山西省晋中市榆社县2015-2016学年九年级(上)期末物理试卷(解析版)

2015-2016学年山西省晋中市榆社县九年级（上）期末物理试卷一、选择题（在每小题给出的4个选项中，只有一个选项符合题目要求．每小题3分，共30分）1．下列物品中，通常情况下属于导体的是（）A．玻璃瓶B．橡皮擦C．铅笔芯D．塑料笔杆2．下列有关物理量的估算，符合实际的是（）A．对人体的安全电压不能超过220VB．家用电热水壶工作时的额定功率约为1kWC．人感到舒适的房间温度约为37℃D．手机正常工作的电流约为10A3．如图所示，通草球甲、乙相互排斥，甲、丙相互吸引，如果已知甲带正电，那么乙、丙的带电情况是（）A．乙带负电，丙带正电B．乙带正电、丙带正电C．乙带负电，丙带负电或不带电D．乙带正电、丙带负电或不带电4．根据欧姆定律公式I=，变形可得R=，下列说法正确的是（）A．导体中的电流越大，导体的电阻就越小B．导体两端的电压越高，导体的电阻就越大C．导体两端的电压为零时，导体的电阻为零D．导体的电阻跟通过的电流和它两端电压无关5．下列现象都与我们学过的物理知识有关，说法正确的是（）A．沙尘暴尘土飞扬，说明分子做无规则运动B．冰山的温度很低，具有的内能为零C．油菜花花香阵阵，说明分子间存在引力D．发射火箭与热机做功冲程中的热量转化相同6．电动自行车两刹车手柄中各有一只开关S1和S2．在行驶中用任一只手柄刹车时，该手柄上的开关立即断开，电动机停止工作．以下电路符合要求的是（）A．B．C．D．7．如图是某家庭电路的一部分，下列说法正确的是（）A．电冰箱接入三孔插座后电灯与电冰箱是串联B．电冰箱接入三孔插座能使电冰箱金属外壳接地C．若在图中甲、乙两处分别装电灯或开关，甲处应装电灯，乙处应装开关D．断开开关S时，站在地上的人接触A点或B点都不会触电8．“圆梦”实践活动小组的同学设计了一种测定风力的装置，如图所示，迎风板与与绝缘轻弹簧的一端B相接，一起套在有一定电阻的光滑金属杆上．电路中左端导线与金属杆的A 端相连，右端导线接在迎风板的B点，并可随迎风板在金属杆上滑动，导线与金属杆接触良好．关于此装置，下列说法正确的是（）A．风力表相当于一个电压表B．风力越大，风力表的示数越小C．相同时间内，风力越大，电路中消耗的电能越大D．此设计不可行，电路中R0没有作用9．如图四个电路中，R0为已知阻值的定值电阻，不能测出未知电阻R x的电路是（）A．B．C．D．10．在如图所示的电路中，电源电压恒为9V，电压表的量程为0～15V，电流表的量程为0～0.6A，滑动变阻器R的规格为“20Ω1A”，灯泡L上标有“6V 3W”的字样，假设灯丝的电阻不变，闭合开关，在不损坏电路元件的情况下，下列说法正确的是（）A．电流表示数的变化范围是0.1～0.5AB．电压表示数的变化范围是3～6VC．滑动变阻器允许的调节范围是6～20ΩD．整个电路消耗的总功率的变化范围是3～4.5W二、填空题11．冬天手冷时，我们经常将两只手相互搓搓使手暖和，这是利用的方式使手的内能增加；也可以用“暖手宝”焐手，这是利用的方式增加手的内能．12．如图所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与的关系，物理学家做了大量的实验，最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系．13．只将一只普通照明灯泡接入示数为的电能表所在的电路中，如图所示，正常工作50h，消耗电能kW•h，此时电能表示数变为kW•h．14．如图所示电路中，电源两端电压不变，R1、R2的阻值分别为10Ω和20Ω，当S1、S2均闭合时电压表的示数为6V，当S1闭合、S2断开时，电压表的示数为V，电阻R2消耗的电功率是W．15．标有“6V 1.5W”的灯泡L，它的I﹣U图象如图所示，若把同样的三只灯泡串联起来，接在12V的电源两端，灯泡L发光时，流过灯泡的电流为A，灯泡L的实际功率是W．三、作图与简答题（16小题2分，17小题4分，共6分）16．请在图中根据标出的电流方向，从电池组、电流表、电压表三个元件符号中选出两个，并分别填入电路的空缺处．填入后要求：（1）闭合开关，小灯泡L1和L2都能发光；（2）小灯泡L1和L2并联连接．17．家用电器中有时会发生短路现象，例如，改装电器时，不小心使火线和零线直接连通造成短路，电线绝缘皮刮破或烤焦，电线盒用电器使用年限过长，绝缘皮破损或老化，也会使火线和零线直接连通或电器进水造成短路．根据前面学过的知识可知，由于导线的电阻很小，短路时电路中的电流非常大，会产生大量的热，使导线的温度急剧升高，很容易造成火灾这是某物理课本中关于“安全用电”的一部分内容．阅读后，请你根据所学的物理知识解释：短路时“电路中的电流非常大”和“很容易造成火灾”的原因．四、实验与探究题（18小题4分，19小题5分，20小题7分，21小题4分，22小题4分，共24分）18．如图所示，小梦实验小组在“探究并联电路的电流规律”的实验中．（1）小梦根据电路图在连接电路的过程中，当连接最后一根导线时，小灯泡发光，其原因是．（2）排除故障后，开始实验，正确读出电流表的示数记录在下面的表格中：（3）分析第2次记录的实验数据，同组的小伟认为：并联电路中，通过各支路的电流相等，你认为小伟同学得出的结论是（填“正确”或“错误”）的，理由是（写出一种即可）．（4）为了使实验结论更具科学性，请你提出一条合理化建议：．19．（5分）为了比较水和食用油的吸热能力，小梦用两个相同的装置做了如图所示的实验．（1）实验中选用相同酒精灯加热的目的是：使水和食用油在相同时间内．（2）实验中，水和食用油吸热多少是通过来反映的．（3）加热过程中，要使它们上升相同的温度，需给（选填“水”或“食用油”）加热的时间要长一些，这是因为．（4）停止加热后，在相同时间内，盛有的烧杯（选填“水”或“食用油”）温度下降得快些．20．（7分）小梦在“测定小灯泡电功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω．（1）如图甲所示是她连接的实验电路，其中有一根导线连接错误．请你在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线画出正确的导线．（2）电路连接正确后，闭合开关，小梦发现小灯泡不亮，电压表有示数，电流表指针几乎不动，产生这一现象的原因是（选填“小灯泡短路”或“小灯泡断路”）．（3）排除故障后，继续实验，并根据实验数据画出如图乙所示的U﹣I图象，计算出小灯泡的额定功率是W．（4）实验完成后，同组的大梦想用原电路测某一定值电阻R x的阻值，她用电阻替换小灯泡后，发现电压表损坏了，便将其拆除，请你在不改变其他元件连接的方式下，帮大梦完成实验（已知滑动变阻器最大阻值为R0）．实验步骤：A、；B、；表达式：（用所测物理量符号表示）．21．小梦同学在“探究电流通过导体时产生热量跟哪些因素有关”的实验中，采用了如图所示的实验装置．请你仔细观察甲、乙两图，回答下列问题．（1）实验中，通过观察两个U形管中的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少．（2）图甲的装置是用来探究电流产生的热量与的关系，甲实验通电一段时间后，左侧容器内空气吸收的热量（选填“大于”、“等于”或“小于”）右侧容器内空气吸收的热量．（3）图乙实验通电一段时间后，右侧U形管中液面的高度差比左侧的（选填“大”或“小”）．22．酸甜多汁的水果不仅可以为我们的身体提供能量，还可以发电呢！小梦将接有导线的铜片和锌片插入橙子中，一个水果电池就做成了，如图所示，那么水果电池的正极是哪个金属片呢？给你电流表、电压表、发光二极管，导线若干．请选择其中合适的器材设计一个实验方案进行探究．（1）选用的器材：（2）探究的方法：五、计算题23．（5分）LED灯（如图甲）是一种新型的环保节能灯，一支功率为10W的LED灯亮度相当于60W的白炽灯（如图乙）．（1）一只额定功率为10W的LED灯，正常发光时电阻是多少？（2）小梦将卧室里“220V 60W”的白炽灯换成“220V 10W”的LED灯，每晚按4h算，1年（365天）可节约电费多少元？（电费价格0.5元/kW•h）．（3）节约的这些电能相当于多少千克焦炭完全燃烧放出的热量？（假设焦炭完全燃烧，焦炭的热值为3.0×107J/kg）24．（5分）电热饮水机有加热和保温两种工作状态（由温控开关S2自动控制）．其筒化电路如图甲所示．饮水机正常工作5min，将饮水机内0.5kg的水从20℃加热到沸腾（在标准大气压下），然后自动转入保温状态，电路中的电功率随时间变化的图象如图乙所示．[水的比热容4.2×103J/（kg•℃）]．求：（1）电热丝R1的阻值．（2）水吸收的热量．（3）饮水机加热时的效率．2015-2016学年山西省晋中市榆社县九年级（上）期末物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（在每小题给出的4个选项中，只有一个选项符合题目要求．每小题3分，共30分）1．下列物品中，通常情况下属于导体的是（）A．玻璃瓶B．橡皮擦C．铅笔芯D．塑料笔杆【考点】导体．【分析】根据常见的导体和绝缘体进行判断．常见的导体包括：人体、大地、各种金属、酸碱盐的溶液等．常见的绝缘体包括：塑料、陶瓷、橡胶、空气、玻璃等．【解答】解：玻璃球、橡皮擦、塑料笔杆通常情况下都属于绝缘体，铅笔芯属于导体．故选C．【点评】对于常见的导体和绝缘体的记忆，不要死记硬背，要根据生活中哪些地面用什么导体来导电，用什么绝缘体来绝缘等．2．下列有关物理量的估算，符合实际的是（）A．对人体的安全电压不能超过220VB．家用电热水壶工作时的额定功率约为1kWC．人感到舒适的房间温度约为37℃D．手机正常工作的电流约为10A【考点】电功率；温度；电流的大小；电压．【分析】此题考查对生活中常见物体物理量的估测，结合对生活的了解和对物理单位的认识，找出符合实际的选项．【解答】解：A、对人体的安全电压不能超过36V，不是220V，故A不合实际；B、家用电热水壶工作时的额定功率约为1kW，故B符合实际；C、人感到舒适的房间温度约为25℃，37℃接近人的体温，故C不合实际；D、手机正常工作的电流非常小，不可能达到10A，故D不合实际．故选B．【点评】对日常生活中的物理量进行准确的估测，是要求初中学生掌握的一种基本能力，平时注意观察，结合所学知识多加思考，逐渐培养这方面的能力．3．如图所示，通草球甲、乙相互排斥，甲、丙相互吸引，如果已知甲带正电，那么乙、丙的带电情况是（）A．乙带负电，丙带正电B．乙带正电、丙带正电C．乙带负电，丙带负电或不带电D．乙带正电、丙带负电或不带电【考点】物体带电情况的判断．【分析】排斥的一定带同种电荷，吸引的可能带异种电荷，可能一个带电，一个不带电．根据上面的两个规律进行判断．【解答】解：∵甲带正电，甲、乙相互排斥，∴甲、乙一定带同种电荷，即乙一定带正电．∵甲与丙相互吸引，而吸引的现象：一是带异种电荷的带电体之间；二是一个带电，一个不带电，故丙带负电或不带电．故选D．【点评】本题的关键是知道相互吸引的情况有两种，所以相互排斥的物体一定带同种电荷，相吸的物体可能带异种电荷，可能是带电体吸引轻小物体．4．根据欧姆定律公式I=，变形可得R=，下列说法正确的是（）A．导体中的电流越大，导体的电阻就越小B．导体两端的电压越高，导体的电阻就越大C．导体两端的电压为零时，导体的电阻为零D．导体的电阻跟通过的电流和它两端电压无关【考点】欧姆定律的变形公式．【分析】（1）电阻是导体本身的一种性质，只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与两端的电压和通过的电流无关；（2）R=这个公式只说明导体电阻的大小是导体两端的电压与通过导体的电流大小的比值．【解答】解：电阻是导体本身的一种性质，只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，所以，导体的电阻不随电流和两端电压的变化而变化，R=只是计算电阻大小的一种办法，故ABC错误，D正确．故选D．【点评】本题考查学生对欧姆定律的变形公式的理解，要结合影响电阻大小的因素分析判断．5．下列现象都与我们学过的物理知识有关，说法正确的是（）A．沙尘暴尘土飞扬，说明分子做无规则运动B．冰山的温度很低，具有的内能为零C．油菜花花香阵阵，说明分子间存在引力D．发射火箭与热机做功冲程中的热量转化相同【考点】分子的运动；内能的概念；分子间的作用力；内燃机的四个冲程．【分析】（1）扩散现象表明组成物质的分子在不停地做无规则运动；一切物体都有内能，内能是物体内部所有分子做无规则热运动的动能和分子势能的总和；（2）对物体做功时，机械能转化为物体的内能，物体的内能增大；物体对外做功时，物体的内能转化为机械能，物体的内能减小．【解答】解：A、尘土飞扬是固态小颗粒的机械运动，故A错误；B、一切物体在任何温度下都有内能，冰山的温度虽然很低，但是仍然具有内能，故B错误；C、油菜花花香阵阵，说明分子在不停地做无规则运动，故C错误；D、发射火箭的过程中是燃气的内能转化为火箭机械能的过程，热机做功冲程中把内能转化成机械能，所以火射火箭与热机做功冲程中的热量转化相同，故D正确．故选D．【点评】该题考查了能量的转化和对分子运动论的理解，是一道综合题．6．电动自行车两刹车手柄中各有一只开关S1和S2．在行驶中用任一只手柄刹车时，该手柄上的开关立即断开，电动机停止工作．以下电路符合要求的是（）A．B．C．D．【考点】串、并联电路的设计．【分析】任一只手柄刹车时，该手柄上的开关立即断开、电动机停止工作说明两开关相互影响、不能独立工作即为串联．【解答】解：由题意可知，两开关应串联接在电路中，根据选项可知D符合题意，ABC不符合题意．故选D．【点评】本题要牢牢把握住关键点“任一只手柄刹车时，开关立即断开、电动机停止工作”，从而判断出两个开关的连接方式是串联．7．如图是某家庭电路的一部分，下列说法正确的是（）A．电冰箱接入三孔插座后电灯与电冰箱是串联B．电冰箱接入三孔插座能使电冰箱金属外壳接地C．若在图中甲、乙两处分别装电灯或开关，甲处应装电灯，乙处应装开关D．断开开关S时，站在地上的人接触A点或B点都不会触电【考点】家庭电路的连接．【分析】根据家庭电路的各设备安装顺序、开关、电灯、插座的正确安装方法等知识逐个分析判断即可解决．【解答】解：A、由于并联电路中的各个用电器是互不影响的，所以电冰箱接入三孔插座后电灯与电冰箱是并联的，故错误；B、电冰箱接入三孔插座能使电冰箱金属外壳接地，防止由于冰箱的外壳带电而使得人发生触电事故，故正确；C、在家庭电路中，为了安全，一般把开关接在火线和用电器之间，故甲处接开关，乙处接灯，故错误；D、断开开关S时，站在地上的人接触A点是会触电的，故错误；故选B．【点评】知道并理解家庭电路的组成是解决该题的关键．8．“圆梦”实践活动小组的同学设计了一种测定风力的装置，如图所示，迎风板与与绝缘轻弹簧的一端B相接，一起套在有一定电阻的光滑金属杆上．电路中左端导线与金属杆的A 端相连，右端导线接在迎风板的B点，并可随迎风板在金属杆上滑动，导线与金属杆接触良好．关于此装置，下列说法正确的是（）A．风力表相当于一个电压表B．风力越大，风力表的示数越小C．相同时间内，风力越大，电路中消耗的电能越大D．此设计不可行，电路中R0没有作用【考点】欧姆定律的应用；电功计算公式的应用．【分析】电压表与被测电路并联，电流表与被电路串联，由此分析风力表是何种电表；根据风力变大时，B点的移动情况分析判断电路中电阻变化，由欧姆定律判断电路中电流变化情况；由W=UIt判断电路中消耗电能的变化；电路中R0能起到保护电路的作用．【解答】解：A、由图可知，电表串联在电路中，所以风力表相当于一个电流表，故A错误；B、由题当风力增大时，迎风板B向左滑动，使得电路中电阻减小，电源电压不变，由I=可知电路中电流变大，即风力表示数变大，故B错误；C、电源电压一定，相同时间内，由W=UIt可知，电流变大，电路消耗电能变大，故C正确；D、当迎风板的B点向左移动，电流增大，可能会超过电流表量程，所以R0能起到保护电路的作用，故D错误．故选C．【点评】本题以测定风力的装置考查了电表的使用方法、串联电路特点、欧姆定律和电功公式的应用，属于一道基础题．9．如图四个电路中，R0为已知阻值的定值电阻，不能测出未知电阻R x的电路是（）A．B．C．D．【考点】欧姆定律的应用．【分析】串联电路的电流处处相等，并联电路各支路电压相等，用电压表和电流表，直接或间接测量电压和电流，根据R x=求出电阻．【解答】解：A．由电路图可知，当S断开时，电路为R0的简单电路，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律可求电源的电压；当开关S闭合时R0、R x并联，电流表测干路电流，因通过R0的电流不变，根据并联电路的电流特点可求通过R x的电流，再根据并联电路的电压特点和欧姆定律即可求出R x阻值，故A正确；B．由电路图可知，无论开关闭合还是断开，电压表始终测电源的电压，即无法测出或间接得出R x两端的电压，故此电路图不能测出R x阻值，故B错误；C．由电路图可知，当开关S闭合时，电路为R0的简单电路，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律求出电源的电压；当开关S断开时两电阻串联，电流表测串联电路的电流，根据欧姆定律求出电路的总电阻，再根据电阻的串联求出R x阻值，故C正确；D．开关S都闭合时，电压表测量电源电压；开关S断开时，电压表测量R x两端的电压；根据串联电路总电压等于各分电压之和，求出定值电阻两端的电压，根据I=求出通过定值电阻的电流，根据串联电路电流处处相等，通过R x电流等于通过定值电阻电流I x=I0，根据R x=求出电阻，故D正确．故选B．【点评】利用电压表或电流表测未知电阻的阻值，就是根据串联电路的电流特点或并联电路的电压特点想方设法得出未知电阻两端的电压和电流，然后根据欧姆定律求出未知电阻的阻值．10．在如图所示的电路中，电源电压恒为9V，电压表的量程为0～15V，电流表的量程为0～0.6A，滑动变阻器R的规格为“20Ω1A”，灯泡L上标有“6V 3W”的字样，假设灯丝的电阻不变，闭合开关，在不损坏电路元件的情况下，下列说法正确的是（）A．电流表示数的变化范围是0.1～0.5AB．电压表示数的变化范围是3～6VC．滑动变阻器允许的调节范围是6～20ΩD．整个电路消耗的总功率的变化范围是3～4.5W【考点】欧姆定律的应用；电功率的计算．【分析】由电路图可知，滑动变阻器R与灯泡L串联，电压表测灯泡L两端的电压，电流表测电路中的电流．（1）知道灯泡的额定电压和额定功率，根据P=UI求出灯泡的额定电流，然后结合电流表的量程和滑动变阻器允许通过的最大电流确定电路中的最大电流，进一步确定电压表的最大示数，根据欧姆定律求出灯泡的电阻和电路中的最小电阻，利用电阻的串联求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值，然后得出滑动变阻器接入电路中的范围，根据P=UI求出该电路的最大功率；（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，电路的功率最小，电压表的示数最小，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的最小电流，再根据欧姆定律求出电压表的最小示数，根据P=UI 求出电路消耗的最小功率．【解答】解：由电路图可知，滑动变阻器R 与灯泡L 串联，电压表测灯泡L 两端的电压，电流表测电路中的电流．（1）由P=UI 可得，灯的额定电流：I L 额===0.5A ，因串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为0～0.6A ，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A ，所以，电路中的最大电流为I 大=0.5A ，电压表的最大示数为6V ，由I=可得，灯泡的电阻：R L ===12Ω，电路中的总电阻：R===18Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R 小=R ﹣R L =18Ω﹣12Ω=6Ω，所以，滑动变阻器允许的调节范围是6Ω～20Ω，故C 正确，该电路的最大功率：P 大=UI 大=9V ×0.5A=4.5W ；（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，电路的功率最小，电压表的示数最小，此时电路中的电流：I 小===0.28125A ，所以，电流表示数的变化范围是O.28125A ～0.5A ，故A 错误；电压表的最小示数：U L =I 小R L =0.28125A ×12Ω=3.375V ，所以，电压表示数的变化范围是3.375V ～6V ，故B 错误；电路消耗的最小功率：P 小=UI 小=9V ×0.28125A=2.53125W ，整个电路消耗的总功率的变化范围是2.53125W ～4.5W ，故D 错误．故选C ．【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，关键是根据灯泡的额定电压和电流表的量程确定电路中的最大电流，对于选择题并不一定完全解答选项，只要有不正确的地方，本选项即为不正确．二、填空题11．冬天手冷时，我们经常将两只手相互搓搓使手暖和，这是利用 做功 的方式使手的内能增加；也可以用“暖手宝”焐手，这是利用 热传递 的方式增加手的内能．【考点】做功改变物体内能；热传递改变物体内能．【分析】解决此类问题要知道改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，热传递过程是能量的转移过程，而做功过程是能量的转化过程．【解答】解：两手相互摩擦做功，机械能转化为手的内能，手的内能增大温度升高； 利用热水袋暖手，是通过热传递改变手的内能，使手的内能增大温度升高；故答案为：做功，热传递．【点评】此题是考查做功和热传递改变物体内能的区别，属于易错的知识点．12．如图所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与 电阻 的关系，物理学家焦耳 做了大量的实验，最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系．【考点】焦耳定律的计算公式及其应用．【分析】（1）电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关，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；（2）在大量实验的基础上，英国物理学家焦耳找出了电流产生的热量与电流、电阻、通电时间间的关系，即发现了焦耳定律．【解答】解：由图可知，两个电阻串联在电路中，电流相同，通电时间相同，电阻不同，运用控制变量法，探究电流产生热量跟电阻的关系；英国物理学家焦耳做了大量实验，于1840年最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系，得出Q=I2Rt．故答案为：电阻；焦耳．【点评】本题考查了学生对焦耳定律的认识，注重了探究实验的考查，同时在该实验中利用了控制变量法和转换法，是中考物理常见题型．13．只将一只普通照明灯泡接入示数为的电能表所在的电路中，如图所示，正常工作50h，消耗电能2kW•h，此时电能表示数变为584.6kW•h．【考点】电功率与电能、时间的关系．【分析】利用公式W=Pt计算消耗的电能．电能表的示数：①月末的示数等于月初的示数加上本月消耗的电能，②最后一位是小数，③单位kW•h．【解答】解：灯泡的额定功率P=40W=0.04kW，正常工作时间t=50h，由P=可得，消耗的电能为W=Pt=0.04kW×50h=2kW•h．电能表开始的示数为：0582.6kW•h；则电暖气工作50h后电能表的示数为：0582.6kW•h+2kW•h=0584.6kW•h．此时电能表示数变为0582.6．故答案为：2；584.6．【点评】本题考查了电功的计算以及电能表的读数法，注意电能表的最后一位是小数、单位是kW•h．。