2023-2024学年甘肃省武威市凉州区九年级（下）开学物理试卷（含解析）

2023-2024学年甘肃省武威市凉州区九年级（下）开学物理试卷
一、单选题：本大题共6小题，共18分。
1.在下列过程中，由于做功而使物体内能增加的是( )
A. 烧开水时蒸汽将壶盖顶起 B. 把铁丝反复弯曲，弯曲处变热
C. 山芋在炉膛内烤熟 D. 用酒精灯对烧杯中的水加热
2.关于四冲程汽油机的工作过程有以下几种说法：
在压缩冲程中，是机械能转化为内能
在做功冲程中，是内能转化为机械能
只有做功冲程是燃气对外做功
汽油机和柴油机的点火方式相同
以上说法中正确的是( )
A. 只有 B. 只有 C. 只有 D. 只有
3.如图所示的电路中，电流表测量的是( )
A. 通过灯的电流 B. 通过灯的电流
C. 通过灯和灯的电流之和 D. 电源供给电路的总电流
4.如图所示，当开关闭合后，电压表测出的电压( )
A. 和两端的总电压
B. 灯两端的电压
C. 灯两端的电压灯
D. 电源两端的电压
5.如图所示，，，则电压表、示数之比是( )
A. ：
B. ：
C. ：
D. ：
6.如图是、两电阻的图像，由图像中信息可知( )
A. A、都是阻值不变的电阻
B. 当两端电压为时，
C. A、串联在电路中，当电路电流为时，电源电压为
D. A、并联在电路中，当电源电压为时，电路总功率为
二、填空题：本大题共7小题，共19分。
7.汽车紧急刹车时轮胎与地面摩擦会冒烟，这表明通过______方式可以改变物体的内能，太阳能热水器能够给水加热，这表明通过______方式可以改变物体的内能。
8.从内能改变的方式来看，冬天用热水袋取暖是通过______改变手的内能，钻木取火是通过______改变木头的内能，如图实验与内燃机的______冲程的工作原理相同。
9.汽车的散热器通常用水作冷却剂，是因为水的______大；燃气汽车主要以天然气为燃料，相比汽油而言，天然气的______以上两空均选填“比热容”“密度”或“热值”更大，完全燃烧的天然气可以放出______的热量。
10.如图所示，验电器的金属球属于______选填“导体”或“绝缘体”，用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球，验电器的金属箔张开是因为带上______种电荷而相互排斥。
11.在串联电路中，若：：，则通过两个电阻的电流之比为______，和两端的电压之比为______若将这两个电阻并联，则通过和的电流之比为______，和两端的电压之比为______．
12.如图所示，电源电压不变，先闭合开关，电流表示数为，再闭合开关，电流表示数增加到，则、两端电压之比为______，、电阻值之比为______，若电阻，通电电阻产生的热量为______。
13.试电笔可以用来辨别火线和零线。如图所示，测试时持笔方式正确的是______选填“甲”或“乙”；当使用试电笔测试火线时，氖管发光，此时______选填“有”或“没有”电流通过人体。
三、作图题：本大题共2小题，共4分。
14.“化繁为简”是人类抽象能力的表现。电路图比实物电路简洁明了。请在虚线框中根据实物图画出对应的电路图。
15.请用笔画线代替导线，将如图所示的插座、电灯和开关正确接入家庭电路中，要求开关能控制电灯。
四、实验探究题：本大题共2小题，共20分。
16.在“连接串联电路”实验中，实验电路如图所示。
在连接电路时，开关应该处于______状态。
连接好电路后闭合开关，小慧发现两只灯泡都不亮，她用一根导线接在灯泡两端，仍然都不亮，将导线接在灯泡两端，灯亮，则故障可能是______。选填“灯丝断了”、“灯丝断了”
为探究串联电路电压的特点，实验中应选规格______选填相同或不同的灯泡。
排除故障后，小明想探究一下串联电路电压的特点，他将电压表接在灯两端，闭合开关后发现指针反偏，则原因可能是______。
17.如图是探究“电流通过导体产热多少跟什么因素有关”的装置，瓶中装有质量、初温相等的空气。
实验中电流产生热量的多少是通过观察形管两侧液面高度差反映出来的，这种研究物理问题的方法叫______；
若要探究电热与电阻的关系应选用图______选填“甲”或“乙”，通过该图可得出结论：当电流、通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越______；
图乙可以用来研究电流产生的热量与______大小的关系，电阻的作用主要是使电阻和中的电流______选填“相等”或“不相等”；
图乙中，若接通电路一段时间后，右侧形管的液面高度差明显变大，而左侧形管的液面高度差没有变化，后发现是由于电路故障引起的，则故障可能是______。
A.电阻丝短路
B.电阻丝断路
C.电阻丝断路
D.电阻丝短路
五、简答题：本大题共1小题，共6分。
18.海鲜粥是北部湾地区的一道家常美食。煮好的粥香气扑鼻，这是什么现象？而且粥的温度越高，香气就越浓，这是为什么？当我们对着热粥表面吹气时，粥就凉得更快，这又是为什么？请你用物理知识说明其中的道理。
六、计算题：本大题共1小题，共7分。
19.图甲是近年非常受人们欢迎的电火锅，图乙是其内部简化电路图，该电火锅有高温和低温两个挡位，高温挡的额定功率为，低温挡正常工作时的电流为。求：
低温挡的额定功率；
的电阻值；
在锅内加入质量为的水，用高温挡将水从加热到，用时。该电火锅的加热效率。【水的比热容】
七、综合题：本大题共1小题，共6分。
20.用煤气灶把、初温为的水烧到，消耗了煤气，已知水的比热容是，煤气的热值为。
求：水吸收的热量为多少？
煤气完全燃烧放出的热量为多少？
煤气灶烧水的效率为多少？
答案和解析
1.【答案】
【解析】解：、烧开水时蒸汽将壶盖顶起，水蒸气膨胀做功，水蒸气的内能减小、转化为机械能，将壶盖顶起，不符合题意；
B、把铁丝反复弯曲，对铁丝做功，使铁丝的内能增加、温度升高，符合题意；
C、山芋在炉膛内，山芋从炉膛吸收热量，内能增加，是通过热传递的方式改变水的内能，不符合题意；
D、用酒精灯对烧杯中的水加热，水从火吸收热量，内能增加，是通过热传递的方式改变水的内能，不符合题意；
故选：。
热传递是能的转移过程，即内能从高温物体向低温物体转移的过程，在此过程中能的形式不发生变化；
做功实质是能的转化过程，做功的过程中能量的形式变了，是机械能和内能的转化过程。
解决此类问题要知道改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，它们在改变物体内能上是等效的。热传递过程是能量的转移过程，做功过程是能量的转化过程。
2.【答案】
【解析】解：汽油机四个冲程中，只有做功冲程燃气对外做功，将内能转化为机械能，在压缩冲程中将机械能转化为内能，故正确；
汽油机中有火花塞，采用的是点燃式点火；而柴油机是喷油嘴喷出雾状柴油，进行压燃式点火，故错误。
故选：。
四冲程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，其中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。
汽油机在吸气冲程中吸入的是汽油和空气的混合物，而柴油机吸入的是空气；汽油机中有火花塞，采用的是点燃式点火；而柴油机是喷油嘴喷出雾状柴油，进行压燃式点火。
本题考查了内燃机的四个冲程，要求学生对每个冲程的特点、能量转化等情况十分熟悉才能顺利解答。
3.【答案】
【解析】解：从电路图中可以看出，电流表和灯泡串联，因此电流表测量的是灯泡中的电流。
故选：。
本题考查了电流表的使用。电流表要测量哪个电灯的电流就要与哪个电灯串联，且接线柱要接正确。
4.【答案】
【解析】解：从电路图中可以看出，电压表并联在两端，因此电压表测量两端的电压。
故选：。
根据电压表与被测用电器并联的连接方式进行分析。
本题考查学生识别电路的能力，以及电压表使用方法的记忆情况。
5.【答案】
【解析】解：由电路图可知，两电阻串联，电压表测电阻两端电压，
电压表测两电阻的串联总电压；串联电路电流处处相等，
，
；
故选：。
由电路图可知，两电阻串联，电压表测电阻两端电压，电压表测两电阻的串联总电压，由串联电路特点及欧姆定律可以求出两电压表示数之比。
本题考查了求电压表的示数之比，分析清楚电路结构、明确各电路元件的连接方式，应用串联电路特点及欧姆定律即可正确解题。
6.【答案】
【解析】解：、由图像可知，对应的电流与电压成正比，根据欧姆定律可知电阻的阻值不变，对应的电流与电压不成正比，则电阻的阻值是变化的，故A错误；
B、由图像可知，当两端电压为时，对应的电流为，由可得，，故B错误；
C、、串联在电路中，根据串联电路的电流特点可知通过两电阻的电流相等，当电路电流为时，由图像可知，，，则总电压，故C错误；
D、、并联在电路中，当电源电压为时，根据并联电路各支路电路两端的电压相等可知电阻两端的电压为，由图像可知，，，根据干路电流等于各支路电流之和可知，干路电流：，则总功率为：，故D正确。
故选：。
根据欧姆定律可知，电阻一定时，通过电阻的电流与两端的电压成正比，据此分析图像、电阻的变化；
由图像读出当两端电压为时通过的电流，根据欧姆定律即可求出的阻值；
根据串联电路的电流特点读出图像中对应的电压，根据串联电路的特点求出电源电压；
根据并联电路的电压特点结合图像读出对应的电流，再根据并联电路的电流特点得出干路电流，利用求出总功率。
本题考查了串联电路的电流特点和并联电路的电压特点以及欧姆定律、电功率公式的灵活运用，关键是根据图像得出相关的信息。
7.【答案】做功 热传递
【解析】解：汽车紧急刹车时轮胎与地面摩擦会冒烟，属于摩擦生热，这表明通过做功方式可以改变物体的内能；
太阳能热水器能够给水加热，属于能量的转移，这表明通过热传递方式可以改变物体的内能。
故答案为：做功；热传递。
克服摩擦做功，机械能转化为内能，机械能减少，内能增加。热传递可以改变物体的内能，物体吸收热量，内能增加，物体放出热量，内能减少。
做功和热传递都可以改变物体的内能，能分辨内能是如何改变的，能是如何转化或转移的。
8.【答案】热传递 做功 做功
【解析】解：冬天用热水袋取暖是内能发生了转移，是通过热传递改变手的内能的；
钻木取火是摩擦生热，是通过做功改变木头的内能的；
如图实验中气体对活塞做功，将内能转化为机械能，揭示了热机的工作原理，与做功冲程工作原理相同。
故答案为：热传递；做功；做功。
改变物体内能的方式有两种：做功和热传递；做功改变物体内能的实质是能量的转化，热传递改变物体内能的实质是能量的转移。
热机是把内能转化为机械能的装置。
知道改变内能的两种方式，了解热机的原理，并能将其应用于实际是解决该题的关键。
9.【答案】比热容 热值
【解析】解：水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，作为冷却剂升高相同的温度，水吸收的热量多，因此，汽车发动机上的散热器用水作为冷却剂，这是利用了水的比热容较大的性质；
天然气与其它燃料相比较，天然气的热值大，所以选择使用天然气；
完全燃烧的天然气可以放出的热量为：。
故答案为：比热容；热值；。
水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多，据此分析；
燃料的热值越大完全燃烧相同质量的燃料，燃料的热值越大，燃料能够放出的热量越多；
利用计算燃料完全燃烧放出的热量。
本题主要考查了比热容、热值的特性和燃料完全燃烧放热公式的掌握和运用，因条件已给出，难度不大。
10.【答案】导体 同
【解析】解：验电器的金属球容易导电，属于导体。
用丝绸摩擦过的玻璃棒因缺少电子而带正电，验电器不带电，当玻璃棒与金属球接触时，一部分电子会从验电器移动到玻璃棒，验电器的金属箔缺少电子，带正电，同种电荷相排斥，验电器的金属箔张开。
故答案为：导体；同。
容易导电的物体叫导体，不容易导电的物体叫绝缘体；
同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
本题考查导体、绝缘体的认识和验电器原理及其使用特点的了解，难度较小，容易解答。
11.【答案】：；：；：；：
【解析】解：当、串联时，：：，：：：．
当、并联时，：：，：：：．
故答案为：：，：，：，：．
利用两电阻串联和并联时的电流、电压关系分析．
两电阻串联，除电流相等外，电压、电功率、电功都与电阻成正比；两电阻并联，除电压相等外，电流、电功率、电功都与电阻成反比．
12.【答案】： ：
【解析】解：闭合开关，电路为只有的简单电路，电流表示数为，即通过电阻的电流为，再闭合开关，两电阻并联，电流表测量干路电流，电流表示数增加到，即干路电流为，
因为并联电路支路电压等于电源电压，故、两端电压之比为：；
并联电路各支路互不影响，所以闭合时，的电流不变，所以经过的电流为：
，
、电阻值之比为：
；
电阻，则电阻，
通电电阻产生的热量为：
。
故答案为：：；：；。
由图可知，先闭合时，电路为的简单电路，电流表测量通过的电流；若再闭合时，两电阻并联，电流表测干路电流，根据并联电路的电流特点可知电流表示数的变化即为支路的电流，根据并联电路的电压特点判定电压之比；根据欧姆定律求出电阻之比；根据求出热量的多少。
本题考查了并联电路的电流规律、欧姆定律的应用、求电流产生的热量，是一道基础题，难度不大。
13.【答案】甲 有
【解析】解：用试电笔辨别火线、零线时，正确的使用方式是甲。人们正确测试火线时，氖管发光，此时有电流通过电工师傅的身体。
故答案为：甲；有。
试电笔是辨别火线和零线的工具，使用时手必须接触笔尾金属体，氖管发光，说明接触的是火线，氖管不发光，说明接触的是零线。
本题考查的是试电笔的正确使用使用，属于基础性题目。
14.【答案】解：根据电流的流向，电流从电源正极出发经开关、电流表后开始分支，一支经过灯泡、电流表，另一支经过，然后共同回到电源负极；如图所示：

【解析】由实物图中可以看出两灯泡并联，开关控制干路，电流表测干路中的电流，电流表测经过的电流，根据实物图画出电路图。
此题考查根据实物图画电路图的能力，能正确识别电路的连接方式是画电路图的前提。
15.【答案】解：三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线。
灯泡接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接入灯泡的螺旋套，这样在断开开关能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故。既能控制灯泡，又能更安全。如图所示：

【解析】三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线。
灯泡的接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点；零线直接接入灯泡的螺旋套。
掌握家庭电路的灯泡、开关、三孔插座、两孔插座、保险丝的接法，同时考虑使用性和安全性。
16.【答案】断开；灯丝断了；不同； 电压表正负接线柱接反了。
【解析】解：为了保护电路，在连接电路时，开关应该处于断开状态；
闭合开关，、两只灯泡都不亮，电路可能为断路或短路；
用一根导线接在灯泡两端，仍然都不亮，说明断路或、同时断路；将导线接在灯泡两端，灯亮，说明是完好的。所以故障为灯丝断了；
探究串联电路的电压特点，为了寻找规律，必须换用不同规格的小灯泡进行多次实验，这样得出的规律才有说服力；
使用电压表时，应该使电流从电压表正接线柱流入，从负接线柱流出，此时电压表指针向右偏转，正常测量电压；指针反偏，说明电流从负接线柱流入了，也就是正负接线柱接反了。
故答案为：断开；灯丝断了；不同； 电压表正负接线柱接反了。
为了保护电路，在连接、维修电路时，开关应该处于断开状态；
闭合开关，、两只灯泡都不亮，电路可能为断路或短路，根据题中信息分析解答；
为得出普遍规律，应使用不同规格的器材进行实验；
电压表的使用时要求电流从正接线柱流进，负接线柱流出。
本题主要是探究串联电路电压的规律。考查了连接电路的注意事项、故障分析、器材的选择、实验操作等知识，在实验过程中要注意归纳总结，提高实验技能。
17.【答案】转换法 甲 大 电流 不相等
【解析】解：容器内空气温度的变化不易观察，但容器内空气温度升高时，空气体积膨胀，推动形管中的液体上升，从而用形管中左右液面的高度差来显示容器内空气温度的变化，这是转换法；
想探究“电热与电阻的关系”，需要控制电流和通电时间相同，电阻不同，图甲符合条件；由图可知，右边形管内液体的高度差大，表明右边电阻产生的热量多；图中两电阻串联，因此电流及通电时间相等，而右边电阻的阻值大，因此可得：在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多；
图乙中容器外部的电阻的作用是为了使左右容器内导体的电流不相等，因为左右容器内两导体的阻值相等，通过两电阻的电流不同，能探究电流产生的热量与电流的关系；
图乙中，若接通电路一段时间后，右侧形管的液面高度差明显变大，而左侧形管的液面高度差没有变化，后发现是由于电路故障引起的，形管的液面高度差明显变大说明有产生热量，形管的液面高度差没有变化说明没有产生热量；
A、若电阻丝短路，根据，左侧形管的液面高度差没有变化，而通过电阻丝电流增大，产生热量增大，右侧形管的液面高度差明显变大，符合题意；
B、若电阻丝断路，根据，左右侧形管的液面高度差会没有变化；
C、若电阻丝断路，根据，右侧形管的液面高度差会没有变化；
D、若电阻丝短路，通过电流为，根据，右侧形管的液面高度差会没有变化。
故选：。
故答案为：转换法；甲；大；电流；不相等；。
电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但气体温度的变化可以形管内液面高度差的变化来反映，进而比较导体产生热量的多少，属于转换法；
电流通过导体产生的热量与通过的电流、导体的电阻和通电时间有关，为了研究电流与导体电阻的关系，要控制通过的电流和通电时间不变，电阻阻值不同；
根据并联分流比较两个容器内电阻的电流大小关系，根据焦耳定律分析解答；
根据左侧形管的液面高度差没有变化，说明左容器内电阻没有产生热量，可能内部电阻断路或短路。
本题考查了学生对焦耳定律的掌握，注重了探究实验的考查，同时在该实验中利用了控制变量法和转换法，是中考物理常见题型。
18.【答案】答：煮好的粥香气扑鼻，是粥的芳香分子扩散到空气中，是扩散现象，扩散现象表明分子不停地做无规则运动。且温度越高，分子运动越剧烈，扩散越快，粥的香气就越浓；
当我们对着热粥表面吹气时，加快了热粥上方空气的流动，从而加快了热粥中水的蒸发，蒸发吸热，所以凉的更快。
【解析】不同物质组成的物体相互接触时，彼此进入对方的现象是扩散现象，扩散现象表明分子不停地做无规则运动；分子运动速度和物体的温度有关系，温度越高，分子运动越剧烈，扩散越快；
蒸发是物质由液态变为气态的汽化现象、汽化吸热；影响蒸发快慢的因素；液体的温度、液体表面积、液体上方空气流动速度。
本题考查的知识点有扩散现象和汽化吸热等知识点，体现了物理来源于生活，服务于社会的新课程理念。
19.【答案】解：由可知，低温挡的额定功率：；
由图乙可知，当只闭合时，、串联，根据串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最大，由可知，电路中的总功率最小，电火锅为低温挡；
当开关、都闭合时，只有工作，电路中总电阻最小，总功率最大，电火锅为高温挡；
、的串联总电阻：，
由可知，的阻值：，
根据串联电路的电阻特点可知，的阻值：；
水吸收的热量：，
电火锅消耗的电能：，
电火锅的加热效率：。
答：低温挡的额定功率为；
的电阻值为；
该电火锅的加热效率为。
【解析】根据求出低温挡的额定功率；
由图乙可知，当开关、都闭合时，只有工作，当只闭合时，、串联，根据串联电路的电阻特点和可知高温挡和低温挡的电路连接，根据高温挡的功率和可求出的阻值，根据欧姆定律求出、的串联总电阻，根据串联电路的电阻特点求出的阻值；
根据求出水吸收的热量，根据求出电火锅消耗的电能，根据效率公式求出电火锅的加热效率。
本题考查串联电路的特点、电功率公式、欧姆定律、吸热公式以及效率公式的应用，是一道电热综合题，有一定的难度。
20.【答案】解：水吸收的热量：
；
煤气的质量：
，
这些煤气完全燃烧放出的热量：
；
煤气灶烧水的效率：
。
答：水吸收了热量；
这些煤气完全燃烧共放出了热量；
煤气灶烧水的效率为。
【解析】知道水的比热容、水的质量、水的初温和末温，利用公式计算水吸收的热量有用能量。
已知煤气的质量和热值，可利用公式计算这些煤气完全燃烧放出的热量总能量。
求出了水吸收的热量和煤气完全燃烧放出的热量，利用公式计算煤气灶烧水的效率。
本题考查学生对热传递过程中的吸热公式、燃料燃烧放出热量公式、热效率公式的理解和灵活运用，知道哪些是有用能量、哪些是总能量是关键。
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