山东省济宁市汶上县2023-2024学年九年级(上)1月期末物理试卷(解析版)

这是一份山东省济宁市汶上县2023-2024学年九年级(上)1月期末物理试卷(解析版)，共18页。试卷主要包含了选择题，填空题，作图，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题（下列各题四个选项中，只有一项符合题意。每小题2分，共20分）
1. 唐王湖公园是邹城市民比较喜欢的景点之一，这里一年四季景色各异，下列说法正确的是（ ）
A. 早春，河中的冰开始消融，是熔化现象，从周围吸收热量，河水温度升高
B. 夏天，河里蓄水增多，由于水的比热容较大，可以增大周围环境的昼夜温差
C. 深秋，景区内花草上出现露珠，是液化现象，吸收热量
D. 隆冬，景区内的树木上结满了霜，这是水蒸气凝华而形成
【答案】D
【解析】A．早春，河中的冰消融是熔化现象，从周围吸收热量，冰熔化过程中水的温度不变，故A错误；
B．夏天，河里蓄水增多，由于水的比热容较大，相同质量的水和沙石相比吸收或放出同样的热量，水的温度变化较小，可以降低周围环境的昼夜温差，故B错误；
C．深秋，景区内花草上出现的露珠是空气中的水蒸气液化形成的，液化放出热量，故C错误；
D．隆冬，景区内的树木上结满了霜，这是空气中的水蒸气凝华而形成，故D正确。
故选D。
2. 小明是一位非常认真的学生，经常整理课堂笔记，下列说法正确的是（ ）
A. 物体吸收热量后，内能增大，温度一定升高
B. 物体的温度不变，它的内能一定不变
C. 物体的内能增加，可能是从外界吸收了热量
D. 热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
【答案】C
【解析】A．物体吸收热量后，内能增大，温度不一定升高，例如晶体熔化时，物体不断吸热，其内能增大，但是温度不变，故A错误；
B．晶体熔化时，物体不断吸热，其内能增大，但是温度保持不变，物体的温度不变，它的内能可能增大，故B错误；
C．物体的内能增加，可能是从外界吸收了热量，也可能外界对物体做了功，故C正确；
D．热量是从高温物体向低温物体传递的或者从物体的高温部分传向低温部分，内能大的物体温度不一定高，故D错误。
故选C。
3. 能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱。下列说法错误的是（ ）
A. 超导材料可应用于电饭锅和远距离输电线
B. 卫星导航传递信息过程中主要依靠电磁波
C. 在倡导“节能环保”“低碳生活”的今天，人类特别重视太阳能的利用
D. 光纤具有抗干扰、信号衰减小的特点，适用于远距离、大容量信息传输
【答案】A
【解析】A． 超导材料的电阻为0，所以常用在远距离输电上，但不能用在电饭锅上，因为电饭锅需要电阻产热，故A错误，符合题意；
B． 因为真空不能传声，所以星导航传递信息过程中主要依靠电磁波，故B正确，不符合题意；
C． 太阳能属于可再生能源，所以在倡导“节能环保”“低碳生活”的今天，需要重视太阳能的利用，故C正确，不符合题意；
D．因为光纤具有抗干扰、信号衰减小的特点，适用于远距离、大容量信息传输等优点，属于全反射，故D正确，不符合题意。
故选A。
4. 某汽油机用来做有用功的那部分能量是燃料完全燃烧所放出能量的四分之一，则此汽油机的热机效率是（ ）
A. 20%B. 25%
C. 50%D. 75%
【答案】B
【解析】热机的效率是用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比，由题意知，内燃机的热机效率
故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
5. 用同种材料制成的AB和BC两段导体，长度相同，AB的横截面积比BC的小，将它们按照如图所示的方式串联接入电路中（不计温度的影响），下列判断正确的是（ ）
A. 通过两段导体的电流：
B. 两段导体的电阻值：
C. 两段导体的电阻值：
D. 两段导体各自的电流：
【答案】C
【解析】AD．两段导体串联，由串联电路的电流特点可知：通过两导体的电流相等，即
故AD错误；
BC．导体AB和BC由同种材料制成、长度相同，由图可知导体AB横截面积比BC的小，所以
故C正确，B错误。
故选C。
6. 物理学中的公式比较多，我们要深刻理解公式的含义，下面说法中正确的是（ ）
A. 由公式 可知，物质的比热容c与Q、m、Δt有关
B. 由公式可知，燃料的热值q与燃料放出的热量Q成正比，与质量m成反比
C. 由公式可知，导体的电阻R与导体两端电压U成正比，与通过的电流I成反比
D. 由公式可知，只有纯电阻用电器做功才适用后面的变形公式
【答案】D
【解析】A．比热容是物质的特性，与一个物体的质量、升高的温度、以及吸收的热量无关，公式只是说明比热容可以由一个物体吸收的热量与其质量与升高的温度的乘积之比表示，故A错误；
B．热值是燃料的特性，表示1kg的某种燃料完全燃烧所放出的热量，与燃料的质量、放出的热量、以及燃烧情况都无关，故B错误；
C．导体的电阻取决于导体本身的材料、长度、横截面积和温度，于加在导体两端的电压、通过导体的电流无关，公式只表示导体的电阻可以由导体两端的电压与通过导体的电流的比值来表示，故C错误；
D．这两个公式是结合欧姆定律推导出来的，只适用于纯电阻用电器工作，把消耗的电能全部转化为内能的情况，故D正确。
故选D。
7. 如图是小轩家的部分电路．下列说法正确的是（ ）
A. 若熔断器熔丝断了，可以用铜丝代替
B. 若导线cd间断路，仍然可以安全使用三线插座
C. 若闭合开关S，灯泡L不发光．用测电笔检测e点，氖管不发光，则说明灯丝一定断了
D. 若ab间断路，灯泡L仍能正常工作
【答案】D
【解析】A．熔断器熔丝断了，应在排除故障后换用同规格的熔丝，绝不能用铜丝代替，因为铜丝在电流过大时不会熔断，不能起到保险作用，故A错误；
B．若cd间断路，则插座接地线断，用电器的金属外壳不能接地，在用电器漏电时会造成触电事故，所以不能再安全使用三线插座，故B错误；
C．e点与零线直接相连，闭合开关S，灯泡L不发光．用用测电笔检测e点，氖管不发光，可能是灯丝断了，也可能是熔丝断了，或者火线断了，所以不能说明灯丝一定断了，故C错误；
D．若ab间断路，即部分零线断路，但灯泡的两端依然可以连接到火线和零线形成回路，所以灯泡可以正常发光，故D正确．
8. 如甲图所示的电路，闭合开关S后，两个灯泡均正常发光，乙图为两电流表指针的位置，则下列说法错误的是（ ）
A. 电流表A1的读数是1.5A
B. 灯泡L1和L2并联
C. 灯泡L1和L2的电阻之比为5:1
D. 灯泡L1和L2的额定功率之比为4:1
【答案】C
【解析】AB．分析甲电路图可知，灯泡L1和L2并联，电流表A1测总电流，A2测L2的电流，因此图乙中，A1应读大量程，读数为1.5A，A2应读小量程，读数为0.3A，故AB正确，AB不符合题意；
C．由题意可知灯泡L1和L2的总电流I＝1.5A，L2的电流为I２＝0.3A，根据并联电路电流的特点可知，灯泡L1的电流
I1＝I-I2＝1.5A-0.3A＝1.2A
根据并联电路的分流原理可知，灯泡L1和L2的电阻之比
故C错误，C符合题意；
D．闭合开关S后，两个灯泡均正常发光，根据并联电路电压的特点可知，两灯泡额定电压相等，由公式P=UI可得，两灯泡的额定功率之比
故D正确，D不符合题意。
9. 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，烧瓶中的电阻丝分别为R甲、R乙、R丙，且R甲＞R乙＞R丙，瓶中温度计都相同。以下说法中一定正确的是（ ）
A. 若探究“电热多少与电阻大小的关系”应选用甲、乙两烧瓶进行对比
B. 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来表示
C. 在利用该装置进行的探究实验中只运用了控制变量法，没用到转换法
D. 若通电同时间， 温度计示数高低关系为t甲>t乙>t丙
【答案】A
【解析】A．甲乙两瓶中电阻线串联，通电时电流相等，通电时间相等，电阻不等。故可以探究电热多少与电阻大小的关系。A选项正确，符合题意；
B．在探究不同物质吸热能力的实验中，通过温度计示数的变化来间接地显示物质吸热能力大小。B选项错误，不符合题意；
C．在研究电热时，电流产生热量的多少是通过吸热物体温度的变化显示出来的，用到了转换法。C选项错误，不符合题意；
D．电热的计算公式为，结合
R甲＞R乙＞R丙
可以知道
甲乙两瓶中，水的质量和初温相等，电热多，水吸收热量就多，温度升得高，所以，甲瓶中温度计示数高于乙瓶温度计示数；丙瓶中电热最少，煤油的质量和水的质量相等，但煤油的比热容小于水的比热容
根据
可知，因为不知道电热的具体数量关系，故无法比较煤油与水的温度变化关系。D选项无法比较，不一定正确，不符合题意
故选A。
10. 如图所示，电路中电源电压保持不变，小灯泡标有“3V，1.5W”字样，不考虑灯泡电阻随温度的变化，滑动变阻器R的最大阻值为24Ω，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3V。当开关S闭合后，滑动变阻器R接入电路的电阻为3Ω时，小灯泡正常发光。为了保证电路安全，小灯泡电压不超过额定电压，两电表的示数均不超过所选量程。下列说法中正确的是（ ）
A. 电源电压为5V
B. 变阻器接入电路的阻值范围是3Ω～4Ω
C. 小灯泡的最小功率为0.375W
D. 电路的最大功率2.4W
【答案】C
【解析】A．小灯泡正常发光，则电路中电流为
则滑动变阻器电压为
电源电压为
故A错误；
B．小灯泡正常发光时，电路中电流为0.5A，由题意可知，电路中电流不能超过0.5A，此时滑动变阻器为3Ω；当电压表示数为3V时，电路中电流最小，小灯泡电压为
由小灯泡的电阻为
此时电路中电流为
由串联分压规律可知
解得，故滑动变阻器取值范围是3Ω～12Ω，B错误；
C．由可知，当电路中电流最小时，小灯泡功率最小，则
故C正确；
D．由可知，电源电压不变，当电流取最大值时，电路总功率最大，故
故D错误。
故选C。
第II卷（非选择题共40分）
二、填空题（每空1分，共12分）
11. 在我国“祝融号”火星车的顶部，有一个叫集热窗的装置，里面装有一种叫正十一烷的物质。这种物质在白天温度高时为液态，夜间温度低时会______（填物态变化名称）放热，从而起到控温作用。夜晚某一时刻温度计的示数如图所示，此时的温度为______℃。
【答案】凝固 -8
【解析】[1] 正十一烷白天为液态，夜晚温度降低时，会凝固向外放热，从而起到控温作用。
[2]观察温度计会发现，自下而上示数变小，说明0℃在上面，水银柱在零下，因此自上而下到水银柱液面处，读数为-8℃。
12. 用丝绸摩擦过的玻璃棒去接触原来带电的验电器的金属球，发现验电器金属箔片的张角变大，则验电器原来带______电；金属箔张角变大的瞬间，验电器金属杆里的电流方向是______（选填“从金属箔片到金属球”或“从金属球到金属箔片”）。
【答案】正 从金属球到金属箔片
【解析】[1]我们知道用丝绸摩擦过的玻璃棒，玻璃棒带正电，玻璃棒去接触原来带电的验电器的金属球，发现验电器金属箔片的张角变大，说明验电器原来带正电。
[2]金属箔张角变大，说明玻璃棒带的正电荷大于验电器所带的正电荷，正电荷移动的方向是从金属球到金属箔片，我们规定正电荷移动的方向就是电流的方向，所以，金属箔张角变大的瞬间，验电器金属杆里的电流方向是从金属球到金属箔片。
13. “激光橡皮”：在激光的照射下，纸张上的黑色碳粉直接________（填物态变化名称）为高温碳蒸气，在这个过程中，碳粉是通过________（填“做功”或“热传递”）的方式来改变内能的。
【答案】升华 热传递
【解析】[1]物质由固态直接变成气态的过程叫升华。
[2]激光照射下，纸张上的黑色碳粉由固态直接升华为高温碳蒸气，使字迹消失；在这个过程中，碳粉吸收热量，是通过热传递的方式使自身内能增加的。
14. 某导体的电阻是50Ω，若它两端电压为5V，通过该导体的电流为______A；若它两端的电压为0，它的电阻是______Ω。
【答案】0.1 50
【解析】[1]根据题意，通过该导体的电流为
[2]电阻的大小是导体的一种性质，只与导体的材料、长度、横截面积和温度等有关，与电压无关，故它两端的电压为0，它的电阻是50Ω。
15. 家庭电路中可利用电能表测量用电器的实际功率．小刚家的电能表如图所示，当电路中单独接入电热水壶时，测得电能表的转盘在360s内转过了81转（Revs），则此电热水壶消耗的电能是_____J，此电热水壶的实际功率是_____W．
【答案】4.86×105 1350
【解析】[1][2]600R/（kW•h）表示用电1kW•h电能表的转盘600转，转81转消耗的电能
W=kW•h=0.135kW•h=0.135×3.6×106J=4.86×105J
只让某电热水壶工作
t=360s=h=h=0.1h
电热水壶的功率
P==1.35kW=1350W
16. 无线充电是一种更便捷的充电方式。如图甲所示是市场上支持无线充电的智能手机和充电器。无线充电的原理是：电流通过送电线圈（充电器内）产生磁场，受电线圈（手机上）靠近磁场时就会产生电流，给智能手机充电，如图乙所示。送电线圈处的工作原理是______（选填“奥斯特”、“法拉第”）发现的，受电线圈处用到了如下图______（选填“A”、“B”）所示的实验原理。
A、 B、
【答案】奥斯特 B
【解析】[1]电流通过送电线圈（充电器内）产生磁场，说明电流周围存在磁场，因此送电线圈处的工作原理是电生磁，是奥斯特发现的。
[2]受电线圈（手机上）靠近磁场时就会产生电流，这是磁生电现象，即电磁感应现象，是由法拉第发现的，用到了图B所示的实验原理。
三、作图、实验探究题（17题2分，18题1分，19题4分，20题5分，21题6分）
17. 随着家庭的各种电子设备的增加，很多插排增加了为电子设备充电的USB接口，减少了日常给电子设备找“充电器”的现象。通过拆解发现，插排内部除了提供普通三孔插座外，还内置了一个USB供电模块，通过两根线和家庭电路相连，三孔插座和供电模块由总开关控制，并且可以独立工作，请在图中用笔画线代替导线将图补充完整。
（ ）
【答案】
【解析】插座，左零，上接地线，右接火线，因为模块与插座都由开关控制，开关连在火线与用电器之间，所以插座接开关，模块接开关，开关接火线即可，如图所示：
。
18. 在图中标出磁感线的方向及小磁针的N极．
【答案】
【解析】如图，电流从螺线管左侧流向右侧，根据安培电脑规则，用右手握住螺线管，使四指环绕的方向与电流的方向相同，此时拇指所指的一端就是螺线管的N极，图中螺线管右端为N极，左端为S极．磁感线在螺线管外部总是从N极指向S极，根据异名磁极相互吸引，小磁针靠近螺线管N极的一端为S极，另一端为N极，如下图所示：
19. 如图A所示，在研究“不同物质的温度变化与吸热关系”实验中，取质量和初温都相同的甲、乙两种液体，分别装入相同烧杯中，用相同的加热器加热；
（1）图B为加热过程中某时刻的温度，其示数为______℃；
（2）加热过程中，甲、乙两种液体吸收热量的多少是通过______来判断的；
（3）分析图C可知，吸收相同热量，两液体升高的温不同；______（选填“甲”或“乙”）液体更适合作汽车发动机的冷却液；
（4）若甲、乙两种液体从图C所示的初温分别升高到40℃和35℃，吸收热量之比为2：1，则甲、乙两种液体的比热容之比为______。
【答案】（1）39 （2）加热时间 （3）甲 （4）3：2
【解析】（1）[1]图B中，温度计分度值为1℃，示数为39℃。
（2）[2]由于液体吸收的热量不能直接测量，用相同的加热器，加热时间越长，液体吸收的热量越多，故加热过程中，甲、乙两种液体吸收热量的多少是通过加热时间来判断的。
（3）[3]分析图C可知，吸收相同热量，即加热相同时间，如下所示，乙液体升温更高。
根据比较吸热能力的第2种方法，甲的吸热能力强，比热容大，根据可知，相同的质量甲、乙两种液体，升高相同的温度，甲吸热多，冷却效果好，故甲液体更适合作汽车发动机的冷却液。
（4）[4]若甲、乙液体从图C所示的初温分别升高到40℃和35℃，升高的温度分别为：20℃和15℃，吸收热量之比为2：1，则甲、乙液体的比热容之比为
20. 图甲为小明同学探究“电流与电压的关系”的实验原理图。已知电源电压为4.5V，且保持恒定。
（1）请根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线将图乙所示的电路连接完整。要求滑片向右移动时电流表示数减小______（导线不允许交叉）；
（2）连接好电路后，闭合开关S，调节滑动变阻器进行了多次实验，其目是______；
A．多次测量求平均值 B．寻找普遍规律
（3）实验中，小明发现无论怎样调节滑动变阻器，都无法使定值电阻R0两端的电压达到1V或1V以下，其原因可能是______；
A．滑动变阻器R最大阻值太小 B．滑动变阻器R最大阻值太大
（4）解决上述问题后，继续实验，当电压表读数为1V时，电流表的示数如图丙所示，读数为______A；由此可知电阻R0的阻值为______Ω。
【答案】（1） （2）B （3）A （4）0.1 10
【解析】（1）[1]根据题意，电压表测定值电阻两端电压，当滑片向右移动时电流表示数减小，由欧姆定律可知，此时滑动变阻器接入电阻变大，所以滑动变阻器应接入下面左端接线柱，如图所示
（2）[2]本实验的目的是探究“电流与电压的关系”，即寻找当电阻一定时，电流与电压的关系的规律，故A不符合题意，B符合题意。
故选B。
（3）[3]由串联电路分压的规律可知，电源电压为4.5V，使定值电阻R0两端的电压达到1V或1V以下，则滑动变阻器分得的最小电压为
即滑动变阻器分得电压为3.5V或3.5V以上，则要求滑动变阻器的调节范围足够大，即最大阻值要较大，故A符合题意，B不符合题意。
故选A。
（4）[4]如图，电流表接入的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，故读数为0.1A。
[5]根据题意，由欧姆定律可得定值电阻的阻值为
21. 小明做“测定小灯泡的电功率”的实验，所用器材有电压为6V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡，电流表、电压表、开关、导线和规格“50Ω 1A”和“10Ω 1.5A”的两种滑动变阻器。图甲是小明还没有连接完成的实物电路。
（1）请你用笔画线代替导线，帮小明将实物图甲中的电路连接完整___________；
（2）小明正确连接电路后闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，发现小灯泡始终不亮，但电压表有示数，电流表无示数，则故障的原因可能是________（选填“小灯泡”或“滑动阻器”）出现断路；
（3）排除故障后闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移至某点时，电压表的示数如图乙所示，电压表的示数为_______V。要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向______（选填 “A”或 “B”）滑动；
（4）小明通过移动滑片P，分别记下了多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成了如图丙所示的U-I图像。根据图像可知，当加在小灯泡两端的电压为1.5V时，小灯泡的电阻是_________Ω；
（5）为顺利完成实验，在实验中应选用规格为______________的滑动变阻器。
【答案】（1） （2）小灯泡 （3）2.2 B （4）10 （5）“50Ω 1A”
【解析】（1）[1]将电压表并联在小灯泡两端，因为小灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表选择0~3V的量程，连线如下
（2）[2]小明正确连接电路后闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，发现小灯泡始终不亮，电流表无示数，说明电路中存在断路，但电压表有示数，说明电压表所在的电路是通的，则可能电压表所测量的小灯泡断路。
（3）[3][4]由图乙可知，电压表选择的是小量程，电压表示数为2.2V；要测量小灯泡的额定功率，应使电压表示数为2.5V，应该减小电路中的电阻，增大电流，这样小灯泡的电压表的示数就会变大，故应将滑片P向B端滑动。
（4）[5]由U-I图像可知，当加在小灯泡两端的电压为1.5V时，通过灯泡的电流为0.15A，所以小灯泡的电阻是
（5）[6]实验中，小灯泡与滑动变阻器串联，小灯泡正常发光时，电路中的电流
滑动变阻器连入电路的阻值
所以在实验中应选用规格为“50Ω 1A”的滑动变阻器。
四、计算题（22题4分，23题6分，共10分）
22. 在一标准大气压下，用电热水壶把1kg的水从20℃加热到沸腾，消耗的电能为3.6×105J。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]求：
（1）水吸收的热量Q；
（2）该电热水壶的效率η。
【答案】（1）3.36×105J；（2）93.3%
【解析】解：（1）一个标准大气压下，水的沸点是100℃，水吸收的热量
Q=c水m(t-t0)=42×103J/(kg·℃)×1kg×(100℃-20℃)=3.36×105J
（2）电热水壶的效率
答：（1）水吸收的热量Q为3.36×105J；
（2）该电热水壶的效率η为93.3%。
23. 如图甲为某型号电热水壶，它具有加热、保温、电动出水及干烧断电功能。其简化电路如图乙所示。S1是壶底温控开关，通常闭合，当壶底发热盘的温度达到 120℃自动断开。S2是壶壁温控开关，按下时对水加热，水烧开后自动断开，电热水瓶处于保温状态。S3是电动出水开关，按下时闭合，电磁泵（类似于电动机）将水抽出。已知电热水壶保温功率为50 W，加热功率为1150W。
（1）电热水壶处于保温状态且不抽水时，接入电路的电阻是多少Ω？
（2）电热水壶处于加热状态时，通过 R1的电流是多少A？
（3）闭合 S3，电磁泵正常工作时两端电压为20V，已知 R3阻值为 200Ω，放满一杯水约需10s，则电磁泵正常工作10s 消耗的电能约为多少J？
【答案】（1）968Ω；（2）5A；（3）200J
【解析】解：（1）电热水壶处于保温状态且不抽水时，只有R2接入电路，接入电路的电阻是
（2）电热水壶处于加热状态时，R1与R2并联，则R1的电功率为
通过 R1的电流是
（3）R3的电压为
通过电磁泵的电流为
则电磁泵消耗的电能为
答：（1）电热水壶处于保温状态且不抽水时，接入电路的电阻是；
（2）电热水壶处于加热状态时，通过 R1的电流是5A；
（3）电磁泵消耗的电能为。