安徽省宣城市2024-2025学年九年级（上）期末物理试卷

这是一份安徽省宣城市2024-2025学年九年级（上）期末物理试卷，共14页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.下列四幅图中，关于热现象的描述正确的是( )
A. 图甲中，气体的扩散现象说明分子在不停地做无规则运动
B. 图乙中，向上提弹簧测力计，示数变大，主要原因是大气压的作用
C. 图丙中，沿海地区比沙漠地区昼夜温差小，主要原因是海水蒸发吸热
D. 图丁中，内燃机的做功冲程将机械能转化为内能
2.如图，在试管内装些水，用橡胶塞塞住管口，将水加热一段时间后，橡胶塞被冲出。则( )
A. 管内水蒸气的内能不变
B. 管内水蒸气对橡胶塞做了功
C. 试管中的水温度越高含有的热量越多
D. 灯中剩余酒精的热值变小
3.将铜片、铁片插入橙子中，再与电压表两接线柱分别连接，发现电压表指针的偏转情况如图所示，则下列说法正确的是( )
A. 橙子电池电压为0.1V
B. 电压表能提供电压
C. 水果电池将内能转化为电能
D. 铜片是水果电池的负极
4.如图所示的电路，闭合开关S，电压表无示数，说明电路中存在故障。此时，可以通过观察电流表来做进一步判断。已知故障发生在R1或R2上，下列判断正确的是( )
A. 若电流表有示数，则R1被短接B. 若电流表有示数、则R2断路
C. 若电流表无示数、则R2被短接D. 若电流表无示数、则R1断路
5.学完电路知识后，某校物理组开展了“争当电路设计小能手”竞赛活动，以下是几位同学设计的电路，可以实现的是( )
A. 甲图：探究电流与电压关系的电路
B. 乙图：坐位体前屈电路，学生成绩越高(向右的力F越大)，电流表的示数越大
C. 丙图：智能锁电路，需要通过“密码+人脸”同时识别成功才能开锁
D. 丁如：卫生间照明灯和换气扇电路，照明灯和换气扇都能独立工作
6.如图所示电路中，R0是定值电阻，Rt是阻值随光照强度增大而减小的光敏电阻。闭合开关S，逐渐增大光敏电阻的光照强度，关于两个电表示数的说法中，正确的是( )
A. 电压表和电流表的示数都增大
B. 电压表和电流表示数的比值增大
C. 电流表示数减小，电压表示数增大
D. 电流表示数增大，电压表示数减小
7.如图所示，电源电压恒为6V，敏感元件T的电阻随电流的增大而减小。电压表示数为2V时，电流表示数为0.2A，当电压表示数为2.4V时，电流表示数可能是( )
A. 小于0.18AB. 等于0.18A
C. 大于0.18A，小于0.2AD. 大于0.2A，小于0.24A
二、填空题：本大题共10小题，共20分。
8.“生活就像剥洋葱，只要一直剥，总有一片会使你落泪”。这是因为一切物质的分子都在______，当剥洋葱时，洋葱中的辛辣分子会进入眼睛，刺激眼睛落泪。
9.宣纸具有“纸中之王、纸寿千年”的美誉，因产自古代宣州府而得名，其制作过程复杂，需要近百道工序，历时一年多才能完成。如图所示，是我国古代科技著作《天工开物》描绘的“透火焙干”场景，展现了我国古代劳动人民的智慧，“透火焙干”是将湿纸贴在热墙上，通过______的方法增加湿纸内能，提高温度，使纸面水分蒸发加快，从而使湿纸干得更快。
10.“城市甲：晴3～10℃；城市乙：晴-1～14℃”这是2024年12月16日沿海城市上海和内陆城市宣城两地的天气和气温情况，请根据两个地方的气温变化情况判断：城市______(选填“甲”或“乙”)是宣城。
11.如图所示，取两个相同的验电器甲和乙，使甲带负电，乙不带电，用金属棒连接甲和乙上的两金属球的瞬间，金属棒中电流的方向是______(选填“由甲到乙”或“由乙到甲”)。
12.雷电是大气中一种剧烈的放电现象，某次雷电释放了2.1×109J的能量，若这些能量全部被水吸收，可使质量为______kg的水从0℃升高到50℃。
13.如图所示是夏天降温神器——便携式手持小风扇，工作时的电流大小与实验室的小灯泡正常工作时的电流大小接近，请你估测其电流大约是0.3 ______(填写合适单位的符号)。
14.学校每间教室都安装有10盏规格相同的日光灯，课后服务时间，为节能老师关掉讲台的2盏灯，这样会使该教室电路的总电阻______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
15.如图是“探究通电导体产生的热量与电流大小关系”的实验装置。通过左侧容器中电阻丝的电流为0.4A，在1min内电流通过右侧容器中电阻丝产生的热量为______J。
16.在“对家庭用电的调查研究”综合实践活动中，小明发现家中电能表表盘如图所示，小明想测家中电水壶的功率，只让电水壶在电路中工作，当指示灯闪烁了48次，用时2min，则该电水壶的功率为______W。
17.物理学习小组研究电路的特点，有一组同学按照甲电路图连接好电路后，闭合开关，电路正常工作，学生电压表V1和V2的指针偏转均如图乙所示；另一组同学按照丙电路图连接电路。已知R1=4Ω，两小组所用的电源和定值电阻均相同，则丙图中电路R1、R2的总功率是______W。
三、实验探究题：本大题共3小题，共16分。
18.为了“探究不同物质的吸热能力与物质种类的关系”，小明选用两个规格相同的电加热器、烧杯、温度计，分别给初温相同的A、B两种物质加热，实验装置如图所示。实验数据记录如下：

(1)实验中，两烧杯内放入相同规格的电加热器，这样可以保证在相同的时间内，A和B吸收的热量相同，通过对实验数据的比较分析，可得出______(选填“A”或“B”)的吸热能力强。
(2)如图是小明同学绘制的“吸收热量-时间”和“温度-时间”图象，能合理反映该实验结果的图象是______(填序号)。
19.小杨用如图所示的电路“探究电流与电阻的关系”。电源电压为8V，滑动变阻器最大阻值为20Ω，实验用到的定值电阻阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、30Ω，小杨同学顺利地完成了前三次实验，第四次实验没有成功，实验数据如表所示。
(1)分析前三次实验数据，得到结论：______；
(2)老师告诉小杨第四次实验没有成功的原因是控制定值电阻两端的电压不合适，为了使接入5Ω、10Ω、20Ω、30Ω的电阻都能顺利完成实验，应控制定值电阻两端的电压至少为______V。
20.科技兴趣小组测量额定电压为U额的灯泡L正常发光时的电阻，实验装置如图甲所示。

(1)请用笔画线代替导线，将图甲所示的实物图连接完整；
(2)若他们所用灯泡的额定电压是2.5V，实验时灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则灯泡L正常发光时的电阻约为______Ω(结果保留一位小数)；
(3)如果没有电压表，用电流表和一个阻值为R0的定值电阻，仍可测定额定电压为U额的灯泡L正常发光时的电阻。兴趣小组经过讨论设计了如图丙的电路进行了如下操作：
①闭合开关S、S2，断开开关S1，移动滑动变阻器滑片P，使电流表示数为I1= ______(用题目中相应物理量的符号表示)，此时灯泡L正常发光；
②保持滑动变阻器滑片P的位置不变，断开S2，闭合S、S1，电流表示数为I2，则灯泡L正常发光时的电阻R= ______(用R0、I1、I2表示)。
四、计算题：本大题共3小题，共20分。
21.某品牌的柴油车进行性能测试，该车在1600N的牵引力驱动下，沿平直路面以20m/s的速度匀速行驶了4.3km，消耗了0.5L柴油。(ρ柴油=0.8×103kg/m3,q柴油=4.3×107J/kg)在此次路测过程中，求：
(1)消耗柴油的质量；
(2)牵引力功率；
(3)柴油机效率。
22.如图所示，电源电压6V恒定不变，R1阻值为30Ω，电流表测量范围为0～0.6A。
(1)开关S、S1都闭合，滑片P不能移到a端的原因是会造成电路______(填“通路”、“短路”或“断路”)；
(2)开关S闭合、S1断开时，求电流表示数；
(3)开关S、S1都闭合时，为了不损坏电流表，求变阻器R2连入电路的最小阻值。
23.一款小型电火锅如图甲所示，通过挡位开关实现高、中、低三挡控温功能；图乙是它的简化电路图，R1、R2、R3均为加热电阻(阻值保持不变)。已知R2的阻值为66Ω，电火锅的部分参数如下表所示。求：

(1)R1的阻值；
(2)电火锅在中温挡工作时的功率；
(3)某次使用时，在标准大气压下，用高温挡将1kg水从20℃加热到沸腾，用时5.6min，不计热量损失，该电火锅高温挡的实际功率。[c水=4.2×103J/(kg⋅℃)]
答案和解析
1.【答案】A
【解析】A.甲图是做分子的扩散现象实验装置，由于二氧化氮的密度大于空气的密度，且密度小的空气瓶子放到上方，这样通过观察两只瓶内的气体颜色变化，说明分子在不停地做无规则运动，故A正确；
B.乙图中玻璃片脱离水面的一瞬间，除了受重力、拉力作用，还受到水分子对它的引力，所以拉力会大于玻璃片的重力，故B错误；
C.沿海地区与沙漠地区相比，水多沙石少，由于沙石的比热容比海水的比热容小，所以，白天相同质量的沙石和水比较，吸收相同的热量，沙石的温度升高的多，而夜晚，放出相同的热量，沙石的温度降低的多，即导致沙漠地区昼夜温差比沿海地区大，故C错误；
D.丁图中火花塞点火，气缸的进气门和排气门关闭，活塞向下运动，是做功冲程，将内能转化为机械能，故D错误。
故选：A。
2.【答案】B
【解析】AB、对试管加热，水吸收热量，温度升高，水吸热迅速的汽化，产生大量的水蒸气，水蒸气对橡胶塞做功，将橡胶塞推出去，水蒸气的内能转化为橡胶塞的机械能，内能减小，故A错误，B正确；
C、热量是一个过程量，只能说吸收或放出热量，不能说物体含有多少热量，故C错误；
D、热值是燃料自身的一种特性，与质量无关，所以剩余的酒精热值不变，故D错误。
故选：B。
3.【答案】A
【解析】A、由图知电压表的量程为0-3V，分度值为0.1V，水果电池的电压为0.1V，故A正确；
B、电压表可以测量电压的大小，电源提供电压，故B错误；
C、水果电池将化学能转化为电能，故C错误；
D、电压表指针正向偏转，说明电流从电压表的正接线柱流入、负接线柱流出，即电压表的正接线柱与电源的正极相连接，由图知铜片与电压表的正接线柱连接，因此铜电极为正极，故D错误。
故选：A。
4.【答案】D
【解析】由图可知，电阻R1与电阻R2串联，电压表测量电阻R2两端的电压，电流表测量电路中的电流，
A.若R1被短接，则电流表和电压表都有示数，故A不符合题意；
B.若R2断路，电流表无示数，故B不符合题意；
C.若R2被短接，则电压表无示数，电流表有示数，故C不符合题意；
D.若R1断路，电流表和电压表都没有示数，故D正确。
故选：D。
5.【答案】C
【解析】A、图中的灯泡不能保证电阻不变，因而不能探究电流与电压关系，故A错误；
B、根据电路图可知，两个电阻串联，电压表测量滑动变阻器滑片左侧部分两端的电压，电流表测量电路中的电流；由于电压表所在电路相当于断路，移动滑片时，滑动变阻器接入电路的电阻不变，总电阻不变，根据欧姆定律可知，电路中的电流不变，电流表示数不变，故B错误；
C、由题意知，两个开关都闭合时，灯才会亮，说明两个开关相互影响，不能独立控制灯的亮与灭，因此两开关应串联，即需要通过“密码+人脸”同时识别成功才能开锁，故C正确；
D、由电路图可知，照明灯和换气扇并联，灯可以独立工作，但是换气扇不能单独工作，故D错误。
故选：C。
6.【答案】D
【解析】闭合开关，逐渐增大光敏电阻的光照强度时，Rt的阻值变小、电路的总电阻变小；根据欧姆定律可知，电源的电压不变时，电路中的电流变大，即电流表的示数变大；
根据串联分压原理可知，Rt两端的电压变小，即电流表的示数变小；电压表和电流表示数的比值变小。故ABC错误，D正确。
故选：D。
7.【答案】A
【解析】由图可知，闭合开关，敏感元件T与滑动变阻器串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量滑动变阻器两端的电压。电压表示数为2V、电流表示数为0.2A时，
敏感元件T两端的电压为：UT=U-U滑=6V-2V=4V，
此时敏感元件T的电阻为：RT=UTI=4V0.2A=20Ω，
假设敏感元件T的阻值不变，当电压表示数为2.4V时，
敏感元件T两端的电压为：UT'=U-U滑'=6V-2.4V=3.6V，
则通过敏感元件T的电流为：I'=UT'RT=3.6V20Ω=0.18A，
由于敏感元件T的电阻随电流的增大而减小，即随电流的减小而增大，
所以实际上敏感元件T的电阻会大于20Ω，
则当它两端的电压一定时，由欧姆定律可知，通过敏感元件T的电流会小于0.18A，
即电流表的示数小于0.18A，故A正确，BCD错误。
故选：A。
8.【答案】不停地做无规则运动
【解析】“生活就像剥洋葱，只要一直剥，总有一片会使你落泪”。这是因为一切物质的分子都在不停地做无规则运动，当剥洋葱时，洋葱中的辛辣分子会进入眼睛，刺激眼睛落泪。
故答案为：不停地做无规则运动。
分子的热运动：一切物质的分子都在不停地做无规则运动。这种无规则运动叫作分子的热运动。
本题考查分子热运动，属于基础题。
9.【答案】热传递
【解析】“透火焙干”是将湿纸贴在热墙上，湿纸吸收热量，内能增大，通过热传递的方式增加它的内能。
故答案为：热传递。
10.【答案】乙
【解析】水的比热容大于干泥土，相同质量的水和干泥土，若吸收或放出同样多的热量，由公式Q=cm△t可知，干泥土的温度比水的温度变化更大；沿海地区水多，白天，相同质量的水和干泥土比较，水的温度升高的少，夜晚，放出相同的热量，使得沿海地区昼夜的温差小，而内陆地区的温度变化比较大；由图可知，城市甲的温度的最高、最低气温差比城市乙的小，温差低的为上海，所以城市乙是宣城。
故答案为：乙。
11.【答案】由乙到甲
【解析】甲带负电，乙不带电，用金属棒连接甲和乙上的两金属球的瞬间，负电荷从甲移动到乙，所以金属棒中电流的方向是从乙到甲。
故答案为：从乙到甲。
12.【答案】1×104
【解析】根据题意可知，水吸收的热量Q吸=2.1×109J，
由Q吸=cm(t-t0)可知水的质量为：
m=Q吸c水(t-t0)=2.1×109J4.2×103J/(kg⋅℃)×(50℃-0℃)=1×104kg。
故答案为：1×104。
13.【答案】A
【解析】便携式手持小风扇，工作时的电流大小与实验室的小灯泡正常工作时的电流大小接近0.3A，
故答案为：A。
14.【答案】变大
【解析】每间教室都安装有10盏规格相同的日光灯是并联，课后服务时间，为节能老师关掉讲台的2盏灯，此时相当于减小了横截面积，这样会使该教室电路的总电阻变大，使得总电流减小，达到节电的目的。
故答案为：变大。
15.【答案】12
【解析】由图可知，装置右侧中两个5Ω的电阻并联后再与左侧一个5Ω的电阻串联，根据串联电路的电流特点可知，右侧两个电阻的总电流和左侧的电阻电流相等，即I右=I左，两个5Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点知I右=I右内+I右外；
由于通过左侧容器中电阻丝的电流是0.4A，则通过右侧容器中电阻丝的电流：I右内=12I左=12×0.4A=0.2A，
在1min内产生的热量：Q=I右内2Rt=(0.2A)2×5Ω×1×60s=12J。
故答案为：12。
16.【答案】900
【解析】1600imp/(kW⋅h)表示电路中用电器每消耗1kW⋅h电能，电能表的指示灯闪烁1600次，当指示灯闪烁了48次，消耗的电能为：
W=481600kW⋅h=0.03kW⋅h；
该电水壶的功率为P=Wt=0.03kW⋅h260h=0.9kW=900W。
故答案为：900。
17.【答案】31.25
【解析】图甲中两电阻串联，V2测总电压，V1测R1两端的电压，可知V2的示数大于V1的示数，则V2使用大量程，可知U=10V，V1使用小量程，可知U1=2V，则U2=U-U1=10V-2V=8V；
则I=I1=U1R1=2V4Ω=0.5A，R2=U2I=8V0.5A=16Ω；
图丙中，两电阻并联，根据P=U2R可知电路R1、R2的总功率P=U2R1+U2R2=(10V)24Ω+(10V)216Ω=31.25W。
故答案为：31.25。
18.【答案】A ③
【解析】(1)实验中，两烧杯内放入相同规格的电加热器，这样可以保证在相同的时间内，A和B吸收的热量相同，通过对实验数据的比较分析可知，加热相同时间，A升温慢，故可得出A的吸热能力强；
(2)①②、横坐标表示时间，纵坐标表示吸热的热量，由转换法，加热时间相同，吸热应相同，而两图中吸收的热量不相同，故AB错误；
③④、横坐标表示时间，纵坐标表示温度；由表中数据可知，加热相同时间，B升温快，故③正确，④错误。
故选：③。
故答案为：(1)A；(2)③。
19.【答案】当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比 4.8
【解析】(1)由表中前三次实验数据可知，电流与电阻的乘积为UV=IR=0.8A×5Ω=×20Ω=4V，
为一定值，故可得出结论：当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(2)研究电流与电阻的关系，要控制电压表示数不变，滑动变阻器与定值电阻串联，设电压表示数为UV'，根据串联电路电压的规律，滑动变阻器分得的电压U滑=U总-UV'=8V-UV'，
根据分压原理有U滑UV'=R滑R定
即8V-UV'UV'=R滑R定 ①
因电压表示数UV'为定值，由①式知，方程左边为一定值，故右边也为一定值，故当定值电阻取最大时，滑动变阻器连入电路中的电阻最大，由①式得8V-UV'UV'=20Ω30Ω，
解得电压表的示数UV'=4.8V，即为完成实验，电压表的最小电压为4.8V。
故答案为：(1)当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；(2)4.8。
20.【答案】8.3 U额R0 I1R0I2-I1
【解析】(1)滑动变阻器接法遵循“一上一下”，将图甲所示的实物图连接完整如下：
(2)若他们所用灯泡的额定电压是2.5V，实验时灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，接小量程，分度值为0.02A，示数为0.3A，则灯泡L正常发光时的电阻约为R=UI=≈8.3Ω；
(3)如果没有电压表，用电流表和一个阻值为R0的定值电阻，仍可测定额定电压为U额的灯泡L正常发光时的电阻。兴趣小组经过讨论设计了如图丙的电路进行了如下操作：
①闭合开关S、S2，断开开关S1，L和R0并联，电流表测通过R0的电流，移动滑动变阻器滑片P，使电流表示数为I1=U额R0，此时灯泡L正常发光；
②保持滑动变阻器滑片P的位置不变，断开S2，闭合S、S1，电流表示数为I2，电流表测干路电流，灯泡L正常发光时的电流为I2-I1，则灯泡L正常发光时的电阻R=I1R0I2-I1。
故答案为：(1)见解析；(2)8.3；(3)①U额R0；②I1R0I2-I1。
21.【答案】解：(1)消耗柴油的质量m=ρV=0.8×103kg/m3×0.5×10-3m3=0.4kg；
(2)牵引力功率P=Wt=Fst=Fv=1600N×20m/s=32000W；
(3)有用功W有=Fs=1600N×4300m=6.88×106J，
完全燃烧0.4kg柴油放出的热量为Q放=mq=0.4kg×4.3×107J/kg=1.72×107J，
柴油机效率η=W有Q放=6.88×106J1.72×107J=40%。
答：(1)消耗柴油的质量是0.4kg；
(2)牵引力功率是32000W；
(3)柴油机效率是40%。
22.【解析】(1)开关S、S1都闭合，R1和R2并联，如果滑片滑到a端，则此时R2阻值为0，此时会造成电路短路故障；
(2)开关S闭合、S1断开，则R1接入电路，则电流I=UR1=6V30Ω=0.2A，即电流表示数为0.2A；
(3)开关S、S1都闭合时，R1和R2并联，电流表测干路电流，测量范围为0～0.6A，则干路电流最大为0.6A；通过R2的电流I2=0.6A-0.2A=0.4A；则R2=UI2=6V0.4A=15Ω。
答：(1)断路；
(2)电流表示数为0.2A；
(3)变阻器R2连入电路的最小阻值15Ω。
(1)不经过用电器而直接用导线将电源的两极连接起来的电路；
(2)开关S闭合、S1断开，则R1接入电路，根据I=UR可得电流表示数；
(3)开关S、S1都闭合时，R1和R2并联，电流表测干路电流，测量范围为0～0.6A，则干路电流最大为0.6A，则可得支路电流，再根据R=UI求R2的阻值。
本题考查电路的三种状态、并联电路的特点、欧姆定律的应用，属于常规的计算题。
23.【答案】解：(1)由图乙知，开关接高温触点时，电阻R3单独在电路中工作，
根据P=U2R可知R3的阻值：R3=U2P高=(220V)21100W=44Ω，
开关接低温触点时，电阻R1、R3串联在电路中，电路的总电阻R=U2P中=(220V)2220W=220Ω，
根据电阻串联的特点知，
R1=R-R3=220Ω-44Ω=176Ω；
(2)中温挡R2和R3串联，电路的总电阻R'=R2+R3=66Ω+44Ω=110Ω；
电火锅在中温挡工作时的功率P中=U2R'=(220V)2110Ω=440W；
(3)水吸收的热量：Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×1kg×(100℃-20℃)=3.36×105J，
不计热损失时，电火锅消耗的电能：W=Q吸=3.36×105J，
实际功率：P实=Wt=3.36×105J5.6×60s=1000W。
答：(1)R1的阻值为176Ω；
(2)电火锅在中温挡工作时的功率为440W；
(3)该电火锅高温挡的实际功率为1000W。
质量/g
质量/g
初温/℃
末温/℃
加热时间/min
A
200
20
45
6
B
200
20
70
6
实验次数
1
2
3
4
电阻R/Ω
5
10
20
30
电流I/A
0.8
0.4
0.2
额定电压
220V
低温挡功率
220W
中温挡功率
W
高温挡功率
1100W