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河南省新乡市辉县市2022-2023学年九年级上学期期末物理试卷（含答案）
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这是一份河南省新乡市辉县市2022-2023学年九年级上学期期末物理试卷（含答案），共25页。试卷主要包含了填空，选择题，作图题，实验探究题，综合应用题等内容，欢迎下载使用。
2022-2023学年河南省新乡市辉县市九年级（上）期末物理试卷
一、填空（本题共6小题，每空1分，共14分）
1．（2分）我国茶文化源远流长，冬日午后，泡好一杯茶，茶香四溢，这是 现象，说明分子 。
2．（2分）神舟十四号返回舱在穿越大气层时外层温度可达上千度，这是由于返回舱和空气摩擦，通过 的方式使返回舱的内能增加了，在此过程中，返回舱的机械能 。（选填“增加”、“减小”或“不变”）
3．（2分）汽车上在散热器使用水做为冷却剂，这是利用了水 的性质，火箭使用液态氢做燃料，是利用了液态氢 的性质。
4．（2分）刚擦完车玻璃的干毛巾容易吸附灰尘，是因为带电体具有 的性质，能与毛皮摩擦过的橡胶棒互相排斥，是因为干毛巾擦过玻璃后带了 电荷。
5．（3分）如图所示，已知电流表A1的读数为0.1A，电流表A的读数为0.3A，则通过灯L2的电流为 A，如果灯L2突然断路，电流表A示数 ，A1示数 。（选填“变大、变小或不变”）
6．（3分）在图甲所示的电路中，当开关S从b转到a时，根据电流表和电压表对应的示数，在U﹣I坐标系中描绘了相对应的坐标点，如图乙所示，则电源电压是 ，电阻R1的阻值是 ，电阻R2的阻值是 。
二、选择题（本题共8小题，每小题2分，共16分，第7～12题每小题只有一个选项符合题目要求；第13～14题每小题有两个选项符合题目要求，全部选对得2分，选对但不全得1分，有选错的得0分）
7．（2分）一款5G手机的折叠屏由柔性发光二极管制成，其中制成发光二极管的材料是（ ）
A．导体 B．半导体 C．超导体 D．绝缘体
8．（2分）小明在厨房使用天然气灶烧水的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．天然气的燃烧过程将内能转化为化学能
B．天然气燃烧越充分，天然气的热值越大
C．烧水的过程是通过做功增加水的内能
D．随着水的温度升高，水的内能增加
9．（2分）如图所示的四个装置图可以演示不同的电磁现象，下列说法正确的是（ ）
A．图甲可用来演示电磁感应现象，根据该现象制成了发电机
B．图乙可用来演示电流的磁效应，根据该现象制成了电磁铁
C．图丙可用来演示磁场对通电导线的作用，根据该原理制成了电动机
D．图丁可用来演示电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系
10．（2分）某自动售货机，它可通过手机扫码（闭合S1）或通过投币（闭合S2），启动电动机完成自动售货；在光线较暗时光控开关S3自动闭合，接通灯泡照明。符合上述情况的电路设计是图中的（ ）
A． B．
C． D．
11．（2分）小铭用如图所示的电路进行实验，当闭合开关后发现灯泡不亮，电压表明显偏转，电流表指针不发生偏转，则可能的故障原因是（ ）
A．小灯泡短路 B．小灯泡断路
C．滑动变阻器短路 D．滑动变阻器断路
12．（2分）关于温度、热量和内能，下列说法中正确的是（ ）
A．0℃的冰水混合物内能为零
B．水的温度越高，所含热量越多
C．热量可以从内能少的物体传递到内能多的物体
D．水在凝固过程中放出热量，温度不变，内能不变
13．（2分）如图是电阻A和B的I﹣U图像，下列说法正确的是（ ）
A．A的阻值随导体两端的电压的增大而增大
B．A两端的电压为0V时，A的电阻值也为零
C．A、B串联在电路中，当电流为0.3A时，总电压为5V
D．A、B并联在电压为3V的电路中时，相同时间内A、B两电阻产生的热量之比为3：1
（多选）14．（2分）如图所示是一个自动体重测试仪的工作原理图，CB部分为导体，BA部分为绝缘体，下列有关说法中正确的是（ ）
A．体重显示表是用电压表改装成的
B．体重测试仪电路由于缺少开关，始终处于通路
C．体重测试仪所测体重越大，电路消耗电功率越大
D．体重越大，体重显示表的示数越大
三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分）
15．（2分）放有条形磁体的小车静止在水平地面上，闭合开关S，条形磁体因受磁力向左运动，请在图中括号里标明电源左端的极性和电磁铁右端的磁极。
16．（2分）如图甲是小明家新换的一款带开关的插座，它是由两孔插座、三孔插座和开关组合而成，开关控制整个插座。图乙方框内是其内部示意图，“o”代表接线柱。请将图乙电路连接完整。要求：符合安全用电原则，方框内导线只允许连在接线柱上。
四、实验探究题（本题共3小题，第17题4分，第18题6分，第19题8分，共18分）
17．（4分）如图是用小球与木块探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验示意图。
（1）该实验研究的对象是 （填“A”或“B”）的动能；该实验物体动能的大小是通过 来反映的。
（2）让同一小球从斜面的不同高度由静止滚下，推动木块做功，目的是为了探究动能的大小与 的关系。
（3）若要研究物体动能与质量的关系，则需用不同质量的小球从斜面 （填“相同”或“不同”）高度由静止滚下，并观察记录。
18．（6分）小强用两个相同的酒精灯分别给水和煤油加热，如图甲所示，比较水和煤油的吸热能力。
（1）实验前，两烧杯分别装入 （选填“质量”或“体积”）和初温相等的水和煤油，组装器材时应该先调整 （选填“A”或“B”）高度；
（2）实验中，通过比较 来间接反映水和煤油吸收热量的多少，小强根据实验数据作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像，如图乙，水和煤油都升高到98℃，两者吸收的热量 （选填“相等”或“不相等”）；
（3）由图像可知， 的吸热能力强，水和煤油的比热容之比为 。
19．（8分）如图甲所示是用伏安法测电阻的实物图，所用滑动变阻器的规格是“20Ω，1A”，电源电压不变，待测电阻Rx的阻值约为10Ω。
（1）请用笔画划线代替导线，将图甲中的实物图连接完整（导线不准交叉）。
（2）闭合开关前，滑片应移到滑动变阻器的 端（选填“A”或“B”）。
（3）闭合开关，当电压表示数为2.4V时，电流表示数如图乙所示，则Rx的阻值为 Ω。调节滑片的位置，多次测量的目的是 。
（4）实验中，如果电压表突然损坏，小明利用剩下的器材组成了如图丙所示的电路，也测出了Rx的阻值。请你补充实验步骤并写出Rx的表达式。（变阻器的最大阻值用R表示）
①将滑动变阻器的滑片移至最左端，闭合开关，记下此时电流表读数为I1；
② ，记下电流表读数为I2；
③待测电阻Rx＝ （用已知和测出的物理量符号表示）。
五、综合应用题（本题共2小题，第20题9分，第21题9分，共18分）
20．（9分）如图所示，某同学用燃气灶烧水给餐具消毒。在标准大气压下用该燃气灶加热质量为5kg初温为15℃的水，共消耗了0.06m3的天然气，该燃气灶烧水的热效率为70%。[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值为4.0×107J/m3]求：
（1）0.06m3的天然气完全燃烧所放出的热量；
（2）以上过程中，水吸收的热量；
（3）加热后锅内水的温度。
21．（9分）小梅家的电热水器有“关”、“加热”和“速热”三个挡位，其简化电路如图所示。若电热丝R1的阻值是48.4Ω，通过计算回答：该电热水器在“加热”挡位工作时。
（1）通过它的电流是多少安？
（2）它的电功率是多少瓦？
（3）它工作100s消耗了多少焦的电能？
2022-2023学年河南省新乡市辉县市九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、填空（本题共6小题，每空1分，共14分）
1．（2分）我国茶文化源远流长，冬日午后，泡好一杯茶，茶香四溢，这是 扩散 现象，说明分子 在不停地做无规则运动 。
【分析】不同物质互相接触时彼此进入对方的现象叫扩散，扩散现象说明分子在不停地做无规则运动。
【解答】解：冬日午后，泡好一杯茶，茶香四溢，这是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动。
故答案：扩散；在不停地做无规则运动。
【点评】此题考查了扩散现象，难度不大，属基础题目。
2．（2分）神舟十四号返回舱在穿越大气层时外层温度可达上千度，这是由于返回舱和空气摩擦，通过 做功 的方式使返回舱的内能增加了，在此过程中，返回舱的机械能 减小 。（选填“增加”、“减小”或“不变”）
【分析】做功和热传递都可以改变物体的内能，做功改变物体内能的实质是其他形式的能与内能的相互转化。
【解答】解：返回舱返回过程中舱体与空气剧烈摩擦，通过做功的方式使返回舱的内能增大，温度升高，在此过程中，返回舱的机械能转化为内能，机械能减小。
故答案为：做功；减小。
【点评】本题考查内能和机械能的改变，属于基础题。
3．（2分）汽车上在散热器使用水做为冷却剂，这是利用了水 比热容大 的性质，火箭使用液态氢做燃料，是利用了液态氢 热值大 的性质。
【分析】（1）水的比热容大，说明相同质量的水和其它物质比较，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低的少；升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多；
（2）热值是燃料的一种特性，热值越大的燃料在完全燃烧相同质量的燃料时，释放出的热量越多，所以在选择火箭燃料时首先应该考虑燃料热值的大小。
【解答】解：
（1）水的比热容大，和相同质量的其它物质比较，升高相同温度时水吸收热量多，所以汽车散热器常用水作为冷却剂；
（2）火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量。
故答案为：比热容大；热值大。
【点评】本题考查了水的比热容大的特点在生活中的应用以及燃料热值的特性，会利用其解决生活中的实际问题。
4．（2分）刚擦完车玻璃的干毛巾容易吸附灰尘，是因为带电体具有 吸引轻小物体 的性质，能与毛皮摩擦过的橡胶棒互相排斥，是因为干毛巾擦过玻璃后带了 负 电荷。
【分析】（1）带电体具有吸引轻小物体的性质；
（2）用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电。
【解答】解：干毛巾与车玻璃摩擦能够带电，带电体具有吸引轻小物体的性质；用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，与玻璃摩擦过的干毛巾与橡胶棒互相排斥，所以二者带同种电荷，即干毛巾带负电。
故答案为：吸引轻小物体；负。
【点评】本题考查物体带电情况的判断，属于基础题。
5．（3分）如图所示，已知电流表A1的读数为0.1A，电流表A的读数为0.3A，则通过灯L2的电流为 0.2 A，如果灯L2突然断路，电流表A示数 变小 ，A1示数 不变 。（选填“变大、变小或不变”）
【分析】（1）并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，据此求出通过灯L2的电流；
（2）由并联电路电流的规律分析灯L2发生了断路时，电流表A以及电流表A1的示数变化。
【解答】解：由电路图可知，灯泡L1和L2并联，电流表A测量干路电流，电流表A1测量灯泡L1的电流，电流表A1的读数为0.1A，电流表A的读数为0.3A，因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以通过灯L2的电流为0.3A﹣0.1A＝0.2A；
两灯并联，如果灯L2发生了断路，根据并联电路电流的规律，干路电流等于各支路电流之和，可知，电流表A的示数变小；灯L2发生了断路对通过灯泡L1的电流没有影响，所以A1的示数不变。
故答案为：0.2；变小；不变。
【点评】本题主要考查了并联电路的电流规律，属于基础题。
6．（3分）在图甲所示的电路中，当开关S从b转到a时，根据电流表和电压表对应的示数，在U﹣I坐标系中描绘了相对应的坐标点，如图乙所示，则电源电压是 6V ，电阻R1的阻值是 10Ω ，电阻R2的阻值是 20Ω 。
【分析】（1）由电路图可知，当S接b时，电路为R1的简单电路，电压表测电源的电压，电流表测电路中的电流；由图乙可知对应的电压和电流，根据欧姆定律求出R1的阻值。
（2）当S接a时，两电阻串联，电压表测R1两端的电压，电流表测串联电路的电流；由图乙得出对应的电流和电压，根据串联电路的电压特点求出R2的两端电压，根据欧姆定律求出电阻R2的阻值。
【解答】解：
（1）由电路图可知，当S接b时，电路为R1的简单电路，电路中的电流较大，电压表测电源的电压，电流表测电路中的电流；
由图乙可知，电源的电压U＝6V，电路中的电流I＝0.6A，则R1＝＝＝10Ω；
（2）当S接a时，两电阻串联，电路中的电流变小，电压表测R1两端的电压，电流表测串联电路的电流；
由图乙可知，电路中的电流I′＝0.2A，U1＝2V，
根据串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和可得电阻R2的两端电压为：
U2＝U﹣U1＝6V﹣2V＝4V，
根据I＝得R2的阻值：
R2＝＝＝20Ω。
故答案为：6V；10Ω；20Ω。
【点评】本题考查了电路的动态分析，涉及到电阻的串联和欧姆定律的应用，关键是开关接a、b时电路变化的判断和由图乙得出对应的电压与电流值。
二、选择题（本题共8小题，每小题2分，共16分，第7～12题每小题只有一个选项符合题目要求；第13～14题每小题有两个选项符合题目要求，全部选对得2分，选对但不全得1分，有选错的得0分）
7．（2分）一款5G手机的折叠屏由柔性发光二极管制成，其中制成发光二极管的材料是（ ）
A．导体 B．半导体 C．超导体 D．绝缘体
【分析】二极管、三极管、集成电路和一些敏感电阻等是由半导体材料制成的。
【解答】解：二极管是由硅和锗等材料制作成，而硅和锗是半导体材料，所以发光二极管是用半导体材料制成的，故ACD错误，B正确。
故选：B。
【点评】多了解一些导体、绝缘体、半导体和超导体的应用，关注最新科技动态，关键记住它们重要的用途。
8．（2分）小明在厨房使用天然气灶烧水的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．天然气的燃烧过程将内能转化为化学能
B．天然气燃烧越充分，天然气的热值越大
C．烧水的过程是通过做功增加水的内能
D．随着水的温度升高，水的内能增加
【分析】（1）燃料燃烧时，化学能转化为内能；
（2）热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关；
（3）改变物体内能的方式有做功和热传递；
（4）物体温度越高，分子运动越剧烈，物体的内能就越大。
【解答】解：A、煤气在燃烧过程中将化学能转化为内能，故A错误；
B、燃料的热值仅与燃料的种类有关，而与燃料的燃烧程度、质量都无关，故B错误；
C、烧水时水从火焰中吸收热量，温度升高，是利用热传递的方式改变物体内能的，故C错误；
D、水的温度越高，水分子运动越剧烈，分子动能变大，物体的内能变大，故D正确。
故选：D。
【点评】本题是一道热学综合题，主要考查学生对改变物体内能方法、燃料燃烧过程中的能量转化、热值的特点的理解，虽知识点多、综合性强，但都属于基础，难度不大。
9．（2分）如图所示的四个装置图可以演示不同的电磁现象，下列说法正确的是（ ）
A．图甲可用来演示电磁感应现象，根据该现象制成了发电机
B．图乙可用来演示电流的磁效应，根据该现象制成了电磁铁
C．图丙可用来演示磁场对通电导线的作用，根据该原理制成了电动机
D．图丁可用来演示电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系
【分析】题目给出了四个有关电和磁的实验，首先要弄清各实验所揭示的原理，再结合题设要求来进行选择。
【解答】解：
A、甲图中开关闭合后，导体棒内通以电流，则导体在磁场力的作用下发生运动，故演示的为磁场对电流的作用，利用该原理制成了电动机，故A错误；
B、放在小磁针上方的导线中有电流通过时，小磁针会发生偏转，说明通电导体周围产生了磁场，即演示了电流的磁效应，根据该现象制成了电磁铁，故B正确；
C、图中导体棒AB在磁场中做切割磁感线运动时，电流表中会产生感应电流，故演示的为电磁感应，利用该原理制成了发电机，故C错误；
D、图中两电磁铁串联，通过的电流相等，但两电磁铁线圈的匝数不同，可用来演示电磁铁的磁性强弱与线圈匝数多少的关系，由于电路中没有滑动变阻器，不可以改变电路的电流，无法探究电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系，故D错误。
故选：B。
【点评】物理为实验学科，很多知识来自于实验，故应注意对实验学习的重视，掌握好实验的原理及现象。
10．（2分）某自动售货机，它可通过手机扫码（闭合S1）或通过投币（闭合S2），启动电动机完成自动售货；在光线较暗时光控开关S3自动闭合，接通灯泡照明。符合上述情况的电路设计是图中的（ ）
A． B．
C． D．
【分析】根据题意可知，通过手机扫码和投币都可以启动电动机完成自动售货，说明开关S1和开关S2可以独立工作、互不影响即为并联，
再由照明灯泡与电动机工作时互不影响可知电动机与照明灯并联，且照明灯泡只由光控开关控制，据此分析进行解答。
【解答】解：由题意可知，通过手机扫码使开关S1闭合或通过投币使开关S2闭合都能启动电动机完成自动售货，
由并联电路中各支路独立工作、互不影响可知，开关S1和开关S2应并联共同控制电动机；
由题知，在光线较暗时光控开关S3自动闭合，接通灯泡照明，则灯泡与电动机并联能独立工作，且只由光控开关S3控制，
综上结合选项可知，只有C图符合题意。
故选：C。
【点评】本题考查了串、并联电路的设计，解答时可以根据题意分析选项找出符合要求的选项即可。
11．（2分）小铭用如图所示的电路进行实验，当闭合开关后发现灯泡不亮，电压表明显偏转，电流表指针不发生偏转，则可能的故障原因是（ ）
A．小灯泡短路 B．小灯泡断路
C．滑动变阻器短路 D．滑动变阻器断路
【分析】由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器串联，电压表测灯泡L两端的电压，电流表测电路中的电流；根据灯泡的发光情况、电流表和电压表指针的偏转情况分析电路故障的原因。
【解答】解：由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器串联，电压表测灯泡L两端的电压，电流表测电路中的电流；
灯泡不亮，电流表指针不发生偏转，这说明电路出现了断路现象；
电压表明显偏转，这说明电压表与电源之间是接通的，所以故障是灯泡断路。
故选：B。
【点评】本题考查了根据电流表和电压表的示数情况判断串联电路的故障，电流表示数为零说明故障是断路，电压表有示数说明断路在电压表的两接线柱之间。
12．（2分）关于温度、热量和内能，下列说法中正确的是（ ）
A．0℃的冰水混合物内能为零
B．水的温度越高，所含热量越多
C．热量可以从内能少的物体传递到内能多的物体
D．水在凝固过程中放出热量，温度不变，内能不变
【分析】（1）任何物体都有内能；
（2）热量是物体通过热传递方式改变的内能，是一个过程量；
（3）发生热传递的条件是存在温度差；
（4）物体放热，内能变小。
【解答】解：
A、任何物体都有内能，0℃的冰水混合物内能不为零，故A错误；
B、热量是一个过程量，不能用含有来表示，故B错误；
C、发生热传递是因为物体间存在温度差，所以内能少的物体的温度可能比内能多的物体的温度高，所以内能少的物体可以把热量传递给内能多的物体，故C正确；
D、水在凝固过程中放出热量，温度不变，内能减小，故D错误。
故选：C。
【点评】知道内能、热量、和温度的关系，以及热传递的条件，难度不大。
13．（2分）如图是电阻A和B的I﹣U图像，下列说法正确的是（ ）
A．A的阻值随导体两端的电压的增大而增大
B．A两端的电压为0V时，A的电阻值也为零
C．A、B串联在电路中，当电流为0.3A时，总电压为5V
D．A、B并联在电压为3V的电路中时，相同时间内A、B两电阻产生的热量之比为3：1
【分析】（1）根据图像得出通过A电阻的电流与其两端电压的关系图像，从而确定A电阻是否为定值电阻；
电阻是导体本身的一种性质，只与导体的材料、长度、横截面积以及温度有关，与通过的电流和两端的电压无关；
（2）A、B串联在电路中，当电流为0.3A时，根据串联电流电流规律和图像读出A、B两端电压，然后再利用串联电路电压规律求出电路两端的总电压；
（3）A、B并联在电压为3V的电路中时，根据并联电路电压规律和图像读出通过A、B的电流，再根据Q＝W＝UIt求出两电阻产生的热量之比。
【解答】解：AB、由图像可知，通过A电阻的电流与其两端电压是正比例函数图像，所以A电阻为定值电阻；
由于电阻是导体本身的一种性质，与通过的电流和两端的电压无关，所以当A两端的电压为0V时，A的电阻值不变，且不为零，故AB错误；
C、因串联电路各处电流相等，所以A、B串联在电路中，当电流为0.3A时，由图像可知，A两端电压为3V，B两端电压为5V，
因串联电路两端总电压等于各部分电路两端电压之和，所以电路两端总电压：U＝UA+UB＝3V+5V＝8V，故C错误；
D、因并联电路中，各支路两端电压相等，所以A、B并联在电压为3V的电路中时，由图像可知，通过A、B的电流：IA＝0.3A，IB＝0.1A，
则由Q＝W＝UIt可得，相同时间内A、B两电阻产生的热量之比：QA：QB＝WA：WB＝U′IAt：U′IBt＝IA：IB＝0.3A：0.1A＝3：1，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了串联电路的电流特点和并联电路的电压特点、欧姆定律以及电功计算公式的灵活运用，关键是根据图像得出相关的信息。
（多选）14．（2分）如图所示是一个自动体重测试仪的工作原理图，CB部分为导体，BA部分为绝缘体，下列有关说法中正确的是（ ）
A．体重显示表是用电压表改装成的
B．体重测试仪电路由于缺少开关，始终处于通路
C．体重测试仪所测体重越大，电路消耗电功率越大
D．体重越大，体重显示表的示数越大
【分析】（1）根据电表的正确使用，即电流表串联在电路中，电压表并联在电路中判断体重显示表；
（2）体重测试仪电路缺少开关，由图可知当自动体重测试仪的上方无物体时，滑片位于绝缘体的位置，电路断路；
（3）当测试仪所测体重越大时，滑动变阻器接入电路的电阻越小，根据欧姆定律可知电路中电流的变化，根据P＝UI分析功率的大小；
（4）通过电流的变化，判断体重显示表的示数的变化。
【解答】解：
A、由电路图可知，体重显示表串联在电路中，所以体重显示表是用电流表改装成的，故A错误；
B、体重测试仪电路虽然缺少开关，但是当体重测试仪的上方无物体时，滑片位于绝缘体的位置，电路处于断路，故B错误；
C、体重测试仪所测体重越大，滑动变阻器接入电路的电阻越小，根据欧姆定律可知电路中电流越大，根据P＝UI可知，电路消耗的功率越大，故C正确；
D、当测试仪所测体重越大时，杠杆的左端下降、右端上升，滑片上移，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据I＝可知，电路中的电流变大，即体重显示表的示数越大，故D正确。
故选：CD。
【点评】本题考查欧姆定律、电功率公式的应用以及滑动变阻器的正确使用；并会将理论知识应用到实际生活当中，真正体会从物理走向生活的理念。
三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分）
15．（2分）放有条形磁体的小车静止在水平地面上，闭合开关S，条形磁体因受磁力向左运动，请在图中括号里标明电源左端的极性和电磁铁右端的磁极。
【分析】（1）由条形磁体向左运动，根据磁极间的相互作用（同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引）判断出电磁铁的NS极；
（2）利用安培定则（用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的N极）判断出电源的正负极。
【解答】解：
（1）闭合开关S，条形磁体因受磁力向左运动，说明条形磁体受到了一个向左的排斥力，已知条形磁体左端为S极、右端为N极，根据同名磁极相互排斥可确定通电螺线管的左端是N极、右端为S极；
（2）根据安培定则，大拇指指向通电螺线管的N极，则电流从电磁铁右侧流入，所以电源的左端为负极，如图所示：
【点评】本题的入手点是利用条形磁体的运动方向、根据磁极间的相互作用判断出通电螺线管的南北极，再利用安培定则判断出电源的正负极，这是一道综合题，很巧妙的将安培定则和磁极间的相互作用联系起来，是一道好题。
16．（2分）如图甲是小明家新换的一款带开关的插座，它是由两孔插座、三孔插座和开关组合而成，开关控制整个插座。图乙方框内是其内部示意图，“o”代表接线柱。请将图乙电路连接完整。要求：符合安全用电原则，方框内导线只允许连在接线柱上。
【分析】（1）两孔插座的连接：左孔接零线，右孔接火线；
（2）三孔插座的正确接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线。三孔插座的连接：上孔接地线，当金属外壳的用电器插入插座时，使金属外壳接地，防止金属外壳漏电发生触电事故；
（3）开关要控制火线。
【解答】解：
（1）两孔插座的连接：左孔接零线，右孔接火线；
（2）三孔插座的连接：上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线；
（3）开关控制整个插座，则开关接在火线与插座的右孔之间，如图所示：
【点评】本题考查了两孔插座、三孔插座、开关的连接方法，为了用电安全，一定要遵守安全用电的原则。
四、实验探究题（本题共3小题，第17题4分，第18题6分，第19题8分，共18分）
17．（4分）如图是用小球与木块探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验示意图。
（1）该实验研究的对象是 A （填“A”或“B”）的动能；该实验物体动能的大小是通过 木块移动距离 来反映的。
（2）让同一小球从斜面的不同高度由静止滚下，推动木块做功，目的是为了探究动能的大小与 速度 的关系。
（3）若要研究物体动能与质量的关系，则需用不同质量的小球从斜面 相同 （填“相同”或“不同”）高度由静止滚下，并观察记录。
【分析】（1）实验中利用了转换法来进行探究活动，通过观察小球推动木块运动距离的远近来体现小球具有动能的大小；
（2）为了探究动能大小与速度的关系应控制小球的质量不变，改变小球的速度，结合题干图分析小球质量和高度的关系，便可得出结论；
（4）由于动能的大小与多个因素有关，应用控制变量法来分析，高度相同时，小球滑到相同的水平面的速度就会相同，是为了控制小球的速度相同，控制小球的质量不同，来探究动能与质量的关系。
【解答】解：（1）物理学中，能够做功的多少表示具有能量的大小，实验中小球能够做功是体现在推动木块运动，推动的距离越远，表示小球能够做的功越多，小球具有的动能就越大，所以通过观察木块被推动的距离的大小，来判断小球动能的大小，即该实验研究的对象是小球的动能；
（2）让同一小球从斜面的不同高度由静止滚下，推动木块做功，控制了质量一定，改变了速度，目的是为了探究动能的大小与速度的关系；
（3）换用质量不同的小球，高度相同，小球滑到相同的水平面的速度就会相同，控制小球的速度相同，小球的质量不同来探究动能大小与质量的关系。
故答案为：（1）A；木块移动距离；（2）速度；（3）相同。
【点评】本题是探究动能大小的影响因素的实验，做本题的关键是对控制变量法和转换法两种实验方法的操作非常熟悉，熟练掌握动能的影响因素。
18．（6分）小强用两个相同的酒精灯分别给水和煤油加热，如图甲所示，比较水和煤油的吸热能力。
（1）实验前，两烧杯分别装入 质量 （选填“质量”或“体积”）和初温相等的水和煤油，组装器材时应该先调整 B （选填“A”或“B”）高度；
（2）实验中，通过比较 加热时间 来间接反映水和煤油吸收热量的多少，小强根据实验数据作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像，如图乙，水和煤油都升高到98℃，两者吸收的热量 不相等 （选填“相等”或“不相等”）；
（3）由图像可知， 水 的吸热能力强，水和煤油的比热容之比为 2：1 。
【分析】（1）（2）（3）比较物质吸热能力的2种方法：
①使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量（即比较加热时间），吸收热量多的吸热能力强；
②使相同质量的不同物质吸收相同的热量（即加热相同的时间），比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强；
根据用酒精灯外焰加热分析；
（2）我们使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法；
由绘制出的两种液体温度随时间变化的关系图像，得出升高30℃煤和水的加热时间，由转换法和Q＝cmΔt，在质量和升高温度相同的情况下，吸热多少与比热容大小成正比，据此得出水的比热容与煤油的比热容的比值。
【解答】解：（1）根据比较吸热能力的两种方法，在该实验中要控制不同物质的质量相同，故在两个完全相同的烧杯中分别装入质量、初温都相同的水和煤油；
因用酒精灯外焰加热，故在组装器材时应该按自下而上的顺序调整器材，故组装器材时应该先固定甲图中B的位置；
（2）（3）根据转换法，水和煤油吸热的多少是通过加热时间来反映的；
由图乙知水和煤油都升高到98℃，水的加热时间长，水吸收的热量多，即两者吸收的热量不相等，水的吸热能力强；
由绘制出的两种液体温度随时间变化的关系图像，升高98℃﹣68℃＝30℃，煤油用时10min，水用时20min（水和煤油吸热之为2：1），根据Q＝cmΔt，在质量和升高温度相同的情况下，吸热多少与比热容大小成正比，故水的比热容与煤油的比热容的比值2：1。
故答案为：（1）质量；B；（2）加热时间；不相等；（3）水；2：1。
【点评】本题比较水和煤油吸热升温特点，考查器材的调试、注意事项、数据分析及控制变量法、转换法和推理法及Q＝cmΔt的运用，为热学中的重要实验。
19．（8分）如图甲所示是用伏安法测电阻的实物图，所用滑动变阻器的规格是“20Ω，1A”，电源电压不变，待测电阻Rx的阻值约为10Ω。
（1）请用笔画划线代替导线，将图甲中的实物图连接完整（导线不准交叉）。
（2）闭合开关前，滑片应移到滑动变阻器的 B 端（选填“A”或“B”）。
（3）闭合开关，当电压表示数为2.4V时，电流表示数如图乙所示，则Rx的阻值为 8 Ω。调节滑片的位置，多次测量的目的是 为了减小误差 。
（4）实验中，如果电压表突然损坏，小明利用剩下的器材组成了如图丙所示的电路，也测出了Rx的阻值。请你补充实验步骤并写出Rx的表达式。（变阻器的最大阻值用R表示）
①将滑动变阻器的滑片移至最左端，闭合开关，记下此时电流表读数为I1；
② 将滑动变阻器的滑片移至最右端 ，记下电流表读数为I2；
③待测电阻Rx＝ Ω （用已知和测出的物理量符号表示）。
【分析】（1）电流表和电压表均选择小量程，采用正进负出的连接方式，伏安法测量电阻的电路中，首先从电源正极出发，依次连接到电源负极，电压表和小灯泡并联；
（2）为了保护电路，闭合开关前，将滑动变阻器的滑片P置于最大电阻处；
（3）根据电压表的量程，读出电压表的示数，根据欧姆定律计算电阻，为了减小误差，应多次测量求平均值；
（4）根据串联电路中电流和电压规律，分析电路中的电压和电流，根据欧姆定律计算电阻。
【解答】解：（1）电源电压不超过3V，电压表连接时正进负出，选择的量程选择0﹣3V，电流表的量程选择0﹣0.6A，连接电路时，首先从电源正极出发，依次连接到电源负极，电压表和小灯泡并联，连接如图所示：
（2）为保护电路，闭合开关前，应将滑片移至最大阻值处，即B端；
（3）如图乙所示，电流表选用的是小量程，分度值为0.02A，电流表示数为0.3A，此时电压为2.4V，根据欧姆定律可得Rx的阻值为：；为了减小误差，应多次进行实验测量电阻求平均值；
（4）将滑动变阻器的滑片移至最左端，闭合开关，电流表读数I1为通过待测电阻Rx的电流，根据欧姆定律可得电源电压为：U＝I1Rx；将滑动变阻器的滑片移至最右端，滑动变阻器接入电路的电阻最大为20Ω，闭合开关，此时电流表读数I2为通过待测电阻Rx和滑动变阻器的电流，根据欧姆定律可得电源电压为：U＝I2（Rx+R）；由电源电压不变可得：I1Rx＝I2（Rx+20Ω）；故待测电阻Rx＝Ω；
故答案为：（1）如图所示；（2）B；（3）8；为了减小误差；（4）②将滑动变阻器的滑片移至最右端；③Ω。
【点评】本题是“伏安法测量电阻”的实验，考查了有关电流表读数和量程的选择，同时考查了电路连接和欧姆定律的应用，还考查了实验过程的分析，考查得比较全面。
五、综合应用题（本题共2小题，第20题9分，第21题9分，共18分）
20．（9分）如图所示，某同学用燃气灶烧水给餐具消毒。在标准大气压下用该燃气灶加热质量为5kg初温为15℃的水，共消耗了0.06m3的天然气，该燃气灶烧水的热效率为70%。[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值为4.0×107J/m3]求：
（1）0.06m3的天然气完全燃烧所放出的热量；
（2）以上过程中，水吸收的热量；
（3）加热后锅内水的温度。
【分析】（1）利用Q放＝Vq求天然气完全燃烧放出的热量；
（2）根据效率公式求出水吸收的热量；
（3）利用吸热公式Q吸＝cm（t﹣t0）求出水的末温。
【解答】解：（1）0.06m3的天然气完全燃烧放出的热量：Q放＝Vq＝0.06m3×4.0×107J/m3＝2.4×106J；
（2）水吸收的热量：Q吸＝ηQ放＝70%×2.4×106J＝1.68×106J；
（3）根据Q吸＝cm（t﹣t0）可知，加热后锅内水的温度为：t＝+t0＝+15℃＝95℃。
答：（1）0.06m3的天然气完全燃烧所放出的热量为2.4×106J；
（2）以上过程中，水吸收的热量为1.68×106J；
（3）加热后锅内水的温度为95℃。
【点评】本题主要考查了燃料完全燃烧放热公式Q放＝Vq、吸热公式Q吸＝cm（t﹣t0）、效率公式的应用，属于基础题目。
21．（9分）小梅家的电热水器有“关”、“加热”和“速热”三个挡位，其简化电路如图所示。若电热丝R1的阻值是48.4Ω，通过计算回答：该电热水器在“加热”挡位工作时。
（1）通过它的电流是多少安？
（2）它的电功率是多少瓦？
（3）它工作100s消耗了多少焦的电能？
【分析】（1）旋转手柄带动开关处于加热挡时，电路为R1的简单电路，用I＝计算通过R1的电流；
（2）已知电热水器在“加热”挡位工作的电流及电压，根据P＝UI计算出电热水器在“加热”挡位工作的电功率；
（3）根据W＝Pt计算工电热水器在“加热”挡位工作100s消耗的电能。
【解答】解：（1）旋转手柄带动开关处于加热挡时，电路为R1的简单电路，
通过它的电流：I＝＝≈4.55A；
（2）电热水器在“加热”挡位工作的电功率：P加热＝＝＝1000W；
（3）电热水器在“加热”挡位工作100s消耗的电能：W＝P加热t＝1000W×100s＝1×105J。
答：
（1）通过它的电流约为4.55安；
（2）它的电功率是1000瓦；
（3）它工作100s消耗电能为1×105J。
【点评】本题考查了欧姆定律、电功、电功率的简单应用，认清电路的组成是解决本题的关键。
2022-2023学年河南省新乡市辉县市九年级（上）期末物理试卷
一、填空（本题共6小题，每空1分，共14分）
1．（2分）我国茶文化源远流长，冬日午后，泡好一杯茶，茶香四溢，这是 现象，说明分子 。
2．（2分）神舟十四号返回舱在穿越大气层时外层温度可达上千度，这是由于返回舱和空气摩擦，通过 的方式使返回舱的内能增加了，在此过程中，返回舱的机械能 。（选填“增加”、“减小”或“不变”）
3．（2分）汽车上在散热器使用水做为冷却剂，这是利用了水 的性质，火箭使用液态氢做燃料，是利用了液态氢 的性质。
4．（2分）刚擦完车玻璃的干毛巾容易吸附灰尘，是因为带电体具有 的性质，能与毛皮摩擦过的橡胶棒互相排斥，是因为干毛巾擦过玻璃后带了 电荷。
5．（3分）如图所示，已知电流表A1的读数为0.1A，电流表A的读数为0.3A，则通过灯L2的电流为 A，如果灯L2突然断路，电流表A示数 ，A1示数 。（选填“变大、变小或不变”）
6．（3分）在图甲所示的电路中，当开关S从b转到a时，根据电流表和电压表对应的示数，在U﹣I坐标系中描绘了相对应的坐标点，如图乙所示，则电源电压是 ，电阻R1的阻值是 ，电阻R2的阻值是 。
二、选择题（本题共8小题，每小题2分，共16分，第7～12题每小题只有一个选项符合题目要求；第13～14题每小题有两个选项符合题目要求，全部选对得2分，选对但不全得1分，有选错的得0分）
7．（2分）一款5G手机的折叠屏由柔性发光二极管制成，其中制成发光二极管的材料是（ ）
A．导体 B．半导体 C．超导体 D．绝缘体
8．（2分）小明在厨房使用天然气灶烧水的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．天然气的燃烧过程将内能转化为化学能
B．天然气燃烧越充分，天然气的热值越大
C．烧水的过程是通过做功增加水的内能
D．随着水的温度升高，水的内能增加
9．（2分）如图所示的四个装置图可以演示不同的电磁现象，下列说法正确的是（ ）
A．图甲可用来演示电磁感应现象，根据该现象制成了发电机
B．图乙可用来演示电流的磁效应，根据该现象制成了电磁铁
C．图丙可用来演示磁场对通电导线的作用，根据该原理制成了电动机
D．图丁可用来演示电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系
10．（2分）某自动售货机，它可通过手机扫码（闭合S1）或通过投币（闭合S2），启动电动机完成自动售货；在光线较暗时光控开关S3自动闭合，接通灯泡照明。符合上述情况的电路设计是图中的（ ）
A． B．
C． D．
11．（2分）小铭用如图所示的电路进行实验，当闭合开关后发现灯泡不亮，电压表明显偏转，电流表指针不发生偏转，则可能的故障原因是（ ）
A．小灯泡短路 B．小灯泡断路
C．滑动变阻器短路 D．滑动变阻器断路
12．（2分）关于温度、热量和内能，下列说法中正确的是（ ）
A．0℃的冰水混合物内能为零
B．水的温度越高，所含热量越多
C．热量可以从内能少的物体传递到内能多的物体
D．水在凝固过程中放出热量，温度不变，内能不变
13．（2分）如图是电阻A和B的I﹣U图像，下列说法正确的是（ ）
A．A的阻值随导体两端的电压的增大而增大
B．A两端的电压为0V时，A的电阻值也为零
C．A、B串联在电路中，当电流为0.3A时，总电压为5V
D．A、B并联在电压为3V的电路中时，相同时间内A、B两电阻产生的热量之比为3：1
（多选）14．（2分）如图所示是一个自动体重测试仪的工作原理图，CB部分为导体，BA部分为绝缘体，下列有关说法中正确的是（ ）
A．体重显示表是用电压表改装成的
B．体重测试仪电路由于缺少开关，始终处于通路
C．体重测试仪所测体重越大，电路消耗电功率越大
D．体重越大，体重显示表的示数越大
三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分）
15．（2分）放有条形磁体的小车静止在水平地面上，闭合开关S，条形磁体因受磁力向左运动，请在图中括号里标明电源左端的极性和电磁铁右端的磁极。
16．（2分）如图甲是小明家新换的一款带开关的插座，它是由两孔插座、三孔插座和开关组合而成，开关控制整个插座。图乙方框内是其内部示意图，“o”代表接线柱。请将图乙电路连接完整。要求：符合安全用电原则，方框内导线只允许连在接线柱上。
四、实验探究题（本题共3小题，第17题4分，第18题6分，第19题8分，共18分）
17．（4分）如图是用小球与木块探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验示意图。
（1）该实验研究的对象是 （填“A”或“B”）的动能；该实验物体动能的大小是通过 来反映的。
（2）让同一小球从斜面的不同高度由静止滚下，推动木块做功，目的是为了探究动能的大小与 的关系。
（3）若要研究物体动能与质量的关系，则需用不同质量的小球从斜面 （填“相同”或“不同”）高度由静止滚下，并观察记录。
18．（6分）小强用两个相同的酒精灯分别给水和煤油加热，如图甲所示，比较水和煤油的吸热能力。
（1）实验前，两烧杯分别装入 （选填“质量”或“体积”）和初温相等的水和煤油，组装器材时应该先调整 （选填“A”或“B”）高度；
（2）实验中，通过比较 来间接反映水和煤油吸收热量的多少，小强根据实验数据作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像，如图乙，水和煤油都升高到98℃，两者吸收的热量 （选填“相等”或“不相等”）；
（3）由图像可知， 的吸热能力强，水和煤油的比热容之比为 。
19．（8分）如图甲所示是用伏安法测电阻的实物图，所用滑动变阻器的规格是“20Ω，1A”，电源电压不变，待测电阻Rx的阻值约为10Ω。
（1）请用笔画划线代替导线，将图甲中的实物图连接完整（导线不准交叉）。
（2）闭合开关前，滑片应移到滑动变阻器的 端（选填“A”或“B”）。
（3）闭合开关，当电压表示数为2.4V时，电流表示数如图乙所示，则Rx的阻值为 Ω。调节滑片的位置，多次测量的目的是 。
（4）实验中，如果电压表突然损坏，小明利用剩下的器材组成了如图丙所示的电路，也测出了Rx的阻值。请你补充实验步骤并写出Rx的表达式。（变阻器的最大阻值用R表示）
①将滑动变阻器的滑片移至最左端，闭合开关，记下此时电流表读数为I1；
② ，记下电流表读数为I2；
③待测电阻Rx＝ （用已知和测出的物理量符号表示）。
五、综合应用题（本题共2小题，第20题9分，第21题9分，共18分）
20．（9分）如图所示，某同学用燃气灶烧水给餐具消毒。在标准大气压下用该燃气灶加热质量为5kg初温为15℃的水，共消耗了0.06m3的天然气，该燃气灶烧水的热效率为70%。[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值为4.0×107J/m3]求：
（1）0.06m3的天然气完全燃烧所放出的热量；
（2）以上过程中，水吸收的热量；
（3）加热后锅内水的温度。
21．（9分）小梅家的电热水器有“关”、“加热”和“速热”三个挡位，其简化电路如图所示。若电热丝R1的阻值是48.4Ω，通过计算回答：该电热水器在“加热”挡位工作时。
（1）通过它的电流是多少安？
（2）它的电功率是多少瓦？
（3）它工作100s消耗了多少焦的电能？
2022-2023学年河南省新乡市辉县市九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、填空（本题共6小题，每空1分，共14分）
1．（2分）我国茶文化源远流长，冬日午后，泡好一杯茶，茶香四溢，这是 扩散 现象，说明分子 在不停地做无规则运动 。
【分析】不同物质互相接触时彼此进入对方的现象叫扩散，扩散现象说明分子在不停地做无规则运动。
【解答】解：冬日午后，泡好一杯茶，茶香四溢，这是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动。
故答案：扩散；在不停地做无规则运动。
【点评】此题考查了扩散现象，难度不大，属基础题目。
2．（2分）神舟十四号返回舱在穿越大气层时外层温度可达上千度，这是由于返回舱和空气摩擦，通过 做功 的方式使返回舱的内能增加了，在此过程中，返回舱的机械能 减小 。（选填“增加”、“减小”或“不变”）
【分析】做功和热传递都可以改变物体的内能，做功改变物体内能的实质是其他形式的能与内能的相互转化。
【解答】解：返回舱返回过程中舱体与空气剧烈摩擦，通过做功的方式使返回舱的内能增大，温度升高，在此过程中，返回舱的机械能转化为内能，机械能减小。
故答案为：做功；减小。
【点评】本题考查内能和机械能的改变，属于基础题。
3．（2分）汽车上在散热器使用水做为冷却剂，这是利用了水 比热容大 的性质，火箭使用液态氢做燃料，是利用了液态氢 热值大 的性质。
【分析】（1）水的比热容大，说明相同质量的水和其它物质比较，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低的少；升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多；
（2）热值是燃料的一种特性，热值越大的燃料在完全燃烧相同质量的燃料时，释放出的热量越多，所以在选择火箭燃料时首先应该考虑燃料热值的大小。
【解答】解：
（1）水的比热容大，和相同质量的其它物质比较，升高相同温度时水吸收热量多，所以汽车散热器常用水作为冷却剂；
（2）火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量。
故答案为：比热容大；热值大。
【点评】本题考查了水的比热容大的特点在生活中的应用以及燃料热值的特性，会利用其解决生活中的实际问题。
4．（2分）刚擦完车玻璃的干毛巾容易吸附灰尘，是因为带电体具有 吸引轻小物体 的性质，能与毛皮摩擦过的橡胶棒互相排斥，是因为干毛巾擦过玻璃后带了 负 电荷。
【分析】（1）带电体具有吸引轻小物体的性质；
（2）用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电。
【解答】解：干毛巾与车玻璃摩擦能够带电，带电体具有吸引轻小物体的性质；用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，与玻璃摩擦过的干毛巾与橡胶棒互相排斥，所以二者带同种电荷，即干毛巾带负电。
故答案为：吸引轻小物体；负。
【点评】本题考查物体带电情况的判断，属于基础题。
5．（3分）如图所示，已知电流表A1的读数为0.1A，电流表A的读数为0.3A，则通过灯L2的电流为 0.2 A，如果灯L2突然断路，电流表A示数 变小 ，A1示数 不变 。（选填“变大、变小或不变”）
【分析】（1）并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，据此求出通过灯L2的电流；
（2）由并联电路电流的规律分析灯L2发生了断路时，电流表A以及电流表A1的示数变化。
【解答】解：由电路图可知，灯泡L1和L2并联，电流表A测量干路电流，电流表A1测量灯泡L1的电流，电流表A1的读数为0.1A，电流表A的读数为0.3A，因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以通过灯L2的电流为0.3A﹣0.1A＝0.2A；
两灯并联，如果灯L2发生了断路，根据并联电路电流的规律，干路电流等于各支路电流之和，可知，电流表A的示数变小；灯L2发生了断路对通过灯泡L1的电流没有影响，所以A1的示数不变。
故答案为：0.2；变小；不变。
【点评】本题主要考查了并联电路的电流规律，属于基础题。
6．（3分）在图甲所示的电路中，当开关S从b转到a时，根据电流表和电压表对应的示数，在U﹣I坐标系中描绘了相对应的坐标点，如图乙所示，则电源电压是 6V ，电阻R1的阻值是 10Ω ，电阻R2的阻值是 20Ω 。
【分析】（1）由电路图可知，当S接b时，电路为R1的简单电路，电压表测电源的电压，电流表测电路中的电流；由图乙可知对应的电压和电流，根据欧姆定律求出R1的阻值。
（2）当S接a时，两电阻串联，电压表测R1两端的电压，电流表测串联电路的电流；由图乙得出对应的电流和电压，根据串联电路的电压特点求出R2的两端电压，根据欧姆定律求出电阻R2的阻值。
【解答】解：
（1）由电路图可知，当S接b时，电路为R1的简单电路，电路中的电流较大，电压表测电源的电压，电流表测电路中的电流；
由图乙可知，电源的电压U＝6V，电路中的电流I＝0.6A，则R1＝＝＝10Ω；
（2）当S接a时，两电阻串联，电路中的电流变小，电压表测R1两端的电压，电流表测串联电路的电流；
由图乙可知，电路中的电流I′＝0.2A，U1＝2V，
根据串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和可得电阻R2的两端电压为：
U2＝U﹣U1＝6V﹣2V＝4V，
根据I＝得R2的阻值：
R2＝＝＝20Ω。
故答案为：6V；10Ω；20Ω。
【点评】本题考查了电路的动态分析，涉及到电阻的串联和欧姆定律的应用，关键是开关接a、b时电路变化的判断和由图乙得出对应的电压与电流值。
二、选择题（本题共8小题，每小题2分，共16分，第7～12题每小题只有一个选项符合题目要求；第13～14题每小题有两个选项符合题目要求，全部选对得2分，选对但不全得1分，有选错的得0分）
7．（2分）一款5G手机的折叠屏由柔性发光二极管制成，其中制成发光二极管的材料是（ ）
A．导体 B．半导体 C．超导体 D．绝缘体
【分析】二极管、三极管、集成电路和一些敏感电阻等是由半导体材料制成的。
【解答】解：二极管是由硅和锗等材料制作成，而硅和锗是半导体材料，所以发光二极管是用半导体材料制成的，故ACD错误，B正确。
故选：B。
【点评】多了解一些导体、绝缘体、半导体和超导体的应用，关注最新科技动态，关键记住它们重要的用途。
8．（2分）小明在厨房使用天然气灶烧水的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．天然气的燃烧过程将内能转化为化学能
B．天然气燃烧越充分，天然气的热值越大
C．烧水的过程是通过做功增加水的内能
D．随着水的温度升高，水的内能增加
【分析】（1）燃料燃烧时，化学能转化为内能；
（2）热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关；
（3）改变物体内能的方式有做功和热传递；
（4）物体温度越高，分子运动越剧烈，物体的内能就越大。
【解答】解：A、煤气在燃烧过程中将化学能转化为内能，故A错误；
B、燃料的热值仅与燃料的种类有关，而与燃料的燃烧程度、质量都无关，故B错误；
C、烧水时水从火焰中吸收热量，温度升高，是利用热传递的方式改变物体内能的，故C错误；
D、水的温度越高，水分子运动越剧烈，分子动能变大，物体的内能变大，故D正确。
故选：D。
【点评】本题是一道热学综合题，主要考查学生对改变物体内能方法、燃料燃烧过程中的能量转化、热值的特点的理解，虽知识点多、综合性强，但都属于基础，难度不大。
9．（2分）如图所示的四个装置图可以演示不同的电磁现象，下列说法正确的是（ ）
A．图甲可用来演示电磁感应现象，根据该现象制成了发电机
B．图乙可用来演示电流的磁效应，根据该现象制成了电磁铁
C．图丙可用来演示磁场对通电导线的作用，根据该原理制成了电动机
D．图丁可用来演示电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系
【分析】题目给出了四个有关电和磁的实验，首先要弄清各实验所揭示的原理，再结合题设要求来进行选择。
【解答】解：
A、甲图中开关闭合后，导体棒内通以电流，则导体在磁场力的作用下发生运动，故演示的为磁场对电流的作用，利用该原理制成了电动机，故A错误；
B、放在小磁针上方的导线中有电流通过时，小磁针会发生偏转，说明通电导体周围产生了磁场，即演示了电流的磁效应，根据该现象制成了电磁铁，故B正确；
C、图中导体棒AB在磁场中做切割磁感线运动时，电流表中会产生感应电流，故演示的为电磁感应，利用该原理制成了发电机，故C错误；
D、图中两电磁铁串联，通过的电流相等，但两电磁铁线圈的匝数不同，可用来演示电磁铁的磁性强弱与线圈匝数多少的关系，由于电路中没有滑动变阻器，不可以改变电路的电流，无法探究电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系，故D错误。
故选：B。
【点评】物理为实验学科，很多知识来自于实验，故应注意对实验学习的重视，掌握好实验的原理及现象。
10．（2分）某自动售货机，它可通过手机扫码（闭合S1）或通过投币（闭合S2），启动电动机完成自动售货；在光线较暗时光控开关S3自动闭合，接通灯泡照明。符合上述情况的电路设计是图中的（ ）
A． B．
C． D．
【分析】根据题意可知，通过手机扫码和投币都可以启动电动机完成自动售货，说明开关S1和开关S2可以独立工作、互不影响即为并联，
再由照明灯泡与电动机工作时互不影响可知电动机与照明灯并联，且照明灯泡只由光控开关控制，据此分析进行解答。
【解答】解：由题意可知，通过手机扫码使开关S1闭合或通过投币使开关S2闭合都能启动电动机完成自动售货，
由并联电路中各支路独立工作、互不影响可知，开关S1和开关S2应并联共同控制电动机；
由题知，在光线较暗时光控开关S3自动闭合，接通灯泡照明，则灯泡与电动机并联能独立工作，且只由光控开关S3控制，
综上结合选项可知，只有C图符合题意。
故选：C。
【点评】本题考查了串、并联电路的设计，解答时可以根据题意分析选项找出符合要求的选项即可。
11．（2分）小铭用如图所示的电路进行实验，当闭合开关后发现灯泡不亮，电压表明显偏转，电流表指针不发生偏转，则可能的故障原因是（ ）
A．小灯泡短路 B．小灯泡断路
C．滑动变阻器短路 D．滑动变阻器断路
【分析】由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器串联，电压表测灯泡L两端的电压，电流表测电路中的电流；根据灯泡的发光情况、电流表和电压表指针的偏转情况分析电路故障的原因。
【解答】解：由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器串联，电压表测灯泡L两端的电压，电流表测电路中的电流；
灯泡不亮，电流表指针不发生偏转，这说明电路出现了断路现象；
电压表明显偏转，这说明电压表与电源之间是接通的，所以故障是灯泡断路。
故选：B。
【点评】本题考查了根据电流表和电压表的示数情况判断串联电路的故障，电流表示数为零说明故障是断路，电压表有示数说明断路在电压表的两接线柱之间。
12．（2分）关于温度、热量和内能，下列说法中正确的是（ ）
A．0℃的冰水混合物内能为零
B．水的温度越高，所含热量越多
C．热量可以从内能少的物体传递到内能多的物体
D．水在凝固过程中放出热量，温度不变，内能不变
【分析】（1）任何物体都有内能；
（2）热量是物体通过热传递方式改变的内能，是一个过程量；
（3）发生热传递的条件是存在温度差；
（4）物体放热，内能变小。
【解答】解：
A、任何物体都有内能，0℃的冰水混合物内能不为零，故A错误；
B、热量是一个过程量，不能用含有来表示，故B错误；
C、发生热传递是因为物体间存在温度差，所以内能少的物体的温度可能比内能多的物体的温度高，所以内能少的物体可以把热量传递给内能多的物体，故C正确；
D、水在凝固过程中放出热量，温度不变，内能减小，故D错误。
故选：C。
【点评】知道内能、热量、和温度的关系，以及热传递的条件，难度不大。
13．（2分）如图是电阻A和B的I﹣U图像，下列说法正确的是（ ）
A．A的阻值随导体两端的电压的增大而增大
B．A两端的电压为0V时，A的电阻值也为零
C．A、B串联在电路中，当电流为0.3A时，总电压为5V
D．A、B并联在电压为3V的电路中时，相同时间内A、B两电阻产生的热量之比为3：1
【分析】（1）根据图像得出通过A电阻的电流与其两端电压的关系图像，从而确定A电阻是否为定值电阻；
电阻是导体本身的一种性质，只与导体的材料、长度、横截面积以及温度有关，与通过的电流和两端的电压无关；
（2）A、B串联在电路中，当电流为0.3A时，根据串联电流电流规律和图像读出A、B两端电压，然后再利用串联电路电压规律求出电路两端的总电压；
（3）A、B并联在电压为3V的电路中时，根据并联电路电压规律和图像读出通过A、B的电流，再根据Q＝W＝UIt求出两电阻产生的热量之比。
【解答】解：AB、由图像可知，通过A电阻的电流与其两端电压是正比例函数图像，所以A电阻为定值电阻；
由于电阻是导体本身的一种性质，与通过的电流和两端的电压无关，所以当A两端的电压为0V时，A的电阻值不变，且不为零，故AB错误；
C、因串联电路各处电流相等，所以A、B串联在电路中，当电流为0.3A时，由图像可知，A两端电压为3V，B两端电压为5V，
因串联电路两端总电压等于各部分电路两端电压之和，所以电路两端总电压：U＝UA+UB＝3V+5V＝8V，故C错误；
D、因并联电路中，各支路两端电压相等，所以A、B并联在电压为3V的电路中时，由图像可知，通过A、B的电流：IA＝0.3A，IB＝0.1A，
则由Q＝W＝UIt可得，相同时间内A、B两电阻产生的热量之比：QA：QB＝WA：WB＝U′IAt：U′IBt＝IA：IB＝0.3A：0.1A＝3：1，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了串联电路的电流特点和并联电路的电压特点、欧姆定律以及电功计算公式的灵活运用，关键是根据图像得出相关的信息。
（多选）14．（2分）如图所示是一个自动体重测试仪的工作原理图，CB部分为导体，BA部分为绝缘体，下列有关说法中正确的是（ ）
A．体重显示表是用电压表改装成的
B．体重测试仪电路由于缺少开关，始终处于通路
C．体重测试仪所测体重越大，电路消耗电功率越大
D．体重越大，体重显示表的示数越大
【分析】（1）根据电表的正确使用，即电流表串联在电路中，电压表并联在电路中判断体重显示表；
（2）体重测试仪电路缺少开关，由图可知当自动体重测试仪的上方无物体时，滑片位于绝缘体的位置，电路断路；
（3）当测试仪所测体重越大时，滑动变阻器接入电路的电阻越小，根据欧姆定律可知电路中电流的变化，根据P＝UI分析功率的大小；
（4）通过电流的变化，判断体重显示表的示数的变化。
【解答】解：
A、由电路图可知，体重显示表串联在电路中，所以体重显示表是用电流表改装成的，故A错误；
B、体重测试仪电路虽然缺少开关，但是当体重测试仪的上方无物体时，滑片位于绝缘体的位置，电路处于断路，故B错误；
C、体重测试仪所测体重越大，滑动变阻器接入电路的电阻越小，根据欧姆定律可知电路中电流越大，根据P＝UI可知，电路消耗的功率越大，故C正确；
D、当测试仪所测体重越大时，杠杆的左端下降、右端上升，滑片上移，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据I＝可知，电路中的电流变大，即体重显示表的示数越大，故D正确。
故选：CD。
【点评】本题考查欧姆定律、电功率公式的应用以及滑动变阻器的正确使用；并会将理论知识应用到实际生活当中，真正体会从物理走向生活的理念。
三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分）
15．（2分）放有条形磁体的小车静止在水平地面上，闭合开关S，条形磁体因受磁力向左运动，请在图中括号里标明电源左端的极性和电磁铁右端的磁极。
【分析】（1）由条形磁体向左运动，根据磁极间的相互作用（同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引）判断出电磁铁的NS极；
（2）利用安培定则（用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的N极）判断出电源的正负极。
【解答】解：
（1）闭合开关S，条形磁体因受磁力向左运动，说明条形磁体受到了一个向左的排斥力，已知条形磁体左端为S极、右端为N极，根据同名磁极相互排斥可确定通电螺线管的左端是N极、右端为S极；
（2）根据安培定则，大拇指指向通电螺线管的N极，则电流从电磁铁右侧流入，所以电源的左端为负极，如图所示：
【点评】本题的入手点是利用条形磁体的运动方向、根据磁极间的相互作用判断出通电螺线管的南北极，再利用安培定则判断出电源的正负极，这是一道综合题，很巧妙的将安培定则和磁极间的相互作用联系起来，是一道好题。
16．（2分）如图甲是小明家新换的一款带开关的插座，它是由两孔插座、三孔插座和开关组合而成，开关控制整个插座。图乙方框内是其内部示意图，“o”代表接线柱。请将图乙电路连接完整。要求：符合安全用电原则，方框内导线只允许连在接线柱上。
【分析】（1）两孔插座的连接：左孔接零线，右孔接火线；
（2）三孔插座的正确接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线。三孔插座的连接：上孔接地线，当金属外壳的用电器插入插座时，使金属外壳接地，防止金属外壳漏电发生触电事故；
（3）开关要控制火线。
【解答】解：
（1）两孔插座的连接：左孔接零线，右孔接火线；
（2）三孔插座的连接：上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线；
（3）开关控制整个插座，则开关接在火线与插座的右孔之间，如图所示：
【点评】本题考查了两孔插座、三孔插座、开关的连接方法，为了用电安全，一定要遵守安全用电的原则。
四、实验探究题（本题共3小题，第17题4分，第18题6分，第19题8分，共18分）
17．（4分）如图是用小球与木块探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验示意图。
（1）该实验研究的对象是 A （填“A”或“B”）的动能；该实验物体动能的大小是通过 木块移动距离 来反映的。
（2）让同一小球从斜面的不同高度由静止滚下，推动木块做功，目的是为了探究动能的大小与 速度 的关系。
（3）若要研究物体动能与质量的关系，则需用不同质量的小球从斜面 相同 （填“相同”或“不同”）高度由静止滚下，并观察记录。
【分析】（1）实验中利用了转换法来进行探究活动，通过观察小球推动木块运动距离的远近来体现小球具有动能的大小；
（2）为了探究动能大小与速度的关系应控制小球的质量不变，改变小球的速度，结合题干图分析小球质量和高度的关系，便可得出结论；
（4）由于动能的大小与多个因素有关，应用控制变量法来分析，高度相同时，小球滑到相同的水平面的速度就会相同，是为了控制小球的速度相同，控制小球的质量不同，来探究动能与质量的关系。
【解答】解：（1）物理学中，能够做功的多少表示具有能量的大小，实验中小球能够做功是体现在推动木块运动，推动的距离越远，表示小球能够做的功越多，小球具有的动能就越大，所以通过观察木块被推动的距离的大小，来判断小球动能的大小，即该实验研究的对象是小球的动能；
（2）让同一小球从斜面的不同高度由静止滚下，推动木块做功，控制了质量一定，改变了速度，目的是为了探究动能的大小与速度的关系；
（3）换用质量不同的小球，高度相同，小球滑到相同的水平面的速度就会相同，控制小球的速度相同，小球的质量不同来探究动能大小与质量的关系。
故答案为：（1）A；木块移动距离；（2）速度；（3）相同。
【点评】本题是探究动能大小的影响因素的实验，做本题的关键是对控制变量法和转换法两种实验方法的操作非常熟悉，熟练掌握动能的影响因素。
18．（6分）小强用两个相同的酒精灯分别给水和煤油加热，如图甲所示，比较水和煤油的吸热能力。
（1）实验前，两烧杯分别装入 质量 （选填“质量”或“体积”）和初温相等的水和煤油，组装器材时应该先调整 B （选填“A”或“B”）高度；
（2）实验中，通过比较 加热时间 来间接反映水和煤油吸收热量的多少，小强根据实验数据作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像，如图乙，水和煤油都升高到98℃，两者吸收的热量 不相等 （选填“相等”或“不相等”）；
（3）由图像可知， 水 的吸热能力强，水和煤油的比热容之比为 2：1 。
【分析】（1）（2）（3）比较物质吸热能力的2种方法：
①使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量（即比较加热时间），吸收热量多的吸热能力强；
②使相同质量的不同物质吸收相同的热量（即加热相同的时间），比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强；
根据用酒精灯外焰加热分析；
（2）我们使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法；
由绘制出的两种液体温度随时间变化的关系图像，得出升高30℃煤和水的加热时间，由转换法和Q＝cmΔt，在质量和升高温度相同的情况下，吸热多少与比热容大小成正比，据此得出水的比热容与煤油的比热容的比值。
【解答】解：（1）根据比较吸热能力的两种方法，在该实验中要控制不同物质的质量相同，故在两个完全相同的烧杯中分别装入质量、初温都相同的水和煤油；
因用酒精灯外焰加热，故在组装器材时应该按自下而上的顺序调整器材，故组装器材时应该先固定甲图中B的位置；
（2）（3）根据转换法，水和煤油吸热的多少是通过加热时间来反映的；
由图乙知水和煤油都升高到98℃，水的加热时间长，水吸收的热量多，即两者吸收的热量不相等，水的吸热能力强；
由绘制出的两种液体温度随时间变化的关系图像，升高98℃﹣68℃＝30℃，煤油用时10min，水用时20min（水和煤油吸热之为2：1），根据Q＝cmΔt，在质量和升高温度相同的情况下，吸热多少与比热容大小成正比，故水的比热容与煤油的比热容的比值2：1。
故答案为：（1）质量；B；（2）加热时间；不相等；（3）水；2：1。
【点评】本题比较水和煤油吸热升温特点，考查器材的调试、注意事项、数据分析及控制变量法、转换法和推理法及Q＝cmΔt的运用，为热学中的重要实验。
19．（8分）如图甲所示是用伏安法测电阻的实物图，所用滑动变阻器的规格是“20Ω，1A”，电源电压不变，待测电阻Rx的阻值约为10Ω。
（1）请用笔画划线代替导线，将图甲中的实物图连接完整（导线不准交叉）。
（2）闭合开关前，滑片应移到滑动变阻器的 B 端（选填“A”或“B”）。
（3）闭合开关，当电压表示数为2.4V时，电流表示数如图乙所示，则Rx的阻值为 8 Ω。调节滑片的位置，多次测量的目的是 为了减小误差 。
（4）实验中，如果电压表突然损坏，小明利用剩下的器材组成了如图丙所示的电路，也测出了Rx的阻值。请你补充实验步骤并写出Rx的表达式。（变阻器的最大阻值用R表示）
①将滑动变阻器的滑片移至最左端，闭合开关，记下此时电流表读数为I1；
② 将滑动变阻器的滑片移至最右端 ，记下电流表读数为I2；
③待测电阻Rx＝ Ω （用已知和测出的物理量符号表示）。
【分析】（1）电流表和电压表均选择小量程，采用正进负出的连接方式，伏安法测量电阻的电路中，首先从电源正极出发，依次连接到电源负极，电压表和小灯泡并联；
（2）为了保护电路，闭合开关前，将滑动变阻器的滑片P置于最大电阻处；
（3）根据电压表的量程，读出电压表的示数，根据欧姆定律计算电阻，为了减小误差，应多次测量求平均值；
（4）根据串联电路中电流和电压规律，分析电路中的电压和电流，根据欧姆定律计算电阻。
【解答】解：（1）电源电压不超过3V，电压表连接时正进负出，选择的量程选择0﹣3V，电流表的量程选择0﹣0.6A，连接电路时，首先从电源正极出发，依次连接到电源负极，电压表和小灯泡并联，连接如图所示：
（2）为保护电路，闭合开关前，应将滑片移至最大阻值处，即B端；
（3）如图乙所示，电流表选用的是小量程，分度值为0.02A，电流表示数为0.3A，此时电压为2.4V，根据欧姆定律可得Rx的阻值为：；为了减小误差，应多次进行实验测量电阻求平均值；
（4）将滑动变阻器的滑片移至最左端，闭合开关，电流表读数I1为通过待测电阻Rx的电流，根据欧姆定律可得电源电压为：U＝I1Rx；将滑动变阻器的滑片移至最右端，滑动变阻器接入电路的电阻最大为20Ω，闭合开关，此时电流表读数I2为通过待测电阻Rx和滑动变阻器的电流，根据欧姆定律可得电源电压为：U＝I2（Rx+R）；由电源电压不变可得：I1Rx＝I2（Rx+20Ω）；故待测电阻Rx＝Ω；
故答案为：（1）如图所示；（2）B；（3）8；为了减小误差；（4）②将滑动变阻器的滑片移至最右端；③Ω。
【点评】本题是“伏安法测量电阻”的实验，考查了有关电流表读数和量程的选择，同时考查了电路连接和欧姆定律的应用，还考查了实验过程的分析，考查得比较全面。
五、综合应用题（本题共2小题，第20题9分，第21题9分，共18分）
20．（9分）如图所示，某同学用燃气灶烧水给餐具消毒。在标准大气压下用该燃气灶加热质量为5kg初温为15℃的水，共消耗了0.06m3的天然气，该燃气灶烧水的热效率为70%。[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值为4.0×107J/m3]求：
（1）0.06m3的天然气完全燃烧所放出的热量；
（2）以上过程中，水吸收的热量；
（3）加热后锅内水的温度。
【分析】（1）利用Q放＝Vq求天然气完全燃烧放出的热量；
（2）根据效率公式求出水吸收的热量；
（3）利用吸热公式Q吸＝cm（t﹣t0）求出水的末温。
【解答】解：（1）0.06m3的天然气完全燃烧放出的热量：Q放＝Vq＝0.06m3×4.0×107J/m3＝2.4×106J；
（2）水吸收的热量：Q吸＝ηQ放＝70%×2.4×106J＝1.68×106J；
（3）根据Q吸＝cm（t﹣t0）可知，加热后锅内水的温度为：t＝+t0＝+15℃＝95℃。
答：（1）0.06m3的天然气完全燃烧所放出的热量为2.4×106J；
（2）以上过程中，水吸收的热量为1.68×106J；
（3）加热后锅内水的温度为95℃。
【点评】本题主要考查了燃料完全燃烧放热公式Q放＝Vq、吸热公式Q吸＝cm（t﹣t0）、效率公式的应用，属于基础题目。
21．（9分）小梅家的电热水器有“关”、“加热”和“速热”三个挡位，其简化电路如图所示。若电热丝R1的阻值是48.4Ω，通过计算回答：该电热水器在“加热”挡位工作时。
（1）通过它的电流是多少安？
（2）它的电功率是多少瓦？
（3）它工作100s消耗了多少焦的电能？
【分析】（1）旋转手柄带动开关处于加热挡时，电路为R1的简单电路，用I＝计算通过R1的电流；
（2）已知电热水器在“加热”挡位工作的电流及电压，根据P＝UI计算出电热水器在“加热”挡位工作的电功率；
（3）根据W＝Pt计算工电热水器在“加热”挡位工作100s消耗的电能。
【解答】解：（1）旋转手柄带动开关处于加热挡时，电路为R1的简单电路，
通过它的电流：I＝＝≈4.55A；
（2）电热水器在“加热”挡位工作的电功率：P加热＝＝＝1000W；
（3）电热水器在“加热”挡位工作100s消耗的电能：W＝P加热t＝1000W×100s＝1×105J。
答：
（1）通过它的电流约为4.55安；
（2）它的电功率是1000瓦；
（3）它工作100s消耗电能为1×105J。
【点评】本题考查了欧姆定律、电功、电功率的简单应用，认清电路的组成是解决本题的关键。
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