2022-2023学年湖南省长沙市望城区九年级上学期物理期末试题及答案

这是一份2022-2023学年湖南省长沙市望城区九年级上学期物理期末试题及答案，共15页。试卷主要包含了选择题，填空题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1. 中国古诗意境优美，内涵丰富.下面是一首完整的古诗，能反映“分子在不停地做无规则运动”这一物理知识的诗句是
A. 绿树荫浓夏日长B. 楼台倒映入池塘
C. 水晶帘动微风起D. 满架蔷薇一院香
【答案】D
【解析】
【详解】绿树荫浓夏日长，是光沿直线传播的缘故；楼台倒映入池塘是平面镜成像；水晶帘动微风起，描述的是力改变物体的运动状态；满架蔷薇一院香，是扩散现象，反映了分子在不停地做无规则运动．故ABC错误，D正确．故选D．
2. 在国际单位制中，电功率的单位是（ ）
A. 伏特（V）B. 安培（A）C. 焦耳（J）D. 瓦特（W）
【答案】D
【解析】
【详解】A．伏特是电压的基本单位，故A不符合题意；
B．安培是电流的基本单位，故B不符合题意；
C．焦耳是电能的基本单位，故C不符合题意；
D．瓦特是电功率的基本单位，故D符合题意。
故选D
3. 用毛皮与橡胶棒摩擦后，下列说法正确的是（ ）
A. 毛皮得到电子B. 橡胶棒失去电子
C. 毛皮带上负电D. 橡胶棒带上负电
【答案】D
【解析】
【详解】由于毛皮的原子核对核外电子的束缚本领相对于橡胶而言较弱，所以在两者摩擦的过程中，毛皮失去电子而带了正电，橡胶棒得到电子带负电，故ABC错误，D正确。
故选D。
4. 如图所示，用力将活塞迅速下压，玻璃筒内硝化棉燃烧起来，该过程能量的转化形式这一特点与汽油机的四冲程中相同的是（ ）
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】用力将活塞迅速下压，对活塞内的空气做功，空气的内能增大，温度升高，硝化棉燃烧起来，该过程能量是由机械能转化为内能，这一特点与汽油机的压缩冲程相同。故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
5. 在如图所示的电路中，用滑动变阻器调节灯的亮度，若要求滑片P向右端滑动时灯逐渐变亮，应选择下列哪种接法（ ）
A. M接A，N接BB. M接A，N接D
C. M接C，N接BD. M接C，N接D
【答案】B
【解析】
【详解】滑动变阻器的滑片右移，灯泡变亮，电路中电流变大。电源电压不变，电流要变大，电阻要变小，滑动变阻器接入电路的电阻丝要变短，M应该接A或B，N接D。
故选B。
6. 下列有关安全用电的说法，正确的是（ ）
A. 用电器的金属外壳可以不必接地
B. 现代家庭发生火灾时，必须立即泼水救火
C. 发现有人触电时，首先要切断电源
D. 使用测电笔时，手不能接触笔尾的金属体
【答案】C
【解析】
【详解】A．用电器的金属外壳接地可以防止发生漏电事故，故A错误；
B．现代家庭发生火灾时，如果用电器起火，因为一般的水是导体，不能泼水灭火，否则容易发生触电事故，故B错误；
C．发现有人触电时，首先要切断电源，然后施救，故C正确；
D．使用测电笔时，手要接触笔尾金属体，故D错误。
故选C。
【点睛】使用测电笔时，一定要用手触及笔尾金属体，切不可触及笔尖金属体，否则会造成人身触电事故。
7. “探究导体电阻大小与哪些因素有关”的实验中如图所示，有4根合金丝可供选择，横截面积Sa=Sb=Sc＜Sd。小雯同学要研究导体电阻的大小与导体材料的关系，她应选择的合金丝是（ ）
A. a与bB. a与cC. b与cD. b与d
【答案】A
【解析】
【详解】探究导体电阻的大小与导体材料的关系，应选择材料不同但长度和横截面积相同的两根合金丝，图中a和b两根电阻丝符合要求。
故选A。
8. 小阳闭合开关后，发现电灯不亮，他用试电笔测试图中的a、b、c、d四点，发现有c, d, b点发光，那么可能发生的故障是
A. 电灯灯丝断了B. cd间某处断路C. ab之间某处断路D. 开关处短路
【答案】C
【解析】
【分析】灯泡不亮，说明电路中干路上有断路，测电笔测试各处电路，氖管都发光，说明各点与火线是连通的，故只可能是零线断了．
【详解】用测电笔测试各处电路时，发现c、d、b三点都发光，说明c、d、b三点与火线连通，a点不发光（a点在零线上），则可能是ab间某处断路造成的．
故选C．
【点睛】本题考查了家庭电路故障分析，考查了用测电笔检测电路的故障．在正常情况下，测电笔与火线接触时测电笔的氖管发光，测电笔测试的是零线时，测电笔的氖管不发光．
9. 下图中，能正确描述电压一定时，电流随电阻变化关系的图像是（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】由欧姆定律可知，电压一定时，电流与电阻成反比，据此可知I-R图象为反比例函数图象，结合选项可知，D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
10. A、B两只灯泡的额定电压均为6V，通过它们的电流随两端电压变化关系如图所示，下列选项正确的是（ ）
A. A、B两灯泡的电阻均随灯泡两端电压的增大而减小
B. 将两灯并联接在3V的电源两端，A、B两灯的实际功率之比为2∶1
C. 将两灯串联接在某电源两端，使B灯恰好正常发光，电源两端电压为9V
D. 将两灯并联在6V的电源两端，电路中的总功率为9W
【答案】D
【解析】
【详解】A．导体的电阻是导体本身的一种特性，其大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与电压、电流无关。灯泡两端电压越大时，其实际功率越大，灯泡发光就越亮，灯丝的温度就越高，灯丝的电阻越大，故A错误；
B．由图像可知，当两灯并联在3V的电源两端时，两灯两端的电压均等于电源电压为3V，因为并联电路电功率与电流成正比，若
PA∶PB＝2∶1
则
IA∶IB＝PA∶PB＝2∶1
由图像可知，当U＝3V时，IA为0.7A，则IB应为0.35A，而图像中显然不是0.35A，故B错误；
C．将两灯串联，且B灯正常发光时，由图像可知，通过B灯的电流为0.5A，即电路中的电流为0.5A，此时A、B两灯两端的电压分别为2V和6V，根据串联电路电压规律可知电源电压大小
U＝UA+UB＝2V+6V＝8V
故C错误；
D．由图像可知，当两灯并联在6V电源上，根据并联电路电压的特点，两灯两端电压都等于6V，A、B电流分别为1.0A和0.5A，干路电流为
I′=IA+IB=1.0A+0.5A=1.5A
电路消耗的总功率为
P＝U′I′＝6V×1.5A＝9W
故D正确。
故选D
11. 家庭电路中的熔丝烧断了，原因可能是（ ）
A. 灯泡灯丝烧断了
B. 使用了功率过大的用电器
C. 用电器发生短路
D. 电路中接入了一个台灯
【答案】BC
【解析】
【详解】家庭电路中的熔丝烧断了，直接原因是电流过大；
A．灯泡的灯丝烧断了，干路电流会变小，熔丝不会烧断，故A不符合题意；
B．使用了功率过大的用电器，则电流增大较多，熔丝会烧断，故B符合题意；
C．用电器发生短路，电流会瞬间非常大，熔丝会烧断，故C符合题意；
D．电路中接入了一个台灯，电流增加比较小，熔丝不会烧断，故D不符合题意。
故选BC。
【点睛】重点是家庭电路电流过大的原因，牢记原因之一是短路，电流瞬间很大；二是电功率过大．
12. 如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，R是定值电阻，R1是由半导体材料制成的热敏电阻，其阻值随温度变化的曲线如图乙所示。则下列说法中正确的是（ ）
A. 温度升高时，电流表示数变大
B. 温度升高时，电压表示数减小
C. 温度降低时，电压表与电流表示数的比值不变
D. 温度降低时，电路的总电功率变大
【答案】AC
【解析】
【详解】AB．由图甲可知两电阻串联，电压表测量R两端的电压，电流表测量电路中的电流；由图乙可知，温度升高时，热敏电阻的阻值减小，又串联电路总电阻等于各分电阻之和，所以电路的总电阻减小，由欧姆定律可知电路中的电流增大，即电流表示数增大，根据U＝IR可知，电压表示数变大，故A正确，B错误；
C．根据欧姆定律可知，电压表与电流表示数的比值为定值电阻R的阻值，所以电压表与电流表示数的比值不变，故C正确；
D．温度降低时，热敏电阻的阻值增大，电路的总电阻变大，由欧姆定律可知电路中电流变小，根据P＝UI可知，电路的总电功率变小，故D错误。
故选AC。
二、填空题（本大题共5小题，每空2分，共24分）
13. 家庭电路中，电视机与电灯是______（选择“串联”或“并联”）；标有“220V 10W”字样的节能灯正常工作2小时，其两端的电压为______伏，消耗电能______度。
【答案】 ①. 并联 ②. 220 ③. 0.02
【解析】
【详解】[1]家庭电路中，电视机与电灯互不影响，是并联的。
[2]节能灯标有“220V 10W”表示节能灯的额定电压为220V，额定功率是10W。故节能灯正常工作时的电压为220V。
[3]节能灯额定功率为10W，合0.01kW，正常工作2小时消耗的电能为
W=Pt=0.01kW×2h=0.02kW·h=0.02度
14. 某金属导体两端的电压为12伏，若通过该导体的电流为0.6安，该导体的电阻为 _____欧。若该导体被剪短一半，再接回原电路中，通过导体的电流 _____（选填“增大”、“不变”或“减小”）。
【答案】 ①. 20 ②. 增大
【解析】
【详解】[1]根据可得，该导体的电阻为
[2]若该导体被剪短一半，则导体的电阻变为原来的一半，再接回原电路中时，由于电源电压不变，则根据可知通过导体的电流增大。
15. 从物体内能改变的方式看，“炙手可热”是通过_______方式来改变物体内能：“钻木取火”是通过_______方式来改变物体内能（选填“做功”或“热传递”）。
【答案】 ①. 热传递 ②. 做功
【解析】
【详解】[1] “炙手可热”是通过热量的传递，即热传递的方式改变内能。
[2] “钻木取火”是通过做功的方式改变内能。
16. 如图和表所示是某应急灯和它的铭牌，其中“6V 2500mAh”是指电池所储存的 _____。当外部电路停电时应急灯开始工作，此时电池将 _____能转化为电能；每盏应急灯正常工作时的电流是 _____A。
【答案】 ①. 电能 ②. 化学 ③. 0.5
【解析】
【详解】[1]从“6V ”的单位可知，是电压、电流和时间，由W＝UIt可知，“6V ”是指电池所储存的电能。
[2]应急灯工作时，对外供电，消耗其中的化学能，转化为电能，应急灯工作时是将化学能转化为电能。
[3]由表中数据可知，每盏应急灯的额定功率是3W，额定电压是6V，由P＝UI可知，每盏应急灯正常工作时的电流为
17. 如图所示。是某研究性学习小组利用“220V 60W”的灯泡L1和“220V 15W”的灯泡L2所设计的四个电路图。当把它们分别接入同一家庭电路中时，其中有一个电路消耗的功率最小，消耗功率最小是 _____W。有一个电路消耗的功率最大，它消耗的最大功率为 _____W。（灯丝电阻不受温度影响）
【答案】 ①. 12 ②. 75
【解析】
【详解】[1][2]根据并联后的总电阻小于其中任一电阻，串联电阻大于其中任一电阻可知，两灯并联时，电路中的总电阻最小，两灯串联时，电路中的总电阻最大。丙图中两灯串联，由可知，丙图中电路消耗的功率最小，丁图中两灯并联，电路消耗的功率最大；根据知，两个灯泡的电阻分别为
在丙图中，电路的最小电功率为
在丁图中，根据并联电路电压的规律可知，两灯两端的电压均等于额定电压，两个灯都正常发光，故丁图中电路消耗的最大功率为
P大＝60W+15W＝75W
三、实验题（本大题共4小题，每空2分，共26分）
18. 实验小组设计实验比较水和食用油的吸热能力，使用相同的电加热器给水和食用油加热。
（1）实验前，小明应取初温和质量相等的水和食用油进行实验，用到的实验方法是 _____。
（2）小明用相同的电加热器对水和食用油加热相同的时间，目的是使水和食用油 _____相同；
（3）根据实验数据，小明作出了水和食用油的温度随时间变化的图像，由图像可知，水的温度随时间变化的图像是 _____（选填“a”或“b”）。
【答案】 ①. 控制变量法 ②. 吸热 ③. a
【解析】
【详解】（1）[1]实验前，小明应取初温和质量相等的水和食用油进行实验；用到的实验方法是控制变量法；
（2）[2]小明用相同的电加热器对水和食用油加热相同的时间，根据转换法，目的是使水和食用油吸热相同；
（3）[3]根据水和食用油的温度随时间变化的图像知，升高相同的温度，a加热时间长，a吸热多，故a的吸热能力强，因水的比热容大，由图像可知，水的温度随时间变化的图像是a。
19. 小明用三个电流表和两个小灯泡做实验，检验并联电路干路电流是否等于各支路电流之和，要求：A1测L1的电流，要求A2测L2的电流，A测干路电流，其连接的电路如图所示。
（1）这个电路中有一根导线接错了，请在这根导线上打“×”，表示这根导线不能这样连接，然后画出正确的连接位置。
（2）请你将改正后实验电路图画出来。
（3）实验过程中，测得三只电流表示数分别为I＝0.4A，I1＝0.16A，I2＝0.24A，由此数据能否得到并联电路的电流规律？
【答案】（1）见解析；（2）见解析；（3）不能
【解析】
【详解】（1）要探究并联电路的电流关系，所以应将两灯泡并联，三个电流表分别测量干路和支路电流，所以需通过改动L2与负极相连的导线，将负极与灯泡L2相连的导线改接左下电流表的负接线柱，如图所示
（2）根据改正后的实物图画出电路图，如图所示
（3）探究并联电路中的电流规律时，应换用不同规格的灯泡进行多次测量，寻找普遍规律，避免偶然性，测得三只电流表示数分别为I＝0.4A，I1＝0.16A，I2＝0.24A，由此一组数据不能得到并联电路的电流规律。
20. 在“用电流表、电压表测电阻”的实验中，小李同学连接电路进行实验。所用电源为3节新干电池串联而成，且电压保持不变，滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样。
（1）其实验原理是 _____；
（2）连接实验器材时，电键应该处于 _____（选填“断开”、“闭合”或“任意”）状态；
（3）小李的实验步骤正确，闭合电键时，发现电压表的示数如图（a），电流表示数如图（b）所示，以此数据计算出电阻＝_____Ω。
【答案】 ①. ②. 断开 ③. 17.5
【解析】
【详解】（1）[1]用电压表和电流表测量电阻R的实验原理为，使用电流表和电压表直接测量待测电阻的电流和电压，根据欧姆定律计算电阻。
（2）[2]为了保护电路，连接电路时开关应断开。
（3）[3]电源为3节新干电池串联而成，电源电压为4.5V，因此，图a中电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为2.8V，由图b可知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.16A，定值电阻的阻值为
21. 小明同学在“测量小灯泡的电功率”实验中，电源电压为6V保持不变，所用小灯泡的额定电压为2.5V，小灯泡的电阻约为10Ω。
（1）要求滑动变阻器滑片P向右滑动时小灯泡变亮，则未连接完整的导线使其接在 _____接线柱（选填A或B）。
（2）闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大端。闭合开关S后，发现小灯泡不亮，但电流表和电压表均有示数，接下来首先应该操作的是 _____（填序号）。
A．检查开关是否闭合
B．检查电压表是否断路
C．移动滑动变阻器的滑片P，观察小灯泡是否发光
D．更换小灯泡
（3）图乙中的I-U图像是根据多组实验数据绘制而成，根据图像可得小灯泡的额定功率为 _____W。
（4）图乙中图线是弯曲的，其主要原因是 _____。
【答案】 ①. B ②. C ③. 0.5 ④. 小灯泡的电阻受温度的影响
【解析】
【详解】（1）[1]滑动变阻器采用一上一下的连接方式，滑动变阻器的滑片P向右滑动时小灯泡变亮，说明滑动变阻器接入电路的电阻减小，故选择B接线柱；
（2）[2]闭合开关S后，发现小灯泡不亮，但电流表和电压表均有示数，则电路为通路，说明电路的电阻过大，接下来首先应该操作的是移动滑动变阻器的滑片P，观察小灯泡是否发光，选C；
（3）[3]小灯泡的额定电压为2.5V，从图中可知此时通过小灯泡的电流为0.2A，根据P＝UI可知小灯泡的额定功率为
P＝UI＝2.5V×0.2A＝0.5W
（4）[4]如图丙所示，发现图线是弯曲的，其主要原因是小灯泡的电阻受温度的影响。
四、计算题（本大题共2小题，共14分。请写出必要的文字说明、解答步骤，只写出最后答案的不能得分。）
22. 小华家使用的是天然气热水器，热水器的铭牌标明了它的热效率，表示该热水器工作时，天然气完全燃烧所放出的热量，有多大比例转化为水的内能。用此热水器把40千克的自来水加热到40℃需要燃烧0.16m3的天然气，已知当时的自来水的温度是15℃，天然气的热值为3.2×107J/m3，水的比热容为。
（1）此过程水的内能增加了多少？
（2）请你估计该热水器的热效率是多少？
【答案】（1）4.2×106J；（2）82%
【解析】
【详解】解：（1）根据题意可知，水吸收的热量为
即水的内能增加了4.2×106J；
（2）根据题意可知，天然气完全燃烧放出的热量为
Q放＝qV＝3.2×107J/m3×0.16 m3＝5.12×106J
该热水器的热效率为
答：（1）此过程水内能增加了4.2×106J；
（2）该热水器的热效率约是82%。
23. 如图所示虚线框内的电路，G为小量程电流表，R0为定值电阻，电源电压为1.5V，A、B为两个表笔（相当于两根导线），分别与框内的电路相连，现将两个表笔A、B直接连接起来，调节滑动变阻器使电流表的指针偏转到最大位置处（满偏），此时电路中总电阻为150Ω，此后始终保持滑片P位置不变。
（1）求当电流表的指针偏转到最大位置处时电流的大小；
（2）若A、B与一个电阻R1两端相连，电流表的指针恰好指在刻度盘的中央刻度（即电流为满偏电流的一半），求R1的阻值大小；
（3）若A、B间所接的电阻为Rx，试推导出Rx的表达式（用电流表的读数I及所给已知量表示）。
【答案】（1）0.01A；（2）150Ω；（3）
【解析】
【详解】解：（1）由题意可知，电流表满偏时，电路的总电阻为R总=150Ω，故由欧姆定律可得，电流表的满偏电流为
（2）若A、B与一个电阻R1两端相连，电流表的指针恰好指在刻度盘的中央刻度，故可知此时电路中电流为
则由欧姆定律可得，此时电路中的电阻为
由串联电路的电阻规律可得，电阻R1的阻值为
R1=R′总-R总=300Ω-150Ω=150Ω
（3）由题意可知，若接入的电阻为Rx，此时电流表示数为I，则由欧姆定律可得，此时电路中的总电阻为
由串联电路的电阻规律可得，此时接入的电阻阻值为
答：（1）当电流表的指针偏转到最大位置处时电流的大小为0.01A；
（2）R1的阻值大小为150Ω；
（3）Rx的表达式为。某消防应急灯
充电时间
约20小时
电池
6V 2500mAh
额定功率
3W