河南省郑州市第八中学2024-2025学年九年级上学期期末物理试卷（含解析）

河南省郑州市第八中学2024-2025学年九年级上学期期末
物理试卷
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、填空题（每空1分，共15分）
1．物理学推动着人类社会的不断进步和发展。我国古代四大发明之一指南针，静止时能指南北是受到了 的作用，它的发明极大促进了航海业的发展，人们把指南针静止时指南的磁极叫 极。
2．“出淤泥而不染”出自周敦颐的《爱莲说》。荷花之所以出淤泥而不染，就在于荷花的外表有一层蜡质的小突起，具有自洁的功能。若如图的荷叶上小水珠晃动后会合成更大的一滴，这表明分子间存在 ；文中还有“香远益清”，意思是香气远播，越发显得清新芳香。这是 现象。
在学校消防安全教育中，专业人员进行了“空气中悬浮的粉尘在一定条件下可能爆炸”的模拟实验。如图所示，在无盖小筒里放入干燥面粉，用筒盖盖上大筒，向小筒内鼓入空气，面粉迅速被点燃引发爆炸，把筒盖冲起。面粉燃烧产生的 能转化成筒盖的 能，筒盖被冲起的过程与汽油机的 冲程能量转化情况相同。
4．如图甲所示的电路，闭合开关S，两个电流表的指针指在同一位置，如图乙所示。通过灯L1的电流I1= A，通过灯L2的电流I2= A，灯L1和灯L2的电阻之比R1︰R2= 。
小聪在假期随父母乘飞机外出旅游。需要提前给移动充电宝进行充电，充电宝容量为20000mA h，输入和输出电压均为5V，充电时剩余电量为0，他关闭家中其它用电器，要给充电宝充满电，可使标有1200imp/（kW h）的电能表指示灯闪烁 次。该充电宝
（选填“符合”或“不符合”）民航局关于充电宝规格不超过160W h的规定，充电宝充满电储存的电能为 J。
当给如图所示的弹性线圈中通入电流时，横向相邻的线圈之间会产生相互作用力；由相关知识可推理得出，图中的线圈在横向上会 （选填“缩短”或“伸长”），理由是
。
二、选择题（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，选对但不全得1分，有错选的得0分）
7．如图所示，敦煌熔盐塔式光热电站利用12000面定日镜，将太阳光会聚到熔盐吸热塔，热盐液和水进入蒸汽发生器，形成高温高压的水蒸气，推动发电机发电。下列说法正确的是（　　）
A．熔盐作为储热介质，利用了其含有的热量多的特点
B．发电过程中，热盐液将温度传递给蒸汽发生器的水
C．水被热盐液加热的过程，是通过热传递改变了内能
D．水蒸气推动发电机发电时，将内能直接转化为电能
8．宋代文人张邦基在《墨庄漫录》中记载：“禁中以翠尾作帚，每幸诸阁，掷龙脑以辟秽，过则以翠羽扫之皆聚，无有遗者。”意思是用孔雀毛扎成的翠羽扫帚可以吸引龙脑香燃烧后的灰烬。下列关于该现象分析正确的是（　　）
A．翠羽扫帚扫地时通过摩擦创造了电荷
B．扫地时翠羽扫帚会带电是因为分子发生了转移
C．翠羽扫帚摩擦带电吸引轻小物体
D．该现象与验电器的工作原理相同
9．如图所示电路，电源电压保持不变，电阻R的阻值为20Ω，小灯泡标有“6V 0.5A”的字样，闭合开关S1，电压表示数为6V。若再闭合开关S2，则（　　）
A．电源电压为12V
B．电流表的示数变化了0.3A
C．电压表的示数变大
D．电压表与电流表的示数之比变大
10．如图所示是“探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气，通电一段时间后，右侧U形管中液面高度差比左侧的大。下列说法正确的是（　　）
A．通过左、右两容器中电阻丝的电流相同
B．电阻丝R1的阻值比电阻丝R2的阻值大
C．U形管中液面高度变化主要由液体热胀冷缩引起的
D．通电时间相同时，两容器中电阻丝产生热量相同
11．如图所示，小李早上想用电热水壶烧开水，将插头插入插座，并闭合开关，发现电热水壶不工作；厨房的灯泡也是不能工作。保持灯泡开关闭合，拔出插头，用试电笔分别接触插座的左右两孔，发现接左、右孔时氖管均发光。若电路中只有一处故障，则故障可能是（　　）
A．CD间电路断路 B．ED间电路断路
C．插座短路 D．保险丝烧断
12．2024年12月27日，中国海军076两栖攻击舰首舰“四川舰”在上海下水，该型舰是全球首次采用电磁弹射技术的两栖攻击舰。电电磁弹射器的弹射车与舰载机连接，并处于强磁场中，当弹射车的导体有强电流通过时，就可以受到磁场强大的作用力，使舰载机获得较大起飞速度。下列实验中，与电磁弹射器原理相同的是（　　）
A． B．
C． D．
（多选）13．如图甲所示电路中，电源电压不变，滑动变阻器的滑片P从a端移到b端的过程中，电压表与电流表的示数变化规律如图乙所示。下列说法正确的是（　　）
A．电源电压为4.0V
B．定值电阻R0的阻值为10
C．滑动变阻器的调节范围为0～20
D．当滑片P位于b端时，电路的总功率最大
（多选）14．近年来，我国在航空航天、新能源等许多科技领域取得了举世瞩目的成就。下列说法正确的是（　　）
A．中国空间站上太阳能电池板为半导体材料制成的
B．长征系列运载火箭推进器燃料的密度大、热值小
C．“华龙一号”核电机组利用的核燃料为可再生能源
D．“科学”号远洋科考船与北斗卫星通过电磁波进行数据传输
三、作图题（每题2分，共4分）
15．如图所示的电蚊拍，具有灭蚊和照明功能，当开关闭合，断开时只有灭蚊网工作；当开关、都闭合时，灭蚊网和灯都工作；当开关断开，闭合时，灭蚊网和灯都不工作。请在虚线框内画出符合实际的电路图。
16．如图所示是电冰箱的简化电路图，请将图中的三条线按照安全用电的原则连接到插头上。
四、实验探究题（第17题4分，第18题5分，第19题8分，共17分）
17．某实验小组探究“通电螺线管外部磁场的特点”。
(1)将螺线管安装在一块有机玻璃板上，连入电路中。在板面上均匀地洒满铁屑，闭合开关并轻敲玻璃板面，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，铁屑的作用是显示 。
(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，则通电螺线管的右端为 极。对调电源正负极，闭合开关，小磁针静止时N极所指方向如图丙所示，说明通电螺线管的极性与 的方向有关。
18．如图是“比较不同物质吸热的情况”的实验装置。实验记录如表格所示。
加热时间/min 0 1 2 3 4
甲的温度/℃ 30 34 38 42 46
乙的温度/℃ 30 38 46 54 62
(1)实验中利用相同规格的电加热器给甲、乙两种物质加热，需要控制两种物质的 （选填“质量”或“体积”）相等；
(2)实验中，通过比较 （选填“加热时间”或“升高的温度”）来比较吸收热量的多少；
(3)当两种物质吸收相同热量时，通过比较 （选填“加热时间”或“升高的温度”）来判断吸热能力的强弱，分析数据可知 （选填“甲”或“乙”）的吸热能力较强；
(4)若从甲或乙中选一种液体装入暖手袋中作为供热介质，选择液体 （选填“甲”或“乙”）为介质的保暖效果会更好。
19．实验小组的同学们在“测量小灯泡电阻”的实验中，选用额定电压为2.5V的小灯泡、三节新干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线等实验器材进行实验。
(1)请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片向右滑动时，小灯泡变亮；
(2)连接电路时，开关应该 ，滑动变阻器的滑片调到最 （选填“左”或“右”）端。闭合开关，发现电压表无示数，电流表有示数，其可能的原因是小灯泡 。
(3)排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，记录数据，并绘制出图乙所示的I﹣U关系图像。当小灯泡正常发光时，电阻为 Ω。
(4)同学们交流后，发现该实验还可以测量小灯泡的电功率，并分析出小灯泡的实际电压为额定电压的一半时，小灯泡的实际功率 （选填“大于”“等于”或“小于”）额定功率的四分之一，其根本原因是 。
(5)另一实验小组在测量定值电阻Rx的阻值时不小心将电压表损坏了，现在实验室有：电源、开关、电流表、滑动变阻器（阻值0~R0）、导线若干。同学们讨论后，设计的电路如图丙所示，以下是实验操作步骤：
①按电路图连接好实物电路，闭合开关；
②记下滑片位于b端时电流表的示数I1；
③将滑片移到a端，记下电流表的示数I2。
未知电阻Rx的数学表达式：Rx＝ 。（用已知量和测得量的字母表示）
五、综合应用题（第20题8分，第21题10分，共18分）
20．中国茶文化源远流长。如图甲所示是一款煮茶器，有“加热”和“保温”两个挡位，其简化电路图如图乙所示，R1和R2均为发热电阻，煮茶器部分参数如表。煮茶器中装有初温为20℃的水，在标准大气压下，将水刚好加热到沸腾，用时700s，在此过程中煮茶器的加热效率为80%。求：
额定电压 220V
保温挡功率 100W
加热挡功率 900W
（1）发热电阻R1的阻值；
（2）加热过程中煮茶器消耗的电能；
（3）煮茶器中水的质量。[水的比热容]
21．小明利用光敏电阻在居民楼门口设计了一种自动照明电路，天暗时灯自动发光，天亮时灯自动熄灭，其工作原理如图所示。控制电路的电压为3V，定值电阻R0为100Ω。电磁铁的线圈电阻忽略不计，当天色渐暗，通过线圈的电流为10mA时，恰好启动工作电流中一盏规格为“220V 11W”的节能灯开始照明。试问：
(1)光敏电阻R的阻值随光照强度减小而 （选填“增大”或“减小”）。其他条件不变时，若提高控制电路电源电压，节能灯工作时间会变 （选填“长”或“短”）。
(2)照明系统恰好启动时，光敏电阻R的阻值为多少欧？
(3)节能灯正常发光时，工作电路中的电流是多少安？
《河南省郑州市第八中学2024-2025学年九年级上学期期末物理试卷 》参考答案
题号 7 8 9 10 11 12 13 14
答案 C C B A B B BC AD
1.地磁场 南（S）
【详解】[1][2]地磁场对放入其中的磁体产生磁力的作用，指南针本身有磁性，放入地磁场中，受到地磁场的作用，总是指南北；而地磁的南极在地理的北极附近，而地磁的北极在地理的南极附近，根据异名磁极相互吸引，所以指南针指向南方（即地磁的北极）的一定是磁针的S（南）极。
2.引力 扩散
【详解】[1]分子间存在相互作用的引力和斥力，荷叶上小水珠晃动后会合成更大的一滴，这表明分子间存在引力。
[2]“香远益清”是由于分子的无规则运动产生的，是扩散现象。
3.内 机械 做功
【详解】[1]面粉迅速被点燃引发爆炸，把筒盖冲起，面粉燃烧，会产生热量，产生的内能转化成筒盖的机械能，使筒盖由静止变为运动。
[2]筒盖被冲起的过程与汽油机的做功冲程能量转化情况相同，都将内能转化为机械能。
4.0.2 0.8 4∶1
【详解】[1][2]由图甲可知，两灯并联，电流表A1测量干路中的电流，电流表A2测量通过灯L1的电流。并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和，所以电流表A1所选量程为0~3A，分度值是0.1A，读数为I=1A，电流表A2所选量程为0~0.6A，分度值是0.02A，读数为I1=0.2A，即通过灯L1的电流为0.2A；所以通过灯L2的电流为I2=I-I1=1A-0.2A=0.8A
[3]并联电路各支路两端的电压相等，灯L1和灯L2的电阻之比
5.120 符合 3.6×105
【详解】[1][2][3]充电宝充满电储存的电能W=UIt=5V×20000×10-3A×1h=100W h=0.1kW h=3.6×105J
1200imp/（kW h）表示电路中用电器每消耗1kW h电能，电能表的指示灯闪烁1200次，则消耗0.1kW h的电能，电能表闪烁的次数n=0.1kW h×1200imp/（kW h）=120次； 由于充电宝储存的电能100W h＜160W h，所以该充电宝符合民航局的规定。
6.缩短 异名磁极相互吸引
【详解】[1][2]横向线圈电流方向相同，由安培定则可知，相邻的两个线圈存在异名磁极，由异名磁极相互吸引可知，会产生引力而使得线圈横向收缩。
7．C
【详解】A．热量是过程量，不能用“含有”来描述，故A错误；
B．发电过程中，热盐液将热量传递给蒸汽发生器的水，产生水蒸气，传递的是热量不是温度，故B错误；
C．改变内能的方式有两种，分别是做功和热传递，水被热盐液加热的过程，吸收热量，是通过热传递改变了内能，故C正确；
D．发电机是将机械能转化为电能的装置，水蒸气推动发电机发电的过程中，内能转化为机械能，最终通过发电机转化为电能，故D错误。
故选C。
8．C
【详解】AB．翠羽扫帚扫地时通过摩擦发生静电现象，摩擦起电不是创造了电荷，而是电子的转移，故AB错误；
C．翠羽扫帚摩擦后带有电荷变为带电体，由于带电体具有吸引轻小物体的性质，因此可以吸引龙脑香燃烧后的灰烬，故C正确；
D．验电器的工作原理是同种电荷相互排斥，该现象是带电体具有吸引轻小物体的性质，原理不相同，故D错误。
故选C。
9．B
【详解】A．闭合开关S1，电路为灯泡的简单电路，电压表测量电源电压，则电源电压为6V，故A不符合题意；
B．闭合开关S1，再闭合开关S2，电路由灯泡的简单电路变为灯泡与定值电阻R并联的电路，电流表由测量灯泡的电流变为测量干路电流，电流表的示数变化了
故B符合题意；
C．电压表的示数始终等于电源电压，电源电压不变，电压表示数不变，故C不符合题意；
D．电压表与电流表的示数之比由为灯泡的电阻变为并联电路的总电阻，由于并联电路的总电阻小于任一支路的电阻，则比值变小，故D不符合题意。
故选B。
10．A
【详解】A．由图示可知，两电阻丝串联，由串联电路电流的规律可知通过它们的电流相同，故A正确；
B．由图可知，右侧U形管中液面高度差比左侧的大，说明在相同时间内，电流在左容器中产生的热量较少，则左侧容器中空气吸收的热量少。两电阻丝串联，电流相同，根据Q=I2Rt可知，图中左边容器的电阻丝R1阻值较小，故B错误；
C．由实验装置可知，电流通过导体产生热量使容器中密封的空气受热膨胀，从而导致U形管中的液面会发生变化，虽然产生热量的多少不能直接观察，但可以通过U形管液面高度差的变化来反映，故C错误；
D．右侧U形管中液面高度差比左侧的大，说明在相同时间内，电流在右容器中产生的热量较多，故D错误。故选A。
11．B
【详解】A．家庭电路中各用电器之间并联，CD间电路断路不会对插座所在电路造成影响，故A不符合题意；
B．ED间电路断路即零线断路，插座左右两个孔都与火线相连，两孔氖管均发光，故B符合题意；
CD．插座短路会导致电路中电流过大，则会使保险丝熔断，火线断路，插座两孔都不能使氖管发光，故CD不符合题意。故选B。
12．B
【详解】由题意可知，电磁弹射器的弹射车与舰载机的前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流时，即可受到强大的推力，由此可知其原理是通电导体在磁场中受力运动。
A．该装置为奥斯特实验，说明电流的周围存在磁场，故A不符合题意；
B．图中有电源，属于电动机原理，是利用通电导体在磁场中受力而运动的原理工作的，故B符合题意；
C．该装置中无电源，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动就会产生感应电流，是探究电磁感应现象的装置，故C不符合题意；
D．电磁铁通电后具有磁性，能吸引大头针，这是电流的磁效应，故D不符合题意。
故选B。
13．BC
【详解】AB．由图甲可知，R0与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电压表示数为0，电路中的电流最大，电路为R0的简单电路；由图乙可知，此时电路中电流：I最大=0.6A，电源电压
U=I最大R0=0.6A×R0①
当电流I最小=0.2A，电压表示数U滑最大=4V，电源电压
U=I最小R0+U滑最大=0.2A×R0+4V②
由①②可得
U=6V，R0=10Ω
故A错误；B正确；
C．当滑片P位于b端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，滑动变阻器的最大阻值
R最大=
所以，滑动变阻器的调节范围为0～20Ω，故C正确；
D．当滑片P位于b端时，电路中的电流最小，根据P=UI可知电路的总功率最小，故D错误。故选BC。
14．AD
【详解】A．半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间，中国空间站上太阳能电池板为半导体材料制成的，故A正确；
B．长征系列运载火箭推进器燃料的密度小、热值大，故B错误；
C．“华龙一号”核电机组利用的核燃料为不可再生能源，故C错误；
D．电磁波的传播不需要介质，所以“科学”号远洋科考船与北斗卫星通过电磁波进行数据传输，故D正确。故选AD。
15．
【详解】由题可知灭蚊网和照明灯可以单独工作，故灭蚊网和照明灯并联，当开关断开，闭合时，灭蚊网和灯都不工作，说明开关在干路上，当开关闭合，断开时只有灭蚊网工作，说明开关控制照明灯，故电路图如图所示：
16．
【详解】有金属外壳的家用电器要接地，开关与用电器串联接在火线上，如图所示：
17．(1)条形 磁场的分布情况
(2)N 电流
【详解】（1）[1]在板面上均匀地洒满铁屑，闭合开关并轻敲玻璃板面，观察到铁屑分布情况如题图甲所示，说明螺线管通电后外部铁屑的分布情况与条形磁体周围铁屑的分布情况相似。
[2]铁屑在磁场容易被磁化，故可以用铁屑来显示通电螺线管周围的磁场分布。
（2）[1]由图乙可知，小磁针静止时N极所指方向为向左，根据磁极间的相互作用规律和小磁针的指向可知，螺线管的右端为N极，左端为S极。
[2]对调电源正负极，闭合开关，小磁针静止时N极所指方向如图丙所示，此时小磁针的偏转情况与图乙相反，这说明通电螺线管的极性与电流的方向有关。
18．(1)质量
(2)加热时间
(3)升高的温度 甲
(4)甲
【详解】（1）实验中利用相同规格的电加热器给甲、乙两种物质加热，为了比较不同物质的吸热能力，需要控制两种物质的质量相等。
（2）实验中，电加热器产生的热量被物质吸收，由于采用相同规格的电加热器给甲、乙两种物质加热，相同时间放出的热量相同。因此可以通过比较加热时间的长短来反映物质吸收热量的多少。加热时间越长，物质吸收的热量越多。
（3）[1][2]当两种物质吸收相同热量时，即加热时间相同，可以通过比较它们升高的温度来判断吸热能力的强弱。在吸收相同热量的情况下，温度升高较少的物质具有更强的吸热能力。从表格数据可以看出，当加热相同时间时，甲物质升高的温度比乙物质少，因此甲的吸热能力更强。
（4）选一种液体装入暖手袋中作为供热介质，应该选择吸收热量能力强的物质，因此选择甲液体为介质保暖效果会更好。
19．(1)
(2)断开 左 短路
(3)10
(4)大于 灯丝的电阻随温度的升高而增大
(5)
【详解】（1）由题知，滑动变阻器滑片P向右滑动时灯泡变亮，说明电路中电流变大，变阻器连入阻值变小，所以应将滑动变阻器右下角接线柱接入电路中且与灯泡串联。如图所示：
（2）[1]为了保护电路，连接电路时，开关必须断开。
[2]为了保护电路，滑动变阻器的滑片P应调到最大阻值处，即最左端。
[3]正确连接电路后，闭合开关，电流表有示数，说明电路是通路，但电压表没有示数，说明在电压表两接线柱之间的电路是短路，其它部分均完好，所以出现故障的原因是小灯泡短路。
（3）根据制出如图丙所示的I-U图像，灯的额定电压下的电流为0.25A，由可得，小灯泡正常发光时的电阻
（4）灯丝电阻随灯丝的温度升高而变大，实际电压是额定电压一半时灯丝电阻小于额定电压时的电阻，由可知，灯泡两端的实际电压为其额定电压的一半时，它的实际功率大于额定功率的四分之一。
（5）滑片在不同位置时，电源电压不变，根据欧姆定律和串联电路的特点，滑片位于b端时此时电路为未知电阻Rx和滑动变阻器组成的串联电路，滑动变阻器接入的阻值为最大电阻R0，电源电压……①
滑片移到a端，电源电压……②
由①②可得，未知电阻Rx的数学表达式
20．（1）484Ω；（2）；（3）1.5kg
【详解】解：（1）由电路图可知，只闭合开关S1时，电路为R1的简单电路，此时电路中的总电阻较大比并联的总电阻大，根据
可知，电热水壶的总功率小，处于保温挡，R1的电阻为
由可得，加热过程中煮茶器消耗的电能为
由可得，吸收热量为
由可求得煮茶器中水的质量为
21．(1)增大 短
(2)200Ω
(3)0.05A
【详解】（1）[1]由图得，控制电路中定值电阻R0与光敏电阻串联。依题意得，天暗时灯自动发光，天亮时灯自动熄灭，说明光照强度减小，控制电路的电阻变大，光敏电阻的阻值变大，电流变小，磁铁的磁性变弱，衔铁被释放，节能灯开始工作；光照强度增强，控制电路的电阻变小，光敏电阻的阻值变小，电流变大，磁铁的磁性变强，衔铁被吸下，节能灯熄灭，说明光敏电阻R的阻值随光照强度减小而增大。
[2]其他条件不变时，若提高控制电路电源电压，电路电流增大，电磁铁的磁性增强，衔铁被吸下的时间变长，节能灯工作时间会变短。
（2）照明系统恰好启动时，由欧姆定律得，控制电路的电阻为
此时光敏电阻R的阻值为。
（3）由得，节能灯正常发光时，工作电路中的电流是。