2021-2022学年安徽省合肥市瑶海区九年级上学期物理期末试题及答案

这是一份2021-2022学年安徽省合肥市瑶海区九年级上学期物理期末试题及答案，共15页。试卷主要包含了填空题，选择题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1. 舞台仙境是怎样营造出来的？干冰是固态的二氧化碳，温度低于-78.5C，当它遇热而变成气体时，会令周围空气中的水蒸气形成小水珠，这就是白雾。其中涉及的物态变化中需要吸热的是______（填物态变化的名称）。
【答案】升华
【解析】
【详解】在制造舞台仙境过程中涉及到的物态变化有升华、液化，其中干冰升华时需要吸收热量，使周围的空气温度降低，空气中的水蒸气遇冷液化变成小水滴，这就是白雾，液化会放热。
2. 冬天手冷的时候，可以通过两手互搓的方法使手变暖，这一过程中发生的能量转化与四冲程汽油机的______冲程能量转化相同。
【答案】压缩
【解析】
【详解】两手互搓时，手克服摩擦做功，将机械能转化为内能，使得手变暖，而四冲程汽油机的工作过程中，在压缩冲程也是将机械能转化为内能，与这一过程中发生的能量转化相同。
3. 质量相等的甲、乙两种液体吸收相同的热量后，甲升高的温度比乙升高的温度高，则相同质量的甲、乙两种液体降低相同的温度时，______放出的热量多。
【答案】乙
【解析】
【详解】质量相等的甲、乙两种液体吸收相同的热量
，
甲、乙升高的温度为
，
甲升高的温度比乙升高的温度高，则
可知
即甲的比热容小于乙的比热容，当相同质量的甲、乙两种液体降低相同的温度时，甲乙放热为
，
所以
即乙放热多。
4. A、B、C三个轻质塑料小球悬挂在细丝线下端，它们靠近时相互作用情况如图甲、乙所示，则可以判断一定带电的小球是______。
【答案】A、C
【解析】
【详解】由图乙可知，A、C相互排斥，故由同种电荷相互排斥可知，A、C一定带同种电荷，由图甲可知，A、B相互吸引，由异种电荷相互吸引可知，A、B可能带异种电荷，又由带电体可以吸引轻小物体可知，B也有可能不带电，故可知一定带电小球是A、C。
5. 如图所示，定值电阻R1和R2是由同种材料制成的长度相同的导体，闭合开关后，电流表A1示数大于电流表A2示数，则电阻R1的横截面积S1和电阻R2的横截面积S1的大小关系是S1______S2（选填“大于”“等于”或“小于”，温度对导体电阻的影响忽略不计）。
【答案】大于
【解析】
【详解】由图可知，两个电阻并联，电流表A1测量通过R1的电流，电流表A2测量通过R2的电流，电流表A1示数大于电流表A2示数，由并联电路电压的规律可知两个电阻两端的电压相等，由可知
R1S2
6. 因为R2两端电压很大，为了测量R2两端电压，某同学设计了如图所示的电路，已知该电压表接0～15V量程时，电压表自身电阻为15kΩ，电阻箱R1接入电路阻值为30kΩ，则当电压表示数为10V时，R2两端电压为______V。
【答案】30
【解析】
【详解】由图可知，电压表和R1串联再和R2并联，由串联电路电流的规律可知
I表=I1
由欧姆定律可得
即

可得
U1=20V
由串并联电路电压的规律可知R2两端电压为
U2=U表+U1=10V+20V=30V
7. 有两个电路元件A、B，流过元件的电流与其两端的电压关系如图甲所示。把它们串联在电路中，如图乙所示，闭合开关S，这时电流表的示数为0.2A，则此时电路中的总功率为______W。
【答案】0.9
【解析】
【详解】由图甲得，当电流为0.2A时，电路元件A、B的电压分别为2V、2.5V。由图乙得，元件AB串联，电流表测量电路电流，当电流表的示数为0.2A时，电路的总电压为
此时电路中的总功率为
8. 小明家电能表的表盘上标有的字样，他将家中所有其他用电器关闭，只让暖风机单独工作，观察到1min内电能表指示灯闪烁了32次，则暖风机的实际功率是_______W
【答案】1200#1.2×103
【解析】
【详解】小明家电能表的表盘上标有的字样，表示电能表闪烁1600次，消耗的电能为，1min内电能表指示灯闪烁了32次，则暖风机消耗的电能为
暖风机消耗的实际功率为
9. 两个灯泡L1（6V3W）与L2（4V4W）串联接在电路中，为了保证电路安全，电源电压最大为______V（温度对灯泡电阻影响忽略不计）。
【答案】8
【解析】
【详解】L1的额定电压为6V，额定功率为3W，可计算得额定电流为
电阻为
L2的额定电压为4V，额定功率为4W，可计算得额定电流为
电阻为
两灯串联接在电路中，允许的最大电流为
电源电压最大为
10. 如图所示是研究电流产生热量多少与哪些因素有关的实验装置，在通电加热的过程中，电流通过R1产生的热量Q1和通过R2产生热量Q2之比Q1:Q2=______。
【答案】4:1
【解析】
【详解】由图可知电阻R1在干路上，R2和R3并联在两条支路上，根据并联电路电流的特点可知
I1=I2+I3
因为R2=R3，所以
I2=I3
由此可得
I1=2I2
流通过R1产生的热量
Q1=I12R1t=（2I2）2R1t=4I22R1t
所以
二、选择题（本大题7小题，每小题3分，满分30分）
11. 如图所示是某物质加热熔化过程中温度随时间变化的图像，关于该图像，下列判断正确的是（ ）
A. 该图像可能是沥青熔化时温度随时间变化的图像
B. AB段说明：物质温度升高，该物质的熔点也随之升高
C. BC段温度不变，内能也不变
D. 该物质液态时的比热容大于固态时的比热容
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图像可知，该物质在BC段温度保持不变，是晶体，沥青是非晶体，所以该图像不是沥青熔化时温度随时间变化的图像，故A错误；
B． 由图像可知，AB段是物质熔化之前升温的过程，该物质在BC段是熔化过程，熔点是48℃，该物质的熔点不会升高，故B错误；
C．BC段温度不变，吸收热量，内能增大，故C错误；
D．比较图像中AB段和CD段可以看出，在时间相同时，AB段温度升高快，说明这种物质在固态时升温快，表明固态时的比热容小于液态时的比热容，故D正确。
故选D。
12. 学习了电路的串联和并联后，小明连接了有两盏灯和一个开关的电路，闭合开关，两盏灯都发光，对于该电路小明进行了如下总结，其中正确的是（ ）
A. 断开开关，两盏灯同时熄灭，两盏灯一定是串联
B. 通过两盏灯的电流相等，则两盏灯一定是串联
C. 通过两盏灯的电流不相等，则两盏灯一定是并联
D. 两盏灯亮度不同，则两盏灯一定是并联
【答案】C
【解析】
【详解】A．在串联电路中，开关控制所有的用电器；在并联电路中，干路上的开关也可以控制所有的用电器；所以，断开开关后，若两盏灯同时熄灭，则这两盏灯泡可能是串联，也可能是并联（此时开关接在干路上），故A错误；
B．若通过两盏灯的电流相等，由于串联电路电流处处相等，则两盏灯可能是串联的；也可能是两个相同的灯泡并联，灯泡两端的电压相同，通过的电流相同，故B错误；
C．由于串联电路电流处处相等，若两灯串联通过两盏灯的电流一定相等，若通过两盏灯的电流不相等，则两盏灯一定是并联，故C正确；
D．由题知，若闭合开关，只有两盏灯亮度不同，说明灯泡的实际功率不同，灯泡的规格不同，在串联电路和并联电路中实际功率都可能不同，所以这两盏灯泡可能是串联，也可能是并联，故D错误。
故选C。
13. 关于家庭电路接法和测电笔的使用，下列图示正确的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A．使用测电笔时，手指不能碰到金属笔杆，同时手要接触笔尾的金属体，才不会造成误判，故A不符合题意；
B．三孔插座的接线原则为“左零右火上接地”，故B不符合题意；
CD．处于安全用电的考虑，开关应与用电器串联，同时开关应控制火线，故C不符合题意，D符合题意。
故选D。
14. 将“220V100W”的电风扇和“220V100W”的电烙铁分别接人家庭电路中，正常工作相同时间，关于两者消耗的电能和产生的热量，下列说法正确的是（ ）
A. 消耗的电能和产生的热量都一样多
B. 消耗的电能一样多，但产生的热量不一样多
C. 消耗的电能不样多，但产生的热量一样多
D. 消耗的电能和产生的热量都不一样多
【答案】B
【解析】
【详解】电风扇和电烙铁都在额定电压下工作，实际功率相同都是100W，相同时间内电流通过两个电器做的功以及消耗的电能一样多；电风扇工作时，电能转化成内能和机械能，电烙铁工作时，电能全部转化成内能，电器转化成的内能越大，产生的热量越多，因此相同时间内，电烙铁产生的热量最多，故ACD错误，B正确。
故选B。
15. 如图所示是“伏安法测量定值电阻”的部分电路，由于电流表和电压表本身都有电阻，所以测量会有误差，关于该电路测量Rx阻值的实验误差的分析，下列说法正确的是（ ）
A. 测量值小于实际值，测量值的本质是电流表电阻RA和待测电阻Rx串联后的总电阻
B. 测量值小于实际值，测量值的本质是电压表电阻Rv和待测电阻Rx并联后的总电阻
C. 测量值大于实际值，测量值的本质是电流表电阻RA和待测电阻Rx串联后的总电阻
D. 测量值大于实际值，测量值的本质是电压表电阻Rv和待测电阻Rx并联后的总电阻
【答案】B
【解析】
【详解】电压表与待测电阻并联在电路中，电流表测量电路中的总电流，此时电路中测量的是电压表V和待测电阻Rx并联时的总电阻，根据并联电路的电阻特点可知，所测电阻值偏小，故ACD错误，B正确。
故选B。
16. 将标有“2.5V 0.3A”字样的灯泡甲和“3.8V 0.3A”字样的灯泡乙，分别串联和并联后，接在电压为2.5V的电源两端，不考虑温度对电阻的影响，下列说法中正确的是（ ）
A. 串联时，两灯都能正常发光
B. 串联时，甲灯比乙灯更亮
C. 并联时，通过两灯的电流相等
D. 并联时，甲灯的实际功率比乙灯的实际功率大
【答案】D
【解析】
【详解】由I=得，R=，两灯泡额定电流相等，额定电压高的电阻大，即灯R甲＜R乙；
A．两灯串联时，如两灯串联接入电路，电流相等，电阻大的分得的电压高，两灯的电压和为电源电压2.5V，故都不能正常发光；故A错误；
B．由P=UI，I=可得P=I2R，R1＜R2，所以P甲＜P乙，L甲的实际功率小于L乙的实际功率，故B错误；
C．两灯并联时，电压相等，R1＜R2，由I=可知，通过甲的电流大于乙的电流，故C错误；
D．两灯并联时，电压相等，由P=UI，I=可得P=，R甲＜R乙；所以甲的实际功率大于乙的实际功率；故D正确．
17. 如图所示电路中，当变阻器的滑片向右移动的过程中：①电压表V1的示数和V2的示数之和；②电压表V1的示数和电流表A的示数的比值；③电压表V2和电流表A2的示数的比值；④电压表V1示数变化量和电流表A示数变化量的比值。上述各项中保持不变的个数有（ ）个。
A. 1B. 2C. 3D. 4
【答案】C
【解析】
【详解】由图得，电阻R1与滑动变阻器R2串联，电流表测量电路电流，电压表V1测量电阻R1电压，电压表V2测量滑动变阻器R2电压，当变阻器的滑片向右移动的过程中，滑动变阻器R2接入电路中的电阻变大。由串联电路特点得，电路的总电阻变大，由得，电路的总电流变小，电阻R1的电压变小，滑动变阻器R2的电压变大。
①电压表V1的示数和V2的示数之和为电源电压，保持不变；
②电压表V1的示数和电流表A的示数的比值为定值电阻R1的电阻，保持不变；
③电压表V2和电流表A的示数的比值为滑动变阻器R2接入电路中的电阻，变大；
④电压表V1示数变化量和电流表A示数变化量的比值为定值电阻R1的电阻，保持不变。综上所述，保持不变的有①②④，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
三、实验探究题（本大题3小题，每空2分，满分16分）
18. 如图所示电路中，两个圆底烧瓶内装有等质量的煤油，且电阻R1＞R2
（1）该实验装置是研究电流通过导体产生的热量多少与______之间的关系；
（2）为了比较水和煤油的比热容的大小，除了将两个圆底烧瓶内的液体换成等质量的水和煤油之外，还需对图中的装置进行的改进是：______。
【答案】 ①. 电阻 ②. 使电阻丝R1、R2的阻值相等
【解析】
【详解】（1）[1]由图可知，两个电阻串联，串联电路中电流处处相等，通电时间相同，两个电阻的阻值不同，研究电流通过导体产生的热量多少与电阻之间的关系。
（2）[2]探究比较水和煤油比热容的大小，根据控制变量法，要控制水和煤油的质量和吸收的热量相同，比较水和煤油升高的温度大小。故将两个圆底烧瓶内的液体换成等质量的水和煤油，要使它们在相同的时间内吸收相同的热量，根据焦耳定律Q=I2Rt，因通过两电阻丝的电流和通电时间相同，所以要使两瓶中电阻丝的阻值相同。
19. 小聪同学在“测量小灯泡电功率”的实验中，已知电源电压为6V，小灯泡的额定电压为3.8V，电阻约为8Ω；
（1）请用笔画线代替导线将实物电路连接完整______（要求：闭合开关前，变阻器滑片放在最左端）；
（2）小聪同学调节滑动变阻器，进行了几次实验，得到部分U和I的数据如下表所示；
分析数据可知，该小灯泡的额定功率为______W；
（3）小聪同学继续调节滑动变阻器时，把灯丝烧断了（其他器材均完好），则他会观察到电压表______和电流表的示数情况是______。
【答案】 ①. ②. 1.9W ③. 电压表示数接近6V ④. 电流表示数为0
【解析】
【详解】（1）[1]为保护电路，闭合开关前要将滑动变阻器调到最大阻值处，若滑片在最左端，则接入右下接线柱，阻值才能最大，如下图所示
（2）[2]由题意可知小灯泡的额定电压为3.8V，由表格中数据可知，小灯泡的电压为3.8V时，电流为0.5A，可得小灯泡的额定功率
P=UI=3.8V×0.5A=1.9W
（3）[3][4]灯丝烧断后，电压表就串联在了电路中，由于电压表的内阻远远大于电路中滑动变阻器的电阻，因此根据串联电路的分压原理，电源电压几乎全部分配到电压表上，故电压表示数接近电源电压，此时由于电路中电阻非常大，故电流极小，使电流表示数为0。
20. 在测量额定电压为U1=2.5V的小灯泡正常发光时电阻的实验中，小聪小组的电流表坏了，于是他们设计了如下电路，其中R0为阻值已知的定值电阻，请完成相关实验步骤：
（1）闭合开关S和S1，断开开关S2，调节滑动变阻器的滑片，使______；
（2）______（选填“保持滑片位置不变”或“移动变阻器的滑片”），然后闭合开关S和S2，断开开关S1，记下电压表示数为U2；
（3）小灯泡正常发光时灯泡电阻为R1=______（用R0、U1、U2表示）。
【答案】 ①. 使电压表示数为U1 ②. 保持滑片位置不变 ③.
【解析】
【详解】（1）[1]实验中测量的是小灯泡正常发光时的电阻，所以要使小灯泡两端的电压为其额定电压，闭合开关S和S1，断开开关S2，此时电压表测量小灯泡两端电压，则应调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为小灯泡额定电压U1。
（2）[2]由于滑动变阻器的阻值未知，为了忽略滑动变阻器对电路中电压的影响，应保持滑片位置不变。
（3）[3]当闭合开关S和S2，断开开关S1时，记下电压表示数为U2，此时灯泡与电阻R0串联，电压表测量的是灯泡与电阻R0的总电压，此时小灯泡电压仍为U1，根据串联分压，电阻R0两端电压为
那么由欧姆定律可得电路电流为
则灯泡电阻为
四、计算题（第21小题6分，第22小题6分，第23小题8分，共20分）
21. 汽车在一段平直的高速公路上匀速行驶15km，该过程中汽车受到的阻力为1440N，汽油机效率为30%（假设汽油完全燃烧，q汽油=4.5×10J/kg），求汽车行驶15km所消耗的汽油的质量。
【答案】1.6kg
22. 如图所示是一个可接入家庭电路中使用的且具有“加热”和“保温”两个档位的电加热器，R1和R2为加热用的电热丝，已知加热时的功率P1=2000W，保温时的功率P2=200W。
（1）通过推理说明，当开关S闭合时，该电热器处于加热还是保温状态；
（2）求出R1和R2的阻值。
【答案】（1）加热状态；（2）24.2Ω，217.8Ω
【解析】
【详解】解：（1）当开关S断开时，R1、R2串联；当开关S闭合时，R2被短路，电路中只有R1工作，根据串联电阻的规律可知，串联电阻大于其中任一电阻，根据P=UI有
故可知，当开关S闭合，电路的功率大，为加热状态。
（2）由功率的变形公式可知
当开关S断开时，为保温状态，由串联电阻的规律
答：（1）通过推理可知，当开关S闭合时，该电热器处于加热状态；
（2）R1和R2的阻值分别为24.2Ω和217.8Ω。
23. 一个玩具电动机，其线圈电阻为1Ω，把它接在如图所示的电路中，闭合开关，使小电动机转动，调节滑动变阻器滑片的位置，使电压表示数为2V时，电流表示数为0.4A，请计算：
（1）电动机消耗的电功率P1；
（2）电流通过电动机线圈发热功率P2；
（3）该电动机的效率η
【答案】（1）08W；（2）0.16W；（3）80%实验次数
1
2
3
4
5
U/V
1.0
20
3.0
3.8
4.2
I/A
0.20
0.40
0.47
0.50
0.52
亮度
不亮
不亮
很暗
正常
很亮