浙江省台州市临海市2019-2020学年九年级上学期期末物理试题

2019-2020学年浙江省台州市临海市九年级（上）期末物理试卷

一、选择题（本题有15小题，每小题4分，共60分．请选出各题中一个符合题意的正确选项，不选、多选、错选均不给分）

1．（4分）在下图所示的四种情境中，人对物体做功的是（　　）

A．用力搬石头但没有搬动 

B．提着水桶在水平地面上匀速前进 

C．举着杠铃原地不动 

D．推着小车前进

2．（4分）人体内的杠杆大多是由肌肉和骨骼组成的。图中属于省力杠杆的是（　　）

A． B． 

C． D．

3．（4分）如图所示，重40牛的物体A，在水平拉力F＝8牛的作用下，向右沿力的方向做匀速直线运动，5秒内使物体A移动2米，若滑轮重、绳重、滑轮与绳子间的摩擦均不计，那么在此过程中（　　）

A．物体A与地面间的摩擦力为40牛 

B．物体A与地面间的摩擦力为16牛 

C．水平拉力F做功的功率为3.2瓦 

D．5秒内滑轮对物体A做功为8焦

4．（4分）某同学想设计一个具有加热和保温功能的电热器模型，且加热与保温的功率之比为4：1，他利用阻值为10Ω的R1和阻值为40Ω的R2设计了如下电路图，若电源电压不变，则符合要求的电路图是（　　）

A． 

B． 

C． 

D．

二、填空题（本题有9小题，20空格，每空2分，共40分）

5．（4分）随着科技的进步，霍金提出的黑洞理论和宇宙无边界的设想，正逐步得到证实。如图a、b、c，d四点分别表示处女座、大熊座、牧夫座和长蛇座四大系离银河系的距离与它们的运动速度之间的关系。由图可知：星系离我们越远，运动的速度 　   　；可推知宇宙处在 　   　之中。

6．（2分）2019年诺贝尔化学奖得主为三位在锂离子电池开发领域做出重要贡献的科学家。如图为可充电锂离子电池。电池上标有“电压”和“容量”两个重要参数，容量的单位通常为“毫安时”（符号mA•h）。该电池铭牌标有：电压3.6V、容量1500mA•h，这种电池一次充电最多可储存的电能为 　   　J。

7．（4分）给未装满水的保温瓶塞上塞子，忽然听到“噗”的一声，塞子蹦了出来，同时看到一股“白气”从瓶口冒出。某同学对该现象进行了解释：瓶内的气体受热膨胀，推出塞子，气体的内能 　   　，这是通过 　   　（填“做功”或“热传递”）的方式实现的。

8．（4分）甲、乙是两个完全相同的网球。如图所示，在同一高度同时以大小相等的速度，将甲球竖直向下抛出、乙球竖直向上抛出，不计空气阻力。抛出时两球机械能 　   　（填“相等”或“不相等”）；甲球下落过程中的动能 　   　（填“增大”、“不变”或“减小”）。

9．（4分）如图是工地上一种龙门吊的示意图，它主要由主梁和支架构成，可以提升和平移重物。质量不计的均匀水平横梁，架在相距8m的A、B两个支架上，一台质量为3.2吨的吊车停在横梁上距A支架3m处。不计支架的厚度和吊车的大小，当吊车下端未悬吊重物时，A支架承受的压力为 　   　N．现在吊车下端悬一重物，吊车与重物总重为G，以恒定的速度v，由主梁右端缓慢向左端移动，写出B支架对主梁的支持力F与吊车移动时间t的关系式 　   　。

三、实验探究题（本题有5小题，15空格，每空3分，共45分）

10．（9分）同学们想利用如图所示的装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”。两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝，烧瓶甲中的金属丝是铜丝，电阻比较小；烧瓶乙中的金属丝是镍铬合金丝，电阻比较大。

（1）经过一段时间，两电阻丝产生热量的多少是通过 　   　来反映的。

（2）实验不用水而选用煤油的理由是 　   　。

（3）实验中，同学们发现乙烧瓶中温度计的示数升高得较快，从中可得出结论 　   　。

11．（9分）某同学想知道标有“3.8V”字样的小灯泡的额定功率，连接了如图甲所示的电路，电源电压恒为6伏，滑动变阻器规格为“50Ω 1A”。

（1）正确连接电路，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数。该同学拆下电压表连接到各元件两端，数据记录如下，由此判断故障是 　   　。

（2）排除故障后，他获得了如下实验数据：

由表中数据可得，小灯泡的额定功率是 　   　瓦。

（3）为了进一步研究电流和电压的规律，该同学根据以上数据绘制了如下曲线，abc三条曲线中属于滑动变阻器的是哪一条，并说明理由 　   　。

四、解答题（本题有6小题，第30、32题各9分，第31题8分，第33题10分，第34题13分，第35题6分，共55分）

12．（9分）一辆质量为2吨的汽车，在平直公路上以额定功率80kW从静止开始运动，经15s运动200m恰好达到最大速度，接着匀速运动25s关闭发动机，滑行100m停下。整个过程中v﹣t图象如图所示。已知汽车在运动过程中受到的阻力为车重的0.2倍，求：

（1）整个过程中发动机做的功。

（2）汽车的最大速度v最大。

13．（13分）阅读短文，回答问题。

主动式空气净化器

图甲为某型号空气净化器，它在不同挡位工作时的参数如下表所示。洁净空气量是指1h净化空气的体积；能效比是空气净化器洁净空气量与输入功率之比，净化效率等于净化前后空气中有害气体浓度的差与净化前有害气体浓度的百分比。

（1）该净化器接在家庭电路中，在5挡正常工作时的电流为多少？

（2）单独使用该净化器20min，规格为2400imp/（kW•h）的电能表指示灯闪烁36次，请计算说明该空气净化器在哪一挡位工作？

（3）利用气敏电阻可以检测空气质量，如图乙所示为检测电路，定值电阻R0＝10Ω，电源电压恒为28V；如图丙所示为气敏电阻阻值随空气中有害气体浓度β的变化曲线。现用此电路检测该型号净化器的净化效率：净化器启动前，检测电路中电流表的示数为0.7A，此时空气中有害气体浓度是多少μg/m3？净化器正常使用30min后，检测电路的电流变为0.1A，则该空气净化器的实际净化效率为多少？

2019-2020学年浙江省台州市临海市九年级（上）期末物理试卷

参考答案与试题解析

一、选择题（本题有15小题，每小题4分，共60分．请选出各题中一个符合题意的正确选项，不选、多选、错选均不给分）

1．【解答】解：A、用力搬石头但没有搬动，人给石头一个向上的力，石头向上没有移动距离，人对石头没有做功。不符合题意。

B、提着水桶在水平地面上匀速前进，人给水桶一个向上的力，水桶向上没有移动距离，人对水桶没有做功。不符合题意。

C、举着杠铃原地不动，人给石杠铃一个向上的力，杠铃向上没有移动距离，人对杠铃没有做功。不符合题意。

D、推着小车前进，人给车一个向前的力，车向前移动了距离，人对车做功。符合题意。

故选：D。

2．【解答】解：

A、图示为咬东西，咬东西时的动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故A不符合题意；

B、图示为抬手臂，抬手臂时动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故B错误；

C、图示为踮起脚尖，踮起脚尖时动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故C正确；

D、图示为抬头，抬头时的动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故D错误；

故选：C。

3．【解答】解：（1）滑轮组绳子的有效股数为2，由F＝2f可得，物体A与地面间的摩擦力：

f＝F＝×8N＝4N，故AB错误；

（2）5秒内拉力F移动的距离：

sF＝sA＝×2m＝1m，

水平拉力F做功的功率：

PF＝＝＝＝1.6W，故C错误；

（3）5秒内滑轮对物体A做功：

WA＝fsA＝4N×2m＝8J，故D正确。

故选：D。

4．【解答】解：

A．由电路图可知，两开关均闭合时，R1与R2并联，由并联电路中各支路两端的电压相等可知，电路的总功率P＝+＝+＝；

当只闭合上面开关时，电路为R2的简单电路，电路的总功率P′＝＝，

所以加热与保温的功率之比P：P′＝：＝5：1，故A不符合题意；

B．由电路图可知，上面开关闭合，下面开关接R1时，电路的总电阻最小，总功率最大，电热器处于加热状态，下面开关接R2时电热水器处于保温状态，

所以加热与保温的功率之比P1：P2＝：＝：＝4：1，故B符合题意；

C．由电路图可知，两开关均闭合时电路为R2的简单电路，电路的总电阻最小，总功率最大，处于加热状态；只闭合上面开关时R1与R2串联，处于保温状态，

所以加热与保温的功率之比P：P′＝：＝：＝5：4，故C不符合题意；

D．由电路图可知，两开关均闭合时电路为R1的简单电路，电路的总电阻最小，总功率最大，处于加热状态；只闭合上面开关时R1与R2串联，处于保温状态，

所以加热与保温的功率之比P：P′＝：＝：＝5：1，故D不符合题意。

故选：B。

二、填空题（本题有9小题，20空格，每空2分，共40分）

5．【解答】解：（1）从图表中可以看出：在处女座星系、大熊座星系、牧夫座星系、长蛇座星系中，离我们距离越远，那么它们的运动速度越快。

（2）宇宙大爆炸理论是指：宇宙诞生于大爆炸，并且爆炸引起了宇宙膨胀，而这种膨胀还在继续。

故答案为：越快；膨胀。

6．【解答】解：这种电池一次充电最多可储存的电能：

W＝UIt＝3.6V×1500×10﹣3A×3600s＝19440J。

故答案为：19440。

7．【解答】解：

给未装满水的保温瓶中塞上塞子，当瓶塞被崩起时，瓶内的空气对瓶塞做功，空气的内能转会化为塞子的机械能，空气的内能减小，温度降低；空气中的水蒸气遇冷发生液化现象，凝结成小水滴，这就是在瓶口看到的“白气”。

故答案为：减少；做功

8．【解答】解：抛出时甲、乙两球质量相等，速度相等，动能相等；高度相同，重力势能相同，故机械能相同；甲球在空中下落时，甲球质量不变，速度增大，动能增大；高度减小，重力势能减小。

故答案为：相等；增大。

9．【解答】解：（1）由题意可知，横梁的质量不计，

当吊车下端未悬吊重物时，以B支柱与横梁的接触点为支点，横梁受到竖直向下吊车的重力G和A支架的支持力F支，

由杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2可得：F支L支＝GLG，

则A支架的支持力：F支＝G＝mg＝×3.2×103kg×10N/kg＝2×104N，

因A支架承受的压力和A支架的支持力是一对相互作用力，

所以，A支架承受的压力FA＝F支＝2×104N；

（2）现在吊车下端悬一重物，吊车与重物总重为G，设运动的时间为t，

以A支柱与横梁的接触点为支点，横梁受到竖直向下吊车与重物总重G和B支架的支持力F，

由v＝可得，G的力臂LG＝8m﹣vt，

由杠杆的平衡条件可得：FLF＝GLG，

B支架对主梁的支持力F＝G＝G＝（1﹣）G。

故答案为：2×104；F＝（1﹣）G。

三、实验探究题（本题有5小题，15空格，每空3分，共45分）

10．【解答】解：（1）根据转换法可知，相同质量的煤油吸热的多少是通过温度计升高的示数来反映的；

（2）为了在较短的时间内达到明显的实验效果，选用煤油而不用水做实验，主要是由于煤油的比热容小，吸收相同的热量，温度变化明显；

（3）甲、乙瓶比较，已知通过两段电热丝的电流和通电时间都相同，由于甲的电阻小于乙的电阻，乙瓶中的温度计示数升的快，说明乙产生的热量多，

所以可得结论是：当电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多。

故答案为：（1）温度计升高的示数；（2）煤油的比热容小；（3）当电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多。

11．【解答】解：（1）正确连接电路，闭合开关，小灯泡不亮，电流表无示数，说明电路为断路；

根据表格数据知，当电压表并联在电源两端时电压表有示数，说明电源有电压；

当电压表并联在小灯泡的两端或开关两端时，电压表的示数为零，说明电压表与电源的两端不相连，故障出在小灯泡和开关以外的地方；

当电压表并联在滑动变阻器两端时，电压表的示数为6V，电压表与电源相连，说明除滑动变阻器以外没有断路位置，即故障为滑动变阻器断路；

（2）由图表可知，小灯泡的额定电压U＝3.8V，额定电流I＝0.30A，

小灯泡的额定功率为：P＝UI＝3.8V×0.3A＝1.14W；

（3）由图甲知，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端的电压，

由表格数据知，当电压表示数为1V时，电流为0.2A，根据串联电路电压的规律和电流的规律知，滑动变阻器的电流为0.2A，电压为5V，

或者当电压表为3V时，电路的电流为0.25A，根据串联电路电压的规律和电流的规律知，滑动变阻器的电流为0.25A，电压为3V，故图线b符合题意。

故答案为：（1）滑动变阻器断路；（2）1.14；（3）b，当电压表示数为1V时，电流为0.2A，根据串联电路电压的规律和电流的规律知，滑动变阻器的电流为0.2A，电压为5V。

四、解答题（本题有6小题，第30、32题各9分，第31题8分，第33题10分，第34题13分，第35题6分，共55分）

12．【解答】解：（1）由题意可知，整个过程中发动机的工作时间：

t＝15s+25s＝40s，

由P＝可得，整个过程中发动机做的功：

W＝Pt＝80×103W×40s＝3.2×106J；

（2）汽车的重力：

G＝mg＝2×103kg×10N/kg＝2×104N，

因汽车匀速行驶处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，

所以，汽车匀速运动时的牵引力：

F＝f＝0.2G＝0.2×2×104N＝4000N，

由P＝＝＝Fv可得，汽车的最大速度：

v最大＝＝＝20m/s。

答：（1）整个过程中发动机做的功为3.2×106J；

（2）汽车的最大速度v最大为20m/s。

13．【解答】解：

（1）由表格数据可知，净化器接在家庭电路中，在5挡时的功率P＝121W，

由P＝UI得在5挡正常工作时的电流：

I＝＝＝0.55A；

（2）2400imp/（kW•h）表示每消耗1kW•h的电能，电能表指示灯闪烁2400次，

电能表指示灯闪烁36次消耗的电能：

W＝kW•h＝0.015kW•h，

工作时间t＝20min＝＝h，

则净化器消耗的电功率：

P′＝＝＝0.045kW＝45W，

查表可知，功率为45W时，该空气净化器在2挡位工作。

（3）由电路图可知，R0、R串联，检测电路中电流表的示数为I＝0.7A，

由I＝得，电路的总电阻：

R总＝＝＝40Ω，

根据串联电路电阻特点可知，气敏电阻的阻值：

R＝R总﹣R＝40Ω﹣10Ω＝30Ω，

由图丙可知，气敏电阻阻值为30Ω时，此时空气中有害气体浓度是β1＝2.0μg/m3，

当检测电路的电流变为I′＝0.1A，

此时电路总电阻：

R总′＝＝＝280Ω，

根据串联电路电阻特点可知，气敏电阻的阻值：

R′＝R总′﹣R＝280Ω﹣10Ω＝270Ω，

由图丙可知，气敏电阻阻值为270Ω时，此时空气中有害气体浓度是β2＝0.1μg/m3。

由题意知，净化效率等于净化前后空气中有害气体浓度的差与净化前有害气体浓度的百分比；

则该空气净化器的实际净化效率：

η＝×100%＝×100%＝95%。

答：（1）该净化器接在家庭电路中，在5挡正常工作时的电流为0.55A；

（2）单独使用该净化器20min，规格为2400imp/（kW•h）的电能表指示灯闪烁36次，该空气净化器在2挡位工作；

（3）净化器启动前，检测电路中电流表的示数为0.7A，此时空气中有害气体浓度是2.0μg/m3；净化器正常使用30min后，检测电路的电流变为0.1A，则该空气净化器的实际净化效率为95%。

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