2021-2022学年广东省广州市番禺区九年级（上）期末物理试卷（含答案）.docx

2021-2022 学年广东省广州市番禺区九年级（上）期末物理试卷
一、选择题（共 10 小题，每小题 3 分，满分 30 分）
1．（3 分）如图所示，某调光小台灯的亮度可以通过亮度调节旋钮来控制。下列说法正确的是（ ）

A．小台灯的灯丝是用超导体材料制造的B．控制旋钮相当于一个定值电阻
C．小台灯工作时的额定电压是 220V D．小台灯工作电压调节范围为 12～24V
2．（3 分）下列生活现象中，关于分子和物体内能，下列说法正确的是（ ）
A. 杯子里的水可以任意倒出，说明水分子间没有引力
B. 用透明胶带揭下纸上写错的字，是因为胶带与纸分子之间有斥力C．“花气袭人知骤暖”说明分子的热运动与温度有关
D．用力搓手，手发热是通过热传递增加手的内能
3．（3 分）图甲是热机的能量流向图。图乙显示的是甲、乙两热机的参数。甲、乙相比，甲的（ ）

A．有用机械能较大 B．损失能量较小
C．燃料的化学能较大 D．热机效率较低
4．（3 分）如图所示是新型的 LED 灯，小红对 LED 灯很感兴趣。她拆开﹣一个灯后发现， LED 灯是由多个小灯珠串联后通过电源适配器接入照明电路的。她取下其中一只小灯珠接在干电池两端没有亮，对调干电池正负极后亮了，用手试摸点亮的小灯珠几乎不发热。 根据上述事实，以下推断正确的是（ ）

A．单只小灯珠工作电压是 220V B．小灯珠具有单向导电性
C．小灯珠主要是将电能转化为内能 D．灯带中的一只小灯珠断路后其它还亮

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5．（3 分）如图所示是一种海浪发电航标灯的气室部分结构图。其工作原理是利用海浪上下起伏的力量，当海水下降时将空气吸入气室；当海水上升时，将气室内的空气推入工作 室，然后在工作室内推动涡轮机，涡轮机带动发电机发电。发出的电储存在蓄电池中， 夜间释放出来提供给航标灯。那么以下说法正确的是（ ）

A. 当海水下降时，阀门 K1 开启，阀门 K2 关闭
B. 当海水上升时，阀门 K1 关闭，阀门 K2 开启
C. 当海水下降时，该装置的工作状态类似于汽油机的排气冲程D．夜间，蓄电池的化学能转化为电能
6．（3 分）小伟妈妈做饭时，不小心把胡椒粉洒在粗粒盐上。小伟急中生智，拿橡胶小勺在干燥毛料布上摩擦了几下，然后把小勺靠近胡椒粉，胡椒粉立刻被吸到勺子上，成功将 胡椒粉和粗粒盐分开。下列说法正确的是（ ）
A．橡胶小勺能吸引胡椒粉是因为小勺带了电B．若橡胶小勺带负电是因为它失去了电子 C．橡胶小勺带电是通过摩擦的方法创造了电荷
D．若摩擦后的毛料布带了正电，说明小勺上的正电荷转移到毛料布上
7．（3 分）如图所示电路，闭合开关后，小灯泡 L1 和 L2 均不发光，电流表指针几乎不动，电压表指针有明显偏转。若电路中只有一处故障，则可能是（ ）

A．L1 短路 B．L1 断路 C．L2 短路 D．L2 断路
8．（3 分）如图所示，闭合开关后，小灯泡 L1 比小灯泡 L2 暗，小明测得通过 L1 的电流远小于 L2 的电流。则 L1 与 L2 比较，以下判断正确的是（ ）

A．L1 的电阻大B．L1 的两端电压大C．L1 的实际功率大
D．工作相同时间，L1 消耗的电能多

9．（3 分）甲、乙两灯泡的 I﹣U 关系如图所示。将甲、乙两灯泡串联，当通过甲灯的电流为 0.3A 时，乙灯泡消耗的电功率是（ ）

A．0.9W B．0.4W C．1W D．3W
10．（3 分）用规格相同的电加热器分别对质量相等的甲和乙两种液体加热（不计热量损失），如图所示，是甲和乙的温度随加热时间变化的图像，下列说法正确的是（ ）

A．加热相同时间，乙吸收热量比甲多B．由图可知，乙的比热容比甲大
C．乙物质在 B 点的分子动能大于 A 点的分子动能
D．乙物质在 A 点的比热容比 B 点低二、解答题（共 7 小题，满分 52 分）
11．（6 分）2021 年 10 月 16 日，搭载神舟十三号载人飞船的长征二号 P 运载火箭，在酒泉卫星发射中心发射成功，三名航天员将在轨驻留六个月。
（1） 火箭发射时选用液态氢作燃料是因为氢具有较大的 （选填“内能”、“比热容”或“热值”），而且有利于环境保护。
（2） 火箭喷气发动机，自带燃料和氧化剂，它工作时不需要空气，可以在大气层外工作。火箭升空时，燃料燃烧向后高速喷出气体，从而获得前进的动力，此过程把燃料燃烧的内能转化为火箭的 能。
（3） 火箭在大气层内高速运动时，会使其头部整流罩与空气剧烈摩擦，整流罩的内能增 加，温度升高达上千摄氏度。这是通过 （选填“做功”或“热传递”）的方式来改变整流罩内能的。
12．（8 分）如图所示，是探究电流通过导体时产生热量的实验装置，甲、乙两套装置中各有两个相同的透明容器。其中密封着等量的空气和一段电阻丝（阻值在图中已标出），U形管中装有等量的液体，接通电源，观察现象。

（1） 实验中通过观察 的变化来比较导体所产生热量的多少。
（2） 用甲装置进行实验时，通过控制 A、B 的通电时间和电路中的 相等，来研究导体产生热量与电阻的关系。
（3） 在乙装置中，C、D 透明容器中产生热量较多的是 容器。如果流过 C 容器中电阻丝的电流为 2A，通电时间 30s，该容器中电阻丝产生的电热是 J。

13．（6 分）评价一款空调有很多参数，其中一项叫做“能效比”。“能效比”是指空调制冷量与制冷时消耗的电功率之比。小明家需要一台制冷量为 3200W 的空调，若选“能效比”为 3.2 的空调，则制冷消耗的电功率为 W。家里的电能表如图所示，若单独让空调工作，测得 1min 内电能表转盘转了 60 转，则这段时间空调消耗的电能是 kW•h， 实际电功率为 W。
14．（4 分）

（1） 如图所示，铭牌标识为“220V 40W”的灯泡和“220V 5W”的 LED 灯，当开关闭合后， 两灯都能正常发光，插座不受开关控制，请将电路连接完整。
（2） 小明说：“我发现 5W 的 LED 灯和 40W 灯泡正常工作时的亮度相当，所以 5W 的
LED 灯比 40W 灯泡更省电。”小明说的“省电”，完整的意思是： 。
15．（4 分）小远用家里的电磁炉煮粥，先调到大功率把粥烧开，后用小功率继续熬粥，这段时间电磁炉功率随时间变化如图所示。
（1） 电磁炉大功率煮粥时的电流是多少？
（2） 电磁炉用小功率熬粥时消耗的电能是多少？

16．（6 分）如图所示是某型号的浴室防雾镜，其背面粘贴有等大的电热膜：使用时，镜面受热，水蒸气无法液化其上，便于成像，下列表格是该防雾镜的相关数据：经测试获知， 在﹣10℃环境下，使平面镜的平均温度升高到 30℃，需使电热膜正常工作 400s，求在此过程中：
镜子质量 m
1kg
额定电压 U
220V
额定功率 P
100W
镜面玻璃比热容 c
0.75×103J/（kg•℃）
（1） 镜面玻璃吸收的热量 Q1；
（2） 电热膜正常工作产生的热量 Q2；
（3） 电热膜给平面镜的加热效率η。

17．（18 分）小彤探究“电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压的关系”，实验器材有：两节干电池，滑动变阻器、电流表、电压表、10Ω的定值电阻及开关各一个，导线若 干。
（1） 图甲是该同学连接的部分电路，请用笔画线，将图中的实验电路连接完整。
（2） 闭合开关前，滑动变阻器的滑片应放在 （选“a”或“b”）的位置。闭合开关后，移动滑片，观察到电流表示数逐渐变大。当滑片滑到 a 端时，电流表示数如图乙所示，此时电流表的读数为 A。为了减小实验误差，接下来正确的操作是： 。
（3） 进行实验，记录的实验数据如下表：电阻 R＝10Ω
实验次数
1
2
3
4
5
6
电压 U/V
0.6
1.0
1.4
1.8
2.2
2.6
电流 I/A
0.06
0.10
0.14
0.18
0.22
0.26

①请在方格纸上画出电流 I 与电压 U 的关系图象。
②分析图象得出的探究结论是： 。
（4） 小李把图中的定值电阻换成标有“2.5V”的小灯泡，重做上述实验，实验记录的数据 如下：
实验次数
1
2
3
4
5
电压/V
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流/A
0.24
0.30
0.36
0.40
0.44
①小灯泡在正常工作时的电阻是 Ω。
②小灯泡的电阻随电压的增大而 ，原因是 。

18．（8 分）小红学习了电阻的知识后，对当地山泉水的导电性产生了兴趣。查阅相关资讯后，她提出：“山泉水的导电性可能与水的温度有关”的猜想，并做了相应的实验设计。
（1） 实验目的：探究山泉水的导电性强弱与 有关。
（2） 实验器材：电源、开关、电流表、电极、导线、电热水杯（含电源）、山泉水。为 完成实验目的，她还需要的测量仪器是 。
（3） 小红设计了如图甲所示的电路，小明看后指出了该电路可能存在的问题是 。为了避免问题发生，请你在虚线框内画出改进后的电路图。

（4） 改进之后，小红进行实验。请帮小红设计一个记录数据的表格（表格内容根据实验 设计需要自行填写）。

2021-2022 学年广东省广州市番禺区九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（共 10 小题，每小题 3 分，满分 30 分）
1. 【解答】解：
A、小台灯的灯丝有电流通过时，会产生热量，所以灯丝不能用超导体材料制造，故 A
错误；
B、小台灯的亮度可以通过亮度调节旋钮来控制，旋钮的实质是一个滑动变阻器，滑动变 阻器的电阻丝是由电阻率较大的镍铬合金丝制成的，通过改变连入电路中电阻线的长度 来改变电路中的电流，故 B 错误；
CD、由图中铭牌可知，小台灯工作电压调节范围为 12﹣24V，故 C 错误，D 正确。故选：D。
2. 【解答】解：
A、杯子里的水可以任意倒出，说明水具有流动性，不能说明分子间没有引力，故 A 错误；
B、用透明胶带揭下纸上写错的字，是因为胶带分子与纸分子之间有相互作用的引力，故 B 错误；
C、“花气袭人知骤暖”说明分子的热运动与温度有关，温度越高分子热运动越剧烈，故 C
正确；
D、用力搓手，手克服摩擦做功，是通过做功的方法来增加手的内能，故 D 错误。故选：C。
3. 【解答】解：A、由图乙可知甲热机的有用机械能是 2000J，乙热机的有用机械能是4000J，即甲的有用机械能较小，故 A 错误；
B、由图乙可知甲损失能量 500J，乙损失能量为 5000J，则甲损失能量较小，故 B 正确； C、燃料的化学能等于有用机械能、损失能量和废气内能之和，由图乙可知，甲的燃料化学能为：500J+2000J+1500J＝4000J，乙的燃料化学能为：3000J+4000J+5000J＝12000J，
则甲的燃料化学能较少，故 C 错误；
D、已知甲燃料完全燃烧放出的热量等于其燃料化学能，即 Q 甲＝4000J； 乙燃料完全燃烧放出的热量等于其燃料化学能，即 Q 乙＝12000J；
则甲的热机效率为：η甲＝ ＝ ＝50%；
乙的热机效率为：η乙＝ ＝ ≈33.3%； 由上述可知甲的热机效率较高，故 D 错误。
故选：B。
4. 【解答】解：A、单只小灯珠工作电压小于 220V，故 A 不正确；
B、“对调电池正负极后亮了”是因为 LED 灯具有单向导电性，故 B 正确；
C、小灯珠几乎不发热，主要是将电能转化为光能，故 C 不正确；
D、灯带由多个小灯珠串联，由于串联电路中各用电器相互影响，一只 LED 灯断路后其他灯不亮，故 D 不正确。
故选：B。
5. 【解答】解：由题知，海浪发电的工作原理是利用海浪上下起伏的力量将空气吸入气室，压缩后再推入工作室，然后推动涡轮机带动发电机发电；由图分析可知：
AC、海水下降时，气室的容积增大，其内部气体压强减小，阀门 K1 关闭，阀门 K2 开启， 将空气吸入气室，类似于汽油机的吸气冲程，故 AC 错误；
B、海水上升时，气室的容积减小，其内部气体压强增大，阀门 K1 开启，阀门 K2 关闭， 压缩后将空气推入工作室，故 B 错误；
D、发出的电储存在蓄电池中，夜间释放出来提供给航标灯，所以，夜间，蓄电池的化学 能转化为电能，故 D 正确。
故选：D。

6. 【解答】解：A、带电体能够吸引轻小物体，所以橡胶小勺能吸引胡椒粉是因为小勺带了电，故 A 正确；
B、若橡胶小勺带负电是因为它得到了电子，故 B 错误；
C、橡胶小勺带电是通过摩擦的方法从而发生了电荷的转移，不是创造了电荷，故 C 错误；
D、若摩擦后的毛料布带了正电，是因为毛料失去了电子，毛料的电子转移到了小勺上， 故 D 错误。
故选：A。
7. 【解答】解：闭合开关后，两灯均不发光，电流表几乎不动，说明故障类型为断路，电压表明显偏转，说明电压表到电源为通路，故故障为 L2 断路。
故选：D。
8. 【解答】解：由图可知，小灯泡 L1、L2 并联；
AB、小灯泡 L1、L2 并联，根据并联电路的电压特点可知，小灯泡 L1、L2 两端的电压相等；
根据欧姆定律可知，灯泡的电阻 R＝，由于灯泡两端的电压相等，通过 L1 的电流远小于 L2 的电流，所以 L1 的电阻大于 L2 的电阻，故 A 正确，B 错误；
C、灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定，由于小灯泡 L1 比小灯泡 L2 暗，所以 L1 的实际功率小，故 C 错误；
D、根据 P＝可知，灯泡消耗的电能 W＝Pt，当工作时间相同时，由于灯泡 L1 的功率小于灯泡 L2 的功率，所以 L1 消耗的电能少，故 D 错误。
故选：A。
9. 【解答】解：将甲、乙两灯串联在电路中，串联电路中各处的电流相等，当通过甲灯的电流为 0.3A 时，通过乙灯的电流也为 0.3A，
由图像可知乙灯两端的电压 U 乙＝3V， 则乙灯消耗的功率：
P 乙＝U 乙I 乙＝3V×0.3A＝0.9W。故选：A。
10. 【解答】解：A、用规格相同的电加热器加热时，加热时间相同，吸收的热量相同， 因此乙吸收的热量与甲相等，故 A 错误；
B、由图可知，质量相等的甲和乙在吸收相等的热量时（即加热相同时间），乙的温度升高得多，由 Q＝cmΔt 可知，乙的比热容比甲小，故 B 错误；
C、温度越高，分子动能越大，由图可知乙物质在 B 点的温度高于 A 点的温度，因此乙物质在 B 点的分子动能大于 A 点的分子动能，故 C 正确；
D、比热容是物质的一种性质，只与物质的种类和状态有关，乙物质在 A 点和 B 点的状态不变，因此乙物质在 A 点的比热容与 B 点的比热容相等，故 D 错误。
故选：C。
二、解答题（共 7 小题，满分 52 分）
11. 【解答】解：（1）火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的液态氢和其它燃料相比，液态氢可以释放出更多的热量；
（2） 火箭发动机工作时将内能转化成了机械能；
（3） 火箭与大气层发生剧烈摩擦，克服空气阻力做功，火箭的内能增加，由此可知，火 箭与大气层发生剧烈摩擦，火箭的内能增大，是通过做功的方式改变物体的内能。
故答案为：（1）热值；（2）机械；（3）做功。
12. 【解答】解：（1）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，可以通过 U 形管内液面高度差的变化来比较导体产生热量的多少；
（2） 由装置甲可知，两不同的电阻串联在电路中，而串联电路中处处电流相等，所以用 甲装置进行实验时，通过控制 A、B 的通电时间和电路中的电流相等，来研究导体产生热量与电阻的关系；

（3） 图乙装置中一个 5Ω的电阻与两个 5Ω的电阻并联后再串联，根据串联电路的电流特点可知，右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等，即 I 右＝I 左，
两个 5Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点知 I 右＝I 内+I 外，所以，I 左＞I 内，烧瓶内的电阻值都是 5Ω，阻值相等，通电时间相等，通过电阻的电流不同，通过电阻的电流越大，电阻产生的热量越多，故产生热量较多的是 C 容器；
C 容器中电阻丝产生的电热：Q＝I2Rt＝（2A）2×5Ω×30s＝600J。故答案为：（1）U 形管内液面高度差；（2）电流；（3）C；600。
13. 【解答】解：因为空调制冷“能效比”是指空调制冷量与制冷时消耗的电功率之比，所以能效比为 3.2 的空调制冷消耗的电功率：
P1＝ ＝ ＝1000W；
“3000r/kW•h”表示每消耗 1kW•h 的电能，电能表的表盘就转过 3000r， 转盘转 60r 空调消耗的电能：
W＝ kW•h＝0.02kW•h； 空调的功率：
P＝ ＝ ＝1.2kW＝1200W。故答案为：1000；0.02；1200。
14. 【解答】解：（1）由题知，两灯的额定电压相等，都等于 220V，当开关 S 闭合时，两灯都能正常工作，其实际电压等于额定电压，两灯需并联在电路中；开关要接在火线和 灯之间；
三 孔 插 座 的 接 法 ： 左 零 右 火 中 接 地 ； 如 图 所 示 ：

（2）小明说，5W 的 LED 灯和 40W 灯泡正常工作时的亮度相当，是指在相同时间内 5W 的 LED 灯、40W 灯泡消耗电能转化成的光能相等，而由 W＝Pt 可知，在相同时间内 5W 的 LED 灯消耗的电能小于 40W 灯泡消耗电能，所以 5W 的 LED 灯比 40W 灯泡更省电。故答案为：（1）见解答图；（2）两灯正常工作时的亮度相当，说明两灯消耗电能转化成的光能相等，而由 W＝Pt 可知，在相同时间内 LED 灯消耗的电能小于 40W 灯泡消耗电能，所以 5W 的 LED 灯比 40W 灯泡更省电。
15. 【解答】解：（1）由图知，电磁炉的大功率为 P 大＝2200W，由 P＝UI 可得，电磁炉的大功率时通过电磁炉的电流：
I 大＝＝ ＝10A；
（2）电磁炉的小功率为 P 小＝600W，
电磁炉用小功率熬粥时消耗的电能：W＝P 小t 小＝600W×（15﹣5）×60s＝3.6×105J。答：（1）电磁炉大功率煮粥时的电流是 10A；
（2）电磁炉用小功率熬粥时消耗的电能是 3.6×105J。16．【解答】解：（1）镜面玻璃吸收的热量：
Q1＝cmΔt＝0.75×103J/（kg•℃）×1kg×[30℃﹣（﹣10℃）]＝3×104J；
（2） 镜子的加热功率 P＝100W，

电热膜正常工作 400s 产生的热量：
Q2＝W＝Pt＝100W×400s＝4×104J；
（3） 电热膜给平面镜的加热效率：
η＝ ×100%＝ ×100%＝75%。

答：（1）镜面玻璃吸收的热量为 3×104J；
（2） 电热膜正常工作产生的热量为 4×104J；
（3） 电热膜给平面镜的加热效率为 75%。
17. 【解答】解：（1）电源电压为 3V，故电压表选用小量程与电阻并联，如图所示：

（2） 为保护电路，闭合开关实验前，应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处，由图知， 滑片左侧电阻丝接入电路，所以滑片应移到阻值最大的 b 端；
由图乙可知，电流表的量程为 0～3A，分度值为 0.1A，示数为 0.3A；
当滑片滑到 a 端时，电流表示数小于 0.6A，接下来他断开开关，将电流表 3A 接线柱上的导线换接到 0.6A 接线柱上，开始实验；
（3） ①根据描点法作图，如图所示：

；
②分析图象，该图象是一条经过原点倾斜直线，是正比例函数图象，从而可以得出结论： 当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；
（4） 由表中数据知，灯的额定电压下的电流为 0.4A，由欧姆定律，灯正常发光时的电阻大小：
R＝ ＝ ＝6.25Ω；
（2）根据表中数据，由欧姆定律的变形式 R＝，第 1、2、3、4、5、6 次实验的电阻大小分别为：4.17Ω、5Ω、5.56Ω、6.25Ω、6.82Ω，分析表中数据可知：小灯泡的电阻是 随电压的增大而增大，原因是通过灯的电流随电压的增大而变大，根据 P＝UI，灯的功率变大，灯丝的温度升高，灯的电阻变大；
故答案为：（1）如图所示；（2）b；0.3；断开开关，将电流表 3A 接线柱上的导线换接到 0.6A 接线柱上，开始实验；（3）①如图所示；②电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；（4）①6.25Ω；②增大；灯的电阻随温度的升高而变大。

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18. 【解答】解：（1）实验目的：探究山泉水的导电性强弱与水的温度有关；
（2） 实验中需用温度计测量水的温度，所以还需要温度计；
（3） 用此电路探究山泉水的导电性，由于山泉水是导体，其电阻较小，根据欧姆定律可 知电路中的电流较大，电流过大会烧坏电源或电流表，所以可以在电路中串联一定值电 阻，起到保护电路的作用，改进后的电路如图：

；
（4） 实验表格如图：
次数
1
2
3
4
5
温度 t/℃

电流 I/A

故答案为：（1）水的温度；（2）温度计；（3）山泉水是导体，其电阻较小，电路中的电流较大，电流过大会烧坏电源或电流表；如图；（4）见上表。