2023-2024学年安徽中学校联盟九年级下学期开学考试 物理试卷（含解析）

2023-2024学年安徽师大附中联盟九年级（下）开学摸底物理试卷
一、单选题：本大题共7小题，共14分。
1.很多俗语都是先辈们生活经验的总结，其中蕴含了深刻的物理知识，下列相关说法中错误的是( )
A. 霜前冷，雪后寒--霜和雪都是由空气中的小水珠凝固而成的小冰晶
B. 雪落高山，霜降平原--高山气温低，雪降落到地面不容易熔化所以经常看到雪
C. 水缸出汗，不用挑担--水缸外表面的水是空气中水蒸气遇到冷的缸壁液化而来的
D. 扇子有凉风，宜夏不宜冬--夏天扇扇子加快体表汗液蒸发，蒸发吸热制冷让人感觉凉爽
2.下列说法正确的是( )
A. 热机效率越高，所做有用功就越多
B. 质量相等的两块金属，比热容大的吸收热量多
C. 质量相等的两种燃料完全燃烧，热值大的放出热量多
D. 压缩气体时，气体体积减小，内能减小
3.如图所示的实物图与选项图所示的四幅电路中相符的是( )
A. B.
C. D.
4.探究影响电磁铁磁性强弱的因素时，设计了如图所示的电路，下列说法中( )
电磁铁、上方都是极
通过电磁铁和的电流相等
电磁铁的磁性比电磁铁的磁性弱
向右移动滑片，电磁铁、磁性都增强
A. 只有正确 B. 只有正确 C. 只有正确 D. 只有正确
5.如图所示，闭合开关，两灯均不亮。已知电路连接正确，是其中一个小灯泡出现了故障。将电压表并联在灯泡两端时，电压表有示数。则电路故障是( )
A. 灯短路
B. 灯短路
C. 灯断路
D. 灯断路
6.如图是、两电阻的图象。将、并联后接入电路，结合图中信息可知( )
A. 的阻值比的阻值小 B. 通过、的电流相等
C. 的电压比的电压小 D. 的功率比的功率小
7.甲、乙两只灯泡的关系图象如图所示。现将甲、乙两只灯泡并联在电路中，则电路消耗的总功率是( )
A.
B.
C.
D.
二、填空题：本大题共10小题，共20分。
8.绿色环保的清洁能源--氢气不仅密度很小，而且热值非常大，其热值为，它表示的物理含义是______。
9.汽车是我们十分熟悉的重要交通工具，汽油机是汽车的“心脏”，汽油机工作时______冲程将内能转化为机械能。
10.小明利用图示装置进行了如下实验：加热烧瓶中的水直至沸腾，使水蒸气沿导管通入冷水杯内的试管中。观察到试管中有水出现，同时观察到温度计示数上升。根据以上现象______选填“能”或“不能”得出“气体液化过程会放热”这一结论。
11.岁的中国青年科学家曹原证实了石墨烯在特定条件下的超导性能，这是一百多年来对物质超导零电阻特性的又一重大发现。若未来实现石墨烯超导输电，根据______定律推断输电线路可实现电能零耗损。
12.把标有“”的和“”的两个灯泡并联接入电路中，如图所示，让其中一个灯泡正常发光，另一个灯泡的实际功率不超过额定功率，则两灯泡消耗的实际功率之和为______假设灯泡的电阻不变
13.如图所示，闭合开关，线框______选填“能”或“不能”持续转动。
14.如图所示，甲、乙为两个条形磁铁的两个磁极，弧线是部分未标方向的磁感线，根据图中小磁针静止时的指向，乙是______选填“极”或“极”。
15.请根据图中通电螺线管的极标出电源的正负极，并用箭头画出磁感线的方向。
16.现在医学上使用的心肺机的功能之一是用“电动泵”替代心脏，推动血液循环。如图所示，当线圈中的电流从流向时，活塞将向______选填“左”或“右”运动。
17.如图甲所示的电路，学生电源电压可调，为的定值电阻，小灯泡标有“”。根据记录的电流表和电压表的示数，描绘出如图乙所示的关系图象。调节电源电压，当电路消耗的总功率为时，小灯泡的实际功率为______。
三、实验探究题：本大题共3小题，共18分。
18.在“探究水的沸腾”实验中，李明和张红选用规格完全相同的实验器材，用如图甲所示的装置进行实验。图乙是两名同学根据实验数据绘制出的水温随时间变化图象。
组装器材时，应按照______选填“自下而上”或“自上而下”的顺序进行。
张红所用水的质量为，结合图象推算，他实验时分钟水吸收的热量为______。
分析图象可知，李明和张红实验所用水的质量______选填“相同”或“不同”。
19.如图所示是研究电流产生的热量跟哪些因素有关的实验。在两个相同的烧瓶中装满煤油，相同的温度计通过橡胶塞放在煤油中，瓶中各放一根阻值不同的电阻丝。通电后，电流通过电阻丝产生的热量使煤油的温度升高。
做该实验时，除了图中所示的器材外，还应该有______。
实验中，是通过观察______来反映电流产生热量的多少。煤油的内能是通过______的方式增加的。
甲、乙两根电阻丝采用串联方式的目的是______；滑动变阻器的作用除保护电路外还可以______。
就这一实验而言，下列两种认识正确的是______填字母。
A.通过该实验能够得出焦耳定律
B.通过该实验只能初步知道电流越大、电阻越大、通电时间越长，产生的热量越多
20.如图所示，将一根直导线平行放在静止小磁针的正上方。
接通电路后，观察到小磁针偏转，说明______。若接通电路后移去小磁针，上述结论______选填“成立”或“不成立”。
该实验中用到的一种重要科学研究方法是______填字母。
A.类比法
B.转换法
C.控制变量法
D.等效替代法
四、计算题：本大题共3小题，共18分。
21.标有“”的电热水壶在额定电压下烧水。求：
这段时间内电热水壶发热体产生的热量为多少？
若发热体产生的热量被水吸收，能将多少千克的水从升高至？
22.如图甲是一家用电暖器，有低温、中温、高温三挡，铭牌如表所示高温挡功率空出，图乙为其简化的电路原理图，是自动保护开关，电暖器跌倒时，自动断开，切断电源，保证安全。单独闭合开关为“低温”挡。请完成下列问题。
牌电暖器
额定电压
额定功率 低温挡
中温挡
高温挡
频率
低温挡正常工作时的电阻是多少？
高温挡正常工作时的总电流是多少？
23.、为阻值不同的两根电热丝，分别接入电压相同的电路中，烧开同样一壶水所需的时间分别为、；将它们串联后接入原来电路中，烧开同样一壶水所需时间为。试证明：。整个过程中不计热量损失
答案和解析
1.【答案】
【解析】解：
A、霜和雪都是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的固态小冰晶，故A错误；
B、雪的熔点是，高山气温低，达不到雪的熔点，所以雪降落到高山地面不容易熔化所以经常看到雪，故B正确；
C、“水缸出汗，不用挑担”中，“汗”是空气中的水蒸气运动温度较低的水缸液化形成的小水珠，故C正确；
D、夏天扇扇子，身上感到凉爽，这是因为扇来的风加快了身上汗液的蒸发，蒸发吸热制冷让人感觉凉爽，故D正确。
故选：。
物质由气态直接变为固态叫凝华；
晶体熔化的条件：达到熔点，不断吸热；
物质由气态变为液态叫液化；
影响蒸发快慢的因素有：液体的温度；液体的表面积；液体表面的空气流动速度。
此题考查了物态变化、熔化的条件、影响蒸发快慢的因素以及蒸发吸热的应用，属于热学综合性题目。
2.【答案】
【解析】解：、热机效率越高，是指有用功与燃料完全燃烧放出的热量的比值高，所做的有用功不一定高，故A错误；
B、由可知，质量相等的不同金属，升高相同的温度，比热容大的吸收热量多，选项中未说明升高相同的温度，因此吸收热量不确定，故B错误；
C、由可知，质量相等的两种燃料完全燃烧，热值大的放出热量多，故C正确；
D、压缩气体时，气体体积减小，内能增大，故D错误。
故选：。
热机效率是指有用功与燃料完全燃烧放出的热量的比值，比值越高，效率越高；
由可知，质量相等的不同物质，升高相同的温度，比热容大的物质吸收的热量多；
由可知，质量相等的不同燃料完全燃烧，热值大的放出的热量多；
压缩气体时，气体体积减小，内能增大。
本题考查了对热机效率、比热容、热值以及分子间作用力的理解，属于基础题，难度不大。
3.【答案】
【解析】解：由实物图知，灯与电动机并联，开关在干路上，在电动机支路上。
A、图中灯与电动机并联，在灯泡支路上，在电动机支路上，与实物图不相符；
B、图中灯与电动机并联，在干路上，在灯支路上，与实物图不相符；
C、图中灯与电动机并联，开关在干路上，在电动机支路上，与实物图相符；
D、图中灯与电动机并联，开关、都在干路上，与实物图不相符。
故选：。
由实物图分析灯与电动机的连接方式和开关的位置，分析各选项电路图，找出与实物图对应的电路图。
本题考查根据实物图画电路图，关键是对电路中各个用电器的连接情况和开关位置的判断。
4.【答案】
【解析】解：
由安培定则可知，电磁铁、的下方都是极，其上方都是极，故错误；
由图可知，电磁铁和串联接入电路中，所以电流相等，故正确；
电磁铁和的电流相同，由图可知的线圈匝数少于的线圈匝数，所以电磁铁的磁性比电磁铁的磁性弱，故正确；
向右移动滑片，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据欧姆定律可知，电流减小，电磁铁、磁性都减弱，故错误。
故选：。
根据安培定则判定电磁铁的极性；
串联电路中，各处的电流是相同的；
电磁铁磁性的大小与电流和线圈的匝数有关。
此题主要考查的是学生对电磁铁磁性强弱影响因素的了解和掌握，以及对滑动变阻器在电路中的作用的理解，注意控制变量法的熟练运用。
5.【答案】
【解析】【分析】
由图可知，该电路为串联电路；闭合开关灯泡不亮，原因有两个：断路或短路，已知两灯都不亮，所以不可能是一灯短路，只能是断路。
用电压表检验电路故障时，将电压表与用电器并联，如果电压表无示数，可能是并联的用电器短路或其它部分断路；如果电压表有示数且较大接近电源电压，可能是并联的用电器断路或其它部分短路。
【解答】
由图可知，该电路为串联电路；闭合开关两灯均不亮，说明电路出现了断路情况；将电压表并联在灯泡两端时，电压表有示数，说明电压表与电源的正负极之间是接通的，所以故障是灯断路。
故选：。
6.【答案】
【解析】【分析】
A、根据图比较电压相等时通过两电阻的电流大小，根据欧姆定律确定两电阻大小；
、根据并联电路电压的规律可知各支路电压相等；
根据，由欧姆定律比较两电阻的电流大小；
根据分析两电阻的功率大小。
本题考查并联电路的规律及欧姆定律的运用，关键是从图中获取有效的信息。
【解答】
A、根据图知，电压相等时，的电流较大，根据欧姆定律，；A错误；
、因并联电路各支路电压相等，C错误；
根据，由欧姆定律，通过的电流小，B错误；
根据，故，D正确。
故选：。
7.【答案】
【解析】解：将甲、乙两灯并联在电路中，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
由图象可知，通过甲灯的电流，通过乙灯的电流，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，电路中的总电流：
，
电路消耗的总功率：
。
故选：。
将甲、乙两灯并联在电路中，根据图象读出电压为时甲、乙的电流，根据并联电路的电流特点求出总电流，利用求出电路消耗的总功率。
本题考查了并联电路的特点和电功率公式的应用，从图象中获取有用的信息是关键。
8.【答案】体积为的氢气完全燃饶释放的热量大小为
【解析】解：氢气热值是，它表示的物理意义是：体积为的氢气完全燃烧释放的热量大小为；
故答案为：体积为的氢气完全燃烧释放的热量大小为。
热值的定义是：某种物质完全燃烧放出的热量和其质量之比叫做热值。某种燃料完全燃烧时放出的热量在数值上等于热值的大小。
考查了热值的概念，要求学生牢固掌握。
9.【答案】做功
【解析】解：汽油机的做功冲程中，高温高压的燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能。
故答案为：做功。
汽油机一个工作循环有四个冲程，分别是吸气、做功、压缩和排气，各冲程的特点不同，只有做功冲程对外做功，将内能转化为机械能；另外还有压缩冲程有能量转化，将机械能转化为内能。
本题考查了内燃机的工作过程，属于基础知识。
10.【答案】不能
【解析】解：通入试管中的水蒸气受冷就会液化，液化成的水，的水将热量传给试管再传给冷水，冷水的温度也会升高，故不能得出水蒸气液化时要放出热量。
故答案为：不能。
水蒸气遇冷会液化，形成小水珠，水蒸气受冷液化时要放出热量。
此题考查的是液化和液化放热的知识，解答此题的关键是我们要知道水蒸气液化的条件是受冷或温度降低。
11.【答案】焦耳
【解析】解：当导体的温度降至某一低温时，它的电阻突然变为零，这种特性称超导性。由于超导体的电阻为零，根据知，产生的热量为零，所以在用超导体进行远距离输电时不会消耗电能产生热量，减少了在输电过程中的能量损耗，大大节约了能源。
故答案为：焦耳。
超导体的电阻为零，根据知，产生的热量为零，所以电能无法转化为内能，也就避免了内能的损耗，适合做输电线路。
本题考查了超导体的特点及应用，体现了物理服务于社会的课标理念。解答本题的关键是超导体是零电阻，不会产生热量的损耗。
12.【答案】
【解析】解：由可得，两灯泡的额定电压分别为：
，，
因并联电路中各支路两端的电压相等，且让其中一个灯泡正常发光，另一个灯泡的实际功率不超过额定功率，
所以，电路两端的电压，此时正常发光，则的实际功率为，
由可知，灯泡的电阻：，
此时的实际功率：，
两灯消耗的实际总功率：。
故答案为：。
知道两灯泡的额定电流和额定功率，根据求出两灯泡的额定电压，两灯泡并联时它们两端的电压相等，电路的电压为两灯泡额定电压中较小的，根据欧姆定律求出不能正常发光灯泡的电阻，根据求出不能正常发光灯泡的实际功率，两灯泡功率之和即为电路消耗的总功率。
本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，要注意两灯泡并联时电路两端的最大电压为两灯泡额定电压中较小的。
13.【答案】不能
【解析】解：闭合开关，线圈在磁场中受力转动，但没有换向器，不能及时改变线圈中的电流方向，不能持续转动。
故答案为：不能。
电动机的原理是通电线圈在磁场中受力运动，利用换向器及时改变线圈中电流方向实现持续转动。
本题考查换向器的作用，属于中档题。
14.【答案】极
【解析】解：图中小磁针的极指向上方，由于同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引，因此甲、乙均为极。
故答案为：极。
根据磁极间的相互作用规律及小磁针指向判断甲、乙两个条形磁铁的磁极。
此题考查了磁极间的相互作用规律、磁感线及其特点，属基础题。
15.【答案】解：由图知螺线管的右侧为，根据安培定则，可知螺线管中的电流方向，从而确定电源的正负极，如下所示：
根据磁感线是从极发出，回到极，确定磁感线的方向：如下所示：

【解析】由图知螺线管的右侧为极，根据安培定则可知螺线管中的电流方向，从而确定电源的正负极；
根据磁感线是从极发出，回到极确定磁感线的方向。
本题考查安培定则的运用及磁感线的方向的确定，要掌握。
16.【答案】右
【解析】解：当线圈中的电流从流向时，由安培定则可知电磁铁的左端为极，此时固定磁铁和电磁铁的同名磁极相对，因同名磁极相互排斥，所以活塞将向右移动。
故答案为：右。
先根据安培定则判断电磁铁的磁极，再根据磁极间的相互作用规律可知活塞移动的方向。
本题为电磁学在生产生活中的应用题，考查了磁极间的相互作用规律和安培定则的应用，属于基础题。
17.【答案】
【解析】解：由电路图可知，灯泡电阻并联，电压表测并联部分两端的电压，电流表测干路中的电流。
由乙图象可知，电路中电流，电源电压时，
小灯泡与定值电阻消耗的总功率为，
并联电路中各支路两端的电压相等，
由欧姆定律可得，通过的电流：
，
并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
通过小灯泡的电流：
，
则灯泡的实际功率：
。
故答案为：。
由电路图可知，灯泡电阻并联，电压表测并联部分两端的电压，电流表测干路中的电流。
由乙图象找出电路消耗的总功率为时的电压和干路电流，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过的电流，利用并联电路的电流特点求出通过的电流，利用求出小灯泡的实际功率。
本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，关键是从图象中找出小灯泡与定值电阻消耗的总功率为时的电压和电流值，同时要注意灯泡的电阻是变化的。
18.【答案】自下而上 相同
【解析】解：酒精灯需用外焰加热，所以要放好酒精灯，再固定铁圈的高度；安装实验器材时，应按照自下而上的顺序进行；
由图乙可知，张红实验时，分钟水温的变化为：，
则他实验时分钟水吸收的热量为：；
由图乙可知，李明和张红实验所用水在分钟水温的变化均为，水吸收相同的热量，温度变化相同，可以判断她们实验所用水的质量相同。
实验时，需用酒精灯的外焰加热，所以要调整好铁圈的高度，然后根据温度计的使用规则固定好其位置；
由图乙读出分钟水温的变化，根据求出水吸收的热量；
相同质量的水，吸收相同的热量，温度变化相同。
此题是探究水的沸腾实验，主要考查了仪器的装置、吸热公式的应用等，难度不大。
19.【答案】秒表 温度计的示数 热传递 保证电流和通电时间相同 改变电路中的电流来探究电流产生的热量跟电流的关系
【解析】解：根据焦耳定律知道，热量与电流、电阻、通电时间有关，测量电流用的电流表已经有了，两个电阻阻值是已知的，热量多少可通过自制温度计来粗略测量，缺少测量时间的仪器--秒表；
容器中的煤油从加热器上吸收热量，是通过热传递来改变物体内能的；
电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但液体温度的变化可以通过温度计示数的变化来反映，这种研究方法叫转换法；
甲、乙两根电阻丝采用串联方式的目的是保证电流和通电时间相同；滑动变阻器的作用除保护电路外还可以改变电路中的电流来探究电流产生的热量跟电流的关系；
由于本实验中无法精确测量热量的多少，因此只能定性判断热量与电流、电阻、时间的关系，故选B。
故答案为：秒表；温度计的示数；热传递；保证电流和通电时间相同；改变电路中的电流来探究电流产生的热量跟电流的关系；
。
根据焦耳定律分析解答；
电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但液体温度的变化可以通过温度计示数的变化来反映，这种研究方法叫转换法；改变物体内能的方式有两种：做功和热传递；
电流产生的热量与电流、电阻、时间有关，根据控制变量法分析解答；
实验中通过该实验只能初步知道电流越大、电阻越大、通电时间越长，产生的热量越多。
本题考查了探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关，本实验应用了控制变量法与转换法，答题过程中应注意体会实验方法。
20.【答案】电流周围存在磁场 成立
【解析】解：实验中，开关闭合时，小磁针发生偏转，说明通电导体周围存在着磁场，这是著名的奥斯特实验；若接通电路后移去小磁针，上述结论仍然成立；
小磁针可以检测磁场的存在，用到了转换法。
故答案为：电流周围存在磁场；成立；。
奥斯特实验通过小磁针偏转说明了通电导体周围存在磁场；接通电路后移去小磁针，上述结论仍然成立；
通过小磁针的偏转可以检验磁场是否存在用到了转换法。
本题考查电流的磁效应以及磁场的显示，属于基础题。
21.【答案】解：由可知，这段时间内电热水壶发热体产生的热量：；
由可知，水吸收的热量：，
由可知，水的质量：。
答：这段时间内电热水壶发热体产生的热量为；
若发热体产生的热量被水吸收，能将千克的水从升高至。
【解析】根据求出这段时间内电热水壶发热体产生的热量；
根据求出水吸收的热量，根据求出水的质量。
本题考查电功率公式、热量公式和效率公式的应用，难度不大。
22.【答案】解：单独闭合开关为“低温”挡，此时电路为的简单电路。
、均闭合时，两电阻并联，总电阻较小，电源电压不变，根据可知总功率较大，电暖器处于高温挡；
故单独闭合开关为“中温”挡，此时电路为的简单电路。
根据可知低温挡正常工作时的电阻；
根据可知高温挡正常工作时的总功率，
根据可知总电流。
答：低温挡正常工作时的电阻是；
高温挡正常工作时的总电流是。
【解析】单独闭合开关为“低温”挡，此时电路为的简单电路。
、均闭合时，两电阻并联，总电阻较小，电源电压不变，根据可知总功率较大，电暖器处于高温挡；
故单独闭合开关为“中温”挡，此时电路为的简单电路。
根据可知低温挡正常工作时的电阻；
根据可知高温挡正常工作时的总功率，根据可知总电流。
本题考查电功率和电能的计算，是一道综合题。
23.【答案】证明：
烧开同一壶水时电阻产生热量相等，且产生的热量等于消耗的电能，不考虑能量损失，
所以，，且，
则：，
由可得，两电阻的电阻：，，
两电阻串联在总电压为的电路中烧开同一壶水产生热量：
，
且，
即：，
化简可得：。
【解析】由分别表示出两电阻单独烧开同一壶水产生热量，得到两电阻的额定功率关系；
由表示出两电阻的电阻，由表示出两电阻串联时烧开同一壶水产生热量，从而计算出时间关系。
本题考查了串联电路特点、电功率和电热计算公式的综合应用，推导过程要仔细。
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