山西省2024九年级物理下学期期末学情评估试卷（附答案人教版）

这是一份山西省2024九年级物理下学期期末学情评估试卷（附答案人教版），共13页。试卷主要包含了选择题，实验题，综合应用题等内容，欢迎下载使用。
1．下列说法正确的是( )
A．家用电饭锅正常工作1 h消耗的电能约为360 J
B．电视遥控器的工作电压一般为3 V
C．家用台灯正常工作时，功率约为800 W
D．通过家用普通照明灯的电流可达2 A
2．如图所示，吹足气的气球放手后，在空中飞行一段时间，气球喷气口温度降低。下列选项中的热机四冲程与上述能量转化原理相同的是( )
3．如图所示的为两个物块，若甲、乙接触，甲传递热量给乙，则( )
A．甲的温度一定高
B．甲的内能一定大
C．乙的内能增加时，其温度一定上升
D．0 ℃的固态乙没有内能
4．水是生命之源，生活和工业中水有许多应用。下列对生活中有关水的一些现象的解释错误的是( )
A．用水蒸气推动蒸汽轮机做功是将内能转化为机械能
B．用水来冷却发动机是因为水的比热容大
C．其他条件相同时，温度越高，水蒸发得越快，说明分子热运动的快慢与温度有关
D．烧水时，为了提高炉子的效率，可以提高燃料的热值
5．小红发现，在干燥的冬季，羽绒服上容易吸附许多不带电的毛发，据此推测羽绒服( )
A．一定带正电 B．一定带负电 C．一定不带电 D．一定带电
6．有一种电子计时器，具有倒计时功能。“定时开关”在电路刚连通时，处于“闭合状态”，达到设定时间后自行断开，铃声响起。下面选项中符合以上设计要求的电路是( )
7．《事林广记》中记载了“指南龟”(如图所示)的制法：先以木刻龟，在龟体上沿首尾方向开一洞，放入条形磁石，以黄蜡填满，在龟尾部敲入一铁针与磁石一端相连，将木龟支于竹针之上，使木龟转动，静止后，针指南。关于“指南龟”，下列说法中正确的是( )
A．磁石靠近龟尾一端为磁石的南极
B．铁针指向地理的北极附近
C．铁针的指向不会受附近磁铁的干扰
D．“针指南”利用了同名磁极相互吸引
8．马拉松比赛时常采用感应芯片计时，芯片里的线圈一旦有电流通过，就会激发芯片发送编码信息，系统实时获取计时信息。当正确佩戴芯片的参赛者通过起点和终点设置有磁场的地带时，就能计时，下列选项中工作原理与它相同的是( )
9．材料科学的发展正在影响着我们的生活，下列关于材料应用的说法中正确的是( )
A．利用铜、铁丝代替保险丝会更安全
B．利用超导材料做电热丝，电热丝会更热
C．试电笔外壳是用塑料制成的，因为它是绝缘材料
D．利用钨做灯丝，因为钨的熔点低
10．小明利用热敏电阻R1和定值电阻R0设计了一款温度计测量水的温度，电路如图甲所示，热敏电阻的阻值随温度变化的图象如图乙所示，电源电压保持不变，开关S闭合后，当水温降低时，下列判断中正确的是( )
(第10题)
A．电路中的电流变大，电压表示数变小
B．电路的总功率变小，电压表示数变小
C．电路中的电流变小，电压表示数变大
D．电路的总功率变小，电压表示数变大
二、实验题(11题4分，12题、13题8分，14题5分，15题3分，共28分)
11．为了“比较豆浆和牛奶的吸热能力”，欣欣进行了如图所示的实验：在两个相同的塑料瓶中分别倒入初温相同的豆浆和牛奶，在两瓶中各插一支相同的温度计，然后将两个塑料瓶同时浸入热水中，每隔1 min记录一次豆浆和牛奶的温度。
(1)本实验是通过比较_________________来比较两种物质吸热能力强弱的。
(2)实验中除了初温，还应使瓶中豆浆和牛奶的________相同。
(3)欣欣通过分析实验记录的数据，发现豆浆和牛奶加热相同的时间，豆浆的温度升高较多。由此得出结论：________的吸热能力较强。
(4)根据实验结论可以推测，若要使图中的豆浆和牛奶升高相同的温度，________需要的加热时间较长。
12．在探究“通过导体的电流与电阻的关系”的实验中：
(1)小明连接的部分实验电路如图甲所示，请用笔画线代替导线将图甲中的实验电路连接完整。(要求滑片向左移动时，电流表示数变大)(2分)
(2)连接电路的过程中，开关必须__________。
(3)检查电路并将滑动变阻器的滑片移至最大阻值处，闭合开关，发现电流表无示数，电压表有示数，则电路故障可能是定值电阻__________(填“短路”或“断路”)。
(4)排除故障后闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表的示数为1.5 V，此时电流表示数如图乙所示，则此时电路中的电流为________A；接着小明将原电路中的定值电阻换成阻值为15 Ω的定值电阻，闭合开关后发现电压表示数如图丙所示，接下来他应将滑动变阻器的滑片向________(填“左”或“右”)移动，当观察到电压表示数为________V时，再次记录电流表示数，此时电流表示数为0.1 A。
(5)小明分析两次实验得到的数据，得出初步结论：在其他条件一定时，通过导体的电流与导体的电阻成__________。
13．小明在实验室看到一小灯泡上标有“2.5 V * A”的字样，其中的电流值已经模糊不清，他想测出该小灯泡的额定功率，于是连接了如图甲所示的实验电路。
(1)如图甲所示，经检查，其中有一根导线连接错误，请在该导线上打“×”，并画出正确的连线。(2分)
(2)改正错误后，小明应缓慢调节滑动变阻器，同时观察________________，直到其示数为________时，小灯泡正常发光。
(3)小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是________W。
(4)小明继续向________(填“A”或“B”)端移动滑片，小灯泡发出耀眼的白光后熄灭，此刻他会观察到电压表指针____________(填“回到0刻度”“达到满刻度”或“超过满刻度”)。
(5)若将实验中损坏的小灯泡更换成定值电阻且电路连接完好，还可以完成的探究实验是__________________。
14．实验桌上有电源一个、开关一个、导线若干以及如图所示的两个完全相同的烧瓶。烧瓶装有完全相同的温度计和阻值相等且不变的电阻丝R，甲烧瓶内装有水，乙烧瓶内装有煤油，水和煤油的质量相等、初温相同。水和煤油的比热容如下表所示。以上器材均能满足实验要求，请利用上述实验器材，设计一个实验证明：液体温度的变化与液体的比热容有关。请完成下方的实验报告。

(1)在实线框中画出实验电路图。(2分)
(2)实验步骤：
①按电路图连接电路，读出甲、乙烧瓶中温度计的示数t0，并记录在表格中；查水和煤油的比热容表，将数据记录在表格中；
②闭合开关S，通电一段时间后，同时读出甲、乙烧瓶中温度计的示数t，并记录在表格中，断开开关S；
③利用Δt＝________计算出温度变化，并将Δt的值记录在表格中。
(3)在下方画出实验数据记录表格。(2分)
15．中国宋代学者沈括的《梦溪笔谈》中，最早记载了“地磁偏角”，说明地球周围存在磁场。请你用一根较长的缝衣针，使其获得磁性，并说明地球是一个磁体。
(1)需要的器材：________________________________________________。
(2)实验过程、现象和结论：__________________________________________。(2分)
三、综合应用题(每空1分，18题、19题5分，20题4分，21题9分，22题12分，共42分)
16．小明家上月初和上月末电能表的示数如图所示。结合表盘上的信息可知，小明家家庭电路中的干路电流不得超过________A，每消耗1 kW·h的电能，电能表的指示灯闪烁________次，小明家上个月消耗的电能为________kW·h。
17．核电站所用的核燃料属于____________(填“可再生”或“不可再生”)能源，在反应堆中，核燃料发生核裂变释放出大量的核能，最后发电机利用____________原理产生电。核电项目建成后，四台机组年发电总量约为3×1010 kW·h，这些电能相当于完全燃烧________的烟煤释放出的热量(烟煤的热值为3×107 J/kg)。化石能源的使用会造成空气污染，为了减少有害物质的排放，请你提一条合理建议：____________________________。
18．阅读材料，回答问题。
目前的动车设计中均安装了烟雾报警器，一旦有烟雾产生，烟雾报警器就会报警，列车随即自动减速甚至停车。小明在查阅资料后，自行设计了一个“烟雾报警器”(电路如图所示)。该报警器由“控制电路”和“工作电路”组成，其中“控制电路”由光敏电阻R、电磁铁(线圈阻值R0＝12 Ω)、电源(U＝6 V)、开关等组成；“工作电路”由蓄电池、电铃、导线等组成。小明的设计思路是当光敏电阻接收到的光照强度减弱到一定程度时，工作电路接通，电铃报警。已知该光敏电阻的阻值R与光照强度E之间的关系如表所示。
(1)当车厢的烟雾浓度增大时，射向光敏电阻的光照强度________(填“增大”或“减小”)，光敏电阻阻值________(填“增大”或“减小”)。
(2)根据光敏电阻的阻值R与光照强度E之间的关系，推测R′＝________Ω。
(3)根据上述报警器的工作原理判断，电铃应接在________(填“甲”或“乙”)处。
(4)闭合控制电路的开关，如果当线圈中的电流大于或等于250 mA时，继电器的衔铁被吸合，则光敏电阻接收到的光照强度需要在________cd以上。
19．问答题。
图甲是某小组制作的自动恒温小鸟孵化箱，图乙是其简化电路。箱内电热丝R产生的热量能使箱内部温度基本保持在37 ℃左右。热敏电阻R0的阻值与温度变化关系如图丙所示。请分析说明：当箱内温度偏低时，电热丝在单位时间内产生的热量会增加的原因。
20．“圆梦”小组的同学们设计了一种身高测量仪，其内部电路如图所示，当无人测量时，滑动变阻器的滑片位于最下方。请你帮助“圆梦”小组在电流表、电压表和定值电阻中选择两个合适的元件填入虚线框中完成电路(填元件符号)，使得被测人身高变高时，电表的示数增大。
21．如图甲所示，电源电压保持不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。当滑片P由滑动变阻器b端移动到a端的过程中，分别测出几组对应的电压值和电流值，通过计算得出滑动变阻器对应的电功率P，并画出滑动变阻器的电功率P和电流I的关系图象，如图乙所示。求：
(1)滑动变阻器接入电路的最大阻值。
(2)R0的阻值和电源电压。
(3)整个电路消耗的最小电功率和最大电功率之比。
22．在物理实践活动中，小青同学为了判断家中电饭锅在加热状态下正常工作时的加热效率能否达到80%，首先了解电饭锅的结构和功能，部分信息如下表所示；接着，用电子秤称出水的质量为0.5 kg，通电后将电饭锅调节为加热状态，当水温从20 ℃升高到100 ℃时，用时210 s；在保温状态工作时，断开家中其他用电器，发现家中标有“3 000 imp/(kW·h)”字样的电能表指示灯在60 s内闪了2次。已知电热丝电阻不随温度变化，水的比热容c＝4.2×103 J/(kg·℃)。请你回答下列问题：

(1)求加热过程中水吸收的热量。
(2)计算说明正常加热状态下，该电饭锅的加热效率是否达到80%。
(3)在虚线框内将电饭锅内部的电路补充完整。
(4)从①②两题中任选一题作答。
①电饭锅处于保温状态工作时消耗的电能和实际功率；
②电饭锅处于保温状态时的实际功率和实际电压。
答案
一、1.B 2.C 3.A 4.D 5.D 6.D
7．A 点拨：地球是一个大磁体，指南龟就是一个磁铁，铁针的指向会受到附近磁铁的干扰；而它指南北是由于受到了地磁场的作用，地理南极附近，也就是地磁的北极，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以指南龟静止时，指向南的一端是磁体的南(S)极，所以龟尾端为磁石的S极，故A正确，BCD错误。故选A。
8．C 9.C
10．B 点拨：由图可知，两电阻串联，电压表测定值电阻R0两端的电压，由图乙知，水温降低时，热敏电阻R1阻值变大，因为两电阻串联，所以电路的总电阻变大，由I＝eq \f(U,R)可得，电路中的电流变小，根据U＝IR，电压表示数变小，故ACD错误；电路中的电流变小，由P＝UI可知电路的总功率变小，故B正确。故选B。
二、11.(1)加热相同时间温度升高的多少 (2)质量 (3)牛奶 (4)牛奶
12．解：(1)如图所示。
(2)断开 (3)断路 (4) 0.3；右；1.5 (5)反比
13．解：(1)如图所示。
(2)电压表示数；2.5 V
(3)0.5
(4)B；超过满刻度
(5)探究电流与电压的关系
14．解：(1)如图所示。
(2)③t－t0
(3)如表所示。
15.(1)缝衣针、条形磁体、细棉线
(2)用条形磁体的一极在缝衣针上沿着同一方向摩擦几次，使缝衣针被磁化获得磁性；用细棉线将缝衣针悬挂起来，让其水平自由旋转几次，每次缝衣针静止时总是一端指南，一端指北，同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引，说明地球是一个磁体
三、16.40；1 600；101.1
17．不可再生；电磁感应；3.6×109 kg；开发并利用新能源
18．(1)减小；增大 (2)7.2 (3)甲 (4)3
19．解：由图乙可知，电热丝R和热敏电阻R0串联。由图丙可知，当箱内温度偏低时，热敏电阻R0阻值变小，根据串联电路电阻特点可知，电路中的总电阻变小，由I＝eq \f(U,R)可知，电源电压不变时，电路中的电流变大，由Q＝I2Rt可知，电热丝R的阻值不变，当通过电热丝的电流变大时，电热丝在单位时间内产生的热量会增加。
20．解：如图所示。

21．解：由题图甲可知，R0与R串联，电压表测滑动变阻器R两端的电压。
(1)由题图可知，当滑片P在b端时，电路中的电流最小，且Ib＝0.2 A，Pb＝2 W，由P＝I2R可知，
滑动变阻器接入电路的最大阻值为Rb＝eq \f(Pb,Ib2)＝eq \f(2 W,（0.2 A）2)＝50 Ω。
(2)由题图乙可知，当滑片P在某点c处时，电路中的电流Ic＝0.4 A，Pc＝3.2 W，所以滑动变阻器连入电路的阻值Rc＝eq \f(Pc,Ic2)＝eq \f(3.2 W,（0.4 A）2)＝20 Ω。当滑片P在b端时，电源电压为U＝Ib(R0＋Rb)①，当滑片P在c点时，电源电压为U＝Ic(R0＋Rc)②，由①②两式可得电阻R0的阻值为R0＝eq \f(IbRb－IcRc,Ic－Ib)＝eq \f(0.2 A×50 Ω－0.4 A×20 Ω,0.4 A－0.2 A)＝10 Ω，
电源电压为U＝IbR总＝Ib(R0＋Rb)＝0.2 A×(10 Ω＋50 Ω)＝12 V。
(3)当滑片P在b端时，电路消耗的电功率最小，
则P最小＝UIb＝12 V×0.2 A＝2.4 W。
当滑片P在a端时，电路消耗的电功率最大，则P最大＝eq \f(U2,R0)＝eq \f(（12 V）2,10 Ω)＝14.4 W。故电路消耗的最小电功率与最大电功率之比为eq \f(P最小,P最大)＝eq \f(2.4 W,14.4 W)＝eq \f(1,6)。
22．解：(1)水吸收的热量
Q热＝cm(t1－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×0.5 kg×(100 ℃－20 ℃)＝1.68×105 J。
(2)由P＝eq \f(W,t)可得，正常加热210 s消耗的电能
W＝P1t＝1 000 W×210 s＝2.1×105 J，
电饭锅的加热效率η＝eq \f(Q热,W)＝eq \f(1.68×105 J,2.1×105 J)×100%＝80%，故该电饭锅的加热效率达到了80%。
(3)如图所示。
(4)①电饭锅处于保温状态时60 s内消耗的电能为
W保温＝eq \f(2 imp,3 000 imp/（kW·h）)＝eq \f(1,1 500) kW·h＝2.4×103 J，
工作时间为t保温＝60 s，
则实际功率为P＝eq \f(W保温,t保温)＝eq \f(2.4×103 J,60 s)＝40 W。
②电饭锅处于保温状态时，R、R0串联，总电阻为
R总＝eq \f(U2,P2)＝eq \f(（220 V）2,48.4 W)＝1 000 Ω，
电饭锅处于保温挡时，60 s内消耗的电能为
W保温＝eq \f(2 imp,3 000 imp/（kW·h）)＝eq \f(1,1 500) kW·h＝2.4×103 J，t保温＝60 s，
实际功率为P＝eq \f(W保温,t保温)＝eq \f(2.4×103 J,60 s)＝40 W。
由P＝eq \f(U2,R)知，
实际电压为U实＝eq \r(R总P)＝eq \r(1 000 Ω×40 W)＝200 V。水和煤油的比热容/[J/(kg·℃)]
水
4.2×103
煤油
2.1×103
光照强度E/cd
1
2
3
4
5
6
光敏电阻R/Ω
36
18
12
9
R′
6
工作状态
开关情况
额定功率
工作电阻
加热
S1、S2均闭合
1 000 W
R0
保温
只闭合S1
48.4 W
R、R0
液体种类
水
煤油
c/[J/(kg·℃)]
t0/℃
t/℃
Δt/℃