像如图乙所示，根据图像可得小灯泡的额定功率是______；分析图像可知，南南选择的是______选填“”或“”滑动变阻器；
南南还发现随着电流增大，图像变成了一条曲线，如图乙所示。造成这一变化的原因是小灯泡的电阻随______变化而变化；
滑动变阻器的滑片移动一段距离，设小灯泡与滑动变阻器两端的电阻变化值分别为和，则 ______选填“”、“”或“”；
细心的南南在实验过程中发现，灯丝呈螺旋状，为什么将灯丝设计成螺旋状？经过思考，南南认为灯丝这样设计的目的是______请从影响电阻大小的因素方面作答。
六、计算题：本大题共3小题，共22分。
19.将阻值为的电阻与另一电阻接入电源电压恒定的电路，如图所示。闭合开关后，电流表的示数为，电流表的示数为，求；
电源电压；
秒内电流通过所做的功为多少？
20.“疯狂物理”实验小组设计了一种测定水平方向风力的装置如图甲。绝缘轻弹簧的左端固定在压敏电阻上，右端与中心有孔、表面竖直的金属迎风板相连，一起套在粗细均匀的水平金属杆上，迎风板与金属杆之间的摩擦忽略不计。电源电压恒为，电流表的量程为，电压表的量程为，小灯泡上标有“，”字样，且灯泡两端电压不允许超过额定电压灯丝电阻不变，压敏电阻的阻值随压力的变化规律如图乙所示。求：
灯泡的额定电流；
当压敏电阻所受的压力为，小灯泡的实际功率；
在电路安全的前提下，风力最大时压敏电阻的功率。
21.“附中文创”以其精致的做工，优良的品质，受到师生的一致好评。如图甲是莉莉同学设计的一款“智能电水壶”，图乙是“智能电水壶”的自动控温工作原理图：控制电路中，，保护电阻，为热敏电阻，其阻值随温度变化关系如图丙，电磁铁线圈电阻不计：工作电路中。，、为加热电阻：当通过电磁铁的电流时，工作电路开始保温，加热功率为，保温功率为。求：
加热电阻的阻值有多大？
开始保温时，电水壶内水的温度是多少？
要使电水壶刚开始保温时的温度设定为，请通过计算写出改进方案。调整一个电学元件，计算出具体数值，写出一种方案即可
答案和解析
1.【答案】
【解析】人体的安全电压不高于，故A不符合实际；
B.教室内一盏日光灯正常工作的电功率约，故B符合实际；
C.电饭煲正常工作的电流约，故C不符合实际；
D.液晶电视机功率约为，正常工作小时消耗的电能约为，故D不符合实际。
故选：。
2.【答案】
【解析】、露是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴，液化是放热过程，故A错误；
B、霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的冰晶，凝华放热，故B正确；
C、雪是水蒸气凝华放热形成的，故C错误；
D、雨是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴，故D错误。
故选：。
3.【答案】
【解析】、刚出锅的食材“热”得烫嘴，“热”表示的是温度，故A正确；
B、随着不断加热，火锅汤吸收热量，温度升高，内能增加，故B正确；
C、热量是过程量，不能说“含有”热量，故C错误；
D、食材被烫热，吸收热量，内能增加，是通过热传递的方式改变内能，故D正确。
故选：。
4.【答案】
【解析】、家庭电路中不能同时使用多个大功率用电器，否则会造成电路中电流过大，很容易引起火灾，故A错误；
B、电缆上晾衣物容易发生触电事故，故B错误；
C、使用测电笔时手指要接触笔尾金属体，笔尖金属体接触导线，故C正确；
D、金属外壳的用电器一定要接地，万一金属外壳带电，会将电导向大地，避免触电事故，故D错误。
故选：。
5.【答案】
【解析】工作人员接通电源后，按下开关，顾客选择投币支付可以接通，选择扫码支付可以接通，两种方式都可以开启摇摇车，这说明开关、互不影响，是并联的，控制整个电路，电动机串联在干路中，故A正确。
故选：。
6.【答案】
【解析】当开关闭合，、并联，电流表测量定值电阻的电流，电流表测量干路中的电流，电压表测量电源两端的电压；滑动变阻器的滑片向左移动时，的阻值增大，根据并联电路各支路电压相等可知，定值电阻两端的电压等于滑动变阻器两端的电压，均等于电源电压，保持不变，根据欧姆定律可知，定值电阻的电流不变，滑动变阻器的电流减小，根据并联电路电流规律可知，总电流减小，根据知，电路的总功率变小，故A错误；
B.、并联，支路电压等于电源电压，滑动变阻器的滑片向左移动时，的阻值增大，通过的电流减小，两端电压保持不变，根据可知，滑动变阻器的电功率变小，故B错误；
C.由电路图可知，电压表测量两端电压，电流表测通过的电流，为定值电阻，根据欧姆定律知，所以电压表的示数与电流表的示数的比值等于电阻，故不变，故C错误；
D.当开关闭合，、并联，电流表测干路电流，电流表测通过的电流，滑动变阻器的滑片向左移动时，的阻值增大，通过的电流减小，根据并联电路中干路电流等于各支路电流总和可知，电流表示数保持不变，电流表的示数变小，电流表的示数与电流表的示数的差值变小，故D正确。
故选：。
7.【答案】
【解析】由电路图可知，与串联，电压表测两端的电压，电流表测电路中的电流。
、当电路中的电流时，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，由可得，电源的电压：
-----------，
当时，电路为的简单电路，此时电路中的电流最大，由图乙可知最大电流，
则电源的电压：
-------------
因电源的电压不变，
所以，，
解得：，故B正确
电源的电压，故A正确；
C、电路消耗的最大功率：，故C错误；
D、由图乙可知，通过传感器的电流最小为，由欧姆定律可知电路中的总电阻最大，传感器的电阻最大，即为；
此时传感器的功率：，故D正确。
故选：。
8.【答案】
【解析】、由电路图知，定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测定值电阻两端电压，电压表测滑动变阻器两端电压，
根据欧姆定律可知示数变化量与示数变化量的比值是定值电阻的阻值，所以向移动，示数变化量与示数变化量的比值不变，故A错误；
、因为定值电阻、滑动变阻器串联，且定值电阻为，电压表的量程为“”，
为保证电路安全，则电路允许的最大电流为，
此时电路总电阻最小为，
由串联电路的电阻特点知，滑动变阻器最小阻值，故C错误；
此时与电功率的比值，
因为电压表的量程为“”，所以滑动变阻器的最大阻值可以为，
此时定值电阻与滑动变阻器电功率的比值，
所以同一状态下定值电阻与滑动变阻器电功率的比值范围为，故D正确；
滑动变阻器消耗的电功率，根据抛物线的性质可知有最大值，此时通过电路的电流，根据串联电路电阻规律可知电路总电阻为，
则滑动变阻器接入电路的阻值，
则滑动变阻器或滑动变阻器时，都会减小，故会存在两个值对应同一个，故B错误。
故选：。
9.【答案】奥斯特 热
【解析】年丹麦物理学家奥斯特发现了电流周围存在有磁场；
电流通过导体时，导体会发热，这种现象我们称为电流的热效应。
故答案为：奥斯特；热。
10.【答案】转移 比热容
【解析】用布摩擦过的琥珀带了电荷，其本质是电荷的转移；如图所示，是我国古代的一种取暖用具黑漆描金手炉，在手炉中装满热水后抱在怀中，便可取暖。手炉中装热水，是利用了水的比热容较大，和其它液体相比，质量相同的水和其它物质降低相同的温度时，水放出的热量多。
故答案为：转移；比热容。
11.【答案】
【解析】由图可知，电能表最后一位是小数，电能表月底的示数是；
表示电路中用电器每消耗电能，电能表的指示灯闪烁次，则电能表指示灯闪烁了次，电热水壶实际消耗的电能：，
，
电热水壶的加热效率为。
故答案为：；。
12.【答案】
【解析】快充半小时即可将电量由充至，充电电能变化量为：；
充电时间：，
因此充电功率为：；
该汽车配备的电池质量是。
故答案为：；。
13.【答案】
【解析】由电路图可知，滑动变阻器与定值电阻串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。
当滑片位于端时，滑动变阻器接入电路中电阻为零，此时电路中的电流最大，
由图乙可知，电路中的最大电流，
由欧姆定律可知，定值电阻的阻值：；
因串联电路中各处的电流相等，且串联电路中总电阻等于各部分电阻之和，
所以，由可得，滑动变阻器消耗功率与电路消耗总功率之比：
，
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，效率最大，由图丁可知，最大效率为，
则，
解得：；
由图乙可知，点表示电路中的电流最小，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最大，
此时电路中的电流：，
此时电压表的示数：；
则乙图阴影部分面积：；
故答案为：；。
14.三孔插座的接线方式：左孔接零线、右孔接火线，上孔接地线，如图所示：。
故答案为：。
【解析】三孔插座的接线方式：左零右火上接地，据此连接电路。
15.由图可知，电流从螺线管的左端流入，右端流出，由安培定则可知，螺线管的右端为极，左端为极，螺线管外部的磁感方向从极到极，通电螺线管周围磁感线的方向如图所示：

【解析】根据电流方向和线圈的绕向，利用安培定则可以确定螺线管的、极，再利用磁感线的特点即可确定磁感线的方向。
16.【答案】高度差 电阻 右 ： 相同 水
【解析】电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但容器内温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映，故通过观察形管中液面的高度差来反映导体产生热量的多少；
甲装置中，两电阻串联，通过的电流和通电时间相同，而电阻不同，故该装置用来探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系；通电一段时间后，因右侧容器形管中液面的高度差大，说明产生的热量多，由转换法可知，右侧盒子中的电阻产生的热量多；
乙装置中，右侧两电阻并联后再与左侧电阻串联，容器内两电阻大小相等，根据并联和串联电路电流的规律，通过左侧容器中电阻的电流大于通过右侧容器中电阻的电流，而通电时间相同，故乙实验可以研究电流产生的热量与电流的关系；
根据并联和串联电路电流的规律，通过左侧容器中电阻电流是通过右侧容器中电阻电流的倍，由焦耳定律可知，因容器内电阻阻值相同，当通电一段时间后，左右两侧容器内电阻产生的热量之比为；
要比较不同物质吸热能力的强弱，若通过比较不同物质温度的变化来比较它们的吸热能力，需要保证不同物质吸收热量相同，即需要保证电阻丝产生的热量相等，由可知，需要控制甲、乙电阻丝的阻值相等、通过的电流与通电时间相等；当质量相等的水和煤油吸收相同的热量，由可知，煤油升温快说明煤油比热容小，水的比热容大，比热容反应物质吸热本领，故水吸热能力强。
故答案为：高度差；
电阻；右；
：；
相同；水。
17.【答案】控制变量 调零 改变定值电阻两端电压不变 正比 反比
【解析】保持电阻不变，探究电流与电压的关系；保持电压不变，探究电流与电阻的关系；物理上把这种科学探究的方法叫做控制变量法；
闭合开关前，电流表应调零；如图乙所示，电流表选用小量程，分度值，其示数为；
探究电流与电压的关系时，该实验中滑动变阻器的作用除了保护电路外，其主要作用是改变电阻两端的电压；
实验中，当把的电阻换成的电阻后，根据分压原理，电阻两端的电压变大，研究电流与电阻关系时要控制电压不变，故更换电阻后，应调节滑动变阻器滑片使其接入电路的电阻变大，应将变阻器滑片向端移动，保持定值电阻两端电压不变；
由图丙可知，图线为一条过原点的斜线，故可以得到的实验结论是：在电阻一定的情况下，通过导体的电流跟这段导体两端的电压成正比；由图丁可知，电流与电阻的乘积，为一定值，故可以得到的实验结论是：在电压一定的情况下，通过导体的电流跟导体的电阻成反比。
故答案为：控制变量法；调零；；改变定值电阻两端电压不变；；；正比；反比。
18.【答案】断开 断路 温度 增大导体的长度
【解析】南南同学连接电路时，开关应处于断开状态。小王已连接了部分电路，如图甲所示。要使滑片向右移动时滑动变阻器接入电路的电阻变大，故变阻器左下接线柱连入电路中，应将电流表的负接线柱与滑动变阻器上的点相连；
小王连接好电路后，闭合开关，逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表指针几乎不偏转，此现象的原因可能是小灯泡断路；
排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，观察到两电表示数在变化，并做好数据记录。根据绘制的图象如图乙所示知，灯在额定电压下的电流为，小灯泡的额定功率是：
；
由图可知，小灯泡两端电压为时，电路中的电流为，由串联电路的电压规律知，此时滑动变阻器两端电压：，
由欧姆定律可得，此时滑动变阻器连入阻值约为，所以应选择滑动变阻器；
小灯泡的电阻随温度变化而变化，温度变化较小时，灯的电阻变化也较小，故小王还发现图线在电流较小时是直线，随着电流增大电阻变化较大，图线变成了一条曲线；
根据串联电路中，各部分电压之和等于电源电压，滑动变阻器的滑片移动一段距离，设小灯泡与滑动变阻器两端的电压变化量的绝对值分别为、，则；
灯丝设计成螺旋状可以减少散热，增大导体的长度。
故答案为：断开；；断路；；；温度；；增大导体的长度。
19.由图可知：两电阻并联，电流表测量干路电流，电流表测量中的电流；
则干路电流：，通过的电流：，
由得，两端的电压等于电源电压：则，
因为并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，所以通过定值电阻的电流：
；
秒内电流通过所做的功。
答：电源电压是；
秒内电流通过所做的功为。
20.由可知，灯泡的额定电流：；
由图甲可知，灯泡与压敏电阻串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量压敏电阻两端的电压；
由可知，灯泡的电阻：；
图乙可知，当压敏电阻受到的压力为时，压敏电阻的阻值：，
根据串联电路的电阻特点可知，电路中的总电阻：，
电路中的电流：，
小灯泡的实际功率：；
由图乙可知，当风力增大时，压敏电阻的阻值减小，由欧姆定律可知，此时电路中的电流变大，
根据电流表的量程和灯泡的额定电流可知，电流中的最大电流，
由可知，电路中的最小总电阻：，
根据串联电路的电阻特点可知，压敏电阻的最小阻值：，即在电路安全的前提下，风力最大时压敏电阻的阻值为。
根据可知风力最大时压敏电阻的功率；
答：灯泡的额定电流为；
当压敏电阻所受的压力为，小灯泡的实际功率为；
在电路安全的前提下，风力最大时压敏电阻的功率为。
21.电磁铁的衔铁被往下吸，电磁继电器下方触点接通时，根据可知电路处于加热状态
，
开始保温时，总电阻，
，
由图乙知，时，，所以开始保温时，保温杯内的水温度为；
要使电水壶刚开始保温时的温度设定为，对应，总电阻为，根据电阻串联的特点可知，可更换为：。
答：加热电阻的阻值为；
开始保温时，保温杯内水的温度为；
更换保护电阻为。
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