2022-2023学年江苏省盐城市亭湖区九年级上学期物理期末试题及答案

这是一份2022-2023学年江苏省盐城市亭湖区九年级上学期物理期末试题及答案，共15页。试卷主要包含了选择题，填空题，解答题等内容，欢迎下载使用。
1. 下列用电器正常工作时消耗功率最大的是（ ）
A. 电吹风B. 电视机
C. 电冰箱D. 台灯
【答案】A
【解析】
【详解】电吹风机的功率大约为800W，电视机和家用电冰箱的额定功率大约100W，台灯的额定功率约20W。相比之下，电吹风的功率最大。
故选A。
2. 小红的书桌上有以下物品，通常情况下属于导体的是（ ）
A. 橡皮B. 塑料尺C. 陶瓷笔筒D. 金属小刀
【答案】D
【解析】
【详解】A．橡皮的材料是橡胶，属于绝缘体，故A不符合题意；
B．塑料刻度尺的材料是塑料，属于绝缘体，故B不符合题意；
C．陶瓷笔筒的材料是陶瓷，属于绝缘体，故C不符合题意；
D．金属小刀的材料是金属，属于导体，故D符合题意；
故选D。
3. 如图所示，光滑斜面AB＞AC，沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部拉到顶部，所需拉力分别为F1和F2，所做的功分别为W1和W2．则（ ）

A. F1＜F2B. F1＞F2C. W1＞W2D. W1=W2
【答案】AD
【解析】
【详解】解答：(1)斜面光滑说明摩擦力为0，即使用斜面时不做额外功，所以把同一物体沿斜面BA和CA分别拉到顶端A，h相同，由W=Gh可知两次做的功相同，即W1=W2.
(2)根据图可知,LBA>LCA，而W1=W2，由W=FL可知，FBAR乙，由P=I2R可知甲灯泡的实际功率大于乙灯泡的实际功率，甲灯比乙灯亮，故C正确；
D．当乙灯接入110V电路中，由可知，功率与电压的平方成正比，所以此时的实际功率为
故D错误
故选C。
12. 用如图装置提升物体，先将重为G的钩码挂在均匀铁质杠杆上的A点，弹簧测力计作用于C点，杠杆的机械效率为η1；若仅将钩码改挂到B点，仍将测力计竖直向上匀速拉动相同的高度，杠杆的机械效率为η2，摩擦不计，则（ ）
A. η1＜η2B. η1>η2C. η1≥η2D. η1≤η2
【答案】A
【解析】
【详解】弹簧测力计作用于C点，竖直向上匀速拉动弹簧测力计时；若仅将钩码改挂到B点，仍将测力计竖直向上匀速拉动相同的高度，对物体做的有用功将发生变化，如下图
图中
根据有用功公式可得
可知有用功变大；摩擦不计，则杠杆重心上升的高度不变
可知，克服杠杆重所做额外功不变，根据
因为
可知杠杆的机械效率变大，即
故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
二、填空题（共8道小题，每小题3分，共24分）
13. 如图所示，某工人将重150N的铁桶在10s内竖直向上匀速拉起4m，A装置是 ___________滑轮；滑轮、绳的重力及摩擦不计，工人拉绳端的力为 ___________N，拉力移动的距离为 ___________m。
【答案】 ①. 动 ②. 75 ③. 8
【解析】
【详解】[1]图中的滑轮随物体一起运动，此装置是动滑轮。
[2]因为滑轮和绳的重力、摩擦均不计，工人拉绳端的力
[3]绳子自由端移动距离
14. 如图装置，闭合两开关后，电流表 ___________（选填“甲”“乙”或“甲和乙”）有示数；点燃酒精灯加热玻璃珠和灯丝一段时间，甲表示数 ___________（选填“变大”“变小”或“不变”，下同），乙表示数 ___________。
【答案】 ①. 乙 ②. 变大 ③. 变小
【解析】
【详解】[1]玻璃本来是绝缘体，当玻璃接入电路时，由于玻璃是绝缘体，电流表甲无示数，灯丝是导体，电流表乙有示数。
[2]当对玻璃加热后，玻璃的导电性能会发生改变，对电流阻碍作用变小，左边电路中会有通过电流，即甲电流表示数变大。
[3]当对灯丝加热时，灯丝的电阻增大，对电流的阻碍作用变大，电流表乙的示数变小。
15. 快速弯折铁丝几次，铁丝弯折处发热，此过程是通过 ___________的方法使 ___________能转化为内能；按动电火花发生器的按钮，点燃盒内酒精，这个过程的能量转化情况与四冲程汽油机的 ___________冲程相同。
【答案】 ①. 做功 ②. 机械 ③. 做功
【解析】
【详解】[1][2]快速弯折铁丝几次，对铁丝做功，机械能转变为内能，使内能变大。
[3]按动电火花发生器的按钮，点燃盒内酒精，此过程中内能转化为机械能，与四冲程汽油机的做功冲程相同。
16. 如图电路中，电源电压不变，当滑片P由中点向右移动时，干路电流将___________（变大/变小/不变，下同），灯L的亮度将 ___________，滑动变阻器R消耗的电功率将 ___________。
【答案】 ①. 变小 ②. 不变 ③. 变小
【解析】
【详解】由电路图可知，灯泡和滑动变阻器并联，灯泡与滑动变阻器的电压等于电源电压。
[1]因为电源电压保持不变，当滑片P向右移动时，它接入电路的阻值变大，使电路总电阻变大，因为并联电路干路中的电流等于各支路电流之和，所以干路电流变小。
[2]并联电路各支路互不影响，由此可知，通过L的电流不变，由P=UI可知，灯泡的实际功率不变，亮度不变。
[3]由得，滑动变阻器的电流变小，根据P=UI可知，滑动变阻器消耗的电功率变小。
17. 如图电路的电源电压为3V。闭合开关，电压表的示数为1V，则灯L2两端的电压为 ___________V；若断开开关，则灯L1___________（不能/仍能）发光，电压表的示数将 ___________（变大/变小/不变）。
【答案】 ①. 1 ②. 不能 ③. 变大
【解析】
【详解】[1]由图知，闭合开关，电压表并联在L2两端，电压表的示数为1V，所以L2两端的电压为1V。
[2][3]若断开开关，电压表与L1串联，由于电压表内阻非常大，则灯L1不能发光，电压表相当于测电源电压，所以电压表示数将变大。
18. 如图所示，小明用200N的水平力推着重为300N的木箱在水平地板上10s前进了4m，松手后，木箱的重力做功___________J，小明对木箱做功___________J，功率是___________W。

【答案】 ①. 0 ②. 800 ③. 80
【解析】
【详解】[1]由题知，箱子在水平地面上运动，重力的方向竖直向下，与水平地面垂直，故重力做功为0J。
[2]对木箱做功
[3]小明的功率为
19. 图中电源电压恒为3V，R1的电阻为10Ω。闭合开关，电流表示数为0.5A，则通过R1的电流为 ___________A，R2的阻值为 ___________Ω，通电50s，电路消耗的电能为 ___________J。
【答案】 ①. 0.3 ②. 6 ③. 120
【解析】
【详解】[1]由图可知，R1、R2并联，电流表测量通过R2的电流，根据并联电路的特点R1、R2两端的电压等于电源电压，通过R1的电流
[2]根据欧姆定律，R2的阻值
[3]根据并联电路的电流特点可知，干路的总电路
I=I1+I2=0.3A+0.5A=0.8A
通电50s，电路消耗的电能
W=UIt=3V×0.8A×50s=120J
20. 如图甲，电源电压恒定，闭合开关，小灯泡恰好正常发光，两电压表示数与电流表示数变化图像如图乙所示，则电源电压为___________V，滑动变阻器的最大阻值为 ___________Ω，电路的最大功率为 ___________W。
【答案】 ① 12 ②. 20 ③. 12
【解析】
【详解】[1]由甲图可知，灯泡与滑动变阻器R串联，电压表V1测灯泡L两端电压，电压表V2测滑动变阻器R两端的电压。滑片P从B点滑到A点的过程中，变阻器连入电路的电阻变小，根据串联分压原理可知，滑动变阻器分得的电压变小，由下图可知，①为V1表示数随电流表示数变化的U﹣I图像，②为电压表V2示数随电流表示数变化的U﹣I图像。
由甲图可知，滑片在A点时滑动变阻器连入电路的电阻为0，V2示数最大，电压表测V1测量电源电压，所以由乙图可知，电源电压为
U=U1最大=12V
[2]由乙图可知，滑片在B点时滑动变阻器的电阻最大，此时电流最小，为
IL=IR=IB=0.4A
此时UR=8V，UL=4V，根据欧姆定律可得滑动变阻器的最大电阻为
[3]滑动变阻器的滑片P在A端时，小灯泡恰好正常发光，此时电流中的电流最大，为1A，此时电路中的最大功率为
P=U IA=12V×1A=12W
三、解答题：（共9小题，52分。解答24、25题时应有解题过程。）
21. 在图中画出力F的力臂l1。
【答案】
【解析】
【详解】力臂是支点到力的作用线的距离，所以过支点O向F的作用线作垂线，支点到垂足之间的距离即为F的力臂l1，如图所示：
22. 请你在如图中画出用滑轮组提升重物的最省力的绕绳方法。
【答案】
【解析】
【详解】动滑轮被几根绳子承担，拉力就是物体和动滑轮总重的几分之一，由图知：滑轮个数，所以绳子段数，根据“奇动偶定”的方法，绳子从定滑轮开始绕，每个滑轮只能绕一次，如图所示：
23. 请按如图中的电流方向，在虚线框内填入电池和电压表的符号，使电路成为正确的串联电路。
【答案】
【解析】
【详解】要组成串联电路，电压表应并联在灯泡两端，电源在灯泡上方，上端为正极；左侧为电压表，此时电压表测右边灯泡两端的电压，如图所示：
24. 如图所示，在竖直向下拉力F的作用下，使杠杆从水平位置将一物体缓慢匀速提升。如表是提升物体时采集到的信息：求：
（1）不计杠杆自重和摩擦，杠杆处于水平静止时，拉力F的大小。
（2）实际提升所用的拉力F为100N，拉力F做的总功。
（3）实际拉力F为100N时，杠杆的机械效率η。
【答案】（1）80N；（2）20J；（3）80%
【解析】
【详解】解：（1）不计杠杆自重和摩擦，由杠杆平衡条件可得：
F×OB=G×OA
即
F×0.2m=40N×0.4m
解得F=80N。
（2）由表中数据可知：s=0.2m，h=0.4m，则拉力做的总功为
（3）根据题意可知，有用功为
W有用=Gh=40N×0.4m=16J
则杠杆的机械效率
答：（1）拉力F的大小为80N；
（2）若实际拉力F为100N，拉力做的总功为20J；
（3）杠杆的机械效率80%。
25. 小明同学用一只标有“5V”字样的LED灯，电压为9V的电源，设计了如图甲所示的电路。闭合开关S后，LED灯发光，测得4组数据并在坐标纸上描点如图乙所示。求：
（1）LED灯的额定功率。
（2）LED灯正常发光时，变阻器接入电路的阻值。
（3）LED灯在6V电压下工作10min消耗的电能。
【答案】（1）0.3W；（2）200Ω；（3）126J
【解析】
【详解】解：（1）由图像可知灯泡两端的电压为额定电压5V时，通过灯泡的电流为
20mA=0.02A
LED灯的额定功率为
PL=ULIL=6V×0.02A=0.3W
（2）串联电路总电压等于各部分电压之和，根据串联电压规律可知灯泡正常发光时滑动变阻器两端的电压为
Up=U-UL=9V-5V=4V
串联电路各处电流相等。根据欧姆定律得滑动变阻器接入电路的阻值为
（3）当LED灯两端电压达到6V时，根据图像乙可知通过灯的电流为
IL=35mA=0.035A
则LED灯在6V电压下工作10min消耗的电能为
WL=UL1IL1t=6V×0.035A×10×60s=126J
答：（1）当该LED灯正常工作时，LED灯的额定功率是0.1W；
（2）灯泡正常发光时，变阻器Rp接入电路的阻值是200Ω；
（3）LED灯在5V电压下工作10min消耗的电能是126J。
26. 小明利用图示装置做“比较水和沙子吸热升温能力”的实验。
（1）实验中，用同一酒精灯分别给___________相等的沙子和水加热，除了如图所示的器材外，本实验还需要的测量工具有秒表和___________；
（2）水和沙子吸热的多少是通过___________（选填“升高温度”或“加热时间”）来反映的；
（3）分析数据可知：升高相同温度，沙子吸收热量___________（选填“小于”“大于”或“等于”）水吸收热量；
（4）水适合选作汽车发动机的冷却剂，是因为水的___________；
（5）晴朗的中午，在海边荒山迷路的人选择 ___________（选填“顺”或“逆”）风可以返回到海边。
【答案】 ①. 质量 ②. 天平 ③. 加热时间 ④. 小于 ⑤. 比热容大 ⑥. 逆
【解析】
【详解】（1）[1][2]在比较水和沙子吸热升温能力的实验中，要控制沙子和水的质量相同，用同一酒精灯分别加热；为了测量质量，还需要的测量工具是天平。
（2）[3]沙子和水吸收的热量是无法直接看出来的，可以通过加热时间来反映水和沙子吸热的多少。
（3）[4]分析数据可知，升高相同温度（如22℃），沙子加热时间短，说明沙子吸收热量小于水吸收的热量。
（4）[5]因质量相同的水和沙子，加热相同的时间，水的温度变化小，说明水的比热容大。根据Q=cmΔt可知，相同质量的水和其它液体相比，变化相同的温度时，由于水的比热容大，所以水吸热多。
（5）[6]海边多水，荒山多砂石，海水和荒石同样吸热，荒山升温快，海面上的冷空气过来填补，故荒山迷路的人选择逆风可以返回到海边。
27. 在“探究电流与电阻的关系”实验中，提供器材有：电源输出电压为3V保持不变，三个定值电阻5Ω、10Ω、20Ω，电压表（0~3V）、电流表（0~0.6A），导线若干。
（1）图是小华连接的实物电路，有一根导线连接错了，请在该导线上画“×”并改正___________；
（2）在连接实验电路时，开关应 ___________，接通电路前，应将滑动变阻器的滑片滑到 ___________（A/B）端。此实验中滑动变阻器的作用是保护电路和 ___________；
（3）小华分别将5Ω、10Ω电阻接入电路并使其两端电压为1V进行实验，然后将20Ω的电阻接入电路后，发现电压表示数无法调节到1V，他应将电阻 ___________（由小到大/由大到小）顺序接入电路，并控制电阻两端的电压至少为 ___________V；
（4）若将电压表并联在滑动变阻器两端，他 ___________（也能/不能）得到电流与电阻的关系。
【答案】 ①. ②. 断开 ③. B ④. 控制电阻两端的电压不变 ⑤. 由大到小 ⑥. 1.5 ⑦. 也能
【解析】
【详解】（1）[1]原电路中，电流表与电阻并联，电流表应选择小量程与电阻串联，如下所示：
；
（2）[2][3]为了保护电路，连接电路时，开关应处于断开状态，闭合开关前，滑动变阻器滑片应置于最大阻值处，由图可知，滑片应置于B端。
[4]探究电流与电阻的关系需控制电阻两端的电压不变，所以此实验中滑动变阻器的作用是保护电路和控制电阻两端的电压不变。
（3）[5][6]根据串联电路电压规律及分压原理有

等式左边为一定值，故右边也为一定值，对应的定值电阻最大，所以应将电阻由大到小顺序接入电路，代入数据可得
解得UV=1.5V，因此电压预设的最小值为UV=1.5V。
（4）[7]将电压表并联在滑动变阻器两端，电压表测滑动变阻器两端的电压，所以也能得到电流与电阻的关系。
28. 在“测量小灯泡额定功率”的实验中，小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲电路连接完整（要求：滑片左移灯泡变暗）___________。
（2）连接好电路，闭合开关，灯泡不亮，电压表无示数，故障是 ___________。
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑片到某点，要使小灯泡正常发光，滑片应向 ___________（左/右）移动滑片，同时应观察 ___________的示数，直到小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙___________W。在实际测量中，电压表内部有微弱的电流通过，导致所测小灯泡的额定功率偏 ___________。
（4）利用该实验装置不能完成的实验是 ___________
A．探究串联电路中的电流规律
B．探究串联电路中的电压规律
C．探究导体的电流与电压关系
（5）若小灯泡的额定电流为I0，额定功率P0，实际电流为I1，实际功率P1，且I0=2I1，P0与P1关系可能是 ___________
A．P0=2P1 B．P0=3P1 C．P0=4P1 D．P0=5P1
【答案】 ①. ②. 小灯泡短路（或电压表断路） ③. 右 ④. 电压表 ⑤. 0.45 ⑥. 大 ⑦. C ⑧. D
【解析】
【详解】（1）[1]滑片左移灯泡变暗，说明滑动变阻器阻值变大，如下图所示
（2）[2]连接好电路，闭合开关，电流表有示数；电压表无示数，即故障是小灯泡短路。
（3）[3][4][5][6]闭合开关，移动滑片到某点，小于灯泡额定电压2.5V，应增大灯泡两端的电压，应减小滑动变阻器两端的电压，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，即向右滑动滑片，同时应观察电压表的示数，此时电流表示数如图乙，分度值0.02A，则小灯泡额定功率为
PL=ULIL=2.5V×0.18A=0.45W
电压表与灯并联测灯两端的电压，测量值是准确的，由并联电路电流的规律，根据P=UI；
（4）[7] A．将电流表分别串联在电路中的不同位置，故可探究串联电路中的电流规律，故A不符合题意；
B．用电压表分别测量灯与滑动变阻器两端的电压以及电路两端的总电压，故B不符合题意；
C．探究电流与电压的关系，而灯的电阻随温度的变化而变化，故C符合题意。
故选C。
（5）[8]若小灯泡的额定电流为I0=2I1，假设灯泡的阻值不变，实际工作电阻为R，
则
P额=I02R=(2I1）2R=4I12R=4P1
由于灯泡的阻值不是定值，会随温度的升高而变大，所以，当灯泡在正常工作时，则额定功率为
P0=P额=5P1
故选D。
29. 阅读短文，回答问题。
压电效应
压电陶瓷具有正压电效应和逆压电效应。在外力作用发生形变时，它的两个相对表面上出现正、负相反的电荷，产生的电压与外力作用大小成正比；当作用力方向改变时，电荷的极性也随着改变；当外力去掉后，它又会恢复到不带电的状态，这种现象称为正压电效应。相反，当在其电极上加上一定电压就会发生形变，形变随之消失，这种现象称为逆压电效应。
空气加湿器（如图甲）的关键部件是压电陶瓷换能器（如图乙）。它是由压电陶瓷、金属电极和引线组成，外部电压通过引线和电极加到压电陶瓷上。在特定电压的驱动下，压电陶瓷与内置电动机每秒产生2×106次的振动，将水直接雾化。压电式打火机（如图丙）中装有一块压电陶瓷。使用时只需按压点火开关，在两电极之间产生10~20kV的电压而引起火花，引燃丁烷气体。
可用如图丁的方法来观察压电现象并检查压电陶瓷片的质量好坏，当用拇指与食指挤压压电陶瓷片和金属振动片的两面时，电压表的指针就会偏转。在压力相同的情况下，电压表的指针振幅越大，说明压电陶瓷片的灵敏度越高。
（1）空气加湿器工作时，内部的压电陶瓷换能器是将电能转化成 ___________能；
（2）空气加湿器工作时，是利用 ___________压电效应；
（3）图丁电路可表示 ___________（空气加湿器/压电式打火机）的工作原理；
（4）结合图文，以下对压电效应的认识中正确的是 ___________；
A.产生正压电效应时，压电陶瓷在电路中相当于电源
B.产生正压电效应时，获得电压的大小只与压力有关
C.将丁图向内压缩改为向外拉伸，电表偏转方向不变
D.将丁图向内压缩改为向外拉伸，电表示数始终为零
（5）加湿器工作电路如图戊，陶瓷换能器能高速均匀改变电路通断，使虚框内元件每秒产生2×106次振动，下列图像能大概描述电动机两端电压U0随时间t变化关系的是 ___________。
A. B.
C. D.
【答案】 ①. 机械 ②. 逆 ③. 压电式打火机 ④. A ⑤. C
【解析】
【详解】（1）[1]阅读短文知，压电陶瓷与内置电动机每秒产生2×106次的振动，将水直接雾化，说明压电陶瓷是将电能转化为机械能。
（2）[2]阅读短文知，当在其电极上加上一定电压就会发生形变，形变随之消失，这种现象称为逆压电效应；空气加湿器（如图甲）的关键部件是压电陶瓷换能器（如图乙）。它是由压电陶瓷、金属电极和引线组成，外部电压通过引线和电极加到压电陶瓷上，说明加湿器采用逆电压效应。
（3）[3]由图丁知，食指和拇指按压压电陶瓷时产生电压，是压电式打火机工作原理。
（4）[4]结合图文，由图丁知，产生正压电效应时、负相反的电荷；当作用力方向改变时；压电陶瓷在电路中相当于电源，故A正确，BCD错误。
故选A。
（5）[5]根据图示可知，A的振动频率为
B的振动频率为
C的振动频率为
D的振动频率为0Hz，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。物重G（N）
OA（m）
OB（m）
A端上升的
高度h/m
B端下降的竖
直距离s/m
40
0.8
0.4
0.4
0.2
加热时间/min
0
1
2
3
4
温度/℃
沙子
20
22
24
26
28
水
20
21
22
23
24