山东省枣庄市市中区2023-2024学年九年级上学期期末物理试题（原卷版+解析版）

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1. 下列现象和诗句不能用分子动理论解释的是（ ）
①一滴水大约有1.51022个水分子；②为有暗香来；③千里冰封，万里雪飘；④海绵很容易被压缩；⑤水和酒精混合后体积变小；⑥长期放煤的墙角，泥土是黑的；⑦尘土飞扬；⑧两铅柱压紧后下端可吊起重物。
A. ①③⑤B. ③④⑦C. ②④⑧D. ①⑤⑥
2. 近代的光学发动机在汽缸或活塞上改造出光学通道，使光学信号通过探测装置进行采集和处理，在不破坏缸内工作过程的条件下获得真实信息。如图，当光从窗口射入时，化学反应室中的经光照分解，使室内气压增大，从而推动活塞向右移动：若无光射入，活塞则向左移动；控制光照即可实现活塞往复运动。当无光射入时，活塞的移动过程相当于如图汽油机工作的哪个冲程（ ）
A. B.
C. D.
3. 2023年慕尼黑车展，一半是欧洲车，一半是中国车、中国车大放异彩，下列与小汽车有关的说法错误的是（ ）
A. 如果四冲程内燃机的转速是600r/min，那么它每秒做功5次，共有20个冲程
B. 汽油机顶部有喷油嘴、柴油机顶部有火花塞
C. 使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率
D. 在做功相同的情况下，热机的效率越高，消耗的燃料越少
4. 如图，是一款感应式垃圾桶，其工作原理如下：启动开关S1闭合后，指示灯亮起，这时垃圾桶才能正常使用；扔垃圾时，只需将手伸到感应区上方，感应开关S2自动闭合，动力装置工作，桶盖打开；手离开5秒后，感应开关S2就会自动断开。下列电路符合要求是（ ）
A. B.
C. D.
5. 取两个相同的验电器A和B，用毛皮摩擦橡胶棒接触验电器A的金属球，使A带上电荷，可以看到A的金属箔张开，B的金属箔闭合。用带有绝缘柄的金属棒把A和B连接起来（如图所示），观察到A的金属箔张开的角度减小，B的金属箔由闭合变为张开。下列描述正确的是 （ ）
A. 实验中金属杆和金属球接触的一瞬间，金属杆中电流方向是自A流向B
B. 两金属箔片能够张开是因为带上了同种电荷
C. 金属杆能够导电是因为金属杆中的电子都可以在金属内部自由移动
D. 将金属杆换成玻璃杆，实验现象不变
6. 用如图所示的器材探究影响导体电阻大小的因素，分别选用A、B、C、D四根不同的金属丝接入M、N两点之间，下列说法正确的是（ ）
A. 接A、D，可探究导体电阻大小与导体长度是否有关
B. 接A、C，可探究导体电阻大小与横截面积是否有关
C. 接B比接C时电流表示数更小一些
D. 该实验装置不能探究导体电阻与导体材料的关系
7. 日前，我国科学家首次通过实验证明了二维极限下单层铜基超导体具有和块体铜基超导体相同的超导特性，结合输运和扫描隧道显微学及谱学数据。团队最终发现二维极限下的单层已具备高温超导所需的一切因素。利用超导材料电阻为零的特性，你认为超导材料最不适合用来做（ ）
A. 输电导线B. 电动机线圈
C. 计算机电子元件D. 电炉丝
8. 实验是学习物理的重要方法，对图中相关实验的说法正确的是（ ）
A. 甲：研究气体的扩散时，必须将盛有红棕色的二氧化氮的瓶子放在上面
B. 乙：探究电阻与横截面积的关系时，在电路中先接入金属丝全部长度，再将其对折后接入电路
C. 丙：研究导体的串联电路中电流的规律时，必须准备多个不同规格的小灯泡重复实验
D. 丁：研究电流与电压的关系时，滑动变阻器的作用是保持电阻R两端的电压不变
9. 地磅工作时，重物越重，电表的示数就越大．下列四幅电路图中，R′是滑动变阻器，R是定值电阻．其中符合地磅工作原理的是（）
A.
B.
C.
D.
10. 有两个电路元件A和B，流过元件的电流与其两端电压的关系如图（甲）所示。把它们并联在电路中，如图（乙）所示。闭合开关S，这时电流表的示数为0.9A，则电源电压和元件A的电阻分别是（ ）
A. 3.0V 7.5ΩB. 3.5V 7.5ΩC. 2.5V 5ΩD. 1.0V 5Ω
11. 在“比较两个灯泡亮暗”活动中，将标有“2.5V”字样的灯泡甲和“3.8V”字样的灯泡乙串联后接到电路中，观察到乙灯比甲灯亮，则下列说法正确的是（ ）
A. 通过乙灯的电流比通过甲灯的电流大
B. 甲灯的电阻比乙灯的电阻大
C. 相同时间内，电流通过乙灯做的功多
D. 甲灯的实际电压比乙灯的实际电压大
12. 如图所示，小林设计了一个加热装置电路。已知电源电压为220V，电阻丝R1=110Ω（电阻丝阻值不改变）。当开关S1断开、S2接b时，整个电路的发热功率为550W。下列有关说法中错误的是（ ）
A. 电阻丝R2的阻值为88Ω
B. 利用该加热装置能够实现高温、中温和低温三挡加热
C. 当开关S1断开、S2接a时，加热装置处于低温挡
D. 当电路接高温挡时，整个电路的发热功率为550W
13. 甲图是小灯泡L和电阻的图象．将小灯泡L和电阻接入乙图所示电路中，只闭合开关时，电流表的示数为0.5A。再闭合开关后，下列说法正确的是（ ）
A. 电源电压为B. 小灯泡L的电阻为40Ω
C. 电路总功率增加了D. 在内电阻产生的热量为
14. 小冰家电能表标有“220V 5（60）A”字样，家中正使用一台100W的电冰箱、两盏40W的日光灯。当小冰将一个60W台灯的插头插进插座时，台灯不亮，干路中的空气开关“跳闸”。发生这种现象的原因可能是（ ）
A. 日光灯断路B. 台灯插头处短路
C. 电冰箱断路D. 用电器的总功率过大
15. 如图所示电路，电源电压保持不变，当闭合开关 S，调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小，两个电阻的“U-I”关系图像如图所示，则下列判断正确的是（ ）
A. 电源电压为 8VB. 定值电阻 R1 的阻值为 20Ω
C. 滑动变阻器 R2的阻值变化范围为 0~10ΩD. 此电路的最小总功率为 1.2W
二、填空题（每空1分，共27分）
16. 秋冬季节流感病毒肆虐，晓丹说病毒的传播是扩散现象，她的说法是__________的，发烧的晓丹用电热宝取暖，电能转化为__________能，电热宝取暖是__________方式改变内能。
17. 航天器火箭发动机用氢作燃料，这是因为氢气的__________很大．燃烧1m3的煤气大约能放出热量3.9×107J，某市管道煤气收费标准为2.87元/m3，有一户人家在一个月内烧煤气消耗了1.17×109J热量，这个月应交煤气费_______元．
18. 如图所示是游客在科技馆触碰静电球的情景，身体带上电后，她的头发蓬松飞扬，是因为______；如果静电球带的是负电，则触碰过程中电流方向为______（选填“从球向人”或“从人向球”）。
19. 2023 年8月29日，横空出世的华为新手机 mate60 向世界展示了中国高科技企业的集体实力。手机、智能家用电器、军事领域等都离不开芯片，芯片核心主要是由______材料制成的；科学家发现，铝在-271.76℃以下时，电阻变成了零，这就是______现象。
20. 定值电阻甲标有“10Ω、0.9A”，定值电阻乙标有“15Ω、0.8A”，把它们串联在电路中，确保电路安全能加的最大电压是________V，把它们并联在电路中，为了保证两个电阻都不烧坏，干路电流最大为___________A。
21. 如图甲所示的电路中，定值电阻R1为10Ω，R2为滑动变阻器，电源电压保持不变。闭合开关S后，滑片P从b端移动到a端的过程，电压表示数U与电流表示数I的关系图像如图乙所示。电源电压是_________V，当滑片P在ab中点时电流表的示数为_________A。
22. 我国“华为”公司是当今世界通讯领域的龙头企业，以手机为例，华为“Mate20pr“不仅采用4000mA•h超大容量电池，并且采用“超级快充”技术，不到半小时可把电池充达一半以上，极大方便了人们的使用。已知该电池的部分参数如表所示：
（1）其指纹锁“钥匙”是特定人的指纹（S1）、密码（S2）或人脸识别钥匙（S3）三者都可以单独使手机（M）解锁并工作，如图中电路设计符合要求的是__________。
A．B．
C．D．
（2）人们在使用手机长时间通话时，手机会明显发热，这是__________能转化为__________能。手机内部有一个阻值为1000Ω的电阻，当通过它的电流为2mA时，1min内产生的热量是__________J。
（3）两个充电器，一个标注“输出5V；600mA”，另一个标注“输出5V；4A”，其中一个是快速充电器。假设充电效率为100%，选用快速充电器将电池从储电量为零到充满需要的时间为__________s。
23. 如图是家庭电路的一部分，虚线框内装有漏电保护器和空气开关（未画出）。当家电维修人员在图中C处不慎触电时，_________会迅速切断电流；当电路中接入大功率用电器时，_________会自动切断电路。

24. 如图是生活中常用的插线板。开关闭合时，指示灯发光，各组插孔与指示灯是___________联的；某次闭合开关后，指示灯不发光，连在该插线板的电水壶还正常工作， 说明指示灯发生___________故障。为保证用电安全，线板的塑料外壳应选用___________（选填“导体”、“绝缘体”、“半导体”或者“超导体”）材料。
25. 图甲和图乙分别是R1=48.4Ω和R2=193.6Ω的电热丝组成的两种电路，
（1）在它们工作时的不同功率情况中，最大功率是____W，最小功率是____W。
（2）若图甲的电路以最大功率状态工作10min，则会导致所在电路标有“2400imp/（kw·h）”的电子式电能表的指示灯闪烁____次。
（3）上述10min内产生的热量相当于完全燃烧约____m3的天然气放出的热量（天然气的热值为4×107J/m3）。

三、作图与实验探究题（第26题7分，27题6分，28题2分，29题8分，29题5分共28分）
26. 在“比较不同物质吸热的情况”的实验中：

（1）如图甲所示，小明在两个相同规格的玻璃杯中加入初温相同、液面等高的水和某种食用油，利用相同规格的电加热器对水和食用油进行加热。同组的小亮立即指出了小明操作有错误，你认为小明的错误是___________；
（2）小明纠正错误后，正确进行实验，画出了水和这种食用油温度随时间变化关系如图所示，根据图可以判断a物质是___________（选填“水”或“食用油”），实验中所用食用油的比热容为___________ J/(kg⋅℃)；
（3）为了比较酒精和碎纸片的热值，小明设计了如图所示实验，他将适量的酒精和碎纸片分别放入两个燃烧皿中，点燃它们分别给装有水的两个规格相同玻璃杯加热，直至酒精和碎纸片完全燃烧，其间水未沸腾。实验中除了所用的两个玻璃杯规格相同、水的初温相同外，还需控制相同的量有：水的质量和___________。实验通过比较___________（选填“加热时间”或“升高的温度”）来确定酒精和碎纸片燃烧放出热量的多少；
（4）通过（3）实验得到的燃料热值与实际相比会偏___________（选填“大”或“小”），其原因可能是___________。（写出一条即可）
27. 某物理实验小组正在使用“伏安法”测量未知电阻Rx阻值，实验电路如图甲所示（电源电压3V）。
（1）闭合开关S前，应将滑动变阻器滑片移到最______端（选填“左”或“右”）；
（2）闭合开关后，发现电流表无示数，电压表有示数且示数接近3V，则电路故障原因可能是______；
（3）排除故障后，当滑片移到某一位置时，电压表示数为1.6V，电流表示数如图乙所示，其读数为______A。接下来测量多组实验数据算出Rx平均值，这是为了减小测量带来的______；
（4）实验中电流表突然损坏，小组同学经过讨论设计了一种实验方案，也可测出Rx阻值。电路如图丙所示，若电源电压未知且恒定不变，a、b为滑动变阻器左右两个端点，滑动变阻器最大阻值为R0，请你把以下测量步骤补充完整：
①闭合开关S，滑片P移到a端时，读出电压表示数为U1；
②闭合开关S，______，读出电压表示数为U2；
③待测电阻Rx=______（用已知和测量出的物理量符号表示）。
28. 为了节约能源，宾馆的客房都配有房卡。只有把房卡插入电槽中，房间内的灯才能有电。请连接房间内的简化电路。
29. 用如图甲所示的电路探究“通过导体的电流与电压的关系”，电源电压为3V，定值电阻R的阻值为5Ω，滑动变阻器的最大阻值为20Ω。
（1）请把上图乙所示的实物图连接完整，要求滑片P向右移动时电流表示数变小______；
（2）闭合开关前将滑动变阻器的滑片调至______端（填“A”或“B”），这样做的目的是______；
同时小明发现电流表指针在零刻度线左端，如图丙所示，其原因是______；
（3）闭合开关移动滑片，发现电流表有示数，电压表示数为零。电路仅有一处故障，故障是______；
（4）排除故障后，调节滑动变阻器，记录数据如表。结论：______；
（5）若探究“通过导体的电流与电阻的关系”，需要用到阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的电阻。先将10Ω的电阻换成15Ω后，若保持电压表的示数为1.5V不变，应将滑动变阻器的滑片向______端（选填“A”或“B”）移动，换用25Ω的电阻进行实验时，发现无论怎样移动滑片，都无法使电压表的示数达到1.5V，原因是滑动变阻器的最大阻值______（选填“过大”或“过小”）。
30. 在做“探究电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验时，小惠采用了如图所示的实验装置。
（1）小惠利用如图所示装置来探究电流产生的热量跟电流大小的关系，容器中的电阻需要满足的条件是______（选填“大于”“小于”或“等于”）；通电一段时间后，需要观察______来判断容器内的电阻丝产生的热量多少；
（2）小惠让该实验装置冷却到初始状态，把右侧并联的电阻丝拆下和电阻丝串联后接入右侧容器中，就可以用来探究电流产生的热量跟______的关系，若电阻丝的阻值等于，左右两容器内电热丝相同时间产生的热量之比为______。
四、计算题（第31小题7分，第32题8分，共15分。解答时应写出必要的文字说明、公式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。）
31. 交警使用的某型酒精测试仪的工作原理如图所示，电源电压恒为6V，传感器R1的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小，当酒精气体的浓度为0时，R1电阻为20Ω。为精准使用，测试仪使用前要通过调零旋钮（即滑动变阻器R2的滑片）进行调零，此时电压表示数为4V。
（1）当电压表示数为4V时，电流表示数是多少？
（2）当电压表示数为4V时，滑动变阻器R2阻值是多少？
（3）调零后，R2的电阻保持不变。某驾驶员对着酒精测试仪吹气，若电流表示数达到0.3A，表明该驾驶员酒驾，则此时电压表的示数是多少？R1阻值是多少？
32. 空气炸锅，因其烹制食物脂防含量低，美味酥脆，无油烟味，深受广大市民青睐。如图甲所示，为某品牌空气炸锅，其发热元件为两个电阻，R1＝40Ω，R2＝220Ω，额定工作电压为220V，内部电路可简化为图乙所示电路，当开关S1闭合，开关S接b端时为高温挡；开关S1闭合，开关S接a端时为中温挡。求：[薯条的比热容）]
（1）中温挡正常工作时，通过电阻R2的电流；
（2）高温挡正常工作时，求R1、R2消耗的总功率；
（3）使用空气炸锅高温挡加工薯条，原料薯条温度为20℃，炸熟至少需要达到170℃，若一次炸熟200g薯条需要的时间为100s，求空气炸锅电能转化为热能效率为多少。
电池名称
锂离子电池
电压
3.7V
容量
4000mA•h
U/V
1.0
1.5
1.9
2.5
30
I/A
0.2
0.3
0.4
05
0.6