【精品解析】天津市河东区2025-2026学年九年级上学期期末考试物理试题

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【精品解析】天津市河东区2025-2026学年九年级上学期期末考试物理试题

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天津市河东区2025-2026学年九年级上学期期末考试物理试题
一、单项选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分。每小题给出的四个选项中,只有一个最符合题意)
1.(2026九上·河东期末)以下对分子运动论的理解中正确的是(  )
A.扩散现象只能发生在气体和液体中
B.由于压缩液体十分困难,这说明液体分子间没有空隙
C.有的固体很难被拉伸,这说明这些物体分子间只存在引力
D.俗话说“酒香不怕巷子深”,该现象说明了分子在不停地做无规则运动
2.(2026九上·河东期末)我国在柴油机的研制上已将本体热效率突破53%。在柴油机的四个冲程中,机械能转化为内能的是(  )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
3.(2026九上·河东期末)如图所示是装有静电除尘纸的拖把,扫地时除尘纸与地板摩擦就可以轻松将灰尘和头发“吸”干净。下列说法正确的是(  )
A.摩擦创造了电荷
B.除尘纸和地面摩擦后带有同种电荷
C.摩擦后除尘纸带电能吸引轻小物体
D.两船并行容易相“吸”碰撞与此现象原理相同
4.(2026九上·河东期末)为了提高旅客的乘车通行效率,某高铁站实施“验检合一”,乘客通过检票处“一道闸”,只有当身份信息和人脸信息都符合时(相当于闭合开关),电动机转动,打开闸门,下列电路设计符合上述要求的是(  )
A. B.
C. D.
5.(2026九上·河东期末)以下是常见的四种家用电器,正常工作时的功率接近1000W的是(  )
A.液晶电视 B.电冰箱 C.空调 D.日光灯
6.(2026九上·河东期末)中国的北斗系统正在服务全世界,“北斗”卫星向地面传递信息是利用(  )
A.电磁波 B.超声波 C.次声波 D.引力波
7.(2026九上·河东期末)如图甲是某品牌的插座面板,将其正确接入家庭电路后,如图乙所示。当闭合开关后,下列说法正确的是(  )
A.洗衣机可以接在该插座上使用
B.若指示灯断路,该插座还可以使用
C.用试电笔测试插座的右孔,氖管不发光
D.为了保持清洁,可用湿抹布擦拭插座面板
8.(2026九上·河东期末)将标有“6V 6W”的甲灯泡和“6V 3W”的乙灯泡串联后,接在电压为12V的电源上。不考虑温度对灯丝电阻的影响,能正常发光的是(  )
A.只有甲灯 B.只有乙灯
C.甲灯和乙灯 D.两灯均不正常发光
9.(2026九上·河东期末)宋代的军事著作《武经总要》中提到用指南鱼辨别方向,指南鱼是将剪成鱼形的薄铁片烧热后冷却获得磁性,浮在水面上时鱼尾指南方(如图),下列说法正确的是
A.指南鱼可以吸引铜和铁 B.指南鱼周围不存在磁场
C.鱼尾的磁极应标记为“N” D.指南鱼的头尾磁性最强
10.(2026九上·河东期末)下图所示是实践小组设计的测量油箱内油量的装置,其中滑动变阻器的滑片跟滑杆连接,滑杆可以绕固定轴转动,滑杆的一端固定着一个浮标。某次调试时加油或放油,油量表一直指示油量最大且保持不变,杠杆、浮子等油箱零件完好,检查电路最终排除了故障。下列说法错误的是(  )
A.油量表用电流表改装而成
B.当油面升高时,油量表示数变大
C.若将拆除则油量表仍可安全工作
D.调试中出现的电路故障可能是短路
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题3分,共9分。每小题给出的四个选项中,均有多个选项符合题意,全部选对得3分,选对但不全得1分,不选或选错得0分)
11.(2026九上·河东期末)如图所示是一种水银温度自动报警器的原理图,下列相关说法中正确的是(  )
A.温度升高到时,电铃开始发出报警声
B.工作电路中的衔铁可用铜制成
C.控制电路接通后,电磁铁右端是N极
D.只对调控制电路的电源正、负极,该装置仍能正常工作
12.(2026九上·河东期末)如图所示是物理兴趣小组设计的多功能照明装置电路图,旋转开关内有一块绝缘圆盘,在圆盘边缘有8个金属触点,绕中心轴转动的绝缘旋钮两端各有一个金属片,转动旋钮可将相邻金属触点连通。下列说法正确的是(  )
A.开关处在挡位时,、、都发光
B.开关处在挡位时,和并联
C.开关处在挡位时,和串联
D.开关处在挡位时,、、串联
13.(2026九上·河东期末)如图甲所示的电路,电源电压不变,电流表的表盘结构如图乙所示。闭合开关S,当滑动变阻器滑片P在中点时,电压表的示数为,当滑片P在最右端时,电流表的示数为,两个电流表指针偏转角度相同。下列判断中正确的是(  )
A.电源电压为
B.电阻的阻值为
C.电阻的最大阻值为
D.当滑动变阻器滑片P在最右端时,电路的总功率为
三、填空题(本大题共6小题,每小题4分,共24分)
14.(2026九上·河东期末)远古时期,三皇之首的燧人氏在商丘发明了钻木取火,因此商丘被国家命名为火文化之乡。如图甲所示是商丘火神台景区表演的钻木取火,这是通过   的方式改变了物体的内能;如图乙所示的商丘古城有八千亩护城河,有效缓解了城市的“热岛效应”,这是利用了水的   的特性。
15.(2026九上·河东期末)如图所示的ETC(电子不停车收费系统)是先进的路桥收费方式。ETC电子标签上有太阳能电池板,可以给电子标签的内置电池进行充电。太阳能属于   (选填“可再生”或“不可再生”)能源;在充电过程中电池相当于   (选填“电源”或“用电器”)。
16.(2026九上·河东期末)厨房里有很多用电器,细心的小明发现微波炉、电饭煲、电热壶等都使用三脚插头。通过学习物理,他明白了这样设计的目的是使这些用电器的金属外壳与   相连;如果仅把一个电饭煲的插头接入插座时,家中的空气开关立刻跳闸,产生跳闸的原因应该是   (选填“功率过大”或“短路”)。
17.(2026九上·河东期末)如图所示的实验装置,导体左右做切割磁感线运动时,导体中就会产生   ,该过程将机械能转化为   。
18.(2026九上·河东期末)小明家中一周前、后电能表示数如图所示,他家所在地区每度电的电费是0.5元,那么一周他家要付的电费为   元。一块手机用的锂电池,铭牌标明电压为3.7V,容量为,它充满电后,储存了   J的电能。
19.(2026九上·河东期末)如图所示的电路,电源电压恒为,、是粗细均匀电阻丝的两端点,是电阻丝的中点。只闭合开关,电流表示数为1A;闭合开关和,电流表示数为   A,该电阻丝通电1min产生的热量为   J。
四、综合题(本大题共6小题,共37分。解题中要求有必要的分析和说明,计算题还要有公式及数据代入过程,结果要有数值和单位)
20.(2026九上·河东期末)小明利用如图甲所示的装置,比较a、b两种液体吸热的情况。实验时将质量均为1kg的两种液体分别倒入相同的烧杯中,用相同规格的电加热器加热了7min,根据实验数据绘制的图像如图乙所示。请解答下列问题:
(1)a、b两种液体的比热容大小   (选填“大于”“小于”或“等于”);
(2)已知,求加热过程中a液体吸收的热量;
(3)不计热量损失,求电加热器的功率。
21.(2026九上·河东期末)请你应用所学的物理实验知识解答下列问题。
(1)如图所示,小明正在使用测电笔,测电笔在家庭安全用电及电器安装中的主要作用是   ,此时,测电笔与人体之间的连接方式是   联。
(2)如图所示,弹簧下方分别吊着软铁棒和条形磁铁,闭合开关,将滑动变阻器的滑片逐渐向右移动时,A弹簧的长度将   ,B弹簧的长度将   (选填“伸长”、“缩短”或“不变”)。
(3)在使用电流表测量电流时,连接好电路,开关闭合前发现电流表指针在图甲所示位置,原因是   ;在排除故障后,闭合开关,发现指针偏至如图乙所示位置,接下来的操作是   ,继续进行实验。
22.(2026九上·河东期末)如图甲所示,电源电压保持不变。当闭合开关S,滑动变阻器滑片P从a端移到b端,两电表示数变化关系用图乙中的线段表示。求:
(1)滑动变阻器最大阻值;
(2)电源电压和的阻值。
23.(2026九上·河东期末)在探究“电流与电压和电阻的关系”的实验中:
(1)请用笔画线代替导线,将图中的电路连接完整,并在虚线框内画出电路图;
(2)表一是探究   的实验数据,为分析它们的定量关系,需要对表一中的数据进行处理,请简要说明如何处理数据:   (写出一种方法即可);
(3)分析表二中的数据,可得结论:   。
表一
实验序号 电压 电流
1 1.0 0.20
2 1.5 0.30
3 2.0 0.40
… … …
表二
实验序号 电阻 电流
1 5 0.48
2 10 0.24
3 15 0.16
… … …
24.(2026九上·河东期末)小明从废弃的电热锅中拆下了一个加热盘,其阻值在之间。为测量其电阻,他找来了一个电源(电压为),一块电压表(量程),一个电流表(量程为),滑动变阻器(最大阻值约为),开关和导线若干。请你合理选择上述器材设计实验,测出加热盘电阻的阻值。要求:
(1)画出实验电路图;
(2)写出实验步骤及所需测量的物理量;
(3)写出加热盘电阻的数学表达式(用已知量和测量量表示)。
25.(2026九上·河东期末)如图所示电路,电源电压保持不变,已知电阻R2标有“10V,2A”字样,R3标有“?Ω,0.5A”字样,开关S1闭合、S2断开时,电压表V1和V2的比值为4∶1,R1的功率为P1,电流表示数为I1=0.4A,再闭合开关S2时,R1的功率为P2,电流表示数为I2,P1∶P2=1∶9。求:
(1)R2的电阻;
(2)I1∶I2;
(3)在保证电路安全的前提下,小明想利用电路中的电阻和电源,任选两个电阻,设计一个分高、低两个挡位的电加热器,且高温挡的功率是低温挡的功率的4倍,请画出等效电路图,并标出使用的电阻的大小。(开关可以任意使用)
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】分子热运动;分子间相互作用力;分子动理论基本观点
【解析】【解答】A.扩散现象不仅存在于气体和液体中,在固体中也能发生。例如,长期堆放的煤会渗入墙体,表明固体间也存在扩散现象。因此,选项A的说法是错误的。
B.压缩液体困难的原因在于液体分子间存在斥力,但这并不意味着分子间没有空隙。实际上,固体、液体和气体的分子间都存在空隙。因此,选项B的说法是错误的。
C.某些固体难以拉伸的现象说明分子间存在引力。需要注意的是,分子间同时存在引力和斥力:拉伸时表现为引力,压缩时表现为斥力。因此,选项C的说法是错误的。
D."酒香不怕巷子深"是典型的扩散现象,这种现象证明了所有物质的分子都在不停地做无规则运动。因此,选项D的说法是正确的。
正确答案是D。
【分析】1、微观粒子的构成特点:分子之间存在间隙,分子间的相互作用力包括引力和斥力,
2、分子热运动的特点:分子无规则运动,肉眼无法观察,常见例子有:气体颜色的改变,味道的扩散;且温度越高,分子热运动速度越快。
2.【答案】B
【知识点】热机的四个冲程;能量的转化或转移
【解析】【解答】柴油机的四个冲程中,压缩冲程将机械能转化为内能,做功冲程将内能转化为机械能,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【分析】柴油机工作时,压缩冲程将机械能转化为内能。
3.【答案】C
【知识点】流体压强与流速的关系;两种电荷;物体带电情况的判断
【解析】【解答】A.摩擦起电的实质是电荷的转移,没有创造电荷,故A错误;
B.除尘纸和地面摩擦后,一个物体失去电子带正电,另一个物体得到电子带负电,带上等量的异种电荷,故B错误;
C.由于带电体可以吸引轻小物体,所以摩擦后除尘纸带电能吸引轻小物体,故C正确;
D. 两船并行相“吸”碰撞,这是由于流体中流速越大的地方压强越小,船外侧的压强将船向中间挤压,故D错误。
故选C。
【分析】(1)摩擦起电的实质是电荷的转移;
(2)摩擦起电中的两物体带相反的电荷;
(3)带电体能吸引轻小物体;
(4)在流体中,流速越大的位置,压强越小。
4.【答案】A
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】根据要求,只有身份信息开关和人脸信息开关均闭合,电动机才转动,电路接通,电动机应与两开关串联,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【分析】多个开关共同控制用电器,开关和用电器串联连接。
5.【答案】C
【知识点】电功率
【解析】【解答】AB.液晶电视、电冰箱正常工作功率在200W左右,远低于1000W;故AB不符合题意;
C.家用空调正常工作时,功率一般在1000~1500W;故C符合题意;
D.日光灯正常工作时,功率是20~40W,远小于1000W,故D不符合题意。
故选C。
【分析】根据常见用电器的电功率,结合数据解答。
6.【答案】A
【知识点】超声波与次声波;电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】北斗卫星作为中继站,利用电磁波传递信息,进行导航,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【分析】卫星利用电磁波传递信息。
7.【答案】B
【知识点】家庭电路的组成;家庭电路的连接;测电笔的使用;安全用电原则
【解析】【解答】A.洗衣机有金属外壳,应接入三孔插座使外壳接地,不可以接在两孔插座上,故A错误;
B.图中,指示灯和插座并联,工作时互不干扰,指示灯断路,插座仍能使用,故B正确;
C.图中,插座的右孔接相线,试电笔测试插座的右孔,氖管会发光,故C错误;
D.生活用水是导体,用湿抹布擦拭插座面板,可能会导致触电事故。故D错误。
故选B。
【分析】有金属外壳的用电器,要利用三孔插座使外壳接地;相线使测电笔的氖管发光;各用电器并联,互不影响;不可用湿抹布擦拭插座。
8.【答案】D
【知识点】电阻的串联;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】根据甲、乙灯规格,计算电阻为,,
两灯串联,总电阻为,
电路中的电流为
根据,甲灯的额定电流为,乙灯的额定电流为
甲、乙两灯的额定电流都不等于电路中的电流,则两灯均不能正常发光,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
【分析】根据,计算用电器的电阻;串联电路中,总电阻等于各电阻之和;根据,计算电流;根据,计算用电器的电流,判断是否能正常发光。
9.【答案】D
【知识点】磁性材料;磁场;地磁场
【解析】【解答】A.铁是磁性材料,铜不是磁性材料,指南鱼是磁体,能吸引铁,不能吸引铜,故A错误;
BD.指南鱼有磁性,是磁体,磁体周围存在磁场,磁体两极磁性最强,鱼头与鱼尾磁性最强,故B错误,D正确;
C.地球周围有磁场,地磁的N极在地理南极附近,地磁的S极在地理北极附近,指南鱼浮在水面上,鱼尾指向南方,鱼尾的磁极应标记为“S”,故C错误。
故选D。
【分析】指南鱼有磁性,可吸引磁性材料;异名磁极相互吸引;磁体的南极指向地理的南极。
10.【答案】C
【知识点】电流的测量及电流表的使用;电路故障的判断;滑动变阻器的原理及其使用;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A.根据电路图分析,油量表串联在电路中,因此它是由电流表改装而成的。选项A描述正确,但不符合题目要求。
B.当油面上升时,滑动变阻器R接入电路的阻值减小。根据欧姆定律(I=U/R),电路总电阻减小会导致电流增大,从而使油量表示数变大。选项B描述正确,但不符合题目要求。
C.当油面升高时,R的阻值减小,此时保护电阻起到限流作用。若拆除,电路电流可能超过量程,导致油量表损坏。因此选项C描述错误,符合题目要求。
D.若油量表始终显示最大值且不变,说明滑动变阻器R的阻值无法改变,最可能的原因是R发生了短路故障。选项D描述正确,但不符合题目要求。
综上所述,正确答案为C。
【分析】1、电流表、电压表的连接:电流表与待测原件串联;电压表的与待测原件并联,连接过程需要电流正极流入负极流出,同时选择合适的量程。
2、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和;
3、电压表与待测用电器并联测量电压,电流表串联测量用电器电流,根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压;
4、故障分析,题目中油量表始终显示最大值不变,则变阻器无法调节电阻,结合有电流,所以变阻器短路。
11.【答案】C,D
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】A.图中,温度计金属丝下端对应的刻度大于70℃,当温度升高,水银柱与金属丝接触,控制电路接通,电磁铁中有电流,产生磁性,吸引衔铁,使工作电路接通,电铃报警;温度升高到70℃时,电铃不会发声报警,故A错误;
B.工作电路中,电磁铁吸引衔铁,控制工作电路的通断。铜不是磁性材料,不能被电磁铁吸引,不能用铜制成,故B错误;
C.根据安培定则,用右手握住螺线管,四指指向电流方向,大拇指指向螺线管的N极。则电磁铁右端是N极,故C正确;
D.只对调控制电路的电源正、负极,电磁铁的磁极会改变,电磁铁仍吸引衔铁,工作电路仍然会接通,电铃仍然会响,装置仍能正常工作,故D正确。
故选CD。
【分析】电磁继电器中,控制电路接通电路,电磁铁具有磁性,工作电路接通,电铃报警;根据安培定则,判断通电螺线管的磁极;铜不是磁性材料。
12.【答案】B,D
【知识点】串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】A.图中,开关在A档位时,触点①②接通、⑤⑥接通,不是通路,所有灯都不发光,故A错误;
B.图中,开关在B档位时,触点②③接通、触点⑥⑦接通,和并联,故B正确;
C.图中,开关在C档位时,触点③④接通、触点⑦⑧接通,和串联,故C错误;
D.图中,开关在D档位时,触点④⑤接通、触点⑧①接通,、、串联,故D正确。
故选BD。
【分析】各用电器顺次连接,是串联电路,用电器并列连接,是并联电路,各用电器互不影响,
13.【答案】C,D
【知识点】电压的测量及电压表的使用;欧姆定律及其应用;电路的动态分析;电功率的计算
【解析】【解答】图甲中,、并联,电流表测量的电流,测量干路电流,电压表测量电源电压。
A.电压表测量电源电压,根据电压表示数,电源电压为,故A错误;
B.并联电路各支路电压相等,电流表测量的电流,根据,电阻的阻值,故B错误;
C.并联电路中,干路电流大于支路电流,电流表指针偏转角度相同,选用较大量程,选用较小量程,指针位置相同,较大电流是较小电流的5倍,电流表的示数为,干路电流表示数为。
根据并联电路电流规律,通过的电流为,的最大阻值,故C正确;
D,当滑动变阻器滑片P在最右端时,干路电流为,则电路的总功率为,故D正确。
故选CD。
【分析】并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,根据,计算电阻大小;利用P=UI,计算电功率。
14.【答案】做功;比热容大
【知识点】做功改变物体内能;比热容的定义及其计算公式
【解析】【解答】钻木取火时,物体间相互摩擦,则克服摩擦做功,是通过做功改变了物体的内能。
护城河中有水,水的比热容大,吸热时温度变化较小,有效调节气温,有效缓解了城市的“热岛效应”。
【分析】水的比热容较大,吸收热量后,温度变化较小;做功和热传递都可以改变物体的内能。
15.【答案】可再生;用电器
【知识点】能源及其分类;电路的构成及电路图
【解析】【解答】 太阳能属于可再生能源,因为它能够持续从自然界获取能量补充。
当太阳能电池板为电子标签的内置电池充电时,电池作为电能消耗装置,其作用相当于电路中的用电器。
【分析】可再生能源:使用后短期可以恢复的能源、如风能、太阳能、不可再生能源:使用内短期不能再生的能源,如核能、化石能源;
完整的电路包括电源(提供电压);导线,开关(控制电路通断);用电器(消耗电能)。
16.【答案】大地;短路
【知识点】插座的构造与工作方式;家庭电路电流过大的原因
【解析】【解答】(1)为了防止金属外壳漏电,使用三脚插头把用电器把金属外壳与大地相连;
(2)仅一个电饭煲接入电路,空气开关跳闸,排除功率过大原因,只能是短路。
【分析】(1)三脚插头中间较长的一脚接用电器外壳,插入插座后与大地相连,如果用电器漏电,因为金属外壳已经接地,就可以防止人触电;
(2)空气开关跳闸有两个原因:一是用电器总功率过大;而是短路。
17.【答案】感应电流;电能
【知识点】能量的转化或转移;电磁感应
【解析】【解答】图中,闭合开关,导体切割磁感线,电路中会产生感应电流,是电磁感应现象,消耗机械能,获得电能,机械能转化为电能。
【分析】闭合电路的部分导体切割磁感线,导体中产生感应电流,将机械能转化为电能。
18.【答案】20.9;
【知识点】电能表参数的理解;电功的计算
【解析】【解答】根据电能表前后示数差,则消耗的电能为,
结合电费单价,要付的电费为;
根据电压和电荷量,计算储存的电能为。
【分析】根据电能表示数差,可以计算消耗的电能;锂电池充满电后,根据W=UIt,计算电能。
19.【答案】2;360
【知识点】并联电路的电流规律;焦耳定律的应用
【解析】【解答】图中,闭合开关S1和S2,左右两半电阻丝并联,电流表在干路上,测干路电流,根据并联电流规律,电流表示数为,电阻丝通电1min,产生的热量为:。
【分析】并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,利用Q=UIt,计算电流产生的热量。
20.【答案】(1)大于
(2)解:加热过程中a液体吸收的热量为
(3)解:不计热量损失时,电加热器的热量全部被液体吸收,则电加热器放出的热量为
电加热器的电能全部转化为内能,即
电加热器的功率为。
【知识点】比热容的定义及其计算公式;电功率的计算;探究不同物质的吸热能力
【解析】【解答】(1)电加热器规格相同,相同时间内,a、b液体吸收的热量相同。图乙中,相同时间内,a液体升高的温度为,b液体升高的温度为,根据,吸收的热量相同时,温度变化量越大,比热容越小,故b液体的比热容小,即大于。
【分析】(1)质量和吸收的热量相等时,温度差越大,吸热能力越小,比热容越小;
(2)根据Q=cmΔt,计算物体吸收热量的多少;
(3)根据,计算电热器的功率。
(1)用相同规格的电加热器加热,相同时间内a、b两种液体吸收的热量相同。由图乙可知,相同时间内,a液体升高的温度为
b液体升高的温度为
根据可知,吸收的热量相同时,温度变化量越大,比热容越小,故b液体的比热容小,即大于。
(2)加热过程中a液体吸收的热量为
(3)不计热量损失时,电加热器的热量全部被液体吸收,则电加热器放出的热量为
电加热器的电能全部转化为内能,即
电加热器的功率为
21.【答案】(1)辨别相线(火线)和中性线(零线);串
(2)伸长;缩短
(3)电流表使用前未调零;断开开关,换接量程
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;电流的测量及电流表的使用;测电笔的使用;磁场;影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】(1)测电笔可辨别相线和中性线;使用测电笔时,笔尖接触被测电线,人体接触笔尾金属体,与测电笔串联。
(2)图中,开关闭合,电路接通,通电螺线管有磁性,吸引软铁棒A,滑动变阻器的滑片向右移动,电流变大,电磁铁磁性增强,A弹簧的长度伸长。
根据安培定则,判断通电螺线管的上端为S极,由于同名磁极相互排斥,弹簧B长度会缩短;滑片向右移动,电流变大,电磁铁磁性增强,与磁铁B的排斥力增大,B弹簧的长度缩短。
(3)图中,闭合开关前,电路未接通,电表指针如图甲,指针在零刻度线左侧,则电流表未调零。
纠正错误后,再闭合开关,指针如图乙,指针偏转角度太小,则量程太大,应断开开关,换接0~0.6A的小量程,继续进行实验。
【分析】(1)测电笔可以辨别火线和零线,若氖管发光,人体与火线串联;
(2)磁铁吸引磁性物体,使拉力变大;根据安培定则,判断磁极位置,根据同名磁极相互排斥,判断弹簧的长度变化;
(3)使用电流表前,指针先调零;电流表使用较大量程,指针偏转较小,要换用较小量程测量。
(1)[1][2]测电笔主要作用是辨别相线(火线)和中性线(零线);使用测电笔辨别相线(火线)和中性线(零线)时,笔尖接触被测电线,人体接触笔尾金属体,与测电笔串联,若氖管发光,说明被测电线与相线(火线)相连通。
(2)[1]开关闭合,通电螺线管具有磁性,将软铁棒A吸引,闭合开关,将滑动变阻器的滑片逐渐向右移动时,电路中的电流变大,电磁铁磁性增强,故A弹簧的长度将伸长。
[2]开关闭合,根据右手定则判断通电螺线管的上端为S极,同名磁极相互排斥,弹簧长度会缩短;滑动变阻器的滑片向右移动时,电路中的电流变大,电磁铁磁性增强,条形磁铁B的排斥力增大,所以弹簧测力计的示数将变小,故B弹簧的长度将缩短。
(3)[1]连接好电路,闭合开关前,电路还未形成通路,电路中没有电流,发现电表指针在如图甲所示位置,则说明是电流表使用前未调零导致的。
[2]断开开关,纠正错误后,再闭合开关,发现指针偏至如图乙所示位置,指针偏转角度太小,说明所选的量程太大,接下来的操作是断开开关,换接0~0.6A的小量程,继续进行实验。
22.【答案】(1)解:当滑片在端时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,此时电路中电流最小。
由图乙可知,此时电流,滑动变阻器两端电压
根据欧姆定律,滑动变阻器的最大阻值
(2)解:设电源电压为,定值电阻为,当滑片在端时,与串联,根据串联电路电压规律……①
当滑片在端时,滑动变阻器接入阻值为,电路中只有工作,此时电流
因此……②
联立①②两式得R1的阻值,电源电压
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【分析】(1)结合图像,判断电压和电流,根据,计算定值电阻大小;
(2)根据U=IR,计算分压,结合串联电路电压规律判断总电压,计算未知电阻和电源电压。
(1)当滑片在端时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,此时电路中电流最小。
由图乙可知,此时电流,滑动变阻器两端电压
根据欧姆定律,滑动变阻器的最大阻值
(2)设电源电压为,定值电阻为,当滑片在端时,与串联,根据串联电路电压规律……①
当滑片在端时,滑动变阻器接入阻值为,电路中只有工作,此时电流
因此……②
联立①②两式得R1的阻值,电源电压
23.【答案】(1),
(2)电流与电压的关系;绘制图像
(3)导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)探究电流与电压和电阻的关系时,电流表、定值电阻、滑动变阻器串联,电压表与定值电阻并联,实物图和电路图如下所示:
(2)根据表一数据,电压改变、导体的电流大小,电压和电流的比值不变,即定值电阻不变,探究的是电流与电压的关系。为了直观的比较电压和电流的关系,可以绘制图像。
(3)根据表二数据,电流和电阻的乘积为一定值,即电压为定值,电阻增大时,电流减小,则在电压一定时,电阻和电流成反比。故可得:导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
【分析】(1)探究电流和电压、电阻关系时,电流表、定值电阻、滑动变阻器串联,电压表和定值电阻并联,连接实物图,画出电路图;
(2)当电阻一定时,通过导体的电流和电阻两端的电压成正比;
(3)当电压一定时,通过导体的电流和电阻成反比。
(1)在探究“电流与电压和电阻的关系”的实验中,电流表、定值电阻、滑动变阻器串联,电流表测量串联电路电流,电压表与定值电阻并联,测量定值电阻两端电压,实物图和电路图如下所示:
(2)[1]由表一数据可知,通过改变定值电阻两端电压,来比较通过导体的电流大小,这是探究电流与电压的关系。
[2]为了直观的比较电压和电流的关系,可以绘制图像。
(3)由表二数据可知,电流和电阻的乘积为一定值,即电压为定值,说明在电压一定时,电阻和电流成反比。故可得结论:导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
24.【答案】(1)
(2)①按照电路图连接电路;
②闭合开关、,调节滑动变阻器滑片到适当位置,读出电流表的示数;
③断开开关,保持滑片位置不动,读出电流表的示数。
(3)
【知识点】欧姆定律及其应用;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)加热盘电阻的阻值在28~32Ω之间,滑动变阻器最大阻值约为100Ω,电源电压为35V,电压表的量程0~3V,当电压表与加热盘阻值并联,电压表示数最小为,大于3V,电压表不能使用;
选择电流表量程为0~0.6A,加热盘阻值和滑动变阻器串联,设计电路为:
(2)实验步骤:
①按照电路图连接电路;
②闭合开关、,调节滑动变阻器滑片到适当位置,读出电流表的示数;
③断开开关,保持滑片位置不动,读出电流表的示数。
(3)闭合开关、,滑动变阻器单独接入电路,电流表测电路电流,调节滑动变阻器滑片到适当位置,读出电流表的示数,则滑动变阻器接入电路阻值为
断开开关,和滑动变阻器串联,电流表测电路电流,滑片位置不动,读出电流表的示数,电路中的总电阻为,根据电阻的串联规律,
加热盘阻值为:。
【分析】(1)根据U=IR,判断电压表示数,当示数超过电压表量程时,不能使用电压表;
(2)分别利用电流表测量不同电路的电流,利用U=IR,计算电源电压,根据,表示电阻;
(3)根据,计算电阻,利用串联电路电阻规律,计算部分电阻大小。
(1)已知加热盘电阻的阻值在28~32Ω之间,滑动变阻器最大阻值约为100Ω,电源电压为35V,电压表的量程0~3V,当电压表与加热盘阻值并联,根据串联分压特点,电压表示数最小为
则电压表不能使用;选择电流表量程为0~0.6A,加热盘阻值和滑动变阻器串联,采用单安法测电阻原理设计电路,如图所示:
(2)实验步骤:
①按照电路图连接电路;
②闭合开关、,调节滑动变阻器滑片到适当位置,读出电流表的示数;
③断开开关,保持滑片位置不动,读出电流表的示数。
(3)闭合开关、,滑动变阻器单独接入电路,电流表测电路电流,调节滑动变阻器滑片到适当位置,读出电流表的示数,则滑动变阻器接入电路阻值为
断开开关,和滑动变阻器串联,电流表测电路电流,保持滑片位置不动,读出电流表的示数,根据可知,电路中的总电阻为
根据电阻的串联规律可知,加热盘阻值为
25.【答案】(1)解:已知电阻R2标有“10V,2A”字样,根据欧姆定律可知,R2的电阻为
(2)解:由电路图可知,开关S1闭合、S2断开时,三个电阻串联,电压表V1测量R2和R3两端的总电压,电压表V2测量R2两端的电压,电流表测量电路中电流。开关S1闭合、S2断开时,R1的功率为
再闭合开关S2时,R1和R2串联,R1的功率为
因P1∶P2=1∶9
则,解得
(3)解:开关S1闭合、S2断开时,三个电阻串联,电压表V1测量R2和R3两端的总电压,电压表V2测量R2两端的电压,电流表测量电路中电流。根据可得R2和R3两端的总电压
R2两端的电压
已知电压表V1和V2的比值为4∶1,则
解得
根据串联电路的特点和欧姆定律可得
再闭合开关S2时,R1和R2串联,则
由(2)知,即,解得R1=2.5Ω
可选择R2=5Ω,R3=15Ω的两个电阻,等效电路图如下:
当开关S1闭合,S2断开时,R2、R3串联接入电路,为低温挡,电功率
当再闭合S2时,R3短路,只有R2接入电路,为高温挡,电功率
此时P2=4P1,高温挡的功率是低温挡的功率的4倍符合条件。
【知识点】串联电路的电压规律;电阻的串联;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【分析】(1)根据,计算定值电阻的大小;
(2)根据电路的连接,利用,计算电功率;结合电功率的比值,计算电流的比值;
(3)利用U=IR,计算分压,结合分压比等于电阻比,计算电阻关系;利用,计算电流,判断电阻大小;根据,计算电功率,判断电功率的关系。
(1)已知电阻R2标有“10V,2A”字样,根据欧姆定律可知,R2的电阻为
(2)由电路图可知,开关S1闭合、S2断开时,三个电阻串联,电压表V1测量R2和R3两端的总电压,电压表V2测量R2两端的电压,电流表测量电路中电流。开关S1闭合、S2断开时,R1的功率为
再闭合开关S2时,R1和R2串联,R1的功率为
因P1∶P2=1∶9

解得
(3)开关S1闭合、S2断开时,三个电阻串联,电压表V1测量R2和R3两端的总电压,电压表V2测量R2两端的电压,电流表测量电路中电流。根据可得R2和R3两端的总电压
R2两端的电压
已知电压表V1和V2的比值为4∶1,则
解得
根据串联电路的特点和欧姆定律可得
再闭合开关S2时,R1和R2串联,则
由(2)知

解得R1=2.5Ω
可选择R2=5Ω,R3=15Ω的两个电阻,等效电路图如下:
当开关S1闭合,S2断开时,R2、R3串联接入电路,为低温挡,电功率
当再闭合S2时,R3短路,只有R2接入电路,为高温挡,电功率
此时P2=4P1,高温挡的功率是低温挡的功率的4倍符合条件。
1 / 1天津市河东区2025-2026学年九年级上学期期末考试物理试题
一、单项选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分。每小题给出的四个选项中,只有一个最符合题意)
1.(2026九上·河东期末)以下对分子运动论的理解中正确的是(  )
A.扩散现象只能发生在气体和液体中
B.由于压缩液体十分困难,这说明液体分子间没有空隙
C.有的固体很难被拉伸,这说明这些物体分子间只存在引力
D.俗话说“酒香不怕巷子深”,该现象说明了分子在不停地做无规则运动
【答案】D
【知识点】分子热运动;分子间相互作用力;分子动理论基本观点
【解析】【解答】A.扩散现象不仅存在于气体和液体中,在固体中也能发生。例如,长期堆放的煤会渗入墙体,表明固体间也存在扩散现象。因此,选项A的说法是错误的。
B.压缩液体困难的原因在于液体分子间存在斥力,但这并不意味着分子间没有空隙。实际上,固体、液体和气体的分子间都存在空隙。因此,选项B的说法是错误的。
C.某些固体难以拉伸的现象说明分子间存在引力。需要注意的是,分子间同时存在引力和斥力:拉伸时表现为引力,压缩时表现为斥力。因此,选项C的说法是错误的。
D."酒香不怕巷子深"是典型的扩散现象,这种现象证明了所有物质的分子都在不停地做无规则运动。因此,选项D的说法是正确的。
正确答案是D。
【分析】1、微观粒子的构成特点:分子之间存在间隙,分子间的相互作用力包括引力和斥力,
2、分子热运动的特点:分子无规则运动,肉眼无法观察,常见例子有:气体颜色的改变,味道的扩散;且温度越高,分子热运动速度越快。
2.(2026九上·河东期末)我国在柴油机的研制上已将本体热效率突破53%。在柴油机的四个冲程中,机械能转化为内能的是(  )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
【答案】B
【知识点】热机的四个冲程;能量的转化或转移
【解析】【解答】柴油机的四个冲程中,压缩冲程将机械能转化为内能,做功冲程将内能转化为机械能,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【分析】柴油机工作时,压缩冲程将机械能转化为内能。
3.(2026九上·河东期末)如图所示是装有静电除尘纸的拖把,扫地时除尘纸与地板摩擦就可以轻松将灰尘和头发“吸”干净。下列说法正确的是(  )
A.摩擦创造了电荷
B.除尘纸和地面摩擦后带有同种电荷
C.摩擦后除尘纸带电能吸引轻小物体
D.两船并行容易相“吸”碰撞与此现象原理相同
【答案】C
【知识点】流体压强与流速的关系;两种电荷;物体带电情况的判断
【解析】【解答】A.摩擦起电的实质是电荷的转移,没有创造电荷,故A错误;
B.除尘纸和地面摩擦后,一个物体失去电子带正电,另一个物体得到电子带负电,带上等量的异种电荷,故B错误;
C.由于带电体可以吸引轻小物体,所以摩擦后除尘纸带电能吸引轻小物体,故C正确;
D. 两船并行相“吸”碰撞,这是由于流体中流速越大的地方压强越小,船外侧的压强将船向中间挤压,故D错误。
故选C。
【分析】(1)摩擦起电的实质是电荷的转移;
(2)摩擦起电中的两物体带相反的电荷;
(3)带电体能吸引轻小物体;
(4)在流体中,流速越大的位置,压强越小。
4.(2026九上·河东期末)为了提高旅客的乘车通行效率,某高铁站实施“验检合一”,乘客通过检票处“一道闸”,只有当身份信息和人脸信息都符合时(相当于闭合开关),电动机转动,打开闸门,下列电路设计符合上述要求的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】根据要求,只有身份信息开关和人脸信息开关均闭合,电动机才转动,电路接通,电动机应与两开关串联,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【分析】多个开关共同控制用电器,开关和用电器串联连接。
5.(2026九上·河东期末)以下是常见的四种家用电器,正常工作时的功率接近1000W的是(  )
A.液晶电视 B.电冰箱 C.空调 D.日光灯
【答案】C
【知识点】电功率
【解析】【解答】AB.液晶电视、电冰箱正常工作功率在200W左右,远低于1000W;故AB不符合题意;
C.家用空调正常工作时,功率一般在1000~1500W;故C符合题意;
D.日光灯正常工作时,功率是20~40W,远小于1000W,故D不符合题意。
故选C。
【分析】根据常见用电器的电功率,结合数据解答。
6.(2026九上·河东期末)中国的北斗系统正在服务全世界,“北斗”卫星向地面传递信息是利用(  )
A.电磁波 B.超声波 C.次声波 D.引力波
【答案】A
【知识点】超声波与次声波;电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】北斗卫星作为中继站,利用电磁波传递信息,进行导航,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【分析】卫星利用电磁波传递信息。
7.(2026九上·河东期末)如图甲是某品牌的插座面板,将其正确接入家庭电路后,如图乙所示。当闭合开关后,下列说法正确的是(  )
A.洗衣机可以接在该插座上使用
B.若指示灯断路,该插座还可以使用
C.用试电笔测试插座的右孔,氖管不发光
D.为了保持清洁,可用湿抹布擦拭插座面板
【答案】B
【知识点】家庭电路的组成;家庭电路的连接;测电笔的使用;安全用电原则
【解析】【解答】A.洗衣机有金属外壳,应接入三孔插座使外壳接地,不可以接在两孔插座上,故A错误;
B.图中,指示灯和插座并联,工作时互不干扰,指示灯断路,插座仍能使用,故B正确;
C.图中,插座的右孔接相线,试电笔测试插座的右孔,氖管会发光,故C错误;
D.生活用水是导体,用湿抹布擦拭插座面板,可能会导致触电事故。故D错误。
故选B。
【分析】有金属外壳的用电器,要利用三孔插座使外壳接地;相线使测电笔的氖管发光;各用电器并联,互不影响;不可用湿抹布擦拭插座。
8.(2026九上·河东期末)将标有“6V 6W”的甲灯泡和“6V 3W”的乙灯泡串联后,接在电压为12V的电源上。不考虑温度对灯丝电阻的影响,能正常发光的是(  )
A.只有甲灯 B.只有乙灯
C.甲灯和乙灯 D.两灯均不正常发光
【答案】D
【知识点】电阻的串联;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】根据甲、乙灯规格,计算电阻为,,
两灯串联,总电阻为,
电路中的电流为
根据,甲灯的额定电流为,乙灯的额定电流为
甲、乙两灯的额定电流都不等于电路中的电流,则两灯均不能正常发光,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
【分析】根据,计算用电器的电阻;串联电路中,总电阻等于各电阻之和;根据,计算电流;根据,计算用电器的电流,判断是否能正常发光。
9.(2026九上·河东期末)宋代的军事著作《武经总要》中提到用指南鱼辨别方向,指南鱼是将剪成鱼形的薄铁片烧热后冷却获得磁性,浮在水面上时鱼尾指南方(如图),下列说法正确的是
A.指南鱼可以吸引铜和铁 B.指南鱼周围不存在磁场
C.鱼尾的磁极应标记为“N” D.指南鱼的头尾磁性最强
【答案】D
【知识点】磁性材料;磁场;地磁场
【解析】【解答】A.铁是磁性材料,铜不是磁性材料,指南鱼是磁体,能吸引铁,不能吸引铜,故A错误;
BD.指南鱼有磁性,是磁体,磁体周围存在磁场,磁体两极磁性最强,鱼头与鱼尾磁性最强,故B错误,D正确;
C.地球周围有磁场,地磁的N极在地理南极附近,地磁的S极在地理北极附近,指南鱼浮在水面上,鱼尾指向南方,鱼尾的磁极应标记为“S”,故C错误。
故选D。
【分析】指南鱼有磁性,可吸引磁性材料;异名磁极相互吸引;磁体的南极指向地理的南极。
10.(2026九上·河东期末)下图所示是实践小组设计的测量油箱内油量的装置,其中滑动变阻器的滑片跟滑杆连接,滑杆可以绕固定轴转动,滑杆的一端固定着一个浮标。某次调试时加油或放油,油量表一直指示油量最大且保持不变,杠杆、浮子等油箱零件完好,检查电路最终排除了故障。下列说法错误的是(  )
A.油量表用电流表改装而成
B.当油面升高时,油量表示数变大
C.若将拆除则油量表仍可安全工作
D.调试中出现的电路故障可能是短路
【答案】C
【知识点】电流的测量及电流表的使用;电路故障的判断;滑动变阻器的原理及其使用;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A.根据电路图分析,油量表串联在电路中,因此它是由电流表改装而成的。选项A描述正确,但不符合题目要求。
B.当油面上升时,滑动变阻器R接入电路的阻值减小。根据欧姆定律(I=U/R),电路总电阻减小会导致电流增大,从而使油量表示数变大。选项B描述正确,但不符合题目要求。
C.当油面升高时,R的阻值减小,此时保护电阻起到限流作用。若拆除,电路电流可能超过量程,导致油量表损坏。因此选项C描述错误,符合题目要求。
D.若油量表始终显示最大值且不变,说明滑动变阻器R的阻值无法改变,最可能的原因是R发生了短路故障。选项D描述正确,但不符合题目要求。
综上所述,正确答案为C。
【分析】1、电流表、电压表的连接:电流表与待测原件串联;电压表的与待测原件并联,连接过程需要电流正极流入负极流出,同时选择合适的量程。
2、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和;
3、电压表与待测用电器并联测量电压,电流表串联测量用电器电流,根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压;
4、故障分析,题目中油量表始终显示最大值不变,则变阻器无法调节电阻,结合有电流,所以变阻器短路。
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题3分,共9分。每小题给出的四个选项中,均有多个选项符合题意,全部选对得3分,选对但不全得1分,不选或选错得0分)
11.(2026九上·河东期末)如图所示是一种水银温度自动报警器的原理图,下列相关说法中正确的是(  )
A.温度升高到时,电铃开始发出报警声
B.工作电路中的衔铁可用铜制成
C.控制电路接通后,电磁铁右端是N极
D.只对调控制电路的电源正、负极,该装置仍能正常工作
【答案】C,D
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】A.图中,温度计金属丝下端对应的刻度大于70℃,当温度升高,水银柱与金属丝接触,控制电路接通,电磁铁中有电流,产生磁性,吸引衔铁,使工作电路接通,电铃报警;温度升高到70℃时,电铃不会发声报警,故A错误;
B.工作电路中,电磁铁吸引衔铁,控制工作电路的通断。铜不是磁性材料,不能被电磁铁吸引,不能用铜制成,故B错误;
C.根据安培定则,用右手握住螺线管,四指指向电流方向,大拇指指向螺线管的N极。则电磁铁右端是N极,故C正确;
D.只对调控制电路的电源正、负极,电磁铁的磁极会改变,电磁铁仍吸引衔铁,工作电路仍然会接通,电铃仍然会响,装置仍能正常工作,故D正确。
故选CD。
【分析】电磁继电器中,控制电路接通电路,电磁铁具有磁性,工作电路接通,电铃报警;根据安培定则,判断通电螺线管的磁极;铜不是磁性材料。
12.(2026九上·河东期末)如图所示是物理兴趣小组设计的多功能照明装置电路图,旋转开关内有一块绝缘圆盘,在圆盘边缘有8个金属触点,绕中心轴转动的绝缘旋钮两端各有一个金属片,转动旋钮可将相邻金属触点连通。下列说法正确的是(  )
A.开关处在挡位时,、、都发光
B.开关处在挡位时,和并联
C.开关处在挡位时,和串联
D.开关处在挡位时,、、串联
【答案】B,D
【知识点】串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】A.图中,开关在A档位时,触点①②接通、⑤⑥接通,不是通路,所有灯都不发光,故A错误;
B.图中,开关在B档位时,触点②③接通、触点⑥⑦接通,和并联,故B正确;
C.图中,开关在C档位时,触点③④接通、触点⑦⑧接通,和串联,故C错误;
D.图中,开关在D档位时,触点④⑤接通、触点⑧①接通,、、串联,故D正确。
故选BD。
【分析】各用电器顺次连接,是串联电路,用电器并列连接,是并联电路,各用电器互不影响,
13.(2026九上·河东期末)如图甲所示的电路,电源电压不变,电流表的表盘结构如图乙所示。闭合开关S,当滑动变阻器滑片P在中点时,电压表的示数为,当滑片P在最右端时,电流表的示数为,两个电流表指针偏转角度相同。下列判断中正确的是(  )
A.电源电压为
B.电阻的阻值为
C.电阻的最大阻值为
D.当滑动变阻器滑片P在最右端时,电路的总功率为
【答案】C,D
【知识点】电压的测量及电压表的使用;欧姆定律及其应用;电路的动态分析;电功率的计算
【解析】【解答】图甲中,、并联,电流表测量的电流,测量干路电流,电压表测量电源电压。
A.电压表测量电源电压,根据电压表示数,电源电压为,故A错误;
B.并联电路各支路电压相等,电流表测量的电流,根据,电阻的阻值,故B错误;
C.并联电路中,干路电流大于支路电流,电流表指针偏转角度相同,选用较大量程,选用较小量程,指针位置相同,较大电流是较小电流的5倍,电流表的示数为,干路电流表示数为。
根据并联电路电流规律,通过的电流为,的最大阻值,故C正确;
D,当滑动变阻器滑片P在最右端时,干路电流为,则电路的总功率为,故D正确。
故选CD。
【分析】并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,根据,计算电阻大小;利用P=UI,计算电功率。
三、填空题(本大题共6小题,每小题4分,共24分)
14.(2026九上·河东期末)远古时期,三皇之首的燧人氏在商丘发明了钻木取火,因此商丘被国家命名为火文化之乡。如图甲所示是商丘火神台景区表演的钻木取火,这是通过   的方式改变了物体的内能;如图乙所示的商丘古城有八千亩护城河,有效缓解了城市的“热岛效应”,这是利用了水的   的特性。
【答案】做功;比热容大
【知识点】做功改变物体内能;比热容的定义及其计算公式
【解析】【解答】钻木取火时,物体间相互摩擦,则克服摩擦做功,是通过做功改变了物体的内能。
护城河中有水,水的比热容大,吸热时温度变化较小,有效调节气温,有效缓解了城市的“热岛效应”。
【分析】水的比热容较大,吸收热量后,温度变化较小;做功和热传递都可以改变物体的内能。
15.(2026九上·河东期末)如图所示的ETC(电子不停车收费系统)是先进的路桥收费方式。ETC电子标签上有太阳能电池板,可以给电子标签的内置电池进行充电。太阳能属于   (选填“可再生”或“不可再生”)能源;在充电过程中电池相当于   (选填“电源”或“用电器”)。
【答案】可再生;用电器
【知识点】能源及其分类;电路的构成及电路图
【解析】【解答】 太阳能属于可再生能源,因为它能够持续从自然界获取能量补充。
当太阳能电池板为电子标签的内置电池充电时,电池作为电能消耗装置,其作用相当于电路中的用电器。
【分析】可再生能源:使用后短期可以恢复的能源、如风能、太阳能、不可再生能源:使用内短期不能再生的能源,如核能、化石能源;
完整的电路包括电源(提供电压);导线,开关(控制电路通断);用电器(消耗电能)。
16.(2026九上·河东期末)厨房里有很多用电器,细心的小明发现微波炉、电饭煲、电热壶等都使用三脚插头。通过学习物理,他明白了这样设计的目的是使这些用电器的金属外壳与   相连;如果仅把一个电饭煲的插头接入插座时,家中的空气开关立刻跳闸,产生跳闸的原因应该是   (选填“功率过大”或“短路”)。
【答案】大地;短路
【知识点】插座的构造与工作方式;家庭电路电流过大的原因
【解析】【解答】(1)为了防止金属外壳漏电,使用三脚插头把用电器把金属外壳与大地相连;
(2)仅一个电饭煲接入电路,空气开关跳闸,排除功率过大原因,只能是短路。
【分析】(1)三脚插头中间较长的一脚接用电器外壳,插入插座后与大地相连,如果用电器漏电,因为金属外壳已经接地,就可以防止人触电;
(2)空气开关跳闸有两个原因:一是用电器总功率过大;而是短路。
17.(2026九上·河东期末)如图所示的实验装置,导体左右做切割磁感线运动时,导体中就会产生   ,该过程将机械能转化为   。
【答案】感应电流;电能
【知识点】能量的转化或转移;电磁感应
【解析】【解答】图中,闭合开关,导体切割磁感线,电路中会产生感应电流,是电磁感应现象,消耗机械能,获得电能,机械能转化为电能。
【分析】闭合电路的部分导体切割磁感线,导体中产生感应电流,将机械能转化为电能。
18.(2026九上·河东期末)小明家中一周前、后电能表示数如图所示,他家所在地区每度电的电费是0.5元,那么一周他家要付的电费为   元。一块手机用的锂电池,铭牌标明电压为3.7V,容量为,它充满电后,储存了   J的电能。
【答案】20.9;
【知识点】电能表参数的理解;电功的计算
【解析】【解答】根据电能表前后示数差,则消耗的电能为,
结合电费单价,要付的电费为;
根据电压和电荷量,计算储存的电能为。
【分析】根据电能表示数差,可以计算消耗的电能;锂电池充满电后,根据W=UIt,计算电能。
19.(2026九上·河东期末)如图所示的电路,电源电压恒为,、是粗细均匀电阻丝的两端点,是电阻丝的中点。只闭合开关,电流表示数为1A;闭合开关和,电流表示数为   A,该电阻丝通电1min产生的热量为   J。
【答案】2;360
【知识点】并联电路的电流规律;焦耳定律的应用
【解析】【解答】图中,闭合开关S1和S2,左右两半电阻丝并联,电流表在干路上,测干路电流,根据并联电流规律,电流表示数为,电阻丝通电1min,产生的热量为:。
【分析】并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,利用Q=UIt,计算电流产生的热量。
四、综合题(本大题共6小题,共37分。解题中要求有必要的分析和说明,计算题还要有公式及数据代入过程,结果要有数值和单位)
20.(2026九上·河东期末)小明利用如图甲所示的装置,比较a、b两种液体吸热的情况。实验时将质量均为1kg的两种液体分别倒入相同的烧杯中,用相同规格的电加热器加热了7min,根据实验数据绘制的图像如图乙所示。请解答下列问题:
(1)a、b两种液体的比热容大小   (选填“大于”“小于”或“等于”);
(2)已知,求加热过程中a液体吸收的热量;
(3)不计热量损失,求电加热器的功率。
【答案】(1)大于
(2)解:加热过程中a液体吸收的热量为
(3)解:不计热量损失时,电加热器的热量全部被液体吸收,则电加热器放出的热量为
电加热器的电能全部转化为内能,即
电加热器的功率为。
【知识点】比热容的定义及其计算公式;电功率的计算;探究不同物质的吸热能力
【解析】【解答】(1)电加热器规格相同,相同时间内,a、b液体吸收的热量相同。图乙中,相同时间内,a液体升高的温度为,b液体升高的温度为,根据,吸收的热量相同时,温度变化量越大,比热容越小,故b液体的比热容小,即大于。
【分析】(1)质量和吸收的热量相等时,温度差越大,吸热能力越小,比热容越小;
(2)根据Q=cmΔt,计算物体吸收热量的多少;
(3)根据,计算电热器的功率。
(1)用相同规格的电加热器加热,相同时间内a、b两种液体吸收的热量相同。由图乙可知,相同时间内,a液体升高的温度为
b液体升高的温度为
根据可知,吸收的热量相同时,温度变化量越大,比热容越小,故b液体的比热容小,即大于。
(2)加热过程中a液体吸收的热量为
(3)不计热量损失时,电加热器的热量全部被液体吸收,则电加热器放出的热量为
电加热器的电能全部转化为内能,即
电加热器的功率为
21.(2026九上·河东期末)请你应用所学的物理实验知识解答下列问题。
(1)如图所示,小明正在使用测电笔,测电笔在家庭安全用电及电器安装中的主要作用是   ,此时,测电笔与人体之间的连接方式是   联。
(2)如图所示,弹簧下方分别吊着软铁棒和条形磁铁,闭合开关,将滑动变阻器的滑片逐渐向右移动时,A弹簧的长度将   ,B弹簧的长度将   (选填“伸长”、“缩短”或“不变”)。
(3)在使用电流表测量电流时,连接好电路,开关闭合前发现电流表指针在图甲所示位置,原因是   ;在排除故障后,闭合开关,发现指针偏至如图乙所示位置,接下来的操作是   ,继续进行实验。
【答案】(1)辨别相线(火线)和中性线(零线);串
(2)伸长;缩短
(3)电流表使用前未调零;断开开关,换接量程
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;电流的测量及电流表的使用;测电笔的使用;磁场;影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】(1)测电笔可辨别相线和中性线;使用测电笔时,笔尖接触被测电线,人体接触笔尾金属体,与测电笔串联。
(2)图中,开关闭合,电路接通,通电螺线管有磁性,吸引软铁棒A,滑动变阻器的滑片向右移动,电流变大,电磁铁磁性增强,A弹簧的长度伸长。
根据安培定则,判断通电螺线管的上端为S极,由于同名磁极相互排斥,弹簧B长度会缩短;滑片向右移动,电流变大,电磁铁磁性增强,与磁铁B的排斥力增大,B弹簧的长度缩短。
(3)图中,闭合开关前,电路未接通,电表指针如图甲,指针在零刻度线左侧,则电流表未调零。
纠正错误后,再闭合开关,指针如图乙,指针偏转角度太小,则量程太大,应断开开关,换接0~0.6A的小量程,继续进行实验。
【分析】(1)测电笔可以辨别火线和零线,若氖管发光,人体与火线串联;
(2)磁铁吸引磁性物体,使拉力变大;根据安培定则,判断磁极位置,根据同名磁极相互排斥,判断弹簧的长度变化;
(3)使用电流表前,指针先调零;电流表使用较大量程,指针偏转较小,要换用较小量程测量。
(1)[1][2]测电笔主要作用是辨别相线(火线)和中性线(零线);使用测电笔辨别相线(火线)和中性线(零线)时,笔尖接触被测电线,人体接触笔尾金属体,与测电笔串联,若氖管发光,说明被测电线与相线(火线)相连通。
(2)[1]开关闭合,通电螺线管具有磁性,将软铁棒A吸引,闭合开关,将滑动变阻器的滑片逐渐向右移动时,电路中的电流变大,电磁铁磁性增强,故A弹簧的长度将伸长。
[2]开关闭合,根据右手定则判断通电螺线管的上端为S极,同名磁极相互排斥,弹簧长度会缩短;滑动变阻器的滑片向右移动时,电路中的电流变大,电磁铁磁性增强,条形磁铁B的排斥力增大,所以弹簧测力计的示数将变小,故B弹簧的长度将缩短。
(3)[1]连接好电路,闭合开关前,电路还未形成通路,电路中没有电流,发现电表指针在如图甲所示位置,则说明是电流表使用前未调零导致的。
[2]断开开关,纠正错误后,再闭合开关,发现指针偏至如图乙所示位置,指针偏转角度太小,说明所选的量程太大,接下来的操作是断开开关,换接0~0.6A的小量程,继续进行实验。
22.(2026九上·河东期末)如图甲所示,电源电压保持不变。当闭合开关S,滑动变阻器滑片P从a端移到b端,两电表示数变化关系用图乙中的线段表示。求:
(1)滑动变阻器最大阻值;
(2)电源电压和的阻值。
【答案】(1)解:当滑片在端时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,此时电路中电流最小。
由图乙可知,此时电流,滑动变阻器两端电压
根据欧姆定律,滑动变阻器的最大阻值
(2)解:设电源电压为,定值电阻为,当滑片在端时,与串联,根据串联电路电压规律……①
当滑片在端时,滑动变阻器接入阻值为,电路中只有工作,此时电流
因此……②
联立①②两式得R1的阻值,电源电压
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【分析】(1)结合图像,判断电压和电流,根据,计算定值电阻大小;
(2)根据U=IR,计算分压,结合串联电路电压规律判断总电压,计算未知电阻和电源电压。
(1)当滑片在端时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,此时电路中电流最小。
由图乙可知,此时电流,滑动变阻器两端电压
根据欧姆定律,滑动变阻器的最大阻值
(2)设电源电压为,定值电阻为,当滑片在端时,与串联,根据串联电路电压规律……①
当滑片在端时,滑动变阻器接入阻值为,电路中只有工作,此时电流
因此……②
联立①②两式得R1的阻值,电源电压
23.(2026九上·河东期末)在探究“电流与电压和电阻的关系”的实验中:
(1)请用笔画线代替导线,将图中的电路连接完整,并在虚线框内画出电路图;
(2)表一是探究   的实验数据,为分析它们的定量关系,需要对表一中的数据进行处理,请简要说明如何处理数据:   (写出一种方法即可);
(3)分析表二中的数据,可得结论:   。
表一
实验序号 电压 电流
1 1.0 0.20
2 1.5 0.30
3 2.0 0.40
… … …
表二
实验序号 电阻 电流
1 5 0.48
2 10 0.24
3 15 0.16
… … …
【答案】(1),
(2)电流与电压的关系;绘制图像
(3)导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)探究电流与电压和电阻的关系时,电流表、定值电阻、滑动变阻器串联,电压表与定值电阻并联,实物图和电路图如下所示:
(2)根据表一数据,电压改变、导体的电流大小,电压和电流的比值不变,即定值电阻不变,探究的是电流与电压的关系。为了直观的比较电压和电流的关系,可以绘制图像。
(3)根据表二数据,电流和电阻的乘积为一定值,即电压为定值,电阻增大时,电流减小,则在电压一定时,电阻和电流成反比。故可得:导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
【分析】(1)探究电流和电压、电阻关系时,电流表、定值电阻、滑动变阻器串联,电压表和定值电阻并联,连接实物图,画出电路图;
(2)当电阻一定时,通过导体的电流和电阻两端的电压成正比;
(3)当电压一定时,通过导体的电流和电阻成反比。
(1)在探究“电流与电压和电阻的关系”的实验中,电流表、定值电阻、滑动变阻器串联,电流表测量串联电路电流,电压表与定值电阻并联,测量定值电阻两端电压,实物图和电路图如下所示:
(2)[1]由表一数据可知,通过改变定值电阻两端电压,来比较通过导体的电流大小,这是探究电流与电压的关系。
[2]为了直观的比较电压和电流的关系,可以绘制图像。
(3)由表二数据可知,电流和电阻的乘积为一定值,即电压为定值,说明在电压一定时,电阻和电流成反比。故可得结论:导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
24.(2026九上·河东期末)小明从废弃的电热锅中拆下了一个加热盘,其阻值在之间。为测量其电阻,他找来了一个电源(电压为),一块电压表(量程),一个电流表(量程为),滑动变阻器(最大阻值约为),开关和导线若干。请你合理选择上述器材设计实验,测出加热盘电阻的阻值。要求:
(1)画出实验电路图;
(2)写出实验步骤及所需测量的物理量;
(3)写出加热盘电阻的数学表达式(用已知量和测量量表示)。
【答案】(1)
(2)①按照电路图连接电路;
②闭合开关、,调节滑动变阻器滑片到适当位置,读出电流表的示数;
③断开开关,保持滑片位置不动,读出电流表的示数。
(3)
【知识点】欧姆定律及其应用;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)加热盘电阻的阻值在28~32Ω之间,滑动变阻器最大阻值约为100Ω,电源电压为35V,电压表的量程0~3V,当电压表与加热盘阻值并联,电压表示数最小为,大于3V,电压表不能使用;
选择电流表量程为0~0.6A,加热盘阻值和滑动变阻器串联,设计电路为:
(2)实验步骤:
①按照电路图连接电路;
②闭合开关、,调节滑动变阻器滑片到适当位置,读出电流表的示数;
③断开开关,保持滑片位置不动,读出电流表的示数。
(3)闭合开关、,滑动变阻器单独接入电路,电流表测电路电流,调节滑动变阻器滑片到适当位置,读出电流表的示数,则滑动变阻器接入电路阻值为
断开开关,和滑动变阻器串联,电流表测电路电流,滑片位置不动,读出电流表的示数,电路中的总电阻为,根据电阻的串联规律,
加热盘阻值为:。
【分析】(1)根据U=IR,判断电压表示数,当示数超过电压表量程时,不能使用电压表;
(2)分别利用电流表测量不同电路的电流,利用U=IR,计算电源电压,根据,表示电阻;
(3)根据,计算电阻,利用串联电路电阻规律,计算部分电阻大小。
(1)已知加热盘电阻的阻值在28~32Ω之间,滑动变阻器最大阻值约为100Ω,电源电压为35V,电压表的量程0~3V,当电压表与加热盘阻值并联,根据串联分压特点,电压表示数最小为
则电压表不能使用;选择电流表量程为0~0.6A,加热盘阻值和滑动变阻器串联,采用单安法测电阻原理设计电路,如图所示:
(2)实验步骤:
①按照电路图连接电路;
②闭合开关、,调节滑动变阻器滑片到适当位置,读出电流表的示数;
③断开开关,保持滑片位置不动,读出电流表的示数。
(3)闭合开关、,滑动变阻器单独接入电路,电流表测电路电流,调节滑动变阻器滑片到适当位置,读出电流表的示数,则滑动变阻器接入电路阻值为
断开开关,和滑动变阻器串联,电流表测电路电流,保持滑片位置不动,读出电流表的示数,根据可知,电路中的总电阻为
根据电阻的串联规律可知,加热盘阻值为
25.(2026九上·河东期末)如图所示电路,电源电压保持不变,已知电阻R2标有“10V,2A”字样,R3标有“?Ω,0.5A”字样,开关S1闭合、S2断开时,电压表V1和V2的比值为4∶1,R1的功率为P1,电流表示数为I1=0.4A,再闭合开关S2时,R1的功率为P2,电流表示数为I2,P1∶P2=1∶9。求:
(1)R2的电阻;
(2)I1∶I2;
(3)在保证电路安全的前提下,小明想利用电路中的电阻和电源,任选两个电阻,设计一个分高、低两个挡位的电加热器,且高温挡的功率是低温挡的功率的4倍,请画出等效电路图,并标出使用的电阻的大小。(开关可以任意使用)
【答案】(1)解:已知电阻R2标有“10V,2A”字样,根据欧姆定律可知,R2的电阻为
(2)解:由电路图可知,开关S1闭合、S2断开时,三个电阻串联,电压表V1测量R2和R3两端的总电压,电压表V2测量R2两端的电压,电流表测量电路中电流。开关S1闭合、S2断开时,R1的功率为
再闭合开关S2时,R1和R2串联,R1的功率为
因P1∶P2=1∶9
则,解得
(3)解:开关S1闭合、S2断开时,三个电阻串联,电压表V1测量R2和R3两端的总电压,电压表V2测量R2两端的电压,电流表测量电路中电流。根据可得R2和R3两端的总电压
R2两端的电压
已知电压表V1和V2的比值为4∶1,则
解得
根据串联电路的特点和欧姆定律可得
再闭合开关S2时,R1和R2串联,则
由(2)知,即,解得R1=2.5Ω
可选择R2=5Ω,R3=15Ω的两个电阻,等效电路图如下:
当开关S1闭合,S2断开时,R2、R3串联接入电路,为低温挡,电功率
当再闭合S2时,R3短路,只有R2接入电路,为高温挡,电功率
此时P2=4P1,高温挡的功率是低温挡的功率的4倍符合条件。
【知识点】串联电路的电压规律;电阻的串联;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【分析】(1)根据,计算定值电阻的大小;
(2)根据电路的连接,利用,计算电功率;结合电功率的比值,计算电流的比值;
(3)利用U=IR,计算分压,结合分压比等于电阻比,计算电阻关系;利用,计算电流,判断电阻大小;根据,计算电功率,判断电功率的关系。
(1)已知电阻R2标有“10V,2A”字样,根据欧姆定律可知,R2的电阻为
(2)由电路图可知,开关S1闭合、S2断开时,三个电阻串联,电压表V1测量R2和R3两端的总电压,电压表V2测量R2两端的电压,电流表测量电路中电流。开关S1闭合、S2断开时,R1的功率为
再闭合开关S2时,R1和R2串联,R1的功率为
因P1∶P2=1∶9

解得
(3)开关S1闭合、S2断开时,三个电阻串联,电压表V1测量R2和R3两端的总电压,电压表V2测量R2两端的电压,电流表测量电路中电流。根据可得R2和R3两端的总电压
R2两端的电压
已知电压表V1和V2的比值为4∶1,则
解得
根据串联电路的特点和欧姆定律可得
再闭合开关S2时,R1和R2串联,则
由(2)知

解得R1=2.5Ω
可选择R2=5Ω,R3=15Ω的两个电阻,等效电路图如下:
当开关S1闭合,S2断开时,R2、R3串联接入电路,为低温挡,电功率
当再闭合S2时,R3短路,只有R2接入电路,为高温挡,电功率
此时P2=4P1,高温挡的功率是低温挡的功率的4倍符合条件。
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