2021-2022学年湖南省长沙市宁乡市九年级上学期物理期末试题及答案

这是一份2021-2022学年湖南省长沙市宁乡市九年级上学期物理期末试题及答案，共14页。试卷主要包含了选择题，填空题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题（1-10小题为单选题，11-12小题为多选题，每小题3分，共36分）
1. 下列实例中，不是利用水的比热容较大这一特性的是（ ）
A. 汽车发动机用水循环冷却B. 在河流上建水电站，蓄水发电
C. “暖气”中采用水循环供暖D. 在城市建人工湖，有助于调节气温
【答案】B
【解析】
【详解】A. 因为水的比热容较大，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以用水做汽车的冷却液；
B. 在河流上建水电站，蓄水发电，是利用水的重力势能转化为水轮机的动能，水轮机的动能再转化为电能；
C. 因为水的比热容较大，降低相同的温度，水放出的热量多，所以冬天供暖系统使用热水循环供暖；
D. 因为水的比热容较大，白天，水吸收热量，温度升高的少；夜晚，水放出热量，温度降低的少，能调节周围的气温．故选B.
2. 带有烘干功能的滚筒洗衣机，要求洗衣和烘干均能独立进行。某兴趣小组设计了以下四种电路，其中符合要求的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A．从图中可以看到，闭合开关S1，加热器能工作，但是电动机不能工作，再闭合S2，电动机和加热器同时工作，要想电动机工作，必须闭合S2，但这时闭合S1，两者同时工作，断开S1，两者都不能工作，所以这样只能让加热器独立工作，不能让电动机独立工作，故A不符合题意；
B．从图中可以看到，闭合开关S1，加热器和电动机同时工作，再闭合开关S2，加热器被短路，只有电动机工作，那么这个电路图，只能实现加热器和电动机同时工作，或者只有电动机工作，不能实现加热器独立工作，故B不符合题意；
C．从图中可以看到，闭合开关S1，电动机工作，但是加热器不工作，电动机能独立工作，再闭合开关S2，加热器和电动机同时工作，那么这个电路图，只能实现加热器和电动机同时工作，或者只有电动机工作，不能实现加热器独立工作，故C不符合题意；
D．从图中可以看到，只闭合开关S1，电动机工作，但是加热器不工作；只闭合开关S2，加热器工作，但是电动机不工作；那么这个电路图，能够实现加热器和电动机独立工作，故D符合题意。
故选D。
3. 关于电流表和电压表的使用，下列说法错误的是 （ ）
A. 两表都不能将两接线柱直接接到电源的两极上
B. 使用前都应检查指针是否指零
C. 若有两个量程，一般都先用大量程“试触”
D. 接入电路时，都应使电流从正接线柱流入，从负接线柱流出
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A．电流表的内阻非常小，直接接在电源两端，会损坏电流表，而电压表的内阻非常大，可直接接在电源两端，测量电源的电压，故A错误，符合题意；
B．使用前，电流表和电压表都得调零，要不会影响读数，故B正确，不符合题意；
C．在测量之前，先用试触法选定量程，而试触时先用大量程，如果指针偏转太小，则选用小量程，若用小量程试触，有可能会损坏电表，故C正确，不符合题意；
D．两种电表在接入电路时，都应让电流从正接线柱流入，从负接线柱流出，故D正确，不符合题意。
故选A。
4. 在透明塑料盒的底部钻一小孔，将电子点火器的点火端塞进孔中（密封不漏气），如图所示，打开塑料盒盖，向盒中滴入几滴酒精，再将盒盖盖紧，然后按下电子点火器的点火按钮。关于实验的现象和分析，下列说法错误的是（ ）
A. 按下点火按钮后，随着“呼”的一声响，盒盖飞出去了
B. 盒盖的飞出是由于酒精燃烧后产生的燃气做功所致
C. 酒精燃烧，燃气对盒盖做功后，燃气内能减小，温度升高
D. 酒精燃烧产生的燃气对盒盖做功，盒盖的机械能增加
【答案】C
【解析】
【详解】AB．按下点火按钮后，盒中的酒精燃烧后产生的燃气对外做功，将内能转化为机械能，随着“呼”的一声响，盒盖飞出去了，故AB正确，不符合题意；
C．燃气对盒盖做功后，燃气内能减小，温度降低，故C错误，符合题意；
D．盒中的酒精燃烧后产生的燃气对外做功，内能转化为机械能，盒盖的机械能增加，故D正确，不符合题意。
故选C。
5. 如图所示是研究电流与电压、电阻的关系的电路图，实验分“保持电阻不变”和“保持电压不变”两步进行．在“保持电阻不变”这一步实验时应
A. 保持R2滑片的位置不动
B. 保持R2两端的电压不变
C. 保持R1不变，调节R2滑片到不同的适当位置
D. 保持电路中电流不变
【答案】C
【解析】
【详解】研究电流跟电压的关系时，保持电阻不变，通过滑动滑动变阻器的滑片，改变定值定值的电压和电流，讨论电流跟电压的关系．C对．
6. 物理课上老师做摩擦起电实验时，发现橡胶棒几乎不能吸引小纸屑，用验电器验电时箔片张开角度也不明显，后来老师戴上橡胶手套重做一次实验，发现用毛皮摩擦过的橡胶棒能吸引很多小纸屑，与验电器接触，验电器的箔片张角也很大，以下相关说法中正确的是（ ）
A. 摩擦起电的实质是带正电的质子发生了转移
B. 橡胶棒与验电器接触瞬间，电流方向为橡胶棒到验电器
C. 验电器的原理是异种电荷相互吸引
D. 带上橡胶手套是因为橡胶是绝缘体，可阻止电荷从橡胶棒导入人体
【答案】D
【解析】
【详解】A．摩擦起电不是创造了电，而是电子从一个物体转移到另一个物体，摩擦起电的实质是电子的转移，故A错误；
B．正电荷定向移动的方向为电流的方向，电流的方向与负电荷定向移动的方向相反。橡胶棒带负电，橡胶棒与验电器接触瞬间，电子从橡胶棒流向验电器，电流方向从验电器流向橡胶棒，故B错误；
C．验电器的原理是同种电荷相互排斥，两个金属箔片张开，故C错误；
D．一开始橡胶棒上的电荷会通过人体转移到大地，老师戴上橡胶手套后，因为橡胶手套是绝缘体，可阻止电荷从橡胶棒导入人体，故D正确。
故选D。
7. 李明同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时，将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图象，下列说法中错误的是（ ）
A. 导体两端的电压为零时，导体的电阻也为零
B. 甲的电阻小于乙的电阻
C. 在乙的两端加上1V的电压时，通过乙的电流为0.1A
D. 将甲、乙两电阻并联接到电压为2V的电源上，干路电流为0.6A
【答案】A
【解析】
【详解】A．导体的电阻是导体的一种性质，电阻大小与导体的长度、材料、横截面积和温度有关，与导体两端的电压和通过的电流无关，当导体的电压为零时，导体的电阻不为零，故A错误，符合题意；
B．甲、乙电阻电流随电压的变化关系都为过原点的直线，故可知甲、乙均为定值电阻，当甲、乙的电压都为3V时，由上图知通过甲的电流大于乙的电流，根据欧姆定律有
故甲的电阻小于乙的电阻，故B正确，不符合题意；
C．根据上图可知，在乙的两端加上1V的电压时，通过乙的电流为0.1A，故C正确，不符合题意；
D．将甲、乙两电阻并联接到电压为2V的电源上，根据并联电路电压的规律，甲、乙两电阻的电压都为2V，由上图知，通过甲、乙的电流分别为0.4A和0.2A，根据并联电路电流的规律，干路电流为
I=I1+I2=0.4A+0.2A=0.6A
故D正确，不符合题意。
故选A。
8. 如图标出了电能表面板上的一些参数，下列相关说法正确的是（ ）
A. 此表是测量电功率的仪器
B. 此时电能表的读数为5866kW·h
C. “10(20)A”中“20A”是指这个电能表中通过的电流是20A
D. “720 r / (kW·h)”指电路每消耗1 kW·h电能，转盘转过720转
【答案】D
【解析】
【详解】A．电能表是测量电功的仪器，故A错误；
B．电能表最后一位数字为小数，读数为586.6kW·h，故B错误；
C．“10(20)A”中的“20A”是指这个电能表的额定最大电流，电能表工作时的电流不应超过20A，故C错误；
D．“720 r / (kW·h)”指电路每消耗1 kW·h电能，转盘转过720转，故D正确。
故选D。
9. 超导材料的应用具有十分诱人的前景，假如我们已研制出室温下的超导材料，你认为它可作下列哪种用途（ ）
A. 白炽灯的灯丝B. 烤火炉的电阻丝C. 保险丝D. 远距离输电线
【答案】D
【解析】
【详解】A．白炽灯灯丝必须在白炽状态下才能正常发光，电阻为零无法将电能转化为内能，无法放热，故A不符合题意；
B．烤火炉的电阻丝需要将电能转化为内能，电阻为零无法将电能转化为内能，故B不符合题意；
C．保险丝是利用电流的热效应，当电流过大时，自动熔断来保护电路的。电阻为零无法将电能转化为内能，无法熔断，故C不符合题意；
D．根据焦耳定律Q＝I2Rt可知，远距离输电，当电阻为零时，可使导线产生的电热为零，便可提高传输效率，故D符合题意。
故选D。
10. 在家庭电路中，一定不会引发总开关（带有漏电保护器）跳闸的是
A. 火线和零线直接连通
B. 安装用电器时人体接触火线
C. 试电笔笔尖接触火线
D. 同时使用多个大功率用电器
【答案】C
【解析】
【详解】带有漏电保护器的总开关集成了空气开关和漏电保护器的功能，对电路起到短路、过载（用电器总功率过大）和漏电保护的作用．
A．当火线和零线直接连通出现短路时会造成总开关出现“跳闸”现象,故A不符合题意；
B．安装用电器时人体接触火线触电会造成总开关出现“跳闸”现象,故B不符合题意；
C．但试电笔笔尖接触火线，是为了辨别火线和零线，不会引起“跳闸”,故C符合题意．
D．同时使用多个大功率用电器时会造成总开关出现“跳闸”现象,故D不符合题意．
11. 下列说法正确的是（ ）
A. 丹桂飘香可说明分子在永不停息地做无规则运动
B. 0℃的物体不具有内能
C. 搓手时温度升高，说明做功可以改变物体的内能
D. 铁丝很难被拉断说明分子间存在斥力
【答案】AC
【解析】
【详解】A．丹桂飘香说明花香的“原子”飘到我们鼻子里，可说明分子在永不停息地做无规则运动，故A正确；
B．一切物体在任何温度下都有内能，0℃的物具有内能，故B错误；
C．改变物体内能的方法是做功和热传递。搓手时温度升高，说明做功可以改变物体的内能，故C正确；
D．分子间存在引力和斥力。铁丝很难被拉断说明分子间存在引力，故D错误。
故选AC。
12. 如图所示，某同学设计了一种烟雾报警装置，R0为定值电阻，R为光敏电阻，其阻值随激光的光照强度减弱而增大。当R接收到的激光光照强度因烟雾而发生改变，使电路中电流小于或等于0.1A时，烟雾报警器报警。若S闭合后，当电流从0.1A变化至0.3A时，光敏电阻R的电功率从1W变为1.8W，在此过程中，下列说法正确的是 （ ）
A. 烟雾浓度逐渐增大时，电压表示数变大
B. 电源电压为10V，R0的阻值为20Ω
C. 当电压表示数为6V时，烟雾报警器报警
D. R0消耗的电功率变化了1.6W
【答案】AD
【解析】
【详解】由电路图知，光敏电阻R与定值电阻串联在电路中，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。
A．由题意知，光敏电阻的阻值随着光照强度的减弱而增大，那么烟雾浓度增大时，光敏电阻的阻值增大，据串联电路的分压特点，在电源电压和定值电阻不变时，光敏电阻分得的电压增大，所以电压表的示数变大，故A正确；
B．当电路中的电流为0.1A时，定值电阻两端的电压
U0=I1R0=0.1A×R0
光敏电阻两端的电压
U1=U-0.1A×R0
据P=UI知，光敏电阻的电功率
P1=U1I1
即
1W=(U-0.1A×R0)×0.1A
当电路中的电流为0.3A时，同理有
1.8W=(U-0.3A×R0)×0.3A
解以上两式得，电源电压及R0的阻值分别为
U=12V，R0=20Ω
故B错误；
C．当电路电流为0.1A时，R0两端的电压
U0=I1R0=0.1A×20Ω=2V
则光敏电阻两端的电压
U1=U-U0=12V-2V=10V
而电路中的电流小于或等于0.1A时，即电压表示数大于或等于10V时，烟雾报警器报警，故C错误；
D．电流从0.1A变化至0.3A时，R0消耗的电功率变化量
∆P=P0′-P0=I22R0-I12R0=(0.3A)2×20Ω-(0.1A)2×20Ω=1.6W
故D正确。
故选AD。
二、填空题（每空2分，共24分）
13. 共享单车是绿色环保交通工具，用车前需手机扫码解锁，如强行开锁则会报警，开锁和报警所需电能由自行车传动发电提供。车锁外壳应采用硬度较____的材料；骑行时车轮带动发电机发电将_____能转化为电能，车轮获得向前动力的同时也将地面的沙尘向后扬起，此现象____（填“能”或“不能”）说明分子在运动。
【答案】 ①. 大 ②. 机械 ③. 不能
【解析】
【详解】[1]车锁硬度很大以防止变形，故车锁外壳应采用硬度较大的材料。
[2]发电机将机械能转化为电能。骑行时车轮带动发电机发电将机械能转化为电能。
[3]人眼看到的沙尘不属于分子，沙尘向后扬起属于机械运动，此现象不能说明分子在运动。
14. 学习串联和并联后，小华发现家里的用电器都是_______连接的，而电灯和开关是_______连接的。他还发现有些插线板上有指示灯，平时能显示插线板是否通电，但如果指示灯损坏以后，开关闭合时插孔也能供电，说明指示灯与插孔是_______连接的。
【答案】 ①. 并联 ②. 串联 ③. 并联
【解析】
【详解】[1]家庭电路中各用电器是单独工作，互不影响的，所以并联连接。
[2]开关要控制电灯的通断，应跟电灯串联。
[3]由题意知，插线板上的指示灯和插孔的工作互不影响，是并联连接。
15. 滑动变阻器是通过改变连入电路中导线的________来改变电阻，从而改变电路中的电流。如图表示滑动变阻器的结构示意图，若连入电路的是AC两个接线柱，要使变阻器连入电路的阻值变大，则滑片P应向_______滑动，要使变阻器相当于一个定值电阻，应接入_______两个接线柱。
【答案】 ①. 长度 ②. 右 ③. AB
【解析】
【详解】[1]在导体的横截面积、材料、温度不变时，导体的电阻大小只与导体的长度有关。滑动变阻器是通过改变连入电路中导线的长度来改变电阻，从而改变电路中的电流。
[2]如图表示滑动变阻器的结构示意图，若连入电路的是AC两个接线柱，则滑片以左的部分电阻丝连入电路中，要使变阻器连入电路的阻值变大，则滑片P应向右滑动。
[3]要使变阻器相当于一个定值电阻，应把变阻器的最大电阻连入电路中，即接入AB两个接线柱。
16. 在如图所示的电路中，
（1）当S1、S2都断开时，称为______路；
（2）当S1、S2都闭合时，称为______路；
（3）当S1闭合、S2断开时， 称为______路；
【答案】 ①. 断 ②. 短 ③. 通
【解析】
【详解】[1][2][3]电流从电源正极出来，能通过用电器后回到电源负极，称电路为通路，否则为断路；导线直接接在用电器或电源两端称为用电器短路或电源短路。当S1、S2都断开时，电流无法从正极出来通过用电器回到电源负极，故为断路；当S1、S2都闭合时电源和灯泡L皆被短路；当S1闭合、S2断开时，电流从电源正极出来通过灯泡L回到电源负极，故电路为通路。
三、实验探究题（每空2分，共26分）
17. 在研究”不同物质的温度变化与吸热关系”实验中，取质量和初温都相同的甲乙两种液体，分别装入相同烧杯中，用相同的加热器加热，如图A所示．
(1)图B为某时刻的温度，其示数为________℃．
(2)分析图C可知，吸收相同热量，_______液体升温更高;_______液体更适合作汽车发动机的冷却液．
(3)若甲、乙液体从图C所示的初温分别升高到40℃和35℃，吸收热量之比为2:1，则甲、乙液体的比热容之比为___________．
【答案】 ①. 39 ②. 乙 ③. 甲 ④. 3：2
【解析】
【详解】(1)图B为某时刻的温度，温度计的分度值为1℃，此时温度计的示数为39℃．
(2)相同的加热器，可以保证加热时间相同时，两液体吸收的热量相等，所以分析图C可知，吸收相同热量，即加热相同的时间时，乙液体升温更高，甲液体升温低；
根据知，乙的比热容小，甲的比热容大，则升高相同的温度时，甲液体吸收的热量多，散热效果好，所以甲液体更适合作汽车发动机的冷却液．
(3)若甲、乙液体从图C所示的初温分别升高到40℃和35℃，吸收热量之比为2:1，则甲升高的温度为：；
乙升高的温度为：；
甲、乙液体的比热容之比为：
．
点睛：重点是研究吸热能力实验，注意实验中控制变量法的应用，理解相同的加热器可以保证在相同时间内两液体吸收的热量相等；求比热容的比时，将吸收热量的比和升高温度的比分别代入公式计算可得结果．
18. 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________（选填“相同”或“不相同”）的灯泡；
（2）在测灯L1两端电压时，闭合开关，发现电压表示数为零，原因可能是________（写出一种即可）；
（3）某同学保持电压表的连接点不动，只断开A连接点，并改接到连接点上，测量灯L2两端电压。他能否测出L2两端电压？________，理由是________。
【答案】 ①. 不相同 ②. L1短路#L2断路 ③. 不能 ④. 电压表正负接线柱接反了
【解析】
【详解】（1）[1]实验中应选择规格不相同的灯泡，才能得到更具普遍性的结论。
（2）[2]实验中，闭合开关，电压表示数为0，则可能是L1短路了；还有可能是L2断路了，此时，电压表与电源断开连接。
（3）[3][4]测灯L1两端的电压后，将连接A点的线改接到C点上，这样不能测量出L2两端的电压，因为电压表此时的正负接线柱接反了。
19. 小军复习“探究导体的电阻与哪些因素有关”时，有疑惑：为什么要选择不常见的镍铬合金作为研究的导体，而不用常见的铜丝？难道选用铜丝会不利于探究？
带着这些问题，小军进行了如下实验。
（1）为了能够更好地反映出电阻的变化，可以在如图所示的电路中接入_________。
（2）实验中，选择一根带鳄鱼夹的导线，主要是为了方便____________。
（3）分别用铜丝、镍铬合金丝进行实验，记录实验结果于下表，从中发现，同种情况下，电流变化较小的导体是_________，所以实验要选择镍铬合金丝。
【答案】 ①. 电流表 ②. 接入不同的导体 ③. 铜丝
【解析】
【详解】（1）[1]通过观察灯泡亮度的变化来判断出电阻的变化不易进行，故为了能够更好地反映出电阻的变化，可以在如图所示的电路中接入电流表。
（2）[2]实验中，选择一根带鳄鱼夹的导线和普通的导线相比，主要是为了方便接入不同的导体。
（3）[3]比较铜丝和镍铬合金丝的前三次实验可知，导体的横截面积相同，当导体的长度发生同样改变时，电流变化较小的导体是铜丝，故为了使实验现象明显，要选择镍铬合金作为研究的导体。
20. 为了直观的认识短路的危害，某实验小组设计了如下实验。
器材：低压电源（直流6V）、开关、额定电流为1A的保险丝、额定电压为6V的灯泡、导线、电流表（演示电流表，0~5A档）。
（1）在图中，CD间接上一段保险丝，AB间接入电流表，其它部分按图所示连接好电路；
（2）当S闭合时，灯泡______（填“发光”或“不发光”）；
（3）断开S，在BD间接一粗铜丝，当闭合S的瞬间，你将会观察到_________。
A．电流表指针迅速摆动较大的幅度，保险丝熔断
B．电流表的指针无示数，保险丝不会熔断
C．电流表读数稳定不变，灯泡正常发光
D．电流表读数稳定不变，灯泡不发光
【答案】 ①. 发光 ②. A
【解析】
【详解】（2）[1]由图示知，电流表和灯泡、保险丝串联在电路中，闭合开关S时，电路通路，灯泡发光。
（3）[2]在BD间接一粗铜丝，闭合开关S，铜丝将灯泡短路，电流没经过用电器，直接形成回路，则电路中的电流非常大，电流表的指针偏转较大，而后保险丝熔断。故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
四、计算题（21题6分，22题8分，共14分）
21. 如图所示，电源电压恒为12 V，电阻R1为20 Ω，当开关S闭合后，电压表示数为8 V。
求：（1）通过R1的电流；
（2）R2消耗的电功率。
【答案】（1）0.2A；（2）1.6W
【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R2两端的电压。闭合开关后，R1两端的电压
U1=U-U2=12V-8V=4V
则电路中的电流，也即通过R1的电流
（2）R2消耗的电功率
P2=U2I=8V×0.2A=1.6W
答：（1）通过R1的电流为0.2A；
（2）R2消耗电功率为1.6W。
22. 在实际电路中电流表、电压表的内阻不能忽略。某同学用伏安法测量一未知电阻Rx，他先将电压表、电流表按图甲所示的方法连接在电源电压恒定的电路中，测得两表的示数分别为4.0V、4.0mA。接着在同一电路中，他又将同一电压表、电流表按图乙所示的方法连接，此时测得两表的示数分别为3.9V、5.0mA。
（1）求电流表的内阻RA。
（2）求待测电阻Rx的真实值。
（3）如果测量时要考虑电流表和电压表的实际电阻值，请通过计算说明题中利用哪种方法测量电阻Rx更准确？
【答案】（1）20Ω；（2）980Ω；（3）甲
【解析】
【详解】解：（1）由图甲知，电压表测电流表及Rx的总电压，即电源电压为4.0V。由图乙知，电压表测Rx两端的电压，即电压表与Rx并联后再与电流表串联。则有
0.005A×RA+3.9V=4.0V
解得，电流表的内阻
RA=20Ω
（2）由图甲知，电流表与Rx串联后，再与电压表并联，则
0.004A×(Rx+RA)=4.0V
所以，待测电阻Rx的真实阻值
Rx=980Ω
（3）图甲、乙两种测量方法测得的待测电阻的阻值分别为
，
甲种测量方法测得的阻值更接近待测电阻的真实值，所以甲种方法测量电阻Rx更准确。
答：（1）电流表的内阻RA为20Ω；
（2）待测电阻Rx的真实值为980Ω；
（3）甲种方法测量电阻Rx更准确。研究导体
铜丝
镍铬合金丝
长度/cm
100
80
50
100
100
80
50
100
直径/mm
0.5
0.5
0.5
0.7
0.5
0.5
0.5
0.7
灯泡亮度
很亮
很亮
很亮
很亮
较亮
较亮
亮
亮
电流/A
0.42
0.42
0.43
0.43
0.24
0.26
0.31
0.30