湖南省衡阳市衡南县栗江镇2023-2024学年九年级下学期期中物理试题（解析版）

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1. 下列现象不能说明分子在做永不停息的无规则运动的是（ ）
A. 冬天雪花漫天
B. 用盐腌菜，时间长了菜咸了
C. 在花房中闻到花香
D. 一滴红墨水滴入一杯水中，整杯水变红
【答案】A
【解析】A．冬天雪花漫天。这是雪花在空中飞舞，属于宏观物体的机械运动，不是分子的无规则运动。故A符合题意；
B．用盐腌菜，时间长了菜咸了。这是盐分子通过扩散作用进入菜中，使菜变咸。故B不符合题意；
C．在花房中闻到花香。这是花香分子做无规则运动时跑到人的鼻子中，使人能够闻到花香。故C不符合题意；
D．一滴红墨水滴入一杯水中，整杯水变红。这是红墨水中的色素分子通过扩散作用进入水中，使整杯水变红。故D不符合题意。
故选A。
2. 奶奶晚上睡觉前，用热水泡脚。下列说法正确的是（ ）
A. 热水具有内能，冷水没有内能
B. 用热水泡脚，是通过热传递的方式增加脚的内能
C. 泡脚过程中，水放出的热量全部被脚吸收
D. 脚暖和起来，说明脚的温度升高，含有的热量变大
【答案】B
【解析】A．一切物体都具有内能，热水具有内能，冷水也具有内能，故A错误；
B．用热水泡脚，脚从外界吸收热量，是通过热传递的方式增加脚的内能，故B正确；
C．泡脚过程中，水放出的热量有部分散失在空气中，不能全部被脚吸收，故C错误；
D．脚暖和起来，说明脚的温度升高，热量是过程量，不能用含有来描述，故D错误。
故选B
3. 汽车是现代生活中最常见的一种交通工具，如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法错误的是（ ）
A. 甲图是压缩冲程
B. 甲图中气缸内的气体温度降低
C. 由乙图可知该汽油机的效率是28%
D. 汽车尾气中的“汽油味”越浓，热机的效率越低
【答案】B
【解析】A．甲图进气门排气门关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，故A正确，A不符合题意；
B．甲图是压缩冲程，机械能转化为内能，气缸内的气体温度升高，故B错误，B符合题意；
C．由乙图可知该汽油机的效率是
故C正确，C不符合题意；
D．汽车尾气中的“汽油味”越浓，燃烧越不完全，热机的效率越低，故D正确，D不符合题意。
故选B。
4. 下列选项中符合安全用电原则的是（ ）
A. 三孔插座接地线要保证良好接地
B. 用湿布擦拭正在工作的家用电器
C. 使用试电笔时，手不要接触笔尾金属体
D. 发现有人触电，应迅速用手将他拉开
【答案】A
【解析】A．为了防止触电，三孔插座接地线要保证良好接地，故A符合题意；
B．水会导电，用湿布擦拭正在工作的家用电器，可能会触电，故B不符合题意；
C．使用试电笔时，手要接触笔尾金属体，形成闭合回路，故C不符合题意；
D．发现有人触电，迅速用手将他拉开，会再次发生触电事故，故D不符合题意。
故选A。
5. 小明要设计一款电热水壶，能实现自动抽水和加热，且抽水和加热能独立操作。下列符合要求的电路是（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】A．A图电路中，电动机和电阻并联，两支路各有一个开关，抽水和加热可以独立工作，故A符合题意；
B．B图电路中，电动机和电阻并联，电阻支路有一个开关，另一开关在干路，加热功能不可以独立工作，故B不符合题意；
C．C图电路中，电动机和电阻并联，电动机支路有一个开关，另一开关在干路，抽水功能不能独立工作，故C不符合题意；
D．D图电路中，电动机和电阻串联，当开关S2闭合时，电动机被短路，电动机不能独立工作，故D不符合题意
故选A。
6. 能源、信息和材料是现代科技的三大支柱。下列关于能源、信息和材料的说法正确的是（ ）
A. 太阳能是新能源
B. 电能是一次能源
C. 无人机空中飞行时通过超声波获取指令
D. LED（发光二极管）灯是用超导材料制成的
【答案】A
【解析】A．太阳能属于新能源的一种，故A正确；
B．电能是二次能源，故B错误；
C．无人机在空中飞行时通过电磁波获取指令，故C错误；
D．LED（发光二极管）灯是用半导体材料制成的，故D错误。
故选A
7. 发展新能源电动汽车是我国应对气候变化、推动绿色发展的战略举措。如今，新能源电动汽车随处可见，图所示选项中，能反映新能源电动汽车动力装置原理的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】新能源纯电动空调车的动力装置为电动机，其工作原理是通电导体在磁场中受力而运动。
A．图为探究电磁铁与电流大小的关系实验，通过移动滑动变阻器的滑片来改变电流的大小，故A不符合题意。
B．图中有电源，开关闭合后，导线中有电流通过，该实验说明通电导体在磁场中会受到力的作用而运动。故B符合题意；
C．图为奥斯特实验，说明通电导体周围存在磁场。故C不符合题意；
D．图中无电源，当导体做切割磁感线运动时，会产生感应电流，灵敏电流计的指针会发生偏转，这是发电机的原理，故D不符合题意。
故选B。
8. 如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P向左移动时（灯丝电阻视为不变），下列分析正确的是（ ）

A. 电流表的示数变大，电压表的示数变小
B. 电流表的示数变小，电压表与电流表示数比值变小
C. 电流表的示数变大，电压表的示数变小，小灯泡变亮
D. 电流表的示数变小，电压表的示数变大，电路总功率变小
【答案】D
【解析】由图可知，当开关S闭合时，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流；将滑动变阻器的滑片P向左滑动，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电路中的总电阻变大，电源电压不变，根据欧姆定律可知，通过电路的电流变小，即电流表示数变小。通过灯泡的电流变小，灯丝电阻视为不变，由P=I2R可知灯泡的实际功率变小，则灯泡亮度变暗。滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据串联电路的分压规律可知滑动变阻器分得的电压变大，即电压表的示数变大；因为电压表示数变大，电流表示数变小，所以电压表与电流表示数的比值变大；电源电压保持不变，电路中的电流变小，根据P=UI可知，电路的总功率变小。
故选D。
9. 如图所示电路中，电源电压为3V，当开关，都闭合时，则（ ）
A. 电压表被烧坏B. 电流表将被烧坏
C. 灯亮，灯不亮D. 两只灯泡都将被烧坏
【答案】B
【解析】由图可知，两灯泡并联，开关S1在干路上，S2并联在L2两端，电流表测干路电流，电压表测电源电压。当开关都闭合时，开关S2将电源的正负极连接起来，形成电源短路，会导致电流表被烧坏，电压表无示数。两灯被短路，没有电流通过，都不发光，因此两只灯泡不会被烧坏。故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
10. 学习电学知识后，物理兴趣小组对亮度可调的应急灯进行了探究，发现它的亮度调节开关相当于一个滑动变阻器，电路如图所示。闭合开关，用电压表和电流表对其进行测量，调节滑动变阻器使灯泡变暗的过程中，电压表和电流表的示数变化情况是（ ）
A. 电流表A的示数变大B. 电压表的示数变小
C. 电压表的示数变大D. 电压表的示数不变
【答案】B
【解析】由电路图知道，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表V1测L两端的电压，电压表V2测R两端的电压，电流表测电路中的电流。
A．因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，根据题意知道，调节滑动变阻器时灯泡变暗，所以，由知道，电路中的电流变小，即电流表的示数变小，故A错误；
BC．由U=IR知道，灯泡两端的电压变小，即电压表V1的示数变小，故B正确，C错误；
D．因串联电路总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器两端的电压变大，即电压表V2示数变大，故D错误。
故选B。
二、填空题（本题包括6小题，每空2分，共28分）
11. 核电站利用水做冷却剂是因为水的______大。目前的核电站是利用______（选填“原子”或“原子核”）的裂变释放的能量工作的，核能属于______（选填“可再生”或“不可再生”）能源。
【答案】 比热容 原子核 不可再生
【解析】[1]核电站利用水做冷却剂是因为水的比热容大，与相同质量的其他物质相同，升高相同的温度，吸收的热量较多。
[2][3]目前的核电站都是利用原子核的裂变释放的能量工作的，核能不能够从自然界源源不断得到补充，属于不可再生能源。
12. 如下图所示，运油车正在卸油，快速流出的油和油罐由于______现象会积累过多电荷，为防止发生事故，需用一条“绳子”把运油车与静电消除器相连，“绳子”的内芯应是______（选填“导体”或“绝缘体”）。在消除静电的过程中，若接地线中的电流方向向上，则运油车带的是______（选填“正”或“负”）电荷。
【答案】 摩擦起电 导体 负
【解析】[1][2]快速流出的油和油罐由于摩擦起电现象会积累过多电荷，为防止发生事故，将一条“绳子”把运油车与静电消除器相连，“绳子”可以使电荷从运油车转移到静电消除器，所以“绳子”芯应是导体。
[3]电流方向是正电荷定向移动的方向，在消除静电的过程中，若接地线中的电流方向向上，则运油车带的是负电荷。
13. 如图所示电路中，闭合开关后，电流表A1的示数是0.35 A，电流表A2的示数是0.54 A，两灯是____联的，A3的示数应该是____A，A4的示数是____A。
【答案】 并 0.89 0.35
【解析】由电路图可知，两盏灯并联，电流表A3测干路电流，电流表A1、A4都测量L2支路的电流，电流表A2测L1支路的电流；根据题意可知，通过L1的电流，通过L2的电流，因为并联电路中干路的电流等于各支路电流之和，所以A3的示数：
；
因为电流表A1、A4都测量L2支路的电流，所以电流表A1、A4的示数相等，即A4的示数为0.35A。
【点睛】本题考查了并联电路电流的电流规律，分析清楚电路结构、熟练应用并联电路的电流规律是正确解题的关键。
14. 已知某种汽油的热值是4.6×107J/kg，现有汽油0.02kg，完全燃烧其中的一半，汽油放出的热量是__________J；若上述放出的热量使2kg的水温度升高25℃（未沸腾），则水吸收的热量为__________J；剩余0.01kg的汽油热值是__________J/kg。（已知c水=4.2×103J/(kg·℃)。如图为某汽油机工作时能量转化图，该汽油机的效率是_____。
【答案】 4.6×105 2.1×105 4.6×107 40%
【解析】[1]由Q=qm可得，完全燃烧0.01kg汽油释放的热量为
Q=qm=4.6×107J/kg×0.01kg=4.6×105J
[2]由Q=cmΔt可得，水吸收的热量为
Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×25℃=2.1×105J
[3]燃料的热值是其本身的一种属性，与其质量无关，故剩余0.01kg的汽油热值不变，仍为4.6×107J/kg。
[4]由图中可知，汽油完全燃烧释放的能量为
W总=500J+600J+150J+250J=1500J
有用机械能为W有=600J，故该汽油机的效率为
15. 如图所示电路，闭合开关，滑动变阻器滑片从最上端向中点移动的过程中，电压表的示数______，电流表A1的示数______。
【答案】 不变 变大
【解析】[1][2]由电路图可知，闭合开关后，电阻R0和滑动变阻器并联，电流表A1测量干路电流，电流表A2测量通过R0的电流，电压表测量电源电压。滑动变阻器滑片从最上端向中点移动过程中，接入电路的电阻值减小，并联电路两端电压不变，由欧姆定律可知，通过R0的电流不变，通过滑动变阻器的电流增大，则电路中的总电流增大，故电压表的示数不变，电流表A1示数变大，电流表A2的示数不变。
16. 将R1=2Ω、R2=1Ω两电阻串联接在某一电源的两端，R1、R2电流之比I1∶I2=________，电压之比U1∶U2=________，此时电路的总电功率为P；再将它们并联后接入同一电源上，R1、R2电流之比I1'∶I2'=________，电压之比U1'∶U2'=________，此时电路的总电功率为P'；则P∶P'=________。
【答案】 1∶1 2∶1
1∶2 1∶1 2∶9
【解析】[1][2]串联电路的电流处处相等，将R1=2Ω、R2=1Ω两电阻串联接在某一电源的两端，R1、R2的电流之比I1∶I2=1∶1
根据可知，R1、R2两端的电压之比U1∶U2=IR1∶IR2=R1∶R2=2Ω∶1Ω=2∶1
[3][4]并联电路各支路两端的电压相等，且等于电源电压，所以将它们并联后接入同一电源上，R1、R2的电压之比U1'∶U2'=1∶1。
根据可知，电流之比I1'∶I2'=
[5]当串联时，电路的总电功率为
当并联时，电路的总电功率为
则P∶P'=
三、作图题（本题包括2小题，每小题3分，共6分）
17. 根据安全用电原则，将图中元件用笔画线代替导线连起来。注意：开关控制灯泡，判断出中间的那根输电线为零线还是火线，填到括号里。

【答案】
【解析】由图可知，试电笔接触上面的线时，氖管发光，则上面的线为火线，下面的线为零线；灯泡的接法：火线与开关串联，开关的另一端再接到灯泡顶端的金属点，零线直接在灯泡的螺旋套上；三孔插座的接法：火线首先接熔断器，然后再进入右孔，地线直接接三孔插座的上孔，零线直接接三孔插座的左孔，电路图如下图所示：

18. 请在图中标出通电螺线管旁小磁针的“N”极和通电螺线管磁感线的方向。
【答案】
【解析】【18题详解】
根据图中电源的正负极，利用安培定则可判断螺线管的右端为N极，在磁体外部，磁感线从磁体的N极出发，回到S极，所以可以确定螺线管上方磁场的方向是从右向左的。当小磁针静止时，根据磁极间作用规律可知，靠近螺线管S极的一定是小磁针的N极，由此可知小磁针的右端为N极，左端为S极。如图所示：
四、实验探究题（本题包括3小题，每空1分，共15分）
19. 为了探究“不同物质的吸热能力”，实验小组在两个相同的容器中分别装入初温相同的两种液体A、B，并且用相同的装置加热，如图甲所示。
（1）实验中，应该向两个烧杯中加入_______ （质量/体积）相同的两种不同液体；可以通过比较_______（升高的温度/加热时间）来反映两种液体吸收热量的多少；
（2）由图像乙可知，在相同加热时间内，A升高的温度比B的小，说明________的吸热能力更好；
（3）若液体A是水，则液体B的比热容为________。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]小明还想利用图丙装置来比较不同液体燃料的热值，他应该在质量相同的燃料燃烧_______（相同时间/完毕）后，通过比较_______（温度计示数变化/加热时间）来得出结论；小明选用了燃料1和燃料2进行实验。当燃料燃尽后，小明根据各个时刻烧杯中的水温，绘制了如图丁所示的图像a、b（燃料1的图像为a，燃料2的图像为b），则可初步判断燃料________（1/2）的热值大。
【答案】（1） 质量 加热时间
（2）A （3） 2.1×103J/(kg·℃) 完毕 温度计示数变化 2
【解析】【小问1详解】
[1][2]由于物体吸热多少与物体的质量有关，根据控制变量法，实验中应控制两种不同液体的质量相等；由于热量无法直接观察测量，可以通过比较加热时间来反映两种液体吸收热量的多少，这种方法叫转换法。
【小问2详解】
由图乙可知，在相同加热时间内，即吸收相同的热量，A升高的温度比B的小，说明A的吸热能力强，B的吸热能力弱。
【小问3详解】
[1]由图乙可知，加热5min，A、B两种液体吸收相同的热量，A液体升高的温度
ΔtA=30℃-10℃=20℃
B液体升高的温度为ΔtB=50℃-10℃=40℃
即B升高的温度是A升高温度的2倍，且A、B质量相同，根据公式可知，B液体的比热容是水的一半，B液体的比热容为
[2][3]比较不同液体燃料的热值，实验时应比较相同质量的燃料1和燃料2完全燃尽后液体升高的温度，即根据温度计上升的示数比较燃料热值的大小。
[4]由图丁可知，燃料完全燃烧后，燃料2加热的液体升高的温度越高，说明燃料2释放的热量较多，燃料的质量相等，由Q放=mq得，燃料2的热值大。
20. 在“测量小灯泡额定功率”实验中，小王选用了标有“2.5V”字样的小灯泡、电流表、电压表、开关、学生电源、标有“50Ω 1.5A”的滑动变阻器、若干导线等器材按如图所示连接起来。

（1）用笔画线代替导线将图甲电路补充完整，并使滑动变阻器的滑片右移时电路中电流变小______；
（2）开关试触时发现电流表无示数、电压表满偏，出现此故障的原因是______；
A．小灯泡断路
B．小灯泡短路
C．滑动变阻器断路
D．滑动变阻器短路
（3）正确连接电路后，将滑动变阻器调至最大，闭合开关，电压表及电流表示数如图乙，电源电压为______V，小灯泡实际功率为______W；
（4）为测小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器滑片向______端移动滑片，当小灯泡正常发光，电流表示数为0.3A，则此小灯泡的额定功率为______W；
（5）小王测出在不同电压下灯泡的电流值，将记录下来的数据描绘成I﹣U图像，如图丙，实验中发现灯泡电阻随温度升高而增大，则正确的图像为______；
（6）实验过程中，小王调节滑动变阻器的滑片向左移动，小灯泡的电功率将______（选填“增大”“减小”或“不变”）。
【答案】 （1） （2）A （3） 4 0.08 （4）左 0.75 （5）C （6）增大
【解析】（1）[1]向右移时电流变小，则电路中总电阻变大，即滑动变阻器接入电路的阻值变大，故变阻器左下接线柱连入电路中，如图所示：

（2）[2]电流表无示数，说明电路中存在断路，电压表满偏，说明小灯泡之外的电路正常，因此故障为小灯泡断路。
故选A。
（3）[3][4]闭合开关后，电流表测电路电流，电压表测小灯泡两端电压。由图乙可知，电流表接入量程为0~0.6A，且电流表分度值为0.02A，则电流表示数为I＝0.04A，电压表接入量程为0~3V，且分度值为0.1V，则电压表示数为UL＝2V，根据串联电路电流处处相等，由可得，小灯泡电阻为
根据串联电路电源电压等于各部分电压之和，即电源电压为
由可得，小灯泡此时的实际功率为
（4）[5][6]为了使电压达到2.5V，应增大电路中的电流，减小滑动变阻器的阻值，即向左移动滑片。由题可知，小灯泡的额定功率为
（5）[7]因灯泡电阻随温度升高而增大，由可知，图像应偏向电压轴。
故选C。
（6）[8]当滑片向左移动时，滑动变阻器电阻变小，电流中电流增大，由P＝UI可知，小灯泡功率增大。
21. 物理小组的同学们利用如图所示的实验装置，探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。
（1）磁铁不动，只闭合开关，灵敏电流计指针___________（选填“会”或“不会”）发生偏转，闭合开关后，导体棒沿___________（选填“上下”或“左右”）方向运动时，灵敏电流计指针才会发生偏转；
（2）断开开关，无论磁铁如何放置、导体棒怎样运动，灵敏电流计指针都不发生偏转。由此得出结论：___________电路的一部分导体在磁场中做切割___________运动时，电路中就产生感应电流；
（3）该实验在探究过程中，是将___________能转化成电能，生活中的___________（选填“电动机”或“发电机”）是根据这一原理制成的。
【答案】 （1）不会 左右 （2）闭合 磁感线 （3）机械 发电机
【解析】（1）[1][2]磁铁不动，只闭合开关，灵敏电流计指针不会发生偏转，说明不会产生电流；导体棒沿左右方向运动时，导体切割磁感线，灵敏电流计指针会发生偏转，会产生感应电流。
（2）[3][4]断开开关，电路开路，无论磁铁如何放置、导体棒怎样运动，都不会产生感应电流，故可得出闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中就产生感应电流。
（3）[5][6]产生感应电流的过程中，消耗了机械能，转化为电能，将机械能转化为电能，人们利用电磁感应现象制成了发电机。
五、计算题（本题包括2小题，22题9分，23题12分，共21分）
22. 如图甲是小睿的新家安装的燃气热水器，图乙是连接在热水器上的一个水龙头。小容想测量该燃气热水器的加热效率，他把热水器的出水温度设定为 ，调整把手使水龙头出水口流出水的温度为40℃，1min的时间测得从B管流进水龙头的自来水质量为2kg。小睿检查燃气表，发现热水器工作这1min消耗燃气 （已知自来水的温度为20℃，燃气的热值是 求：
（1）0.02m3的燃气完全燃烧放出的热量；
（2）若不计热量损失，1min从A管流进水龙头的热水质量为多少kg?
（3）该燃气热水器的加热效率是多少?
【答案】（1）
（2）5kg （3）
【解析】【小问1详解】
0.02m3的燃气完全燃烧放出的热量是
【小问2详解】
若不计热量损失，设A管水的质量是mA，则
即
代入数据为
从A管流进水龙头的热水质量为。
【小问3详解】
A管中的水吸收的热量为
该燃气热水器的加热效率是
23. 如图甲所示，电源电压为5V，小灯泡标有“4V 1.6W”的字样，定值电阻R1＝20Ω，滑动变阻器上标有“30Ω 1A”字样。求：
（1）小灯泡正常发光时的电阻；
（2）若只闭合开关S、S2时，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，1min内R0消耗的电能；
（3）若只闭合开关S、S1时，调节滑动变阻器，电路消耗的最小功率；
（4）若电流表的量程为“0～0.6A”，电压表的量程为“0～3V，在只闭合开关S、S2的情况下，某同学描绘出小灯泡I﹣U图像如图乙所示，在保证各元件安全的情况下，滑动变阻器接入电路中的阻值范围。
【答案】（1）10Ω；（2）24J；（3）0.5W；（3）2.5Ω～12Ω
【解析】解：（1）由可得，小灯泡正常发光时的电阻为
（2）若只闭合开关S、S2时，小灯泡与滑动变阻器R0串联，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，小灯泡两端的电压为4V，根据图乙知此时电路的电流为0.4A，由串联电路的分压原理知R0两端的电压为
1min内R0消耗的电能为
（3）若闭合S与S1，滑动变阻器调至b端时，R1与R0的最大阻值串联，此时电路消耗的功率最小，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的电阻为
电路消耗的最小功率为
（4）在只闭合开关S、S2的情况下，灯泡L与R0串联，由图像可知，当UL＝4V时，I最大＝0.4A时，滑动变阻器电阻最小，灯泡两端电压为4V，串联电路中电路处处相等，电表测量R0两端电压，由串联电路的电压特点可知，R0两端电压为
由可得，此时滑动变阻器的阻值为
已知，电压表的量程为“0~3V”，当U滑最大＝3V时，滑动变阻器电阻最大，即
由图像可知，当UL′＝2V时，I最小＝0.25A，则
故取值范围是2.5Ω～12Ω。
答：（1）小灯泡正常发光时的电阻为10Ω；
（2）若只闭合开关S、S2时，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，1min内R0消耗的电能为24J；
（3）若只闭合S、S1时，调节滑动变阻器，电路消耗的最小功率是0.5W；
（3）在保证各元件安全的情况下，滑动变阻器的取值范围是2.5Ω～12Ω。