湖北省随州市曾都区、随县多校联考2023-2024学年九年级(上)期末(一模)物理试卷(解析版)

这是一份湖北省随州市曾都区、随县多校联考2023-2024学年九年级(上)期末(一模)物理试卷(解析版)，共19页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验探究题，应用实践题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题（每题2分，共30分）
1. 检查酒驾时，司机打开车窗，交警闻到车内有酒精气味，要求司机必须接受酒精含量的测试。交警能闻到酒精气味是因为酒精（ ）
A. 分子之间存在引力B. 分子之间存在斥力
C. 分子间有空隙D. 分子在不断运动
【答案】D
【解析】交警能闻到酒精气味说明酒精分子在运动。
故选D。
2. 两个相同的容器分别装满了质量相同的甲、乙两种液体。用同一热源分别加热，液体温度与加热时间关系如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 甲液体的比热容大于乙液体的比热容
B. 加热相同的时间，甲液体温度升高的比乙液体温度升高的多
C. 加热相同的时间，甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量
D. 如果升高相同的温度，两液体吸收的热量相同
【答案】B
【解析】已知两种液体质量相等，相同热源加热说明相同时间提供的热量相等。
AB．由图像可以看出，在吸收热量相同时，甲液体末温更高，说明甲升高的温度更多，由公式知，甲液体比热较小，故A错误，B正确；
C．加热时间相同，两种液体吸收的热量相同，故C错误；
D．如果升高相同的温度，乙液体需要加热的时间更长，所以乙液体吸收的热量更多，故D错误。
故选B。
3. 喜欢思考的小明用塑料矿泉水瓶子进行了如下游戏探究：瓶中留有少量水，盖上瓶盖（如图甲）；扭转瓶子（如图乙）；轻轻扰动瓶盖，瓶盖被瓶内的气体冲出，同时瓶内出现白雾（如图丙）。图乙和图丙所示的过程，分别与四冲程内燃机连续的两个冲程相似，这两个冲程是（ ）
A. 吸气冲程和压缩冲程B. 压缩冲程和做功冲程
C. 做功冲程和排气冲程D. 压缩冲程和排气冲程
【答案】B
【解析】扭转瓶子（如图乙），对气体做功，机械能转化为内能，相当于为压缩冲程；如图丙，膨胀的气体对外做功，内能转化为机械能，相当于热机的做功冲程，故B符合题意；ACD不符合题意。
故选B。
4. 今年10月26日，搭载神舟十七号载人飞船的长二F运载火箭发射成功。运载火箭使用的是固态燃料。使用这种燃料是利用它具有（ ）
A. 较大的热值B. 较低的沸点
C. 较大的比热容D. 较大的密度
【答案】A
【解析】热值是指单位质量的某种燃料完全燃烧后释放的能量，完全燃烧相同质量的不同燃料，热值越大的，释放出的热量越多。液态氢具有较大的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量，所以火箭以液态氢为主要燃料，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
5. 高压输电网中的铁架与导线之间必须用绝缘材料连接，由于长期暴露在室外，要求这种材料的性质相当稳定．下列材料最适合的是（ ）
A 铝合金B. 干木头C. 橡胶D. 陶瓷
【答案】D
【解析】A．铝合金是导体，故A不符合题意；
B．干木头在湿的情况下，也会变成导体，故B不符合题意；
C．天长地久，风吹日晒，橡胶会老化，故C不符合题意；
D．陶瓷在任何情况下都是绝缘体，长期暴露在室外，性质相当稳定，故D符合题意。
6. 如图所示，甲验电器带正电，乙验电器不带电，当金属棒AB接通两验电器时，下列说法正确的是（ ）
A. 正电荷从A移动到B
B. 电流方向从B到A
C. 在金属棒中移动的电荷是自由电子
D. 在金属棒中移动的电荷是正电荷
【答案】C
【解析】甲带正电，乙不带电，用金属棒AB接通两验电器，金属导体是靠自由电子导电的，乙验电器上的部分负电荷会转移到甲验电器上，电流的方向与负电荷定向移动的方向相反，因此电流方向是由A到B。
故选C。
7. 如图所示电路，要使灯泡L1和L2组成串联电路，应该（ ）
A. 只闭合S3B. 只闭合S2
C. 同时闭合S1和S2D. 同时闭合S1和S3
【答案】B
【解析】由于要求灯泡L1和L2组成串联电路，故只有开关S2闭合，S1、S3断开时，两灯泡才是串联的，B符合题意．
8. 有三个灯泡接在一个电路中，其部分电路如图所示，其它部分没有画出。已知通过L1、L2的电流分别为I1＝0.2A、I2＝0.6A，那么通过L3的电流I3可能为（ ）
①0.2A；②0.4A；③0.6A；④0.8A；
A. ①②B. ①③C. ②④D. ③④
【答案】C
【解析】由图可知，三个灯泡接在一个电路中，若L1、L2并联，L3在干路上，根据并联电路的电流特点可知，通过L3的电流I3可能为
若L1、L3并联，L2在干路上，根据并联电路的电流特点可知，通过L3的电流I3可能为
已知通过L1、L2的电流分别为I1＝0.2A、I2＝0.6A，因为串联电路中电流处处相等，因此三灯泡不可能串联连接，所以①③不可能，②④可能。故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
9. 某白炽灯正常发光时的电阻大约是常温下电阻的10倍，对此产生影响的因素是（ ）
A. 电压B. 电流
C. 温度D. 以上因素都有可能
【答案】C
【解析】电阻是导体本身的一种性质，其大小只与导体的材料、长度、横截面积、温度有关。与导体两端的电压、通过导体的电流无关。白炽灯正常发光时温度升高，其他因素不变，故而是温度的影响。故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
10. 如图1所示，电源电压恒为6V，R为热敏电阻，其阻值随温度变化如图2所示，R0是阻值为10Ω的定值电阻，闭合开关S，通过分析，下列说法错误的是（ ）
A. 图1中的R0有保护电路的作用
B. 温度升高时，电压表的示数会变小
C. 温度为40℃时，电流表的示数为0.2A
D. 温度降低时，电压表与电流表示数的比值变小
【答案】D
【解析】由图可知，R与R0串联在电路中，当热敏电阻随温度的升高而过小时，电路中的总电阻R串=R+R0而不致过小，因此R0起到保护电路的作用，故A不符合题意；
由图2而知，当温度升高时，R会变小，根据串联电路的分压特点可知，热敏电阻两端的电压会变小，即电压表示数会变小，故B不符合题意；
由图可知，温度为40℃时，热敏电阻值为R=20Ω，则电流表示数
I==0.2A，故C不符合题意；
由图可知，电压表测R两端电压U，电流表测电路电流即R电流I，由欧姆定律可知，=R，即电压表与电流表示数的比值表示的是热敏电阻的值，当温度降低时，由图2可知，其阻值变大，即电压表与电流表的示数比值变大，故D符合题意；故应选D．
11. 某同学采用如图所示电路做电学实验时，出现一处电路故障，以下分析正确的是（ ）
A. 若电流表无示数，电压表有示数，则R1短路
B. 若电流表无示数，电压表无示数，则R2断路
C. 若电流表有示数，电压表有示数，则R1断路
D. 若电流表有示数，电压表无示数，则R2短路
【答案】D
【解析】A．从电路图中可以看到，若R1短路，那么还是会有电流流过电阻R2，电流表有示数，电压表也有示数，A错误；
B．从电路图中可以看到，若R2断路，电压表测的是电源电压，电压表有示数，电流表没有示数，B错误；
C．从电路图中可以看到，若R1断路，那么电流表没有示数，电压表也没有示数，C错误；
D．从电路图中可以看到，若R2短路，电流表有示数，电压表没有示数，D正确。
12. 小刚用如图所示电路探究“电压一定时，电流跟电阻的关系”。在此实验过程中，当a、b两点之间的电阻由5Ω变为10Ω时，（电路元件都安全）为了探究上述问题，他应该采取的唯一操作是（ ）
A. 保持滑动变阻器的滑片不动
B. 将滑动变阻器的滑片适当向左移动
C. 将滑动变阻器的滑片适当向右移动
D. 适当增加电池的节数
【答案】C
【解析】实验中，当把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后，根据分压原理，电阻两端的电压变大，研究电流与电阻关系时要控制电压不变，根据串联电路电压的规律，要增大滑动变阻器两端的电压，由分压原理，要增大滑动变阻器电阻阻值，因此应把滑动变阻器滑片适当向右移动。故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
13. 如图所示，甲、乙、丙三个密闭容器中密封着等量的空气，U型管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化．三个容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，其中在丙容器的外部，将一个电阻和这个容器内的电阻并联．通电一段时间后，U型管中两侧的液面高度差最大的是（ ）
A. 甲B. 乙C. 丙D. 三个相同
【答案】B
【解析】解答：由电路图可知，丙中电阻并联后与甲、乙中的电阻串联，它们的通电时间相等，因串联电路中各处的电流相等，并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，I甲=I乙>I丙，由图可知，乙的电阻大于甲的电阻，通过甲的电流等于乙的电流，
由Q=I2Rt可知，甲产生的热量小于乙产生的热量，甲产生的热量大于丙产生的热量，
则乙中电阻产生的热量最多，空气吸收的热量最多，U型管中两侧的液面高度差最大．
14. 在超导体研究领域，我国已处于世界先进水平，若能研制出常温下的超导体，则可以用它制作（ ）
A. 家用保险丝B. 白炽灯泡的灯丝
C. 电炉的电阻丝D. 远距离输电导线
【答案】D
【解析】A．保险丝是利用电流的热效应，当电流过大时，自动熔断来保护电路的，电阻为零无法将电能转化为内能，无法熔断，故A不符合题意；
B．灯丝必须在白炽状态下才能正常发光，电阻为零无法将电能转化为内能，无法放热，故B不符合题意；
C．电炉丝需要将电能转化为内能，电阻为零无法将电能转化为内能，故C不符合题意；
D．根据焦耳定律Q=I2Rt，可知，远距离输电，当电阻为零时，可使导线损耗为零，便可提高传输效率，故D符合题意。
故选D。
15. 标有“220V 11W”的甲灯、“36V 11W”的乙灯和“12V 11W”的丙灯都正常工作时（ ）
A. 甲灯最亮B. 乙灯最亮
C. 丙灯最亮D. 三灯一样亮
【答案】D
【解析】三盏电灯都正常发光时，三盏电灯的实际功率都等于各自的额定功率，由题可知，三盏电灯额定功率相等，所以它们的实际功率相等，灯泡的亮度取决于实际功率，因此三灯一样亮。故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
二、填空题（本题共5小题，每空1分，共10分）
16. 小明在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时，分别用质量均的水和另一种液体进行对比实验，并用图像对实验数据进行了处理，如图所示，实验过程中，水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等，分析图像可以得出：__________（选填“甲”或“乙”）物质为水，另一种液体的比热容为__________。
【答案】甲
【解析】[1]由图可知，放出相同的热量，甲的温度变化量更小，所以甲的比热容大，甲是水。
[2]由图可知，经过15min，甲温度从60℃降至40℃，温度变化量为20℃。乙从60℃降至20℃，温度变化量为40℃，是水温变化量的两倍，而放出的热量相同，由可知，另一液体的比热容是水的比热容的一半，即
17. 如图通过三块电流表A、A1、A2的电流分别为I、I1、I2，电压表V、V1、V2的电压分别为U、U1、U2，则I、I1、I2的关系是：__________；U、U1、U2的关系式是：__________。
【答案】I=I1=I2 U=U1+U2
【解析】[1]由电路图知，两个R1、R2电阻串联，三个电流表A、A1、A2都测电路中电流，因串联电路中电流处处相等，所以三个电流表示数相等，即
[2]电压表V测电源电压，V1测R2两端电压，V2测R1两端电压，因串联电路中电源电压等于各部分电路两端电压之和，所以三个电压表示数关系为
18. 现在使用的手机电池都是可充电电池，电池上标有“电压”和“容量”两个重要参数。容量的单位通常为“毫安时”（符号mA·h）。小强的父亲使用的手机电池铭牌上所标电压是3.6V，容量是1500mA·h，这种电池一次充足电后最多可储存的能量为__________J。如果通话时手机的电功率平均为2W，一次充足电后手机最多可通话__________小时。
【答案】19440 2.7
【解析】[1]电池一次充足电后最多可储存的能量
W=UIt=3.6V×1500×10-3A×1×3600s=19440J
[2]一次充足电后手机最多可通话的时间
19. 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。把它们串联在电路中，如图乙所示。闭合开关S，这时电流表的示数为0.4A，则电源电压为___________V，元件B的电功率为___________W。
【答案】4.5 1
【解析】[1]由图乙可知，两个元件串联，则当电流表的示数为0.4 A时，由图甲可知，元件A两端电压为2V，元件B两端电压为2.5V。则电源电压为
U=2V+2.5V=4.5V
[2]元件B的电功率是
P=UBI=2.5V×0.4A=1W
20. 现在的战场上不能生火做饭。在俄乌战争中，在天寒地冻的战地，为了给战士们提供可口的热食，部队给战士们提供的食物是自带电源的，食用前，只需要接通电源，过一会就能吃上热食。这是利用了电流的 __________效应。在这个过程中，是将什么能转化为什么能的？答：__________。
【答案】热 电能转化为内能
【解析】[1] [2]题目中关键信息为“食用前，只需接通电源，过一会就能吃上热食”，通过分析可知，其工作原理是电流的热效应，其中的能量转化为：电能转化为内能。
三、实验探究题（本题共5小题，共15分）
21. 小明利用实验室的“家庭线路板”组装“家庭电路”。如图所示，他将开关、两盏灯和插座连入电路中，要求：开关能同时控制两盏电灯，插座能单独使用。
【答案】
【解析】三孔插座的左端接零线，右端接火线，中间接地线，与灯泡并联。开关接在火线与灯之间，开关能同时控制两盏电灯，两只灯泡并联，如图所示：
22. 在探究“比较不同物质吸热能力”的实验中，实验装置如图所示。
（1）实验中应量取质量 __________甲、乙两种液体，分别倒入相同的烧杯中，用相同的电加热器加热。当它们吸收相同热量时，通过比较 __________来判断吸热能力的强弱；（选填“加热时间”或“升高的温度”）
（2）通过实验，记录数据如表格。从开始加热到42℃，甲、乙两种液体吸收热量的关系为：Q甲__________Q乙。（选填“大于”、“等于”或“小于”）
【答案】（1）相同 升高的温度 （2）小于
【解析】（1）[1][2]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；比较物质吸热能力的2种方法：使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量（即比较加热时间），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（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；根据比较吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同，实验中应量取质量相同的甲、乙两种液体，分别倒入相同的烧杯中，用相同的电加热器加热。当它们吸收相同热量时，通过比较升高的温度判断吸热能力的强弱。
（2）[3]根据记录的数据可知，从开始加热到42℃，甲、乙两种液体的加热时间分别为3、4分钟，由转换法，吸收热量的关系为Q甲小于Q乙。
23. 如图是在做“探究并联电路电流规律”实验的电路图。
（1）请按照图甲将图乙用笔画线代替导线连接起来，让电流表测量B点的电流__________；
（2）在测量C点的电流时，小明将电路连接起来，闭合开关，检查电路时，发现电流表指针的情况如图丙所示，则出现这种情况的原因是 __________；
（3）纠正（2）中错误后，测出A、B、C三处的电流值如表所示：
①第三次实验时，A点电流如图丁所示，则A点的电流为 __________A；
②观察表格中的数据可知，小明是通过 __________的方法获得多组数据的（选填前面的字母）（A．换用不同规格灯泡多次实验，B．改变电源电压多次实验）；
③根据表格中的数据可以得到的结论是：__________。
【答案】（1） （2）电流表正负接线柱接反 （3）0.8 A 并联电路中，干路电流等于各支路电流之和
【解析】（1）[1]测量B点的电流，就是测量灯泡L1支路的电流，应该将电流表与灯泡L1串联，量程选择0~0.6A，再与L2所在支路并联，开关接在干路上，如图所示：
（2）[2]在测量C点的电流时，小明将电路连接起来，闭合开关，检查电路时，发现电流表指针向左偏，说明电电流从电流表的正接线柱流进，负接线柱流出，即电流表正负接线柱接反。
（3）[3]①第三次实验时，A点电流如图丁所示，此时测量干路中的电流，干路电流大于支路电流，此时B点的电流为0.3A，所以此时电流表使用的量程是0~3A，则A点的电流为0.8A。
②[4]观察表格中的数据可知，第一次实验BC两个支路的电流不相等，说明两个灯泡的规格不同，第二次实验两个支路的电流相等，说明灯泡的规格相同，所以小明是通过换用不同规格灯泡多次实验。
故选A。
[5]③根据表格中的数据，可以发现A处电流等于B处和C处电流之和，故可以得到的结论是：并联电路中，干路电流等于各支路电流之和。
24. （伏滑法）实验室中要测量一个阻值约为数百欧的电阻。提供的器材有：电源(电压约5V)、学生用电压表(0∼6V)、电阻箱R(0∼9999Ω 5A)、开关S1和S2、导线若干。现要测量待测电阻Rx的阻值，设计了如图甲所示的实验电路图。小虎进行的实验过程如下：
①根据实验电路图，连接成如图乙所示的实物电路，但存在连接错误，只需改动一根导线，即可使电路连接正确，请在接错的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法__。
②电路连接正确后,闭合S1，将S2拨到触点1时，电压表的读数为U1，则电源电压为___。
③闭合S1，将S2拨到触点2，当电阻箱的阻值调为R0时，电压表的示数为U2，则待测电阻的阻值Rx=___。
【答案】 U1
【解析】①[1]由乙图可知，电压表现在测量的是一段导线的电压，这毫无意义，电压表应该测定值电阻的电压，如图所示：
②[2]由甲图可知，当S2拨到触点1时，电压表测电源电压，电压表的示数就是电源电压，故电源电压为U1。
③[3]闭合S1，将S2拨到触点2，当电阻箱的阻值调为R0时，电压表的示数为U2，则电阻箱两端电压
通过电阻箱的电流
电阻箱与未知电阻串联，所以电流相等。此时电压表测未知电阻两端电压，所以未知电阻的阻值为
25. 小强为了测量一个标有“2.5V”字样的小灯泡的额定功率。他用了两只电流表A1、A2和一个5Ω的定值电阻R，连接了如图甲所示的电路，测出了小灯泡的额定功率。具体操作是：闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电流表A2的示数为__________A，小灯泡正常发光。此时电流表A1的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 __________W。
【答案】0.5 1
【解析】[1] 由电路图知：定值电阻与灯泡并联，它们两端的电压相等，当并联电路两端电压等于灯泡的额定电压UL＝2.5V时，灯泡正常发光，此时电流表A2的示数
[2]由图甲知，电流表A1的量程是0～3A，由图乙知电流表的分度值是0.1A，电流表读数
根据并联电路电流规律，灯泡的额定电流
则灯泡的额定功率为
四、应用实践题（本题共3题，共15分）
26. 某物理兴趣小组的同学，给10kg的水加热时，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。【水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）】。
（1）从图象可以看出，给水加热时，水的温度上升的特点是：温度越高，水的温度上升越来越 __________（选填“慢”，“快”），原因是；温度越高时水与环境温差越大，水__________。
（2）经过6min时间加热，水所吸收的热量__________。
【答案】（1）慢 散热越快 （2）
【解析】（1）[1] [2]给水加热时，水的温度上升的特点是：温度越高，水的温度上升越来越慢，原因是；温度越高时水与环境温差越大，水散热越快。
（2）[3]经过6min时间加热，水温由20℃升高到80℃，水所吸收的热量
27. 如图，电源电压不变，R1＝4Ω，R2＝6Ω，如果S1、S2都断开时，电流表的示数为0.6A。求：
（1）电源的电压；
（2）若S1、S2都闭合时，电流表的示数为2A，那么R3的阻值为多大？
【答案】（1）6V；（2）12Ω
【解析】解：（1）如果S1、S2都断开时，电阻R1、R2串联，电路总电阻为
R＝R1+R2＝4Ω+6Ω＝10Ω
由知道，电源电压为
（2）如果S1、S2都闭合时，电阻R2短路，R1、R3并联
通过电阻R1的电流为
通过电阻R3的电流为
电阻R3的阻值为
答：（1）电源电压是6V；
（2）R3的阻值为12Ω。
28. 小洋妈妈在国外旅游时买了一台家用智能电热马桶盖（如图甲），小洋从此立志学好物理，长大后创新设计推进“中国造”．图乙是小洋设计的便座加热电路，R1和R2是两个定值电阻（表示两个电热丝），单刀双掷开关S2可接a或b，该电路通过开关S1和S2的不同接法组合，实现“高温挡、中温挡、低温挡”三种加热功能（见下表）．
（1）求R1和R2的阻值；
（2）求出表中的“Px”；
（3）老年人在冬天坐上冰冷的马桶是很难受的，假设小洋想让马桶圈的温度升高4℃，则用“中温挡”加热的方式需要多长时间．（设电热丝发热全部被马桶圈吸收，马桶圈的质量m＝500g，马桶圈材料的比热容c＝0.44×103J/（kg•℃））
【答案】（1）R1和R2的阻值都为1100Ω；（2）Px＝88W；（3）20s
【解析】（1）当断开S1，将S2接a点时，定值电阻R1和R2串联；开关S1闭合、S2接a时，电路为R1的简单电路．由计算R1和R2的阻值；
（2）当开关S1闭合、S2接b时，R1与R2并联，由电路特点和计算Px；
（3）利用吸热公式求马桶圈吸收的热量，由计算用“中温挡”加热的方式需要的时间．
（1）由题中表格和电路图可知，当断开S1，将S2接a点时，定值电阻R1和R2串联，电路功率P1＝22W，
由串联电路特点和可得，
，
所以R1+R2＝2200Ω，
当开关S1闭合、S2接a时，电路为R1的简单电路，电路功率P2＝44W，
由可得：，
所以R2＝2200Ω﹣R1＝2200Ω﹣1100Ω＝1100Ω；
（2）由题中表格和电路图可知，当开关S1闭合、S2接b时，R1与R2并联，
由并联电路特点和可得：
；
（3）马桶圈吸收的热量：
Q＝cm∆t＝0.44×103J/（kg•℃）×0.5kg×4℃＝880J，
中温档加热功率P中温＝P2＝44W，
电热丝发热全部被马桶圈吸收，由可得用“中温挡”加热的方式需要的时间：
．
答：（1）R1和R2的阻值都为1100Ω；
（2）表中的Px＝88W；
（3）想让马桶圈的温度升高4℃，用“中温挡”加热的方式需要20s．
加热时间/min
0
1
2
3
4
甲的温度/℃
30
34
38
42
46
乙的温度/℃
10
18
26
34
42
实验次数
A点/A
B点/A
C点/A
1
0.5
0.3
0.2
2
0.6
0.3
0.3
3
0.3
S1
断开
断开
闭合
闭合
S2
接b
接a
接a
接b
功率
P0＝0
P1＝22W
P2＝44W
Px