2021-2022学年江苏省连云港市海州区九年级上学期物理期末考试题及答案

这是一份2021-2022学年江苏省连云港市海州区九年级上学期物理期末考试题及答案，共14页。试卷主要包含了选择题，填空题，作图，计算题等内容，欢迎下载使用。

1. 如图所示的四种工具中，正常使用时属于费力杠杆的是（ ）
A. 开瓶扳手B. 镊子
C. 剪铁皮的剪刀D. 独轮车
【答案】B
【解析】
【详解】A．开瓶扳手在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意；
B．镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B符合题意；
C．剪铁皮的剪刀在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意；
D．独轮车在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。
故选B。
2. 冬天，人们常搓手取暖，这个过程中的能量转化与四冲程内燃机的哪个冲程相同（ ）
A. 吸气冲程B. 压缩冲程C. 做功冲程D. 排气冲程
【答案】B
【解析】
【详解】人们在冬天常常搓手取暖，是通过搓手将机械能转化为内能，内能增加，温度升高，手暖和，这是通过做功的方式改变手的内能，这与汽油机工作中的压缩冲程的能量转化相同，都是将机械能转化为内能，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
3. 下列物理量不是采用比值定义的是（ ）
A. 功B. 功率C. 机械效率D. 比热容
【答案】A
【解析】
【详解】A．功是作用在物体上的力与物体在力的方向上通过距离的乘积，没有采用比值定义法，故A符合题意；
B．功率是物体做的功与所用时间之比，采用的是比值定义法，故B不符合题意；
C．机械效率是有用功与总功之比，采用了比值定义法，故C不符合题意；
D．某种物质温度升高时吸收的热量与其质量和升高的温度的乘积之比，叫做这种物质的比热容，采用的是比值定义法，故D不符合题意。
故选A
4. 一名普通中学生从教学楼的一楼沿楼梯走到五楼，用时60s。在此过程中，他克服重力做功的功率最接近于（ ）
A. 1WB. 10WC. 100WD. 1000W
【答案】C
【解析】
【详解】中学生体重约500N，一层楼高约3m，从一楼走到五楼的高度为
h=4×3m=12m
他克服重力做功
W=Gh=500N×12m=6000J
他克服重力做功的功率
故选C。
5. 下列说法中正确的是（ ）
A. 一杯水的温度越高，它具有的内能就越大
B. 热值大的燃料完全燃烧，放出的热量一定多
C. 一个物体吸收了热量，它的温度一定会升高
D. 把铝块放入热水中后再取出，铝块的比热容变大
【答案】A
【解析】
【详解】A．内能与温度有关，一杯水的质量保持不变，则温度越高它具有的内能就越大，故A正确；
B．热值大的燃料完全燃烧，相同质量或体积时放出的热量才会多，故B错误；
C．一个物体吸收了热量，它的温度不一定会升高，如水的沸腾或晶体的熔化过程，故C错误；
D．把铝块放入热水中后再取出，铝块的内能会变大，但比热容是物质的属性，由于铝的状态没有变化，则比热容不会变化，故D错误。
故选A。
6. 如图所示，在探究串联电路特点的实验中，两盏小灯泡的规格不同，当开关闭合后，下列说法中正确的是（ ）
A. L1、L2两端电压相等B. L1、L2两灯亮度相同
C. a、b、c三处的电流一样大D. 若L1灯丝烧断了，L2仍能发光
【答案】C
【解析】
【详解】AC．由图可知，此电路是串联电路，因为串联电路中电流处处相等，所以a、b、c三处的电流一样大，电路中两个规格不同的小灯泡，电阻不同，由U=IR可知，L1、L2两端电压一定不相等，故C正确，A错误；
B．通过两个灯泡的电流相等，L1、L2两端电压不相等，由P=UI可知，两个灯泡的实际功率不相等，L1、L2两灯亮度不相同，故B错误；
D．由于串联电路中用电器相互影响，则L1灯丝烧断，L2不能发光，故D错误。
故选C。
7. 通常情况下，下列物体中属于导体的是（ ）
A. 糖水B. 食用油C. 酱油D. 纯净水
【答案】C
【解析】
【详解】ABD．糖水、食用油和纯净水都不容易导电，属于绝缘体，故ABD不符合题意；
C．酱油容易导电，属于导体，故C符合题意。
故选C。
8. 如图所示，电源电压保持不变，当闭合开关S，滑片P向右移动时（ ）
A. 电流表、电压表示数都变大B. 电流表示数变小，电压表示数变大
C. 电流表示数变大，电压表示数变小D. 电流表、电压表示数都变小
【答案】D
【解析】
【详解】当闭合开关S，两电阻串联，电压表测量定值电阻两端电压，滑片P向右移动时接入电阻变大，电路中电流变小，结合欧姆定律，则两表示数均变小。
故选D。
9. 如图是某家庭电路中电能表的表盘，下列说法中正确的是（ ）
A. 电能表此时的示数为6452.8J
B. 该家庭电路允许的最大总功率为2.2kW
C. 电路中用电器功率越大，则指示灯闪烁越快
D. 不同的用电器消耗1kW·h的电能，指示灯闪烁的次数不同
【答案】C
【解析】
【详解】A．电能表表盘上最后一位表示小数，示数为6452.8kW·h，故A错误；
B．该家庭电路电压为220V，允许的最大电流为40A，则允许的最大总功率为
故B错误；
C．电路中用电器功率越大，则单位时间内消耗的电能越多，指示灯闪烁越快，故C正确；
D．不同的用电器消耗1kW·h的电能时，电表指示灯闪烁的次数相同，均为1600次，故D错误。
故选C。
10. 把标有“6V 6W”的灯L1和“6V 4W”的灯L2串联后接在电源电压为12V的电路中，下列说法中正确的是（ ）
A. L1、L2两灯都能正常发光，且L1比L2亮
B. L1、L2两灯都能正常发光，且L1比L2暗
C. L1、L2两灯都不能正常发光，且L1比L2亮
D. L1、L2两灯都不能正常发光，且L1比L2暗
【答案】D
【解析】
【详解】两灯正常发光时的电阻分别为
两灯串联在电源电压为12V的电路中时，根据串联分压可知，灯L1分得的电压大于6V、灯L2分得的电压小于6V，均不能正常发光，又因电路中电流处处相等，由P=I2R，可知L1比L2暗。
故选D。
二、填空题
11. 干电池使用时主要是将______能转化为______能；一节干电池的电压是______V。
【答案】 ①. 化学 ②. 电 ③. 1.5
【解析】
【详解】[1][2][3]干电池储存的是化学能，使用时主要将化学能转化为电能为灯泡等用电装置供电，实验室常用的一节干电池电压为1.5V。
12. 如图是“探究物体动能大小与哪些因素有关”的实验示意图。
该实验中，所探究的“动能”是指物体______（选填“A”或“B”）的动能，要用该实验装置探究物体动能大小与速度的关系，具体操作方法是：______。
【答案】 ①. A ②. 见解析
【解析】
【详解】[1][2]实验中采用转换法，将动能的大小转换为木块被撞击后运动的距离，而探究的“动能”是指物体A的动能；实验中采用控制变量法，要用该实验装置探究物体动能大小与速度的关系，应使物体A从斜面上不同高度静止滚下，观察物体B被撞击后移动的距离。
13. 小明用50N的水平推力使重为400N的小推车在水平方向前进了10m，所用的时间是20s，在此过程中，小明克服小推车重力做了______J的功，小明推车做功的功率是______W。
【答案】 ①. 0 ②. 25
【解析】
【详解】[1]小车在水平路上前进，重力的方向竖直向下，小车没有在重力的方向上移动距离，所以重力不做功，即克服小推车重力做功为0J。
[2]小明推车做功
W=Fs=50N×10m=500J
推力做功的功率
14. 已知酒精的热值是3.0×107J/kg，水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)。用酒精灯给烧杯中100g的水加热，水温度从20℃上升到60℃，消耗了2.8g酒精，此过程中水吸收的热量 _____J，酒精灯的加热效率是______。
【答案】 ①. 1.68×104 ②. 20%
【解析】
【详解】[1]水吸收的热量
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×0.1kg×(60℃-20℃)=1.68×104J
[2]2.8g酒精完全燃烧释放的热量
Q放=m′q=2.8×10-3kg×3.0×107J/kg=8.4×104J
酒精灯的加热效率
15. 一盏车床照明灯正常工作时，它两端电压是36V，通过它的电流是1A，则照明灯正常工作时，灯丝电阻是______Ω；现要将它接入电压为220V的家庭电路中正常使用，应该给它串联一个______Ω的电阻。
【答案】 ①. 36 ②. 184
【解析】
【详解】[1][2]照明灯正常工作，为额定状态，根据欧姆定律可知灯丝电阻为
现要将它接入电压为220V的家庭电路中正常使用，根据串联分压，串联的电阻两端电压为
则电阻值为
16. 电阻R1、R2的U﹣I图像如图甲所示，则R1∶R2＝_____。将R1、R2接入电源电压不变的电路中，如图乙所示。当只闭合开关S时，电路的总功率为P1；当S和S1都闭合时，电路的总功率为P2，则P1∶P2=______。
【答案】 ①. 2∶1 ②. 1∶3
【解析】
【详解】[1][2]由电阻R1、R2的U﹣I图像如图甲所示，两电阻分别为
则
R1∶R2＝20：10＝2：1
当只闭合开关S时，电阻R1接入电路，电路的总功率为P1，即
当S和S1都闭合时，两电阻并联，电路的总功率为P2，即
则
17. 阅读下面短文，回答问题。
半导体热电制冷片
半导体材料有P型半导体和N型半导体两种，除了可以用于各种电子元器件外，还可以用作制冷材料。如图是一个半导体制冷单元的原理图，P型半导体和N型半导体的上端和铜片A连接，下端分别与铜片B、C连接，在这个电路中接通直流电流后，就能产生能量的转移。当直流电从N型流向P型时，则在铜片A上产生吸热现象（称冷端），而在铜片B、C上产生放热现象（称热端）。如果电流方向反过来，则冷、热端互换。由于单个制冷单元制冷量很小，为了满足实际需要，需要多个制冷单元同时工作。制冷片用来制热时，电能一部分用来转移热量，另一部分产生焦耳热，所以制冷片热端产生的热量，一部分来自于电能，另一部分来自冷端被吸走的热量，所以它的制热效率大于100%。
请回答下列问题：
（1）如图所示，若要使电冰箱箱内温度下降，应将铜片______（选填“A”、“B、C”或“A、B、C”）置于电冰箱内部，这就是半导体电冰箱的工作原理；
（2）若将图中的P型半导体和N型半导体位置互换，其他条件不变，则铜片A的温度将______；
（3）若利用该装置来制热，则放热端提供的热量将______（选填“大于”、“等于”或“小于”）消耗的电能。
【答案】 ①. A ②. 上升 ③. 大于
【解析】
【详解】（1）[1]电路的电路流方向是从N型半导体铜片A流向P型半导体，铜片A会从空气吸收热量，应置于冰箱的箱内，从冰箱内吸收热量，使电冰箱箱内的温度下降；铜片B、C会向空气放出热量，应置于冰箱的箱外。
（2）[2]将图中P型半导体与N型半导体位置互换，这时电流方向从P型半导体铜片A流向N型半导体，这时铜片A会向空气释放热量，使得铜片A上表面空气的温度上升。
（3）[3]由材料可知，利用该装置来制热，制冷片热端产生的热量，一部分来自于电能，另一部分来自冷端被吸走的热量，则放热端提供的热量将大于消耗的电能。
三、作图、实验题
18. 在图中，画出动力F的力臂l。______
【答案】
【解析】
【详解】O为支点，过O点向动力F作用线作垂线段，即为其力臂l，如图所示：
19. 如图甲所示是“探究不同物质吸热升温的现象”的实验。将质量相等的沙子和水分别装在易拉罐中，并测出沙子和水的初温，然后用酒精灯加热并不断搅拌，每隔1min。记录一次温度。图乙是根据实验记录的数据，画出沙子和水的温度随加热时间变化的图像。
（1）实验中，要使沙子和水吸收相同的热量，应控制______相同；
（2）分析图像可知，对于质量相等的水和沙子：吸收相等热量，升温较快的是______；
若使两者升高相同的温度，则______吸收的热量较多；
（3）该实验中，使用易拉罐与使用玻璃烧杯相比，好处是______。
【答案】 ①. 加热时间 ②. 沙子 ③. 水 ④. 导热效果好
【解析】
【详解】（1）[1]实验中采用转换法，使用相同的加热装置，物质吸收的热量由加热时间来体现，当加热时间相同时，即表示沙子和水吸收相同的热量。
（2）[2][3]分析图像可知，对于初温、质量相等的水和沙子，吸收相等热量后，沙子的末温较高，即升温较快的是沙子；若使两者升高相同的温度，则水需要加热时间较长，即水吸收的热量较多。
（3）[4]该实验中，使用易拉罐与使用玻璃烧杯相比前者的导热效果好，加热与实验效率高。
20. 在“探究电流与电阻关系”实验中，实验器材有：电源（电压恒为4.5V）电流表、电压表、滑动变阻器和开关各一个，阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻五个，导线若干。
（1）请用笔画线代替导线将图甲所示实验电路连接完整；______
（2）断开开关S，小明用10Ω的电阻替换5Ω的电阻后，接下来闭合开关后应 ______，再观察与记录电流表的示数；
（3）图乙是根据实验数据画出的I﹣R图像，其中阴影面积对应的物理量是______；
（4）根据图像，所得实验结论是：______。
【答案】 ①. ②. 调节滑动变阻器，使电压表示数为控制的电压值 ③. 电压 ④. 电压一定时，电流跟电阻成反比
【解析】
【详解】（1）[1]由实物连接图可知，电压表选用0~3V小量程，实验中选用阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻，则通过的最大电流为
则电流表选用0~0.6A小量程，且串联在电路中，电路图连接如图所示：
（2）[2]在探究电流与电阻关系实验中，根据控制变量法思想，应保持定值电阻两端电压值不变，断开开关S，小明用10Ω的电阻替换5Ω的电阻后，根据串联分压，定值电阻两端电压会大于原定值，则应闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表示数为控制的电压值，再观察与记录电流表的示数。
（3）[3]图乙是根据实验数据画出的I﹣R图像，由于U=IR，则其中阴影面积对应的物理量是电压。
（4）[4]根据图像，电流与电阻的乘积保持不变，即电压一定时，电流跟电阻成反比。
21. 在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源恒为6V，待测小灯泡标有“3.8V 口A”字样，小明同学按图甲所示的电路图正确连接了电路，开始实验。
（1）实验时闭合开关前应将滑动变阻器R1的滑片P置于______（选填“A”或“B”）端；
（2）小明闭合开关S时，发现小灯泡不亮，观察到电压表和电流表的示数如表序号1。对于小灯泡是否发生了短路故障，写出你的判断结论及理由：______；
（3）随后的几次实验数据依次记录在表中，第3次读数时，电流表的示数如图乙所示，为______A，小灯泡的额定功率为______W；
（4）小明根据表中数据，得出了小灯泡电功率随灯丝电阻的增大而增大的错误结论，这个结论错误的原因是______。
（5）小明还想算一算小灯泡的平均功率，小红认为这是没有意义的，理由是：______。
【答案】 ①. B ②. 见解析 ③. 0.3 ④. 1.14 ⑤. 见解析 ⑥. 见解析
【解析】
【详解】（1）[1]实验时，为了保护电路，闭合开关前应将滑动变阻器R1的滑片P置于阻值最大处，即B端。
（2）[2]电压表和灯泡并联，由表序号1数据可知，电压表示数不为零，灯泡没有短路，小灯泡的实际功率太小，小灯泡不亮。
（3）[3][4]如图乙所示，电流表选用0~0.6A的量程，分度值为0.02A，电流为0.3A，小灯泡的额定功率为
P=UI=3.8V×0.3A=1.14W
（4）[5]因为电功率取决于电流和电压，与电阻没有关系，所以得出了小灯泡的电功率随灯丝电阻的增大而增大的错误结论。
（5）[6]因为小灯泡在不同电压下工作时电功率不同，所以不能求小灯泡的平均功率。
四、计算题
22. 一辆汽车在平直的公路上匀速行驶10min，汽车牵引力的功率是9200W，其汽油发动机的效率是25%。汽油的热值为4.6×107J/kg。求：
（1）牵引力做的功；
（2）发动机消耗汽油的质量。
【答案】（1）5.52×106J；（2）0.48kg
【解析】
【详解】解：（1）牵引力做的功
W=Pt=9200W1060s=5.52×106J
（2）汽油完全燃烧放出的热量
发动机消耗汽油的质量
答：（1）牵引力做的功是5.52×106J；
（2）发动机消耗汽油的质量是0.48kg。
23. 某家用电烤箱有“高温”和“低温”两个挡位，其内部简化电路如图所示，R1、R2是电热丝，R1＝44Ω，R2＝66Ω，电烤箱的额定电压为220V。求：
（1）电烤箱在高温挡正常工作时电路中的电流；
（2）电烤箱在低温挡正常工作时，R1消耗的电功率；
（3）电烤箱在高温挡正常工作30min所消耗的电能。
【答案】（1）5A；（2）176W；（3）1.98×106J
【解析】
【详解】解：（1）S1、S2都闭合时，电路为R1的简单电路，电路的总电阻最小，由可知电功率最大，电烤箱是高温挡，在高温挡正常工作时电路中的电流
（2）S闭合，S2断开时，R1与R2串联，电路的总电阻最大，由可知电功率最小，电烤箱是低温挡，低温挡时电路中的电流
电烤箱在低温挡正常工作时，R1消耗的电功率
P=I2R1=(2A)2×44=176W
（3）电烤箱在高温挡正常工作30min所消耗的电能
W=UI1t=220V×5A×30×60s=1.98×106J
答：（1）电烤箱在高温挡正常工作时电路中的电流是5A；
（2）电烤箱在低温挡正常工作时，R1消耗的电功率是176W；
（3）电烤箱在高温挡正常工作30min所消耗的电能是1.98×106J。
序号
电压表
示数U/V
电流表
示数/A
小灯泡电阻
R/Ω
小灯泡功率
P/W
小灯泡
亮度
1
1.6
0.18
8.9
0.29
不亮
2
2.8
0.26
10.8
0.73
暗
3
38
12.7
亮
4
40
0.31
12.9
1.24
过亮