河南省平顶山市汝州市2024-2025学年九年级上学期期末物理试卷（解析版）

这是一份河南省平顶山市汝州市2024-2025学年九年级上学期期末物理试卷（解析版），共14页。试卷主要包含了填空题，选择题，作图题，实验探究题，综合应用题等内容，欢迎下载使用。
一、填空题（本题共6小题，每空1分，共14分）
1．（2分）如图所示，2024年9月25日，我国向太平洋预定区域试射一枚洲际导弹 （选填“热值”或“比热容”）大的特点；火箭升空过程中，燃料燃烧产生的内能转化为火箭的 能。
【答案】热值；机械。
【解析】该导弹推进火箭使用的燃料需要具备热值大的特点，这样完全燃烧相同质量的该燃料时。
火箭喷气式发动机靠燃烧燃料获得内能，将燃料燃烧的内能转化为火箭运动的机械能。
【点评】本题考查了热值和能量转化，属于基础题。
2．（2分）如图所示，拖拉机发动机采用循环流动的水进行冷却。原因是 ；若一单缸四冲程汽油机飞轮的转速为3600r/min，则该汽油机每秒对外做 次功。
【答案】水的比热容较大；30。
【解析】（1）常用水作冷却剂，是因为水的比热容较大，升高相同的温度，达到较好的冷却效果；
（2）一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速为3600r/min，说明1min飞轮转3600r，飞轮转60转，做功30次。
3．（3分）高压输电线往往做成如图所示的四线并联的装置，这是通过增大导体的 从而 （选填“增大”或“减小”）导体的电阻。维修线路时有时需要断电，此时导体的电阻将 （选填“不变”或“变为零”）。
【答案】横截面积；减小。
【解析】在导线材料与长度一定的情况下，导线的横截面积越大；导线电阻变小。将图中四根导线并联起来，从而减小了输电导线的电阻。
导体的电阻是导体的一种性质，反映了导体对电流阻碍作用的大小、长度、温度有关、导体两端的电压大小无关。
4．（2分）如图所示，为人们所喜爱的电动车，它具有轻便、节能、环保等特点。车钥匙实质相当于一个开关，电瓶相当于 ，充电桩有较好的防水保护功能，是为了防止线路出现 （选填“短路”或“断路”）现象。
【答案】用电器；短路。
【解析】给电动车充电时，电瓶消耗电能；
纯水是绝缘体，但正常情况下水都含有杂质是导体，因此防水充电桩具有防水的效果。
5．（2分）氢能是新能源利用的新潮流。如图所示是市场上的某品牌氢能自行车，一次性充满0.02kg氢，2h能匀速骑行50km，此过程自行车牵引力所做的有用功是 J，氢的利用效率是 （氢气热值为1.4×108J/kg）。
【答案】2.7×106；75%。
【解析】有用功为W有＝F牵s＝42N×50×103m＝2.7×106J；
0.02kg氢完全燃烧放出的热量为Q放＝m氢q＝2.02kg×1.4×106J/kg＝2.8×107J，
氢的利用效率为η＝＝＝75%；
6．（3分）如图的a、b所示，两种使用测电笔的方法中，正确的是图 ；如图的c、d所示为家庭电路中造成电线燃烧的原因，其中图中的d所示情况的原因是 （填“用电器的总功率过大”或“短路”），在家庭电路中，线路连接处因为接触不良，从而加速导线老化，引起火灾 。
【答案】a；短路，在电流和通电时间一定时。
【解析】使用测电笔时手必须接触笔尾金属体，不能接触笔尖金属体；图中的d所示情况的原因是短路，线路连接处因为接触不良，从而加速导线老化，原因是线路连接处电阻较大，产生的热量较多。
二、选择题（本题共8小题，每小题2分，共16分。第7-12题每小题只有一个选项符合题目要求，第13-14题每小题有两个选项符合题目要求，全部选对得2分，选对但不全得1分，有错选的得0分）
7．（2分）古诗词是中华传统文化的瑰宝，有着极具丰富的内涵。下列诗词说法错误的是（ ）
A．“沙暖睡鸳鸯”，水寒沙暖，说明沙的比热容小，所以吸收同样的热量，温度高
B．“只要功夫深，铁杵磨成针”，磨铁杵的过程中靠做功改变铁杵的内能
C．“会挽雕弓如满月，西北望，射天狼”，射箭过程使弓的弹性势能转化成箭的动能
D．“千里冰封，万里雪飘”，冰雪的温度虽然很低，但仍然含有热量
【答案】D
【解析】A．“沙暖睡鸳鸯”，适合鸳鸯休息，所具有的内能多。实际上，这意味着在相同的热量交换下。因此，沙子会比水更快地升温；
B．“只要功夫深，在这个过程中，故B正确；
C．“会挽雕弓如满月，射天狼”。在射箭过程中，当箭被射出时，故C正确；
D．热量是过程量，故D错误。
8．（2分）小雨晚上写作业时感觉冷，开电暖器取暖导致电路变化，以下说法正确的是（ ）
A．电路中的总电流变大B．电路中的总电压变大
C．电路中的总电阻变大D．电路中的总功率变小
【答案】A
【解析】A．家庭电路中各用电器是并联的，线路的总电阻变小，电路中的总电流变大；
B．家庭电路中各用电器是并联的，家庭电路的电压为220V是不变的；
C．家庭电路中各用电器是并联的，打开电暖器，故C错误；
D．家庭电路中各用电器工作时的功率之和，所以当开电暖器取暖时，故D错误。
9．（2分）材料科学的发展正在影响着我们的生活，下列关于材料应用的说法错误的是（ ）
A．保险丝是用电阻较大、熔点比较低的合金制作的
B．验电笔外壳是用塑料制成的，它是绝缘材料
C．智能家居中的学片的主要成分是硅，它是半导体材料
D．利用超导材料做电热丝，电热丝会老化
【解析】A．保险丝是用电阻比较大，故A正确；
B．验电笔外壳是用塑料制成的，是绝缘材料；
C．智能家居中的芯片的主要成分是硅，故C正确；
D．利用超导材料做电热丝，不会老化。
【答案】D。
10．（2分）自动体外除颤器又称自动体外电击器（简称AED），它可以诊断特定的心律失常，并且给予电击除颤，在“黄金四分钟”内使用可有效防止患者猝死，如图所示，按下“放电”键即可帮助患者心肺复苏。此过程中，任何人都不与患者接触。下列有关分析错误的是（ ）
A．AED内部有电源
B．AED与患者之间是并联的
C．人体是导体，若有人接触患者会影响除颤效果
D．除颤时患者体内有电流通过
【答案】B
【解析】A．AED内部有电源；
B．自动体外电击器（AED）和患者之间是串联的；
C．人体是导体，故C正确；
D．人体是导体，故D正确。
11．（2分）为减少碳排放，我国大力推行电动汽车。电动汽车中，利用接入电路的旋钮变阻器，图中OEF为变阻器的三个接线柱。当驾驶员踩下“油门”时车速仪示数增大，车速仪可由电路中的电压表或电流表改装而成。下列说法正确的是（ ）
A．车速仪是由电压表改装而成
B．车速仪中定值电阻R0工作时会消耗电能，可以不用接入电路
C．踩下油门的过程中，电压表的示数与电流表的示数比值增大
D．踩下油门的过程中，电压表的示数变化量与电流表的示数变化量的比值不变
【答案】D
【解析】根据电路图可知，变阻器和R0串联，电压表测变阻器的电压。
AC．踩下油门的过程中，根据串联电路的分压规律可知，所以电压表示数减小，电路总电阻变小可知电流变大；当驾驶员踩下油门时车速仪示数增大；电压表示数变小，则电压表的示数与电流表的示数比值变小；
B．定值电阻R0可以防止电路中电流过大，烧坏仪表，故B错误；
D．由于串联电路的分压作用。对于定值电阻R6，设某时刻下电压为U1，电流为I1，根据欧姆定律则有：U3＝I1R0 ①
设另一时刻下电压为U8，电流为I2，根据欧姆定律则有：U2＝I2R0 ②
②﹣①则有U2﹣U2＝（I2﹣I1）R3，则有：；因为R3是定值电阻，所以踩下油门的过程中，故D正确。
12．（2分）商场中，卖微波炉的售货员和顾客发生了争执。售货员说：微波炉很省电，用一次花不了多少电费，我家的微波炉一开就“烧保险”。从物理学的角度看，售货员所说的“省电”和顾客所说的“费电”分别指的是微波炉在使用时（ ）
A．消耗较少的电能，消耗较多的电能
B．电功率较小，电功率较大
C．电功率较小，消耗较多的电能
D．消耗较少的电能，电功率较大
【答案】D。
【解析】售货员认为微波炉很省电，是说微波炉的电功率大，消耗的电能并不多，用一次花不了多少电费”；
顾客是从电功率角度考虑的，因为微波炉属于大功率用电器，会烧断保险丝，所以认为很“费电”。
（多选）13．（2分）如图所示，电源电压为4.5V保持不变，电压表的量程为0﹣3V，滑动变阻器R的规格是“25Ω，1A”，1.25W”的字样。若闭合开关S，在保证电路安全的情况下，则下列说法正确的是（ ）
A．小灯泡的电阻为5Ω
B．电流表的示数变化范围是0.15A﹣0.5A
C．滑动变阻器允许调节的阻值范围是5Ω﹣25Ω
D．电路消耗的最大总功率为2.5W
【答案】AB
【解析】由电路图知，R与L串联，电流表测电路中的电流；
A．灯泡的阻值：RL＝＝＝7Ω；
BC．由P＝UI得灯泡的额定电流：IL＝＝＝0.5A，
串联电路各处电流相等，电流表量程选择“8～0.6A”，
所以电路允许通过的最大电流为I＝IL＝6.5A，
由串联分压原理可知当电压表示数最大为2.4V时，滑动变阻器连入电路中的阻值最小，
串联电路总电压等于各部分电压之和，此时滑动变阻器两端的电压：UR＝U﹣UL＝4.5V﹣3.5V＝2V，滑动变阻器连入电路中的最小阻值R＝＝＝4Ω，
当滑动变阻器全部连入电路时，电路中电流最小
I′＝＝＝0.15A，故B正确；
滑动变阻器允许调节的阻值范围是4～25Ω，故C错误；
D．电路消耗的最大总功率为P＝UI＝6.5V×0.7A＝2.25W。
（多选）14．（2分）如图所示，是电学中常见的电路图，在A、B两点间分别接入下列选项中加点字的元件，对滑动变阻器在此实验中的主要作用描述正确的是（ ）
A．探究电流与电压的关系—保持定值电阻两端电压不变
B．探究电流与电阻的关系—保持定值电阻两端电压不变
C．测量定值电阻的阻值—改变电路中的电流和电阻两端的电压
D．测量小灯泡的电功率—改变小灯泡两端电压，求平均电功率
【答案】BC
【解析】A．探究电流与电压的关系时滑动变阻器的作用一般有保护电路和改变电路电流或改变被测电阻两端电压；
B．探究电流与电阻的关系时滑动变阻器的作用是保护电路和保持定值电阻两端电压不变，故B正确；
C．测量导体的电阻时，从而改变了待测电阻两端的电压和通过它的电流，通过求平均值来减小误差；
D．在“伏安法”测小灯泡电功率的实验中，可比较小灯泡亮度与灯泡的实际功率之间的关系，故D错误。
三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分）
15．（2分）某款售水机（如图甲所示）可通过刷卡（闭合“感应”开关）或投币（闭合“投币”开关）；用给出的元件符号在图乙中画出符合要求的电路图。
【答案】见解析
【解析】由题知，售水机既可以通过刷卡闭合“感应开关”，来接通供水电机取水，故感应开关和投币开关应是并联的；如图所示：
。
16．（2分）请你根据图中所给信息，分别把“灯泡”、“开关”的符号填到空白处，并在a、b、c三根导线中找出地线并标出。
【答案】见解析
【解析】从安全用电的角度分析，三孔插座的接法：上孔接地线，右孔接火线，a是火线、c是地线；对应灯泡和开关来说，火线首先进入开关，零线直接进入灯泡的螺旋套。
四、实验探究题（本题共3小题，第17题5分，第18题7分，第19题7分，共19分）
17．（5分）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）图甲装置中U形管 （选填“是”或“不是”）连通器。实验中通过观察U形管中液面高度差的变化来反映电阻产生热量的多少。下列实验中，也运用了这种实验方法的是
（填字母）。
A.比较不同物质的吸热能力；
B.探究电流与电压、电阻的关系。
（2）图甲装置通电一段时间后右侧U形管中液面升高得多，说明 。
（3）图乙中R3与R2并联，目的是使通过R1与R2的 不同。
（4）某小组在利用图乙装置实验时，发现左右两侧U形管液面高度差相同，与其他小组的实验现象都不同 。
【答案】（1）不是；A；（2）在电流和通电时间相同的情况下，产生的热量越多；
（4）R3断路。
【解析】（1）上端开口，底端相连的容器为连通器。
实验中通过观察U形管液面高度差的变化来反映电阻产生热量的多少，本实验采用的是转换法，也运用了这种实验方法的是A；
A．比较不同物质的吸热能力，吸收相同的热量后上升的温度来比较物质的比热容；
B．探究电流与电压，采用的是控制变量法。
（2）闭合开关，通电一段时间，如图甲所示，电阻越大。
（3）乙图中R3与R2并联，目的是使通过R1与R2的电流不同，干路中的电流大于支路中的电流。
（4）用图乙装置实验时，发现左右两侧U形管液面高度差相同，由Q＝I2Rt可知，通过容器内电阻的电流相等，说明R3发生了断路。
18．（7分）在”测量小灯泡正常发光时的电阻”的实验时，实验室提供了如下器材：额定电压为3.8V的小灯泡（正常工作时电阻大于10Ω），电源电压恒为4.5V，导线若干。
（1）请用笔画线代替导线，将如图甲所示实物电路补充完整。
（2）闭合开关前，应把滑片置于最右端，目的是 ；闭合开关后，发现电流表无示数，电压表示数接近电源电压 。
（3）正确连接电路，测得灯泡两端的电压为2V，要让灯泡正常发光 （选填“左”或“右”）端移动。
（4）当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电阻为
Ω（保留1位小数）。
（5）实验结束后，小明认为上述实验方案中，电压表读数不准确，电压表的量程接入“0～3V”，他认为当电压表示数为0.7V时，就可以准确完成该小灯泡正常发光时的测量。你认为他的做法在实际操作中 （选填“可行”或“不可行”），理由： 。
【答案】（1）见解析；（2）保护电路；（3）左；（5）不可行，无法确定滑片的位置。
【解析】（1）额定电压为3.8V的小灯泡，电压表并联在小灯泡两端，将如图甲所示实物电路补充完整如下：
（2）闭合开关前，应把滑片置于最右端；闭合开关后，电压表示数接近电源电压，电路中电路太小。
（3）正确连接电路，测得灯泡两端的电压为5V，应增大灯泡两端的电压，应将滑动变阻器的滑片向左端移动。
（4）当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，分度值为0.02A，则小灯泡正常发光时的电阻为RL＝＝≈13.6Ω。
（5）实验结束后，小明认为上述实验方案中，利用原器材又设计了如图丙所示的实验电路，他认为当电压表示数为7.7V时，就可以准确完成该小灯泡正常发光时的测量，理由：开关闭合前。
19．（7分）（1）小聪为了防止偶然因素带来的影响，决定采用以下两种方案，进行多次实验：
方案一：改变电源电压
方案二：改变小灯泡的规格
小聪将自己所测的三组数据记录在表中，分析表中的数据可知，与第一次实验对比 （选填“一”或“二”）进行的。
（2）在第三次实验时，灯L2两端的电压如图乙所示，为 V，由表中的数据可知，串联电路两端的电压等于 电路两端电压的总和。
（3）小超对照图甲的实验设计后认为：用一个电压表分别测ab以及bc之间的电压时，需要将电压表进行改接，为了不反复拆接电压表，他设计了图丙所示的电路。
他的思路是：只闭合开关S和S1，电压表测L1的电压，只闭合开关S和S2，电压表就可以测L2的电压。这种设计思路是 （选填“正确”或“错误”）的，因为 。
（4）小聪为了避免不断更换实验器材和改接电压表的麻烦，他选择将其中一个小灯泡换成滑动变阻器，又设计了如图丁所示的电路。连接好电路后，小灯泡亮度将 （选填“变亮”或“变暗”）。小聪按照实验规范正确地进行实验并记录数据，多次实验后发现，电压表V的示数总是比电压表V1和电压表V2的示数之和略大一点，则可能的原因是 。
【答案】（1）一；（2）6.5；（3）错误；（4）变暗，会分电压。
【解析】（1）分析表中的数据可知，与第一次实验对比，两个灯泡的分压规律相同，改变了电源电压；
（2）电压表使用的0～3V，每一个大格代表3V，电压为2.5V；
由表中的数据可知，串联电路两端的电压等于各串联部分电路两端电压的总和；
（3）只闭合开关S和S3，电压表测L1的电压，电压表上端是负接线柱2，电流不再是正进负出，电压表就不能测L7两端的电压。这种设计思路是错误的；
（4）连接好电路后，小聪向右移滑动变阻器，故阻值将变大，小灯泡亮度将变暗，多次实验后发现1和电压表V2的示数之和略大一点，原因是导线也有电阻。
五、综合应用题（本题共2小题，第20题8分，21题9分，共17分）
20．（8分）图甲为电子台秤原理图，定值电阻R0＝15Ω，图乙是压敏电阻R受到压力F和压敏电阻的变化关系图像，电源电压恒为12V（忽略秤盘的质量，g取10N/kg）求：
（1）测量质量为4kg时，电流表的示数；
（2）质量为4kg的物体放在台秤上，10s内电阻R0产生的热量；
（3）该台秤能够测量的最大质量。
【答案】（1）0.4A；（2）24J；（3）10kg。
【解析】（1）质量为4kg时压敏电阻受到的压力：F＝G＝mg＝4kg×10N/kg＝40N，
由图乙可知压敏电阻的阻值：R＝15Ω；
由图甲可知，定值电阻R5和压敏电表R串联，电流表测电路中的电流，
根据串联电路的电阻规律可得，此时电路的总电阻：R总＝R0+R＝15Ω+15Ω＝30Ω，
电路中的电流：I＝＝＝0.6A；
（2）10s内电阻R0产生的热量：Q0＝I5R0t＝（0.5A）2×15Ω×10s＝24J；
（3）当电路中的电流最大时，根据欧姆定律可得R总′＝＝＝20Ω，
由串联电路的电阻规律可得，R的最小阻值：R小＝R总′﹣R0＝20Ω﹣15Ω＝5Ω，
根据图乙可知对应的最大压力为F大＝100N，根据F＝G＝mg可得，
该台秤能够测量的最大质量：m大＝＝＝10kg。
答：（1）测量质量为5kg时，电流表的示数为0.4A；
（2）质量为7kg的物体放在台秤上，10s内电阻R0产生的热量为24J；
（3）该台秤能够测量的最大质量为10kg。
21．（9分）在物理课外实践活动中，小明观察到家里电磁炉铭牌上印有“一级能效”字样，他查得电磁炉“一级能效”的热效率η不低于90%，用大火挡位正常工作，将质量为1.5kg的水从20℃加热到100℃耗时280s。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]求：
（1）电磁炉大火挡正常工作时的电流（结果保留一位小数）。
（2）小明关闭家里的其它用电器，只让电磁炉处于另一小火挡位工作，观察到如图所示的电能表转盘在2min内转了60圈。则该电磁炉的这一小火挡电功率为多少。
（3）请你通过计算帮助小明判断该电磁炉的热效率是否达到一级能效。
【答案】（1）7.1A；（2）600W；
（3）该电磁炉的热效率能达到一级能效。
【解析】（1）根据P＝UI得该电磁炉正常工作时的电流为：I＝＝≈9.1A；
（2）消耗的电能W＝kW•h＝6.02kW•h；
该电磁炉的这一小火挡电功率P′＝＝＝3.6kW＝600W；
（3）水吸收的热量为：
Q吸＝c水mΔt＝4.4×103J/（kg•℃）×1.4kg×（100℃﹣20℃）＝5.04×105J；
消耗的电能为： W＝P″t′＝2000W×280s＝2.6×105J，
电热水器的热效率为：η＝＝＝90%。
答：（1）电磁炉大火挡正常工作时的电流为7.1A；
（2）小明关闭家里的其它用电器，只让电磁炉处于另一小火挡位工作。则该电磁炉的这一小火挡电功率为600W；
（3）该电磁炉的热效率能达到一级能效。序号
Uab/V
Ubc/V
Uac/V
1
3
3
6
2
1.5
1.5
3
3
3.5
6