云南省昭通市永善县2023-2024学年九年级上学期物理期末试题

试卷更新日期：2024-02-19 类型：期末考试

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一、选择题

1. 关于家里的用电器，下列数据最符合实际的是（　　）

A、白炽灯的正常工作电流约为0.1A B、手机电池的电压为220V C、空调制冷时的功率约为100W D、电扇正常工作1h耗电约为 $1 k W \cdot h$

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2. 如图所示是汽油机工作时的四个冲程，其中说法不正确的是（　　）

A、按一个工作循环其正确排列顺序是：丁甲丙乙 B、甲冲程中的能量转化过程为机械能转化为内能 C、使用热值更高的燃料可提高热机的工作效率 D、丁冲程中活塞向下运动气缸内压强变小，大气压将汽油与空气混合物压入气缸

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3. 如图所示的电路中，电流表规格都相同，电阻阻值 $R_{1} = R_{2}$ 。开关 $S$ 闭合后，电流表 $A_{2}$ 的示数为 $0.3 A$ 。下列判断正确的是（　　）

A、电流表 $A_{1}$ 的示数为 $0.6 A$ B、电流表 $A_{3}$ 的示数为 $0.6 A$ C、电流表 $A_{4}$ 的示数为 $1.2 A$ D、电流表 $A_{4}$ 的示数为 $0.3 A$

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4. 利用图所示装置进行实验时，下列关于电路异常现象的解释正确的是（　　）

A、电路中有短路故障电压表示数就为零 B、闭合开关S，发现电流表指针反方向摆动是由于电流太大了 C、实验中将电流表和电压表位置对调，闭合开关会烧掉电流表 D、实验中发现电流表示数为零，电压表示数为电源电压的原因是被测电阻断路

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5. 在如图所示电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，下列说法中正确的是（　　）

A、灯泡变亮，电压表示数变小 B、灯泡变亮，电压表示数变大 C、灯泡变暗，电压表示数变大 D、灯泡变暗，电压表示数不变

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6. 如图所示是安装在潜水器上的深度表的电路简图，其中，显示器由电流表改装，压力传感器的电阻随所受压力的增大而减小，电源电压不变， $R_{0}$ 是定值电阻。在潜水器完成任务上浮过程中，电路中有关物理量的变化情况正确的是（　　）

A、通过显示器的电流增大 B、 $R_{0}$ 两端的电压不变 C、传感器两端的电压减小 D、电路的总功率减小

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7. 从墙上电灯的拉线开关中引出两根电线来安装一个两孔插座，安装好后用测电笔测试：一孔氖管不亮，将一台灯的插头直接插入该两孔插座（）

A、接通开关，台灯能正常发光；断开开关，台灯不能正常发光 B、接通开关，台灯不能正常发光；断开开关，台灯能正常发光 C、不论开关接通还是断开，台灯都能正常发光 D、不论开关接通还是断开，台灯都不能正常发光

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8. 如图所示，对于图片中所描述的物理过程，下列分析中正确的是（　　）

A、图甲，空气被压缩时，空气的内能增大 B、图乙，瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气的内能减小 C、图丙，试管内的水蒸气推动了塞子冲出时，水蒸气的内能减少 D、图丁，汽缸内的气体推动活塞向下运动时，气体的内能增大

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9. 如图甲所示的电路中，电源电压为 $6 V$ 且保持不变，闭合开关 $S$ ，滑片P从A端移动到 $B$ 端的过程中，电流表示数 $I$ 与电压表示数 $U$ 的关系图像如图乙所示，下列判断中正确的是（　　）

A、 $R_{1}$ 两端电压的最大值为 $6 V$ B、电路总功率最大时，电路中的电流为 $0.1 A$ C、 $R_{2}$ 的最大阻值为 $50 Ω$ D、电路总功率最小时， $R_{2}$ 的电功率为 $0.5 W$

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10. 如图甲所示电路中， $R$ 为定值电阻， $R_{1}$ 为滑动变阻器。图乙是滑动变阻器的滑片从一端移至另一端的过程中，变阻器的电功率与其电阻的关系图像。滑动变阻器的滑片从一端移至另一端的过程中，下列说法正确的是（　　）

A、电源电压为 $6 V$ B、电压表的最大示数为 $4 V$ C、电流表的最大示数为 $0.3 A$ D、电流表的示数变化了 $0.4 A$

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二、填空题

11. 泡温泉时感觉身体会发热，这是通过的方式改变了身体的内能。烈日下，小兵去游泳池游泳，他感觉到游泳池边的水泥地面很烫脚，但游泳池里的水却很凉，这是因为水的较大的缘故。

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12. 2022年9月13日，我国在文昌航天发射场使用长征七号改运载火箭，成功将“中星1E”卫星发射升空，火箭使用液态氢作燃料是因为液态氢的较大；火箭在上升过程中将转化为机械能。

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13. 如图所示是额定电压为 $2.5 V$ 的小灯泡的 $I - U$ 图像。小灯泡正常发光时，灯丝的电阻是 $Ω$ 。若将小灯泡与 $R = 10 Ω$ 的定值电阻串联接入某电路，电源电压为 $4.5 V$ ，通电 $10 s$ 电阻 $R$ 消耗的电能 $J$ 。

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14. 现有两个电阻甲和乙，电阻值分别为 $10 Ω$ 、 $30 Ω$ ，将它们串联接入电路中，则甲乙两电阻两端的电压之比为；将它们并联接入电路中，通过甲乙两电阻的电流之比为。

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15. 如图所示，当开关 $S$ 、 $S_{1}$ 闭合时，滑动变阻器的滑片P向左移动，灯泡 $L$ 的亮度（选填“变亮”“变暗”或“不变”），当开关 $S$ 闭合、 $S_{1}$ 断开时，滑动变阻器的滑片P向右移动，电压表 $V$ 的示数（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

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16. LED是英文lightemittingdiode（发光二极管）的缩写，是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件。LED的心脏是一个半导体的晶片，半导体晶片由两部分组成，一部分是P型半导体（称为 $P$ 区），另一部分是 $N$ 型半导体（称为 $N$ 区），在 $P$ 区和 $N$ 区之间有一个过渡层，称为 $P - N$ 结，整个晶片被环氧树脂封装起来，如图1所示。因为组成晶片的P区和 $N$ 区的半导体材料不同，不同的LED灯发光的颜色也不相同。如图2所示，为一条可以发出不同颜色的LED灯带。
20世纪60年代，科技工作者研制成功了LED发光二极管，经过近30年的发展，大家十分熟悉的LED，已能发出红、橙、黄、绿、蓝等多种色光。然而照明需用的白色光LED仅在2000年以后才发展起来。LED灯相比于白炽灯和节能灯而言，突出的优势可以概括为：一是节能，白光LED的能耗仅为白炽灯的1/10，为节能灯的 $\frac{1}{4}$ ；二是LED灯的寿命长，正常情况下LED灯的使用寿命可达到数万个小时。
LED技术进步日新月异，它的发光效率正在取得惊人的突破，价格也在不断的降低。一个白光LED进入家庭的时代正在迅速到来。
请根据上述材料，回答下列问题。

(1)、当电流通过半导体晶片的时候，晶片主要以的形式向外发出能量，LED灯跟普通光源相比，优势为、；

(2)、小明把一个LED灯和零刻度线在表盘中央的电流表串联后连接在电压为 $3 V$ 的电源两端，观察到电流表有示数且LED灯发光。然后他把电源的正负极互换位置，发现电流表无示数且LED灯不发光。根据这两次实验的实验现象，可以得出的结论是。

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三、作图题

17. 请用笔画线表示导线，将图中的电灯、开关和插座正确接入家庭电路中。

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18. 小明和父母三人想采用投票的方式决定假期是否外出旅游，如果父母中至少一人同意，同时小明也要去的话，他们就决定去旅游。为此小明用三只开关、两节干电池和一个小灯泡制作了一只投票机，三人各自控制一只开关（闭合表示同意、断开表示不同意），表决后只要灯亮就决定去旅游。请按上述要求在虚线方框中设计此投票机的电路（请在开关旁注明控制开关的人）。

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四、实验探究题

19. 小明在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压恒定为6V，小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时的电阻约为10Ω，所用滑动变阻器的规格为“40Ω 1A”。

(1)、请用笔画线代替导线帮他将甲图中未完成的实物电路连接完整；

(2)、闭合开关前，滑片P应移到（选填“A”或“B”）端。闭合开关后，移动滑片发现小灯泡不发光，电压表有示数，电流表无示数，则电路中发生的故障是；

(3)、排除故障后，小明改变滑动变阻器的阻值，多次测量通过小灯泡的电流和它两端的电压，根据记录的数据画出了如图乙所示的小灯泡电流随电压变化的关系图像，根据图像提供的信息，可知小灯泡的额定功率为W，小灯泡灯丝电阻随电流的增大而，原因是；

(4)、完成以上操作后，小明又将甲图中的小灯泡换成定值电阻，并使电压表的示数始终保持2V不变，多次更换阻值不同的定值电阻，记录各次电流表的示数。请问小明还想探究电流与的关系，在不更换其他器材的情况下，为了能够完成实验，他更换的定值电阻的阻值不能大于Ω。

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20. 在探究“比较不同物质吸热情况”的实验中，实验装置如图所示。
加热时间/min
0
1
2
3
4
甲的温度/℃
30
34
38
42
46
乙的温度/℃
10
18
26
34
42

(1)、本实验中应量取相等的甲、乙两种液体，分别倒入相同的烧杯中，用相同的电加热器加热，甲、乙两种液体吸热的多少是通过（选填“升高的温度”或“加热的时间”）来反映的；

(2)、分析实验数据可知，当甲升高12℃，乙升高24℃时，物质的吸热能力强；

(3)、若要选择一种液体作为汽车的冷却液，应选择液体。

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21. 小明学习了电流、电压和电阻这三个物理量后，他决定探究通过电阻的电流与其两端电压的关系，于是作了如下猜想：
A：加在电阻两端的电压越大，通过的电流越小；
B：加在电阻两端的电压越大，通过的电流越大；
C：加在电阻两端的电压变化，通过的电流不变。
为了验证上述猜想是否正确，小明同学设计了如图甲所示的实验电路，并按设计方案测量了有关数据。

(1)、请根据甲电路图，用笔画线代替导线把乙图中的滑动变阻器接入电路（要求：滑片向右移动时电阻变大）；

(2)、实验选用的器材如图乙所示，其中电源为2节干电池，定值电阻为10Ω，滑动变阻器标有“10Ω 2A”字样，则实验时电压表应选用的量程为V，电流表应选用的量程为A；

(3)、连接电路过程中开关应始终；闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最端；

(4)、下表是小明同学实验中测量的数据。通过比较分析表中实验序号为的几组数据，可以验证猜想（选填“A”、“B”或“C”）是正确的；
实验序号
$R / Ω$
$U / V$
$I / A$
1
5
1.0
0.20
2
2.0
0.40
3
3.0
0.60
4
10
1.0
0.10
5
2.0
0.20
6
3.0
0.30
7
20
1.0
0.05
8
2.0
0.10
9
3.0
0.15

(5)、归纳表中实验序号为1、4、7（或2、5、8，或3、6、9）的数据可得：当电压一定时，电流与电阻成的关系。

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22. 在探究导体电阻大小与哪些因素有关的实验中，选择了如图所示的实验装置。AC是锰铜合金导线，DF是镍铬合金导线，它们的直径、长度均相同且粗细均匀，B和E分别为AC和DF的中点。请完成下列问题：

(1)、本实验中导体电阻的大小通过来反映；

(2)、为了探究导体电阻大小与材料是否有关，第一次将AC段导线接入电路，第二次将DE段导线接入电路，这样操作存在的问题是。

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五、综合题

23. 如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻 $R_{1}$ 阻值为 $20 Ω$ 。闭合开关 $S$ 后，电流表 $A_{1}$ 的示数 $I_{1}$ 为 $0.3 A$ ，电流表 $A$ 的示数 $I$ 为 $0.7 A$ 。求：

(1)、电源电压的大小；

(2)、电阻 $R_{2}$ 的阻值；

(3)、通电1分钟， $R_{1}$ 和 $R_{2}$ 消耗的总电能。

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24. 小敏家新买了一个自动电热水壶，其铭牌如下表所示。小敏用这个热水壶装了 $1.5 k g$ 的水，加热 $10 m i n$ 后把水烧开，水壶自动断电。已知大气压为1个标准大气压，电热水壶正常工作且电阻不变，水的初温为20℃， $c_{水} = 4.2 \times 1 0^{3} J / (k g \cdot ℃)$ ，求：
自动电热水壶
型号
WLD100F
电源
220V 50Hz
额定功率
1000W
容量
2L

(1)、烧开这壶水所吸收的热量；

(2)、此电热水壶正常工作 $10 m i n$ 消耗的电能；

(3)、此电热水並的热效率。

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加热时间/min	0	1	2	3	4
甲的温度/℃	30	34	38	42	46
乙的温度/℃	10	18	26	34	42

实验序号	$R / Ω$	$U / V$	$I / A$
1	5	1.0	0.20
2		2.0	0.40
3		3.0	0.60
4	10	1.0	0.10
5		2.0	0.20
6		3.0	0.30
7	20	1.0	0.05
8		2.0	0.10
9		3.0	0.15

自动电热水壶
型号	WLD100F
电源	220V 50Hz
额定功率	1000W
容量	2L