安徽省江淮教育联盟2024-2025学年九年级（上）期末物理试卷（含解析）

这是一份安徽省江淮教育联盟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，填空题，作图题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.如图所示，其中机械能增大的是( )
A. 火箭加速升空 B. 小朋友慢慢滑下
C. 汽车水平匀速行驶 D. 卫星绕地球转动
2.为了确保用电安全，下列做法正确的是( )
A. 只要不接触带电体就不会触电B. 使用试电笔时，手不要接触金属笔尾
C. 更换灯泡、搬动电器时应先断开电源开关D. 家用电器失火时，先灭火，后切断电源
3.如图所示，小吉用200N的拉力，在4s内将重500N的物体匀速提高2m。不计绳重及摩擦，下列说法正确的是( )
A. 动滑轮重为100N B. 滑轮组的机械效率为62.5%
C. 拉力做功为1000J D. 拉力的功率为250W
4.某学校地下车库有南北两个进出口，每个进出口处都装有感应开关，当有车辆从任何一个进出口经过时，开关自动闭合一段时间，值班室内的指示灯会亮，提醒门卫有车辆通过，以便监视进出口安全。下列电路图中，符合要求的是( )
A. B.
C. D.
5.甲、乙两只白炽灯的铭牌如图所示，下列分析正确的是( )
A. 若将两灯分别接入电压为220V的电路，乙灯消耗的电能多
B. 若将两灯并联接入电压为220V的电路，甲灯比乙灯亮
C. 若灯丝的材料、长度相同，乙灯的灯丝比甲灯的灯丝粗
D. 若将两灯串联，只要电源电压适当，甲、乙两灯就能同时正常发光
6.用“伏安法测电阻”的实验中，丹丹分别选用定值电阻和小灯泡为测量对象，处理实验数据时，分别画出了U-I的图像，如图所示。对于图像的分析，以下说法错误的是( )
A. 图甲是定值电阻的U-I图像，图乙是小灯泡的U-I图像
B. 由图像可知，通过定值电阻的电流和定值电阻两端的电压成正比
C. 由图乙及实验现象可知小灯泡的电阻随灯丝温度的增加而增大
D. 应该用多次测量的方法，计算小灯泡电阻的平均值，以减小误差
7.如图甲所示是电子体重秤的内部简化电路图，电源电压恒为12V，R为压敏电阻，其阻值随着所受压力的变化如图乙所示。R1阻值为50Ω，电子体重计上标有“最大称量200kg”的字样，闭合开关后，下列说法正确的是( )
A. 没有称重时，电压表示数为10V
B. 把电压表改装成体重秤示数表，体重越大，体重秤指针向右偏，示数增大
C. 电路最大总电功率为1.44W
D. 压敏电阻R，其阻值随着所受压力的增大而增大
二、填空题：本大题共9小题，共18分。
8. 2020年9月23日，俄罗斯总统普京在谈到“先锋”高超音速战略导弹抗高温性能时表示，这种导弹的飞行就像是“冰棍效应”，一边飞，一边熔化。该导弹在飞行中因克服摩擦力______(填改变内能的方式)会使内能增大，但通过导弹外层特殊材料的熔化使它的内能减小，温度降低，从而保护导弹不因高超音速飞行而烧毁。
9.如图，是某一沿海城市和某一内陆城市年气温变化曲线。根据水的比热容比砂石比热容大的特点，曲线B表示的是______(填“沿海”或“内陆”)城市的年气温变化曲线。
10.如图甲所示，取两个相同的验电器A和B(都不带电)，用毛皮摩擦过的橡胶棒与A接触后，A带电。再用带绝缘柄的金属棒将A和B上的两金属球连接起来，如图乙所示，金属棒内的瞬间电流方向是______(选填“由A到B”或“由B到A”)。
11.如图所示，测电笔的氖管发光，说明被检测的插孔与______相连。
12.R1、R2、R3是三个阻值不同的定值电阻。将它们串联起来接入电路，如图甲所示，闭合开关后，测得各电阻两端的电压关系为U1：U2：U3=3：2：1；若将它们并联起来接入电路，如图乙所示，则闭合开关后，通过每个电阻的电流I1：I2：I3= ______。
13.如图所示，是超市常用的塑料袋封口夹电路原理图，电源电压为5V，电热丝R阻值为1Ω。闭合开关S，电热丝温度升高，利用电流的热效应实现高温封口，3s内产生的热量为______J。
14.某家用电器将其单独接入家庭电路正常工作30min，电能表示数变化情况如图甲、乙所示，则该家用电器的实际功率约为______W。
15.闭合如图甲所示电路的开关，将滑动变阻器的滑片由最右端移到最左端的过程中，电压表与电流表的示数变化的图象如图乙所示。则定值电阻R0的阻值为______Ω。
16.小明家天然气热水器的热效率是84%，他某次洗澡，耗水40kg，自来水进热水器的温度是24℃，出热水器的温度是40℃，小明这次洗澡消耗天然气______m3。已知水的比热容为c水=4.2×103J/(kg⋅℃)，天然气的热值为3.2×107J/m3．
三、作图题：本大题共1小题，共2分。
17.图甲为一个带开关的插座，开关闭合时，插孔可以提供工作电压，请在图乙中，将对应的电路连接完整，并符合安全用电原则。
四、实验探究题：本大题共2小题，共16分。
18.如图所示为“探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”实验的部分装置，两个相同的透明容器中封闭着等量的空气。

(1)连接好电路后闭合开关，通电一段时间，观察到右侧液面高于左侧液面，如图甲所示，表明在电流和通电时间相同的情况下，______越大，产生的热量越多。
(2)乙图中R3与R2并联，目的是探究在电阻和通电时间相同的情况下，电流通过导体时产生的热量与______的关系。
19.在测量小灯泡电功率的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V，小灯泡正常发光时的电阻约为10Ω。

(1)请你用笔画代替导线，将图甲的实物电路连接完整。要求：当滑动变阻器的滑片向左移动时，连入电路的电阻变大，连线不得交叉。
(2)小红同学按同一电路连接好电路，闭合开关，灯泡立即发出明亮耀眼的光，并很快熄灭，检查后发现连线正确，请你找出她在实验中操作不当之处是：______。
(3)小明同学闭合开关，移动滑片A到某一位置时，电压表示数如图乙所示，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑动变阻器的滑片P向______(选填“A”或“B”)端移动，使电压表的示数为2.5V。
(4)小明同学继续移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示I-U关系图象，根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是______W，他发现小灯泡的亮度是由小灯泡的______决定的。
(5)完成上述实验后，小明又设计了一种测额定功率的方案，如图丁所示，R0是阻值已知的定值电阻。操作如下，请完成填空：
①连接好电路，闭合开关S，将开关S1拨到触点A，移动滑片，使电压表的示数为小灯泡的额定电压U1；
②保持滑片的位置不动，再将开关S1拨到触点B，读出电压表的示数U2；
③用U1、U2、R0表示小灯泡的额定功率，则表达式P= ______。
五、计算题：本大题共3小题，共20分。
20.某新型节能汽车，它的油箱最多可加45kg燃油，它行驶时所受阻力的大小与速度的关系见表：
已知汽车发动机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是30%，汽车使用的燃油的热值为4.5×107J/kg，求：
(1)汽车油箱中加满燃油，这些燃油完全燃烧获得的能量是多少焦？
(2)汽车邮箱加满燃油，并且以30m/s的速度匀速行驶时，汽车的最大行驶里程是多少？
21.如图所示的电路中电源电压保持不变，R1=R2=R3=30Ω，当S1、S2都断开，电流表示数是0.2A。求：
(1)电源电压；
(2)S1、S2都闭合时，电流表示数是多少？
(3)当S1、S2都断开时，通电1min电阻R2消耗的电能。
22.空气炸锅，因其烹制食物脂肪含量低，美味酥脆，无油烟味，深受广大市民青睐。如图甲所示，为某品牌空气炸锅，其发热元件为两个电阻，R1=50Ω，R2=200Ω，额定工作电压为220V，工作时有高、低两个挡位，其内部电路可简化为图乙所示电路。
(1)低温挡正常工作时，求电路中的电流。
(2)高温挡正常工作时，求电路消耗的总功率。
(3)若使用空气炸锅高温挡(电能转化为热能效率为75%)，将200g、初温为20℃的原料薯条加热到170℃，需要多长时间？[c薯条=3.63×103J/(kg⋅℃)]
答案和解析
1.A
【解析】A、火箭升空是加速上升，速度变大导致动能变大，高度升高导致重力势能增大，故机械能变大，故A符合题意；
B、从滑梯上慢慢滑下时，克服摩擦做功，有一部分机械能转化为内能，机械能减小，故B符合题意；
C、汽车在水平路面上匀速行驶，速度不变，高度不变，故机械能不变，故C不符合题意；
D、卫星绕地球转动过程中，虽然动能和重力势能相互转化，但总的机械能保持不变，故D不符合题意。
故选：A。
2.C
【解析】
A、不接触低压带电体，不靠近高压带电体，高压触电有两类，高压电弧触电、跨步电压触电，故A错误；
B、使用试电笔时手不能接触笔尖金属体，但应该接触笔尾金属体，故B错误；
C、更换灯泡、搬动电器之前必须断开开关，否则可能引起触电，故C正确；
D、不接触低压带电体，不靠近高压带电体，高压触电有两类，高压电弧触电、跨步电压触电，故D错误。用电器着火时，要先切断电源，再救火，若先灭火易引发触电，故D错误。
故选：C。
3.A
【解析】A、由图可知n=3，因为不计绳重和摩擦时F=1n(G+G动)，所以动滑轮的重力：G动=nF-G=3×200N-500N=100N，故A正确；
B、滑轮组的机械效率：η=W有W总=GhFs=GhFnh=GnF=500N3×200N×100%≈83.3%，故B错误；
C、绳子自由端移动的距离：s=nh=3×2m=6m，
拉力做的总功：W总=Fs=200N×6m=1200J，故C错误；
D、拉力做功的功率：P=W总t=1200J4s=300W，故D错误。
故选：A。
4.B
【解析】由题意可知，当有车辆从任何一个进出口经过时，开关自动闭合一段时间，值班室内的指示灯会亮，说明两个开关都能单独控制灯泡。
A、由图知，当南门开关闭合时，会造成电源短路，灯泡不能发光，故A不符合题意；
B、由图知，无论是南门还是北门开关，只要闭合一个或同时闭合，灯泡都会发光，故B符合题意；
C、由图知，只有南门、北门两个开关同时闭合时，灯泡才会发光，故C不符合题意；
D、由图知，当只闭合南门开关时，灯泡不亮；两个开关都闭合时，会造成电源短路，灯泡不亮，故D不符合题意。
5.C
【解析】A、若将两灯分别接入电压为220V的电路，两灯均正常发光，但不知道通电时间，则根据W=Pt可知无法判断消耗的电能多少；故A错误；
B、若将两灯并联接入电压为220V的电路，由于乙灯额定功率大，则实际功率大，所用乙灯比甲灯亮，故B错误；
C、由P=U2R得：R=U额2P额可知额定电压相同，额定功率大的电阻小，乙灯灯丝电阻小，若灯丝的材料、长度相同，乙灯的灯丝比甲灯的灯丝粗；故C正确；
D、若将两灯串联，由于串联电路的电流处处相等，则甲、乙两灯两端的电压不相同，则无法到达相同的额定电压值，故不能同时正常发光，故D错误。
故选：C。
6.D
【解析】A、根据图甲可知，电压与电流成正比，因此该电阻为定值电阻，所以图甲是定值电阻的U-I图像，则图乙是灯泡的U-I图像，故A正确；
B、由图像甲可知，通过定值电阻的电流和定值电阻两端的电压成正比，故B正确；
C、由乙图可知，电流与电压不成正比，如下所示，且电压变化比电流变化快，
由欧姆定律R=UI可知灯泡电阻逐渐增大，灯泡电压和电流越大，根据P=UI可知灯的实际功率越大，灯丝的温度越高，由此可知，小灯泡的电阻随灯丝温度的增加而增大，故C正确；
D、灯泡的电阻随温度的变化而变化，不能取多次测量的平均值减小误差，故D错误。
故选：D。
7.C
【解析】ABD、由图甲可知，压敏电阻R与定值电阻R1串联，电压表测压敏电阻R两端的电压，电流表测整个电路的电流。没有称重时，体重计所受压力为0N，根据图乙可得，此时压敏电阻R阻值为350Ω，根据题干可得R1阻值为50Ω，则电路中总电阻为400Ω，电源电压为12V，则电路中电流I=UR总=12V400Ω=0.03 A，压敏电阻两端电压U压=IR压=0.03 A×350Ω=10.5 V，故电压表示数为10.5V，故A错误；
从图乙可知，压敏电阻R，其阻值随着所受压力的增大而减小，故D错误；
把电压表改装成体重秤示数表，体重越大，R的阻值越小，根据串联分压特点可知，电压表的示数越小，体重秤指针向左偏，示数减小，故B错误；
C、由P=UI可知，当电压不变时，电路中电流越大，功率就越大。压敏电阻R阻值为50Ω时，电路中的总电阻最小，电路的电流最大，电路总电功率最大，即 Pmax=UI'=12V×0.12 A=1.44W，故C正确；
故选：C。
8.做功
【解析】导弹在飞行中因克服摩擦做功，机械能转化为内能，导弹的内能增加，通过做功的方式改变物体的内能。
故答案为：做功。
9.沿海
【解析】由一年的气温变化曲线得出，A所示的城市最高、最低气温差比B所示的城市的大；
水的比热容比沙石大，在吸收或放出相同的热量时，温度变化值比较小，所以曲线A表示的是内陆城市的年气温变化曲线，曲线B表示的是沿海城市的年气温变化曲线。
故答案为：沿海。
10.由B到A
【解析】与毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，带负电的橡胶棒与A接触后，橡胶棒的部分电子转移到验电器A上，使验电器A带负电。用带绝缘柄的金属棒将A和B上的两金属球连接起来，电子的移动方向为从A到B，电流方向与电子定向移动的方向相反，所以瞬间电流方向为由B到A。
故答案为：由B到A。
11.火线
【解析】使用测电笔辨别火线和零线时，笔尖接触被测物体，人体接触笔尾金属体，与测电笔串联，若氖管发光，说明被测物体与火线相连通。
故答案为：火线。
12.2：3：6
【解析】图甲中三个电阻串联，由于串联电路中各处的电流相等，所以根据R=UI可知，
R1：R2：R3=U1I：U2I：U3I=U1：U2：U3=3：2：1；
在图乙中，三个电阻并联，根据并联电路各支路两端电压相等，由I=UR可得：
I1：I2：I3=UR1：UR2：UR3=1R1：1R2：1R3=13：12：11=2：3：6，
故答案为：2：3：6。
13.75
【解析】电热丝3s内产生的热量为：
Q=W=U2Rt=(5V)21Ω×3s=75J。
故答案为：75。
14.200
【解析】由图甲、乙求出该用电器30min消耗的电能为：W=915.6kW⋅h-915.5kW⋅h=0.1kW⋅h，
该家用电器的实际功率：P=Wt=0.1kW⋅h3060h=0.2kW=200W。
故答案为：200。
15.3
【解析】由电路图可知，两电阻串联接入电路，电压表测滑动变阻器两端电压，电流表测通过电路的电流，
由图象可知，此时电路中的电流I1=0.1A，电压表示数为1.2V，由串联电路的电压特点和欧姆定律可得电源电压：U=I1R0+UR=0.1A×R0+1.2V-------①，
滑动变阻器接入电路的电阻为0时，电压表示数为零，由图象可知，这时电路中的电流为I2=0.5A，由欧姆定律可得电源电压：U=I2R0=0.5A×R0----------②，
联立①②解得：R0=3Ω，U=1.5V。
故答案为：3。
16.0.1
【解析】水吸收的热量：
Q吸=c水m△t=4.2×103J/(kg⋅℃)×40kg×(40℃-24℃)=2.688×106J；
由η=Q吸Q放=84%可得天然气完全燃烧放出的热量：
Q放=Q吸84%=2.688×106J84%=3.2×106J；
由Q放=Vq可得消耗天然气的体积：
V=Q放q=3.2×106J3.2×107J/m3=0.1m3。
故答案为：0.1。
17.
【解析】三孔插座的接法：上孔接地线、左孔接零线、右孔接火线，为了用电的安全，开关接在右孔与火线之间，如图所示：
三孔插座的接法：上孔接地线、左孔接零线、右孔接火线；为了用电的安全，开关应接在火线与用电器之间。
18.电阻 电流
【解析】(1)甲图中两个电阻串联，串联电路中电流相等，通电时间也相同，电阻不同，且电阻越大，U形管两侧液面高度差越大，说明产生的热量多，故可得：在电流和通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多；
(2)乙装置中，右侧两电阻并联后再与左侧电阻串联，根据并联和串联电路电流的规律，通过左侧容器中电阻的电流大于通过右侧容器中电阻的电流，为研究电流产生的热量与电流的关系。
故答案为：(1)电阻；(2)电流。
19.未将滑动变阻器滑片滑到阻值最大处 B 0.5 实际功率 U1×U2-U1R0
【解析】(1)当滑动变阻器的滑片向左移动时，连入电路的电阻变大，可将滑动变阻器的右下接线柱和开关串联，电流表选用小量程和灯泡串联。
(2)小红同学按同一电路连接好电路，闭合开关，灯泡立即发出明亮耀眼的光，并很快熄灭，检查后发现连线正确，请你找出她在实验中操作不当之处是：未将滑动变阻器滑片滑到阻值最大处。
(3)由图乙可知，电压表量程是0～3V，分度值是0.1V，电压表示数是2.2V，小于灯泡额定电压2.5V，要使灯泡正常发光，需增大灯泡两端的电压，则应减小滑动变阻器两端电压，因此需减小滑动变阻器接入电路的阻值，故将滑片向B端移动，直到电压表的示数为2.5V为止；
(4)由图象知，当灯两端的电压是2.5V时，对应的电流值为0.2A，额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W。他发现小灯泡的亮度是由小灯泡的实际功率决定的。
(5)①连接好电路，闭合开关S，将开关S1拨到触点A，灯泡、定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测量灯泡两端的电压，移动滑片，使电压表的示数为小灯泡的额定电压U1；
②保持滑片的位置不动，再将开关S1拨到触点B，灯泡、定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测量灯泡和定值电阻两端的电压，读出电压表的示数U2；
③根据串联电路的电压特点可知定值电阻两端的电压U0=U2-U1，
根据欧姆定律可知电路电流I=U0R0=U2-U1R0，
根据P=UI可知小灯泡的额定功率表达式P=U1I=U1×U2-U1R0。
20.【解析】(1)这些燃油完全燃烧获得的能量Q=mq=45kg×4.5×107J/kg=2.025×109J；
(2)已知发动机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是30%，
则有用功W=30%×Q=30%×2.025×109J=6.075×108J，
根据表格查出30m/s时的阻力f=2.7×102N，
则由W=fs=Fs可得：
s=Wf=6.075×108J2.7×102N=2.25×106m=2250km。
答：(1)汽车油箱中加满煤油，这些燃油完全燃烧获得的能量是2.025×109J；
(2)汽车油箱加满煤油，并且以30m/s的速度行驶时，汽车的最大行驶里程是2250km。
21.(【解析】1)由图可知，当S1、S2都断开时，R1与R2串联，电流表测电路中的电流；
根据串联电路的电阻特点可知，电路中的总电阻：R=R1+R2=30Ω+30Ω=60Ω，
由I=UR可得，电源的电压：U=IR=0.2A×60Ω=12V；
(2)当S1、S2都闭合时，R1与R3并联，电流表测干路电流，
通过R1的电流：I1=UR1=12V30Ω=0.4A，
通过R2的电流：I2=UR2=12V30Ω=0.4A，
根据并联电路的电流特点可知，干路的总电流：I'=I1+I2=0.4A+0.4A=0.8A；
即电流表示数为0.8A；
(3)由W=UIt=I2Rt可知，通电1min电阻R2消耗的电能：W2=I2R2t=(0.2A)2×30Ω×1×60s=72J。
答：(1)电源电压为12V；
(2)S1、S2都闭合时，电流表示数是0.8A；
(3)当S1、S2都断开时，通电1min电阻R2消耗的电能为72J。
22.【解析】(1)当S、S1都闭合时，R1、R2并联，当S闭合、S1断开时，只有R2工作；
根据并联两端的电阻特点可知，当只闭合S时，电路中只有R2工作，电路中的电阻最大，由P=U2R可知，电路中总功率最小，此时处于低温挡；
低温挡正常工作时，电路中的电流：I=UR2=220V200Ω=1.1A；
(2)当S、S1闭合时，R1与R2并联，电路中的电阻最小，电功率最大，空气炸锅此时处于高温挡，
高温挡正常工作时，电路消耗的总功率：P高=U2R1+U2R2=(220V)250Ω+(220V)2200Ω=1210W；
(3)薯条吸收的热量：Q吸=c薯条m(t-t0)=3.63×103J/(kg⋅℃)×200×10-3kg×(170℃-20℃)=1.089×105J，
由η=Q吸W可知，空气炸锅消耗的电能：W=Q吸η=1.089×105J75％=1.452×105J，
由P=Wt可知，空气炸锅需要工作的时间：t'=WP高=1.452×105J1210W=120s。
答：(1)低温挡正常工作时，电路中的电流为1.1A；
(2)高温挡正常工作时，求电路消耗的总功率为1210W；
(3)空气炸锅需要工作的时间为120s。
速度v(m/s)
10
20
30
40
阻力f/N
0.3×102
1.2×102
2.7×102
3.6×102