2023-2024学年上学期九年级期末
物理试题
一、选择题：本题共7小题，每小题2分，共14分。下列各题均有四个选项，其中只有一个选项符合题意。
1．下列的事例中，改变物体内能的方式与其他三个不同的是（ ）
A．从滑梯滑下，臀部发热 B．用酒精灯给试管加热，水温升高
C．冬天搓手，手会变暖 D．迅速压下活塞，筒内气温升高
2．2024年1月11日11时52分，我国在酒泉卫星发射中心使用快舟一号甲运载火箭，成功将天行一号02星发射升空。下列描述正确的是（ ）
A．火箭使用新型燃料，主要是因为新型燃料的比热容大
B．火箭燃料在燃烧过程中，热值不断减小
C．火箭升空过程中，燃料燃烧将内能转化为化学能
D．火箭升空过程中，外壳与大气摩擦温度升高，其机械能转化为内能
3．如图所示，老师在做摩擦起电的演示实验，已知毛皮比塑料更容易失去电子，用毛皮分别摩擦塑料丝和塑料管，然后把塑料丝往空中抛出后，将塑料管放在下面，此时塑料丝散开静止在空中，形状像章鱼，下列分析不正确的是（ ）
A．塑料管经毛皮摩擦后，将会得到电子而带负电
B．塑料丝间带同种电荷相互排斥而像章鱼状，这正是验电器的工作原理
C．塑料丝与塑料管带异种电荷将会吸附在一起
D．塑料丝与毛皮摩擦时，塑料丝和毛皮都没有产生电荷
4．如图所示，甲、乙两个验电器，甲不带电，乙带正电，用金属杆将甲、乙连接起来，下列说法正确的是（ ）
A．电流方向是从乙到甲，自由电子运动方向是从乙到甲
B．电流方向是从甲到乙，自由电子运动方向是从乙到甲
C．电流方向是从甲到乙，自由电子运动方向是从甲到乙
D．电流方向是从乙到甲，自由电子运动方向是从甲到乙
5．如图，是某手机充电时的情景，下列说法正确的是（ ）
A．手机电池此时相当于用电器 B．手机电池此时相当于电源
C．手机充电时化学能转化成电能 D．手机充电时电能全部转化成化学能
6．在如图所示电路中，开关S闭合后，能正确测出通过灯L1中电流的是（ ）
A． B．
C． D．
7．如图所示分别是小丽家上月初和上月末电能表的示数，结合表盘上的信息可知，下列选项正确的是（ ）
A．小丽家上个月消耗的电能为101.1J
B．小丽家家庭电路中的干路电流不得超过10A
C．指示灯闪烁320次，表示家庭电路消耗电能0.2J
D．指示灯闪烁越快，电路中用电器消耗的电能越快
二、填空题（共20分）
8．水稻是喜温植物，春季育秧时，农民通常在傍晚向秧田灌水，早晨再将水放出，以防霜冻，这是因为水的 较大，当气温降低时，水能放出较多的热量；冲泡咖啡时，能闻到咖啡的香味，这是 现象。
9．某学校开设有“滋”有“味”的劳动课-----学会做一道菜，课上小华提议将冻肉放入清水中解冻比空气中快，这是因为水比空气的 大；经过足够长的时间肉和清水拥有相同的物理量是 。（选填：“温度”、“内能”、“热量”）
10．小明用气球在头发上蹭几下，头发就随着气球飘起来，这表明摩擦后头发丝和气球带上了 （选填“同种”或“异种”）电荷，由于这两种电荷互相 （选填“吸引”或“排斥”）使头发随气球飘起来。
11．如图所示，电源电压恒为12V，R1的阻值为8Ω，闭合开关，b、c两点间电压为4V，则通过R1的电流为 A，R2的阻值为 Ω；若用阻值更大的电阻替换R2后，则a、b两点间电压将会 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
12．如图甲所示电路，闭合开关后两只电压表的指针偏转均如图乙所示，则R1两端的电压是 V，R1与R0的电阻之比为 。若只有一个电压表有示数且电路中只有一处故障，则故障可能是 。
13．将标有“ ”的电风扇、“ ”的电视机、“ ”的电烙铁同时并联接入家庭电路中，在相同的时间内，电流做功最多的是 ，电流流过它们产生热量最多的是 。（均选填“电风扇”“电视机”“电烙铁”或“一样多”）
14．如图是甲、乙两个定值电阻的电流与电压关系的图像，根据图像可得R甲:R乙= ，若将甲、乙并联后接在同一电路上，在相同时间内消耗的电功W甲:W乙=
15．用如图所示的装置可探究电流产生热量与 （选填“电流”或“电阻”）的关系，若通过R2的电流为1A，通电1min，R2产生的热量为 J。
16．某电饭煲设有“加热”和“保温”两档，其内部简化电路如图所示，当开关S闭合时，电饭煲处于 （填“加热”或“保温”）状态；若R1∶R2=1∶24，则电饭煲保温和加热各5min时产生的热量之比为 。
17．为了保护同学们的视力，教室里的日光灯更换成“220V 10W”的LED护眼灯，每个教室里的10盏LED护眼灯的连接方式是 联的；LED护眼灯发光时，将电能主要转化为 能；一度电可供10盏LED护眼灯正常工作 h。
三、实验题（共16分）
18．（本题5分）为了比较两种液体燃料的热值，小明和小红均采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验，烧杯内水的初温和质量相同，酒精灯中燃料的质量相同，不计热量散失。回答下列问题：
（1）小明在实验中将燃料燃尽，他根据 可以比较两种燃料热值的大小；
（2）实验结束后，小明根据温度计和电子秤示数，绘制了烧杯中水温和剩余燃料的质量的关系图像，如图乙，则可初步判断燃料 （选填“A”或“B”）的热值大；
（3）小红在实验中将两杯水均加热至，她根据 也可以比较两种燃料热值的大小。
19．（本题5分）如图所示，甲是用“伏安法”测量未知电阻的实物电路图。
（1）测电阻的实验原理是 。如图甲所示，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到 处（填“最左端”或“最右端”）；
（2）闭合开关，当滑片移动到某位置时，电压表示数为2.4V，电流表示数如图乙所示，其读数为 A，则未知电阻 Ω；
（3）若实验中电压表损坏，利用其他的原有器材也能测出未知电阻的阻值。实验电路如图丙所示（滑动变阻器最大阻值为，电源电压未知且不变），请将下列相关实验步骤补充完整：
①闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到a端，记录电流表示数为；
②闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到 ，记录电流表示数；
③写出待测电阻的表达式， 。（用已知量和测量量符号表示）
20．（本题6分）利用如图a所示的电路，可以研究通过小灯泡的电流跟加在它两端电压的关系，实验中使用小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）请根据图a所示电路图，在图b中将实物图连接完整（电表使用小量程） ；
（2）如图a所示，为了保护电路，闭合开关S前应将滑动变阻器滑片移动到 （选填“A”或“B”）端；
（3）闭合开关S后，当滑片从滑动变阻器的一端向另一端移动时，小灯泡两端的电压连续发生变化，于是可得到多组测量值（U，I），根据测量值画出小灯泡的I-U图像如图c所示。从图像可以发现：随着小灯泡两端电压逐渐增大，其灯丝的电阻值 （选填“不断增大”、“保持不变”或“不断减小”）；
（4）根据图c可知，该小灯泡的额定功率为 W。
四、计算题（共20分）
21．（本题6分）如图所示的太阳能热水器，它的水箱储水质量为120kg，热水器上的集热器对太阳能的利用效率为40%，在与阳光垂直的地球表面上每平方米在1秒钟内得到的太阳辐射能量约为1400J，如果将整箱水的温度从20℃加热到70℃，需要阳光照射5h。求：
（1）一箱水需要吸收的热量是多少？
（2）太阳辐射的能量E为多少？
（3）热水器上集热器的面积至少要多大？[水的比热容是4.2×103J/(kg℃)]
22．（本题6分）电源电压U=6V，电阻R1=30Ω，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P滑至某位置时，电路中的电流表示数如图乙所示。求：
（1）通过R1的电流为多少？
（2）通过滑动变阻器的电流为多少？
（3）此时滑动变阻器接入电路的阻值为多大？
23．（本题8分）如图所示，电源电压恒定为36V，小灯泡标有“12V 6W”字样，定值电阻的阻值为24Ω，当开关S闭合，、都断开且滑片移到滑动变阻器的中点时，灯L正常发光。求：
（1）求灯泡L的电阻；
（2）滑动变阻器的最大阻值是多少；
（3）当S、、都闭合时，调节滑动变阻器，使整个电路消耗的功率最小，这个最小值是多少。
试卷第6页，共7页
参考答案：
1．B
【详解】从滑梯滑下，臀部发热，冬天搓手，手会变暖，迅速压下活塞，筒内气温升高，都是机械能转化为内能，通过做功的方式改变物体的内能，用酒精灯给试管加热，管内的水从酒精灯的火焰上吸收热量后水温升高，这是通过热传递的方式改变水的内能的。故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
2．D
【详解】A．火箭使用新型燃料，主要是利用了新型燃料的热值大，故A错误；
B．因为燃料的热值是燃料的特性，与燃料的质量和燃烧程度无关，所以火箭燃料在燃烧过程中，热值不变， 故B错误；
C．火箭升空的过程中，燃料燃烧释放出的内能转化为机械能，故C错误；
D．火箭升空的过程中，外壳与空气摩擦，通过做功的方式使外壳的内能增大，温度升高，故D正确。
故选D。
3．C
【详解】A．因为毛皮易失去电子，所以在与塑料管摩擦后，塑料管得到电子带负电，故A正确，不符合题意；
B．塑料丝带同种电荷，同种电荷相互排斥，验电器的工作原理也是同种电荷互相排斥，故B正确，不符合题意；
C．塑料丝和塑料管带同种电荷，同种电荷相互排斥，塑料丝才会散开静止在空中，故C错误，符合题意；
D．在摩擦起电的过程中，发生了电荷的转移，没有产生电荷，故D正确；不符合题意。
故选C。
4．D
【详解】甲验电器不带电，乙验电器带正电，用金属杆连接时，甲验电器的自由电子通过金属杆移动到乙验电器，使得甲验电器带正电，金属箔张开；物理学规定正电荷定向移动的方向为电流方向，负电荷定向移动的方向与电流方向相反，因此电流方向是从乙到甲，自由电子运动方向是从甲到乙，故D正确，ABC错误。
故选D。
5．A
【详解】在充电时，手机消耗了电能，得到了化学能，是将电能转化为化学能储存起来，还有一部分转化为内能，此时电池相当于用电器。故A正确，BCD错误。
故选A。
6．B
【详解】A．电流表应与被测用电器串联，故A不符合题意；
B．电流表与灯泡L1串联且电流表的使用符合电流“正进负出”原则，故B符合题意；
C．图中两灯并联，电流表测量总电流，故C不符合题意；
D．电流表与L1串联，但正负接线柱接反了，故D不符合题意。
故选B。
7．D
【详解】A．小丽家上个月消耗的电能为101.1kW·h，故A错误；
B．小丽家家庭电路中的干路电流不得超过40A，故B错误；
C．指示灯闪烁320次，表示家庭电路消耗电能为
故C错误；
D．指示灯闪烁越快，说明电流做功越快，消耗电能越快，故D正确。
故选D。
8． 比热容 扩散
【详解】[1]春季育秧时，农民通常在傍晚向秧田灌水，早晨再将水放出，以防霜冻，这是因为水的比热容较大，和相同质量的其它物质相比，降低相同温度时，水能放出较多的热量，使周围温度不至于过低。
[2]冲泡咖啡时，能闻到咖啡的香味，这是扩散现象，是由于分子不停地做无规则热运动造成的。
9． 比热容 温度
【详解】[1]因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，水对冰冻的食品放出的热量多，所以冰冻的食品泡在清水中比在空气中解冻快。
[2]肉在清水中解冻时，发生热传递，清水放出热量，温度下降，冻肉吸收热量，温度上升，经过足够长的时间后肉和清水温度相同，热传递停止。
10． 异种 吸引
【详解】[1][2]当气球和头发相互摩擦时，由于两种物质的原子核对核外电子的束缚本领不同，在摩擦的过程中头发和气球会带上不同的电荷，由于异种电荷相互吸引，所以头发会随着气球飞起来。
11． 1 4 变小
【详解】[1][2]闭合开关，两个电阻串联，b、c两点间电压为4V，R2两端的电压是4V，根据串联电路的电压特点可知，R1两端的电压
U1=U-U2=12V-4V=8V
根据欧姆定律可知电路中的电流
则通过R1、R2的电流都为1A；根据欧姆定律可知R2的阻值
[3]若用阻值更大的电阻替换R2后，由于电源电压不变，根据串联电路的分压特点可知b、c两点间的电压变大，由串联电路电压的规律可知a、b两点间电压变小。
12． 6 4：1 R1断路或R2短路（开放性试题，答案合理即可）
【详解】[1]由电路图可知，R1、R2串联，电压表V2测电源两端的电压，电压表V1测R2两端的电压，因串联电路中总电压等于各分电压之和，且两只电压表指针的偏转角度相同，所以，电压表V2的量程为0~15V，分度值为0.5V，则电源电压U=7.5V，电压表V1的量程为0~3V，分度值为0.1V，则R2两端的电压U2=1.5V，根据串联电路的电压特点可得，R1两端的电压
U1=U-U2=7.5V-1.5V=6V
[2]根据串联分压原理，R1、R2的阻值之比等于其两端的电压之比，即
[3]若R1断路，电压表V1没有接入电路中，其示数为0，电压表V2测电源电压，有示数，符合题意；若R1短路，两个电压表都测电源电压，都有示数，不符合题意；若R2断路，两个电压表示数等于电源电压，都有示数，不符合题意；若R2短路，电压表V2测电源电压，有示数，此时电压表V1测一段导线两端的电压，其示数为0，符合题意，故可能R1断路或R2短路，此题为开放性试题，答案合理即可。
13． 一样多 电烙铁
【详解】[1]用电器的额定功率相同，并联接入家庭电路中，都可以正常工作，由可知，在相同的时间内，电流做功一样多。
[2]电视机将一部分电能转化为光能，电风扇中的电动机将电能大部分转化机械能，电烙铁将电能全部转化为内能，所以电流流过它们产生热量最多的是电烙铁。
14． 1:4 4:1
【详解】[1]由图像可知，当通过两电阻电流为I0时U甲＝U0，U乙＝4U0，根据可得
甲乙两电阻之比为
[2]根据W＝UIt，可得
则有
故
15． 电流 300
【详解】[1]由图可知，容器内两电阻丝R1、R2阻值相等，R3与R1并联，根据并联电路电流特点可知，通过R2的电流大于R1的电流，所以该装置可以探究电流产生的热量与电流的关系。
[2]通电1min，R2产生的热量为
16． 加热 1∶25
【详解】[1]由电路图可知，当开关S1、S2闭合时，R2被S2短路，电路中电阻最小，由可知，在电压一定时，此时电功率最大，电饭煲处于加热状态。
[2]由题意可知，R1∶R2=1∶24，则
R2=24R1
保温和加热时，电源电压不变，且加热时间相同，则有
U1∶U2=220V∶220V=1∶1，t1∶t2=5min∶5min=1∶1
则电饭煲保温和加热各5min时产生的热量之比
17． 并 光 10
【详解】[1]每个教室里的这10盏LED护眼灯是互不影响的，所以它们之间一定是并联的。
[2]LED护眼灯发光时，消耗电能，产生光能，将电能转化为光能。
[3]10盏LED护眼灯正常工作的功率
P=10×10W=100W=0.1kW
一度电可供10盏LED护眼灯正常工作的时间
18． 水升高的温度 A 燃料燃烧的质量
【详解】（1）[1]实验中应控制燃料的质量相同，根据燃料燃尽时温度计升高的温度，即水升高的温度，比较燃料燃烧放出热量的多少。
（2）[2]根据题意知道，消耗相同质量的燃料，水升高的温度越高，说明燃料释放的热量越多，即燃料的热值大。由图知道，A燃料的热值大。
（3）[3]小红在实验中将初温和质量相同两杯水均加热至，则说明水吸收的热量相同，由知道，燃烧质量小的燃料的热值大。
19． 最左端 0.24 10 b端
【详解】（1）[1]伏安法测电阻的实验原理是欧姆定律的推导式。
[2]为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大的最左端。
（2）[3][4]由图乙知，电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，电流表的示数0.24A；则未知电阻
（3）[5][6]①闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到a端，记录电流表示数为I1；
②闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到b端，记录电流表示数I2；
③在①中，两电阻并联，电流表测电路的总电流，在②中，Rx被短路，只有R0工作；由欧姆定律可得电源电压
U=I2R0
两步骤中，R0两端电压均等于电源电压，R0阻值不变，所以通过R0的电流均为I2，根据并联电路的电流特点可得，通过待测电阻的电流
Ix=I1-I2
并联电路电压相等，则待测电阻两端的电压
Ux=U=I2R0
所以待测电阻
20． A 不断增大 0.625
【详解】（1）[1]由图a可知，灯泡与滑动变阻器部分电阻并联，且电表使用小量程，因此电流表选择0~0.6A的量程接入电路中，电路连接如下图所示
（2）[2]如图a所示，为了保护电路，闭合开关S前应将滑动变阻器滑片移动到最左端，即A端，让灯泡这一条支路短路。
（3）[3]由图c可知，当灯泡两端电压增大，通过灯泡的电流也增大，根据P=UI可知，灯泡功率变大，温度升高，灯丝电阻随温度的升高而增大，故随着小灯泡两端电压逐渐增大（不大于额定电压），其灯丝的电阻值不断增大。
（4）[4]由图c可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的额定电流为0.25A，则小灯泡额定功率为
P=UI=2.5V×0.25A=0.625W
21．（1）2.52×107J；（2）6.3×107J；（3）2.5m2
【详解】解：（1）一箱水需要吸收的热量
Q吸=c水m水(t﹣t0)=4.2×103J/(kg℃)×120kg×(70℃-20℃)=2.52×107J
（2）由
η=×100%
可知
E===6.3×107J
（3）在与阳光垂直的地球表面上每平方米在1秒钟内得到的太阳辐射能量约为1400J，那么每平方米在5小时内得到的太阳辐射能量
E0=1400J/s×5×3600s=2.52×107J
而将水加热所需的太阳辐射能量E=6.3×107J；则热水器上集热器的面积
S===2.5m2
答：（1）一箱水需要吸收的热量是2.52×107J；
（2）太阳辐射的能量E为6.3×107J；
（3）热水器上集热器的面积至少要2.5 m2。
22．（1）0.2A；（2）0.1A；（3）60Ω
【详解】解：（1）由电路图可知，闭合开关，R1与R并联，电流表A测干路电流。因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，通过R1的电流
（2）由图乙可知，电流表选用的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，电流表A的示数I=0.3A，并联电路干路电流等于各支路电流之和，则通过R的电流
I2=I-I1=0.3A-0.2A=0.1A
（3）滑动变阻器连入电路的阻值
答：（1）通过R1的电流为0.2A；
（2）通过滑动变阻器的电流为0.1A；
（3）此时滑动变阻器接入电路的阻值为60Ω。
23．（1）；（2）；（3）67.5W
【详解】解：（1）小灯的电阻为
（2）开关S闭合，S1、S2都断开且滑片移到滑动变阻器的中点时，灯L正常发光，功率为6W，两端电压为12V。此时灯与变阻器串联，此时变阻器两端电压为
电路中的电流为
变阻器连入电路的阻值为
变阻器的最大阻值为
（3）当S、S1、S2都闭合时，电路中小灯没有电流通过，定值电阻与变阻器并联。调节滑动变阻器，使整个电路消耗的功率最小，此时变阻器连入电路的电阻最大，电路的最小电功率为
答：（1）求灯泡L的电阻为；
（2）滑动变阻器的最大阻值是；
（3）当S、S1、S2都闭合时，调节滑动变阻器，使整个电路消耗的功率最小，这个最小值是。
答案第8页，共8页
答案第7页，共8页
