江苏省南京市秦淮区2022－2023学年九年级上学期物理期末试卷

试卷更新日期：2023-03-08 类型：期末考试

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一、单选题

1. 如图是我国空间站的机械臂，它类似于人的手臂，可以省距离，下列工具使用时与机械臂属同类型杠杆的是（）

A、用镊子夹砝码 B、用羊角锤起钉子 C、用钳子夹导线 D、用瓶盖起子起瓶盖

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2. 下列对物理量的估计符合实际情况的是（）

A、两节新干电池串联的电压为4V B、中学生上楼的功率可达1500W C、家用电饭锅的额定电流约为4A D、实验室中所用导线的电阻约为1kΩ

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3. 关于温度、热量、内能，下列说法正确的是（）

A、温度高的物体，内能不一定大 B、物体的内能增大，一定是吸收了热量 C、物体的温度越低，所含的热量越少 D、物体放出热量，温度一定降低

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4. 小明将铁丝快速弯折十余次，铁丝弯折处的温度会升高。下列四个事例中，能量转化与之相同的是（）
① 活塞迅速下压棉花燃烧

② 按动电火花发生器按钮，盒盖飞出

③ 小孩滑下滑梯臀部发烫

④ 水烧开后顶着壶盖上下运动

A、①② B、①③ C、②③ D、①④

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5. 如图所示，甲、乙、丙装置完全相同，燃料的质量、液体的质量和初温都相等，当燃料燃尽时（烧杯内的液体均未沸腾），温度计示数T_甲＞T_乙＞T_丙。下列说法正确的是（）

A、选择甲、乙，可用燃烧相同时间比较液体升高温度来反映燃料热值的大小 B、选择乙、丙，可用加热时间的长短来反映液体吸收热量的多少 C、液体a的比热容c_a与液体b的比热容c_b相比，ca＞cb D、燃料1的热值q₁与燃料2的热值q₂相比，q₁＞q₂

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6. 2022年2月，我国成功举办了第24届冬奥会，图片是中国滑雪运动员谷爱凌在U形场地比赛的情景，关于比赛过程中的能量转化，下列说法正确的是（）

A、她滑行向上冲击到最高点时，动能将达到最大 B、她从高处运动到低处的过程中，动能转化为重力势能 C、她从出发点加速下滑的过程中，重力势能越来越小 D、她在整个比赛过程中机械能保持不变

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7. 某单位的门禁系统利用电动机实现开关门，员工可利用人脸识别（相当于开关S₁）或门禁卡（相当于开关S₂）自动开门进入，外来人员经过核查登记后，由保安人员手动控制开关S₃ ，开门进入；在疫情防控期间，增加了智能测温仪（相当于开关S），体温异常者无法开门进入。下列符合设计要求的电路图是（）

A、 B、 C、 D、

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8. 如图所示，电源电压恒定不变，闭合开关S，灯L₁和L₂均发光，一段时间后，一盏灯突然熄灭，而电流表和电压表的示数都不变，出现这一现象的原因可能是（）

A、灯L₁断路 B、灯L₂断路 C、灯L₁短路 D、灯L₂短路

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9. 如图，电源电压保持不变，R为定值电阻，闭合开关S，将滑片P从右端向左端移动过程中，下列说法正确的是（）

A、V₁和V₂示数均变小，A示数变大 B、V₁和A示数之比变小 C、V₂和A示数之比不变 D、V₂和A示数的乘积先变小后变大

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10. 连接如图所示的电路，闭合开关后，调节滑动变阻器，观察到白炽灯泡L₁比L₂亮。关于此实验，下列说法正确的是（）

A、L₁、L₂规格是相同的 B、L₁对应的电压表示数比L₂小 C、L₁的实际功率一定比L₂大 D、可以验证电功与电流大小的关系

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11. 某科技创新小组设计的体重计电路原理图如图所示，其中电源电压恒为6V，定值电阻R₀为10Ω，电压表量程为0~3V，R是压敏电阻（阻值随平板受到的压力大小变化而变化），R的阻值与平板受到压力F对应的部分数据如表，平板质量不计。下列说法中正确的是（）

压力F/N

0

60

200

500

900

1500

压敏电阻R/Ω

30

25

20

15

10

5

A、体重计读数越大，R的阻值就越大 B、体重计能称量的最大值是1500N C、若将R₀的阻值增大，体重计能称量的最大值将变大 D、当电压表示数为2V时，称得的体重为200N

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12. 如图，电源电压不变，定值电阻R₁＝20Ω，小灯泡L标有“6V 3W”字样（灯丝电阻不变），电流表量程为0～3A。当只闭合开关S，滑动变阻器R₂的滑片P从b端滑动到某一位置时，变阻器连入电路中的阻值减小了12Ω，电流表示数增大了0.1A，此时小灯泡恰好正常发光。在保证电路安全的情况下，都正确且无漏选的一组是（）

①电源电压为24V

②R₂的最大阻值为48Ω

③开关都闭合时，R₂的最大功率为43.2W

④在电流表有示数的情况下，电路消耗的总功率最小值为18W

A、①② B、①②③ C、①③④ D、①②③④

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二、实验题

13. 回顾本学期的几个小实验，请完成下列四个小题。

(1)、如图甲，木块从高处自由下落将小桌脚打入沙中，要将小桌脚打入沙中更深些，应选用质量较大的木块，将其从更（选填“高”或“低”）处释放；

(2)、如图乙，是一个会跳的卡片，将卡片反过来，用力向下压，橡皮筋伸长，迅速松开手，卡片向上跳起，说明发生弹性形变的橡皮筋具有能，可以对卡片；

(3)、如图丙，吹气球时，气球没握住飞跑了，捡起气球会发现它的嘴部温度（选填“变高”或“变低”）；

(4)、如图丁，把铜片、铁片插入橙子中制成一个水果电池.该电池对外供电时，将能转化为电能，由图丁可知：铁片是水果电池的（选填“正极”或“负极”）。

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三、填空题

14. 建筑工地的工人用如图所示的滑轮组来提升重物，已知重物G=900N，不计绳重和摩擦，当绳子自由端的拉力F=400N时，可将重物匀速提升3m，在此过程中，拉力F做功J，滑轮组的机械效率为%；若将该滑轮组的机械效率提高为90%，需要用此滑轮组提升N的重物。

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15. 如图所示，一块厚度、密度均匀的长方形水泥板放在水平地面上，用甲、乙两种方法使其一端缓慢抬离地面，若F_甲和F_乙始终竖直向上，则F_甲（＞/＜/＝）F_乙，如果两种方法都将水泥板缓慢拉到甲竖直位置，不计空气阻力等因素，两次拉力做功W_甲（＞/＜/＝）W_乙。

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16. 某单缸四冲程汽油机飞轮转速为2400r/min，则1s内该汽油机对外做功次；该汽油机工作时气缸内燃气对活塞平均推力为2000N，活塞向下运动的距离是50cm，则汽油机的功率是kW。

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17. 甲图是小灯泡L和电阻R的I～U图象。将小灯泡L和电阻R接入乙图电路中，电源电压恒定不变，只闭合开关S₁ ，小灯泡L的实际功率为1W，则此时小灯泡L的电阻为Ω；再闭合开关S₂ ，电阻R在1min内产生的热量为J。

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18. 如图是小军家里的电能表，他将电热水壶单独接在电路中烧水，壶内水的质量为1.2kg，初温为28℃，加热5min水温升高了50℃，电能表的转盘转了240转，则电热水壶的实际功率是W，加热5min水吸收的热量是J，此过程中电热水壶的热效率是%。[ $c_{水} = 4.2 \times 10^{3} J/(kg \cdot {}_{\circ}C)$ ]

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19. 如图所示，电源电压不变，R₁＝3Ω，R₂＝4Ω，R₃＝5Ω。只闭合S，电流表A₁、A₂示数之比为，电压表V₁、V₂示数之比为；再闭合S₁、S₂ ，电流表A₁、A₂示数之比为，电压表V₁、V₂示数之比为。

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20. 如图甲所示的电路中，电源电压不变，滑动变阻器R₂标有“20Ω0.5A”，R₁＝10Ω，灯L标有“4V 1W”，灯L的I﹣U图像如图乙。在保证电路安全的情况下，闭合开关，调节滑动变阻器滑片的位置，电压表V₁的最小示数为2V，则电源电压为V，电路的最大功率为W，滑动变阻器阻值的调节范围为Ω。

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四、作图题

21. 按要求作图（请保留作图痕迹）：图中①是自行车的手闸，其中ABO部分可视为杠杆，其简化示意图如图②所示，O为支点，F₂为阻力。在图②中画出：阻力F₂的力臂l₂以及作用在A点的最小动力F₁。

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22. 如图所示，某工人站在地面上使用由三个滑轮组成的滑轮组提升重物，请画出最省力的绕绳方法。

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23. 某船上装有平衡警示电路，其中S为重力开关，金属片M可绕O点自由转动。当船水平时，M在a、b中间；当船左倾到一定程度时，绿灯亮、电铃响；当船右倾到一定程度时、红灯亮、电铃响。请完成电路图。

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五、实验题

24. 在“探究杠杆的平衡条件”实验中：

(1)、实验时，通常让杠杆在图甲位置平衡，这样操作的目的是便于测量；

(2)、改变钩码的位置和个数，使杠杆平衡收集多组数据，其目的是_______（填序号）；

A、取平均值，减小误差 B、避免偶然性，寻找普遍规律

(3)、如图乙，用那资力计在A处竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡，在测力计逐渐向左倾斜到虚线位置的过程中，为了保持杠杆在水平位置平衡，测力计的示数将（选填“变大”、“变小”或“不变”）；

(4)、图丙的漫画中，小兔分得的萝卜质量小于小猴，其原因是。

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25. 小明为了探究动能大小的影响因素，利用斜面、钢球、木块等器材在同一水平面上开展了如图所示的探究活动。

(1)、实验中探究的动能是指_______。

A、钢球撞击木块时的动能 B、钢球撞击木块后的动能 C、木块被钢球撞击后的动能

(2)、钢球在水平面上的动能是由能转化而来的。

(3)、若斜面下方水平面光滑，本实验（选填“能”或“不能”）达到实验目的。

(4)、小红认为根据乙、丙两图可以直接得出“物体的质量越大，速度越大，则动能越大”的结论，她的实验方法错误的理由是。

(5)、通常来说，交通事故的原因主要是超载或超速，用甲、丙两图的实验现象所得到的结论，可以解释汽车（选填“超载”或“超速”）行驶时危险性大的原因。

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26. 小王同学为了“探究影响导体电阻大小的因素”设计了如图甲实验装置。实验器材：电源（1.5V），电阻箱R₀（0～999.9Ω），电流表，电阻丝R，开关，导线若干。

(1)、本实验通过来比较导体电阻的大小；

(2)、小王发现只有一根电阻丝，他可以探究导体的电阻是否与导体的_______有关；

A、长度 B、横截面积 C、材料

(3)、小王把电阻丝接入ab间，闭合开关S，将电阻箱调到适当位置不动，多次改变金属夹P的位置，得到多组I、L的数据，以电流的倒数 $\frac{1}{I}$ 为纵坐标、电阻丝的长度L为横坐标，得出图像（如图乙）。由图像可知，R₀的阻值Ω，该电阻丝5cm长度的阻值为Ω。

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27. 电学实验课上，老师提供了以下电学器材：电源4.5V、电流表、电压表、滑动变阻器若干、定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω、40Ω）、标有“2.5V”字样的小灯泡L₁和标有“0.3A”字样的小灯泡L₂各一个、开关和导线若干。小明准备完成下面的实验：

(1)、探究电流与电压的关系：
①开关，按图甲电路图连接实物，试触时发现：电流表指针向零刻度线左侧偏转（如图乙），则电路连接出现的错误是；
②纠正错误后开始实验，应将滑动变阻器滑片P向（选填“左”或“右”）滑动，使电阻R₀两端电压由1.5V逐渐增大到2V、2.5V，读出所对应的电流值。实验数据如表所示：

实验次序

1

2

3

U/V

1.5

2

2.5

I/A

0.15

0.2

0.25

③分析数据，得出结论：电阻一定时，；

(2)、探究电流与电阻的关系：
①分别将10Ω、20Ω的定值电阻接入A、B两点间，调节滑动变阻器的滑片P，使两次电压表示数都为2V，读出电流表示数，两次实验中整个电路消耗的电功率之比为；
②为确保所给的定值电阻接入A、B两点间后，都能按图甲所示电路正常进行实验，选择的滑动变阻器的最大阻值至少为Ω；
③根据实验数据得出结论；

(3)、测量小灯泡L₁的电阻：
①按图甲把R₀换成小灯泡L₁进行实验闭合开关，发现灯泡不亮，下列哪种方法可以一次性判断出多种电路故障（填序号）；
A．检查电源
B．检查导线连接
C．检查电流表和电压表的示数
D．调节滑动变阻器观察灯泡亮度
②实验过程中，当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图丙，此时小灯泡的电阻为Ω，额定功率为W；

(4)、测量小灯泡L₂的额定功率：
实验中，电压表和电源损坏，小明找来一个电压未知（恒定）的电源，设计了图丁所示电路。请你帮他完成测量过程：
①闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，使电流表示数为0.3A；
②断开开关，用10Ω的定值电阻替换灯泡，滑动变阻器滑片P（选填“向左移动”、“向右移动”或“保持不动”）。闭合开关，电流表的示数为0.24A；
③将滑动变阻器滑片P移到最左端，电流表示数为0.6A；
④小灯泡的额定功率为W。

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28. 物理实验小组连接了图甲所示的电路，测量定值电阻R_x的阻值，电源电压有4V和6V两挡可选，R_x的阻值约为10Ω，滑动变阻器有（a：“30Ω 3A”b：“100Ω2A”）两种规格。

(1)、小华同学发现图甲连接的电路有一处错误，请把接错的那一根导线找出来打“×”，用笔画线代替导线画出正确的连接（只改接一根导线）；

(2)、小华正确连接导线后，将滑动变阻器的滑片P移至最（选填“左”或“右”）端，闭合开关后，电压表示数为1V，电流表示数为0.1A，由此判断电源电压选择的是（选填“4V”或“6V”）档，滑动变阻器选择的是（选填“a”或“b”）；

(3)、继续移动滑动变阻器的滑片P完成后续测量，第3次实验时，电压表的示数如图乙，根据实验过程，表格中的①处应填Ω（结果保留1位小数）；

实验次数

电压U_x/V

电流I_x/A

电阻R_x/Ω

R_x/Ω

1

1

0.1

10

①

2

2.5

0.24

10.4

3

0.28

(4)、该实验小组进行了实验创新，利用一个已知最大阻值为R₀的滑动变阻器、一个阻值未知的定值电阻R₁、电压恒定的电源、若干开关和导线，测出了额定电压为U_额（已知）的小灯泡L正常发光时的电阻R_L ，小组成员共同设计了图丙所示的电路。步骤如下：
①断开开关S₂ ，闭合开关S₁和S₃ ，调节滑动变阻器的滑片P至a端，电压表的示数为U₁；再将滑片P调至b端，电压表示数为U₂；
②断开开关S₁和S₃ ，闭合开关S₂ ，调节滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为U₁﹣U_额；
③不改变滑动变阻器的滑片P的位置，断开开关S₂和S₃ ，闭合开关S₁ ，电压表示数为U₃ ，则R_L＝（用U_额、U₁、U₂、U₃和R₀表示）。

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六、计算题

29. 搭载神舟十五号载人飞船的长征二号F遥十五运载火箭已于2022年11月29日发射升空。若长征二号F遥十五运载火箭在此次发射任务中，以 $6 \times 10^{6} N$ 的推力将起飞质量为500t的火箭在50s的时间内推到 $3 \times 10^{4} m$ 的竖直高度。（已知火箭燃料的热值 $q = 4 \times 10^{7} J/kg$ ，忽略起飞过程中火箭的质量变化）

(1)、求火箭发动机推力的平均功率；

(2)、在上述过程中共消耗15t燃料，求火箭发动机的效率。

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七、综合题

30. 图甲为汽车倒车雷达中的距离报警器简化电路图。电源电压为15V，R₀为定值电阻，R_s为距离传感器的核心部件，其阻值随传感器到障碍物距离变化关系如图乙所示，当传感器到障碍物距离为1.5m时，报警器开始报警，此时电路中报警电流为0.3A。

(1)、由图乙可知开始报警时，R_s的阻值为Ω；传感器到障碍物距离越近，电路中的电流越；

(2)、求R₀的阻值；

(3)、当传感器到障碍物距离为1m时，求R_s的电功率；

(4)、保持起始报警电流不变，若要增大起始报警距离，请写出可行的做法（写出一条即可）。

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实验次数	电压U_x/V	电流I_x/A	电阻R_x/Ω	R_x/Ω
1	1	0.1	10	①
2	2.5	0.24	10.4
3		0.28

压力F/N	0	60	200	500	900	1500
压敏电阻R/Ω	30	25	20	15	10	5

实验次序	1	2	3
U/V	1.5	2	2.5
I/A	0.15	0.2	0.25