河南省新乡市牧野区2024-2025学年九年级上学期12月期末物理试题（含解析）

河南省新乡市牧野区2024-2025学年九年级上学期12月期末
物理试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、填空题（本题共6小题，每空1分，共14分）
1．如图所示，盾构机是一种隧道掘进的专用工程机械，是基建的核心装备，刀盘旋转击碎石料过程中，温度升高，这是通过 方式改变了刀盘的内能。要用水给刀盘降温，这是利用水的 较大。
2．为热烈庆祝中华人民共和国成立75周年，深圳举办了如图所示的“天空之城，大有可能”全城万架无人机表演。制造无人机要用到芯片，芯片制造离不开属于 （选填“半导体”“导体”或“绝缘体”）的镓、锗元素；操纵无人机飞行的“调速”手柄，可改变无人机飞行的速度，与这个“调速”手柄联动的、调节电路中电流的电路元件实质是一个 （选填“定值电阻”“滑动变阻器”或“超导体”）。
3．家庭电路中为了用电安全，洗衣机应选用 孔的插座。若人体不小心触碰到火线裸露处，家庭电路中的 （选填“漏电保护器”或“空气开关”）会自动断开，切断电路，起到保护作用。
4．在变电站旁常常立有如图所示的警示牌，这样做的目的主要是提醒人们不能 高压带电体，从而避免发生高压电弧触电。人或动物靠近高压带电体时，他们与高压带电体之间的空气可能会由绝缘体变成 产生放电现象，使人触电危及生命，故 （选填“允许”或“严禁”）在高压线附近进行放风筝或钓鱼等活动。
5．“指南针”是我国古代四大发明之一，人们利用指南针能够辨别方向，是因为指南针受到了 的作用。如图甲所示磁悬浮地球仪应用了 （选填“同”或“异”）名磁极相互排斥的规律，如图乙，地球仪底座内部的电磁铁下端是 极。
6．在学完《电和磁》后，某物理兴趣小组对电流表和电压表的内部结构和工作原理展开了讨论，他们从“当有电流通过电压表或电流表时，指针会发生偏转”这一现象想到：电流表、电压表里面除了有线圈外，应该还有一个 ，他们猜想的依据是 。
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，选对但不全的得1分，有错选的得0分）
7．地球历史上经历过五次的物种大灭绝事件，而距今最近的白垩纪、三叠纪、二叠纪灭绝事件就很可能是由于火山喷发而导致的。如图所示为活火山喷发的场景，炽热的岩浆从覆盖着皑皑白雪的火山上喷涌而出。下列有关说法错误的是（　　）
A．火山喷发的过程相当于汽油机的做功冲程
B．雪的分子也在永不停息地做无规则运动
C．岩浆和白雪之间存在热传递，岩浆会将内能传递给雪
D．炽热的岩浆一定比火山上的皑皑白雪内能大
8．关于电流、电压和电阻，下列说法正确的是（　　）
A．只有自由电子定向移动才能形成电流
B．电路两端有电压，电路中就一定有电流
C．规定正电荷定向移动的方向为电流方向
D．金属导体中自由电子定向移动的方向与电流方向相同
9．2023年3月，我国自主研制的国内首套高温超导电动悬浮全要素试验系统完成首次悬浮运行，如图所示。高温超导材料可在液氮温度（-196℃）以上转变为超导态。下列说法中不正确的是（　　）
A．电流流经超导材料时不发生热损耗
B．磁浮列车利用了同名磁极相互排斥的原理
C．高温超导材料在任何温度下的电阻都为零
D．超导材料可以承载更大电流，从而产生超强磁场
10．如图是一种多插孔接线板，按下某插座控制开关S，其对应指示灯D发光，再将台灯插头插入该插座，台灯与指示灯能同时发光。下列关于该接线板的说法正确的是（　　）
若图中指示灯D损坏，则台灯不亮
该接线板可以同时使用多个大功率用电器
该接线板内部连接线只有火线和零线两根导线
将试电笔插入图中A孔，试电笔氖管不发光
11．如图所示，甲、乙为电压表或电流表，闭合开关时，灯泡恰好正常发光，电路正常。下列说法正确的是（　　）
A．甲为电流表，乙为电压表
B．甲乙两表示数的比值等于灯泡额定电流
C．甲乙两表示数的乘积等于灯泡额定功率
D．甲乙两表交换位置后，灯泡比原来更亮
12．如图所示，发电机的线圈从水平位置开始转动，下列说法正确的是（　　）
A．线圈转到图示位置时不能产生感应电流
B．线圈转到图示位置，cd边不受磁场力作用
C．线圈从图示位置转过后ab边电流方向不变
D．线圈从图示位置转过瞬间线圈中没有电流
（多选）13．如图甲为某大型商场的洗手间安装的自动感应干手器，其工作原理简化图如图乙所示，有人使用干手器时R的阻值会发生变化。闭合控制电路中的开关S，当有人使用干手器时，衔铁被吸下，接通工作电路，实现吹风。下列说法正确的是（　　）
A．控制电路中电磁铁的工作原理是电磁感应
B．控制电路通电时，电磁铁的上端是N极
C．当有人使用干手器时，R的阻值变小
D．该干手器既能吹热风又能吹冷风
（多选）14．如图是家庭电路中常见的元件和用电器，下列说法正确的是（　　）
A．图甲中洗衣机金属外壳与插头E脚相连，目的是接地线防止发生触电事故
B．图乙中的空气开关能在家庭电路中电流过大时切断电路，对电路起到保护作用
C．图丙中的试电笔可以用来检验物体表面是否带静电，以免因误触发生触电事故
D．图丁中断开开关，手接触点M时不会触电
三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分）
15．根据测电笔的氖管发光情况，请将图中的灯和开关正确接入家庭电路。
16．如下图所示，请根据小磁针的指向，在电源上方的括号中标出电源的正负极，并在螺线管左端的括号中标明螺线管左端的极性。
四、实验题（本题共3小题，第17题4分，第18题7分，第19题8分，共19分）
17．如图是“探究电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气。

(1)实验中通过观察 来比较电流通过导体产生热量的多少。
(2)图甲中R1、R2串联，可探究电流产生的热量与 的关系。
(3)乙装置中的电阻R3的作用主要是使电阻R1和R2中的电流 （选填“相等”或“不相等”）。
(4)让乙装置冷却到初始状态，若将右侧并联的两根电阻丝R2、R3放入容器中，该装置
（选填“能”或“不能”）探究电流产生的热量与导体电阻的关系。
18．结合所学电磁现象知识，解决下列问题：
（1）如图，把电磁铁甲和乙串联起来是为了控制 不变；由图知，电磁铁甲的磁性 电磁铁乙的磁性（选填“大于”“小于”或“等于”）；电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是：大头针被磁化， ；
（2）如图，在探究“产生感应电流的条件”实验中：闭合开关，若导体不动，左右移动磁体，电路中 （选填“有”或“无”）感应电流；该实验的结论是：闭合电路的一部分导体，在磁场中做 运动时，导体中就会产生感应电流：让导体AB在磁场中水平向左运动时，观察到灵敏电流计的指针向右偏转；让导体AB在磁场中水平向右运动时，观察到灵敏电流计的指针向左偏转。通过这一现象，可得出感应电流的方向与 方向有关；将灵敏电流计换成 可探究磁场对通电导体的作用。
19．在“测定额定电压为2.5V的小灯泡电功率”的实验中，电源电压保持不变。
(1)经检查，发现图甲中一根导线连接有误，请在该导线上打“×”，并用笔画线代替导线连接正确的电路；
(2)实验时，若无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡始终不亮，但电压表有示数，电流表示数几乎为零，则故障的原因可能是 （选填“电流表与导线”或“灯泡与灯座”）接触不良；
(3)故障排除后，闭合开关，变阻器滑片P在某处时，电压表示数为2V，若想测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片P向 端（选填“左”或“右”）移动。当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，小灯泡的额定功率为 W；
(4)在初中学习阶段，我们通常把电流表的电阻近似看作0，把电压表看作断路，这是一种理想模型。实际上，电流表也有一定的阻值，电压表中也有较小的电流，因此，我们用以上方法测出的小灯泡的额定功率比真实值偏 ；
(5)假如没有电压表，小军找了一个阻值为10Ω的定值电阻R，设计了如图乙所示的电路图也测出了这只额定电压为2.5V小灯泡的功率，简述实验过程中需测量的物理量并用相应字母表示。
①只闭合开关S1和S2，调节变阻器，使电流表示数为 A时，小灯泡正常发光；
②只闭合开关S1和S3， ；
③P灯= （用已知量和测量量表示）。
五、综合题（本题共2小题，第20题8分，第21题9分，共17分）
20．如图所示的电路中，已知R1为40Ω，电源电压保持不变。在闭合S的情况下，断开S1时电压表的读数是2V，闭合S1时电压表的示数是3V。求；
(1)在闭合S，断开S1时，电路中的电流；
(2)电阻R2的阻值；
(3)在闭合S、断开S1时，电路的总功率。
21．许多人也许不明白为什么一些中药店门前要挂一个葫芦，但是，提到“葫芦里不知卖的什么药”这句俗语，你就会知道这葫芦肯定与药有关。葫芦，古代称作“壶”，古人熬中药常用陶罐或壶，但是熬药不易掌握火候。小虹家为奶奶买了一个如图甲所示的电中药壶，它有“猛火”和“文火”两个挡位，工作电路简化为图乙所示，其中S′为挡位开关，R1、R2为定值电阻，A、B为阻值可忽略不计的指示灯。当电中药壶处于猛火挡时，红灯亮；处于文火挡时，绿灯亮。已知电中药壶额定电压为220V，猛火挡的额定功率为2420W，R2=180Ω。求：
(1)判断B灯是 （选填“红”或“绿”）灯；
(2)求R1的电阻；
(3)某天用电高峰时，为了计算家里电路的实际电压，她关了家里其它用电器，只将电中药壶调到猛火挡上，电中药壶工作3min，电能表（如图丙所示）的电能表表盘转了300转，由此她计算出家庭电路的实际电压是多少？
《河南省新乡市牧野区2024-2025学年九年级上学期12月期末物理试题》参考答案
题号 7 8 9 10 11 12 13 14
答案 D C C D C D BC AB
1.做功 比热容
【详解】[1]盾构机的刀盘旋转击碎石料过程中，刀盘的温度升高，内能增大，将机械能转化为内能，是通过做功方式改变了刀盘的内能的。
[2]要用水给刀盘降温，这是利用水的比热容较大的特点。质量相同的水和其他物质相比，由于水的比热容比较大，在降低相同温度时可以吸收更多的热量。
2.半导体 滑动变阻器
【详解】[1]芯片制造离不开半导体。这是因为半导体的导电性能可以被人类控制，通过掺杂、加热、加光等方法，从而使它能够做成电学开关、光电传感器、温度传感器等，这些特性是芯片制造所必需的，而相对而言的绝缘体、导体就不具备这些特点。
[2]与这个“调速”手柄联动的电路元件可以调节电路中的电流，而电流与电压、电阻有关，则这个元件可以改变电压或电阻，所以这个电路元件实质上是一个滑动变阻器。
3.三 漏电保护器
【详解】[1]洗衣机等家用电器应使用三孔插座，当洗衣机的金属外壳漏电时，电流能通过地线流入大地，不会发生触电事故。
[2]若人体不小心触碰到火线裸露处，此时火线和零线上的电流大小不同，家庭电路中的漏电保护器会自动断开，切断电路，起到保护作用。
4.靠近 导体 严禁
【详解】[1]高压附近可能会发生高压触电现象，在变电站旁常常立有“高压危险”的警示牌，目的主要是提醒人们不能靠近高压带电体。
[2][3]生活中没有绝对的绝缘体，人或动物靠近高压带电体时，他们与高压带电体之间的空气可能会由绝缘体变成导体，产生放电现象，使人触电危及生命，故严禁在高压线附近进行放风筝或钓鱼等活动。
5.地磁场 同 N
【详解】[1]地球周围存在磁场，即地磁场，指南针在地磁场中受到磁场的作用，根据磁极间的作用规律指示方向。
[2]地球仪悬浮，受到竖直向下的重力，和竖直向上的磁力，并和底座保持一定距离，因此根据磁极间的相互作用规律：同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引可知，利用的是同名磁极相排斥。
[3]由图可知，螺线管中电流方向是由右向左，根据安培定则，用右手握住螺线管，四指的方向与电流方向相同，大拇指所指的方向就是N极，故下端为N极。
6.磁体 通电线圈在磁场中受力运动
【详解】[1][2]电流表和电压表的内部结构中有一个线圈，当有电流通过时，通电线圈在磁场中受力发生运动，带动指针偏转。因此电流表、电压表里面除了有线圈外，应该还有一个磁体。
7．D
【详解】A．炽热的岩浆喷涌而出，岩浆的部分内能转化为机械能， 汽油机的做功冲程也是内能转化为机械能，故A正确，不符合题意；
B．一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动，故B正确，不符合题意；
C．岩浆和白雪之间存在温度差，会发生热传递，岩浆温度远高于雪，岩浆会将内能传递给雪，故C正确，不符合题意；
D．内能的大小和温度、质量、状态等因素有关，仅根据岩浆温度高于白雪，不能判断两者内能大小，故D错误，符合题意。故选D。
8．C
【详解】A．电荷的定向移动形成电流，自由电子、正负离子发生定向移动均能形成电流，故A错误；
B．电路两端有电压，且是通路，电路中才会有电流，故B错误；
CD．物理学中规定，正电荷定向移动的方向为电流的方向，金属导体中有大量自由移动的电子，金属导体靠自由电子定向移动导电，金属导体中自由电子定向移动的方向与电流方向相反，故C正确，D错误。故选C。
9．C
【详解】A．超导体的电阻为零，根据Q=I2Rt可知，电流流经超导材料时产生的热量为0，所以不发生热损耗，故A正确，不符合题意；
B．磁浮列车利用了同名磁极相互排斥的原理工作的，使列车和轨道之间相互脱离减小摩擦来提高速度的，故B正确，不符合题意；
C．高温超导体只有在特定的温度下的电阻才为零，故C错误，符合题意；
D．电流周围存在磁场，超导材料可以承载更大电流，从而产生超强磁场，故D正确，不符合题意。故选C。
10．D
【详解】A．台灯和指示灯在工作时互不影响，所以若图中指示灯D损坏，则台灯仍然能亮，故A错误；
B．该接线板不可以同时使用多个大功率用电器，否则会使电路电流过大，保险丝熔断，故B错误；
C．根据图示可知，该接线板中有三孔插座，因此该接线板的内部连接线有火线、零线和地线，故C错误；
D．由图可知，A孔与三孔插座中的接地线相连，则将试电笔插入图中A孔，试电笔氖管不发光，故D正确。故选D。
11．C
【详解】A．由图可知，甲电表与灯泡并联，因此一定是电压表，并且测量灯泡两端的电压；而乙电表串联在电路中，因此，乙一定是电流表，故A错误；
B．甲表是电压表，测量灯泡的电压，乙表是电流表，测量灯泡的电流，由可知，甲乙两表示数的比值等于灯泡的电阻，故B错误；
C．灯泡恰好正常发光，由可知，甲乙两表示数的乘积等于灯泡额定功率，故C正确；
D．甲乙两表交换位置后，则电压表串接在电路中，电路中有很小电流，故电流表示数接近为零，灯泡不亮，故D错误。故选C。
12．D
【详解】A．线圈转到图示位置时，线圈可以切割磁感线，能产生感应电流，故A错误；
B．线圈转到图示位置，cd边由电流通过，受磁场力作用，故B错误；
C．线圈从图示位置转过后ab边运动方向改变，磁场方向不变，电流方向改变，故C错误；
D．线圈从图示位置转过瞬间线圈所在平面与磁场垂直，线圈中没有电流，故D正确。
故选D。
13．BC
【详解】A．控制电路中电磁铁的工作原理是通电导体的周围存在磁场，故A错误；
B．控制电路通电时，电流从电磁铁的下端流入，由右手定则得，电磁铁的上端是N极，故B正确；
C．当有人使用干手器时，衔铁被吸下，说明此时电磁铁的磁性增大，说明电磁铁的电流增大，控制电路中R与电磁铁串联，则此时R的阻值变小，故C正确；
D．衔铁吸下时，该干手器的电动机与电热丝并联，吹热风；当衔铁被释放时，该干手器的电动机与电热丝被断路，该干手器不工作，则干手器只能吹热风，不能吹冷风，故D错误。
故选BC。
14．AB
【详解】A．金属外壳的用电器要使用三脚插头，目的的防止金属外壳带电而引发触电事故，所以图甲中洗衣机金属外壳与插头E脚相连，目的是接地线防止发生触电事故，故A正确；
B．空气开关又名空气断路器，是一种只要电路中电流超过额定电流就会自动断开的开关，故图乙中的空气开关能在家庭电路中电流过大时切断电路，对电路起到保护作用，故B正确；
C．图丙中的试电笔是用来辨别火线和零线的工具，故C错误；
D．图丁中断开开关，M点与火线相连，手接触点M时相当于接触了火线，会触电，故D错误。故选AB。
15．
【详解】如图所示，用测电笔测试某家庭电路中的输电线时，接触上面的电线，测电笔的氖管才发光，即说明上面这条线是火线；对于灯泡来说：火线首先过开关，然后进入灯泡顶端的金属块，零线直接进入螺旋套，如图所示：
16．
【详解】小磁针的左端为N极，由于异名磁极相互吸引，可知通电螺线管的右端为S极，则左端为N极；根据安培定则，螺线管外部的电流方向向上，则电源的左端为正极，右端为负极，如图所示：
17．(1)U形管液面的高度差
(2)电阻
(3)不相等
(4)能
【详解】（1）根据转换法，实验中通过观察U形管两侧液面的高度差来比较电流通过导体产生热量的多少，产生热量越多，U形管两侧液面的高度差越大。
（2）在甲装置中，将容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，通过它们的电流与通电时间相同，R1、R2电阻不同，探究导体产生的热量与电阻的关系。
（3）图乙的装置在实验中，右侧容器的外部，将电阻R3和这个容器内的电阻并联，再接入原电路，使通过左边容器中电阻的电流与通过右边容器中电阻的电流不同，可以探究电流产生的热量与通过导体的电流大小的关系。
（4）若将右侧并联的两根电阻丝R2、R3都放入容器中，电阻R1与两根电阻丝R2、R3并联后的电阻串联，电流和通电时间相同，两根电阻丝R2、R3并联后的电阻小于电阻R1的阻值，则可以探究电流产生的热量与导体电阻的关系。
18.电流 大于 同名磁极互相排斥 有 切割感应线 导体切割感应线 电源
【详解】（1）[1][2]串联电路各处的电流相等，如图，把电磁铁甲和乙串联起来是为了控制电流不变；由图知，电磁铁甲吸大头针数目多，根据转换法，电磁铁甲的磁性大于电磁铁乙的磁性。
[3]同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引，实验发现被电磁铁吸引的大头针下端是分散的，其原因是大头针被磁化后，同名磁极互相排斥。
（2）[4][5]如图，在探究“产生感应电流的条件”实验中：闭合开关，若导体不动，左右移动磁体，相当于导体在磁场中做切割感应线运动，电路中有感应电流；该实验的结论是：闭合电路的一部分导体，在磁场中做切割感应线运动时，导体中就会产生感应电流。
[6]灵敏电流计指针向右偏转，说明电流从灵敏电流计正接线柱流入，指针向左偏转，说明电流从灵敏电流计负接线柱流入。让导体AB在磁场中水平向左运动时，观察到灵敏电流计的指针向右偏转；让导体AB在磁场中水平向右运动时，观察到灵敏电流计的指针向左偏转，通过这一现象，可得出感应电流的方向与导体切割感应线的方向有关。
[7]将灵敏电流计换成电源，则导体中有电流通过，可探究磁场对通电导体的作用。
19．(1)
(2)灯泡与灯座
(3)左 0.55
(4)大
(5)0.25 读出电流表的示数
【详解】（1）在伏安法“测量灯泡额定电功率”实验中，电流表需要串联在电路中，电压表需要并联在小灯泡两端，故电路图接错导线以及修改如下：
（2）连接电路时，为保护电路开关应断开；闭合开关，小灯泡不亮，电流表无示数，说明电路中有断路的地方，电压表示数接近电源电压，说明电压表的两个接线柱和电源连接的部分没有断路，故障是灯泡与灯座接触不良了。
（3）[1]变阻器滑片P在某处时，电压表示数为2V，小于灯泡额定电压，应使电路中的电流增大，滑动变阻器的阻值应变小，滑片应向左端移动，直到电压表示数等于额定电压2.5V。
[2]当小灯泡正常发光时，电流表示数如图丙所示，此时电流表量程为0~0.6A，分度值为0.02A，电流表示数0.22A，故小灯泡的额定功率为
（4）因为电流表测量灯泡和电压表中的电流之和，所以电流比真实值偏大，电压等于真实值，根据知道，用以上方法测出的额定功率比真实值偏大。
（5）[1][2][3]①只闭合开关S1和S2，此时灯泡和定值电阻并联，电流表测量定值电阻所在支路电流，灯泡正常发光时，灯泡和定值电阻两端电压均为2.5V，则调节变阻器使得电流表示数为
②只闭合开关S1和S3，此时灯泡和定值电阻并联，电流表测量干路电流，读出电流表的示数，则灯泡正常发光电流为。
③则灯泡额定电功率为
20．(1)0.05A
(2)20Ω
(3)0.15W
【详解】（1）当闭合，S1断开时，R1和R1串联，电压表测R1两端的电压。根据串联电路的电流处处相等可得
（2）当S、S1都闭合时，R2被短路，电压表测电源电压，即电源电压U=3V。R1和R2串联时，根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可得
根据可得，电阻R2的阻值为
（3）在闭合S、断开S1时，电路中的电流为0.05A，所以电路的总功率为
21．(1)绿
(2)20Ω
(3)200V
【详解】（1）开关闭合，打至触点时，电路为R1、R2和指示灯的串联电路，此时电路中总电阻较大，根据可知总功率较小，电中药壶处于文火挡，绿灯亮。
（2）当开关闭合，打至触点时，电路为R1和指示灯的串联电路，此时电路中总电阻较小，根据知总功率较大，电中药壶处于猛火挡。猛火挡的额定功率为，根据可得
（3）猛火挡熬药时，实际消耗的电能
药壶的实际功率为
由公式可知，此时家庭电路的实际电压