2022-2023学年湖南省长沙市浏阳市九年级上学期物理期末试题及答案

这是一份2022-2023学年湖南省长沙市浏阳市九年级上学期物理期末试题及答案，共16页。试卷主要包含了选择题，填空题，实验题，综合应用题等内容，欢迎下载使用。
1. 下列关于信息的传播和能量的利用，说法正确的是（ ）
A. 发电机是将电能转化为机械能的装置
B. 卫星导航系统主要靠超声波来传递信息
C. 煤、石油、天然气、太阳能都是不可再生能源
D. 核电站是利用原子核裂变所释放的能量来发电的
【答案】D
【解析】
【详解】A．发电机是根据电磁感应现象工作的，是将机械能转化为电能的装置，故A错误；
B．卫星导航系统主要靠电磁波来传递信息而不是超声波，故B错误；
C．煤、石油、天然气不能够源源不断地从自然界获得或不可重复利用，是不可再生能源，但太阳能可以从自然界源源不断地获得，属于可再生能源，故C错误；
D．核电站是利用铀原子核裂变时放出的核能来发电的，故D正确。
故选D。
2. 小芳在科技馆用手触摸静电球时，头发丝一根根竖起，形成“怒发冲冠”的有趣现象，如图所示，竖起的头发丝所带电荷是 （ ）
A. 同种电荷B. 异种电荷
C. 正电荷D. 负电荷
【答案】A
【解析】
【详解】在自然界中只有两种电荷，即正电荷和负电荷，且电荷间存在着相互作用规律，即同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，故该题据上分析即可解决．当人在触摸静电球时，人身体就会带上电荷，即人的头发上会带上同种电荷，由于同种电荷相互排斥，故此时人的头发会飘起来．故A符合题意．
3. 在如图所示的电路中，闭合开关，一灯较亮，一灯较暗，则下列说法正确的是（ ）
A. 电流一样大B. 较暗的灯中电流较大
C. 较亮的灯中电流较大D. 条件不足无法判断
【答案】A
【解析】
【详解】由电路图可知，两灯泡L1和L2串联，因为串联电路中各处的电流相等，所以通过两灯泡的电流相等，两个灯泡的亮度不同的原因是它们的实际电功率不同，故A正确，BCD错误。
故选A。
4. 现代智能手机通常支持多种解锁方式，如数字解锁、图案解锁、指纹解锁、人脸解锁等，我们可以任选一种方式解锁，解锁成功后即可正常使用手机。在图所示的模拟电路中，S1表示数字解锁开关，S2表示图案解锁开关，S3表示指纹解锁开关，灯泡L发光表示手机解锁成功，则下列模拟电路中符合上述要求的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】数字解锁开关S1或图案解锁开关S2或指纹解锁开关S3均可以解锁，说明三个开关可以独立工作、互不影响即为并联，然后与灯泡、电源组成电路，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
5. 如图是内燃机某冲程的工作示意图，四个事例中能量转化与之相同的是（ ）
A. 瓶塞冲出
B. 搓手取暖
C. 压缩气体
D. 钻木取火
【答案】A
【解析】
【详解】根据图示可知，两个气门都关闭，活塞向下运动，因此该冲程为做功冲程，将内能转化为机械能。
A．试管内气体对瓶塞做功，气体的内能转化为瓶塞的机械能，符合题意；
B．搓手取暖，克服摩擦力做功，把机械能转化为内能，内能增加，不符合题意；
C．用力将活塞压下，活塞对筒内空气做功，筒内空气的内能增大、温度升高，达到了棉花的着火点，棉花就会燃烧，此过程中机械能转化为内能，不符合题意；
D．钻木取火过程中，克服摩擦力做功，机械能转化为内能，内能增加，不符合题意。
故选A。
6. 小明按图甲的电路进行实验，当闭合开关电电器正常工作时，电压表V1和V2的指针完全一样，如图乙所示，则L1、L2两端的电压分别为
A 6V 1.5VB. 7.5V 1.5VC. 1.5V 7.5VD. 1.5V 6V
【答案】A
【解析】
【分析】由图可知，电路是由两个电灯串联而成，电压表V1测是总电压和电压表V2测的是L2两端的电压，这两个电压值是不会相等的，指针一样，说明选择的量程不同，然后根据串联电路电压的特点读出电压表的示数，然后计算出L1和L2两端的电压
【详解】由图可知,两个电灯串联,V1测电源电压,V2测L2两端电压,则V1的示数应大于V2的示数,而两表指针完全一样,说明V1选的是大量程,V2的是小量程,则V1的示数为7.5V,即电源电压为7.5V;V2示数为1.5V,则灯L2两端电压为1.5V；又因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以灯L1两端电压为7.5V−1.5V＝6V.故选A.
7. 下列关于家庭电路和安全用电的说法，正确的是（ ）
A. 电工师傅站在绝缘凳子上，可以同时接触火线和零线
B. 在高层建筑上安装避雷针
C. 保险丝断了，可以用铜丝替代
D. 可以在电线上晾晒湿衣服
【答案】B
【解析】
【详解】A．站在绝缘的凳子上同时触摸火线和零线，形成电流通路，有电流通过人体，造成触电事故，故A错误；
B．高层建筑避雷针的安装目的用来保护建筑物，故B正确；
C．保险丝是用熔点低的材料制成的，而铜的熔点高，不能及时熔断，故C错误；
D．湿衣服是导体，当把湿衣服晾在电线上时，一旦漏电，人接触衣服时会发生触电事故，故D错误。
故选B。
8. 冬天，室内取暖的暖气，很多都采用让流动的热水慢慢地流过散热器，其原因之一是（ ）
A. 水的比热容大B. 水的沸点高
C. 水的质量大D. 水的密度小
【答案】A
【解析】
【详解】因为水的比热容最大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，水放出的热量多，所以暖气装置中用水来供热，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
9. 下列家用电器中，主要利用电流热效应工作的是（ ）
A. 电风扇B. 电饭锅C. 电冰箱D. 洗衣机
【答案】B
【解析】
【详解】A．电风扇主要是把电能转化为机械能，不是利用电流的热效应工作的，故A不符合题意；
B．电饭锅是把电能转化为内能，是利用电流的热效应工作的，故B符合题意；
C．电冰箱主要是利用压缩机做功而降低冰箱内部温度，实质上是电能转化为机械能，没有利用电流的热效应，故C不符合题意；
D．洗衣机是将电能转化为机械能，没有利用电流的热效应工作，故D不符合题意。
故选B。
10. 新型智能手机无线充电技术应用了电磁感应原理，当交变电流通过充电底座中的线圈时，线圈产生磁场，带有金属线圈的智能手机靠近该磁场（如图）就能产生电流，通过“磁生电”来实现充电。下列设备也是利用“磁生电”原理工作的是（ ）
A 电烙铁B. 电动机C. 发电机D. 电磁起重机
【答案】C
【解析】
【详解】A．电流通过电烙铁时产生热量，所以电烙铁是根据电流的热效应来工作，故A不符合题意；
B．电动机工作原理是通电导体在磁场中受力而运动，故B不符合题意；
C．发电机的工作原理是电磁感应，是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中有感应电流产生，发电机工作原理是磁生电，故C符合题意；
D．电磁起重机在有电流通过时产生磁场，工作原理是电流的磁效应，故D不符合题意。
故选C。
11. 如图所示，电源电压恒定，闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P向左移动。下列说法中正确的是（ ）
A. 电流表A1示数变大
B. 电压表V的示数不变
C. 电流表A2与A1的示数之差不变
D. 电压表V与电流表A2的示数之比变大
【答案】BD
【解析】
【详解】由电路图可知，R1与R2并联，电压表测电源两端的电压，电流表A1测R2支路的电流，电流表A2测干路电流。
A．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R2的电流不变，即电流表A1的示数不变，故A错误；
B．因电源电压恒定，所以，滑片移动时，电压表的示数不变，故B正确；
CD．将滑动变阻器的滑片P向左移动，变阻器R1接入电路中的电阻变大，由欧姆定律可知，通过R1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A2的示数变小，则电压表V与电流表A2的示数之比变大；由电流表A2与A1的示数之差等于通过R1的电流可知，两电流表的示数之差变小，故C错误，故D正确。
故选BD。
12. 如图所示电路，甲、乙两灯分别标有“6V 6W”和“6V 3W”字样，电源电压恒为6V。不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是（ ）
A. 只闭合S2、S3时，甲、乙两灯两端的电压相等
B. 只闭合S1时，通过甲灯的电流比通过乙灯的电流大
C. 只闭合S1、S2时，电路的总功率为6W
D. 只闭合S2、S3时，电路的总功率为9W
【答案】AD
【解析】
【详解】AD．只闭合S2、S3时，甲、乙两灯并联，因并联电路中各支路两端的电压相等，则两灯两端的实际电压为
U甲＝U乙＝U＝6V
所以两灯均正常发光。此时甲、乙两灯的实际功率和各自的额定功率相等，所以，电路的总功率
P总＝P甲+P乙＝6W+3W＝9W
故A、D正确；
B．只闭合S1时，甲、乙两灯串联，因串联电路中各处的电流相等，所以通过甲灯的电流等于通过乙灯的电流，故B错误；
C．只闭合S1、S2时，甲灯被短路，电路为乙灯的简单电路，此时
U乙＝U＝6V
乙灯正常发光，电路的总功率
P总′＝P乙＝3W
故C错误。
故选AD。
二、填空题（本大题共5小题，每空2分，共24分）
13. 家庭电路中，导线绝缘皮容易破损或老化，裸露的导线相接触会发生___________，这时电路中的___________（选填 “漏电保护器”或“空气开关" ）会跳闸保护电路。
【答案】 ①. 短路 ②. 空气开关
【解析】
【详解】[1][2]裸露的导线相接触，会使零线和火线相连，发生短路现象，使得电路中的电流过大，空气开关会跳闸保护电路；发生短路时，通过火线和零线的电流是平衡的，所以漏电保护器不会跳闸。
14. 生活中蕴含着很多物理知识：电视机屏幕上容易沾灰，是由于带电体有_____性质；烈日下，操场上单杠的温度会升高，这是通过_____的方式改变其内能的。
【答案】 ①. 吸引轻小物体的 ②. 热传递
【解析】
【详解】[1]带电体具有吸引轻小物体的性质，所以电视机屏幕上容易沾灰。
[2]操场上单杠的温度会升高，这是通过热传递的方式改变其内能的。
15. 如图是一顶太阳能风扇凉帽，凉帽的顶部装有一个太阳能电池板，帽沿装有一个小型电风扇。电池板在太阳光的照射下，将_____能转化为_____能，驱动电风扇工作。电风扇工作时的电压为1.2V，电流为50mA，若电风扇正常工作了1h，电流做功为_____焦。
【答案】 ①. 太阳 ②. 电 ③. 216
【解析】
【详解】[1][2]电池板在太阳光照射下可以将太阳能转化为电能，给电风扇供电。
[3]电流做功
16. 如图所示的自制便携式封口机，使用电压为3V的电源，接通电路发热电阻温度升高，利用电流的______实现高温封口。阻值为1Ω的发热电阻10s内产生______J的热量。封口时总是把塑料袋烫坏，应将发热电阻换成阻值更______（填“大”或“小”）的。
【答案】 ①. 热效应 ②. 90 ③. 大
【解析】
【分析】
【详解】[1]封口机是利用电流的热效应工作的，在电流通过时，电路中的电阻发热温度升高从而达到工作目的。
[2]10s内，封口机产生的热量
[3]封口时把塑料袋烫坏是因为封口时产生的热量太多，据知，在电压和时间相同时，电阻越大，产生的热量越少，所以应将发热电阻换成阻值更大。
17. 如图所示，电源电压保持18V不变，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~15V，小灯泡上标有“6V，3W”字样（灯丝电阻不变），滑动变阻器的规格为“100Ω，1A”。当开关S闭合后，移动滑动变阻器的滑片P使灯泡两端的电压不超过额定电压，当小灯泡正常发光，此时电路中的电流为______A；在确保电路中各元件安全的情况下，滑动变阻器接入电路中的最小阻值为______Ω，整个电路的最小电功率为______W。
【答案】 ①. 0.5 ②. 24 ③. 4.5
【解析】
【详解】[1]由题意可知，小灯泡正常工作时的电流
串联电路电流处处相等，故当小灯泡正常发光，此时电路中的电流也为0.5A。
[2]由上可知，灯泡正常工作时的电流为0.5A，电流表的量程为0~0.6A，滑动变阻器的规格为“100Ω，1A”，为了保证串联电路中各电路元件安全，则电路中的最大电流为0.5A，此时滑动变阻器接入电路的阻值最小。由可知，电路中的总电阻
由题意可知，灯丝电阻不变，根据可知，灯丝的电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，故滑动变阻器接入电路的最小阻值
[3]电压表的量程0~15V，所以电压表示数为15V时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，此时电路中的电流最小，为
故整个电路的最小电功率
三、实验题（本大题共4小题，共26分）
18. 如图所示，是某学习小组同学做的几个探究性小实验，请回答：
（1）甲图：分别在冷水和热水中同时注入一滴墨水，5秒后的现象如图甲所示，该现象说明 _____越高，分子热运动越快；
（2）乙图：用手把活塞迅速压下去，厚玻璃筒内空气的内能 _____，温度升高，达到棉花的着火点，玻璃筒内棉花着火。
【答案】 ①. 温度 ②. 增大
【解析】
【详解】（1）[1]在冷水杯和热水杯中滴入两滴墨水，会看到热水中的墨水扩散的快。这表明分子的无规则运动与温度有关，温度越高，分子的无规则运动越剧烈。
（2）[2]活塞迅速向下压时，活塞压缩气体做功，空气内能增加，温度升高，达到棉花的着火点，棉花就会燃烧。
19. 小海和小梅一起做“探究并联电路中电流的规律”实验。
（1）连接电路时，开关要 _____；
（2）为了防止个别偶然因素的影响，他们改变一个支路的灯泡重做实验把电流表分别接到电路中的A、B、C处，测出通过它们的电流，填入下表；
可以得出的结论：并联电路中，干路电流等于 _____。
【答案】 ①. 断开 ②. 各个支路的电流之和
【解析】
【详解】（1）[1]连接电路时，为了保护电路，开关要断开。
（2）[2]由表中数据可看出，干路上的电流都等于两条支路的电流之和，故可以得出的结论：并联电路中，干路电流等于各个支路的电流之和。
20. 在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明制成简易电磁铁甲、乙，连接成如图所示的电路。实验中通过观察电磁铁吸引大头针数目的多少来判断电磁铁磁性的强弱，当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数 _____；图中的 _____磁性强，说明电流一定时，线圈 _____，电磁铁磁性越强。根据安培定则，电磁铁乙通电后上端为 _____极。
【答案】 ①. 增加 ②. 甲 ③. 匝数越多 ④. S
【解析】
【详解】[1]当滑动变阻器滑片向左移动时，滑动变阻器的阻值减小，电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强，吸引大头针的个数增加。
[2][3]由图知，甲吸引大头针的个数较多，说明甲的磁性较强，甲、乙串联，电流相等，甲的线圈匝数大于乙的线圈匝数，说明电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强。
[4]利用安培定则可知，电磁铁乙通电后，下端为N极，上端为S极。
21. 如图甲所示是某兴趣小组“测量小灯泡电功率”的实验电路，电源电压恒为4.5V，小灯泡的额定电压是2.5V，灯泡正常发光时的电阻约为9Ω，电流表（0～0.6A、0～3A）、电压表（0～3V、0～15V）各有两个量程。
（1）本实验中滑动变阻器的两个作用分别是：①______ ，②______；
（2）闭合开关前，发现电流表指针偏转如图乙所示，出现这种情况的原因是______；
（3）解决（2）中问题并检查电路连接无误后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表的示数接近电源电压，分析故障的原因可能是______；
（4）排除故障后继续实验，测量数据如下表所示：
小灯泡正常工作时的电流表的指针指示如图丙所示为______A，则小灯泡的额定功率为______W；在第1次实验中，小灯泡不亮的原因是______；
（5）为了完成上述所有实验数据，兴趣小组所使用的滑动变阻器的最大阻值至少是______Ω。
【答案】 ①. 保护电路 ②. 调节小灯泡两端的电压（或改变电流、或多次实验） ③. 电流表未调零 ④. 小灯泡断路（或小灯泡开路） ⑤. 0.28 ⑥. 0.7 ⑦. 小灯泡的实际功率过小 ⑧. 40
【解析】
【详解】（1）[1][2]本实验中滑动变阻器的两个作用分别是闭合开关前滑动变阻器的阻值要调到最大，避免烧坏电路元件，有保护电路的作用；通过滑动变阻器阻值的调节是灯泡两端的电压达到额定电压，从而测灯泡的额定功率。
（2）[3]闭合开关前，发现电流表指针偏转如图乙所示，向左侧无刻度的一侧偏转，出现这种情况的原因是电流表未调零。
（3）[4]闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，说明电路断路，电压表的示数接近电源电压，分析故障的原因是除与电压表并联的其他电路元件都完好，所以是小灯泡断路。
（4）[5][6]小灯泡正常工作时的电流表的指针指示如图丙所示，电流表的示数为0.28A，小灯泡的额定电压是2.5V，则小灯泡的额定功率为
[7]在第1次实验中，灯泡的实际功率为
（5）[8]由于灯泡与滑动变阻器串联，由串联分压原理可知，灯泡的电压越小时变阻器的电压越大，则变阻器的电阻越大，所以变阻器的阻值至少为
四、综合应用题（本大题共2小题，共14分，试题见答题卡）
22. 如图是一款家庭常用的电热水壶，该电水壶的额定电压为220V，额定功率为1500W，现用此电热水壶将500g初温为20℃的水加热到100℃，所用时间为3min。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]求：
（1）水吸收的热量；
（2）加热过程中电热水壶消耗的电能；
（3）电热水壶的效率。
【答案】（1）1.68×105J；（2）2.7×105J；（3）62.2%
【解析】
【详解】解：（1）水吸收的热量
（2）由可知，电热水壶消耗的电能
（3）电热水壶的效率
答：（1）水吸收的热量为1.68×105J；
（2）加热过程中电热水壶消耗的电能为2.7×105J；
（3）电热水壶的效率为62.2%。
23. 如图所示的电路图，R1是阻值为 20Ω的定值电阻，R2为滑动变阻器，其上标有“80Ω 3A”的字样，两电流表量程均为 0~3A，灯泡上标有“6V 3W”的字样。当只闭合开关 S 时，灯泡恰好正常工作（不考虑温度对灯丝电阻的影响），求：
（1）灯泡正常工作时的电阻；
（2）电源电压；
（3）开关 S、S1、S2 均闭合时，在保证电路安全的情况下，R2所消耗电功率的变化范围。
【答案】(1)；(2)；(3)3.2W~35.2W
【解析】
【详解】(1)由可知，灯泡正常工作时的电阻是
(2)当只闭合开关S时，只有灯泡和R1接入电路中，这时灯泡正常发光，电路中的电流大小是
电阻R1两端的电压是
电源电压是
(3)开关 S、S1、S2 均闭合时，R1与R2并联，A1测R1电流I1，A2测干路电流I，由题可知，当滑片P向左移动时，电流表A2的示数变大，其最大值是，由并联电路的特点可知，通过R2的电流
R2消耗的最大功率是
当滑片P移至最右端时，其接入电路的电阻最大，大小是，通过的电流最小，即是
R2消耗的最小功率是
综上所述，R2所消耗电功率的变化范围是3.2W~35.2W。
答：(1)灯泡正常工作时的电阻是；(2)电源电压大小是；(3)R2所消耗电功率的变化范围是3.2W~35.2W。
A点电流IA/A
B点电流IB/A
C点电流IC/A
第一次测量
0.10
0.12
0.22
第二次测量
0.20
0.24
0.44
第三次测量
0.25
0.30
0.55
实验次数
1
2
3
4
5
发光情况
不亮
微光
较亮
明亮
更明亮
电压U/A
0.5
1.5
2.0
2.5
3.0
电流I/A
0.1
0.2
0.25
0.3