山东省潍坊市寒亭区2023-2024学年九年级(上)1月期末物理试卷(解析版)

这是一份山东省潍坊市寒亭区2023-2024学年九年级(上)1月期末物理试卷(解析版)，共18页。
2.答卷前务必将试题密封线内及答题卡上面的项目填涂清楚，所有答案都必须涂、写在答题卡相应的位置，答在本试卷上一律无效。
第Ⅰ卷（选择题共40分）
一、单项选择题（本题共8个小题，共24分。每个小题给出的四个选项中，只有一个是正确的，选对的每小题得3分。多选、不选、错选均不得分。选出答案后，用2B铅笔将答题卡上对应的答案标号涂黑）
1. 下列实验室常用器材的结构中，属于导体的是（ ）
A. 滑动变阻器的瓷筒B. 小灯泡的玻璃泡
C. 开关的底座D. 验电器的箔片
【答案】D
【解析】A．滑动变阻器的瓷筒是绝缘体，可将是导体的电阻丝绕在上面，故A不符合题意；
B．小灯泡的玻璃泡是绝缘体，在灯泡工作时，起绝缘的保护作用，故B不符合题意；
C．开关的底座不能导电，是绝缘体，故C不符合题意；
D．验电器的箔片可导电，因为验电器的工作原理是：箔片因带上了同种电荷，而张开，所以是导体，故D符合题意。
故选D。
2. 白浪河湿地公园南起白浪河水库，北至宝通街，分为休闲度假区、湿地科普区、人文公园区三大景区。夏天公园内鸟语花香、气温宜人，游人如织，下列对人们在湿地公园的感知解释不正确的是（ ）
A. 闻到公园内阵阵花香，是分子无规则运动的结果
B. 走在五彩缤纷路，觉得路面热得发烫，而在河边感到河水凉爽，是因为水的比热容比沙石的比热容小
C. 装有内燃机的摆渡船工作时是将内能转化为机械能
D. 游客手里的冰棒一定在吸收热量，内能增加
【答案】B
【解析】A．能闻到花的香味，是因为花芳香分子在做无规则运动引起的，属扩散现象，故A正确，不符合题意；
B．水的比热容比沙石的比热容大，相同质量的河水和砂石吸收相同的热量，水的温度变化小、砂石的温度变化大，所以觉得路面热得发烫而河水却不怎么热，故B错误，符合题意；
C．内燃机工作时，高温高压气体推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功，将内能转化为机械能，故C正确，不符合题意；
D．游客手里的冰棒，会熔化，熔化过程中吸收热量，内能会增大，故D正确，不符合题意。
故选B。
3. 如图所示是四冲程汽油机的剖面图，关于其工作过程分析正确的是（ ）
A. 压缩冲程中，通过做功方式使汽缸内气体的内能减小
B. 排气冲程中，两气门打开，活塞向上运动将废气排出
C. 吸气冲程中，汽油和空气的混合物进入汽缸
D. 做功冲程中，燃料释放的能量绝大部分转化为机械能
【答案】C
【解析】A．压缩冲程中，通过做功的方式，把机械能转化为气体内能，气体的内能增加，故A错误；
B．排气冲程中，排气门打开，进气门关闭，活塞向上运动将废气排出，故B错误；
C．吸气冲程中，进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，吸入汽油和空气的混合物，故C正确；
D．在做功冲程中，燃料燃烧释放的内能只有少量转化为机械能，其他的需要克服摩擦、发生热传递而散失， 故D错误。
故选C。
4. 用毛皮摩擦过的橡胶棒接触已经带电的验电器的金属球，发现验电器的金属箔闭合后再次张开，下列分析正确的是（ ）
A. 验电器的原理是异种电荷相互吸引
B. 接触之前，验电器所带的电荷为负电荷
C. 金属䈌再次张开后，验电器所带的电荷为正电荷
D. 在这过程中，电流的方向总是从验电器到橡胶棒
【答案】D
【解析】A．验电器的原理是同种电荷相互排斥，故A错误；
BC．用毛皮摩擦过的橡胶棒会带上负电，验电器的金属箔先闭合是由于刚开始发生了中和现象，即原来验电器带正电，后再次张开是因为橡胶棒上有多余的负电荷，验电器的金属箔因带负电荷而张开，故验电器原来带正电，后来带负电，故BC错误；
D．用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属箔的过程中，负电荷由橡胶棒定向移动到验电器金属箔上，瞬间产生的电流方向总是从验电器到橡胶棒，故D正确。
故选D。
5. 家庭厨房抽油烟机主要由抽风系统和照明灯组成，它们既能同时工作，又能分别独立工作，抽风系统又分为强风和弱风，某同学设计了该油烟机的简化电路图，其中合理的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】抽油烟机的抽风系统和照明灯系统可同时工作，又能独立工作，所以是并联连接，强风和弱风也是独立工作，互不干扰，也是并联连接，所以两个电动机和照明灯三者并联在电路中，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
6. 吴立同学从灯具店购买了一只节能灯和一只白炽灯，两只电灯均标有“220V 20W”字样，现将它们接在家庭电路中正常工作时，发现节能灯要比白炽灯更亮一些，关于节能灯更亮，下列分析正确的是（ ）
A. 节能灯的实际电压比白炽灯的大
B. 节能灯的实际电流比白炽灯的大
C. 节能灯实际功率比白炽灯的大
D. 工作相同时间，节能灯产生的热量少
【答案】D
【解析】A．节能灯和白炽灯并联接入家庭电路中，它们两端的电压都等于电源电压，节能灯的实际电压和白炽灯的实际电压相等，故A错误；
BC．两个灯泡的额定功率相等，将它们接在家庭电路中正常工作时，实际功率和额定功率相同，实际功率相等，实际电压相等，由P=UI可知它们的实际电流相等，故BC错误；
D．节能灯工作时将电能大部分转化为光能，白炽灯泡将电能大部分转化为内能少部分转化为光能，工作相同时间，节能灯产生的热量少，故D正确。
故选D。
7. 如图是一款带滚轮的书包，其内部没装电池，但拖动书包使轮子滚动时，嵌在轮子里的LED灯会发光。图中的实验装置能反映此现象原理的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】由题意可知，拖动书包使轮子滚动时，嵌在轮子里的LED灯会发光，其能量转化形式为机械能转化为电能，所以应该是电磁感应现象，轮子内的磁铁产生的磁场通过线圈，从而产生感应电流，所以该书包轮是利用电磁感应原理为LED灯提供电流。
A．图中是闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动能够产生感应电流，是电磁感应现象。故A符合题意；
B．图中给导体通电，导体会运动，说明通电导体受到磁场力的作用，这是电动机原理图。故B不符合题意；
C．图探究的是电磁铁磁性强弱的影响因素，研究电磁铁磁性强弱与线圈中匝数和电流大小的关系，与电磁感应现象无关。故C不符合题意；
D．图中给导体通电，导体周围磁针转动，说明通电导体周围存磁场。故D不符合题意。
故选A。
8. 如图是利用电路测量托盘中物体重力的小仪器，其中是定值电阻，是粗细均匀的电阻丝，当托盘上不放任何重物时，滑片恰好处于a端，则下列说法正确的是（ ）
A. 能通过改造电流表的表盘来显示托盘上物体所受重力的大小
B. 适当增大电源电压，可使测量结果更精确
C. 当托盘内物体的重力变大时，电路的总功率变小
D. 托盘内物体的重力越大，接入电路的电阻越大
【答案】B
【解析】A．由图示知，两个电阻串联在电路中，电流表测电路中的电流，电压表测R2上半部电阻的电压，且R2接入电路的阻值不变，所以滑片P移动，即所测量重力的变化，对电路中的总电阻无影响，电路的电流保持不变，所以不能通过改变电流表的表盘来显示托盘上物体所受重力的大小，但电压表示数随P的变化而变化，所以可通过改造电压表的表盘来显示托盘上物体所受重力的大小，故A错误；
B．适当增大电源电压时，电路中的总电阻不变，电路的电流变大，则滑片移动位置相同时，电压表的示数变化较大，所以测量结果更精确，故B正确；
C．当托盘内物体的重力变大时，电路的总电阻不变，电源电压不变，据知，电路的总功率不变，故C错误；
D．托盘内物体的重力越大，滑片P越往下，R2接入电路的阻值不变，电压表并联部分的电阻变大，故D错误。
故选B。
二、多项选择题（本题共4个小题，共16分。每个小题给出的四个选项中，至少有两个是正确的，选对的每小题得4分，选对但不全的得2分，选错或不选的得0分。选出答案后，用2B铅笔将答题卡上对应的答案标号涂黑）
9. 在学习完《热机》后，某同学设计了实验来演示热机的工作原理，如图所示，用酒精灯加热试管使水沸腾，水蒸气驱动叶轮转动，下列关于该实验分析正确的是（ ）
A. 加热试管使水沸腾，是通过热传递的方式改变水的内能
B. 叶轮转动时，水蒸气的内能转化为叶轮的机械能
C. 加热过程中，酒精灯中的酒精内能不变，热值变小
D. 增大酒精灯的火焰，可提高该装置的效率
【答案】AB
【解析】A．酒精灯加热试管时，水吸收热量，温度升高到沸腾，是通过热传递改变水的内能，故A正确；
B．叶轮转动，是上升的水蒸气将内能转化为机械能，故B正确；
C．酒精灯加热过程，质量变小，组成物质的分子变少，其内能减少，但热值与质量无关，热值不变，故C错误；
D．增大酒精灯火焰，可增大酒精灯放出的热量，水吸收的热量也增多，升温加快，热散失也增多，但水吸收的热量占酒精灯放出的总热量的比例不变，所以效率不提高，故D错误。
故选AB。
10. 智能手机耗电达到一定量时，会自动提示用户采用“省电模式”，在这种模式下，可延长电池的供电时间，其原因可能是（ ）
A. 降低了电池的输出电压B. 减小了电池的输出电流
C. 减小了电池的输出功率D. 减小了电子线路的电阻
【答案】BC
【解析】ABC．智能手机耗电达到一定量时，剩余的电能也是定量，由W=Pt可知，要延长手机的工作时间，需要减小电池的输出功率，而手机工作的电压（电池的输出电压）是不变的，要减小电池的输出功率，由P=UI可知，在省电模式下，应减小电池的输出电流，故BC符合题意，A不符合题意；
D．因电阻是导体本身的一种性质，与导体两端的电压和通过的电流无关，所以电子线路的电阻不变，故D不符合题意。
故选BC。
11. 如图所示是现在一般标准住宅户内配电系统方框图。下列说法正确的是（ ）
A. 电能表用来计量家中所有用电器消耗的总功率
B. 空调正常工作时，吊灯不一定发光
C. 如果插座被短路，“漏电保护器”就会切断电流
D. 空气开关“跳闸”，可能是电路发生短路引起的
【答案】BD
【解析】A．电能表是计量电路中消耗电能多少的仪器。故A错误；
B．空调与灯并联，二者可以独立工作，所以空调工作时，灯不一定发光。故B正确；
C．插座短路，电路中电流过大，空气开关会自动切断电路。漏电保护器只有在发生漏电事故时才会自动切断电路。故C错误；
D．电路短路或同时工作的用电器总功率过大，导致电路中电流过大，空气开关都会自动切断电路。故D正确。
故选BD。
12. 如图所示是一个温度自动报警器电路图，温度计中的水银面上升到金属丝处将电磁铁电路接通，电磁铁吸引弹簧片，使电铃响，发出报警信号，当温度下降后，液面离开金属丝，电磁铁电路断开，弹簧片回到原状，绿灯发光。下列说法正确的是（ ）
A. 当温度达到时，绿灯灭，电铃响
B. 电路接通时，电磁铁的上端为极
C. 为保护工作电路，应将一定值电阻与电铃并联
D. 控制电路中电压过低时，为使电路正常工作，应将滑片P向左移动
【答案】BD
【解析】A．由图可知，温度计的分度值为2℃，金属丝下端对应的温度为78℃，所以当温度达到78℃时，绿灯灭，电铃响，故A错误；
B．控制电路接通时，电流从电源正极出发，经过电磁铁的线圈，由图可知，线圈中前面导线中电流方向向右，根据安培定则，电磁铁上端为N极，故B正确；
C．为了保护工作电路，使电路中电流不过大，电路中的电阻需要大一些，因此应将定值电阻与电铃串联，电阻大，电流小，故C错误；
D．当控制电路中电压过低时，电路中电流过小，为使电路正常工作，需要增大电路中的电流，滑动变阻器接入电阻变小，由图可知，滑片应向左移动，故D正确。
故选BD。
第Ⅱ卷（非选择题共60分）
三、作图题（本题共2小题，共6分）
13. 如图甲所示是某同学常用的一个插线板。他在使用中发现：插线板上的指示灯在开关断开时不发光，插孔不能提供工作电压；而在开关闭合时指示灯发光，插孔可以提供工作电压；如果指示灯损坏，开关闭合时插孔也能提供工作电压。根据上述现象，请在图乙中画出开关、指示灯和插孔的连接方式。
【答案】
【解析】插线板上的指示灯在开关闭合时会发光，插孔正常通电，说明开关同时控制灯泡和插座，灯泡和插座之间可能是串联，也可能是并联，如果两者并联，开关应该在干路上；如果指示灯损坏，开关闭合时插孔也能正常通电，说明灯泡和插座之间是并联的，开关接在灯泡、插座和火线之间控制火线使用更安全。如图所示：
14. 如图所示，开关闭合后，螺线管右侧的小磁针为静止时的指向.请你在图中标出磁感线的方向，并在括号内标出电源的“+”、“-”极。
【答案】
【解析】开关闭合时，小磁针静止时N极指示右方，则可判定通电螺线管右端为N极，磁感线从右端N极出发回到左端S极。继而根据安培定则判定螺线管正面导线中的电流方向是向下的，则电源右端为负极，左端为正极。答案如下：
四、实验探究题（本题共3个小题，共24分）
15. 王刚同学手里有一个标有“”字样的小灯泡，他想知道小灯泡正常工作时的电功率，于是在学校实验室找来一些器材连接了如图甲所示的实验电路，电源电压恒定不变。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物连接完整（要求滑片向左移灯泡变暗）；（ ）
（2）闭合开关，移动滑动变阻器滑片，她发现灯泡始终不亮，电流表无示数，电压表也无示数，其故障原因可能是________（用字母表示）
A.开关接触不良 B.灯泡断路 C.滑动变阻器短路 D.滑动变阻器断路
（3）故障排除后，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，小灯泡正常工作时的电功率是________W；
（4）完成上述实验后，王刚向老师要了一个已知阻值为的定值电阻和一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，在没有使用电流表的情况下，设计了如图丙所示的实验电路，测出了小灯泡的额定功率，请你帮她完成下列实验步骤：
①连接好实验电路，闭合开关，将开关拨到触点2，移动滑片，使电压表的示数为________；
②保持滑片的位置不动，________，读出电压表的示数为U；
③小灯泡额定功率的表达式为________（用U，，表示）。
【答案】（1） （2）AD （3）0.85 （4） 将开关拨到触点1
【解析】（1）[1]滑片向左移灯泡变暗，说明电路中的电流应变小，变阻器连入电路的电阻变大，根据变阻器的使用即可应将变阻器滑片右边的电阻连入电路，实物电路图如图所示：
（2）[2]A．如果开关接触不良，电路中出现断路，灯泡不亮，电流表无示数，电压表也无示数，故A符合题意；
B．如果灯泡断路，电压表串联在电路中，电压表有示数，电压表内阻很大，通过电路的电流很小，电流表没有示数，故B不符合题意；
C．如果滑动变阻器短路，电路是通路，电压表和电流表都有示数，故C不符合题意；
D．如果滑动变阻器断路，电路断路，灯泡不亮，电流表无示数，电压表也无示数，故D符合题意。
故选AD。
（3）[3]由甲图可知，电流表量程为0~0.6A，由乙图电流表可知，其分度值为0.02A，示数为0.34A，小灯泡正常工作时的电功率
PL=ULIL=2.5V×0.34A=0.85W
（4）①[4]根据电路图连接电路，闭合开关S1、S2接2，调节滑动变阻器，使电压表示数为U额。
②[5]保持滑动变阻器滑片位置不变，将开关S2接1，读出电压表示数U。
③[6]通过灯泡的电流
灯泡额定功率
16. 用如图所示的实验装置探究“电流通过导体产生的热量与什么因素有关”，两个透明容器中封闭着等量的空气，其中，。（实验前U形管内液面是相平的）
（1）实验中，通过观察U形管中液面的高度差来比较电流通过导体所产生热量的多少，这种研究物理问题的方法是________，下列实验也用到了该研究方法的是（ ）
A.探究电流与电压的关系 B.探究影响电磁铁磁性强弱的因素
C.探究影响导体电阻大小的因素 D.探究磁体周围磁场的分布
（2）只闭合S1，过段时间观察到右侧U形管的液面高度差比左侧的大，这说明电流通过导体产生的热量与________有关；
（3）甲同学说，闭合S1和S2可探究电流大小对电流通过导体产生热量的影响。你认为可行吗？请说明理由。________
【答案】（1）转换法 D （2）电阻 （3）见解析
【解析】（1）[1][2]实验中将电流通过导体产生热量的多少转换成U形管中液面高度的变化，这里用到的是转换法。
A．探究电流与电压的关系，要让电阻大小保持不变，运用的是控制变量法，故A不符合题意；
B．探究影响电磁铁磁性强弱的因素，运用的是控制变量法，故B不符合题意；
C．探究影响导体电阻大小的因素，运用的是控制变量法，故C不符合题意；
D．探究磁体周围磁场的分布，用细铁屑来显示磁场分布的方法，采用的是转换法，故D符合题意。
故选D。
（2）[3]只闭合S1，电阻R1和R2串联，通过它们的电流和通电时间相同，而电阻不同，右侧容器内电阻阻值较大，右侧U形管的液面高度差比左侧的大，右侧容器内电阻产生的热量较多，说明电流通过导体产生的热量与电阻有关。
（3）[4]闭合S1和S2,右侧容器中的电阻与外面的电阻并联后，再与左侧容器中的电阻串联，两个容器内电阻大小不同，通过两容器中电阻的电流不同，不能探究电流大小对电流通过导体产生热量的影响。
17. 如图是“探究什么情况下磁可以生电”的装置，手拿矩形线圈，将其一部分放置于蹄形磁体的磁场中，再用导线把线圈和灵敏电流计连接起来，组成了闭合电路。
（1）该实验中，灵敏电流计的作用是：
①________；
②________。
（2）确认灵敏电流计能正常工作后，某同学发现，无论线圈在磁场中怎样运动，电流计的指针偏转均不明显，其主要原因可能是________。
【答案】（1）检测是否有感应电流产生 充当导体构成闭合电路 （2）见解析
【解析】（1）[1][2]电流计的作用有：检测电路中是否有感应电路产生；起导电作用组成闭合电路。
（2）[3]电流计的指针偏转不明显，说明感应电流比较小，原因可能有：磁场强度不大；线圈匝数少；线圈切割磁感线的速度不大等。
五、计算题（本题共3个小题，共30分。解答时写出必要的文字说明、公式和重要的计算步骤，物理量要写明数值和单位，只写出最后答案的不得分）
18. 小刚同学在老师指导下，用如图甲所示的实验装置分别加热的水和某液体，用测得的数据绘制了温度随时间变化图像，如图乙所示。某液体从20℃加热至沸腾刚好消耗了酒精（酒精）。若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等，，环境气压为一个标准气压，求：
（1）水被加热至沸腾时吸收的热量；
（2）某液体从20℃加热至沸腾所吸收的热量；
（3）酒精灯加热某液体的效率。
【答案】（1）3.36×104J；（2）4.2×104J；（3）35%
【解析】解：（1）一个标准气压下水的沸点是100℃，由图乙可知，甲图中液体的沸点是100℃，说明甲是水，水从20℃加热至沸腾100℃，用时8min，水吸收的热量
Q总=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×0.1kg×(100℃-20℃)=3.36×104J
（2）单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等，水从20℃加热至沸腾100℃，用时8min，单位时间内吸收的热量
某液体从20℃加热至沸腾需要10min，吸收的热量
Q吸液=10×4.2×103J=4.2×104J
（3）酒精完全燃烧放出的热量为
Q放=m酒精q酒精=0.004kg×3×107J/kg=1.2×105J
酒精灯的加热效率为
答：（1）水被加热至沸腾时吸收的热量是3.36×104J；
（2）某液体从20℃加热至沸腾所吸收的热量是4.2×104J；
（3）酒精灯加热某液体的效率是35%。
19. 如图所示，是家庭常用的茶吧机及其内部电路简化结构示意图，其主要功能有抽水、保温和加热，抽水系统的主要部件是电动机。已知，该茶吧机铭牌上的部分参数如表所示，加热功率的参数由于磨损原因已不清晰，求：
（1）只抽水时，电路中的电流；
（2）的电阻；
（3）加热功率。
【答案】（1）0.3A；（2）605Ω；（3）300W
【解析】解：（1）由图丙可知，抽水功率是66W，只抽水时，电路中的电流
（2）由图乙可知，只闭合开关S2，只有R1的简单电路，电路的总电阻最大，由可知电路的总功率最小，处于保温状态，由图丙可知，保温功率是80W，的电阻
（3）由图乙可知，两个开关都闭合，两个电阻并联，电路的总电阻最小，由可知电路的总功率最大，处于加热状态，加热功率
答：（1）只抽水时，电路中的电流是0.3A；
（2）的电阻是605Ω；
（3）加热功率是300W。
20. 某科技创新小组设计了一台由电压表改装而成的简易体重计，其电路如图甲所示。已知电源电压恒定，定值电阻，R为压敏电阻，其阻值与所受到的压力关系如图乙所示，闭合开关，当体重计空载时，电压表的示数为，电压表量程为，踏板重力不计，求：（结果保留两位小数）
（1）体重计空载时，电路中的电流；
（2）电源电压；
（3）体重为的同学站在体重计上时，的功率；
（4）此体重计所能测量的最大体重。
【答案】（1）0.33A；（2）20V；（3）6.67W；（4）1200N
【解析】解：（1）由图甲可知，闭合开关，定值电阻R0与压敏电阻R串联，电压表测定值电阻R0两端的电压；当体重计空载时，电压表的示数为，电路中的电流
（2）由图乙可知，当体重计空载时，压力为零，压敏电阻的阻值R=45Ω，由串联电路电流的规律和欧姆定律可知R两端的电压
电源电压
U=UR+U0=15V+5V=20V
（3）由图乙可知，当体重计示数为600N时，压敏电阻的阻值R′=15Ω，此时电路中电流为
的功率
（4）当电压表示数（R0两端的电压）最大为15V时，由串联电路的电压特点可知压敏电阻两端的电压最小，根据串联分压的规律可知此时压敏电阻的阻值最小，其受到的压力最大，此时体重计的示数最大；压敏电阻R两端的最小电压
UR小=U-U0大=20V-15V=5V
根据串联分压规律可得
R小=5Ω
由表格数据可知，此时压力为1200N，即该体重计能称量的最大重力为1200N。
答：（1）体重计空载时，电路中的电流是0.33A；
（2）电源电压是20V；
（3）体重为的同学站在体重计上时，的功率是6.67W；
（4）此体重计所能测量的最大体重是1200N。