九年级下册期末评估测试卷 2024-2025学年物理人教版九年级全一册（含解析）

九年级下册期末评估测试卷
(满分:100分　时间:60分钟)
一、选择题(本题共10小题,每小题3分,共30分,每小题所给出的四个选项中,只有一项符合题意)
1.(2024福建中考)神舟飞天,探梦苍穹。2024年4月25日,神舟十八号载人飞船发射成功。飞船与地面间的通信是利用 (　　)
A.空气 B.电磁波 C.超声波 D.次声波
2.亮亮了解到某个家用电器连续工作1 h,消耗的电能约为1.2 kW·h,这个用电器是 (　　)
A.家用空调 B.台式计算机
C.液晶电视机 D.计算器
3.如图所示,灯泡L1标有“3 V　0.9 W”字样,灯泡L2标有“4 V　1 W”字样,闭合开关S1、S2,电压表的示数为3 V。下列说法正确的是 (　　)
A.灯泡L1和L2是串联的
B.电源电压为3 V
C.灯泡L2此时的电阻为10 Ω
D.电路的总功率为1.9 W
4.图甲是小灯泡L和电阻R的I-U图象,将小灯泡L和电阻R接入图乙所示的电路中,只闭合开关S1时,小灯泡L的实际功率为1 W。下列说法不正确的是 (　　)
　　　　　
　甲　　　　　　　　　　　乙
A.电源电压为2 V
B.电阻R的阻值为10 Ω
C.再闭合开关S2时,小灯泡的亮度不变,电流表示数不变
D.再闭合开关S2时,电路总功率将增加0.4 W
5.(2024湖北中考)下列做法符合安全用电原则的是 (　　)
　　　　　
　　　　　　A.电水壶紧靠插线板烧水 　　B.更换灯泡前先断开电路
　　　　　　　　
　　　　　　　C.在电暖器上烘烤衣物 　　D.插座上的插头长期不拔
6.(2024自贡中考)如图所示是某科技小组设计的一种温度自动控制报警装置电路图,关于它的说法正确的是 (　　)
A.当温度达到90 ℃时,报警装置就会响铃,同时红灯亮
B.当温度达到90 ℃时,报警装置就会响铃,同时绿灯亮
C.当温度低于90 ℃时,报警装置就会响铃,同时绿灯亮
D.当温度低于90 ℃时,报警装置就会响铃,同时红灯亮
7.(2024安徽中考)如图所示为动圈式话筒的简化示意图。磁体固定在适当的位置,线圈与膜片连接,声波可使膜片左右振动从而带动线圈振动,线圈中就产生电流,实现声信号到电信号的转变,其工作原理是 (　　)
A.磁场对通电导线的作用 B.电流的热效应
C.电流的磁效应 D.电磁感应
8.(2024常州中考)英国科学家研究发现,用特定波长的红光持续照射人体背部15 min,可明显刺激人体线粒体,增加葡萄糖消耗,降低血糖水平。该技术有望用来帮助糖尿病患者通过非药物方式降低血糖。该红光的波形图如图所示,已知OA=AB=BC=CD=335 nm,则该红光的波长为 (　　)
A.335 nm,合3.35×10-4 m B.335 nm,合3.35×10-7 m
C.670 nm,合6.70×10-4 m D.670 nm,合6.70×10-7 m
9.关于信息的传递与能源,下列说法不正确的是 (　　)
A.地震、火山喷发、台风等都伴有次声波
B.北斗卫星导航系统利用超声波进行定位和导航
C.核电站是利用核裂变释放的能量
D.太阳能作为能源,具有清洁、取之不竭的特点
10.在如图甲所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,图乙是该滑动变阻器将滑片从一端滑动至某一点的过程中两端电压U与电流I关系的图象。下列关于该电路的判断中正确的是 (　　)
　　　　　
甲　　　　　　　　　　　乙
A.电源电压为13 V
B.R1的阻值为12 Ω
C.20 s内,R1最多能消耗电能338 J
D.滑动滑片过程中,R2的功率一直变大
二、填空题(本题共5小题,每空2分,共24分)
11.(2024河北模拟)如图是我国某汽车公司推出的5G氢燃料无人驾驶小汽车,采用氢燃料提供动力是因为氢的　　　　大,它依托5G网络通过　　　　波实现远程控制,为增加汽车倒车的安全性,在汽车尾部都装有倒车雷达,这些雷达能发射　　　　波。
12.核能是目前被广泛应用的　　　　(选填“可再生”或“不可再生”)能源;核电站中的汽轮发电机是利用　　　　　　原理产生电的。
13.如图,A点是灯头接导线的螺丝(灯丝完好),当开关S断开时,站在地面上的人不小心用手接触到A点时　　　　(选填“会”或“不会”)触电,该电路连接　　　　(选填“符合”或“不符合”)安全用电的知识。
14.如图甲所示,为了验证通电直导线周围存在磁场,小磁针放置在桌面上静止时,将直导线AB沿
　　　　(选填“东西”“南北”或“任意”)方向放置在小磁针正上方,实验时效果最明显;如图乙所示,当闭合开关时,放置于蹄形磁体中的导体棒ab会向右运动,据此发明了　　　　,它工作时,将电能主要转化为　　　　能。
　　　　　
甲　　　　　　　　　　　乙
15.在如图所示的电路中,已知R1=10 Ω,R2=R3=20 Ω,电源电压恒定。当S1、S2都断开时,电流表的示数为0.2 A,则电源电压为　　　　V;当S1、S2都闭合时,电路的电功率为　　　　W。
三、实验探究题(本题共3小题,16题4分,作图2分,其余每空2分,共28分)
16.(2024达州中考)现代家庭生活中,很多插线板都带有USB充电口,能够直接为手机充电。请将电路图补充完整。要求:开关S控制整个电路;S闭合后,该电路既能给手机充电,同时又不影响为其他家用电器供电。
17.(2024自贡中考)在“测量小灯泡额定功率”的实验中,小刚同学用一个电压表、一个电流表、一个开关、一个滑动变阻器、电压为4.5 V的电源和额定电压为2.5 V的小灯泡,设计了如图甲所示的电路。
　　　　　　　　
甲　　　　　　　　乙　　　　　　　　　　丙
(1)实验中需要依据如图甲所示的电路图,将如图乙所示的器材进行连线,请用笔画线代替导线,将如图乙所示的电路连接完整。
(2)正确连接好电路后,闭合开关,当滑动变阻器的滑片向左移动时,电流表示数　　　　(选填“变大”“变小”或“不变”)。当电压表的示数为　　　　V时,小灯泡正常发光,此时电流表指针如图丙所示,其示数为　　　　A,小灯泡的额定功率为　　　　W。若小灯泡两端的实际电压为2.3 V,则小灯泡的实际功率　　　　(选填“大于”“等于”或“小于”)额定功率。
(3)小王同学也按如图甲所示的电路图连接电路,当连接最后一根导线时,小灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭。请你指出导致此现象可能的原因: 　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
18.实验小组的同学为了探究影响电流产生热量的因素,准备了两个相同的烧瓶,内装质量相等的煤油,两个带有橡胶塞的规格完全相同的温度计,三个规格完全相同的滑动变阻器,四根阻值不同(R1>R2;R3=R4)的电阻丝,以及电源、开关、导线等。两个实验小组的同学根据现有的实验器材,分别设计了如图甲、乙所示的两个方案。
　　　　　
甲　　　　　　　　　　　　　　乙
(1)甲方案可探究当　　　　和通电时间相同时,电流产生的热量跟电阻的关系。闭合开关,通电一段时间后,温度升高较多的是　　　　(选填“A”或“B”)温度计。
(2)乙方案可探究当电阻和通电时间一定时,电流产生的热量跟　　　　的关系。观察实验装置,闭合开关,通电一段时间后,温度升高较多的是　　　　(选填“C”或“D”)温度计。
(3)通过此实验可解释家庭电路中,当白炽灯工作时灯丝发红,温度很高,而与灯连接的导线温度却很低,其主要原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
四、计算应用题(本题共2小题,每题9分,共18分。解答时要求有必要的文字说明、公式和计算步骤等,只写最后结果不得分)
19.如图所示是某家庭安装的壁挂式太阳能热水器,假设太阳能面板受到阳光照射时,平均每小时吸收7.0×106 J的太阳能,若热水器吸收8 h的太阳能,可以使质量为100 kg的水温度升高50 ℃。求:[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
(1)水吸收的热量。
(2)该太阳能热水器的效率。
(3)若用效率为50%的燃气灶对这些水加热,达到同样的效果需要的燃气质量。(燃气的热值为4.2×107 J/kg)
20.小尚家里的电饭锅如图甲所示,其简化电路如图乙所示。R1和R2均为电热丝,R1∶R2=2∶1,开关是自动控制开关,开关向上与触点a、b接通,向下仅与触点c接通。如图丙所示为这个电饭锅在某次正常煮饭全过程中总电流I随时间t变化的图象,且10~15 min的过程中R2消耗的电能为1.32×105 J。
(1)求R2工作时的功率。
(2)开关与触点a、b接通时,求电路的总功率。
(3)若某次实际煮饭用时与正常煮饭用时之比为100∶81,则实际电压是多少
　　　　　　
甲　　　　　　　　乙　　　　　　　　　　丙　　　　
【详解答案】
1.B
2.A　解析:用电器的电功率:P===1.2 kW=1 200 W。家用空调的电功率在1 000 W以上,台式计算机的电功率约为200 W,液晶电视机的电功率约为100 W,计算器的电功率小于1 W,所以电功率是1 200 W的用电器可能是家用空调。
3.B　解析:由电路图可知,闭合开关S1、S2时,两灯泡并联,电流表测通过灯泡L1的电流,电压表测灯泡L2两端的电压,因为并联电路中各支路两端的电压都相等,均等于电源电压,所以电源电压为3 V,此时灯泡L1两端的电压等于其额定电压,灯泡L1正常发光,灯泡L1消耗的实际功率等于其额定功率,灯泡L2的电阻R2===16 Ω,灯泡L2两端电压小于其额定电压,灯泡L2不能正常发光,灯泡L2消耗的实际功率小于其额定功率,所以电路消耗的总功率P总4.C　解析:A.由电路图可知,只闭合开关S1时,只有小灯泡接在电路中,电流表测量电路中的电流,小灯泡L的实际功率为1 W,由图甲可知,当小灯泡两端的电压UL=2 V,通过小灯泡的电流IL=0.5 A时,小灯泡L的实际功率:PL=ULIL=2 V×0.5 A=1 W,所以,电源的电压U=UL=2 V,故A正确;B.由图甲可知,当R两端的电压:UR=2 V时,通过R的电流:IR=0.2 A,由I=可得,R的电阻:R===10 Ω,故B正确;C.只闭合S1,电流表测量通过小灯泡L的电流,再闭合S2,小灯泡L和电阻R并联,电流表测量干路的电流,小灯泡两端的电压不变,通过小灯泡的电流不变,根据并联电路的电流规律可知,电流表示数变大,在此过程中小灯泡两端的电压不变,小灯泡的实际电功率不变,小灯泡的亮度不变,故C错误;D.先闭合S1,再闭合S2时,电路中增加的电功率为R消耗的电功率,当R两端的电压:UR=U=2 V时,通过R的电流:IR=0.2 A,根据P=UI可得,电路中增加的电功率:PR=URIR=2 V×0.2 A=0.4 W,故D正确。
5.B
6.A　解析:由图可知,该温度自动报警器的原理是当温度达到90 ℃时,由于温度计内的液体是导体,这样控制电路会接通,电磁铁产生磁性,将衔铁吸下,此时报警电路接通,电铃响,红灯亮,起到报警作用。故A正确。
7.D　解析:动圈式话筒是利用声波引起话筒膜片振动,从而带动线圈做切割磁感线运动,产生感应电流,是利用电磁感应原理工作的,故D正确,ABC错误。
8.D　解析:波长指的是振动一个完整周期时,在传播方向上移动的距离。由图象可知,波长为OB的长度,即335 nm×2=670 nm=6.70×10-7 m。故D正确。
9.B
10.A　解析:AB.图中R1和R2串联,电压表测量R2两端的电压,由图乙可知,当R2两端电压U2=12 V时,对应电路中的电流I=0.1 A;当R2两端电压U2'=3 V时,对应电路中的电流I'=1.0 A,由串联电路的电压特点可知,U=U2+IR1,U=U2'+I'R1,将已知量代入,U=12 V+0.1 A×R1……①,U=3 V+1.0 A×R1……②,由①②解得U=13 V,R1=10 Ω,故A正确,B错误;C.20 s内,当滑动变阻器连入电路的电阻最小时,电路中的电流最大,R2两端的电压最小,R1的电功率最大,消耗的电能最多,此时R1两端的电压为U1=13 V-3 V=10 V,则R1最多消耗电能W=t=×20 s=200 J,故C错误;D.滑动变阻器R2的电功率P1=U2I=(U-IR1)I=-10 Ω×I2+13 V×I=[-10(I-0.65)2+4.225]W,根据表达式知,当电路中的电流为0.65 A时,R2的电功率最大,由图乙可知,滑动过程中的R2功率不是一直增大,故D错误。
11.热值　电磁　超声
12.不可再生　电磁感应
13.会　不符合　解析:断开开关,A点仍和火线相连,接触A点,相当于接触火线,因此会发生触电事故。在该电路连接中,开关接在了灯泡和零线之间,所以该电路连接不符合安全用电的知识。
14.南北　电动机　机械
15.8　9.6　解析:当S1、S2断开时,R1不工作,R2与R3串联,电流表测电路中的电流,根据I=和电阻的串联特点可得,电源的电压:U=IR串=I(R2+R3)=0.2 A×(20 Ω+20 Ω)=8 V;当S1、S2都闭合时,R3被短路,R1与R2并联,电流表测干路电流;由于并联电路干路电流等于各支路电流之和,则电流表示数:I'=I1+I2=+=+=1.2 A,电路的电功率:P=UI'=8 V×1.2 A=9.6 W。
16.如图所示:
17.(1)如图所示:
(2)变大　2.5　0.28　0.7　小于
(3)连接电路时开关没有断开;闭合开关前,滑动变阻器的滑片没有移到阻值最大处
解析:(1)小灯泡的额定电压为2.5 V,故电压表选用小量程并联在电路中;由图甲可知,滑动变阻器的滑片向右移动时,其连入电路的电阻值变大,故图乙中滑动变阻器选用左下接线柱与小灯泡串联在电路中。(2)闭合开关,当滑动变阻器的滑片向左移动时,滑动变阻器连入电路的阻值变小,电路总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,即电流表示数变大;当小灯泡两端电压为额定电压,即电压表示数为2.5 V时,小灯泡正常发光,此时电流表指针如图丙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02 A,其示数为0.28 A,则小灯泡的额定功率为P=UI=2.5 V×0.28 A=0.7 W;若小灯泡两端的实际电压为2.3 V,小于小灯泡的额定电压2.5 V,则小灯泡的实际功率小于额定功率。(3)小王同学也按如图甲所示的电路图连接电路,当连接最后一根导线时,小灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭,说明连接电路时开关没有断开;闭合开关前,滑动变阻器的滑片没有移到阻值最大处。
18.(1)电流　A　(2)电流　C
(3)根据Q=I2Rt,通电时间和电流相同,导线电阻很小,所以产生的热量也少
解析:(1)甲方案两电阻串联,电流和通电时间相同,根据Q=I2Rt,R1的电阻大于R2的电阻,所以R1产生的热量较多,温度升高较多的是A温度计。(2)乙方案两电阻并联,R3=R4,由题意知,与R4串联的滑动变阻器连入电路的阻值较大,由欧姆定律可知,R4所在支路的电流较小,即I3>I4,且通电时间相同,根据Q=I2Rt,R3产生的热量较多,C温度计的示数较高。(3)白炽灯在使用时,灯丝和导线串联,I灯丝=I导线,通电时间t相同,由于Q=I2Rt,导线电阻很小,即R灯丝>R导线,所以电流产生的热量:Q灯丝>Q导线,从而出现灯丝温度很高,但与灯丝连接的导线温度很低的现象。
19.解:(1)水吸收的热量:
Q吸=c水mΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×100 kg×50 ℃=2.1×107 J。
(2)热水器吸收的太阳能(总能量):
Q总=7.0×106 J/h×8 h=5.6×107 J,
热水器的效率:
η===37.5%。
(3)燃气完全燃烧放出的热量:
Q放===4.2×107 J,
需要的燃气质量:
m===1 kg。
答:(1)水吸收的热量为2.1×107 J;
(2)该太阳能热水器的效率为37.5%;
(3)达到同样的效果需要的燃气质量为1 kg。
20.解:(1)由图乙可知,当开关向上与触点a、b接通时,电热丝R1和R2并联,根据并联电路的电阻特点可知,此时电路的总电阻最小,由P=可知,此时电路的总功率最大,当开关向下仅与触点c接通时,电路为R2的简单电路,电路中的电阻最大,总功率最小。
由图丙可知,10~15 min的过程中电路中只有R2工作,R2消耗的电能为1.32×105 J,时间t=15 min-10 min=5 min,
R2工作时的功率:
P2===440 W。
(2)R2的阻值:
R2===110 Ω,
R1的阻值:
R1=2R2=110 Ω×2=220 Ω,
开关与触点a、b接通时,R1、R2并联,电路的总功率:
P=P1+P2=+P2=+440 W=660 W。
(3)若某次实际煮饭用时与正常煮饭用时之比为100∶81,
因为煮饭需要的电能是不变的,
所以电功率之比===81∶100。
根据P=,
则===,
所以U实=U额=×220 V=198 V。
答:(1)R2工作时的功率为440 W;
(2)开关与触点a、b接通时,电路的总功率为660 W;
(3)实际电压为198 V。