山东省济宁市梁山县2023-2024学年九年级(上)期末教学质量检测物理试卷(解析版)

这是一份山东省济宁市梁山县2023-2024学年九年级(上)期末教学质量检测物理试卷(解析版)，共16页。试卷主要包含了本试题分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分等内容，欢迎下载使用。
1．本试题分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分。第Ⅰ卷为选择题，20分；第Ⅱ卷为非选择题，40分；共60分。考试时间共60分钟。
2．答第Ⅰ卷前务必将自己的姓名、考号、考试科目涂写在答题卡上。第Ⅰ卷每题选出答案后，都必须用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号（ABCD）涂黑，如需改动，必须用橡皮擦干净，再改涂其他答案。
第Ⅰ卷（选择题共20分）
一、选择题（每题有4个选项，只有一项是正确的，将正确的选项填到答案栏内，每题2分共20分）
1. 水是人类生存环境的重要组成部分。图中的甲、乙和丙分别是水的三种状态，它们三者之间转化过程的吸热、放热如图所示。下列说法不正确的是（ ）
A. 甲是水蒸气B. 由甲到丙是升华过程
C. 露的形成是由甲到乙的过程D. 由乙到甲的过程有两种形式
【答案】B
【解析】由图知：丙到乙吸热，乙到甲吸热，所以丙为固态，甲为气态，乙为液态。
A． 图中的甲、乙和丙分别是水的三种状态，所以甲是水蒸气，乙是水，丙是冰，故A正确，不符合题意；
B．由甲到丙是凝华过程，故B错误，符合题意；
C．露是空气中水蒸气液化而成，甲到乙是液化, 故C正确，不符合题意；
D．从乙到甲是汽化，汽化有蒸发和沸腾两种方式，故D正确，不符合题意。
故选B。
2. 在试管里盛适量的水，用带两端开口的细玻璃管的橡胶塞塞住试管口（如图所示），加热试管使水沸腾，细玻璃管口冒出的“白气”推动管口处的小叶轮转动。下列说法正确的是（ ）
A. 水在沸腾过程中，不断吸收热量，温度升高
B. 实验过程中，通过做功使试管内水的内能增大
C. 玻璃管口冒出的“白气”是水汽化形成的水蒸气
D. “白气”使小叶轮转动的过程相当于汽油机的做功冲程
【答案】D
【解析】A．水在沸腾时，吸收热量，但温度保持在沸点不变，故A错误；
B．对水加热过程中是通过热传递使水的内能增大的，故B错误；
C．玻璃管口冒出的“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水滴，故C错误；
D．“白气”使小叶轮转动的过程中，内能转化为机械能，相当于汽油机的做功冲程，故D正确。
3. 下列说法正确的是（ ）
A. 磁体周围的磁场是真实存在的
B. 由可知，导体的电阻与它两端的电压成正比
C. 磁场对放入其中的物体有力的作用
D. 家庭电路中空气开关跳闸，一定发生了短路
【答案】A
【解析】A．磁体周围的磁场虽然看不到，但是它是真实存在的，磁场的基本性质是对放入其中的磁体有力的作用，为了描述磁场引入了磁感线这个理想化模型，故A正确，C错误；
B．导体的电阻由它自身的材料、长度、粗细决定，与它两端电压、通过它的电流无关，由可知，导体的电阻可以用它两端电压和通过它的电流算出来，故B错误；
C．磁场对放入其中的物体有力的作用
D．家庭电路中空气开关跳闸，可能是发生了短路，也可能是发生了过载，故D错误。
4. 如图所示的电路，小灯泡在由暗变亮的过程中，变小的量是（ ）
A. 电流表示数B. 电压表示数
C. 电路的总电阻D. 电路的总功率
【答案】C
【解析】由图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端电压，电流表测串联电路电流。小灯泡由暗变亮，说明小灯泡通过的电流变大，则电流表的示数变大，小灯泡两端的电压变大，则电压表的示数变大。由欧姆定律可知，电路中的总电阻变小，则滑动变阻器接入电路中的阻值变小。电源电压不变，电路中的电流变大，由P=UI可知，电路的总功率变大。故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
5. 如下图所示，与实验电路相对应的电路图是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】由实物图可知，两灯并联，开关S1串联在L1所在支路中，开关S2串联在干路中，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
6. 规格分别为“6V 3W”、“6V 6W”的甲、乙两白炽灯泡，连接在同一个电路中，两灯均正常工作，下列判断正确的是（ ）
A. 两灯可能串联B. 两灯一定是并联
C. 甲灯单位时间产生的热量多D. 乙灯灯丝电阻更大
【答案】B
【解析】ABD．规格分别为“6V 3W”、“6V 6W”的甲、乙两白炽灯泡电阻
则甲、乙两白炽灯泡电阻不同，甲灯灯丝电阻更大，如果两灯泡串联，由串联分压特点可知，两灯泡两端电压不同，不能同时达到额定电压，所以不能同时正常工作，所以两灯泡并联，由并联电路中，各支路电压相等可知，两灯泡同时达到额定电压，能同时正常工作，故AD错误，B正确；
C．当两灯泡并联，均正常工作时，甲灯的额定功率小于乙灯的额定功率，所以乙灯单位时间产生的热量多，故C错误。
故选B。
7. 发电机和电动机的相继问世，使人类社会进入了电气化的时代。下图所示的四幅图，正确反映电动机工作原理的是（ ）
A. ①③B. ①④C. ②③D. ②④
【答案】C
【解析】①该电路中没有电源，即当金属棒在磁场中做切割磁感线运动时，电路中会产生电流，故该现象是电磁感应现象；②该电路中有电源，当闭合开关，磁场中的金属棒ab会受力运动，故该现象是磁场对电流有力的作用；③该电路中有电源，同样闭合开关，线圈中有电流时，其会在磁场中受到磁场力的作用而转动，故该现象是磁场对电流有力的作用；④该电路中没有电源，即线圈在磁场中转动时，小灯泡就会发光，故该现象是电磁感应现象。故图①④反映了发电机工作原理，图②③反映了电动机工作原理，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
8. 现有两个阻值不等未知电阻R1和R2，为了比较它们的阻值大小，几个同学分别设计了下列四种电路，其中不可行的是（图中的电流或电压均在各电表的量程范围内，电源电压未知）（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】本题考查学生根据欧姆定律正确设计电路图判断电阻大小的能力，要对串联电路和并联电路的特点牢固掌握。A．由图可知，两电阻串联，电压表V1测量电源电压，电压表V2测量R1两端电压，根据串联电路电压特点可得出两电阻两端电压大小关系，根据两电阻两端电压的大小可比较两电阻阻值的大小，A可行，故A不符合题意；
B．由图可知，两个电阻串联，两个电压表分别测量两个电阻两端的电压，根据电压的大小就可以比较出电阻的大小，B可行，故B不符合题意；
C．由图可知，两电阻并联，电流表A1、A2分别测量通过R1、R2的电流，根据欧姆定律和并联电路电压规律可知电阻越大，通过电阻的电流越小，C可行，故C不符合题意；
D．两个电阻串联，电流表测电路中的电流，电压表测量R2两端电压，根据欧姆定律可求出R2的阻值，但无法比较两电阻的大小，D不可行，故D符合题意。
故选D。
9. 关于信息、能源与材料，下列说法不正确的是（ ）
A. “5G技术”世界领先，该技术采用无线电波传输信号，无线电波是电磁波
B. 热水自然变凉，能量自发地从高温物体转移到低温物体
C. 超导材料用于制作电饭锅的发热体，可提高发热效率
D. 发光二极管是一种半导体材料
【答案】C
【解析】A．我国“5G技术”世界领先，该技术属于无线通信，无线通信采用电磁波传输信号，故A正确，不符合题意；
B．当热水接触到周围环境时，它的热量会自发地传递给环境中的低温物体，使得热水自身逐渐失去热量并冷却下来，直到与环境温度相等为止。这个过程并不需要任何外部力量的介入，也不违背能量守恒定律。故B正确，不符合题意；
C．超导体电阻为0，由焦耳定律可知，其工作时不会发热，因此不能制作电饭锅的发热体，故C错误，符合题意；
D．LED灯就是发光二极管，是采用固体半导体芯片为发光材料，与传统灯具相比，LED灯节能、环保、显色性与响应速度好，故D正确，不符合题意。
故选C。
10. 把两种不同金属片插入柠檬，制成水果电池，如图所示，开关合上后电压表指针正常偏转，则（ ）
A. 水果电池是用电器B. 开关和电压表是并联连接
C. 金属片A是水果电池的负极D. 水果电池把化学能转化为电能
【答案】D
【解析】AD．水果电池在工作时，消耗化学能，产生电能，为电路提供电能，属于电源，是将化学能转化为电能的过程，故A不符合题意，D符合题意；
B．由图可知，开关和电压表串联，故B不符合题意；
C．由电压表的连接方法知，电流必须从正接线柱流入，从负接线柱流出，故此时与电压表正接线柱相连的是电源的正极，与电压表负接线柱相连的是电源的负极，故金属片A是水果电池的正极，金属片B是水果电池的负极。故C不符合题意。
故选D。
第Ⅱ卷（非选择题：共40分）
二、填空题（每空1分共12分）
11. 茶是世界三大饮品之一，起源于中国，盛行于世界，如图用热水冲泡茶叶时，茶叶的温度升高，内能增加，这是通过_________的方式改变了茶叶的内能.水还有许多用途，如用水作为汽车发动机冷却液是利用了水_________大的特点。
【答案】热传递 比热容
【解析】[1]用热水冲泡茶叶时，茶叶吸收热量，温度升高，内能增加，这是通过热传递的方式改变了茶叶的内能。
[2]用水作为汽车发动机冷却液是利用了水比热容大的特点，相同质量的水比其他物质，升高相同温度，吸收的热量较多。
12. 近年来，手机“微信”成为人们交流的一种方式，它是靠手机发射和接收的电磁波来传播信息的；使用手机时，其外壳因摩擦带_______而经常粘有灰尘。用充电宝给手机充电过程中，手机可以看做_______（选填“用电器”或“电源”）。
【答案】电 用电器
【解析】[1]使用手机时，其外壳因摩擦带电，带电体有吸引轻小物体的性质，所以会经常粘有灰尘。
[2]用充电宝给手机充电过程中，手机消耗电能，可以看做用电器。
13. 一台单缸四冲程汽油机，它完成吸气冲程时，吸入汽缸里的物质是_______，飞轮转速为，则该汽油机每秒内完成_______个冲程。
【答案】汽油和空气的混合物 120
【解析】[1]汽油机的吸气冲程中，吸入汽缸的是汽油和空气的混合物。
[2]飞轮转速为3600r/min，飞轮每秒转60r。单缸四冲程汽油机的一个工作循环包括四个冲程，飞轮转两周，对外做功一次。则该汽油机完成30个工作循环，有120个冲程，做功30次。
14. 小明在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时，分别用质量相等的水和另一种液体进行对比实验，并用图象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，分析图象可以得出：_______物质为水，（选填“甲”或“乙”），另一种液体的比热容为_______。[水的比热容]
【答案】甲 2.1×103
【解析】[1]液体在相同时间内放出的热量相等，由图示可以看出，乙液体的温度降低的快，甲液体温度降低慢，根据Q=cmΔt可知，在质量相等、初温相同、放热也相同的情况下，温度降低得快的比热容小，所以甲液体的比热容大于乙液体的比热容。因水的比热容较大，则甲液体是水，乙液体是另一种液体。
[2]由图可知，液体的初温是60℃，放热15min后甲液体的末温是40℃，乙液体的末温是20℃，乙液体温度的改变量是甲的二倍。在质量和放出热量相等的情况下，由Q=cmΔt可知，液体的比热容与温度的变化量成反比，则另一种液体的比热容为
15. 一台电动机正常工作时两端电压为220V，通过线圈的电流为10A，若此线圈的电阻为3Ω，那么它1min消耗的电能是_________J，产生的热量为_________J。
【答案】1.32×105 1.8×104
【解析】[1]这台电动机工作1min消耗的电能
W=UIt=220V×10A×60s=1.32×105J
[2]1min内电流通过线圈产生的热量
Q=I2Rt=（10A）2×3Ω×60s=1.8×104J
16. 如图所示是某同学在研究性学习活动中为某仓库设计的一种防盗报警器，其踏板放在仓库的门口，电铃和灯泡放在值班室内，观察电路可知，有人踩踏板时，低压控制电路_______（选填“接通”或“断开”）；此时，工作电路的_______（选填“灯泡”或“电铃”）支路接通。
【答案】接通 电铃
【解析】[1][2]当有人踩踏板时，低压电路触点开关接通，电磁铁通电，把衔铁吸引下来，灯断开，不亮，电铃电路闭合，电铃响；当无人踩踏板时，电磁铁不工作，弹簧将衔铁拉起，使衔铁与上面的触点接触，灯所在电路闭合，灯亮电铃不响。
三、作图与实验探究题（17题2分，18、19、20题每空1分，共18分）
17. 请将一个合适的电路元件（用符号表示）放在空格中，把电路连接完整，使得电磁铁磁性强弱可以改变，并在图中标出电磁铁通电后小磁针静止时的N极。

【答案】
【解析】电流是从螺线管的右端流入、左端流出，要能改变电磁铁的磁性强弱则应在电路中串联滑动变阻器，改变电流大小，利用安培定则可知，螺线管的左端为N极，右端为S极，根据异名磁极相互吸引，小磁针静止时右端为S极，左端为N极，如图所示：

18. 小明同学用如图甲所示的电路测量小灯泡的额定功率，电源电压恒为6V，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻值约为8Ω。
（1）实验室备有“5Ω，1A”、“20Ω，0.5A”、“50Ω，0.1A”的三个滑动变阻器，小明应选用标有“___________”的滑动变阻器进行实验；
（2）连接电路时，开关应处于___________状态，闭合开关前，变阻器的滑片P应处于___________（选填“左”或“右”）端；
（3）电路正确连接后，闭合开关，移动滑片P，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数接近电源电压，则故障可能是___________；
（4）排除故障后闭合开关，小明闭合开关，将滑动变阻器的滑片P移到某处时，电压表的示数为2V，为了测量小灯泡的额定功率，他应将滑片P向___________（选填“左”或“右”）端移动，当电压表的示数为2.5V时，电流表指针的位置如图乙所示，则小灯泡的额定功率为___________W；
（5）在实验过程中，电流表出现了损坏，为了测出该小灯泡的额定功率，小明跟老师要了一个已知阻值为的小阻值电阻，设计了如图丙所示的电路和如下实验方案：
①调节滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为___________V；
②保持变阻器滑片P的位置不变，将电压表从灯泡两端拆下，改接到电阻两端，读出电压表的读数，记为；
③小灯泡额定功率的表达式为___________。（用实验测得的数值和符号表示）
【答案】（1）20Ω，0.5A （2）断开 右 （3）小灯泡断路 （4）左 0.7 （5）2.5
【解析】（1）[1]实验中，要测灯泡的额定功率，应使小灯泡两端的电压为额定电压为2.5V，小灯泡的电阻约为8Ω，此时电路中的电流约为
根据串联电路电压的规律和欧姆定律可得，此时滑动变阻器连入电路的阻值约为
故应该选择“20Ω，0.5A”的滑动变阻器。
（2）[2][3]为了保护电路，连接电路时，开关应处于断开状态，闭合开关前，变阻器的滑片P应处于最右端。
（3）[4]闭合开关，移动滑片P，发现灯泡不亮，电流表无示数，说明电路处于断路状态，又电压表示数接近电源电压，则故障可能是小灯泡断路。
（4）[5]由于灯泡的额定电压为2.5V，当电压表的示数为2V，为了测量小灯泡的额定功率，他应将滑片P向左移动，减小滑动变阻器接入电路的电阻，增大电路的电流。
[6]根据图乙可知，电流表选择为小量程，则电流表的示数为0.28A，小灯泡的功率为
（5）①[7]由于小灯泡的额定电压为2.5V，所以调节滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为2.5V。
③[8]保持变阻器滑片P的位置不变，将电压表从灯泡两端拆下，改接到电阻两端，读出电压表的读数，记为，可知电路中的电流为，小灯泡额定功率的表达式为
19. 小明利用如图所示的实验装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”。甲、乙两瓶中装有质量与初温都相同的煤油，甲瓶中的电阻比乙瓶中的电阻小。
（1）将电阻与串联在电路中的目的是为了让通电时间和_______相同；
（2）通电一段时间后，乙瓶中的温度计示数升高的快，由此得出的实验结论是：当通电时间和电流相同时，电阻越大，产生的热量_______；
（3）小明又利用该装置改做“比较水和煤油吸热能力”的实验。他不仅要使甲、乙两烧瓶中电阻丝的阻值相同，还要将其中一烧瓶中的煤油换成_______（选填“体积”、“质量”）相等的水。在此实验中煤油和水吸热的多少又是通过_______来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”）。
【答案】（1）电流 （2）多 （3）质量 加热时间
【解析】（1）[1]串联电路各处的电流相等，将电阻R甲与R乙串联在电路中，可以使通电时间和电流相同。
（2）[2]甲瓶中的电阻R甲比乙瓶中的电阻R乙小，通电一段时间后，乙瓶中的温度计示数升高的快，根据转换法可知，R乙产生的热量多，由此得出的实验结论是：当通电时间和电流相同时，电阻越大，产生的热量越多。
（3）[3][4]根据比较不同物质的吸热能力的方法可知，要控制不同物质的质量相同，水和煤油密度不同，根据m=ρV可得，体积相同的水和煤油质量不同。故要将其中一烧瓶中的煤油换成质量相等的水；根据Q=I2Rt，因电流和电阻相同，故通电时间越长，电阻丝产生的热量越多，煤油和水吸热越多，在此实验中煤油和水吸热的多少是通过加热时间来反映的。
20. 某同学用下图所示的装置研究电磁感应。
①如图甲所示，保持蹄形磁体竖直放置，使导体AB从图示位置向上运动，电路中_______（A．无；B．有）感应电流；
②如图乙所示，保持线圈不动，使蹄形磁体快速向左运动，电流表指针_______（A．会；B．不会）偏转；
③如图甲，把电流表改为一个电源，则AB棒会_______（A．上或下；B．左或右）运动；
④利用电磁感应原理工作的装置有_______（A．电铃；B．扬声器；C．动圈式话筒）。
【答案】B A A C
【解析】①[1]由图甲可知，导体AB从图示位置向上运动，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，所以电路中就会产生感应电流，故选B。
②[2]由图乙可知，线圈不动，蹄形磁铁快速向左运动时，闭合电路的一部分导体在磁场中也切割磁感线，电路中也会产生感应电流，因此电流表指针会偏转，故选A。
③[3]如图甲，把电流表改为一个电源，则AB棒会有电流通过，通电导体在磁场中受力的作用，因此导体AB会做切割磁感线的运动，则导体会向上或向下运动，故选A。
④[4]A．电铃主要部件是电磁铁，利用电流的磁效应工作，故A不符合题意；
B．扬声器是把电信号转化为声信号，利用通电导体在磁场中受力运动的原理，故B不符合题意；
C．动圈式话筒是把声信号转化成电信号的装置，声信号的振动带动线圈在磁场中运动，产生感应电流，是电磁感应原理，故C符合题意。
故选C。
四、计算题（21题4分，22题6分，共10分）
21. 如图，这是某款医用红外线体温计的简化电路图，定值电阻R0=10Ω，电源电压U=3V，温度与热敏电阻的对应值关系如下表。当测量者体温超过37℃时，体温计就会发出提示声。
（1）当测量者的体温为37℃时，求电路中的电流；
（2）当电压表的示数为1.8V时，通过计算判断体温计是否会发出提示声。

【答案】（1）0.1A；（2）会发出提示声
【解析】解：（1）由表格数据可知，当测量者的体温为37℃时热敏电阻的阻值：R=20Ω，由图可知热敏电阻R与定值电阻R0串联，根据串联电路规律可得，此时电路的总电阻为
R总=R+R0=20Ω+10Ω=30Ω
根据欧姆定律可得，此时电路中的电流为
（2）当电压表的示数为UV=1.8V时，根据串联电路电压规律可得，定值电阻的两端电压为
由欧姆定律可得，通过定值电阻中的电流为
由串联电路电流规律可得，电路中的电流为
已知37℃时电路中的电流大小：I=0.1A，分析题中表格数据可知，温度越高，热敏电阻的阻值越小，电路中的电流越大，因为I′>I，所以表明体温计此时的温度高于37℃，因此体温计会发出提示声。
答：（1）当测量者的体温为37℃时，电路中的电流为0.1A；
（2）当电压表的示数为1.8V时，体温计会发出提示声。
22. 王明同学家买了一个电热水壶，其铭牌上部分信息如下表所示。求：
（1）该电热水壶正常工作时的电阻是多少？
（2）用该电热水壶将1.5L的水从20℃加热到100℃，水吸收的热量是多少（水的比热容是4.2×103J/（kg·℃）？
（3）王明兴趣小组在测量电热水壶实际功率时，断开家中的其它用电器，让电热水壶单独工作，测得1.5min内电能表指示灯闪烁了72次（电能表如图所示），此电热水壶的实际功率是多少？
【答案】（1）484Ω；（2）5.04×105J；（3）900W
【解析】（1）该电热水壶正常工作时的电阻
（2）水的体积
V=1.5L=1.5dm3=1.5×10-3m3
水的质量
m=ρV=1×103kg/m3×1.5×10-3m3=1.5kg
水吸收的热量
Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg·℃）×1.5kg×（100℃-20℃）=5.04×105J
（3）指示灯闪烁72次，电热水壶消耗的电能
电热水壶的实际电功率
答：（1）该电热水壶正常工作时的电阻是48.4Ω；
（2）用该电热水壶将1.5L的水从20℃加热到100℃水吸收的热量是5.04×105J；
（3）电热水壶的实际功率是900W。温度/℃
15
25
37
38
40
热敏电阻/Ω
53
38
20
15
5
额定电压
220V
频率
50HZ
额定容量
1.8L
额定功率
1000W