河南省信阳市商城县 2024-2025学年九年级（上）期末物理试卷（含解析）

2024-2025学年河南省信阳市商城县九年级（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．炎炎夏日的午后，来海边游玩的小瑞发现沙滩很烫而海水却很清凉，这是因为海水的比热容较 　（选填“大”或“小”）；在实验室使用酒精加热的过程中，剩余酒精的热值将　 　（选填“变大”“变小”或“不变”）。
2．导体的电阻除了与导体的长度、横截面积和温度有关外，还与　 　有关。科学家发现，某些物质在很低的温度时电阻就变成了　 　，这就是超导现象，超导现象最直接的应用之一是制造　
　（选填“电热丝”或“输电线”）。
3．（如图是某同学用高压锅煮饭的情景，限压阀被气流顶起的过程与内燃机的　 　冲程原理相同，我们在开饭前就能闻到饭菜的香味，这是生活中的　 　现象。
4．如图为灯泡L和定值电阻R的I﹣U图像，若将L和R并联在电源电压为3V的电路中，干路电流为 　A；若将其串联在电源电压为4V的电路中，L和R的阻值之比为　 　。
5．小明制作了一款可调亮度的小台灯，电路如图所示。电源电压保持不变，灯泡的电阻为10Ω，不考虑温度对灯丝电阻的影响，滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样。
（1）闭合开关后，移动滑片使R的阻值变　 　时，通过灯泡的电流变大，灯泡变亮。
（2）当滑动变阻器R接入电路的阻值最大时，通过灯泡的电流为0.15A，此时灯泡两端的电压为　
　V。若灯泡两端允许的最大电压为2.5V，为保证电路安全，滑动变阻器接入电路的最小阻值为　 　Ω。
6．如图是“探究通电导体产生的热量与　 　大小关系”的实验装置。通过左侧容器中电阻丝的电流为0.4A，在1min内电流通过右侧容器中电阻丝产生的热量为　 　J。
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）
7．二氧化碳（CO2）爆破技术是现代工程建设中非常环保的技术。起爆前高压泵将CO2压缩成高压气体，液化后输入爆破筒内。如图所示，爆破时电加热管发热，使筒内的液态CO2迅速汽化，形成的高压气体从泄气孔中喷出，实施爆破。下列说法正确的是（　　）
A．高压泵压缩CO2，气体内能增大，温度降低
B．高压泵压缩CO2，气体内能减小，温度升高
C．高压CO2气体喷出时，内能增大，温度升高
D．高压CO2气体喷出时，内能减小，温度降低
8．用相同的绝缘细线将带正电的轻质甲球和不带电的轻质乙球悬挂，下列情形正确的是（　　）
A． B．
C． D．
9．如图所示电路，电源电压不变，闭合开关S，滑动变阻器滑片逐渐向左移动。下列说法正确的是（　　）
A．电压表示数增大
B．电流表示数减小
C．电压表与电流表示数的比值不变
D．电压表与电流表示数的比值变小
10．如图所示的电路中，如果闭合开关S1、S2且断开开关S3，则有（　　）
A．只有L1亮 B．只有L2亮
C．L1和L2均亮 D．L1和L2均不亮
11．某同学想把两盏“220V，60W”的电灯和一个插座接入家庭电路中，他设计的电路图如图所示，若闭合开关S1和S2，下列现象会出现的是（　　）
A．两盏灯同时烧坏
B．两盏灯正常发光
C．只有L2正常发光
D．在插座上插上一盏“220V 30W”的台灯，台灯能正常发光
12．如图是“220V 15W”的LED灯和“220V 15W”的白炽灯正常工作时将电能转化为内能和光能的占比图。当两灯均正常工作时，下列说法正确的是（　　）
A．灯两端的实际电压：LED灯低于白炽灯
B．相同时间产生的内能：LED灯多于白炽灯
C．相同时间消耗的电能：LED灯少于白炽灯
D．电能转化为光能的效率：LED灯高于白炽灯
（多选）13．下列说法正确的是（　　）
A．静电现象总是对我们有害的
B．无论正电荷还是负电荷的定向移动都能形成电流
C．我们在串并联电路的连接过程中，一定要从电源的正极开始连接，且开关必须断开
D．一单缸4冲程汽油机的飞轮转速为3000r/min，则1s内该汽油机活塞做功25次
（多选）14．如图所示，电源电压保持不变，闭合开关后发现电压表无示数，假设电路中只有一个元件发生故障，则故障的原因可能是（　　）
A．灯泡L1短路 B．灯泡L2短路
C．灯泡L1断路 D．灯泡L2断路
三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分）
15．图甲为某款三孔插座。在符合安全用电原则下，请在图乙中用笔画线代替导线将插座接入家庭电路中。
16．根据电路图，用笔画线代替导线连接实物图。要求：
①电压表量程用0～3V，电流表量程用0～0.6A；
②滑动变阻器的滑片置于a端时，接入电路的阻值最大。
四、实验探究题（本题共3小题，第17题4分，第18题8分，第19题7分，共19分）
17．如图是“探究水和煤油的吸热能力”的实验装置。实验记录如表：
物质 初温/℃ 加热时间/min 末温/℃
水 20 4 30
煤油 20 4 40
（1）实验中利用相同规格的电加热器给水和煤油加热，需要控制水和煤油的　 　（选填“质量”或“体积”）相等；
（2）本实验是通过比较　 　来反映水和煤油吸热能力的强弱；分析数据可知　 　（选填“水”或“煤油”）的吸热能力较强；
（3）若实验中水的质量是200g，加热4min，水吸收的热量为　 　J。
18．Ⅰ.小明用两节干电池做“探究串联电路的电压关系”实验，设计实验电路图如图甲所示。
（1）根据电路图，小明进行电路连接，当他连接好最后一根导线时两灯立即发光，小明在实验操作过程中出现的错误是　 　。
（2）小明用电压表正确测量灯L1两端的电压后，保持电压表的B连接点不动，只将A连接点改接到C连接点上，来测量灯L2两端的电压。他这样操作　 　（选填“能”或“不能”）测出灯L2两端的电压。
（3）为了使探究得出的结论具有普遍意义，灯L1、L2应该选择规格　 　（选填“相同”或“不相同”）的小灯泡。
（4）小明记录的几组数据如表所示，分析表中数据得出结论：　 　。
实验次数 L1两端的电压/V L2两端的电压/V 串联总电压/V
① 1.4 1.4 2.8
② 1.2 1.6 2.8
③ 1.1 1.7 2.8
（5）评估过程中，小明提出本次实验连接电压表时，可以不进行大量程试触。你认为可行吗？请说明理由。　 　。
Ⅱ.小明所在的兴趣小组的其他同学想继续探究并联电路中电流的规律。
（1）图乙是他们设计的电路图，实验时需要测量D、E、F三处的电流，图丙是他们某次测量时连接的实物电路，此时电流表测量的是　 　（选填“D”“E”或“F”）处的电流。
（2）要测量通过L2的电流，只需将图丙中导线　 　（选填“a”或“b”）的一端移动到电流表的负接线柱上。重新连接好电路后，闭合开关，电流表的示数如图丁所示，则通过L2的电流为　 　A。
19．如图甲为“测量小灯泡电阻”的实验装置，已知小灯泡标有2.5V字样。
（1）请用笔画线代替导线，在图甲中将实验电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片向右移动时灯泡变亮）；
（2）在检查电路无误后进行实验，当电压表的示数如图乙时，为了测量小灯泡正常发光的电阻，应将滑动变阻器的滑片P向　 　（选填“A”或“B”）端移动，同时眼睛注意观察　 　（选填“电压表”“电流表”或“灯泡”），直至灯泡正常发光。
（3）通过移动滑动变阻器的滑片P，进行多次测量记录数据，并绘制U﹣I图像如图丙所示，由此可得小灯泡正常发光时的电阻是　 　Ω。
（4）根据图丙可知小灯泡的电阻是　 　（选填“变化”或“不变”），你认为原因是　 　。
（5）根据小灯泡的U﹣I图像和观察到的亮度变化，还可以发现　 　。
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．学校开展了防溺水安全教育后，小华组经过合作探究，设计了一种可以戴在手腕上的防溺水定位求救报警器，其简化电路如图甲所示。已知电源电压为6V，报警器由电压表改装，R0是定值电阻，RP是压敏电阻，图乙是压敏电阻阻值RP随水深h变化的图象。报警器未浸入水中时，RP的阻值为40Ω，电流表示数是0.12A；报警器浸入水下深度h大于等于1m时，报警器报警，当h为1m时，R0两端的电压为1.5V。通过计算回答：
（1）报警器未浸入水中时，RP两端的电压是多少？
（2）报警器浸入水下深度h为1m时，通过RP的电流是多少？
（3）报警器浸入水下深度h为1m时，RP的电功率是多少？
21．图甲是用某款3D打印笔进行立体绘画时的场景，打印笔通电后，笔内电阻丝发热使笔绘画材料熔化。加热电路简化后如图所示，电源电压恒为6V，R1和R2为发热电阻丝，只闭合开关S1时低温挡工作，开关S1、S2都闭合时高温挡工作，高温挡和低温挡的功率比为4：3，R1＝4Ω，求：
（1）低温挡工作时，通过R1的电流是多少？
（2）低温挡的功率是多大？
（3）在高温挡状态下，100s内电流产生的电热多少焦耳？
2024-2025学年河南省信阳市商城县九年级（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 D D D B C D
一、填空题（本题共6小题，每空1分，共14分）
1．【答案】大；不变。
【解答】解：海水的比热容比沙子的比热容大，同样受热的情况下，水的温度变化比沙小，因此海滩的沙子热得烫脚而海水却很清凉。
燃料的热值是燃料本身的特性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量无关，所以酒精用掉一部分后，剩余酒精的热值不变。
2．【答案】材料；0；输电线。
【解答】解：（1）导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小与导体的材料、长度和横截面积有关；
（2）某些物质在很低的温度时电阻就变成了0，这就是超导现象；
当有电流通过时不会发热，而电热丝是利用电流的热效应工作的，所以超导体不适合；若用在输电线上，根据焦耳定律可知，会减少由于发热而产生的电能损耗，所以适合做输电线。
3．【答案】做功；扩散现象。
【解答】解：正在煮饭的高压锅限压阀被气流顶起，是由于锅内气体对限压阀做功的结果，在这一过程中，内能转化为机械能；热机的工作循环中，做功冲程也是燃气对活塞做功，将内能转化为机械能，所以这一现象与热机的工作循环中的做功冲程原理相同；
闻到饭菜的香味，是分子无规则运动的结果，即扩散现象；
4．【答案】0.6；1：3。
【解答】解：并联电路各个支路两端的电压相等，由图可知，当电源电压为3V时，通过R的电流为0.2A，通过L的电流为0.4A，则干路的电流为I'＝IR+IL＝0.2A+0.4A＝0.6A；
将L和R串联在电源电压为4V的电路中，串联电路各处电流相等，串联电路总电压等于各部分电压之和，根据串联电路规律可知，通过小灯泡和定值电阻的电流相同，且小灯泡和定值电阻两端电压之和等于电源电压，由图可知当I＝0.2A时，UL＝1V，UR＝3V，则L与R的阻值之比为。
5．【答案】（1）小；（2）1.5；8。
【解答】解：（1）电路为灯泡与变阻器组成的串联电路，已知电源电压不变，由欧姆定律知要使电路中的电流变大，电路中的电阻要减小，由串联电阻规律知在灯泡电阻不变时，要减小变阻器接入电路的
电阻；
（2）当I＝0.15A时，灯泡两端的电压UL＝IRL＝0.15A×10Ω＝1.5V，
变阻器两端的电压UP＝IR最大＝0.15A×20Ω＝3V，电源电压U总＝UL+UP＝1.5V+3V＝4.5V，
若灯泡两端允许的最大电压为U′L＝2.5V，则变阻器两端的最小电压为
U′P＝U总﹣U′L＝4.5V﹣2.5V＝2V，
此时电路中的电流I'0.25A，
滑动变阻器接入电路的最小阻值R最小8Ω。
6．【答案】电流；12。
【解答】解：由图可知，装置右侧中两个5Ω的电阻并联后再与左侧一个5Ω的电阻串联，根据串联电路的电流特点可知，右侧两个电阻的总电流和左侧的电阻电流相等，即I右＝I左，两个5Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点知I右＝I右内+I右外，所以，I左＞I右内，容器内的电阻值都是5Ω，通电相同时间，所以探究通电导体产生的热量与电流大小的关系；通过左侧容器中电阻丝的电流是0.4A，根据并联电路的电流特点可得，通过右侧容器中电阻丝的电流是I右内I左0.4A＝0.2A，
在1min内产生的热量是Q＝I右内2Rt＝（0.2A）2×5Ω×1×60s＝12J。
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】D
【解答】解：AB、对物体做功，物体的内能增加，高压泵压缩CO2，对气体做功，气体内能增大，温度升高，故AB错误；
CD、物体对外做功，物体内能减小，高压CO2气体喷出时，气体对外做功，气体内能减小，温度降低，故C错误、D正确。故选：D。
8．【答案】D
【解答】解：用相同的绝缘细线将带正电的轻质甲球和不带电的轻质乙球悬挂，根据带电体能够吸引不带电的轻小物体的性质可知，甲、乙两个球相互吸引，所以两个球的悬线不是竖直的，故D正确。故选：D。
9．【答案】D
【解答】解：AB、由图可知定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器的电压，电流表测电路中的电流；闭合开关S，滑动变阻器滑片逐渐向左移动，滑动变阻器连入的电阻变小，电路的总电阻减小，根据欧姆定律知，电流变大；根据串联分压规律知，滑动变阻器分得的电压减小，故电压表示数减小，故AB错误；
CD、根据欧姆定律知，电压表与电流表示数的比值表示滑动变阻器的电阻，而滑动变阻器连入的电阻变小，故比值变小，故D正确，C错误。故选：D。
10．【答案】B
【解答】解：由图可知，如果闭合开关S1、S2且断开开关S3，则电流从电源正极出发经开关S1、灯泡L2回负极，灯泡L1被短路，不会发光，故只有B正确，ACD错误。故选：B。
11．【答案】C
【解答】解：由电路图可知，灯L2、与插座串联，再与灯L1并联，当闭合开关S1和S2时：
ABC、若插座不插入用电器，灯L2接在220V的电源上，能正常发光，灯L1所在支路断路，不能工作，故AB错误、C正确；
D、在插座上插上一盏“220V 30W”的台灯，台灯与L1串联接在220V电源上，台灯两端的电压小于其额定电压，台灯不能正常发光，故D错误。故选：C。
12．【答案】D
【解答】解：A、两灯的额定电压都是220V，它们正常工作时，灯泡的实际电压都达到220V，故A
错误；
BC、由两灯的规格可知，两灯的额定功率都是15W，所以两灯正常工作时，相同时间消耗电能相同，由于LED灯将电能转化为内能的占比较少，所以相同时间LED灯产生的内能更少，故BC错误；
D、由图可知，正常工作时，LED灯将电能转化为光能的占比大，白炽灯将电能转化为光能的占比小，所以LED灯将电能转化为光能的效率高，故D正确。故选：D。
（多选）13．【答案】BD
【解答】解：A、静电现象对我们有害也有利，如避雷针、静电除尘等就是有利的，A错误；
B、电荷的定向移动形成电流，所以无论正电荷还是负电荷的定向移动都能形成电流，B正确；
C、我们在串并联电路的连接过程中，不一定要从电源的正极开始连接，但是开关必须断开，C错误；
D、一单缸4冲程汽油机的飞轮转速为3000r/min，则1s内转50转，飞轮两转为一个周期，一个周期做功一次，故该汽油机活塞做功25次，D正确。故选：BD。
（多选）14．【答案】AD
【解答】解：由图可知，两灯串联，电压表测量灯L1两端的电压，闭合开关后发现电压表无示数，可能是灯泡L1短路，电压表被短路，也可能是灯泡L2断路，电压表断路。故选：AD。
三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分）
15．【答案】
【解答】解：家庭电路中，开关应连接在火线和插座之间，三孔插座的左孔接零线，右孔接火线，上孔接地线。
16．【答案】
【解答】解：根据电路图可知，灯泡和滑动变阻器串联，电流表串联在电路中，电压表并联在灯泡两端；
电压表量程用0～3V，电流表量程用0～0.6A；滑动变阻器的滑片置于a端时，接入电路的阻值最大，即滑动变阻器下端连接右下的接线柱。
四、实验探究题（本题共3小题，第17题4分，第18题8分，第19题7分，共19分）
17．【答案】（1）质量；（2）升高的温度；水；（3）8.4×103。
【解答】解：（1）根据比较不同物质吸热能力的方法，要控制物质的质量相同（不同物质密度不同，根据m＝ρV，体积相同的不同物质质量不同），需要控制水和煤油的质量相等；
（2）根据表中数据可知，加热时间相同，吸热相同，本实验是通过比较升高的温度来反映水和煤油吸热能力的强弱；因加热时间相同，水升温30℃﹣20℃＝10℃；煤油升温40℃﹣20℃＝20℃；故分析数据可知水的吸热能力较强；
（3）若实验中水的质量是200g，由表中数据可知，加热了4min，水的温度升高了10℃，水吸收的热量为Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/（kg ℃）×0.2kg×（30℃﹣20℃）＝8.4×103J。
18．【答案】Ⅰ.（1）连接电路时，开关没有断开；（2）不能；（3）不相同；（4）串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和；（5）可行，两节干电池的电压不超过3V；
Ⅱ.（1）F；（2）a；0.3。
【解答】解：Ⅰ.（1）根据电路图，小明进行电路连接，当他连接好最后一根导线时，两灯立即发光，说明小明在连接实验电路的过程中开关没有断开；
（2）已测出L1两端的电压，与B相连的为电压表正接线柱，与A相连的为电压表的负接线柱，若保持电压表的B连接点不动，只将A连接点改接到C连接点上，来测量灯L2两端的电压，这样的操作存在的问题是电压表正负接线接反了，故不能正确测量电压；
（3）为了使探究得出的结论具有普遍意义L1L2应该选择规格不相同的小灯泡进行多次实验；
（4）通过分析有1.4V+1.4V＝2.8V，1.2V+1.6V＝2.8V，1.1V+1.7V＝2.8V，故得出结论：串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和；
（5）小明用两节干电池做“探究串联电路的电压关系”实验，因此电源电压不超过3V，故本次实验连接电压表时，可以不进行大量程试触；
Ⅱ.（1）电流表与待测电路串联，图丙是他们某次测量时连接的实物电路，此时电流表测量的是干路F处的电流；
（2）要测量通过L2的电流，电流表与这个灯串联，只需将图丙中导线a的一端移动到电流表的负接线柱上；重新连接好电路后，闭合开关，电流表的示数如图丁所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，则电流表的示数为0.3A。
19．【答案】（1）；（2）B；电压表；（3）8.3；（4）变化；灯丝电阻受温度的影响；（5）灯泡消耗的功率越大，灯泡越亮。
【解答】解：（1）因为新干电池两节，所以电压表应选择0～3V的量程并联在小灯泡两端，滑动变阻器的接线柱要“一上一下”接入电路，因为要求滑动变阻器的滑片向右移动时灯泡变亮，电路中的电阻变小，电流变大，故右下接线柱应接入电路，如图所示：
；
（2）故障排除后，闭合开关，当滑动变阻器的滑片P移到某一位置时电压表示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值0.1V，其示数为1.8V，小于灯泡额定电压2.5V，要测量小灯泡正常发光时的电阻，应增大灯泡两端电压，根据串联电路电压规律，应减小滑动变阻器两端电压，根据分压原理，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，故应将滑动变阻器的滑片P向B移动，同时眼睛观察电压表示数直至此表示数为2.5V时停止移动，记录数据；
（3）由图丙可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的额定电流为0.3A，则小灯泡正常发光时的电阻为RL8.3Ω；
（4）灯丝的电阻与温度有关，随温度的升高而增大，不同温度下灯丝的电阻不同；
（5）由图丙知，通过灯的电流随电压的增大而增大，根据P＝UI，灯丝的功率增大，亮度增大，因此灯泡消耗的功率越大，灯泡越亮。
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）报警器未浸入水中时，RP两端的电压是4.8V；
（2）报警器浸入水下深度h为1m时，通过RP的电流是0.15A；
（3）报警器浸入水下深度h为1m时，RP的电功率是0.675W。
【解答】解：（1）由图甲可知，两电阻串联，电流表测电路中的电流；报警器未浸入水中时，RP的阻值为40Ω，电流表示数是0.12A，则RP两端的电压为UP＝I1RP＝0.12A×40Ω＝4.8V；
（2）由图乙可知，报警器浸入水下深度h为1m时RP的阻值为30Ω，此时R0两端的电压为1.5V，根据串联电路电压规律可知，RP两端电压为UP＝U﹣U0＝6V﹣1.5V＝4.5V，
则通过RP的电流为IP0.15A；
（3）报警器浸入水下深度h为1m时，RP的电功率为P＝UPIP＝4.5V×0.15A＝0.675W。
21．【答案】（1）低温挡工作时，通过R1的电流是1.5A；
（2）低温挡的功率是9W；
（3）在高温挡状态下，100s内电流产生的电热1200J。
【解答】解：（1）电源电压恒为6V，R1＝4Ω，根据欧姆定律可知通过R1的电流为I11.5A；
只闭合S1时低温挡工作，此时电路为只有R1的简单电路，根据公式P可知低温挡的功率为
P低9W；
（3）高温挡和低温挡的功率比为4：3，则高温挡功率为P高P低9W＝12W，
100s内电流产生的电热Q＝W＝P高t＝12W×100s＝1200J。