河南省南阳市2024-2025学年九年级（上）期末物理试卷（含解析）

2024-2025学年河南省南阳市九年级（上）期末物理试卷
一、填空题（本题共6小题，每空1分，共14分）
1．2024年10月22日搭载长征六号运载火箭的天平三号卫星在太原卫星发射中心点火发射，顺利进入预定轨道，中国版“星链”再添一星。长征火箭是以氢气作为燃料，为了减小火箭的体积，主要采用压缩体积的方法使气态氢、氧　 　（填物态变化的名称）为液态后储存在燃料室中，选用液态氢作为燃料的主要原因是它的　 　大，火箭发射升空时的能量转化和热机中的　 　冲程相同。
2．如图为我国中医疗法——艾灸，用艾条熏烤患者的穴位时，局部有温热感，这是通过　 　的方式使人体穴位处　 　增加、温度升高，随温度升高，艾条中的中药渗入人体。
3．为了保护视力，人们将教室里日光灯更换成如图甲所示的LED护眼灯，当打开护眼灯之后，老师又打开了教室中的多媒体设备，则教室电路中的总电流会　 　（选填“增大”“减小”或“不变”）。如图乙所示，电路中的LED发光时，电子从LED的　 　（选填“a”或“b”）引脚流入。
4．“电池+口香糖锡纸＝取火工具”的实验：如图所示，小明和小亮取锡纸，剪成条状，将锡纸条带锡的一端接在电池的正极，另一端接在电池的负极，很快发现纸条中间处（窄）开始冒烟，起火苗，这是因为锡是　 　（选填“导体”或“绝缘体”），将它的两端直接接入电池正负极，由于中间窄处电阻　 　，通过锡箔纸较窄处电流　 　较宽处电流（填“大于”“小于”或“等于”），迅速产生大量的热量使温度达到锡纸的燃点而使之燃烧。
5．家用电吹风简化电路及主要技术参数如图所示。当开关旋至　 　时（选填“AB”“BC”或“CD”），电吹风吹热风，吹热风5min通过电热丝产生的热量是　 　J。
热风温度 50﹣70℃
额定功率 热风时：1000W
冷风时：120W
额定电压 220V
质量 0.5kg
6．福建舰是我国自主设计建造的首艘弹射型航空母舰。如图是它的弹射装置，弹射车处于导轨的强磁场中，给弹射车内的导体通入强电流，它会获得强大推力，并推动舰载机快速起飞。弹射车获得推力的原理是　 　，在此过程中是将电能转化为　 　。
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，有选错的得0分）
7．下列数据符合实际的是（　　）
A．一节新干电池的电压为2V
B．家用电冰箱工作时电流约为1.5A
C．让人感到舒适的环境温度约为40℃
D．液晶电视的额定功率约为2000W
8．下列关于热现象的一些说法，正确的是（　　）
A．冰熔化成水时，温度不变，但内能增大
B．体温计是根据水的热胀冷缩原理工作的
C．热传递时，热量总是从内能大的物体传递到内能小的物体
D．1kg的0℃的冰与1kg的0℃的水，内能相同
9．如图是2019年沈阳市街上出现的共享电动自行车，为人们的低碳出行提供了便利。电动自行车的两只手柄中，分别装有开关S1和S2，行驶中使用任意一只手柄刹车时，该手柄上的开关也会立即断开，电动机停止工作，从而起到降速刹车的作用。如图所示的四个电路图中符合上述要求的是（　　）
A． B．
C． D．
10．白河湿地公园作为南阳市民休闲健身的好去处，该公园不仅是鸟类的天堂，还有重要的生态保护功能。以下说法不正确的是（　　）
A．湿地能较好地调节温度主要是因为水的比热容大
B．相同的日照下，岸边的沙石烫脚，水中却很凉快，主要是沙石吸收的热量多
C．绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能
D．湿地能调节空气的湿度是因为水分会蒸发
11．如图甲所示，坐位体前屈是中学生体质健康测试项目之一。图乙是小聪为其设计的工作原理图，电源电压恒为6V，定值电阻R1＝10Ω，R2为一根长30cm的均匀电阻丝（阻值跟长度成正比），其最大阻值为30Ω。挡板未受推力时，滑片P位于电阻丝的B端，在挡板处施加推力时，滑片P可自由滑动。闭合开关，下列说法正确的是（　　）
A．坐位体前屈成绩越大，测试仪示数越大，用电压表示数表示测试成绩更合理
B．选择合适的电表后，电表示数与测试成绩成正比
C．当挡板推动距离为20cm时，电流表的示数为0.2A
D．当挡板推动距离为10cm时，电压表的示数为4V
12．“珍爱生命，安全用电”。下列有关电工器具使用方法及作用说法正确的是（　　）
A．漏电保护器可以防止任何家庭触电
B．空气开关“跳闸”时，重新合上即可
C．使用试电笔辨别零线、火线时，可以接触金属笔尖
D．即使电工钳手柄带橡胶套，也不应该用其进行带电作业
（多选）13．如图为家庭电路中空气开关的原理图，P为电磁铁，Q为衔铁，下列分析正确的是（　　）
A．空气开关跳闸，一定是电路的总功率过大引起的
B．电流过大时，图中P的磁性增强，吸引Q向左偏转，弹簧拉起S切断电路
C．将电饭锅接入三孔插座，电饭锅的金属外壳与地线相连
D．图中电磁铁P周围的磁场与蹄形磁体的磁场相似
（多选）14．如图所示，是探究焦耳定律的实验装置，以下说法正确的是（　　）
A．实验中通过观察U形管中液面高度差的变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少
B．乙装置可探究电流产生的热量多少与电阻大小的关系
C．用甲装置探究的实验结论，能解释“电炉丝热得发红，而与其串联的导线却几乎不发热”这种现象
D．乙装置通电一段时间，右瓶内的电阻丝产生的热量多
三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分）
15．如图，是带USB插口的插座，请将开关、USB插口、三孔插座接入家庭电路。要求：开关控制USB插口与三孔插座，且USB插口与三孔插座可独立工作。
16．如图所示，图1是磁悬浮地球仪，闭合开关后，地球仪可以悬浮在空中。图2是其内部结构示意图，请根据图示条形磁体的极性，在图2中标出电磁铁的N极、电源的“+、﹣”极。
四、实验探究题（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．小明用图甲所示装置“探究水的沸腾特点”。
时间/min 0 1 2 3 4 5 6
水的温度/℃ 90 92 94 98 98 98
（1）组装实验装置时，要保证用酒精灯的外焰加热，应先调整　 　（选填“烧杯”或“温度计”）的位置；
（2）实验中，水温升到90℃开始，每隔1min读一次温度并记入表格，图乙的读数是　 　℃；
（3）实验过程中，在烧杯上加盖的目的是　 　；
（4）观察到气泡如图丙所示，　 　是水沸腾时的现象。
18．在“用电压表和电流表测电阻的实验”中：
（1）根据如图甲所示的电路图，用笔画线代替导线将如图乙的实物图连接起来；
（2）该实验原理为　 　；
（3）开关S闭合前，滑动变阻器的滑片P应调至最　 　端（选填“左”或“右”）；
（4）闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到某处时，电压表的示数为1.5V，电流表的示数如图丙所示，被测电阻R的阻值为　 　；
（5）应多次改变滑片P的位置，读出多组数据进行计算，这么做的目的是　 　；
（6）在测量未知电阻的阻值实验过程中电压表已损坏，老师从实验室拿来一只最大阻值为R的滑动变阻器，并设计了如图所示实验电路，分别按如下步骤进行实验：
①闭合开关S，调节滑片位于最左端时，读出电流表的示数为I1；
②闭合开关S，　 　时，读出电流表的示数为I2；
③未知电阻的阻值：图丁中Rx＝　 　。（用已知量和测量量符号来表示）
19．小聪在“测定额定电压为3.8V的小灯泡的电功率”实验中：
（1）在图中，请你用笔画线表示导线，把图中的电路连接好（请勿更改原有导线，导线不得交叉）。
（2）在连接电路时，开关应该是　 　的；
（3）连接电路正确后，闭合开关，发现小灯泡不发光，电压表和电流表都有较小示数，则灯泡不亮的原因可能是　 　，调节滑动变阻器，使电压表的示数为　 　V时，小灯泡正常发光。此时若电流表的示数如图(b)所示，其示数为　 　A，则小灯泡的额定功率是　 　W。
（4）继续进行实验，得到下表的数据，小明分析表中数据认为小灯泡的电功率不能求平均值，其原因是　 　，同时我们进一步通过对表中数据进行分析应该知道　 　（选填“能”或“不能”）用该装置探究“电流与电压的关系”。
次序 1 2 3 4 5
电压/V 0.5 1 1.5 2 3.8
电流/A 0.1 0.16 0.2 0.24
五、综合应用题（本题共2小题，第20题8分，第21题9分，共17分）
20．每天一杯热牛奶有益身体健康；但加热牛奶时，温度不能太高，否则会破坏营养物质。小红妈妈为奶奶买了一款牛奶锅如图甲，其内部简化电路如图乙，部分技术参数如表。求：
额定电压 220V
加热功率 100W
保温功率 22W
容积 800mL
（1）这款牛奶锅是利用电流的　 　工作的，在保温时，电路中的电流大小是多少；
（2）在额定电压下，用该牛奶锅把初温为20℃、质量为0.4kg的纯牛奶，加热到60℃所需要的时间；[牛奶的比热容为c＝2.5×103J/（kg ℃），牛奶锅的加热效率为80%]
（3）若用效率为50%的天然气灶加热（2）中的牛奶，需多少m3天然气？（天然气的热值为4×107J/m3）
21．如图甲是某型号能设定加热温度的家用空气炸锅简化电路，它是通过电热丝R1来加热空气，从而加热食物，达到设定加热温度后，断开开关。
（1）在工作电路中，指示灯L标有“2V，0.2A”字样，要使指示灯L正常工作，则保护电阻R0的阻值为多大？
（2）把空气炸锅单独接入家庭电路中正常工作3min，电能表上标有600r/kW h的字样，其转盘刚好转了30转，则空气炸锅的电功率是多少？
（3）在控制电路中，电源电压恒定为4.5V，用R3来设置加热温度，热敏电阻R2置于温度监测区域，它的阻值随温度变化的关系如图乙所示。当设定加热温度为某一温度时，R3的阻值调为90Ω，闭合开关S，工作电路接通，开始加热；当控制电流I′＝30mA时，衔铁被弹起，停止加热，则设定的加热温度是多少？
2024-2025学年河南省南阳市九年级（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 B A D B D D
一、填空题（本题共6小题，每空1分，共14分）
1．【解答】解：（1）长征火箭是以氢气作为燃料，为了减小火箭的体积，主要采用压缩体积的方法使气态氢、氧液化为液态后储存在燃料室中；
（2）运载火箭采用液态氢作为燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的液态氢和其它燃料和氢比较，液态氢可以释放出更多的热量。
（3）运载火箭点火升空时，燃料燃烧产生的内能转化为火箭的机械能，其能量转化和热机的做功冲程相同，
故答案为：液化；热值；做功。
2．【解答】解：用艾条熏烤患者的穴位时，穴位吸收热量，内能增加，温度升高，这是通过热传递的方式改变人体穴位处的内能。
故答案为：热传递；内能。
3．【解答】解：（1）并联电路总电流等于各支路电流之和，当打开护眼灯之后，又打开了教室中的多媒体设备，多了一个支路电流，而其他支路电流不变，故教室电路中的总电流变大。
（2）由图可知，电路中电流的方向是由b到a，因为自由电子定向移动的方向与电流方向相反，所以电路中的LED发光时，电子从LED的a引脚流入。
故答案为：变大；a。
4．【解答】解：因为锡属于金属，因此锡是导体，将锡纸条带锡的一端接在电池的正极，另一端接在电池的负极，形成了电源短路，此时电路中迅速产生大量热量使温度达到锡纸的着火点而使之燃烧，这一现象我们可以用焦耳定律来解释，因为相同长度的中间段锡纸，横截面积较小，所以电阻较大；该电路为串联电路，电流处处相同，根据公式Q＝I2Rt知，在电流、通电时间一定时，电阻越大，产生的热量越多。
故答案为：导体；大；等于。
5．【解答】解：（1）由电路图可知，当开关旋至AB时，电热丝和电动机并联，同时工作，电吹风吹热风；
（2）电吹风的热功率P热＝P热风﹣P冷风＝1000W﹣120W＝880W，
吹热风t＝5min＝300s，通过电热丝产生的热量Q＝P热t＝880W×300s＝2.64×105J。
故答案为：AB；2.64×105。
6．【解答】解：由题意可知，电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，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而运动；
电磁弹射器在工作过程中，主要将电能转化为机械能。
故答案为：通电导体在磁场中受力而运动；机械能。
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，有选错的得0分）
7．【解答】解：A、一节新干电池的电压为1.5V，故A不合实际；
B、家用电冰箱工作时电流约为1.5A，故B符合实际；
C、让人感到舒适的环境温度约为25℃，故C不合实际；
D、液晶电视的额定功率约为200W，故D不合实际。
故选：B。
8．【解答】解：A、冰是晶体，在熔化过程中温度不变，持续吸热，因此内能增大，故A正确；
B、水银温度计是根据水银的热胀冷缩原理工作的，故B错误；
C、热量可能从内能大的物体向内能小的物体传递，也可能从内能小的物体向内能大的物体传递，还可能是内能相同的两个物体间进行传递，但两物体间一定要有温度差，故C正确；
D、物体内能的大小跟物体的质量、温度以及状态有关，1kg的0℃的冰与1kg的0℃的水，内能不相同，故D错误。
故选：A。
9．【解答】解：
由题知，任一只手柄刹车时，该手柄上的开关立即断开，电动机停止工作，说明两开关相互影响、不能独立工作，所以两开关应串联接在电路中，根据选项可知D符合题意，ABC不符合题意。
故选：D。
10．【解答】解：A.湿地能较好地调节温度主要是因为水的比热容大，质量相同的水和其他物质相比，在吸收或放出相同热量的情况下，水的温度变化要小些，故A正确，不符合题意；
B.相同的日照下，岸边的沙石烫脚，水中却很凉快，主要是沙石的比热容小，故B错误，符合题意；
C.绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能，故C正确，不符合题意；
D.湿地能调节空气的湿度是因为水分会蒸发，故D正确，不符合题意；
故选：B。
11．【解答】解：A．滑片的位置越靠近A端，滑动变阻器连入电路的阻值越小，由串联分压的特点可知，滑动变阻器两端的电压越小，由可知，电路中的电流越大，即电流表示数越大，所以坐位体前屈成绩越大，测试仪示数越大，用电流表示数表示测试成绩更合理，故A错误；
B．选择的是电流表根据，串联电路电阻规律和欧姆定律可知电流；
可知，电流与滑动变阻器阻值变化值不成正比，所以电表示数与测试成绩不成正比，故B错误；
C．当挡板推动距离为20cm时，滑动变阻器连入电路的有效长度为10cm，由“R2为一根长30cm的均匀电阻丝，阻值跟长度成正比，其最大阻值为30Ω”可知，此时连入电路的阻值为10欧姆，电路中的电流为I0.3A，故C错误；
D．挡板推动距离为10cm时，滑动变阻器连入电路的有效长度为20cm，由“R2为一根长30cm的均匀电阻丝，阻值跟长度成正比，其最大阻值为30Ω”可知，此时连入电路的阻值为20欧姆，电路中的电流为I'0.2A，
电压表的示数为U'＝I'R'2＝0.2A×20Ω＝4V；故D正确。
故选：D。
12．【解答】解：A．漏电保护器不能防止任何家庭触电，当人踩在木凳上，一只手接触火线，另一只手接触零线时人会触电，但此时漏电保护器不能切断电路，不会自动切断电路，故A错误；
B．发现空气开关跳闸时，应先找到跳闸原因，处理好故障后再重新合上，故B错误；
C．使用试电笔辨别零、火线时，不能接触笔身前端金属，可以接触笔尾金属体，故C错误；
D．为了安全，即使电工钳手柄带橡胶套，也不能用其进行带电作业，故D正确。
故选：D。
（多选）13．【解答】解：A、空气开关跳闸，可能是电路的总功率过大引起的，也可能是发生短路引起的，故A错误；
B、电流过大时，图中P的磁性增强，吸引Q向左偏转，弹簧拉起S切断电路，故B正确；
C、将电饭锅接入三孔插座，电饭锅的金属外壳与地线相连，故C正确；
D、图中电磁铁P周围的磁场与条形磁体的磁场相似，故D错误。
故选：BC。
（多选）14．【解答】解：A、实验中通过U形管液面高度差的变化来判定电流通过导体产生的热量的多少，采用的是转换法，故A正确；
B、若探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系，需要控制电流和通电时间相同，而改变电阻大小，而乙装置容器内电阻相同，没有控制变量，故乙装置不能探究电流产生的热量多少与电阻大小的关系，故B错误；
C、电炉通电工作时，电炉丝与导线串联，通过它们的电流相等，而电炉丝的电阻远远大于导线的电阻，所以同时通电时，根据焦耳定律可知，电炉丝产生的热量远远大于导线产生的热量，使得电炉丝热得发红，而与它相连的导线却不热，可见产生这一现象的原因可用甲实验的结论来解释，故C正确；
D、乙装置通电一段时间，c电阻位于干路，d电阻位于支路，通过c的电流大于通过d的电流，两电阻阻值相同，根据焦耳定律，左瓶电阻丝产生的热量多，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：
由题知，三孔插座和USB接口可以独立工作，即两者是并联的，而三孔插座和USB接口由总开关控制，说明开关在干路上，由此按家庭电路连接的要求补画电路如图所示：
16．【解答】解：
已知条形磁体的上端为S极，则下端为N极，地球仪就可以悬浮在空中，受到排斥力的作用，根据同名磁极相互排斥可知，电磁铁的下端为S极，上端为N极，
磁体周围的磁感线从N极出发，回到S极，根据安培定则可知，电流从电磁铁的下端流入，上端流出，所以电源的下端为正极，上端为负极；如图所示：
四、实验探究题（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．【解答】解：（1）组装图甲实验装置时，为保证用酒精灯的外焰加热，应先根据酒精灯火焰高度调整烧杯的位置，再根据烧杯内液面的高度调整温度计的位置。
（2）由图乙可知，温度计的分度值为1℃，从零摄氏度往上读，故图乙的读数是96℃。
（3）烧杯上加盖的目的是防止热散失，缩短加热时间。
（4）水沸腾时是发生在水内部及表面的剧烈汽化现象，所以底部产生的气泡越往上越大，故（a）是水沸腾时的现象。
故答案为：（1）烧杯；（2）96；（3）防止热散失，缩短加热时间；（4）（a）。
18．【解答】解：（1）根据电路图，按照电流流过元件的顺序，将滑动变阻器按照“一上一下”连接原则串联在电路中，如下图所示：
（2）用伏安法测电阻的实验原理为欧姆定律的推导式；
（3）为保护电路安全，开关闭合前，滑动变阻器接入电路中的阻值要最大，滑动变阻器接入电路中的是左下接线1.53V，电流表选用小量程，分度值为0.02A，读数为0.3A，则待测电阻的阻值为R5Ω；
（5）应多次改变滑片P的位置，读出多组数据进行计算，这么做的目的是多次测量，求平均值，减小误差；
（6）如图丁，当滑片在最左端时，此时电路中只有Rx工作，则有电源电压U＝I1Rx ①
为了能测出不同状态的电流，故需要将滑片在最右端，测出电流I2，滑动变阻器的阻值最大为R，此时R与Rx串联工作，则电源电压U＝I2（R+Rx） ②
由①②式可得：Rx。
故答案为：（1）
（2）；
（3）右；
（4）5Ω；
（5）多次测量，求平均值，减小误差；
（6）调节滑片位于最右端时；。
19．【解答】解：（1）由于灯泡额定电压为3.8V知电压表选用大量程与小灯泡并联，滑动变阻器接一个上接线柱和一个下接线柱串联在电路中，如下图所示：
；
（2）为了保护电路，连接电路时，开关应处于断开状态；
（3）电流表示数较小，说明电路中的总电阻过大；电压表示数较小，说明滑动变阻器分得的电压太大，因此灯泡不亮，电流表、电压表均有比较小的示数，说明了滑动变阻器接入电路的阻值过大；
电压表测灯泡电压，灯泡正常发光时，电压表示数为2.5V。
电压表选择0～0.6A量程，每一个大格代表0.2A，每一个小格代表0.02A，电流为0.32A，
P＝UI＝2.5V×0.32A＝0.8W。
（4）灯在不同电压下的功率不同，故不需要多次测量求平均值；
图中灯泡的电阻是变化的，而电流与电压和电阻两个因素有关，在“探究通过定值电阻的电流与电压的关系”的实验时，不能控制电阻不变，故不能完成此实验。
故答案为：（1）见解答图；（2）断开；（3）滑动变阻器接入电路的阻值过大；2.5；0.32；0.8；（4）灯在不同电压下的功率不同；不能。
五、综合应用题（本题共2小题，第20题8分，第21题9分，共17分）
20．【解答】解：（1）牛奶锅工作时，将电能转化为内能，即这款牛奶锅是利用电流的热效应工作的；
根据P＝UI可得，在保温时，电路中的电流I保0.1A；
（2）牛奶吸收的热量Q吸＝cmΔt＝2.5×103J/（kg ℃）×0.4kg×（60℃﹣20℃）＝4×104J，
根据η可得，加热过程中，牛奶锅消耗的电能W5×104J，
加热所需要的时间t500s；
（3）根据η可得，天然气完全燃烧需要放出的热量Q放8×104J，
根据Q放＝Vq可得，所需天然气的体积V2×10﹣3m3。
21．【解答】解：（1）指示灯L标有“2V，0.2A”字样，要使指示灯L正常工作，则电路中的电流为0.2A，灯泡的电阻为；
L和R0串联，总电压是220V，则R0两端的电压为U0＝U﹣UL＝220V﹣2V＝218V；
根据欧姆定律得到；
（2）把空气炸锅单独接入家庭电路中正常工作3min，电能表上标有600r/kW h的字样，其转盘刚好转了30转，消耗的电能为；
空气炸锅的电功率为；
（3）当控制电流I′＝30mA时，衔铁被弹起，停止加热，此时电路中的总电阻为；
所以热敏电阻的阻值为R2＝R﹣R3＝150Ω﹣90Ω＝60Ω，查图乙可知：此时设定的加热温度为200℃。