2023-2024学年天津市南开区物理九上期末考试试题含解析

2023-2024学年天津市南开区物理九上期末考试试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题1．如图所示的电路中，电源电压不变，R1为定值电阻，开关S闭合后，滑片向左移动时A．电流表示数变大，电压表与电流表示数之比变大B．电流表示数变大，电压表与电流表示数之比不变C．电流表示数变小，电压表与电流表示数之比不变D．电压表示数变大，电压表与电流表示数之比变大2．将标有“PZ220﹣100”的甲灯和标有“PZ220﹣40”的乙灯串联后，接到电压是220V的电源上，则（）A．两灯都不能正常发光，但甲灯比乙灯亮 B．只有一盏灯能正常发光C．两灯都不能正常发光，但乙灯比甲灯亮 D．甲、乙两灯都正常发光3．通常情况下，属于导体材料的一组是A．铜和玻璃 B．银和陶瓷C．铁和橡胶 D．铝和盐水4．如图所示，是某电子秤的原理图。托盘与弹簧相连，滑片P固定在弹簧上并能随弹簧的伸缩上下滑动，R是一根长L0＝10cm的均匀电阻丝。空盘时，滑片P位于R的最上端且经过R0的电流为0.3A；称量最大值时，滑片P位于R的最下端。R最大阻值为50Ω，电源电压恒为3V。下列说法正确的是()A．如图中的“质量表”用电压表改装而成B．闭合开关后，R0两端电压范围是0.5~3VC．称量最大质量时，电路消耗的总功率是0.18WD．当滑片P位于R的5cm位置时，电路的总电阻为25Ω5．电能表上的“千瓦时”，是下列哪个物理量的单位（）A．电流 B．电压 C．电阻 D．电功6．电源电压3V保持不变，把标有“3V3W”的灯L1和标有“3V1.5W”的灯L2按如图的方式连接，当开关S闭合后，则下列说法中正确的是A．灯L1消耗的实际功率是3WB．灯L2消耗的实际功率是1.5WC．两灯消耗的总功率是1WD．电压表的示数与电源电压之比是1:27．如图所示的实例中，改变物体内能的方式与其他三个实例不同的是（）A．用酒精灯给试管加热B．划火柴点火C．金属管内酒精蒸汽中的水加热顶开木塞时内能减少D．锯木头锯条发热8．关于重力和质量的关系，以下几种说法中正确的是A．1kg等于9.8N，重力方向总是竖直向下B．将10kg物体从地球带到月球上，其质量和重力都要变小C．天平和弹簧测力计在月球上将无法正常使用D．地面某位置处，同一物体受到的重力跟它的质量成正比9．将定值电阻R0和滑动变阻器R串联在电路中，当滑片分别位于最大端和中点时，电路的总功率分别为24W和36W，则R0与R的最大阻值之比以及变阻器R的电功率变化量分别是（）A．1：21W B．1：22W C．2：14W D．2：13W10．将光敏电阻R、定值电阻R0、电流表、电压表、开关和稳压电源连接成如图所示电路，光敏电阻的阻值随着光照强度的增大而减小，闭合开关，逐渐增大光照强度，则电表示数变化情况是A．表和表示数均变小B．表示数变大，表示数变小C．表示数变小，表示数变大D．表和表示数均变大11．小天用电热水壶将1千克20℃的水加热至70℃，在这个过程中，下列分析正确的是[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]（）A．水吸收的热量为2.1×105JB．电热水壶消耗的电能全部转化为水的内能C．水的温度升高，它的内能减小D．水的温度升高，它的比热容变大12．如图所示，小灯泡规格为“6V3.6W”(灯丝电阻不变)。闭合开关，当滑动变阻器的滑片P移至a端时，小灯泡正常发光；当滑片P移至b端时，电压表示数为4V。则()A．小灯泡灯丝电阻是6Ω B．电源电压是10VC．滑动变阻器最大阻值是10Ω D．滑片P位于b端时，滑动变阻器消耗的功率是0.8W二、填空题13．小明发现家中灯光过强想换一个合适的灯泡，在更换过程中发现灯泡烫手是因为灯泡中电流具有____效应；为防止家庭电路中电流过大，应避免电路短路和家用电器的_________过大。14．标有“220V40W”字样的灯泡，正常发光时通过灯丝的电流是_____A，灯丝的电阻为_____Ω。1kW•h的电可供这盏灯泡正常发光_____h。将两只标有“220V，40W”的灯泡并联接入220V的电路中，则两灯消耗的总功率是______W。15．小磁针自由静止时总是指向南北，说明地球周围存在______，磁悬浮列车是利用同名磁极相互_____原理。16．在汽油机的四个冲程中，机械能转化为内能的是_____冲程．如图所示汽油机正在进行的是_______冲程，已知汽油的热值为1．6×107J/kg，则完全燃烧100g汽油放出的热量为______J．三、实验题17．（8分）小明用如图所示装置探究两种液体的吸热能力，两烧瓶中的电阻丝相同。(1)实验中必须取________（填“质量”或“体积”）相等的甲、乙两种液体；(2)实验中用________（填序号）间接反映液体吸收热量的多少；通过比较________（填序号）来判断吸热能力的强弱；A．通电时间B．温度计示数的变化(3)表中是某次的实验数据，则________（填“甲”或“乙”）液体的吸热能力较强；(4)若甲液体是水，乙的比热容是________[]。物理量物质质量（g）初始温度（℃）加热时间（min）最终温度（℃）液体甲15020640液体乙1502566518．（8分）探究电磁感应现象应该选用如图________（选填“甲”或“乙”）中所示的装置进行实验，根据另一个图中装置进行实验得到的现象和结论，人类制造出了________（选填“电动机”或“发电机”）．19．（8分）在“探究冰熔化”的实验中，实验装置如图甲，根据实验数据绘制出如图丙的温度—时间图像。(1)实验选用颗粒_____（选填“较大”或“较小”）的冰块。(2)图乙是某一时刻温度计的示数，为_____℃。(3)由图丙可知，冰熔化经历了_____min。(4)冰块全部熔化后，用酒精灯继续加热直至烧杯中的水沸腾，试管中的水_____（选填“会”或“不会”）沸腾，原因是_____。四、作图题20．（8分）如图所示，一个有冷、热两挡的电吹风，其中A是电动机，B是电热丝，C是接照明电路的插头，请你按照要求完成电路图。要求：只闭合S1吹冷风；只闭合S2既无风又不发热；同时闭合S1、S2吹热风。（______）21．（8分）如图所示，请根据通电螺线管周围磁感线的方向判断电源的“＋”、“-”极和小磁针的N极，并在图中标出．五、计算题22．（10分）如图所示的电路中，闭合开关S1后，电流表的示数为0.3A，再闭合开关S2，电流表示数为0.45A，电源电压不变，R2＝20Ω。求：（1）电源电压；（2）R1的阻值。23．（12分）在深圳某科技节上，某同学自己动手制作了一个牛奶加热器，设计电路简图如图所示，已知滑动变阻器R０的电大阻值为100Ω，用于加热的电阻丝R1的阻值为55Ω．求闭合开关S后：（1）电路中的最小电流（结果保留1位小数）；（2）电热丝的最大加热功率；（3）在最大加热功率下，用时100s可以将1kg常温牛奶温度升高多少？[不考虑热量损失，牛奶的比热容为c＝2.5×10３J/（kg·℃）]

参考答案一、选择题1、B【分析】分析电路图，电阻R1和滑动变阻器R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流；根据滑片的移动确定接入电路电阻的变化，根据欧姆定律确定电路中电流的变化和电压表示数的变化，根据欧姆定律可知电压表与电流表示数之比的变化。【详解】电阻R1和滑动变阻器R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流，开关S闭合后，滑片向左移动时，变阻器接入电路的电阻变小，电路的总电阻变小，根据可知通过电路的电流变大，电流表示数变大；根据U=IR可知R1两端的电压变大，即电压表的示数变大；根据可知电压表与电流表示数之比不变。故选B。2、C【详解】BD．根据题意知道，两灯泡的额定电压相等，甲灯泡的额定功率100W大于乙灯泡的额定功率40W，由知道，，所以R甲＜R乙；又因为串联电路电阻越串越大、大于任何一个分电阻，所以两灯泡串联后，接到电压是220V的电源上时，由知道，电路中的电流小于任何一个灯泡正常发光时的电流，所以，两灯泡均不能正常发光，故BD错误；AC．由于串联电路各处的电流相等，由P＝I2R知道，乙灯泡的电阻大，实际功率就大，即灯泡较亮，故C正确，A错误。3、D【详解】铜、银、铁、铝都属于金属，都是导体；盐水是盐的水溶液，是导体；玻璃、陶瓷、橡胶都属于绝缘体。故D符合题意，ABC不符合题意。4、B【详解】A．图中“质量表”串联在了电路中，所以质量表应用电流表改装而成。故A错误B．闭合开关后，当P在R上端时，R0的电压为电源电压3V；当P在R下端时，由串联电路分压公式得：，，所以R0两端电压范围是0.5V~3V，故B正确C．称量最大质量时，即P在R的下端，此时电路中：，电路消耗电功率为：。故C错误D．当滑片P位于R的5cm位置时，R电阻为25Ω，电路的总电阻为。故D错误5、D【详解】A．电流的国际单位是安培，不符合题意；B．电压的国际单位是伏特，不符合题意；C．电阻的国际单位是欧姆，不符合题意；D．电功的单位有焦耳和千瓦时，符合题意。故选D。6、C【详解】AB．两灯的额定电压均为3V，串联接在3V的电源两端，每盏灯都不能得到3V的电压，所以都不能正常发光，实际功率都小于额定功率，所以A、B错；C．两盏灯电阻分别为：，，则电路的总功率为：，C对；D．根据串联电路的分压公式得：，D错．7、A【详解】A．用酒精灯给试管加热是通过热传递改变物体的内能；B．划火柴点火，即火柴克服摩擦力做功，使得自身的内能增加，是做功改变物体的内能；C．金属管内酒精蒸汽顶开木塞时内能减少，是做功方式改变物体的内能；D．锯木头时，锯条发烫，即锯条克服摩擦力做功，使得自身的内能增加，是做功改变物体的内能；故选A．8、D【详解】A．kg是质量的单位，N是力的单位，故不能说1kg等于9.8N，故A错误；B．质量是物体本身的一种属性，只有在所含物质的多少发生变化时才会改变，如果只是改变了位置，则质量不会发生改变；将10kg物体从地球带到月球上，物体仅是位置发生变化，所以质量不变；月球上物体的重力是地球上重力的六分之一，所以物体到达月球后，其受到的重力减小，故B错误；C．天平是利用压力等于重力来测量物体质量的，弹簧测力计可以通过弹簧形变的大小反映拉力的大小；月球引力虽然小于地球，但物体和砝码受到的引力减小程度相同，所以在月球上可以正常使用天平和弹簧测力计，故C错误；D．物体受到的重力与物体质量的关系为，即物体受到的重力跟它的质量成正比，故D正确。9、B【解析】定值电阻R0和滑动变阻器R串联，已知滑片分别位于最大端和中点时，电路的总功率分别为24W和36W，当滑片分别位于最大端和中点时，设电路中的电流分别为I大、I中，则由P＝UI可得，两种情况下电路中的电流之比：＝＝＝＝，因电源的电压不变，所以，电流和总电阻成反比，则有：＝＝，解得：R＝2R0，所以R0：R＝1：2，即R0与R的最大阻值之比为1：2；因串联电路中各处的电流相等，所以，由P＝UI＝I2R可得，滑片位于最大端时变阻器与整个电路的功率之比：＝＝＝＝，则PR大＝P大＝×24W＝16W﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①同理可得，滑片位于中点时变阻器与整个电路的功率之比：＝＝＝＝，则PR中＝P中＝×36W＝18W﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，所以变阻器R的电功率变化量：△PR＝PR中﹣PR大＝18W﹣16W＝2W．故选B．10、D【详解】首先分析电路图，两用电器串联，电压表测量R0两端电压．增强光照时，根据已知条件，光敏电阻R的电阻减小，则两端分压减小，R0两端电压变大，则电压表示数变大，总电阻变小，电源电压不变，根据欧姆定律电流变大，电流表示数变大，故应选D．11、A【解析】根据题意知道，水吸收的热量是：Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（70℃-20℃）=2.1×105J，故A正确；电热水壶消耗的电能会转化为水的内能、水壶的内能，部分热量散失到空气中，故B错误；水的温度升高，它的内能增加，故C错误；比热容是物质的一种特性，其大小仅与物质的种类和所处的状态有关，而与物体的质量和温度无关，故D错误，故选A。点睛：本题考查的是热量的计算、内能与温度的关系及对比热容的理解，属于基础题目。12、D【详解】A．小灯泡灯丝电阻是，故A错；B．当滑片P移至a端时，电路中只有灯L，I=0.6A，电源电压，故B错；C．当滑片P移至b端时，滑动变阻器全连入为电阻R，灯L和R串联，UR=4V，，∵，∴，故C错；D．UR=4V，R=20Ω，，故D正确。二、填空题13、热总功率【详解】[1]电流通过导体时会产生热量，把电能转化为内能，这种现象叫做电流的热效应，灯泡烫手是因为电流通过灯泡的灯丝产生热量造成的。[2]由I=可知，电压不变的情况下，当家用电器的的功率过大时，电流会过大；电路短路时，电流不经用电器而将火线和零线连接，此时电线上的电流也会过大，这两种情况都会导致跳闸。14、0.1812102580.【详解】[1]用电器在额定电压下正常工作，由P=UI可知，灯泡正常发光时的电流为：；[2]根据可得灯泡的电阻：；[3]根据可得消耗1kW•h的电需要的时间为：；[4]两只灯泡并联接入220V的电路中，两灯泡都正常发光，总功率为：40W+40W=80W。15、磁场排斥【详解】[1]磁体间的相互作用都是通过看不见而又客观存在的磁场而发生的，小磁针自由静止时总是指向南北，说明地球周围存在着磁场；[2]磁极间的相互作用规律是同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，磁悬浮列车利用同名磁极相互排斥，使列车与轨道彼此分离，减小了摩擦，而提高车速。16、压缩做功【详解】汽油机压缩冲程中，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，压缩汽油和空的混合物，对气体做功，机械能转化为内能．完全燃烧122g汽油放出的热量为Q=qm=1．6×127J/kg×2．1kg=1．6×126J．三、实验题17、质量AB甲【分析】(1)探究不同物质的吸热能力，要保持其它量相同，即控制变量法。(2)(3)用相同的酒精灯对液体加热，液体在相等时间内吸收的热量相等，实验采用了转换法，可以通过比较加热时间长短比较液体吸收热量的多少；质量相同的物质吸收相等的热量，温度升高量越小，物质吸热能力越强，物质升高的温度越高，物体吸热能力越弱。(4)根据公式，在吸收热量（通过加热时间来体现出来）、质量相同的情况下，温度的变化值和比热容成反比，水的比热容是已知，根据水的比热容，以及水和某种液体比热容的关系，求出某种液体的比热容。【详解】(1)[1]“探究不同物质吸热的情况”时，根据控制变量法，应控制质量保持不变。(2)[2][3]用相同的电加热器对液体加热，在相等时间内液体吸收的热量相等，加热时间越长，液体吸收的热量越多，可以用加热时间长短表示吸收热量的多少，通过比较温度计示数的高低来判断吸热能力的强弱。(3)[4]由表中实验数据可知，相同质量的液体加热相同的时间，吸收相等的热量，液体甲升高的温度低，液体甲的吸热能力强。(4)[5]由表中数据可知：在加热相同的时间，如6min，水和液体乙的吸收的热量是相同的，水的温度升高了20℃，液体乙温度升高了40℃，水和液体乙升高的温度之比是1:2；根据可知：在质量和吸收的热量相同时，物质升高的温度和物质的比热容成反比，水和液体乙升高的温度之比是1:2，则水和液体乙的比热容之比为2:1，液体乙的比热容18、乙电动机【分析】电磁感应现象的前提是运动，结果是产生电流，即将机械能转化为电能；通电导体在磁场中受力的前提是通电，结果是受力运动，即将电能转化为机械能；区分上述两个实验的主要依据是看是否存在电源，故据上面的理解分析该题即可解决．【详解】在该题的乙图中没有电源，若开关闭合，金属棒做左右切割磁感线运动，此时电路中就会产生电流，所以是电磁感应实验的装置．在图甲中有电源，是因通电而运动，即是通电导线受力的作用的实验装置，故是电动机的制作原理，是将电能转化为机械能的过程．【点睛】对比记忆：（1）电磁感应现象实验装置没有电源直接供电；通电导体在磁场中受力实验装置有电源直接供电．（2）电磁感应现象实验影响电流方向的因素是运动方向和磁场方向；通电导体在磁场中受力实验影响受力方向的因素是电流方向和磁场方向．（3）电磁感应现象实验中机械能转化为电能；通电导体在磁场中受力实验中电能转化为机械能．（4）发电机利用电磁感应现象原理；电动机利用通电导体在磁场中受力原理．19、较小-810不会烧杯中的水沸腾时温度保持在沸点不变，试管中的水无法继续吸热【分析】(1)小颗粒更容易受热均匀；(2)根据温度计的分度值，结合液面的位置即可读数；(3)根据图中的信息可以看出熔化的时间；(4)液体沸腾有两个必要条件：达到沸点，继续吸热；当两个条件同时具备时即可沸腾。【详解】(1)[1]小颗粒状的冰块更容易受热均匀，所以应选用颗粒较小的冰块；(2)[2]由图可知，温度计的分刻度值是1℃，且液柱在零刻度线下方，因此该温度计的示数是-8℃；(3)[3]由图知，冰从第5min开始熔化，到第15min熔化完，所以熔化时间是：15min-5min=10min；(4)[4][5]当大烧杯中的水沸腾后，尽管不断吸热，但烧杯中的水温度不再升高，保持水的沸点温度不变；小试管中的水从大烧杯中吸热，温度达到水的沸点后，就和烧杯中的水的温度一样，就不能从烧杯中继续吸热，这时虽然达到了沸点，但不能吸收热量，所以试管中的水不会沸腾。【点睛】本题是探究冰的熔化规律的实验，考查了对熔化图像的分析、晶体熔化的特点，考查较全面，难度适中。四、作图题20、【详解】只闭合S1时吹冷风，只闭合S2时既无风又不发热，同时闭合S1、S2时吹热风，所以S1为干