安徽省淮北市2023-2024学年九年级上学期1月期末物理试题

这是一份安徽省淮北市2023-2024学年九年级上学期1月期末物理试题，共15页。试卷主要包含了2章），4A，流过电阻的电流为0， 电阻箱是电学实验中的常用器材等内容，欢迎下载使用。
一、填空题（每空2分，共20分）
1. 腊肉是安徽省徽州地区的一道风味美食，肥而不腻，味道独特。其加工时有一道工序是抹盐腌制，盐在肉里扩散，整块肉会慢慢地变咸。这种现象说明了盐分子在不停地做__________运动。
【答案】无规则
【解析】
【详解】构成物质的分子不停地做无规则运动，所以在肉表面抹盐腌制，一段时间后，整块肉会慢慢地变咸，这属于扩散现象。
2. 如图所示的是汽油机的某个冲程的示意图，在该冲程中燃气的内能转化为活塞的__________能。
【答案】机械
【解析】
【详解】如图，汽油机的两气门关闭，活塞下行，是做功冲程，缸内的燃气推动活塞做功，将燃气的内能转化为活塞的机械能。
3. 如图所示的是国产大型水陆两栖飞机“鲲龙”AG600，是国家为满足森林灭火和水上救援的迫切需要而研制的大型特种民用飞机。某次飞行中，消耗燃油2×103kg，发动机推力做功2.3×1010J，已知燃油的热值为4.6×107J/kg，则该发动机的效率为__________
【答案】
【解析】
【详解】燃油完全燃烧放出的热量为
该发动机的效率为
4. 如图所示，要使R1、R2并联，应只闭合开关__________。
【答案】S1、S3
【解析】
【详解】要使R1、R2并联，就要使两个电阻分别接在电源两极之间，所以，应只闭合开关S1、S3。
5. 如图所示的是灯泡L和定值电阻R的U-I图像，已知灯泡L的额定电压为3V。现有电压可调的电源，若将灯泡L和定值电阻R并联在该电源两端，调节电源电压使灯泡L正常发光，电路中的总电流为I1；若将灯泡L和定值电阻R串联在该电源两端，调节电源电压使灯泡L正常发光，电路中的总电流为I2，则I1与I2之比为__________。
【答案】3︰2
【解析】
【详解】灯泡正常发光，所以两端的电压为3V，由并联电路电压特点可知，电源电压为3V，由图可知，此时流过灯泡的电流为0.4A，流过电阻的电流为0.2A，故此时电路中的总电流为
灯泡L和定值电阻R串联在该电源两端，调节电源电压使灯泡L正常发光，电路中的总电流为I2，串联电路电流处处相等，则，故I1与I2之比
6. 如图所示是四根高压输电线上的一个装置，这个装置是导体，能将四根导线并联起来，从而__________（选填“增大”或“减小”）导线的电阻，以达到减少输电线上电能损失的目的。
【答案】减小
【解析】
【详解】将四根导线并联起来，导线的横截面积变大，而导线的材料和长度没有发生变化，所以会使得导线的电阻减小，以达到减少输电线上电能损失的目的。
7. 电阻箱是电学实验中的常用器材。如图所示，该电阻箱的读数为__________Ω。
【答案】616
【解析】
【详解】该电阻箱的读数为
8. 某定值电阻两端的电压由6V变为3V时，通过它的电流减小了0.15A。当该定值电阻两端的电压为0V时，它的电阻为__________Ω。
【答案】20
【解析】
【详解】它的电阻为
9. 某手机电池铭牌上标有“5V 4000mA·h”的字样，手机正常使用时的功率为3W。该手机在充满电后正常使用，直到电池电量剩余40%，则该手机已经使用的时间是__________min。
【答案】240
【解析】
【详解】手机电池充满电时储存的电能为
W=UIt=5V×4000×10-3A×3600s=7.2×104J
电池电量剩余40%时，已经消耗的电能为
W′=W-40%W=7.2×104J-40%×7.2×104J=4.32×104J
该手机已经使用的时间是
10. 请在图中连接家庭电路，要求开关控制螺口灯泡，三孔插座直接接入电路。
【答案】
【解析】
【详解】灯泡接法：火线接入开关，再接入灯泡顶端的金属点，这样在断开开关时，能切断火线，保证电路安全。开关与灯泡串联，又能控制灯泡。
安装安全用电原则，上孔接地线、右孔接火线，如图所示
二、选择题（每小题2分，共14分；每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意）
11. 关于温度、内能、热量，下列说法中正确的是（ ）
A. 温度高的物体含有的内能一定多
B. 物体吸收热量，温度一定会升高
C. 气体膨胀对外做功，自身内能会增加
D. 在热传递过程中，热量从高温物体传递给低温物体
【答案】D
【解析】
【详解】A．物体的内能和温度、质量、状态都有关系，温度高的物体内能不一定多，故A错误；
B．物体吸收热量，温度不一定会升高，如晶体熔化时，吸收热量，温度保持不变，故B错误；
C．气体膨胀对外做功，将内能转化为机械能，自身内能会减小，故C错误；
D．热传递的条件是有温度差，在热传递过程中，热量总是从高温物体传递给低温物体，故D正确。
故选D。
12. 人类文明，一脉相传。从古代的水磨，到今天的水电站，都是人类对水能的合理开发与利用。如图所示，图甲是古代的水磨，流水冲击水轮，水轮转动，去汲水、碾谷、磨面；图乙是水电站，流水冲击水轮，带动发电机发电。从能量转化和转移的角度来看，下列说法中正确的是（ ）
A. 图甲中，水磨工作过程中只有机械能的转移，没有机械能转化为其他形式的能
B. 图甲中，流水通过水轮后，在往下游流动的过程中，水流的速度不变，机械能不变
C. 图乙中，拦河大坝起到了提高水的重力势能的效果
D. 图乙中，流水冲击水轮，带动发电机发电，减少的水能全部转化为电能
【答案】C
【解析】
【详解】A．图甲中，水磨工作过程中需要克服摩擦力做功，有机械能转化为内能，故A错误；
B．图甲中，流水通过水轮后，水轮转动，流水的部分机械能转化为水轮的机械能，因此在往下游流动的过程中，机械能减小，故B错误；
C．图乙中，拦河大坝，水的高度变高，起到了提高水的重力势能的效果，故C正确；
D．图乙中，流水冲击水轮，带动发电机发电，减少的水能一部分转化为电能，也有部分转化为内能，故D错误。
故选C。
13. 世界上最小的发电机——摩擦纳米发电机，可以利用其组成的材料之间的摩擦来实现微小的机械能到电能的转换。如图所示，让两种不同材质的摩擦层相互摩擦带上电荷并形成电压，从而在外部电路中形成电流，使电流表正常偏转。下列分析中正确的是（ ）
A. 两摩擦层在相互摩擦的过程中创造了电荷
B. 两摩擦层摩擦后带上的是同种电荷
C. 两摩擦层在摩擦的过程中正电荷发生了转移
D. 摩擦层a束缚电子的能力比摩擦层b要弱
【答案】D
【解析】
【详解】A．两摩擦层在相互摩擦的过程中没有创造电荷，只是发生了电荷的转移，故A错误；
BC．在摩擦过程中，带负电的电子发生了转移，失去电子的物质带正电，得到电子的物质带负电，所以两摩擦层摩擦后带上的是异种电荷，故BC错误；
D．由图可知电流表正接线柱与摩擦层a相连，说明摩擦层a是电源正极，在电源内部，电流从摩擦层b流向摩擦层a，所以电子从摩擦层a流向摩擦层b，即摩擦层a束缚电子的能力比摩擦层b要弱，故D正确。
故选D。
14. 下列是同学们估测的数据，其中明显不符合实际的是（ ）
A. 家用电风扇的额定功率约为2000W
B. 教室里一只日光灯正常工作时的电流约为0.2A
C. 一节干电池的电压为1.5V
D. 家用冰箱正常工作一天消耗的电能约为1kW·h
【答案】A
【解析】
【详解】A．家用电风扇额定功率约为100W，故A符合题意；
B．教室里一只日光灯正常工作时功率约为40W，电流约为
故B不符合题意；
C．不同电源提供的电压不同，一节干电池的电压为1.5V，故C不符合题意；
D．家用冰箱的功率约为200W，但是它是间歇性工作的，正常工作一天消耗的电能约为1kW·h，故D不符合题意。
故选A。
15. 如图所示，电源电压保持不变。当闭合开关S时，下列说法中正确的是（ ）
A. 电压表的示数变小
B. 电流表的示数变大
C. 灯泡变暗
D. 电路的总功率变大
【答案】D
【解析】
【详解】ABC．当开关断开时，电路为小灯泡简单电路，电压表测电源电压，电流表测电路中电流；当闭合开关S时，小灯泡和定值电阻并联，电压表仍测电源电压，故电压表示数不变；电流表测小灯泡支路电流，因为并联电路各支路之间互不影响，故电流表示数不变，小灯泡亮度不变；故ABC错误；
D．闭合开关S后，小灯泡的电功率不变，电路的总功率等于小灯泡与定值电阻的电功率之和，所以电路的总功率变大，故D正确。
故选D。
16. 家庭电路中的保险丝熔断，发生这种现象的原因是（ ）
A. 电路中同时使用的用电器总功率过大
B. 电路中出现断路现象
C. 电路中总电阻过大
D. 电路中有漏电现象
【答案】A
【解析】
【详解】A．电路中同时使用的用电器总功率过大会导致电路中电流过大，从而使保险丝熔断，故A符合题意；
B．电路中出现断路现象，电路中电流为零，不会使保险丝熔断，故B不符合题意；
C．电路中总电阻过大，电路中电流很小，不会使保险丝熔断，故C不符合题意；
D．电路中有漏电现象，会使漏电保护开关跳闸，不会使保险丝熔断，故D不符合题意。
故选A。
17. 小明同学设计了一种烟雾报警装置（如图所示），R0的电阻为40Ω，R为光敏电阻，其阻值随激光的光照强度减弱而增大，电源电压保持不变。当电路中电流小于或等于0.4A时，烟雾报警器报警。闭合开关S后，当电流为0.5A时，光敏电阻R的电功率为4W。下列说法中错误的是（ ）
A. 电源电压为28V
B. 当电压表的示数为10V时，烟雾报警器报警
C. R的阻值至少为30Ω时，烟雾报警器才会报警
D. 当电路中的电流为0.6A时，R消耗的电功率为2.4W
【答案】B
【解析】
【详解】A．由图知道，R0与R串联，电路中的电流为
开关S 闭合后，当电流为0.5A时，光敏电阻R的电功率为4W，R0两端的电压为
光敏电阻R两端的电压为
则串联电路中电源电压为
故A正确，不符合题意。
B．由图知道，电压表测量R两端的电压，当电压表的示数为10V时，R0两端的电压为
电路中的电流为
此时烟雾报警器不报警，故B错误，符合题意；
C．根据题意知道，电路中电流小于或等于0.4A时，所以，当烟雾报警器报警时，电路的电流
解得
故C正确，不符合题意；
D．当电路中电流为0.6A时，R0两端的电压为
R两端的电压为
R消耗的电功率为
故D正确，不符合题意。
故选B。
三、实验题（每空2分，共16分）
18. 某小组同学利用如图所示的电路探究串联电路中的电压关系。
（1）他们连接好电路，闭合开关S，发现两灯泡均不亮，且电压表的指针偏转角度很大，示数接近电源电压，则故障的原因可能是__________。
（2）进行多次实验，记录的数据如下表所示。
分析表中实验数据，在误差允许范围内，可得出的结论是__________数学表达式来填写）。（用英文或数学表达式来填写）
【答案】 ①. L1断路 ②. UAC=UAB+UBC
【解析】
【详解】（1）[1]如图，两灯串联，电压表测L1两端电压。闭合开关S，发现两灯泡均不亮，说明电路其处断路，电压表的指针偏转角度很大，示数接近电源电压，说明电压表与电源之间是通路，所以，故障的原因可能是L1断路，导致电压表串联在了电路中，测电源电压。
（2）[2]分析表中数据可得
0.8V+2.0V=2.8V
1.0V+1.8V=2.8V
1.4V+1.4V+2.8V
在误差允许范围内，可得出的结论是
UAC=UAB+UBC
19. 小华同学利用如图甲所示的电路来测量小灯泡的电功率。已知电源电压为3V且保持不变，小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲所示的实物图连接完整__________（要求：滑片P向右端移动时，小灯泡变亮）；
（2）连接好电路，检查无误后开始实验，小华从滑动变阻器连入电路阻值最大时开始记录数据，得到小灯泡的I-U图像，如图乙所示，则小灯泡的额定功率为__________W；
（3）实验中，有甲“15Ω，2A”、乙“25Ω，2A”、丙“30Ω，2A”三种规格的滑动变阻器供选择，小华在该实验中选用的是__________（选填“甲”“乙”或“丙”）。
【答案】 ①. ②. 0.75 ③. 乙
【解析】
【详解】（1）[1]测量小灯泡电功率时，要将电压表并联在灯泡两端，故用导线将灯泡右接线柱与电压表3V接线柱相连；滑片P向右端移动时，小灯泡变亮，说明滑动变阻器连入电路的阻值减小，故用导线将电源正极与滑动变阻器右下角接线柱相连，如图所示
（2）[2]灯泡的额定电压为2.5V，由图像可知，灯两端电压为2.5V时，流过灯泡的电流为0.3A，故小灯泡的额定功率为
（3）[3]当滑动变阻器连入电路的阻值最大时，电路中电流最小，为0.1A，此时电压表示数为0.5V，滑动变阻器的阻值
所以实验所用的滑动变阻器是乙。
20. 如图所示，甲、乙两个烧瓶和两支温度计的规格均相同，选用其他不同器材可以完成不同的实验。
（1）若在甲、乙两烧瓶中装入质量相同的同种液体，选用阻值不同的电阻丝，则该实验装置可以用来探究电流产生的热量与电阻的关系。通电3min，得到下表所示的实验数据，分析可知，__________（选填“甲”或“乙”）烧瓶中电阻较大；
（2）若在甲、乙两烧瓶中装入质量相同的不同液体，选用阻值________（选填“相同”或“不同”）的电阻丝，则该实验装置可以用来探究两种液体的吸热能力。通电3min，也得到下表所示的实验数据，分析可知，________（选填“甲”或“乙”）烧瓶中液体的吸热能力较强。
【答案】 ①. 乙 ②. 相同 ③. 甲
【解析】
【详解】（1）[1]由图可知，此时两电阻串联，所以电流相同，通电时间相同，由表中数据可知，乙烧瓶内液体温度升高较多，说明乙烧瓶内电阻丝的电阻产生的热量较多，由Q=I2Rt可知乙的电阻较大。
（2）[2][3]在甲、乙两烧瓶中装入质量相同的不同液体，两电阻丝阻值相同，相同时间内放出的热量相同，用通电时间间接反映液体吸收热量的多少，由表中数据可知，加热3分钟时间，甲升温小，故可知甲液体的吸热能力较强。
四、计算与推导题（第21小题7分，第22小题6分，第23小题7分，共20分；解答要有必要的公式和解答过程，只有最后答案的不能得分）
21. 如图所示，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，其最大阻值为15Ω，提供的电源电压恒定。
（1）将a、b分别接在电源两端，电流表的示数为0.4A，电压表的示数为3V，求R1的阻值；
（2）只将a、c分别接在电源两端，当滑片P滑至最右端时，求电压表的示数；
（3）将b接在电源的一端，用导线将a、c连接后接在电源的另一端，调节滑动变阻器的滑片P到适当位置，使电流表的示数为0.6A，求滑动变阻器接入电路的电阻。
【答案】（1）7.5Ω；（2）1V；（3）15Ω
【解析】
【详解】解：（1）将a、b分别接在电源两端，电路为只有R1的简单电路，电流表的示数为0.4A，电压表的示数为3V，则电源电压为3V，R1的阻值
（2）只将a、c分别接在电源两端，电路为串联电路，当滑片P滑至最右端时，滑动变阻器连入电路的阻值为15Ω，串联电路中电压比等于电阻比
解得
（3）将b接在电源的一端，用导线将a、c连接后接在电源的另一端，此时电路为并联电路，电流表测量干路电流。由（1）可知，此时R1的电流为0.4A，故滑动变阻器的电流为
滑动变阻器连入电路的阻值
答：（1）R1的阻值为7.5Ω；
（2）只将a、c分别接在电源两端，当滑片P滑至最右端时，电压表的示数为1V；
（3）滑动变阻器接入电路的电阻为15Ω。
22. 将铭牌分别为“220V；1210W”的电锅和“220V；1100W”的空调接入如图甲所示的家庭电路中。
（1）闭合开关S1和S2，电锅和空调正常工作，求流过电路的总电流I；
（2）傍晚用电高峰期，只闭合开关S1，1min内电能表（如图乙所示）的转盘转了50r，求电锅消耗的电能和实际电功率。
【答案】（1）；（2），
【解析】
【详解】解：（1）闭合开关S1和S2，电锅和空调正常工作，流过电路的总电流为
（2）电锅消耗的电能为
电锅消耗的实际电功率为
答：（1）流过电路的总电流为
（2）电锅消耗的电能为，实际电功率为。
23. 中医药是我国传统文化中的瑰宝，是四大国粹之一。如图甲所示的是一款电热中药壶，其简化电路图如图乙所示，它有急火和文火两种工作状态，由温控开关S₁自动控制，R1和R2均为发热电阻，且R1的阻值为96.8Ω，R2的阻值为123.2Ω。若用急火将3kg中药从20℃加热至100℃，加热过程所用的时间为3200s。求：[c中药取4.0×103J/（kg·℃）]
（1）急火时的电功率；
（2）中药吸收的热量；
（3）该中药壶的热效率。
【答案】（1）500W；（2）；（3）60%
【解析】
【详解】解：（1）急火时开关S闭合，开关S1接a，电路为只有R1的简单电路，急火时的电功率

（2）中药吸收的热量
（3）消耗的电能
该中药壶的热效率
答：（1）急火时的电功率为500W；
（2）中药吸收的热量；
（3）该中药壶的热效率60%。实验次数
UAB/V
UBC/V
UAC/V
第1次
0.8
2.0
2.8
第2次
1.0
1.8
28
第3次
1.4
1.4
2.7
物理量
物质
质量/g
初始温度/℃
加热时间/min
最终温度/℃
甲烧瓶中液体
150
20
3
45
乙烧瓶中液体
150
20
3
68