人教版九年级上册物理期末模拟试卷
一、单选题（共20分）
1．（本题2分）下列有关说法，正确的是（ ）
A．固体和液体很难被压缩是因为分子间只有斥力
B．物体内能增加，温度一定增加
C．古人钻木取火，是通过做功的方式使物体内能增加
D．温度越高的物体，具有的热量就越多
2．（本题2分）如图所示为汽油机工作过程的几个乱序示意图，下列说法正确的是（ ）
A．图甲是压缩冲程，内能转化为机械能
B．该内燃机一个工作循环有四个冲程正确的顺序是乙、丁、甲、丙
C．靠惯性完成的冲程是甲、乙、丁
D．丁是做功冲程，把绝大部分的内能转化为机械能
3．（本题2分）下列微观粒子按空间尺度由大到小排序正确的是（ ）
A．原子 原子核 质子 夸克 B．夸克 质子 原子核 原子
C．夸克 原子核 质子 原子 D．原子核 质子 夸克 原子
4．（本题2分）如选项所示,电路图中的三个灯泡并联的是 ( )
A．B．C．D．
5．（本题2分）如图为滑动变阻器的四种接法，当滑片P向左滑动时，使其接入电路的电阻变大的是（ ）
A．B．C．D．
6．（本题2分）如图所示的电路中，电源电压不变，闭合开关S，滑片P从A点向右移动的过程中，下列说法正确的是( )
A．电流表A示数变大，电流表A1示数不变
B．电流表A1示数不变，电流表A2示数变小
C．电压表V示数与电流表A1示数的乘积变大
D．电压表V示数与电流表A2示数的比值变小
7．（本题2分）如图所示电路，电源电压保持不变，当滑动变阻器的滑动头自a向b移动过程中，各电表示数数变化的情况是（ ）
A．A1、A2变大，V1、V2变小 B．A1、V2变大，V1、A2变小
C．A1、A2、V2变小，V1不变 D．A2、V2变小，A1变大V1不变
8．（本题2分）如图甲所示，电源电压不变。闭合开关S，将滑动变阻器R2的滑片P从a端移到b端，两电表示数变化关系如图乙中线段AB所示。则电源电压和滑动变阻器的最大值分别为（ ）
A．6V、15Ω B．6V、30Ω C．9V、15Ω D．9V、30Ω
9．（本题2分）如图所示电路中，滑动变阻器铭牌上标有“50Ω 1A”字样，电压表量程0-15V。闭合开关S1、S2，断开开关S3，调节变阻器滑片P至某位置，电压表示数为5V，电流表示数为0.5A，灯泡正常发光；再闭合开关S3，电流表示数变为1.2A，则下列说法正确的是（ ）
①变阻器接入的阻值为10Ω
②电源的电压为12V
③灯泡的额定功率为3.5W
④若只闭合开关S1、S2，改变电源电压并移动滑片P，使电路安全工作，则电路的最大功率为11W
A．①② B．③④ C．①②③ D．①②③④
10．（本题2分）如图是探究焦耳定律实验的装置图，下列说法正确的是（ ）
A．图示实验可探究电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系
B．通过液面高度差来反映热量的多少，运用了类比法
C．R1的电功率比R2的大
D．通电时间相同，右侧U形管中液面高度差较大，说明电流通过R2产生的热量比R1多
二、作图题（共6分）
11．（本题3分）请根据电路图连接对应的实物图。
12．（本题3分）小伟家的电热饮水机通过旋钮开关可以实现加热和保温两个挡位的切换。在如图中虚线框内画出导线、两个阻值相等的电阻R三个元件的符号，将饮水机的电路图连接完整。（旋钮开关位于a、a点，表示a与a接通）
三、填空题（共8分）
13．（本题5分）请回答下列问题：
（1）卫星发射时火箭升空用的燃料使用液态氢，主要是因为它的 大，卫星绕月飞行时在遇月食期间没有太阳光照射，卫星表面的温度会急剧下降， 减小，这是通过 的方式改变物体的内能。 年 月 日，我国第一位“太空教师”王亚平在“天宫一号”进行授课直播。
（2）她将一个金属圈插入饮用水袋，抽出后制作了一个水膜，往水膜表面贴上一片画有中国结图案的塑料片，水膜依然完好，如图甲所示，这表明分子之间存在 。
（3）接着她用注射器向制作好的水球内注入少量红色液体，水球变成了一枚“红宝石”，如图乙所示，这表明分子在 。
14．（本题3分）如图甲电路所示，电源电压为10V且保持不变，小灯泡标有“6V 6W”的字样，小灯泡的电流随电压的变化曲线如图乙。正常发光时，小灯泡的电阻为 Ω，当电流表的示数为0.7A时，小灯泡的电功率为 W，要想使灯泡正常发光，滑动变阻器接入电路的电阻为 Ω。
四、实验题（共18分）
15．（本题7分）用所学的知识解决下列问题：
（1）如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量相同，烧杯内的液体质量也相同，比较不同液体的比热容，可以选择 两图：比较不同燃料的热值，可以选择 两图；
（2）实验时最好一直搅拌，是为了 ；
（3）小明在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时，分别用质量相等的两种不同液体进行了实验，并用图像对实验数据进行了处理，如图丁所示，实验中，两种液体在相同时间内放出的热量相等，分析图像可以得出：液体 放热能力强（选填a或b），若液体a的比热容为2.1×103J/（kg·℃），则液体b的比热容为 J/（kg·℃）；
（4）若想利用上述装置估测燃料的热值，那么还需要补充的仪器是 ，利用此实验方法计算出的热值将比真实值偏 。
16．（本题11分）测量小灯泡的额定电功率实验。
I．小组同学选择以下器材：额定电压为2.5V的小灯泡、滑动变阻器、开关、电流表、电压表各一个，新干电池2节，导线若干。设计甲、乙、丙三种实验电路图；
①经小组讨论， 图无法完成实验目的；
②选择正确电路图连接电路，连接电路的时候，开关应 ，滑动变阻器的滑片放置在 端（填“a”或“b”）；
③小灯泡正常发光时，电流表示数如图1，小灯泡的额定电功率是 W；
II．实验过程中，电流表损坏不能使用，小组增加一个定值电阻R0=5Ω，把开关换成单刀双掷开关。设计了如图丁的电路图，测出了小灯泡的额定电功率。请你帮她完成实验步骤并写出测定额定功率的表达式。实验步骤：
①按图连接电路；然后把开关打到触点 ，移动滑片P，使电压表的示数为 V；
②把开关打到另一触点前，应该 ，否则有损坏仪表的可能性；
③开关打到另一触点时，电压表示数为0.3V，则小灯泡的额定功率P额= W。
III．若小组同学选择以下器材：
额定电流为0.3A的小灯泡、滑动变阻器、电流表各1个，开关2个，新干电池2节，导线若干。他根据如图戊的电路图测出了小灯泡的额定电功率。请你帮他完成实验步骤：
①按图连接电路，然后只闭合开关S1，移动滑片P，使电流表的示数为 A；
②再闭合开关S2，滑片P位置 （动/不动），电流表示数为0.5A；
③小灯泡的额定功率：P额= W。
五、计算题（共13分）
17．（本题6分）一辆使用汽油为燃料的小汽车，在路面水平的高速公路上以100km/h的速度匀速行驶，百公里油耗为8L，发动机的效率为25%，若汽车行驶50km，求：(汽油的密度为0.7×103kg/m3，汽油的热值为4.0×107J/kg)
(1)在该路段上消耗的汽油的质量；
(2)该路段上发动机给汽车行驶提供的牵引力。
18．（本题7分）如图所示是一条电热毯的内部电路示意图，R0是发热电阻丝，R是串联在电路中的定值电阻，S是控温开关。当电热毯处于低温挡时，电路中的电流为0.1A。电热毯的部分参数如下表所示。忽略温度对电阻值的影响。求：
（1）要使电热毯处于低温挡，开关S应处于什么状态？
（2）发热电阻丝R0的阻值是多大？
（3）当电热毯处于低温挡时，在5min内发热电阻丝R0产生的热量是多少？
（4）电热毯处于低温挡时的功率是多少？
额定电压 电热毯功率
220V 高温挡 110W
低温挡 ？W
六、综合题（共5分）
19．（本题5分）电热水壶由于使用方便、高效，已成为家庭常用的电器之一。
（1）把装有一定质量水的电热水壶接在电路中，使其正常工作。已知该电热水壶的额定功率为P额，水壶内水的质量为m，水的比热容为c水，请你设计实验测量该电热水壶正常工作时的热效率（水吸收的热量与消耗的电能之比）。
①用温度计测出壶中水的初温为t0；
②让电水壶在额定电压下工作，并把水加热，同时用 （填测量仪器）记录加热时间为t，用温度计测出壶中水的末温为t1；
③电热水壶正常工作时的热效率η＝ （用题目已知的物理量符号表示）；
④分析此实验过程， （选填“需要”或“不需要”）在1个标准大气压下， （选填“要”或“不要”）把水加热至沸腾；
（2）某实验小组开展制作“电热水壶”的项目化学习，设计一款既有加热功能又有保温功能的电热水壶，利用了两个不同阻值的电阻（R1＜R2），其中方案一如图所示。利用方案一中的器材，请你将方案二的电路补充完整 （要求R1和R2不是并联连接）。
参考答案：
1．C
【详解】A．固体和液体很难被压缩是因为分子间存在斥力，但是分子间引力斥力是同时存在的，故A错误；
B．内能增加温度可能保持不变，例如晶体的熔化过程，吸收热量，内能增加，温度保持不变，故B错误；
C．钻木取火是通过做功改变内能，故C正确；
D．热量是过程量，只能说物体“吸收”或“放出”多少热量，不能说“含有”、“具有”多少热量，故D错误。
故选C。
2．D
【详解】甲图中两气门关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程；乙图中进气门开启，排气阀关闭，是吸气冲程；丙图中进气阀关闭，排气阀开启，活塞上行，汽缸容积变小，是排气冲程；丁图中两气门都关闭，活塞下行，火花塞点火，汽缸容积变大，是做功冲程。
A．图甲是压缩冲程，将机械能转化为内能，故A错误；
B．该内燃机一个工作循环有四个冲程正确的顺序是乙、甲、丁、丙，故B错误；
C．内燃机的一个工作循环有四个冲程，只有在做功冲程中使机动车获得动力，内能转化为机械能，其它三个冲程均为辅助冲程，依靠惯性完成，即依靠飞轮惯性完成冲程的是甲、乙、丙，故C错误；
D．在做功冲程中，内能转化为有用的机械能，故D正确。
故选D。
3．A
【详解】原子是由原子核和电子构成，原子核内有质子和中子，而质子和中子是由夸克构成，所以空间尺度由大到小排序为原子、原子核、质子、夸克，故A正确，BCD错误。
故选A。
4．B
【详解】A．闭合开关后，电流从正极流出，分为两条支路，一条流经灯泡L1回到负极，另一条流经L2、L3回到负极，电路是混联电路，故A不符合题意．
B．闭合开关后，电流从正极流出，分别流经L1、L2、L3，再汇流流回负极，所以三灯泡并联，故B符合题意．
C．闭合开关后，电流从正极流出分流，一条流经灯泡L2回到负极，另一条流经L1回到负极，灯泡L3被短路，故C不符合题意．
D．闭合开关后，电流从正极流出，经灯泡L2后分流，分别流经灯泡L1、L3,回到负极，所以电路是混联电路，故D不符合题意．
答案为B．
5．D
【详解】A．滑动变阻器的A、C接线柱接入电路，当滑片向左滑动时，电阻丝接入电路的长度变短，所以电阻减小。故A不符合题意；
B．滑动变阻器的A、D接线柱接入电路，当滑片向左滑动时，电阻丝接入电路的长度变短，所以电阻减小。故B不符合题意；
C．滑动变阻器的A、B两个接线柱接入电路，此时的滑动变阻接入电路的电阻不变，接入的阻值是滑动变阻器最大电阻。故C不符合题意；
D．滑动变阻器的B、C接线柱接入电路，当滑片向左滑动时，电阻丝接入电路的长度变长，所以电阻增大。故D符合题意。
故选D。
6．B
【详解】AB．本题考查电路的动态分析。由题图可知，定值电阻R0和滑动变阻器R1并联，电压表测电源电压，电流表A测干路电流，电流表A1测R0所在支路电流，电流表A2测R1所在支路电流。闭合开关，当滑片P从A点向右移动时，R1的接入电阻变大，电流表A2示数会变小，电流表A1示数不变，根据并联电路中干路电流是各支路电流之和可知，电流表A的示数为A1和A2的示数之和，会变小，A错误，B正确；
C．电压表测电源电压，示数不变，电流表A1的示数也不变，所以它们的乘积不变，C错误；
D．由于电压表示数不变，电流表A2的示数会变小，所以它们的比值会变大，D错误。
故选B。
7．C
【详解】由电路图可知，R2、R3串联后与R1并联，A1测干路的电流，A2测R2、R3支路的电流，V2测R3两端的电压，V1测量R1两端的电压也是电源电压，故滑片移动，电压表V1示数不变。当滑动变阻器的滑片P自a向b移动过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变大，R2、R3串联后的总电阻变大，根据欧姆定律可知，该支路的电流变小，即电流表A2的示数变小；该支路的电流变小，根据U=IR可知，R3两端的电压变小，故电压表V2示数变小；因为并联电路各支路间互不影响，故通过R1的电流不变，因并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以干路电流减小，即A1示数减小；综合分析可知，A2、A1、V2变小，V1不变。
故选C。
8．D
【详解】由图甲可知，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。当滑动变阻器滑片P在b端时，接入电路中的电阻为0时，电路为R1的简单电路，电路中的电流最大，由图乙可知，电路中的电流I1为0.6A，由可得，电源的电压为
当滑动变阻器滑片P在a端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，由图乙可知，电路中的电流I2为0.2A，R2两端的电压U2为4V，则滑动变阻器的最大阻值
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电源的电压为
因电源的电压不变，则有
解得：R1＝15Ω，电源的电压为
综上所述，ABC错误，不符合题意，故D正确，符合题意。
故选D。
9．C
【详解】①闭合开关S1、S2，断开开关S3，此时滑动变阻器与灯泡串联，调节变阻器滑片P至某位置，电压表示数为5V，电压表测量的是滑动变阻器的电压，电流表示数为0.5A，灯泡正常发光，此时滑动变阻器的阻值为
故①正确；
②再闭合开关S3，电流表示数变为1.2A，灯泡L被短路，那么只有滑动变阻器接入，故此时电源电压为
故②正确；
③灯泡的额定电压为
小灯泡的额定电功率为
故③正确；
④若只闭合开关S1、S2，滑动变阻器与灯泡串联，改变电源电压并移动滑片P，使电路安全工作，根据小灯泡额定电流可知，最大的电流为0.5A，故则电路的最大功率为
故④错误，故C正确。
故选C。
10．C
【详解】A．右侧两电阻并联后与左侧电阻串联接入电路，根据串联电路电流特点和并联电路电流特点可知，通过瓶中两电阻的电流不同，通过左侧电阻的电流大于通过右侧电阻的电流，所以图示实验可探究电流通过导体产生的热量与电流大小的关系，故A错误；
B．电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但烧瓶中的空气会热胀冷缩，会使的U形管液面高度差发生变化，据此来判定放热多少，这种研究方法叫转换法，故B错误；
C．根据可知，R1的电功率比R2的大，故C正确；
D．根据焦耳定律可知，通电时间相同左侧电阻产生的热量较多，故D错误。
故选C。
11．
【详解】由电路图可知，定值电阻R与滑动变阻器并联，电流表A1测R支路的电流，电流表A2测干路电流，电压表测R两端的电压， 因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，由电源是两节干电池串联可知，电压表的量程为0～3V，为确保电流表安全，两个电流表都使用0～3A量程，滑动变阻器的左下方和任意上方接线柱串联在电路，从电源的正极出发，依次串联电流表A2、定值电阻R、电流表A1、开关S、回到电源的负极，然后把变阻器并联在A1和R两端，如图所示：
12． 或
【详解】根据可知，在电压不变时，电阻越大（小），功率越小（大）。左边的虚线框始终连入电路，所以应为电阻R，另一个挡位应该是与右边的其中一个虚线框里的电阻R与左边电阻R串联后（电阻为2R）为保温挡位，如下图所示（左图：aa为断开；bb为加热；cc为保温。右图：aa为断开；bb为保温；cc为加热）
或
13． 热值 内能 热传递 吸引力 不停做无规则热运动
【详解】（1）[1][2][3]使用液态氢的原因主要是液态氢的热值比较大，相同质量的情况下氢燃烧释放的热量较多。没有阳光照射的时候，卫星向外放出热量，内能减小，这是通过热传递的方式使它的内能的减少。
（2）[4]往水膜表面贴上一片画有中国结图案的塑料片，水膜依然完好，是因为分子间存在相互吸引力，使水膜没有破裂。
（3）[5]少量液体就能使整个水球变成红宝石，是因为红色液体扩散到了整个水球，说明分子在不停做无规则的热运动。
14． 6 2.1 4
【详解】由图甲可知，开关闭合后，小灯泡和滑动变阻器串联，电压表测量小灯泡两端电压，电流表测量电路中的电流。
[1]已知小灯泡标有“6V 6W”的字样，根据可知，小灯泡正常发光时电阻为
[2]由图乙可知，当电流表的示数为0.7A时，小灯泡两端的电压为3V，小灯泡的电功率为
[3]由乙图可知，当小灯泡正常发光时，电路中的电流为
电源电压为10V且保持不变，则滑动变阻器两端电压为
由欧姆定律可得，滑动变阻器接入电路的电阻为
15． 甲、丙 甲、乙 使物质受热均匀 a 1.05×103 天平 小
【详解】（1）[1]为了比较两种液体的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量和加热相同时间相同，通过比较温度变化，进而判断两种液体比热容的大小关系，应选择甲、丙两图进行实验。
[2]为了比较热值大小要用质量相同的不同的燃料，加热相同质量的同一种液体，燃料完全燃烧后，看温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小，应选择甲、乙两图进行实验。
（2）[3]为了使物质受热均匀，实验时一直搅拌。
（3）[4]时间相等时，两种液体放出的热量相等，由图示可以看出，b液体的温度降低的快，a液体温度降低慢；利用热量的计算公式可知，在质量相等、初温相同、放热也相同的情况下，谁的温度降低得慢，它的放热能力大，故液体a的放热能力强。
[5]由题知，而液体的质量相同，即
当放热时间为15min时，a降低的温度为
b降低的温度为
则
即
即
解得
（4）[6]利用上述装置估测燃料的热值，要用质量相等的不同燃料，加热相同的液体，通过液体升高的温度，比较液体吸收热量的大小，得出燃料放出的热量的大小，再由得，燃料的热值大小，需要的测量仪器有天平和温度计，因此需要补充是仪器是天平。
[7]由于燃烧放出的热会散失到空气中，又或被烧杯等实验装置吸了热，使Q吸小于Q放，而处理数据时，将液体吸收的热量当做燃料放出的热量，所以计算出燃料的热值比真实值要偏小些。
16． 甲 断开 a 0.5 1 2.5 交换电压表正负接线柱的连接 0.15 0.3 不动 0.36
【详解】Ⅰ①[1]甲图中，电压表测电源电压，示数大小始终为3V，无法确定灯是否正常发光，故无法完成实验目的；图乙中，电压表测变阻器的电压，当电压表示数为
3V-2.5V=0.5V
时，灯正常光，记下对应的电流大小，可达到实验目的；图丙中，电压表直接测灯的电压，当电压表示数为2.5V时，记下对应的电流大小，可达到实验目的；故甲图无法完成实验目的。
②[2][3]选择正确电路图连接电路，连接电路的时候，为保护电路防止短路，开关应断开，为防止电流过大，滑动变阻器的滑片放置在阻值最大处，即a端。
③[4]小灯泡正常发光时，电流表示数如图1所示，图中电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.2A，小灯泡的额定电功率是
P=UI=2.5V×0.2A=0.5W
Ⅱ①[5]按图连接电路；然后把开关打到触点1，移动滑片P，使电压表等于小灯泡的额定电压，即电压表的示数为2.5V。
②[6][7]在上面的操作过程中，电压表上面的接线柱为正接线柱，下面为负接线柱，故把开关打到另一触点前，应该交换电压表正负接线柱的连接，否则有损坏仪表的可能性。
③[8]开关打到另一触点时，电压表示数为0.3V，即定值电阻的电压，因此时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据欧姆定律规律，灯的额定电流
则小灯泡的额定功率
P额=ULIL=2.5V×0.06A=0.15W
Ⅲ①[9]按图连接电路，然后只闭合开关S1，移动滑片P，使电流表等于额定电流，即电流表的示数为0.3A。
②[10]再闭合开关S2，滑片P位置不动，电流表示数为0.5A。
③[11]在①中，根据电阻的串联特点和欧姆定律
在②中，为变阻器的简单电路，由欧姆定律
由上面两式可得
RL'=10Ω-6Ω=4Ω
小灯泡的额定功率
P额=I额2RL'=(0.3A)2×4Ω=0.36W
17．(1)2.8kg；(2)560N
【详解】(1)小汽车，在路面水平的高速公路上以100km/h的速度匀速行驶，百公里油耗为8L，则汽车行驶50km消耗汽油的体积为4L，换算为
V=4L=4dm3=0.004m3
由密度公式可得到在该路段上消耗的汽油的质量为
(2)完全燃烧2.8kg汽油所释放的热量为
发动机的效率为25%，由公式，可得牵引力做功为
由公式W=Fs可得汽车的牵引力为
答：(1)在该路段上消耗的汽油的质量为2.8kg；
(2)该路段上发动机给汽车行驶提供的牵引力为560N。
18．（1）要使电热毯处于低温挡，开关S应处于断开状态；（2）440Ω；（3）1320J；（4）22W
【详解】解：（1）由图可知，当S闭合时，只有R0接入电路中，电阻较小，根据可知，电热毯的电功率较大，处于高温挡；当S断开时，R与R0串联在电路中，总电阻较大，根据可知，电热毯的电功率较小，处于低温挡。
（2）由（1）知，当S闭合时，只有R0接入电路中，处于高温挡；发热电阻丝R0的阻值
（3）当电热毯处于低温挡时，R与R0串联，串联电路中各处的电流相等，则在5min内R0产生的热量
Q=I2R0t=(0.1A)2×440Ω×5×60s=1320J
（4）电热毯处于低温挡时的功率
P=UI=220V×0.1A=22W
答：（1）要使电热毯处于低温挡，开关S应处于断开状态；
（2）发热电阻丝R0的阻值是440Ω；
（3）当电热毯处于低温挡时，电路中的电流为0.1A，则在5min内R0产生的热量是1320J；
（4）电热毯处于低温挡时的功率为22W。
19． 秒表 不需要 不要
【详解】（1）②[1]由于要记录加热的时间，因此需要秒表等测量时间的工具。
③[2]水吸收的热量为，由可得，把水加热到t1时消耗的电能为
，则电热水壶的效率为
④[3][4]由于在实验中，只需要知道一定质量的水升高一定的温度便可求出水吸收的热量，因此此实验过程不需要在1个标准大气压下，不要把水加热到沸腾。
（2）[5]可设计入下图的电路图
电路中两电阻串联，闭合开关S后，当开关S1闭合时，电路为R1的简单电路，电路的电阻较小，电功率较大，为加热状态；当开关S1断开时，两电阻串联，电路的电阻较大，电功率较小，为保温状态；开关转换达到改变电路中电阻的大小，从而改变电热水壶的电功率，以实现加热和保温功能。
