河南省洛阳市瀍河区2023-2024学年上学期九年级物理期末试卷

这是一份河南省洛阳市瀍河区2023-2024学年上学期九年级物理期末试卷，共8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。

注意事项：
本试卷共6页，满分100分，考试时间60 分钟。
一、填空题(本题共8个小题，每空1分，共22分)
1.为了纪念科学家的卓越贡献，物理学中常以他们名字命名物理量的单位。电阻的单位是以科学家 ______的名字命名的，他发现了电学上一个重要定律 ，这是他最大的贡献。
2.信阳毛尖作为中国四大名茶之一，具有“细、圆、光、直”的独特风格。泡茶时能闻到浓浓茶香，这是 现象，温度越高，茶香越浓的原因： 。拿起杯盖，杯盖内表面会沾有很多小水珠不掉落，这说明分子间存在 (填“引力”或“斥力”)。
3.人体内水分约占体重的70%，当外界温度变化较快时，由于水的 大，人体温度变化较小。在标准大气压下，使用煤气灶将2kg 水从20℃加热到 100°C,水吸收的热量是 J，若不计热量损失，此过程需要完全燃烧 kg的煤气，这是通过 的方式增加了水的内能。未使用完的煤气的热值 _____(选填“变大”“变小”或“不变”)。[水的比热容C*=4.2×103J/kg⋅℃,煤气的热值 q煤气=4.2×107J/kg]
4.毛皮摩擦过的橡胶棒因 (填“得到”或“失去”)电子带负电，将该橡胶棒靠近轻质小球，二者互相排斥，则小球 (填“带正电”、“带负电”或“可能带正电也可能不带电”)。
5.如图1所示，将水加热至沸腾后，塞子被冲出，水蒸气内能 (选填“增大”、“减小”或“不变”)，温度降低，水蒸气遇冷液化成小液滴，于是就观察到雾气。此过程的能量转化方式与汽油机的 冲程相同。若单缸四冲程汽油机飞轮转速为 1200r/min,则1s内汽油机做了 次功。
6.如图2所示的运油车正在卸油，快速流出的油和油罐由于摩擦起电现象会积累过多电荷。为防止发生事故，用一条“绳子”把运油车与静电消除器相连，“绳子芯”应是 (选填“导体”或“绝缘体”)，若多余的电子经静电消除器上的接地线流向大地，则接地线中的电流方向 (选填“向上”或“向下”)。1
7.在某一温度下，两个电路元件甲和乙中的电流与电压的关系如图3所示，由图可知，元件甲的电阻是 Ω，将元件甲、乙串联后接在电压为3V的电源两端，则流过元件甲的电流是 A，元件乙消耗的电功率是 W。
8.灯泡L₁、L₂分别标有“10V 10W”和“9V 5.4W”的字样,将它们串联使用时,电路两端允许加的最大电压是 ____V；并联时干路允许通过的最大电流为 A。(不考虑灯丝电阻变化)
二、选择题(本题共10个小题，每小题3分，共30分。第9~16题每小题只有一个选项符合题目要求，第 17 ~ 18 题每小题有两个选项符合题目要求，全部选对的得3分。选对但不全的得1 分，有选错的得0分)
9.关于材料与技术的应用，下列说法中正确的是( )
A.我们日常生活中使用的二极管、计算机芯片是由半导体材料制成的
B.超导技术可应用于电饭锅和远距离输电线
C.及时将生活垃圾、废旧电池装在一起，丢入垃圾桶
D.日常生活中的陶瓷、橡胶、石墨棒均属于绝缘体
10.关于温度、热量和内能，下列说法正确的是( )
A 物体吸收热量，其温度一定升高
B.温度相同的物体，它们具有的内能不一定相等
C.在热传递过程中，温度总是从温度高的物体向温度低的物体传递
D.物体的内能与物体运动的速度、物体的温度和物质的状态都有关系
11.夜里，小明家的台灯正常发光，突然熄灭，经检查保险丝完好，用试电笔检查插座的两孔(台灯仍在插座上)，氖管均发光，发生这一现象的原因可能是( )
A.插座处发生短路了 B.进户线的零线断了
C.进户线的火线断了 D.电灯的灯丝烧断了
12.为方便广大师生就餐，在新学期升级了就餐系统，如图所示，当系统接通电源后，指示灯发光。刷卡或人脸识别成功时(相当于分别闭合对应的开关S₁、S₂)，扣款程序启动。下列关于就餐系统的简化电路设计合理的是( )
13.如图4 所示是小明设计的温度预警电路，R 为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小， R₀为定值电阻，电源两端电压保持不变。当温度升高时，则下列判断正确的是( )
A.电压表示数变大，电流表示数变小 B.电压表示数变小，电流表示数变大
C.电压表示数与电流表示数的比值变大D.电压表示数与电流表示数的比值不变
14.如图5所示分别是小英家上月初和上月末电能表的示数。结合表盘上的信息可知，下列说法正确的是( )
A.小英家家庭电路中的干路电流不得超过10A
B.小英家上个月消耗的电能为411kW. h.
C.电能表上指示灯闪烁320次，表示家庭电路消耗电能0.2J
D.电能表上指示灯闪烁的次数越多，说明电路中消耗的电能越多
15.2023 年9月26 日举办了第一次科技运动会，运动会项目包括投石机攻城、纸桥承重、反冲小车、气弓箭打靶、水火箭比高等项目，小吕同学表现优异，他把气体打入密闭的容器内，当超过橡皮塞与瓶口接合的最大程度时，橡皮塞与瓶口自由脱离，获得反作用力射出，下列说法正确的是( )
A.在打气过程中，内能转化为机械能
B.水火箭上升过程中克服空气阻力做功，内能减小
C.电子测高仪随水火箭上升，给电子测高仪充电时，电能转化为化学能
D.水火箭下降时降落伞打开，匀速下降，此过程中不遵守能量守恒定律
16.如图6所示是“探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关”的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气，下列说法正确的是( )
A. U形管液面高度变化是因为容器中气体热胀冷缩的缘故
B.通电后透明容器中气体内能增大是通过做功的方式改变的
C.图甲可用于探究电热与电流的关系
D.图乙可用于探究电热与电阻的关系
17.(双选)如图7所示电路，电源两端电压为7.5V且保持不变。小灯泡L上标有“6V3W”的字样，滑动变阻器的铭牌上标有“20Ω1A”的字样，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3V。不考虑灯丝电阻随温度的变化。闭合开关S后，为保证电路安全，则下列说法正确的是( )
A.电路中允许通过的最大电流是0.5A
B.电压表的示数变化范围是0~3V
C.滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是3Ω~8Ω
D.小灯泡最大电功率与最小电功率之比为4：3
18.(双选)如图所示，图甲是某款电子秤的外观图，图乙是它的原理图，下列判断正确的是( )
A.被测物体质量越大，电子秤示数越大
B.被测物体质量越大，其电流越大
C.电路消耗的总功率大小不随被测物体质量的大小而变化
D.被测物体质量越大，R₀两端电压越小
三、作图题(本题共2个小题，每小题3 分,共6分)
19.请在如图8 所示电路中的“◯”内填上电流表或电压表的符号，使两灯都能发光。
20.图9是某宾馆的房卡，它相当于一个开关。只有房卡插入卡槽里，房间内的灯和插座才能工作。图乙是房间内已经连好的部分电路图，S₁是房卡开关，S₂是控制灯L的开关.为使灯和插座正常工作，请将图乙中的电路图补充完整。
四、实验探究题(本题共3个小题，第21题4分，第22题8分，第 23 题 10 分,共22 分)
21.在“比较不同物质吸热能力”的实验中，将初温和质量均相等的a、b两种不同的液体，分别放入如图甲两个相同的烧杯内，并绘制出如图乙所示的图象。
(1)实验时只要控制 (选填“加热时间”或“升高的温度”)相同就可以确定a 液体、b液体吸收了相同的热量；
(2)a液体第30s的内能 第35s的内能;(选填“大于”、“等于”或“小于”)
(3)a液体的吸热能力 b液体的吸热能力；(选填“大于”、“等于”或“小于”)
(4)对初温均为 20°C的c、d两种液体加热( (mc22.为研究“电流与电压、电阻的关系”，小科和小丽设计了如图甲的电路，电源电压恒为3V不变(阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω)、滑动变阻器(10Ω1A)、电压表和电流表。
(1)探究电流与电压关系实验中，滑动变阻器除了保护电路，另一个作用是 ;
(2)闭合开关后，发现电压表有示数，电流表没有示数。此时电路出现故障可能是 ;
(3)小科排除故障后，过实验获得数据如表所示，得出结论： ；
(4)小丽用另一组同规格器材进行实验，获得的数据作出U-l关系如图乙，发现与预期结果不一样，实验过程中可能存在的问题是 ；
(5)丙图是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图象，由图象可知R 两端的电压为 ____V；当R的电阻由5Ω更换为10Ω时，闭合开关后，应该将滑动变阻器的滑片 P 向 (选填“左”或“右”)端滑动从而达到控制R两端的 不变的目的；若实验中电源电压为4.5V，R的阻值分别是5Ω、10Ω、15Ω，则滑动变阻器的阻值至少是 Ω。
23.某同学利用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。
(1)用笔画线代替导线，将图甲中的电路补充完整(导线不得交叉)；
(2)连接电路后，闭合开关，灯泡不亮，电流表和电压表都有示数，但是数值较小，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡都不发光，两电表示数均无变化，产生这一故障的原因可能是： 。
(3)该同学排除故障后，移动滑动变阻器的滑片到某一位置，电压表的示数如图乙所示，此时要测量小灯泡的额定电功率，应将图甲中滑动变阻器的滑片向 (选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为2.5V;
(4)移动滑动变阻器的滑片，记下多组电压和电流值，并绘制成图丙所示的U-I图象，根据图象的信息可以计算出小灯泡的额定电功率为 W；
(5)细心的小叶发现通过灯泡的电流跟它两端的电压 (选填“成”或“不成”)正比，其原因是 。
(6)为了用电流表、电阻箱R 和滑动变阻器，测量额定电流为IM的小灯泡的额定电功率，该同学设计了如右图所示的电路。操作步骤为：
① (开关的通断)，移动滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为 ，此时小灯泡正常发光；
②保持滑动变阻器滑片的位置不动， (开关的通断)，调节电阻箱 R，使电流表的示数为 I额,读出此时电阻箱的电阻值为 R₀
③小灯泡的额定电功率的表达式为 P额=¯。
五、综合应用题(本题共2 小题，第24 题9分，第25 题11分，共20分)
24.如图是某款有加热和保温功能的电热饮水机电路原理图，机内有温控开关 S₀,该饮水机的部分参数已知：额定电压为220V，加热时的总功率为440W，保温时的功率为40W，R₁、R₂为加热电阻丝。(假设它们的阻值不变)求：
(1)当S和S₀闭合时，饮水机处在什么状态?此时电路的总电流是多大?
(2)在加热状态下，电阻丝R₁的阻值为多少?
(3)若实际电压只有110V时，饮水机加热的实际总功率是多大?
25.近日媒体报道：国产 C919 即将投入使用，将打破波音空客巨头垄断地位！我国具有完全自主知识产权的新一代大型喷气式客机 C919 已完成多次试飞，若 C919 以200m/s的速度匀速直线航行 50s，消耗航空燃油 2×10³kg,飞机发动机的功率为 8.8×10⁸W(航空燃油的热值为4×10⁷J/kg)。求:
(1)航空燃油燃烧过程中将 能转化成 能；
(2)消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量是多少?
(3)发动机的效率是多大?
(4)飞机在航行过程中的阻力是多少?
参考答案
填空题
1.欧姆；欧姆定律
2.扩散；温度越高，扩散越快；引力
3.比热容；6.72×105；0.016；热传递；不变
4. 得到；带负电
5. 减小；做功；10
6. 导体；向上
7.5；0.2；0.4
8.15;1.5
选择题
9.A 10.B 11.B 12.B 13.D 14.D 15.C 16.A 17.AC 18.ACD
作图题
19. 20.
实验探究题
21.解：（1）实验中，使用相同的加热器加热，所以加热时间相同，物质吸收的热量相同；
（2）物体在加热的过程中一直吸收热量，内能变大，所以a液体第30s的内能要小于第35s的内能；
（3）根据图像可知，加热相同的时间，a的温度升高的多，则a的吸热能力弱，b的吸热能力强；
（4）由图可知，在液体温度不变前的时间段，c、d变化图象是重合的，即c、d吸收相同的热量，升高相同的温度，由于c的质量小于d的质量，根据c=Q吸mΔt 可知，当吸收的热量和升高的温度相同时，质量大的比热容小，所以c的比热容大于d的比热容。
故答案为：（1）加热时间；（2）小于；（3）小于；（4）大于。
22.解：（1）探究电流与电压的关系时，需要改变定值电阻两端的电压，因此本实验中滑动变阻器除了保护电路，另一个重要作用是改变定值电阻两端的电压；
（2）电流表无示数，说明电路可能断路；电压表有示数，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，与电压表并联的定值电阻断路了.
（3）由表中数据可知，实验中每次都改变定值电阻两端的电压，当电阻一定时，导体中电流与其两端电压成正比；
（4）比较图乙中与表格中对应数据可知，图乙中电流值与对应的表格中的电流值均小0.02A，因此实验过程中可能存在的问题是电流表没有校零且指针偏在零刻度线的左侧；
（5）根据U=IR=0.3×10=3（V），所以R 两端的电压为5V根据串联电路的分压原理可知，用10Ω的定值电阻替换5Ω的定值电阻接入电路后，电阻增大，其分得的电压增大；探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，根据串联电路电压的规律可知，为了保持定值电阻两端电压不变，应增大滑动变阻器分得的电压，由串联分压的分压原理可知，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向左端移动，使电压表的示数为2V；定值电阻两端的电压始终保持UV=2V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U滑=U-UV=3V-2V=2V，变阻器分得的电压为电压表示数的1V2V=0.5倍，根据分压原理，当接入15Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：R滑=0.5×15Ω=7.5Ω故答案为：（1）改变定值电阻两端的电压；（2）与电压表并联的定值电阻断路了；（3）当电阻一定时，导体中电流与其两端电压成正比；（4）电流表没有校零且指针偏在零刻度线的左侧；（5）5；左；7.5Ω。
23.解：（1）电压表与灯并联，如下所示：(2)连接电路后，闭合开关，小灯泡不亮，电流表、电压表都有示数，电路为通路，电路的电流较小，电路的电阻较大，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡都不发光，两电表示数均无变化，则变阻器没有了变阻的作用，产生这一现象的原因是将变阻器下面两个接线柱连入了电路中；(3)根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向A移动，小灯泡两端的电压达到2.5V；(4)小灯泡的额定电压为2.5V，从图中可知小灯泡的额定电流为0.2A，则小灯泡的额定功率P额=U额I额=2.5V×0.2A=0.5W；（5）通过灯泡的电流跟他两端的电压不成正比，其原因是小灯泡的电阻随温度的升高而增大。（5）①只闭合开关S2，移动滑动变阻器的滑片，当电流表的示数为0.3A时，小灯泡正常发光；②保持滑动变阻器的滑片位置不动，闭合开关S1，断开开关S2，记下电流表的示数为0.3A；③在①中，变阻器滑片以左电阻丝与灯串联后再与电流表串联，灯正常发光；在②中，只有变阻器滑片以右电阻丝连入电路中，由欧姆定律，R滑右=UI=15Ω，则R滑左=5Ω，由欧姆定律，在①中，滑片以左电阻丝的电压为：U滑左=IR滑左=0.3A×5Ω=1.5V；
根据串联电流电压的规律，灯的额定电压为：U额定=4.5V-1.5V=3V，灯的额定功率为：
P额定=U额定I=3V×0.3A=0.9W。
故答案为：（1）①将电流表指针调零；②如上所示；
③B；电阻短路；
④向右移动变阻器的滑片，使电压表示数为2V；变阻器最大电阻太小；⑤反；
故答案为：（1）如图；（2）将变阻器下面两个接线柱连入了电路中（3）A滑动变阻器接入电路的阻值太大，小灯泡的实际功率太小；（4）0.5；（5）不成；小灯泡的电阻随温度的升高而增大（6）①只闭合开关S2；②闭合开关S1，断开开关S2；③0.9。
综合应用题
24.解：（1）当开关S、S0闭合时，两电阻并联，电路中的总电阻最小，
由P=U2R可知，电路的总功率最大，电热饮水机处于加热状态；
由P=UI可得，此时电路的总电流：I=P加热U=440W220V=2A；
（2）开关S闭合、S0断开时，电路为R2的简单电路，电饮水机处于保温状态；
当开关S、S0闭合时，两电阻并联，电饮水机处于加热状态，
因电路的总功率等于各用电器功率之和，
所以，R1的电功率：
P1=P加热-P保温=440W-40W=400W，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，电阻丝R1的阻值：
R1=U2P1=（220V）2400w=121Ω；
（3）由I=UR可得，饮水机加热时电路中的总电阻：R=UI=220V2A=110Ω
实际电压只有110V时，饮水机加热的实际总功率：P实=U实2R=1102110Ω=110W。
答：（1）当S和S0闭合时，饮水机处在加热状态，此时电路的总电流是2A；
（2）在加热状态下，电阻丝R1的阻值为121Ω；
（3）傍晚用电高峰期，若实际电压只有110V时，饮水机加热的实际总功率是110W。
25. 解：（1）航空燃油燃烧过程中将化学能转化为内能；
（2）消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量为Q放=mq=2×103kg×4×107J/kg=8×1010J；
（3）飞机航行100s牵引力做功为W=Pt=8.8×108W×50s=4.4×1010J；
发动机的效率为η=WQ放×100%=4.4×1010J8×1010J×100%=55%
4
（4）飞机飞行时的牵引力为F=Pv=8.8×108W200m/s=4.4×106N
P
v
因为飞机做匀速直线运动，受到牵引力和阻力是平衡力，故f=F=4.4×106N。
答：（1）化学；内；
（2）消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量是8×1010J；
（3）发动机的效率是55%。
（4）飞机在航行过程中的阻力是4.4×106N；
实验次数
1
2
3
电压U/V
1.0
1.5
2.0
电流I/A
0.2
0.3
0.4