北京市西城区2021届上学期初中九年级期末考试物理试卷

本试卷共五道大题，34道小题。满分100分。考试时间90分钟。

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．在国际单位制中，电功的单位是

A．焦耳(J) B．欧姆(Ω) C．伏特(V) D．瓦特(W)

2．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

3．图1所示的四种用电器中，主要利用电流热效应工作的是

4．在汽油机的一个工作循环过程中，将机械能转化为内能的是

A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程

5．图2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

6．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，控制用电器的开关应接在火线和用电器之间

7．关于分子运动理论及有关现象，下列说法中正确的是

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

8．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

9．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

10．小明按图3所示的玩具警车的简化电路图连接了图4所示的四个电路，其中正确的是

11．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5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S₁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S₂，控制电动机启动横杆。在图6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

12．图7所示的电路中，电阻阻值R₁>R₂。闭合开关S后，两块电流表A₁、A₂的示数分别为I₁、I₂，R₁和R₂的两端电压分别为U₁、U₂。下列判断中正确的是

A．U₁> U₂ B．U₁< U₂

C．（I₁-I₂）>I₂ D．（I₁-I₂）<I₂

13．图8所示的电路中，小灯泡L₁、L₂的额定电压均为2.5V，闭合开关S，小灯泡L₁、L₂均发光。若把导线接在小灯泡L₂的两端，则不可能出现的情况是

A．电流表的示数变大

B．小灯泡L₁仍发光且变亮

C．小灯泡L₂熄灭且已烧毁

D．小灯泡L₂熄灭但仍完好

14．有两个灯泡L₁、L₂，它们的额定电压分别是3V、6V。将它们串联到6V电源上时，它们的实际功率相同。将它们并联到3V电源上时，忽略温度对灯泡电阻的影响，下列说法中正确的是

A．两个灯泡都能正常发光 B．两个灯泡都不能正常发光

C．灯L₁的额定功率较大 D．两个灯泡的实际功率仍然相等

15．如图9所示电路，电源两端电压不变，R₁、R₂和R₃为三个定值电阻。R₁的阻值为10Ω。当开关S₁闭合、开关S接1时，电流表的示数为0.9A。当开关S₁闭合、开关S接2时，电流表的示数为0.6A，电阻R₁两端的电压为U₁。当开关S₁断开、开关S按2时，电流表的示数为0.15A，电阻R₁两端的电压为U₁‘。下列判断正确的是

A．U₁:U₁‘=4:3

B．R₂的阻值为5Ω

C．R₃的阻值为30Ω

D．电源两端电压为9V

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．关于原子及其结构，下列说法中正确的是

A．通常情况下，原子整体不显电性

B．原子是由原子核和核外电子构成的

C．原子核带负电，核外电子带正电

D．不同物质的原子核束缚核外电子的本领不同

17．关于导体的电阻，下列说法中正确的是

A．电阻表示导体对电流阻碍作用的大小

B．导体的电阻越大，通过它的电流越小

C．导体的电阻越大，加在它两端的电压越高

D．导体的电阻与它两端的电压和通过它的电流无关

18．下列说法中正确的是

A．热机消耗的燃料越多，效率就越低

B．柴油机的效率一般高于汽油机的效率

C．热机做的有用功越多，效率就越高

D．热机效率高，将内能转化为机械能的比例就大

19．已知：水的比热容是4.2×10³J/ (kg·℃)，砂石的比热容约是0.92×10³J/ (kg·℃)。下列说法中正确的是

A．一杯水倒出一半，杯内剩余水的比热容变小

B．因为水的比热容大，所以沿海地区比内陆地区昼夜温差小

C．1kg的水升高或降低相同的温度，吸收或放出的热量相同

D．1kg的砂石温度升高1℃吸收的热量约为0.92×10³ J/(kg·℃)

20．如图10甲所示的电路中，电源电压为6V且保持不变，闭合开关S，滑片P从A端移动到B端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系图像如图10乙所示，下列判断中正确的是

A．R₁两端电压的最小值为1V B．电路总功率最大时，电路中的电流为0.1A

C．R₂的最大阻值为60Ω D．电路总功率最小时，R₂的电功率为0.5W

三、实验解答题（共49分，21～24题每空各2分，31题3分，其他题每空、每图各1分）

21．(1)图11所示电阻箱的示数为______________Ω。

(2)图12所示电能表的示数为______________kW·h。

22．在生活中，我们可以用试电笔辨别火线和零线。图13甲、乙所示的试电笔的用法中，正确的是______________（选填“甲“或“乙“）图；笔尖插入插座的插孔中，若氖管发光，证明此处与______________（选填“火“或“零“）线相连。

23．小华在实验室利用伏安法测量小灯泡的电功率。在实验过程中，当电压表的示数和电流表示数如图14所示时，通过小灯泡的电流为A，此时小灯泡的电功率为______________W。

24．(1)如图15所示，在配有活塞的厚壁玻璃筒中放一小块硝化棉。把活塞迅速压下，可以看到的现象是__________________。在这一过程中，通过______________的方式改变空气的内能。

(2)小霞想检验被摩擦过的气球所带电荷的种类。如图16所示，小霞将气球靠近被毛皮摩擦过的橡胶棒，发现它们互相吸引，由此她判断气球带______________（选填“正“或“负“）电，她判断的依据是______________。

25．为了“探究不同物质的吸热能力与物质种类的关系“，小强选用两个规格相同的电加热器、烧杯、温度计，分别给初温相同的A、B两种物质加热，实验装置如图17甲、乙所示。

(1)小强给质量______________（选填“相同“或“不同“）的A、B两种物质加热，在实验中通过控制加热时间相同的方法，来保证A、B两种物质_______________相同，再通过比较它们_________来比较A、B两种物质吸热能力的差异。

(2)小强利用所测数据绘制了图18所示的图像，根据图像可以判断：______________（选填“A”或“B”）种物质的吸热能力更强。

26．小军和小亮在探究并联电路电流规律的实验中，设计了如图19甲所示的实验电路图，并连接了如图19乙所示的实验电路。

(1)在图19乙所示的实验电路中，电流表是______________（选填“串联“或“并联“）在被测电路中的。闭合开关S，电流表测量的是对应图19甲中的______________（选填“A”、“B”或“C”）点的电流。

(2)小亮发现在图19乙所示的电路中，只需移动一根导线，就可以测量另外一点的电流。请你画出一种改接的方法：在移动的导线上画“×”，并用笔画线代替导线画出导线改接的位置。经你改动后，电流表测量的是对应图19甲中______________（选填“A”、“B”或“C”）点的电流。

(3)下表是他们在实验中用两盏规格相同的灯泡得到的实验数据，I_A、I_B、I_C分别表示通过A、B、C三点的电流。他们根据数据得出：在并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，且各支路的电流相等。他们若想得到关于并联电路电流的普适规律，还需进行的操作是：

①______________ ；②______________。

27．实验桌上有两个完全相同的烧瓶，烧瓶内装有质量相等、初温相同的煤油、完全相同的温度计A和B，烧瓶内还分别装有阻值不同且不变的电阻丝R₁和R₂(R₁>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20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。”

(1)此实验通过______________反映电流通过导体时产生热量的多少；

(2)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。

28．小玮要研究导体的导电性能，她依次将5个不同导体接入图21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。

(1)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)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。

29．小刚同学在探究“电流跟电阻的关系“实验中，利用如图22所示实验器材进行实验，其中电源电压恒为4.5V。

(1)请根据图22所示的电路，在虚线框内画出小刚设计的实验电路图。（电阻箱的符号用表示）

(2)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)小刚的主要实验步骤如下，请你将其补充完整：

①调节电阻箱的阻值R为5Ω，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3V，读取电流表的示数I，并将R、I记录在表格中。

②断开开关S，调节电阻箱R的阻值为10Ω，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。

③改变______________，仿照步骤②再进行四次实验，并将相应的R、I记录在表格中。

(4)请你帮小刚设计实验数据记录表。

30．小红想利用一块电压表和阻值已知的定值电阻R₀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23所示的实验电路。

(1)以下是小红设计的部分实验方案，请你帮她补充完整：

①开关S闭合、S₁闭合、S₂断开，记录电压表示数为U₁；

②开关S闭合、S₁______________、S₂______________，记录电压表示数为U₂。

(2)请你用电压表两次的示数U₁、U₂和R₀表示出R_x，R_x=______________。

31．图24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两点间的镍铬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)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)简要分析镍铬合金丝的外皮燃烧的原因。

四、科普阅读题（共4分，每空1分）

32．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2020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，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。

2019年6月28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300万吨，焚烧发电每年将可达近1.5×10⁹kW·h。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)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)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)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7500h计算）

五、计算题（共7分，33题3分，34题4分）

33．如图25所示，闭合开关S，电压表V₁、V₂的示数分别为6V、2V，电流表的示数为1A。

求：(1)电源电压： (2)电阻R₁的阻值。

34．图26甲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26乙所示为该电饭煲的工作原理图，R₁和R₂为阻值不等且不变的电热丝，S是手动开关，S₁是自动控制开关。该电饭煲的额定电压是220V，在它正常工作30min内，它的电功率随时间变化的图像如图26丙所示。

(1)请画出该电饭煲在保温和加热时的等效电路图；

(2)求出电热丝R₁的阻值；

(3)在不考虑热损失的条件下，当用电高峰期实际电压为200V时，求出该电饭煲从开始工作到开关S₁第一次自动断开需要的时间。

参考答案

一、单项选择题（每题2分，共30分）

二、多项选择题（每题2分，共10分）

三、实验解答题（共49分，21～24题每空各2分，31题3分，其他题每空、每图各1分）

21．(1) 2021（2分）

(2) 1039．5（2分）

22．乙；火（4分）

23．0.26; 0.52（4分）

24．(1)硝化棉燃烧；做功（4分）

(2)正；异种电荷相互吸引（4分）

25．(1)相同；吸收的热量；升高的温度

(2)A

26．(1)串联； C

(2)方案①见图1，A;方案②见图2，B；

(3)①选用规格不同的灯泡（或其他用电器）

②多做几组实验

27．(1)温度计示数升高的多少

(2)大；电阻

28． (1)1、4

(2)材料；长度；横截面积越大

29．(1)见图3

(2)B

(3)②B;3；③电阻箱的阻值

(4)

30．(1)②断开；闭合

(2)

31．(1)不可以

(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=I²Rt，镍铬合金丝的电阻R不变，通过它的电流增大，所以单位时间内电流通过镍铬合金丝产生的热量明显增多，镍铬合金丝的外皮温度升高而燃烧。

（2分）

四、科普阅读题（共4分，每空1分）

32．(1)高

(2)化学；机械

(3)2×10⁵

五、计算题（共7分，33题3分，34题4分）

33．解：(1)见图4，U=6V …………1分

(2)U₁=U-U₂=6V-2V=4V…………1分

…………1分

34．解：

(1)开关S闭合，S₁断开时为保温状态，只有R₁接入电路（见图5）：

开关S、S₁均闭合时为加热状态，R₁、R₂并联接入电路（见图6）。…………1分

(2) …………………1分

（3）∵Q=Q’

∴

∴U²t=U’²t’

…………………………2分