河南省商丘市永城市2024-2025学年九年级（上）期末物理试卷（含解析）

2024-2025学年河南省商丘市永城市九年级（上）期末物理试卷
一、填空题（本题共6小题，每空1分，共14分）
1．我国幅员辽阔，人文自然资源丰富。新疆吐鲁番的火焰山昼夜温差大，是因为火焰山沙石的　 　小。云南大理的蝴蝶泉边花香四溢，这是　 　现象。
2．手与硅胶管均不带电，用手摩擦硅胶管后，硅胶管与带负电的塑料管互相排斥，则硅胶管带　 　电，手与硅胶管摩擦过程中，电流的方向是　 　（选填“从手到硅胶管”或“从硅胶管到手”）。
3．如图是某单缸四冲程汽油机某一冲程工作示意图，该冲程将　 　能转化为内能。如果一个单缸四冲程汽油机在1s内完成了15个工作循环，则该汽油机1s内对外做功　 　次，该汽油机工作时飞轮转速是　 　r/min。
4．在班级组织的“自制指南针”活动中，小伟同学用条形磁体将缝衣针磁化后，将其放在水中漂浮的一片树叶上。多次将树叶轻轻旋转，待树叶静止后，如图所示，观察到树叶的尖端总是指向南方。因为其受到了　 　的影响；被磁化的缝衣针指向树叶尖端的部分为　 　极。
5．月初时，小明记录下家中电能表的示数为109.6kW h，月底时电能表面板示数如图所示，该电能表允许电路接入的最大总电功率是　 　W。已知当地用电价格为0.5元/（kW h），则他家本月需缴电费　 　元。家里新添置一台空调并接入该电能表中，让其单独工作10min，电能表的指示灯闪烁了640次，则该空调的实际电功率为　 　W。
6．对实验现象、实验数据进行分析、论证，是科学探究过程中的重要环节。请仿照下表示例写出一个实验现象，并写出通过实验现象得出的结论。
现象 结论
水与酒精混合后，总体积变小 分子之间存在着空隙
发声体置于玻璃罩内，抽气过程中听到的声音越来越小 真空不能传声
　 　 　 　
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，选对但不全的得1分，有错选的得0分）
7．生活处处有物理，下列生活常识最接近实际的是（　　）
A．电饭煲正常工作时的功率约为1kW
B．人体安全电压是36V
C．家用节能灯的工作电流为1A
D．人体双手之间的电阻几乎为零
8．我国北方的冬季气温很低，到处都是冰天雪地，人们有时会将冰块熔化取水。把冰块放在水壶里加热取水的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．把冰块放在水壶里加热，是将温度传递给冰块
B．水的温度在0℃时，内能不为零
C．冰块熔化时温度不变，内能不变
D．水的温度越高，所含的热量越多
9．如图是家庭厨房中的油烟机，具有排气和照明功能，需要照明和排气功能既可以同时使用又可以单独使用，下列选项中符合上述要求的电路图是（　　）
A． B．
C． D．
10．下列关于电荷和电路的说法正确的是（　　）
A．绝缘体不导电是因为其内部几乎没有可移动的自由电荷
B．摩擦起电的过程中产生了电荷
C．电源是提供电压的装置，电路中有电源就一定会产生电流
D．同一电路中通过两个灯泡的电流相等时，这两个灯泡一定是串联的
11．电动车为人们的出行提供了巨大的方便。下列与电动车动力装置的工作原理相同的是（　　）
A． B．
C． D．
12．某款拉力器的内部电路如图所示，其中R为滑动变阻器，R0是一个定值电阻，闭合开关S，对拉环施加水平向右的拉力的过程中，两个电表的示数都会发生变化，下列说法正确的是（　　）
A．该拉力表的显示仪由图中电压表改装而成
B．当拉力增大时，电路中的总功率增大
C．当拉力增大时，电路中的电流减小
D．定值电阻R0在电路中不起作用，所以可以去掉
（多选）13．电给我们的生活带来了极大的便利，但不正确用电也会带来很大的危害，甚至会危及生命。安全用电是每一位公民的必备素养。下列关于家庭电路和安全用电原则的说法正确的是（　　）
A．使用试电笔辨别火线时手要接触笔尖金属体
B．发生触电事故时，不能直接用手去拉触电者
C．家庭电路中空调必须使用三孔插座
D．家庭电路中电流过大一定是短路造成的
（多选）14．某科技公司研发了一种性能卓越的高结晶型发泡材料——聚丙烯（EPP）。现要求对该材料的承受撞击力进行测试，测试电路图如图甲所示，该电路的电源电压恒为24V，定值电阻R0＝10Ω，压力传感器的电阻R随压力F变化的图像如图丙所示。将不计质量的材料样品平放在压力传感器上，闭合开关后，让一个重物从样品正上方由静止自由释放，重物撞击样品材料后静止在样品上，这一过程中，电流表的示数随时间变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　）
A．压力传感器是由超导材料制成的
B．重物撞击过程中，样品材料受到的最大撞击力为800N
C．样品材料未受到撞击力时，定值电阻R0两端的电压为2V
D．重物最终静止时压力传感器消耗的电功率为8W
三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分）
15．如图是家庭电路的一部分，开关只控制灯泡，灯泡和插座工作互不影响。请将对应的电路补充完整，且符合安全用电原则。
16．如图所示，图中已经标出通电螺线管周围的一条磁感线方向，请在括号内标出通电螺线管左端的磁极，并在P点标出电流的方向。
四、实验探究题（本题共3小题，第17题4分，第18题6分，第19题9分，共19分）
17．某同学在“探究不同物质的吸热能力”实验中，将水和煤油分别装在两个相同的烧杯中，用两个相同的酒精灯加热，每隔一段时间记录一次温度。
（1）图甲是这位同学的实验装置，其中有一处明显错误，请指出错误之处：　 　。
（2）纠正错误后继续进行实验，该实验通过　 　来反映吸收热量的多少。下列实验中用到的实验方法与该方法相同的是　 　（填字母）。
A.探究电流与电阻的关系
B.探究影响电阻大小的因素
C.探究凸透镜成像规律
（3）该同学根据记录的实验数据绘制了如图乙所示的温度随时间变化关系的图像，由图像可知水和煤油的比热容之比为　 　。
18．某小组同学利用如图所示的电路探究串联电路中的电压关系。
（1）连接电路时开关应处于　 　状态。
（2）测量灯泡L1两端电压时，两灯突然熄灭，电压表示数变为零，假设电路中只有一处故障，则发生故障的灯泡及故障可能是　 　。
（3）该小组同学用电阻箱代替故障灯泡，继续进行实验，记录数据如下表所示。
实验次数 UAB/V UBC/V UAC/V
第1次 0.8 2.0 2.8
第2次 1.0 1.8 2.8
第3次 1.4 1.4 2.8
多次实验的目的是　 　；通过分析实验数据可以得出的结论是　 　（用文字表述）。
（4）某同学测完灯泡L1两端电压之后，接着要测量灯泡L2两端电压，为了方便操作，直接将电压表的A点改接在了C点上，他的操作是　 　（选填“正确”或“错误”）的，原因是　 　。
19．小荷利用图甲所示的电路探究电流与电阻的关系，使用的实验器材有：电压恒为6V的电源，电流表、电压表各一个，5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻各一个，滑动变阻器一个。
（1）小荷接错了一根导线，请你在这根导线上打“×”，并补画出正确的那根导线。
（2）改正好实物图后，闭合开关前，小荷发现电压表指针在零刻度线左侧，其原因是　 　。改正错误后闭合开关，若电流表无示数，电压表有示数，则原因可能是　 　。
（3）小荷先用5Ω的定值电阻进行实验，闭合开关后，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示，为　 　A；接着将5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻进行实验，为了使电压表示数仍为2.5V，需要将滑动变阻器的滑片向　 　（选填“左”或“右”）调节。
（4）为使所有定值电阻接入电路都能完成本次实验探究，滑动变阻器的最大阻值至少应为　 　Ω。
（5）将所有的实验数据记入下表中，分析实验数据可以得出的结论是　 　。
电流I/A 0.25 0.17 0.12 0.10
电阻R/Ω 5 10 15 20 25
（6）小荷还想利用如图丙所示的电路测量未知电阻Rx的大小（R0阻值已知），请你帮她把实验步骤补充完整：
①闭合开关S1、S2，断开开关S3，记录电压表的示数为U1；
②　 　（填三个开关的状态），记录电压表的示数为U2；
③未知电阻Rx阻值的表达式为Rx＝　 　。
五、综合应用题（本题共2小题，第20题8分，第21题9分，共17分）
20．据统计，每燃烧1kg燃油约排放3.3kg二氧化碳。为实现碳达峰、碳中和的目标，氢能作为一种绿色低碳的清洁能源在我国交通领域的应用场景不断扩大，使用氢燃料的交通工具不断丰富。两辆以氢为燃料的汽车，某次在一段平直公路上测试，以恒定功率20kW匀速行驶，速度为72km/h，回答下列问题：
（1）选用氢为燃料是因为氢的　 　大。
（2）汽车测试过程匀速行驶时受到的阻力是多大？
（3）阻力保持不变的情况下，与燃油汽车相比，氢燃料汽车行驶72km可减排二氧化碳的质量为多少？已知燃油汽车效率为36%，燃油热值取4.0×107J/kg。
21．如图甲为某品牌电热水器，其内部简化电路如图乙所示，R1和R2均为电热丝。已知它有两个挡位，加热挡额定功率为2200W，保温挡额定功率为400W，水的比热容c水＝4.2×103J/（kg ℃）。
（1）当开关S1闭合、S2断开时，电热水器处于　 　挡。
（2）该电热水器加热挡正常工作时，电路中的电流是多少？电热丝R2的阻值是多少？
（3）使用该电热水器加热挡正常工作35min后，水箱内的40kg水由20℃升高到42℃，则电热水器加热挡的热效率为多少？
2024-2025学年河南省商丘市永城市九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
题号 7 8 9 10 11 12
答案 A B D A A B
一、填空题（本题共6小题，每空1分，共14分）
1．【答案】比热容；扩散。
【解答】解：新疆吐鲁番的火焰山昼夜温差大，是因为火焰山沙石比热容小，在同样吸放热的情况下，其温度变化较大；云南大理的蝴蝶泉边花香四溢，是因为分子不停地做无规则运动，产生了扩散现象。
2．【答案】负；从硅胶管到手。
【解答】解：硅胶管与带负电的塑料管互相排斥，由铜种电荷相排斥得，与手摩擦的硅胶管带上了负电荷。在摩擦的过程中，手摩擦的硅胶管得到电子，带负电，电子的转移情况是从手转移到硅胶管上，所以电流的方向是从硅胶管到手。
3．【答案】机械；15；1800。
【解答】解：（1）观察图可知，两个气门都关闭，活塞向上运动，因此是压缩冲程，此冲程中将机械能转化为内能；
（2）由于1个工作循环中包括4个冲程并对外做功1次，当汽油机在1s内完成了15个循环，该汽油机1s内对外做功15次；
1s内转动的圈数为15×2＝30r，则1min转动的圈数为30r/s×60s＝1800r，故该汽油机工作时飞轮的转速为1800r/min。
4．【答案】地磁场；S。
【解答】解：观察到树叶的尖端总是指向南方。因为其受到了地磁场的影响；被磁化的缝衣针指向树叶尖端的部分是南极，即为S极。
5．【答案】2200；55；1200。
【解答】解：“10A”是指这个电能表允许通过的最大电流为10A，家庭电路上可以接在最大功率P大＝UI＝220V×10A＝2200W；
由电能表表盘知，月底电能表示数是219.6kW h，则这个月小明家里用电量219.6kW h﹣109.6kW h＝110kW h，他家本月需缴电费110kW h×0.5元/（kW h）＝55元；
3200imp/kW h表示消耗1kW h的电能，指示灯闪烁3200次，当电能表的指示灯闪烁为640次时消耗的电能WkW h＝0.2kW h，该空调的实际电功率P1.2kW＝1200W。
6．【答案】将系在细线上的乒乓球靠近音叉，当用小槌敲击音叉时，在听到声音的同时，观察到乒乓球被多次弹开；声音是由物体的振动产生的。
【解答】解：现象：将系在细线上的乒乓球靠近音叉，当用小槌敲击音叉时，在听到声音的同时，观察到乒乓球被多次弹开。
结论：声音是由物体的振动产生的。
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，选对但不全的得1分，有错选的得0分）
7．【答案】A
【解答】解：A、电饭煲正常工作时的功率约为1kW，故A符合实际；
B、人体安全电压不高于36V，故B不符合实际；
C、家用节能灯的工作电流约为0.1A，故C不符合实际；
D、人体双手之间的电阻约为1kΩ～2kΩ，故D不符合实际。故选：A。
8．【答案】B
【解答】解：A.把冰块放在水壶里加热，是将热量传递给冰块，故A错误；
B.水的温度在0℃时，内能不为零，故B正确；
C.冰块是晶体，熔化时温度不变，内能变大，故C错误；
D.热量是一个过程量，不是一个状态量，热量描述了物体发生热传递时，传递能量的多少，不能说物体含有或具有多少热量，故D错误；故选：B。
9．【答案】D
【解答】解：要求电灯与排气扇相互不影响，能独立工作，故应使电灯与排气扇并联，且各自的支路有一个开关控制，干路上没有开关，故D正确。故选：D。
10．【答案】A
【解答】解：A、绝缘体不能导电的原因是因为绝缘体内几乎没有可自由移动的电荷，故A正确；
B、摩擦起电的实质不是创造了电，而是电子的转移，故B错误；
C、电源是提供电压的装置，电路中有电源，且电路闭合才会产生电流，故C错误；
D、由串联电路电流处处相等知，两个灯泡串联时通过它们的电流相等；由并联电路各支路电流互不影响知，如果两个灯泡规格相同，则通过它们的电流也相同，故D错误。故选：A。
11．【答案】A
【解答】解：电动车动力装置为电动机，其工作原理是通电线圈在磁场中受到力的作用而转动，把电能转化为机械能。
A、图示为研究通电导体在磁场中受力运动的装置，为电动机的工作原理，故A正确；
B、图示为奥斯特实验装置，反映了通电导体周围存在磁场，故B错误；
C、图示为研究发电机工作原理的装置，其原理是电磁感应现象，故C错误；
D、图示为电磁铁，利用的是电流的磁效应，故D错误。故选：A。
12．【答案】B
【解答】解：电路中，变阻器R与定值电阻R0串联，电压表测变阻器的电压，电流表测电路的电流；
ABC、当拉力增大时，拉环向右移动，则变阻器连入电路的电阻变小，根据电阻的串联规律，电路的电阻变小，根据欧姆定律I可知，电路中的电流变大，即电流表示数变大；故C错误；
根据P＝UI可知总功率变大，故B正确；
根据U＝IR可知，定值电阻的电压变大，由串联电路电压的规律，电压表示数变小；由于当拉力增大时，电流表示数变大，电压表示数变小；则该拉力表的显示仪由图中电流表改装而成，故A错误；
D、当滑片移动到R的最右端时，变阻器的接入阻值为零，因为有R0，电路不会发生短路现象，所以此时R0的作用是防止电路短路，起到保护电路的作用，不能去掉，故D正确。故选：B。
（多选）13．【答案】BC
【解答】解：A、使用试电笔辨别火线时手要接触笔尾金属体，不能接触笔尖金属体，故A错误；
B、发生触电事故时，不能直接用手去拉触电者，故B正确；
C、家庭电路中空调有金属外壳，必须使用三孔插座，故C正确；
D、庭电路中电流过大的原因：一是发生了短路，二是用电器的总功率过大，故D错误。故选：BC。
（多选）14．【答案】CD
【解答】解：A.压力传感器是一种压敏电阻，电阻随压力的变化而变化，是半导体材料，超导材料是温度较低到达临界温度时电阻为零，故A错误；
B.由图乙可知，电路中的最大电压I大＝0.8A，电路中的最小电阻，
压力传感器的最小电阻R＝Rx﹣R0＝30Ω﹣10Ω＝20Ω，由图丙可知最大撞击力F大＝600N，故B错误；
C.从图乙可知，样品材料为受到撞击时，电路中的电流I0＝0.2A，
定值电阻两端的电压U0＝I0R0＝0.2A×10Ω＝2V，故C正确；
D.由重物最终静止时的电流I＝0.4A，
所以传感器消耗的功率P＝IU﹣I2R0＝0.4A×24V﹣（0.4V）2×10Ω＝8W。故CD正确。故选：CD。
三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分）
15．【答案】
【解答】解：
开关要接在火线与灯之间；对于三孔插座：上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线。
16．（2分）【答案】
【解答】解：由图可知，外部磁感线从左指向右，则螺线管的左端为N极，根据安培定则可得，螺线管中电流应该从右端流入，左端流出。
四、实验探究题（本题共3小题，第17题4分，第18题6分，第19题9分，共19分）
17．（4分）【答案】（1）水和煤油的质量不相等；（2）加热时间；B；（3）2：1
【解答】解：
（1）根据比较吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同，水和煤油密度不同，根据m＝ρV，体积相同的水和煤油质量不同，故错误之处：水和煤油的质量不相等；
（2）根据转换法可知，实验中用加热时间表示物质吸热的多少；
A.探究电流与电阻的关系，采用的是控制变量法，故A错误；
B.探究影响电阻大小的因素时通过电流表示数的大小来反映电阻的大小，采用的是转换法，故B正确；
C.探究凸透镜成像规律时没有采用转换法，故C错误；
故选：B；
由图乙可知，加热5min，吸收的热量相同，水的温度升高20℃，煤油的温度升高40℃，在质量和吸热相同的情况下，根据Q＝cmΔt可知，水和煤油的比热容之比为
c水：c煤油＝Δt煤油：Δt水＝40℃：20℃＝2：1。
18．（6分）【答案】故答案为：（1）断开；（2）L2断路；（3）得出普遍性的规律；UAC＝UAB+UBC；
（4）错误；电流从电压表负接线柱流入了。
【解答】解：（1）连接电路时，为保护电路，开关应处于断开状态。
（2）测量灯泡L1两端电压时，两灯突然熄灭，电路可能断路，电压表示数变为零，电压表没有与电源连通，假设电路中只有一处故障，则发生故障的灯泡及故障可能是L2断路。
（3）根据一组数据得出的结论有偶然性，多次实验的目的是得出普遍性的规律；通过分析实验数据可以得出的结论，串联电路的电压等于各部分电压和，即UAC＝UAB+UBC。
（4）某同学测完灯泡L1两端电压之后，接着要测量灯泡L2两端电压，为了方便操作，直接将电压表的A点改接在了C点上，电流从电压表负接线柱流入了，他的操作是错误的。
19．（9分）【答案】（1）见解答图；（2）电压表使用前没有调零；定值电阻开路；（3）0.5；左；（4）35；（5）在电压一定时，电流与电阻成反比；（6）②闭合开关S1、S3，断开S2；③。
【解答】解：（1）由题知定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测定值电阻两端电压，电流表测电路中的电流，而图中电流表与定值电阻并联，可以把定值电阻右接线柱与电流表正接线柱之间的导线去掉，用导线将定值电阻右接线柱、电压表负接线柱连接，如图所示：
。
（2）闭合开关前，电压表指针在零刻度线左侧，其原因是电压表使用前没有调零；
闭合开关，若电流表无示数，说明有开路，而电压表有示数，说明电压表的正、负接线柱与电源两极是连通的，说明与电压表并联的定值电阻开路；
（3）如图乙，电流表选择量程为0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.5A；
将5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻进行实验，定值电阻两端电压变大，为了使电压表示数仍为2.5V，滑动变阻器两端的电压要变大，滑动变阻器连入的电阻变大，滑片向左调节；
（4）实验中定值电阻电压为2.5V，根据串联电路的电压特点和分压原理可知，当用25Ω的定值电阻进行实验时，有，解得R滑＝35Ω，即滑动变阻器的最大电阻至少为35Ω；
（5）由表中数据可知，定值电阻两端的电压一定，电流与电阻的乘积近似一定值，可以得出结论：在电压一定时，电流与电阻成反比；
（6）当闭合开关S1、S2，断开开关S3，两电阻串联，电压表测Rx的两端电压；接下来应闭合开关S1、S3，断开S2，电路连接方式未变，此时电压表测定值电阻和未知电阻的总电压，则定值电阻的电压为U0＝U2﹣U1，电路中的电流为，未知电阻Rx。
五、综合应用题（本题共2小题，第20题8分，第21题9分，共17分）
20．【答案】（1）热值。
（2）汽车测试过程匀速行驶时受到的阻力是1000N；
（3）阻力保持不变的情况下，与燃油汽车相比，氢燃料汽车行驶72km可减排二氧化碳的质量为16.5kg。
【解答】解：（1）由于所有的燃料中，氢的热值较大，质量相同的氢与其它燃料相比，完全燃烧时可以放出更多的热量，所以汽车选用氢做燃料；
汽车测试过程匀速行驶时，处于平衡状态，根据P＝Fv可知受到的阻力
f＝F1000N；
（3）阻力保持不变的情况下，汽车行驶72km所做的有用功W＝Fs＝1000N×72×1000m＝7.2×107J，
燃油汽车消耗燃油完全燃烧所放出的热量Q放2×108J，
消耗燃油的质量m5kg，
每燃烧1kg燃油约排放3.3kg二氧化碳，
与燃油汽车相比，氢燃料汽车行驶72km可减排二氧化碳的质量m′＝5×3.3kg＝16.5kg。
21．【答案】（1）保温；
（2）该电热水器加热挡正常工作时，电路中的电流是10A；电热丝R2的阻值为99Ω；
（3）电热水器加热挡的热效率为80%。
【解答】解：（1）由图乙可知，当开关S1闭合、S2断开时，R1、R2串联，根据串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最大，由P可知，电路中的总功率最小，电热水器处于保温挡；
当开关S1、S2都闭合时，只有R1工作，电路中的总电阻最小，总功率最大，饮水机处于加热挡；
（2）由P＝UI可知，该电热水器加热挡正常工作时，电路中的电流I加10A；
由P可知，R1的阻值R122Ω，R1、R2的串联总电阻R121Ω，
根据串联电路的电阻特点可知，R1的阻值R2＝R﹣R1＝121Ω﹣22Ω＝99Ω；
（3）水吸收的热量Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg ℃）×40kg×（42℃﹣20℃）＝3.696×106J，
电热水器消耗的电能W＝P加t＝2200W×35×60s＝4.62×106J，
电热水器加热挡的热效率η100%100%＝80%。