山东省济南市长清区2023-2024学年九年级(上)期末考试物理试卷(解析版)

这是一份山东省济南市长清区2023-2024学年九年级(上)期末考试物理试卷(解析版)，共18页。试卷主要包含了本试题分第Ⅰ卷两部分，本考试不允许使用计算器，考试结束后，只将答题卡交回等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1.本试题分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。第Ⅰ卷共4页，满分为40分；第Ⅱ卷共4页，满分为60分。本试题共8页，满分为100分，考试时间为60分钟。
2.答卷前，请考生务必将自己的姓名、准考证号、座号、考试科目涂写在答题卡上，并同时将考点、姓名、准考证号、座号填写在试卷规定的位置。
3.第Ⅰ卷为选择题，每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号，答案写在试卷上无效。第Ⅱ卷为非选择题，共4页，请考生用0.5毫米黑色签字笔直接在答题卡上规定的位置作答，答案写在试卷上无效。
4.本考试不允许使用计算器。
5.考试结束后，只将答题卡交回。
第Ⅰ卷（共40分）
一、单项选择题（本大题共10个小题，每小题2分，共20分。每题有且仅有一个答案正确）
1. 物理学中，为了纪念物理学家的突出贡献，常常用他们的名字来给单位命名。下列物理量与其对应单位正确的是（ ）
A. 电能---伏特B. 电压----安培
C. 电流---欧姆D. 电功率---瓦特
【答案】D
【解析】电能的单位是焦耳，电压的单位是伏特，电流的单位是安培，电功率的单位是瓦特，故ABC错误，D正确。
故选D。
2. 文昌公园是长清人民休闲娱乐的好地方。下列是在文昌公园拍摄的照片，其中物态变化相同的一组是（ ）
A. ①③B. ①②C. ③④D. ②④
【答案】B
【解析】①雾是由空气中的水蒸气遇冷液化而成的；
②露是空气中的水蒸气遇冷液化而成的小水滴，属于液化现象；
③霜是空气中的水蒸气遇冷直接凝华而成的小冰晶，属于凝华现象；
④冬天堆起的雪人变小了，由固态变成了气态，属于升华现象；
可见，物态变化相同的一组是①②。
故选B。
3. 下表是一些物质的比热容[单位J/（kg·℃）]，根据表中数据和生活现象，下列判断中正确的是（ ）
A. 不同种类的物质，比热容一定不同
B. 比热容与物质状态无关
C. 质量相同、初温相同的铝块和铜块吸收相同的热量，铝块的末温更高
D. 沿海地区昼夜温差小，是因为水的比热容较大
【答案】D
【解析】A．煤油和冰是不同的物质，但它们的比热容是相同的，故A错误；
B．物质的比热容与物质的状态有关，如水和冰的比热容不同，故B错误；
C．由Q吸=cm（t-t0）知，质量相同、初温相同的铝块和铜块吸收相同的热量，铜的比热容小，铜块的末温更高，故C错误；
D．沿海地区水多，内陆地区水少、沙石多，因为水的比热容较大，由Q=cmΔt可知，白天，相同质量的水和沙石比较，吸收相同的热量，水的温度升高的少；夜晚，放出相同的热量，水的温度降低的少，使得沿海地区昼夜的温差小，故D正确。
故选D。
4. 小梦在家与妈妈一起煲汤时，观察到汤锅内水沸腾时，水蒸气将锅盖顶起。四冲程汽油机的工作循环中，与其的能量转化相同的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】汤锅内水沸腾时，水蒸气对锅盖做功，将锅盖顶起，能量转化情况是内能转化为机械能。
A．图中进气门打开，排气门关闭，活塞下行，是吸气冲程，不存在能量转化，故A不符合题意；
B．图中气门都关闭，活塞上行，是压缩冲程，机械能转化为内能，故B不符合题意；
C．图中气门都关闭，活塞下行，是做功冲程，内能转化为机械能，故C符合题意；
D．图中进气门关闭，排气门打开，活塞上行，是排气冲程，不存在能量转化，故D不符合题意。
故选C。
5. 常用智能手机是通过指纹开关S1或密码开关S2来解锁的，若其中任一方式解锁失败后，锁定开关S3均会断开而暂停手机解锁功能，S3将在一段时间后自动闭合而恢复解锁功能．若用灯泡L发光模拟手机解锁成功，则符合要求的模拟电路是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】由题意知开关S1或开关S2均可接通电路，所以S1、S2并联，开关S3断开手机解锁功能暂停，说明S3位于电路干路．故C项符合题意；
6. 如图所示，是三合一充电器给三部手机同时充电，若拔掉其中一部手机后，其它两部手机的连接方式以及通过充电器的总电流（ ）

A. 串联 变大B. 并联 变小
C. 串联 变小D. 并联 变大
【答案】B
【解析】三部手机充电时，互不影响，所以其它两部手机在电路中的连接方式为并联；三部手机分别在不同支路中，若拔掉其中一部手机，则少了一条工作的支路，根据并联电路中干路电流等于支路电流之和可知，通过充电器的总电流会变小。故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
7. 从欧姆定律公式可导出，此式说明（ ）
A. 当电压增大2倍时，电阻R增大2倍
B. 电阻是导体本身的性质，当电压为零时，电阻阻值不变
C. 当电流增大2培时，电阻R减小2倍
D. 当电压为零时，电阻R也为零
【答案】B
【解析】A．电阻是导体本身的性质，只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与两端的电压和通过的电流无关，当电压增大2倍时，电阻R不变，故A不符合题意；
B．电阻是导体本身的性质，只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与两端的电压和通过的电流无关，当电压为零时，电阻阻值不变，故B符合题意；
C．电阻是导体本身的性质，只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与两端的电压和通过的电流无关，当电流增大2培时，电阻R不变，故C不符合题意；
D．电阻是导体本身的性质，只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与两端的电压和通过的电流无关，当电压为零时，电阻R不变，故D不符合题意。
故选B。
8. 蓝牙音箱由于形式多样、便于携带等优点得到广大青少年的喜爱。图为一个磁悬浮蓝牙音箱，下列说法错误的是（ ）
A. 蓝牙音箱与手机之间是通过电磁波传输信息的
B. 给蓝牙音箱的充电过程中，是将化学能转化为电能
C. 蓝牙音箱上调节音量的元件是变阻器
D. 蓝牙音箱悬浮在空中是利用了同名磁极相互排斥的原理
【答案】B
【解析】A．蓝牙音箱与手机之间通讯属于无线通讯，是通过电磁波传输信息的，故A正确，不符合题意；
B．给蓝牙音箱的充电过程中，是将电能转化为化学能储存起来，故B错误，符合题意；
C．蓝牙音箱是通过调节变阻器改变电路中电流大小，从而起到调节音量的作用，故C正确，不符合题意；
D．蓝牙音箱悬浮在空中说明受到了来自于底座的斥力，利用了同名磁极相互排斥的原理，故D正确，不符合题意。
故选B。
9. 下列关于新能源、新材料的说法中，正确的是（ ）
A. 超导体材料阻值为零，可以用其来代替电烤炉里的发热丝
B. 能量是守恒的，转化与转移不具方向性，因此不会发生能源危机
C. 太阳能作为新能源广泛应用于实际生活中，该能源属于不可再生能源
D. 路灯上安装的光电池板用的是半导体材料
【答案】D
【解析】A．超导体材料阻值为零，而电烤炉里的发热丝利用电流的热效应来工作，故不可以用超导体来代替电烤炉里的发热丝，故A错误；
B．能量是守恒的，转化与转移具有方向性，因此会发生能源危机，仍应节约能源，故B错误；
C．太阳能作为新能源广泛应用于实际生活中，该能源可以从自然界中源源不断获取，属于可再生能源，故C错误；
D．路灯上安装的光电池板用的是半导体材料，实现光电转化，故D正确。
故选D。
10. 如图所示，得益于AI技术的发展，送餐机器人开始在某些餐厅使用。机器人接到指令后，内部的电动机会驱动其底部轮子将美食送到指定的位置。制作电动机的原理是（ ）
A. 通电导体在磁场中受力的作用B. 电流的磁效应
C. 电磁感应现象D. 以上说法都正确
【答案】A
【解析】电动机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理制成的，将电能转化为机械能。故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
二、多项选择题（本大题共5个小题，每小题4分，共20分。每小题给出的四个选项中，至少有两个选项符合题目的要求。全部选对而无错选者得4分、部分选对而无错选且选对2个得3分，选对1个得2分；错选和不选者均得0分）
11. 下列对有关数据的估计，与实际情况相符的是（ ）
A. 家用冰箱工作时的电流约为5A
B. 对人体的安全电压不高于36V
C. 超过10mA的电流流过人体，人有生命危险
D. 人体正常体温约为37℃
【答案】BCD
【解析】A．家用冰箱工作时的电流约为1A，故A不符合题意；
B．严禁人体接触高压带电体，对人体的安全电压不高于36V，故B符合题意；
C．对人体的安全电流不高于10mA，超过10mA的电流流过人体，人会有生命危险，故C符合题意；
D．人体正常体温约为37℃，起伏很小，故D符合题意。
故选BCD。
12. 如图所示的实物图，下列说法正确的是（ ）
A. 灯泡与是串联关系B. 电流表测量的是干路电流
C. 电流表测量的是灯泡的电流D. 灯泡与是并联关系
【答案】BD
【解析】AD．图中将开关闭合，电流有两条路径，分别流过两只灯泡，所以两灯泡是并联的，故A错误，D正确；
BC．图中两灯泡并联，电流表A2测干路的电流，电流表A1测通过灯泡L2的电流，故B正确，C错误。
故选BD。
13. 电给人们的生活带来了极大的方便，但不注意用电安全，可能会发生触电事故。下列关于安全用电，说法正确的是（ ）
A. 不可以在一个插座上同时使用多个大功率用电器
B. 放风筝时应远离高压输电线，钓鱼时就可以不关注高压输电线
C. 使用测电笔时，手指必须接触笔尾的金属体
D. 带有金属外壳的家用电器，使用时都要用三孔插座
【答案】ACD
【解析】A．在一个插座上不能同时使用多个大功率用电器，不然会造成电流过大，引发火灾，故A正确；
B．为了安全，放风筝、钓鱼时应远离高压输电线，防止触电，故B错误；
C．使用验电笔时，手指要接触笔尾的金属体，手指不能接触笔尖的金属体，故C正确；
D．带有金属外壳的家用电器，使用时都要用三孔插座，使得金属外壳接地，防止触电，故D正确。
故选ACD。
14. “自嗨锅”是火遍四方的方便食品，只要将饭盒下面放入含有生石灰的发热包，再倒上适量的清水，饭盒中的饭菜便可以自动被加热。关于这种“自嗨锅”，下列说法正确的是（ ）
A. “自嗨锅”的发热包工作时是把化学能转化为内能
B. 饭菜的内能增加是通过热传递方式来实现的
C. 饭盒中的水沸腾后，温度不变
D. 食用时发现盒盖上有很多小水滴，是空气中的水蒸气液化形成的
【答案】ABC
【解析】A．“自嗨锅”的发热包工作时，消耗化学能，产生内能，把化学能转化为内能，故A正确；
B．饭菜吸收热量，内能增加，是通过热传递方式来实现，故B正确；
C．饭盒中的水沸腾后，吸收热量，温度不变，故C正确；
D．食用时发现盒盖上有很多小水滴，是盒内的水蒸气液化形成的，故D错误。
故选ABC。
15. 如图所示描述的物理过程，下列分析正确的是（ ）

A. 图甲：瓶子内的空气推动塞子做功后，瓶子内空气的内能增大
B. 图乙：汽油机的做功冲程，燃气内能转化为机械能，内能减少
C. 图丙：被毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器后，验电器金属箔上带负电
D. 图丁：该实验是探究电流通过导体产生的热量与电流大小是否有关
【答案】BCD
【解析】A．图甲：瓶子内的空气推动塞子做功后，瓶子内空气的内能减小，温度降低，故A错误；
B．图乙：火花塞点火，两气门均关闭，活塞向下运动，该冲程是汽油机的做功冲程，将内能转化为机械能，内能减小，故B正确；
C．图丙：被毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，因此橡胶棒接触金属球的瞬间，发生电子转移，即橡胶棒上多余的电子转移到金属球上，然后通过金属杆转移到金属箔上，所以验电器金属箔上带负电，故C正确；
D．图丁的装置中三个电阻大小相等，两个电阻并联，根据并联电路的电流关系可知，通过每个电阻的电流与干路电流不同，可以探究电流通过导体产生的热量与电流大小是否有关，故D正确。
故选BCD。
第Ⅱ卷（共60分）
三、填空题（本大题共4个小题，每空2分，共16分。）
16. 如图甲是探究“冰熔化时温度的变化规律”的实验装置。实验中某时刻温度计示数如图乙所示，它的示数为 _______℃；分析图像丙可知，冰熔化过程中要不断吸收热量，温度 _______。

【答案】﹣6 不变
【解析】[1]由乙图可知，该温度计的分度值为1℃，液柱的上表面与温度计0刻度线下方的第6条刻度线对齐，则读数为﹣6℃。
[2]BC段为冰的熔化过程，由丙图可知，在熔化过程中要不断吸收热量，温度不变。
17. 某学校开设有“滋”有“味”的劳动课-----学会做一道菜，课上小华提议将冻肉放入清水中解冻比空气中快，这是因为水比空气的______大；经过足够长的时间肉和清水拥有相同的物理量是______。（选填：“温度”、“内能”、“热量”）
【答案】比热容 温度
【解析】[1]因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，水对冰冻的食品放出的热量多，所以冰冻的食品泡在清水中比在空气中解冻快。
[2]肉在清水中解冻时，发生热传递，清水放出热量，温度下降，冻肉吸收热量，温度上升，经过足够长的时间后肉和清水温度相同，热传递停止。
18. 如图是一种简易电加热器，将一张锡纸剪成中间窄、两边宽的形状，ab、bc段长度相等。再将锡纸两端分别与干电池的正负极连接。一会儿，发现ab段燃烧起来，这是因为ab段是中间较窄的细条，该段电阻较________（选填“大”或“小”），发热较快，这一简易电加热器的原理是电流的________效应。
【答案】大 热
【解析】[1][2]影响电阻大小的因素为材料、长度、横截面积、温度，在其它条件不变时，导体的横截面积越小，导体的电阻越大。将锡纸两端分别与干电池的正负极连接，造成电源短路，此时通过锡纸的电流大、中间狭窄的地方电阻较大，根据焦耳定律公式Q=I2Rt可知，短时间内锡纸狭窄处会产生较多热量，所以，过一会儿会看到锡纸中间部分燃烧起来，因此这一简易电加热器的原理是电流的热效应。
19. 为了节能，自动扶梯在较长时间无人乘行时会缓慢运行，当有人站上去时会正常运行，如图甲所示。图乙是其简化电路图，R是一个压敏电阻，其阻值随压力的增大而减小。电磁铁通电时，其上端为 _____极；当有人站上电梯后，电磁铁的磁性 _______。

【答案】N 增强
【解析】[1]由图得，电磁铁通电时，电流从下端流入，上端流出，根据安培定则，其上端是N极。
[2]R是一个压敏电阻，其阻值随压力的增大而减小，当有人站上电梯后，压敏电阻的阻值减小，根据欧姆定律，控制电路的电流增大，电磁铁的磁性增强。
四、作图题（本大题共2个小题，每小题3分，共6分）
20. 许多轿车上设有“安全带未系提示系统”，司机坐在座椅上时，压力开关闭合，仪表盘上的指示灯L亮起，提示司机系好安全带，系好安全带则开关闭合，指示灯L被短路熄灭。请补充完符合上述条件的模拟电路。（R为保护电阻）
【答案】
【解析】由题意可知，灯泡与S1串联、与开关S2并联，然后再与电源和电阻R串联组成电路，电路图如下图所示：
21. 如图所示是小明家的部分家庭电路，请在括号内标出火线和零线，并将拉线开关控制的灯泡连入电路中。

【答案】
【解析】由测电笔的使用方法可知，氖管发光的是火线，氖管不发光的是零线，图中测电笔接触的线是火线，另一根是零线，火线首先进入开关，然后再进入灯泡顶端的金属点，零线直接进入灯泡的螺旋套，如图所示：

五、计算题（本大题共3个小题，22题3分，23题6分，24题9分，共18分）
22. 焦炭的热值为，5kg的焦炭完全燃烧释放的热量是多少？
【答案】1.5×108J
【解析】解：5kg焦炭完全燃烧放出的热量
Q放=mq=5kg×3×107J/kg=1.5×108J
答：5kg焦炭完全燃烧放出的热量是1.5×108J。
23. 如图所示，电源电压恒为6V，闭合开关，当滑动变阻器的滑片位于最左侧时，电流表A的读数为0.3A；当滑动变阻器的滑片位于最右端时，电流表A的读数为0.1A；求：
（1）定值电阻的阻值为多少欧姆？
（2）滑动变阻器的最大阻值为多少欧姆？
【答案】（1）20Ω；（2）40Ω
【解析】解：（1）由图可知，电阻R1和变阻器串联，电流表测量电路中的电流，当滑动变阻器R2的滑片位于最左侧时，只有R1连入电路，电流表测电路中的电流；由欧姆定律可知R1的阻值
（2）当滑动变阻器滑片位于最右端时滑动变阻器接入电路的电阻最大，R1与R2串联，电流表测电路中的电流；由欧姆定律可知，此时电路中的总电阻
由串联电路的电阻特点可得滑动变阻器R2的最大阻值为
R2=R-R1=60Ω-20Ω=40Ω
答：（1）定值电阻R1的阻值为20Ω；
（2）滑动变阻器R2的最大阻值为40Ω。
24. 如图甲所示为某电烤箱的内部简化电路，S1为自动控制开关，R1和R2均为电热丝，图乙是电烤箱正常工作时电流随时间变化的图像。求：
（1）低温挡工作时的功率；
（2）电热丝R2阻值；
（3）15min内R1消耗的电能。
【答案】（1）1320W；（2）55Ω；（3）0.33kW·h
【解析】（1）由图可知，闭合开关S，只有R1的简单电路，电路中的电阻较大，由P=可知电功率较小，处于低温挡，当S和S1闭合时，两个电阻并联，电路中的总电阻较小，由P=可知电功率较大，处于高温挡，由P=UI可知，电压不变，低温挡时，通过电路的电流较小，由图乙可知，低温挡时的电流是6A，低温挡工作时的功率
P低=UI低=220V×6A=1320W
（2）由图乙可知，低温挡时只有R1的简单电路，低温挡时的电流是6A，通过R1的电流是6A，高温挡时的总电流是10A，高温挡两个电阻并联，由并联电路的特点可知通过R1的电流不变，由并联电路电流的规律可知通过R2的电流
I2=I-I1=10A-6A=4A
电热丝R2的阻值
R2==55Ω
（3）15min内R1消耗的电能
W1=UI1t=220V×6A×15×60s=1.188×106J=0.33kW·h
答：（1）低温挡工作时的功率是1320W；
（2）电热丝R2的阻值是55Ω；
（3）15min内R1消耗的电能是0.33kW·h。
六、实验题（本大题共3个小题，25题6分，26题6分，27题8分，共20分）
25. （1）物理学中，对自然界中看不到的事物通过其效应进行研究，使现象变明显，是物理学中的一种重要方法，称为________。例如，我们虽然看不到空气，但可以通过它运动产生的效应——树叶的摆动“观察”到它的存在。在初中物理学习中，通过小磁针是否偏转来判断某个空间是否存在________；
（2）为描述磁场，引入了磁感线这一物理模型。通过研究发现：通电直导线周围的磁感线的形状是________；
（3）关于磁现象的研究，丹麦物理学家奥斯特功不可没，他曾经做过如图所示的实验。
比较甲、丙两图，得到的结论是________。奥斯特实验第一次把电和磁联系在一起，使得电磁学成为一门新学科发展起来。
【答案】（1）转换法 磁场 （2）以导线为圆心排列的系列同心圆 （3）电流周围的磁场方向与电流方向有关
【解析】（1）[1][2]对于看不见的事物，人们是通过某些“效应”去研究的，实际是物理的一种研究方法，它是转换法，把看不见的或现象不明显的转化成看得见的明显的现象去感知；在初中物理学习中，通过小磁针是否偏转来判断某个空间是否存在磁场，小磁针偏转，说明空间存在磁场。
（2）[3]丹麦物理学家奥斯特的发现，揭示了电与磁的联系，打开了电磁学领域的一扇大门，进一步的研究发现通电直导线周围的磁感线分布是以导线为圆心排列的系列同心圆。
（3）[4]比较甲丙实验可知，改变电流方向后，小磁针转动方向发生改变，实验得出结论：电流周围的磁场方向与电流方向有关。
26. 在“探究串联电路电压的特点”实验中。
（1）实验电路如图所示，连接电路时，开关应处于______状态。实验中应选择规格______（选填“相同”或“不同”）的小灯泡；
（2）如图所示，小芳保持电压表的B连接点不动，只断开A连接点，并改接到C连接点上，用来测量两端电压。她这样做不对的，原因是______；
（3）小芳分别测出AB、BC、AC间的电压并记录在如表中，分析实验数据得出结论：串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和。请对小芳的实验结论的可靠性做出评价：______。
【答案】（1）断开 不同 （2）会导致电压表的正负接线柱接反 （3）见解析
【解析】（1）[1] 为保护电路，连接电路时，开关应处于断开状态。
[2] 为寻求普遍规律，实验中应选择规格不同的小灯泡。
（2）[3] 去测量两端电压时，保持电压表的B连接点不动，只断开A连接点，并改接到C连接点上，这样会致电压表的正负接线柱接反，无法测量出两端电压，这样做不对的。
（3）[4] 本实验只做了一次实验，而没有进行多次实验，只凭一组实验数据得出结论带有偶然性，不能得出正确规律，结论不可靠，故应更换规格不同的灯泡进行多次实验。
27. 小华利用如图甲所示的电路来测量小灯泡的电阻，已知电源电压3V且保持不变，小灯泡额定电压为2.5V。
（1）请在图甲中用笔画线代替导线，将实物图连接完整（要求：滑片P向右端移动时，灯变亮）；______
（2）闭合开关后，小华发现小灯泡不发光，电流表示数几乎为零，电压表示数接近3V，则电路故障可能是________；
（3）排除电路故障后，重新开始实验，小华从滑动变阻器接入电路阻值最大时开始记录数据，得到小灯泡I-U图像如图乙所示，则小灯泡正常发光时电阻为________Ω；
（4）利用现有器材还可以进行下列哪些实验：________
A.测量小灯泡的电功率
B.探究串联电路中电流的特点
C.探究串联电路中电压的特点
D.探究电流和电压的关系
【答案】（1） （2）小灯泡断路 （3）8.3 （4）ABC
【解析】（1）[1]滑片向右移动时，灯变亮，说明电流变大，则滑动变阻器的连入电路的电阻变小，故选择滑动变阻器的右下接线柱串联接入电路，电路连接如下图所示：
（2）[2]小灯泡不亮、电流表示数几乎为零，说明电路可能断路，电压表示数接近3V，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的支路断路了，即小灯泡断路。
（3）[3]由图乙可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的电流为0.3A，小灯泡正常发光时电阻
（4）[4]A．由P=UI可知，电压表测出灯泡两端的电压，电流表测出通过灯泡的电流，所以可测量小灯泡的电功率，故A符合题意；
B．将电流表分别串联在电路不同处，可探究串联电路电流的特点，故B符合题意；
C．分别将电压表并联在各用电器两端，可探究串联电路电压的特点，故C符合题意；
D．探究电流与电压的关系要控制电阻不变，灯的电阻随温度的变化而变化，故D不能完成，故D不符合题意。
故选ABC。
水
4.2×103
铝
0.88×103
煤油、冰
2.1×103
铁、钢
0.46×103
砂石
约0.92×103
铜
0.39×103
1.2
1.6
2.8