山西省大同市浑源县多校联考2023-2024学年九年级(上)期末物理试卷(解析版)

这是一份山西省大同市浑源县多校联考2023-2024学年九年级(上)期末物理试卷(解析版)，共18页。试卷主要包含了1A，电路的总电阻为等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1.本试卷分为第I卷和第II卷两部分。全卷共6页，满分80分，化学与物理的作答时间共150分钟。
2.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷相应的位置。
3.答案全部在答题卡上完成，答在本试卷上无效。
4.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
第I卷选择题（共30分）
一、选择题（本大题共10个小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，请选出并在答题卡上将该项涂黑）
1. 小明家刚购置了一个电器，他从铭牌上得知该用电器的规格为“220V 1000W”。则这个用电器可能是（ ）
A. 电视机B. 电风扇C. 空调D. 电冰箱
【答案】C
【解析】A．电视机电功率约为40～200W，故A不符合题意；
B．电风扇电功率约为30～60W，故B不符合题意；
C．空调电功率约为1000～2000W，故C符合题意；
D．电冰箱电功率约为200W，故D不符合题意。
故选C。
2. 如图所示家用电器中，正常工作相同时间内产生的热量最多的是（ ）
A. 笔记本电脑B. 电热水壶
C 电视机D. 电风扇
【答案】B
【解析】电脑、电热水壶、电视机、电风扇这四种用电器，正常情况下电热水壶的电功率最大，且电热水壶工作时把电能全部转化为内能，所以根据公式W=Pt可知，正常工作相同时间，电热水壶消耗的电能最多，产生的热量最多，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
3. 安全用电是每一个公民应有的意识，关于家庭用电安全，下列说法正确的是（ ）
A. 不能靠近高压输电线
B. 当他人触电时，立即用手将其拉离触电位置
C. 可以用湿手拨动空气开关
D. 多个大功率用电器可以同时插在一个插座上使用
【答案】A
【解析】A．高压触电有高压电弧触电和跨步电压触电，靠近高压输电线会导致触电，故A正确；
B．人体是导体，当他人触电时，应先切断电源，在采取救助措施，故B错误；
C．用湿手拨动空气开关可能会造成触电，故C错误；
D．多个大功率用电器同时使用时，会导致电流过大，若同时插在一个插座上使用，可能造成火灾，故D错误。
故选A。
4. 秋冬季节，街头常有糖炒板栗的香味弥漫在空中，下列关于糖炒板栗的说法中正确的是（ ）
A. 香味弥漫在空中说明分子间有引力
B. 炒板栗时主要是通过做功的方式增大板栗的内能
C. 用小石头和板栗同炒，是因为石头的比热容大
D. 炒板栗时热量总是从高温的铁锅向低温的板栗传递
【答案】D
【解析】A．香味弥漫在空中，这是扩散现象，说明分子在不停的做无规则运动，故A错误；
B．炒板栗时主要是通过热传递的方式增大板栗的内能，故B错误；
C．用小石头和板栗同炒，是因为石头比热容小，升温较快，故C错误；
D．热传递的条件是有温度差，热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递，因此炒板栗时热量总是从高温的铁锅向低温的板栗传递。故D正确。
故选D。
5. 2023年10月26日，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，火箭共有58台发动机提供动力，所用燃料是液态氢。下列说法正确的是（ ）
A. 用液态氢作为燃料是因为氢的比热容大
B. 燃料的热值越大，热机效率越高
C. 发动机的功率越大，效率就越高
D. 不断创新和改进热机结构，可以提高热机效率，但热机效率始终小于1
【答案】D
【解析】A．用液态氢作为燃料是因为氢的热值大，故A错误；
B．热机效率是热机所做的有用功与燃料完全燃烧放出的热量之比，与燃料热值大小无关，故B错误；
C．功率表示做功的快慢，大小与效率无关，故C错误；
D．任何热机效率都小于1，通过设计创新、采用新技术改进机构、减少热损失可以提高热机效率，故D正确。
故选D。
6. 在我国，关于摩擦起电现象的记述颇丰。西晋张华记述了梳子与丝绸摩擦起电引起的放电发声现象：“今人梳头，脱著衣时，有随梳、解结有光者，亦有咤声”。下列关于摩擦起电现象理解正确的是（ ）
A. 梳子与头发摩擦，两者带上了异种电荷
B. 摩擦起电的实质是创造了电荷
C. 摩擦起电过程中电能转化为机械能
D. 摩擦起电引起的放电现象与验电器的工作原理相同
【答案】A
【解析】A．摩擦起电的实质是电子的转移，梳子与头发摩擦，一个物体失去电子带正电；一个物体得到电子带负电，两者带上了异种电荷，故A正确；
B．摩擦起电的实质是电子的转移，并没有创造新的电荷，故B错误；
C．摩擦起电的过程中是机械能转化为电能，故C错误；
D．摩擦起电引起的放电现象是电荷的转移，验电器的原理是同种电荷相互排斥，二者不相同，故D错误。
故选A。
7. 小明家新购置了2个灯泡，其铭牌如图所示（假设灯泡电阻不变），下列说法中正确的是（ ）
A. 两灯均正常发光时，甲灯和乙灯一样亮
B. 两灯均正常发光时，甲灯的电阻小于乙灯的电阻
C. 两灯串联接入电路中时，在保证灯泡安全的前提下只有甲灯能正常发光
D. 两灯串联在220V的电路中时，乙灯比甲灯亮
【答案】C
【解析】A．两灯均正常发光时，甲灯的功率小于乙灯的功率，乙灯比甲灯亮，故A错误；
B．两灯均正常发光时，甲灯电阻为
乙灯的电阻为
所以甲灯的电阻大于乙灯的电阻，故B错误；
C．甲灯的额定电流为
乙灯的额定电流为
两端串联，电流相等，因为I甲＜I乙，所以在保证灯泡安全的前提下只有甲灯能正常发光，故C正确；
D．两灯串联时，电流相等，根据公式P=I2R可知，电阻大的灯泡电功率大，灯泡更亮，所以甲灯比乙灯亮，故D错误。
故选C。
8. 小明家新房装修准备安装电路元件，如图所示，这是他设计的家庭电路的部分电路图，下列说法中正确的是（ ）
A. 零线和地线之间的电压是220V
B. 灯丁的安装及开关的连接都是正确的
C. 用试电笔插入两孔插座甲的左孔，氖管会发光
D. 用试电笔正确接触M和N点时，试电笔的氖管均不发光
【答案】B
【解析】A．火线与地线之间的电压为220V，火线与零线之间的电压为220V，零线和地线之间的电压是0，故A错误；
B．控制丁灯泡的开关与灯串联，开关一端接在火线上，另一端接在灯泡的金属顶端触点上，灯泡螺旋口接在零线上，故B正确；
C．由图可知，插座甲的左孔接的是地线，地线不带电，试电笔氖管不发光，故C错误；
D．M点在火线上，火线带电，所以用试电笔正确接触M，试电笔的氖管会发光；N点在零线上，零线不带电，所以用试电笔正确接触N，试电笔的氖管不会发光，故D错误。
9. 图示为自动测定油箱内油量的装置原理图，电源电压为6V，R为滑动变阻器，定值电阻，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V。油箱中的油量是通过电表的示数反映出来的，当油面达到最低位置时，电流表的示数为0.1A。下列说法正确的是（ ）
A. R的最大阻值为60Ω
B. 该油量表是由电压表改造而来的
C. 当油量增加时，电流表的示数变大
D. 当油量增加时，整个电路消耗的电功率变小
【答案】C
【解析】由图可知，电阻R与R0串联，电压表测量R两端的电压，电流表测量电路的电流。
A．当油面达到最低位置时，R阻值最大，电流表的示数为0.1A，电路的总电阻为
则R的最大阻值为
R最大=R-R0=60Ω-10Ω=50Ω
故A错误；
BCD．当油量增加时，滑片向下滑动，R阻值减小，根据分压原理可知，所分电压变小，电压表示数变小；电源电压不变，根据欧姆定律可知，电路电流变大，电流表示数变大，所以油量表应是电流表改造而来的；根据公式P=UI可知，整个电路消耗的电功率变大，故BD错误，C正确。
故选C。
10. 小灯泡的额定电压已知、定值电阻R0的阻值已知，小明设计了四种不同的方案打算测量小灯泡的额定功率，在电路不能重新拆接的条件下，其中不能够测出小灯泡额定功率的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】A．电压表测灯的电压，通过移动变阻器的滑片，当灯的电压为额定电压时，用电流表测出灯的电流，根据
P＝UI
可求出灯的额定功率，故A不合题意；
B．图中只有电流表，通过开关的转换，定值电阻与灯分别与变阻器串联，无法确定灯是否正常发光，故不能求出灯的额定功率，故B符合题意；
C．只闭合S、S1，电压表测灯的电压，移动变阻器的滑片，使电压表示数为U额，则灯正常发光；保持滑片位置不动，断开合S1，闭合S2，记下电压表的示数U1，此时电压表测R0与灯串联的电压，因电路的连接没有改变，各电阻的大小和电压没有改变，灯仍正常发光，由串联电路电压的规律，R0的电压为
U0＝U1﹣U额
通过R0的电流，即灯的额定电流为
根据
P＝UI
可求灯的额定功率；故C不合题意；
D．只闭合S、S2，R0与电流表串联后再与灯并联，通过移动变阻器的滑片使电流表示数为时，由欧姆定律和并联电路电压的规律，灯的电压为U额，灯正常发光；保持滑片位置不变，只闭合S、S1，使电流表测灯与R0并联的总电流，因电路的连接关系没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，灯仍正常发光，根据并联电路电流的规律求出灯的额定电流，根据
P＝UI
可得出灯的额定功率；故D不合题意。
故选B。
第II卷非选择题（共50分）
二、实验探究（本大题共5个小题，11小题4分，12、13小题各6分，14、15小题各4分，共24分）
11. 小明为了探究“不同物质的吸热能力”，将质量、初温都相同的A、B两种液体分别装入两个相同的容器中，用相同的酒精灯进行加热，实验装置如图甲所示。
（1）实验中，用______来反映液体吸收热量多少；
（2）根据实验绘制的温度与时间的关系图像如图乙所示，分析图像可知：液体______的吸热本领更强；冬天，如果你想自制暖手袋，选液体______作为供暖物质效果更好；（均选填“A”或“B”）
（3）上述实验中，主要用到的科学探究方法有转换法和______。
【答案】（1）加热时间 （2）A A （3）控制变量法
【解析】（1）[1]物体吸收的热量无法直接观察。利用转换法，用相同的酒精灯加热，根据加热时间来反映液体吸收热量的多少。
（2）[2][3]分析图像可知：质量相等的两种液体，加热相同的时间，吸收相同的热量，液体A升高的温度小于液体B升高的温度，说明液体A的吸热本领更强；而吸热本领强的物质放热本领也强，所以选液体A作为供暖物质效果更好。
（3）[4]研究不同物质的吸热本领，要控制不同物质的质量相等、容器相同、加热设备相同等，这是控制变量法。
12. 实验小组想探究电流通过导体产生的热量与什么因素有关，设置的实验装置如图甲、乙所示，图甲、乙两装置中的四个透明容器中密封着等量空气。
（1）在实验中电流产生多少热量是通过______来体现的，这种用直接观测的量来显示不容易被直接观测的量的实验方法叫_______；
（2）图甲中将两段阻值不同的电热丝串联，是为了探究电流产生的热量与______的关系；通电加热一段时间后，右边U形管两侧液面高度差比较大，由此可以得到结论：______；
（3）图乙中右侧透明容器上方并联一个5Ω的电阻的作用是______；实验结束后液面高度差如图乙所示，由此可以得到结论：导体电阻与通电时间一定时，通过导体的电流越大产生的热量越______。
【答案】（1）U型管两侧液面的高度差 转换法 （2）电阻 在电流和时间相同时，电阻越大，产生的热量越多 （3）使容器内电阻丝的电流不相同 多
【解析】（1）[1][2]实验过程中，电阻丝产生的热量无法直接观察到，利用转换法，通过U型管两侧液面的高度差比较产生热量的多少，高度差越大，说明电阻丝产生的热量越多。
（2）[3]图甲中将两段阻值不同的电热丝串联，通电后，通过两端电阻丝的电流及通电时间相同，可以探究电流产生的热量与电阻的关系。
[4]右边U形管两侧液面高度差比较大，说明右侧电阻丝产生的热量较多，可以得出结论：在电流和时间相同时，电阻越大，产生的热量越多。
（3）[5]图乙中右侧透明容器上方并联一个5Ω的电阻，起到分电流的作用，使容器内电阻丝的电流不相同，可以探究导体产生的热量与电流的关系。
[6]分析图乙：两容器中电阻丝电阻相同，左侧电阻丝电流大于右侧电阻丝电流，左侧U型管两液面的高度差比右侧大，说明左侧电阻丝产生的热量比右侧多，由此可以得到结论：导体电阻与通电时间一定时，通过导体的电流越大产生的热量越多。
13. 如图，在“测定小灯泡电功率”的实验中，小灯泡额定电压为2.5V。
（1）图甲中有一根导线连接错误，请在错误的导线上画“×”，并补画出正确的导线__________（导线不得交叉）；
（2）改正错误后闭合开关，在开始进行测量时，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不亮，两电表均无示数。为判断故障，将电压表与滑动变阻器并联，电压表有示数，则电路发生的故障是____________；
（3）排除故障后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P到某一点，电压表示数如图乙所示为____________V；小灯泡要想正常发光，需要将滑动变阻器滑片向____________移动；
（4）根据实验数据绘制的I—U图像如图丙所示，根据图像信息，计算出小灯泡的额定功率是____________W。
【答案】（1） （2）滑动变阻器断路 （3）2.2 左 （4）0.5
【解析】（1）[1]实验中电压表需要并联在灯泡两端，滑动变阻器与灯泡串联，具体修改如下图
（2）[2]灯泡不亮，两电表无示数，电路可能有断路；电压表与滑动变阻器并联后，电压表有示数，说明电压表与电源两极之间是通路，则说明滑动变阻器断路。
（3）[3][4]由图知，电压表使用小量程，分度值为0.1V，图中示数为2.2V。根据串联电路分压规律和分压原理，需要将滑动变阻器阻值减小，即滑片左移，减小滑动变阻器分压，提高灯泡分担电压，使电压表示数变大为2.5V。
（4）[5]由图知，小灯泡的额定功率为
14. 饭后小梦同学帮妈妈收拾桌上的碗筷时，不小心将一杯水碰倒，她赶忙拿涤纶做的干抹布去擦，却发现很难将水擦干。妈妈见状拿了另一块棉布做的干抹布擦，很快就将桌上的水擦干了。她不禁想到了一个问题：抹布的吸水能力是否与抹布的材质有关？于是进行了如下的探究。
（1）主要步骤：向三个完全相同的烧杯中倒入______相同的水，分别将质量相同、材质不同的三块布放入各个烧杯中让水浸透，然后将三块布分别取出，记录相关数据于下表。通过比较______来判断布料吸水能力的强弱；
（2）通过实验结果可以得到结论：______；
（3）炎热的夏季，皮肤易出汗使人感觉不舒服，因此，采用______（选填“棉布”或“涤纶”）类布料制作的夏装吸汗能力最强。
【答案】（1）质量 所剩水量 （2）抹布的吸水能力与抹布的材质有关 （3）棉布
【解析】（1）[1]研究抹布的吸水能力是否与抹布的材质有关，应控制其他因素完全相同，只改变抹布的材质，所以向三个完全相同的烧杯中倒入质量相同的水。
[2]抹布放入水中吸水，吸水能力越强，所剩水量越少，反之会越多，所以可以通过比较所剩水量来判断布料吸水能力的强弱。
（2）[3]分析表中数据可知，抹布的材质不同，杯中所剩水量不同，说明抹布的吸水能力与抹布的材质有关。
（3）[4]分析表中数据可知，棉布吸水能力最强，因此采用棉布类布料制作的夏装吸汗能力最强。
15. 家庭电路中的保险丝常常使用电阻较大的铅锑合金丝，当其熔断后小明想用家中的铜丝替代，但爸爸说不可以，二者的导电性能不同。现有两根长度、横截面积都相同的铅锑合金丝和铜丝，请你添加合适的器材设计一个实验方案，帮小明探究铅锑合金丝和铜丝导电性能的强弱。
（1）实验器材：_________；
（2）实验步骤：_________；
（3）实验结论：__________。
【答案】见解析
【解析】（1）[1]实验器材：电源、开关、电流表一个、导线若干、两根长度、横截面积都相同的铅锑合金丝和铜丝、一个定值电阻。
（2）[2]实验步骤：①将电源、开关、导线和电流表连成串联电路；②将铅锑合金丝、铜丝、定值电阻分别以串联方式接入电路，并记录电流表的示数；③比较两次电流表的示数大小，得出结论。
（3）[3]铜丝接入时电流表的示数较大，说明铜丝的导电性能比铅锑合金丝强。
三、综合应用（本大题共8个小题，16、17、18小题各2分，19、20小题各4分，21小题2分，22小题4分，23小题6分，共26分）
16. 物理中有很多单位和定律都是用物理学家的名字命名的。比如电功的单位是用____________的名字命名的，他揭示了电流产生的热量与通电时间、电流和____________有关。
【答案】焦耳 电阻
【解析】[1]电功的单位是焦耳，是用物理学家焦耳的名字命名的。
[2]焦耳定律的公式是，揭示了电流产生的热量与通电时间、电流和电阻有关。
17. 在家庭电路中，电灯、电视机、空调等各种用电器之间的连接方式是______（选填“串联”或“并联”）。如图所示，用螺丝刀形状的试电笔辨别火线、零线时，正确的使用方式是______（选填“甲”或“乙”）。
【答案】并联 甲
【解析】[1]家庭电路中，电灯、电视机、空调等各种用电器之间的使用要互不影响，所以它们要并联。
[2]用试电笔辨别火线、零线时，手要接触笔尾金属体，这样，让火线通过试电笔（高电阻、氖管等）、人体与大地构成通路，有微弱电流通过试电笔，试电笔的氖管才会发光，故图甲是正确的；若按图乙的方式使用，检测火线、零线氖管均不发光。
18. 图示为电力维修工人带电高空作业的情景，该工人在一条通过电流为500A的铝制裸导线上工作，两手间的距离是50cm，每厘米长输电线的电阻为Ω，该工人这样操作安全吗？______，理由是______。
【答案】安全 两手间的电压小于安全电压
【解析】[1][2]工人两手间的电阻为
根据公式可得，两手间的电压为
人体的安全电压是不高于36V，两手间的电压远小于该电压值，所以该工人这样操作安全。
19. 阅读短文，回答问题。
漏电保护器
根据安全用电要求，住户家里除了要安装防止电流过大的自动空气开关外，还必须安装如图所示的漏电保护器。其示意图如图甲所示，其内部结构相当于一个自动开关，正常情况下，住户家中没有电流流向地面，即图中I3为零，进户线中流入的电流I1和流出的电流I2相等，漏电保护器内部自动开关处于闭合状态。如果电路中某处发生漏电（漏电是指电流从墙体、人体、接地线或其他路径流向地面），即图中的I3不为零，就会造成I1和I2不相等，当I1和I2的差异达到一定值，保护器内部自动开关就会立即断开。排除漏电故障后，重新合闸即可恢复供电。为确保使用安全，漏电保护器上设置了试验按钮，需要每月试按一次，如果按下试验按钮漏电保护器无动作。说明需要更换漏电保护器。
（1）当电路发生短路时，漏电保护器______（选填“会”或“不会”）自动切断电路；
（2）如图乙所示，如果发生漏电，漏电电流为I3，则I1______（选填“＞”、“＜”或“＝”）I2，I1、I2、I3大小关系的表达式为I3=______；
（3）漏电保护器的试验电路，由一只试验开关S与电阻R组成，闭合试验开关S就能模拟漏电情形，试验电路的连接符合要求的是______。
【答案】（1）不会 （2）＞ I1-I2 （3）C
【解析】（1）[1]当电路发生短路时，电路没有漏电，进户线中流入的电流I1和流出的电流I2相等，漏电保护器不会自动切断电路。
（2）[2][3]如图乙所示，如果发生漏电，则火线电流一部分流向零线，一部分流向大地，此时火线电流I1大于零线电流I2，且
I3=I1-I2
（3）[4]A．闭合开关，导线将电阻R短路，漏电保护器内火线电流仍等于零线电流，故A不符合题意；
BD．闭合开关S，漏电保护器内火线和零线电流相等，无法模拟漏电情况，故BD不符合题意；
C．闭合开关S，漏电保护器内火线电流大于零线电流，可以模拟漏电情形，故C符合题意。
故选C。
20. 图甲是某小组制作的自动恒温小鸟孵化箱，图乙是其简化电路。箱内电热丝R产生的热量能使箱内部温度基本保持在37℃左右。热敏电阻的阻值与温度变化关系如图丙。请分析说明：当箱内温度偏低时，电热丝在单位时间内产生的热量会增加的原因。
【答案】见解析
【解析】由图乙可知，电热丝R和热敏电阻R0串联。由图丙可知，当箱内温度偏低时，热敏电阻R0阻值变小，根据串联电路电阻特点可知，电路中的总电阻变小，由可知，电源电压不变时，电路中的电流变大，由Q=I2Rt可知，电热丝R的阻值不变，当通过电热丝的电流变大时，电热丝在单位时间内产生的热量会增加。
21. 图示为小明家的家庭电路的一部分，请在图中用笔画线代替导线将三孔插座、电灯和开关分别接入电路。
【答案】
【解析】三孔插座的接法：上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线；
灯泡接法：火线进入开关，经灯泡连到零线，且灯泡的顶端与开关连接，螺旋套与零线相连，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。
提示：22、23小题，解题过程要有必要的文字说明、计算公式和演算步骤，只写最后结果不得分。
22. 如图所示的电路中，电源电压恒为12V，小灯泡标有“6V 3W”（假设灯丝电阻不变）字样，滑动变阻器标有“36Ω 1A”字样。求：
（1）灯泡正常发光时的电阻；
（2）当滑动变阻器的滑片移动到中点位置的时候，小灯泡的功率。
【答案】（1）12Ω；（2）1.92W
【解析】解：（1）根据可知，小灯泡正常发光时的电阻为
（2）当滑动变阻器的滑片移动到中点位置的时候，滑动变阻器接入电路的阻值为18Ω，此时电路的电流为
根据可得
小灯泡的功率为
答：（1）灯泡正常发光时的电阻为12Ω；
（2）当滑动变阻器的滑片移动到中点位置的时候，小灯泡的功率为1.92W。
23. 图甲所示，这是小红为了缓解眼疲劳所买的一款电加热眼罩，具有高温和低温两挡功能，眼罩中可以加入水袋，让佩戴更加舒适。已知电加热眼罩的电源电压为5V。眼罩热敷时的最大功率为20W，R1和R2为眼罩的发热电阻且阻值相等，其相关参数如表所示。

（1）在图乙的虚线框内画出电加热眼罩的简化电路图（该眼罩有两个开关）；
（2）给眼罩的电池充满电时，可以储存多少电能？
（3）若小红使用高温挡热敷眼睛，眼罩最多可以工作多长时间？
【答案】（1） ；（2）3.6×104J；（3）0.5h
【解析】解：（1）如图，当S、S1都闭合时，两电阻并联，电路的总电阻最小，由公式可知，电源电压一定时，电路的总功率最大，眼罩为高温挡；只闭合S时，电路只有R1工作，电路中电阻较大，电路的总功率最小，眼罩为低温挡。

（2）给眼罩的电池充满电时，可以储存的电能
W=UIt=5V×2000×10-3A×1×3600s=3.6×104J
（3）根据公式可得
眼罩工作时间
布料种类
涤纶
麻布
棉布
杯中所剩水量
最多
较少
最少
布块吸水速度
慢
较快
较快
额定充（放）电电压
5V
电池容量
2000mA·h
水袋最大装水量
100g