[物理][期末]辽宁省沈阳市于洪区2023—-2024学年九年级上学期期末试题(解析版)

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注意：第1-6小题中每题只有一个选项正确。
1. 为防止静电带来的危害，运输汽油的油罐车尾部都安装一条拖在地上的链子，下列材料最适合用来制作这种链子的是（ ）
A. 塑料B. 铁C. 橡胶D. 软木
【答案】B
【解析】运输汽油的油罐车尾部拖在地上的链子的作用是将静电释放，因此它的材料必须是导电能力强的物体，而橡胶、软木、塑料是绝缘体，铁是导体。故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
2. 如图，四冲程汽油机在工作过程中，将机械能转化为内能的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】A．吸气冲程中没有发生能量的转化，故A错误，不符合题意；
B．图中为做功冲程，气体对活塞做功，把内能转化为活塞的机械能，故B错误，不符合题意
C．在压缩冲程中，活塞压缩汽油与空气形成的燃料混合物，活塞对气体做功，将机械能转化为气体的内能，故C正确，符合题意；
D．排气冲程中没有发生能量的转化，故D错误，不符合题意。
故选C。
3. 冬天，沈阳很多热电厂都利用余热为居民集中供暖，下列说法正确的是（ ）
A. 热电厂利用余热供暖，可以提高燃料利用率
B. 供暖管道中用水作介质，是因为水的比热容小
C. 人们利用暖气暖手时，温度由暖气传给手
D. 水在暖气中循环的过程中温度降低，比热容减小
【答案】A
【解析】A. 废弃利用，可以节约能源，可以提高燃料利用率，故A正确；
B. 因为水的比热容大，所以供暖管道中用水作介质，故B错误；
C. 热量是从高温物体传递给低温物体，所以，人们利用暖气暖手时，热量由暖气传给手，故C错误；
D. 比热容是物质的热性，与温度高低、质量大小等无关，故D错误。
故选A。
4. 我国铁路已实行电子客票，乘客检票时刷身份证，并通过人脸识别系统，确保“人”“证”一致后，闸门便会打开。用M代表闸门，如图所示，可实现上述要求的电路是（ ）
A. B.
C D.
【答案】A
【解析】根据题意可知，人脸识别系统，确保“人”“证”一致后，闸门便会打开，即M会工作，那么身份识别和人脸识别开关要同时闭合，M才能工作，它们要串联，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
5. 如图，电路中所有元件均完好，其中、、为三个完全相同的发光二极管，开关S闭合后，下列说法正确的是（ ）
A. 、、并联，且都发光B. 只有发光，、均被短接
C. 与并联，不发光D. 电流表的示数大于的示数
【答案】C
【解析】ABC．发光二极管具有单向导电性，由图得，开关闭合时，、并联，不发光，故AB错误，C正确；
D．电流表、分别测量、电流，、是相同的二极管，电阻相同，由并联电路电压特点得，、的电压相同，则电流表的示数等于的示数，故D错误。
故选C。
6. 如图，电源电压保持不变，闭合开关S后，在滑动变阻器R的滑片P向右移动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 电流表A的示数不变B. 电压表V的示数变大
C. 灯L两端电压变小D. 电路的总电阻变大
【答案】D
【解析】B．如图，灯泡L和滑动变阻器R并联，电流表测量干路电流，闭合开关S后，在滑动变阻器R的滑片P向右移动的过程中，电压表测量电源电压，电源电压保持不变，所以，电压表V的示数不变，故B错误；
C．灯泡L和滑动变阻器R并联，并联电路中，各支路互不影响，灯L两端电压不变，故C错误；
A．滑片移动过程中，滑动变阻器R接入电路的阻值变大，通过滑动变阻器R的电流变小，根据并联电路特点可知，通过灯泡的电流不变，根据并联电路的电流规律可知，干路电流将变小，即电流表A的示数变小，故A错误；
D．干路电路变小，电源电压不变，由欧姆定律可知，电路的总电阻变大。故D正确。
故选D。
注意：第7—10小题中每题至少有两个选项正确。
7. 下列关于材料的说法正确的是（ ）
A. 绝缘体不容易导电，是因为内部几乎没有电子
B. 半导体材料也是重要的电工材料，可以制作二极管
C. 金属导体中是正电荷定向移动形成电流
D. 超导材料如果用来制造电子元件，可不必考虑散热的问题
【答案】BD
【解析】A. 绝缘体不容易导电，是因为内部几乎没有自由移动的电子，故A错误；
B. 半导体材料的导电性能在导体和绝缘体之间，可以制作二极管，故B正确；
C. 金属导体中能自由移动的是自由电子，而电子带负电，金属导体中是负电荷的定向移动形成电流，故C错误；
D. 超导材料的特点就是在温度很低的时候，电阻为0，如果用来制造电子元件，可不必考虑散热的问题，故D正确。
故选BD。
8. 如图，碳酸饮料易拉罐拉环被拉断后，小明将A4纸反复对折成一个硬角并快速摩擦拉环附近的凹槽。一段时间后，易拉罐自动“炸开”。下列说法正确的是（ ）
A. 摩擦过程中，易拉罐所含热量增加
B. 摩擦过程中，通过做功的方式增大了饮料内能
C. 小明闻到饮料味道是扩散现象
D. 易拉罐自动“炸开”时，罐内饮料分子热运动减慢
【答案】BCD
【解析】A．热量是过程量，不是状态量，不能说含热量，故A错误；
B．摩擦过程中，克服摩擦做功，通过做功的方式增大了饮料内能，故B正确；
C．小明闻到饮料味道是因为分子在不停地做无规则运动，是扩散现象，故C正确；
D．易拉罐自动“炸开”时，气体膨胀对外做功，气体内能减小，温度降低，罐内饮料分子热运动减慢，故D正确。
故选BCD。
9. 如图，将塑料绳撕成细丝状，用毛皮分别摩擦塑料丝和PVC管后，将塑料丝放在PVC管上方。塑料丝就会像章鱼一样悬在空中，这就是神奇的静电章鱼实验。下列分析正确的是（ ）
A. 塑料丝带电是因为与毛皮摩擦后创造了电荷
B. 塑料丝呈“章鱼”状的原因与验电器工作原理相同
C. 塑料丝能悬在PVC管上方，是因为他们带上了同种电荷
D. 用手触摸“章鱼”后，“章鱼”吸在PVC管上是因为他们带上了异种电荷
【答案】BC
【解析】A．塑料丝带电是因为与毛皮摩擦后发生了电子的转移，故A错误；
B．塑料丝呈“章鱼”状的原因与验电器工作原理相同，均利用了同种电荷相互排斥的原理，故B正确；
C．塑料丝能悬在PVC管上方，说明他们之间是相互排斥的，则他们带上了同种电荷，故C正确；
D．用手触摸“章鱼”后，“章鱼”不再带电，吸在PVC管上是因为带电体具有吸引轻小物体的性质，故D错误。
故选BC。
10. 如图所示为一种握力计的原理图。电源电压恒为6V，为定值电阻，上金属片与滑动变阻器R的滑片P相连，不施加力时滑片P在电阻R的最上端。已知R足够大，电压表所选量程为0-3V。下列说法正确的是（ ）
A. 握力为0时，电路中电流为0
B. 施加握力越大，电压表示数越大
C. 为简化电路，可将定值电阻去掉
D. 增大电压表的量程可提高握力计最大测量值
【答案】BD
【解析】A．握力为0时，滑片P在电阻R的最上端，开关闭合后，电路中有工作，电路中电流不为0，故A 错误；
B．施加握力越大，变阻器连入电路的阻值越大，根据串联电路的分压特点，电压表示数越大，故B正确；
C．在电路中起到保护电路的作用，所以不可将定值电阻去掉，故C错误；
D．施加握力越大，变阻器连入电路的阻值越大，根据串联电路的分压特点，电压表示数越大，电压表示数最大时，为最大测量值，已知R足够大，增大电压表的量程可提高握力计最大测量值，故D正确。
故选BD
二、填空题（每空1分，共18分）
11. 2023年5月30日，长征二号F遥十六运载火箭成功发射。火箭用氢作燃料是因为氢的热值较___________；在“天宫课堂”第四课中，航天教师利用水球进行了一场乒乓球赛。当桂海潮用普通的乒乓球拍击打水球时，水球紧紧粘到了球拍上，是因为分子间存在___________力。
【答案】大 引
【解析】[1]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，可以放出更多的热量。
[2]分子间存在着引力和斥力，乒乓球拍击打水球时，水球紧紧粘到了球拍上，这是因为分子间存在引力。
12. 为向世界传递绿色亚运精神，杭州亚运会的56个场馆均采用光伏发电、风力发电等供电方式。其中，光伏发电是将___________能转化成电能；亚运主火炬的燃料“零碳甲醇”在燃烧过程中将化学能转化成___________能。
【答案】太阳 内
【解析】[1]光伏发电是；利用太阳能电池板将太阳能转化为电能。
[2]“零碳甲醇”是主火炬的燃料，燃料燃烧将化学能转化为内能。
13. 有一种节日用的小彩灯，由40只相同的灯泡串联组成。当其接入220V的电路中时，每只灯泡两端的电压是___________V；若通过第一只灯泡的电流是200mA，则电源处导线中的电流是___________A。
【答案】5.5 0.2
【解析】[1]将一串节日小彩灯共有40只，接入220V的电路中，串联电路中总电压等于各分电压之和，每只小灯泡分得的电压为
[2]由于在串联电路中电流处处相等，若第一只灯中的电流是200mA=0.2A则电源处导线中的电流也是0.2A。
14. 如图，在烧杯中加入盐水，将铜片和锌片放在盐水中，这就是一个电池。其中铜片为该电池的___________极；移去电压表，铜片和锌片间电压___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】正 不变
【解析】[1]电压表指针反向，说明电流从负接线柱流入，从正接线柱流出，故铜片是电源正极，锌片是电源的负极。
[2]电压表测量铜片和锌片间的电压，所以移去电压表，铜片和锌片间电压不变。
15. 如图，用丝绸摩擦过玻璃棒接触不带电验电器的金属球时，验电器的金属箔张开。此过程中，金属箔将___________（选填“得”或“失”）电子，验电器金属杆中的电流方向是___________（选填“自下而上”或“自上而下”）；接触后，玻璃棒___________（选填“带正电”、“带负电”或“不带电”）。
【答案】失 自上而下 带正电
【解析】[1][2]用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，接触验电器的金属球，带正电是由于失去电子而导致的，此时验电器的金属箔上带正电所以金属箔失去电子，在接触的瞬间电子由下向上运动，验电器金属杆中的电流方向与电子的运动方向相反，即由上向下。
[3]接触起电是带同种电荷，所以，玻璃棒带正电。
16. 某四冲程汽油机的飞轮转速为3000r/min，则该汽油机每秒对外做功___________次；此过程中，能量的总量___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】25 不变
【解析】[1]飞轮转速是3000r/min是说飞轮每分钟转3000转，即每秒钟转50转（50r/s），因一个工作循环飞轮转2圈，做功一次，所以每秒可以做功25次。
[2]由能量守恒可知，此过程中，能量的总量保持不变。
17. 如图所示电路中，电源电压不变，闭合开关后，小灯泡、都发光。一段时间后，其中一盏灯突然熄灭，而电流表、电压表示数都不变。若故障只发生在或上，产生这一现象的原因是___________；此时，若将、的位置互换，会发现___________表的示数几乎为零。
【答案】断路 电流
【解析】[1]两个电灯是并联，电压表测量并联后的电压，也为电源电压，电流表与串联，测量 的电流，若一灯灭了，电流表、电压表示数不变，说明电压表还能与电源相通，中还有电流，说明亮，所以，产生这一现象的原因是断路。
[2]由[1]可知，断路，将、的位置互换，正常工作，但是与串联的电流表因为断路示数为零。
18. 如图，电源电压保持不变，闭合开关，灯L与滑动变阻器R均工作，两表指针所指位置相同，则甲表为___________表；灯L与滑动变阻器R两端电压之比为___________；向右移动滑片P，乙表的示数___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】电压 1∶4 不变
【解析】[1]由题知，灯L与滑动变阻器R均工作。由图可知，若乙为电流表，则会造成电源短路，故乙一定为电压表，此时若甲为电流表，会造成灯泡L短路，所以甲是电压表。
[2]由图知，甲测量灯泡L两端电压，乙测量电源电压，两表指针位置相同，根据串联电路电压关系可知，甲为0~3V量程，乙为0~15V量程，所以
，
所以
[3]乙测电源电压，所以向右移动滑动变阻器，乙表示数不变。
三、计算题（共14分。要求写出必要的文字说明、公式、运算过程、数值和单位）
19. 卡式炉是以罐装丁烷气为主要燃料的炉子，因其携带方便、加热效率高而受到人们的喜爱。如图，小明一家外出郊游时，在标准大气压下利用某卡式炉将质量为2kg、温度为的水加热至沸腾。已知卡式炉内丁烷气完全燃烧放出热量的40%被水吸收，丁烷气的热值为，水的比热容为。求：
（1）壶内水吸收的热量；
（2）烧水过程中消耗丁烷气的体积。
【答案】（1）；（2）
【解析】解：（1）在一个标准大气压下，水的沸点为100℃，即水的末温为100℃，则水吸收的热量
（2）根据题意可知，丁烷气完全燃烧放出热量的40%被水吸收，所以
带入数据得，烷气完全燃烧放出热量
根据热值公式可知，烧水过程中消耗丁烷气体积
答：（1）壶内水吸收的热量是；
（2）烧水过程中消耗丁烷气的体积是。
20. 如图所示电路，电源电压恒为6V，、均为定值电阻，其中的阻值为，滑动变阻器的最大阻值为。开关、均闭合，滑动变阻器的滑片P移到a端时，电流表示数为。求：
（1）定值电阻的阻值；
（2）开关闭合，断开，滑动变阻器的滑片P移到b端时，电流表的示数。
【答案】（1）；（2）
【解析】解：（1）开关、均闭合，滑动变阻器的滑片P移到a端时，、并联，电流表测干路电流，电流
电流
电阻
（2）开关闭合，断开，滑动变阻器的滑片P移到b端时，、串联，，电流表测干路电流
答：（1）定值电阻的阻值是；
（2）开关闭合，断开，滑动变阻器的滑片P移到b端时，电流表的示数是。
四、实验、作图题（共28分）
21. 为了探究做功对物体内能的影响，小明利用注射器、数字温度传感器等器材进行了如图所示探究。
（1）如图甲，在注射器前端筒壁上钻一个小孔，将温度传感器的探头插入注射器内，用密封胶将小孔密封，读出此时温度传感器的示数；
（2）如图乙，用橡皮帽将注射器的注射口堵住，用力向左推动活塞，传感器的示数逐渐增大，说明活塞压缩筒内气体做功，使气体内能___________（选填“增大”、“减小”或“不变”）；推动活塞过程中，小明感觉十分费力，证明分子间存在___________力；
（3）快速取下橡皮帽，注射口喷出“白气”，温度传感器示数___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）；此过程中的能量转化与汽油机的___________冲程相同。
【答案】（2）增大 斥 （3）变小 做功
【解析】（2）[1]根据题意可知，活塞压缩筒内气体做功，使气体内能增大，温度升高。
[2]推动活塞十分费力，这是因为分子间存在斥力。
（3）[3][4]快速取下橡皮帽，筒内气体对外做功，温度降低，温度传感器示数变小，这是内能转化为机械能，与汽油机的做功冲程的能量转换相同。
22. 为比较实验室中煤油和盐水吸热的情况，小明利用如图甲所示装置进行探究。
（1）在两个相同的烧杯中分别倒入___________（选填“质量”或“体积”）和初温均相同的煤油和盐水；为使两烧杯中的液体每秒吸收的热量相同，应选择规格___________（选填“相同”或“不同”）的两个电加热器进行加热；
（2）实验过程中，小明用相同的温度计和停表记录了两液体的加热时间和温度，并将数据记录在表中；
（3）分析实验数据时，小明发现表格的设计存在不足，即各物理量的记录缺少___________；
（4）分析表中数据，小明只需要比较两液体___________（选填“加热时间”或“升高的温度”）便可判断___________（选填“煤油”或“盐水”）的吸热能力较强；已知煤油的比热容为，则该盐水的比热容为___________；
（5）实验结束后，小明又用该装置探究了水在升高相同的温度时，吸收热量多少与质量大小的关系。得到了如图乙所示的不同质量的水在加热过程中的温度随时间变化关系图像。由图像可知___________（选填“A”或“B”）图像对应水的质量较大。
【答案】（1）质量 相同 （3）单位 （4）升高的温度 盐水 3.15×103 （5）B
【解析】（1）[1][2]由式子，实验中应控制盐水和煤油的质量和初温相同，比较盐水和煤油吸收相同的热量后温度的变化。所以电加热器的规格要相同，才能保证相同时间吸收相同的热量。
（3）[3]分析表格可知，数据中没有记录单位。
（4）[4][5][6]由式子Q=cm∆t，可知，小明只需要比较两液体的升高温度，温度变化越大，比热容越小，即，煤油升高的温度比盐水的大，所以，盐水的比热容比煤油的大，吸热能力更强，已知煤油的比热容为2.1×103J/(kg⋅°C)，所以盐水的比热容为
（5）[7]由式子Q=cm∆t可知，当比热容相同时，升高相同的温度时，质量越大吸收的热量就越多，需要的时间就越多，所以图像B对应的水的质量较大。
23. 在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中，小明提出了如下猜想：
猜想一：导体的电阻与导体的长度有关
猜想二：导体的电阻与导体的材料有关
猜想三：导体的电阻与导体的横截面积有关
为了验证猜想，小明设计了如图所示的实验电路，并将表二中的导体分别接入电路的MN两点间。
表二
（1）实验中，可以通过比较______来比较导体电阻的大小；
（2）比较导体A、B相关数据可知，在材料和横截面积相同时，导体越长，电阻越______；
（3）比较导体______（填导体代号）相关数据可知，导体电阻的大小与材料有关；
（4）为了验证猜想三，小明将导体A对折后作为导体D重新接入电路，再将导体D与导体______（填导体代号）相关数据进行比较；
（5）小明还想将长1m，横截面积的铜导线接入电路中进行测量，这一操作是______（选填“可行”或“不可行”）的。
【答案】（1）电流表示数 （2）大 （3）AC （4）B （5）不可行
【解析】（1）[1] 根据题意可知，实验中，可以通过比较电流表示数来比较导体电阻的大小，这种方法是转换法。
（2）[2] 根据题意可知，导体A、B，材料和横截面积相同，导体B的长度较短，电流表示数较大，则电阻较小，可得：在材料和横截面积相同时，导体越长，电阻越大。
（3）[3] 探究导体电阻的大小与材料有关，要控制长度、横截面积相同，材料不同，符合条件的导体是A、C。
（4）[4] 为了验证导体的电阻与导体的横截面积有关，需要控制长度和材料相同。将导体A对折后长度和材料与B导体相同，横截面积与导体B不同，所以将导体D与导体B相关数据进行比较。
（5）[5] 将长1m，横截面积的铜导线接入电路中进行测量是不可行的，因为铜导线的电阻很小，会导致电路中电流过大，烧坏电子元件。
24. 在“探究串联电路电压规律”的实验课上，小明利用两节新的干电池作为电源设计了如图甲所示实验电路。
（1）连接电路时，开关应保持___________；
（2）为测量两端电压，请在图乙中用笔画线代替导线将实物图连接完整；___________
（3）闭合开关，电压表指针指向零刻度线左侧，需要对电压表进行的操作是（ ）
A．调零 B．对调正负接线柱
（4）正确连接电路后，闭合开关，两灯均不亮，电压表示数接近3V，可判断电路中___________断路；
（5）更换故障元件后，闭合开关，电压表的示数如图丙所示，应记为___________V；接下来小明又利用电压表分别测出BC和AC之间的电压，记录在表中。为了使实验结论具有普遍规律，接下来应进行的操作是___________。
【答案】（1）断开 （2） （3）B （4） （5）2 断开开关，更换不同规格的灯泡多测几次
【解析】（1）[1]为了安全，连接电路时，开关应断开。
（2）[2]因为电源是2节干电池，为3V，所以，电压表选择小量程，测量两端电压，电压表要并联在两端，如图所示：

（3）[3]根据题意可知，电压表指针指向零刻度线左侧，说明指针反向偏转，应对调正负接线柱，故B符合题意。
（4）[4]根据题意可知，电压表示数接近3V，说明电压表能测量到电源电压，所以，能发生断路的只能是，根据串联电路的特点，两灯均不亮。
（5）[5]如图丙，结合题意，电压表选择0到3V的量程，分度值0.1V，读数是2V。
[6]为了得到普遍规律，接下来应进行的操作是断开开关，更换不同规格的灯泡多测几次。
25. 在测量标有“”的小灯泡正常发光时的电阻实验中，某同学设计了如图甲所示电路。
（1）图甲中有一根导线连接错误，请在该导线上打“×”，并用笔画线代替导线补画出正确的连线（所画导线不能交叉）；___________
（2）电路连接正确后，闭合开关前应先将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处，目的是防止电路中___________过大而损坏电路；
（3）闭合开关，移动滑片，直至电压表的示数为___________V，小灯泡正常发光，电流表的示数如图乙所示，此时小灯泡的电阻为___________；
（4）接着，该同学又测量了2V和1V电压下该小灯泡的电阻，并将以上三次电阻取平均值作为小灯泡正常发光时的电阻。他的这种做法是___________（选填“正确”或“错误”）的，理由是___________。
【答案】（1） （2）电流 （3）2.5 5 （4）错误 小灯泡的电阻受温度影响
【解析】（1）[1]根据题意可知，电压表串联了，所以，连接灯泡右侧的导线错误，应改接到电压表的最左边接线柱，如图所示：
（2）[2]为了防止电路中电流过大而损坏电路，闭合开关前，应先将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处。
（3）[3]根据题意可知，小灯泡正常发光，电压表的示数为2.5V。
[4]如图乙所示，电流表选择0到0.6A的量程，分度值0.02A，读数是0.5A，根据可知，此时小灯泡的电阻为
（4）[5][6]小灯泡的电阻受温度影响，所以，正常发光时的电阻不能取平均值，这种做法是错误的。
物质
初温
加热时间
末温
煤油
20
5
35
盐水
20
5
30
导体代号
长度/m
横截面积/
材料
电流表示数/A
A
1.0
0.4
锰铜
1.4
B
0.5
0.4
锰铜
2.8
C
1.0
0.4
镍铬合金
0.6