2020-2021学年贵州省六盘水市九年级上学期物理期末试题及答案

2020-2021学年贵州省六盘水市九年级上学期物理期末试题及答案一、单项选择题：本题包括8个小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.如图所示是汽油机四个冲程的工作剖面图，下列关于这四个冲程的说法正确的是（）A.如图是吸气冲程，进气门吸入气缸的物质只有空气B.如图压缩冲程，其能量转化是机械能转化为内能C.如图是做功冲程，该冲程是依靠飞轮的惯性完成的D.如图是排气冲程，活塞向上运动，压强增大，温度升高【答案】B【解析】【详解】A．如图所示进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，是吸气冲程，将汽油和空气的混合物吸入气缸，故A错误；B．如图所示进气门关闭，排气门关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，将机械能转化为内能。汽油和空气混合物内能增大，故B正确；C．如图所示火花塞点火，燃料燃烧，产生的高温燃气推动活塞向下运动，是做功冲程，将内能转化为机械能，气缸内压强增大，温度升高，通过连杆带动曲轴转动，故C错误；D．如图所示进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，是排气冲程。气缸内压强减小，温度降低，故D错误。故选B。2.用塑料梳子梳头发时，头发会随着梳子飘起来，下列现象与此现象原理相同的是（）A.把塑料吸盘贴在瓷砖上，挤压后可悬挂物体B.吃刚从冷冻室拿出的冰棍，舌头容易被粘住C.将两接触面光滑的铅柱挤压后就会结合起来D.将摩擦过的气球靠近细水流，水流会被吸引【答案】D【解析】【详解】A．用塑料梳子梳头发时，头发会随着梳子飘起来，这是摩擦起电现象。吸盘挂钩在使用时，压出了吸盘里面的空气，吸盘受到大气压力，将吸盘紧紧地压在墙上，吸盘受到墙面较大的摩擦力，因而可悬挂物体，故A不符合题意；B．用潮湿的舌头去接触刚从冷冻室拿出的冰棍，舌头容易被粘住，是由于舌头上的水碰到冰棍后凝固，故B不符合题意；C．两个铅柱底面削平挤压后能“粘”在一起是分子引力作用的结果，故C不符合题意；D．将摩擦过的气球靠近细水流，水流会被吸引，这是摩擦起电现象，故D符合题意。故选D。3.下列家用电器中，正常工作时电流最接近1A的是（）A.电冰箱 B.电风扇 C.空调 D.台灯【答案】A【解析】【详解】A．电冰箱的功率约为200W，由可知，工作时电流约1A，故A符合题意；B．电风扇功率约为50W，由可知，工作时电流约0.2A，故B不符合题意；C．空调的功率约为1000W，由可知，工作时电流约5A，故C不符合题意；D．台灯的功率约为20W，由可知，工作时电流约0.1A，故D不符合题意。故选A。4.我国对超导体新材料的研究被收录在《改革开放先锋创新发展引擎﹣﹣中国科学院改革开放四十年》一书中，并高居榜首。超导现象指的是某些物质在很低的温度时，如铝在﹣271.76℃以下，铅在﹣265.95℃以下，电阻就变成了0。假如某种超导体新材料已经可以在常温下使用，你认为这种材料最适合用来做（）A.保险丝 B.电炉丝 C.输电导线 D.灯丝【答案】C【解析】【详解】A．保险丝是由电阻率大熔点低的材料来制成的，故A不符合题意；B．电炉丝是由电阻率大熔点高的材料制成的，故B不符合题意；C．输电导线是由电阻率小的材料制成的，如果输电导线电阻大，产生的电热多，电损太大，所以采用超导材料大大减少电能在输电导线上的损失，故C符合题意；D．白炽灯是由电阻率大熔点高的钨丝制成的，故D不符合题意。故选C。5.如图所示，导体A和B是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体，将它们并联后连入电路中，下列说法正确的是（）A.导体A的电阻大，两端电压小B.导体B的电阻大，两端电压大C.导体A的电阻大，两端电压与导体B相同D.导体B的电阻大，两端电压与导体A相同【答案】D【解析】【详解】已知A和B是由同种材料制成的且长度相同，A的横截面积大于B的横截面积，所以A的电阻小于B的电阻；并联时各个支路两端的电压相同，即UA＝UB故ABC错误，D正确。故选D。6.对于欧姆定律的理解，下列说法正确的是（）A.导体中通过的电流大小由它两端的电压和电阻共同决定B.当导体两端的电压为零时，通过的电流为零，所以电阻也为零C.在两端电压一定的条件下，导体的电阻跟通过导体的电流成反比D.在通过的电流一定的条件下，导体的电阻跟导体两端的电压成正比【答案】A【解析】【详解】A．根据欧姆定律可知，导体中通过的电流大小由它两端的电压和电阻共同决定，即故A正确；BCD．电阻是导体本身的特性。导体电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与导体两端电压和通过电流无关，故BCD错误。故选A。7.将两只分别标有“6V3W”和“3V3W”的小灯泡L1和L2串联接在电源电压恒为6V的电路中，设两只小灯泡电阻不变，则（）A.两只小灯泡的电阻之比R1:R2＝2:1B.两只小灯泡的实际功率之比P1:P2＝4:1C.小灯泡L1可以正常发光D.电路消耗的总功率为3W【答案】B【解析】【详解】A．根据可知，小灯泡L1的电阻小灯泡L2的电阻两只小灯泡的电阻之比故A不符合题意；C．将小灯泡L1和L2串联接在电源电压恒为6V的电路中，根据欧姆定律可知，电路中的电流根据可知，L1的实际功率故小灯泡L1不能正常发光，故C不符合题意；B．L2的实际功率两只小灯泡的实际功率之比故B符合题意；D．根据可知，此时电路消耗的总功率故D不符合题意。故选B。8.如图所示是定值电阻R和小灯泡L的U﹣I图像，下列依据图像信息的判断正确的是（）A.当通过R的电流为0.1A时，它两端的电压为1VB.当L两端电压为2.5V时，其电阻为10ΩC.将R和L串联，若电流为0.3A，则电路消耗的总功率为0.6WD.将R和L并联，若电压为1V，则电路的总电流为0.4A【答案】C【解析】【详解】A．当通过R的电流为0.2A时，从图中可知它两端的电压为1V，根据欧姆定律可知它的电阻当通过R的电流为0.1A时，根据欧姆定律可知它两端的电压故A错误；B．当L两端电压为2.5V时，通过L的电流为0.5A，根据欧姆定律可知其电阻故B错误；C．将R和L串联，若电流为0.3A，从图中可知R和L两端的电压分别为1.5V和0.5V，根据串联电路的电压特点可知总电压根据可知电路消耗的总功率故C正确；D．将R和L并联，若电压为1V，则R和L两端的电压都为1V，从图中可知通过R和L的电流分别为0.2A和0.4A，根据并联电路的电流特点可知电路的总电流故D错误。故选C。二.填空题：本题包括5个小题，每空2分，共14分。9.2020年12月17日凌晨，嫦娥五号返回器携带月球样品，采用半弹道跳跃方式再入返回，在内蒙古四子王旗预定区域安全着陆。在安全着陆前，嫦娥五号返回器的部分机械能通过_____（选填“做功”或“热传递”）的方式转化为大气的内能。【答案】做功【解析】【详解】[1]嫦娥五号返回器返回进入大气层时，返回器外壳与空气摩擦，机械能转化为内能，使返回器和周围空气的温度不断升高，这是通过做功的方式将机械能转化为内能的。10.如图所示的电路中，开关S闭合后，电流表A1和A2的示数分别为1.2A和0.5A，则通过小灯泡L1的电流是_____A。【答案】0.7【解析】【详解】由电路图可知，灯L1和L2组成并联电路，电流表A1测通过干路的电流，电流表A2测通过灯L2的电流，则干路电流为通过灯L2的电流大小为根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可得，通过灯L1的电流为11.在如图所示的电路中，电源电压保持不变。开关S闭合，将滑动变阻器的滑片P向右移动，电流表示数_____，电压表示数_____。（均选填“增大”、“减小”或“不变”）【答案】①.不变②.减小【解析】【详解】[1]由电路图可知，电阻R1与滑动变阻器R2串联，电流表测电路电流，电压表测滑片右侧电阻丝两端的电压。因电压表的内阻很大，在电路中相当于断路，所以滑片移动时接入电路中的电阻不变，电路中的总电阻不变，由可知，电路中的电流不变，即电流表的示数不变。[2]将滑动变阻器的滑片P向右移动，滑片右侧部分电阻丝的阻值变小，由U=IR可知，滑片右侧部分电阻丝两端的电压变小，即电压表的示数减小。12.如图所示的电路中，电源电压恒为6V，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，定值电阻R1的阻值为8Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω。闭合开关，若电压表示数为2V，则电流表的示数是_____A，为了保证各电表不致损坏，滑动变阻器R2的取值范围是_____Ω。【答案】①.0.5②.2～8【解析】【详解】[1][2]闭合开关，R1和滑动变阻器串联，电流表测量电路电流，电压表测量滑动变阻器两端的电压。若电压表示数为2V，根据串联电路的电压特点可知R1两端的电压根据欧姆定律可知电流表的示数电流表的量程为0～0.6A，则电路中电流最大为0.6A，根据欧姆定律可知电路最小总电阻根据电阻串联的特点可知滑动变阻器接入电路的最小值电压表的量程为0～3V，故电压表的最大示数为3V，根据串联电路的电压特点可知此时R1两端的电压为根据欧姆定律可知电路电流滑动变阻器R2的接入电路的最大值故滑动变阻器R2的取值范围是2～8Ω。13.如图甲所示的电路中，R0为定值电阻，滑动变阻器R的滑片从左端开始向右滑动的过程中，R消耗的电功率P随两端电压U变化的关系图像如图乙所示，则电源电压是_____V。【答案】6【解析】【详解】由图甲可知，该电路为R0和R的串联电路，电流表测电路中的电流，电压表测R两端的电压；由图乙可知，当R消耗的电功率为PR＝1W时，R两端的电压为UR＝1V，由可知通过R的电流为即电路中的电流为1A，由串联电路的电压特点和欧姆定律可知电源电压为①当R消耗的电功率为时，R两端的电压为，由可知此时通过R的电流为即电路中的电流为0.6A，由串联电路的电压特点和欧姆定律可知电源电压为②联立①②可解得三、简答题：本题包括3个小题，每小题3分，共9分。14.随着人们生活水平的提高，私家车的保有量越来越大，虽然给人们的出行带来方便，但目前汽车内燃机的效率大约只有30%，同时汽车尾气也成为我国空气污染的重要来源。请你列举两条提高内燃机效率的方法或有助于改善环境的措施。【答案】见解析【解析】【详解】热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值，因此提高燃料的利用率和减少热量损失都可以提高热机效率，具体方法可以有减少机件间的摩擦，使燃料充分燃烧等。15.贵州省六盘水市明湖国家湿地公园是六盘水市中心城区的重要生态屏障，是乌江上游重要支流水城河的源头，由河流、库塘、森林构成的复合湿地生态系统。请从物理学的角度分析在城市中修建湿地公园的作用。【答案】见解析【解析】【详解】因为水的比热容较大。白天，相同质量的水和沙石泥土比较，吸收相同的热量，水的温度升高的少；夜晚，放出相同的热量，水的温度降低的少，使得昼夜的温差小，能有效调节周围环境的气温。因此提倡在城市中兴修湿地公园。16.小明家新装了一台空调，他看到工人师傅在安装空调时剪掉了空调的电源插头，将它的导线直接与电源导线连接。小明向老师请教，老师说：将两段导体连接时，在连接处会产生一个额外的电阻——接触电阻。接触电阻的大小主要与导体间的接触状态有关，接触越好（稳定、牢固、接触面大）电阻越小，反之则电阻越大。请利用已学过的物理知识简要说明，不用插头插入插座取电的原因。【答案】见解析【解析】【详解】由可知，在电压U一定时，通过大功率用电器电路的电流较大。如果用插头取电，可能会因为插头与插座之间的接触不够好而产生较大的接触电阻，根据可知，在接触处会有较多的电能转化为内能，从而使此处的温度升高，形成安全隐患。四、作图题：本题包括4个小题，每小题3分，共12分。17.如图所示，虚线圈是电子的运行轨道，请在图中用表示质子、用表示电子，画出氢原子的核式结构模型。【答案】【解析】【详解】原子的中心是带正电的原子核，原子核是由带正电的质子和不带电的中子组成，带负电的电子在原子核外绕原子核做运动，如下图所示18.如图所示是未完成连接的实物电路，请用笔画线代替导线将电路连接完整。要求：L1与L2并联，电流表只测量L2的电流，不考虑量程的选择，开关S控制两盏灯，导线不能交叉。【答案】【解析】【详解】两灯并联，电流表只测通过L2的电流，所以电流表串联在L2的支路上，开关S控制两盏灯，所以开关在干路上，实物图连接如图所示：19.如图所示是未完成连接的电路图，其中电源电压为3V，小灯泡L1和L2的规格分别为“3V3W”和“3V2W”，请将电路图补充完整。要求：两只小灯泡均能正常发光，开关S控制整个电路。【答案】【解析】【详解】电源电压为3V，两只小灯泡的额定电压都为3V，要使两只小灯泡均能正常发光，则两灯两端的实际电压均要等于电源电压，因为并联电路各支路两端的电压相等，且等于电源电压，所以两只灯泡应并联在电路中，开关接在干路中，如图所示：20.如图所示，重为G的带正电的小球甲静止在内壁光滑且绝缘的竖直平底圆管底部，将另一相同的带正电的小球乙从小球甲上方O点由静止开始释放。已知电荷间的相互作用力随它们之间距离的减小而增大，且假设小球乙运动到A点时才出现电荷间的相互作用力，小球乙运动至B点后开始向上运动。请画出小球乙从O点下落至B点的过程中，其所受合力的大小随运动距离变化的大致关系图像。（不计空气阻力）【答案】【解析】【详解】由题意可知，小球乙由O点下落至A点，只受竖直向下的重力作用，小球乙由静止开始做加速运动，OA段受到的合力为当小球乙运动到A点时，同种电荷相互排斥，小球乙开始受到甲对乙竖直向上的作用的斥力Fq，所以AB段小球乙受到竖直向下重力G和竖直向上的力Fq；因为电荷间的相互作用力随它们之间距离的减小而增大，所以AB段刚开始合力小球乙受到的合力竖直向下，小球乙继续做加速运动；当时，小球乙受到的合力为零，此时小球乙的速度达到最大，设此时小球乙位于C点；小球乙继续向下运动合力小球乙受到的合力竖直向上，小球乙做减速运动，当速度减小至零时，小球乙到达B点，在B点时受到的合力达到最大，然后开始向上运动。综合以上分析可知：OA段，小球乙受到的合力为AC段，小球乙受到的合力为合力大小由G逐渐减小至零；CB段，小球乙受到的合力为合力大小由零逐渐增至最大。OC和CB两段小球乙动能的变化量相等，根据做了多少功就有多少能量转化可知，OC和CB两段合力做的功也相等，如下图所示，左右两边阴影面积相等（作图时大致相等即可）。根据以上结论画出小球乙从O点下落至B点的过程中，其所受合力的大小F合随运动距离s变化的大致关系图像，如图所示：（A、B、C三点至O点的距离分别用sA、sB、sC表示）五、实验与科学探究题：本题包括3个小题，每小题9分，共27分。21.小明在“探究电流与电压的关系”的实验中，选用的实验器材有：两节新干电池、电流表、电压表、定值电阻、滑动变阻器、开关导线若干。（1）实验开始前，小明利用实验器材连接了如图甲所示的实物电路，请指出其中的不妥之处_____。（2）调节滑动变阻器，将测得数据填入表中，当电流表的示数为0.5A时，电压表的示数如图乙所示，其值为_____V。由表中数据可知，本次实验中小明使用的定值电阻阻值是_____Ω。实验次数1234电压U/V1.01.52.02.5电流I/A0.20.30.40.5（3）在实验过程中，小明发现电压表的示数突然增大到约为3V，而电流表无示数，则出现的电路故障可能是_____。（4）小明通过实验分析得出结论：通过导体的电流与导体两端的电压成正比。你认为这一结论需要补充的条件是_____。【答案】①.电路使用前开关未处于断开状态②.2.5③.5④.定值电阻断路⑤.在电阻阻值一定时【解析】【详解】（1）[1]其中的不妥之处是：为了保护用电路，电路使用前应该将开关断开。（2）[2][3]电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为2.5V，定值电阻阻值（3）[4]在实验过程中，电压表的示数突然增大到约为3V，则电压表与电源接通，而电流表无示数，电路可能处于断路状态，故出现的电路故障可能是定值电阻断路。（4）[5]根据欧姆定律可知：当电阻阻值保持不变时，电阻两端的电压和电流成正比，因此要得出“通过导体的电流与导体两端的电压成正比”这样的结论，需要补充的限制条件是：定值电阻的阻值保持不变。22.为了比较液体A和液体B的吸热能力，小明设计了如图所示的实验：在两个相同的烧杯中，分别装入液体A和液体B。用两个相同的电加热器对其加热，并用温度计测量出液体吸收热量后升高的温度值，实验数据记录如表。物质质量/g初始温度/℃加热时间/min最后温度/℃液体A20020251液体B20020284（1）除了如图所示的实验仪器，还需要的实验仪器是_____。（2）在两个相同的烧杯中应加入初温相同、_____相同的液体A和液体B。当液体A和液体B吸收的热量相同时，可以通过比较_____（选填“加热时间”或“温度变化”）的多少来判断吸热能力的强弱。（3）若要从液体A和液体B中选择一种液体作为汽车发动机的冷却液，你认为应该选择哪一种液体？_____（选填“液体A”或“液体B”），原因是_____。（4）本实验中使用的是电加热器加热，与使用酒精灯加热相比，使用电加热器加热的好处是_____。【答案】①.秒表和托盘天平②.质量③.温度变化④.液体A⑤.质量相同的A、B两种液体升高相同的温度，A吸热多⑥.使液体在相同时间内吸收的热量相同【解析】【详解】（1）[1]在实验中，需要用秒表测量液体的加热时间，用托盘天平测量液体A和液体B的质量，使液体A和液体B的质量相同。（2）[2][3]在实验过程中控制需要控制液体A和液体B的初温、质量相同，是为了让液体A和液体B吸收热量相等时，通过比较升高的温度来研究液体A和液体B吸热能力的差异。（3）[4][5]由表格中的数据可知，质量相同的A和B，加热相同的时间，吸收相同的热量，A升高的温度要低于B升高的温度，所以A的吸热能力强，比热容大；根据Q＝cm（t2-t1），因A的比热容大，质量相同的A、B两种液体升高相同的温度，A吸热多，如果要在A、B两种液体中选择一种作为汽车的冷却液，则选择A液体冷却效果更好。（4）[6]因为选用相同的电加热器加热，加热时间相同，放出的热量相同，则吸收的热量相同。23.如图所示，在“测量小灯泡的电功率”的实验中，小明选用的电源电压为6V且保持不变，小灯泡上标有“2.5V”的字样，实验数据记录如表。实验次数123电压U/V2253电流I/A0.260.30.34（1）该实验的原理是_____；（2）通过分析表中的数据，可以得出小灯泡的额定功率是_____W；（3）在做完第一次实验后，若要进行第二次实验，则滑动变阻器的滑片应该向_____（选填“左”或“右”）调节；（4）做完三次实验后，小明计算出了三次实验中小灯泡的电功率，他认为应该将三次测量的小灯泡电功率求平均值，但同组的小红则认为不需要求平均值，你认为谁的观点正确？_____（选填“小明”或“小红”），原因是_____。【答案】①.P＝UI②.0.75③.右④.小红⑤.见解析【解析】【详解】（1）[1]测量小灯泡电功率，需要测量小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流，根据P=UI得到小灯泡的电功率，测量小灯泡电功率的原理是P=UI。（2）[2]根据表格数据知小灯泡正常发光时的电流为0.3A，小灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.3A=0.75W（3）[3]在做完第一次实验后，若要进行第二次实验，即电压表的示数变大，根据串联电路电压的特点，应减小变阻器分得的电压，根据分压原理，滑动变阻器连入电路中的电阻要减小，滑片向右端移动。（4）[4][5]灯泡的电压不同，电流不同，功率不同，额定功率一定是灯泡额定电压下的功率，将不同电压下不同的电功率取平均值是没有意义的，所以小红的观点正确。六、综合应用题：本题包括2个小题，第24题6分，第25题8分，共14分，解答时须写出必要的文字说明，计算公式及过程，若只写出计算结果将不得分。24.2020年入冬以来，湖南、江西电力供应偏紧，浙江也出现限制用电情况。国家发改委12月17日回应称，工业生产高速增长和低温寒流叠加导致电力需求超预期高速增长。某工厂为了保证热水正常供应，改用天然气锅炉进行加热。在这个过程中，若用锅炉将2000kg的水从10℃加热到100℃，燃烧了25m3的天然气，则：（1）天然气的热值约为3.6×107J/m3，其物理意义是_____；（2）锅炉内的水吸收的热量是多少；[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]（