连云港市2023-2024学年九年级上学期期末物理试卷（含答案解析）

这是一份连云港市2023-2024学年九年级上学期期末物理试卷（含答案解析），共16页。试卷主要包含了物理试卷共6页，全卷满分90分等内容，欢迎下载使用。

温馨提示：
1．物理试卷共6页，全卷满分90分。物理与化学考试总时间为120分钟。
2．请考生在答题卡上规定区域内作答，在其他位置作答一律无效。
一、选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分。每小题给出的四个选项中只有一个符合题意。）
1．如图所示，均匀杠杆的每格长度相等，每个钩码的质量相等。在调节好的杠杆的A处挂2个钩码，B处挂3个钩码，下列操作可以使杠杆水平平衡的是（ ）
A．将A处的钩码向右移动一格B．将A处的钩码向左移动一格
C．将B处的钩码向左移动一格D．将B处的钩码向右移动一格
2．根据如图所示的几个情景，下列说法正确的是（ ）
A．女孩搬着箱子在水平路面行走时，女孩对箱子做了功
B．司机用很大的力推车但未推动，司机对汽车做了功
C．吊车吊着货物水平匀速移动一段距离，吊车对货物做了功
D．足球被踢时，球离开脚之前运动员对足球做了功
3．用力将篮球抛出，篮球在空中运动了一段时间后落向水平地面。下列说法正确的是（ ）
A．篮球在向上运动时，机械能增加B．篮球在落向地面过程中，机械能增加
C．篮球落在地面弹起之前，具有机械能D．篮球在运动到最高点时，势能为零
4．连云港位于沿海地区昼夜温差较小，而内陆地区（尤其是沙漠）的昼夜温差较大，这主要是因为（ ）
A．水的内能少，沙石的内能大B．水的热值小，沙石的热值大
C．水的导热性好，沙石的导热性差D．水的比热容大，沙石的比热容小
5．将灯L1和灯L2并联起来接入电路，闭合开关后发现灯L1比灯L2亮，则关于两灯的电压U1、U2和电流I1、I2的说法正确的是（ ）
A．U1=U2，I1＞I2B．U1=U2，I1＜I2
C．U1＞U2，I1＞I2D．U1＞U2，I1=I2
6．下列几种用电器，正常工作时电功率最小的是（ ）
A．电风扇B．电熨斗C．LED台灯D．烧水壶
7．一个滑轮组经改进后，用它把同一物体匀速提升同样的高度，机械效率提高了。改进后与改进前相比（ ）
A．额外功不变，有用功增加了B．有用功不变，额外功减少了
C．总功不变，有用功增加了D．总功不变，额外功减少了
8．物流仓库值班室，当前门来人时灯亮，后门来人时电铃响。下列电路设计符合要求的是（ ）
A． B． C． D．
9．如图所示，电源电压恒定，R1是定值电阻，R2是阻值随天然气体浓度升高而减小的气敏电阻。当R2所处环境中天然气浓度升高时（ ）
A．电表V1与V2的示数之和不变B．电表 V1与V2的示数之差不变
C．电表 V1与A的示数的比值变小D．电表 V1与A的示数的乘积变小
10．如图所示是某同学做实验时的电路图。闭合开关S后，发现电流表有示数，电压表无示数，若故障只出现在电阻R1或R2上，则故障原因是（ ）
A．电阻R1短路B．电阻R2短路C．电阻R1断路D．电阻R2断路
二、填空题（本大题共7小题，每空1分，共20分）
11．如图所示，放在热汤中的金属勺子很快变得烫手，金属勺子的内能________（选填“减小”“不变”或“增加”），这是通过________改变了它的内能。
12．当给电动汽车充电时，汽车的蓄电池相当于________（选填“电源”“用电器”或“开关”），电动汽车的各转向灯能独立工作，转向灯之间是________联的，其中一盏灯因故障而熄灭，其余灯________（选填“不受影响”或“也会熄灭”）。
13．四冲程内燃机的工作过程由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成，且不断循环进行。如图所示，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，是内燃机的________冲程。0.2kg汽油在汽缸内完全燃烧后放出热量________J（）。有的航天器发动机用氢做燃料，这是因为氢的________很大（选填“密度”“热值”或“比热容”）。
14．如图所示的电路中，电源电压为6V，只闭合开关S1后，标有“3V 0.3A”的两只灯L1和L2都能正常发光，再闭合开关S2时，灯L1________，灯L2________（均选填“发光”或“熄灭”），可能损坏的元件是________（选填“电源”“ L1”或“L2”）。
15．小明家6月底的电能表液晶屏如图所示，7月底读数为8754.60kW.h，则他家这个月用电________kW.h。当电饭煲工作时，主要将________能转化为________能。
16．在“探究并联电路电流特点”的活动中：
（1）如图甲所示，电流表测量的是________（选填“L1”“ L2”或“干路”）的电流；
（2）某次实验时，电流表的示数如图乙所示，则电流为________A；
（3）下表是某同学记录的实验数据。
分析表中数据，可得的结论是：__________________________。
（4）实验反思：第②次实验数据是否正常？________（选填“是”或“否”）
17．在进行“使用电阻箱间接测量小灯泡的电阻”活动中，小明同学打算进行如下操作：
（1）将待测的小灯泡接入如图所示电路的M、N两点间，闭合开关，读出电流表的示数I。
（2）取下该小灯泡，将电阻箱接在M、N两点间，调整并记录电阻箱的阻值和对应的电流表的示数，如下表所示：
小灯泡的电阻值是________Ω。你判断的理由是_______________________。
三、解答题（本大题共6小题，18-21题每图或每空2分，22题9分，23题9分，共50分。解答第22、23题时要求写出必要的文字说明、公式和演算过程）
18．如图所示，将滑轮看作是杠杆，请标出支点O并画出拉力F的力臂l。
19．现有一个小灯泡、一个滑动变阻器、一只开关、电池和导线若干，设计一个能调节灯泡亮度的电路，将电路图画在下面的虚线框中。
20．在探究动能大小与质量关系的实验中，小明做了如图（a）、（b）所示的对比实验，让小车从同一斜面由静止开始下滑，撞击置于水平面上的木块。
（1）用画图的形式将（b）图左侧的小车放在斜面上；(________)
（2）小车的动能大小是通过________来比较的；
（3）正确操作后，发现（b）图中木块被推得更远，说明________；
（4）此碰撞过程中小车的机械能________（选填“守恒”或“不守恒”）。
21．在测定“小灯泡电功率”的实验中，电池盒里首尾相接装有四节干电池，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。实验电路如下图所示。
（1）闭合开关前，应将滑片移到________（选填“A”或“B”）端；
（2）正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不发光，但电流表和电压表都有较小的示数，原因是小灯泡________（选填下列序号）；
①断路；②短路；③额定功率太小；④实际功率太小
（3）出现第（2）问中的情况时，为了使小灯泡发光，最便捷的做法是________；
（4）测得多组数据和现象如下表所示，则小灯泡的额定功率是________W；
（5）结合之前进行过的活动“比较两个灯泡的亮暗”所知道的事实，你认为影响灯泡亮度的决定性因素是________；
（6）小明同学想把小灯泡两端的电压调为0.5V，以测算它不发光时的功率，可是当他把滑动变阻器的阻值调到最大时，电压表的读数只能降到0.8V。不添加其它器材，你的解决办法是________。
22．PTC热敏电阻是一种具有温度敏感性的半导体电阻，其电阻值随着本身温度的
升高呈现出阶跃性的增加，在跃变区，温度升高，电阻值急剧增大。当温度超过Tm时热敏电阻失去效能。某电热器的发热体是由PTC热敏电阻制成的，其电阻—温度特性曲线如图甲所示。电阻—温度对应关系如下表所示，环境温度是25℃时，该电热器的电流—电压特性曲线如图乙所示。
（1）用PTC热敏电阻来制作温度计，应当让它工作在温度范围内________（选填“小于Ts”“大于Ts且小于Tm”或“大于Tm”）；
（2）加在该电热器两端的电压在200V附近时，随着电压升高，发热体的温度________（选填“升高”“降低”或“不变”）；
（3）环境温度是25℃，该电热器在220V电压下稳定工作时，发热体的温度是________℃。当环境的温度升高时，发热体的发热功率会________（选填“变大”“变小”或“不变”）。
23．工人师傅用如图所示滑轮组提升建筑材料，用500N的拉力使建筑材料匀速直上升了4m，用时20s。不计绳重和摩擦，此过程机械效率为90％。求：
（1）拉力做的功；
（2）拉力的功率；
（3）该建筑材料的重力大小。
24．如图所示，电源电压恒为12V，R0=60Ω，滑动变阻器R的规格为“50Ω 2A”，电流表的量程为“0~0.6A”，小灯泡上标有“6V 3W”字样。求：
（1）小灯泡正常工作时，通过它的电流；
（2）当S、S1、S2都闭合，滑片P滑至最右端时，通电1min，定值电阻R0产生的热量；
（3）当开关S闭合，S1、S2断开时，为了保证电路中各元件的安全，滑动变阻器允许接入电路中的阻值范围。
次数项目
①
0.28
0.28
0.56
②
0.40
0.28
0.7
③
0.20
0.14
0.34
次序
1
2
3
4
MN间电阻
待测灯泡
10Ω
9Ω
7Ω
电流I/A
0.14
0.13
0.14
0.15
次数
电压表的示数U/V
电流表的示数I/A
小灯泡的亮度
小灯泡的功率P/W
①
1.5
0.20
微亮
②
2.0
0.22
比第1次亮
③
2.5
0.24
比第2次亮
④
3.0
0.28
比第3次亮
温度/℃
10
25
100
105
110
120
阻值/Ω
8
10
500
550
650
1000
参考答案
1．C
【详解】设每个钩码重力为G，每个小格长度为L。
A．将A处的钩码向右移动一格，左边力和力臂的乘积
2G×2L=4GL
右边力和力臂的乘积
3G×3L=9GL
右边力和力臂的乘积大于左边力和力臂的乘积，杠杆右端下倾，故A不符合题意；
B．将A处的钩码向左移动一格，左边力和力臂的乘积
2G×4L=8GL
右边力和力臂的乘积
3G×3L=9GL
右边力和力臂的乘积大于左边力和力臂的乘积，杠杆右端下倾，故B不符合题意；
C．将B处的钩码向左移动一格，左边力和力臂的乘积
2G×3L=6GL
右边力和力臂的乘积
3G×2L=6GL
右边力和力臂的乘积等于左边力和力臂的乘积，杠杆平衡，故C符合题意；
D．将B处的钩码向右移动一格，左边力和力臂的乘积
2G×3L=6GL
右边力和力臂的乘积
3G×4L=12GL
右边力和力臂的乘积大于左边力和力臂的乘积，杠杆右端下倾，故D不符合题意。
故选C。
2．D
【详解】A．女孩搬着箱子在水平路面行走时，对箱子有向上的力，箱子没有在力的方向上通过一定的距离，没有对箱子做功，故A错误；
B．司机费了很大的力也未能推动汽车，虽然有力但没有距离，所以司机对汽车没有做功，故B错误；
C．吊车吊着货物水平匀速移动一段距离，吊车对货物有向上的力，但货物向上并没有移动距离，所以吊车对货物没有做功，故C错误；
D．足球被踢时，球离开脚之前，脚对足球有力的作用，足球在力的方向上通过一定的距离，对足球做了功，故D正确。
故选D。
3．C
【详解】ABD．篮球在空中运动过程中，受到空气阻力的作用，需要克服阻力做功，机械能转化为内能，所以向上运动或落向地面的过程中，机械能都减少，篮球在最高点时，动能为0，但离地面有一定高度，重力势能不为0，故ABD错误；
C．篮球落在地面弹起之前，发生弹性形变，具有弹性势能，所以具有机械能，故C正确。
故选C。
4．D
【详解】因为沙子的比热容较小、水的比热容较大，白天，吸收热量后，沙子的温度升高的多，气温较高；夜晚，放出热量后，沙子的温度下降的多，气温较低；所以沿海地区昼夜温差较小，而内陆地区（尤其是沙漠）的昼夜温差较大。
故选D。
5．A
【详解】两灯并联在电路中，据并联电路的电压特点知，U1=U2，灯L1比L2亮，说明L1的实际功率比L2的大，据P=UI知，I1>I2，故A正确，BCD错误。
故选A。
6．C
【详解】正常工作时，电风扇的功率约为40W，电熨斗的功率约为1000W，LED台灯的功率约为10W，烧水壶的功率约为1000W，电功率最小的是LED台灯，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
7．B
【详解】把同一物体匀速提升同样的高度，由W有=Gh可知，前后两次做的有用功不变；一个滑轮组经改进后提高了机械效率，是因为额外功减少了，总功减少了。故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
8．D
【详解】A．由图可知，当前门开关闭合后门开关断开时，灯泡发光，电铃不响；当前门开关断开后门开关闭合时，灯泡发光，电铃响，故A不符合题意；
B．由图可知，当前门开关闭合后门开关断开时，灯泡不亮，故B不符合题意；
C．由图可知，当前门开关闭合后门开关断开时，灯泡不亮，电铃响；当前门开关断开后门开关闭合时，灯泡亮，电铃不响，故C不符合题意；
D．由图可知，当前门开关闭合后门开关断开时，灯泡亮，电铃不响；当前门开关断开后门开关闭合时，灯泡不亮，电铃响，故D符合题意。
故选D。
9．A
【详解】由图知道，R1与R2串联，电表V1测量R1两端的电压，电表V2测量R2两端的电压，电流表测量电路的电流。根据题意知道，当R2所处环境中天然气浓度升高时，R2接入电路的阻值减小。
A．由串联电路电压的特点知道，电表V1与V2的示数之和始终等于电源电压，故A正确；
B．由串联分压原理知道，此时电表 V1示数增大，电表V2的示数减小，所以，电表 V1与V2的示数之差不变变大，故B错误；
C．由欧姆定律知道，电表 V1与A的示数的比值等于定值电阻R1的阻值，始终不变，故C错误；
D．由串联电路电阻的特点知道，电路的总电阻减小，电路电流增大，所以，电表 V1与A的示数的乘积变大，故D错误。
故选A。
10．B
【详解】由图可知，两电阻串联，电流表测电路中的电流，电压表测量电阻R2两端的电压；闭合开关S后，发现电流表有示数，说明电路是通路，而电压表无示数，可能是电压表短路或断路，也可能是与电压表并联的定值电阻短路，已知故障只出现在电阻R1或R2上，说明故障原因是与电压表并联的定值电阻R2短路了，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
11．增加热传递
【详解】[1][2]放在热汤中的金属勺子很快变得烫手，即内能由热汤转移到金属勺子上，使得金属勺子的内能增加，温度升高，这是通过热传递的方法改变物体的内能。
12．用电器并不受影响
【详解】[1]当给电动汽车充电时，蓄电池消耗电能，汽车的蓄电池相当于用电器。
[2][3]汽车各转向灯能独立工作，互不影响，因此转向灯是并联的；其中一盏灯因断路而熄灭，其余灯不受影响，仍能独立工作。
13．压缩热值
【详解】[1]图示中，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，气缸内气体被压缩，内能增大，是内燃机的压缩冲程。
[2]汽油完全燃烧后放出的热量
[3]用氢做航天器的燃料，是因为氢的热值较大，与其它燃料相比，燃烧质量相同时，放出的热量更多。
14．发光熄灭
【详解】[1][2]由图知道，只闭合开关S1，灯泡L1和L2串联，且正常发光，再闭合开关S2时，L2被短路熄灭，形成只有L1发光的简单电路。
[3]由于灯泡的额定电压是3V，而电源电压是6V，所以，再闭合开关S2，损坏的元件是L1。
15． 210 电内
【详解】[1]他家这个月用电
[2][3]当电饭煲工作时，利用了电流的热效应，主要将电能转化为内能。
16．干路 0.36 并联电路的干路电流等于各支路电流之和是
【详解】（1）[1]如甲图所示，小灯泡和并联，电流表测量干路电流。
（2）[2]如乙图所示，电流表选小量程，分度值为0.02A，示数为0.36A。
（3）[3]分析实验数据发现，三次实验中，通过小灯泡和的电流之和都等于或约等于干路电流，归纳总结的结论是：并联电路的干路电流等于各支路电流之和。
[4]误差是实验不可避免的，只能减小不能消除，第②次实验数据出现误差是正常的。
17． 9 9Ω的电阻等效替代了小灯泡的电阻
【详解】[1][2]因为当电阻箱代替原电路中待测小灯泡的位置后，使电路中的电流值不发生变化，待测电阻的阻值就等于此时电阻箱的阻值。这种测电阻的方法叫等效替代法；通过小灯泡的电流为0.14A，当通过电阻箱的电流也为0.14A时，电阻箱的电阻等于灯泡的电阻，即小灯泡的电阻值是9Ω。
18．
【详解】动滑轮的支点O在绳子与边框的接触点上，动力F为绳子的拉力，方向向上，过支点O向动力作用线画垂线，就得到动力臂L，如下图
19．
【详解】灯泡亮度可调节，需灯泡与滑动变阻器串联，再与开关和电源组成电路图，如图
20．推动木块距离的远近速度相同时，质量越大，动能越大不守恒
【详解】（1）[1]实验前，将小车从斜面同一位置由静止开始下滑，小车运动到水平面上时的速度大小相等，如图所示：
（2）[2]实验中通过比较小车推动木块距离的远近，来比较小车具有的动能的大小。
（3）[3]实验中，图（b）中木块被推得更远，说明小车的动能较大，可以得到速度相同时，质量越大，动能越大。
（4）[4]此碰撞过程中小车的机械能一部分转化为木块的动能，一部分转化为内能，小车的机械能不守恒。
21．A ④ 向B端移动滑片 0.6 实际功率见解析
【详解】（1）[1]为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片在阻值最大处，即A端。
（2）[2]闭合开关，发现小灯泡不发光，但电流表和电压表都有较小的示数，说明电路是通路，不可能小灯泡断路或短路，可能是小灯泡实际功率太小，故④符合题意。
（3）[3]为了使小灯泡发光，需要增大小灯泡两端的电压，由串联电路电压的规律可知减小变阻器两端的电压，由串联分压可知减小变阻器的阻值，向B端移动滑片。
（4）[4]灯正常发光时的电压为额定电压，由表格数据知电压为2.5V时，电流为0.24A，小灯泡的额定功率
P额=U额I额=2.5V×0.24A=0.6W
（5）[5]由表中数据可知，第①次小灯泡的电功率
P1=U1I1=1.5V×0.20A=0.3W
第②次小灯泡的电功率
P2=U2I2=2.0V×0.22A=0.44W
第④次小灯泡的电功率
P3=U3I3=3.0V×0.28A=0.84W
可以得到小灯泡的实际功率越大，灯泡越亮，小灯泡的亮暗是由实际功率决定的。
（6）[6]小明同学想把小灯泡两端的电压调为0.5V，当他把滑动变阻器的阻值调到最大时，电压表的读数只能降到0.8V，电源电压较大的原因，可以将电源改成一节电池，电源电压是1.5V，再调节滑动变阻器。
22．大于且小于升高 105 变小
【详解】（1）[1]由甲图可知，PTC热敏电阻在跃变区，温度升高，电阻值急剧增大，当温度超过时热敏电阻失去效能，用PTC热敏电阻来制作温度计，应当让它工作在跃变区，即温度范围内大于且小于。
（2）[2]由乙图可知，加在该电热器两端的电压在200V附近时，随着电压升高，通过发热体的电流减小，由可知，发热体的电阻增大，由甲图可知，发热体的温度升高。
（3）[3]由乙图可知，环境温度是25℃，该电热器在220V电压下稳定工作时，发热体的电流为0.4A，发热体的电阻
由表中的数据可知，此时发热体的温度是105℃。
[4]当环境的温度升高时，发热体的电阻增大，由可知，发热体的发热功率会变小。
23．（1）4000J；（2）200W；（3）900N
【详解】解：（1）由图可知，动滑轮由n=2段绳子承担，物体上升的距离h=4m，则绳子自由端移动的距离
拉力做的功
（2）拉力的功率
（3）克服重力所做的有用功
建筑材料的重力
答：（1）拉力做的功为4000J；
（2）拉力的功率为200W；
（3）该建筑材料的重力为900N。
24．（1）0.5A；（2）144J；（3）12Ω~50Ω
【详解】解：（1）小灯泡正常工作时，通过的电流
（2）当开关S、S1、S2都闭合时，电阻R0和滑动变阻器R并联在电路中，通电1min，定值电阻R0产生的热量
（3）当S闭合，S1、S2断开时，变阻器R与小灯泡串联在电路中，当电路中的电流为小灯泡正常工作的电流0.5A时最大，此时变阻器接入电路的阻值最小，其两端的电压
U1=U-UL=12V-6V=6V
变阻器接入电路的最小阻值
变阻器接入电路的阻值比最小值大时，各元件能安全工作，所以变阻器允许接入电路的阻值范围为12Ω~50Ω。
答：（1）小灯泡正常工作时，通过它的电流为0.5A；
（2）通电1min，定值电阻R0产生的热量为144J；
（3）滑动变阻器允许接入电路中的阻值范围为12Ω~50Ω。