江苏省南京市联合体2023-2024学年九年级上学期期末考试物理试题

这是一份江苏省南京市联合体2023-2024学年九年级上学期期末考试物理试题，共36页。试卷主要包含了选择题，填空题，解答题等内容，欢迎下载使用。
（本卷g取10N／kg）
一、选择题（本题共12小题，每题只有一个选项为正确答案，共24分）
1. 电阻的单位是为了纪念下列哪位物理学家而命名的（ ）
A. 欧姆B. 安培C. 伏特D. 瓦特
2. 如图所示的四幅图中的情境，人对物体做了功的是（ ）
A. 人将货物从地面上搬起B. 运动员举着杠铃不动
C. 学生背着书包静止站立在地面上等车D. 足球离开脚，在地面上滚动的过程中
3. 根据你的生活经验判断，下列数据中最接近生活实际的是（ ）
A. 家用电饭锅电流约为0.5A
B. 一节蓄电池电压为1.5V
C. 某一初中生以正常速度从一楼登上三楼的功率约为150W
D. 从地上拿起一个鸡蛋，并把它缓慢举过头顶，此过程中人对鸡蛋做的功约为10J
4. 关于温度、热量和内能，下列说法中正确的是（ ）
A. 物体温度不变，内能一定不变
B. 内能小的物体也可能将热量传给内能大的物体
C. 物体的温度越高，所含热量越多
D. 内能相同的物体接触时不发生热传递
5. 如图所示，对于图片中所描述的物理过程，下列分析中正确的是（ ）
A. 图甲，空气压缩引火仪内的空气被压缩时，空气的内能减少
B. 图乙，盒盖飞出时，盒内燃气的内能增大
C. 图丙，小孩从滑梯滑下，臀部发热，此过程中是通过做功方式改变物体内能
D. 图丁，为汽油机的做功冲程，机械能转化为内能
6. 为了防范狗熊的捣乱，工作人员设计了一套报警系统，要求：用细导线将一片树林围住，合上开关，放在身边的报警装置中的灯亮而铃不响；当狗熊碰断导线进入伐木区时，电铃就会响起来．下列电路图符合要求的是（ ）
A. B.
C. D.
7. 如图是“探究影响电流热效应因素”实验装置，将R1、R2两电阻丝密封在两只完全相同的烧瓶内，且R1>R2，瓶内装入等质量的煤油。下列说法错误的是（ ）
A. 烧瓶内选用液体煤油，利用了煤油比热容小升温快的特点
B. 该装置可以探究电流通过电阻丝产生的热量与电阻的关系
C. 闭合开关后，甲烧瓶中煤油温度上升比乙快
D. 滑动变阻器的滑片向左移，两烧瓶中煤油温度上升将变慢
8. 跳水运动中蕴含着许多物理知识，如图所示，有关跳板跳水过程中能量变化的说法正确的是（ ）

A. 运动员用力下压跳板的过程中，跳板的弹性势能减小
B. 运动员被跳板向上弹起的过程中，重力势能减小
C. 运动员离开跳板向上运动的过程中，动能减小
D. 运动员从最高点下落的过程中，机械能增大
9. 图示电路中，R1、R2是定值电阻，开关S闭合一段时间后，电流表示数突然减小．用电压表检测电路，当电压表接a、b两点时，电压表有示数；接b、c两点时，电压表无示数．则故障原因可能是（ ）

A 仅R1断路B. 仅R2断路
C. 电流表断路D. ac导线断路
10. 如图所示，甲、乙两套装置所用的滑轮相同，用它们分别将质量相同的物体匀速竖直提升，在相等时间内绳子自由端A、移动的距离相同（不计绳重和摩擦）。在此过程中，物体上升的速度分别为、，拉绳子的力分别为、，拉力做功分别为、，装置的机械效率分别为、。下列说法正确的是（ ）
A. B. C. D.
11. 某科技小组设计了一种烟雾报警装置，其简化电路如图所示，电源电压保持不变，R0为定值电阻，R为光敏电阻，R的阻值随光照强度的减弱而增大，当电流表示数减小到某一值时，装置报警，开关S闭合后，当有烟雾遮挡射向R的激光时（ ）
A. 电流表的示数减小，电压表的示数减小
B. 电压表与电流表的示数之比不变
C. 增大R0的阻值，可使装置中的R在更高光照度下报警
D. 增大电源电压，可使装置中的R在更高光照度下报警
12. 如图所示电路，电源电压恒为6V，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3V，滑动变阻器R规格为“20Ω 1A”，定值电阻R0的规格为“10Ω 0.5A”。为了保证电路安全，闭合开关后在滑动变阻器滑片移动过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 变阻器R接入电路阻值变化范围为2Ω~20Ω
B. 电流表示数允许变化范围是0.2A~0.5A
C. 电路消耗的最小电功率为1.2W
D. 电阻R0消耗的最小电功率为0.9W
二、填空题（每空1分，共26分）
13. 如图为人们所喜爱的电动自行车，它具有轻便、节能、环保等特点。只要将图中车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下，车子就通电了，但不会行驶。这车钥匙其实就是一个___________。给电动车充电时，电瓶相当于___________（电源/用电器）。电动车的两个转向灯能独立工作，因此转向灯是___________联的。

14. 在沿海地区炎热晴朗天气里，易形成海陆风，海陆风形成是因为海水和陆地______不同，如图甲所示是风力发电机独特的尾翼结构，能使其旋翼自动迎风，仅在海陆风因素的影响下，夜晚风力发电机出现的情形是______图（选填“乙”或“丙”）；汽油机中，若飞轮转速是1800r/min，则汽油机1s内完成______个冲程，对外做功______次。
15. 如图所示，小华用5N的拉力在10s内将重12N的木块从斜面底部匀速拉到顶部。斜面长为1m，高度为0.3m，拉力F的功率为______W，使用该斜面的额外功为______J，机械效率为______。
16. 图甲是家用电热毛巾架，将其单独接入家庭电路正常工作30min，电能表示数变化情况如图乙、丙所示，则电热毛巾架30min消耗的电能为______，电热毛巾架的功率为______W。电热毛巾架发热是利用电流的______效应。
17. 有两个电路元件A和B，流过元件的电流与其两端电压的关系如图所示。根据图像可知，A的电阻恒定为______Ω；若将A、B并联在电压为2V的电源两端时，干路电流为______A；若将A、B串联在电压为3.5V的电源两端时，B的实际电功率为______W。
18. 同学们在体育课上做仰卧起坐，前半段是背部由平躺地面变成脊柱弯曲，后半段是上半身完全离开地面．如图所示，仰卧起坐时，人体可看成杠杆模型，O为支点，肌肉的拉力F为动力。
（1）先将头向前抬起，可以减小______力臂。在平躺至坐起的过程中，肌肉所施加的动力变化情况是 ______；
（2）同学们可以改变仰卧起坐的快慢，来控制体育锻炼的效果，从物理学角度分析，其实质是改变______的大小。
19. 如图是汽车座椅的加热电路，R1、R2是电热丝，旋钮式开关可绕O点转动，若选择“低温”挡，应将开关转至______（选填“1”或“2”）位置；已知电源电压为24V，R1阻值是32Ω，若“低温”挡功率为12W，则电路中的电流是______A；若选择“高温”挡，通电100s时间，电路产生的热量为______J。
20. 如图所示，电源电压不变，闭合开关，当滑动变阻器R2的滑片P从a端滑到b端的过程中，电流表示数变化了0.2A，电压表V1的示数从6V变为2V，电压表V2的示数变化了9V，则R1的阻值为______Ω，R2的最大阻值为______Ω，电源电压为______V，R1的功率变化了______W。
三、解答题（本题共8小题，共50分．解答27、28题时应有公式和解题过程）
21. 按照题目要求作图：如图所示为钓鱼竿钓鱼时的示意图，O为支点，F1表示手对钓鱼竿的作用力，请在图中画出力F1的力臂l1和阻力F2。
22. 用如图的滑轮组使重物升高1m时，自由端可移动2m的距离。画出该滑轮组的绕绳方式。
23. 在图的〇内填上适当的电表符号，保证开关闭合后两个小灯都能发光。
24. 小明在探究“物体的动能、重力势能大小跟哪些因素有关”的实验中：
（1）如图甲所示，小明利用斜面、钢球（mR2，通过温度计可以反映电阻丝产生的热量多少，该装置可以探究电流通过电阻丝产生的热量与电阻的关系，故B正确，不符合题意；
C．闭合开关后，通过两电热丝的电流大小相等，通电时间是相同的，R1>R2，根据焦耳定律可知，Q1>Q2，甲烧瓶中电阻丝放出的热量较多，甲烧瓶中煤油吸收的热量较多，根据可知，都是煤油，比热容的大小是相同的，煤油的质量是相等的，则甲烧瓶中煤油升高的温度较大，即甲烧瓶中煤油温度上升比乙快，故C正确，不符合题意；
D．滑动变阻器的滑片向左移，可看到变阻器接入电路的阻值变小，电路的电流增大，两电阻丝的电流增大，根据焦耳定律可知，相同时间内两烧瓶中电热丝产生的热量增大，相同时间内煤油吸收的热量增大，相同时间内两烧瓶中煤油温度上升更多，即两烧瓶中煤油温度上升将变快，故D错误，符合题意。
故选D。
8. 跳水运动中蕴含着许多物理知识，如图所示，有关跳板跳水过程中能量变化的说法正确的是（ ）

A. 运动员用力下压跳板的过程中，跳板的弹性势能减小
B. 运动员被跳板向上弹起的过程中，重力势能减小
C. 运动员离开跳板向上运动的过程中，动能减小
D. 运动员从最高点下落的过程中，机械能增大
【答案】C
【解析】
【详解】A．运动员用力下压跳板的过程中，跳板的弹性形变程度变大，弹性势能增大，故A错误；
B．运动员被跳板向上弹起的过程中，运动员的质量不变，高度变大，重力势能增大，故B错误；
C．运动员离开跳板向上运动的过程中，质量不变，速度减小，动能减小，故C正确；
D．运动员从最高点下落的过程中，由于受到空气阻力的作用，一部分机械能转化为内能，机械能减小，故D错误。
故选C。
9. 图示电路中，R1、R2是定值电阻，开关S闭合一段时间后，电流表示数突然减小．用电压表检测电路，当电压表接a、b两点时，电压表有示数；接b、c两点时，电压表无示数．则故障原因可能是（ ）

A. 仅R1断路B. 仅R2断路
C. 电流表断路D. ac导线断路
【答案】D
【解析】
【详解】由电路图知道，定值电阻R1、R2 并联，电流表测量干路的电流；开关S闭合一段时间后，电流表示数突然减小，说明某一条支路出现了断路；当电压表接a、b两点时，电压表有示数，说明a到电源的负极与b到电源的正极之间是接通的；当电压表接b、c两点时，电压表无示数，说明c到电源的负极与b到电源的正极之间是断开的，又因为电压表接a、b两点时，电压表有示数，所以ac间导线出现了断路，故选D．
【点睛】本题考查的是电路的故障分析，需要根据电流的变化、并联电路的特点及电压表的应用判断故障，涉及的知识点较多，但难度不大．
10. 如图所示，甲、乙两套装置所用的滑轮相同，用它们分别将质量相同的物体匀速竖直提升，在相等时间内绳子自由端A、移动的距离相同（不计绳重和摩擦）。在此过程中，物体上升的速度分别为、，拉绳子的力分别为、，拉力做功分别为、，装置的机械效率分别为、。下列说法正确的是（ ）
A B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】由图知，甲装置使用的是动滑轮，承担物重的绳子股数n1=2；乙装置使用的是滑轮组，承担物重的绳子股数n2=3。
A．因为拉力端移动的距离s=nh，所以拉力端移动的速度等于物体升高速度的n倍。已知在相等时间内绳端A、B移动相同的距离，即绳端速度相同，设为v。则甲、乙两套装置物体上升的速度分别为
、
所以
故A错误；
B．受力分析可得，甲、乙两套装置拉绳子的力分别为
、
滑轮和重物相同，所以
故B错误；
C．绳端拉力，绳端A、B移动相同的距离，由W=Fs可知拉力做的总功
即甲装置的拉力做功比乙多，故C错误；
D．机械效率为
滑轮和重物相同，所以机械效率相同，即
故D正确。
故选D。
11. 某科技小组设计了一种烟雾报警装置，其简化电路如图所示，电源电压保持不变，R0为定值电阻，R为光敏电阻，R的阻值随光照强度的减弱而增大，当电流表示数减小到某一值时，装置报警，开关S闭合后，当有烟雾遮挡射向R的激光时（ ）
A. 电流表示数减小，电压表的示数减小
B. 电压表与电流表的示数之比不变
C. 增大R0的阻值，可使装置中的R在更高光照度下报警
D. 增大电源电压，可使装置中的R在更高光照度下报警
【答案】C
【解析】
【详解】A．由电路图可知，光敏电阻R和定值电阻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的阻值增大，电路中的总电阻增大，由可知，电路中的电流减小，即电流表的示数减小，可知，R0两端电压减小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以光敏电阻R两端的电压增大，即电压表的示数增大，故A不符合题意；
B．根据欧姆定律可知，由于电压表与电流表示数之比等于R的阻值，因此比值变大，故B不符合题意；
CD．报警电流一定，由可知，当电源电压一定时，报警时总电阻也一定，增大R0的阻值时，R在更小值时会发出报警信息，即可使装置在更高光照度下报警；当增大电源电压，报警时总电阻也增大，R0的阻值不变，则R在更大值时会发出报警信息，即可使装置在更低光照度下报警，故C符合题意，D不符合题意。
故选C。
12. 如图所示电路，电源电压恒为6V，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3V，滑动变阻器R规格为“20Ω 1A”，定值电阻R0的规格为“10Ω 0.5A”。为了保证电路安全，闭合开关后在滑动变阻器滑片移动过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 变阻器R接入电路阻值变化范围为2Ω~20Ω
B. 电流表示数允许变化范围是0.2A~0.5A
C. 电路消耗的最小电功率为1.2W
D. 电阻R0消耗的最小电功率为0.9W
【答案】D
【解析】
【详解】A．定值电阻与变阻器串联，电压表测变阻器的电压，电流表测电路的电流。因为电压表量程为0~3V，当电压表示数3V时，定值电阻R0分担电压
电路中电流为
可求出滑动变阻器接入电路中最大阻值为
故A错误；
B．定值电阻R0的规格为“10Ω 0.5A”，所以电路中最大电流为0.5A，当滑动变阻器接入电路中最大阻值为10Ω时，电路中电流最小为
故B错误；
C．电路中电流最小为0.3A时，电路消耗的电功率最小为
故C错误；
D．电路中电流最小为0.3A时，电阻R0消耗的最小电功率
故D正确。
故选D。
二、填空题（每空1分，共26分）
13. 如图为人们所喜爱的电动自行车，它具有轻便、节能、环保等特点。只要将图中车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下，车子就通电了，但不会行驶。这车钥匙其实就是一个___________。给电动车充电时，电瓶相当于___________（电源/用电器）。电动车的两个转向灯能独立工作，因此转向灯是___________联的。

【答案】 ①. 开关 ②. 用电器 ③. 并
【解析】
【详解】[1] 电动自行车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下，车子就通电了，所以这车钥匙其实就是一个开关。
[2] 电瓶充电时是将电能转化为化学能，此时电瓶相当于用电器。
[3] 动车的两个转向灯能独立工作，并联电路用电器互不影响，因此转向灯是并联的。
14. 在沿海地区炎热晴朗天气里，易形成海陆风，海陆风形成是因为海水和陆地______不同，如图甲所示是风力发电机独特的尾翼结构，能使其旋翼自动迎风，仅在海陆风因素的影响下，夜晚风力发电机出现的情形是______图（选填“乙”或“丙”）；汽油机中，若飞轮转速是1800r/min，则汽油机1s内完成______个冲程，对外做功______次。
【答案】 ①. 比热容 ②. 丙 ③. 60 ④. 15
【解析】
【详解】[1][2]水的比热容比泥土、沙石的大，白天太阳照射时，水面温度上升得慢，陆地温度上升得快，热空气上升，冷空气补充，风从海面吹向陆地，形成海风，所以白天风力发电机旋翼朝向大海，如图乙所示；晚上，气温下降，水面温度下降得慢，温度高一些，热空气上升，风从陆地吹向海面，形成陆风，所以夜晚风力发电机旋翼朝向陆地，如图丙所示。
[3][4]轮转速是1800r/min，即30r/s，汽油机一个工作循环完成4个冲程，飞轮和曲轴转2圈，对外做功1次，所以汽油机1s内完成60个冲程，对外做功15次。
15. 如图所示，小华用5N的拉力在10s内将重12N的木块从斜面底部匀速拉到顶部。斜面长为1m，高度为0.3m，拉力F的功率为______W，使用该斜面的额外功为______J，机械效率为______。
【答案】 ①. 0.5 ②. 1.4 ③. 72%
【解析】
【详解】[1]拉力所做的总功
W总=Fs=5N×1m=5J
拉力的功率
[2]使用斜面做的有用功
W有=Gh=12N×0.3m=3.6J
额外功
W额=W总-W有=5J-3.6J=1.4J
[3]该斜面的机械效率
16. 图甲是家用电热毛巾架，将其单独接入家庭电路正常工作30min，电能表示数变化情况如图乙、丙所示，则电热毛巾架30min消耗的电能为______，电热毛巾架的功率为______W。电热毛巾架发热是利用电流的______效应。
【答案】 ①. 0.1 ②. 200 ③. 热
【解析】
【详解】[1]由图乙和图丙可知，电热毛巾架30min消耗的电能为
[2]电热毛巾架的功率为
[3]电流通过导体产生热量的现象叫做电流的热效应，电热毛巾架发热是利用电流的热效应。
17. 有两个电路元件A和B，流过元件的电流与其两端电压的关系如图所示。根据图像可知，A的电阻恒定为______Ω；若将A、B并联在电压为2V的电源两端时，干路电流为______A；若将A、B串联在电压为3.5V的电源两端时，B的实际电功率为______W。
【答案】 ①. 5 ②. 0.7 ③. 0.6
【解析】
【详解】[1]由图像可知，当电压为3V时，通过A的电流为0.6A，A的电阻为
[2]若将A、B并联在电压为2V的电源两端时，由图像可知
，
由并联电路电流特点可知，干路电流
[3]若将A、B串联在电压为3.5V的电源两端时，由串联电路电压特点和图像可知，当电路中电流为0.3A时，A两端电压为1.5V，B两端电压为2V，符合题意，B的实际电功率为
18. 同学们在体育课上做仰卧起坐，前半段是背部由平躺地面变成脊柱弯曲，后半段是上半身完全离开地面．如图所示，仰卧起坐时，人体可看成杠杆模型，O为支点，肌肉的拉力F为动力。
（1）先将头向前抬起，可以减小______力臂。在平躺至坐起的过程中，肌肉所施加的动力变化情况是 ______；
（2）同学们可以改变仰卧起坐的快慢，来控制体育锻炼的效果，从物理学角度分析，其实质是改变______的大小。
【答案】 ①. 阻（重力） ②. 变小 ③. 功率
【解析】
【详解】（1）[1][2]先将头向前抬起，人的重心向右移动，可以减小阻力臂；在平躺至坐起的过程中，动力臂不变，阻力不变，阻力臂变小，根据杠杆的平衡条件可知，动力会变小。
（2）[3]做仰卧起坐时，每次所做的功相同，同学们可以改变仰卧起坐的快慢，则做功的功率发生了改变，所以其实质是改变功率的大小。
19. 如图是汽车座椅的加热电路，R1、R2是电热丝，旋钮式开关可绕O点转动，若选择“低温”挡，应将开关转至______（选填“1”或“2”）位置；已知电源电压为24V，R1阻值是32Ω，若“低温”挡功率为12W，则电路中的电流是______A；若选择“高温”挡，通电100s时间，电路产生的热量为______J。
【答案】 ①. 1 ②. 0.5 ③. 3600
【解析】
【详解】[1]由图知道，当旋钮开关转至1时，R1、R2串联，根据串联电路的电阻特点，此时电路中的总电阻最大，由知道，电路中总功率最小，汽车座椅处于低温挡。
[2]当旋钮开关转至2时，只有R2工作，电路中的总电阻最小，总功率最大，汽车座椅处于高温挡；由P=UI知道，低温挡时电路中的电流
[3]由知道，低温挡时电路中的总电阻
根据串联电路的电阻特点可知，R2的阻值
选择“高温”挡，通电100s时间，R2产生的热量
20. 如图所示，电源电压不变，闭合开关，当滑动变阻器R2的滑片P从a端滑到b端的过程中，电流表示数变化了0.2A，电压表V1的示数从6V变为2V，电压表V2的示数变化了9V，则R1的阻值为______Ω，R2的最大阻值为______Ω，电源电压为______V，R1的功率变化了______W。
【答案】 ①. 20 ②. 90 ③. 13.5 ④. 1.6
【解析】
【详解】[1][2][3][4]由电路图可知，三个电阻串联在电路中，电压表V1测的是R1的两端电压，电压表V2测的是滑动变阻器R2的两端电压，电流表测的是电路电流。设电源电压为U，当滑动变阻器R2的滑片P在a端时，R2接入电路的电阻为0，根据欧姆定律可得，此时电路电流为
电压表V1的示数为
电压表V2的示数为0；当滑动变阻器R2的滑片P在b端时，R2接入电路的电阻为最大电阻R2，根据欧姆定律可得，此时电路电流为
此时电压表V1的示数为
电压表V2的示数为
由题意可得
联立以上式子解得，电源电压为U=13.5V，R1=20Ω，滑动变阻器最大阻值R2=90Ω，R3=25Ω。由以上分析可得，当滑动变阻器R2的滑片P在a端时，电路电流为
当滑动变阻器R2的滑片P在b端时，此时电路电流为
根据串联电路的电流特点和P=UI可得，R1的功率变化
三、解答题（本题共8小题，共50分．解答27、28题时应有公式和解题过程）
21. 按照题目要求作图：如图所示为钓鱼竿钓鱼时的示意图，O为支点，F1表示手对钓鱼竿的作用力，请在图中画出力F1的力臂l1和阻力F2。
【答案】
【解析】
【详解】已知支点O，从支点向F1的作用线作垂线，垂线段的长度即为F1的力臂l1；阻力F2是鱼线对鱼竿的拉力，方向沿鱼线向下，如图所示：
22. 用如图的滑轮组使重物升高1m时，自由端可移动2m的距离。画出该滑轮组的绕绳方式。
【答案】
【解析】
【详解】滑轮组使重物升高1m时，自由端可移动2m的距离，说明与动滑轮连接的绳子的股数为2，图中的滑轮组由一个动滑轮、一个定滑轮组成，因此绕线要从定滑轮的挂钩绕起，绕线时，线不能重叠、不能交叉，每个滑轮只绕一遍，如图所示：
23. 在图的〇内填上适当的电表符号，保证开关闭合后两个小灯都能发光。
【答案】
【解析】
【详解】由图可知，上面的“〇”与L1并联，所以此“〇”应填入电压表；下面的“〇”与L1串联，所以，此“〇”应填电流表，如图所示
24. 小明在探究“物体的动能、重力势能大小跟哪些因素有关”的实验中：
（1）如图甲所示，小明利用斜面、钢球（m