浙江省湖州市吴兴区2019-2020学年九年级上学期期末物理试题

2019-2020学年浙江省湖州市吴兴区九年级（上）期末物理试卷

一、选择题（共16题，每小题3分，共48分，每题中有一个选项正确，不选、多选、错选均不给分）

1．（3分）家用电能表抄表时记录的数值单位是（　　）

A．焦耳 B．千瓦 C．千焦 D．千瓦时

2．（3分）某学生从底楼匀速走上二楼，第一次花了30秒，第二次花了20秒。对于两次上楼，下列说法正确的是（　　）

A．第一次做功较多，且功率也大 

B．第二次做功较多，且功率也大 

C．两次做功一样多，第一次做功的功率小 

D．两次做功相等，第二次做功的功率小

3．（3分）2019年5月17日，我国在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭成功发射第45颗北斗导航卫星。如图所示是北斗卫星随火箭加速上升与沿椭圆轨道绕地球运行时的情景。下列说法错误的是（　　）

A．运载火箭加速上升过程中，重力势能变大，动能增大 

B．运载火箭加速升空是利用了物体间力的作用是相互的 

C．北斗卫星绕轨道运行时受到非平衡力的作用 

D．北斗卫星绕轨道从近地点向远地点运动时，动能变大，机械能守恒

4．（3分）焦耳24岁时，首先把电阻丝放入玻璃管内，做成一个电热器，然后把电热器放入一个玻璃瓶中，瓶中装有已知质量的水。给电热器通电并开始计时，从插在水中的温度计可随时观察到水温的变化，同时，他用电流计测出电流的大小，焦耳把实验做了一次又一次，获取大量数据归纳得出焦耳定律。下列有关说法不正确的是（　　）

A．焦耳定律只适用于电能全部转化为内能的电路 

B．焦耳通过实验得到电流产生的热量与电流的二次方、电阻、通电时间成正比 

C．焦耳实验时用水吸收的热量来替代电阻丝产生的热量，是用了转换法 

D．科学教材上研究电流产生的热量与哪些因素有关的实验与焦耳所做实验很大的不同是没有获取大量的数据得到关系式

5．（3分）关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（　　）

A．物体温度保持不变时，其内能可以改变 

B．热传递过程中，热量总是从内能多的物体向内能少的物体转移 

C．热机工作时的压缩冲程，将内能转化为机械能 

D．用锯条锯木板，锯条的温度升高，是由于锯条从木板吸收了热量

6．（3分）通过两定值电阻甲、乙的电流与电压关系如图所示，当将甲、乙两电阻并联在2V的电源两端，下列分析不正确的是（　　）

A．甲、乙两端的电压之比为1：1 

B．干路上的电流是0.6A 

C．甲消耗的电功率为0.4W 

D．乙在1分钟内消耗的电能为24J

7．（3分）重为30牛的A物体，用如右图所示甲、乙两种方法被提升和水平移动。若A物体在水平面滑动时受到的摩擦力为20N，F1＝18N，F2＝8N，A物体在5s内匀速移动的距离均为0.3m，则在该过程中，下列分析正确的是（　　）

A．绳子自由端F1移动的速度比F2移动的速度大 

B．F1做功比F2做功少 

C．两种方法中所做的有用功一样多 

D．两种方法中机械效率相同

二、填空题（本大题共2小题，每空2分，共32分）1

8．（2分）如图是一棵被台风刮至倾斜的大树，为防止其倒下，工作人员拟在A处用绳子拉住，或在B处用木棒将其撑住，在哪处所用力更小呢？小科先把这棵树看成简单机械中的　   　，经过分析得出了结论。你认为应该在哪处所用力更小，并说出你的理由　   　。

9．（4分）华为手机的超级快充充电器最大充电电流可达5A。现有华为某一型号的电池，容量为4200mAh（其中“mA”为电流的单位“毫安”，“h”为时间的单位“小时”），假设充电器始终以最大充电电流充电，且把电池充满，只需要 　   　min。如果将此电池电量全部用完，然后停下家里其它用电器，只给手机充电，充满后发现标有“3000revs/（kW•h）”字样的电能表转了63转，则充电消耗的电能为 　   　kW•h。

三、实验探究题（本大题共2小题，共35分）

10．（5分）在日常生活和工农业生产中，提高机械效率有着重要的意义。提高机械效率，要从研究影响机械效率的因素出发，寻求办法。某学习小组用如图所示的装置探究滑轮组的机械效率η与哪些因素有关，得到如下数据：

（1）该学习小组研究的是机械效率与　   　的关系。

（2）通过比较1、2两次实验数据得出结论：　   　。

（3）由于实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，有同学便建议应静止时读数，老师认为这样的做法会导致测出的机械效率与实际值不符，请问原因是　   　。

11．（6分）在测定“小灯泡额定电功率”的实验中，小科所在的实验小组选用的实验器材为：电源电压6V，额定电压为3.8V的小灯泡，一个约为10Ω电阻，滑动变阻器（20Ω，1A）。他们所设计的实验电路如图甲所示。

（1）请你用笔画线代替导线，将实物电路甲补充完整。（导线不能交叉）

（2）小科同学按照电路图进行连接，当他刚把最后一根导线连接好，小灯泡就立刻发出很亮的光，出现这种现象的原因是：　   　。

（3）小科同学按规范要求重新连接好电路，闭合开关后，完成实验。在小灯泡正常发光时，小科同学观察到电流表的示数如图乙所示，小灯泡的额定功率是　   　。当计算好小灯泡的额定功率后，小科同学准备断开开关时却发现电压表的示数不再指着刚才3.8V的位置了，请帮助他分析一下原因所在，并对他的实验操作规范提出你的建议　   　。

四、解答题（本大题7小题，共45分）

12．（7分）推土机在祖国建设中发挥了重要作用。现有一履带式推土机，其额定功率为120kW，质量为1.5×104kg。

（1）若推土机的牵引力用F表示，速度用v表示，发动机的功率用P表示，请你推导出F、v与P之间的关系式。

（2）若推土机在120kW的额定功率下工作，在平直场地上以1.5m/s的速度匀速前进了20m，则推土机产生的牵引力和推土机所做的功分别是多少？

13．（7分）养生壶是指以养生保健为目的，类似于电热水壶的家用小电器。某品牌养生壶及其铭牌如图所示。（c水＝4.2×103J/（kg•℃））

（1）该养生壶在低温挡工作一小时所消耗的电能是多少？

（2）在标准大气压下，使用高温挡将初温是12℃的一壶水烧开，养生壶的加热效率为80%，求烧开一壶水需要多少时间？

（3）请用以下电路元件：电源、电阻2个（R1＞R2）、开关3个（）、导线若干，设计电路图，实现高、中、低三挡的调节功能，并简单说明实现三挡的开关控制方法。

2019-2020学年浙江省湖州市吴兴区九年级（上）期末物理试卷

参考答案与试题解析

一、选择题（共16题，每小题3分，共48分，每题中有一个选项正确，不选、多选、错选均不给分）

1．【解答】解：A、C、焦耳和千焦都是功和能的单位，不是家用电能表抄表时记录数值的单位，故A、C不合题意；

B、千瓦是电功率的单位，而电能表是测量电能（或电功）的，故B不合题意；

D、电能表是测量家庭用电器消耗电能的仪表，其记录数值的单位是千瓦时，简称度，故D符合题意。

故选：D。

2．【解答】解：

（1）两次上楼过程中，学生的体重不变，上升的高度不变，根据公式W＝Gh可知，两次上楼过程所做功大小相等；

（2）两次做的功一样多，第一次的时间大于第二次的时间，根据公式P＝可知，第一次的功率小于第二次的功率。

故选：C。

3．【解答】解：A、火箭上升过程中速度增大，动能增大，重力势能增大，机械能增大，故A正确；

B、火箭升空时向后喷出高温气体有一个向后的力，气体给火箭以反作用力，是利用了物体间力的作用是相互的，故B正确；

C、火箭入轨后做圆周运动，运动状态不断改变，故受的力不是平衡力，故C正确；

D、入轨后的卫星从近地点向远地点运动时，高度增大，重力势能变大，速度变小，动能变小，机械能守恒，故D错误；

故选：D。

4．【解答】解：

A、焦耳定律适用于所有电路，故A错误；

B、焦耳定律的内容是：电流产生的热量与电流的二次方成正比、与电阻成正比、与通电时间成正比，故B正确；

C、焦耳在实验时用水吸收的热量来替代电阻丝产生的热量，是用了转换法，故C正确；

D、教材上的实验中，没有获取大量的实验数据，是通过转换法得出产生热量与各个因素之间的关系，故D正确。

故选：A。

5．【解答】解：

A、物体温度保持不变时，其内能可以改变，例如晶体的熔化过程，温度不变，吸收热量，内能变大，故A正确；

B、热传递的条件是存在温度差，所以内能总是从温度高的物体向温度低的物体转移，而温度高的物体其内能不一定多，故B错误；

C、热机工作时，在压缩冲程中将机械能转化为内能，故C错误；

D、用锯条锯木板，锯条的温度升高，是由于克服摩擦做功，使锯条的内能增大，故D错误。

故选：A。

6．【解答】解：

A、因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，甲和乙并联后接在电压为2V的电源两端时，U甲＝U乙＝U＝2V，则甲、乙两端的电压之比为1：1，故A正确；

B、由图象可知，当它们两端电压为2V时，通过它们的电流分别为I甲＝0.4A，I乙＝0.2A，

因干路电流等于各支路电流之和，所以干路电流：I＝I甲+I乙＝0.4A+0.2A＝0.6A，故B正确；

C、甲消耗的电功率为：P甲＝U甲I甲＝2V×0.4A＝0.8W，故C错误；

D、乙在1分钟内消耗的电能为：W乙＝U乙I乙t＝2V×0.2A×60s＝24J，故D正确。

故选：C。

7．【解答】解：

A、A物体移动的速度v物＝＝＝0.06m/s，

甲图中n＝2，则乙图中n＝3，

则绳子自由端F1移动的速度：v绳1＝2v物＝2×0.06m/s＝0.12m/s，

绳子自由端F2移动的速度：v绳2＝3v物＝3×0.06m/s＝0.18m/s，

比较可知，绳子自由端F1移动的速度比F2移动的速度小，故A错误。

B、甲图中绳子自由端移动的距离：s1＝2s＝2×0.3m＝0.6m，

乙图中绳子自由端移动的距离：s2＝3s＝3×0.3m＝0.9m，

则F1做功：W总1＝F1s1＝18N×0.6m＝10.8J，

F2做功：W总2＝F2s2＝8N×0.9m＝7.2J，

比较可知，F1做功比F2做功多，故B错误。

C、甲图中的有用功：W有1＝Gs＝30N×0.3m＝9J，

乙图中的有用功：W有2＝fs＝20N×0.3m＝6J，

比较可知，甲方法中做的有用功大，故C错误。

D、甲图中的机械效率为：η1＝×100%＝×100%≈83.3%，

乙图中的机械效率为：η2＝×100%＝×100%≈83.3%，

比较可知，两种方法中机械效率相同，故D正确。

故选：D。

二、填空题（本大题共2小题，每空2分，共32分）1

8．【解答】解：

由题意可知，树相当于一个杠杆，支点在树与地面接触处，动力是在A处用绳子拉或在B处用木棒撑住的力，树的重力是阻力，分别画出A、B处施加力的力臂如图所示：

此时阻力与阻力臂是一定的，由图知，A处绳子拉力的力臂大于B处木棒撑住力的力臂，由杠杆平衡条件可知，A处力较小。

故答案为：杠杆；A处所用力更小；该处力的力臂较大。

9．【解答】解：

（1）已知I＝5A＝5×103mA，

由I＝可得，t＝＝＝0.84h＝50.4min，

“3000revs/（kW•h）”表示电路中的用电器每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转3000r，

则电能表转盘转动63圈消耗的电能：

W＝kW•h＝0.021kW•h。

故答案为：50.4；0.021。

三、实验探究题（本大题共2小题，共35分）

10．【解答】解：

（1）根据s＝nh，第1次实验，绳子的有效段数：n＝＝＝3；

同理，第2、3次实验绳子的有效段数分别为3、4，所以三次实验是分别用甲乙丙三个装置完成的：

由1、2次实验可知，用同一滑轮组提升不同物体重力大小的物体，故小组研究的是机械效率与提升物体的重力的关系；

由2、3次实验可知，用不同的滑轮组提升重力相同的物体，故小组研究的是机械效率与动滑轮重力的关系；

综上可知，该学习小组研究的是机械效率与 提升物体的重力和动滑轮的重力的关系；

（2）通过比较1、2两次实验数据，使用同一滑轮组，提升物体的重力越大，机械效率越高，故可得出结论：使用同一滑轮组，增大提升物体的重力可提高机械效率；

（3）若静止时读数，测力计没有测量出机械之间的摩擦，故测量出的拉力偏小，根据W总＝Fs，求出的总功偏小，而有用功不变，根据η＝×100%，故这样测出的机械效率偏大。

故答案为：（1）提升物体的重力和动滑轮的重力；

（2）使用同一滑轮组，增大提升物体的重力可提高机械效率；

（3）静止时读数测力计示数偏小，求出的机械效率偏大。

11．【解答】解：（1）小灯泡的额定电压为2.5V，电压表选用小量程与灯并联，如下所示：

（2）小科按照电路图进行连接，当他刚把最后一根导线连接好，小灯泡就立刻发出很亮的光，出现这种现象，是由于在连接电路前没有断开开关且闭合开关前滑动变阻器的滑片没有在阻值最大处；

（3）由图乙知电流表的量程为0﹣0.6A，分度值为0.02A，示数为0.38A，

小灯泡的额定功率为：P＝UI＝3.8V×0.38A＝1.444W；

当计算好小灯泡的额定功率后，由于小灯泡发光时间较长，灯泡的温度较高，小灯泡的电阻变大，分压变多，所以准备断开开关时会发现电压表的示数不再指着刚才3.8V的位置了；

为了避免此类现象的发生，所以实验结束后先断开开关再计算电功率。

故答案为：（1）见上图；（2）在连接电路前没有断开开关且闭合开关前滑动变阻器的滑片没有在阻值最大处；

（3）1.444；由于小灯泡发光时间较长，灯泡的温度较高，小灯泡的电阻变大，分压变多；实验结束后先断开开关再计算电功率。

四、解答题（本大题7小题，共45分）

12．【解答】解：

（1）设推土机的工作时间为t，

由v＝可知，推土机通过的路程s＝vt，

推土机的牵引力做功：W＝Fs＝Fvt，

所以发动机的功率：P＝＝＝Fv；

（2）由P＝Fv可得，推土机产生的牵引力：

F＝＝＝8×104N，

推土机所做的功：

W＝Fs＝8×104N×20m＝1.6×106J。

答：（1）推导过程见上；

（2）推土机产生的牵引力和推土机所做的功分别是8×104N、1.6×106J。

13．【解答】解：

（1）根据P＝知，该养生壶在低温挡工作一小时所消耗的电能为：

W低＝P低t＝275W×3600s＝9.9×105J；

（2）由表中数据可知水的体积：V＝1L＝1×10﹣3m3，

由ρ＝可得，水的质量：m＝ρV＝1×103kg/m3×1×10﹣3m3＝1kg，

在标准大气压下，将初温是12℃的一壶水烧开，水吸收的热量：

Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃﹣12℃）＝3.696×105J，

由η＝可得养生壶消耗的电能：

W＝＝＝4.62×105J，

由P＝得，在高温挡下烧开一壶水需要的时间为：

t＝＝＝420s；

（3）根据题中提供的器材，要实现高、中、低三挡的调节功能，应将2个电阻并联，且干路和支路中各有一个开关进行控制，设计电路如下：

根据P＝知，在电源电压一定时，电阻越大，功率越小，因为R1＞R2，所以只闭合开关S1时处于低温挡，只闭合开关S2时处于中温挡，开关S1和S2同时闭合时处于高温挡。

答：（1）该养生壶在低温挡工作一小时所消耗的电能是9.9×105J；

（2）在标准大气压下，使用高温挡将初温是12℃的一壶水烧开，养生壶的加热效率为80%，求烧开一壶水需要420s；

（3）电路图见上；只闭合开关S1时处于低温挡，只闭合开关S2时处于中温挡，开关S1和S2同时闭合时处于高温挡。

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