内蒙古呼和浩特市赛罕区2023-2024学年九年级(上)期末物理试卷(解析版)

这是一份内蒙古呼和浩特市赛罕区2023-2024学年九年级(上)期末物理试卷(解析版)，共20页。试卷主要包含了选择题，实验题，计算题，综合题等内容，欢迎下载使用。
1. 他，曾将马车车厢当作黑板忘我演算；曾发明了电流计；电流的单位用他的名字命名；被称为电学中的牛顿。这位科学家是（ ）
A. 安培B. 伏特C. 欧姆D. 瓦特
【答案】A
【解析】A．法国科学家安培，被称为“电学中的牛顿”，在电磁学领域贡献卓越，以他的名字命名物理量“电流”的单位，故A符合题意；
B．伏特发明了电堆，电压的单位是伏特，故B不符合题意；
C．欧姆最早发现了著名的欧姆定律，电阻的单位是欧姆，故C不符合题意；
D．瓦特发明了蒸汽机，电功率的单位是瓦特，故D不符合题意。
故选A。
2. 如图所示，电暖气通电后，电热元件将其内部的导热油加热，导热油可以迅速吸热升温提高室内温度。这主要利用了导热油具有较小的（ ）
A. 比热容B. 热值C. 密度D. 电阻
【答案】A
【解析】A．通电后电热元件将内部的导热油加热，导热油迅速升温后提高室内温度，其主要原因是导热油的比热容比水小，在加热时间相同的情况下，温度升高的快，故A符合题意；
B．电热元件对油加热时不是燃烧油，与热值无关，故B不符合题意；
C．油的密度较小，相同体积下其质量较小，移动起来比较方便，跟放热无关，故C不符合题意；
D．油是绝缘体，其电阻较大，使用起来安全性比较高，故D不符合题意。
故选A。
3. 下列物质结构图正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】AD．原子由处于中心的原子核及在核外运动的电子组成，故A正确，D错误；
BC．原子核及电子是原子的构成部分，且原子核处于原子的中心，而分子是由原子组成的，故BC错误。
故选A。
4. 下列电器接在家庭电路中正常工作时，功率约为1200W的家用电器可能是（ ）
A. 白炽灯B. 空调C. 电视机D. 洗衣机
【答案】B
【解析】A．白炽灯的额定功率一般小于100W，故A不符合题意；
B．空调机的功率一般较大，在1000W左右，故B符合题意；
C．电视机的功率约在100W左右，故C不符合题意；
D．洗衣机的功率一般在300W左右，故D不符合题意。
故选B。
5. 冬天天气变冷，火锅以“麻、辣、鲜、香”且“方便、快捷”的大众化特色被消费者接受和喜爱。下列关于火锅的说法正确的是（ ）
A. 火锅里的汤汁温度高时比温度低时含有的热量多
B. 用气体燃料燃烧加热食物时，燃料的热值是不变的
C. 用气体燃料燃烧加热食物时，燃料的内能转化为化学能
D. 往火锅里加的食物温度升高是通过做功改变食物的内能
【答案】B
【解析】A．热量是发生热传递时物体吸收或放出的能量，不是物体含有热量，故A错误；
B．热值是燃料的一种物理属性，与燃料的质量、燃烧程度、燃料的状态等均无关，所以热值是不变的，故B正确；
C．用气体燃料燃烧加热食物时，化学能转化为内能，故C错误；
D．往火锅里加食物吸收热量，温度升高，是通过热传递改变食物的内能，故D错误。
故选B。
6. 科幻大片《流浪地球》中的主人公为了拯救人类，点燃木星上的可燃气体，借助燃烧产生的高温气体把即将与木星相撞的地球成功推开。“高温气体把地球推开”的过程相当于汽油机的（ ）
A. 吸气冲程B. 压缩冲程
C. 做功冲程D. 排气冲程
【答案】C
【解析】燃烧产生的高温气体具有很大的内能，把即将与木星相撞的地球成功推开的过程，是将高温气体的内能转化为地球机械能，相当于内燃机的做功冲程，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
7. 如图所示，老师正在演示“静电章鱼”实验，她用毛皮分别摩擦塑料丝和塑料管，然后将塑料丝抛在塑料管上方，塑料丝就会像章鱼一样，悬在空中。对该现象下列解释正确的是（ ）
A. 塑料丝和塑料管带电是因为摩擦创造了电荷
B. 毛皮和塑料管摩擦后带上了同种电荷
C. 这种现象与验电器的工作原理相同
D. 塑料丝和塑料管因带了异种电荷而互相排斥
【答案】C
【解析】A．毛皮分别摩擦塑料丝和塑料管，毛皮和塑料丝以及毛皮与塑料管之间发生了电子的转移，并没有创造电荷，故A错误；
B．毛皮和塑料管摩擦，它们之间存在得失电子的现象，失去电子的物体因缺少电子带正电，得到电子的物体因有多余的电子而带等量的负电，所以毛皮和塑料管摩擦后带上了异种电荷，故B错误；
C．将塑料丝抛在塑料管上方，塑料丝就会像章鱼一样，悬在空中，说明同种电荷相互排斥，所以这种现象与验电器的工作原理相同，故C正确；
D．塑料丝和塑料管因带了同种电荷而互相排斥，故D错误。
故选C。
8. 如图所示电路，开关闭合后，发现L1、L2都不亮。小明将开关、L1和L2的接线柱分别用a、b、c、d、e、f表示，用一块电压表检测电路故障。表中是他记录的检测数据。则故障的原因可能是（ ）
A. L1的灯丝断了B. L2被短路了
C. 连接e、d的导线断了D. 连接b、c的导线断了
【答案】D
【解析】由题可知，电压表一侧接在a，另一侧分别接在f、e、d、c时均有示数，则说明从c到电源负极、从a到电源正极均连接完好、无故障。当另一侧接在b时，电压表示数为0，则说明bc段发生了断路，即连接b、c的导线断了。故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
9. 将标有“220V 15W”的LED灯和“220V 15W”的白炽灯分别接入220V的家庭电路中，发现LED灯的亮度远高于白炽灯的亮度，则（ ）
A. 通过LED灯的电流大于通过白炽灯的电流
B. LED灯的实际功率大于白炽灯的实际功率
C. 白炽灯消耗电能比LED灯消耗电能快
D. 相同时间内LED灯消耗的电能等于白炽灯消耗的电能
【答案】D
【解析】A．由P=UI可知，通过LED灯的电流等于通过白炽灯的电流，故A不符合题意；
BC．已知LED灯和白炽灯的额定电压和额定功率都相同，分别接入家庭电路中，都是220V，则二者实际功率相同，都等于15W，故白炽灯和LED灯消耗电能一样快，故BC不符合题意；
D．由W=Pt已知，LED灯和白炽灯的额定功率都相同，则相同时间内LED灯消耗的电能等于白炽灯消耗的电能，故D符合题意。
故选D。
10. 如图所示，这是现在一般标准住宅户内配电系统方框图，其中导线a、b为进户线，下列说法正确的是（ ）
A. 方框1是总开关
B. b进户线为火线
C. 方框2为计量家中用电器消耗的总电能的装置
D. 人触摸导线A的破损处，漏电保护器会断开
【答案】D
【解析】A．方框1是电能表，位于进户线初始位置，故A错误；
B．根据“左零右火”可知，a进户线为火线，b进户线为零线，故B错误；
C．方框2是进户线的总开关，故C错误；
D．人触摸导线A的破损处，电流经人体流入地下，则漏电保护器会断开，故D正确。
11. 某科技小组设计了一个监测水位变化的装置，其原理如图所示。电路中电源电压保持不变，R0为定值电阻，R是竖直放置的长条形电阻片，浮子可带动金属滑杆AP在竖直方向上下移动，AP与R接触良好，当电流表的示数达到某一数值时提醒监测员水位达到警戒值。下列说法正确的是（ ）
A. 当水位升高时，电流表的示数变大，电压表的示数变大
B. 当水位升高时，电压表示数与电流表示数的比值变大
C. 当水位降低时，电流表的示数变小，电压表的示数变大
D. 电流表示数越小，代表水位越高
【答案】C
【解析】A．当水位升高时，滑动变阻器的阻值变小，总电阻变小，电源电压不变，根据可知，电流变大，定值电阻两端的电压变大，根据串联电路的总规律可知，电压表的示数变小，故A错误；
B．当水位升高时，电压表示数与电流表示数的比值为滑动变阻器的阻值，滑动变阻器加入的阻值变小，故电压表示数与电流表示数的比值变小，故B错误；
C．当水位降低时，滑片P向下滑，滑动变阻器的接入的阻值变大，总电阻变大，电流表的示数变小，定值电阻两端的电压变小，电压表的示数变大，故C正确；
D．电流表示数越小，说明总电阻越大，说明水位越低，故D错误。
故选C。
12. 如图1表示两电阻和的关系图像。将和先后以图2的甲图和乙图两种方式接在同一恒压电源上，通过它们的电流和它们两端的电压分别在图中标出，且甲图中和的功率分别为，乙图中和的功率分别为，则下列判断正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】AC．从图1可知，当电流相同时，b的电压大于a的电压，故b的电阻大于a的电阻；甲图可知，两电阻串联，此时电路中的电流为
而乙图中，通过Ra的电流为
故
而乙图中，通过Rb的电流为
由于
故
故AC错误；
B．甲图可知，两电阻串联，电流相同时，b的电压大于a的电压，即
故B错误；
D．甲图中，电阻Ra的电功率为
同理
故
乙图中，电阻Ra的功率为
同理
故
在乙图中，电阻Rb的功率为
而
故
即
故D正确。
故选D。
二、实验题（本题包括4小题，每题3分，共12分）
13. 在“探究不同物质的吸热能力”的实验中，把甲、乙两种液体分别装入相同的烧杯中，用相同的电加热器加热，实验装置如图所示：
（1）实验中要选取初温相同且________（选填“质量”或“体积”）相等的甲、乙两种液体；
（2）实验中，两种液体吸收热量的多少可通过________（选填“液体升高的温度”或“加热时间”）比较；
（3）根据实验测得的数据分别描绘出了甲和乙两种液体的温度随加热时间变化的图像，如图丙所示，则_________的吸热能力更强。
【答案】（1）质量 （2）加热时间 （3）乙
【解析】（1）[1]质量越大，需要吸收的热量越多，而探究不同物质的吸热能力，变量是物质的种类，那么影响吸收热量多少的关键性物理量质量需要控制相同。
（2）[2]用相同的电加热器加热，相同的时间内，两种液体吸收的热量相同，加热时间越长，吸收的热量越多，故可以根据加热时间来判断吸收热量的多少。
（3）[3]如图所示，加热相同的时间，吸收相同的热量，甲物质升温比较快，乙物质升温比较慢，乙物质吸热能力强。
14. 某同学在探究“电流通过导体产生的热量与什么因素有关”时，采用如图所示的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气。
（1）实验中通过观察A、B两个U形管中液面的高度差，来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少，这种实验研究的方法叫___________（选填“等效替代法”或“转换法”）；
（2）甲装置可探究电流产生的热量与___________（选填“电阻”或“电流”）的关系；
（3）乙装置通电一段时间后，___________（选填“A”或“B”）U形管中液面的高度差较大。
【答案】（1）转换法 （2）电阻 （3）A
【解析】（1）[1]电阻通电放出的热量越多，U形管中液面的高度差越大，利用看得见的液面高度差来表示看不见的电阻放出热量，称为转换法。
（2）[2]从甲装置可以分析出，加热电阻不同，通电时间相同，电流相同，变量是电阻，故探究电流产生的热量与电阻的关系。
（3）[3]乙装置通电一段时间后，R1在干路上，电流比较大，加热电阻相同，通电时间相同，电流越大，产生的热量越多，故A侧U形管中液面的高度差较大。
15. 在“探究电流大小与电压、电阻关系”的实验中，小红设计了如图甲所示的电路，电源电压恒定。确认电路连接无误后，分别更换几个不同的定值电阻R，同时移动滑动变阻器的滑片，记录相关数据并得到如图乙所示的图象。请你解答：
（1）该同学探究的是电流大小与___________（选填“电压”或“电阻”）的关系；
（2）滑动变阻器在此实验中的作用是___________；
A．改变电阻R两端的电压 B．保持电阻R两端电压不变
（3）此实验得出，电流与电阻的关系式为：___________。
【答案】（1）电阻 （2）B （3）
【解析】（1）[1]分析实验可知，电阻是变量，电流是因变量，且控制了电压一定，故探究的是电流与电阻的关系。
（2）[2]由于探究电流与电阻的关系，需要控制定值电阻两端的电压一样，滑动变阻器的作用就是保持电阻R两端电压不变，故A不符合题意；B符合题意。
故选B。
（3）[3]分析图像可知，电流与电阻的乘积为
故关系式为
16. 在“测量小灯泡的电阻”实验中，选用器材如下：2节新干电池、标有“”字样的小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干。
（1）请用笔画线代替导线将图甲电路连接完整，要求滑片向左移动时，电压表示数变大；________
（2）闭合开关后，通过正确操作使电压表示数为2.5V，电流表的示数如图乙所示，则该小灯泡正常发光时的电阻值为_________；（保留整数）
（3）实验中多次测量的目的是_________。
A．多次测量求平均值，减小误差
B．测不同电压下小灯泡的电阻值，探究灯丝电阻随温度的变化规律
【答案】（1） （2）8Ω （3）B
【解析】（1）[1]滑动变阻器需要串联接入，且一上一下，由于滑片P向左移动，电压表示数变大，则滑动变阻器分担的电压需要变小，滑动变阻器接入的阻值变小，故滑动变阻器A接线柱接入，如图所示：
（2）[2]如图乙所示，电流表选择小量程，示数为0.3A，小灯泡正常发光时的电阻值为
（3）[3] A．由于小灯泡的电阻是变化的，故求平均值没有任何意义，故A不符合题意；
B．测不同电压下小灯泡的电阻值，是为了探究灯丝电阻随温度的变化规律，是为了寻找普遍规律，避免偶然性，故B符合题意。
故选B。
三、计算题（本题包括4小题，每题4分，共16分）
17. 如图所示，电源两端的电压为6V且保持不变，定值电阻R1的阻值为20Ω。闭合开关S，当滑动变阻器R2的滑片处于某位置时，电流表的示数为0.4A，求此时：
（1）滑动变阻器R2接入电路的阻值；
（2）10s内电流对电阻R1做的功。
【答案】（1）60Ω；（2）18J
【解析】解：等效电路图如图所示：
（1）通过R1的电流
通过R2的电流
滑动变阻器R2接入电路的阻值
（2）10s内电流通过电阻R1做的功
答：（1）滑动变阻器R2接入电路的阻值60Ω；
（2）10s内电流对电阻R1做的功18J。
18. 2019年5月6日，聊城首批30辆氢燃料新能源公交车投放使用．氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是22世纪最理想的能源，[c氢＝4.2×107J/（kg•℃）；q氢＝1.4×108J/kg）求：
（1）质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量；
（2）若这些热量全部被质量为200kg，温度为15℃的水吸收，则水升高的温度；
（3）某氢能源公交车以140kW的恒定功率做匀速行驶，如果0.3kg的氢燃料完全燃烧获得热量的焦耳数和公交车所做的功相等，则这些热量能让该公交车匀速行驶多长时间．
【答案】（1）4.2×107J（2）50℃（3）300s
【解析】（1）0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量：
；
（2）水吸收的热量：，
由得水升高温度：
（3）公交车所做的功：，
由得公交车行驶时间：
19. 如图甲所示的电路中，电源电压为15V保持不变，滑动变阻器上标有“30Ω 2A”字样，小灯泡额定电压为6V，它的U—I图像如图乙所示，电压表量程分别为0∼15V和0∼3V，电流表量程分别为0∼0.6A和0∼3A。求：
（1）小灯泡的额定功率。
（2）为保证电路安全，滑动变阻器接入电路的最小阻值。
（3）用一阻值为24Ω的定值电阻R0替换小灯泡接入电路中，移动滑片使电流表和电压表分别能在某个量程下满偏，滑动变阻器连入电路的阻值范围。
【答案】（1）3.6W；（2）15Ω；（3）1Ω~6Ω
【解析】解：（1）由图乙可知，灯泡两端的电压为6V时，通过它的电流为0.6A，灯泡消耗的额定功率为
P额=U额I额=6V×0.6A=3.6W
（2）由甲图可知，灯泡与R2串联，由串联电路的电压规律可得，当灯泡正常发光时，电路中的电流为0.6A，滑动变阻器两端的电压为
U2=U-U1=15V-6V=9V
此时滑动变阻器接入电路阻值最小为
（3）题中要求电压表能达的最大值，若选0~15V量程，因电压表并联在R2两端，总电压为15V，则无论选择哪一电阻都不能使电压值达到15V，故电压表量程只能为0~3V量程；因R0=24Ω，电路中的电流为
即电路中能达到的最大值只能为0.6A，要满偏，则电流表量程只能选0~0.6A量程；当电流表的最大电流为I最大=0.6A，由欧姆定律可得，电路中的最小电阻为
滑动变阻器接入电阻为
R2=25Ω-24Ω=1Ω
电压表最大电压为U最大=3V，则此时电阻两端电压为
此时电路中电流为
滑动变阻器接入电阻为
故滑动变阻器的接入范围为1Ω~6Ω。
答：（1）小灯泡的额定功率为3.6W；
（2）为保证电路安全，滑动变阻器接入电路的最小阻值为15Ω；
（3）滑动变阻器连入电路阻值范围为1Ω~6Ω。
20. 把分别标有“220V 40W”和“36V 40W”的两只白炽灯L1和L2，串联接在电压恒为220V的照明电路中，且两灯电阻不变，求：
（1）两只灯泡的电阻；
（2）两只灯泡实际功率之比。
【答案】（1）1210Ω，32.4Ω；（2）3025:81
【解析】解：（1）标有“220V 40W”和“36V 40W”的两只白炽灯L1和L2，它们的电阻分别为
（2）两只白炽灯L1和L2串联，通过它们的电流相等，则他们的实际功率之比为
答：（1）两只灯泡L1、L2的电阻分别为1210Ω、32.4Ω；
（2）两只灯泡实际功率之比为3025:81。
四、综合题（本题包括4小题，21、22每题4分，23、24每题5分，共18分）
21. 如图甲所示的汽油机每秒钟内燃气对外做功30次，则该汽油机飞轮转速是___________。如图乙为某调光灯内部的电位器结构图，a、b、c是它的三个接线柱，a、c分别与弧形阻丝的两端相连，b与金属滑片相连，为实现调光功能，电位器应与灯___________（选填“串联”或“并联”）；当将c、b接线柱接入电路，为使灯变亮，应___________（选填“顺时针”或“逆时针”）旋动滑片。关于电位器上电阻丝的材料，应该选用___________（选填“铜丝”或“镍铬合金丝”）。
【答案】3600 串联 顺时针 镍铬合金丝
【解析】[1]汽油机一个工作循环对外做功1次，飞轮转2周，根据题意，每秒对外做功30次，则飞轮每秒转60转，所以1min飞轮转3600转。
[2]电位器要控制灯泡的亮度，所以电位器要与灯泡串联。
[3]c、b接入电路，灯泡要变亮，则接入电路的电阻要变小，电阻丝的长度要变短，所以顺时针旋动滑片能达到目的。
[4] 在长度和横截面积都相同的情况下，镍铬合金丝的电阻大，这样在移动滑片改变相同的长度时，镍铬合金丝的阻值会有明显的变化，能起到明显改变电流的作用，因此选用镍铬合金丝。
22. 小丽和小亮在学习了“分子热运动”的知识后，知道“一切物质的分子都在不停地做无规则运动”．为此，小丽说：“放在我家衣柜里的樟脑丸过几天就变小甚至消失，就是这个原因．”小亮说：“阳光照到屋子里，有时能看到许多的灰尘在空中飞舞，也是这个道理．”
请分别判断小丽和小亮的说法正确吗？并分别说出理由
【答案】放在衣柜里的樟脑丸过几天就变小，说明卫生球分子在不停地做无规则的运动；
阳光照到屋子里，有时能看到许多的灰尘在空中飞舞，灰尘是固体小颗粒的运动，不是分子的运动；所以小丽的说法是正确的，小亮的说法是错误的．
【解析】一切物质的分子都在不停地做无规则运动；分子比较小，是纳米尺度内的，我们用肉眼是看不到的；我们能够看到的不是分子，是固体的小颗粒．放在衣柜里的樟脑丸过几天就变小，说明卫生球分子在不停地做无规则的运动；
阳光照到屋子里，有时能看到许多的灰尘在空中飞舞，灰尘是固体小颗粒的运动，不是分子的运动；所以小丽的说法是正确的，小亮的说法是错误的．
23. 今年一季度，我国汽车出口量全球第一，电动汽车贡献非常大。如图所示为某型号电动汽车运动的图像，它在第10秒时速度达到，然后以的速度做匀速直线运动。已知该车质量为，以的速度运动时所受阻力为该车重力的0.1倍，，不计机械摩擦。

（1）已知物体运动的图像与时间轴围成的面积大小等于路程的大小。则在内，该车通过的路程与的关系为？
（2）该汽车以的速度匀速直线行驶了，该过程中加在电动机上的电压为，通过的电流为，求电动机的效率为多少？
（3）求该车电动机的线圈电阻是多少？
【答案】（1）大于；（2）72%；（3）1.4Ω
【解析】解：（1）因为物体运动的图像与时间轴围成的面积大小等于路程的大小，由图可知三角形面积为
该车通过的图形面积大于三角形的面积，所以该车通过的路程大于。

（2）根据二力平衡知识，汽车匀速直线运动时受到的牵引力
根据，汽车行驶的路程
汽车牵引力做功即为有用功
消耗的电能即为总功
电动机的效率
（3）由题意可知，不计机械摩擦损失，电动机线圈产生的热量即为额外功
由焦耳定律得，电动机线圈电阻
24. 图甲是一家用电暖器，有“低温”，“中温”，“高温”三挡，铭牌见下表（“高温”挡功率空出），图乙为其简化的电路原理图，电阻恒定，且R1>R2，S是自我保护开关，电暖器跌倒时，S自动断开，切断电源，保证安全。请完成下列问题：
（1）电阻R1阻值是多少？
（2）“高温”挡正常工作时的总电流是多少？
（3）某天傍晚，小明关闭家里其它用电器，只让“中温档”状态的电暖气工作，发现自家电能表（如图丙）指示灯每闪烁40次所用的时间为2min。则实际电压为多少？
【答案】（1） 88Ω；（2） 8A；（3） 200V
【解析】解：（1）结合题意及电路图知， “低温”挡为R1单独接入电路，由 可求电阻R1的阻值
（2）高温挡为S1、S2同时闭合，R1、R2并联，高温挡工作时的功率
P3=P1+P2=550W+1210W=1760W
根据P=UI可得，
（3）电暖器中温挡工作时闪烁灯闪40次所消耗电能
电暖器中温工作时的实际功率
中温挡时，电阻R2单独接入电路中，则
此时电路中的实际电压
答：（1）电阻R1的阻值是88Ω；
（2）高温挡正常工作时的总电流为8A；
（3）实际电压为200V。电压表接入的位置
a、f
a、e
a、d
a、c
a、b
电压表的示数（V）
3
3
3
3
0
电暖器
额定电压
220V
额定功率
低温档
550W
中温档
1210W
高温档
频率
50Hz