河北省衡水市阜城县2024-2025学年九年级(上)期末物理试卷（解析版）

这是一份河北省衡水市阜城县2024-2025学年九年级(上)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，实验探究，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题（20分）
1．（2分）下列诗句能体现“分子在不停地做无规则运动”的是（ ）
A．满架蔷薇一院香B．柳絮飞时花满城
C．大风起兮云飞扬D．秋雨梧桐叶落时
【答案】A
【解析】A．满架蔷薇一院香，蔷薇花香充满整个院子，说明蔷薇花香分子在不停地做无规则运动，故A符合题意；
B．“柳絮飞时花满城”、“大风起兮云飞扬”、“秋雨梧桐叶落时”，反映的是物体的机械运动，故BCD不符合题意。故选：A。
2．（2分）下列关于温度、热量和内能的说法正确的是（ ）
A．物体的机械能增加，内能也一定增大
B．60℃的水一定比30℃的水具有的内能多
C．内能小的物体，不能将能量传递给内能大的物体
D．同一物体内能减少，它的温度不一定降低
【答案】D
【解析】A．物体的机械能与动能和势能有关，物体的内能与物体的温度、状态、质量有关，故A错误；
B．内能的多少与物体的质量、温度、状态等因素有关，因此只有温度关系，不能确定其内能的关系，故B错误；
C．内能小的物体可能温度高，内能大的物体可能温度低，所以内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体，故C错误；
D．物体放出热量，温度可能不变，比如，晶体凝固过程中，放出热量，内能减少，但温度不变，故D正确。故选：D。
3．（2分）如图所示是小明家的电能表。将一个“220V 1210W”的用电器（纯电阻）单独接入家庭电路中工作12min，电能表的转盘转了500转。在此工作过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．该电能表的示数表示家中已经消耗1123.4J的电能
B．该用电器的实际功率为1200W
C．该电路的实际电压为200V
D．若小明家所有用电器同时工作，则总功率不得超过2.2kW
【答案】C
【解析】A．电能表的读数方法：最后一位是小数，则图中电能表的读数是1123.4kW•h，表示家中已经消耗1123.4kW•h的电能，故A错误；
B．用电器12min消耗的电能：W=5002500kW•h＝0.2kW•h；用电器的额定功率：P=Wt=0.2kW⋅h1260h=1kW＝1000W，故B错误；
C．根据P=U2R可知，用电器的电阻为：R=U额2P额=(220V)21210W=40Ω；根据P=U2R可知，该电路的实际电压为：U实=PR=1000W×40Ω=200V，故C正确；
D．“10（20）A”中20A是指这个电能表正常工作时允许通过的最大电流，该电能表允许接入的用电器总功率不能超过P＝UI＝220V×20A＝4400W＝4.4kW，故D错误。
故选：C。
4．（2分）佩戴式“计步器”的构造是在塑料管中密封一块磁铁，管外缠绕着线圈，运动时磁铁在管中反复运动，线圈中产生变化的电流，显示出运动的步数。如图中与其工作原理相同的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】B
【解析】根据“计步器”的特点可知，当塑料管运动时，磁铁在管中反复运动，切割磁感线而产生电流。因此，计步器的基本原理是电磁感应，产生电流的过程中将机械能转化为电能；
A．该图是奥斯特实验，该实验的原理是电流的磁效应，故A错误；
B．图中电路中没有电源，当闭合开关，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中有感应电流产生，这是电磁感应现象，故B正确；
C．该图的实验原理是通电导体在磁场中受到力的作用，故C错误；
D．该装置是探究影响电磁铁磁性大小因素的实验，其原理是电流的磁效应，故D错误。
故选：B。
5．（2分）用丝绸摩擦过的玻璃棒去接触不带电的验电器A，A的金属箔片张角变大，如图所示。再用C棒去同时接触A、B验电器的金属球，发现A的金属箔片张角变小，B的金属箔片张角变大。则下列说法正确的是（ ）
A．验电器原理是异种电荷相互吸引
B．C棒与其手柄D均为导体
C．当C棒接触两验电器的金属球时，产生的电流方向为A到B
D．丝绸摩擦玻璃棒的过程中，电子是由丝绸转移到玻璃棒
【答案】C
【解析】A．验电器是利用同种电荷相互排斥的原理，故A错误；
B．C棒是导体，手柄D应为绝缘体，否则电荷会通过人体传出，故B错误；
C．丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，该玻璃棒去接触验电器A时，验电器A也会带正电；用带绝缘柄的金属杆将两个验电器的金属球接触时，B验电器上自由电子向验电器A转移，负电荷移动的方向与电流方向相反，故产生的电流方向为A到B，故C正确；
D．丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，故电子是由玻璃棒转移到丝绸，故D错误。故选：C。
6．（2分）下列说法中正确的是（ ）
A．热机消耗的燃料越多，效率就越低
B．柴油机的效率一般低于汽油机的效率
C．热机做的有用功越多，效率就越高
D．热机效率高，将内能转化为机械能的比例就大
【答案】D
【解析】A．热机消耗的燃料越多，燃烧放出的热量越多，但用来做有用功的能量可能更多，即效率可能更高，所以根据消耗燃料的多少不能判断热机效率的大小，故A错误；
B．一般柴油机的压缩比比汽油机大得多，且气缸内柴油燃烧要比汽油燃烧更充分，所以柴油机的效率更高一些，故B错误；
C．热机做的有用功越多，与燃料完全燃烧放出的能量之比不一定高，故C错误；
D．热机的效率越高，说明内能转化成的机械能与内能的比值越大，热机的效率越高，故D正确。故选：D。
7．（2分）下列做法中符合安全用电要求的是（ ）
A．小明妈妈经常边看电视边用湿抹布清洁电视机
B．正在洗菜的小明发现电水壶中的水开了，立即用手去拔电水壶的插头
C．不断开开关，直接更换不亮的电灯泡
D．发现家用电器或电线着火时，先切断电源再灭火
【答案】D
【解析】A．生活用水属于导体，用湿抹布擦拭带电的电视机，容易引起触电事故，故A错误；
B．正在洗菜的小明的手上有水，水是电的良导体，用湿手去拔电源插头时，容易引起触电事故，故B错误；
C．不断开开关，直接更换不亮的电灯泡，由于灯泡上带电，容易引起触电事故，故C错误；
D．发现家用电器或电线着火时，首先要切断电源再去灭火，故D正确。故选：D。
8．（2分）下列过程中，把化学能转化为内能的是（ ）
A．钻木取火B．木柴燃烧
C．植物光合作用D．水泵把水抽到高处
【答案】B
【解析】A．钻木取火，是机械能转化为内能，故A错误；
B．木柴燃烧时，木柴的化学能转化为内能，故B正确；
C．植物光合作用把太阳能转化为化学能，故C错误；
D．水泵把水抽到高处，是电能转化为机械能，故D错误。故选：B。
9．（2分）额定电压均为6V的甲、乙两灯，I﹣U图线如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．甲、乙两灯的电阻均随电压增大而减小
B．甲、乙两灯的额定功率之比为4：1
C．甲、乙两灯并联接在电压为2V的电源两端时，电阻之比为3：2
D．甲、乙两灯串联接在电压为8V的电源两端时，实际功率之比为1：3
【答案】D
【解析】A．由甲、乙曲线图可知，灯泡的电阻随电压的增大而增大。故A错误；
B．由于甲、乙两灯的额定电压均为6V，由图象可知：I甲额＝0.6A，I乙额＝0.3A，
则：P甲额P乙额=U额I甲额U额I乙额=I甲额I乙额=，故B错误；
C．甲、乙两灯并联在2V的电源两端时，由图象可知：I甲＝0.3A，I乙＝0.2A，根据I=UR可得电阻之比；R甲R乙=UI甲UI乙=I乙I甲=，故C错误；
D．把甲、乙两灯串联接在8V的电源上时，通过它们的电流相等，且电源的电压等于两灯泡两端的电压之和，由图象可知，当电路中的电流为0.3A，甲灯的实际电压为2V，乙灯的实际电压为6V时满足电源电压为8V，所以实际功率之比：P甲：P乙＝U甲I：U乙I＝2V：6V＝1：3，故D正确。故选：D。
10．（2分）如图甲所示电路，电源电压保持不变，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～15V，滑动变阻器R1的阻值变化范围为0～20Ω，R2为定值电阻。闭合开关S，滑片P在某两点间移动时电流表示数与电压表示数的变化关系图象如图乙所示。在保证电路安全的情况下，下列说法正确的是（ ）
①R2的阻值为5Ω
②R1消耗的最大电功率为4.05W
③电源电压为9V
④电压表的最小示数与最大示数之比为13：14
A．①和②B．②和③C．①和③D．①和④
【答案】C
【解析】由图甲可知，闭合开关，滑动变阻器R1和定值电阻R2串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流；
由图乙可知，变阻器两端的电压为7.0V时，电路中电流为0.40A，
根据串联电路的电压特点和欧姆定律可得电源电压：U＝U1+I1R2＝7.0V+0.40×R2，
当变阻器两端的电压为6.5V时，电路中电流为0.5A，
同理可得电源电压：U＝U1′+I2R2＝6.5V+0.5A×R2，
因电源电压不变，所以7.0V+0.40A×R2＝6.5V+0.5A×R2，
解得R2＝5Ω，故①正确；电源电压：U＝U1+I1R2＝7.0V+0.40A×5Ω＝9V，故③正确；
因总功率等于各电阻消耗电功率之和，则滑动变阻器R1消耗的功率：
P1＝UI﹣I2R2＝9V×I﹣I2×5Ω＝（﹣5Ω）×（I-9V2×5Ω）2+(9V)24×5Ω=（﹣5Ω）×（I﹣0.9A）2+4.05W，
由此可知，P1与I为二次函数关系，其图像开口向下，对称轴I＝0.9A，理论上当I＝0.9A时，滑动变阻器R1消耗的功率最大，但电路中的电流范围为I≤0.6A，则越靠近对称轴时，变阻器的功率P1越大，所以，当I＝0.6A时，变阻器的功率P1有最大值，
则根据上面表达式可得：P1大＝（﹣5Ω）×（0.6A﹣0.9A）2+4.05W＝3.6W，故②错误；
电流表的量程为0～0.6A，串联电路各处电流相等，所以通过电路的最大电流为0.6A，此时变阻器接入电路的阻值最小，由串联分压的规律可知此时变阻器两端的电压最小，即电压表示数最小，由串联电路的电压特点和欧姆定律可得，滑动变阻器分得的最小电压（电压表的最小示数）：U1小＝U﹣I大R2＝9V﹣0.6A×5Ω＝6V；
因电源电压为9V，电压表的量程为0～15V，则电压表一定安全，
当变阻器接入电路的阻值最大时，电路中电流最小，且由串联分压的规律可知此时变阻器两端的电压最大，即电压表示数最大，
电路中的最小电流：I小=UR1大+R2=9V20Ω+5Ω=0.36A，
则滑动变阻器分得的最大电压（电压表的最大示数）
U1大＝I小R2大＝0.36A×20Ω＝7.2V，
所以，电压表的最小示数与最大示数之比为U1小U1&;大=6V7.2V=56，故④错误。故选：C。
二、填空题（11分）
11．（2分）一种电工工具由一个小灯泡L和一个定值电阻R并联而成，通过L、R的电流跟其两端电压的关系如图所示。由图可得定值电阻R的阻值为 Ω；当把这个工具接在电压为2V的电路两端，L、R并联的总电阻是 Ω。
【答案】10Ω，2.5Ω。
【解析】电路两端电压为2V时，通过R的电流为0.2A，通过L的电流为0.6A。
R的阻值为：R=UIR=2V0.2A=10Ω
L的阻值为：RL=UIL=2V0.6A=103Ω
根据并联电路电阻特点计算：R0=11R+1RL=1110Ω+1103Ω=2.5Ω
12．（2分）如图是一顶太阳能风扇凉帽，凉帽的顶部装有一个太阳能电池板，帽沿装有一个小型电风扇。电池板在太阳光的照射下，将 能转化为电能，驱动电风扇工作。电风扇工作时的电压为1.2V，电流为50mA，若电风扇正常工作了1小时，电流做功为 焦。
【答案】太阳；216。
【解析】电池板在太阳光的照射下可以将太阳能转化为电能；
这段时间内电流做功：W＝UIt＝1.2V×0.05A×3600s＝216J；
13．（3分）如图所示，工作中的四冲程汽油机正处于 冲程，该冲程将 能转化为机械能，若该汽油机每秒完成40个冲程，则每秒它对外做功 次。
【答案】做功；内能；10。
【解析】如图，进气门和排气门都是关闭的，火花塞放电，活塞下行，可以判断是做功冲程，做功冲程中内能转化为机械能。
热机完成一个工作循环，要经过4个冲程，燃气对外做功1次，活塞往返2次，飞轮转动2周，若该汽油机每秒完成40个冲程，则每秒它对外做功10次，飞轮转动20周。
14．（2分）小明同学想在家里安装一盏照明灯，如图所示是他设计的电路。图中虚线框1和2应连入开关和电灯，则开关应装在 方框中。安装完毕后，闭合开关，电灯不亮，用测电笔分别测试a、b、c点时，测电笔的氖管都发光，则电路的故障为 。
【答案】2；进户线零线断路。
【解析】保险丝接在火线上，开关应接在灯与火线之间。因此开关应接在2处。当测电笔分别测试a、b、c点时，测电笔的氖管都发光，说明火线上有电，而零线处不该亮，但也亮了，说明电灯、开关与火线相通了，故进户线零线断路。
15．（2分）如图所示，是小华同学做探究实验时的电路图，闭合开关，两只电流表都有示数且两表指针恰好指在同一位置处，已知电流表的两个量程是0﹣0.6A，0﹣3A，则R1：R2＝ ，两电阻的功率P1：P2＝ 。
【答案】4：1；1：4。
【解析】由电路图知道，R1与R2并联，电流表A2测R1支路中的电流，电流表A1测干路电流；因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和，且两电流表指针的位置相同，所以电流表A1的量程为0～3A，电流表A2的量程为0～0.6A；因为指针位置相同时大量程是小量程示数的5倍，所以IA2：IA1=1：5；
因为并联电路两端电压相等，由I=UR知道，R1与R2的阻值之比
R1：R2=UI1：UI2=I2：I1=(IA1-IA2)：IA2=(5-1)：1=4：1；
由P=U2R知道，两电阻的功率P1P2=U2R1U2R2=R2R1=14；
三、实验探究（17分）
16．（5分）为了探究“不同物质的吸热能力”，在两个相同的容器中分别装入质量、初温都相同的两种液体A、B，并且用相同的装置加热，如图甲所示。
（1）实验中，可以通过比较 （选填“升高的温度”或“加热时间”）来反映两种液体吸收热量的多少；
（2）加热到4min时，液体B的温度如图乙所示，此时温度计示数是 ℃；
（3）有图像分析可知，液体 （选填“A”或“B”）吸热能力强；冬天，如果你想自制暖手袋，应选液体 （选填“A”或“B”）作为供暖物质，其效果更佳；
（4）上述实验中，主要用到的科学探究方法有转换法和 法。
【答案】（1）加热时间；（2）42；（3）A；A；（4）控制变量。
【解析】（1）实验中选用相同的加热装置，相同时间内酒精灯放出的热量相同，液体吸收的热量可认为相同，则加热时间越长，说明液体吸热越多，所以，实验中可以通过比较加热时间来反映两种液体吸收热量的多少；
（2）温度计分度值为1℃，读数为42℃；
（3）由丙图可知吸收相同的热量，A的温度变化慢，说明A的比热容大；冬天要选比热容大的液体A作为供暖物质，其效果更佳；
（4）上述实验中，主要用到的科学探究方法有转换法和控制变量法。
17．（6分）同学们在探究电流流过导体产生的热量多少与什么因素有关时，采用了如图所示的实验装置。请仔细观察甲、乙两图并回答：
（1）实验中要比较电阻丝产生的热量的多少，只需比较与之相连的U形管中液面的 ；
（2）甲装置可探究电流产生的热量与 的关系。通电一段时间后， （选填“左”或“右”）侧容器中U形管中液面的高度差大；
（3）乙装置中电阻R3的作用主要是 ；
（4）某小组在利用乙图进行实验探究时，误将右侧空气盒外面的5Ω电阻也放入盒中，请判断该小组U形管液面高度 侧更高；
（5）若通电时间为8s，电流为2A，甲图中左侧电阻产生的热量为 J。
【答案】（1）高度差；（2）电阻；右；（3）使通过R1与R2的电流不同；
（4）左；（5）160。
【解析】（1）实验中要比较电阻丝产生的热量的多少，只需比较与之相连的U形管中液面的高度差，高度差越大，表明电阻产生的热量越多。
（2）甲装置两电阻串联，电流与通电时间相等，两电阻的阻值不相等，则可探究电流产生的热量与电阻的关系。
由Q＝I2Rt得，当电流与通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多，则通电一段时间后，右侧容器中U形管中液面的高度差大。
（3）乙装置中电阻R3与R2并联后，再与R1串联，电阻R3的作用主要是使通过R1与R2的电流不同。
（4）由串并联电路特点得，R1的电流等于R2、R3的电流之和，R2、R3的总电阻小于R1，实验中R1的通电时间与R2、R3的通电时间相同，由Q＝I2Rt得，R1产生的热量比R2、R3产生的热量多，则某小组在利用乙图进行实验探究时，误将右侧空气盒外面的5Ω电阻也放入盒中，电流相等，但是左侧容器内电阻大于右侧并联的电阻，根据Q＝I2Rt可知，该小组U形管液面高度左侧更高。
（5）若通电时间为8s，电流为2A，甲图中左侧电阻产生的热量为：
Q＝I2Rt＝（2A）2×5Ω×8s＝160J。
18．（6分）小华同学利用课余时间到实验室做了如下实验：
（1）在用“伏安法”测量定值电阻R时，连接了如图甲所示的电路，电源电压恒定不变，连接电路时，开关应处于 状态。闭合开关，当电压表示数为2.6V，电流表示数如图乙所示，则R1的阻值为 Ω。
（2）按照上面的操作步骤，小华又测量了一个额定电压为2V的小灯泡的电阻，并描绘了如图丙所示的小灯泡电流随电压变化的关系图象，根据I﹣U图象可知小灯泡的额定功率为 W；小灯泡的阻值随实际功率的增大而 。这是由于功率增大时，小灯泡的 升高所致。
（3）然后，小华用如图丁所示的电路测量未知电阻Rx的阻值。R1的阻值已知，实验过程如下：
a.对照电路图连接好电路，并将滑动变阻器的滑片P滑至阻值最大处；
b.闭合开关，移动滑片在适当的位置。分别读出电压表V1、V2的示数为U1、U2；
c.断开开关，整理器材；
待测电阻Rx＝ 。（用测量所得的物理量和已知量符号表示）
【答案】（1）断开；10；（2）0.8；变大；温度；（3）U1U2R1。
【解析】（1）在用“伏安法”测量定值电阻R时，连接了如图甲所示的电路，电源电压恒定不变，连接电路时，开关应处于断开状态；
闭合开关，当电压表示数为2.6V，电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.26A，由欧姆定律I=UR，则R1=UI=Ω；
（2）根据描绘出如图丙所示的小灯泡电流随电压变化的关系图象知，灯在额定电压2V时的电流为0.4A，小灯泡的额定功率为：P＝ULIL＝2V×0.4A＝0.8W；
由图丙知，当灯的电压为1V、3V、6V时，对应的电流分别为0.25A、0.50A和0.65A，由欧姆定律R=UI，灯的电阻分别为4.00Ω、6.00Ω和9.23Ω；
因通过灯的电流随电压的变大而变大，根据P＝UI，灯的实际功率变大，故小灯泡的阻值随实际功率的增大而变大，这是由于功率增大时，小灯泡的温度升高所致；
（3）如图丁所示的电路中，两电阻串联后与变阻器串联：
a.对照电路图连接好电路，并将滑动变阻器的滑片P滑至阻值最大处；
b.闭合开关，移动滑片在透当的位置，分别读出电压表V1、V2的示数为U1、U2；
c.断开开关，整理器材。
电压表V1、V2分别测待测电阻和定值电阻的电压，由分压原理有：U1U2=RxR1，
所以Rx=U1U2R1。
四、计算题（12分）
19．（5分）实验时小丁用煤炉给100kg的水加热，同时绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线。若在6min内完全燃烧了2kg的煤，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），煤的热值约为3×107J/kg。求：
（1）经过6min时间加热，水增加的内能；
（2）该煤炉烧水时的效率。
【答案】（1）2.52×107J；（2）42%。
【解析】（1）由图象知道，水升高的温度为Δt＝80℃﹣20℃＝60℃，
根据Q吸＝c水m水Δt可知，水增加的内能为：
Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg⋅℃)×100kg×60℃=2.52×107J；
（2）2kg的煤完全燃烧放出的热量为：
Q放=m煤q煤=2kg×3×107J/kg=6×107J，
该煤炉烧水时的效率为：η=Q吸Q放×100%=2.52×107J6×107J×100%=42%。
答：（1）经过6min时间加热，水增加的内能为2.52×107J；
（2）该煤炉烧水时的效率为42%。
20．（7分）如图所示，电源电压不变，定值电阻R0＝5Ω，电流表量程为0～3A，小灯泡L标有“6V 3.6W”（不考虑温度对灯丝电阻的影响），滑动变阻器铭牌模糊，标有“Ω 1A”字样。当开关S闭合，S1、S2断开，滑动变阻器R的滑片P从b端滑动到某一位置时，滑动变阻器接入电路中的阻值减小了15Ω，电流表示数变化了0.3A，此时小灯泡恰好正常发光。求：
（1）小灯泡的电阻和正常发光时的电流；
（2）滑动变阻器的最大阻值和电源电压；
（3）若电源电压可变，当开关S、S1、S2都闭合时，为使电流表A的示数能达到最大，在保证电路安全的前提下，电源电压的最小值。
【答案】（1）小10Ω、0.6A；（2）20Ω、9V；（3）10V。
【解析】（1）根据灯泡的规格可求灯泡的电阻为RL=UL额2PL额=(6V)23.6W=10Ω，
灯泡正常发光时的电流为IL额=PL额UL额=3.6W6V=0.6A；
（2）S闭合，S1、S2断开，当P在b端时，电路如图：
当P在某位置，小灯泡正常发光，电路图如下：
两次连接方式中，电源电压不变，则U总＝I′R大+U′L＝I（R大﹣15Ω）+UL
代入数据为0.3R大+3＝0.6（R大﹣15）+6
得R大＝20Ω，U总＝9V。
（3）开关都闭合，电路连接如下图
如上图所示，此时，RP部分接入R并最小，电源电压U总最小为
U总＝U0＝I0R0＝2A×5Ω＝10V。
答：（1）小灯泡的电阻和正常发光时的电流分别为10Ω、0.6A；
（2）滑动变阻器的最大阻值和电源电压分别为20Ω、9V；
（3）若电源电压可变，当开关S、S1、S2都闭合时，为使电流表A的示数能达到最大，在保证电路安全的前提下，电源电压的最小值为10V。