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1、北京市西城区2020-2021学年九年级上学期物理期末考试试卷阅卷人、单 选 题（共15题；共30分）得分1.（2 分）在国际单位制中，电功的单位是（）A.焦 耳（J）B.欧 姆（C）C.伏 特（V）【答案】A【解析】【解答】A.焦耳（J）是功、电功、热量、能的单位，A 符合题意。B.欧姆（C）是电阻的单位，B 不符合题意。C.伏特（V）是电压的单位，C 不符合题意。D.瓦特（W）是功率、电功率的单位，D 不符合题意。故答案为：AoD.瓦 特（W）【分析】在国际单位中，电功的单位是焦耳。2.（2 分）下列物品中，通常情况下属于导体的是（）A.2B铅笔芯 B.电工胶底鞋 C.陶瓷碗 D.玩具木棒
2、【答案】A【解析】【解答】A.2B铅笔芯由石墨制成，通常情况下属于导体，A 符合题意；B.电工胶底鞋由橡胶制成，通常情况下不属于导体，B 不符合题意；C.陶瓷碗由陶瓷制成，通常情况下不属于导体，C 不符合题意；D.玩具木棒由木材制成，通常情况下不属于导体，D 不符合题意。故答案为：Ao【分析】常见的导体有金属、铅笔芯、人体、大地等。3.（2 分）如图所示的四种用电器中，主要利用电流热效应工作的是（）A.电动牙刷B.电动剃须刀电蒸蛋器D.迷你电风扇【答案】C【解析】【解答】A.电动牙刷，是通电后，牙刷运动起来，主要是把电能转化为动能，不是利用电流热效应工作，A 不符合题意；B.电动剃须刀，是通电
3、后，剃须刀的刀片运动起来，主要是把电能转化为动能，不是利用电流热效应工作，B 不符合题意；C.电蒸蛋器，是通电后，蛋的温度升高，是把电能转化为内能，是利用电流热效应工作，C 符合题意；D.迷你电风扇，是通电后，风扇扇叶转起来，主要是把电能转化扇叶的动能，不是利用电流热效应工作，D 不符合题意。故答案为：C【分析】将电能转化为内能，是电流的热效应。4.（2 分）四冲程内燃机工作时，机械能转化成内能的冲程是（）A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程【答案】B【解析】【解答】四冲程内燃机工作时，机械能转化成内能的冲程是压缩冲程选B。故答案为：B【分析】汽油机四个冲程中压缩冲程是机械能
4、转化为内能，做功冲程是内能转化为机械能.5.（2 分）如图所示是生活中使用的一种小夜灯，在它的上方有一个光敏元件。当周围环境较暗时,小夜灯发光；当周围环境较亮时，小夜灯不发光。这个光敏元件相当于小夜灯电路中的（）A.电源B.开关C.用电器D.导线【答案】B【解析】【解答】由题意可知，光敏元件控制电路的通断，相当于小夜灯电路中开关。故答案为：Bo【分析】电路中，开关是控制电路通断的元件。6.（2 分）关于家庭电路和安全用电，下列说法中正确的是（）A.用电器失火时，应先灭火，再切断电源B.用电器的金属外壳接零线即可，不需要接地C.家庭电路中若安装了漏电保护器，无需再安装空气开关D.家庭电路中，控制
5、用电器的开关应接在火线和用电器之间【答案】D【解析】【解答】A.用电器失火时，应切断电源，再灭火，才能避免触电事故，A 不符合题意；B.用电器的金属外壳接必须接地线，B 不符合题意；C.家庭电路中若安装了漏电保护器，还需要安装空气开关，保证电流比较大的时候能够断开空气开关，保护电路，C 不符合题意；D.家庭电路中，控制用电器的开关应接在火线和用电器之间，保证了，再开关断开后，用电器上没有电流经过，避免触电事故，D 符合题意。故答案为：D。【分析】家庭电路中，开关连接在火线和用电器间；有金属外壳的用电器，外壳需要接地；漏电保护器和空气开关各有不同的作用。7.（2 分）关于分子动理论及有关现象，下
6、列说法中正确的是（）A.雪花飞舞，说明分子在不停地做无规则运动B.用手捏海绵，海绵的体积缩小了，说明分子间有空隙C.铁块很难被压缩，说明分子之间同时存在着引力和斥力D.红墨水同时滴入冷水和热水中，红墨水在热水中扩散得快【答案】D【解析】【解答】A.雪花是固体小颗粒，雪花飞舞，是物体的机械运动，不是分子运动，A 不符合题意；B.用手捏海绵，海绵的体积变小了，是因为海绵之间的空气被挤出了，与分子间隙无关，B 不符合题意；C.很难被压缩说明分子间存在相互作用的斥力，c 不符合题意；D.墨水在热水中比冷水中扩散快，说明温度越高，分子运动越快，D 符合题意。故答案为：D。【分析】分子在不停的无规则运动，
7、分子运动和温度有关；分子间存在引力和斥力。8.（2 分）关于一定质量的气体的内能，下列说法中正确的是（）A.温度升高，它的内能一定增加B.它的内能增加，一定是吸收了热量C.它的内能越大，含有的热量越多D.温度为0时，它可能没有内能【答案】A【解析】【解答】A.气体的内能和质量、温度有关，对于一定质量的气体，温度升高时，它的内能一定增加，A 符合题意；B.改变内能的方式有两种，做功和热传递，那么它的内能增加，也可能是外界对它做了功，不一定是吸收了热量，B 不符合题意；C.热量是一个过程量，不能说含有，应该说吸收或放出，所以不能说它的内能越大，含有的热量越多，C 不符合题意；D.一切物体，不论温度
8、高低，都具有内能，所以温度为0时，它还是有内能的，D 不符合题意。故答案为：Ao【分析】一切物体都具有内能；物体的内能和质量、温度、状态有关；改变内能的方式有做功和热传递。9.（2 分）下列说法中正确的是（）A.只有正电荷定向移动才能形成电流B.电路两端有电压，电路中一定有电流C.自由电子定向移动的方向与电流方向相反D.绝缘体不容易导电是因为绝缘体内没有电荷【答案】C【解析】【解答】A.电荷的定向移动形成电流，电荷包括正电荷和负电荷，A 不符合题意；B.电路中要形成持续电流，则电路两端需有电压，并且电路必须为通路，所以，电路两端只有电压，电路不一定有电流，B 不符合题意；C.电荷定向移动的方向
9、规定为电流的方向，因此金属导体中自由电子定向移动的方向与电流的方向相反，C 符合题意；D.绝缘体不容易导电，是因为绝缘体内几乎没有自由移动的电荷，并不是没有电荷，D 不符合题J ie.居、O故答案为：Co【分析】电荷的定向移动形成电流；电流方向和自由电子定向移动的方向相反；绝缘体内几乎没有自由移动的电荷。10.（2 分）小明按如图所示的玩具警车的简化电路图连接了下图的四个电路，其中正确的是B.【解析】【解答】由电路图可知，两开关闭合后电动机与指示灯并联，开关,控制电动机所在支路,开 关S2控制指示灯所在支路，B实物图中连接正确。故答案为：B。【分析】根据电路图的用电器连接方式、开关位置，连接实
10、物图。11.（2分）防控疫情期间，为了严格控制外来车辆出入小区，很多小区安装了门禁系统，如图所示。系统可以通过电子眼自动识别车辆，若是小区内部车辆，则由自动开关$控制电动机启动横杆；若是外部车辆，需要工作人员按动按钮开关S 2,控制电动机启动横杆。在图中所示的四个电路中，能正确模拟门禁系统内部控制电路的是（）【答案】B【解析】【解答】小区内部车辆门禁系统可以自动识别将门打开，外部车辆需要门卫人员按动按钮才能将门打开，若将门禁系统看做一个自动开关，按钮看做一个手动开关，则两个开关单独都能打开大门，即两开关并联后再与电动机串联。故答案为：Bo【分析】多个开关分别控制用电器时，开关并联。12.（2分
11、）如图所示的电路中，电阻阻值RIR2。闭合开关S后，两块电流表Ai、A2的示数分别为IH 12,Ri和R2的两端电压分别为U、U2。下列判断中正确的是（）C.(I f)12B.U,U2D.(I1-I2)R2,所 以/1一/2=*/2=*即/1-/2 R2)小兰将它们与滑动变阻器、学生电源、开关、以及导线连接组成如图所示的电路，探究“电流通过导体产生的热量跟什么因素有关。”A B（i）（i分）此实验通过 反映电流通过导体时产生热量的多少；（2）（2 分）闭合开关S,通电一段时间后，观察到温度计A的示数比温度计B的示数（选填“大”或“小”），说明电流通过导体产生的热量跟 有关。【答案】（1）温度计
12、示数升高的多少（2）大；电阻【解析】【解答】（1）从图中可以看到，温度计是测量煤油的温度，而煤油是由导体加热的，电流通过导体时产生热量的多少，导致煤油的不同升温，那么温度计示数不同，即此实验通过温度计示数升高的多少来反映电流通过导体时产生热量的多少。（2）从图中可以看到，观察到温度计A的示数比温度计B的示数大，那么电阻丝Ri和 R2产生的热量关系是QAQ2，RI R 2,即电流通过导体产生的热量跟电阻有关。【分析】（1）探究电流产热多少的影响因素时，根据温度计示数变化可以反应产生热量的多少；（2）当电流和通电时间相同时，电流产生的热量和电阻有关。28.（4 分）小玮要研究导体的导电性能，她依次
13、将5 个不同导体接入如图所示的电路M、N 两点间，观察并记录每次电流表的示数，通过电路中电流的大小来反映这几个导体的导电性能的强弱。与这5 个导体相关的数据和每次记录的电流表示数如下表所示序号导体材料导体长度导体横截面积电流1/A1铜LS0.2 82银铭0.3 L2 S0.2 63银铭L0.5 S0.1 24银铭LS0.25银铭L2 S0.2 4（1）（1 分）通过比较序号 数据可知：导体的导电性能的强弱与导体的材料有关；（2）（3 分）通过比较序号3、4、5 数据可知：在导体的 和 一定的条件下，其导电性能越强。【答案】（1）1、4（2）材料；长度；横截面积越大【解析】【解答】（1）根据控制
14、变量法思想，通过比较序号1、4数据，控制导体长度与横截面积相同，可知导体的导电性能的强弱与导体的材料有关。（2）通过比较序号3、4、5 数据可知：在导体的材料和长度一定的条件下，横截面积越大，通过的电流越大，则其导电性能越强。【分析】（1）探究电阻和导体材料的关系时，需要选择长度和横截面积相同的电阻进行实验；（2）导体的材料和长度一定时，横截面积越大，导体的电阻越小。2 9.（1 4 分）小刚同学在探究“电流跟电阻的关系”实验中，利用如图所示实验器材进行实验，其中电源电压恒为4.5 V。3）（5 分）请根据图所示的电路，在虚线框内画出小刚设计的实验电路图。（电阻箱的符号用-r z5-表示）（2
15、）（1分）闭合开关S 前，滑动变阻器的滑片P 应置于（选填A”或B”）端。（3）（3 分）小刚的主要实验步骤如下，请你将其补充完整：调节电阻箱的阻值R 为5 C,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P 使电压表的示数U 为3 V,读取电流表的示数I,并将R、I 记录在表格中。断开开关S,调节电阻箱R 的阻值为1 0 C,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P 向（选填A”或B”）端滑动，使电压表的示数U 仍为 V,读取电流表的示数I,并将R、I记录在表格中。改变 ，仿照步骤再进行四次实验，并将相应的R、I 记录在表格中。（4）（5 分）请你帮小刚设计实验数据记录表。(3)B；3；电阻箱的阻值(4)实验
16、次数123456R/QI/A【解析】【解答】(1)根据图所示的电路，两电阻串联，电压表测量电阻箱两端电压，滑动变阻器的滑片向右移动时接入的电阻变大，实验电路图如图所示：Hyp(2)闭合开关S前，滑动变阻器应接入最大阻值，即滑片P应置于B端。(3)在探究“电流跟电阻的关系”实验中应保持电压表示数不变，电阻箱的阻值是自变量；调节电阻箱的阻值R为5 C,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P使电压表的示数U为3 V,读取电流表的示数I,并将R、I记录在表格中；断开开关S,调节电阻箱R的阻值为1 0 C,闭合开关S,根据串联分压可知电压表示数变大，调节滑动变阻器的滑片P向B端滑动，使电压表的示数U仍为3
17、V,读取电流表的示数I,并将R、I记录在表格中；改变电阻箱的阻值，仿照步骤再进行四次实验，并将相应的R、I记录在表格中。(4)实验中需要记录R、I,则设计实验数据记录表如下所示：实验次数123456（3）当电压一定时，电压表处的电阻变大，滑动变阻器的阻值调大，根据电流和电阻的乘积计算电压；改变电压表处的电阻多次实验；（4）根据多次实验探究的数据，设计实验记录表。3 0.（3 分）小红想利用一块电压表和阻值已知的定值电阻R o 测量未知电阻R x 的阻值。小红选用满足实验要求的器材，连接了如图所示的实验电路。（1）（2 分）以下是小红设计的部分实验方案，请你帮她补充完整：开关S闭合、S i 闭合
18、、S 2 断开，记录电压表示数为U i；开关S闭合、Si、S2,记录电压表示数为U 2。（2）（1 分）请你用电压表两次的示数U i、U 2 和RO表示出RX,RX=【答案】（1）断开；闭合【解析】【解答】（1）开关S闭合、S i 闭合、S 2 断开，记录电压表示数为U i；由图知道，R o 与电阻R*串联，电压表示数U i 为电源电压。开关S闭合、S i 断开、S 2 闭合，R o 与电阻R、串联，电压表示数为U 2 为 R o 两端的电压，由欧姆定律知道，此时电路中的电流是I*（2）由串联电路电压的特点知道，R、两端的电压Ux=Ur-U2由欧姆定律知道，氐的阻值是心 一 了 一 一百一 A
19、。【分析】（1）只利用电压表测量未知电阻时，电压表分别测量部分电阻的分压和总电压；（2）根据电压和已知的电阻的比值计算电流，利用电压和电流的比值计算电阻大小。3 L （2 分）如图所示的实验装置是保险丝作用演示器，它是一个由三盏灯组成的并联电路，电源电压保持不变。在实验过程中，如果将C、D两点间接入的保险丝更换为铜丝，干路总开关闭合，当三盏灯全部接入电路一段时间后，接在A、B两点间的锲倍合金丝的绝缘外皮就会燃烧起来。请你利用所学知识回答：（1）（1 分）在家庭电路中，铜丝（选填“可以”或“不可以”）替代保险丝，保护电路；（2）（1 分）简要分析银铭合金丝的外皮燃烧的原因。【答案】（1）不可以（
20、2）根据公式/=与，因为U不变，当三盏灯全部接入电路时，P增大，所以1 增大。根据焦耳定律Q=F R t,锲铝合金丝的电阻R不变，通过它的电流增大，所以单位时间内电流通过银辂合金丝产生的热量明显增多，银铭合金丝的外皮温度升高而燃烧。【解析】【解答】（1）由题意可知，当用铜丝代替保险丝，导线的绝缘外皮会燃烧起来，说明在家庭电路中，由于铜丝的熔点较高，铜丝不可以替代保险丝。（2）根据公式/=,因为U不变，当三盏灯全部接入电路时，P增大，所以I 增大。根据焦耳定律Q=P R t,锲铭合金丝的电阻R不变，通过它的电流增大，所以单位时间内电流通过银信合金丝产生的热量明显增多，锲铝合金丝的外皮温度升高而燃
21、烧。【分析】（1）保险丝的电阻率大，熔点低，铜丝不可以替代保险丝；（2）当电路中电流较大时，相同的导体产生的热量大，容易产生危险。阅卷人五、科普阅读题（共1题；共4分）得分3 2.（4 分）阅读下面的短文，回答问题。垃圾发电新修订的 北京市生活垃圾管理条例于20 20 年 5 月 1日起施行，这对北京市的垃圾分类工作起到了巨大的推动作用。垃圾分类收集能减少环境污染，促进资源循环利用。目前常用的垃圾处理方法之一是利用垃圾发电。垃圾发电分为两类。第一类是对热值较高的废弃物进行高温焚烧，彻底消灭其中的病源性生物和腐蚀性有机物，在高温焚烧过程中产生的高温烟气要经过技术处理，高温烟气释放出的热量给水加热
22、，产生的蒸汽推动汽轮机转动，带动发电机发电。第二类是对不能燃烧的有机物进行厌氧发酵处理，产生的沼气经过干燥脱硫后，再进入沼气内燃机燃烧来带动发电机发电。2 0 1 9 年 6月2 8 日，我国上海老港再生能源利用中心二期项目整套启动，在这里将建立全球规模最大的垃圾焚烧厂。该项目完成并投入运行后，老港再生能源利用中心全厂总焚烧处理生活垃圾达到每年3 0 0 万吨，焚烧发电每年将可达近1.5 x l 09k W ho随着垃圾回收、处理、运输、综合利用等各环节技术不断发展，垃圾发电方式很有可能成为最经济的发电技术之一，从长远效益和综合指标看，将优于传统的电力生产。因此，兴建垃圾电厂十分有利于城市的环
23、境保护，尤其是对土地资源和水资源的保护，实现可持续发展。请根据上述材料，回答下列问题：（1）（1 分）垃 圾 发 电 应 选 择 热 值 较 （选填“高”或“低”）的废弃物进行高温焚烧。（2）（2 分）在第一类垃圾发电过程中，能量是从 能转化为内能，再转化为能，最后输出电能。（3）（1 分）上海老港再生能源利用中心二期项目完成并投入运行后，其年发电量相当于kW 火电机组一年的发电量。（1 年火电机组工作时间按大约7 5 0 0 h 计算）【答案】（1）高（2）化学；机械（3）2 x 1 0 5【解析】【解答】（1）垃圾发电应选择热值较高的废弃物进行高温焚烧，单位质量或体积的物质产生的热量较多。
24、（2）在第一类垃圾发电过程中，高温烟气释放出的热量给水加热，产生的蒸汽推动汽轮机转动，带动发电机发电，即能量是从生物燃料的化学能转化为内能，再转化为汽轮机的机械能，最后输出电能。（3）上海老港再生能源利用中心二期项目完成并投入运行后，焚烧发电每年将可达近1.5 x l 09k Wh,由P=可 知 t 4=%=2 x 1 0 M W1P 7 5 0 0 n【分析】（1）不同燃料的热值不同；热值是燃料的特性；（2）燃烧燃料时，化学能转化为内能；内能发电时，转化为机械能；（3）根据电能和时间的比值，可以计算发电功率。阅卷入六、计 算 题（共2题；共2 5分）得分33.（10分）如图所示，闭合开关S,
25、电压表V i、V2的示数分别为6V、2 V,电流表的示数为1A。求：（1）（5分）电源电压；（2）（5分）电阻R i的阻值。【答案】（1）解：闭合开关S后两电阻串联，等效电路图如下所示:&R,1/=1A 八，&=2V-U=6V-可知电源电压即电压表V i的示数U=6V答：电源电压为6V；（2）解：根据串联分压可知，电阻R i的两端电压为Ui=U 2=6 V-2 V =4V则电阻R i的阻值为%=与=胃=4。1 X/1答：电阻R i的阻值为4C。【解析】【分析】（1）根据电路图中连接的用电器，画出等效电路图；（2）根据串联电路电压规律，计算分压，利用电压和电流的比值计算电阻。34.（15分）图甲
26、所示为某款新型电饭煲，它可以智能化地控制不同时间段的烹饪温度，从而得到食物最佳的营养和口感。图乙所示为该电饭煲的工作原理图，&和R2为阻值不等且不变的电热丝，S是手动开关，S i 是自动控制开关。该电饭煲的额定电压是2 2 0 V,在它正常工作30 m i n 内，它的电功率随时间变化的图像如图丙所示。（1）（5 分）请画出该电饭煲在保温和加热时的等效电路图；（2）（5 分）求出电热丝R i 的阻值；（3）（5 分）在不考虑热损失的条件下，当用电高峰期实际电压为2 0 0 V 时，求出该电饭煲从开始工作到开关S i 第一次自动断开需要的时间。【答案】（1）解：开关S闭合，S i 断开时为保温状
27、态，只有R i 接入电路，等效电路图如图所示:一 1口 二开关S、S i 均闭合时为加热状态，R 、R 2 并联接入电路，等效电路图如图所示:J卜P-99QV；J220V 一答：该电饭煲在保温和加热时的等效电路图见解析22 2（2）解：由 p=1L可知电热丝R i 的阻值为&=%=翎%=440 0R/-I 1 1U W答：电热丝R i 的阻值为440 C；2 1（3）解：不考虑热损失，贝 U Q =Q ,即 t =，及 总 K 总化 简 得=u12t_ U2tU则2(2 2 0 1 Z)x l O m i n(2 0 0 V)212.1min答：该电饭煲从开始工作到开关S i 第一次自动断开需
28、要的时间为1 2.1 m i no【解析】【分析】（1）根据电路中连接的元件，画出等效电路图；（2）利用电压和电功率，可以计算用电器的电阻大小；（3）根据热量和电阻相等时，结合电压和工作时间，可以计算实际时间。试题分析部分1、试卷总体分布分析总分：120分分值分布客观题（占比）49.0(40.8%)主观题（占比）71.0(59.2%)题量分布客观题（占比）22(64.7%)主观题（占比）12(35.3%)2、试卷题量分布分析大题题型题目量（占比）分 值（占比）实验题7(20.6%)36.0(30.0%)填空题4(11.8%)10.0(8.3%)科普阅读题1(2.9%)4.0(3.3%)多选题5
29、(14.7%)15.0(12.5%)计算题2(5.9%)25.0(20.8%)单选题15(44.1%)30.0(25.0%)3、试卷难度结构分析序号难易度占比1普通(41.2%)2容易(58.8%)4、试卷知识点分析序号知识点（认知水平）分 值（占比）对应题号1温度、热量与内能的关系2.0(17%)82分子间相互作用力2.0(17%)73欧姆定律及其应用17.0(14.2%)12,15,20,334实际功率2.0(1.7%)145原子结构3.0(2.5%)166电功及电功的实质2.0(17%)17电流的方向2.0(17%)98能量的转化或转移4.0(3.3%)329电功计算公式的应用19.0(
30、15.8%)32,3410安全用电原则2.0(17%)611热量的概念2.0(1.7%)812探究串并联电路中的电流特点实验6.0(5.0%)2613电路的构成及电路图17.0(14.2%)5,3414电流的测量及电流表的使用2.0(17%)2315根据实物图画电路图2.0(17%)1116电路的三种状态2.0(17%)1317串联电路的电压规律10.0(8.3%)3318测电笔的使用2.0(17%)2219电流的形成2.0(17%)920电压的测量及电压表的使用2.0(17%)2321探究电流与电压、电阻的关系实验14.0(11.7%)2922导体与绝缘体4.0(3.3%)2,923家庭电路
31、的连接2.0(17%)624比热容3.0(2.5%)1925焦耳定律3.0(2.5%)2726影响电阻大小的因素7.0(5.8%)17,2827有持续电流的条件2.0(17%)928电阻3.0(2.5%)1729变阻器2.0(1.7%)2130内燃机的四个冲程2.0(1.7%)431分子热运动2.0(1.7%)732焦耳定律的应用2.0(17%)3133实物的电路连接2.0(17%)1034并联电路的电流规律4.0(3.3%)12,1535伏安法测电阻的探究实验3.0(2.5%)3036内能的概念2.0(17%)837热量的计算3.0(2.5%)1938电功率的计算22.0(18.3%)14,20,23,3439电能表参数的理解2.0(1.7%)2140电流的热效应2.0(1.7%)341电阻的串联2.0(17%)1542做功改变物体内能4.0(3.3%)2443热机的效率3.0(2.5%)1844电荷间的相互作用规律4.0(3.3%)2445熔断器的作用及保险丝的选择4.0(3.3%)6,3146比较不同物质吸热的情况实验4.0(3.3%)25