2020-2021学年河南省焦作市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学年河南省焦作市九年级上学期期末考试物理试题（含答案与解析），共19页。试卷主要包含了填空题，单选题，多选题，作图题，实验题，计算题，综合题等内容，欢迎下载使用。

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、填空题
1．2020年12月17日，“嫦娥五号”探测器的返回器携带月球样品返同地球，在内蒙古着陆。在返回器进入大气层后，加速下落，返回器温度升高，内能______（选填“增大”或“减少”），这是通过______的方式改变内能的。
2．热熔胶是一种在常温下为固态的粘合剂，使用时先用热熔胶枪加热使其熔化，再凝固来粘合物体。用如图所示的一款热熔胶枪给热熔胶加热时，很远就能闻到气味，这是因为______。热胶被胶枪挤出，并“粘”在物体上，说明分子间存在______。
3．小明用干燥的毯子将家中的长毛狗包裹起来并来回摩擦，结果小狗的长毛竖了起来，像一只可爱的刺猬，如图所示，这是因为狗毛摩擦带上了______（选填“同种”或“异种”）电荷而互相排斥，若毯子对电子的束缚能力强于狗毛，则狗毛经摩擦带上______（选填“正”或“负”）电。
4．如图分别是小明家上月初和月末的电能表的表盘，若当地电价为每度电0.5元，小明家上月应交电费为______元。若只让电饭锅单独工作2min，指示灯闪烁32次，此时电饭锅的功率为______W。小明家用电器的总功率不应超过______W。
5．如图，电源电压不变，当只闭合S1时，电流表示数为0.4A，再闭合S2时，电流表示数变化了0.2A，若断开S1，闭合S2、S3，电流表的示数为______A，R1∶R2=______。
6．生活中很多物体在制作时，出于导电性考虑，往往要选择特定的材料，例如：汽油桶常用铁制作，这种材料是导体，目的是可避免静电产生电火花，从而引起爆炸。请你仿照例子，再写一例：______，这种材料是______，目的是______。
二、单选题
7．上课做笔记是很好的学习习惯，下面是小明同学部分课堂笔记内容，其中不正确的是（ ）
A．固体与固体之间也会发生扩散
B．某种燃料燃烧不完全，其热值大小不会变
C．只有正电荷的定向移动才会产生电流
D．一般情况下零线与大地之间的电压为0
8．对下列物理量数值的估计，最接近实际的是（ ）
A．教室内一盏日光灯正常工作时的电流约为1A
B．电饭煲的发热电阻约为55Ω
C．电视机工作一小时消耗的电能约为1kW·h
D．对人体的安全电压为36V
9．如图所示为四冲程汽油机的某一冲程，下列说法正确的是（ ）
A．该冲程为压缩冲程
B．四个冲程中，只有该冲程发生了能量转化
C．该冲程将内能转化为机械能，气缸内气体内能减少
D．若此时汽油机飞轮的转速为3000r/min，则1s对外做功50次
10．下列关于家庭电路和安全用电的说法中，正确的是（ ）
A．使用测电笔，手不能接触任何金属
B．更换灯泡或搬动电器前不必断开电源开关
C．发生触电事故时，漏电保护器一定会自动切断电路
D．输电线进户后，依次连接电能表、总开关、保险装置
11．在探究“电流产生的热量与什么因素有关”时，小李设计了如图的实验装置。甲、乙两个透明容器中密封着等量的空气，里面各放有一根5Ω的电阻丝，其中乙容器将一个5Ω的电阻丝与容器内5Ω电阻丝并联，两个U型管中装有等量的水，接通电源后，下列说法正确的是（ ）
A．乙容器上方的电阻主要作用是分压
B．通电一段时间后右边U形管高度差较大
C．此装置探究的是电流产生的热量与电阻的关系
D．此装置可以保证甲乙两容器中电阻的通电时间相同
12．如图所示为一充电宝，其输出电压和输入电压都是5V，电池容量为1000mAh，关于充电宝下列说法正确的是（ ）
A．当给充电宝充电时，电能主要转化为了化学能
B．当充电宝充满电时，储存了0.5kW·h的电能
C．当充电宝给手机充电时，手机电池相当于电源
D．充电宝的两个插孔是串联的连接关系
三、多选题
13．在课外科技实践活动中，某物理兴趣小组看到市场上使用的电子秤后，设计了一种电子秤。原理如图所示，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，闭合开关S，当物体放在秤盘上时，滑片下移。下列说法正确的是（ ）
A．电子秤的表盘一定是电压表改装而成
B．电子秤的表盘可以是电流表改装而成
C．电压表改装的电子秤表盘刻度是均匀的
D．当在秤盘上增加重物后，电路消耗的总功率变小
14．如图甲所示，调节滑动变阻器的滑片从最右端滑至灯正常发光的位置电流表示数与两电压表示数的关系如图乙所示则下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为10V
B．滑动变阻器的最大阻值为40Ω
C．灯泡正常发光时的电阻为10Ω
D．灯泡功率的变化量为4W
四、作图题
15．高铁轨道中的螺丝会因震动而松动，检修工作非常艰苦且重要。青少年科技创新大赛的获奖作品（5G 高铁轨道螺丝警报器），设计了检测螺丝松动的报警方案。其主要的科学原理是：螺丝（螺丝在电路图中用虚线框表示，其电阻很小，可忽略不计） 连接在电路中，当螺丝松动时，它会与下端的导线分离而断开，此时电灯亮起而发出警报，及时提醒工人修理。请在虚线框内画出符合实际的电路图。
16．随着家庭的各种电子设备的增加，很多插排增加了为电子设备充电的USB接口，减少了日常给电子设备找“充电器”的现象。通过拆解发现，插排内部除了提供普通三孔插座外，还内置了一个USB供电模块，通过两根线和家庭电路相连，三孔插座和供电模块由总开关控制，并且可以独立工作，请在图中用笔画线代替导线将图补充完整。
（____）
五、实验题
17．为了比较“水和煤油吸热本领的大小”，小明做了如图所示的实验，在两个相同的烧杯中，分别装有水和炼油，用相同的电热器分别对它们加热相同的时间。
(1)实验中选用相同的电热器对质量相等的水和煤油加热相同的时间，水吸收的热量______（选填“大于”、“等于”或“小于”）煤油吸收的热量；
(2)对水和煤油加热相同的时间后，可以观察到水升高的温度______（选填“大于”、“等于”或“小于”）煤油升高的温度；
(3)实验表明，______（选填“水”或“煤油”）的吸热能力更强。若水的比热容是c=4.2×103J/（kg·℃），煤油的比热容为______J/（kg·℃）。
18．在“探究导体的电阻跟哪些因素有关”的实验中：小明的猜想是：①电阻可能与导体的材料有关；小亮的猜想是：②电阻可能与导体的长度有关；小敏的猜想是：③电阻可能与导体的横截面积有关；三位同学为上述探究活动准备了四条材料、长度、粗细如图甲所示的电阻线，他们已经完成了乙图的部分实物连接（接点A、B待接入电阻线）。
(1)该实验是通过观察______来比较接入A、B间的电阻大小；
(2)选用a、b两条电阻线进行对比实验，是为了探究猜想______是否正确；（只填序号）
(3)要探究猜想②应该选用______两条电阻线（填电阻线的代号字母分别接入A、B进行对比，实验时，发现灯泡亮度变化不明显，原因可能是______；
(4)经讨论同学们对以上实验电路提出了两种改进方案，甲：把灯泡更换为电流表，乙：在原电路中串联接入电流表，你认为______种方案的改进更好一些，理由是______。
19．在“测量小灯泡额定功率”实验中，小灯泡的额定电压U额=2.5V。
(1)图甲是小明测量小灯泡额定功率的实物电路图。图中有一根线连接错误，请在这根线上打“×”，并在图中改正；______
(2)闭合开关前，滑片P应位于______（选填“A”或“B”）端；
(3)闭合开关后，小灯泡不亮，电流表没有示数，电压表有较大的示数。经检查，导线连接完好，则电路故障可能是______；
(4)排除故障后，闭合开关S，电压表示数为1.5V，将滑片P向______（选填“左”或“右”）端移动，直到小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为______W；
(5)小华设计了如图丙所示的电路来测量小灯泡的额定功率，小灯泡的额定电流为I额，请完成下列填空（电源电压不变，R1和R2为滑动变阻器，R2的最大电阻为R0）
①只闭合开关S，S1，调节R2使电流表的示数为I额；
②再断开S1，闭合S2，保持R2滑片位置不变，调节R1，使电流表示数为______；
③接着将R2的滑片P调至最左端，记下电流表的示数为I1；再将R2的滑片P调至最右端，记下电流表的示数为I2，则小灯泡的额定功率P=______（用I额、R0、I1、I2表示）。
六、计算题
20．如图甲所示，小明家新装了一台智能电热马桶盖，他查阅使用说明书发现便座加热电路有高、中、低三档并可手动调节，其额定电压为220V，低温档、中温档的额定功率为22W和44W。利用所学的电学知识他设计了一个等效电路图，如图乙所示，用两个定值电阻R1和R2表示两电热丝，开关S2可分别接a、b或c触点，电路接入家庭电路中时均能正常工作。
(1)分析电路可知，要使加热电路处于高档位，开关S1______（选填“断开”或“闭合”），开关S2接______（选填“a”或“b”）；
(2)计算R1和R2的电阻；（________） （________）
(3)计算高档位工作10min消耗的电能。（________）
七、综合题
21．如图所示是小强家新装的天燃气热水器，铭牌上标注的能效等级为二级，国家规定能效等级为二级的，其热效率值不低于88%，他想通过洗澡估测一下这款燃气热水器的能效等级是否能达到标定的二级，于是他将燃气热水器的温度设定在40℃（即水从热水器流出的温度），他家所用的花酒出水量为，洗澡用时15min，洗澡前查看了燃气表上显示的余气量为165.5m3，洗澡后查看了燃气表上显示的余气量为165.3m3，已知进入热水器的冷水温度为5℃，水的比热容，水的密度，天然气的热值。求：
(1)洗澡用了多少质量的水；（________）
(2)消耗的天然气完全燃烧放出的热量；（________）
(3)这款天燃气热水器是否达到能效二级标准；（________）
(4)已知这款热水器的额定产热水能力为12kg/min（温升25℃），即每分钟最多让12kg的水升高25℃。当水的初温和出水量与测试相同时，水从热水器中流出的最高温度能达到______℃。
物质
质量/g
初温/℃
水温/℃
加热时间/min
水
60
20
45
6
煤油
60
20
70
6
参考答案
1．增大 做功
【详解】
[1][2]在返回器进入大气层后，加速下落，和空气之间存在摩擦，克服摩擦做功，内能增大，温度升高，通过改变做功的方法改变物体的内能。
2．分子在不停的做无规则运动 引力
【详解】
[1]热熔胶枪给热熔胶加热时，会闻到熔胶的气味，这是熔胶的气味分子做无规则运动的结果，属于扩散现象。
[2]分子间存在相互作用的引力和斥力，热熔胶“粘”在物体上，说明分子间存在引力。
3．同种 正
【详解】
[1]狗毛是因为摩擦带上了同种电荷，同种电荷相互排斥，所以小狗的长毛竖了起来，像一只可爱的刺猬。
[2]若毯子对电子的束缚能力较强，即毯子不容易失去电子，狗毛较容易失去电子，从而带正电，则狗毛经摩擦带上正电。
4．45.5 600 4400
【详解】
[1]小明家上月消耗的电能为
5637.8kW·h-5546.8kW·h=91kW·h
上月应交电费为
91kW·h×0.5元/(kW·h)=45.5元
[2]指示灯闪烁32次，电饭锅消耗的电能
W=kW·h=0.02kW·h
电饭锅的功率为
=0.6kW=600W
[3]小明家用电器的总功率不应超过
P=UI=220V×20A=4400W
5．1.8 2∶1
【详解】
[1][2]由图可知，当只闭合S1时，两个电阻串联，电流表测量电路中的电流，电流表的示数
①
再闭合S2时，R2被短路，只有R1的简单电路，电路的总电阻减小，由可知电路中的电流变大，此时电路中的电流
I=0.4A+0.2A=0.6A
由欧姆定律可知
②
若断开S1，闭合S2、S3，两个电阻并联，电流表测量干路中的电流，由①②得到
R2=R1
若断开S1，闭合S2、S3，电流表的示数
×0.6A=1.8A
6．导线常用铜或铝制作 导体 为了传输电时，减少能量损失
【详解】
[1][2][3]电路中的导线通常用铜或铝制作，它们都是导体，但是它们的电阻阻值较小，根据焦耳定律可知，在电流和通电时间相同时，铜或铝消耗的能量较小，即为了传输电时，减少能量损失。
7．C
【详解】
A．液体与液体之间，固体与固体之间能发生扩散现象，故A正确，不符合题意；
B．热值是燃料的一种特性，与燃料是否完全燃烧无关，故B正确，不符合题意；
C．正电荷定向移动可以形成电流，负电荷定向移动也可以形成电流，正负电荷向相反方向移动也可以形成电流，故C错误，符合题意；
D．家庭电路的两根导线，正常情况下，零线与大地之间电压0V，火线和零线之间的电压是220V，故D正确，不符合题意。
故选C。
8．B
【详解】
A．教室内一盏日光灯正常工作时的电流约为0.1A，故A不符合题意；
B．电饭煲的加热功率约为880W，发热电阻为
=55Ω
故B符合题意；
C．电视机正常工作的功率约为150W，正常工作一小时消耗的电能约为
W=Pt=0.15kW×1h=0.15kW·h
故C不符合题意；
D．对人体的安全电压是不高于36V，故D不符合题意。
故选B。
9．C
【详解】
A．由图知，进气门和排气门关闭，活塞向下运动，火花塞点火，故该冲程为做功冲程，故A错误；
B．汽油机的压缩冲程将机械能转化为内能，做功冲程将内能转化为机械能，所以有两个冲程发生了能量转化，故B错误；
C．汽油机的做功冲程，气缸内的气体对活塞做功，内能减少，将内能转化为机械能，故C正确；
D．此汽油机飞轮每秒的转速为
飞轮每转动两周，完成一个工作循环，对外做功一次，则每秒对外做功的次数为
次
故D错误。
故选C。
10．D
【详解】
A．使用测电笔时，手必须接触笔尾金属体，不能接触笔尖金属体，故A错误；
B．更换灯泡、搬动用电器前，应断开电源开关，以防止人接触用电器时触电，故B错误；
C．漏电保护器在电路发生漏电现象时会自动跳闸，所以由于漏电而发生触电事故时，漏电保护器会自动切断电路，若触电不是因为漏电发生的，则漏电保护器不会断开电路，故C错误；
D．输电线进户后首先接到电能表上，后面依次是总开关、保险装置、插座等，故D正确。
故选D。
11．D
【详解】
A．从图中可以看到，流过甲的电流，再流过乙时，一部分电流会往上流，另一部分电流会往下流，那么乙容器上方的电阻主要作用是分流，故A错误；
B．根据焦耳定律公式可知，甲乙容器内电阻阻值大小相等，同时通电、同时断电，通电时间相同，但是乙容器的电流较小，那么乙容器产生的热量较小，通电一段时间后右边U形管高度差较小，故B错误；
C．由上述可知，甲乙容器中的电阻阻值都相等，那么此装置不是探究电流产生的热量与电阻的关系，而流过的电流大小不等，通电时间相同，那么此装置探究的是电流产生的热量与电流的关系，故C错误；
D．由上述可知，这个电路同时通电、同时断电，此装置可以保证甲乙两容器中电阻的通电时间相同，故D正确。
故选D。
12．A
【详解】
A．当给充电宝充电时，消耗了电能，获得了化学能，所以电能主要转化为了化学能，故A正确；
B．电池容量为1000mAh，当充电宝充满电时，储存了的电能
C．当充电宝给手机充电时，在电路中手机电池消耗电能相当于用电器，而充电宝提供了电能相当于电源，故C错误；
D．充电宝的两个插孔之间互不影响，是并联关系，故D错误。
故选A。
13．AC
【详解】
AB．电压表并联在电路中，由图可知，电子秤的表盘和电阻器R并联，电子秤的表盘是电压表改装而成，故A正确，B错误；
C．根据电路图可知，滑动变阻器R和定值电阻R0串联；因电压表在电路中相当于断路，则可知R相当于一个定值电阻接入电路中，电压表测变阻器R上半部分的电压，电流表测电路中的电流；当滑片移动时，变阻器的阻值不变，电路的总电阻不变，由可知电路中的电流不变，由于导体的电阻与长度成正比，当滑片移动时，与滑动变阻器并联部分的电阻是均匀变化的，根据U=IR可知，电压表示数是均匀变化的，电子秤表盘刻度是均匀的，故C正确；
D．将秤盘上增加重物后，滑片下移，电路中电流不变，电源电压不变，由P=UI可知电路消耗的总功率不变，故D错误。
故选AC。
14．BD
【详解】
由电路图知，灯与变阻器串联，电流表测整个电路的电流，电压表测灯两端的电压，电压表测变阻器两端的电压。
A．由图乙知，当变阻器的滑片位于最右端时，此时电路中的电流为0.2A，变阻器两端的电压为8V，灯两端的电压为1V，由串联电路电压的规律知
故A错误；
B．滑动变阻器的最大阻值为
故B正确；
C．由图乙知，灯正常发光时的电流为0.6A，正常发光时的电压为
则灯正常发光时的电阻为
故C错误；
D．灯正常发光时的功率为
当变阻器的滑片位于最右端时，灯消耗的功率为
灯泡功率的变化量为
故D正确。
故选BD。
15．
【详解】
根据题意知道，螺丝连接在电路中，当螺丝松动时，它会与下端的导线分离而断开，螺丝不接入电路中，即螺丝所在电路发生了断路，此时指示灯会发光，这表明螺丝与灯泡是并联在电路中的，由于螺丝的电阻很小，能把灯泡短路；为了保护电路，防止电源短路，在干路中应该接上一个保护电阻，故电路连接如下
16．
【详解】
插座，左零，上接地线，右接火线，因为模块与插座都由开关控制，开关连在火线与用电器之间，所以插座接开关，模块接开关，开关接火线即可，如图所示：
。
17．等于 小于 水 2.1×103
【详解】
(1)[1]用相同的电热器对水和煤油加热相同的时间，加热器放出的热量相同，则物质吸收的热量是相同的，水吸收的热量等于煤油吸收的热量。
(2)[2]根据表格中的数据可知，质量相同的水和煤油，吸收相同的热量后，煤油升高的温度更高，水的温度更低，水升高的温度小于煤油升高的温度。
(3)[3]根据表中的数据可知，相同质量的水和煤油，吸收相同的热量，水升高的温度小于煤油升高的温度，因此水吸热的能力更强。
[4]由表中数据可知，加热6min，水升高的温度
45℃-20℃=25℃
煤油升高的温度
70℃-20℃=50℃
根据可知，在质量、吸收热量的情况下，比热容与升高的温度成反比，煤油的比热容为
c煤油=×4.2×103J/(kg·℃)=2.1×103J/(kg·℃)
18．灯泡的明亮程度 ③ bc 两个电阻丝的阻值相差太小 乙 可通过电流表更准确得观察到电流的变化，并且灯泡在电路中可以起到保护电路的作用
【详解】
(1)[1]不同的电阻丝的电阻不同，将电阻丝分别接入A、B间时，电路中电流不同，灯泡的亮度不同，故该实验是通过观察灯泡的明亮程度来比较接入A、B间的电阻大小。
(2)[2]由甲图知，a、b两条电阻线，材料相同、长度相同，横截面积不同，故选用a、b两条电阻线进行对比实验，是为了探究猜想③是否正确。
(3)[3]要探究猜想②应该选用材料相同、横截面积相同，而长度不同的电阻丝，故应选b、c两条电阻丝。
[4]实验时，发现灯泡亮度变化不明显，是因为接入电路的电阻丝的电阻值相差很小，使电路中的电流变化较小。
(4)[5][6]将灯泡换为电流表，A、B间的电阻决定电路中的电流，因此当A、B间电阻过小时，电流会过大，电流表可能会被烧坏；在原电路中串联一个电流表，可以精确反映电阻值大小外，小灯泡可以起到保护电路的作用，因此乙同学的方案更好。
19． B 灯泡断路 左 0.65 I额
【详解】
(1)[1]图甲中变阻器与电流表串联后与灯并联，电压表串联在电路中了。测灯泡额定功率的实验中，电流表应与灯串联，变阻器与灯串联，电压表与灯并联，改接电路如图所示：
(2)[2]为了保护电路，开关闭合前，滑动变阻器的滑片应为于阻值最大处，即B端。
(3)[3]小灯泡不亮，电流表没有示数，说明电路断路；电压表有示数，说明电压表的正负接线柱与电源两极相连，因此电路故障可能是灯泡断路。
(4)[4]闭合开关S，电压表示数为1.5V，小于灯的额定电压2.5V，应增大灯两端的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器两端的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向左移动，直到电压表示数为额定电压2.5V。
[5]由图乙知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，所以灯泡正常发光时的电流为0.26A；灯泡额定功率
P额=U额I=2.5V×0.26A=0.65W
(5)②[6]断开S1，闭合S2，保持R2滑片位置不变，调节滑动变阻器R1的滑片使电流表示数为I额，此时
R1=RL
③[7]将R2的滑片P调至最左端，R2连入电路中的电阻为0，电流表的示数为I1，将R2的滑片P调至最右端，此时两变阻器串联，电流表的示数为I2，根据电源电压不变和欧姆定律可知
I1R1=I2(R1+R0)
R1=
小灯泡额定功率的表达式
P额=I额2RL= I额2R1= I额2=
20．闭合 a 1100Ω 1100Ω 52800J
【详解】
(1)[1][2]由题意可知，要使加热电路处于高档位，那么电路的电功率应该最大，根据，电源电压恒定，那么电路的总电阻应该最小，观察图乙，并联时总电阻最小，串联时总电阻最大，那么要达到并联，开关S1闭合，开关S2接a，根据电流的流法可知，两电阻是并联的，电路处于高档位；综上所述，要使加热电路处于高档位，开关S1闭合，开关S2接a。
(2)[3][4]由图可知，低温档时，R1和R2串联，中温档时，电路为只有R1的简单电路，由得
那么电阻R2的大小
电阻R1和R2的大小都是1100Ω。
(3)[5]由上述可知，高档位工作时，两电阻是并联的，电阻R2的电功率是
电阻R1单独工作时的电功率是，电路的总功率等于各用电器的电功率之和，那么电路高档位工作时的总功率是
高档位工作10min消耗的电能是
高档位工作10min消耗的电能是52800J。
答：(1)要使加热电路处于高档位，开关S1闭合，开关S2接a；
(2)R1和R2的电阻分别都是1100Ω；
(3)高档位工作10min消耗的电能是52800J。
21．90kg 1.4×107J 能 55
【详解】
(1)淋浴一共用水的体积
由得洗澡用水的质量
(2)消耗天然气的体积
消耗的天然气完全燃烧放出的热量为
(3)水吸收的热量为
燃气热水器的效率为
因为，所以达到了能效二级标准。
(4)第一次加热一分钟，水升高的25℃，此时水温为30℃，第二分钟加热时，水升高25℃，水温为55℃，此时12kg的水被放出了，故水从热水器中流出的最高温度能达到55℃。