第1章　内能--第8章　电磁相互作用 测试卷 （含解析） 2025-2026学年物理教科版（2024）九年级上册

第1章　内能--第8章　电磁相互作用 测试卷
(时间:60分钟　满分:100分)
一、选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项最符合题意)
1.(2024北京中考)下列说法正确的是 (　　)
A.铁块很难被压缩,说明分子间只存在斥力
B.燃料完全燃烧时放出的热量越多,其热值越大
C.汽油机的做功冲程主要是将内能转化为机械能
D.物体吸收热量,温度一定升高
2.如图所示为甲、乙、丙三部汽油机燃料完全燃烧释放的内能和汽油机输出机械能的二维柱状图。根据图中的信息,下列说法正确的是(　　)
A.丙输出的机械能比甲少,所以丙的效率比甲低
B.在消耗燃料质量相同时,乙输出机械能比甲少
C.在输出的机械能相同时,乙比丙消耗更多燃料
D.三部汽油机中,乙的效率最高
3.随着新能源技术的日渐成熟,风力发电机已经在很多地区投入使用,下列选项与发电机原理相同的是 (　　)
4.有关电和磁的知识,下列说法正确的是 (　　)
A.发电机的工作原理是电磁感应现象
B.验电器的原理是同种电荷相互吸引
C.电风扇工作时将机械能转化为电能
D.电流的磁场方向跟电流的方向无关
5.如图甲、乙所示装置,透明容器中都有一段电阻丝且密封着等量的空气,U形管中两侧液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。则下列说法不正确的是 (　　)
A.图甲装置能探究电流通过导体产生的热量与电流的关系
B.图甲装置能探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系
C.图乙中右边容器中电阻丝阻值为5 Ω时,可以探究电流通过导体产生的热量与电流的关系
D.图甲实验结论能解释“电炉丝热得发红而与电炉丝相连的导线几乎不发热”的现象
6.(2025开封期末)如图所示是“无线快充”设备。当把手机放在底座上充电时,不到半小时就能把手机电池容量充至一半以上,极大地方便了人们的使用。该电池铭牌标有“3.7 V　4 000 mA·h”字样。下列说法正确的是 (　　)
A.充电过程中,手机电池相当于电路中的电源
B.手机电池充电过程中,把化学能转化电能
C.底座的电线比较粗,是为了减少热量的产生
D.该电池充满电所储存的电能为5.328×105 J
7.小明观察了市场上的测重仪后,设计了如图所示的四个电路,其中电源电压恒定,R是定值电阻,R1是滑动变阻器,可以使电压表示数随被测人体重的增加而增大的电路是 (　　)
8.如图所示的电路中,电源电压恒定,闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片P向左移动,下列说法正确的是 (　　)
A.电流表A2与电压表V示数的乘积变大
B.电压表V的示数变大
C.电压表V与电流表A2示数的比值变大
D.电流表A2与A1的示数差不变
9.甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示,下列说法正确的是 (　　)
A.乙灯的实际功率一定是25 W
B.两灯均正常发光时,通过甲灯的电流做功较快
C.两灯均正常发光时,乙灯消耗的电能较少
D.两灯均正常发光时,甲灯灯丝电阻较大
10.(2024淮安中考)如图甲所示,电源电压保持不变,R1为定值电阻,滑动变阻器R2的最大阻值为20 Ω。电压表测量范围为0~3 V,电流表测量范围为0~0.6 A。在保证电路各元件安全的前提下,电压表的示数随滑动变阻器R2阻值变化的关系图像如图乙所示。下列说法中正确的是 (　　)
A.电源电压为7.5 V
B.定值电阻R1阻值为5 Ω
C.电路的最小功率为0.6 W
D.电流表示数变化范围为0.2~0.3 A
二、填空题(本大题共5小题,每空2分,共24分)
11.关于分子动理论,谚语“有麝自来香,不必迎风扬”表明了分子在不停地做无规则的　　　　;寒冬,我们常搓手取暖,这是通过　　　　(选填“做功”或“热传递”)的方式增大内能。
12.选用水来冷却拖拉机的发动机,是因为水的比热容　　　　(选填“大”或“小”),如果水箱装有质量为20 kg的水,水温从20 ℃上升到70 ℃,水吸收了　　　　J的热量。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
13.(2024广东中考)《本草纲目》记载:“琥珀如血色,以布拭热,吸得芥子者真也。”“吸得芥子”是由于琥珀因摩擦带　　　　而　　　　轻小的芥子。
14.节能减排是每个公民应尽的义务。为探究家用空调待机时是否耗电,小明进行了相关实验,先切断家里其他用电器的电源,记下电能表示数为,10小时后,电能表示数如图所示,空调待机时消耗的电能为　　　　J,该空调的待机功率为　　　　W;10小时内,该电能表转盘共转过　　　　转。
15.(2025邢台阶段练习)在如图所示的电路中,定值电阻R0的阻值为20 Ω,电动机线圈电阻为2 Ω,闭合开关,电流表A1、A2的示数分别为0.8 A、0.3 A,则通过电动机的电流为　　　　A,10 s内电流通过电动机产生的热量为　　　　J,10 s内电动机消耗的电能为　　　　　J。
三、实验探究题(本大题共3小题,每空2分。第16小题8分,第17小题8分,第18小题14分,共30分)
16.在“探究通电螺线管外部的磁场分布”的实验中:
(1)如图所示,闭合开关,通电螺线管的右端为　　　　极,小磁针的左端为　　　　极。
(2)对调电源正、负极,小磁针N极指向与(1)中相反,这表明,通电螺线管外部的磁场方向与　　　　
的方向有关。
(3)在螺线管中插入一根铁棒,可使通电螺线管的磁性　　　　。
17.(1)在电学综合复习时,某组同学做了“探究电流与电压的关系”实验,电路图如图甲所示。
①请用笔画线代替导线将实物图乙补充完整。
②根据实验测得的数据,绘制出定值电阻R的I-U图像,如图丙所示,由图像可以得出:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成　　　　　。
(2)该组同学又做了“探究串联电路电压规律”实验。实验中,他们按图丁连接电路,用电压表分别测出两个小灯泡两端电压和电源电压,并记录这组实验数据;接下来应该　　　　　,重做上述实验,根据数据得出实验结论。其中一次实验中,他们发现两个小灯泡的亮度明显不同,请分析其原因:　　　　　。
18.(2024河北中考)在“探究串联电路电压的特点”实验中,小明设计了图甲所示的电路,其中R0为定值电阻,R为滑动变阻器,L为小灯泡。
(1)根据图甲所示的电路图用笔画线代替导线,将图乙所示的实物图补充完整。
(2)连接好电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片至某一位置,记录电流表的示数;选择合适的测量范围,用电压表分别测出ab、bc、cd、ac、bd、ad间的电压。将这些数据记入下表。改变滑动变阻器滑片的位置,在保证电路安全的情况下再做几次实验。读取数据①时电压表的示数如图丙所示,示数为　　　　V。
数据序号 电流/A Uab/V Ubc/V Ucd/V Uac/V Ubd/V Uad/V
1 0.20 1.0 2.5 1.0 3.5 3.5 4.5
2 0.24 ① 1.5 1.2 ② 2.7 4.5
3 0.30 2.5 0.5 ③ 3.0 2.0 4.5
…
(3)根据数据可知R0的阻值为　　　　 Ω。
(4)根据第1组的实验数据可初步得出结论:串联电路中,总电压等于这部分电路中的各用电器两端电压之和。再做几次实验的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(5)读取数据　　　　(选填“②”或“③”)时,电压表指针没有对准刻度线。
(6)根据表中的实验数据,写出一条你还能发现的规律:　　　　　　　　　　　　　。
【拓展】灯泡L1和L2的额定功率相等,额定电流分别为0.2 A和0.3 A,小明利用图甲中的灯泡L,对L1和L2的发光情况进行研究。将L、L1、L2与某一可调压电源连接成如图丁所示的电路,只闭合S1,调节电源电压至某一值时,通过电压表判断出L1正常发光;断开S1,闭合S2,发现不用改变电源电压,L2也恰好正常发光。则L1正常发光时的电阻为　　　　　 Ω。
四、计算应用题(本大题共2小题,第19小题8分,第20小题8分,共16分。解答时,要求有必要的文字说明、公式和计算步骤等,只写最后结果不得分)
19.(2024赤峰中考)电动汽车因具有零排放、低噪声、节能等优点,得到了快速发展,但仍然存在一些制约其发展的因素,目前主要应用于城市内部交通。某智能出行平台出租的电动汽车部分参数如下表。
电池容量 48 kW·h
百公里耗电量 12 kW·h/100 km
(1)①如果用120 kW的“快充”充电桩给该车充电,汽车电池最低电量不得低于电池容量的20%,则给该车从最低电量到充满电需多长时间
②就解决电动汽车充电时间长的问题提出一条合理建议。
(2)电池容量是决定电动汽车续航里程的主要因素,若此电动汽车的能量利用率是75%,计算该车的续航里程。(按汽车电池电量不得低于电池容量的20%来计算)
(3)同样条件下,电动汽车比燃油汽车能耗小很多。某燃油汽车百公里消耗汽油10 L,则电动汽车和燃油汽车百公里消耗的能量分别是多少焦耳 (汽油的密度ρ=0.7×103 kg/m3,汽油的热值q=4.6×107 J/kg)
20.(2025重庆期末)在如图所示的电路中,电源电压和灯泡电阻不变,电阻R2=100 Ω,灯泡L标有
“6 V　1.8 W”的字样,电流表测量范围为0~3 A,电压表测量范围为0~15 V,滑动变阻器R1上标有“80 Ω　0.2 A”的字样。只闭合S、S2、S3,电流表的示数为0.18 A。求:
(1)电源电压。
(2)只闭合S、S1、S4,移动滑片,在安全前提下,灯泡L的最大电功率和最小电功率之比。
(3)任意闭合开关和调节滑片,在保证电路安全的前提下,电路总功率的变化范围。
【详解答案】
1.C　解析:A.铁块很难被压缩,说明分子间存在斥力,引力和斥力是同时存在的,故A错误;B.热值是燃料完全燃烧时放出的热量与质量之比,只与燃料的种类有关,质量未知,无法比较热值的大小,故B错误;C.汽油机的做功冲程主要是高温高压燃气推动活塞做功,将内能转化为机械能,故C正确;D.晶体熔化时,吸收热量,温度不变,故D错误。故选C。
2.D　解析:AD.假设纵坐标轴的单位长度为1,由公式η=×100%可得,甲的效率为η甲=×100%=×100%=25%,乙的效率为η乙=×100%=×100%=50%,丙的效率为η丙=×100%=×100%=25%,可见,三部汽油机中,乙的效率最高,甲、丙的效率相同,故A错误,D正确;B.在消耗燃料质量相同时,乙输出的机械能最多,故B错误;C.在输出的机械能相同时,乙消耗的燃料最少,故C错误。故选D。
3.B　解析:风力发电机是风力推动发电机工作,发电机利用电磁感应现象发电。A.是奥斯特实验,说明电流周围存在磁场,与发电机的原理不同,故A不符合题意;B.闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,产生感应电流,与发电机的原理相同,故B符合题意;C.通过滑动变阻器接入电路阻值的变化,调节电磁铁的磁性强弱,与发电机的原理不同,故C不符合题意;D.通电导体在磁场中受到力的作用而运动,是电动机的工作原理,不是发电机的工作原理,故D不符合题意。故选B。
4.A　解析:A.发电机是利用电磁感应现象的原理制成的,故A正确;B.验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,故B错误;C.电风扇工作时将电能转化为机械能,故C错误;D.电流产生的磁场方向跟电流方向有关,当通电导体中电流方向发生改变时,所产生的磁场方向也发生改变,故D错误。故选A。
5.A　解析:AB.图甲装置中,左右两边电阻串联,电流大小相同,电阻大小不相同,可以探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系,故A错误,B正确;C.图乙中,右边两电阻并联,然后与左边电阻串联;当右边容器中电阻丝阻值为5 Ω时,两边容器中电阻大小相同,电流不同,可以探究电流通过导体产生的热量与电流的关系,故C正确;D.电炉丝热得发红而与电炉丝相连的导线几乎不发热的主要原因是电炉丝的电阻远远大于导线的电阻,图甲装置得出的结论是当电流和通电时间相同时,导体电阻越大,电流通过导体产生的热量越多,故图甲实验结论能解释,故D正确。故选A。
6.C　解析:A.充电过程中,手机电池相当于电路中的用电器,消耗电能,故A错误;B.手机电池充电过程中,把电能转化为化学能储存起来,故B错误;C.底座的电线比较粗,是为了减小电线的电阻,当电流与通电时间相同时,可以减少热量的产生,故C正确;D.该电池充满电所储存的电能为W=UIt=3.7 V×4 000 mA·h=3.7 V×4 000×10-3 A×
3 600 s=5.328×104 J,故D错误。故选C。
7.A　解析:A.由图可知,电路为串联电路,电压表与R1并联,测的是R1的电压,当被测人体重增加时,R1的滑片向下滑动,R1接入电路的电阻增大,总电阻增大,根据欧姆定律可知,电源电压恒定,总电流减小,而R的电阻不变,故R的电压减小,根据串联电压的特点,分到R1的电压增大,故A符合题意;B.由图可知,电路为串联电路,电压表与R并联,测的是R的电压,当被测人体重增加时,R1的滑片向下滑动,R1接入电路的电阻增大,总电阻增大,根据欧姆定律可知,电源电压恒定,总电流减小,而R的电阻不变,故R的电压减小,故B不符合题意;C.由图可知,电路为串联电路,电压表与R和R1并联,电压表测的是R和R1的电压,即电源电压,电源电压不变,故C不符合题意;D.由图可知,电压表串联在电路中,因为电压表内阻很大,串联在电路中,相当于断路,测的就是电源电压,电源电压不变,故D不符合题意。故选A。
8.C　解析:ABC.闭合开关S后,R1和R2并联,A2测干路电流,A1测R2电流,将滑动变阻器的滑片P向左移动,接入电路电阻变大,R1支路电流变小,根据并联电路电流的规律,通过R2电流不变,即电流表A1示数不变,电流表A2示数变小,电压表V测电源电压,保持不变,电流表A2与电压表V示数的乘积变小,电压表V与电流表A2示数的比值变大,故AB错误,C正确;D.电流表A2与A1的示数差为R1支路上的电流,变小,故D错误。故选C。
9.B　解析:A.灯泡的额定功率是一定的,实际功率随着实际电压的变化而变化,所以乙灯的实际功率是变化的,故A错误;B.两灯均正常发光时,两灯泡的实际功率与其额定功率相等,由于甲灯泡的电功率大,电功率是表示电流做功快慢的物理量,因此通过甲灯的电流做功较快,故B正确;C.两灯均正常发光时,实际电功率和额定电功率相等,但根据电能W=Pt可知,消耗电能的多少还与时间有关系,因此不确定时间无法比较消耗电能的多少,故C错误;D.两灯均正常发光时,根据R=可知,甲灯灯丝电阻为R甲===484 Ω,乙灯灯丝电阻为R乙===1 936 Ω,根据上述分析可知,乙灯灯丝的电阻大于甲灯灯丝的电阻,故D错误。故选B。
10.D　解析:AB.分析电路可知,R1、R2串联,电压表测R1电压,电流表测电路电流。由图乙可知,当R2=10 Ω时,电压表示数为3 V,根据串联分压原理则有=　①,当R2=20 Ω时,电压表示数为2 V,根据串联分压原理则有=　②,联立①②解得R1=10 Ω,电源电压U=6 V,故AB错误;CD.电路中电流最小为Imin===0.2 A,则电路的最小功率为Pmin=UImin=6 V×0.2 A=1.2 W,电压表测量范围为0~3 V,则当电压表示数最大为3 V时,电流最大为Imax===0.3 A,所以电流表示数变化范围为0.2~0.3 A,故C错误,D正确。故选D。
11.运动　做功
解析:谚语“有麝自来香,不必迎风扬”,这是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动。我们常搓手取暖,克服摩擦做功,机械能转化为内能,通过做功的方式改变物体的内能。
12.大　4.2×106
解析:选用水来冷却拖拉机的发动机,是因为水的比热容大,其他条件相同时,水升高相同温度,吸收的热量多。如果水箱装有质量为20 kg的水,水温从20 ℃上升到70 ℃,水吸收的热量为Q吸=c水mΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×
20 kg×(70 ℃-20 ℃)=4.2×106 J。
13.电　吸引　解析:由于不同物质的原子核束缚电子的本领不同,琥珀和布摩擦时,因得失电子,二者都带上了电,由于带电体具有吸引轻小物体的性质,琥珀就把轻小的芥子吸起来。
14.3.6×105　10　300
解析:电能表示数的最后一位是小数、单位是kW·h,原来电能表的示数W1=664.9 kW·h,10小时后,电能表示数W2=665.0 kW·h,空调待机消耗的电能W=W2-W1=665.0 kW·h-664.9 kW·h=0.1 kW·h=3.6×105 J,待机时间t=10 h,空调待机时的电功率P===0.01 kW=10 W;3 000 r/(kW·h)表示每消耗1 kW·h的电能,电能表的转盘转动3 000转,10小时内,该电能表转盘共转的圈数:n=3 000 r/(kW·h)×0.1 kW·h=300 r。
15.0.5　5　30　解析:根据并联电路中电流规律,可得电动机的电流为IM=-=0.8 A-0.3 A=0.5 A,则10 s内电流通过电动机产生的热量为Q=RMt=(0.5 A)2×2 Ω×10 s=5 J;根据并联电路中电压规律可知,电动机两端电压为UM=U0=R0=0.3 A×20 Ω=6 V,10 s内电动机消耗的电能为WM=UMIMt=6 V×0.5 A×10 s=30 J。
16.(1)N　S　(2)电流　(3)增强
解析:(1)闭合开关,电流从螺线管的右端流入,由安培定则得,通电螺线管的右端为N极。由异名磁极相吸得,小磁针的左端为S极。(2)小磁针的N极指向表示磁场方向,对调电源正、负极,电流的方向改变,小磁针的N极指向与(1)中相反,说明磁场方向改变,通电螺线管外部的磁场方向与电流的方向有关。(3)研究发现,在螺线管中插入一根铁棒,铁棒被磁化,可使通电螺线管的磁性增强。
17.(1)①如图所示:
②正比　(2)换用不同规格的灯泡　灯泡的电阻不同
解析:(1)①由图甲得,定值电阻R与滑动变阻器R'串联,电压表测量定值电阻R的电压,电流表测量电路电流,滑动变阻器的左下端接入电路中。②由图丙得,定值电阻的I-U图像是一条过原点的直线,由图像可以得出:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。(2)为了得到普遍规律,应换用不同规格的灯泡进行多次实验。串联电路中电流处处相等,两个小灯泡的亮度明显不同,说明灯泡的实际功率不相等,由P=I2R得,灯泡的电阻不相等。
18.(1)如图所示:
(2)1.8　(3)5　(4)寻找普遍规律
(5)②　(6)灯丝的电阻是变化的　
【拓展】22.5
解析:(1)由电路图可得,滑动变阻器与电阻和灯泡串联,且滑动变阻器滑片向左滑动时,接入电路的总电阻变小。(2)电压表的测量范围为0~3 V,分度值为0.1 V,则电压表的示数为1.8 V。(3)由题意可得,R0两端的电压为Ucd,由表中数据可得,当电流为0.20 A时,R0两端的电压为1.0 V,由欧姆定律可得R0===5 Ω。(4)一次实验的结论具有偶然性,多做几次实验的目的是寻找普遍规律。(5)由表格数据可知,数据②的大小为Uac2=Uad2-Ucd2=
4.5 V-1.2 V=3.3 V,此时电压表使用大测量范围,分度值为0.5 V,则读取3.3 V电压值时电压表的指针没有对准刻度线。由表格数据可知,数据③的大小为Ucd3=Ubd3-Ubc3=2.0 V-0.5 V=1.5 V,此时电压表使用小测量范围,分度值为0.1 V,则读取1.5 V电压值时电压表的指针对准了刻度线。(6)由上述分析可得,①中数据为1.8 V,则第一组实验中,灯丝的电阻为RL1==5 Ω,第二组实验中,灯丝的电阻为RL2==7.5 Ω,第三组实验中,灯丝的电阻为RL3=≈8.3 Ω,所以可以得出结论:灯丝的电阻是变化的。【拓展】由题意可得,只闭合S1时,L与L1串联,此时电源电压U=I1(RL+)=0.2 A×(RL+),只闭合S2时,L与L2串联,此时电源电压U=I2(R'L+)=0.3 A×(R'L+),由于灯泡L1和L2的额定功率相等,额定电流分别为0.2 A和0.3 A,有P=U1I1==U2I2=,可得两灯泡的额定电阻之比为====①,综上则有0.2 A×RL+U1=0.3 A×R'L+U2,由表格数据可得,当通过灯L的电流为0.2 A时,灯泡L两端的电压为1 V,即0.2 A×RL=1 V,当通过灯L的电流为0.3 A时,灯泡L两端的电压为
2.5 V,即0.3 A×R'L=2.5 V,则有U1-U2=2.5 V-1 V=1.5 V,I1-I2=1.5 V,×0.2 A-×0.3 A=1.5 V②,联立①②解得=22.5 Ω。
19.解:(1)①由P=可得,给该车从最低电量到充满电所需的时间:
t===0.32 h;②提高充电功率,可以缩短充电时间;
(2)汽车行驶时消耗的电能
W电=ηW=75%×48 kW·h×(1-20%)=28.8 kW·h,由题意可知,百公里耗电量为12 kW·h/100 km,因此该车的续航里程为
×100 km=240 km。
(3)汽油的质量m=ρV=0.7×103 kg/m3×10×10-3 m3=7 kg,汽油完全燃烧释放的热量Q放=mq=7 kg×4.6×107 J/kg =3.22×108 J,即燃油汽车百公里消耗的能量为3.22×108 J,电动汽车百公里消耗的能量W1=12 kW·h=4.32×107 J。
20.解:(1)只闭合S、S2、S3,只有R2接入电路,电流表的示数为0.18 A,则电源电压为U=IR2=0.18 A×100 Ω=18 V。
(2)小灯泡的电阻为RL===20 Ω,
小灯泡正常工作通过的电流IL额===0.3 A,
闭合S、S1、S4,滑动变阻器与小灯泡串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压。滑动变阻器允许通过的最大电流为0.2 A。在安全前提下,电路中的最大电流为0.2 A,此时小灯泡的最大电功率PLmax=RL=(0.2 A)2×20 Ω=
0.8 W;
当滑动变阻器接入电路的阻值变大时,总电阻变大,电路中的电流变小,根据串联分压,滑动变阻器两端的电压变大,根据电压表的测量范围可知,滑动变阻器两端的最大电压为15 V,则小灯泡两端的电压最小值为UL=U-U1=
18 V-15 V=3 V,
此时电路中的最小电流I小===0.15 A,
灯泡L的最小电功率为PLmin=ULI小=3 V×0.15 A=0.45 W,
灯泡L的最大电功率和最小电功率之比为==。
(3)当闭合S、S2、S3、S4时,R1和R2并联,滑片调到R1阻值最大处,此时通过滑动变阻器R1的最小电流为IR1小===0.225 A>0.2 A,此种连接方式不可取。当闭合S、S4时,R1与L串联,此时电路中允许通过的最大电流为0.2 A;当闭合S、S2、S3时,电路中只有R2,通过定值电阻R2的电流为I2===0.18 A,比较可得,电路中最大电流为0.2 A,电路总功率的最大值为P最大=UI最大=18 V×0.2 A=3.6 W;
当闭合S、S2时,R2与灯泡L串联,此时总电阻最大,电路中的电流最小,总功率最小,最小总功率为P最小===2.7 W。
任意闭合开关和调节滑片,在保证电路安全的前提下,电路总功率的变化范围为2.7~3.6 W。