2023-2024学年陕西省西安西工大附中物理九上期中考试试题含解析

2023-2024学年陕西省西安西工大附中物理九上期中考试试题
注意事项
1．考生要认真填写考场号和座位序号。

2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。

第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。

3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。

一、选择题
1．如图所示的四个电路图中，能实现L1既能单独发光，又能与L2同时发光的是A．B．C．D．
2．如图所示电路要使电灯L1、L2并联，应当（）
A．只闭合S1、S2 B．只闭合S2、S3
C．只闭合S1、S3 D．同时闭合S1、S2、S3
3．如图所示的电路中，电源电压恒为6V开关闭合后，两灯泡都发光，电压表的示数为2.4V，则（）
A．灯泡L1两端的电压为2.4V
B．灯泡L2两端的电压为3.6V
C．灯泡L1和灯泡L2两端的电压之和为6V
D．当灯泡L2断路时，电压表的示数为零
4．冬天，我们常用热水袋取暖，这主要是因为水具有
A．较多的热量B．较大的密度
C．较高的温度D．较大的比热容
5．一台单缸四冲程柴油机转速为1200转/min，则柴油机1s内
A．完成20个冲程，做功20次B．完成40个冲程，做功40次
C．完成40个冲程，做功10次D．完成20个冲程，做功10次
6．如图所示电路，电源电压不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器．闭合开关S，当
滑片P从a点滑到b点过程中，电流表的示数从Ia变为Ib．下列各图中，能表示这一过程中电压表示数U与电流表示数I之间关系的是（）
A．B．
C．D．
7．下列说法错误的是（）
A．液体很难被压缩说明分子间存在着斥力
B．阳光下可看到灰尘在空气中飞舞说明分子在永不停息地运动
C．铁棒很难被拉断说明分子间存在着引力
D．加热水时杯子底部的冷水会上升到上部能说明分子在永不停息地做无规则的运动8．如图所示是四冲程汽油机的一个工作循环示意图，其中属于做功冲程的是
A．B．C．
D．
9．当滑片P向右滑动时，连入电路的电阻变小的是
A．
B．
C．
D．
10．如图是一种自动测定油箱内油量多少的装置，R是滑动变阻器，它的金属滑片是杠杆的一端，从油量表指针所指的刻度，就能知道油箱内油量的多少．则下列说法错误的是（）
A．油量表是由电流表改装而成的
B．油量表不可能是由电压表改装而成的
C．定值电阻R′可以起到保护电路的作用
D．油量增加，滑动变阻器R接入电路的电阻值减小，油量表的示数减小
11．如图所示，下列工具使用时都相当于杠杆，其中属于费力杠杆的是
A．开瓶器
B．老虎钳
C．扫帚
D．核桃夹
12．有四只白炽灯分别标有“220V25W”、“110V40W”、“36V60W”、“24V100W”字样，当它们都正常发光时，最亮的灯是
A．“220V25W”B．“110V40W”
C．“36V60W”D．“24V100W”
二、填空题
13．如图所示，不计绳重和摩擦，用滑轮组提升400N的重物G，重物在10s内匀速上升了3m，绳子自由端的拉力F为200N．则所做的有用功是______J，拉力的做功的功率是_____W，滑轮组的机械效率是______﹪．使用同一滑轮组，所提升物重增大，机械效率将______．(选填”增大”、”减小”或”不变”)．
14．小灯泡L和定值电阻R的电流与电压变化规律如图甲所示。

现将它们连入图乙所示电路中，闭合开关S，电路无故障，电压表示数为3V，此时，定值电阻R的阻值为_____，电源电压为_____V。

15．图是电冰箱的简化电路图．图中M是电冰箱压缩机用的电动机，L是电冰箱内的照明灯．照明灯L与电动机M是________（填“串”或“并”）联；关上冰箱门时，开关自动________，照明灯L________．
16．如图所示，用同一滑轮按甲、乙两种方式匀速提升同一物体，物体重l00N，滑轮重25N，绳重和摩擦不计。

图甲中F甲＝________ N，图乙装置的机械效率η＝________。

若图乙中再加挂一物体，机械效率将________。

三、实验题
17．（8分）小利等同学按如图甲所示电路来探究“通过电阻的电流与电阻的关系”，已知电源电压为6V，定值电阻，电流表、电压表一个，开关一个，5Ω、10Ω、15Ω、30Ω
的定值电阻各一个，规格“20Ω 1A”的滑动变阻器一个，导线若干。

（1）请将图甲中实物电路连接好，要求滑动变阻器滑片P向右移动时,电流表示数变大。

（________）
（2）本实验中，滑动变阻器的作用除了保护电路之外还有一个主要作用_____。

（3）连接完电路后，闭合开关，发现电流表指针有明显偏转，然后移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终为零，造成这一现象的原因可能是_____。

（4）某个同学将所测的几组电流、电阻值填写在表格中，如图表所示，
实验次数123
电阻R/Ω51015
电流I/A0.60.30.24
①由于操作不当,导致一组数据存在错误,请判断第_____次实验的数据存在错误正确的
数据应该是_____A，为测得正确数据，应将滑动变阻器滑片向_____（A或B）端移动。

②纠正错误以后,该小组用30Ω的电阻替换15Ω的电阻进行了第4次实验,发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，发现实验无法进行下去，在不改变连接方式的情况下，为完成第四次实验，同学们集思广益，从不同角度提出了下列解决方案，其中正确的是_____。

A．将电压表的量程换为0∼15V
B．换成电压为12V的电源
C．更换最大阻值大于或等于30Ω的滑动变阻器
D．可将定值电阻两端的电压调为1.5V.
18．（8分）为了比较水和沙子吸热本领的大小，小明做了如图所示的实验：在2个相同的烧杯中分别装有质量、初温都相同的水和沙子，用两个相同的酒精灯对其加热，实验数据记录如下：
质量/g
温度升高10℃所需
时间/s 温度升高20℃所需
时间/s
温度升高30℃所需
时间/s
沙子306489124水3096163220
（1）在此实验中，用加热时间的长短来表示物质______________．
（2）分析上表中的实验数据可知：质量相同的水和沙子，升高相同的温度时，水吸收的热量_________（填“大于”或“小于”）沙子吸收的热量．
（3）如果加热相同的时间，质量相同的水和沙子，______（沙子/水）升高的温度更高．（4）由此可见，相同质量的不同物质升高相同温度吸收的热量是不同的，物理学上用______来表达物质的这种特性．
19．（8分）小明利用如图所示的器材研究以下两个实验：①比较不同燃料的热值②比较不同物质的比热容.
（1）完成实验①时，燃料c 和燃料d 质量_____、液体a 和液体b 质量_____；（都选填“不同”或“相同”）
（2）完成实验②时，燃料c 和燃料d 种类_____、液体a 和液体b 种类_____.（都选填“不同”或“相同”）
（3）实验方案设计时可以用“加热时间相同，比较升高温度”的是实验_____；实验过程中可用“升高的温度来比较吸收的热量”的是实验_____；（本题选填①或②）
（4）实验结论得出后，用其他物理量的比值来描述该物理量的概念的是_____
A、只有热值
B、只用比热容
C、热值和比热容
四、作图题
20．（8分）根据如图所示的实际电路，在右边方框内画出对应的电路图．
21．（8分）下图选用羊角锤拔钉子的示意图，O为支点，请画出：A处所用最小力1F
及阻力2F．
五、计算题
22．（10分）某太阳能热水器装有100kg, 20℃的冷水，经过一天，水温升高到60℃，若用效率为20%的燃气灶对这些水加热，达到同样的效果需要2kg的燃气.求:
(1)水吸收的热量;
(2)燃气的热值.[水的比热容为4.2X103J / (kg·℃)]
23．（12分）某家庭需要将50kg、20℃的水加热到60℃作为生活用水，他们理由煤气灶烧水，需燃烧0.8kg煤气．已知煤气的热值q=4.2×107J/kg，水的比热容C=4.2×103J/（kg·℃），则50kg、20℃的水加热到60℃需要吸收________J热量；完全燃烧0.8kg 煤气放出______J热量；则该煤气烧水的效率是________．
参考答案
一、选择题
1、B
【解析】
A、两灯串联，同时工作，同时断开，不符合题意；
B、当S1闭合，S2断开，两灯串联，能同时工作，两开关闭合，L2被短路，L1单独工作，符合题意；
C、两灯并联，只有一个干路开关，不能单独工作，不符合题意；
D、两灯并联，L1支路有开关，L2没有开关，所以L1要工作，L2必定工作，L1不能单独工作，不符合题意．
故选B．
考点：串、并联电路的设计；电路的三种状态．
点评：本题考查了电路状态的识别．注意电路发生短路时要么会烧坏电源，要么会使用电器不工作．
2、C
【解析】
电流从电源正极出发，要使电流出现分路，分别流经灯泡L1与L2，需要闭合开关S3，才能使电流流经灯泡L1与L2后汇合在一起，最后闭合开关S1，电流回到电源的负极，即应该是闭合开关S1、S3，断开S2；
故选C．
3、C
【解析】
AB．由图知，灯泡L1、L2串联，电压表V测L2两端的电压，电压表V的示数为2.4V，即L2两端的电压
U2＝2.4V，
已知电源电压恒为6V，根据串联分压的特点可知，灯泡L1的电压：
U1＝U﹣U2＝6V﹣2.4V＝3.6V，
故AB不符合题意。

C．根据串联电路的电压特点可知，灯泡L1和灯泡L2两端的电压之和为6V，C符合题意；
D．当灯泡L2断路时，电压表测量电源电压，则示数为6V，D不符合题意。

故选C。

4、D
【解析】
试题分析：解答此题要知道：
对水的比热容大的理解：相同质量的水和其它物质比较，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低的少；升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多，据此分析回答．解：因为水的比热容较大，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，所以用热水袋取暖．
故选D．
5、C
【解析】
四冲程柴油机转速为1200转/min，则可知20转/s，每2转做功一次，完成4个冲程，所以可知柴油机1s内完成40个冲程，做功10次，故应选C．
6、B
【解析】
由电路图可知，定值电阻R0与滑动变阻器R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流．根据串联单路的电压特点和欧姆定律得出电流表与电压表的示数关系，
然后判断出对应的图象，再根据滑片位于a点时电流表和电压表的示数关系得出答案．【详解】
由电路图可知，定值电阻R0与滑动变阻器R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，由I=U/R可得，电压表示数U与电流表示数I的关系：U=U电源-IR0，据此可知，U-I图象是一次函数图象，故CD错误；当滑片位于a点时，变阻器接入电路中的电阻较小，电路中的电流较大，由U=U电源-IR0可知，电压表的示数较小，故A错误、B正确，故选B．
【点睛】
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，正确的表示出电压表和电流表的示数对应关系是关键．
7、B
【解析】
A．液体分子之间存在斥力，所以液体很难被压缩，故A正确，A不符合题意；
B．灰尘不是分子，故灰尘在空气中飞舞不能说明分子在永不停息地运动，故B错误，B符合题意；
C．分子间存在引力，所以铁棒很难被拉断，故C正确，C不符合题意；
D．加热水时杯子底部的冷水会上升到上部，是因为水分子在不停地做无规则运动，故D正确，D不符合题意。

故选B。

8、C
【解析】
四冲程汽油机的四个工作冲程是：吸气、压缩、做功、排气，区分它们的依据有活塞的运动方向、进气阀和排气阀的开闭情况，如活塞向下运动、进气阀和排气阀都关闭时，是燃气推动活塞做功，是做功冲程，所以选项C正确．
9、D
【解析】
要使滑片P向右滑动，接入电路的电阻变小，则滑动变阻器应使用右段电阻丝，即应将右下端接线柱接入电路．根据“一上一下”原则可知，D符合题意．
10、D
【解析】如图，滑动变阻器，定值电阻R’串联，电表也串联在电路中，所以应为电流表，当滑动变阻器阻值变化时，电路中电流变化，所以从电流表的示数可知测量的多少。

A. B. 电表也串联在电路中，所以应为电流表，，油量表是由电流表改装而成的，故AB
正确；
C. 当滑动变阻器阻值调到最小时，如果没有定值电阻R′电源会被短路，所以R′可以起到保护电路的作用，故C 正确；
D. 如图，油量增加时，滑动变阻器R 接入电路的电阻值减小，根据U
I R
=，电流增大，即油量表的示数增大，故D 错误，符合题意。

选D 。

11、C 【解析】
A ．开瓶器在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A 不合题意；
B ．老虎钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B 不合题意；
C ．笤帚在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故C 符合题意；
D ．核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D 不合题意。

12、D 【解析】
灯泡正常发光时的实际功率等于其额定功率，“24V 100W”的灯泡额定功率最大，正常发光时的实际功率最大，它最亮；故选D 。

二、填空题
13、1200 180 66.7 增大 【解析】
(1)物体重力G=400N ，拉力F=200N ，高度h=3m ，时间t=10s ，n=3，s 绳=3×3m=9m ； 提起重物所做的有用功: h=400N 3m=1200W G J =⨯； (2)拉力做的总功: =200N 9m=1800W Fs J =⨯总, 拉力F 做功的功率:1800==18010s
W J P W t =； (3)滑轮组的机械效率:
1200=
100%=
100%66.7%1800W J
W J
η⨯⨯=有总
.
(4) 滑轮组的机械效率公式可表达为：
1
=100%=100%=100%+1+W G G W G G G η⨯⨯⨯有物轮总物轮
物
所以当提高物体的物重G 物增大时，滑轮组的机械效率增大．
14、10Ω 4
【解析】
[1]S 闭合此电路为串联电路根据甲图，根据图甲当R 的电压为3V 时R 的电流为0.3A ，根据公式 3V 100.3A U R I ===Ω [2]串联电路处处电流相等即L 的电流为0.3A ，根据图甲读出当电流为0.3A 是L 的电压为1V ，根据串联电压
U=U1+U2=3V+1V=4V
即电源电压为4V 。

15、并断开熄灭
【解析】
解：如图是电冰箱的简化电路图所示，当开关S1、S2都闭合时，灯泡L 与电动机M 有两条流通路径，属于并联；电冰箱关上冰箱门时，照明灯应处于熄灭，所以开关S2是让照明灯停止工作，故开关S2处于断开状态．
点睛：根据串并联电路的特点判断：串联电路中各元件逐个顺次连接，只有一条电流的流通路径；并联电路中各用电器并联连接，电路中电流有多条流通路径．电冰箱关上冰箱门时，照明灯应处于熄灭．
16、100 80 % 变大
【解析】
[1]甲是定滑轮，不省力，可以改变力的方向，物重100N ，因此F 甲＝100N ；
[2]图乙是动滑轮的机械效率
100=100%=100%100%80%1002522
W Gh Nh N N W FS h η⨯⨯=⨯=+有
总 [3]若图乙中再加挂一物体，则有用功增大，额外功不变，因此机械效率将变大。

三、实验题
17、 保持电压表示数不变 定值电阻短路 3 0.2
A C
(1)[1] 滑动变阻器滑片P 向右移动时，电流表示数变大，说明向右移动时，阻值减小，故将滑动变阻器串联接入电路中，应接右下接线柱，如下图所示：
(2)[2]在探究电流与电阻的关系时，要保持电阻两端的电压不变，改变电阻，
所以滑动变阻器的作用除了保护电路外，主要是在变换电阻时使其两端的电压保持不变；
(3)[3]闭合开关，发现电流表指针有明显偏转，说明电路是通路，然后移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终为零，说明电压表并联部分短路，即定值电阻短路；
(4)①[4][5][6]当接入电阻R1=5Ω时，电路中的电流为I1=0.6A ，则电阻两端的电压为: U=I1R1=0.6A ⨯5Ω=3V ，
当接入电阻R2=10Ω时，电路中的电流为I2=0.3A ，此时滑动变阻器接入的阻值为: R=22U U I -=6V 3V 0.3A
-=10Ω， 将R2换为R3=15Ω时，滑动变阻器滑片位置不动，此时电流中的电流为： I=3U R R +=6V 10Ω15Ω
+ =0.24A ， 故第3次实验时，没有移动滑片就读电流表示数了，由于电压一定时，导体中的电流与其电阻成反比，故应该为0.2A ；为保持电阻两端的电压不变，更换较大的电阻后，应向A 端移动滑片，增大滑动变阻器的阻值，直至电压表示数为3V;
②[7]纠正错误以后，该小组用30Ω的电阻替换15Ω的电阻进行了第4次实验，
当R4=30Ω时，由于保持电阻两端电压为UR=3V 不变，则滑动变阻器两端分的电压为： U′=U−UR=6V−3V=3V ，
此时电流为: IR=I′=4R U R =3V 30Ω
=0.1A ， 则滑动变阻器需要接入的阻值为： R′=U I ''=3V 0.1A
=30Ω>20Ω， 此时滑动变阻器的阻值不能满足要求，故应换用以更大阻值的变阻器。

18、吸热多少大于沙子比热容
【解析】
（1）实验采用相同的酒精灯对其加热，加热时间越长，沙子和水吸收的热量就多，因此实验中用吸热时间表示水和沙子吸热的多少；
（2）由数据可知，质量相同的水和沙子，升高相同的温度，水加热的时间比沙子的时间长，说明水吸收的热量比沙子吸收的热量多，水的吸热能力比较强；
（3）质量相同的水和沙子，加热相同的时间，由（2）可知水的吸热能力强，所以水升高的温度低，沙子升高的温度高；
（4）由以上可知，水的吸热能力大于沙子的吸热能力；物理学中用比热容来表示物体吸热能力的强弱．
19、相同相同相同不同②① C
【解析】
（1）因为燃料的热值大小不能直接测量，所以需要通过液体吸收热量的多少来体现燃料燃烧放出热量的多少，而液体吸收热量的多少跟液体的质量和升高的温度有关，因此为了比较热值大小要用不同的燃料，加热同一种液体，故液体的质量应相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小；
（2）为了比较两种液体的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量相同；
（3）实验方案设计时可以用“加热时间相同，比较升高温度”的是实验②比较不同物质的比热容；实验过程中可用“升高的温度来比较吸收的热量”的是实验①比较不同燃料的热值；
（4）根据实验结论知道，热值和比热容都是用其他物理量的比值来描述该物理量的概念的，故C正确．
点睛：本题考查了热值概念、比热容概念，解决本题的关键是分析时利用好控制变量法．
四、作图题
20、
【解析】
由实物图可知，电流从电源正极出发，经过开关分成两支，一支经电流表，另一支经,然后电流汇合回到电源负极，
如图所示：
【点睛】
运用电流流向法，明确电路的基本连接方式和各元件所连接的具体位置和顺序，再按顺序作图，并保证电路图与实物图的连接顺序完全一致．
21、
【解析】
过钉子与羊角锤的接触点作竖直向下的力,即阻力F2；由杠杆的平衡条件F1l1=F2l2可知，当动力臂最大时，动力最小，即最省力．由图可知，最长的力臂即支点与锤柄末端的连线，然后根据力臂的画法作出垂直于力臂的作用力即可．如图所示：
【点睛】
找出阻力作用点，然后过作用点作竖直向下的阻力；由杠杆的平衡条件F1l1=F2l2可知，当动力臂最大时，动力最小，即最省力．连接支点和力的作用点就是最大动力臂，当作用力与之垂直时，作用力最小．
五、计算题
22、1.68710⨯J 4.2710⨯J/kg
【解析】
（1）水吸收的热量：Q C m 吸水水＝△t ＝C m 水水（1t -2t ）＝4.2×
103J/（kg•℃）×100kg×（60℃-20℃）＝1.68×
107 J.煤气灶出的热量： Q m q 燃气燃气放＝＝2kg×q 燃气；
燃气炉的效率：η＝Q Q 吸放×100＝71.6810J 2kg q ⨯⨯燃气×100%，即2071.6810J %2kg q ⨯⨯燃气
＝可得7q 4.210燃气＝⨯J/kg.
【点睛】
（1）已知水的质量100kg ，初温20℃，末温60℃，根据热量的计算公式Q 吸＝cm （t-0t ）可求出水吸收的热量；（2）根据Q 放＝mq ，水吸收的热量是被有效利用的热量，然后根据η＝Q Q 吸放
×100%求出燃气的热值． 23、8.4× 106J 3.36×107J 25%
【解析】
（1）水吸收的热量：Q 吸＝cm 水△t ＝4.2×103J/（kg•℃）×50kg×（60℃-20℃）＝8.4×
106J ；（2）
0.8kg 煤气完全燃烧放出的热量：Q 放＝m 煤气q ＝0.8kg×4.2×107J/kg ＝3.36×107J ；（3）燃气灶烧水的效率：η＝Q Q 吸放×100%＝678.410J 3.3610J
⨯⨯×100%＝25%． 【点睛】
（1）知道水的质量、水的比热容和水的初温和末温，利用吸热公式求水吸收的热量；（2）知道煤气的质量和煤气的热值，利用Q 放＝mq 计算煤气完全燃烧放出的热量；（3）水吸收的热量是有用的能量，煤气完全燃烧放出的热量为总能量，利用效率公式求燃气灶烧水的效率．。