山东省济宁市汶上县南站中学2022-2023学年九年级上学期期末物理试题(含答案)

这是一份山东省济宁市汶上县南站中学2022-2023学年九年级上学期期末物理试题(含答案)，共16页。试卷主要包含了选择题，填空题，实验与作图题，计算题等内容，欢迎下载使用。
2022-2023学年山东省济宁市汶上县南站中学九年级（上）期末物理试卷
第I卷（选择题共20分）一、选择题（下列各题的四个选项中，只有一项符合题意。每小题2分，共20分）
1．（2分）2020年11月24日04时30分，中国首个月球采样返回任务“嫦娥五号”发射升空，火箭飞行约2200秒后，顺利将探测器送入预定轨道，开启我国首次地外天体采样返回之旅，下列说法正确的是（　　）
A．火箭发射时，尾部产生大量白气，这是水汽化产生的水蒸气
B．火箭加速升空时，将动能转化为重力势能
C．火箭使用液氢做燃料，是因为液氢热值大
D．火箭升空过程中，与空气摩擦，通过热传递使内能增加
2．（2分）关于温度、热量、内能，下列说法中正确的是（　　）
A．我们不敢大口喝热气腾腾的汤，是因为汤含有的热量多
B．温度相同的物体，内能一定相同
C．铁水很热具有内能，冰块很冷没有内能
D．物体吸收热量，温度不一定升高
3．（2分）如图是探究冰的熔化特点的实验，下列说法中正确的是（　　）
A．甲图中应先安装温度计
B．乙图中温度计示数为2℃
C．丙图中BC段物质不吸收热量
D．丙图中BC两点物质的内能相等
4．（2分）如图所示的物理现象涉及的物理知识正确的是（　　）

A．图甲：摩擦起电的实质是创造了新的电荷
B．图乙：家用电能表是一种测量电功率的仪表
C．图丙：电动机正常工作时将机械能转化为电能
D．图丁：验电器的工作原理是同种电荷相互排斥
5．（2分）如图所示电路中，电源电压为6V，L1、L2是小灯泡，当开关S闭合时，电压表的示数为2.5V，忽略温度对灯丝电阻的影响，则（　　）

A．L1两端的电压为3.5V
B．L2两端的电压为2.5V
C．L1与L2的灯丝电阻之比为1：3
D．通过L1与L2的电流之比为1：1
6．（2分）在图的电路中，当开关S闭合时，灯L1、L2均不亮，某同学用一根导线去查找电路的故障，他将导线先并接在灯L1两端时发现L2亮，灯L1不亮，然后并接在L2两端时发现两灯均不亮，由此可以判断（　　）

A．灯L1断路 B．灯L2断路 C．灯L1短路 D．灯L2短路
7．（2分）用石墨烯制成的湿敏电阻，其阻值会随湿度的增大而增大。如图所示，用石墨烯湿度检测装置监测家中的空气湿度，当空气湿度减小时（　　）

A．电流表、电压表示数均减小
B．电流表、电压表示数均增大
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
8．（2分）有两个电阻R1和R2，R1＞R2，在电源电压一定的前提下，通电时间相同，电流做功最多的电路是（　　）
A． B．
C． D．
9．（2分）如图所示是探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化，下列说法不正确的是（　　）
A．甲、乙两实验都运用了控制变量法
B．甲图通电一段时间后，右侧U形管中液面的高度差比左侧的大
C．乙图实验装置是为了探究电流产生的热量与电阻大小的关系
D．乙图中左右两容器中电阻丝产生的热量之比为4：1
10．（2分）甲、乙两个灯泡的规格分别为“6V 6W”和“6V 3W”，将两灯泡串联在电源电压为9V的电路中，下列说法中正确的是（　　）

A．甲、乙两灯都能正常发光
B．甲灯比乙灯发光更亮
C．乙灯的实际功率大于甲
D．甲灯两端的电压比乙灯的高
第Ⅱ卷（非选择题共40分）二、填空题（每空1分，共11分）
11．（2分）冬天玻璃上的冰花是一种 　 　现象（填物态变化名称），它出现在玻璃的 　 　（选填“内侧”或“外侧”）。
12．（3分）人们常用水来给汽车发动机降温，这是通过 　 　方式改变发动机的内能；如图所示是四冲程汽油机工作状态示意图，由图可以看出，此时它正处在 　 　冲程，某效率为25%的汽油机在一个工作过程中消耗了4kg汽油，该汽油机对外做的机械功为 　 　J（汽油热值为4.6×107J/kg）。

13．（2分）在如图（a）所示的电路中，当开关闭合后，两灯都发光，两个电流表A和A1的指针所指位置均为图（b）所示，则通过L1的电流是　 　，通过L2的电流是　 　。

14．（2分）将小灯泡L和电阻R接入如图甲所示的电路中，电源电压不变，只闭合开关S1时，小灯泡L的实际功率为1W，图乙是小灯泡L和电阻R的I﹣U图像，则电源电压为 　 　V；再闭合开关S2后，电路的总功率为 　 　。

15．（2分）小明家的电能表上标有3000r/kW•h，小明让他家的某用电器单独工作15min，这段时间内电能表的转盘刚好转了300转，电路中消耗的电能为 　 　kW•h，该用电器的实际功率为 　 　W。
三、实验与作图题（17题2分，18题19题20题各5分，共计17分）
16．（2分）如图所示的插座和电灯（带开关）是组成家庭电路的常用器件，请你用笔画线代替导线将它们分别正确的接入电路中。

17．（5分）为了比较水和煤油的吸热能力，小明同学用两个相同的装置做了如图甲所示的实验。
（1）在两个相同的烧杯中应加入初温度相同、　 　相同的a和b；
（2）本实验中运用了控制变量法之外，还运用了 　 　；
（3）a和b温度随加热时间变化如图乙所示，可以发现a的温度比b的温度升高得 　 　（选填“快”或“慢”），这表明 　 　（选填“a”或“b”）吸热本领更强；
（4）实验中，可以通过 　 　（选填“升高的温度”或“加热时间”）来比较两种液体吸收热量的多少。

18．（5分）某同学在“探究电流与电阻关系”的实验中，已知电源电压为6V且保持不变，实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。
（1）按要求将实物图连接完整（要求：滑片P向右滑时电路中电流变小）。
（2）在连接电路的过程中，开关必须处于 　 　状态，滑动变阻器的滑片P应放在最 　 　（左/右）端。
（3）该同学在实验过程中，将15Ω电阻换成10Ω时，应将滑片向 　 　（左/右）移动
（4）由图可知，实验中应控制电压表的示数为 　 　V。
19．（5分）某同学要测量一个额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，电路图如图甲所示。使用的电源电压为6V，滑动变阻器的规格是“20Ω 2A”。
（1）该同学连接电路闭合开关后，发现电压表的示数较大，电流表无示数，出现这种情况的原因是 　 　。
（2）闭合开关，观察到电压表的示数如图乙所示，此时小灯泡两端的电压为 　 　V，为了使小灯泡正常发光，应将滑动变阻器的滑片向 　 　（填“左”或“右”）调节。
（3）当小灯泡正常发光时，电流表示数为0.5A，则小灯泡的额定功率是 　 　W，此时滑动变阻器接入电路中的阻值为 　 　Ω。

四、计算题（21题22题各6分，共计12分）
20．（6分）如图所示，是某种电热饮水机的简化电路示意图。它有加热和保温两种工作状态（由温控开关S0自动控制），阅读该饮水机说明书可知：饮水机的额定电压为220V，加热时的功率为400W，保温时的功率为40W，热水箱装满水质量为2kg。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
（1）将装满水箱的水从20℃加热至100℃，水所吸收的热量？
（2）R1的电阻值是多大？
（3）如果电能转化为水的内能的效率是80%，饮水机正常工作时，将装满水箱的水从20℃加热至100℃，需要多长时间？

21．（6分）如图甲所示电源电压保持不变，小灯泡的额定电压为12V，闭合开关S后，当滑片P从最右端滑到最左端的过程中，小灯泡的I﹣U关系图象如图乙所示。求：

（1）小灯泡正常发光的电阻是多少？
（2）滑动变阻器的最大阻值为多少？
（3）该电路总功率变化范围是多少？

2022-2023学年山东省济宁市汶上县南站中学九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
第I卷（选择题共20分）一、选择题（下列各题的四个选项中，只有一项符合题意。每小题2分，共20分）
1．【解答】解：
A、火箭发射时，高温的火焰向下喷射，大量的“白气”从发射台底部的大水池中涌出，这些“白气”产生的原因是：水池内的水汽化形成高温的水蒸气，水蒸气遇冷液化形成，故A错误；
B、火箭上升过程中，速度增大、高度增大，则火箭的动能增大，重力势能增大，机械能增大，将燃料的化学能转化为机械能，故B错误；
C、由于液氢的热值比较大，由Q放＝mq得，相同质量的液氢比其他燃料放出的热量多。因此选择液氢作为燃料，故C正确；
D、火箭上升过程中，火箭和空气之间有摩擦，火箭克服摩擦做功，内能增大，是通过做功的方法改变物体的内能，故D错误。
故选：C。
2．【解答】解：A、热气腾腾的汤具有较大的内能，没有发生热传递，没有热量的吸收和放出，热量的修饰词也是错误的，故A错误；
B、内能大小跟质量、温度、状态有关，温度相同的物体，当其它因素不同时，物体的内能不能确定，故B错误；
C、一切物体都具有内能，所以铁水和冰块都具有内能，故C错误。
D、物体吸收热量，物体的内能增加，物体内能增加可能导致物体的温度升高，也可能导致物体发生物态变化，故D正确。
故选：D。
3．【解答】解：A、实验装置安装应遵循先下后上的原则，因此甲图中不应先安装温度计，故A错误；
B、乙图中温度计的分度值为1℃，液柱在2℃的位置，因此示数为2℃，故B正确；
C、冰在BC段处于熔化过程中，温度不变，但继续吸收热量，故C错误；
D、丙图中BC两点的温度虽然相同，但B点表示冰刚刚开始熔化，C点表示冰刚刚熔化完毕，熔化过程中冰要吸收热量，因此物质C点的内能大于B点的内能，故D错误。
故选：B。
4．【解答】解：
A、摩擦起电的实质是电荷的转移，不是创造了电荷，故A错误；
B、电能表是测量消耗电能即电功的仪表，故B错误；
C、电动机正常工作时将电能转化为机械能，故C错误；
D、当验电器带电时，两片金属箔由于带同种电荷相互排斥而张开，验电器的工作原理是同种电荷相互排斥，故D正确。
故选：D。
5．【解答】解：当开关S闭合后，该电路为L1和L2的串联电路，电压表测L1两端的电压；
已知电压表示数为2.5V，即L1两端的电压为：U1＝2.5V；
由串联电路电压特点可知L2两端的电压为：U2＝U﹣U1＝6V﹣2.5V＝3.5V；
串联电路中电流处处相等，即通过L1与L2的电流之比为1：1；
由R＝可知L1与L2的灯丝电阻之比为：R1：R2＝U1：U2＝2.5V：3.5V＝5：7；
综上所述可知A、B、C错误，D正确。
故选：D。
6．【解答】解：闭合开关时两灯均不亮，说明电路中某处断路，或是两灯均短路；
用导线先并联在L1两端时，发现L2亮，灯L1不亮，说明电路通路，两灯泡不可能短路，L2不可能断路；
同时因导线与灯L2并联，两灯均不亮，说明灯L1不可能短路，故只能为灯L1发生了断路。
故选：A。
7．【解答】解：由电路图可知，定值电阻R0与湿敏电阻R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。
因湿敏电阻的阻值会随含水量的升高而增大，所以，当空气湿度减小时，R的阻值减小，其分担的电压变小，电压表示数变小；
此时电路中的总电阻减小，由I＝可知，电路中的电流增大，即电流表的示数增大，故D正确。
故选：D。
8．【解答】解：
A图中单独将R1接在电路中，B图中单独将R2接在电路中，C图中将R1、R2串联在电路中，D图中将R1、R2并联在电路中；
根据串并联电路的电阻特点可知，两个电阻串联时，总电阻等于各分电阻之和，即总电阻越串越大，大于任何一个分电阻；两个电阻并联时，总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，即总电阻越并越小，小于任何一个分电阻；
已知R1＞R2，则A、B、C、D四个电路中总电阻的关系为RC＞RA＞RB＞RD；
由题可知电源电压不变，
根据公式W＝UIt＝t可知，相同时间内，两电阻并联时电流做功最多，故ABC错误，D正确。
故选：D。
9．【解答】解：A、Q与I、R及t有关，甲实验电阻丝串联，电流和通电时间相等，是探究电热与电阻关系的；乙实验中右侧电阻丝并联一个电阻丝后与左侧电阻丝串联，容器内的电阻和通电时间均相同，是探究电热与电流关系的，都用到控制变量法，故A正确；
B、甲实验两电阻丝串联，则通过电阻丝的电流和通电时间相同，右侧电阻阻值大，由焦耳定律Q＝I2Rt可知，右侧电阻产生热量多；则右侧容器内空气吸收的热量多，故B正确；
C、乙实验，右侧电阻丝与另一电阻丝并联，故左右容器中电阻丝的电阻和通电时间均相同，但通过电阻的电流不同，所以是研究电流产生的热量与电流的关系，故C错误；
D、根据串联电路的电流特点可知，右边两个电阻的总电流和左边电阻的电流相等，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左＝I1+I2，两电阻的阻值相等，则支路中电流相等，即I1＝I2＝，由图可知电阻、通电时间相同。根据Q＝I2Rt可得左边电阻产生的热量Q左＝（I左）2Rt，右边电阻产生的热量Q右＝（I1）2Rt＝（）2Rt，则，故D正确。
故选：C。
10．【解答】解：已知甲灯L1灯泡规格为“6V 6W”、乙灯L2灯泡规格为“6V 3W”。
AB、根据P＝，可知R＝，
L1灯泡的阻值R1＝＝＝6Ω；L2灯泡的阻值R2＝＝＝12Ω，
开关S闭合电流I＝＝＝0.5A，
灯L1、L2的实际功率：P1＝I2R1＝（0.5A）2×6Ω＝1.5W；P2＝I2×R2＝（0.5A）2×12Ω＝3W，乙L2那个正常发光，甲L1不能，
P2＞P1，乙灯比甲灯亮，乙灯的实际功率大于甲，故B错误，C正确；
D、串联电路中，导体的电压与电阻成正比，所以乙灯两端电压较大，故D错误。
故选：C。
第Ⅱ卷（非选择题共40分）二、填空题（每空1分，共11分）
11．【解答】解：冬天玻璃上的冰花是室内的水蒸气凝华而成的，它出现在玻璃的内侧。
故答案为：凝华；内侧。
12．【解答】解：（1）人们常用水来给汽车发动机降温，是将发动机的热量转移给水，这是通过热传递的方式改变发动机的内能；
（2）由图可知，汽油机的进气门和排气门均关闭，活塞向上运动，说明汽油机正处在压缩冲程；
（3）消耗4kg的汽油完全燃烧放出的热量为：Q放＝qm＝4.6×107J/kg×4kg＝1.84×108J，
有η＝可知该汽油机对外做的机械功为：W＝Q放η＝1.84×108J×25%＝4.6×107J。
故答案为：热传递；压缩；4.6×107。
13．【解答】解：
由图a可知，两灯并联，两电流表A和A1分别测量的是干路和L1支路电流，由于干路电流大于支路电流，而两个电流表A和A1的指针指在同一位置，所以A测量使用0﹣3A量程，电流是I＝1.6A，A1测量通过灯泡L1的电流，使用的是0﹣0.6A量程，所以电流为I2＝0.32A，
由并联电路电流的规律：I＝I1+I2得：
I2＝I﹣I1＝1.6A﹣0.32A＝1.28A。
故答案为：0.32A；1.28A。
14．【解答】解：由图知，只闭合开关S1时，电路为灯泡L的简单电路，
当灯泡电压为2V时，通过它的电流为0.5A，由PL＝ULIL＝2V×0.5A＝1W，与此时灯泡实际功率为1W相符，所以电源电压U＝UL＝2V；
再闭合开关S2后，灯泡L与定值电阻R并联，
由并联电路的电压规律知，R两端电压为2V，由图象可知，通过R的电流为0.2A，
所以R的电功率PR＝UIR＝2V×0.2A＝0.4W，
并联电路支路间互不影响，所以灯泡的实际功率不变，
所以电路的总功率P＝PL+PR＝1W+0.4W＝1.4W。
故答案为：2；1.4W。
15．【解答】解：“3000r/kW•h”表示电路中用电器每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转3000r，电能表的转盘转300r，用电器消耗的电能：W＝kW•h＝0.1kW•h，该用电器的电功率：P＝＝0.4kW＝400W。
故答案为：0.1；400。
三、实验与作图题（17题2分，18题19题20题各5分，共计17分）
16．【解答】解：首先辨别上面三根线地线、火线、零线。
灯泡接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接入灯泡的螺旋套，这样在断开开关能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故。既能控制灯泡，又能更安全。
三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线。

17．【解答】解：（1）要比较a和b的吸热能力，根据控制变量法，要控制a和b的初温相同、质量相同，故在两个相同的烧杯中应加入初温相同、质量相同的a和b；
（2）我们使用相同的加热装置通过加热时间的长短来反映液体吸收热量的多少，这种方法叫转换法；
（3）取加热时间相同，则a与b吸收的热量相等，a的温度比b的温度升高得快，这表明b吸热本领更强；
（4）用相同的装置加热，加热相同的时间，放出的热量就是相等的，a和b吸收的热量也就是相等的，所以物质吸热的多少是通过加热时间来反映的。
故答案为：（1）质量；（2）转换法；（3）快；b；（4）加热时间。
18．【解答】解：（1）滑片P向右滑时电路中电流变小，即电阻变大，故变阻器左下接线柱连入电路中与电阻串联，电压表与电阻R并联，如下所示：

（2）在连接电路的过程中，为保护电路，开关必须处于断开状态，滑动变阻器的滑片P应放在阻值最大处，即最右端。
（3）根据串联分压原理可知，将定值电阻由15Ω改接成10Ω的电阻，电阻变小，其分得的电压变小；探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应减小滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应减小滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向左端移动；
（4）由电流随电压的变化关系图线可知，电流与电阻之积，即电压表的示数为：
U＝IR＝0.5A×5Ω＝2.5V；
实验中应控制电压表的示数为2.5V。
故答案为：（1）见上图；（2）断开；右（3）左； （4）2.5。
19．【解答】解：（1）电流表无示数，则电路可能断开，电压表的示数较大，则电压表和电源接通，出现这种情况的原因是灯泡断路；
（2）该同学将滑片移至正确位置后，闭合开关，观察到电压表的示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值为0.1V，此时小灯泡两端的电压为2.9V，示数为2.9V大于灯的额定电压2.5V，应减小灯的电压，根据串联电路电压的规律，应增大变阻器的电压，由分压原理，应将滑动变阻器的电阻调大，故向右调节；
（3）当小灯泡正常发光时，即灯的电压为2.5V，电流表示数为0.5A，则小灯泡的额定功率是：
P＝ULI＝2.5V×0.5A＝1.25W；
根据串联电路的规律及欧姆定律可知，此时滑动变阻器接入电路中的阻值是：
R滑＝＝＝＝7Ω。
故答案为：（1）灯泡断路； （2）2.9；右；（3）1.25；7。
四、计算题（21题22题各6分，共计12分）
20．【解答】解：（1）水吸收的热量：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（100℃﹣20℃）＝6.72×105J；
（2）由电路图可知，开关S0断开时两电阻串联，开关S0闭合时电路为R1的简单电路，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和；
开关S0闭合时，电路中的总电阻最小，电源电压U一定，由P＝可知，电路的总功率最大，饮水机处于加热状态；
由P＝可得，R1的电阻值：R1＝＝＝121Ω；
（3）由η＝可得，消耗的电能：W＝＝＝8.4×105J，
由P＝可得，需要的加热时间：t′＝＝＝2100s。
答：（1）水所吸收的热量为6.72×105J；
（2）R1的电阻值是121Ω；
（3）需要的时间为2100s。
21．【解答】解：（1）灯泡和滑动变阻器串联，电流表测量电路电流，电压表测量灯泡两端的电压。当滑片滑到最左端时，变阻器接入电路的阻值为零，电路为灯泡的简单电路，电源的电压等于此时灯两端的电压，
即电源的电压U＝UL＝12V，由图乙可知，此时电路中的电流为：Imax＝IL＝2.0A，
此时灯泡正常发光，由可得，灯泡正常发光的电阻：；
（2）由图象可知，灯泡两端的最小电压为：UL′＝3V，通过电路的最小电流Imin＝IL′＝1.0A，
滑动变阻器两端的电压：UR＝U﹣UL′＝12V﹣3V＝9V，
由可得，滑动变阻器的最大阻值：；
（3）电路消耗的最大功率：Pmax＝UImax＝12V×2.0A＝24W，
电路消耗的最小功率：Pmin＝UImin＝12V×1.0A＝12W，
电路总功率变化范围为12W～24W。
答：（1）小灯泡正常发光的电阻是6Ω；
（2）滑动变阻器的最大阻值为9Ω；
（3）该电路总功率变化范围是12W～24W。