河南省新乡市辉县市2024-2025学年九年级（上）期末物理试卷（含解析）

2024-2025学年河南省新乡市辉县市九年级（上）期末物理试卷
一、填空题（共6小题，每空1分，共14分。）
1．如图电能表的示数是　 　kW h。若单独使用一个电饭锅煮饭时，消耗电能0.3kW h，则该电能表的转盘转过　 　转。
2．电熨斗熨衣服是通过　 　的方式改变内能，提高衣服和其中水的温度。穿上熨好的衣服照镜子时，平面镜中的像与人大小　 　。
3．如图所示，在一个配有活塞的厚透明筒里放一小团硝化棉，把活塞迅速下压，压缩空气　 　，使筒内空气的内能增大，温度升高，观察到硝化棉　 　。上述改变物体内能的方式与发烧时用冷毛巾给头部降温改变物体内能的方式　 　（选填“相同”或“不相同”）。
4．小明和爸爸在体验轮胎滑雪项目时，平躺在相同规格的轮胎上先后从同一滑道的最高处由静止滑下，小明的质量比爸爸小。当两人都刚滑到水平面时，小明的动能　 　爸爸的动能（下滑过程不计空气阻力及轮胎与滑道之间的摩擦）；在水平减速带滑行时，小明、爸爸乘坐的轮胎受到的摩擦力分别为f1、f2，则f1　 　f2。（两空均选填“小于”“等于”或“大于”）
5．家庭用电安全不容忽视，根据图中的事例回答以下问题：
（1）如图甲所示，若家庭电路无任何故障，将试电笔放入插座插孔，若氖管发光则该插孔连接的是
　 　线；若人身体电阻约为1×106Ω，测电笔电阻约为1×106Ω，则此时通过人体的电流约为
　 　mA；
（2）如图乙所示，洗衣机的电源插头是三脚插头，则三脚插头标着E的插脚和　 　相连；
（3）如图丙是起保险作用的空气开关，它能避免由于短路或　 　原因，而使电流过大产生的危险。
如表是小丽在实验过程中所记录的实验数据，请根据表中的数据归纳出电功率P和电阻R的关系：
P＝　 　。
R/Ω 5 10 15 20 25 30
P/W 2.75 2.50 2.25 2.00 1.75 1.50
二、选择题（共8小题，每小题2分，共16分。第13、14小题为双选题，漏选得一分，错选得零分。）
7．下列说法，描述正确的是（　　）
A．验电器验证物体带电时金属箔张开，是因为金属箔带上了异种电荷
B．为了方便使用，家庭电路中，可使用铜丝代替保险丝
C．金属导体中电流方向跟自由电子定向移动方向一致
D．发生短路是造成家庭电路中电流过大的原因之一
8．下列描述错误的是（　　）
A．电流表在电路中可当导线处理
B．电压表在电路中可当断开处理
C．电流表不能直接并在电源两端
D．电压表必须与用电器串联连接
9．三个轻质泡沫小球甲、乙、丙之间相互作用时的情景如图所示，已知甲球带负电荷，下列判断正确的是（　　）
A．丙球可能带负电
B．丙球可能带正电
C．乙、丙两球一定带同种电荷
D．乙、丙两球一定带异种电荷
10．如图所示，r1≠r2，当开关S断开时，AB间的总电阻为R1，S闭合时，AB间的总电阻为R2，那么（　　）
A．R1＞R2 B．R1＜R2
C．R1＝R2 D．上述情况均有可能
11．如图所示电路中，电源电压保持不变，将滑动变阻器滑片P从某处移到另一处，电压表示数由7V变为4V，电流表示数相应由0.2A变为0.5A，则定值电阻R0消耗的电功率改变了（　　）
A．2.8W B．2.1W C．1.2W D．0.9W
如图所示的电路中，电源两端电压为U，且保持不变，R1、R2和R3为三个定值电阻。已知R1＝10Ω。当只闭合开关S2时，电流表的示数为0.3A，电路消耗的总功率为P，R2消耗的电功率为P2；当三个开关都闭合时，电流表的示数改变了1.5A，电路消耗的总功率为P′，R2消耗的电功率为P2′。当只断开开关S1时，电流表的示数为0.6A．下列判断正确的是（　　）
A．U＝9V，R2＝15Ω B．U＝9V，R3＝30Ω
C．R3＝15Ω，P2：P2'＝1：4 D．R2＝20Ω，P：P′＝1：6
（多选）13．一个小电动机工作时，要求电源电压是3V．则（　　）
A．如果用干电池串联使用，至少要用2节
B．如果用干电池并联使用，至少要用2节
C．只用干电池并联，用多少节都不能使电动机正常工作
D．以上说法都不正确
（多选）14．对欧姆定律的理解，下列说法中正确的是（　　）
A．对某一段导体来说，导体中的电流跟导体两端的电压成正比
B．在电压一定条件下，导体中的电流跟导体电阻成反比
C．导体中电流的大小是由导体两端电压和导体电阻共同决定的
D．导体中电流跟导体两端电压和导体电阻无关
三、作图题（共1小题，每小题4分，共4分。）
15．在探究“串联电路电压的规律”实验中。
（1）在这个实验中，要用电压表测量L2两端的电压，小新同学连接的电路如图1所示，图中有一根导线接错了，请你在这根导线上打“×”，表示这根导线不能这样连接，然后画出正确的连接位置。
（2）图2为其正确的电路图，将小灯泡L1、L2分别填入电路的空缺处。
四、实验探究题（共3小题，每空一分，共13分）
16．小益利用电池、小磁针和导线等器材做了如图所示的实验。
（1）由图甲、乙可知通电导体周围存在　 　。
（2）改变电流方向，如图丙所示，小磁针偏转方向与图甲　 　（选填“相同”或“相反”）。
17．（5分）图甲为电子测温仪，某科技小组设计了一个内部结构原理图，如图乙所示，电源电压保持不变，R是热敏电阻，用于靠近人体测温，定值电阻R0为保护电阻。
（1）由图可知显示仪是由　 　（选填“电流”或“电压”）表改装成的。
（2）在测体温时，被测温者体温越高，显示仪的示数就越大，可知热敏电阻R阻值随着温度升高而
　 　（“增大”“减小”或“不变”）。
（3）图丙是测量身高的仪器，R1的作用是　 　，电压表测量的是 　两端的电压；当下一位同学更高时，电流表示数会　 　（选填“变大”“变小”或“不变”）。
18．某同学在探究“物体的重力势能与哪些因素有关”时；选用下列实验器材：一块厚泡沫，三个相同的铁钉，三个金属块m1、m2和m3（m1＝m2＜m3）。他做了如下实验：将铁钉插入泡沫的相同深度，分别将三个金属块由空中静止释放撞击铁钉，铁钉进入泡沫深度如图所示。
（1）在这个实验中，金属块在下落的过程中，它的　 　能转化为动能，可以通过观察　
　来比较金属块重力势能的大小；
（2）a、b两次实验可得到的结论是　 　；
（3）比较　 　两次实验的情况，说明金属块高度相同时，质量越大，金属块的重力势能越大；
（4）金属块落在铁钉上不能立即停下，是因为金属块具有　 　，铁钉最终停下来是因为受到　
　的作用。
五、综合能力题（共2小题，21题9分，22题14分，共23分）
19．机车的水箱内有100kg的水，夜晚在辅助加热系统作用下，水温升高了20℃，求水吸收的热量？
[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
20．如图甲是某兴趣小组设计的家庭燃气报警器电路示意图，其中电源电压保持恒定，R1是由气敏材料制成的传感器，其阻值与燃气（主要成分为甲烷）的浓度的关系如下表：R2为滑动变阻器通过移动滑片P的位置来设定燃气报警值：两个小灯泡的额定功率均为6W均能正常工作，该报警器初始设置在3%的燃气浓度报警，此时电流表的读数为0.3A，电磁铁A恰好能将衔铁B吸下（电磁铁线圈阻值忽略不计）
R1阻值与天然气的关系
燃气浓度 传感器阻值Ω
0% 55
2% 33
4% 23
6% 20
（1）报警器报警时，　 　灯亮。（选填“L1”或“L2”）
（2）该报警器初始设置在3%的燃气浓度报警，测试时，报警器传感器始终处于3%的燃气中，闭合开关S，滑动变阻器滑片P从一端移到另一端，测得电压表示数U与电流表示数的关系如图乙所示，则该报警器在待机时（燃气浓度为0%）消耗的总电功率为多少？
（3）若想让上述报警器在燃气浓度达到2%时就报警，那么该如何调节滑动变阻器，并请简述其中的科学原理。
2024-2025学年河南省新乡市辉县市九年级（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 D B A B D
一、填空题（共6小题，每空1分，共14分。）
1．【答案】231.6；900。
【解答】解：电能表表盘数字为02316，电能表的表盘上最后一位是小数，单位是kW h，故电能表此时的读数为231.6kW h；
3000r/（kW h）表示：电路中用电器每消耗1kW h的电能，转盘就转动3000r，
则消耗0.3kW h电能电能表转盘状的转数为：n＝3000r/（kW h）×0.3kW h＝900r。
故答案为：231.6；900。
2．【答案】热传递；相等
【解答】解：电熨斗熨衣服时，衣服吸收热量，是通过热传递的方式改变内能；
穿上熨好的衣服照镜子时，根据平面镜成像特点可知，平面镜中的像与人大小相等。
故答案为：热传递；相等。
3．【答案】见试题解答内容
【解答】解：当把活塞迅速压下去时，活塞对空气做功，空气的内能就会增加，空气的温度就会升高，达到硝化棉的燃烧点，硝化棉就燃烧起来。
烧时用冷毛巾给头部降温是通过热传递的方式改变人的内能的，故上述实验时不同的。
故答案为：做功；燃烧；不相同。
4．【答案】小于；小于。
【解答】解：（1）下滑过程不计空气阻力及轮胎与滑道之间的摩擦，小明和爸爸平躺在相同规格的轮胎上先后从同一滑道的最高处由静止滑下，当两人都刚滑到水平面时，速度相同，小明的质量比爸爸小，所以小明的动能小于爸爸的动能；
（2）在水平减速带滑行时，接触面的粗糙程度相同，小明的质量比爸爸小，对地面的压力小，小明、爸爸乘坐的轮胎受到的摩擦力f1小于f2。
故答案为：小于；小于。
5．【答案】（1）火；0.11；（2）金属外壳；（3）用电器总功率过大。
【解答】解：（1）小明将试电笔放入插座插孔，氖管发光说明该插孔连接的是火线；
通过人体的电流I0.11mA，
（2）三脚插头的E号脚与用电器外壳相连，当三脚插头插入三孔插座时，三脚插头的E号脚与三孔插座的地线相连，使金属外壳与大地相连通，这样若用电器的金属外壳万一带电，电流会通过地线导入大地，防止造成触电事故的发生；
（3）家庭电路中空气开关的作用是保护电路，当电路中发生短路或用电器总功率过大时会引起空气开关跳闸。
故答案为：（1）火；0.11；（2）金属外壳；（3）用电器总功率过大。
6．【答案】见试题解答内容
【解答】解：分析表中的数据可知，电阻的电功率随电阻的变化成一次函数关系，
设P＝kR+b，
当R＝5Ω时，P＝2.75W；当R＝10Ω时，P＝2.5W，
则2.75W＝k×5Ω+b，2.5W＝k×10Ω+b，
解得：k＝﹣0.05W/Ω，b＝3W，
所以电功率P和电阻R的关系式：P＝﹣0.05W/Ω×R+3W。
故答案为：﹣0.05W/Ω×R+3W。
二、选择题（共8小题，每小题2分，共16分，第13、14小题为双选题，漏选得一分，错选得零分。）
7．【答案】D
【解答】解：A、验电器验证物体带电时金属箔张开，是因为金属箔带上了同种电荷，故A错误；
B、为了方便使用，家庭电路中，不能使用铜丝代替保险丝，必须更换同规格的保险丝，故B错误；
C、电子带负电，金属导体中电流方向跟自由电子定向移动方向相反，故C错误；
D、发生短路是造成家庭电路中电流过大的原因之一，故D正确。
故选D。
8．【答案】D
【解答】解：A、电流表的内阻很小，在电路中可以当导线处理，故A不符合题意。
B、电压表的内阻很大，在电路中可以当断路处理，故B不符合题意。
C、电流表在电路中可以当导线处理，电流表直接接在电源上，电路短路，烧坏电源或电流表，故C不符合题意。
D、电压表测量用电器两端的电压时，电压表和用电器并联，故D符合题意。
故选：D。
9．【答案】B
【解答】解：
由图知，甲球与乙球靠近时相互排斥，已知甲球带负电，根据同种电荷相互排斥可知，乙球一定带负电；
甲球与丙球靠近时相互吸引，根据异种电荷相互吸引可知，丙球可能带正电；但带电体能够吸引不带电的轻小物体，所以丙球也可能不带电；
综合分析可知，乙球带负电，丙球可能带正电，也可能不带电，只有B说法正确。
故选：B。
10．【答案】A
【解答】解：当S断开时，r1、r2串联后再并联，此时A、B间的总电阻：R1（r1+r2）；
当S闭合时，R1、R2并联后再串联，此时A、B间的总电阻：R2＝2；
因为r1≠r2，所以
R1比r1、r2中较小的电阻大；
R2比r1、r2中较小的电阻小；
故R1＞R2。
故选：A。
11．【答案】B
【解答】解：由电路图可知，定值电阻R0与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测得串联电路的电流。
设电源电压为U，串联电路总电压等于各部分电压之和，
因定值电阻R0的阻值不变，根据串联电路电压规律和欧姆定律可得：，
解得：U＝9V；
由欧姆定律得定值电阻R0的阻值为：R010Ω；
由公式P＝I2R得定值电阻R0两次消耗的电功率：
P1＝I12R0＝（0.2A）2×10Ω＝0.4W；
P2＝I22R0＝（0.5A）2×10Ω＝2.5W；
所以定值电阻R0消耗的电功率改变了ΔP＝P2﹣P1＝2.5W﹣0.4W＝2.1W；
故选：B。
12．【答案】D
【解答】解：当只闭合开关S2时，等效电路图如图1所示；
当三个开关都闭合时，等效电路图如图2所示；
当只断开开关S1时，等效电路图如图3所示。
由图1可得：
I10.3A﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
P＝UI1＝0.3U﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
P2R2＝0.09R2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
由图2可得：
I21.5A+0.3A＝1.8A﹣﹣﹣﹣④
P′＝1.8U﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑤
由图3可得：
I30.6A﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑥
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，
所以，P2′R2＝0.36R2﹣﹣﹣﹣⑦
由②④式可得：
P：P′＝0.3U：1.8U＝1：6；
由③⑦两式可得：
P2：P2′＝0.09R2：0.36R2＝1：4；
由④⑥两式可得：
U＝12V，故AB不正确；
代入⑥式可得：
R2＝20Ω，故D正确；
代入①式可得：
R3＝20Ω，故C不正确。
故选：D。
（多选）13．【答案】AC
【解答】解：电池串联后，总电压等于各电池电压之和，而要求电源电压3V，并且一节干电池的电压是1.5V，所以至少需要两节干电池串联，故A选项正确；
电池并联后，总电压和每个电池的电压相同，因此只用干电池并联，用多少节都不能达到3V电压，即电动机都无法正常工作，故B选项错误，C选项正确。
由前面选项可得，D选项说法错误。故选：AC。
（多选）14．【答案】ABC
【解答】解：A、对某一段导体来说，即导体的电阻不变，由欧姆定律可得，导体中通过的电流既与导体两端的电压成正比；故A正确；
B、在电压一定条件下，由欧姆定律可得，导体中的电流跟它两端的电压成反比；故B正确
CD、由I可知，导体中的电流由导体两端的电压和导体的电阻共同决定；故C说法正确、D说法错误；故选：ABC。
三、作图题（共1小题，每小题4分，共4分。）
15．【答案】（1）见解答；（2）见解答。
【解答】解：（1）分析图1，图1中的错误是：电压表与灯L1串联了，要用电压表测量L2两端的电压，将电压表并联在L2两端，正确连接如图所示：
；
（2）由题意可知，电压表测量L2两端的电压，则左边为灯泡L2，右边为灯泡L1，如下图所示：
；
故答案为：（1）见解答；（2）见解答。
四、实验探究题（共3小题，共13分）
16．【答案】（1）磁场；（2）相反
【解答】解：
（1）根据甲、乙两图可知，给导线通电后，小磁针发生了偏转，这说明通电导线的周围存在磁场，这就是电流的磁效应；
（2）图丙中，改变电流方向，电流周围的磁场方向也会发生改变，则小磁针的受力方向发生改变，所以小磁针的偏转方向与图甲相反。
故答案为：（1）磁场；（2）相反。
17．【答案】（1）电压；（2）减小；（3）保护电路；滑动变阻器R2；变小。
【解答】解：（1）因为显示仪与R0并联，所以显示仪是电压表改装成的。
（2）被测温者温度越高，说明电压表示数越大，因为R0为定值电阻，所以由I可知，电路电流变大；
由串联电路电压特点可知，电压表示数越大，R两端电压越小，电阻减小，热敏电阻的阻值随温度的升高而减小；
（3）根据图丙可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器R2两端电压，电流表测量电路中的电流；当滑动变阻器接入电路的电阻为0时，R1可以起到保护电路的作用；
当下一位同学更高时，滑片向上移动，滑片下方电阻丝的阻值变大，电路的总电阻变大，根据欧姆定律可知，电路中的电流变小，电流表示数变小。
故答案为：（1）电压；（2）减小；（3）保护电路；滑动变阻器R2；变小。
18．【答案】（1）重力势；铁钉进入泡沫的深度；（2）在质量相同时，物体被举得越高，重力势能越大；（3）a、c；（4）惯性；阻力。
【解答】解：（1）金属块下落的过程中质量不变，高度变小，速度变大，重力势能转化为动能；我们是通过观察比较铁钉进入泡沫的深度来间接比较金属块重力势能的大小，这是转换法的应用；
（2）a、b中金属块的质量相同，高度不同，铁钉进入泡沫深度不同，故可得到的结论：在质量相同时，物体被举得越高，重力势能越大；
（3）根据控制变量法可知，比较a、c两次实验，金属块高度相同时，质量越大，铁钉进入泡沫的深度，说明金属块的重力势能越大；
（4）由于金属块具有惯性，所以铝块落在铁钉上不能立即停下来；铁钉最终停下来是因为受到阻力的作用。
故答案为：（1）重力势；铁钉进入泡沫的深度；（2）在质量相同时，物体被举得越高，重力势能越大；（3）a、c；（4）惯性；阻力。
五、综合能力题（共2小题，21题9分，22题14分。）
19．【答案】水吸收的热量为8.4×106J。
【解答】解：水吸收的热量Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg ℃）×100kg×20℃＝8.4×106J。
20．【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）报警器报警时，电磁铁A恰好能将衔铁B吸下，由图甲可知，L1灯亮；
（2）由甲电路图可知，控制电路中R1、R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流，
当R2接入电路中的电阻为零时，电路中的电流最大，图乙可知，I大＝0.4A，
由I可得，电源的电压U＝I大R1＝0.4A×R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
该报警器初始设置在3%的燃气浓度报警，电路图的电流I＝0.3A时，电压表的示数U2＝3V，
则变阻器接入电路中的电阻R210Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电源的电压U＝I（R1+R2）＝0.3A×（R1+10Ω）﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②可得：U＝12V，R1＝30Ω，
由表格数据可知，该报警器在待机时，气敏电阻的阻值R1′＝55Ω，
则控制电路消耗的总功率P控制2.2W，
该报警器在待机时消耗的总电功率P＝P控制+PL2＝2.2W+6W＝8.2W；
（3）要使在燃气浓度达到2%时就报警，此时的电流为0.3A，气敏电阻的阻值R1″＝33Ω，
此时电路中的总电阻R40Ω，
则滑动变阻器接入电路中的电阻R2′＝R﹣R1″＝40Ω﹣33Ω＝7Ω。