江苏省南通市通州区等2地2024-2025学年九年级（上）期末物理试卷

这是一份江苏省南通市通州区等2地2024-2025学年九年级（上）期末物理试卷，共12页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，作图题，实验探究题，计算题，综合题等内容，欢迎下载使用。
1.铅笔在书写过程中，笔芯的电阻阻值( )
A. 不断变大B. 不断变小C. 保持不变D. 先变小后变大
2.下列使物体内能“增大”“减少”的方式与“钻木取火”相同的是( )
A. 热汤中的汤勺内能增大B. 放入冰箱中的食品内能减小
C. 火堆旁的毛巾内能增大D. 反复弯折后的铁丝内能增大
3.电路和水路有许多相似之处，下列说法类比不正确的是( )
A. 水轮机类比为电源
B. 阀门类比为开关
C. 水管类比为导线
D. 水流类比为电流
4.如图所示，地磁北极的位置最可能是( )
A. a
B. b
C. c
D. d
5.自动售货机既可以通过刷卡闭合“刷卡开关”、接通电机出货；也可以通过投币闭合“投币开关”、接通电机出货。光线较暗时“光控开关”自动闭合，接通灯泡提供照明。下列电路中符合题意的是( )
A. B.
C. D.
6.两个完全相同的滑轮，分别以图示两种方式，将重为G的物体在相同时间内匀速提至相同高度，不计绳重和摩擦，甲、乙的机械效率分别为η1、η2，拉力F1、F2做的功分别为W1、W2，功率分别为P1、P2。下列判断正确的是( )
A. F1=2F2
B. P1W2
D. η1=η2
7.小明用如图所示的装置“探究物质的吸热能力与物体种类是否有关”，阻值恒定为R1、R2的两段电热丝分别放在两个完全相同的烧瓶中，烧瓶内分别盛有质量和初温均相同的液体甲、乙，实验中所用温度计完全相同。下列关于R1、R2和液体甲、乙的说法正确的是( )
A. R1=R2，甲、乙是不同液体B. R1=R2，甲、乙是同种液体
C. R1R2，甲、乙是同种液体
8.如图所示，圆形擦地机器人的总质量为3kg，直径为30cm，现机器人按图中虚线所示的行进方式来回打扫一个空房间，它从O点出发经过9s清扫到P点。忽略擦地过程中机器人总质量的变化，已知擦地过程中的阻力为机器人总重的0.3倍，则从O到P的过程中，机器人克服阻力做功的功率最接近( )
A. 5WB. 9WC. 20WD. 40W
9.如图甲所示，小灯泡L的规格是“6V 0.5A”，闭合开关S，当滑动变阻器连入电路中的电阻为4Ω时，L正常发光。小灯泡的I−U图像如图乙所示，电源电压保持不变。下列说法中正确的是( )
A. 电源电压为10V
B. 小灯泡的电阻始终为12Ω
C. 当滑动变阻器接入电路中的电阻为20Ω时，电流表示数为0.25A
D. 在图乙中画出变阻器的I−U图像，它与L的图像交点处的电流为0.45A
二、多选题：本大题共1小题，共2分。
10.物理文化周辨论活动之一是谈谈对“温度、内能、热量”的认识，下列观点中正确的是( )
A. 物体吸收热量越多，温度越高
B. 物体吸收热量，内能可能不变
C. 物体的温度不变，它的内能也可能增大
D. 热量总是从内能大的物体转移给内能小的物体
三、填空题：本大题共5小题，共20分。
11.如图所示，将摆球从A点静止释放，经过最低点O到达B点，A、B两点等高。摆球从A点到O点的过程中，______能转化为______能，摆球到达B点时动能为______J。整个过程中，摆球的机械能______(选填“增大”“不变”或“减小”)。
12.如图所示是小明家的电能表表盘，该电能表的示数为______kW⋅h，家中同时工作的用电器总功率不能超过______W。小明发现家中标有“220V 1500W”字样的一台电水壶单独工作时，该电能表脉冲指示灯1min内闪烁了64次，则1min内电水壶耗电______kW⋅h，此时电路中的实际电压______220V(选填“低于”“高于”或“等于”)。
13.如图所示的家庭电路，两虚线框中连入了电灯和开关，则方框______中为开关；闭合开关后，若电灯发光，使用测电笔接触a、b、c、d四点时，氖管发光的点有哪些？______；若发现电灯不亮，使用测电笔接触a、b、c三点时试电笔的氖管均发光，接触d点时测电笔的氖管不发光，则该电路的故障为______。
14.如图甲，将气球吹大后，抓住气球放气，发现气球皮的温度和原来相比______(选填“变高”“变低”或“没有变化”)，此过程发生的能量转化与四冲程汽油机的______冲程的能量转化是一致的。如图乙，一台小汽车的发动机是四缸四冲程汽油机，飞轮的转速为2400r/min，一个做功冲程中燃气对活塞做功2000J，对一个气缸来说，在1min内燃气对活塞做的功为______J，此时这台发动机的输出功率是______W。
15.某中学为实现学生错峰用餐，在食堂安装了自动加热餐台，其简化电路的一部分如图所示，图中两个虚线框内分别接两个阻值不同的定值电阻R1和R2，控制开关S0可连接位置1或2。闭合开关S，餐台开始工作。当餐台内食品温度降到20℃时，控制开关S0转到位置______为食品加热；当餐台内食品温度达到50℃时，电路为食品保温。已知定值电阻R1=24.2Ω，餐台保温状态下总功率为400W，则R2= ______Ω。餐台加热状态下工作5min可使2kg的汤温度升高30℃，已知汤的比热容为4.0×103J/(kg⋅℃)，餐台加热效率为40%，则餐台的加热功率P加热= ______W；R2应接在虚线框______(选填“a”或“b”)内。若将虚线框内两电阻对调，则餐台加热状态下的总功率将______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
四、作图题：本大题共3小题，共6分。
16.如图，请在图中画出使杠杆平衡的最小动力F1和动力臂l1的示意图。
17.如图，小磁针静止，请标出通电螺线管C点的电流方向和小磁针D端的极性。
18.在如图所示电路的“〇”内填上适当的电表符号。要求：当开关S闭合时，两电阻均消耗电能。
五、实验探究题：本大题共3小题，共21分。
19.小聪做“探究物体的动能与哪些因素有关”的实验，实验时让质量不同的小车从同一斜面的同一高度由静止释放。
(1)该实验物体的动能是指______(木块/小车)的动能，探究的是物体动能与______的关系。物体动能的大小是通过______来反映的。
(2)第一次实验的情景如图所示，在进行第二次实验前，应先将撞出的木块______。
(3)第三次实验，小聪在小车上加了两个钩码正确操作，发现木块滑出木板。小聪认为该次实验失败，需对实验进行改进，否则无法得出结论。你认为是否需要，说出你的理由。______(需要/不需要)，理由是______。
20.在探究“通过导体的电流与电阻的关系”的实验中，电源电压调为4.5V，滑动变阻器上标有“20Ω 2A”，定值电阻R1=5Ω、R2=10Ω、R3=25Ω。
(1)小明连接的电路如图甲，电路中还差一根导线没有连接，小华指出电路连接之前，必须进行的一步操作是______。请用笔画线代替导线，将电路补充完整，要求滑片向左移，电流表示数变大。
(2)正确连接电路，闭合开关后发现，无论怎样移动滑片P，电流表的指针几乎不动，电压表指针明显偏转，若仅是导线连接点发生故障，则可能是导线______与R1的连接点接触不良。(选填“①”“②”或“③”)
(3)故障排除后，为完成本实验小明应控制______表的示数不变，实验操作如下：
①将R1接入电路，闭合开关调节滑片P，使电流表的示数如图乙所示，电流表示数为______A，记录两电表示数。
②用R2替换R1，调节滑片P使电压表示数为______V，并记录电流表示数。
③用R3替换R2，闭合开关后发现无论怎样调节滑片P，都无法完成实验，调节滑片P过程中，小明观察发现此过程中电压表示数的最小值为______V。
(4)小明为完成上述(3)③步骤的实验，可将电源电压最大调为______V。
21.导电性是水纯净度的重要指标之一，水中杂质含量越少，水越纯净，导电性越差。用如图甲所示电路测量水柱电阻的大小，电源电压U=3V，电流表A的量程为0～5mA、R0为定值电阻、G为装满水的柱状玻璃管、Rx为玻璃管内水柱的电阻。G两端为导电活塞，右端活塞固定，左端活塞可以自由地移动，玻璃管侧壁连有一个阀门K，可以按需调节玻璃管内水量，从而改变玻璃管内水柱的长度L。

(1)电路中R0的作用是______。
(2)闭合开关S，若玻璃管G中的水量固定，水越纯净，电流表的示数越______；若活塞右移，使水柱长度L变小，则电流表的示数变______。
(3)闭合开关S，改变玻璃管中水柱的长度L，读出对应的电流I，多次实验，采集不同数据，并绘制出1I−L图像，如图乙中a所示，则R0= ______Ω。当L=1cm时，玻璃管中水柱的电阻大小为______Ω。若电路中电流表示数为I，则玻璃管中水柱电阻的表达式为Rx= ______(用题目中已知物理量符号U、I、R0表示)。
(4)小明换另一种不同纯净度的水b，重复(3)中实验步骤，采集数据，绘制出1I−L图像如图乙中虚线b所示，则a、b两种水，更纯净的是______(选填“a”或“b”)。
六、计算题：本大题共2小题，共13分。
22.小明家新买了一辆以汽油为燃料的小汽车。细心的小明发现行驶的速度不同时，耗油量不同。当小汽车以25m/s的速度匀速行驶时最省油，此时发动机的功率为25kW，发动机的效率为30%。若小汽车以最省油的速度行驶90min，求在此过程中：
(1)汽车发动机做的功；
(2)汽车发动机产生的牵引力；
(3)消耗汽油的质量(设汽油的热值q汽=4.5×107J/kg)。
23.如图所示，电源电压保持3V不变，滑动变阻器R2标有“30Ω 1A”字样，仅闭合开关S2、滑片P处于图示位置时，电压表的示数为2V，电流表的示数为0.2A。求：
(1)定值电阻R1的阻值；
(2)仅闭合开关S2、滑片P处于图示位置时，10s内滑动变阻器R2消耗的电能；
(3)仅闭合开关S1、S3时，电路的最大电功率。
七、综合题：本大题共1小题，共10分。
24.阅读短文，回答问题。
跨学科实践：设计一氧化碳(CO)浓度安全断路器【任务要求】为安全使用煤气，设计一款家用CO浓度安全断路器，当空气中CO达到一定浓度时，拉开闸刀开关，要求自动、快速(相同时间内，拉动闸刀开关移动的距离大)。
【设计实施】
小明所在的项目化学习小组设计了一款用于监测CO浓度的安全断路器模拟电路。其电路图如图甲所示，由控制电路(含电源、气敏电阻R0、定值电阻R1、电磁铁E等)和机械传动部分(含闸刀开关、轻质杠杆AB、配重C等)组成，电磁铁E位于C的正上方。当控制电路中的电流超过一定值时，配重C被电磁铁E吸起，杠杆AB绕O点转动，带动轻杆拉开闸刀开关，自动切断电路。已知电源电压U为6V，定值电阻R1的阻值为10Ω，OA与OB的长度之比为1：2。E对C的吸引力F0与通过控制电路电流I的关系如图乙所示，气敏电阻R0的阻值与CO浓度的关系如图丙所示。

【交流评价】表格是任务的部分评价指标，根据评价表对活动进行评价。
(1)关于设计CO浓度安全断路器的实践活动，下列说法正确的是______。
A.若F0为动力，则AOB是费力杠杆
B.电磁铁E的上端极性为S极
C.CO浓度增加时，E的磁性变弱
D.配重C可能是铜材料制成的
(2)电磁铁的电阻和杠杆自重均忽略不计，已知C的重力为2.1N，闸刀开关刚好被拉开时所需的力F为0.6N，闸刀刚好被拉开时，电磁铁对C的吸引力为______N，定值电阻R1消耗的电功率为______W，此时一氧化碳浓度是______mg/m3。
(3)使用一段时间后，由于电源电压减小，导致一氧化碳浓度达到(2)中设定值时不能断开闸刀开关。为解决这一问题，小组成员先将定值电阻R1改为______，然后进行调试：先将气敏电阻R0换成阻值为______Ω的定值电阻，并在其两端并联一个电压表，调节使得电压表的示数为______V，接着断开开关，再将定值电阻换成气敏电阻R0。
(4)根据“评价表”对(3)中修改后的方案进行评价，你的评价等级是______，依据是______。
1.【答案】B
2.【答案】D
3.【答案】A
4.【答案】C
5.【答案】C
6.【答案】C
7.【答案】A
8.【答案】B
9.【答案】D
10.【答案】BC
11.【答案】重力势 动 0 不变
12.【答案】3023.6 8800 0.02 低于
13.【答案】乙 a、b cd线断了
14.【答案】变低 做功 240000 1.6×104
15.【答案】1 96.8 2000 a 变小
16.【答案】解：在A点施加力，并且垂直OA斜向上，此时动力臂最大，而阻力、阻力臂一定，由杠杆平衡条件可知此时最省力、用力最小；如下所示：

17.【答案】解：磁体周围的磁感线从N极出发回到S极，由图可知，通电螺线管的左端为N极，右端为S极；
根据安培定则，大拇指所指的方向--通电螺线管的左端为N极，伸出右手四指弯曲指向电流的方向，电流是从左端流入，右端流出，故通电螺线管C点电流方向是向上的；
根据异名磁极相互吸引可知，小磁针D端的极性为S极。如图所示：

18.【答案】解：题目要求，开关S闭合时，两电阻均消耗电能，则R1、R2均能工作；
若右边圆圈内填入电流表，则左下方圆圈内只能填电压表，防止电源被短路，但此时导线将R2和电流表短路，所以右边圆圈内填入电压表，左下方圆圈内只能填电流表，R1和R2并联接入电路，如图所示：
。
19.【答案】小车 质量 木块移动的距离 恢复到原位置 不需要 木块移动的距离越远，说明小车动能越大
20.【答案】断开开关 ① 电压 0.3 1.5 2.5 2.7
21.【答案】保护电路 小 大 600 1200 UI−R0 a
22.【答案】解：(1)汽车发动机做的功为：
W=Pt=25×103W×90×60s=1.35×108J；
(2)根据P=Wt=Fst=Fv可知，汽车发动机产生的牵引力为：
F=Pv=25×103W25m/s=1000N；
(3)汽油完全燃烧放出的热量为：
Q放=Wη=1.35×108J30%=4.5×108J，
消耗汽油的质量为：
m=Q放q汽=4.5×108J4.5×107J/kg=10kg。
答：(1)汽车发动机做的功为1.35×108J；
(2)汽车发动机产生的牵引力1000N；
(3)消耗汽油的质量为10kg。
23.【答案】解：(1)由图可知，仅闭合开关S2、R1与R2串联，电压表测量R1两端的电压，电流表测量电路中的电流，
由欧姆定律可知，定值电阻R1的阻值：R1=U1I=2V0.2A=10Ω；
(2)仅闭合开关S2、滑片P处于图示位置时，根据串联电路的电压特点可知，R2两端的电压：U2=U−U1=3V−2V=1V，
10s内滑动变阻器R2消耗的电能：W=U2It=1V×0.2A×10s=2J；
(3)仅闭合开关S1、S3时，R1与R2并联，此时通过R1的电流：I1=UR1=3V10Ω=0.3A，
根据滑动变阻器R的规格可知，通过R2的最大电流I2=1A，
根据并联电路的电流特点可知，干路的最大总电流：I总=I1+I2=0.3A+1A=1.3A，
电路的最大电功率：P=UI总=3V×1.3A=3.9W。
答：(1)定值电阻R1的阻值为10Ω；
(2)仅闭合开关S2、滑片P处于图示位置时，10s内滑动变阻器R2消耗的电能为2J；
(3)仅闭合开关S1、S3时，电路的最大电功率为3.9W。
24.【答案】B 2.4 1.6 24 滑动变阻器 5 2 优秀 一氧化碳浓度达到设定值时，能自动快速的切断电路，安全性能可靠，有调节结构，调节方便 评价指标
优秀
合格
待改进
指标一
能自动快速切断电路，安全可靠
能自动切断电路
不能切断电路
指标二
有调节结构，调节方便
有调节结构，调节方便
无调节结构，不能调节