九年级上学期物理期末质量检测
第一部分（选择题共20分）
一、选择题（本大题共10小题，每小题2分，计20分。每小题只有一个选项是符合题意的）
1．下列工具在使用时属于费力省距离的杠杆是（ ）
A．镊子
B．剪刀
C．起子
D．钢丝钳
2．北京时间2023年9月17日12时13分，我国在西昌卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭，成功将遥感三十九号卫星发射升空。当遥感三十九号卫星加速上升时（ ）
A．动能不变，重力势能增大 B．动能减小，重力势能增大
C．动能增大，重力势能减小 D．动能增大，重力势能增大
3．白炽灯长期使用后，玻璃泡内侧会发黑，灯丝会变细，这时的灯丝与出厂时相比（ ）
A．比热容变大 B．比热容变小 C．电阻变大 D．电阻变小
4．2023年11月5日，延安至榆林高速铁路正式开工，标志着陕西“米”字形高铁网成型，我省将迎来“市市通高铁”时代。乘坐高铁可直接刷身份证进站，闸机口通过人脸识别系统确保“人”“证”一致，闸机门才打开通行。身份证和人脸识别系统都相当于开关，信息符合后开关自动闭合，用M代表闸门，下列电路中可实现上述要求的是（ ）
A． B．
C． D．
5．对于欧姆定律的理解，下列说法正确的是（ ）
A．导体电阻越大，通过导体的电流越小
B．加在导体两端的电压越大，则导体的电阻越大
C．导体的电阻等于导体两端的电压和通过它的电流之比
D．导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体的电流成反比
6．有甲、乙两台电暖器，甲的额定功率为1200W，乙的额定功率为800W．下列说法正确的是（ ）
A．甲消耗的电能一定比乙多
B．正常工作时，甲消耗电能比乙快
C．电流通过甲做的功一定比乙多
D．电流通过甲和乙做功一样快
7．“安全用电，警钟长鸣”。下列做法不符合安全用电常识的是（ ）
A．人只要不接触高压设备就不会触电 B．若发生触电事故，应首先切断电源
C．雷雨天时尽量不躲在大树下避雨 D．有金属外壳的家用电器要把外壳接地
8．安装在小林家中的电能表如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．小林家已经消耗的电能为25086J
B．该电能表上指示灯闪烁1200次，表示家庭电路消耗电能1.2×106J
C．该电能表允许电路接入的用电器总功率不超过2200W
D．该电能表可以在4节干电池串联做电源的电路中使用
9．如图所示，是某同学设计的一台体重测量仪的工作原理图，当测量者站在体重测量台上时，滑片P会滑动到金属片BC上的某一位置，体重显示表就能显示出测量者的体重。下列关于这台体重测量仪分析正确的是（ ）
A．体重显示表是用电流表改装成的
B．体重测量仪由于缺少开关始终处于通路
C．体重越大，电路中的电流越小
D．体重越大，整个电路的电功率越大
10．如图甲所示，电源电压保持不变，R1是定值电阻。在开关S闭合，滑动变阻器R2的滑片P由最右端向左移动的过程中，两电表示数变化情况如图乙所示，下列说法不正确的是（ ）
A．滑动变阻器R2的最大阻值是30Ω B．电源电压是15V
C．R1的阻值是10Ω D．该电路消耗的最小电功率为4.5W
第二部分（非选择题共60分）
二、填空与作图题（本大题共7小题，计22分）
11．小倩同学利用身边的物品制作了简易的“走马灯”，如图所示，点燃下方纸杯中的蜡烛后，其内部的气体温度升高，上升并推动上方纸杯转动，这一过程是将高温气体的内能转化为纸杯的机械能，此能量转化过程与内燃机的 冲程相同；蜡烛燃烧过程中，其热值 （选项“变大”不变”或“变小”）。
12．如图所示为煤矿工人并下开采时所使用的矿灯、由蓄电池、开关和LED灯连接而成，充电时蓄电池相当于 （选填“电源”或“用电器”）；矿灯工作时，电源外部导线中电子 （选填“由正极到负极”或“由负极到正极”）做定向移动；矿灯的塑料外壳属于 （选填“导体”或“绝缘体”）。
13．亮亮家中有一台电冰箱、一台热水器和一个电饭锅均在正常工作，它们是 （选填“串联”或“并联”）的，这时亮亮又打开了空调，刚打开空调，空气开关便跳闸了，原因可能是短路或 。如图所示是试电笔的两种使用方法，正确的是 （选填“甲”或“乙”）图所示方法。
14．如图所示是某台灯用于调节亮度的电位器结构图，电位器相当于一个滑动变阻器，通过改变它接入电路的 来改变电阻；使用时，应将电位器与灯泡 （选填“串联”或“并联”）；若将电位器的A、B接线柱接入电路，顺时针转动滑片，灯泡的亮度 （选填“变亮”或“变暗”）。
15．电热器是利用了电流的 效应工作的，发热元件是一个阻值为1×104Ω的电阻．当发热元件两端的电压为220V时，流过该元件的电流为 mA；通电100s产生的热量是 J。
16．如图所示，工人用250N的拉力通过滑轮组匀速提升重400N的货物，使货物在20s内匀速上升了2m。在此过程中，工人对货物做的有用功是 J；工人拉力做功的功率是 W；滑轮组的机械效率是 。若增大提升货物的质量，该滑轮组的机械效率将 （选填“增大”“减小”或“不变”）。
17．如图，杠杆OB可绕O点转动，在力F的作用下在水平位置平衡，画出力F的力臂L．
( )
18．如图乙所示是厨房里用开关控制的三孔插座，用笔画线代替导线将其接入电路中。
三、实验与探究题（本大题共4小题，计22分）
19．如图所示，电压表的示数为 V。
20．如图所示，是“探究杠杆平衡条件”的实验装置，实验前调节杠杆在水平位置平衡是为了便于 。
21．某实验小组用如图所示电路做“探究影响导体电阻大小的因素”的实验，甲、乙、丙为三根镍铬合金丝。实验中通过观察 来判断接入M、N两点间电阻的大小；如果想要“探究导体电阻的大小和导体长度的关系”，应选用合金丝 进行实验。
22．甲、乙两图为“探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”实验的部分装置图，两个相同的透明容器中封闭着等量的空气。
（1）实验中，通过观察 来反映电阻产生热量的多少；
（2）探究“电流通过导体时产生的热量与电流的关系”时，应选择 （选填“甲”或“乙”）图装置进行实验；
（3）通过观察图乙所示实验现象，可以得到的实验结论是：当 和通电时间相同时，电流越 （选填“大”或“小”），电流通过导体时产生的热量越多。
23．同学们利用图甲所示电路探究“电流与电阻的关系”。电源电压为4.5V不变，有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻各一个。
（1）连接电路时，开关应该 ，此时电压表的指针指向“0”刻度线的左侧，接下来应该进行的操作是 ；
（2）调节好电压表后，闭合开关，发现电压表无示数，电流表有示数，故障原因可能是定值电阻R ；
（3）排除故障后，先接入5Ω的定值电阻，闭合开关，记录电压表与电流表的数据，然后断开开关，将5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻后，闭合开关，此时滑动变阻器的滑片P应向 （选填“左”或“右”）适当移动，使 （选填“电压表”或“电流表”）的示数与前一次相同，记录相关数据；
（4）依次改变电阻R的阻值，共测得五组实验数据，根据实验数据，在图乙所示的坐标系中描绘出I-R图像，由图像可知，实验中定值电阻R两端的电压保持 V不变，分析图像可得出结论： 。
24．如图甲所示，是“测量小灯泡的电功率”的实验电路，电源电压为3V且保持不变，小灯泡L的额定电压为2.5V。
甲 乙
（1）请用笔画线代替导线，将图甲所示的电路连接完整；
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到最 （选填“左”或“右”）端的位置；
（3）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，多次实验并将数据和现象记录在下表中。分析表中数据，回答下列问题；
实验序号 电压U/V 电流I/A 灯泡的亮度 电功率P/W
1 0.5 0.12 不亮 0.06
2 1.5 0.20 偏暗 0.30
3 2.5 正常
4 2.8 0.32 很亮 0.896
①小灯泡正常发光时，电流表的指针位置如图乙所示，示数为 A，此时小灯泡的额定功率为 W；
②第1次实验中，小灯泡L不亮的原因可能是 ；
③分析数据还发现，通过小灯泡L的电流与其两端的电压不成正比，其原因可能是 ；
（4）本次实验所选用的滑动变阻的规格是 。（填选项字母）
A．“10Ω 2A” B．“20Ω 1A” C．“50Ω 0.5A”
四、综合题（本大题共2小题，计16分）
25．如图所示电路中，闭合开关S前，电流表的示数为0.3A，已知定值电阻R1的阻值为10Ω，定值电阻R2的阻值为15Ω。求：
（1）电源电压；
（2）闭合开关S后电流表的示数；
（3）闭合开关S，通电10min电路消耗的电能。
26．如图甲所示，是小亮家的电饭煲，电饭煲的部分参数如表所示，其简化电路如图乙所示，R1、R2均是发热电阻（阻值不随温度变化），其中R1=121Ω。利用电饭煲高温挡将质量为1kg、初温为20℃的汤加热至100℃的过程中（不考虑热量损失），求：[汤的比热容为c汤=4.0×103J/(kg·℃)]
甲 乙
额定电压 220V
额定功率 低温挡 48.4W
高温挡 400W
（1）电饭煲加热汤时，是通过 的方式改变汤的内能；图乙电路中，当开关S接“2”时，电饭煲处于 （选填“低温挡”或“高温挡”）；
（2）将汤加热到100℃，至少需要多长时间？
（3）R2的阻值为多少？
试卷第8页，共8页
1．A
【详解】A．观察图中镊子可知，动力臂是小于阻力臂的，属于费力杠杆，费力省距离，故A符合题意；
B．观察图中剪刀可知，动力臂是大于阻力臂的，属于省力杠杆，省力费距离，故B不符合题意；
C．观察图中起子可知，动力臂是大于阻力臂的，属于省力杠杆，省力费距离，故C不符合题意；
D．观察图中钢丝钳可知，动力臂是大于阻力臂的，属于省力杠杆，省力费距离，故D不符合题意。
故选A。
2．D
【详解】当遥感三十九号卫星加速上升时，遥感三十九号卫星质量不变，速度和高度都变大，所以遥感三十九号卫星动能增大，重力势能也增大。故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
3．C
【详解】AB．比热容是物质的一种特性，与物质的种类有关，灯丝变细，比热容不变，故AB不符合题意；
CD．灯丝会变细，材料和长度不变，横截面积减小，电阻变大，故C符合题意，D不符合题意。
故选C。
4．B
【详解】A．闭合身份证识别开关，电源短路，故A不符合题意；
B．身份证识别开关和人脸识别开关串联，再与电动机串联，两个开关都闭合的情况下，闸机门自动打开，故B符合题意；
C．身份证识别开关和人脸识别开关并联后再和电动机串联，闭合任何一个开关，电动机工作，故C不符合题意；
D．闭合人脸识别开关，电源短路，故D不符合题意。
故选B。
5．C
【详解】A．导体两端电压相同时，导体电阻越大，通过导体的电流越小，故A错误；
BD．导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与导体两端电压和通过的电流无关，故BD错误；
C．根据可知，导体的电阻等于导体两端的电压和通过它的电流之比，故C正确。
故选C。
6．B
【详解】由W＝Pt可知，看消耗电能的多少，即电流通过用电器做功多少，考虑功率和时间因素，由此能判断哪个电暖气消耗的电能多，电流通过用电器做功就多，故A.C.D错；甲的额定电功率大于乙的，根据物理意义，在它们正常工作的情况下，电暖气甲消耗电能比乙快，故B正确．
【点睛】这道题目主要考查了电功率的物理意义以及影响电流做功大小的因素．电功率是表示电流做功快慢的物理量，而时间也是影响消耗电能多少的一个因素．
7．A
【详解】A．安全用电的原则是不接触低压带电体，不靠近高压带电体，人仅仅靠近高压设备也会触电，如跨步电压触电、电弧触电，故A符合题意；
B．若发生触电事件，施救时应先断开电源，否则容易使得施救者触电，故B不符合题意；
C．大树高大，且为导体，雷雨天在大树下避雨易引发雷击，故C不符合题意；
D．金属外壳的用电器的外壳一定要接地，避免金属外壳用电器漏电时发生触电事故，故D不符合题意。
故选A。
8．B
【详解】A．电能表最后一位是小数，由图可知，小林家已经消耗的电能为2508.6kW·h，故A错误；
B．该电能表上指示灯闪烁1200次，用电器消耗的电能
故B正确；
C．电能表上所标220V是指电能表的工作电压，20A是指电能表平时工作允许通过的最大电流为20A，允许接入用电器的最大总功率
P最大=UI最大=220V×20A=4400W
故C错误；
D．1节干电池的电压约1.5V，4节干电池串联做电源时，电源电压是
4×1.5V=6V
电能表在220V的电路中使用，该电能表不可以在4节干电池串联做电源的电路中使用，故D错误。
故选B。
9．D
【详解】A．由图可知，R1与R2串联，体重显示表与R1并联，测的是R1两端的电压，所以体重显示表是用电压表改装成的，故A错误；
B．当体重测量仪的上方无物体时，滑片位于绝缘体AB的位置，电路断路，故B错误；
C．当测试仪所测体重越大时，杠杆逆时针转动，滑片向上滑动，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，故C错误；
D．体重越大时，滑动变阻器接入电路的电阻越小，电路中的电流变大，电源电压不变，根据公式P=UI可知，整个电路的电功率越大，故D正确。
故选D。
10．C
【详解】当滑片在最右端时，滑动变阻器全部接入电路，此时电压表的示数最大，电流表的示数最小，由图乙可知，U2=9V，I=0.3A，则滑动变阻器的最大阻值为
此时电源电压
①
当滑片向左移动时，由图乙可知电源电压
②
联立①②可得
R1=20Ω，U=15V
当电路中电阻最大时，该电路消耗的最小电功率为
故ABD正确，不符合题意；C错误，符合题意。
故选C。
11． 做功 不变
【详解】[1]蜡烛燃烧时，将化学能转化为内能，纸杯转动，燃气的内能转化为纸杯的机械能，相当于内燃机的做功冲程。
[2]热值是燃料的一种特性，与质量和体积无关，蜡烛燃烧过程中，其热值不变。
12． 用电器 由负极到正极 绝缘体
【详解】[1]充电时蓄电池消耗电能，相当于用电器。
[2]电子移动方向与电流方向相反，手电筒工作时，电源外部导线中电流从正极向负极定向移动，故电源外部导线中电子由负极到正极做定向移动。
[3]手电筒的塑料外壳不容易导电，是绝缘体。
13． 并联 用电器总功率过大 甲
【详解】[1]家用电器电冰箱、热水器和电饭锅安装时应并联，这样工作时各用电器才会互不影响。
[2]造成家庭电路电流过大的原因有短路或用电器的总功率过大，刚打开空调，空气开关便跳闸了，说明电路中的电流过大，可能是发生了短路或用电器总功率过大。
[3]使用测电笔时，手要接触笔尾金属体，笔尖金属体接触火线或零线，氖管发光的是火线，氖管不发光的是零线，故甲图正确。
14． 电阻丝长度 串联 变暗
【详解】[1]电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻，从而改变电路的电流达到改变灯泡亮度的目的。
[2]电位器串联在电路中能改变电路中电流的大小，所以电位器应与灯泡串联。
[3]只将A、B接入电路，顺时针转动旋钮时，电位器接入电路中的电阻变大，总电阻变大，根据欧姆定律可知，电路中的电流变小，灯泡变暗。
15． 热 22 484
【详解】[1]电热器是利用电流通过导体时，使导体产生热量来工作的，是电流的热效应。
[2]根据欧姆定律可得，流过该元件的电流
I=0.022A=22mA
[3]通电100s产生的热量
Q=I2Rt=(0.022A)2×1×104 Ω×100s=484J
16． 800 50 80% 增大
【详解】[1]工人对货物做的有用功
W有=Gh=400N×2m=800J
[2]由图可知，滑轮组的动滑轮绕绳子的段数n=2，拉力做的功
W总=Fs=Fnh=250N×2×2m=1000J
拉力做功的功率
[3]滑轮组的机械效率
[4]若增大提升货物的质量，则货物重力增大，提升相同的高度，有用功增大，而额外功几乎不变，所以有用功在总功中所占的比例增大，滑轮组的机械效率增大。
17．
【详解】过O点做动力作用线F的垂线即为F的力臂L，如图所示：
18．
【详解】为了安全，开关接在火线上，三孔插座中上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线，如下图所示：
19．12.5
【详解】由图可知，电压表选择的是0~15V量程，对应的分度值为0.5V，此时的示数为12.5V。
20．测量力臂
【详解】实验中，杠杆的两侧会挂钩码，钩码受到重力的方向是竖直向下的，则杠杆受到的力也是竖直向下的，当杠杆在水平位置平衡时，力臂和杠杆重合，支点到力的作用点的距离是力的力臂，可以直接从杠杆上读取力臂。
21． 灯泡亮度 乙、丙
【详解】[1][2]将电阻的大小转换成灯泡的亮度，根据灯泡的亮度便可判断电阻的大小，用到了转换法；要探究“导体电阻的大小与长度的关系”，就应选材料相同、横截面积相同，长度不同的导体乙、丙。
22． U形管液面高度差 乙 电阻 大
【详解】（1）[1]电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但空气盒内温度的变化可以通过U形管液面高度差的变化来反映。
（2）[2]电流通过导体时产生的热量与电流的关系必须控制电阻相同，通电时间相同，改变电流大小，图乙中两个容器内两电阻阻值相同，通电时间相同，右侧容器外部并联一个电阻，根据并联分流，容器内通过两个电阻的电流不同，可探究电流通过导体产生的热量与电流的关系。
（3）[3][4]由图乙可知，两个容器内两电阻阻值相同，通电时间相同，右侧容器外部并联一个电阻，由串并联电路电流的规律可知通过左侧容器的电阻的电流较大，左侧液面高度差较大，说明电阻产生的热量较多，可以得到当电阻和通电时间相同时，电流越大，电流通过导体时产生的热量越多。
23． 断开 对电压表调零 短路 右 电压表 2.5 见解析
【详解】（1）[1]为保护电路，连接电路时开关应该处于断开状态。
[2]此时电压表的指针指向“0”刻度线的左侧，电压表没有调零，需要将电压表调零。
（2）[3]闭合开关，电流表有示数，说明电路是通路，电压表无示数，可能是定值电阻R短路。
（3）[4][5]将5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻后，由于串联电路起分压作用，因此定值电阻两端电压变大，即电压表的示数变大，要保持电压表示数不变，需增大滑动变阻器两端电压，由串联电路分压规律可知，需增大滑动变阻器接入电路的阻值，故将滑片向右端移动，使电压表的示数与前一次相同，记录相关数据。
（4）[6][7]由图乙可知，定值电阻两端电压为
U=I1R1=0.5A×5Ω=2.5V
保持不变，可以得到电阻两端电压一定时，导体中的电流跟电阻成反比。
24． 左 0.3 0.75 小灯泡实际功率太小 灯丝电阻随温度的升高而增大 C
【详解】（1）[1]小灯泡L的额定电压为2.5V，电压表选择0~3V的量程，电压表和灯泡并联，如图所示：
（2）[2]闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处于阻值最大处，即最左端。
（3）①[3][4]电流表示数如图乙所示，电流表选用0~0.6A量程，分度值为0.02A，电流表的示数是0.3A，则此时小灯泡的功率为
PL=ULIL=2.5V×0.3A=0.75W
②[5]由表中数据可知，在第1次实验中，两表均有示数，说明电路是通路，小灯泡不亮，说明小灯泡实际功率太小。
③[6]由表中数据可知，灯泡两端电压增大，通过灯泡的电流也增大，根据P=UI可知，灯泡功率变大，温度升高，灯丝电阻随温度的升高而增大，故通过小灯泡的电流与其两端的电压不成正比。
（4）[7]由表中数据可知，当灯泡两端电压为0.5V时，通过灯泡的电流为0.12A，由串联电路电压规律可知，此时滑动变阻器两端电压为
U滑=U-U1=3V-0.5V=2.5V
滑动变阻器接入电路的阻值为
选择选用的滑动变阻的规格是“50Ω 0.5A”，故选C。
25．（1）3V；（2）0.5A；（3）900J
【详解】解：（1）闭合开关S前，只有R1的简单电路，电流表测量通过R1的电流，电源电压
U=U1=I1R1=0.3A×10Ω=3V
（2）闭合开关S后，两个电阻并联，电流表测量干路中的电流，由并联电路的特点可知通过R1的电流不变，仍然为0.3A，由并联电路电流的规律和欧姆定律得到电流表的示数
（3）闭合开关S，通电10min电路消耗的电能
W=UIt=3V×0.5A×10×60s=900J
答：（1）电源电压是3V；
（2）闭合开关S后电流表的示数是0.5A；
（3）闭合开关S，通电10min电路消耗的电能是900J。
26． 热传递 高温挡 800s 879Ω
【详解】（1）[1]电饭煲加热汤时，汤吸收热量，内能增大，通过热传递的方式改变汤的内能。
[2]开关S接2时，电路为R1的简单电路，电路的电阻较小，电源电压一定，由可知，电路消耗的功率较大，为高温挡。
（2）[3]汤需要吸收的热量
Q=c汤mΔt=4.0×103J/(kg·℃)×1kg×(100℃-20℃)=3.2×105J
不考虑热量损失，电饭煲消耗的电能
W=Q=3.2×105J
将汤加热到100℃，至少需要的时间
（3）[4]开关S接1时，两电阻串联，电路的电阻较大，电源电压一定，由可知，电路消耗的功率较小，为保温挡；电路的总电阻
R2的阻值为
R2=R-R1=1000Ω-121Ω=879Ω
答案第8页，共9页
答案第9页，共9页
