山东省济宁市兖州区2023-2024学年九年级(上)1月期末物理试卷(解析版)

这是一份山东省济宁市兖州区2023-2024学年九年级(上)1月期末物理试卷(解析版)，共18页。试卷主要包含了选择题，填空题，实验与作图题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题（每小题2分，共20分）
1. 下列家用电器的有关数据，最符合实际的是（ ）
A. 电视遥控器的工作电流为1AB. 洗衣机的工作电压为220V
C. 电冰箱工作电压为380VD. 空调的待机功率为0.01W
【答案】B
【解析】A．普通灯泡正常发光时的电流为0.2~0.3A，电视遥控器的工作电流比灯泡正常发光时的电流小，约为50mA左右，故A不符合题意；
BC．家庭电路的电压为220V，所以洗衣机、电冰箱正常工作的电压都是220V，故B符合题意，C不符合题意；
D．空调的待机功率大约为5W左右，故D不符合题意。
故选B。
2. 西周晋侯鸟尊是中国青铜器中罕见的珍品，是山西博物院的“镇院之宝”（如图所示）。制作鸟尊等青铜器时，先用泥土制成“内范”，在其外部涂适当厚度的蜡，将蜡雕刻成所需形状，称之为“模”，然后在“模”的外面用泥土制成“外范”。通过加热使蜡液流出形成空腔（模具），在空腔中倒入青铜液，待青铜液冷却后，打碎“外范”和“内范”，就得到与“模”一样的青铜器。下列分析正确的是（ ）

A. 将蜡加热到液态是熔化过程，会放出热量
B. 青铜液冷却到固态是凝固过程，会放出热量
C. 青铜液冷却到固态是凝华过程，需吸收热量
D. 青铜和蜡熔化过程中，温度均保持不变
【答案】B
【解析】A．蜡从固态到液态是熔化过程，此过程吸热，故A错误；
BC．青铜液体变成固体的过程是凝固，此过程放热，故B正确，C错误；
D．青铜是晶体，熔化过程温度保持不变，蜡是非晶体，熔化过程温度升高，故D错误。
故选B。
3. 将某种固态物质放入加热功率恒定的装置中，对其加热至沸腾，温度随时间变化的关系如图所示，关于该物质说法错误的是（ ）
A. 固态时是晶体
B. 在ab段内能增加
C. cd段仍需吸收热量
D. 固态时的比热容比液态时大
【答案】D
【解析】A．由图象知，该物质在熔化过程中温度保持50℃不变（即有一定的熔化温度），所以该物质在固态时是晶体，且熔点为50℃，故A正确，A不符合题意；
B．由图象可知，该物质在ab段是熔化过程，晶体熔化时，仍然不断吸收热量，温度不变、但内能增加，故B正确，B不符合题意；
C．由图象知，在cd段液体处于沸腾状态，沸腾过程仍需吸收热量，但温度不变，故C正确，C不符合题意；
D．由图象知，相同时间内此物质固态时升高的温度大于液态时升高的温度：
由Q＝cmt可知，当质量和吸收的热量都相同时，t越大的比热容就越小，所以固态时的比热容比液态时小；故D错误，D符合题意。
故选D。
4. 小明学习完热机后，利用厨房里的蒸蛋器自制了一个简易“蒸汽机”，如图所示。在使用过程中蒸蛋器会通过上方的小孔喷出蒸汽，小明将自制的风车放在蒸蛋器上方，成功地让风车转了起来。下列说法错误的是（ ）
A. 蒸蛋器内部温度越高，水蒸发越快
B. 水的内能增大是通过热传递方式实现的
C. 水的温度升高以后，水的比热容变小
D. 此实验展现了热机工作时做功冲程的能量转化过程
【答案】C
【解析】A．蒸发的快慢与液体温度、液体表面积、液体表面空气流动速度有关，温度越高，蒸发越快，故A正确，不符合题意；
B．改变内能的方式有两种，分别是做功和热传递，由题意可知，水内能增大是通过热传递实现的，故B正确，不符合题意；
C．比热容与物质的种类有关，与温度无关，所以温度升高，水的内能不变，故C错误，符合题意；
D．由题意可知，简易“蒸汽机”的能量转化是将内能转化为机械能，做功冲程是将内能转化为机械能，故D正确，不符合题意。
故选C。
5. 安全教育已越来越引起学校和社会各界的高度重视，并开展了一系列丰富多彩的教育活动。在某校一次安全用电知识的“对”、“错”抢答比赛中，下列选项应答“对”的是（ ）
A. 若空气开关“跳闸”，一定是使用了大功率用电器
B. 使用三线插头和三孔插座的目的，是将用电器的金属外壳与大地相连
C. 家庭电路的开关，接在零线或火线上都可以
D. 雷雨天气可以打着雨伞在开阔地上行走
【答案】B
【解析】A．家庭电路中空气开关跳闸，可能是用电器的总功率过大，也可能是电路中发生了短路，故A不符合题意；
B．三孔插痤中有一个孔是用来连接地线的，让有金属外壳的用电器的外壳接地，可以防止因漏电导致金属外壳带电而发生触电事故，故B符合题意；
C．家庭电路的开关，一定要接在火线上，故C不符合题意；
D．打雷时，一定要第一时间远离空旷的地方，尽快走进室内躲避，同时举起雨伞等于增加了身体的高度，也会使人增加被雷直接击中的可能，故D不符合题意。
故选B。
6. 下列图示的情境中，下列说法中正确的是（ ）
A. 利用摩擦的方法可使塑料带有电荷
B. 用橡胶棒把验电器A和B连接起来，B的金属箔也会张开
C. 图示，两支外形相同的玻璃棒带电后，靠近时会相互吸引
D. 图表明，自由电子的定向移动方向为电流方向
【答案】A
【解析】A．塑料梳子摩擦后会带上电，成为带电体，可以吸引轻小物体，故A正确；
B．用带有绝缘柄的金属棒把验电器A和B连接起来，金属棒中有电流通过，B的金属箔带有同种电荷会排斥张开，橡胶棒不是导体，所以橡胶棒中没有电流通过，B的金属箔不会张开，故B错误；
C．两支外形相同的玻璃棒带电后，若带相同电荷，靠近时一定相互排斥，若带异种电荷，靠近时一定相互吸引，故C错误；
D．规定正电荷定向移动的方向是电流方向，自由电子带负电荷，其定向移动方向与电流方向相反，故D错误。
7. 如图所示的电路中，同时闭合开关S、，下列说法正确的是（ ）
A. 灯与灯串联
B. 开关S只能控制灯
C. 电流表测通过灯和的总电流
D. 电源外部电流方向：从正极经A、开关S流向负极
【答案】D
【解析】AD．由图可知，同时闭合开关S、S1，电流从正极出发，分两条路，一条路经过L1、S1，另一条路经过电流表、L2，在开关S2左端汇合，经过A点，再经过开关S，回到电源负极，所以两灯并联，故A错误，D正确；
B．由图可知，开关S连在干路上，控制整个电路，故B错误；
C．电流表与L2串联，测通过L2的电流，故C错误；
故选D。
8 如图所示，电源电压不变，同时闭合开关S、S1，待电路稳定后再断开S1，则（ ）
A. 电流表A的示数减小，电流表A1的示数不变，电压表V的示数不变
B. 电流表A的示数不变，电流表A1的示数增大，电压表V的示数减小
C. 电流表A的示数、电流表A1的示数、电压表V的示数均不变
D. 电流表A的示数、电流表A1的示数、电压表V的示数均增大
【答案】A
【解析】由图可知，闭合开关S、S1时，电阻R1、R2并联，电流表A测干路中的电流，电流表A1测通过R2的电流，根据并联电路电流的特点可知，电流表A的示数大于电流表A1的示数，电压表测电源电压；当只闭合S时，电阻R1没有接入电路，此时电流表A与电流表A1相等，都是测通过R2的电流，而通过R2的电流根据欧姆定律可知，其前后不变，所以电流表A的示数减小，电流表A1的示数不变，电压表仍然测电源电压，所以电压表的示数也不变。
故选A。
9. 按图甲所示连接好电路后，闭合开关，电路正常工作，电压表V1和V2的示数均如图乙所示，已知的阻值为5Ω。下列判断正确的是（ ）
A. 电源电压为6V
B. 的阻值为25Ω
C. 将图甲电路改接成图丙电路，两端的电压为5V
D. 将图甲电路改接成图丙电路，和的电功率之比为1∶4
【答案】C
【解析】A．由甲图可知，两电阻串联接入电路，电压表V1测电阻R1两端的电压，电压表V2测电源电压，电压表V1和V2的示数均如图乙所示，所以电压表V1接入电路的是小量程，电压表V2接入电路的是大量程，则R1两端的电压为1V，电源电压为5V，故A错误；
B．串联电路各处电流相等，根据欧姆定律可得通过电路的电流
串联电路总电压等于各部分电压之和，则R2两端的电压
U2=U-U1=5V-1V=4V
R2的阻值
故B错误；
C．由丙图可知，两电阻并联接入电路，并联电路各支路两端电压相等，所以R2两端的电压为5V，故C正确；
D．根据欧姆定律可知将图甲电路改接成图丙电路，并联电压相等，经过R1和R2的电流之比
则R1和R2的电功率之比
故D错误。
故选C。
10. 如图所示，电源电压12V保持不变，小灯泡标有“4V 1.6W”字样（灯丝电阻不受温度影响），滑动变阻器标有“50Ω 1A”字样，电流表量程为00.6A，电压表量程为03V。闭合开关，保证各元件不损坏，下列选项正确的是（ ）
A. 移动滑动变阻器滑片，小灯泡可能正常发光
B. 电路中消耗的最大功率为4.8W
C. 滑动变阻器两端电压变化范围为910V
D. 当滑动变阻器滑片P置于b端时，滑动变阻器通电1min产生的热量为140J
【答案】C
【解析】由图知，滑动变阻器与L串联，电压表测灯泡L两端的电压，电流表测电路中电流。
A.移动滑动变阻器的滑片，由于电压表的量程为03V，所以小灯泡两端的最大电压为3V，小于小灯泡的额定电压，所以小灯泡不能正常发光，故A错误；
B.由P＝UI可得灯光正常发光电流
由P知小灯泡的电阻为
由于电压表的量程为03V，所以小灯泡两端的最大电压为3V，通过小灯泡的最大电流为
由于滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，电流表的量程为0～0.6A，所以电路中的最大电流为
I大＝IL′＝0.3A
电路中消耗的最大功率为
P大＝UI大＝12V×0.3A＝3.6W
故B错误；
CD.当电压表示数为3V时，滑动变阻器两端的电压最小，由串联电路电压的规律知滑动变阻器两端的最小电压为
U滑小＝U﹣UV大＝12V﹣3V＝9V
当滑动变阻器滑片P置于b端时，滑动接入电路的电阻最大，由I和串联电路电阻的规律得电路中的最小电流为
D.滑动变阻器两端的最大电压为
U滑大＝I小R滑大＝0.2A×50Ω＝10V
故滑动变阻器两端电压变化范围为9~10V，此时滑动变阻器通电1min产生的热量为
Q＝W＝U滑大I小t＝10V×0.2A×60s＝120J
故C正确，D错误。
二、填空题（每空1分，共15分）
11. 东汉学者王充在《论衡·乱龙》中记载：“顿牟掇芥，磁石引针”。这句话意思是摩擦过的琥珀可以像磁铁吸引细针一样，吸引芥菜籽，这属于__________现象；若摩擦过的琥珀与丝绸摩擦过的玻璃棒相互吸引，则可推断摩擦过的琥珀带__________电，用这个摩擦过的琥珀接触如图所示验电器的金属球，验电器的金属箔片张开，此时金属杆中的电流方向是从__________（选填“金属球到金属箔片”或“金属箔片到金属球”）。

【答案】摩擦起电 负 金属箔片到金属球
【解析】[1]“顿牟掇芥，磁石引针”意思是摩擦过的琥珀可以吸引芥菜籽，这一现象是摩擦起电现象，说明带电体具有吸引轻小物体的性质。
[2]同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，琥珀与丝绸摩擦过的玻璃棒相互吸引，说明琥珀带负电。
[3]琥珀带负电，是因为有多余的电子，当把琥珀和不带电的验电器金属球接触，一部分电子从琥珀转移到验电器上，由于电子所带的电荷是负电荷，而物理学以正电荷定向移动的方向为电流的方向，所以在接触的瞬间电流方向是从金属箔片到金属球。
12. 如图所示冲程为某单缸四冲程汽油机的__________冲程。已知该汽油机飞轮每分钟转3000转，则每秒对外做功__________次，每次对外做功115J，该汽油机的效率为25%，连续工作1小时需消耗汽油__________kg。（）
【答案】压缩 25 0.9
【解析】[1]由图可知，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，所以此冲程是压缩冲程。
[2]四冲程汽油机的飞轮转速3000r/min，即50r/s，汽油机飞轮每秒转50圈，由于四冲程汽油机1个工作循环完成4个冲程，飞轮和曲轴转2圈，对外做功1次，所以该汽油机每秒对外做功25次。
[3]汽油机1小时对外所做的功
W总=3600×25×115J=1.035×107J
由可知，汽油完全燃烧放出的热量
由Q放=mq可知，消耗汽油的质量
13. 劳动课上，同学们开展了“使用测电笔辨别火线和零线”的活动。如图所示，测电笔的氖管发光，说明被检测的插孔与______相连，此时，测电笔与人体之间的连接方式是______联。
【答案】火线 串
【解析】[1]火线是带电的，零线不带电，所以测电笔的氖管发光，说明被检测的插孔与火线相连。
[2]当测电笔氖管发光时，火线、测电笔、人体和大地形成通路，所以测电笔与人体之间的连接方式是串联。
14. 我国幅员辽阔，跨纬度较广，距海远近差距较大，加之地势高低不同，地形类型及山脉走向多样，因而形成了多种多样的气候，青岛和济宁是处于同纬度的两个城市，如表是2023年12月4日两个城市的气温情况。

（1）由纬度相同可知，在晴朗的气候条件下，两个城市的光照条件是相同的；依据表中的气温情况，可以判断城市A是__________（选填“青岛”或“济宁”）；
（2）沿海地区炎热晴朗的天气易形成海陆风。海陆风是由于地面和大海升降温快慢不同，从而使空气对流形成的，其中把海面吹向陆地的风称为海风，把陆地吹向海面的风称为陆风。图甲和图乙所示的海陆风形成示意图中，图__________反映的是白天海风的形成。
【答案】（1）济宁 （2）乙
【解析】[1]由纬度相同可知，在晴朗的气候条件下，两个城市的吸热和放热情况是相同的，在相同时间内吸收或放出的热量相同，由于水的比热容大于砂石的比热容，在质量相同、吸收热量相同的情况下，水的温度变化较较小，所以B是沿海城市，B是青岛，A是济宁。
[2]由于地面和海水比热容不同，海水的比热容大于陆地的比热容，在同样太阳光的照射下，地面和大海升温和降温的快慢不同，从而使空气形成对流，白天，地面比大海升温快，地面热空气密度较小，热空气上升，海面较冷的空气就会来补充，于是冷空气沿海面吹向陆地，形成海风，故乙图是海风。
15. 2023年，淄博烧烤火出了圈，人们纷纷赴淄“赶烤”，满足味蕾的同时也感受到了淄博人民的热情好客。为让肉串受热均匀，味道更好，部分店家使用了一种新型电烧烤炉，这种烧烤炉可在电热丝烤肉串的同时，由电动机带动肉串缓慢转动，简化电路如图所示，其中电热丝R的阻值为55Ω，电动机的额定功率为22W。该烧烤炉正常工作时，通过电动机的电流为__________A；电热丝R10min产生的电热为__________J。
【答案】0.1
【解析】[1]由题图可知,电热丝R与电动机并联，电热丝R与电动机两端的电压相等，都为220V；电动机的功率为22W，通过电动机的电流为
[2]电热丝R工作10min产生的热量等于电热丝消耗的电能，产生的热量
16. 如图甲所示，电源电压恒定不变，的阻值为，图乙是小灯泡L的电流与电压关系的图像。当只闭合时，电压表示数为，通过小灯泡的电流为______A，电源电压为______V；当只闭合时，电压表示数为，电路在内消耗的电能为______J。

【答案】0.6 8 384
【解析】[1]如电路图甲所示，当只闭合时，灯泡与R1串联，电压表测灯泡两端电压，电压表示数为，如图乙所示，当小灯泡电压为2V时，通过电路的电流为0.6A。
[2]串联电路中电流处处相等，则电阻R1两端的电压为
根据串联电路中电压规律，电路总电压等于各部分电压之和，故电源电压为
[3] 如电路图甲所示，当只闭合时，灯泡与R2串联，电压表测灯泡两端电压，电压表示数为，如图乙所示，当小灯泡电压为4V时，通过电路的电流为0.8A。电路在内消耗的电能为
三、实验与作图题（17题2分，18题5分，19题8分，共15分）
17. 请用笔画线表示导线，将图中的螺口灯、拉线开关和三孔插座（三孔插座准备接大功率用电器）接入家庭电路中，要求开关断开时，三孔插座仍能提供电压。
【答案】
【解析】三孔插座的左孔接零线，右孔串联保险丝后接火线，上孔接地线，灯泡接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接入灯泡的螺旋套，这样在断开开关能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故。既能控制灯泡，又能更安全。如图所示：
18. a、b两个实验小组用相同的酒精灯探究水沸腾前后温度变化的特点，所用实验装置如图甲所示，根据实验数据绘制的图像如图乙所示。

（1）实验过程中，烧杯口出现的“白气”是__________（填物态变化名称）的结果；
（2）由图像可知，水沸腾前温度不断升高，沸腾后温度__________；
（3）进一步分析可知，__________组所用水的质量较小；
（4）a、b两组所测水的沸点均不是100℃，这是由于__________（选填“实验误差”或“当地气压”）引起的；
（5）对实验进行评估可知，b组将水加热至沸腾的时间过长，你给他们的合理化建议是：__________（填写一条即可）。
【答案】（1）液化 （2）不变 （3）a （4）当地气压 （5）提高水的初温或给烧杯加上盖子
【解析】（1）[1]“白气”是空气中的水蒸气液化放热形成的小水珠。
（2）[2]由图像可知，水沸腾后，持续吸热，温度不变。
（3）[3]如图乙，a组的水升温快，b组的水升温慢，所以a组所用水的质量较小。
（4）[4]在标准的大气压下，水的沸点是100℃，如果水的沸点低于100℃，这是由于当地气压小于标准大气压引起的。
（5）[5]对实验进行评估可知，b组将水加热至沸腾的时间过长，要缩短加热时间，可以提高水的初温或给烧杯加上盖子，或者适当减少水的质量。
19. 探究“电流与电阻的关系”时，实验器材有：三节新干电池（电压为4.5V）、电流表、电压表、滑动变阻器（标有“20Ω 2A”字样）、定值电阻5个（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、50Ω），开关一个，导线若干。小静等同学设计了如图甲所示的电路图，图丙是根据实验数据画出的定值电阻的图像：

（1）请用笔画线代替导线将图乙中的实物图连接完整，要求：滑片P向右移动时，电压表示数变大________；
（2）闭合开关S，若电流表无示数，电压表示数接近电源电压，则故障为__________；
（3）排除故障后，将定值电阻由5Ω更换为10Ω时，应向__________（选填“左”或“右”）适当调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持__________V不变；
（4）图丙中阴影部分面积表示的物理量是__________。实验中10Ω定值电阻消耗的电功率为__________W；
（5）实验中，在接入50Ω的定值电阻后，小静同学无论怎样移动滑片，都不能使电压表示数达到原来的数值，为了能完成这次实验，小静采取的措施可行的是__________；
A．调高电源电压
B．更换一个最大阻值为30Ω的滑动变阻器
C．再串联一个10Ω的电阻
D．将电压表改接到滑动变阻器两端
（6）本实验结束后，小静总结了做电学实验时一些常见的注意事项。请举例说明其中一条：____________________。
【答案】（1） （2）定值电阻R开路 （3）左 3 R两端电压 （4）0.9 （5）BC （6）见解析
【解析】（1）[1]滑动变阻器接一个上接线柱和一个下接线柱串联在电路中，电压表并联在R两端，要求滑片向右移动时，电压表示数变大，即滑动变阻器两端电压变小，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，如图所示：

（2）[2]若电流表没有示数，说明电路可能断路；电压表示数接近电源电压，说明故障为与电压表并联的定值电阻断路。
（3）[3]根据串联分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻分得的电压增大；探究电流与电阻的实验中应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知，应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向左端移动，使电压表示数保持不变。
[4]根据画出I-R图像知，图中阴影面积为长方形，其面积等于IR，由欧姆定律得，U=IR，阴影面积表示的物理量是电阻两端的电压，其数值
U=IR=0.6A×5Ω=3V
（4）[5]由[4]中分析可知，阴影部分面积表示的物理量是电阻两端的电压。
[6]由图可知，10Ω定值电阻接入电路中时，电路中的电流是0.3A，则定值电阻消耗的电功率
P=I'2R'=(0.3A)2×10Ω=0.9W
（5）[7]A．电源电压为4.5V，定值电阻两端的电压为3V，当接入50Ω的定值电阻时，则
即
解得电源电压U'=4.2V，所以降低电源电压可以完成这次实验，故A不符合题意；
BC．当接入50Ω的定值电阻时，滑动变阻器最大电阻满足关系式
即
解得滑动变阻器的最大电阻R滑大=25Ω，所以可以采取的措施是换一个最大阻值为30Ω的滑动变阻器或再串联一个10Ω的电阻，故BC符合题意；
D．将电压表改接到滑动变阻器两端，电压表原来测定值电阻的电压，现在测变阻器的电压，对改变定值电阻的电压大小没有影响，无论怎样移动滑片，都不能使电压表示数达到原来的数值，所以不能完成这次实验，故D不符合题意。
（6）[8]电学实验时，为了避免开关闭合的瞬间电路中电流过大，烧坏用电器，所以闭合开关前，应该将滑动变阻器阻值滑到最大处。
四、计算题（20题4分，21题6分，共10分）
20. “小孩小孩你别馋，过了腊八就是年。腊八粥你喝几天，哩哩啦啦二十三。二十三，糖瓜粘……三十晚上熬一宿”。这首儿歌描述的年俗活动早已成为烙在华夏儿女身上的中国印、系在炎黄子孙心头的中国结。山东腊八粥是用薏仁米、桂圆、莲子、百合、栗子、红枣、粳米等熬成的，盛入碗里还要加些“粥果”，主要是雕刻成各种形状的水果，是为点缀。小兖妈妈在熬制腊八粥的过程中，将2.5kg的水加热到沸腾，水温升高了80℃，［，］，在此过程中，求：
（1）水吸收的热量；
（2）采用煤炉加热，煤炉加热水的效率为10%，需要完全燃烧煤的质量。
【答案】（1）8.4×105J；（2）0.28kg
【解析】解：（1）将2.5kg的水加热到沸腾，水温升高了80℃，水吸收的热量
Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×2.5kg×80℃=8.4×105J
（2）由可得，煤炉放出的热量
由Q放=mq可得，需要完全燃烧煤的质量
答：（1）水吸收的热量是8.4×105J；
（2）采用煤炉加热，煤炉加热水的效率为10%，需要完全燃烧煤的质量是0.28kg。
21. 随着生活水平不断提高，各种家用电器进入了人们的生活，小州家新买了一个多挡位电饭锅，有高温、中温和低温三个挡位，其内部简化电路如图甲所示，和均为阻值一定的电热丝，并且，已知高温挡功率为1694W，中温挡功率为1210W。

（1）求电热丝和的阻值；
（2）小州关闭其他用电器，只让电饭锅在中温挡单独工作1min，他发现家里图乙所示的电能表转动了50r，由此计算此过程中小州家的实际电压。
【答案】（1）40Ω，100Ω；（2）200V
【解析】解：（1）根据可知，电路中的总电阻最大，总功率最小，当开关S1、S2闭合时，R2单独工作，当开关S1、S3闭合时，R1单独工作，R1