湖南省岳阳市2023-2024学年九年级上学期1月期末物理试题

这是一份湖南省岳阳市2023-2024学年九年级上学期1月期末物理试题，共16页。试卷主要包含了单项选择题，填空题，作图题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。

1. 关于分子运动理论和物体内能变化的说法，正确的是
A. 某物体内能降低时，其温度一定降低
B. 压在一起的铅块和金块多年后剖开，发现场面互相渗透，这是扩散现象
C. 冬天用热水袋取暖，人体感到暖和，这是用做功的方法，改变物体内能
D. 飞行器返回地面时与空气摩擦生热，这是用热传递方法改变物体内能
【答案】B
【解析】
【详解】A、某物体内能降低时，其温度可能降低也可能不变，例如：晶体的凝固过程中，放出热量，其内能减小，但温度保持不变．故A错误；
B、一切物质的分子都在永不停息的做无规则运动，压在一起的金片和铅片，金分子和铅分子也在不停的做无规则运动，彼此渗入．此现象是扩散现象．故B正确；
C、冬天用热水袋取暖，人体感到暖和，是能量的传递，不是能量的转化，属于热传递的方法改变内能．故C错误．
D、飞行器返回地面时与空气摩擦生热，这是用做功的方法改变物体内能，故D错误．
2. 汽油机是传统小汽车的“心脏”某四冲程单缸汽油机的曲轴在1min内转了1200转，该汽油机的汽缸横截面积为S，活塞冲程长为L，满负荷工作时做功冲程中燃气的平均压强为p。则（ ）
A. 做功冲程中将机械能转化为内能
B. 汽油机活塞每秒做功次
C. 汽油机满负荷工作做功为
D. 汽油机满负荷工作时做功的功率为
【答案】D
【解析】
【详解】A．汽油机的做功冲程将内能转化为机械能，故A不符合题意；
B．四冲程单缸汽油机的曲轴在内转了转，则曲轴每秒转了转，由于汽油机一个工作循环完成个冲程，飞轮和曲轴转转，对外做功次，所以该汽油机活塞每秒做功次，每分钟做功次，故B不符合题意；
C．由可知，燃气的平均压力F=pS，一个工作循环所做的功
W=FL= pSL
汽油机满负荷工作所做的功
W总=600W= 600pSL
故C不符合题意；
D．汽油机满负荷工作时做功的功率
故D符合题意。
故选D。
3. 某款售水机可通过刷卡（闭合“感应”开关）或投币（闭合“投币”开关）接通供水电机取水；光线较暗时“光控”开关自动闭合，提供照明．下列简化电路中符合要求的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】售水机既可以通过刷卡闭合“感应开关”，也可以通过投币闭合“投币开关”，来接通供水电机取水，这说明刷卡和投币互不影响，故感应开关和投币开关应是并联的，然后与电动机串联；光线较暗时“光控开关”自动闭合，接通灯泡提供照明，这说明灯泡能独立工作，故灯泡与电动机是并联的；结合图示可知，只有B符合题意，ACD不符合题意．
4. 课后服务时间，老师和物理兴趣小组同学用一个热敏电阻与其它电学元件组成了如图甲电路。电源电压恒定不变，是定值电阻，R是热敏电阻，其阻值R与温度t的关系如图乙所示。开关S闭合，热敏电阻温度升高时，下列说法正确的是（ ）

A. 电压表V的示数减小
B. 电流表的示数减小
C. 电流表与示数之差不变
D. 电压表V与电流表示数之比增大
【答案】C
【解析】
【详解】如图，定值电阻R1与热敏电阻并联，电流表A1测热敏电阻的电流，A2测干路电流，电压表测电源电压；
A．电压表测电源电压，电源电压恒定不变，电压表V的示数不变，故A错误；
B．开关S闭合，热敏电阻温度升高时，由图乙可知热敏电阻阻值减小，电源电压恒定不变由可知，通过热敏电阻的电流A1增大，干路电流增大，电流表的示数增大，故B错误。
C．电流表与示数之差为通过定值电阻的电流，其示数不变，故C正确；
D．电压表V与电流表示数之比为热敏电阻的阻值，开关S闭合，热敏电阻温度升高时，由图乙可知热敏电阻阻值减小，故D错误。
故选C。
5. 利用电压表与电流表测电阻的方法叫做“伏安法”，如图所示，“伏安法”测电阻R的电路图应该是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】伏安法测电阻的原理是欧姆定律，即．
A、伏安法测电阻时，电源、开关、滑动变阻器、电流表、待测电阻组成串联电路，电压表并联在待测电阻两端，故A图正确；
B、电流表和电压表的位置接反了，故B错误；
C、电压表测量电源电压，不能随滑动变阻器的调整而变化，故C错误；
D、电压表测量是滑动变阻器的电压，正确的连接应该是测量待测电阻的电压，故D错误；
【点睛】
6. 如图所示，已知R0=R1=R2=R3=…=Rn=R2011=3Ω，Ra=2Ω。A、B间电压为12V，则通过R0的电流大小是（ ）
A. AB. AC. 1AD. 2A
【答案】B
【解析】
【详解】由题
则R2011与三个Ra并联的阻值为
同理可得
R2010与三个Ra并联的阻值为
依此类推，得到整个电路总电阻为
总电流为
根据并联电路分流规律得通过R0的电流为
故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
7. 如图1所示，规格相同的容器装了相同质量的纯净水和油。用相同实际功率的电加热器加热，得到图2所示的温度与加热时间的图线，若液体吸收的热量等于电加热器放出的热量，且c水>c油，则（ ）
A. 加热相同时间，由于甲杯液体升高温度大，所以甲杯液体吸收热量多
B. 升高相同的温度，两杯液体吸收相同的热量
C. 甲杯液体是水
D. 加热相同时间，两杯液体吸收的热量相同
【答案】D
【解析】
【详解】AD. 根据焦耳定律可知，加热器产生的热量等于加热器电流做的功
可知，甲乙加热器的实际功率相同，加热相同时间，所以加热器提供的热量相同，液体吸收热量相同，故A不符合题意，D符合题意；
B. 由图2可知，甲乙升高相同的温度，乙需要的时间更长，加热时间越长，液体吸收热量越多，所以乙吸收更多的热量，故B不符合题意；
C. 根据
可知，液体质量和升高的温度相同时，液体吸收热量越多，比热容越大，所以乙的比热容大于甲的比热容，所以乙杯液体是水，故C不符合题意。
故选D。
8. 灯泡L1、L2上分别标有“6V 3W”“6V 6W”字样，若将它们串联使用时，不考虑灯丝电阻的变化，保证灯泡不被烧坏，电路两端允许加的最大电压值是（ ）
A. 6VB. 9VC. 12VD. 18V
【答案】B
【解析】
【详解】由可得，两灯泡的额定电流分别为
由可得，两灯泡的电阻分别为
两只灯泡串联使用时，由于串联电路中各处的电流相等，所以，为了使电路安全使用，电路中的最大电流
根据欧姆定律和串联电路中总电阻等于各分电阻之和可得：电路两端允许加的最大电压
故选B。
9. 关于地磁场，下列说法中正确的是（ ）
A. 磁感线是磁场中真实存在的曲线
B. 地球周围的地磁场的磁感线是从地磁S极出发回到地磁N极
C. 教室里水平放置、能自由转动小磁针静止时N极指向地理南极
D. 指南针是我国古代四大发明之一，它能指南北是因为受到地磁场的作用
【答案】D
【解析】
【详解】A．磁感线是为了描述磁场而引入的，不存在，故A错误；
B．磁体外部磁感线都是从N极出发，回到S极，地磁场的磁感线也一样，故B错误；
C．教室里水平放置、能自由转动的小磁针的磁场与地磁场相互作用，静止时，小磁针的N极指向地理北极，故C错误；
D．指南针是我国古代四大发明之一，指南针能够指南北，为我们辨别方向，是因为指南针的磁场和地磁场的相互作用，使指南针受到地磁场给的力的作用，静止时针尖指向地理南方，故D正确。
故选D。
10. 如图所示，是电磁继电器的应用，通过低压电路控制高压电路，下列有关说法不正确的是（ ）

A. 此装置中A元件的工作原理是电流的磁效应
B. 正常情况下当控制电路开关闭合时，绿灯亮
C. 若闭合控制电路开关仍是红灯亮，应将支点O向右移
D. 若改变低压电源的正负极，工作电路的工作情况不变
【答案】C
【解析】
【详解】A．电磁继电器核心部件是电磁铁，电磁铁通电时有磁性，断电时无磁性，运用的是电流的磁效应，故A正确，不符合题意；
B．正常情况下当控制电路开关闭合时，电磁铁具有磁性，吸下衔铁，使得绿灯和电动机的电路接通，绿灯亮、电动机工作，故B正确，不符合题意；
C．若闭合控制电路开关仍是红灯亮，这说明弹簧的拉力与拉力的力臂的乘积大于吸合力与吸合力与其力臂的乘积，要使衔铁被吸下，应在弹簧拉力不变的情况下，应该减小弹簧拉力的力臂，所以支点O应该向左移动，故C错误，符合题意；
D．若改变低压电源的正负极，由于电磁铁磁性的大小与电流的方向无关，所以工作电路的工作情况不变，故D正确，不符合题意。
故选C。
11. 如图﹣1、图﹣2是两个设备的工作原理图，下列说法正确的是（ ）
A. 图﹣1是电动机的工作原理图，图﹣2是发电机的工作原理图
B. 图﹣1的工作原理是电磁感应现象
C. 图﹣2工作时将机械能转化为电能
D. 图﹣1的工作原理与动圈式扬声器的工作原理相同
【答案】B
【解析】
【详解】AB．图-1中线圈转动时，线圈会做切割磁感线运动，线圈中产生感应电流，这是电磁感应现象，是发电机的工作原理图，此过程中机械能转化为电能，故A错误，B正确；
CD．图-2中通电线圈在磁场中发生转动，是电动机的原理图，将电能转化为机械能；动圈式扬声器是把电信号转换成声信号的一种装置，它的原理是通电线圈在磁场中受力而运动，与电动机相同，故CD错误。
故选B。
12. 直流电动机换向器的作用是（ ）
A. 改变线圈的转动方向B. 改变线圈中的电流方向
C. 改变磁场的方向D. 改变线圈外的电流方向
【答案】B
【解析】
【详解】直流电动机的换向器的作用是当线圈刚转过平衡位置时，自动改变线圈中电流的方向，使线圈不停地转动。故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
二、填空题（每空2分，共20分）
13. “页岩气”是蕴藏在岩层中的天然气，被誉为未来能源的“明星”。页岩气属于_____________(填“可再生”或“不可再生”)能源。页岩气的热值为3.2×107J/m3，完全燃烧0.1m3页岩气可放出____________J的热量。
【答案】 ①. 不可再生 ②. 3.2×106J
【解析】
【详解】[1]页岩气不可再生。
[2]放出热量为
。
14. 新材料被誉为制造业的“基石”，由硬原子形成的石墨烯片层卷成的无缝中空的管体，单壁管的直径一般在1﹣10nm之间的新材料位于碳基新材料“金字塔”的顶端，由此可知，该材料是 ___________（选填“半导体”“超导体”或“纳米”）材料；另一种新材料石墨烯也逐渐广泛应用，可以制造触摸屏，手指触动时手机屏幕亮起，在电路中触摸屏相当于 ___________（选填“电源”“开关”“用电器”或“导线”）。
【答案】 ①. 纳米 ②. 开关
【解析】
【详解】[1]硬原子形成的石墨烯片层卷成的无缝中空的管体，单壁管的直径一般在1﹣10nm之间，即单壁管的直径达到纳米量级，由此可知，该材料是纳米材料。
[2]石墨烯触摸屏，手指触动时手机屏幕亮起，说明能够控制电路的通断，所以在电路中触摸屏相当于开关。
15. 如图是小明家电能表的表盘，其读数是______kW·h 。小明将家中其他用电器关闭，只让干衣机单独工作，观察到6min内电能表指示灯闪烁了 160次，干衣机在这 6min内消耗的电能为________kW·h 。

【答案】 ①. 619.5 ②. 0.1
【解析】
【详解】[1]电能表的读数中，最后一位为小数，所以当前电能表的示数为。
[2]干衣机在这 6min内消耗的电能为
16. 丹麦物理学家______通过物理实验发现通电导体周围存在磁场，是世界上第一个发现电与磁之间有联系的人；我国宋代学者______最早发现了地磁场的南北极与地理的南北极不完全重合。
【答案】 ①. 奥斯特 ②. 沈括
【解析】
【详解】（1）[1]世界上第一个发现电与磁之间联系的人是丹麦物理学家奥斯特。
（2）[2]在北宋学者沈括的《梦溪笔谈》中，记载了磁针所指方向不完全指南北这一事实，故他是世界上最早发现这一事实的人。
17. 我国已成为世界上高铁发展最快，技术最全的国家。在节能技术上，高铁动车组采用了再生制动方式：动车到站前先停止供电，由于________动车会继续向前运行，电机线圈随车轮转动并在磁场中切割磁感线产生感应电流，将________能转化为电能，自动输入电网，当动车速度减至90km/h以下时才进行机械刹车。
【答案】 ①. 惯性 ②. 机械能
【解析】
【详解】[1][2]动车原来是运动的，即到站前先停止供电，虽然没有动力，但由于惯性，动车能继续运动；动车在继续向前运动时，电机线圈随车轮转动并在磁场中切割磁感线运动，进而产生感应电流，该现象就是电磁感应现象，即在该过程中消耗机械能，产生电能，故是将机械能转化为电能的过程。
三、作图题（每题3分，共6分）
18. 在图中，根据小磁针静止时指向，标出通电螺线管的N、S极、线圈中的电流方向及电源的正、负极。
【答案】
【解析】
【详解】由图知，小磁针N极所指的一端为螺线管的S极，则螺线管的左端为N极，通过安培定则可知电流是从螺线管的左端流入，右端流出，因此，电源的左侧为正极，右侧为负极，如图所示：
19. 箱子表面上有A、B、C三个接线柱，其内部有一个电源、一个电阻，还有部分导线，小梦用如图乙的小灯泡对其内部连接情况进行了探究，记录情况如下表，请你在图甲中画出内部接线的电路图。
【答案】
【解析】
【详解】根据记录结果，当灯泡接在A、C之间时，灯泡正常发光，说明箱子内部A、C之间一定有电源；当灯泡接在A、B之间时，灯泡不亮，说明箱子内部A、B之间无电源；当灯泡接在B、C之间时，灯泡发光较暗，说明箱子内部B、C之间有电源，且灯泡和电阻串联；当灯泡接在B、A之间时，灯泡不亮，说明箱子内部B、A之间无电源，综上分析，可画出内部接线的电路图，如图所示：
四、实验探究题（每空2分，共18分）
20. 如图所示，是探究影响导体电阻大小因素的实验电路，下表给出了可供选择的几种导体，分别用A、B、C、D四个字母代表。
问：
（1）实验中，通过观察电流表的示数可以判断导体电阻的大小，运用了___________法。通过选用___________导体（填导体代号）进行实验，可探究电阻的大小与长度的关系；
（2）分别将A和C两导体接入电路进行实验，发现接入C导体时，电流表的示数比接入A导体时更大，说明导体的电阻与导体的___________有关；
（3）若把A、B两导体首尾相连后，再接入电路M、N两端，会发现电流表的示数比只接A或B时变得更小，说明两导体串联后的电阻将___________（选填“变大”“变小”或“不变”）；
（4）在输电工程中，通常选用铜芯线、铝芯线作为输电线，而不选择铁芯线，是因为导体的电阻还与导体的___________有关。
【答案】 ①. 转换 ②. A、B ③. 横截面积 ④. 变大 ⑤. 材料
【解析】
【详解】（1）[1]电阻大小不易观察，实验中通过观察电流表的示数可以判断导体电阻的大小，运用了转换法。
[2]由表中信息可知，导体A和B的横截面积及材料相同，而长度不同，可用于探究电阻的大小与长度的关系。
（2）[3]由表中信息可知，A和C的长度和材料相同，横截面积不同，发现接入C导体时，电流表的示数比接入A导体时更大，即导体的电阻大小不同，说明导体的电阻与导体的横截面积有关。
（3）[4]把A、B两导体首尾相连后再接入电路，相当于将A和B串联接进电路，此时电路中的电流比只接A或B时变得更小，说明两导体串联后的电阻将变大。
（4）[5]在输电工程中，通常选用铜芯线、铝芯线作为输电线，而不选择铁芯线，即需要考虑采用什么材料，说明导体的电阻还与导体的材料有关。
21. 在“测量额定电压为2.5V小灯泡的电功率”实验中，电源是三节新干电池。电路如图甲所示。

（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于__________（选填“a”或“b”）端；
（2）闭合开关，移动滑片，当小灯泡正常发光时，电流表的示数为0.28A，小灯泡的额定功率为__________W；
此时变阻器的电阻约为__________Ω（保留整数）；
（3）完成上述实验后，某小组设计了如图乙所示的电路，用原来的电源和电压表测量原小灯泡的额定功率。方案如下：
①把定值电阻R0接入电路，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光；
②保持滑片位置不变，将电压表改接在R0两端，读出电压表示数；
③算出小灯泡额定功率。
现有阻值为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻，为了能测出小灯泡的额定功率，结合题中的数据分析，定值电阻R0应选__________Ω。
【答案】 ①. a ②. 0.7 ③. 7 ④. 5
【解析】
【详解】（1）[1]由图知，滑片右下端电阻丝接入电路，所以将滑动变阻器的滑片P置于a端阻值最大处，其目的是为了保护电路。
（2）[2]灯泡两端电压为2.5V时，电流表的示数为0.28A，灯泡的额定功率
[3]此时滑动变阻器的阻值为
（3）[4]电源为3节新干电池组成，电源电压为4.5V，灯泡正常发光时电流为，由串联电路的电压特点可知，定值电阻和滑动变阻器两端的总电压
由欧姆定律可知，定值电阻和滑动变阻器的总电阻
因此定值电阻R0应选5Ω，此时定值电阻R0两端的电压
故能满足测量要求。
五、计算题（22题10分，23题10分，共20分）
22. 甲、乙两地相距100km，在甲、乙两地之间沿直线架设了两条用同种材料制成的粗细均匀的输电线，投入使用前，需要对输电线进行测试．技术人员在甲地用电源、电压表和电流表接成如图所示电路进行测试，当在乙地输电线两端接入阻值为10Ω的电阻时（图中未画出），电压表示数为5.0V，电流表示数为0.10A；保持电源电压不变，技术人员在某处将输电线线设置成短路（图中未画出），再次测试时，电流表示数为0.25A．求：
（1）甲、乙两地间每条输电线的电阻值；
（2）短路位置离甲地的距离．
【答案】（1）20Ω；（2）50km
【解析】
【详解】（1）当在乙地接入阻值为R=10Ω的电阻时，电压表示数（电源电压）为5.0V，电流表示数为0.10A．则电路中总电阻为R总===50Ω．因R总= R+2R线，所以甲、乙两地间每条输电线的电阻值为R线===20Ω．
（2）因甲、乙两地相距s=100km，每条输电线的电阻值为R线=20Ω，则每千米输电线的电阻为R0===0.2Ω/km．将输电线线某处设置成短路，电流表示数为I′=0.25A，则此时电路总电阻为===20Ω，所以此时单根输电导线的电阻为===10Ω．则短路位置离甲地的距离为s′===50km．
23. 某视频展示台配套使用的投影幕是依靠电动机来控制升降的，小明用如图所示的电路进行模拟研究，电路中直流电动机的线圈电阻为2Ω，R0为阻值是10Ω的定值电阻，电源电压保持12V不变，闭合开关S，当电动机正常工作时，匀速提升重为0.4N的物体，此时电压表示数为6V．求：
（1）电动机正常工作时，通过它的电流是多大？
（2）电动机正常工作2s所消耗的电能是多少？
（3）若电动机正常工作时，有5%的机械能用来提升物体，物体在2s内上升的高度是多少？
【答案】（1）0.6A（2）7.2J（3）0.72m
【解析】
【详解】由图知，电阻R0和电动机串联，电压表测量电动机两端的电压，
（1）根据串联电路电压的规律可得，R0两端的电压：U0=U-UM=12V-6V=6V；
因串联电路电流处处相等，则电动机正常工作时，通过它的电流：
I===0.6A；
（2）电动机正常工作2s所消耗的电能：
W=UMIt=6V×0.6A×2s=7.2J；
（3）电动机正常工作时产生热量：
Q=I2RMt=（0.6A）2×2Ω×2s=1.44J，
电能转化为的机械能：
W机械能=W-Q=7.2J-1.44J=5.76J；
由题意可知，提升物体做的功：
W有用=ηW机械能=5%×5.76J=0.288J，
由W=Gh可得，物体在2s内上升的高度：
h===0.72m．M和A接通
M和B接通
N接C，灯正常发光
N接C，灯发光暗
N接B，灯不亮
N接A，灯不亮
导体代号
长度
横截面积
材料
A
0.6
0.4
镍铬合金
B
1.0
0.4
镍铬合金
C
0.6
0.6
镍铬合金
D
0.6
0.6
锰铜