湖北省襄阳市枣阳市2024-2025学年九年级上学期期末物理试卷（解析版）

这是一份湖北省襄阳市枣阳市2024-2025学年九年级上学期期末物理试卷（解析版），共15页。试卷主要包含了选择题，填空题，探究实践题，综合应用题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题（本大题共12小题，每小题2分，共24分）
1．（2分）下列现象中能说明分子在不停地做无规则运动的是（ ）
A．酒香四溢B．尘土飞扬C．雪花飘飘D．落叶纷纷
【答案】A
【分析】注意分子运动和机械运动的区别，分子是看不见的，小颗粒是看得见的。
【解析】A．酒香四溢，是花香的分子不停无规则运动的结果，故A正确；
B．粉尘飞舞是机械运动，并非分子的运动，故B错误；
C．雪花飘飘是机械运动，并非分子的运动，故C错误；
D．落叶纷纷是机械运动，并非分子运动，故D错误。故选：A。
2．（2分）如图所示的实例中，改变物体内能的方式与其它三项不同的是（ ）
A．给水加热B．压缩空气
C．搓手取暖D．钻木取火
【答案】A
【解析】A．给水加热，水吸收热量，是热传递改变内能；
B．压缩空气的过程中，克服空气阻力做功，将机械能转化为内能，是做功改变内能；
C．搓手取暖的过程中，克服摩擦做功，将机械能转化为内能，使手内能增加，温度升高，是做功改变内能；
D．钻木取火，是克服摩擦做功，将机械能转化为内能，是做功改变内能；
A与BCD改变物体内能的方式不同，故A符合题意。故选：A。
3．（2分）“绿水青山就是金山银山”。为了改善城市环境，许多城市大力开发湿地公园，修建人工湖来调节气温，这主要是利用水的（ ）
A．密度较大B．沸点较高C．比热容大D．流动性好
【答案】C
【解析】水的比热容较大，白天，相同质量的水和土壤、沙石比较，吸收相同的热量时，水的温度升高得少；夜晚，放出相同的热量时，水的温度降低得少，使得昼夜的温差小，所以修建人工湖可以有效调节周围环境的气温。故选：C。
4．（2分）如图所示，若开关闭合后，灯L1、L2均不亮，小红同学用电流表检查电路故障，当她将电流表接在L1两端时，两灯都不亮，将导线连接在灯L2两端时，L1亮而L2不亮。由此可以判断（ ）
A．L1短路B．灯L2短路C．灯L1断路D．灯L2断路
【答案】D
【解析】根据电路图可知，两灯泡串联，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；将电流表与灯L2并联，发现L1亮，灯L2不亮，说明电路通路，因此L1无故障，L2断路。若L2短路时，不用接电流表L1就能发光，故D正确。故选：D。
5．（2分）浴室里的“浴霸”由取暖灯L和换气扇M组成，它们既能单独工作也能同时工作，符合要求的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】C
【解析】依题意得，取暖灯L和换气扇M互不影响，说明取暖灯L和换气扇M并联；它们既能单独工作也能同时工作，说明它们均有独立的开关，故C正确。故选：C。
6．（2分）如图所示，是汽车油量表的工作原理图，电源电压不变，Rx是变阻器，O点为杠杆的支点，杠杆另一端是浮标，下列说法正确的是（ ）
A．图中的油量表是由电压表改装而成
B．油位越高，通过电阻R0的电流越小
C．油位越高，变阻器Rx两端的电压越高
D．油位越高，整个电路电压与电流的比值越小
【答案】D
【解析】A．由图可知，油量表串联在电路中，由此可见，油量表是由电流表改装成的，故A错误；
BCD．油位越高，浮标上升，滑片下移，滑动变阻器接入电路的阻值变小，根据分压原理，R2两端分得电压减小；滑动变阻器的电阻变小，总电阻变小，根据欧姆定律可知电路中的电流变大，通过电阻R0的电流越小；电流变小，电源电压不变，所以整个电路电压与电流的比值越小，故C错误，D正确。故选：D。
7．（2分）在确保安全的情况下，课堂上物理老师用一节干电池将口香糖的包装纸点燃，如图所示。观察发现，包装纸中间剪得较细，燃烧从最细处开始。燃烧形成的原因分析不正确的是（ ）
A．电池与包装纸形成了通路
B．包装纸内有较大电流通过
C．中间较细处电阻最小
D．接通后电能转化成内能
【答案】C
【解析】ABD．包装纸将电池两极连接在一起，电池与包装纸形成了通路，造成电源短路，包装纸内有较大电流通过，包装纸燃烧，将电能转化为了内能，故ABD正确；
C．导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积有关；在其它条件相同时，横截面积越小，导体的电阻越大，所以较窄处电阻大，故C错误。故选：C。
8．（2分）小明发现家里的白炽灯突然变亮，主要原因可能是白炽灯的（ ）
A．额定电压变大B．实际电压变大
C．额定功率变小D．实际电压变小
【答案】B
【解析】白炽灯的亮度取决于它的实际功率；
AC．用电器正常工作时的电压叫做额定电压，用电器在额定电压下工作时的电功率叫做额定功率，对于一个用电器来说，它的额定电压和额定功率是固定的值，故AC错误；
BD．白炽灯突然变亮，说明白炽灯的实际功率变大，根据U2＝PR可知，白炽灯的实际电压可能会变大，故B正确，D错误。故选：B。
9．（2分）1kW•h的电能可供下列用电器正常工作时间最长的是（ ）
A．节能灯B．电饭煲C．电视机D．电烤箱
【答案】A
【解析】选项的四个用电器中节能灯的电功率最小，电视机的电功率较大，电饭煲和电烤箱的电功率更大，在消耗电能相同时，根据t=WP可知，电功率越小，用电器工作的时间越长，所以1kW•h的电能可供节能灯正常工作时间最长。故选：A。
10．（2分）如图甲所示的电路中，R0为定值电阻，滑动变阻器R最大阻值为5Ω，闭合开关后，调节滑动变阻器R的阻值，根据记录的数据，作出U﹣I关系图像如图乙所示，由图像可知（ ）
A．电源电压U＝2.0V
B．电压表的最大示数为1.5V
C．定值电阻的阻值R0＝1.0Ω
D．电路的最大功率为4.5W
【答案】D
【解析】由电路图可知，R与R0串联，电压表V测R两端的电压，电流表测电路中的电流。（1）由图知电路中的电流为零时，电路为断路，电压表测量电源电压，示数为1.5V，所以电源电压为1.5V，故A错误；
（2）由图知当电压表的示数为1.0V时，电路的电流为1.0A，
此时定值电阻两端的电压为：U0＝U﹣U滑＝1.5V﹣1.0V＝0.5V，
定值电阻的阻值为： R0=U0I=Ω，故C错误；
（3）根据串联分压原理，当滑动变阻器阻值最大时，电压表示数最大，即当滑动变阻器阻值为5Ω时电压表的示数为最大示数，此时电压表的示数为：
U滑大=UR滑大+R0×R滑大=1.5V5Ω+0.5Ω×5Ω≈1.36V，故B错误；
（4）由图知，当滑动变阻器的电阻为零时，电路的电流最大为3.0A，此时电路的功率最大，最大功率为： P＝UI＝1.5V×3.0A＝4.5W，故D正确。故选：D。
11．（2分）在探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关时，采用了如图所示的实验装置。下列分析中不正确的是（ ）
A．该实验中应用了“转换法”
B．该实验装置是为了探究电流产生的热量与电流的关系
C．通电一段时间后，B管中液面比A 管中低
D．R1中电流产生的热量是 R2中的2倍
【答案】D
【解析】A．实验中液体温度的变化是通过液面高度差的变化来反映的，采用的是转换法，故A正确；
BCD．装置甲中一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联，根据串联电路的电流特点可知，右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等，即I右＝I左，两个5Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点知I右＝I1+I2，两电阻阻值相等，则支路中电流相等，I1＝I2，所以右边容器中的通过电阻的电流是左侧通过电流的一半，即是研究电流产生的热量与电流的关系，由Q＝I2Rt可知，左边容器中的电阻产生的热量是右侧容器电阻丝产生的热量的4倍，所以B管中液面比A管中低，故BC正确，D错误。故选：D。
12．（2分）下列有关电学的知识中，说法正确的是（ ）
A．使用试电笔辨别火线与零线时，手指千万不能碰到笔尾金属体
B．家庭电路中的保险丝熔断，则说明电路中出现了短路
C．在家庭电路中，用电器的开关要连接在火线和用电器之间
D．用电器的三脚插头也可以插入两孔插座使用
【答案】C
【解析】A．使用试电笔辨别火线与零线时，手指必须接触笔尾金属体，不能接触笔尖金属体，故A错误；
B．家庭电路中的保险丝熔断，则说明电路中可能出现了短路，也可能是用电器的总功率过大，故B错误；
C．在家庭电路中，用电器的开关要连接在火线和用电器之间，故C正确；
D．用电器的三脚插头不可以插入两孔插座使用，故D错误。故选：C。
二、填空题（每空1分，共10分）
13．（3分）华为手机mate60搭载的麒麟9000s芯片处理器是我国自主研发和生产的5nm国产芯片。该芯片的主要材料是 （选填“导体”“半导体”或“绝缘体”）。该手机具有“反向充电”功能，当它给其他手机充电时，mate60手机相当于电路中的 。为了不影响芯片的性能，通常让散热部件与芯片紧密结合，来降低芯片的温度，这是通过 的方式改变芯片的内能。
【答案】半导体；电源；热传递。
【解析】芯片是由硅制成的，上面有集成电路，硅属于半导体材料，导电性能介于导体和绝缘体之间，具有单向导电性；
当它给其他手机充电时，向外提供电能，在电路中相当于电源；
]改变内能的方式有两种：做功和热传递；让散热部件与芯片紧密结合，来降低芯片的温度，使得芯片的温度降低，内能减小，这是通过热传递的方式改变内能。
故答案为：半导体；电源；热传递。
14．（4分）一位同学设计了一个风力测定仪，如图所示，0是转动轴，OC是金属杆，下面连接着一块受风板。无风时OC是竖直的，风越强，OC杆偏转的角度越大。AB是一段圆弧形电阻，P点是金属杆与弧形电阻相接触的点，电路中接有一个小灯泡，测风力时，闭合开关S即可。通过分析可知：金属杆OC与弧形电阻AB组合在一起相当于一个 ，风力越大，弧形电阻接入电路中的长度 ，小灯泡 （选填“变亮”或“变暗”）。若把图中的灯泡换成电流表不妥，因为若风力过大可能会导致电路发生 。
【答案】滑动变阻器；变短；变亮；短路。
【解析】由图可知，金属杆OC随受风板移动时，弧形电阻AB接入电路的阻值发生变化，金属杆OC与弧形电阻AB组合在一起相当于一个滑动变阻器；风力越大，OC杆偏转的角度越大，圆弧形电阻接入电路中的长度变短，圆弧形电阻接入电路的电阻变小，则总电阻变小，电源电压不变，由欧姆定律可知电路中的电流变大，灯泡越亮。
若把图中的灯泡换成电流表，若风力过大，圆弧形电阻接入电路的电阻为零，电流表直接接到电源的两极上，将电源短路，电路中的电流过大，可能会烧坏电流表。
故答案为：滑动变阻器；变短；变亮；短路。
15．（2分）如图所示是定值电阻甲和小灯泡乙的U﹣I图像，若将甲和乙并联接入电源电压为2V的电路中，则干路电流为 A；已知小灯泡乙正常发光时的电压为5V，若将小灯泡乙接入电源电压为12V的电路中，要使灯泡正常发光应串联一个 Ω的定值电阻。
【答案】0.6；14。
【解析】甲和乙并联接入电源电压为2V的电路时，根据并联电路电压相等，由图可知，当U＝2V时，I甲＝0.2A，I乙＝0.4A，故干路电流为I＝I甲+I乙＝0.2A+0.4A＝0.6A；
小灯泡正常发光时，电压为5V，由图可知，电流为0.5A，灯泡与定值电阻串联，电流相等，电源电压为12V，故串联的电阻两端的电压为UR＝U﹣UL＝12V﹣5V＝7V，
则定值电阻的阻值为R=URI=7V0.5A=14Ω。故答案为：0.6；14。
16．（1分）如图所示，电路中画“×”处表示断路之处，开关S断开后，用测电笔测试电路中A、B、C三点，测电笔氖管会发光的是 点。
【答案】B
【解析】开关S断开后，用测电笔测试电路中A、B、C三点，只有B与火线相连，故氖管会发光。故答案为：B。
三、探究实践题（每图2分，每空1分，共21分）
17．（4分）学校“创客小组”利用“光控开关”（天黑时自动闭合，天亮时自动断开）和“声控开关”（有声时自动闭合，无声时自动断开），设计出只有在天黑且有声音时灯才亮的自动控制电路。请按设计要求将图中的光控开关、声控开关、灯泡用笔画线代替导线正确连入电路，并同时安装一个不受开关控制的三孔插座。
【答案】见解析
【解析】只有当“光控开关”、“声控开关”都闭合了灯才能亮，两个开关串联，并且两个开关要接在火线与灯之间；
三孔插座与灯泡并联，其接法为：左零右火上接地；如下图所示：
18．（2分）在“研究电流跟电压、电阻的关系”时，同学们设计如图电路图，其中R为定值电阻，R′为滑动变阻器。先用10Ω的定值电阻进行实验，使电压表的示数为3V，再换用20Ω的定值电阻时，某同学没有改变滑动变阻器滑片的位置，合上开关后，电压表的示数将 3V（选填“大于”、“小于”或“等于”），此时应该向 （选填“右”或“左”）调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数仍为3V。
【答案】大于；右。
【解析】根据串联电路的分压原理可知，将定值电阻由10Ω改接成20Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大，即电压表的示数大于3V；探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，根据串联电路电压的规律可知，为了保持定值电阻两端电压不变，应增大滑动变阻器分得的电压，由串联分压的分压原理可知，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向右端移动，使电压表的示数仍为3V。
故答案为：大于；右。
19．（4分）在“探究不同物质吸热升温现象”的实验中，实验装置如图甲所示，在两个相同的烧杯中分别装入质量、初温都相同的A、B两种液体，并用相同的电加热器分别加热。
（1）要完成该实验，除了图甲中所示的器材外，还需要的测量工具有天平和 ；
（2）实验中选择相同规格的电加热器，其目的是 ；
（3）本实验是通过 来比较两种液体吸收热量多少的；
（4）根据实验测得的数据，分别描绘出A、B两种液体的温度随加热时间变化的图象如图乙所示，分析图乙可知 （填“A”或“B”）的吸热能力更强。
【答案】（1）秒表；（2）使液体在相同时间内吸收相同的热量；
（3）比较加热时间；（4）A。
【解析】（1）要完成该探究实验，需要测量质量的工具和时间的工具，因此除了图甲中所示的器材外，还需要的测量工具有天平和秒表；
（2）实验选择相同规格的电热器的目的是使两种液体在相同的时间内吸收相同的热量；
（3）用相同的电加热器加热，加热相同的时间，加热器放出的热量就是相等的，则甲和乙吸收的热量也就相等，所以物质吸热的多少是通过加热时间来反映的；
（4）由图乙可知，相同质量的A、B液体，被加热相同的时间（吸收相同的热量），A液体升温慢，B液体升温快，说明A液体的吸热本领强。
20．（4分）学习了电阻概念后，为了解更多电学知识，小明同学上网查阅得到相关资料：“金属是最常见的一类导体，金属原子最外层的电子很容易挣脱原子核的束缚，而成为自由电子。半导体，如硅，锗等元素，它们原子核的最外层电子，既不容易挣脱束缚，也没有被原子核紧紧束缚，所以半导体的导电性介于导体和绝缘体之间。导体通电后温度会升高，铁、钨等金属的电阻就会不断变大；而锰铜合金和镍铬合金，其电阻随温度变化极小。”
①实验室所用钨丝小灯的电阻随温度的升高而 。（选填“变大”或“变小”）
②推理可知：常温下绝缘体很难导电的原因是 。
③探究导体中电流与电压关系时，应该选用 材料制作成的导体作为研究对象（选填“A”、“B”或“C”），理由是： 。
A.铁、钨
B.硅、锗
C.锰铜合金、镍铬合金
【答案】①变大；②绝缘体的原子核对最外层电子的束缚能力强，电子不容易挣脱原子核的束缚成为自由电子；
③C；探究导体中电流与电压关系时，需要控制导体的电阻不变，锰铜合金和镍铬合金，其电阻随温度变化极小。
【解析】①根据题意可知，导体通电后温度会升高，铁、钨等金属的电阻就会不断变大，所以钨丝小灯的电阻随温度的升高而变大；
②金属原子最外层的电子很容易挣脱原子核的束缚，而成为自由电子；常温下绝缘体的原子核对最外层电子的束缚能力强，电子不容易挣脱原子核的束缚成为自由电子，所以电阻越大，不容易导电；
③探究导体中电流与电压关系时，需要控制导体的电阻不变；
A．铁、钨等金属的电阻随温度的升高而变大，故A错误；
B．硅、锗的导电能力较差，电阻较大，不利于实验，故B错误；
C．锰铜合金和镍铬合金，其电阻随温度变化极小，适合作为定值电阻，故C正确。
21．（7分）在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡上标有“2.5V”字样。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲的电路连接完整。
（2）闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数。接下来应进行的操作是 。
A.更换小灯泡
B.检查电路是否断路
C.移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光
（3）闭合开关，移动滑片，小丽测量了多组I﹣U数据，并画出了小灯泡的I﹣U图象，如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W。
（4）分析图象数据可以发现，小灯泡两端的电压越高，它的实际功率 。
（5）为了研究小灯泡发光情况与电功率的关系，除了表格中记录的电表示数和电功率，还需要增加记录的内容是 。
（6）小红认为，利用图甲的装置也可以探究电流与电压的关系。小明认为小红的观点不合理，理由是 。
【答案】（1）见解析；（2）C；（3）0.625；（4）越大；
（5）灯泡的亮度；（6）灯丝电阻随温度的变化而变化。
【解析】（1）将电压表与灯泡并联，灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表应选择0～3V的量程；将灯泡串联在电路中，如图所示：
；
（2）闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，说明电路为通路，则可能是由于此时滑动变阻器的阻值太大，使灯泡两端的电压太低而造成实际功率太小造成，所以接下来首先应移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光，故C符合题意；故选：C；
（3）由图乙可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的电流为0.25A，则小灯泡额定功率为：P＝UI＝2.5V×0.25A＝0.625W；
（4）分析图像数据，小灯泡两端电压越高，通过电流越大，通过计算发现，小灯泡的实际功率越大；
（5）研究小灯泡发光情况与电功率的关系时，需要比较灯泡的亮度与灯泡的电功率，因此表中还需要增加记录的内容为灯泡的亮度；
（6）根据控制变量法可知，研究导体中的电流与电压的关系是应控制电阻的阻值不变，改变电压，而灯泡的电阻与温度有关，不同电压下灯泡实际功率不同，温度不同，灯泡电阻不同，因此该实验的器材不能探究电流与电压的关系。
故答案为：（1）见解答图；（2）C；（3）0.625；（4）越大；（5）灯泡的亮度；（6）灯丝电阻随温度的变化而变化。
四、综合应用题（22题7分，23题8分）
22．（7分）如图所示，L是标有“6V 2.4W”字样的小灯泡，R是定值电阻。断开开关S2，闭合开关S1和S3，灯泡正常发光，电流表的示数为0.6A，则：（忽略温度对小灯泡电阻的影响）
（1）求灯泡正常发光时，1min内灯泡消耗的电能；
（2）定值电阻R的阻值；
（3）断开或闭合任意开关，电路的最大功率和最小功率之比？
【答案】（1）灯泡正常发光时，1min内灯泡消耗的电为144J；
（2）定值电阻R的阻值为30Ω；
（3）断开或闭合任意开关，电路的最大功率和最小功率之比为9：2。
【解析】（1）灯泡正常发光时的功率等于其额定功率，即：P＝P额＝2.4W，
灯泡正常工作时间t＝1min＝60s，
则灯泡消耗的电能：W＝Pt＝2.4W×60s＝144J。
（2）当断开开关S2，闭合开关S1和S3，定值电阻R和灯泡L并联，
此时灯泡正常发光，并联电路各并联支路两端电压相等，根据并联电路的电压规律可知，
电源电压：U＝UR＝UL＝6V，
由P＝UI得，通过灯泡的电流：IL=P额U额=2.4W6V=0.4A，
并联电路干路电流等于各支路电流之和，根据并联电路电流规律可知，通过定值电阻的电流：IR＝I﹣IL＝0.6A﹣0.4A＝0.2A，
由欧姆定律可得，定值电阻R的阻值：R=URIR=6V0.2A=30Ω；
（3）当断开开关S2，闭合开关S1和S3，定值电阻和灯泡并联，总电阻较小，根据P=U2R可知总功率较大，根据P＝UI可知电路的最大功率P＝UI＝6V×0.6A＝3.6W；
根据P=U2R可知灯泡电阻RL=UL2PL=(6V)22.4W=15Ω；
当闭合开关S2，断开开关S1和S3，定值电阻和灯泡串联，总电阻较大，根据P=U2R可知总功率较小，根据P=U2R可知电路的最小功率P′=U2R+RL=(6V)230Ω+15Ω=0.8W；
断开或闭合任意开关，电路的最大功率和最小功率之比：PP'=；
答：（1）灯泡正常发光时，1min内灯泡消耗的电为144J；
（2）定值电阻R的阻值为30Ω；
（3）断开或闭合任意开关，电路的最大功率和最小功率之比为9：2。
23．（8分）小明家新买了一台电热足浴器，其简化电路如图所示，当水温达到设定温度时，温控开关S2可自动切换至保温状态，R1、R2是发热电阻（阻值不受温度的影响），主要参数如下表。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
（1）当开关S1闭合后，加热一段时间，水温达到设定值，S2 断开 （选填“断开”或“闭合”），热水器进入保温状态。
（2）电热足浴器处于正常加热状态时通过保险丝的电流是多少？
（3）小明用此足浴器将5kg的水从20℃加热到40℃用时500s，他觉得加热过程很慢，认为可能是当时的实际电压低于额定电压，经过测量发现电压是200V，则该过程中电热足浴器的加热效率是多少？
【答案】（1）断开；
（2）电热足浴器处于正常加热状态时流过保险丝的电流为5.5A；
（3）电热足浴器的加热效率是84%。
【解析】（1）当开关S1、S2闭合时，电阻R1、R2并联，电路的总电阻最小，根据P=U2R可知电路的总功率最大，此时电热足浴器处于加热状态；当开关S1闭合，S2断开时，只有电阻R1工作，电路中电阻变大，根据P=U2R可知电路的总功率变小，此时电热足浴器进入保温状态；
（2）由表格数据可知，电热足浴器的额定加热功率P加热＝1210W，
由P＝UI可知，电热足浴器处于正常加热状态时流过保险丝的电流为：I=P加热U=1210W220V；
（3）5kg的水从20℃加热到40℃，水吸收的热量：Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×5kg×（40℃﹣20℃）＝4.2×105J，；
加热状态下电路的总电阻为：R=U2P加热=(220V)21210W=40Ω；
实际电压为200V时，电热足浴器加热500s消耗的电能为：
W=U实2P加热t′=(220V)240Ω×500s＝5×105J；
该过程中电热足浴器的加热效率为：η=Q吸W=4.2×105J5×105J=84%。
答：（1）断开；
（2）电热足浴器处于正常加热状态时流过保险丝的电流为5.5A；
（3）电热足浴器的加热效率是84%。实验次数
电压U/V
电流I/A
电功率P/W
1
2
3
额定电压
220V
加热功率
1210W
保温功率
220W
容积
7L