河南省濮阳市清丰县九年级上学期期末考试物理试题（解析版）

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（考试时间：60分钟，满分：70分）
一、填空题（本题共6小题，每空1分，共14分）
1. 如图所示，在试管里注入少量的水，用软木塞塞紧管口，用酒精灯加热。一会儿试管里的水沸腾了，水蒸气把软木塞向上顶起。这个过程类似于内燃机的______________冲程，酒精燃烧时________能转化为_______能。
【答案】 ①. 做功 ②. 化学 ③. 内
【解析】
【详解】[1][2][3]在试管中装些水，用软木塞塞住，加热使水沸腾，水蒸气会把软木塞冲开，是内能转化为机械能，在汽油机的做功冲程中，燃气膨胀做功，将内能转化为机械能，所以汽油机的做功冲程是此原理的应用。酒精燃烧时将化学能转化为内能。
2. 向分别盛有相同质量冷水和热水的烧杯中各滴入一滴红墨水，隔了一会儿，我们会看到盛有 _____ 的杯子里的水变红快，这个现象说明了 _____ 。
【答案】 ①. 热水 ②. 温度越高，分子的无规则运动越剧烈
【解析】
【详解】[1][2]由于温度越高，分子的热运动就越剧烈，所以热水中的水会很快的变红。
3. 如图所示，电热水壶应使用三脚插头，插头上标有E 的导线应该与电水壶的________相连，若该电水壶正常工作时通过的电流为4 A，则电热水壶的电阻为________Ω。用电水壶烧水时，若不慎有水溅入旁边的插座里，可能导致电路________，使空气开关跳闸。
【答案】 ①. 外壳 ②. 55 ③. 短路
【解析】
【详解】[1]电热水壶有金属外壳，要使用三脚插头及与之配套的三孔插痤，让金属外壳接地以防止用电器漏电后，导致金属外壳带电而发生触电事故；三脚插头上标“E”的导线应该与电水壶的外壳相连。
[2]由知道，电热水壶的电阻
[3]若不慎有水溅入旁边的插座里，会造成电路短路，电路电流过大，使空气开关跳闸。
4. 如图所示，甲图中是两个小朋友用“土电话”通信，乙图中是一位同学在用现代电话机与人交谈，两种电话的传声原理不同.“土电话”是通过__________传声，而现代电话是利用__________传声.
【答案】 ①. 绷紧的绳子 ②. 变化的电流
【解析】
【详解】[1] 声音的传播需要介质，声音可以在固体、液体、气体中传播；用“土电话”通话，传播声音的介质是绷紧的绳子；
[2] 现代电话的原理是：当对着话筒说话时，由声音引起了线圈的运动，线圈在磁场中做切割磁感线的运动，产生了感应电流，再到听筒转化为声音信号，即通过变化的电流传声．
5. 将定值电阻R1与R2串联接在电压恒为U的电源两端，R1消耗的电功率为4W，两电阻消耗的总功率为P；若将R1与R2并联接在该电源两端，R1消耗的电功率为36W，两电阻消耗的总功率为P′，则R1∶R2=_____，P∶P′=_____。
【答案】 ①. 1∶2 ②. 2∶9
【解析】
【详解】[1]当R1与R2串联接在电压恒为U的电源两端时，总电阻
R串=R1+R2
由P=I2R得串联电路的电流
I串=I1=
由欧姆定律可得电源电压
U=I串R串=×(R1+R2)=×(R1+R2)①
当将R1与R2并联接在该电源两端时，由并联电路的特点和可得电源电压
U=U1′=②
电源电压不变，联立①②解得
R1=R2
即
R1∶R2=1∶2
[2]串联和并联时，电路消耗的总功率分别为
所以电功率之比
6. 在“测小灯泡电阻”的实验中，移动滑动变阻器的滑片，发现电压表示数由1V 增大到5V时，电流表示数相应变化了0.5A，则被测小灯泡的阻值为________Ω，该被测灯泡的电功率变化了________W。
【答案】 ①. 8 ②. 3
【解析】
【详解】[1]由知道，小灯泡的阻值为
[2]灯泡的功率变化了
二、选择题（本题共8小题，每小题2分，共16分。第7 - 12 题每小题只有一个选项符合题目要求；第13 - 14题每小题有两个选项符合题目要求，全部选对得2分，选对但不全的得1分，有错选的得0分）
7. 关于汽油机，下列说法正确的是 （ ）
A. 汽油机顶部有喷油嘴
B. 汽油机在做功冲程，机械能转化为内能
C. 在完成压缩冲程的过程中，进气门打开，排气门关闭
D. 使汽车获得动力的冲程是做功冲程
【答案】D
【解析】
【详解】A．柴油机顶部有喷油嘴，汽油机顶部有火花塞，故A错误；
B．汽油机的做功冲程是将内能转化为机械能，故B错误；
C．在压缩冲程中，进气门和排气门都关闭，故C错误；
D．在做功冲程中，燃料燃烧生成高温高压的燃气，燃气推动活塞运动，活塞从而带动曲轴转动，使汽车获得动力，在此过程中，将内能转化为机械能，故D正确。
故选D。
8. 关于家庭电路，下列说法正确的是 （ ）
A. 如果家庭电路中不安装保险装置，那么发生短路时，会因为电流过大而烧毁电路
B. 电能表测量的是家用电器的总功率
C. 进户线后，依次安装的是总开关、电能表、保险丝等
D. 空气开关自动断开，一定是某处出现了短路
【答案】A
【解析】
【详解】A．保险装置可以在电流过大时自动断开电路，如果家庭电路中不安装保险装置，那么发生短路时，电路不能断开，会因为电流过大导致发热过多而烧毁电路，故A正确；
B．电能表是测量电路消耗电能（或测量电功）的仪表，故B错误；
C．输电线进户后首先接到电能表上，后面依次是总开关、保险装置、用电器，故C错误；
D．空气开关“跳闸”，可能是电路出现了短路，也可能是用电器的总功率过大，故D错误。
故选A
9. 粤港澳大湾区的电力由大亚湾核电站提供，现关于核电站供电时的能量转换描述正确的是（ ）
A. 核能-化学能-机械能-电能B. 核能-机械能-内能-电能
C. 核能-内能-机械能-电能D. 核能-内能-电能-机械能
【答案】C
【解析】
【分析】解决此题的关键是知道核能发电是利用铀原子核裂变时放出的核能来加热水，用产生的高温、高压蒸汽作为动力，推动蒸汽涡轮机转动，从而带动发电机发电的。
【详解】核电站中的核反应堆发生的是裂变反应；由核能发电的过程可知，核能发电的能量转化过程是：核能→水的内能→机械能→电能。
故选C。
10. 关于信息、能源、材料的叙述中正确的是（ ）
A. 太阳能、风能、核能都是可再生能源
B. 光纤通信不是靠电磁波传递信息的
C. LED指示灯是由超导体材料制成的
D. 电磁波的频率越高，波长越短
【答案】D
【解析】
【详解】A．太阳能、风能是可再生能源，核能是不可再生能源，故A错误；
B．光也是一种电磁波，光纤通信利用光的反射传递信息，也可以说成利用电磁波传递信息，故B错误；
C．LED指示灯是用半导体材料制成的，故C错误；
D．在空气中电磁波的波速是一定的，波长与频率f成反比，因此各种电磁波的波长是不相等的，电磁波的频率越高，波长越短，故D正确。
故选D。
11. 将温度和质量均相等的水和铜分别冷却，当它们放出相同的热量后，将铜块投入水中，则（ ）
A. 水的温度传给铜B. 铜和水之间无热传递发生
C. 水放热，铜吸热D. 铜放热，水吸热
【答案】C
【解析】
【详解】将温度和质量均相等的水和铜块分别冷却，当它们放出相同的热量后，水的比热容大，温度降低的少，铜的比热容小，降低的温度多，则放出相同热量后，铜的温度低于水的温度，故将铜块投入水中，水放热，铜吸热。故ABD选项不符合题意，C选项符合题意。
故选C。
12. 下列四幅图中能说明发电机的工作原理的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A．该实验是电磁感应实验，即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，它是发电机得工作原理，故A符合题意；
B．该实验是奥斯特实验，研究得是通电直导线周围存在磁场，故B不符合题意；
C．该实验探究的是电磁铁的磁性强弱和什么因素有关，故C不符合题意；
D．该实验中有电源，研究得是通电导体在磁场中受到力的作用，是电动机原理图，故D不符合题意。
故选A
13. 如图是一种水位自动报警器的原理图，它运用了许多物理知识。以下说法中正确的是（ ）
A. 不纯净的水是导体
B. 水位到达金属块B时，红灯亮
C. 报警器中的电磁铁运用了电动机原理
D. 电磁继电器实质一种电路开关
【答案】AD
【解析】
【详解】A．纯净的水是绝缘体，不纯净的水一般是导体，故A正确；
B．读图可知，当水位到达A时电路接通，电磁继电器有磁性，衔铁就会在电磁力吸引的作用下，与红灯接通，红灯亮，故B错误；
C．报警器中的电磁铁，主要运用的是电流的磁效应，故C错误；
D．电磁继电器实质是一种电路开关，由控制电路来间接控制工作电路，故D正确。
故选AD。
14. 关于如图所示的电路，下列说法中正确的是 （ ）
A. 断开S1、S3，闭合S2，灯L1、L2是串联
B. 断开S3，闭合S1、S2，灯L1、L2是并联
C. 断开S1、S2，闭合S3，电路是通路
D. 断开S1，闭合S2、S3，电路是短路
【答案】AD
【解析】
【详解】A．断开S1、S3，闭合S2，电流的路径是：电源正极→L1→L2→S2→负极，灯L1、L2是串联，故A正确；
B．断开S3，闭合S1、S2，电流的路径是：电源正极→L1→S1→负极，L2被短路，不发光，故B错误；
C．断开S1、S2，闭合S3，总的电路是断路，故该电路不是通路，故C错误；
D．断开S1，闭合S2、S3，电流的路径是：电源正极→S3→S2→负极，故电路发生短路，故D正确。
故选AD。
三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分）
15. 甲、乙、丙三个小球，甲、乙是两个带异种电荷，丙不带电，甲、乙挂在一起时如图，请画出甲、丙挂在一起时的情景。
【答案】
【解析】
【详解】甲带电，丙不带电，因带电体能够吸引轻小物体，所以甲、丙挂在一起的情景如图所示：
16. 磁流体是一种新型功能材料，周围存在磁场，磁流体就会“模拟”出磁感线的形状。在一杯水中放置一些磁流体，在杯子左、右两侧分别放置电磁铁A和永磁体B，出现了如图甲所示的情景，图乙为其简化图，请在图乙中的括号内标出电源右端的极性，并用箭头标出磁流体所“模拟”出的磁感线的方向。

【答案】
【解析】
【详解】螺线管的右侧为N极，根据安培定则可知，电流从螺线管的右端流入，左端流出，故电源右端为正极；磁感线是从磁体的N极出来回到磁体的S极的，故永磁体B的左端为S极，右端为N极，如下图所示：

四、实验探究题（本题共3小题，第17题4分，第18题7分，第19题8分，共19分）
17. 某同学用如图所示的两个完全相同的实验装置探究“甲、乙两种液体比热容的大小”。在两个相同的烧杯中加入初温和质量都相同的甲、乙两种液体，用两个相同的酒精灯同时进行加热，并用玻璃棒不断搅拌，每隔一分钟记录一次温度，记录的数据如表：
请按要求回答下列问题：
（1）实验中用相同的酒精灯加热相同的时间，目的是让甲、乙两种液体____ ；
（2）在此实验中用____________表示液体吸收热量的多少；
（3）由实验数据可知：乙液体的比热容比甲液体的比热容______（选填“大”或“小”）；依据是________________________。
【答案】（1）吸收相同的热量
（2）加热时间 （3） ①. 小 ②. 见解析
【解析】
【小问1详解】
相同的酒精灯再相同时间内释放的热量相同，根据转换法，用相同的酒精灯加热是为了保证在相同时间内，液体吸收的热量相同。
【小问2详解】
我们使用相同酒精灯，相同的酒精灯再相同时间内释放的热量相同，可以通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法。
【小问3详解】
[1][2]根据表格中的数据知道，质量相同的甲和乙，加热相同的时间，吸收相同的热量，甲的温度升的慢，则甲的比热容大于乙的比热容。
18. 小云同学在做“探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验，采用了如图甲、乙所示的实验装置（两个透明容器中封闭着等量的空气）。
（1）该实验是通过观察 ___________来比较电流通过导体产生热量的多少。
（2）图甲装置能探究电流通过导体产生的热量与 ___________的关系，其结论是 ___________。
（3）利用图乙探究电流通过导体产生的热量与电流的关系，实验过程中右边透明容器中电阻丝阻值应该等于 ___________Ω，结论是 ___________。
（4）由此实验结论可知“电炉丝热得发红而与电炉丝相连的导线几乎不发热”是因为 ___________。
【答案】（1）U形管两侧液面的高度差
（2） ①. 电阻大小 ②. 当电流和通电时间一定时，电阻越大产生的热量越多
（3） ①. 5 ②. 当电阻和通电时间一定时，电流越大产生的热量越多
（4）见解析
【解析】
【小问1详解】
在相同的时间内，可通过观察U形管中液面高度差的变化来比较电流通过电热丝产生的热量多少，用到的物理研究方法是转换法。
【小问2详解】
[1][2]甲图中两电阻串联，所以通过它们的电流相等，可探究电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系，通电时间相同，发现B玻璃管内液面上升较高，这表明：在电流和通电时间相同的情况下，导体的电阻越大，产生的热量越多。
【小问3详解】
[1][2]乙装置中，右侧两电阻并联后再与左侧电阻串联，根据并联和串联电路电流的规律，通过左侧容器中电阻 的电流大于通过右侧容器中电阻的电流，为研究电流产生的热量与电流的关系，图乙实验过程中右边透明容器中电阻丝阻值应该等于5Ω；实验发现，左侧U形管两侧的液面差较大，，实验结论为当电阻和通电时间一定时，电流越大，产生的热量越多。
【小问4详解】
电炉丝与导线串联，通过的电流和通电时间相同，而电炉丝电阻比导线的电阻大，根据Q=I2Rt可知， 相同时间电炉丝产生的热量多，故电炉丝热发红，而与电炉丝相连的导线几乎不发热。
19. 小明利用两节干电池、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、阻值为5Ω、10Ω和20Ω的定值电阻各一个以及导线若干等器材，进行了“探究电流与电阻的关系”的实验：
（1）请用笔画线代替导线将图甲实物图连接完整，要求滑动变阻器的滑片向右移动时电流表示数变大。
（2）先把5Ω的电阻接入电路中，将滑片移至阻值最大端，闭合开关后，发现电压表无示数 ，电流表也无示数，其原因可能是滑动变阻器______________。
（3）排除故障后继续实验，电流表示数如图乙，为________A；接下来换上10Ω的电阻进行实验，闭合开关后，滑片应该向______端移动，使电压表的示数__________。
（4）通过表中实验数据可以得出的结论是：在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成______。
（5）上述实验完成后，他想测量另一个铭牌模糊不清的滑动变阻器 的最大阻值，在保证电路安全的情况下，设计了如图丙所示的电路（电源电压恒定但未知，定值电阻的阻值为R₀），请将他的实验步骤补充完整：
①闭合开关S，将滑动变阻器的滑片移至最左端，读出电压表的示数为
②将滑动变阻器的滑片移至___________________，读出电压表的示数为
③滑动变阻器最大阻值 _____。
【答案】（1） （2）断路
（3） ①. 0.4 ②. 左 ③. 保持不变
（4）反比 （5） ①. 最右端 ②.
【解析】
【小问1详解】
根据要求：滑动变阻器的滑片向左移动时电流表示数变大，则滑动变阻器接入电路的电阻变小，故接线应该如下图所示
【小问2详解】
电流表示数为0，说明电路可能断路；电压表示数为0，说明电压表与电源之间断路，故原因可能是滑动变阻器断路。
【小问3详解】
[1][2]电流表示数如图乙，接线柱在0.6A的位置，表上的示数指在0.4的位置，故此时电流为0.4A。根据电阻分压原理，当定值电阻增大，如果滑动变阻器滑片位置不动，此时定值电阻两端电压要增大，故如果想让电阻两端电压保持不变，需要增大滑动变阻器的电阻，即将滑片向右移动。
【小问4详解】
从表中实验数据可知，电流与对应电阻的乘积一定，可以得出的结论是：电阻两端电压保持不变时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
【小问5详解】
[1][2]本实验的目的是要测滑动变阻器的最大电阻，故第二个步骤时应该使滑动变阻器整个接入电路中，故应将滑片移至最右端。移到最右端时，此时的定值电阻R0两端的电压为，电阻Rx两端电压为，根据通过两个电阻的电流相等可得
解上式可得
五、综合应用题（本题共2小题，第20题8分，第21题9分，共17分）
20. 图甲所示的电路图，电源电压恒定为8V，小灯泡L标有“3V3W”的字样，小灯泡的电流随电压的变化曲线如图乙所示，求：
（1）小灯泡正常发光时通过的电流为多少A？
（2）当电流表示数为0.3A时，小灯泡两端的电压为多少V？
（3）当电压表示数为7 V时，电路的总电阻为多少Ω？
【答案】（1）1A （2）2.5V
（3）40Ω
【解析】
【小问1详解】
根据题意知道，小灯泡正常发光时两端的电压和功率分别是，，由知道，通过小灯泡的电流
【小问2详解】
由图像知道，当电流表的示数为0.3A时，灯泡两端的电压为2.5V。
【小问3详解】
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，当电压表示数为7V时，小灯泡两端的电压
由图像知道，电路中的电流I′=0.2A，由知道，电路中的总电阻
21. 如图甲是小明家使用的电热水壶，其铭牌数据如表所示，其中的功率一栏看不清数值是多少，小明想利用如图乙所示的电能表测量电热水壶的功率，当水壶单独正常工作时，发现电能表的转盘18s内转动了20转（若加热电阻的阻值不随温度变化而改变，且此时的大气压为标准大气压）。则：
（1）电热水壶正常工作时，额定功率是多少？
（2）装满水后，壶中水的质量是多少？
（3）将一满壶 的水在标准大气压下烧开，需要吸收多少热量？
（4）不考虑热量损失，烧开这壶水，需要多长时间？
【答案】（1）2000W
（2）1.5kg （3）4.41×105J
（4）220.5s
【解析】
【小问1详解】
电能表的转盘18s内转动了20转消耗的电能
电热水壶正常工作时，额定功率是
【小问2详解】
水壶容积V=1.5L=1.5×10-3m3
装满水后，壶中水的质量是m=ρV=1.0×103kg/m3×1.5×10-3m3=1.5kg
【小问3详解】
烧开满壶30℃的水需要吸收的热量是：Q=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×1.5kg×(100℃-30℃)=4.41×105J
小问4详解】
不考虑热量损失W=Q=4.41×105J
加热时间/ min
0
1
2
3
4
温度/ ℃
甲液体
20
21
22
23
24
乙液体
20
22
24
26
28
次数
电阻R/Ω
电流I/A
1
5

2
10
0.2
3
20
0.1
额定电压
220 V
额定加热功率
~W
容量
1.5L
频率
50Hz