2021-2022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2021-2022学年天津市河东区九年级上学期物理期末试题及答案，共19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。
1. 下列古诗词中，体现分子无规则运动是（ ）
A. “梅须逊雪三分白，雪却输梅一段香”——香
B. “熏风初入弦，碧纱窗下水沈烟”——烟
C. “更无柳絮因风起，惟有葵花向日倾”——絮
D. “沙迷双眸人不见，尘覆万柳鸟无鸣”——沙
【答案】A
【解析】
【详解】A. 闻到香味是由于香味分子在空气中做无规则运动，故A符合题意；
B. 烟是固体小颗粒，不属于分子范畴，故B不符合题意；
C. 柳絮是肉眼课间的固态漂浮物，不属于分子范畴，故C不符合题意；
D. 沙是固态小颗粒，不属于分子范畴，故D不符合题意。
故选A。
2. 2021年10月16日，中国在酒泉卫星发射中心升空的神舟十三号载人飞船将翟志刚、王亚平、叶光富三名航天员送入太空，发射取得圆满成功，下列说法正确的是（ ）
A. 火箭点火加速升空时，将机械能转化为内能
B. 火箭选用液态氢作燃料是因为氢的热值大
C. 燃料的质量越大，热值越大
D. 火箭发动机的效率可以达到100%
【答案】B
【解析】
【详解】A．火箭点火加速升空时，燃料燃烧产生大量高温高压的气体，推动火箭向上运动，是内能转化为机械能，故A错误；
B．氢在常见燃料中热值较大，等质量的氢完全燃烧所放出的热比其它燃料要多得多，所以火箭选用液态氢作燃料是因为氢的热值大，故B正确；
C．燃料的热值只与燃料的种类有关，与质量、是否完全燃烧等无关，故C错误；
D．火箭发动机属于内燃机，使用过程中一定存在燃料无法完全燃烧、废气带走一部分热量等能量损失，效率不可能达到100%。故D错误。
故选B。
3. 根据你对生活中物理量的认识，下列数据符合实际的是（ ）
A. 对人体的安全电压是30VB. 教室里一盏日光灯的工作电流约为1A
C. 手机正常通话时的电流约为5AD. 我国家庭电路的电压是220V
【答案】D
【解析】
【详解】A．对人体的安全电压是不高于36V，故A不符合题意；
B．教室里一盏日光灯的工作电流约为
故B不符合题意；
C．手机正常通话时的电流约为手机正常通话时的电流约为几十毫安到几百毫安，远小于5A，故C不符合题意；
D．我国家庭电路的电压是220V，工业电压为380V，故D符合题意。
故选D。
4. 电动公交既节能、又环保。乘坐电动公交车时，车的前后两门（电路开关）中的任意一个门没有关闭好，电动公交车都无法行驶。如图中符合要求的电路是（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A．该电路只需要关好前门，电动机就开始工作，与题意不符，故A不符合题意；
B．只有同时关好前后门，电动机才工作，若任意一个门没有关闭好，则电动机不会工作，符合题意，故B符合题意；
C．该电路图只需要关好前门或者后门，电动车就可以启动了，与题意不符，故C不符合题意；
D．该电路需要前门关闭，后门打开，电动车才可以启动，与题意不符，故D不符合题意。
故选B。
5. 一根导线的电阻为R，要使这根导线的电阻变大，可以采用的方法是（ ）
A. 将导体拉长B. 将导体对折
C. 增大导体两端的电压D. 减小通过导体的电流
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】导体的电阻是导体本身的一种性质，电阻大小与导体的材料、长度、横截面积有关，与导体两端的电压和通过的电流无关。将导体拉长，导体长度变长，横截面积变小，导体电阻变大；将导体对折，导体长度变短，横截面积变大，导体电阻变小。
故选A。
6. 如图所示电路，在a、b两点间接一滑动变阻器，闭合开关后灯泡能发光。现要使滑动变阻器的滑片P向左滑动的过程中，灯泡亮度变暗，则图所示的接法中正确的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】要使滑动变阻器的滑片P向左滑动的过程中，灯泡亮度变暗，滑动变阻器接入电阻增大，滑动变阻器应接入右下的接线柱，上面接线柱接哪一个均可，故A正确，BCD错误。
故选A。
7. 中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图示。关于地磁场， 下列说法正确的是（ ）
A. 地磁场的S 极在地理的南极附近
B. 地磁场的南、北极与地理南、北极完全重合
C. 地球周围存在着很多条疏密不同的磁感线
D. 可以通过小磁针静止时N 极的指向来确定该点的地磁场方向
【答案】D
【解析】
【详解】A．地磁场的S 极在地理的北极附近，故A选项错误；
B．地磁场的南、北极与地理南、北极存在一定的偏角，故B选项错误；
C．磁感线并不是真实存在的，是人们为了研究磁场假想出来的，故C选项错误；
D．我们规定小磁针静止时N 极所指方向为该点的磁场方向，所以可以通过小磁针静止时N极的指向来确定该点的地磁场方向，故D选项正确。
故选D。
8. 如图所示为某家庭电路的一部分，下列说法正确的是（ ）
A. 电冰箱接入三孔插座后， 电灯与电冰箱是串联的
B. 正常情况下，用试电笔接触A点不会使氖管发光
C. 为用电安全，应在甲处安装两孔插座，乙处安装开关
D. 站在地上的人若用手直接接触A点，则会有触电危险
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A．电冰箱连入三孔插座后，电灯与电冰箱是并联的，故A错误；
B．A点在火线上，用试电笔接触火线会使氖管发光，故B错误；
C．为用电安全，开关与插座串联时，开关控制火线，所以应在甲处安装开关，乙处安装插座，故C错误；
D．站在地上的人若用手直接接触A点，人体将火线与大地连通，有电流通过人体，会有触电危险，故D正确。
故选D。
9. 如图所示电路，闭合开关后，小灯泡L1和L2均不发光，电流表指针几乎不动，电压表指针有明显偏转。若电路中只有一处故障，则可能是（ ）
A. L1短路B. L1断路C. L2短路D. L2断路
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】两灯串联，电流表测电流，电压表测L2电压，闭合开关后，小灯泡L1和L2均不发光，电流表指针几乎不动，可能发生断路，电压表指针有明显偏转，说明电压表和电源连接，可能是L2断路，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
10. 甲，乙两个电热器的电阻之比为3∶2，通电相同时间产生的热量之比为8∶3．则通过甲、乙的电流之比为（ ）
A. 3∶2B. 2∶3C. 3∶4D. 4∶3
【答案】D
【解析】
【详解】由焦耳定律Q=I2Rt可知，通过甲、乙的电流之比
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，均有多个选项符合愿意，全部选对得3分，选对但不全得1分，不选域选错得0分）．
11. 如图四幅图都是有关电与磁的知识，其中描述正确的是（ ）
A. 图甲，奥斯特实验说明通电导线的周围存在着磁场
B. 图乙，闭合开关通电螺线管右端为S极
C. 图丙，闭合开关电路接通，导体棒ab受磁场力的作用而运动
D. 图丁，导体棒ab竖直向上运动时，电流表指针将会摆动
【答案】AC
【解析】
【详解】A．磁场的基本特征是对处于其中的小磁针有力的作用。当导线通电有电流时，小磁针发生偏转，表明受到了力的作用，故奥斯特实验说明通电导线的周围存在着磁场，故A正确；
B．如图所示，电源右边为正极，电流从螺线管右端流入，左端流出，由安培定则，将右手四指方向顺着电流方向握住螺线管，则大拇指所在方向为螺线管的N极，即右端为N极，左端为S极，故B错误；
C．磁体间通过磁场相互作用，通电导体周围存在磁场，所以通电导体在磁场中受到力的作用，闭合开关电路接通，导体棒ab受磁场力的作用而运动，故C正确；
D．电磁感应现象中产生的感应电流的条件是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动，导体中会产生感应电流，这里上下运动不属于切割磁感线的运动，不会产生感应电流，电流表指针将不会摆动，故D错误。
故选AC。
12. 如图所示，电源电压不变，当开关S1、S2同时闭合时，电流表的示数为I1，电压表的示数为U1。现将电压表和电流表的位置互换，仅闭合开关S1，电流表的示数为I2，则下列说法正确的是（ ）
A. 电源电压为
B. 电阻R1的阻值为
C. 电阻R2的阻值为
D. 将图中两表位置互换后，仅闭合开关S1时，电压表示数为U1
【答案】BCD
【解析】
【详解】AB．当开关S1、S2同时闭合时，R1、R2为并联，电流表测R1的电流为I1，电压表示数为电源电压即电源电压为U1，根据欧姆定律可得；根据题意，将电压表和电流表的位置互换，仅闭合开关S1，R1、R2为串联，电流表示数为I2为两电阻串联时的电流，所以
根据题意，为串联时R1两端的分电压，所以小于电源电压U1。故A错误，B正确；
C．将电压表和电流表的位置互换，仅闭合开关S1，R1、R2为串联，电流表示数I2为串联电路的电流，电压表测电源电压。根据欧姆定律可得R1、R2的总阻为，又则
故C正确；
D．将电压表和电流表的位置互换，仅闭合开关S1，R1、R2为串联，电流表测串联电路的电流，电压表测电源电压即为U1。故D正确。
故选BCD。
13. 如图甲电路，闭合开关后，当滑动变阻器滑片从最左端a滑到最右端b的过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系图像如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A. 电源电压为4VB. 定值电阻的阻值为20Ω
C. 滑动变阻器的最大电功率为0.9WD. 当滑片在b端时，电路的总功率为1.2W
【答案】CD
【解析】
【详解】AB．由电路图可知，与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，电压表测滑动变阻器两端的电压。当滑片位于最左端a时，滑动变阻器接入电路中的电阻为零，电路中的电流最大，，由可知，电源电压
当滑片位于最右端b时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电压表的示数最大，电流表的示数最小，由图像可知，此时，电路中的最小电流，则滑动变阻器的最大阻值
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以电源电压
解得∶，，故AB错误；
C．滑动变阻器接入电路中的电阻为R时，电路中的电流则滑动变阻器消耗的电功率
当时，滑动变阻器的电功率最大
故C正确；
D．当滑片在b端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，根据欧姆定律可知电路中的电流最小，则电路的总功率
故D正确。
故选CD。
三、填空题（本大题共6小题，每小题4分，共24分）
14. 有下列六种材料：①盐水②石墨③橡胶④汽油⑤陶瓷⑥铜丝，其中属于导体的是 ______；毛皮摩擦过的橡胶棒因为 ______电子而带负电。
【答案】 ①. ①②⑥ ②. 得到
【解析】
【详解】[1]容易导电的物质叫做导体，不容易导电的物质叫绝缘体。故盐水、石墨、铜丝都容易导电，属于导体，橡胶、汽油、陶瓷不容易导电，属于绝缘体。
[2] 用毛皮摩擦橡胶棒，由于橡胶棒的原子核束缚核外电子的本领强，会从毛皮夺得电子，即一部分电子从毛皮转移到橡胶棒，所以橡胶棒因得到电子而带负电。
15. 4月29日，我国空间站“天和核心舱”成功发射，“天和核心舱”具备交会对接、转位与停泊、乘组长期驻留、航天员出舱、保障空间科学实验等能力。其太阳能电池帆板是直接将太阳能转化为______能，航天员将在“天和核心舱”中通过____________（选填“超声波”、“次声波”、“电磁波”）将信息传回地面的。
【答案】 ① 电 ②. 电磁波
【解析】
【详解】[1]其太阳能电池帆板是直接将太阳能转化为电能，供仪器设备正常工作。
[2]航天员将在“天和核心舱”中通过电磁波将信息传回地面，因为声波的传播需要介质，而电磁波的传播不需要介质，太空处于真空环境，声不能传播，电磁波确可以。
16. 入冬以来，各地因为不安全用电引起的火灾事故明显有上升趋势。在家庭电路中除了发生_____和过载（用电器总功率过大）会造成电流过大引发安全事故外，线路连接处因为接触不良，也容易造成该处电阻____（选填“变大”或“变小”），造成局部过热，从而加速导线老化，引起火灾。
【答案】 ①. 短路 ②. 变大
【解析】
【分析】家庭电路中电流过大的原因有两种，一是用电器短路，二是用电器总功率过大；由焦耳定律知道，电流通过导体产生的热量跟电流的平方、电阻大小和通电时间成正比。导线相互连接处因为接触不良，易造成电阻变大，因为导线连接处与其他导线串联在电路中，通电时间是相同的，由焦耳定律可知电阻大的产生的热量越多，据此分析。
【详解】[1]引起家庭电路中电流过大的原因是：一是短路，二是过载，即用电器总功率过大；这些可能造成电流过大引发安全事故。
[2]在家庭电路中，导线相互连接处因接触不良，该处的电阻较大，导线连接处与导线串联在电路中，通过的电流相等、通电时间相等，由Q=I2Rt可知，连接处产生的热量较多，往往比别处更容易发热，加速导线老化，甚至引起火灾。
17. 如图所示是一种水位自动报警器的工作原理图，当水位上升至探头A的位置时，电磁铁______（选填“失去”或“有了”）磁性，灯泡_____（选填“”或“”）开始工作，发出报警信号。
【答案】 ①. 有了 ②.
【解析】
【详解】[1][2]由图可知，当水位到达A位置时，电磁铁所在电路闭合，电磁铁有了磁性，衔铁被吸下，则L2被接入电路中，L2发光，发出报警信号。
18. 某电能表表盘如图所示，家里允许同时使用用电器的总功率应不大于_____W：用电时电能表的铝盘每转过720转，接在该电能表上的用电器消耗的电能是______J。
【答案】 ①. 2200 ②.
【解析】
【详解】[1]家里允许同时使用用电器的总功率应不大于
[2]用电时电能表的铝盘每转过720转，接在该电能表上的用电器消耗的电能是
19. 如图所示是电阻甲和小灯泡乙的I-U图像，甲的电阻是_____Ω，把甲、乙串联在电源电压为3V的电路中，则此时小灯泡的灯丝电阻为_____Ω。
【答案】 ①. 5 ②. 2.5
【解析】
【详解】[1]由图像可得，由，代入数据可知
[2]将甲和乙串联在电源电压为3V的电路中，串联电路总电压等于各部分电路的电压之和，且电流相等，由图像知，当I=0.4A时，，，满足总电压
故此时电路中的电流为0.4A，小灯泡的灯丝电阻为
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. 有一额定功率为2000W的电热水器，内装20kg的水，通电后持续正常加热25min，水的温度从20℃升高到50℃，已知c水=4.2×103J/（kg·℃），求：
（1）水吸收的热量；
（2）电热水器的热效率。
【答案】（1）2.52×106 J；（2）84%
【解析】
【详解】(1)水吸收的热量
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×20kg×(50℃-20℃)=2.52×106J
(2)消耗的电能
W=Pt=2000W×25×60s=3×106J
此过程电热淋浴器的热效率
η=×100%=×100%=84%
21. 如图所示，电阻R1为20Ω，仅闭合开关S1，电流表的示数为0.3A；再闭合开关S2，电流表的示数为0.5A。求：
（1）电源电压；
（2）电阻R2的阻值。
【答案】（1）6V；（2）30
【解析】
【详解】解：（1）仅闭合开关S1时，电路为仅有R1的简单电路，由欧姆定律可得
（2）根据题意，同时闭合S1、S2时，R1、R2并联，由并联电路电流规律可得
由欧姆定律可得
答：（1）电源电压为6V；
（2）电阻R2的阻值。
22. 在“探究串联电路电压的特点”活动中。
（1）如图所示，实验中应选择规格___________（相同/不同）的小灯泡；
（2）在测L1两端电压时，闭合开关，发现电压表示数为零，原因可能是___________（填出一种即可）；
（3）小明保持电压表的B连接点不动，只断开A连接点，并改接到C连接点上，测量L2两端电压。她能否测出L2两端电压？___________，理由是___________；
（4）小明分别测出AB、BC、AC间的电压并记录在如下表格中，分析实验数据得出结论：串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和。请对小明的做法进行评价：___________，改进方法是___________。
【答案】 ①. 不同 ②. L1短路或L2断路 ③. 不能 ④. 电压表正负接线柱反接了 ⑤. 一次实验具有偶然性 ⑥. 更换规格不同的灯泡进行多次实验
【解析】
【详解】（1）[1]为了避免实验的偶然性，使探究得出的结论具有普遍意义，应该选取不同的小灯泡进行实验。
（2）[2]电压表示数为零，说明与电压表并联的电路短路或与电压表并联之外的电路出现了断路，则故障可能是L1短路或L2断路。
（3）[3] [4]测出L1两端的电压，A与电压表的正接线柱相连。将与A点相连的导线改接到C点，则会造成电流从电压表的负接线柱流入了，即正负接线柱接反了，指针会反偏，故不能测出L2两端电压。
（4）[5] [6]本实验只做了一次实验，而没有进行多次测量，只凭一组实验数据得出结论带有偶然性，不能得出正确规律，故应更换规格不同的灯泡进行多次实验。
23. 小红在“探究电流与电压关系”实验过程中，采用如图1所示的电路图：
（1）请用笔画线代替导线，帮助小红按图1将图2中实物电路连接完整_____；
（2）小红通过实验得到的数据如表，其中第5次实验时，调节电压表示数如图3所示请将电压表的读数填在表格横线处_____；
（3）请你在图4的方格中作出电流随电压变化的图象。_________分析归纳所测得数据及作出的图像，可以得出结论：____________；
（4）小红继续用图2的实物电路探究“电流与电阻的关系”时，她先将5Ω电阻接入电路，调节滑动变阻器，使电压表的示数为2V，记下电流值；再将5Ω电阻换成10Ω电阻，她下一步操作是：将滑动变阻器的滑片继续向_____（选填“A”或“B”）端移动，使______的示数保持不变。
【答案】 ①. ②. 1.5 ③. ④. 在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 ⑤. B ⑥. 电压表
【解析】
【详解】（1）[1]根据题意，探究电流与电压的关系，要求电阻不变，改变电阻两端电压和电流，故电路连接时滑动变阻器要与定值电阻串联，电压表测定值电阻两端电压，电流表串联在电路中，如图所示
（2）[2]根据题意，电源为两节干电池串联，总电压不超过3V，所以电压表选择0~3V量程，每大格表示1V，平均分成10小格，每小格为0.1V，即分度值为0.1V，故读数为1.5V，即表格中第5次实验电压为1.5V。
（3）[3]根据表格中的数据，以定值电阻两端电压为横坐标，对应的电流为纵坐标，在坐标系内依次描点，并连接，如图所示
[4]根据图像所示，在电阻一定时，电压与电流的图线为过原点的直线，即为正比例函数图像，故在电阻一定时，通过的电流与两端电压成正比。
（4）[5][6]定值电阻从5Ω电阻换成10Ω电阻，根据串联电路分压的规律，定值电阻两端电压会变大，大于2V，为使其电压保持2V不变，则滑动变阻要多分压，所以滑动变阻器接入电阻要变大，由滑动变阻器接入的下端接线柱为A，故应向B移动滑片，直到电压表示数为2V不变。
24. 在测定“小灯泡额定功率”的实验中，实验室提供了如下器材：小灯泡（额定电压为2.5V），电压约为8V的电源（电源电压不变），一个电流表，一个“20Ω 2.2A”的滑动变阻器，一个阻值为10Ω的定值电阻，开关及导线若干。请你帮他设计一个测量小灯泡额定功率的实验方案。要求：
（1）画出实验电路图______；
（2）写出主要的实验步骤及所需测量的物理量______；
（3）写出小灯泡额定电功率的数学表达式（用已知量和测量量表示）______
【答案】 ①. ②. 见解析 ③.
【解析】
【详解】（1）[1]由于此实验器材中没有电压表，无法直接测量灯泡两端电压，所以设计时可以让R0与灯泡并联，利用电流表测出电流，由欧姆定律，测量并计算小灯泡在额定电压下发光时的电流，实验电路图设计如下
（2）[2]检查电路无误后，闭合开关S、，断开，电流表测R0的电流，如果要使小灯泡正常发光，则两端电压为2.5V，由于小灯泡与R0并联，故R0两端的电压也为2.5V，由可知此时通过R0电流为
调节滑动变阻器滑片直至电流表示数为时，小灯泡正常发光；滑动变阻器滑片不动，断开，闭合，电流表测总电流，读出电流表的示数为。
（3）[3]根据上述实验，由于小灯泡与R0并联，小灯泡正常发光时的电流为
由电功率计算公式可得
25. “建模”思想引领科学思维，指导科学方法，“懂理团队”运用这种思维方法解决了远距离输电过程中，方便快捷确定短路位置的问题，如甲图所示，他们用两条足够长的电阻丝模拟输电线（如图中L、N导线，每条电阻丝每米阻值为），把一个电压不变的电源、一个保护电阻R、一块电压表和一块电流表用导线连接起来装入盒内，制成检测装置盒，并与模拟导线相连构成回路，他们用导线连接，模拟短路，如图甲中所示，通过读取盒内电压表、电流表示数，计算得知短路处到检测处的距离，请回答以下问题：
（1）在小李同学设计的检测电路中，若电压表示数为3V，电流表示数为0.5A，则短路处距离检测处_______米；
（2）若保护电阻的阻值为，根据（1）中数据，求电源电压_______；
（3）不用电流表，且其它元件不变的情况下，仍要达到上述检测目的，请在乙图的虚线框内画出你设计的检测电路图_______，并推导出短路处到检测处距离L与电压表示数的关系式_______。
【答案】 ①. 6 ②. 5V ③. ④.
【解析】
【详解】解：（1）[1]小李同学设计的检测电路中，电压表示数为3V，电流表示数为0.5A，根据可得AB间的电阻
因为每条电阻丝每米阻值为，所以AB长度
所以短路处距离检测处6m；
（2）[2]若保护电阻的阻值为，根据可得保护电阻两端的电压
则电源电压
（3）[3][4]把电源、保护电阻R、电流表和与引出到盒外的两个导线串联在一起，电压表可以测量外部电路两端电压。如图所示
根据串联电流电压关系可得，保护电阻R两端的电压
则通过的电流
根据可得AB间的电阻
因为每条电阻丝每米阻值为，所以AB的长度
。
UAB/V
UBC/V
UAC/V
2.4
1.4
3.8
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
0.3
0.6
0.9
1.2
电流I/A
0.08
0.16
0.24
0.32
0.40