安徽省亳州市蒙城县2023-2024学年九年级上学期期末考试物理试题（含答案解析）

鲲鹏中学联盟2023—2024年度第一学期第四次教学质量检测物理试卷（试卷满分：70分）一、填空题（每空2分，共20分）1.如图是我国古代发明的取火器的模型图，把木制推杆迅速推入牛角套筒时，杆前端的艾绒立刻燃烧起来，这是通过______的方式，使筒内空气内能增加，温度升高，达到艾绒的着火点。【答案】做功【解析】【详解】把木制推杆迅速推入牛角套筒时，压缩气体做功，将机械能转化为内能，使筒内温度升高，达到艾绒的着火点，杆前端的艾绒燃烧起来，这是通过做功的方式改变物体内能的。2.如图所示，电源电压不变，R2的电阻为20Ω，闭合开关后，电压表的示数为2V，电流表的示数为0.2A，则电源电压为___________V。【答案】6【解析】【详解】由图可知，电阻R1、R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测串联电路的电流。由串联电路中电流处处相等可知，通过R2的电流I2=I1=0.2AR2两端的电压U2=I2R2=0.2A×20Ω=4V由串联电路的电压规律可得电源电压U=U1+U2=2V+4V=6V3.如图所示电路中，已知等于，在开关断开时，电压表示数为，当开关闭合时，电压表示数为，则电阻阻值为___________。【答案】【解析】【详解】开关断开时，电路为断路状态，电压表测量电源电压，电压表示数为，所以电源电压为；当开关闭合时，和的串联在电路中，电压表测两端的电压，电压表示数为，则，串联电路总电压等于各部分电压之和，则两端的电压串联电路各处电流相等，根据欧姆定律可得此时通过电路的电流电阻的阻值4.2023年1月9日，我国在文昌航天发射场使用长征七号改运载火箭，成功将实践二十三号卫星发射升空。运载火箭一般使用液态氢作为燃料，完全燃烧3kg液态氢放出热量全部被水吸收能将______kg、初温为20℃的水在一个标准大气压下加热至沸腾。[c水＝4.2×103J/（kg•℃），q液态氢＝1.4×108J/kg]【答案】1.25×103【解析】【详解】完全燃烧3kg液态氢会放出的热量Q放＝qm＝1.4×108J/kg×3kg＝4.2×108J完全燃烧3kg液态氢放出的热量全部被水吸收，水吸收的热量Q吸＝Q放＝42×108J水的质量5.如图所示，用大小为F的拉力将重为G的物体沿倾角为30°的斜面由底端匀速拉至顶端（不考虑物体的大小），已知物体与斜面间的摩擦力大小f为物重G的0.5倍，该过程中斜面的机械效率为______。【答案】50%【解析】【详解】设斜面长度为，高度为，斜面倾角为30°，根据数学知识可知。物体与斜面间的摩擦力大小f为物重G的0.5倍，即，斜面的额外功就是克服摩擦力做的功，所以额外功为有用功为，所以斜面的机械效率为6.如图所示，一台家用电器单独接进家庭电路工作，电能表的表盘旋转240r。该用电器的实际功率是______W。【答案】1200【解析】【详解】表示电路中用电器每消耗的电能，电能表的转盘转1200r，转盘转动240r时，用电器消耗的电能为用电器的实际功率为7.汽车发动机工作时把内能转化为机械能，当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，这时发动机的效率______（“升高”、“不变”、“降低”）【答案】降低【解析】【详解】冒“黑烟”说明燃烧不充分，用来做有用功的能量占燃料完全燃烧放出的总能量的比值就小，所以效率降低。8.小明在探究甲、乙两个电阻的电流与电压的关系时，得到了如图所示的图象。由图象可知，甲、乙两电阻并联时的等效电阻是________。【答案】5【解析】【详解】由I-U图像可知，U甲=4V，I甲=0.2A，U乙=4V，I乙=0.6A，则甲的阻值大小乙的阻值大小电阻并联，并联后的总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和。所以解得R并=5Ω。9.如图所示电路，，，开关闭合后，通过电流为1A，则通电1min产生的热量是______J。【答案】1080【解析】【详解】如图，开关闭合后，、并联，则电压相等，根据可知电流与电阻成反比，，，、电阻之比为，则电流之比为，通过的电流为1A，则的电流为3A，所以根据焦耳定律，通电1min产生的热量为10.有两只灯泡，L1规格为“12V6W”、L2规格为“12V12W”，它们的电流随电压的变化关系如图，若将L1、L2并联接在8V的电源上，此时L1、L2的电功率之比为_________。【答案】1:2【解析】【详解】若将L1、L2并联接在8V的电源上，由并联电路的电压规律可知，L1、L2两端的电压为由图象可知，此时通过L1、L2的实际电流分别为I1=0.4A，I2=0.8A，则L1、L2的电功率之比为二、选择题（每题2分，共14分）11.有两个都不带电的验电器A和B，当把与丝绸摩擦过的玻璃棒接触A验电器的金属球后，金属指针张开，B验电器的金属指针也张开了，如图所示（）A.丝绸与玻璃棒摩擦时，丝绸由于失去电子带正电B.当玻璃棒接触A验电器的金属球时，正电荷从玻璃棒向验电器转移，使验电器A带正电C.当金属棒把A、B两验电器连起来时，B验电器由于失去电子带正电D.当金属棒把A、B两验电器连起来时，瞬间电流方向从验电器B到验电器A【答案】C【解析】【详解】A．丝绸与玻璃棒摩擦时，玻璃棒失去电子带正电，丝绸得到电子而带负电，故A不符合题意；B．当玻璃棒（带正电）接触A验电器的金属球时，验电器A的一部分电子向玻璃棒转移，验电器A失去电子带上了正电，故B不符合题意；CD．当金属棒把A、B两验电器连起来时，因原来验电器A带正电，验电器B的一部分电子向验电器A转移，B验电器由于失去电子而带正电，电子从B向A移动，电流的方向与电子定向移动方向相反，瞬间电流方向从验电器A到验电器B，故C符合题意，D不符合题意。故选C12.如图，在光滑的水平台面上，一轻质弹簧左端固定，右端连接一金属小球，O点是弹簧保持原长时小球的位置。压缩弹簧使小球至A位置，然后释放小球，小球就在A、B间做往复运动（已知AO=OB）。下列说法正确的是（）A.小球在往复运动过程中机械能守恒B.小球在O点动能最大C.小球从B往A运动过程中速度不断增大D.小球在往复运动过程中所受弹力方向不变【答案】B【解析】【详解】A．小球在光滑的水平台面上AB间做往复运动，且AO=OB，这表明小球和弹簧的整体机械能是守恒的，在任一位置，小球的动能与弹簧的弹性势能的总和保持不变，小球在往复运动过程中机械能不守恒，故A错误；BC．小球从A或B位置运动到O位置的过程中，弹簧的形变程度变小，弹性势能变小，小球的速度变大，动能变大，弹簧的弹性势能转化为小球的动能，到达O点时，弹簧的弹性势能全部转化为小球的动能，弹性势能为0，小球的动能最大；从O到B或A的过程中，弹簧的形变程度变大，弹性势能变大，小球的动能转化为弹簧的弹性势能，所以整个过程中小球在O点动能最大，小球从B往A运动过程中速度先增大后减小，故B正确，C错误；D．小球在往复运动过程中弹簧在AO段是缩短的，弹力方向向右，弹簧在OB段是伸长的，弹力方向向左，所受弹力方向不同。故D错误。故选B。13.有一个转速为3600r/min的四冲程汽油机，如图所示，为该汽油机某冲程的示意图，则下列说法不正确的是（）A.汽油机的效率越高，做功越快B.这是汽油机的压缩冲程，机械能转化为内能C.汽油机的该冲程是靠飞轮惯性完成的D.汽油机正常工作时，1s对外做功30次【答案】A【解析】【详解】A．由热机效率可知，影响效率的因素分别为有用功和燃料完全燃烧放出的热量，而和做功的快慢无关，故A错误，A符合题意；B．图中的进排气门全关，活塞上行，为压缩冲程，因此将机械能转化为内能，故B正确，B不符合题意；C．热机四冲程中，除做功冲程外，其他冲程均靠飞轮的惯性运动，故C正确，C不符合题意；D．飞轮转速是3600r/min，要经过7200个冲程，1s对外做功30次，故D正确，D不符合题意。故选A。14.如图所示，小明将两只灯泡L1、L2串联在电路中。闭合开关后，发现：灯泡L1较亮，灯泡L2较暗，这现象说明（）A.通过两只灯泡的电流不相同B.两只灯泡的电阻可能相等C.两只灯泡额定功率一定不相同D.两只灯泡两端的电压一定不相同【答案】D【解析】【详解】A．由于两灯泡串联，则流过它们的电流相等，故A错误；B．因为灯L1比L2亮，所以L1的实际功率大于L2的实际功率，即P1＞P2，因为灯是串联，电流相等，即I1＝I2＝I，由P＝I2R知，R1＞R2，故B错误；C．灯泡L1较亮，灯泡L2较暗，说明灯泡L1实际功率较大，灯泡L2的实际功率较小，即P1＞P2，但额定功率不一定，有可能相等，有可能不等，故C错误；D．因为I1＝I2＝I，R1＞R2，由U＝IR可知，U1＞U2，故D正确。故选D。15.如图是分拣计数装置简化电路。为定值电阻，为光敏电阻，当有光遮挡时电阻变小，激光被遮挡一次，由电压表改装而成的计数器会自动计数一次。闭合开关，激光被遮挡瞬间，下列说法错误的是（）A.的阻值变小 B.通过的电流变小C.的功率变大 D.两端的电压变大【答案】B【解析】【详解】A．为光敏电阻，当有光遮挡时电阻变小，故A正确，不符合题意；BD．分析电路图，R1、R2串联，闭合开关，激光被遮挡瞬间电阻变小，电路总电阻变小，由欧姆定律知，电路中的电流变大，两端的电压变大，故B错误，符合题意，D正确，不符合题意；C．电路中的电流变大，由知，的功率变大，故C正确，不符合题意。故选B。16.汽车装有安全带未系提示系统，当乘客坐在副驾驶座椅上时，座椅下的开关S1闭合，若未系安全带，则开关S2断开，仪表盘上的指示灯亮起，蜂鸣器工作；若系上安全带，则开关S2闭合，指示灯熄灭，蜂鸣器不工作．图设计的电路图正确的是A. B.C. D.【答案】B【解析】【详解】由电路图可知，A、系上安全带时开关S2闭合，会造成电源短路，故A不符合题意；B、当乘客坐在副驾驶座椅上时，开关S1闭合，蜂鸣器和指示灯均工作，系上安全带后开关S2闭合，蜂鸣器和指示灯被短路均不工作，此时电路安全，故B符合题意；C、只有当乘客坐在副驾驶座椅上且系上安全带时，两开关闭合，蜂鸣器和指示灯才工作，故C不符合题意；D、当乘客坐在副驾驶座椅上时，开关S1闭合，蜂鸣器和指示灯均工作，系上安全带后开关S2闭合，蜂鸣器和指示灯仍工作，故D不符合题意．17.定值电阻R和小灯泡L接在如图甲的电路中，其两者的图像如图乙所示，则（）A.图中曲线B表示电阻R的关系图像B.当电源电压为2V时，R与灯泡L电阻之比为2比1C.当电流表示数为时，电阻R的实际功率为D.若将电阻R和小灯泡L串联接在电压为3V的电源两端，电路消耗的总功率为【答案】D【解析】【详解】由图甲可知，定值电阻R和小灯泡L并联，电流表测干路电流；A．由欧姆定律可知，通过定值电阻的电流与其两端的电压成正比，定值电阻的关系图像为过原点的一条斜直线，因此A为电阻R的关系图像，由于灯泡的电阻随着温度的变化而变化，灯泡L的关系图像为一条曲线，因此B为灯泡L的关系图像，故A错误；B．由并联电路的电压特点可知，定值电阻R与灯泡L两端的电压均为2V，由图乙可知，此时通过R的电流为，通过L的电流为，由欧姆定律可知，此时R与灯泡L电阻之比故B错误；C．由并联电路的电压特点可知，定值电阻R与灯泡L两端的电压相等，由图乙可知，当定值电阻R与灯泡L两端的电压为时，通过R的电流为，通过L的电流为，由并联电路的电流特点可知，电流表的示数符合题意，则电阻R的实际功率故C错误；D．由串联电路的电流可知，通过定值电阻R和灯泡L的电流相等，由图乙可知，当电路中的电流为时，R两端的电压为1V，L两端的电压为2V，由串联电路的电压特点可知，此时电源电压电路消耗的总功率故D正确。故选D。三、实验题（第18题6分，第19题6分，第20题6分，共18分）18.如图所示，在“探究影响重力势能大小的因素”实验中，有三个实心的、大小相同的铁球A、铁球B和塑料球C，球A、C离沙地高度相同。现让三个球同时由静止释放，球落到沙地上的状态如图中虚线球所示。A.B.C.D.（1）根据A、B、C三个小球在沙地中下陷的深度可以判断出释放前小球______的做功本领最大；（2）比较球A、C可得出重力势能大小与______的关系；（3）小球在下落过程中，重力会对小球做功，则重力对小球做功大小与时间关系图应是______。【答案】①.A②.质量③.D【解析】【详解】（1）[1]小球释放前的重力势能越大，小球的能量就越多，做功本领越强，则小球陷入沙中越深；图中铁球A陷入沙中的深度最大，说明铁球A的重力势能最大。（2）[2]比较A、C两球可知，两球所处的高度相同，A是铁球，C是塑料球，铁球A的质量大，A球陷入沙的深度大，因此得出的结论是：物体所处的高度相同时，质量越大，物体的重力势能越大。（3）[3]小球在单位时间内下落的高度越来越大（即小球下落过程中速度逐渐增大），根据W=Gh可知，单位时间内重力对该球做功也越来越多，故ABC不符合题意，故D符合题意。故选D。19.小明和同学们在探究“电流与电压的关系”的实验中，电源电压保持3V不变。（1）请用笔画线代替导线，帮助小明将图甲中实物电路连接完整，要求滑片P向B端滑动时，电流表的示数变大_________；（2）实验中测得五组数据，并绘制出定值电阻R的图像如题图乙所示。由图像可得实验结论：____________；（3）结合所测数据分析，本实验所用滑动变阻器的最大阻值应不小于______。【答案】①.②.电阻一定时，电流与电压成正比③.25【解析】【详解】（1）[1]滑片P向B端滑动时，电流表的示数变大，说明滑动变阻器接入电阻变小，所以应将开关右端与滑动变阻器D相连，如图所示：（2）[2]由图像可知，随着电阻两端电压增大，电流也增大，且是一条过原点的直线，所以可得出实验结论：当电阻一定时，通过电阻的电流与电阻两端电压成正比。（3）[3]由数据可知，电阻两端电压最小为0.5V，此时电路中电流为0.1A，滑动变阻器此时两端电压最大，根据串联电路分压的特点可知，此时滑动变阻器接入电阻最大，为20.用图甲所示电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的电阻，电源电压为3V。实验次数12345电压U/V0.61.01.5

2.5电流I/A0.160.20.240.260.3电阻R/

（1）闭合开关，小灯泡不亮，电压表和电流表均无示数，可能是______（选填序号）；A．小灯泡短路B．小灯泡断路C．滑动变阻器短路D．滑动变阻器断路（2）实验记录的数据如上表所示，其中第4次实验时电压表的示数如图乙所示，接下来测量小灯泡正常发光时的电阻，应将滑动变阻器的滑片向______（选填“左”或“右”）端移动；（3）由实验数据可知，小灯泡正常发光时的电阻为______Ω（保留1位小数）。【答案】①.D②.右③.8.3【解析】【详解】（1）[1]闭合开关，小灯泡不亮，电流表无示数，说明是发生断路，电压表也无示数，说明电压表两端没有与电源连通，则可能是滑动变阻器断路。故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。（2）[2]如图乙所示，电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为2V，要测量小灯泡正常发光时的电阻，应增大灯泡的电压直至为2.5V，根据串联分压原理，应减小变阻器的阻值，即滑片向右端移动。（3）[3]由实验数据可知，小灯泡正常发光时电压为2.5V，电流为0.3A，则正常发光时的电阻为四、计算题（第21题6分，第22题6分，第23题6分，共18分）21.一辆在水平路面上沿直线匀速行驶的货车，行驶时所受的阻力始终为车总重的0.1倍，货车（含驾驶员）空载时重为。求：（1）货车以36km/h的速度空载匀速行驶时，10s内货车牵引力做的功；（2）当货车装载的货物以20km/h的速度匀速行驶时，货车牵引力的功率。【答案】（1）2.5×105J；（2）7.2×104W【解析】【详解】解：（1）根据题意知道，货车匀速行驶过程中受到的阻力为货车匀速行驶时受到平衡力作用，由二力平衡的条件知道，货车的牵引力为F=f=25