河南省鹤壁市2024-2025学年九年级（上）期末物理试卷（含解析）

2024-2025学年河南省鹤壁市九年级（上）期末物理试卷
一、填空题（每空1分，共14分）
1．第26届哈尔滨冰雪大世界于12月21日正式开园，吸引了众多游客前来打卡，如图是游客体验“泼水成冰”的游戏（如图所示）。这个游戏需要滚烫的开水在极寒环境中才能成功。用开水而不用冷水是因为开水更容易　 　（物态变化）成大量的水蒸气；水蒸气在极寒环境下　 　（物态变化）成小冰晶，此过程需要　 　热量。
2．如图是加热烤肠的情景，增加烤肠内能的方法是　 　；为了让烤肠不致被烤焦且均匀受热，店主将烤肠放在石子上烤而不直接放在铁锅内烤，是因为石头的比热容比铁　 　。
3．如图所示，北京时间2024年10月22日8时10分，我国在太原卫星发射中心使用长征六号运载火箭，成功将天平三号卫星发射升空，火箭发射利用液氢做燃料是因为氢的　 　大；燃烧一段时间后，剩下的液氢的热值　 　。（选填“变大”“变小”或“不变”）
4．如图是科技馆的静电“章鱼”实验，两把尼龙草分别与不同的物质摩擦后靠近时，发现它们友好地“握手”，说明与“章鱼”摩擦的两种物质的原子核　 　不同，尼龙草出现“章鱼”形状是因为尼龙草带了　 　电荷。
如图甲电路中电源电压保持不变，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～15V，R1的阻值变化范围为0～20Ω，R2为定值电阻。闭合开关，滑片P在某两点间移动时电流与电压表示数的变化关系图像如图乙。R2＝　 　Ω；在保证电路安全的情况下，电压表的最大示数与最小示数之差是　 　V。
6．某型号电饭煲有加热和保温功能，如图甲所示为其内部电路原理图，当开关S接触点1时，该电饭煲处于　 　（选填“保温”或“加热”）状态，如图乙是该电饭煲工作时电功率与时间的关系图象，则图中阴影部分面积表示的物理量是　 　，其大小为　 　。
二、选择题（每题2分，共16分，7～12为单项选择题，13～14为双项选择题）
7．中华诗词蕴藏着丰富的物理知识，下列诗词中的物态变化解释正确的是（　　）
A．“羌管悠悠霜满地”—霜的形成是凝华
B．“已是悬崖百丈冰”—冰的形成是熔化
C．“露似真珠月似弓”—露的形成是凝固
D．“天接云涛连晓雾”—雾的形成是汽化
8．摩擦焊接是指两个物体表面相互接触摩擦，接触面受热熔化，结合成整体，下列实例中，在改变物体内能的方式上与摩擦焊接相同的是（　　）
A．铁锤敲打铁钉变热 B．太阳下晒被子
C．用热水袋取暖 D．用冷水冷却热鸡蛋
9．酸辣粉是黄森同学喜欢的美食，下列说法正确的是（　　）
A．加热过程中，锅中水的内能不变
B．煮酸辣粉是通过做功的方式增加酸辣粉的内能
C．闻到酸辣粉鲜美的味道，是因为分子永不停息地做无规则的运动
D．汤汁喝起来烫嘴，主要原因是滚烫的汤汁含有较多的热量
10．如图所示，汽油机处于工作过程中的某个冲程，转速是1200r/min。下列有关说法正确的是（　　）
A．此冲程是压缩冲程
B．此冲程能量转化是机械能转化为内能
C．增加汽油机的工作时间，能提高它的效率
D．若该汽油机飞轮的转速为1200r/min，则在1s内汽油机对外做了10次功
11．小强同学放学回家后，打开电灯，电灯正常工作，接着启动电热水壶烧水时，发现电热水壶不工作，电灯随之熄灭，在开关S闭合的情况下，用验电笔测得接入电热水壶的三孔插座左右孔均发光，如图所示。他对故障作了下列四种判断，其中正确的是（　　）
A．零线上ac间断路
B．入户零线断路
C．保险丝烧断了
D．电热水壶所在支路bc间短路
12．如图甲是洛洛设计的智能温度计的电路图，可用电表示数反映温度高低。其中热敏电阻Rt的电阻随温度变化的图像如图乙所示，R0为定值电阻。下列说法正确的是（　　）
A．温度升高时电压表示数变大
B．温度升高时电压表示数变小
C．温度降低时电流表示数变大
D．温度降低时电流表示数不变
（多选）13．如图是探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面的高度的变化反映密闭空气温度的变化，下列说法正确的是（　　）
A．该实验装置是为了探究电流产生的热量与电流的关系
B．将左边容器中的电阻丝换成10Ω的电阻丝后，就可探究电流产生的热量与电阻的关系
C．该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来反应电阻丝放出热量的多少的
D．通电一段时间后，左侧U形管中液面的高度差比右侧的大
（多选）14．学校科技小组设计了一个室内天然气泄漏检测仪，原理如图所示，电源两端电压保持不变，电阻R1、R2中的一个是定值电阻，另一个是检测天然气的电阻（气敏电阻），其阻值随天然气浓度增大而减小，当电压表示数大于某一值U时，就会触发报警。下列判断正确的是（　　）
A．R1为气敏电阻
B．室内有天然气泄漏时，电压表示数变小
C．室内有天然气泄漏时，电路消耗的电功率变大
D．若换用电压更大的电源，触发报警浓度将变低
三、作图题（每题2分，共4分）
15．如图所示，为一身高测量仪的电路图，请在“定值电阻”、“A”或“V”中选两个填入框中，要求：在保证电路安全的前提下，被测人身高越高时电表的示数增大。
16．图甲为某款三孔插座。在符合安全用电原则下，请在图乙中用笔画线代替导线将插座接入家庭电路中。
四、实验题（17题4分，18题7分，19题8分，共19分）
17．利用如图甲的装置探究水沸腾时温度变化的特点。
（1）除温度计外，还需要的测量工具是　 　。
（2）按照实验规范要求，调整铁圈B，确定其高度时，　 　（选填“需要”或“不需要”）点燃酒精灯。
（3）实验中某时刻温度计的示数如图甲所示，此时水温是　 　℃。
（4）图乙为某小组绘制的温度—时间图像，分析图像可知水沸腾时温度变化的特点：　 　。
18．如图1是探究“比较不同物质吸热的情况”的实验装置。
（1）实验中应量取　 　相等的甲、乙两种液体，为了完成该实验，除了图1中所示的器材外，还需要增加的测量工具有停表和　 　。
（2）甲、乙液体吸收热量的多少可通过　 　来反映（选填“温度计示数”或“加热时间”）。
（3）为了比较甲、乙液体的吸热本领，小明提出两种比较方案：
①让两者升高相同的温度比较加热时间；
②让两者加热相同时间比较升高的温度。
在两种液体都不沸腾的前提下，你认为可行的方案是　 　（选填“①”“②”或“①和②”）。
（4）从图2中可以看出，　 　液体的温度升高得较快，　 　液体的比热容较大。
（5）如果要在甲、乙两种液体中选择一种液体做为冷却剂，你认为　 　（选填“甲”或“乙”）液体较为合理。
19．图甲是“测量小灯泡的电功率”的实验电路，电源电压为3V且保持不变，小灯泡L的额定电压为2.5V。
（1）小明将实物连接成如图甲所示电路，经查，其中有一条连线错误，请在错误的连线上画“×”并用笔画线代替导线画出正确的连线；
（2）闭合开关S，观察到小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，移动滑动变阻器的滑片P，电流表的示数有变化，则电路的故障可能是；　 　（填选项符号）
A．灯泡短路
B．灯泡断路
C．滑动变阻器短路
D．滑动变阻器断路
（3）排除故障后，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，多次实验并将数据和现象记录在如下表格中。当灯正常发光时，电流表的读数如图乙所示。分析表中信息，回答下列问题：
实验序号 电压U/V 电流I/A 灯泡的亮度 电功率P/W
1 0.5 0.16 不亮 0.08
2 1.0 0.20 暗 0.20
3 2.5 正常亮
4 2.8 0.32 很亮 0.896
①第1次实验中，小灯泡L不亮的原因可能是　 　；
②小灯泡L正常发光时的电流为　 　A，额定功率为　 　W；
③分析数据还发现，通过小灯泡L的电流与其两端的电压不成正比，其原因可能是　 　；
（4）完成上述实验后，小明设计了如图丙所示电路，来测量另一只小灯泡正常发光时的电阻（已知灯泡的额定电压为U0），R0是阻值已知的定值电阻；
①连接好电路，闭合开关S，将开关S1拨到触点　 　（选填“a”或“b”），移动滑片，使电压表的示数为小灯泡的额定电压U0；
②保持滑片的位置不动，再将开关S1，拨到另一触点，电压表的示数为U2；
③小灯泡正常发光时的电阻表达式R＝　 　（用字母U2、U0、R0表示）。
五、综合应用题（21题8分，21题9分，共17分）
20．如图是一款远程无人驾驶清扫车，自动驾驶时使用雷达传感器，以及激光测距器来了解周围的交通状况，该款车以10m/s的速度在一段平直的公路上匀速行驶5min，消耗汽油0.3kg。已知，清扫车行驶过程中的牵引力为1380N，汽油的热值为4.6×107J/kg。求：
（1）0.3kg汽油完全燃烧放出的热量；
（2）在此过程中清扫车发动机的效率是多少？
（3）假设此过程中，汽油完全燃烧，除了做有用功外，其余能量全部用来加热水。在不考虑其他热损失的情况下，可使初温为20℃，质量92kg的水升高到多少℃？[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
图甲是小明家中电能表参数，图乙是家中仅有一个正在工作的养生壶，中温挡功率为550W，高温挡功率为1100W，其中低温挡功率由于磨损已模糊不清，图丙是养生壶的简化电路，其中R1、R2是发热电阻。求：
（1）开关S1闭合，S2接触点B时，是　 　挡；
（2）求电阻R1的阻值以及低温挡功率；
（3）若该壶在高温挡正常工作2min，消耗的电能为多少？电能表的指示灯闪烁多少次？
2024-2025学年河南省鹤壁市九年级（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 A A C D B B
一、填空题（每空1分，共14分）
1．【答案】汽化；凝华；放出
【解答】解：开水的温度高，更容易汽化，会产生大量的水蒸气；水蒸气在极寒环境下会形成小冰晶，属于凝华现象，凝华放热。
2．【答案】热传递；大
【解答】解：加热烤肠是通过热传递的方式改变烤肠的内能的；
由题意可知，利用这种石头来制熟烤肠，这主要是利用了石头的比热容比铁的比热容大，在同样吸热的情况下，其温度升高比较慢，且散热比较均匀的特点。
3．【答案】热值；不变
【解答】解：火箭发射利用液氢做燃料是因为氢的热值大，和质量相同的其它燃料相比，完全燃烧时可以放出更多热量。
热值是燃料的一种特性，与质量无关，燃烧一段时间后，剩下的液氢的热值不变。
4．【答案】束缚电子的本领；同种
【解答】解：两把尼龙草分别与不同的物质摩擦后靠近时，发现它们友好地“握手”，说明两把尼龙草分别与不同的物质摩擦后带有异种电荷相互吸引，因此两种物质的原子核束缚电子的本领是不同的；尼龙草出现“章鱼”形状是因为尼龙草带了同种电荷而互相排斥。
5．【答案】5；1.2
【解答】解：由图甲可知闭合开关，两电阻串联接入电路，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测通过电路的电流，
由图乙可知，当电压表示数为7.0V时，电流为0.4A，串联电路总电压等于各部分电压之和，则电源电压U为U＝U1+U2＝U1+I1R2＝7.0V+0.4A×R2，
当电压表示数为6.5V时，电流为0.5A，则电源电压U为
U＝U1'+U2'＝U1'+I2R2＝6.5V+0.5A×R2，
电源电压不变，则U＝7.0V+0.4A×R2＝6.5V+0.5A×R2，解得R2＝5Ω，U＝9V；
当滑动变阻器阻值增大时，电路中电流减小，由欧姆定律可知，定值电阻两端电压变小，由于电源电压不变，则滑动变阻器两端电压变大，所以当滑动变阻器阻值最大时，即为20Ω时，电压表示数最大，此时电路中的电流为，
此时滑动变阻器两端的电压，即电压表最大示数为Umax＝IR1＝0.36A×20Ω＝7.2V，
当滑动变阻器阻值减小时，电路中电流增大，由欧姆定律可知，定值电阻两端电压变大，由于电源电压不变，则滑动变阻器两端电压变小，所以当电路中电流最大时，电压表示数最小，由于电流表量程为0～0.6A，所以电路中电路最大为0.6A，此时定值电阻两端电源为U2＝ImaxR2＝0.6A×5Ω＝3V，
此时滑动变阻器两端电压，即电压表最小示数为Umin＝U﹣U2＝9V﹣3V＝6V，
则电压表的最大示数与最小示数之差是ΔU＝Umax﹣Umin＝7.2V﹣6V＝1.2V。
6．【答案】加热；电功；4.8×105J
【解答】解：由甲可知，开关S接触点1时，只有R1连入电路中，S接触点2时，两电阻串联，
电源电压一定，由P可知开关接触点1时，电路的电阻较小，功率较大，所以此时电饭煲处于加热状态；
由乙图像知，横坐标表示工作时间，纵坐标表示电饭煲的电功率，阴影部分面积S＝Pt＝W，即：阴影部分表示的是电饭煲消耗的电功；
由图知，P加热＝0.8kW，加热时间t加热＝10minh，
所以W加热＝P加热t加热＝0.8kWhkW h＝4.8×105J。
二、选择题（每题2分，共16分，7-12为单项选择题，13-14为双项选择题）
7．【答案】A
【解答】解：A．霜是空气中的水蒸气凝华成的小冰晶，故A正确，符合题意；
B．冰是由水凝固而形成的，故B错误，不符合题意；
C．露是空气中的水蒸气液化形成的小水珠，故C错误，不符合题意；
D．雾是空气中的水蒸气液化形成的小水珠，故D错误，不符合题意。
8．【答案】A
【解答】解：摩擦焊接时，物体克服摩擦力做功，将机械能转化为内能，是通过做功的方式来改变物体内能。
A．铁锤敲打铁钉变热，是通过做功的方式来改变物体内能，故A符合题意；
B．太阳下晒被子，被子从阳光中吸收热量，是通过热传递的方式来改变物体内能，故B不符合题意；
C．用热水袋取暖，人从热水袋中吸热，是通过热传递的方式来改变物体内能，故C不符合题意；
D．用冷水冷却热鸡蛋，鸡蛋向冷水放热，是通过热传递的方式来改变物体内能，故D不符合题意。
9．【答案】C
【解答】解：A、加热过程中，水吸收热量，内能增加，故A错误；
B、煮酸辣粉是通过热传递的方式改变物体的内能，故B错误；
C、闻到酸辣粉鲜美的味道，属于扩散现象，是因为分子永不停息地做无规则的运动，故C正确；
D、汤汁喝起来烫嘴，因为滚烫的汤汁温度比较高，热量是过程量，不能说含有，故D错误。
10．【答案】D
【解答】解：如图所示，汽油机的进气门与排气门都关闭，活塞向下运动，火花塞点火，汽油机处于做功冲程，是内能转化为机械能，因为汽油机每个工作循环曲轴转2周，活塞上下往复2次，做功1次，若转速是1200r/min，则1s内汽油机对外做功10次；增加汽油机的工作时间，只能增加输出机械能，但不能提高它的利用率即效率。故ABC错误，D正确；
11．【答案】B
【解答】解：打开电灯，电灯正常工作，接着启动电热水壶烧水时，发现电热水壶不工作，电灯随之熄灭，说明电路出现了断路，在开关S闭合的情况下，用验电笔测得接入电热水壶的三孔插座左右孔均发光，说明左孔通过灯泡与火线相通，因而是零线a点之前出现了断路，可能是入户零线断路。
12．【答案】B
【解答】解：AB．由图甲可知，Rt与R0串联，电压表测Rt两端电压。由图乙可知，热敏电阻Rt随着温度的升高而降低，当温度升高时，Rt阻值减小，由串联电路电压特点可知，电压表示数变小；电路中总电阻减小，由欧姆定律可知，电路中电流增大，电流表示数增大，故A错误，B正确；
CD．同理可知，当温度降低时，Rt阻值增大，由串联电路的分压规律可知，电压表示数增大；此时电路中的总电阻增大，由欧姆定律可知，电路中的电流变小，电流表示数减小，故CD错误。
（多选）13．【答案】AD
【解答】解：AD．装置中一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联，根据串联电路的电流特点可知，右边两个电阻的总电流和左边电阻的电流相等，即I右＝I左，两个5Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点知I右＝I1+I2，两电阻的阻值相等，则支路中电流相等，即I1＝I2，所以右边容器中通过电阻的电流是左侧通过电流的一半，即是研究电流产生的热量与电流的关系；由Q＝I2Rt可知，左边容器中的电阻产生的热量多，温度升得较快；因此通电一段时间后，左侧U形管中液面的高度差更大，故AD正确；
B．将左边容器中的电阻丝换成10Ω的电阻丝后，左右容器中的电阻和电流都不同，没有控制好变量，所以不能探究电流产生的热量与电阻的关系，故B错误；
C．该实验装置是利用U形管中空气的热胀冷缩来反映电阻丝产生热量的多少，虽然产生热量的多少不能直接观察，但可以通过U形管液面高度差的变化来反映，故C错误。
（多选）14．【答案】CD
【解答】解：AB．如图所示，电阻R1、R2串联接入电路中，当室内有天然气泄漏时，天然气浓度增大，气敏电阻的阻值随天然气浓度的增大而减少，根据串联电路的分压规律可知，R1两端电压变大，气敏电阻两端电压变小，电压表示数大于某一值时，就会触发报警，R2是气敏电阻，故A、B错误；
C．室内有天然气泄漏时，天然气浓度增大，R2的阻值减小，电路中电流增大，电源电压不变，由P＝UI可知，电路中消耗的电功率变大，故C正确；
D．若换用电压更大的电源，因触发报警时的电压不变，气敏电阻的电压变大，则气敏电阻的阻值变大，故触发报警浓度将变低，故D正确。
三、作图题（每题2分，共4分）
15．【答案】
【解答】解：由图可知，左侧结构相当于一个滑动变阻器，当人的身高越高时，接入电路的阻值越大；而中间的方框与左侧部分并联，可选择电压表，这样可测量其两端的电压，且根据串联分压规律，被测人身高越高时电压表的示数越大；下方的框内应该接入定值电阻，这样在滑片滑到最下端时，定值电阻避免电路短路，起到保护作用。
16．【答案】
【解答】解：家庭电路中，开关应连接在火线和插座之间，三孔插座的左孔接零线，右孔接火线，上孔接地线。
四、实验题（17题4分，18题7分，19题8分，共19分）
17．【答案】秒表（或其它计时工具） 需要 93℃ 水沸腾时，温度保持不变
【解答】解：（1）实验过程中，要记录的物理量是温度和时间，相应的测量工具是温度计和秒表，图甲显示，已有温度计，故还需要秒表（或其它计时工具）；
（2）为了利用酒精灯的外焰加热，组装实验装置时，需要点燃酒精灯，观察火焰的外焰与铁圈的位置来调整铁圈B的高度；
（3）由图甲可知，温度计的分度值为1℃，示数为93℃；
（4）由图像可知，水沸腾时，温度保持不变。
18．【答案】（1）质量；天平；（2）加热时间；（3）①和②；（4）甲；乙；（5）乙
【解答】解：（1）根据比较吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同，故实验中应量取质量相等的甲、乙两液体，根据转换法，通过加热时间的长短来比较吸热多少，故为了完成该实验，除了图1中所示的器材外，还需要增加的测量工具有天平和秒表。
（2）甲、乙液体吸收热量的多少可以通过加热时间来反映；
（3）根据比较吸热能力的方法，在两种液体都不沸腾的前提下，你认为可行的方案是①和②；
（4）从图2中可以看出，加热2分钟（吸热相同），甲升高的温度为100℃﹣20℃＝80℃
乙升高的温度为60℃﹣20℃＝40℃
从图2中可以看出，甲液体的温度升高得较快，乙液体的比热容较大；
（5）如果要在甲、乙两种液体中选择一种液体做冷却剂，乙更合适。
19．【答案】（1）；（2）A；（3）灯泡实际功率很小；0.3；0.75；灯泡的阻值随温度的变化而变化；（4）a；
【解答】解：（1）测量小灯泡的电功率时，电流表应串联在电路中，电压表与灯泡并联，如图所示：
（2）闭合开关S，观察到小灯泡不亮，电流表有示数，则电路不可能断路，电压表无示数，因此与电压表并联的灯泡短路。故选：A。
（3）由表中数据可知，灯泡两端的电压过小，灯泡实际功率很小，因此灯泡不发光。
由表中数据可知，当灯泡两端电压为额定电压2.5V时，此时的电流如图乙所示，电流表选用0～0.6A量程，分度值为0.02A，读数为0.3A，则灯泡的额定功率为P额＝U额I额＝2.5V×0.3A＝0.75W，分析表中数据可知，，，，由上述计算可知，小灯泡L的电流与其两端的电压不成正比。又因为电阻与导体的长度、材料、横截面积、温度有关，而随着电压、电流的增加，灯泡的实际功率增加，灯泡变亮，温度升高。故其原因可能是灯泡的阻值随温度的变化而变化。
（4）连接好电路，闭合开关S，将开关S1拔到触点a点，电压表与小灯泡并联，移动滑片，当电压表的示数为小灯泡的额定电压U0时，小灯泡正常发光；保持滑片的位置不动，再将开关S1拨到b触点，电压表测量的是灯泡与定值电阻两端的总电压，读出电压表的示数U2；此时R0两端的电压U2﹣U0，此时为串联电路，则电路中的电流为,
小灯泡正常发光时的电阻表达式
五、综合应用题（21题8分，21题9分，共17分）
20．【答案】（1）0.3kg汽油完全燃烧放出的热量为1.38×107J；
（2）在此过程中清扫车发动机的效率是30%；
（3）在不考虑其他热损失的情况下，可使初温为20℃，质量92kg的水升高到45℃。
【解答】解：（1）0.3kg汽油完全燃烧放出的热量为Q放＝qm油＝4.6×107J/kg×0.3kg＝1.38×107J；
（2）在此过程中清扫车发动机做的机械功为W＝Fs＝Fvt＝1380N×10m/s×5×60s＝4.14×106J，
在此过程中清扫车发动机的效率为η100%100%＝30%；
（3）假设此过程中，汽油完全燃烧，除了做有用功外，其余能量全部用来加热水，水吸收的热量为
Q吸＝Q放﹣W＝1.38×107J﹣4.14×106J＝9.66×106J，
根据Q吸＝cm（t﹣t0）可知，水升高到的温度为
。
21．【答案】（1）高温挡；
（2）电阻R1的阻值为88Ω；低温挡功率为275W；
（3）若该壶在高温挡正常工作2min，消耗的电能为1.32×105J，电能表的指示灯闪烁110次。
【解答】解：（1）开关S1闭合，S2接触点B时，R1、R2并联，根据并联电路的电阻特点可知，电路中的电阻最小，电源电压一定，由可知，电路的电功率最大，养生壶处于高温挡；
（2）开关S1断开，S2接触点A时，R1、R2串联，根据串联电路的电阻特点可知，电路中的电阻最大，电路的电功率最小，养生壶处于低温挡；
开关S1闭合，S2接触点A时，R2短路，R1单独工作，处于中温挡；
由可知，电阻R1的阻值；
高温挡时R2的电功率P2＝P高﹣P1＝1100W﹣550W＝550W，
由于R1、R2的电功率相等，则R1、R2电阻相等，即R1＝R2＝88Ω，
低温挡时，R1、R2串联，由串联电路的特点可知，此时电路的总电阻R总＝R1+R2＝88Ω+88Ω＝176Ω，
则低温挡的电功率；
（3）该壶在高温挡正常工作2min，消耗的电能W＝P高t＝1100×10﹣3kWkW h＝1.32×105J，
图甲中3000imp/kW h表示电路中用电器每消耗1kW h电能，电能表的指示灯闪烁3000次，
则电能表的指示灯闪烁nkW h×3000imp/kW h＝110imp。