2023-2024学年湖南省物理九年级上期末模拟试题

这是一份2023-2024学年湖南省物理九年级上期末模拟试题，共16页。试卷主要包含了考生必须保证答题卡的整洁，原子由哪些粒子构成等内容，欢迎下载使用。
1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。
2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题
1．下列关于“热机”的说法中，不正确的是（ ）
A．热机性能好坏的重要指标之一是热机效率，通过技术改进，热机效率也不能达100%
B．热机常用水做冷却剂，是因为水的沸点高
C．在四冲程内燃机中减少废气带走的大量热量可以大大提高热机效率
D．火箭发动机属于热机
2．如图所示，电源电压保持不变，开关S闭合后，灯L1和L2都正常发光，甲、乙两个电表示数之比为4：1．此时灯L1和L2的电阻之比为
A．1：1B．1：1C．1：4D．4：1
3．关于比热容，下列说法中正确的是（ ）
A．物质的比热容跟物质的温度有关
B．物质的比热容跟物质吸收的热量或放出的热量有关
C．物质的比热容是物质本身的一种性质，跟物质的质量、温度无关
D．物质的比热容是物质本身的一种特性，跟物质的状态有关
4．小明在一只空碗中放一枚硬币，后退到某处眼睛刚好看不到它．另一位同学慢慢往碗中倒水时，小明在该处又看到硬币．这种现象可以用下列哪个光路图来解释？
A．B．C．D．
5．原子由哪些粒子构成（ ）
A．原子核和电子B．质子和中子
C．中子和电子D．原子核和分子
6．质量均为1kg的铝块、铅块、水银和水（c水＞c铝＞c水银＞c铅），将铝块和水银的温度从10℃加热到20℃，铅块和水的温度从40℃加热到50℃，则吸热最多的是
A．铝B．铅C．水D．水银
7．如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1=2R2，闭合S、S1，断开S2时，电压表示数为5V，闭合S、S2，断开S1时，电压表示数为7V，则R：R2为（ ）
A．3∶2
B．2∶3
C．7∶5
D．5∶7
8．为响应国家严禁在公共场所吸烟的规定，某同学没计了一种烟雾报警装置，其原理电路如图所示，R0为定值电阻，R为光敏电阻，其阻值随光照强度的减弱而增大．当电流表示数减小至某一值时，装置报警S闭合后，当有烟雾遮挡射向R的激光时（ ）
A．R0两端电压增大
B．电路消耗的总功率增大
C．电压表与电流表的示数之比增大
D．增大R0的阻值，可使装置在更高浓度烟雾下才报警
9．两个相同的验电器A和B，A带正电，B不带电，用金属棒把A、B连接起来后如图所示，则（ ）
A．A中正电荷通过金属棒流向B，B带正电荷
B．B中负电荷通过金属棒流向A，B带正电荷
C．金属棒中有持续电流从A流向B，使B张角增大
D．金属棒中有持续电流从B流向A，使A张角先减小后增大
10．如图所示的电路，将A、B两端接入10V电源，电压表示数为4V；拆去A、B两端电源，再将C、D两端接入20V 电源，电压表示数为12V，则R1∶R3的值为（ ）
A．3∶2B．1∶1C．9∶4D．4∶9
11．一年四季，水给人们带来千般美景。图中的物态变化现象，属于凝华的是（ ）
A．春天，冰雪消融B．夏天，薄雾缥缈
C．秋天，露珠晶莹D．冬天，雾淞簇簇
12．研究并发现通过导体的电流与它两端电压之间的关系是具有里程碑意义的电学发现，做出这一贡献的科学家（ ）
A．安培B．牛顿C．欧姆D．伏特
二、填空题
13．火箭使用的燃料主要是液态氢，这是利用了氢燃料_________大的特性。某次火箭发射过程中，21t氢完全燃烧释放出的热量是______J；如果完全燃烧热值为3×107J/kg的煤，产生相同的热量，则需要煤的质量为_______kg。（q氢＝1.4×108J/kg）
14．在外工作的兴国人每逢回到家乡，总不忘来一个“粉笼床”，端上“粉笼床”，香味扑鼻而来，是由于分子的__造成的；端“粉笼床”时很烫手，是通过_____方式增加了手的内能。
15．2018年11月19日，长征三号乙运载火箭在西昌卫星发射中心成功将第42、43颗北斗导航卫星送入地球轨道。点火后燃气向后高速喷出，运载火箭腾空而起，燃气的__________能转化为火箭的__________能；
16．如图是某种物质熔化时温度随时间变化的图象。根据图象可以得到许多信息，请你写出两条。
例：在0﹣10min内，此物质吸热，温度升高。
（1）_____
（2）_____
三、实验题
17．（8分）小明在探究“电流与电压和电阻关系”的实验中，
（1）连接电路时开关应_____。
（2）请在乙图中连接电路。
（_______）
（3）闭合开关前，如图中滑动变阻器的滑片P应位于_____（选填“A”或“B”）端。
（4）小明通过实验得到数据如表（一）所示，其中第1次实验的电流表示数如图所示，为_____A，所用电阻R的值是_____Ω，根据表（一）的数据，可得出的结论是：_____。
表一
表二
（5）小明继续探究电流与电阻的关系，他先后将5Ω、10Ω和15Ω的电阻接入电路中进行实验，得到数据如表（二）所示。通过分析表（二）的数据，可知小明在操作过程中存在的错误是：_____。
18．（8分）如图所示，物理实验小组探究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”的实验装置，两个透明容器中封闭着等量的空气，且都有一段电阻丝，将透明容器与U形管相连，接入电路。
(1)如图是探究在通电时间相同和电流相同的情况下，导体产生的热量与______大小是否有关的装置；
(2)实验中通过观察______的变化反映密闭空气温度的变化。
19．（8分）在探究“影响电流热效应的因素”实验中：
（1）为了探究电流通过电阻产生的热量与电流的关系，小明设计了甲图装置，在烧瓶内安装一根电阻丝，并插入一支温度计，该实验通过比较__________，来判断相同时间内不同电流产生的热量多少．下面的探究实例中，也是采用这种研究方法的是______．
A．力是看不见的，可以通过力的作用效果认识它
B．探究电流与电压、电阻的关系．
C．用总电阻表示同一段电路中串联的两个电阻．
实验中烧瓶内液体小明选择了煤油而不是水，这样选择的理由是_________________．
（2）小明先测量烧瓶内液体的温度后，闭合开关，通电30s再测量烧瓶内液体的温度，得到温度的升高量填入表中；然后移动滑动变阻器滑片改变电流大小，重复上述操作，获得第二组数据（见表）．
由此得出：同一导体，在通电时间相等时，电流___，其产生的热量 _______．
（3）若要探究电流通过电阻产生热量与电阻的关系，可选择乙图中 ____（选填“A”或“B”）烧瓶中的电阻与甲图中的烧瓶电阻_______（选填“串联”或“并联”）．
（4）小明提议利用上述实验装置该做“比较水和煤油比热容的大小”的实验，则他应选择乙图中_____（选填“A”或“B”）烧瓶与甲图中的烧瓶并联，并将其中一烧瓶中的液体换成___________．水和煤油吸热的多少是通过________________ 来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”）．
四、作图题
20．（8分）用笔画线代替导线，将图中的“光控开关”、“声控开关”、灯泡正确连入电路。要求只有在光线很暗且有声音时，灯才亮。
（____）
21．（8分）请用笔画线代替导线，将如图中的电灯、开关和插座（插座准备接大功率用电器）接入家庭电路中．
（____）
五、计算题
22．（10分）有两只灯泡A灯标有“6V 6W”字样、B灯标有“6V 3W”字样A和B中电流随两端电压变化关系的图象如图甲所示。
（1）将灯A与一个滑动变阻器“50Ω 2A”串联接在6V电源两端，如图乙所示。调节滑动变阻器，当滑动变阻器的功率和A灯功率相等时，求此时滑动变阻器的功率；
（2）将A、B并联接在6V电源两端，求1min内电路消耗的电能；
（3）将A、B串联接在某电源两端，在保证两灯均安全的情况下，使其中一灯恰好正常发光，求此时A灯的电阻和电源的电压。
23．（12分）多功能养生壶具有精细烹饪、营养量化等功能，深受市场认可和欢迎．图乙是某品牌养生壶简化电路图．（ρ水=1×103kg/m3，c水=4.2×103J/（kg•℃），g=10N/kg）
（1）开关S1、S2处于什么状态，养生壶为高温档，说明判断依据；
（2）求R1的阻值；
（3）养生壶处于低温档工作时，求电路中的电流大小；
（4）在标准大气压下，使用高温档将初温是12℃的一壶水烧开，若养生壶高温档加热效率为80%，求水吸收的热量和烧开一壶水需要的时间．
参考答案
一、选择题
1、B
【详解】A．热机效率指的是用来做有用功的能量占燃料完全燃烧放出总能量的百分比，这是热机性能好坏的重要指标之一，无论科技如何发展，热机的效率可以提高，但总存在摩擦和热量损失，要做额外功，效率一定不会达到100%，故A正确，但不符合题意；
B．热机常用水做冷却剂，是因为水相对与其它物质而言，水的比热容大，在吸收相同热量后，水的温度上升得慢，故B错误，符合题意；
C．设法利用废气的能量是提高热机效率的重要措施，故C正确，但不符合题意；
D．热机是将内能转化为机械能的装置，火箭发动机属于热机，故D正确，但不符合题意。
故选B。
2、A
【分析】根据电压表并联在电路中，电流表串联在电路中确定甲乙仪表的种类，然后根据串联电路的特点和欧姆定律求出两灯泡的电阻之比．
【详解】分析可知，甲、乙两个电表均不能为电流表，否则会形成短路，因此甲、乙都为电压表，则灯L1、L2为串联，电压表甲测量电源电压，电压表乙测量L2两端电压；因为串联电路总电压等于各部分电压之和，且甲、乙两个电表的示数之比是4：1，所以灯L1、L2两端电压之比：U1：U2＝（4﹣1）：1＝1：1；又因为串联电路电流相等，即I1＝I2；所以，由I＝可得，R1：R2＝:＝U1：U2＝1：1．故选A．
3、C
【详解】A.．物质的比热容反映物质自身性质的物理量，跟物质的温度无关，故A错误；
B．物质的比热容在数值上等于单位质量的该种物质升高1℃吸收的热量（或降低1℃放出的热量），跟物质吸收的热量或放出的热量无关，故B错误；
C．物质的比热容是物质本身的一种性质，跟物质的质量、温度无关，符合客观事实，故C正确；
D．由前面分析可知物质的比热容是物质本身的一种特性，跟物质的状态无关，故D错误。
故选C。
4、B
【详解】当我们用眼睛看到水中的硬币，是因为硬币反射的光进入到了我们的眼睛的缘故；根据光的折射定律的内容知道，光从水斜射入空气中时，折射光线向远离法线方向偏折，折射角大于入射角，且光线是从硬币上发出的，故B图正确．
故选B．
5、A
【解析】物质由大量的分子、原子组成的，原子由带正电的原子核和带负电的核外电子组成，原子核是由带正电的质子和不带电的中子构成的。
【详解】A．原子核和电子组成了原子，故A符合题意；
B．原子核由质子和中子组成，故B不符合题意；
C．原子由原子核和电子组成，原子核由质子和中子组成，少了质子，故C不符合题意；
D．物质是由大量的分子、原子组成，分子不属于构成原子的粒子，故D不符合题意。
【点睛】
此题考查了学生对微观粒子的结构的掌握情况，比较简单。
6、C
【详解】∵铝块和水银的温度从10℃加热到20℃，铅块和水的温度从40℃加热到50℃，∴它们升高的温度值相同，∵Q吸=cm△t，c水>c铝>c水银>c铅，它们的质量都是1kg，∴它们吸收的热量：
Q水>Q铝>Q水银>Q铅
故选C。
7、A
【详解】当闭合S、S1，断开S2时，R1与R串联，电压表测R两端的电压；当闭合S、S2，断开S1时，R2与R串联，电压表测R两端的电压；由 可得，两种情况下的电流之比
因电源的电压一定时，电流与电阻成反比，所以
整理可得
故选A。
8、C
【解析】由电路图可知，R与R0串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流．
因光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而增大，所以，当有烟雾遮挡射向R的激光时，R的阻值变大，电路中的总电阻变大，由I=可知，电路中的电流减小，
A．由U=IR可知，R0两端电压减小，故A错误；
B．由P=UI可知，电路消耗的总功率减小，故B错误；
C．由R=可知，电压表与电流表的示数之比等于R的阻值，则电压表与电流表的示数之比增大，故C正确；
D．增大R0的阻值时电路中的总电阻增大，由I=可知，电路中的电流减小，则可使装置在更低浓度烟雾下报警，故D错误．
故选C．
9、B
【详解】当用金属棒把A、B两个验电器连接起来后，是B验电器中的自由电子通过棒流向A验电器，形成一段时间内的持续电流，电流方向是从A指向B；由于B验电器原来不带电（锡箔张角是零），当B验电器中的自由电子移动到A验电器时，B验电器显示出带正电，从而使张角增大；故B符合题意。
故选B。
10、C
【详解】当将A、B两端接入10V电源，电压表示数为4V，即R2两端的电压是4V，根据串联电路电压规律可知，R1两端的电压是
根据串联电路电流规律可知
可得；拆去A、B两端电源，再将C、D两端接入20V 电源，电压表示数为12V，即R2两端的电压是12 V，可知R3两端的电压是
可知
可得；那么
故选C。
11、D
【详解】A．冰雪消融，是固态的冰变成液态的水，是熔化现象，故A项不符合题意；
B．夏天，薄雾缥缈，雾是液态的小水珠，是空气中的水蒸气遇冷形成的，是液化现象，故B项不符合题意；
C．秋天，露珠晶莹，露是液态的小水珠，是空气中的水蒸气遇冷形成的，是液化现象，故C项不符合题意；
D．雾凇是固态的小冰晶，是空气中的水蒸气遇冷形成的，是凝华现象，故D项符合题意。
故选D。
12、C
【详解】A．发现了电流间的相互作用力，并提出了著名的安培定律，不符合题意；
B．牛顿发现了三大定律，它是研究经典力学的基础，不符合题意；
C．通过导体的电流与导体两端电压成正比，与导体的电阻成反比，这就是欧姆定律，最早是德国物理学家欧姆于1826年总结得出的，符合题意；
D．伏特发明伏打电堆，不符合题意。
故选C。
二、填空题
13、热值
【详解】[1]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液态氢时，可以释放出更多的热量；
[2] 21t氢完全燃烧释放出的热量：
；
[3] 需要煤的质量为
。
14、无规则运动 热传递
【详解】[1]端上“粉笼床”，香味扑鼻而来，这时扩散现象，说明分子在不停做无规则运动；
[2]端碗时很烫手，手从碗上吸收了热量，是通过热传递方式增加了手的内能。
15、内机械
【解析】火箭升空时的能量转化：燃料的化学能先转化为内能，然后通过内燃机把燃气内能转化为火箭的机械能。
16、该物质是晶体 熔点是80℃
【解析】从图象知，物质有一段时间吸收热量温度保持不变，此物质是晶体；
晶体熔化时不断吸收热量，温度保持不变，熔点是80℃。
三、实验题
17、断开 B 0.1 10 在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 没有控制导体两端的电压不变
【解析】（1）为保护电路，连接电路前，开关必须断开；
（2）根据电路图连接实物电路图，把电阻与滑动变阻器串联接入电路，电路图如图所示：
（3）为了保护电路，闭合开关前滑片在阻值最大处，即B端；
（4）由图丙所示电流表可知，其量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.1A；
定值电阻的阻值为：R＝＝＝10Ω；
根据表一的数据可得出结论：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；
（5）在探究电流与电阻的关系时，需要保持电阻两端的电压不变，由表格数据知：更换电阻后，电阻两端电压变化，即没有控制电阻两端电压不变，不能得出电流与电阻成反比的结论；故操作错误为：没有控制电压一定。
18、电阻 U形管液面高度差
【详解】[1]本实验采用控制变量法，探究在通电时间相同和电流相同的情况下，导体产生的热量与电阻的大小是否有关。
[2]本实验还采用了转换法，电流通过导体产生热量不能直接显示，故通过观察U形管液面高度差的变化反映密闭空气温度的变化。
19、（1）温度计示数变化；A；煤油的比热小；
（2）越大；越多；
（3）B；串联；
（4）A；水；加热时间．
【解析】试题分析：（1）①电流产生的热量不能用眼睛直接观察，通过温度计示数变化来反映．这种方法是转换法．
②煤油比水的比热小，吸收相同的热量，煤油的温度变化比较大，实验效果比较好．
（2）由表格数据分析，在通电时间和电阻一定时，观察温度变化量和电流的关系．
（3）电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关．探究电流产生热量多少跟电阻的关系，控制电流和通电时间不变，改变电阻的大小．
（4）“比较水和煤油比热容的大小”根据Q=cm△t，可以采用质量相同，吸收热量相同的不同物质，根据温度变化量来判断比热大小．
两个烧瓶内的电阻相同，并联在同一电压下，产生的热量相同，水和煤油吸收热量多少用加热时间来反映．
解：
（1）电流产生的热量不能用眼睛直接观察，通过温度计示数变化来反映，这是转换法．温度计示数变化越大，电流产生的热量越多．这是转换法．
A．力是看不见的，可以通过力的作用效果认识它，这是把力转换为物体的形变或运动状态的变化，是转换法，符合题意．
B．探究电流与电压、电阻的关系，探究电流跟电压关系时，控制电阻不变，探究电流跟电阻关系时，控制电压不变，这是控制变量法．不符合题意．
C．用总电阻表示同一段电路中串联的两个电阻，总电阻和两个串联电阻的效果是相同的，是等效替代法．不符合题意．
煤油比水的比热小，吸收相同的热量，煤油的温度变化比较大，温度计示数变化明显，实验效果比较好．
（2）由表格数据知，电阻相同，通电时间相同，电流越大，温度升高量越大，说明电流产生热量越多．
（3）电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关．探究电流产生热量多少跟电阻的关系，控制电流和通电时间不变，改变电阻的大小．由于串联电路中电流处处相等，通电时间相同，所以选择乙图中的B电阻与甲图中的烧瓶电阻串联．
（4）“比较水和煤油比热容的大小”根据Q=cm△t，可以采用质量相同，吸收热量相同的不同物质，所以选择A烧瓶，由于电阻相同，和甲图烧瓶并联，电压相同，电流产生热量相同，并且把烧瓶A的液体换成和甲图中质量相同的水．
水和煤油吸热的多少是通过加热时间来反映．
故答案为（1）温度计示数变化；A；煤油的比热小，吸收相同的热量，温度变化比较大；（2）越大；越多；（3）B；串联；（4）A；相同质量的水；加热时间．
【点评】用同一个实验装置可以探究电流产生热量多少跟影响因素之间的关系，也可以探究不同物质比热不同，但是都是采用控制变量法和转换法来进行的．
四、作图题
20、
【分析】只有在光线很暗且有声音时灯才亮说明两开关不能独立工作、相互影响即为串联；连接电路时应注意开关控制火线，且火线接入灯尾金属点，零线接入螺旋套。
【详解】火线进入开关，（声控开关和光控开关是串联的）；再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接入灯泡的螺旋套，这样在断开开关能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故，既能控制灯泡，又能更安全，如下图所示：
【点睛】
此题考查了声、光控开关和灯的接线方法，关键是根据题意得出两开关的连接方式和安全用电的原则。
21、
【解析】试题分析：三孔插座的上面的孔接地线，左孔接入零线，右孔接火线；电灯的接法：火线先过开关再入灯泡，然后接入顶端的金属点，零线直接接入螺旋套，如上图所示．
【考点定位】家庭电路
五、计算题
22、 (1)2.1W；(2)540J；(3)4Ω；8V。
【详解】(1)将B灯与一个滑动变阻器串联接在6V电源两端时，因串联电路中各处的电流相等，且滑动变阻器的功率和B灯功率相等，所以，由P＝I2R可知，定值电阻R与此时B灯泡的电阻相等，由U＝IR可知，
UB′＝UR＝×6V＝3V，
由图象可知，此时电路中的电流I＝0.7A，则滑动变阻器的功率：
PR＝URI＝3V×0.7A＝2.1W；
(2)将A、B并联接在6V电源两端时，因并联电路中各支路两端的电压相等，且额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等，所以，电路的总功率：
P＝PA+PB＝3W+6W＝9W，
由P＝可得，1min内电路消耗的电能：
W＝Pt＝9W×60s＝540J；
(3)由P＝UI可得，通过B灯的电流：
IB＝＝＝0.5A，
通过A灯泡的电流：
IA＝＝＝1A，
因为串联电路电流处处相等，并且保证两灯均安全的情况下，电路的电流：
IA＝IB＝0.5A，
由图象可知，此时A灯的电压：UA＝2V，UB＝6V，由欧姆定律可得，此时A灯电阻：
RA＝＝＝4Ω；
因为串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以电源电压：
U＝UA+UB＝2V+6V＝8V。
答：(1)滑动变阻器的功率为2.1W；
(2)1min内电路消耗的电能为540J；
(3)A灯的电阻为4Ω，电源的电压为8V。
23、（1）当开关S1闭合，S2接B时，为高温档；因为此时电阻R1、R2并联，电路中的总电阻最小，总功率最大；（2）88Ω；（3）1.25A；（4）3.696×105J， 420s．
【解析】（1）分析清楚电路结构，应用电功率公式判断壶的工作状态；
（2）应用串联电路特点与电功率公式求出电阻阻值．
（3）由图示图象求出保温时的功率，然后应用 的变形公式求出电流．
（4）由热量公式求出水吸收的热量，由效率公式求出壶消耗的电能，然后求出烧开一壶水需要的时间．
【详解】（1）由图知，当开关S1闭合，S2接B时，电阻R1、R2并联，电路中的总电阻最小，由 可知，总功率最大，所以此状态为高温档；
（2）由图知，当开关S1断开，S2接A时，电阻R1、R2串联，电路中的总电阻最大，由可知，总功率最小，此时为低温档；
当S2接A，S1闭合时，R2被短路，只有电阻R1接入电路，养生壶处于中温档．
由P＝UI得，正常工作时通过R1的电流为： ，由 得，R1的阻值： ，
（3）由P＝UI得，养生壶在低温档工作时电路中的电流为：，
（4）由可得，水的质量：，
水吸收的热量：
，
由 和 得，烧开一壶水需要的时间为：

答：当开关S1闭合，S2接B时，为高温档；因为此时电阻R1、R2并联，电路中的总电阻最小，总功率最大； 88Ω；1.25A； 3.696×105J， 420s．
实验序号
1
2
3
电阻/Ω
R
电压/V
1.0
1.5
2.0
电流/A
0.15
0.20
实验序号
4
5
6
电阻/Ω
5
10
15
电压/V
1.5
2.0
2.3
电流/A
0.30
0.20
0.15
实验次数
电流/A
通电时间/s
电阻/Ω
温度升高量/℃
1
0.3
30
10
1.5
2
0.6
30
10
6.0
项目
参数
电源电压（V）
220
低温档功率（W）
275
中温档功率（W）
550
高温档功率（W）
1100
容积（L）
1