安徽省合肥市第四十二中学2023-2024学年九年级上学期期末物理试题

这是一份安徽省合肥市第四十二中学2023-2024学年九年级上学期期末物理试题，共16页。试卷主要包含了填空题，选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、填空题（每空2分，共20分）
1. 科学试验是我们学习和掌握物理知识的好方法。如图将冰块放于易拉罐中并加入适量的盐，用筷子搅拌大约半分钟，这时可以观察到易拉罐的下部和底部有白霜出现，霜的形成是一种___________现象。（填物态变化名称）
【答案】凝华
【解析】
【详解】霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶。
2. 在修路工地上，工人师傅用切割机切割水泥路面时，为了保护锯片，就要不断地向锯片上浇水，这是通过___________的方式使锯片的内能减少，以达到温度降低目的。
【答案】热传递
【解析】
【详解】锯片切割路面时，由于摩擦生热温度升高，向锯片上浇水时，水从锯片吸收热量，锯片向水放热，这是通过热传递的方式使锯片的内能减小，以达到温度降低目的。
3. 如图所示，两种不同材质的摩擦层相互摩擦能带上电荷并形成电压，从而在外部电路中形成电流。在相互摩擦中，若摩擦层容易得到电子，则电流表A中电流方向为___________。（选填“从上到下”或“从下到上）
【答案】从下到上
【解析】
【详解】在此电路中，两种不同材质的摩擦层相互摩擦能带上电荷并形成电压，从而在外部电路中形成电流，因此两摩擦层相当于电源，相互摩擦的过程中，a层得到电子，b层失去电子，在电源内部，电子的定向移动方向为从b到a，电流方向与电子定向移动方向相反，因此在电源内部电流方向是从a到b，那么b端相当于电源正极，a端相当于电源负极，在外部电路中，电流方向从b出发，经电流表回到a端，故电流表A中电流方向为从下到上。
4. 自热火锅是当下一种时尚快餐，它里面的发热包能将500g水从10℃加热至沸腾（标准大气压下）。如果用酒精灯给500g水加热升高同样温度，至少需要酒精___________g。［，］
【答案】6.3
【解析】
【详解】标准大气压下，水沸点为100°C，水温度的变化量为
提供给水的热量至少为
当酒精完全燃烧放出的热量全部被水吸收时，需要的燃烧的酒精的质量最少，即
则至少需要酒精的质量为
5. 如图所示，用电流表测量灯L的电流时，电流表所显示的数值实际上是通过它本身的电流值，我们将电流表所显示的数值当作通过灯L的电流值，这是因为___________。
【答案】串联电路电流处处相等
【解析】
【详解】灯泡与电流表串联，流过灯泡的电流与流过电流表的电流相等，即串联电路电流处处相等。
6. 如图所示的电路中，电源电压为6V，的阻值为。若闭合开关后，电压表的示数为2V，电阻的阻值为___________。
【答案】4
【解析】
【详解】当闭合开关后，两个电阻串联，电压表测R1两端电压，电路中电流为
则R2两端电压为
电阻的阻值为
7. 如图是明明检测房间内电路时的情况，请将电灯和控制的开关接入电路。
【答案】
【解析】
【详解】由图可知，试电笔接触下面的线时，氖管发光，则下面的线为火线，上面的线为零线；开关与灯泡是串联的，火线直接进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接在灯泡的螺旋套上，如图所示：
8. 如图所示的电路中，要让灯泡和灯泡组成并联电路，应闭合开关___________。
【答案】S1、S3
【解析】
【详解】要让灯泡和灯泡组成并联电路，则应使两灯分别接在电源两极之间，应闭合开关S1、S3。
9. 如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器滑片P从端移到端，两电表示数变化关系用图乙中线段表示。当滑片P在中点时，电阻的在2min产生的热量是___________J。
【答案】27
【解析】
【详解】由图甲可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测滑动变阻器R2两端的电压，电流表测电路中的电流；由图甲可知，当滑片位于b端时，滑动变阻器接入电路的电阻为零，此时电路为定值电阻R的简单电路，由欧姆定律可知，此时电路中的电流最大，由图乙可知此时电路中的电流为0.3A，由欧姆定律可知电源电压
①
当滑片位于a端时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，由欧姆定律可知，此时电路中的电流最小，由图乙可知，此时电路中的电流为0.1A，滑动变阻器两端的电压为2V，由欧姆定律可知，滑动变阻器的最大电阻，电源电压为
②
联立两式解得

电阻R2的阻值
当滑片P在中点时，接入电路的电阻为10Ω，电路中的电流
电阻的在2min产生的热量是
10. 一用电器标有“220V 1000W”字样，若将该用电器单独接在如图所示电能表下，需要正常工作___________min，才能使电能表转盘转500r。
【答案】20
【解析】
【详解】电能表转盘转500r消耗的电能
若将该用电器单独接在如图所示电能表下，需要正常工作的时间
二、选择题（每题2分，共14分；每题只有一个正确答案）
11. 关于热现象下列说法正确的是（ ）
A. 热传递时，热量总是从内能多的物体转移给内能少的物体
B. 物体温度升高，可能是吸收了热量
C. 木柴燃烧的越充分，其热值就越大
D. 汽油机在吸气冲程中吸入的是空气，柴油机在吸气冲程中吸入的是柴油和空气的混合物
【答案】B
【解析】
【详解】A．热传递时，热量总是从温度高的物体转移给温度低的物体，温度高的物体不一定内能大，所以热量不一定总是从内能多的物体转移给内能少的物体，故A错误；
B．物体的温度升高，可能是吸收了热量，也可能是外界对它做了功，故B正确；
C．热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃烧是否充分无关，故C错误；
D．汽油机在吸气冲程中吸入的是空气和汽油蒸气的混合物，柴油机在吸气冲程中吸入的是空气，故D错误。
故选B。
12. 如图甲为某物质的熔化图像，将装有冰水混合物的试管放入正在熔化的该物质中，如图乙所示，则下面说法错误的是（ ）
A. 该物质是晶体且熔点是-2℃B. 第15min该物质是固液共存状态
C. 该物质在熔化过程中内能不变D. 试管内的冰的质量会逐渐增加
【答案】C
【解析】
【详解】A．由图像知道，整个过程中温度有上升的趋势，所以是熔化图象；又因为该物质在熔化过程中温度保持不变，所以该物质是晶体，物质熔化时的温度即熔点是-2℃，故A正确，不符合题意；
B．由图甲知道，该物质从第10min开始熔化，到第20min时全部熔化，则第15min时该物质还在熔化过程中，处于固液共存状态，故B正确，不符合题意；
C．根据题意知道，该物质在熔化过程中，吸收热量，内能增大，故C错误，符合题意；
D．将装有冰水混合物试管放入正在熔化的该物质中时，冰水混合物会向该物质放热，但冰水混合物的温度不变，冰水混合物中的水符合凝固结冰的条件，所以冰水混合物中的冰会变多，即冰的质量将变大，故D正确，不符合题意。
故选C。
13. 学生发明了一款智能头盔，只有戴上头盔扣上卡扣后，头盔上的信号发射器才能发出信号，当电动车上的信号接收器（S1）接收到信号，再转动电动车钥匙（S2），车才能正常启动，下列电路符合要求的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据题意可知，当电动车上的信号接收器（S1）接收到信号，再转动电动车钥匙（S2），车才能正常启动，所以，S1、S2及电动机是串联在一起的，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
14. 如图所示的几个物理电学实验，下列说法错误的是（ ）
A. 甲图用点燃的酒精灯对正在发光白炽灯的钨丝加热，小灯泡L的亮度会变暗
B. 乙图将电位器两接线柱接入电路中，滑片顺时针旋转时，电路电流变小
C. 丙图是一种自动测定油箱内油面高度的装置，当油量减少时，油量表的示数变大
D. 丁图瓶中装有质量、初温相等的煤油，电阻，闭合开关后瓶中温度计示数大
【答案】C
【解析】
【详解】A．由于钨丝电阻随温度升高而增大，当用点燃的酒精灯对正在发光白炽灯的钨丝加热时，钨丝的电阻增大，电路的总电阻增大，根据欧姆定律可知，电路的电流减小，通过小灯泡L的电流减小，小灯泡L的亮度会变暗，故A正确，不符合题意；
B．乙图将电位器两接线柱接入电路中，滑片顺时针旋转时，电位器连入电路的电阻丝长度变大，接入电路的电阻变大，电路总电阻变大，根据欧姆定律可知，电路的电流变小，故B正确，不符合题意；
C．根据图示可知，油量表串联接入电路，相当于电流表。油量减少时，滑动变阻器R的阻值变大，根据欧姆定律可知，则油量表的示数变小，故C错误，符合题意；
D．由丁图可知，两电阻串联，通过两电阻的电流相等，由于，根据可知，闭合开关后瓶中，电流通过电阻丝产生的热量多，煤油吸收的热量多，温度计示数大，故D正确，不符合题意。
故选C。
15. 如图所示电路，已知灯泡的规格为“3V 0.3A”，灯泡的规格为“3V 0.2A”。闭合开关S，两个灯泡都发光。下列说法正确的是（ ）
A. 两灯泡串联B. 若灯泡短路时，灯泡、都不能发光
C. 乙电流表测量通过灯泡、的电流D. 灯泡两端的电压小于灯泡两端的电压
【答案】B
【解析】
【详解】ACD．由图知道，电流从电源正极出发经开关S分两支，一支经灯泡L1、电流表乙，另一支经电流表甲、灯泡L2，然后共同回负极，因此闭合开关时，两灯泡并联，乙电流表测量通过灯泡L1的电流，并联电路中各支路电压都相等，因此灯泡L1两端电压等于灯泡L2两端电压，故ACD错误；
B．由图知道，若灯泡短路时，则也短路，两灯都不能发光，故B正确。
故选B。
16. 如图所示，关于家庭电路，下列说法正确的是（ ）
A. 若保险丝熔断了，一定是家里用电器短路了
B. 插座与灯泡L的连接方式是串联
C. 若导线间断路，插座就不能对外供电了
D. 若闭合开关S，灯L不发光，用试电笔检测e点，氖管发光，则ae间可能出现断路
【答案】D
【解析】
【详解】A．保险丝烧断，是因为电路电流过大，而产生电流过大的原因有两个：一是电路发生了短路，另一个是用电器总功率过大，故A错误；
B．家庭电路中的插座与电灯之间互不影响，能独立工作，是并联的，故B错误；
C．由图知道，cd接的是地线，是为了防止用电器外壳带电时发生触电事故，cd断开时，插座仍能对外供电，故C错误；
D．若闭合开关S灯泡L不发光，电路出现了断路现象，用试电笔检测e点，氖管发光，说明e点与火线之间是接通的，则说明ae之间可能出现断路，故D正确。
故选D。
17. 小灯泡L和定值电阻R接在如图甲所示的电路中，其两者的关系图像如图乙所示，下列说法中正确的是（ ）
A. 图乙中曲线A表示电阻的关系图像
B. 当电流表示数为0.4A时，电源电压为4V
C. 当电源电压为6V时，小灯泡L的实际功率为3.6W
D. 如果将小灯泡L和电阻串联接在电压为8V的电源两端，电路消耗的总功率为2W
【答案】B
【解析】
【详解】A．定值电阻的 I-U关系图像应是一条直线，而A是曲线；灯丝电阻与温度有关，电压、电流越大，温度越大，电阻丝电阻越大，则图乙中A表示小灯泡L的I-U关系图像，故A错误；
B．图甲得，灯泡与定值电阻R并联，电流表测量干路电流，灯泡和定值电阻的两端电压都等于电源电压。由图乙可知，当通过灯泡的电流为0.3A，通过定值电阻的电流为0.1A，干路电流为0.4A，此时灯泡和定值电阻的两端电压为4V，即为此时的电源电压，故B正确；
C．当电源电压为6V时，由图乙可知，通过小灯泡的电流为0.35A，所以小灯泡L的实际功率为
故C错误；
D．如果把小灯泡和定值电阻R串联在8V电源上，由乙图可知，当通过电路的电流为小于0.2A时，可存在小灯泡L和电阻的两端电压之和等于8V，此时电路消耗的总功率
故D错误。
故选B。
三、实验题（每空2分，共计20分）
18. 某同学在“探究不同物质吸热情况”的实验中，将水和煤油分别装在两个相同的烧杯中，用两个相同的酒精灯加热，每隔2min记录一次温度。
（1）图甲是这位同学的实验装置，其中有一处明显错误，请指出错误之处：___________。
（2）纠正错误后继续实验，加热到2min时，水中温度计的示数如乙图中所示为___________℃；
（3）分析图乙可知，若加热时间相同，则水吸收的热量___________煤油吸收的热量。（选填“>”、“=”或“＜”）；
【答案】 ①. 水和煤油的质量不相等 ②. 27 ③. =
【解析】
【详解】（1）[1]实验时，要控制水和煤油的质量和初温相等，由图可知，水和煤油的体积相等，而水和煤油的密度不同，所以烧杯中的水和煤油的质量不相等，所以，错误之处是，水和煤油的质量不相等。
（2）[2]温度计的分度值为1℃，水中温度计示数为27℃。
（3）[3]实验时，用相同酒精灯进行加热，两个酒精灯在相同时间内放出的热量相等，在不计热量损失的情况下，放出的热量都被水和煤油吸收，所以，若加热时间相同，则水吸收的热量等于煤油吸收的热量。
19. 小林在探究并联电路电流规律的实验中，如图甲是实验的电路图。
（1）他先将电流表接b处，闭合开关后，观察到灯发光，但灯不发光，电流表有示数，电路可能存在的故障是：___________；
（2）他在测量a处的电流时，发现电流表的指针偏转如图乙所示，原因是___________；
（3）实验结束后，小林又利用器材连接了如图丙所示电路图，当开关S由断开到闭合时，电流表的示数___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】 ①. 断路 ②. 电流表的正负接线柱接反了 ③. 变大
【解析】
【详解】（1）[1]如图，两灯并联，将电流表接b处，则电流表测干路电流，灯发光所以无故障，，但灯不发光，电流表有示数，所以，电路可能存在的故障是，断路。
（2）[2]他在测量a处的电流时，发现电流表的指针偏转如图乙所示向反方向偏转，原因是电流表的正负接线柱接反了，导致电流从负接线柱流入。
（3）[3]如图当开关S断开时，电路为L1的简单电路，电流表测电路中电流；当开关S闭合时，两灯并联，电流表测干路电路，即通过两个灯的电流之和，所以，当开关S由断开到闭合时，电流表的示数变大。
20. 在“测量小灯泡电功率”的实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，电源电压为4.5V。小刚按照图甲正确连接电路后进行实验。
（1）请你将图甲中电路补充完整；___________
（2）当灯泡正常发光时，电流表示数如图丙所示，小灯泡的额定功率为___________W；
（3）如下表是实验中测量的几组数据，其中有一个电流数据有误，请你通过计算分析这个错误数据为___________A；
（4）小刚回忆起之前曾按照图乙所示的电路图进行实验探究时出现的实验现象：闭合开关后，发现灯L1较亮，灯L2不亮，当时他还以为是L2的灯丝断了。通过对表格中内容的分析，小刚明白了灯L2不亮的原因是：___________。
【答案】 ①. ②. 0.75 ③. 0.38 ④. 灯L2的实际功率太小
【解析】
【详解】（1）[1]在测量小灯泡电功率的实验中，滑动变阻器和小灯泡需要串联接入电路，根据变阻器的“一上一下”的接法，可以把变阻器的左上端接灯泡的右接线柱；由于小灯泡的额定电压为2.5V，那么电压表选择小量程3V即可，小灯泡的3V接线柱接小灯泡右端；如下图所示：
（2）[2]当灯泡正常发光时，小灯泡两端的电压为2.5V，从图甲可以看到，电流表选择的量程为0~0.6A，电流表示数如图丙所示，量程为0~0.6A，分度值为0.02A，它的读数为0.3A，流过小灯泡的电流为0.3A，根据电功率的公式可知，小灯泡的额定功率为
小灯泡的额定功率为0.75W。
（3）[3]由于小灯泡的阻值随温度的升高而增大，即小灯泡的阻值随着其两端电压的增大而增大，由表格中的数据可算得小灯泡的阻值分别为5Ω、6Ω、7.1Ω、8.3Ω、7.9Ω，第五次实验计算得到阻值比第四次的要小，故这电流数据有误，0.38A数据有误。
（4）[4]通过对表格中内容的分析，可知小灯泡的实际功率越大，小灯泡的亮度越亮，由此可得：小灯泡的亮度是由实际功率决定的，所以，灯L2不亮的原因是灯L2的实际功率太小。
四、计算题（第21题5分，第22题5分，第23题6分，共16分）
21. 快乐寒假即将开始，为方便出行，乐乐家新买了一辆燃油小汽车。细心的乐乐发现行驶的速度不同时，耗油量不同。当小汽车以90km/h的速度匀速行驶时最省油，此时发动机的功率为25kW。若小汽车以最省油的速度行驶270km，消耗汽油的质量为20kg，求在此过程中求：
（1）消耗的汽油完全燃烧放出的热量；
（2）汽车发动机的效率。（汽油的热值）
【答案】（1）9.0×108J；（2）30%
【解析】
【详解】解：（1）由知道，消耗的汽油完全燃烧放出的热量
（2）小汽车以最省油的速度行驶270km所用的时间
汽车牵引力做的功为
故汽车发动机的效率
答：（1）消耗的汽油完全燃烧放出的热量9.0×108J；
（2）汽车发动机的效率30%。
22. 在如图所示的电路中，电源电压和小灯泡的阻值均保持不变，电源电压U=6V，小灯泡R2标有“3V 3W”字样，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~3V，滑动变阻器R3的最大阻值为20Ω。求：
（1）只闭合S2时，电流表示数为0.5A，则滑动变阻器R3接入电阻是多大；
（2）闭合开关S1和S3时，电路的功率为6W，则闭合开关S1、S2和S3时，电路的总电阻；
（3）在不损坏各元件的情况下，只闭合开关S1，R1消耗的最大功率为多少。
【答案】（1）9Ω；（2）2Ω；（3）2.16W
【解析】
【详解】解：（1）只闭合S2时，R2和R3串联，电流表测的是电路电流，电压表测的是R3的两端电压。根据可得，灯泡的电阻为
此时电流表示数为0.5A，即电路电流为；根据串联电路特点和欧姆定律可得，滑动变阻器R3接入的电阻是
（2）闭合开关S1和S3时，电路为R1的简单电路，根据可得，R1的电阻为
闭合开关S1、S2和S3时，R3被短路，R2和R1并联，因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和， 所以，电路中的总电阻为
（3）在不损坏各元件的情况下，只闭合开关S1，R1和R3串联，电流表测的是电路电流，电压表测的是R3的两端电压。当变阻器接入电路的电阻最大时，根据分压原理可知，其两端电压最大，由于电压表的量程为0~3V，所以变阻器的两端电压最大为3V；根据串联分压可得，此时R1的两端电压为
根据欧姆定律可得，此时通过R1的电流为
电流表安全。由于电流表的量程为0~0.6A，当电流表示数达到最大时，即，根据欧姆定律可得，此时R1的两端电压为
根据串联分压可得，此时R3的两端电压为
电压表安全。综上可知，电路的最大电流为，此时R1消耗的功率最大，为
答：（1）只闭合S2时，电流表示数为0.5A，则滑动变阻器R3接入的电阻是9Ω；
（2）闭合开关S1和S3时，电路的功率为6W，则闭合开关S1、S2和S3时，电路的总电阻为2Ω；
（3）在不损坏各元件的情况下，只闭合开关S1，R1消耗的最大功率为2.16W。
23. 加水电热取暖器片具有无排放、无污染、无噪音，环保性突出等优点深受消费者的喜爱。如左下图是某品牌加水电热取暖器，工作时取暖器内水容量为8L，查看使用说明书了解到加热器的加热功率为1.6kW，保温功率为220W。取暖器简化电路图如下图所示，S是保温和加热的自动转换温控开关。求：
（1）取暖器处于加热状态时开关S处于___________状态（选填“闭合”或“断开”）；
（2）电阻和的阻值；___________
（3）若取暖器内装满水，将水从20℃加热到70℃需要20min，则该取暖器的效率。___________（，）
【答案】 ①. 闭合 ②. 189.75Ω，30.25Ω ③. 87.5％
【解析】
【详解】（1）[1]取暖器处于加热状态时开关S处于闭合状态，此时电路中只有R2工作，电路中电阻最小，电功率最大；当开关S断开时，R1与R2串联，电路中电阻最大，电功率最小。
（2）[2]由，电阻R2阻值为
R1与R2串联时，电路的总电阻为
电阻R1阻值为
（3）[3]由得，水的质量为
水吸收的热量为
由得，加热水消耗的电能为
该取暖器的效率
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
0.2
0.25
0.28
0.38
小灯泡亮度
由暗到亮