河南省西华县2023-2024学年九年级上学期第二次月考物理试题（解析版）-A4

这是一份河南省西华县2023-2024学年九年级上学期第二次月考物理试题（解析版）-A4，共16页。试卷主要包含了1 ③， 发光二极管等内容，欢迎下载使用。

（测试范围：13-18章）
注意事项：
1.本试卷共6页，五大题，满分70分，测试时间60分钟。
2.请用蓝、黑色钢笔或圆珠笔直接答在试卷上或答题卡上。
3.答卷前请将密封线内的项目填写清楚。
一、填空题（本题共6小题，每空1分，共14分）
1. 在没有暖气的古代，人们如何优雅而有情调地取暖呢？原来古人有如图所示的暖手神器—手炉，又称“袖炉”，炉内装有炭火，故也称“火笼”。用它可供取暖。这种取暖方式利用了__________；手炉里加一些香料，还可以兼做熏香之用，不大一会功夫，房间里香气四溢，说明了__________。

【答案】 ①. 热传递 ②. 分子在不停地做无规则运动
【解析】
【详解】[1]利用火笼取暖，手吸收热量，温度升高，内能增大，而达到目的，所以这种取暖方式是利用了热传递。
[2]房间里香气四溢，是香味分子进入鼻子的扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动。
2. 应急灯泡，不需要插电，人只需要用手触碰灯泡的两个触点或直接放在如图所示的水中就可以发光。你认为这种灯泡内部有电源吗？__________（选填“有”或“无”），如果没有能量补充，根据__________可知，灯泡不可能一直发光。
【答案】 ①. 有 ②. 能量守恒定律
【解析】
【详解】[1]应急灯泡发光时，工作电路是通路，则电路至少由用电器、导线和电源组成。
[2]没有能量补充，灯泡不可能一直发光，灯泡发光时，电能转化为光能，根据能量守恒定律知，电能消耗完毕，则灯泡不能发光。
3. 导线中自由电子定向移动需要“动力”的推动，图中用高度差形象地表示了由电池提供的这种推动作用，那么高度差表示的量是__________；该物理量的大小在实验室要用__________测量。
【答案】 ①. 电压 ②. 电压表
【解析】
【详解】[1]导线中自由电子的定向移动形成电流，而电路中有持续电路，需要电路两端有电压，所以图中的高度差表示电压。
[2]电压的测量仪器是电压表。
4. 小李想借助一个额定功率为1200W的电热水壶，估测一下他家的电能表是否转的过快，如图所示，该电能表的额定最大电流为__________。他将家里的其他用电器全部关闭，只剩下电热水壶正常工作，5min内观察到电能表的铝盘转了120转，则电热水壶5分钟消耗的电能为__________kW·h，电能表的转盘转速__________（选填“较快”、“正常”或“较慢”）。
【答案】 ①. 20A ②. 0.1 ③. 正常
【解析】
【详解】[1]由电能表的参数可知，电能表的额定最大电流为20A。
[2][3]电能表每转1200r消耗1kW∙h的电能，转120r消耗的电能
电热水壶5min消耗的电能
所以电能表的转盘转速正常。
5. 如图甲所示，是体质检测中的“坐位体前屈测试仪”，其内部简化电路如图乙所示。测试中，被测试的同学向前推动测试仪的滑块（相当于向右移动滑动变阻器的滑片P），则此时电流表的示数将________，电压表的示数将________（两空均选填“变大”或“变小”）。
【答案】 ①. 变小 ②. 变大
【解析】
【详解】[1]由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流，向前推动滑块相当于将电路中滑动变阻器的滑片向右移动，则滑动变阻器连入电路的阻值变大，电路中总电阻变大，由可知，电路中的电流变小，即电流表的示数变小。
[2]由于电路中的电流变小，由U=IR可知，R2两端的电压变小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以R1两端的电压变大，即电压表的示数变大。
6. 如图所示，小桂将一条粗细不均的铝箔纸的两端分别压在电池的两极，发现铝箔纸发热并燃烧。实验中铝箔纸较粗部分的电流___________（填“>”、“=”或“<”）较细部分的电流，较___________（填“粗”或“细”）的部位先燃烧起来，此过程的能量转化是___________能转化为内能。
【答案】 ①. = ②. 细 ③. 电
【解析】
【详解】[1]由题意可知，一条粗细不均的铝箔纸的两端分别压在电池的两极，则有电流流过这铝箔纸，根据串联电路的电流处处相等，可知，实验中铝箔纸较粗部分的电流等于较细部分的电流。
[2]由[1]解析可知，实验中铝箔纸较粗部分电流等于较细部分的电流，两部分的通电时间也相同，铝箔纸较粗部分，即横截面积较大，则铝箔纸较粗部分的电阻较小，根据焦耳定律可知，铝箔纸较粗部分产生的热量较少，铝箔纸较细部分产生的热量较多，则铝箔纸较细部分温度升高较多，较细的部位先燃烧起来。
[3]由[2]解析可知，铝箔纸较细部分通有电流，而由于温度升高，较细的部位先燃烧起来，即内能增大，所以说此过程的能量转化是电能转化为内能。
二、选择题（本题共8小题，每小题2分，共16分。第7-12题每小题只有一个选项符合题目要求，第13-14题每小题有两个选项符合题目要求，全部选对得2分，选对但不全的得1分，有错选的得0分）
7. 如图所示，对图中现象的解释，下列说法不正确的是（ ）
A. 图一1，该冲程为四冲程汽油机的排气冲程
B. 图一2，瓶中空气推动塞子跳起，瓶口出现白雾
C. 图一3，电路中各元件完好，闭合开关将短路
D. 图一4，用力缓慢压下活塞，便于观察到管中沾有乙醚的棉花被点燃
【答案】D
【解析】
【详解】A．图-1中，排开门打开，进气门关闭，活塞上行，是排气冲程，故A正确，不符合题意；
B．图-2中，瓶中空气对塞子做功，空气的内能转化为塞子的机械能，空气内能减小，温度降低，瓶口附近的空气中的水蒸气遇到冷液化成小水珠，出现白雾，故B正确，不符合题意；
C．图-3中，闭合开关，电流从电源正极出来，经开关，回到负极，没有经用电器，所以电路将短路，故C正确，不符合题意；
D．图-4中，用力快速压下活塞，对瓶内的空气做功，其内能增大，温度升高，达到棉花的燃点而燃烧，故D错误，符合题意。
故选D。
8. 发光二极管（Light Emiting Dide），简称LED，将它接入电路如图所示，闭合开关后LED正常发光，以下说法正确的是（ ）
A. LED主要是由超导材料制成的
B. 二极管的右侧是负极
C. 若将电源的正负极对调，LED也会发光
D. 电路中自由电子的定向移动方向是从左向右移动
【答案】B
【解析】
【详解】A．LED由半导体材料制成，而不是超导材料，故A错误；
B．因为半导体具有单向导电性，由图可知，电源左侧接的是二极管的正极，较长的一端，所以二极管的右侧是负极，故B正确；
C．因为半导体具有单向导电性，所以把电源正负极对调，LED不会发光，故C错误；
D．在电源外部，电流的方向由电源正极流向电源负极，电路中自由电子的定向移动方向与电流方向相反，所以自由电子移动方向是从右向左移动，故D错误。
故选B。
9. 如图所示为气体打火机中的点火装置—压电点火器。当按下打火按钮时，会使压电材料两端分别出现异种电荷，通过相连的导线，在打火机的排气嘴处放电产生电火花，从而点燃燃料。如果导线A端带负电与导线B端之间形成放电，则关于气体打火机被点燃的过程，下列说法中正确的是（ ）
A. 按钮下压压电材料带电过程，是下压时创造了电荷
B. 按钮下压压电材料，压电材料将电能转化为机械能
C. 在AB间放电时，其间形成的电流方向是由B到A
D. 排气嘴喷出燃料的过程中，气体对外膨胀做功，气体的内能逐渐增大
【答案】C
【解析】
【详解】A．按钮下压压电材料带电过程，是下压时电荷发生了转移，并不是创造了电荷，故A错误；
B．按钮下压压电材料，压电材料将机械能转化为电能，故B错误；
C．在AB间放电时，电子带负电，电子从A到B，电子移动的方向与电流的方向相反；物理学中规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，所以其间形成的电流方向是由B到A，故C正确；
D．排气嘴喷出燃料的过程中，气体对外膨胀做功，气体的内能逐渐减少，故D错误。
故选C。
10. 某学校地下车库有南北两个进出口，每个进出口处装有感应开关。当有车辆从任何一个进出口经过时，开关自动闭合一段时间，值班室内的指示灯会亮，提醒门卫有车辆通过，以便监视进出口安全。下列电路图中，符合要求的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据电路设计要求，当有车辆从任何一个进出口经过时，开关自动闭合一段时间，值班室内的指示灯会亮，提醒门卫有车辆通过，所以每一个出口均相当于一个开关，各自控制电路，指示灯在干路上，故图B符合要求为答案。选项A、C、D不符合要求，故选B。
11. 如图所示，暗盒中的两个灯泡L1和L2连接在同一电路中，闭合开关两灯均发光，下列现象可以判断两灯一定串联的是（ ）
A. 流过 L1和L2的电流不同
B. 流过 L1和L2电流相同
C. L1和L2两端电压相同
D. L1和L2两端电压不同
【答案】D
【解析】
【详解】A．串联电路电流强度处处相同，两灯电流不同，一定不是串联，故如果流过 L1和L2的电流不同，表明一定不是串联，应为并联，故A不符合题意；
B．如果两灯泡规格相同，无论串联还是并联电流都相同，故流过 L1和L2的电流相同可能是串联，也可能是并联，故B不符合题意；
C．如果两灯泡规格相同，无论串联还是并联电压都相同，故流过 L1和L2的电压相同可能是串联，也可能是并联，故C不符合题意；
D．在并联中各支路两端电压等于电源电压，L1和L2两端电压不同，表明一定不是并联，则一定是串联，故D符合题意。
故选D。
12. 甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，下列说法中正确的是（ ）

A. 两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多
B. 两灯均正常发光时，甲灯的电阻小于乙灯的电阻
C. 两灯串联在220伏的电路中，甲灯比乙灯亮
D. 将乙灯接入110伏电路中，它的实际功率为50瓦
【答案】C
【解析】
【分析】由灯泡的铭牌知道灯泡的额定电压和额定功率，可以求出灯丝电阻、正常发光一段时间消耗的电能及在实际电压下的实际功率。
【详解】A．用电器工作消耗电能，用电器正常工作，没有工作时间，不能判断消耗电能的多少，故A错误；
B．根据额定电压和额定功率，计算甲乙两灯的正常工作的电阻：
甲灯正常工作时的电阻大，故B错误；
C．当甲乙两灯串联时，根据可知，电流相同，甲电阻越大，甲实际功率越大，甲电灯越亮，故C正确；
D．乙灯接在110V的电路中，消耗的功率
故D错误。
故选C。
13. 使用中国自主芯片制造的神威太湖之光是全球首个理论性能达到10亿亿次的超级计算机，太湖之光已经全部使用国产CPU处理器。电脑的中央运算器简称CPU，是电脑的心脏，决定着电脑的运算速度，电脑爱好者喜欢“超频”来提高CPU运算速度，“超频”方法之一就是通过改变主板上“跳线”来提高CPU核心电压。如图所示为主板上一跳线装置，跳线装置的总电压为3V，“超频”工作时通过CPU的电流是3mA，下列说法正确的是（ ）
A. CPU正常工作时应连接“1、3”两个接线柱
B. 某人超频需要改接这一跳线，则应连接“1、2”两个接线柱
C. “超频”工作时CPU的电阻是1000Ω
D. 计算机芯片中的硅是超导体材料
【答案】BC
【解析】
【详解】AB．由图示知，连接1、2两个接线柱时，CPU单独工作，其两端电压等于电源电压，连接2、3两个接线柱时，CPU和电阻R串联在电路中，据串联电路的分压特点知，此时CPU两端的电压较小，所以CPU正常工作时，接2和3两个接线柱，超频工作时，连接1和2两个接线柱，故A错误，B正确；
C．超频工作时，CPU的电阻
故C正确；
D．计算机芯片中的硅是半导体材料，不是超导体材料，故D错误。
故选BC。
14. 高速公路试行计重收费以来，司机质疑公路检查站的“地磅”“称重不准”，同一辆车，经过相隔几公里的收费站，称重却相差几吨，收费差额甚至高达几百元。如图是某种地磅的工作原理图，滑片P可在竖直放置的电阻R上滑动，当货车质量增大时，由电表改装成的显示器的示数也增大。下列说法正确的是（ ）
A. “显示器”由电流表改装而成
B. 接线柱“1”应与“2”连接
C. 为了节约电能，电阻R0可以去掉
D. 若提高电源电压，则显示器的“称重”数会偏大
【答案】AD
【解析】
【详解】A．由图示知，显示器串连在电路中，由电流表改装而成的，故A正确；
B．由图示知，当货车质量增大时，对弹簧的压力增大，弹簧向下形变程度变大，滑片P向下移动，此时显示器，即电流表示数变大，则R接入电路的阻值变小，所以接线柱1和3连接，故B错误；
C．R0在串联在电路中，可避免电阻R接入电路的阻值过小而损坏电路，所以不能去掉，故C错误；
D．若提高电源电压，滑片在相同位置，即电路中的总阻值不变，据欧姆定律知，此时电路电流变大，显示器的示数变大，称重数会偏大。故D正确。
故选AD。
三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分）
15. 在如图所示电路的〇里填上适当的电表符号，使电阻R1与R2并联。
【答案】
【解析】
【详解】由题意可知，两电阻并联，因为在电路中，电流表相当于导线，需要串联在电路中，电压表的电阻很大，需要并联在电路上，所以下边的〇是电流表，上边的〇如果也是电流表，则将会导致电源短路，所以上边的〇应是电压表，此时两电阻并联，如图所示：
16. 共享单车已逐渐成为当下年轻人青睐的交通工具，共享单车既方便，又环保，使用时只要用手机扫码，并且交付订金，电子锁就会自动开锁，如图扫码正确相当于闭合开关S1、成功交付定金相当于闭合开关S2，两开关同时闭合电动机工作，电子锁打开。请在虚线框中完成电路连接。
【答案】
【解析】
【详解】根据题意知，扫码正确相当于闭合开关S1、成功交付定金相当于闭合开关S2，两开关同时闭合电动机工作，电子锁打开，单独闭合其中一个开关，电子锁不能打开，故两开关串联后再与电动机串联，如下所示：
四、实验探究题（本题共3小题，第17题4分，第18题7分，第19题8分，共19分）
17. 实验小组想探究“电流通过导体产生的热量与什么因素”有关，设置的实验装置如图甲、乙所示，然后将装置两侧的线头与电源连接起来。甲、乙两装置中的两个透明容器中密封着等量空气。
（1）在实验中电流产生多少热量是通过观察__________来体现的。这种用能直接观测的量来显示不容易被直接观测的量的实验方法叫__________；
（2）图甲为了探究电流产生的热量与__________的关系；
（3）图乙中加热一段时间后左右两侧U形管液面高度差如图所示，由此可以得到结论导体电阻与通电时间一定时，通过导体的__________越大产生的热量越多。
【答案】（1） ①. U形管液面高度差 ②. 转换法
（2）电阻 （3）电流
【解析】
【小问1详解】
[1][2]实验中，电流通过导体产生的热量不同，与密封容器相连的U形管两侧的液面高度差不同，所以通过U形管两侧液面高度差来反映电流产生热量的多少，这是转换法的应用。
【小问2详解】
图甲中，两个阻值不同的电路串联在电路中，通过两个电阻的电流相同，所以探究的是电流产生的热量与电阻的关系。
【小问3详解】
图乙中，右侧容器内的电阻与一个电阻并联后，再与左侧阻值相同的电阻串联，则通过两个容器内的电阻的电流不同，据并联电路的电流特点知，通过左侧容器内电阻的电流比右侧的大，且左侧U形管两侧液面的高度差大，所以可得：导体电阻与通电时间一定时 ，通过导体的电流越大，产生的热量越多。
18. 雨量感应式雨刷是指能自主感应雨量多少的雨刷，它靠安装在车辆前挡风玻璃后的雨量感应器采集雨量数据，然后车辆再根据玻璃上雨量的大小来自动调节雨刷器摆动频率。雨停后，刮水器自动停止工作。小赛查阅了相关资料后，自制了如图甲所示的雨水检测金属网（以下简称检测网）并设计了如图乙所示的模拟电路进行探究。
（1）小赛按照设计的电路图连接电路，检测网未放入雨水中，电流表无示数，此时电路处于__________（选填“断路”或“通路”或“短路”）状态；将检测网放入雨水中，电流表有示数。这表明雨水是__________（选填“导体”或“绝缘体”）。小赛通过观察电路中__________的变化来判断电动机转速的变化，从而反映出刮水器刮水速度的变化；
（2）将检测网竖立并缓慢浸入雨水中进行实验，分析数据可知，金属网浸入雨水中深度越深，电流表的示数越大，这说明a、b间接入电路的电阻__________（选填“变大”或“变小”）。我们知道，影响导体电阻的大小的因素有：导体的材料、长度和横截面积，那么a、b间接入电路的电阻变化是由导体的__________变化引起的；
（3）小赛设计的电路在无雨水时，电动机不能转动，可是这样无法实现无雨时的车窗清洗，请你帮助小珠，在图乙电路中，用笔画线代替导线，加装一个开关解决此问题__________。
【答案】（1） ①. 断路 ②. 导体 ③. 电流表示数
（2） ①. 变小 ②. 横截面积
（3）
【解析】
【小问1详解】
[1]图乙中，检测网与电动机串联在电路中，电流表测电路中的电流，检测网未放入雨水中，电流表无示数，则电路是断路。
[2]将检测网放入雨水中，电流表有示数，表明电路通路，雨水是导体。
[3]图乙电路中，电路中的电流越大，电动机的转速越快，所以通过电路中电流表示数的变化判断电动机转速的变化。
【小问2详解】
[1]检测网浸入雨水中的深度越深，电流表示数越大，说明电路中的电流越大，据欧姆定律，电源电压不变，则a、b接入电路的阻值变小。
[2]图甲中，随着金属网浸入雨水中的深度越深，a、b间接入电路的阻值越小，此过程中导体的材料和长度不变，则发生变化的是横截面积。
【小问3详解】
图乙中，无雨水时，检测网断开，电路开路，在检测网两端并联一个开关，开关闭合时，检测网被短路，电路接通，电动机工作。作图如下：
19. 小迪用电流表、电压表测小灯泡电功率的实验时，发现灯泡上标有“3.8V”字样，小灯泡的电阻大约为10Ω，连接的部分实验电路如图甲所示。
（1）请完成实验电路的连接__________；
（2）闭合开关前，应将滑动变阻器滑片的位置调到__________（选填“左”或“右”）端；
（3）灯泡正常发光时，此时电流表的示数如图乙所示，读数为__________A，则小灯泡的额定功率为__________W；
（4）小迪的同桌在电路连接完成甲图后，闭合开关，发现电流表有示数，电压表无示数，出现此现象的原因可能是__________（写出一种原因即可）；
（5）小迪发现电压表0~15V量程已损坏，0~3V量程能正常使用，电源电压为6V且恒定不变，仍利用现有的器材完成实验，设计了如图丙所示的电路图。请将以下实验步骤补充完整。
①检查电路无误后，闭合开关S，将开关S1拨至“1”，调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为__________V；
②滑片不动，再将开关S1拨至“2”时，读出电压表示数为U0。
③小灯泡的额定功率：P额=__________（用U额、U0、R0表示）。
（6）实验结束后，小迪同学将原电路中小灯泡换成几个定值电阻，用来探究电流与电阻的关系，根据实验数据作出如图丁所示的图像（定值电阻阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω）。若电源电压为6V，则小明选择的滑动变阻器最大值应为__________Ω。
【答案】（1） （2）左
（3） ①. 0.3 ②. 1.14
（4）小灯泡短路##电压表短路##电压表断路
（5） ①. 2.2 ②.
（6）40
【解析】
【小问1详解】
要探究小灯泡的电功率，应用伏安法进行探究，电流表串联在电路中，测量电路的电流，小灯泡的额定电压为3.8V，电阻约为10欧，则通过电路的电流
电流表选用小量程，作图如下：
小问2详解】
为了保护电路，开关闭合前，滑片应置于滑动变阻器的阻值最大处，即图甲中的最左端。
【小问3详解】
[1]电流表选用小量程，分度值为0.02A，由图乙知，示数为0.3A。
[3]小灯泡的额定功率
PL=UIL=3.8V×0.3A=1.14W
【小问4详解】
图甲电路中，闭合开关，小灯泡与滑动变阻器串联连接，电压表测小灯泡两端的电压，而电流表有示数，说明电路通路，电压表无示数，若小灯泡不发光，可能是电压表并联部分短路了，所以可能是小灯泡短路了，或者电压表短路了，若小灯泡发光，则可能是电压表断路了。
【小问5详解】
[1]由图丙知，开关拨到1时，小灯泡与滑动变阻器及定值电阻R0串联在电路中，电压表测变阻器及R0两端的电压，为了让小灯泡正常发光，则此时电压表的示数
U1=U总-UL=6V-3.8V=2.2V
[2]开关拨到2时，电路的连接方式不变，电压表测量R0两端的电压，滑片位置不变，小灯泡仍正常发光，此时电路中的电流
小灯泡的额定功率
【小问6详解】
由图丁知，每组对应的电流与电阻的乘积是一定值为2，则定值电阻两端的电压保持为2V不变，滑动变阻器两端的电压
U滑=U总-U1=6V-2V=4V
据串联电路的分压特点知，当定值电阻接入电路的阻值越大，变阻器接入电路的阻值越大，所以定值电阻的阻值为20欧时，变阻器需要接入电路的阻值最大，有
解得，变阻器需要的最大阻值。
五、综合应用题（本题共2小题，第20题8分，第21题9分，共17分）
20. 小明小组探究气压传感器的使用参数时，他们将一节塑料管与抽气机连接，将气压传感器插入管内，传感器与计算机相连，如图1所示，抽气时，从计算机上可读出该位置气压。气压传感器内部工作原理如图2，电源电压为12V，R0是20Ω的定值电阻，R1是压敏电阻，其阻值与气压的关系如图3所示。当气压传感器的读数为Pa时，求：
（1）随着抽气速度增大，R1的阻值会__________，电压表示数会__________；（以上两空选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（2）电流表的示数为多大__________？
（3）R0的电功率为多大__________？
【答案】（1） ①. 变小 ②. 变小
（2）0.2A （3）0.8W
【解析】
【小问1详解】
[1]随着抽气速度增大，管内气压减小，由图3知，随着气压减小，压敏电阻R1的阻值减小。
[2]由图2知，两个电阻串联在电路中，电压表测量压敏电阻R1两端的电压，电流表测电路中的电流。R1的阻值减小时，据串联电路的分压特点知，其两端电压减小，电压表示数会变小。
【小问2详解】
由图3知，气压传感器的读数为时，R1的阻值为40欧，电路中的电流，即电流表的示数
【小问3详解】
R0的电功率
21. 何为养生壶？养生壶是一种用于养生保健可以烹饮的容器，如图甲所示。养生壶主要由耐高温玻璃制成，可避免壶身与食材发生化学反应，影响养生效果，其加热原理如图乙所示。养生壶的额定电压为220V，R1、R2均是发热电阻，其中R2=506Ω。养生壶正常工作时，开关置于“1”为加热挡，电路中电流为5A；开关置于“2”为保温挡。求：
（1）将壶内1kg的水从20℃加热到100℃，水吸收的热量；[]
（2）当开关置于“1”时，R1消耗的电功率是多大？
（3）当开关置于“2”时，养生壶5min消耗的电能是多少？
【答案】（1）
（2）1100W （3）26400J
【解析】
【小问1详解】
水吸收的热量
【小问2详解】
开关置于“1”为加热挡，由图乙可知，此时电路中只有R1工，R1消耗的电功率
P1=UI=220V×5A=1100W
【小问3详解】
由图乙可知，开关置于“1”为加热挡，由可知，R1的阻值
当开关置于“2”时，R1、R2串联，根据串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻
R=R1+R2=44Ω+506Ω=550Ω
养生壶5min消耗的电能