2023-2024学年安徽省阜阳市九年级（上）期末
物理试卷
一、填空题（每小题2分，共20分）
1．（2分）我国颁布实施的《民法典》规定严禁高空抛物，这是由于高处的物体具有较大的 （填写一种能量形式的名称），因此高空抛物坠落往往会带来很大的社会危害。
2．（2分）在神舟十六号飞船返回舱重返大气层的过程中，返回舱与其周围空气急剧摩擦使返回舱变成一个“火球”，如图所示。该过程中是通过 改变返回舱的内能，导致返回舱的内能急剧增大。
3．（2分）如图所示，生活中常用水作为冬天供暖的暖气片中的循环物质，这是因为水的 ，相同条件下放出的热量多的缘故。
4．（2分）如图所示，在第19届中国杭州亚洲运动会的开幕式上，首次使用绝对绿色环保的“零碳甲醇”作为主火炬所用的燃料，其热值为2.27×107J/kg，该热值的物理含义是 。
5．（2分）如果蒸螃蟹时需要把质量为1kg温度为20℃水烧开（1标准大气压），则烧开这些水需要吸收的热量为 J．[水的比热容是4.2×103J/（kg ℃）]。
6．（2分）将干燥的丝绸和玻璃棒相互摩擦能使二者都带上电荷，则在二者摩擦过程中 （选填“丝绸”或“玻璃棒”）失去电子。
7．（2分）如图所示的电路，电源电压为3V且保持不变，开关S1由闭合状态变为断开状态时，电压表示数变化了1.2V，电流表示数变为0.2A，则定值电阻R的阻值为 Ω。
8．（2分）如图所示，在家庭电路中让某用电器单独正常工作2min，观察到接在该家庭电路干路上正常工作的电能表转盘转了120转，则该用电器的额定功率是 W。
9．（2分）如图所示的是一款悬浮地球仪，地球仪和底座都具有磁性，该地球仪利用了 原理，从而能够悬浮于空中静止或旋转，生动地展现了地球在空间的状态，完美地诠释了科技的力量。
10．（2分）定值电阻甲、乙的I﹣U图像如图所示。若将电阻甲和乙串联后接在电压为6V的电源两端时，则电路消耗的总电功率为 W。
二、选择题（每小题2分，共14分；每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意）
11．（2分）下列说法中正确的是（ ）
A．同种物质的比热容可能不相同
B．内能大的物体其温度一定高一些
C．物体吸收热量其温度一定升高
D．磁场是由无数根磁感应线组成的
12．（2分）如图所示的是我国自主研制的大飞机C919在高空中水平匀速巡航的情形，则C919在巡航过程中的（ ）
A．动能增大，重力势能减小
B．动能不变，重力势能不变
C．动能减小，重力势能增大
D．动能减小，重力势能减小
13．（2分）将锡箔纸剪成了如图所示的形状（其中a、b、c三段的长度相同），然后将M、N分别接在干电池正负两极上构成一个闭合回路。则在通电时间相同的条件下，该锡箔纸上产生热量最多的部位是（ ）
A．a B．b C．c D．无法确定
14．（2分）小明用两个完全相同的酒精灯，分别给质量和初温都相同的甲、乙两种液体同时加热，分别记录加热时间和升高的温度，根据记录的数据作出了两种液体的温度随时间变化的图像，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．甲的比热容大于乙的比热容
B．甲与乙的比热容之比为3：4
C．甲与乙的比热容之比为2：3
D．相同加热时间内甲物质吸收的热量大
15．（2分）如图所示是某家庭电路，闭合开关S1、S2，灯泡L1正常发光、L2不亮。断开S1、保持S2闭合，用测电笔插入插座上孔，氖管发光，插入插座下孔，氖管发光。则故障可能是（ ）
A．ac间断路 B．bd间断路
C．灯泡L2断路 D．b点到零线之间断路
16．（2分）如图所示的是用来描绘某一磁体周围磁场的部分磁感线。下列说法正确的是（ ）
A．由P到Q磁场越来越强
B．a点的磁场比b点的磁场强
C．a点与b点的磁性强弱相同
D．a点与b点的磁场方向相同
17．（2分）如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器滑片P向右移动，下列说法中正确的是（ ）
A．电压表示数将变大
B．电压表与电流表的示数之比不变
C．电流表的示数不变，电压表的示数变小
D．电流表的示数变小，电压表的示数不变
三、实验题（第18小题4分，第19小题6分，第20小题6分，每空2分，共16分）
18．（4分）如图所示，小钢球从斜面上由静止滚下，撞击一个小木块，能将小木块撞出一段距离。放在同一水平面上相同位置的木块，被撞得越远，表示小钢球的动能越大。现用质量不同的小钢球从该斜面的同一高度滚下，撞击放置在水平面上的相同位置的同一个小木块，根据实验现象来探究动能大小与物体的质量大小的关系。请你回答下列问题：
（1）本实验中，是通过比较 来判断小钢球的动能大小的。
（2）如果水平面绝对光滑，本实验将不能达到探究目的。这是因为 。
19．（6分）如图甲所示是小明“探究电流与电压、电阻的关系”的实验电路图。选用的实验器材是：电源电压恒为4.5V、电流表（0～0.6A）、电压表（0～3V），定值电阻R1＝5Ω，R2＝10Ω，R3＝20Ω，滑动变阻器（40Ω 2A）、开关、导线若干。
（1）探究电流与电压的关系：小明选用R1和R2的两只电阻分别进行实验后，由实验数据画出的图象如图乙所示，其中N图象对应的是定值阻值 （选填“R1”或“R2”）；分析M或N的图象可得出的实验结论为： 。
（2）探究电流与电阻的关系：小明将5Ω的电阻换成10Ω的电阻后，闭合开关，直接读出电流值，这种做法其实是错误的，正确的实验操作应为： 。
20．（6分）小明同学用如图甲所示的实验电路测定“小灯泡的额定电功率”，所用电源电压恒为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V，电阻约为10Ω，滑动变阻器规格为“20Ω 0.5A”。
（1）如图甲所示，闭合开关，移动滑片P到某一位置时，电压表示数为 V（如图乙所示）。多次移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成如图丙所示的I﹣U图像，根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是 W。
（2）在不改变甲图所示电路连接方式的情况下，小明又用定值电阻替换小灯泡，来探究流过导体的电流与电阻的关系。实验中，小明控制电阻两端的电压为2V不变，为了多次完成实验，定值电阻的最大阻值不得大于 Ω。
四、计算与识埋题（第21小题6分，第22小题6分，第23小题8分，共20分；解答要有必要的公式和过程）
21．（6分）氢燃料被认为是21世纪最理想的绿色清洁能源。我国自主研发生产的氢动力汽车如图所示。该汽车是使用氢气作为燃料的，已知氢气的热值为1.4×108J/kg。求：
（1）完全燃烧1.5kg的氢燃料放出的热量；
（2）若这些热量的80%被质量为2t，初温为30℃的水吸收，则水温可升高到多少摄氏度？[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
22．（6分）如图所示的电路中，电源电压为3.0V且保持不变，开关闭合后，电流表和电压表的示数分别是0.1A和2.0V。求：
（1）定值电阻R1的阻值；
（2）定值电阻R2的阻值；
（3）整个电路在2min内消耗的电能。
23．（8分）“美的牌”某款电饭煲具有“加热”和“保温”两个挡位（如图甲所示），其内部简化的工作电路图，如图乙所示。R1和R2是阻值不变的电热丝，利用开关S可进行“加热”和“保温”功能的切换。已知该电饭煲处于“加热”状态时电路中的电流是5A，处于“保温”状态时电路中的电流是0.2A。请你解答下列问题：
（1）当开关S闭合时，该电饭煲处于“加热”还是“保温”状态？请加以分析说明。
（2）电热丝R1和R2的阻值分别是多少欧姆？
（3）当该电饭煲处于“保温”状态时，通电5min消耗多少电能？
参考答案与试题解析
一、填空题（每小题2分，共20分）
1．【解答】解：物体由于被举高而具有的能量叫重力势能，物体的质量越大、被举得越高，那么这个物体的重力势能越大，所以高处的物体具有较大的重力势能。
故答案为：重力势能。
2．【解答】解：飞船和大气层高速摩擦，这主要是通过做功的方式来改变返回舱的内能。
故答案为：做功。
3．【解答】解：暖气片里用水作为循环物质，是利用水的比热容大的特点，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，水放出的热量多。
故答案为：比热容较大。
4．【解答】解：根据燃料的热值的定义可知，零碳甲醇的热值为2.27×107J/kg，该热值表示的物理含义是1kg零碳甲醇完全燃烧放出的热量是2.27×107J。
故答案为：1kg零碳甲醇完全燃烧放出的热量是2.27×107J。
5．【解答】解：1标准大气压下沸水的温度为t＝100℃，
水吸收的热量：
Q＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×1kg×（100℃﹣20℃）＝3.36×105J。
故答案为：3.36×105。
6．【解答】解：玻璃棒带正电荷，故玻璃棒失去电子，丝绸得到电子。
故答案为：玻璃棒。
7．【解答】解：开关S、S1均闭合时，电路为电阻R的简单电路，电压表测电源电压，电流表测电路中的电流，已知电源电压为3V，即此时电压表示数为3V；
当开关S1断开时，灯泡和电阻R串联，电压表测电阻R两端的电压，电流表测电路中的电流，
由题知，开关S1由闭合状态变为断开状态时电压表示数变化了1.2V，电流表示数变为0.2A，此时灯泡和电阻R串联，
因串联电路中电源电压大于任何一个用电器两端的电压，所以可知电压表示数减小了1.2V，
则此时电阻R两端的电压为UR＝U﹣ΔU＝3V﹣1.2V＝1.8V，而电路中的电流I＝0.2A，
由I可得，定值电阻R的阻值：R9Ω。
故答案为：9。
8．【解答】解：
转盘转120r，消耗的电能：
W0.6kW h；
工作时间t＝2minhh，
该用电器的电功率：
P18kW＝1800W。
故答案为：1800。
9．【解答】解：球体与底座是相互分离的，所以球体与底座之间是相互排斥的，即该悬浮地球仪是利用的同名磁极相互排斥的原理制成的。
故答案为：同名磁极相互排斥。
10．【解答】解：由图象可知，当甲、乙两个电阻的两端电压为U甲＝U乙＝3V时，通过甲的电流为I甲＝0.3A，通过乙的电流为I乙＝0.5A。
由I得：R甲10Ω；R乙6Ω；
若将电阻甲和乙串联后接在电压为6V的电源两端时，根据串联电路的电阻规律可知，电路的总电阻：R总＝R甲+R乙＝10Ω+6Ω＝16Ω，
由欧姆定律可得，此时电路中的电流：I0.375A，
电路消耗的总电功率为：P＝UI＝6V×0.375A＝2.25W。
故答案为：2.25。
二、选择题（每小题2分，共14分；每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意）
11．【解答】解：A．同种物质的不同状态时，比热容可能不相同，比如冰与水的比热容不同，故A正确；
B．内能与温度和质量、状态有关，内能大的物体其温度不一定高一些，故B错误；
C．物体吸收热量其温度不一定升高，比如晶体熔化吸热温度不变，故C错误；
D．磁场是真实存在的，看不见的，磁感线是假想的模型，故D错误。
故选：A。
12．【解答】解：飞机在空中水平匀速巡航的过程中，要消耗燃油，质量减小，速度不变，动能减小；高度不变，重力势能减小。
故选：D。
13．【解答】解：材料和长度相同时，导体越细，电阻越大，所以锡箔纸c段电阻较大，锡箔纸的a、b、c三段串联在电路中，因串联电路中各处的电流相等，所以通过整个锡箔纸的电流相等，根据Q＝I2Rt可知一定时间内，锡箔纸上产生热量最多的部位c；
故选：C。
14．【解答】解：A、从图中信息可知，当甲、乙初温和质量都相同时，给它们加热相同的时间，甲温度变化大，根据比热容公式可知，甲的比热容小，故A错误；
BC、给初温和质量都相同的甲、乙加热相同的时间时，它们吸收的热量相同，从图中数据可知，它们变化的温度之比是4：3，根据比热容公式可知，它们的比热容之比为3：4，故B正确，C错误；
D、相同加热时间内甲、乙物质吸收的热量相等，故D错误。
故选：B。
15．【解答】解：闭合开关S1、S2，灯泡L1正常发光、L2不亮，则灯泡L1所在电路正常，灯泡L2短路的话，灯泡L1不会发光，保持S2闭合，插入插座下孔氖管发光，正常情况下插座下孔氖管不发光，所以插座下孔与灯泡串联接入电路，则bd间断路。
故选：B。
16．【解答】解：
AB、从图中可以看出P点的磁感线比Q点的磁感线疏，故P点的磁场比Q点的磁场弱，由P到Q磁场越来越强，故A正确；
BC、从图中可以看出a点的磁感线比b点的磁感线疏，故a点的磁场比b点的磁场弱，故BC错误；
D、磁感线上某点的磁场方向为该点的切线方向，由于a、b两点的切线方向不同，因此同一条磁感线上a、b两点的磁场方向不同，故D错误；
故选：A。
17．【解答】解：由电路图可知，R与R′并联，电流表A测R′支路的电流，电压表测电源两端的电压。
因电源的电压不变，
所以，滑片移动时，电压表的示数不变，故AC错误；
将滑动变阻器的滑片P向右移动，R2接入电路中的电阻变大，
由I可知，通过R′的电流变小，即电流表A的示数变小，故D正确；
因电压表的示数不变、电流表A的示数变小，所以，电压表的示数与电流表A的示数的比值变大，故B错误。
故选：D。
三、实验题（第18小题4分，第19小题6分，第20小题6分，每空2分，共16分）
18．【解答】解：（1）实验中通过比较滚下的小球撞击物块移动的距离，来比较小球动能的大小。在同样的平面上物块被撞得越远，小球的动能就越大；这里用到的物理学研究问题的方法是转换法；
（2）因为木块受到阻力，机械能减少，所以最终会停下，若水平面绝对光滑，根据牛顿第一定律，钢球和木块将永远一直运动下去，没有运动距离的远近之分，就不能达到通过比较距离来比较动能的目的了，即此时达不到实验目的。
故答案为：（1）小木块被撞击后运动的距离大小；（2）小木块在水平面上将做匀速直线运动，无法比较小木块运动的距离大小。
19．【解答】解：（1）探究电流与电压关系：
①探究电流与电压的关系时，要保持电阻不变，选用5Ω和10Ω的两只电阻分别进行实验后，由图乙作图如下所示：
由图可知，当电压相等时，M对应的电流大，由欧姆定律，R，M图象对应的电阻小，故M图象对应的是5Ω；其中N图象对应的是定值阻值R2；
由M图线为过原点的直线，故由M图象得到的实验结论是：电阻一定时，导体中的电流与导体的电压成正比；
（2）探究电流与电阻的关系：
根据串联分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；
探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，使电压表示数不变，再读出对应的电流值。
故答案为：（1）R2；在电阻一定时，电流与电压成正比；
（2）增大滑动变阻器连入电路中的电阻，使定值电阻两端电压保持不变，再读出对应的电流值。
20．【解答】解：（1）由图以可知，电压表选用量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为2.2V；
根据绘制成的I﹣U关系图象知，灯在额定电压下的电流为0.2A，小灯泡的额定功率是：
P＝ULIL＝2.5V×0.2A＝0.5W；
（2）电压表控制的电压为2V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压U滑＝4.5V﹣2V＝2.5V，
定值电阻的电压为变阻器分得的电压表示数的0.8倍，
根据分压原理，当变阻器的最大电阻20Ω电阻时，定值电阻的最大值为R大＝0.8×20Ω＝16Ω。
故答案为：（1）2.2；0.5；（2）16。
四、计算与识埋题（第21小题6分，第22小题6分，第23小题8分，共20分；解答要有必要的公式和过程）
21．解：（1）完全燃烧1.5kg的氢燃料放出的热量：Q放＝m氢q＝1.5kg×1.4×108J/kg＝2.1×108J；
（2）水吸收的热量为：Q吸＝80%Q放＝80%×2.1×108J＝1.68×108J；
水吸收热量后，水温可升高到：tt030℃＝20℃+30℃＝50℃。
答：（1）完全燃烧1.5kg的氢燃料放出的热量为2.1×108J；
（2）水温可升高到50℃。
22．解：（1）由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流；
因I＝I1＝I2＝0.1A，U1＝2.0V；
定值电阻R1的阻值为：
R120Ω；
（2）电路的总电阻为：
R30Ω，
由串联电路电阻的规律得定值电阻R2的阻值为：
R2＝R﹣R1＝30Ω﹣20Ω＝10Ω；
（3）整个电路在2min内消耗的电能为：
W＝UIt＝3.0V×0.1A×2×60s＝36J。
答：（1）定值电阻R1的阻值为20Ω；
（2）定值电阻R2的阻值10Ω；
（3）整个电路在2min内消耗的电能为36J。
23．解：
（1）由图可知，当开关S闭合时，R2被短路，电路中只有R1工作，此时总电阻最小，电源电压不变，根据P可知此时电路消耗的总功率最大，则电饭煲处于“加热”状态；
当开关S断开时，两个电热丝串联，此时总电阻最大，总功率最小，则电饭煲处于“保温”状态。
（2）已知该电饭煲处于“加热”状态时电路中的电流是5A，
根据欧姆定律可得R1的阻值：R144Ω；
处于“保温”状态时电路中的电流是0.2A，根据欧姆定律可知总电阻：R1100Ω，
由串联电路的电阻特点可知R2的阻值：R2＝R﹣R1＝1100Ω﹣44Ω＝1056Ω；
（3）当该电饭煲处于“保温”状态时，通电5min消耗的电能：W＝UI′t＝220V×0.2A×5×60s＝13200J。
答：（1）当开关S闭合时，该电饭煲处于“加热”状态，理由是此时总电阻最小，电源电压不变，根据P可知此时电路消耗的总功率最大。
（2）电热丝R1和R2的阻值分别是44Ω、1056Ω。
（3）当该电饭煲处于“保温”状态时，通电5min消耗13200J的电能。
