2022-2023学年湖南省长沙市长沙县九年级上学期物理期末试题及答案

这是一份2022-2023学年湖南省长沙市长沙县九年级上学期物理期末试题及答案，共15页。试卷主要包含了选择题，填空题，作图与实验题，综合题等内容，欢迎下载使用。

1. 下列各物理量中，有一个物理量的单位与其他三个物理量的单位不同，它是
A. 内能B. 热值C. 功D. 热量
【答案】B
【解析】
【详解】试题分析：根据对常见物理量及其单位的掌握作答．
解：
在国际单位制中，内能、功和热量的单位都是J，热值的单位是J/kg或J/m3．
故选B．
【点评】此题考查的是我们对常见物理量及其单位的掌握情况，属于识记性知识的考查，难度较小，容易解答．
2. 下列事例中，能表明分子在不停地做无规则运动的是（ ）
A. 花开时，花香满园B. 扫地时，灰尘四起C. 刮风时，黄沙扑面D. 下雨时，细雨飘飘
【答案】A
【解析】
【详解】A．花香满园是因为花香分子进入到了空气中，属于扩散现象，能够表明分子在不停地做无规则运动，故A符合题意；
BCD．灰尘、黄沙、细雨的运动都是宏观物体的机械运动，不能表明分子在不停地无规则运动，分子的运动肉眼是看不见的，故BCD不符合题意。
故选A。
3. 冰在熔化成水的过程中，下列判断正确的是（ ）
A. 比热容不变，温度改变B. 比热容改变，温度不变
C. 比热容、温度都增加D. 比热容、温度都不变
【答案】B
【解析】
【详解】冰在熔化过程中，吸收热量，内能增加，但温度保持不变，由于比热容与物质的种类和物质所处的状态有关，当冰熔化成水后，比热容变大，故B正确，ACD错误。
故选B。
4. 下列有关能量转化或转移的说法中正确的是( )
A. 电动机通过热传递的方式将电能转化为机械能
B. 古人钻木取火是通过做功的方式将机械能转化为内能
C. 内燃机是通过做功的方式将机械能转化为内能
D. 冷天搓手感到手掌发热，这是通过热传递的方式将机械能转化为内能
【答案】B
【解析】
【详解】电动机消耗电能，输出机械能，是通过做功的方式将电能转化为机械能；A说法错误；古人钻木取火时消耗机械能，最后木头温度升高，内能增大，是通过做功的方式将机械能转化为内能，B说法错误；内燃机是通过做功的方式将内能转化为机械能，C说法错误；冷天搓手感到手掌发热，消耗机械能，人的手掌发热内能增加，这是通过做功的方式将机械能转化为内能，D说法错误；答案选B．
5. 用丝线悬挂三个泡沫塑料球，任意两个靠近时都互相吸引，那么
A. 三个小球都带电
B. 三个小球只有一个带电
C. 三个小球中只有一个不带电，另外两个一定带同种电荷
D. 三个小球中只有一个不带电，另外两个一定带异种电荷
【答案】D
【解析】
【详解】A、如果三个小球都带电，至少有两个是带同种电荷，当它们两个靠近，会互相排斥，不符合题意；
B、如果只有一个小球带电，那么其他两个不带电的小球靠近时，它们不会吸引，不符合题意；
C、两个带同种电荷的小球靠近时会互相排斥，不符合题意；
D、如果两个小球带异种电荷，另一个不带电，当带异种电荷的两个小球靠近时，互相吸引；而带电小球分别与不带电小球靠近时，也能吸引不带电的小球，符合题意．
故选D．
【点睛】本题考查的是物体带电情况的判断，掌握电荷的间的作用规律是解决该题的关键；电荷间的相互作用规律：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引；根据电荷间的相互作用规律，同时结合带电体能吸引轻小物体，据此解答．
6. 为了安全，汽车行驶时驾驶员必须系好安全带。当系好安全带时，相当于闭合开关，指示灯不亮；未系好安全带时，相当于断开开关，指示灯发光。符合上述要求的电路图是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由题意知，指示灯与S并联，但电路不会出现短路，即电路中有保护电阻，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
7. 如图所示，灯泡和电阻串联后接在电压为U的电路中，已知电阻的阻值为R，通过电路的电流为I，则灯泡在t时间内消耗的电能是（ ）
A. UItB. C. I2RtD. UIt﹣I2Rt
【答案】D
【解析】
【详解】串联电路的总电能等于各用电器电能之和，即
W总=WR+WL
故灯泡在t时间内消耗的电能为
WL = W总-WR= UIt－I2Rt
故选D。
8. 实验室有甲、乙两只灯泡，甲标有“15V 1.0 A”字样，乙标有“10V 0.5A”字样．现把它们串联起来，则该串联电路两端允许加的最高电压为(不考虑温度对灯泡电阻的影响) ( )
A. 25VB. 35VC. 17.5 VD. 12.5V
【答案】C
【解析】
【详解】串联在电路中，电流相同，为了不损坏灯泡所以该电路允许通过最大电流为0.5A，电流若为0.5A，电阻不变所以电压和电流成正比, 则加在甲灯两端的电压为7.5V，则该串联电路两端允许加的最高电压为7.5V+10V=17.5V，选C。
9. 有两条电阻丝，其阻值要利用它们将一壶水煮开，采用图中的哪种连接方式用电时间最短（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】从选项中可以看出，A电路的总电阻为R1，B电路的总电阻为R1+R2，C电路的总电阻为，D电路的电阻为R2，并联电路总电阻小于任一支路电阻，所以，C电路中的总电阻最小，电路的功率最大，因此采用图C的连接方式用电时间最短，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
10. 如图所示的四种情况中，符合安全用电原则的是（ ）
A. 洗衣机的金属外壳安装接地线
B. 使用绝缘层破损的电线
C. 用湿抹布擦拭正在工作的台灯
D. 用金属棒挑开通电的裸导线
【答案】A
【解析】
【详解】A．金属外壳的用电器，外壳一定要接地，防止外壳漏电，发生触电事故，故A符合安全用电原则；
B．电线绝缘层破损后，防止引发触电事故，故B不符合安全用电原则；
C．用湿布擦拭正在发光的电灯，湿布导电容易使人触电，故C不符合安全用电原则；
D．用绝缘棒挑开通电的裸导线，避免发生触电事故，故D不符合安全用电原则。
故选A。
11. 关于如图所示的四个情景，下列说法中正确的是（ ）
A. 两个底面削平的铅块紧压在一起后能吊住重物，这是大气压的作用
B. 抽去玻璃板后，两瓶中的气体逐渐混合，说明瓶中气体分子间存在斥力
C. 金属管装有少量乙醚，迅速拉动缠在金属管外的皮绳，可使管内的乙醚温度升高
D. 是内燃机的做功冲程，此冲程中有燃气的内能转换化为活塞的机械能
【答案】CD
【解析】
【详解】A．图中将接触面被削平的两个铅块用力压紧，可以使它们结合在一起，即便在下端悬挂一定质量的重物也不分开，这个实验说明分子之间存在相互作用的引力，故A错误；
B．抽去玻璃隔板后，两瓶中的气体逐渐混合，属于扩散现象，表明分子在不停地做无规则运动，故B错误；
C．金属管装有少量乙醚，迅速拉动缠在金属管外的皮绳，克服摩擦做功，金属管和内部乙醚的温度升高，达到乙醚燃点燃烧，产生的高温燃气推动橡皮塞做功，可使橡皮塞从管口飞出，故C正确；
D．图中气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，该冲程是内燃机的做功冲程，做功冲程内能转换化为活塞的机械能，故D正确。
故选CD。
12. 如图所示是电阻甲和乙的U﹣I图像，下列说法中正确的是（ ）
A. 电阻甲和乙都是阻值不变的电阻
B. 当乙两端电压为2V时，R乙=10Ω
C. 甲、乙并联在电路中，当电源电压为2V时，电路总功率为1.2W
D. 甲、乙串联在电路中，当电路电流为0.2A时，电源电压为2V
【答案】BC
【解析】
【详解】A．由图象可知，甲的U﹣I图像为一过原点的直线，即电流与电压成正比，故甲为定值电阻；乙的U﹣I图像为一曲线，故乙的电阻是变化的，故A错误；
B．当乙两端电压为2V时，从图中可知通过乙的电流为0.2A，由欧姆定律可得
故B正确；
C．甲、乙并联在电路中，当电源电压为2V时，它们两端的电压均为2V，由图象可知，通过两电阻的电流
I甲=0.4A，I乙=0.2A
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=0.4A+0.2A=0.6A
电路总功率
P′=U′I′=2V×0.6A=1.2W
故C正确；
D．甲、乙串联在电路中，当电路电流为0.2A时，通过它们电流均为0.2A，由图象可知，它们两端的电压
U甲=1V，U乙=2V
由串联电路的总电压等于各分电压之和可知，电源的电压
U=U甲+U乙=1V+2V=3V
故D错误。
故选BC。
二、填空题（每空2分，共26分）
13. 两滴水银靠近时，能自动结合成一滴较大的水银，这一事实说明分子之间存在着 ______ ，物体不能无限地被压缩，说明分子间存在 ______ 。
【答案】 ①. 引力 ②. 斥力
【解析】
【分析】
【详解】[1][2]分子间既有引力又有斥力，由于分子间存在着相互作用的引力，所以两滴互相靠近的水银，能自动的汇聚成一滴；由于斥力的存在，使得物体不能无限地被压缩。
14. 用两个完全相同的电加热器，分别给质量相同的A、B两种液体加热，它们的温度随时间变化的图象如图所示。根据图象可知：加热相同的时间，液体___________的温度升高比较快；两者相比，液体B的比热容比较___________。
【答案】 ①. A ②. 大
【解析】
【详解】[1][2]由图像可知，当给A和B加热10min时，A由30℃升高到70℃，升高了40℃，B由20℃升高到40℃，升高了20℃，液体A升温较快，比热容较小，液体B升温慢，B的比热容比较大。
15. 我国内陆昼夜温差大，沿海昼夜温差小，是因为水的______比较大的缘故；0.1kg标准大气压下的80℃的水加热至沸腾，要吸收的热量是______J。[]
【答案】 ①. 比热容 ②. 8.4×103
【解析】
【详解】[1]水的比热容大，相同质量的水与土壤、沙子相比，在吸收和放出相同热量时，水的温度变化小，因此，沿海地区昼夜温差小。
[2]水吸收的热量
16. 如图所示，L为“6V 3W”灯泡，电源电压为9伏特，当L正常发光时所串联的电阻R的电阻值为______欧姆，当灯泡两端电压为3V时，灯泡的实际功率为______W。
【答案】 ①. 6 ②. 0.75
【解析】
【详解】[1]由电路图可知，灯泡L与电阻R串联。因串联电路中总电压等于各分电压之和，且L正常发光，所以，当L正常发光时所串联电阻R两端的电压为
UR＝U-UL＝9V-6V＝3V
因串联电路中各处的电流相等，所以，由P＝UI可得，电路中的电流为
由可得，串联电阻R电阻值为
[2]根据题意可知，灯泡的电阻为
故当灯泡两端电压为3V时，灯泡的实际功率为
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，要注意灯泡正常发光时的电压和额定电压相等。
17. 电子式电能表表盘上标有“220V 10（40）A”“3200imp/（kW•h）”等字样（imp表示电能表指示灯闪烁次数），将某用电器单独接在该电能表上，正常工作15min，电能表指示灯闪烁了800次，则该用电器在上述时间内消耗的电能是______kW•h，该用电器的电功率是______W。
【答案】 ①. 0.25 ②. 1000
【解析】
【详解】[1]3200imp/kW•h表示电能表指示灯每闪烁1次，电路中消耗电能，指示灯闪烁800次，电路消耗电能为
[2]用电器的功率
18. 家庭电路中,电冰箱、电饭煲、日光灯等家用电器连接方式是_____联,其中电饭煲是利用电流的_____工作的.如图所示的A点是灯头接导线的螺丝(灯丝完好),当电路中的开关S断开时,站在地面上的人用手接触电路中的A点______(选填“会”或“不会”)触电.
【答案】 ①. 并 ②. 热效应 ③. 会
【解析】
【详解】家庭电路中，电冰箱、电饭煲、日光灯等全部并联，各用电器都能在额定电压下工作，而且互相不影响；电饭锅工作时电能转化为内能，电饭锅是利用电流热效应工作的；断开开关，A处还和火线相连，接触A点，相当于接触火线，因此会发生触电事故．
三、作图与实验题（每空2分，共24分）
19. 如图是探究电流通过导体时产生热量的实验，甲、乙两套装置中各有两个相同的透明容器。其中密封着等量的空气和一段电阻丝（阻值在图中已标出），U形管中装有等量的液体，接通电源，观察现象。
（1）实验中通过观察液柱的变化来比较导体所产生热量的多少，这里运用了______（选填“转换法”或“等效替代法”）的物理思想；
（2）用甲装置进行实验时，通过控制通电时间和电路中的______相同，来研究导体产生热量与______的关系；
（3）在乙装置中，C、D透明容器中产生热量较多的是______容器。
【答案】 ①. 转换法 ②. 电流 ③. 电阻 ④. C
【解析】
【详解】（1）[1]电流通过导体产生的热量多少不能直接观察，实验中通过观察液柱的变化来比较导体所产生热量的多少，这种研究方法是转换法。
（2）[2][3]从图甲可以看到，将两只阻值不同的电阻串联，根据串联电路的电流规律，通电时间和流过它们的电流大小相等，即目的是控制通电时间和流过两电热丝的电流大小相等来研究导体产生热量与电阻的关系。
（3）[4]观察乙装置可知，透明容器中电阻大小相同，通电时间相同，但是C透明容器中电阻的电流较大，根据焦耳定律Q＝I2Rt，C透明容器中产生热量较多。
20. 某小组同学用图甲的电路图探究欧姆定律，实验中他们所用的定值电阻分别是5Ω、10Ω、15Ω，电源电压为4.5V。
（1）在探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”时，选用了某一定值电阻，连接电路时开关应______（填“闭合”、“断开”），滑片P应滑到图甲中的______端（填“左”、“右”），检查电路闭合开关后，移动变阻器的滑片P，当电流表的示数是0.28A时，电压表的示数如图乙所示，这个定值电阻的阻值是______Ω；
（2）在探究“电阻上的电流跟电阻的关系”时，把定值电阻由5Ω换成10Ω，闭合开关后，下一步的操作是将变阻器的滑片P向______（选填“左”或“右”）移动，使R两端的电压恢复到和原来示数相同；
（3）探究结束后，该组同学又利用图甲所示的电路图测量小灯泡的电功率，他们把定值电阻换成额定电压为3.8V、电阻约为10Ω的小灯泡，并更改了电压表的量程；
①请帮该组同学将图丙的实物电路连接完整______；
②闭合开关后，发现电压表示数接近电源电压，电流表指针无明显偏转，移动变阻器的滑片，两表示数均几乎不变，原因可能是______；
③问题解决后，闭合开关，改变变阻器滑片P的位置，当电压表的示数是______V时小灯泡正常发光，此时灯泡的电功率______（选填“大于”“小于”或“等于”）它的额定功率。
【答案】 ①. 断开 ②. 右 ③. 10 ④. 右 ⑤. 见解答 ⑥. 灯泡断路 ⑦. 3.8 ⑧. 等于
【解析】
【详解】（1）[1][2]为保护电路，开关闭合前，开关应断开，滑动变阻器调节至最大阻值处，因此，图甲中滑片P应滑到右端。
[3]电压表量程为0~3V，由图示电压表可知，其分度值为0.1V，示数为2.8V，电流表的示数是0.28A，则定值电阻的阻值
（2）[4]在探究“导体中的电流跟电阻的关系”时，应控制电阻两端电压不变，由5Ω换成10Ω，闭合开关后，定值电阻两端电压变大，为保持电阻两端电压不变，应增大滑动变阻器的电压，根据分压原理，应将变阻器的滑片P向右移动，直至使R两端的电压恢复到和原来示数相同。
（3）[5]根据图甲，滑动变阻器向左移动时，接入电路的电阻变小，因此滑动变阻器选用左下接线柱接入电路中与灯串联，根据灯的额定电压为3.8V确定电压表选用大量程与灯并联；如图所示：
[6]闭合开关后，发现电流表指针无明显偏转，说明电路可能断路；电压表示数接近电源电压，移动变阻器的滑片，两表示数均几乎不变，原因可能是灯泡断路。
[7][8]当灯泡两端的电压等于额定电压时，小灯泡正常发光，小灯泡的实际功率等于额定功率，因此，当电压表的示数是3.8V时小灯泡正常发光，此时灯泡的电功率等于它的额定功率。
四、综合题（本题2个小题，共14分。解答要有必要的计算公式和解答过程，只有最后答案的不得分）
21. 如图所示，电阻R1为10Ω，电阻R2为50Ω，电源电压为6V。开关S闭合后，求：
（1）电路中的电流I；
（2）电阻R2两端的电压；
（3）通电100秒，电路消耗的总电能。
【答案】（1）0.1A；（2）5V；（3）60J
【解析】
【详解】解：由电路图可知，开关S闭合后，电阻R1与电阻R2串联。
（1）因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的电流
（2）电阻R2两端的电压
U2=IR2=0.1A×50Ω=5V
（3）通电100秒，电路消耗的总电能
W=UIt=6V×0.1A×100s=60J
答：（1）电路中的电流为0.1A；
（2）电阻R2两端的电压为5V；
（3）通电100秒，电路消耗的总电能为60J。
22. 电源电压24V不变，小灯泡L标有“4V，2W”，R0=120Ω，当S闭合，S1、S2都断开且滑动变阻器滑片移至中点时，L正常发光。求：
①小灯泡L正常发光时的电阻值；
②滑动变阻器的最大阻值；
③当S、S1、S2都闭合时，调节滑动变阻器滑片P，电路消耗总功率的最小值。
【答案】①8Ω；②80Ω；③12W
【解析】
【详解】解：①由P=UI可得小灯泡正常工作时的电流
由欧姆定律可得灯泡的电阻
②当S闭合，S1、S2断开，滑片P滑到中点时，L与0.5R串联，电流表测电路中的电流，因小灯泡恰好正常发光，故电路的电流为0.5A，根据欧姆定律可得电路总电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以有
0.5R=R总﹣RL=48Ω﹣8Ω=40Ω
则滑动变阻器最大阻值
R=2×40Ω=80Ω
③当所有开关都闭合时，灯短路，定值电阻R0与滑动变阻器R并联，电流表测量干路电流；并联电路干路电流等于各支路电流之和，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，通过其的电流最小（根据并联电路各支路可独立工作、互不影响，通过定值电阻的电流不变），干路电流最小，根据P=UI，电路消耗的总功率最小，并联电路各支路两端电压相等，此时通过滑动变阻器的电流
通过R0的电流
此时通过干路的电流
I=IR+I0=0.3A+0.2A=0.5A
电路消耗总功率的最小值
P=UI=24V×0.5A=12W
答：①小灯泡L正常发光时的电阻值为8Ω；
②滑动变阻器的最大阻值为80Ω；
③当S、S1、S2都闭合时，调节滑动变阻器滑片P，电路消耗总功率的最小值为12W。