安徽省蚌埠市2021-2022学年九年级上学期期末考试物理试题（含答案）

这是一份安徽省蚌埠市2021-2022学年九年级上学期期末考试物理试题（含答案），共18页。试卷主要包含了填空题，选择题，实验题等内容，欢迎下载使用。
1．（2分）2021年10月16日，搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F型运载火箭，在酒泉卫星发射中心成功发射。燃料在火箭发动机中燃烧，将燃料的化学能转化为内能，再通过 的方式将内能转化成火箭的机械能。
2．（2分）“天宫课堂”于2021年12月9日开讲，我国首位“太空教师”王亚平将一个金属圈轻轻地放入水袋，再慢慢抽出，这时在金属圈上形成一个大大的水膜，往水膜表面贴上一朵花，如图，水膜依然完好，这是由于水分子间存在相互作用的 力。
3．（4分）如图，某次闪电时，雷雨云所带电荷量是100A•s，云层间电压约1.8×108V，则这次闪电释放的电能约为 kW•h，放电瞬间电流从 （选填“A流向B”或“B流向A”）云层。
4．（2分）质量为1kg的水加热4min，水温从30℃升高到40℃，则水吸收的热量是 J。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
5．（2分）如图，“三合一”充电线可以为三种不同类型的手机充电，极大地方便了人们的使用。如果使用“三合一”充电线同时为三台手机充电，则这三台手机之间的连接方式是 （选填“串”或“并”）联。
6．（2分）甲、乙、丙三个轻质小球用绝缘细绳悬挂起来，相互作用情况如图所示，如果丙球带正电荷，则甲球 （选填“一定”或“可能”）带负电。
7．（2分）如图所示的电路中，接通电源，通电一段时间后，甲、乙容器中电阻丝产生的热量之比是Q甲：Q乙＝ 。
8．（4分）小灯泡L1、L2的I﹣U图象如图所示，将L1和L2串联接入电路；通过小灯泡的电流为0.5A，则该电路两端电压为 V，L1和L2消耗的电功率之比P1：P2＝ 。
9．（2分）如图所示是某电烤箱的电路图，电热丝R1、R2阻值保持不变，其铭牌上低温挡额定功率看不清。关闭家中其它所有用电器，让电烤箱在低温挡工作，应将开关S2接b，开关S1 （选填“闭合”或“断开”），40s内发现标有3600r/（kW•h）的电能表的转盘转了16r，则该电烤箱低温挡额定功率是 W。
10．（2分）如图所示电路，电源电压恒定，R1、R2、R3均为定值电阻。当开关S闭合，S1、S2断开时，电流表A的示数为0.2A；当开关S、S1闭合，S2断开时，电流表A的示数为0.4A；当开关S、S1、S2都闭合时，电流表A的示数为0.5A，则R1：R2：R3＝ 。
二、选择题（共10小题，满分30分）
11．（3分）关于内能、热量、温度之间的关系，下列说法正确的是（ ）
A．物体的温度越高，所含热量就越多
B．对物体做功，物体的温度一定升高
C．物体放出热量，物体的温度一定会下降
D．两个物体温度相同，它们之间就不能发生热传递
12．（3分）根据欧姆定律可以推导出公式R＝，关于该公式，下列说法正确的是（ ）
A．当导体两端电压一定时，导体的电阻与通过导体的电流成反比
B．定值电阻两端电压与通过的电流的比值保持不变
C．定值电阻的阻值随两端电压或通过的电流的变化而变化
D．当导体两端电压为0时，导体的电阻为0
13．（3分）如图四个实验中的能量转化方式与汽油机的做功冲程相同的是（ ）
A．滚摆向下运动
B．电火花发生器点火后将盒盖顶出
C．向下压缩空气引火仪
D．酒精灯加热杯中冷水
14．（3分）图示电路中，S闭合时，电流表有示数，电压表无示数，若电路中仅有一处故障，下列判断正确的是（ ）
A．电阻R断路B．灯L断路C．电阻R短路D．灯L短路
15．（3分）图示电路中，R1＝5Ω，R2＝10Ω，电源电压保持不变，闭合开关S，通过R1和R2中的电流分别为I1和I2，R1和R2两端的电压分别为U1和U2，则（ ）
A．I1：I2＝1：2B．I1：I2＝2：1C．U1：U2＝1：2D．U1：U2＝2：1
16．（3分）镍铬合金做成的粗细均匀的电阻丝，长度为1m，电阻值为4Ω；若将其等分成两段再并联，总电阻值为（ ）
A．1ΩB．2ΩC．4ΩD．8Ω
17．（3分）小明家的智能锁需通过“密码+指纹”两次识别成功才能开锁。第一次识别成功时S1闭合，发声器发出声音，但不开锁；第二次识别成功时S2闭合，有电流通过电动机，开锁成功。下列电路设计符合要求的是（ ）
A．
B．
C．
D．
18．（3分）如图所示，电源电压和灯L的电阻不变，灯L上标有“6V3W”字样。当开关S闭合，滑片P移至a端时，电流表的示数为1.0A，灯L正常发光；当开关S断开，滑片P移至b端时，电源电压U和灯L消耗的电功率P为（ ）
A．6V、1.5WB．6V、0.75WC．3V、1.5WD．3V、0.75W
19．（3分）如图所示，电源电压为12V，灯泡上标有“12V 12W”（灯泡灯丝电阻不受温度影响），ae和bf是同种型号电阻丝，每米电阻值均为0.5Ω，其它导线的电阻不计，若ae与bf长度均为3m，则小灯泡两端的电压为（ ）
A．8VB．9.6VC．10.7VD．12V
20．（3分）如图所示是某火灾报警装置的部分电路，其中R1是半导体热敏电阻（传感器），它的电阻R1随温度t变化的关系如图乙所示，R2为定值电阻闭合开关后，当传感器（R1）所在处出现火情温度升高时，电流表的示数I和电压表的示数U的变化情况为（ ）
A．I变大，U变大B．I变小，U变小
C．I变小，U变大D．I变大，U变小
三、实验题（本题共3.小题，每空2分，共22分）
21．（6分）某小组进行“探究电流通过导体产生的热量与什么因素有关”的实验，图甲所示的两烧瓶中装有质量与初温都相同的煤油和阻值不同的电阻丝Ra、Rb，且Ra＜Rb，A、B为温度计。
（1）实验中通过 来反映电流通过导体产生的热量的多少。
（2）通电一段时间后，A、B两温度计的示数如图乙所示，由此可知：电流通过导体产生的热量与 有关。
（3）将两烧瓶中电阻丝都换成相同阻值的R，分别加入初温和质量均相等的水和煤油，如图丙所示，通电一段时间后，温度计的示数仍如图乙所示，由此可知，D烧瓶中装的液体是 （选填“水”或“煤油”）。
22．（10分）利用图示电路“探究串联电路中等效电阻与各分电阻之间的关系”。
（1）按图甲连好电路，连接电路时，开关应 并将电阻箱R0的阻值调至最大，滑动变阻器的滑片P置于 （选填“a”或“b”）端。
（2）先测分电阻R1、R2串联接入电路时的电流，开关S2接“2”触点，闭合开关S1，调节滑动变阻器R，使电流表指针指在适当的位置，记下此时电流表的示数为I。
（3）断开开关S1，再将开关S2接“1”触点，保持滑片P位置不变，闭合开关S1，调节电阻箱R0的阻值如图乙所示，使电流表的示数仍为I。则串联电路等效电阻是 Ω。
（4）换用不同规格的定值电阻，重复上述过程，进行多次实验。由此得到串联电路中等效电阻R0与各分电阻R1、R2之间的关系，写出表达式 。
23．（8分）小明用图甲所示的电路测量小灯泡的电功率，已知电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）请用笔画线代替导线将图甲的电路实物图连接完整，导线不允许交叉。
（2）闭合开关，从a向b移动滑片，灯泡的亮度将变 。（选填“亮”或“暗”）
（3）实验得到灯泡的U﹣I图象如图乙，则小灯泡的额定功率是 W。
（4）U﹣I图象不是直线的原因是： 。
四.计算题（本题共3小题，第24题8分，第25题8分，第26题6分，共22分；解答要有必要的公式和过程，只有最后答案的不能得分）
24．（8分）汽车以恒定速度在平直的公路上行驶66km消耗10L汽油，行驶过程中所受阻力2000N始终不变，汽油热值q＝3.3×107J/L，求：
（1）10L汽油完全燃烧放出的热量；
（2）汽车发动机的热机效率。
25．（8分）如图所示电路，电源电压恒定不变，R0为定值电阻、R为电阻箱，调节R的阻值为0时，电流表的示数为0.5A，调节R的阻值为18Ω时，电流表的示数为0.2A，求电源电压U和定值电阻R0的阻值。
26．（6分）实际的电压表和电流表可以看作是一个特殊的电阻。利用伏安法测定值电阻Rx，部分器材规格如下：电压表V和电压表V1（量程均为15V，分度值均为0.5V）、电流表A（量程150mA，内阻5Ω）。
（1）如图①，调节变阻器，使电压表V的示数为10.5V，电流表A的示数为100mA，求电流表A两端的电压和定值电阻Rx的阻值；
（2）将电流表A换成电压表V1，如图②，调节变阻器，使电压表V的示数为11V，电压表V1的示数为10V，求电压表V1的阻值。
2021-2022学年安徽省蚌埠市九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、填空题（共10小题，每小题2分，满分24分）
1．【解答】解：
火箭升空过程中，火箭的机械能增大，是燃料燃烧释放的内能通过做功的方式转化为火箭的机械能。
故答案为：做功。
2．【解答】解：因为分子间存在引力，所以往水膜表面贴上一朵花，水膜依然完好。
故答案为：引。
3．【解答】解：（1）这次闪电释放的电能：
W＝UIt＝1.8×108V×100A•s＝1.8×1010J＝5000kW•h
（2）图中闪电发生时，电子从A云层到B云层，形成的电流方向与自由电子定向移动的方向相反，放电瞬间电流的方向是从B云层流向A云层。
故答案为：5000；B流向A。
4．【解答】解：水吸收的热量：
Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（40℃﹣30℃）＝4.2×104J。
故答案为：4.2×104。
5．【解答】解：如果三台手机同时充电，三台手机互不影响，所以可以判断出三个手机是并联。
故答案为：并。
6．【解答】解：
由图知乙、丙相互排斥，说明乙、丙一定带同种电荷，已知丙带正电，则乙一定也带正电；图中甲、乙相互吸引，根据异种电荷相互吸引、带电体具有吸引轻小物体的性质可知，甲可能带负电或不带电。
故答案为：可能。
7．【解答】解：
由电路图可知，右边两个5Ω的电阻并联后再与左边5Ω的电阻串联，串联电路各处电流相等，所以右边两个电阻的总电流和左边电阻的电流相等，即I右＝I左，
两个5Ω的电阻并联，并联电路干路电流等于各支路电流之和，即I左＝I内+I外，
两瓶中的电阻值相等（均为5Ω），通电一段时间后，由于瓶中电阻相同、通电时间相同、I左＞I内，所以根据焦耳定律Q＝I2Rt可知，左瓶内电阻丝产生的热量多，则左侧U形管液面高度的变化较大；
并联电路各支路两端电压相等，两个5Ω的电阻并联，由欧姆定律可得：I内＝I外，
则I左＝2I内，
甲、乙容器中电阻丝产生的热量之比是Q甲：Q乙＝Rt：Rt＝：＝4：1。
故答案为：4：1。
8．【解答】解：L1和L2串联接入电路，串联电路各处电流相等，
由图可知通过小灯泡的电流为0.5A时，灯泡L1两端的电压为2V，灯泡L2两端的电压为6V，
串联电路总电压等于各部分电压之和，所以该电路两端电压为：U＝U1+U2＝2V+6V＝8V，
由P＝UI可得L1和L2消耗的电功率之比：＝＝＝＝。
故答案为：8；1：3。
9．【解答】解：（1）当开关S1闭合、S2接a时，R1与R2并联，电路中的总电阻最小，由P＝UI＝可知，烤箱的功率最大，处于高温挡；
当开关S1断开、S2接b时，R1与R2串联，电路中的总电阻最大，烤箱的功率最小，处于低温挡；
当开关S1闭合、S2接b时，电路为R1的简单电路，烤箱处于中温挡；
（2）3600r/（kW•h）表示电路中用电器每消耗1kW•h电能，电能表的转盘转过3600转，
电能表的转盘转了16r，电烤箱消耗的电能：W＝＝＝1.6×104J；
电烤箱低温挡额定功率：P＝＝＝400W。
故答案为：断开；400。
10．【解答】解：当开关S闭合，S1、S2断开时，电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流，即I1＝0.2A，
当开关S、S1闭合，S2断开时，R1与R3并联，电流表测干路电流，即I＝0.4A，
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，
所以，通过R1的电流不变，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，通过R3的电流：I3＝I﹣I1＝0.4A﹣0.2A＝0.2A，
当开关S、S1、S2都闭合时，R1、R2、R3并联，电流表测干路电流，
则通过R2的电流：I2＝I﹣I1﹣I3＝0.5A﹣0.2A﹣0.2A＝0.1A，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，由I＝可得，三个电阻的阻值之比R1：R2：R3＝：：＝：：＝1：2：1。
故答案为：1：2：1。
二、选择题（共10小题，满分30分）
11．【解答】解：A、温度高的物体分子运动剧烈，但不能说物体含有的热量多，因为热量是一个过程量，不能用具有、含有来修饰，故A错误；
B、对物体做功，物体的内能变大，温度不一定升高，例如摩擦0℃的冰，冰熔化为冰水混合物，温度不变，故B错误；
C、物体放热时，温度不一定下降，比如：晶体在凝固过程中虽然继续放热，但温度是不变的，故C错误；
D、热量是从温度高的物体向温度低的物体传递，或者从温度高的部分传到温度低的部分，温度相同的物体之间不能发生热传递，故D正确。
故选：D。
12．【解答】解：ACD、导体的电阻由导体本身的性质决定的，与电流、电压的大小无关；当导体两端电压为0时，导体的电阻并不为0，故ACD错误；
B、定值电阻的阻值不变，根据R＝可知，定值电阻两端电压与通过电流的比值保持不变，故B正确。
故选：B。
13．【解答】解：汽油机在做功冲程将内能转化为机械能；
A、滚摆向下运动，动能增加，重力势能减小，所以是重力势能转化为动能的过程，故A不符合题意；
B、电火花发生器点火后将盒盖顶出，此时燃气的内能转化为机械能，故与汽油机的做功冲程能量转化方式相同，故B符合题意；
C、向下压缩空气引火仪，压缩空气做功，将机械能转化为内能，故C不符合题意；
D、酒精灯加热杯中冷水，这是通过热传递的方式改变内能的，故D不符合题意。
故选：B。
14．【解答】解：由图可知，该电路为串联电路，电压表测量R两端的电压；S闭合时，电流表有示数，这说明电路是通路，电路中有电流；电压表无示数，根据U＝IR可知，与电压表并联部分的电阻为0，所以故障是R短路。
故选：C。
15．【解答】解：由图知，开关闭合后，电阻R1、R2串联；
因为两电阻串联，所以通过它们的电流相同，即电流之比I1：I2＝1：1，故AB错误；
根据U＝IR可知R1和R2两端的电压之比为：
＝＝＝＝，故C正确，D错误。
故选：C。
16．【解答】解：
粗细均匀的电阻丝，电阻值为4Ω，将其剪成等长的两段后，则每段长度变为原来的，每段电阻丝的电阻值是原来，即每段电阻丝的阻值为2Ω；再把得到的两段并联起来使用，横截面积变为原来的2倍，所以阻值变为原来的，即×4Ω＝1Ω。
故选：A。
17．【解答】解：根据题意可知，闭合开关S1，只有发声器工作；两个开关都闭合时，有电流通过电动机，这说明两个开关都闭合时，电动机才会工作；
A、由图可知，闭合开关S1，只有发声器接入电路，发声器工作，再闭合S2，电动机和发声器并联接入电路中，有电流通过电动机，故A正确；
B、由图可知，闭合开关S1，发声器没有接入电路，发声器不工作，两个开关都闭合，发声器和电动机都工作，故B错误；
C、由图可知，发声器和电动机并联接入电路中，两个开关并联，只要闭合任意一个开关，发声器和电动机都工作，故C错误；
D、由图可知，闭合开关S1，只有电动机接入电路，电动机工作，再闭合S2，电动机和发声器并联接入电路中，有电流通过发声器，故D错误。
故选：A。
18．【解答】解：（1）当开关S闭合，滑片P移至a端时，灯泡和变阻器并联电流表测干路电流，
因为灯泡正常发光，
所以电源电压U＝U变＝UL额＝6V，
由P＝UI得：通过灯泡的电流IL额＝＝＝0.5A，
由于并联电路的干路电流等于各支路电流之和，
则通过变阻器的电流I变＝I﹣IL额＝1A﹣0.5A＝0.5A，
由欧姆定律得：滑动变阻器的最大阻值R滑＝＝＝12Ω。
（2）由欧姆定律得：灯泡的电阻RL＝＝＝12Ω，
当开关S断开，滑片P移至b端时，灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联，
根据串联电路的电阻特点可知：此时总阻值为R′＝R滑+RL＝12Ω+12Ω＝24Ω，
电路中的电流I′＝＝＝0.25A，
∴灯泡的实际功率P实＝I′2RL＝（0.25A）2×12Ω＝0.75W。
故选：B。
19．【解答】解：（1）由P＝可得灯泡的电阻为：
RL＝＝＝12Ω，
因每1m的电阻丝均为0.5Ω，
所以，Rae＝Rbf＝3m×0.5Ω/m＝1.5Ω，
由题意可知，灯泡的电阻与ae、bf段电阻串联，
由于串联电路中总电阻等于各分电阻之和，则R总＝Rae+RL+Rbf＝1.5Ω+12Ω+1.5Ω＝15Ω，
所以，电路中的电流：
I＝＝＝0.8A，
灯泡两端的电压：
UL′＝IRL＝0.8A×12Ω＝9.6V，故B正确。
故选：B。
20．【解答】解：由电路图可知，R1和R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流，
当传感器（R1）所在处出现火情温度升高时，由图乙可知，R1的阻值变小，电路的总电阻变小，
由I＝可知，电路中的电流变大，即电流表的示数I变大，故BC错误；
由U＝IR可知，定值电阻R2两端的电压变大，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，R1两端的电压变小，即电压表的示数U变小，故A错误、D正确。
故选：D。
三、实验题（本题共3.小题，每空2分，共22分）
21．【解答】解：
（1）电流通过导体产生的热量越多，温度计示数越大，所以实验是通过观察温度计的示数来反映电流通过导体产生的热量的多少；
（2）甲图的实验，根据控制变量法的思想，两个烧瓶中除了电阻值Ra＜Rb，其它条件都相同，再根据A、B两温度计的示数tA＜tB，可知Rb产生的热量较多，从而得出电流通过导体产生的热量与电阻的大小有关；
（3）丙图的实验，根据控制变量法的思想，两个烧瓶中除了液体的种类不同（即两液体的比热容不同），其它条件都相同；
由B温度计示数大于A温度计，可知ΔtB＞ΔtA；
由于两烧瓶中的电阻丝阻值相同，产生的热量也相同，故C、D烧瓶中液体吸收的热量相同；
根据比热容公式
两烧瓶中液体的质量m一样，所以Δt大的c反而小；
由c水＞c煤油可知，D烧瓶中装的液体是煤油。
故答案为：（1）温度计的示数；（2）电阻的大小；（3）煤油。
22．【解答】解：
（1）为了保护电路，连接电路时，开关应断开，闭合开关前，需将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，故将滑片移到a端；
（3）由等效替代法可知，串联电路等效电阻等于电阻箱接入电路的阻值，由图乙可知，电阻箱的示数：R0＝0×100Ω+8×10Ω+6×1Ω+0×0.1Ω＝86Ω；
（4）因串联电路的总电阻等于各分电阻之和，所以由等效替代法可知：R0＝R1+R2。
故答案为：（1）断开；a；（2）86；（3）R0＝R1+R2。
23．【解答】解：（1）变阻器连一个上接线柱和一个下接线柱串联在电路中，根据小灯泡的额定电压为2.5V知电压表选用小量程与灯并联，根据图乙知电流表选用小量程串联在电路中，见下图：
；
（2）由图知，从a向b移动滑片，滑动变阻器的阻值变小，电路的总电阻减小，根据I＝知电路中的电流变大，灯泡两端的电压变大，根据P＝UI知灯泡的实际功率变大，灯泡变亮；
（3）由图乙知小灯泡的额定功率是：
P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W；
（4）由图乙知通过灯泡的电流与电压不成正比，是因为灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大。
故答案为：（1）如上图所示；（2）亮；（3）0.75；（4）灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大。
四.计算题（本题共3小题，第24题8分，第25题8分，第26题6分，共22分；解答要有必要的公式和过程，只有最后答案的不能得分）
24．【解答】解：（1）10L汽油完全燃烧放出的热量为：Q放＝qV＝3.3×107J/L×10L＝3.3×108J；
（2）已知汽车匀速行驶过程中所受阻力为f＝2000N，由二力平衡的条件可知汽车的牵引力为F＝f＝2000N，
则汽车做的有用功为：W＝Fs＝2000N×66×103m＝1.32×108J，
则汽车发动机的热机效率为：η＝＝＝40%。
答：（1）10L汽油完全燃烧放出的热量为3.3×108J；
（2）汽车发动机的热机效率为40%。
25．【解答】解：
当R的阻值为0时，电路为R0的简单电路，电流表测量电路的电流，电源电压为U＝I1R0＝0.5A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣①；
当R的阻值为18Ω时，R0和R串联，电流表测量电路的电流，电源电压为U＝I2（R0+R）＝0.2A×（R0+18Ω）﹣﹣﹣﹣﹣﹣②；
电源电压不变，则有0.5A×R0＝0.2A×（R0+18Ω），
解得：R0＝12Ω，电源电压为U＝I1R0＝0.5A×R0＝0.5A×12Ω＝6V。
答：电源电压U为6V，定值电阻R0的阻值为12Ω。
26．【解答】解：（1）图①中，电流表A与定值电阻Rx串联，测量通过定值电阻Rx的电流，电压表V并联在电流表和定值电阻Rx的两端，测量电流表和定值电阻Rx两端的总电压；
由I＝可知，电流表A两端的电压：UA＝I1RA＝100×10﹣3A×5Ω＝0.5V；
由串联电路的电压特点可知，定值电阻Rx的两端电压：Ux1＝U1﹣UA＝10.5V﹣0.5V＝10V，
由I＝可知，定值电阻Rx的阻值：Rx＝＝＝100Ω；
（2）图②中，电压表V1与定值电阻Rx串联，电压表V并联在电压表V1和定值电阻Rx的两端，测量电压表V1和定值电阻Rx两端的总电压；
由串联电路的电压特点可知，定值电阻Rx的两端电压：Ux2＝U2﹣UV1＝11V﹣10V＝1V，
则电路中的电流：I2＝＝＝0.01A，
由I＝可知，电压表V1的阻值：RV1＝＝＝1000Ω。
答：（1）电流表A两端的电压为0.5V，定值电阻Rx的阻值为100Ω；
（2）电压表V1的阻值为1000Ω。