2024届江西省上饶市余干二中学物理九上期末教学质量检测试题含解析

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2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题
1．图为汽油机工作过程中某一冲程的示意图，此冲程的名称及能量转化是（ ）
A．吸气冲程，内能转化为机械能
B．压缩冲程，机械能转化为内能
C．做功冲程，内能转化为机械能
D．排气冲程，机械能转化为内能
2．如图所示，闭合开关S，电路正常工作．过了一段时间，灯泡L熄灭，电压表示数变大，电流表示数变小，造成这种现象的原因可能是（ ）
A．电阻R断路
B．电阻R短路
C．灯泡L短路
D．灯泡L断路
3．下列关于信息的传递和材料说法正确的是
A．车载GPS导航系统是利用超声波进行定位和导航的
B．电磁波不能在真空中传播
C．半导体材料有硅、锡、砷化镓等
D．纳米材料可以大大提高材料的强度和硬度，降低烧结温度，提高材料的磁性等
4．下图所示的现象中，由分子间的作用力引起的是（ ）
A．并列航行的舰艇容易“相吸”碰撞
B．两段粗熔丝的平滑表面能紧密结合
C．塑料吸盘紧贴在瓷砖等光滑表面上
D．条形磁体两个极“吸引”大量铁屑
5．如图所示的电路，电压表测量的电压是（ ）
A．灯L1两端的电压
B．灯L2两端的电压
C．灯L1和L2的总电压
D．电源的电压
6．甲、乙、丙、丁四个轻质小球都带电，把它们悬挂起来，相互靠近时，作用情况如图所示，已知甲带负电，关于它们带电情况的说法，正确的是
A．乙带正电B．丙带正电C．丁带正电D．以上三项都不对
7．在如图所示的简单机械中，属于费力杠杆的是（ ）
A．剪子
B． 起子
C．钳子
D．镊子
8．如图所示是汽油机未按工作循环顺序排列的各冲程示意图，正确的排列顺序应该是 。工作时，将内能转化成机械能的是 。
A．乙甲丙丁 丙
B．丁甲丙乙 丙
C．丁甲丙乙 甲
D．甲丙丁乙 甲
9．下列关于热现象、能量及其转化的说法中，正确的是( )
A．燃料的热值与燃料的种类和质量有关
B．0℃的冰熔化成0℃的水，温度不变，内能不变
C．物体温度越高，含有的热量越多
D．钻木取火的过程，是将机械能转化为内能的过程
10．电风扇的核心装置是电动机，下列哪个实验揭示了电动机的工作原理
A．B．
C．D．
11．发射卫星的火箭常使用液态氢作为燃料，主要是因为液态氢具有（ ）
A．较大的热值
B．较低的沸点
C．较大的比热容
D．较低的凝固点
12．如图所示装置中，甲、乙、丙三个完全相同的烧瓶中分别装有质量、初温都相同的液体，烧瓶中的液体分别是水、水、煤油，电阻丝分别为R甲、R乙、R丙，烧瓶内都有相同的温度计。某科学实验小组借助该装置对“探究不同物质的吸热能力”和“探究电热多少与哪些因素有关”两实验及相关问题展开了讨论，已知c水>c煤油，则关于该实验装置的叙述正确的是（ ）
A．若通电相同时间，温度计示数高低关系为T甲B．若探究“不同物质的吸热能力”可选用乙、丙两烧瓶
C．若探究“电热多少与电阻大小有关”可选用甲、丙两烧瓶
D．若探究“不同物质的吸热能力”，则物质吸热的多少可用温度计示数变化来表示
二、填空题
13．如图为科研人员研制的“发电鞋”，鞋的内部安装了磁铁和线圈，人在行走时发的电存储于蓄电池中，可用于手机充电．
（1）发电鞋发电时是利用_________原理工作的；
（2）穿该发电鞋以某速度行走，其平均发电功率约为0.4瓦，若以这样的速度行走10分钟，可产生电能_______焦．
14．如图所示是小明某次步行后手机“微信运动”功能记录的数据。如果小明此次步行时间是3 000 s，步长是0.5 m，则他总走了__________m，那么他步行的速度是__________m/s；若以手机为参照物，小明是__________的。
15．（1）如图所示，电压表的示数为_____V。
（2）如图所示，电能表的示数为_____kW·h。
16．如图所示的是某地下停车场烟雾报警器的简化原理图。电源电压保持不变，R0为定值电阻，光敏电阻及的阻值随光照强度的减弱而增大，当电路中的电流减小至某一数值时报警器开始报警。当有烟雾遮挡射向光敏电阻及的激光时，光敏电阻阻值_____（增大/减小/不变），电压表示数_____（增大/减小/不变）；要使报警器在浓度更低的烟雾下报警，R0应选用_____（更大/更小）阻值的电阻。
三、实验题
17．（8分）用如图甲所示的装置探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”，相同容器内装满了煤油．
（1）容器中装入的煤油是_____（选填“导体“或“绝缘体”）．
（2）请根据实物电路，在乙框内画出对应的电路图．
（_____）
（3）为达到实验目的，选用的两电阻丝R1与R2的阻值应_____，通过R1的电流_____（选填“大于”、“小于”、“等于”）通过R2的电流．
（4）通电一段时间后，管内液面高度差如图所示，说明_____．
（5）爱米用如图丙所示的装置，进一步探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系．”经多次实验测量，收集实验数据，绘制了管内液面上升的高度h与电流I的关系图象．请你依据焦耳定律，在图丁中粗略绘制出能正确反映h一I关系的图象．
（______）
18．（8分）在“探究电流与电压的关系”实验中，电源电压恒为6V：
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中电路连接完整，要求滑片P向B端滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大（连接时导线不允许交叉）。
（______）
（2）正确连接好电路后，闭合开关发现电压表为6V，电流表无示数，滑动滑片P两表示数均无变化，则故障原因是__________________。
（3）小明排除故障后，移动滑片P到某一位置时电流表示数如图乙所示，此时通过电阻的电流为_____A。若要增大电阻两端的电压，应将滑片P向_____（选填“A”或“B”）端移动。
（4）实验中测得多组数据，绘制出电阻R的I-U图像如图丁所示：由图像可得电流与电压的关系是___________；本实验所用电阻的阻值为_____Ω。
（5）实验结束后，小明用此电路来探究“电流与电阻的关系”，小明想要完成四组实验，准备好的定值电阻有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω.将电路连接正确后，闭合开关，移动变阻器的滑片P，使定值电阻两端的电压为2V，断开开关,将定值电阻换成阻值为10Ω的电阻,其余不动,闭合开关,电压表示数将________(选填“变大”或“变小”)；为完成此四组实验，滑动变阻器的最大电阻应不小于__________Ω.
19．（8分）小明测量一只额定电压为2.5V灯泡的电功率，电源电压恒为6V．
（1）实验中小明连接了如图1所示的电流，同组的小红发现电路中有一根导线连接有误．请你帮他在图中找出（在导线上画“×”），并画出那根导线的正确连接方法．
（____）

（2）接着他按照正确的电路进行实验，他记录部分实验数据和现象如表所示．若小明手边有“1.5A，50Ω”和“2.0A，20Ω”两种规格的滑动变阻器，分析表中实验数据可知，上面实验中他选用的滑动变阻器规格为_____．
（3）灯泡正常发光时电流表的示数如图2所示，此时电流为_____A，灯泡的额定功率为_____W．
（4）根据实验数据和现象，还可以得出灯泡越亮，小灯泡的电阻越_____，验证了电阻和_____有关的结论．
四、作图题
20．（8分）超人是很多同学喜欢的电影人物，某一超人模型的两只眼睛是用两个小灯泡安装而成电路在超人身体里面，这两只眼睛（小灯泡）可以同时发光，也可以让任意一个灯泡单独发光，图乙是小华连接的超人眼睛的模拟电路，班长说他连接有误，只要改变一根导线的连接就可以实现上述目的。小华想请你帮他改一改（仅改动一根导线，请在错误的导线上打“×”再用笔画线代替导线，将正确的电路连接），小华在此谢谢你了！
（_____）
21．（8分）高铁内如果两个相邻的洗手间都有人并且门都锁住时，红灯亮表示“有人”，如果两洗手间都没有人或者只有一个洗手间有人时，红灯不亮表示可以使用。请设计电路将下图连接起来。
（________）
五、计算题
22．（10分）如图甲所示．灯泡L标有“20V 8W”的字样，把它与滑动变阻器R′串联接入电路，电源电压恒为25V，灯泡L的I-U图像如图乙所示．求：
(1)当灯泡L正常发光时，整个电路1min内消耗的电能；
(2)移动滑动变阻器的滑片P，使灯泡L消耗的实际功率为3W，滑动变阻器连入电路的电阻值为多少？滑动变阻器消耗的电功率为多少？
23．（12分）在如图所示电路中，小灯泡L上标有“8V3.2W”字样，滑动变阻器的最大阻值为40Ω，Rl的阻值为18Ω．求：
（1）小灯泡L的电阻。
（2）当开关S、Sl、S2均闭合时，电压表的示数为9V，求电源电压及电阻R1上消耗的电功率。
（3）断开Sl、S2，闭合S，若接入电路中的电压表的量程改为0～3V，电流表的量程为0～0.6A，为了保证两表均不超过量程，且小灯泡两端的电压不超过其额定电压，滑动变阻器的阻值变化范围为多少？
参考答案
一、选择题
1、C
【详解】如图，进气门和排气门都是关闭的，活塞向下运动，因此是做功冲程，做功冲程中内能转化为机械能。
故选C。
2、A
【解析】由图可知，电阻R与灯泡L串联，电压表测电阻R两端的电压，电流表测串联电路的电流．
A．若电阻R断路，则电路中电流为0，即电流表示数变小．电压表与电源正负极相连，因此电压表示数等于电源电压，即示数变大，故A符合题意．
B．电阻R短路，电路的总电阻变小，根据，电路中电流变大．电压表被短路，电压表示数为0，即电压表示数变小，故B不符合题意．
C．灯泡L短路，电压表测电源电压，电压表示数变大，电流表示数变大，故C不符合题意．
D．灯泡L断路，电路中电流为0，电流表示数变小；电压表只与电源正极相连，电压表示数为0，电压表示数也变小，故D不符合题意．
3、D
【解析】车载GPS导航系统是利用电磁波进行定位和导航的，故A错误；电磁波可以在真空中传播，故B错误；半导体材料有硅、锗和砷化镓等，故C错误；纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围（1-100nm）或由它们作为基本单元构成的材料，纳米材料的性能包括提高材料的强度、硬度，降低烧结温度，提高材料的磁性等，故D正确，故选D。
4、B
【详解】A．舰艇并列行驶时，舰艇的行驶速度越快，舰艇之间水的流速越快、压强越小，舰艇外侧压强大于两舰艇内侧压强，把舰艇推向中间，容易发生碰撞事故，与分子间的作用力无关，故A不符合题意；
B．使两段粗熔丝的平滑表面紧密接触，然后把一端悬挂起来，在另一端挂一重物，观察到两段熔丝并不会被拉开，这个实验说明了分子间有引力，故B符合题意；
C．把吸盘紧压在光滑的瓷砖上，将吸盘内的空气排出，外界大气压大于内部气压，所以吸盘在外界大气压的作用下被紧压在了瓷砖上，在挂钩上可以挂衣服，与分子间的作用力无关，故C不符合题意；
D．条形磁体能够吸引铁屑，属于磁体与铁磁性物质之间的作用力，与分子间的作用力无关，故D不符合题意。
故选B。
5、B
【详解】电压表的使用规则之一是：并联在电路中，即与被测电路并联，此题中，电压表与灯泡L2并联，故电压表是测L2两端的电压。
故选B。
6、B
【解析】试题分析：（1）同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．
（2）排斥的带有同种电荷，吸引的可能带有异种电荷，也可能带电体吸引不带电体．
解：四个轻质小球都带电，
甲、乙相互排斥，说明甲、乙一定带同种电荷，已知甲带负电，所以乙带负电；
乙、丙相互吸引，说明乙、丙带异种电荷，所以丙带正电；
丙、丁相互吸引，说明丙、丁带异种电荷，所以丁带负电．
故选B．
【点评】带电体吸引不带电体，排斥带同种电荷，吸引可能带异种电荷，其中之一带电．注意带电体具有吸引轻小物体的性质的情况．当然，本题中的前提是四个小球都带电，须注意．
7、D
【详解】A．在使用剪子时，动力臂大于阻力臂，所以它是省力杠杆，故A不符合题意；
B．在使用起子时，动力臂大于阻力臂，所以它是省力杠杆，故B不符合题意；
C．在使用钳子时，动力臂大于阻力臂，所以它是省力杠杆，故C不符合题意；
D．在使用镊子时，动力臂小于阻力臂，所以它是费力杠杆，故D符合题意；
8、B
【详解】甲图中的两个气门都关闭，活塞上行，所以是压缩冲程，压缩冲程是将机械能转化为内能的过程；乙图中的进气门关闭，排气门打开，活塞上行，所以是排气冲程；丙图中的两个气门都关闭，活塞下行，所以是做功冲程，做功冲程是将内能转化为机械能的过程；丁图中的进气门打开，排气门关闭，活塞下行，所以是吸气冲程；综上所述，各冲程示意图正确的排列顺序应该是：丁甲丙乙，故B符合题意。
9、D
【详解】A．燃料的热值只与燃料的种类有关，与质量无关，故A错误；
B．0℃的冰熔化成0℃的水，需要吸收热量，温度不变，内能增大，故B错误；
C．热量是过程量，不是状态量，不能说物体含的热量多，故C错误；
D．钻木取火的过程，是通过做功的方式改变内能的，将机械能转化为内能，故D正确。
10、B
【详解】电动机的工作原理：通电导体在磁场中受到力的作用；
A、图中研究的是电磁铁磁性的强弱与电流大小的关系，是电流的磁效应，故A不符合题意；
B、图中有电源，闭合开关后，通电导体在磁场中受力运动，电动机应用此原理制成的，故B符合题意；
C、图中没有电源，导体在磁场中做切割磁感线运动时，电流表指针发生偏转，说明产生了感应电流，这是电磁感应现象，是发电机的工作原理，故C不符合题意；
D、图中是奥斯特实验，说明了通电导线周围存在磁场，是电流的磁效应，故D不符合题意．
11、A
【详解】卫星的火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量。故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
12、B
【详解】A．图中，、、三个电阻串联，可知通过它们的电流和通电时间相同，又=，根据Q=Rt可得=，甲、乙、两个完全相同的烧瓶中分别装有质量、初温都相同的水，根据Q=cm知，乙烧瓶中的水比甲烧瓶中的水温度高，乙、丙烧瓶中是质量、初温都相同的水和煤油，因煤油的比热容比水的小，根据Q=cm知煤油的温度升得较高，即丙烧瓶中煤油的温度比乙烧瓶中水的温度高，故温度计示数高低关系为T丙>T乙>T甲，故A错误；
B．若探究“不同物质的吸热能力”，液体的种类得不同，质量、初温得相同，故应选乙、丙两烧瓶，故B正确；
C．探究电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系，根据Q=Rt可知，应控制电流和通电时间相等，改变电阻，通电后给质量相同的同种液体加热，所以应比较甲、乙两瓶中温度计的变化情况，故C错误；
D．由A选项分析可知，=，乙、丙烧瓶中是质量、初温都相同的水和煤油，只要比较温度计示数高低即可判断其比热容大小，则物质吸热的多少可用温度计示数变化来表示是错误的，故D错误。
故选B。
二、填空题
13、电磁感应 240
【详解】（1）发电鞋是发电机，发电时是利用电磁感应原理工作的．
（2）发电鞋产生的电能 W=Pt=0.4W×10×60s=240J．
14、3000 1 静止
【详解】[1]由题意和图示可得，小明行走的路程
s60000.5m3000m
[2]他步行的速度
v1m/s
[3]若以手机为参照物，小明相对于手机来说位置没有发生变化，所以说小明是静止的。
【点睛】
知道小明的步长和步数求出行走的路程，再根据s=vt求出步行速度；运动和静止是相对的，相对于参照物来说位置变化，则是运动的，否则是静止的。
15、2 2020.1
【详解】[1]电压表使用的是0～3V的量程，每一个小格代表0.1V，分度值是0.1V，示数是2V；
[2]从电能表上可以看出电能表的示数为20201，最后一位是小数，单位是kW·h，故电能表的读数为2020.1kW·h。
16、增大 增大 更小
【详解】[1]光敏电阻阻值随光照强度的减弱而增大，所以当有烟雾遮挡射向光敏电阻的激光时，光敏电阻阻值增大；
[2]电压表测光敏电阻两端的电压，光敏电阻阻值增大，其两端电压也增大，所以电压表示数增大；
[3]当电路中电流减小到某一数值时，即电路中总电阻达到一定值时报警，要使烟雾浓度更低时报警即光敏电阻阻值更大时报警，那么要求与之串联的R0电阻应选更小阻值的电阻。
三、实验题
17、绝缘体 相等 小于 在电流和通电时间相等时，电阻越大产生的热量越多
【分析】（1）善于导电的物体是导体，不善于导电的物体是绝缘体；
（2）根据实物电路，画出对应的电路图；
（3）根据电流通过导体产生的热量与电流的关系”，要控制电阻相等；根据串联电路电流的规律分析；
（4）利用转换法，通过烧瓶中玻璃管内液面上升的高度说明热量的多少；
（5）利用转换法，煤油吸热越多，膨胀程度越大，液柱升高的越多，且膨胀程度与吸热多少成正比，结合焦耳定律由数学知识分析．
【详解】（1）烧瓶中装入的煤油不善于导电，是绝缘体；
（2）原实物图中，R与R2并联，再与R1串联，根据实物电路，画出对应的电路图，如图所示：
；
（3）“电流通过导体产生的热量与电流的关系”，要控制电阻相等，即选用的两电阻丝R1与R2的阻值相等，根据并联电路电流的规律，通过R1的电流大于通过R2的电流；
（4）通电一段时间后，右玻璃管内液面上升的高度较大，说明在电阻和通电时间相等时，电流越大产生的热量越多；
（5）根据转换法，煤油吸热越多，膨胀程度越大，液柱升高的越多，且膨胀程度即烧瓶中玻璃管内液面上升的高度h与吸热多少成正比，根据焦耳定律可知， Rt是常数，且Rt＞0，故由数学知识知Q与I的关系是二次函数关系，图像是抛物线，且开向上，图象如图所示：
18、 电阻断路 0.12 A 成正比 5 变大 20
【解析】（1）要求滑片P向B端滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，变阻器的C接线柱要接入电路，对应的实物图如下：
（2）正确连接好电路后，闭合开关发现电压表示数为2.8V，电流表无示数，滑动滑片P两表示数均无变化，则故障原因是电阻断路；
（3）小明排除故障后，移动滑片P到某一位置时电流表示数如图乙所示，电流表用的是0-0.6A量程，通过电阻的电流为0.12A。若要增大电阻两端的电压，应减小变阻器分得的电压，将滑片P向A端移动。
（4）根据电阻R的I-U图象可知：电流与电压的关系是成正比；本实验所用电阻的阻值为：
R==5Ω。
(5)断开开关，将定值电阻换成阻值为10Ω的电阻，其余不动，闭合开关，由分压原理，电压表示数将变大；
研究电流与电阻的关系时，要控制电压表示数为2V不变，根据电路电压的规律，
U滑=U−U定=6V−2V=4V，
变阻器的电压为电压表示数的=2倍，由分压原理，变阻器连入电阻中的电阻为定值电阻的2倍，即为2×10Ω=20Ω，故为完成此四组实验，滑动变阻器的最大电阻应不小于20Ω.
19、 1.5A，50Ω 0.3 0.75 大 温度
【解析】（1）原电路中，电流表与灯并联，电压表串联在电路中是错误的，电压表应与灯并联，电流表与灯串联，如下改正：

（2）由表中第1组数据，根据串联电路的规律及欧姆定律，变阻器连入电路中电阻：
R滑＝＝＝22.5Ω＞20Ω，故实验中他选用的滑动变阻器规格为“1.5A，50Ω”．
（3）灯泡正常发光时电流表的示数如图2所示，此时电流为0.3A，灯泡的额定功率为：
P＝ULIL＝2.5V×0.3A＝0.75W．
（4）根据实验数据，由欧姆定律，第1次实验灯的电阻：
R1＝＝＝7.5Ω，同理第2次灯的电阻为8.3Ω，故还可以得出灯泡越亮，小灯泡的电阻越大；
灯越亮，灯的功率越大，灯的温度越高，故验证了电阻和温度有关的结论．
四、作图题
20、
【解析】经分析可知，两只小灯泡并联，且各有一个开关控制，
从电源的正极出发，然后分支，一只经灯泡L2、开关S1，另一支经开关S2、灯泡L1后汇合回到电源的负极，如下图所示：
21、
【详解】由题知，两个洗手间都有人并锁住（即两个开关都闭合）时红灯亮，两个洗手间都没有人或者只有一个有人（即两个开关都断开或一个开关断开）时红灯不亮，所以，两洗手间的插销开关相互影响、不能独立工作，即两开关应串联，然后与电源、红灯串联组成电路，如下图所示：
。
五、计算题
22、 (1)600J(2)50Ω；4.5W
【详解】（1）．由乙图知道，灯泡正常发光时，额定电压是U灯＝20V时，I灯＝0.4A，此时对整个电路，1min内消耗的电能是：
W＝UIt＝25V×0.4A×60s＝600J；
（2）．由乙图知道，当灯泡L消耗的实际功率为3W时，它两端的电压为10V，通过它的电流为0.3A，所以，此时滑动变阻器两端的电压是：
U滑＝U-U灯＝25V-10V＝15V，
由知道，此时滑动变阻器连入电路的电阻是：
=50Ω，
由P=UI知道，此时滑动变阻器消耗的电功率是：
P滑＝U滑I＝15V×0.3A＝4.5W．
答：（1）．当灯泡L正常发光时，整个电路1min内消耗的电能是600J；
（2）．灯泡L消耗的实际功率为3W时，滑动变阻器连入电路的电阻值是50Ω；滑动变阻器消耗的电功率是4.5W．
23、（1）20Ω；（2）4.5W；（3）2.5Ω～10Ω。
【详解】(1)由P＝UI知道，小灯泡的额定电流是：
由知道，小灯泡的电阻是：
；
(2)当开关S、Sl、S2均闭合时，电阻R1与R2并联，电压表测电源的电压，电压表的示数为9V，即U＝9V，又因为并联电路中各支路两端的电压相等，所以，电阻R1上消耗的电功率是：
；
(3)当电路中电流等于小灯泡的额定电流时，电路中电流最大，此时滑动变阻器接入电路中的阻值应最小，此时电路中的总电阻是：
由于串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，
R2min＝R总﹣RL＝22.5Ω﹣20Ω＝2.5Ω；
当电压表的示数U'2＝3V（最大值）时，滑动变阻器接入电路中的电阻值最大，此时电路中的电流最小，所以，串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，灯泡两端的电压是：
UL′＝U﹣U2′＝9V﹣3V＝6V，
由于串联电路中各处的电流相等，所以，
，
代入数据解得：R2max＝10Ω，所以，滑动变阻器的阻值变化范围是2.5Ω～10Ω。
答：(1)小灯泡L的电阻为20Ω；
(2)电源电压为9V，电阻R1上消耗的电功率为4.5W；
(3)滑动变阻器的阻值变化范围为2.5Ω～10Ω。
实验次数
电压表示数/V
电流表示数/A
灯泡亮度
1
1.5
0.2
较暗
2
2.5
正常发光