2023届广东省广州市越秀区知用中学九年级物理第一学期期末学业水平测试试题含解析

2022-2023学年九上物理期末模拟试卷注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题1．一台柴油机中的燃料完全燃烧放出了8×107J的热量,损失了4.8×107J的热量,该柴油机的效率为A．30% B．40% C．60% D．32%2．POS刷卡机的广泛应用给人们的生活带来了便利．POS机的刷卡位置有一个绕有线圈的小铁环制成的检测头（如图所示）．在使用时，将带有磁条的信用卡在POS机指定位置刷一下，检测头的线圈中就会产生变化的电流，POS机便可读出磁条上的信息．下图中能反映POS刷卡机读出信息原理的是（）A．B．C．D．3．下列关于热值和热机效率的描述，正确的是（）A．使燃料燃烧更充分，可以增大热值B．使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率C．燃料燃烧释放的热量越多，热值越大D．热机的效率能达到100%4．图所示的电路图中，每一盏灯的额定电压都等于电源电压(电源电压恒定不变)。开关闭合后，两盏灯并联且都正常工作的是（）A． B．C． D．5．下列说法正确的是A．电荷的移动形成电流B．电路中有电压就一定有电流C．把一根铜丝均匀拉长后电阻变小D．验电器的工作原理是同种电荷相互排斥6．长度相同的铜线和铝线，如果它们的电阻相同，那么A．铜线要细一些 B．铝线要细一些C．铜线跟铝线粗细相同 D．无法比较它们的粗细7．如图所示，是研究磁场对通电导线作用的实验装置。当接通电源，有电流由A至B通过导体AB时，它受到磁场力作用而向左运动，则（）A．只改变磁场方向时，导线AB将向右运动，机械能将转化为电能B．只改变电流方向时，导线AB将向右运动，电能转化为机械能C．电流方向和磁场方向同时改变时，导线AB仍将向右运动D．电流方向和磁场方向同时改变时，导线AB将向右运动8．如图所示的电路中，电源电压为4.5V，当开关S闭合时，只有一只灯泡亮，且电压表的示数为4.5V。产生这一现象的原因可能是（）A．L1断路 B．L1短路 C．L2断路 D．L2短路9．如图所示，电源电压不变，闭合开关S，向下移动滑片P，以下说法中正确的是A．灯泡L变亮B．电压表V1的示数变大C．电流表A的示数变大D．电压表V2的示数变小10．如图所示的电路中，闭合开关S后，下列说法正确的是A．开关

S

只能控制灯泡

L1B．灯泡

L1和

L2并联在电路中C．电流表可以测量灯泡L1的电流D．电压表测量灯泡

L1两端的电压11．下列现象中，能说明分子不停地做无规则运动的是（）A．细雨濛濛 B．桂花飘香 C．雪花飞舞 D．树叶飘落12．对高速公路上行驶的汽车要进行限速，其实质是限制了汽车的（）A．摩擦力 B．惯性 C．势能 D．动能二、填空题13．家庭室内装修工人使用加热与搅拌为一体的用电器，如图是该用电器的工作原理图。先把液体材料放入容器中，温控开关S接A开始加热，发光二极管L正常发光，当液体温度达到某一温度；温控开关S自动接B，发光二极管熄灭，同时在容器中倒入粉状材料，电动机起动保温搅拌。开关接A时电路消耗的总功率为1522W，发光二极管L规格为“2V0.2W”；开关接B时电路消耗的总功率为1200W，电动机正常工作的功率为1100W，R1是加热电热丝，R2是保温电热丝，R0为保护发光二极管正常工作的限流电阻。（忽略温度对电阻的影响）。用电器正常工作时，求保温电热丝R2的电阻值是_____Ω；温控开关S接A开始加热到刚接B时，该过程中加热电热丝R1产生的热量为900kJ，电路正常工作了_____min。14．甲、乙两只标有“220V，500W”和“220V，1000W”字样的电炉，若将把它们串联在电路中，相同时间内产生热量较多的是_______；若将它们并联在电路中，相同时间内产生热量较多的是_______（均选填“甲”或“乙”）．15．某电水壶工作2min，使如图所示电能表的转盘转过150r，则电水壶消耗的电能为_____J，电功率为____kW，这些电能可供一只“220V10W”的节能灯正常工作_______h。16．一只标有”8V0.4A”的小灯泡，接在电源电压为12V的电路中，为使其正常发光，应串联一个_____Ω的电阻；该电阻通电10s所产生的热量是_____J．三、实验题17．（8分）如图所示是课本上“通电导线在磁场中受力”的实验示意图。小谦同学实际探究时，在下表记录了实验情况。实验序号磁场方向ab中电流方向ab运动方向1向下无电流静止不动2向下由a向b向左运动3向上由a向b向右运动4向下由b向a向右运动（1）比较实验2和3，说明通电导线在磁场中受力方向与________有关；比较实验__________和____________，说明通电导线在磁场中受力方向与电流方向有关。（2）小谦通过观察导线运动方向，来判断导线在磁场中受力方向，用到的物理学方法是____________（选填下列选项对应的符号）。A．类比法B．控制变量法C．转换法（3）小谦想在这个实验的基础上进行改造，来探究“哪些因素影响感应电流的方向”。为了观察到明显的实验现象，他应把图中的电源换成很灵敏的___________（选填“电流表”或者“电压表”）。18．（8分）小明用图所示的装置探究电磁铁磁性的强弱跟哪些因素有关。（1）下表是小明的实验记录，根据表中数据回答下列问题：电磁铁(线圈匝数)100匝50匝实验次数12345电流(A)0.61.21.50.81.01.5吸引大头针的数量711145810①通过比较第_________和第________两次实验，可知电磁铁的磁性强弱跟线圈匝数有关。②电磁铁的磁性强弱除了跟线圈匝数有关外，还跟________有关。（2）实验中，小明通过观察________来判断电磁铁磁性的强弱。19．（8分）被举高的物体具有重力势能，小组猜想：猜想一：重力势能的大小可能与物体的高度有关；猜想二：重力势能的大小可能与物体的质量有关．为了验证猜想，小明进行了如图所示的实验，让物体下落冲击小桌，小桌的桌腿是三根钉子，并放置在沙箱的沙面上，m<M，实验数据如表格所示．（1）他通过观察______________来判断物体重力势能的大小；（2）表格中表示：______________________；（3）完成步骤①后，他应___________（A/B）.A．拿起小桌和物体，整平沙面，再将小桌轻放在沙面上，再实施步骤②；B．只轻轻拿起物体，此过程中手不触碰沙箱里的小桌，再实施步骤②。步骤①②③④下落方式以初速v向下扔小桌下陷深度5cm10cm15cm15cm（4）关于猜想一，由相关步骤_________可得结论：____________不变，_____________。（5）关于猜想二，由相关步骤_________可得结论：____________不变，_________。（6）小明对比步骤③④，得出结论：重力势能与物体质量无关，他的观点____________（正确/错误）．四、作图题20．（8分）在学校创新比赛中，小亮同学设计了一个多档位的电热水器。已知R1<R2，当旋钮上的箭头（图）指向A、B、C、D不同位置时，可以实现四档加热功率：低温、中温1、中温Ⅱ、高温（中温1低于中温Ⅱ），请你完成图中电路的连接。（__________）21．（8分）如图是家庭电路的一部分，请你将三孔插座接线补画完整，并将开关和电灯填入1和2的虚线框内，使之符合安全用电原则。（____）五、计算题22．（10分）如图甲所示的电路，电源电压保持不变。小灯泡L标有“4V1.6W“的字样，滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω，定值电阻R2＝20Ω，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V。求：（1）小灯泡正工作时的电阻是多少？（2）只闭合开关S、S2和S3移动滑动变阻器R1的滑片P使电流表示数为0.5A时，R2消耗的电功率为1.25W。此时滑动变阻器R1接入电路中的阻值是多少？（3）只闭合开关S和S1，移动滑动变阻器R1的滑片P，小灯泡L的I﹣U图像如图乙所示，在保证各元件安全工作的情况下，滑动变阻器R1允许的取值范围是多少？23．（12分）如图所示，是最新一款无人驾驶汽车原型图．汽车自动驾驶时使用雷达传感器，以及激光测距器来了解周围的交通状况．该款车以某速度在一段平直的公路上匀速行驶了一段距离时，消耗汽油1kg．汽油机的效率为30%，那么，在这段运动过程中，（汽油的热值为4.5×107J/kg）求：（1）汽油完全燃烧放出的热量是多少？（2）假设该汽车在这次行驶过程中，发动机排出的废气带走的能量占汽油完全燃烧放出的热量的42%，这些废气的能量全部被质量100kg的水吸收，水升高的温度是多少？（水未沸腾）（3）如果汽油机的效率提高到40%，其他条件都不变，那么汽车在这段路程消耗的汽油是多少？

参考答案一、选择题1、B【解析】柴油机的效率．2、C【详解】A．如图反映电流周围存在着磁场．A选项错误．B．如图电路中有电源，是通电导体在磁场中受力运动．B选项错误．C．如图电路中没有电源，当闭合开关，闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动时，导体中有感应电流产生，这是电磁感应选项．C选项正确．D．如图电路中有电源，是通电导体在磁场中受力运动．D选项错误．3、B【详解】A．热值是燃料的特性，只与热量的种类有关，与燃烧情况无关，故A错误；B．使燃料燃烧更充分，可以增大有效利用的能量，从而可以提高热机的效率，故B正确；C．热值是燃料的特性，只与热量的种类有关，与放出热量的多少无关，故C错误；D．任何热机，或多或少的都有热量散失，而且都需要克服摩擦做额外功，因此机械效率不能达到100%，故D错误．4、A【详解】A．从图中可以看到，当开关闭合后，两盏灯并联，且两盏灯两端电压等于电源电压，由题意可知，这两盏灯都正常工作，选项A符合题意；B．从图中可以看到，当开关闭合后，灯L1被短路，灯L1不会发光，灯L2接入电路中，其两端电压等于电源电压，能够正常工作，B项不合题意；C．从图中可以看到，当开关闭合后，灯L1和L2串联，两灯的电压之和才等于电源电压大小，由题意可知，两灯不能正常发光，C项不合题意；D．从图中可以看到，当开关闭合后，灯L1和L2被短路，两灯不能发光，D项不合题意。5、D【详解】A．电荷的定向移动形成电流，故A项错误；B．电路中除了有电源，还需要形成连通的回路，才有电流，故B项错误；C．其它条件一定时，电阻与横截面积成反比，把一根铜丝均匀拉长后横截面积变小，所以电阻会变大，故C项错误；D．验电器是利用同种电荷相互排斥的原理工作的，故D项正确。6、A【详解】影响电阻大小的因素是导体的材料、长度、横截面积；长度相同的铜线和铝线，如果它们的电阻相同，铜要比铝的导电性能好，铜的电阻率小，则铜导线横截面积要细一些，故选A。7、B【解析】通电导体在磁场中受力的方向与两个因素有关：一个是磁场方向，另一个是电流方向。如果只改变一个因素，则导体受力方向改变，如果同时改变两个因素，则导体受力方向不变；AB．只改变一个影响因素，只改变磁场方向或电流方向，受力运动方向改变，但能量的转化是电能转化为机械能，故A错误，B正确；CD．电流方向和磁场方向同时改变时，即两个影响因素同时改变时，受力运动方向不变，故CD错误。8、D【详解】灯泡亮说明电路中无断路，电压表有示数，说明是电压表两接线柱到电源之间有短路，所以是L2短路。故选D。9、B【解析】试题分析：分析电路，灯泡L和滑动变阻器，电流表串联，电压表V1测量滑动变阻器的电压，电压表V2测量灯泡L电压，电源电压不变，闭合开关S，向下移动滑片P，接入电路中的电阻变大，电流表示数变小，电压表V1示数变大，电压表V2示数变小，灯泡变暗，正确选B。【考点定位】变化电路10、C【分析】串联电路电流只有一条路径，各处电路相等，用电器不能独立工作；并联电路：电流有两条或两条以上路径，各用电器可以独立工作，各支路电压相等．电流表与被测电路串联，电压表与被测电路并联．由此分析判断．【详解】由图可知,电流从电源正极流出通过电流表和L1、开关和L2回到电源负极,所以灯泡L1和L2串联,开关S控制灯泡L1和L2电流表测电路中的电流,电压表测L1两端电压．故ABD错误，C正确．故选C．11、B【详解】细雨蒙蒙、雪花飞舞、树叶飘落都是物体的机械运动，不能体现分子的无规则运动，桂花飘香是由于分子的无规则运动引起的，B符合题意．12、D【详解】对在高速公路上行驶的汽车，汽车的质量不变，进行限速，其实质是限制了汽车的动能大小．故选D.【点睛】动能大小和物体的质量、运动速度大小有关，质量一定时，速度越大，动能越大；重力势能大小和物体的质量、高度有关；摩擦力大小和压力大小、接触面的粗糙程度有关；惯性只和物体的质量大小有关．二、填空题13、48410【解析】由图可知，温控开关S自动接B时，电动机M和保温电热丝R2并联，所以PB＝P2+PM，则保温电热丝R2消耗的功率：P2＝PB﹣PM＝1200W﹣1100W＝100W；保温电热丝R2的阻值：R2＝＝＝484Ω；温控开关S接A开始加热，加热电热丝R1和发光二极管所在支路并联，发光二极管L正常发光；根据P＝UI可得，发光二极管正常工作时的电流：IL＝＝＝0.1A；发光二极管所在支路两端电压为220V，该支路消耗的功率：P支＝UIL＝220V×0.1A＝22W；因为PA＝P1+P支，所以，加热电热丝R1消耗的功率：P1＝PA﹣P支＝1522W﹣22W＝1500W；电路正常工作的时间：t＝＝＝＝600s＝10min。14、甲乙【详解】由P＝U2R得,电炉的电阻R＝U2P，因为甲、乙两只电炉的额定电压相同,额定功率P甲<P乙，所以甲、乙两只电炉的电阻：R甲即通过甲、乙两只电炉的电流：I甲＝I乙，根据Q＝I2Rt可知,在相同时间内产生的热量Q甲>Q乙，故串联时产生热量较多的是甲；将它们并联在220V电路上，根据并联电路中各支路两端的电压相等,即U甲＝U乙＝220V，则两电炉的实际功率等于额定功率,即：P甲＝500W;P乙＝1000W，根据Q＝W＝Pt可知,在相同时间内产生的热量Q甲<Q乙，故并联时产生热量较多的是乙；15、1.8×1051.5【解析】[1]由图可知，该电能表参数为3000r/kW•h，电水壶使电能表的转盘转过150r，则电水壶消耗的电能为：W=150r3000r/kW⋅h=0.05kW•h=1.8×10[2]该电水壶的功率为：P=Wt=1.8×10[3]根据P=Wt，这些电能可供一只“220V10W”t=WP'=1.8×1016、101【解析】根据串联电路的电压特点求出串联电阻两端的电压，根据串联电路的电流特点得到电路中的电流，利用欧姆定律求出串联电阻的阻值，根据焦耳定律求出串联电阻产生的热量．【详解】根据串联电路中总电压等于各分电压之和，则串联电阻R两端电压：，因串联电路中各处的电流相等，所以灯泡正常工作时电路中的电流：I=0.4A，由可得，串联电阻R的阻值：；此时该电阻通电10s产生的热量为：．故答案为10；1．【点睛】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、焦耳定律的灵活运用，关键是知道灯泡正常发光时的电压和额定电压相等、正常发光时的电流和额定电流相等．三、实验题17、磁场方向24C电流表【解析】(1)比较实验2和3，电流方相相同，磁场方向不同，导体运动的方向不同，说明通电导线在磁场中受力方向与磁场方向有关；比较实验2、4，磁场方向相同，电流方向不同，导体运动方向不同，说明通电导线在磁场中受力方向与电流方向有关。(2)实验中通过观察导线运动方向，来判断导线在磁场中受力方向，用到的科学方法是转换法；(3)探究影响感应电流方向的因素，为了观察到明显的实验现象，需要用灵敏电流表代替电源来显示产生感应电流的方向。18、3；6；电流的大小；吸引大头针的数量。【详解】(1)①[1][2]要研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系，必须使电流相同，线圈匝数不同。3和6电流值都是1.5A，而线圈匝数不同，通过比较3和6知道，电磁铁的磁性强弱跟线圈匝数有关；②[3]比较1、2、3或4、5、6知道，线圈匝数相同，电流越大，吸引的大头针越多，所以电磁铁的磁性强弱除了跟线圈匝数有关外，还与电流的大小有关；(2)[4]本实验中，通过观察电磁铁吸引大头针数目的多少，来判断电磁铁磁性的强弱。19、小桌下陷深度自由下落A①②质量高度越大，重力势能越大。②③高度质量越大，其重力势能越大。错误【解析】(1)[1]通过实验可以知道，小明是通过比较小桌下陷深度来比较重力势能的大小的，小桌下陷深度越深说明物体小方桌做的功越多，它原来具有的重力势能越大；(2)[2]每次实验都是让物体自由下落以保证物体最初的动能相同（均为；故表格中表示自由下落；(3)[3]由于每次实验都是通过比较小桌下陷深度来比较重力势能的大小的，要探究重力势能的大小与物体的高度的关系，应控制其他因素相同，故完成步骤①后，他应拿起小桌和物体，整平沙面，再将小桌轻放在沙面上，再实施步骤②，故A正确，B错误；(4)[4][5][6]要探究重力势能的大小可能与物体的高度有关，需要控制物体的质量相同，改变高度，则由图知实验①②可以探究，由①②知，在质量不变时，高度越高，小桌下陷越深，其重力势能越大。(5)[7][8][9]要探究重力势能的大小可能与物体的质量有关，需要控制物体的高度相同，改变质量，则由图知实验②③可以探究，由②③知，在高度不变时，物体质量越大，小桌下陷越深，其重力势能越大。(6)[10]小明对比步骤③④，得出结论：重力势能与物体质量无关，他的观点错误，因为在探究重力势能与物体质量的关系时，应控制物体下落的高度相同，而步骤③④中物体质量和下落高度都不同。四、作图题20、【详解】根据可知，电压一定，电阻越小，电功率越大，在图中，接到A点时，接线柱2和接线柱4接通，此时对应低温档，那么2和4之间的电阻应该最大，那么R1和R2应该串联；接到B点时，接线柱1和接线柱2接通，此时电阻小一些，应该只有R2接入电路；接到C时，接线柱3和接线柱4接通，此时电阻更小一些，应该只有R1接入电路；接到D点时，接线柱1和接线柱2接通，同时3和4接通，此时电阻最小，那么这种情况是两电阻并联，综上述，连接电路图如图：21、【详解】三孔插座的上孔接地线，左孔接入零线，右孔接火线；为了保证用电安全，火线应先过开关再进入灯泡，然后接在零线上，因此左边方框1内应为开关，右边方框2内应为灯泡；如图所示：五、计算题22、（1）10Ω；（2）20Ω；（3）2.5Ω~12Ω。【解析】（1）．灯泡L标有“4V1.6W”字样表示灯的额定电压为4V，额定功率为1.6W，根据P＝可得灯泡正常工作时的电阻为：RL＝＝＝10Ω；（2）．只闭合开关S、S2和S3，移动滑动变阻器R1的滑片P使电流表示数为0.5A时，变阻器R1和R2并联，电流表测总电流