天津市南开区2021-2022学年九年级（上）期末考试物理试题一、单选题1．关于热量、内能、温度间的关系，下列说法正确的是（ ）A．同一物体，若它的温度升高，内能一定增加B．物体吸收热量，温度一定升高C．甲物体的温度比乙物体的高，甲物体的内能一定比乙物体的内能多D．物体温度升高，一定是从外界吸收了热量【答案】A【详解】A．同一个物体，说明质量相同，温度升高，分子运动剧烈，分子动能增加，内能增大，故A正确；B．晶体熔化时吸收热量，温度保持不变，故B错误；C．甲物体的温度比乙物体的高，但是甲物体和乙物体的质量未知，而质量影响内能的大小，故无法判断内能的大小，故C错误；D．物体温度升高，可能是从外界吸收了热量，也可能是外界对其做功，故D错误。故选A。2．用两根绝缘细线，分别将甲、乙两个相同的轻质小球悬挂起来，两个小球都带正电，再将乙球慢慢靠近甲球时，会出现的情形是（）A．B．C．D．【答案】D【详解】甲、乙两个相同的轻质小球悬挂起来，两个小球都带正电，同种电荷相互排斥，两个小球都偏离线的竖直方向，故D符合题意．故选D．3．下列四组物体中，都属于绝缘体的一组是（ ）A．碳棒、人体、大地B．水银、铜丝、铁块19
C．陶瓷、干木、塑料D．石墨、橡胶、酸碱盐溶液【答案】C【详解】A．碳棒、人体、大地都属于导体，故A不符合题意；B．水银、铜丝、铁块都是金属，都属于导体，故B不符合题意；C．陶瓷、干木、塑料都属于绝缘体，故C符合题意；D．石墨和酸碱盐溶液属于导体，故D不符合题意。故选C。4．如图所示的电路中，电源电压不变，若要使电阻R1、R2串联，则下列开关状态正确的是（ ）A．只闭合S1B．只闭合S3C．同时闭合S1和S2D．同时闭合S1、S2、S3【答案】B【详解】A．只闭合S1，只有电阻R1接入，故A错误；B．只闭合S3，电流从电池正极出发，经过R2、R1后回到负极，只有一条电流路径，故B正确；C．同时闭合S1和S2，两个电阻并联，故C错误；D．同时闭合S1、S2、S3，电源短路，故D错误。故选B。5．下列四种用电器中。利用电流热效应工作的是（ ）A．电冰箱B．电视机C．电脑D．电热水壶【答案】D【详解】A．电冰箱是将电能转化为电动机的机械能，通过做功发生物态变化工作的，不是利用电流的热效应来工作的，故A不符合题意；B．电视机将电能转化为声音与图像，不是利用电流的热效应来工作的，故B不符合题意；19
C．电将电能转化为声音与图像，不是利用电流的热效应来工作的，故C不符合题意；D．电水壶工作时将电能转化为内能，利用电流的热效应工作的;故D符合题意。故选D。6．下列选项中符合安全用电要求的是（ ）A．用湿手拨动空气开关B．在更换灯泡时断开电源开关C．家用电器电线绝缘皮破损了仍继续使用D．把用电器的三脚插头改为两脚插头接在两孔插座上使用【答案】B【详解】A．用湿手拨动空气开关，因水是导体，会有触电的危险，故A不符合题意；B．在更换灯泡时断开电源开关，开关断开火线，不会有危险，故B符合题意；C．家用电器电线绝缘皮破损了仍继续使用，可能会造成短路，故C不符合题意；D．把用电器的三脚插头改为两脚插头接在两孔插座上使用，该接地的外壳不接地时，若用电器漏电，人会有触电危险，故D不符合题意。故选B。7．关于磁现象，下列说法中正确的是（ ）A．条形磁体中间部位的磁性最强B．用来描述磁场的磁感线真实存在C．同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引D．磁场对放入其中的物体有力的作用【答案】C【详解】A．条形磁体的中间磁性最弱，两端磁性最强，故A错误；B．磁感线是为了描述磁场分布而引入的，不是真实存在的，故B错误；C．磁极间的相互作用规律是同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，故C正确；D．磁场的基本性质是对放入其中的磁体产生磁力的作用，故D错误。故选C。8．如图所示的四个电路中，电源电压不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关S，移动滑片P，使P与a端之间的电阻阻值均匀增加时，电路中的电表示数也随之均匀变化的是（ ）19
A．B．C．D．【答案】D【详解】A．由电路图知，滑动变阻器R和定值电阻R0串联在电路中，电流表测电路中的电流。电流表示数为电流表示数与滑动变阻器接入电路的阻值不成正比，所以电流表示数变化不均匀，故A不符合题意；B．由电路图知，滑动变阻器R和定值电阻R0串联在电路中，电压表测R0两端电压。电压表示数为电压表示数与滑动变阻器接入电路的阻值不成正比，所以电压表示数变化不均匀，故B不符合题意；C．由电路图知，滑动变阻器R和定值电阻R0串联在电路中，电压表测R两端电压。电压表示数为电压表示数与滑动变阻器接入电路的阻值不成正比，所以电压表示数变化不均匀，故C不符合题意；D．由电路图知，滑动变阻器R和定值电阻R0串联在电路中，且滑动变阻器连成了固定19
阻值，接入电路的始终为最大阻值，电压表测R0右半部分电阻两端电压。电压表示数电压表示数与滑动变阻器右半部分的阻值成正比，所以电压表示数变化均匀，故D符合题意。故选D。评卷人得分二、多选题9．观察下列四种家用电器的铭牌，判断下列说法中正确的是（ ）电风扇空调机电热水器电视机额定电压220V工作频率50Hz额定功率100W额定电压220V工作频率50Hz额定功率1300W额定电压220V工作频率50Hz额定功率2000W额定电压220V工作频率50Hz额定功率200WA．空调机消耗的电能不一定比电视机消耗的电能多B．四种家用电器正常工作时，电风扇的工作电流最大C．四种家用电器正常工作时，电流通过电热水器做功最快D．电热水器接在110V的电路中，它的实际功率约为1000W【答案】AC【详解】A．已知空调机的额定功率大于电视机的额定功率，由W=Pt可知，由于不知道时间大小，所以不能判断空调机消耗的电能和电视机消耗的电能大小关系，故A正确；B．根据表格中的信息可知，电热水器的额定功率最大，额定电压相同，由P=UI可知，电热水器的额定电流最大，所以电热水器正常工作时的电流最大，故B错误；C．电功率是表示电流做功快慢的物理量，由表格数据可知，电热水器的额定功率最大，因此四种家用电器正常工作时，电流通过电热水器做功最快，故C正确；D．电热水器的电阻R==24.2Ω电热水器接在110V的电路中，它的实际功率19
P实际==500W故D错误。故选AC。10．如图是四冲程汽油机工作循环中的一个冲程，下列说法正确的是（ ）A．该冲程将内能转化为机械能B．该冲程是靠飞轮惯性完成的冲程C．若使燃料燃烧更充分，可以提高汽油机的效率D．该汽油机的飞轮转速是1800r/min，则做功冲程是15次/秒【答案】ACD【详解】AB．由图片可知，进气门和排气门都是关闭的，活塞下行，可以判断是做功冲程，做功冲程中内能转化为机械能，其它三个冲程都是依靠惯性完成的，故A正确、B错误；C．提高热机效率的主要途径是：①使燃料尽可能完全燃烧，提高燃料的燃烧效率；②尽量减小各种热量散失；③减小各部件间的摩擦；④充分利用废气带走的能量，从而提高燃料的利用率；所以，若使燃料燃烧更充分，则可以提高汽油机的效率，故C正确；D．四冲程汽油机的飞轮转速为1800/min，则该飞轮ls转30圈，因为一个工作循环飞轮转2圈，完成四个工作冲程，做功1次，所以1s飞轮转30圈，共15个工作循环，共60个冲程，共做功15次，故D正确。11．如图甲所示电路中，灯泡L额定电压为6V，滑动变阻器R上标有“40Ω1A”字样，电流表量程为0~3A。当S闭合时，移动滑片P，使滑动变阻器接入电路的电阻为其总电阻的时，灯泡L正常发光，灯泡的I-U图象如图乙所示，下列说法正确的是（ ）19
A．灯泡正常发光时的电阻为5ΩB．电源电压为12VC．灯泡正常发光时电路总功率为7.2WD．用定值电阻R0替换灯泡L，保证在移动滑动变阻器滑片过程中电压表示数的最大值都会出现4V，则R0的取值范围为4Ω~20Ω【答案】BCD【详解】A．由题意可知，小灯泡的额定电压使6V，由图像乙可看出小灯泡的额定电流为0.6A，所以小灯泡正常发光时的电阻为故A错误；B．滑动变阻器R上标有“40Ω1A”字样，则使滑动变阻器接入电路的电阻为其总电阻的时，滑动变阻器接入电路的电阻为此时小灯泡正常发光，所以由图像可知电路中的电流为0.6A，则滑动变阻器两端的电压为U′=IR′=0.6A×10Ω=6V根据串联电路中电压的特点可知，电源电压为U=UL+U′=6V+6V=12V故B正确；C．由以上计算可知，电源电压为12V，小灯泡正常发光时电流为0.6A，所以电路中的总功率为P总=UI=12V×0.6A=7.2W故C正确；D．R0代替小灯泡，R0与滑动变阻器串联，电压表测R0的电压，当滑动变阻器电流最大为1A时，R0电阻最小为19
当滑动变阻器接入电阻最大时，电路中电流最小为此时R0阻值最大为故D正确。故选BCD。第II卷（非选择题）请点击修改第II卷的文字说明评卷人得分三、双选题12．如图是探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验，下列说法正确的是（ ）A．甲实验中两个电阻串联只是为了保证流过两个电阻电流相等B．甲实验通电一段时间后，左右两侧容器内空气吸收的热量之比为1∶2C．乙实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关系D．乙实验通电一段时间后，左右两侧容器内空气吸收的热量之比为2∶1【答案】AB【详解】A．甲实验中两个电阻串联只是为了保证在两个电阻阻值不同的情况下流过两个电阻电流相等，故A正确；B．甲实验中通过两电阻的电流相等，通电时间相等，R1=5Ω，R2=10Ω，根据焦耳定律Q=I2Rt可得19
故B正确；C．乙实验中密闭在容器中的两个电阻阻值相等，但一个在干路上，一个在支路上，通过它们的电流相不相等，因此乙实验是为了探究电流产生的热量与电流的关系，故C错误；D．乙实验中左侧电阻的电流是右侧电阻电流的两倍，即I1=2I2根据焦耳定律Q=I2Rt可得故D错误。故选AB。13．勤思考、爱交流的小明对电与磁的知识进行了总结，并与小红进行交流，小红认为小明的结论有的正确、有的错误。小明总结的下列结论中正确的是（ ）A．地磁场的北极在地理南极附近B．通电导体周围存在磁场C．改变了磁场的方向，通电导线在磁场中的受力方向一定发生改变D．闭合回路的导体在磁场中运动时，导体中一定会产生感应电流【答案】AB【详解】A．地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近，故A正确；B．将通电导体放在小磁针上方时，小磁针发生了偏转，说明通电导体周围存在磁场，故B正确；C．改变磁场的方向，同时电流的方向改变，则通电导线在磁场中的受力方向不会发生改变，故C错误；D．闭合回路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生感应电流，故D错误。故选AB。评卷人得分四、填空题14．如图所示，用力将活塞迅速下压，玻璃简内硝化棉燃烧起来，该现象表明______（选填“做功”或“热传递”）可以改变物体的内能。19
【答案】做功【详解】如图所示，用力将活塞迅速下压，活塞对筒内空气压缩做功，将机械能转化成筒内空气的内能，空气内能增加，温度升高，达到硝化棉的着火点便能燃烧起来，故是通过做功来改变内能的。15．已知1kg无烟煤的热值是，则2kg无烟煤不完全燃烧时的热值是______。【答案】【详解】热值是某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，其大小只与燃料的种类有关，与质量的大小、与燃烧程度无关，每种燃料的热值是固定不变的。16．有两个阻值不同的定值电阻R1和R2，它们的电流随电压变化的I-U图象如图所示，根据图象可知R1______R2（选填“大于”、“小于”或“等于”），如果把R1、R2两个电阻串联在一个电压为8V的电源上时，R1两端的电压为______V。【答案】小于3【详解】[1][2]由图象可知，当I1=I2=0.4A时，两电阻两端的电压分别为U1=3V，U2=5V19
由可知R1＜R2如果把R1、R2两个电阻串联在一个电压为8V的电源上时，由串联电路电压的规律可知U=U1+U2此时8V=3V+5V所以R1两端的电压为3V。17．小明家电能表上月底的示数和本月底的示数如图所示，他家本月消耗的电能为______kW·h，他家同时使用的用电器总功率不得超过_______W.【答案】822200【详解】[1]电能表的单位是kW·h，根据图得，他家本月消耗的电能为[2]电能表最最大电流为10A，所以他家同时使用的用电器总功率不超过18．某同学在检修一只标有额定值为“220V800W”的电炉时，发现电炉丝断了一小截，他用相同长度、相同材料但较细的电炉丝补接上，再接入220V的原电路中使用，那么它的实际功率将______（选填“低于”、“等于”或“高于”）额定功率；将电炉通过导线接到电路里，电炉丝热得发红而导线却几乎不热，说明电流通过导体时产生的热量跟导体的______有关。【答案】低于电阻【详解】[1]根据题意，由于导体电阻大小与长度、横截面积、材料和温度等有关，他用相同长度、相同材料但较细的电炉丝补接上，在长度、材料和温度相同时，横截面积越小电阻越大，所以电阻丝总电阻会变大，由19
，电压一定时，实际功率会变小，即低于额定功率。[2]根据焦耳定律可得，在电流与通电时间相同时，电流通过导体产生的热量与电阻的大小成正比，电炉丝的电阻比导体电阻要大得多，所以电炉丝热得发红而导线却几乎不热，故电流通过导体时产生的热量跟导体的电阻有关。19．如图所示，使用试电笔的方法中正确的是______（选填“甲”或“乙”）。家庭电路中，输电线进户后首先接到______（选填“电能表”、“总开关”或“保险装置”）上。【答案】乙总开关【详解】[1]试电笔使用时手不能接触笔尖金属体，但一定要接触笔尾金属体。[2]输电线进户后，首先要接到总开关上，这样才能控制家中所有用电器，同时在更换保险丝时只需断开总开关即可操作，电能表时在进户之前接的，不在进户后。20．当电阻两端的电压由8V变为10V时，通过电阻的电流增加了0.1A，该电阻的阻值为______；该电阻消耗的电功率的变化量为______。【答案】20Ω1.8W【详解】[1]根据欧姆定律，当电阻两端的电压为8V时，通过灯泡的电流为；当电阻两端的电压为10V时，通过灯泡的电流。电流增加了0.1A，所以解得：R=20Ω[2]根据公式，当电压为8V时，电阻的电功率当电压为10V时，电阻的电功率所以电功率的变化量为P2-P1=5W-3.2W=1.8W评卷人得分五、计算题19
21．有一额定功率为1000W的电热水壶，内装1.6kg的水，通电后持续正常加热，将50℃的水烧开（在标准大气压下），用时7min，已知水的比热容是。求：（1）水吸收的热量；（2）电热水壶的效率。【答案】（1）3.36×105J；（2）80%【详解】解：（1）在标准大气压下，将50℃的水烧开需要吸收的热量为（2）电热水壶工作7min，消耗的电能为W=Pt=1000W×7×60s=4.2×105J根据可得电热水壶的效率答：（1）水吸收的热量为3.36×105J；（2）电热水壶的效率为80%。22．如图所示电路，电源两端电压不变。闭合开关S后，当滑片P移至某一位置时，热敏电阻R两端的电压为U1=6V，热敏电阻R的功率为P1=3W，此时滑动变阻器的功率为P2=1.5W；当滑片P移至另一点时，电流表的示数为0.4A，电压表的示数变化了2V。求：（1）当热敏电阻R两端电压为6V时，电路中的电流I及滑动变阻器两端的电压U2；（2）当电流示数为0.4A时，热敏电阻R在1分钟内消耗的电能W。【答案】（1）0.5A，3V；（2）96J【详解】解：（1）由题可知，当滑片P移至某一位置时，电路中电压和功率关系如下图：19
电路中电流为滑动变阻器两端的电压为（2）当滑片P移至另一点时，电流示数为0.4A，电压表的示数变化了2V，通过电路的电流减小，通过欧姆定律可知电路中的总电阻增大，而串联电路总电阻等于各分电阻之和，因此滑动变阻器接入电路中的电阻变大，电压表测滑动变阻器电压，根据串联电路分压规律可知，电压表示数变大2V，热敏电阻电压减小2V，如图：所以热敏电阻R在1分钟内消耗的电能答：（1）电路中的电流I=0.5A，滑动变阻器两端的电压U2=3V。（2）热敏电阻R在1分钟内消耗的电能W=96J。23．老师让同学们为学校的植物温室设计一个有加热挡和保温挡的电热器，要求：加热功率为400W，保温功率为100W。如图是小明设计的电路，其中R1是发热体，R2是置于室外的定值电阻，电源电压为220V。（1）电热器加热10min，产生的热量是多少：（2）电路中R1、R2的阻值各是多大；（3）请你从节能的角度，对小明设计的电路进行评估。19
【答案】（1）；（2），；（3）见解析【详解】解：（1）电热器加热10min，产生的热量是（2）根据可知，电源电压一定时，电阻越小，总的电功率越大，故开关S闭合时，只有一个电阻R1加热，为加热档，当开关S断开后，两个电阻串联，总电阻比较大，总电功率比较小，为保温档，当加热电器处于加热档时，只有R1工作，电路中R1的阻值为当热水器处于保温状态时，其总电阻为电路中R2的阻值为（3）由于电阻R2在室外，保温档时，R2在工作，消耗电能，但是没有给温室加热，产生的热量白白浪费了。答：（1）电热器加热10min，产生的热量是；（2）电路中R1、R2的阻值各是、；（3）由于电阻R2在室外，保温档时，R2在工作，消耗电能，但是没有给温室加热，产生的热量白白浪费了。评卷人得分六、实验题24．在研究影响电磁铁磁性强弱因素的过程中，某同学用漆包线（表面涂有绝缘漆的导线）绕在铁钉上做成了线圈有四个接线柱（抽头）a、b、c、d的电磁铁，使用不同的19
接线柱，可改变电磁铁线圈的匝数．该同学将自制的电磁铁和相关实验器材组成了如图所示的实验电路．（1）此实验中电磁铁磁性的强弱用_____________来反映；（2）连接电磁铁线圈的接线柱a，调节滑动变阻器，可以探究电磁铁磁性强弱与___________有关；（3）分别连接电磁铁线圈的接线柱a、c，并调节滑动变阻器控制电流不变，可以探究电磁铁磁性强弱与___________有关．【答案】吸引大头针的数量电流大小线圈匝数【详解】（1）磁铁磁性强弱用电磁铁吸引大头针的多少来反映．（2）由图知连接电磁铁线圈的接线柱a，电磁铁线圈一定，移动滑动变阻器，接入电路电阻发生变化，引起电路中电流的变化，电磁铁的磁性变化了，所以在线圈一定时，探究电磁铁磁性的强弱跟电流大小有关．（3）分别连接电磁铁线圈的接线柱a、c，改变线圈的匝数，调节滑动变阻器，使电流不变，线圈匝数越多，吸引大头针越多，可探究在电流一定时，电磁铁磁性强弱跟线圈多少有关．25．小红做“测量小灯泡电功率”的实验，实验室有如下器材：电源（电压恒为6V）、小灯泡（额定电压为2.5V，灯丝电阻约为10Ω）、电流表、电压表、开关各一个、规格分别为R1“10Ω1A”和R2“50Ω0.5A”的滑动变阻器各一个、导线若干。（1）小红设计了如图甲所示的电路，她应选用______（选填“R1”或“R2”）滑动变阻器；19
（2）连接好电路，并将滑动变阻器的滑片移动到最______（选填“左”或“右”）端，闭合开关，调节滑动变阻器，发现小灯泡不亮，电压表示数始终为零，电流表示数变化明显。电路故障可能是______（选填“A”、“B”、“C”或“D”）；A．电流表内部断路了B．灯泡的灯丝断了C．灯泡出现了短路D．滑动变阻器的电阻线断了（3）排除故障后，移动滑动变阻器滑片在不同位置，小灯泡U-I图像如图乙所示，小灯泡的额定功率为______W；（4）若使用这些器材较为精准地测量额定电压为3.8V的小灯泡额定功率，该如何对电路进行更改，请在虚线框中画出电路图______。【答案】R2右C0.625【详解】（1）[1]根据题意，当小灯泡正常发光时，两端电压为2.5V，电阻大约，由欧姆定律可得此时电路中的电流大约为由串联电路电压规律可得此时滑动变阻器两端电压为所以此时滑动变阻器接入的电阻为即滑动变阻器最大阻值至少为以上，故选R2。（2）[2]为防止电路中电流过大而损坏元件，闭合开关前滑动变阻器滑片应置于最大阻值处，根据电路图，滑片置于最右端时接入阻值最大，故闭合开关前滑片应移动到最右端。[3]调节滑动变阻器，电流表示数变化明显，表明电路中灯泡、电流表、滑动变阻器不可能是断路，则小灯泡不亮可能是短路引起，此时电压表示数始终为零，表明电压表测量范围内有短路，电压表测小灯泡两端电压，故小灯泡短路。故ABD不符合题意，C符合题意。19
故选C。（3）[4]如图乙，当灯泡正常发光时，，，由电功率公式可得小灯泡额定功率为（4）[5]额定电压为3.8V时，电压表应选择0~15V量程，分度值为0.5V，读数中误差大于0~3V量程，由于电源电压为6V，根据串联电路电压的规律，此时滑动变阻器两端电压为滑动变阻器两端的电压可以使用0~3V量程测量，可以将电压表改接在滑动变阻器两端，当移动滑动变阻器使其两端电压为2.2V时，灯泡两端电压为3.8V，刚好正常发光。电路图设计如下26．小明想利用一块电压表和阻值已知的电阻R0测量电阻Rx的阻值。小明选择了满足实验要求的器材，且连接了部分实验电路，如图所示。请补全实验电路，测量出电阻Rx的阻值，写出主要的实验步骤和需要测量的物理量，并写出Rx的数学表达式（用已知量和测量量表示）。（1）请用笔画出导线，将电路补充完整；______（2）实验步骤：______（3）表达式：Rx=______。19
【答案】①闭合开关S1、S2，读出电压表示数U②闭合开关S1，断开开关S2，读出电压表示数U0【详解】（1）[1]通过开关的状态分别测出总电压和R0两端的电压，根据欧姆定律即可测出Rx的电阻，如下图所示：（2）[2]当两个开关都闭合时，Rx被短路，电路中只接入R0，此时电压表示数即为电源电压U，当闭合开关S1，断开开关S2时，Rx和R0串联，电压表测R0两端电压，由此即可算出Rx的电阻。（3）[3]由上述步骤可知Rx两端电压为Ux=U-U0Rx中通过的电流为所以Rx的阻值为19
