2022-2023学年重庆市江津区九年级（上）期末物理试卷（含详细答案解析）

这是一份2022-2023学年重庆市江津区九年级（上）期末物理试卷（含详细答案解析），共22页。试卷主要包含了单选题，填空题，作图题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.下列数据中最接近实际的是( )
A. 人体电阻约为1ΩB. 家庭电路的电压为380V
C. 家用电饭锅工作电流约为5AD. 液晶电视机的电功率约为10W
2.下列说法中正确的是( )
A. 水凝固成冰后比热容不变
B. 做功和热传递是改变物体内能的两种方式
C. 大雪飘飘说明分子在不停地做无规则运动
D. 热机使用的燃料热值越大，热机的效率就越高
3.取两个相同的验电器A和B，使A带正电，B不带电。如图所示，用带有绝缘柄的金属棒把A和B连接起来，观察到A的金属箔张开角度减小，B金属箔由闭合变为张开。下列说法正确的是( )
A. 两金属箔片能够张开是因为带上了同种电荷
B. 金属杆是导体，容易导电的原因是其内部有可以自由移动的原子核
C. B验电器的金属箔带上正电荷的原因是：A的电子转移给了B
D. 实验中金属杆和金属球接触的一瞬间，金属杆中电流方向是从B流向A
4.如图所示，开关S1、S2、S3均处于断开状态，若要使灯L和电铃并联，应闭合开关( )
A. S1、S3
B. S2、S3
C. S2
D. S1、S2、S3
5.现代智能手机通常支持密码、指纹、人脸等多种解锁方式，任选一种方式解锁成功后即可正常使用手机。在如图所示的模拟电路中，S1表示密码解锁开关，S2表示指纹解锁开关，S3表示人脸解锁开关，灯泡L发光表示手机解锁成功，则以下电路图能实现上述功能的是( )
A. B.
C. D.
6.关于如图所示的实验，下列说法正确的是( )
A. 图甲中，分子热运动与内能有关，内能越大，分子热运动越剧烈
B. 图乙中，试管内的水沸腾后，水蒸气将软木塞推出，水蒸气的内能增加
C. 图丙中，压紧的两铅块，下面悬挂钩码而不分开，说明分子间存在引力
D. 图丁中，按压活塞对空气做功，硝化棉燃烧，与汽油机做功冲程的能量转化相同
7.如图所示，两只灯泡L1和L2上分别标有“16V，16W”和“8V，4W”字样，假设两灯灯丝电阻不随温度变化。将L1和L2串联后接在电压可在8∼16V之间调节的电源上，闭合开关S，下列说法正确的是( )
A. 灯L1两端的电压大于灯L2两端的电压
B. 当电源电压调节到16V时，灯泡L2正常发光
C. 在调节电源电压的过程中，灯L1始终比灯L2暗
D. 在调节电源电压的过程中，两灯的功率变化量不相同
8.如图甲所示，电源电压不变，闭合开关S，当变阻器R2的滑片P从b端滑到a端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示，下列说法不正确的是( )
A. R1的阻值为10Ω
B. 变阻器R2的最大阻值为20Ω
C. 该过程中变阻器R2的电功率先增大后减小
D. 电流表示数为0.2A时，R1、R2消耗功率之比P1：P2=1：2
二、填空题：本大题共5小题，共10分。
9.李白在《望庐山瀑布》中写道：“日照香炉生紫烟”，这是通过______(选填“做功”或“热传递”)的方式来改变“香炉”的内能。一台单缸四冲程汽油机飞轮的转速为3600r/min，则在1s内该汽油机对外做功______次。
10.小明家电能表上个月底表盘数字如图甲所示，这个月底表盘数字如图乙所示，他家本月用电______kW⋅h。他断开其它用电器，只让电水壶工作，发现在10min内该电能表转盘转了600转，则该电水壶的实际功率为______ W。
11.把额定功率相同但额定电压不同的小灯泡L1和L2串联后接在同一电路中且两灯都发光(不考虑灯丝电阻的变化)，通过小灯泡L1和L2的电流I1______I2；若灯L1比L2亮，则小灯泡L1和L2的的额定电压U1______U2(两空均选填“>”、“=”或“”“
【解析】解：由于两灯串联在电路中，所以通过小灯泡的电流相同，即I1=I2；
已知灯L1比L2亮，说明前者的实际功率大，
由P=I2R知，电流相同时，功率越大，阻值越大，因此灯L1的阻值要大于灯L2的阻值，即R1>R2；
在额定功率相同时，由U= PR可得出阻值越大，其额定电压越大，即灯L1的额定电压要大于灯L2的额定电压，也就是U1>U2。
故答案为：=；>。
(1)在串联电路中，电流处处相等：
(2)灯泡的亮度由其实际功率决定，由电功率的计算式P=I2R可知，在电流一定时，实际功率大的电阻较大，即亮度大的阻值大；已知两灯的额定功率相等，由公式U= PR知，在额定功率一定时，电阻越大，额定电压越大。
此题考查了串联电路的电流规律，欧姆定律以及电功率等公式的灵活变形和应用，综合性较强，需要仔细认真分析。
12.【答案】减小 增大
【解析】解：电路中，变阻器R与定值电阻R0串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路的电流，对拉环施加水平向右的拉力的过程中，变阻器连入电路的电阻减小，根据电阻的串联规律可知，电路的总电阻减小，根据欧姆定律I=UR可知，电路中的电流增大，电流表示数增大，根据U=IR可知，定值电阻两端的电压增大，由串联电路电压的规律可知，滑动变阻器两端的电压减小，电压表示数减小。
故答案为：减小；增大。
电路中，R与定值电阻串联，电压表测变阻器的电压，电流表测电路的电流，对拉环施加水平向右的拉力的过程中，分析变阻器连入电路的电阻变化，根据电阻的串联规律确定电路的电阻变化，根据欧姆定律I=UR分析电流表示数变化，根据U=IR判断定值电阻的电压变化，由串联电路电压的规律可知电压表示数变化。
本题为电路动态分析题，考查串联电路的规律及欧姆定律的运用，关键是电路结构的分析。
13.【答案】6 12
【解析】解：只闭合S1，将R2的滑片P置于最左端时，滑动变阻器接入电路的阻值为0Ω，电路为灯泡的简单电路，电流表测量电路电流，灯L正常发光，则电源电压U=UL=6V；
只闭合S2，当滑片P置于最右端，滑动变阻器接入电路的阻值最大，定值电阻和滑动变阻器串联，电流表测量电路电流，10s内电路消耗的总电能W=U2R1+R2t=(6V)210Ω+20Ω×10s=12J。
故答案为：6；12。
只闭合S1，将R2的滑片P置于最左端时，滑动变阻器接入电路的阻值为0Ω，电路为灯泡的简单电路，电流表测量电路电流，灯L正常发光，根据U=UL得出电源电压；
只闭合S2，当滑片P置于最右端，滑动变阻器接入电路的阻值最大，定值电阻和滑动变阻器串联，电流表测量电路电流，根据W=U2R1+R2t得出10s内电路消耗的总电能。
本题考查串联电路的特点和电能的计算，是一道综合题。
14.【答案】解：要使两灯都能发光，左边的“〇”中应填入电流表，右边的“〇”中应填入电压表，这样电流分别经过L1、L2，两灯并联且都能发光，如下图：

【解析】要使两灯均能正常发光，则电流必须得经过两个灯泡，且不能出现断路或短路。
此题考查了学生对于电流表和电压表的使用方法是否有了清楚的认识：学生不仅要清楚的知道电流表要和用电器串联、电压表要和用电器并联，还应了解若电流表与用电器并联会造成用电器短路、电压表与用电器串联会造成用电器开路。
15.【答案】解：由图可知，定值电阻R0与滑动变阻器R串联，油量减少时，滑片会向上移动，R接入电路的电阻变大，由串联电路电阻的变化规律知电路的总电阻变大，根据I=UR可知，电路中电流变小，由U=IR知定值电阻两端的电压变小，由题意知油量减少时，电压表示数减小，所以电压表并联在定值电阻R0的两端，如下图所示：
。
【解析】由图可知，定值电阻R0与滑动变阻器R串联，油量减少时，滑片会向上移动，R接入电路的电阻变大，根据欧姆定律判断出电路中的电流和定值电阻两端电压的变化，据此判断出电压表的位置。
本题考查了电路图的设计，明确电压表的位置是解题的关键。
16.【答案】200 控制变量 a 小 D=
【解析】解：(1)根据比较吸热能力的方法，要控制食用油和水的质量相同，根据密度变形公式有：
m=ρ水V水=ρ食用油V食用油；
在一个烧杯里倒入180mL的水，故需要在另一个相同烧杯里装入食物油的体积为
V食用油=ρ水V水ρ食用油=1.0g/cm3×180cm30.9g/cm3=200cm3；
这是由于本实验需要采用控制变量法进行探究。
(2)用两个规格相同的电加热器来加热食用油和水，相同时间食用油和水吸热相同，根据如图乙所示的图象知，升高相同的温度，a加热时间短，故a的比热容小，因水的比热容大，故分析图象可知，a是食用油，b是水，食用油的吸热本领比水小。
(3)A、油比水难蒸发，说明相同条件下蒸发可能与液体的种类有关，与比热容无关，故A不符合题意；
B、油能漂在水面上，说明油的密度小于水的密度，与比热容无关，故B不符合题意；
C、油能把食物炸黄而水不能，说明食用油比水的沸点高，与比热容无关，故C不符合题意；
D、同样情况下，油升温比水快，说明水的吸热能力强，水的比热容大，故D符合题意。
故选D；
(4)小明用两个规格相同的电加热器，相同时间放出的热量相同，根据如图丙所示的图像，因c物质在OB段和d物质在AB段加热时间相同，则Qc=Qd。
故答案为：(1)200；控制变量；(2)a；小；(3)D；(4)=。
(1)比较物质吸热能力的2种方法：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；或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；结合密度的公式分析；
(2)我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法；结合比较不同物质吸热能力的方法，结合水的比热容大分析回答；
(3)逐一分析每个选项，找出符合题意的答案；
(4)根据图丙结合转换法分析。
本题比较不同物质的吸热能力，考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法及密度公式的运用，为热学中的重要实验。
17.【答案】C 成正比 灯丝电阻随温度的升高而增大 没有移动变阻器的滑片控制电阻的电压不变 D B 电阻箱
【解析】解：(1)向右移动滑动变阻器滑片时，电路中的电流变小，由欧姆定律可知电路总电阻变大，说明滑动变阻器的阻值变大，所以滑动变阻器左下接线柱连入电路。完整的实物电路图如下图所示：
(2)开关进行“试触”时，发现电流表指针没有偏转，说明电路断路，电压表示数有示数，说明定值电阻处断路，故选：C；
(3)根据表1数据可知，电压为原来的几倍，通过的电流也为原来的几倍，故可得到结论：电阻一定时，电流与电压成正比；灯丝电阻随温度的升高而增大，因此不能用小灯泡代替定值电阻进行探究；
(4)①探究电流与电阻的关系时，要控制电阻的电压不变，由表2数据知，
U=IR=0.6A×5Ω=0.3A×10Ω≠0.24A×15Ω
第3次实验的数据存在错误；产生实验数据错误的原因是没有移动变阻器的滑片控制电阻的电压不变；
②由图知，电阻两端的电压始终保持UV=3V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：
U滑=U−UV=6V−3V=3V，变阻器分得的电压为电压表示数的1倍，根据分压原理，当接入30Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：
R滑=1×30Ω=30Ω，故为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少30Ω的滑动变阻器，而现有变阻器的最大电阻为20Ω小于30Ω：
A.换成电压为5V的电源，不可行；
B.将电压表的量程换为0∼15V，不可行
C.将定值电阻两端的电压调为4.5V，不可行；
D.换用规格为“25Ω，1A”的滑动变阻器，可行。
故选：D；
(5)因电压表示数不变，即电流I与电阻R之积为一定值，故电流随1R的变化关系为反比例函数，故B正确；
(6)探究电流与电阻的关系时，需要改变电阻的阻值，控制电阻的电压不变，可用电阻箱可以改变电阻大小且能读出阻值的大小，移动滑动变阻器的滑片可以控制电阻箱两端的电压不变。
故答案为：(1)如解答图所示；(2)C；(3)成正比；灯丝电阻随温度的升高而增大；(4)①没有控制定值电阻两端的电压不变；②A；(5)B；(6)电阻箱。
(1)向右移动滑动变阻器滑片时，电路中的电流变小，由欧姆定律可知电路总电阻变大，进而可判断滑动变阻器的阻值变大，即可确定滑动变阻器的连接情况；
(2)根据电压表、电流表是否有示数分析判断电路故障；
(3)根据表1数据，纵向分析表中数据得出结论；灯丝电阻随温度的升高而增大分析解答；
(4)①探究电流与电阻的关系时，要控制电阻的电压不变，由表2数据求出每次实验的电压分析；②由表中数据知电阻两端的电压，根据串联电路电压的规律得出变阻器分得的电压，根据分压原理求出当接入30Ω电阻时变阻器连入电路中的电阻，据此分析每个选项；
(5)根据表中电流与电阻之积为一定值分析得出结论，进而选择合适的图像；
(6)探究电流与电阻的关系时，需要改变电阻的阻值，控制电阻的电压不变，据此分析。
本题考查了探究“电流与电压、电阻关系”，考查电流表读数、数据分析、控制变量法、串联电路的规律及欧姆定律的运用和对器材的要求。
18.【答案】P=UIA0.75R2 ③ CCI2R0I1−I2
【解析】解：(1)测量小灯泡电功率的实验原理是P=UI
(2)闭合开关，移动滑片，电压表示数为2V小于小灯泡的额定电压2.5V，若要灯泡正常发光，根据串联电路电压规律，应增大灯泡两端电压，减小变阻器两端电压，根据分压原理，应减小变阻器接入电路的阻值，故应向A端移动滑片；
当小灯泡正常发光时，电流表示数为0.3A，小灯泡的额定功率为：
P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；
(3)由表中数据可知，当灯泡两端的电压UL=0.5V时，电路中的电流I=0.16A，
由串联电路的电压特点可知，此时滑动变阻器两端的电压：
U滑=U−UL=4.5V−0.5V=4V，
由欧姆定律可知，滑动变阻器接入电路的电阻：
R滑=U滑I=4V0.16A=25Ω>20Ω，由表中数据可知，电路中的电流大于0.1A，故选择的滑动变阻器是R2“50Ω1A”；
(4)根据表中数据，第1次灯的电阻为：
R1=U1I1=≈3.1Ω，同理，第2、3次……6次的电阻分别为5Ω、5.9Ω……和8.3Ω，灯的电阻随温度的升高而变大；
图丙中②表示电流与电压成正比，电阻为一定值，与②相比，相同电压下，通过灯的电流应变小，其中正确的是③；
(5)当P0=4P1时，假设灯泡的电阻不变，根据P=U2R知，此时灯的额定电压应为实际电压的2倍，但实际小灯泡的电阻随温度的升高而变大，所以当实际电压为额定电压的12时，温度变低，这时灯的实际电阻小于灯正常发光时的电阻，则实际电压要小于额定电压的12，即额定电压要大于实际电压的两倍，即U0>2U1，因此U0=3U1比较接近事实，故选C；
(6)标有“220V 9W”的LED灯与标有“220V 60W”的普通白炽灯都正常发光时，亮度几乎相当，即转化为的光能相同，普通白炽灯转化为的内能更多，消耗的电能多、LED灯消耗的电能少，即LED灯电能转化为光能的效率更高，故选C；
(7)实验步骤：
①闭合开关，将滑片移至最右端，读出电流表示数为I1；
②将滑片移至最左端，读出电流表示数为I2；
将滑片移至最右端时，滑动变阻器接入电路的阻值为0，通过定值电阻Rx的电流为I1，根据欧姆定律可得电源电压为：U=I1Rx；
将滑片移至最左端时，滑动变阻器接入电路的阻值为最大电阻R0，此时电路中的电流为I2，根据串联电路中电压规律和欧姆定律可得电源电压为：U=I2(Rx+R0)，
由电源电压相等可以得出：I1Rx=I2(Rx+R0)，解得：Rx=I2R0I1−I2。
故答案为：(1)P=UI；(2)A；0.75；(3)R2；(4)③；(5)C；(6)C；(7)I2R0I1−I2。
(1)测量小灯泡电功率的实验原理是P=UI；
(2)比较灯泡电压与额定电压的大小，根据串联电路电压规律和分压原理确定变阻器滑片移动方向；根据P=UI算出小灯泡的额定功率；
(3)根据串联电路的特点和欧姆定律计算出电路中电流最小时滑动变阻器接入电路的电阻，进而确定滑动变阻器的规格；
(4)由欧姆定律得出第1次灯的电阻R1，同理得出第2、3次……6次的电阻大小，灯的电阻随温度的升高而变大，由图象分析解答；
(5)根据灯泡的电阻随温度的升高而增大，分析当小灯泡的额定功率为实际功率的4倍时电压的大小关系；
(6)“220V 9W”的LED灯与标有“220V 60W”的普通白炽灯都正常发光时，亮度几乎相当，说明电能转化为的光能相同，但是普通白炽灯转化为内能更多、节能灯转化为内能更少，据此分析；
(7)在没有电压表时，根据串联电路中电压和电流规律和欧姆定律计算电阻。
本题测量小灯泡在不同电压下的电功率，考查实验原理、实验操作、功率计算、欧姆定律的应用、影响电阻大小的因素、数据分析及特殊的方法测量电阻等知识，难度较大。
19.【答案】解：(1)汽油质量m汽油=1t=1×103kg；
则一辆汽车全年消耗的汽油充分燃烧能释放的热量：Q汽油=m汽油q汽油=1×103kg×4.6×107J/kg=4.6×1010J；
(2)这些热量全部由电加热器来提供且无热量损失时，消耗的电能：
W=Q吸=4.6×1010J，
由P=Wt可知，需要的加热时间：
t=WP=4.6×1010J1000W=4.2×107s。
答：(1)一辆汽车全年消耗的汽油完全燃烧能释放4.6×1010J的热量；
(2)需要电加热器正常通电4.2×107s。
【解析】(1)已知一辆汽车全年耗油1t，根据Q=mq计算一辆汽车全年消耗的汽油充分燃烧能释放的热量；
(2)根据W=Q吸=Pt求出需要加热器正常通电的时间。
本题考查燃料燃烧放出热量公式、电功率公式应用。
20.【答案】解：(1)由图甲知当S1断开，S2接a时，两电阻串联，总电阻最大，根据P=U2R知总功率最小，电火锅为低温挡；当S1闭合，S2接b时，两电阻并联电路，总电阻最小，根据P=U2R知总功率最大，电火锅为高温挡；当S1断开，S2接b时，电路为R2的简单电路，电火锅为中温挡；
根据P=U2R知，电热丝R1和R2的总电阻为：R=U2P低=(220V)2220W=220Ω，
电热丝R2的电阻为：R2=U2P中=(220V)2440W=110Ω；
由串联电路电阻的规律知电热丝R1的电阻为：R1=R−R2=220Ω−110Ω=110Ω：
(2)由图乙可知，12min内电火锅高温挡工作时间t1=6min=360s，高温挡的功率P高=880W，
由P=Wt可知，电火锅高温挡消耗的电能：W1=P高t1=880W×360s=3.168×105J，
中温挡工作时间t2=4min=240s，
电火锅中温挡消耗的电能：W2=P中t2=440W×240s=1.056×105J，
低温挡工作时间t3=2min=120s，
电火锅低温挡消耗的电能：W3=P低t1=220W×120s=2.64×104J，
此次电火锅工作12min消耗的电能：W总=W1+W2+W3=3.168×105J+1.056×105J+2.64×104J=4.488×105J；
(3)所用时间t高′=5min=300s，
水吸收的热量：Q水=ηW高′=ηP高t高′=90%×880W×300s=2.376×105J，
由Q水=c水mΔt水有：2.376×105J=4.2×103J/(kg⋅℃)×1kg×Δt水则：Δt水≈57℃，
水的末温t=t0+Δt水=20℃+57℃=77℃，
1个标准大气压下，水的沸点是100℃，77℃