河南省三门峡市2024-2025学年九年级（上）期末物理试卷（含解析）

2024-2025学年河南省三门峡市九年级（上）期末物理试卷
一、填空题（本题共6小题，每空2分，共28分）
1．我国科技创新捷报频传。华为麒麟9905G芯片是华为有自主知识产权的芯片，该芯片是由　 　（选填“导体”“半导体”或“超导”）材料制成的。华为手机拥有反向无线充电的技术，如图所示，将另一架手机置于华为手机上，就能给另一架手机充电。此时，华为手机相当于电路中的　 　，另一架手机相当于电路中的　 　。
2．2023年10月26日，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射成功，如图所示。火箭升空时，燃料燃烧产生的　 　能转化为机械能，其能量转化的过程与四冲程汽油机的　 　冲程相同。飞船使用液氢作为燃料，是因为这种燃料具有较大的　 　（选填“内能”“比热容”或“热值”）。
3．如图所示，艾灸是中华医学的瑰宝，利用艾条燃烧产生的热量刺激人体穴位，能够达到防病治病的目的。艾灸过程中是通过　 　的方式改变人体内能。若一根质量为30g的艾条完全燃烧则可以放出　 　J的热量。（艾条的热值为2.8×107J/kg）
4．如图所示的电路中，甲、乙两个导体材料和长度相同、横截面积不同。已知S甲＜S乙，闭合开关后，通过甲、乙的电流I甲　 　I乙，电压U甲　 　U乙（两空均填“大于”“小于”或“等于”）。
5．如图是某家用电子式电能表的表盘，表盘上显示已用电　 　kW h。若将某用电器单独接在电路中工作3min，该电能表的指示灯闪烁了128次，此过程中该用电器正常工作时的电功率是　 　W。
6．经过本学期初中物理的学习，我们知道了初中物理的很多研究方法，请你利用本学期所学物理知识，将下表补充完整：
研究方法 研究问题
类比法 ①　 　
②　 　 探究——影响导体电阻大小的因素
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，有选对但不全得1分，有错选的得0分）
7．下列关于电流、电压的说法中正确的是（　　）
A．有电源，电路中就一定有电流
B．用电器是将其他形式的能转化为电能的装置
C．金属导体中电荷定向移动的方向与电流方向相同
D．电压使电路中的自由电荷定向移动形成电流
8．如图所示，小朋友从弯道型的塑料滑梯上匀速下滑，头发丝一根根竖起，形成“怒发冲冠”的有趣现象。关于下滑过程中所涉及的物理知识，下列分析正确的是（　　）
A．摩擦过程中，产生了新的电荷
B．小朋友的动能不变，机械能不变
C．竖起的头发丝是因为分子间有斥力
D．形成“怒发冲冠”现象原理和验电器原理相同
9．古诗词和谚语是中华传统文化的瑰宝，有着极具丰富的内涵。下列说法正确的是（　　）
A．“不知明镜里，何处得秋霜”，霜的温度虽然很低，但仍然具有内能
B．“松风自扫尘”，尘土飞扬说明分子在不停地做无规则运动
C．“沙暖睡鸳鸯”，水寒沙暖，白天太阳照射时沙比水升温快，说明沙的比热容大
D．“心急吃不了热豆腐”，是因为热豆腐含有很多热量
10．如图所示，电炉丝与两根导线串联连接到家庭电路中，电炉子通电电炉丝很快就热得发红，而导线却几乎不热。你能根据这个现象可以提出的最有探究价值且易于探究的科学问题是（　　）
A．电流通过电炉丝产生的热量跟哪些因素有关？
B．电流通过导体产生的热量跟电流大小有什么关系？
C．电流通过导体产生的热量跟导体电阻有什么关系？
D．电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关？
11．科技的发展让智能家居进入了人们的生活。小明家新安装了一个智能锁，需要通过“密码+人脸”两次识别成功才会开锁。密码识别成功时仅S1闭合，灯L发光，照亮人脸进行识别，但不开锁，人脸识别成功后S2才会闭合，电动机M工作，开锁成功。下列电路符合要求的是（　　）
A． B．
C． D．
12．如图是探究“影响电流热效应”的实验装置，将R1、R2两电阻丝密封在两只完全相同的烧瓶内，且R1＞R2，瓶内装入等质量的煤油。下列说法错误的是（　　）
A．烧瓶内选用液体煤油，利用了煤油比热容小升温快的特点
B．该装置可以探究电流通过电阻丝产生的热量与电阻的关系
C．闭合开关后，甲管中煤油温度上升比乙快
D．滑动变阻器的滑片向右移，两管中煤油温度上升更快
（多选）13．如图是汽车油量表的工作原理图。其中的油量表是由一只量程适当的电表改装的，下列说法正确的是（　　）
A．油量表是用电压表改装的
B．油箱中油量为零时，电路中电流为零
C．油量减少时，电路中电流减小
D．接入R0后可对电路起保护作用
（多选）14．如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关时，滑动变阻器的滑片P从b端滑到a端，电压表示数与电流表示数I的变化关系如图乙所示，下列说法正确的是（　　）
A．若定值电阻断路时，电流表示数为0，电压表示数为9V
B．定值电阻R的阻值是18Ω
C．滑动变阻器的滑片在移动过程中，电压表示数U与电流表示数I的比值不变
D．滑动变阻器的阻值范围是0～18Ω
三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分）
15．按照实物连接，画出对应的电路图。
16．学习了“生活用电”后，小爱认真观察了自家配电设备的使用情况。如图所示的是插座、带开关的电灯，请你用笔画线代替导线将它们正确接入电路。
四、实验探究题（本题共3小题，第17题5分，第18题12分，第19题14分，共31分）
17．某小组利用如图所示的装置“比较不同物质吸热的情况”。
（1）器材：相同规格的电加热器、烧杯、温度计各两个，以及　 　（填测量工具）、托盘天平（含砝码）、水和煤油。
（2）选取两个相同规格的电加热器进行实验，目的是为了通过比较　 　来比较物质吸收热量的多少。
（3）实验中选取初温不同、　 　相同的水和煤油，分别倒入烧杯中，用电加热器加热，当它们吸收相同的热量时，通过比较　 　来比较不同物质吸热能力的强弱。
（4）部分实验数据如下表所示，分析数据可得出结论：　 　（选填“水”或“煤油”）的吸热能力更强。
加热时间/min 0 1 2 3 4 …… 10
水的温度/℃ 30 34 38 42 46 …… 70
煤油温度/℃ 10 18 26 34 42 …… 90
18．在探究并联电路电流规律实验中，如图甲是实验的电路图：
（1）连接电路时，开关应该　 　。
（2）电流表应　 　（选填“串联”或“并联”）在被测电路中，图丙的实物图中，电流表测量的是图甲电路图中　 　（选填“A”“B”或“C”）点的电流。
（3）按图甲的电路图连好电路闭合开关，发现电流表指针偏转如图乙所示，原因是　 　。
（4）某同学将实验中测得的A、B、C三点的电流值记录在表格中：比较表中数据，可得出初步结论：并联电路中，　 　（用IA、IB、IC表示）。
A点电流IA/A B点电流IB/A C点电流IC/A
0.14 0.18 0.32
（5）将数据记录在表格中，下一步应该做的是　 　。
A.整理器材，结束实验
B.分析数据，得出结论
C.换用不同规格的小灯泡，再测出几组电流值
D.先断开开关，然后重新闭合开关，再测出几组电流值
19．小华用如图所示的电路探究电流与电压、电阻的关系。电源电压恒为4.5V，滑动变阻器最大阻值为20Ω。
（1）她先用阻值为10Ω的定值电阻探究电流与电压的关系。
①图甲是根据设计的电路图连接的实物电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到最
　 　端，否则，闭合开关时　 　（选填“电流表”或“电压表”）指针的偏转可能超出所用量程。
②闭合开关，移动滑片，记录了如表数据。第5次的电压表和电流表的示数如图乙、丙所示，请将示数填入表中。
实验次数 1 2 3 4 5
电压U/V 1.6 2.0 2.2 2.4
电流I/A 0.16 0.20 0.22 0.24
③请在图丁中描出表中各组数据对应的点，并根据描出的点画出I﹣U图象。
④分析表中数据或图像的特点，可得出：电阻一定时，电流与电压成正比。得出此结论的理由是　 　。
（2）接下来，她用原电路探究电压一定时，电流与电阻的关系。先调节滑片，使电压表示数为2V，记录电流表示数；然后断开开关，将10Ω电阻依次换成5Ω、15Ω电阻，闭合开关，移动滑片，使电压表示数仍为2V，记录电流表示数。当换成20Ω电阻后，发现电压表示数始终不能为2V，为了完成实验，下列方案可行的是　 　。
A.换用电压为6V的电源
B.把电压表改接为0～15V量程
C.在开关与滑动变阻器之间串联一个10Ω的电阻
五、综合应用题（本题共2小题，第20题9分，第21题12分，共21分）
20．某市场有甲、乙两种容积相同的电热水壶，额定电压均为220V，额定功率分别为800W和1500W。请你从下列不同角度，作出选择并说明选购理由。
（1）从烧水快的角度考虑，应选购　 　（选填“甲”或“乙”）电热水壶。
（2）若家庭电路的电压为220V，室内插座的额定电流为5A，用该插座给电热水壶供电，从安全角度考虑，通过计算说明应选购哪种电热水壶。
（3）已知甲电热水壶的加热效率为80%，求它正常工作时把1kg水从20℃加热到100℃所需要的时间。[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
21．为了减少病毒传染，确保全校师生身体健康，学校利用过氧乙酸气体对办公室、教室等进行熏蒸消毒。某兴趣小组设计了一个简易检测仪，检测教室空气中过氧乙酸气体的浓度，其电路原理如图甲所示。电源电压恒为12V。R0为定值电阻，过氧乙酸气体传感器R1的阻值随过氧乙酸气体浓度ρ的变化关系如图乙所示，已知R0＝20Ω。
（1）传感器R1的阻值随过氧乙酸气体的浓度增加而　 　。
（2）未消毒时（即过氧乙酸气体的浓度为0），电压表示数为多少？
（3）该检测仪处在过氧乙酸气体的浓度为0.15g/m3时，通过整个电路的电流是多少？
（4）某次消毒后对过氧乙酸气体的浓度进行检测时，电压表示数为8V，请判断该次消毒为不合格、合格还是超标。（消毒标准：当ρ＜0.15g/m3时为不合格；当0.15g/m3 ρ 0.3g/m3时为合格；当ρ＞0.3g/m3时为超标）
2024-2025学年河南省三门峡市九年级（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 A C C D
一、填空题（本题共6小题，每空2分，共28分）
1．【解答】解：芯片是由半导体材料制成的；华为手机相当于电路中的电源；另一架手机相当于电路中的用电器。
故答案为：半导体；电源；用电器。
2．【解答】解：火箭起飞过程中，将内能转化为火箭的机械能，四冲程汽油机做功冲程将燃料燃烧释放的内能转化为机械能，火箭发射过程的能量转化与内燃机的做功冲程的原理是相同的；
火箭常用液氢作为燃料，原因是液氢具有较大的热值，根据Q放＝mq可知，完全燃烧相同质量的液氢和其它燃料相比，液氢可以释放出更多的热量，则火箭能获得更多的机械能。
故答案为：内；做功；热值。
3．【解答】解：（1）进行艾灸时，艾条燃烧放出的热量传给人体，是通过热传递的方式改变了人体的内能。
（2）艾条的质量m＝30g＝0.03kg，
艾条完全燃烧放出的热量Q放＝mq＝0.03kg×2.8×107J/kg＝8.4×105J。
故答案为：热传递；8.4×105。
4．【解答】解：由电路图可知，甲、乙两导体并联，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，甲、乙两端的电压U甲＝U乙；
由于甲、乙两个导体材料和长度相同、横截面积不同，S甲＜S乙，
则根据材料和长度相同时导体的电阻与横截面积成反比可知R甲＞R乙，
根据I可知，I甲＜I乙。
故答案为：小于；等于。
5．【解答】解：电能表最后一位数是小数，单位是kW h，则表盘上显示用电5546.7kW h；
1600imp/kW h表示电路中用电器每消耗1kW h的电能，电能表的指示灯闪烁1600次，
电能表的指示灯闪烁128次时，用电器消耗的电能W0.08kW h，
该用电器正常工作时的电功率P1.6kW＝1600W。
故答案为：5546.7；1600。
6．【解答】解：在研究电流时，由于电流不能直接观察，所以把电流比作水流来学习，利用了类比法。
由于影响导体电阻大小的因素有多个，所以探究时需要控制研究的影响因素不同，保持其它影响因素相同，所以运用了控制变量法。
故答案为：研究电流时，把电流比作水流；控制变量法。
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，有选对但不全得1分，有错选的得0分）
7．【解答】解：A、据课本可知，电路中有电流的条件是：有电源，且电路是闭合的，故A错误；
B、用电器是消耗电能，产生其他形式能的装置，故是将电能转化为其它形式能的过程，故B错误；
C、金属导体中是靠自由电子导电的，自由电子是负电荷，负电荷定向移动的方向与电流的方向相反，故金属导体中电荷定向移动的方向与电流方向相反，故C错误；
D、电源提供电压，电压产生电流，故电压使电路中的自由电荷定向移动形成电流，故D正确；
故选：D。
8．【解答】解：
A、摩擦起电并不是产生了新电荷而是电荷的转移，故A错误；
B、小朋友从弯道型的塑料滑梯上匀速下滑，其质量和速度均不变，则动能不变，但高度减小，其重力势能减小；因机械能等于动能与势能的总和，所以小朋友的机械能减小，故B错误；
C、小朋友在下滑的过程中，头发与塑料滑梯摩擦使小朋友的头发带上了同种电荷，因同种电荷相互排斥，所以会出现了“怒发冲冠”现象，故C错误；
D、形成“怒发冲冠”现象原理和验电器原理相同，故D正确。
故选：D。
9．【解答】解：A、“不知明镜里，何处得秋霜”，霜的温度虽然很低，但仍然具有内能，故A正确；
B、尘土飞扬是固体颗粒的机械运动，不能说明分子在不停地做无规则运动，故B错误；
C、相同质量和水和沙子相比，吸收相同的热量，由于水的比热容较大，所以水温升高幅度较小，因此水温较低；而沙子比热容小于水，所以沙子升温幅度较大，因此沙子温度较高，导致“沙暖睡鸳鸯”，故C错误；
D、热量是过程量，不能说“含有”热量，故D错误。
故选：A。
10．【解答】解：通电一段时间后，电炉丝很热，而连接电炉丝的导线却不热，说明电炉丝产生的热量较多，已知电炉丝与导线是串联的，通过的电流和通电时间都相同，只有电阻不同，所以最有价值且易于探究的科学问题是：“电流通过导体产生的热量跟导体电阻有什么关系？”故ABD不符合题意，C符合题意。
故选：C。
11．【解答】解：根据题意知，S1闭合，灯L发光；灯光照亮人脸完成人脸识别时S2闭合，即S1、S2同时闭合，电动机M才工作。由图知：
A、只S2闭合，灯L发光，只S1闭合，电动机M工作，故A不符合题意；
B、只闭合S1时，电动机工作，同时闭合S1和S2时，电动机和灯泡都工作，故B不符合题意；
C、只S1闭合，灯L发光，再S2闭合，电动机M也工作，故C符合题意；
D、只闭合S1时，电动机和灯泡都工作，故D不符合题意。
故选：C。
12．【解答】解：A、烧瓶内选用液体煤油，因煤油比热容小，根据Q＝cmΔt可知，相同的条件下，吸热相同，煤油升温快，实验现象明显，故A正确；
B、装置中，两电阻串联，通过的电流和通电时间相同，而电阻不同，故该装置用来探究电流产生的热量与电阻大小的关系，故B正确；
C、两电阻串联，通过的电流和通电时间相同，R1＞R2，根据Q＝I2Rt可知闭合开关后，左图中电阻丝产生热量多，故甲管中煤油温度上升比乙快，故C正确；
D、滑动变阻器的滑片向右移，变阻器连入电路的电阻变大，电路的电流变小，根据Q＝I2Rt可知，相同时间每个电阻产生的热量变小，两管中煤油温度上升更慢，故D错误。
故选：D。
（多选）13．【解答】解：A、R1与R2串联，电路为串联电路，油量表串联在电路中，根据电流表串联使用的要求可知，电流表油量表是电流表改装而成的，故A错误；
B、当油箱内没有油时，油量表的示数为0，滑动变阻器接入电路的电阻最大，整个电路中还有电流，故电流的示数不为0，故B错误；
C、当油箱内的燃油减少时，浮标下降，滑动变阻器的滑片向上移动，故滑动变阻器R的阻值变大，由串联电路电阻规律可知，电路的总电阻变大，根据欧姆定律可知，电路中的电流变小，故C正确；
D、当滑片P在R1的最下端时，变阻器的接入阻值为零，因为有R0，电路不会发生短路现象，所以此时R0的作用是防止电路短路来保护电路，故D正确。
故选：CD。
（多选）14．【解答】解：
AC、闭合开关，定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测量定值电阻两端的电压，电流表测量电路电流，根据欧姆定律可知，电压表示数U与电流表示数I的比值为定值电阻的阻值，故比值不变，故C正确；
当滑片P位于a端时，电路为电阻R的简单电路，电压表测电源的电压，电流表测电路中的电流，此时电路中的电流最大，由图象可知，电路中的最大电流1.5A时，电压表的最大示数为9V，即电源电压为9V；
当定值电阻R出现接触不良时，则串联电路断路，电流表示数为0，此时电压表串联在电路中，相当于测量电源电压，其示数为9V，故AC正确；
B、由I可得，定值电阻R的阻值R6Ω，故B错误；
D、当滑片P位于b端时，定值电阻R与滑动变阻器的最大阻值串联，此时电路中的电流最小，由图像可知，电路中的最小电流I′＝0.5A，则电路中的总电阻R总18Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，则滑动变阻器的最大阻值
R滑大＝R总﹣R＝18Ω﹣6Ω＝12Ω，
则滑动变阻器的阻值范围是0～12Ω，故D错误。
故选：AC。
三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分）
15．【解答】解：由实物图知，两灯并联，开关S2在干路上，S1在L2支路上，电路图如图所示：
。
16．【解答】解：在家庭电路中，灯泡与插座的工作互不影响，所以灯泡与插座是并联的；开关接在灯泡与火线之间，灯泡另外一端与零线相连；三孔插座的左孔接零线，右孔接火线，上孔接地线；作图如下：
四、实验探究题（本题共3小题，第17题5分，第18题12分，第19题14分，共31分）
17．【解答】解：（1）物体吸收热量的多少是通过加热时间来反映的，需要用秒表来测量时间；
（2）选取两个相同规格的电加热器进行实验，目的是为了通过比较加热时间来比较物质吸收热量的多少；
（3）在比较不同物质的吸热能力的实验中，应在两个相同的烧杯中加入初温相同和质量都相同的水和煤油；
用相同规格的电加热器加热，则在相等时间内煤油和水吸收的热量相等，然后通过比较升高的温度的方法来比较不同物质的吸热能力，升高温度越高的，其吸热能力越弱；
（4）根据表中实验数据，加热相同的时间，煤油升高的温度高，水升高的温度低，故水的吸热能力更强。
故答案为：（1）秒表；（2）加热时间；（3）质量；升高的温度；（4）水。
18．【解答】解：（1）在连接电路的过程中，为保护电路，开关应该处于断开状态；
（2）由图丙知，电流表接在干路上，电流表测干路电流，即电流表测量的是图甲电路图中C点的电流；
（3）按图甲的电路图，连好电路闭合开关前，发现电流表指针偏转如图乙所示，电流表指针没有指在零刻度线上，说明电流表没有调零；
（4）分析表中数据可知，0.14A+0.18A＝0.32A，在并联电路中干路电流等于各支路电流之和，即IC＝IA+IB；
（5）改变电源电压、换用不同规格灯泡多次实验都可以避免偶然性；故选C。
故答案为：（1）断开；（2）串联；C；（3）电流表没有调零；（4）IC＝IA+IB；（5）C。
19．【解答】解：（1）①电源电压恒为4.5V，由图1可知，电压表选用小量程，若闭合开关前，没有将滑动变阻器的滑片移到最右端，即阻值最大处，闭合开关时电压表指针的偏转可能超出所用量程；
②图乙中，电压表选用小量程，分度值0.1V，其示数为2.8V；图丙中，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.28A；
③根据表中数据利用描点法画图，如下所示：
④由表中数据可知，电压与电流的比为一定值，故可得出电阻一定时，电流与电压成正比；
⑤由表中数据可知，电压与电流的比为10Ω，为一定值，故可得出：电阻一定时，电流与电压成正比；
（2）A、换用电压6V的电源，根据串联分压原理得R定：R变＝UV：U变＝2V：4V＝1：2，即滑动变阻器的阻值是定值电阻的2倍，当定值电阻为20Ω时，R变＝40Ω＞20Ω，因此该方法不可行；
B、把电压表改接为0～15V量程，并不能改变定值电阻两端电压和滑动变阻器接入电路的阻值，因此该方法不可行；
C、在开关与滑动变阻器之间串联一个10Ω的电阻，当换成20Ω电阻后，由A可知，滑动变阻器接入电路的阻值为15Ω＜20Ω，电压表示数为2V，故C正确，故选：C。
故答案为：（1）①右；电压表；②a、2.8；b、0.28；③图见解析；④电压与电流的比为一定值；（2）C。
五、综合应用题（本题共2小题，第20题9分，第21题12分，共21分）
20．【解答】解：（1）电热水壶功率越大，耗电越快，烧水就越快，故从烧水快的角度考虑，应选购乙电热水壶；
（2）室内插座允许加载的最大功率P＝UI＝220V×5A＝1100W，
比较可知该最大功率大于800W，小于1500W，故从安全角度考虑，应选甲电热水壶；
（3）1kg水从20℃加热到100℃，吸收的热量
Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg ℃）×1kg×（100℃﹣20℃）＝3.36×105J，
根据η可得，甲电热水壶消耗的电能W4.2×105J，
甲电热水壶的工作时间t525s。
21．【解答】解：（1）传感器R1的阻值随过氧乙酸气体的浓度增加而降低；
（2）闭合开关，R0、Rt串联，电压表测量R0两端的电压。
当教室内空气没有消毒（即过氧乙酸气体的浓度为零）时，过氧乙酸气体传感器Rt的阻值为60Ω，电路的总电阻R＝R0+Rt＝60Ω+20Ω＝80Ω；电路中的电流I0.15A；
电压表的示数为R0＝IR0＝0.15A×20Ω＝3V；
（3）该检测仪处在过氧乙酸气体的浓度为0.15g/m3时，从图中可知Rt的电阻为20Ω，
根据欧姆定律可知通过整个电路的电流I′0.3A；
（4）电压表的示数为8V，根据欧姆定律可知电路中的电流I″0.4A，
根据串联电路的电压特点可知Rt两端的电压Ut″＝U﹣UV＝12V﹣8V＝4V，
过氧乙酸气体传感器Rt的阻值Rt″10Ω，
从题意可知过氧乙酸气体浓度为0.3g/m3，该次消毒为超标。