2020-2021学年天津市河东区九年级上学期物理期末试题及答案

这是一份2020-2021学年天津市河东区九年级上学期物理期末试题及答案，共20页。试卷主要包含了多项选择题，填空题，综合题等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题（本大题10个小题，每小题3分，共30分）每小题给出的四个选项中，只有一个最符合题意。
1. 交警在查“酒驾”时，先请司机打开车窗，若闻到酒精气味，则要求司机必须接受酒精含量的测试。交警能闻到酒精气味是因为酒精（ ）
A. 分子在不断运动B. 分子很小
C. 分子间有空隙D. 分子可看到
【答案】A
【解析】
【详解】交警能闻到酒精气味是因为酒精分子进入了空气中，是因为分子在不断运动。
故选A。
2. 如图,给试管里的水加热,水沸腾后,水蒸气推动橡皮塞冲出试管口,这个过程与四冲程汽油机的哪一个冲程中的能量转化是相同的( )
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】水蒸气把橡皮塞冲出；这个过程中，燃料的化学能转化为内能，水蒸气膨胀做功，水蒸气的内能转化为塞子的机械能；内燃机的做功冲程将内能转化为机械能，因此这一现象相当于内燃机的做功冲程，故选C．
3. 铭牌上均标有“220 V 100 W”的下列用电器，都正常工作，则这些用电器在相等时间内产生热量最多的是：（ ）
A. 电风扇B. 日光灯C. 电动机D. 电炉
【答案】D
【解析】
【详解】电风扇工作时把电能转化为机械能和内能；日光灯工作时把电能转化光能和内能；电动机工作时把电能转化为机械能和内能；电炉工作时把电能转化为内能，故在电功率相同、通电时间相同时，电炉工作时把电能转化为的内能最多。故选D。
4. 我们对生活中一些“电"常识的了 解必不可少，下列描述中的数据符合事实的是：（ ）
A. 一节新干电池的电压为2VB. 家庭节能灯中的电流约为0.1 A
C. 我国的家庭电路的电压是380 VD. 低于220V的电压对人体就是安全的
【答案】B
【解析】
【详解】A． 一节新干电池的电压为1.5V，故A不符合题意；
B．家庭节能灯的电流很小，一般在0.1A左右，故B符合题意；
C．我国家庭电路的电压是220 V，故C不符合题意；
D．对人体安全的电压是不高于36V，故D不符合题意。
故选B。
5. 有两只灯泡，由一个开关控制，闭合开关两灯都亮，断开开关两灯泡都灭；拧下其中任一灯泡，另一灯仍亮。图中符合上述要求的电路图是：（ ）
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
【详解】由题意知，两只灯泡，由一个开关控制，闭合开关两灯都亮，断开开关两灯都灭，说明开关在电路中是总开关，又因拧下其中任一灯泡，另一灯仍亮，说明两灯工作互不影响，两灯并联，故电路图为两灯并联，且开关在干路上。
故选C。
6. “安全用电，珍情生命”是每个人应有的意识，下列有关家庭用电的说法正确的是（ ）
A. 空气开关跳闸，一定是电路发生了短路
B. 家庭电路起火时，应先用水灭火，然后再断开电路
C. 在停电期间检修电器，不需要断开总开关
D. 使用试电笔时，手要接触笔尾金属体
【答案】D
【解析】
【详解】A．空气开关跳闸，可能是短路，也可能是电路中的总功率过大，故A错误；
B．电路设备失火时，应先切断电源后灭火，故B错误；
C．在停电期间检修电器，必须要断开总开关，防止突然来电时发生触电，故C错误；
D．使用测电笔时，应让手与笔尾的金属体接触，当氖管发光时说明是接触的是火线，故D正确。
故选D。
7. 小明同学按下图连接好电路，闭合开关后发现，甲乙两灯泡均不亮。然后他拿来一根导线直接连在甲灯泡两端，此时甲乙灯泡仍不亮。于是他取下这根导线，直接连在乙灯泡两端，此时发现甲灯亮了起来。根据以上现象可以推断出下列哪个结论是正确的（ ）
A. 甲灯泡断路B. 乙灯泡断路C. 甲乙灯泡都断路D. 电源坏了
【答案】B
【解析】
【详解】由电路图知，甲乙两灯泡串联，闭合开关后发现，甲乙两灯泡不亮，说明电路处于断路状态；用一根导直接连在甲灯泡两端，此时甲乙灯泡仍不亮，说明甲灯泡之外的电路处于断路状态；用一根导直接连在乙灯泡两端，此时发现甲灯了起来，说明此时已经通路；所以，断路故障在乙灯泡上，即乙灯泡断路。
故选B。
8. 如图所示，甲、乙为两个条形磁铁的两个磁极，此时小磁针静止，可以判断：（ ）
A. 甲、乙都是N极B. 甲、乙都是S极
C. 甲是N极，乙是S极D. 甲是S极，乙是N极
【答案】A
【解析】
【详解】因为小磁针S极在上、N极在下，即小磁针所在处磁场向下，又由磁感线知道，两磁极相互排斥，且磁感线均指由磁极向外，故两磁极均为N极，故A正确。
故选A。
9. 如图所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向右滑动时，下列说法正确的是（ ）
A. 两个电流表的示数都变大
B. 两个电流表的示数都变小
C. 电流表A1示数不变，电流表A2示数变大
D. 电流表A1示数不变，电流表A2示数变小
【答案】D
【解析】
【详解】解：
（1）由图知，两电阻并联，电流表A1测R1的电流，A2测并联电路总电流．
因为并联电路各支路独立工作、互不影响，所以滑片移动时通过定值电阻R1的电流不变，即电流表A1示数不变，故AB错误；
（2）当滑动变阻器的滑片P向右滑动时，变阻器连入电路中的电阻变大，由欧姆定律可知，通过变阻器的电流变小，因通过R1的电流不变，根据并联电路的电流规律可知，总电流变小，即电流表A2示数变小，故D正确，C错误．
故选D．
点睛：动态电路的分析，认清电路的连接方式和电表的作用是解答的关键．
10. 现有一个电压不变的电源，两个定值电阻R1、R2，将这两个电阻以某种方式连接到电源上，R1的消耗功率为P0；再将这两个电阻以另一种方式连接到该电源上，R1的消耗功率为4P0。两种连接形式中均有电流通过R2，则R1与R2的电阻之比为（ ）
A. 1∶1B. 1∶2C. 2∶1D. 1∶4
【答案】A
【解析】
【详解】将这两个电阻以某种形式连接到电源上，R1消耗功率为
P0=①
另一种形式连接到该电源上R1消耗功率为
4P0=②
由①②可得
=4
解得R1两端的电压比为
U1∶U1′=1∶2
因为R1、R2接到同一电源上，且第2次R1两端的电压更大，所以，第一种以串联方式连接；第2次以并联方式连接，电源电压
U=U1′=2U1
因为串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以串联时，R2两端的电压
U2=U-U1=2U1-U1=U1
由串联分压可知R1与R2的电阻之比为

故选A。
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，全部选对得3分，选对但不全得1分，不选或选错得0分）。
11. 如图所示的磁现象，下列有关叙述正确的是：（ ）
A. 图甲中，地磁场的形状跟条形磁体的磁场相似
B. 图乙中，通电导线周围存在磁场
C. 图丙中，通电导体在磁场中受到力的作用
D. 图丁中，将闭合电路的一部分导体放在磁场中静止，导体中就会产生感应电流
【答案】ABC
【解析】
【详解】A．图甲表明地球是巨大的磁体，地磁场和条形磁体的磁场相似。故A正确；
B．图乙是奥斯特实验，表明通电导线周围存在磁场。故B正确；
C．图丙是电动机原理图，说明通电导体在磁场中受到力的作用，故C正确；
D．图丁是探究电磁感应现象的实验装置，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中有感应电流产生，导体放在磁场中静止，导体中不会产生感应电流。顾D错误。
故选ABC。
12. 在“探究电流与电阻的关系”的实验中，电路如图甲所示，电源电压保持3V不变，分别将5Ω、10Ω、15Ω、 20Ω、25Ω的定值电阻连入电路，按实验要求测得通过各定值电阻的电流描绘出如图乙所示的图象，则下列判断正确的是：（ ）
A. 实验中的电压表示数保持3 V不变
B. 当R的电阻为10Ω时，通过R的电流为0.2A
C. 将R从5Ω换成10Ω后，滑动变阻器的滑片应向右移动
D. 电路中接入不同定值电阻时，滑动变阻器连入电路的阻值范围为1~5Ω
【答案】CD
【解析】
【详解】A．根据图乙可知，当电阻为5Ω时，电路中的电流为0.5A；由可得，电压表的示数
U=IR=0.5A×5Ω=2.5V
故A错误；
B．根据图乙可知，当R=10Ω时，通过的电流为0.25A，故B错误；
C．将R从5Ω换成10Ω后，电阻分得的电压会变大，为了保证定值电阻R两端电压不变，所以需减小定值电阻两端电压，增大滑动变阻器两端电压，即增大滑动变阻器接入电路的电阻，故将滑片向右移动，故C正确。
D．当R=5Ω时，电路电流为0.5A；因为串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以滑动变阻器两端电压
U滑=U-UV=3V-2.5V=0.5V
根据图乙可知，当R=25Ω时，电路电流为0.1A，滑动变阻器两端电压仍为0.5V，由可得滑动变阻器连入电路的最小值为
滑动变阻器连入电路的最大值为
所以滑动变阻器连入电路的阻值范围1Ω~5Ω；故D正确。
故选CD。
【点睛】
13. 如图所示电路中的a、b、c为三只电表，闭合开关S，标有“3V 3 W"的灯泡L1正常发光，标有"6V 3 W"的灯泡L2虽能发光但较暗。若不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是（ ）
A. 电表a为电流表，且示数为1.25A
B. 电表b为电压表，且示数为15V
C. 灯泡L2的实际功率为1.5 W
D. 电表a和c的乘积与b和c的乘积之比为5：1
【答案】AD
【解析】
【详解】根据P＝UI可知，灯泡L1正常发光的电流为
灯泡L2正常发光的电流为
由题意知，灯泡L1正常发光，则通过灯泡L1的电流为I1＝1A，L2虽能发光但较暗，则通过灯泡L2的电流小于额定电流0.5A，由此可知：通过L1、L2的电流不相等，所以L1、L2并联；故a是电流表，测干路电路，b是相当于导线的电流表，测量通过灯泡L2的电流，c是相当于开路的电压表，测量并联电路两端的电压，也是测量电源电压。由于标有“3V 3W”的灯泡L1正常发光，根据并联电路电压特点知，c电压表示数为
由得，灯泡L1的电阻
灯泡L2的电阻
电表a和c的乘积是两灯的实际功率之和
b和c的乘积是R2的实际功率

电表a和c的乘积与b和c的乘积之比为
此时通过R2的电流为

电流表a的示数为
故BC错误，AD正确。
故选AD。
第II卷
注意事项：
1.用黑色字迹的签字笔将答案写在“答题纸”上（作图可用2B铅笔）
2.本卷共两大题，共61 分。
三、填空题（本大题共6小题，每小题4分，共24分）
14. “热”在物理中有“温度”“内能”和“热量”的含义，请指出下列“热”字的含义：
(1)摩擦生热的“热”是指______。
(2)晶体熔化要吸热的“热”是指______。
【答案】 (1). 内能 (2). 热量
【解析】
【详解】(1)[1]“热”有不同含义，有“温度”“内能”“热量”等多种含义，温度表示物体的冷热程度；内能表示物体具有内能；热量是热传递过程中吸收或放出能量的多少。摩擦生热是通过克服摩擦做功，使物体的内能增加，所以这里的“热”指内能。
(2)[2]晶体熔化吸热升温，是从外界吸收热量，使温度增加，这里的“热”指热量。
15. 丝绸与玻璃棒相互摩擦后，玻璃棒带_______电；用丝绸摩擦两根玻璃棒，手持一根玻璃棒靠近另一根时会相互________。
【答案】 (1). 正 (2). 排斥
【解析】
【详解】[1]丝绸与玻璃棒相互摩擦后，玻璃棒带正电，丝绸带负电。
[2]用丝绸摩擦两根玻璃棒，二者都带正电，根据同名磁极互相排斥，因此两根玻璃棒会相互排斥。
16. 考试时要用到2B铅笔填涂机读卡，2B铅笔中的石墨是_______材料；发光二极管是一种电子原件，简称LBD，二极管是由_________材料制成的。（以上选填“导体”、“绝缘体”、“半导体”或“超导体”）
【答案】 (1). 导体 (2). 半导体
【解析】
【详解】[1]当用2B铅笔中的石墨填涂机读卡时，由于石墨是导体，会使读卡机形成通路而识别。
[2]发光二极管是半导体材料，在电路中时，二极管具有单向导电性。
17. 如图所示为“探究电流通过导体产生的热量跟______的关系”的实验装置：实验中用U形管内液面高度差的大小来反映电流通过导体产生热量的多少，这种方法叫______法。
【答案】 (1). 电阻大小 (2). 转换
【解析】
【详解】[1]由图可知，实验装置中两个阻值不同的电阻串联，电流大小相等，在通电时间、电流大小相同的情况下，此实验探究的是电流通过导体产生的热量跟电阻大小的关系。
[2]物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量，通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量，这种研究问题的方法叫转换法。实验中用U形管内液面高度差的大小来反映电流通过导体产生热量的多少，使用的就是转换法。
18. 小英看到某小区车库积水造成大量财产损失的新闻后，设计了如图所示的车库积水自动报警器，图中A、B位置可以安装电铃或LED灯，车库没有积水时，LED灯亮；车库有积水时，左侧控制电路接通，电磁铁通电，具有_____性，把衔铁吸下，电铃发出声音。电铃应该安装在图中的_____位置。
【答案】 (1). 磁 (2). B
【解析】
【详解】[1][2]车库没有积水时，电磁铁不具有磁性，不会吸引衔铁，LED灯亮，说明A为LED灯；车库有积水时，左侧控制电路接通，电磁铁通电，电磁铁会具有磁性，能吸引衔铁，使得B的电路接通，电铃发出声音，所以电铃应安装在图中的B位置。
19. 如图所示是小明画自己家中的部分电路，请你指出图中的错误之处_______；他将电吹风插入插座使其单独工作，测得2 min内，电能表转盘转了60转（电能表如图所示），则该电吹风的功率是_______W。
【答案】 (1). 见解析 (2). 600
【解析】
【详解】[1]灯泡与开关的接法错误，开关应接在火线与灯泡之间，灯泡与零线相接。
[2]3000r/（kW•h）表示电路中每消耗1kW•h电能，电能表的转盘转3000r，电能表转盘转动60r，电吹风消耗的电能
用电时间
电吹风的电功率为
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. 如图所示为某品牌电热水壶及其铭牌，厂家为该电热水壶做宣传广告语上写道"WL-2020型电热水壶，省时、省电，烧开壶水仅衢5分钟，是现代家庭必不可少的节能饮水器具”，已知水的比热容c水=4.2×103J/（kg·） ，求：
(1)将壶内装满水，1标准大气压下，从20°C加热到刚好100，水吸收的热量；
(2)通过计算说明厂家做宣传广告是否可信。
【答案】(1) 8.4 ；(2)该广告不可信
【解析】
【详解】解：(1)由可知，水的质量
=1.0
水吸收的热量
=8.4
(2)由P==可得，电热水壶在5min内放出的热量
=W=Pt=1500W×5×60s=4.5×105J8.4×J
所以电热水壶放出的热量根本不可能把水烧开，故该广告不可信。
答：(1)壶内装满水，1标准大气压下，从20°C加热到刚好100，水吸收的热量8.4；
(2)通过计算，所以电热水壶放出的热量根本不可能把水烧开，故该广告不可信。
21. 小明在做“探究影响导体电阻大小的因素”实验时，做出了如下猜想。
猜想一：导体的电阻可能与导体的长度有关；
猜想二：导体的电阻可能与导体的横截面积有关；
猜想三：导体的电阻可能与导体的材料有关。
实验室提供了4根电阻丝，其规格、材料如下表所示：
(1)如图电路，在M、N之间分别接入不同电阻丝，闭合开关，通过观察______来比较导体电阻大小；
(2)为了验证猜想一，可在M、N之间分别接入______（填编号）两根电阻丝，闭合开关，记下电流表的示数，分析比较这两根电阻丝电阻的大小；
(3)在M、N之间分别接入A、C两根电阻丝，闭合开关，发现接电阻丝C时电流表的示数较大，分析比较A、C两根电阻丝电阻的大小，可得出的结论是：______。
【答案】 (1). A、D (2). A、B (3). 在电阻丝材料、长度相同的情况下，电阻丝的电阻与横截面积有关，横截面积越大，电阻越小。
【解析】
【详解】(1)[1]在探究影响导体电阻大小的因素的实验中，应使用到控制变量法。在M、N之间分别入不同电阻丝，应使电阻丝的横截面积、长度相同，来比较导体电阻大小，故应比较A、D两根电阻丝。
(2)[2]为了验证猜想一：导体的电阻可能与导体的长度有关。应使电阻丝的材料、横截面积保持相同进行比较，故应选择A、B两根电阻丝。
(3)[3]在M、N之间分别接入A、C两根电阻丝，因A、C两根电阻丝材料、长度相同，故比较的是横截面积对电阻的影响，又因闭合开关，发现接电阻丝C时电流表的示数较大可知，电阻丝C横截面积大，电流大，阻值小。故可得出的结论是：在电阻丝材料、长度相同的情况下，电阻丝的电阻与横截面积有关，横截面积越大，电阻越小。
22. 如图所示，电源电压恒定， R1=30Ω， R2=60Ω，只闭合开关S1时，电流表的示数为0.1A，求：
(1)开关S1、 S2都闭合，电流表的示数；
(2)开关S1、S2都闭合，通电100 s该电路消耗的电能。
【答案】(1) 0.15A；(2) 45J
【解析】
【详解】解：(1)只闭合开关S1时，电路为R1的简单电路，电流表的示数为0.1A，则电源电压为
开关S1、 S2都闭合时，R1、R2并联，此时通过R2的电流为
干路电流即电流表的示数为
(2)开关S1、S2都闭合，通电100 s该电路消耗的电能
答：(1)开关S1、 S2都闭合，电流表的示数为0.15A；
(2)开关S1、S2都闭合，通电100 s该电路消耗的电能是45J。
23. 在测量小灯泡电功率的实验中：
(1)请按照图所示的电路图，以笔画线代替导线，完成图的电路连接： （ ）
(2)根据实验需求在虚线框内设计一个记录表格：并将某次实验的电表示数（图所示）及计算结果填入表中。 （ ）
【答案】 (1). (2).
【解析】
【详解】(1)[1]由电路图知，电流从电源正极，流经开关、滑动变阻器、灯泡、电流表，再流回电源负极，电压表测灯泡电压，与灯泡并联。因电源电压为3V，电压表量程选取，电流表为读数精准，量程选取，滑动变阻器滑片向右滑动电阻变大，故连接左下角接线柱，具体实物图连接如图所示
(2)[2]在测量小灯泡电功率的实验中，需记录至少三组实验数据，由电压表、电流表的示数可知，电压U=2.2V，I=0.3A，根据电功率公式知
故实验记录表格设计及数据如表下
24. 现有一个阻值为10Ω的定值电阻R0，一个电压约为12 V的电源，一个量程为0~15V电压表，一个单刀双掷开关（符号：） 及导线若干。请你利用上述器材设计实验，测出约为30Ω的未知电阻Rx的阻值。
要求：
(1)画出实验电路图：
(2)写出主要的实验步骤和需要测量的物理量；
(3)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)见解析
【解析】
【详解】(1)定值电阻R0和被测电阻Rx串联，如图：
(2)实验步骤：先把开关S接1时测出电源电压U；把开关S接2时测出Rx两端电压Ux。
(3)根据串联电路电压等于各部分电路两端电压之和可知R0两端电压
U0=U-Ux
由欧姆定律和串联电路电流的规律可知通过电路的电流
I=I0=
待测电阻
Rx=
25. 如图所示电路，电源电压保持不变，开始时滑动变阻器的滑片P在最右端，但由于滑动变阻器的电阻丝在某处发生断路，闭合开关后，滑片P向左滑过一段距离后，电流表才有读数，且电压表读数U与x，电流表读数I与x关系如图所示（x为滑片P与滑动变阻器电阻丝最右端的距离）
请解答下列问题：
(1)定值电阻R0的阻值：
(2)该滑动变阻器电阻丝没有断路时的总电阻。
【答案】(1)1Ω；(2) 14Ω
【解析】
【详解】解：(1)由图乙可知，当x＜5cm时，电压表示数保持1.5V不变，则断点处离变阻器最右端5cm，电源电压为1.5V；当x=5cm时，由图像可知，电压表示数U1=1.35V，电流表示数I1=0.15A，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，定值电阻R0两端的电压
U0=U-U1=1.5V-1.35V=0.15V
由可得，定值电阻R0的阻值
(2)滑动变阻器完好部分的电阻丝的阻值
当x=10cm时，设滑动变阻器接入电路中的电阻为R2，则
所以从断点处滑片P向左滑动的过程中，该滑动变阻器滑片P每滑动1cm的阻值变化是1Ω，该滑动变阻器没有断路时的总电阻值
R总=9Ω+5cm×1Ω/cm=14Ω
答：(1)定值电阻R0的阻值为1Ω；
(2)该滑动变阻器电阻丝没有断路时的总电阻是14Ω。编号
材料
横截面积/mm2
长度/m
A
镍铬合金
1.0
0.25
B
镍铬合金
1.0
0.50
C
镍铬合金
2.0
0.25
D
锰铜合金
1.0
0.25
次数
电压U/V
电流I/A
电功率P/W
1
2.2
0.3
0.66
2
3
次数
电压U/V
电流I/A
电功率P/W
1
2.2
0.3
0.66
2
3