2023-2024学年河南省信阳市光山县九年级（上）期末物理试卷（含详细答案解析）

这是一份2023-2024学年河南省信阳市光山县九年级（上）期末物理试卷（含详细答案解析），共19页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，作图题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.2023年5月30日，我国搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭发射圆满成功。火箭在大气层中上升时，箭体表面的温度升高，这是由于火箭( )
A. 从周围的空气吸热B. 表面保护材料熔化吸热
C. 克服空气摩擦做功D. 周围空气中水蒸气液化放热
2.电位器实质是一种变阻器，图是电位器的结构和连入电路的示意图，A、B、C是接线柱。当滑片向A端旋转时，连入电路的电阻( )
A. 变大
B. 变小
C. 不变
D. 先变大后变小
3.某家庭电路的连接如图所示，下列说法正确的是( )
A. a点所在的电源线是零线B. 空气开关只能安装在b点处
C. c点所在的导线与大地相连D. L1和L2是串联的
4.关于燃料的热值，以下说法正确的是( )
A. 煤的热值比干木柴大，燃烧煤放出的热量一定比燃烧干木柴放出的热量多
B. 容易燃烧的燃料，热值一定大
C. 燃料的热值与燃料的燃烧情况有关
D. 0.5g汽油和2kg汽油，它们的热值是一样的
5.小明设计的质量测量仪如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S后，下列说法中正确的是( )
A. 不放重物时，小灯泡L的亮度最暗
B. 与电流表相比，用电压表的示数表示重物的质量，更符合人们的思维习惯
C. 重物的质量越大，电流表示数越小，电压表示数也越小
D. 重物的质量越小，电路消耗的总功率越小
6.如图所示的电路中，当只闭合开关S1时，电流表、电压表的示数分别为I1、U1，当开关S1、S2都闭合时，电流表、电压表的示数分别为I2、U2，则下列关系式正确的是( )
A. I2=I1、U2I1、U2=U1
C. I2>I1、U2>U1
D. I2U1，故B错误、C正确。
故选：C。
当只闭合开关S1时，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流；当开关S1、S2都闭合时，电路为R2的简单电路，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流，根据电阻的串联判断电路中总电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R2两端的电压变化，然后得出答案。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，分清开关闭合、断开时电路的连接方式和电表所测的电路元件是关键。
7.【答案】AC
【解析】解：A、电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但液体温度的变化可以通过U形管中液面高度差的变化来反映，故A正确；
BC、两个电阻串联在电路中，电流相同，通电时间相同，电阻不同，运用控制变量法，探究电流产生热量跟电阻的关系，故B错误，C正确；
D、两电阻丝串联，则通过电阻丝的电流和通电时间相同，右侧电阻阻值大，由焦耳定律Q=I2Rt可知，右侧电阻产生热量多，即右侧U形管中液面高度差较大，故D错误。
故选：AC。
(1)电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，通过转换法间接得到导体通电后产生热量的多少；
(2)电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关，甲图两电阻串联接入电路，通过两电阻的电流相等，故探究电流产生热量跟电阻关系；由焦耳定律Q=I2Rt可知，右侧电阻产生热量多，即b容器中产生热量多。
本题探究“电流通过导体产生的热量与什么因素有关”，考查控制变量法、转换法、串联电路的规律及焦耳定律的运用。
8.【答案】BD
【解析】解：根据电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联接入电路中，电流表测量电路中的电流，电压表测量滑动变阻器两端的电压；
由P=UI可得灯泡的额定电流：I额=PLUL=；电流表量程为“0∼0.6A”，故电路中的最大电流为0.5A；
灯泡正常发光时的电压为2.5V，功率为1.25W，当灯泡正常发光时，串联电路总电压等于各分电压之和，此时电压表的最小示数：U滑=U−UL=4.5V−2.5V=2V；
此时电路中的最大电流Imax=0.5A，
此时滑动变阻器接入电路的电阻最小，由I=UR可得：R滑min=U滑Imax=2V0.5A=4Ω；
灯泡的电阻：RL=ULI额=Ω；
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的最小电流，则根据串联电路的特点和欧姆定律可得：
Imin=UL小RL=4.5V−3V5Ω=0.3A，电路中电流变化的范围是0.3A∼0.5A，故A错误；
此时滑动变阻器的最大阻值：Rmax=U滑maxImin=3V0.3A=10Ω，所以滑动变阻器的范围是4Ω∼10Ω，故C错误；
滑动变阻器的电阻越大，分担的电压越大，根据电压表的量程可知，电压表的最大示数为3V，所以电压表示数变化范围2V∼3V，故B正确；
灯泡的额定功率为最大功率；灯泡最小功率为：PL小=UL小Imin=1.5V×0.3A=0.45W，则小灯泡实际功率变化范围0.45W∼1.25W，故D正确。
故选：BD。
根据电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联接入电路中，电流表测量电路中的电流，电压表测量滑动变阻器两端的电压；
知道灯泡的额定功率和额定电压，根据P=UI求出灯泡的额定电流；由于需要保证通过小灯泡L的电流不超过额定电流；
灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据串联电路的电压特点求出灯泡正常发光时，滑动变阻器两端的最小电压，即电压表的最小示数；
根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值；
根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的最大阻值；
根据灯泡的额定电流、电路中的最小电流求出灯泡功率的变化范围。
本题考查串联电路的规律、欧姆定律的运用，关键是根据灯泡的额定电流确定电路中的最大电流和电压表的最大示数确定电路中的最小电流，并且要知道灯泡正常发光时的电压和额定电压相等。
9.【答案】扩散 比热容大
【解析】解：“稻花香”属于扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动。
夜间空气的温度较低，向秧田中多灌些水，利用水的比热容大的特点，可以在夜间释放较多的热量，尽量使秧苗的温度不至于过低，防止冻坏，起到保护秧苗的作用。
故答案为：扩散；比热容大。
(1)扩散现象表明分子在不停地做无规则运动；
(2)因为水的比热容大，在质量相同时与其它物质相比，降低相同温度水放出热量多，在吸收相同热量温度升高慢。
本题考查了扩散现象、比热容的应用，是一道基础题。
10.【答案】6 30 180
【解析】解：(1)由电路图可知，闭合开关S，电阻R1、R2并联，电流表A、A1分别测量干路和电阻R1支路中的电流。
因为并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和，所以电流表A的示数为0.5A，即干路中的电流为：I=0.5A，
电流表A1的示数为0.2A，即通过电阻R1的电流为：I1=0.2A，通过电阻R2的电流为：I2=I−I1=0.5A−0.2A=0.3A；
电源电压：U=U2=I2R2=0.3A×20Ω=6V，
(2)U1=U=6V，R1=U1R1=6V0.2A=30Ω；
(3)通电1min整个电路消耗的电能为：W=UIt=6V×0.5A×1×60s=180J。
故答案为：6；30；180。
由电路图可知，闭合开关S，电阻R1、R2并联，电流表A2、A1分别测量干路和电阻R1支路中的电流。
(1)已知两电流表示数大小，根据并联电路的电流规律确定干路和电阻R2支路中的电流大小，根据欧姆定律求得电阻R1两端的电压大小；
(2)并联电路的各支路的电压相等，利用欧姆定律求得R1的阻值；
(3)根据W=UIt求得通电1min整个电路消耗的电能。
本题考查欧姆定律和电功公式在并联电路中的应用计算，关键是知道并联电路的电流、电压规律，难度不大。
11.【答案】并 增大
【解析】解：每个教室里的这9盏护眼灯是互不影响的，所以它们之间一定是并联的；
家庭电路中各用电器是并联的，如果打开护眼灯之后，老师又打开了教室中的多媒体设备，则家庭电路中又多了一条支路，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，则教室电路中的总电流会增大。
故答案为：并；增大。
(1)在串联电路中，各个用电器能相互影响，而在并联电路中，各个用电器不能相互影响。家庭电路中的用电器是并联的。
(2)并联电路中，干路中的电流等于各支路电流的总和。
本题考查了电路的连接方式的判断，属于基础题。
12.【答案】变小 保护电路
【解析】解：
由图可知，定值电阻和滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流；当油箱中油量下降时，由题意和图示可知滑动变阻器的滑片上移，则变阻器接入电路的电阻变大，电路中的总电阻变大，根据欧姆定律可知电路中的电流变小，即电流表的示数变小；
当油量增加到一定程度时，滑片下移到最下端，此时变阻器连入电路的电阻为零，此时若没有R0，则会造成电源短路，故电路中的R0能起到保护电路的作用。
故答案为：变小；保护电路。
由图知，定值电阻和滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流；根据题意和图示可知油箱中油量下降时滑片的移动方向，据此可知变阻器接入电路中电阻的变化以及电路中总电阻的变化，再根据欧姆定律可知电路中电流的变化；
当油量增加到一定程度时，滑片下移到最下端，此时变阻器连入电路的电阻为零，此时若没有R0，则会造成电源短路，会烧坏电流表和电源。
本题通过油箱改装图考查了欧姆定律、电流表的使用和串联电路的特点等电学知识，难度不大。
13.【答案】有了 红灯
【解析】解：当水位没有到达A时，电磁铁所在电路闭合、有磁性，衔铁被吸下，则红灯被接入电路中，红灯发光，发出报警信号。
故答案为：有了；红灯。
首先应弄清图中所示的自动报警器工作原理：当水位到达A时，由于一般的水是导体，那么电磁铁所在电路被接通，吸引衔铁向下，从而接通控制电路。
本题考查了电磁铁在电磁继电器上的应用，电磁继电器实质上是一个由电磁铁来控制的自动开关；在解答此类题目时，要从电磁铁通电有磁性，断电无磁性的原理进行分析。
14.【答案】、S2
【解析】解：
(1)由电路图可知，当开关S1、S3断开，S2闭合时，两电阻串联，电流表测电路中电流；
因串联电路总电阻等于各部分电阻之和，由I=UR可得，电源电压：U=I(R1+R2)=0.2A×(10Ω+20Ω)=6V；
当开关S1、S3闭合，S2断开时，两电阻并联，电流表测干路电流；
通过R1支路电流：I1=UR1=6V10Ω=0.6A，
通过R2支路电流：I2=UR2=6V20Ω=0.3A，
因并联电路干路电流等于各支路电流之和，因此电流表示数：I′=I1+I2=0.6A+0.3A=0.9A；
R2的电功率：P2=UI2=6V×0.3A=1.8W；
(2)当开关S1、S2同时闭合时，电流直接经电流表回到电源的负极，造成电源短路，这是绝对不允许的，因此开关S1、S2不能同时闭合。
故答案为：0.9；1.8；S1、S2。
(1)当开关S1、S3断开，S2闭合时，两电阻串联，电流表测电路中电流，根据串联电路特点和欧姆定律求出电源电压；
当开关S1、S3闭合，S2断开时，两电阻并联，电流表测干路电流，根据欧姆定律分别求出各支路电流，再根据并联电路特点求出干路电流，根据P=UI求出R2的电功率；
(2)当开关S1、S2同时闭合时，电流直接经电流表回到电源的负极，造成电源短路，这是绝对不允许的。
本题考查了串联电路和并联电路特点和欧姆定律的应用，关键是正确判断开关在不同状态下电路的连接方式。
15.【答案】解：经分析可知，滑动变阻器左下方接线柱与任意上方接线柱串联在电路中，然后与灯泡、电源、开关串联组成电路，电压表并联在灯泡两端，由于电源电压为12V，则电压表选择0∼15V量程，如下图所示：

【解析】本题考查了实物图的连接，关键是根据题意判断灯泡与滑动变阻器的连接方式以及正确的连接。
当变阻器的滑片向左移动时，灯泡变亮，说明变阻器按一上一下的原则串联在电路中，且左下方接线柱必须接入电路中，电压表测量灯泡两端的电压说明电压表与灯泡并联，然后与开关、电源组成电路。
16.【答案】解：灯泡接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接入灯泡的螺旋套，这样在断开开关能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故。既能控制灯泡，又能更安全，如图所示：

【解析】灯泡的接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点；零线直接接入灯泡的螺旋套。
掌握家庭电路的灯泡、开关的接法，同时考虑使用性和安全性。
17.【答案】质量 67 食用油 水
【解析】解：(1)实验中使水和食用油加热相同的时间，吸收相同的热量，根据控制变量法要比较水和食用油的吸热本领的大小，应控制水和食用油的质量相同；
(2)由图乙知温度计的分度值为1℃，示数为67℃；
(3)质量相同的水和食用油在相同时间内吸收相同的热量，水的温度变化小，食用油的温度变化大，说明水的吸热本领大。
故答案为：(1)质量；(2)67；(3)食用油；水。
(1)根据控制变量法知实验中需要控制水和食用油的初温度相同、质量相同；
(2)根据温度计的分度值读出温度计的示数；
(3)判断水与食用油比热容大小的方法：
①可判断两种物质在升高相同温度的情况下，所用时间的多少。用时较多的，说明吸收的热量多，则吸热本领较大。
②可判断两种物质在吸收相同热量的情况下，升高温度的多少。温度升高较多的，则吸热本领较小。
本题主要考查对如何用转换法和控制变量法来比较不同物质比热容(吸热能力)大小的了解，要掌握两种比较吸热能力的方法。
18.【答案】不相同 断开 灯L1断路 0.21I=I1+I2 只做一次实验，结论具有偶然性
【解析】解：(1)为避免实验的偶然性，要选择两个不同规格的灯泡多次实验；
(2)该电路为并联电路，电流表测量灯泡L1的电流，开关控制整个电路，实物图如图所示：
；
(3)为保护电路安全，连接电路时，开关应断开；
(4)将电流表接在L1所在的支路上，闭合开关后，观察到灯L2发光，说明干路和L2支路是通路，但灯L1不发光，电流表的示数为零，电路可能存在的故障是L1或电流表断路造成的；
(5)因干路电流等于各支路电流之和，所以干路电流大于支路电流，在图丙中，因指针偏转角度相同，测干路电流时应选用大量程，分度值为0.1A，示数为1A；测通过L2支路的电流选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.2A；
由数据可得：并联电路中干路电流等于各支路电流之和，并联电路中电流规律的表达式是：I=I1+I2；
(6)本次实验的不足之处是：只做一次实验，结论具有偶然性。
故答案为：(1)不相同；(2)如图；(3)断开；(4)灯L1断路；(5)0.2；1；I=I1+I2；(6)只做一次实验，结论具有偶然性。
(1)应用归纳法得出结论时要求：所选样本要有代表性用样本数量足够多；
(2)根据电路图连接实物图；
(3)连接电路时，开关应断开；
(4)闭合开关后，观察到灯L2发光，说明干路和L2支路是通路，根据灯L1不发光分析电路可能存在的故障；
(5)根据并联电路电流的规律确定电流表选用的量程，然后读数。分析数据大小得出结论；
(6)实验中为了寻找普遍的规律，应多次测量。
本题考查电路的连接、电流表使用和读数、并联电路电流的规律及归纳法的运用等知识，综合性较强。
19.【答案】(1)如图所示；(2)定值电阻Rx发生了短路；(3)0.3；12；多次测量求平均值减小误差；(4)探究电流跟电压的关系；(5)丙

【解析】解：(1)根据原理图连接实物图如图所示；
(2)闭合开关S后，移动滑片P时电流表有示数且不断变化，则电路为通路，发现电压表无示数，则电路故障可能是定值电阻Rx发生了短路；
(3)根据图知，电流表的量程为0∼0.6A，分度值为0.02A，所以示数为0.3A，
则电阻丝的电阻为：R=UI=Ω；
因为定值电阻的阻值不变，所以多次测量求平均值的目的是减小误差；
(4)用此实验还可以探究电流跟电压的关系；
(5)小灯泡的电阻随温度的升高而增大，故灯的I−U图像为曲线，故能正确反映出小灯泡的电流电压关系的是图丙。
故答案为：(1)如上图所示；(2)定值电阻Rx发生了短路；(3)0.3；12；多次测量求平均值减小误差；(4)探究电流跟电压的关系；(5)丙。
(1)根据原理图连接实物图，注意导线不能交叉，同时注意电压表与定值电阻并联，滑动变阻器需要一上一下接入电路中；
(2)闭合开关S后，移动滑片P时电流表有示数且不断变化，则电路为通路，根据电压表无示数分析；
(3)电流表在读数时，要先确定量程，再看清分度值，根据指针读出电流的大小；根据欧姆定律求出此时电阻丝的阻值；因为定值电阻的阻值不变，多次测量求平均值可以减小误差；
(4)掌握电学中的一些探究实验和测量实验，如测量电功率、电阻，改变电路中的电流、探究电流与电压的关系等；
(5)小灯泡的电阻随温度的变化升高而变大。
此题测量定值电阻的阻值实验，考查了实物电路的连接、滑动变阻器的使用及减小误差的实验方法，同时考查了电流表的读数及电阻的计算，还涉及了灯丝电阻与温度的关系。在平时学习中注意各电路图的联系。本电路在初中物理电学实验中应用广泛。可用于测定值电阻的电阻、功率，还能探究电流跟电压、电阻的关系。
20.【答案】内 热传递
【解析】解：(1)无烟煤燃烧时，将化学能转化为内能；通过热传递的方式改变水的内能。
(2)锅炉内的水吸收的热量：
Q吸=cm1(t−t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×200kg×(100℃−25℃)=6.3×107J；
(3)无烟煤完全燃烧放出的热量：
Q放=m2q=6kg×3.4×107J/kg=2.04×108J；
(4)锅炉的效率η=Q吸Q放×100%=6.3×107J2.04×108J×100%≈31%。
答：(1)内；热传递；
(2)锅炉内的水吸收的热量为6.3×107J；
(3)无烟煤完全燃烧放出的热量为2.04×108J；
(4)此锅炉的效率是31%。
(1)燃料燃烧时，将化学能转化为内能；内能的改变方法：做功和热传递；
(2)根据Q吸=cm(t−t0)求出水吸收的热量；
(3)根据Q放=mq求出无烟煤放出的热量；
(4)根据η=Q吸Q放求出锅炉的效率。
本题考查了吸热公式、燃料完全燃烧放热公式、效率公式的应用，基础性题目。
21.【答案】解：(1)由电路图可知，只闭合开关S1时，电路为R1的简单电路，此时电路中的总电阻较大(比并联的总电阻大)，根据P=UI=U2R可知，电热水壶的总功率小，处于保温挡，
由P=UI=U2R可得R1的电阻：
R1=U2P保温=(220V)2100W=484Ω；
(2)由P=Wt可得，加热过程中煮茶器消耗的电能：
W=P加热t=900W×700s=6.3×105J；
(3)由η=Q吸W可得，吸收热量：
Q吸=ηW=80%×6.3×105J=5.04×105J；
由Q吸=cmΔt可求得煮茶器中水的质量：
m=Q吸cΔt=5.04×105J4.2×103J/(kg⋅℃)×(100℃−20℃)=1.5kg。
答：(1)发热电阻R1的阻值为484Ω；
(2)加热过程中煮茶器消耗的电能为6.3×105J；
(3)煮茶器中水的质量为1.5kg。
【解析】(1)由电路图可知，只闭合开关S1时，电路为R1的简单电路，此时电路中的总电阻最大，总功率最小，电热水壶处于保温挡，根据P=UI=U2R求出R1的电阻；
(2)已知加热时间和加热挡功率，由P=Wt可求得加热过程中煮茶器消耗的电能；
(3)已知在此过程中煮茶器的加热效率为，由η=Q吸W可求得吸收热量，由Q吸=cmΔt可求得煮茶器中水的质量。
本题考查了电功率公式和吸热公式、电功公式的综合应用，关键是公式及其变形式的灵活运用，计算过程还要注意单位的换算。额定电压
220V
保温挡功率
100W
加热挡功率
900W