2021-2022学年安徽省合肥市经济技术开发区九年级上学期物理期末试题及答案

这是一份2021-2022学年安徽省合肥市经济技术开发区九年级上学期物理期末试题及答案，共17页。试卷主要包含了填空题，选择题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1. 春节将至，各地、各部门加强疫情防控工作力度，确保老百姓过一个“平安、健康、温暖、祥和”的幸福春节。“疫情防控，从身边做起”，小区志愿者在喷洒消毒酒精消毒时发现喷洒在手上的酒精很快变干，此时酒精发生了______现象（填物态变化名称），此现象过程中______热量（选填“吸收”或“放出”）。
【答案】 ①. 汽化 ②. 吸收
【解析】
【详解】[1][2]消毒酒精喷到手上后，会很快变干，是酒精在常温下由液态变为气态，即发生了汽化现象，汽化吸热。
2. 2022年北京冬季奥运会计划于2022年2月4日开幕，2月20日闭幕。冰壶项目是冬奥会的经典项目，运动员需要在冰壶周围用冰刷进行刷冰，刷冰过程中是通过______方式增加冰面的内能，使冰______（填物态变化名称），达到减小冰壶与冰面的摩擦。
【答案】 ①. 做功 ②. 熔化
【解析】
【详解】[1][2]刷冰时刷子和冰面之间有摩擦，克服摩擦做功，通过做功的方式增加冰面的内能，温度升高，达到冰的熔点，继续吸热，开始熔化，冰壶和冰之间有水，减小了摩擦。
3. 一辆运输物资的汽车在行驶的过程中，它的一个单缸四冲程汽油机的飞轮转速是1800r/min，则该汽油机每秒内完成______个冲程，对外做功______次。
【答案】 ①. 60 ②. 15
【解析】
【详解】[1][2]热机完成一个工作循环，完成4个冲程，飞轮转动2周，燃气对外做功1次，单缸四冲程汽油机的飞轮转速是
1800r/min=30r/s
即每秒钟转30圈，完成60个冲程，做功15次。
4. 如图所示，若L1、L2并联，则闭合开关______；若断开S1，闭合S2、S3，则灯泡______发光。
【答案】 ①. S1、S3 ②. L2
【解析】
【详解】[1]若要L1和L2并联，则L1和L2应在两条支路上，由图知应闭合开关S1和S3，断开S2。
[2]若断开S1，闭合S2、S3，灯泡L1被短路，只有灯泡L2的简单电路，灯泡L2发光。
5. “电磁学上规定单位时间通过导体任一横截面的电荷量，叫电流强度，简称电流”。家庭用电电压是220V，某导体10秒钟通过它的横截面的电荷量为3C，则电流为______A，求这段时间内该电流做的功是______J。
【答案】 ①. 0.3 ②. 660
【解析】
【详解】[1]根据题中电流的定义，电流为
[2]这段时间内该电流做的功是
W=UIt=220V×0.3A×10s=660J
6. 一灯泡标有“6V 3W”的字样，现仅有8V的电源，要使小灯泡正常发光，应该给小灯泡串联一个______Ω的电阻，此时电路的总功率为______W。
【答案】 ①. 4 ②. 4
【解析】
【详解】[1]灯泡正常发光时的电压UL=6V，功率PL=3W，要使灯泡接到8V的电源上时正常发光，应串联一个电阻R分压，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，串联电阻两端的电压
UR=U-UL=8V-6V=2V
灯泡正常工作时电路中的电流
因串联电路中各处的电流相等，通过电路的电流
I=IL=0.5A
串联电阻的阻值
[2]此时电路的总功率为
P=UI=8V×0.5A=4W
7. 图为一款电水壶的电路简图，该壶有“加热”和“保温”两挡，电源电压为220V，电阻丝R1、R2的阻值分别为440Ω、356Ω。该水壶在“加热”档工作时，电功率为______W；“保温”档时，电功率为______W。
【答案】 ① 110 ②. 60.8
【解析】
【详解】[1]由可知，当开关S1、S2闭合时，电路中只有R1，此时为加热档，电功率为
[2]由可知，当开关S1闭合、S2断开时，电路中R1、R2串联，此时为保温档，功率为
8. “探究小灯泡电功率”的实验电路图如图甲，实验中选用“2.5V”的小灯泡，滑动变阻器滑片向左移动时，电压表示数______（选填 “变大”“变小” 或“不变”）；实验得到小灯泡的U-I图象如图乙，则小灯泡的额定功率是______W。
【答案】 ①. 变大 ②. 0.75
【解析】
【详解】[1]由图甲知，小灯泡与滑动变阻器串联，电压表测小灯泡两端的电压，滑动变阻器滑片向左移动时，滑动变阻器接入的阻值变小，滑动变阻器分压变小，电源电压不变，故电压表示数变大。
[2]如图乙可知，当小灯泡正常发光时，小灯泡的电压为2.5V，通过小灯泡的电流0.3A，则小灯泡的额定功率为
9. 如图是小灯泡L和电阻R中电流随电压变化的图像；
由图像可知，电阻R的阻值为 _____ Ω。若将它们串联在电路中，电流为0.3A，则电源电压为 _____ V。
【答案】 ①. 20 ②. 9
【解析】
【详解】[1]由图像可知，当UR=2V时，通过的电流IR=0.1A，由可得，电阻R的阻值
电阻R的阻值20Ω。
[2]若将它们串联在电路中，电流为0.3A，因串联电路中各处的电流相等，所以，通过L与R的电流均为0.3A，由图像可知，灯泡两端的电压UL=3V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压
电源电压9V。
10. 请用笔画线表示导线，将图中的电灯、开关和插座正确接入家庭电路中。______
【答案】
【解析】
【详解】灯泡接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接入灯泡的螺旋套，这样在断开开关能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故；三孔插座的接法：上孔接地线、左孔接零线、右孔接火线，如下图所示：
二、选择题（本大题7小题，每小题2分，满分14分）
11. 关于内能、热量和温度的关系，下列说法中正确的是（ ）
A. 物体温度越高，含有的热量也就越多
B. 1kg、0℃的水的内能比1kg、0℃的冰的内能大
C. 在热传递过程中，热量总是从内能大的物体传向内能小的物体
D. 物体吸收热量，温度一定升高
【答案】B
【解析】
【详解】A. 热量是过程量，描述它的术语只能用“吸收”和“放出”，不能用“含有”，故A错误；
B. 1kg0℃的水变为1kg0℃的冰时要释放热量，内能会减少，所以1kg0℃的水比1kg0℃的冰内能大，故B正确；
C. 在热传递过程中，高温物体放出热量，温度降低，把能量传给低温物体，热传递的方向与温度有关，与内能无关，故C错误；
D. 物体吸收热量，温度不一定升高，如晶体熔化时吸热温度不变，故D错误。
故选B。
12. 某种巧克力的营养成分表上标有“每100g能量2361kJ”，该标识的含义与下列物理量含义类似的（ ）
A. 热量B. 内能C. 热值D. 比热容
【答案】C
【解析】
【详解】某种巧克力的营养成分表上标有“每100g能量2361kJ”，据此可得出，每克巧克力提供的能量；而燃料的热值是指单位质量的某种燃料完全燃烧放出的热量，所以标识的含义与热值含义类似。热量是过程量，单位是焦耳；内能指物体内部所有分子动能和分子势能的总和；比热容指1kg物体升高或降低1℃时，吸收或放出的热量，与标识含义无关。故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
13. 下列说法错误的是（ ）
A. 摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体上
B. 验电器的工作原理是同种电荷相互排斥
C. 家里的冰箱和空调能够单独工作，它们之间是并联的
D. 只有正电荷定向移动才能形成电流，电流的方向与正电荷定向移动的方向相同
【答案】D
【解析】
【详解】A．摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体上，故A正确，不符合题意；
B．当带电体接触验电器的金属球时，验电器的两个金属箔片带同种电荷，因同种电荷相互排斥，使金属箔片张开，所以验电器的工作原理是同种电荷相互排斥，故B正确，不符合题意；
C．家里的冰箱和空调能够单独工作，互不影响，它们之间是并联的，故C正确，不符合题意；
D．电荷的定向移动形成电流，正电荷或负电荷的定向移动都能形成电流，电流的方向与正电荷定向移动的方向相同，与负电荷定向移动的方向相反，故D错误，符合题意。
故选D。
14. 如图所示的四个电路中，电源电压保持不变，R0为已知阻值的定值电阻，不能测出未知电阻Rx阻值的电路是（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A．由电路图可知，当S断开时，电路为R0的简单电路，电流表测电路中的电流I0，根据欧姆定律可求电源的电压U=I0R0；当开关S闭合时R0、Rx并联，电流表测干路电流I，因通过R0的电流不变，根据并联电路的电流特点可求通过Rx的电流
Ix=I-I0
根据并联电路的电压特点和欧姆定律即可求出Rx阻值
故A不符合题意；
B．开关S闭合时，R0短路，电压表测量电源电压U；开关S断开时两电阻串联，电压表测量Rx两端的电压Ux，根据串联电路总电压等于各分电压之和，求出R0两端的电压
U0=U-Ux
根据求出通过R0的电流

根据串联电路电流处处相等，通过Rx电流等于通过定值电阻电流
Ix=I0
根据欧姆定律得到Rx阻值
故B不符合题意；
C．开关S闭合时，Rx短路，电路为R0的简单电路，电压表测量电源电压；当开关S断开时，R0与Rx串联，电压表仍测电源电压，无法测出Rx两端的电压，从而无法测出Rx的阻值，故C符合题意；
D．由电路图可知，开关S闭合时，电路为R0的简单电路，电流表测电路中的电流I1，根据欧姆定律得到电源电压
U=I1R0
当开关S断开时，R0与Rx串联，电流表测电路中的电流I2，根据欧姆定律得到电路中的总电阻
根据电阻的串联可知得到Rx阻值
故D不符合题意。
故选C。
15. 如下图所示家庭电路中，当开关S闭合后，灯泡L不亮，用试电笔测试c、d两点时，氖管都发光，测试a、b两点时，只有a点氖管发光，则故障可能是（ ）
A. b、c之间某处断路B. a、d之间某处断路C. 火线与零线短路D. 电灯的灯丝断了
【答案】A
【解析】
【详解】ABD．如图，当开关S闭合后，灯泡L不亮，用试电笔测试c、d两点时，氖管都发光，说明c、d都与火线相连通，即c点、d点到火线间没有断路。测试a、b两点时，只有a点氖管发光，则b点氖管不发光，说明b点没有与火线相连通，所以b、c之间某处断路。故A符合题意，BD不符合题意；
C．若火线与零线短路，则保险丝熔断或空气开关跳闸，整个电路断开，用测电笔测试各个点时，氖管都不发光，故C错误。
故选A。
16. 热敏电阻的阻值是随环境温度的增大而减小的．要想设计一个通过电表示数反映热敏电阻随环境温度变化的电路，要求温度升高时电表示数减小，以下电路符合要求的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A．由电路图可知，热敏电阻与R0并联，电流表测并联电路干路电流．当温度升高时，热敏电阻阻值变小，干路电流变大，故A不符合题意．
B．热敏电阻与R0并联，电流表测热敏电阻的电流，当温度升高时，热敏电阻阻值变小，由可知，通过热敏电阻的电流变大，电流表示数变大，故B不符合题意．
C．已知热敏电阻与R0串联，电压表测R0两端的电压，当温度升高时，热敏电阻阻值变小，
根据串联电路分压原理，电压表示数变大，故C不符合题意．
D．已知热敏电阻与R0串联，电压表测热敏电阻两端的电压，当温度升高时，热敏电阻阻值变小，根据串联电路分压原理，电压表示数变小，故D符合题意为答案．
17. 如图所示，测量小灯泡电功率的电路图，电源电压恒为6V，电流表量程0～0.6A，电压表量程0～3V，滑动变阻器规格“50Ω 1A”，小灯泡规格“2.5V 0.625W”，若不考虑小灯泡阻值随温度的变化，小灯泡两端电压不允许超过额定值，闭合开关，下列说法正确的是（ ）
A. 滑片向右滑动，电流表示数变小，电压表示数变大
B. 电流表的示数允许变化范围是0.1～0.25A
C. 滑动变阻器的阻值允许调节的范围是24～50Ω
D. 电路的最大电功率是2.5W
【答案】B
【解析】
【详解】由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流．
A．当滑动变阻器滑片向右滑动，接入电路中的电阻变大时，根据欧姆定律可知电路中的电流变小，即电流表示数变小；根据U＝IR可知灯泡两端的电压变小，即电压表示数变小；故A错误；
C．根据P＝UI可得，灯的额定电流：
IL额＝＝＝0.25A，
因串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为0～0.6A，
所以，电路中的最大电流为Imax＝0.25A，
由I＝可得，灯泡的电阻：
RL＝＝＝10Ω，
电路中的总电阻：
Rmin＝＝＝24Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值：
R滑min＝Rmin﹣RL＝24Ω﹣10Ω＝14Ω；故C错误；
D．该电路的最大功率：
Pmax＝UImax＝6V×0.25A＝1.5W，故D错误；
B．当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，灯泡的功率最小，此时电路中的电流：
Imin＝＝＝0.1A，
则电流表示数的变化范围是0.1A～0.25A，故B正确．
三、实验探究题（本大题3小题，每空2分，满分16分）
18. 为了“探究不同物质的吸热能力与物质种类的关系”，小亮选用两个规格相同的烧杯，加入初温相同、质量相同的两种不同液体A和B，选用两个规格相同的电加热器分别加热液体A和B，用两个相同的温度计测量液体A和B的温度，实验装置如图所示。
（1）在实验中采用控制______相同的方法，来保证液体A和B吸收的热量相同；
（2）表格中的数据是通过在液体A和B吸收相同热量的条件下，比较它们______来比较液体A和B吸热能力的差异。
【答案】 ①. 加热时间 ②. 升高温度（或温度变化）
【解析】
【详解】[1]我们使用相同的电加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法。在实验中采用控制加热时间相同的方法，来保证液体A和B吸收的热量相同。
[2]比较物质吸热能力两种方法：使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量(即比较加热时间)，吸收热量多的吸热能力强；或使相同质量的不同物质吸收相同的热量（即加热相同的时间），比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强。根据表中数据可知，质量相同的两种液体初温相同，比较加热时间（吸收相同热量）的条件下，液体A和B升高温度（或温度变化）来比较两种液体吸热能力的差异。
19. 小铭同学为了探究“电流与电阻的关系”，设计了如图甲的实验电路，他在学校实验室找来了如下一些实验器材：电压恒为3V的电源，电流表、电压表各一只，一个开关，阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、30Ω的定值电阻各一个，滑动变阻器上标有“20Ω 1A” 字样，导线若干。
（1）请你用笔画线代替导线，将图乙中的实物连接完整；______
（2）闭合开关前，应将滑动变阻器滑片滑到最右端；闭合开关，同学发现电流表无示数，电压表指针有明显偏转，原因可能是______；
（3）故障排除后，小铭同学先把10Ω电阻接入电路，移动滑变阻器滑片，使电压表示数为2V，读出电流表示数后，断开开关，她拆下10Ω的电阻，改换成阻值为20Ω的电阻继续做实验，闭合开关，电压表示数如图丙所示，要完成这次实验，接下来她应该进行的操作是：_______。
【答案】 ①. ②. R断路 ③. 向右移动滑动变阻器的滑片，直至电压表示数为2V
【解析】
【详解】（1）[1]定值电阻R与滑动变阻器串联，变阻器采用一上一下的接法，电源电压是3V，故电压表采用0~3V量程，电压表与电阻并联，电流表串联在电路中，如图所示：
（2）[2]电流表无示数，电路可能存在断路；电压表指针有明显的偏转，说明电压表与电源两极相连，电压表并联电路之外不存在断路，则电路故障是R断路。
（3）[3]把10Ω电阻接入电路，移动滑变阻器滑片，使电压表示数为2V，由图可知，电压表所选量程为0～3V，分度值为0.1V，其示数是2.4V，要使电压表示数保持不变，减小定值电阻两端的电压，由串联电路电压的规律可知增大变阻器两端的电压，由串联分压可知增大滑动变阻器的阻值，则应将变阻器滑片向右移动，直到电压表示数为2V。
20. 实验室购买了一批规格为“2.5V 0.75 W”的小灯泡某同学在利用其中一只小灯泡做测量电功率的实验时，得到了如下几组数据：
（1）分析这几组数据，你认为该小灯泡______（选填“合格”或“不合格”）；
（2）按照生产要求：合格灯泡正常发光时的电阻约是______Ω（保留两位有效数字）；假如生产这种小灯泡钨丝的粗细是一定的，则这个小灯泡内钨丝的长度与合格产品相比是______（选填 “长了”或“短了”或“一样”）。
【答案】 ①. 不合格 ②. 8.3 ③. 长了
【解析】
【详解】（1）[1]由表中数据知，灯在额定电压下的电流为0.25A，灯的额定功率
P=UI=2.5V×0.25A=0.625W＜0.75W
当灯泡两端的电压等于额定电压时小灯泡的功率不等于额定功率，该小灯泡不合格。
（2）[2]合格灯泡正常发光时的电阻
[3]小灯泡的实际功率变小，在电压不变时，由可知，灯丝的电阻变大，因导体电阻与导体材料、长度、横截面积有关，且材料相同、横截面积相同时，长度越大，电阻越大，所以，这个小灯泡内钨丝的长度与合格产品相比长了。
四、计算题（第21小题5分，第22小题7分，第23题8分，共20分）
21. 若家用天然气的热值为4.2×107J/m3 水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）．
（1）完全燃烧0.04m3天然气放出的热量是多少？
（2）若某新型天然气灶烧水的效率为40%，完全燃烧0.04m3天然气可使室温下5kg的水温度升高多少？
【答案】（1）1.68×106J；（2）32℃．
【解析】
【分析】根据公式Q放＝Vq计算出天然气放出的热量值；
根据Q吸＝Q放×40％计算出被水吸收的热量；
利用热量的公式Q吸＝cmΔt即可求出水升高的温度．
【详解】（1）完全燃烧0.04m3天然气可放出的热量：
Q放＝Vq＝0.04m3×4.2×107J/m3＝1.68×106J；
（2）被水吸收的热量为
Q吸＝Q放×40％＝1.68×106J×40%＝6.72×105J，
因为Q吸＝cmΔt，所以
Δt== ，
解得：
Δt＝32℃．
22. 阳阳为了解标有“220V 1210W”的电水壶实际工作时的电压和功率做了以下实验：他首先查看自己家的电能表，表上标有“2400r/(kW·h)”字样，随后他关闭了家中所有用电器，只让电水壶盛满水持续工作，与此同时，观察到电能表转盘3min转过120r。假设电水壶的电阻保持不变，求：
（1）电水壶的电阻；
（2）电水壶工作时的实际电功率；
（3）该同学家的实际电压。
【答案】（1）40Ω；（2）1000W；（3）200V
【解析】
【详解】解：（1）电水壶的电阻
（2）3min内电水壶消耗的电能
电水壶的实际电功率

（3）该同学家的实际电压
答：（1）电水壶电阻是40Ω；
（2）电水壶工作时的实际电功率是1000W；
（3）该同学家的实际电压是200V。
23. 实验室里常用欧姆表来直接测量电阻，如图所示是欧姆表的简化结构图，它由灵敏电流表、电源、变阻器等组成，在A、B间接入一上电阻Rx，电路中就有一个对应的电流I，故由电流表的指针位置可以知道电阻Rx的大小。为了方便事先在电流表的刻度盘上标出了电阻的欧姆值，欧姆表在测量前都需要调零，即把欧姆表的A、B两接线柱直接连接，调节变阻器的滑片位置便电流表满偏（指针指在最大刻度处）。若某欧姆表内部电源的电压为1.5V，满偏电流为10mA，求：
（1）当欧姆表正常工作时的内阻R内阻是多大？
（2）当A、B间接入待测电阻Rx时，发现指针偏转到满偏电流的一半处，则待测电阻Rx的阻值是多大？
（3）若在使用一段时间后，发现电源电压降为1.2V，重新调零后，用这个欧姆表测得某电阻按表盘刻度读数为350Ω，则这个电阻的实际值为多大？
【答案】（1）150Ω；（2）150Ω；（3）280Ω
【解析】
【详解】解：（1）欧姆表的内阻
（2）指针偏转到满偏电流的一半处，电路中总电阻
此时待测电阻
（3）原刻度盘350Ω位置表示电路中电流
重新调零后，欧姆表的新内阻
降压后，指针再次指在350Ω位置时电路总电阻
此时待测电阻
答：（1）当欧姆表正常工作时的内阻R内阻是150Ω；
（2）当A、B间接入待测电阻Rx时，发现指针偏转到满偏电流的一半处，则待测电阻Rx的阻值是150Ω；
（3）若在使用一段时间后，发现电源电压降为1.2V，重新调零后，用这个欧姆表测得某电阻按表盘刻度读数为350Ω，则这个电阻的实际值为280Ω。
液体
质量/g
初温/℃
加热时间/s
末温/℃
A
200
20
40
45
B
200
20
40
68
实验次数
电压U/V
电流I/A
小灯泡亮度
1
2
0.22
暗
2
2.5
0.25
亮
3
2.8
0.26
很亮