河北省衡水市景县第二中学2023-2024学年九年级上学期期末物理试题（含解析）

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河北省2023-2024学年九年级第一学期期末质量评价
物理（人教版）
（时间：60分钟，满分：100分）
一、选择题（1-10小题是单选题，只有一个选项符合题意，每题3分；11-12小题为多选题，至少有两个正确选项，全选对的得4分，选对但选不全得2分；共38分）
1．下列现象中，不能用分子动理论解释的是（ ）
A．走进花园闻到花香
B．放入水中的糖使水变甜
C．看到烟雾在空中弥漫
D．水和酒精混合总体积变小
2．依据你所学的热学知识，下列说法正确的是（　　）
A．天然气燃烧越充分，其热值越大
B．物体吸收热量，温度不一定升高
C．汽车发动机用水做冷却物质，是因为水的比热容比较小
D．炽热的铁水具有内能，冰冷的铁块不具有内能
3．在学校组织的一次安全用电应急预案演练过程中，假设有学生因意外接触裸露电线而触电，操作步骤如下：①必要时对触电者进行急救，同时尽快通知医务人员；②用干燥的木棍拨开电线；③立即切断电源。为了安全起见，以上操作步骤顺序正确的是（　　）
A．①②③ B．③②① C．①③② D．②③①
4．如图所示是某种“测重仪”的原理图。A为托盘，P为金属滑片，且固定在轻质弹簧上，并能随轻质弹簧一起上下滑动，为保护电阻。托盘中物体的质量大小，可由电表的示数来显示，当物体的质量越大，电表的示数就越大，符合这一要求的电路是（　　）
A． B． C． D．
5．下列用电器中，利用电流热效应工作的是（　　）
A．微波炉 B．电热水壶 C．收音机 D．电冰箱
6．如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1为定值电阻，开关S闭合，滑动变阻器的滑片P向左移动，下列说法正确的是（ ）
A．电压表示数变小，电压表与电流表示数乘积变大
B．电压表示数变小，电压表与电流表示数之比不变
C．电压表示数变大，电压表与电流表示数乘积变小
D．电压表示数变大，电压表与电流表示数之比不变
7．两盏灯L1、L2的额定电压分别为6V、4V，将两盏灯串联接入6V的电路中，L2能正常发光，则L1、L2两盏灯电阻之比为(假设灯丝的电阻不随温度变化)（　　）
A．1∶2 B．9∶2 C．9∶4 D．3∶2
8．小明身边有某一型号的电池，容量为，关闭其他用电器后他用超级快充充电器将电池充满电，发现家中电能表表盘（如图所示）转了63转。下列说法中正确的是（　　）
A．该电能表的标定电流是 B．小明家累计消耗电能
C．充满电消耗的电能为 D．该电池的输出电压为
9．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，电路正常工作，一段时间后，发现两个电表的示数都变大，则出现这种故障的可能原因是（　　）
A．R1短路 B．R1断路 C．R2短路 D．R2断路
10．如图所示是小明模拟设计的电梯超重报警电路，当压力高于某一设定值时，电铃发声报警。图中压敏电阻R1的阻值随压力的增大而减小。下列说法正确的是（　　）
A．电铃应接在A和C之间
B．闭合开关后，电磁铁的上端为S极
C．减少电磁铁的线圈匝数，可以提高报警器的灵敏度
D．为使该报警电路在压力更小时报警，可将R2的滑片向上移
11．某同学设计了如图所示的四种电路，其中电源电压不变且未知，是已知阻值的定值电阻。在实验中不拆改线路的情况下，能够测量出未知电阻阻值的电路是（ ）

A．① B．② C．③ D．④
12．如图所示的电路中，电源电压恒为2V，、均为定值电阻。若断开开关、，闭合开关，电路的总功率为0.5W，则以下说法正确的是（　　）
A．断开开关、，闭合开关，电流表的示数为0.25A
B．断开开关、，闭合开关，电路的总电阻为6Ω
C．断开开关，闭合开关、，电压表的示数为1V
D．断开开关，闭合开关、，电路消耗的最小电功率可能为2W
二、填空题（每空1分，共12分）
13．泡温泉时感觉身体会发热，这是通过 的方式改变了身体的内能．烈日下，小兵去游泳池游泳，他感觉到游泳池边的水泥地面很烫脚，但游泳池里的水却很凉，这是因为水的 较大的缘故．
14．在吹气球时，吹大了的气球没握住，它叫啸着飞跑了！在此过程中：
（1）球内气体对气球 （填“做”或“不做”）功；
（2）球内气体的内能将 （填“减小”“增大”或“不变”）；
（3）图甲情景中的能量转化过程与图 （填“乙”或“丙”）所示热机工作冲程相同。若该热机的飞轮转速是，则热机每秒完成 个冲程。
15．甲、乙两小灯泡铭牌上分别标有“4V　2W”和“6V　6W”，使用过程中每个小灯泡的电阻均不变，若两灯都正常发光，则 灯会更亮一些；若把两灯串联在10V的电压下，则 灯会被烧坏。（选填“甲”或“乙”）
16．小明自制了如图所示的实验装置，将带绝缘层的导线绕在塑料管外，导线两端连接着小灯泡，形成闭合电路，管内封闭一个强磁体，沿图中所示方向来回快速摇动装置，小灯泡 （选填“会”或“不会”）发光，在摇动的过程中，电流方向是 （选填“变化”或“不变”）的。
17．如图所示，是仅次于三峡水电站的中国第二大水电站——白鹤滩水电站，是实施国家“西电东送”战略，优化能源结构的重要骨干工程.水电站将水能转化为电能供我们使用，水能属于 （选填“不可再生”或“可再生”）能源；电能属于 （选填“一次能源”或“二次能源”）。
三、作图题
18．根据图中永磁体与通电螺线管右端磁场的磁感线，请你在永磁体上标出其N极并在括号内标出电源的“”或“”极。
四、实验探究题（每空2分，共32分）
19．小强随家人到海边玩耍时，发现阳光下的海水和岸边的沙子温差较大。于是他设计了如图甲、乙所示的实验装置想比较沙子和水这两种物质吸热能力的差异。实验过程中所使用仪器规格完全相同，请你来帮他完成实验。
（1）测量出 相同的水和沙子分别装入相同的烧杯中，然后安装仪器，并记下沙子和水的初始温度；
（2）在实验中用控制 相同来确定水和沙子吸收的热量相同；图丙为小强根据记录的实验数据作出的温度—时间图像，由图像可知 （选填“沙子”或“水”）的吸热能力更强；
（3）完成实验后小强认为本套实验装置还有可以改进的地方，请你帮他提出一条改进意见 。
20．为了测量额定电压为2.5V的小灯泡的电功率，某校物理实验小组的小明设计了如图甲所示的实验电路。其他实验器材有：电压恒为4.5V的电源、电流表、电压表、开关和导线若干、标有“20Ω，2A”的滑动变阻器R，依据电路图连接实物图进行实验。
（1）闭合开关，小明发现电流表和电压表均有示数，小灯泡L1亮度很微弱，移动滑片P也不能改变小灯泡的亮度，原因可能是 ；
（2）下表是小明所测实验数据中的一组，小组成员讨论分析后认为实验数据不够真实，你 （选填“同意”或“不同意”）他们的观点，写出你的判断依据 ；
小灯泡的规格 电压表的示数U/V 电流表的示数I/A
1.0 0.1
（3）该实验小组将最终的实验数据绘制成如图乙所示的图象，小灯泡的额定电功率为 W，小灯泡的图象是一条曲线的原因是 。
21．小明和同学一起做“测量小灯泡电阻”实验，有如下器材：电源（电压恒为6V）、小灯泡（正常发光时的电压为，灯丝电阻约为）、电流表、电压表、开关各一个、规格分别为“”和“”的滑动变阻器各一个、导线若干。
（1）他们设计了图甲所示的电路，应选用的滑动变阻器为 （选填“”或“”）；
（2）请用笔画线代替导线，将图乙中电流表和滑动变阻器正确接入电路，要求滑动触头向左移动时接入电路的电阻逐渐减小 ；
（3）移动滑动变阻器滑片在不同位置，作出了如图丙所示小灯泡的图象，由图可知小灯泡的电流与其两端的电压 （选填“成”或“不成”）正比，造成这个现象的原因是 ；
（4）由实验数据可知，灯泡正常发光时的电阻是 ；
（5）另一组的小红在实验开始时由于操作失误损坏了电压表，在只有电流表的情况下，通过老师的指导，小红增加了一只已知阻值的定值电阻R并利用原有器材，也测出了小灯泡正常发光时的电阻：
①按照如图丁的电路图正确连接实物电路；
②闭合开关，调节滑动变阻器滑片， ；
③断开开关，保持滑片的位置不变，将电流表改接在灯泡所在支路中，再闭合开关读出电流表示数I；
④小灯泡正常发光时电阻的表达式为 。
五、计算题（每小题8分，共16分）
22．国家提倡节能减排，各地“煤改气”正在积极进行，某同学计算他家天然气烧水的热效率将的水倒入烧水壶中，并测出水温为。在一个标准大气压下，把水刚加热到时，测出消耗天然气。已知水的比热容，天然气热值约为。
求：(1)将这些水烧开，需吸收多少热量；
(2)在这种情况下，燃烧的天然气放出了多少热量；
(3)他家天然气灶的效率。
23．如图所示的电路中，电阻R1的阻值为20Ω，电源电压不变。当S1、S2断开，S3闭合时，电流表的示数为0. 45A；S1断开，S2、S3闭合时，电流表的示数为0. 75A．求：
（1）电源电压为多少？
（2）R2的阻值为多少？
（3）S2、S3断开，S1闭合时，加在电阻R1两端的电压为多少？
1．C
【详解】A .进入花园闻到花香是因为花香中含有的分子不断运动，向四周扩散，使人们闻到花香，能用分子动理论解释，故A不符合题意；
B.糖加入水中，水变甜说明糖分子在永不停息的做无规则运动,故B不符合题意；
C.烟尘虽细小，但也是有由很多分子组成的小颗粒，不是分子，不能用分子动理论解释，故C符合题意；
D.酒精和水混合后的体积变小，是因为分子之间有间隙，能用分子动理论解释，故D不符合题意．
故选C．
2．B
【详解】A．热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度、放出热量的多少以及燃烧温度的高低等均无关，故A错误；
B．物体吸热时，内能增大，但温度不一定升高，例如：晶体在熔化过程中虽然继续吸热，但温度是不变的，故B正确；
C．汽车发动机用水做冷却物质，是因为水的比热容比较大，故C错误。
D．炽热的铁水具有内能，冰冷的铁块也具有内能，故D错误，
故选B。
3．B
【详解】假设有学生因意外接触裸露电线而触电，为了安全起见，首先应立即切断电源，然后用干燥的木棍拨开电线，必要时对触电者进行急救，同时尽快通知医务人员，故操作步骤顺序正确的是③②①，故ACD错误，B正确。
故选B。
4．B
【详解】A．由图知，电压表串联入电路中，所以无论物体质量大小，滑片移动时电压表示数都几乎等于电源电压，故A不符合题意；
B．由图知，物体质量越大，压力越大，滑片向下移动，使得R连入阻值减小，电源电压一定，由可知电路中电流变大，即电流表示数变大，故B符合题意；
C．由图知，电流表将R短路，所以物体质量改变时，电路中电流不变，即A表示数不变，故C不符合题意；
D．由图知，R与R0串联，电压表测R两端电压，由串联电路的分压原理知，物体质量变大，压力变大时，滑片向下移动，变阻器R连入阻值变小，分压减少，即电压表示数变小，故D不符合题意。
故选B。
5．B
【详解】A．微波炉工作时，不发热，不是利用电流的热效应，故A不符合题意；
B．电热水壶工作时，电能转化为内能，是利用电流的热效应，故B符合题意；
C．收音机工作时，主要将电能转化为声能和少部分内能，不是利用电流的热效应，故C不符合题意；
D．电冰箱工作时，主要是压缩机消耗电能，主要是消耗电能转化为机械能，不是利用电流的热效应，故D不符合题意。
故选B。
6．D
【详解】AB．由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流；当开关闭合后，滑片P向左移动，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，由I=可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大；由U=IR可知，R1两端的电压变大，即电压表的示数变大，故AB错误；
C．两表的示数都变大，所以电压表与电流表示数的乘积变大，故C错误；
D．根据欧姆定律知，电压表与电流表的比值等于定值电阻R1的阻值，R1的阻值不变，所以两表示数的比值不变，故D正确。
应选D。
7．A
【详解】两灯串联在6V电路中，L2 能正常发光，则说明L2 两端的电压U2 =4V，由串联电路的电压特点可得L1 两端的电压
U1 =U-U2 =6V-4V=2V
根据串联电路的分压原理知道，L1、L2两盏灯电阻之比
故选A。
8．C
【详解】A．由图可知，该电能表的标定电流是，短时间允许通过的最大电流为20A，故A错误；
B．电能表示数的最后一位数为小数，故小明家累计消耗电能，故B错误；
C．已知电能表表盘转了63转，则充满电消耗的电能

故C正确；
D．已知电池的容量为
由W=UIt可得，该电池的输出电压

故D错误。
故选C。
9．C
【分析】判断电路故障问题，是中考题中常见的题型，在不能直接确定故障原因时，将选项逐一代入题干，检查是否符合题意。
【详解】A．如果R1发生了短路，电压表示数变为零，故A错误；
B．如果R1发生了断路，电流表示数变为零，故B错误；
C．如果R2出现短路，电压表测量电源电压，示数变大；电路总电阻减小，电路电流增大，电流表示数增大，故C正确；
D．如果R2出现断路，电流表示数变为零，故D错误。
故选C。
10．D
【详解】A．由题意可知，压敏电阻R1的阻值随压力的增大而减小，由欧姆定律可知，电路电流会增大，电磁铁磁性增强，吸引衔铁与下方触电接通，B、D间的用电器工作，所以电铃应接在B和D之间，故A错误；
B．由图可知，螺线管正面电流向右，根据安培定则可知，电磁铁的上端为N极，故B错误；
C．在电流大小一定时，减少电磁铁的线圈匝数，电磁铁磁性减弱，灵敏度减弱，故C错误；
D．压敏电阻受到的压力越小，电阻越大，要在同样大小的电流下报警，应减小滑动变阻器接入电路的电阻，应将R2的滑片向上移，故D正确。
故选D。
11．ABC
【详解】①只闭合S1时，电路是只有R0的基本电路，电流表测量通过R0的电流I0；再闭合S2，两只电阻并联，电流表测量干路电流I，根据电源电压不变列式
I0R0=(I-I0)Rx
可求出Rx的阻值，故①符合题意；
②只闭合S2时，两电阻串联，电流表测电路中电流I1；两开关都闭合时只有R0简单电路中，电流表测此时电路中电流I0，根据电源电压不变列式
I1(R0+Rx)=I0R0
可求出Rx的阻值，故②符合题意；
③闭合开关S、S2，两只电阻串联，电压表测量电源电压为U；闭合S、S1，断开S2，电压表测量电阻R0两端电压U0，根据电路电流相等列式为
故③符合题意；
④闭合开关S，S1接1，两只电阻串联，电压表测量R0两端电压为U0；S1接2，电流从电压表负接线柱流入，造成电压表指针向左偏转，不能测出Rx阻值，故④不符合题意。
故选ABC。
12．AD
【详解】AB．断开开关、，闭合开关时，电阻R1和电阻R2串联接入电路，由电功率公式可知通过电路中的电流为
电路中的总电阻为
故A正确，B错误；
C．断开开关，闭合开关、时，电阻R1和电阻R2并联接入电路，由并联电路电压关系可知，电压表的示数为电源电压，即2V，故C错误；
D．断开开关，闭合开关、时，电阻R1和电阻R2并联接入电路，此时电路的总功率为
当R1=4Ω时，电功率最小为P=2W，故D正确。
故选AD。
13． 热传递 比热容
【详解】泡温泉时感觉身体会发热，是身体吸收了热量，所以这是通过热传递的方式改变了身体的内能．
烈日下，小兵去游泳池游泳，他感觉到游泳池边的水泥地面很烫脚，但游泳池里的水却很凉，这是因为水的比热容较大，吸收相等的热量时，温度升高的低．
点睛：水的比热容较大，注意了解其在生产、生活中的应用，如作为热机的冷却物质，作为北方冬季的取暖物质，解释海陆性质的不同等．
14． 做 减小 乙 60
【详解】（1）[1]球内气体对气球有力的作用，气球在力的方向上运动了距离，故气体对气球做了功。
（2）[2]做功过程中，气体内能转化为气球的机械能，气体内能减小。
（3）[3][4]由图乙可知，进气门、排气门关闭，活塞下移，火花塞点火，为做功冲程，由图丙可知，进气门、排气门关闭，活塞上移，为压缩冲程；热机工作中，做功冲程是内能转化为机械能，故图甲情景中的能量转化过程与图乙所示热机工作冲程相同；若该热机的飞轮转速是，则每秒转30r，因一个工作循环有四个冲程，飞轮转动2圈，故热机每秒完成60个冲程。
15． 乙 甲
【详解】[1]当亮灯都正常发光时，乙灯的功率较大，则乙灯会更亮一些。
[2]由得，甲灯的电阻
乙灯电阻为
两灯串联时，电路中的电阻为
电路电流为
由得，甲灯的额定电流为
乙灯的额定电流为
则电路电流大于甲灯的额定电流，小于乙灯的额定电流，所以甲灯会烧坏。
16． 会 变化
【详解】[1]来回快速摇动该装置，闭合回路的一部分在磁场中做切割磁感线运动，会产生感应电流，小灯泡发光，此过程中将机械能转化为电能，这种现象是电磁感应现象。
[2]由于摇动该装置时，线圈在磁场中切割磁感线的方向不断变化，所以灯丝中电流的方向是不断变化的。
17． 可再生 二次能源
【详解】[1]短期内可以从自然界得到补充的能源是可再生能源，短期内不能在自然界得到补充的能源是不可再生能源。水能可以源源不断地获得，水电站发电所用的能源——水的机械能属于可再生能源。
[2]直接从自然界获得不需要加工转换的能源是一次能源，不能直接从自然界获得而是通过消耗其它能源经过加工转换而获得的能源是二次能源。电能不能从自然界直接获得，需要消耗其它能源经过加工转换获得，电能是二次能源。
18．
【详解】磁体外围的磁场方向为“N极出S极入”，故永磁体的左端为N极，通电螺线管的左端为S极，右端为N极，根据右手螺旋定则可知，螺线管的外侧电流方向向上，则电源左端为“”极，电源右端为“”极，如下图所示：
19． 质量 加热时间 水 用搅拌棒对沙子和水进行搅拌，让物质受热均匀
【详解】（1）[1]探究水和沙子的吸热能力是否会不同，需要控制水和沙子的质量相同。
（2）[2]在实验时只要控制加热时间相同就可以确定水和沙子吸收了相同的热量。
[3]由图丙可知，加热相同时间时，水和沙子吸收的热量相同，沙子温度升高较大，即较大，则由公式可知，水的比热容较大，则水的吸热能力更强。
（3）[4]从实验过程分析可知，该装置没有用搅拌棒对沙子和水进行搅拌，物质受热不均匀，所以改进措施是：用搅拌棒对沙子和水进行搅拌，让物质受热均匀。
20． 滑动变阻器同时接下面两个接线柱了 同意 计算可知此时滑动变阻器接入电路的阻值为35Ω，大于20Ω 1.25 灯丝电阻随温度的升高而增大
【详解】（1）[1]由题意知，电流表和电压表均有示数，说明电路通路，而小灯泡几乎不发光，说明电路中电流较小，电阻较大；并通过移动滑片P也不能改变灯的亮度，说明滑动变阻器没有变阻的作用，造成这一现象的原因可能是：将滑动变阻器下面两个接线柱接入了电路中。
（2）[2][3]由表中数据，电压表示数为1.0V时，即灯泡两端的电压为1.0V，根据串联电路的电压特点可知，滑动变阻两端的电压为
此时电流表示数为0.1A，由于串联电路电流处处相等，则此时变阻器连入电路的电阻为
即大于变阻器的最大电阻，故这些组数据不是真实数据。
（3）[4]由于灯泡的额定电压为2.5V，由图像可知，当灯泡两端的电压为2.5V时，灯泡正常发光，此时通过其的电流为0.5A，由P=UI可得，小灯泡的额定电功率为
[5]分析图像可知，当小灯泡两端的电压增大时，通过的电流增大，产生的功率增大，灯泡的温度升高；小灯泡的I U图象是一条曲线而不是一条直线，主要是因为灯泡的电阻受温度的影响，随温度的升高而变大。
21． 不成 灯泡的电阻受温度的影响 10 直至电流表示数是
【详解】（1）[1]由图甲可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测灯泡两端电压，电流表测通过电路中的电流，根据串联电路的分压规律可得

解得R=14Ω，故应选用R2。
（2）[2]电流表与灯泡串联且选用0~0.6A的量程，滑动变阻器“一上一下”串联在电路中，且滑动变阻器的滑片向左移动时，接入电路的电阻逐渐减小，故滑片左下电阻丝连入电路中，具体如答下图所示：
（3）[3][4]由图丙可知，小灯泡的U-I图像不是一条直线，即小灯泡的电流与其两端的电压不成正比，原因是灯泡的电阻受温度的影响。
（4）[5]由图丙中数据可知，小灯泡正常发光时的电压是2.5V，电流是0.25A，根据欧姆定律可得
（5）②[6]由图丁可知，电阻R与小灯泡并联，调节滑动变阻器使R两端电压为2.5V，小灯泡两端电压也就是2.5V，由于没有电压表，故当电流表和电阻R串联在一起时的示数为，即闭合开关，调节滑动变阻器滑片，直至电流表示数是。
④[7]此时小灯泡两端电压即为2.5V，正常发光，再将电流表改接到小灯泡所在支路，并记录电流值为I，根据欧姆定律可知，小灯泡正常发光时的电阻
22．(1)；(2)；(3)35%
【详解】(1)将这些水烧开需吸收的热量
(2)燃烧的天然气，放出的热量为
(3)他家天然气灶的效率是
答：(1)将这些水烧开，需吸收热量；
(2)在这种情况下，燃烧的天然气放出了热量；
(3)他家天然气灶的效率是35%。
23．（1）9V；（2）；（3）3. 6V
【详解】解：（1）当S1、S2断开，S3 闭合时，电路中只有R1，R1 两端电压等于电源电压
（2）当S1 断开，S2、S3 闭合时，电流表的示数为0. 75A 为干路I，R1 和R2 并联入电路中所以
由 得R2 的阻值为
（3）当S2、S3 断开、S1 闭合时，R1 和R2 串联入电路中，此时电路电流
此时加在电阻R1 两端的电压为
答：（1）电源电压为9V；
（2）R2 的阻值为30Ω；
（3）S2、S3 断开，S1 闭合时，加在电阻R1 两端的电压为3.6V。

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