广东省广州市越秀区2021-2022学年九年级上学期期末调研物理试题（原卷版）

这是一份广东省广州市越秀区2021-2022学年九年级上学期期末调研物理试题（原卷版），共20页。

一、本部分为单项选择题，共10题，共30分。每小题给出的四个选项中，只有一项最符合题意。
1. 下列用电器中，哪一个不是利用电流的热效应工作的（ ）
A. 电暖炉B. 电饭锅
C. 电热水壶D. 电动自行车
【答案】D
【解析】
【详解】ABC．电暖炉、电饭锅、电热水壶工作时主要把电能转化为内能，是利用电流热效应工作的，故ABC不符合题意；
D．电动自行车工作时，主要将电能转化为机械能等，不是利用电流热效应工作的，故D符合题意。
故选D。
2. 在图所示的电路中，下列说法正确的是（ ）
A. 只闭合开关S1时，灯泡L1、L2串联
B. 只闭合开关S2时，灯泡L1、L2串联
C. 只闭合开关S1、S3时，灯泡L1、L2并联
D. 闭合开关S1、S2、S3时，灯泡L1、L2均发光
【答案】BC
【解析】
详解】A．只闭合开关S1时，只有灯泡L1接入电路，故A错误；
B．只闭合开关S2时，灯泡L1、L2均接入电路，电流只有一条路径，故灯泡L1、L2串联，故B正确；
C．只闭合开关S1、S3时，灯泡L1、L2均接入电路，电流有两条路径，故灯泡L1、L2并联，故C正确；
D．闭合开关S1、S2、S3时，电源正负极通过导线直接相连，电路发生短路，灯泡L1、L2不发光，故D错误。
故选BC。
3. 如图甲所示，取两个相同的验电器A和B，使A带负电，B不带电，用带有绝缘手柄的金属棒把A和B连接起来，连接的瞬间，负电荷从A沿金属棒流向B，如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A. 图乙中，A、B一定带同种电荷
B. 连接的瞬间，金属棒中的电流方向为A流向B
C. 图乙状态下，若人用手触碰A顶部使A中的金属箔合拢，B中的金属箔张角不受影响
D. 图乙状态下，若使金属棒离开A和B，A、B中的金属箔会恢复到图甲的状态
【答案】A
【解析】
【详解】A．由题意可知，A带负电，B不带电，将金属棒与A和B连接起来后，A中部分负电荷通过金属棒转移到B中，使得B带负电荷，故A、B带同种电荷，故A正确；
B．物理学中规定，电流方向与正电荷定向移动的方向相同，与负电荷定向移动的方向相反，连接的瞬间，负电荷从A定向流向B，故可知金属棒中的电流方向为从B到A，故B错误；
C．图乙状态下，若人用手触碰A顶部使A中的金属箔合拢，因人体是导体，A中的多余负电荷转移到人体中，使得A不带电，故A中金属箔合拢，又因B与人通过金属棒相连，故B中多余负电荷也会转移到人体中，因此B中金属箔的张角也会变小，故C错误；
D．图乙状态下，若使金属棒离开A和B，则此时A和B不接触，负电荷不会发生转移，故A、B中的金属箔会保持不变，故D错误。
故选A。
4. 气压和温度相同时，氢气的密度比氧气的密度小、在装有氧气的瓶子上面，例扣一个装有氢气的瓶子，并放置于0℃的环境中、如图所示，快速抽掉玻璃板后放置足够长的时间后，气体分子的分布为（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】由分子热运动的特点可知，在0℃的环境中，分子仍在永不停息地做无规则运动，故抽掉玻璃板后，放置足够长时间，由于氢气分子和氧气分子在不停地做无规则运动，故会均匀地分布在两个瓶子中，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
5. 在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某同学用同一滑轮组提升钩码，实验数据记录如下表，下列说法正确的是（ ）
A. 数据④中，滑轮组所做的有用功为30J
B. 由数据①可知，实验所用滑轮组承重绳段数n=2
C. 研究滑轮组机械效率与钩码重的关系，可选用数据①②④
D. 对比数据③④可知，滑轮组机械效率与钩码上升距离有关
【答案】C
【解析】
【详解】A．由数据④中可知，钩码的重力为G=6N，钩码上升的高度为
h=5cm=0.05m
故可知滑轮组所做的有用功为
W=Gh=6N×0.05m=0.3J
故A错误；
B．由数据①可知，钩码上升的距离为5cm，弹簧测力计上升的距离为15cm，即弹簧测力计上升的高度为钩码上升高度的3倍，故可知实验所用滑轮组承重绳段数为n=3，故B错误；
C．要研究滑轮组机械效率与钩码重的关系，应控制其它条件不同，改变钩码的重力，故可选用数据①②④，故C正确；
D．数据③④中，没有控制钩码的重力相同，故无法得出滑轮组的机械效率与钩码上升距离的关系，故D错误。
故选C。
6. 如图所示分别为内燃机甲、乙的能量流向图，则下列说法正确的是（ ）
A. 通过技术改进，可使甲的E4等于E1
B. 若E4大于E4＇，则甲的热机效率一定高于乙
C. 若E5小于E5＇，，则甲的热机效率一定高于乙
D. 若甲、乙的热机效率相等且E1等于E1＇，则E4一定等于E4＇
【答案】D
【解析】
【详解】A．无论怎样技术改进，额外功的产生不可避免，有用功E4总是小于总功E1。故错误；
BC．根据公式知，若E4大于E4＇，只有E1等于E1＇时，甲的热机效率一定高于乙；若E5小于E5＇，甲的热机效率不一定高于乙。故BC错误；
D．根据知，若甲、乙的热机效率相等且E1等于E1＇，则E4一定等于E4＇。故D正确，
故选D。
7. 改变物体内能的方法只有做功和热传递。下图是用针筒对密闭容器内空气做功的示意图，针筒初始状态及温度计示数如图甲所示，小明在第一次实验中缓慢下压活塞，针筒末状态及温度计示数如图乙所示，小明在第二次实验中迅速下压活塞，针筒末状态及温度计示数如图丙所示，已知两次实验中，活塞均对针筒内空气做功（针筒内空气分子势能变化忽略不计），则从甲到乙的过程中，筒内空气（ ）
A. 内能一定增大
B. 内能一定减小
C. 一定向外界放热
D. 一定向外界吸热
【答案】C
【解析】
【详解】AB．由题意可知，从甲到乙的过程中，空气的温度不变，故分子动能不变，又因此过程中空气的分子势能不变，故可知此过程中，筒内空气的内能不变，故AB不符合题意；
CD．因从甲到乙的过程中，活塞压缩空气，对空气做功，而空气的温度保持不变，故可知该过程中筒内空气一定向外界放热，使得做功增加筒内空气内能的同时，向外热传递减少筒内空气的内能，使得筒内空气内能保持不变，从而使筒内空气温度保持不变，故C符合题意，D不符合题意。
故选C。
8. 下列说法正确的是（ ）
A. 根据能量守恒定律，人们可制造出永动机
B. 各种形式的能量都可以在一定条件下相互转化
C. 能量守恒定律只适用于没有摩擦和空气阻力情况
D. 火箭升空时，其势能和动能都增大，能量守恒定律不适用
【答案】B
【解析】
【详解】A．由能量守恒定律可知，能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，故可知永动机是不可能制造出来的，故A错误；
B．在满足一定的条件下，各种形式的能量之间可以相互转化，故B正确；
C．能量守恒定律在摩擦力和空气阻力存在的情况下仍然适用，故C错误；
D．火箭升空时，燃料燃烧产生的内能转化为火箭的机械能，使得火箭的重力势能和内能均增大，能量守恒定律同样适用，故D错误。
故选B。
9. 小明要测量定值电阻Rx的阻值，如图所示连接好电路并闭合开关后，发现两表示数都变为0。小明将一条完好导线的两端分别接到a、d接线柱上时，发现电流表有示数，电压表示数仍为0；将该导线两端分别接到c、f接线柱上时，发现电压表有示数，电流表示数仍为0。由此判断故障可能是（ ）
A. c、d间断路
B. a、b间断路
C. f、g间断路
D. e、f间断路
【答案】A
【解析】
【详解】当将该导线两端分别接到a、d接线柱上时，发现电流表有示数，则说明电流表、滑动变阻器、开关和电源之间是通路；当将该导线两端分别接到c、f接线柱上时，发现电压表有示数，说明电源、待测电阻是连通的，电流表示数仍为0，由此可判断故障是c、d间断路，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
10. 如图所示，充电宝甲正在主机内被充电，充电宝乙已被取出、充电宝丙正在为手充电，则此时（ ）
A. 只有甲在输出电能
B. 只有乙在输出电能
C. 只有丙在输出电能
D. 甲、乙、丙都在输出电能
【答案】C
【解析】
【详解】输出电能即是将电能转换成其它形式能，甲在消耗电能，乙既没消耗电能也没输出电能，丙将电能转化成化学能，即输出电能。
故选C。
第二部分主观题
二、本部分共8题，共60分按题目要求作答
11. （1）加热质量为50kg的水，使其温度升高10℃，水吸收的热量为________________J；
（2）完全燃烧________________m3的煤气可以放出1.17×107J的热量（c水＝4.2×103J/kg·℃），煤气的热值q＝3.9×107J/m3）
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】[1]水吸收的热量为
[2]根据得，需要完全燃烧的煤气的体积为
12. 如图所示，两个相同规格的电加热器，同时加热初温相同的不同液体，已知两种液体的质量大小关系是m甲【答案】 ①. 等于 ②. 能 ③. 见解析
【解析】
【详解】[1]由题意可知，两个电加热器规格相同，同时加热初温相同的不同液体，且加热时间相同，均为5min，故可知两杯液体吸收的热量相等，即Q甲=Q乙。
[2][3]由可知，液体的比热容为
由[1]中可知，Q甲=Q乙，由题意可知，m甲故可知c甲>c乙，即甲液体的比热容更大。
13. 某学习小组的同学分别测出导体A、B、C、D在不同电压下对应的电流，作出以电压U为纵坐标、电流I为横坐标的图像，如图甲所示
（1）根据公式由甲的图像可知，当两端电压变化时，导体A的电阻________；导体D的电阻_________（以上均选填“改变”或“不变”）：
（2）由图甲的图像是否能得出“所有导体的电流都与电压成正比”？________（选填“能”或“不能”）
（3）学习小组的同学按图乙所示的电路图连接实物，电源用两节干电池，他们发现，当把5Ω的电阻接入电路时，闭合开关，电流表的示数为0.36A；当把10Ω的电阻接入电路时，闭合开关，电流表的示数为0.22A；当把15Ω的电阻接入电路时，闭合开关，电流表的示数为0.16A；以上数据是否符合“电压一定时，电流与电阻成反比”的规律？________（选填“是”或“否”）
【答案】 ①. 不变 ②. 改变 ③. 不能 ④. 否
【解析】
【详解】（1）[1][2]由图甲可知，当两端电压变化时，流过导体A的电流始终与导体A两端电压成正比，故由欧姆定律可知，导体A的电阻不变；而导体D两端电压增大时，流过导体D的电流不与导体D两端电压成正比，故由欧姆定律可知，导体D的电阻发生改变。
（2）[3]由图甲可知，导体D的U-I图线不是直线，故由图甲的图像不能得出“所有导体的电流都与电压成正比”。
（3）[4]由题意可知，当电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω时，由欧姆定律可知，电阻两端电压分别为1.8V、2.2V、2.4V，要探究“电压一定时，电流与电阻成反比”的规律，应控制电阻两端电压不变，而该实验中电阻两端电压发生了变化，故以上数据不符合“电压一定时，电流与电阻成反比”的规律。
14. 如图甲所示电路、电源为干电池，闭合开关，当旋钮式变阻器（结构如图乙所示，A、B、C为其接线柱）的金属滑片按顺时针方向转动时，发现小灯泡变暗，同时电流表示数增大。电压表示数减小。已知灯泡的伏安曲线如图丙。则此过程中旋钮式变阻器接入电路的电阻___________；流过旋钮式变阻器的电流__________（以上均选填“变大”“变小”或“不变”）
【答案】 ①. 变小 ②. 变大
【解析】
【详解】[1]由图中可知，金属滑片按顺时针方向转动时，电阻条接入电路中的长度变小，故此过程中旋钮式变阻器接入电路的电阻变小。
[2]由电路实物连接图可知，旋钮式变阻器与小灯泡并联接在电源两端，变阻器两端电压不变，而电阻变小，故由欧姆定律可知，流过旋钮式变阻器的电流变大。
15. 在进行“探究杠杆的平衡条件”相关实验时，同学们通过观察如图所示的处于平衡状态的杠杆。对杠杆平衡条件提出以下的几种猜想：
①动力＝阻力
②动力×动力臂＝阻力×阻力臂
③
④动力×支点到动力作用点距离＝阻力×支点到阻力作用点距离
改变图中A、B点位置以及钩码的数量，得到杠杆平衡时的相关数据如表：
（1）表中的数据，可推翻上述猜想中的________________（选填上述猜想的对应序号）；
（2）要推翻猜想④需要做图中的哪一个实验？________________（选填对应字母）；
A．B．
C．D．
（3）如图A所示、此时杠杆处于平衡状态，F1为动力，钩码对杠杆的作用力F2为阻力：
①请画出F1的力臂与F2的示意图_______；
②由杠杆平衡条件可知，F1________________F2（选填“大于”或“等于”或“小于”）。
【答案】 ①. ①③ ②. A ③. ④. 小于
【解析】
【详解】（1）[1]由表中的数据可知：，同时因为杠杆处于水平平衡，即力臂等于支点到力的作用点距离。所以可以推翻①③猜想。
（2）[2]要推翻猜想④，应该让力的作用线与杠杆不垂直（力臂不等于支点到力的作用点距离），即杠杆要平衡必需满足：动力×动力臂＝阻力×阻力臂，而非动力×支点到动力作用点距离＝阻力×支点到阻力作用点距离。故A符合题意。
故选A。
（3）[3]过支点O分别作F1这个力的作用线的反向延长线和F2这个力的作用线的垂线。如图所示
[4]由图知L1大于L2，根据杠杆平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂，则F1小于F2。
16. 如图所示、实验桌上有三个完全相同的瓶。瓶内装有质量相等的油、型号相同的温度计和阻值恒定的电阻丝RA、RB、RC。且RA＝RB＞RC。另外，还有输出电压可调的学生电源、滑动变阻器和开关各一个、导线若干请按需选取实验器材，设计一个实验验证：
电流和通电时间一定时，电阻越大，电流通过电阻产生的热量越多（实验设计中可用煤油升高的温度Δt表示电流通过电阻丝时产生热量的多少）
A．B．C．
（1）为完成实验，应选取上述器材中的烧瓶__________和_________（选填图中对应的字母）：
（2）请方框内画出实验电路图，学生电源用“ ”表示，电阻丝用“ ”表示_______；
（3）实验过程中，若通电较长时间，所用煤油的温度都没有明显变化，且经检查电路中无故障，则在现有器材的条件下，可通过_______________的方法，使煤油温度变化的更快。
【答案】 ①. A或B ②. C ③. ④. 调节滑动变阻器连入电路的阻值，使电路中电流增大
【解析】
【详解】（1）[1][2]根据题意知，要研究电流产生热量多少和电阻的关系应控制电流和时间相同，将不同的电阻串联在电路中即可。故应该选A或B和C。
（2）[3]要研究电流产生热量多少和电阻的关系应控制电流和时间相同，将不同的两个电阻串联、滑动变阻器串联在电路中即可。如图所示
（4）[4] 通电较长时间，所用煤油的温度仍没有明显变化，有可能是电流中电流较小，产生热量较少。故应调节滑动变阻器连入电路的阻值，使电路中电流增大。
17. 电路如图甲所示，电源两端电压U恒为7V，R1为电阻值恒定的电阻丝，其额定电压为5V，R2是滑动变阻器，当开关S闭合后，改变滑动变阻器接入电路的电阻，电压表与电流表的示数变化如图乙所示。求：
（1）R1的额定电流；
（2）R1的电阻值；
（3）电压表的示数为6V时，整个电路消耗的电功率；
【答案】（1）0.5A；（2）10Ω；（3）0.7W
【解析】
【详解】解：（1）由图甲可知，R1与R2串联接入电路，电流表测电路中电流，电压表测R2两端电压，由题意可知，R1的额定电压为U1=5V，电源电压为U=7V，故由串联电路的电压规律可知，此时R2两端电压为
U2=U-U1=7V-5V=2V
由图乙可知，当R2两端电压为2V时，此时电路中的电流为I=0.5A，故可知R1的额定电流为0.5A；
（2）由题意及（1）中分析可知，R1的额定电压为U1=5V，R1的额定电流为I=0.5A，故由欧姆定律可知，R1的电阻值为
（3）由图乙可知，电压表的示数为6V时，此时电路中的电流为I1=0.1A，故由P=UI可知，整个电路消耗的电功率为
P=UI1=7V×0.1A=0.7W
答：（1）R1的额定电流为0.5A；
（2）R1的电阻值为10Ω；
（3）电压表的示数为6V时，整个电路消耗的电功率为0.7W。
18. 一小灯泡标有“12V”字样，小江要测量这个小灯泡的额定电功率
（1）请在图中连接实物______（当滑片向右移时，滑动变阻器接入电路中的阻值变小）
（2）小灯泡正常发光时，测得它的电功率为18W，则此时电压表示数为_______________V，电流表示数为_______________A，小灯泡10s消耗的电能为_______________
（3）实验过程中，实验室电路中只接了上述学生电源，实验室的电能表如图所示。小江认为此时实验室电路的总功率就是18W，他由此可算得该电能表的铝盘转过一圈所需要的时间为_______________s，实际上由于滑动变阻器、学生电源等元件都要消耗电能，所以这个电能表的铝盘转过一圈所需的时间比小江的计算值要_______________（选填“大”或“小”）
【答案】 ①. ②. 12 ③. 1.5 ④. 180J ⑤. 80 ⑥. 小
【解析】
【详解】（1）[1]由题意可知，小灯泡的额定电压为12V，故电压表应选择大量程并联在小灯泡两端，因不知道小灯泡的额定电流大小，出于保护电路的考虑，电流表应选择大量程串联在电路中，滑片向右移时，滑动变阻器接入电路中的阻值变小，故滑动变阻器应接入右下接线柱，滑动变阻器按一上一下原则接入电路，实物连接图如下图所示：
（2）[2]由题意可知，小灯泡的额定电压为12V，故小灯泡正常发光时，电压表的示数为12V。
[3]由题意可知，小灯泡的额定功率为18W，故由P=UI可知，小灯泡的额定电流为
[4]由W=Pt可知，小灯泡10s消耗电能为
W=Pt=18W×10s=180J
（3）[5]由（2）中可知，小灯泡正常工作10s消耗的电能为
W=180J=5×10 -5kW•h
由电能表表盘上的“2500r/kw•h”可知，10s内电能表的铝盘转过的圈数为
故可知电能表的铝盘转过一圈需要的时间为
[6]因滑动变阻器、学生电源等都需要消耗电能，故实际功率偏大，所以电能表的铝盘转过一圈的时间比计算值要偏小。序号
钩码重/N
钩码上升的距离/cm
弹簧测力计的示数/N
弹簧测力计上升距离/cm
机械效率
①
2
5
1
15
66.7%
②
4
5
1.7
15
78.4%
③
4
10
1.7
30
78.4%
④
6
5
2.4
15
83.3%
时间t/min
0
1
2
3
4
5
甲的温度/℃
20
22
24
26
28
30
乙的温度/℃
20
25
30
35
40
45
动力/N
OA长度/cm
阻力/N
OB长度/cm
3
2
1
6