2023-2024学年江西省九江市永修县虬津片区九年级（上）期末物理试卷（含详细答案解析）

这是一份2023-2024学年江西省九江市永修县虬津片区九年级（上）期末物理试卷（含详细答案解析），共17页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.下列说法符合实际情况的是( )
A. 教室里日光灯的额定功率为1kWB. 我国家用电冰箱工作电压为220V
C. 一节干电池的电压为2VD. 家用测电笔内电阻约为20Ω
2.下列关于内能和能量守恒定律的说法中，正确的是( )
A. 物体的温度越高，含有的热量越多
B. 能量既可以凭空消失，也可以凭空产生
C. 0℃的冰熔化成0℃的水，它的内能没有变化
D. 能量在转化和转移过程中，能量的总量保持不变
3.标有“6V1.5W”的小灯泡，通过它的电流随两端电压变化的关系如图所示。若把这样的三只灯泡串联起来，接在12V的电源两端，灯泡的电阻和实际功率约为( )
A. 24Ω0.67W
B. 20Ω0.96W
C. 24Ω0.96W
D. 20Ω0.8W
4.如图所示，是巨磁电阻特性原理的示意图，其中GMR是一个巨磁电阻，其阻值随磁场的增强而急剧减小。闭合开关S1、S2，下列说法正确的是( )
A. 电磁铁的右端为N极
B. 当滑片P向右滑动时，电磁铁磁性增强
C. 当滑片P向左滑动时，巨磁电阻的阻值增大
D. 当滑片P向左滑动时，指示灯变亮
二、多选题：本大题共2小题，共6分。
5.如图所示，重600N的物体在大小为100N的水平拉力作用下，以0.1m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10s，滑轮组的机械效率为60%。在此过程中下列选项正确的是( )
A. 物体与地面间的滑动摩擦力为100NB. 拉力F做的功为200J
C. 额外功的功率是8WD. 绳子自由端移动的速度为0.3m/s
6.如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S1、S2，断开开关S3，当滑片P向左滑动时( )
A. 灯泡L2亮度变亮，电流表示数减小B. 灯泡L1亮度不变，电压表示数增大
C. 电流表示数不变，电压表示数增大D. 电流表示数不变，电压表示数不变
三、填空题：本大题共8小题，共16分。
7.我国家庭电路电压是______ V，用电器的开关要安装在______(选填“火线”、“零线”或“地线”)上。
8.在城市的规划建设中我们常看到“湿地公园”的身影。这是因为水的______比较大，在质量和吸热相同的情况下，温度变化______(选填“大”或“小”)，能够较好地调节气温的变化。
9.小越参加一次长跑，身体消耗的能量为6.6×106J，这些能量相当于完全燃烧0.55kg的干木柴才能得到，则干木柴的热值为______J/kg，如果用掉一半后，干木柴的热值将______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
10.如图甲所示的电路，当闭合开关后两只电压表的指针偏转均如图乙所示，则R1两端的电压是______V，R1与R2的电阻之比为______。
11.如图甲所示电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，滑片P在左右两端间滑动的过程中，小灯泡的I−U关系图象如图乙所示，则电源电压为______ V，变阻器的最大阻值为______Ω。
12.郝齐家的电能表如图所示，已知电源电压为220V，他关闭家里的其它所有用电器，当只使用一只电热水壶时，观察到电能表转盘3min刚好转了150转，则该电热水壶的额定功率为______ W。经较长时间使用后，电热水壶的电阻丝会变细，则电热水壶的实际功率会______。
13.丹麦科学家______首次通过实验发现电流周围存在着磁场。现有一小磁针在通电螺线管附近处于静止状态，如图所示，由此可判断通电螺线管所接电源的 D端是______极。
14.2022年北京冬奥会上，中国小将谷爱凌勇夺两金一银，成为了历史上第一位能拿到三个自由式滑雪项目奖牌的运动员，如图是她在空中加速下落的精彩画面，在此过程中重力势能______(选填“增大”或“减小”)，重力势能转化为______。(不计空气阻力)
四、实验探究题：本大题共4小题，共28分。
15.亲爱的同学，你会正确使用下列仪器吗？
(1)如图所示，这是某地区的一种仪表表盘，它是______表，尝试将表盘度数填入横线上______。此表能否在我国家庭电路中直接使用______。
(2)荣荣同学利用电压表探究水果电池电压的大小，如图所示在水果中插入两片不同金属制成的极板，就组成了一个水果电池，水果电池是提供______的装置。闭合开关前，电压表的指针如图所示，这是因为______，调整后再闭合开关，电压表的指针如图所示，则这个柠檬电池的正极是______片(选填“A”或“B”)，电压是______ V。
16.小明用如图甲所示的电路测量定值电阻Rx的阻值。
(1)连接电路时开关S应______，滑动变阻器的滑片应移动到最______(选填“左”或“右”)端。
(2)闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为2.4V，电流表示数如图乙所示，其读数为______ A，待测电阻Rx的阻值为______Ω。
(3)同组的小诺在测额定电压为3.8V的小灯泡L正常发光时的电阻，设计了如图丙所示的电路图并选用相关的器材连接实物图，其中电源电压恒为U(大于3.8V)，R的电阻值为10Ω。
①闭合开关S和S2，断开S1，调节滑动变阻器的滑片，使电流表示数为______ A；
②闭合开关S和S1，断开S2，______，记录电流表示数为0.58A；
③小诺测出小灯泡正常发光时的电阻RL=− ______Ω。
17.郝齐为了探究不同液体饮料的吸热能力，在两个相同的烧杯中分别装入质量相同的饮料A、B，用相同的酒精灯和相同的温度计同时进行了如图所示的实验，得到的实验数据如表1所示。请你完成下列问题：
(1)该实验需要的测量工具有______、______和秒表；
(2)在实验中，郝齐采用的实验方法是使饮料A、B都______相同的温度，通过比较加热______的多少来反映物质吸收热量的多少；
(3)分析表中的数据可知，当温度都升高30℃，两种饮料吸收的热量QA吸______QB吸(选填“>”或“”“A
【解析】解：(1)实验需要控制两种饮料的质量相同，所以需要天平称量质量；需要测定饮料的温度变化情况，所以还需要温度计。
(2)由表中数据可知，实验是要控制两种饮料的温度变化量相同，即升高相同的温度。
吸收的热量不易测量，实验通过比较加热时间的多少来反映物质吸收热量的多少，采用了转换法。
(3)由表中数据可知，温度都升高30℃，A加热的时间更长，说明A吸收的热量更多，A的吸热能力更强，比热容大。
故答案为：(1)天平；温度计；(2)升高；时间；(3)>；A。
(1)为了比较不同物质的吸热能力时，要控制两种液体的质量相等，需要用天平测质量，用秒表测量加热时间，用温度计测量液体的初温和末温；
(2)(3)我们使用相同的酒精灯(或加热器)通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法；
比较物质吸热能力的2种方法：
a、使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量(即比较加热时间)，吸收热量多的吸热能力强；
b、使相同质量的不同物质吸收相同的热量(即加热相同的时间)，比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强。
本题比较不同物质的吸热能力，考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法，为热学中的重要实验。
18.【答案】断开 0∼0.6A小于 0.5增大 灯丝电阻随温度的升高而变大 U额(U−U额)R0
【解析】解：(1)在连接电路时，开关应断开，目的是保护电路；灯泡的额定电流大约为I=U′R=2.5V10Ω=0.25A，则电流表的量程选0∼0.6A；
(2)由图乙电压表可知，其量程为0∼3V，分度值为0.1V，示数为2.2V，灯的实际电压为2.2V，而灯的额定电压为2.5V，灯的实际电压小于灯的额定电压，则灯的实际功率小于灯的额定功率；
由图丙知，小灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的电流为0.2A，灯泡额定功率：P=U′I=2.5V×0.2A=0.5W；
(3)进一步分析图象可知，随着灯泡两端电压的增大，通过灯的电流增大，根据P=UI，灯的功率变大，灯丝的温度升高，因灯丝电阻随温度的升高而变大，故灯丝电阻逐渐增大；
(4)①闭合开关，调节滑动变阻器滑片P，使电压表的示数为小灯泡的额定电压U额，此时电压表测灯的电压，灯正常发光；
②然后保持滑片位置不变，将电压表接在“a”处的导线换接到“b”处，读出电压表示数U，此时电压表测灯与R0两端的总电压，
因此时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据串联电路电压的规律，此时定值电阻的电压：U0=U−U额；
由欧姆定律和串联电路的电流特点可知，通过小灯泡的电流：IL=I0=U0R0=U−U额R0，
则小灯泡的额定功率：P额=ULIL=U额(U−U额)R0。
故答案为：(1)0∼0.6A；(2)小于；0.5； (3)增大；灯丝电阻随温度的升高而变大；(4)③U额(U−U额)R0。
(1)在连接电路时，为保护电路，开关应断开；根据欧姆定律求出灯泡额定电流的大约值，据此确定电流表的量程；
(2)根据电流表选用的量程确定分度值，根据电流表指针位置读数，根据实际电压与实际功率的关系比较灯泡消耗的实际功率与额定功率；
由图丙知，小灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的电流为0.2A，根据P=UI求出灯泡额定功率；
(3)根据灯丝电阻随温度的升高而变大分析；
(4)要测灯的额定功率，首先使灯正常发光，先将电压表与灯并联，通过移动滑片的位置，使灯的电压为额定电压；保持滑片位置不动，通过改接电压表，使电压表测灯与定值电阻的电压，因此时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据串联电路电压的规律，可求出此时定值电阻的电压，由欧姆定律可求出灯的额定电流，根据P=UI可求出灯的额定功率。
本题测量小灯泡额定功率，考查注意事项、欧姆定律应用、电功率的计算、灯丝电阻的影响因素和特殊方法测功率等问题，设计知识点多，综合性较强，具有一定的代表性。
19.【答案】解：(1)行驶时间t=st=2.7×104m20m/s=1350s；
(2)因为牵引力的功率P=Wt=Fst=Fv，所以牵引力F=Pv=2×104W20m/s=1000N；
牵引力做的功W=Fs=1000N×2.7×104m=2.7×107J；
(3)汽油燃烧放出的热量Q放=Wη=2.7×107J30%=9×107J；
消耗汽油的质量m=Q放q汽油=9×107J4.5×107J/kg=2kg。
答：(1)行驶时间是1350s；
(2)牵引力做的功为2.7×107J；
(3)消耗汽油的质量2kg。
【解析】(1)利用速度计算公式求得行驶时间；
(2)知道小汽车的功率和速度，根据功率P=Wt=Fst=Fv，计算牵引力，知道牵引力和路程，根据W=Fs计算功；
(3)知道效率和功，根据Q放=Wη=计算汽油完全燃烧放出的热量；
(4)根据m=Q放q计算消耗汽油的质量。
本题考查了功、功率、效率和燃料燃烧放热的知识，要求学生能够灵活运用公式进行计算。
20.【答案】解：(1)电阻R1两端的电压为：U1=P1I1=；
(2)电阻R1的阻值为：R1=U1I1=3V0.3A=10Ω；
(3)∵R1=R2，
∴电源的电压为：U=I1(R1+R2)=0.3A×(10Ω+10Ω)=6V；
(4)闭合电键S后，R2被短路，
电路中的电流为：I=UR1=6V10Ω=0.6A，
所以电流表A1、A2的示数为0.6A。
答：(1)电阻R1两端的电压为3V。
(2)电阻R1的阻值为10Ω。
(3)电源电压为6V。
(4)闭合电键S后，电流表A1、A2的示数均为0.6A。
【解析】(1)根据U=PI求出电阻R1两端的电压，根据欧姆定律求出R1的阻值，再根据串联电路电流和电压特点进一步求出电源电压。
(2)闭合电键S后，R2被短路，电路为R1的简单电路，电流表A1、A2都测电路中电流，根据欧姆定律求出电路中电流，即为两表的示数。
本题考查了串联电路的特点，欧姆定律和电功率公式的灵活运用，难度不大，是一道基础题目。
21.【答案】已知：U额=220VP热=1100WP温=44W
求：(2)I热=？(3)R1=？R2=？Q1Q2=？
解：(1)电源电压是220V不变，根据电功率的导出式P=U2R知，开关当S处于闭合时，R2就短路，只有R1工作，当S断开，两电阻串联，总电阻为R1+R2，
由于S闭合时比断开时电路中总电阻小，故电功率大，煮饭时需要功率大，需要S闭合，并且R1是加热电阻。
(2)∵P=UI
∴加热状态下通过R1的电流为I热=P热U额=1100W220V=5A；
(3)∵I=UR
∴电阻R1的阻值为R1=U额I热=220V5A=44Ω
∵P=U2R
∴保温状态下电路的总电阻为R串=U额2P温=(220V)244W=1100Ω
电阻R2的阻值为R2=R串−R1=1100Ω−44Ω=1056Ω；
保温时，R1、R2产生的电热之比为Q1Q2=I2R1tI2R2t=R1R2=44Ω1056Ω=124。
答：(1)R1是加热电阻；要使电饭锅加热，开关S闭合；
(2)电饭锅正常加热时，电路的电流是5A；
(3)电路中电阻R1、R2的阻值各是44Ω、1056Ω；保温时，R1、R2产生的电热之比是1：24。
【解析】(1)分析此电路，R1和R2是串联的，开关闭合，R2就短路，只有R1工作。当加热煮饭时，电功率较大，当保温时电功率较小，根据电功率的计算公式分析即可；
(2)已知电饭锅的加热功率和额定电压，利用公式I=PU得到正常加热时的电流；
(3)已知电饭锅的加热功率和正常工作的电流，可以得到R1的阻值；已知电饭锅的保温功率和额定电压，可以得到保温状态下的总电阻；已知保温状态的总电阻和R1的阻值，可以得到R2的阻值；串联电路中发热体产生的热量与其阻值成正比。
此题考查的是欧姆定律的应用、串联电路的特点和电功率变形公式的应用，根据电功率变形公式得到对应的电阻连接方式是解决第一小题的关键。饮料
质量/g
温度升高10℃加热时间/s
温度升高20℃加热时间/s
温度升高30℃加热时间/s
A
300
220
420
680
B
300
180
290
510
额定电压
220V
加热功率
1100W
保温功率
44W
最大容积
3L