2022-2023学年湖南省长沙市雨花区九年级上学期物理期末试题及答案

这是一份2022-2023学年湖南省长沙市雨花区九年级上学期物理期末试题及答案，共17页。试卷主要包含了单选题，填空题，作图题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1. 冬天长沙市民喜欢腌制腊肉、香肠，更喜欢吃火锅驱寒，以下说法正确的是（ ）
A. 在腌制腊肉时，要把盐涂抹均匀是因为盐不会扩散
B. 往火锅里加入食材，食材温度升高，内能增加
C. 腌制好香肠后，要晾在通风处是为了防止水分蒸发
D. 在较远的地方就能闻到火锅味，说明分子只在高温下运动
【答案】B
【解析】
【详解】A．腌制腊肉时，盐要涂抹均匀，是因为这样盐的扩散更快更均匀，故A错误；
B．加入火锅的食材，吸收热量，温度升高，从而内能增大，故B正确；
C．腌制好的香肠晾在通风处，是为了加快香肠表面空气的流动速度，从而加快水分蒸发，故C错误；
D．闻到火锅味，是因为分子在做无规则运动，任何温度下，分子都在运动，且温度越高，运动越剧烈，故D错误。
故选B。
2. 下列图形中，属于内能转化为机械能的是（ ）
A. 滑下滑梯
B. 弯折铁丝
C. 做功冲程
D. 压缩空气点火
【答案】C
【解析】
【详解】A．滑下滑梯过程是摩擦生热，该过程中消耗了机械能，产生了内能，故是将机械能转化为内能的过程，故A不符合题意；
B、D．弯折铁丝过程、压缩点火都是通过做功改变内能，是将机械能转化为内能的过程，故B、D不符合题意；
C．内燃机做功冲程过程是消耗内能，产生机械能，故是将内能转化为机械能的过程，故C符合题意．
3. 2022年11月29日23时08分，搭载神舟十五号载人飞船的长征二号F遥十五运载火箭在酒泉卫星发射中心发射成功。30日7时33分，神舟十五号3名航天员顺利进驻中国空间站，与神舟十四号航天员乘组首次实现“太空会师”。火箭选择液态氢作为燃料是因为它具有 （ ）
A. 较低的沸点B. 较高的凝固点
C. 较大的热值D. 较大的比热容
【答案】C
【解析】
【详解】液态氢的热值较大，与其它质量相同的燃料比较，完全燃烧放出的热量较多，所以火箭选择液态氢作为燃料，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
4. 如图所示的家用电器中，将电能主要转化为内能的是（ ）
A. 电视机 B. 电热水壶
C. 电冰箱D. 电风扇
【答案】B
【解析】
【详解】A．电视机主要是把电能转化为声能和光能；故A不符合题意；
B．电热水壶工作时将电能主要转化为内能；故B符合题意；
C．电冰箱工作时，电能主要转化为机械能，有很少一部分转化为内能；故C不符合题意；
D．电风扇主要部件是电动机，把电能转化为机械能，有很少一部分转化为内能；故D不符合题意。
故选B。
5. 在如图所示的电路中，闭合开关S后，下列说法正确的是（ ）
A. L1，L2两灯泡并联B. 通过L1灯的电流大于L2灯的电流
C. 开关S只能控制L2D. 若 L1灯丝烧断，L2灯无法正常发光
【答案】D
【解析】
【详解】AC．由电路图可知，电流从电源正极流出后，依次流经开关、L2、L1，然后流会到电源的负极，电路只有一条路径，所以L1、L2两灯泡串联，开关能控制两灯，故AC错误；
B．根据串联电路电流特点可知，通过两灯的电流大小相等，故B错误；
D．根据串联电路的特点可知，串联电路互相影响，所以若L1灯丝烧断，L2灯无法正常发光，故D正确。
故选D。
6. 按图甲所示连接好电路后，闭合开关，电路正常工作，电压表V1和V2示数均如图乙所示，已知R1的阻值为5Ω。下列判断正确的是（ ）
A. 电源电压为6VB. R2两端的电压是4V
C. R2两端的电压为5VD. 经过R1的电流为1A
【答案】B
【解析】
【详解】ABC．由图示知，两个电阻R1、R2串联在电路中，电压表V1测R1两端的电压，V2测电源电压。据串联电路的电压特点，两电压表示数相同时，V1选择小量程，分度值为0.1V，示数为1V，即R1两端的电压为1V，V2选择大量程，分度值为0.5V，示数为5V，即电源电压为5V。R2两端的电压
U2=U-U1=5V-1V=4V
故AC错误，B正确；
D．经过R1的电流
故D错误。
故选B。
7. 物理实践活动中，“创新”实验小组的同学为学校设计了自动防疫检测系统电路，只有体温正常且戴口罩的人方可进入校园。当检测到进校人员体温正常时，开关S1会自动闭合，又检测到该人正确戴口罩时，开关S2会自动闭合，学校电动门才会自动开启。如图所示的电路中符合设计要求的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】进校人员在体温正常且佩戴口罩的情况下，电动机方可工作开启电动门，即两个开关都闭合电路才能接通，只闭合其中任一开关，电路不能连通，故两开关串联后再与电动机串联，只有B中电路图正确。故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
8. 如图所示，闭合开关S时，灯泡L1、L2都不亮；用一根导线的两端接触a、b两点时两灯都不亮；接触b、c两点时，两灯不亮；接触c、d两点时，两灯都亮了。由此可以判断（ ）
A. L1开路B. L2短路C. 开关S短路D. 开关S断路
【答案】D
【解析】
【详解】A．如果灯L1断路，用一段导线的两端接触a、b两点时，L1不发光，L2会发光，故A不符合题意；
B．如果灯L2短路，闭合开关S时，灯泡L1会发光，L2不发光，故B不符合题意；
C．如果开关S短路，不论开关S是否闭合，灯泡L1、L2都应该发光，故C不符合题意；
D．如果开关S断路，导线接触c、d两点时，电路是通路，两灯都发光，故D符合题意。
故选D。
9. 如图所示，闭合开关S，将滑片P向左滑动的过程中（ ）
A. 电流表示数变小B. 电压表示数不变
C. 两表示数的比值不变D. 电路总功率变小
【答案】C
【解析】
【详解】由电路图可知，电阻Rx与滑动变阻器R串联，电压表测定值电阻Rx两端的电压，电流表测电路中的电流。
A．当滑片P向左滑动时，接入电路的电阻变小，电路的总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，即电流表示数变大，故A错误；
B．根据U=IR可知，定值电阻的阻值不变，通过的电流变大，则其两端的电压变大，即电压表示数变大，故B错误；
C．电压表与电流表示数的比值为待测电阻Rx的阻值，阻值不变，比值不变，故C正确；
D．电源电压不变，电流变大，根据P=UI可知，电路总功率变大，故D错误。
故选C。
10. 如图所示的磁悬浮地球仪，在地球仪底端有一个磁铁，在底座内部有一个金属线圈，线圈通电后，地球仪可悬浮在空中。下列说法正确的是（ ）
A. 地球仪周围存在着真实的磁感线
B. 地球仪周围的磁场分布是均匀的
C. 地球仪周围各点的磁场方向都相同
D. 地球仪是利用同名磁极相互排斥的原理悬浮的
【答案】D
【解析】
【详解】A．磁感线是为了方便、形象地描述磁场，而画出来的一些带箭头的曲线，不是真实存在的，故A错误；
B．磁体的磁场，靠近磁极的位置磁场会强些，远离磁极的位置磁场会弱些，所以磁场不是均匀分布的，故B错误；
C．地球仪周围的磁感线是从N极出来回到S极的，且磁场的分布是不均匀的，所以各点的磁场方向不一定相同，故C错误；
D．给底座的金属线圈通电后，底座周围存在磁场，而地球仪底端有一个磁铁，由于同名磁极相互排斥，地球仪受到向上的作用力，与向下的重力是一对平衡力，所以静止地悬浮在空中，故D正确。
故选D。
11. 如图甲所示的电路，电源两端的电压不变，是滑动变阻器，是定值电阻，当开关S闭合后，逐步改变滑动变阻器接入电路的电阻值，根据电压表与电流表的示数，绘制的图象如图乙所示，下列判断正确的是（ ）
A. 电源两端的电压为10VB. 定值电阻的电阻值为
C. 电路消耗电功率的最大值为7.2WD. 变阻器接入电路的最大阻值为
【答案】BC
【解析】
【详解】ABD．当滑片位于最左端时电路为R2的简单电路，此时电路中的电流最大，由乙图可知I大=0.6A，电源的电压
U=I大R2=0.6A×R2
当滑片位于最右端时，滑动变阻器的最大阻值R1与电阻R2串联，电压表测R1两端的电压，此时电路中的电流最小，由乙图可知
U1=10V，I小=0.1A
则变阻器R1接入电路的最大阻值
=100Ω
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压
U=I小R2+U1=0.1A×R2+10V
因电源的电压不变，所以
0.6A×R2=0.1A×R2+10V
解得R2=20Ω，电源的电压
U=I大R2=0.6A×20Ω=12V
故B正确，AD错误。
C．电路消耗的最大电功率
P大=UI大=12V×0.6A=7.2W
故C正确。
故选BC。
12. 当今社会树立安全用电意识十分重要，以下操作符合安全用电要求的是 （ ）
A. 家用电器失火时，先切断电源再灭火
B. 保险丝熔断后可用铜丝代替
C. 有金属外壳的家用电器其外壳一定要接地
D. 一个插线板可以接多个大功率用电器
【答案】AC
【解析】
【详解】A．家用电器失火时，为了避免救火时触电，应切断电源再灭火，故A符合题意；
B．保险丝是用电阻较大，熔点较低的材料制成的，可在电路电流过大，温度升高时熔断，切断电路，不能用铁丝或铜丝代替，故B不符合题意；
C．家用电器的金属外壳一定要接地，则金属外壳上的电可及时导走，避免触电，故C符合题意；
D．当插线板上接多个大功率用电器时，会造成电路总功率过大，而造成插线板电流过大，引发火灾，故D不符合题意。
故选AC。
二、填空题（请把答案填写在横线上的空白处，不要求写出解答过程，本大题共4小题，每空2分，共20分）
13. “拔丝地瓜”是很多人喜欢的菜品。夹起一块地瓜就会拉出很长的丝，是因为分子间存在________；地瓜由生到熟，主要是通过________的方式改变内能。
【答案】 ① 引力 ②. 热传递
【解析】
【详解】[1]地瓜能拉出很长的丝，是因为分子间有相互作用的引力，所以能拉出很长的丝也不会断。
[2]地瓜由生到熟，是吸收了热量，内能增大，这主要是通过热传递的方式改变内能。
14. 干燥的秋天小玲用塑料梳子梳头时，发现头发随梳子飘动，这是_______现象。如果头发带正电原因是_______电子。
【答案】 ①. 摩擦起电（异种电荷相互吸引） ②. 失去
【解析】
【详解】[1]塑料梳子梳头时，与头发摩擦，电荷发生了转移，是摩擦起电现象。
[2]摩擦起电时，得到电子的物体带负电，失去电子的物体带正电。
15. 如图所示是暖手宝和电暖器，暖手宝要充入比热容较_______的液体，是为了使它在一次通电加热后放出更_______的热量。电暖器充入的是比热容小的液体，是为了通电后升温速度________。
【答案】 ①. 大 ②. 多 ③. 快
【解析】
【详解】[1][2]暖手宝充入的液体比热容较大，是因为液体的比热容较大时，比其它比热容较小的质量相同的液体，通电加热，升高相同温度，吸收的热量较多，则在暖手时，能放出更多的热量。
[3]电暖器充入较小比热容的液体，与其它质量相同的比热容较大的液体相比，通电吸收相同热量，温度变化量更大，温度升高的更快。
16. 如图所示，是小林家的电能表，此时电能表显示他家已用电_________度，他家同时使用的用电器总功率不能超过_________W。小林让一个额定功率为800 W用电器单独正常工作15 min，则这段时间内电能表转盘刚好转了________转。
【答案】 ①. 2019.6 ②. 4400 ③. 120
【解析】
【详解】[1]由图示知，电能表的示数为2019.6kW∙h，即他家已用电2019.6度。
[2]由电能表参数知，电能表允许通过的最大20A，所以家中同时使用的用电器不能超过的功率
P=UI=220V×20A=4400W
[3]800W用电器单独工作15min，消耗的电能
W=P1t=800W×15×60s=7.2×105J=0.02kW∙h
由参数知，电能表第转动600转消耗1kW∙h的电能。所以这段时间内电能表转盘刚好转动的次数
三、作图题（本大题共2小题，每题2分，共4分）
17. 根据小磁针的指向标出螺线管的S级和电流方向。
【答案】
【解析】
【详解】由异名磁极相互吸引可知，小磁针的右端是S极，所以通电螺线管的左端是N极，右端为S极。根据安培定则，伸出右手握住螺线管使大拇指指示通电螺线管的N极，则四指弯曲所指的方向为电流的方向，如图所示
18. 将图中的电灯、开关正确连接到家庭电路中。
【答案】
【解析】
【详解】开关控制灯泡与灯泡串联，接在火线和灯泡之间，所以灯泡的螺旋口与零线相连，灯泡顶端的金属点连接开关。如图所示:
四、实验题（本大题共5小题，每空2分，共26分）
19. 某校九年级一班物理兴趣小组的同学学习了磁现象的知识后，一起做了如图所示的奥斯特实验，由此可得出：
（1）通电导线周围存在磁场，且磁场的方向与________方向有关；
（2）断开电源后，小磁针恢复到图乙状态，这是因为小磁针受到了_________的作用。
【答案】 ①. 电流 ②. 地磁场
【解析】
【详解】（1）[1]由图甲丙知，电路中电流的方向不同，小磁针偏转方向不同，说明通电导体周围的磁场不同，对小磁针的作用力的方向不同。所以通电导体周围的磁场方向与电流方向有关。
（2）[2]图甲中，导体有电流通过，导体周围存在磁场，小磁针受到磁力的作用，会发生转动。断开电源，导体中无电流，小磁针恢复到图乙状态，说明导体周围无磁场时，小磁针又受到其它力的作用，这是因为地球是一个大磁体，周围存在磁场，对小磁针有力的作用。
20. 小明在探究并联电路电流规律的实验中，如图甲是实验的电路图。
（1） 他在测量A处的电流时，发现电流表的指针偏转如图乙所示，原因是：__________；
（2） 在排除故障后，将电流表分别接入A、B、C三点处，闭合开关，测出了一组电流并记录在表格中，立即得出了并联电路的电流规律。请你指出他们实验应改进方法是：___________。
【答案】 ①. 见解析 ②. 见解析
【解析】
【详解】（1）[1]由图乙知，电流表在使用时，指针出现了反射偏转，是电流表的正负接线柱接反了。
（2）[2]实验中只进行一次实验便得出了结论，这样的结论具有偶然性，应多次实验，得出具有普遍性的结论。
21. 圆圆同学在探究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”时采用了如下图所示的实验装置，请仔细观察甲、乙两图：
（1）实验中通过观察两个U形管中的_____变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少；
（2）你认为甲图所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与_____的关系；
（3）由乙图所示的实验现象可以得到的结论是在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过的_____越大，电阻产生的热量越多。
【答案】 ①. 液面高度 ②. 电阻 ③. 电流
【解析】
【详解】（1）[1]电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但液体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。
（2）[2]如图甲，两个电阻串联在电路中，电流相同，通电时间相同，电阻不同，运用控制变量法，探究电流产生热量跟电阻的关系。
（3）[3]图乙装置中一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联，根据串联电路的电流特点可知，右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等，即I右=I左，两个5Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点知
I右=I内+I外
所以，I左>I内，烧瓶内的电阻值都是5Ω，阻值相等，通电时间相等，电流不同，运用控制变量法，探究电流产生热量跟电流的关系．得到的结论是在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过电阻的电流越大，电阻产生的热量越多。
22. 某同学用伏安法测定值电阻的阻值，实验电路图如图甲所示。
（1）闭合开关S前，滑动变阻器滑片P应置于________端（选填“a”或“b”）；
（2）当电压表示数如图乙所示时，电流表示数如图丙所示，则被测电阻Rx________Ω；
（3）该实验中，滑动变阻器作用为________。
A.多次测量，求平均值减小误差
B.多次测量，得出普遍结论
【答案】 ①. b ②. 8 ③. A
【解析】
【详解】（1）[1]为了保护电路，开关闭合前，滑动阻器的滑片应置于阻值最大处，即图甲中的b端。
（2）[2]图甲中，被测电阻与滑动变阻器串联在电路中，电压表测被测电阻两端的电压，电流表测电路中的电流。由图乙知，电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为2.4V，由图丙知，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.3A。据欧姆定律知，被测电阻的阻值
（3）[3]滑动变阻的滑片移动时，可改变被测电阻两端的电压，从而得到多次电压与电流值，求出多组电阻，通过求平均值来减小实验误差。故A符合题意，B不符合题意。
故选A。
23. 在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路。
（1）当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数增加，说明电流越________，电磁铁磁性越强；
（2）由图示可知，电磁铁________的磁性更强；
（3）本实验中用到了多种研究方法：
如研究电磁铁的磁性强弱和线圈匝数有关时，就应控制电流相等，下列实验的研究方法和这种方法不同的是________。
A．研究电流大小和电压、电阻的关系
B．研究影响电阻大小因素
C．用电流表测量串联电路中的电流
【答案】 ①. 大 ②. 甲 ③. C
【解析】
【详解】（1）[1]当滑动变阻器的滑片向左移动时，变阻器接入电路的阻值变小，电路中的总阻值变小，电路中的电流变大，而电磁铁吸引大头针数目增多，这说明电流越大时，电流铁磁性越强。
（2）[2]由图示知，两个电磁铁串联在电路中，通的电流相等，而甲的匝数比乙的多，甲吸引的大头针数目更多，说明甲电磁铁的磁性更强。
（3）[3]探究电磁铁磁性的强弱与线圈匝数的关系时，要控制通过的电流相等，这是控制变量法。
A．探究电流与电压的关系时，要控制电压不变；探究电流与电阻的关系时，要控制电阻不变，应用了控制变量法，故A不符合题意；
B．电阻的大小与多个因素有关，需要利用控制变量法进行探究，故B不符合题意；
C．用电流表测量串联电路中的电流，是通过多次实验归纳出具有普遍性的规律，没有用上控制变量法，故C符合题意。
故选C。
五、计算题（本大题共2小题，24题6分，25题8分，共14分）
24. 如图所示，电源两端电压为12V并保持不变，电阻R1的阻值为6Ω，当开关S闭合时，电压表示数3V。求：
（1）通过电阻R1的电流；
（2）电阻R2的阻值。
【答案】（1）0.5A；（2）18Ω
【解析】
【详解】解：（1）由电路图知，两个电阻串联在电路中，电压表测R1两端的电压，则通过电阻R1的电流
（2）由串联电路的电压特点知，R2两端的电压
U2=U电-U1=12V-3V=9V
而串联电路电流处处相等，所以通过R2的电流
I2=I1=0.5A
电阻R2的阻值
答：（1）通过电阻R1的电流为0.5A；
（2）电阻R2的阻值为18Ω。
25. 某型号电饭煲有加热和保温功能，如图乙所示为其内部电路原理图，图丙是该电饭煲在一次工作中电功率与时间的关系图像。
（1）用所学的物理知识分析说明：当开关S接触点2时，电饭煲处于什么功能状态？此时电饭煲的电功率为多少？
（2）分析计算电路中R1的电阻是多少？
（3）电饭煲在这一次工作中一共消耗多少焦的电能？
【答案】（1）保温状态，200W；（2）60.5Ω；（3）6×105J
【解析】
【详解】解：（1）由电路图可知，开关S接触点1时，只有R1连入电路中；开关S接触点2时，两电阻串联，电路总电阻较大，由可知，电源电压一定时，电路总电阻越大，电路消耗的电功率越小，因此开关S接触点2时，电饭煲处于保温状态。由图乙可知，此时的电功率：P保温=200W。
（2）开关S接触点1时，只有R1连入电路中，则电饭煲处于加热状态，电功率：P加热=800W，由可知，R1的阻值
（3）根据图乙可知，电饭煲加热时间：t1=10min，电饭煲的保温时间
t2=20min-10min=10min
电饭煲加热消耗的电能
W1=P加热t1=800W×10×60s=4.8×105J
电饭煲保温消耗的电能
W2=P保温t2=200W×10×60s=1.2×105J
电饭煲在这一次工作中一共消耗的电能
W=W1+W2=4.8×105J+1.2×105J=6×105J
答：（1）当开关S接触点2时，电饭煲处于保温状态，此时电饭煲的电功率为200W；
（2）电路中R1的阻值为60.5Ω；
（3）电饭煲在这一次工作中一共消耗6×105J的电能。