2021-2022学年浙江省湖州市长兴县、安吉县九年级（上）期末物理试卷（含答案解析）

2021-2022学年浙江省湖州市长兴县、安吉县九年级（上）期末物理试卷

1.     垃圾分类，从我做起。下列可回收垃圾属于金属材料的是(    )

A. 铝制易拉罐 B. 塑料瓶 C. 玻璃瓶 D. 旧报纸

2.     抛掷实心球，是我市近几年体育中考主要项目之一，在抛掷实心球的以下要领中，人对实心球做功的是(    )

A. 握球站立 B. 持球准备 C. 预摆抛球 D. 球离手后飞行

3.     在图所示的工具中，使用时属于费力杠杆的是(    )

A. 瓶盖起子 B. 筷子
C. 羊角锤 D. 核桃夹

4.     2021年10月3日，我国自主研制的“神舟十三号“载人飞船发射升空，在飞船刚离地上升的过程中(    )

A. 动能增加，势能增加 B. 动能不变，势能减少
C. 动能减少，势能不变 D. 动能减少，势能减少

5.     继高铁之后，“华龙一号”核电装置成为了我国的另一“国之重器”，目前已经和多个国家签订了核能发电项目。如图是核电站工作流程图，关于流程中各装置的能量转化，正确的是(    )
    

A. 核反应堆：核能转化为内能 B. 蒸汽轮机：化学能转化为动能
C. 发电机：电能转化为机械能 D. 电取暖器：电能转化为机械能

6.     如图所示为我国第一部物理学著作《远西奇器图说》所记载的一机械装置，书中对小球A、B的质量大小关系作出了正确的推测。若小球A的质量为10克，不考虑摩擦和绳重，则两小球匀速移动时，小球B的质量可能为(    )

A. 14克 B. 12克 C. 10克 D. 8克

7.     甲灯标有“”，乙灯标有“”。将它们串联后接在电源上，其中一个灯泡能正常发光。下列说法正确的是(    )

A. 正常发光的灯泡是甲灯 B. 甲灯与乙灯的实际功率相等
C. 两灯的总功率是3W D. 电源电压是48V

8.     如图甲是老师在科学课上做的热机工作原理的模拟实验，在玻璃管中先加入少量酒精，将橡皮塞放入玻璃管并向下压缩气体。然后用电子点火器点火，橡皮塞会向上弹出。
   橡皮寨向下压时，其能量转化与图乙汽油机工作四冲程中的______相同。
   
   点火后橡皮塞向上弹出，玻璃管内气体内能减小，这是通过______方式来改变内能。
9.     如图所示，OAB是杠杆，OA与BA垂直，在OA的中点挂一个20N的重物，加在B点的动力F1始终使OA在水平位置保持静止杠杆重力及摩擦均不计。
   当F1竖直向上时，F1的大小为______N；
   当F1由竖直向上的位置沿逆时针方向缓慢的转到水平向左的位置时，动力F1的大小变化是______选填“变小”、“变大”、“先变小后变大”或“先变大后变小”。
10. 如图甲所示电路，电源电压保持不变，当闭合开关S，调节滑动变阻器阻值最大变化到最小，两个电阻的“”关系图象如图乙所示。则电源电压为______ V，定值电阻的阻值为______，变阻器的最大功率为______ W。
     
11. 在探究动能大小与哪些因素有关的实验中，小科设计了如图实验。实验中让钢球从斜面上某个高度由静止沿斜面滚下，在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞，木块沿水平方向向右运动直至停止。
    
    实验中小科是通过观察______来判断钢球的动能大小。
    在图甲、丙中，，小球下滑到斜面底端时的速度，若，则表明物体的动能与质量的关系是：______。
    小敏利用丁图来研究动能和势能相互转化，图中两个相同的光滑弧形槽，一个为凸形，一个为凹形，A、B两个相同的钢球分别进入两弧形槽的速度都为v，运动到槽的末端速度也都为v，A小球通过凸形槽的时间为，B小球通过凹形槽的时间，则时间较短的是______。
12. 在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡上标有“”字样灯泡额定功率小于，电源为两节新干电池，图甲是连接的实物图。
    
    图甲有根导线连接错误请在这根导线上打“”用笔画线代替导线，将其改正。
    排除故障后，闭合开关，移动滑片，电压表的示数如图乙所示，为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向______选填“左”或“右”端移动。根据实验测得的数据，绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图象，如图丙所示。分析图象可知；小灯泡的额定功率为______ W。
    继续实验时灯泡突然熄灭，经分析：只有两种可能性，一种是灯泡断路，另一种是滑动变阻器断路。下列操作不能判断出故障类型的是______。
    A.直接观察电流表示数
    B.直接观察电压表示数
    C.将一根导线并联在灯泡两端，观察电流表是否有示数
    D.将另一个完好的灯泡并联在灯泡两端，观察电流表是否有示数
    另一组的小敏测量了小灯泡的额定功率，她在进行实验数据处理时，算出了小灯泡的平均功率如表，这样处理数据是______选填“合理”或“不合理”的。

13. 近年来，新能源汽车越来越受到人们的青睐。在专门建设的快速充电桩内可以实现快速充电，快速充电是以较大电流短时间在电动汽车停车的20分钟至2小时内，为其提供短时充电服务，一般充电电流为。
    在汽车制动过程中，它的动能转化为地面、轮胎、空气的内能，但这些内能无法自动转化回去，这是因为能量的转移和转化是有______的。
    若充电电压为380V，充电电流为200A，充电半小时要消耗的电能为多少千瓦时？
    已知匀速行驶时汽车所受阻力与速度的平方成正比即。当汽车分别以和的速度在水平路面上匀速行驶时，汽车牵引力在相应车速下的功率之比为______。
14. 如图所示，是建筑工人从竖直深井中提取泥土时利用的滑轮组模型。如果某次操作中，工人用400N的拉力F在1分钟内将总重为900N的泥土匀速提升5m。在这段时间内拉力F移动的距离是15m。求：
    请根据情景在图中画出滑轮组的绕线方法。
    滑轮组的机械效率是多大？
    此时动滑轮的重量为多少N？不考虑各种摩擦及绳重

15. 如图甲是某电热水壶的电路图，铭牌如图乙。R为加热器，温控器S是一个双金属片温控开关，当温度较低时，其处于闭合状态，加热器加热。当水沸腾后，S会自动断开进入保温状态，从而实现了自动温度开关控制设加热器电阻阻值一定。[已知：水的比热容，。求：
    该电热水壶正常加热工作时，其加热器的阻值是多少？
    该电热水壶正常加热工作时，对加热器通电10s产生的热量是多少？
    将电热水壶装满初温为的水加热到，水吸收的热量是多少？
    用如图丙所示的电能表单独测量该电热水壶消耗的电能，实际加热时。电能表中间的铝质圆盘转动了24转，此时电路消耗的实际功率是多少？
    
    

答案和解析

1.【答案】A 

【解析】解：
A、铝制易拉罐是由铝制成的，故A正确；
B、塑料瓶是由塑料制成的，属于有机合成材料，故B错误；
C、玻璃瓶是由玻璃制成的，属于无机非金属材料，故C错误；
D、旧报纸中含有天然的纤维素，不属于金属材料，故D错误。
故选：A。
金属材料包括金属、合金，通过物质的组成进行分析判断。
本题考查物质的分类，与化学知识联系紧密，体现了学科间的相互联系。
 

2.【答案】C 

【解析】解：
A、握球站立，手对球有托力，但球没有沿力的方向移动，所以托力对球不做功，故A错误；
B、持球准备，手对球有托力，但球没有沿力的方向移动，所以托力对球不做功，故B错误；
C、预摆抛球，手对球有推力且球沿推力方向移动了距离，所以推力对球做了功，故C正确；
D、实心球被抛出后在空中继续运动时，手对球没有推力了，球是由于惯性继续运动，所以推力对球不做功，故D错误。
故选：C。
做功的两个必要因素：作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离，二者缺一不可；
该题考查了做功的必要条件，注意三种不做功的情况：一是有力没距离；二是有距离没力；三是有力有距离，但力的方向与通过距离相互垂直。
 

3.【答案】B 

【解析】解：A、瓶盖起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意；
B、筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B符合题意；
C、羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意；
D、核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。
故选：B。
结合图片和生活经验分析动力臂和阻力臂的大小关系，当动力臂大于阻力臂时，是省力杠杆；当动力臂小于阻力臂时，是费力杠杆；当动力臂等于阻力臂时，是等臂杠杆。
此题考查的是杠杆的分类主要包括以下几种：①省力杠杆，动力臂大于阻力臂；②费力杠杆，动力臂小于阻力臂；③等臂杠杆，动力臂等于阻力臂。
 

4.【答案】A 

【解析】解：在飞船刚离地上升的过程中做加速运动，质量不变，速度变大，动能变大；高度变大，重力势能变大，故A正确。
故选：A。
动能大小的影响因素：物体的质量、物体的速度，质量越大，速度越大，动能越大；
重力势能大小的影响因素：物体的质量、物体的高度，质量越大，所处的位置越高，重力势能越大。
掌握动能、重力势能、弹性势能的影响因素，利用控制变量法能判断动能、重力势能、弹性势能的变化。
 

5.【答案】A 

【解析】

【分析】
解决此类问题需要了解核能发电的过程及能量转化过程。
核电站发电过程：核能先转化为水的内能，水受热以后温度升高会产生大量的水蒸气，水蒸气会推动蒸汽轮机转动，将内能转化为机械能，蒸汽轮机又带动发电机转动，最后发电机将机械能转化为电能。
【解答】
A.核电站在发电过程中，核能先转化为水的内能，使水的温度升高，故A正确；
B.水受热以后温度升高，会产生大量的水蒸气，水蒸气会推动蒸汽轮机转动，将内能转化为机械能，故B错误；
C.蒸汽轮机带动发电机转动，发电机将机械能转化为电能，故C错误；
D.电取暖器工作时，是将电能转化为内能的过程，故D错误。
故选A。  

6.【答案】D 

【解析】解：不考虑摩擦和绳重，定滑轮即不省力又不省距离，则绳子对A的拉力等于B的重力，当B下降时，B下降的高度等于A沿斜面上升的距离大于A竖直上升的高度，根据功的原理可知，重力对B做的功等于绳子的拉力对A做的功，也等于克服A的重力做的功，即，因为，所以，因此B的质量肯定小于10g。
故选：D。
不考虑摩擦和绳子重力，根据定滑轮的特点和功的原理分析解答。
此题主要考查了定滑轮、斜面特点，以及功的原理的运用。属于基本内容，难度适中。
 

7.【答案】C 

【解析】解：A、由甲灯字样“”可知，甲灯的额定电流，由乙灯的字样“”可知，乙灯的额定电流，由于；因为串联电路电流处处相等，所以两灯串联时，乙灯泡正常发光，故A错误；
B、甲灯的电阻，乙灯的电阻，由于甲乙两灯串联，通过甲乙两灯的电流相等，根据可知，电阻大的灯泡实际功率大，故B错误；
C、由于甲乙两灯串联，所以总电阻，总电压，所以甲乙两灯串联后的总功率，故C正确；
D、由选项C分析可知，总电压为30V，故D错误。
故选：C。
A、由两灯字样，根据分别求出甲乙两灯的额定电流，由于两灯串联，根据串联电路电流规律可知，额定电流较小的灯泡正常发光，由此得出结论；
B、根据欧姆定律求出甲乙两灯的电阻，由于甲乙两灯串联，通过甲乙两灯的电流相等，再根据可知，电阻大的灯泡实际功率大，由此得出结论；
C、根据串联电路电阻规律求出总电阻，根据欧姆定律求出总电压，根据求出总功率，由此得出结论；
D、由选项C分析可得出结论。
本题主要考查电功率的计算，欧姆定律的应用，串联电路电流、电压、电阻规律，熟练应用欧姆定律，电功率的变形公式，串联电路电流、电压、电阻规律是解题的关键。
 

8.【答案】B 做功 

【解析】解：A、图中，汽油机的进气门打开，排气门关闭，活塞由上向下运动，是吸气冲程，此冲程无能量转化；
B、图中，汽油机的进气门、排气门都关闭，活塞由下向上运动，是压缩冲程，此冲程机械能转化为内能；
C、图中，汽油机的进气门、排气门关闭，活塞由上向下运动，是做功冲程，此冲程内能转化为机械能；
D、图中，汽油机的进气门关闭，排气门打开，活塞由下向上运动，是排气冲程，此冲程无能量转化；
橡皮寨向下压时，橡皮塞压缩瓶内气体做功，机械能转化内能，其能量转化与汽油机的压缩冲程相同，故选B；
点火后橡皮塞向上弹出，此时气体的内能转化塞子的机械能，是通过做功的方式改变气体的内能。
故答案为：；做功。
做功可以改变物体的内能，当外界对物体做功时，物体的内能增大，当物体对外界做功时，物体的内能就会减小；
内燃机做功冲程是将内能转化为机械能，在压缩冲程是将机械能转化为内能。
本题综合考查了改变物体内能的方式、能量的转化、热机的工作原理等知识，综合性较强。
 

9.【答案】10 先变小后变大 

【解析】解：由杠杆平衡条件得：1，
即：1，解得：F1；
如图所示，由图可知：

当F1由竖直向上的位置沿逆时针方向缓慢的转到水平向左的位置时，
动力臂先变大后变小，阻力与阻力臂不变，由杠杆平衡条件可知，动力先变小后变大。
故答案为：；先变小后变大。
由杠杆平衡条件可以求出力F1的大小。
判断当F1由竖直向上的位置沿逆时针方向缓慢的转到水平向左的位置时，力臂如何变化，然后由杠杆平衡条件判断力的大小如何变化。
本题难度不是很大，熟练应用杠杆平衡条件即可正确解题。
 

10.【答案】 

【解析】解：由电路图可知，和串联，电压表测两端的电压，电压表测两端的电压，电流表测电路中的电流，当滑动变阻器接入电路的阻值为0时，其两端的电压为0，根据欧姆定律可知电路中的电流最大，所以由图像可知，甲代表的是滑动变阻器的“”关系图像，乙代表的是的“”关系图像；
当电路中的电流时，由图像可知，对应的两端的电压为：，对应的两端的电压为：，
根据串联电路的电压特点可知电源电压为：；
由图像乙可知，当电流为时，对应的两端的电压为2V，则的阻值为：；
设滑片P在任意位置，根据欧姆定律可知电路中的电流为：，
则滑动变阻器的功率为：，
当时，滑动变阻器的总功率最大为：。
故答案为：6；10；。
由电路图分析电路的连接以及电表的测量情况，当滑动变阻器连入电路的阻值发生变化时，由欧姆定律分析电路的电流变化，据此分析甲、乙图像分别代表哪个电阻；
从图像中选定一个电流值，分别读出其对应的两个电阻两端的电压值，根据串联电路的电压特点可求出电源电压大小；
在图像中选择一组电流和电压的数据，根据欧姆定律可求出的阻值；
设滑片在任意位置，根据欧姆定律可知电路中的电流表达式，根据可知滑动变阻器的功率的表达式，进而分析并得出滑动变阻器的最大总功率。
本题考查了串联电路特点、欧姆定律以及电功率的计算，解题的关键是要从图像中读取有用的信息。
 

11.【答案】木块移动的距离  速度相等的情况下，物体的质量越大，动能越大   

【解析】解：实验中小球的动能无法直接观察，是通过观察钢球推动木块移动的距离来判断钢球的动能大小，这用到了转换法；
在图甲、丙中，，从斜面下滑的高度相同，则小球下滑到斜面底端时的速度相等，即：，若，则表明物体的动能与质量的关系是：速度相等的情况下，物体的质量越大，动能越大；
在凸形滑道运动的物体，在运动到最高点的过程中，要将动能转化为重力势能，运动速度小于初速度；在下落过程中不计滑道的摩擦，机械能守恒，重力势能再全部转化为动能，速度等于初速度；
在凹形滑道运动的物体，在运动到最低点的过程中，要将重力势能转化为动能，运动速度大于初速度；在下落过程中不计滑道的摩擦，机械能守恒，动能再全部转化为重力势能，速度等于初速度；
因此在凸形滑道运动物体的平均速度小于在凹形滑道运动物体的速度，由可知，通过A滑道用的时间为大于通过B滑道用的时间为。
故答案为：木块移动的距离；速度相等的情况下，物体的质量越大，动能越大；。
将小球动能的大小通过木块移动的距离来反映，是一种转换的思想；
研究动能的大小与速度关系时，控制质量相同，速度不同；应选择同一小球，这样可以保证小球的质量相同；速度是通过控制小球在斜面上的高度来实现的；
没有能量损失时，动能与势能是相互转化的，在转化过程中机械能守恒。
本题考查了影响动能的因素以及研究动能和势能相互转化，掌握控制变量法和转换法是解题的关键。
 

12.【答案】左  合理 

【解析】解：“测量小灯泡的电功率”实验中，电流表应与灯泡串联，电压表与灯泡并联，由此修改电路连接如图所示：

由图乙知，电压表使用量程，分度值，示数为，小于灯泡的额定电压，
所以要测量小灯泡的额定功率，需增大灯泡电压，根据串联电路的分压原理，应减小滑动变阻器连入阻值，即向左移动；
由丙图象可知，电压为时的电流为，
所以小灯泡的额定功率：
；
故障可能是可能是灯泡断路，也可能是滑动变阻器断路。
A.灯泡断路或滑动变阻器断路，此时电路中无电流，故不能通过直接观察电流表示数判定电路故障的原因，故A符合题意；
B.直接观察电压表示数，若电压表无示数，则是滑动变阻器断路，若电压表有示数，则是灯泡断路，故B不符合题意；
将一根导线并联在灯泡两端或将一个灯泡并联在灯泡两端，若灯泡断路，则电流表有示数，若滑动变阻器断路，则电流表无示数，故CD不符合题意；
故选：A；
灯在额定电压下的功率为额定功率，题中三个电功率都为额定功率，取平均值可减小误差，故是合理的。
故答案为：如上图所示；左；；；合理。
本实验中，电流表应与灯泡串联，电压表与灯泡并联，由此根据实物图分析并改错；
读出电压表示数，根据串联电路的分压原理分析滑片的移动方向；由图象读出额定电压下的电流，根据求出额定功率；
分析选项得出符合题意的选项；
灯在额定电压下的功率为额定功率，多次测量取平均值可减小误差。
本题是测灯泡电功率的实验，考查了实物电路的连接、实验操作、电压表的读数、电功率计算、故障判断以及数据分析，这个实验是中考中常考的实验之一，要掌握好。
 

13.【答案】方向性  125：27 

【解析】在汽车制动过程中，它的动能转化为地面、轮胎、空气的内能，但这些内能无法自动转化回去，这是因为能量的转移和转化是有方向性的；
充电半小时要消耗的电能；
已知匀速行驶时汽车所受阻力与速度的平方成正比即。当汽车分别以和的速度在水平路面上匀速行驶时，处于平衡状态，所受牵引力大小等于阻力大小，根据可知，汽车牵引力在相应车速下的功率之比：。
故答案为：方向性；充电半小时要消耗的电能为38千瓦时；：27。
能量的转移和转化都具有方向性；
根据得出充电半小时要消耗的电能；
已知匀速行驶时汽车所受阻力与速度的平方成正比即。当汽车分别以和的速度在水平路面上匀速行驶时，处于平衡状态，所受牵引力大小等于阻力大小，根据可知，汽车牵引力在相应车速下的功率之比。
本题考查电能和功率的有关计算，并考查能量的转移和转化都具有方向性，难度不大。
 

14.【答案】解：当泥土升高5m时，拉力F端距离15m，则，说明动滑轮有三段绳子承担，绳子的段数是奇数，则绳子从动滑轮开始绕起，如图所示：

拉力F做的总功：
，
拉力F做的有用功：
，
滑轮组的机械效率：
；
因为不计绳重及摩擦时，所以动滑轮的重力：
。
答：如图所示；
滑轮组的机械效率是；
此时动滑轮的重量为300N。 

【解析】通过物体升高的距离和绳子自由端移动的距离，确定绳子的段数，确定滑轮组的绕法；
利用计算出总功、计算出有用功，根据求出机械效率；
利用不计绳重及摩擦时求出动滑轮的重力。
本题考查了滑轮组的组装、滑轮组绳子拉力、有用功、总功和机械效率的计算，利用好不计绳重及摩擦时是关键。
 

15.【答案】解：加热器电阻阻值：；
加热10s产生的热量：；
水的质量为：；
水吸收的热量：；
圆盘转24转，消耗的电能为：；
实际功率为：
答：加热器的阻值是；
加热器通电10s产生的热量是10000J；
水吸收的热量是525000J；
电路消耗的实际功率是800W。 

【解析】加热器电阻阻值由计算得出；
加热10s产生的热量：计算得出；
水吸收的热量由计算得；
电能表表示消耗电能，圆盘转动600转，圆盘转24转，消耗的电能为：，则根据计算得出实际功率。
本题考查电功和电功率的计算，仔细阅读题目分析题意可求解，难度不大。