河南省洛阳市嵩县2022-2023学年九年级上学期期末物理试题（含答案）

这是一份河南省洛阳市嵩县2022-2023学年九年级上学期期末物理试题（含答案），共17页。试卷主要包含了填空题，选择题，作图题，实验探究题，综合应用题等内容，欢迎下载使用。
2022-2023学年河南省洛阳市嵩县九年级（上）期末物理试卷
一、填空题（本题共6小题，每空1分，共14分）
1．（2分）如图所示，为二氧化氮与空气间的扩散实验。由甲图所示的实验 　 　说明空气分子和二氧化氮分子在做无规则运动；由乙图所示的实验 　 　（以上两空选填“可以”或“不可以”）说明空气分子在做规则运动。

2．（3分）周末小明和爸爸驾驶着他们家的燃油汽车去老家看望爷爷，爱动脑筋的小明对所乘坐的汽车做了如下思考：汽车的主要能量转化冲程是做功冲程，该冲程中主要是 　 　转化为机械能；随着油箱中汽油的减少，余下汽油的热值 　 　，燃烧可放出的热量 　 　（以上两空选填“减少”、“不变”或“增加”）。
3．（2分）用丝绸摩擦两根玻璃棒，电子从玻璃棒转移到了丝绸上，玻璃棒带 　 　电荷；电子转移过程中丝绸与玻璃棒间的电流方向是 　 　。
4．（2分）现在大多数的楼道开关都采用声光控制开关，其实质就是在内部电路中接入了一个声控开关和一个光控开关。它们的工作条件是：有较强声音时声控开关自动闭合，光照较弱时光控开关自动闭合。请你推测一下：这两个开关在电路中是 　 　联关系，它们与其所控制的灯泡是 　 　联关系。
5．（3分）在如图所示的电路中，电源电压3V不变。闭合开关S，左右滑动滑片P，电压表V2的读数在0～2V之间变化；电流表的示数在0.2～0.4A之间变化。则当滑片P在最右端时，V1的示数为 　 　V；P左右滑动过程中灯泡功率的变化范围是 　 　～　 　W。

6．（2分）发光二极管（简称LED），具有单向导电性。如图所示，按图1连接时A表有示数，LED发光；将LED两极反过来如图2连接时A表无示数，LED不发光。请根据上述实验现象判断，两种情况下LED的电阻是否相同：　 　（选填“相同”或“不相同”）。简述你判断过程 　 　。

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．（2分）如图所示的实验，当试管中的水蒸气压力增加到一定程度后，橡皮塞被水蒸气冲出试管口。下列有关该实验的分析正确的是（　　）

A．该实验过程类似内燃机车工作过程
B．该实验过程类似蒸汽机车工作过程
C．蒸气将橡皮塞冲出，蒸气内能增加
D．橡皮塞落地过程中，其机械能增加
8．（2分）如图所示，相同质量的铜块和铅块吸收热量与其温度变化的图象。从图象看，下列说法中正确的是（　　）

A．吸收相同的热量后铜块的温度是铅块的三倍
B．升高到相同的温度后铜块内能是铅块的三倍
C．质量相同时铜的比热容才是铅比热容的三倍
D．固体状态时，铜的比热容是铅比热容的三倍
9．（2分）汽油的热值为4.6×107J/kg，某汽车水平公路上匀速行驶了100km，该行驶过程中汽车的效率为25%，汽车所受阻力恒定，共消耗了质量为4kg的汽油，则汽车所受阻力为（　　）
A．120N B．230N C．125N D．460N
10．（2分）三个轻质绝缘小球A、B、C，当将它们分别相互靠近时，A、B互相吸引，A、C相互吸引，B、C相互排斥。则对三个小球的带电情况判断正确的是（　　）
A．A、B一定带异种电荷 B．B、C一定带同种电荷
C．一定A、C带同种电荷 D．B、C一定带异种电荷
11．（2分）如图所示，闭合开关S，电压表示数为电源电压，电流表示数为0，无论怎样调节滑动变阻器，灯泡L1、L2都不亮，出现这一现象的原因可能是（　　）

A．滑动变阻器断路 B．灯泡L2断路
C．灯泡L1断路 D．灯泡L2短路
12．（2分）小李家使用的贮热式电热水器额定功率为7.2kW，额定容量为100L。在额定电压下该热水器将100L的水从20℃加热到60℃用了40分钟。已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），下列与该过程有关的计算结果和分析正确的是（　　）
A．水吸收的热量是4.2×106J
B．水吸收的热量是1.68×106J
C．热水器消耗的电能为2.88×106J
D．热水器的工作效率约为97%
（多选）13．（2分）关于某晶体在熔化过程中的温度与内能变化情况，下列说法正确的是（　　）
A．在熔化过程中固液混合物的内能不变
B．在熔化过程中固液混合物的温度不变
C．在熔化过程中固液混合物的内能增加
D．在熔化过程中固液混合物的温度增加
（多选）14．（2分）如图所示，电源电压恒定，L1、L2上标有“12V，3W”、“3V，3W”字样。当闭合S1，将S2拨至a处，滑动变阻器的滑片移至最左端，L1正常发光，电路的总功率为P1；将滑片移至最右端，S2拨至b时，L2恰好正常发光，电路的总功率为P2，则下列说法中正确的是（　　）

A．滑动变阻器的最大电阻为9Ω
B．P1：P2＝1：1
C．电源电压为15V
D．P1：P2＝1：4
三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分）
15．（2分）如图所示的家庭电路，吊灯L1和壁灯L2分别由开关S1和S2控制，墙上有一个固定的三角孔插座。请按安全用电的要求将电路连接完整。（导线不能交叉，且横平竖直）

16．（2分）一定值电阻R，只知道其阻值小于3Ω，为了确定其具体阻值，设计了如图所示的电路，电源是两节新的干电池。请用笔画线代替导线将电路补充完整。要求滑片向左滑动时电阻变大，且不损坏电路元件。（注意导线不要交叉）。

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7分，共18分）
17．（4分）在测量正常发光时小灯泡的电功率实验中：
（1）该实验的原理是 　 　。
（2）请你根据实验的要求设计电路图。
（3）用你设计的电路图 　 　（选填“能”或“不能”）测量出小灯泡正常发光时电阻。
18．（7分）某同学利用图甲所示的实验装置探究水和煤油的吸热能力。

（1）在图甲中除了所给的实验器材，还需要的测量工具有：时钟和 　 　。加热过程中，水和煤油吸收热量的多少是通过 　 　来判断的。
组别
液体
质量/g
初温/℃
末温/℃
加热时间/min
1
水
200
25
40
13.5
煤油
200
25
40
6.5
2
水
200
25
40
12
煤油
200
25
40
5.5
（2）实验中第1、2两组纪录的实验数据如表所示，通过分析实验数据能够得出的结论是 　 　。
（3）图乙是第1组同学绘制的“吸收热量﹣时间”和“温度﹣时间”图象，能正确描述该实验真实情况的图象是 　 　。
（4）一般来说，实验过程中，使质量相同的水升高相同的温度，加热时间应该相同。但第1、2两组的同学在交流实验数据时发现第1组的加热时间明显偏长，其原因可能是 　 　。
（5）第1组同学对图甲所示的装置进行了改进，将分别装有水和煤油的试管放在同一个烧杯中用水加热，如图丙所示，这样做的好处是除了让两试管受热均匀外，更重要的是确保了 　 　（选填“热源温度相同”，“吸热相同”，“升高温度相同”）。第2组同学们认为，物体间热传递速度受温差影响，实验中水和煤油温度升高的速度不同，同一时刻与热源间的温差就不一样，相同时间内吸热也会不一样。第2组同学建议改用图丁装置进行实验。这两组改进方法后实验误差更小的是第 　 　组。
19．（7分）如图是小方在探究并联电路电流规律的实验。
（1）为了防止损坏电流表，在不能事先估计电流大小的情况下，应先将滑动变阻器的滑片P滑至 　 　端，然后再进行 　 　，以正确选择电流表或电流表的量程。
（2）小方将滑动阻器滑片P滑至 　 　端后，闭合开关开始实验，发现灯泡L1和L2发光、电流表A1和A2有示数、电流表A示数为零。则电路故障可能是 　 　。
（3）排除故障，进行实验，小方记录了如表所示数据。
实验次数
L1电流I1/A
L2电流I2/A
干路电流I/A
1
0.1
0.1
0.2
2
0.3
0.3
0.6
3
0.4
0.4
0.8
请你根据以上的实验数据得出一个初步的结论：在该电路中干路电流等于 　 　，两条支路的电流 　 　（选填“相等”或“不等”）。
（4）请你对小方的这个实验进行评价：　 　。

五、综合应用题（本题共2小题，第20题9分，第21题9分，共18分）
20．（9分）在一个标准大气压下，用炉子将10kg的水从20℃加热至沸腾，燃烧了0.5kg的焦炭，已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），焦炭的热值为3.0×107J/kg。求：
（1）水吸收的热量；
（2）0.5kg焦炭完全燃烧释放的热量；
（3）炉子烧水的效率。
21．（9分）图甲是小明家电热水壶内部的简化电路图，其中R1为加热管，R2为限流电阻，只有加热管R1放出的热量能被水吸收。S1是温控开关（也叫防干烧开关），S、S2是手动开关，调节S、S2可以使电热水壶分别处于加热和保温状态，下表是该电热水壶的铭牌。

XX牌电热水壶
额定电压
220V
额定容量
1.2L
额定加热功率
880W
额定功率
50Hz
（1）加热水壶处于加热状态时，手动开关S、S2应处于什么状态？正常工作时，通过加热管R1的电流为多少？
（2）水烧开后，让电热水壶处于保温状态，若R2＝165Ω，则电热水壶的保温功率为多少？
（3）小明发现在晚上用电高峰时烧开一壶水比白天用时长，晚上他进行了测量，关掉家里其他电器，仅电热水壶工作，他观察到家里电能表（如图乙）1min转盘转了40转，则晚上烧水时电热水壶的实际功率为多少？

2022-2023学年河南省洛阳市嵩县九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、填空题（本题共6小题，每空1分，共14分）
1．【解答】解：图甲中，虽然二氧化氮的密度大于空气密度，但是它也会运动到上面的瓶子内，这说明气体分子在不停地做无规则运动，有说服力；图乙中，密度大的二氧化氮气体在上方，抽去玻璃板后，由于重力的作用，二氧化氮气体会向下运动，所以不能说明气体分子在不停地做无规则运动，不合理。
故答案为：可以；不可以。
2．【解答】解：发动机的做功冲程中将燃料燃烧释放的内能转化为机械能，在汽车行驶过程中，油箱内汽油越来越少，汽油的种类不变，则汽油的热值不变，利用公式Q放＝mq 可知燃烧可放出的热量减少。
故答案为：内能；不变；减少。
3．【解答】解：用丝绸摩擦两根玻璃棒，电子从玻璃棒转移到了丝绸上，玻璃棒失去电子带正电；正电荷定向移动的方向为电流的方向，与负电荷移动的方向相反，电子从玻璃棒转移到了丝绸上，则丝绸与玻璃棒间的电流方向是从丝绸到玻璃棒。
故答案为：正；从丝绸到玻璃棒。
4．【解答】解：有强声音时，声控开关闭合，光线变暗时光控开关闭合，两个开关都闭合，灯才发光，声控开关和光控开关必须串联连接；
声控开关和光控开关串联后再和灯串联，才能有效地控制灯。
故答案为：串；串。
5．【解答】解：闭合开关后，电路是灯泡和滑动变阻器串联，电流表测量电路中的电流，电压表V1测量电源电压，电压表V2测量滑动变阻器的电压，根据电源电压不变，V1的示数始终等于3V；
当滑动变阻器接入电路中的电阻变大时，电路中的总电阻变大，
由I＝可知，电路中的电流变小，根据U＝IR可知，灯泡两端的电压变小，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，R2两端的电压变大，即电压表的示数变大，
则，当电路中的电流I＝0.2A时，电压表V2的示数U2＝2V，此时灯泡的电压UL＝U﹣U2＝3V﹣2V＝1V；
灯泡的电功率P＝ULI＝1V×0.2A＝0.2W；
当电路中的电流I'＝0.4A时，电压表V2的示数U2′＝0V，此时灯泡的电压U'L＝U﹣U'2＝3V﹣0V＝3V；
灯泡的电功率P＝U'LI'＝3V×0.4A＝1.2W；
P左右滑动过程中灯泡功率的变化范围是0.2W～1.2W。
故答案为：3V；0.2；1.2。
6．【解答】解：将同一个LED灯分别依次按图1和图2连接时A表从有示数变成无示数，LED由发光变成不发光，在此电路中改变的只是电源的正负极的连接，其电源大小不变，
根据欧姆定律I＝可分析判断电流表示数变化的原因电阻不同引起的电流变化。
故答案为：不相同；电源电压不变，由I＝，可知是电阻不同引起的电流变化。
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．【解答】解：AB、塞子被试管内的水蒸气推出过程是水蒸气的内能转化为塞子机械能的过程，类似蒸汽机车工作过程，故A错误，B正确；
C、在塞子被冲出试管口的过程中，水蒸气膨胀做功，将内能转化为塞子的机械能，水蒸气的内能减小，故C错误；
D、橡皮塞落地过程中，与空气摩擦，克服摩擦做功，机械能减小，故D错误。
故选：B。
8．【解答】解：质量相同的铜块和铅块，由图象可得当铅吸收的热量Q吸＝4J时，Δt＝6℃，则铅的比热容：c铅＝＝；
铜吸收的热量Q吸＝8J时，Δt＝4℃，则铅的比热容：c铜＝＝；
则c铅：c铜＝1：3；
A、相同质量的铜块和铅块，吸收相同的热量，根据Δt＝可得铜块的温度是铅块的三分之一，故A错误；
B、相同质量的铜块和铅块，升高到相同的温度，不知道初始温度，无法判断吸收的热量的多少，内能无法判断，故B错误；
C、固体的铜的比热容是铅的3倍，与质量无关，故C错误；
D、固体状态时，铜的比热容是铅比热容的三倍，故D正确；
故选：D。
9．【解答】解：消耗了质量为4kg汽油放出的热量为：Q放＝mq＝4kg×4.6×107J/kg＝1.84×108J，
由η＝可知，对汽车做的功为：W＝ηQ放＝25%×1.84×108J＝4.6×107J，
根据W＝Fs得，汽车的牵引力为：F＝＝＝460N。
汽车匀速行驶时，汽车的牵引力与汽车受到的阻力是一对平衡力，大小相等，所以汽车所受阻力为：f＝F＝460N。
故D正确，ABC错误。
故选：D。
10．【解答】解：A、B、C三个轻质绝缘小球，B、C两个球靠近时相互排斥，这说明BC一定带的是同种电荷；
A、B两个球靠近时相互吸引，B带电，则A可能带与B不同的电荷，或A不带电；
A、C两个球靠近时相互吸引，C带电，则A可能带与C不同的电荷，或A不带电；
综上分析可知，B正确，ACD错误。
故选：B。
11．【解答】解：由实物图可知，两灯泡与滑动变阻器串联，电压表与滑动变阻器并联，测量滑动变阻器两端的电压；闭合开关无论怎样调整滑动变阻器的滑片，发现小灯泡都不亮，电流表示数为0，说明电路断路，电压表示数为电源电压，说明电压表与电源接通，出现这一故障现象的原因可能是与电压表并联的电路断路，则可能是滑动变阻器断路。
故选：A。
12．【解答】解：AB、由ρ＝可知，水的质量为：m＝ρ水V＝1.0×103kg/m3×100×10﹣3m3＝100kg，
水吸收的热量：Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×100kg×（60℃﹣20℃）＝1.68×107J，故AB错误；
C、由P＝可知，热水器消耗的电能；W＝Pt＝7.2×103W×40×60s＝1.728×107J，故C错误；
D、热水器的工作效率：η＝×100%＝×100%≈97%，故D正确。
故选：D。
13．【解答】解：晶体在熔化过程中固液混合物的温度不变，内能增加。
故选：BC。
14．【解答】解：当闭合S1，将S2拨至a处，滑动变阻器的滑片移至最左端，只有L1接入电路，且正常发光，电源电压等于灯泡L1的额定电压，即电源电压U＝12V；故C错误；
此时电路中只有L1正常发光，电路的总功率等于灯泡L1的额定功率，即P1＝3W。
将滑片移至最右端，S2拨至b时，L2与滑动变阻器串联，L2恰好正常发光，
此时电路中的电流等于灯泡L2的额定电流，
I＝I2＝＝＝1A，
由串联电压特点知，滑动变阻器的电压U'＝U﹣U2＝12V﹣3V＝9V；
滑动变阻器的最大电阻R＝＝＝9Ω；故A正确；
电路的总功率为P2＝UI＝12V×1A＝12W；
P1：P2＝3W：12W＝1：4，故B错误，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．【解答】解：
（1）由题知，吊灯L1和壁灯L2分别由开关S1和S2控制，则两盏吊灯L1和L2并联，开关S1和S2分别在吊灯L1、壁灯L2的支路上，为了用电安全，开关应接在火线与灯之间；
（2）安装三孔插座的方法：上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线。如图所示：

16．【解答】解：一定值电阻R阻值小于3Ω，电源电压为3V，由欧姆定律可知通过R的电流大于：
I＝＝1A，故电流表选大量程串联在电路中，要求滑片向左滑动时电阻变大，故变阻器滑片以右电阻丝连入电路中与R串联，如下所示：

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7分，共18分）
17．【解答】解：（1）在测量正常发光时小灯泡的电功率实验中，用电压表测灯泡两端的电压，用电流表测通过灯泡的电流，根据P＝UI求出灯泡的功率，故该实验的原理是P＝UI；
（2）由（1）可知，要测量正常发光时小灯泡的电功率，灯泡、滑动变阻器和电流表应串联，电压表并联在灯泡两端，电路设计如下图所示：
；
（3）调节滑动变阻器滑片，使灯泡两端电压为额定电压时，此时灯泡正常发光，读出电流表示数，根据R＝求出小灯泡正常发光时电阻，故用设计的电路图能测量出小灯泡正常发光时电阻。
故答案为：（1）P＝UI；（2）见解答图；（3）能。
18．【解答】解：（1）根据比较吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同；故在图甲中除了所给的实验器材，还需要的测量工具有：时钟和天平。根据转换法，加热过程中，水和煤油吸收热量的多少是通过加热时间来判断的；
（2）实验中第1、2两组纪录的实验数据可知，相同质量的水和煤油升高相同的温度，水加热时间长，能够得出的结论是：水的吸热能力强；
（3）AB、为“吸收热量﹣时间”，相同时间吸热相同，故AB错误；
CD为“温度﹣时间”图象，根据相同质量的水和煤油升高相同的温度，水加热时间长，故C正确，D错误；
故选C：
（4）一般来说，实验过程中，使质量相同的水升高相同的温度，加热时间应该相同。但第1、2两组的同学在交流实验数据时发现第1组的加热时间明显偏长，其原因可能是火焰不同；
（5）第1组同学对图甲所示的装置进行了改进，将分别装有水和煤油的试管放在同一个烧杯中用水加热，如图丙所示，这样做的好处是除了让两试管受热均匀外，更重要的是确保了热源温度相同；
第2组同学们认为，物体间热传递速度受温差影响，实验中水和煤油温度升高的速度不同，同一时刻与热源间的温差就不一样，相同时间内吸热也会不一样。第2组同学建议改用图丁装置进行实验，相同规格的电加热器相同时间放出的热量相 同，这两组改进方法后实验误差更小的是第2组。
故答案为：（1）天平；加热时间；
（2）水的吸热能力强；
（ 3）C；
（4）火焰不同；
（5）热源温度相同；2。
19．【解答】解：（1）为了防止损坏电流表和灯泡，在不能事先估计电流大小的情况下，应先将滑动变阻器的滑片P滑至D（或B，右）端，然后再进行试触，以正确选择电流表或电流表的量程。
（2）小方将滑动阻器滑片P滑至B端后，闭合开关开始实验，发现灯泡L1和L2发光、电流表A1和A2有示数、电流表A示数为零。则电路故障可能是电流表A短路。
（3）根据以上的实验数据得出一个初步的结论：在该电路中干路电流等于支路电流之和，两条支路的电流相等。
（4）本实验的评价是：结论不具普性，应选用两个不同规格的灯泡实验。
故答案为：（1）D（或B，右）；试触；（2）D（或B，右）；电路表A短路；（3）支路电流之和；相等；（4）结论不具普性，应选用两不同规格的灯泡实验。
五、综合应用题（本题共2小题，第20题9分，第21题9分，共18分）
20．【解答】解：（1）一个标准大气压下水的沸点为100℃，即需将水加热至100℃，
水吸收的热量：
Q吸＝cm水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×10kg×（100℃﹣20℃）＝3.36×106J；
（2）0.5kg焦炭完全燃烧释放的热量：
Q放＝mq＝0.5kg×3.0×107J/kg＝1.5×107J；
（3）炉子烧水的效率：
η＝×100%＝×100%＝22.4%。
答：（1）水吸收的热量是3.36×106J；
（2）0.5kg焦炭完全燃烧释放的热量是1.5×107J；
（3）炉子烧水的效率是22.4%。
21．【解答】解：（1）由电路图可知，当S1、S、S2都闭合时，R2短路，电路只有R1工作；
当开S、S1闭合、S2断开时，两电阻串联；根据串联电阻的规律，根据P＝，当电路只有R1工作时功率大，为加热状态，即手动开关S、S2都闭合时，电热水壶处于加热状态；
根据表乙中数据可知，电热水壶的额定功率为880W，由P＝UI，
正常工作时，通过加热管R1的电流为：
I＝＝＝4A；
（2）由欧姆定律I＝，
根据（1）知，加热管电阻：
R1＝＝＝55Ω，
当开S1、S闭合、S2断开时，两电阻串联，电路处于保温状态，根据电阻的串联，此时电路的电阻：
R串联＝R2+R1＝165Ω+55Ω＝220Ω，
由欧姆定律，此时电路中的电流：
I′＝＝＝1A，
则电热水壶的保温功率，
P保＝I′2R1＝（1A）2×55Ω＝55W；
（3）如图丙电能表上标有3000r/kW•h，表示电能表转盘每转3000圈消耗1度电，则转40转消耗的电能为：
W＝×40kW•h＝×3.6×106J＝4.8×104J，
1min转盘转了40转，晚上烧水时电热水壶的实际功率为：
P实＝＝＝800W。
答：（1）加热水壶处于加热状态时，手动开关S、S2都处于闭合状态；正常工作时，通过加热管R1的电流为4A；
（2）若R2＝165Ω，则电热水壶的保温功率为55W；
（3）晚上烧水时电热水壶的实际功率为800W。