山西省太原市2021-2022學年九年級上學期期末考試物理試題及答案解析

試卷第=page11頁，共=sectionpages33頁試卷第=page11頁，共=sectionpages33頁山西省太原市2021-2022學年九年級上學期期末考試物理試題學校:___________姓名：___________班級：___________考號：___________一、單選題1．他，曾將馬車車廂當作黑板忘我演算；曾發(fā)明了電流計；電流的單位用他的名字命名；被稱為電學中的牛頓。這位科學家是（）A．安培 B．伏特 C．歐姆 D．瓦特2．下列電器接在家庭電路中正常工作時，功率約為1200W的家用電器可能是（）A．白熾燈 B．空調(diào) C．電視機 D．洗衣機3．科幻大片《流浪地球》中的主人公為了拯救人類，點燃木星上的可燃氣體，借助燃燒產(chǎn)生的高溫氣體把即將與木星相撞的地球成功推開?！案邷貧怏w把地球推開”的過程相當于汽油機的（）A．吸氣沖程 B．壓縮沖程 C．做功沖程 D．排氣沖程4．如圖所示，電暖氣通電后，電熱元件將其內(nèi)部的導熱油加熱，導熱油可以迅速吸熱升溫提高室內(nèi)溫度。這主要利用了導熱油具有較小的（

）A．比熱容 B．熱值 C．密度 D．電阻5．將一個用細線懸掛的不帶電的輕質(zhì)泡沫球靠近電腦顯示屏，發(fā)現(xiàn)小球偏至更靠近電腦屏的位置，如圖所示。據(jù)此推測顯示屏（）A．一定帶正電 B．一定帶負電C．可能不帶電 D．一定帶電6．夜幕下的廣場，孩子們都喜歡騎上能發(fā)光的滑板車遛彎，這種滑板車在人的助力下可以滑行起來，同時輪子會發(fā)光，停下來時就不發(fā)光。關于這種滑板車發(fā)光的原理，從能量轉(zhuǎn)化的角度分析正確的是（）A．機械能轉(zhuǎn)化為電能，再轉(zhuǎn)化為光能B．電能轉(zhuǎn)化為機械能，再轉(zhuǎn)化為光能C．機械能轉(zhuǎn)化為光能，再轉(zhuǎn)化為電能D．光能轉(zhuǎn)化為機械能，再轉(zhuǎn)化為電能7．2020年11月，國務院辦公廳提出新能源汽車發(fā)展戰(zhàn)略。如圖是新能源汽車的充電樁，下列做法符合安全用電的是（）A．安裝充電樁時，不連接地線也可以B．每個充電樁在安裝時都要裝漏電保護器C．有經(jīng)驗的電工在安裝充電樁時不必斷開電源開關D．充電樁起火，應迅速澆水撲滅8．如圖所示，在探究“比較不同物質(zhì)吸熱能力”的實驗中，除了選用兩個完全相同的燒杯、溫度計和電加熱器外，燒杯內(nèi)還分別裝有煤油和水。實驗中還必須要控制煤油和水具有相同的（）A．體積 B．質(zhì)量C．初溫 D．升高的溫度9．如圖所示電路中，將開關S閉合，完全相同的燈L1和燈L2均發(fā)光。下列說法正確的是（）A．燈L1比燈L2亮B．通過A點的電流大于通過B點的電流C．燈L1的實際電功率比燈L2的實際電功率小D．電路中AB兩點間的電壓等于BC兩點間的電壓10．如圖是小華設計的輸液提示器電路，通過觀察電壓表示數(shù)或燈泡亮暗的變化即可了解藥液重量的變化。電源電壓恒定，不考慮溫度對燈泡電阻的影響，當藥液量減少時（）A．電壓表示數(shù)增大 B．燈泡變亮C．電路中的電流減小 D．電路的總功率減小二、填空題11．在疫情防控期間，同學們走進教學樓會聞到消毒液氣味，這是一種______現(xiàn)象；消毒液不容易被壓縮，說明分子間有______；用冰袋冷敷的方法給發(fā)熱病人降溫是用______的方式減小人體的內(nèi)能。12．用絲綢摩擦玻璃棒，玻璃棒由于______（選填“得到”或“失去”）電子而帶______（選填“正”或“負”）電荷，如圖所示，將玻璃棒接觸驗電器的金屬球，金屬箔片由于帶______（選填“同種”或“異種”）電荷而相互排斥張開一定的角度。13．為充分利用電力設備，山西省早在2016年開始實施峰谷電價。圖甲、乙分別是小明家電能表今年8月31日和9月30日顯示的數(shù)字，他家9月份消耗的電能為______。若其中200度電是峰期用電，其余為谷期用電，根據(jù)峰谷電價收費表，計算他家這個月的電費是______元。峰谷電價峰期0.52元/度谷期0.30元/度14．學習了“生活用電”后，小明認真觀察了自家配電設備的使用情況。圖甲是他家電路中起保護作用的空氣開關，如果由于______或者______而使電路中電流過大時，它就會“跳閘”切斷電路。圖乙所示的是插座、帶開關的電燈，請你用筆畫線代替導線將它們正確接入電路。______15．閱讀《智能晾衣機》，回答問題：如圖甲所示，小米科技推出了一款多功能智能晾衣機。它的LED燈利用人體傳感器工作，當夜間有人走到陽臺時自動開燈，方便夜間在陽臺行動；如果陽臺無人，則會自動關閉。它還有定時風干（冷風）和烘干（熱風）的功能，圖乙是其內(nèi)部工作的部分電路，R是發(fā)熱電阻，M為冷風機，開關S1可以同時接通AB或BC位置，風干額定功率為20W，烘干額定功率為240W。此外還有定時消毒、遠程升降控制等功能。（1）人體傳感器相當于電路中的______，當夜間有人走到陽臺時，LED燈自動照明。人體傳感器與LED燈是______（選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）連接的；（2）由圖乙可知：閉合開關S，且S1接B、C時，晾衣機開啟______功能（選填“風干”或“烘干”），此時通過R的電流為______A。三、實驗題16．如圖是定值電阻R和小燈泡L中電流隨電壓變化的圖象，其中______（選填“甲”或“乙”）是小燈泡的I﹣U圖象；將定值電阻R和小燈泡L并聯(lián)接在4V的電源上，電路的總電流為______A；若將它們串聯(lián)接在5V的電源上，電路的總功率為______W。17．如圖所示，在“探究電流通過導體時產(chǎn)生熱量的多少跟電流大小關系”的實驗時，甲、乙是裝有等量空氣的完全相同的密閉容器，實驗前，A、B兩U形管內(nèi)液面相平，通電一段時間后，U形管液面的位置如圖所示。請你解答：（1）實驗中，通過觀察______顯示導體產(chǎn)生熱量的多少，乙容器外部電阻的作用是______；（2）通過觀察可知，在電阻和通電時間相同時，電流越______，導體中產(chǎn)生的熱量越多。18．在“探究電流大小與電壓、電阻關系”的實驗中，小紅設計了如圖甲所示的電路，電源電壓恒定。確認電路連接無誤后，分別更換5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω幾個不同的定值電阻R，同時移動滑動變阻器的滑片，記錄相關數(shù)據(jù)并得到如圖乙所示的圖象。請你解答：（1）該同學探究的是電流大小與______的關系；（2）連接電路時開關應______，實驗中用10Ω代替5Ω定值電阻后，應調(diào)節(jié)滑片直至電壓表示數(shù)為______V，再記錄數(shù)據(jù)；（3）實驗得出的結(jié)論是______。19．小明組用如圖所示的電路探究“額定電壓為2.5V小燈泡的亮度與實際功率的關系”時，發(fā)現(xiàn)有一根導線連接錯誤；改接正確后，閉合開關，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表有示數(shù)，電壓表沒有示數(shù)；排除故障后，進行了4次測量，并將有關數(shù)據(jù)及現(xiàn)象記錄在如表；同組的小紅認為，若利用第1次實驗測出的電阻“3.1Ω”，也可計算小燈泡的額定功率為。請你解答：實驗序號電壓U/V電流I/A電阻R/Ω電功率P/W燈泡的亮度10.50.163.10.08很暗21.70.247.10.41較暗32.50.288.9正常43.00.3010.00.90很亮（1）在圖中連接錯誤的導線上打“×”，并改正；______（2）電路故障可能是燈泡發(fā)生了______；（3）小明測出小燈泡的額定功率為______W；分析數(shù)據(jù)可知實際功率越大，小燈泡亮度越______；（4）小紅算出的比小明測出的額定功率大的原因是______。20．熱電阻溫度計是利用金屬導體的電阻值隨溫度的改變而改變這一特性來進行溫度測量的，如表是熱電阻R0隨溫度t變化的關系。圖甲是某興趣小組設計的一個用電阻R0做測溫探頭的“熱電阻溫度計”電路。電源電壓為1.5V、電流表量程為0～6mA（如圖乙）、定值電阻R的阻值是160Ω。請你解答：溫度t/℃020406080100電阻R0/Ω507090110130150（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在圖丙中畫出熱電阻R0與溫度t的關系圖象，______通過分析可知熱電阻R0的阻值隨溫度的升高而______；（2）電流表示數(shù)越大對應的溫度值越______，該溫度計能測量的最低溫度是______℃。21．小明計劃用兩節(jié)干電池、導線、開關、電流表、小燈泡、一根電阻絲“探究電阻絲的電阻與長度的關系”，請你利用現(xiàn)有器材幫他完成實驗。（1）實驗步驟：______；（2）現(xiàn)象及結(jié)論：______。四、簡答題22．2021年6月1日，國家市場監(jiān)督管理總局開展電線電纜質(zhì)量安全“聯(lián)打聯(lián)查聯(lián)治”專項行動，一批劣質(zhì)電線電纜類產(chǎn)品被通報。報告中指出劣質(zhì)電線的銅絲直徑明顯比優(yōu)質(zhì)電線細，如圖所示，使用這種劣質(zhì)電線，存在很大的火災隱患。請你根據(jù)所學物理知識解釋其中的道理。五、計算題23．在物理實踐活動中，小青同學為了判斷家中電飯鍋的加熱狀態(tài)正常工作時電熱轉(zhuǎn)化效率是否達到行業(yè)規(guī)定的標準80%，首先了解電飯鍋的結(jié)構(gòu)和功能，說明書如表；接著，用電子秤稱出水的質(zhì)量為0.5kg，通電后調(diào)節(jié)為加熱狀態(tài)，當水溫從20℃升高到100℃時，用時210s；在保溫狀態(tài)工作時，斷開家中其它用電器，發(fā)現(xiàn)家中3000imp/（kW?h）的電能表指示燈在60s內(nèi)閃了2次。已知電熱絲電阻不隨溫度變化，水的比熱容c＝4.2×103J/（kg?℃）。請你解答：工作狀態(tài)開關情況額定功率工作電阻加熱S1、S2均閉合1000WR0保溫只閉合S148.4WR、R0（1）加熱過程中水吸收的熱量。（2）計算說明該電飯鍋的熱效率是否達到標準。（3）在虛線框內(nèi)將電飯鍋內(nèi)部的電路補充完整。（4）保溫狀態(tài)工作時消耗的電能和實際功率。（5）保溫狀態(tài)的實際功率和實際電壓。答案第=page11頁，共=sectionpages22頁答案第=page11頁，共=sectionpages22頁參考答案：1．A【詳解】A．法國科學家安培，被稱為“電學中的牛頓”，在電磁學領域貢獻卓越，以他的名字命名物理量“電流”的單位，故A符合題意；B．伏特發(fā)明了電堆，電壓的單位是伏特，故B不符合題意；C．歐姆最早發(fā)現(xiàn)了著名的歐姆定律，電阻的單位是歐姆，故C不符合題意；D．瓦特發(fā)明了蒸汽機，電功率的單位是瓦特，故D不符合題意。故選A。2．B【詳解】A．白熾燈的額定功率一般小于100W，故A不符合題意；B．空調(diào)機的功率一般較大，在1000W左右，故B符合題意；C．電視機的功率約在100W左右，故C不符合題意；D．洗衣機的功率一般在300W左右，故D不符合題意。故選B。3．C【詳解】燃燒產(chǎn)生的高溫氣體具有很大的內(nèi)能，把即將與木星相撞的地球成功推開的過程，是將高溫氣體的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為地球機械能，相當于內(nèi)燃機的做功沖程，故ABD不符合題意，C符合題意。故選C。4．A【詳解】A．通電后電熱元件將內(nèi)部的導熱油加熱，導熱油迅速升溫后提高室內(nèi)溫度，其主要原因是導熱油的比熱容比水小，在加熱時間相同的情況下，溫度升高的快，故A符合題意；B．電熱元件對油加熱時不是燃燒油，與熱值無關，故B不符合題意；C．油的密度較小，相同體積下其質(zhì)量較小，移動起來比較方便，跟放熱無關，故C不符合題意；D．油是絕緣體，其電阻較大，使用起來安全性比較高，故D不符合題意。故選A。5．D【詳解】由圖知不帶電的輕質(zhì)泡沫球靠近電腦顯示屏時會被吸引，根據(jù)帶電體能夠吸引輕小物體知，顯示屏一定帶電，不能確定帶什么電，故D符合題意，ABC不符合題意。故選D。6．A【詳解】人運動時具有機械能，而輪子發(fā)光需要電能，所以滑板車發(fā)光的能量轉(zhuǎn)化是：機械能轉(zhuǎn)化為電能，電能再轉(zhuǎn)化為光能。故A正確，BCD錯誤。故選A。7．B【詳解】A．安裝充電樁時，為了安全，要接地線，故A不符合題意；B．為了安全電路中必須要有保險絲或空氣開關，每個充電樁在安裝時都要裝漏電保護器，故B正確；C．安全用電要求，連接電路時應斷開開關，所以安裝充電樁時必須斷開電源，故C錯誤；D．充電樁起火，應先斷開電源再施救，通常情況下水是導體，故D錯誤。故選B。8．B【詳解】在比較不同物質(zhì)的吸熱能力的實驗中，根據(jù)控制變量法可知，應在兩個相同的燒杯中加入質(zhì)量都相同的水和煤油。故ACD不符合題意，B符合題意。故選：B。9．D【詳解】ABC．由圖可知，兩個燈泡串聯(lián)，兩個燈泡完全相同，兩個燈泡的電阻相同，串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以通過A點的電流等于通過B點的電流，由P=I2R可知兩個燈泡的實際功率相同，兩個燈泡亮度相同，故ABC錯誤；D．由U=IR可知兩個燈泡兩端的電壓相等，所以AB兩點間的電壓等于BC兩點間的電壓，故D正確。故選D。10．B【詳解】BC.由圖可知，該電路為串聯(lián)電路，電壓表測量滑動變阻器兩端的電壓；當藥液量減少時，藥液袋對彈簧的拉力變小，彈簧的長度變短，滑片向上移動，滑動變阻器接入電路中的電阻變小，電路的總電阻變小，根據(jù)歐姆定律可知，電路中電流的變大；通過燈泡的電流變大，燈泡亮度變亮，故B符合題意，C不符合題意；A.滑動變阻器接入電路中的電阻變小，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓規(guī)律可知，滑動變阻器分擔的電壓變小，電壓表示數(shù)變小，故A不符合題意；D.電源電壓恒定，根據(jù)P＝UI可知，總功率變大，故D不符合題意。故選B。11．

擴散

斥力

熱傳遞【詳解】[1]同學們走進教學樓，會聞到消毒液的氣味，這是擴散現(xiàn)象，是由于分子不停地做無規(guī)則運動引起的。[2]消毒液不容易被壓縮，說明分子間存在著相互的作用力，且此時表現(xiàn)為斥力。[3]用冰袋給發(fā)熱的病人降溫時，病人放出熱量，內(nèi)能減小，是通過熱傳遞改變物體的內(nèi)能。12．

失去

正

同種【詳解】[1][2]根據(jù)正負電荷的定義可知，用絲綢摩擦過的玻璃棒因為失去電子而帶正電。[3]將它與驗電器的金屬球接觸后，兩金屬箔片均會帶上正電；因為同種電荷相互排斥，所以驗電器的金屬箔會張開。13．

212.5

107.75【詳解】[1]電能表的數(shù)字方框中最后一位是小數(shù)，單位是；由圖甲可知，八月末電能表示數(shù)，由圖乙可知，九月末電能表示數(shù)；則小明家9月份消耗的電能為[2]由峰谷電價收費表可知，峰期電費為谷期電費為則小明家這個月的電費為14．

用電器的總功率過大

短路

【詳解】[1]當用電器的總功率過大或短路時，電路中的電流過大，空氣開關會跳閘。[2]燈泡接法：火線進入開關，再進入燈泡頂端的金屬點，零線直接接入燈泡的螺旋套，這樣在斷開開關能切斷火線，接觸燈泡不會發(fā)生觸電事故。既能控制燈泡，又能更安全。三孔插座接法：上孔接地線、左孔接零線、右孔接火線。如圖所示：15．

開關

串聯(lián)

烘干

1【詳解】（1）[1][2]由短文知，智能晾衣機利用人體傳感器，夜間有人走到陽臺時智能晾衣機自動開燈，如果離開陽臺無人移動，則晾衣機會自動關燈；所以人體傳感器在電路中起到控制LED照明燈的作用，即它相當于一個開關，與LED照明燈是串聯(lián)的。（2）[3]由晾衣機內(nèi)部部分電路知，閉合開關S，開關S1接通BC位置時，發(fā)熱電阻R與電動機并聯(lián)，兩者同時工作，所以此時晾衣機開啟烘干功能。[4]晾衣機風干額定功率為20W，烘干額定功率為240W，所以R的功率PR＝P烘干﹣P風干＝240W﹣20W＝220W此時通過R的電流16．

甲

1.2

2【詳解】[1]定值電阻的阻值不變，由歐姆定律可知，通過定值電阻的電流和其兩端的電壓成正比，I﹣U圖象是正比例函數(shù)圖象，因此圖中乙是定值電阻的I﹣U圖象，則甲是燈泡的I﹣U圖象。[2]并聯(lián)電路中各個支路兩端的電壓均等于電源電壓，由圖可知當定值電阻R和小燈泡L并聯(lián)接在4V的電源上時，通過L的電流為IL＝0.8A，通過R的電流為IR＝0.4A，由并聯(lián)電路的電流特點可知電路的總電流為I＝IL+IR＝0.8A+0.4A＝1.2A[3]串聯(lián)電路中電流處處相等，各個用電器兩端的電壓之和等于電源電壓；若將它們串聯(lián)接在5V的電源上，由圖可知當電路中的電流為I′＝0.4A時，L兩端的電壓為1V，R兩端的電壓為4V，符合條件；因此電路的總功率為P＝UI′＝5V×0.4A＝2W17．

U形管中液面的高度差

使左右容器內(nèi)導體的電流不相等

大【詳解】（1）[1]實驗中是通過觀察U形管中液面的高度差來顯示導體產(chǎn)生熱量的多少，像這種用能直接觀測的量來顯示不容易直接觀測的量的方法叫轉(zhuǎn)換法。[2]乙容器外部的電阻的作用是通過與容器內(nèi)的電阻并聯(lián)，使右邊容器中的電阻處在支路，而左邊容器中的電阻在干路上，從而使通過左右容器內(nèi)導體的電流不相等，因為左右容器內(nèi)兩導體的阻值相等，必須讓兩電阻的電流不同才能探究電流產(chǎn)生的熱量與電流的關系。（2）[3]由圖知，兩容器內(nèi)電阻的阻值相同，通電時間相同，但電流不同，通過甲的電阻的電流大于乙中電阻的電流，而A管的液面高度差比B管的液面高度差大，說明甲容器中氣體膨脹程度較大，溫度上升得較高，因此甲容器中電阻產(chǎn)生的熱量較多，故在電阻和通電時間相同時，電流越大，導體中產(chǎn)生的熱量越多。18．

電阻

斷開

2.5

在電壓一定時，電流和電阻成反比【詳解】（1）[1]圖乙為I﹣R圖象，且本實驗需要更換電阻，根據(jù)控制變量法可知，應通過移動滑動變阻器使定值電阻的電壓保持不變，故該同學探究的是電流大小與電阻的關系。（2）[2]為保護電路，連接電路時開關應斷開。[3]從圖乙可知定值電阻為5Ω時兩端的電壓為UV＝IR=5Ω×0.5A=2.5V實驗中應控制定值電阻兩端的電壓不變，用10Ω代替5Ω定值電阻后，應調(diào)節(jié)滑片直至電壓表示數(shù)為2.5V，再記錄數(shù)據(jù)。（3）[4]由圖乙可知實驗得出的結(jié)論是：在電壓一定時，電流和電阻成反比。19．

燈泡短路

0.70

亮

見解析【詳解】（1）[1]原電路中，電壓表測電源電壓是錯誤的，此時電壓表測的是小燈泡及滑動變阻器兩端的總電壓，而電壓表應測燈的電壓，如下所示：（2）[2]電路連接正確后，變阻器與小燈泡串聯(lián)在電路中，電流表測電路中的電流。閉合開關，而電流表有示數(shù)，則電路為通路，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電壓表沒有示數(shù)，則可能的故障是燈泡短路。（3）[3]由表格知小燈泡的額定功率為P額=U額I=2.5V×0.28A＝0.70W[4]根據(jù)實驗目的分析實驗數(shù)據(jù)及現(xiàn)象，可得出的結(jié)論是燈的實際功率越大，燈越亮。（4）[5]由于燈的電阻隨溫度的升高而變大，若利用第1次實驗測出的電阻“3.1Ω”來計算小燈泡的額定功率，根據(jù)知，由于燈泡的電阻偏小，算出的額定功率偏大，即小紅算出的功率比小明測出的額定功率大。20．

增大

小##低

40【詳解】（1）[1]根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在圖丙中描點、連線，得出熱電阻R0與溫度t的關系圖象，如圖：[2]通過分析可知熱電阻R0的阻值隨溫度的升高而增大。（2）[3]從圖甲可知，定值電阻和熱電阻串聯(lián)，電流表測量電路電流。電源電壓不變，電流表示數(shù)越大，根據(jù)歐姆定律可知總電阻越小，故熱電阻的阻值越小，從圖丙可知，對應的溫度值越小。[4]根據(jù)電流表的量程可知電路中的最大電流I＝6mA＝0.006A根據(jù)歐姆定律可知總電阻根據(jù)電阻串聯(lián)的特點可知熱電阻的阻值從圖丙可知該溫度計能測量