河南省郑州市中原区2024-2025学年九年级（上）期末物理试卷（含解析）

2024-2025学年河南省郑州市中原区九年级（上）期末物理试卷
一、填空题（每空1分，共14分）
1．适逢癸已蛇年，人们迎春书联。如图所示，在挥毫泼墨的过程中，空气中飘散出一股淡雅的墨香是　
　现象。随后用浆糊把对联粘贴在门框上，说明分子间存在　 　（选填“引力”或“斥力”）。
2．中国太空实验室“天宫”空间站全面建成。空间站采用氢氧燃料电池，是由于氢的　 　（选填“热值”或“比热容”）较高，电池将燃料的化学能转化为　 　能，驱动空间站内的设备运转；通讯系统利用　 　（选填“超声波”“次声波”或“电磁波”），确保与地球保持实时通信和数据传输。
3．油罐车在行驶过程中，油与罐壁之间极易发生　 　现象，会有安全隐患，因此需要在油罐车尾部安装“静电带”，如图所示。在静电释放过程中，自由电子会沿“静电带”从大地移动到油罐，以中和油罐上的正电荷，此过程电流的方向是　 　（选填“从大地到油罐”或“从油罐到大地”）。
小红计划制作一串由多个LED小灯组成的彩灯。购买材料时发现每个LED小灯上都有“3V”的标识。现将这串彩灯接入家庭电路使用，要求所有LED小灯能够发光且保证电路安全，至少需要　 　个LED小灯　 　联组成。
5．如图所示的电路中，电源电压为6V。开关闭合，移动滑动变阻器的滑片P，使标有“3V 0.6W”的小灯泡正常发光，此时电流表示数为　 　A，滑动变阻器连入电路的阻值为　 　Ω。保持滑动变阻器滑片P位置不变，该电路通电1min所消耗的电能是　 　J。
6．小明在测量通过小灯泡L2的电流时，连接如图所示电路。闭合开关后，小灯泡L2能否工作？　 　（选填“能”或“不能”）；请用物理知识解释：　 　。
二、选择题（每题3分，共30分。第7~14题是单项选择题；第15~16题是双项选择题，选对一项得1分，有错误选项不得分）
7．下列对电学物理量的估测最符合实际的是（　　）
A．家用空调的电流约为1A
B．家用电冰箱1h消耗电能约1kW h
C．家庭节能灯正常工作时的电功率约为22W
D．家用电饭锅工作1min产生的热量是1.32×105J
8．生活中许多情景蕴藏着物理学知识，下列说法正确的是（　　）
A．冰块在熔化的过程中，冰分子的运动越来越剧烈
B．用锯条锯木板时，锯条的内能增加
C．用热水热牛奶时，热量从内能大的水向内能小的牛奶传递
D．我们不能直接喝刚烧开的汤，是因为热汤含有的热量较多
9．2024年11月30日，我国新型运载火箭长征十二号成功实现首飞。火箭燃料燃烧产生的高温燃气对火箭产生反推力，推动火箭升空，此能量转化过程相当于热机的哪个冲程（　　）
A． B．
C． D．
10．用一段细铁丝做一个支架，作为转动轴，把一根中间戳有小孔（没有戳穿）的吸管放在转动轴上，吸管能在水平面内自由转动。用餐巾纸摩擦吸管使其带电，下列说法中正确的是（　　）
A．此过程是通过摩擦的方法创造了电荷
B．将物体靠近吸管一端吸管被吸引，说明物体带电
C．将丝绸摩擦过的玻璃棒靠近吸管一端吸管被吸引，说明吸管带正电
D．用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近吸管一端吸管被排斥，说明吸管带负电
11．在科技迅猛发展的当今，“秒速进站”成为现实，旅客只需将身份证放在闸机上，并面对摄像头，系统就能快速识别身份信息后自动放行。用M代表闸门，则如图中电路可实现上述要求的是（　　）
A． B．
C． D．
12．日常生活中离不开电，电既方便了我们的生活，但同时也伴随着危险，我们要应用所学知识避免事故的发生，下列说法正确的是（　　）
A．只要没有两只手同时接触火线和零线，就不会造成触电
B．使用验电笔辨别火线时要用手指接触验电笔的笔尖金属体
C．家用电水壶的金属外壳要与地线相连接
D．只要不接触高压带电体就不会触电
13．图甲是小明给自行车上安装的测速器。它的测速装置主要由安装在车轮辐条上的磁体和一个感应线圈组成，如图乙所示。当车轮转动时，感应线圈便可以捕捉到磁体通过时带来的磁场变化从而产生感应电流。其工作原理与下列哪个实验原理相同（　　）
A．
B．
C．
D．
14．社会的发展离不开能源、信息和材料，下列说法中正确的是（　　）
A．超市的条形码扫描器中的光敏二极管用的主要是超导体
B．太阳能、风能和天然气都是可再生能源
C．现在我国已建成的核电站主要是利用核聚变释放能量
D．河南电视台和郑州电视台发射的电磁波频率不同
（多选）15．图甲是体育测评中使用的坐位体前屈测量仪，其内部的模拟电路如图乙所示。使用时，闭合开关，推动挡板P由B端向A端滑动，电压表的示数就能反映出测评成绩。在此过程中下列分析正确的是（　　）
A．R2接入电路中的阻值变小，电流表示数变大
B．R2接入电路中的阻值变大，电流表示数变小
C．电压表与电流表的比值变大
D．电路中的总功率不变
（多选）16．图甲是用热敏电阻测量环境温度的电路图，电源电压恒为6V，电流表的量程为0～0.02A，Rt为热敏电阻，其阻值随环境温度变化关系如图乙所示，将此电路放入当环境温度为20℃时，电流表的读数为0.01A。下列分析正确的是（　　）
A．若环境温度升高，电流表示数变小
B．此时滑动变阻器接入电路的阻值为200Ω
C．若滑片位置不动，该电路能测量的最高环境温度为40℃
D．若想提高电路所测最高温度，可以将滑片向右移动
三、作图题（每小题3分，共6分）
17．小明有一个磁力玩具小车，如图甲所示，小车内部装有磁铁，“基地”是一个电磁铁。当电磁铁通电后，小车会被电磁铁“弹射”出去，请在图乙虚线框内中画出电源、标出a点磁感线的方向，并在括号内标出电磁铁的磁极。
图甲为带开关和USB接口的插座。开关断开时，USB接口和三孔插座都不能工作；开关闭合时，USB接口和三孔插座都能独立工作。请将乙图中的电路图补充完整。
四、实验探究题（第19题10分，第20题10分，第21题14分，共34分）
19．某学习小组用铁屑和小磁针来探究“通电螺线管外部磁场的方向”。
（1）在玻璃板上均匀地洒满铁屑，将螺线管连入电路，闭合开关，轻敲玻璃板面，观察到铁屑分布情况如图甲所示，铁屑的分布情况与　 　磁体周围铁屑的分布情况相似。
（2）把小磁针放在通电螺线管四周不同的位置，小磁针静止时N极所指方向如图乙所示，此时通电螺线管的右端为　 　极。为了探究通电螺线管的磁场方向与　 　方向的关系，可对调电源正负极，闭合开关，发现小磁针静止时N极所指方向与图乙中小磁针N极指向　 　（选填“相同”或“相反”）。
（3）实验时发现通电螺线管的磁场较弱，铁屑规则排列的效果不明显，为增强螺线管的磁场，可行的措施：　 　（写出一种方法即可）。
20．在“探究串联电路中用电器两端电压与电源两端电压的关系”实验中。
（1）将电压表接入电路前，观察到指针位置如图甲所示，为保证测量结果准确，接下来应进行的操作是　 　。
（2）如图乙所示测量UAB，连接电路时，开关应处于　 　状态。闭合开关后，若灯泡L2发光，电压表示数为零，则灯泡L1的故障可能是　 　。
（3）排除故障后，用电压表分别测出电压UAB、UBC和UAC。接着更换不同规格的灯泡并多次实验，数据记录见下表。
实验次序 电压UAB/V 电压UBC/V 电压UAC/V
1 1.2 1.7 2.9
2 1.3 1.6 2.9
3 1.1 1.8 2.9
①分析表中数据，得到串联电路两端的总电压与各部分电路两端的电压的关系为　 　（用本题中给出的字母写出关系式）。
②实验中更换不同规格的灯泡多次实验，其目的是　 　。
21．小明在“测量小灯泡电阻”的实验中，准备的器材有干电池、小灯泡（额定电压为2.5V）、滑动变阻器、电流表、电压表、开关及导线若干。
（1）连接好如图甲所示电路后，检查发现电路中有一根导线连接错误。请你在错误的导线上画“×”，并补画出正确的导线（导线之间不能交叉）。
（2）正确连接电路后，闭合开关，调节滑片，电压表的示数如图乙所示为　 　V，为测量小灯泡正常发光时的电阻，应将滑片向　 　（选填“左”或“右”）端移动。
（3）通过移动滑动变阻器的滑片，进行多次测量记录数据，并绘制I﹣U图像如图丙所示，由此可得小灯泡正常发光时的电阻为　 　Ω。
（4）小明认为不能利用图甲的装置探究电流与电压的关系。理由是　 　。
（5）小明还想测出另一个额定电压为U额的小灯泡正常发光时的电阻，在保证电路安全的前提下，设计了如图丁所示的电路（电源电压恒定大于U额且未知，滑动变阻器R最大阻值未知，定值电阻阻值为R0）。请将实验步骤补充完整：
①闭合S、S2，断开S1，移动滑片P，使电流表示数为　 　时，小灯泡正常发光；
②闭合S、S1，断开S2，保持滑片P位置不变，读出电流表的示数为I；
③则小灯泡正常发光时的电阻RL＝　 　（用U额、I、R0表示）。
五、综合应用题（第22题7分，第23题9分，共16分）
22．如图甲是水暖电热毯，它里面有一套管道设计，毯内装有1.1kg的水，通过循环热水流动来均匀供暖。其简化电路如图乙所示，其中两个加热电阻R1和R2的阻值相同都是440Ω，电热毯在高温挡工作时加热效率可达90%。
（1）水电热毯工作时，利用了电流的　 　工作的；
（2）求高温挡时的加热功率；
（3）使用高温挡将毯内的水从10℃加热到40℃，需要多长时间？已知水的比热容为4.2×103J/（kg ℃）。
23．一辆电动汽车具有车速提醒功能，当车速过快时提醒驾驶员减速慢行。如图甲所示为该车车速提醒功能的简化电路图，电源电压为12V，定值电阻R为10Ω，Rv为速度敏感电阻，其阻值随车速变化的关系图像如图乙所示。当车速达到120km/h时，观察到电压表示数为10V，且报警铃声响起。该车驶入某高速服务区充电，充电后电桩显示屏的信息为：充电电压360V，时间30min，单价0.9元/度，费用32.4元。求：
（1）当报警铃响起时，电路中的电流；
（2）当车速减为零时，电压表的示数；
（3）本次充电的电流。
2024-2025学年河南省郑州市中原区九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
题号 7 8 9 10 11 12 13 14
答案 C B C D C C A D
一、填空题（每空1分，共14分）
1．【答案】扩散；引力。
【解答】解：空气中飘散出一股淡雅的墨香是扩散现象，是由于香气分子不停地做无规则运动引起的；
用浆糊把对联粘贴在门框上，所以这里表现为分子间存在引力。
2．【答案】热值；电；电磁波。
【解答】解：空间站采用氢氧燃料电池，是由于氢的热值较高，电池将燃料的化学能转化为电能，驱动空间站内的设备运转；通讯系统利用电磁波，确保与地球保持实时通信和数据传输。
3．【答案】静电；从油罐到大地。
【解答】解：（1）油罐车在行驶过程中，油与罐壁之间极易发生静电现象，使电子在它们之间发生转移，从而使身体带电；
（2）油罐带正电，自由电子通过铁链从大地移动到油罐，与正电荷中和，故铁链中自由电子定向移动方向是从大地到油罐，电流的方向与电子定向移动的方向相反，故铁链中的电流方向是从油罐到大地。
4．【答案】74；串。
【解答】解：要保证所有LED小灯能够发光且保证电路安全，每个灯两端电压不得超过3V，已知家庭电路电压为220V，由串联电路总电压等于各部分电压之和可知需要串联LED小灯的个数为n，则有3V，解得n≥73.3，则至少需要74个LED小灯串联。
5．【答案】0.2；15；72。
【解答】解：由图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路中的电流；开关闭合，移动滑动变阻器的滑片P，使标有“3V 0.6W”的小灯泡正常发光，则灯泡两端的电压UL＝3V，由P＝UI可知，电路中的电流I＝IL0.2A，即电流表示数为0.2A；
根据串联电路的电压特点可知，滑动变阻器两端的电压UP＝U﹣UL＝6V﹣3V＝3V，
由欧姆定律可知，滑动变阻器接入电路的阻值RP15Ω；
电路通电1min所消耗的电能W＝UIt＝6V×0.2A×1×60s＝72J。
6．【答案】不能；电流表与小灯泡L2并联，会造成小灯泡L2短路。
【解答】解：电流表与小灯泡L2并联，会造成小灯泡L2短路，小灯泡L2不能工作。
二、选择题（每题3分，共30分。第7~14题是单项选择题；第15~16题是双项选择题，选对一项得1分，有错误选项不得分）
7．【答案】C
【解答】解：A、家庭空调的电功率约为1000W，由P＝UI可知，家庭空调的电流I4.5A，故A错误；
B、冰箱的电功率约为200W，连续工作1h消耗的电能W＝Pt＝200×10﹣3W×1h＝0.3kW h，故B错误；
C、家庭节能灯正常工作时的电功率约为22W，故C正确；
D、家庭电饭锅的电功率约为800W，工作1min产生的热量Q＝W＝Pt＝800W×1×60s＝4.8×104J，故D错误。
8．【答案】B
【解答】解：A、晶体熔化时温度保持不变，所以冰分子的运动剧烈程度也不变，故A错误；
B、用锯条锯木板时，锯条和木板都克服摩擦做功，将机械能转化为了内能，所以它们的内能都增加，故B正确；
C、热量总是从高温物体传向低温物体或从物体的高温部分传向低温部分，故C错误；
D、我们不能直接喝刚烧开的汤，是因为汤的温度高，热量是过程量，不能用含有进行描述，故D错误。
9．【答案】C
【解答】解：火箭燃料燃烧产生的高温燃气对火箭产生反推力，推动火箭升空，将内能转化为机械能；
A、两气门关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，将机械能转化为内能，故A不符合题意；
B、一个气门关闭，一个气门打开，活塞向上运动，是排气冲程，此冲程没有明显的能量转化，故B不符合题意；
C、两气门关闭，火花塞点火，活塞向下运动，是做功冲程，将内能转化为机械能，故C符合题意；
D、一个气门关闭，一个气门打开，活塞向下运动，是吸气冲程，此冲程没有明显的能量转化，故D不符合题意。
10．【答案】D
【解答】解：A、摩擦起电是电子的转移，不是创造了电荷，故A错误；
B、带电的吸管也可能吸引轻小物体，物体不一定带电，故B错误；
C、丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，将丝绸摩擦过的玻璃棒靠近吸管一端吸管被吸引，吸管和玻璃棒带异种电荷，说明吸管带负电，故C错误；
D、毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近吸管一端吸管被排斥，吸管和橡胶棒带同种电荷，说明吸管带负电，故D正确。
11．【答案】C
【解答】解：根据题意可知，旅客只需将身份证放在闸机上，并面对摄像头，系统就能快速识别身份信息后自动放行，这说明“人脸识别”开关和“身份证识别”开关相互影响，是串联的，然后与电动机串联，故C正确。
12．【答案】C
【解答】解：A、站在地面上一只手接触火线，就会造成单线触电，故A错误；
B、使用验电笔辨别火线时要用手指接触验电笔的笔尾金属体，不能接触笔尖金属体，故B错误；
C、家用电水壶的金属外壳要与地线相连接，故C正确；
D、不接触高压带电体可能造成高压电弧触电和跨步电压触电，故D错误。
13．【答案】A
【解答】解：计算自行车骑行速度的码表，主要由安装于前轮辐条上的磁铁和前叉上的感应线圈组成。车轮旋转时，线圈在磁场中做切割磁感线运动，线圈中会产生感应电流，线圈便可以捕捉到磁铁通过时带来的信息，所以其工作原理是电磁感应现象；
A、该装置是探究电磁感应现象的装置，故A正确；
B、该装置是电动机的原理图，探究的是通电导体在磁场中受力运动，故B错误；
C、这是奥斯特实验，是电流的磁效应，故C错误；
D、电磁铁的工作原理是电流的磁效应，故D错误。
14．【答案】D
【解答】解：A.超市的条形码扫描器中的光敏二极管用的主要是半导体，故A错误；
B.太阳能、风能是可再生能源，天然气是不可再生能源，故B错误；
C.现在我国已建成的核电站主要是利用核裂变释放能量，故C错误；
D.河南电视台和郑州电视台发射的电磁波波速相同，但波长不同，频率不同，故D正确；
（多选）15．【答案】CD
【解答】解：AB、使用时，闭合开关，推动挡板P由B端向A端滑动，R2接入电路中的阻值不变，电流表示数不变，故AB错误；
C、电压表测量的是PB段两端的电压，RPB段的电阻逐渐增大，电路中的电流不变，即电压表与电流表的比值变大，故C正确；
D、电路中的总电阻不变，电源电压不变，根据可知：电路中的总功率不变，故D正确。
（多选）16．【答案】BD
【解答】解：A.由乙可知，环境温度升高时，热敏电阻的阻值变小，电流可知，电流变大，故A错误；
B.根据环境温度为20℃时，热敏电阻的阻值Rx＝400Ω，
电路中总电阻600Ω，
滑动变阻器接入的电阻R滑＝R总﹣Rx＝600Ω﹣400Ω＝200Ω，
故B正确；
C.滑动变阻器的位置不动R滑＝200Ω
电路中的最小电阻
热敏电阻的阻值Rx′＝R小﹣R滑＝300Ω﹣200Ω＝100Ω，
从乙可知能测量的最高温度为50℃，
故C错误；
D.电路中最小电阻为300Ω，要想提高测量的最高温度，热敏电阻的阻值更小，热敏电阻的阻值等于最小电阻减去滑动变阻器接入的电阻，所以要增大滑动变阻器接入电阻。故将滑动变阻器滑片向右移动，
故D正确。
三、作图题（每小题3分，共6分）
17．【答案】
【解答】解：（1）当电磁铁通电后，小车会被电磁铁“弹射”出去，由同名磁极相互排斥可知，电磁铁的左端为N极，右端为S极；
（2）由安培定则可知，电流从螺线管的左端流入，右端流出，所以电源的左侧为正极，右侧为负极；
（3）在磁体外部，磁感线从N极发出，回到S极，所以a点的磁感线的方向是向斜下方。
18．【答案】
【解答】解：由图知，上边的电线能使测电笔的氖管发光为火线，下边的为地线，中间的为零线；
由题知，三孔插座和USB接口可以独立工作，即两者是并联的，而三孔插座和USB接口由总开关控制，说明开关在干路上。
四、实验探究题（第19题10分，第20题10分，第21题14分，共34分）
19．【答案】（1）条形；（2）S；电流；相反；（3）增大电流。
【解答】解：（1）在玻璃板上均匀地洒满铁屑，将螺线管连入电路，闭合开关，轻敲玻璃板面，观察到铁屑分布情况如图甲所示，铁屑的分布情况与条形磁体周围铁屑的分布情况相似。
（2）把小磁针放在通电螺线管四周不同的位置，小磁针静止时N极所指方向如图乙所示，此时通电螺线管的右端为S极。为了探究通电螺线管的磁场方向与电流方向的关系，可对调电源正负极，闭合开关，发现小磁针静止时N极所指方向与图乙中小磁针N极指向相反。
（3）实验时发现通电螺线管的磁场较弱，铁屑规则排列的效果不明显，为增强螺线管的磁场，可行的措施：增大电流。
20．【答案】（1）对电压表进行调零；（2）断开；灯泡L1短路；（3）UAB+UBC＝UAC；得出普遍结论，避免偶然性。
【解答】解：（1）将电压表接入电路前，观察到指针位置如图甲所示电路，即电压表指针没有与零刻度线对齐，故为保证测量结果准确，接下来应进行的操作是对电压表进行调零；
（2）连接电路时，开关应处于断开状态；
若灯泡L2发光，说明电路是通路，电压表测量两灯泡L1端电压，电压表示数为零，则灯泡L1短路；
（3）由表格中数据可知，AB两端电压与BC两端电压之和等于AC两端电压，即UAB+UBC＝UAC；
为了寻找普遍规律，应换用不同规格的小灯泡多次实验。
故答案为：（1）对电压表进行调零；（2）断开；灯泡L1短路；（3）UAB+UBC＝UAC；得出普遍结论，避免偶然性。
【答案】（1）见解析中的图；（2）2；右；（3）10；（4）灯泡的电阻随温度的升高而增大；
（5）①；②。
【解答】解：（1）如图甲所示电路，电流表与灯并联，电压表串联在电路中是错误的，电压表应与灯并联，电流表应串联在电路中，改正后如下所示：
（2）正确连接电路后，闭合开关，调节滑片，电压表的示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为 2V，小于灯的额定电压2.5V，为测量小灯泡正常发光时的电阻，应增大灯的电压，减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器的电阻，应将滑片向右端移动。
（3）根据绘制I﹣U图像知，灯在额定电压下的电流为0.25A，由此可得小灯泡正常发光时的电阻为
RΩ。
（4）探究电流与电压的关系时，要控制电阻的大小不变，小明认为不能利用图甲的装置探究电流与电压的关系，理由是灯泡的电阻随温度的升高而增大。
（5）①闭合S、S2，断开S1，定值电阻与电流表串联后再与灯灯并联，移动滑片P，使电流表示数为时，由欧姆定律可知，定值电阻的电压为2.5V，即灯的电压为2.5V，小灯泡正常发光；
②闭合S、S1，断开S2，此时灯与变阻器并联，电流表测干路的电流，保持滑片P位置不变，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，根据并联电路电流的规律灯的额定电流为I额＝I，
③则小灯泡正常发光时的电阻RL＝I额。
五、综合应用题（第22题7分，第23题9分，共16分）
22．【答案】（1）热效应；
（2）高温挡时的加热功率为220W；
（3）使用高温挡将毯内的水从10℃加热到40℃，需要700s。
【解答】解：（1）水电热毯工作时，将电能转化为内能，是利用了电流的热效应工作的；
（2）由图乙可知，当开关接高温挡时，两个加热电阻并联，
已知R1＝R2＝440Ω，由电阻并联的规律可知总电阻R总R1440Ω＝220Ω，
则高温挡时的加热功率P高220W；
（3）水吸收的热量Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×1.1kg×（40℃﹣10℃）＝1.386×105J，
电热毯在高温挡工作时加热效率可达90%，则消耗的电能W1.54×105J，
根据P可知需要的加热时间t700s。
23．【答案】（1）当报警铃响起时，电路中的电流为0.2A；
（2）当车速减为零时，电压表的示数为6V；
（3）本次充电的电流为200A。
【解答】解：由图甲可知，R与RV串联，电压表测量RV两端的电压。
（1）当报警铃响起时，电压表示数为10V，
则根据串联电路的电压特点可得定值电阻R的电压为UR＝U﹣UV＝12V﹣10V＝2V，
电路中电流为I0.2A；
（2）根据图像，当车速减为零时，RV为10Ω，
根据串联电路的电阻特点和欧姆定律可得电路中电流I′0.6A，
根据I可得RV的电压为U′V＝I′RV＝0.6A×10Ω＝6V，即电压表示数为6V；
（3）充电度数为32.4元÷0.9元/度＝36度；
充电功率P72kW＝7.2×104W；
根据P＝UI可得充电电流I充200A。