2021年福建荔城区沙堤中学九年级上期中物理试卷

这是一份2021年福建荔城区沙堤中学九年级上期中物理试卷，共15页。试卷主要包含了单项选择题，填空题，解答题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、单项选择题（共16小题；共64分）
1. 下列粒子中，带正电的是
A. 原子B. 电子C. 质子D. 中子

2. 百灵鸟是散居型蝗虫的天敌但蝗灾爆发时，聚集型蝗虫会大量分泌苯乙腈，其刺激性气味使百灵鸟放弃捕食，百灵鸟闻到苯乙睛的气味是因为
A. 分子体积很小B. 分子间有引力
C. 分子间有斥力D. 分子永不停息地做无规则运动

3. 在图中，甲、乙两图所示的是汽油机一个工作循环中的两个冲程，下列说法正确的是
A. 甲图是压缩冲程，是将内能转化为机械能
B. 甲图是做功冲程，是将机械能转化为内能
C. 乙图是做功冲程，是将内能转化为机械能
D. 乙图是压缩冲程，是将机械能转化为内能

4. 有甲、乙、两三个轻质小球，甲球带正电。将甲与乙、丙靠近时，他们相互作用的情况如图所示。则下列判断正确的是
A. 乙球可能带负电，丙球一定带正电B. 乙球一定不带电，两球可能带负电
C. 乙球一定带负电，丙球可能带正电D. 乙球可能不带电，丙球一定带负电

5. 家用电冰箱中消耗电能的器件主要是电动压缩机和照明灯泡。其中电动压缩机 M 受温控开关 S1 控制，照明灯泡 L 受门控开关 S2 控制。温控开关 S1 和门控开关 S2 既能单独工作又能同时工作。如图所示是几个同学画的家用电冰箱的电路图，其中正确的是
A. B.
C. D.

6. 下列现象中，利用做功使物体的内能增加的是
A. 冬天对手“哈气”手会感到暖和
B. 来回弯折的铁丝温度会升高
C. 冬季用热水袋取暖
D. 自行车轮胎放气时，气门嘴处温度会降低

7. 如图所示，先后将不同材料接在电路的 A 、 B 两点间，闭合开关，能使小灯泡发光的是
A. 干木条B. 铜丝C. 塑料棒D. 陶瓷棒

8. 如图所示电路图中，开关 S 闭合后，电源可能被损坏的电路是
A. B.
C. D.

9. 如图所示，能正确反映在电阻一定时，电流与电压变化的图象是
A. B.
C. D.

10. 由欧姆定律 I=UR 变形可得 R=UI。下列说法正确的是
A. 导体电阻跟它两端的电压成正比
B. 导体电阻跟通过它的电流成反比
C. 导体电压跟通过它的电流成正比
D. 导体电阻跟通过的电流和它两端电压无关

11. 选一选。
在相同温度下，关于导体的电阻，下列说法正确的是（ ）。
A. 铜线的电阻一定比铝线的小
B. 长度相同粗细也相同的铜线和铝线电阻相等
C. 长度相同的两根铜线，粗的那根电阻较大
D. 粗细相同的两根铜线，长的那根电阻较大

12. 小林像往常一样将台灯的插头插入书房插座，闭合台灯开关时，家里空气开关跳闸，你认为小林家发生短路的部位最有可能的是
A. 书房插座B. 台灯插头C. 台灯灯座D. 台灯开关

13. 如图所示，电源电压 U 保持不变，在甲、乙两处分别接入电压表，闭合开关 S，测得 U甲:U乙=1:3；断开开关 S，拆去电压表，并在甲、乙两处分别接入电流表，此时 I甲:I乙 是
A. 3:1B. 1:3C. 1:1D. 4:3

14. 两个定值电阻 R1 、 R2 电阻之比为 2:1，它们两端电压相等，通过它们的电流之比为
A. 1:1B. 1:2C. 2:1D. 2:3

15. 如图所示电路中，电源电压不变，开关 S 闭合后，向右移动变阻器 R2 滑片 P 的过程中，下列判断正的是
A. 电压表 V 的示数变大
B. 电流表 A1 的示数变大
C. 电压表 V 示数与电流表 A1 示数的比值变大
D. 电流表 A1 示数与电流表 A2 示数的比值变大

16. 如图所示，能正确表示通过某定值电阻的电流与它两端电压之间关系的图象是
A. B.
C. D.

二、填空题（共8小题；共36分）
17. 如图（甲）所示，在一端开口的玻璃管内装有一半的酒精，再沿管壁慢慢地注入红色的水，这时可以清楚地看见红水和酒精的分界面，然后堵住管口，上下颠倒几次，使水和酒精充分混合，可以看见混合液体的体积 （填“<”、“=”或“>”）混合前体积之和，这说明分子间存在 ；如图（乙）所示，将两个底面平整、干净的铅柱紧压后，两个铅柱就会结合在一起，即使在下面吊一个较重的物体也不会将它们拉开，这个实验表明分子间存在 。

18. 如图所示，先在一个配有活塞的厚壁玻璃筒里放一小团棉花，然后迅速压下活塞，筒内棉花燃烧起来。对这一现象的解释是，活塞压缩玻璃筒内的空气，对筒内空气 ，使空气的 增加，温度升高，达到棉花的着火点就燃烧起来了。


19. 如图所示，将 2 个规格相同的小灯泡串联在一起，接在电路中：已知电路某处的电流是 I0，则通过每个小灯泡的电流是 ；若每个小灯泡的电阻为 R0，则电源电压为 。

20. 如图所示为冬天人们常用的一种电热暖手宝，当袋内 0.5 kg 的水由 0∘C 加热至 60∘C，需要吸收的热量为 J。为了使用时更加安全，它的内部采用了双重温控保护开关，两个温控开关应是 （选填“串联”或“并联”）起来使用的。[c水=4.2×103 J/(kg⋅∘C)]

21. 如图甲所示是电阻 R 和小灯泡 L 的 U−I 图象，若将电阻 R 与小灯泡 L 串联在电路中（如图乙），电流表示数为 0.4 A，则电源电压为 V。

22. 大型载重货车在长距离下坡行驶时，不断进行制动以控制车速．刹车片和轮毂长时间摩擦会产生高温， 方式增加刹车系统内能的．为防止高温烧坏刹车片导致刹车失灵．所以要在刹车时给刹车片喷水进行降温，一方面通过 方式减少其内能，另一方面水会 （填物态变化名称） （吸热、放热）迅速降温，以保行车安全．

23. 如图所示，电压表 V1 的示数为 3 V，V2 的示数为 1.8 V，则 L1 两端的电压为 V，L2 两端的电压为 V，电源电压为 V。

24. 在图所示电路中，电源电压保持不变。当开关 S 闭合后，电路正常工作，一段时间后，灯 L 熄灭。若电路中仅有一处故障，且只发生在电阻 R 或灯 L 上。现提供完好的电流表、电压表各一只，与 L 规格相同且完好的灯 L0，请选择其中的一个器材接入电路，能同时检测电路中所有可能的故障。请写出操作方法、观察到的现象及相对应的故障。 。

三、解答题（共1小题；共13分）
25. 据报道，我国长征二号 F 运载火箭将于6月中旬把神舟十号飞船送人太空，火箭在上升过程中，其头部表面温度将会急剧升高，请你用所学物理知识解释这是为什么?

四、实验题（共5小题；共48分）
26. 如图是三个热学实验，请在下面空格处填上字母表示相关实验。
（1）说明做功可以改变物体内能的是 。
（2）说明分子之间有作用力的是 。
（3）说明分子在永不停息地运动的是 。

27. 某同学用实验“探究串联电路中电压的规律”。
提出问题：在如图所示的串联电路中，ab 两端的电压、 bc 两端的电压、 ac 两端的电压可能有一定的关系。
设计实验并进行实验探究：
（a）按如图所示的电路图连接电路。
（b）把电压表分别接入电路中的 ab 两端、 bc 两端、 ac 两端。闭合开关 S，测出它们的电压，填入下表。
（c）为了防止偶然因素的影响，可以采用下列两种方法之一，重复上面实验步骤。
方法一：改变电源电压。
方法二：更换电阻 R1 、 R2，或其中一个电阻（阻值不同）。
实验序号ab两端电压Uabbc两端电压Ubcac两端电压
（1）在连接电路时，开关必须 。
（2）上面设计的表格中存在的不足之处是： 。
（3）通过对表格中数据的分析，后面两次实验是采用 重复进行的（选填“方法一”或“方法二”）。
（4）分析表格中数据，可以得出初步结论：串联电路中的电压规律是串联电路两端的总电压等于 。

28. 在探究“比较不同物质吸热能力”的实验中，用铁夹将温度传感器及分别盛有水和色拉油的两个试管固定在铁架台上，温度传感器的探头部分与试管内的水和色拉油良好接触，两只温度传感器通过数据采集线与计算机相连接，如图所示。
（1）试管中加入的水和色拉油除初温相同外，还应保证 相同。（选填“体积”、“质量”）
（2）实验中物质吸热的多少是通过 来反映的。
（3）由于没有直接测量比热容的仪器，因此这个实验是通过观察 的变化来比较比热容的大小。
物质质量/g初始温度/∘C加热时间/min末温/∘C水20020645色拉油20020675
（4）根据表中数据算出加热 6 min 水吸收的热量为 J。
（5）色拉油的比热容是 。（用科学计数法表示并精确到小数点后一位）

29. 小明在探究”电流大小与哪些因素有关”的实验中，
（1）断开开关，连接电路。请用笔画线代替导线，根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整。
（2）闭合开关前，图乙中滑动变阻器的滑片 P 应位于 （选填”A”或”B”）端，可以起到保护电路作用。
（3）闭合开关后，发现电流表无示数，电压表有示数，故障的原因可能是 。（写出一种即可）
（4）排除故障后，小明通过实验得到数据如表（一）所示，其中第 1 次实验的电流表示数如图丙所示，为 A，所用电阻 R 的值是 Ω，根据表（一）的数据，可得出的结论是： 。
（5）小明继续探究电流与电阻的关系，将电阻 R 先后更换为 5 Ω 和 15 Ω 的电阻进行实验，得到数据如表（二）所示。通过分析表（二）的数据，可知小明在操作过程中存在的错误是： 。
表（二）
实验序号345电阻R/Ω5R15电压电流

30. 小红测量正常发光时电压为 2.5 V 的小灯泡的电阻。
（1）图甲是尚未完成的实物连接图，请用笔画线代替导线，使其连接成正确的测量电路。（已知灯泡正常发光时电阻约 12 Ω）
（2）在实验过程中，滑片 P 在某一位置时电流表和电压表的示数如图乙所示，此时通过灯泡的电流是 A，灯泡的阻值为 Ω；
次数123电流表示数电压表示数/V122.5
（3）上表是该同学所测得小灯泡的三组数据，可以发现其电阻值是变化的，你认为影响电阻变化的主要原因是 。
（4）某同学又把该实验中电源换为 4 节干电池串联，再测正常发光时电压为 3.8 V 的小灯泡的电阻值，则电压表的量程应选为 ，若该量程坏了，在不更换实验器材的情况下，请在方格中画出该实验的电路图。

五、计算题（共2小题；共26分）
31. 已知沼气热值为 4.2×107 J/m3，则完全燃烧 2 m3 沼气可产生热量多少焦，若不计热量损失，这些热量可以使多少千克的水温度升高 50∘C。[水的比热容为 4.2×103 J/(kg⋅∘C) ]

32. 如图所示，电源电压恒为 20 V。灯泡 L 上标有“12 V 6 W”字样，电流表量程为 0∼0.6 A，电压表量程为 0∼15 V。当滑动变阻器 R 的滑片 P 在 B 点，且 RAB=15R 时，只闭合 S 和 S1，灯泡 L 恰好正常发光.当只闭合 S 和 S2，滑动变阻器 R 的滑片 P 分别在中点 O 和 B 点时，电压表示数之比 UAO:UAB=3:2。（不考虑温度对灯丝电阻的影响）求：
（1）滑动变阻器 R 的最大电阻值；
（2）当滑动变阻器 R 的滑片 P 在中点 O 时，只闭合 S 和 S1，电压表的示数是多少?
（3）当只闭合 S 和 S2，在保证电路安全的情况下，电阻 R0 消耗电功率最小时，滑动变阻器 R 消耗的电功率是多少?
答案
第一部分
1. C
2. D
【解析】不同的物质相互接触时，分子彼此进入对方现象叫做扩散，扩散说明了分子在不停地做无规则运动。闻到苯乙睛的气味，说明苯乙睛的分子在不停地做无规则运动，属于扩散现象。故A、B、C均不符合题意，D符合题意。
3. D
4. A
5. C
6. B
7. B
【解析】干木条属于绝缘体，所以，不能使小灯泡发光，故A错误；
铜丝是导电，能使小灯泡发光，故B正确；
塑料袋不易导电，属于绝缘体，不能使小灯泡发光，故C错误；
陶瓷棒不易导电，属于绝缘体，不能使小灯泡发光，故D错误。
8. C
9. A
【解析】电流与电压关系是否吻合。电阻一定时，电流与电压成正比。
图象反应的是电流与电压成正比，故A正确；
图象反应的是电流随电压增大而减小，故B错误；
图象中当导体两端电压为 0 时，电流不为 0，故C错误；
图象反应的电流与电压成反比，故D错误。
10. D
【解析】电阻是导体本身的一种性质，与两端的电压和通过的电流无关，R=UI 是计算导体电阻大小的一种方法，故AB不正确，D正确；
电压是产生电流的原因，不能说导体电压跟通过它的电流成正比，故C不正确。
11. D
【解析】A、导体电阻与导体的材料、长度与横截面积有关，只知道导体的材料，不知道导体的长度和横截面积关系，无法确定铜线与铝线电阻的大小，故A错误。
B、长度相同、粗细也相同的铜线和铝线，由于材料不同，则电阻不相等，故B错误；
C、在材料、长度相同的情况下，导体越粗，横截面积越大，电阻越小，所以，长度相同的两根铜线，粗的那根电阻较小，故C错误；
D、在材料、横截面积相同的情况下，导体越长，导体电阻越大，所以，粗细相同的两根铜线，长的那根电阻较大，故D正确。
故选：D。
12. C
13. B
【解析】在甲、乙两处分别接入电压表时，通过的电流相等．已知 U甲:U乙=1:3，可得 R1:R2=1:3；在甲、乙两处分别接入电流表时，电阻两端的电压相等．已知 R1:R2=1:3，可得 I甲:I乙=1:3。
14. B
15. D
16. B
【解析】定值电阻的阻值不变，由欧姆定律 I=UR 可知，电阻一定时，通过定值电阻的电流与其两端的电压成正比，其 I−U 图象是一条过原点的倾斜直线，所以B符合题意。
第二部分
17. <；空隙；引力
18. 做功；内能
【解析】下压活塞时，活塞对筒内的空气做功，机械能转化为空气的内能，使其气体的内能增加，温度升高，当温度升高达到棉花的着火点时，筒内棉花燃烧起来。
19. I0；2I0R0
【解析】串联电路中各处的电流都相等，所以通过每个小灯泡的电流是 I0；
两灯泡串联，且规格相同（电阻相同），所以总电阻 R=2R0，
根据欧姆定律可知，电源电压：U=IR=I0×2R0=2I0R0。
20. 1.26×105；串
21. 3
【解析】由图乙可知，电阻 R 与小灯泡 L 串联，电流表测电路中的电流，因串联电路中电流处处相等，所以由 U−I 图象可知，当电流 I=0.4 A 时，UL=1 V，UR=2 V，由串联电路的电压特点可得电源电压：U=UL+UR=1 V+2 V=3 V。
22. 做功；热传递；汽化；吸热
【解析】刹车片和轮毂长时间摩擦会产生高温，这是通过做功方式增加刹车系统内能的．
为防止高温烧坏刹车片导致刹车失灵．所以要在刹车时给刹车片喷水进行降温，一方面通过热传递方式减少其内能，另一方面水会汽化吸热迅速降温，以保行车安全．
23. 1.2；1.8；3
【解析】由图知 L1 和 L2 串联，V1 测的是电源电压，V2 测的是 L2 两端电压，因此 L1 两端电压为 3 V−1.8 V=1.2 V。
24. 由于电路正常工作，一段时间后，灯 L 熄灭，且电路中仅有一处故障，发生在电阻 R 或灯 L 上，说明电路有短路或断路；根据题意，选择与 L 规格相同且完好的灯 L0，然后断开开关，用 L0 替换 R（或将 L0 并联在 R 两端），再闭合开关，① 若 L0 和 L 都发光，则 R 断路；② 若 L0 发光，L 不发光，则 L 短路；③ 若 L0 和 L 都不发光，则 L 断路。
第三部分
25. 见解析
【解析】火箭在上升过程中，需要克服空气摩擦力做功，使火箭头部表面的内能增加，温度升高。
第四部分
26. （1） B
【解析】A、两块表面干净的铅块挤压在一起，可吊起一定质量的物体，说明分子之间存在引力；
B 、迅速压下活塞，活塞压缩空气做功，空气内能增加，温度升高，达到硝化棉的燃点，开始燃烧，说明做功可以改变物体的内能；
C、抽开中间的玻璃板，两种气体混在一起，说明分子是运动的；
说明做功可以改变物体内能的是B。
（2） A
【解析】说明分子之间有作用力的是A。
（3） C
【解析】说明分子是在永不停息地运动的是C。
27. （1） 断开
（2） 缺少单位或缺少列“Uab+Ubc”
（3） 方法一
（4） 各串联电阻两端的电压之和
28. （1） 质量
【解析】为了便于比较水和色拉油吸热能力的强弱，实验除让水和色拉油的初温相同外，实验前还必须控制水和色拉油的质量相同；
（2） 加热时间
【解析】实验中物质吸热的多少是通过加热时间的长短来反映的；
（3） 温度
【解析】温度计是用来测量液体的温度。实验中，我们控制水和牛奶的质量相同且吸收的热量也相同，所以我们是通过比较温度的变化来比较比热容的大小；
（4） 2.1×104
【解析】根据表中数据可知，加热 6 min 水的温度变化量为 Δt=45∘C−20∘C=25∘C；
水吸收的热量：；
（5） 1.9×103
【解析】因为加热 6 min 水和色拉油吸收的热量相等，
因此由 Q=cmΔt 可得：。
29. （1）
（2） B
（3） 电阻 R 断路（或电流表短路）
（4） 0.1；10；电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比
（5） 没有移动滑动变阻器的滑片，使电阻 R 两端电压不变
30. （1）
【解析】将电流表、滑动变阻器串联在电路中，电压表应与灯泡并联．
由于小灯泡的额定电压为 2.5 V，所以电压表选择 0∼3 V 的量程；
灯泡正常发光时电阻约 12 Ω，正常发光时的电流 I=UR=2.5 V12 Ω≈0.2 A<0.6 A，选择 0∼0.6 A 的量程；
使电流从两表的正接线柱流入，负接线柱流出；
滑动变阻器已接了下面一个接线柱，应再接上面一个接线柱。
（2） 0.2；12
【解析】由图乙可知，电流表的量程为 0∼0.6 A，其分度值为 0.02 A，读数为 0.2 A；
电压表的量程为 0∼3 V，其分度值为 0.1 V，读数为 2.4 V，
由 I=UR 得，灯泡的电阻：
R=UI=2.4 V0.2 A=12 Ω。
（3） 灯丝的电阻随温度的升高而增大
【解析】小灯泡在不同电压下，其材料、长度和粗细没有变化，随着电压的增大，通过灯泡的电流增大，灯泡的功率增大，
灯丝的温度升高，灯丝的阻值增大，所以影响电阻变化的主要原因是灯丝的电阻随温度的升高而增大。
（4） 0∼15 V，电路图见解析
【解析】灯泡的额定电压为 3.8 V，电压表并联在灯泡的两端，电压表选择 0∼15 V，但是 0∼15 V 量程坏了，
当灯泡正常发光时，灯泡和滑动变阻器串联在电路中，电源电压为 6 V，要使灯泡电压为 UL=3.8 V，滑动变阻器两端电压为 U滑=U−UL=6 V−3.8 V=2.2 V，
把电压表并联在滑动变阻器的两端，移动滑动变阻器的滑片，示数为 2.2 V 时，灯泡正常工作，故该实验的电路图如图所示：
第五部分
31. 8.4×107 J；400 kg
32. （1） 滑动变阻器 R 的最大电阻值为 80 Ω
【解析】只闭合 S 和 S1，滑动变阻器与灯泡串联；
当灯泡正常发光时，由 P=UI 可知，电路电流：IL=PLUL=6 W12 V=0.5 A
由串联电路电压规律和欧姆定律可知，滑动变阻器接入电路的阻值：RAB=UABIL=20 V−12 V0.5 A=16 Ω
因为 RAB=15R，所以 R=5RAB=5×16 Ω=80 Ω。
（2） 当滑动变阻器 R 的滑片 P 在中点 O 时，只闭合 S 和 S1，电压表的示数是 12.5 V
【解析】只闭合 S 和 S1，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测量滑动变阻器两端电压
由 P=U2R 可知，灯丝的阻值：RL=UL2PL=(12 V)26 W=24 Ω
此时电路中的电流：I=URL+12R=20 V24 Ω+12×80 Ω=0.3125 A
由欧姆定律可知，电压表的示数：UAB=IRAB=0.3125 A×12×80 Ω=12.5 V。
（3） 当只闭合 S 和 S2，在保证电路安全的情况下，电阻 R0 消耗电功率最小时，滑动变阻器 R 消耗的电功率是 2.8125 W。
【解析】当只闭合 S 和 S2；R0 与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端电压
当滑片在 B 点时，电压表的示数：UAB=UR0+RAB×RAB=20 VR0+15×80 Ω×15×80 Ω=320R0+16 ⋯⋯①
当滑片在 O 点时，电压表的示数：UAO=UR0+RA0×RAO=20 VR0+12×80 Ω×12×80 Ω=800R0+40 ⋯⋯②
因为 UAO:UAB=3:2，所以 800R0+40:320R0+16=3:2
解之：R0=20 Ω
当滑动变阻器接入电路阻值最大时，电路电流最小，则最小电流：I最小=UR0+R=20 V20 Ω+80 Ω=0.2 A
此时电压表示数：UR=I最小×R=0.2 A×80 Ω=16 V>15 V，因此当电压表示数为 15 V 时，电路电流最小，此时 R0 消耗的功率最小；
故电阻 R0 消耗电功率最小时，滑动变阻器 R 消耗的电功率：P=Uʹ2R=(15 V)280 Ω=2.8125 W。