2020-2021学年甘肃省张掖市山丹县九年级上学期期末考试物理试题（含答案与解析）

这是一份2020-2021学年甘肃省张掖市山丹县九年级上学期期末考试物理试题（含答案与解析），共18页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验题，作图题，计算题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1．2020年6月30日，北斗三号最后一颗全球组网卫星成功定点地球同步轨道。对卫星在加速上升的过程中能量的变化，说法正确的是（ ）
A．动能增大，势能不变，机械能增大B．动能增大，势能增大，机械能增大
C．动能增大，势能增大，机械能不变D．动能减小，势能增大，机械能不变
2．关于温度、热量、内能，下列说法正确的是（ ）
A．物体的温度升高，内能一定增加
B．物体吸收热量，温度定升高
C．0℃的冰内能为零
D．发生热传递时，热量总是从内能大的物体传递到内能小的物体
3．关于生活用电，下列说法中正确的是（ ）
A．我国家庭电路的电压是36V
B．更换灯泡、搬动电器不用断开电源开关
C．使用试电笔时人不会触电是因为试电笔氖管中的氖气不导电
D．当电路中电流过大时，空气开关可以自动切断电路，起到保护作用
4．甲、乙二个普通白炽灯泡铭牌上分别标着“220V 40W”、“ 110V 40W”字样，正常发光相同时间，它们消耗的电能（ ）
A．甲灯的多B．乙灯的多C．一样多D．不能确定
5．图所示的电路中，将开关S闭合，灯和灯均发光，下列说法中正确的是
A．灯和灯串联
B．灯和灯两端的电压一定相等
C．通过灯的电流与通过灯的电流一定相等
D．通过灯的电流与通过电源的电流一定相等
6．如图所示分别是小英家上月初和上月末电能表的示数。结合表盘上的信息可知，下列选项中正确的是（ ）
A．小英家家庭电路中的干路电流不得超过10A
B．小英家上个月消耗的电能为1011kWh
C．电能表上指示灯闪烁320次，表示家庭电路消耗电能0.2J
D．电能表上指示灯闪烁的次数越多，说明电路中消耗的电能越多
7．有一款“空调扇”既能送常温风，又能送凉风。小明了解到其内部有两个电动机，其中电动机，驱动扇叶送风，驱动机内水循环使所送的风成为“凉风”，此款风扇不会只有水循环而不送风。小明设计的电路图，符合要求的是
A．B．
C．D．
8．如图所示是一种温度测试仪的电路，R1为定值电阻，R2为热敏电阻（阻值随温度升高而减小，电路图符号 ）。电源两端的电压不变，闭合开关S，当所测物体温度升高时，下列判断正确的是（ ）
A．电流表示数变小
B．电流表示数不变
C．电压表示数变小
D．电压表示数变大
9．如图，关于甲、乙、丙、丁四幅实验图片，下列说法错误的是
A． 此实验说明通电导体周围存在着磁场
B． 此实验说明了发电机的工作原理
C． 此实验说明电磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关
D． 此实验过程中将机械能转化为电能
10．如图甲所示，电源电压保持不变，电阻R2＝10Ω，闭合开关S，电压表V1、V2的指针偏转情况完全相同，如图乙所示。则下列说法正确的是（ ）
A．电流表A的示数为0.6A
B．电阻R1的阻值为10Ω
C．电阻R2的电功率为9W
D．10s内电阻R1产生的热量为36J
二、填空题
11．“端午浓情，粽叶飘香”，“粽叶飘香”说明了__________，把酒精和水在长玻璃管中混合后，发现总体积减小，该实验说明了分子间存在________．
12．小明在燃气灶上煲汤，将质量为2kg、初始温度为20℃的汤，升高了80℃，汤吸收了_____J的热量，这是通过_____方式来改变汤的内能．[汤的比热容为4×103J/(kg•℃）]
13．如图是电阻A和B的I—U图像。若把二者并联后接入电路中，当通过电阻B的电流是0.2A时，通过电阻A的电流是_______A，若把二者串联后接入某电路，当通过电阻A的电流为0.3A，电阻B两端的电压是______V.
14．图甲所示电路，闭合开关S，滑片P从a向b移动的过程中，小灯泡的亮度 _________ ；当P移动到b端时，电压表的指针位置如图乙所示，则此时灯泡两端的电压为 _____________ V。
15．如图所示的电路中，电阻R1的阻值为4Ω，当开关闭合后，电压表V1的示数为2V，V2的示数为1V，电源两端的电压为______V，通过电阻R1的电流为______A，电阻R2的阻值为______Ω，电阻R2在1min内产生的热量是______J。
16．虽然纯净的水是不导电的，但一般的水都能导电。根据水的导电性可以设计一种水位自动报警器，其原理如图所示｡图中的螺线管中插入了一根软铁棒，通电后磁性会更_____(选填“强”或“弱”)；当水位到达金属块A时，_____(选填“红”或“绿”)灯亮。
17．如图所示是四冲程汽油机工作过程的一个冲程，该冲程是将_____能转化为_____能．
三、实验题
18．如图所示，用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球，就有一部分电荷转移到验电器的两片金属箔上，这两片金属箔带________（选填“同种”或“异种”）电荷，由于互相________（选填“吸引”或“排斥”）而张开
19．为了探究电磁铁的磁性强弱和哪些因素有关，小芳用漆包线（表面涂有绝缘漆导线）在大铁钉上绕若干匝，制成简单的电磁铁，如图所示，甲、乙、丙、丁为实验中观察到的四种情况．
（1）实验中他们是通过_____来判断其磁性强弱的．
（2）比较图_____可知：当匝数相同时，电流越大磁性越强；
（3）由图丁可知：_____
（4）小芳同学的实验中用到了一下哪些重要的科学方法？_____
A．类比法 B．转换法 C．控制变量法 D．等效替代法．
20．某实验小组利用如图甲所示的电路图测量小灯泡的电功率，已知小灯泡的额定电压为2.5 V。
(1)测量小灯泡电功率的原理是______；
(2)请按图甲，用笔画线代替导线，在图乙中把电路连接完整；（要求导线不得交叉）（____）
(3)正确连接完电路，调节滑动变阻器滑片到阻值最大处，闭合开关后，发现无论怎样移动滑片，小灯泡都不亮，电流表无示数，电压表示数明显，仔细检查，连接无误，那么出现该状况的原因可能是______；
A．电流表内部断路了 B．灯泡的灯丝断了
C．灯座内部出现了短路 D．滑动变阻器的电阻丝断了
(4)将故障排除后，移动滑动变阻器滑片P到某处，电压表示数是2.1 V，要测量小灯泡额定功率，滑片P应向______ （选填“左”或“右”）端移动；
(5)当灯泡正常发光时，电流表示数如图丙所示，其值为______A，小灯泡的额定功率为______W；
(6)测量小灯泡的电功率______ （选填“需要”或“不需要”）多次测量求平均值，原因是______。
四、作图题
21．如图所示，根据图中通电螺线管的磁感线方向，在括号中标出通电螺线管的N、S极和电源的正、负极。
22．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．
（_______）
五、计算题
23．如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，电阻丝R1的阻值为10 Ω。当开关S闭合后，电压表的示数为2 V，电流表的示数为0.4 A。求：
(1)通电10 s电阻丝R1产生的热量；
(2)电源两端的电压。
24．为预防新型冠状病毒交叉感染，某医院将医疗器械置于消毒柜内，通过对水加热，达到设定压强和工作温度，产生高压饱和蒸汽，从而对医疗器械进行消毒处理。某型号的全自动高压消毒柜部分参数如下表，某次消毒，将满箱温度是20 ℃的水加热到工作温度，需正常工作50 min。[c水=4.2×103 J/（kg·℃）]求：
(1)消毒一次，水箱中的水吸收的热量是多少？
(2)消毒一次，消毒柜消耗的电能是多少？
(3)该消毒柜的电加热效率是多少？
25．如图甲为某电饭锅的简化电路原理图，R1和R2为加热电阻，且阻值保持不变，R1=48.4Ω，S为靠近加热盘的感温开关，1、2是开关连接的触点，加热盘温度达到103°C时，S自动切换到保温状态。某次煮饭时，仅将电饭锅接入220 V的电路，按下开关S与触点1连接，工作了10 min，S自动切换到保温状态，保温时图乙所示电能表的转盘在1 min内转过5转。求：
(1)加热状态时，此时电饭锅的功率？电饭锅工作10min所消耗的电能；
(2)保温时的功率是多大？R2的阻值；
(3)用电高峰时，实际电压只有额定电压的90%，电饭锅加热状态的实际功率。
参考答案
1．B
【详解】
卫星从地面发射升空的过程中，卫星是加速升空的，卫星的质量不变，速度增大，动能增大；质量不变，高度增大，重力势能增大；卫星升空时，没有发生弹性形变，不具有弹性势能；机械能等于动能与重力势能之和，故机械能增大；故B符合题意。
故选B。
2．A
【详解】
A．物体温度升高，分子无规则运动加剧，分子动能增加，内能一定增加，故正确；
B．物体吸收热量，温度不一定升高，比如，在晶体的熔化和液体的沸腾时，物质虽然吸收热量但是温度不变，故错误；
C．一切物体都具有内能，故错误；
D．发生热传递时，热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体，故错误。
故选A。
3．D
【详解】
A．我国家庭电路的电压是220V，故A错误；
B．更换灯泡、搬动电器前，为了防止触电，需要断开电源开关，故B错误；
C．在试电笔的构造中，有一个1MΩ以上的高值电阻，在使用试电笔测火线时，试电笔的高值电阻和人串联在火线和大地之间，加在两者之间的电压是220V，此时试电笔的高值电阻分担的电压很大，人体分担的电压很小，通过人体的电流很小，氖管发光，人不会发生触电事故，故C错误；
D．家庭电路中的空气开关，当电路中电流过大时，可以自动的切断电路，起到保护作用，故D正确。
故选D。
4．C
【详解】
A．由灯泡的铭牌可知，两个白炽灯的额定功率相等，用电器在正常工作时的实际功率等于额定功率，由W=Pt可知，在相等时间内它们消耗的电能相等，故A不符合题意；
B．由灯泡的铭牌可知，两个白炽灯的额定功率相等，用电器在正常工作时的实际功率等于额定功率，由W=Pt可知，在相等时间内它们消耗的电能相等，故B不符合题意；
C．由灯泡的铭牌可知，两个白炽灯的额定功率相等，用电器在正常工作时的实际功率等于额定功率，由W=Pt可知，在相等时间内它们消耗的电能相等，故C符合题意；
D．由灯泡的铭牌可知，两个白炽灯的额定功率相等，用电器在正常工作时的实际功率等于额定功率，由W=Pt可知，在相等时间内它们消耗的电能相等，故D不符合题意。
故选C。
【点睛】
本题考查了电能的计算，关键是知道用电器在正常工作时的实际功率等于额定功率。
5．B
【详解】
AB．由电路图可知，两灯泡并列连接，此时各支路两端的电压一定相等，即灯L1和灯L2两端的电压一定相等，故B正确、A错误；
C．由电路图可知，两灯泡并列连接，当两灯泡的规格相同时，通过灯泡的电流相等，若两灯泡的规格不同，则通过两灯光的电流不相等，故错误；
D．由电路图可知，两灯泡并列连接，电源的电流是两条支路的电流之和，通过灯的电流比通过电源的电流小，故错误．
6．D
【详解】
A．由图知电能表允许通过的最大电流为40A，因此小英家干路中的电流不得超过40A，故A错误；
B．小英家上月消耗的电能为
5647.8kWh﹣5546.7kWh＝101.1kWh
故B错误；
C．1600imp/kWh表示每消耗1kWh的电能指示灯闪烁1600次，指示灯闪烁320次消耗的电能为
故C错误；
D．电能表上指示灯闪烁的次数越多，则电路中消耗的电能越多，故D正确。
故选D。
7．C
【详解】
A．开关闭合，电动机和串联同时工作；、都闭合，电动机被短路不能工作，故A不合题意；
B．开关闭合，电动机工作，驱动扇叶送风；闭合，电动机工作驱动机内水循环，水循环和送风互不影响，故B不合题意；
C．开关闭合，电动机工作，驱动扇叶送风；再闭合开关，电动机工作，驱动机内水循环，使所送的风成为“凉风”；若断开，无论是否闭合，电动机都不能工作，故C符合题意；
D．闭合开关，电动机工作，驱动机内水循环；再闭合开关，电动机工作，驱动扇叶送风，故D不合题意。
故选C。
8．D
【详解】
已知R2为热敏电阻，其阻值随温度升高而减小。由图可知定值电阻R1、热敏电阻R2串联，电流表测电路电流，电压表测定值电阻R1两端电压，闭合开关S，当所测物体温度升高时，热敏电阻R2阻值减小，则通过电路电流增大，即电流表示数变大；定值电阻R1阻值不变，通过电流增大，根据U=IR可知，两端电压增大，即电压表示数变大。故ABC错误，D正确。
故选D。
9．D
【详解】
A．实验中当将通电导线放在小磁针上方时，小磁针会发生偏转，说明通电导体周围存在着磁场，故A正确；
B．图中无电源，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电流计指针发生偏转，说明导体中有感应电流产生，这是发电机的工作原理，故B正确；
C．图中两电磁铁串联，则通过的电流相同，它们线圈的匝数不同，两个电磁铁吸引小铁钉的数量不同，说明电磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关，故C正确；
D．图中有电源，通电导体在磁场中受到力的作用而发生运动，将电能转化为机械能，故D错误．
10．A
【详解】
从电路中可看出V2示数较大，电压表V1、V2的指针偏转情况完全相同，两表所选量程不同，V2应是大量程，示数为7.5V，V1应是小量程，示数为1.5V。
R2的电压为
电路中的电流为
电阻R1的阻值为
电阻R2的电功率

10s内电阻R1产生的热量为

故选A。
11．分子在不停地做无规则运动 间隙
【详解】
粽叶飘香”是粽子分子与空气发生扩散现象．扩散现象说明分子不停地在做无规则运动．把酒精和水在长玻璃管中混合后，发现总体积减小，该实验说明了分子间存在间隙．
12．6.4×105 热传递
【详解】
汤吸收的热量：Q吸＝cm△t＝4×103J/（kg•℃）×2kg×80℃＝6.4×105J；在燃气灶上煲汤时，汤吸收热量，内能增加、温度升高，是利用热传递来改变汤的内能．
13．0.4 3
【详解】
[1]由图可知，二者并联后接入电路中，当通过电阻B的电流是0.2A时，B两端的电压是2.0V，并联电路各支路两端电压相等，所以A两端的电压也是2.0V，由图可知，此时通过电阻A的电流是0.4A；
[2]由图可知，二者串联后接入电路中，当通过电阻A的电流是0.3A时，串联电路电流处处相等，所以通过B的电流也是0.3A，由图可知，此时电阻B两端的电压是3.0V；
14．变暗 1.7
【详解】
[1]此电路为串联电路，滑动变阻器滑片P从a向b移动的过程中，阻值变大，电流变小，所以灯泡变暗。
[2]电压表连接0~3V量程，分度值为0.1V，电压表读数为1.7V。
15．3 0.5 2 30
【详解】
[1]由电路图可知，两电阻串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压。因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压为
U=U1+U2=2V+1V=3V
[2]通过R1的电流
[3]因串联电路中各处的电流相等，则
I2=I1=0.5A
电阻R2的阻值
[3]R2在1min内产生的热量
Q2=I22R2t=(0.5A)2×2Ω×60s=30J
16．强 红
【详解】
[1]螺线管中插入了一根软铁棒，通电后磁性会更强，原因是因为铁芯被通电螺线管的磁场磁化，磁化后的铁芯也变成了一个磁体，这样由于两个磁场互相叠加，从而使螺线管的磁性大大增强。
[2]当水位到达金属块A时，电磁铁所在电路被接通，电磁铁向下吸引衔铁，从而接通红灯所在电路，此时红灯亮，而绿灯不亮。
17．机械 内
【分析】
汽油机一个工作循环有四个冲程，分别是吸气、做功、压缩和排气，各冲程的特点不同，因此根据气门的状态和活塞的运行方向确定冲程；并且只有做功冲程对外做功，将内能转化为机械能；另外还有压缩冲程有能量转化，将机械能转化为内能．
【详解】
由图可知，进气门和排气门都是关闭的，活塞向上运动，可以判断是压缩冲程，压缩冲程中机械能转化为内能．
18．同种 排斥
【详解】
用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电(有多余的电子)，用它去接触验电器的金属球时，橡胶棒上多余的电子会转移到验电器上，则验电器也带上负电，即验电器的金属球和两个金属箔片上都带上了负电，由于同种电荷相互排斥，故其两个金属箔片会张开．
19．吸引大头针的多少 乙、丙 电磁铁磁性强弱与线圈匝数有关，匝数越多，磁性越强 BC
【分析】
（1）电磁铁的磁性强弱通过吸引大头针的多少来反映，这种方法是转换法；
（2）电磁铁磁性强弱的影响因素：电流大小、线圈匝数多少、有无铁芯．电流越大，匝数越多，有铁芯时电磁铁的磁性越强．
【详解】
（1）电磁铁的磁性强弱不能直接观察，而是通过电磁铁吸引大头针的多少来反映电磁铁磁性强弱；
（2）探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系时，应控制线圈匝数相同，通过调节滑动变阻器滑片的位置，改变电磁铁中电流大小，所以应选乙、丙两图；
（3）丁图中两个电磁铁串联，通过电磁铁的电流相等，匝数越多的电磁铁吸引大头针越多，说明磁性越强，可得出结论：电磁铁磁性强弱与线圈匝数有关，匝数越多，磁性越强；
（4）电磁铁磁性的强弱由多个因素决定，因此研究时要用到控制变量法，同时也用到了转换法．
故选BC．
20． B 右 0.3 0.75 不需要 小灯泡在不同电压下的功率不同
【详解】
(1)[1]测量小灯泡电功率需要测出电压和电流，然后利用P=UI计算出电功率，所以原理是P=UI。
(2)[2]由于小灯泡的额定电压是2.5V，所以电压表应选用小量程，把电压表的“3”接线柱与小灯泡的右端接线柱连接起来，滑动变阻器上端的接线柱与开关的右端接线柱连接，如图所示：
(3)[3]发现小灯泡不亮，电流表无示数，电路可能断路，电压表有示数，说明电压表与电源连通，产生这一现象的原因可能是小灯泡断路。
故选B。
(4)[4]电压表示数为2.1V，小于小灯泡的额定电压2.5V，应增大小灯泡两端电压，根据串联电路电压的规律，应减小滑动变阻器两端电压，即减小滑动变阻器连入电路中的电阻，故滑片P应向右端移动，直到电压表示数为小灯泡额定电压2.5V。
(5)[5][6]由图丙可知，电流表选用小量程，分度值为0.02A，小灯泡在额定电压下的电流为0.3A，则小灯泡额定功率是
P=UI=2.5V×0.3A =0.75W
(6)[7][8]小灯泡在不同电压下的功率不同，只有在额定电压下为额定功率，故测量小灯泡的电功率不需要多次测量求平均值。
21．
【详解】
根据磁体周围的磁感线都是从N极出发回到S极，可以判断通电螺线管的右端是N极，左端是S极。根据安培定则，用右手握住通电螺线管，四指指向电流方向，大拇指所指的方向N极，可以判断电流从螺线管的左端进入，从右端流出，可以判断电源的左端是正极，右端是负极，如图所示：
22．
【详解】
三孔插座的上面的孔接地线，左孔接入零线，右孔接火线；电灯的接法：火线先过开关再入灯泡，然后接入顶端的金属点，零线直接接入螺旋套，如图所示：
23．(1)16J；(2)6V
【详解】
解：(1)电路图可知，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压
U2=2V
电流表测电路中的电流。当开关S闭合后，通电10s电阻R1产生的热量
Q=I2R1t=(0.4A)2×10Ω×10s=16J
(2)由可得电阻丝R1的两端电压
U1=IR1=0.4A×10Ω=4V
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源电压为
U=U1＋U2=4V＋2V=6V
答：(1)通电10 s电阻丝R1产生的热量是16J；
(2)电源两端的电压是6V。
24．（1）5.04×107 J；（2）6×107 J；（3）84%
【详解】
解：(1)消毒一次，水箱中的水吸收的热量是
=4.2×103 J/（kg·℃）×120 kg×（120 ℃-20 ℃）=5.04×107 J
(2)消毒一次，消毒柜消耗的电能
(3)该消毒柜的电加热效率是
η=×100%=×100%=84%
答：(1)消毒一次，水箱中的水吸收的热量是5.04×107 J；
(2)消毒一次，消毒柜消耗的电能是6×107 J；
(3)该消毒柜的电加热效率是84%。
25．(1)1000W，6×105J；(2)100W，435.6Ω；(3)810W
【详解】
解：(1)当电路处于加热状态时，电路只有电阻R1接入电路中，根据可知加热状态电饭锅消耗的功率
由可知电饭锅工作10min所消耗的电能
(2)当处于保温状态时，电能表在1 min内转了5转，则
即根据可知
当电路处于保温状态时，R1和R2串联在电路当中，根据可知此时总电阻
根据电阻串联的关系可得R2的阻值
R2=R总-R1=484Ω-48.4Ω=435.6Ω
(3)用电高峰时，实际电压只有额定电压的90%，则此时实际电压
U实=90%U额=0.9×220V=198V
根据可知电饭锅加热状态的实际功率
答：(1)加热状态时，此时电饭锅的功率是1000W，电饭锅工作10min所消耗的电能是6×105J；
(2)保温是的功率是100W，R2的阻值是435.6Ω；
(3)用电高峰时，实际电压只有额定电压的90%，电饭锅加热状态的实际功率是810W。电源
AC 220V 50Hz
额定功率
20kW
水箱容积
120L
工作温度
120°C
额定压强
0.21MPa