广东省梅州市兴宁市沐彬中学2023-2024学年九年级下学期开学物理试卷

这是一份广东省梅州市兴宁市沐彬中学2023-2024学年九年级下学期开学物理试卷，共9页。试卷主要包含了选择题，填空题，作图题，实验题，计算题，综合能力题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题：本大题共7小题，每小题3分，共21分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．（3分）一节干电池的电压是（ ）
A．220 伏B．36 伏C．24 伏D．1.5 伏
2．（3分）2023年5月23日，我国13名科考队员成功登顶珠穆朗玛峰。在他们从山脚下到峰顶的过程中，体重（含装备）越大的队员一定（ ）
A．做功越多B．功率越大C．做功越少D．功率越小
3．（3分）用充电宝给手机充电时，充电宝相当于电路中的（ ）
A．用电器B．开关C．电源D．导线
4．（3分）如图是我国早期的指南针（司南），司南是把天然磁石琢磨成勺子的形状，放在水平光滑的“地盘”上，使其旋转，旋转后静止时，它的长柄（柢）总指向南方。下列有关司南和地磁场的说法正确的是（ ）
A．司南只有一个磁极
B．司南可以指南北说明地球周围存在着磁场
C．如果地磁场消失，司南还能指示南北方向
D．静止时指示南北方向，是因为司南具有惯性
5．（3分）如图是一种自热火锅。该自热火锅配有发热包，发热包的主要成分包括生石灰、活性炭和铝粉等。将发热包放到冷水中，生石灰与水发生化学反应，放出大量的热，从而加热上层食物。有关自热火锅说法不正确的是（ ）
A．食物被加热后，食物含有的热量增多
B．食物被加热后，温度升高，内能增大
C．发热包放到水中，将化学能转化为内能
D．设计出气孔的目的是避免使用时盒内气压过高
6．（3分）如图所示是“探究产生感应电流的条件”的实验装置，要使灵敏电流计指针发生偏转，可以（ ）
A．断开开关，让导体ab向上运动
B．闭合开关，让导体ab向下运动
C．断开开关，让导体ab向左运动
D．闭合开关，让导体ab向右运动
7．（3分）如图所示是某创客小组自制肺活量比较装置，吹气时，气球胀大，隔板向上运动，下列说法正确的是（ ）
A．总电阻变大B．电压表示数变大
C．电流表示数变小D．电路总功率变大
二、填空题：本大题共7小题，每空1分，共21分。
8．（3分）某城市铁路车站的设计方案如图所示，进站和出站的轨道都与站台构成一个缓坡，火车进站时靠惯性就能冲上缓坡，把 能转化成重力势能，使速度 （填“增大”、“减小”、“不变”）。出站时，又把储存的 能转化成动能，有效地利用了能量。
9．（3分）如图所示，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花，用力将活塞迅速下压，棉花会立即燃烧。下压过程中活塞对筒内空气 ，空气的 能增大，该能量转化过程与汽油机的 冲程相同。
10．（3分）汽车散热器常用水作为冷却剂，这是利用了水的 较大的性质；我国用长征火箭发射“嫦娥”系列卫星，火箭发射升空时，燃料燃烧将 能转化为内能，再转化为火箭的机械能；火箭的燃料使用液态氢，主要是因为它的 较大。
11．（3分）如图所示，ab为一根铅笔芯，闭合开关后，小灯泡发光，说明铅笔芯是 （选填“导体”或“绝缘体”）。将夹子在铅笔芯上向左移动时，观察到小灯泡变 （选填“亮”或“暗”），这个实验说明导体的电阻跟导体的 有关。
12．（3分）如图所示，卸下家用微型吊扇的插头后，将两根导线分别与灵敏电流计连接起来，用手转动风扇叶子，灵敏电流计的指针将 （选填“偏转”或“不偏转”），这是 现象，此时的微型吊扇相当于 。（选填“电动机”或“发电机”）
13．（3分）家用电饭锅是利用电流的 效应工作的；如图是探究电流通过导体产生的的热量与 关系的实验装置（电热丝R1＞R2），通电一段时间后， （选填“甲”或“乙”）温度计的示数较高。
14．（3分）如图甲所示，用滑轮组将重为120N的物体匀速提起，在5s内绳子自由端移动的距离为3m，图乙是拉力F与绳子自由端移动距离s的关系图象，不计绳重和摩擦。则图乙中阴影部分的面积表示的物理量的单位是 ，绳子自由端移动的速度是 m/s，该滑轮组的机械效率为 。
三、作图题：本题7分。
15．（2分）用如图所示的滑轮组将水桶匀速提升，请在图中用笔画线代替绳子画出连接滑轮组最省力的绕法。
16．（2分）光控开关在天黑时自动闭合，声控开关在有声音时自动闭合。请用笔画线代替导线，将图中的器材连接成只有在夜晚且有人经过发声时，灯泡才会发光的电路。
17．（3分）如图所示，根据图中小磁针静止时的指向，在小括号内标出电磁铁的磁极和电源的极性（“+”或“﹣”）。
四、实验题：本大题共3小题，第18、19小题各6分，第20小题7分，共19分。
18．（6分）（1）在某电路中，当开关闭合后，电压表指针偏转如图甲所示，其原因是电压表的 ，电流表指针偏转如图乙所示，其原因可能是电流表选择的量程太 ，如图丙所示，电能表的示数为 kW•h。
（2）如图丁所示，桌面上有一枚转动灵活的小磁针。接通电路后，观察到小磁针偏转，说明通电导线周围存在 ；改变直导线中的电流方向，小磁针偏转方向也发生改变，这表明通电导体周围的磁场方向与 的方向有关；断开电路，小磁针 （选填“会”或“不会”）回到原来位置。
19．（6分）为了比较水和煤油的吸热能力，小明用如图甲所示的实验装置进行探究。
（1）在组装器材时应先调整 （选填“铁圈A”或“铁棒B”）的高度，此时酒精灯应 （选填“点燃”或“不点燃”）。
（2）在两个相同的烧杯中应加入初温相同、 相同的水和煤油，选用完全相同的加热装置加热，目的是使水和煤油在相同时间内 。
（3）水和煤油温度随时间变化的图象如图乙所示，则图线 （填字母）对应液体的吸热能力强，若从这两种液体中选取一种液体作为暖手袋的工作物质，则应选 （选填“水”或“煤油”）比较合适。
20．（7分）小明用如图甲所示的电路测量定值电阻Rx的阻值。
（1）连接电路时开关应 ，滑动变阻器的滑片应移动到最 （选填“左”或“右”）端。
（2）闭合开关，移动滑片，当电压表示数为2.4V，电流表示数如图乙所示，其读数为 A，则待测电阻的阻值为 Ω。
（3）实验中通过移动滑片位置得到多组实验数据计算出Rx的平均值，这样做的目的是为了 （填字母）。
A.寻找普遍规律
B.减小误差
（4）上述实验完成后，他们想测量铭牌模糊不清的滑动变阻器Rx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），请将他们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，读出电流表的示数为I1；
②闭合开关S， ，读出电流表的示数为I2；
③滑动变阻器最大阻值Rx＝ （用I1、I2和R0表示）。
五、计算题：本大题共2小题，第21小题6分，第22小题7分，共13分。
21．（6分）如图所示，小明的质量为60kg，他在30s内完成了10个引体向上，每次重心上升50cm，g取10N/kg。求：
（1）小明所受重力的大小；
（2）完成一个引体向上克服重力做的功；
（3）30s内克服重力做功的功率。
22．（7分）如图甲是一电热饮水机。通过机内温控开关S进行自动控制。有加热和保温两种功能。电路原理如图乙所示。电源电压恒为220V，当开关S接a时，电路中电流为5A，当开关S接b时，电路消耗的功率为55W．求：
（1）R1的阻值；
（2）开关S接b时，电路中电流。
（3）该饮水机在保温状态工作100s，R2产生的热量。
六、综合能力题：本大题共3小题，第23题7分，第24、25小题各6分，共19分。
23．（7分）学习了电学知识后，小明对水果电池和发光二极管都非常感兴趣，如图甲所示，他把两种不同的金属片A、B插入橙子，制成的“水果电池”与电压表连接在一起，电压表示数为0.6V。小明了解到：发光二极管具有单向导电性，其正负极与电学符号为：，当电流从“+”极流入时二极管能通电且发光，当电流从“﹣”极流入时二极管不能发光。
（1）如图甲所示，金属片 （选填“A”或“B”）是水果电池的正极，若电压表换为图乙中的二极管，由于发光二极管具有 性，要使二极管发光，金属片 （选填“A”或“B”）要接二极管负极；水果电池连接好二极管后，二极管发出微弱的光，此时水果电池主要实现了把化学能转化为 能。为提高水果电池的输出电压，可以把多个水果电池 （选填“串联”或“并联”）。
（2）妈妈从市面上买回一个变光二极管给他，通过实验发现，电流从其P端流入时发红光，从其Q端流入时发绿光，则该变光二极管的内部结构可能是图中的 （填字母）。
（3）制作发光二极管的主要材料是 （填字母）。
A.绝缘体
B.导体
C.半导体
D.超导体
24．（6分）《天工开物》是我国古代的科学著作，书中记载着大量的古代农业机械，其中这样写道：“凡河滨有制筒车者，堰陂障流绕于车下，激轮使转，挽水入筒，一一顷于机内，流入亩中，昼夜不息，百亩无忧。”该段文字描述了筒车这样一种以水流作动力，把低处的水提升到高处的机械——如图甲所示，图乙为筒车的简化图。
（1）水流因为有定的质量和速度而具有 能水流冲击水轮转动，再利用取水筒把低处的水提升到高处，增大水的 能。
（2）若接水槽离取水处高4m，水轮上有12个取水筒，一个取水筒每次可取水4kg，该筒车旋转周提升的水的质量为 kg；对水所做的功为 J（接水槽离倒水处的高度忽略不计，g取10N/kg）。
（3）若筒车旋转一周所用时间为120s，水流冲击筒车的功率为40W，水流所做的总功为 J；筒车旋转周取水的机械效率为 。
25．（6分）阅读短文，回答问题。
光敏电阻
小明利用光敏电阻为社区设计了一种自动草坪灯，其工作原理如图所示。工作电路中有两盏规格均为“220V 44W”的灯泡L，天暗时灯自动发光，天亮时灯自动熄灭。控制电路中电源电压U恒为6V，定值电阻R0为200Ω。在一定范围内，光敏电阻R的阻值与光照强度E（光照强度E的单位为lx，光越强光照强度越大）之间存在一定关系，部分数据如表所示。电磁铁的线圈电阻忽略不计，当天色渐暗，通过线圈的电流为0.02A时，恰好启动工作电路的照明系统。试问：
（1）随着光照强度减小，光敏电阻R的阻值 （选填“增大”或“减小”），控制电路中的电流 （选填“增大”或“减小”），电磁铁的磁性 （选填“增强”或“减弱”），当光照强度减小到一定值时，衔铁会被 （选填“吸下”或“释放”），工作电路接通，照明系统启动。
（2）两盏灯均正常发光时，工作电路中的总电流是为 A。
（3）照明系统刚好要启动时，光照强度E＝ lx。
参考答案与试题解析
一、选择题：本大题共7小题，每小题3分，共21分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．【解答】解：一节干电池的电压为1.5V。
故选：D。
2．【解答】解：从山脚到峰顶的过程中，各科考队员上升的高度是相同的，根据公式W＝Fs＝Gh可知，体重越大（含装备）越大的队员，做功越多；
因为从山脚到山顶各科考队员所用的时间未知，根据公式P=Wt可知，功率的大小无法比较。
故选：A。
3．【解答】解：充电宝给手机充电时，充电宝提供电能，充电宝相当于电路中电源。
故选：C。
4．【解答】解：A、司南有两个磁极，故A错误；
B、司南可以指南北说明地球周围存在着磁场，故B正确；
C、如果地磁场消失，司南就不能指示南北方向了，故C错误；
D、静止时指示南北方向，是因为司南受地磁作用，故D错误。
故选：B。
5．【解答】解：A、热量是过程量，不能说“含有”热量，故A错误；
B、食物被加热的过程中，食物吸收热量，内能增加，是通过热传递的方式使其内能增加，故B正确；
C、生石灰与水反应会放出大量的热，此反应过程中的能量转化关系是化学能转化为内能，故C正确；
D、盒盖上有出气孔，这样会避免使用时盒内气压过高，能防止危险的发生，故D正确。
故选：A。
6．【解答】解：
产生感应电流的条件是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，故应闭合开关；
图中磁感线的方向是竖直方向，所以导体应在水平方向上移动，才能产生感应电流，故D正确。
故选：D。
7．【解答】解：由电路图可知，开关闭合时，定值电阻R1与滑动变阻器R0串联，电压表测R0两端的电压，电流表测电路中的电流。
吹气时，气球胀大，隔板向上运动，变阻器滑片向上移动，R0接入电路中的电阻变小，电路的总电阻变小，故A错误；
由I=UR可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大，故C错误；
由U＝IR可知，R1两端的电压变大，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，在电源电压不变时，R0两端的电压变小，即电压表的示数变小，故B错误；
由P＝UI可知，电路总功率变大，故D正确。
故选：D。
二、填空题：本大题共7小题，每空1分，共21分。
8．【解答】解：在进站时，列车的高度升高了，把列车的动能转化成了列车的重力势能；当出站时，高度减小，又把列车的重力势能转化成了动能，从而有效节约能量。
故答案为：动；减小；重力势。
9．【解答】解：在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小撮干燥的棉絮，用力将活塞迅速向下压，棉絮燃烧起来；说明压缩筒内空气做功，使空气的内能增大，温度升高；压缩过程中，活塞的机械能转化为空气的内能，故该过程中，与内燃机的压缩冲程相同；
故答案为：做功；内；压缩。
10．【解答】解：（1）水的比热容较大大，和其它物质比较，降低相同温度吸收热量多，所以汽车散热器常用水作为冷却剂；散热时，在发动机和水之间发生了热传递，改变了发动机的内能，是通过热传递的方式改变的。
（2）火箭在加速上升过程中，燃料燃烧将化学能转化为燃气的内能，再转化为火箭的机械能；火箭的燃料使用液态氢，主要是因为它的密度小且热值大，在同样情况下，可以释放更多的热量。
故答案为：比热容；化学；热值。
11．【解答】解：ab为一根铅笔芯，闭合开关后，小灯泡发光，说明铅笔芯是导体；
将夹子在铅笔芯上向左移动时，铅笔芯接入电路中的长度变短，电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，会观察到小灯泡变亮；这说明导体的电阻与长度有关。
故答案为：导体；亮；长度。
12．【解答】解：电动机和发电机都是由定子和转子组成，即都是由线圈和磁场组成，所以线卸下家用微型吊扇的插头后，将两根导线分别与灵敏电流计连接起来，用手转动风扇叶子，此时其内部的线圈在磁场中转动，切割磁感线，由电磁感应可知产生了感应电流，电流计的指针会发生偏转；这说明闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流，这是电磁感应现象。此时的微型吊扇相当于 发电机。
故答案为：偏转；电磁感应；发电机。
13．【解答】解：家用电饭锅工作时会产生热量，是利用电流的热效应工作的；
图中两个阻值不同的电阻串联，控制通电时间和电流不变，可探究电流产生热量跟电阻关系；
两电阻串联，电流相等，由焦耳定律Q＝I2Rt得，电阻大的在相同电流、相同时间产生的热量多，升高的温度快，由于R1＞R2，所以甲温度计的示数较高。
故答案为：热；电阻；甲。
14．【解答】解：图乙中纵坐标表示拉力，且拉力大小为50N不变，横坐标表示绳子自由端移动的距离，所以阴影部分的面积S阴＝Fs＝W，表示拉力所做的总功，单位为J；
由题知，在5s时间内绳子自由端移动的距离为s＝3m，
绳子自由端移动的速度是v=st=3m5s=0.6m/s；
由图知n＝3，不计绳重和摩擦，
该滑轮组的机械效率为：η=W有W总=GhFs=GhFnh=GnF=120N3×50N=80%。
故答案为：J；0.6；80%。
三、作图题：本题7分。
15．【解答】解：人站在高处利用滑轮组提升水桶，对绳子自由端拉力应向上，据此由外向内画出滑轮组的绕线方式，有三段绳子承担物重，为最省力的绕法，如图所示：
。
16．【解答】解：经分析可知，光控开关和声控开关串联共同控制灯泡的亮暗，如下图所示：
17．【解答】解：由图知：小磁针的右端为N极、左端为S极，根据异名磁极相互吸引可知，电磁铁的左端为N极，右端为S极；根据安培定则可知，电流从电磁铁的右端流入，左端流出，则电源的右端为正极，左端为负极，如图所示：
四、实验题：本大题共3小题，第18、19小题各6分，第20小题7分，共19分。
18．【解答】解：（1）在某电路中，当开关闭合时，电压表指针向左偏转，其原因是：电压表的正负接线柱接反了；
如图乙选取小量程，指针偏转超过最大刻度，说明所选量程太小；
电能表的单位是kW•h，最后一位是小数，如图1丙电能表的示数为931.6kW•h；
（2）①实验中，开关闭合时，小磁针发生偏转，说明通电导体周围存在着磁场，这是著名的奥斯特实验；
②改变直导线中的电流方向，小磁针的偏转方向也发生改变，说明了磁场方向与电流方向有关；
③断开开关，没有电流的磁场，小磁针小磁针在地磁场的作用下，会回到原来的南北方向。
故答案为：（1）正负接线柱接反了；小；931.6；（2）磁场；电流；会。
19．【解答】解：（1）因要用酒精灯的外焰加热，在组装器材时应先调整铁圈A的高度，此时酒精灯应点燃；
（2）根据比较不同物质吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同，故在两个相同的烧杯中应加入初温相同、质量相同的水和煤油；用同样的酒精灯加热，由转换法，目的是使水和煤油在相同时间内吸收相同热量；
（3）由图乙可知，相同质量的a和b升高相同的温度，b加热的时间长，b吸收热量更多，b的吸热能力更强；
因质量相等的水和煤油，水的比热容大，在降低相同的温度时，根据Q放＝cmΔt知水放热多，供热效果好，故从这两种液体中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质，则应选择水。
故答案为：（1）铁圈A；点燃；（2）质量；吸收相同热量；（3）b；水。
20．【解答】解：（1）为保护电路，在连接电路时，开关应断开；闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于阻值最大处的右端；
（2）如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，此时通过定值电阻R的电流为0.24A；电阻为：
Rx=UxIx=Ω；
（3）实验中，多次改变滑动变阻器滑片的位置，并记录相应数据，目的是：多次测量取平均值，可以减小误差；故选：B；
（4）①闭合开关S，将滑动变阻器的滑片移至最左端，读出电流表的示数为I1；此时电源电压为：U＝I1R0；
②闭合开关S，将滑动变阻器的滑片移至最右端，读出电流表的示数为I2；此时电源电压为：U＝I2（R0+Rx）；
③由于电源电压恒定不变可得，I1R0＝I2（R0+Rx），
解得，待测电阻Rx＝R0；
故答案为：②开关S1、S2都闭合；③I1-I2I2•R0。
故答案为：（1）断开；右；（2）定值电阻断路；0.24；10；（3）B；（4）②将滑动变阻器的滑片移至最右端；③I1-I2I2•R0。
五、计算题：本大题共2小题，第21小题6分，第22小题7分，共13分。
21．【解答】解：（1）小明所受的重力为G＝mg＝60kg×10N/kg＝600N；
（2）完成一个引体向上克服重力做的功W0＝Gh＝600N×0.5m＝300J；
（3）30s内克服重力做的功W总＝10×W0＝10×300J＝3000J，
30s内克服重力做功的功率P=W总t=3000J30s=100W。
答：（1）小明所受重力为600N；
（2）完成一个引体向上克服重力做的功为300J；
（3）30s内克服重力做功的功率为100W。
22．【解答】解：（1）当开关S接a时，电路为R1的简单电路，
由I=UR可得，R1的阻值：
R1=UI1=220V5A=44Ω；
（2）开关S接b时，R1与R2串联，电路消耗的功率为55W，
由P＝UI可得，电路中的电流：
I2=PU=55W220V=0.25A；
（3）开关S接b时，电路中的总电阻最大，消耗的总功率最小，饮水机处于保温状态，
此时电路中的总电阻：
R=UI2=220V0.25A=880Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，R2的阻值：
R2＝R﹣R1＝880Ω﹣44Ω＝836Ω，
100s内R2产生的热量：
Q2＝I22R2t＝（0.25A）2×836Ω×100s＝5225J。
答：（1）R1的阻值为44Ω；
（2）开关S接b时，电路中电流为0.25A；
（3）该饮水机在保温状态工作100s，R2产生的热量为5225J。
六、综合能力题：本大题共3小题，第23题7分，第24、25小题各6分，共19分。
23．【解答】解：（1）因为二极管具有单向导电性，电流要从电压表正接线柱流入，从负接线柱流出，A为水果电池的正极，B为水果电池的负极，因当电流从“+”极流入时二极管能通电且发光，故金属片B要接二极管负极；水果电池连接好二极管后，二极管发出微弱的光，此时水果电池主要实现了把化学能转化为电能；为提高水果电池的输出电压，根据串联电路的电压规律可知，可以把若干个水果电池 串联起来；
（2）当电流从二极管的正接线柱流入，负接线柱流出时，二极管将电路接通；当电流从二极管的负接线柱流入时，二极管在电路中处于断开状态；根据题意可知，电流从其P端流入时发红光，从其Q端流入时发绿光，所以两二极管并联，且红发光二极管的正接线柱在P端，负接线柱在Q端，绿发光二极管的正接线柱在Q端，负接线柱在P端，所以C图正确。
（3）制作发光二极管的主要材料是半导体，选C.
故答案为：（1）A；单向导电；B；电；串联；（2）C；（3）C。
24．【解答】解：（1）水流具有一定的质量和速度，具有一定的动能，水流通过做功使水的高度增大，重力势能增大，是动能转化为重力势能；
（2）该筒车旋转一周提升的水的质量为：m＝12×4kg＝48kg；
对水所做的功为：W＝Gh＝mgh＝48kg×10N/kg×4m＝1920J；
（3）水流冲击筒车的功率为40W，水流所做的功为：W'＝Pt＝40W×120s＝4800J；
筒车旋转一周取水的机械效率为：η=WW'=1920J4800J×100%＝40%。
故答案为：（1）动；重力势；（2）48；1920；（3）4800；40%。
25．【解答】解：
（1）由自动草坪灯的工作原理电路图可知，照明系统启动时衔铁应该被释放，此时电磁铁的磁性应减弱，控制电路的电流应减小，控制电路的总电阻应变大，即光敏电阻R的阻值应增大，则随着光照强度减小，光敏电阻R的阻值增大，电磁铁的磁性减弱，当光照强度减小到一定值时，衔铁会被释放，照明系统启动；
（2）由P＝UI可得，每盏灯泡正常发光时通过的电流：IL=PLUL=44W220V=0.2A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，两盏灯均正常发光时，工作电路中的总电流：I总＝2IL＝2×0.2A＝0.4A；
（3）由表格数据可知，光照强度E和光敏电阻R的阻值的关系为R×E＝120Ω•lx不变，
照明系统恰好启动时，控制电路的电流I＝0.02A，
由I=UR可得，控制电路的总电阻：R总=UI=6V0.02A=300Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，光敏电阻R的阻值：R＝R总﹣R0＝300Ω﹣200Ω＝100Ω，
根据R=120E，可以计算出此时的光照强度为：E=120100lx=1.2lx。
故答案为：（1）增大；减小；减弱；释放；（2）0.4；（3）1.2。光照强度E/lx
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
光敏电阻R/Ω
120
60
40
30
24