安徽省芜湖市无为县2022-2023学年九年级上学期期末物理试题（含答案）

这是一份安徽省芜湖市无为县2022-2023学年九年级上学期期末物理试题（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。

2022-2023学年安徽省芜湖市无为县九年级（上）期末物理试卷
一、填空题（每空2分，共20分）
1．（2分）如图所示的单摆，让小球从A点静止释放，小球从A点向B点摆动的过程中，细绳对小球的拉力　 　（选填“做”或“不做”）功，小球在B点受合力　 　（选填“等于零”或“不等于零”）。

2．（2分）如图所示，用沿斜面向上的100N拉力F将重为G的物体匀速拉到长5m、高4m的斜面顶端，已知斜面的机械效率为80%，则物体与斜面间的摩擦力为 　 　N。

3．（2分）小明家的电能表如图所示，当小明家只有一盏灯工作时，若1h该电能表的表盘正好转了36转，则该电灯的电功率为 　 　W。

4．（2分）要实现习近平总书记提出的“碳达峰”“碳中和”的目标，节能减排理念必须深入人心。同学们应该养成离开教室随手关灯的习惯，每关闭一盏灯，电路的总电阻将 　 　一些，消耗的电能将 　 　（均选填“增大”“减小”或“不变”）。
5．（2分）2022年2月27日11时许，伴随着一阵山呼海啸般的巨响，长征八号遥二运载火箭搭载着22颗卫星，在我国文昌航天发射场一飞冲天，创造了我国“一箭多星”即单次发射卫星数量最多的纪录，由此开启了我国新的共享火箭“拼车”模式。火箭在上升的过程中的机械能 　 　。（选填“增大”“减小”或“不变”）。
6．（2分）标准大气压下完全燃烧0.042m3的煤气放出的热量是　 　J．若50%的热量被水吸收，能使质量为2.5kg初温为25℃的水升高　 　℃．[q煤气＝4.0×107J/m3，c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
7．（2分）如图所示，当开关S闭合，甲、乙两表为电压表时，两表读数之比U甲：U乙＝4：1，则R1：R2＝　 　；当开关S断开，甲、乙两表为电流表时，通过两电表的电流之比I甲：I乙＝　 　。

8．（2分）如图甲所示的电路中，电源电压为3V，当开关S闭合时，灯泡L1、L2正常发光。电流表A1、A2的示数分别如图乙所示。求：灯泡L1的电流是 　 　A，灯泡L2的电功率是 　 　W。

9．（2分）如图所示的电路中，电源电压恒定，R2＝10Ω。当S闭合、S1断开时电流表示数变为0.3A；当S、S1都闭合时，电流表示数为0.4A；则10min电流通过电阻R1产生的热量为 　 　焦耳。

10．（2分）如图所示是探究电流通过导体时产生的热量与　 　关系的实验装置。通电一段时间，左侧容器和右侧容器中的电阻丝产生的热量之比为　 　。

二、选择题（每小题只有一个正确选项，每小题2分，共14分）
11．（2分）利用四个相同的滑轮，组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，用同样的时间，把质量相等的重物G提升了相同的高度，所用的拉力分别为F甲、F乙，拉力做的功分别为W甲、W乙，拉力的功率分别为P甲、P乙，机械效率分别是η甲、η乙（忽略绳重与摩擦），下列关系式中正确的是（　　）

A．F甲＞F乙 B．η甲＝η乙 C．W甲＞W乙 D．P甲＜P乙
12．（2分）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　）
A．温度高的物体内能一定大，温度低的物体内能一定小
B．物体的内能与温度有关，只要温度不变，物体的内能就一定不变
C．内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体
D．物体的温度越高，所含热量越多
13．（2分）下列说法不正确的是（　　）
A．额定功率大的灯泡比额定功率小的灯泡一定亮
B．电视机的后盖上的散热窗是防止由于电流的热效应引起的危害
C．电能表测量消耗电能多少的仪表
D．量程够大的电压表是可以直接接在电源两极的
14．（2分）如图所示电路，闭合开关S1、S2，下列对电路的分析正确的是（　　）

A．L1与L2串联
B．当开关S2断开时，电流表A2的示数变小
C．当开关S2断开时，通过L1的电流变小
D．电流表A1测L1的电流
15．（2分）两个相同的验电器A和B，A带正电，B不带电，用金属棒把A、B连接起来的瞬间如图，则（　　）

A．A中正电荷通过金属棒一部分流向B，电流方向由A到B
B．A中正电荷通过金属棒全部流向B，电流方向由B到A
C．B中负电荷通过金属棒一部分流向A，电流方向由A到B
D．B中负电荷通过金属棒全部流向A，电流方向由A到B
16．（2分）如图所示的电路，闭合开关后，当滑片P从中点向右移时，下列说法中正确的是（　　）

A．灯泡L变暗 B．电压表的示数变小
C．电流表A1的示数变大 D．电路消耗的总功率变小
17．（2分）灯泡L1、L2分别标有“10V、10W”和“9V、5.4W”的字样，若将它们串联使用时，电路两端允许加的最大电压值是（　　）
A．10V B．9V C．15V D．19V
三、实验题（第18题6分，每空2分；第19题6分，每空2分；第20题8分，每空2分；共20分）
18．（6分）如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量和初温也相同。

（1）比较不同燃料的热值，应选择 　 　两图进行实验，燃料完全燃烧放出的热量，是通过 　 　来反映的（选“温度计上升示数”或“加热时间”）；
（2）比较不同物质吸热升温的特点：
①应选择 　 　两图进行实验；需要的测量器材如图所示：还需秒表和 　 　
②不同物质吸热的多少是通过 　 　来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”）；
③如图丁，若液体B的比热容是4.0×103J/（kg•℃），液体A的比热容是 　 　J/（kg•℃）。
19．（6分）物理兴趣小组的同学们在探究“电流与电阻的关系”的实验中，设计了如图所示的电路。已知电源电压为4.5V保持不变，所给的定值电阻的阻值分别为10Ω、20Ω、30Ω、40Ω，不同的定值电阻两端的控制电压恒为2.5V。
（1）他们在电路连接好后，闭合开关，发现电压表无示数，电流表有示数，且电路中只有一处故障，则故障原因可能是 　 　。
（2）实验中，他们用20Ω的定值电阻替换10Ω的定值电阻后，同时应将滑动变阻器R2的滑片P向 　 　端移动使电压表的示数保持不变。（选填“A”或“B”）
（3）为了使所给的四个定值电阻都能进行实验，滑动变阻器R2的阻值至少应为 　 　Ω。

20．（8分）亲爱的同学们，请你根据自己掌握的实验操作技能，回答下列问题：

（1）如图1所示，这是小明家的电能表，其读数为 　 　。
（2）如图2所示，若是电压表使用前出现的情况，其原因是 　 　。
（3）如图3甲所示，这是小明测量额定电压为2.5V的小灯泡额定功率的电路图。
①闭合开关，小灯泡不亮，电压表和电流表都有示数，则接下来应该进行的具体操作是 　 　。
②图3乙是根据实验测得的数据绘制的I﹣U的图像，则小灯泡的额定功率为 　 　W。
四、计算题（第21题4分，第22题6分，第23题6分，共16分；解答要有必要的公式和解答
21．（4分）我国第十四个五年规划和2035年远景目标纲要明确提出，要推进以县城为重要载体的城镇化建设，加快推进公共服务、环境卫生、市政公用、产业配套等设施提级扩能，增强综合承载能力和治理能力。随着近期疫情防控形势的好转，各类基础设施建设正如火如荼的展开。如图所示，一建筑工人欲通过滑轮组向高H＝6m的三楼阳台上运送建筑材料，已知滑轮组的定滑轮固定在三楼阳台上面的天花板外缘。若工人用F＝720N的力拉绳子，将重为G＝1400N的建材在t＝40s内匀速竖直的由地面提升到三楼阳台上，不计建材和滑轮组长度，忽略绳的重量及绳与滑轮间、滑轮与轮轴间的摩擦，g取10N/kg，求：
（1）工人拉力F的功率P；
（2）滑轮组装置的机械效率η（结果保留2位小数）；
（3）滑轮组中动滑轮的质量m。

22．（6分）如图所示，闭合开关，当滑片P移动到最左端A处时，电压表示数为6V，电流表示数为0.6A：当滑片P移动到最右端B处时，电压表示数为2V．电源电压保持恒定，求：
（1）电源的电压；
（2）R的阻值；
（3）滑动变阻器的最大阻值。

23．（6分）如图甲所示，是家庭、宾馆常用的电热水壶，电路原理图如图乙所示，R1、R2为电热丝（阻值均不受温度影响），S0是一个自动温控开关。该电热水壶有加热和保温两种工作状态，当壶内水温度达到100℃时进入保温状态，电热水壶的铭牌数据如下表。
单台质量1.5kg
水的质量1kg
额定电压220V
频率50Hz
加热功率840W
保温功率40W
求：（1）当开关S、S0都闭合时电热水壶处于 　 　状态（选填“加热”或“保温”）。
（2）电阻R1、R2的阻值分别是多少？


2022-2023学年安徽省芜湖市无为县九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、填空题（每空2分，共20分）
1．【解答】解：小球从A点向B点摆动的过程中，细绳对小球的拉力的方向上没有通过了距离，因此它受到的拉力没有对小球做功；
当小球运动到B点时，即不是静止状态，也不是匀速直线运动状态，即不处于平衡状态，所以它受到的力是不平衡的，合力不等于零。
故答案为：不做；不平衡。
2．【解答】解：拉力做的功：W总＝Fs＝100N×5m＝500J，
根据η＝可得，有用功：W有用＝ηW总＝80%×500J＝400J，
所做额外功为：W额＝W总﹣W有用＝500J﹣400J＝100J，
则根据W额＝fs可得，物体与斜面间的摩擦力：f＝＝＝20N。
故答案为：20。
3．【解答】解：该电灯消耗的电能：W＝kW•h＝0.06kW•h，
该电灯的电功率P＝＝0.06kW＝60W。
故答案为：60。
4．【解答】解：家用电器是并联的，且家庭电路的电压为220V不变，因并联电路中电阻越并越小，即并联的电阻越多，总电阻越小；反之，总电阻越大，且总电阻小于任何一个分电阻，所以，当她断开一个用电器后，家庭电路中的总电阻变大；
由可知，电路中的总功率减小，由W＝Pt可知，在时间一定时，消耗的电能将减小。
故答案为：增大；减小。
5．【解答】解：火箭在上升的过程中，质量不变，速度变大，动能变大。高度不断增大，重力势能增大，故它的机械能增大。
故答案为：增大。
6．【解答】解：（1）0.042m3煤气完全燃烧放出的热量：
Q＝vq煤气＝0.042m3×4.0×107J/m3＝1.68×106J；
（2）煤气完全燃烧放出的热量的50%被水吸收，
即：Q放×50%＝Q吸＝c水m（t﹣t0）
所以水的末温：t＝+t0＝+25℃＝105℃，
因为水在标准大气压下沸点为100℃，所以水吸热后温度能升高到100℃，
则水升高的温度：△t＝100℃﹣25℃＝75℃。
故答案为：1.68×106；75。
7．【解答】解：（1）当开关S闭合，甲、乙两表为电压表时，甲电压表测电源的电压，乙电压表测R2两端的电压，因串联电路中总电压等于各分电压之和，则两电阻两端的电压之比为
＝＝＝；
因串联电路中各处的电流相等，所以，通过电阻R1、R2的电流之比I1：I2＝1：1，
由I＝可得，两电阻的阻值之比：
＝＝＝；
（2）当开关S断开，甲、乙两表为电流表时，两电阻并联，甲电流表测R2支路的电流，乙电流表测干路电流，因并联电路中各支路两端的电压相等，则两支路的电流之比
＝＝＝；
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，两电流表的示数之比
＝＝＝。
故答案为：（1）3：1；（2）3：4。
8．【解答】解：（1）由图甲可知，两灯泡并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测灯泡L2所在支路的电流，
由图乙可知，左边电流表量程是0～3A，分度值是0.1A，示数为1.5A。
右边电流表量程是0～0.6A，分度值是0.02A，示数为0.5A；
灯泡L2的电流I2＝IA2＝0.5A，
因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以图乙中左边电流表为A1，右边电流表为A2，
所以灯泡L1的电流为：
I1＝IA1﹣IA2＝1.5A﹣0.5A＝1A；
（2）由图甲可知，两灯泡并联，已知电源电压为3V，
则灯泡L2两端的电压等于电源电压，为3V，
灯泡L2的电功率是：
P2＝UI2＝3V×0.5A＝1.5W。
故答案为：1；1.5。
9．【解答】解：由图可知，当S闭合、S1断开时，只有R1工作，电流表测量通过R1的电流；当S、S1都闭合时，R1、R2并联，电流表测量干路电流；
根据并联电路的电流特点可知，通过R2的电流I2＝I﹣I1＝0.4A﹣0.3A＝0.1A，
由I＝可知，R2两端的电压：U2＝I2R2＝0.1A×10Ω＝1V，
根据并联电路的电压特点可知，R1两端的电压：U1＝U2＝1V，
10min电流通过电阻R1产生的热量：Q＝W＝U1I1t＝1V×0.3A×10×60s＝180J。
故答案为：180。
10．【解答】解：由图知，装置中一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联，根据串联电路的电流特点可知，右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等，即I右＝I左，两个5Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点知I右＝I1+I2，两电阻阻值相等，则支路中电流相等，I1＝I2，所以右边容器中的通过电阻的电流是左侧通过电流的一半，即是研究电流产生的热量与电流的关系；
由Q＝I2Rt可知，左边容器中的电阻产生的热量是右侧容器电阻丝产生的热量的4倍。
故答案为：电流；4：1。
二、选择题（每小题只有一个正确选项，每小题2分，共14分）
11．【解答】解：（1）由图可知，承担物重的绳子段数n甲＝3，n乙＝2；
由题可知，滑轮重、物体重力均相等，忽略绳重与摩擦，
根据F＝（G物+G动）可知，甲滑轮组的拉力较小，即F甲＜F乙，故A错误；
（2）物重相等，提升相同的高度，有用功相同；不计绳重与摩擦，滑轮重相同，做的额外功相同，由W总＝W有+W额可知，拉力做的总功相等，即W甲＝W乙，故C错误；
（3）拉力做功的功率：P＝，由于总功相等、做功时间相同，故功率大小相同，即P甲＝P乙，故D错误；
（4）有用功、总功均相等，由η＝×100%可知，两个滑轮组的机械效率相等，即η甲＝η乙，故B正确。
故选：B。
12．【解答】解：内能的多少与物体的质量、温度、状态有关，温度不是决定物体内能大小的唯一因素，故A、B不符合题意；
发生热传递的条件是温度的高低，不是内能的大小。内能小的物体也可能是温度高的物体，所以，内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体，故C符合题意；
热量是一个过程量，不能说“某物体含有或具有多少热量”，故D不符合题意。
故选：C。
13．【解答】解：
A、额定功率大的灯泡在工作时的实际功率不一定大，额定功率小的灯泡的实际功率不一定小，额定功率大的灯泡不一定比额定功率小的灯泡亮，故A错误；
B、电视机后盖的散热窗是为了把各电器元件由于电流的热效应产生的热量及时散失掉，防止电流的热效应造成的危害，故B正确；
C、电能表测量家庭电路中用电器消耗电能多少的仪表，故C正确；
D、使用电压表时，电压表的量程足够大，可以直接接在电源上，此时测量的是电源电压，故D正确。
故选：A。
14．【解答】解：A.由图知，这是一个并联电路，电路中有两条支路，A2在干路上，A1、L2、S2在同一支路，L1在另一支路上，故A错误；
B.当开关S2断开时，灯L2支路停止工作，电流表A2的示数变小，故B正确；
C.并联电路中各支路互不影响，当开关S2断开时，通过L1的电流不变，故C错误；
D.由图可知，电流表A1测L2的电流，故D错误；
故选：B。
15．【解答】解：A带正电，B不带电，用金属棒把A、B连接起来的瞬间，B上的部分电子（即负电荷）会沿着金属棒运动到A，从而使B与A带上等量的正电荷，而电流的方向与电子定向移动的方向相反，故电流是从A流向B，故C符合题意；
故选：C。
16．【解答】解：由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R并联，电压表V测电源的电压，电流表A1测干路电流，电流表A2测L支路的电流。
因电源的电压不变，
所以，滑片移动时，电压表的示数不变，故B错误；
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，
所以，滑片移动时，通过L的电流和实际功率不变，即L的亮度不变，故A错误；
当滑片P向右移动时，变阻器接入电路中的电阻变大，
由I＝可知，通过R的电流变小，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，干路电流变小，即电流表A1的示数变小，故C错误；
由P＝UI可知，整个电路消耗的总功率变小，故D正确。
故选：D。
17．【解答】解：根据P＝UI可得，两灯泡的额定电流：
I1＝＝＝1A，I2＝＝＝0.6A，
根据欧姆定律可得，两灯泡的电阻：
R1＝＝＝10Ω，R2＝＝＝15Ω；
串联电路中各处的电流相等，
两灯泡串联时，电路中的最大电流I＝I2＝0.6A，
串联电路的总电阻等于各分电阻之和，
电路两端允许加的最大电压U串＝I（R1+R2）＝0.6A×（10Ω+15Ω）＝15V。
故选：C。
三、实验题（第18题6分，每空2分；第19题6分，每空2分；第20题8分，每空2分；共20分）
18．【解答】解：
比较不同燃料的热值，应选择不同的燃料加热相同的物质，即用甲、乙两图进行实验；质量相同的水，温度变化越大，说明吸收热量越多，所以实验中通过温度计示数来表示燃料放出热量的多少；
（2）①比较不同物质吸热升温的特点，应控制燃料相同而吸热物质不同，应选择甲、丙两图进行实验；
因要测量温度的变化和控制不同物质质量相同及控制加热时间，测量温度的工具为温度计，测量质量的工具是天平，测时间的工具为秒表故需要的测量器材：温度计和天平及秒表；
②不同物质吸热的多少是通过加热时间来反映的；
③如果质量和初始温度均相同的A、B两种液体，吸热后它们的温度随时间变化的图象如图丁所示，由图可以看出，A温度升高80℃用10分钟，B温度液体升高80℃用20分钟，升高相同的温度，B吸收热量是A的2倍，根据c＝，在质量和升高温度相同的情况下，比热容c与Q成正比，故液体A的比热容是：
cA＝×4.0×103J/（kg•℃）＝2.0×103J/（kg•℃）。
故答案为：（1）甲、乙；温度计上升示数；（2）①甲、丙；天平；②加热时间；③2.0×103。
19．【解答】解：（1）闭合开关，电流表有明显示数，说明电路为通路，发现电压表无示数，且电路中只有一处故障，则故障原因可能是：R1短路；
（2）根据串联分压原理可知，将定值电阻R1由10Ω改接成20Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；
探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向右端移动，使电压表的示数为2.5V不变；
（3）根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻的电压不变，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：
U滑＝U﹣U表＝4.5V﹣2.5V＝2.0V，变阻器的电压是电压表示数的＝0.8倍，根据分分压原理，当最大的定值电阻40Ω接入电路中时，变阻器连入电路中的电阻为：
R滑＝0.8×40Ω＝32Ω，故为了使所给的四个定值电阻都能进行实验，滑动变阻器R2的最大阻值至少应为32Ω。
故答案为：（1）R1短路； （2）B； （3）32。
20．【解答】解：（1）由图1可知，这时电能表的示数为1123.4kW•h；
（2）使用电压表前，指针没有在零刻度，说明电压表没有调零；
（3）①闭合开关后，灯泡不亮，电压表、电流表都有示数，则说明此时灯泡的实际功率太小，是由于滑动变阻器的阻值太大造成的，所以下一步应向左移动滑片，观察灯泡是否发光；
（4）由图乙可知，当灯泡两端的电压为2.5V时，通过灯泡的电流为0.2A，灯泡的额定功率P＝UI＝2.5V×0.2A＝0.5W。
故答案为：（1）1123.4kW•h；（2）电压表没有调零；（3）①应向左移动滑片，观察灯泡是否发光；②0.5。
四、计算题（第21题4分，第22题6分，第23题6分，共16分；解答要有必要的公式和解答
21．【解答】解：（1）由图可知n＝2，绳子自由端移动的距离：s＝nH＝2×6m＝12m，
拉力做的总功：
W总＝Fs＝720N×12m＝8640J；
工人拉力F的功率为：
P＝＝＝216W；
（2）有用功为：
W有用＝GH＝1400N×6m＝8400J，
滑轮组的机械效率：
η＝×100%＝×100%≈97.22%；
（3）不计绳重和摩擦，F＝（G+G动），
则动滑轮的重力：G动＝2F﹣G＝2×720N﹣1400N＝40N，
由G＝mg知动滑轮的质量为：
m＝＝＝4kg。
答：（1）工人拉力F的功率P为216W；
（2）滑轮组装置的机械效率η为97.22%；（结果保留2位小数）；
（3）滑轮组中动滑轮的质量m为4kg。
22．【解答】解：
（1）由图知，当滑片P在A端时，只有R连接入电路，电压表测R两端电压，即电源电压，
所以电源的电压U＝6V；
（2）滑片P在A端时，电压表示数为6V，电流表示数为0.6A，
由欧姆定律可得R的阻值：
R＝＝＝10Ω；
（3）由图知，当滑片P在B端时，R与变阻器的最大值串联，电压表测R两端电压，电流表测电路中电流，
由串联电路特点和欧姆定律可得，此时电路中的电流：
I'＝I滑＝IR＝＝＝0.2A，
此时变阻器两端的电压：U滑＝U﹣UR＝6V﹣2V＝4V，
所以滑动变阻器的最大阻值：
R滑＝＝＝20Ω。
答：（1）电源的电压为6V；
（2）R的阻值为10Ω；
（3）滑动变阻器的最大阻值为20Ω。
23．【解答】解：（1）由电路图可知，当开关S、S0闭合时，R1与R2并联，电路的总电阻较小，由P＝可知，此时电热水壶的功率较大，为加热挡，P加热＝840W；
当开关S闭合、S0断开时，电路中只有R2，电饭煲的功率较小，为保温挡，P保温＝40W；
（2）由P＝可得，电阻R2的阻值：
R2＝＝＝1210Ω；
当开关S、S0闭合时，R1与R2并联，因总功率等于各电阻消耗功率之和，
则R1的功率：P1＝P加热﹣P保温＝840W﹣40W＝800W，
由P＝可知，R1的阻值：
R1＝＝＝60.5Ω；
答：（1）加热；
（2）电阻R1、R2的阻值分别是60.5Ω和1210Ω。