2020-2021学年天津市东丽区九年级上学期物理期末试题及答案

这是一份2020-2021学年天津市东丽区九年级上学期物理期末试题及答案，共18页。试卷主要包含了单项选择，多项选择题，填空题，综合题等内容，欢迎下载使用。

一、单项选择（本大题共10题，每小题3分，共30分。每小题给出的四个选项中，只有一项最符合题意）
1. 如图所示的各种改变物体内能的方法中属于热传递的是（ ）
A. 钻木取火
B. 冬天搓手取暖
C. 酒精灯给水加热，水的温度升高
D. 向下压动活塞，硝化棉点燃
【答案】C
【解析】
【分析】改变物体内能的两种方式做功和热传递，做功是能量的转化，热传递是能量的转移，据此分析选择。
【详解】A．钻木取火是利用做功的方式改变了木头的内能，故A不符合题意；
B．冬天搓手取暖是通过做功改变物体的内能，故B不符合题意；
C．用酒精灯给水加热至沸腾，利用酒精灯加热是通过热传递改变内能的过程，故C符合题意；
D．用力将活塞迅速压下，压缩空气做功是机械能转化为内能的过程，属于做功改变内能，故D不符合题意。
故选C。
2. 如图所示的电路中，电阻阻值R1＜R2．闭合开关S后，电阻R1、R2两端的电压分别为U1、U2，通过两个电阻的电流分别为I1、I2．下列判断中正确的是（ ）
A. I1=I2B. I1＞I2C. U1=U2D. U1＞U2
【答案】A
【解析】
【详解】如图电路，闭合开关S后，电阻R1、R2串联在电路中．
根据串联电路电流处处相等的特点可知，通过两电阻的电流相等，故A正确，B错误；
根据串联电路的分压特点，即：，可见串联电路中电压与电阻成正比，因为R1＜R2，所以 U1故选A．
点睛：考查了串联电路的电流、电压特点，牢记串联电路的分压规律，即电压与电阻成正比，电阻越大，分得电压越多，是电路的基本特点，要能熟练应用．
3. 为了节电，人们设计出一种由声控开关和光控开关共同控制楼道灯的电路，要求只有当这两个开关都闭合（即夜晚有人经过且发离）时，灯才亮。图中符合要求的电路是（ ）
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】
【分析】电路中开关控制用电器时，开关和用电器是串联的；只有当“光控开关”、“声控开关”都闭合了灯才能亮，否则灯泡不亮，这说明两开关共同控制电路，据此分析。
【详解】根据设计意图可知：晚上，有人走动发出声音，灯亮；白天，无论发出多大声音，电灯也不会亮，说明两个开关不能独立工作，即两个开关串联，再和灯泡串联。
故选A
4. 如图，用带电棒接触原来不带电的验电器的金属球，发现验电器的金属箔张开，下列判断正确的是（ ）
A. 带电棒一定带正电B. 带电棒一定带负电
C. 两片金属箔一定带异种电荷D. 两片金属箔一定带同种电荷
【答案】D
【解析】
【详解】用带电棒接触原来不带电的验电器的金属球，带电体上的电荷传递到金属箔上，是两个金属箔带有同种电荷，根据同种电荷相互排斥原理，因此金属箔张开，故D符合题意．
5. 如图所示，将一根铅笔芯通过两个夹子接入电路中，当只把右端夹子向左移时，铅笔芯接入电路的电阻变小，小灯泡变亮，导致铅笔芯接入电路的电阻变小的主要因素是
A. 材料B. 长度C. 温度D. 横截面积
【答案】B
【解析】
【详解】当只把右端夹子向左移时，铅笔芯接入电路中的长度变小，铅笔芯接入电路的电阻变小，电路中电流增大，小灯泡变亮；所以，可得出铅笔芯电阻和铅笔芯的长度有关，长度越小，电阻越小，故B符合题意.
6. 下列事例中可能发生触电事故的是
A. 电冰箱用三线插头
B. 使用试电笔时，手与尾部金属体接触
C. 用湿手触摸开关
D. 搬动电器前断开电源开关
【答案】C
【解析】
【分析】根据题中“下列事例中可能发生触电事故的是”可知，本题考查安全用电规则．根据三孔插座和测电笔的使用，结合生活中容易引发触电事故的现象进行分析判断．
【详解】A. 电冰箱用三线插头,目的是将冰箱的金属外壳接地,可避免因电器漏电时外壳带电,而发生触电事故,故A选项是正确的，与题意不符；
B. 使用测电笔时,手要接触笔尾金属体.这样测电笔才能正常工作,所以B选项是正确的，与题意不符；
C.自然水是导体，用湿手扳开关，也有可能触电，符合题意；
D.搬动电器之前必须断开开关，否则可能引起触电，故D正确,与题意不符；
7. 如图所示，甲、乙分别为两个条形磁铁的某一端磁极，根据图中磁感线的分布，下列判断正确的是（ ）
A. 甲是N极，乙是S极B. 甲是S极，乙是N极
C. 甲、乙都是S极D. 甲、乙都是N极
【答案】D
【解析】
【详解】由磁感线可知两磁极相互排斥，且磁感线均由磁极向外，故两磁极均为N极。故D正确，ABC错误。
故选D。
8. 如图所示电路，闭合开关，甲、乙两灯泡均发光，过一会儿，其中一个灯泡突然熄灭，但两电表指针仍明显偏转．造成此现象的原因可能是
A. 甲灯泡短路B. 乙灯泡短路C. 甲灯泡断路D. 乙灯泡断路
【答案】C
【解析】
【详解】由图可知，该电路为并联电路，电流表测量乙的电流，电压表测量电源电压；甲、乙两灯泡均发光，过一会儿，其中一个灯泡突然熄灭，但两电表指数仍明显偏转，这说明电路不是短路，而是一个支路断开；电流表有示数，说明乙正常，故故障是甲断路．
故选C．
9. 在探究电流产生的热量与什么因素有关时，小李设计了如图的实验装置．甲、乙两个透明容器中密封着等量的空气，里面各放有一根5Ω的电阻丝，其中乙容器将一个5Ω的电阻丝与容器内5Ω电阻丝并联，两个U型管中装有等量的水．把这个装置接入电源，利用这套装置可来探究电流产生热量
A. 与电压的关系 B. 与电阻的关系 C. 与电流的关系 D. 与电能的关系
【答案】C
【解析】
【分析】探究电流产生热量跟电流关系时，控制电阻和通电时间不变；探究电流产生热量跟电阻关系时，控制通电时间和电流不变；探究电流产生热量跟通电时间关系时，控制电流和电阻不变．
【详解】图中两个相同的电阻串联，通电时间和电阻相同，当给其中一个并联一个电阻时，电阻的电流改变，探究电流产生热量跟电流关系．
故选C．
【点睛】本题考查电流产生的热量的影响因素，知道电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关．
10. 在如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S，向右移动滑动变阻器滑片P的过程中（ ）
A. 电压表V2的示数变大
B. 电流表A的示数变大
C. 电压表V1的示数与电流表A的示数的比值变小
D. 电压表V2的示数与电流表A的示数的比值不变
【答案】D
【解析】
【详解】闭合开关S，两电阻串联，电压表V1测电源电压，电压表V2测定值电阻R0的电压，电流表测电路中的电流；
AB．向右移动滑动变阻器滑片P，滑动变阻器接入电路的阻值变大，总电阻变大，电路中的电流变小，所以电流表A的示数变小；根据欧姆定律可知，电阻R0两端的电压也变小，即电压表V2的示数变小，故AB错误；
C．电压表V1的示数与电流表A的示数的比值即为电路的总电阻，因总电阻变大，则两者的比值变大，故C错误；
D．电压表V2的示数与电流表A的示数即为定值电阻R0的阻值，则两者的比值是不变的，故D正确。
故选D。
二、多项选择题（本大题共3小题，每小题3分，共9分。每小给出的四个选项中，均有多个选项符合题意，全部选对的得3分，选对但不全的得1分，不选或选错的得0分）
11. 如图所示的四幅图都是有关电与磁的知识，其中描述正确的是（ ）
A. 图甲，奥斯特实验说明了通电导线周围存在磁场
B. 图乙，闭合开关通电螺线管右端为N极
C. 丙图，S闭合后b灯发光
D. 丁图，可以探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．如图是奥斯特实验，导线中有电流通过时，小磁针发生偏转，所以奥斯特实验表明通电导线周围存在磁场，故A正确；
B．闭合开关，电流从螺线管的右端进入，从左端流出，根据安培定则，可以判断螺线管的左端为N级，右端为S极，故B错误；
C．如图，S闭合后，有电流通过电磁铁，电磁铁有磁性，吸引衔铁，b灯发光，故C正确；
D．如图，该实验中电流大小可以通过移动滑动变阻器来改变，通过观察同一个电磁铁上吸引大头针的多少可判断磁性强弱，从而研究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系，故D正确。
故选ACD。
12. 如图所示的电路，S1闭合S2断开时，甲、乙是电流表，I甲∶I乙=1∶3，当S1、S2都闭合时，甲、乙是电压表，则下列说法正确的是（ ）
A. 电阻大小之比R1∶R2=2∶1
B. 当S1闭合S2断开时，通过R1、R2的电流之比I1∶I2=2∶1
C. 当S1、S2都闭合时，电压表甲、乙的示数比U甲∶U乙=3∶2
D. 当S1、S2都闭合时，R1、R2的电功率之比P1∶P2=1∶2
【答案】BCD
【解析】
【详解】AB．当S1闭合S2断开时，R1、R2并联，甲测R2支路电流，乙测干路电流，则有
I甲= I2，I乙= I1+I2
因为
I甲∶I乙= I2∶(I1+I2)=1∶3
所以
I1∶I2=2∶1
由欧姆定律可得
故A错误、B正确；
C．当S1、S2都闭合时，甲、乙都是电压表，R1、R2串联，甲电压表测电源的电压，乙电压表测R2两端的电压，因为串联电路中电流处处相等，根据欧姆定律可得
故C正确；
D．根据可知，当S1、S2都闭合时，R1、R2的电功率之比
故D正确。
故选BCD。
13. 如图所示，电源电压为4.5V保持不变，电流表量程0~0.6A，电压表量程0~3V，滑动变阻器R的规格是“10Ω1A”，灯泡L标有“2.5V 0.5A”字样。若闭合开关S，两电表示数均不超过所选的量程，灯泡两端电压不允许超过额定电压，不考虑灯丝电阻的变化。则下列说法正确的是（ ）
A. 灯泡消耗的最小功率为0.45W
B. 滑动变阻器的取值范围是4~10Ω
C. 电流表的示数变化范围0.3~0.6A
D. 电路消耗的最大总功率为2.7W
【答案】AB
【解析】
【分析】首先判断电路连接，然后判断电流表和电压表测量谁的电流和电压。知道灯泡的电压和电流把灯泡的电阻计算出来；当滑动变阻器向左移动到最小值时，电路在电阻最小，电流最大，最大电流不能超过各元件中最小的电流值，此时计算电流表、电压表和的变阻器的阻值；当滑动变阻器向右移动到最大值时，电路在电阻最大，电流最小，此时计算电流表、电压表和的变阻器的阻值。
【详解】灯泡和滑动变阻器是串联的电流表，测量整个电路的电流电压表测量灯泡的电压灯泡L的电阻为
当滑动变阻器向左移动时，电路中的电流变大，电路中最大电流不能大于0.5A，因为要照顾元件中最小的电流值，否则会烧坏最小电流的用电器。此时，滑动变阻器连入电路的电阻最小，根据串联电路电压特点和欧姆定律，此时滑动变阻器的电阻
当滑动变阻器连入电路的电阻越大，电路电流越小，电流表不会被烧坏，电压表示数也变小，也不会被烧坏，所以滑动变阻器可以取最大值10Ω，此时电路的电流为
电压表示数为
由以上分析可知：
A．灯泡的最小电流为0.3A，最小电压是1.5V，灯泡消耗的最小功率
故A正确；
B．滑动变阻器的取值范围是4~10Ω，故B正确；
C．电流表的示数变化范围0.3~0.5A，故C错误；
D，电源电压是4.5V，最大电流是0.5A，则电路最大功率
故D错误。
故选AB。
第Ⅱ卷
三、填空题（本大题共6题，每小题4分，共24分）
14. 如图所示,使玻璃板水平接触水面,然后稍稍用力向上拉玻璃板,弹簧测力计的读数将____(选填“变大”或“减小”),原因是玻璃板与水的接触面之间存在分子____的作用．
【答案】 ①. 变大 ②. 引力
【解析】
【分析】分子间同时存在着引力和斥力，当分子距离较近时表现为斥力，当分子间距离较远时表现为引力．
【详解】因为玻璃和水接触在一起，并且玻璃分子和水分子间的距离在引力作用的范围内，故水分子和玻璃分子之间存在相互作用的引力，故向上拉玻璃板时，弹簧测力计的读数将变大．
15. 汽油机在“吸气”，“压缩”、“做功”、“排气”的四个冲程中，将机械能转化为内能的是 ______ 冲程，如图所示表示正在进行的是 ______ 冲程。
【答案】 ①. 压缩 ②. 做功
【解析】
【详解】[1]做功冲程的能量转化是内能转化为机械能，压缩冲程的能量转化是机械能转化为内能。
[2]由图可知，进气门和排气门关闭，火花塞点火工作，活塞下行，所以做功冲程。
16. 如图所示的家庭电路中，只需改变______（选填“总开关”、“保险盒”或“电能表”）的位置就可以使电路的连接顺序正确。此时电能表的读数是______。
【答案】 ①. 电能表 ②. 781.5
【解析】
【详解】[1]家庭电路由两根进户线、电能表、总开关、保险装置、用电器、导线等组成。输电线进户后首先接到电能表上，接下来是全用户用电的总开关。总开关后面是保险装置，故只需改变电能表的位置，就可以使电路的连接正确。
[2]电能表用来显示所消耗的电能，读数时最后一位是小数，读作781.5kW·h。
17. 如图所示的实验装置中，当导体棒ab竖直向上运动时，灵敏电流计的指针______偏转（选填“会”或“不会”）、______（选填“电动机”或“发电机”）是应用电磁感应原理制成的。
【答案】 ①. 不会 ②. 发电机
【解析】
【详解】[1]当导体棒ab竖直向上运动时，导体的运动方向与磁感线方向平行，不切割磁感线，所以电路中没有感应电流产生，则灵敏电流计的指针不会偏转。
[2]发电机是根据电磁感应原理制成的。
18. 一只电烙铁铭牌上标着“220 V 100 W”的字样，它正常工作时，电压是________V，电阻是________Ω.
【答案】 ①. 220 ②. 484
【解析】
【详解】[1][2]由题意可知：一只电烙铁的铭牌上标着“220 V 100 W”的字样，表示该灯泡额定电压为220V，额定功率为100W，故它正常工作时，电压等于额定电压，故是220V，电阻是
．
19. 某型号的电烤箱有“高温”和“低温”两档，电路如图所示，开关S1闭合、S2断开时为______温档。电阻R1=44Ω、R2=176Ω。电烤箱处于“高温”档工作10min产生的热量为______J。
【答案】 ①. 低 ②.
【解析】
【详解】[1]根据可知，在电源电压不变的情况下，总电阻越小，功率越大；当开关S1闭合、S2断开，此时为R1和R2的串联电路，电路中的总电阻最大，即为“低温”档；当闭合开关S1、S2，此时为R1的简单电路，即为“高温”档。
[2]电烤箱处于“高温”档工作10min产生的热量
四、综合题（本大题共6小题，共37分，解题中要求有必要的分析和说明，计算题还要有公式及数据代入过程，结果要有数值和单位）
20. 有一额定功率为2000W的电热水器，内装20kg的水，通电后持续正常加热25min，水的温度从20℃升高到50℃，已知c水=4.2×103J/（kg·℃），求：
（1）水吸收热量；
（2）电热水器的热效率。
【答案】（1）3.78×106 J；（2）84%
【解析】
【详解】(1)水吸收的热量
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×20kg×(50℃-20℃)=2.52×106J
(2)消耗的电能
W=Pt=2000W×25×60s=3×106J
此过程电热淋浴器的热效率
η=×100%=×100%=84%
21. 在“探究串联电路电流规律”的实验中，图甲是实验的电路图。
(1)在连接电路时，开关应处于 ______ 状态，电流表应选 ______ A的量程试触；
(2)电流表应 ______ （填“串联”或“并联”）在被测电路中，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 ______ ；
(3)下表是在实验中用两盏规格相同的小灯泡测得的实验数据。由实验数据得出的实验结论是：串联电路中的电流处处相等。请指出探究过程的两点不妥之处：
① ______
② ______ 。
【答案】 ①. 断开 ②. 0~3 ③. 串联 ④. 电流表的正负接线柱接反了 ⑤. 采用了规格相同的小灯泡 ⑥. 实验只做了一次具有偶然性
【解析】
【详解】(1)[1]在连接电路时，开关应处于断开状态。
[2]为了选定电流表的量程，再无法估计待测电流大小的情况下，应该先用电流表的大量程0~3A试触一下，如果指针摆动角度小或超过满刻度，则用换用较小或更大量程的电流表。
(2)[3]电流表应串联在被测电路中。
[4]在测量A处的电流时，由图乙所示可知，电流表指针反向偏转，这是由于电流表正负接线柱接反了造成的。
(3)①[5]由题意可知，使用的灯泡规格相同。
②[6]由表中数据实验可知，进行了一次试验，只测出了一组实验数据，实验结论不具有普遍性，为了得出普遍结论，应使用不同规格的灯泡进行多次测量，测出多组实验数据。
22. 如图所示，已知定值电阻R1的阻值为30Ω，闭合开关时整个电路正常工作，电流表A1的示数是0.3A，A的示数是1.5A。（电源电压保持不变）求：
(1)电源电压是多少？
(2)通过定值电阻R2的电流是多少？
(3)电阻R2的阻值是多少？
【答案】(1)9V；(2)1.2A；(3)7.5Ω
【解析】
【详解】解：(1)因并联电路中各支路两端的电压相等，且等于电源电压，根据可知，电源电压
(2)因并联电路中干路电流等于支路电流之和，则通过定值电阻R2的电流
(3)根据可知，电阻R2的阻值
答：(1)电源电压是9V；
(2)通过定值电阻R2的电流是1.2A；
(3)电阻R2的阻值是7.5Ω。
23. 在“测量小灯泡电功率”的实验中，已知电源电压是6V，小灯泡的额定电压是3.8V，电阻约为8Ω。
(1)请根据图所示电路图，用笔画出导线完成图的电路连接：______
(2)调节滑动变阻器，进行了几次实验，得到部分U和I的数据如表所示：
灯泡正常发光时，电流表的示数如图所示是____A，则灯泡的额定功率为____W；
(3)同学们在对数据进行分析时发现：小灯泡灯丝电阻随电压的增大而______（填“增大”、“减小”或“不变”）；
(4)同学在实验室借了甲：“10Ω 1.5A”、乙：“20Ω 1.2A”和丙：“30Ω 1A”的滑动变阻器各一个，你认为在实验中使用的滑动变阻器是：______。
【答案】 ①. ②. 0.5 ③. 1.9 ④. 增大 ⑤. 丙
【解析】
【分析】(1)电流表、电压表要选择合适的量程，否则指针偏转角度过大或过小；
(2)根据电流表选用小量程确定分度值读数，由P=UI得出灯泡的额定功率；
(3)根据求出第3、4、5次的电阻大小回答；
(4)由第一次实验数据，根据串联电路特点和欧姆定律求出滑动变阻器连入电路电阻大小，确定选用的变阻器的规格。
【详解】(1)[1]灯泡的额定电压为3.8V，则电压表应选0~15V量程；由欧姆定律可知，小灯泡的额定电流
由此确定电流表应选0~0.6A量程；按照电路图连接实物图如下所示：
(2)[2]由图可知，电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，指针所指的示数为0.5A。
[3]灯泡的额定功率为
(3)[4]通过可知，第3、4、5次电阻分别为
故小灯泡灯丝电阻随电压的增大而增大。
(4)[5]第一次实验时，灯泡电压U灯=1.00V，由串联电路特点可知，滑动变阻器两端的电压
电路电流I′=0.20A，则滑动变阻器的阻值
由此可见应选丙滑动变阻器，因为要完成第一次实验，滑动变阻器接入电路的阻值最少为25Ω。
24. 在用伏安法测电阻的实验中备有以下规格的器材：待测电阻Rx，电流表一只（量程，），电压表一只（量程，），干电池两节，一个规格为“20Ω 1A”的滑动变阻器，一个开关和若干导线。在连接电路的过程中发现电压表已损坏，请你在不增加其它器材的情况下，设计一个实验，测出待测电阻Rx的阻值（电路不可重组）。
(1)画出实验电路图；
(2)写出实验步骤和需要测量的物理量；
(3)写出待测电阻的数学表达式（用已知量和测量量表示）。
【答案】(1)见解析；(2)见解析；(3)
【解析】
【详解】(1)未知电阻Rx滑动变阻器与电流表串联开关控制整个电路，如下图所示：
(2)主要实验步骤和需要测量的物理量：
①按照电路图连接电路，将滑动变阻器调到阻值最大的位置；
②闭合开关，电流表的示数为I；
③调节滑动变阻器到阻值最小的位置，电流表的示数为Ix。
(3)根据串联电路的规律和欧姆定律，因电源电压不变，故有
故待测电阻Rx的数学表达式
25. 常用电压表是小量程的电流表（电流计）G改装而成的，电流计本身也有电阻（内阻Rg），并遵从欧姆定律。如图甲所示，现有一内阻Rg=10Ω，满偏电流（电流表的最大测量值）Ig=3mA的电流计，将其改装为量程为0~3V的电压表如图乙所示。求：
(1)串联电阻R0的阻值大小？
(2)若电流计指针指在表盘刻度的2mA处，此时所测量的电压是多少？
【答案】(1)990Ω；(2)2V
【解析】
【详解】解：(1)电流计改装为量程0~3V的电压表时，电路的总电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，则串联电阻R0的阻值
(2)当指针指在表盘为2mA处，即此时电路中的电流为
根据欧姆定律可得，所测量的电压
答：(1)串联电阻R0的阻值为990Ω；
(2)若电流计指针指在表盘刻度的2mA处，此时所测量的电压是2V。
A点电流
B点电流
C点电流
0.16
0.16
0.16
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
1.00
2.00
3.00
3.80
4.20
电流I/A
0.20
0.40
0.47
0.51
灯泡亮度
不亮
很暗
偏暗
正常
很亮