甘肃省天水市九年级上学期期末考试物理试题（解析版）-A4

这是一份甘肃省天水市九年级上学期期末考试物理试题（解析版）-A4，共14页。试卷主要包含了选择题，填空题，识图，实验探究题，简答与计算题等内容，欢迎下载使用。
考生注意：请将正确答案填涂在答题卡上。全卷满分150分，考试时间为150分钟。
物理部分（80分）
一、选择题（本题共6小题，每小题3分，共18分，每小题给出的四个选项中只有一个正确）
1. 下列家用电器，利用电流的热效应工作的是（ ）
A. 电冰箱B. 洗衣机C. 电脑D. 电饭煲
【答案】D
【解析】
【详解】利用电流的热效应工作的用电器将电能转化为内能。
A．电冰箱将电能转化为内能与机械能，故A不符合题意；
B．洗衣机主要将电能转化为机械能，故B不符合题意；
C．电脑将电能转声能与光能等，故C不符合题意；
D．电饭煲将电能转化为内能，故D符合题意。
故选D。
2. 天然气水合物又称“可燃冰”，其能量密度高，全球分布广泛，具有极高的价值。完全燃烧相同质量的“可燃冰”和煤气，“可燃冰”放出的热量可达到煤气的十倍，这表示“可燃冰”的（ ）
A. 比热容大B. 内能多C. 热值大D. 密度大
【答案】C
【解析】
【详解】在同等条件下，包含质量相同，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的十倍，说明“可燃冰”的热值很大。
故选C。
3. “安全用电，远离危险”。下列做法符合安全用电原则的是（ ）
A. 用湿毛巾擦拭正在工作的用电器
B. 更换灯泡时断开电源总开关
C. 保险丝熔断后用铜丝临时代替
D. 同伴发生触电时，立即用手去拉触电的同伴
【答案】B
【解析】
【详解】A．生活用水是导体，并且具有流动性，一旦与火线相连，人就会发生触电事故，不能用湿抹布擦正在工作的用电器，故A不符合题意；
B．更换灯泡或搬动电器前，为了避免发生触电现象，应该要断开电源开关，故B符合题意；
C．保险丝是用熔点低、电阻率大的材料制成的，而铜的熔点高，电流达到危险值时不能及时熔断，故C不符合题意；
D．发现有人触电后，直接用手把触电者，因人体是导体，可能使救助者间接触电，故D不符合题意。
故选B。
4. 我国高铁技术处于世界先进水平，如图所示，高铁车顶上与高压线接触的物体称为受电弓，受电弓与高压线合称“弓网系统”，该系统用来为高铁动力提供电能，则受电弓与高压线接触面上的材料应选用（ ）
A. 石墨B. 橡胶C. 陶瓷D. 塑料
【答案】A
【解析】
【详解】受电弓是高铁从高压线取得电能的电气设备，因此受电弓与高压线接触面上的材料导电性能要好，橡胶、陶瓷和塑料是绝缘体，石墨是导体，所以受电弓与高压线接触面上的材料选用较为合适的是石墨，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
5. 孝敬老人是中华民族的传统美德，重阳节时，小明和妈妈一起给爷爷、奶奶做美食，下列说法正确的是（ ）
A. 冰冻土豆的温度很低，内能为零
B. 煲汤时，汤汁在沸腾过程中温度不变，内能不变
C. 做手抓羊肉时，通过热传递的方式增加了羊肉的内能
D. 刚出锅的面条很烫，是因为此时面条含有的热量多
【答案】C
【解析】
【详解】A．冰冻土豆尽管温度很低，但分子仍在不停地做无规则运动，内能不为零，故A错误。
B．汤汁在沸腾过程中温度不变，但持续吸热，内能增加，故B错误；
C．做手抓羊肉时，羊肉吸热升温，这主要是通过热传递的方式增加了羊肉的内能，故C正确；
D．热量是个过程量，不能表述为“含有”热量，故D错误；
故选C。
6. 如图所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器滑片逐渐向左移动，下列说法正确的是（ ）
A. 电压表示数不变B. 电流表示数不变
C. 电路总功率变小D. 电压表与电流表示数的比值变小
【答案】D
【解析】
【详解】AB．由图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电流表串联在电路中，电压表并联在滑动变阻器两端。将滑动变阻器滑片逐渐向左移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变小，电路总电阻变小，电源电压不变，由欧姆定律可知，电路中的电流变大，即电流表示数变大，定值电阻两端电压变大，由串联电路电压规律可知，滑动变阻器两端电压变小，即电压表示数变小，故AB错误；
C．将滑动变阻器滑片逐渐向左移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变小，电路总电阻变小，电源电压不变，由欧姆定律可知，电路中的电流变大，由公式P=UI可知，电路总功率变大，故C错误；
D．由图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电流表串联在电路中，测量电路电流，电压表并联在滑动变阻器两端，测量滑动变阻器两端的电压，电压表与电流表示数的比值为滑动变阻器接入电路的阻值，将滑动变阻器滑片逐渐向左移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变小，即电压表与电流表示数的比值变小，故D正确。
故选D。
二、填空题（本题共8小题，每空1分，共16分）
7. 为了保证居民的电动车充电安全，各个小区都配备了安全充电区，如图所示。在给电动车的电池充电时，电池相当于简单电路中的______（选填“电源”“开关”或“用电器”）。充电时安全充电区的各辆电动车之间是______（选填“串联”或“并联”）的。
【答案】 ①. 用电器 ②. 并联
【解析】
【详解】[1]工作时消耗电能的装置是用电动车的蓄电池，在给蓄电池充电时，消耗电能转化为蓄电池的化学能，故充电时电动车的蓄电池相当于电路中的用电器。
[2]充电时安全充电区的各辆电动车之间是互不影响的，故为并联。
8. 劳动实践活动中。同学们大秀厨艺，现场香味四溢是______现象。活动结束后，剩余燃气的热值______（选填“变大”“变小”或“不变”）。
【答案】 ①. 扩散 ②. 不变
【解析】
【详解】[1]香味四溢是香味分子进入鼻子，是分子在不停地做无规则运动的结果，是扩散现象。
[2]热值与燃料的种类有关，与其质量无关，所以剩余燃气的热值不变。
9. 2024年10月30日，搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射，火箭点火起飞时，将燃料燃烧释放的内能转化为______能，在能量转化过程中，能量的总量______。
【答案】 ①. 机械 ②. 保持不变
【解析】
【详解】[1]在火箭发射的过程中，火箭燃料燃烧，燃料的化学能转化为内能，再对外做功转化为火箭的机械能。
[2]在能量转化过程中，遵循能量守恒定律，能量的总量保持不变。
10. 东汉学者王充在《论衡·乱龙》中记录了“顿牟掇芥”，“顿牟掇芥”的意思是摩擦过的琥珀能吸引芥子一类的轻小物体。说明琥珀与毛皮摩擦过后带了______，实验室用______来检验物体是否带电。
【答案】 ①. 电荷 ②. 验电器
【解析】
【详解】[1]琥珀与毛皮摩擦后，由于摩擦起电，电荷发生了转移而带上了电荷。
[2]验电器的金属箔带上同种电荷时，由于同种电荷相互排斥而张开，所以可用来检验物体是否带电。
11. 如图是四冲程汽油机的______冲程，该冲程主要通过______的方式改变汽缸内混合气体的内能，
【答案】 ①. 压缩 ②. 做功
【解析】
【详解】[1]由图可知，内燃机两气门都关闭，活塞向上运动，故可以判断这个冲程是压缩冲程。
[2]此冲程是通过压缩气体做功将机械能转化为内能，使得缸内气体的内能变大，这是通过做功的方式改变气体的内能的。
12. 如图甲所示的台灯，电位器是调节其亮度的装置，图乙为电位器的内部结构示意图，a、b、c是它的三个接线柱，若将b、c接线柱接入电路，顺时针旋转旋钮时，则灯泡变______（选填“暗”或“亮”）。电位器通过改变接入电路中电阻丝的______来控制灯泡的亮度。
【答案】 ①. 亮 ②. 长度
【解析】
【详解】[1]由图乙可知，将b、c接线柱接入电路，滑片右侧的电阻丝接入电路，顺时针旋转旋钮时，接入的电阻丝长度变短，电路中电阻变小，电路中电流变大，通过灯泡的电流变大，灯泡变亮。
[2]电位器通过改变接入电路中电阻丝的长度来控制接入电路中的电阻大小，从而实现对电路中电流和灯泡亮度的调节。
13. 如图所示的电路中，若要使灯和灯连成并联电路，应闭合开关______；若同时闭合全部开关，电路将______。
【答案】 ①. ②. 短路
【解析】
【详解】[1]要是两灯连成并联电路，电流必须分别经过两盏灯，故应闭合开关S3和S1。
[2]若同时闭合全部开关，则电流将不经过用电器从S1和S2后直接流向负极，电路将发生电源短路。
14. 实验分别测得通过灯L、定值电阻R的电流与其两端电压的关系如图所示。若将灯L、定值R并联后接入4V的电源，通过干路的电流为______A；若将灯L、定值电阻R串联后接入6V的电源，则灯L的电功率为______W。
【答案】 ①. 1 ②. 0.8
【解析】
【详解】[1]由图像可知，电压为4V时，通过灯泡L和定值电阻R的电流分别为IL=0.6A，IR=0.4A，由并联电路的电流特点可知，通过干路的电流为I干=IL+IR=0.6A+0.4A=1A
[2]若将它们串联后接入6V的电源，因为串联电路电流处处相等，且串联电路的总电压等于各部分电路两端电压之和，由图像可知，当电流为0.4A时，灯泡L两端的电压为2V，定值电阻R两端的电压为4V，电源电压为U=2V+4V=6V符合题意
故此时电路中的电流为0.4A，灯L的电功率为P=ULIL′=2V×0.4A=0.8W
三、识图、作图题（本题共4小题，共9分）
15. 天水花牛苹果，是世界三大著名苹果品牌之一。小明家的苹果喜获丰收，他用苹果制作了一个苹果电池，并用电压表测量苹果电池的电压，如图所示。该苹果电池的电压为______V，该苹果电池的正极是______（选填“铁片”或“锌片”）。
【答案】 ①. 0.6 ②. 锌片
【解析】
【详解】[1][2]由图知，电压表使用小量程0~3V，分度值0.1V，示数为0.6V，即水果电池提供的电压为0.6V；电压表指针向右偏转，所以与“3”接线柱相连的锌片是水果电池的正极，与“-”接线柱相连的铁片是水果电池的负极。
16. 小明家十一月底电能表的示数为756.8，十二月底电能表的示数如图所示，若电费标准为0.6元/（），则小明家十二月应交电费______元。小明家里的电器同时工作时的总功率不宜超过______W。
【答案】 ①. 300 ②. 8800
【解析】
【详解】[1]小明家十一月底时电能表的示数为756.8 kW·h，由图可知，小明家十二月底时电能表示数是1256.8 kW·h，则小明家十二月的用电量为W=1256.8 kW·h - 756.8 kW·h =500 kW·h
应交电费为500 kW·h ×0.6元/（ kW·h ）=300元
[2]由电能表的铭牌可知，电能表的工作电压是U=220V，电能表平时允许通过的最大电流是I= 40A，所以小明家里的电器同时工作时的总功率不宜超过P=UI=220V× 40A= 8800W
17. 请将图中的元件连接成符合安全用电要求的家庭电路。
【答案】
【解析】
【详解】家庭电路中，用电器之间要并联，因此灯泡和插座并联，控制灯泡的开关应该接在火线上，灯泡的螺旋套接零线；三孔插座必须接地线，并且左孔接零线，右孔接火线，中孔接地线，连接电路图如图所示：
18. 汽车的座椅和安全带插口相当于一个开关，人坐在座椅上时，座椅开关闭合，指示灯亮；将安全带插入插口时（这时插口开关闭合），指示灯又熄灭。请将如图所示（其中的R0是在安全带开关闭合时，可以防止电路短路）的元件连接成一个符合要求的电路图。

【答案】
【解析】
【详解】人坐在座椅上时，座椅开关闭合，指示灯亮，说明指示灯与座椅开关串联；将安全带插头插入插口时，指示灯灭，说明安全带开关与指示灯并联；R是保护电阻，应串联在电路中，保证不会出现电源短路，如图

四、实验探究题（本题共2小题，共20分）
19. 图甲，乙是“探究电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关”实验的部分装置。
（1）实验中，通过观察U形管左右两侧液面的______来比较电流通过导体产生热量的多少。
（2）将图甲装置接入电路中，是为了探究电流通过导体产生热量多少与______的关系。
（3）图乙装置将与并联是为了改变通过电阻丝______大小。
（4）利用图丙装置探究“液体吸热能力的大小”时，在两瓶内装入质量、初温都相同的不同液体，且电阻丝的阻值______。通电一段时间后，观察到瓶内液体温度高一些，可判断瓶内液体的吸热能力较______（选填“强”或“弱”）。
【答案】（1）高度差 （2）电阻大小
（3）电流 （4） ①. 相等 ②. 弱
【解析】
【小问1详解】
实验中，导体通电发热，容器中的空气受热膨胀，使U形管中的液面高度发生变化，从而反映密闭空气的温度变化，液面高度差越大，说明通电导体产生的热量越多。
【小问2详解】
在甲实验中，两电阻串联，同时通电时，通过它们的电流大小相等，而它们的电阻大小不同，可见该实验是为了探究电流产生的热量与电阻大小的关系。
【小问3详解】
在乙实验中，容器中的电阻大小相同，同时通电时，由于与并联，R1在干路中，通过R1电流大于通过R2的电流，利用该装置可探究电流产生的热量与电流大小的关系，所以电阻的作用主要是利用并联分流，使通过R1、R2的电流不相等。
【小问4详解】
[1]要探究不同物质的吸热能力，就要控制不同液体的质量、初温相同，同时选用相同的加热装置加热，即选用阻值相等的电阻丝串联，使通过它们的电流相等。
[2]选用阻值相等的电阻丝串联，使通过它们的电流相等，这样加热相同时间，液体吸收的热量相同，则升温少的液体a吸热能力强，升温多的液体b吸热能力弱。
20. 在“探究电流与电阻的关系”实验中，实验器材有两节新干电池（串联后电压恒为3V）、定值电阻（阻值为5，10，20的电阻各一个），滑动变阻器、电压表，电流表、开关和若干导线。
（1）先将5的定值电阻连入如图甲所示的电路，检查时发现电路中有一根导线连接错误。请在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确；
（2）在拆除错误导线，连接正确导线的过程中，开关应处于______（选填“闭合”或“断开”）状态；
（3）正确连接电路，将滑动变阻器滑片移到最______（选填“左”或“右”）端，再闭合开关，发现电压表和电流表均无示数，则电路故障可能是______（选填“定值电阻”或“滑动变阻器”）断路；
（4）排除故障后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电流表示数如图乙所示，则此时电流表示数为______A，记录电流表、电压表的示数；
（5）接下来用10的定值电阻替换5的定值电阻继续实验，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为______V，记录电流表示数；然后用20的定值电阻替换10的定值电阻继续实验。分析实验数据得出结论；
（6）为了顺利完成本次实验，需要选用最大阻值至少为______的滑动变阻器；
（7）实验后，小华在没有电压表的情况下，设计了一个测量未知电阻的阻值的方案，电路如图丙所示，方案中电源电压保持不变，滑动变阻器的最大阻值为。请将实验步骤补充完整，
①闭合开关S，将滑片移至最左端点，读出的电流表示数为；
②将滑片移至最右端b点，读出电流表示数为；
③未知电阻阻值表达式：______（用、、表示）。
【答案】（1） （2）断开
（3） ①. 右 ②. 滑动变阻器
（4）0.4 （5）2
（6）10 （7）
【解析】
【小问1详解】
在探究电流与电阻的关系时，电压表测定值电阻两端的电压，电流表测电路中的电流，变阻器与定值电阻串联在电路中。图甲中，错误的是连接电流表负接线柱和定值电阻右端接线柱的导线，应将此导线连接电流表负接线柱的一端改接到电压表的“3”接线柱上，作图如下：
【小问2详解】
为了保护电路，在拆除错误导线，连接正确导线的过程中，应断开开关。
【小问3详解】
[1]为了保护电路，开关闭合前，变阻器的滑片应置于最大阻值处，即最右端。
[2]正解连接电路，闭合开关，电流表无示数可能是电路出现断路了，而电压表也无示数，则电压表与电源的连接断开，可能是电压表并联部分电路以外部分断路了，则可能是滑动变阻器断路了。
【小问4详解】
由图乙知，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.4A。
【小问5详解】
用10欧的定值电阻替换5欧的定值电阻，在探究电流与电阻的实验中，定值电阻两端的电压保持不变，定值电阻为5欧时，通过的电流为0.4A，定值电阻两端的电压为，所以移动滑片，使电压表示数为2V。
【小问6详解】
当定值电阻接入电路的阻值最大为20欧时，据串联电路的分压特点知，变阻器接入电路的阻值也最大，变阻器两端的电压，据串联电路的分压特点有，解得变阻器的最大阻值至少为。
【小问7详解】
由图丙知，滑片移至最左端a点时，变阻器接入电路的阻值为0，电路中只有待测电阻工作。设电源电压为，则有；滑片移至最右端b点时，变阻器接入电路的阻值最大，与待测电阻串联在电路中，则有。解以上两式得未知电阻的阻值
五、简答与计算题（本题共3小题，共17分。简答部分要有必要的分析和说明，计算部分要有主要公式及数值代入过程，计算结果要有数值和单位）
21. 寒冷的冬天，人们常用暖手宝取暖，如图所示，暖手宝的主要结构是一段电阻丝，做好防水处理后放入水袋中，通电一段时间后，水袋就可以较长时间保持温暖，请你用物理知识回答下列问题：
（1）暖手宝用水作为热介质是利用水的______较大的特点，在降低相同温度时放出的热量较______，水袋就可以较长时间保持温暖。
（2）通电加热时，为什么暖手宝很快就发热，但连接的导线却不热？
【答案】（1） ①. 比热容 ②. 多
（2）在相同时间内，电阻丝产生的热量丝远多于导线产生的热量线，这就导致暖手宝很快发热，而连接的导线却不怎么热。
【解析】
【小问1详解】
[1]比热容是物质的一种特性，反映了物质吸收或放出热量的能力。水的比热容较大，意味着相同质量的水和其他物质相比，在降低相同温度时，水能够释放出更多的热量。所以暖手宝用水作为热介质，就是利用了水比热容较大的特点。
[2]由于水的比热容大，根据热量计算公式，在质量和降低的温度相同的情况下，比热容越大，水放出的热量就越多。所以在降低相同温度时，水放出的热量较多，能让水袋较长时间保持温暖。
【小问2详解】
在暖手宝的电路中，电阻丝和连接导线是串联的。根据串联电路的特点，串联电路中电流处处相等，即通过电阻丝和导线的电流相等。而电阻丝是用来发热的，其电阻丝较大，连接导线的电阻线很小。由焦耳定律可知，当电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量就越多。在相同时间内，电阻丝产生的热量丝远多于导线产生的热量线，这就导致暖手宝很快发热，而连接的导线却不怎么热。
22. 天水小麦是制作面食的优质原料。随着农业机械化水平提高，收割机已成为收割小麦的主要工具。如图所示，收割机收割小麦时，柴油机的工作效率为40%，耗油量为每小时，（），求收割机收割小麦1h；
（1）柴油完全燃烧放出的热量：
（2）柴油机对外输出的有用功。
【答案】（1）
（2）
【解析】
【小问1详解】
由题意知，耗油量为每小时5kg，根据可知， 柴油完全燃烧放出的热量
【小问2详解】
柴油机的工作效率η为40%，则柴油机对外输出的有用功
23. 尊老爱幼是中华民族的美德。天气变冷，妈妈给爷爷奶奶买了一台有加热和保温功能的电热足浴盆，其工作电路如图所示，均为发热电阻，其额定加热功率为，额定保温功率为，发热电阻。
（1）当开关接触点时，电热足浴盆处于______（选填“加热”或“保温”）挡，简要说明理由______。
（2）电热足浴盆加热挡正常工作时，干路通过的电流和发热电阻的阻值各是多少？
（3）小明在电热足浴盆中装入质量为、初温为的水，加热挡正常工作840s将水加热到后转为保温挡给爷爷泡脚。该过程中电热足浴盆加热挡的加热效率是多少？［，水吸收的热量与电热足浴盆消耗的电能之比叫加热效率，计算结果保留到1%]
【答案】（1） ①. 保温 ②. 见解析
（2）5A，
（3）91%
【解析】
【小问1详解】
[1][2]保温当开关接2、3触点时，只有发热电阻接入电路中，电阻较大，当开关接3，4触点时，电阻，并联接入电路，电阻较小，由可知，保温当开关接2、3触点时，为保温挡。
【小问2详解】
电热足浴盆加热挡正常工作时，干路通过的电流
当开关接2、3触点时，只有发热电阻接入电路中，由可知，此时为保温挡。发热电阻的阻值
【小问3详解】
水吸收的热量
电热足浴盆消耗的电能