山西省大同市灵丘县2023-2024学年九年级上学期期末物理试题

这是一份山西省大同市灵丘县2023-2024学年九年级上学期期末物理试题，共17页。试卷主要包含了本试卷共6页，满分80分等内容，欢迎下载使用。
九年级物理试卷
注意事项：
1．本试卷共6页，满分80分。
2．答卷前，学生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷相应的位置。
3．答案全部在答题卡上完成，答在本试卷上无效。
4．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷 选择题（共30分）
一、选择题（本大题共10个小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，请选出并在答题卡上将该选项涂黑）
1. 如图所示是小伟在家做作业时所用的台灯。下列关于该台灯正常工作时的物理量估值，最符合实际的是（ ）
A. 灯泡两端的电压约为3.7VB. 灯泡两端的电压约为220V
C. 灯泡消耗的电功率约为800WD. 灯泡消耗的电功率约为1000W
【答案】B
【解析】
【详解】AB．我国家庭用电的电压为220V，所以灯泡两端的电压约为220V，故A错误，B正确；
CD．灯泡消耗的电功率约为几十瓦，故CD错误。
故选B。
2. 辛弃疾在《西江月·夜行黄沙道中》中写道：“稻花香里说丰年，听取蛙声一片。”人们能闻到“稻花香”说明（ ）
A. 分子之间存在引力B. 分子之间存在斥力
C. 物质是由分子构成的D. 分子在不停地做无规则运动
【答案】D
【解析】
【详解】闻到“稻花香”扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动。故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
3. 电给我们的生活带来了极大的便利，但用电方式不正确也会给人带来很大的危害。关于安全用电，下列做法正确的是（ ）
A. 使用电冰箱时，把金属外壳接地
B. 使用试电笔时，手接触笔尖金属体
C. 用湿布擦正在发光的灯泡
D. 在电暖器上烘烤湿毛巾
【答案】A
【解析】
详解】A．电冰箱使用时金属外壳一定要接地，防止漏电时发生触电事故，故A正确；
B．使用试电笔时，手要接触笔尾金属体，不能碰笔尖，故B错误；
C．生活用水是导体，用湿抹布擦带电的用电器时，可能会因湿抹布导电而发生触电事故，故C错误；
D．在电暖器上烘烤湿毛巾，暖气的热量不能散发出去，容易引发火灾，如果暖气漏电，还容易引发触电事故，故D错误。
故选A。
4. 如图甲所示是控制某电铃的开关，其内部结构简图如图乙所示。按住塑料按钮①后，②、③元件接触，电铃响；松开按钮①后，②、③元件分开，电铃不响。下列说法正确的是（ ）
A. ①、②都是导体B. ②、③都是导体
C. ①、②都是绝缘体D. ②、③都是绝缘体
【答案】B
【解析】
【详解】如图乙所示，①是塑料按钮是绝缘体，②、③元件接触，电铃响，说明电路中有电流通过，电路是通路，所以，②、③都是导体，故ACD错误，B正确。
故选B。
5. 在冬天干燥的天气里、外套与毛衣由于摩擦会紧贴在一起。下列说法正确的是（ ）
A. 外套与毛衣由于摩擦带了同种电荷
B. 外套与毛衣由于摩擦创造了新的电荷
C. 外套与毛衣由于摩擦使电荷发生了转移
D. 外套与毛衣紧贴原因与验电器工作原理相同
【答案】C
【解析】
【详解】ABC．在气候干燥的冬天，化纤外套与毛质摩擦而紧贴在一起，这是摩擦起电的现象，摩擦过程中电荷发生了转移，使毛衣和外套带了等量的异种电荷，异种电荷相互吸引，摩擦过程并不能创造电荷，故AB错误，C正确；
D．验电器的原理是同种电荷互相排斥，外套与毛衣紧贴的原因与验电器工作原理不同，故D错误。
故选C。
6. 可充电扫地机器人是一种能对地面进行自动吸尘的智能家用电器，如图所示。下列关于扫地机器人的说法，正确的是（ ）
A. 充电时，它的电池相当于电源B. 扫地时，它的电池相当于用电器
C. 充电时，它的电池将内能转化为电能D. 扫地时，它的电池将化学能转化为电能
【答案】D
【解析】
【详解】A．充电时，它的电池消耗电能，相当于用电器，故A错误；
B．扫地时，它的电池向外输出电能，相当于电源，故B错误；
C．充电时，它的电池将电能转化为化学能，故C错误；
D．扫地时，它电池相当于电源，将化学能转化为电能，故D正确。
故选D。
7. 如图所示，在探究并联电路中的电流关系时，小梦同学用电流表测出A、B、C三处的电流分别为IA=0.4A，IB=0.2A，IC=0.2A，在表格中记录数据后，下一步首先应该做的是（ ）
A. 整理器材，分析数据，得出结论
B. 对换L1和L2的位置，再测出一组电流值
C. 换用电流表的另一量程，再测出一组电流值
D. 换用不同规格的小灯泡，再测出几组电流值
【答案】D
【解析】
【详解】此实验探究并联电路干路电流与支路电流的关系，由题干中数据可知，通过两灯泡的电流相同，说明使用了相同规格的灯泡，为了得出普遍结论，应换用不同规格的小灯泡，进行实验，测出多组实验数据，找出普遍规律。对换L1和L2的位置，换用电流表的另一量程，均不能起到这一作用。故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
8. 冬至是我国二十四节气中一个重要的节气。在冬至这天，北方地区有吃饺子的习俗。在煮饺子的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 饺子的温度升高，它含有的热量变多
B. 饺子的内能是通过做功的方式改变的
C. 饺子的温度升高，它具有的内能增大
D. 锅盖被顶起与热机压缩冲程的能量转化相同
【答案】C
【解析】
【详解】A．热量是过程量，不能含有，故A错误；
B．饺子的内能是通过热传递的方式改变的，故B错误；
C．饺子吸收热量，温度升高，它具有的内能增大，故C正确；
D．锅盖被顶起，内能转化为机械能；热机压缩冲程将机械能转化为内能，两者的能量转化不同，故D错误。
故选C。
9. 取甲、乙两根长度、材料均相同，但横截面积不同的发热电阻丝，将它们连入如图所示的电路中、闭合开关，工作一段时间后，同时用手触摸两根发热电阻丝，发现它们的温度不同。下列分析正确的是（ ）
A. 乙发热电阻丝的温度更高B. 甲、乙发热电阻丝两端的电压相等
C. 通过甲、乙发热电阻丝的电流不相等D. 甲发热电阻丝的阻值比乙的大
【答案】A
【解析】
【详解】ACD．甲、乙电热丝长度、材料均相同，乙的横截面积小，电阻大，两个电阻丝串联，通过电阻丝的电流相同，由可知，乙电阻丝产生的热量跟多；乙发热电阻丝的温度更高，故A正确；CD错误；
B．甲、乙发热电阻丝通过的电流相同，，由可知，乙电热丝两端的电压大，故B错误。
故选A。
10. 图甲为汽车倒车雷达中距离报警器的简化电路图，电源电压恒为12V，定值电阻的阻值为，为距离传感器的核心部件，其阻值随传感器到障碍物距离的变化关系如图乙所示。当传感器到障碍物的距离为1.5m时，报警器开始报警。下列说法正确的是（ ）
A. 传感器到障碍物距离越近，的阻值越大
B. 当报警器开始报警时，电路中的电流为0.2A
C. 当报警器开始报警时，两端的电压为8V
D. 当传感器距障碍物1m时，电路消耗的总功率为2.4W
【答案】B
【解析】
【详解】A．由乙图可知，传感器到障碍物距离越远，的阻值越大，故A错误；
B．由乙图知，当报警器开始报警时，的阻值为，电路中的总电阻为
由欧姆定律知，电路中的电流为
故B正确；
C．两端的电压为
故C错误；
D．由乙图知，当传感器距障碍物1m时，的阻值为，电路中的总电阻为
由欧姆定律知，电路中的电流为
电路消耗的总功率为
故D错误。
故选B。
第Ⅱ卷 非选择题（共50分）
二、实验探究（本大题共5个小题，11小题4分，12小题7分，13小题6分，14、15小题各4分，共25分）
11. 为了比较水和食用油的吸热能力，小伟用如图所示的装置进行了如下实验。
（1）实验中应保证水和食用油的初温、______（选填“质量”或“体积”）相同；
（2）小伟将实验数据记录在上表中，实验中，水和食用油吸收热量的多少是通过______（选填“升高的温度”或“加热时间”）来反映的；
（3）实验表明，______（选填“水”或“食用油”）的吸热能力更强；
（4）实验结束后撤走酒精灯，______（选填“水”或“食用油”）的温度下降得更慢，利用该特性，可以将其作为暖手袋的供热物质。
【答案】 ①. 质量 ②. 加热时间 ③. 水 ④. 水
【解析】
【详解】（1）[1]由可知，比较水和食用油的吸热能力时，要控制水和食用油的质量相同。
（2）[2]水和食用油吸收热量的多少不易观察，实验中采用相同加热器，相同时间释放的热量是相同的，故是通过加热时间来反映水和食用油吸收热量的多少，采用了转换法。
（3）[3]由表中数据可知，水和食用油质量相同，初温相同，加热时间相同，食用油的末温高于水，说明水在吸收相同的热量时，温度变化量小，即水的吸热能力更强。
（4）[4]水的比热容比食用油大，在放出相同的热量时，水的温度变化量小，即水的温度下降的慢，可以将其作为暖手袋的供热物质。
12. 小梦学习小组利用两节干电池，规格为“ 1A”的滑动变阻器，阻值为、、的定值电阻探究“电流与电阻的关系”。
（1）图甲是小组同学连接的部分电路，请你用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整______；
（2）连接电路时，开关应______（选填“断开”或“闭合”）；
（3）请你设计一个记录实验数据的表格______；
（4）用的定值电阻做实验时，将滑动变阻器的滑片移至合适的位置，电压表的示数如图乙所示。记录数据后，小梦将的电阻换成的电阻，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，应使电压表的示数为______V。与更换电阻前相比，更换电阻后滑动变阻器的滑片更靠近______（选填“左”或“右”）端。
【答案】 ①. ②. 断开 ③. 见解析 ④. 2 ⑤. 右
【解析】
【详解】（1）[1]探究电流与电阻关系时，滑动变阻器与电阻串联，滑动变阻器按一上一下接入电路，电路如图
（2）[2]连接电路时，为保护电路，开关应断开。
（3）[3]实验中需要需要多次更换电阻的值，进行多次实验；需要记录定值电阻、电阻两端的电压，通过电阻的电流，记录实验数据的表格如下
（4）[4][5]由图乙可知，电压表选择小量程，分度值为0.1V，示数为2V。用的定值电阻做实验时，电压表的示数为2V，探究电流与电阻的关系时，定值电阻两端的电压应保持不变，将的电阻换成的电阻，闭合开关，定值电阻两端的电压变大，应减小定值电阻两端的电压，增大滑动变阻器两端的电压，即增大滑动变阻器的电阻，滑动变阻器的滑片更靠近右端，直到电压表的示数为2V。
13. 小伟学习小组利用如图甲所示的电路，测量额定电压为2.5V的小灯泡的电阻。
（1）该实验的原理是______；
（2）图甲中只有一根导线连接错误，请你在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线，将电路改接正确______；
（3）电路改接正确后，闭合开关，小伟发现电压表无示数，电流表有示数，产生这一现象的原因可能是______（选填“小灯泡短路”或“小灯泡断路”）；
（4）排除故障后，经过多次实验，小伟测出并记录了多组电流值和电压值，并画出如图乙所示的图像。由图像可知，小灯泡正常发光时的电阻是______。根据图像还能获取的信息有：______（写出一条即可）。
【答案】 ①. ②. ③. 小灯泡短路 ④. 5 ⑤. 灯泡的电阻随温度的升高而增大
【解析】
【详解】（1）[1]测灯泡的电阻，需测量灯泡两端的电压和通过灯泡的电流，利用计算出电阻，实验原理是。
（2）[2]如图甲，小灯泡被短路，连接错误，小灯泡应与滑动变阻器串联，正确的电路如图
（3）[3]电路改接正确后，闭合开关，电流表有示数，说明电路是通路，电压表无示数，说明电压表可能被短路，也可能是电压表断路，故障出现在小灯泡，则产生这一现象的原因可能是灯泡短路。
（4）[4]灯泡两端的电压为2.5V时，电流为0.5A，灯泡正常发光时的电阻
[5]根据图像还能获取的信息有：灯泡的电流与电压关系图像不是一条直线，电流与电压不成正比，灯泡两端的电压越大，灯丝的温度越高，电阻越大，由此可知，灯泡的电阻随温度的升高而增大。
14. 项目化学习小组为探究溶液的导电性与其浓度的关系，用长方体水槽、不同浓度的溶液、电源和电流表等器材进行实验。实验电路如图甲所示，将电极M、N分别固定在水槽左右两侧，将质量和温度相同、浓度不同的溶液分别倒入水槽中，闭合开关，将实验数据记录在下表中、
（1）溶液导电性的强弱是以______为判断依据的；
（2）请你根据上表中的数据，在图乙中画出电流随溶液浓度大小变化的图象______；
（3）分析图象或表格中的数据，可初步得出的结论：______。
【答案】 ①. 电流表示数 ②. ③. 其它条件一定时，食盐水溶液的浓度越大，导电性越强
【解析】
【详解】（1）[1]由表中数据，食盐水溶液的导电性可以由电流表示数来判断。
（2）[2]根据上表中的数据，由描点法得出如图所示的图像：
（3）[3]分析表格中的数可知，其它条件一定时，食盐水溶液的浓度越大，电流表示数越大，说明导电性越强，所以得到的结论是： 其它条件一定时，食盐水溶液的浓度越大，导电性越强。
15. 如图所示为某项目化学习小组发明的“摩擦纳米电池”。他们将两种不同的纳米材料摩擦，用导线将电池的A、B端与灯泡相连，灯泡发光。他们想了解此时电池的正极是哪端。请你帮他们设计实验并进行判断。
（1）实验器材：______；
（2）实验步骤：______；
（3）实验结论：______。
【答案】 ①. 见解析 ②. 见解析 ③. 见解析
【解析】
【详解】（1）[1]器材：二极管和开关。
（2）[2]将具有单向导电性的二极管和的灯泡及开关串联在电路中，闭合开关观察灯泡是否能够发光。
（3）[3]若二极管和灯泡都发光，说明与二极管长接线柱相连的是电源正极；若二极管和灯泡都不发光，说明与二极管长接线柱相连的是电源负极。
三、综合应用（本大题共8个小题，16、17、18小题各2分，19、20小题各4分，21小题2分，22小题4分，23小题5分，共25分）
16. 如图所示是用来探究“电流通过导体时产生的热量跟哪些因素有关”的实验装置图。图中装置是用来探究电流通过导体时产生的热量跟______的关系。英国物理学家______做了大量的实验，最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系。
【答案】 ①. 电阻 ②. 焦耳
【解析】
【详解】[1][2]如图所示，左右两端电阻串联，电流相同，通电时间相同，电阻不同，图中装置是用来探究电流通过电热丝产生热量的多少与电阻的关系，英国物用学家焦耳通过大量实验，最先精确的确定了电流通过导体时产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比这个规律叫做焦耳定律。
17. 超导材料的特点是在低于某一温度时，该材料的电阻会变为零。请你想象，假如在日常生活中能使用超导材料，超导材料的应用有哪些？请你列举一例：______，并说明使用它的好处：______。
【答案】 ①. 远距离输电 ②. 减少电能损耗
【解析】
【详解】[1][2]超导材料的特点是，在温度很低时电阻为零；假如在日常生活中能使用超导材料，当电阻为零时，用超导材料传输电能可以减少电能损耗，故可以应用于远距离输电。
18. 某天，小伟爸爸对妈妈说：“咱们家上个月外出旅游节省了100度电，家里的LED灯是20W的，节省的电能可以让5000个这样的LED灯工作。”你认为小伟爸爸的说法是______（选填“正确”或“错误”）的，理由是______。
【答案】 ①. 错误 ②. 电功不等于电功率
【解析】
【详解】小伟爸爸的说法是错误的，他混淆了电功和电功率的物理意义，电功不等于电功率。小伟家上个月外出旅游节省了100度电，是节约了电能，这些电能如果让5000个20W的灯泡同时工作，可以工作的时间为
正确的说法是：家里的LED灯是20W的，节省的电能可以让5000个这样的LED灯工作同时工作一小时。
19. 阅读短文，回答问题。
电热温床
电热温床是指在床土下8~10cm处铺设电热线，对床土进行加温的育苗设施。它具有升温快、地温高、温度均匀、调节灵敏、使用时间不受季节限制等优点，同时又可根据不同蔬菜种类和不同天气条件调节控制温度和加温时间。
电热温床的组成部分主要包括电热线和控温仪等。电热线的核心部分是电热丝，它的作用是提高床温。控温仪相当于一个阻值随温度变化的电阻，它可以根据温度自动控制通过电热丝的电流，实现温床温度的自动控制。使用控温仪可以满足各种作物对不同地温的要求。
为了提高电热温床的保温效果，电热温床最好设在塑料大棚内，并在电热温床底部铺设隔热层，以减少热量向下传导的损失。
（1）电热温床是将电能转化为______能的设施。
（2）电热温床的两个主要组成设备——电热线与控温仪，它们的连接方式是______联，其中能通过控制床土温度以满足不同蔬菜的需求的设备是______（选填“电热线”或“控温仪”）。
（3）为了实现提高电热温床保温效果的目的，应采取的措施是______。
【答案】 ①. 内 ②. 串 ③. 控温仪 ④. 见解析
【解析】
【详解】（1）[1]电热温床工作时，消耗电能，获得热量，使温度升高，是将电能转化为内能的设施。
（2）[2]控温仪要控制电热线发热情况，它们互相影响，它们的连接方式是串联。
[3]控温仪相当于一个阻值随温度变化的电阻，它可以根据温度自动控制通过电热丝的电流，实现温床温度的自动控制。其中能通过控制床土温度以满足不同蔬菜的需求的设备是控温仪。
（3）[4]为了实现提高电热温床保温效果的目的，应采取的措施是：减少热散失，所以电热温床最好设在塑料大棚内，并在电热温床底部铺设隔热层，以减少热量向下传导的损失。
20. 如图所示是安全用电的“三字经”漫画。请你用所学的物理知识解释绝缘皮破损后为什么容易引发火灾。
【答案】见解析
【解析】
【详解】绝缘皮破损后，如果将线接入电路，两根线有可能接通形成短路，如果空气开关不能跳闸，电路短路时电流过大，电路产生的热量过多，很容易引发火灾。
21. 学校开展了一系列丰富多彩的安全教育活动，本期活动的主题是“安全用电，珍爱生命”。如图所示是活动室室内的部分电路图，请你用笔画线代替导线，将图中元件接入家庭电路中、要求：①开关控制电灯；②三孔插座单独工作。
【答案】
【解析】
【详解】为了用电安全，开关接在火线上，然后再与灯泡串联，灯泡接在零线上；三孔插座上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线。如图所示
温馨提示：第22、23小题，解题过程要有必要的文字说明、计算公式和演算步骤，只写最后结果不得分。
22. 在实践活动中，小明连接了如图所示的电路进行探究。当闭合开关S后，标有“2.5V”字样的小灯泡正常发光，电压表的示数为4.5V，小灯泡的电阻为。求闭合开关S后：（电源电压恒定不变，不考虑灯丝电阻变化）
（1）电压表的示数；
（2）通过小灯泡的电流；
（3）小灯泡的电阻。
【答案】（1）2V；（2）0.2A；（3）
【解析】
【详解】解：（1）电路为串联电路，电压表V1测电源电压，电压表V2测L2两端的电压，此时L1正常发光，说明L1两端的电压为2.5V，电压表的示数为4.5V，即电源电压为4.5V，电压表的示数
（2）串联电路电流处处相等，所以通过小灯泡的电流等于小灯泡L2的电流
（3）小灯泡的电阻
答：（1）电压表的示数为2V；
（2）通过小灯泡的电流为0.2A；
（3）小灯泡的电阻。
23. 近年来，劳动作为一门新课程走入了我们的课堂。在研学活动中，小伟同学使用电饭煲做饭。电饭煲内部含有两个加热电阻和，可以实现高温和低温两个挡位的切换，其使用说明书中的部分参数如下表所示。请你解答下列问题：
（1）小伟将质量为1kg，初温为20℃的汤加热至100℃，求汤吸收的热量；[汤的比热容取]
（2）请你在虚线框内画出电饭煲内部的电路图；
（3）请你求出电饭煲内部任意一个加热电阻的阻值。
【答案】（1）；（2）或；（3）图甲，图乙
【解析】
【详解】解：（1）汤吸收的热量
（2）两个电阻同时使用，有三种情况，一是两个电阻串联总电阻最大；二是两电阻并联，总电阻最小；三是一个电阻单独工作，电阻介于串联和并联之间，由可知，总功率与电阻成反比。电饭煲有两个挡位，故内部电路有两种接法，如图所示
或
（3）若电路图为甲图，则开关都闭合时为高温挡，则R1的电阻
开关S1闭合，S2断开时为低温挡，R2的阻值
若电路图为乙图，开关S1闭合，S2断开时为低温挡，则R1的电阻
则开关都闭合时为高温挡，则R2的功率
R2的阻值
答：（1）汤吸收的热量为；
（2）电饭煲内部的电路图或；
（3）图甲；图乙。物质
初温/℃
加热时间/min
末温/℃
水
20
6
45
食用油
20
6
68
实验次数
1
2
3
电压U/V
电阻R/Ω
电流I/A
溶液浓度/%
2
3
4
5
6
电流I/A
0.09
0.14
0.18
0.22
0.28
额定电压
220V
额定功率
低温挡
48.4W
高温挡
550W