2021-2022学年天津市滨海新区九年级上学期物理期末试题及答案

这是一份2021-2022学年天津市滨海新区九年级上学期物理期末试题及答案，共13页。试卷主要包含了 我国家庭电路的电压是等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1. 答卷前，考生务必将自己的学校、姓名、准考证号和座位号填写在"答题卡"上。
2. 答题时，务必将答案写在"答题卡"上，答案答在试卷上无效。祝各位考生顺利！
第Ⅰ卷（共39分）
一、单项选择题（本大题共10小题，每小题3分，共30分。下列每小题给出的四个选项中，只有一项最符合题意。）
1. 如图所示，二氧化氮的密度大于空气的密度，当玻璃板抽去后，两个瓶子内的颜色逐渐变得均匀，这种现象主要表明（ ）
A. 分子有一定大小B. 分子有一定的质量
C. 分子间没有相互作用力D. 分子在做无规则运动
【答案】D
【解析】
【详解】由图中可知，虽然二氧化氮的密度大于空气的密度，但一段时间后，二氧化氮进入到了上面的瓶子中，这是扩散现象，说明气体分子在永不停息地做无规则运动，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。
2. 四冲程汽油机在工作过程中，将内能转化为机械能的冲程是（ ）
A. 吸气冲程B. 压缩冲程C. 做功冲程D. 排气冲程
【答案】C
【解析】
【详解】吸气冲程、排气冲程都是消耗机械能的冲程，压缩冲程是把机械能转化为内能，而做功冲程是把内能转化为机械能．
3. 我国家庭电路的电压是（ ）
A. 220 VB. 2 VC. 1.5 VD. 3.7 V
【答案】A
【解析】
【详解】我国家庭电路的电压为220V。故BCD不符合题意，A符合题意。
故选A。
4. 有一种自动控制的楼道灯，用表示“声敏”开关，有声音时闭合；用表示“光敏”开关，楼道光线非常暗时闭合。在晚上楼道内有人走动发出声音时，“光敏”和“声敏”开关都闭合灯才亮。下列图中能实现以上功能的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据题意可知声控开关和光控开关串联后同时控制灯泡的。
A．图中两开关虽然串联，但是开关不闭合灯泡能亮，如果开关都闭合时则灯泡被短路，故A不符合题意；
B．图中两开关串联，符合题意；
C．光控开关与灯串联后再与声控开关并联，晚上光线非常暗时光控开关闭合灯亮，但如果此时有了声音，声控开关闭合，则会将灯泡短路，故C不符合题意；
D．声控开关与灯串联后与再光控开关并联，不论白天还是夜间，只要有声音灯泡就能发光，而在晚上光线非常暗的时候，光控开关闭合又会将灯泡短路，故D不符合题意。
故选B。
5. 下列哪个物理量是决定导体电阻大小的因素之一（ ）
A. 导体中的电流B. 导体两端的电压
C. 导体的长度D. 导体实际消耗的电功率
【答案】C
【解析】
【分析】要解决此题，需要掌握影响导体电阻大小的因素，知道电阻是导体本身的一种性质，与导体的长度、横截面积和材料有关，与外界的电流值和电压及其它因素无关。
【详解】电阻是导体本身的一种性质，它的大小只与导体本身的因素有关。与导体中的电流、导体两端的电压、导体消耗的电功率无关。故选C。
6. 某水电站的年发电量在8亿千瓦时以上，“千瓦时”是下列哪个物理量的单位（ ）
A. 电能B. 电功率C. 电流D. 时间
【答案】A
【解析】
详解】1kW•h=1kW×1h=1000W×3600s=3.6×106J
J是电能的单位，所以“kW•h”是电能的单位，而电功率的单位为W，电流的单位为A，时间的单位为s，A正确、BCD错误；故选A。
7. 如图是一种水位自动报警器的原理示意图，当水位升高到金属块A处时（一般的水能导电）（ ）
A. 红灯亮B. 绿灯亮C. 两灯都亮D. 两灯都不亮
【答案】A
【解析】
【详解】当水位升高到金属块A处时，电磁继电器连通工作，吸引触头向下运动，红灯亮，绿灯断开不亮。
故选A。
8. 如图中通电螺线管的极性标注正确的是（ ）
A B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．电流左端流入右端流出，由安培定则可知，螺线管的左端为N极，故A错误；
B．电流右端流入左端流出，由安培定则可知，螺线管的左端为S极，故B错误；
C．电流右端流入左端流出，由安培定则可知，螺线管的左端为N极，故C正确；
D．电流右端流入左端流出，由安培定则可知，螺线管的左端为N极，故D错误。
故选C。
9. 图为家庭电路的组成，下列说法正确的是 （ ）
A. ①和②为并联B. ①和②为串联C. ②和③为并联D. ①和③为串联
【答案】A
【解析】
【详解】家庭电路中各用电器间、插座间是并联，开关和用电器是串联，由图知①是插座，②是灯泡，③是开关，所以①和②是并联，②和③是串联，故A正确，BCD错误。故选A。
10. 下列的估测中，最接近生活实际的是（ ）
A. 家庭手电筒中的电流约为50AB. 家庭节能灯中的电流约为10A
C. 家用空调的电功率约为5WD. 液晶电视机的电功率约为100W
【答案】D
【解析】
【详解】A．通过手电筒的电流在0.1~0.3A之间，远小于50A，故A不符合题意；
B．家庭节能灯正常工作时的电流约为0.2A左右，故B不符合题意；
C．家用空调属于大功率用电器，其电功率一般超过1000W，故C不符合题意；
D．液晶电视机的电功率约为100W左右，故D符合题意。
故选D。
二、多项选择题（本大题共3小题，每小题3分，共9分。每小题给出的四个选项中，均有多个选项符合题意，全部选对的得3分，选对但不全的得1分，不选或选错的得0分）
11. 图烧瓶内盛少量水。给瓶内打气，当瓶塞跳起时，发现瓶口出现“白雾”，在瓶塞跳起的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 瓶内气体膨胀对外做功B. 瓶内气体的内能减少，温度降低
C. 瓶内气体的内能增加，温度降低D. 说明做功可以改变物体的内能
【答案】ABD
【解析】
【详解】ABC．给瓶内打气时，瓶内气体内能增大，增大到一定程度时，瓶内气体膨胀对瓶塞做功，将瓶塞弹起，当瓶塞跳起的过程中，瓶内气体的内能减少，温度降低，外界水蒸气遇冷液化，形成“白雾”，故AB正确，C错误；
D．当瓶内气体膨胀对瓶塞做功时，内能减小，温度降低，从而出现了“白雾”现象，故可以说明做功可以改变物体的内能，故D正确。
故选ABD。
12. 在图中a、b两点间分别接入定值电阻R1、R2，通过调节滑动变阻器绘制了两个电阻的U-I关系图象，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. R1=3Ω
B. R2=6Ω
C. 若将R1、R2组成并联电路，当通过R1的电流为1A时，通过R2的电流为0.5A
D. 若将R1、R2组成并联电路，当通过R1的电流为1A时，通过R2的电流为2A
【答案】ABC
【解析】
【详解】AB．由U-I关系图象可知，当
U1=U2=6V
时，通过两个电阻对应的电流分别为
I1=2A，I2=1A
由可得两个电阻的阻值为
故AB正确；
CD．若将R1、R2组成并联电路，当通过R1的电流为1A时，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以电源电压为
U=I1′R1=I2′R2
代入数值得
1A×3Ω=I2′×6Ω
解得
I2′=0.5A
通过R2的电流为0.5A，故C正确，D错误。
故选ABC。
13. 图所示，从甲地通过两条输电线向乙地用户供电，若甲地电源电压恒为U，输电线的总电阻为r，当乙地用户用电时，下列说法正确的是 （ ）
A. 输电线上消耗电功率为
B. 用户使用的用电器两端电压小于U
C. 当用户使用的用电器增多时，用电器两端的电压升高
D. 当用户使用的用电器增多时，输电线上因发热而损失的功率增大
【答案】BD
【解析】
【详解】A．由于导线的电阻r较小，其分担的电压Ur，要远远小于电源电压U，输电线上消耗的电功率应为 ，故A错误；
B．导线与用电器是串联的，由于导线有一定的电阻，根据U=IR可知，导线会分担一定的电压，所以用户使用的用电器两端电压要小于U，故B正确；
CD．当用户使用的用电器增多时，总电阻减小，干路中的电流变大，根据公式P=I2R可知，输电线上因发热而损失的功率增大；根据U=IR可知，导线分担的电压变大，根据串联电路的电压规律可知，用电器两端的电压减小，故C错误，D正确。
故选BD。
第Ⅱ卷（共61分）
三、填空题（本大题共6小题，每小题4分，共24分）
14. “炙手可热”和“钻木取火”，通过热传递方式改变内能的是___________。在通常情况下金属、人体、橡胶三种物体中，橡胶是___________（选填“导体”或“绝缘体”）。
【答案】 ①. 炙手可热 ②. 绝缘体
【解析】
【详解】[1]“炙手可热”是手与高温物体间发生了能量的转移，是通过热传递改变了手的内能；“钻木取火”时，克服摩擦做功，机械能转化为木头的内能，机械能减少，内能增加，是通过做功的方式改变物体的内能。
[2]金属和人体容易导电，属于导体，橡胶不容易导电，属于绝缘体。
15. 丝绸摩擦过的玻璃棒，玻璃棒因失去电子而带上了___________电荷（选填“正”或“负”）。如图所示，两根玻璃棒都带电荷，手持一根玻璃棒靠近另一根被吊起的玻璃棒时，发现另一根玻璃棒被推开，该现象说明了同种电荷___________。
【答案】 ①. 正 ②. 相互排斥
【解析】
【详解】[1]摩擦起电的实质是电子的转移，得到电子带负电，失去电子带正电，故玻璃棒失去电子带正电荷。
[2]两根玻璃棒带的电荷是相同，手持一根玻璃棒靠近另一根被吊起的玻璃棒时，发现另一根玻璃棒被推开，故可以说明同种电荷相互排斥。
16. 下图是常用手电筒的剖面图，筒内每节干电池的电压为1.5V，按下按键前，小灯泡不亮，电路为____________（选填“通路”、“短路”、“断路”）；按下按键后，小灯泡发光，它两端的电压为____________V。
【答案】 ①. 断路 ②. 3
【解析】
【详解】[1]按下按键前，小灯泡不亮，电流无法形成回路，所以电路为断路。
[2]每节干电池的电压为1.5V，按下按键后，小灯泡发光，它两端的电压为3V。
17. 当电路中________（选填“电流”或“电阻”）过大时，空气开关自动断开，切断电路，俗称“跳闸”。试电笔________（选填“能”或“不能”）区分火线与零线。
【答案】 ①. 电流 ②. 能
【解析】
【详解】[1]空气开关的作用主要防止电路中电流过大引发电路损坏或火灾，故当电路中电流过大时，空气开关自动断开，切断电路。
[2]家庭电路中，火线与大地之间电压为220V，零线与大地电压为0，当试电笔笔尖接触火线时，通过人体与大地之间形成回路，有电压差，微弱的电流可以让氖泡发光，而零线与大地之间没有电压，接触零线时不能发光，即发光的是火线，不发光的是零线，故试电笔能区分火线与零线。
18. 电暖气、电烙铁、电热毯等主要是___（选填“利用”或“防止”）电流热效应工作的；计算机内的小风扇主要是___（选填“利用”或“防止”）电流热效应带来的危害。
【答案】 ①. 利用 ②. 防止
【解析】
【详解】[1]电暖气、电烙铁、电热毯等都是利用电流的热效应来工作，是把电能转化为内能。
[2]计算机在工作时产生的热量是有害的，计算机内的小风扇可以散失热量，防止电流热效应产生的热量带来的危害。
19. 图中，当导体AB在磁场中_________（选填“上下”或“左右”）运动时，灵敏电流计指针偏转，根据这个现象发明了________（选填“发电机”或“电动机”）。
【答案】 ①. 左右 ②. 发电机
【解析】
【详解】[1]由图中可知，当导体AB在磁场中左右运动时，此时导体AB做切割磁感线运动，在电路中会产生感应电流，灵敏电流计指针偏转。
[2]该现象电磁感应现象，根据该现象发明了发电机。
四、综合题（本大题共6小题，共37分。解题中要求有必要的分析和说明，计算题还要有公式及数据代入过程，结果要有数值和单位）
20. 将额定功率为1000W的电热水壶接入220V电路中，把2kg的水从20℃加热到100℃需用时840s，已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。求：
（1）水吸收的热量；
（2）电热水壶的加热效率。
【答案】（1）6.72×105J；（2）80%
【解析】
【详解】解：（1）根据题意，电热水壶消耗电能产生热量被水吸收，由可得，水吸收的热量为
Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(100℃-20℃)=6.72×105J
（2）此过程中电热水壶消耗的电能为
W=Pt=1000W×840s=8.4×105J
电热水壶加热效率为
答：（1）水吸收的热量6.72×105J；
（2）电热水壶的加热效率80%。
21. 某实验小组的同学用图所示的器材测量小灯泡的电功率。已知待测小灯泡额定电压为2.5V，小灯泡的额定功率估计在1W左右。
（1）用笔画出导线完成电路的连接；（ ）
（2）请在虚线框内画出正确的电路图；（ ）
（3）实验中，电流表和电压表的示数如图所示，电流表的示数为_______A，灯泡的实际功率为_________W。
【答案】 ①. ②. ③. 0.36 ④. 0.72
【解析】
【详解】（1）[1]由题意可知，小灯泡的额定电压为2.5V，故电压表应选择小量程，因小灯泡的额定功率约为1W，故由P=UI可得，小灯泡的额定电流约为
故电流表也选择小量程，滑动变阻器与小灯泡串联，电流表串联进电路，电压表并联在小灯泡两端，电路连接如下图所示
（2）[2]根据实物图画出电路图如下
（3）[3][4]由图中可知，电流表的示数为I0=0.36A，电压表的示数为U0=2V，故由P=UI可得，灯泡的实际功率为
P0=U0I0=2V×0.36A=0.72W
22. 一只电烙铁的额定电压是220 V，在额定电压下工作时的电阻是1210 Ω。求：
（1）电烙铁的额定功率；
（2）电烙铁在额定电压下通电10分种产生的热量；
【答案】（1）40W；（2）
【解析】
【详解】解：（1）电烙铁的额定功率
（2）电烙铁在额定电压下通电10分种产生的热量
答：（1）电烙铁的额定功率为40W；
（2）电烙铁在额定电压下通电10分种产生的热量为。
23. 图为研究焦耳定律的实验装置。在两个相同的烧瓶中装满初温相同的煤油，插入两个相同的温度计，瓶中电阻丝为定值电阻，其关系为R甲 > R乙。
（1）图中的两段电阻丝连接的方式为___________（选填“串联”或“并联”）；
（2）实验中，通过观察___________来判断电流通过导体产生热量的多少；
（3）闭合开关一段时间，观察到甲瓶中煤油的温度高于乙瓶。这表明：在_________相同时，_______越大，电流产生的热量越多；
（4）实验探究过程中用到两个物理研究方法是___________法和___________法。
【答案】 ①. 串联 ②. 温度计示数的变化 ③. 通电时间和电流 ④. 电阻 ⑤. 控制变量 ⑥. 转换
【解析】
【详解】（1）[1]实验中两段电阻丝首尾依次相连，故是串联连接。
（2）[2]实验中，电阻丝产生热量使得煤油温度上升，从而使温度计示数上升，故可以通过观察温度计示数的变化来判断电流通过导体产生热量的多少。
（3）[3][4]因两电阻丝串联，故可知流过两电阻丝的电流和通电时间均相等，闭合开关一段时间，观察到甲瓶中煤油的温度高于乙瓶，说明甲瓶中电阻丝产生的热量大于乙瓶中电阻丝产生的热量，且由题意可知，甲电阻丝的阻值大于乙电阻丝的阻值，故可知，在通电时间和电流相同时，电阻越大，电流产生的热量越多。
（4）[5][6]实验中，在探究导体产生的热量与导体电阻的大小的关系时，控制流过导体的电流和通电时间不变，运用了控制变量法；实验中，通过观察温度计示数的变化来判断电流通过导体产生热量的多少，运用了转换法。
24. 老师提供了以下器材：待测电阻Rx、一个最大阻值为R0的滑动变阻器、一个电压不变但电压值未知的电源、一只电压表、一个开关、导线若干。利用这些器材按下述要求完成实验。（不可重组电路）
（1）画出实验电路图；
（2）写出实验步骤；
（3）利用测得数据写出待测电阻Rx的数学表达式。（用已知量和测量量表示）
【答案】（1）
（2）见解析
（3）
【解析】
【详解】（1）因为电源的电压不知，且没有电流表，那么将滑动变阻器与待测电阻串联在电路中，电压表测待测电阻两端的电压，通过滑片位置改变待测电阻两端的电压及电路中的电流。而变阻器的最大阻值已知，可通过变阻器接入最大电阻，及接入电路为0来求出电源电压及电路中的电流，从而求出待测电阻的阻值。作图如下：
（2）实验步骤：
①按照电路图连接电路，将滑片移至最大阻值处b端；
②闭合开关S，记下电压表的示数为U1；
③移动滑片至a端，记下电压表的示数为U2。
（3）由电路图知，滑片置于a端时，变阻器接入电路的阻值为0，所以电源电压为U2；滑片置于b端时，变阻器接入电路的阻值最大，此时变阻器两端的电压
U变=U2-U1
电路中的电流
那么待测电阻
25. 小明在物理实践活动中，了解到一种电子秤，它的表盘实际是一个电压表。秤盘内放的物体越重，电压表的示数就越大；不放物体时，电压表的示数为0。小明设计了如图甲所示的电路，其中R是滑动变阻器，R0是定值电阻，电源电压为U且保持不变。
（1）其中定值电阻R0的作用是_____；
（2）小红发现小明的电路有问题：当秤盘内不放物体时，电压表的示数为___；当秤盘内的物体放的物体越重时，电压表的示数为___；
（3）请你帮助小明在图乙的电路图中完成电压表的连接，使它符合要求。（ ）
【答案】 ①. 保护电路 ②. U ③. U ④.
【解析】
【详解】（1）[1]定值电阻R0和滑动变阻器串联，当滑动变阻器接入电路的阻值为零时，R0可防止电路中电流过大烧坏电源，起到保护电路的作用。
（2）[2][3]因为电压表直接测量的是电源电压，因此其示数不会随着秤盘中物重的变化而改变，电压表示数始终为电源电压U。
（3）[4]应将电压表与滑动变阻器并联，则可满足要求，连接如下图：