北京市东城区2020届九年级物理上学期期末试卷（附答案）

1 B DC 图 4A 北京市东城区 2020 届九年级物理上学期期末考试试题 考 生 须 知 1．本试卷共 8 页，共五道大题，34 道小题，满分 90 分。考试时间 90 分钟。 2．在试卷和草稿纸上准确填写姓名、准考证号、考场号和座位号。 3．试题答案一律填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。 4．在答题卡上，选择题、作图题用 2B 铅笔作答，其他试题用黑色字迹签字笔作答。 5．考试结束，将本试卷、答题卡和草稿纸一并交回。 一、单项选择题（下列各小题均有四个选项，其中只有一个选项符合题意。共 30 分，每小题 2 分） 1．国际单位制中，电功的单位是 A．安培 B．伏特 C．焦耳 D．瓦特 2．图 1 是电工常用的腰带工具包，包中的工具通常情况下属于导体的是 A．电工胶带 B．塑料手柄 C．橡胶保护套 D．电工刀刀片 3．图 2 所示的用电器中，利用电流热效应工作的是 4．图 3 所示的电路图中，每一盏灯的额定电压都等于电源电压(电源电压恒定不变)。开 关闭合后，两盏灯并联且都正常工作的是 5．用滑动变阻器改变电路中小灯泡的亮度。如图 4 所示的滑动变阻器的四种接法中，闭 合开关后能直接进行实验的是 6．图 5 所示的是四冲程汽油机的工作示意图，其中属于做功冲程的是 A B C D图 3 图 1 电视机 图 2 电暖气 电风扇 计算器2 7．关于家庭电路及安全用电，下列说法中正确的是 A.可以在同一个电源插座上同时安插空调、电炉子、吸尘器等大功率用电器 B.电视机待机时不消耗电能 C.空气开关跳闸一定是发生了短路现象 D.插头中标着“E”的导线和用电器的金属外壳相连 8．图 6 所示的各图中，描述磁场正确的是 9．图 7 所示的电路中，能够实现每个开关都可以单独控制两盏灯同时工作的是 10．科技引领生活，第五代通信技术（简称 5G 技术）时代已经来临。 比如无人驾驶车辆可以应用 5G 技术在一、两公里之外提前感知交通 信号灯，如图 8 所示。其中 5G 技术传递信息的载体及红黄绿三种颜 色指示灯的连接方式分别是 A．超声波 串联　 B．电磁波 串联　　 C．超声波 并联　　 D．电磁波 并联　　 11． 下列说法中正确的是 A．质量是 1g 的燃料燃烧后放出的热量，叫做这种燃料的热值 B．做功和热传递都可以改变物体内能 C．热机做的有用功越多，热机效率就一定越高 D．燃料在燃烧时，将化学能转化为电能 12．图 9 所示的是科技小组同学设计的四种“环境温度检测”电路，其中 R 为热敏电阻 A B C D图 5 A B C D图 6 A B C D图 7 图 83 ① ② U/V I/A 0 2 4 6 0.2 0.4 0.6 8 0.8 图 12 （用表示），R 的阻值是随环境温度的增大而增大，R0 为定值电阻，电源电压恒定不变。 若当环境温度升高时电表示数增大，则符合要求的电路是 13．图 10 甲所示的是中国科技馆“模拟避雷针”的 实验展台。当参与者按下“有避雷针”按钮时，从高 压发生器尖端涌出的白色闪电，会径直劈向大楼模 型顶部的避雷针上，大楼不会受到任何影响；当参 与者按下“无避雷针”按钮时，避雷针收缩到大楼 内部，白色闪电劈向大楼，大楼内部泛起红光，燃 起“熊熊大火”，如图 10 乙为上述情景的示意图。 下列说法中正确的是 A．制作避雷针的材料为绝缘体 B．云层放电时创造了电荷 C．图乙中闪电发生时，与避雷针相连的金属线中的电流方向是从避雷针指向云层 D．高压发生器模拟云层放电时，云层失去了原子核，带上了负电 14．图 11 所示的是某实验小组设计的测量未知电阻 Rx 阻值的电路，其中电源电压未知且 保持不变，电阻 R0 阻值已知。在不拆改电路的前提下，能够测出 Rx 阻值的是 15．小文同学在探究“电流与电压关系”实验中，分别测量了定值电阻 R 和小灯泡 L 在 不同电压下的电流值，并根据数据绘制了 I-U 图象，如图 12 所示。下列说法中正确的是 A．①是小灯泡的 I-U 图象，②是定值电阻的 I-U 图象 B．当通过定值电阻 R 的电流为 0.2A 时，它消耗的 电功率为 0.4W C．把定值电阻 R 和小灯泡 L 串联后接在电源电压恒为 9V 的电路中，电 路中的电流是 0.4A D．当定值电阻 R 和小灯泡 L 并联在电压为 4V 电路中，电路中总电流 为 1A 二、多项选择题（下列各小题均有四个选项，其中符合题意的选项均 A B C D图 9 图 10 A B C D图 114 多于一个。共 10 分，每小题 2 分。每小题选项全选对的得 2 分，选对但不全的得 1 分， 有错选的不得分） 16．关于图 13 所示的四个情景，下列说法中正确的是 A.甲图：红墨水在热水中扩散得快，说明温度越高分子无规则运动越剧烈 B.乙图：两个铅块没有被重物拉开说明分子间只存在引力 C.丙图：抽出玻璃板，两瓶内气体会混合在一起，说明气体间可以发生扩散现象 D.丁图：将一定量水与酒精混合后总体积变小，说明分子间存在空隙 17．下列说法中正确的是 A．用电器功率越大，消耗的电能就越多 B．金属导体中自由电子定向移动的方向与电流方向相反 C．通电时间相同时，功率大的用电器产生的热量比功率小的用电器产生的热量多 D．导体的电阻与导体两端的电压和通过导体的电流无关 18．关于图 14 所示的四个情景，下列说法中正确的是 A．甲图：触接后小磁针将发生偏转，说明电流周围有磁场 B．乙图：磁场中导体竖 ab 直向上运动时，电流表指针不偏转 C．丙图：闭合开关后磁场中的导体 ab 运动，依据该实验原理可制成发电机 D．丁图：通电螺线管周围的磁场强弱与电流方向有关 19．图 15 所示的电路中， R 为定值电阻，电源两端电压 随电路中电阻的变化而改变，所用器材满足实验要求。 在不拆改电路且不添加器材的情况下，利用这个电路能 完成下列实验目的的是 A．探究当电路中的电流一定时，电阻两端的电压与电 阻成正比 A B C D图 13 A B C D图 14 图 155 图 16 B．探究当电阻一定时，通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比 C．探究当电阻两端电压一定时，通过电阻的电流与电阻成反比 D．测量定值电阻R的阻值大小 20．在科技馆四层的“挑战与未来”展厅中陈列着一座太阳能热 塔式发电系统的模型，如图 16 所示。模型由集热塔和排列在其 周围的四面平面镜做成的“定日镜”组成，在每面平面镜的上方都 有一盏额定功率为 750W 的照明灯。当四盏照明灯同时亮起后，通 过调整“定日镜”角度可将光线反射至塔顶的集热器，集热器收集内能 发电，便可将塔内的 LED 灯点亮。若反射至集热器上的光线越多，收 集的内能就越多，发电量越高，相应亮起的 LED 灯也越多。下列说 法中正确的是 A．太阳能是可再生能源 B．太阳能热塔式发电系统将太阳能直接转化为电能 C．若模型中“定日镜”上方的四盏照明灯持续正常发光 6 分钟，共耗电 0.3 度 D．若忽略机械转动时产生的摩擦，太阳能热塔式发电系统的效率可达 100% 三、实验解答题（共 39 分，22、23、27 题各 2 分，25、31 题各 3 分，21、24、29 题各 4 分，26、28、30 题 5 分） 21．（1）图 17 所示，电能表的示数为 kW·h；（2）图 18 所示，电阻箱的示数 为 Ω。 22．请用笔画线表示导线，将图 19 中的电灯、开关和插座（插座准备接大功率用电器， 开关控制电灯）接入家庭电路中。 23．图 20 甲所示为两个验电器 A、B，其中验电器 A 的金属球与丝绸摩擦过的玻璃棒接触 后，金属箔张开了一定角度的原因是金属箔带上了___________（选填“同种”或“异 种”）电荷。现用一金属棒连接验电器 A、B 的金属球，出现了如图 20 乙所示的现象，由 此可见有部分电荷_____________________。（选填“从 A 转移到 B”或“从 B 转移到 A”） 图 17 图 18 图 196 甲 乙图 20 图 22甲 乙 丙 24．在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中，小东提出了 如下猜想： ①导体的电阻可能与导体的长度有关； ②导体的电阻可能与导体的横截面积有关； ③导体的电阻可能与导体的材料有关。 小东在实验室选了编号为 A、B、C、D 的四根电阻丝，如图 21 甲 所示（S 表示横截面积）。他在如图 21 乙所示的电路中的 M、N 两点间分别接上图 21 甲中的电阻丝。闭合开关，通过观察 比较导体电阻的 大小。实验中，为了探究导体电阻大小与横截面积是否有关，他应该选用编号为 的两根电阻丝分别接入电路进行实验。 25.小文为了测量未知电阻 Rx 阻值，选择了满足实验要求的实验器材，连接的实验电路如 图 22 甲所示。闭合开关 S，滑动变阻器滑片 P 滑动到某一位置时，电压表、电流表的示 数如图 22 乙、丙所示。则 Rx 两端的电压为 V，通过 Rx 的电流为 A，电阻 Rx 的阻值为 Ω。 26．小东做“比较不同物质吸热情况”的实验。 （ 乙甲 图 23 图 217 （1）图 23 甲所示，在两个相同的烧杯中加入初温相同、_______相同的水和食用油（ρ 水 >ρ 油 ）。实 验 选 用 相 同 的 电 加 热 器 的 目 的 是 ： 使 水 和 食 用 油 在 相 同 时 间 内 ___________________； （2）图 23 乙中为水和食用油在加热过程中温度随时间变化的图象。根据图像可判断 出 a 物质是 （选填“水”或“食物油”），依据是：___________________。 27．图 24 甲所示为小东同学探究“通电导体在磁场中受力”的实验电路。他接通电源， 观察并记录了图 24 乙所示的（a）（b）（c）三组实验现象：（a）马蹄形磁体 N 级在上方， 导体棒通入由 B 至 A 方向的电流时，受力方向水平向右；（b）蹄形磁体 N 级在上方，导 体棒通入由 A 至 B 方向的电流时，受力方向水平向左；（c）蹄形磁体 S 级在上方，通入 由 B 至 A 方向的电流时，导体棒受力方向水平向左。根据小东所记录的三组实验现象， 请你提出一个可探究的科学问题：____________________________________________。 28.小文在“测量小灯泡的电功率”实验中，所用器材有：电压恒为 3V 的电源、额定电 压为 2.5V 的小灯泡 L、符合实验要求的滑动变阻器、已调零的电流表和电压表、开关、 导线若干。请完成下列实验内容： （1）用笔画线表示导线，将图 25 甲的实物电路连接完整，要求滑片 P 向 B 端滑动时滑 动变阻器的阻值减小； （2）闭合开关后，发现小灯泡不发光，电流表示数为零，电压表示数为 3V。产生这种现 图 24 图 258 象的原因可能是小灯泡________________。（选填“断路”或“短路”） （3）排除故障后，闭合开关 S，滑动变阻器的滑片 P 移到某处，电压表的示数如图 25 乙 所示。若使小灯泡正常发光，应将滑片 P 向 （选填“A”或“B”）端移动； （4）实验中小文分别测出小灯泡两端的电压为 1.5V、2 V、2.5 V，观察小灯泡的亮暗情 况，并记录三种情况下小灯泡的电流值，计算出相应的实际功率。他为了减小误差，求 出了三个电功率的平均值。请你指出小文在实验中的不妥之处： ① ；② 。 29.小东在探究“电流通过导体时产生的热量与哪些 因素有关”实验中，连接了如图 26 所示的电路。图中 甲乙两个完全相同的烧瓶内分别装有质量相等、初温 均 250 的煤油及阻值分别 5Ω 和 10Ω 的电阻丝 R1、R2。 （1）闭合开关一段时间后，他记录了两个温度计的示 数。根据两个温度计的示数不同，可得电流通过导体产 生的热量与 有关； （2）为了进一步探究电流通过导体时产生的热量与电流是否有关，小东补充了实验器材 有停表和 。之后，小东在图 26 所示的电路基础上继续实验，请写出他接下 来的实验操作： 。 30．小东进行“探究电流与电阻关系的实验”时，设计了如 图 27 所示的实验电路图。其中电源电压恒定 6V 保持不变， 滑动变阻器规格为“5Ω 1.5A”。 （1）小东在实验过程中应改变的自变量是 ，控制不 变的量是 ； （2）小东将实验数据记录在如下表格中。小文看了数据之后，经过分析发现有一组数据 存在明显错误。请你指出错误的数据为当定值电阻 R= Ω 时的那组，原因是 ____________________________。 R R/Ω 5 10 15 20 25 40 I/A I/A 1.00 0.50 0.33 0.25 0.2 0.14 31.小东和小文利用如图 28 所示的电路探究串联电路中用电 器两端电压的关系。 图 26 图 279 （1）小东操作的主要实验过程如下：①断开开关，将滑动变阻器的滑片 P 放在阻值最大 处，根据电路图连接实验电路；②检查电路无误后，闭合开关，调整滑动变阻器的滑片 P 到适当位置，正确读出电压表 V1 与 V2 的示数，记录在实验数据记录表中；③仿照上述步 骤又进行了五次实验。实验数据如下表。 U1/V 0.8 1. 2 1. 5 1. 8 2. 2 2. 5 U2/V 0.8 1. 2 1. 5 1. 8 2. 2 2. 5 小东通过分析实验数据，得出结论：串联电路中各用电器两端电压相等。小文不同 意小东的观点，提出了实验改进建议。请简述小文的实验改进措施：① ； ② 。 （2）请你帮助小文画出他所需要的实验数据记录表。 四、科普阅读题（共 4 分） 请阅读《中国“天眼”》并回答 32 题。 中国“天眼” 2016 年 9 月 25 日，被誉为“中国天眼”的有中国自主知识产权的世界最大单口径巨 型射电望远镜（简称 FAST），在贵州平塘落成启动。它的接收面积达到 30 个标准足球场， 跟被评为人类 20 世纪十大工程之首的美国 Arecibo 300m 望远镜相比，其综合性能提高约 10 倍。 “中国天眼”投入使用三年来，已实现跟踪、漂移扫描、运动中扫描等多种观测模 式。是什么支撑“中国天眼”随时随地对几亿光年外的宇宙“扫一扫”？有一样东西很 重要！那就是电力！ 常见的家用电器耗电较低，如：一台冰箱 1 秒钟要用 0.000012 度电，一台空调 1 秒 钟要用 0.00086 度电，一台洗衣机 1 秒钟要用 0.000018 度电，一台电视机 1 秒钟要用 0.0000065 度电，一台电脑 1 秒钟要用 0.000009 度电。“中国天眼”满负荷运行启动观 测 1 秒钟要用多少电呢？答案是 0.83 度。 “中国天眼”的工作原理是把外太空的射电信号经过反射面反射聚焦到馈源舱，经 过处理后再传回总控室。中国天眼”探索外太空靠什么核心部件呢？就是“大锅”中间 这个重约 30 吨的馈源舱，它可以说就是“中国天眼”的“瞳孔”。 馈源舱是“中国天眼” 发射和收集电磁信号的核心设备，里面不仅有馈源装置，还有配套的其他辅助设备和设 施，这些设施关系到“瞳孔”是否看得清、看得准。所以，馈源仓对电压质量要求很高， 435 伏的额定电压波动不能超过正负 0.5%，电压如果超过允许的波动范围，馈源仓就会 启动保护程序。剧烈的电压波动可能使馈源仓存在报废风险。 “中国天眼”对电力的要求这么高，它的专用变电站是高规格的双电源供电。2015 年，一条 35 千伏专用变电站的 18.25 公里输电线路接入“天眼”，第一电源开通了。2019 图 2810 年，总长 16.2 公里的“天眼”工程第二电源成功投运，“天眼”供电有了“双保险”。 FAST 工程是我国科学工作者奋发图强、励志创新的具体实践。 32．请根据上述材料，回答下列问题： （1）“中国天眼”所接收的电磁波信号在宇宙中的传递速度是___________m/s； （2）“中国天眼”满负荷运行启动观测一小时需要用电__________kW•h； （3）馈源舱对电源的要求很高，“天眼”变电站使用高规格的双电源供电的原因是： A，保证不断电 B，“天眼”消耗电能多 C，“天眼”体积庞大 五、计算题（共 7 分，33 题 3 分，34 题 4 分） 33．如图 29 所示，电源电压保持不变。 小灯泡 L 标有“12V 4W”字样，滑动变阻器的最大阻值为 36Ω。当开关 S 闭合，滑动 变阻器的滑片 P 移动到最左端时，灯泡 L 正常发光。求： （1）灯泡 L 正常发光时的电阻 RL； （2）滑片 P 移动到最右端，灯泡 L 消耗的功率 PL？（设灯丝 电阻不随温度改变） 34．某品牌电饭锅，其铭牌及内部电路如图 30 所示，R1 和 R2 是定值电阻。S 是一个温度 控制开关。当水温升高到一定温度时，它会自动切换，使电饭锅从加热状态转为保温状 态。（不考虑 R1 和 R2 的阻值受温度变化的影响）求： （1）用你学过的物理知识推理说明：开关 S 闭合时，电饭锅是处于加热状态还是保温状 态？（写出必要的推导过程） （2）R1 的阻值； （3）保温状态时，通过 R1 的电流 I1； （4）R2 的阻值。 额定电压 220V 频率 50HZ 加热功率 1000W 保温功率 48.4W 图 2911 物理试卷参考答案 一、单项选择题 二、多项选择题 三、实验解答题 21．（1）2020.1 （2）360 22．图略 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 C D B A A C D C B D B D C B B 题号 16 17 18 19 20 答案 ACD BD AB BD AC12 23．同种 从 B 转移到 A 24．（1）电流表示数 （2）B、C 25．2.5 0.5 5 26．（1）质量 吸收相同热量 （2 水 相同时间 a 升温更少。（升高相同温度 a 所需加热时间更长） 27．通电导体在磁场中受力的方向与导体中通过的电流方向是否有关？ （通电导体在磁场中受力的方向与磁场的方向是否有关？） 28．（1）图略 （2）断路 （3）B （4）①求了电功率的平均值 ②没有测出小灯泡在实际电压略高于额定电压时的电功率（答案合理均给 分） 29．（1）电阻 （2）电流表 将电流表串联接入电路中，调节滑动变阻器到适当的位置，记录此时一只烧 瓶中煤油的初温，闭合开关一段时间后，分别利用电流表、停表和温度计测量电流、时 间和这只烧瓶中煤油的温度；待烧瓶中煤油冷却回原来的温度后，调节滑动变阻器到另 一位置，闭合开关，利用停表控制实验时间相同，再次测量并记录电流、时间与这只烧 瓶中煤油的温度。整理器材。 30．（1）电阻 定值电阻两端的电压 （2）40 没有控制电阻两端的电压不变 31．（1）①将 R1、R2 改为阻值不等的电阻，闭合开关，调节滑动变阻器，读取电压 表 V1、V2 的示数。 ②利用电压表 V 测量 R1 和 R2 两端的总电压 （2） U1/V U2/V13 U/V 四、科普阅读题 32．（1） 3×108m/s （2）2988 （3） A 五、计算题 33．示例： （1）小灯泡正常发光时 （2） ， 34．示例： （1）加热状态 S 闭合时， S 断开时， 由 ，所以 Ω=== 364 )12( 22 W V P URL 额 额总 UU = Ω== 36最大RRL VUU L 62 1 == 总 WV R UP L L 136 )6( 22 =Ω== 1 2 R UP 总= 21 2 ' RR UP += 总 211 RRR +< 'PP >14 所以 S 闭合时是加热状态。 （2） （3） （4） Ω=== 4.481000 220 22 1 W V P UR ）（ 热 总 AU PII 22.01 === 总 保 Ω== 1000I UR 总 总 Ω== 6.951- 12 RRR 总