14湖北初中教改联盟2023-2024学年九年级上学期12月份学业水平诊断物理试题

湖北初中教改联盟2023-2024学年度上学期12月份学业水平诊断九年级物理试题一、选择题（每小题只有一个符合要求的选项。每小题2分，共24分）1.家庭厨房里，许多现象蕴含着物理知识。下列现象不能说明分子在做无规则运动的是（）A.鸭蛋腌制十多天后变咸B.炒菜时锅里冒出白烟C.在客厅里闻到了菜香味D.汤里放点盐很快变咸了【答案】B【解析】【详解】A．鸭蛋腌制时，盐扩散到鸭蛋中，使鸭蛋变咸，说明分子在做无规则运动，故A不符合题意；B．炒菜时锅里冒的白烟是水蒸气液化形成的小水珠，不是分子的无规则运动造成的，故B符合题意；C．在客厅闻到了菜香味，是菜的香味分子扩散到空气中，说明分子在做无规则运动，故C不符合题意；D．汤里放点盐，盐扩散到汤里，使汤变咸，说明分子在做无规则运动，故D不符合题意。故选B。2.景颇族的祖先曾发明一种活塞式点火器，如图所示。以牛角作套筒，木质推杆前端粘附艾绒。取火时，一手握住套筒，另一手猛推推杆，艾绒即燃，随即将杆拔出，口吹立见火苗。手推杆入筒的过程中，正确的说法是（）A.套筒内气体的内能是通过热传递改变的B.套筒内气体分子的无规则运动加剧C.这相当于四冲程汽油机的做功冲程D.套筒内气体对推杆做功使筒内气体内能增大【答案】B【解析】【详解】ABD．手推杆入筒的过程中，压缩内部的气体，推杆对筒内气体做功，使得筒内气体内能增大，温度升高，分子热运动更剧烈，是通过做功改变了物体的内能。故B正确，AD错误；C．手推杆入筒的过程中，压缩内部的气体，对筒内气体做功，使得筒内气体内能增大，机械能转化为内能，相当于四冲程汽油机的压缩冲程，故C错误。故选B。3.国产油电混合动力汽车，给汽车蓄电池充电时，蓄电池相当于（）A用电器 B.电源 C.开关 D.导线【答案】A【解析】【详解】在给蓄电池充电的过程中，将电能转化为蓄电池电池中的化学能，蓄电池消耗电能，此时蓄电池相当于电路中的用电器。故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。4.通常情况下，下列物品属于绝缘体的是（）A.铜线 B.人体 C.大地 D.塑料【答案】D【解析】【详解】大地、人体和铜线都容易导电，属于导体；塑料不容易导电，属于绝缘体。故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。5.2022年我国在超导领域取得重大突破。超导材料具有零电阻、抗磁性等特殊的物理性质，应用领域非常广泛。常温下的超导体，最适合制作（）A.家用保险丝 B.白炽灯泡的灯丝 C.电熨斗发热体 D.高压输电线【答案】D【解析】【详解】A．保险丝是利用电流的热效应，当电流过大时，自动熔断来保护电路的，超导体的电阻为零，无法将电能转化为内能，无法熔断，故A不符合题意；

B．白炽灯泡的灯丝需要将电能转化为内能和光能，超导体的电阻为零，电阻为零无法将电能转化为内能，故B不符合题意；C．电炉丝需要将电能转化为内能，超导体的电阻为零，无法将电能转化为内能，故C不符合题意；D．超导体的电阻为零，可以远距离输电，当电阻为零时，可使导线损耗为零，便可提高传输效率，故D符合题意。故选D。6.“以人为本，创建平安和谐校园”是构建和谐社会的重要组成部分，同学们在日常生活中必须注意安全，珍视生命。下列有关安全用电方面的说法，正确的是（）A.多个大功率用电器可以同时使用一个插座B.通常情况下更换灯泡时，先要断开灯泡所在的支路开关C.在两线插头的插座板上，使用有金属外壳的用电器同样安全D.穿着绝缘性很好的鞋子可以靠近高压带电体【答案】B【解析】【详解】A．多个大功率用电器同时使用一个插座，可能会造成插座上总电流过大，烧坏插座，故A错误；B．通常情况下，为了安全，更换灯泡时，先要断开灯泡所在的支路开关，故B正确；C．在两线插头的插座板上，使用有金属外壳的用电器同样不安全，使用有金属外壳的用电器需要用三孔插座，故C错误；D．任何情况下都不能靠近高压带电体，可能会发生电弧触电，故D错误。故选B。7.如下图甲所示的电路中，当闭合开关S后，两个电压表指针偏转均为图乙所示，则电阻R1和R2两端的电压分别为（）A.12V；6V B.6V；1.2V C.4.8V；1.2V D.6V；4.8V【答案】C【解析】【详解】由图甲可知，电阻R1和R2串联，而电压表V1测量的是电源电压，电压表V2测量的是R2电压，所以电压表V1的示数比电压表V2的示数大，故电压表V1选的是0~15V的量程，分度值为0.5V，根据指针位置，电压表读数为6V；电压表V2选的是0~3V的量程，分度值为0.1V，根据指针位置，电压表读数为1.2V，即R2两端的电压是1.2V；根据串联电路的电压关系，R1两端的电压U1=U-U2=6V-12V=4.8V故选C。8.如图所示，在“组成串联电路”的实验中，当开关闭合时，灯、均不亮，如果某同学用一根导线去检查电路的故障：他将导线先并联接在灯两端时发现灯亮，灯不亮；然后将导线并联接在灯两端时发现两灯均不亮，由此可以判断（）A.灯短路 B.灯断路C.灯短路 D.灯断路【答案】B【解析】【详解】闭合开关时两灯均不亮，说明可能是电路中某处断路，或是电源损坏，或是两灯均短路。用导线先并联在L1两端时，发现L2亮，灯L1不亮，说明电路通路，电源完好，两灯泡不可能短路，L2不可能断路；同时因导线与灯L2并联，两灯均不亮，说明电路的故障为灯L1发生了断路。故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。9.对学校教室内的物理量估测最符合实际的是（）A.教室内一盏照明灯正常工作的电流约为5A B.教室内电子白板正常的功率约为2kWC.教室内空调正常工作的电压为220V D.教室内用电器每天平均消耗电能500度【答案】C【解析】【详解】A．教室内一盏照明灯的功率约40W，电流约为故A不符合题意；B．电子白板的功率大小一般为200W左右，具体的功率大小取决于品牌和型号，故B不符合题意；C．我国家庭照明电路的电压为220V，教室内空调正常工作的电压也为220V，故C符合题意；D．教室内6盏日光灯的总功率为240W，多媒体电器功率约为200W，教室内的灯、多媒体每天工作按6小时计算，教室内用电器每天平均消耗电能约为故D不符合题意。故选C。10.如图所示，某物理实验小组设计了一款电子量角器，AB为均匀半圆弧形电阻，O点为其圆心，OP为金属滑片，可绕O点转动。AO间连接的角度显示器是由电压表改装而成，可用来显示角AOP的大小。下列有关说法正确的是（）A.当滑片P沿顺时针方向转动时，电压表示数会变大B.当滑片P沿顺时针方向转动时，电路中的电流会变小C.当滑片P沿顺时针方向转动时，连入电路的电阻变小D.图中电压表可以替换成电流表【答案】A【解析】【详解】AC．由图示知，滑片P滑动时，AB之间的电阻全部接入电路，其阻值不会随着滑片的移动而变化；当滑片P沿顺时针方向转动时，电压表测量的那一部分的电阻值变大，根据串联分压的特点可知，电压表示数会变大，故A正确，C错误；B．由于在滑片滑动过程中，AB之间的电阻不会随着滑片的移动而变化，总电压也不变，根据可知，电路中电流大小不变，故B错误；D．图中的电压表如果换成电流表，由于电流表在线路中相当于导线，当夹角为180°时会造成短路，所以电压表不可以用电流表替换，故D错误。故选A。11.某科技小组设计了检测螺丝松动的报警方案。其主要的科学原理是：螺丝（螺丝在电路图中用虚线框表示，其电阻不计）连接在电路中，当螺丝松动时，此时电灯亮起而发出警报，及时提醒工人修理（）A. B.C. D.【答案】A【解析】【详解】根据题意可知，螺丝连接在电路中，此时灯不会亮；螺丝松动时，会与下端的导线分离而断开，即螺丝所在电路发生了断路，此时灯亮报警，说明螺丝与灯泡是并联在电路中的，能把灯泡短路。而为了防止螺丝通路时造成电源短路，因此在干路中串联一个定值电阻。故选A。12.将标有“220V15W”的白炽灯和“220V15W”的LED灯分别接入家庭电路中，发现LED灯的亮度远高于白炽灯的亮度。下列说法中正确的是（）A.通过LED灯的电流大于通过白炽灯的电流B.LED灯的实际功率大于白炽灯的实际功率C.相同时间内白炽灯消耗的电能大于LED灯消耗的电能D.相同时间内LED灯转换成的光能大于白炽灯转换成的光能【答案】D【解析】【详解】AB．将标有“220V

15W”的LED灯和“220V

15W”的白炽灯分别接入家庭电路中，两盏灯泡都正常发光，实际功率与额定功率是相同的，故两盏灯泡的实际功率相同，根据P=UI可知，通过LED灯的电流等于通过白炽灯的电流，故AB错误；C．根据W=Pt可知，相同时间内LED灯消耗的电能等于白炽灯消耗的电能，故C错误；D．相同时间内LED灯消耗的电能等于白炽灯消耗的电能，但LED灯的亮度远高于白炽灯的亮度，因此相同时间内LED灯转换成的光能大于白炽灯转换成的光能，故D正确。故选D。二、填空题（每空1分，共10分）13.嫦娥五号返回器用类似“打水漂”的方式着陆地球，其着陆过程的部分轨迹简化为如图所示。AB段返回器的动能___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）；BC段返回器的机械能___________（选填“变大”、“变小”或“不变”），CD段返回器的重力势能___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。【答案】①.变小②.不变③.变小【解析】【详解】[1]AB段，返回器的质量不变，高度变大，重力势能变大，是返回器的动能转化为重力势能，所以返回器的动能变小。[2]BC段没有受到空气的阻力，机械能是守恒的，保持不变。[3]CD段，质量不变，高度变小，重力势能减小，速度变大，动能变大，是重力势能转化为动能。14.我国西晋学者张华在《博物志》中写到“今人梳头、脱着衣时，有随梳、解结有光者，亦有咤声”。脱衣时有光有声，这其实是一种________现象；若人带负电荷，去接触不带电的金属的瞬间电流从________（选填“金属流向人体”或“人体流向金属”）。【答案】①摩擦起电②.金属流向人体【解析】【详解】[1]人们梳头、穿衣时，梳子与头发，外衣与里面的衣服摩擦，使它们带有异种电荷，电荷放电，看到小火星和听到微弱响声，所以属于摩擦起电。[2]正电荷定向移动的方向规定为电流的方向，当带负电荷的人体，接触不带电的金属时，人体的负电荷移动到金属上，由于电流方向与负电荷定向移动方向相反所以接触的的瞬间电流从金属流向人体。15.图是汽车油量表的工作原理图，其中的油量表是用电流表改装的，当油箱中的油面下降时，变阻器连入的阻值_________，油量表的示数________（均选填“变大”“变小”或“不变”），若油量表是用电压表改装，应与_________（选填“R0”或“R1”）并联，实现油量增多，油量表示数变大。【答案】①.变大②.变小③.R0【解析】【详解】[1][2][3]由图可知，R0和滑动变阻器R1串联，油量表串联接入电路中，为电流表，当油箱中油面下降时，滑片向上滑动，变阻器连入电路的长度变大，阻值变大，电路中总电阻变大，电源电压一定，由欧姆定律可知电路中电流变小，油量表示数变小；若油量表是用电压表改装，油面升高时，滑片向下滑动，滑动变阻器连入电路的阻值变小，由串联电路的分压原理可知，滑动变阻器分得电压减小，由串联电路电压的规律可知R0分得电压变大，根据题目要求电压表示数变大，所以电压表应并联在R0两端。16.如图所示，定值电阻R=10Ω，R2=10Ω，电源电压为6V。当开关S接位置1时，电流表的示数为0.2A，则R1=___________Ω。当开关S接位置2时，电阻R两端的电压___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。【答案】①.20②.变大【解析】【详解】[1]当开关S接位置1时，电路为R1、R串联，电路中的电流为0.2A，则R两端的电压为R1的阻值[2]当开关S接位置2时，电路为R2、R串联，因为R2较R1电阻变小，根据串联分压原理可知，R2分得的电压小于R1分得的电压，由串联电压规律可得，R两端电压变大。三、作图题（每小题2分，共4分）17.在以下图中用笔画线代替导线将实物图连接完整。要求：L1和L2并联，电流表测干路电流，导线不交叉（已知干路电流低于0.6A）。【答案】【解析】【详解】要求L1和L2并联，电流表测干路电流，则应将两灯并列连接，同时电流表处于干路上，干路电流低于0.6A，则电流表选用小量程，故作图如下：18.小明网购了一款人体感应灯，这种灯只有在光线暗且有人体靠近时才会自动发光，在人离开时自动关闭。请你在图中正确画出能够表示该灯工作原理的电路图。【答案】【解析】【详解】这种灯只有在光线暗且有人体靠近时才会自动发光，在人离开时自动关闭，说明光敏开关和人体感应器同时控制灯，光敏开关、人体感应器、灯三者应该是串联的，故作图如下：四、实验与探究题（每空1分，共16分）19.在“比较不同物质吸热能力”的实验中，组装了如图a所示的装置。将甲、乙两种同质量的不同液体分别放入两个相同的烧杯中，用相同的酒精灯同时加热。记录相关数据，并绘制出如图b的图像。（不计热量损失）（1）同时开始加热到第4分钟，这段时间，甲吸收的热量___________（选填“大于”、“小于”或“等于”）乙吸收的热量，从图像上可以看到，这段时间，甲液体升温比乙液体___________（选填“快”或“慢”）；（2）实验中，给相同质量的不同物质，加热相同的时间，通过比较___________，可以判断它们吸热能力的强弱。除了实验中的这种比较吸热能力的方法外，还可以___________；（3）从图像可知，甲、乙两种液体的比热容之比是___________。【答案】①.等于②.快③.升高的温度④.见解析⑤.1∶2【解析】【详解】（1）[1][2]用相同的酒精灯同时开始加热到第4分钟，加热时间相同，甲吸收的热量等于乙吸收的热量；由图可知，加热相同的时间，甲升高的温度较快。（2）[3][4]实验中，给相同质量的不同物质，加热相同的时间，吸收相同的热量，通过比较升高的温度比较它们的吸热能力的强弱；还可以使液体升高的温度相同，比较加热所用的时间。（3）[5]若加热4min，甲升高的温度为Δt甲=60℃-20℃=40℃乙升高的温度为Δt乙=30℃-10℃=20℃甲、乙的质量相同，甲乙相同的热量相同，由Q=cmΔt可知，比热容与升高的温度成反比，甲乙比热容之比c甲∶c乙=Δt乙∶Δt甲=20℃∶40℃=1∶220.如图所示，是同学们利用斜面、钢球、木块、电阻、密封容器等器材做过的两个实验，请回答：（1）图甲是研究动能大小与___________的关系，该实验中所研究的动能是指___________的动能（选填“钢球”或“木块”）；（2）图乙是探究电流通过导体产生的热量与___________的关系，通电一段时间后，通过___________判断左右电阻产生电热的多少；（3）甲、乙两个实验都采用了转换法和___________法。【答案】①.速度②.钢球③.电流④.U型管中两液面的高度差⑤.控制变量【解析】【详解】（1）[1][2]该实验用钢球从斜面上滚下撞击木块，通过木块移动的距离来反映钢球动能的大小。实验中钢球质量一定，让钢球从不同的高度由静止滚下，钢球运动到斜面低端的速度不同，由控制变量法可知，该实验研究的是动能的大小与速度的关系。（2）[3]图乙装置中，右侧两电阻并联后再与左侧电阻串联，容器内两电阻大小相等，根据并联和串联电路电流的规律，通过左侧容器中电阻的电流大于通过右侧容器中电阻的电流，而通电时间相同，故乙实验可以研究电流产生的热量与电流大小的关系。[4]在该实验中，是通过观察U形管中两液面的高度差来比较各容器中电热丝产生热量的多少的，这里运用了转换法。（3）[5]由上述分析可知，甲、乙两个实验都采用了转换法和控制变量法。21.在“测量小灯泡电阻”的实验中，电源电压恒为6V，小灯泡的额定电压为2.5V，滑动变阻器最大阻值为20Ω。实验次数123电压U/V1.02.02.5电流I/A0.20

0.30电阻R/Ω

（1）小明连接了如图甲的电路，将滑动变阻器的阻值调到最大，闭合开关，观察到一个电表有示数，另一个电表没有示数，这个没有示数的电表是___________表。检查电路，发现有一根导线连接错误，请在连接错误的导线上画“×”___________；（2）正确连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，读出相应的电压表和电流表的示数，并记录在表格中。当电压表的示数为2V时，电流表的示数如图乙，从图中读出其示数为___________A；继续向___________（选填“左”或“右”）调节滑片，使滑动变阻器连入电路的阻值变小，使小灯泡正常发光。分析表格中的数据，可计算出小灯泡正常发光时的电阻为___________Ω（结果保留一位小数）；（3）在小组交流时，同学认为小明的第1次数据存在问题，这一判断的依据是___________。【答案】①.电压②.③.0.26④.左⑤.8.3⑥.见解析【解析】【详解】（1）[1]在图甲所示的电路中，闭合开关，电流经电源正极、滑动变阻器、电流表回到电源负极，没有电流通过灯泡和电压表，故电流表有示数，电压表没有示数。[2]测小灯泡电阻时，电压表应并联在小灯泡两端，电流表应与小灯泡串联，则将滑动变阻器左下接线柱与灯泡右端接线柱连接，连接错误的一根导线如图所示：（2）[3]如图乙，电流表的分度值为0.02A，示数为0.26A。[4]小灯泡的额定电压为2.5V，此时电压表的示数为2V，要使小灯泡正常发光，根据串联分压原理，需要向左移动滑动变阻器的滑片使其阻值变小，灯泡两端的电压变大，直到电压表的示数为2.5V。[5]根据表格数据，小灯泡正常发光时的电阻为（3）[6]由表格中的第1次数据可知，变阻器两端的电压为此时滑动变阻器的阻值为滑动变阻器最大阻值为20Ω，通过计算得出第1次滑动变阻器的阻值需要25Ω，超过其最大阻值，则不能通过滑动变阻器调节得到表中第1次实验数据，说明小明的第1次数据存在问题。五、综合实践题（共16分）22.垃圾分类看似小事，实则是“大事”，它体现了一座城市的社会文明水平。为了有效处理垃圾，某垃圾焚烧发电厂日处理垃圾600t，垃圾的平均热值q垃＝5×106J/kg。求：（1）600t垃圾完全燃烧放出的热量，相当于多少t煤完全燃烧所产生的热量？（q煤＝3.0×107J/kg）（2）若600t垃圾完全燃烧产生热量的70%被水吸收，能使多少t水温升高50℃？[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]【答案】（1）100t；（2）1×104t【解析】【详解】解：（1）600t垃圾完全燃烧放出的热量为需要煤的质量为（2）水吸收的热量为水的质量为答：（1）600t垃圾完全燃烧放出的热量，相当于100t煤完全燃烧所产生的热量；（2）若600t垃圾完全燃烧产生热量的70%被水吸收，能使1×104t水温升高50℃。23.如图甲所示的电热杯垫，它能够对杯子进行加热或保温。杯垫内部简化电路如图乙所示，R1、R2为加热电阻，其中R1=10Ω，R2=5Ω，其工作电压U=10V，1、2、3、4为触点，通过调节旋钮可使扇形开关S上端同时接触两个相邻的触点，从而实现开关、加热或保温档之间的切换。求：（1）当开关旋至2、3触点时电路中的电流；（2）当开关旋至3、4触点时电路消耗的功率；（3）杯垫保温1min产生的热量。【答案】（1）1A；（2）30W；（3）600J【解析】【详解】解：（1）当开关旋至2、3触点时，只有R1接入电路，电路总电流（2）当开关旋至3、