山西省怀仁市学年九年级上期末考试物理试题.docx
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山西省怀仁市学年九年级上期末考试物理试题
山西省怀仁市2020-2021学年九年级（上）期末考试物理试题
学校:
___________姓名：
___________班级：
___________考号：
___________
一、单选题
1．为了防止意外，应对突发情况，许多家庭都备有由多个蓄电池做电源的手提应急灯．如图所示，关于应急灯的放电电压，最有可能的数值是
A．2V
B．12V
C．15V
D．220V
2．甲、乙两种燃料，甲的质量是乙质量的2倍，甲、乙完全燃烧后放出热量之比3:
2，则甲乙两种燃料热值之比为（ ）
A．3:
4B．4:
3C．2:
3D．3:
2
3．验电器是检验物体是否带电的仪器，用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球现象如图，下列说法正确的是（ ）
A．验电器的金属球带负电，电流方向是从橡胶棒到金属箔
B．验电器的金属球带负电，电流方向是从金属箔到橡胶棒
C．验电器是根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的原理来工作的
D．验电器的金属球带正电，电流方向是从金属箔到橡胶棒
4．小明家的智能锁需通过“密码+指纹”两次识别成功才能开锁。
第一次识别成功时S1闭合，发声器S发出声音，但不开锁；第二次识别成功时S2闭合，有电流通过电动机M，开锁成功。
下列电路设计符合要求的是（ ）
A．
B．
C．
D．
5．如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后电路正常，过了一会儿，两表的示数都变大，可能原因是（ ）
A．L短路B．L断路C．电阻R断路D．电阻R短路
6．一个白炽灯泡标有“36V，36W”字样，当它两端电压为18V时，问灯泡的实际功率为（提示：
灯丝电阻与温度有关）（ ）
A．18WB．大于9W,小于36W
C．9WD．小于9W
7．小明家暑假装修新房时，他观看了工人师傅安装家庭电路的步骤，输电线进户后，正确的连接顺序是（ ）
A．电能表—保险丝—总开关—用电器
B．电能表—用电器—保险丝—总开关
C．电能表—总开关—保险丝—用电器
D．总开关—电能表—保险丝—用电器
8．小明同学设计并制作了一个“盲人水杯”，其工作原理如图所示。
杯中近杯口处A点是水位器的两个金属触点，当杯中的水位达到A位置时，水位器会发出音乐声，表示水已盛满。
杯口处的两个金属触点的作用相当于（ ）
A．电阻B．开关C．用电器D．电源
9．如图所示，
“
”、
“
”。
灯丝电阻不变，电源电压3V。
开关
闭合后，下列说法正确的是（ ）
A．L1和L2的电阻之比是
B．L1和L2的电流之比是
C．L1两端电压是2VD．两灯消耗的总功率是1W
10．如图所示的电路中，电源电压保持不变，当滑片向左移，下列说法正确的是（ ）
A．电流表的示数变小，电压表的示数变小
B．电流表的示数变大，电压表的示数不变
C．电压表与电流表示数的比值变大
D．电压表与电流表示数的比值变小
二、实验题
11．小刚在探究“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验中所用的实验器材如图甲所示，两个透明容器内密闭着等质量的空气，U型管中液面最初相平
（1）实验中通过观察U形管中液面的______，来显示容器内空气温度的变化，这里采取的方法是______；
（2）实验中选用空气而不用水做实验是因为相对于水空气受热更容易______，可以使U形管中液柱上升更快，实验现象更明显；
（3）正确接好电路，闭合开关，通电一段时间后，______（选填“左”或“右”）侧U形管中液面高度变化大，此实验现象表明，在电流、通电时间相同的情况下，_________越大它产生的热量越多。
（4）将图乙替换接入图甲的电路中，重新做这个实验。
a.图乙探究的是电流产生的热量跟______的关系。
b要进一步使结论更具有普遍性，在图乙装置不变的情况下，可以采取的方法是______
（5）小刚发现电热水壶在正常工作时，其内部的电热丝发热较多，而与电热丝连接的导线却发热较少，原因是______。
（6）组内小明在实验时发现通电一段时间后，其中一个U型管中的液面高度几乎不变，发生此现象的原因可能是______。
12．小明同学在探究电流与电压的关系，实验时准备了以下器材：
干电池1.5V两节，电流表（0—0.6A，0—3A），电压表（0—3V，0—15V），滑动变阻器（20欧，2A）定值电阻5欧，开关各一个，导线若干。
根据图甲所示的电路进行实验
（1）用笔画线代替导线，按图甲所示电路将图乙中的实物图连接完整______；
（2）连接电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处于______；（选填A或B）
（3）闭合开关，发现电流表无示数，电压表指针有明显偏转，原因可能是_______；
（4）实验中通过调节滑动变阻器滑片p，测出通过定值电阻R的不同电流和对应的电压值如表所示，老师看后说其中一次是错误的，帮小明分析出的错的是第______次原因是______。
实验次数
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
13．在测量小灯泡电功率的实验中，已知小灯泡的额定电压于3.8V，电源电压保持不变
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路图补充完整，要求滑片向左移的时候，小灯泡变亮______；
（2）排除故障后开始实验，闭合开关，电压表的示数为2.5V，此时应将滑动变阻器的滑片向_______（填左或右）端调节，在移动滑动变阻器滑片的过程中，眼睛应注视_______的示数，直到小灯泡正常发光，此时电流表的示数为0.4A，则小灯泡的额定功率为_______W；
（3）完成上述实验后，又找来了一个阻值为R0的电阻和两个开关，并借助现有的部分实验器材设计了如图乙所示的电路，也测出了小灯泡的额定功率，请完成下列实验步骤：
a.闭合开关_______，移动滑片，当电压表的示数为_______V，停止移动滑片，然后断开开关；
b.保持滑片的位置不动，闭合开关_______，读出此时电压表的示数为U；
c.小灯泡额定功率的表达式为P额为_______（用已知量和测量量U、U额、R0表示）
14．小明上网浏览时看到：
保温瓶的保温性能与所装开水的体积有关，这是真的吗？
小明买了一只新的保温瓶，他想探究保温瓶的保温性能与所装开水的体积的关系，请你帮他设计一个实验，并进行判断。
（1）实验器材______；
（2）实验步骤_____；
（3）实验结论_____。
三、填空题
15．小明家搞装修，为了美观，想把所有的电线都埋藏在墙壁里，俗称走暗线，小明在查阅有关资料时，了解到，埋藏在墙里的线要整条铺设，不能在墙壁里中途接线，否则存在安全隐患。
（1）图甲是小明房间的照明灯泡的电路，小明同学，为了安装一个插座，给书桌上的台灯供电，方便晚上学习，他把家中控制电灯的开关拆下后引出的两条导线，然后接上插座，如图乙所示，试说明他这样做会有什么现象发生？
_______（写出一种现象即可）
（2）请你在图丙中画出正确安装一个插座，改接后的电路简图______（要求：
开关仍然单独控制照明灯）
16．公园中的人工湖可以大大减弱周围地区的“热岛效应”，这是利用了水的_____特性，当你漫步在公园中，可以闻到阵阵的花香，说明_____。
17．珍爱生命安全用电是同学们日常生活中必备的安全意识，家庭电路安装时，开关要接在______线，有金属外壳的用电器，金属外壳要接______线。
18．一只灯泡标有“12V、6W”字样，它正常工作时电流是_____A，若把它与另一只“12V、12W”的灯泡串联在电路中，为了让两只灯泡都能长时间发光，则所能加的最大电压是_____V．
19．如图甲是小灯泡L和电阻R的电流随电压变化的图像，将它们按图乙所示接入电路中，只闭合开关S，小灯泡的实际功率为0.8W，则电源电压为______V，再闭合开关S1，电流表示数变化了______A，此时电路消耗的总功率为______W。
四、综合题
20．阅读短文，回答问题．
电容式触摸屏
现在，智能手机、平板电脑等数码移动设备，都使用触摸屏，触摸屏是通过传感器来感知物体在屏上的运动，目前触摸屏大多采用电容式触摸屏．
电容通常就是由两片相距很近的导电极板组成．电容式触摸屏是一块多层复合玻璃，在夹层中涂有具有导电性且透明的薄膜材料．当手指触碰到触摸屏时，手指和导电薄膜就会形成一个电容，将人体上的电荷传递到触摸屏上．通过触摸屏周边分布的电极检测电荷分布的变化，就可以计算触摸点的位置，进而感知手指在屏上的运动轨迹．如果较厚的绝缘材料把手指与导电薄膜之间隔离，无法形成有效电容，就不能正常操作触摸屏了．
（1）电容式触摸屏夹层中的薄膜材料是________（选填“导体”或“绝缘体”）．通过触摸屏周边分布的电极检测_______的变化，可感知手指的运动轨迹．
（2）冬天，戴上厚厚的绝缘材料做成的保暖手套，不能正常操作电容式触摸屏的原因是________．要制作一副保暖触摸屏手套，你的方法是________________________．
五、简答题
21．指南针为什么能够指示地理位置的南北方向？
六、作图题
22．目前世界大多数国家都采用呼气式酒精测试仪，对驾驶员进行现场检测．酒精测试仪中装有酒精气体传感器，它是一种气敏电阻，其阻值随酒精气体浓度增大而减小，从而引起电路中电流和电压的变化．请你用直线代替导线将图中给出的电路元件连接成一个酒精测试仪的工作电路．（要求：
驾驶员呼出的酒精气体浓度越大，测试仪中电压表的示数也越大）
七、计算题
23．物理综合实践活动中，小明和小亮合作测量电磁灶的加热效率，他们关闭家中的其他用电器，只让电磁灶接入电路中烧水，已知水的体积为2L，小明负责观察电能表（如图），小亮负责用温度计测量水的温度，5分钟电能表上的转盘转了200r，水的温度恰好升高了50摄氏度，求解下列问题：
（1）水吸收的热量是多少？
（2）电磁灶的实际功率是多少？
（3）电磁灶烧水的效率是多少？
参考答案
1．B
【分析】
1节蓄电池电压为2V，据此分析多个蓄电池做电源时的电压的可能值．
【详解】
因为一节蓄电池的电压为2V，而由多个蓄电池做电源的手提应急灯时，其电源一定大于2V，并且一定为2V的整数倍，但远远小于家庭电路电压220V，故B选项符合题意．
故选B．
【点睛】
本题考查电池串联后电压的计算，注意根据实际情况确定电压值的范围．
2．A
【详解】
由题意可知，m甲=2m乙，Q甲=1.5Q乙，根据Q放=mq可知
故选A。
3．B
【详解】
ABD．用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷，橡胶棒接触验电器的金属球时，橡胶棒上的负电荷从橡胶棒转移到验电器上，则验电器也带上负电，即验电器的金属球和两个金属箔上都带上了负电；故电流的方向是从金属箔流向橡胶棒，故AD错误，B正确；
C．验电器是利用同种电荷相互排斥的原理制成的，故C错误。
故选B。
4．A
【详解】
根据题意可知，闭合开关S1，只有发声器工作；两个开关都闭合时，有电流通过电动机，这说明两个开关都闭合时，电动机才会工作。
A．由图可知，闭合开关S1，只有发声器接入电路，发声器工作，再闭合S2，电动机和发声器并联接入电路中，有电流通过电动机，故A符合题意；
B．由图可知，闭合开关S1，发声器没有接入电路，发声器不工作，两个开关都闭合，发声器和电动机都工作，故B不符合题意；
C．由图可知，发声器和电动机并联接入电路中，两个开关并联，只要闭合任意一个开关，发声器和电动机都工作，故C不符合题意；
D．由图可知，闭合开关S1，只有电动机接入电路，电动机工作，再闭合S2，电动机和发声器并联接入电路中，有电流通过发声器，故D不符合题意。
故选A。
5．A
【详解】
A．如果灯L短路，电压表测量电源电压，示数变大；电路总电阻减小，电路电流增大，电流表示数增大。
故A符合题意；
B．如果灯L断路，电流表示数变为零。
故B不符合题意；
C．如果电阻R断路，则电流表示数为零，电压表正负接线柱与电源两极相连，因此电压表示数变大。
故C不符合题意；
D．如果电阻R短路，电路中电流变大，电压表示数变为零。
故D不符合题意。
故选A。
6．B
【详解】
根据题意可知，灯泡正常发光时的电阻是：
当它两端电压为18V时，其功率是：
由于灯丝的电阻会随温度的升高而增大，因此在电压18V时，灯丝电阻小于36Ω，此时实际功率要大于9W，故B项符合题意、ACD项不符合题意；
7．C
【详解】
家庭电路主要由进入家庭的进户线、电能表、总开关、保险丝、用电器组成。
进户线进入用户，首先经过电能表，然后再接总开关，保险丝一定接在总开关后面，方便更换保险丝。
为了保证各用电器之间互不影响，各个用电器间是并联的。
故选C。
8．B
【详解】
由题意知：
当杯中的水位到达A位置时，电路接通，水位器会发出音乐声，这说明杯口处两个触点的作用相当于开关。
故A、C、D不符合题意，B符合题意。
故选B。
9．D
【详解】
根据电路图可知，两灯泡串联；
A．根据
知，
的电阻为：
的电阻为：
所以
和
的电阻之比为：
故A错误；
B．因为串联电路电流处处相等，所以
和
的电流之比是
，故B错误；
C．电路的电流为
两端电压是：
故C错误；
D．两灯泡消耗的总功率为：
故D正确。
故选D。
10．C
【详解】
AB．由图可知，灯泡和变阻器并联，电流表测量通过变阻器的电流，电压表测量灯泡两端的电压，同时测量电源电压，当滑片向左移，变阻器连入电路的电阻变大，由
可知通过变阻器的电流变小，电流表的示数变小，电压表的示数不变，故AB错误；
CD．电压表的示数不变，电流表的示数变小，电压表与电流表示数的比值变大，故C正确，D错误。
故选C。
11．高度差转换法膨胀右电阻电流保持其他条件不变，改变滑动变阻器接入电路中的阻值多次实验导线与电阻丝串联，电流和通电时间相同，由焦耳定律可知导线的电阻小，所以产生的热量少容器密封性不好，有漏气
【详解】
（1）[1][2]密闭容器中的空气吸收电阻丝产生的热量，空气温度升高，体积膨胀，推动U形管液体产生液面高度差，所以实验中是通过观察U形管中液面的高度差大小来反映电流通过电阻丝产生热量的多少，这种方法叫转换法。
（2）[3]实验中选用空气而不用水做实验是因为：
水的比热容大，吸收热量多，温度变化小，且温度升高时体积变化较小；相对于水，空气受热温度变化更快，体积更容易膨胀，且膨胀的多。
（3）[4]因串联电路中各处的电流相等，所以两电阻丝串联时通过它们的电流相等，由Q=I2Rt可知，在电路和通电时间相同时，右侧电阻较大，产生的热量较多，密闭空气吸收热后，体积膨胀，右侧气体膨胀更大，所以右侧U形管中液面高度变化大。
[5]在电流、通电时间相同的情况下，根据Q=I2Rt可知：
电阻越大，它产生的热量越多。
（4）[6]乙实验两个容器中电阻值相同、通电时间相同，由于右侧两个电阻并联，所以通过两个容器中电阻的电流不同，故图乙探究的是电流产生的热量跟电流大小的关系。
[7]要进一步使结论更具有普遍性，就要多次测量，避免结论的偶然性，因此在图乙装置不变的情况下，可以采取的方法是保持其他条件不变，改变滑动变阻器接入电路中的阻值多次实验。
（5）[8]电热水壶在正常工作时，其内部的电热丝发热较多，而与电热丝连接的导线却发热较少，是因为电热水壶的电阻比导线的电阻大，导线与电阻丝串联，电流和通电时间相同，由焦耳定律可知导线的电阻小，所以产生的热量少。
（6）[9]小明在实验时发现通电一段时间后，其中一个U型管中的液面高度几乎不变,说明实验装置漏气，容器密封性不好，只需检查重新安装就可以了。
12．
B电阻R断路1定值电阻R两端的最小电压为0.6V，不可能为0.5V（或者通过电阻R的最小电流为0.12A，不可能为0.1A）
【详解】
（1）[1]根据题意知道，电流表选用小量程与电阻串联，变阻器按一上一下接入电路中，实物图如下
（2）[2]在连接电路的各元件时，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P置于B端，这样可以起到保护电路的作用。
（3）[3]闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，电流表无示数，说明电路存在断路；电压表的指针有明显的偏转，说明电压表与电源两极相连，电压表并联电路之外电路不存在断路，则可能的原因是电阻R断路。
（4）[4][5]已知滑动变阻器（20Ω、2A）、定值电阻（5Ω）、干电池（1.5V）两节，即电源电压为3V，由图知道，滑动变阻器与定值电阻串联，在第一次实验时，滑动变阻器调到阻值最大处，即20Ω，因为定值电阻为5Ω，其电阻之比为4：
1，根据串联分压的特点知道，此时定值电阻两端电压最小为
即出错的是第1次，原因是定值电阻两端电压最小为0.6V，由欧姆定律知道，通过的电流为
所以，出错的是第1次，原因是定值电阻R两端的最小电压为0.6V，不可能为0.5V（或者通过电阻R的最小电流为0.12A，不可能为0.1A。
13．
左电压表1.52S1、S33.8S1、S2
【详解】
（1）[1]根据滑片向左滑动，灯泡变亮，说明电路中电流变大，滑动变阻器电阻变小，应接左边下接线柱，如图所示
（2）[2][3][4]灯泡两端实际电压为2.5V小于额定电压3.8V，为了测量额定电压，电压表示数应变大，根据串联分压，滑动变阻器电阻应变小，滑片应向左滑动；为了确定灯泡两端电压等于额定电压，眼睛应注视电压表；灯泡额定功率
P=UI=3.8V×0.4A=1.52W
（3）[5][6]让灯泡两端电压等于额定电压3.8V，使灯泡正常工作，应闭合开关S1和S3，移动滑片使电压表示数为灯泡的额定电压3.8V。
[7][8]保持滑片的位置不动，断开S3，闭合开关S1、S2，使灯泡能够正常工作，读出电压表示数U，则R0两端电压
U0=U-U额
灯泡与R0串联，故通过灯泡的电流
灯泡的额定功率
14．开水、保温瓶、手表见解析见解析
【详解】
（1）[1]实验器材：
开水、保温瓶、手表。
（2）[2]先在保温瓶装入开水，取水的体积为保温瓶容积的
，盖上木塞，每隔半小时测一下水的温度，共三次；第二次在保温瓶中装入开水为其容积的
，盖上木塞，每隔半小时测一下水的温度，共三次；第三次把保温瓶装满水，重复上述步骤。
（3）[3]在保温瓶的型号，水的初温，环境温度等因素相同时，观察到不同体积的水经过相同的时间间隔温度变化越大，则说明保温性能越差，若变化一样，则保温性能与装开水的体积无。
15．台灯不工作时，照明灯不能工作，或者台灯和照明灯工作时都不能正常工作
【详解】
（1）[1]如图乙，家庭电路中各家用电器的额定电压都是220V，灯泡和两孔插座串联的220V的电路中，如图插座内插入用电器，灯泡和插座上的用电器都不能正常工作，如果插座上没有用电器插入时，电路断路，灯泡不能工作。
（2）[2]两孔插座接入电路，与照明灯并联，左孔接零线，右孔接火线。
如图所示
16．比热容大分子在做无规则运动
【详解】
[1]因为水的比热容较大，相同质量的水和沙石比较，吸收相同的热量，水的温度升高的少，减弱了周围地区的“热岛效应”。
[2]闻到阵阵花香，说明花香分子在不停地做无规则运动。
【点睛】
17．火地
【详解】
[1]根据安全用电常识可知，在家庭电路中，开关一定要接在火线和用电器之间，即接在火线上。
[2]为了安全，带有金属外壳的用电器，其金属外壳要接地线，可以防止用电器的金属外壳漏电时对人体造成伤害。
18．0.518
【分析】
根据电功率的公式得到两个灯正常工作的电流，根据欧姆定律得到灯泡的电阻，根据串联电路电流的特点，即串联电路处处电流相等，为了确保每个用电器都不烧坏，选择较小的额定电流；然后根据串联电路电压的特点求出总电压．
【详解】
根据
，标有“12V、6W”的灯正常工作电流为：
，
另一只“12V、12W”的灯泡正确工作电流为：
，
电阻为：
，
灯泡串联时，电流相等，所以让两只灯泡都能长时间发光，串联电路的电流为：
0.5A，即“12V、6W”的灯正常工作，此时“12V、12W”的灯泡两端的电压为：
，故电源电压为：
．
19．20.21.2
【详解】
[1]只闭合开关S时，电路为L的简单电路，由图甲可知，当小灯泡两端的电压UL=2V，通过的电流IL=0.4A时，灯泡的实际功率
PL=ULIL=2V×0.4A=0.8W
所以，小灯泡两端的电压为2V，即电源的电压为2V。
[2][3]闭合开关S、S1时，L与R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，它们两端的电压
UL=UR=U=2V
由图象可知，通过它们的电流分别为IL=0.4A，IR=0.2A，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，电流表示数的变化量即为通过R的电流，其大小为0.2A，因串联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流
I=IL+IR=0.4A+0.2A=0.6A
此时电路消耗的总功率
P=UI=2V×0.6A=1.2W
20．导体电荷分布无法形成有效电容在保暖手套中植入金属导体
【详解】
（1）由“当手指触碰到触摸屏时，手指和导电薄膜就会形成一个电容，将人体上的电荷传递到触摸屏上．”知，薄膜材料能够导电，属于导体；由“通过触摸屏周边分布的电极检测电荷分布的变化，就可以计算触摸点的位置，进而感知手指在屏上的运动轨迹”知，通过触摸屏周边分布的电极检测电荷分布的变化，可感知手指的运动轨迹；
（2）由于保暖手套是绝缘的，手指虽然接触触摸屏，但绝缘手套把手指与导电薄膜之间隔离，无法形成有效电容，就不能正常操作触摸屏了．要制作一副保暖触摸屏手套，可以在手套材料中植入金属导线，手套就变成导体了．
21．见解析
【详解】
地球是一个大磁体，地理位置的北极是地磁的南极，地理位置的南极是地磁的北极，由于异名磁极相互吸引，指南针的北极和地磁的南极吸引，指南针的南极和地磁的北极吸引，所以指南针的北极指示地理位置的北方，指南针的南极指示地理位置的南方。
22．见解析
【解析】
由题意可知，定值电阻R2与酒精测试仪中的传感器串联，电压表测定值电阻R1两端电压；如果驾驶员呼出的酒精气体浓度越大，则酒精气体传感器的电阻越小，根据欧姆定律可知定值电阻R2两端的电压变变大．电路图如下：
23．
（1）4.2×105J；
（2）2000W；（3）70%
【详解】
解：
（1）水的质量
m=ρV=1×103kg/m3×2×10-3m3=2kg
水吸收的热量
Q=cmΔt=4.2×103J/（kg·℃）×2kg×50℃=4.2×105J
（2）转盘转了200r时，电磁灶消耗的电能
kW·h=
kW·h=6×105J
实际功率
=2000W
（3）电磁灶烧水的效率
=70%
答：
（1）的热量是4.2×105J；
（2）电磁灶的实际功率是2000W；
（3）电磁灶烧水的效率是70%。
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