2020-2021学年天津市和平区九年级上学期物理期中试题及答案

这是一份2020-2021学年天津市和平区九年级上学期物理期中试题及答案，共16页。试卷主要包含了填空题等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题（本大题共 10 小题，每小题 3 分，共 30 分）每小题给出的四个选项中，只有一个最符合题意， 请将你选择的答案涂在答题卷相应的位置
1. 为了纪念物理学家对物理学的杰出贡献，常用他们的名字命名一些物理量单位。电流的单位是用下列哪位物理学家的名字来命名的（ ）
A. 安培B. 欧姆C. 伏特D. 牛顿
【答案】A
【解析】
【详解】在物理学中常见的有：以库仑命名电荷量的单位，以安培命名电流的单位，以伏特命名电压的单位，以欧姆命名电阻的单位，以焦耳命名电功和能的单位，以瓦特命名功率的单位，以牛顿命名力的单位。
故选A
2. 如图所示是内燃机工作循环中的一个冲程，它是（ ）
A. 将化学能转化为内能
B. 将内能转化为机械能
C. 将机械能转化为内能
D. 将内能转化为化学能
【答案】C
【解析】
【详解】由图可知，活塞向上运动，两个气门都关闭，所以是压缩冲程，在此冲程活塞压缩燃料的混合物对其做功，所以机械能转化为内能。
故选C。
3. 甲、乙、丙三个轻质泡沫小球用绝缘细线悬挂在天花板上，它们之间相互作用时的场景如图 所示。已知丙球与用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷相同，下列判断正确的是（ ）
A. 甲带正电，乙带负电
B. 甲带正电，乙带负电或不带电
C. 甲带负电，乙带正电
D. 甲带负电或不带电，乙带正电
【答案】B
【解析】
【详解】用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷为正电荷，丙球与用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷相同，则丙球为正电，由图可知，甲、丙两球相互排斥，则甲球带正电。由左图可知，甲、乙两球相互吸引，则乙球带负电或者不带电。
故选B。
4. 发光二极管(Light Emitting Dide)，简称LED，将它接入电路如图所示，闭合开关后LED正常发光，以下说法正确的是（ ）
A. 电源的右侧是负极
B. LED主要是由超导材料制成的
C. 若将电源的正负极对调，LED也会发光
D. LED发光主要是将电能转化为内能
【答案】A
【解析】
【详解】A．因为半导体具有单向导电性，由图可知，电源左侧是正极，则右侧是负极，故A正确；
B．LED由半导体材料制成，而不是超导材料，故B错误；
C．因为半导体具有单向导电性，所以把电源正负极对调，LED不会发光，故C错误；
D．LED灯主要将电能转化为光能而不是内能，故D错误。
故选A。
5. 某种电子测温枪测靠近被测者额头，闭合测温开关S1，只有热敏电阻R工作，测温枪显示被测者额头温度。在环境看不清示数时，再闭合开关S2，显示屏补光灯泡L发光；测温开关S1断开S2闭合时灯泡L不发光。关于热敏电阻R与补光灯泡L在电路中的连接方式，图中的电路符合要求的是（ ）
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】
【详解】由题意可知，同时闭合开关S2和S1时，补光灯泡L发光；补光灯泡L不发光时热敏电阻也能正常工作，说明补光灯泡与热敏电阻并联，图中的电路符合要求的是D选项的电路图。
故选D。
6. 天津地区，家庭照明电路的电压为（ ）
A. 1.5 VB. 不高于 36 V
C. 110 VD. 220 V
【答案】D
【解析】
【详解】我国家庭照明电路的电压为220V。
故选D。
7. 如图中当滑动变阻器的滑片向 b 端滑动时，变阻器接入电路的阻值变大的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A．滑动电阻器的电阻丝未接入电路，故滑片向 b 端滑动时阻值不变，故A不符合题意；
B．滑片向 b 端滑动时，变阻器右段连入电路中的电阻变小，故B不符合题意；
C．滑片向 b 端滑动时，变阻器左段连入电路中的电阻变大，故C符合题意；
D．滑片向 b 端滑动时，变阻器右段连入电路中的电阻变小，故D不符合题意。
故选C。
8. 如图所示，AB 和 BC 是由不同材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体，将它们串联后接入电路中，则下列说法正确的是（ ）
A. AB 段的电阻一定大于BC 段的电阻
B. AB 段的电阻一定小于 BC 段的电阻
C. 通过 AB 段的电流可能大于也可能小于 BC 段的电流
D. 通过 AB 段的电流一定等于通过BC 段的电流
【答案】D
【解析】
【详解】由题意可知，AB 和 BC 是由不同材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体，电阻率、横截面积未知，故两段导体的电阻无法比较。但因为两者串联，根据串联电路电流规律可知，通过两段导体的电流相等。
故选D
9. 已知水的比热容是4.2×103J/（kg·℃），用如图所示的家用电热水壶烧开一壶自来水，水吸收的热量约为（ ）
A. 6×104JB. 6×105JC. 6×106JD. 6×107J
【答案】B
【解析】
【详解】这样的壶，装满水，水的质量约为2kg。室温温度约为20℃，将水加热至沸腾，水的温度升高了80℃，根据公式可以计算出水吸收的热量为6.72105J。
选项A、C、D数值差距较大，不符合题意；选项B数值接近，符合题意。
故选B。
10. 如图为利用光敏电阻设计的监控装置示意图。R1是光敏电阻，当光照射的强度增大时其阻值变小，R2是定值电阻，电源电压不变。当有人经过通道遮蔽光线时（ ）
A. 通过 R1的电流变大B. 通过 R2的电流变大
C. R1两端的电压变大D. R2两端的电压变大
【答案】C
【解析】
【详解】由电路图可知，当有人经过通道遮蔽光线时，光敏电阻上的光照强度减弱，其阻值变大；两个电阻串联，电路中的电流处处相等，通过R1与R2的电流变小，根据串联分压特点可知，R2两端的电压变小，R1两端的电压变大。
故选C。
二、多项选择题（本大题共 3 小题，每小题 3 分，共 9 分）每小题给出的四个选项中，均有多个符合题意，全部选对的得 3 分，选对但不全的得 1 分，不选或选错的得零分。
11. 下列说法中不正确的是（ ）
A. 堆在墙角的煤会使墙体内部变黑，说明分子间有引力
B. 搓手取暖是通过热传递的方式改变内能的
C. 常用水作冷却剂，是利用了水的比热容大
D. 如图是验证分子做无规则运动的实验装置
【答案】ABD
【解析】
【详解】A．堆在墙角的煤会使墙体内部变黑，说明分子在不停地做无规则运动，故A错误，A符合题意；
B．搓手取暖是通过摩擦做功的方式增大内能，故B错误，B符合题意；
C．常用水作冷却剂，是利用了水比热容大的特点，吸收相同热量时，相同质量的水温度变化较小，故C正确，C不符合题意；
D．由于二氧化碳的密度比空气的大，如图放置时二氧化碳在重力作用下会下降至空气中，无法验证分子是否在做无规则运动，故D错误，D符合题意。
故选ABD。
12. 小明利用如图所示的电路探究串联电路的规律，下列做法正确的是（ ）
A. 分别把开关接在 a、b、c 处，可以探究开关位置的改变对用电器控制作用的影响
B. 分别将电流表接在 a、b、c 处，可以探究电路中各处电流的关系
C. 分别将电压表接在 a、b、c 处，可以探究电路中各用电器两端电压与电源两端电压的关系
D. 为使探究结论更具有普遍性，更换不同规格的用电器进行多次实验
【答案】ABD
【解析】
【分析】由电路图可知，两个灯泡串联，根据串联电路电流相等、电阻分压的特点进行判断。
【详解】A．由于两个灯泡与开关串联在电路中，分别把开关接在a、b、c处，可以探究开关位置的改变对用电器控制作用无影响，故A正确；
B．分别将电流表接在a、b、c处，可以探究电路中各处电流处处相等，故B正确；
C．分别将电压表接在a、b、c处，电压表串联在电路中，电路发生断路，不能探究电路中各用电器两端电压与电源两端电压的关系，故C错误；
D．为使探究结论更具有普遍性，避免结果的偶然性，应更换不同规格的用电器进行多次实验，故D正确。
故选ABD。
13. 如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片向b端移动的过程中，以下说法不正确的是（ ）
A. 电压表V的示数与电流表A1的示数的比值不变
B. 电压表V的示数与电流表 A2的示数的乘积不变
C. 若将电流表 A1、 A2分别换成电压表 V1 、 V2 ，电压表V换成电流表A，则电压表 V2 的示数与电流表A的示数的乘积不变
D. 若将电流表 A1、 A2分别换成电压表 V1 、 V2 ，电压表V换成电流表A，则电压表 V1 的示数与电流表A的示数的比值不变
【答案】AC
【解析】
【分析】
电压表相当于断路，电流表相当于导线，闭合开关S后，两个电阻并联，电压表测量电源电压，电流表A1测量干路电流，电流表A2测量定值电阻所在支路电流。
【详解】A．当滑动变阻器的滑片向b端移动的过程中，变阻器接入电阻变大，电路中的总电阻变大，电压表示数不变，则电压表V的示数与电流表A1的示数的比值变小，故A错误，A符合题意；
B．电压表V的示数不变，电流表A2的示数也不变，则二者的乘积不变，故B正确，B不符合题意；
CD．若将电流表A1、A2分别换成电压表V1、V2，电压表V换成电流表A，电压表V1测量定值电阻两端电压，电压表V2测量电源电压；两个电阻串联，当滑动变阻器的滑片向b端移动的过程中变阻器接入电阻变大，电路中的电流变小，则电压表V2的示数与电流表A的示数的乘积变小，电压表V1的示数与电流表A的示数的比值为定值电阻的阻值即不变，故C错误、D正确，C符合题意、D不符合题意。
故选AC。
第 Ⅱ 卷 非选择题（共 2 大题共 61 分）
注意事项：
第Ⅱ卷用黑色墨水的签字笔直接答在答题卷相应的区域上。在草稿纸、本试卷上答题一律无效。
三、填空题（本大题共 6 小题，每小题 4 分，共 24 分）
14. 如图所示，一根实验室中常用的橡胶棒与毛皮摩擦后，立即将橡胶棒接触验电器的金属球，金属箔片张开，其原理是_______，该橡胶棒所带的电荷量约为10-7_______（填写单位的文字名称）。
【答案】 ①. 同种电荷互相排斥 ②. 库仑
【解析】
【详解】[1]用毛皮摩擦过的橡胶棒去接触验电器的金属球，有电子转移到验电器的两片金属箔上，这两片金属箔片由于带同种电荷相互排斥而张开。
[2]库仑是表示电荷量的单位，简称库，符号C，则该橡胶棒所带的电荷量约为10-7库仑。
15. 城市街道上的路灯总是同时亮，同时灭，这些灯是______（选填“串联”或“并联”）的，判断的依据是______。
【答案】 ①. 并联 ②. 它们之间互不影响，损坏了一两盏路灯，其它灯仍能亮
【解析】
【详解】[1][2]马路上的路灯总是同时亮同时灭，但一盏路灯坏了，其它的路灯仍会发光，所以路灯是并联的，可以单独工作。
16. 某导体两端的电压为 3V 时，通过它的电流为 0.3A，导体的电阻为______；若导体两端的电压为 0 时，导体的电阻为______。
【答案】 ①. 10Ω ②. 10Ω
【解析】
【详解】[1]根据欧姆定律可知
[2]电阻是导体本身的一种性质，只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与两端的电压和通过的电流无关，故若导体两端的电压为0时，导体的电阻为10Ω。
17. 小明用电流表探究并联电路的电流规律，连接的部分电路如图所示。用两根导线分别连接______和 ce，电流表只测量通过灯泡 L1 的电流；用两根导线分别连接______和 ce，电流表测量干路的总电流。
【答案】 ①. ad ②. bd
【解析】
【详解】[1]由题意可知，电路应改为并联电路，故可以用导线连接ce和ad，使电流分流通过两个灯泡，形成并联电路。
[2]若电流表只测量通过灯泡 L1 的电流，则电流表应和灯泡L1首尾相连，故可连接bd和ce。
18. 一台四冲程汽油机正常工作时曲轴和飞轮的转速是 n r/min，它每秒完成______个冲程，对外做功______次。
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】[1][2]飞轮转速是nr/min=r/s，即飞轮每秒转r，因为飞轮转2r，完成4个冲程，对外做功1次，所以，飞轮转r，完成个冲程，对外做功次。
19. 小明按照实验要求在课堂上探究电流和电阻的关系，电源电压保持 6 V 不变，分别将 5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω 的定值电阻 R 接入电路，测得通过各定值电阻的电流得到如图所示的图象，则实验中电压表的示数保持______不变；为完成整个实验，应该选取最大阻值不小于______的滑动变阻器。
【答案】 ①. 2.5V ②. 35Ω
【解析】
【详解】[1]在探究电流和电阻的关系实验中，应保持电阻两端电压不变，电压表测量电阻两端电压，由图像中的数据可知
[2]根据串联分压特性可知，当选用定值电阻最大为25Ω时，滑动变阻器阻值全部接入电路时
代入数据可得
可解得
四、综合题（本大题共 6 小题，共 37 分）解题中要求有必要的分析和说明，计算题还要有公式及数据代入过程， 结果要有数值和单位.
20. 太空探索，永无止境。航天梦助力强国梦复兴梦，习近平总书记曾说：“探索浩瀚宇宙，发展航天事业， 建设航天强国，是我们不懈追求的航天梦。”据网上新闻报道：2020 年“十一”期间，在中国文昌航天发射场，我国计划年底前发射的嫦娥五号探测器已经进入发射场准备阶段，正在同执行此次发射任务的长征五号运载火箭一起， 进行发射前的总装和测试。为了防止火箭点火起飞时火箭的燃料燃烧从火箭尾部喷出的火焰对发射平台的影响，火箭发射飞到 5 m 高以后，“喷水降温降噪系统”（如图）向火箭尾部火焰中心喷水约 20 秒，喷水量为 400 t ，一部分水会汽化到大气中，大部分被加热的水通过导流槽流走，从而起到降温作用。
(1)假设“喷水降温降噪系统”在整个工作过程中喷出的水，温度全部由 20 ℃升高到 100℃，求水带走的热量；[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
(2)若火箭的燃料是液态氢，热值为1.4×108J/kg，求第(1)问中水带走的热量相当于完全燃烧多少kg液态氢放出的热量？
【答案】(1)1.344×1011J；(2)960kg
【解析】
【详解】(1)由吸热公式可知，水带走的热量为
(2)根据热值公式可知
Q吸=Q放=mq
即
答：(1)水吸收的热量1.344×1011J；
(2)需要完全燃烧960kg 液态氢。
21. 小明做教材上的探究实验“比较不同物质吸热的情况”，如图所示，使用相同的电加热器给甲、乙两种液体加热，得到的实验数据记录在下表中。
(1)分析比较第 1 次和第 2 次的实验数据，可得出的初步结论是______；
(2)分析比较第 3 次和第 4 次的实验数据，可得出的初步结论是______；
(3)分析比较第 1 次和第 3 次的实验数据，可得出的初步结论是______； 由上述分析可以得出______（选填“甲”或“乙”）物质的吸热能力强。
【答案】 ①. 质量相同的同种物质，升高的温度越高，吸收的热量越多 ②. 同种物质，升高的温度相同，质量越大，吸收的热量越多 ③. 质量相同的不同种物质，升高的温度相同，吸收的热量不同 ④. 乙
【解析】
【详解】(1)[1]第 1 次和第 2 次为同种物质，质量、初温相同，末温、加热时间不同，故可得出结论：质量相同的同种物质，升高的温度越高，吸收的热量越多。
(2)[2]第 3 次和第 4 次为同种物质，初温末温均相同，质量、加热时间不同，故可得出结论：同种物质，升高的温度相同，质量越大，吸收的热量越多。
(3)[3][4]第 1 次和第 3 次为不同种物质，质量、初温、末温相同，加热时间不同，故可得出结论：质量相同的不同种物质，升高的温度相同，吸收的热量不同。升高相同的温度，乙所需加热时长更长，根据可知，乙物质比热容更大，吸热能力更强。
22. 小明用如图所示的实验器材测量定值电阻的阻值：
(1)请你在虚线框内帮他画出实验电路图，并按照电路图连接图所示的实物图。（ ）
(2)请你设计实验表格。若某次测量时的电表示数如图所示，请将本次数据和计算结果填入表格______。
【答案】 ①.
②. 见解析
【解析】
【详解】(1)[1]在测量定值电阻的阻值的实验中，电压表与定值电阻并联，两个电阻串联，实验电路图及实物连线如图所示：
。
(2)[2]设计实验表格如下所示：
由图可知，两表均接入小量程，电流表的分度值为0.02A，示数为0.4A；电压表的分度值为0.1V，其示数为2.4V，则计算的电阻值为
23. 如图是一种测定油箱内油量的装置。其中 R 是滑动变阻器的电阻片，滑动变阻器的滑片跟滑杆连接，滑杆可以绕固定轴O转动，另一端固定着一个浮子。油箱中的油量减少时，油面下降，浮子随液面落下，带动滑杆使滑动变阻器滑片向上移动，从而改变了电路中电流表的示数。因此，电流表上一定的示数便对应着油面的一定高度，把电流表刻度盘改为相应的油量体积数，就可以直接读出油箱中的油量。若已知 R0 为 10 Ω，当油面达到最低位置时，滑片P 恰好滑至 a 端；当油面达到最高时，滑片P 恰好滑至 b端，电流表的示数分别为 0.2 A 和 0.6 A，求：
(1)电源电压；
(2)滑动变阻器的最大阻值。（温馨提示：计算过程中如需要电阻关系式，请先推导）
【答案】(1)6V；(2)20Ω
【解析】
【详解】(1)当油面达到最高时，滑片P恰好滑至b端，等效电路如图所示：
由可得
UIR00.6A×10Ω =6V
(2)油面达到最低位置时，滑片P恰好滑至a端，等效电路图如图所示：
根据及串联电路中电流处处相等，可得
I =I0=I1
U=U0+U1
即
答：(1)电源电压是6V；
(2)滑动变阻器的最大阻值是20Ω。
24. 如图所示，电源电压为6V且保持不变。当闭合开关S后灯L亮，过了一段时间灯L熄灭。若电路中仅有一处故障，且发生在灯L上，你初步判断电路中的故障原因是_______；给你一个电压表去检测，应该怎样操作呢？请你写出实验方案和判断结果的方法（ ）。
【答案】 ①. 灯L断路或灯L短路 ②. 实验方案：将电压表并联在灯L两端，闭合开关S，若电压表示数是6V，则灯L断路；若电压表示数是0V，则灯L短路
【解析】
【详解】[1]当闭合开关S后灯L亮，过了一段时间灯L熄灭，则灯L断路或灯L短路均会导致这种现象。
[2]若用电压表去监测故障，可将电压表并联在灯L两端，闭合开关S，若电压表示数6V，说明电压表两端为通路，则灯L断路，电压表相当于直接接到了电源两端；若电压表示数是0V，则灯L短路，相当于导线将电压表短路。
25. 我国自主研制的某型新一代战斗机，它具备超音速巡航、电磁隐身、超机动性、超视距攻击等优异性能，该飞机最大起飞质量为Mt，最大飞行高度为Hm，最大航行速度达3马赫[马赫（Ma）是表示航空航天飞行器速度的量词，又叫马赫数（MachNumber），1Ma=v声m/s]，油箱最大容积为V0L，若飞机巡航时做匀速直线运动，巡航时所受阻力的大小与速度的关系见下表：
已知飞机发动机燃油完全燃烧放出的能量转化为机械能的效率是，飞机使用的航空燃油的密度为ρ0kg/m3，热值为q0J/kg，求：
(1)飞机发动机完全燃烧一满油箱燃油获得的能量是多少焦？
(2)当飞机以最大航行速度巡航时，飞机发动机的输出功率是多少千瓦？
(3)若在飞机油箱中加满燃油，并且以最大航行速度巡航时，飞机的最大航程约是多少千米？（温馨提示：在推导计算过程中需要的物理量，请提前设定）
【答案】(1)ρ0V0q0×10-3J；(2)8.1×10-3v声3kW；(3)千米
【解析】
【详解】解：(1)油箱最大容积为V0L，航空燃油的密度为ρ0kg/m3，则一箱油的质量为
燃料的热值为q0J/kg，则完全燃烧一满油箱燃油获得的能量
(2)由表中数据可知，由表中数据可知，速度为100m/s时，受到的阻力为0.3×104N;速度为200m/s时，受到的阻力为1.2×104;通过分析可知飞机受到的阻力的增大倍数与速度增大倍数的平方成正比，即f=0.3v2，所以飞机以最大速度3马赫（即为）巡航时，此时受到的阻力为
因为飞机为巡航，所以动力等于阻力。故此时飞机发动的的输出功率为
(3)完全燃烧一满油箱燃油获得的能量
因飞机发动机燃油完全燃烧放出的能量转化为机械能的效率是，则输出的能量为
则以最大航行速度巡航时，由可得
答：(1)飞机发动机完全燃烧一满油箱燃油获得的能量是ρ0V0q0×10-3J；
(2)当飞机以最大航行速度巡航时，飞机发动机的输出功率是8.1×10-3v声3kW；
(3)飞机的最大航程约是千米。物质
次数
质量 m/g
初温 t0/℃
末温 t/℃
加热时间 t 时间/min
甲
1
300
20
30
6
2
300
20
25
3
乙
3
300
20
30
12
4
150
20
30
6
次数
电压U/A
电流I/A
电阻R/Ω
电阻平均值R平均/Ω
1
2.4
0.4
6
2
3
速度v/（m·s-1）
100
200
300
400
500
阻力f/N
0.3×104
1.2×104
2.7×104
4.8×104
7.5×104