2021年北京昌平区黑山寨学校九年级上期中物理试卷

这是一份2021年北京昌平区黑山寨学校九年级上期中物理试卷，共23页。试卷主要包含了单项选择题，双项选择题，填空题，解答题，实验题，科普阅读题等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题（共15小题；共60分）
1. 下列的单位中，电压的单位是
A. 安培B. 伏特C. 欧姆D. 瓦特

2. 下列文具中，通常情况下属于绝缘体的是
A. 铅笔芯B. 橡皮C. 金属小刀D. 不锈钢尺

3. 小峰为了探究电动玩具车内部电动机与指示灯的连接方式，他将玩具车的电池取下，闭合开关，转动车轮（此时电动机相当于电源），车上的指示灯还能发光，玩具车内部电路由电源、开关、电动机、指示灯各一个组成，则该玩具车电路中电动机与指示灯
A. 一定串联
B. 一定并联
C. 串联、并联都行
D. 需要再断开开关，转动车轮，观察指示灯是否发光，才能判断

4. 如图所示的电路，电源电压不变，闭合开关 S，灯 L1 和 L2 均发光。一段时间后，灯 L1 突然熄灭，L2 仍发光（不考虑温度对灯丝电阻的影响），则下列判断正确的是
A. L1 断路，电压表与电流表示数的比值不变
B. L1 断路，电压表示数不变，电流表示数变大
C. L1 短路，电压表和电流表示数不变
D. L1 短路，电压表示数变小，电流表示数变大

5. 工作和生活中，手机已成为人们常用的工具。华为智能手机的电池电压最接近
A. 4 VB. 110 VC. 220 VD. 380 V

6. 选一选。
在相同温度下，关于导体的电阻，下列说法正确的是（ ）。
A. 铜线的电阻一定比铝线的小
B. 长度相同粗细也相同的铜线和铝线电阻相等
C. 长度相同的两根铜线，粗的那根电阻较大
D. 粗细相同的两根铜线，长的那根电阻较大

7. 下列四张图中利用热传递来改变物体内能的是
A.
钻木取火
B.
媒炉烧水
C.
压缩空气升温
D.
搓手取暖

8. 图为四冲程汽油机工作过程中的一个冲程的示意图，它是
A. 压缩冲程，将化学能转化成内能B. 压缩冲程，将机械能转化成内能
C. 做功冲程，将机械能转化成内能D. 做功冲程，将内能转化成机械能

9. 为节约能源，需提高热机的效率，下列措施中不能提高热机效率的是
A. 尽量使燃料充分燃烧B. 尽量减少热机部件间的摩擦
C. 尽量减少废气带走的热量D. 尽量增加热机的工作时间

10. 为了生活方便，卧室里的同一个照明灯通常用两个开关控制，一个安装在进门处，另一个在床头附近，操作任意一个开关均可以开灯、关灯。下面四幅图是小明用电池作为电源设计的四个电路模型，能满足要求的是（其中A图中的 S1 、 S2 及C图中的 S1 为单刀双掷开关）
A. B.
C. D.

11. 如图所示，闭合开关 S 后，L1 和 L2 两盏电灯都不亮，电流表指针几乎没有偏转，电压表指针明显偏转，该电路的故障可能是
A. L1 灯丝断了B. L2 灯丝断了C. 电流表损坏D. L2 灯泡处短路

12. 小刚按照如图所示的电路图连接电路，闭合开关后，发现两只灯泡都不亮，且电流表和电压表的示数均为零．他将 L1 、 L2 两只灯泡对调位置后，再次闭合开关，发现两只灯泡仍然不亮，电流表指针没动，但是电压表的指针有了明显的偏转．对该电路中出现的故障，比较准确的判断是
A. 电流表处断路B. 灯泡 L1 灯丝断路
C. 灯泡 L2 灯丝断路D. ab 两点间导线有断路

13. 如图所示电路，电源电压恒定不变，R1=12 Ω，R2=6 Ω，R3 是定值电阻。闭合开关 S1，当单刀双掷开关 S2 接 a 时电流表的示数为 0.6 A，则当单刀双掷开关 S2 接 b 时电流表的示数可能为
A. 1.2 AB. 0.9 AC. 0.6 AD. 0.3 A

14. R1 和 R2 是阻值大小不同的两个电阻，且 R1＜R2，按如图所示四种方法连接后，分别接在同一电源两极，则电路中电流最小的是
A. B.
C. D.

15. 测温模拟电路如图甲所示，温度表由量程为 0∼3 V 的电压表改装而成，电源电压 U 为 6 V，R 的阻值为 40 Ω，热敏电阻的阻值 Rt 随温度 t 变化的关系如图乙所示。则当开关 S 闭合后
A. 电路可测量的最高温度为 50∘C
B. 温度表的 0∘C 应标在电压表零刻度处
C. 若增大 U，电路可测量的最高温度将增大
D. 若 U 增大 3 V，R 增大 45 Ω，电路可测量的最高温度将增大

二、双项选择题（共4小题；共16分）
16. 下列说法中正确的是
A. 一切物体都具有内能
B. 雾霾弥漫是因为分子在不停地运动
C. 物体的机械能增加时，其内能却不一定增加
D. 用手捏海绵，海绵的体积变小了，说明分子间有间隙

17. 下列说法中正确的是
A. 物体温度升高，内能一定增大
B. 物体的温度不变，物体的内能就不变
C. 空气很容易被压缩，是因为气体分子间引力很大
D. 物体的内能是指物体内所有分子无规则运动的动能与分子势能的总和

18. 在如图所示的电路中，灯泡的亮度可由滑动变阻器调节，若变阻器的滑片 P 向右端滑动时灯泡的亮度逐渐变暗，则下列接法正确的是
A. M 接 C，N 接 B B. M 接 A，N 接 B
C. M 接 C，N 接 A D. M 接 B，N 接 D

19. 如图所示，电源两端电压恒定，闭合开关 S，在滑动变阻器的滑片 P 移动过程中，电流表 A 的最小示数为 I1，电压表 V1 的最大示数为 U1，电压表 V2 的最大示数与最小示数之比为 3:2，则下列说法正确的是（不计温度对灯丝电阻的影响）
A. 电源电压为 2U1
B. 灯 L 的阻值为 2U1I1
C. 在滑片 P 移动过程中，电流表示数变化的范围为 I1∼43I1
D. 在滑片 P 移动过程中，电路消耗的最大总功率是最小总功率的 1.5 倍

三、填空题（共9小题；共30分）
20. 小军在加油站看到一醒目的标语：“严禁用塑料桶装汽油”。请简述此规定的缘由： 。

21. 经验证明，只有 的电压对人体才是安全的

22. 家庭电路中的电灯与控制它的开关应该 联，开关必须接在 线上。

23. 我国北方冬天室内的暖气用热水循环供热，而不用其他液体，是因为 ，在降低相同温度时，水比等质量的其他液体放出的热量 。

24. 有 10 g 煤油，其中一半完全燃烧，放出的热量是 2.3×105 J，余下的煤油的热值是 J/kg。

25. 如图所示是滑动变阻器接入电路的一种情况，该变阻器接入电路的电阻是 （填“AP 或“BP”）。要使它接入电路的电阻增大，应将滑片 P 向 （填“左”或“右”）移动。

26. 火柴可以燃烧，也可以放在火上点燃，前者是通过 的方式使火柴头内能增加温度升高而点燃，后者是通过热 方式使火柴内能增加温度升高而点燃。

27. 如图所示，当电源电压为 4 V 时，电压表的示数为 1 V；当电源电压增加到 12 V 时，电流表的示数为 1 A。则电阻 R1= Ω，R2= Ω。

28. 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 1I 的关系图象。则定值电阻 R1 为 Ω，电源电压为 V。

四、解答题（共2小题；共26分）
29. 如图所示的电路，电源电压为 6 V，电阻 R1 的阻值为 30 Ω，滑动变阻器标有“20 Ω 2 A”的字样。求：滑动变阻器移动的过程中电流表的示数变化范围和电压表的最大值。

30. 如图甲所示的电路中，R1 为定值电阻，R2 为滑动变阻器，电源电压不变。闭合开关 S 后，滑片 P 从 a 端移动到 b 端，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示，则滑动变阻器最大阻值为 Ω，电源电压为 V，R1 的阻值为 Ω。

五、实验题（共13小题；共104分）
31. 如图所示，电压表的示数为 V，电阻箱的示数为 Ω。

32. 如图所示为研究气体扩散的实验装置，两个瓶中分别装有二氧化氮气体和空气，其中二氧化氮气体的密度大于空气的密度，为了增强实验的可信度，下面一只瓶里应装入 气体，扩散实验说明了 。

33. 在研究性学习活动中，小美同学用如图甲所示的电路探究导体的电阻跟哪些因素有关。她选取了 6 根金属丝，其材料、规格和测得的阻值如下表所示。
金属丝编号材料长度l/m横截面积S/mm2电阻值/ Ω①镍铬合金②镍铬合金③镍铬合金④镍铬合金⑤镍铬合金⑥锰铜合金⑦镍铬合金
（1）请你利用编号为①②③的三根金属丝的数据，在图乙坐标系中画出 R−l 图线。
（2）编号为 的 3 根金属丝是用来探究导体的电阻与横截面积的关系的，编号为 的 2 根金属丝是用来探究导体电阻与材料的关系的。
（3）根据表中数据所反映出的规律，可推知编号为⑦的金属丝的电阻值，请将结果填在表中。

34. 科学兴趣小组的同学利用学过的知识，测量定值电阻 Rx 的阻值。
（1）同学们利用电路甲测量 Rx 的阻值，测量数据和结果如下表：
实验次数电压U(伏)电流I(毫安)电阻R(欧)
根据表格中的数据可求得该电阻的阻值是 。
（2）同学们发现该电阻的标定阻值为 1000 欧，为什么测量值与标定值之间有较大偏差?他们查资料寻找原因，发现平时认为电阻为零的电流表和电阻无穷大的电压表实际上都有一定的内阻，只是电压表的内阻比较大，电流表的内阻比较小，但都会对测量结果产生影响。然后，同学们找来他们使用的电流表和电压表的说明书，说明书显示：
电压表：量程 0∼6 伏，内阻 6000 欧
电流表：量程 0∼10 毫安，内阻 40 欧
根据这些信息，可判断甲电路中由于 （“电流表”或“电压表”）内阻的影响，使测量结果产生较大偏差。
（3）小组同学经过思考，改成电路乙进行实验，测量数据和结果如下表：
实验次数电压U(伏)电流I(毫安)电阻R(欧)
比较两次测量结果，同学们做出了以下分析，你认为正确的是 。
A、测量该定值电阻选择电路乙更合适
B、用电压表和电流表测量得到的电阻阻值都会偏大或偏小
C、选择合适的电路，测得的电阻值偏差会减小，更接近真实值
（4）拓展应用根据以上的探究，如果需要测量阻值约 20 欧的小阻值电阻时，选用了合适量程的电压表和电流表后，为了使测量结果更精确，应选择甲和乙中的哪一电路?并说明理由。

35. 在“探究电流与电压的关系”实验中，小宝利用图甲所示的电路，通过改变干电池节数的办法获得多组数据，而小安利用图乙所示的电路，通过调节滑动变阻器的滑片也获得了多组数据如表。请回答：
（1）小宝与小安的方案相比， 的方案更好，原因是 （写一条）。
（2）小安利用三个电阻分别进行三次实验的目的是 （填序号）
①寻找普遍规律 ②减小实验误差 ③控制变量
（3）图丙是利用电阻 （填“R1 、 R2 或 R3”）实验得到的图象；丁是利用实验次数 得到的图象。

36. 在“比较不同物质吸热能力”的实验中，
（1）实验室准备了两个规格相同的加热器，两支温度计、烧杯、秒表、适量的水和食用油，为了完成实验，还需要 。将水、食用油分别放入两个相同的烧杯内，用相同的加热器同时加热，记录相关数据，并绘制出如图所示的图象。
（2）实验中，用 间接反映液体吸收热量的多少，依据你学过的知识，可以推断 （选填“甲”或“乙”）是食用油的温度随着加热时间的变化图象。
（3）已知水的比热是 4.2×103 J/(kg⋅∘C)。依据图象请你估算出食用油的比热容是 J/(kg⋅∘C)。

37. 某班同学在做“探究电流与电压和电阻的关系“的实验：
表一：
表二：
（1）在“探究电流与电压的关系”实验中，滑动变阻器的作用除了保护电路之外，其作用主要是 ；
（2）实验中，所测的数据如表一所示，由数据可得出的结论是：在 一定时，导体 ；
（3）小明探究“电流与电阻的关系”，所测的数据如表二所示，请依据表格和电路图分析，将 AB 间电阻由 5 Ω 换成 10 Ω，若滑动变阻器的滑片位置未改变，闭合开关进行实验时，应向 （填“左”或“右”）移动滑片 P，使电压表的示数保持 V 不变。

38. 一位物理教师要求同学们完成“研究电压不变时电流与电阻的关系”的实验，下表是黄青同学设计的记录实验数据的表格，由表格可知此实验主要由四大步组成，黄青同学已完成了三大步，此时实验器材的连接情况如图所示，按设计的实验顺序，现在把电路中 4 Ω 的电阻取下，再换上最后一个 1 Ω 的定值电阻，接下来的实验由你来完成：
保持电压 U=2 V 不变
电阻R/Ω8541电流
（1）闭合开关 S ，观察到电流表指针 ，电压表指针 ，应该立即 ，再把电流表量程 ，把电压表正、负接线柱 。
（2）再闭合开关 S ，应该 ，使电压表示数为 。
（3）从电流表上读取数据 A ，把其记入表格。
（4）由此得出的结论是 。

39. 物理兴趣小组做“探究导体电阻大小与导体长度的关系”实验。他们在如图所示电路中的 A 、 B 两点间接入待研究的电阻丝，电源电压恒定。忽略电阻丝电阻随温度变化的影响，待用电阻丝的规格如下表。
序号材料长度横截面积1碳钢合金丝LS2镍铬合金丝2LS3镍铬合金丝L2S4镍铬合金丝2L2S
（1）他们应选择序号为 的两根电阻丝来研究；
（2）实验中，两次电流表指针均有偏转，但第二次的示数小于第一次的示数，说明第二次接入电路的电阻丝的阻值较 （选填“大”或“小”）；
（3）从表中所给电阻丝的规格看，还可以用这些电阻丝来做另一个探究实验，即探究导体电阻大小与导体 的关系。
（4）本实验主要用到的物理方法是 、 。

40. 为比较水、空气对牛奶的冷却效果，探究小组的同学进行了如下实验：将一盒牛奶分别装入两个瓶中，一个放在水中，一个放在空气中，其它条件均相同，如图1所示。
实验时他们每隔一定时间记录一次甲、乙两温度计的示数，如下表所示：
时间/min024681012141618甲/∘C70605347423937353433乙/∘C70666158555250484746
（1）甲、乙两瓶中的牛奶质量应该
（2）根据表中数据，已将乙瓶中牛奶温度随时间变化的图象画在坐标系中，请将甲瓶中牛奶温度随时间变化的图象画在同一个坐标系中
（3）本次实验中，小明发现 的冷却效果更好（填“甲”或“乙”）
（4）通过分析，小明又发现，甲瓶中牛奶冷却快慢前后不一致，是越来越

41. 实验桌上有如下器材：符合实验要求的电源、已调零的电压表，电阻箱、定值电阻 R0 、开关各一个，导线若干。请你利用上述实验器材，设计一个实验证明：在一个串联电路中，某个电阻的阻值增大，这个电阻两端的电压也增大。要求：
（1）画出实验电路图；
（2）画出实验数据记录表。

42. 我们知道，测量时总存在误差，通常将测量值与真实值之差叫做绝对误差。初中电学实验中所用电流表的准确度等级一般是 2.5 级的。2.5 级电流表的含义是，用该电流表测量时的最大绝对误差不超过满刻度值的 2.5%。下表给出了用 2.5 级电流表测量电流时，电流表指针的偏转角度与百分误差（即最大绝对误差与电流表读数之比的百分数）之间的关系。
电流表指针的偏转角度量程为0−0.6A电流表的读数百分误差满刻度0.602.5%满刻度的二分之一0.305.0%满刻度三分之一0.207.5%满刻度四分之一0.1510%满刻度十分之一0.0625%满刻度二十分之一0.03
（1）上表中的最后一空处相应的百分误差应是 %。
（2）从上表中的数据可以看出，该电流表的指针偏转的角度越大，百分误差 （选填“越大““越小“或“不变“）。
（3）如果用准确度等级是 2.5 级的电流表进行测量时要求百分误差小于 3.75%。则该电流表指针的偏转角度应大于满刻度的 。

43. 在学习了“伏安法测电阻”的实验后，同学们积极动脑设计了很多测电阻的电路。某同学设计了一个测量电阻的电路，如图甲所示，R0 为保护电路的定值电阻，电源电压保持不变，在 M 、 N 之间接入待测电阻 R，可以直接在改装后的电流表表盘上读出电阻阻值，该同学已经在电流表表盘上标出了部分电阻值，如图乙所示。由电表表盘数据可知：
（1）由表盘数据可知当电流为 0.2 A 时，M 、 N 之间的电阻为 Ω。
（2）请你用电流表示数 I 、电源电压 U 、定值电阻阻值 R0，写出待测电阻 R 的表达式：R= 。
（3）电路中电阻 R0= Ω。
（4）该电表测量电阻的最小值是 Ω。

六、科普阅读题（共2小题；共14分）
44. 阅读下面短文，回答问题：
公元 1821 年，德国物理学家塞贝克发现了一种奇怪的现象：把两根铜丝和一根铁丝与灵敏电流计串联成闭合电路，然后把铜丝和铁丝的一个连接点放在盛有冰水混合物的容器里保持低温；另一个连接点放在火焰上加热。发现灵敏电流计的指针发生了偏转，这一现象表明这时闭合电路中产生了电流。塞贝克把这种电流叫做“热电流”，把这电路叫“热电偶电路”，如图所示。
进一步的实验表明：热电偶电路中电流的大小跟相互连接的两种金属丝的性质以及接点 D 和 G 间的温度差有关。下表给出了通过实验测得的某铂一铑合金热电偶电路中电流大小与温度差关系的一组数据。
两接点间的温差/∘C01100200300500电路中的电流/10−1
请根据以上资料数据说明：
（1）这样的热电偶实际上是一个电源，它把 能转化为 能。
（2）在热电偶电路中，产生热电流的条件是：电路是由 （填“相同”或“不同”）材料的导体组成的闭合电路，在两个接点之间存在着 。

45. 阅读短文，回答问题。
石墨烯——改变世界的神奇新材料
一片碳，看似普通，厚度为单个原子，却使两位科学家获得诺贝尔奖，这种全新材料名为“石墨烯”。
石墨烯是目前世上最薄、最坚硬的纳米材料，作为电导体，它有着和铜一样出色的导电性；作为热导体，它比目前任何其他材料的导热效果都好，而且它几乎是完全透明的，利用石墨烯，科学家能够研发一系列具有特殊性质的新材料。比如，石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管，因此有希望应用于全新超级计算机的研发；石墨烯还可以用于制造触摸屏、发光板，甚至太阳能电池。如果和其他材料混合，石墨烯还可用于制造更耐热、更结实的电导体，从而使新材料更薄、更轻、更富有弹性，从柔性电子产品到智能服装，从超轻型飞机材料到防弹衣，甚至未来的太空电梯都可以以石墨烯为原料。因此，此应用前景十分广阔。
（1）最近国外研究人员通过引入由多层石墨烯制成的交替散热通道，解决了交通信号和电动汽车中使用半导体材料散热的难题，这是利用石墨烯的 （填选项前的字母）；
A. 透光性好B. 硬度大C. 导热性好D. 导电性强
（2）石墨烯有希望应用于全新超级计算机的研发，是因为 ；
（3）石墨烯是目前世上至今发现的最薄、最坚硬的纳米材料。针对这一发现同学们提出了以下几个问题，你认为最有价值且可探究的问题是 （填选项前的字母）
A. “石墨烯的硬度与石墨烯的厚度、面积有什么关系?”
B. “如何提取石墨烯这种物质?”
C. “石墨烯在生活中有什么用处?”
D. “石墨烯为什么很薄?”
答案
第一部分
1. B
2. B
3. B
【解析】将电池取下，闭合开关，转动车轮，车轮带动电动机转动，车上的指示灯还能发光，说明此时电动机、指示灯构成闭合回路，故电动机与指示灯并联；如果电动机与指示灯是串联的，拆去电池，闭合开关后，电动机、指示灯组成的电路是开路，指示灯不会发光，故B选项正确。
4. A
【解析】分析电路可知，灯泡 L1 和 L2 并联，电流表测量的是 L2 支路的电流，电压表与 L1 并联，测量的是 L1 两端的电压（电源电压或 L2 两端的电压）。L1 突然熄灭的原因若是被短路，则由并联电路一条支路短路所有支路也将被短路可知，灯泡 L2 也应被短路而不发光，所以C、D错误；L1 断路而熄灭，因为并联电路各支路间互不影响，所以 L2 支路的电压、电流都没有变化，即电压表与电流表示数的比值不变。
5. A
6. D
【解析】A、导体电阻与导体的材料、长度与横截面积有关，只知道导体的材料，不知道导体的长度和横截面积关系，无法确定铜线与铝线电阻的大小，故A错误。
B、长度相同、粗细也相同的铜线和铝线，由于材料不同，则电阻不相等，故B错误；
C、在材料、长度相同的情况下，导体越粗，横截面积越大，电阻越小，所以，长度相同的两根铜线，粗的那根电阻较小，故C错误；
D、在材料、横截面积相同的情况下，导体越长，导体电阻越大，所以，粗细相同的两根铜线，长的那根电阻较大，故D正确。
故选：D。
7. B
【解析】钻木取火，机械能转化成内能，是通过做功的方式改变物体内能的，故A不符合题意；煤炉烧水，水吸收热量，温度升高，内能增大，是通过热传递的方式增加水的内能，故B符合题意；压缩空气，使空气升温，机械能转化为内能，是通过做功的方式改变物体内能的，故C不符合题意；用“搓手”的方法取暖，机械能转化为内能，是通过做功的方式改变物体内能的，故D不符合题意。
8. B
9. D
【解析】热机效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。所以减少热量的损失可以提高热机的效率。所以使燃料充分燃烧、减少废气带走的热量、减少热机部件间的摩擦都可以减少热量的损失，提高效率。
增加热机的工作时间，并不能减少热量的损失，所以不能提高热机的效率。
10. A
11. B
【解析】如果 L1 灯丝断了，整个电路断路，电压表、电流表示数都为零。A选项不符合题意；
如果 L2 灯丝断了，L2 处断路，所以电流表示数接近为零，电压表测量电源电压，示数增大。B选项符合题意；
如果电流表损坏，整个电路断路，电流表示数为零，电压表示数为零。C选项不符合题意；
如果 L2 处短路，电路电阻减小，电源电压不变，电流表示数增大，电压表示数为零。D选项不符合题意。
12. C
【解析】两灯对调位置前，因为电流表示数为零，所以是串联电路的某处出现断路；又因为电压表示数为零，所以电压表所测电路完好，即：灯泡 L1 和电流表完好．
两灯对调位置后，电压表有了示数，说明电压表所测电路发生了断路，结合上面的情况，可断定是灯 L2 发生了断路．
13. B
【解析】由电路图可知，闭合开关 S1，单刀双掷开关 S2 接 a 时，R1 与 R3 串联，电流表测电路中的电流，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，由 I=UR 得，电源的电压 U=Ia(R1+R2)=0.6 A×(12 Ω+R2)，当闭合开关 S1，单刀双掷开关 S2 接 b 时，R2 与 R3 串联，电流表测电路中的电流，则电流表的示数 Ib=UR2+R3=0.6 A×(12 Ω+R3)6 Ω+R3=0.6 A×[(6 Ω+R3)+6 Ω]6 Ω+R3=0.6 A+0.6 A×6 Ω6 Ω+R3，当 R3=0 时，Ib=0.6 A+0.6 A×6 Ω6 Ω=1.2 A，当 R3 越大时，Ib 越接近于 0.6 A，所以，根据 R3 是定值电阻可知，0.6 A