湖南省株洲市天元区2023-2024学年九年级上学期全区统考期末考试物理试题（解析版）

天元区2023年秋季九年级质量监测物理学科素养卷时长：60分钟分值：100分注意事项：1.答题前，请按要求填写好自己的姓名和准考证号。2.答题时，切记答案要填在答题卡上，写在试题卷上的答案无效。一、选择题（本大题共12小题，每小题3分，共36分）1.如图所示，将两个表面光滑铅块相互紧压后会“粘”在一起，下方可挂钩码。该现象说明了（）A.分子间有空隙 B.分子间有斥力 C.分子间有引力 D.分子在不断运动【答案】C【解析】【详解】分子间存在着相互作用的引力和斥力。将两个表面光滑的铅块相互紧压，它们会粘在一起，甚至下方可挂钩码，说明铅块之间存在着引力，进而说明分子间有引力。故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。2.如图所示，一个管壁很厚玻璃管中放有硝化棉，快速向下压活塞以后，硝化棉燃烧。玻璃管内气体（）A.温度升高 B.分子斥力变小 C.分子热运动变缓 D.内能不变【答案】A【解析】【详解】在快速向下压活塞的过程中，活塞对气体做功，气体内能增大，温度升高，分子热运动变剧烈，气体体积变小，分子间的距离变小，分子引力和分子斥力都变大。故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。3.如图所示，一个管壁很厚的玻璃管中放有硝化棉，快速向下压活塞以后，硝化棉燃烧。该过程发生的能量转化情况与四冲程内燃机的（）相同A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程【答案】B【解析】【详解】迅速向下压活塞，活塞会压缩空气做功，活塞的机械能转化为空气的内能，使空气的内能增加，温度升高，当温度达到棉花的燃点时，棉花就会燃烧；内燃机四个冲程中压缩冲程是机械能转化为内能，做功冲程是内能转化为机械能，排气和吸气冲程没有能的转化；所以，该过程发生的能量转化情况与四冲程内燃机的压缩冲程相同，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。4.浴室里的“浴霸”由取暖灯L和换气扇M组成，它们既能单独工作也能同时工作，符合要求的是（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【详解】依题意得，取暖灯L和换气扇M互不影响，说明取暖灯L和换气扇M并联；它们既能单独工作也能同时工作，说明它们均有独立的开关，则ABD不符合题意，C符合题意。故选C。5.用与毛皮摩擦过的橡胶棒靠近一轻质小球，发现两者互相排斥，由此可判定A.小球一定带正电

B.小球一定不带电

C.小球一定带负电

D.小球可能带负电，也可能不带电【答案】C【解析】【详解】题中说毛皮摩擦过的橡胶棒，此棒一定带负电，又说棒与小球排斥，说明棒与小球带同种电荷，即小球也带负电．故选C．6.一定值电阻两端的电压为4V时，通过的电流为1A。若电压减少到2V时，则通过的电流变为（）A.0.25A B.0.5A C.1A D.2A【答案】B【解析】【详解】根据题意可得定值电阻的阻值为若电压减少到2V时，则通过的电流变为故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。7.如图，用A、B两个金属夹将一根铅笔芯接入电路中，将A固定，当B向右移动时，小灯泡的亮度会发生变化。下列说法中错误的是（）A.铅笔芯是导体 B.小灯泡将变暗C.灯光的明暗程度可反映铅笔芯接入电阻的大小 D.铅笔芯接入电路的横截面积发生了变化【答案】D【解析】【详解】ABC．铅笔芯是导体，铅笔芯与金属夹子的组合相当于一个变阻器，金属夹子向右滑动，铅笔芯接入电路的长度变长，电阻变大，电路总电阻R变大，电源电压U不变，由可知电路电流I变小，灯泡电阻RL不变，灯泡电压UL=IRL变小，灯泡实际功率PL=IUL变小，灯泡变暗；所以灯光的明暗程度可反映铅笔芯接入电阻的大小，故ABC正确，不符合题意；D．当金属夹子向右滑动，铅笔芯接入电路的长度变长，电阻变大，而铅笔芯接入电路的横截面积不发生变化，故D错误，符合题意。故选D。8.下列电器正常工作时，功率最大的可能是（）A.手电筒 B.电视机 C.电脑 D.空调【答案】D【解析】【详解】由生活常识可知，手电筒功率约为0.5W~1W；电视机功率约为130W；电脑功率约为200W，家用空调的功率约为800W~2800W；因此功率最大的是空调。故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。9.如图是某内燃机能量流向图，据图可知该内燃机的工作效率是（）A.25% B.35% C.40% D.75%【答案】B【解析】【详解】热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比，即做有用功的能量在燃料完全燃烧产生的能量中所占的百分比，所以内燃机的工作效率为故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。10.如图是定值电阻R1、R2的I-U变化关系图像，由图可知R1和R2的大小关系是（）A.R1>R2 B.R1=R2 C.R1<R2 D.无法确定【答案】A【解析】【详解】由图得，当电流相同时，R1的电压大于R2的电压，由得故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。11.如图甲是显示水温的“智能水杯”内部电路，电表的示数可以反映温度的高低，热敏电阻R2的阻值随温度变化关系如图乙所示。开关闭合后，关于这个电路说法错误的是（）A.图中电表是电流表 B.温度越高，R2的阻值越小C.温度越高，电表的示数越大 D.温度越高，R1两端的电压越小【答案】D【解析】【详解】A．由电路图可知，该电路中的电表串联接入电路，所以该电表为电流表，故A正确，不符合题意；BC．该电路为串联电路，热敏电阻温度越高，根据图乙可知，热敏电阻的阻值减小，则电路总电阻减小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，即电流表示数变大，故BC正确，不符合题意；D．温度越高，电路中电流变大，根据U=IR可知，R1两端的电压增大，故D错误，符合题意。故选D。12.如图是一种恒温式电烙铁电路图，在不用电烙铁焊接时，断开开关S，使它处于保温状态；需要焊接时，闭合开关S就能很快达到焊接温度．若电烙铁的规格是“220V80W”，且R′＝R，则保温时电路消耗的总功率为（）A.20W B.40W C.60W D.80W【答案】B【解析】【详解】由电烙铁的规格是“220V80W”可知闭合开关后电路中的电阻为则保温时电路的电阻为R总=R′+R=2R=1210Ω则保温时电路的总功率为故选B。二、填空题（每空2分，共24分）13.电动自行车具有轻便、环保等特点。小天将车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下，车子就通电了。这个车钥匙其实就是一个_______（选填“电源”或“开关”），骑行时，将电能主要转化为_______能。【答案】①.开关②.机械【解析】【详解】[1]由题意可知，将车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下，车子就通电了，相当于电路接通，因此，这个车钥匙其实就是一个开关，控制电路的通断。[2]电动车是靠电动机来工作的，因此，骑行电动车是将电能转化为机械能。14.“可燃冰”作为新型能源，有着巨大的开发使用潜力。同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量高于煤气，以10倍关系计算，1kg“可燃冰”完全燃烧可放出_________J的热量，这些热量可使________kg的水温度升高50℃。（，）【答案】①.②.2×103【解析】【详解】[1]1kg“可燃冰”完全燃烧可放出热量为[2]这些热量使水的温度升高50℃，需要水的质量为15.小元在用柠檬做水果电池时，将电压表的两个接线柱分别连在铜片和锌片上，指针发生了偏转。由图可知锌片是柠檬电池的________极（选填“正”或“负”），柠檬电池的电压为__________V。【答案】①.负②.1.2【解析】【详解】[1][2]由图可知锌片与电压表负接线柱连接，则锌片是柠檬电池的负极；电压表接小量程，电压表示数为1.2V，即柠檬电池的电压为1.2V。16.两个定值电阻分别标有“10Ω0.5A”、“20Ω0.3A”字样，小建把它们串联在电路中，为保证电路安全，允许通过的最大电流为_________A，电源电压最大为__________V。【答案】①.0.3②.9【解析】【详解】[1]根据题意两个电阻串联，为保证电路安全，电路允许通过的最大电流为0.3A。[2]电源电压最大为17.小宁家的电能表如图所示，据图可知他家用电器允许同时使用的最大总功率为_____________W。若以此功率工作0.5h后，电能表的示数变为________________kW·h。【答案】①.8800②.306.5【解析】【详解】[1]由图可知，他家用电器允许同时使用的最大总功率为[2]由得，若以此功率工作0.5h后，用电器消耗的电能为电能表的示数变为18.小菱用如图所示装置探究“影响电热的因素”，A、B、C为三根相同的电阻丝。以A、B为研究对象，该实验探究的是电热与__________的（选填“电流”或“电阻”）关系，通电一段时间后__________侧（选填“左”或“右”）U形管液面高度差较大。【答案】①.电流②.左【解析】【详解】[1][2]右容器内一个电阻丝与容器外的一个电阻丝并联后再与左容器内一个电阻丝串联，根据串联、并联电路电流的规律，通过右容器内电阻丝的电流小于左容器内电阻丝的电流，而两电阻丝大小和通电时间相同，故探究的是电流产生的热量与电流的关系；通电一段时间后，由Q=I2Rt可知，左侧电阻产生的热量多，U形管液面高度差较大。三、实验探究（每空2分，共24分）19.小溪为了比较“不同物质的吸热情况”，选用如图甲所示的器材进行了实验探究。（1）甲图中，实验前要控制水和煤油的______________、初温相同；（2）用两盏相同酒精灯加热，使水和煤油均升高相同的温度，通过比较____________（选填“温度计示数”或“加热时间”）来判断水和食用油吸收热量的多少；（3）由乙图可知，升高相同的温度，煤油和水吸收的热量之比为___________，煤油的比热容是___________J/（kg·℃）。[]【答案】（1）质量（2）加热时间（3）①.1∶2②.2.1×103【解析】【小问1详解】在比较不同物质的吸热情况时，根据控制变量法可知，在实验前要控制水和煤油的质量和初温相同。【小问2详解】等量的水和煤油，通过加热分别使水和煤油升高相同的温度，通过比较加热时间来比较液体吸收热量的多少，即加热时间长的，吸收的热量多，物质的吸热能力强。【小问3详解】[1]根据图乙可知，相同质量的水和煤油从68摄氏度加热到98摄氏度，水需要的加热时间为20min，煤油需要的加热时间为10min。对于采用相同装置加热的水和煤油，他们所吸收的热量与加热时间成正比，水需要的加热时间为煤油的两倍，故水吸收的热量为煤油吸收的热量的两倍，即升高相同的温度，煤油和水吸收的热量之比为1∶2。[2]根据可知，对于相同质量的两种液体，液体升高相同温度所需要吸收的热量之比等于两种液体的比热容之比，即所以煤油的比热容是20.小隆在“探究电流与电阻的关系”实验时，电路图如图甲所示，电源电压恒为6V。（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最________端（选填“左”或“右”）。（2）实验过程中，小隆用10Ω电阻替换5Ω电阻接入电路，闭合开关后，移动滑片使电压表示数为________V时，读出电流表的示数。经多次实验，得到了图乙所示的I-R变化关系图像，由图像可得出：在电压一定时，________________________________________________。（3）为了完成实验探究，滑动变阻器的最大阻值应不小于________Ω。【答案】（1）右（2）①.2②.通过导体的电流与导体的电阻成反比（3）40【解析】【小问1详解】闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于阻值最大的位置，由图甲可知为最右端。【小问2详解】[1]由图乙可知当电阻为5Ω时，定值电阻两端电压为探究电流跟电阻的关系，应控制电压不变，所以用10Ω电阻替换5Ω电阻接入电路，闭合开关后，移动滑片使电压表示数为2V。[2]根据图像乙可得出的结论为：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。【小问3详解】根据串联分压的知识，当电阻R=20Ω时，滑动变阻器的阻值最大，由图像乙知，此时电路中的电流为0.1A，电路的总电阻变阻器的最小阻值R滑=R总-R=60Ω-20Ω=40Ω21.小兴用伏安法测量小灯泡的电功率，待测小灯泡的额定电压为2.5V。（1）请用笔画线代替导线，完成图甲实物电路的连接_____________；（要求：连线不得交叉）（2）检查电路连接无误后，闭合开关S，电压表指针有明显偏转，电流表指针几乎不动。产生这一现象的原因可能是________________出现了断路；（3）故障排除后进行实验，通过移动滑片记录了多组数据，并作出了如图乙所示的I-U图像。据图可知小灯泡的额定功率为________W，此时灯丝的电阻约为_____________Ω（结果保留一位小数）。【答案】（1）（2）小灯泡（3）①.0.75②.8.3【解析】【小问1详解】小灯泡的额定电压为2.5V，故电压表应选择0~3V的量程，“-”接线柱接到小灯泡的左端，所以实物连接如下：【小问2详解】闭合开关，电流表指针几乎不动，而电压表有示数，说明电路出现了断路现象。由于电压表有示数，说明它的两接线柱到电源的正负极间为通路，而被它测量的小灯泡发生了断路。【小问3详解】[1]从图中可以看出，当小灯泡两端的电压为2.5V时，通过它的电流为0.3A，则小灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.3A=0.75W[2]根据欧姆定律可得，此时灯丝的电阻约为四、计算题（每题8分，共16分）22.小白用图甲所示的电路来测量一个定值电阻R的阻值，电源电压不变，闭合开关后，调节滑动变阻器的滑片，多次测量得到了如图乙所示的I-U变化关系图像，由图可知：（1）当滑片P滑到最左端时，电压表示数_____V。（2）滑动变阻器的最大阻值是多少？（要求写出计算过程）（3）若用更大阻值的滑动变阻器代替滑动变阻器Rp，再重复以上实验步骤，则描绘的图线与原来相比增加的部分应该在乙图中的_____段（选填“OA”、“AC”或“CD”）。【答案】（1）3（2）20Ω（3）OA【解析】【小问1详解】分析甲图可知，滑动变阻器与定值电阻串联，电压表测定值电阻两端的电压。当滑片P滑到最左端时，滑动变阻器接入电路中的电阻为0，此时定值电阻两端电压最大等于电源电压，由乙图可知定值电阻两端的最大电压为3V，即电压表的示数为3V。【小问2详解】由前面分析可知，电源电压为3V，当滑动变阻器滑片P在最右端时，滑动变阻器接入电路中的阻值达到最大，电路中的电流最小，由图乙可知最小电流为0.1A，此时电路中的总电阻为则滑动变阻器的最大阻