2022-2023山东省菏泽市成武县九年级（上）期末物理试卷 （含解析）考试试卷

2022-2023 学年山东省菏泽市成武县九年级(上)期末物理试卷
一、选择题(本题共 12 小题，每小题 2 分， 共 24 分。每小题只有一个选项符合题意，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号 涂黑，选对的得 2 分，多选、错选均不得分)
1．如图所示的四种用品中，通常情况下属于导体的是( )
A ． 金属勺 B ． 瓷碗
C ． 塑料盒 D ． 木铲
2．自 2022 年秋季开始，劳动课将成为中小学的一门独立课程。课程要求 5 ﹣ 6 年级的学生要学会做西红柿炒鸡蛋
等家常菜。关于炒菜过程中涉及到的物理知识，下列判断正确的是( )
A．炒菜过程中鸡蛋的内能保持不变
B．用铁锅炒菜是因为铁的比热容大
C．天然气燃烧时将内能转化为化学能
D．闻到菜的香味是因为分子不停地做无规则运动
3．历史上热机的出现曾标志着人类利用能源的巨大进步，早期的蒸汽机是将水加热至高温，利用高温高压蒸汽推
动机器转到的，与现在的内燃机相比，蒸汽机的效率较低，除了机械造的技术因素外， 还有一个重要的原因是： ( )
A．内燃机所用燃料的热值高
B．内热机燃料高温、高压、功率大
C．蒸汽机工作是水蒸气带走了大部分能量
D．蒸汽机工作过程不符合能的转化规律
4．我国北方冬天取暖用的“暖气”，通常用水作为输运能量的介质， 这是因为水的( )
A．密度大 B．密度小 C．比热容大 D．比热容小
5．《危险化学品安全管理条例》要求， 学校危化品储藏室的门上要装两把锁，只有学校分管领导和管理员同时启用
钥匙才能触发保险栓，从而打开储藏室的门。如果启用钥匙相当于闭合开关，下列简化电路，符合要求的是( )
A ． B ．
C ． D ．
6．研究发现， 人体内部存在磁场，但与地磁场相比很弱， 则( )
A．人体内部磁场的磁感线分布比地磁场密
B．人体内部磁场的磁感线不是闭合的曲线
C．把人体看作一个磁体， 该磁体可能只有一个磁极
D．人体内部磁场可能是由人体内的电流产生
7．新的国家标准对延长线插座配用电缆的导线横截面积要求进行了修改，额定电流 16A 的延长线插座，导线最小
标称横截面积由 1mm2 提升到 1.5mm2 。增大导线横截面积的目的是( )
A．增大导线的电阻 B．减小通过导线的电流
C．增大导线的电压 D．减小导线发热的功率
8．情系环保大局， 心想百姓出行，成武县今年投入运营几十辆新能源公交车，其动力装置是电动机。下列选项中，
能说明其工作原理的是( )
A ． B ．
(
C
．
) (
D
．
)
9．根据图中小磁针的指向，下列关于电磁铁极性和电源正负极的判断正确的是( )
A ．a 端是 N 极， c 端是负极 B ．a 端是 N 极， c 端是正极
C ．a 端是 S 极， c 端是负极 D ．a 端是 S 极， c 端是正极
10．如图是拍摄机动车辆闯红灯的工作原理图，光控开关接收到红灯发出的光会自动闭合， 压力开关受到机动车的
压力会闭合，摄像系统在电路接通时可自由拍摄违章车辆，下列有关说法正确的是( )
A．机动车驶过埋有压力开关的路口，摄像系统就会自动拍照
B．光控开关和压力开关都闭合时，摄像系统才会自动拍照
C．若将光控开关和压力开关并联，也能起到相同的作用
D．以上说法都不正确
11．磁共振成像是一种较新的医学成像技术， 它采用强静磁场和变化磁场使
人体组织成像。若携带金属物做磁共振成像，强静磁场会吸引铁质物品，变化磁场会使携带的金属中产生感应电 流，从而使金属发热而灼伤病人，重则危及生命。上述说明中，没有涉及的知识是( )
A．铁在磁场里会被磁化
C．电流的热效应
B．磁能生电
D．同名磁极相互排斥
12．图甲所示电路， 电源电压为 4.5V，小灯泡的额定电压为 2.5V。闭合开关后，将滑动变阻器的滑片从最右端向
左移动到某一位置的过程中，两电表的示数关系如图乙所示。下列判断正确的是( )
A．小灯泡的灯丝阻值越来越小
B．电路的最大总功率为 1.2W
C．小灯泡的额定功率为 0.65W
D ．R 的阻值变化范围为 50Ω~8Ω
二、填空题(每空 1 分，共 8 分。把答案写在答题卡相应位置)
13．沼气是一种清洁燃料，部分地区因地制宜建造沼气池，利用沼气烧水做饭。已知沼气的热值为 1.9×107J/m3， 完全燃烧 0.2m3 沼气， 放出的热量为 J。
14．塑钢材料就是在 PVC 塑料型材中加入钢衬的一种新型建材。检查有无钢衬的简易办法是用 吸一下就 行了， 这是利用物质的磁性为我们工作的。
15．冬天， 有时脱去羽绒服时会听到噼里啪啦的响声，室内光线暗时还会看到火花。这是由于 (选填“摩 擦起电”或“电磁感应”) 所引起的。
16．路边的电线杆上常见到如图所示的小风车， 小川询问了供电厂的工作人员， 得到的答复是：因为鸟类经常衔回 铁丝等导电物质筑巢， 一旦铁丝搭在线路上，很容易引起事故，放置小风车是用来驱鸟的。 你认为引起的事故
可能是 (填“短路”或“断路”)。
17．2020 年 1 月 18 日，“第十届江苏 台湾灯会”在常州恐龙城开幕。如图所示为展会中的“走马灯”，点燃底部蜡
烛， 热空气上升驱动扇叶转动，观众惊奇地看到纸片小人的影子动了起来。热空气上升驱动扇叶转动的能量转化
式为内能转化为 ，这与四冲程汽油机的 冲程相同。若单缸四冲程汽油机飞轮转速为 1200r/min，
则 1s 内完成 个冲程。
18．班级厨艺展示活动中，用煤气炉烹饪食物主要是通过 (选填“做功”或“热传递”)的方式增大食物 的内能。
19．“测量小灯泡电功率”的实验原理是 ；由原理可知：需要测出的物理量是 和电流。现有“220V 100W”的电灯泡一只， 将它接在电压为“110V”的电路中，实际功率为 W，消耗 1kW h 的电能可供它 连续工作 h。
三、作图与实验探究题(共 21 分。按题目要求在答题卡上相应位置作答)
20．如图所示， 探究通电螺线管外部磁场的方向。
(1) 玻璃板上均匀撒上铁屑， 放上小磁针。闭合开关后， 玻璃板，铁屑分布情况表明，螺线管的外部磁 场与 磁体周围的磁场相似。
(2) 接通电路，小磁针静止时 极的指向是该点的磁场方向。
(3) 调换电源的正负极，闭合开关， 小磁针反方向偏转， 说明通电螺线管外部的磁场方向与 有关。
21．小明对电流表指针偏转的原因产生了兴趣，他在实验室找到一只可拆卸的电
流表， 进行了如下探究。
(1)打开外壳， 观察电流表的内部结构，示意图如图所示。按照操作规范将电流表 联接入电路，通电 后线圈转动，带动指针偏转；撤去磁体再次通电，指针不动。这说明电流表指针偏转的原因是通电线圈在 中受力转动，这与 的工作原理相同。
(2) 若让电流从电流表的“﹣”接线柱流入，“+”接线柱流出， 指针偏转方向会与(1) 中的偏转方向 ， 因此使用电流表时不能把接线柱接反。
(3)若在电流表“+”“﹣”接线柱之间连接一根导线， 用手拨动电流表指针，导线中会产生感应电流，这种现
象叫做 ，据此可制成 。
22．用 5Ω 、10Ω 、20Ω 的三个定值电阻探究电流与电阻的关系，实验所用电源电压为 6V。
(1) 请用笔画线代替导线将图甲所示电路连接完整(滑动变阻器的滑片向右移动时电流表的示数变大)。
(2) 先将 5Ω 的定值电阻接入电路，闭合开关后，电流表有示数，电压表无示数，可能是定值电阻 路。 (3)排除故障后进行实验，移动滑动变阻器的滑片，当电流表的示数如图乙所示时记录数据， 则本实验中控制 的定值电阻两端的电压为 V。
(4) 断开开关，将 5Ω 的定值电阻换成 10Ω 的定值电阻， 闭合开关，应将滑动变阻器的滑片向 (选填 “左”或“右”)端移动；移动滑片的过程中， 眼睛应观察 表的示数。
(5)根据实验数据描绘出电流与电阻倒数的图象如图丙所示，由图象可知，电压一定时，电流与电阻成 比。
(6) 分析实验数据可知，本实验所用滑动变阻器的最大阻值应不小于 Ω。
四、计算题(共 17 分。在答题卡相应位置作答。解答应写出必要的文字说明、公式和重要的演算步骤，计算过程中物理量必 须带上单位，只写出最后答案的不能得分)
23．某型号的电水壶有加热和保温两个挡位， 其电路如图所示。加热和保温的功率分别为 1200W 和 44W。用它把
质量为 1kg、初温为 20℃的水加热到 100℃， 用时 400s 。求：
(1) 水吸收的热量。[c＝4.2×103J/ (kg ℃) ]
(2) 此过程中电水壶的效率。
24．如图甲所示，这是物理兴趣小组设计的简易坐位体前屈测仪。其内部简化电路原理图如图乙所示。测试中， 被 测试的同学向前推动测试仪的滑块(滑动变阻器的滑片)，用电压表的示数来反映被测试的同学的成绩。电源电 压恒为 6V，滑动变阻器 R1 的滑片 P 每移动 1cm 电阻变化 0.5Ω，定值电阻 R2 的阻值为 15Ω。
(1) 闭合开关，当滑片 P 位于最左端时， 求电流表的示数和电阻 R2在 5 分钟内产生的热量。
(2) 某同学测试时，电压表的示数为 1.5V，则该同学从最左端推动滑片 P 向右移动的距离是多少？
试题解析
一．试题(共 16 小题)
1．【解答】 解： 在通常情况下瓷碗、塑料盒、木铲都不善于导电， 是绝缘体，金属勺是由金属材料制成的， 属于是
导体。
故选： A。
2 ．【解答】 解： A、炒菜过程中，鸡蛋吸热增加了内能， 故 A 错误；
B、用铁锅炒菜是因为铁的导热能力强，故 B 错误；
C、天然气燃烧是化学能转化为内能的过程，故 C 错误；
D、闻到菜的香味是因为分子不停地做无规则运动，故 D 正确。
故选： D。
3 ．【解答】 解：
(1)热机的效率等于用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的热量的比值，与所用的燃料和热机的功 率无关，所以 A 、B 说法错误；
(2) 蒸汽机工作时水蒸气带走了大部分热量， 导致转化成的机械能比较少， 因此效率低；
(3) 蒸汽机工作时把内能转化成机械能， 符合能量转化规律， 因此 D 说法错误。
故选： C。
4．【解答】解：因为水的比热容大， 相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度， 水放出的热量多， 取暖效果
好，所以暖气装置中用水来供热。
故选： C。
5 ．【解答】 解：
由题知，只有当两把钥匙都插入钥匙孔(相当于闭合开关)，门才打开，即任一个开关闭合门不能打开，所以应 把两个开关串联在一起， 再与电动机串联。故 A 正确。
故选 A。
6 ．【解答】 解：
A、人体内部的磁场与地磁场相比很弱，若用磁感线描述人体内部的磁场和地磁场，则人体内部磁场的磁感线分 布较疏与地球的磁场，故 A 错误；
B、人体内部磁场的磁感线是闭合的曲线， 故 B 错误；
C、任何磁体都有两个极： N 极和 S 极， 把人体看作一个磁体， 该磁体也有磁极， 故 C 错误；
D、根据奥斯特实验，通电导体周围有磁场，对人体内部磁场存在的原因提出猜想：电流周围有磁场，人体内有 电流， 故 D 正确。
故选： D。
7 ．【解答】 解：
A．延长线的材料和长度相同时，增大导线横截面积可以减小导线的电阻， 故 A 错误；
B．通过导线的电流与插座上用电器消耗的电功率有关，则无法判断通过导线电流的变化，故 B 错误；
C．在通过导线的电流一定时，导线的电阻减小，由 U＝IR 可知， 可以减小导线两端的电压， 故 C 错误；
D．在通过导线的电流一定时， 导线的电阻减小， 由 P＝I2R 可知， 可以减小导线发热的功率，故 D 正确。
故选： D。
8 ．【解答】 解： 电动机是利用通电导体在磁场里受力运动的原理制成的；
A．图中是奥斯特实验，说明了电流周围存在磁场，与电动机的原理不同， 故 A 不符合题意；
B．图中有电源， 通电导体在磁场中受力会发生运动，是电动机的工作原理， 故 B 符合题意；
C．图中闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中产生感应电流， 这是电磁感应现象，与电动
机的原理不同， 故 C 不符合题意；
D．图中没有电源，是交流发电机的原理图， 故 D 不符合题意。
故选： B。
9 ．【解答】 解： 根据磁极间的作用可以判断通电螺线管的左端(a 端) 是 N 极， 根据安培定则， 可以判断电流从螺 线管的左端进入，从右端流出， 所以电源的左端(c 端)是正极，右端(d 端)是负极。如图。
故选： B。
10 ．【解答】 解： AB、由图可知：光控开关和压力开关串联， 只有光控开关和压力开关都闭合时，摄像系统才会自 动拍摄，故 A 错误， B 正确；
CD、分析可见， 只有违章车辆出现，摄像系统电路接通拍摄，所以光控开关和压力开关是相互牵制， 相互影响 的，因此这两个开关只能串联， 不能并联，故 CD 错误。
故选： B。
11 ．【解答】解：从文本提取信息，然后跟选项进行对照即可：
A、文本：强静磁场会吸引铁质物品﹣﹣说明铁在磁场会被磁化； 故 A 正确。
B、文本：变化磁场会使携带的金属中产生感应电流﹣﹣电磁感应(磁生电)；故 B 正确。
C、文本：使金属发热而灼伤病人(电流流过金属导体，金属导体发热) ﹣﹣电流的热效应； 故 C 正确。 D、文本未提及磁极间的相互作用， 故 D 错误。
故选： D。
12 ．【解答】解：由电路图可知，灯泡 L 与滑动变阻器 R 串联， 电压表测 L 两端的电压，电流表测电路中的电流。
小灯泡的额定电压为 2.5V，由图乙可知， 此时通过小灯泡的电流即额定电流为： IL＝0.25A； 小灯泡的额定功率： P 额＝ULIL＝2.5V×0.25A＝0.625W，故 C 错误；
电路中的最大电流： I 大＝IL＝0.25A，电路的最大功率： P 大＝UI 大＝4.5V×0.25A＝1. 125W，故 B 错误；
由图乙可知，随着电压的增大，通过灯泡的电流也增大，I ﹣ U 图像为一条向 U 轴靠近的图线，根据 R＝ 可知，
小灯泡的灯丝阻值越来越大， 故 A 错误；
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时， 电路中的电流最小， 灯泡分得的电压最小，
由图乙可知，小灯泡两端的最小电压 UL′＝0.5V 时，通过的电流 IL′＝0.08A，
此时滑动变阻器两端的电压： UR′＝U﹣UL′＝4.5V ﹣ 0.5V＝4V，
由串联电路的电流特点可知，通过滑动变阻器的电流： I 小＝IL′＝0.08A，
则滑动变阻器接入电路中的最大阻值：R 大 ＝ ＝ ＝50Ω；
当小灯泡正常发光时，电路中的电流最大，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，
由图乙可知，小灯泡两端的电压 UL＝2.5V 时，通过的电流 IL＝0.25A；
滑动变阻器两端的电压： UR′'＝U ﹣ UL＝4.5V ﹣ 2.5V＝2V，
由串联电路的电流特点可知，通过滑动变阻器的电流： I 大＝IL＝0.25A，
则滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R 小 ＝ ＝ ＝8Ω，
R 的阻值变化范围为 50Ω~8Ω，故 D 正确。
故选： D。
13 ．【解答】解：沼气完全燃烧放出的热量：Q 放＝V 沼气 q 沼气＝0.2m3 × 1.9×107J/m3＝3.8×106J。 故答案为： 3.8×106。
14 ．【解答】解：检查有无钢衬的简易办法是用磁铁吸一下就行了， 这是利用物质的磁性为我们工作的。
15．【解答】解： 在冬天干燥的天气中脱羽绒服时， 外衣与里面的衣服摩擦， 使它们带有异种电荷，属于摩擦起电，
电荷放电， 发出啪啪声。
故答案为： 摩擦起电。
16 ．【解答】解：当小鸟用金属物筑巢时， 由于金属是导体，因此会形成短路。
故答案为： 短路。 17．【解答】 解：点燃蜡烛时，气体温度升高，气体的密度变小，热空气就会向上运动，运动的热空气推动扇叶转
动， 运动的热空气对外做功，将内能转化为机械能，该过程和四冲程汽油机的做功冲程的能量转化相同； 飞轮转
速是 1200r/min＝20r/s，表示每秒飞轮转动 20 圈， 完成 10 个工作循环， 要经过 40 个冲程。 故答案为： 机械能； 做功；40。
18．【解答】解：用煤气炉烹饪食物， 食物从锅中吸收热量，用热传递的方式增大食物的内能。
故答案为： 热传递。
19．【解答】解：实验中用电压表测量出灯泡两端的电压， 用电流表测量出通过灯泡的电流， 根据 P＝UI 可以求出
灯泡的功率，所以实验原理是 P＝UI；
灯泡的电阻为 R＝ ＝ ＝484Ω；
当把灯泡接在电压为 110V 的电路中， 灯泡的实际功率为 P 实 ＝ ＝ ＝25W； 消耗 1kW h 的电能可供灯泡连续工作 t ＝ ＝ ＝40h。
故答案为： P＝UI；电压；25 ；40 。 20．【解答】 解：(1)闭合开关，轻敲玻璃板，铁屑的分布情况通电螺线管周围的磁场与条形磁体的磁场相似， 都
有两个磁极。
(2) 因为小磁针放入磁场，小磁针静止时 N 极指向和该点磁场方向相同，所以实验中使用小磁针是为了指示磁 场方向，从而判断该点的磁场方向；
(3) 调换电源正负极， 即改变螺线管中的电流方向，发现小磁针偏转方向改变，说明磁场方向与电流方向有关。 故答案为：(1) 轻敲；条形；(2) N；(3) 电流方向。
21．【解答】 解：(1)电流表在测量电流时，应串联接入电路； 电流表通电后线圈转动， 带动指针偏转；撤去磁体 再次通电，指针不动，这说明电流表指针偏转的原因是通电线圈在磁场中受力转动，这与电动机的工作原理相同； (2)若让电流从电流表的“﹣”接线柱流入，“+”接线柱流出，磁场方向不变， 电流方向改变，指针偏转方向 改变， 会与(1)中的偏转方向相反， 因此使用电流表时不能把接线柱接反；
(3)若在电流表“+”“﹣”接线柱之间连接一根导线， 用手拨动电流表指针，闭合电路的一部分导体在磁场中 做切割磁感线运动， 导线中会产生感应电流， 这是电磁感应现象， 是发电机的工作原理。
故答案为：(1) 串；(2) 磁场； 电动机；(2) 相反；(3) 电磁感应现象；发电机。
22．【解答】解：(1) 变阻器上下接线柱各接一个接入电路中， 要滑动变阻器的滑片向右移动时电流表的示数变大， 则滑动变阻器右下接线柱接入电路， 如下所示：
(2) 闭合开关，小刚发现电流表有示数， 电路为通路，电压表无示数， 可能是定值电阻发生了短路；
(3) 由图乙可知， 电流表量程为 0—0.6A，分度值为 0.02A，示数为 0.4A，所以此时此定值电阻两端的电压 U ＝IR＝0.4A×5Ω＝2V，则本实验中控制的定值电阻两端的电压为 2V； (4)探究“电流与电阻关系”时要控制定值电阻两端的电压不变，每次更换电阻后，都要移动滑动变阻器的滑 片，此时眼睛应注意观察电压表示数；
探究电流与电阻的实验中应控制定值电阻两端的电压不变，实验中控制定值电阻两端的电压为 2V，根据串联分 压原理可知，将定值电阻由 5Ω 改换成 10Ω 的电阻，定值电阻增大，其分得的电压增大，要控制定值电阻两端的 电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理知，应增大滑动变阻器连入
电路中的电阻， 所以滑片应向左端移动， 使电压表的示数仍为 2V；
(5) 由图丙知， 电流与电阻的乘积为 U＝IR＝0. 1A×Ω＝﹣﹣﹣﹣ 0.4A×Ω＝2V，故由图像可以得出 结论： 电阻两端电压一定时，导体中的电流跟电阻成反比；
(6) 变阻器分得的电压：U 滑＝6V ﹣ 2V＝4V，变阻器分得的电压为电压表示数的＝2 倍， 根据分压原理，
当接入 20Ω 电阻时， 变阻器连入电路中的电阻为： R 滑＝2×20Ω＝40Ω，故为了完成整个实验，所用的滑动变阻 器的最大阻值应不小于 40Ω。
故答案为：(1) 见解答；(2)短；(3) 2；(4) 左； 电压；(5) 反；(6) 40。
23．【解答】解：(1) 水吸收的热量：Q 吸 ＝cm (t﹣t0 )＝4.2×103J/ (kg ℃) ×1kg×(100℃﹣ 20℃) ＝3.36×105J；
(3)由 P＝ 可知， 电水壶消耗的电能：W＝P 加热 t′＝1200W×400s＝4.8×105J， 电水壶的效率： η ＝ ＝ ＝0.7＝70%。
答：(1)水吸收的热量为 3.36×105J；
(2) 此过程中电水壶的效率为 70%。
24．【解答】解：(1)由图乙可知，闭合开关， 当滑片 P 位于最左端时，只有 R2工作， 电路中的电流： I＝ ＝ ＝0.4A；
电阻 R2在 5 分钟内产生的热量： Q＝I2R2t＝(0.4A) 2 × 15Ω×5×60s＝720J；
(2) 由图乙可知， R1 、R2 串联， 电压表测量 R1两端的电压；
根据串联电路的电压特点可知， R2两端的电压： U2＝U ﹣ U1＝6V ﹣ 1.5V＝4.5V，
电路中的电流： I′＝I1＝I2＝ ＝ ＝0.3A，
由 I＝ 可知， R1接入电路中的电阻： R1＝ ＝ ＝5Ω，
由于滑动变阻器 R1 的滑片 P 每移动 1cm 电阻变化 0.5Ω，所以该同学从最左端推动滑片 P 向右移动的距离：L＝
＝10cm。
答：(1)闭合开关， 当滑片 P 位于最左端时，电流表的示数为 0.4A；电阻 R2在 5 分钟内产生的热量为 720J；
(2) 该同学从最左端推动滑片 P 向右移动的距离是 10cm。