2023-2024学年江苏省物理九上期末考试试题

这是一份2023-2024学年江苏省物理九上期末考试试题，共16页。试卷主要包含了考生必须保证答题卡的整洁，发现电流周围存在磁场的科学家是等内容，欢迎下载使用。

1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。
2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题
1．下列单位中，是热值单位的是（ ）
A．kgB．kW·hC．J/m3D．V
2．在研究串联电路中的电压规律实验中，小明连接了如图所示的电路，闭合开关S后，发现两灯都不亮，他用电压表先测量电源两端电压为3V，之后测量A、B两点之间的电压接近3V，若电路中只有一处故障，则电路故障可能是
A．L1断路B．L2断路
C．L1短路D．L2短路
3．如图所示的实验装置中，能说明电动机工作原理的是
A．B．
C．D．
4．在探究电流产生的热量与什么因素有关时，小李设计了如图的实验装置．甲、乙两个透明容器中密封着等量的空气，里面各放有一根5Ω的电阻丝，其中乙容器将一个5Ω的电阻丝与容器内5Ω电阻丝并联，两个U型管中装有等量的水．把这个装置接入电源，利用这套装置可来探究电流产生热量
A．与电压的关系 B．与电阻的关系 C．与电流的关系 D．与电能的关系
5．毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，说明摩擦过程中橡胶棒（ ）
A．得到电子B．失去电子C．得到正电荷D．失去正电荷
6．某同学骑自行车匀速上坡时，速度保持不变，则自行车和人的（ ）
A．动能变大，重力势能变大B．动能变小，重力势能变大
C．动能变大，重力势能变小D．动能不变，重力势能变大
7．如图所示，电源电压恒为4.5V，电压表的量程为0～3V，电流表的量程为0～0.6A，滑动变阻器的规格为“20Ω1A“”，灯泡标有““字样，不考虑灯丝电阻的变化。若闭合开关，两电表的示数均不超过所选量程，灯泡也能安全工作，下列说法中正确的是（ ）
A．滑动变阻器的可用最大阻值为20Ω
B．电流表的最大示数为0.6A
C．灯泡的最小功率为0.45W
D．电路的最大功率为2.7W
8．下列生活情境中的物态变化，属于放热的是（ ）
A．放在冰箱里的矿泉水结冰B．放久的樟脑丸变小
C．放在饮料里的冰块化了D．用久的白炽灯丝变细
9．发现电流周围存在磁场的科学家是（ ）
A．牛顿
B．安培
C．焦耳
D．奥斯特
10． “绿水青山就是金山银山”为来来中国的生态文明建设和绿色发展指明了路线，我们要从生活中的小事做起，以下行为符合节能减排要求的是
A．尽量多开启电冰箱门
B．照明时选用新型节能灯
C．电视机长期处于待机状态
D．多使用内燃机为动力的汽车
11．如图所示是小明为居民楼门口设计的智能照明电路，L是“220V 22W”的节能灯，天暗时自动发光，天亮时自动熄灭。控制电路中，电源由两节干电池串联而成，R1是定值电阻，R2是光敏电阻，其阻值会随着光强的变化而变化。下列说法正确的是
A．晚上电磁铁的磁性应该比白天时更强
B．光敏电阻的阻值随光照强度的增大而增大
C．当光照强度增大时，电压表示数将减小
D．若提高控制电路电源电压，灯白天也可能发光
12．家里的电视机工作时，通过电视机的电流约为
A．5mAB．0.5 AC．5 AD．50 A
二、填空题
13．如图所示，一张百元新钞票好像被一支笔“戳通”了．实际上这张新钞票依然完好无损，这里应用了磁现象的有关知识．原来，这支笔的笔杆（纸币的下方）与笔头（纸币的上方）可以互相分离，笔杆与笔头相连的一端内部装有小磁铁，则笔头内的材料可能含有_____ （选填“铜”、“铁”或“塑料”）．若想探究笔头内材料是否有磁性，现提供下列器材：①小磁针、②大头针、③碎纸屑，其中可用来完成探究任务的有 ____（填序号）．
14．如图是“比较水和食用油的吸热能力”的实验装置。图中两个烧杯中所装水和食用油的质量______（选填“相同”或“不同”），用规格相同的电加热器使水和食用油在相同的时间内吸收相同的热量，观察发现它们______是不同的。
15．如图所示是一种 LED 手电筒，它用两节新干电池做电源，电压为_____V，由 6个 LED 并联组成，每只 LED 的额定电流为 15mA，则这种 LED 手电筒正常工作时的总电流____A。
16．如图所示，2016年9月15日22时04分，天宫二号空间实验室发射任务取得圆满成功。火箭发射时发生的能量转化主要是________。火箭点火发射时，若高温火焰向下喷射到发射台上，发射台就会被烧毁。为了保护发射台，在它的底部建造了一个大水池，从而巧妙地解决了这个技术问题。建造大水池是利用了水的________的性质。
三、实验题
17．（8分）在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，让小车从斜面上由静止释放小车下滑后撞击斜面底部的木块。
（1）小车进入水平面时的动能是由_____转化来的。实验时木块被推得越远，小车对木块_____越多，表明小车的动能越大。
（2）同一小车从斜面不同高度由静止释放，如图甲、乙所示，是探究动能大小与_____的关系。
（3）换用质量不同的小车从斜面的相同高度由静止释放，目的是探究动能的大小与_____关系。
（4）实验中若使用的木块质量较大，为保证较好的实验效果，方法有多种，请说出你的一种方法：_____。
（5）木块最终会停下来的主要原因是_____，在此过程中木块把_____转化为_____。
18．（8分）小红猜想动能的大小可能与物体的质量和运动的速度有关，于是设计了如图甲、乙所示的实验，探究动能的大小与哪些因素有关。
（1）让质量相同的两个小球沿同一光滑斜面分别从A处和B处开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止，如图甲所示。
（2）让不同质量的两个小球沿同一光滑斜面分别从处开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止，如图乙所示。
上述甲、乙两组实验中：
①乙图中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是两球到达水平面时，具有相同的__________；
②选用图甲探究的是动能与__________的关系，得出的结论是：____________；
③物理研究方法有许多，如等效替代法、类比法、对比法、控制变量法：本实验中运用了两种研究方法，一是__________；二是转换法，就是用_________来表示小球动能的大小。
（3）本实验装置的水平面如果绝对光滑，还能得出结论吗？_________。
（4）实验后，同学们联想到在许多交通事故中，造成安全隐患的因素有汽车的“超载" 与“超速"，进一步想知道，在影响物体动能大小的因素中，哪个对动能影响更大？于是利用上述器材进行了实验测定，得到下表的数据：
（a）为了探究，“超载”隐患时，应选择序号___________的实验进行比较。
（b）分析表格中对应的数据可知：___________对物体的动能影响更大，即当发生交通事故时，由此造成的危害更严重。
19．（8分）在“测量小灯泡的电功率”实验中，可选择的器材有：两端电压恒为的电源，额定电压为的小灯泡阻值约为，电流表，电压表，“”的滑动变阻器和“”的滑动变阻器，开关和导线若干，实验步骤如下：
请用笔画线表示导线将图甲的电路连接完整，使滑片向右移动时小灯泡变亮．
（______）
连接好电路，正确操作，移动滑动变阻器的滑片P，小明发现灯泡忽亮忽暗，则故障可能是______；
A．滑动变阻器滑片接触不良 小灯泡短路
C．滑动变阻器短路 滑动变阻器断路
故障排除后，小明移动滑片P，当电压表的示数为2V时，滑动变阻器应向______选填“左”或“右”移动，使电压表示示数为额定电压，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定电功率为______W．
小明根据实验中获得的6组数据绘制的小灯泡“”图象如图丙所示，则本实验中小明选用的滑动变阻器是______选填：“”或“”．由图象可知小灯泡的电阻随温度的升高而______．
完成上述实验后，小明又找来、、、的电阻各一个，选择滑动变阻器来完成探究“电流与电阻的关系”的实验，电流表选择，电压表选择，要完成这四次实验，应控制的电压表示数的范围为______．
四、作图题
20．（8分）如图所示，插座和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插座、开关、灯泡，正确连入电路中，要求开关控制灯泡。
（________）
21．（8分）图乙、中小磁针处于静止状态，请标出小磁针的S极和A点的磁感线方向。
（____）
五、计算题
22．（10分）如图所示电路，电源电压保持不变，定值电阻R1=20Ω，R2=10Ω，R是滑动变阻器．当滑动变阻器滑片P移动到最右端，开关S1闭合，开关S2断开时，电流表的示数为0.4A；当滑动变阻器滑片P移动到中点时，开关S1闭合S2断开时，电压表的示数为U1，保持滑动变阻器滑片P位置不变，开关S2闭合S1断开时，电压表的示数为U2，且U1:U2=2:3，求：
（1）电源电压；
（2）滑动变阻器的最大阻值；
（3）整个电路消耗的电功率最小值
23．（12分）电饭锅是家中常用的用电器，下表是小宇家中一台电饭锅的铭牌，其内部结构简化如图所示，其中R1和R2都是电热丝（不考虑温度对电阻的影响）．
（1）电饭锅正常工作时，在加热状态下的总电流是多少？
（2）电阻R2的阻值是多少？
（3）一天，小宇断开家中其它用电器，只接通电饭锅且处于加热状态，发现家中标有“220V 10（20）A；3000r/kW•h”的电能表5min内转了200圈，求电饭锅此时的实际加热功率是多少？
参考答案
一、选择题
1、C
【详解】A．kg是质量的单位，故不符合题意；
B．kW·h是电功的单位，故不符合题意；
C．J/m3是热值的单位，故符合题意；
D．V是电压的单位，故不符合题意。
故选C。
2、A
【详解】闭合开关后两灯均不亮，则电路可能为断路，电源电压为3V，当电压表测A、B两点之间的电压时，示数接近3V，说明A、B间断路，即L1断路，故选A。
3、B
【详解】A图为奥斯特实验，研究电流的磁效应，不符合题意；
B图，当导体通过电流时，受到磁场力的作用，导体会运动，据此发明了电动机，故B符合题意；
C图为电磁继电器，其核心部件是电磁铁，利用了电流的磁效应，不符合题意；
D图，导体切割磁感线运动时，产生感应电流，是电磁感应现象，是发电机的原理，不符合题意；
故B符合题意．
【点睛】
注意分清楚研究电磁感应和磁场对通电导线作用力的两个实验，两个实验从图看很相似，容易混淆，区分的方法是，有电源的是研究磁场对通电导线作用力的实验，有灵敏电流计的是研究电磁感应的实验．
4、C
【分析】探究电流产生热量跟电流关系时，控制电阻和通电时间不变；探究电流产生热量跟电阻关系时，控制通电时间和电流不变；探究电流产生热量跟通电时间关系时，控制电流和电阻不变．
【详解】图中两个相同的电阻串联，通电时间和电阻相同，当给其中一个并联一个电阻时，电阻的电流改变，探究电流产生热量跟电流关系．
故选C．
【点睛】
本题考查电流产生的热量的影响因素，知道电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关．
5、A
【分析】在摩擦过程中，对电荷束缚能力强的，得到电子带负电；对电荷束缚能力弱的，在摩擦过程中失去电子带正电．
【详解】因为摩擦起电的实质是原子核外电子的转移，且电子带负电，又因为毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，所以摩擦过程中橡胶棒得到电子，故A选项正确，BCD选项错误．故选A．
6、D
【详解】某同学骑自行车匀速上坡时，质量不变，速度保持不变，因此动能不变，同时高度上升，重力势能增大。
故选D。
7、C
【详解】AC．由可得，灯泡的电阻：
当电压表的示数时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大。电路中的电流最小，灯泡的功率最小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，灯泡两端的电压：
则电路中的最小电流：
滑动变阻器接入电路中的最大阻值：
则灯泡的最小功率：
故A项错误，C项正确；
B．由可得，灯泡的额定电流：
因串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为0～0.6A，变阻器允许通过的最大电流为1A。所以，电路中的最大电流为。故B项错误；
D．此时电路的总功率最大，则电路的最大总功率：
故D项错误。
故选C。
8、A
【详解】A．矿泉水结冰，液态变成固态，是凝固现象，需要放热，故A项符合题意；
B．樟脑丸变小，固态直接变成气态，是升华现象，需要吸热，故B项不符合题意；
C．冰块化了，固态变成液态，是熔化现象，需要吸热，故C项不符合题意；
D．灯丝变细，固态直接变成气态，是升华现象，需要吸热，故D项不符合题意。
故选A。
9、D
【分析】根据物理学史知识、物理学家对物理学的主要贡献，分析解答此题．
【详解】A、牛顿在力学中的贡献非常大，其发现并总结了牛顿第一运动定律，故A不符合题意；
B、安培发现了安培定则，故B不符合题意；
C、焦耳发现了焦耳定律，故C不符合题意；
D、1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，发现电流周围存在磁场，故D符合题意．
【点睛】
多了解物理学史对培养我们学习物理的兴趣是有帮助的，所以考试中也时有涉及，在学习中应注意．
10、B
【详解】A．频繁开启电冰箱门，进入冰箱内的热空气增加，加重了冰箱的负荷，不利于节约电能，故A项不符合题意；
B．选用新型节能灯，灯泡发光亮度不变，但功率大大减小，相同时间消耗电能减少，有利于节约用电，故B项符合题意；
C．电视机不使用时处于待机状态，也会消耗电能，这样会浪费电能，故C项不符合题意；
D．使用内燃机作为动力的汽车，排放的废气较多，用电动汽车代替燃油车，能减少废气的排放，这样符合减排的要求，故D项不符合题意。
11、C
【详解】A．由题意可知，晚上时灯泡发光，白天不发光，说明晚上时，受控电路接通，电磁铁磁性小，故A错误；
B．天暗时电灯自动亮，说明此时照明电路闭合即衔铁断开，由图可知此时电磁铁的磁性减弱，即电路中的电流变小，根据可知电路中的电阻变大，即此时光敏电阻的阻值变大，反之，天亮时光敏电阻的阻值变小，所以他选择的光敏电阻阻值大小应随光照强度的增加而减小，故B错误；
C．敏电阻阻值大小应随光照强度的增加而减小，所以光照强度增加，光敏电阻的阻值会减小，其分担的电压减小，故电压表示数减小，故C正确；
D．如果提高控制电路的电压，由欧姆定律可知，电路中的电流增大，在白天时，电路的电流很大，动触点一定被吸下，照明灯L一定不发光，且到晚上时，由于电压高，电流大，也可能导致动触点被吸下，照明灯L也可能不发光，故D错误；
12、B
【解析】电视机额定电压为220V，额定功率在110W左右，所以其工作电流在 左右。
二、填空题
13、铁 ①②
【详解】磁铁能够吸引铁，不能吸引铜和塑料，所以说笔头内的材料可能含有铁；
如果有磁性，那么小磁针靠近时会发生转动；大头针是铁材料做成的，能够被磁体吸引；而磁性物质对碎纸屑不起作用，故应选 ①②．
14、相同 升高的温度
【详解】[1][2]由控制变量思想可知，比较吸热本领应控制水和食用油的质量相同。根据吸热公式可知，两者吸收相同的热量时，水的比热容大于食用油的，所以可以观察发现它们升高的温度是不同的。
15、3 0.09
【详解】[1]因为电源为两节干电池串联组成的，因此电源电压：
；
[2]6个LED并联，每只LED的额定电流I1=15mA，正常工作时的总电流为
。
16、内能转化为机械能 比热容大
【详解】[1]火箭升空时，燃料燃烧产生的大量气体推动火箭升空，所以，在上升过程中，是内能转化为机械能；
[2]当火箭升空向后喷出高温的气体时，水池中的水被加热沸腾，水汽化（沸腾）时要吸收大量的热，从而使周围环境的温度不至于过高，防止了发射台熔化，而建造大水池是利用了水的比热容较大的性质。
三、实验题
17、重力势能 做功 速度 质量 增大小车速度 受到阻力的作用 动能 内能
【解析】（1）小车在向下滚动的过程中重力势能减小，动能增大，所以小车在水平位置获得的动能是由初始位置时的重力势能转化来的；在研究动能大小与什么因素有关时，我们是通过观察小车推动木块移动的距离来反映小车动能大小的，即小车对木块做功越多，木块被推的越远，动能越大；
（2）图中实验中让同一小车从同一个斜面上不同的高度由静止开始运动，即小车运动到斜面低端的速度是不同的，所以该实验是探究动能大小与物体运动速度的关系；
（3）不同质量小车从相同的高度释放，运动到斜面低端的速度也就相同，即该实验探究的是小车动能与质量的关系；
（4）实验中若使用的木块质量较大，小车撞击木块时，木块移动的距离较小，实验现象不明显，为使实验有较明显的现象，可以通过增大小车在斜面上的高度来增大小车的速度，从而增大小车的动能，增大对木块做功的多少，增大木块在水平面上滑行的距离；也可以通过减小接触面粗糙程度的方法来减小摩擦力，使木块在水平面上滑行距离增大；
（5）由于木块受到阻力（或摩擦力）的作用，所以木块最终会停下来；在此过程中木块通过做功方式把动能转化为内能；
18、速度 速度 当物体的质量相同时，速度越大动能就越大 控制变量法 纸盒移动的距离 不能 1、3 速度
【详解】(2)①[1]为了探究物体的动能与质量的关系，应该让不同质量的钢球沿斜面同一高度静止滚下撞击水平板上的木块，这样它们到达斜面底端时的速度相等；
②[2][3]图甲中，让质量相同的两个小球沿斜面的不同高度静止滚下撞击水平板上的木块，这是控制了质量相同，目的是探究物体的动能与速度的关系，能得出的结论是：当质量一定时，速度越大，具有的动能越大；
③[4]因物体的动能与质量和速度有关，所以当研究与其中一个因素关系时，应采取控制变量法；
[5]实验中通过观察木块被撞击后运动的距离的大小来间接判断物体动能的大小，这种研究问题的方法是转换法；
(3)[6]若水平面光滑，木块不受摩擦力，由牛顿第一定律可知木块将永远运动下去。木块通过的距离无法确定，做功的多少也无法确定。所以铁球动能的大小就无法比较；
(4)(a)[7]研究超载隐患时，应控制小球下滑的速度相同（高度相同）而质量不同，由表中实验数据可知，应选择1、3所示实验进行比较；
(b)[8]由表中实验数据可知，由序号1、2实验，质量相同，2实验速度是1的2倍，2推动木块的距离是1的4倍；由序号1、3实验，速度相同，3质量是1的2倍，3推动木块距离是1的2倍；故速度对物体的动能影响更大，即当发生交通事故时，由此造成的危害更严重。
19、 右 增大
【详解】滑动变阻器与灯泡串联，一上一下的接，滑片右移灯泡变亮，即电流变大，电阻变小，故滑动变阻器接右下接线柱，上接线柱随便接，如下所示：
、因移动滑片导致灯泡忽灭忽亮，因此说明滑动变阻器的滑片P接触不良，故A符合题意；
B、若小灯泡短路，灯泡一直都不发光，故B不符合题意；
C、若滑动变阻器短路，电路中的电流不变，灯泡一直发光，不会出现忽明忽暗的现象，故C不符合题意；
D、若滑动变阻器断路时，电路中没有电流，灯泡不会发光，故D不符合题意．
故选A．
灯在额定电压下正常发光，示数为2V小于灯的额定电压，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向右移动，直到电压表示数为额定电压；
此时电流表示数如图乙所示，图中电流表选用小量程，分度值为，电流大小为，则小灯泡的额定功率为：；
灯泡正常发光时，其电压，电路中的电流为：，
根据串联电路的电压特点可得，此时滑动变阻器两端电压：，
此时滑动变阻器接入电路的阻值：，
所以本实验中应该选择规格为“”的滑动变阻器，即选；
由图丙知，当电压为1V、2V、3V时，对应的电流分别为、、，由可得，灯的电阻分别为：、、，即小灯泡的电阻随温度的升高而增大；
电流表选择，故电路中的最大电流为，此时电路的总电阻最小此时接入的电阻，根据欧姆定律可得，电压表示数的最大值：；
当取最大的定值电阻时，对应的变阻器的最大电阻连入电路中，
由欧姆定律可得，电路中的最小电流：
，
则电压表的最小示数：
；
故要完成这五次实验，应控制的电压表示数的范围为．
四、作图题
20、
【详解】灯泡的接法：火线先进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接在灯泡的螺旋套上，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。如下图所示：
21、
【解析】已知螺线管的右端为S极，左端为N极，根据异名磁极相互吸引，可知小磁针的右端为N极，左端为S极；在磁体的周围，磁感线从N极发出，回到S极，所以A点的磁感线方向向左，如下图所示：
五、计算题
22、 (1)6V
(2)20Ω
(3)0.9W
【详解】(1)由图知，滑片P移动到最右端，开关S1闭合，开关S2断开时，电路中只有R1连入电路中，电流表测电路中电流，由欧姆定律可得，电源电压：
(2)由图知，当滑片P移动到中点时，开关S1闭合S2断开时，与R1串联，电压表测变阻器两端电压，由串联电路特点和欧姆定律可得电压表示数：
滑片P位置不变，开关S2闭合S1断开时，与R2串联，电压表仍测变阻器两端压，电压表示数：
由题知U1:U2=2:3，即：

化简得：

解得：R=20Ω；
(3)因为R1>R2，根据串联和并联电路电阻的特点可知，当S1闭合、S2断开，且滑片在左端时电路的总电阻最大，电源电压一定，由可知，此时电路的总功率最小，
。
23、（1）4A（2）1100Ω（3）800W
【分析】（1）知道电饭锅正常工作时在加热状态下功率，利用P＝UI求电路总电流；（2）分析S、S0闭合和S闭合、S0断开时的电路组成、电阻大小关系，据P＝可知，什么情况为保温档，再利用P＝求R2的阻值；（3）3000r/kW•h表示电饭锅每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转3000r，据此求电能表转盘转200r消耗的电能，再利用P＝求电饭锅此时的实际加热功率．
【详解】（1）由题知，电饭锅正常工作时，在加热状态下功率P＝880W，由P＝UI可得总电流：I＝＝4A；（2）当S、S0闭合时，R1和R2并联，当S闭合、S0断开时，电路中只有R2，因并联电路总电阻小于支路电阻，因此当S闭合、S0断开时，电路总电阻较大；由P＝可知，此时电功率较小，为保温档；P保温＝44W，由P＝可得：R2＝＝1100Ω；（3）3000r/kW•h表示电饭锅每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转3000r，则电能表转盘转200r消耗的电能：W＝kW•h＝kW•h，电饭锅此时的实际加热功率：P实＝＝0.8kW＝800W．
序号
小球质量m/g
小球自由滚下高度h/cm
木块被撞后移动的距离s/m
1
30
10
4
2
30
20
16
3
60
10
8
额定电压
220V
频率
50Hz
额定功率
加热
880W
保温
44W