贵州省贵阳市中天中学2023-2024学年九年级上学期12月月考物理试题

这是一份贵州省贵阳市中天中学2023-2024学年九年级上学期12月月考物理试题，共16页。试卷主要包含了选择题，填空题，作图题，简答题，实验探究题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题（1-6小题只有一个正确答案，7、8小题每题至少有两个正确答案，请将答题卡上正确的答案序号按要求涂黑。每小题3分，共24分）
1. 如图是一种空气制水机，工作原理是把空气中的水蒸气通过压缩机冷凝成水，然后净化从而变成饮用水。该过程中发生的物态变化是（ ）
A. 液化B. 汽化C. 升华D. 凝华
【答案】A
【解析】
【详解】空气制水机把空气中的水蒸气通过压缩机冷凝成水，属于液化现象，故BCD不符合题意，A符合题意。
故选A。
2. 下面事例中，通过热传递方式改变物体内能的是（ ）
A. 双手相互摩擦，手会变暖和B. 用热水袋焐手，手会变暖和
C. 反复弯折铁丝，弯折处变热D. 汽缸内气体被压缩，温度升高
【答案】B
【解析】
【详解】改变物体内能的方法有两种：做功和热传递．ACD都是通过做功改变物体的内能，B用热水袋焐手，手会变暖和是通过热传递改变手的内能，故选B．
3. 下列家用电器中，使用时主要将电能转化为机械能的是（ ）
A. 电视机B. 迷你小风扇C. 电饭锅D. 护眼台灯
【答案】B
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B．迷你小风扇主要将电能转化为机械能，故B符合题意；
C．电饭锅主要把电能转化为内能，故C不符合题意；
D．护眼台灯主要把电能转化为光能和内能，故D不符合题意。
故选B。
4. 社区志愿者对居民日常用电常识进行了调查，下列说法符合安全用电是（ ）
A. 可用铜丝替代烧断的保险丝B. 更换灯泡时要先切断电源
C. 能用湿布擦拭正发光的灯管D. 低于220V的电压都安全
【答案】B
【解析】
【详解】A．保险丝熔断后，不能用铜丝来代替，因为铜丝的电阻率小、熔点高，用铜丝代替保险丝，不能在电流过大时，自动切断电路，不符合安全用电的要求，故A不符合题意；
B．更换灯泡时要先切断电源，防止手触碰到火线连接的部位发生触点事故，故B符合题意；
C．不能用湿布擦拭正发光灯管，湿布时容易导电，防止湿布接触到火线链接的部位，发生触电事故，故C不符合题意；
D．只有不高于36V的电压对人体才是安全的，故D不符合题意。
故选B。
5. 寒冬的夜晚，家中的空调温暖了整个客厅，小明正在台灯下做作业，与此同时，爸爸在电脑前工作，妈妈在用烤箱做蛋糕……家中所有用电器突然停止工作，则造成断电的原因可能是（ ）
A 烤箱内部电路发生断路
B. 家中用电器的总功率过大
C. 台灯的开关发生了短路
D. 电脑的供电电压不足
【答案】B
【解析】
【详解】A．家庭电路中各用电器并联，互不影响，烤箱内部电路发生断路，则烤箱不工作，其他用电器不受影响，故A不符合题意；
B．家中用电器的总功率过大，会造成家庭电路中总电流过大，引起空气开关“跳闸”，则家中所有用电器都停止工作，故B符合题意；
C．台灯的开关发生了短路，则开关不能断开电路，台灯一直发光，其他用电器不受影响，故C不符合题意；
D．电脑的供电电压不足，则电脑的实际功率小于额定功率，不能正常工作，由于家庭电路中各用电器并联，所以其他用电器的供电电压也不足，故D不符合题意。
故选B。
6. 用毛皮摩擦过的气球靠近原本竖直下落的细水流，观察到细水流偏向了气球一侧（如图所示），关于这一现象下列说法正确的是（ ）
A. 细水流因带电而被气球吸引B. 细水流与气球带有同种电荷
C. 细水流与气球带有异种电荷D. 气球由于带电而吸引细水流
【答案】D
【解析】
【详解】ABC．气球与头发摩擦，气球和头发都带电，细水流不带电，故ABC错误；
D．由于带电体能够吸引轻小物体，所以气球能够吸引水流，故D正确。
故选D。
7. 在探究串联电路特点实验中，粗心的小明同学连接了如图所示电路。若闭合开关，一定会发生的现象是（各元件以及电路连接均完好）（ ）
A. 电源短路B. 灯泡L2发光
C. 灯泡L1不发光D. 电流表烧坏
【答案】BC
【解析】
【详解】由图可知，电流表并联在灯泡L1两端，当开关闭合时，相当于灯泡L1被短路，电流从电源正极经灯泡L2、电流表、开关直接流回电源的负极，故出现的现象是灯泡L2发光，灯泡L1不发光，电流表和电源都不会被烧坏，故AD不符合题意，BC符合题意。
故选BC。
8. 如图甲所示，电源电压保持不变，R1=10Ω。闭合开关S，将滑动变阻器R2的滑片P从b端移动到a端的过程中，电流表示数随滑动变阻器R2连入电路的阻值的变化关系如图乙所示。下列说法正确的是（ ）

A. 电源电压为8V
B. R1的最小电功率为1.6W
C. 滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω
D. 当滑片P位于中点时，R1与R2的电功率之比为2∶3
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．由图甲可知，当滑动变阻器的滑片位于a端时，电路为R1的简单电路，此时电路中的电流最大，为0.8A，则电源电压
U=I最大R1=0.8A×10Ω=8V
故A正确；
BC．由图甲可知，当滑动变阻器的滑片位于b端时，两电阻串联，滑动变阻器全部接入电路，阻值为30Ω，此时电路中电流最小为0.2A，R1的电功率最小，R1的最小电功率
P1最小=I2最小R1=(0.2A)2×10Ω=0.4W
故B错误，C正确；
D．当滑片P位于中点时，变阻器接入电路的阻值为15Ω，R1与R2的电功率之比为
故D正确。
故选ACD。
二、填空题：（每空2分，共14分）
9. 如图所示，甲气球装入少量水后，将甲、乙两个气球吹成一样大小，用细绳把它们挂在横杆上，用烛焰靠近气球的底部加热，发现乙气球“啪”的一声破了，而甲气球加热很长时间，仍安然无恙。甲气球烧不破的原因有两个：一是水的______较大；而是水蒸发过程需要______热，所以甲气球的温度升高得慢，不易烧破。
【答案】 ①. 比热容 ②. 吸
【解析】
【详解】[1][2] “烧不破”的甲气球装有水，水的比热容较大，在加热过程中，升高相同的温度需要吸收更多的热量，且水蒸发过程需要吸热，所以甲球的温度升高的慢，不易烧破。
10. 劳动课上，同学们开展了“使用测电笔辨别火线和零线”的活动。如图所示，测电笔的氖管发光，说明被检测的插孔与______相连，此时，测电笔与人体之间的连接方式是______联。
【答案】 ①. 火线 ②. 串
【解析】
【详解】[1]火线是带电的，零线不带电，所以测电笔的氖管发光，说明被检测的插孔与火线相连。
[2]当测电笔氖管发光时，火线、测电笔、人体和大地形成通路，所以测电笔与人体之间的连接方式是串联。
11. 小明受穿戴式“智能体温计”（如图甲所示）的启发，设计了一个如图乙所示的体温计电路图。用电表示数大小反映温度高低，热敏电阻R1的阻值随温度的升高而增大，定值电阻R2起保护电路的作用。该电路中的电表是用___________ （填“电流表”或“电压表”）改装成的，温度降低时电路的总功率___________ 。

【答案】 ①. 电压表 ②. 变大
【解析】
【详解】[1]电压表与所测元件并联接入电路，电流表与所测元件串联接入电路，所以该电路中的电表是电压表。
[2]电阻的阻值随温度的升高而增大，温度降低时，电阻的阻值变小，根据串联电路电阻规律可知串联电路的总电阻变小，根据欧姆定律可知电路电流变大，根据
可得电路总功率变大。
12. 甲、乙两灯的额定电压分别为6V和3V，它们的电流随电压变化关系的图像如图所示。将甲灯与R1串联后接在电压恒为U的电源两端，甲灯正常发光；乙灯与R2串联接在该电源两端，乙灯也能正常发光。已知R1=30Ω，若将R1与R2串联接在该电源两端，则R2两端的电压为______V。
【答案】14
【解析】
【详解】由图像可知，电路电流为，根据欧姆定律可知甲灯正常发光的电阻为
同理，灯乙正常发光，由图像可知，电路电流为，根据欧姆定律可知乙灯正常发光的电阻为
电源电压
乙灯与R2串联接在该电源两端，乙灯也能正常发光，所以有
解得，。
根据串联分压规律
得
①
根据串联电路的电压特点得
②
联立①②解得，。
四、作图题（每小题2分，共8分）
13. 如图甲是小明同学根据实验数据画出的水沸腾过程中的温度时间图像，第二次实验时，小明换用质量相同但初温更高的水进行实验，请在图中画出第二次实验过程中水的温度时间图像。
【答案】
【解析】
【详解】换用质量相同但初温更高的水进行实验，只提高水的初温，温度随时间增加的快慢与之前相同，即第二次实验的温度变化图像是平行于原来的图像，大气压不变，那水的沸点也不变，温度变化图像如图所示：
14. 图中，有两根导线尚未连接，请用笔画线代替导线将其补上，要求：电压表测灯泡电压，变阻器滑片P向a端移动时灯泡变亮。
【答案】
【解析】
【详解】电压表测灯泡的两端电压，则电压表与灯泡并联；变阻器滑片P向a端移动时灯泡变亮，说明电流变大、变阻器接入电路的电阻变小，故将滑动变阻器的左下接线柱连入，灯泡和变阻器串联，如下图所示：
15. 如图为家庭电路中带有开关的电灯和三孔插座，请按照安全用电原则正确连接电路。
【答案】
【解析】
【详解】灯泡接法：灯泡和开关串联，开关一端接火线，一端进入灯泡顶端的金属点，零线直接接入灯泡的螺旋套，这样在断开开关时，即可切断火线，接触灯泡不会发生触电事故；三孔插座的接法：上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线，如下图所示：
16. 在探究电流大小跟电阻的关系时，小明选用了5Ω、10Ω、20Ω的电阻进行实验。首先，将5Ω的电阻接入电阻，调节滑动变阻器的滑片位置，使电压表示数为2V，记下电流表示数接着分别将10Ω、20Ω的电阻接入电路并完成相应的实验。请你根据你对实验的理解，在图中画出相应的I-R图像。
【答案】
【解析】
【详解】根据欧姆定律可知，在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比，所以图像为反比例函数图像，本实验控制电阻两端的电压相等都为2V，所以分别求得通过三个电阻的电流为
根据以上数据和规律，画出相应的I-R图像，如图所示：
三、简答题：（每题3分，共9分）
17. 小明认为“当0℃的冰熔化为0℃的水时，它的内能没有发生改变”。请你判断他的观点是否正确，并说明你的理由。
【答案】见解析
【解析】
【详解】小明的观点是错误的。因为当0℃的冰熔化为0℃的水时，质量不变，但熔化过程中要吸收热量，从而使它的内能增大。
18. 国庆期间小明去看望外婆，陪伴外婆8天后返回，发现家中电能表示数由312.4kW•h变如图所示示数。经检查，家中电视机和数字机顶盒处于待机状态，并且卧室灯还开着。其他用电器均已关闭，请判断国庆期间小明家消耗了多少电能？结合小明的经历，在家庭用电的使用过程中，请从节约电能的角度提出一条合理的建议：
【答案】，建议见解析
【解析】
【详解】图中，电能表的示数为，原来电能表示数为，这个过程中消耗的电能
因用电器待机也要消耗电能，给出的一条合理的建议：长时间不使用的电器应切断电源。
19. 小明在家中更换旧灯泡时发现，新的灯泡比同规格的旧灯泡更亮。这引发了小明的好奇心。于是用新旧灯泡进行对比，发现旧灯泡内壁有点发黑，同时旧灯泡的灯丝比新灯泡灯丝更细。请回答下列问题：
（1）旧灯丝变细发生的是什么物态变化？
（2）新灯泡比旧灯泡更亮的原因？
【答案】升华；见解析
【解析】
【详解】（1）灯泡的灯丝是钨丝，灯泡发光时，钨丝的温度较高，钨丝在高温下升华成钨蒸气。
（2）钨丝在高温下升华成钨蒸气，灯泡不工作时，灯泡内温度下降，钨蒸气遇到灯泡玻璃后放热凝华成固态钨附着在玻璃内壁上，使内壁变黑，同时降低了灯泡的透光度使灯泡发光更暗些。钨丝由于升华变细，电阻变大，在电源电压不变的情况下，由电功率公式可知，灯泡的电功率变小，所以灯泡发光更暗些。
五、实验探究题：（第20题8分，第21题10分，第22题10分，共28分）
20. 小明在家里烧开水时发现，将水加热一段时间后，水中有大量气泡产生，水面上方有大量白气，小明想探究水沸腾过程中有哪些现象？设计了如图丙所示的实验。
（1）为了缩短将水加热至沸腾所用的时间，需要给容器加个盖子，老师提供了两块比烧杯口稍大的圆形硬纸板，小明同学在两硬纸板上分别剪出小孔，如图甲、乙所示，以便将温度计通过小孔插入烧杯内的水中。合适的剪裁方式是 ______，理由是______。
（2）实验过程中，观察到附着在杯底的气泡开始上升（如图丁所示），小健认为水沸腾了，他读出此时的温度是92℃；当杯内大量气泡上升并在水面处破裂时，将气泡内的______释放（如图戊所示），此时温度计的示数是97℃。他能否通过对上述实验现象的观察就得出“水沸腾时，温度不断升高”的结论。______（选填“能”或“不能”）。你判断的依据是______。
【答案】 ①. 甲 ②. 见解析 ③. 水蒸气 ④. 不能 ⑤. 见解析
【解析】
【详解】（1）[1] [2]在实验过程中温度计的玻璃泡不能碰到容器底和侧壁，碰到容器底和侧壁会导致结果不准确，图甲温度计通过小孔插入烧杯内的水中，调节高度可以使温度计的玻璃泡完全浸入待测液体中，而图乙会导致温度计的玻璃泡碰到容器侧壁，所以合适的剪裁方式是甲。
（2）[3]杯内的气泡是由杯内的水不断汽化的水蒸气会聚而成，当杯内大量气泡上升并在水面处破裂时，将气泡内的水蒸气释放。
[4][5]水沸腾之前，水下层的温度高于上层的水温，气泡上升过程中，气泡中的水蒸气遇冷液化成水，气泡变小，图丁符合水沸腾前的现象；水沸腾时，整个容器中水温相同，水内部不停地汽化，产生大量的水蒸气进入气泡，气泡变大，图戊符合水沸腾时的现象。小健根据图丁就开始下结论是不正确的，是不能得出“水沸腾时，温度不断升高”的结论。
21. 如图甲所示是“测量小灯泡电功率”的实验电路，已知小灯泡额定电压为2.5V。请你回答下列问题：
（1）连接电路时，应将开关______；
（2）闭合开关后，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电压表始终无示数，电流表有示数而小灯泡始终不亮，故障的原因是灯泡______；
（3）排除故障后，小明在实验中正确连接电路且实验步骤正确，但由于实验器材规格选择不当，他闭合开关后，发现小灯泡发光特别亮，为了测出这个小灯泡的额定功率，请给小明提一条建议：______
（4）选择了合适的实验器材之后，移动滑片，当电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为______ W；
（5）为了测量小灯泡发光较暗时的功率，应将滑片向阻值______（选填"增大"或“减小”）的方向移动，并解释这样移动的原因：______。
【答案】 ①. 断开 ②. 短路 ③. 用最大阻值更大的变阻器，或减小电源电压 ④. 0.75 ⑤. 增大 ⑥. 见解析
【解析】
【详解】（1）[1]为了保护电路，连接电路时，应将开关断开。
（2）[2]闭合开关后，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电流表有示数，说明电路出现短路故障，电压表始终无示数，说明与电压表并联的部分出现短路，而小灯泡始终不亮，故障的原因是灯泡短路。
（3）[3]在实验中由于实验器材规格选择不当，他正确连接电路且实验步骤正确，说明变阻器连入电路中电阻最大，闭合开关后，发现小灯泡发光较亮，要使灯正常发光，变阻器要分去更多的电压，根据分压原理，故应换用最大阻值更大的变阻器，或减小电源电压。
（4）[4]当电压表示数为2.5V时，电流表的示数如图丙所示，图中电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.3A则灯泡的额定功率为
（5）[5][6] 因为灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，所以灯泡变暗时，电路中的电流变小，根据可知，应增大电路中的电阻，即应将滑动变阻器的滑片向阻值增大的方向移动。
22. 飞机在空中飞行时都有一定的迎角（机翼轴线与水平气流的夹角），飞机飞行时的升力除了与机翼形状有关外，是否还与迎角大小有关呢？为了研究这一问题，在老师的帮助下，小明利用电风扇、升力测力计、飞机模型，按图甲方式进行如下实验：
步骤一：闭合电风扇的开关，调节挡位使其风速最大，并使飞机模型的迎角为0°，记录测力计的示数。重复5次实验并计算升力的平均值。
步骤二：改变迎角的大小，使其分别为5°、10°、15°、20°，重复步骤一
步骤三：处理相关数据得到升力与迎角的关系，如图乙。
（1）由图乙可知，飞机的飞行速度一定，当迎角为______°时，升力最大；迎角由0°逐渐增大到20°的过程中，升力的变化特点是______；
（2）小明若要进一步研究飞机的升力与其飞行速度的关系，利用现有器材，只需要控制______不变，通过调节______来改变飞机模型的飞行速度即可；
（3）研究飞机升力与飞行速度的关系时，数据如图丙所示，由表格数据知：当飞机的迎角一定时，飞行速度越大，升力也越大。若某飞机以500km/h的速度做水平匀速直线飞行时的迎角为θ1，以800km/h的速度做水平匀速直线飞行时的迎角为θ2（θ1、θ2均小于15°），则θ1______θ2（选填“大于”“小于”或“等于”）。理由是______。
【答案】 ①. 15 ②. 先增大后减小 ③. 仰角 ④. 电风扇的档位 ⑤. 大于 ⑥. 见解析
【解析】
【详解】（1）[1][2]由图乙可知，飞机的飞行速度一定，当迎角为15°时，升力最大；迎角由0°逐渐增大到20°的过程中，升力的变化特点是先增大后减小。
（2）[3][4]小明若要进一步研究“飞机的升力与其飞行速度的关系”需要控制仰角相同；改变飞行速度，实验中通过改变电风扇的档位来改变风速大小。
（3）[5][6]飞机在水平匀速直线飞行时，升力都等于重力，升力一定，根据“飞机迎角一定时，飞行速度越大升力也越大”知飞行时升力一定，速度越大，迎角越小，所以θ1＞θ2。
五、综合应用题：（23题8分，24题9分，共17分。解答时写出必要的文字说明，计算公式及过程，若只写出计算结果将不得分）
23. 如图所示电路，电源电压保持不变，灯L标有“3V 1.8W”的字样，定值电阻R的阻值为10Ω。设灯丝电阻不变，求：
（1）灯丝电阻。
（2）当开关S1闭合、S2断开，电流表示数为0.2A时，灯L两端电压。
（3）当开关S1、S2均闭合时，定值电阻R消耗的电功率。
【答案】（1）5Ω；（2）1V；（3）0.9W
【解析】
【详解】解：（1）灯丝电阻不变，根据欧姆定律知道，灯丝电阻
（2）当开关S1闭合时、S2断开，定值电阻和灯泡串联，电流表测量电路电流，电流表示数为0.2A时，根据欧姆定律知道，灯L两端电压
U灯=IRL=0.2A×5Ω=1V
（3）根据欧姆定律知道，电源电压
U=I(R+RL)=0.2A×(10Ω+5Ω)=3V
当开关S1、S2均闭合时，灯L被短路，只有电阻R工作，电路消耗的总电功率
答：（1）灯丝电阻为5Ω；
（2）当开关S闭合时，电流表示数为0.2A时，灯L两端电压为1V；
（3）当开关S闭合时，电路消耗的总电功率为0.9W。
24. 图甲所示是起重船“振华30”，排水量25万吨，具备单臂固定起吊12000吨、单臂全回转起吊7000吨的能力，世纪工程——港珠澳大桥沉管的安放安装就是由“振华30”完成。是中国制造的世界最大起重船，被誉为“大国重器”，是一种用于水上起重作业的工程船舶，广泛应用于海上大件吊装、桥梁工程建设和港口码头施工等领域。
（1）在起重船顶端安装有定滑轮，其作用是______。
（2）接着，“振华30”将的沉管缓慢吊起，在吊起过程中，沉管2min上升了12m。求沉管上升的速度？______
（3）安装沉管过程中，“振华30”将6000吨的沉管从运输船上吊起，如图乙所示，吊起沉管后，“振华30”主船体浸入水中的体积增大还是减小？为什么？（ ）
（4）“振华30”在沉管安装过程中，若因为流向原因，造成洋流仅对船左侧产生F=5.5×104N的冲击力，如图丙所示，为了保持船体平稳，需开启“侧推器”，让水从船体______（选填“左”或“右”）侧喷出，说说你做此判断的理由：______
【答案】 ①. 改变力的方向 ②. ③. 见解析 ④. 右 ⑤. 见解析
【解析】
【详解】（1）[1]起重船顶端安装定滑轮，使用时定滑轮的优点是可以改变力的方向，但不能省力。
（2）[2]沉管2min上升了12m。求沉管上升的速度
（3）[3]根据物体浮沉的条件可知，吊起沉管之后船仍然漂浮，浮力等于重力，因为总重力增大，所以浮力增大，由可知，“振华30”主船体浸入水中的体积增大。
（4）[4][5]为了保持船体的平稳，船左侧受到的冲击力是向右的，那为了平衡，开启右侧的侧推器应该产生一个作用在右侧的向左的冲击力，所以水应该向右喷。挡位
弱风
中风
强风
升力F/N
2
5
6