安徽省安庆市宿松县2023-2024学年九年级上学期期末考试物理试题

这是一份安徽省安庆市宿松县2023-2024学年九年级上学期期末考试物理试题，共16页。试卷主要包含了实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
物理试卷共四大题23小题，满分70分。物理与化学的考试时间共120分钟。
一、填空题（每空2分，共20分）将答案直接写在横线上，不必写出解题过程。
1. 兔毛的原子核对核外电子束缚本领比木条弱，若用兔毛与木条相互摩擦而带电，则兔毛将带_____电（选填“正”或“负”）。
【答案】正
【解析】
【详解】兔毛的原子核对核外电子束缚本领比木条弱，若用兔毛与木条相互摩擦而带电，则兔毛将失去电子而带正电，木条得到电子而带负电。
2. 在城市建设中，城市中心会建设有一定的湖泊，这样就可以营造出较舒适的居住环境．其中涉及到的物理知识是水的_____________较大的特性。
【答案】比热容##比热
【解析】
【详解】因为水的比热容比较大，在升高相同的温度时可以吸收更多的热量，在降低相同的温度时可以放出更多的热量，可以减小城市的昼夜温差，从而营造舒适的居住环境。
3. 新材料石墨烯被广泛应用在手机触摸屏的制造，当手指触动时手机屏幕亮起，在电路中相当于________（选填“电源”、“开关”或“导线”）。
【答案】开关
【解析】
【详解】当手指触动时手机屏幕亮起，即有电流流过电器元件，在电路中相当于开关。
4. 某汽油机的热机效率为，用的汽油完全燃烧可以转化为______的机械能。（）
【答案】
【解析】
【详解】根据燃料的热值公式可知，汽油完全燃烧时释放的热量为
转换为机械能的热量为
5. 两端有金属接线柱的塑料管内装有一定质量的盐水，组装成如图所示的电路，闭合开关后，灯泡发光，现从注水口处不断注入相同浓度的盐水，会观察到灯泡的亮度逐渐___________（选填“变亮”“变暗”或“不变”）。
【答案】变亮
【解析】
【详解】利用此装置，可以通过加入盐水的多少，改变液体的横截面积，可以探究液体电阻大小与液体的横截面积的关系，从注水口处不断注入相同浓度的盐水，盐水的体积变大，盐水的横截面积也变大，根据影响电阻的因素和欧姆定律可知，整个电路中的电阻变小，电流变大，灯泡变亮。
6. 定值电阻和小灯泡中的电流与两端电压的关系如图所示，若将甲、乙串联后接在电压为的电源两端，小灯泡实际功率为______W。
【答案】0.8
【解析】
【详解】小灯泡灯丝的电阻随温度升高而增大，由图像可知，图像甲为定值电阻的电流与两端电压的关系，图像乙为定值电阻的电流与两端电压的关系。因串联电路中各处的电流相等，且总电压等于各分电压之和，所以，当电路中的电流为0.2A时，灯泡两端的电压为4V，R两端的电压为2V，满足电源电压为6V。此时L的实际功率
P实＝ULIL＝4V×0.2A=0.8W
7. 如图所示实验装置，将两个接线柱接入某电路中时，若已知通过的电流为，则通电电阻产生的热量为______J。
【答案】54
【解析】
【详解】由装置图知，R2与R3并联后再与R1串联，且三个电阻的阻值相等都为5Ω，由并联电路电压特点和欧姆定律知，通过R2和R3的电流相等，由串联和并联电路的电流特点知
所以
R2通电2min产生的热量
8. 如图所示，电源电压保持不变，，闭合开关，滑动变阻器的滑片从端移到端，两电表示数变化关系如图乙所示，则的最大阻值为______。
【答案】20
【解析】
【详解】由图可知，R1与R2串联，R2阻值最大时，电路中电流最小，；此时通过R2的电流
电压表测R2的电压U2，此时，的最大阻值为
9. 如图所示的是某电路的一部分，其中R1＝30Ω，R2＝20Ω。当将A、B分别接在某一电源的两极时，电流表的示数为0.5A。将电流表换成电压表，并将A、C分别接在同一电源的两极，则通过C点的电流为 _____A。
【答案】0.2
【解析】
【详解】由图可知，当将A、B分别接在某一电源的两极时，R1、R2并联，电流表测量R2的电流，根据并联电路的电压特点，并联电路各支路的电压都相等，由可得电源电压为
U＝U2＝I2R2＝05A×20Ω＝10V
将电流表换成电压表，并将A、C分别接在同一电源的两极，电源电压U＝10V不变，R1、R2串联，串联电路的总电阻等于各部分电阻之和，总电阻为
R＝R1+R2＝30Ω+20Ω＝50Ω
串联电路的电流处处相等，通过C点的电流为
10. 若单独使用一个额定功率为的电饭锅煮饭，如图所示的电能表的指示灯闪炼了480次，则煮饭时间是______min。
【答案】18
【解析】
【详解】煮饭消耗的电能为
由得，煮饭时间是
二、选择题（每小题2分，共14分）每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的，请将该选项的标号填入表格内。
11. 如图所示，这是山西代表性的美食——过油肉，对过油肉烹制过程中所含的物理知识，解释正确的是（ ）
A. 上桌时散发出香味，说明在温度高时分子才会发生热运动
B. 向炒锅里加入食材，食材温度升高，它的内能增大
C. 炒锅一般用铁制造，是利用了铁的比热容较大的性质
D. 爆炒过程中，主要是通过做功的方式使过油肉的内能增加
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据分子动理论，构成物质的分子无时无刻不在做无规则运动，故A错误；
B．物质的温度越高，分子热运动就越剧烈，物质的内能就越大，故B正确；
C．铁的导热性比较优良，因此炒锅一般用铁制造，故C错误；
D．爆炒过程中，主要是通过热传递的方式使过油肉的内能增加，故D错误。
故选B。
12. 如图所示在探究“电阻大小的影响因素”实验中，用同一材料制成粗细不同的两段导体，其中段的横截面积是段横截面积的2倍，通过段和段的电流分别为和，其两端电压分别为，则它们之间的大小关系是（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】AB．由图得，AB段与BC段串联，则
故AB不符合题意；
CD．AB段与BC段长度、材料相同， 段横截面积是段横截面积的2倍，则AB段电阻小于BC段电阻，由欧姆定律得
故C不符合题意，D符合题意。
故选D。
13. 电动自行车作为一种便捷的代步交通工具，现已非常普及，电动自行车两刹车手柄中各有一只开关S1、S2，在行驶中用任意一只手柄刹车时，该手柄上的开关立即断开（刹车时相当于断开开关），电动机停止工作。图中符合上述设计要求的电路是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】在行驶中用任意一只手柄刹车时，该手柄上的开关立即断开（刹车时相当于断开开关），电动机停止工作，说明两开关都闭合时，电动机工作，只断开一个开关时，电动机不工作，则两开关串联，控制电动机，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
14. 甲、乙两导体的电阻之比为，当通过它们的电流之比为时，甲、乙两导体两端的电压之比为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】甲、乙两导体两端的电压之比为
故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
15. 小华将额定电压相同的两只小灯泡L1、L2串联在电路中，如图所示。合上开关时、发现灯L1亮而灯L2不亮；当他用一根导线并接在灯Ll的两端时，发现灯L2亮了而灯L1不亮。分析出现上述现象的原因是（ ）

A. 灯L2短路 B. 灯L1的额定功率比灯L2的额定功率大得多
C. 灯L1断路 D. 灯L1的电阻比灯L2的阻大得多
【答案】D
【解析】
【详解】用一根导线并接在灯L1的两端时，发现灯L2亮了而灯L1不亮，是导线把L1短路了，电压加在灯L2上，说明原来是L2的实际功率太小，而不能使灯丝发光，而不是L2短路。串联电路中的用电器的功率之比等于电阻之比，故是灯L1的电阻比灯L2的电阻大得多。已知两灯泡的额定电压相同，即U1额U2额，但R1>R2，由P知，额定电压一定时，电阻越大，额定功率越小，因此灯L1的额定功率要比灯L2的额定功率小。
故选D。
16. 如图所示，电源电压保持不变，闭合开关，当滑动变阻器的滑片向右滑动时，下列判断正确的是（ ）
A. 电压表示数变小，电流表示数变大
B. 电流表与示数的差值不变
C. 电压表与电流表的示数的比值变小
D. 电压表与电流表的示数的比值不变
【答案】B
【解析】
【详解】由图可知，R1与R2并联，电流表A1测量干路电流，电流表A2测量R2电流，电压表测量电源电压，当滑动变阻器的滑片向右滑动时，变阻器接入电路中电阻变大。
A．电源电压不变，电压表示数不变，电路中总电阻变大，由欧姆定律得，电流表示数变小，故A错误；
B．电流表与示数的差值为R1电流，由于并联电路中，各支路互不影响，则R1电流不变，因此差值不变，故B正确；
C．电压表与电流表的示数的比值为电路总电阻，则比值变大，故C错误；
D．电压表与电流表的示数的比值为变阻器接入电路中电阻，则比值变大，故D错误。
故选B。
17. 将标有“6V 3W”的灯和标有“6V 6W”的灯连入电路，不考虑灯丝电阻的变化，则下列判断正确的是（ ）
A. 将两灯串联接入12V电源两端，两灯均能正常发光
B. 将两灯串联接人电路，若L1正常发光，则L2消耗的电功率为1.5W
C. 将两灯并联接入6V电源两端，则干路电流为0.5A
D. 将两灯并联接入3V电源两端，则L1的实际电功率为1.5W
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据公式R=，两灯泡的电阻一定不同，当串联接入12V电路时，一定电阻大的
灯泡电压大于6V，电阻小的灯泡电压小于6V，都不能正常发光，故A错误；
B．若L1正常发光时，此时电流为
I==
根据R=，得L2的电阻为
R2===6
则L2 消耗的电功率为
P2=I2=6=1.5W
故B 正确；
C．两灯并联接入电路时，电源电压6两灯都能正常发光，根据I=得，通过L1的电流为
I1===A=0.5A
通过L2的电流为
I2===1A
则干路电流为
I干=I1+I2=0.5A+1A=1.5A
故C错误；
D．根据公式R=得出灯泡的电阻，
R1===12
将两灯并联接入3V电源两端，则L1的实际电功率为
P实===0.75W
故D错误。
故选B。
三、实验题（第18小题4分，第19小题4分，第20小题8分，共16分）
18. 控制变量法和转换法是初中物理探究实验中常用的两种方法。在如图所示的实验装置中，相同的烧瓶内装有电热丝和质量相同的液体。可以用这个装置来完成两个实验。
（1）根据控制变量法的要求，当烧瓶内的 _____（选填“电热丝规格”或“液体种类”）不同而其他条件均相同时，可以探究不同物质的吸热能力；
（2）在相同的烧瓶中装相同质量的同种液体，在探究电流产生的热量与哪些因素有关时，通过比较 _____来比较两根电热丝产生热量的多少。
【答案】 ①. 液体种类 ②. 温度计示数的变化
【解析】
【详解】（1）[1]探究不同物质的吸热能力时，需控制液体的种类不同而其它条件相同。
（2）[2]电流通过导体产生的热量无法直接观察，需运用转换法，通过观察温度计示数的变化来比较。
19. 小华在“探究并联电路中电流的关系”的实验中，设计的实验电路图如图甲所示，连接的实物电路如图乙所示，其中电源电压可调。
（1）若某次实验时，通过每个灯泡的电流均为，要测通过干路中的电流，则应接______（选填“”“b”“c”或“”）接线柱；
（2）小华发现灯泡比灯泡亮些，此时加在两端电压______（选填“大于”“小于”或“等于”）加在两端电压。
【答案】 ①. d ②. 等于
【解析】
【详解】（1）[1]若某次实验时，通过每个灯泡的电流均为0.3~0.5A，则干路中的电流在0.6~1.0A之间，所以要测通过干路中的电流，电流表要选用大量程，即M、N应接d接线柱。
（2）[2]由图可知，两个灯泡并联，加在两个灯泡两端的电压相等，都等于电源电压，加在两端电压等于加在两端电压。
20. 小红设计的电路图如图甲所，利用此电路可以完成很多电学实验。图乙是其实物电路，其中电源电压恒为4.5V，滑动变阻器上标有“30Ω 1A”字样，其他均为实验室常用器材。
（1）小红连接好图乙所示的实物电路后，发现存在连线错误，因为闭合开关S后，除了滑动变阻器无法改变其接入电路的阻值外，还会导致 _____，从而损坏该电路元件；
（2）改正图乙中滑动变阻器的接线错误后，小红将某定值电阻R接入M、N两接线柱间，通过调节滑动变阻器，测得电压表和电流表的示数并填入下表中。通过数据处理可知，该定值电阻的阻值为 _____Ω；（结果保留整数）
（3）小红又将额定电压为2.5V的小灯泡接入M、N两接线柱间，调节滑片P使电压表的示数为2.5V，此时电流表的示数如图丙所示，则该小灯泡的额定功率为 _____W；
（4）小红又将阻值为5Ω、10Ω、20Ω、30Ω、40Ω的定值电阻分别接入M、N两接线柱间，探究电流与导体电阻的关系。在定值电阻由小到大依次接入电路的过程中，为了保证本实验过程中电压表的示数不变，滑动变阻器接入电路的阻值应 _____（选填“逐渐增大”、“保持不变”或“逐渐减小”）。
【答案】 ①. 电压表的示数超出量程 ②. 20 ③. 0.75 ④. 逐渐增大
【解析】
【详解】（1）[1]由图乙可知，滑动变阻器接入的是上面两个接线柱，闭合开关，滑动变阻器接入电路的电阻为0，电流表和电压表串联接入电路，电压表测量电源电压；由于电压表的内阻很大，相当于断路，所以电路中的电流几乎为零，而电压表所选量程为0~3V，电源电压为4.5V，所以电压表的示数超出量程，易损坏电压表。
（2）[2]由图甲得，将定值电阻接入M、N两接线柱间，闭合开关，定值电阻和滑动变阻器串联，电流表测量电路中电流，电压表测量定值电阻两端的电压，根据欧姆定律可得，定值电阻的测得值分别为


则定值电阻的阻值大小为
（3）[3]将额定电压为2.5V的小灯泡接入M、N两接线柱间，调节滑片P使电压表的示数为2.5V，此时灯泡正常发光，电流表测量灯泡电流，电压表测量灯泡电压。由图丙可知，电流表所选量程为0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A，即灯泡正常发光时的电流为0.3A， 小灯泡的额定功率为
（4）[4]探究电流与导体电阻的关系，应控制定值电阻两端的电压不变。根据串联电路的分压规律可得
由此可知，当定值电阻两端的电压和滑动变阻器两端的电压一定时，电路中接入的定值电阻越大，滑动变阻器接入电路的阻值也要逐渐增大。
四、计算题（第21小题5分，第22小题7分，第23小题8分，共20分；解答要有必要的公式和过程）
21. 如图所示，入冬以来方便快捷的便携式燃气灶成为各个家庭餐桌上的火锅神器，某种气瓶可装250g液化燃气，此液化燃气的热值为4.2×107J/kg。水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)。求：
（1）这瓶液化气完全燃烧放出的热量；
（2）若这些热量有40%被水吸收，可以把多少kg初温为20℃的水烧开（标准大气压下）。
【答案】（1）1.05×107J；（2）12.5kg
【解析】
【详解】解：（1）液化燃气的质量
m气=250g=0.25kg
液化燃气完全燃烧释放热量
Q放=m气q=025kg×4.2×107J/kg=1.05×107J
（2）由题可知，水吸收的热量
Q吸=40%×Q放=40%×1.05×107J=4.2×106J
标准大气压下水的沸点为100℃，即水的末温为100℃，由Q吸=cm∆t得水的质量
答：（1）这瓶液化气全部完全燃烧放出的热量是1.05×107J；
（2）若这些放出的热量有40%被初温为20℃的水吸收，在标准大气压下可将12.5kg的水烧开。
22. 如图所示的电路中，电源电压不变，滑动变阻器的最大阻值为40Ω，闭合开关S后，当滑动变阻器的滑片滑至中点时电流表A1的示数为0.3A，电流表A2的示数为0.9A，灯泡L正常发光，求：
（1）灯泡L的阻值；
（2）当滑片移至最左端时，电路消耗的总功率。
【答案】(1)10Ω；(2)4.5W。
【解析】
【分析】
【详解】(1)滑片滑至中点时滑动变阻器接入电路的阻值，
电源电压
U=I1R1=0.3A×20Ω=6V，
通过灯泡L的电流
IL=I2-I1=0.9A-0.3A=0.6A，
灯泡的阻值：
；
(2)由图可知，当滑片移至最左端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，灯泡的功率
，
滑动变阻器的功率
，
P总=PL+PR=3.6 W+0.9W=4.5W；
[一题多解]
(2)电路的总电阻为：
，
当滑片移至最左端时，电路消耗的功率
。
答：(1)灯泡L的阻值是10Ω；
(2)当滑片移至最左端时，电路消耗的总功率是4.5W。
23. 如图甲是某智能电热暖足宝，其电路（如图乙）有两个电加热电阻，电路中为单刀单掷开关，为单刀双掷开关，可在接线柱之间进行切换，该电热暖足宝可以通过开关的断开与闭合实现高温、中温、低温三个加热挡位的变化。根据表中数据，求：
（1）定值电阻的阻值；
（2）当闭合，接时，求此时的功率；
（3）若暖足宝里装有水，用中温挡加热多少秒可以使水温升高？［，不计热损失，结果保留整数]
【答案】（1）1100Ω；（2）88W；（3）477s
【解析】
【详解】解：（1）由电路图和表格可知，当开关S1闭合，S2接a时，R2被短路，电路为R1的简单电路，此时P2=44W，则R1的阻值
当开关S1断开，S2接a时，R1与R2串联，此时P1=22W，电路中的总电阻
R2阻值
R2＝R－R1＝2200Ω－1100Ω＝1100Ω
（2）由图可知，当开S1闭合，S2接b时，R1与R2并联，电路总电阻最小，电路中的总电阻
则P3的大小
（3）水吸收的热量
不计热损失，消耗的电能
W＝Ｑ吸＝2.1×104J
中温挡加热时间
答：（1）定值电阻的阻值是；
（2）此时的功率为88W；
（3）需要用中温挡加热477秒可以使水温升高。组别
1
2
3
4
电压U/V
2.7
24
2.1
1.6
电流I/A
0.14
0.12
0.10
0.08
求解
题干信息
所用公式
（1）灯泡L的阻值
滑动变阻器的最大阻值为40Ω，当滑动变阻器的滑片滑至中点时电流表A1的示数为0.3A，电流表A2的示数为0.9A

（2）当滑片移至最左端时，电路消耗的功率

断开
断开
闭合
闭合
接b
接a
接a
接b
功率
0