江苏省南京市秦淮区2023-2024学年九年级上学期期末检测物理试题

试卷更新日期：2024-03-12 类型：期末考试

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一、选择题

1. 下列工具在正常使用时省力的是（）

A、
钢丝钳 B、
天平 C、
食品夹子 D、
筷子

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2. 下列对数据的估测，最接近实际的是（）

A、麻雀飞行时的功率约为80W B、家用电视机正常工作时的电流约为10A C、家用空调的额定功率约为1500W D、台灯正常工作2小时消耗的电能约为5kW·h

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3. 砖的制作工艺流传数千年，从晒制到烧制，从青砖到红砖，小小的砖块见证了人类迈向文明的历程。下列说法正确的是（　　）

A、晒制时泥坯温度越高含有的热量越多 B、高温烧制是通过热传递改变砖块内能 C、烧制时燃料燃烧越充分，其热值越大 D、烧制结束，冷却后的红砖内能为零

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4. 抛出后的实心球在空中的运动轨迹如图所示，忽略空气阻力，球从离手到落地前的过程中，下列关于其动能、重力势能和机械能的大小分别随时间变化的曲线，正确的是（）

A、 B、 C、 D、

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5. 利用图示甲、乙装置，既可以比较不同液体的比热容，又可以比较不同燃料的热值。下列关于两实验的说法正确的是（）

A、两实验都要用到温度计、天平和秒表 B、两实验都要控制液体和燃料质量相等 C、两实验都要控制加热时间相等 D、两实验都可以根据温度计示数的变化来得出结论

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6. 小华设计了一种输液提示器，能在护士站观察到药液袋中药液量的变化。为使电表示数随药液量减少而减小，符合要求的电路图是（）

A、 B、 C、 D、

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7. 在探究串联电路电压特点时，小芳设计的电路如图所示。对于下列实验过程中出现的现象及分析正确的是（）

A、开关闭合后，如果电压表示数接近电源电压，则灯泡 $L_{1}$ 一定断路 B、开关闭合后，如果电压表示数为零，则灯泡 $L_{2}$ 一定不发光 C、如果只有灯泡 $L_{1}$ 断路，则开关闭合后电压表示数一定为零 D、如果只有灯泡 $L_{2}$ 断路，则开关闭合后电压表示数一定为零

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8. 如图所示的电路，电源电压保持不变， $R$ 为定值电阻。下列说法正确的是（）

A、开关闭合前，电压表和电流表均无示数 B、开关闭合后，滑片P向左移动的过程中，电压表的示数变小 C、开关闭合后，滑片P向左移动的过程中，电压表和电流表示数的乘积变大 D、开关闭合后，滑片P向右移动的过程中，电压表与电流表示数的比值变小

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9. 如图所示的实物电路由电源、开关S、两个小灯泡 $L_{1}$ 、 $L_{2}$ 和甲、乙、丙三个电表（电流表或电压表）组成。闭合开关S后，两只灯泡均发光。下列关于甲、乙、丙三个电表的判断，正确的是（    ）
①甲是电压表，乙、丙是电流表    ②乙是电压表，甲、丙是电流表
③甲是电流表，乙、丙是电压表    ④乙是电流表，甲、丙是电压表

A、①② B、②④ C、①③ D、只有②

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10. 实验室有两只额定电压相同的小灯泡 $L_{1}$ 、 $L_{2}$ ，将它们并联接入电路，如图所示。闭合开关，两只灯泡均发光，电流表 $A_{1}$ 示数比电流表 $A_{2}$ 示数小，下列说法正确的是（）

A、电流对灯泡 $L_{1}$ 做功多 B、灯泡 $L_{1}$ 的电阻大于灯泡 $L_{2}$ C、灯泡 $L_{1}$ 的实际功率大于灯泡 $L_{2}$ D、灯泡 $L_{1}$ 的额定功率大于灯泡 $L_{2}$

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11. 公路检查站的“地磅”可以检测货车是否超载。图是某种地磅的工作原理图，滑片P可在竖直放置的电阻R上滑动，当货车质量增大时，电表示数随之增大，由电表改装成的显示器的示数也增大。下列说法正确的是（　　）

A、接线柱“1”应与“3”连接 B、“显示器”由电压表改装而成 C、若货车质量增大，则电阻 $R_{0}$ 两端电压增大 D、为了节约电能，电阻R₀可以去掉

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12. 在如图所示的实物电路中，电源电压恒定不变，R₁=30Ω。当只闭合开关S₁和S₃时，电流表的示数为0.3A。将滑动变阻器R₂的滑片P移到最右端，当闭合开关S₁、S₂和S₃时，电流表的示数为I₁；移动滑片P到某处，此时电流表的示数为I₂ ， I₁∶I₂=7∶10；保持滑片P的位置不变，只闭合开关S₂ ，调节电阻箱R₃的阻值，在保证电路各元件安全的前提下，电流表的最小示数为0.2A。下列说法正确的是（　　）

A、电源电压大小为6V B、滑动变阻器R₂的最大阻值为75Ω C、电流表的示数I₁为0.3A D、当闭合开关S₁、S₂和S₃时，电路的最小总功率为2W

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二、填空题

13. 木棒在日常生活中有很多用途。

(1)、钻木取火的一种方法如图甲所示，将削尖的木棒伸到木板的洞里，一只手用力压住木棒，另一只手来回拉动钻弓。木棒在木板的洞里转动时，板与棒互相摩擦，机械能转化为内能，当温度达到约260℃时木棒便开始燃烧。已知：弓长为 $s = 0.25 m$ ，人拉钻弓的力为16N。人来回拉满一次钻弓克服摩擦力所做的功为J；

(2)、将质量均匀的木棒切割并组装成两个形状相同、质量均为 $m$ 的木模，用三根竖直细线a、b、c连接，在水平面上按照“互”字型静置，上方木模呈现悬浮效果，如图乙所示，这是利用了建筑学中的“张拉整体”结构原理。细线a的拉力（选填“大于”、“小于”或“等于”）细线b的拉力，沿左右方向平移三根细线在上方木模的接线点，线仍竖直，线上拉力会（选填“改变”或“不变”）。

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14. 如图所示，是为了搬运建筑材料而使用的简单机械。某次用该机械匀速起吊600kg的物体时，物体上升5m用时3s，滑轮组的机械效率是80%，则所做有用功是J，总功的功率是W，拉力 $F$ 是N。若用该装置提升质量更大的物体，其机械效率将。

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15. 为制造压缩空气动力汽车，工程师将装有压缩空气的钢瓶与空气动力发动机连接，该发动机的一个工作循环分为进气冲程和排气冲程，如图所示，发动机对外做功的是（选填“进气”或“排气”）冲程，此过程中钢瓶内压缩空气的温度会。若该发动机的转速为1200r/min，则1s内发动机对外做功。

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16. 如图所示的电路中，电阻R₀=12 Ω，闭合开关S₁ ，将单刀双掷开关S₂掷于a端，电压表示数为2.5 V；将S₂切换到b端，电压表示数为1.5 V，此时电路电流为A，电阻R_x的阻值为Ω。

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17. A、B两只灯泡的额定电压均为6V，通过它们的电流随两端电压的变化关系如图所示。

(1)、将两灯并联接在电压为6V的电源两端，电路的总功率为W；

(2)、将两灯串联接在某电源两端，使B灯恰好正常发光，则电源电压为V；

(3)、若将灯A与滑动变阻器串联接在电压为6V的电源两端，调节滑片，当滑动变阻器的功率是A功率的2倍时，A的功率为 $P_{1}$ ；若将灯B与滑动变阻器串联接在6V电源两端，调节滑片，当灯B功率是滑动变阻器功率的2倍时，B的功率为 $P_{2}$ 。则 $P_{1} ： P_{2} =$ 。

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18. 小明对家庭用电进行了调查研究，他发现：

(1)、电水壶单独工作6min，家中电能表（如图）的指示灯闪烁了300次。则该电水壶消耗的电能为 $k W \cdot h$ ，电功率为W。电路中接入用电器的总功率最大不得超过W；

(2)、规格为“220V 60W”的白炽灯与“220V 8W”的LED灯正常发光时亮度相当，白炽灯正常发光的效率约为12%，则LED灯正常发光效率约为%。

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19. 小伟在乘飞机时了解到，经济舱乘客的免费托运行李限重20kg，而商务舱的乘客允许携带更重的免费托运行李。如图是小伟设计的模拟飞机行李超重的检测装置，杠杆 $O P$ 始终处于水平位置，电源电压恒为15V， $R_{0}$ 是阻值为6Ω的定值电阻， $R_{x}$ 是力敏电阻，它的阻值随压力变化的关系如表所示。当电压表的示数 $U_{0} \geq 3 V$ 时，检测装置会自动报警。
压力 $F / N$
50
100
150
200
250
300
阻值 $R_{x} / Ω$
50
30
24
20
17
16

(1)、小伟把检测装置恰好报警时的电学物理量标在图中，请帮他计算此时 $R_{x}$ 的电阻为；

(2)、如图杠杆上有两个行李托盘，A、B是杠杆上的两个承重点，已知 $A P = 0.3 m$ ， $O B = 0.6 m$ 。小伟闭合开关，将20kg的模拟行李放在某一个托盘上时，检测装置恰好报警，当他将商务舱乘客的模拟行李放在另一个托盘上时，检测装置也恰好报警。商务舱乘客的模拟行李限重为kg；（杠杆、支架及托盘的重力均忽略不计）

(3)、检测装置长期使用后，电源电压会变小，若要使乘客的行李限重不变，在不更换电源及 $R_{x}$ 的情况下，应将托盘向移动适当位置。

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20. 如图所示电路中，电源电压不变， $R_{1}$ 为定值电阻， $R_{2}$ 为滑动变阻器。闭合开关S， $R_{2}$ 的滑片在某一端点时，电压表的示数为4.5V，电流表的示数为 $I_{1}$ ；移动滑片到某一位置时，电压表的示数变化了0.5V，电流表的示数为 $I_{2}$ ，且 $I_{1} ： I_{2} = 3 ： 4$ ，此时 $R_{2}$ 连入电路的电阻与 $R_{1}$ 相差 $5 Ω$ 。求：电源电压 $U =$ V， $R_{1} =$ $Ω$ ；当 $R_{2}$ 阻值最大时，其电阻为 $Ω$ ，其电功率为W。

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三、解答题

21. 图中，用直棒提升重物，画出图示位置所用最小力 $F_{1}$ 和阻力 $F_{2}$ 的力臂 $L_{2}$ 。

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22. 要利用滑轮组把物体吊上楼，请在图乙中画出最省力的绕线方式。

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23. 请在图中用笔画线代替导线连接电路。要求：两灯并联，开关S同时控制两盏灯泡。

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24. 小明用如图所示的装置探究杠杆的平衡条件。

(1)、实验开始时，杠杆的位置如图甲所示。为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆的平衡螺母向移动（选填“左”或“右”）；

(2)、如图乙所示，在刻度线“2”处挂2个钩码，在刻度线“4”处用调好的弹簧测力计竖直向下拉杠杆，当杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数为 $F_{1}$ 。将弹簧测力计斜向左拉，当杠杆在水平位置平衡时，其示数 $F_{2}$ $F_{1}$ （选填“＞”、“＝”或“＜”）；

(3)、得到实验结论后，小明利用图乙所示的装置，只借助杠杆上的刻度线，右端只使用弹簧测力计，左端只悬挂重物，若弹簧测力计的量程是0～5N，当杠杆在水平位置平衡时，通过计算可知，悬挂的重物最重可达N；

(4)、实验完成后，小明想起，人们从地面上搬起重物时，常见的做法是直接弯腰（如图丙）或下蹲弯曲膝盖（如图丁）将重物搬起，哪种做法更好呢？下面建立模型说明这个问题。将人的脊柱简化为杠杆如图戊所示，脊柱可绕骶骨（轴） $O$ 转动，腰背部复杂肌肉的等效拉力 $F_{3}$ 作用在A点，其实际作用方向与脊柱夹角为12°且保持不变。搬箱子时的拉力 $F_{4}$ 作用在肩关节 $B$ 点，在 $B$ 点挂一重物代替箱子。用测力计沿 $F_{3}$ 方向拉，使模型静止，可测出腰背部复杂肌肉拉力的大小。接着，改变脊柱与水平面的夹角即改变杠杆与水平面的夹角 $α$ ，多次实验得出结论。
①当 $α$ 角增大时， $F_{3}$ （选填“变大”、“变小”或“不变”）；
②如果考虑到人上半身的重力，那么腰背部肌肉的实际拉力将比图戊中的 $F_{3}$ 要（选填“大”或“小”）；
③由以上分析可得，（选填“丙”或“丁”）图中的姿势比较正确。

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25. 小红找来了几个质量不同的木块、装有细沙的容器和三脚小桌如图所示，她利用这些器材探究重力势能大小与哪些因素有关。

(1)、该实验是通过观察比较来间接判断物体重力势能大小的，实验过程中选用质量不同的木块由（选填“相同”或“不同”）的高度自由落下，目的是探究重力势能大小与的关系，得到的实验结论是：。

(2)、下列实验中的物体，与本实验的小桌作用相似的是____（填字母）

A、“点火爆炸”实验中滴入的酒精 B、“探究影响动能大小因素”实验中的木块 C、“探究不同物质吸热升温现象”实验中的水和沙子

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26. 在探究“影响导体电阻大小因素”的实验中，保持电源电压不变，如图所示，在 $M$ 、 $N$ 两点之间分别接入不同的电阻丝，其规格如下表所示：
编号
材料
长度/m
横截面积/ $m m^{2}$
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
1.0
C
镍铬合金

D
锰铜合金
0.5
0.5

(1)、实验中应通过观察来比较电阻的大小；

(2)、为完成实验，电阻丝C的规格应选择m， $m m^{2}$ ；

(3)、选用编号为A、D的两根电阻丝进行实验，可探究导体电阻大小与的关系；

(4)、小丽在探究同样的课题时，手边只有一根电阻丝，那么，她利用这根电阻丝和上述电路，能探究电阻的哪些影响因素？____

A、长度 B、材料 C、横截面积

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27. 用图甲所示的电路探究电流与电阻的关系。电源电压恒为4.5V，滑动变阻器的规格为“ $20 Ω$ $1 A$ ”，有 $4 Ω$ 、 $6 Ω$ 、 $8 Ω$ 、 $10 Ω$ 、 $12 Ω$ 的定值电阻各一个。

(1)、用笔画线代替导线把图甲电路连接完整，要求：当滑片P向左滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大。

(2)、完成一组实验后，断开开关，改接10Ω的定值电阻时，有以下四步操作：①闭合开关；②将滑动变阻器的滑片移到最左端；③记录电流表示数；④将滑动变阻器的滑片移到适当位置。从安全和规范角度考虑，正确的顺序是。；上述操作④中判断滑片已处于适当位置的依据是。

(3)、依次改变电阻 $R$ 的阻值，共测得五组实验数据，根据实验数据，在图乙的坐标系中描绘出 $I ~ R$ 的关系图像为曲线A。
①由图像可得出的结论是：。
②根据上面所测的五组实验数据，把每次实验时记录的电流值和对应滑动变阻器 $R_{P}$ 的阻值，在图乙坐标系中描成点，将这些点绘成曲线B，则曲线B与曲线（选填“有交点”或“无交点”）。

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28. 小红做“用伏安法测量未知电阻阻值”的实验，实验电路图如图甲所示。

(1)、移动滑片P，将测得的电流表、电压表示数记录在表格中。实验①的两表示数如图乙所示，请将数据填入表格：
实验序号
①
②
③
电流表示数I/A
a．
0.2
0.25
电压表示数U/V
b．
3.8
5
阻值 $R_{x} / Ω$
根据实验①②③的数据可得： $R_{x}$ 阻值为Ω（保留整数），多次实验的目的是；

(2)、小明想用该电路测量额定电压 $U_{额} = 2.5 V$ 的小灯泡L的额定功率时，发现电流表已经损坏，于是借助小红测量的定值电阻 $R_{x}$ 、电压为4.5V的电源、滑动变阻器（ $50 Ω$ $0.5 A$ ），设计了如图丙所示的电路图及下列方案来测量小灯泡L的额定功率（灯的电阻约为10Ω）：
①闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数等于小灯泡的额定电压。
②保持滑片位置不变，电压表所接的 $b$ 接点不动，仅将 $a$ 接点改接到 $c$ 接点上，测出定值电阻 $R$ 两端的电压 $U_{0}$ ，从而求出小灯泡的额定电流。
请你指出小明的设计方案中存在的2个问题：Ⅰ．；Ⅱ．。

(3)、思考后，小明又设计了如图丁所示的电路来测量小灯泡L的额定功率，电源电压未知但恒定不变， $R_{1}$ 和 $R_{2}$ 为滑动变阻器， $R_{2}$ 的最大阻值为10Ω，实验操作如下：
①保持开关 $S_{2}$ 断开，闭合开关S和 $S_{1}$ ，调节 $R_{2}$ 滑片，使电压表的示数为 $U_{额}$ ；
②断开开关 $S_{1}$ ，闭合开关S和 $S_{2}$ ，保持（选填“ $R_{1}$ ”或“ $R_{2}$ ”）的滑片位置不变，调节（选填“ $R_{1}$ ”或“ $R_{2}$ ”）的滑片，使电压表示数仍为 $U_{额}$ ；
③仅将 $R_{2}$ 的滑片P调至最左端，记下电压表的示数 $U_{1} = 3 V$ ，再仅将 $R_{2}$ 的滑片P调至最右端，记下电压表示数 $U_{2} = 1.5 V$ ，则小灯泡L的额定功率 $P_{额} =$ W。

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29. 高能聚合油是一种安全、清洁、可再生的新型环保燃料。某次用高能聚合油灶具将10kg的水从20℃加热到80℃。已知水的比热容 $c_{水} = 4.2 \times 1 0^{3} J / (k g \cdot ℃)$ ，高能聚合油的热值 $q = 4.2 \times 1 0^{7} J / k g$ 。求：

(1)、这些水吸收的热量；

(2)、若该高能聚合油灶具烧水的热效率为75%，则燃烧了多少千克高能聚合油。

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30. 图甲是可自动调节亮度台灯的电路图。灯泡标有“24V 12W”字样，R₁为光敏电阻。其阻值随光照强度的变化如图乙所示。滑动变阻器R₂最大阻值为30Ω。当光照强度为E₁、R₂连入电路的则值为12Ω时。灯正常发光（不计温度对灯丝电阻的影响）。求：

(1)、灯泡的电阻和灯泡正常发光5分钟消耗的电能；

(2)、电源电压；

(3)、光照强度在E₁~E₂之间，通过调节R₂ ，灯泡实际功率的变化范围。（灯泡两端的电压不能超过额定电压）

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压力 $F / N$	50	100	150	200	250	300
阻值 $R_{x} / Ω$	50	30	24	20	17	16

编号	材料	长度/m	横截面积/ $m m^{2}$
A	镍铬合金	0.5	0.5
B	镍铬合金	1.0	1.0
C	镍铬合金
D	锰铜合金	0.5	0.5

实验序号	①	②	③
电流表示数I/A	a．	0.2	0.25
电压表示数U/V	b．	3.8	5
阻值 $R_{x} / Ω$