精品解析：江苏省南京市2023-2024学年九年级上学期物理期末模拟题

2023-2024学年第一学期九年级物理期末模拟卷 一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分，每小题只有一个选项符合题意） 1. 下列物理学家的名字用来作为能量单位的是（ ） A. 牛顿 B. 伽利略 C. 帕斯卡 D. 焦耳 【答案】D 【解析】 【详解】A．牛顿是经典力学的奠基人，后人为了纪念他用他的名字作为力的单位，故A不符合题意； B．伽利略没被用作物理学中物理量的单位，故B不符合题意； C．帕斯卡是表示压强的基本单位，故C不符合题意； D．焦耳发现了热和机械功之间的关系当量关系，后人为了纪念他用他的名字作为能量的单位，故D符合题意。 故选D。 2. 给电动自行车充电时，电动自行车的电池相当于（　　） A. 导线 B. 开关 C. 用电器 D. 电源 【答案】C 【解析】 【详解】给电动自行车充电时，消耗了电能，获得了化学能，因此电动车的电池相当于用电器，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 3. 下列所提供的数据中符合实际的是（　　） A. 对人体安全的电压是220V B. 电冰箱正常工作时的功率约为1000W C. 中学生正常走上楼时的功率约为150W D. 一只鸡蛋从课桌面掉到地面，重力对它所做的功约为20J 【答案】C 【解析】 【详解】A．对人体安全的电压是不高于36V，故A不符合实际，A不符合题意； B．电冰箱正常工作时的功率约为250W，故B不符合实际，B不符合题意； C．中学生的体重约500N，一层楼高约为3m，上一层楼所用时间约为10s，中学生上楼时的功率约为 故C符合实际，C符合题意； D．一只鸡蛋的重力大约为0.5N，课桌的高度大概为0.8m，从课桌面掉到地面，重力对它所做的功约为 故D不符合实际，D不符合题意。 故选C。 4. 以下描述的现象中，改变内能的方式与其他不同的是（　　） A. 人晒太阳后暖和 B. 双手互搓后暖和 C. 锯条锯木头后发热 D. 铁丝反复弯折后发热 【答案】A 【解析】 【详解】人晒太阳后暖和，这是通过热传递改变了人的内能；双手互搓后暖和，是通过做功改变手的内能的；锯条锯木头后发热，是通过做功改变锯条的内能的；铁丝反复弯折后发热，是通过做功改变铁丝的内能的，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 5. 关于温度、热量和内能，下列说法中正确的是（　　） A. 0oC物体内能为零 B. 物体内能增大，一定吸收了热量 C. 物体的温度越低，它所含的热量就越少 D. 内能相同的两个物体之间可能发生热传递 【答案】D 【解析】 【详解】A．一切物体都具有内能，故A错误； B．改变内能的方法有做功和热传递。物体的内能增大，有可能是吸收了热量，也有可能是外界对它做了功，故B错误； C．热量是一个过程量，不能说含有，故C错误； D．只要两个接触的物体之间存在温度差就会发生热传递，内能相同的两个物体若温度不同就会发生热传递，故D正确。 故选D。 6. 如图所示，AB和CD是由同种材料制成长度相同、横截面积不同的两段导体（且SAB＜SCD），将它们串联后接入电路中，比较这两段导体两端的电压及通过它们的电流的大小，则下列说法中正确的是（　　） A. UAB=UCD，IAB=ICD B. UAB＜UCD，IAB=ICD C. UAB>UCD，IAB＜ICD D. UAB>UCD，IAB=ICD 【答案】D 【解析】 【详解】两段导体串联，因为串联电路中各处电流相等，所以通过两部分导体的电流相等，即IAB=ICD；由题意可知，两段导体的横截面积大小关系为SAB＜SCD，且两段导体的材料和长度相同，所以AB段的导体电阻大于CD段的电阻；由U=IR可知，AB段的电压要大于CD段的电压，即UAB>UCD，故ABC错误，D正确。 故选D。 7. 小明同学按照如图所示的电路“研究串联电路中电流、电压的特点”，当开关闭合时，灯L1亮，灯L2不亮，电流表和电压表均有示数。则故障原因可能是（　　） A. L1断路 B. L1短路 C. L2断路 D. L2短路 【答案】D 【解析】 【详解】串联电路中一灯亮一灯不亮，则可能不亮的灯泡短路了，即L2短路，电流表有示数，说明电路故障不可能是断路，电压表有示数，说明电压表所测部分没有短路，综合判断，所以是L2短路。 故选D。 8. 2021年4月，中国女足通过奋勇拼搏，晋级奥运会。如图是足球落地后又弹起的示意图，分析可知，足球（　　） A. 在B点时动能为0 B. 在A、D两点动能可能相等 C. 由B点向D点运动的过程中，动能不变，重力势能减小 D. 在运动过程中，只存在动能和势能的相互转化 【答案】B 【解析】 【详解】A．在B点时，水平方向上有一定的速度，小球有质量，所以在B点时动能不为零，故A错误； B．图中小球的高度越来越小，说明有机械能的损失，则D点的机械能一定小于A点的机械能；机械能等于动能与势能之和。D点比A点低，所以D点的重力势能小，则其动能有可能与A点的动能相等，故B正确； C．由B点向D点运动的过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小，重力势能转化为动能，动能变大，故C错误； D．在运动过程中，其机械能在减小，因此不只存在动能和势能的相互转化，还存在机械能与内能的转化，故D错误。 故选B。 9. 学生发明了一款智能头盔，只有戴上头盔扣上卡扣后，头盔上的信号发射器才能发出信号（S1）接收到信号，再转动电动车钥匙（S2），车才能正常启动，下列电路符合要求的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据题意可知，当电动车上的信号接收器（S1）接收到信号，再转动电动车钥匙（S2），车才能正常启动，所以S1、S2与电动机应串联在电路中。而图B中，两个开关都闭合，电动机被短路；图C中，S1闭合时，电源被短路；图D中，任一开关闭合或两个开关都闭合，电动机都能工作。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 10. 如图所示电路，电源电压不变，当开关S1闭合、S2断开时，电流表示数为0.2A，电压表示数为6V；若将两表互换位置，并同时闭合S1和S2，电流表示数为0.5A，则此时（　　） A. 电压表示数为3.6V B. R1的阻值为12Ω C. R2的阻值为30Ω D. 整个电路消耗的功率为5W 【答案】D 【解析】 【详解】当开关S1闭合、S2断开时，R1、R2串联，此时电压表测电源电压，电流表测总电流；若将两表互换位置，并同时闭合S1和S2，则R1、R2并联，电流表测通过R2的电流，电压表仍测电源电压。 A．当开关S1闭合、S2断开时，R1、R2串联，电压表测量电源电压，示数为6V，所以电源电压为6V；若将两表互换位置，并同时闭合S1和S2，则R1、R2并联，电流表测量R2的电流，电压表测量电源电压，所以电压表示数仍为6V，故A不符合题意； B．开关S1闭合、S2断开时，R1、R2串联，电路的总阻值为 因串联电路总电阻等于各分电阻之和，所以R1的阻值为 R1＝R-R2＝30Ω-12Ω＝18Ω 故B不符合题意； C．由可知，两表互换位置，并同时闭合S1和S2时，R1、R2并联，电流表测通过R2的电流，为0.5A，R2的阻值为 故C不符合题意； D．两表互换位置，并同时闭合S1和S2时，通过R1的电流为 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以干路电流为 整个电路消耗的总功率为 故D符合题意。 故选D。 11. 如图所示的电路，电源电压不变，R1为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小、闭合开关S，当监控区的温度升高时，电压表示数U与电流表示数I的关系图像是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】图可知R1和R2串联，设电路中电流为I，电压表示数为U，电源电压为U总，则电压表示数可表示为 U=U总-IR2 故U与电流表示数I的关系图像为斜率为负值的直线，故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 12. 如图所示，电源电压保持不变，R0、R1均为定值电阻，R2为标有“20Ω，0.5A”的滑动变阻器，电压表V1的量程是，电压表V2的量程是 ，电流表A的量程为。闭合开关S，当R2接入允许最大阻值时，电流表示数为0.3A，电压表V2的示数为5.4V；再将R2调至允许接入最小阻值时，电压表V1的示数为1V。则在调节过程中，下列说法正确的是（　　） A. 电源电压是6V B. R0的阻值是8Ω C. 电阻R1的电功率变化了0.32W D. 电压表V2的示数变化了1V 【答案】A 【解析】 【详解】AB．由电路图可知，R0与R1、R2串联，电压表V2测 R2和R1两端的电压之和，电压表V1测R2两端的电压，因此电压表V2的示数大于电压表V1的示数；电流表测电路中的电流；当R2接入允许最大阻值时，R2分的电压最大，电压表V1达到最大值3V，电流表示数为0.3A，为电路的最小电流；电压表V2的示数为5.4V， 则R1两端的电压 R1的电阻 电源电压 ① 将R2调至允许接入最小阻值时，电压表V1的示数为1V，此时电路中电流最大，根据电流表的量程为、滑动变阻器标有“20Ω，0.5A”可知，最大值为0.5A，则电源电压 ② 联立①②解得 故A正确，B错误； C．电阻R1的电功率变化 故C错误； D．电流表示数为0.3A，电压表V2的示数为5.4V；电流最大值为0.5A时，电压表V2的示数 变化了0.4V，故D错误。 故选A。 二、填空题（本题共7小题，每空1分，共26分） 13. 在水平地面上铺一张白纸，将皮球的表面涂黑，使其分别从不同高度自由下落，在纸上留下黑色圆斑A、B，这一过程可探究重力势能与______的关系，其中圆斑______（选填“A”或“B”）是皮球从较高处下落形成的。若皮球下落后，不再拍打皮球，皮球上升的高度会越来越小，这一过程中将______能转化为______能。 【答案】 ①. 高度 ②. B ③. 重力势 ④. 内 【解析】 【详解】[1]同一皮球分别从不同高度处自由下落，皮球质量相同，下落高度不同，目的是探究重力势能大小与高度的关系。 [2]由图可知，黑色圆斑B较大，说明B球的形变大，原因是该球从较高处下落，原来球的重力势能较大，皮球与地面接触时，转化为的弹性势能大，球的形变大。 [3][4]皮球下落后，不再拍打皮球，皮球上升的高度会越来越小，质量不变高度变小，故皮球的重力势能变小，由于和空气摩擦，重力势能转化为皮球的内能。 14. 如图所示，轻质杠杆可绕点转动，，物块重，。在B点作用一个竖直向上的拉力使杠杆在水平位置平衡，则的大小为_____；保持杠杆在水平位置平衡，若仅将拉力沿顺时针方向转动，则在转至虚线①所示位置的过程中，拉力大小将变_____，再转至虚线②所示位置静止时，拉力大小为_____N。 【答案】 ①. 15 ②. 大 ③. 30 【解析】 【详解】[1]在B点作用一个竖直向上的拉力使杠杆在水平位置平衡，根据杠杆平衡知识可知， 则的大小为 [2]根据杠杆平衡知识可知，在阻力和阻力臂不变的情况下，拉力与拉力的力臂成反比，将拉力沿顺时针方向转动，在转至虚线①所示位置的过程中，拉力的力臂不断减小，则拉力在不断变大。 [3]转至虚线②所示位置静止时，拉力与拉力的力臂如下图所示： 根据数学知识可知，当时，拉力的力臂为 根据杠杆平衡知识可知， 拉力大小 15. 一台汽油机飞轮的转速为3600r/min，在1s内汽油机对外做了 ___________次功。汽油机在一段时间内消耗了0.05kg汽油，若这些汽油完全燃烧，可放出热量 ___________J，这些热量中的42%被4.6kg水吸收，则水温上升 ___________℃。汽油机用水作冷却液，是利用水的 ___________大的特点。[q汽油=4.6×107J/kg，c水=4.2×103J/（kg·℃）] 【答案】 ①. 30 ②. 2.3×106 ③. 50 ④. 比热容 【解析】 【详解】[1]汽油机在一个工作循环中，经历4个冲程，飞轮转动2r，活塞往复2次，对外做功1次。由题意可知，飞轮转速是3600r/min=60r/s，每秒钟飞轮转动60圈，完成30个工作循环，对外做功30次。 [2]汽油完全燃烧放出的热量为 Q放=mq汽油=0.05kg×4.6×107J/kg=2.3×106J [3]由题意和可知，水吸收的热量为 Q吸=ηQ放=42%×2.3×106J=9.66×105J 由Q吸=cmΔt得，水升高的温度为 [4]由于水的比热容较大，在相同质量和升高温度相同时，水吸收热量较多，故用水作为冷却液。 16. 用如图所示滑轮组内将重为的物体匀速提升，人对绳的拉力为125N，动滑轮重为30N，则有用功为________J，拉力的功率为_______，滑轮组的机械效率为______，额外功为_____J。 【答案】 ①. 400 ②. 100 ③. 80% ④. 100 【解析】 【详解】[1]由题可知，有用功为 [2]由图可知，该滑轮组有2段绳子承担物重，即n=2，绳子自由端移动的距离为 拉力所做的总功为 拉力的功率为 [3]滑轮组的机械效率为 [4]滑轮组的额外功为 17. 学校食堂为了减少食物浪费，在自助餐厅开展了“吃多少，拿多少”的活动。在台上放了一个电子秤，其电路原理如图甲所示，电源电压为6V，经过多次实验，电阻R2与盘中食物质量的关系如图乙所示。则：当盘中无食物时，R2=________Ω，此时I1=0.01A，则R1=________Ω；当盘中有食物时，I2=0.02A，那么食物的质量是________g。 【答案】 ①. 500 ②. 100 ③. 600 【解析】 【详解】[1]由图乙知，当盘中无食物，即食物的质量为0时，R2的阻值为500Ω。 [2]盘中无食物时，电路中的电流为0.01A，由图甲知，两个电阻R1、R2串联在电路中，电流表测电路中的电流。那么此时电路中的总电阻 则电阻R1阻值 R1=R-R2=600Ω-500Ω=100Ω [3]当电路中的电流为0.02A时，电路中的总电阻 此时电阻R2的阻值 R2′=R′-R1=300Ω-100Ω=200Ω 由图乙知，此时盘中食物的质量为600g。 18. 如图所示是定值电阻甲和标有“6V 3W”小灯泡乙的U-I图像。灯泡正常发光时的电流为_____A。若将两者并联在电路中，干路允许通过的最大电流为_____A。若将两者串联在电路中，该电路两端允许的最大电压为_____V，若此时该电路两端的电压为7V时，电路消耗的总功率为_____W。 【答案】 ①. 0.5 ②. 1.1 ③. 11 ④. 2.8 【解析】 【详解】[1]由P＝UI可得，灯泡正常发光时的电流 [2]两者并联时，它们两端的最大电压等于小灯泡的额定电压6V，由图象可知，甲的电流I甲＝0.6A，乙的电流I乙＝0.5A，并联电路中干路电流等于各支路电流之和，则干路允许通过的最大电流为 I并＝I甲＋I乙＝0.6A＋0.5A＝1.1A [3]串联电路中的电流处处相等，所以电路中的最大电流为0.5A，由图象可知，此时定值电阻甲两端的电压为5V，小灯泡乙两端的电压是6V，所以电源电压 U＝U甲＋U乙＝5V＋6V＝11V [4]因为两者串联，起分压作用，且电流处处相等，由图象可知，电源电压为7V时，甲两端的电压为4V，乙两端的电压为3V，此时电路中的电流为0.4A，所以电路消耗的总功率 P′＝U′I′＝7V×0.4A＝2.8W 19. 如图甲所示的模拟调光灯电路中，电源电压恒定，R1为定值电阻。闭合开关S后，将滑动变阻器R2的滑片P由最右端向左移动，直至灯泡L正常发光。此过程中，电流表A的示数随两电压表V1、V2（电压表V2未画出）示数变化关系图像如图乙所示，则电源电压为______V，电路允许的最大功率为______W；小灯泡正常发光时，定值电阻R1在1min消耗的电能为______J；若R2的滑片可自由移动，灯泡能正常发光且安全，需串联一个阻值为______Ω的电阻。 【答案】 ①. 4.5 ②. 1.125 ③. 1875 ④. 30 【解析】 【详解】[1]由电路图知，电压表V1并联在小灯泡的两端，通过小灯泡的电流随着电压表示数的增大而增大，所以图线①是小灯泡的I-U图象；图线②随着电压表示数的增大，电流表的示数减小，说明电压表一定测量滑动变阻器两端的电压，所以电压表可能只在滑动变阻器的两端，也可能在定值电阻和滑动变阻器的两端；根据串联电路总电压等于各用电器电压之和，图乙中对应不同的电流值，图象①②的电压之和不相等，说明电压表没有并联在定值电阻和滑动变阻器的两端，而是只并联在滑动变阻器的两端了。 由图乙可知：当电流为0.1A时，电源电压为 ① 当电流为0.25A时，电源电压为 ② 联立①②得 ， [2]由图乙知，电路的最大电流为0.25A，电路的最大功率为 ， [3]由图乙知，小灯泡正常发光时的电流为0.25A， 定值电阻R1在1min内产生的热量为 [4]小灯泡正常发光的电阻为 因为R2的滑片可自由移动，且灯泡能正常发光，所以R2的电阻为0，即R2=0时，电路的电流为0.25A，此时电路的总电阻为 ， 串联的电阻为 , 所以再串联一个3Ω的电阻后，R2的滑片可自由移动，灯泡能正常发光且安全。 三、解答题（本题共9小题，共50分、解答第27、28题时应有公式和解题过程） 20. 按要求作图 （1）如图所示置于水平地面上的学生座椅，要在点用最小的力使座椅绕点逆时针转动，请在图中画出最小力及其力臂的示意图。 （2）如图所示，在甲、乙两个“○”内画出电压表或电流表的符号，使电阻、并联。 （3）如图所示，请根据实物图画出电路图。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由杠杆平衡条件可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小。使座椅绕A点逆时针转动，所以图中支点在A点，要求在C点用力，连接AC，则AC就是最长的动力臂；由题意可知，要在C点用最小的力F使座椅绕A开始逆时针转动，则动力应垂直于力臂向左，据此可画出最小动力F的示意图；如下图所示： 【小问2详解】 要使电阻R1、R2并联，则电流要有两条路径；若甲为电压表，没有电流通过R2，所以甲只能是电流表；若乙是电流表，会导致电源短路；所以甲是电流表，乙是电压表，如下图所示： 【小问3详解】 由实物图可知，R1、R2、电流表、滑动变阻器串联，电流表测量串联电路电流，电压表与R1、R2并联，测量R1、R2两端电压之和，电路图如下图所示： 21. 利用轻质杠杆探究杠杆平衡条件的实验中： （1）杠杆静止时如图甲所示，要使杠杆在水平位置平衡，则应将平衡螺母向______（选填“左”或“右”）调节； （2）如图乙所示，在A点挂4个钩码，在B点挂______个钩码，仍可使其在水平位置平衡； （3）用弹簧测力计代替钩码，如图丙所示，不断改变弹簧测力计的作用点和力的大小，使杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计的拉力F与其力臂l1的图像如图丁所示。图像中每个点与两坐标轴围成的方形面积______（选填“相等”或“不等”），其原因是______。 【答案】 ①. 左 ②. 6 ③. 相等 ④. 【解析】 【详解】（1）[1]调节杠杆在水平位置平衡时，杠杆左端偏高，说明杠杆右侧偏重，则应将平衡螺母向左调节，使杠杆在水平位置平衡。 （2）[2]设杠杆每个格的长度为L，每个钩码的重力为G，根据杠杆的平衡条件 有 解得 在B点挂6个钩码，仍可使其在水平位置平衡。 （3）[3][4]图像中每个点与两坐标轴围成的方形面积相等，原因是左侧钩码对杠杆的拉力与其力臂的乘积不变，要想使杠杆平衡，右侧的拉力与力臂的乘积需等于左侧拉力与其力臂的乘积；即左侧拉力与其力臂的乘积不变时，右侧拉力与其力臂的乘积成反比，表达式为 22. 在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，让质量不同的铁球从斜面的同一高度由静止释放，撞击同一木块，能将木块撞出一段距离。如图甲所示。请回答下列问题： (1)让质量不同的铁球从斜面的同一高度由静止释放的目的是使铁球到达水平面时的_____相同； (2)该实验是通过观察___________________的大小，来比较铁球的动能大小； (3)有同学用图乙装置，将不同质量的铁球把同一弹簧压缩相同程度后静止释放，撞击同一木块，完成(1)中的实验探究，这个设计方案存在的问题是 ___________________。 【答案】 ①. 速度 ②. 木块被撞后移动距离 ③. 相同弹性势能转化得到相同能量，最终木块移动的距离相等 【解析】 【详解】(1)[1]实验中，保持铁球在斜面上的高度相同，是为了控制铁球到达下端时具有相同的速度，研究铁球的动能大小与质量的关系。 (2)[2]小球动能越大，木块被移动的距离越远，所以实验中通过观察木块被撞击后运动的距离的大小来间接判断铁球动能的大小。 (3)[3]观察图乙的装置可知，若用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后静止释放，撞击同一木块，撞击的动能由弹簧的弹性势能转化而来，而弹簧的弹性势能的大小与形变程度有关，故弹簧势能相同，转化出的动能相同，因此，木块最终移动的距离相同，这样是不能完成实验目的。 23. 某同学用如图所示的电路验证通过导体的电流与导体两端的电压、导体的电阻的关系，其中R1是电阻箱，实验过程中，电源电压保持不变。 实验序号 R1/Ω I/A ① 5 0.40 ② 10 0.30 ③ 15 0.24 （1）为了验证“通过导体的电流与导体两端的电压的关系”，他应改变_______（选填“R1”或“R2”）的阻值大小，保持另一电阻的阻值大小不变； （2）为了验证“通过导体的电流与导体的电阻成反比”时，闭合开关，仅多次改变R1的阻值测得数据如表，分析表中数据，发现通过导体的电流与导体电阻_______（选填“成”或“不成”）反比，其原因是_______； （3）此实验中，电源电压为_______V。 【答案】 ①. R2 ②. 不成 ③. 没有控制电阻箱R1两端的电压不变 ④. 6 【解析】 【详解】（1）[1]探究通过导体的电流与导体两端电压的关系时，需控制导体的电阻不变，改变导体两端的电压，因此需改变R2接入电路中的电阻，保持的R1阻值不变。 （2）[2][3]要研究电流跟电阻关系时，应该调节滑动变阻器，保持电压表示数不变，根据表中数据可得，通过导体的电流与导体的电阻不成反比，原因是改变电阻箱R1的阻值时，应该保持电阻箱R1两端的电压不变，即在实验中，没有控制电阻箱R1两端的电压不变。 （3）[4]根据表中的测量数据可得，第一次测量中，电源电压为 U＝U1+U2＝I1R1+I1R2＝0.40A×5Ω+0.40A×R2＝2V+0.40A×R2 第二次测量中，电源电压 U＝U1′+U2′＝I2R1+I2R2＝0.30A×10Ω+0.30A×R2＝3V+0.30A×R2 根据以上两个式子解得：R2＝10Ω，将R2＝10Ω代入到上式中，可得到电源电压为 U＝U1+U2＝2V+0.40A×R2＝2V+0.40A×10Ω＝6V 24. 某实验小组设计了如图甲所示的电路，测量一个阻值约为100Ω的电阻的阻值，实验室中提供的器材有：两节完全相同的旧干电池，两个开关、 ，导线若干。另外还有可供选择的器材： A.电压表（量程0~3V） B.电压表（量程0~15V） C.定值电阻（阻值5Ω） D.定值电阻（阻值160Ω） (1)为了准确测出的阻值，实验时，图甲中的电压表应选用 ________ ，定值电阻R应选用 ______ 。（均填字母序号） (2)将实验器材按照电路图连接好电路，先闭合 ______ ，电压表示数如图乙所示为 ______ V，再闭合 ______ ，电压表的示数为2.8V。（忽略电池电压的变化） (3)根据实验的数据，可计算出____ Ω。 【答案】 ①. A ②. D ③. ④. 1.2 ⑤. ⑥. 120 【解析】 【详解】(1)[1][2]电源为两节旧干电池，电压最高为3V，故电压表可以选择0~3V量程，故选A， 因被测电阻阻值约为100Ω，为了便于测量，定值电阻应选择与之阻值相近的定值电阻，即选择定值电阻R2。 (2)[3][4][5]由电路图可知，闭合S2时，两电阻串联接入电路，电压表测量Rx两端电压，选择0~3V量程，所以读数为1.2V，开关S1与定值电阻R并联，闭合时，该电阻短路，电压表测量电源电压，即2.8V。 (3)[6]只闭合S2时，两电阻串联，电阻R两端的电压 电路中的电流 待测电阻的阻值 25. 在物理实践活动中，某小组设计并组装了如图所示的实验装置，A、B、C瓶内分别装有甲乙两种不同液体并插有温度计，电阻RA＝5Ω，RB＝RC＝2.5Ω。利用该装置可同时探究“物质吸热升温的情况”和“电阻大小对电热的影响”。 （1）为同时完成两个实验的探究，还需控制______相同； （2）探究“物质吸热升温的情况”，应选择______（选填烧瓶序号）两个烧瓶中的液体做为研究对象； （3）探究“电阻大小对电热的影响”，应选择______（选填选填烧瓶序号）两个烧瓶中的电阻做为研究对象，本实验可以通过______来反应电阻放出热量的多少。 【答案】 ①. 液体质量 ②. BC ③. AB ④. 温度计示数的变化 【解析】 【详解】（1）[1] 探究“物质吸热升温的情况”和“电阻大小对电热的影响”都需要控制烧杯中所装液体的质量相等。 （2）[2] 探究“物质吸热升温的情况”的实验中，是两种不同的液体吸收的热量相同的情况下，比较温度计示数的升高情况，因此应该选择相同的电热丝，让它们在相同时间内放出的热量相同，故应选BC两烧杯。 （3）[3]探究“电阻大小对电热的影响”实验中，为了比较电热丝放出热量的多少，应选择相同的液体，不同的电热丝，比较温度计示数的变化，因此应选AB两烧杯。 [4]不同的电热丝放出的热量不同，则液体升高的温度不同，因此本实验可通过温度计示数的变化来反映电热丝放出热量的多少。 26. 两只铭牌模糊的小灯泡L1和L2，仅能看清L1标有“”，L2标有“”的字样。 （1）图甲是小明测量小灯泡L1额定功率时连接的实物图。 ①图中有一根线连接错误，请在这根线上打“×”，并在图中改正________ ②正确连接电路闭合开关后，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，灯泡不亮，电压表有示数，电流表没有示数，电路的故障可能是_____。 ③排除故障后闭合开关，电流表示数为，移动滑片P，通过观察_____表的示数来判断小灯泡是否正常发光。小灯泡正常发光时，电压表的示数如图乙所示，则小灯泡L1的额定功率为_____。 （2）小华利用图丙所示的电路测出了小灯泡L2的额定功率。图中为阻值已知的定值电阻，还缺两个开关和一只电压表，请在虚线框内补上这三个元件的符号，使电路完整，实验操作简单。 （3）小梅设计了如图丁所示电路，也巧妙测出了L2的额定功率。两只滑动变阻器和的最大阻值分别为和，电源电压恒定请完成实验步骤。 ①按电路图连接电路 ②闭合开关S，S1接___（选填“a”或“b”）移动滑片，使电流表的示数为，灯泡L2正常发光。 ③再将S1接到另一位置，保持滑片位置不动，移动滑片，使电流表的示数仍为。 ④保持滑片位置不动，将另一个滑动变阻器滑片移到最左端，电流表的示数为，再将此滑动变阻器的滑片移到最右端，电流表的示数为。 ⑤小灯泡L2的额定功率的表达式为________________。 【答案】（1） ①. ②. 小灯泡L1断路 ③. 电流 ④. 0.75 （2） （3） ①. a ②. 【解析】 【小问1详解】 [1]由图可知，此时电压表串联接在电路中，电流表与小灯泡并联。在测量小灯泡L1额定功率时，电流表应和小灯泡串联，测量通过小灯泡的电流，电压表与小灯泡并联，测量小灯泡两端的电压。故可将小灯泡左侧与开关连接的导线改为与电源负极连接，如下图所示： [2]正确连接电路闭合开关后，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，灯泡不亮。电流表没有示数，说明电路中存在断路；电压表有示数，说明电压表与电源连接的电路没有断路，则电路的故障可能是小灯泡L1断路。 [3]L1标有“”，说明当通过灯泡的电流为0.3A时灯泡正常发光，故移动滑片P，通过观察电流表的示数来判断小灯泡是否正常发光。 [4]由图可知，电压表的测量范围为0~3V，分度值为0.1V，电压表示数为2.5V，即小灯泡两端电压为2.5V，故小灯泡L1的额定功率为 【小问2详解】 L2标有“”，说明通过L2的电流为0.2A时，L2正常发光，故可以设计一个串联电路，通过L2的电流和通过定值电阻的电流相同。如下图所示： 当L2正常发光时，通过定值电阻的电流也为0.2A，则可根据得出此时定值电阻两端电压。闭合中间开关，断开上方开关，通过调节滑动变阻器，使定值电阻两端电压为，再断开中间开关，闭合上方开关，得到定值电阻和L2两端电压之和，根据串联电路电压规律即可得出此时L2两端电压，再根据即可得出L2的额定功率。 【小问3详解】 [1][2][3]由图可知，通过单刀双掷开关使灯泡和R2分别接入电路中，使R2和灯泡等效替代。 闭合开关S，S1接a移动滑片，使电流表的示数为，此时灯泡L2正常发光。 再将S1接到另一位置，保持滑片位置不动，移动滑片，使电流表的示数仍为。根据欧姆定律可知，此时电路中的总电阻相同，则灯泡正常发光的电阻与R2此时的电阻。 保持滑片位置不动，将另一个滑动变阻器滑片移到最左端，此时R2单独接入电路中，电流表的示数为，则电源电压可表示为① 再将此滑动变阻器的滑片移到最右端，电流表的示数为，此时电源电压为② 联立①②可得，则灯泡正常发光的阻值为 则灯泡正常发光的功率为 27. 某功率恒为的汽车，以的速度在平直公路上匀速行驶，完全燃烧了汽油（）。求该车在此过程中： （1）牵引力多大？ （2）发动机的效率是多少？ 【答案】（1） （2）40% 【解析】 【小问1详解】 功率 根据功率公式可得 【小问2详解】 有用功 汽油完全燃烧放出的热量 发动机的效率 28. 如图为某品牌电饭煲的工作电路示意图，“T”字形开关S1可以拨至触点“1”同时与a、b相连，或拨至触点“2”只与c相连（红灯，绿灯为指示打，不计电阻）。该电饭煲具有加热、保温功能，在加热挡时总功率为2640W，在保温挡时的总功率为110W，且R2＝R3。请根据以上信息解答下列问题： （1）将开关S1拨至触点“1”时，______发光（选填“红灯”或“绿灯”），此时电饭煲处于______状态（选填“加热”或“保温”）； （2）R1的阻值是多少Ω______？ （3）如果在不改变某一个挡位电功率的基础上，将电路中一个电阻替换成导线，则另一个挡位的功率会提升多少W______？ （4）如果在不改变原来两个挡位电功率的基础上，要增加一个更大功率的挡位来加热物体，请在图中合适的位置添加一个开关S2，作图并用简要的文字说明如何调至该挡位______。 【答案】 ①. 红灯 ②. 加热 ③. 20 ④. 110 ⑤. 【解析】 【详解】（1）[1]将开关S1拨至触点“1”时，同时与a、b相连，此时R1于R2并联，和R1串联的红灯亮。 [2]因为R2和R3相等，R1和R2并联后的总电阻一定小于R2的电阻，当开关拨至触点“2”时，电路中R2和R3串联，总电阻比R1和R2并联时大，根据公式可知，开关S1拨至触点“1”时，电饭煲处于加热挡。 （2）[3] 当开关拨至触点“2”时，R2和R3串联，此时电饭煲处于保温状态，总功率为110W，根据公式可得R2的电阻 因为R2=R3，故有 2R2=440Ω 则 R2=220Ω 当开关拨至触点“1”时，R2的功率 则R1的功率 P1=P-P2=2640W-220W=2420W R1电阻 （3）[4] 根据题意，如果在不改变某一个挡位电功率的基础上，将电路中一个电阻替换成导线，只能是将R3替换为导线，此时不会影响加热挡的功率，而保温档的功率为 保温挡提升的功率 P=P保′-P保=220W-110W=110W （4）[5]要增加一个更大功率的挡位，可将R3并联在原加热挡的电路中，挡S2闭合时，R1、R2、R3并联，则电功率更大，如下图所示： 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023-2024学年第一学期九年级物理期末模拟卷 一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分，每小题只有一个选项符合题意） 1. 下列物理学家的名字用来作为能量单位的是（ ） A. 牛顿 B. 伽利略 C 帕斯卡 D. 焦耳 2. 给电动自行车充电时，电动自行车的电池相当于（　　） A. 导线 B. 开关 C. 用电器 D. 电源 3. 下列所提供的数据中符合实际的是（　　） A. 对人体安全的电压是220V B. 电冰箱正常工作时的功率约为1000W C. 中学生正常走上楼时的功率约为150W D. 一只鸡蛋从课桌面掉到地面，重力对它所做的功约为20J 4. 以下描述的现象中，改变内能的方式与其他不同的是（　　） A. 人晒太阳后暖和 B. 双手互搓后暖和 C. 锯条锯木头后发热 D. 铁丝反复弯折后发热 5. 关于温度、热量和内能，下列说法中正确的是（　　） A. 0oC物体内能为零 B. 物体内能增大，一定吸收了热量 C. 物体的温度越低，它所含的热量就越少 D. 内能相同的两个物体之间可能发生热传递 6. 如图所示，AB和CD是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体（且SAB＜SCD），将它们串联后接入电路中，比较这两段导体两端的电压及通过它们的电流的大小，则下列说法中正确的是（　　） A. UAB=UCD，IAB=ICD B. UAB＜UCD，IAB=ICD C. UAB>UCD，IAB＜ICD D. UAB>UCD，IAB=ICD 7. 小明同学按照如图所示的电路“研究串联电路中电流、电压的特点”，当开关闭合时，灯L1亮，灯L2不亮，电流表和电压表均有示数。则故障原因可能是（　　） A. L1断路 B. L1短路 C. L2断路 D. L2短路 8. 2021年4月，中国女足通过奋勇拼搏，晋级奥运会。如图是足球落地后又弹起的示意图，分析可知，足球（　　） A. 在B点时动能为0 B. 在A、D两点动能可能相等 C. 由B点向D点运动过程中，动能不变，重力势能减小 D. 在运动过程中，只存在动能和势能的相互转化 9. 学生发明了一款智能头盔，只有戴上头盔扣上卡扣后，头盔上的信号发射器才能发出信号（S1）接收到信号，再转动电动车钥匙（S2），车才能正常启动，下列电路符合要求的是（　　） A. B. C. D. 10. 如图所示电路，电源电压不变，当开关S1闭合、S2断开时，电流表示数为0.2A，电压表示数为6V；若将两表互换位置，并同时闭合S1和S2，电流表示数为0.5A，则此时（　　） A. 电压表示数为3.6V B. R1的阻值为12Ω C. R2的阻值为30Ω D. 整个电路消耗的功率为5W 11. 如图所示的电路，电源电压不变，R1为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小、闭合开关S，当监控区的温度升高时，电压表示数U与电流表示数I的关系图像是（　　） A. B. C. D. 12. 如图所示，电源电压保持不变，R0、R1均为定值电阻，R2为标有“20Ω，0.5A”的滑动变阻器，电压表V1的量程是，电压表V2的量程是 ，电流表A的量程为。闭合开关S，当R2接入允许最大阻值时，电流表示数为0.3A，电压表V2的示数为5.4V；再将R2调至允许接入最小阻值时，电压表V1的示数为1V。则在调节过程中，下列说法正确的是（　　） A. 电源电压是6V B. R0的阻值是8Ω C. 电阻R1的电功率变化了0.32W D. 电压表V2的示数变化了1V 二、填空题（本题共7小题，每空1分，共26分） 13. 在水平地面上铺一张白纸，将皮球的表面涂黑，使其分别从不同高度自由下落，在纸上留下黑色圆斑A、B，这一过程可探究重力势能与______的关系，其中圆斑______（选填“A”或“B”）是皮球从较高处下落形成的。若皮球下落后，不再拍打皮球，皮球上升的高度会越来越小，这一过程中将______能转化为______能。 14. 如图所示，轻质杠杆可绕点转动，，物块重，。在B点作用一个竖直向上的拉力使杠杆在水平位置平衡，则的大小为_____；保持杠杆在水平位置平衡，若仅将拉力沿顺时针方向转动，则在转至虚线①所示位置的过程中，拉力大小将变_____，再转至虚线②所示位置静止时，拉力大小为_____N。 15. 一台汽油机飞轮的转速为3600r/min，在1s内汽油机对外做了 ___________次功。汽油机在一段时间内消耗了0.05kg汽油，若这些汽油完全燃烧，可放出热量 ___________J，这些热量中的42%被4.6kg水吸收，则水温上升 ___________℃。汽油机用水作冷却液，是利用水的 ___________大的特点。[q汽油=4.6×107J/kg，c水=4.2×103J/（kg·℃）] 16. 用如图所示滑轮组内将重为的物体匀速提升，人对绳的拉力为125N，动滑轮重为30N，则有用功为________J，拉力的功率为_______，滑轮组的机械效率为______，额外功为_____J。 17. 学校食堂为了减少食物浪费，在自助餐厅开展了“吃多少，拿多少”的活动。在台上放了一个电子秤，其电路原理如图甲所示，电源电压为6V，经过多次实验，电阻R2与盘中食物质量的关系如图乙所示。则：当盘中无食物时，R2=________Ω，此时I1=0.01A，则R1=________Ω；当盘中有食物时，I2=0.02A，那么食物的质量是________g。 18. 如图所示是定值电阻甲和标有“6V 3W”小灯泡乙的U-I图像。灯泡正常发光时的电流为_____A。若将两者并联在电路中，干路允许通过的最大电流为_____A。若将两者串联在电路中，该电路两端允许的最大电压为_____V，若此时该电路两端的电压为7V时，电路消耗的总功率为_____W。 19. 如图甲所示模拟调光灯电路中，电源电压恒定，R1为定值电阻。闭合开关S后，将滑动变阻器R2的滑片P由最右端向左移动，直至灯泡L正常发光。此过程中，电流表A的示数随两电压表V1、V2（电压表V2未画出）示数变化关系图像如图乙所示，则电源电压为______V，电路允许的最大功率为______W；小灯泡正常发光时，定值电阻R1在1min消耗的电能为______J；若R2的滑片可自由移动，灯泡能正常发光且安全，需串联一个阻值为______Ω的电阻。 三、解答题（本题共9小题，共50分、解答第27、28题时应有公式和解题过程） 20. 按要求作图 （1）如图所示置于水平地面上的学生座椅，要在点用最小的力使座椅绕点逆时针转动，请在图中画出最小力及其力臂的示意图。 （2）如图所示，在甲、乙两个“○”内画出电压表或电流表的符号，使电阻、并联。 （3）如图所示，请根据实物图画出电路图。 21. 利用轻质杠杆探究杠杆平衡条件的实验中： （1）杠杆静止时如图甲所示，要使杠杆在水平位置平衡，则应将平衡螺母向______（选填“左”或“右”）调节； （2）如图乙所示，在A点挂4个钩码，在B点挂______个钩码，仍可使其在水平位置平衡； （3）用弹簧测力计代替钩码，如图丙所示，不断改变弹簧测力计的作用点和力的大小，使杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计的拉力F与其力臂l1的图像如图丁所示。图像中每个点与两坐标轴围成的方形面积______（选填“相等”或“不等”），其原因是______。 22. 在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，让质量不同的铁球从斜面的同一高度由静止释放，撞击同一木块，能将木块撞出一段距离。如图甲所示。请回答下列问题： (1)让质量不同的铁球从斜面的同一高度由静止释放的目的是使铁球到达水平面时的_____相同； (2)该实验是通过观察___________________的大小，来比较铁球的动能大小； (3)有同学用图乙装置，将不同质量的铁球把同一弹簧压缩相同程度后静止释放，撞击同一木块，完成(1)中的实验探究，这个设计方案存在的问题是 ___________________。 23. 某同学用如图所示的电路验证通过导体的电流与导体两端的电压、导体的电阻的关系，其中R1是电阻箱，实验过程中，电源电压保持不变。 实验序号 R1/Ω I/A ① 5 0.40 ② 10 0.30 ③ 15 0.24 （1）为了验证“通过导体的电流与导体两端的电压的关系”，他应改变_______（选填“R1”或“R2”）的阻值大小，保持另一电阻的阻值大小不变； （2）为了验证“通过导体的电流与导体的电阻成反比”时，闭合开关，仅多次改变R1的阻值测得数据如表，分析表中数据，发现通过导体的电流与导体电阻_______（选填“成”或“不成”）反比，其原因是_______； （3）此实验中，电源电压为_______V。 24. 某实验小组设计了如图甲所示的电路，测量一个阻值约为100Ω的电阻的阻值，实验室中提供的器材有：两节完全相同的旧干电池，两个开关、 ，导线若干。另外还有可供选择的器材： A.电压表（量程0~3V） B.电压表（量程0~15V） C.定值电阻（阻值5Ω） D.定值电阻（阻值160Ω） (1)为了准确测出的阻值，实验时，图甲中的电压表应选用 ________ ，定值电阻R应选用 ______ 。（均填字母序号） (2)将实验器材按照电路图连接好电路，先闭合 ______ ，电压表示数如图乙所示为 ______ V，再闭合 ______ ，电压表的示数为2.8V。（忽略电池电压的变化） (3)根据实验的数据，可计算出____ Ω。 25. 在物理实践活动中，某小组设计并组装了如图所示的实验装置，A、B、C瓶内分别装有甲乙两种不同液体并插有温度计，电阻RA＝5Ω，RB＝RC＝2.5Ω。利用该装置可同时探究“物质吸热升温的情况”和“电阻大小对电热的影响”。 （1）为同时完成两个实验的探究，还需控制______相同； （2）探究“物质吸热升温的情况”，应选择______（选填烧瓶序号）两个烧瓶中的液体做为研究对象； （3）探究“电阻大小对电热的影响”，应选择______（选填选填烧瓶序号）两个烧瓶中的电阻做为研究对象，本实验可以通过______来反应电阻放出热量的多少。 26. 两只铭牌模糊的小灯泡L1和L2，仅能看清L1标有“”，L2标有“”的字样。 （1）图甲是小明测量小灯泡L1额定功率时连接的实物图。 ①图中有一根线连接错误，请在这根线上打“×”，并在图中改正________ ②正确连接电路闭合开关后，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，灯泡不亮，电压表有示数，电流表没有示数，电路的故障可能是_____。 ③排除故障后闭合开关，电流表示数为，移动滑片P，通过观察_____表的示数来判断小灯泡是否正常发光。小灯泡正常发光时，电压表的示数如图乙所示，则小灯泡L1的额定功率为_____。 （2）小华利用图丙所示的电路测出了小灯泡L2的额定功率。图中为阻值已知的定值电阻，还缺两个开关和一只电压表，请在虚线框内补上这三个元件的符号，使电路完整，实验操作简单。 （3）小梅设计了如图丁所示电路，也巧妙测出了L2的额定功率。两只滑动变阻器和的最大阻值分别为和，电源电压恒定请完成实验步骤。 ①按电路图连接电路 ②闭合开关S，S1接___（选填“a”或“b”）移动滑片，使电流表的示数为，灯泡L2正常发光。 ③再将S1接到另一位置，保持滑片位置不动，移动滑片，使电流表的示数仍为。 ④保持滑片位置不动，将另一个滑动变阻器滑片移到最左端，电流表示数为，再将此滑动变阻器的滑片移到最右端，电流表的示数为。 ⑤小灯泡L2的额定功率的表达式为________________。 27. 某功率恒为的汽车，以的速度在平直公路上匀速行驶，完全燃烧了汽油（）。求该车在此过程中： （1）牵引力多大？ （2）发动机的效率是多少？ 28. 如图为某品牌电饭煲的工作电路示意图，“T”字形开关S1可以拨至触点“1”同时与a、b相连，或拨至触点“2”只与c相连（红灯，绿灯为指示打，不计电阻）。该电饭煲具有加热、保温功能，在加热挡时总功率为2640W，在保温挡时的总功率为110W，且R2＝R3。请根据以上信息解答下列问题： （1）将开关S1拨至触点“1”时，______发光（选填“红灯”或“绿灯”），此时电饭煲处于______状态（选填“加热”或“保温”）； （2）R1的阻值是多少Ω______？ （3）如果在不改变某一个挡位电功率的基础上，将电路中一个电阻替换成导线，则另一个挡位的功率会提升多少W______？ （4）如果在不改变原来两个挡位电功率的基础上，要增加一个更大功率的挡位来加热物体，请在图中合适的位置添加一个开关S2，作图并用简要的文字说明如何调至该挡位______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $