山东省菏泽市郓城县2023-2024学年九年级上学期期末考试物理试题(原卷版+解析版)
展开选择题(共24分)
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分。每小题只有一个选项符合题意,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,选对的得2分,多选、错选均不得分)
1. 下列现象中,与扩散现象有关的是( )
A. 大雾弥漫B. 花香扑鼻C. 柳絮飞扬D. 尘土飞扬
【答案】B
【解析】
【详解】ACD.大雾弥漫、柳絮飞扬、尘土飞扬都属于宏观物体的机械运动,故ACD不符合题意;
B.花香扑鼻,是花的香气的分子在不停地做无规则运动发生的扩散现象,故B符合题意。
故选B。
2. 关于分子热运动及热现象,下列说法正确的是( )
A. 固体很难被压缩,说明分子间存在斥力
B. 用手捏海绵,海绵的体积变小了,说明分子间有间隙
C. 热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
D. 有霾天气大量极细微的尘粒悬浮在空中,说明分子在做无规则运动
【答案】A
【解析】
【详解】A.分子间同时存在着引力和斥力,固体很难被压缩,说明分子间存在斥力,故A正确;
B.用手捏海绵,海绵的体积变小了,是因为物体间有间隙,不能说明分子间存在空隙,故B错误;
C.热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递,温度高的物体内能不一定大,故C错误;
D.尘粒是由大量分子组成,它的运动属于物体的机械运动,不能说明分子在做无规则运动,故D错误。
故选A。
3. 关于温度、热量和内能,下列说法中正确的是( )
A. 物体吸收热量,物体的温度一定升高
B. 物体的温度越高,物体所含的热量越多
C. 物体的内能增加,温度一定升高
D. 物体的温度升高,内能一定增加
【答案】D
【解析】
【详解】AC.水在沸腾时或者晶体在熔化时,虽然吸收热量,内能增加,但温度不变;故AC错误;
B.热量是过程量,只能说“吸收”或“放出”,不能说“含有”或“具有”,故B错误;
D.同一物体的内能增大温度不一定升高,但是温度升高内能一定增大,故D正确。
故选D。
4. 小刚利用电能表测某家用电器的电功率,当电路中只有这个用电器工作时,测得在15min内,消耗电能0.3kW·h,这个用电器可能是( )
A. 电冰箱B. 电视机C. 空调D. 台灯
【答案】C
【解析】
【详解】由题意可得,这个用电器的电功率
对比以上四种家用电器中功率超1000W的只有空调机。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
5. 现代社会生活和生产处处离不开电,用电实际上用的是电能。下列关于电能和电功的说法正确的是( )
A. 电功和电能单位相同,是同一个物理量
B. 发电站把电能转化为其它形式的能
C. 电流做功多少与电流、电阻和通电时间有关
D. 电流做了多少功,就有多少电能转化为其它形式的能
【答案】D
【解析】
【详解】A.电功和电能单位相同,电能是使用电做功的能力,电功是指电流做的功,它们不是同一个物理量,故A错误;
B.发电站是把其它形式的能转化为电能,故B错误;
C.电流做功多少与电压、电流和通电时间有关,故C错误;
D.电能转化为其它形式的能的过程就是电流做功的过程,所以电流做了多少功,就有多少电能转化为其它形式的能,故D正确。
故选D。
6. 《论衡》中记载:“司南之杓,投之于地,其柢指南”。如图所示,这是我国古代四大发明之一的指南针(司南)。下列说法正确的是( )
A. “柢”即握柄,是磁体的N极
B. 司南“其柢指南”是因为受到地磁场的作用
C. 司南周围的磁场和磁感线都是真实存在的
D. “其柢指南”是利用了同名磁极相互排斥的原理
【答案】B
【解析】
【详解】A.司南也就是指南针,其指南的一端是南极(S极);“其柢指南”中“柢”是握柄,是磁体的S极,故A错误;
B.司南是利用地磁场对磁体有力的作用指示南北的,所以司南“其柢指南”是因为受到地磁场的作用,故B正确;
C.司南周围的磁场是真实存在的,而磁感线是为了形象直观地描述磁场而引入的,不是真实存在的,故C错误;
D.指南针是利用地磁场对磁体有力的作用指示南北的,地磁南极在地理北极附近,而地磁北极在地理南极附近。由地磁场的知识可知,“其柢指南”,“柢”所对是地磁北极,是利用了异名磁极相互吸引的原理,故D错误。
故选B。
7. 如图所示,下列关于电磁现象的表述错误的是( )
A. 甲图闭合开关,线圈转动,说明磁场对电流有力的作用
B. 乙图给导线通电,小磁针发生偏转,说明电流周围存在磁场
C. 丙图闭合电路的部分导体ab在磁场中上下运动,灵敏电流计指针偏转
D. 丁图用橡胶棒接触验电器金属球,金属箔片张开,说明橡胶棒带电
【答案】C
【解析】
【详解】A.甲图中,当闭合开关后,线圈转动,说明磁场对电流有力的作用,故A正确,不符合题意;
B.乙图中,给导线通电,导线附近的磁针发生偏转,说明电流周围存在磁场,故B正确,不符合题意;
C.丙图中,闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流,导体在磁场中上下运动,没有切割磁感线,不能产生感应电流,灵敏电流计指针不会偏转,故C错误,符合题意;
D.丁图中,验电器是检验物体是否带电仪器,用橡胶棒接触验电器的金属球,金属箔片张开,由同种电荷相互排斥可知,橡胶棒带电,故D正确,不符合题意。
故选C。
8. 如图所示,一种环保型手电筒,筒内有一个能滑动的圆柱形永磁铁,外圈套着一个线圈。只要将手电筒沿图中箭头方向来回摇动,手电筒的小灯就能发光。下列与此手电筒工作原理相同的是( )
A. 电动机B. 电热水壶
C. 发电机D. 扬声器
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】手摇电筒是利用电磁感应现象制成的,磁铁在线圈中来回运动,使线圈切割磁感线,从而产生了感应电流,使小灯泡发光。
A.电动机是根据通电线圈在磁场中受到力转动制成的,故A不符合题意;
B.电热水壶利用电流的热效应工作的,故B不符合题意;
C.发电机是根据电磁感应现象制成的,故C符合题意;
D.扬声器是利用通电导体在磁场中受力的原理,故D不符合题意。
故选C。
9. 如图所示为两只定值电阻A、B的图线,现将它们串联接在电源上,两电阻A和B的电压之比为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】现将它们串联接在电源上,两电阻的电流相等,由图可知,当电路中电流为0.3A时,A电阻两端的电压为3.0V,B电阻两端的电压为1.5V,则
故选D。
10. 为防止因超载或电动车进入而造成电梯安全事故,镇江某小区在电梯内安装了管控系统:当检测到电梯超载,或监控到电动车进入电梯时,电机不工作使电梯停止运行。电梯超载时开关将断开,电动车进入时开关将断开。则符合上述要求的电路是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】当检测到电梯超载,或监控到电动车进入电梯时,电机不工作使电梯停止运行,说明两开关串联,两个都闭合才能工作,故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
11. 小明同学在“探究串联电压规律”的实验中,按如图所示的电路图连接实物,闭合开关,发现灯L1和L2都不亮,排除接触不良的因素后,小明用电压表逐一与元件并联,以查找故障。测量得出Uab=0;Ubc=0;Ucd=6V;如果电路只有一处故障,则故障可能为
( )
A. L1断路
B. L1短路
C. L2断路
D. L2短路
【答案】C
【解析】
【详解】如果电路只有一处故障,分别分析如下
A.若L1断路,电压表并联在bc两点间时,应该有示数,故A不符合题意;
B.若L1短路,则L2应该会发光,故B不符合题意;
C.若L2断路,电压表并联在cd两点间时,电压表两端到电源两极是通的,所以电压表有示数,电压表连接在ab、bc两点间时,因为L2断路,电压表无示数,即电路故障为L2断路,故C符合题意;
D. 若L2短路,则则L1应该会发光,故D不符合题意;
故选C。
12. 如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动时,下列说法正确的是( )
A. 电流表A示数变大,电压表V1示数不变
B. 电流表A示数变大,电压表V2示数变大
C. 电压表V1与V2示数之和不变
D. 电流表A示数变大,电压表V1示数变小
【答案】C
【解析】
【详解】闭合开关S后,滑动变阻器与串联,电流表测电路中的电流,电压表V1测两端的电压,电压表V2测两端的电压.将滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动时,接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,由可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大;由可知,两端的电压变大,即电压表V1的示数变大,因串联电路中总电压等于各分电压之和,总电压不变,即电压表V1与V2示数之和不变;则两端的电压变小,电压表V2的示数变小,故C正确,ABD错误。
故选C。
非选择题(共46分)
二、填空题(本题共6小题,每空1分,共12分。把答案用黑色签字笔写在答题卡相应位置)
13. 如图中所示是四冲程汽油机工作过程的一个冲程,该冲程是______冲程。该冲程将______能转化为机械能。
【答案】 ①. 做功 ②. 内
【解析】
【详解】[1][2]如图,两气门关闭,活塞下行,是做功冲程;缸内高温高压的燃气推动活塞做功,将内能转化为机械能。
14. 如图所示,闭合S1,断开S2、S3,电阻R1、R2组成__________电路,若同时闭合S1、S3,电路会形成______________
【答案】 ①. 串联 ②. 短路
【解析】
【详解】由图可知,若闭合S1,断开S2、S3,两电阻首尾相连,电流只有一条路径,则两电阻串联;若同时闭合S1、S3,电流不经过用电器直接从电源正极流到电源负极,因此会形成电源短路,该现象是绝对不允许的.
15. 如图所示,在两个靠得较近的小车上分别放一块磁铁,同时松手后,甲车向左运动,乙车向右运动,这可以说明:力可以改变物体的______;同名磁极相互______。
【答案】 ①. 运动状态 ②. 排斥
【解析】
【详解】[1]两车原来是静止的,同时松手后,甲车向左运动,乙车向右运动,两车的运动状态发生了改变,故力可以改变物体的运动状态。
[2]由图可知,甲、乙两车上两磁体靠近的两端均为N极,故说明同名磁极互相排斥。
16. N95口罩的中间层为多孔结构的熔喷布,熔喷布能过滤比自身空隙小得多、直径仅为0.3μm的颗粒物,原因是:在生产过程中通过处理,使熔喷布得到大量电子而带_______(选填“正”或“负”)电。由于熔喷布有很好的_______性,所以能长时间保留静电。
【答案】 ①. 负 ②. 绝缘
【解析】
【详解】[1]摩擦起电的本质是电子的转移,电子带负电,熔喷布得到大量电子而带负电。
[2]由于熔喷布有很好的绝缘性,不能将所带电荷导走,所以能长时间保留静电。
17. 利用如图所示的装置研究“磁场对电流的作用”时,应在、之间接入________;若在、之间接入________可研究“电磁感应现象”。(两空均选填“灵敏电流计”、“电源”或“灯泡”)
【答案】 ①. 电源 ②. 灵敏电流计
【解析】
【详解】[1]用如图所示的装置研究“磁场对电流的作用”时,导体中要有电流通过,应在、之间接入电源。
[2]研究“电磁感应现象”时,产生的感应电流很小,为了判断是否有感应电流产生,应在、之间接入灵敏电流计。
18. 如图为一种测量体重的装置,其中体重示数计是由______(选填“电流”或“电压”)表改装成的;当体重越重时,电表示数______(选填“越大”或“越小”)。
【答案】 ①. 电流 ②. 越大
【解析】
【详解】[1]由图可知,体重示数计串联在电路中,所以它是用电流表改装的。
[2] R1和R2串联在电路中,体重越重时,滑片P越向上滑,用入电路的电阻越小,电流越大,所以电表示数越小。
三、作图与推理判断题(本题共2小题,共5分。按题目要求在答题卡上相应位置作答)
19. 在图中标出静止在磁场中的小磁针的N、S极和磁感线的方向。
【答案】
【解析】
【详解】由图可知,电流从螺线管的右端流入,左端流出,由安培定则可知通电螺线管的左端为N极,右端为S极,根据异名磁极相互吸引,则小磁针的右端为S极,左端为N极,因为在磁体的外部磁感线总是从N极发出、回到S极,所以图中磁感线的方向是指向左的,如图所示:
20. 小明同学学习了燃料的热值后,自己设计一个实验来探究煤油和酒精的热值的大小关系。他组装了图示的装置进行实验,记录结果见下表:
(1)为了保证实验结论的可靠,小明同学选择了两套相同装置,在实验中还要控制水的质量和_______相同;
(2)你认为煤油和酒精两种燃料中,热值较大的是________;
(3)小明还想利用这种实验方案计算出煤油和酒精的热值,那么计算的结果_________(填“可靠”或“不可靠”)。
【答案】 ①. 初温 ②. 煤油 ③. 不可靠
【解析】
【详解】(1)[1]实验为了探究煤油和酒精的热值的大小关系,应采用控制变量法,除燃料的种类外,其它因素都要相同,所以,实验中还要控制水的质量和初温相同。
(2)[2]实验时,用质量相等的煤油和酒精进行实验,由表中数据可知,煤油可使水的温度升高得更高,说明煤油燃烧时放出的热量更多,所以,热值较大的是煤油。
(3)[3]因为散热等原因导致热量损失,计算出的煤油和酒精的热值偏小,结果是不可靠的。
四、实验探究题(本题共3小题,共17分。按题目要求在答题卡上相应位置作答)
21. 如图所示是“探究电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关”的实验装置,将四段电阻丝a、b、c、d分别密封在完全相同的盒子内,盒内封闭一定量的空气,其中图乙中另取阻值为的电阻在盒外与盒内电阻并联。
(1)在实验中电流通过电阻时产生热量的多少是通过观察________来比较的,应用的物理科学研究方法是________;
(2)图甲可探究电流产生的热量与________的关系,通电一段时间后,________(选填“左”或“右”)侧盒子中的电阻产生的热量多;
(3)图乙可探究电流产生热量与________的关系。
【答案】 ① U形管内液面变化 ②. 转换法 ③. 电阻 ④. 右 ⑤. 电流
【解析】
【详解】(1)[1][2]电流通过电阻时产生热量的多少不易观察,可通过观察U形管内液面变化来反映电流通过电阻时产生热量的多少,采用了转换法。
(2)[3]图甲中两电阻串联,电流和通电时间相同,而电阻大小不同,可探究电热与电阻的关系。
[4]根据可知,电流和通电时间相同时,右侧电阻阻值大,所以产生的热量多。
(3)[5]图乙中右侧两个电阻并联后与左侧电阻串联,两侧盒子内的电阻阻值相同而电流不同,故可用于探究电热与电流大小的关系。
22. 在“探究串联电路电压的规律”的实验时,设计了如图所示的电路。
(l)实验中应选择规格________(选填“相同”或“不同”)的小灯泡;
(2)根据电路图连接好电路,闭合开关后,发现两只灯泡都不亮,且电压表示数为0,若只有L1或L2中的一处发生故障,则故障是________(选填“L1断路”、“L1|短路”、“L2断路”或“L2短路”);
(3)如图所示,开关闭合后,电压表测灯L1两端的电压,为了测量BC两点间的电压,保持B点不动,只将接A点的线端改接到C点,则上述方法________(填“正确”或“不正确”);
(4)实验需要多次测量的目的是:________。
A.减小实验误差 B.寻找普遍规律
【答案】 ①. 不同 ②. L1|短路 ③. 不正确 ④. B
【解析】
【详解】(1)[1]为了避免结论的偶然性,实验中应选择规格不同的小灯泡。
(2)[2]闭合开关后,发现两只灯泡都不亮,若只有L1或L2中的一处发生故障,则不可能是断路故障,只可能是某灯短路;电压表示数为0,所以电压表被短路了,因此,电路故障是L1|短路。
(3)[3]为了测量BC两点间的电压,保持B点不动,只将接A点的线端改接到C点,这样会导致电压表正负接线柱接反,电压表指针会反向偏转,有可能损坏电压表,所以,这种方法不正确。
(4)[4]实验需要多次测量,目的是为了从多数数据中寻找遵循的共同规律,使结论具有普遍性,避免偶然性,故B符合题意,A不符合题意。
故选B。
23. 小丽在“测量小灯泡的电功率”实验中,实验器材有:电压恒为3V的电源一个、小灯泡(额定电压为2.5V)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关各一个,导线若干。
(1)如图甲所示是小丽连接的实物电路,图中有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线_________。
(2)小丽同学正确连接电路后,闭合开关,发现小灯泡不发光,电流表无示数,但电压表示数较大。接下来正确的操作是_________。
A.检查电路是否短路
B.更换电流表
C.检查小灯泡是否接触良好或损坏
D.移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光
(3)若另一组小红连电路时,刚连好最后一根导线,灯泡就发出了明亮的光,则她存在的问题有:①_______;②________。
(4)电路故障排除后,小丽闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,小灯泡发光,此时电压表的示数为2.0V,为了测量小灯泡的额定功率,应向_______(选填“左”或“右”)端移动滑片。
(5)小丽根据测量的多组电压、电流值画出的小灯泡的图像如图乙所示,则小灯泡的额定功率为________W。
(6)用该实验装置_________(选填“能”或者“不能”)探究电流与电压的关系。
【答案】 ①. ②. C ③. 见解析 ④. 见解析 ⑤. 右 ⑥. ⑦. 不能
【解析】
【详解】(1)[1]由图甲可知,电压表串联在电路中,电流表与灯泡并联,而电压表应该与灯泡并联,电流表应该串联在电路中,改正后如图所示
(2)[2]小丽同学正确连接电路后,闭合开关,发现小灯泡不发光,电流表无示数,说明电路发生断路;电压表示数较大,说明发生断路的是与它并联的灯泡,则应检查小灯泡是否接触良好或损坏。
故选C。
(3)[3][4]为了保护电路,在连接电路时应注意断开开关,滑动变阻器的滑片滑到阻值最大端,小红连电路时,刚连好最后一根导线,灯泡就发出了明亮的光,说明:
①她连接电路时,开关未断开,所以刚连好最后一根导线,灯泡就发光;
②滑动变阻器的滑片未滑到阻值最大端,所以灯泡发出了明亮的光。
(4)[5]电路故障排除后,小丽闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,小灯泡发光,此时电压表的示数为,为了测量小灯泡的额定功率,应使电压表示数等于额定电压为,即要使电压表示数变大,根据串联电路的分压特点,应向右端移动滑片,使其电阻变小,直至电压表的示数为2.5V时,灯正常发光。
(5)[6]根据题意可知,小灯泡额定电压为2.5V,由图乙可知,小灯泡两端电压为时,电流为,则小灯泡的额定功率为
(6)[7]探究电流与电压的关系时应控制电阻一定,而小灯泡的灯丝电阻随温度的升高而增大,所以用该实验装置不能探究电流与电压的关系。
五、计算题(本题共2小题,共12分。用黑色签字笔在答题卡相应位置作答。解答应写出必要的文字说明、公式和重要演算步骤,计算过程中物理量必须带上单位,只写出最后答案的不能得分)
24. 某家庭电热锅简化电路如图所示,电热锅额定电压为220V,、均为发热电阻,其阻值分别为、,闭合开关、,电热锅处于加热状态,当锅内温度达到100℃时,开关自动断开,电热锅处于保温状态。
求:
(1)电热锅在额定电压下,保温状态的电功率;
(2)将家中其他用电器全部关闭,电热锅在加热状态时,观察到的标有“”字样的电能表的表盘在6min内转了100转,则电热锅的实际电压是多少?
【答案】(1)100W;(2)200V
【解析】
【详解】解:(1)闭合开关,断开,电热锅处于保温状态,两电阻串联,保温状态电功率
(2)电能表的表盘在6min内转了100转,消耗的电能
电热锅实际加热功率
电热锅的实际电压
答:(1)电热锅在额定电压下,保温状态的电功率为100W;
(2)电热锅的实际电压是200V。
25. 如图所示,电源电压恒定,R0是定值电阻,小灯泡L标有“12V;3W”,滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω。三个开关均闭合时,小灯泡恰好正常发光,电流表示数为0.55A。求:
(1)小灯泡的额定电流和电源电压;
(2)电阻R0的阻值;
(3)闭合S,断开S1和S2时,当滑片P移到最左端时,10min内电路消耗的电能。
【答案】(1)12V;(2)40;(3)1440J
【解析】
【详解】解:(1)小灯泡额定电流
三个开关均闭合时,灯泡和定值电阻R0并联,电流表测干路中的电流,小灯泡恰好正常发光,根据并联电路的电压特点可知,电源电压
U=UL=12V
(2)三个开关均闭合时,通过定值电阻的电流
I0=I-IL=0.55A-0.25A=0.3A
R0的阻值
(3)闭合S,断开S1和S2时,定值电阻和滑动变阻器串联,当滑片P移到最左端时,滑动变阻器接入电路的阻值最大。此时电路中的电流
10min内电路消耗的电能
W=UI′t=12V×0.2A×10×60s=1440J
答:(1)小灯泡的额定电流是0.25A,电源电压是12V;
(2)电阻R0的阻值是40Ω;
(3)闭合S,断开S1和S2时,当滑片P移到最左端时,10min内电路消耗的电能是1440J。燃料
加热前的水温/℃
燃料燃尽后水温/℃
煤油
25
44
酒精
25
34
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