重庆市涪陵区涪陵第十九中学2024-2025学年九年级物理第一学期期末学业质量监测试题含解析.doc

重庆市涪陵区涪陵第十九中学2024-2025学年九年级物理第一学期期末学业质量监测试题
考生请注意：
1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。
2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。

一、选择题
1．将2个分别装有空气和红棕色二氧化氮气体（ρ二氧化氮>ρ空气）的玻璃瓶口对口对接，中间用玻璃板隔开．抽开隔板后，通过观察瓶内颜色变化推断气体分子是否作无规则运动．对于玻璃瓶的三种放置方法（如图所示），四位同学判断正确的是

A．小华认为a图放置最不合理
B．小夏认为b图放置最不合理
C．小梦认为c图放置最不合理
D．小满认为三种放置方法都不合理
2．以下四种现象中，与水的比热容很大这一知识点没有关系的是（ ）
A．汽车的发动机用循环流动的水来冷却
B．生活中往往用热水取暖
C．夏天往地上洒水来降温
D．沿海城市昼夜温差小
3．下列用电器中，主要利用电流热效应工作的是（　　）
A．电视机 B．电冰箱 C．电暖器 D．电风扇
4．如图所示，是我们在学习《热和能》时做过的一些实验，有关表述正确的是（ ）

A．甲图：液体的蜡在凝固时体积缩小，是由于构成物质的分子在排列方式上发生了变化
B．乙图：用来探究蒸发快慢与液体表面积的关系
C．丙图：悬挂重物不能把两铅块分开，说明分子间只存在引力
D．丁图：液化石油气采用降低温度的方法液化后储存在钢罐的
5．关于电路和电流，下列说法正确的是（　　）
A．马路两旁的路灯，晚上同时亮早晨同时灭，它们是串联的
B．通电的金属导线中自由电子定向移动方向与电流方向相同
C．电荷移动就能形成电流
D．给手机充电时，手机电池相当于是用电器
6．下列实例与能量转化相对应正确的是（ ）
A．汽油燃烧：化学能转化为内能
B．太阳能电池：太阳能转化为化学能
C．热机：利用机械能转化为内能
D．给充电宝充电：电能全部转化为内能
7．0.2 A的电流最可能是下列电器中哪一个的工作电流
A．家用电冰箱 B．家用空调器 C．普通计算器 D．普通白炽灯
8．如图所示的电路中，电源电压不变，R1为定值电阻闭合开关S，当滑片P从中点向右移时

A．电流表A1的示数变大 B．R2的电功率变大
C．电压表的示数变大 D．电流表A2的示数变小
9．为维护消费者权益，某技术质量监督部门对市场上的电线产品进行抽查，发现有一个品牌电线中的铜芯直径明显比电线规格上标定的直径要小，引起导线电阻偏大，工作时发热量高甚至烧坏．从影响导体电阻大小的因素来分析，引起这种电线电阻不符合规格的主要原因是
A．电线的长度 B．电线的横截面积
C．电线的材料 D．电线的温度
10．一杯酒精减少一半后，则 （　　）
A．热值和比热都不变 B．热值减半、比热不变
C．热值和比热都减半 D．热值不变、比热减半
11．家庭常用的电吹风既能吹冷风又能吹热风．下列电路中最符合电吹风工作要求的是（ ）
A． B． C． D．
12．下列有关热学知识的认识，正确的是（　　）
A．只有热传递可以改变物体的内能
B．热机的做功冲程是将机械能转化为内能
C．物体的温度越高，分子运动的越快，物体的动能越大
D．沿海地区昼夜温差小，主要原因是水的比热容较大
二、填空题
13．如图所示电路，若L1和L2串联，应闭合开关_____；若L1和L2并联，应闭合开关_____；开关_____不能同时闭合，否则会短路。

14．一个标有“220V 100W”字样的灯泡，1 度电可供该灯泡正常工作______________h，若将灯接入110V电路中，它的实际功率为__________________W。
15．小明用两个完全相同的滑轮组装成如图所示滑轮组，把重200N的物体匀速提升2m，所用拉力F为80N，克服绳重与摩擦做功40J，则每个滑轮重________N。

16．在一定温度下，两个电路元件A和B的电流和电压关系如图所示．由如图可知，元件_____（A/B）的电流与它两端的电压关系遵循欧姆定律，若将元件A和B并联后接在2.5V的电源两端时，则干路中的电流为______A，两个元件的总功率为__________ W.

三、实验题
17．（8分）某学习小组在老师的指导下，探究电流产生的热与哪些因素有关.他们用的实验器材如图甲所示，两个透明容器中密封着等空气，U形管中液面最初相平，两个密闭容器中都有一段电阻丝。

（1）请你用笔画线代替导线，把图甲两个容器的电阻丝接入电路中。
（________）
（2）实验中通过观察液面高度的变化来比较电流通过导体产生热的多少，这种方法叫__________。
（3）接好电路，闭合开关，通电一段时间后， ________（选填“左”或“右”）侧U形管中液面高度变化大，此实验现表明，在电流和通电时间均相同的情况下，________ 越大，所产生的热量越多。
（4）让两个密闭容器中的电阻一样大，在其中一个容器的外部将一个相同阻值的电阻和这个容器内的电阻并联（如图乙所示），此时通过两容器中电阻的电流不同，在通电时间相同的情况下，观察U形管中液面高度的变化，由此得到的结论是__________________。
（5）通电一段时间，左侧容器和右侧容器中的电阻丝产生的热量之比为__________。被电阻丝加热的两容器中的空气还可以换成等量的_________（“水”或“煤油”）。（相应的U形管也需更换）
18．（8分）为了比较水和煤油的吸热能力，小亮用两套完全相同的装置做了如图所示的实验，并每隔1 min测量一次温度，数据记录在下表中。

(1)在两个相同的烧杯中应加入初温相同、____相同的水和煤油；
(2)液体吸收热量的多少可通过______（选填“液体升高的温度”或“加热时间”）比较；
(3)实验中发现煤油的温度比水的温度升高得_____（选填“快”或“慢”），若两者升高相同的温度，则__________吸收的热量多，这表明____吸热本领更强；
(4)由表格中数据可得，煤油的比热容是____________ J/（kg•℃）。
加热时间/min
0
1
2
3
4
水的温度/℃
30
34
38
42
46
煤油的温度/℃
30
38
46
54
62

19．（8分）小文在“测量小灯泡的电功率”实验中，所用器材有：电压恒为3V的电源、额定电压为2.5V的小灯泡L、符合实验要求的滑动变阻器、已调零的电流表和电压表、开关、导线若干。请完成下列实验内容：

(1)用笔画线表示导线，将图甲的实物电路连接完整，要求滑片P向B端滑动时滑动变阻器的阻值减小________________；
(2)闭合开关后，发现小灯泡不发光，电流表示数为零，电压表示数为3V。产生这种现象的原因可能是小灯泡________________。(选填“断路”或“短路”)
(3)排除故障后，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P移到某处，电压表的示数如图乙所示。若使小灯泡正常发光，应将滑片P向____(选填“A”或“B”)端移动；
(4)实验中小文分别测出小灯泡两端的电压为1.5V、2 V、2.5 V，观察小灯泡的亮暗情况，并记录三种情况下小灯泡的电流值，计算出相应的实际功率。他为了减小误差，求出了三个电功率的平均值。请你指出小文在实验中的不妥之处： ①_________；②_______。
四、作图题
20．（8分）请按图甲所示电路图将图的实物电路连接完整。
（_______）

21．（8分）某初中学生根据所学物理知识，自行设计了防盗警报器．要求当有人走到自家门口指定区域时，通过感应装置实现开关闭合，灯泡变亮，电铃不响，提示有人靠近自家家门；当将器具放入钥匙孔内时，触动某个装置，相当于开关闭合，电铃响起，电灯不熄灭；无人靠近家门口时，电灯不亮，电铃不响．器材干电池、导线、开关、小灯泡和小电铃．在下面虚线框内画出设计电路图
（_____）

五、计算题
22．（10分）在一个标准大气压下，用炉子将10 kg的水从20 ℃加热至沸腾，燃烧了0.5 kg的焦炭，已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，焦炭的热值为3.0×107 J/kg.求：
(1)水吸收的热量；
(2)0.5 kg焦炭完全燃烧释放的热量；
(3)炉子烧水的效率．
23．（12分）如图甲所示的电路，电源电压保持不变。小灯泡L标有“4V 1.6W“的字样，滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω，定值电阻R2＝20Ω，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V。求：

（1）小灯泡正工作时的电阻是多少？
（2）只闭合开关S、S2和S3移动滑动变阻器R1的滑片P使电流表示数为0.5A时，R2消耗的电功率为1.25W。此时滑动变阻器R1接入电路中的阻值是多少？
（3）只闭合开关S和S1，移动滑动变阻器R1的滑片P，小灯泡L的I﹣U图像如图乙所示，在保证各元件安全工作的情况下，滑动变阻器R1允许的取值范围是多少？
参考答案

一、选择题
1、B
【详解】为了推断气体分子是否作无规则运动设计实验要具有说服力，将2个分别装有空气和红棕色二氧化氮气体（ρ二氧化氮>ρ空气）的玻璃瓶口对口对接，中间用玻璃板隔开．因ρ二氧化氮>ρ空气，为能够说明气体不是对流或气体流动引起的瓶内颜色变化．所以a图放置最有说服力，而b图因为密度大的在上，密度小的在下，最不合理．故答案选B．
2、C
【详解】A．因为水的比热容较大，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以用水来冷却汽车发动机，不符合题意；
B．因为水的比热容较大，降低相同的温度，水放出的热量多，所以生活中往往用热水取暖，不符合题意；
C．炎热的夏天，往室内地面上洒水，水蒸发会从周围吸热而降低周围环境的温度，不是利用水的比热容大的特点，符合题意；
D．沿海城市昼夜温差小，因为水的比热容较大，吸收或放出相同的热量，水温度的变化小，不符合题意。
3、C
【详解】A．电视机主要将电能转化为声和光，A错误；
B．电冰箱用电动机带动工作，利用了电流的磁效应，主要把电能转化为机械能和内能，B错误；
C．电暖器主要将电能转化为内能，利用了电流的热效应，C正确；
D．电风扇用电动机带动工作，利用了电流的磁效应，主要将电能转化为机械能，D错误；
故选C．
4、A
【详解】A．物质的状态变化时，其体积也发生变化，是由于构成物质的分子在排列方式上发生了变化造成的，故A正确；
B．由乙图知，探究的是在液体表面积、液体表面空气流动速度一定时，蒸发快慢与液体温度的关系，故B错误；
C．分子间同时存在引力和斥力，悬挂重物不能把两铅块分开，是由于分子间存在引力，同时也存在斥力，故C错误；
D．液化石油气储存在钢罐里，是采用压缩体积使它液化的方法，而不是降低温度，故D错误。
故选A。
5、D
【详解】A．马路上的路灯总是同时亮，同时熄灭，有时损坏了一盏，其它路灯也会亮，说明路灯可以独立工作，互不影响，所以，路灯之间是并联的，故A错误；
B．规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，金属导线中的电流方向与带负电的自由电子定向移动方向相反，故B错误；
C．只有电荷的定向移动才能形成电流，故C错误；
D．在给手机电池充电的过程中，电能转化为电池的化学能，在电路中手机电池消耗电能，手机电池相当于用电器，故D正确。
故选D。
6、A
【详解】A．汽油燃烧是将化学能转化为内能，A符合题意；
B．太阳能电池是将太阳能转化为电能，B不符合题意；
C．热机是想内能转化为机械能，C不符合题意；
D．给充电宝充电是将电能转化为化学能，D不符合题意。
7、D
【解析】家用电冰箱中的电流约为1 A，空调器的电流约5 A，普通计算器的电流约0.1 mA，房间里白炽灯的电流0.2 A左右．
8、D
【解析】由电路图可知，R1与R2并联，电流表A1测R1支路的电流，电流表A2测干路电流，电压表测电源的电压。
因电源电压保持不变，
所以，滑片移动时，电压表的示数不变，故C错误；
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，
所以，滑片移动时，通过R1的电流不变，即电流表A1的示数不变，故A错误；
当滑片P从中点向右移时，变阻器接入电路中的电阻变大，
由I＝可知，通过R2的电流变小，
由P＝UI可知，R2的电功率变小，故B错误；
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，干路电流变小，故D正确。
故选：D。
9、B
【解析】当导体的材料、长度、温度不变时，横截面积越小，电阻越大．根据焦耳定律Q=I2Rt工作时发热量高甚至烧坏．题中电线中的铜芯直径明显比电线规格上标定的直径要小，是因为电线的横截面积小，电阻大．故B符合题意为答案．
10、A
【详解】把一杯酒精减少一半，质量和体积均减小一半，而比热容、热值，是物质的一种特性，不随物体的多少而变化，热值和比热容都不变．
故选A．
11、A
【解析】根据题意，电吹风既能吹冷风又能吹热风，所以电机与电热丝应并联，且为了使电热丝不会烧坏，在其发热时，电机必须工作．
A图，干路开关S1闭合时，电机工作吹冷风，再闭合S2时，电热丝工作，吹热风，故A符合题意；
B图，S1闭合，S2断开时，电热丝单独工作，会烧坏，故B不符合题意；
C图，S1闭合时，电机与电热丝串联，当S2再闭合时，电热丝被短路，电机单独工作，但在实际电路中，很少会这样设计电路，因为S2闭合到断开两种状态时，电机的工作电压变化大，可能不会正常工作，故C不符合实际；
D图，S1闭合时，电机与电热丝串联，当S2再闭合时，电机被短路，电热丝单独工作，故D不符合题意；
故选A．
点睛：重点是并联电路特征的应用，特别是理解电吹风吹热风时，电动机必须工作，即电热丝不可以单独工作，所以设计电路时，电动机所在支路不用设置开关，电动机由干路开关控制即可．
12、D
【分析】改变物体内能的方式有两种：做功和热传递；在做功冲程中，汽油机将内能转化为机械能，由此获得动力；内能和机械能无必然联系；根据可知，质量相同的不同物质，吸收相同的热量，比热容大的温度改变的少。
【详解】A．做功和热传递是改变物体内能的两种方式，故A错误；
B．在热机的做功冲程中，燃料燃烧生成高温高压的燃气，燃气推动活塞运动，活塞从而带动曲轴转动，使汽车获得动力，在此过程中，将内能转化为机械能，故B错误；
C．物体的温度越高，分子运动得越快，但物体的动能不一定大，故C错误；
D．沿海地区水多，内陆地区水少、沙石多，因为水的比热容较大，白天，相同质量的水和沙石比较，吸收相同的热量，水的温度升高的少；夜晚，放出相同的热量，水的温度降低的少，使得沿海地区昼夜的温差小，故D正确。
故选D。

二、填空题
13、S1 S2、S3 S1、S2
【详解】[1] 若L1和L2串联，电流从正极流出，经L1、L2、S1回到电源负极，因此需要闭合开关S1；
[2] 若L1和L2并联，电流从正极流出分支，一支流经L1，一支流经L2、S2，最后流经开关S3回到电源负极，因此需闭合开关S2、S3；
[3]开关S1、S2同时闭合，电流从正极流出，流经S1、S2便流回负极，将不经过L1、L2，造成短路。
14、10 25
【详解】[1]由P=可得，1度电可供该灯泡工作的时间：
t===10h
[2]由P=可得，灯泡的电阻：
R===484
将灯接入110V电路中时的实际功率：
P实===25W
15、20
【详解】由图可知n=3，绳子自由端移动的距离：
s=nh=3×2m=6m，
拉力做的总功：
W总=Fs=80N×6m=480J，
拉力做的有用功：
W有用=Gh=200N×2m=400J，
拉力做的额外功：
W额 =W总 -W有用 =480J-400J=80J，
又克服绳重与摩擦做功W额1=40J，所以克服动滑轮重力所做的额外功：
W额2 =W额 -W额1 =80J-40J=40J，
由W=Gh可得每个滑轮重：
。
16、A 0.8 2
【解析】分析图象可知元件A的电流、电压的关系图象是正比例函数，说明元件A的电阻不变，电流与电压成正比，遵循欧姆定律； 若将元件A和B并联后接在2.5V的电源两端时,UA=UB=2.5V，由图象可知对应的电流为IA=0.5A，IB=0.3A，所以干路中的电流I=IA+IB=0.5A+0.3A=0.8A，两个元件的总功率： .

三、实验题
17、 转换法 右 电阻 当电阻和通电时间相同时，电流越大，电流通过导体产生的热越多 4：1 煤油
【解析】(1)[1]变阻器可改变电路中的电流，将变阻器串联连入电路中，如下所示：
；
(2)[2]电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但可给等量的气体加热，根据热胀冷缩，产生的热量越多，气体膨胀程度越大，U形管中液面的高度变化越大，采用了转换法；
(3)[3][4]甲图中，两电阻串联，电流和通电时间相同，5Ω＜10Ω，接好电路，闭合开关，由知，通电一段时间后右侧容器内电阻丝产生的热量多，右侧U形管中液面高度变化大，此实验现象表明，在电流和通电时间均相同的情况下，电阻越大，所产生的热量越多；
(4)[5]右容器内一个电阻丝与容器外的一个电阻丝并联后再与左容器内一个电阻丝串联，根据串联、并联电路电流的规律，通过右容器内电阻丝的电流小于左容器内电阻丝的电流，而两电阻丝阻值大小和通电时间相同，由知，通电一段时间后，左侧容器内电阻丝产生的热量多，根据转换法，故左容器U形管中液面高度变化大，由此得到的结论是：通电时间、电阻相同时，电流越大，产生的热量越多；
(5)[6]装置乙中一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联，根据串联电路的电流特点可知，右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等，即，两个5Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点知，两电阻阻值相等，则支路中电流相等，，所以右边容器中的通过电阻的电流是左侧通过电流的一半，即是研究电流产生的热量与电流的关系，由可知，左边容器中的电阻产生的热量是右侧容器电阻丝产生的热量的4倍；
[7]被电阻丝加热的两容器中的空气还可以换成等量的煤油，因水的比热容大，煤油比水具有较小的比热容，故用煤油比用水更容易看出温度的变化。
18、质量 加热时间 快 水 水 2.1×103
【详解】(1)[1]根据比较不同物质吸热能力的方法可知，在两个相同的烧杯中应加入初温相同、质量相同的水和煤油。
(2)[2]实验通过比较加热时间来比较水和煤油吸收热量的多少，加热时间越长，物质吸收的热量越多。
(3)[3][4][5]实验中发现煤油的温度比水的温度升高得快，要使两者升高相同的温度，水加热的时间长一些，水吸收的热量较多，这表明煤油的吸热本领弱，水吸热本领更强。
(4)[6]根据题意可知：在相同时间内水和煤油吸收的热量相同
Q水=Q煤油
c水mΔt水=c煤油mΔt煤油
c煤油==2.1×103J/(kg·℃)
煤油的比热容是2.1×103J/(kg·℃)。
19、 断路 B 求了电功率的平均值 没有测出小灯泡在实际电压略高于额定电压时的电功率
【详解】(1)[1]要求滑片P向B端滑动时滑动变阻器的阻值减小，那么应该把B端连接在电路中，B端与电流表的0.6A的接线柱连接；如下图所示；

(2)[2]假设是小灯泡短路，那么小灯泡不会发光，有电流流过电流表，电流表会有示数，但是电压表不会有示数，这些情况与题意不符合，所以不可能是小灯泡短路；假设是小灯泡断路，那么小灯泡不会发光，没有电流流过电流表，电流表没有示数，电压表测的是电源电压，示数是3V，这些情况与题意相符合，所以可能是小灯泡断路；
(3)[3]从图甲可以看到，电压表的量程是0到3V，那么图乙中电压表的读数是1.8V，小灯泡的额定电压是2.5V，若使小灯泡正常发光，根据分压原理，滑动变阻器接入电路中的阻值应该变小，那么应将滑片P向B端移动；
(4)[4]这三个电功率的大小是不同电压下不同情况下的功率，不能取这三个数值的平均值，所以不妥之处是求了电功率的平均值；
[5]实际电压只是测到了额定电压，测出对应的额定功率，但是没有考虑到测出小灯泡在实际电压略高于额定电压时的电功率，所以还有一个不妥之处是没有测出小灯泡在实际电压略高于额定电压时的电功率。

四、作图题
20、
【解析】灯与电铃并联，开关S2控制电铃，开关S1控制整个电路，根据电路图连接实物图，如下所示：

21、
【解析】要求当有人走到自家门口指定区域时，通过感应装置实现开关闭合，灯泡变亮，电铃不响，提示有人靠近自家家门，由此分析可得小灯泡和小电铃是并联关系，一个开关控制电路；当将器具 放入钥匙孔内时，触动某个装置，相当于开关闭合，电铃响起，电灯不熄灭，由此分析可得小电铃和一个开关串联；无人靠近家门口时，电灯不亮，电铃不响，综合以上要求，设计电路如图所示：

五、计算题
22、 (1)3.36×106 J；(2)1.5×107 J；(3) 22.4%
【解析】解：（1）1个标准大气压下，水的沸点为100℃，所以将水加热至100℃，水吸收的热量：
.
（2）0.5kg焦炭完全燃烧释放的热量：
；
（3）炉子烧水的效率
．
答：（1）水吸收的热量为；（2）0.5kg焦炭完全燃烧释放的热量为；（3）炉子烧水的效率为22.4%．
23、（1）10Ω；（2）20Ω；（3）2.5Ω~12Ω。
【解析】（1）．灯泡L标有“4V 1.6W”字样表示灯的额定电压为4V，额定功率为1.6W，根据P＝可得灯泡正常工作时的电阻为：
RL＝＝＝10Ω；
（2）．只闭合开关S、S2和S3，移动滑动变阻器R1的滑片P使电流表示数为0.5A时，变阻器R1和R2并联，电流表测总电流I＝0.5A，R2消耗的电功率P2=1.25W。根据P＝得电源电压为：
U＝＝＝5V，
则通过R2的电流为：
I2＝＝＝0.25A；
根据并联电路电流的规律，通过动变阻器R1的电流为：
I1＝0.5A﹣0.25A＝0.25A，
则R1接入电路中的阻值为：
R1＝＝＝20Ω。
（3）．只闭合开关S和S1，灯L与变阻器R1串联，电压表测R1两端电压，电流表测电路中的电流，由灯泡L的I﹣U图像可知，灯正常工作时（灯泡电压为4V时）的电流为0.4A，则电路中的最大电流为I最大＝0.4A，电流表使用0～0.6A量程是安全的，此时变阻器R1连入电路的阻值最小。由串联电路电阻关系和欧姆定律，得滑动变阻器R1的最小阻值为：
R滑小＝﹣RL＝﹣10Ω＝2.5Ω；
电压表的量程为0～3V，即电压表的最大示数为U最大＝3V，根据串联电路分压规律，此时变阻器连入电路中的电阻最大，灯泡两端此时的最小电压UL最小＝5V﹣3V＝2V，由图乙可知，此时通过灯的电流为I最小＝0.25A，则变阻器连入电路中的最大电阻为：
R滑大＝＝＝12Ω。
故滑动变阻器R1允许的取值范围是2.5Ω~12Ω。
答：（1）．小灯泡正常工作时的电阻是10Ω；
（2）．只闭合开关S、S2和S3，移动滑动变阻器R1的滑片P使电流表示数为0.5A时，此时滑动变阻器R1接入电路中的阻值是20Ω；
（3）．在保证各元件安全工作的情况下，滑动变阻器R1允许的取值范围是2.5Ω~12Ω。