沪科版九年级全一册物理第二学期期末学业质量测试卷（含答案）

这是一份沪科版九年级全一册物理第二学期期末学业质量测试卷（含答案），共16页。试卷主要包含了选择题，填空题，作图题，简答题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。

1．中国科学家们为长期驻留空间站的航天员打造了“四季如春”的太空之家，航天员生活的天和核心舱内的温度大约是( )
A．－10～5 ℃ B．0～5 ℃
C．20～25 ℃ D．37～42 ℃
2．杭州亚运会开幕式上应用了全球最大规模的LED透明网幕屏，使现场的观众能够看见数字人奔跑以及点燃火炬的画面。LED透明网幕屏主要利用发光二极管工作。发光二极管的主要材料是( )
(第2题)
A．导体
B．绝缘体
C．超导体
D．半导体
3．如图的四个成语所描述的场景中，通过做功改变内能的是( )
4．小华想给家中更换灯泡，下列操作流程符合安全用电原则的是( )
A．断开开关、拆下灯罩、更换灯泡、通电测试
B．拆下灯罩、通电测试、断开开关、更换灯泡
C．更换灯泡、断开开关、拆下灯罩、通电测试
D．通电测试、拆下灯罩、更换灯泡、断开开关
5．小明应用所学的物理知识设计了如图所示的两种制霜方法：图甲，把冰块放在装有适量食盐的易拉罐中；图乙，将一块干冰(固态二氧化碳)放在金属勺子上。过一会儿就看到易拉罐外壁和勺子表面都出现了白霜。下列说法正确的是( )
(第5题)
A．两种方法中，霜的形成都是凝固现象
B．制霜的过程中，冰放热，干冰吸热
C．冰中加盐是为了降低冰的熔点
D．勺子下方出现的“白气”是二氧化碳
6．如图所示的是家用多孔插排，开关控制整个插排。用电器接入插孔正常工作时( )
A．用电器与开关的连接方式是并联
B．用电器间的连接方式是并联
C．接入的用电器越多电路的总电压越大
D．接入的用电器越多电路的总电阻越大
(第6题) (第7题)
7．小南用毛皮摩擦过的橡胶棒接触不带电的验电器金属球后，金属箔张角如图甲；接着用毛皮摩擦过的气球再接触金属球，金属箔张角变大，如图乙。下列推断正确的是( )
A．摩擦过的橡胶棒带正电
B．摩擦过的气球带正电
C．图甲中瞬间电流方向是由橡胶棒到金属箔
D．图乙中张角变大是因为金属箔所带电荷量增加
8．2023年11月28日，新一代国产CPU——龙芯3A6000在北京发布，其性能达到国际主流产品水平。电脑CPU工作时会不断发热，为了保证CPU不被烧坏，当温度上升到某一值时，外接电风扇(用M表示)工作辅助降温，下列四个电路图中符合要求的是( )
A B
C D
9．冬至搓“米时”是福州的传统习俗，“米时”是用糯米磨成浆沥干后搓成的圆形丸子，煮熟后再裹上黄豆粉，如图所示。下列说法正确的是( )
(第9题)
A．煮“米时”的过程中，“米时”的内能增大
B．煮“米时”时，温度从炉火传递给锅中的“米时”
C．刚出锅的“米时”很烫，因为“米时”含有的热量高
D．刚出锅的“米时”周围冒白气，这是汽化现象
10．有一种佩戴在手腕上的“计步器”，其构造是在一段塑料管中密封一小块磁铁，管外缠绕着线圈。运动时，磁铁在管中反复运动，线圈的输出电流随之不停地变化，显示出运动步数。“计步器”的基本原理与下列选项中的哪一幅图相同( )
11．在如图所示的电路中，开关S闭合后，下列各种情况正确的是( )
A．若甲、乙、丙是电压表，当开关S1闭合后U甲>U乙
B．若甲是电压表，乙、丙是电流表，开关S1断开形成并联电路
C．电路中甲表和乙表可以同时是电流表
D．若电路是并联电路，则乙表的示数小于丙表的示数
(第11题) (第12题) (第13题)
(第14题)
12．如图所示的是灯L1、L2的U­I图像，电源电压恒为120V 时，分析图像可知( )
A．只有L1接入电路时，通过的电流是0．4 A
B．只有L2接入电路时，L2的实际功率为300 W
C．L1、L2并联时，L1的电阻大于L2的电阻
D．L1、L2串联时，L2的电阻为300 Ω
13．在物理实践活动中，某活动小组设计了体重测量仪的电路，如图所示。其中R′是滑动变阻器，R是定值电阻，代表测量用的显示仪。则下列分析正确的是( )
A．闭合开关后，体重增大时，R两端电压增大
B．闭合开关后，体重增大时，通过R′的电流增大
C．增大R的阻值，可以增大体重仪的测量值
D．提高电源电压，可以增大体重仪的测量值
14．如图甲所示，电源电压保持不变。电流表A的量程为0～0．6 A，电压表V1、V2的量程均为0～3 V，滑动变阻器R的规格为“50 Ω 2 A”，小灯泡的额定电压为2．5 V。滑动变阻器的滑片P在某点时，小灯泡正常发光，此时电压表V2的示数为1．5 V。在保证电路各元件安全时，最大范围内调节滑片P，其中一只电压表与电流表示数的变化图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A．电源电压为3 V
B．电压表V1的示数变化范围为1．5～3 V
C．滑动变阻器的取值范围是3～50 Ω
D．小灯泡的功率范围为0．1～1．25 W
二、填空题(本题共6小题，每空1分，共12分)
如图是航天器发射升空、在轨运行和返回地面的过程。请回答15～16题。
15．航天器发射时，采用氢作为燃料的原因是氢的________。航天器在轨运行时，通过__________(填“超声波”或“电磁波”)和地面控制中心联系。航天器所用的电能来源于太阳，太阳内部发生的是核________(填“聚变”或“裂变”)。
16．航天器在整个返回过程中要经历从－100 ℃以下到2 000 ℃以上的“冰火两重天”的考验，为保证航天器正常工作，需要热控系统来实现对温度的控制。航天器返回进入大气层时，返回舱蜂窝状结构外表面的固体散热材料会直接发生________变成气态。
17．中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”同学们通过实验发现小磁针静止时总是一个磁极指地理的南方，这个磁极叫________；指南针能指示南北方向，是因为地球周围存在__________。
18．小明了解到意大利物理学家伏特发明了伏打电池，于是他仿制了一个伏打电池，将电压表正负接线柱分别与铜片、锌片相连(如图甲所示)，发现指针向右偏转，则________片是正极。若一组单元能产生0．7 V的电压，则图乙中的伏打电池______(填“能”或“不能”)点亮一只“2．5 V”的小灯泡。
(第18题)
19．如图，用测电笔来辨别家庭电路中的火线与零线：手拿测电笔的正确方法是图____________；如图丙所示电路中，闭合开关后，发现电灯不亮，用测电笔测试图中的a、b、c、d四点，只有a点不发光，可能发生的故障是________(填“ab”“bc”“cd”“火线”或“零线”)开路。
(第19题)
(第20题)
20．小明家的电能表月初的示数是，月末的示数如图所示，则小明家本月用电__________kW·h。一天晚上小明将一台“220 V 1 210 W”的电热水壶单独接入电路工作6 min，电能表的脉冲指示灯恰好闪烁了300次，则当时的实际电压为________V。(忽略温度对电阻的影响)
三、作图题(本题共2小题，每题2分，共4分)
21．如图所示，根据图中螺线管的磁感线方向，在括号内标出电源的正、负极。
(第21题) (第22题)
22．小周用碳膜电位器设计了一个可调亮度的电灯，如图所示，为了安全，他把电路元件安装在塑料外壳内，请根据安全用电的原则，把各元件连入家庭电路中，要求滑片顺时针滑动时小灯泡变亮。(碳膜电位器拥有开关的功能)
四、简答题(本题共1小题，共4分)
23．某公司在手机设计制造方面掌握了诸多高新科技成果。以手机“超级快充”技术为例，配套的快充充电器以较强的电流不到半小时就能使电池充达一半以上，极大地方便了人们的使用。但观察发现，“超级快充”的充电线比普通手机充电线要粗一些，请你从线路安全的角度来分析这样设计的好处。
五、实验探究题(本题共5小题，共30分)
24．图甲是小丽同学探究“冰熔化时温度的变化规律”的实验装置图。
(1)安装实验器材时，小丽应按照__________(填“从上到下”或“从下到上”)的顺序进行。
(2)如图乙所示，温度计的示数为________℃。
(3)她将冰熔化的过程绘制成如图丙所示的温度随时间变化的图像。分析图像可知，冰是________(填“晶体”或“非晶体”)。
(4)分析图丙可知，该物质在t1时刻的内能________t2时刻的内能；CD段加热时间是AB段加热时间的2倍，则冰的比热容________水的比热容。(均填“大于”“等于”或“小于”)
(5)当试管中的冰全部熔化成水后，继续用酒精灯加热，试管中的水________(填“能”或“不能”)沸腾。
(第24题)
(第25题)
25．在“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验中，用绝缘细线将一根导体棒AB悬挂在蹄形磁体的磁场中，再将导体棒AB、灵敏电流计及开关用导线连成一个电路(如图所示)。
(1)实验中，通过观察____________________________来判断电路中是否有感应电流产生。
(2)闭合开关，让导体棒AB保持静止，电路中______(填“有”或“无”)感应电流产生。
(3)闭合开关，让导体棒AB沿________________(填“竖直方向上下”或“水平方向左右”)运动时，电路中有感应电流产生。
(4)闭合开关，如果将蹄形磁体向左运动，电路中________(填“能”或“不能”)产生电流。
26．小明在探究“电流与电阻的关系”时，采用了如图甲所示的电路，实验供选择的定值电阻有5个，阻值分别为5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、30 Ω，电源电压恒为4．5 V，滑动变阻器的最大阻值为30 Ω。
(1)实验前，滑动变阻器的滑片应移到______(填“A”或“B”)端；
(2)小明首先用5 Ω定值电阻进行实验，闭合开关后，发现无论怎么移动滑片，电流表指针几乎不偏转，电压表指针迅速偏至最大刻度线以外，则电路中的故障可能是________；
A．开关断路 B．滑片接触不良 C．定值电阻断路 D．电流表断路
(3)排除故障后，小明根据实验数据在图乙中描点并连线，则图中阴影部分面积表示的物理量是________________________，其数值为__________；
(4)当小明接入30 Ω定值电阻时，发现无论如何移动滑动变阻器的滑片都无法完成实验，原因可能是____________________；利用已有器材，你的解决办法是____________________；
(5)在此实验的基础上，小明得到了电流与电阻的关系：________________________。
(第26题) (第27题)
27．水的导电性能是评价水质的重要参数，导电性可以通过测量给定规格水样的电阻来反映。请你设计一个电路用于测量河水样品的电阻。备选器材：电源(电压恒为12 V)、电压表(0～3 V)、电流表(0～0．6 A)、定值电阻R0(阻值200 Ω)、开关、玻璃水槽各一个，导线若干。
(1)咨询水质检测工程师后得知，如图玻璃水槽内的水样达到标准线的长宽高规格时，河水样品的电阻Rx大致范围为600～6 000 Ω。将采集的河水样品倒入玻璃水槽，水面与“标准线”平齐。若水面低于标准线，会导致测得的电阻偏________，理由是____________________________。
(2)请将设计的测量电路画于方框中。
(3)若Rx在1 000～3 000 Ω范围内，则该项检测结果符合环保要求，你设计的电路中，电表的示数应在____________范围内。
28．如图甲所示的是测量额定电压为3．8 V小灯泡的电功率的部分电路，其中滑动变阻器的规格为“50 Ω 1 A”。
(第28题)
(1)请用笔画线代替导线将图甲中电路连接完整，使滑动变阻器连入电路的阻值最大；
(2)闭合开关，发现小灯泡不亮、电压表无示数、电流表有示数，则电路故障可能是____________________________________________________________短路；
(3)排除故障并正确连接电路后，调节滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为1．5 V时，电流表的示数如图乙所示，若让小灯泡正常发光，滑片应向______(填“左”或“右”)移动；
(4)实验中，小华同学发现电压表无法准确调到3．8 V，她更换电压表量程后，将电压表并联在图丙中的________(填“ab”“bc”或“ac”)之间，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2．2 V时，小灯泡正常发光；小峰同学想用此电路探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”，则他________(填“能”或“不能”)得出正确结论；
(5)同学们完成实验后，老师又连接了如图丁所示的电路，用它测量额定电流为I额的小灯泡的额定功率(已知电源电压为U，R为电阻箱，可以直接读出它的阻值)。请将实验过程补充完整：
①闭合开关S，调节电阻箱，使电流表示数为________，并记下此时电阻箱的阻值为R；
②小灯泡额定功率的表达式为P额＝__________(用题中已有符号表示)。
六、计算题(本题共3小题，共22分)
29．如图所示，电源电压不变，R2的阻值为30 Ω，闭合开关后，电压表的示数为3 V，电流表的示数为0．2 A。求：
(第29题)
(1)R1的阻值。
(2)电源电压。
30．某物理兴趣小组的同学用天然气灶给10 kg的水加热，他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线。若在6 min内完全燃烧了0．2 kg的天然气[水的比热容为4．2×103 J/(kg·℃)，天然气的热值为7×107 J/kg]，求：
(第30题)
(1)天然气完全燃烧产生的热量；
(2)经过6 min时间加热，水所吸收的热量；
(3)天然气灶烧水时的热效率。
31．图甲为电热水器的原理图，该电热水器具有加热、保温功能，相关参数如表所示。图甲中电磁继电器(线圈电阻不计)、热敏电阻R、保护电阻R0、电压恒为6 V的电源U1、导线等组成控制电路。当电磁铁线圈中的电流I＜10 mA时，继电器上方触点和触点c接通；当电磁铁线圈中的电流I≥10 mA时，继电器下方触点和触点a、b接通；热敏电阻R中允许通过的最大电流I0＝15 mA，其阻值随温度变化的规律如图乙所示，热敏电阻和加热电路中的三只电阻R1、R2、R3均置于储水箱中。已知R1＝121 Ω、U2＝220 V。
(1)电热水器加热状态下工作100 s消耗的电能是多少？
(2)R2的阻值是多少？
(3)为使控制电路正常工作，保护电阻R0的最小阻值为多少？若R0为该值，衔铁刚好吸下时储水箱中水温是多少？
(第31题)
答案
一、1.C 2.D 3.D 4.A 5.C 6.B 7.D
8．C 9.A 10.B
11．B 点拨：若甲、乙、丙是电压表，当S1闭合后，该电路为串联电路，甲测量的是L2两端的电压，乙测量的是L1两端的电压，丙测量的是电源两端的电压，根据串联电路的电压关系可知，U甲、U乙大小无法判断，故A错误；若甲是电压表，乙、丙是电流表，开关S1断开，两灯并列连接，形成并联电路，电流表丙测L1支路电流，电流表乙测干路电流，乙表的示数大于丙表的示数，故B正确，D错误；电路中甲表和乙表如果同时是电流表，会造成电源短路，故C错误。
12．C
13．C 点拨：根据电路图知道，定值电阻R和滑动变阻器R′串联，显示仪为电压表，测量R′两端的电压。闭合开关后，体重增大时，压力增大，滑动变阻器R′接入电路的电阻变大，电路的总电阻变大，由I＝eq \f(U,R)知道，电路中的电流变小，由U＝IR知道，R两端电压变小，故AB错误；增大R的阻值，电阻R分得的电压变大，则电阻R′分得的电压变小，为使电压表的最大示数不变，需要增大滑动变阻器的电阻，滑片需要下移，需要增大压力，故可以增大体重仪的测量值，故C正确；当增大电源电压时，定值电阻两端的电压变大，由I＝eq \f(U,R)知道，电路中的电流变大，为了保持电压表的示数一定，由U＝IR知道，滑动变阻器接入电路的电阻需要减小，即体重仪测量值会减小，故D错误。
14．D
二、15.热值大；电磁波；聚变
16．升华
17．南极；地磁场
18．铜；能
19．甲；ab
20．60；200 点拨：电能表的单位是kW·h，最后一位是小数位，则小明家本月消耗电能为W＝348.2 kW·h－288.2 kW·h＝60 kW·h；电热水壶单独接入电路工作6 min消耗的电能为W′＝eq \f(300,3 000) kW·h＝0.1 kW·h，电热水壶实际功率为P实＝eq \f(W′,t)＝eq \f(0.1 kW·h,\f(6,60) h)＝1 kW＝1 000 W，根据P＝eq \f(U2,R)，电热水壶电阻为R＝eq \f(U额2,P额)＝eq \f(（220 V）2,1 210 W)＝40 Ω；忽略温度对电阻的影响，则当时的实际电压为U实＝eq \r(P实R)＝eq \r(1 000 W×40 Ω)＝200 V。
三、21.解：如图所示。
(第21题)
22．解：如图所示。
(第22题)
四、23.答：“超级快充”的充电线比普通手机充电线要粗一些，在其他条件相同时，充电线越粗，即电线的横截面积越大，电阻越小，根据焦耳定律Q＝I2Rt可知，当电流和时间相同时，粗的充电线产生的热量较少，更安全一些。
五、24.(1)从下到上 (2)－4 (3)晶体
(4)小于；小于 (5)不能
25．(1)灵敏电流计的指针是否偏转 (2)无
(3)水平方向左右 (4)能
26．(1)B (2)C (3)定值电阻两端的电压；2 V
(4)滑动变阻器的最大阻值太小；将10 Ω电阻串联在电路中
(5)保持电压不变时，电流与电阻成反比
27．解：(1)大；河水样品的横截面积偏小
(2)如图所示。
(第27题)
(3)0.75～2 V
点拨：由电路图知，R0和Rx串联接入电路，电压表并联在R0两端，当Rx＝1 000 Ω时，电压表示数最大，由串联分压原理可得：eq \f(U0,R0)＝eq \f(Ux,Rx)，即eq \f(U0,200 Ω)＝eq \f(12 V－U0,1 000 Ω)，解得U0＝2 V；当Rx＝3 000 Ω时，电压表示数最小，由串联分压原理可得：eq \f(U0′,R0)＝eq \f(Ux′,Rx′)，即eq \f(U0′,200 Ω)＝eq \f(12 V－U0′,3 000 Ω)，解得U0′＝0.75 V，所以电压表的示数应在0.75～2 V。
28．解：(1)如图所示。
(第28题)
(2)小灯泡 (3)右
(4)bc；不能 (5)①I额 ②(U－I额R)I额
六、29.解：(1)R1＝eq \f(U1,I)＝eq \f(3 V,0.2 A)＝15 Ω。
(2)U2＝IR2＝0.2 A×30 Ω＝6 V，
电源电压U＝U1＋U2＝3 V＋6 V＝9 V。
30．解：(1)天然气完全燃烧产生的热量：
Q放＝mq＝0.2 kg×7×107 J/kg＝1.4×107 J；
(2)水的质量m水＝10 kg，加热前水的温度t0＝20 ℃，加热6 min后的温度t＝80 ℃，水吸收的热量：Q吸＝cm水(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×10 kg×(80 ℃－20 ℃)＝2.52×106 J；
(3)天然气灶烧水时的热效率：η＝eq \f(Q吸,Q放)×100%＝eq \f(2.52×106 J,1.4×107 J)×100%＝18%。
31．解：(1)由表格参数可知，电热水器的加热功率P加热＝1 610 W，由P＝eq \f(W,t)可知，电热水器加热状态下工作100 s消耗的电能：W＝P加热t＝1 610 W×100 s＝1.61×105 J；
(2)R1的电功率：P1＝eq \f(U22,R1)＝eq \f(（220 V）2,121 Ω)＝400 W；由图甲可知，继电器下方触点和a、b触点接通时，R2与R1并联，根据并联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最小，由P＝eq \f(U2,R)可知，电路中的总功率最大，电热水器处于加热状态，由于电路中的总功率等于各用电器的电功率之和，则R2的电功率：P2＝P加热－P1＝1 610 W－400 W＝1 210 W，由P＝eq \f(U2,R)可得，R2的阻值：R2＝eq \f(U22,P2)＝eq \f(（220 V）2,1 210 W)＝40 Ω；
(3)由题意可知，热敏电阻中允许通过的最大电流I0＝15 mA＝0.015 A，则控制电路的最大电流为0.015 A，此时电路的总电阻最小，由I＝eq \f(U,R)可得，电路的最小总电阻：R总＝eq \f(U1,I0)＝eq \f(6 V,0.015 A)＝400 Ω，由图乙可知，热敏电阻的最小阻值R小＝200 Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以保护电阻R0的最小阻值：R0＝R总－R小＝400 Ω－200 Ω＝200 Ω；由题意可知，电磁铁的衔铁被吸下时，电路中的电流I＝10 mA＝0.01 A，此时R0＝200 Ω，控制电路的总电阻：R总′＝eq \f(U1,I)＝eq \f(6 V,0.01 A)＝600 Ω，此时热敏电阻的阻值：R＝R总′－R0＝600 Ω－200 Ω＝400 Ω，由图乙可知，此时储水箱中水温是60 ℃。题序
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
答案
额定电压
220 V
加热功率
1 610 W
保温功率
220 W