河南省三门峡市灵宝市2024-2025学年九年级（上）期末物理试卷（含解析）

2024-2025学年河南省三门峡市灵宝市九年级（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．如图甲、乙所示分别为太阳系模型和原子结构的示意图。太阳内部释放的能量是由氢原子核　 　产生的；若将太阳系类比为原子核式结构，我们居住的地球相当于原子结构中的　 　。
2．广告中常蕴含物理知识，如“你觉得美味，别人呢？”倡导人们在乘坐公交、地铁时不要在车厢内用餐。若在车厢内用餐，食物的气味会弥漫整个车厢，这属于　 　现象；请你写出生活中与该物理知识有关的另外一种现象或实例：　 　。
3．公元1世纪，我国学者王充在《论衡》一书写下“顿牟掇芥”，此语意为摩擦过的琥珀能吸引轻小草芥，它能吸引草芥，是因为摩擦后的琥珀得到了电子带上了　 　电。验电器能检验物体是否带电，是利用金属箔　 　的原理。
4．在如图所示的电路，电阻R1＝10Ω，R2＝20Ω，电源电压保持不变，当开关S1、S3断开，S2闭合时，电流表的示数为0.2A，则电源电压为　 　V。当开关S1、S3闭合，S2断开时，电流表的示数为　 　A，通电1min，R2消耗的电能为　 　J。
5．小华从小养成了节约能源的良好习惯，经常观察家里面的电能表，提醒父母家里用电情况。如图是小华家的电能表，电能表的转盘转得越快，说明电路　 　（选填“消耗的电能越多”或“电功率越大”）。小华家12月份的电费为50元，当地电价为0.5元/kW h，12月末他家的电能表示数如图，12月初电能表的示数应为　 　kW h。小华单独使用电炖锅工作3min，电能表的转盘转了150转，则电炖锅的电功率为　 　W。
6．超级快充将手机电量充满用的时间比普通充电器短得多，普通充电器标注输出“5V 600mA”，某快速充电器标注“5V 4A”，超级快充的充电线比普通手机充电器的充电线要　 　（选填“粗”或“细”）一些，请你从线路安全的角度分析原因　 　。
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，只选1个且正确得1分，有选错的得0分）
7．关于教室中一盏日光灯正常工作时的物理量，下列描述不符合实际的是（　　）
A．额定电压220V B．通过的电流约0.2A
C．额定功率约40W D．日耗电量约5kW h
8．小明用饮料瓶制作水火箭，先在瓶里装适量水，然后将带有阀门的金属管插入瓶塞，旋紧瓶塞后用打气筒往瓶里打足气（如图），打开阀门后，水从尾部的金属管向下喷出，水火箭向上飞向空中，下列分析正确的是（　　）
A．往水火箭里打气相当于内燃机的做功冲程
B．上升过程中，水火箭瓶内气体的内能减少
C．水从水火箭中喷出相当于内燃机的压缩冲程
D．该水火箭上升时，效率可达到100%
9．智能快递柜既可通过手机扫码（相当于S1闭合），也可通过输入密码（相当于S2闭合）使装置启动，打开柜门完成取件。符合以上要求的电路示意图是（　　）
A． B．
C． D．
10．下列情况会造成家庭电路中的“空气开关”自动“跳闸”的是（　　）
A．开关中的两个线头相碰 B．双孔插座中的两个线头相碰
C．灯泡灯丝断了 D．插头和插座接触不良
11．为实现“碳达峰、碳中和”目标，我国大力支持新能源汽车产业发展，新能源汽车主要由电动机提供动力。下列实验中，与电动机原理相同的是（　　）
A． B．
C． D．
12．两定值电阻甲、乙中的电流与电压关系如图所示。现将甲和乙并联后接在电压为3V的电源两端，下列分析正确的是（　　）
A．甲的电阻为10Ω
B．甲中的电流小于乙中的电流
C．整个电路消耗的电功率为2.7W
D．相同时间内电流通过乙产生的热量多
（多选）13．如图所示，顾客正在体验某品牌汽车的自动泊车技术，该品牌汽车利用5G技术、高精度地图、激光雷达传感器等多种科技术手段实现车辆的精准定位。下列说法中正确的是（　　）
A．汽车搭载的北斗导航系统是通过电磁波传递信息的
B．该汽车利用纯电模式行驶时，消耗的电能全部转化为车的机械能
C．5G芯片是利用超导材料制成的
D．当续航不足时，该汽车通过内燃机燃烧汽油来获取动力，汽油属于不可再生能源
（多选）14．某科技小组为快递公司设计的分拣计数装置简化电路如图所示，R2为定值电阻，R1为光敏电阻，当有光照射光敏电阻时其阻值变小，激光被遮挡一次，计数器会自动计数一次（计数器可视为电压表）。闭合开关，激光被遮挡瞬间，下列说法正确的是（　　）
A．电阻R1的阻值变小
B．通过R1的电流变小
C．电阻R2两端的电压变大
D．电阻R2消耗的电功率变小
三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分）
15．如图所示，小华用试电笔测试某家庭电路中的输电线时，只有接触最上面那条电线时试电笔的氖管发光。据此，请你按照安全用电的原则将图中的螺口灯泡、开关（用来控制灯泡）和三孔插座接入家庭电路中，使它们能正常工作。
根据图中小磁针静止时的指向（黑色为N极），标出通电螺线管的磁感线的方向和电源的正负极。
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8分，共18分）
17．小明用如图所示的装置探究产生感应电流的条件。
（1）小明连接好器材，如图所示，然后使导体ab水平向右运动，则灵敏电流计指针　 　（选填“发生”或“不发生”）偏转，理由是　 　。
（2）小明用如图所示的电路探究感应电流的方向与磁场的方向是否有关，小明的主要实验步骤如下：
①保持蹄形磁体静止，闭合开关，使导体ab向右运动，观察灵敏电流计指针偏转的方向；
②调换蹄形磁体的N、S极，保持蹄形磁体静止，闭合开关，使导体ab向左运动，观察灵敏电流计指针偏转的方向。
小明的探究过程中存在的问题是：　 　。
（3）小明猜想“感应电流的大小可能与导体的运动速度大小有关”，他验证猜想的过程是：控制其他条件不变，让导体ab在第一次实验中运动较慢，在第二次实验中运动较快，观察两次实验中的　 　，然后进行分析与判断。
18．物理兴趣小组利用如图甲所示的实验装置探究“电流通过导体产生热量与电阻大小的关系”。A、B两瓶中装有质量与初温都相同的煤油，A瓶中金属丝的电阻比B瓶中金属丝的电阻大。
（1）实验中煤油吸热的多少是通过　 　（选填“温度计示数的变化”或“加热时间”）来反映的。
（2）为了在较短的时间内达到明显的实验效果，选用煤油而不用水做实验，是因为煤油的　 　比水的小。
（3）使用甲装置，通电一定时间后，　 　（选填“A”或“B”）瓶中的温度计示数升高得多，由此得出的实验结论是：　 　。
（4）使用甲装置，　 　（选填“能”或“不能”）用于探究导体产生的热量与电流大小的关系。
（5）将甲装置改装后可测量煤油的比热容，如图乙所示，测量时，分别向两个相同的烧瓶中加入初温均为t0、质量相等的水和煤油，通电一段时间后，分别读出温度计的示数为t水、t煤油，请写出煤油比热容的表达式c煤油＝　 　（忽略热量散失，已知水的比热容为c水）。
19．小明发现家里不同房间的灯亮度不同，猜想可能是与灯泡的电功率有关。他找来若干节新干电池、开关、滑动变阻器、电流表、电压表、同一规格的导线若干，测量额定电压为2.5V小灯泡的功率。
（1）小明选择两节新干电池进行实验，连接的实物电路如图甲所示，请在方框内画出对应的电路图。
（2）闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2V，读出电流表示数，将数据记入表格。继续移动滑片，即使将滑片移动到阻值最小的位置，小灯泡两端电压也无法达到2.5V，解决的办法是　 　。
（3）问题解决后，移动滑动变阻器的滑片，使小灯泡两端电压达到2.5V，如图乙所示，此时电流表的示数为　 　A，小灯泡的额定功率为　 　W。
实验次数 灯泡两端电压U/V 通过灯泡的电流I/A 灯泡的电功率P/W 发光情况
1 2 0.26 0.52 较暗
2 2.5 正常发光
3 2.9 0.32 0.93 较亮
（4）继续移动滑动变阻器的滑片，使小灯泡两端电压为2.9V，读出电流表示数，将数据记入表格。实验表明小灯泡的亮度是由小灯泡的　 　决定。
（5）完成实验后，爱动脑筋的小明取出一个阻值为R0的定值电阻，设计了如图丙所示的电路，测量小灯泡正常发光时的电阻，请把实验步骤补充完整。
①闭合开关S，移动滑片P，直至电压表示数为　 　V；
②断开开关S，保持滑片P位置不变，将电压表改接在定值电阻R0两端，再闭合开关，记录电压表示数U1；
③（2分）小灯泡正常发光时的电阻R＝　 　（用所测的量和已知量表示）。
五、综合应用题（本题共2小题，第20题9分，第21题9分，共18分）
20．在今年全国家电以旧换新政府财政补贴活动中，小华家新买了一款标有“220V 3300W”的电热水器。
（1）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）若不计热量损失，电热水器正常工作时把60kg水从14℃加热到47℃需要多长时间？[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
（4）小华在观察电热水器插头的三只脚时发现，标有“E”字的插脚比其他两脚稍长一些。他又查看了其他用电器的三脚插头，也是这种情况。请你从安全用电的角度写出这样制作的好处。
21．公路部门往往通过地磅检测汽车载重情况。图甲是跨学科学习团队设计的可视化地磅的电路原理图，主要由踏板（重力不计）、压力传感器R、显示承重的仪表（实质为电流表，量程0～0.6A）等组成，R的阻值与所受压力F大小关系如图乙所示，电源电压为12V，定值电阻R0的阻值为5Ω。则：
（1）当检测板所受压力增大时，电流表的示数将　 　（选填“增大”“减小”或“不变”）。
（2）当R的阻值为35Ω时，电路的电流是多少？
（3）该地磅能测量的最大压力为多少？
（4）为了增加地磅的最大测量值，请你写出一种可行的方案。
2024-2025学年河南省三门峡市灵宝市九年级（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 D B A B A C
一、填空题（本题共6小题，每空1分，共14分）
1．【答案】聚变；电子。
【解答】解：太阳内部释放的能量是由氢原子核聚变产生的；若将太阳系类比为原子核式结构，我们居住的地球相当于原子结构中的电子。
2．【答案】扩散；在公园闻到花香。
【解答】解：在车厢内用餐，食物气味会弥漫在整个车厢，这是扩散现象，是分子不停地做无规则运动形成的；
生活中与扩散有关的现象：在公园闻到花香。
3．【答案】负；带上同种电荷相排斥。
【解答】解：（1）摩擦后的琥珀得到了电子带上了负电。
（2）验电器能检验物体是否带电，是利用金属箔上带同种电荷具有相互排斥作用的原理。
4．【答案】6；0.9；108。
【解答】解：（1）由电路图可知，当开关S1、S3断开，S2闭合时，两电阻串联，电流表测电路中电流，
串联电路总电阻等于各部分电阻之和，由I可得电源电压U＝I（R1+R2）＝0.2A×（10Ω+20Ω）＝6V；
（2）当开关S1、S3闭合，S2断开时，两电阻并联，电流表测干路电流，
并联电路干路电流等于各支路电流之和，由I可得电流表示数
I′＝I1+I20.9A；
通电1min，R2消耗的电能为Wt60s＝108J。
5．【答案】电功率越大；726.3；2000。
【解答】解：
（1）电能表的转盘转得越快，说明用电器消耗的电能越快，即电功率越大；
（2）12月消耗的电能为100kW h，如图，12月末电能表的示数为：826.3kW h，12月初电能表的示数为826.3kW h﹣100kW h＝726.3kW h；
（3）1500r/（kW h）表示电路中用电器每消耗1kW h的电能，电能表的转盘转动1500r，
电能表的转盘转150r时，电炖锅消耗的电能WkW h＝0.1W h，
电炖锅的电功率P2kW＝2000W。
6．【答案】粗；减小电阻，使充电过程中产生的热量少一些。
【解答】解：充电线有电阻，由焦耳定律Q＝I2Rt可知，工作过程中会产生热量，
在材料和长度一定的情况下，横截面积越大电阻越小，所以充电线尽可能做得粗一些，目的是减小电阻，使充电过程中产生的热量少一些。
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，只选1个且正确得1分，有选错的得0分）
7．【答案】D
【解答】解：教室中日光灯的额定电压是220V，额定功率在40W左右，正常发光时的电流大约为I0.18A．ABC选项符合实际，故ABC正确；
日耗电量约W＝Pt＝0.04kW×24h＝0.96kW h，故D不符合实际，但符合题意，故选D。故选：D。
8．【答案】B
【解答】解：A、往水火箭里打气，对气体做功，机械能转化为内能，相当于内燃机的压缩冲程，故A错误；
B、上升过程中，水火箭瓶内气体对外做功，内能减少，故B正确；
C、水从水火箭中喷出，是里面的气体对外做功，相当于内燃机的做功冲程，故C错误；
D、无论科技如何发展，热机的效率可以提高，总存在摩擦、要做额外功，效率一定不会达到100%，故D错误；故选：B。
9．【答案】A
【解答】解：由题意知，智能快递柜既可通过手机扫码（相当于S1闭合），也可通过输入密码（相当于S2闭合）使装置启动，说明两开关可以独立工作、互不影响，即两开关并联后共同控制装置；由各选项电路图知，BCD不符合题意，A符合题意。故选：A。
10．【答案】B
【解答】解：A、开关中两线相碰，只是开关不起作用，用电器总是工作，并不是短路，不会引起电流过大，“空气开关”不会自动“跳闸”，故A不符合题意；
B、双孔插座一孔接火线，一孔接零线，两线相碰相当于直接把火线和零线接通，这是短路，会引起电流过大，“空气开关”会自动“跳闸”，故B符合题意；
C、灯丝断了，是断路，电路中没有电流，“空气开关”不会自动“跳闸”，故C不符合题意；
D、插头插座接触不良，是断路，电路中没有电流，“空气开关”不会自动“跳闸”，故D不符合题意。
故选：B。
11．【答案】A
【解答】解：电动机的工作原理是通电导线在磁场中受力运动，图A是通电导线在磁场中受力运动，图B是通电导线周围存在磁场，图C是研究影响通电线圈周围磁场的大小因素，图D是电磁感应现象实验，故A符合题意，BCD不符合题意。故选：A。
12．【答案】C
【解答】解：AB、甲和乙并联后接在电压为3V的电源两端，并联电路中各个支路两端的电压等于电源电压，则甲、乙电阻两端的电压均为3V，从图中可知通过甲、乙的电流分别为0.6A、0.3A；甲中的电流大于乙中的电流，故B错误；
根据欧姆定律可知甲的电阻为R15Ω，故B错误；
CD、根据并联电路的电流特点可知干路电流I＝I1+I2＝0.6A+0.3AA＝0.9A，
根据P＝UI可知，整个电路消耗的电功率P＝UI＝3V×0.9A＝2.7W，故C正确；
根据Q＝W＝UIt可知，相同时间内电流通过甲产生的热量多，故D错误。故选：C。
（多选）13．【答案】AD
【解答】解：A．电磁波可以传递信息，所以汽车搭载的北斗导航系统通过电磁波向汽车发送信息，故A正确；
B．该汽车利用纯电模式行驶过程中，因为要克服与地面之间的摩擦而产生内能，因此所消耗的电能不可能转化为汽车的动能，故B错误；
C．5G芯片是利用半导体材料制成的，故C错误；
D．汽油属于化石能源，在短时间内不可再生，因此是不可再生能源，故D正确。故选：AD。
（多选）14．【答案】BD
【解答】解：AB．由图可知，R1、R2串联，电压表测R1两端电压，闭合开关，激光被遮挡瞬间，光敏电阻无光照射，R1阻值变大，总电阻变大，由得，在总电压一定时，电流变小，R1电流变小，故A错误，B正确；
C．在R2电阻一定时，电流变小，由U＝IR可知，R2两端电压变小，故C错误；
D．电流变小，R2电压变小，由P＝UI可知，R2消耗的电功率变小，故D正确。故选：BD。
三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分）
15．【答案】
【解答】解：能使氖管发光的为火线，则上边的电线为火线、中间的电线为零线、下边的电线为地线。
（1）三孔插座的连接：上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线。
（2）开关与灯的连接：火线先接开关，再接灯泡的金属点，零线直接连接螺旋套。
16．【答案】
【解答】解：最左侧的小磁针的右端为N极，自由静止时靠近螺线管的左端，所以螺线管的左端为S极，右端为N极，在磁体的周围，磁感线从磁体的N极流出回到S极，所以磁感线的方向是向左的。
利用螺线管的右端为N极和线圈的绕向，根据安培定则可以确定电流从螺线管的左端流入右端流出，从而可以确定电源的左端为正极，右端为负极。
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8分，共18分）
17．【答案】（1）不发生；电路处于断路状态；（2）在改变磁场方向同时没有控制金属棒ab运动方向不变；（3）灵敏电流计偏转的角度
【解答】解：（1）使导体ab水平向右运动，导体ab做切割磁感线运动，由于开关是断开的，电路处于断路状态，所以电路中没有感应电流产生，灵敏电流计指针不发生偏转；
（2）探究感应电流的方向与磁场的方向是否有关，需要控制导体切割磁感线的方向有关，改变磁场方向，而实验中调换蹄形磁铁的N、S极后也改变了导体切割磁感线的方向；
（3）让导体在第一次实验中运动较慢，在第二次实验中运动较快，观察两次实验中的灵敏电流计偏转的角度，然后进行分析与判断。
18．【答案】（1）温度计示数变化；（2）比热容；（3）A；当电流和通电时间一定时，导体的电阻越大，产生的热量越多；（4）能；（5）。
【解答】解：（1）实验中通过观测温度计示数的变化来比较电阻丝产生热量多少，来判断相同时间内不同电流产生的热量多少，这种研究方法叫转换法；
（2）等质量的水和煤油，吸热相同，因煤油的比热容小于水的比热容，故煤油温度变化大；
（3）A瓶中的温度计示数升高的快，根据转换法，A瓶中电阻丝产生的热量多，
已知A瓶中电阻比乙瓶中的电阻小，根据串联电路电流的规律，通过的电流和通电时间相等，故得出的结论是：在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多；
（4）电路中有滑动变阻器，通过调节滑动变阻器的阻值，可以改变电路中的电流，通过观察不同电流时，同一烧瓶通电相同时间的温度变化，能探究“电流通过导体产生的热量与电流大小的关系”；
（5）由Q＝cmΔt，Q煤油＝Q水知，则c煤油m煤油（t煤油﹣t0）＝c水m水（t水﹣t0），所以c煤油。
19．【答案】（1）见解答图；（2）加一节新的干电池；（3）0.3；0.75；（4）实际功率；（5）①2.5；③。
【解答】解：（1）由实物图可知，将灯泡、滑动变阻器和电流表串联，电压表测并联在灯泡两端，如下图所示：
；
（2）实验中选择两节新干电池，则电源电压为3V；在做第二次实验时，即使将滑片移动到阻值最小的位置（滑动变阻器分得电压为零），小灯泡两端电压也无法达到2.5V，说明电流表和导线（有一定的电阻）分得的电压较大，其分压大于0.5V，则为了完成该实验，需要增大电源电压，所以解决的办法是加一节新的干电池；
（3）由图可知，电流表所选量程为0～0.6A，其示数为0.3A，
则小灯泡的额定功率PL＝ULIL＝2.5V×0.3A＝0.75W；
（4）由表中数据可知，小灯泡的亮度由实际功率决定；
（5）实验步骤：
①闭合开关S，移动滑片P，直至电压表示数为2.5V；
②断开开关S，保持滑片P位置不变，将电压表改接在定值电阻R0两端，再闭合开关，记录电压表示数U1；
③在步骤①中，定值电阻R0、小灯泡、滑动变阻器串联，电压表测小灯泡两端电压，调节滑动变阻器滑片，使小灯泡两端电压即电压表示数等于其额定电压2.5V，灯泡正常发光；
在步骤②中，保持滑片P位置不变，将电压表改接在定值电阻R0两端，测R0两端电压为U1；
因电路的连接关系没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，灯仍正常发光，
则电路中的电流为I，小灯泡正常发光时的电阻为R。
五、综合应用题（本题共2小题，第20题9分，第21题9分，共18分）
20．【答案】（1）不可见；
（2）该电热水器应该选用16A的插座；
（3）电热水器需要工作42min；
（4）插入插头时能使家用电器的金属外壳先接地，拔出插头时能使金属外壳后离开地线，即使家用电器因绝缘不好“漏电”，人也不会触电。
【解答】解：（1）红外线 位于可见光红光的外侧，是不可见光；
（2）电热水器正常工作时的电流I15A，
10A＜15A＜16A，所以该电热水器应该选用16A的插座；
（3）水吸收的热量Q＝cmΔt＝4200J/（kg ℃）×60kg×（47℃﹣14℃）＝8.316×106J，
若不计热量损失，由消耗的电能W＝Q＝8.316×106J，
加热这些水需要的时间t2520s＝42min；
（4）插入插头时能使家用电器的金属外壳先接地，拔出插头时能使金属外壳后离开地线，即使家用电器因绝缘不好“漏电”，人也不会触电。
21．【答案】（1）增大；
（2）当R的阻值为35Ω时，电路的电流是0.3A；
（3）该地磅能测量的最大压力为2×104N；
（4）为了增加地磅的最大测量值，增大R0的阻值或减小电源电压。
【解答】解：（1）根据图像知，当检测板所受压力增大时，R减小，电路的总电阻减小，根据欧姆定律知，电流变大；
（2）当R的阻值为35Ω时，电路的电流I0.3A；
（3）当电流表的示数为0.6A，该地磅能测量的压力最大。R0两端的电压U0＝I大R＝0.6A×5Ω＝3V；
此时压力传感器两端的电压U'＝U﹣U0＝12V﹣3V＝9V；压力传感器的电阻R15Ω；
由图乙可知能测量的最大压力F＝2×104N；
（4）当电压不变时，为了增加地磅的最大测量值，即压力增大，需要减小R的阻值，但电流不变，总电阻不变，故增大R0的阻值；当电阻不变时，可以根据U＝IR，总电阻减小，可以减小电源电压。