河南省南阳市唐河县2022-2023学年九年级上学期期末物理试题(含答案)

2022-2023学年河南省南阳市唐河县九年级（上）期末物理试卷

一、填空题（本题共6小题，每空1分，共14分）

1．（2分）分子无规则运动的剧烈程度与 　   　有关，物理学中把分子的这种无规则运动又叫做分子的 　   　。

2．（2分）人类发展史也是利用燃料的历史，干木柴、煤的放热本领不同，是因为它们的 　   　（选填“热值”、“热量”或“温度”）不同。月月参加了一次长跑，身体消耗的能量约为8.4×106J，这些能量相当于完全燃烧 　   　m3的天然气。（天然气热值q＝4.0×107J/m3）。

3．（3分）如图为小奇自制的验电器。用带负电的橡胶棒接触金属丝时，金属箔因为带 　   　种电荷而张开，接触瞬间电流方向从 　   　（填“橡胶棒到金属丝”或“金属丝到橡胶棒”）。用带电橡胶棒靠近纸屑，纸屑被吸引因为带电体具有 　   　的性质。

4．（3分）如图是小鹏家的电能表，他家同时工作用电器的总功率不能超过 　   　W。电能表的转盘转得越快，说明电路总功率越 　   　。将电热水器单独接入电路，正常工作3min，电能表的转盘转150转，电热水器的功率为 　   　W。

5．（2分）如图所示电路中，灯泡L标有“3V 0.6W”，定值电阻R阻值为10Ω，当开关S闭合时，灯泡L恰好正常发光，则此时电流表的示数为 　   　A，通电1min灯泡L消耗的电能为 　   　J。

6．（2分）如图是今年“3•15”晚会上曝光的劣质导线，不良商家为了降低成本，将多芯铜导线的根数从国家标准的32根减为26根，导致导线横截面积减小。对于长度相等的标准导线和劣质导线，劣质导线的电阻 　   　（选填“较大”或“较小”），若在通有相同电流的情况下，相同时间内劣质导线产生的热量 　   　（选填“较多”或“较少”）。

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，选对但不全得1分，有错选的得0分）

7．（2分）下列优美的诗词中，加点字涉及的物态变化属于凝固的是（　　）

A．天接云涛连晓雾 B．瀚海阑干百丈冰 

C．霜重鼓寒声不起 D．露湿丛兰月满庭

8．（2分）湿地被称为“地球之肾”，能调节空气的湿度和温度，其中能调节温度主要是因为水的（　　）

A．比热容大 B．密度大 C．热量大 D．热值大

9．（2分）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　）

A．0℃的冰块内能为0 

B．温度高的物体含有的热量多 

C．汽油机做功冲程气缸内燃气的内能增加 

D．两个发生热传递的物体之间一定存在温度差

10．（2分）关于如图所示的电路有以下判断：①L1和L2两灯泡串联，②L1和L2两灯泡并联，③电流表A1测灯泡L1的电流，④电流表A2测电路中的总电流。其中正确的有（　　）

A．①③ B．①④ C．②③ D．②④

11．（2分）如图所示，电路中打“×”处表示断路之处，若开关闭合后，用测电笔测试电路中a、b、c、d四点时，能使测电笔的氖管发光的点是（　　）

A．a B．a、b C．a、b、c D．a、b、c、d

12．（2分）国家关于电动自行车的技术标准规定：电动自行车刹车时，电动机必须断电。所以，电动自行车左右两刹车手柄中各安装有一只开关S1和S2，S是用钥匙控制的电源开关。在行驶中用任一只手柄刹车时，开关S1或S2断开，电动机立即断电。下列电路中符合这一要求的是（　　）

A． B． 

C． D．

（多选）13．（2分）某兴趣小组用“伏安法”对定值电阻和小灯泡的阻值进行了测量，根据实验数据作出它们的U﹣I图象，如图所示。以下是小组成员的交流内容，其中正确的是（　　）

A．图甲是定值电阻的图象 

B．对R1、R2的电阻值分别取平均值可以使测量结果更准确 

C．将R1和R2并联时，R1、R2的电功率可能相等 

D．将R1和R2串联接在5V的电源两端，R1、R2的电阻之比为2：3

（多选）14．（2分）小明制作了一个利用电路测物体所受重力大小的小仪器，如图所示.电源电压恒定，当秤盘不放任何重物时，滑片P恰好处于a点.下列说法正确的是（　　）

A．改造电压表表盘可显示重力的大小 

B．当秤盘内物体所受重力变大时，电流表示数变小 

C．当秤盘内物体所受重力变大时，电路的功率不变 

D．R1短路将使测量结果偏小

三、实验探究题（本题共3小题，第15题4分，第16题6分，第17题8分，共18分）

15．（4分）在探究“冰熔化时温度的变化规律”的实验中，小雨所用实验装置如图甲所示。

（1）为了使冰受热均匀，试管中应加入 　   　（选填“碎冰块”或“大冰块”）；

（2）小雨绘制出冰熔化时温度随时间变化的图像，如图乙所示，由图像可知冰是 　   　（选填“晶体”或“非晶体”）；

（3）小雨还想利用这套实验装置探究水沸腾时温度变化的特点，他先把试管和搅拌棒取出，再把温度计插入烧杯的水中。为了缩短给水加热的时间，烧杯中的水应该 　   　（选填“增加”或“减少”）一些。记录测量数据后，小雨又绘制出了水沸腾时温度随时间变化的图像，如图丙所示；

（4）小雨通过对比图乙和图丙，发现冰的熔化过程和水的沸腾过程有着相同的特点：都需要吸收热量，温度都 　   　（选填“升高”、“降低”或“不变”）。

16．（6分）如图是“探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验装置。

（1）该实验用U形管中液面的 　   　来反映两容器内电阻丝放出热量的多少。

（2）如图甲，两个容器中的电阻丝串联的目的是：使通过两个电阻丝 　   　的相同，该装置可用来探究电流通过导体产生的热量与 　   　的关系，通电一段时间后，与 　   　（选填“左”或“右”）侧容器相连的U形管中液面的高度差大。

（3）采用如图乙所示实验装置，可以得出结论：在电阻和通电时间相同时，　   　越大，产生的热量越 　   　（选填“多”或“少”）。

17．（8分）小明同学用如图甲所示的电路测量小灯泡的电功率，小灯泡的额定电压为2.5V（灯丝电阻约为10Ω）。

（1）图甲中有一根导线多余导致电路错误，这根导线是 　   　（选填“a”、“b”或“c”）。改正电路错误后，在闭合开关前，应将图甲中滑动变阻器的滑片调至 　   　端（选填“A”或“B”）。

（2）闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数。接下来应进行的操作是 　   　。

A.更换小灯泡

B.检查电路是否断路

C.移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光

（3）该同学共进行了3次测量，并将相关数据记录在表格中，当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，小灯泡的额定功率为 　   　W。

（4）分析表中实验数据及现象，可以得出结论：小灯泡的亮度随着实际功率的增大而变 　   　（选填“亮”或“暗”）；小灯泡的电阻随着实际功率的增大而变 　   　（选填“大”或“小”）。

（5）在测量小灯泡电功率拓展实验过程中，电流表坏了，他们找来一只阻值合适的定值电阻R0，设计了如图丙电路图，操作步骤如下：

①断开S1，闭合S2，移动滑动变阻器滑片，使电压表示数等于小灯泡的额定电压U额；

②断开S2，闭合S1，　   　，记下此时电压表示数为U；

则小灯泡额定功表达式P额＝　   　（用U额、U和R0表示）。

四、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分）

18．（2分）如图是我国家庭电路的原理图，请你根据安全用电原则，在图中的虚线框内填入灯泡和开关的符号，并将两孔插座正确接入家庭电路中。

19．（2分）如图所示，是一种调光台灯电位器（滑动变阻器）的内部结构示意图，a、b、c是它的三个接线柱。要求：旋钮带动滑片逆时针转动时，灯泡变暗。请完成该电路的连接。

五、综合应用题（本题共2小题，第20题9分，第21题9分，共18分）

20．（9分）九一班开展“节约一度电”主题活动。请你和他们一起，完成以下活动内容。

（1）某型号洗衣机的洗涤功率为250W，完成一次洗涤的时间为30min，则一度电可供该洗衣机完成几次洗涤？

（2）若自来水的温度为15℃，某电热水器的电加热效率为84%，则一度电可使该电热水器将多少千克的自来水加热至45℃？[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]

（3）请写出一条节约用电的建议，并用所学的物理知识加以解释。

21．（9分）亮亮设计了一个用电压表的示数变化反映被测温度变化的电路。其电路原理图如图甲所示。电压表量程为0～3V，R0是定值电阻，R0＝300Ω，R1是热敏电阻，其电阻随环境温度变化的关系如图乙所示。闭合开关S后，当环境温度为40℃时，电压表的示数为2.4V，求：

（1）当环境温度为40℃时，通过R0的电流；

（2）电源电压；

（3）当被测温度为80℃时，电压表的示数。

2022-2023学年河南省南阳市唐河县九年级（上）期末物理试卷

参考答案与试题解析

一、填空题（本题共6小题，每空1分，共14分）

1．【解答】解：组成物质的分子的无规则运动又叫热运动，与物体的温度有关，物体的温度越高，分子的无规则运动越剧烈。

故答案为：温度；热运动。

2．【解答】解：热值是燃料的一种特性，由于干木柴、煤的热值不同，所以它们的放热本领不同；

由题可知，天然气完全燃烧放出的热量等于身体消耗的能量，则Q放＝8.4×106J，

由Q放＝Vq得，需要天然气的体积：

V＝＝＝0.21m3。

故答案为：热值；0.21。

3．【解答】解：（1）用带负电的橡胶棒接触金属丝时，橡胶棒上多余的负电荷（电子）会通过金属丝转移到验电器的金属箔上，因此两片金属箔都带上负电荷；由于同种电荷互相排斥，所以金属箔会张开；

（2）电流的方向是正电荷定向移动的方向，与负电荷定向移动的方向相反，橡胶棒接触金属丝瞬间，电子从橡胶棒运动到金属丝，故接触瞬间电流方向为从金属丝到橡胶棒；

（3）带电体有吸引轻小物体的性质，所以用带电橡胶棒靠近纸屑，纸屑会被吸引。

故答案为：同；金属丝到橡胶棒；吸引轻小物体。

4．【解答】解：（1）他家同时工作用电器的最大总功率P大＝UI大＝220V×20A＝4400W；

（2）电能表是测量电路中用电器消耗电能的仪表，转盘转得越快，表示用电器消耗电能越快，则电路总功率越大；

（3）1500r/kW•h表示电路中用电器每消耗kW•h电能，电能表的转盘转过1500r，

则电能表的转盘转150r，电热水器消耗的电能W＝＝0.1kW•h，

电热水器的电功率P＝＝＝2kW＝2000W。

故答案为：4400；大；2000。

5．【解答】解：闭合开关，灯泡和定值电阻并联接入电路，电流表测干路电流，

灯泡L标有“3V 0.6W”，灯泡L恰好正常发光，此时通过灯泡的电流：IL＝＝＝0.2A，

并联电路各支路两端电压相等，所以电源电压U＝UL＝3V，

根据欧姆定律可得通过定值电阻的电流：I′＝＝＝0.3A，

并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以电流表示数为：I＝IL+I′＝0.2A+0.3A＝0.5A，

通电1min灯泡L消耗的电能为：W＝PLt＝0.6W×60s＝36J。

故答案为：0.5；36。

6．【解答】解：不良商家为了降低成本，将多芯铜导线的根数从国家标准的32根减为26根，导致导线横截面积减小，在长度、材料不变的情况下，横截面积越小，电阻越大，所以劣质导线的电阻较大；

根据焦耳定律公式Q＝I2Rt知，在电流、通电时间相同的情况下，电阻较大，产生的热量较多，温度较高，安全隐患较大。

故答案为：较大；较多。

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，选对但不全得1分，有错选的得0分）

7．【解答】解：A、雾是水蒸气从气态变为液态是液化过程，液化放热，故A错误；

B、冰是由水变成冰的过程，是凝固现象，故B正确；

C、霜是水蒸气遇冷变成的小冰晶，是凝华过程，凝华放热，故C错误；

D、露是水蒸气遇冷变成小水珠，是液化过程，液化放热，故D错误。

故选：B。

8．【解答】解：因为水的比热容较大，白天，相同质量的水和沙石比较，吸收相同的热量，水的温度升高的少；夜晚，放出相同的热量，水的温度降低的少，使得昼夜的温差小，能有效调节周围环境的气温。

故选：A。

9．【解答】解：A、一切物体都具有内能，温度为0℃的冰块也有内能，故A错误；

B、热量是一个过程量，不能说含有或具有热量，故B错误；

C、汽油机在做功冲程中把内能转化为机械能，使燃气的内能减小，温度降低，故C错误；

D、存在温度差的两个物体相接触发生热传递时，热量总是从高温物体传给低温物体，或者从物体的高温部分传向低温部分，故D正确。

故选：D。

10．【解答】解：①开关闭合后，电流有两条路径，因此两灯泡的连接方式是并联；②电流表A2串联在干路中，测电路中的总电流；③电流表A1与灯泡L2串联，测灯泡L2的电流；所以①③错误，②④正确。

故选：D。

11．【解答】解：将验电笔的笔尖接触a处，直接接在火线上，氖管发光；将验电笔的笔尖接触b处，通过闭合的开关和导线接在火线上，氖管发光；将验电笔的笔尖接触c处，通过灯丝、闭合的开关和导线接在火线上，氖管发光；将验电笔的笔尖接触d处，下面是断路，直接接在零线上，氖管不发光。

故选：C。

12．【解答】解：由题知，任一只手柄刹车时，该手柄上的开关立即断开，电动机停止工作，说明两开关相互影响、不能独立工作，所以两开关、电动机应串联接在电路中，故A正确。

故选：A。

13．【解答】解：A、根据图甲可知，电流与电压成正比，因此该电阻为定值电阻，故A正确；

B、由图甲可知，R1是定值电阻，多次测量取平均值可以使测量结果更准确；由图乙可知，R2是小灯泡电阻，测定小灯泡的电阻时，多次测量是为了寻找灯丝电阻与温度的关系，不能求平均值减小误差，故B错误；

C、由甲、乙图可知，当R1两端电压为4V时，通过电流为0.2A，R2两端电压为4V时，通过电流也为0.2A，根据P＝UI可知，R1、R2的电功率相等，故C正确；

D、将R1和R2串联接在5伏的电源两端时，

因串联电路中各处的电流相等，且电路中的总电压等于各分电压之和，

所以，由图象可知，当电路中的电流I＝0.15A，R1两端的电压为U1＝3V，R2两端的电压为U2＝2V时符合，

由欧姆定律可得，两电阻的阻值分别为：

R1＝＝＝20Ω，R2＝＝＝Ω，

所以，R1：R2＝20Ω：Ω＝3：2，故D正确。

故选：ACD。

14．【解答】解：

由电路图可知，R1与R2串联，电压表测滑片上面部分电阻丝aP两端的电压；

A、由于电压表的内阻很大，在电路中可看作开路，所以变阻器R2始终以最大阻值接入电路，则滑片移动时，电路中的总电阻不变，电路中电流保持不变，电流表示数不变；根据U＝IR可知，滑片向下移动时，与电压表并联部分的电阻变大，电压表的示数变大，所以改造电压表表盘可显示重力的大小，故A正确；

BC、重力增大，滑片向下移，电阻丝aP的电阻增大，但是电路中电流保持不变，电流表示数不变，根据P＝UI知电路消耗的功率将不变，故B错误、C正确；

D、R1短路，电路的总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，根据U＝IR可知，电压表示数变大，测量结果偏大，故D错误。

故选：AC。

三、实验探究题（本题共3小题，第15题4分，第16题6分，第17题8分，共18分）

15．【解答】解：（1）为了使冰受热均匀，试管中应加入碎冰块，更容易搅拌；

（2）由冰熔化图像发现，冰熔化时温度有一段保持不变，说明持续吸热温度不变，即为晶体的熔点，所以冰是晶体；

（3）为了缩短给水加热的时间，烧杯中的水应该减少，质量越少，吸收同样多的热量，升温更快；

（4）由冰的熔化图像和水的沸腾图像发现，冰熔化过程持续吸热温度不变，水达到沸点后温度不变，持续吸热，故冰的熔化过程和水的沸腾过程有着相同的特点：都需要吸收热量，温度都不变。

故答案为：（1）碎冰块；（2）晶体；（3）减少；（4）不变。

16．【解答】解：（1）电流通过导体产生的热量不易观察，但容器内空气温度升高时，空气体积膨胀，推动U形管中的液体上升，从而用U形管中左右液面的高度差来显示；

（2）由图甲可知，左右容器内的电阻丝串联，通过它们的电流和通电时间相同，两电阻阻值不同，可以探究电流通过导体产生热量与导体电阻的关系；由焦耳定律可知，电流和通电时间相同时，电阻越大，电流通过导体产生的热量越多，所以与右侧容器相连的U形管中液面的高度差大；

（3）由图乙可知，右边容器内的电阻丝与容器外的电阻丝并联后，再与左边容器内的电阻丝串联，左右容器内的电阻丝阻值和通电时间相同，但通过左侧电阻丝的电流比通过右侧电阻丝的电流大，由控制变量法可知，控制不变的物理是电阻丝的阻值和通电时间，改变的物理量是通过它们的电流，故是探究电流产生的热量与电流大小的关系，多次实验，均发现左侧U形管液面高度差较大，由此得到的结论是：导体电阻相同时，通过导体的电流越大，相同时间内产生的热量越多。

故答案为：（1）高度差；（2）电流；电阻；右；（3）电流；多。

17．【解答】解：（1）滑动变阻器应采用“一上一下”的方式串联则电路中，所以b线多余；

为了保护电路，闭合开关实验前，应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处，由图知，滑片左侧电阻丝接入电路，所以滑片应移到阻值最大的B端；

（2）闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数，电路为通路，发现小灯泡不亮，说明电路中的电流过小，接下来应进行的操作是：移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光，选C；

（3）图乙中电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.3A，则小灯泡的额定功率是：

P额＝U额I额＝2.5V×0.3A＝0.75W；

（4）由表中数据可知，小灯泡的实际功率越大，小灯泡越亮，因此可得结论：小灯泡的亮度随着实际功率的增大而变亮；

由表中可知，小灯泡两端的电压增大，通过小灯泡的电流也增大，但小灯泡两端的电压增加比通过小灯泡的电流增加的更快，由欧姆定律可知，小灯泡的电阻随电压增大而增大，由P＝UI可知，电压和电流都增大时，电功率增大，说明小灯泡的电阻随着实际功率的增大而变大；

（5）利用电压表和一定值电阻测量小灯泡功率，先用电压表测量小灯泡的电压U额，然后测量小灯泡和电阻电阻的电压U，此过程中要保持滑动变阻器的滑片位置不变，则定值电阻两端的电压U0＝U﹣U额，通过电阻的电流I0＝；

小灯泡额定功表达式P额＝U额I0＝•U额。

故答案为：（1）b；B；（2）C；（3）0.75；（4）亮；大；（5）保持滑动变阻器的滑片位置不变；•U额。

四、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分）

18．【解答】解：火线进入开关，再经过灯后，连接零线；插座左孔接零线，右孔接火线。如图所示：

19．【解答】解：电位器应与灯泡串联接入电路中；旋钮带动滑片逆时针转动时，灯泡变暗，说明电路中的电流变小，由I＝可知，电源电压一定时，电路的总电阻应变大，电位器（滑动变阻器）接入电路中的电阻应变大，由图可知，将b和c两接线柱接入电路后，逆时针旋转旋钮时，电阻丝连入电路中的长度变长，其阻值变大，电路中的电流变小，灯泡变暗，如图所示：

。

五、综合应用题（本题共2小题，第20题9分，第21题9分，共18分）

20．【解答】解：

（1）洗衣机完成一次洗涤所消耗的电能为：W＝Pt＝0.25kW×h＝0.125kW•h，

一度电可供该洗衣机完成洗涤的次数为：n＝＝8次；

（2）消耗一度电水吸收的热量为：Q吸＝Wη＝3.6×106J×84%＝3.024×106J，

由Q吸＝cmΔt可知，水的质量为：

m＝＝＝24kg；

（3）节电可以选用节能灯代替普通灯泡，换用能效更高的电器。

答：（1）一度电可供该洗衣机完成8次洗涤；

（2）一度电可使该电热水器将24千克的自来水加热至45℃；

（3）节电可以选用节能灯代替普通灯泡，换用能效更高的电器。

21．【解答】解：由甲电路图可知，R1与R0串联，电压表测R0两端电压。

（1）环境温度为40℃时电压表的示数为2.4V，根据欧姆定律可得通过R0的电流：I0＝＝＝0.008A；

（2）由图乙可知，当环境温度为40℃时，热敏电阻R1＝200Ω，

串联电路中各处的电流相等，根据欧姆定律可得此时R1两端的电压：U1＝IR1＝0.008A×200Ω＝1.6V，

因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压：U＝U0+U1＝2.4V+1.6V＝4V；

（3）由图乙可知，环境温度80℃时，R1的阻值为100Ω，

串联电路总电阻等于各部分电阻之和，

根据欧姆定律可得此时通过电路的电流：I′＝＝＝0.01A，

此时电压表的示数为：U1′＝I′R0＝0.01×300Ω＝3V。

答：（1）当环境温度为40℃时，通过R0的电流为0.008A；

（2）电源电压为4V；

（3）当被测温度为80℃时，电压表的示数为3V。