2021-2022学年安徽省合肥市庐阳区九年级上学期物理期末试题及答案

这是一份2021-2022学年安徽省合肥市庐阳区九年级上学期物理期末试题及答案，共16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. 如图所示是某固体熔化过程中温度随时间变化的图象，由图象可知，在熔化过程中，该固体吸收热量，温度________（选填“升高”或“不变”）。
【答案】不变
【解析】
【详解】由图像知，该物体从第10min开始熔化，第25min全部熔化，在整个熔化过程中，需持续吸热，但温度保持不变，该固体是晶体。
2. 如图所示，用酒精灯对试管里的水进行加热，水沸腾后，水蒸气推动软木塞使其迅速冲出管口，在软木塞被推出的过程中，能量转化情况与四冲程汽油机的______冲程相同。
【答案】做功
【解析】
【详解】当瓶内水蒸气把瓶塞冲出时，瓶内水蒸气对瓶塞做功，使得其内能减小，温度降低，即该过程是将内能转化为机械能的过程，此过程与汽油机的做功冲程类似，在做功冲程中也是燃气的内能转化为活塞的机械能。
3. 如图所示，用相同的酒精灯分别对质量、初温均相同的煤油和蓖麻油加热相同时间，观察到蓖麻油比煤油的温度变化大，说明________的比热容更大。
【答案】煤油
【解析】
【详解】煤油和蓖麻油的质量相同，且加热相同的时间，煤油和蓖麻油吸收的热量相同，由可知，当两种物质吸收热量相同，且质量相同时，温度变化量较小的物质，比热容较大，由于蓖麻油比煤油的温度变化大，所以煤油的比热容更大。
4. 避雷针能让建筑物避免雷击。当云层电荷较多时，避雷针与云层之间的空气被击穿，使带电云层通过空气与避雷针、导线和大地相连形成通路；若云层带正电，则电流的方向是______（选填“从云层到大地”或“从大地到云层”）。
【答案】从云层到大地
【解析】
【详解】避雷针与云层之间的空气被击穿，使带电云层通过空气与避雷针、导线和大地相连形成通路，此时空气是导体，云层与大地之间的电压很大；若云层带正电，大地中的负电荷（电子）转移到云层上，则电流的方向是从云层到大地。
5. 如图所示的电路中，闭合开关S后，两灯均能发光，甲、乙两只电表指针均有偏转，其中是电压表的是________表（选填“甲”或“乙”）。
【答案】乙
【解析】
【详解】闭合开关S后，若两表均为电流表，则电源被短路；若两表均为电压表，电压表相当于断开，则L2不发光；电压表一定要并联在电路中，电流表一定要串联在电路中，则甲是电流表，乙是电压表，此时两灯并联，电流表测量L2支路电流，两灯均能发光。
6. 如图，用笔画线代替导线，正确连接家庭电路．
（ ）
【答案】
【解析】
【详解】灯泡接法：火线进入开关，这样断开开关能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故，既能控制灯泡，又能更安全；
三孔插座的接法：；左孔接零线、右孔接火线、中间的孔接地线，如图所示：
．
7. 定值电阻R1、R2的电流和电压关系图像如图所示。当把R1、R2并联在某一电路中时，通过两电阻的电流之比I1∶I2=________。
【答案】4∶1
【解析】
【详解】由图象可知，两个电阻的阻值分别为
两个电阻并联在电路中，据并联电路的电压特点知，两个电阻两端的电压相等。据知
8. 如图所示，电源电压不变，电阻R1=20Ω，R2=10Ω，R3=30Ω。当开关S1闭合，S2、S3断开时，电流表的示数为0.1A，则电源电压为________V。
【答案】3
【解析】
【详解】当开关S1闭合，S2、S3断开时，电阻R1、R2串联，电源电压为
9. 小明家中暖风机铭牌如图甲所示，电能表如图乙所示；若家中仅有暖风机工作，则正常工作1h，脉冲指示灯闪烁________次。
【答案】6600
【解析】
【详解】由铭牌可知，电能表脉冲指示灯闪烁3000次时消耗电能1kWh，暖风机工作1h消耗电能
脉冲指示灯闪烁
10. 如图所示是某工厂两种照明方式的电路图，灯泡L1和L2的规格均为“220V 40W”。闭合开关S1、S2，满足夜间正常照明需要；闭合开关S1、断开开关S2，满足夜间多区域照明需要。电源电压恒为220V，灯泡电阻变化忽略不计。正常照明与多区域照明L1中的电流之比为________。
【答案】2︰1
【解析】
【详解】闭合开关S1、S2，只有灯泡L1工作，电路中的电流为
闭合开关S1、断开开关S2，两灯串联，电路中的电流处处相等，为
正常照明与多区域照明L1中的电流之比为
二、选择题（本大题10小题，每小题3分，满分30分）
11. 如图所示，在注射器中吸入少量液态乙醚，用橡皮塞堵住注射孔，向外拉动活塞，液态乙醚消失。下列选项中的物态变化与其相同的是（ ）
A. 清晨，人在户外呼出“白气”B. 雪水在屋檐下形成冰锥
C. 洗手后，用热风干手器将手烘干D. 寒冬，雪人没有熔化却变小了
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．用橡皮塞堵住注射孔，向外拉动活塞，液态乙醚会消失，是液态乙醚变成气态乙醚的汽化现象。清晨，人在户外呼出“白气”是水蒸气由气态变成液态的过程，是液化现象，故A不符合题意；
B．雪水在屋檐下形成冰锥是物质由液态变成固态的过程，是凝固过程，故B不符合题意；
C．洗手后用热风干手器将手烘干，是液态水变成水蒸气，是汽化现象，故C符合题意；
D．雪人没有熔化却变小了是物质由固态直接变成气态的过程，是升华现象，故D不符合题意。
故选C。
12. 下列有关热和能的说法中，正确的是（ ）
A. 发生热传递时，温度总是从高温物体传递给低温物体
B. 一块0℃的冰熔化成0℃的水后，温度不变，内能不变
C. 夏天在室内洒水降温，利用了水的比热容较大的性质
D. 内燃机的压缩冲程，主要通过做功的方式增大汽缸内物质的内能
【答案】D
【解析】
【详解】A．发生热传递时，传递的是热量而不是温度，热量总是从高温物体传递给低温物体，故A错误；
B．晶体熔化时，吸收热量，内能增大，温度保持不变，所以一块0℃的冰熔化成0℃的水后，温度不变，内能增加，故B错误；
C．夏天在室内洒水降温，是利用了水蒸发吸热有致冷作用，不是利用了水的比热容较大的性质，故C错误；
D．内燃机的压缩冲程，活塞压缩气缸内气体做功，机械能转化为内能，是通过做功改变物体的内能，故D正确。
故选D。
13. 抽油烟机是现代家庭的“好帮手”，它内部装有照明灯和电动机。使用时，有时需要照明灯和电动机各自独立工作，有时需要它们同时工作。下列如图所示的电路中，符合上述要求的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】据题意可得：要求照明灯与电动机相互不影响，能独立工作，则应使照明灯与电动机并联，且各自的支路有一个开关控制，干路上没有开关。故A符合题意；BCD不符合题意。
故选A。
14. 甲、乙、丙三个导体串联在电路中，它们材料相同、均为圆柱体，规格如表所示，通电1min，电流通过甲、乙、丙做的功分别为，则（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】甲乙导体材料和横截面积相同，乙的长度大于甲的长度，乙的电阻大于甲的电阻，甲丙导体材料和长度相同，丙的横截面积大于甲的横截面积，丙的电阻小于甲的电阻，即
R乙＞R甲＞R丙
将它们串联在电路中，电流大小相等，通电1min，根据W=I2Rt可知
W乙＞W甲＞W丙
故选A。
15. 如图所示的电路，电源电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P缓慢向右移动的过程中（ ）
A. 电压表示数变大，电流表示数变小B. 电压表示数变大，电流表示数变大
C. 电压表示数不变，电流表示数变大D. 电压表示数不变，电流表示数变小
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】由图可知，电阻R和滑动变阻器并联，电流表测量干路中的电流，电压表测量电源电压，将滑动变阻器的滑片P缓慢向右移动的过程中，电压表的示数不变，变阻器连入电路的电阻变大，由电阻的并联可知电路的总电阻变大，由可知电路的总电流变小，电流表的示数变小。
故选D。
16. 图是某款电子测温仪及它内部的原理图，电源电压保持不变，显示仪由电压表改装而成，R为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，R0为定值电阻。下列说法正确的是（ ）
A. 被测者体温越高，电路中的电流越小
B. 被测者体温越高，定值电阻R0两端电压越大
C. 被测者体温越低，整个电路消耗的功率越大
D. 将R0换为阻值更大的电阻，测相同温度时，显示仪示数变小
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】由图可知定值电阻R0与热敏电阻R串联，显示仪并联在定值电阻R0两端。
AB．因为R的阻值随温度的升高而减小，被测者体温越高，则R的阻值越小，则电路总电阻越小，根据可知电路中的电流越大，由可知定值电阻R0两端电压越大，故A错误，B正确；
C．因为R的阻值随温度的升高而减小，故被测者体温越低，则R的阻值越大，则电路总电阻越大，根据可知电路中的电流越小，根据P=UI可知整个电路消耗的功率越小，故C错误；
D．将R0换为阻值更大的电阻，则电路总电阻变大，根据可知电路中的电流变小；而测相同温度时，即热敏电阻R的电阻不变，根据可知热敏电阻R两端的电压变小，根据串联分压可知定值电阻R0两端电压越大，即显示仪示数变大，故D错误。
故选B。
17. 如图所示，只闭合开关S时灯L1的功率为9W；断开开关S，闭合S1、S2时，灯L1的功率为25W。电源电压不变，忽略温度对灯丝电阻的影响。则L1与L2电阻之比是（ ）
A. 3：2B. 5∶3C. 3∶1D. 9∶25
【答案】A
【解析】
分析】
【详解】只闭合开关S时，两灯串联，灯L1的功率为
断开开关S，闭合S1、S2时，两灯并联，灯L1的功率为
由以上两式可得，两灯串联时，灯L1两端电压与电源电压之比为
则两灯串联时，灯L1与灯L2两端电压之比为
根据串联电路分压关系可得，两灯电阻之比为
故选A
三、实验探究题（本大题3小题，每空2分，满分18分）
18. 如图甲是探究“水沸腾时温度变化特点”的实验装置。
（1）某时刻，温度计示数如图乙，温度是________℃
（2）根据实验数据，作出了水温随时间变化的图像，如图丙中的a图线。另一位同学使用相同装置，仅将水的质量减少，其他条件不变，根据实验数据作出水温随时间变化的图像可能是__（选填序号）
A.a图线 B.b图线 C.c图线 D.d图线
（3）结合图表，分析本实验中应选用__液体温度计。
【答案】 ①. 89 ②. B ③. 水银
【解析】
【详解】（1）[1]该温度计的分度值为1℃，此时温度计的示数为89℃。
（2）[2]由图可知，此时水沸点为98℃，水在沸腾过程中，持续吸热，温度保持不变；其它条件不变，减少水的质量，从开始加热到沸腾的时间会缩短，但是水的沸点不变，图线b符合题意，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
（3）[3]由图表可知：在标准大气压下，沸水的温度是100℃，酒精的沸点是78℃，在78℃时将会汽化；水银的沸点是357℃，水银的沸点高于沸水的温度，所以测沸水的温度要选水银温度计。
19. 在探究电阻一定时电流与电压关系的实验中，小兰同学把定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和电源连接成了如图甲所示的电路。请继续完成实验：
（1）闭合开关前，检查电路。小兰发现有接线错误，且只需要改接一根导线就可以，请在接错的导线上打“×”并画线把它改到正确的位置上_______。
（2）之后，小兰测得的实验数据如表所示。请在图乙的坐标系中制定标度，把表中数据在坐标系中描点，画出电流与电压的关系图线______，得到电阻一定时电流与电压的关系。
（3）从描点得到的图中可以看出，有一组数据是明显错误的。这组数据序号是_______。
【答案】 ①. ②. ③. 4
【解析】
【分析】
【详解】（1）[1]要探究电阻一定时电流与电压关系，应将电流变串联接入电路测流过导体的电流，电压表并联在定值电阻两端测其两端电压，如图所示：
（2）[2]根据表中数据先在坐标纸上定合适的标度，然后描点，再连线，且当定值电阻两端所加电压为零时，流过电阻的电流也为零，如图所示：
（3）[3]从描点得到的图中可以看出，当导体的电阻一定时，流过导体的电流与导体两端电压成正比，图像时一条过原点的倾斜直线，不满足此规律的是表中第4组数据。
20. 在“测量小灯泡额定功率”的实验中，小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）请你用笔画线代替导线将图甲中的实物电路连接完整，要求：滑动变阻器的滑片P向A端移动时，电流表示数变大，连线不得交叉_________。
（2）正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，出现该状况_________（填字母序号）
A.电流表内部断路了
B.灯座内部出现了短路
C.灯泡的灯丝断了
（3）排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为_____W。
【答案】 ①. ②. B ③. 0.75
【解析】
【详解】（1）[1]小灯泡的额定电压为2.5V，则电压表选用小量程，滑动变阻器的滑片P向A端移动时，电流表示数变大，电阻变小，故左下接线柱应接入电路，如图
（2）[2]A．若电流表内部断路了，则整个电路断路，两表都没有示数，故A不符合题意；
B．若灯座内部出现了短路，电压表被短路，没有示数，电路为通路，电流表有示数，故B符合题意；
C．若灯泡的灯丝断了，电压表串联在电路中测电源电压，有示数，因为电压表电阻很大，电流表没有示数，故C不符合题意。
故选B。
（3）[3]由图乙可知，当电压表的示数为2.5V，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.3A、小灯泡的额定功率为
四、计算题（第21小题6分，第22小题5分，第23小题7分，共18分）
21. 氢能源车的发动机工作时将液态氢转化为氢气在气缸中燃烧。使用氢作为燃料的主要优点是热值大、无污染。某次测试中，一辆氢能源车以70kW的功率匀速行驶0.5h，消耗了2kg燃料，求该发动机的效率。（q氢=1.4×10J/kg）
【答案】45%
【解析】
【详解】解：氢能源车所做的有用功
W有=Pt=70×103W×0.5×3600s=1.26×108J
燃烧燃料放出的热量
Q放=mq氢=2kg×1.4×108J/kg=2.8×108J
发动机的效率
答：该发动机的效率为45%。
22. 如图甲所示电路中，电源电压，电阻，闭合开关，当滑动变阻器滑片P滑至某处位置时，电路中的电流表示数如图乙所示。求：
（1）通过的电流；
（2）此时滑动变阻器接入的阻值。
【答案】（1）0.2A；（2）60Ω
【解析】
【分析】
【详解】解：（1）由电路图可知，此电路是并联电路，则定值电阻R1的电压等于电源电压，则通过的R1电流为
（2）由电路图可知，电流表测干路电流，由图乙可知，干路电流为0.3A，此时通过滑动变阻器电流
此时滑动变阻器接入的阻值
答：（1）通过的电流是0.2A；
（2）此时滑动变阻器接入的阻值是60Ω。
23. 如图甲所示电路，电源电压可调，R为标有“1A”字样的滑动变阻器，电流表量程为0~3A，L1、L2是额定电压均为6V的小灯泡，其电流与电压的关系如图乙所示。求：
（1）L2正常发光时的电阻；
（2）若只闭合开关S1，电源电压调节为10V，滑片P滑至中点时小灯泡正常发光，滑动变阻器的最大阻值；
（3）若不清楚电路中各开关闭合或断开的状态，滑动变阻器滑片P的移动范围为2Ω至最大阻值处，现移动滑片P同时调节电源电压，使电路中两个小灯泡均发光且有小灯泡正常发光，电路中各元件均安全工作，求此时电路的最小总电功率。
【答案】（1）7.5Ω；（2）10Ω；（3）7.68W
【解析】
【详解】解：（1）由图乙知，小灯泡L2正常发光时，通过的电流为0.8A，则L2正常发光时的电阻
（2）由图甲知，只闭合开关S1时，滑动变阻器R与小灯泡L2串联在电路中，且滑片置于变阻器中点时，小灯泡正常发光，此时电路中的电流为0.8A，变阻器两端的电压
U变=U总-U=10V-6V=4V
则变阻器的最大阻值
（3）由题意知，两小灯泡均发光，且有小灯泡正常发光，则图甲中，有两种情况可满足这个要求。第一种是只闭合开关S1和S2，两灯并联后，再与变阻器串联。此时两灯都正常发光，由图乙知，通过两灯的电流分别为1.2A和0.8A，那么通过变阻器的电流
I总=I1+I2=1.2A+0.8A=2A>1A
此情况下通过变阻器的电流超过它的最大允许电流，不符合题意；
第二种情况是只闭合开关S3，两灯及变阻器串联连接，则正常发光的是L2，电路中的电流为0.8A。由图乙知，此时L1两端的电压为2V。据串联电路的分压特点知，变阻器接入电路的阻值越小，分去的电压越小，则电路的总电压也越小。且变阻器接入电路的阻值最小为2Ω，则有
Rmin:R2=Umin:U2
即
2Ω:7.5Ω=Umin:6V
解得，此时变阻器两端的电压
Umin=1.6V
则电路的最小总电压
U总min=U1′+U2+Umin=2V+6V+1.6V=9.6V
电路的最小总功率
Pmin=UminI2=9.6V×0.8A=7.68W
答：（1）L2正常发光时的电阻为7.5Ω；
（2）滑动变阻器的最大阻值为10Ω；
（3）此时电路的最小总电功率为7.68W。导体
长度/cm
横截面积/cm2
甲
5
1
乙
10
1
丙
5
2
液体
酒精
水银
凝固点
-117℃
-39℃
沸点
78℃
357℃
数据序号
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.4
0.8
1.2
1.6
2.0
2.4
电流I/A
0.07
0.15
022
0.24
0.36
0.44