2023-2024学年安徽省合肥市庐阳区九年级上学期物理期末试题及答案

这是一份2023-2024学年安徽省合肥市庐阳区九年级上学期物理期末试题及答案，共17页。试卷主要包含了填空题，选择题，实验题，计算推导题等内容，欢迎下载使用。
1. 如图所示，用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近悬挂的气球，若气球被推开，则气球带______电荷（选填“正”或“负”）。
【答案】正
【解析】
【详解】用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，用它靠近悬挂的气球，若气球被推开，由于同种电荷互相排斥，说明气球与玻璃棒带同种电荷，则气球带正电。
2. 在1个标准大气压下，液态氮的沸点为。如图所示，在室温下将液态氮置于试管中，会看到试管周围有“白气”产生。其中“白气”的形成发生的物态变化是______。
【答案】液化
【解析】
【详解】液态氮在常温下急剧沸腾，液体沸腾时要吸收大量的热，使得周围的空气温度急剧下降，周围的水蒸气遇冷液化成小水珠，形成“白气”。
3. 如图所示，用酒精灯加热试管中的水，当水沸腾一段时间以后，塞子被试管内水蒸气推出。图______（选填“甲”“乙”）中汽油机的工作过程与这一实验过程中原理是一致的。
【答案】乙
【解析】
【详解】如图，用酒精灯加热试管中的水，当水沸腾一段时间后，塞子被试管内水蒸气推出，水蒸气对塞子做功，将水蒸气的内能转化为塞子的机械能；图甲中进气门、排气门都关闭，活塞由下向上运动，是压缩冲程，机械能转化成内能；图乙中进气门、排气门关闭，火花塞点火，活塞由上向下运动，是做功冲程，此冲程将内能转化为机械能；图乙中汽油机的工作过程与这一实验过程中原理是一致的。
4. 测电笔可以用来判别火线与零线，在如图中①②③④分别表示四位同学使用钢笔式测电笔或螺丝刀式测电笔时的握法，其中握法正确的是______（选填序号）。
【答案】②③
【解析】
【详解】使用测电笔判别火线与零线时，手要接触笔尾或笔中间的金属体，不能接触笔尖金属体，故②③的握法是正确的。
5. 如图所示，若使灯、串联，且电压表测量两端电压，则需要闭合开关有______。
【答案】S1、S3
【解析】
【详解】如图，若使灯、串联，且电压表测量两端电压，电压表接在L2两端，则需要闭合的开关有S1、S3、断开S2，此时电流只有一条路径。
6. 如图所示，电源电压为3V保持不变，闭合开关S后，电流表A的示数为0.5A，电流表的示数为0.2A，则通电10s小灯泡消耗的电能为______J。
【答案】9
【解析】
【详解】电路中电阻L1和L2并联，电流表A测干路电流，电流表A1测通过L1的电流，电压表测电源电压，电源电压为3V；通过 L1的电流为0.2A，干路电流为0.5A，通过 L2的电流
通电10s小灯泡消耗的电能
7. 小明家的电能表面板如图所示，家里新添置一台空调并单独工作，电能表的指示灯闪烁了320次，则该空调的实际电功率为______W。
【答案】1200
【解析】
【详解】电能表的指示灯闪烁了320次，空调消耗的电能
该空调的实际电功率为
8. 如图甲所示是一个带有开关的插座。开关闭合时，插孔提供工作电压；开关断开时，插孔不能提供工作电压。请在图乙中画出开关和插孔的连接方式，并将其正确接入家庭电路中。

【答案】
【解析】
【详解】照明电路的开关必须接在火线上，两孔插座的接法是左孔接零线，右孔接火线，开关与插座串联，如图所示：

9. 如图所示，标有“2.5V 0.5W”的灯泡和标有“1.5V 0.45W”的灯泡连接成串联电路，电源电压可调节。闭合开关S，使电源电压从0V逐渐增加，当其中一个灯泡正常发光时，此时电流表的示数为______A。
【答案】0.2
【解析】
【详解】L1的额定电流
L2的额定电流
两灯串联，要让两灯都安全，电路中最大电流为0.2A，此时L1正常发光。
10. 小明在探究“不同物质的吸热能力”时，用相同的电加热器对质量均为1kg的水和另一种液体进行加热（不考虑热损失）。已知液体的比热容小于水的比热容，通过实验画出温度随时间变化的图像如图所示，分析图像可知：液体的比热容为______。[]
【答案】2.7×103
【解析】
【详解】由及图像知道，水在20min内吸收的热量为
则水在5min内吸收的热量为
由及图像知道，液体和水在15min内吸收的热量相同，可得液体的比热容为
二、选择题（每小题2分，共14分；每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意）
11. 玻璃一般透明而质脆，在被加热时由脆硬变软到完全变为液态有一个相当大的温度范围。利用这个性质可以制作各种玻璃工艺品。下列图中能正确表示玻璃工艺品整个制造过程温度变化的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由于玻璃一般透明而质脆，在被加热时由脆硬变软到完全变为液态有一个相当宽的温度范围，这说明玻璃是非晶体，其凝固时，其也会经历由完全液态到软再到脆硬，过程中温度逐渐降低，这也有一个相当宽的温度范围，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
12. 2023年5月30日，我国搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭发射圆满成功。关于该火箭在大气层中上升的过程下列描述正确的是（ ）
A. 火箭使用液氢作为燃料，是利用了液氢的比热容大的特性
B. 由于火箭使用的燃料不是汽油或柴油，所以火箭不属于热机
C. 火箭表面的保护材料蒸发吸热可防止火箭温度过高
D. 火箭与空气摩擦生热，这是利用做功的方式改变火箭的内能
【答案】D
【解析】
【详解】A．火箭使用液氢做燃料，主要是利用液氢的热值大的特点，在相同条件下，与其他燃料相比，完全燃烧放出的热量更多，故A错误；
B．火箭属于热机，是将内能转化为机械能的装置，故B错误；
C．火箭表面的特殊涂层会熔化吸热，起到保护作用，故C错误；
D．火箭外壳与空气摩擦，温度不断升高，这是通过做功的方式改变火箭的内能的，故D正确。
故选D。
13. 如图所示，电源电压保持不变，只闭合开关，发光；再闭合开关，则（ ）
A. 电流表示数变小B. 电路的总电阻变大
C. 变亮D. 的亮度不变
【答案】D
【解析】
【详解】只闭合开关S1，电路为L1的简单电路，电流表测电路中的电流；再闭合开关S2时，两灯泡并联，电流表测干路电流；
CD．并联电路中各支路独立工作、互不影响，再闭合开关S2时，通过灯L1的电流不变，亮度不变，故C不符合题意，D符合题意；
A．再闭合开关S2时增加了支路L2，并联电路中干路电流等于各支路电流之和，干路电流变大，故A错误；
B．电源的电压不变，电路的总电流变大，由可知，电路中的总电阻变小，故B不符合题意。
故选D。
14. 将口香糖锡纸剪成如图甲所示形状，其中。戴好防护手套，将锡纸条（带锡的一面）两端连接电池正、负极，如图乙所示，发现锡纸条很快开始冒烟、着火。下列分析正确的是（ ）
A. AB段电阻小于CD段B. 通常情况下，AB段比CD段会先着火
C. AB段两端电压小于CD段D. 通过AB段的电流小于CD段
【答案】B
【解析】
【详解】A．在材料和长度相同时，导体的横截面积越小，电阻越大，由图知，AB段的横截面积小于CD段的横截面积，所以AB段的电阻大于CD段的电阻，故A错误；
D．AB和CD段锡纸串联电路中，由于串联电路中的电流处处相等，所以通过AB和CD段的电流相等，故D错误；
B．根据可知，在电流和通电时间一定时，AB段产生的热量多，温度高，先着火，故B正确；
C．AB段的电阻大于CD段的电阻，根据可知，AB段的电压大于CD段的电压，故C错误。
故选B。
15. 乘坐高铁可直接刷身份证进站，闸机口通过人脸识别系统确保“人”“证”一致，闸机门才打开通行。用M代表闸门，则如图中电路可实现上述要求的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据题意可知，只有“人”“证”一致情况下，闸机自动打开，这说明“人脸识别”开关和“身份证识别”开关相互影响，两个开关是串联的，然后与电动机串联，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
16. 连接如图所示的电路，闭合开关后，调节滑动变阻器，观察到灯比亮，关于该实验，下列说法中正确的是（ ）
A. 可以验证电功率与电压大小的关系B. 对应的电压表示数比小
C. 、规格是相同的D. 若将滑片向右移动，则两灯都变亮
【答案】A
【解析】
【详解】由图可知，灯泡L1、L2串联，两个电压表分别测量一只灯泡两端的电压。
AB．因串联电路中电流处处相等，闭合开关后，调节滑动变阻器，观察到灯比亮，则L1实际功率大于L2实际功率，由P=UI可知，L1两端电压大于L2两端电压，因此可以可以验证电功率与电压大小的关系，故A正确，B错误；
C．因
，
由可得，因此、规格是不相同，故C错误；
D．由实物图可知，若将滑片向右移动，则R2接入电路的阻值增大，电路中总电阻增大，由欧姆定律可知，通过电路的电流减小，由可知，两灯的实际功率都减小，因此两灯都变暗。故D错误。
故选A。
17. 如图所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S，电压表的示数为U。现有两个标有不同字样小灯泡“2.5V、1.25W”和“2.5V、1.5W”，灯泡的电阻保持不变。若将接入ab间，再闭合开关，小灯泡正常发光，电压表示数变化了0.5V。下列说法正确的是（ ）
A. 未接灯泡时，电压表示数
B. 电源电压为4V
C. 的阻值为
D. 若在ab间换接，闭合开关，实际功率大于1.5W
【答案】C
【解析】
【详解】AB．闭合开关，电压表通过定值电阻与电源相连测电源电压，电压表的示数为U，即电源电压为U；将小灯泡L1接入ab间，再闭合开关，小灯泡与定值电阻串联，电压表测灯泡L1两端的电压，此时小灯泡L1正常发光，根据串联电路电压的规律可知，电压表示数变小，电压表示数变化了0.5V，则电源电压为
电源电压为3V，未接灯泡时，电压表示数，故AB错误；
C．根据小灯泡L1标有“2.5V 1.25W”的字样，小灯泡L1正常发光时的电流
根据串联分压可知，灯泡L1接入电路后，定值电阻R0两端的电压为0.5V，定值电阻R0的阻值为
故C正确；
D．根据小灯泡L2标有“”的字样，小灯泡L2正常发光的电阻为
灯泡L2的实际功率
小灯泡L2此时的实际功率为1.25W，小于额定功率1.5W，故D错误。
故选C。
三、实验题（每空2分，共20分）
18. 在探究了“水在沸腾前后温度变化的特点”实验后，小明又探究了不同密度的盐水在沸腾前后温度变化的规律。
（1）如图甲所示，使用温度计测量盐水的温度的操作错误之处是______；
（2）纠正错误后，小明用相同热源对质量和初温均相同的盐水1、盐水2和纯水（）进行加热，其温度随加热时间变化的规律如图乙所示。由图可知：两种盐水从相同初温加热至刚好沸腾，______（选填“盐水1”或“盐水2”）吸收的热量更多。结合本实验推理可知：如果内陆地区一个水量不变的咸水湖随着含盐量逐渐升高，其对周围地区气温的调节作用会变______。（选填“强”或“弱”）。
【答案】 ①. 温度计玻璃泡碰到容器底部 ②. 盐水2 ③. 弱
【解析】
【详解】（1）[1]使用温度计测量液体温度时，玻璃泡要全部浸没在液体中，温度计不能碰到容器壁和容器底；图甲中错误的操作是温度计玻璃泡碰到容器底。
（2）[2]由乙图可知，盐水2加热至沸腾所用的时间比盐水1长，因此盐水2吸收的热量更多。
[3]根据吸热公式可知，在吸收热量和质量一定时，温度变化越大，比热容越小；由图乙可知，在其他条件相同时，吸收同样的热量，盐水1温度变化比盐水2温度变化大，所以盐水1的比热容比盐水2的比热容小，又知盐水1的密度大于盐水2的密度，故咸水湖含盐量逐渐升高，对周围地区气温的调节作用会变弱。
19. 在“探究电流与电压的关系”的实验中，电源两端电压3V且保持不变，滑动变阻器规格为“”。
（1）闭合开关后，发现电压表无示数，电流表有示数，移动滑动变阻器的滑片P，电压表仍无示数，电流表示数有变化。若电路故障只有一处，则故障可能是定值电阻R发生______（填“短路”或“断路”）；
（2）排除故障后，进行实验。实验数据如下表所示。其中第1次实验中电流表示数如图乙所示，为______A；
（3）分析实验数据可得出电流与电压的定量关系为：______；
（4）利用本实验电路还可以进行“探究电流和电阻的关系”和“伏安法测电阻”实验。在这两个实验中进行多次实验的目的是否相同？答：______（选填“相同”或“不相同”）
【答案】 ①. 短路 ②. 0.12 ③. 在电阻一定时，通过导体的电流与电压成正比 ④. 不相同
【解析】
【详解】（1）[1]闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，电流表示数有变化，则电路为通路，发现电压表无示数，可能是电压表断路或电压表短路或定值电阻短路，若电路故障只有一处，则故障可能是定值电阻R短路。
（2）[2]由图乙知，电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.12A。
（3）[3]由表格数据知
由以上分析可得结论：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
（4）[4]研究电流与电阻的关系，多次测量的目的是寻找普遍规律；伏安法测电阻的实验中，多次测量求平均值的目的是减小实验误差；这两个实验中进行多次实验的目的不相同。
20. 小丽在“测量小灯泡的电功率”实验中，电源电压恒为3V，小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）如图所示是小丽连接的实物电路，图中有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线；（ ）
（2）正确连接好电路后，小丽闭合开关时发现，灯泡不亮，电流表和电压表的指针均有较小偏转，则小丽接下来应该______（选填正确的序号）；
A．断开开关，换用其他灯泡进行实验 B．断开开关，更换电压更大的电源进行实验
C．移动滑片，观察小灯泡的亮度变化情况 D．断开开关，将电流表和电压表换接大量程
（3）电路连接正确操作后，小灯泡发光，此时电压表示数为2.0V，为了测量小灯泡的额定电功率，这时应该向______（选填“左”或“右”）端移动滑动变阻器的滑片。
【答案】 ①. ②. C ③. 右
【解析】
【详解】（1）[1]图中电流表与灯泡并联和电压表串联在电路中，应将连接灯泡右接线柱与电流表的导线去掉，再用导线将灯泡右接线柱与电压表负接线柱相连，如图所示
（2）[2]小丽闭合开关时发现，灯泡不亮，电流表和电压表的指针均有较小偏转，说明电路为通路，只是电阻过大，导致电流过小，所以接下来要做的是向右移动滑片，减小滑动变阻器连入电路的阻值，增大电路电流。
故选C。
（3）[3]电压表的示数为2.0V，小于灯泡额定电压，根据串联分压特点可知，应减小滑动变阻器连入电路的阻值从而减小滑动变阻器两端的分压，故应将滑片向右移，直至电压表示数为2.5V。
四、计算推导题（第21小题5分，第22小题5分，第23小题6分，共16分；解答要有必要的公式和解答过程，只有最后答案的不能得分）
21. 小明学习了燃料的热值后，很想知道家中使用的天然气的热值是多少？但在教材的燃料热值表中没有查阅到。于是，他在家里将装有2kg水的水壶放到天然气灶上去烧，用温度计测量水从20℃加热至80℃的过程中，观察到天然气表的数字变化了0.035m3。他通过上网查阅得知天然气灶的效率约为36%，已知水的比热容c水=4.2×103J/（kg·。求：
（1）在这个过程中水吸收了多少热量?
（2）请你帮小明算出天然气的热值。
【答案】（1）5.04×105J；（2）4×107J/m3
【解析】
【详解】解：（1）水吸收的热量
Q=cmt=4.2×103J/（kg·）×2kg×（80-20）=5.04×105J
（2）天然气完全燃烧释放的能量为
根据Q放=Vq得
答：（1）在这个过程中水吸收了5.04×105J的热量；
（2）小明算出天然气的热值为4×107J/m3。
22. 如图甲所示为家中常用的电吹风，它的简化电路图如图乙所示，其中选择开关依次可接DC、CB、BA。M是电动机可吹出强风。该电吹风的铭牌上的部分参数如表所示。试求：
（1）当选择开关旋至CB时，电吹风正常工作，消耗电能多少?
（2）电热丝的阻值大小。
【答案】（1）0.011kW·h；（2）55Ω
【解析】
【详解】(1)当开关旋至CB时，为电动机的简单电路，此时电吹风吹冷风，消耗的电能
(2)当开关旋至BA时，电动机和电热丝并联，此时电吹风吹热风，电热丝的电功率
由可得，电热丝的实际阻值
答：(1)当开关旋至CB时，电吹风正常工作，消耗的电能；
(2) 电热丝的阻值大小是55Ω。
23. 如图所示，电源电压恒为18V，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~15V。闭合开关，移动变阻器的滑片，当电压表示数为12V时，电流表示数为0.5A，求：
（1）电阻R1的阻值以及R1通电60s消耗的电能；
（2）在保证元器件安全前提下，电阻R1的最大功率。

【答案】（1）12Ω，180J；（2）4.32W
【解析】
【详解】解：（1）由图可知，电阻R1和变阻器R2串联，电压表测量变阻器两端的电压，电流表测量电路中的电流，当电压表示数为12V时，电流表示数为0.5A，由串联电路电流的规律可知电阻R1两端的电压
U1=U-U2=18V-12V=6V
由串联电路电流的规律和欧姆定律得到电阻R1的阻值
R1通电60s消耗的电能
W1=U1It=6V×0.5A×60s=180J
（2）电流表量程为0~0.6A，电路中的最大电流是0.6A，电阻R1的最大功率
P1=I大2R1=(0.6A)2×12Ω=4.32W
答：（1）电阻R1的阻值是12Ω，R1通电60s消耗的电能是180J；
（2）在保证元器件安全的前提下，电阻R1的最大功率是4.32W。实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
0.6
1
1.5
2
2.5
电流I/A
0.2
0.3
0.4
0.5
额定电压
220W
热风功率
990W
冷风功率
110W