2023-2024学年湖北省武汉市九年级上学期物理期中试题及答案

2023-2024学年湖北省武汉市九年级上学期物理期中试题及答案
第Ⅰ卷（选择题）
一、选择题：每小题3分。

在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1. 如图所示，烧瓶内盛少量水。

给瓶内打气，当瓶塞跳出时，可以看到瓶内出现白雾。

下列描述错误的是（ ）
A. 在瓶塞跳出的过程中，瓶内气体膨胀对外界做功
B. 在瓶塞跳出的过程中，瓶内气体的温度降低
C. 当瓶塞跳出前，瓶内气体的内能减小
D. 当瓶塞跳出前，瓶内的气体密度增大
【答案】C
【解析】
【详解】AB．在瓶塞跳出的过程中，瓶内气体膨胀对外界做功，瓶内气体的内能转化为塞子的机械能，瓶内气体内能减小，温度降低，故AB正确，AB不符合题意；
C．当瓶塞跳出前，打气筒对瓶内气体做功，瓶内气体的内能增大，故C错误，C符合题意；D．当瓶塞跳出前，瓶内的气体越来越多，气体质量增大，体积不变，气体的密度增大，故D正确，D不符合题意。

故选C。

2. 关于热值和热机效率，下列说法正确的是（ ）
A使燃料燃烧更充分，可以增大热值
.
B. 使燃料燃烧更充分，可以提高热机的效率
C. 燃料燃烧释放的热量越多，热值越大
D. 热机使用的燃料的热值越大，热机的效率就越高
【答案】B
【解析】
【详解】AC．热值是燃料的特性，是由燃料的种类决定的，与燃烧是否充分、放出的热量的多少无关。

故A、C错误；
B．热机的效率等于做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。

燃料燃烧充分，提高了燃料的利用率，可以提高热机的效率。

故B正确；
D．热机的效率等于做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，与所用燃料的热值无关。

故D错误。

故选B。

3. 物理老师在讲授“摩擦起电”一节时，请同学们用塑料直尺在头发上摩擦几下后试试能否吸引碎纸片，结果塑料直尺能够吸引碎纸片。

如果以橡胶棒与毛皮摩擦作类比，对这个现象的解释正确的是（）
A. 摩擦时，同时发生了正、负电荷的转移，头发带负电，塑料直尺带正电
B. 摩擦时，同时发生了正、负电荷的转移，头发带正电，塑料直尺带负电
C. 摩擦时，只发生了正电荷的转移，使塑料直尺带了正电
D. 摩擦时，头发上的电子向塑料直尺转移，使塑料直尺带了负电
【答案】D
【解析】
【详解】ABC．摩擦起电过程中，只发生电子(负电荷)的转移，正电荷没有移动，故ABC项错误；
D．用毛皮摩擦橡胶棒时，毛皮上的电子转移到橡胶棒上，使橡胶棒有了多余的电子从而显现带负电，同理，用塑料梳子梳头发时，头发上的电子也转移到塑料梳子上，使梳子带负电，都D项正确；
4. 如图所示的电路，开关闭合后，电压表的示数是1.5V，的示数是4.5V，则电源电压是（）
A. 1.5V
B. 3V
C. 4.5V
D. 6V
【答案】D
【解析】
【详解】由电路图可知，两灯泡串联连接，电压表测量L
1两端的电压，即灯L
1
两端电压：
U
1
=1.5V；
电压表测量灯L
2两端电压，即U
2
=4.5V，
则电源电压
U=U
1+U
2
=1.5V+4.5V=6V，
故选D。

5. 如图（a）所示是电阻甲和乙的I-U图像；（b）、（c）是它们的部分电路连接示意图，下列说法错误的是
A. 当电阻乙两端电压为2. 5V时，它的阻值和甲的阻值相等
B. 图（b）中，当电压U为3V时，乙的电阻为5Ω．
C. 图（c）中，当电压U为2V时，干路总电流为0.6A
D. 图（c）中，在电压U从0增大到2.5V的过程中，通过甲、乙两电阻的电流之差先变大后变小
【答案】B
【解析】
【详解】A．由图（a）可知，当电阻甲、乙两端电压为2.5V时，通过两者的电流均为
0.5A，则由
U
I
R
=的变形式
U
R
I
=可知，电阻甲、乙的阻值相等，故A正确；
B．图（b）中，两电阻串联，由图（a）可知，当电路中的电流I=0.2A、U
甲=1V、U
乙
=2V时，
电压U为3V，此时乙的电阻
2V
===10Ω
0.2A
U
R
I
乙
乙
，故B错误；
C．图（c）中，两电阻并联，由图（a）可知，当电压U=2V、I
甲=0.4A、I
乙
=0.2A时，干路
总电流为0.6A，故C正确；
D ．图（c ）中，两电阻并联，由图（a ）可知，在电压U 从0增大到2.5V 的过程中，通过甲、乙两电阻的电流之差先变大后变小，故D 正确．
6. 如图所示的电路中，电源电压保持不变。

闭合开关，将滑动变阻器的滑片P 向左移动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 电流表A 示数变大，电压表V 2示数变大
B. 电流表A 示数变大，电压表V 1示数变小
C. 电压表V 1示数与电压表V 2示数变化量相同
D. 电压表V 1与电压表V 2示数可能相等【答案】D 【解析】
【详解】ABC ．由电路图可知，该电路为定值电阻R 1和滑动变阻器R 2的串联电路，电流表A 测量该电路的电流，电压表V 1测量R 1两端电压，电压表V 2测量R 1和R 2两端的总电压，即电源电压，因为电源电压保持不变，所以电压表V 2的示数不变；当滑动变阻器的滑片P 向左移动时，滑动变阻器R 2的阻值变小，由串联电路的电阻特点可知，电路的总电阻变小，则该电路的电流变大，即电流表A 的示数变大；由欧姆定律推导式U=IR 可知，定值电阻R 1两端的电压变大，即电压表V 1示数变大；故ABC 错误；
D ．当滑动变阻器R 2接入电路的阻值为0时，此时电路中只有一个用电器即定值电阻R 1，电压表V 1与电压表V 2示数相等，且均等于电源电压。

故D 正确。

故选D 。

7. 如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S 后，电路正常工作．过了一会儿，灯L 熄灭，则下列判断正确的是：
A. 可能是电阻R 短路，电流表的示数变大
B. 一定是灯L 短路，电流表的示数变大
C. 可能是电阻R 断路，电压表的示数变小
D. 可能是灯L 断路，电压表的示数变小【答案】C 【解析】
【详解】A. 当电阻R 短路时，电流表的示数变大，因为电阻与灯泡串联，灯应该更亮，故A 错误；
B. 灯熄灭可能是灯L 短路，电流表的示数变大，也可能是灯L 断路，电流表示数变小，故B 错误；
C. 当电阻R 断路，因电阻和灯串联，所以灯不会亮，电压表和电流表的示数都为零，所以C 正确；
D. 当灯L 断路时，电压表串联在电路中，电压表的示数几乎等于电源电压，所以示数是变大的．故D 错误．选C ．
8. 下图是小明家里用的电能表，电能表的部分参数及上月末的示数如图所示。

表盘上 “1600imp/（kW·h ）”表示电能表所在电路每消耗lkW·h 的电能，指示灯闪烁1600次。

下列有关说法正确的是（ ）
A. 小明家上月消耗的电能为32386.1kW·h
B. 电能表的额定最大电流为10A
C. 指示灯闪烁160次，电能表所在电路总功率为0.1kW
D. 小明家同时使用的用电器总功率不应超过8800W 【答案】D 【解析】
【详解】A ．小明家上月初电能表示数未知，无法计算上月消耗的电能，故A 错误；B ．由图可知，电能表的额定最大电流为40A ，故B 错误；C ．用电器工作时间未知，无法计算用电器的总功率，故C
错误；
的
D ．小明家同时使用的用电器总功率最大为
220V 40A=8800W
P UI ==⨯故D 正确。

故选D 。

9. 如图所示，电源电压保持4.5V 不变，电流表量程为0～0.6A ，电压表量程为0～3V ，小灯泡的规格为“2.5V 0.25A”，滑动变阻器的规格为1A”．闭合开关，为了保证电路安全，下列说法正确的是（不考虑小灯泡电阻的变化）
A. 电流表示数的变化范围是0～0.25A
B. 电压表示数的变化范围是0～3V
C. 变阻器接入电路阻值变化范围是20～50Ω
D. 电路消耗总功率的变化范围是0.675～1.125W 【答案】D 【解析】
【详解】由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流．因串联电路中各处的电流相等，且灯泡允许通过的最大电流0.25A ，电流表的量程为0∼0.6A ，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A ，所以,电路中的最大电流I 最大＝0.25A ，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，电路消耗的总功率最大，由I ＝
U
R
得电路中的总电阻：R 总小＝
4.50.25U V I A 最大
＝
＝18Ω，灯泡电阻R L ＝ 2.50.25L L U V
I A
额额＝10Ω；因串联电
路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R 滑最小＝R 总小−R L ＝18Ω−10Ω＝8Ω；此时电压表示数最小为U 滑最小＝I 最大R 滑最小＝0.25A×8Ω＝2.5V ；电路消耗的最大功率：P 大＝UI 大＝4.5V×0.25A ＝1.125W ；当电压表示数最大为U 滑最大＝3V 时，电路中的电流最小；此时电流最小，电路消耗的总功率最小，各元件是安全的；则电压表示数的变化范围是2.5∼3V ，故B 错误；因串联电路中总电压等于各分电阻两端的电压之和，所以，灯泡两端的最小电压为：U L 最小＝U −U 滑最大＝4.5V −3V ＝1.5V ，则最小电流I 最小＝
1.510L L U V
R Ω
最小
＝的
＝0.15A ，
电流表示数的变化范围是0.15∼0.25A ，故A 错误；所以滑动变阻器接入电路的阻值最大为R
滑最大
＝ 1.50.15U V
I A
滑最大最小＝＝10Ω；则滑动变阻器接入电路的阻值允许变化范围可以为8Ω∼10Ω，故C 错误；电路消耗的最小功率：P 小＝UI 最小＝4.5V×0.15A ＝0.675W ，所以，电路消耗总功率允许的变化范围可以为0.675W ∼1.125W ，故D 正确．
10. 如图所示的电路图中，电源两端电压保持不变，滑动变阻器的最大阻值为3R ．若只闭合开关1S ，将滑动变阻器的滑片P 置于A 端时，电压表V 1的示数为1U ，电压表V 2的示数为
2U ；若此时将滑动变阻器的滑片P 移至B 端，电压表V 1的示数变为1U '，电压表V 2的示数
变为2U '，电流表A 1的示数为0.4A ．已知11:1:2U U '=，22:3:1U U '=，23R =Ω。

则(
)
A. 电阻1R 的阻值为3Ω
B. 电源两端电U 为3.6V
C. 当开关都闭合，滑动变阻器的滑片P 置于B 端时，电路消耗的总功率P 为33.6W
D. 当开关都闭合，滑动变阻器的滑片P 置于B 端时，1A 表与2A 的示数之比是13:28【答案】C 【解析】
【详解】只闭合开关S 1，将滑动变阻器的滑片P 置于A 端时，R 1、R 2串联，等效电路图如图甲所示；只闭合开关S 1，滑动变阻器的滑片P 移至B 端时，等效电路图如图乙所示；开关都闭合，滑动变阻器的滑片P 置于B 端时的等效电路图如图丙所示；
A ．图甲和图乙中，因电阻R 2的阻值一定，且U 2∶U 2′=3∶1，所以，由I=
U
R
可得222''222
31
U R U I U I U R ==='因为U 1∶U 1′=1∶2，所以
()111'11313
U IR R I U I R R I R R =⨯
+''=+即
113
23
11R R R =⨯
+解得R 3=5R 1，电源电压一定时，则电流与总电阻成反比，所以
1231211212531
R R R R R R I I R R R R ++++==++'=解得
1222
3233
R R =
=⨯Ω=ΩR 3=5R 1=5×2Ω=10Ω
故A 错误；
B ．图乙中，电源的电压
U=I′(R 1+R 2+R 3)=0.4A×(2Ω+3Ω+10Ω)=6V
故B 错误；
CD ．图丙中，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，各支路的电流分别为
116V
=3A 2Ω
U I
R =
=
226V =2A 3Ω
U I R =
=336V =0.6A 10Ω
U I R =
=因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以A 2表的示数为
I A2=I 2+I 3=2A+0.6A=2.6A
则A 1表与A 2的示数之比
I A1∶I A2=5.6A∶2.6A=28∶13
变阻器连入阻值最大时，电路中电流最小，A 1的示数为
I A1=I 1+I 2+I 3=3A+2A+0.6A=5.6A
此时电路消耗的总功率最小
P=UI A1=6V×5.6A=33.6W
故C 正确，D 错误。

故选C 。

第II 卷（非选择题 ）
11. 可燃冰是一种固态晶体，在常温常压下会迅速升华为气态。

若某次开采出来的可燃冰热值为1.008×1010J/m 3，0.02m 3的这种可燃冰完全燃烧后会放出_________J 的热量，这些热量全部被水吸收后，可以将_________kg 的水从20℃加热到100℃。

可燃冰燃烧时，将__________能转化为_________能。

【答案】 ①. 2.016×108 ②. 600 ③. 化学 ④. 内【解析】
【详解】[1]可燃冰完全燃烧后放出热量为
Q=qV=1.008×1010J/m 3×0.02m 3=2.016×108J
[2]水的质量为
()()()
830J
600kg
4.210J/kg 10022.016100Q m c t t ===-⨯⋅⨯-⨯℃℃℃[3][4]可燃冰燃烧时，通过化学反应，将化学能转化为内能释放出来。

12. 如图甲所示的电路中，当开关闭合后，电流表A 1、A 2的示数分别如图乙中的两只电流表所示，则通过小灯泡L 1、L 2的电流分别是_____A 、______A ，此时小灯泡L 1、L 2的阻值之比是________。

【答案】 ①. 0.82 ②. 0.58 ③. 29∶41【解析】
【详解】[1][2]如图，两灯并联，电流表A 1测干路电流，电流表A 2测L 2支路电路，电流表A 1、A 2的示数分别如图乙中的两只电流表所示，根据并联电路电流规律可知，电流表A 1选择大量程，示数为1.4A ，电流表A 2选择小量程，示数为0.58A ，所以，通过L 2的电流为0.58A ，通过L 1的电流为
I 1=I-I 2=1.4A-0.58A=0.82A
[3]并联电路各支路两端电压相等，所以，此时小灯泡L 1、L 2的阻值之比是
112212
0.58A 290.82A 41U
R I I U R I I ====13. 如图所示为一款充电宝正在给两部手机充电，此时充电宝是电路中的____ (选填“电源”“用电器”或“开关”)，这两部手机_____ (串或并)联的。

充电宝上标明电压为3.85V ，容量为20000mA·h ，它充满电后储存的电能大约为 ____ kW·h 。

【答案】 ①. 电源 ②. 并联 ③. 0.077【解析】
【详解】[1]充电宝是提供电能的，是电路中的电源。

[2]充电宝同时给两部手机充电，充电过程中，各手机充电互不影响，所以两手机是并联的。

[3]充电宝充满电后储存的电能
W=UIt=3.85V×20Ah=77Wh=0.077kW·h
14. 某同学利用如图甲所示的装置比较a 、b
两种液体吸热的情况：
（1）实验中应量取质量相等的两种液体，分别倒入相同的烧杯中，用相同规格的电加热器加热，通电后电加热器的内能增加是通过__(填“做功”或“热传递”)方式改变的。

（2）图乙是该同学根据实验数据绘制的图象，同时加热6 min ，a 液体吸收的热量___(填“大于”“等于”或“小于”)b 液体吸收的热量。

分析图象可知：质量相等的液体a 和b ，升高相同温度时，__吸收的热量多。

（3）物理学中用比热容表示物质的吸热能力，由图象可知，a 、b 液体的比热容之比是_______【答案】 ①. 做功 ②. 等于 ③. a ④. 5:4【解析】
【详解】(1)[1]电加热器是通过电流做功来改变内能的，所以通电后电加热器的内能增加是通过做功的方式改变的；
(2)[2]相同加热器加热相同的时间，放出的热量相等，所以a 液体吸收的热量等于b 液体吸收的热量；
[3]分析乙图象可知：质量相等的液体a 和b ，吸收相等热量时，a 升高的温度低，故升高相同温度时，a 吸热的时间比较长，所以a 吸收的热量多；(3)[4]根据Q cm Δt =和乙图可知，a 、b 液体的比热容之比为
60105
60204
a b b a c m t c c c m t c c ∆︒-︒===∆︒-︒15. 在探究“并联电路中电流的规律”的实验中，小明和小华设计了如图所示电路。

A
处的电流
I/A
A 1处的电流
I 1/A
A 2处的电流
I 2/A
第一次测
量0.22
0.12
0.10
第二次测
0.34
0.
240.10
的
量第三次测
量
0.50
0.24
0.26
（1）小明刚要闭合开关，小华及时制止了他，这是因为闭合开关将会出现________的现象而会损坏电路中的元件。

小华发现这个电路中有一根导线接错了，请在这根导线上打“×”，然后画出正确的连接位置；______
（2）改正错误后，为了防止个别偶然因素的影响，一般可以采取两种方法来重复实验。

方法一：更换其中一条支路中的灯泡（规格不同）。

方法二：________ 。

根据他们实验表格中所记录的数据分析可知：后面两次实验是采用的方法______进行多次实验；（3）通过实验表格中记录的数据分析，实验结论为_________。

【答案】 ①. 电流表A 2指针反向偏转 ②.
③. 改变电源电压 ④. 一 ⑤. 见解析【解析】
【详解】（1）[1][2]研究并联电路中电流的规律，三个电流分别测干路电流和两个支路电流，图中，两电流表串联，且电流从电流表A 2负接线柱流入，闭合开关后其会出现指针反向偏转的现象而会损坏电路中的元件；应将电流表A 2与L 2串联且电流从电流表正接线柱流入，改正后如下所示：
（2）[3][4]为了多次测量找普遍规律，实验中可以更换其中一条支路中的灯泡（规格不同）或改变电源电压；后面两次实验通过A 1处的电流不变，只有A 2处的电流改变，故后面两次实验是采用上述的方法一来进行的。

（3）[5]由表中数据知
0.22A=0.12A+0.10A 0.34A=0.24A+0.10A 0.50A=0.24A+0.26A
故得出的结论是并联电路中干路的电流等于各支路电流之和。

16. 在探究“电流与电压、电阻的关系”的实验中，同学们提出了以下猜想：猜想1：电流可能跟电压成正比猜想2：电流可能跟电阻成反比
（1）在验证“猜想1”时，某同学的做法是：
①按图甲所示电路连接实物图乙。

由于粗心，该同学的电路没有连接完整，请你帮他连接完电路；_______
②保持定值电阻R=10Ω不变，闭合开关S ，调节滑动变阻器的滑片P ，记下几组电压和电流值，并对实验数据进行分析，得到的结论是________；（2）为了继续验证“猜想2”，该同学接下来的做法是：
①在上一次实验中挑选了一组电流表示数为0.5A 的实验数据作为本次实验的第一组数据。

接着将10Ω的电阻换成25Ω的电阻，闭合开关后，该同学应调节滑动变阻器的滑片，当观
察到电压表示数为________ V 时，记录电流表示数；
②再将25Ω的电阻换成5Ω的电阻，为了正确完成实验，该同学还必须改变________的连线。

【答案】 ①. ②. 见解析
③. 5 ④. 电流表【解析】
【详解】（1）①[1]在验证电流可能跟电压成正比时，电压表与电阻并联，电流表与变阻器（按一下一上的原则接入电路中）、电阻串联，滑片向右滑动时，变阻器接入电路中的阻值变大，如下所示：
②[2]由实验数据可知，在电阻一定时，电压增大，电流也增大，故结论为：电阻一定时，通过导体中的电流跟电体两端的电压成正比。

（2）①[3]验证猜想2，应控制电压保持不变，将10Ω的电阻接入电路时，电流为0.5A ，则电压为
U=IR=0.5A×10Ω=5V
故将10Ω的电阻换成25Ω的电阻，闭合开关后，该同学应调节滑动变阻器的滑片，当观察到电压表示数为5V 时，记录电流表示数。

②[4]当5Ω的电阻接入电路时，此时电路中的电流为
5V
=1A 5Ω
U I R '=
='故此时应改变电流的量程。

17. 图甲是公共厕所常用的一种感应干手器，洗手后将双手放在干手器的出风口下，干手器就会自动送出温度适宜的风，将手吹干，当手离开出风口时，它又会自动停风关机。

图乙是
干手器的简化电路图，其中R 是加热电阻丝，M 是吹风的电动机，S 2是温控开关，会根据环境温度自动断开或闭合来控制加热电阻丝。

下表是干手器的部分参数。

额定电压
220V
出风速
度95m/s
加热功率
1100W
干手时
间
8-12s 电动机功
率
550W
感应距
离12cm （1）加热电阻丝R 的阻值多少Ω?
（2）热风干手时，通过感应开关S 1的电流是多少A?
（3）环境温度较高，即温控开关S 2断开时，干手器工作10s 消耗的电能是多少J ？（4）小明取下干手器中的电阻丝R ，用二节干电池用伏安法测出电阻为4Ω，这是为什么？（5）小明再将该电阻丝R 与另一电阻R 0串联接在某一电池组下，测出总功率为9W ，后又将该电阻丝R 与R 0并联接在同一电源下，测出总功率为48W ，求该电源电压（已知该电源电压为1.5V 的整数倍且R 阻值视为定值）。

【答案】（1）44Ω；（2）7.5A ；（3）5500J ；（4）见解析（5）12V 【解析】
【详解】解：（1）已知电阻丝加热功率为1100W ，加热电阻丝R 的阻值
()2
2
220V =44Ω1100W
U R P ==
加热（2）如图所示，当开关S 1和S 2都闭合时，电阻R 和电动机M 并联接入电路；电路中的总功率为
P=P M +P R =550W+1100W=1650W
通过感应开关S 1的电流
1650W =7.5A 220V
P I U =
=（3）环境温度较高，温控开关S 2断开，只有电动机工作，干手器工作10s 消耗的电能
W=P M t=550W×10s=5500J
（4）电阻随温度的升高而增大，小明取下干手器中的电阻丝R ，电阻丝的温度降低，电阻减小，所以用二节干电池用伏安法测出电阻为4Ω。

（5）将该电阻丝R 与另一电阻R 0串联接在某一电池组下，测出总功率为9W ，则
2
0U P R R =
+2
9W=4+U R Ω①
将该电阻丝R 与R 0并联接在同一电源下，测出总功率为48W ，则
22
0U U P R R '=+
22
48W=4U U R +Ω②
由①和②得到
R 0=12Ω，U=12V
04
3
R =Ω，U≈7V
已知该电源电压为1.5V 的整数倍，所以电源电压是12V 。

答：（1）加热电阻丝R 的阻值44Ω；
（2）热风干手时，通过感应开关S 1的电流是7.5A ；
（3）环境温度较高，即温控开关S 2断开时，干手器工作10s 消耗的电能是5500J ；（4）见解析
（5）该电源电压是12V 。