安徽省马鞍山二中实验学校2021-2022学年九年级上学期期中考试物理试题（Word版含答案）

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2021-2022学年安徽省马鞍山二中实验学校九年级（上）期中物理试卷一、填空题（每小题4分，共32分）1．（4分）如图所示，取两个相同的验电器A和B，使A带负电，B不带电，用带有绝缘手柄的金属棒把A和B连接起来，金属棒中瞬间电流的方向为 　   　（选填“A到B”或“B到A”），B带 　   　电。2．（2分）如图所示，用大小为F的拉力，通过一个动滑轮，拉着重为300N的物体，使物体在竖直方向以1m/s的速度向上做匀速直线运动，其中动滑轮重100N，则拉力F做功的功率为 　   　W。（不计绳重和滑轮转轴处的摩擦）3．（4分）如图所示电路，电源电压保持不变，滑动变阻器最大阻值为20Ω，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P移到a端时，电流表的示数为0.75A，此时电阻R两端电压为　   　V，当滑动变阻器的滑片P移到b端时，电流表的示数为1.25A，则电阻R的阻值为　   　Ω。4．（4分）如图是引体向上的示意图，小云同学在半分钟内做了12个规范的引体向上。已知小云的质量为60kg，每次引体向上他能将自身重心提高0.4m，则小云每做一次引体向上所做的功为　   　J，整个过程中的平均功率为　   　W．（g取10N/kg）5．（6分）电压表是由电流表串联一个电阻改装而成的（电压表相当于能显示电压的一个电阻）。两个相同的电压表与电阻箱R连成如图甲所示的电路。已知电源电压恒为3V，当电阻箱的阻值R＝750Ω时，闭合开关，其中一个电压表的示数如图乙所示，则加在电压表V1两端的电压为 　   　V，通过电压表V1和V2的电流之比为 　   　，电压表的内阻大小为 　   　。 6．（4分）如图，电源电压5V，R1＝5Ω，R2＝10Ω，当闭合开关后，两电表有示数且保持稳定，则甲电表的示数为　   　，乙电表的示数为　   　。7．（4分）一个标有“8V 0.5A”的小灯泡要接在10V的电源上使它正常发光，应　   　联一个阻值为　   　Ω的电阻。8．（4分）学校举行了一次登山比赛，小莉和小娟体重之比为5：6，爬到山顶，小莉用时50min，小娟用时45min，则小莉和小娟做功之比是 　   　，爬山功率之比是 　   　。二、选择题（每题3分，共30分）9．（3分）物体在力F的作用下沿力的方向移动了距离s，试比较在如图所示的三种情况中，力对物体做功的多少（　　）A．W1＜W2＜W3 B．W1＞W2＞W3 C．W1＜W3＜W2 D．W1＝W2＝W310．（3分）2019年1月3日“嫦娥四号”探测器在月球背面成功降落，如图所示的是“玉兔二号”巡视器与“嫦娥四号”着陆器分离时的照片。“玉兔二号”巡视器上的太阳能电池板给充电电池充电时，充电电池相当于简单电路上的（　　）A．开关 B．电源 C．用电器 D．导线11．（3分）如图所示电路，闭合开关，L1、L2。两灯均发光，两电表均有示数，过一会儿，其中一个灯泡突然熄灭，一只电表示数增大，另一只电表示数减小到几乎为零，造成此现象的原因可能是（　　）A．灯L1短路 B．灯 L2短路 C．灯L1断路 D．灯L2断路12．（3分）如图所示的电路，电源电压恒定，R为定值电阻。闭合开关S，向右移动滑片P，保持不变的是（　　）A．电流表A的示数 B．电压表V2的示数 C．电压表V1示数与电流表A示数的乘积 D．电压表V2示数与电流表A示数的比值13．（3分）灯泡L与定值电阻R的I﹣U图象如图所示。若将L与R串联在6V的电源上，下列说法正确的是（　　）A．小灯泡的阻值是10Ω B．电路中的电流是0.6A C．电路总电阻为15Ω D．若将它们并联2V的电源上，干路的电流是0.4A14．（3分）下列关于功率的说法中，正确的是（　　）A．物体做功越多，功率越大 B．物体做功时间越短，功率越大 C．物体做功越快，功率越大 D．物体做功时间越长，功率越大15．（3分）如图甲所示，R2为电阻箱调节R2时电流表示数I随之变化。如图乙所示是电阻箱阻值R2与电流表示数的倒数的图象。则定值电阻R1与电源电压U的大小分别为（　　）A．5Ω  30V B．5Ω  2.5V C．10Ω  20V D．10Ω  10V16．（3分）如图所示是利用伏安法测电阻的部分电路，若考虑电表内阻对电路的影响，则关于测量误差和产生原因，下列说法正确的是（　　）A．测量值偏小，是由于电流表所测通过Rx电流偏小 B．测量值偏小，是由于电压表所测Rx两端电压偏小 C．测量值偏大，是由于电流表所测通过Rx电流偏大 D．测量值偏大，是由于电压表所测Rx两端电压偏大17．（3分）如图所示，某同学用大小为F的水平推力，推着重力为G的木箱m在水平地板上向右做匀速直线运动，当木箱运动的距离为s时，下列关于做功的判断正确的是（　　）A．木箱受到重力做功的大小为Gs B．木箱受到地板的摩擦力做功大小为Fs C．木箱受到合力做功的大小为Fs D．木箱受到地板的支持力做功大小为（F+G）s18．（3分）某同学设计了以下四种电路，其中电源电压不变且未知，R0是已知阻值的定值电阻。在实验中不拆改电路的情况下，能够测量出未知电阻Rx阻值的电路是（　　）A．只有① B．只有②③ C．只有①②③ D．①②③④都可以三、实验题（每空2分，共24分）19．（10分）在测量标有电压为3V的某小灯泡电阻的实验中，电源电压恒为6V，滑动变阻器的规格分别为“20Ω0.2A”和“30Ω1A”。（1）设计电路如图甲所示，图乙是根据电路图连接的实物图，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡不亮，经检查是由于一根导线的一端连接错误，请在图乙中连接错误的导线上打“×”并用笔将改动后的导线画出，导线不许交叉。（2）正确连线后，开始实验。调节滑片，使电压表的示数为3V，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图丙所示为 　   　A，则小灯泡的电阻为 　   　Ω。（3）让小灯泡两端电压逐次下调，使灯丝的温度不断降低，灯泡变暗直至完全不发光，计算每次的电阻，发现无法取平均值，这是因为 　   　。（4）为了完成实验，应选用规格为 　   　的滑动变阻器。（5）如果在滑动变阻器的滑片移动过程中，小灯泡的电阻变化了5Ω，则滑动变阻器的电阻变化量△R 　   　5Ω（选填“＞”、“＜”或“＝”）。20．（8分）在“伏安法测电阻”的实验中，六六同学发现电压表损坏了，于是豆豆同学设计了如图所示的电路图，也完成了电阻的测量。A.按电路图连接电路；B.闭合开关S和S1，记下电流表的示数为I；C.　   　，记下电流表的示数为I0；D.被测电阻的表达式：Rx＝　   　。小莉认为此实验进行多次测量会更加准确，于是她在图中的干路增加一个滑动变阻器，改变滑动变阻器的阻值，重复上述操作，可实现多次测量。小莉的做法是 　   　（选填“正确”或“错误”）的，理由是 　   　。21．（6分）学习了功率知识后，小明和小亮两位同学想测量纸锥下落时重力做功的功率，请你帮忙将实验过程补充完整。（1）实验原理是：　   　（写公式）。（2）需要测量的物理量有下落时间、　   　和　   　（写出物理量）。相应的测量工具为秒表、　   　和　   　。（3）如图是小明和小亮利用闪光照相机拍摄纸锥竖直下落时的照片，照相机每隔0.2s曝光一次，若测得纸锥在A、B两位置间的实际距离为6.40cm，则此AB过程中，纸锥的下落速度为　   　cm/s。（4）下列关于纸锥在竖直下落过程中重力做功功率随时间变化的图象中正确的是　   　。四.计算题（第22题4分，第23题4分，第24题6分，共14分）22．（4分）如图所示，电源电压恒定，R1＝30Ω，R2＝60Ω．当开关S3闭合，S1、S2都断开时，电流表的示数为0.1A．求：（1）电源电压；（2）当开关S3断开，S1、S2都闭合时，电流表的示数。23．（4分）一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动，其v﹣t图像如图所示，在第10s时速度达到20m/s，前10s通过的路程为120m。求：（1）在0～10s内汽车的平均速度。（2）设汽车在行驶过程中所受阻力不变，大小为f＝4000N，那么在0～10s内汽车发动机的牵引力所做的功是多少J？24．（6分）在图甲所示的电路中，电源电压不变。闭合开关S后，滑动变阻器滑片P由一端移动到另一端时，测得电阻R1两端电压U与通过R1的电流I的变化关系如图乙所示。求：（1）R1的阻值；（2）滑动变阻器R2的最大阻值；（3）若电压表所选量程为0～3V，为保障其安全，R2阻值允许变化范围。
2021-2022学年安徽省马鞍山二中实验学校九年级（上）期中物理试卷参考答案与试题解析一、填空题（每小题4分，共32分）1．【解答】解：A带负电，B不带电，用一根带有绝缘柄的金属棒把A、B连接起来，自由电子由A到B；自由电子的定向移动方向与电流方向相反；故电流方向由B到A，电子由A转移到B，使B带上负电。故答案为：B到A；负。2．【解答】解：由图可知：由于物体在竖直方向向上做匀速直线运动，则两股绳子的拉力大小F1、F2都等于物体的重力G，滑轮受竖直向下的重力、两股绳子的拉力和竖直向上的拉力作用，根据受力平衡可知：F＝F1+F2+G′＝300N+300N+100N＝700N，由于物体在竖直方向以1m/s的速度向上做匀速直线运动，则拉力F的作用点移动的速度：v＝v物＝×1m/s＝0.5m/s，根据P＝＝＝Fv可得，拉力F做功的功率：P＝Fv＝700N×0.5m/s＝350W。故答案为：350。3．【解答】解：（1）当滑动变阻器的滑片P移到a端时，电阻R被短路，此时电阻R两端电压为0V，此时电路为R1最大阻值的简单电路，电流表测电路中的电流，由I＝可得，电源的电压：U＝IR1＝0.75A×20Ω＝15V；（2）当滑动变阻器的滑片P移到b端时，电阻R与R1的最大阻值并联，电流表测干路电流，此时电路的总电阻：R总＝＝＝12Ω，因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，所以，＝+，即＝+，解得：R＝30Ω。故答案为：0；30。4．【解答】解：（1）小云的重力：G＝mg＝60kg×10N/kg＝600N，小云每一次引体向上所做的功：W＝Gh＝600N×0.4m＝240J；（2）小云半分钟做的总功：W总＝240J×12＝2880J，t＝0.5min＝30s，小云做功的平均功率：P＝＝＝96W。故答案为：240；96。5．【解答】解：闭合开关，电压表V1与电阻箱并联后再与V2串联接入电路，两个电压表相同，并联电路总电阻小于任何一个分电阻，所以电压表V1与电阻箱并联部分的总电阻小于电压表V2的电阻，由串联分压原理可知电压表V2两端的电压大于电压表V1与电阻箱并联部分的电压，已知电源电压恒为3V，图乙所示电压表接入电路的量程为0～3V，每一小格表示0.1V。读图可得该电压表示数为2.5V，所以该电压表为电压表V2，串联电路总电压等于各部分电压之和，所以电压表V1两端的电压为：U1＝U﹣U2＝3V﹣2.5V＝0.5V；由欧姆定律可得通过电压表V1和V2的电流之比为：＝＝＝＝；并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以通过电阻箱的电流是通过电压表V2的电流的，并联电路各支路两端电压相等，通过电阻箱的电流：IR＝＝＝A，通过电压表V2的电流：I2＝＝A，电压表的内阻大小为：RV＝＝＝3000Ω。故答案为：0.5；1：5；3000Ω。6．【解答】解：由于电压表内阻很大，在电路中可看作断路；电流表内阻很小，在电路中可看作一根导线；若两电阻串联，根据电流的流向可知，乙应为电流表，甲应为电压表，则闭合开关后，则R1短路，电流表无示数，不符合题意；则两电阻只能是并联，乙只能为电压表，乙测电源电压，示数为5V；甲只能为电流表，甲测通过R1的电流，根据并联电路电压的规律和欧姆定律，甲电流表的示数I＝＝1A。故答案为：1A；5V。7．【解答】解：灯泡正常发光时的电压UL＝8V，当接在电压为10V的电源上时，要使灯泡正常发光，需要给灯串联一个电阻R分压，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，串联电阻R两端的电压：UR＝U﹣UL＝10V﹣8V＝2V，因串联电路中各处的电流相等，且灯泡正常发光，所以，电路电流为0.5A，由I＝可得，串联电阻的阻值：R＝＝＝4Ω。故答案为：串联；4。8．【解答】解：小莉和小娟体重之比为G1：G2＝5：6，登山h相同，W＝Gh，则小莉和小娟两人爬到山顶做功：＝＝＝；小莉和小娟所用时间之比：t1：t2＝50min：45min＝10：9，所以小明、小刚两人爬山的功率：＝＝×＝×＝。故答案为：5：6；3：4。二、选择题（每题3分，共30分）9．【解答】解：由图知，对三个物体的拉力相等都为F，三个物体在力F的方向上移动的距离相等都为s，根据功的计算公式W＝Fs可知，力F对三个物体所做的功一样多，即：W1＝W2＝W3。故选：D。10．【解答】解：太阳能电池板给充电电池充电时，充电电池消耗电能，相当于用电器。故选：C。11．【解答】解：由电路图可知，L1、L2串联，电压表测L2两端的电压，电流表测电路中的电流，A．若L1灯短路时，电路为L2的简单电路，此时L1不发光、L2发光，电压表和电流表的示数均增大，故A不符合题意；B．若L2灯短路时，电路为L1的简单电路，此时L1发光、L2不发光，电流表示数增大，电压表被短路几乎无示数，故B符合题意；C．若L1灯断路时，电路断路，此时L1、L2均不发光，电流表和电压表均无示数，故C不符合题意；D．若L2灯断路时，电路断路，此时L1、L2均不发光，电流表无示数，电压表串联在电路中测电源两端的电压，其示数增大，故D不符合题意。故选：B。12．【解答】解：由电路图可知，定值电阻R与滑动变阻器R′串联，电压表V1测电源的电压，电压表V2测R两端的电压，电流表测电路中的电流，因电源电压恒定，所以，滑片移动时，电压表V1的示数不变，向右移动滑片P，变阻器接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，由I＝可知，电路中的电流变大，即电流表A的示数变大，故A不符合题意；则电压表V1示数与电流表A示数的乘积变大，故C不符合题意；由U＝IR可知，R两端的电压变大，即电压表V2的示数变大，故B不符合题意；由R＝可知，电压表V2示数与电流表A示数的比值等于R的阻值，则电压表V2示数与电流表A示数的比值不变，故D符合题意。故选：D。13．【解答】解：（1）若将L与R串联在6V的电源上，因串联电路中各处的电流相等，且电源的电压等于各分电压之和，所以，由图象可知，当电路中的电流为0.4A，电阻R两端的电压为4V，灯泡两端的电压为2V时符合题意；故B错误；则由I＝可得灯泡的电阻：RL＝＝＝5Ω；故A错误；R＝＝＝10Ω，则总电阻R总＝RL+R＝5Ω+10Ω＝15Ω，故C正确；（2）若将它们并联2V的电源上，由图象可知，同灯泡和电阻的电流分别为0.4A、0.2A，则干路电流I′＝0.4A+0.2A＝0.6A，故D错误。故选：C。14．【解答】解：A、在相同时间内，做功多的机器，功率一定大。选项A缺少“相同时间”这一条件，所以A不正确；B、做相同的功，做功时间短的，功率一定大。选项B缺少“相同的功”这一条件，所以B不正确；C、做相同的功，所用时间短的，功率一定大。有条件，且结论正确，所以C正确；D、因为选项C的说法正确，所以D不正确。故选：C。15．【解答】解：由电路图可知，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，由图乙可知，当R2＝0Ω时，＝2A﹣1，则电路中的电流I1＝0.5A，此时只有R1接入电路，则由I＝可得，电源的电压：U＝I1R1＝0.5A×R1，﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①当R2＝10Ω时，＝6A﹣1，则电路中的电流I2＝A，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电源的电压：U＝I2（R1+R2）＝A×（R1+10Ω），﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②因电源的电压不变，所以，0.5A×R1＝A×（R1+10Ω），解得：R1＝5Ω，电源的电压U＝I1R1＝0.5A×5Ω＝2.5V。故选：B。16．【解答】解：图中是电流表内接法，由于电流表的分压作用，电压测量值偏大，电流测量值准确，根据欧姆定律I＝可知，电阻测量值偏大，等于电阻R与电流表内阻之和。故选：D。17．【解答】解：A、重力的方向是竖直向下的，物体沿水平方向移动距离，所以重力没有做功，故A错误；B、木箱做匀速直线运动，处于平衡状态，摩擦力f等于推力F，摩擦力做的功等于推力所做的功，即W＝Fs，故B正确；C、木箱做匀速直线运动，处于平衡状态，合力为零，所做的功为零，故C错误；D、木箱受到地板的支持力竖直向上，物体沿水平方向移动距离，所以支持力没有做功，故D错误。故选：B。18．【解答】解：由图知，①只闭合S1时，电路是只有R0的基本电路，电流表测量通过R0的电流I0；再闭合S2，两只电阻并联，电流表测量干路电流I，根据电源电压不变列式I0R0＝（I﹣I0）Rx可求出Rx的阻值，故能测出Rx阻值；②只闭合S2时，两电阻串联，电流表测电路中电流I1；两开关都闭合时只有R0接入电路中，电流表测此时电路中电流I0，根据电源电压不变列式I1（R0+Rx）＝I0R0可求出Rx的阻值，故能测出Rx阻值；③闭合开关S、S2，两只电阻串联，电压表测量电源电压为U；闭合S，断开S2，闭合S1，电压表测量电阻R0两端电压U0，根据电路电流相等列式＝可求出Rx的阻值，故能测出Rx阻值；④闭合开关S，S1接1，两只电阻串联，电压表测量R0两端电压为U0；S1接2，电流从电压表负接线柱流入，造成电压表指针向左偏转，故不能测出Rx阻值。故选：C。三、实验题（每空2分，共24分）19．【解答】解：（1）由图知，电压表与灯泡串联，而滑动变阻器与灯泡并联了，应将滑动变阻器与灯泡串联，将电压表与灯泡并联，如下图所示：（2）由图丙知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，电流表的示数为0.3A，小灯泡的电阻为：R＝＝＝10Ω；（3）由于灯泡的电阻受温度的影响，一直变化，不是定值，所以求平均值没有意义；（4）由（2）知灯泡正常发光时的电流为0.3A＞0.2A，所以不能选择“20Ω0.2A”的滑动变阻器，根据串联电路电压的规律知，滑动变阻器两端的电压为：U滑＝U﹣UL＝6V﹣3V＝3V，由I＝可得，滑动变阻器接入电路的电阻为：R＝＝＝10Ω，所以应选择“30Ω1A”的滑动变阻器；（5）若滑动变阻器接入电路的阻值减小，电路中的电流变大，灯泡的亮度变大，灯的功率变大，灯丝的温度升高，灯丝的电阻变大；由于总电压不变，电路中的电流变大，可知电路中的总电阻变小，所以变阻器减小的阻值大于灯泡增大的阻值，故当小灯泡的电阻变化了5Ω，则滑动变阻器的电阻变化量△R＞5Ω。故答案为：（1）见上图；（2）0.3；10；（3）灯泡的电阻受温度的影响，一直变化，不是定值，求平均值没有意义；（4）30Ω 1A；（5）＞。20．【解答】解：（1）实验步骤：A．按电路图连接电路；B．闭合S和S1，记录电流表示数为I；C．再断开S1，记录电流表示数为I0。在B中，两电阻并联，电流表测干路的总电流；在C中，电流表测R0的电流，由欧姆定律，电源电压：U＝I0R0，根据并联电路各支路互不影响，故在B中R0的电流仍I2，根据并联电路电流的规律，通过待测电阻的电流为：IX＝I﹣I0，由欧姆定律和并联电路电压的规律，RX＝＝；（2）在干路增加了一个滑动变阻器，当两开关都闭合时，两电阻并联后与变阻器串联，再断开S1，R0与变阻器串联，由并联电阻小于其中任一电阻，结合分压原理，R0与变阻器串联时，R0的电压变大，小明同学的做法是错误的，理由是R0、RX两端的电压不再相等。故答案为：C、再断开S1；D、；错误；R0、RX两端的电压不再相等。21．【解答】解：（1）测量功率的原理就是依据了功率的计算公式P＝；（2）根据实验的要求可知，需要测量的物理量有下落时间、下落高度和纸锥质量。相应的测量工具为秒表、刻度尺和托盘天平；（3）纸锥在A、B两位置间的实际距离为6.40cm，时间为0.2s×2＝0.4s，则此AB过程中，纸锥的下落速度为：v＝＝＝16cm/s。（4）由功率公式可得，P＝＝＝Gv，纸锥的重力不变，由图可知，速度v先变快后不变，故纸锥在竖直下落过程中重力做功功率随时间变化规律是先变大后不变，故只有选项C的图象符合题意。故答案为：（1）P＝；（2）下落高度；纸锥质量；刻度尺；托盘天平；（3）16；（4）C。四.计算题（第22题4分，第23题4分，第24题6分，共14分）22．【解答】解：（1）当开关S3闭合，S1、S2都断开时，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和，∴根据欧姆定律可得，电源的电压：U＝I（R1+R2）＝0.1A×（30Ω+60Ω）＝9V；（2）当开关S3断开，S1、S2都闭合时，R1与R2并联，电流表测干路电流，∵并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，∴电路中的总电阻：R＝＝＝20Ω，干路电流表的示数：I′＝＝＝0.45A。答：（1）电源电压为9V；（2）当开关S3断开，S1、S2都闭合时，电流表的示数为0.45A。23．【解答】解：（1）由题知，在0～10s内汽车的平均速度为：v＝＝＝12m/s；（2）由图像可知，10～20s汽车做匀速直线运动，F牵＝F＝4000N牵引力的功率：P＝＝＝Fv＝4000N×20m/s＝8×104W，根据P＝知，在0～10s内汽车发动机的牵引力所做的功为：W＝Pt＝8×104W×10s＝8×105J。答：（1）在0～10s内汽车的平均速度为12m/s；（2）在0～10s内汽车发动机的牵引力所做的功是8×105J。24．【解答】解：（1）由电路图甲知两电阻串联，电压表串联定值电阻两端的电压，电流表测量电路的电流，根据图乙可知，当滑片p滑至左端时，Rp＝0，电路中最大电流，I＝0.6A，R1两端的电压等于电源电压，所以电源电压U＝6V；由I＝可得，电阻R1的阻值：R1＝＝＝10Ω；（2）当滑片位于右端时，定值电阻与滑动变阻器的最大阻值串联，此时电路中的电流最小，由图象乙可知，此时电压表的示数为1.5V，电流为0.15A，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，变阻器两端的电压：U滑＝U﹣U1＝6V﹣1.5V＝4.5V，则由I＝可得，变阻器的最大阻值：R滑＝＝＝30Ω。（3）R1和R2串联，由（2）知，当R2＝30Ω时，电压表的示数为1.5V＜3V，当电压表的示数为3V时，R2两端的电压也为3V，此时滑动变阻器连入阻值最小，又因为R1＝10Ω，所以R2＝10Ω，综上所述，10Ω＜R2＜30Ω。答：（1）R1的阻值为10Ω；（2）滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω；（3）若电压表所选量程为0～3V，为保障其安全，R2阻值允许变化范围为10Ω～30Ω。