四川省资阳市安岳县2020-2021学年九年级上学期期末物理试题

这是一份四川省资阳市安岳县2020-2021学年九年级上学期期末物理试题，共16页。试卷主要包含了选择题，图示题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

1．（4分）下列说法不正确的是（ ）
A．温度不变，物体的内能可能增加
B．厨房里的饭菜飘香，这是扩散现象
C．物体的温度越高，它含有的热量也越多
D．金属不易被压缩，说明分子间存在斥力
2．（4分）关于能量转化的实例，下列说法正确的是（ ）
A．给蓄电池充电是化学能转化为电能
B．电动车在行驶过程中将电能转化为机械能
C．汽油机的做功冲程是机械能转化为内能
D．水轮机带动发电机发电是电能转化为机械能
3．（4分）为保证司乘人员的安全，轿车上设有安全带未系提示系统。当乘客坐在座椅上时，座椅下的开关S1闭合，此时若未系安全带，则开关S2断开，仪表盘上的指示灯亮起，若系上安全带，则开关S2闭合，指示灯熄灭。下列设计的电路图最合理的是（ ）
A．B．
C．D．
4．（4分）如图所示，取两个相同的验电器A和B，A不带电，使B带负电，用带有绝缘手柄的金属棒把A和B连接起来，下列说法正确的是（ ）
A．A中正电荷通过金属棒流向B，B金属箔的张角减小
B．金属棒中瞬间电流的方向从A流向B，B金属箔的张角减小
C．金属棒中瞬间电流的方向从B流向A，A金属箔的张角增大
D．B中负电荷通过金属棒流向A，A中正电荷通过金属棒流向B
5．（4分）压力传感器（PressureTransducer）是能感受压力信号，并能按照一定的规律将压力信号转换成可用的输出的电信号的器件或装置。如图是测量压力的基本原理图，其中弹簧上端和滑动变阻器滑片固定在一起，压力大小可通过电压表示数来显示。当压力F越大时。则下列说法正确的是（ ）
A．滑动变阻器接入电路中的电阻变小
B．电路中的电流变大
C．电压表的示数变小
D．电压表的示数变大
6．（4分）如图是电阻甲和乙的I﹣U图象，小明对图象信息作出的判断，正确的是（ ）
A．将甲和乙串联，若电流为0.3A，则它们两端的电压为2V
B．若甲和乙并联，若电压为1V，则它们的干路电流为0.4A
C．当甲两端电压为0.5V时，通过它的电流为0.3A
D．当乙两端电压为2.5V，其电阻值为10Ω
7．（4分）在图甲电路中，电源电压不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。在滑片P从最右端向最左端滑动过程中，电压表与电流表的示数变化关系如图乙。则下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为5V
B．R0消耗的最小功率为0.4W
C．定值电阻R0为8Ω
D．滑片P在中点时，电流为0.4A
二、图示题（本大题4个小题，共15分）
8．（4分）（1）小明同学用如图甲所示的实验装置比较不同物质的比热容。分别将盛有相同质量的水和食用油的两个试管固定在铁架台上，计算机上显示的实验图线如图乙所示。由图可知：水沸腾时吸热，温度 （填“升高”“不变”或“降低”）；食用油的比热容为 J/（kg•℃）[c水＝4.2×103J/（kg•℃）].
（2）图丙为某种灯泡的电流Ⅰ与电压U的关系图象，若有6只这种灯泡串联接在电压为6V的电源上，通过灯泡的电流为 A；若把一只这种灯泡与一电阻并联接在电压为6V的电源上，总电流为1.5A，则该电阻的阻值为 Ω。
9．（4分）用笔画线作导线，将图中的元件连接起来，连成符合下述要求的电路（设灯泡不会烧坏）：
①开关S1、S2都断开，红、绿灯都不亮；
②只闭合开关S1，红、绿灯都不亮；
③只闭合开关S2，红、绿灯都亮；
④开关S1、S2都闭合，红灯不亮，绿灯亮。
10．（4分）如图所示，请将下列元件连接成符合安全用电要求的家庭电路。
11．（3分）酒精浓度检测仪是交警对驾驶员现场检查酒驾的专用工具，其原理图的元件可简化为如图所示。其中R1为定值电阻，R2是一种气敏电阻，它的阻值随着酒精浓度的增高而迅速减小，从而使测试仪（实质就是一个电压表V）的示数增大。请用左图中电路元件在虚线框内设计成符合要求的电路图。
三、实验题（本大题2个小题，共20分）
12．（8分）某实验小组用图甲所示电路进行“探究电流与电阻的关系”实验。
（1）将图甲连接完整时，为了安全，开关应处于 状态。
（2）闭合开关前，滑动变阻器滑片P应该位于 端（选填“A”或“B”），这样做的目的： 。
（3）排除故障后，先将5Ω定值电阻接入电路，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为某一定值，此时电流表的示数如图乙所示，为 A。
（4）接下来断开开关，取下5Ω的定值电阻，换成10Ω的定值电阻，闭合开关，应向 （选填“A”或“B”）端移动滑片，直至电压表示数为 V时，读出电流表的示数 。再更换20Ω定值电阻继续实验，实验数据记录在表格中。由实验数据可知：当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 。
（5）该小组想用一块电流表和一个定值电阻R0，测未知电阻Rx的阻值。于是他们设计了如图丙所示的电路图，并进行如下实验操作：
①闭合S和S1，此时电流表的示数为I1。
②闭合S、断开S1，此时电流表的示数为I2。
③请用已知量R0和测出量I1、I2表示出未知电阻Rx的表达式，则Rx＝ 。
13．（12分）某实验小组的同学在进行“测量小灯泡的额定功率”的实验中，现有器材：电源（电压恒为6V）、开关、电压表、电流表各一个，导线若干，额定电压为3.8V的待测小灯泡（电阻约为12Ω），滑动变阻器两个（A：“5Ω 2A”：B：“20Ω 0.5A”）。
（1）该实验中应选用的滑动变阻器是 （选填“A”或“B”）。
（2）如图甲所示是小田同学连接的实物电路图，图中只有一根导线连接错误，请你在图中用“×”标出这根错接的导线，只改接一根导线使电路成为正确的电路（不能与其他导线交叉）。
（3）小田确认电路连接无误后闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡始终不发光且电压表的示数都接近电源电压，则电路的故障是 。
（4）排除故障后，移动滑动变阻器的滑片，并绘制出了小灯泡的电流随电压变化的图象如图乙所示，则该小灯泡的额定功率为 W。
（5）该组的另一同学接着实验时，发现电压表0～15V量程已经损坏，0～3V量程还可以正常使用，在不添加器材的情况下，为了测出该小灯泡的额定功率，请你在丙图中的虚线框内画出正确的电路图。
（6）由图乙推知：小灯泡的实际电压是额定电压一半时的电功率为P1，小灯泡的实际电流是额定电流一半时的电功率为P2，则P1 P2（选填“大于”、“小于”或“等于”）。
四、计算题（本大题3个小题，共37分）
14．（10分）近年来，蕲春县引入的氢燃料新能源公交车投放使用，氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是21世纪最理想的能源。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）；q氢＝1.4×108J/kg]求：
（1）质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量；
（2）若这些热量全部被质量为200kg，初温为15℃的水吸收，求水升高的温度；
（3）某氢能源公交车以140kW的恒定功率匀速行驶，如果0.3kg的氢燃料完全燃烧获得热量有70%被公交车用来做功，则这些热量能让公交车行驶多长时间？
15．（12分）如图甲是某身高体重测量仪，当体检者站在台面上时，能自动显示其身高及体重。已知电源电压恒为6V，R1为力敏电阻，其阻值随压力变化如图乙所示，R2为粗细均匀的电阻丝，其阻值为30Ω，滑片P与电阻丝良好接触。当一个质量为50kg的同学站在力敏电阻上时，g取10N/kg。求：
（1）他受到的重力为 N；
（2）电流表示数为 A；
（3）若身高体重测量仪测量身高的范围是1m～2m，那么当电压表示数为3.6V时，该同学的身高为 m。
16．（15分）如图甲是某品牌电饭锅的内部电路图，图乙是电路简图。它有“烧煮”和保温”两挡，由温控开关S自动控制。煮饭时，先要闭合温控开关S；到达设定温度（饭已煮熟），开关S会自动弹起。
（1）当温控开关S闭合时，电饭锅电路的总功率为1100W．求：“烧煮电路部分”的电阻R1的阻值。
（2）温控开关S弹起后，电饭锅电路的总功率为44W．求：①电路中的电流；②“保温电路部分”的电阻R2。
（3）已知，只有当指示灯和限流器两端的电压与电源电压相差不大时，指示灯才会发光。请通过相关计算，说明为什么温控开关弹起时，红灯熄灭而黄灯亮。
（4）当温控开关S闭合时，5min能将2kg、20℃的水加热至53℃，求电饭锅此时的效率。[c水＝4.2×103J•（kg•℃）﹣1]
2020-2021学年四川省资阳市安岳县九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（本大题包括7小题，共28分；每小题只有1个选项符合题意）
1．【解答】解：A、物体温度不变，内能可能增大，如晶体的熔化过程中吸收热量，温度不变，内能变大，故A正确；
B、分子在永不停息地做无规则运动，厨房里的饭菜飘香，是香味分子运动的结果，属于扩散现象，故B正确；
C、热量是一个过程量，不能说含有多少热量，故C错误；
D、金属是固体，很难被压缩，是因为其分子间有较强的分子斥力，故D正确。
故选：C。
2．【解答】解：A、给蓄电池充电时，把电能转化成化学能储存在电池里，故A错误；
B、电动车在行驶过程中，消耗了电能，获得了机械能，即将电能转化为机械能，故B正确；
C、汽油机在做功冲程中对外做功，将内能转化为机械能，故C错误；
D、水轮机带动发电机发电时，将机械能转化为电能，故D错误。
故选：B。
3．【解答】解：
由题知，S1闭合、开关S2断开指示灯亮，S2闭合，指示灯熄灭。
A、指示灯与S1串联，与S2并联，乘客坐下时S1闭合指示灯亮，系上安全带时S2闭合，指示灯被短路熄灭，但出现电源短路，故A不符合题意；
B、两开关并联后与指示灯串联，无论是乘客坐下时S1闭合还是系上安全带时S2闭合，指示灯都会发光，故B不符合题意；
C、指示灯与S1串联，与S2并联，乘客坐下时S1闭合指示灯亮，系上安全带时S2闭合，指示灯被短路熄灭，并且不会出现电源短路，故C符合题意；
D、两开关串联，只有乘客坐下，系上安全带S2闭合时指示灯才会发光，故D不符合题意。
故选：C。
4．【解答】解：A不带电，B带负电，用带有绝缘手柄的金属棒把A和B连接起来，自由电子由B向A移动；自由电子的定向移动方向与电流方向相反，所以瞬间电流的方向从A流向B，同时B验电器所带负电荷减少，则B的张角变小，A验电器所带负电荷增多，则A的张角变大。
故ACD错误；B正确；
故选：B。
5．【解答】解：由电路图可知，电阻R0与滑动变阻器R串联，电压表测滑动变阻器两端的电压；
由图可知，压力F增大时，滑动变阻器接入电路的电阻变大；由串联分压的规律可知，滑动变阻器的分压变大，即电压表示数增大，故D正确，AC错误；
滑动变阻器接入电路的阻值变大，电路总电阻变大，电源电压不变，由欧姆定律可知，电路中电流减小，故B错误；
故选：D。
6．【解答】解：
A．将甲和乙串联，若电流为0.3A，则通过两电阻的电流均为0.3A，
由图象可知此时U甲′＝1.5V、U乙′＝0.5V，
由串联电路中总电压等于各分电压之和可知，它们两端的电压：
U＝U甲′+U乙′＝1.5V+0.5V＝2V，故A正确；
B．若甲和乙并联，若电压为1V，则它们两端的电压均为1V，
由图象可知此时I甲′＝0.2A、I乙′＝0.4A，
由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知，干路电流：
I＝I甲′+I乙′＝0.2A+0.4A＝0.6A，故B错误；
C．由图象可知，当甲两端电压为0.5V时，通过它的电流为0.1A，故C错误；
D．由图象可知，当乙两端电压为2.5V时，通过的电流为0.5A，
由I＝可得，此时乙的阻值R乙＝＝＝5Ω，故D错误。
故选：A。
7．【解答】解：由电路图可知，R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）当滑片位于最左端时，电路电流最大，根据图乙可知：Imax＝0.6A，
由I＝可得，电源电压：U＝ImaxR0＝0.6A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当滑片位于最右端时，电路电流最小，电压表示数最大，根据图乙可知：Imin＝0.2A，UR＝4V，
根据串联电路电压规律和I＝可得，电源电压：U＝UR+IminR0＝4V+0.2A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
联立①②可得，R0＝10Ω，U＝6V，故AC错误；
（2）R0消耗的最小功率：P0min＝（Imin）2R0＝（0.2A）2×10Ω＝0.4W，故B正确；
（3）由I＝可得，滑动变阻器的最大阻值：R＝＝＝20Ω，
滑片P在中点时，电路电流：I＝＝＝0.3A，故D错误。
故选：B。
二、图示题（本大题4个小题，共15分）
8．【解答】解：
（1）水沸腾时的特点是吸收热量温度保持不变；由图乙知，水和食用油均升高相同的温度，水吸收的热量是食用油吸收热量的2倍，则c水m△t＝2c食用油m△t，可得：
c食用油＝c水＝×4.2×103J/（kg•℃）＝2.1×103J/（kg•℃）；
（2）若有6只这种灯泡串联接在电压为6V的电源上时，
因灯泡的电阻相等且通过的电流相等，
所以，由I＝的变形式U＝IR可知，每只灯泡两端的电压相等，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，每只灯泡两端的电压U＝1V，
由图象可知，通过灯泡的电流为0.2A；
若把一只这种灯泡与一电阻并联接在电压为6V的电源上时，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，由图象可知，通过灯泡的电流IL＝0.5A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，通过电阻的电流：
IR＝I﹣IL＝1.5A﹣0.5A＝1A，
则该电阻的阻值：
R＝＝＝6Ω。
故答案为：（1）不变；2.1×103；（2）0.2；6。
9．【解答】解：
10．【解答】解：（1）火线首先进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接进入灯泡的螺旋套。这样开关既能控制灯泡，又能在灯泡损坏时，断开开关，切断火线，更换灯泡时更安全。
（2）两孔孔插座的左孔接零线，右孔接火线，如下图：
11．【解答】解：因为当气敏电阻阻值发生变化时，电压表示数随之改变，而并联电路两端电压不变，串联电路起分压作用，因此两电阻串联连接；
又因为气敏电阻的阻值随着酒精浓度的增高而迅速减小，而电压表的示数增大，因此电压表测量定值电阻两端电压，如下图所示：
三、实验题（本大题2个小题，共20分）
12．【解答】解：（1）连接电路时，为了防止触电和由于连接错误发生短路损坏电路元件，开关必须断开；
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P必须移到最大阻值端，防止电流过大，而损坏电路元件，由图甲可知，滑动变阻器下面的接线柱连入电路的是右端接线柱，滑动变阻器的最大阻值端在最左端，故闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到A端，这样做的目的是保护电路；
（3）由图乙可知，电流表所选量程是0～0.6A，分度值是0.02A，电流表的示数为0.4A，此时定值电阻两端的电压U定＝I定R定＝0.4A×5Ω＝2V；
（4）当用10Ω的定值电阻替换5Ω的定值电阻时，滑动变阻器的滑片没有移到，根据串联电路电阻规律可知，电路中的总电阻变大，根据I＝可知，当电压一定时，总电阻越大，电路中的总电流变小，由串联电路电流规律I滑＝I总可知，通过滑动变阻器的电流变小，滑动变阻器两端的电压U滑＝I滑R滑可知，U滑变小，定值电阻两端的电压U定＝U﹣U滑可知，U定变大，为了完成实验，滑动变阻器的滑片应向A端移动适当距离，直至电压表的示数为2V，再读出电流表的示数，
由于此时定值电阻的阻值为10Ω，其两端的电压为2V，所以通过定值电阻的电流I定′＝＝＝0.2A；
根据表格数据可知，电阻越大，电流越小，电流与电阻的乘积保持不变，由此得出结论是：当导体两端的电压一定，通过导体的电流跟导体的电阻成反比；
（5）①闭合开关S、S1，定值电阻R0与未知电阻Rx并联，电流表测量干路中的电流，即干路中的电流为I1；
②闭合开关S，断开开关S1，只有未知电阻Rx接入电路，电流表测量通过未知电阻Rx的电流，即通过未知电阻Rx的电流为I2；
通过定值电阻R0的电流I0＝I1﹣I2，定值电阻R0两端的电压U0＝I0R0＝（I1﹣I2）R0，
未知电阻Rx两端的电压Ux＝U0＝（I1﹣I2）R0，未知电阻Rx的阻值Rx＝＝.。
故答案为：（1）断开；（2）A；保护电路；（3）0.4；（4）A；2；0.2A；反比；（5）.。
13．【解答】解：（1）该实验的实验原理是P＝UI；
小灯泡额定电压为3.8V，灯丝电阻约为12Ω，由欧姆定律，灯的额定电流约为：
I＝＝≈0.32A＜0.5A，
电源电压为6V，小灯泡额定电压为3.8V，根据串联电路的规律及欧姆定律，灯正常发光时，变阻器连入电路中的电阻：
R滑＝＝≈6.9Ω，所以选用“20Ω 0.5A”的滑动变阻器B；
（2）原电路中，灯与电流表并联，电压表串联在电路中是错误的，电压表应与灯并联，电流表与灯串联，如下图1所示：
（3）经分析，小田确认电路连接无误后闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡始终不发光且电压表的示数都接近电源电压，则电路的故障是灯泡断路。
（4）由绘制出了小灯泡的电流随电压变化的图象知，灯的额定电压下的电流为0.3A，则该小灯泡的额定功率为：
P＝UI＝3.8V×0.3A＝1.14W；
（5）根据串联电路电压的规律，当变阻器的电压为：6V﹣3.8V＝2.2V时，灯的电压为额定电压，故将电压表并联在变阻器的两端，如下图2左所示：
（6）由图2右知，小灯泡的实际电压是额定电压一半时的电流约为0.21A，电功率为：
P1＝1.9V×0.21A＝0.399W；
小灯泡的实际电流是额定电流一半时（0.15A）对应的电压约为1V，灯的实际电功率为：
P2＝1V×0.15A＝0.15W，则P1大于P2。
故答案为：（1）B；（2）如上图1；（3）灯泡断路；（4）1.14；（5）如上图2左所示；（6）大于。
四、计算题（本大题3个小题，共37分）
14．【解答】解：（1）0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量：
Q放＝m氢q氢＝0.3kg×1.4×108J/kg＝4.2×107J；
（2）由题知，水吸收的热量：Q吸＝Q放＝4.2×107J，
由Q吸＝cmΔt得水升高的温度：
Δt＝＝＝50℃；
（3）公交车的功率为P＝140kW＝1.4×105W，
公交车所做的功：W＝70%×Q放＝70%×4.2×107J＝2.94×107J，
由P＝得公交车行驶时间：
t＝＝＝210s。
答：（1）质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量为4.2×107J；
（2）水升高的温度为50℃；
（3）能让公交车行驶210s。
15．【解答】解：由图知两电阻并联，电流表测量R1的电阻，电压表测量R2下半部分的电压，
（1）学生的重力为：
G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N；
（2）由图乙知当压力为500N时，R1的电阻为20Ω，
R1的电流为：I1＝＝＝0.3A；
（3）通过R2的电流为：
I2＝＝＝0.2A，
当电压表的示数为3.6V时，
与电压表并联的R2的阻值为：
R2′＝＝＝18Ω，
因为R2为粗细均匀的电阻丝，其阻值为30Ω，体重测量仪测量身高的范围是1m～2m，
所以1m长的电阻为30Ω，即30Ω/m，
当R2′＝18Ω时的长度为：L＝＝0.6m，
因身高为1米的时候滑片刚好在最下端，
所以当电压表示数为3.6V时，该同学的身高为：h＝1m+0.6m＝1.6m。
故答案为：（1）500；（2）0.3；（3）1.6。
16．【解答】解：
（1）开关按下时，R2短路，
“烧煮电路部分”的电阻R1的阻值：
R1＝＝＝44Ω。
（2）开关弹起后，R1与R2串联，
①电路中的电流：
I＝＝＝0.2A；
②由I＝可得，电路中的总电阻：
R＝＝＝1100Ω，
“保温电路部分”的电阻R2：
R2＝R﹣R1＝1100Ω﹣44Ω＝1056Ω。
（3）当温控开关按钮弹起时
U1＝IR1＝0.2A×44Ω＝8.8V，远远小于220V；
U2＝U﹣U1＝220V﹣8.8V＝211.2V，与220V比较接近；
保温电路两端的指示灯和限流器两端的电压与电源电压相差不大，所以黄灯会发光；烧煮电路两端的指示灯和限流器两端的电压与电源电压相差很大，所以红灯会熄灭。
（4）水吸收的热量：
Q吸＝cm（t﹣t0）
＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（53℃﹣20℃）
＝2.772×105J，
由P＝可得，该电饭锅的“高温烧煮”挡烧水时消耗的电能：
W＝P1t＝1100W×5×60s＝3.3×105J，
电饭锅的效率：
η＝×100%＝×100%＝84%。
答：（1）“烧煮电路部分”的电阻R1为44Ω；
（2）①电路中的电流为0.2A；②“保温电路部分”的电阻R2为1056Ω。
（3）U1＝8.8V，U2＝211.2V 保温电路两端的指示灯和限流器两端的电压与电源电压相差不大，所以黄灯会发光；烧煮电路两端的指示灯和限流器两端的电压与电源电压相差很大，所以红灯会熄灭；
（5）电饭锅此时的效率为84%。
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