2022-2023学年湖南省长沙市湘江新区九年级上学期物理期末试题及答案

这是一份2022-2023学年湖南省长沙市湘江新区九年级上学期物理期末试题及答案，共19页。试卷主要包含了选择题，填空题，作图题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1. 我国研发智能加热织物，为北京冬奥会运动员提供保暖服装，如图。该服装应用了电流的热效应，发现其规律的科学家是（ ）
A. 焦耳B. 安培C. 瓦特D. 伏特
【答案】A
【解析】
【详解】A．焦耳是通过实验研究出电流热效应规律的科学家，故A符合题意；
B．安培发现了判断通电螺线管磁极与电流方向关系的安培定则，故B不符合题意；
C．瓦特对蒸汽机的发明、改进及蒸汽机的广泛应用，直接推动了热力学理论的研究和发展，故C不符合题意；
D．伏特因发明电堆而出名，故D不符合题意。
故选A。
2. 下列家用电器的有关数据，最符合实际的是（ ）
A. 电视遥控器的工作电流为1AB. 洗衣机的工作电压为220V
C. 电冰箱的工作电压为380VD. 空调的待机功率为0.01W
【答案】B
【解析】
【详解】A．普通灯泡正常发光时的电流为0.2~0.3A，电视遥控器的工作电流比灯泡正常发光时的电流小，约为50mA左右，故A不符合题意；
BC．家庭电路的电压为220V，所以洗衣机、电冰箱正常工作的电压都是220V，故B符合题意，C不符合题意；
D．空调的待机功率大约为5W左右，故D不符合题意。
故选B。
3. 如图为四冲程汽油机工作过程中某一冲程的示意图，此冲程的名称及能量转化是（ ）
A. 吸气冲程，机械能转化为内能B. 压缩冲程，机械能转化为内能
C. 做功冲程，内能转化为机械能D. 排气冲程，内能转化为机械能
【答案】B
【解析】
【详解】进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，气体被压缩，为压缩冲程，机械能转化为内能，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
4. 如图所示，“天宫课堂”上王亚平老师将两块透明板上的水球接触后粘在一起，慢慢拉开板后形成一个长长的“液桥”，该现象主要说明了（ ）
A. 水分子间有空隙B. 水分子间存在吸引力
C. 水分子间存在排斥力D. 水分子处在永不停息的无规则运动中
【答案】B
【解析】
【详解】AB．“液桥”现象说明分子间存在引力，水球接触后粘在一起，由于分子之间存在引力，故可以慢慢拉开板后形成一个长长的“液桥”，故A不符合题意，B符合题意；
C．“液桥”现象说明分子间存在引力，而不是斥力，故C不符合题意；
D．“液桥”现象中，不能说明水分子处在永不停息的无规则运动中，故D不符合题意。
故选B。
5. 汽车油箱中的汽油用去一半后，剩余汽油的密度、比热容和热值（ ）
A. 以上各项数据和使用之前比都不发生改变
B. 热值变为原来的一半，密度、比热容不变
C. 各数据和使用之前比都会变为原来的一半
D. 热值不变，密度、比热容变为原来的一半
【答案】A
【解析】
【详解】密度是物质的一种属性，对于确定的某种物质，它的密度不随质量、体积的改变而改变，所以汽油用去一半后，剩余汽油的密度不变；比热容是物质的一种属性，各种物质都有自己的比热容，某种物质的比热容和其质量、体积、温度无关，所以汽油用去一半后，剩余汽油的比热容不变；热值是燃料的一种属性，与燃料的质量、温度和体积无关，所以汽油用去一半后，剩余汽油的热值不变。综上，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
6. “用电流表测量电流”的实验电路如图所示，其中能正确测出小灯泡中电流的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A图. 开关闭合后，两灯泡并联，电流表测量干路中的电流，故不符合题意；
B 图. 闭合开关后，两灯泡串联，但电流从电流表负接线柱流入、正接线柱流出，接法错误，故不符合题意；
C图. 开关闭合后，两灯泡并联，电流表与串联，且电流表的正负接线柱连接正确，能正确测出小灯泡中的电流，故 符合题意；
D图. 开关闭合后，被短路，故不符合题意．
7. 2022年北京冬奥会和冬残奥会即将开幕，在比赛期间所有冬奥场馆将全部使用“绿电”，（“绿电”是指在发电过程中，二氧化碳排放量为零或趋近于零，比火力发电等其他方式对环境的影响大幅度减小）。这将是奥运史上首次实现全部场馆绿色电能供应，预计消耗“绿电”约，可以节约标准煤，减排二氧化碳。若所节约的标准煤完全燃烧，则放出的热量约为（煤约为）。（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】若所节约标准煤完全燃烧，则放出的热量
故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
8. 使用空气炸锅（如图所示）时发现：同时闭合定时开关和温控开关产生热风，仅闭合定时开关产生冷风，不会只发热不吹风。则其电路可能是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】同时闭合定时开关和温控开关产生热风，仅闭合定时开关产生冷风，不会只发热不吹风，说明发热管和电动机并联，定时开关在干路中，温控开关和发热管一条支路。
A．仅闭合定时开关，发热管和电动机串联，它们同时工作，产生热风，故A不符合题意；
B．发热管和电动机并联，闭合定时开关和温控开关，发热管和电动机同时工作，产生热风，闭合定时开关电动机工作，只闭合温控开关，发热管工作，故B不符合题意；
C．发热管和电动机并联，温控开关在干路中，定时开关和电动机在一条支路，只闭合定时开关，电动机不会工作，故C不符合题意；
D．发热管和电动机并联，定时开关在干路中，温控开关和发热管一条支路，同时闭合定时开关和温控开关产生热风，仅闭合定时开关产生冷风，不会只发热不吹风，故D符合题意。
故选D。
9. 小兰设计了一种烟雾报警装置，其简化电路如图所示，电源电压保持不变，R0为定值电阻，R为光敏电阻，R的阻值随光照强度的减弱而增大，当电流表示数减小到某一值时，装置报警。开关S闭合后，当有烟雾遮挡射向R的激光时( )
A. 电流表的示数增大，电压表的示数增大
B. 电流表的示数减小，电压表的示数减小
C. 电压表与电流表的示数之比减小
D. 增大R0的阻值，可使装置在更低浓度烟雾下报警
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A．由电路图可知，光敏电阻R和定值电阻R0串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。因光敏电阻的阻值随光照强度的减弱而增大，所以，当有烟雾遮挡射向R的激光时，R的阻值增大，电路中的总电阻增大，由可知，电路中的电流减小，即电流表的示数减小，故A错误；
B．由U=IR可知，R0两端电压减小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，光敏电阻R两端的电压增大，即电压表的示数增大，故B错误；
C．由于电压表与电流表的示数之比等于R的阻值，因此比值变大，故C错误；
D．增大R0的阻值时电路中的总电阻增大，由可知，电路中的电流减小，则可使装置在更低浓度烟雾下报警，故D正确。
故选D。
10. 如图电路，闭合开关S，灯泡L1、L2均发光。若把导线接在L2的两端，则（ ）
A. L1一定熄灭且已烧断B. L1一定变亮且仍完好
C. L2一定熄灭且已烧断D. L2一定熄灭但仍完好
【答案】D
【解析】
【详解】闭合开关，两只灯泡串联，两灯都发光，说明电路是通路。若把一根导线接在小灯泡L2的两端，L2被短路，没有电流通过，L2不能发光，不会被烧毁，但L1仍然有电流通过，照常发光。同时电源电压全部加在L1两端，电路中电流变大，小灯泡L1亮度变亮，有可能完好，可能烧坏，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
11. 如图所示，两个相同透明容器中密封着等量的空气。用该装置探究电流产生的热量与哪些因素有关时，下列说法正确的是（ ）
A. 用U形管中液面高度差反映电流产生热量的多少
B. 通电后可探究电流产生的热量与电流大小的关系
C. 通电后可探究电流产生的热量与电阻大小的关系
D. 通电一段时间后，左侧U形管中液面高度差较大
【答案】AC
【解析】
【详解】A．电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但空气吸收热量后温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转换法，故A正确；
BC．由图可知，左侧容器中的电阻丝与右侧容器中的电阻丝串联，通过的电流与通电时间相同，两个容器中的电阻丝阻值不同，因此装置可探究电流产生的热量与电阻的关系，故B错误，C正确；
D．已知右侧容器中的电阻丝阻值大于左侧容器中电阻丝阻值，则装置中右侧容器中的电阻丝产生的热量较多，因此右侧容器中的U形管液面高度差较大，故D错误。
故选AC。
12. 空气质量指数是反映和评价空气质量的重要指标，下表中空气质量等级按照空气质量指数划分。如图甲是环保项目学习小组设计的空气质量检测仪的电路原理图，用电流表显示空气质量指数。电源两端的电压为18V，且保持不变，定值电阻R0的阻值为100Ω，气敏电阻R的阻值与空气质量指数K的关系图像如图乙所示。下列判断中正确的是（ ）
A. 空气污染的程度越小，电路中的电流越小
B. 气敏电阻R的阻值随空气质量指数增大而增大
C. 电路中电流为时，对应的空气质量等级为优
D. 当空气质量指数为300时，R0消耗的电功率为
【答案】AD
【解析】
【详解】AB．由乙图可知，气敏电阻R的阻值随空气质量指数增大而减小；由表和图乙可知，空气污染的程度越小，空气质量指数越低，气敏电阻的阻值也就越大，电路中的总电阻阻值也越大，此时由于电路总电压一定，则电路中的电流越小，故A正确，B错误；
C．当电路中电流为I=时，电路的总电阻为
热敏电阻的阻值为
R=R总-R0=180Ω-100Ω=80Ω
根据图乙可知，空气质量指数为70，结合表可知，空气质量等级为良，故C错误；
D．当空气质量指数为300时，气敏电阻阻值为R′=20Ω，因此电路的总电电阻为
R总′=R′+R0=20Ω+100Ω=120Ω
电路的电流为
因此，R0消耗的电功率为
故D正确。
故选AD。
二、填空题（共7小题，满分26分，每空2分）
13. 湖南湘江新区的梅溪湖入选第二批国家级夜间文化和旅游消费集聚区。湖畔音乐、自然美景、时尚餐饮、网红打卡点等造就了梅溪湖的独特浪漫氛围，夜市中用燃气炉烹饪食物主要是通过 ___________（选填“做功”或“热传递”）的方式增大食物的内能；现场香气四溢属于 ___________现象，表明分子在不停地做无规则的运动。活动结束，剩余煤气的热值 ___________（选填“变大”“变小”或“不变”）。
【答案】 ①. 热传递 ②. 扩散 ③. 不变
【解析】
【详解】[1]用煤气炉烹饪食物，食物从锅中吸收热量，用热传递的方式增大食物的内能。
[2]食物的香气四溢是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动。
[3]燃料的热值是燃料的属性，与质量无关，所以剩余煤气的热值不变。
14. 如图所示，在试管里装入一些水，用软木塞塞住试管口，将试管放在酒精灯上加热使水沸腾，水蒸气会把软木塞冲开，在这一过程中，水蒸气膨胀对软木塞做功，水蒸气的一部分 ___________能转化为软木塞的 ___________能，利用这一原理，可以制成热机。

【答案】 ①. 内 ②. 机械
【解析】
【详解】[1][2]用酒精灯给试管中的水加热，产生大量的水蒸气，这些高温水蒸气对塞子做功，将塞子冲出；则该过程中水蒸气的内能减少、温度降低。塞子由静止变为运动，其机械能增大，故能量转化是内能转化为机械能。
15. 在使用试电笔时，要用指尖抵住试电笔上端的金属帽，手指不能触碰笔尖的金属部分；当笔尖插入如图所示的插孔中时，氖管发光，说明此插孔中连接的是___________（选填“火线”、“零线”或“地线”）。

【答案】火线
【解析】
【详解】使用试电笔辨别火线、零线时，一定要用指尖抵住试电笔上端的金属，否则容易造成误判；但手指不能触碰笔尖的金属部分，否则会造成触电事故；当笔尖插入如图所示的插孔中时，氖管发光，证明此插孔中连接的是火线。
16. 图是小华探究电流与电阻关系实验电路，AB间可以换接多个不同阻值的电阻。在每次换接电阻后，他应调节滑动变阻器滑片控制AB间______不变。换接电阻多次实验，是为了______。
【答案】 ①. 电压 ②. 寻找普遍规律
【解析】
【详解】[1]探究电流与电阻关系的实验中，在更换电阻的过程中需控制电阻两端的电压保持不变，即控制AB间电压保持不变。
[2]在AB间更换不同的电阻进行多次实验，得出多组数据，根据多组数据进行分析，得出电流与电阻关系，这样得出的结论具有普遍性。所以换接电阻多次实验，是为了寻找普遍规律。
17. 在如图所示的电路中，电源电压不变，电阻R2的阻值为20Ω。闭合开关S，两电流表的示数分别为0.5A和0.2A，通电1min，该电路消耗的总电能为 ___________J。

【答案】180
【解析】
【详解】由电路图可知，闭合开关S，电阻R1、R2并联，电流表A、A1分别测量干路和电阻R1支路中的电流；因为并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和，所以电流表A的示数为0.5A，即干路中的电流
I=0.5A
电流表A1的示数为0.2A，即通过电阻R1的电流
I1=0.2A
则通过电阻R2的电流
I2=I-I1=0.5A-0.2A=0.3A
电源电压
U=U2=I2R2=0.3A×20Ω=6V
通电1min整个电路消耗的电能
W=UIt=6V×0.5A×1×60s=180J
18. 滑动变阻器是电学里常用的实验器材。

（1）滑动变阻器是通过改变接入电路导线的 ___________（选填“长度”“横截面积”或“材料”）来改变电阻的；
（2）如图甲所示的电路，闭合开关，电流表的示数如图乙所示为 ___________A，移动滑片P，观察电流表指针，看到的现象是 ___________。
【答案】 ①. 长度 ②. 0.28 ③. 指针不动
【解析】
【详解】（1）[1]滑动变阻器的原理是通过移动滑片P，改变接入电路导线的长度来改变电阻的。
（2）[2]根据图乙可知，电流表选用的是小量程，分度值为0.02A，示数为0.28A。
[3]根据图甲可知，滑动变阻器上方两个接线柱接入了电路，移动滑片，滑动变阻器接入电路中的电阻不变，总电阻不变，根据欧姆定律可知，电路中的电流不变，指针不动。
19. 如图所示，电源电压恒定，R1＝20Ω。闭合开关S，断开开关S1，电流表示数是0.3A；再闭合S1，若电流表示数变化了0.2A，则R2的阻值为______Ω。

【答案】30
【解析】
【详解】闭合S，断开S1时，电路为R1的简单电路；由知道，电源的电压
U＝U1＝I1R1＝0.3A×20Ω＝6V
再闭合S1时，两电阻并联，则
U2＝U＝6V
电流表示数的变化量即为R2支路的电流，则
I2＝0.2A
由知道，R2的阻值为
三、作图题（共1小题4分）
20. 请用笔画线代替导线，将如图中的电灯、开关和插座（插座准备接大功率用电器）接入家庭电路中．
（ ）
【答案】
【解析】
【详解】试题分析：三孔插座的上面的孔接地线，左孔接入零线，右孔接火线；电灯的接法：火线先过开关再入灯泡，然后接入顶端的金属点，零线直接接入螺旋套，如上图所示．
【考点定位】家庭电路
四、实验探究题（满分20分，每空2分）
21. 如图甲所示是“探究不同物质吸热升温现象”的实验装置。在两个相同的烧杯中分别装入A、B两种液体，并用两个相同的酒精灯加热并不断搅拌。

（1）物质吸热的多少是通过 ___________（选填“加热时间”或“升高的温度”）来反映的；
（2）根据实验数据描绘出如图乙所示的A、B液体的温度随加热时间变化的图像。由图可知升高相同的温度，___________（选填“A”或“B”）吸收的热量较多。
【答案】 ①. 加热时间 ②. B
【解析】
【详解】（1）[1]由于两个相同的酒精灯在相同的时间放出热量相同，所以实验中运用转换法，将物质吸热的多少转换为加热时间的长度。
（2）[2]根据如图乙所示的A、B液体的温度随加热时间变化的图像可知，升高相同的温度，B加热时间长，由于两个相同的酒精灯在相同的时间放出热量相同，所以B吸收的热量较多。
22. 如图甲所示是探究“通过导体的电流与电阻的关系”的电路图。所用实验器材是：电源（6V）、电流表（0~0.6A）、电阻箱（0~999.9Ω）、滑动变阻器（50Ω，1A）、开关、导线若干。
（1）闭合开关前，发现电压表的指针如图乙所示，其原因是___________（选填“指针没调零”或“正负接线柱接反了”）。解决问题后，实验得到的数据如表所示；
（2）分析表中数据可知电阻箱两端的电压为___________V；当导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成___________关系。

【答案】 ①. 指针没调零 ②. 2.4 ③. 反比
【解析】
【详解】（1）[1]闭合开关前（没有电流通过电压表），发现电压表指针如图乙所示，指针在零刻度线左侧，说明电压表指针没有调零。
（2）[2]由表格数据可知，在第一组实验中，电阻箱的电阻为6Ω，电路电流为0.40A，根据欧姆定律可知，电阻箱两端的电压
U=IR=0.4A×6Ω=2.4V
依次类推，计算第二、三组实验中电阻箱两端的电压也为2.4V。
[3]分析表格数据可知，电阻增大为原来的几倍，电流就减小为原来的几分之一，所以可得出结论：当导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比关系。
23. 如图是测量小灯泡在不同电压下电阻的实验电路图（小灯泡额定电压为1.5V）。
（1）小明按电路图连接实物，刚接上最后一根导线，看到电流表的指针立刻有偏转。若电路连线正确，造成这种异常现象的原因是 ___________；
（2）实验中，调节滑动变阻器，分别记录电压表和电流表的示数如表：
小灯泡正常发光时的电阻是 ___________Ω。

【答案】 ①. 连接电路时开关没有处于断开状态 ②. 5
【解析】
【详解】（1）[1]刚接上最后一根导线，电流表的指针立刻有偏转，说明连接电路中，开关没有处于断开状态。
（2）[2]小灯泡额定电压为1.5V，第2次实验可知小灯泡额定电流为0.3A，小灯泡正常发光时的电阻为
24. 小华在实验室测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率。

（1）如图1所示是小华连接的实物电路，电路的连接有一处错误，请你在错接的导线上画×，然后用笔画线代替导线，画出正确的接线；___________
（2）小华改正错误的电路连接后，进行实验。她闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P移动到 ___________端；（选填“左”或“右”）
（3）闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P到某一位置，观察到电压表和电流表的示数分别如图2甲、乙所示，则小灯泡的额定功率为 ___________W。（结果保留一位小数）
【答案】 ①. ②. 右 ③. 0.8W
【解析】
【详解】（1）[1]在测量小灯泡的额定功率的实验中，电压表应该测量的是小灯泡两端的电压，所以电压表应该并联在小灯泡的两端；由图1可知，电压表测量的是小灯泡和滑动变阻器的总电压，所以应该在电压表中间接线柱与滑动变阻器滑动变阻器的左下接线柱相连，如图所示：

（2）[2]为了保护电路，闭合开关实验前，应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处，由图知，滑片左侧电阻丝接入电路，所以滑片应移到阻值最大的右端。
（3）[3]灯泡在额定电压下正常发光，图2甲中电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为2.5V灯泡的额定电压，此时小灯泡正常发光，图2乙中电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.3A，则小灯泡的额定功率是
五、计算题（共3小题，满分14分，每小题4分）
25. 为了给同学解释“沙漠地区昼夜温差大，而沿海地区尽夜温差小”这一现象，小尉采用计算的方法来解释。已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，干泥土的比热容为0.84×103J/(kg·℃)。
（1）求10kg的水升高5℃需要吸收的热量；
（2）若这些热量全部被等质量的干泥土完全吸收，求干泥土升高的温度。
【答案】（1）2.1×105J；（2）25℃
【解析】
【分析】
【详解】解：（1）根据公式Q吸=cmΔt可知，10kg的水升高5℃需要吸收的热量为
Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×10kg×5℃=2.1×105J
（2）根据公式Q吸=cmΔt可知，这些热量全部被等质量的干泥土完全吸收，干泥土升高的温度为
答：（1）10kg的水升高5℃需要吸收的热量2.1×105J；
（2）若这些热量全部被等质量的干泥土完全吸收，干泥土升高的温度为25℃。
26. 如图所示电路中，小灯泡L标有“6V，3W”字样，R2为3Ω，当S1、S2都闭合时，电流表示数为0.7A，这时小灯泡L正常发光。灯的电阻不变，求：
（1）电阻R1的阻值；
（2）当S1、S2都断开时，小灯泡L消耗的功率。

【答案】（1）30Ω；（2）1.92W
【解析】
【详解】解：（1）当S1、S2都闭合时，R1与L并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路两端的电压相等，且灯泡正常发光，所以，电源的电压
由可得，灯泡正常发光时通过灯泡的电流
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过R1的电流
由可得，电阻R1和灯泡L的阻值分别为
（2）当S1、S2都断开时，L与R2串联，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的电流
小灯泡L消耗的功率
答：（1）电阻R1的阻值为30Ω；
（2）当S1、S2都断开时，小灯泡L消耗的功率为1.92W。
27. 如图所示是某型号的浴室防雾镜，其背面粘贴有等大的电热膜：使用时，镜面受热，水蒸气无法液化其上，便于成像，下列表格是该防雾镜的相关数据：经测试获知，在﹣10℃环境下，使平面镜的平均温度升高到30℃，需使电热膜正常工作400s，求在此过程中：
（1）镜面玻璃吸收的热量Q1；
（2）电热膜正常工作产生的热量Q2；
（3）电热膜给平面镜的加热效率η。

【答案】（1）3×104J；（2）4×104J；（3）75%
【解析】
【详解】解：（1）镜面玻璃吸收的热量
（2）镜子的加热功率P=100W，电热膜正常工作400s产生的热量
（3）电热膜给平面镜的加热效率
答：（1）镜面玻璃吸收的热量为3×104J；
（2）电热膜正常工作产生的热量为4×104J；
（3）电热膜给平面镜的加热效率为75%。空气质量指数K
0~50
51~100
101~150
151~200
201~300
>300
空气质量等级
优
良
轻度污染
中度污染
重试污染
严重污染
实验序号
电阻R/Ω
电流I/A
1
6
0.40
2
8
0.30
3
12
0.20
测量次序
1
2
3
4
5
电压U/V
1.8
1.5
1.0
0.6
03
电流I/A
0.32
0.30
0.26
0.22
0.18
镜子质量m
1kg
额定电压U
220V
额定功率P
100W
镜面玻璃比热容c
0.75×103J/（kg•℃）