山东省济宁市嘉祥县2020-2021学年九年级上学期期末考试物理试题（word版 含答案）

这是一份山东省济宁市嘉祥县2020-2021学年九年级上学期期末考试物理试题（word版 含答案），共16页。
A．电流与电压、电阻的定量关系
B．通电导体周围存在着磁场
C．通电螺线管的极性判定
D．电流的热效应
2．（2分）下列关于物理概念的说法中，正确的是（ ）
A．只有正电荷定向移动才能形成电流
B．0℃的水的内能比0℃的冰的内能大
C．并联电路的总电阻等于各并联电阻倒数和的倒数
D．电阻是导体对电流的阻碍作用，阻碍作用越大，电流越小
3．（2分）关于下列四幅图的说法正确的是（ ）
A．甲图中，温度计的示数为﹣4℃
B．乙图中，某晶体熔化图象中bc段，晶体内能不变
C．丙图中，花儿上的露珠是水蒸气凝华而成的
D．丁图中，烈日下小狗伸出舌头降温，是因为水汽化放热
4．（2分）如图所示，是探究“通电直导线周围是否存在磁场”实验装置的一部分，置于水平桌面的小磁针上方有一根与之平行的直导线。关于这个实验下列说法正确的是（ ）
A．首次通过本实验揭开电与磁关系的科学家是法拉第
B．当直导线通电时，小磁针会离开支架悬浮起来
C．小磁针用于检验通电直导线周围是否存在磁场
D．改变直导线中电流方向，小磁针N极的指向不变
5．（2分）下列各电路中电源电压相同，灯泡的规格相同，开关同时闭合时，电功率最小的电路是（ ）
A．B．
C．D．
6．（2分）下列小实验的说法中，错误的是（ ）
A．两手相互摩擦，过一会手变暖和，说明做功可以改变物体的内能
B．将温度计的玻璃泡包上浸过水的棉花，放在恒温的环境中，观察到其示数会下降，说明液体蒸发要吸热
C．对着冰冷的镜面哈气，发现镜面变模糊，说明降低温度可以使液体汽化
D．干燥的天气里，用塑料梳子梳头，头发会随着梳子飘起来，而且会变得蓬松，头发变得蓬松是因为带上同种电荷而互相排斥
7．（2分）关于下列四幅图，对应的说法正确的是（ ）
A．图甲，通电导体周围存在着磁场，将小磁针移走，该磁场消失
B．图乙，闭合开关后，通电螺线管右端为N极
C．图丙，司南能指示南北方向，是因为受到地磁场的作用
D．图丁，闭合开关，保持电流方向不变，对调磁体的N、S极，导体棒ab受力方向不变
8．（2分）小明家中的4盏电灯突然全部熄灭了，他检查保险丝发现未熔断，于是用测电笔测试室内各处电路，氖管均不发光，他作出如下判断，正确的是（ ）
A．室内用电器短路了B．进户的火线开路了
C．进户的零线开路了D．灯丝都给烧断了
9．（2分）如图所示，是电学中常见的电路图，在A、B两点间分别接入下列选项中加点字的元件，并进行对应实验，对滑动变阻器在此实验中的作用描述正确的是（ ）
A．探究电流与电压的关系——保持定值电阻两端电压不变
B．探究电流与电阻的关系——调节电阻两端电压成倍数变化
C．测量定值电阻的阻值——多次测量求平均值，减小误差
D．测量小灯泡的电功率——改变小灯泡两端电压，求平均电功率
10．（2分）如图为一种测量酒精气体浓度的工作原理图，电源电压恒为12V，定值电阻R＝40Ω，R0是酒精气敏电阻，阻值随酒精气体的浓度增大而减小，其阻值变化范围为10Ω～20Ω，电压表接入电路的量程为0～15V，电流表接入电路的量程为0～0.6A．闭合开关S，当环境的酒精气体的浓度增大时，下列说法正确的是（ ）
A．电流表的示数变小
B．电压表示数与电流表示数的比值不变
C．电压表示数的范围为8V～9.6V
D．电阻R0消耗的电功率范围为0.4W～0.8W
二.填空题（每空1分，共12分）
11．（2分）在预防新冠肺炎中，人们佩戴的口罩其核心材料是熔喷布，生产时，有喷丝孔挤出的液态聚丙烯，通过高速空气流对其进行牵伸，在经 （填物态变化）形成超细纤维，组合成布。将熔喷布制成口罩，使其带上静电，利用带电体具有 性质，增强口罩的过滤效果。
12．（2分）我们每天都在产生大量垃圾，合理分类和利用垃圾是我们面临的一个重大课题。某垃圾处理厂处理垃圾时提炼出了200kg燃料油，若燃料油的热值为4.0×107J/kg，则这些燃油完全燃烧放出的热量为 J，燃料油燃烧时发热，燃料油的化学能转化为 能。
13．（2分）如图所示A图中仪器的工作原理是 ，B图中电阻箱的示数为 Ω。
14．（2分）如图所示，将一电源与一阻值较小的定值电阻串联后，密封在盒子里，只露出两个接线柱 A、B，将一电压表直接接在 A、B上，电压表的示数为3V，则电源电压为 V；将一电流表直接接在 A、B上，电流表的示数为0.3A；通电2min，电流通过电阻产生的热量为 J。
15．（2分）我国新能源汽车产业发展迅速，锂电池单体能量已达230W•h，其中：“W•h”是 的单位，（填物理量名称）所储存的电能为 J。
16．（2分）总功率为9W的节日彩灯，由30只相同的LED小灯珠连接而成，任意取下其中一只灯珠后，其余灯珠仍能发光，则这30只小灯珠的连接方式是 联；与普通白炽灯相比，在达到相同亮度的条件下，若LED灯可以节约80%的电能，则这串彩灯正常工作时与 W的白炽灯亮度相当。
三.作图与实验题（17题2分，其余每空1分，共18分）
17．（2分）彬彬家新购买了插座转换器，其内部简化电路如图所示。当闭合开关S和S1时，插座和USB接口能正常使用，小台灯发光；当开关S断开时，各元件都不工作；当闭合开关S、断开S1时，小台灯不发光，但USB接口和插座仍能正常使用且互不影响。请在图中将未完成的电路补充完整。
18．（5分）利用图中的装置探究水和煤油的吸热情况。在两个相同的烧瓶中分别接入电阻丝，装入质量和初温都相同的水和煤油，分别插入温度计。
（1）装置中电阻丝的阻值应 （填“相等”或“不相等”），实验中用 来反映液体吸收热量的多少。按照如表中的数据，请计算出煤油的比热容是 J/（kg•℃）。
（2）夏天，海边昼夜温差变化小，这是因为水的 大。
（3）在烧瓶中重新填装质量和初温都相同的煤油，接入阻值不同的电阻丝，利用此装置的实验结论可以解释下面的 （填“①”或“②”）现象。
①短路时导线显著发热，引发火灾
②电烙铁通电后，烙铁芯温度很高，而导线几乎不发热
19．（11分）在“测定小灯泡的电功率”的实验中，选用如图甲所示的器材，其中电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V（灯丝电阻约为12Ω）。
（1）为了能够顺利完成实验探究，下列两种规格的滑动变阻器应选用 。
A．“10Ω 0.5A”的滑动变阻器
B．“50Ω 0.5A”的滑动变阻器
（2）用笔画线代替导线，将图甲所示的实物电路连接完整。
（3）闭合开关前，应将图甲中所示的滑动变阻器的滑片滑到 （选填“A”或“B”）端。
（4）闭合开关后，发现电流表有示数、电压表无示数，则电路故障不可能是 。（电路中只有一处故障）
A．小灯泡处发生短路
B．小灯泡处发生断路
C．电压表处断路
（5）排除故障后，闭合开关，移动滑片，电压表的示数如图乙所示，其读数是 V；为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向 （选填“A”或“B”）端移动。
（6）根据实验测得的数据，绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图像（如图丙所示）。分析图像可知：
①小灯泡的额定功率为 W。
②实验中观察到：当小灯泡两端的电压低于0.5V时，小灯泡不发光，根据图像分析其原因是 。
（7）在这个实验中进行多次测量，获得多组数据的目的是什么？
（8）有同学认为利用该电路也可以探究导体中电流和导体两端电压的关系，你认为这种说法 （选填“合理”或“不合理”），理由是 。
四：综合题（每小题6分，共10分）
20．（6分）在图甲所示的电路中，已知电源为电压可调的直流学生电源，R0是定值电阻，灯泡L1的额定电压为12V，且阻值不变，图乙是灯泡L2的U﹣I图像。
（1）当开关S接a时，电压表示数为1.5V，电流表示数为0.25A，求R0的阻值；
（2）当开关S接a时，调节电源电压，使灯泡L1正常发光，此时L1消耗的功率为6W，求R0的实际功率；
（3）开关S接b时，调节电源电压，使灯泡L1正常发光，在一段时间内L2消耗300J的电能，求电路闭合了多少分钟？
21．（4分）如图甲所示是小明家新购买的电热水壶，他发现水壶有一铭牌如图乙所示。待电热水壶注满水后，他关闭了家中的其他用电器，只让电热水壶工作，观察到家里的电能表（如图丙所示）的转盘1min转了50圈，能使壶中水的温度从25℃升高到35℃．请你结合电热水壶上的铭牌和电能表实物图提供的有关参数信息，忽略温度对电阻的影响。求：
（1）电热水壶正常工作的电阻；
（2）电热水壶中水的温度从25℃升高到35℃吸收的热量；[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
（3）此时电路的实际电压。
2020-2021学年山东省济宁市嘉祥县九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一.选择题：（每题2分，共10分）
1．【解答】解：A、欧姆对“电流跟电阻和电压之间的关系”进行了深入的研究并得到了正确结论，即著名的欧姆定律，故A不符合题意；
B、通电导体周围存在着磁场是奥斯特首先发现的，故B不符合题意；
C、用右手握住通电螺线管，弯曲的四指与电流方向一致，大拇指所指方向就是通电螺线管的N极——通电螺线管的极性判定是安培发现的，故C符合题意；
D、电流产生热量与电流、电阻和通电时间关系的科学规律——焦耳定律，是英国著名科学家焦耳发现的，故D不符合题意。
故选：C。
2．【解答】解：A、电荷定向移动形成电流，无论正电荷、负电荷，定向移动均能形成电流，故A错误。
B、内能不仅与温度有关，还与质量和分子种类有关，故0℃的水的内能不一定比0℃的冰的内能大，故B错误。
C、并联电路总电阻的倒数等于各电阻的倒数之和，即并联电路的总电阻等于各并联电阻倒数和的倒数，故C正确。
D、电阻是导体对电流的阻碍作用，是导体本身的一种特性；其大小与导体的材料、长度、横截面积有关，而与导体两端的电压、通过的电流无关，电压一定时阻碍作用越大，电流越小，故D错误。
故选：C。
3．【解答】解：
A．由图知，液柱所在刻度在0℃下方，且温度计的分度值为1℃，则温度计的示数为﹣4℃，故A正确；
B．此图象为晶体熔化图象，晶体熔化时吸热，其内能增大，故B错误；
C．花儿上的露珠是空气中的水蒸气遇冷液化形成的，不是凝华，故C错误；
D．小狗伸舌头降温是利用水汽化吸热的原理，不是放热，故D错误；
故选：A。
4．【解答】解：
A、首次通过本实验揭开电与磁关系的科学家是奥斯特，故A错误；
B、当直导线通电时，导线的周围存在磁场，小磁针会发生偏转，不会悬浮起来，故B错误；
C、小磁针偏转，能说明通电导线周围存在磁场，故小磁针用于检验通电直导线周围是否存在磁场，故C正确；
D、磁场方向与电流方向有关，改变直导线中电流方向，小磁针N极的指向改变，故错误。
故选：C。
5．【解答】解：设每个灯泡的电阻为R；
A和D中，开关都闭合后，灯泡并联，根据并联电路的电阻关系可知，总电阻为0.5R；B中两个灯泡串联，根据串联电路的电阻关系可知，总电阻为2R；C中两个开关都闭合，L1被短路，总电阻为R；B中的总电阻最大，电源电压不变，根据P＝可知，此时的总功率是最小的，故B正确。
故选：B。
6．【解答】解：A、两手相互摩擦手变暖和，这是利用做功的方法改变物体的内能，将机械能转化为内能，故A正确；
B、用温度计的玻璃泡包上浸过水的棉花，因为水蒸发时要从温度计上吸收热量，所以温度计的示数降低了，故B正确；
C、对着冰冷的镜面哈气，发现镜面变模糊（即有小水珠产生），说明降低温度可使气体发生液化，故C错误；
D、头发带上同种电荷而互相排斥，所以头发越梳越蓬松，故D正确。
故选：C。
7．【解答】解：
A、图甲中，通电导线周围存在磁场，将小磁针移走，磁场仍存在，故A错误；
B、图乙中电源的正极在右侧，可知螺线管中电流方向是由右侧进入左侧流出，利用安培定则可知通电线管的右端为S极，B错误；
C、图丙中，因为地球是一个巨大的磁体，司南能够指示南北方向是因为受到地磁场的作用，故C正确；
D、图丁中，若电流方向不变，对调N、S极即改变了磁感线方向，导体棒ab运动方向将改变，D错误。
故选：C。
8．【解答】解：
A、如果某处短路，会引起保险丝烧断，造成电路断开，整个电路无电流，氖管不会发光。故A错误；
B、如果进户火线断路，测电笔测试任何一点，氖管都不发光。故B正确；
C、进户零线断路，其它部分都相当于火线，测试时氖管会发光。故C错误；
D、灯泡灯丝全部烧断时，测电笔测试连接火线一端时，氖管发光，测试另一端氖管不能发光。故D错误。
故选：B。
9．【解答】解：A、探究电流与电压的关系时滑动变阻器的作用一般有保护电路和改变电路电流或改变被测电阻两端电压，故A错误；
B、探究电流与电阻的关系时滑动变阻器的作用是保护电路和保持定值电阻两端电压不变，找出普遍规律，故B错误；
C、测量导体的电阻时，通过改变滑动变阻器接入电路的阻值，从而改变了待测电阻两端的电压和通过它的电流，可以多测几组数据，通过求平均值来减小误差，故C正确；
D、在“伏安法”测小灯泡电功率的实验中，滑动变阻器的作用是：通过改变小灯泡两端的实际电压与通过小灯泡的电流，可比较小灯泡亮度与灯泡的实际功率之间的关系，不需要测量平均功率，故D错误。
故选：C。
10．【解答】解：由电路图可知，R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）当环境的酒精气体的浓度增大时，R0阻值随酒精气体的浓度增大而减小，由I＝可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大，故A错误；
由R＝可知，电压表示数与电流表示数的比值等于R的阻值，则电压表示数与电流表示数的比值不变，故B正确；
（2）当R0＝10Ω时，电路中的总电阻最小，电路中的电流最大，即经过R0的电流最大，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，经过R0的电流最大，I大＝＝＝0.24A，
则电压表的最大示数为：U最大＝I大R＝0.24A×40Ω＝9.6V，
R0消耗的电功率：PR0大＝（I大）2R0＝（0.24A）2×10Ω＝0.576W，
当R0大＝20Ω时，电路中的总电阻最大，电路中的电流最小，
电路中的最小电流：I小＝＝＝0.2A，
则电压表的最小示数为：U最小＝I小R＝0.2A×40Ω＝8V，
所以，电压表示数的范围为8V﹣9.6V，故C正确；
R0消耗的电功率：PR0小＝（I小）2R0＝（0.2A）2×20Ω＝0.8W，
所以，电阻R0消耗的功率范围为0.576W～0.8W，故D错误。
故选：BC。
二.填空题（每空1分，共12分）
11．【解答】解：液态聚丙烯，通过高速空气流对其进行牵伸，形成超细纤维，组合成布，这个过程是物质从液态变成固态，属于凝固。
将熔喷布制成口罩时，使其带上静电，因为带电体能吸引轻小的灰尘等小颗粒物，所以增强了口罩的过滤效果。
故答案为：凝固；吸引轻小物体的。
12．【解答】解：（1）这些燃油完全燃烧放出的热量：
Q＝mq＝200kg×4.0×107J/kg＝8.0×109J；
（2）燃料油燃烧时发热，燃料油的化学能转化为内能。
故答案为：8.0×109；内。
13．【解答】解：由图A可知，该装置是滑动变阻器；电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻大小的；
由图B可知：×1000的位置对应的数是2，×100的位置对应的数是0，×10的位置对应的数是0，×1的位置对应的数是8，所以电阻箱的示数：R＝2×1000Ω+0×100Ω+0×10Ω+8×1Ω＝2008Ω。
故答案为：通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻大小的；2008。
14．【解答】解：（1）把电压表串联在电路中，由于电压表的阻值很大，电路相当于开路，此时电压表的示数即为电源电压；
（2）电流通过电阻产生的热量：Q＝W＝UIt＝3V×0.3A×2×60s＝108J。
故答案为：3；108。
15．【解答】解：W•h是能量的单位；
储存的电能：W＝Pt＝230W×3600s＝8.28×105J。
故答案为：能量；8.28×105。
16．【解答】解：
（1）任意取下其中的一个灯，其余的灯均能发光，说明它们工作时互不影响，因此它们是并联连接；
（2）因为在达到相同亮度的条件下，LED灯可以节约80%电能，
所以，这个LED灯与亮度相当白炽灯的功率：
P白炽灯＝＝＝45W。
故答案为：并；45。
三.作图与实验题（17题2分，其余每空1分，共18分）
17．【解答】解：由题意可知，开关S控制整个电路，所以开关S在干路上；插座、USB接口与小台灯互不影响，所以插座、USB接口与小台灯并联；开关S1控制小台灯，开关S1与小台灯串联，如下图：
18．【解答】解：
（1）图中两电阻丝串联，通过的电流相同和通电时间相同，根据Q＝I2Rt可知，要产生的热量相同，则实验中选用的两根电阻丝的阻值应相等；
探究两种液体的吸热能力时，需要控制热源相同，即相同时间内热源产生的热量相同，根据转换法，实验中是用加热时间间接反映液体吸收热量的多少；
根据表格中的数据可知，相同质量的水和煤油加热相同时间，吸收相同热量，水升高的温度是35℃﹣20℃＝15℃，煤油升高的温度是50℃﹣20℃＝30℃；根据c＝可知，水和煤油的比热容之比等于升高温度之比的倒数，即c煤油＝×4.2×103J/（kg•℃）＝2.1×103J/（kg•℃）；
（2）水的比热容较大，白天，在相同的吸热条件下，水的温度升高的少，夜晚，放出相同的热量，水的温度降低的少，所以海边昼夜温差较小；
（3）两电阻串联，则两电阻中的电流相等，则可知热量应与电阻有关，根据温度计示数的变化判断吸收热量的多少，则可知热量与电阻大小的关系；
①短路时导线显著发热，引发火灾，是因为通过导线的电流过大；
②电烙铁通电后，烙铁芯温度很高，而导线几乎不发热，电烙铁和导线串联接入电路，通过它们的电流相等，烙铁芯温度很高，而导线几乎不发热，是因为电烙铁的电阻大于导线的电阻；
故可解释②。
故答案为：（1）相等；加热时间；2.1×103；（2）比热容；（3）②。
19．【解答】解：（1）小灯泡额定电压为2.5V，灯丝电阻约为12Ω，由欧姆定律，灯泡的额定电流约为：I＝＝≈0.21A，
由串联电路特点和欧姆定律可得，灯泡正常发光时滑动变阻器连入阻值：
R滑＝＝＝≈16.7Ω＞10Ω，所以选择滑动变阻器B；
（2）因为灯泡的额定电流约为0.21A，故电流表选用小量程与灯串联，如图所示：
；
（3）为了保护电路，闭合开关前，应将滑片移至最大阻值处，根据实际连接，滑片应处于A端；
（4）闭合开关后，电流表有示数，说明电路不是断路；电压表无示数，可能是与电压表并联的小灯泡短路或者电压表短路，还有可能是电压表本身断路，故电路故障不可能是B；
（5）由图乙可知，电压表接的是0～3V量程，分度值为0.1V，此时示数为2.2V；该电压低于额定电压，为使电压达到额定电压，应减小滑动变阻器连入电路的电阻值，所以滑片应该向B端移动；
（6）①分析丙图图像可知：当电压为2.5V时，电流为0.25A，灯泡的额定功率为P＝UI＝2.5V×0.25A＝0.625W；
②由图像可知，小灯泡两端的电压为0.5V时对应的电流为0.1A，此时小灯泡的实际功率为W实＝U实I实＝0.5V×0.1A＝0.05W；
灯泡的亮度由实际功率决定，当灯泡两端电压小于0.5V时，灯泡实际功率太小，灯泡不能发光；
（7）因为灯泡在不同电压时的电功率不同，因此在这个实验中进行多次测量，获得多组数据的目的是：测量不同电压下小灯泡的实际功率；
（8）探究导体中电流和导体两端电压的关系时，要控制电阻不变，而灯丝的电阻随温度的变化而变化，不是一个定值。
故答案为：（1）B；（2）如图所示；（3）A；（4）B；（5）2.2；B；（6）①0.625；②灯泡实际功率太小；（7）测量不同电压下小灯泡的实际功率；（8）不合理；灯丝的电阻随温度的变化而变化。
四：综合题（每小题6分，共10分）
20．【解答】解：（1）当开关S接a时，R0与L1串联，电压表测R0两端的电压，电流表测电路中的电流，
由I＝可得，R0的阻值：
R0＝＝＝6Ω；
（2）当开关S接a，灯泡L1正常发光时，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，由P＝UI可得，电路中的电流：
I＝＝＝0.5A，
R0的实际功率：
P0＝I2R0＝（0.5A）2×6Ω＝1.5W；
（3）开关S接b时，两灯泡串联，由L1正常发光可知，电路中的电流为0.5A，
由乙图知L2两端的电压为4V，
由W＝UIt可得，电路工作的时间：
t＝＝＝150s＝2.5min。
答：（1）R0的阻值为6Ω；
（2）当开关S接a时，调节电源电压，使灯泡L1正常发光，则R0的实际功率为1.5W；
（3）开关S接b时，调节电源电压，使灯泡L1正常发光，在一段时间内L2消耗300J的电能，则电路闭合2.5min。
21．【解答】解：
（1）由P＝得电热水壶正常工作的电阻：
R＝＝＝40Ω；
（2）水的体积V＝1L＝1×10﹣3m3，
由ρ＝得水的质量：
m＝ρV＝1×103kg/m3×1×10﹣3m3＝1kg，
水从25℃升高到35℃吸收的热量：
Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（35℃﹣25℃）＝4.2×104J；
（3）3000r/（kW•h）表示每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转3000r，
则转盘转50r时，电水壶消耗的电能：
W＝kW•h＝kW•h，
电热水壶的实际功率：
P实＝＝＝1kW＝1000W，
由P＝可得电热水壶两端的实际电压：
U实＝＝＝200V。
答：（1）电热水壶正常工作的电阻为40Ω；
（2）电热水壶中水的温度从25℃升高到35℃吸收的热量为4.2×104J；
（3）此时电路的实际电压为200V。
液体
质量/g
初温/℃
加热时间/min
末温/℃
煤油
150
20
10
50
水
150
20
10
35