山西省太原师范院附属中学2024届九年级物理第一学期期末学业水平测试试题含解析

山西省太原师范院附属中学2024届九年级物理第一学期期末学业水平测试试题注意事项：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．如图所示，电源电压不变，当开关S闭合时，电流表的示数为0.8A．开关S断开后，电流表的示数改变了0.5A．则R1与R2的阻值之比为（）A．13：5 B．3：5 C．5：3 D．5：132．下列四个实验中，其能量转化方式与图示汽油机对应冲程类似的是A．电火花发生器点火后将盒盖顶出 B．滚摆向下运动C．向下压缩空气引火仪 D．酒精灯加热杯中冷水3．在如图所示的电路中，导体A、B是由同种材料做成的，A和B等长，但A比B的横截面积大，当闭合后，在相同时间内，下列叙述正确的是（）A．电流通过A、B所做的功B．电流通过A、B所做的功C．电流通过A、B所做的功D．无法比较电流通过A、B做功的大小4．关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是（）A．电能表记录的是家用电器消耗的总功率B．人站在绝缘椅子上，两只手同时分别接触了火线和零线，会发生触电事故C．当家用电器起火时，用水浇灭火苗D．若空气开关“跳闸”，一定是使用了大功率用电器5．图所示的四个实验中，能说明发电机工作原理的是A． B．C． D．6．用两个相同的电加热器分别给质量和初温都相同的甲、乙两种液体同时加热，两液体的温度随时间变化关系图象如图所示，则下列说法正确的是（）A．升高相同的温度，甲液体吸收的热量多B．甲液体的吸热能力比乙液体的吸热能力强C．甲液体的比热容与乙液体的比热容之比为5：8D．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7．电饭煲具有保温和加热功能，晓东同学设计了如图所示的模拟电路（R1＞R2），其中保温状态和加热状态电功率都最小的是（）A． B． C． D．8．小明的奶奶有随手关灯的好习惯．当她关灯后，家中电路变大的物理量是（）A．总电阻 B．总电压 C．总功率 D．总电流9．下列实例中，通过做功来改变物体内能的是A．划燃火柴 B．在饮料中加冰块降温C．太阳光下晒干茶叶 D．用暖气取暖10．下列说法中正确的是A．运动的物体有内能，静止的物体没有内能B．物体温度在0°C以下时没有内能C．分子之间只存在引力D．物体内分子都在不停地做无规则的运动11．将复写纸夹在两张白纸之间后放在水平桌面上，再分别取两个盛有等量冷水和热水的相同铝质易拉罐压在纸上．一段时间后，发现纸上留下痕迹的颜色深浅不同．该现象说明（）A．分子热运动与温度有关B．分子间存在引力C．分子间存在斥力D．分子间有空隙12．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。下列装置中，与POS刷卡机读出信息原理相同的是A．废旧钢铁回收站里的电磁起重机B．小汽车里的汽油机C．电吹风里的电动机D．发电站里的发电机二、填空题13．一根长1m的导线，电阻为R。先把它剪去一半，再将剩下的一半均匀拉长为1m，此时它的电阻是______R。14．如图甲、乙所示为小明利用试电笔检测电路时的示意图，其中正确的是_____；小明按图丙所示将试电笔插入“有电”的三孔插座的B孔时，试电笔氖管_____（选填“会”或“不会”）发光。15．3.0×107J/kg、0.8×103kg/m3是表示酒精特征的二个物理量，它们依次表示的是酒精的_____和_____．16．如图所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与_____的关系，图中左右两边产生的热量之比为_______。物理学家_____做了大量的实验，最先精确地确定了电流通过导体时产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系，其表达式为___________。三、实验题17．（8分）实验室要测量一只未知阻值Rx的阻值，提供的器材有：由两节干电池串联成的电源，学生用电流表（0～0.6A，0﹣3A）一只，学生用电压表（0～3V，0﹣15V）一只，阻值变化范围合适的滑动变阻器R一只，电阻箱R0一只，开关和导线若干。小明、小华、小虎、小芳分别设计了如图中甲，乙，丙、丁4种电路。（1）小明设计如图甲所示的方案，依据的原理为_____；（2）根据图乙连接如图实物图；（______）（3）小虎设计的实验方案，电路图如图丙所示，你帮她补完实验操作步骤：①按照电路图连接好电路后，闭合开关，将电阻箱阻值调至最大；记下_____和_____；（用文字和物理量的符号说明）②将电阻箱阻值调为0Ω，记下电压表示数U；③待测电阻Rx的表达式为：Rx＝_____；（4）若Rx的阻值约为400Ω，能根据设计的电路测出Rx的实验的方案有_____（选填序号）。A．甲和乙B．乙和丙C．丙和丁D．甲、乙、丙、丁均可18．（8分）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很大。于是他设计了如图甲所示的实验装置想比较沙子和水这两种物质比热容的差异。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，然后安装仪器，并记下沙子和水的初始温度；(2)在实验时只要控制_________相同就可以确定水、沙子吸收了相同的热量；图乙为小强记录的实验数据，是可知沙子的比热容_______水的比热容（选填“大于”、“小于”或“等于”）；(3)已知水的比热容是，则沙子的比热容是_______。19．（8分）在测定“小灯泡电功率”的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω．(1)连接电路时开关应_________，电流表的量程应选0~_____A．(2)请你用笔画线代替导线，将如图中的实物电路连接完整．（_______）(3)闭合开关前，如图中滑动变阻器的滑片P应位于______（选填“A”或“B”）端．(4)小叶同学闭合开关，移动滑片P到某一点时，电压表示数（如图所示）为______V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将如图中滑片P向_____（选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V．(5)小向同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成如图所示的I－U图像，根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是________W．四、作图题20．（8分）根据图中通电螺线管的S极，标出磁感线方向、小磁针的N极，并在括号内标出电源的正负极．（____）21．（8分）在图中作出物体AB在平面镜MN中所成的像A′B′。（__________）五、计算题22．（10分）小星家的太阳能热水器，水箱容积是200L，小星进行了一次观察活动：某天早上，他用温度计测得自来水的温度为20℃，然后给热水器水箱送满水，中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为45℃，请你求解下列问题：（1）水吸收的热量；（2）如果水吸收的这些热量，由燃烧煤气来提供，而煤气灶的效率为40%，求至少需要燃烧多少千克煤气（煤气的热值为q=4.2×107J/kg）。23．（12分）多功能养生壶具有精细烹饪、营养量化等功能，深受市场认可和欢迎。图乙是某品牌养生壶简化电路图。（＝1×103kg/m3，＝4.2×103J/（kg•℃），g＝10N/kg）项目参数电源电压（V）220低温档功率（W）275中温档功率（W）550高温档功率（W）1100容积（L）1(1)求R1的阻值。(2)养生壶处于低温档工作时，求电路中的电流大小。(3)在标准大气压下，使用高温档将初温是12℃的一壶水烧开，若养生壶高温档加热效率为80%，求水吸收的热量和烧开一壶水需要的时间。

参考答案一、选择题1、C【题目详解】开关S断开时电路为R1的简单电路，当开关S闭合时两电阻并联，电流表测干路电流；∵并联电路中各支路独立工作、互不影响，∴开关S断开后，通过R1的电流不变，改变的电流是通过R2的电流即I2＝0.5A，∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和，∴通过R1的电流：，∵并联电路中各支路两端的电压相等，∴根据欧姆定律可得：。故选C。2、A【题目详解】图示中汽油机是做功冲程，能量转化方式为内能转化为机械能．A．电火花发生器点火后将盒盖顶出，燃料的内能转化为机械能，故A符合题意为答案．B．滚摆向下运动，重力势能转化为动能，故B不符合题意．C．向下压缩空气引火仪，对气体做功，内能增加，能量转化方式为机械能转化为内能，故C不符合题意．D．酒精灯加热杯中冷水，是通过热传递改变水的内能的，故D不符合题意．3、B【题目详解】因导体A、B的材料、长度相同，但A比B的横截面积大，所以，导体A的电阻小于导体B的电阻，因串联电路中各处的电流相等，由W=UIt=I2Rt可知，相同时间内，B的电阻大，电流做的功较多，即WA＜WB．故B正确，ACD错误．4、B【题目详解】A．电能表记录的是用电器在一段时间内消耗的电能，故A错误；B．人站在绝缘椅子上，两只手同时分别接触了火线和零线后，人体就成为闭合电路的一部分，会有电流通过人体，会发生触电事故，故B正确；C．当家用电器起火时，应先切断电源，再灭火，水是导体，若直接用水灭火，会发生触电事故，故C错误；D．空气开关“跳闸”，原因可能是使用了大功率用电器，也可能是电路发生了短路，故D错误。故选B。5、C【题目详解】A．此图为奥斯特实验，说明通电导体周围存在磁场。故A错误。B．此图为电磁继电器原理，电磁继电器是利用电磁铁工作的开关。故B错误。C．此图为研究电磁感应现象的装置，发电机的工作原理就是电磁感应现象。故C正确。D．此图为通电导体在磁场中受力运动，是电动机的原理。故D错误。6、C【解题分析】A．由图可以看出升高相同的温度乙需要加热的时间更长所以乙液体吸收的热量更多，故A错误；BD．两个加热器相同，加热时间相等时，两种液体吸收的热量相等，由图示可以看出，甲的温度升高的快，乙液体温度升高慢；利用热量的计算公式Q吸=cm△t可知，在质量相等、初温相同、吸热也相同的情况下，谁的温度升高得快，它的比热容小；所以，甲的比热容小，吸热能力弱故BD错；C．由图可以看出加热9分钟时甲液体的温度变化是80°C乙的是50°C根据：c甲mt甲=c乙mt乙可得=故C正确；故选C。7、C【题目详解】A．开关S1闭合、S2断开时只有R1接入电路，处于保温状态，；S1、S2都闭合时R1、R2并联接入电路，处于加热状态总电阻R并小于R1，．B．开关S1闭合、S2断开时，只有R2接入电路，处于保温状态，；S1、S2都闭合时R1、R2并联接入电路，处于加热状态总电阻R并小于R1，．C．开关S1闭合、S2断开时只有R1R2串联接入电路，处于保温状态，；S1、S2都闭合时R1接入电路，R2短路，处于加热状态，．D．开关S1闭合、S2断开时，R1、R2串联接入电路，；S1、S2都闭合时，R1被短路，只有R2接入电路，．因为并联后的总电阻小于任何一支路电阻，但是串联电阻大于任何一单值电阻，故在电压U一定时，由可知，C、D中保温电功率最小，C、D中保温功率相等；并联总电阻最小，在电压一定时总功率最大，即A、B的加热功率最大，不满足要求，又由于R1大于R2，在电压U相等时，由可知，C中的加热功率小于D的加热功率，故只有C满足题目要求．故选C．8、A【解题分析】试题分析：家庭中的用电器都是并联的，关掉其中一个后，相当减少了电阻的横截面积，所以会增大总电阻，总电流会减小，总电压不变，总功率会减小，故应选A．【考点定位】家庭电路9、A【题目详解】A．划燃火柴，是摩擦生热，属于做功改变物体的内能，符合题意；B．在饮料中加冰块降温，属于热传递改变物体的内能，不符合题意；C．太阳光下晒干茶叶，属于热传递改变物体的内能，不符合题意；D．用暖气取暖，属于热传递改变物体的内能，不符合题意。10、D【题目详解】A.内能是指物体内所有分子动能和分子势能的总和，所以静止的物体没有动能，但有内能，故A错误；B.一切物体的分子都在不停地做无规则运动，所以物体温度再低也有内能，所以0℃的物体也有内能，故B错误；C.分子间存在相互作用的引力和斥力，故C错误；D.物体内部所有分子都在不停地做无规则的运动，故D正确．故选D．11、A【题目详解】分子的运动速度与温度有关，冷水与热水的温度不同，热水的温度较高，分子运动较快，所以盛有热水的罐底颜色较深，故应选A．12、D【解题分析】POS刷卡机读出信息原理就是电磁感应现象；A．电磁起重机是利用电流的磁效应工作的，故A错误；B.小汽车里的汽油机是热机，故B错误；C.电动机是利用通电线圈在磁场中受力而运动，故C错误；D.发电机是利用电磁感应原理工作的，故D正确。故选D。二、填空题13、2【题目详解】在材料和横截面积不变时，电阻阻值和长度成正比；在材料和长度不变时，电阻阻值与横截面积成反比；所以先把它剪去一半，那么这一半的电阻体积是再将这一半均匀拉长为1m，这时体积是由于体积都是相同的，即，那么可知这时导线的横截面积，那么材料和长度不变时，横截面积和电阻阻值成反比，横截面积变小为一半，那么电阻变大为2倍，即此时它的电阻是2R。14、甲会【解题分析】观察图示可知，乙图中试电笔的笔尾金属体没有和手接触，无法形成回路，正确的使用方法是甲图所示；三孔插座的接法是：左零右火上接地，小明将试电笔插入墙上三孔插座的

B

孔时，接的是火线，所以氖管发光。15、热值密度【解题分析】根据热值的定义可知单位是焦耳每千克，符号是J/kg，3.0×107J/kg是酒精的热值；根据密度的定义可知单位是千克每立方米，符号是g/cm3、kg/m3，0.8×103kg/m3是酒精的密度；16、电阻1：2焦耳【题目详解】[1]电流通过导体产生的热量与通过的电流、导体的电阻和通电时间有关；题图中两电阻串联，通过的电流和通电时间相同，而电阻大小不同，所以该装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与电阻的关系；[2]题图中左边产生的热量是：；右边产生的热量是：；左右两边产生的热量之比为：；[3][4]物理学家焦耳做了大量的实验，最先精确地确定了电流通过导体时产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系，关系式为。三、实验题17、R＝电阻箱阻值R0电压表示数U1R0C【解题分析】（1）如图甲所示的方案，电压表测电阻的电压，电流表测电阻的电流，依据的原理为：R＝；（2）图乙中，通过单刀双掷开关的转换，变阻器可分别与待测电阻和电阻箱连入电路中，如下所示：①按照电路图连接好电路后，闭合开关，将电阻箱阻值调至最大；记下电阻箱连入电路中的电阻R0和电压表示数U1；②将电阻箱阻值调为0Ω，记下电压表示数U；③在②中，电压表测电源电压U；在①中电阻箱与待测电阻串联，根据串联电路电压的规律，电阻箱的电压：U0＝U﹣U1，由欧姆定律，电路的电流：I＝＝；由串联电路电流的规律和欧姆定律，待测电阻Rx的表达式为：Rx＝＝＝R0；（4）电源由两节干电池串联，故电源电压为3V，因Rx的阻值约为400Ω，由欧姆定律，故电路中的最大电流：I大＝=＝0.0075A，小于电流表小量程的分度值0.02A，故电路中的电流表不能测量电流；故甲乙不可行；丙中，使电阻箱连入电路中的电阻为350Ω，记下电压表的示数UV，根据串联电路电压的可得出待测电阻的电压，根据分压原理，由欧姆定律可求出待测电阻的大小，丙可行；丁中，由题意，阻值变化范围合适的滑动变阻器R一只，将S掷于1，移动变阻器使电压表示数为1V，再将S掷于2，移动电阻箱连入电路中的电阻，使电压表示数不变，根据等效替代法，则此时电阻箱连入电路中的电阻大小即为待测电阻的大小，丁可行；故选C。18、质量加热时间小于1.4×103【题目详解】(1)[1]根据控制变量法可知，要比较沙子和水这两种物质比热容的差异，需要控制水和沙子的质量相同。(2)[2]因实验过程中所使用仪器规格完全相同，根据转换法，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]由两种物质的温度—时间变化图像可知，在相同的时间内（即吸收的热量Q吸相同），且质量相同，而水的温度变化小，根据可知，所以水的比热容大，沙子的比热容小。(3)[4]由图像知，在加热的最后时刻，因加热时间相同，水和沙子吸收的热量相同，但沙子升高的温度为水升高温度的3倍，则则则沙子的比热容是。19、（1）断开；0.6；（2）实物连接如下图：（3）A；（4）2.2；B；（1）0.1．【解题分析】解答：(1)为了保护电路的安全，连接电路时开关应断开；灯泡正常发光的电流约为：I＝＝0.21A，所以电流表应选择0∼0.6A量程；(2)在小灯泡电功率的实验中，电压表应并联灯泡两端，因为灯泡的额定电压为2.1V，所以电压表应使用0∼3V量程，实物电路连接如图：；(3)为了保护电路的安全，闭合开关前滑动变阻器的滑片P应置于右端；(4)由图乙知，电压表使用0∼3V量程，分度值0.1V，所以此时灯泡两端电压为2.2V.要使灯泡正常工作，灯泡两端电压从2.2V增大到2.1V，电路电流要增大，总电阻要减小，滑动变阻器的电阻要减小，滑片向左端移动，使电压表的示数为2.1V.(1)由图丙所示I−U图象可知，灯泡额定电压U＝2.1V所对应的电流I＝0.2A，则灯泡的额定功率P＝UI＝2.1V×0.2A＝0.1W.点睛：（1）连接电路时开关应断开，根据灯泡正常工作时的电流确定电流表的量程；（2）本实验中电压表应并联在灯泡两端，根据灯泡的额定电压确定其量程；（3）闭合开关前滑动变阻器的滑片P应置于最大值处；（4）由图乙读出电压表示数，要使灯泡正常工作，灯泡两端电压应等于其额定电压，由此根据电路特点判断滑片的移动情况；（1）由I-U图象找出灯泡额定电压所对应的电流，然后由P＝UI求出灯泡的额定功率．四、作图题20、【题目详解】（1）螺线管的右端为S极,则其左端为N极,在磁体周围磁