2023-2024学年湖北省武汉市九年级上学期物理期中试题及答案

这是一份2023-2024学年湖北省武汉市九年级上学期物理期中试题及答案，共16页。试卷主要包含了选择题等内容，欢迎下载使用。

一、选择题：每小题3分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 如图所示，烧瓶内盛少量水。给瓶内打气，当瓶塞跳出时， 可以看到瓶内出现白雾。下列描述错误的是（ ）
A. 在瓶塞跳出的过程中，瓶内气体膨胀对外界做功
B. 在瓶塞跳出的过程中，瓶内气体的温度降低
C. 当瓶塞跳出前，瓶内气体的内能减小
D. 当瓶塞跳出前，瓶内的气体密度增大
【答案】C
【解析】
【详解】AB．在瓶塞跳出的过程中，瓶内气体膨胀对外界做功，瓶内气体的内能转化为塞子的机械能，瓶内气体内能减小，温度降低，故AB正确，AB不符合题意；
C．当瓶塞跳出前，打气筒对瓶内气体做功，瓶内气体的内能增大，故C错误，C符合题意；
D．当瓶塞跳出前，瓶内的气体越来越多，气体质量增大，体积不变，气体的密度增大，故D正确，D不符合题意。
故选C。
2. 关于热值和热机效率，下列说法正确的是（ ）
A 使燃料燃烧更充分，可以增大热值
B. 使燃料燃烧更充分，可以提高热机的效率
C. 燃料燃烧释放的热量越多，热值越大
D. 热机使用的燃料的热值越大，热机的效率就越高
【答案】B
【解析】
【详解】AC．热值是燃料的特性，是由燃料的种类决定的，与燃烧是否充分、放出的热量的多少无关。故A、C错误；
B．热机的效率等于做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。燃料燃烧充分，提高了燃料的利用率，可以提高热机的效率。故B正确；
D．热机的效率等于做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，与所用燃料的热值无关。故D错误。
故选B。
3. 物理老师在讲授“摩擦起电”一节时，请同学们用塑料直尺在头发上摩擦几下后试试能否吸引碎纸片，结果塑料直尺能够吸引碎纸片。如果以橡胶棒与毛皮摩擦作类比，对这个现象的解释正确的是（ ）
A. 摩擦时，同时发生了正、负电荷的转移，头发带负电，塑料直尺带正电
B. 摩擦时，同时发生了正、负电荷的转移，头发带正电，塑料直尺带负电
C. 摩擦时，只发生了正电荷的转移，使塑料直尺带了正电
D. 摩擦时，头发上的电子向塑料直尺转移，使塑料直尺带了负电
【答案】D
【解析】
【详解】ABC．摩擦起电过程中，只发生电子(负电荷)的转移，正电荷没有移动，故ABC项错误；
D．用毛皮摩擦橡胶棒时，毛皮上的电子转移到橡胶棒上，使橡胶棒有了多余的电子从而显现带负电，同理，用塑料梳子梳头发时，头发上的电子也转移到塑料梳子上，使梳子带负电，都D项正确；
4. 如图所示的电路，开关闭合后，电压表的示数是1.5V，的示数是4.5V，则电源电压是（ ）
A. 1.5VB. 3VC. 4.5VD. 6V
【答案】D
【解析】
【详解】由电路图可知，两灯泡串联连接，电压表测量L1两端的电压，即灯L1两端电压：U1=1.5V；
电压表测量灯L2两端电压，即U2=4.5V，
则电源电压
U=U1+U2=1.5V+4.5V=6V，
故选D。
5. 如图（a）所示是电阻甲和乙的I-U图像；（b）、（c）是它们的部分电路连接示意图，下列说法错误的是
A. 当电阻乙两端电压为2. 5V时，它的阻值和甲的阻值相等
B. 图（b）中，当电压U为3V时，乙的电阻为5Ω．
C. 图（c）中，当电压U为2V时，干路总电流为0.6A
D. 图（c）中，在电压U从0增大到2.5V的过程中，通过甲、乙两电阻的电流之差先变大后变小
【答案】B
【解析】
【详解】A．由图（a）可知，当电阻甲、乙两端电压为2.5V时，通过两者的电流均为0.5A，则由的变形式可知，电阻甲、乙的阻值相等，故A正确；
B．图（b）中，两电阻串联，由图（a）可知，当电路中的电流I=0.2A、U甲=1V、U乙=2V时，电压U为3V，此时乙的电阻，故B错误；
C．图（c）中，两电阻并联，由图（a）可知，当电压U=2V、I甲=0.4A、I乙=0.2A时，干路总电流为0.6A，故C正确；
D．图（c）中，两电阻并联，由图（a）可知，在电压U从0增大到2.5V的过程中，通过甲、乙两电阻的电流之差先变大后变小，故D正确．
6. 如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关，将滑动变阻器的滑片P向左移动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 电流表A示数变大，电压表V2示数变大
B. 电流表A示数变大，电压表V1示数变小
C. 电压表V1示数与电压表V2示数变化量相同
D. 电压表V1与电压表V2示数可能相等
【答案】D
【解析】
【详解】ABC．由电路图可知，该电路为定值电阻R1和滑动变阻器R2的串联电路，电流表A测量该电路的电流，电压表V1测量R1两端电压，电压表V2测量R1和R2两端的总电压，即电源电压，因为电源电压保持不变，所以电压表V2的示数不变；当滑动变阻器的滑片P向左移动时，滑动变阻器R2的阻值变小，由串联电路的电阻特点可知，电路的总电阻变小，则该电路的电流变大，即电流表A的示数变大；由欧姆定律推导式U=IR可知，定值电阻R1两端的电压变大，即电压表V1示数变大；故ABC错误；
D．当滑动变阻器R2接入电路的阻值为0时，此时电路中只有一个用电器即定值电阻R1，电压表V1与电压表V2示数相等，且均等于电源电压。故D正确。
故选D。
7. 如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，电路正常工作．过了一会儿，灯L熄灭，则下列判断正确的是：
A. 可能是电阻R短路，电流表的示数变大
B. 一定是灯L短路，电流表的示数变大
C. 可能是电阻R断路，电压表的示数变小
D. 可能是灯L断路，电压表的示数变小
【答案】C
【解析】
【详解】A. 当电阻R短路时，电流表的示数变大，因为电阻与灯泡串联，灯应该更亮，故A错误；
B. 灯熄灭可能是灯L短路，电流表的示数变大，也可能是灯L断路，电流表示数变小，故B错误；
C. 当电阻R断路，因电阻和灯串联，所以灯不会亮，电压表和电流表的示数都为零，所以C正确；
D. 当灯L断路时，电压表串联在电路中，电压表的示数几乎等于电源电压，所以示数是变大的．故D错误．
选C．
8. 下图是小明家里用的电能表，电能表的部分参数及上月末的示数如图所示。表盘上 “1600imp/（kW·h）”表示电能表所在电路每消耗lkW·h的电能，指示灯闪烁1600次。下列有关说法正确的是（ ）
A. 小明家上月消耗的电能为32386.1kW·h
B. 电能表的额定最大电流为10A
C. 指示灯闪烁160次，电能表所在电路总功率为0.1kW
D. 小明家同时使用的用电器总功率不应超过8800W
【答案】D
【解析】
【详解】A．小明家上月初电能表示数未知，无法计算上月消耗的电能，故A错误；
B．由图可知，电能表的额定最大电流为40A，故B错误；
C．用电器工作时间未知，无法计算用电器的总功率，故C错误；
D．小明家同时使用的用电器总功率最大为
故D正确。
故选D。
9. 如图所示，电源电压保持4.5V不变，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，小灯泡的规格为“2.5V 0.25A”，滑动变阻器的规格为1A”．闭合开关，为了保证电路安全，下列说法正确的是（不考虑小灯泡电阻的变化）
A. 电流表示数的变化范围是0～0.25A
B. 电压表示数的变化范围是0～3V
C. 变阻器接入电路阻值变化范围是20～50Ω
D. 电路消耗总功率的变化范围是0.675～1.125W
【答案】D
【解析】
【详解】由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流．因串联电路中各处的电流相等，且灯泡允许通过的最大电流0.25A，电流表的量程为0∼0.6A，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，所以,电路中的最大电流I最大＝0.25A，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，电路消耗的总功率最大，由I＝得电路中的总电阻：R总小＝＝18Ω，灯泡电阻RL＝＝10Ω；因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R滑最小＝R总小−RL＝18Ω−10Ω＝8Ω；此时电压表示数最小为U滑最小＝I最大R滑最小＝0.25A×8Ω＝2.5V；电路消耗的最大功率：P大＝UI大＝4.5V×0.25A＝1.125W；当电压表示数最大为U滑最大＝3V时，电路中的电流最小；此时电流最小，电路消耗的总功率最小，各元件是安全的；则电压表示数的变化范围是2.5∼3V，故B错误；因串联电路中总电压等于各分电阻两端的电压之和，所以，灯泡两端的最小电压为：UL最小＝U−U滑最大＝4.5V−3V＝1.5V，则最小电流I最小＝＝0.15A，
电流表示数的变化范围是0.15∼0.25A，故A错误；所以滑动变阻器接入电路的阻值最大为R滑最大＝＝10Ω；则滑动变阻器接入电路的阻值允许变化范围可以为8Ω∼10Ω，故C错误；电路消耗的最小功率：P小＝UI最小＝4.5V×0.15A＝0.675W，所以，电路消耗总功率允许的变化范围可以为0.675W∼1.125W，故D正确．
10. 如图所示的电路图中，电源两端电压保持不变，滑动变阻器的最大阻值为．若只闭合开关，将滑动变阻器的滑片P置于A端时，电压表V1的示数为，电压表V2的示数为；若此时将滑动变阻器的滑片P移至端，电压表V1的示数变为，电压表V2的示数变为，电流表A1的示数为．已知，，。则
A. 电阻的阻值为
B. 电源两端电为
C. 当开关都闭合，滑动变阻器的滑片P置于端时，电路消耗的总功率为
D. 当开关都闭合，滑动变阻器的滑片P置于端时，表与的示数之比是
【答案】C
【解析】
【详解】只闭合开关S1，将滑动变阻器的滑片P置于A端时，R1、R2串联，等效电路图如图甲所示；只闭合开关S1，滑动变阻器的滑片P移至B端时，等效电路图如图乙所示；开关都闭合，滑动变阻器的滑片P置于B端时的等效电路图如图丙所示；
A．图甲和图乙中，因电阻R2的阻值一定，且U2∶U2′=3∶1，所以，由I=可得
因为U1∶U1′=1∶2，所以
即
解得R3=5R1，电源电压一定时，则电流与总电阻成反比，所以
解得
R3=5R1=5×2Ω=10Ω
故A错误；
B．图乙中，电源的电压
U=I′(R1+R2+R3)=0.4A×(2Ω+3Ω+10Ω)=6V
故B错误；
CD．图丙中，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，各支路的电流分别为
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以A2表的示数为
IA2=I2+I3=2A+0.6A=2.6A
则A1表与A2的示数之比
IA1∶IA2=5.6A∶2.6A=28∶13
变阻器连入阻值最大时，电路中电流最小，A1的示数为
IA1=I1+I2+I3=3A+2A+0.6A=5.6A
此时电路消耗的总功率最小
P=UIA1=6V×5.6A=33.6W
故C正确，D错误。
故选C。
第II卷（非选择题 ）
11. 可燃冰是一种固态晶体，在常温常压下会迅速升华为气态。若某次开采出来的可燃冰热值为1.008×1010J/m3，0.02m3的这种可燃冰完全燃烧后会放出_________J的热量，这些热量全部被水吸收后，可以将_________kg的水从20℃加热到100℃。可燃冰燃烧时，将__________能转化为_________能。
【答案】 ①. 2.016×108 ②. 600 ③. 化学 ④. 内
【解析】
【详解】[1]可燃冰完全燃烧后放出热量为
Q=qV=1.008×1010J/m3×0.02m3=2.016×108J
[2]水的质量为
[3][4]可燃冰燃烧时，通过化学反应，将化学能转化为内能释放出来。
12. 如图甲所示的电路中，当开关闭合后，电流表A1、A2的示数分别如图乙中的两只电流表所示，则通过小灯泡L1、L2的电流分别是_____A、______A，此时小灯泡L1、L2的阻值之比是________。
【答案】 ①. 0.82 ②. 0.58 ③. 29∶41
【解析】
【详解】[1][2]如图，两灯并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测L2支路电路，电流表A1、A2的示数分别如图乙中的两只电流表所示，根据并联电路电流规律可知，电流表A1选择大量程，示数为1.4A，电流表A2选择小量程，示数为0.58A，所以，通过L2的电流为0.58A，通过L1的电流为
I1=I-I2=1.4A-0.58A=0.82A
[3]并联电路各支路两端电压相等，所以，此时小灯泡L1、L2的阻值之比是
13. 如图所示为一款充电宝正在给两部手机充电，此时充电宝是电路中的____ (选填“电源”“用电器”或“开关”)，这两部手机_____ (串或并)联的。充电宝上标明电压为3.85V，容量为20000mA·h，它充满电后储存的电能大约为 ____ kW·h。
【答案】 ①. 电源 ②. 并联 ③. 0.077
【解析】
【详解】[1]充电宝是提供电能的，是电路中的电源。
[2]充电宝同时给两部手机充电，充电过程中，各手机充电互不影响，所以两手机是并联的。
[3]充电宝充满电后储存的电能
W=UIt=3.85V×20Ah=77Wh=0.077kW·h
14. 某同学利用如图甲所示的装置比较a、b两种液体吸热的情况：
（1）实验中应量取质量相等的两种液体，分别倒入相同的烧杯中，用相同规格的电加热器加热，通电后电加热器的内能增加是通过__(填“做功”或“热传递”)方式改变的。
（2）图乙是该同学根据实验数据绘制的图象，同时加热6 min，a液体吸收的热量___(填“大于”“等于”或“小于”)b液体吸收的热量。分析图象可知：质量相等的液体a和b，升高相同温度时，__吸收的热量多。
（3）物理学中用比热容表示物质的吸热能力，由图象可知，a、b液体的比热容之比是_______
【答案】 ①. 做功 ②. 等于 ③. a ④. 5:4
【解析】
【详解】(1)[1]电加热器是通过电流做功来改变内能的，所以通电后电加热器的内能增加是通过做功的方式改变的；
(2)[2]相同加热器加热相同的时间，放出的热量相等，所以a液体吸收的热量等于b液体吸收的热量；
[3]分析乙图象可知：质量相等的液体a和b，吸收相等热量时，a升高的温度低，故升高相同温度时，a吸热的时间比较长，所以a吸收的热量多；
(3)[4]根据和乙图可知，a、b液体的比热容之比为
15. 在探究“并联电路中电流的规律”的实验中，小明和小华设计了如图所示电路。
（1）小明刚要闭合开关，小华及时制止了他，这是因为闭合开关将会出现________的现象而会损坏电路中的元件。小华发现这个电路中有一根导线接错了，请在这根导线上打“×”，然后画出正确的连接位置；______
（2）改正错误后，为了防止个别偶然因素的影响，一般可以采取两种方法来重复实验。方法一：更换其中一条支路中的灯泡（规格不同）。方法二：________ 。根据他们实验表格中所记录的数据分析可知：后面两次实验是采用的方法______进行多次实验；
（3）通过实验表格中记录的数据分析，实验结论为_________。
【答案】 ①. 电流表A2指针反向偏转 ②. ③. 改变电源电压 ④. 一 ⑤. 见解析
【解析】
【详解】（1）[1][2]研究并联电路中电流的规律，三个电流分别测干路电流和两个支路电流，图中，两电流表串联，且电流从电流表A2负接线柱流入，闭合开关后其会出现指针反向偏转的现象而会损坏电路中的元件；应将电流表A2与L2串联且电流从电流表正接线柱流入，改正后如下所示：
（2）[3][4]为了多次测量找普遍规律，实验中可以更换其中一条支路中的灯泡（规格不同）或改变电源电压；后面两次实验通过A1处的电流不变，只有A2处的电流改变，故后面两次实验是采用上述的方法一来进行的。
（3）[5]由表中数据知
0.22A=0.12A+0.10A
0.34A=0.24A+0.10A
0.50A=0.24A+0.26A
故得出的结论是并联电路中干路的电流等于各支路电流之和。
16. 在探究“电流与电压、电阻的关系”的实验中，同学们提出了以下猜想：
猜想1：电流可能跟电压成正比
猜想2：电流可能跟电阻成反比

（1）在验证“猜想1”时，某同学的做法是：
①按图甲所示电路连接实物图乙。由于粗心，该同学的电路没有连接完整，请你帮他连接完电路；_______
②保持定值电阻R=10Ω不变，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P，记下几组电压和电流值，并对实验数据进行分析，得到的结论是________；
（2）为了继续验证“猜想2”，该同学接下来的做法是：
①在上一次实验中挑选了一组电流表示数为0.5A的实验数据作为本次实验的第一组数据。接着将10Ω的电阻换成25Ω的电阻，闭合开关后，该同学应调节滑动变阻器的滑片，当观察到电压表示数为________ V时，记录电流表示数；
②再将25Ω的电阻换成5Ω的电阻，为了正确完成实验，该同学还必须改变________的连线。
【答案】 ①. ②. 见解析 ③. 5 ④. 电流表
【解析】
【详解】（1）①[1]在验证电流可能跟电压成正比时，电压表与电阻并联，电流表与变阻器（按一下一上的原则接入电路中）、电阻串联，滑片向右滑动时，变阻器接入电路中的阻值变大，如下所示：
②[2]由实验数据可知，在电阻一定时，电压增大，电流也增大，故结论为：电阻一定时，通过导体中的电流跟电体两端的电压成正比。
（2）①[3]验证猜想2，应控制电压保持不变，将10Ω的电阻接入电路时，电流为0.5A，则电压为
U=IR=0.5A×10Ω=5V
故将10Ω的电阻换成25Ω的电阻，闭合开关后，该同学应调节滑动变阻器的滑片，当观察到电压表示数为5V时，记录电流表示数。
②[4]当5Ω的电阻接入电路时，此时电路中的电流为
故此时应改变电流的量程。
17. 图甲是公共厕所常用的一种感应干手器，洗手后将双手放在干手器的出风口下，干手器就会自动送出温度适宜的风，将手吹干，当手离开出风口时，它又会自动停风关机。图乙是干手器的简化电路图，其中R是加热电阻丝，M是吹风的电动机，S2是温控开关，会根据环境温度自动断开或闭合来控制加热电阻丝。下表是干手器的部分参数。
（1）加热电阻丝R的阻值多少Ω?
（2）热风干手时，通过感应开关S1的电流是多少A?
（3）环境温度较高，即温控开关S2断开时，干手器工作10s消耗的电能是多少J？
（4）小明取下干手器中的电阻丝R，用二节干电池用伏安法测出电阻为4Ω，这是为什么？
（5）小明再将该电阻丝R与另一电阻R0串联接在某一电池组下，测出总功率为9W，后又将该电阻丝R与R0并联接在同一电源下，测出总功率为48W，求该电源电压（已知该电源电压为1.5V的整数倍且R阻值视为定值）。
【答案】（1）44Ω；（2）7.5A；（3）5500J；（4）见解析（5）12V
【解析】
【详解】解：（1）已知电阻丝加热功率为1100W，加热电阻丝R的阻值
（2）如图所示，当开关S1和S2都闭合时，电阻R和电动机M并联接入电路；电路中的总功率为
P=PM+PR=550W+1100W=1650W
通过感应开关S1的电流
（3）环境温度较高，温控开关S2断开，只有电动机工作，干手器工作10s消耗的电能
W=PMt=550W×10s=5500J
（4）电阻随温度的升高而增大，小明取下干手器中的电阻丝R，电阻丝的温度降低，电阻减小，所以用二节干电池用伏安法测出电阻为4Ω。
（5）将该电阻丝R与另一电阻R0串联接在某一电池组下，测出总功率为9W，则
①
将该电阻丝R与R0并联接在同一电源下，测出总功率为48W，则
②
由①和②得到
R0=12Ω，U=12V
，U≈7V
已知该电源电压为1.5V的整数倍，所以电源电压是12V。
答：（1）加热电阻丝R的阻值44Ω；
（2）热风干手时，通过感应开关S1的电流是7.5A；
（3）环境温度较高，即温控开关S2断开时，干手器工作10s消耗的电能是5500J；
（4）见解析
（5）该电源电压是12V。
A处的电流I/A
A1处的电流I1/A
A2处的电流I2/A
第一次测量
0.22
0.12
0.10
第二次测量
0.34
024
0.10
第三次测量
0.50
0.24
0.26
额定电压
220V
出风速度
95m/s
加热功率
1100W
干手时间
8-12s
电动机功率
550W
感应距离
12cm