2019-2020学年天津市红桥区九年级物理上学期期末考试试题（带答案和解释）

2019-2020 学年天津市红桥区九年级物理上学期期末考试试题 题号 一、未 分类 二、填 空题 三、选 择题 四、多 项选 择 五、实 验,探 究题 六、计 算题 总分 得分 一、未分类 （每空？ 分，共？ 分） 1、为维护消费者权益，我市某技术监督部门对市场上的电线产品进行抽查，发现有一个品牌的铜芯电线不符合规格： 电线直径明显比说明书上标有的直径要小．引起这种电线不符合规格的主要原因是（　　） A. 电线的长度引起电阻偏大 B. 电线的横截面积引起电阻偏大 C. 电线的材料引起电阻偏大 D. 电线的温度引起电阻偏大 2、公交车后门的两个扶杆上通常各装有一个按钮,每一个按钮都是个开关．当乘客按下任何一个按钮时，驾驶台上的 指示灯发光同时电铃响提醒司机有人要下车．下列电路图符合上述要求的是 A. B. C. D. 3、图中 a 表示垂直于纸面的一条导线，它是闭合电路的一部分，当它在磁场中按箭头方向运动是，不能产生感应电流 的情况是（ ） A B. C. D. 4、甲灯是“220V100W”，乙灯是“110V100W”，当它们都正常发光时，在相同时间内消耗电能的情况是（　　） A. 乙灯多 B. 甲灯多 C. 一样多 D. 不便确定 二、填空题 （每空？ 分，共？ 分） 5、我国家庭照明电路的电压为_____V；某照明灯额定电压是 36V，正常发光时灯丝电阻为 24Ω，则照明灯的额定电流 是 _____A. 6、为了安全用电，家中电冰箱的金属外壳在使用时一定要_____；有一台冰箱铭牌上标有“220V 150W”字样，测得其 一天消耗的电能为 1.2kW•h．假设冰箱在压缩机停止工作时不消耗电能，估算该冰箱压缩机在一天内工作的总时间为 _____． 7、家庭中的电灯、电视机和电冰箱等用电器都是_____联在电路中的．小明家中一周前后电能表示数如图所示，他家 这周消耗了_____kW·h 的电能． 评卷人 得分 评卷人 得分8、如图为电阻 A 和 B 的 I-U 图象。若将 A、B 串联接入某电源两端，则闭合开关后，它们两端的电压U1、U2 之比是_____： 若将 A、B 并联接入电源两端，闭合开关后，测得干路电流为 0.6A，则电源电压是_____V。 9、小明用毛皮摩擦过的橡胶棒与悬挂着的泡沫小球靠近时，它们相互排斥，则该泡沫小球带_____电：小明家的空调 电辅热系统的电阻丝阻值为 40Ω，工作时的电流为 5A，则通电 10s 电阻丝产生的热量为_____J 10、在如图所示 电路中，电阻 R1=6Ω，R2=8Ω，电源电压及定值电阻 R 的阻值未知．当开关 S 接位置 1 时，电流表 的示数为 0.4A，则此时 R1 两端的电压是_____V；当开关 S 接位置 2 时，电流表的示数将大于_____A 且小于 0.4A． 三、选择题 （每空？ 分，共？ 分） 11、下列四个等式中，符合串联电路特点的是（　　） A. I=I1+I2 B. U=U1=U2 C. D. 12、在探究电流产生的热量与什么因素有关时，小李设计了如图的实验装置．甲、乙两个透明容器中密封着等量的空 气，里面各放有一根 5Ω的电阻丝，其中乙容器将一个 5Ω的电阻丝与容器内 5Ω电阻丝并联，两个 U 型管中装有等量 的水．把这个装置接入电源，利用这套装置可来探究电流产生热量 A. 与电压的关系 B. 与电阻的关系 C. 与电流的关系 D. 与电能 的关系 13、下图为某同学设计的部分家庭电路示意图，其中电器元件连接错误的是() A. 空气开关 B. 双孔插座 C. 带开关的灯泡 D. 三 孔插座 14、下列有关电与磁现象的说法中，正确的是（　　） A. 磁场对放入其中的物体有力的作用 B. 电磁铁的磁性强弱与电流方向、电流大小和匝数都有关 C. 奥斯特实验说明导体周围存在磁场 D. 法拉第最先发现电磁感应现象，发电机就是根据电磁感应现象制成的 15、如图所示，电源电压保持不变，闭合开关后，两灯都能正常工作，灯 L1，L2 的电阻之比为 R1：R2=1：2，此时甲、 乙两电表的示数之比为（　　） 评卷人 得分A. 2：1 B. 1：2 C. 3： 2 D. 2：3 16、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 四、多项选择 （每空？ 分，共？ 分） 17、如图所示，下列对电磁实验现象相应的解释正确的是（　　） A. 甲图中，闭合开关。小磁针的 N 极向左偏转 B. 乙图中，线圈匝数多 电磁铁，磁性强 C. 丙图中，该装置用来研究电磁感应现象 D. 丁图中，磁铁放在水平面上，导体 ab 竖直向上运动，电流表指针一定不会偏转 18、两个定值电阻 和 ，阻值分别为 10 Ω、30 Ω，允许通过的最大电流分别为 1A、0.5A，串联在电路中，下列 说法正确的是（ ） A. 允许加在它们两端的电压最大值为 25 V B. 它们的总电阻为 40 Ω C. 通过电路的电流不允许大于 0.5 A D. 通过电路的电流不允许大于 1 A 19、现有一个电压不变的电源，两个定值电阻 R1、R2。先将这两个电阻以某种形式连接到电源上，R1 消耗功率为 P1： 再将它们以另一种形式连接到该电源上，消耗功率为 9P1；两种连接形式中均有电流通过 R1，则先后两种连接形式中 （　　） A. R1 两端的电压比为 1：2 B. R1 两端的电压比为 1：3 C. R2 消耗的功率比为 4：9 D. R2 消耗的功率比为 2：9 五、实验,探究题 （每空？ 分，共？ 分） 20、小明在做“用伏安法测量某定值电阻 R 的阻值”的实验中： 评卷人 得分 评卷人 得分（1）请你按照图甲所示的电路图，以笔画线代替导线，将图乙小明未连接好的电路连接完整。 （ ） （2）实验前，为保护电路，滑动变阻器的滑片应置于_____端（填“A”成“B”）。 （3）实验时，当电压表的示数如图丙所示时，电流表的示数如图丁所示，则它的阻值是_____Ω （4）通常情况下要进行多次测量并取平均值，其目的是为了_____。 21、小军同学在“测定小灯泡电功率”的实验中，选用如图甲所示的器材和电路，其中电源电压为 6V，小灯泡的额定 电压为 2.5V（灯丝电阻约为 12Ω） （1）为了能够顺利完成该实验探究，下列两种规格的滑动变阻器应选用_____（选填“A”或“B”） A.“10Ω5A”的滑动变阻器 B.“50Ω0.5A”的滑动变阻器 （2）闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片。发现小灯泡始终不发光，电压表有示数，电流表无示数，若电路只有一处 故障，则故障原因是_____. （3）根据实验测得的数据，绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图象（如图乙所示），分析图象可知：小灯 泡的额定功率为_____W. 22、现有一个阻值为 30Ω的定值电阻 R1，一个电压约为 12V 的电源，一个只有 0~3V 量程的电压表，一个最大阻值约 为 200Ω的滑动变阻器，开关及导线若干。请你设计一个实验，比较精确地测出一个约为 20Ω的未知电阻 Rx 的阻值 （电路可重组）要求： （1）画出实验电路图； （2）写出主要实验步骤和需测量 物理量； （3）写出待测电阻 Rx 的数学表达式（用已知量和测量量表示）。 六、计算题 （每空？ 分，共？ 分） 23、有一额定功率为 2000W 的电热水器，内装 20kg 的水，通电后持续正常加热 1500s，水的温度从 20℃升高到 50℃。 已知 c 水=4.2×103J/（kg·℃），求： （1）水吸收的热量： （2）电热水器的热效率。 24、如图的电路中，电源电压恒定，灯泡 L 标有“3V 1.5W”．开关 S1 闭合，S2 断开，灯泡 L 正常发光，开关 S1、S2 均闭合时，电流表的示数为 1.5A，求： 评卷人 得分（1）灯泡 L 正常发光时的电流； （2）电阻 R 的阻值； （3）开关 S1、S2 均闭合时电路的总功率． 25、如图所示，R1=25Ω，小灯泡 L 的规格为“2.5V0.3A”，电源电压保持不变。（不考虑灯丝电阻变化） （1）S1、S2 都断开时，小灯泡 L 正常发光，求电源电压： （2）S1、S2 都闭合时，电流表示数变为 0.6A，求 R2 的阻值。 参考答案 一、未分类 1、B 【解析】 【详解】电阻的大小和导体的长度横截面积和材料以及温度有关．题中信息告诉我们直径偏小导致横截面积小，横截 面积小电阻大，电阻大使得使用过程中发热多，温度高，有火灾隐患．B 对． 【此处有视频，请去附件查看】 2、C 【解析】 【详解】当乘客按下任何一个按钮时，驾驶台上的指示灯发光，同时电铃响，说明这两个开关可以独立工作、互不影 响即为并联，且两个开关都位于干路上，由图示电路图可知，AB 其中一个开关在支路上，故 AB 不符合题意，C 符合题 意．根据题意可知：当乘客按下任何一个按钮时，驾驶台上的指示灯发光，同时电铃响，而 D 图只有两个开关同时闭 合时，灯泡才亮，电铃才响，故 D 不符合题意． 3、D 【解析】 【详解】试题分析：由 A 图知导体是闭合电路中的导体，导体斜着做切割磁感线运动，所以会产生感应电流，故 A 正 确；由 B 图知导体是闭合电路中的导体，导体做切割磁感线运动，所以会产生感应电流，故 B 正确；由 C 图知导体是 闭合电路中的导体，并且导体做切割磁感线运动，所以会产生感应电流，故 C 正确；由 D 图知导体是闭合电路中的导 体，且导体的运动方向与磁感线平行，即没有做切割磁感线运动，所以不会产生感应电流，故 D 错误，故选 D． 考点：产生感应电流的条件 4、C 【解析】 【详解】甲乙两灯都正常发光时，额定功率相同，由 可知在相同时间内消耗电能一样多，故选 C。 二、填空题 5、 (1). 220 (2). 1.5 【解析】 【详解】[1] 我国家庭照明电路的电压为 220V； [2] 照明灯的额定电流是 。 6、 (1). 接地 (2). 8h 【解析】【详解】(1)金属外壳的用电器的外壳一定要接地，可以避免金属外壳用电器漏电时发生触电事故；(2)电冰箱正常工 作时的功率 P＝150W＝0.15kW，电冰箱一天消耗的电能 W＝1.2kW⋅h，由 P＝ 可得，电冰箱压缩机在一天内工作的总 时间：t＝ ＝8h． 【点睛】（1）家庭电路中为了安全用电，金属外壳都要接地，金属外壳的用电器漏电时，地线把人体短路，避免触电 事故的发生；（2）电冰箱正常工作时的功率和额定功率相等，又知道电冰箱一天消耗的电能，根据 P＝ 求出电冰 箱压缩机在一天内工作的总时间． 7、 (1). 并 (2). 22 【解析】 【详解】电灯、电视机、电风扇等家用电器并联，既能保证用电器正常工作，又互不影响，上周 12：00 电能表的读数 是 1266.5kW•h，所以这周消耗的电能：W=1288.5kW•h-1266.5kW•h=22kW•h． 考点：电能表参数的理解与电能的求法 8、 (1). 1:2 (2). 2 【解析】 【详解】[1]串联电路中电流处处相等，将 A 和 B 串联后接入某电源两端时，若通过的电流 I=0.2A 时，由图象可知， 它们两端的电压 UA=1V，UB=2V，则 UA：UB=1V：2V=1：2； [2]因为并联电路干路电流等于各支路电流之和，并联电路各支路电压等于总电压，由图像可知，当电压为 2V 时，流 经 AB 的电流分为 0.4A 和 0.2A，即干路电流为 0.6A，因此电源电压是 2V。 9、 (1). 负 (2). 104 【解析】 【详解】[1]毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，毛皮摩擦过的橡胶棒去靠近悬挂的泡沫小球，发现泡沫小球被排斥，则泡沫 小球一定带电，且带负电。 [2]电阻丝产生的热量为 Q=I2Rt=（5A）2×40Ω×10s=104J 10、 (1). 2.4 (2). 0.3 【解析】 【分析】 试题分析：由电路可知，开关接 1 时 R1 与 R 串联，由欧姆定律可列出关系式；开关接 2 时 R2 与 R 串联，同理由欧姆定 律列出方程式．因电压保持不变，故可以得出 I 与 R 的关系式，由极限法分析方程式可得出结论． 【详解】当开关 S 接位置 1 时，R1 与 R 串联， 由欧姆定律得 R1 两端的电压： R1=IR1=0.4A×6Ω=2.4V， 电源电压：U=0.4A×（R1+R） 当开关接位置 2 时，R2 与 R 串联，由欧姆定律得：U=I（R2+R） 因电压值不变，故可得：0.4A×（6Ω+R）=I（8Ω+R） 解得：I= ， 由分式的加减法可得：I= =0.4A﹣ 因 R 未知，故 R 可能为从 0 到无穷大的任意值，当 R=0 时，I=0.4A﹣0.1A=0.3A 当 R 取无穷大时，I 无限接近于 0.4A． 故电流值可以从 0.3A 到 0.4A． 故答案为 2.4；0.3． 【点睛】本题考查串联电路的特点和欧姆定律的应用，本题难点在于如何得出等量关系，并且灵活应用极限法进行分 析．通过本题应注意体会数学知识与物理知识的紧密结合． 三、选择题11、C 【解析】 【详解】AD．串联电路各处电流相等，即 I=I1=I2 故 AD 不符合题意； B．串联电路总电压等于各用电器两端电压之和，即 U=U1+U2 故 B 不符合题意； C．串联电路电压比等于电阻比，即 故 C 符合题意。 12、C 【解析】 【分析】 探究电流产生热量跟电流关系时，控制电阻和通电时间不变；探究电流产生热量跟电阻关系时，控制通电时间和电流 不变；探究电流产生热量跟通电时间关系时，控制电流和电阻不变． 【详解】图中两个相同的电阻串联，通电时间和电阻相同，当给其中一个并联一个电阻时，电阻的电流改变，探究电 流产生热量跟电流关系． 故选 C． 【点睛】本题考查电流产生的热量的影响因素，知道电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关． 13、C 【解析】 空气开关相当于保险丝，应串联在干路中，由图知道连接正确，故 A 不合题意；两孔插座，与其他用电器并联，接线 时左零右火，由图知道连接正确，故 B 不合题意；开关接在火线和接在零线上都能控制灯泡，但是接在火线上，当开 关断开时，能切断火线；开关接在零线上，开关断开时，灯泡连接着火线，不安全，由图可知，这位同学连接的电路 中的错误是开关接在零线上了，故 C 符合题意；三孔插座与其他用电器并联，接线左零右火上地线，由图知道连接正 确，故 D 不合题意，选 C． 14、D 【解析】 【详解】A．磁场对放入其中的磁性物质有力的作用，故错误； B．电磁铁的磁性强弱与电流的强弱和线圈的匝数有关，故错误； C．奥斯特实验表明，通电导体周围有磁场，并不是所有导体周围都有磁场，故错误； D．法拉第最先发现电磁感应现象，发电机就是根据电磁感应现象制成的，故正确。 15、D 【解析】 解：乙表与电源两端连接，所以乙是电压表，甲如果是电流表， S 闭合时，灯 L2 短路，与题意不符，故甲也是电压表， 甲表测 L2 的电压，乙表测电源电压，两灯串联， ＝ ，根据分压原理可知 ，根据串联电路总电压等于 各用电器两端的电压之和可得， 甲、乙两电表的示数之比为 ． 故选 D． 点睛：根据电路的连接，乙表与电源连接，故为电压表，甲表不能是电流表，故两表都为电压表，甲表测 L2 的电压， 乙表测电源电压，两灯串联，根据分压原理和串联电路电压的规律得出答案． 16、A 【解析】 【详解】电压表示数明显，说明电压表没有短路，L2 没有短路，两个小灯泡串联，如果有小灯泡断路，则电路无法接 通，不能工作，两个灯泡都不亮．故 A 符合．四、多项选择 17、BD 【解析】 【详解】A．根据安培定则可知，螺线管 右端是 N 极，左端是 S 极，则小磁针 N 极将向右偏转，故 A 错误； B．电磁铁的磁性与电流大小和线圈匝数有关，电流相同时，线圈匝数越多，磁性越强，故 B 正确； C．图中装置为研究通电导体在磁场中受力的作用，与电磁感应现象无关，故 C 错误； D．丁图中，当导体 ab 竖直向上运动时，不能切割磁感线，不会产生感应电流，故 D 正确。 18、BC 【解析】 解答：两个定值电阻串联在电路中时，因串联电路中各处的电流相等，且 I1＝1A，I2＝0.5A，所以，电路中的最大电 流 I＝I2＝0.5A；因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的总电阻：R＝R1+R2＝10Ω+30Ω＝40Ω，加 在它们两端的最大电压：U＝IR＝0.5A×40Ω＝20V 故 AD 错误 BC 正确． 点睛：两电阻串联时电路中的最大电流为两电阻允许通过最大电流中的较小的； 根据电阻的串联特点求出电路中的总电阻，利用欧姆定律求出加在它们两端的最大电 19、BC 【解析】 【详解】AB．将这两个电阻以某种形式连接到电源上， 消耗功率为： ① 另一种形式连接到该电源上 消耗功率为： ② 由①②可得： ， 解得 两端的电压比为： ， 故 A 错误、B 正确； CD．因为 、 接到同一电源上，且第 2 次 两端的电压更大，所以，第一种以串联方式连接；第 2 次以并联方式 连接，如下图： 则由并联电路的特点和前面的解答可得，电源电压 ； 因为串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以，串联时， 两端的电压 ， 并联时， 两端的电压 ；则第一种连接时， 消耗的功率： ； 第二种连接时， 消耗的功率： ； 则 ， 故 C 正确，D 错误。 五、实验,探究题 20、 (1). (2). B (3). 9 (4). 减小误差 【解析】 【详解】(1)[1]测电阻的实验中，滑动变阻器按一上一下串联入电路中，电压表应并联在待测电阻两端，实物连接如 图所示： (2)[2]为保护电路，在闭合开关前，滑动变阻器接入电路的阻值应该是滑动变阻器的最大阻值，由电路图可知，滑片 应位于 B 端； (3)[3]当电压表的示数如图丙所示时，电压表选用小量程，分度值为 0.1V，电压表示数为 2.7V； 电流表的示数如图丁所示，电流表选用小量程，分度值为 0.02A，其示数为 0.3A，即通过定值电阻的电流大小为 0.3A，所以定值电阻 ； (4)[4]为了减小误差，通常情况下要进行多次测量并取平均值； 21、 (1). B (2). 灯泡断路 (3). 0.625 【解析】 【详解】(1)[1]灯泡正常工作时电流为 测定灯泡功率的实验中，灯泡与滑动变阻器串联，根据串联电路电压特点得，灯泡正常工作时，滑动变阻器电压为： U 滑=U-UL=6V-2.5V=3.5V， 滑动变阻器电阻为： 滑动变阻器应选“50Ω 0.5A”的滑动变阻器，故选 B； (2)[2]闭合开关后，小灯泡不亮，可能是灯泡短路或电路存在断路造成的，电流表无示数，说明电路存在断路；电压 表示数有示数，说明与电压表并联的灯泡断路； (3)[3]根据图乙知，当电压为额定电压 U=2.5V 时，电流 I=0.25A，小灯泡的额定功率为：P=UI=2.5V×0.25A=0.625W 22、（1） （2）见解析 （3） 【解析】 【详解】(1)定值电阻R1 和未知电阻 Rx、滑动变阻器串联，分别利用电压表测出定值电阻 R1 和未知电阻 Rx 两端的电压， 电路图如下图所示： (2)主要实验步骤和需要测量的物理量： ①按照电路图连好电路，将滑动变阻器滑片调到阻值最大处，闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表的示数接近满偏， 记下电压表的示数 U1； ②断开开关，保持滑片的位置不变，将电压表改接在未知电阻两端，闭合开关，记下电压表的示数 Ux； (3)因为串联电路中各处的电流相等，所以根据欧姆定律可得： ， 解得： 。 六、计算题 23、（1）2.52×106J （2）84% 【解析】 【详解】(1)水吸收的热量： Q 吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×20kg×（50℃-20℃）=2.52×106J； (2)消耗的电能： W=Pt=2000W×1500s =3×106J， 电热水器的热效率： 。 答：(1)加热过程中水吸收的热量为 2.52×106J； (2)电热水器的热效率为 84%。 24、见解析所示 【解析】 （1）灯泡 L 标有“3V 1.5W”．开关 S1 闭合，S2 断开，电路中只有等 L,灯泡 L 正常发光，说明电源电压是 3V, 灯泡 L 正常发光时的电流 IL= = =0.5A（2）开关都闭合时，R 和灯泡串联，则通过电阻 R 的电流 I2=I-I1=1.5A-0.5A=1A, R= ， （3）P=UI=3V×1.5A=4.5W 点睛：开关 S1 闭合，S2 断开，电路中只有等 L，根据电路的连接情况可知,电源电压是 3V,又因为灯泡 L 正常发光，灯 泡 L 标有“3V 1.5W”．根据公式 IL= 求出灯泡 L 正常发光时的电流（2）开关都闭合时，R 和灯泡并联，根据并 联电路的电流特点可以求出则通过电阻 R 的电流，然后根据欧姆定律求出电阻；（3）开关 S1、S2 均闭合时，利用 P=UI 就能求出电路的总功率． 25、(1)10V (2) 50Ω 【解析】【详解】(1)由电路图可知，S1、S2 都断开时，R1 与 L 串联，小灯泡 L 正常发光，所以，灯泡两端的电压 UL=2.5V，电 路电流 I1=IL=0.3A， R1 两端电压： U1=I1R1=0.3A×25Ω=7.5V， 因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压： U=UL+U1=2.5V+7.5V=10V； (2)由电路图知，S1、S2 都闭合时，R1 与 R2 并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，通 过 R1 的电流： ， 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过 R2 的电流： I2=I′-I1′=0.6A-0.4A=0.2A， 则 R2 的阻值： 。 答：(1)电源电压为 10V； (2)R2 的阻值为 50Ω。