山东省日照市岚山区2024-2025学年九年级（上）期末物理试卷（含解析）

这是一份山东省日照市岚山区2024-2025学年九年级（上）期末物理试卷（含解析），共14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，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.关于物理学史的“之最”，下列叙述正确的是( )
A. 奥斯特最早探究并发现了电磁感应现象
B. 法拉第最早结合实验推理总结力与运动的关系
C. 阿基米德最早发现了电流电压电阻的关系
D. 沈括最早记述了地理的两极和地磁的两极并不重合
2.“金陵金箔”是国家级非物质文化遗产，手工打造的金箔轻薄柔软，不能用手直接拿取，正确拿取的方法是：手持羽毛轻轻扫过纸垫，如图甲所示；再将羽毛靠近工作台上方的金箔，羽毛即可将金箔吸住，如图乙所示。羽毛扫过纸垫的结果和吸住金箔的原因，分别是( )
A. 摩擦使得羽毛和纸垫带异种电荷；异种电荷相互吸引
B. 摩擦使得羽毛和纸垫带异种电荷；带电物体吸引轻小物体
C. 摩擦使得羽毛和纸垫带同种电荷；异种电荷相互吸引
D. 摩擦使得羽毛和纸垫带同种电荷；带电物体吸引轻小物体
3.某校的科技活动周举办了一场水火箭发射比赛。图甲是小明用可乐瓶制作的水火箭，图乙是水火箭的示意图。小明先在瓶里装适量水，然后将带有阀门的金属管插入瓶塞，旋紧瓶塞后用打气筒往瓶里打足气；打开阀门后，水从尾部的金属管向下喷出，水火箭随即飞向空中。下列分析正确的是( )
A. 使用打气筒打气时的能量转化过程与汽油机的做功冲程相同
B. 水从水火箭中喷出相当于内燃机的排气冲程
C. 水火箭升空过程中高压气体的内能转化为水火箭的机械能
D. 在水火箭发射的整个过程中，能量总量越来越少
4.如图所示是一种停车场常见的控制车辆进出的直杆道闸。当闸口附近的识别区有车，开关S1闭合，摄像头开始进行车牌识别。当车牌识别通过，开关S2闭合，电动机工作抬起直杆。若闸口附近的识别区没有车辆，电动机始终不工作。可以实现上述功能的简化电路图是( )
A. B.
C. D.
5.如图甲所示，当开关S闭合时，灯L1、L2都不亮。为了查找电路的故障，某同学先将图乙所示的电流表A两端的导线分别接在a、b两点上，灯L2亮，L1不亮，电流表A有明显示数；然后再将电流表A两端的导线分别接在b、c两点上，两灯均不亮，电流表A无明显示数。则可判断故障的原因可能是( )
A. 灯L1断路B. 灯L1短路C. 灯L2断路D. 灯L2短路
6.如图是某手机的“超级快充”插头，匹配相应的数据线即可自动向该手机电池实现“超级快充”，其铭牌参数如表，根据输出参数“5V；2A”或“10V；4A”或“11V；6A”可推断( )
A. “超级快充”的“快”是指电压大
B. “超级快充”的“快”是指电流大
C. “超级快充”的“快”是指电功率大
D. 给同一部手机充电，“超级快充”消耗的电能多
7.如图为一款无线充电式悬浮宇航员音箱，使用时底座内的送电线圈产生交变磁场，使音箱内的受电线圈感应到电磁信号，产生感应电流给音箱充电，宇航员音箱悬起并开始播放音乐。选项中与该音箱工作原理相同的是( )
A. B.
C. D.
8.如图所示，小莉早上想用电热水壶烧开水，将插头插入插座，并闭合开关，发现电热水壶不工作；但厨房的灯泡是亮的。保持灯泡开关闭合，拔出插头，用试电笔分别接触插座的左右两孔，发现接左孔时氖管不发光，接右孔时发光。若电路中只有一处故障，则故障可能是( )
A. CD间电路断路B. ED间电路断路C. 插座短路D. 保险丝烧断
二、多选题：本大题共4小题，共16分。
9.手机是常用的电子工具。图示是某款国产手机，使用功率为60W的充电器半小时可充满一次电。下列对于该款手机的估测，最符合实际的是( )
A. 质量约为500g
B. 手机使用过程中，通过电池把化学能转化为电能
C. 手机里的电池提供的是直流电
D. 充满一次电消耗的电能约为0.03kW⋅h
10.蓝牙音箱由于形式多样、便于携带等优点得到广大青少年的喜爱。如图为一个磁悬浮蓝牙音箱，下列说法正确的是( )
A. 蓝牙音箱与手机之间是通过电磁波传输信息的
B. 给蓝牙音箱的充电过程中，是将化学能转化为电能
C. 蓝牙音箱上调节音量的元件是变阻器
D. 蓝牙音箱悬浮在空中是利用了同名磁极相互排斥的原理
11.2024年4月20号，世界内燃机大会上，潍柴动力一款新型柴油机问世，此款柴油机效率达到了53.09%，成为了世界首款热效率突破53%的柴油机。下列是关于四冲程汽油机和柴油机工作过程的几种说法，正确的是( )
A. 柴油属于二次能源，也属于可再生能源
B. 柴油机在吸气冲程中，吸入汽缸的只有空气
C. 只有做功冲程是燃气对外做功，其它冲程依靠飞轮惯性完成
D. 汽油机顶部有喷油嘴，柴油机顶部是火花塞
12.如图所示，是一款“智能照明灯”的电路，其控制电路中，电源电压恒定，R1为可变电阻，R2为光敏电阻，其阻值随光照强度而变化。当电流到达某一值时，会将衔铁吸下。灯L天黑时自动发光，天亮时自动熄灭。关于该灯，下列说法正确的是( )
A. 通电螺线管的工作原理是电流磁效应B. R2的阻值应随光照强度的增大而增大
C. 若将R1调小，灯泡工作时间会变长D. 当光照强度增大时，R1消耗的功率变大
三、填空题：本大题共3小题，共12分。
13.如图所示是我国传统的“走马灯”。点燃底部的蜡烛，热空气上升驱动扇叶转动，观状看到小纸片人的影子动了起来，在此过程中，能量的转化方式是热空气的______能转化为扇叶的机械能，这与四冲程汽油机的______冲程相同。某汽油机每秒对外做功的次数为15次，则该汽油机飞轮的转速为______r/min。
14.如图所示是银行卡信息读卡器，将银行卡的磁条在读卡器的刷卡槽内快速刷过时，相当于磁体穿过闭合金属线圈，产生了______，经读卡器处理，就能识别卡片信息。
15.石墨烯被称为“黑金”、“新材料之王”，科学家甚至预言石墨烯将“彻底改变21世纪”。石墨烯是一由碳原子构成的片状结构材料。这种材料在一定条件下电阻可以降为零，因此可用于制作______(选填“绝缘体”、“半导体”或“超导体”)，这特点可以在生活中用于______(选填“电饭煲发热丝”、“电动机线圈”或“小灯泡的灯丝”)。
四、作图题：本大题共2小题，共6分。
16.如图所示，请用笔划线代替导线将实物图补充完整。要求：①小磁针的指向满足如图所示方向；②滑动变阻器的滑片向右端滑动，通电螺线管的磁性减弱。
17.结合生活实际，连接完整插线板的电路。
五、实验探究题：本大题共2小题，共22分。
18.小明为比较“不同物质的吸热能力”设计了如下的实验方案：将A、B两种液体分别装入烧杯中，固定在铁架台上，用两个相同的酒精灯同时加热，实验装置如图甲、乙所示，实验时每隔一段时间同时测量并记录A、B的温度。

(1)除了图中的测量工具外，还需要的测量工具是______和______。
(2)酒精灯加热，使液体温度升高，这是通过______方式来增大液体内能。
(3)由图像可知：升高相同温度，A比B吸收的热量______。
(4)液体______(选填“A”或“B”)更适合作为家中“暖气”中输运能量的介质。
19.天然气主要成分是甲烷，密度比空气小，无色无味，爆炸极限(V%)为5%～15%。为防止泄漏，建议安装燃气泄漏报警器。
(1)天然气中加入特殊气味的气体，泄漏时人能闻到这种气味，原因是______；燃气报警器应安装在燃气灶附近的______(上/下)方区域；
(2)用如图甲所示的装置测量气敏电阻Rx阻值与天然气浓度的关系。请以笔画线代替导线完成如图甲电路剩余部分的连接，要求：滑片P向B端移动时，电压表、电流表的示数都变大；

(3)电路按实验要求正确连接后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，发现电流表示数有变化，电压表示数始终为零出现这种情况的可能原因是______；
(4)排除故障后，移动滑片P，当天然气浓度为4%时，电压表、电流表示数如图乙所示，则Rx的阻值为______Ω，其它数据如上表所示；
(5)小明利用电磁继电器设计燃气泄漏报警器，闭合开关S，天然气浓度低于4%时，绿灯亮；当天然气浓度达到4%时，红灯亮，蜂鸣器报警。其中控制电路有：3V直流电源、开关、气敏电阻Rx、定值电阻R0；继电器线圈电流达到60mA时衔铁被吸下，小于60mA时衔铁被弹回，线圈电阻不计；受控电路中红灯、绿灯、蜂鸣器额定电压均为220V。定值电阻R0的阻值为______Ω。
六、计算题：本大题共2小题，共20分。
20.如图所示是一款新能源电动汽车，该电动汽车内部的电池能量为45kW⋅h，电动机工作时把80%的电能转化为机械能后需重新充电。(已知q汽油=4.6×107J/kg，g=10N/kg)求：
(1)该汽车电池充满电后使用，以10m/s的速度在10kW的额定功率下最多可以匀速行驶的路程；
(2)燃油汽车把汽油燃烧放出的能量转化为机械能的效率为30%。与燃油汽车相比电动汽车内部的电池充满一次电来提供的机械能，燃油汽车需要燃烧多少千克的汽油(结果保留两位小数)。
21.某同学家浴室里安装了一款风暖浴霸，它既可以实现照明、换气的功能，又可以实现送自然风、暖风、热风的功能，其简化电路如图1所示，开关S可分别与0、1、2触点接触，R1、R2是两根阻值相同的电热丝。下表是浴霸电路的部分参数。求：
(1)每根电热丝的阻值为多少Ω？
(2)电路中通过开关S的电流最大为多少A？
(3)一天该同学断开家中其他所有用电器，只接通浴霸在“暖风挡”加热，发现家中所示计量正常的电能表的转盘在1min内转了60r，则浴霸的“暖风挡”实际加热功率是多少？
答案和解析
1.【答案】D
【解析】A、法拉第是最早发现电磁感应现象的科学家，奥斯特是最早发现“电流周围存在着磁场”的物理学家，故A错误。
B、英国物理学家牛顿在实验研究的基础上总结出力学中关于力与运动的关系的基本定律，故B错误；
C、欧姆早发现了电流电压电阻的关系，故C错误；
D、世界上最早记录“地理的两极和地磁场的两极不重合”的是我国宋代科学家沈括，故D正确；
故选：D。
2.【答案】B
【解析】手持羽毛轻轻扫过纸垫，羽毛与纸垫摩擦，根据摩擦起电的原因可知，羽毛和纸垫带上了异种电荷；羽毛带了电，靠近金箔，由于带电体会吸引轻小物体，故羽毛即可将金箔吸住，故B正确，ACD错误。
故选B。
3.【答案】C
【解析】A.使用打气筒向瓶内打气的过程是机械能转化为内能，汽油机的做功冲程中内能转化为机械能，能量转化的方式不同，故A错误，不符合题意；
B.水从水火箭中喷出，瓶中气体对外做功，内能转化为机械能，相当于内燃机的做功冲程，故B错误，不符合题意；
C.水火箭升空过程中，水从水火箭中喷出，瓶中气体对外做功，高压气体的内能转化为水火箭的机械能，故C正确，符合题意；
D.根据能量守恒定律可知，在整个过程中，能量总量是保持不变的，故D错误，符合题意。
故选：C。
4.【答案】A
【解析】根据题意可知，开关S1闭合，摄像头开始进行车牌识别。当车牌识别通过，开关S2闭合，电动机工作抬起直杆。若闸口附近的识别区没有车辆，电动机始终不工作，这说明电动机和摄像头工作时互不影响，是并联的，开关S1在干路中控制整个电路，开关S2控制电动机，开关S2与电动机在一条支路中，故A正确。
故选：A。
5.【答案】A
【解析】根据电路图可知，两个灯泡串联接入电路中；闭合开关时两灯均不亮，说明电路中某处断路，或是两灯均短路，用导线先并联在L1两端时，发现L2亮，灯L1不亮，说明此时电路通路，两灯泡不可能短路，L2完好的，同时用导线与灯L2并联，两灯均不亮，说明灯L1不可能短路，故只能为灯L1发生了断路，故A正确。
故选：A。
6.【答案】C
【解析】根据电功率定义式的变形式t=WP可知，在手机电池充电储存的电能一定时，充电功率越大，手机的充电时间越短，由此可知，超“级快充”的“快”是指充电的电功率大。故C正确、ABD错误。
故选：C。
7.【答案】C
【解析】使用时底座内的送电线圈产生交变磁场，使音箱内的受电线圈感应到电磁信号，产生感应电流。是电磁感应现象；
A、图甲中是奥斯特实验，说明通电导线周围存在着磁场，故A错误；
B、图乙中闭合开关，探究通电螺线管的磁场，是电流的磁效应，故B错误；
C、图丙中探究的是电磁感应现象，产生电流，故C正确；
D、图丁中实验表明通电导体在磁场中受到力的作用，实验原理与电动机原理相同，故D错误。
故选：C。
8.【答案】A
【解析】将电热水壶的插头插入插座，闭合它的开关，吹风机不工作；闭合灯泡开关，灯泡亮，说明灯泡所在的电路是正常的，而插座周围的电路可能存在断路故障；
A.若CD间电路断路，而灯泡所在的电路是通路，则灯泡发光；对于电热水壶来说，零线是断开的，故接入电热水壶时，电热水壶不工作，用测电笔分别接触插座的左右两孔，右与火线相连，氖管能发光；左与零线断开，氖管不发光，符合题意，故A正确；
B.若ED间电路断路，灯泡也不能发光，故B错误。
C.若插座短路，则整个电路短路，保险丝会熔断，灯泡不能发光，故C错误；
D.若保险丝熔断，则灯泡不能发光，故D错误；
故选：A。
9.【答案】BCD
【解析】
A、图示智能手机的质量在200g左右，故A错误；
B、手机使用过程中，通过电池把化学能转化为电能，故B正确；
C、手机里的电池提供的是直流电，故C正确；
D、充满一次电消耗的电能约为W=Pt=60×10-3kW×0.5h=0.03kW⋅h，故D正确。
故选：BCD。
10.【答案】ACD
【解析】A、蓝牙音箱与手机之间是通过电磁波传输信息的，故A正确；
B、给蓝牙音箱的充电过程中，是将电能转化为化学能，故B错误；
C、蓝牙音箱上调节音量的元件是变阻器，故C正确；
D、蓝牙音箱悬浮在空中是利用了同名磁极相互排斥的原理，故D正确。
故选：ACD。
11.【答案】BC
【解析】A、柴油是由石油提炼得到的，属于二次能源，且属于不可再生能源，故A错误；
B、在吸气冲程，柴油机吸入气缸的只有空气，故B正确；
C、在汽油机和柴油机的四个冲程中，只有做功冲程燃气对外做功，其他三个冲程都是依靠飞轮的惯性完成的，故C正确；
D、汽油机顶部有火花塞，柴油机顶部有喷油嘴，故D错误。
故选：BC。
12.【答案】AD
【解析】A、通电螺线管的工作原理是电流的磁效应，故A错误；
B、由题意可知，天亮时，灯L自动熄灭，说明电磁铁磁性增强，将衔铁吸下，即控制电路中电流增大，则R2的阻值是随光照强度的增大而减小的，故B错误；
C、由于控制电路的电源电压不变，衔铁被吸合时的电流不变，由欧姆定律可知衔铁被吸合时控制电路的总电阻不变；若将R1调小，要总电阻不变，则R2的阻值应变大，此时光照强度减小，即灯L在天较暗时才会发光，在天不是很亮时又会自动熄灭，所以会缩短灯L的发光时间，故C错误；
D、当光照强度增大时，R2的阻值减小，总电阻变小，则控制电路中的电流变大，根据P=I2R1可知R1的电功率变大，故D正确。
故选：AD。
13.【答案】内 做功 1800
【解析】热空气上升驱动扇叶转动，热空气对扇叶做了功，空气内能减小，能量的转化方式是热空气的内能转化为扇叶的机械能，在做功冲程中，高温高压的燃气推动活塞对外做功，将内能转化为机械能，故这与四冲程汽油机的做功冲程相同；
汽油机每秒对外做功的次数为15次，则飞轮每秒转动30次，故1min转动1800次，飞轮的转速为1800r/min．
故答案为：内；做功；1800。
14.【答案】感应电流
【解析】将带有磁条的磁卡在刷卡位置刷一下，检测头的线圈中就会产生变化的电流，刷卡机读出信息原理就是电磁感应现象，与发电机的原理相似。
故答案为：感应电流。
15.【答案】超导体 电动机线圈
【解析】石墨烯是一由碳原子构成的片状结构材料。这种材料在一定条件下电阻可以降为零，因此可用于制作超导体，这特点可以在生活中用于电动机线圈。
故答案为：超导体；电动机线圈。
16.【答案】①如图，根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以螺线管的右端是S极，左端是N极；根据安培定则判断电流从螺线管的右端进入，从左端流出。
②在匝数一定时，电流越小，磁性越弱。滑片向右端移动后，通电螺线管的磁性减弱，螺线管的电流减小，滑动变阻器接入电路的电阻增大，所以滑动变阻器一定接入左端下面接线柱。如图。
。
【解析】(1)根据磁极间的作用判断螺线管的磁极；根据安培定则判断电流方向。
(2)通电螺线管的磁性强弱跟电流大小和匝数有关。在匝数一定时，电流越小，磁性越弱；
滑动变阻器有四个接线柱，选择一上一下接入电路，滑动变阻器接入电路的电阻越大，电流越小。
17.【答案】分析题意可知，指示灯和插座之间是并联的，开关同时控制指示灯和插座，接线时要注意：①开关接在指示灯、插座和火线之间使用更安全；②发光二极管长脚为正极，接火线，短脚为负极，接零线；③两孔插座的接线是左孔接零线，右孔接火线，如图所示：
【解析】干路开关控制所有的用电器。并联电路各用电器之间互不影响，串联电路的用电器互相影响。
根据用电器之间是否相互影响是判断用电器串联和并联的方法之一；家庭电路中，开关控制用电器，开关一定接在用电器和火线之间，既能控制用电器，又能保证使用安全。
18.【答案】天平 停表 热传递 少 B
【解析】(1)实验中要对相同质量的不同物质进行加热，并记录加热时间，需要测量质量、时间，故还需要的测量工具为天平和停表；
(2)做功和热传递都可以改变物体的内能，用酒精灯加热，使液体温度升高，这是通过热传递方式来增大液体内能；
(3)由图像可知，升高相同温度，A比B加热的时间短，故A比B吸收的热量少；
(4)升高相同的温度B吸收的热量更多，由公式Q=cmΔt可知，B的比热容更大，吸热能力更强，同理，相同情况下，降低相同的温度能够放出更多的热量，更适合作为家中“暖气”中输运能量的介质。
故答案为：
(1)天平；停表；
(2)热传递；
(3)少；
(4)B。
19.【答案】分子做无规则运动 上 电阻Rx短路 30 20
【解析】(1)天然气中加入特殊气味的气体，泄漏时人能闻到这种气味，原因是分子做无规则运动；天然气的主要成分是甲烷，密度比空气小，天然气泄露时聚集在上方区域，燃气报警器应安装在燃气灶附近的上方区域；
(2)用如图甲所示的装置测量气敏电阻Rx阻值与天然气浓度的关系。电流表串联在电路中，电压表并联在Rx两端，要求：滑片P向B端移动时，电压表、电流表的示数都变大，滑动变阻器接B接线柱，实物连接如下；
；
(3)电路按实验要求正确连接后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，发现电流表示数有变化，说明电路是通路，电压表示数始终为零出现这种情况的可能原因是电阻R短路；
(4)当天然气浓度为4%时，电压表接大量程，分度值为0.5V，示数为9V、电流表接小量程，分度值为0.02A，示数为0.3A，则Rx的阻值为Rx =UI=9V0.3A=30Ω；
(5)衔铁被吸下时电路的总电阻为R总=U总I总=3V0.06A=50Ω，气敏电阻Rx与定值电阻R0串联，定值电阻R0的阻值为R0 =R总-Rx=50Ω-30Ω=20Ω。
20. 【解析】(1)该电动汽车内部的电池能量为45kW⋅h，即W电=45kW⋅h=45×3.6×106J=1.62×108J，
电动机工作时的效率为80%，则获得的机械能：W机械=80%W电=80%×1.62×108J=1.296×108J；
汽车的额定功率为：P=10kW=10000W，
根据P=Wt可知最多行驶的时间：t=W机械P=1.296×108J10000W=1.296×104s，
则汽车匀速行驶的最大路程：s=vt=10m/s×1.296×104s=1.296×105m；
(2)由题意可知燃油汽车与电动汽车获得的机械能相等，且燃油汽车的热机效率为30%，
根据η'=W机械Q放可得，燃油完全燃烧需要放出的热量：
Q放=W机械η'=1.296×108J30%=4.32×108J，
由Q放=mq可得，需要完全燃烧汽油的质量为：
m=Q放q汽油=4.32×108J4.6×107J/kg≈9.39kg。
答：(1)该汽车电池充满电后使用，以10m/s的速度在10kW的额定功率下最多可以匀速行驶的路程为1.296×105m；
(2)燃油汽车把汽油燃烧放出的能量转化为机械能的效率为30%。与燃油汽车相比电动汽车内部的电池充满一次电来提供的机械能，燃油汽车需要燃烧9.39kg的汽油。
21.【解析】 (1)由图可知，吹热风时，两电热丝同时接入电路，吹暖风时，只有一个电热丝接入电路，故一个电热丝的功率为：
P=2233W-1133W=1100W；
由P=U2R可得，电热丝的电阻为：
R=U额2P额=(220V)21100W=44Ω，R1、R2是两根阻值相同的电热丝。每根电热丝的阻值为44Ω；
(2)当处于热风状态时，电路中通过开关S的电流最大，
I=P热U=2233W220V=10.15A；
(3)浴霸1分钟消耗的电能：
W'=60r3600r/(kW⋅h)=160kW⋅h，
浴霸在暖风挡的实际功率：
P'=W't=160kW⋅h160h=1kW=1000W。
答：(1)每根电热丝的阻值为44Ω；
(2)电路中通过开关S的电流最大为10.15A；
(3)则浴霸的“暖风挡”实际加热功率是1000W。
输入：100V～240V，50/60Hz，1.7A
输出：5V，3A或9V，3A或11V，6A或20V，6A
天然气浓度/%
0
2
4
6
8
10
R/Ω
60
40
___
26
24
22
额定电压
220V
照明功率
20W
换气功率
35W
暖风功率
1133W
热风功率
2233W