河南省南阳二十一中2022-2023学年九年级上学期期末物理试题(含答案)

这是一份河南省南阳二十一中2022-2023学年九年级上学期期末物理试题(含答案)，共17页。试卷主要包含了填空题，选择题，作图题，实验探究题，综合应用题等内容，欢迎下载使用。
2022-2023学年河南省南阳二十一中九年级（上）期末物理试卷
一、填空题（每空1分，共14分）
1．（2分）“神舟上九天揽月，蛟龙下五洋捉鳖”，9月17号载人飞船带着三位宇航员，安全返回地球。返回舱穿越大气层时温度升高，这是通过 　 　（选填“做功”或“热传递”）增加其内能的；这与内燃机的 　 　冲程的能量转化相同。
2．（3分）寒冷的冬天，黄河边上出现美丽的“雾凇”景观，如图所示，“雾凇”是 　 　（填物态变化名称）现象。冬天，我们常常坐在火炉边取暖，这是通过 　 　的方式增加人体的内能。家中的煤炭在燃烧一半后，剩余一半的热值 　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

3．（2分）如图所示的是某款电热水龙头的电路原理图，R1、R2是电热丝，通过旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点，实现冷水、温水、热水挡之间的切换。当开关同时接触2、3触点时，水龙头出的是 　 　（选填“冷”、“热”或“温”）水，若R2＝2R1，水龙头在温水挡正常工作时的电功率为200W，则它在热水挡正常工作1min消耗的电能为 　 　J。

4．（2分）如图所示，电源电压恒定，R1＝30Ω，R2＝60Ω．当开关S3闭合，S1、S2都断开时，电流表的示数为0.1A．求：
（1）电源电压；
（2）当开关S3断开，S1、S2都闭合时，电流表的示数。

5．（3分）如图所示的电路，开关S接到a后，电磁铁左端为　 　极，小磁针静止时，A端是　 　极；将开关S由a拨到b，调节滑动变阻器，使电流表示数不变，则电磁铁的磁性　 　（选填“增强”、“不变”或“减弱”）。

6．（2分）如图甲所示是一种测定油箱内油量的装置，油量表是由电流表改装而成，其中R是滑动变阻器，滑片和滑杆相连，滑杆可绕固定轴O转动，另一端固定着一个浮子。当油箱油面下降时，油量表的示数将 　 　（选填“增大”、“减小”或“不变”）。若换用电压改装成油量表，要求油面升高时电压表示数变大，电压表应并联在元件 　 　的两端。

二、选择题（每题2分，共16分）
7．（2分）在冬季，某地的地下水管破裂，水喷射出来形成了如图所示的“冰花”。虽然气温没有回升，过一段时间，发现“冰花”还是变小了。以下分析正确的是（　　）

A．“冰花“是由空气水蒸气凝华而形成的
B．“冰花”形成时的气温为0℃
C．“冰花”是由喷出来的水凝固而形成的
D．“冰花”变小过程中要放热
8．（2分）利用如图甲所示的装置做“探究固体物质熔化时温度的变化规律”实验，在0～15min内对物质加热，得到如图乙所示的温度随时间变化的图像。下列说法错误的是（　　）

A．该固体物质是晶体，其熔点为48℃
B．该物质在5～10min时间内温度不变，内能增加
C．该物质在第12min时处于液态
D．该物质的比热容的大小与物质的状态无关
9．（2分）用电器R1和R2上都标有“6V”字样，它们的电流随电压变化关系如图所示。下列说法不正确的是（　　）

A．R1 和R2的阻值不随温度的变化而变化
B．R1：R2＝2：1
C．R1和R2并联在4V电源上，通过电流I1：I2＝2：1
D．R1和R2并联在4V电源上，消耗总功率为1.2W
10．（2分）小华设计了如图所示的输液提示器，在护士站能够观察到药液量的变化。当袋中药液量减少时（　　）

A．电压表示数减小，灯泡亮度变暗
B．电压表示数减小，灯泡亮度变亮
C．电压表示数增大，灯泡亮度变暗
D．电压表示数增大，灯泡亮度变亮
11．（2分）电炉中的电阻丝通电一段时间后变得很烫，而连接的导线却不怎么热，主要是（　　）
A．通过导线的电流小于通过电阻丝的电流
B．导线的绝热皮隔热
C．导线的电阻远小于电阻丝的电阻
D．导线散热比电阻丝快
12．（2分）如图所示的电路中，闭合开关S后，电流表A1的示数为0.2A，电流表A2的示数为0.5A，则电阻R1和R2消耗的功率之比是（　　）

A．2：3 B．3：2 C．2：5 D．5：2
（多选）13．（2分）很多商场都安装了自动扶梯，这种电梯没人和有人时运行的速度会发生变化，其简易电路如图所示，R是一个压敏电阻，其阻值随压力的增大而减小。下列说法正确的是（　　）

A．控制电路中的电磁铁上端为N极
B．人走上电梯后，衔铁与触点2接触，电梯运行速度加快
C．人走下电梯后，电动机的额定功率变小，电动机转速变慢
D．人走下电梯后，电磁继电器控制电路中的电流增大
（多选）14．（2分）为全校师生安全，学校坚持每天对进入校园的人员进行体温监测。如图甲所示，这是某款电子测温仪，其内部的原理图如图乙所示，电源电压保持不变，R0为定值电阻，显示仪由电压表改装而成，R为热敏电阻，其阻值随温度变化的图像如图丙所示。下列说法错误的是（　　）

A．所测体温越高，热敏电阻R的阻值越大
B．被测者体温越高，电路中的电流越小
C．定值电阻R0具有保护电路的作用
D．将定值电阻R0换为阻值更大的电阻，测相同温度时，显示仪示数变大
三、作图题（每小题2分，共4分）
15．（2分）请用笔画线表示导线，将图中的电灯和开关正确接入家庭电路。

16．（2分）将图中的电磁铁连入你设计的电路中（在方框内添加电源和滑动变阻器），使得小磁针静止时如图所示，且向右移动滑动变阻器滑片时，电磁铁的磁性变弱。

四、实验探究题（17题4分，18题6分，19题9分，共19分）
17．（4分）如图所示，用加热器给初温均为20℃的甲、乙液体加热（m甲＜m乙），两种液体每秒吸收的热量相同。这两种液体的温度一加热时间的图线如图所示。
（1）某时刻温度计示数如图所示，此时乙的温度为 　 　℃；
（2）甲液体第30s的内能 　 　（选填“大于”、“小于”或“等于”）第35s的内能。
（3）小明根据图中0～30s图线及题目所给信息得出：甲和乙两种液体是通过 　 　方式使其温度升高，内能增加的；甲液体的比热容 　 　（选填“大于”、“小于”或“等于”）乙液体的比热容。
18．（6分）小明和小华同学在“探究串联电路电压的规律”实验中，设计了如图甲所示的电路。

（1）连接电路前，小明发现电压表指针如图乙所示，接下来他要对电压表进行的操作是 　 　。
（2）小明根据图甲连接好电路，此时电压表测量 　 　（选填L1或L2）两端的电压；闭合开关后，发现两灯不亮，电压表示数为零，若电路只有某一个灯发生了故障，则故障可能是 　 　。
（3）排除故障后，小明完成了实验，并把数据记录在表中。
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1.4
1.4
2.8
分析实验数据小明得出两个实验结论：①串联电路的总电压 　 　各部分用电器两端电压之和；②串联电路中，各部分用电器两端电压相等。
（4）实验结束后，小明和小华互相交流，小华指出小明的结论②是错误的，造成该结论错误的原因是 　 　。除此之外，小华指出应多测几组实验数据，这样才能 　 　。（选填“减小误差”或“使结论更有普遍性”）
19．（9分）在“测量小灯泡额定功率”的实验中，器材有：电源（电压恒为3V）、开关、电压表和电流表各一只、额定电压为2.5V的灯泡、滑动变阻器（20Ω 1A）、导线若干。

（1）用笔画线代替导线，将图甲中的实物图连接完整。（要求：滑片向左移动时小灯泡变亮）
（2）闭合开关前，发现电流表的指针如图乙所示，其原因是 　 　；同时滑动变阻器要调到最大阻值处，其作用是 　 　。
（3）问题解决后，第一小组的同学闭合开关后，发现小灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数，移动滑动变阻器，电流表的示数发生变化，小灯泡始终不亮，其原因可能是：　 　；通过改变滑动变阻器的阻值，得到了小灯泡的电流随其两端电压变化的图像，如图丙所示，则小灯泡的额定功率为 　 　W。
（4）第一小组的同学在实验中还发现，电压表与电流表示数的比值变大，原因是 　 　。
（5）第二组的同学做实验时，连接好电路最后一根线，灯泡就亮了，这是因为 　 　。
（6）第三小组的同学在准备进行实验时，发现电压表坏了，他们找到了一个阻值为10Ω的定值电阻R0，设计了如图丁所示的电路，也顺利完成了实验：
①先闭合开关S、S1，断开S2，调节滑动变阻器，使电流表的示数为I1，则I1＝　 　A。
②保持滑片P的位置不变，闭合开关S、S2，断开S1，读出电流表的示数为I2，则小灯泡的额定功率P额＝　 　（用U额、I1、I2表示）。
五、综合应用题（20题8分，21题9分，共17分）
20．（8分）某电压力锅的额定电压为220V，额定功率为1200W，将此压力锅接在铭牌上标有1200r/kW▪h的电能表上。用此压力锅将质量为2kg、初温为15℃的水加热升至115℃的过程中，请回答以下问题：[已知：c水＝4.2×103J/（kg•℃），q煤气＝5.0×107J/kg]
（1）若某次仅用此压力锅正常工作0.5h，其间电能表转盘转600转，由此可知该过程中压力锅是 　 　（选填“间歇”或“持续”）工作的。
（2）水吸收的热量为多少？
（3）水吸收的热量相当于完全燃烧多少质量的煤气？
21．（9分）如图为家用电热饮水机内部简化电路原理图，下表为它的铭牌数据。
水桶容量
20L
热水箱容量
1L
额定电压
220V
加热功率
400W
保温功率
44W
（1）当S1闭合，S2断开时，电热饮水机处于　 　状态（填“加热”或“保温”），此时电路中的电流是多大？
（2）饮水机正常工作时，将热水箱中的水从20℃加热到90℃，求：水吸收的热量是多少？（c水＝4.2×103J/（kg•℃）
（3）若上述电热饮水机正常工作时加热时间是15min，求：该饮水机的加热效率是多少？


2022-2023学年河南省南阳二十一中九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、填空题（每空1分，共14分）
1．【解答】解：返回舱在通过大气层时，与空气发生摩擦，此时返回舱要克服摩擦做功，机械能转化为内能，该过程是通过做功的方式改变物体内能的，与汽油机的压缩冲程的能量转化相同。
故答案为：做功；压缩。
2．【解答】解：（1）“雾凇”形成：水蒸气遇冷凝华形成小冰晶附在物体上，从而形成了“雾凇”；
（2）冬天烤火取暖是通过热传递的方式增加人体的内能；
（3）燃料的热值是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量无关，家中的煤炭在燃烧一半后，燃料的质量减小，燃料的热值不变。
故答案为：凝华；热传递；不变。
3．【解答】解：（1）由图知，当开关处于位置2和3时，只有电阻R1接入电路，电路电阻最大；开关处于3和4位置时，两电阻并联，电路中电阻最小。
电源电压一定，根据P＝可知，开关处于位置2和3时功率最小，故此时放出的是温水；
（2）保温时：P1＝，由题知R2＝2R1，
加热时电路总功率等于各部分功率之和，则它在热水挡正常工作时的功率为：P热＝P1+P2＝+＝+＝＝P1＝×200W＝300W，
在热水挡正常工作1min消耗的电能W＝P热t＝300W×1×60s＝18000J。
故答案为：温；18000。
4．【解答】解：（1）当开关S3闭合，S1、S2都断开时，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
∴根据欧姆定律可得，电源的电压：
U＝I（R1+R2）＝0.1A×（30Ω+60Ω）＝9V；
（2）当开关S3断开，S1、S2都闭合时，R1与R2并联，电流表测干路电流，
∵并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，
∴电路中的总电阻：
R＝＝＝20Ω，
干路电流表的示数：
I′＝＝＝0.45A。
答：（1）电源电压为9V；
（2）当开关S3断开，S1、S2都闭合时，电流表的示数为0.45A。
5．【解答】解：（1）伸出右手握住螺线管，四指弯曲指示电流的方向，大拇指所指的方向即螺线管的左端为电磁铁的N极，据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引的道理可知，小磁针的A端是N极；
（2）在此实验装置中，保持电流不变，将开关S由a换到b，则减少了线圈的匝数，因此通电螺线管的磁性减弱。
故答案为：N；N；减弱。
6．【解答】解：由图可知，R和R′串联，油量表串联在电路中，相当于电流表；
当油箱油面下降时，浮子会下降，则滑杆连接滑片的一端会上升，滑动变阻器接入电路的阻值会变大，即电路总电阻变大，由欧姆定律可知电路中的电流变小，即油量表示数将变小；
当油箱油面上升时，浮子会上升，则滑杆连接滑片的一端会下降，滑动变阻器接入电路的阻值会变小，由串联电路分压的规律可知滑动变阻器两端的电压变小，由串联电路的电压特点可知R′两端的电压变大，因此电压表应并联在元件R′两端。
故答案为：减小；R′。
二、选择题（每题2分，共16分）
7．【解答】解：
AC、“冰花”是喷射出来的水遇冷凝固形成的，不是凝华现象，故A错误，C正确；
B、水的凝固点为0℃，气温低于或等于0℃，如果继续放热，就会凝固，“冰花”形成时的气温不一定为0℃，可以低于0℃，故B错误；
D、“冰花”变小是固态的冰升华形成水蒸气，升华吸热，故D错误。
故选：C。
8．【解答】解：AB、由图乙可知该固体有一定的熔化温度，所以该物质是晶体，物质在5～10min内为熔化过程，要持续吸热，温度保持不变，内能增加，该晶体的熔点是48℃，故AB正确；
C、由图乙可知熔化过程在5～10min内为熔化过程，晶体熔化过程处于固液共存状态，该物质在第12min时处于液态，故C正确。
D、比热容是物质的一种属性，只与物质的种类和状态有关，与物质吸收或放出多少热量无关，故D错误。
故选：D。
9．【解答】解：（1）两电阻的电流随电压变化关系为过原点的直线，故两电阻都为定值，R1 和R2的阻值不随温度的变化而变化，故A正确；
由图知，当电压为4V时，通过R1 和R2的电流分别为0.1A和0.2A，通过R1 和R2的电流之比：I1：I2＝0.1A：0.2A＝1：2，故C错误；
R1和R2并联在4V电源上，两电阻的电压相同，根据U＝IR可知，在电压不变时，电流与电阻成反比，故R1：R2＝I2：I1＝0.2A：0.1A＝2：1，故B正确；
（2）R1和R2并联在4V电源上，干路电流为：I＝I1+I2＝0.1A+0.2A＝0.3A，
电路消耗的总功率为：P＝UI＝4V×0.3A＝1.2W，故D正确。
故选：C。
10．【解答】解：由图可知，变阻器与灯泡串联，电压表测变阻器两端的电压；当袋中药液量减少时，滑片向上移动，变阻器连入电路的电阻变小，根据串联电路的分压特点可知，变阻器两端的电压变小，即电压表的示数变小，电路的总电阻减小，根据欧姆定律可知，电路中电流变大，灯泡亮度变亮；综上所述，B正确。
故选：B。
11．【解答】解：
电炉丝跟铜导线串联，通过它们的电流I和通电时间t相等，故A错误；
因为Q＝I2Rt，R电炉丝＞R导线，
所以产生的热量：Q电炉丝＞Q导线，
即相同时间内导线产生的热量小于电炉丝产生的热量，而与散热快慢、隔热效果无关，故C正确，BD错。
故选：C。
12．【解答】解：由电路图可知，闭合开关S时，两电阻并联，电流表A1测量通过电阻R2的电流，电流表A2测量干路的电流。
由图两电阻并联，干路电流I＝0.5A，R2电流I2＝0.2A，
由并联电路的电流特点可知通过电阻R1的电流：I1＝I﹣I2＝0.5A﹣0.2A＝0.3A；
因为并联电路各支路两端的电压相等，且P＝UI，
所以P1：P2＝I1：I2＝0.3A：0.2A＝3：2。
故选：B。
13．【解答】解：
A、根据安培定则电磁铁的上端为N极，即相当于条形磁铁的N极，故A正确；
B、控制电路中R是一个压敏电阻，其阻值随压力的增大而减小，当人走上电梯后，压力增大，R的阻值变小，控制电路中电流变大，电磁铁的磁性增强，则衔铁被吸下，与触点2接触，则电动机上的电压增大（等于电源电压），电动机的实际功率增大，其转速加快，故B正确。
CD、人走下电梯后，压力减小，R的阻值变大，控制电路中电流变小，电磁铁磁性减弱，则衔铁不会被吸下，与触点1接触，则电动机与R1串联，通过电动机的电流小，电动机转速变慢，而根据P额＝U额I额可知电动机的额定功率不变，故CD错误。
故选：AB。
14．【解答】解：
根据图乙可知，R与R0串联，显示仪（电压表）测R0两端的电压；
AB、由图丙可知，热敏电阻R的阻值随温度的升高而减小，所以被测者体温越高，R的阻值越小，电路的总电阻越小，根据I＝可知，电路中的电流越大，故AB错误；
C、当R的阻值较小时，电路中的电流会较大，所以定值电阻R0具有保护电路的作用，故C正确；
D、温度相同时，说明热敏电阻的阻值不变，将R0更换为阻值更大的电阻，由串联电路的分压特点可知，R0两端分得的电压变大，即显示仪示数会变大，故D正确。
故选：AB。
三、作图题（每小题2分，共4分）
15．【解答】解：（1）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；
（2）三孔插座的接法：上孔接地线、左孔接零线、右孔接火线，如下图所示：

16．【解答】解：小磁针静止时左端为S极、右端为N极，根据磁极间的相互作用规律可知，通电螺线管的左端是N极，右端是S极如图；
根据安培定则可以判断电流从左端进入通电螺线管，则可知电源左端为正极、右端为负极；
当电流越小时，电磁铁的磁性越弱，要想电磁铁的磁性变弱，应减小电路中的电流，由欧姆定律可知，应增大电路中的电阻，则向右移动滑动变阻器滑片时，滑动变阻器接入电路的电阻应变长，故连接如图所示。

故答案为：如上图。
四、实验探究题（17题4分，18题6分，19题9分，共19分）
17．【解答】解：（1）某时刻温度计示数如图所示，温度计分度值为1℃，此时乙的温度为58℃；
（2）由图可知，物体从30s到35s时，一直吸收热量，温度升高，内能变大，即甲液体第30s的内能小于第35s的内能；
（3）由图像知0～30s内甲和乙两种液体吸收热量、内能增加、温度升高；
由图可知，在0﹣30s内为液态升温过程中，甲乙的温度随时间变化的图象是重合的，即甲乙吸收相同的热量时升高的温度相同，由于m甲＜m乙，根据c＝可知，甲的比热容大于乙的比热容。
故答案为：（1）58；（2）小于；（3）热传递；大于。
18．【解答】解：（1）由图知，连接电路前，在检查实验器材时发现电压表指针没有指在零刻度线上，则应对电压表进行调零，使指针指在零刻度线上；
（2）由图甲可知，电压表并联在L1两端，测量L1的电压；
闭合开关S后，电压表示数为零，且只有L1或L2中的一处发生故障；灯L1、L2均不亮，说明电路发生断路，而电压表没有示数，说明电压表的两端不能与电源连通，则是L2断路；
（3）①由表中实验数据可知，串联电路的总电压等于各部分电路电压之和。
（4）由实验数据可知，各部分电路两端电压相等，该结论是错误的，造成结论错误的原因是选用了规格相同的灯泡做实验；
由实验数据可知，只测出了一组实验数据，实验次数太少，得出的实验结论具有偶然性和片面性，为得出普遍结论，应改变灯泡的规格进行多次实验或改变电源电压进行多次实验。
故答案为：（1）对电压表进行调零；（2）L1；L2断路；（3）等于；（4）选用了相同规格的灯泡进行实验；使结论更有普遍性。
19．【解答】解：（1）因滑片向左移动时小灯泡变亮，即电流变大，电阻变小，故变阻器左下接线柱连入电路中，如下图所示：
；
（2）闭合开关前，发现电流表的指针如图乙所示，其原因是：没有将电流表的指针调零；
闭合开关前，滑动变阻器要调到最大阻值处，其作用是：保护电路；
（3）电流表有示数，说明电路是通路，电压表无示数，灯泡不亮，则可能与电压表并联的小灯泡短路；
根据图丙小灯泡的电流随其两端电压变化的图像知，灯在额定电压2.5V时的电流为0.25A，则小灯泡的额定功率为：P＝UI＝2.5V×0.25A＝0.625W；
（4）由欧姆定律，电压表与电流表示数的比值变大，即灯丝的电阻变大，其原因是灯丝电阻随着温度的升高而增大；
（5）第二组的同学做实验时，连接好电路最后一根线，灯泡就亮了，这是因为连接电路时，开关没有断开；
（5）①先闭合开关S、S1，断开S2，调节滑动变阻器，使电流表的示数为I1＝0.25A；
②保持滑片P的位置不变，闭合开关S、S2，断开S1，读出电流表的示数为I2，
在①中，R0与灯泡并联，电流表测定值电阻的电流，电流表的示数为I1＝0.25A，定值电阻的电压为U0＝I1 R0＝0.25A×10Ω＝2.5V，由并联电路电压的规律，灯的电压为2.5V，灯正常发光；
在②中，电流表测灯与R0并联的总电流，因电路的连接关系没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，灯仍正常发光，根据并联电路电流的规律可知，灯的额定电流：I额＝I2﹣I1，
则小灯泡的额定功率：P额＝U额I额＝U额（I2﹣I1）。
故答案为：（1）如上图所示；（2）没有将电流表的指针调零；保护电路；（3）小灯泡短路；0.625；（4）灯丝电阻随着温度的升高而增大；（5）连接电路时，开关没有断开；（6）①0.25；②U额（I2﹣I1）。
五、综合应用题（20题8分，21题9分，共17分）
20．【解答】解：（1）1200r/kW▪h表示电路中用电器每消耗1kW•h电能，电能表的转盘转过1200转，
电能表转盘转600转，压力锅消耗的电能W＝＝0.5kW•h，
假设电压力锅连续工作0.5h，消耗的电能W总＝Pt＝1.2kW×0.5h＝0.6kW•h；
则W＜W总，所以电压力锅不是连续工作，属于间歇通电工作；
（2）水吸收的热量：Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（115℃﹣15℃）＝8.4×105J；
（3）不计损失，则Q放＝Q吸＝8.4×105J；
由Q放＝mq得需要燃烧煤气的质量：m＝＝＝1.68×10﹣2kg＝16.8g。
答：（1）间歇；
（2）水吸收的热量为8.4×105J；
（3）水吸收的热量相当于完全燃烧16.8g的煤气。
21．【解答】解：
（1）由电路图可知，当S1闭合，S2断开时，两电阻串联，电路中的总电阻最大，由P＝可知，电路的总功率最小，此时处于保温状态；
由P＝UI可知，此时电路中的电流：
I保温＝＝＝0.2A；
（2）由ρ＝可得，水的质量：
m＝ρV＝1.0×103kg/m3×10﹣3m3＝1kg，
水吸收的热量：
Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（90℃﹣20℃）＝2.94×105J，
（3）饮水机加热15min消耗的电能：
W＝P加热t＝400W×15×60s＝3.6×105J，
饮水机的加热效率：
η＝×100%＝×100%＝81.7%。
答：（1）保温；此时电路中的电流是0.2A；
（2）水吸收的热量是2.94×105J；
（3）饮水机的加热效率是81.7%。