2023-2024学年山西省九年级（上）期末物理试卷（含答案）

第=page11页，共=sectionpages11页2023-2024学年山西省九年级（上）期末物理试卷一、单选题：本大题共10小题，共30分。1.现代生活离不开各种家用电器，下列估测的数据中，最符合生活实际的是(

)A.一节干电池的电压约为10V

B.家用空调的电功率约为1000W

C.一台电视机正常工作的电流约为10A

D.一盏台灯工作2ℎ消耗的电能约为5kW2.物理课外活动小组的同学们在一次综合实践活动中进行安全用电知识抢答，下列回答中正确的是(

)A.家用电器金属外壳一定要接地 B.保险丝烧断后可以用铜丝代替

C.家庭电路中的开关接在零线上 D.有人触电时立即用手将其拉开3.如图所示是一道山西传统菜肴——过油肉，被评为山西十大经典名菜之一。下列对“过油肉”烹制过程中所含的物理知识，解释正确的是(

)A.选用铁锅炒制是因为铁具有良好的导电性

B.向热锅里加入所需食材，食材温度升高，它的内能不变

C.菜上桌时香味四溢，说明温度越高，分子热运动越剧烈

D.炒制过程中锅铲和食材变热是通过做功的方式改变了物体的内能4.人类已经进入了电气化时代，生产生活离不开各种材料。下列说法中正确的是(

)A.导体容易导电是因为内部的电荷都能自由移动

B.LED灯是由超导体材料制作的，具有单向导电性

C.导体和绝缘体之间有明显界限，它们不可以相互转化

D.绝缘体不容易导电是因为内部几乎没有可以自由移动的电荷5.我国西晋时期学者张华在《博物志》中描述他发现的电学现象：“今人梳头，脱著衣时，有随梳、解结有光者，亦有咤声。”“随梳”是指头发跟随梳子飘动，下列说法中正确的是(

)A.这种现象与验电器的工作原理相同

B.摩擦使梳子分子发生转移而带电

C.摩擦创造了电荷，使梳子和头发带了电

D.这种现象是因为梳子和头发带上异种电荷而相互吸引6.小明家4月底电能表示数如图所示，5月底电能表的示数为319.5kW⋅ℎ，当地电价为0.5元/(kW⋅ℎ)，小明使某家用电器单独工作3min，电能表转盘转了160rA.5月份他家应交电费1035元

B.这个电能表允许通过的最大电流是10A

C.这个电能表应接在220V的电路中使用

D.该家用电器这段时间消耗的电能是20kW⋅ℎ7.如图所示为太原地铁站进出闸机(电动机M)，有两种识别方式：刷卡(开关S1)或扫二维码(开关S2)A. B.

C. D.8.小明完成伏安法测电阻的实验后，绘制了如图所示的甲、乙两个电路元件的电流与电压的关系图像。下列说法中正确的是(

)A.甲、乙都是阻值不变的定值电阻

B.当乙两端的电压为2.5V时，其电阻为0.2Ω

C.若将它们串联接在某电源上，电路电流为0.2A时，电源电压为3V

D.若将它们并联接在某电源上，电源电压为2V时，干路电流为0.4A9.在如图所示的家庭电路中，将电热锅的插头插入三孔插座，闭合其开关，电热锅不工作；闭合开关S，灯泡不亮；保持灯泡开关闭合，拔出电热锅插头，用试电笔分别测试插座左右两孔及B、C两点时，氖管均发光。若电路中只有一处故障，则电路中可能存在的问题是(

)A.进户的零线被烧断 B.进户的火线被烧断C.灯泡的灯丝被烧断 D.进户的地线被烧断10.2023年9月23日晚，第19届亚运会在杭州开幕。本届亚运会提出了“智能亚运”的理念，利用互联网、“5G”通讯等技术开展网络通信和传输，实现了比赛的高速传输和高质量观看直播。某兴趣小组为了检测某市的观赛信号强度，设计了如图甲所示的信号检测仪原理图，用电压表来反映信号质量强弱。电源电压为24V且保持不变，R0为定值电阻。闭合开关S，信号感应电阻R的阻值与信号质量指数K的关系图像如图乙所示。当K=100时，电压表示数为15V，下列说法中正确的是(    )∖ 

A.定值电阻R0的阻值为80Ω

B.信号感应电阻的阻值随信号质量指数的增大而增大

C.信号质量指数越小，电路中的电流越太

D.当K=300时，电路中消耗的总功率为二、填空题：本大题共2小题，共5分。11.早在19世纪20年代，德国物理学家欧姆就对电流跟______和______之间的关系进行了大量实验研究，并于1826年归纳出重要的电学定律，为了纪念他的杰出贡献，人们用他的名字命名了______的单位。12.周末，小明家中的电磁炉、电热水器和电视同时使用。当小明启动空调时，空气开关突然跳闸，小明认为一定是空调内部短路了，你认为他的说法______(选填“正确”或“不正确”)，判断依据是______。三、作图题：本大题共1小题，共2分。13.小明在某小区居住，为了晚上出行方便，他想利用光控开关和声控开关设计一种“聪明”的灯：晚上有人走动发出声音时，灯亮；白天无论发出多大声音，灯也不会亮。请你根据要求将图中的器材连接成符合要求的电路。(光控开关在天黑时自动闭合，天亮时自动断开；声控开关在有人走动发出声音时闭合，闭合后经过一两分钟便自动断开)四、实验探究题：本大题共5小题，共24分。14.为了比较不同物质的吸热能力，小明选用两个规格分别相同的电加热器、烧杯、温度计，分别给A、B两种液体加热，实验装置如图甲、乙所示。

(1)实验中，要在两个相同的烧杯中分别加入初温和______(选填“质量”或“体积”)相同的液体A和液体B。

(2)本实验选择两个规格相同的电加热器作热源，目的是______。

(3)如图丙所示是A、B两种液体温度与时间的关系图像，由图可知，液体B在第10min的内能______(选填“大于”“等于”或“小于”)第20min的内能。A、B两种液体的比热容关系；ca______(选填“>”“=”或“<”)cb。15.在“探究电流与电阻的关系”时，实验器材有3节新的干电池、电流表、电压表、滑动变阻器(标有“20Ω，2A”字样)、定值电阻4个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω)、开关、导线若干。小明设计并连接了如图甲所示的电路图。

(1)请用笔画线代替导线将如图甲所示的电路连接完整。(要求：滑动变阻器的滑片P向右移动时，电流表示数变小)

(2)当滑片P位于滑动变阻器阻值最大处时，闭合开关S，电流表有示数，电压表无示数，则电路故障的原因是电阻R______(选填“短路”或“断路”)。

(3)排除故障后，将定值电阻由5Ω更换为10Ω时，应向______(选填“左”或“右”)适当调节滑动变阻器的滑片P，使电压表示数保持不变。

(4)如图乙所示是根据实验数据画出的定值电阻的I−R图像，由此图像得出的结论是______。

(5)小明用电压表和一个最大阻值为R0的滑动变阻器，测量未知电阻Rx的阻值。他设计了如图丙所示的电路图，进行如下实验操作：

①闭合开关，将滑动变阻器的滑片P移到最左端，此时电压表的示数为U1；

②将滑动变阻器的滑片P移到最右端，此时电压表的示数为U2；

③则未知电阻Rx阻值的表达式：Rx=______(用R0、U16.小明在测量小灯泡电功率的实验中，选用实验器材：电压恒为3V的电源、小灯泡(额定电压为2.5V)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关各1个，导线若干。

(1)如图甲所示是小明连接的实物电路，图中有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的导线。

(2)闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，同时眼睛要注意观察______(选填“电压表”或“电流表”)的示数；当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为______W。

(3)小明还想测量不同电压下小灯泡的电功率，请你根据实验要求，帮助小明设计一个记录实验数据及小灯泡发光情况的表格。

(4)实验结束后，小明根据实验数据绘制了如图丙所示的图像，根据图像还可以获取的信息有：______。(写出一条即可)17.在探究电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关的实验中，某兴趣小组猜想：电流通过导体产生的热量可能与通过导体的电流、导体的电阻和通电时间有关，于是他们利用甲、乙、丙三个装置任意组合进行实验探究。如图所示，三个装置的透明容器中各有一段电阻丝，容器中密封着等量的空气，实验前每个U形管两侧液面高度均相同。

(1)实验中通过观察______反映密闭空气温度的变化。在研究许多物理问题时都会用到这种方法，下列实验中采用的探究方法与此相同的是______(填字母)。

A.探究真空不能传声

B.探究电流与电压、电阻的关系

C.探究光的传播时，引入“光线”

D.探究物体动能大小时，用木块被撞击后移动的距离来反映物体动能的大小

(2)要探究电热与电流的关系，应选用______组合，并将它们串联接到电源两端进行实验。

(3)选用甲、乙组合，串联接到电源两端进行实验，在通电时间相同的情况下，发现甲装置U形管中液面高度变化大，由此可得出的结论是______。18.如图所示是小明学了电压后，利用身边的物品制作的水果电池。做好之后，小明想知道铁片和铜片哪个是水果电池的正极。请你利用身边的物品或实验室的器材帮他设计实验判断水果电池的正极。

(1)实验器材：______。

(2)实验过程及结论：______。五、简答题：本大题共1小题，共4分。19.如图所示将一张锡箔纸剪成中间窄、两边宽的形状，ab、bc段长度相等，再将锡箔纸两端分别与干电池的正负极连接，过一会儿，发现bc段燃烧起来。小明同学知道锡箔纸是导体，但他不明白锡箔纸bc段为什么会燃烧起来。请你利用学过的物理知识为小明同学解惑。

六、计算题：本大题共2小题，共10分。20.为了提高空气质量，改善农村居住环境，某县对县域内的乡村进行“煤改气”“煤改电”的清洁能源改造。小明家安装了一台天然气热水器，热水器内装了20kg水，加热前水温为20℃，在标准大气压下将水加热到70℃，消耗了0.12m3的天然气。已知水的比热容为4.2×103J/(kg⋅℃)，天然气的热值为4×10721.如图所示是某多功能电饭锅，具有加热和保温两挡功能(S为总开关，S1为温控开关)，其内部有两个加热电阻丝R1和R2(R1的阻值为60.5Ω，R2的阻值为181.5Ω)容量/L3.0额定电压/V220加热功率/W800保温功率/WXX(1)请你在虚线框内画出该电饭锅的电路图。

(2)该电饭锅的保温功率。

(3)这段时间内该电饭锅消耗的电能。七、综合题：本大题共1小题，共5分。22.阅读短文，回答问题。

靠体温发电的手电筒Lumen手电筒是一款靠人体体温发电的手电筒。其内置一颗温差电池，只要外部环境温度低于体温，将手指放在上面就能利用温差来为手电筒供电，如图所示。

Lumen手电筒利用了温差发电的原理，即两种不同的金属连接起来构成一个闭合回路时，如果两个连接点的温度不一样，就能产生微小的电压，且温差越大，产生的电压越大。当人体温度为37℃、室温为28℃时，人体触摸Lumen手电筒可以产生15mA的电流。与传统手电筒相比，Lumen手电筒照明功率偏小，但光通量更大，所以更便于在照明不良的情况下找寻物体。除此以外，Lumen手电筒的供电能源来自温度差，而不是化学电池，所以它更绿色环保。

(1)Lumen手电筒能靠人体体温发电的原因是人体和周围环境间存在______。

(2)若人体温度为37℃、室温为23℃，人体触摸Lumen手电筒时可以产生______(选填“大于”“小于”或“等于”)15mA的电流。你认为在实际生活中，利用体温发电______(选填“能”或“不能”)获得大范围的高电压，请写出理由：______。

(3)Lumen手电筒与传统手电筒相比，其优点是______。(写出一条即可)

参考答案1.B

2.A

3.C

4.D

5.D

6.C

7.B

8.C

9.A

10.D

11.电压

电阻

电阻

12.不正确

当空调工作时，电路的总功率过大，也是造成电路中电流过大的原因

13.解：由题知，当声控开关与光控开关同时闭合时，“聪明”的灯才会亮起，说明“聪明”的灯、声控开关、光控开关三者应串联，开关要接在火线与灯之间，如图所示：

14.质量

控制A、B两种液体在相同时间内吸收的热量相同

小于

<

15.短路

右

在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

U216.电压表

0.75

小灯泡的电阻是变化的

17.U形管两侧液面的高度差

D

乙、丙

在通过导体的电流和通电时间相同时，导体的电阻越大，产生的热量越多

18.电压表、导线、开关

用导线将开关、电压表和水果电池的两个金属片依次连接起来，闭合开关，观察电压表指针的偏转情况.若电压表的指针正向偏转，则与电压表“+”接线柱相接的金属片是水果电池的正极；若电压表的指针反向偏转，则与电压表“−”接线柱相接的金属片是水果电池的正极。

19.解：根据影响电阻大小的因素，可知在导体的材料和长度相同时，导体的横截面积越小，电阻越大，则中间狭窄的地方bc段电阻较大；将锡箔纸两端分别与干电池的正负极连接，造成电源短路，电路中的总电阻较小，根据欧姆定律，I=UR可知，此时通过锡箔纸的电流较大；根据焦耳定律Q=I2Rt可知，电流相同时，在相同时间内锡箔纸狭窄处bc段电阻大，产生较多热量，温度升高，20.解：(1)20kg水，由20℃加热到70℃，水吸收的热量：

Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg⋅℃)×20kg×(70℃−20℃)=4.2×106J；

(2)0.12m3的天然气完全燃烧放出的热