河北省邯郸市曲周县2023-2024学年九年级(上)期末教学质量检测物理试卷(解析版)

这是一份河北省邯郸市曲周县2023-2024学年九年级(上)期末教学质量检测物理试卷(解析版)，共19页。试卷主要包含了选择题，填空题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题（共42分。其中1—10小题为单选题，每题3分；11—13小题为多选题，每题至少有两个正确选项，每小题4分，漏选得3分，错选不得分。）
1. 下列四种现象中属于扩散现象的是（ ）
A. 我国北方地区频发“沙尘暴天气”B. 春天柳絮漫天飞舞
C. 气体压缩到一定程度后，难以再压缩D. 端午节，粽叶飘香
【答案】D
【解析】A、B．我国北方地区频发“沙尘暴天气” 和春天柳絮漫天飞舞都是物体在外力的作用下，受力而运动，属于机械运动，故A、B不符合题意；
C．气体压缩到一定程度后，难以再压缩，说明分子间存在斥力，故C不符合题意；
D．端午节，粽叶飘香是由于粽叶的分子不停的做无规则的运动跑到了周围空气中，进入到了人的鼻子，属于扩散现象．故D符合题意．
2. 下列关于水的理解，正确的是（ ）
A. 0℃的水内能为零
B. 水温降低，内能一定减小
C. 水受热时，体积变大，内能不变
D. 等质量30℃的水比20℃的水所含的热量多
【答案】B
【解析】A．任何温度的物体都有内能，0℃的水内能不为零，故A错误；
B．内能与物体的温度有关，水温降低，内能减小，故B正确；
C．0~4℃水受热时，体积变小，内能增加，4℃以上水受热时，体积变大，内能增加，故C错误；
D．热量是过程量，只能说“吸收”或“放出”，不能说“含有”，故D错误。
3. 用丝绸摩擦后的玻璃棒和验电器的金属球接触，使金属球带了电，这是因为（ ）
A. 玻璃棒上的正电荷转移到了金属球上
B. 玻璃棒上的电子转移到了金属球上
C. 金属球上的电子转移到了玻璃棒上
D. 金属球上的正电荷转移到了玻璃棒上
【答案】C
【解析】丝绸摩擦后的玻璃棒因失去电子而带正电荷，与验电器的金属球接触后，金属球上的电子转移到了玻璃棒上，金属球因失去电子而带正电。
故选C。
4. 宾馆房间有门铃系统，当房客闭合开关S1，“请勿打扰”灯泡L发光，来访者即便闭合门铃开关S2，门铃R也不发声；只有在S1断开，S2闭合时，门铃才发出“叮咚”声。R的电阻远大于L的电阻。图中设计的电路图，跟该门铃系统功能吻合的是（ ）
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】A．当房客闭合开关S1，只有“请勿打扰”灯泡L连入电路中，灯泡L发光；来访者闭合门铃开关S2，门铃R短路，R不发声；只有在S1断开，S2闭合时，灯与门铃串联，因R的电阻远大于L的电阻，故电源电压基本加在R的两端，门铃才发出“叮咚”声（灯的电压很小，故灯不发光），故A符合题意；
Ｂ．当房客闭合开关S1，门铃R 连入电路中，门铃发出“叮咚”声，L不发光，故B不符合题意；
C．当房客闭合开关S1，门铃R 连入电路中，门铃发出“叮咚”声，L不发光，故C不符合题意；
D．当房客闭合开关S1，“请勿打扰”灯泡L发光，来访者闭合门铃开关S2，门铃R与灯并联，灯发光，门铃发出“叮咚”声，故D不符合题意。
故选A。
5. 如图所示，电源电压不变，闭合开关S，电压表V1的示数为6V，电压表V2的示数为2V。下列说法中正确的是（ ）
A. L1两端电压为2V
B. 电源两端电压为4V
C. 断开开关，只将电压表V2换成电流表，则L1与L2串联
D. 断开开关，将两个电压表都换成电流表，则L1与L2并联
【答案】D
【解析】AB．如图所示，电源电压不变，闭合开关S，灯L1和L2串联，电压表V1测电源电压
U=6V
电压表V2测灯L2两端的电压
U2=2V
根据串联电路中电压规律可知，灯L1两端的电压
U1=U-U2=6V-2V=4V
故AB错误；
C．断开开关，只将电压表V2换成电流表，电路中只有L1，是简单电路，故C错误；
D．断开开关，将两个电压表都换成电流表，电流表相当于一根导线，则L1与L2并联，电流表A1测灯L2的电流，电流表A2测干路中电流，故D正确。
故选D。
6. 以下四种情况符合安全用电原则是（ ）
A. 使用试电笔时，手应接触笔后端的金属部分
B. 人向落在地面上的“高压线头”靠近
C. 电灯的开关接在零线上
D. 雷雨天人站在大树下避雨
【答案】A
【解析】A．使用试电笔时手要接触笔尾金属体，这样才能构成通路，氖管才能发光，故A符合题意；
B．安全用电原则：不接触低压带电体，不靠近高压带电体。高压线断头落地处周围有电压，若靠近它会造成跨步电压触电，故B不符合题意；
C．开关应接在电灯和火线之间。如果开关接在零线和灯泡之间，火线直接接在灯泡时，虽然断开开关，但是火线和灯泡相连，触及灯泡会发生触电事故，故C不符合题意；
D．雷雨天人站在大树下避雨，因为大树和人体都是导体，雷电极易通过突起物——大树传向人体，而造成雷电灾害，故D不符合题意。
故选A。
7. 电和磁的关系可以理解为“电生磁”或“磁生电”，下列几个装置都与这一关系有关，其中正确的说法是（ ）
A. 图甲，当电磁继电器线圈通以额定电流时，接线柱AB接通
B. 图乙，绕在铁钉上的线圈通电电流越大，能吸引的回形针数量越多
C. 图丙，动圈式话筒的工作原理与电动机的工作原理相同
D. 图丁，扬声器是利用电磁感应的原理工作的
【答案】B
【解析】A．图甲，当电磁继电器线圈通以额定电流时，电磁铁产生磁性，将衔铁向下吸，动触点B与静触点C接通，故A错误；
B ．电磁铁磁性强弱与电流的大小和线圈的匝数有关，图乙中，当线圈电流越大时，电磁铁产生的磁性越强，则能吸引的回形针数量就越多，故B正确；
C．动圈式话筒工作时，声音的振动带动线圈在磁场中做切割磁感线的运动，在线圈中产生与声音变化一致的感应电流，动圈式话筒工作利用了电磁感应原理，与发电机的工作原理相同，故C错误；
D．图丁中，扬声器中通入交变电流，通电的线圈在磁场中受力而带动纸盆振动发出声音，因此扬声器是利用通电导体在磁场中受力的作用而工作的，故D错误。
故选B。
8. 关于信息、材料和能源，下列说法中不正确的是（ ）
A. 5G通信是靠电磁波传递信号
B. 超导体是一种电阻很大的材料
C. 光伏发电将太阳能转化为电能
D. 核电站利用核裂变释放的能量发电
【答案】B
【解析】A．5G通信是靠电磁波传递信号，电磁波能够在真空中传播，故A正确，A不符合题意；
B．超导体是一种电阻为零的电阻，故B错误，B符合题意；
C．光伏发电，消耗太阳能，产生电能，故是将太阳能转化为电能，故C正确，C不符合题意；
D．核电站利用核裂变释放的能量发电，裂变是可控的，故D正确，D不符合题意。
故选B。
9. 下列选项中是某科技小组几位同学设计的天然气泄漏检测电路。R为气敏电阻，R的阻值随天然气浓度变化曲线如图所示；R0为定值电阻，电源两端的电压恒定不变。电路设计要求当天然气浓度增大时，电路中电表示数增大，则下列电路图符合设计要求的是（ ）

A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】A．由天然气浓度变化曲线可知，当天然气浓度增大时，气敏电阻的阻值减小； 由电路图可知，R0与R并联，电压表测电源电压，因为电源电压不变，所以当天然气浓度增大时，电压表的示数不变，故A不符合题意；
B．由电路图可知R0与R并联，电流表测R0支路的电流，根据并联电路独立工作互不影响可知，当天然气浓度增大，气敏电阻的阻值减小时，电流表的示数不变，故B不符合题意；
C．由电路图可知，R0与R串联，电流表测电路中的电流，当天然气浓度增大时，气敏电阻的阻值减小、电路的总电阻减小，根据欧姆定律可知电路中的电流增大，即电流表的示数增大，故C符合题意；
D．由电路图可知，R0与R并联，电压表R两端的电压，当天然气浓度增大时，气敏电阻的阻值减小，电压表的示数减小，故D不符合题意。
10. 如图所示为导体甲的电流随电压变化的图像，定值电阻乙的阻值为5Ω。下列说法错误的是（ ）
A. 甲与乙串联在电源电压为2V的电路中，电路中的电流是0.20A
B. 甲与乙串联在电源电压为1V的电路中，甲的功率是0.2W
C. 甲与乙并联在电源电压为2V的电路中，干路中的电流是0.65A
D. 甲与乙并联在电源电压为1V的电路中，电路的功率是0.4W
【答案】B
【解析】A．若甲与乙串联在电源电压为2V的电路中，电路中的电流是0.20A，则总电阻为
而乙电阻的阻值为5Ω，则甲电阻的阻值为
根据通过的电流为0.2A，则此时甲电阻两端的电压为1V，此时计算出甲电阻也是5Ω，故A正确，A不符合题意；
B．甲与乙串联在电源电压为1V的电路中，则甲的电压小于1V，甲的电流也小于0.2A，故甲的功率小于0.2W，故B错误，B符合题意；
C．甲与乙并联在电源电压为2V的电路中，则通过乙电阻的电流为
通过图像可知，此时通过甲的电流为0.25A，则干路中的电流是
故C正确，C不符合题意；
D．若甲与乙并联在电源电压为1V的电路中，通过乙电阻的电流为
通过图像可知，当电压为1V时，通过甲的电流为0.2A，则干路中的电流是
电路的功率是
故D正确，D不符合题意。
故选B。
11. 法国科学家阿尔贝·费尔和德国科学家彼得·格林贝格尔发现了巨磁电阻（GMR）效应，荣获2007年诺贝尔物理学奖。巨磁电阻效应即磁场越强电阻越小。如图所示，是探究巨磁电阻（GMR）特性原理示意图。电源电压保持不变，闭合开关S1、S2，在保证各元件安全的情况下，当滑片P向左端移动过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 电磁铁磁性增强B. 巨磁电阻阻值变小
C. 电流表示数变小D. 电压表示数变大
【答案】AB
【解析】由图知，右侧电路中巨磁电阻GMP与定值电阻R串联，电流表测电路中的电流，电压表测巨磁电阻的电压，闭合开关S1、S2，滑片P向左移动时，变阻器连入电路中的电阻变小，根据欧姆定律可知，左侧电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强（周围的磁场增强），由题意可知巨磁电阻的阻值变小，根据串联电路的电阻关系可知，右侧电路的总电阻变小，由欧姆定律可知，电流表示数变大，根据U=IR可知，定值电阻R的电压变大，根据串联电路电压的规律，巨磁电阻的电压变小，即电压表示数变小，故AB正确，CD错误。
故选AB。
12. 假期小明一家要出门旅游，出发前家里只有一台额定功率为200W的冰箱正常工作，其他用电器都已关闭。小明看到家里电能表的示数为2021.6kW·h，过了7天小明回到家再次查看电能表的示数如图所示。下列有关说法正确的是（ ）
A. 这段时间冰箱消耗的电能是7kW·h
B. 冰箱每天平均工作的时间为0.5h
C. 冰箱正常工作1min电能表的转盘转过2转
D. 再有其他家电和冰箱一同正常工作时，电能表转盘的转速不变
【答案】AC
【解析】A．这段时间冰箱消耗的电能是
故A正确；
B．由得，冰箱每天平均工作的时间为
故B错误；
C．由得，冰箱正常工作1min消耗的电能为
电能表的转盘转过
故C正确；
D．再有其他家电和冰箱一同正常工作时，电路消耗的总功率变大，电能表转盘的转速变快，故D错误。
13. 如图所示，电源电压为4.5V保持不变，电压表的量程为0~3V，电流表的量程为0~0.6A，滑动变阻器R的规格是“25Ω 1A”，灯泡L上标有“2.5V 1.25W”的字样。若闭合开关S，在保证电路安全的情况下，忽略温度对灯丝电阻的影响，则下列说法正确的是（ ）
A. 小灯泡的电阻为5Ω
B. 电流表的示数变化范围是0.15~0.5A
C. 滑动变阻器允许调节的阻值范围是5~25Ω
D. 电路消耗的最大总功率为2.25W
【答案】ABD
【解析】由电路图知，R与L串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，灯泡的阻值
故A正确；
BC．根据
可得泡的额定电流
串联电路各处电流相等，电流表量程选择“0～0.6A”。压原理可知当电压表示数最大为2.5V时，滑动变阻器连入电路中的阻值最小，串联电路总电压等于各部分电压之和，此时滑动变阻器两端的电压
滑动变阻器连入电路中的最小阻值
所以滑动变阻器允许调节的阻值范围是4～25Ω。故C错误；
当滑动变阻器全部连入电路时，电路中电流最小，最小电流
所以，电流表的示数变化范围是
0.15~0.5A
故B正确；
D．电路消耗的最大总功率为
故D正确。
二、填空题（每空2分，共36分。）
14. “钻木”能“取火”，说明______可以改变物体的内能；“烤火”能“取暖”，说明______可以改变物体的内能。
【答案】做功 热传递
【解析】[1]钻木取火，是克服摩擦做功，使木头的内能增加、温度升高，达到木头的着火点而燃烧，属于做功改变物体的内能。
[2]“烤火”能“取暖”，是手从火吸收热量，使自己温度升高、内能增加，属于热传递改变物体的内能。
15. 如图所示，是A、B两种燃料完全燃烧释放的热量Q与其质量m的关系图，从图中可看出A燃料的热值___________B燃料的热值（选填：“大于“、”小于”或“等于”）．在标准大气压下，若一定质量的B燃料完全燃烧释放的热量为4.9×106J，其中有60%的热量被质量为10kg、初始温度为38℃的水吸收，c水=4.2×103J/（kg•℃），则水的温度将升高__________℃．
【答案】小于 62
【解析】试题分析：单位质量的某种燃料完全燃烧放出的热量叫这种燃料的热值，在图象上取某一质量m0，
由图可知，QB＞QA，又因为Q=mq，所以qB＞qA．即A燃料的热值小于B燃料的热值；
由题意知水吸收的热量：Q吸=Q放η=4.9×106J×60%=2.94×106J；
由Q吸=cm∆t，得水升高的温度：
∆t===70℃，可得水的末温t=t0+∆t=38℃+70℃=108℃，
在一标准大气压下水的沸点是100℃，水的温度升高到100℃，温度不再变化，因此水的温度将升高100℃﹣38℃=62℃．
考点：热平衡方程的应用
16. 如图所示，有a和b两段导体连在一起，a的横截面积是b的1/10，当把导体接入电路中后，若通过a的电流为0.4A，则通过b的电流为___________。
【答案】0.4A
【解析】由图可知a与b两段导体接入电路中后是串联的，由串联电路的电流规律可知通过a的电流与通过b的电流相等，所以通过b的电流也为0.4A。
17. 一只灯泡的额定电压是6V，额定电流是0.4A，若将该灯泡接在10V的电源上，为使其正常发光，应___________联一个___________Ω的定值电阻。
【答案】串 10
【解析】[1]因为电源电压大于灯泡的额定电压，则需要串联一个电阻分担电压。
[2]电阻两端的电压为
此时灯泡正常发光，电流等于灯泡的额定电流为0.4A，故电阻阻值为
18. 如图甲所示的电路中，电源电压恒定，R1、R2是定值电阻，R3是滑动变阻器。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P由a端移到b端，两电压表示数随电流表示数变化的关系如图乙所示，则______ （“AB”或“BC”）段是电压表示V2数变化的图像，电源电压为______ V。
【答案】BC 12
【解析】[1]由电路图可知，三个电阻串联，电压表V1测R2、R3的总电压，电压表V2测定值电阻R2的电压，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P由a端移到b端，滑动变阻器电阻连入电路的阻值变大，电路中电流变小，电阻R2电压随着电流变小，电压也变小，则BC段是电压表示V2数变化的图像。
[2]当滑片在a端时，电源电压为
U=4.8V+0.6A×R1①
当滑片在b端时，电源电压为
U=9.6V+0.2A×R1②
联立①②得
U=12V
19. 某教室共有20盏“220V 40W”的普通照明灯泡，一盏灯泡的电阻为_________Ω；如果改用20盏“220V 13W”的LED灯，不仅亮度相当、而且可以省电，若该教室平均每天用电5h，则一天可节约___________度电。
【答案】1210 2.7
【解析】[1]一盏灯泡的电阻为
[2] 20盏“220V 40W”的普通照明灯泡照明5h，消耗的电能为
改用20盏“220V 13W”的LED灯，消耗的电能为
则一天可节约电能为
20. 把标有“6V 3W”和“6V 6W”的两个灯泡串联接入电路中，在保证安全使用的情况下，让其中一个灯泡正常发光，忽略温度对灯丝电阻的影响，则电源两端电压是____________V，此时两灯消耗的总功率为____________W。
【答案】9 4.5
【解析】[1]根据公式可求出灯泡L1的电阻为
所以灯泡L1正常发光时的电流为
灯泡L2的电阻为
所以灯泡L2正常发光时的电流为
因为两灯泡串联，在保证安全使用的情况下让其中一个灯泡正常发光，所以可知电路中的电流
I=I1=0.5A
所以此时的电源电压为
[2]根据P=UI可得，此时两灯消耗的总功率，即电路消耗的功率为
21. 某同学家的电能表面板如图所示，则他家同时使用的用电器总功率不能超过____________W，图中电能表的示数为____________kW·h。如将某用电器单独接在该电能表上工作l0min，电能表上的指示灯闪烁了320次，那么该用电器在上述时间内消耗的电能为_____________J，该用电器功率为____________W。
【答案】2200 219.6 3.6×105 600
【解析】[1]由图可知，“220V”表示电能表应该接在220V的电路中，“10A”是指电能表工作时允许通过的最大电流，所以根据P=UI可得，他家同时使用的用电器总功率不能超过
P最大=UI最大=220V×10A=2200W
[2]电能表在读数时，最后一位是小数，单位是kW·h，所以根据表中数据可知，电能表的示数为219.6 kW·h。
[3]3200imp/ kW·h表示的是电路中每消耗1 kW·h的电能，指示灯闪烁3200次，所以电能表上的指示灯闪烁了320次时消耗的电能为
[4]由题意可得，根据公式可得该用电器功率为
22. 学校开展了一系列丰富多彩的安全教育活动，本期活动的主题是“安全用电，珍惜生命”，下列是活动的部分内容。如图a所示，接地导线应该与三孔插座的______（填“E”、“N”或“L”）孔相连接；如图b、c所示，两种使用测电笔的方法中，正确的是图______；如图d、e所示为家庭电路中造成电线燃烧的原因，其中图d所示情况的原因是______（填“用电器的总功率过大”或“短路”）。
【答案】E b 用电器的总功率过大
【解析】[1]根据“左零右火、中间接地”的原则可知，插孔“E”是接地的。
[2]使用测电笔时，手使用测电笔时，笔尖接触要检测的导线，手接触笔尾金属体，才能辨别出火线或零线，故b图是正确的，a图是错误的。
[3]从图d中可以看出，用电器较多，并且还有大功率的电炉，因此是用电器的总功率过大而造成的；从图e中可以看出导线直接将火线和零线相连，因此是短路造成的。
三、实验探究题（第（1）小题2分，其余每空2分，共12分）
23. 如图是小明测量小灯泡电功率的电路，小灯泡额定电压为2.5V，电阻为10Ω左右。
（1）用笔画线代替导线，将图甲电路连接完整_______；
（2）正确连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，发现小灯泡始终不亮。电流表指针几乎不动，电压表示数接近3V且保持不变。为排除故障，小明检查了开关并拧紧两端接线柱，小芳则将小灯泡与灯座拧紧。若电路中只有一处故障，_____（选填“小明”或“小芳”）排除故障操作是正确的；
（3）排除故障后重新闭合开关，改变滑片位置，他们根据测量数据画出了通过灯丝电流与其两端电压关系的图像如图乙。根据图像可得小灯泡的额定功率为 _____W。研究发现，通过灯丝的电流与其两端电压不成正比，原因是：_____；
（4）在测量小灯泡电功率拓展实验过程中，电流表坏了，他们找来一只阻值合适的定值电阻R0，设计了如图丙电路图，操作步骤如下：
①断开S1，闭合S2，移动滑动变阻器滑片，使电压表示数等于小灯泡的额定电压U额；
②_____，断开S2，闭合S1，记下此时电压表示数为U；
则小灯泡额定功表达式P额＝_____（用U额、U和R0表示）。
【答案】（1） （2）小芳 （3）0.625 小灯泡的阻值和温度有关 （4）保持滑动变阻器位置不变
【解析】（1）[1]小灯泡的额定电压为2.5V，电阻为10Ω左右，根据欧姆定律可知，小灯泡的额定电流约为
所以电流表的量程选0~0.6A，电流表与小灯泡串联接入电路，如图所示：
（2）[2]电压表示数接近3V且保持不变，而电源电压是两个干电池，所以电源电压为3V，即电压表的示数接近电源电压，所以可能是电压表串联在电路之中，即小灯泡发生断路，所以小芳排除障碍操作是正确的。
（3）[3]小灯泡的额定电压为2.5V，由图乙可知，当小灯泡两端电压等于额定电压时，通过小灯泡的电流为0.25A，根据公式P=UI可得小灯泡的额定功率为
[4]因为小灯泡的阻值随着温度的变化而变化，不是一个定值，所以通过灯丝的电流与其两端电压不成正比。
（4）[5][6]由题意可知，这是利用“伏阻法”测小灯泡的额定功率，先用电压表测小灯泡的电压，调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压为额定电压U额，然后保持滑动变阻器位置不变，通过调整开关的闭合，使电压表测小灯泡和已知电阻R0两端的电压为U，所以此时电阻R0两端电压为
U0=U-U额
根据欧姆定律可得，此时通过电阻R0的电流为
因为小灯泡与电阻R0串联，所以通过两者的电流相等，根据P=UI可得，小灯泡额定功率的表达式为
四、计算题
24. 商业街移动摊位使用可显示电费的新型插座（如图甲所示）计费，某摊位使用空气炸锅（如图乙所示）烹制食物，如图丙所示是该空气炸锅加热部分的简化电路图，其额定电压为220V，定值电阻和为发热体，其中。开关S1、S2、S3的通断可实现高、中、低三个档位的调节（S1、S2不会同时闭合），只闭合S3时为中温档，额定功率为440W。求：
（1）电阻；
（2）高温档正常工作100s，电流通过产生的电热；
（3）只有空气炸锅单独工作，表盘示数使用前后如图甲、丁所示，通过表盘显示的数据估算该空气炸锅消耗的电功率（已知商用电费单价为0.75元/kW·h）。
【答案】（1）110Ω；（2）1.21×105J；（3）320W
【解析】解：（1）当开关S1、S3闭合、S2断开时，两电阻并联，总电阻最小，根据可知，此时总功率最大，为高温挡；只闭合S3时，电路为R2的简单电路，总电阻较小，根据可知，此时总功率较大，为中温档；当开关S1、S3断开、S2闭合时，两电阻串联，总电阻最大，根据可知此时总功率最小，为低温挡。则R2的电阻
（2）高温挡时R1功率为
电流通过R1产生的电热
Q1=W1=P1t1=1210W×100s=1.21×105J
（3）空气炸锅消耗的电能
空气炸锅工作的时间
t=9∶25-9∶10=15min=0.25h
空气炸锅的电功率
答：（1） R2 的电阻为110Ω；
（2）高温档正常工作100s，电流通过 R1 产生的电热为1.21×105J；
（3）空气炸锅消耗的电功率为320W。