2023-2024学年重庆市永川区九年级（上）期末物理模拟试卷（含答案）

2023-2024学年重庆市永川区九年级（上）期末物理模拟试卷
一．选择题（共8小题，满分24分，每小题3分）
1．（3分）下列四组物质中，通常情况下都属于导体的一组是（　　）
A．水银、大地、石墨 B．玻璃、陶瓷、人体
C．塑料、空气、铜 D．盐水、煤油、橡胶
2．（3分）下列说法正确的是（　　）
A．气体分子间的距离比较大，分子不会发生运动
B．一切物质的分子都保持静止
C．分子间的距离比较大时，分子间作用力表现为排斥力
D．分子间总存在斥力和引力，固体能保持一定的形状，说明分子间同时存在排斥力和吸引力
3．（3分）三个悬挂着的轻质小球，静止时的位置关系如图所示，则下列说法正确的是（　　）
A．有可能甲球带正电，乙球带负电
B．乙球与丙球一定带异种电荷
C．丙球可能带电，可能不带电
D．乙球可能带电，可能不带电
4．（3分）如图所示的情景中，与成语“炙手可热”改变内能的方式相同的是（　　）
A．钻木取火 B．铁丝弯折处发热
C．烧水水温升高 D．锯木头锯条发热
5．（3分）如图是玩具警车的简化电路图，下列说法正确的是（　　）
A．开关S1控制整个电路
B．电动机与小灯泡工作时互不影响
C．电动机与小灯泡工作时通过的电流相等
D．开关S1、S2都闭合时电动机与小灯泡是串联的
6．（3分）“珍爱生命，注意用电安全”。关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是（　　）
A．电能表的转盘转得越快，说明用电器消耗的电能越多
B．空气开关跳闸一定是发生了短路
C．可以用湿抹布擦拭工作中的家用电器
D．用电器标有“E”的电源插头连接的是地线
7．（3分）如图所示，将两只额定电压相同的灯泡L1、L2串联在电路中，闭合开关S后，发现L1比L2更亮。若电灯电阻不受温度影响，则下列说法正确的是（　　）
A．L1两端实际电压比L2小
B．L1的电阻比L2小
C．L1的额定功率比L2小
D．L1的实际功率比L2小
8．（3分）将标有“3V”的灯泡L和电阻R接入如图甲所示的电路，电源电压不变。图乙是灯泡L和电阻R的I﹣U图象。下列说法中正确的是（　　）
A．先闭合开关S1，再闭合开关S2，电流表示数变大，灯泡L变亮
B．当灯泡L的实际功率为1W时，电源电压为3V
C．当灯泡L的实际功率为1.8W时，电流表示数一定为0.5A
D．若将灯泡L和电阻R串联接在9V的电源两端，电路消耗的总功率为5.4W
二．填空题（共6小题，满分12分，每小题2分）
9．（2分）在丝绸与玻璃棒摩擦的过程中，　 　中的部分电子转移到 　 　中，从而使 　 　带上了正电荷。（以上均选填“丝绸”或“玻璃棒”）
10．（2分）如图所示，用酒精灯加热试管中的水，当水沸腾一段时间以后，塞子被试管内水蒸气推出。这是通过 　 　的方式将水蒸气的内能转化为塞子的机械能（选填“做功”或“热传递”）。图 　 　（选填“甲”或“乙”）中汽油机的工作过程与这一实验过程中原理是一致的。
11．（2分）小张根据老师提供的器材设计了如图甲所示的电路，已知电源电压恒定不变，R0＝18Ω。当只闭合开关S1时，电流表的示数为0.3A；当开关S1、S2均闭合时，电流表示数如图乙所示。则电源电压为 　 　V，Rx为 　 　Ω。
12．（2分）小明到阿瓦提县馕产业园参观，他观察到干净明亮的馕坑由环保、清洁的天然气提供能量。制作一批馕需要0.5m3的天然气，已知天然气的热值是4.0×107J/m3，天然气完全燃烧放出的热量 　 　J。可以肯定馕坑内的燃气灶热效率 　 　1。
13．（2分）水的比热容为4.2×103J/（kg ℃），将4kg的水倒掉一半，剩下水的比热容是 　 　J/（kg ℃）；天然气的热值为4.2×107J/m3，某天然气灶烧水的效率为50%，完全燃烧0.04m3天然气可使初温为30℃、5kg的水温度升高到 　 　℃。
14．（2分）如图所示，电源电压恒为6V，R1的阻值为5Ω，R2两端的电压为4V，则通过b点的电流为 　 　A，R2的电功率为 　 　W。
三．实验探究题（共3小题，满分22分）
15．（6分）如图是探究物质吸热性质的实验装置图，在两容器内分别装入质量相同的水和煤油，用两个相同的电加热器加热，用温度计测量液体吸收热量后升高的温度值。
液体名称 实验次数 液体质量 m/g 液体初温 t1/℃ 液体末温t2/℃ 升高的温度t2﹣t1/℃ 通电时间 t/min
水 1 100 20 38 18 4
2 100 20 56 36 8
煤油 3 100 20 29 9 1
4 100 20 56 36 4
（1）下表是实验记录的数据。请分析实验数据，回答下列问题：
①比较1、2的实验数据得出的结论是：质量相同的同种物质，升高不同的温度，吸收的热量 　 　；
②比较1、4的实验数据得出的结论是：质量相同的不同物质，吸收相同的热量，升高的温度 　 　；（以上两空填“相同或不同”）
（2）①水和煤油吸热的多少是通过 　 　来反映的（填“温度计示数”或“加热时间”）。
②实验方法 　 　和 　 　。
③教材中为了引入比热容这个物理量，做了“水和食用油吸热情况”的实验，该实验中需要控制一些变量，下列说法正确 　 　。
A．相同规格的电加热器
B．相同质量的水和食用油
C．相同体积的水和食用油
D．使水和食用油升高相同的温度
16．（8分）如图甲为一款多功能电热水壶的原理图，该电热水壶有“保温挡”和“加热挡”两个挡位，闭合开关 　 　，电路为加热挡；加热挡的功率为2100W，若加热效率为80%，加热1min可以使1kg水升温 　 　℃。如图乙所示，观察电源线插头的三个脚，发现脚E稍长一些，原因是 　 　。[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
17．（8分）某实验小组的同学用如图甲所示器材测量小灯泡的电功率。已知电源电压恒为6V不变，待测灯泡的额定电压为3.5V，功率估计在1.1W左右。
（1）用笔画线代替导线将图甲中的电路连接完整，要求滑片P向右移动时灯泡变暗。
（2）请根据实物图在图乙虚线框内画出对应电路图。
（3）连接电路，开关应 　 　，滑片P应位于 　 　（选填“A”或“B”）端。
（4）闭合开关，同学们发现，电流表没有示数，灯泡不亮，电压表示数接近电源电压，电路故障可能是小灯泡发生了 　 　（选填“短路”或“断路”）。
（5）故障排除后。闭合开关，调节滑动变阻器滑片P，使灯泡正常发光，此时电流表示数如图丙所示，其读数为 　 　A，则待测灯泡的额定功率为 　 　W。
（6）完成上述测量后，不用电压表，用如图丁所示的电路也可测量已知额定电流的小灯泡的额定功率，已知小灯泡的额定电流为I额，定值电阻的阻值为R0，请补充实验步骤：
①　 　。
②闭合开关S、S1，断开开关S2，记录下此时电流表的示数为I。
③小灯泡的额定功率的表达式为P额＝　 　。
四．计算题（共3小题，满分22分）
18．（6分）如图所示的电路中，闭合开关S后，灯泡L正常发光，此时通过灯泡的电流是0.3A，灯泡两端的电压是3V，电压表的示数为9V。通过计算回答：
（1）电源电压是多少伏？
（2）定值电阻R的阻值是多少欧？
（3）10s内电流通过R产生的热量是多少焦？
19．（8分）某电烤箱有“高温挡”和“低温挡”两种工作状态，其简化的内部电路图如图所示，其中R1和R2均为电热丝。通过开关S闭合与断开可实现烤箱“高温挡”和“低温挡”的转换。电烤箱的铭牌如表所示。求：
（1）电烤箱处于高温挡时，该电烤箱正常工作10min消耗的电能；
（2）电烤箱在低温挡时，通过R1的电流；
（3）电阻R2的阻值。
额定电压 220V
额定功率 高温挡 1100W
低温挡 660W
20．（8分）如图，电源电压和小灯泡阻值均保持不变。小灯泡L1标有“4V 1.6W”字样，R2＝20Ω，滑动变阻器R3允许通过的最大电流为1A，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V。
（1）小灯泡L1正常发光时的电流为多大？
（2）只闭合开关S2时，电压表的示数为2V，则R2消耗的电功率是多少？
（3）在不损坏各电路元件的情况下，若闭合所有开关，滑动变阻器R3消耗的最大功率和最小功率之比为3：1，若只闭合开关S3，小灯泡L1消耗的电功率变化范围是多少？
2023-2024学年重庆市永川区九年级（上）期末物理模拟试卷
参考答案与试题解析
一．选择题（共8小题，满分24分，每小题3分）
1．【解答】解：通常情况下，水银、大地、石墨、人体、铜、盐水容易导电，属于导体；玻璃、陶瓷、塑料、空气、煤油、橡胶不容易导电，属于绝缘体。故A正确，BCD错误。
故选：A。
2．【解答】解：A、气体间的分子距离最大，分子运动比较自由，因此气体无固定的形状和体积，故该选项说法错误；
B、一切物质的分子都在永不停息地做无规则的运动，故该选项说法错误；
C、分子间距离比较大时，分子间表现为引力，故该选项说法错误；
D、分子间总存在斥力和引力，固体能保持一定的形状，说明分子间同时存在排斥力和吸引力，该选项说法正确。
故选：D。
3．【解答】解：甲、乙相互排斥，说明甲、乙一定带同种电荷，乙、丙相互吸引，说明丙可能带电或不带电。故C正确，ABD错误。
故选：C。
4．【解答】解：炙手可热，是指手摸上去感到热得烫人，属于热传递改变物体的内能。
A、钻木取火时，克服摩擦做功，机械能转化为内能，属于通过做功改变物体的内能，故A错误；
B、弯折铁丝时，对铁丝做功，机械能转化为内能，属于通过做功改变物体的内能，故B错误；
C、烧水时，水吸收热量，水温升高，属于热传递改变物体的内能，故C正确；
D、锯条锯木头时，克服摩擦做功，机械能转化为内能，属于通过做功改变物体的内能，故D错误。
故选：C。
5．【解答】解：
ABD、根据电路图可知，开关S1和S2闭合时，电动机和小灯泡并联，因此电动机与小灯泡工作时互不影响；
开关S1串联在小灯泡的支路上，则S1只控制小灯泡，故B正确，AD错误；
C、并联电路中各支路两端的电压相等，但各支路的电流不一定相等，所以电动机与小灯泡工作时通过的电流不一定相等，故C错误。
故选：B。
6．【解答】解：A、电能表的转盘转得越快，说明接入电路的用电器的总功率越大，在一定时间内消耗的电能越多，故A错误；
B、空气开关跳闸可能是发生了短路，也可能是用电器的总功率过大，故B错误；
C、用湿抹布擦拭工作中的家用电器，易发生触电事故，故C错误；
D、用电器标有“E”的电源插头连接用电器的金属外壳，与之对应的三孔插座的上孔连接地线，故D正确。
故选：D。
7．【解答】解：ABD、L1比L2更亮，说明灯L1的实际功率大于灯L2的实际功率，串联电路处处电流相等，因此通过灯泡L1、L2的电流相等，由P＝I2R可知，电阻越大，实际功率越大，说明灯L1的电阻大于灯L2的电阻；
由U＝IR可知，灯L1两端的实际电压比灯L2两端的实际电压大，故A、B、D错误；
C、已知额定电压相同，由P可知，灯泡L1的额定功率小于L2的额定功率，故C正确。
故选：C。
8．【解答】解：
A、只闭合开关S1时，电路为小灯泡L的简单电路，再闭合开关S2时，灯泡和电阻并联；
因并联电路各支路互不影响，且并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以再闭合开关S2时，电流表示数变大，灯泡的亮度不变，故A错误；
B、当灯泡L的实际功率为1W时，由P＝UI和图像可知，此时灯泡两端电压为2V，通过灯泡的电流为0.5A，因此电源的电压为2V，故B错误；
C、当灯泡L的实际功率为1.8W时，由P＝UI和图像可知，此时灯泡两端电压为3V，通过灯泡的电流为0.6A，根据并联电路电压的规律知定值电阻两端的电压也为3V，由图知此时通过定值电阻的电流为0.3A，由并联电路电流的规律知干路的电流为I＝IL+UR＝0.3A+0.6A＝0.9A，即电流表的示数为0.9A，故C错误；
D、由图像可知，当定值电阻两端电压为3V时，通过的电流为0.3A，
由I可得，定值电阻的阻值：
R10Ω，
当电路电流为0.6A时，由图像可知，此时灯泡两端电压为3V，
定值电阻两端电压：UR′＝IR＝0.6A×10Ω＝6V，
因串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以电源电压：U＝UL+UR′＝3V+6V＝9V，符合将灯泡L和电阻R串联接在9V的电源两端；
故此时电路消耗的总功率：P＝UI＝9V×0.6A＝5.4W，故D正确。
故选：D。
二．填空题（共6小题，满分12分，每小题2分）
9．【解答】解：在丝绸与玻璃棒摩擦的过程中，玻璃棒对电子的束缚能力比丝绸弱，因此玻璃棒中的部分电子转移到丝绸中，从而使玻璃棒带上了正电荷。
故答案为：玻璃棒；丝绸；玻璃棒。
10．【解答】解：用酒精灯加热试管中的水，当水沸腾一段时间后，塞子被试管内水蒸气推出，水蒸气对塞子做功，将水蒸气的内能转化为塞子的机械能；
图甲中进气门关闭、排气门打开，活塞由下向上运动，是排气冲程，没有能量的转化；
图乙中进气门、排气门关闭，火花塞点火，活塞由上向下运动，是做功冲程，此冲程将内能转化为机械能。
故答案为：做功；乙。
11．【解答】解：当开关S1、S2都闭合时，两电阻并联，电流表测量干路的电流，如图乙中的示数大约为I1＝0.5A；
当开关S2断开，S1闭合时，电路为只有Rx工作的简单电路，电流表示数为I2＝0.3A；
在并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，所以R0这条支路的电流为：I0＝I1﹣I2＝0.5A﹣0.3A＝0.2A，
电源电压为：U＝I0R0＝0.2A×18Ω＝3.6V；
待测电阻为：Rx12Ω。
故答案为：3.6；12。
12．【解答】解：0.5m3天然气完全燃烧放出的热量：Q放＝Vq＝0.5m3×4.0×107J/m3＝2×107J；
天然气完全燃烧放出的热量不可能全部被吸收，存在能量的散失，所以效率要小于1。
故答案为：2×107；小于。
13．【解答】解：（1）水的比热容为4.2×103J/（kg ℃），将4kg的水倒掉一半，由于比热容的大小与水的质量无关，所以剩下水的比热容是4.2×103J/（kg ℃）；
（2）完全燃烧0.04m3天然气放出的热量：Q放＝Vq＝0.04m3×4.2×107J/m3＝1.68×106J；
由题知，水吸收的热量：Q吸＝50%Q放＝50%×1.68×106J＝8.4×105J；
由Q吸＝cmΔt得，水升高的温度为：Δt40℃；
水的末温为：t＝t0+Δt＝30℃+40℃＝70℃。
故答案为：4.2×103；70。
14．【解答】解：由电路图可知，R1与R2串联，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电阻R1两端的电压：U1＝U﹣U2＝6V﹣4V＝2V；
因串联电路中各处的电流相等，所以，通过b点的电流：Ib＝I2＝I10.4A，
R2的电功率为：P2＝U2I2＝4V×0.4A＝1.6W。
故答案为：0.4；1.6。
三．实验探究题（共3小题，满分22分）
15．【解答】解：（1）①比较1、2的实验数据，都是水，质量相同，升高不同的温度，加热时间不同，吸收的热量是不相同的；
②比较1、4的实验数据，质量相同，但物质的种类不同，加热相同时间，吸收相同的热量，升高的温度是不相同的；
（2）①相同的加热器加热相同的时间，加热器出的热量就是相等的，水和煤油吸收的热量也就是相等的，水和煤油吸热的多少是通过加热时间来反映的；
②该实实验采用了控制变量法和转换法；
③A、为了确保水和食用油吸收相同的热量，必须用相同规格的加热器和相同的容器，故A正确；
BC、实验中，需控制水和食用油的质量不变，因此取相同质量的水和食用油，不可以取相同体积的水和食用油；故B正确，C错误；
D、实验中，通过比较水和食用油在质量相等、升高相同的温度时吸收热量的多少来比较水和食用油的吸热情况，故应使水和食用油升高相同的温度，故D正确。
故选：ABD。
故答案为：（1）①不同；②不同；（2）①加热时间；②控制变量法；转换法；③ABD。
16．【解答】解：（1）当S1闭合、S2断开时，R1、R2串联；当S1、S2都闭合时，R1被短路，电路为R2的简单电路；因为串联电路中的总电阻大于各串联导体的电阻，所以由P＝UI可知，电路为R2的简单电路时，电路中的电阻最小，电功率最大，电热水壶为加热挡；R1、R2串联时，电路中的电阻最大，电功率最小，电热水壶为保温挡；因此当开关S1和S2均闭合时，电热水壶处于加热挡；
（2）由P可知，电热水壶加热消耗的电能：W＝P加热t＝2100W×1×60s＝1.26×105J，
由η100%可知，水吸收的热量：Q吸＝ηW＝80%×1.26×105J＝1.008×105J，
由Q吸＝cmΔt可知，水升高的温度：Δt24℃；
（3）图中插头脚E与电热水壶的外壳相连，脚E稍长一些可保证在插入插座和拔出插座时更安全。原因是插入插座时外壳先接触地线，拔出插座时外壳后脱离地线。
故答案为：S1和S2；24；插头插入插座时外壳先接触地线，拔出插座时外壳后脱离地线。
17．【解答】解：（1）将电压表并联在小灯泡两端，待测灯泡的额定电压为3.5V，所以电压表应选择0～15V的量程，滑片P向右移动时灯泡变暗，说明电路中的电流变小，滑动变阻器接入电路的有效电阻变大，如下图所示：
（2）根据实物图可知灯泡、滑动变阻器和电流表串联，电压表并联在灯泡两端，所以对应电路图为：
（3）为了保护电路，连接电路时，开关应该处于断开状态；为了防止电路中电流过大，闭合开关前，滑动变阻器滑片P应该位于阻值最大处，应离A接线柱最远，P应该位于B端；
（4）闭合开关，同学们发现，电流表没有示数，灯泡不亮，这说明电路中出现断路，电压表示数接近电源电压，这说明电压表可以连接在电源的两端，中间没有断路，此时电路故障为小灯泡断路；
（5）如图电流表的量程为0﹣0.6A，分度值为0.02A，电流表的示数为0.3A；
待测灯泡的额定电压为3.5V，灯泡正常发光电流表的示数为0.3A，
则待测灯泡的额定功率：P＝UI＝3.5V×0.3A＝1.05W；
（6）实验步骤：
①闭合S和S2，移动变阻器的滑片，使电流表示数I额；
②闭合开关S、S1，断开开关S2，记录下此时电流表的示数为I；
③在①中，电流表测灯的电流，灯正常发光；
在②中，电路连接关系没有改变，各电阻的电压和电流不变，电流表则灯与定值电阻并联的总电流，则定则电阻的电流为：I0＝I﹣I额，
由欧姆定律的变形公式，定值电阻R0的电压即灯的额定电压为：U额＝I0R0＝（I﹣I额）R0；
小灯泡的额定功率的表达式为P：P额＝ U额I额＝（I﹣I额 ）R0I额。
故答案为：（1）如上图；（2）如上图；（3）断开；B；（4）断路；（5）0.3；1.05；（6）闭合S和S2，移动变阻器的滑片，使电流表示数I额；（I﹣I额 ）R0I额。
四．计算题（共3小题，满分22分）
18．【解答】解：闭合开关S后，灯泡L与定值电阻R串联，电压表测定值电阻R两端的电压；
（1）由串联电路的电压特点可知电源两端的电压：
U＝UL+UR＝3V+9V＝12V；
（2）由串联电路中电流处处相等可知，通过定值电阻的电流为：IR＝I＝IL＝0.3A，
由欧姆定律I可知定值电阻R的阻值：
R30Ω；
（3）10s内电流通过R产生的热量为：
Q＝I2Rt＝（0.3A）2×30Ω×10s＝27J。
答：（1）电源电压是12V；
（2）定值电阻R的阻值是30Ω；
（3）10s内电流通过R产生的热量是27J。
19．【解答】解：（1）由题知，P高＝1100W，
电烤箱正常工作10min消耗的电能：
W＝P高t＝1100W×10×60s＝6.6×105J；
（2）由题知，P低＝660W，
低温挡时，开关S断开，电路为R1的简单电路，
通过R1的电流：
I13A；
（3）高温挡时，开关S闭合，两电阻并联，
R2消耗的电功率：
P2＝P高﹣P低＝1100W﹣660W＝440W，
电阻R2的阻值：
R2110Ω。
答：（1）电烤箱处于高温挡时，该电烤箱正常工作10min消耗电能6.6×105J；
（2）电烤箱在低温挡时，通过R1的电流为3A；
（3）电阻R2的阻值是110Ω。
20．【解答】解：（1）由P＝UI得，；
（2）由得，；
开关S2时，灯泡L1与电阻R2串联，在串联电路中电流处处相等，所以通过小灯泡的电流等于通过电阻的电流
，所以电路中的电流：I0.2A；
R2消耗的电功率：P2＝I2R2＝（0.2A）2×20Ω＝0.8W；
（3）因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，灯泡L1的电阻R1＝10Ω
所以电源电压U＝I×（R1+R2）＝0.2A×（10Ω+20Ω）＝6V
闭合所有开关，等效电路图如下图所示：
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，其消耗的电功率最小，因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以滑动变阻器R3消耗的最小功率：P3小，
因滑动变阻器R3允许通过的最大电流为1A，电流表的量程为0～0.6A，
所以，通过滑动变阻器的最大电流I3大＝0.6A，
则滑动变阻器R3消耗的最大功率：P3大＝UI3大，
因滑动变阻器R3消耗的最大功率和最小功率之比为3：1，
所以，，
则R330Ω；
只闭合开关S3时，小灯泡与滑动变阻器R3串联，
当电压表的示数U1″＝3V时，灯泡L1的电阻R1＝10Ω，电路中的电流：
I10.3A，
因串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为0～0.6A，
所以，电路中的最大电流为0.3A，
则小灯泡消耗的最大电功率：P1大＝I12R1＝（0.3A）2×10Ω＝0.9W，
当滑动变阻器接入电路中的阻值最大时，小灯泡消耗的电功率最小，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中的最小电流：I20.15A，
小灯泡消耗的最小电功率：P1小＝I22R1＝（0.15A）2×10Ω＝0.225W，
所以，小灯泡消耗的电功率变化范围是0.225W～0.9W。
答：（1）小灯泡正常工作的电流是0.4A；
（2）只闭合开关S2时，R2消耗的电功率是0.8W；
（3）只闭合开关S3，小灯泡消耗的电功率变化范围是0.225W～0.9W。
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