2023-2024学年河南省开封市九年级（上）期末物理试卷（含详细答案解析）

这是一份2023-2024学年河南省开封市九年级（上）期末物理试卷（含详细答案解析），共19页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，作图题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.关于导体和绝缘体，下列说法正确的是( )
A. 塑料、陶瓷、干木材是绝缘体B. 铅笔芯、橡胶、铁棒是导体
C. 纯水、大地、水银是绝缘体D. 铜、人体、玻璃是导体
2.如图所示，AB和BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体，将它们串联后连入电路中，这两段导体的电阻及通过它们的电流的大小关系正确的是( )
A. RAB>RBC，IAB=IBCB. RABRBC，IAB分析图丙可知，放热相同时间，水降温慢，根据相同质量的不同物质放出相同的热量，比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强，由此可知a的吸热能力较强。
【解析】解：(1)甲实验装置时发现温度计的玻璃泡触碰到了杯底，因为需要用酒精灯的外焰加热，应该将A处向上，使得温度计的液泡浸没在液体中且不接触烧杯底部，所以A向上合理一些；
(2)(3)探究物质吸热能力的实验中，需要控制不同物质的质量相同，需要天平测量，故在两个完全相同的烧杯中分别装入质量、初温都相同的水和煤油；
我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法，实验中不同物质吸热的多少是通过加热时间来反映的，故还需要增加秒表；
(4)分析表中的实验数据，加热相同时间，水升温慢，根据相同质量的不同物质吸收相同的热量(即加热相同的时间)，比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强，由此可知水的吸热能力较强；
(5)分析图丙可知，放热相同时间，水降温慢，根据相同质量的不同物质放出相同的热量，比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强，由此可知a的吸热能力较强。
故答案为：(1)A处向上；(2)质量；秒表；(3)加热时间；(4)水；(5)>；分析图丙可知，放热相同时间，水降温慢，根据相同质量的不同物质放出相同的热量，比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强，由此可知a的吸热能力较强。
(1)在测量水的温度时，温度计的玻璃泡不能碰到容器底或容器壁，并要求用酒精灯的外焰加热；(1)在测量水的温度时，温度计的玻璃泡不能碰到容器底或容器壁，并要求用酒精灯的外焰加热；
(2)(3)(4)(5)比较物质吸热能力的方法：使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量，吸收热量多的吸热能力强；或使相同质量的不同物质吸收相同的热量，比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强。根据比较吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同；
我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法；实验中不同物质吸热的多少是通过加热时间来反映的，据此分析故还需要的测量工具。
本题比较不同物质的吸热能力，考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法及Q=cm(t末−t0)的运用，为热学中的重要实验。关键是从图中获取有效的信息。
19.【答案】断开 电流表无示数，电压表有示数 左 2.5S1和S2都闭合 I2−I1I1⋅R0
【解析】解：(1)将电压表并联在灯泡两端；滑动变阻器的滑片左移时灯泡变亮，说明电路中电流变大，滑动变阻器阻值变小，故滑动变阻器选用左下接线柱与灯泡串联在电路中，如下图所示：
；
(2)为了保护电路，电路连接时，小伟需要断开开关；连接好电路后，试触开关时，灯丝被烧断，此时电路断路，电流表无示数，电压表与电源连通，测电源电压，故观察到的现象是电流表无示数，电压表有示数；
(3)改正电路后，调节滑动变阻器滑片，某时电压表示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值0.1V，其示数为1.8V，小于灯泡额定电压2.5V，想使小灯泡正常发光，应增大灯泡两端电压，根据串联电路电压规律，应减小滑动变阻器两端电压，根据分压原理，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，故应将滑片向左移动一些，直到电压表示数为2.5V；
(4)实验步骤：
①当开关S1闭合，S2断开时，电流表示数为I1；
②当开关S1和S2都闭合时，电流表示数为I2；
③在步骤①中，两电阻串联，电流表测电路中的电流为I1，则电源电压为U=(Rx+R0)I1；
在步骤②中，电路为只有R0的简单电路，电流表测电路中的电流为I2，则电源电压为U=I2R0；
因电源电压不变，即(Rx+R0)I1=I2R0，
解得：Rx=I2−I1I1⋅R0。
故答案为：(1)见解答图；(2)断开；电流表无示数，电压表有示数；(3)左；2.5；(4)②S1和S2都闭合；③I2−I1I1⋅R0。
(1)将电压表并联在灯泡两端；滑动变阻器的滑片左移时灯泡变亮，说明电路中电流变大，滑动变阻器阻值变小，据此确定滑动变阻器选用的下端接线柱；
(2)为了保护电路，电路连接时，小伟需要断开开关；连接好电路后，试触开关时，灯丝被烧断，此时电路断路，电流表无示数，电压表与电源连通，据此分析；
(3)根据电压表选用量程确定分度值读数，比较电压表示数与灯泡额定电压大小，根据串联电路电压规律和分压原理确定滑动变阻器滑片移动方向；
(4)根据电源电压不变结合欧姆定律列等式求出未知定值电阻Rx的阻值。
本题测小灯泡的额定功率实验，考查了电路连接、注意事项、故障分析、实验操作及设计实验方案测电阻的能力。
20.【答案】空气 不相同
【解析】解：(1)柴油机在吸气冲程中吸入的只有空气；做功冲程中点火方式：汽油机是点燃式，柴油机是压燃式，因此燃料在气缸中的点燃方式与汽油机不相同；
(2)2kg柴油完全燃烧放出的热量为：
Q放=mq=2kg×4.3×107J/kg=8.6×107J；
(3)测试过程柴油机的效率为：
η=WQ放×100%=4.4×107J8.6×107J×100%≈51.2%；
(4)水吸收的热量为Q吸=Q放−W=8.6×107J−4.4×107J=4.2×107J，
水升高的温度为：
Δt=Q吸c水m水=4.2×107J4.2×103J/(kg⋅℃)×200kg=50℃。
答：(1)空气；不相同；
(2)该测试过程中柴油完全燃烧放出的热量是8.6×107J；
(3)该测试过程柴油机的效率约51.2%；
(4)若能将此过程中损失的热量全部收集，能让质量200kg初温为的20℃水温度升高50℃。
(1)在吸气冲程，柴油机吸入的只有空气；做功冲程中点火方式：汽油机是点燃式，柴油机是压燃式；
(2)根据Q放=mq求出2kg柴油完全燃烧放出的热量；
(3)根据η=WQ放×100%求出测试过程柴油机的效率；
(4)知道此过程中损失的热量，知道水的比热容、水的质量，利用吸热公式Q吸=cmΔt求出水升高的温度。
本题主要考查的是学生对四冲程内燃机的工作过程、热量计算公式、效率计算公式的理解和掌握，基础性题目。
21.【答案】半导体 增大
【解析】解：根据电路图，两个电阻串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量湿敏电阻的电压；
(1)湿敏电阻是半导体制成，根据图像知湿敏电阻的阻值随所处环境的湿度增大而增大；
(2)当电流表的示数为0.2A时，R0两端的电压U0=IR0=0.2A×30Ω=6V；
(3)当环境湿度60%时，R=70Ω，电路中的总电阻R总=R+R0=70Ω+30Ω=100Ω；
根据欧姆定律知，电路中的电流I=U总R总=12V100Ω=0.12A；
R0在通电100s消耗的电能是W=UIt=I2Rt=(0.2A)2×30Ω×100s=120J。
答：(1)半导体；增大；
(2)当电流表的示数为0.2A时，R0两端的是6V；
(3)当环境湿度60%时，R0在通电100s消耗的电能是120J。
根据电路图，两个电阻串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量湿敏电阻的电压；
(1)湿敏电阻是半导体制成，根据图像分析得出结论；
(2)根据U=IR计算R0两端的电压；
(3)根据图像得出湿敏电阻的大小，根据串联电路的特点和欧姆定律计算电路中的电流，根据W=UIt=I2Rt计算R0在通电100s消耗的电能。
本题考查半导体的应用、串联电路的特点和欧姆定律与电功的计算，属于中档题。