河南省开封市通许县2024-2025学年九年级（上）期末物理试卷（含解析）

2024-2025学年河南省开封市通许县九年级（上）期末物理试卷
一、填空题（每空1分，共14分）
1．如图是小松帮助妈妈制作“拔丝红薯”时的情景，创作的“拔丝红薯”闻起来甜香浓郁，这是　 　现象；在制作过程中，红薯的内能　 　（选填“增大”“减小”或“不变”）；这是通过　 　的方式改变内能的。
2．小明乘坐汽车时，手刚接触车门就被“电”了一下，这是因为汽车在行驶过程中与空气摩擦而带了电，我们称为　 　现象。为了防止被“电”很多汽车装有静电消除器，使其与地面接触，静电消除器属于　 　（选填“导体”或“绝缘体”）。
3．如图所示，电源电压保持不变，R0是定值电阻，R是光敏电阻，其阻值随光照的增强而减小。闭合开关，逐渐减小R的光照强度，电流表的示数　 　，电压表的示数　 　。（均选填“变大”“变小”或“不变”）
4．在如图甲所示的电路中，灯泡L1标有“6V 3W”，灯泡L2标有“6V 6W”，两灯泡的U﹣I图像如图乙所示。在a、b间接入电源，为保证两灯均不损坏，则允许接入的最大电源电压为　 　V，此时灯L2的电阻为　 　Ω，电路消耗的总功率为　 　W。
如图所示是家庭部分电路图，为了安全用电，熔断器应串联接在干路的　 　（选填“火线”或“零线”）上。小红家的电子式电能表表盘标有“3600imp/kW h”的字样（imp表示电能表指示灯闪烁次数），在该电路中，只让L1单独工作5min，电能表指示灯闪烁30次，则L1的实际功率是　 　W。
6．我们所学物理知识如惯性、摩擦力、电流的热效应、光的反射等在生产生活中有着广泛的应用，但也会造成一定的危害。请仿照示例，再写出一个物理知识对应的应用和危害。【示例】应用：利用惯性紧固锤头。危害：由于惯性，汽车急刹车时易引发交通事故。应用：　 　。危害：　 　。
二、选择题（每题2分，共16分。第7～12题每小题只电源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3分，选对但不全的得1分，有错选的得0分）
7．历史上许多科学家因卓越的科学成就被人们铭记，他们的名字被命名为物理量的单位。下列哪个物理量的单位不是以科学家的名字命名的（　　）
A．电阻 B．质量 C．电压 D．能量
8．下列现象的原因或应用实例，是因为水的比热容较大的是（　　）
A．夏天在地面上洒水可以降温
B．冬天在菜窖里放几桶水可以防止蔬菜被冻坏
C．干燥的天气里在卧室放一盆水加湿
D．北方冬天的“暖气”输送用水作为介质
9．2022年7月24日，搭载问天实验舱的长征五号B遥三运载火箭，在我国文昌航天发射场点火发射并取得圆满成功，如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．火箭使用液氢燃料，主要利用了液氢的比热容较大
B．无论液氢燃料燃烧得充不充分，其热值不变
C．燃料燃烧推动火箭升空是把机械能转化为内能
D．燃料可以完全燃烧，并将内能全部转化为机械能
10．如图所示的电路中，电源电压恒定。闭合开关S后，电路正常工作。过了一会儿，两电表的示数突然都变为零，则该电路中出现的故障可能是（　　）
A．电阻R断路 B．电阻R短路 C．灯L断路 D．灯L短路
11．如图甲所示，电源电压恒定不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关S，将滑片P从最右端逐步移到最左端，记录电流表、电压表的示数，并根据记录的数据作出R1和R2的U﹣I关系图像如图乙所示。则下列说法不正确的是（　　）
A．图线Ⅰ为R2的U﹣I的图像
B．当R1＝R2时，电路中电流的大小为0.4A
C．电源电压为8V
D．R1的阻值为30Ω
12．随着生活水平的提高，家里的用电器不断增多。小明家新添置了空调、电暖气、落地灯等用电器，下列做法中符合安全用电原则的是（　　）
A．为了同时使用更多的电器，换上足够粗的保险丝
B．将多个大功率用电器插在同一插线板上同时使用
C．用铁丝探试许久不用的插座内部
D．用试电笔辨别火线和零线时，手接触试电笔尾部金属
（多选）13．在“探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验中，小东同学采用了如图甲、乙所示的实验装置（两个透明容器中封闭着等量的空气）。下列说法正确的是（　　）
A．U形管中液面高度变化主要是由液体热胀冷缩引起的
B．通电后透明容器中气体的内能增大是通过做功的方式改变的
C．图甲的实验结论能解释“电炉丝热得发红而与电炉丝相连的导线几乎不热”的现象
D．把图乙实验装置右侧容器外的5Ω电阻放进右侧容器内，也能完成图甲实验的探究
（多选）14．如图所示，电源电压恒为4.5V，电流表的量程为“0～0.6A”，电压表的量程为“0～3V”，灯泡L标有“2.5V，1.25W”字样（设灯丝电阻不变），滑动变阻器R的规格为“20Ω，1A”。闭合开关，在保证电路安全的情况下，移动滑片P的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．电流表的示数最大为0.6A
B．滑动变阻器接入电路的最小电阻为4Ω
C．灯泡消耗的最小电功率为0.12W
D．电路消耗的最大电功率为2.25W
三、作图题（每题2分，共4分）
15．如图是“测量小灯泡的功率”实验的电路图，请在〇中填上适当的电路元件符号。
16．请根据安全用电的原则完成如图所示的电路连接，要求开关控制两盏灯（两灯型号均为220V，20W）且灯都能正常发光。
四、实验探究题（每空1分，17题4分，第18题6分，第19题7分，共17分）
17．小芳利用图甲所示的装置以及天平、秒表等器材，探究水和沙子的吸热本领。
物质种类 质量/g 升温10℃所需时间/s 升温20℃所需时间/s 升温30℃所需时间/s
沙子 30 64 89 124
水 30 96 163 220
（1）在此实验中，用　 　来表示物质吸收热量的多少。
（2）分析表格中的实验数据可知：质量相同的水和沙子，升高相同的温度时，水吸收的热量　 　（选填“大于”或“小于”）沙子吸收的热量。由此可见：水和沙子相比，　 　的吸热能力更强。
（3）在对实验进行反思时，小芳同学对图甲的装置进行了改进，将分别装有水和沙子的试管放在同一个烧杯中用水加热，如图乙所示，这样做的好处是　 　。
18．某实验小组用图甲所示电路探究电流与电阻的关系，电源电压为3V保持不变。
（1）请将图甲所示的电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片P向右移动时电压表示数变小。
（2）先将5Ω定值电阻接入电路，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2V，此时电流表的示数如图乙所示，为　 　A，将实验数据记录在表格中。
（3）接下来断开开关，取下5Ω的定值电阻，换成10Ω的定值电阻。闭合开关，调节滑动变阻器，直至电压表的示数为　 　V，读出电流表的示数，将实验数据记录在表格中；再更换不同阻值的定值电阻重复上述操作，分别将数据记录在表格中。
试验次数 电阻R/Ω 电流I/A
1 5
2 10 0.2
3 20 0.1
4 25 0.08
（4）通过实验可以得出结论：当电压一定时，电流与电阻成　 　；本次实验选用的滑动变阻器的最大阻值至少为　 　Ω；为使结论更具有普遍性，还应该进行的操作是　 　。
19．小明和小亮在“测量小灯泡的额定功率”的实验中，选用的待测小灯泡L1的额定电压为2.5V，电源电压为3V。
（1）小明迅速地连接好电路，如图甲所示，小亮检查后发现有一根导线连接错误，请在图甲中错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线补上一条正确的导线。
（2）改正错误后，闭合开关，移动滑片，当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡L1的额定功率为　 　W。
（3）小明和小亮将实验数据记录在下表中，老师发现表格中第　 　次数据是编造的，判断的理由是　 　。
实验次数 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 灯泡发光情况
1 2.0 0.26 0.52 较暗
2 2.5 正常发光
3 3.0 0.50 1.50 较亮
（4）小红所在的小组想要测量另一只额定电压为U额的小灯泡L2的额定功率，但是电压表损坏，于是增加了一个阻值为R0的定值电阻和两个开关，设计了如图丙所示的电路。
①断开S3，闭合S1、S2，调节滑动变阻器滑片P，使得电流表示数为　 　，此时灯泡正常发光；
②　 　，断开开关S2，闭合开关S1、S3，记下电流表的读数为I'；
③由题意可知，小灯泡L2额定功率的表达式　 　（用字母U额、I'、R0表示）。
五、综合应用题（20题8分，21题11分，共19分）
20．（8分）在家电博览会上，小亮家买了一款标有“220V 3000W”的电热水器。
（1）电热水器中的电热管工作时利用的是电流的　 　效应。智能化遥控器通过红外线对热水器进行温度控制，红外线是　 　（选填“可见”或“不可见”）光。
（2）大功率家用电器需要使用专用插座，插座的常用规格有10A和16A两种，通过计算说明该电热水器应选用哪种规格的插座。
（3）已知该电热水器的加热效率为90%，求它正常工作时把30L水从20℃加热到47℃需要的时间。
[ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg ℃）]。
21．（11分）汽车尾气是造成空气污染的原因之一。某实验小组的同学设计了有害尾气排放检测装置，原理如图所示，已知电源电压为12V保持不变，R0为定值电阻，R为气敏电阻，气敏电阻的阻值随有害气体浓度变化的部分数据如表所示。
有害气体浓度/% 5 7.5 10 12.5 15
R/Ω 5.2 4 3 2.5 2
（1）随着有害气体浓度的增大，电流表的示数　 　，电压表的示数　 　。（均选填“变大”“变小”或“不变”）
（2）当电压表的读数为8V时，电流表的读数为1A，求电阻R0的阻值。
（3）当电流表的示数为1.5A时，求有害气体的浓度。
（4）当有害气体浓度增大到15%时，1min内电路中电流做的总功为多少？
2024-2025学年河南省开封市通许县九年级（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 B D B C D D
一、填空题
1．【答案】扩散；增大；热传递。
【解答】解：（1）拔丝红薯”闻起来甜香浓郁，是因为分子在不停地做无规则运动，即扩散现象；
（2）在制作过程中，红薯的温度升高，内能增大，是通过热传递的方式改变的。
2．【答案】摩擦起电；导体。
【解答】解：汽车在行驶过程中与空气摩擦而带了电，我们称为摩擦起电现象；
为了防止被“电”，很多汽车装有静电消除器，静电消除器容易导电，所以属于导体。
3．【答案】变小；变大
【解答】解：由电路图可知，光敏电阻R和定值电阻R0串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流；
因光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小，
所以，逐渐减小光敏电阻的光照强度时，光敏电阻R的阻值变大，电路中的总电阻变大，由I可知，电路中的电流变小，即电流表A的示数变小；
由U＝IR可知，R0两端的电压变小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R两端的电压变大，即电压表V的示数变大。
4．【答案】8；4；4。
【解答】解：由电路图可知，两灯泡串联接入电路，电压表V1测电源电压，电流表V2测灯泡L1两端的电压，电流表测电路中的电流；
灯泡L1标有“6V 3W”，灯泡L2标有“6V 6W”，由图乙可知灯泡L1的额定电流为0.5A，灯泡L2的额定电流为1A，
因串联电路中各处电流相等，所以为了保证电路的安全，电路的最大电流为0.5A，由图乙可知，此时灯泡L1两端的电压为6V，灯泡L2两端的电压为2V，
因串联电路总电压等于各部分电压之和，则允许接入的最大电源电压为U＝U1+U2＝6V+2V＝8V。
此时灯L2阻值R24Ω；
电路消耗的总功率P＝UI＝8V×0.5A＝4W；
5．【答案】火线；100。
【解答】解：熔断器在电路中起保护作用，熔断器应串联在火线上，当熔丝熔断后，电路中就没有电流通过，不会造成触电；
电能表指示灯闪烁30次时，L1消耗的电能WkW h3.6×106J＝3×104J，
L1的实际功率P实100W。
6．【答案】飞机的起飞就是利用了流体压强与流速的关系来获得升力；两船行驶时距离太近易发生事故。
【解答】解：流体压强与流速的关系：流体在流速大的地方压强小，在流速小的地方压强大；
应用：飞机的起飞就是利用了流体压强与流速的关系来获得升力；
危害：两船行驶时距离太近易发生事故。
二、选择题
7．【答案】B
【解答】解：在国际单位制中，电阻的单位是欧姆；质量的单位千克；电压的单位是伏特；能量的单位是焦耳。故选：B。
8．【答案】D
【解答】解：
A、夏天在地面上洒水可以降温是利用了蒸发吸热，不是利用水的比热容大的特点，与比热容无关，故A不符合题意；
B、冬天菜窖里放几桶水防止蔬菜冻坏，是利用水凝固放热，与水的比热容无关，故B不符合题意；
C、在房间里放一盆水可以增加空气湿度，是为了增大水蒸气的含量，与水的比热容较大无关，故C不符合题意；
D、因为水的比热容较大，降低相同的温度，水放出的热量多，所以北方冬天的“暖气”输送用水作为介质，故D符合题意。故选：D。
9．【答案】B
【解答】解：A、火箭采用液态氢做燃料，原因是液态氢具有较大的热值，完全燃烧相同质量燃料，液态氢可以释放出更多的热量，故A错误；
B、热值是燃料的一种特性，无论液氢燃料燃烧得充不充分，其热值不变，故B正确；
C、燃料燃烧推动火箭升空是把内能转化为机械能，故C错误；
D、燃料不能完全燃烧，并且在燃烧的过程中将化学能转化为内能，再将部分内能转化为机械能，故D错误。故选：B。
10．【答案】C
【解答】解：A、电阻R断路，电路中无电流，电流表无示数；电压表的正负接线柱通过灯丝、导线接在电源正负极上，电压表有示数，不符合题意，故A错；
B、电阻R短路，电压表被短路，电路中只有电灯，电压表示数为0，电流表有示数，不符合题意，故B错；
C、灯L断路，电路中无电流，电流表无示数；电压表的正负接线柱不能接在电源正负极上，电压表无示数，符合题意，故C正确；
D、灯L短路，电路中只有电阻，电压表和电流表都有示数，不符合题意，故D错。故选：C。
11．【答案】D
【解答】解：由电路图可知，R1、R2串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压；
A、根据欧姆定律可知，在电阻一定时，通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比，由图乙可知，图Ⅱ中的电流与电压成正比，则图线Ⅱ为R1的U﹣I图像，图线Ⅰ为R2的U﹣I图像，故A正确；
B、由图乙可知，图线Ⅰ和图线Ⅱ的交点表示的是滑动变阻器接入电路的阻值等于定值电阻阻值时二者两端的电压和通过它们的电流相等，此时R1＝R2，由图乙可知，此时电路中的电流为0.4A，故B正确；
C、滑片在最左端时，滑动变阻器接入电路的电阻为0，电路为定值电阻R1的简单电路，此时R1两端的电压最大，即等于电源电压，根据图乙可知，R1两端的电压最大为8V，所以电源电压为8V，故C正确；
D、由图乙可知，当R1两端的电压为2V时，通过R1的电流为0.2A，则R1的阻值为R110Ω，故D错误。故选：D。
12．【答案】D
【解答】解：A、同时使用更多的电器时，由于电路中的电流变大，不但要换上足够粗的保险丝，还要更换干路中的通电导线，故A说法错误；
B、多个大功率用电器同时使用一个插线板，会使总功率过大，造成电流过大，容易引起火灾，故B说法错误；
C、用铁丝探试许久不用的插座内部，容易触电，故C说法错误；
D、使用试电笔辨别火线时，一定要用手触及笔尾的金属部分，否则容易造成误判，认为带电体不带电是十分危险的，故D说法正确；故选：D。
（多选）13．【答案】CD
【解答】解：A、该实验装置是利用容器中空气的热胀冷缩来反映放热的多少，产生热量的多少不能直接观察，通过U形管液面高度差的变化来反映，故A错误；
B、通电后透明容器中气体的内能增大是通过热传递的方式改变的，故B错误；
C、由图甲可知，两个烧瓶中的电阻丝串联，通过两电阻丝的电流和通电时间相同，电阻大小不同，可探究电流产生的热量与电阻的关系，可以解释电炉丝热得发红而与电炉丝相连的导线几乎不热，故C正确；
D、把图乙实验装置右侧容器外的5Ω电阻放进右侧容器内，左右容器中的电阻不同，电流相同，故能探究电流产生的热量与电阻的关系，故D正确。故选：CD。
（多选）14．【答案】BD
【解答】解：由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。ABD、根据P＝UI可得，灯的额定电流IL额0.5A，
因串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为0～0.6A、滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，
所以，电路中的最大电流（即电流表的最大示数）为Imax＝IL额＝0.5A，故A错误；
由I可得，灯泡的电阻RL5Ω，
电流最大时，电路中的最小总电阻Rmin9Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值
R滑＝Rmin﹣RL＝9Ω﹣5Ω＝4Ω，故B正确；
该电路的最大功率Pmax＝UImax＝4.5V×0.5A＝2.25W，故D正确；
C、当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中电流最小，灯泡的功率最小，
则电路中的最小电流Imin0.18A，
灯泡的最小功率PLmin＝（Imin）2RL＝（0.18A）2×5Ω＝0.162W，故C错误。故选：BD。
三、作图题
15．【答案】
【解答】解：在测量小灯泡的功率时，需用电压表测量小灯泡两端的电压，电流表测量电路中的电流，所以将电压表并联在小灯泡两端，电流表串联在电路中。
16．【答案】
【解答】解：要使每盏灯都能正常发光，则两灯泡要并联；灯泡接法：火线进入开关，这样在断开开关时，能切断火线与灯泡的连接，接触灯泡不会发生触电事故。既能控制灯泡，又能更安全。
四、实验探究题
17．【答案】（1）加热时间；（2）大于；水；（3）能使沙子和水单位时间内吸收热量相同。
【解答】解：（1）采用完全相同的加热方式，是为了使热源在相同时间内放出相同的热量，根据转换法知，用加热时间来表示物质吸收热量的多少；
（2）分析实验数据可知：质量相同的水和沙子，升高相同的温度时，水加热时间长，故水吸收的热量大于沙子吸收的热量，由此可见：水和沙子相比，水的吸热能力更强；
（3）图乙所示的装置与原方案相比，能使沙子和水单位时间内吸收热量相同。
18．【答案】（1）见上图；（2）0.4；（3）2；（4）反比；12.5；改变定值电阻两端电压为另一定值，并且利用原来的电阻进行多次实验
【解答】解：
（1）在本实验中，滑动变阻器起到调节电路电流的作用，因此要将其串联接入电路，再结合题干滑动变阻器的滑片P向右移动时电压表示数变小，即定值电阻的分压变小，根据串联电路电压的特点可知滑动变阻器的分压变大，则由串联分压原理可知滑动变阻器接入电路的电阻增大，据此分析滑动变阻器应选择左下侧电阻接入电路，则电路连接如下图所示：
（2）如图甲可知，电流表选用小量程，其对应的分度值为0.02A，则电流表示数为0.4A；
（3）在探究电流与电阻的关系的实验中要保持定值电阻两端的电压不变，则根据小题（2）中可知本实验的电压值应保持2V，据此当取下5Ω的定值电阻，换成10Ω的定值电阻。闭合开关，调节滑动变阻器，直至电压表的示数为2V；
（4）分析表中数据可知，电阻增大为原来的几倍，通过的电流减小为原来的几分之一，即可得出结论：电压一定时，电流与电阻成反比；
因为电压表示数为2V，根据串联电路电压特点可知滑动变阻器两端的分压为3V﹣2V＝1V，根据串联分压原理可知，当定值电阻阻值最大时，其滑动变阻器接入电路的电阻也是最大的，即当接入的定值电阻为25Ω时，则有即解得R滑＝12.5Ω，则本次实验选用的滑动变阻器的最大阻值至少为12.5Ω；在本实验中为得出普遍结论，可以改变定值电阻两端电压为另一定值，并且利用原来的电阻进行多次实验，再测出多组实验数据分析。
19．【答案】（1）
；
（2）0.75；
（3）3；灯丝的电阻随温度的升高而增大；
（4）①；②保持滑动变阻器滑片P位置不变；③U额（I′）。
【解答】解：（1）电压表应该并联在小灯泡两端，电路连接如下：
；
（2）根据电流表的量程0～0.6A，分度值0.02A，读数为0.3A，根据P＝UI可以求得小灯泡L1的额定功率P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W；
（3）因为灯丝的电阻随温度的升高而增大，R1；R2；R3；因此表格中第3次数据是编造的；
（4）①断开S3，闭合S1、S2，调节滑动变阻器滑片P，使电流表示数与电阻R0的乘积等于小灯泡额定电压，即电流表示数为，此时灯泡正常发光；
②保持滑动变阻器滑片P位置不变，断开开关S2，闭合开关S1、S3，记下电流表的读数为I'；
③根据题意可知，小灯泡L2额定功率的表达式P额＝U额（I′）。
五、综合应用题
20．【答案】（1）热；不可见
（2）该电热水器应选用16A的插座；
（3）正常工作时把30L水从20℃加热到47℃需要的1260s。
【解答】解：（1）电热水器中的电热管工作时利用的是电流的热效应；
智能化遥控器通过红外线对热水器进行温度控制，红外线是不可见光；
（2）标有“220V 3000W“的电热水器，表示电热水器的额定电压为220V，额定功率为3000W，根据P＝UI，电热水器的额定电流为I13.64A，故该电热水器应选用16A规格的插座；
（3）满箱水的质量m＝ρV＝1.0×103kg/m3×30×10﹣3m3＝30kg，
水从20℃加热到47℃所需吸收热量
Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×30kg×（47℃﹣20℃）＝3.402×106J，η，
加热所需时间t1260s。
21．【答案】（1）变大；变小；
（2）电阻R0的阻值是4Ω。
（3）当电流表的示数为1.5A时，有害气体的浓度是7.5%；
（4）当有害气体浓度增大到15%时，1min内电路中电流做的总功为1440J。
【解答】解：由电路图可知，R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）随着有害气体浓度的增大，根据表格数据知，R的电阻减小，电路的总电阻减小，电流增大，定值电阻的电压增大，故R的电压减小；
（2）因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，当电压表示数为8V时，R0两端的电压
U0＝U﹣UR＝12V﹣8V＝4V，
电阻R0的阻值R04Ω，
（3）当电流表的示数为1.5A时，R0两端的电压U0＝I'R0＝1.5A×4Ω＝6V；电源电压为12V保持不变，
此时R的电压也是6V，根据串联分压规律知，电阻大小相等，故R＝4Ω，根据表格数据知，浓度为7.5%；
（4）由表格可知，当这种有害尾气浓度增大到15%时R的阻值为2Ω，
由串联电路的电阻特点可知R总＝R+R0＝2Ω+4Ω＝6Ω，所以IR＝I2A，
电流做功W＝UIt＝12V×2A×60s＝1440J。