河南省三门峡市渑池县2024-2025学年九年级（上）期末物理试卷（含解析）

2024-2025学年河南省三门峡市渑池县九年级（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．物理学拓展了人类对微观世界和宏观宇宙的认识。原子的　 　结构模型会让我们想到行星绕太阳公转；太阳内部的氢原子核不停地发生着核　 　（选填“裂”或“聚”）变而释放巨大的能量。
2．我国大力发展水力发电。水能是　 　（填“可再生”或“不可再生”）能源。水电站通过提高水位增加水的重力势能，水流下使水轮机带动发电机发电，发电机是利用　 　原理发电的。
3．小红同学在家里开着空调看电视，当妈妈把电饭锅插头插进插座时，家里的自动空气开关“跳闸”了，则“跳闸”的原因可能是电饭锅插头内部　 　，也可能是电路中用电器　 　。
4．某市场有甲、乙两个容积相同的电热水壶，分别标有“220V 800W”和“220V 1500W”，为节省烧水时间，应选　 　（选填“甲”或“乙”）电热水壶，理由是　 　。
5．图甲为灯泡L的电流与电压关系图像。将该灯泡接入图乙电路，电阻R阻值为10Ω，闭合开关S，电流表示数为0.2A，则电源电压为　 　V，干路电流为　 　A，此时灯泡L电功率为　 　W。
6．小慧利用十一假期外出期间测量家中路由器的电功率，她关闭家里的其它用电器，10月1日上午10点出发时电能表数据为，10月6日上午10点回来电能表数据为，则路由器这段时间消耗的电能为　 　J，路由器的电功率为　 　W。若一台这样的路由器且全天开机，每度电0.6元计算，则小慧家每月（30天）为路由器支付的总电费为　 　元。
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，全部选对的得2分，选
7．神舟飞天，探梦苍穹。2024年10月30日，神舟十八号、神舟十九号航天员乘组在中国空间站实现第五次“太空会师”。空间站与地面之间的通信利用的是（　　）
A．空气 B．电磁波 C．超声波 D．次声波
8．材料科学的发展正在影响着我们的生活，下列关于材料应用的说法错误的是（　　）
A．很多气敏电阻、热敏电阻都是用半导体材料制成的
B．保险丝是用电阻比较大、熔点比较低的合金制作的
C．电暖器的发热电阻用超导材料制作会产生更多的电热
D．滑动变阻器的电阻丝外面涂有一层漆，这种漆是绝缘体
9．电气火灾危害大，消防安全要牢记。下列做法中符合安全用电常识的是（　　）
A．用测电笔辨别火线和零线时，手不能接触笔尾的金属体
B．手机充电器插在插座上不拔下来
C．用电器着火时立即用水浇灭
D．有人触电时，应立即切断电源
10．指南针是我国四大发明之一，《论衡》中记载：“司南之杓，投之于地，其柢指南。”如图所示的司南，是把天然磁石磨成勺子的形状，放在水平光滑的“地盘”上，“柢”指的是司南长柄。下列说法正确的是（　　）
A．司南“柢”与小磁针的南极相互排斥
B．司南只有一个磁极，该磁极指南
C．司南周围真实存在看不见的磁感线
D．把铜丝放在“地盘”上，受到司南的引力
11．如图所示的电路图，在“测量小灯泡的电功率”实验中，闭合开关后发现小灯泡不亮，电压表有示数，电流表无明显示数，移动滑动变阻器的滑片时，两表示数均无显著变化。造成这一现象的原因可能是（　　）
A．小灯泡发生短路 B．小灯泡发生断路
C．滑动变阻器发生短路 D．滑动变阻器发生断路
12．如图为实验室常用电流表的内部结构图。多匝金属线圈悬置在磁体的两极间，线圈与一根指针相连。当线圈中有电流通过时，它受力转动带动指针偏转，便可显示出电流的大小。下列与此工作原理相同的电器设备是（　　）
A．电烙铁 B．电铃 C．发电机 D．电动机
（多选）13．对物质世界和科技发展的一些认识，下列说法正确的是（　　）
A．电视机的遥控器是利用红外线传递信息的
B．光纤通信是利用光的反射传递信息的
C．5G比4G信号的电磁波在真空中的传播速度大
D．任何形式的能量都可以自发地相互转化
（多选）14．为了节约用电，商场安装了智能电动扶梯，当电梯上无人时，电动机的运转速度较小；当电梯上有人时，电动机的运转速度较大。如图所示是其内部简化电路图。其中R的阻值随其受到的压力变化而变化。两电源电压均恒定。下列有关这个电路的说法正确的是（　　）
A．当电梯上无人时，衔铁与触点2接触
B．当电梯上有人时，控制电路中的电流变大
C．当电梯上有人时，电梯电磁铁的磁性减弱
D．R的阻值随其受到的压力增大而减小
三、作图题：（本题共2小题，每题2分，共4分）
15．如图，根据螺线管的N、S极标出电源正负极和磁感线的方向。
16．请在图中虚线框内画出开关S和电灯L的符号，并用笔画线代替导线将三孔插座接入电路。
四、实验与探究题。（本题共3小题，第17题4分，18题7分，19题8分，共19分）
17．小明用如图所示的装置，探究导体在磁场中产生感应电流的条件：
（1）磁铁不动，闭合开关，导体棒沿　 　（选填“上下”或“左右”）方向运动时，电流表指针会发生偏转。
（2）导体棒不动，闭合开关，磁铁上下运动，电流表指针　 　（选填“会”或“不会”）发生偏转。
（3）断开开关，无论磁铁如何放置，导体棒怎样运动，电流表指针都不发生偏转，由此小明得出结论：电路中产生感应电流的必要条件之一是电路是　 　的。
（4）实验中不能用小灯泡代替灵敏电流计的原因是　 　。
18．在“探究电流与电阻的关系”的实验中，小强选用了R1＝5Ω、R2＝10Ω、R3＝20Ω、R4＝25Ω四个定值电阻，滑动变阻器的规格是“25Ω 1A”。
（1）（2分）请按如图甲所示的电路图，用笔画线代替导线将实物图乙连接完整。
（2）连好电路，按下列步骤进行实验。
①将R1接入电路，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为2V，记下电流表的示数为I1；
②将R2替换R1接入电路，将滑动变阻器的滑片向　 　（选填“左”或“右”）端移动，至到　
　为止，并记录　 　的示数。
③多次更换电阻，重复上述实验步骤，得到I﹣R的关系图像如图丙，小强得出结论：在电压一定时，导体的电流与导体的电阻成反比。请你利用所学的函数知识，写出电流与电阻的函数表达式　 　。
为进一步验证结论，小强继续更换定值电阻进行实验，实验中可更换的定值电阻最大值为 　Ω。
19．小江用如图甲所示的实验装置，测标有“2.5V”字样小灯泡正常发光的电阻。
（1）（2分）请根据如图甲实物图，请在图乙中画出对应的电路图。
（2）当小江连完最后一根导线，发现小灯泡立刻发出耀眼的光，原因可能是①　 　；②　 　。
（3）正确连接电路后，进行实验，记录的实验数据如表。表格设计的不足之处是　 　；当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图丙所示为　 　A，根据表格数据可知小灯泡的正常发光的电阻为　 　Ω。（小数点后保留1位数字）
次实验数 端灯泡两端电压U 通过灯泡的电流I 灯泡的电阻R
1 2 0.26
2 2.5
3 2.9 0.32
（4）小江发现，小灯泡的电阻不是固定不变的，原因可能是受　 　的影响。
五、综合应用题：（本题共2小题，第20题7分，第21题10分，共17分）
20．为提倡“文明餐桌，俭以养德”的优良传统，物理社团设计了如图所示的电子秤，载物台和餐盘的质量总质量为200g，将餐盘放在载物台上，当餐盘内剩余食物的质量达到50g时，提示器就会发出声音。电源电压恒为6V，电流表的量程为0～0.6A，R1是一个定值电阻，压敏电阻R2的阻值随载物台、餐盘和食物总质量的关系如表所示，当闭合开关S后，则：
载物台、餐盘和食物总质量m/g 200 250 300 350
压敏电阻R2的电阻值/Ω 50 40 20 10
（1）当餐盘中的食物越多，电流表的示数　 　（选填“越大”、“越小”或“不变”）。
（2）若餐盘内没有食物时，电流表示数为0.06A，则R1的阻值大小是多少？
（3）当一位同学用餐结束后，餐盘内剩余食物的质量为50g，他将餐盘放在载物台上时电子秤的总功率为多少？
（4）若用一段时间后电源电压降低，将导致报警时剩余食物的质量　 　（选填“大于”“小于”或“等于”）50g。
21．如图是小明家新购置的一台电烤箱的简化电路图，电源电压为220V，其中R1和R2发热电阻丝，且阻值恒定。电烤箱分为二个挡：低温挡和高温挡，对应功率分为110W和1210W。小明对电烤箱进行了以下专题研究。
（1）工作原理电烤箱主要是利用电流的　 　效应工作的。当S闭合、S1断开时，电烤箱处于　
　挡。
（2）低温挡的工作电流及发热电阻丝的阻值电烤箱在低温挡工作的电流是多少？R2的阻值为多大？
（3）耗电情况
电烤箱在高温挡正常工作5min消耗的电能是多少焦耳？
（4）善于观察的小明发现，电烤箱的电源线与手机充电器的充电线相比有两个不同特征，一是电烤箱的电源线较粗，二是电烤箱的电源线上使用的是三脚插头。请你选择其中一个特征，并从安全用电的角度分析其设计理由。（要求先写出你选择的特征，再具体分析说明）
2024-2025学年河南省三门峡市渑池县九年级（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 B C D A B D
一、填空题（本题共6小题，每空1分，共14分）
1．【答案】核式；聚。
【解答】解：原子的核式结构模型会让我们想到行星绕太阳公转；太阳内部的氢原子核不停地发生着核聚变而释放巨大的能量。
故答案为：核式；聚。
2．【答案】可再生；电磁感应。
【解答】解：水能短时间内再次获得，属于可再生能源；发电机是利用电磁感应原理发电的。
故答案为：可再生；电磁感应。
3．【答案】见试题解答内容
【解答】解：在家庭电路中，因电流过大导致空气开关“跳闸”的原因有：
（1）电饭锅插头内部发生短路故障；（2）电路中用电器的总功率过大，造成干路电流过大。
故答案为：短路、总功率过大。
4．【答案】乙；乙的额定功率大，放出相同的热量时，加热时间短。
【解答】解：甲、乙两个容积相同的电热水壶，加热时水吸收的热量相等，根据Q＝W＝Pt可知：水吸收的热量相同时，额定功率越大的电热水壶加热时间越短，故为了节省烧水时间，应该选乙电热水壶。
故答案为：乙；乙的额定功率大，放出相同的热量时，加热时间短。
5．【答案】2；0.45；0.5。
【解答】解：（1）已知电阻R的阻值R＝10Ω，电流表测通过电阻R的电流，则IR＝0.2A，由欧姆定律求得电阻R两端的电压UR＝IRR＝0.2A×10Ω＝2V，根据并联电路电压规律可知电源电压U＝UR＝2V；
（2）根据并联电路电压规律得UL＝U＝2V，由图甲可知此时通过灯泡的电流为IL＝0.25A，由并联电路电流规律干路电流为I＝IL+IR＝0.25A+0.2A＝0.45A；
（3）由P＝UI可得此时灯泡的电功率PL＝ULIL＝2V×0.25A＝0.5W。
故答案为：2；0.45；0.5。
6．【答案】4.32×106；10；4.32。
【解答】解：
根据电能表读数的变化，这段时间电视机消耗的电能为
W＝2305.4kW h﹣2603.5kW h＝1.2kW h＝4.32×106J；
待机时间t＝24h×5＝120h，
待机功率P0.01kW＝10W；
（2）每月（30天）小慧家路由器待机消耗的总电能
W总＝Pt′＝0.01kW×24h×30＝7.2kW h，
应交电费0.6元/kW h×7.2kW h＝4.32元。
故答案为4.32×106；10；4.32。
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，全部选对的得2分，选
7．【答案】B
【解答】解：空间站与地面之间的通信利用的是电磁波。故选：B。
8．【答案】C
【解答】解：A、气敏电阻、热敏电阻都是用半导体材料制成的，故A正确；
B、保险丝串联在电路中，它的作用是当电路中电流过大时，自动熔断，保护电路，所以应选用电阻大，熔点低的铅锑合金制成，故B正确；
C、由于超导体的电阻为零，电流流过超导体时，根据焦耳定律可知导体不会发热，所以电暖器的发热电阻不是用超导材料制作的，故C错误；
D、滑动变阻器的电阻丝外面涂有一层漆，这种漆不容易导电，是绝缘体，故D正确。故选：C。
9．【答案】D
【解答】解：
A、使用测电笔辨别火线和零线时，用手接触笔尾金属体，笔尖接触电线，氖管发光，表明检测的是火线，故A不符合安全用电要求；
B、充电器长时间插在电源插孔上会发热，引起线路安全事故，故B不符合安全用电要求；
C、用电器着火时立不能水浇灭，生活用水是导体，容易引发触电事故，故C不符合安全用电要求；
D、当发现有人触电时，应该立即采取的措施是：迅速切断电源或用绝缘体挑开电线，不能用手拉开电线和触电的人，这样自己也会触电，故D符合安全用电要求。故选：D。
10．【答案】A
【解答】解：A．地磁场的南极在地理的北极附近；“其柢指南”说明“柢”静止时指向地理的南方，是南极，与小磁针的南极属于同名磁极，相互排斥，故A正确；
B．任何磁体都有南、北两个磁极，故B错误；
C．磁感线是为了研究磁场而引入的假想曲线，不是真实存在的，磁场是存在的，故C错误；
D．磁铁具有吸引铁、钴、镍等物质的性质，不能吸引铜，故D错误。故选：A。
11．【答案】B
【解答】解：该实验的电路属于串联电路，电流表与小灯泡和滑动变阻器串联，电压表与小灯泡并联。当小灯泡不发光，且电流表无明显示数时，电路中发生了断路，而电压表有示数，且移动滑动变阻器滑片P时，两表示数均无显著变化，则原因是与电压表并联的小灯泡发生了断路，故B正确。故选：B。
12．【答案】D
【解答】解：通过电流表的内部构造显示电流表的制成原理：通电线圈在磁场中受力而转动，并且电流越大，线圈受到的力越大，其转动的幅度越大。因此可以利用电流表指针的转动幅度来体现电路中电流的大小。
A、电烙铁是利用电流的热效应制成的，与电流表的工作原理无关。故A错误。
B、电铃是利用电流的磁效应制成的，与电流表的制成原理无关。故B错误。
C、发电机是利用电磁感应现象制成的，与电流表的制成原理无关。故C错误。
D、电动机是利用通电线圈在磁场中受力而转动的理论制成的。故D正确。故选：D。
（多选）13．【答案】AB
【解答】解：A.电视机的遥控器是利用红外线传递信息的，故A正确；
B.光纤通信是利用光的反射传递信息的，故B正确；
C.5G与4G信号的电磁波在真空中的传播速度相同，只是它们所载的信息量不同，故C错误；
D.部分形式的能量是可以自发地相互转化，故D错误；故选：AB。
（多选）14．【答案】BD
【解答】解：A、当无乘客乘坐电梯时，电动机低速运转，电动机和电阻R1串联，衔铁与动点1接触，故A错误；
BCD、当有乘客乘坐时，电动机高速运转，故应电动机单独工作，衔铁与动点2接触，由此可知电阻R的阻值随压力的增大而减小，使控制电路的电流增大，电磁铁磁性增强，吸引衔铁，故BD正确，C错误。故选：BD。
三、作图题：（本题共2小题，每题2分，共4分）
15．【答案】
【解答】解：如图，螺线管的左端为N极，右端为S极。因为在磁体外部，磁感线总是从磁体的N极发出，最后回到S极，故箭头方向向右。
根据安培定则：伸出右手，使右手大拇指指示通电螺线管的N极，则四指弯曲所指的方向为电流的方向，即电流是从螺线管的右端流入的。所以电源的右端为正极，左端为负极。
16．【答案】
【解答】解：（1）在家庭电路中，开关应接在用电器和火线之间，所以左边虚线框内为开关S，右边虚线框内为灯泡L；
（2）安装三孔插座的方法：上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线。
四、实验与探究题。（本题共3小题，第17题4分，18题7分，19题8分，共19分）
17．【答案】（1）左右；（2）不会；（3）闭合；（4）灯泡不能显示微小电流
【解答】解：（1）磁铁不动，闭合开关，导体棒沿左右方向运动时，灵敏电流计指针会发生偏转。
（2）导体棒不动，闭合开关，磁铁上下运动，灵敏电流计指针不会发生偏转，因为此时导体不切割磁感线。
（3）断开开关，无论磁铁如何放置、导体棒怎样运动，灵敏电流计指针都不会发生偏转，因为电路是断开的，电路中产生感应电流的必要条件之一是电路是闭合的；
（4）在“探究产生感应电流的条件”的实验中，实验中灵敏电流计的作用是显示感应电流的大小和方向。而如果换成小灯泡，由于电流太小，灯泡不能发光或发光不明显。
故答案为：（1）左右；（2）不会；（3）闭合；（4）灯泡不能显示微小电流。
18．【答案】（1）如图；（2）右；电压表的示数为2V；电流表；I；（3）50。
【解答】解：（1）电流表和定值电阻串联在电路中，电压表并联在定值电阻两端，如图；
（2）连好电路，按下列步骤进行实验。
①将R1接入电路，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为2V，记下电流表的示数为I1；
②将R2替换R1接入电路，电阻阻值变大，根据串联分压特点可知定值电阻两端的电压变大，为保持定值电阻两端的电压不变，可让滑动变阻器两端的电压变大，根据串联分压特点可知，滑动变阻器接入电路的阻值应变答，将滑动变阻器的滑片向右端移动，至到电压表的示数为2V为止，并记录电流表的示数。
③多次更换电阻，重复上述实验步骤，得到I﹣R的关系图像如图丙，小强得出结论：在电压一定时，导体的电流与导体的电阻成反比。请你利用所学的函数知识，写出电流与电阻的函数表达式I。
从图中可知电源电压为3V，根据串联分压特点可知滑动变阻器两端的电压
U滑＝U﹣UV＝3V﹣2V＝1V；
根据串联分压特点可知，
滑动变阻器的最大阻值为25Ω，故实验中可更换的定值电阻的最大值为50Ω。
故答案为：（1）如图；（2）右；电压表的示数为2V；电流表；I；（3）50。
19．【答案】（1）见解答；（2）①连接电路时，未断开开关；②闭合开关前，滑动变阻器未移动到最大值端；（3）物理量没有单位；0.3A；8.3Ω；（4）灯丝温度。
【解答】解：（1）图甲中，滑动变阻器和小灯泡串联，滑动变阻器滑片向左移动时，接入的电阻变大，电压表并联在小灯泡两端，电流表并联在电路中，电路图如下：
（2）连接电路时，闭合开关前，开关应处于断开状态，滑动变阻器滑片应处于最大值端，完成最后一根导线，发现小灯泡理解发出耀眼的光，说明连接电路时没有断开开关，滑动变阻器滑片没有处于最大值端；
（3）图丙中电流表的量程是0~0.6A，分度值是0.02A，电流表的示数I＝0.3A，
小灯泡在正常发光下的电阻R；
（4）小灯泡的电阻不是固定不变的，是因为灯丝的电阻随温度的升高而增大。
故答案为：（1）见解答；（2）①连接电路时，未断开开关；②闭合开关前，滑动变阻器未移动到最大值端；（3）物理量没有单位；0.3A；8.3Ω；（4）灯丝温度。
五、综合应用题：（本题共2小题，第20题7分，第21题10分，共17分）
20．【答案】（1）越大；
（2）定值电阻R1的阻值是50Ω；
（3）此时电子秤消耗的功率为0.4W；
（4）大于。
【解答】解：（1）当餐盘中的食物越多，压敏电阻的阻值越小，总电阻越小，根据欧姆定律可知电流表的示数越大；
（2）若餐盘内没有食物时，此时载物台、餐盘和食物总质量为200g，压敏电阻R2＝50Ω，I＝0.06A，
根据欧姆定律可知总电阻R100Ω，
根据串联电阻规律得R1＝R﹣R2＝100Ω﹣50Ω＝50Ω；
当一位同学用餐结束后，餐盘内剩余食物的质量为50g，则载盘台、餐盘和食物总质量
m＝200g+50g＝250g，
根据表中数据可知，R2的阻值为40Ω；
此时电路的总电阻R'＝R1+R2＝50Ω+40Ω＝90Ω；
电路中的电流I'A；
则电子秤消耗的电功率P＝UI＝6VA＝0.4W；
（4）电源电压降低，报警电流不变，由I可知压敏电阻R2的阻值变小，由表中数据可知，压敏电阻R2的阻值与压力的大小成反比，所以剩余食物的质量更多，剩余食物的质量大于50g。
21．【答案】（1）热；低温；
（2）电烤箱在低温挡工作的电流是0.5A；R2的阻值为440Ω；
（3）电烤箱在高温挡正常工作5min消耗的电能是3.63×105J；
（4）电烤箱是有金属外壳的用电器，其三脚插头的长脚与其金属外壳相连，插入三孔插座后可将其与地线相连，这样即使金属外壳带电，电流会通过地线导入大地，能防止触电事故的发生。
【解答】解：（1）电烤箱工作时将电能转化为内能，所以电烤箱在根据电流的热效应工作的；
由图可知，当S、S1都闭合时，R1、R2并联，根据并联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最小，由P可知，电路的总功率最大，电烤箱处于高温挡；
当S闭合、S1断开时，只有R2工作，电路中的总电阻最大，总功率最小，电烤箱处于低温挡；
（2）由P＝UI可知，低温挡工作时的电流I低0.5A；
根据欧姆定律可知，R2的阻值R2440Ω；
（3）电烤箱在高温挡正常工作5min消耗的电能W＝P高t＝12100W×5×60s＝3.63×105J；
（4）电烤箱是有金属外壳的用电器，其三脚插头的长脚与其金属外壳相连，插入三孔插座后可将其与地线相连，这样即使金属外壳带电，电流会通过地线导入大地，能防止触电事故的发生。