[物理][期末]安徽省安庆潜山市2023-2024学年九年级上学期期末教学质量验收试题(解析版)

这是一份[物理][期末]安徽省安庆潜山市2023-2024学年九年级上学期期末教学质量验收试题(解析版)，共17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30分）将答案直接填写在横线上，不必写出解题过程。
1. 杜甫在《绝句》中，用“迟日江山丽，春风花草香”描绘了春暖花开的景象。闻到“花草香”的原因是__________。
【答案】分子在不停地做无规则运动
【解析】人们能够闻到花草香，是因为花草中含有的分子是在不断地运动的，向四周扩散，使人们闻到花草香，是分子在不停地做无规则运动的结果。
2. 如图所示、小丽用气球在头发上蹭几下，头发就随看气球飘起来，这表明摩擦后头发丝和气球带上了_________（选填“同种”或“异种”）电荷；经检验，气球所带的电荷为负电荷，说明气球的原子核对核外电子的束缚能力比头发的_________（选填“强”或“弱”）。
【答案】异种 强
【解析】[1]当气球和头发相互摩擦时，由于两种物质的原子核对核外电子的束缚本领不同，在摩擦的过程中头发和气球会带上不同的电荷，由于异种电荷相互吸引，所以头发会随着气球飞起来。
[2]摩擦起电过程中，失去电子的带正电，得到电子的带负电，气球带负电，所以气球的原子核对核外电子的束缚能力比头发的强。
3. 2023年10月31日，神舟十六号载人飞船返回舱平安归来。如图所示，返回舱进入大气层后形成温度高达2000℃“火球”。“火球”的形成与汽油机的压缩冲程中改变内能的方式_________（选填“相同”或“不相同”）。
【答案】相同
【解析】当返回舱穿越大气层返回地面时，表面与空气摩擦，温度升高，这是通过做功的方式将机械能转化为内能。汽油机的压缩冲程主要能量转化是机械能转化为内能，所以此过程能量转化形式与汽油机的压缩冲程相同。
4. 一台旧的直流电源，如果正负极符号模糊不清，我们利用现有的物理知识可以设计多种实验方案进行判断。如图是一种判断方法：在桌面上放一个小磁针，在小磁针旁放一螺线管，闭合开关S后，小磁针N极逆时针偏转，则A为电源_________极。
【答案】正
【解析】闭合开关S后，小磁针N极逆时针偏转，根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，说明螺线管的左端为N极，右端为S极，用右手握住螺线管，使大拇指指向螺线管的N极，四指环绕的方向就是电流的方向。由此可知，电流从左端流入、右端流出，因此，A为电源的正极。
5. 如图是利用光控开关和声控开关自动控制楼道灯的电路，只有在光线很暗且有声音时，灯泡才亮。请在如图中把模拟器材接要求正确的连接到照明电路中。
【答案】
【解析】能使测电笔的氖管发光的是火线，所以b线是火线，a线是零线。火线进入开关，声控开关和光控开关是串联的；再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接入灯泡的螺旋套，这样在断开开关能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故。既能控制灯泡，又能更安全。如图所示：
6. 从能量转化的角度看，某太阳能电池工作的效率是16％，其物理意义是______。
【答案】见解析
【解析】效率是指有用部分与总能量的比值，某太阳能电池工作的效率是16％，其物理意义是太阳能电池把其接收到的太阳能的16％转化电能。
7. 闭合图甲、乙中的两个开关，两灯均发光，为确定两灯的连接方式，做了如下二种尝试：
（1）甲图拧下一只灯泡，另一灯泡_________，则说明两灯是并联；
（2）乙图中仅做一次比较，就能确定电路连接方式，应比较_________（用A、B、C作答）两电压表示数大小关系。
【答案】（1）仍发光 （2）A、C或B、C
【解析】（1）甲图中，两灯若是并联的，则相互独立，互不影响， 若拧下一只灯泡，另一灯泡依旧发光。
（2）由图乙可知，电压表A、B分别测量两灯泡两端的电压，电压表C测量电源电压；若两灯泡串联，由串联电路的电压规律可知，电压表A、B的示数均小于电压表C的示数；若两灯泡并联，由并联电路的电压规律可知，电压表A、B、C的示数均相同，故要确定电路的连接方式，可以比较电压表A和C的示数大小，或者比较电压表B和C的示数大小。
8. 如图所示是一种金属冰块，它的优点是使用方便、冷冻时间长、可循环使用。小明将一块质量为2kg的金属块冷冻至后，迅速取出放入另一个装有5kg水的绝热容器中，容器中水温为34℃，放入金属块后水温最终下降4℃，不计热量损失。则金属块吸收的热量为_________J，该金属的比热容为_________。【已知】
【答案】
【解析】[1]由题可知，水的末温和金属块的末温均为30℃，不计热量损失，则金属块吸收的热量等于水放出的热量，即
[2]由公式得，金属块的比热容为
9. 如图所示，电阻并联后的总电阻为8Ω，电流表A的示数为0.3A，通过电阻的电流与通过电阻的电流之比为1∶4，则电源电压为_______V，电阻_________Ω。
【答案】12 10
【解析】[1]由电路图可知，电流表A测通过R1的电流，电流表A的示数为0.3A，通过电阻R1的电流I1与通过电阻R2的电流I2之比为1∶4，则通过R1的电流为
通过R2的电流为
干路电流为
则电源电压为
[2]由电路图可知，电阻R2两端的电压等于电源电压，电阻R2的阻值为
10. 在如图所示的电路中，电源电压为3V，开关闭合后，电流表示数为0.1A，电压表示数为2V。则电阻_________Ω，1min电流通过所做的功为_________J。
【答案】10 6
【解析】[1]由电路图可知，R1、R2串联接入电路中，电压表测R2两端电压，电流表测电路中电流，由题意可知，R1两端的电压为
R1的阻值为
[2]1min电流通过R1所做的功为
二、选择题：（每小题3分，共30分）以下各题所给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的，请将该选项的序号填入下列框内。
11. 下列说法正确的是（ ）
A. 太阳能、风能和核能都是可再生能源
B. 光纤通讯是依靠超声波来传递信息的
C. 在通常情况下，铜、碳棒和陶瓷都属于导体
D. 酒精灯给水加热时，能量从火焰转移给水，却无法从水自动转移给火焰
【答案】D
【解析】A．可再生能源指的是像水能、风能以及太阳能，可以长期提供或可以再生的能源；短时间内不能从自然界得到补充的能源叫不可再生能源，核能是不可再生能源，故A错误；
B．激光可以在光导纤维里传播，从而传播信息，所以，光纤通讯是依靠激光来传递信息的，故B错误；
C．容易导电的物体是导体，铜、碳棒是导体；不容易导电的物体是绝缘体，如空气、陶瓷、塑料、橡胶等，故C错误；
D．发生热传递时，热量总是从高温物传到低温物体或者从物体的高温部分传到低温部分，火焰的温度一直高于水的温度，所以，酒精灯给水加热时，能量从火焰转移给水，却无法从水自动转移给火焰，故D正确。
故选D。
12. 放在磁场中受磁力作用的物体是（ ）
①条形磁铁；②做切割磁感线运动的一根铜棒；③固定的带正电荷的小球；④通电螺线管
A. ①②B. ①④C. ②③D. ①②④
【答案】B
【解析】磁场的基本性质是它对放入其中的磁体产生力的作用，条形磁铁、做切割磁感线运动的一根铜棒、固定的带正电荷的小球、通电螺线管中，能产生磁性的有条形磁铁、通电螺线管，故①④放在磁场中受磁力作用，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
13. 关于做功、热传递和内能，下列说法正确的是（ ）
A. 对物体做功，物体的内能一定增加
B. 物体向外传递了热量，内能一定减少
C. 物体对外做功的同时，又吸收了热量，则内能可能不变
D. 晶体发生物态变化的过程中，由于温度没有变化，所以内能不变
【答案】C
【解析】AB．做功可以改变内能，热传递也可以改变内能，这两种方法对于改变物体内能的效果是一样的，对物体做功的同时，若物体向外放热，物体的内能不一定增加；物体向外传递热量的同时，外界对物体做功，物体的内能不一定减小；故AB错误；
C．物体对外做功，自身内能会减小，物体吸收热量，内能会增加，所以物体对外做功的同时，又吸收了热量，则内能可能不变，故C正确；
D．晶体熔化时，吸收热量，温度不变，内能增加。晶体凝固时，放出热量，温度不变，但内能减小。故D错误。
故选C。
14. 用同种材料制成的两段长度相等、横截面积不同的圆柱形导体，将它们按如图所示连接在电路中并通电，则甲导体（ ）
A. 电阻大B. 通过电流小
C. 两端的电压大D. 消耗的电功率大
【答案】D
【解析】A．甲、乙导体的材料、长度相等，由于甲导体的横截面积比乙的大，所以甲导体的电阻比乙导体的电阻小，故A错误，不符合题意；
B．甲、乙导体并联在电路中，两端电压相等，甲导体的电阻比乙导体的电阻小，根据公式可知，甲导体通过的电流大于乙导体通过的电流，故B错误，不符合题意；
C．甲、乙导体并联电路中，两端电压相等，故C错误，不符合题意；
D．甲、乙导体并联在电路中，两端电压相等，甲导体通过的电流大于乙导体通过的电流，由公式P=UI可知，甲导体消耗的电功率大于乙导体消耗的电功率，故D正确，符合题意。
故选D。
15. 如图是某电路中的一部分，图中已标明了电流方向，若b、c、d中的电流大小分别为0.3A、0.6A、0.2A，则a中的电流大小为（ ）
A. 1.1AB. 0.6AC. 0.1AD. 0.5
【答案】C
【解析】由图中已标明了电流方向可知，c是干路，a、b、d是三条不同的支路，由并联电路的电流规律可得，a中的电流大小
16. 将规格都是“220V 150W”的一台电风扇、一台电视机和一只电烙铁分别接入家庭电路中，正常工作相同时间，以下说法正确的是（ ）
A. 三个用电器均能将电能全部转化为内能
B. 根据可计算出三个用电器的电阻相等
C. 三个用电器消耗的电能一样多
D. 三个用电器产生的热量相等
【答案】C
【解析】A．电风扇把电能转化为机械能和内能，电视把电能转化为光能和内能，故A错误；
B．只能针对纯电阻电路，故B错误；
CD．根据W=Pt，正常工作相同时间，三个用电器消耗的电能一样多，但电风扇、电视不是纯电阻，所以三个用电器产生的热量不相等，故C正确，D错误。
故选C。
17. 家庭中的装饰吊灯，共有六盏灯，由两个开关控制，每个开关控制三盏灯，每盏灯的额定电压都是220V。则图所示电路中，与之对应的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】由题意可知，若要额定电压均为220V的六盏灯正常工作，则它们之间的连接方式只能是并联；每个开关控制三盏灯，则两个开关位于相应三个灯泡的干路，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
18. 一位同学连接了如图所示的电路，闭合开关后，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电流表始终无示数，电压表指针偏转了较大的角度。若电路中只有一处发生故障，则故障的原因可能是（ ）
A. 定值电阻断路B. 定值电阻被短接
C. 滑动变阻器断路D. 滑动变阻器被短接
【答案】A
【解析】由图可知，变阻器与定值电阻串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量定值电阻两端的电压。
A．若定值电阻断路，电流表没有示数，电压表串联在电路中测电源电压（3V），即电压表有较大示数，故A符合题意；
B．若定值电阻被短接，则电压表没有示数，故B不符合题意；
C．若滑动变阻器断路，则整个电路断路，两表都没有示数，故C不符合题意；
D．若滑动变阻器被短接，电路为通路，电流表有示数，故D不符合题意。
故选A。
19. 巨磁电阻（GMR）效应是指某些材料的电阻在磁场中急剧减小的现象。如图是研究巨磁电阻特性的原理示意图，电源电压保持不变，当闭合后，使滑片P向左滑动过程中：（ ）
A. 电流表的示数变小B. 电压表的示数变大
C. 电压表的示数与电流表的示数之比变小D. 指示灯变暗
【答案】C
【解析】ABC．由题图可知，滑动变阻器的滑片P向左滑动过程中，变阻器接入电路的电阻变小，根据欧姆定律可知，电磁铁所在的电路的电流变大，因为电磁铁磁性的强弱与线圈匝数和通过的电流有关，匝数不变，通过的电流变大，所以此时电磁铁的磁性变强，巨磁电阻处于磁场越强的位置其电阻越小，所以此时巨磁电阻的阻值变小，因为巨磁电阻和灯泡串联，所以右边电路中电流变大，电流表示数变大，根据欧姆定律可知，小灯泡的两端电压变大，根据串联电路的电压特点可知，巨磁电阻的两端电压变小，由于电压表测的是巨磁电阻的两端电压，所以电压表的示数变小，所以，电压表的示数与电流表的示数之比变小，故AB不符合题意，C符合题意；
D．由于右边电路的电流变大，根据P=I2R可知，灯泡的实际功率变大，亮度变亮。故D不符合题意。
故选C。
20. 如图所示为交流发电机的工作原理图。当发电机的线圈ABCD绕转轴逆时针转动时，下列说法错误的是：（ ）
A. 当线圈转到图甲位置时，线圈中不能产生感应电流
B. 当线圈转到图乙位置时，线圈不会受到磁场力的作用
C. 当线圈转到图丁位置时，线圈中的感应电流方向与图乙相反
D. 加快线圈的转动速度，产生的感应电流会增大
【答案】B
【解析】A．当线圈转到图甲位置时，线圈没有做切割磁感线运动，线圈中不能产生感应电流，故A正确，不符合题意；
B．当线圈转到图乙位置时，线圈做切割磁感线运动，线圈中感应电流，会受到磁场力的作用，故B错误，符合题意；
C．当线圈转到图丁位置时，与图乙相比，线圈切割磁感线的运动方向相反，所以图丁线圈中的感应电流方向与图乙相反，故C正确，不符合题意；
D．感应电流大小与线圈切割磁感线的速度有关，速度越快，感应电流越大，加快线圈的转动速度，产生的感应电流会增大，故D正确，不符合题意。
故选B。
三、实验题：（每空2分，共20分）
21. 电流表是初中物理中重要的电学元件之一。
（1）图甲是实验室里常用的电流表，其内阻约为0.1Ω，若将该电流表直接接在电压为1.5V的干电池两端，则通过电流表的电流约为__________A，所以不能直接将电流表直接连接在电源两极上；
（2）图乙是将电流表接入电路后，闭合开关试触时电流表的指针偏转情况，其原因是__________；
（3）图丙为实验室所用电流表的内部结构示意图。当接入电路，有电流通过线圈时，线圈带动指针偏转，该电流表的工作原理是__________。
【答案】（1）15 （2）电流表正负接线柱接反了 （3）通电导体在磁场中受力运动
【解析】（1）电流表内阻约为0.1Ω，若将该电流表直接接在电压为1.5V的干电池两端，通过的电流为
远大于电流表的量程，会烧坏电流表。
（2）图乙是将电流表接入电路后，闭合开关试触时有电流通过，电流表的指针偏转向左，其原因是电流表的正负接线柱接反了。
（3）电流表的内部主要结构由磁体、线圈组成，当电流表有电流通过时，线圈成为通电导体在磁场中受力而运动，即电流表的工作原理是通电导体在磁场中受力运动。
22. 在“探究通过导体的电流与电压和电阻的关系”实验中，小明利用学生电源（电压调为3V）、5个定值电阻R（阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω）、滑动变阻器（10Ω、1A）、电压表和电流表做了如下实验：
（1）他根据图甲所示电路图连接成了图乙所示的实物电路，其中只有一根导线连接错误，请在这根导线上打“×”，并用笔重新画一根正确连接的导线；（连线不要交叉）
（2）实验时小明设计了如下表格，通过表格可以看出，他的实验目的是探究通过导体的电流与__________的关系；
（3）当接入的电阻R为10Ω时，电流表的示数如图丙所示，则可以判断出，能在该实验中使用的最大电阻R的阻值为__________Ω；
（4）图丁中不能大致反映本实验中各物理量之间关系的是（ ）
A. 电流表示数I与R阻值的关系
B. 电压表示数U与R阻值的关系
C. 电阻R的功率P与R阻值的关系
【答案】（1） （2）电阻 （3）20 （4）A
【解析】（1）原电路图中，定值电阻和电压表没有接入电路中，在“探究通过导体的电流与电压和电阻的关系”实验中，定值电阻、滑动变阻器和电流表串联，电压表并联在定值电阻两端，如图所示：
（2）由表中数据可知，表中记录的是不同电阻对应的电流值，故他的实验目的是探究通过导体的电流与导体的电阻的关系。
（3）当定值电阻R的阻值为10Ω时，图丙中电流表示数为0.2A，则定值电阻R两端的电压为
滑动变阻器两端的电压则为
串联电路中，电压分配按照电阻正比分配，即
所以当滑动变阻器的阻值最大是10Ω时，定值电阻的阻值最大为20Ω，故能在该实验中使用的最大电阻R的阻值为20Ω。
（4）A．当电压一定时，电流与电阻成反比，并不是正比，A图像不正确，符合题意；
B．实验中无论怎样改变电阻，其两端电压不变，B图像正确，不符合题意；
C．由
可知，电压不变时，电功率与电阻成反比，C图像正确，不符合题意。
23. 在用伏安法测量“2.5V”小灯泡电阻的实验中，其电路图如图所示。
（1）某次实验时，电压表的示数为2.2V，为了测量小灯泡正常发光时的电阻，应进行的操作是____________________；
（2）小明在实验过程中发现用力捏滑片与电阻丝接触处，灯泡发光明显变亮。产生这一现象的原因可能是按压滑片使接触点位置的__________增大，电阻变小；
（3）小华在连接好电路闭合开关时，发现小灯泡闪亮一下后立即熄灭，经检查是小灯泡的灯丝烧断了，这是因为闭合开关瞬间，__________。
【答案】（1）见解析 （2）接触面积 （3）见解析
【解析】（1）小灯泡的额定电压为2.5V，为测量小灯泡正常发光时的电阻，需要增大小灯泡的电压，则应减小滑动变阻器的电压。根据串联电路的分压规律，应减小滑动变阻器的阻值，故应进行的操作是：将滑动变阻器的滑片向左端滑动，使电压表示数为2.5V，并读出电流表的示数，根据公式即可求出小灯泡正常发光时的电阻。
（2）用力捏滑片与电阻丝接触处时，增大了滑片与电阻丝接触的面积，使接触处的面积增大，电阻变小，电路中电流变大，通过灯泡的电流增加，因此灯泡发光明显变亮。
（3）闭合开关小灯泡闪亮一下就熄灭，经检查是小灯泡的灯丝烧断了，说明闭合开关瞬间，电路中电流很大。原因可能是闭合开关时，滑动变阻器的滑片没有滑到阻值最大处。
四、计算题：（第24小题6分，第25小题6分，第26小题8分，共20分）解答必须要有必要的公式和计算过程，只有最后答案的不能得分。
24. 在如图所示电路中，，电压表的示数为3V，电压表的示数为5V，求：
（1）电阻的阻值；
（2）10s内电阻产生的热量。
【答案】（1） （2）
【解析】（1）由电路图可知，三电阻串联，电压表V1测R1和R2两端的电压，电压表V2测R2和R3两端的电压，因串联电路中各处的电流相等，且总电阻等于各分电阻之和，则
代入数据可得
解得：，。
（2）10s内电阻R2产生的热量为
25. 据统计，截至2023年9月，全国燃油汽车保有量大约为3.3亿辆，每辆汽车每年耗油1.8t，汽车内燃机的效率平均值取29％，燃油的热值取。
（1）全国3.3亿辆燃油汽车每年消耗的燃油完全燃烧放出的热量为多少？
（2）如果能把内燃机效率提高1％，全国每年可以节约多少吨燃油？
【答案】（1） （2）
【解析】（1）全国3.3亿辆燃油汽车每年消耗燃油完全燃烧放出的热量为
（2）由题意可知，汽车内燃机的效率平均值取29%，即
若内燃机效率提高1%，此时内燃机的效率平均值为
因为
故
故
则
把内燃机效率提高1%，全国每年可以节约燃油的质量为
26. 如图是某电热水壶及其电路简图，为发热电阻。开关接通后，温控开关S自动与触点a、b接通，电热水壶进入加热状态；当电热水壶内水温达到100℃时，温控开关S自动与a、b断开，并立即与触点c接通，电热水壶进入保温状态。已知电源电压为220V，电阻，电热水壶的加热功率，电阻不受温度影响。求：
（1）保温状态时电路中的电流；
（2）电阻的阻值；
（3）通过查阅相关的资料，小明发现家用电源线温度一般不超过70℃，电源线发热功率不得超过2.42W，此规格的电热水壶所用到的电源线规格为0.04Ω/m，请通过计算说明此电热水壶正常工作时所用的电源线的长度L最多不超过多少m？
【答案】（1） （2） （3）
【解析】（1）由题意和电路图可知，开关与触点a、b接通时，R1与R2并联，电热水壶处于加热档状态；温控开关S自动与a、b断开，并与触点c接通时，电路为R2的简单电路，电热水壶处于保温档状态，通过R2的电流为
（2）R2的功率为
则R1消耗的电功率为
电阻R1的阻值为
（3）根据P＝UI得，加热档时电源线中的电流为
根据得，电源线的最大电阻为
电热水壶正常工作时所用的电源线的长度为
故此电热水壶正常工作时所用的电源线最多不超过2m。
实验次数
1
2
3
4
5
R/Ω
5
10
15
20
30
I/A