山西省太原市杏花岭区山西省实验中学2024-2025学年九年级上学期11月期中物理试题

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九年级 物 理
(本试卷满分100分，考试时间90分钟)
一、选择题(本大题共10个小题，每小题3分，共30分。在每小题的四个选项中，只有一个符合题目要求，请选出并在答题卡上将该项涂黑。)
1. 现代社会手机成为了主要信息传递工具，下列有关手机正常使用时符合实际的是
A. 手机电池电压约3.7V B. 手机电池电压约 100V
C. 打电话时手机的工作电流约100A D. 手机中各电学元件均为串联关系
2. 下列四个成语所描述的场景中，改变内能方式和其他的不同的是
3. 图甲所示为一款新型水杯，将沸水倒入杯中，轻摇几下后，水温便可降至55℃左右，并能保温3小时。图乙为其内部结构图，杯壁的不锈钢夹层中有晶体传热材料，其在常温下是固态，会随着温度的变化发生可逆的固液转换。取0.3kg该晶体材料，对其进行加热，其温度与吸收的热量关系如图丙所示。下列分析正确的是
A. 该晶体材料的熔点为55℃ B. 在BC段，该晶体材料的内能保持不变
C. 在AB段，该晶体材料的分子热运动变剧烈 D. 该晶体材料不熔化时的比热容为0
4. 如图所示的是新能源油电混合动力汽车，搭载了传统的内燃机、高效的电动机、发电机和蓄电池组。行驶过程中内燃机提供动力，同时可为蓄电池充电，也可以由蓄电池和电动机提供动力，这二者结合使用实现节能环保的效果。下列说法正确的是
A. 电动机工作时将机械能转化为化学能
B. 给汽车动力电池充电时，动力电池相当于用电器
C. 高效的电动机的工作效率可以达到100%
D. 该汽车的内燃机是一台四冲程汽油机，如图乙所示是汽油机的压缩冲程5. 如图是装有静电除尘纸的拖把，拖地时除尘纸与地板摩擦可以轻松将灰尘和头发清扫干净。下列说法正确的是
A. 静电除尘纸和地面摩擦创造了电荷
B. 静电除尘纸与地板带上同种电荷
C. 静电除尘拖把吸引灰尘和头发的工作原理与验电器相同
D. 与地面摩擦后静电除尘纸带电，能吸引轻小物体
6. 科技节上展示了各式水果电池为LED灯供电的场景，将看不见的科学原理变成艺术，让人惊叹不已。下列有关说法正确的是
A：水果和蔬菜扮演了“电源”的角色“
B. 发光二极管主要由铜丝制成
C. 把水果和蔬菜并联起来可以提高电压
D. LED 灯在发光时，导线中的自由电子在做无规则运动
7. 如图为某一广场上的喷雾灯杆，在夜晚，S₁闭合照明灯工作； 当空气中的 PM2.5达到一定值时，控制开关S₂会自动闭合，装置自动喷水；当水箱内水量不足时，S₃断开装置停止喷水，则符合上述要求的电路是
8. 图甲是常用的一种可调风速的小风扇，图乙为其用于调风速的电位器结构图，a、b、c是它的三个接线柱，a、c分别与弧形电阻丝的两端相连，b与旋钮触片相连。下列有关说法正确的是
A. 电位器应该与电风扇中的电动机并联
B. 电位器通过改变接入电路的电阻丝的横截面积来改变电阻
C. 若将a、c接入电路中，逆时针转动旋钮时，电位器接入电路的电阻变小
D. 若将a、b接入电路中，顺时针转动旋钮时，电位器接入电路的电阻变大
9. 如图是“探究电流与电压关系”的实验电路，电源电压恒为3V，定值电阻R=5Ω，下列说法正确的是
A. 闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片调至最右端
B. 闭合开关后，电流表示数为零，电压表示数接近3V，故障可能是滑动变阻器断路
C. 将滑动变阻器的滑片向左滑动，电压表示数逐渐减小
D. 该实验电路中，电压表使用的量程正确10. 教室长时间密闭会导致室内二氧化碳浓度上升，从而影响学生的听课效率。如图甲所示，是某科技小组设计的检测二氧化碳浓度的电路原理图，电源电压保持不变， R₀为定值电阻，R是检测二氧化碳浓度的气敏电阻，其阻值与二氧化碳浓度的关系如图乙所示。闭合开关S，当二氧化碳浓度变大时
A. 气敏电阻R的阻值变大
B. 电路中的电流变小
C. 定值电阻 R₀两端的电压变大
D. 气敏电阻R 两端的电压不变
二、实验探究题(本题共5个小题, 11、12、13、14小题每空2分,15小题4分, 共40分)
11. 在“探究并联电路中的电流特点”实验中，图甲是某小组同学设计的电路图。
(1) 连接电路时，开关应处于 状态；
(2) 图乙是该小组连接的电路，闭合开关S，电流表测通过 的电流；
(3) 该小组同学换用不同规格的小灯泡进行实验，用电流表多次测A、B、C三点电流，记录实验数据如右表。分析实验数据可得：在并联电路中，干路电流与各支路电流的关系是 (写出关系式)；
(4) 实验结束后，小组又利用器材连接了如图丙所示的电路图，当开关S 由闭合到断开时，电流表 A₂的示数 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
12. 小华同学用图甲的电路图探究“电流与电阻的关系”，实验中所用的定值电阻分别是5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω, 电源电压为7.5V不变, 滑动变阻器“30Ω 1A”。
(1) 闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于最 (选填“左”或“右”)端；
(2) 连接好电路后，将5Ω的定值电阻接入电路，调节滑动变阻器使电压表示数为3V，记下电流表示数。把5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻，应将滑动变阻器的滑片向 端移动，使电压表的示数为 V；
(3)小华还想换用30Ω的定值电阻继续进行实验，发现无论怎样移动滑片电压表示数都达不到3V，他接下来的操作应该是 ；
(4) 同组的两个同学先后进行实验，并作出I-R图象如图所示， 图象(选填“甲”或“乙”) 实验操作中符合要求； 分析图像可得结论： 。13. 小明在“测量小灯泡电阻”的实验中，准备的器材有电源(电压恒为6V)、小灯泡(正常工作电压为2.5V)、滑动变阻器R₁(10Ω 1A)、R₂(20Ω 1A)、电流表、电压表、开关及导线若干。
(1) 请用笔画线代替导线，将图甲的电路补充完整(要求：滑片向右移动时电流表示数变大) ；
(2) 闭合开关，电压表示数接近电源电压，电流表无示数。经检查电流表及各接线处均完好，则电路的故障可能是 ；
(3)排除故障后，调节滑片使电压表示数为 V，此时小灯泡正常发光，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的电阻为 Ω(结果保留一位小数) ，实验中选择的滑动变阻器应为 (选填“R₁”或 “R₂”) 。
14. 弹性导电绳逐步成为智能控制系统中部分传感器的敏感元件，某同学测量弹性导电绳的电阻与拉伸后绳长之间的关系，装置安装如图甲所示，导电绳的一端固定，另一端作为拉伸端，两端分别用带有金属夹A、B的导线接入如图乙所示的电路中。
(1)将导电绳拉伸后，用刻度尺测量并记录A、B间的距离，即为导电绳拉伸后的长度L。调节R，使电压表和电流表的指针偏转到合适位置，计算出导电绳的电阻. Rₓ。多次改变弹性导电绳的拉伸后长度L，重复以上操作，得到了多组数据，记录下如表所示，请在图中描绘出如图中描绘 Rₓ—L图线；
(2) 分析数据可知，金属夹A 和金属夹B距离越大，导电绳Rₓ的阻值 ；
(3)若将该导电绳两端固定在某种机械臂上，当机械臂弯曲后，测得导电绳的电阻Rₓ为1.33kΩ，则导电绳拉伸后的长度为 cm，即为机械臂弯曲后的长度。
15. 碳纤维被誉为“新材料之王”，以碳或碳化硅为基体，加入不同量的碳纤维增强材料，通过.化学气相沉积或液相浸渍等工艺，形成导电性、导热性等很多属性不同的复合材料。现有两卷粗细相同的A、B两种不同的复合材料线，请你设计实验方案比较它们的导电性。实验次数
1
2
3
4
5
L/ cm
51.09
51.30
51.50
51.70
51.90
Rₓ/kΩ
1.16
1.21
1.26
1.31
1.35
(1) 实验器材: ;
(2) 实验步骤: ;
(3)实验结论: 。.
三、综合应用题(本大题共9个小题, 16、17、18、19、20小题每空1分, 21小题4分,22小题2分, 23小题5分, 24小题5分, 共30分)
16. 南宋诗人陆游在《村居书喜》中写道：“花气袭人知骤暖，鹊声穿树喜新晴。”其中“花气袭人”属于 现象，表明分子在不停地 。诗人根据浓郁的花香判断出天气暖和了，这是因为分子的热运动与 有关。
17. 如图所示，是一种课间音乐定时播放装置的原理图。“定时开关”是到达设定时间会自动断开的开关。闭合开关S，未到达设定时间时，播放器处于 状态； 到达设定时间时，指示灯 发光(选填“会”或 “不会”)。
18. 如图所示，电源电压保持不变，定值电阻R₀=10Ω，闭合开关S时，看到电流表示数从1A增大到1.5A，则电源电压为 V，开关闭合前后，灯泡L 的亮度 。
19. 如图甲所示的电路中，当闭合开关后，两个电压表指针偏转均如图乙所示，则电灯L₁两端的电压为 V，L₂两端的电压为 V。
20. 阅读短文，回答问题。
太阳能路灯
如图甲所示是某路道两边的太阳能路灯，它由太阳能电池板、控制器、24V的蓄电池组、LED发光二极管、灯杆及灯具外壳组成，它的结构示意图如图乙，.工作时能量流程图如图丙。该灯杆顶端是太阳能电池板，白天光线强时，太阳能电池板为蓄电池充电，夜晚光线弱时，蓄电池为LED灯供电照明。
太阳能电池板的主要材料是晶体硅，它的基本原理是光电效应。光照射到某些物质上，引起物质的电性质发生变化，这类光致电变的现象被人们统称为光电效应。光电效应分为外光电效应和内光电效应。外光电效应是指被光激发产生的电子逸出物质表面的现象，只有入射光的频率高于一定值时，才能激发电子逸出物质表面； 内光电效应是指被光激发所产生的电荷仍在物质内部运动，使物质的导电能力发生变化或在物体两端产生电压的现象。
LED发光二极管是一种半导体器件，它具有工作电压低(2-4V) 、耗能少、寿命长、稳定性高、响应时间短、对环境无污染、多色发光等优点。它与普通的白炽灯发光原理不同，是把电能直接转化为光能，因而其发光效率较高，是新一代固体冷光源，将逐步取代传统光源。(1) 乙图中，当白天光线强时，S与 接通(选填“b”或“c”)，太阳能电池板是利用 (选填“内”或“外”) 光电效应工作的；
(2) LED灯主要由 材料制成，可以把电能直接转化成 能； 它之所以节能，被称为冷光源，是因为电热转换损耗的能量较白炽灯 (选填“高”或“低”)。
21. 9月10日三峡水库正式启动2024年175米蓄水，如图所示。蓄水后，将对大坝上游流域的气候产生一定的影响，据估计上游流域冬天气温将比原来升高2℃左右，请你用所学物理知识解释这个现象。
22.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，如图甲所示，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，则需要工作人员按动按钮开关S₂控制电动机启动横杆。请按照上述要求补全图乙中的模拟电路图。
23. 某汽车在一段平直的公路上匀速直线行驶，行驶一段距离，消耗了4kg汽油。汽油机的效率为30%。那么在这段运动过程中，[水的比热容为 4.2×10³J/kg⋅°C,汽油的热值为4.5×10⁷J/ kg] 求:
(1) 汽油完全燃烧放出的热量是多少?
(2) 如果汽车匀速运动时的受到阻力为 900N，汽车通过的路程是多少?
(3)假设该汽车在这次行驶过程中，发动机排出的废气带走的能量占汽油完全燃烧放出热量的42%，若这些废气的能量全部被初温25℃，质量400kg的水吸收，则一个标准大气压下，水温升高到多少?
24. 某课外活动小组的同学设计了一个用电压表示数的变化来反映环境温度变化的电路，如图甲所示。电源电压为6V不变，电压表的量程为 0-3V,R₀为阻值为20Ω的定值电阻， R₁是热敏电阻，R₁阻值随温度变化的图象如图乙所示。
闭合开关S后，求：
(1) 当电压表示数为2V时，电路中的电流多大?
(2) 该电路所测的最高环境温度是多少?
(3) 若将 R₀、R₁并联接在该电源上，放置在某一环境中时，测得干路中的电流为0.9A，此时人在这样的环境温度中是否舒适? 请通过计算，结合你知道的生活情形分析理由。