河南省郑州市2021-2022学年九年级上学期期中考试物理试题（Word版含解析）

2021-2022学年河南省郑州市九年级（上）期中物理试卷

一、填空题（本题共6小题，每空1分，共14分）

1．（2分）登封芥菜是郑州市的特产，腌制芥菜需要较长的时间，芥菜逐渐变咸，这是　   　现象，而炒菜时加盐可以很快使菜变咸，说明这种现象与　   　有关。

2．（3分）如图所示为“热风车”，点燃蜡烛后上方的热空气推动风车转动，转动过程中 　 　能转化为 　 　能，该过程中能量转化的方式与内燃机的 　 　冲程相同。

3．（2分）小华用在干燥的头发上梳过的塑料梳子靠近细细的水流时，她观察到如图所示的有趣现象。这是由于梳子摩擦后带了 　 　，会吸引细细的水流；当梳子靠近被水平支起的且与毛皮摩擦过的橡胶棒的带电一端时，橡胶棒被排斥，说明梳子带 　 　电。

4．（3分）如图甲所示的电路，先将开关S接到a，再将开关S接到b。两次电压表指针偏转都是如图乙所示，则电源电压为 　   　V，灯L1两端电压为 　   　V，通过L1和L2的电流之比为 　   　。

5．（2分）如图所示的电路，电源电压为6V，当开关S闭合后电压表的示数也为6V，则产生故障的原因可能是 　     　或 　     　。

6．（2分）一个电路中有两只连接方式未知的灯泡都在发光，小明用电压表测得两只灯泡两端的电压相等，他说两只灯泡一定是并联的，请你判断他的说法是否可靠。 　    　，理由是：　    　。

二、选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分，第7～12小题只有一个选项符合题目要求，第13～14题每小题有两个选项符合题目要求，全部选对得3分，选对但不全得1分，有错选得0分）

7．（3分）现代航天器使用液态氢作燃料，是因为它具有（　　）

A．较多的热量 B．较小的体积 

C．较大的比热容 D．较大的热值

8．（3分）各类电子设备都离不开芯片，组成芯片的主要物质是（　　）

A．铜 B．铝 C．硅 D．银

9．（3分）某同学用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球，观察到验电器的金属箔片由闭合到张开，如图所示，下列说法正确的是（　　）

A．从该现象中可以看出来丝绸摩擦过的玻璃棒带的是正电 

B．验电器的原理是同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引 

C．金属箔片张开的瞬间，玻璃棒上的正电荷移动到金属箔片 

D．金属箔片张开的瞬间，电流方向是从玻璃棒流向金属箔片

10．（3分）关于温度、热量、内能，下列说法正确的是（　　）

A．温度越高的物体，同种物质的分子运动更剧烈 

B．对物体做功，物体的内能一定增大 

C．物体的温度越高，所含的热量越多 

D．晶体在熔化过程中，继续吸热，温度不变，内能不变

11．（3分）有经验的柴油机维修师，不用任何仪器，只是靠近柴油机排气管口观察和用鼻子闻一下，并将手伸到排气管口附近感觉一下尾气的温度，就能初步判断这台柴油机的节能效果。在同样负荷的情况下，关于柴油机的节能效果，下列判断正确的是（　　）

A．尾气的温度越高，柴油机越节能 

B．尾气的温度越低，柴油机越节能 

C．尾气的柴油味越浓，柴油机越节能 

D．尾气的颜色越黑，柴油机越节能

12．（3分）九年级的志愿者想为敬老院的老人设计一个呼叫电路。他们的设想是：同一房间内两位老人都能单独控制同一只电铃，且能让值班室的工作人员区分出是哪位老人按铃呼叫的。下图中的四个电路，符合设想的是（　　）

A． B． 

C． D．

13．（3分）如图是一个厨房天然气安全报警装置内部的部分电路原理图。电源电压不变，R0为定值电阻，R是用半导体材料制成的气敏电阻，其电阻值会随天然气浓度的升高而变小，闭合开关S，若厨房天然气浓度升高，则下列判断正确的是（　　）

A．气敏电阻R的阻值变小 

B．通过电阻R的电流变小 

C．气敏电阻R两端电压变大 

D．定值电阻R0两端电压变大

14．（3分）如图甲所示，已知电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～15V，滑动变阻器R2的规格为“50Ω 0.5A”，闭合开关S后，调节滑动变阻器的滑片P，得到电流表与电压表的示数关系如图乙所示（部分图象），在保证电路安全的前提下，下列说法正确的是（　　）

A．电源电压为6V 

B．R1的阻值为10Ω 

C．滑动变阻器可以调到的最大阻值是20Ω 

D．滑动变阻器可以调到的最小阻值是10Ω

三.作图题（本题共2个小题，每小题3分，共6分）

15．（3分）近年来，我市新增了不少新能源公交车，在公交车后门的两侧扶手上，各装有一个按钮（相当于一个开关），想要下车的乘客只要按下任何一个按钮，装在驾驶台上的指示灯都会发光。提醒司机有乘客需要下车。请设计一个符合要求的电路图。（已画出指示灯和电源，如图所示）

16．（3分）某小组的同学们想要探究串联电路的电压规律，于是用两节干电池串联做电源，现若想测量L2两端电压，请将图中的电路按要求连接完整。

四、实验探究题（本题3个小题，第17题8分，第18题12分，第19题11分，共31分）

17．（8分）如图所示，在探究“不同物质吸热能力”的实验中：

（1）在两个相同的烧杯中加入初温和质量都相同的水、煤油（ρ水＞ρ煤油），则 　 　是煤油（选填“a”或“b”）。用相同的电加热器进行加热，是为了：　 　；

（2）实验过程中记录了达到相同末温所用的时间，并记录在图乙中，根据图乙可以判断 　 　的吸热能力更强（选填“a”或“b”）；

（3）物理学上用 　 　这个物理量来描述物质的吸热能力。

18．（12分）如图所示，在探究“并联电路的电流特点”的实验中，小明设计了如图甲所示的电路进行实验：

（1）请用笔画线代替导线，按图甲中的电路图把图乙中的实物电路连接完整（导线不得交叉）。

（2）小明先将电流表接在L1所在的支路上，闭合开关，观察到灯L2发光，但灯L1不亮，电流表的示数为零，电路可能存在的故障是灯L1　   　（选填“断路”或“短路”）。

（3）排除故障后，他测出了L2支路上的电流I1＝0.8A，然后他把电流表依次接入电路分别测量出L2支路电流I2、干路电流Ⅰ，两次测得的结果都如图丙所示，则I2＝　   　A、I＝　   　A。由此数据初步得出并联电路中干路电流和各支路电流的关系是 　   　（用题中的测量量表示）。

（4）为了验证上一初步结论是否具有普遍性，接下来应该进行的具体操作是：　   　。

19．（11分）小张在做“探究导体中电流跟导体电阻的关系”实验中，实验器材有：学生电源（电压恒为3V）、电流表、电压表、定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω、25Ω各一只）、滑动变阻器R1（10Ω 1A）、滑动变阻器R2（25Ω 1A）、开关、导线若干，如图所示。

（1）请根据图甲电路图用笔画线代替导线，将图乙中的实物电路连接完整（导线不得交叉）。

（2）滑动变阻器在电路中除了保护电路外，在实验过程中还起到 　            　的作用。

（3）闭合开关，电流表有示数，电压表示数为零，经检查电流表、电压表正常且连接完好，则电路的故障可能是 　            　。

（4）故障排除后，小张先将5Ω的电阻连入电路中，移动滑动变阻器的滑片，并记下电流值为0.4A；接着断开开关，将5Ω电阻更换成10Ω电阻，再次闭合开关，接下来的操作是：　            　。

（5）如表为小张设计并记录了部分数据的实验表格。第4次实验电流表示数如图丙所示，请在表格中填入合适的数据。

①小张设计的表格中的一处不合理的内容是 　            　。

②请你根据实验数据，在图丁所示的坐标图中画出对应的Ⅰ一R图像；

③分析图像可得出的结论是 　            　。

五、综合应用题（第20题10分，第21题15分，共25分）

20．（10分）某品牌燃气热水器，铭牌上标有热水产率“10L/min”，即开始加热后每分钟有10L的热水流出。若流进热水器的水的初温为15℃，流出的热水的温度为45℃，小明洗一次澡用了20min，通过燃气表上的示数由23.912m3变为25.412m3，已知ρ水＝1.0×103kg/m3，q气＝3.2×107J/m3，c水＝4.2×103J/（kg•℃）。请完成以下问题：

（1）热水器工作过程中，将天然气的 　   　能转化为内能，再通过 　   　的方式增大水的内能，使水的温度升高的；

（2）每分钟从热水器内流过的水吸收的热量；

（3）洗一次澡消耗的天然气完全燃烧放出的热量；

（4）本次洗澡加热过程中热水器的热效率。

21．（15分）如图甲是苹果自动筛选装置。原理是：传送带上的苹果经过压力检测点时，使压敏电阻R的阻值发生变化，AB间的电压也随之发生改变，当质量小于一定值的苹果经过压力监测点，使R0两端电压小于5V时，机械装置启动，将质量不达标的苹果推出传送带，实现自动筛选。已知电源电压恒为15V，R0＝30Ω，压敏电阻R的阻值随压力变化关系如图乙所示，g取10N/kg。

（1）当压敏电阻R受到的压力增大时，其阻值 　   　，R0两端的电压 　   　（均选填“增大”或“减小”）；

（2）当检测点上没有水果时，R0两端的电压UAB为多大；

（3）通过计算求出，该筛选装置可将质量为多少克以下的苹果推出传送带。

2021-2022学年河南省郑州市九年级（上）期中物理试卷

参考答案与试题解析

一、填空题（本题共6小题，每空1分，共14分）

1．【解答】解：腌制芥菜时，芥菜变咸这是扩散现象，是盐分子无规则运动的结果；炒菜时往菜里加盐，菜很快就咸了，而腌咸菜时，很长时间菜才会变咸，这是因为炒菜时菜的温度比较高，使分子无规则运动加快了，即表明温度越高，分子热运动越剧烈。

故答案为：扩散；温度。

2．【解答】解：热空气对风车做功，内能转化为机械能；该过程与内燃机的做功冲程能量转化的方式相同。

故答案为：内；机械；做功。

3．【解答】解：（1）用在干燥头发上梳过的梳子可以吸引水流，说明摩擦使梳子带上了电荷，简称带了电；

（2）毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，当梳子靠近毛皮摩擦过的橡胶棒时，发现玻璃棒被排斥，说明梳子带负电。

故答案为：电；负。

4．【解答】解：由电路图知，开关S接a时，两灯串联，电压表测电源电压；开关S接b时，两灯仍并联，电压表测L2两端电压。

并联电路中总电压等于各用电器两端电压之和，而两次电压表指针偏转相同，所以S接a时电压表使用大量程，由图乙知，电源电压为10V；S接b时电压表使用小量程，L2两端电压为2V；

所以L1两端电压U1＝U﹣U2＝10V﹣2V＝8V；

因串联电路中电流处处相等，所以通过L1和L2的电流之比为1：1。

故答案为：10；8；1：1。

5．【解答】解：由图可知，开关S闭合后，灯L1和灯L2串联，电压表测灯L1两端的电压；

若电路正常，由串联电路的电压特点可知，电压表示数应小于电源电压6V；由题知，当开关S闭合后电压表的示数也为6V，则故障可能是某盏灯短路，也可能是某盏灯断路；

（1）若L1短路，则电压表也被短路而无示数，不符合题意，所以是灯L2短路，此时电压表测电源电压，则电压表的示数为6V；

（2）若故障为断路，因电压表的示数等于电源电压，说明电压表与电源两极连接的部分电路没有断路，即灯泡L2没有断路，故可能是L1断路。

综上可见，电路故障可能是L2短路或L1断路。

故答案为：L2短路；L1断路。

6．【解答】解：如果两个灯泡并联，由于并联电路两端电压相等；串联电路中各处电流相等，根据U＝IR可知，当两个灯泡完全相同时，两灯泡两端电压相等，因此两灯泡也可能是串联，故说法不可靠，理由见解答。

故答案为：不可靠；如果两个灯泡并联，由于并联电路两端电压相等；串联电路中各处电流相等，根据U＝IR可知，当两个灯泡完全相同时，两灯泡两端电压相等，因此两灯泡也可能是串联。

二、选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分，第7～12小题只有一个选项符合题目要求，第13～14题每小题有两个选项符合题目要求，全部选对得3分，选对但不全得1分，有错选得0分）

7．【解答】解：

航天器采用液态氢作为燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的液态氢和其它燃料相比，液态氢可以释放出更多的热量。

故选：D。

8．【解答】解：组成芯片的主要物质是硅。

故选：C。

9．【解答】解：A、虽然用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，但是不能从该现象中看出来，故A错误；

B、验电器的原理是同种电荷相互排斥，故B错误；

CD、当带正电的玻璃棒与金属球接触时，一部分电子会从验电器的金属箔移动到玻璃棒，因电子定向移动的方向与电流的方向相反，所以瞬间电流的方向是从玻璃棒流向金属箔，故C错误，D正确。

故选：D。

10．【解答】解：A、同种物质温度越高，分子运动更剧烈，故A正确；

B、对物体做功，如果是改变其位置、高度等，则内能不一定增加，故B错误；

C、热量是一个过程量，不能说物体含有多少热量，故C错误；

D、晶体在熔化过程中继续吸热，温度不变，内能增大，故D错误。

故选：A。

11．【解答】解：尾气的温度高，说明散失的热量多，柴油机的效率低，反之，柴油机的效率高，即节能。

尾气的柴油味浓、颜色黑都说明柴油没有充分燃烧，浪费了燃料，这样柴油机的效率会低。

故选：B。

12．【解答】解：A．由电路图可知，两开关均可以独立控制电铃，但无法区别是哪位老人呼叫，故A不符合；

B．由电路图可知，开关S1闭合时会造成电源短路，故B不符合；

C．由电路图可知，两开关并联且电铃位于干路，两开关支路均串联一个灯泡，可以达到两位老人都能单独控制同一只电铃且工作人员能区分出是哪位老人按铃呼叫的，故C符合题意；

D．由电路图可知，开关S1闭合时，灯亮，电铃不响，故D不符合题意。

故选：C。

13．【解答】解：由电路图可知，定值电阻R0和气敏电阻R串联，电压表测R0两端的电压。

因气敏电阻R的阻值会随天然气浓度的升高而变小，所以，当厨房天然气浓度升高时，气敏电阻R的阻值变小，电路的总电阻变小；

由I＝可知，电路中的电流变大，即通过电阻的电流变大；

由U＝IR可知，R0两端的电压变大，即电压表的示数变大；

因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，气敏电阻R两端的电压变小；综上所述，AD正确。

故选：AD。

14．【解答】解：

由甲图可知，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，

根据串联电路的特点和欧姆定律，由图乙信息可知电源电压：

U＝U2+IR1＝5V+0.1A×R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①

U＝U2′+I′R1＝3V+0.3A×R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②

由①②解得：U＝6V，R1＝10Ω，故A、B均正确；

根据串联电路的分压特点，变阻器接入电路的电阻越大，其两端电压越高，由于电源电压小于电压表的所用量程的最大值，故变阻器接入电路的最大值为其本身的最大值，即R滑大＝50Ω，故C不正确。

由滑动变阻器R2的规格为“50Ω 0.5A”可知，当移动滑片使电流表示数达到I大＝0.5A时，变阻器接入电路的电阻最小，则由串联电路的特点和欧姆定律可得变阻器可以调到的最小阻值：

R滑小＝＝＝＝2Ω，故D不正确；

故选：AB。

三.作图题（本题共2个小题，每小题3分，共6分）

15．【解答】解：只要按下任何一个按钮，指示灯都会发光，说明这两个开关互不影响，是并联的；

如图所示：

16．【解答】解：探究串联电路电压的特点，应使两灯串联；两节干电池串联做电源，则电源的电压为3V；若要测量灯泡L2两端的电压，则电压表选用小量程与这个灯并联，如下图所示：

四、实验探究题（本题3个小题，第17题8分，第18题12分，第19题11分，共31分）

17．【解答】解：（1）探究比较不同物质吸热能力的实验中，采用的是控制变量法，需要控制不同物质的质量和初温相同，由于煤油的密度小于水的密度，根据知煤油的体积大于水的体积，所以b杯是煤油；相同的电热器在相同时间为两种物质提供的热量相同；

（2）根据图乙知，升高到30℃，a用时6min，b用时3min，a的加热时间长，由转换法，a吸收的热量比较多，由此可知a的吸热能力更强；

（3）物理学中用比热容来描述物质的吸热能力，比热容大，表明物质的吸热能力强。

故答案为：（1）b；相同时间内物质吸收的热量相同；（2）a；（3）比热容。

18．【解答】解：（1）该电路为并联电路，电流表测量灯泡L1的电流，开关控制整个电路，实物图如图所示：

；

（2）将电流表接在L1所在的支路上，闭合开关后，观察到灯L2发光，说明干路和L2支路是通路，但灯L1不发光，电流表的示数为零，电路可能存在的故障是L1断路；

（3）因干路电流等于各支路电流之和，所以干路电流大于支路电流，在图丙中，因指针偏转角度相同，测干路电流时应选用大量程，分度值为0.1A，示数为1A；测通过L2支路的电流选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.2A；

由数据可得：并联电路中干路电流等于各支路电流之和，并联电路中电流规律的表达式是：I＝I1+I2；

（4）为避免实验的偶然性，要选择两个不同规格的灯泡多次实验。

故答案为：（1）如上图；（2）断路；（3）0.2；1；I＝I1+I2；（4）选择两个不同规格的灯泡多次实验。

19．【解答】解：（1）由图甲知滑动变阻器接右下接线柱，电压表与电阻并联，如下所示：

（2）探究电流与电阻的关系，应保持电阻两端的电压不变，所以滑动变阻器在电路中除了保护电路外，在实验过程中还起到保持电阻两端的电压不变；

（3）闭合开关，电流表有示数，说明电路没有发生断路，电压表示数为零，说明与电压表并联的电阻短路；

（4）电阻两端的电压为：U＝IR＝0.4A×5Ω＝2V；

根据串联分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；

探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向A端移动，使电压表的示数为2V，读出电流表的示数；

（5）由图丙知电流表的量程为0﹣0.6A，分度值为0.02A，示数为0.08A；

①设计表格时，物理量需要有单位，所以表格的不合理之处为电阻R缺少单位；

②据表格数据描点画出图像，见下图：

；

③由图像知，电流与电阻之积为一定值，故可以得出结论：电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比。

故答案为：（1）如上；（2）保持电阻两端的电压不变；（3）电阻短路；（4）将滑片向右端移动，使电压表的示数为2V，读出电流表的示数；（5）0.08；①电阻R缺少单位；②见上图；③电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比。

五、综合应用题（第20题10分，第21题15分，共25分）

20．【解答】解：

（1）热水器工作过程中，天然气燃烧时，通过化学变化转化为内能，因此将天然气的化学能转化为内能，又将该内能转移为水的内能，因此该过程是通过热传递的方式增大水的内能，使水的温度升高的；

（2）由“10L/min”可知，每分钟从热水器内流过水的体积：V＝10L＝1×10﹣2m3，

由ρ＝可得，水的质量：m＝ρ水V＝1.0×103kg/m3×1×10﹣2m3＝10kg，

水吸收的热量：Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×10kg×（45℃﹣15℃）＝1.47×106J；

（3）洗一次澡消耗的天然气：V气＝25.412m3﹣23.912m3＝1.5m3，

天然气完全燃烧放出的热量：Q放＝V气q气＝1.5m3×3.2×107J/m3＝4.8×107J；

（4）已知洗一次澡需要20min，因此20min水吸收的热量：Q吸′＝20×Q吸＝20×1.47×106J＝2.94×107J，

澡加热过程中热水器的热效率：η＝×100%＝×100%＝35%。

答：（1）化学；热传递；

（2）每分钟从热水器内流过的水吸收的热量为1.47×106J；

（3）洗一次澡消耗的天然气完全燃烧放出的热量为4.8×107J；

（4）本次洗澡加热过程中热水器的热效率为35%。

21．【解答】解：（1）闭合开关，两电阻串联，从图乙可知压敏电阻R受到的压力增大时，其阻值减小，根据串联分压特点可知，压敏电阻两端的电压减小，电源电压不变，则R0两端的电压增大；

（2）由表中数据可知，当检测点上没有水果时，压敏电阻的阻值R＝120Ω，

电路电流：I＝＝＝0.1A，

由I＝可知，R0两端的电压：UAB＝IR0＝0.1A×30Ω＝3V；

（3）当R0两端电压为5V时，电路电流：I′＝＝＝A，

由I＝可知，R的阻值：R′＝＝＝60Ω，由表中数据可知，当R的阻值为60Ω时，压力为2N，由于水平面受到的压力等于重力，因此该筛选装置可将重为2N以下的苹果推出传送带，则苹果的质量m＝＝＝0.2kg＝200g。

故答案为：（1）减小；增大；

（2）当检测点上没有水果时，R0两端的电压UAB为3V；

（3）通过计算求出，该筛选装置可将质量为200克以下的苹果推出传送带。