2019-2020学年江苏省苏州市昆山市九年级上学期物理期末试题及答案

这是一份2019-2020学年江苏省苏州市昆山市九年级上学期物理期末试题及答案，共26页。试卷主要包含了如图所示，轻质杠杆可绕O点， 减小阻力臂 等内容，欢迎下载使用。
1.如图的工具中，使用时属于费力杠杆的是
A. 镊子B. 羊角锤
C. 开瓶起子D. 钳子
【答案】A
【解析】
【分析】
结合图片和生活经验，先判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆．
【详解】A. 镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；B. 羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；C. 开瓶起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；D. 钳子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；故选A.
2.如图所示的四种情景中，属于重力势能转化为动能的是
A. （a）图运动员把弯弓拉开将箭射出
B. （b）图跳伞运动员匀速下落
C. （c）图跳水运动员从空中下落
D. （d）图运动员骑自行车冲向坡顶
【答案】C
【解析】
【详解】运动员把弯弓拉开将箭射出，是弹性势能转化为动能的过程．A不符合题意．
跳伞运动员匀速下落，质量不变，速度不变，动能不变，高度变小，重力势能减小，总机械能减小．B不合题意．
跳水运动员从空中下落，质量不变，速度增大，动能增大，高度减小，重力势能减小，此过程中，重力势能转化为动能．C符合题意．
运动员骑自行车冲向坡顶，运动员和自行车的质量不变，速度减小，动能减小，高度增大，重力势能增大，此过程中，动能转化为重力势能．D不符合题意．
3.如图所示，轻质杠杆可绕O点（O是杠杆的中点）转动，现在 B端挂一重为G的物体，在A端加一竖直向下作用力F， 使其在如图所示的位置平衡，则（ ）
A. F一定大于GB. F一定等于G
C. F一定小于GD. 以上说法都正确
【答案】B
【解析】
【详解】由于O是杠杆的中点，而轻质杠杆可绕O点转动，所以是等臂杠杆，由杠杆的平衡条件F1l1 =F2 l2 知道，F1 =F2 ，即F=G，故B正确。
4.在自由下落过程中物体运动速度会越来越快．一个物体由A点自由下落，相继经过B、C两点，已知AB＝BC，如图所示，物体在AB段重力做功W1，做功功率P1；在BC段重力做功W2，做功功率P2，则下列关系正确的是：
A. W1≠W2P1≠P2B. W1＝W2P1＝P2
C. W1＝W2P1>P2D. W1＝W2P1 G2，拉力做的总功相同
C. 若G1=G2，甲的机械效率大于乙的机械效率
D. 用甲、乙其中的任何一个滑轮组提起不同的重物，机械效率不变
【答案】C
【解析】
【详解】A．甲滑轮组中有一个动滑轮，乙滑轮组中有两个动滑轮，所以，若把物体提升相同的高度，乙滑轮组做的额外功多，故A错误；
B．若G1> G2，把物体提升相同的高度，则甲所做的有用功多，乙滑轮组做的额外功多，所以，拉力做的总功无法比较，故B错误；
C．根据知道，若G1=G2，把物体提升相同的高度，则甲乙所做的有用功相同，乙滑轮组做的额外功多，即乙做的总功大于甲做的总功，所以，甲的机械效率大于乙的机械效率，故C正确；
D．用同一个滑轮组提起不同的重物，所做的额外功不变，有用功发生变化，即有用功在总功中的比值发生变化，所以，机械效率会变化，故D错误。
8.利用“光控开关”和“声控开关”可以节约居民楼里楼道灯的用电．其中“光控开关”能在天黑时自动闭合，天亮时自动断开；“声控开关”能在有声音时自动闭合，无声音时自动断开．下列电路图中合理的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
根据题意，声光控开关控制楼道灯，应在天黑时、有声音亮，而无声音灭，白天无论是否有声音灯不工作，则两个开关应串联，控制电灯．
A图，声控开关与灯并联，闭合时造成短路，不正确；
B图，两开关并联，控制电灯，任一开关闭合，灯都亮，不正确；
C图，光控开关与灯并联，闭合时造成短路，不正确；
D图，两开关闭合后，控制灯，只有两开关都闭合灯才会亮，故D正确．
选D．
点睛：重点是串联的特点，当开关串联时，只有所有的开关都闭合，电路接通，任一开关断开时，电路为断路．
9.如图所示电路，电源电压不变，R是定值电阻将一个“6V3W”的小灯泡接在a、b两点间，小灯泡恰能正常发光：若换一个“6V4W”的小灯泡接在a、b两点间，则这个小灯泡的实际功率（ ）
A. 大于4WB. 等于4WC. 小于4WD. 无法确定
【答案】C
【解析】
由灯泡的铭牌可知，两灯泡的额定电压相等，由
由 P的变形公式R 可知，额定功率为3W 灯泡的电阻大于额定功率为 4W灯泡的电阻，因串联电路中电阻越大分得的电压越大，所以，改接后，灯泡两端的电压变小，小于6V ，则这只灯泡消耗的功率小于4W ，即比正常发光时暗些．故选 C.
10.如图是一个自动体重测试仪的工作原理图，有关它的说法正确的是（ ）
A. 体重越大，体重显示表的示数越小
B. 体重测试仪电路由于缺少开关，始终处于通路
C. 体重显示表是用电流表改装成的
D. 体重测试仪所测体重越大，电路总功率越小
【答案】C
【解析】
【详解】A．由图知道，当测试仪所测体重越大时，杠杆左端下降，右端上升，滑片P向上移动，滑动变阻器接入电路的电阻变小，由知道，电路中的电流变大，即体重显示表的示数越大，故A错误；
B．当自动体重测试仪的上方无物体时，滑片位于绝缘体的位置，电路断路，故B错误；
C．由电路图知道，体重测试仪是串联在电路中的，所以，体重显示表应是用电流表改装成的，故C正确；
D．由P=UI知道，电路总功率的多少只与电路中的电流的大小有关，由于所测体重越大，电流越大，电路总功率越大，故D错误。
11.根据欧姆定律可以导出R=U/I,关于这个导出公式,下列说法正确的是
A. 导体电阻的大小跟导体两端的电压成正比
B. 导体电阻的大小跟导体中的电流成反比
C. 导体电阻的大小跟导体两端的电压和通过导体的电流无关
D. 当导体两端的电压为0时,导体的电阻也为0
【答案】C
【解析】
【分析】
电阻是导体本身的一种性质，它与两端的电压和通过电流无关．
【详解】电阻与导体的材料、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，当电压为0时，电阻大小不变，公式说明导体电阻的大小是导体两端的电压与通过导体的电流大小的比值，故C正确，ABD错误．
故选C．
12.如图，两只灯泡L1，L2分别标有“110V ，60W”和 “110V ，100W”，另外有一只滑动变阻器R，将它们连接后接入220V的电路中，调节变阻器，能使两灯泡都正常发光的电路是（ ）
A ①③B. ②④C. ①④D. ②③
【答案】D
【解析】
【详解】由两灯泡的铭牌知道，两灯泡的额定电压相等，且L1 的额定功率小于L2的额定功率，由知道， L1 的电阻大于L2 的电阻；
①由电路图知道，L1与L2 串联后再与R并联，根据串联电路的分压特点知道，两灯泡的电阻不同，分得的电压不同，即均不可能为110V，所以，两灯泡不可能都正常发光，故①不符合题意；
②由电路图知道，L1与L2并联后再与R串联，调节滑片的位置，使R的阻值等于L1与L2并联后的总电阻，由串联电路的分压特点知道，两灯泡两端的电压可以达到110V，能同时正常发光，故②符合题意；
③由电路图知道，L1与R并联后再与L2串联，由并联电路中的总电阻小于任何一个分电阻知道，调节滑片的位置可以使L1与R并联后的总电阻等于L2的电阻，由串联电路的分压特点知道，并联部分（L1）两端的电压可以等于L2两端的电压，均为110V，使两灯泡可能都正常发光，故③符合题意；
④由电路图知道，L2 与R并联后再与L1串联，由并联电路中的总电阻小于任何一个分电阻知道，L2与R并联后的总电阻小于L1 的电阻，由串联电路的分压特点知道，并联部分（L2）两端的电压小于L1两端的电压，即两灯泡两端的电压不可能为110V，不可能都正常发光，故④不符合题意；
综上所述，D符合题意。
二.填空题
13.人们吃硬东西时（如图），用门牙咬不动，便换用里面的臼齿（大牙）使硬物开裂，这样做是在动力臂和阻力不变的基础上，用_______办法来达到较之前_______（选填“省”或“费”）力的目的。
【答案】 (1). 减小阻力臂 (2). 省
【解析】
【详解】[1][2]根据杠杆原理，人们吃硬东西时，用门牙咬不动，便换用里面的臼齿（大牙）使硬物开裂，这样做动力臂和阻力没有变，但是阻力臂减小了，根据，动力×动力臂=阻力×阻力臂，所以动力变小了，从而省了力。
14.如图所示，A装置是_______滑轮（选填“定”或“动”），使用它的优点是_______。
【答案】 (1). 定 (2). 改变用力方向
【解析】
【详解】[1]由图知道，A装置的轴不能随物体一起移动，所以，应是定滑轮，
[2]使用定滑轮不省力，优点是使用它能改变用力方向而方便。
15.清洁机器人在水平地面上匀速运动时，所受水平动力与速度的关系如图乙所示，g取10N/kg。在150N的水平动力作用下，该机器人在水平地面上匀速运动10s的过程中，所受阻力大小为_______，动力所做功为_______ J；当该机器人在水平地面上以0. 6m/s的速度匀速运动时水平动力的功率是_______ W。
【答案】 (1). 150 (2). 75 (3). 180
【解析】
【详解】[1]由于机器人在水平地面上匀速运动，所以，由二力平衡条件知道，机器人所受的阻力是：
f=F=150N；
[2]由图象知道，在150N的水平推力作用下机器人的速度是v=0.5m/s，由知道， 匀速直线运动通过的路程是：
s=vt=0.5m/s×10s=5m，
推力做的功是：
W=Fs=150N×5m=750J；
[3]由图象知道，该机器人在水平地面上以0.6m/s速度匀速直线运动时的推力是F′=300N，所以，水平推力的功率是：
P′=F′v′=300N×0.6m/s=180W。
16.如图所示，物体M与弹簧一端相连，系在绳子末端的小球从A处由静止开始释放，在最低点B处，撞击物体M后反弹，并使M在水平面上向右运动，最远可以到达D点。（图中C点是弹簧原长时的位置，不计空气阻力且假设小球与物体M碰撞时间极短可忽略）。
（1）从A到B的过程中，小球的机械能______，（选填“不变”、“变大”或“变小”）。
（2）物体M从C到D的过程中，物体M的动能大小变化是____________，弹簧的弹性势能_______（以上两空均选填“一直变大”、“一直变小”或“先变大后变小”）。
【答案】 (1). 不变 (2). 一直变小 (3). 一直变大
【解析】
【详解】(1)[1] 从A到B的过程中，由于不计空气阻力，而绳子的拉力不做功，即只有重力做功，所以，小球的机械能不变；
(2)[2]物体M从C到D点的过程中，弹簧受到与运动方向相反的弹力越来越大，所以，物体做减速运动，速度越来越小，即动能一直变小；
(3)[3]物体M从C到D点的过程中，由于弹簧的形变越来越大，所以，弹性势能一直变大。
17.1kg晶体熔化过程，得到其熔化图象如图所示。 （该晶体液体时比热容为c =3. 0×103J/（kg·℃”）
（1）在CD过程中消耗热值为3. 0×107J/kg酒精10g，CD过程物质吸收热量为________J；若酒精完全燃烧，CD过程晶体的吸热效率为________。
（2）B点内能________ C点内能（选填“大于”、“小于”或“等于”），一那么该物体在AB段的比热容与CD的比热容之比是________。
【答案】 (1). 3.0×105 (2). 20% (3). 小于 (4). 1：4
【解析】
【详解】(1)[1]由知道，在CD过程中酒精释放的热量是：
由图象知道，在C点该物质的温度为60℃，在D点该物质的温度为80℃，所以，CD过程物质吸收的热量是：
Q吸=cm△t=3×103 J/（kg•℃）×1kg×（80℃-60℃）=6×104 J；
[2]CD过程晶体的吸热效率是：
(2)[3]BC过程表示该物质在熔化过程中吸收热量、温度不变，所以，该物质在B点时的内能小于在C点时的内能；
[4]由图知道，在质量不变的前提下，AB段温度升高40℃，CD段温度升高20℃，CD段加热时间是AB段加热时间的2倍，吸收热量之比为1：2，温度升高之比为2：1，由Q=cm△t知道，该物体在固态时的比热与液态时的比热之比是：
。
18.将A，B两个金属片插入柠檬制成“水果电池”用电压表测量水果电池的电压，如图所示，则该电池的正极是________（选填“A”或“B”）；“水果电池”在供电时把________能转化为电能。
【答案】 (1). A (2). 化学
【解析】
【详解】[1]图中电压表指针正常偏转，则连接电压表正接线柱的是电池的正极，即金属片A是水果电池的正极，B是该水果电池的负极；
[2]水果电池和伏打电池、蓄电池类似，属于将化学能转化为电能的装置。
19.如图所示，闭合开关后，灯泡L1和L2是______（选填“串联”或者“并联”）的，电压表V1，V2和V3的示数分别为U1 ，U2和U3，则三个电表示数之间存在的关系是__________。
【答案】 (1). 串联 (2). U3 =U1 +U2
【解析】
【详解】[1]在电路中，电压表相当于断路，由电路图知道，电流从电源正极依次经过L1、L2、开关回到电源负极，所以，L1和L2 是串联连接；
[2]由图知道，V1 并联在L1 两端，所以，V1 测量L1 两端的电压；而V2 与L2 并联，所以V2 测量L2 两端的电压；V3 直接并联在电源两端，所以V3 测量电源电压；由于串联电路两端的电压等于各部分电压之和，所以，电源电压等于L1 两端的电压与L2 两端的电压之和，即三个电表示数之间存在的关系是：
U3 =U1 +U2 。
20.如图所示为单相电子式电能表，其示数为_______kW·h；由参数可得，该电能表允许接入的最大电功率是_______W；若家庭电路中只有一个用电器工作，该表的指示灯在10min内闪烁300次，则该用电器的实际功率是_______W。
【答案】 (1). 8888.8 (2). 4400 (3). 600
【解析】
【详解】[1]电能表读数时，最后一位是小数，单位kW•h，示数为8888.8kW•h；
[2]由表盘知道，5（20）A中20A是指电能表平时工作允许通过的最大电流，220V是指电能表的工作电压，所以，该电能表允许接入用电器的最大电功率是：
P最大 =UI最大 =220V×20A=4400W；
[3]3000imp/kW•h表示每消耗1kW•h，电能表指示灯闪烁3000次，电能表的指示灯闪烁了300次，则用电器消耗的电能是：
，
所以，该用电器的实际功率是：
。
21.如图甲所示，电源电压恒定，R0为定值电阻，将滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中，电压表示数U与电流表示数I间的关系图像如图乙所示。电路中滑动变阻器R的最大阻值______Ω；电源电压为______V。当滑片滑到滑动变阻器的a端时，电阻R0消耗的功率为_________W；滑片从a端滑到b端的过程中，滑动变阻器最大电功率为______W。
【答案】 (1). 20 (2). 12 (3). 1.6 (4). 3.6
【解析】
【详解】[1]由图甲知道，当滑片位于a端时，变阻器接入电路中的电阻最大，R0 与R串联，电流表测电路中的电流，电压表测R两端的电压，此时电路中的电流最小，由图乙知道，此时电路中的电流是I小=0.4A，UR =8.0V，由知道，滑动变阻器的最大阻值是
[2]由于串联电路中总电阻等于各分电阻之和，则电源的电压是
------①
当滑片位于b端时，电路为R0的简单电路，电路中的电流最大，由图乙知道，电路中的最大电流I大=1.2A，则电源的电压
------②
因电源的电压不变，由①②解得：R0 =10Ω，即电源的电压是
U=I大R0 =1.2A×10Ω=12V
[3]当滑片滑到滑动变阻器的a端时，电阻R0两端的电压是
由知道，电阻R0消耗的功率是
[4]根据知道，滑动变阻器的功率是
所以，当R滑=R0 =10Ω时，P最大，且最大值是
三.解答题
22.如图所示，在杠杆上的A点挂一重物，在B点对杠杆施加一个最小的力，使杠杆平衡.在图中画出这个力的示意图和力臂;
（ ）
【答案】
【解析】
【详解】由杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，阻力×阻力臂是定值时，当动力臂最大时（连接OB即动力臂为OB时），力F是最小的．
23. （1）请你在图中画出最省力的绕绳方法．
【答案】
【解析】
【详解】当绳子从动滑轮绕起时，承担重物和动滑轮重的绳子的段数最多，用起来最省力．因此滑轮组由3段绳子承担物重，F=1/3G．如下图：
24.如图所示，在圆圈处分别接入电流表或电压表，要求开关闭合后两灯均正常发光.
（ ）
【答案】
【解析】
【分析】
串联电路中电流只有一条路径；并联电路中电流有两条或多条路径；电流表在电路中起导线作用，电压表在电路中相当于开路状态去分析，围绕两灯串联或并联进行分析．
【详解】由图可以判断两灯只能串联，左边圆圈内如为电流表则右边灯泡被短路，所以左边只能是电压表，右边电表串联在电路中只能为电流表所以电路图如下：
25.滑轮组在建筑中应用广泛，如图所示为建筑工人自制的滑轮组，某工人用此滑轮组将重为900N的物体提高5米，所用的拉力是600N。 （ g取10N/kg）求：
（1）工人所做的有用功是多少?
（2）工人所做的总功是多少?
（3）此滑轮组的机械效率是多少?
【答案】(1) 4500J；(2) 6000J；(3) 75%
【解析】
【详解】(1)物体所受重力是：
G=mg=90kg×10N/kg=900N，
工人所做的有用功是：
W有 =Gh=900N×5m=4500J；
(2)由图知道，承担物重的绳子的段数是n=2，所以，绳子自由端移动距离是：
s=nh=2×5m=10m，
故拉力做的总功是：
W总 =Fs=600N×10m=6000J；
(3)由知道，滑轮组的机械效率是：
。
答：(1)工人所做的有用功是4500J；
(2)工人所做的总功是6000J；
(3)此滑轮组的机械效率是75%
26.已知A灯标着“6V 3W”，B灯标着“6V 6W”，滑动变阻器R规格“50Ω 2A”。A灯和B灯中电流随两端电压变化关系的图象如图甲所示。则：
（1）求A灯正常发光时的电阻；
（2）将A，B两灯并联接在6V电源两端，求1 min内电路消耗的电能；
（3）将A灯与滑动变阻器R串联接在12V电源两端，如图乙所示，调节滑动变阻器，当滑动变阻器的功率是A灯功率的2倍时，求滑动变阻器的功率。
【答案】(1) 12Ω；(2) 2700J；(3) 3.2W
【解析】
【详解】(1)由知道，A灯正常发光时的电阻是：
；
(2)将A、B并联接在6V电源两端时，由于并联电路中各支路两端的电压相等，所以，两灯泡两端的电压均为额定电压6V，实际功率和额定功率相等，即PA=3W，PB =6W，电路的总功率是：
P总 =PA +PB =3W+6W=9W，
由 知道，5min内电路消耗的电能是：
W总=P总 t=9W×5×60s=2700J；
(3)将A灯与滑动变阻器R串联接在12V电源两端时，由于串联电路中各处的电流相等，且滑动变阻器的功率是A灯功率的2倍，所以，由P=UI知道，U滑 =2UA′，由于串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压是：
U=U滑 +UA′=2UA′+UA′=3UA′=12V，
即UA′=4V，
U滑=2UA ′=2×4V=8V，
由图象知道，此时电路中的电流是I=0.4A，所以，滑动变阻器的功率是：
P滑=U滑I=8V×0.4A=3.2W。
答：(1) A灯正常发光时的电阻是12Ω；
(2)1 min内电路消耗的电能是2700J；
(3) 滑动变阻器的功率3.2W。
27.小明同学在“探究杠杆平衡条件实验”中：
（1）实验前，杠杆左端下沉，则应将左端的平衡螺母向________调节，直到杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是________。
（2）如图甲所示，在A点挂4个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在B点挂________个相同的钩码；
（3）如图乙所示，改用弹簧测力计向下拉杠杆，使杠杆仍在水平位置平衡，当测力计从a位置转动到b位置时其示数将________，原因是___________________。
（4）小明查阅资料发现：当杠杆平衡时，所有动力与其力臂乘积之和等于所有阻力与其力臂乘积之和相等，于是他做了如图丙所示的实验，在杠杆左端挂了一个重为G1的物体，在杠杆右端不同位置分别挂了重为G2和G3的物体，并测出相对应的力臂，杠杆仍然在水平位置平衡。请写出此状态下杠杆平衡时的表达式：_________。（答案必须利用丙图给的物理量表示）
（5）学习了机械效率后，如图丁小明使用同一杠杆（质地均匀）采用两种方法将物体A提升相同的高度，在工作过程中方法一和方法二的机械效率分别为和，则______ （“>”、“=”或“