河南省周口市商水县2024-2025学年九年级（上）期末物理试卷（含解析）

2024-2025学年河南省周口市商水县九年级（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．物理学的每一次重大发现，都为人类的文明和发展做出了杰出的贡献。　 　通过实验证明了电流周围存在磁场，将电学和磁学联系起来。我国宋代学者　 　最早提出指南针所指的方向“常微偏东，不全南也”。
2．如图所示是小丽在手工社团活动中利用热熔枪制作手工塑料花的过程。她先将塑料胶棒放入热熔枪内加热一段时间，塑料胶棒温度持续上升且逐渐变软变稀，然后将胶水挤出涂在需要粘贴的地方，将花瓣粘在一起。此过程中，塑料胶棒需要先　 　后　 　，（前两空均填物态变化名称）塑料胶棒是　 　（选填“晶体”或“非晶体”）。
如图甲是家用的空气开关，当通过它的电流过大时，它会自动“跳闸”从而切断电路。其主要部件是电磁铁，电磁铁的工作原理是利用了电流的　 　效应。图乙为家庭电路中的电能表，当只有一台空调接入电路中正常工作1min时，电能表转盘转了60转，经计算可知该空调的电功率为　 　W，则该电路中允许再接入用电器的最大电功率是　 　kW。
4．如图为单缸四冲程汽油机，此冲程是通过　 　的方式改变了汽缸内物质的内能，若汽油机的转速为3000r/min，则1s内汽油机经过了　 　次该冲程。
5．如图是定值电阻R和小灯泡L两端电压和其通过电流的U-I关系图像。现将该电阻和小灯泡串联接入电路中，其中小灯泡消耗的电功率为1W，则电源电压为　 　V，该电路工作1min消耗的电能为　 　J。
6．如图所示，在光滑水平面上，把闭合金属框竖直固定在木质小车上，让小车以某一速度进入一个垂直纸面均匀分布的磁场区域。在闭合金属框右端进入磁场区域过程中，小车速度的大小发生改变，请写出发生该现象的两个电磁学原理。
（1）　 　。
（2）　 　。
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．下列说法正确的是（　　）
A．电暖炉通过热传递的方式改变房间空气的温度
B．在太阳的照射下，干泥土比湿泥土升温慢
C．橡胶棒与毛皮摩擦过程中创造了电荷
D．柴油机做功冲程中火花塞打火使燃料燃烧推动活塞对外做功
8．自动体外除颤器（简称AED）可以诊断特定的心律失常，并且给予电击除颤，从而来抢救心脏骤停患者，在“黄金四分钟”内使用可有效防止患者猝死。其使用方法如下：将AED的两个电极片贴于患者正确部位，仪器将自动分析患者的心律，此过程不要触碰患者，避免干扰分析。如果AED判断需要电击，会进行充电并提醒周围人远离患者，之后自动放电进行除颤。除颤完成后，应立即对患者进行心肺复苏。下列有关分析正确的是（　　）
A．AED与患者之间是并联的
B．给AED充电时，AED相当于一个电源
C．电击时患者体内没有电流通过
D．人体是导体，若有人接触患者会影响抢救效果并可能造成伤害
9．如图所示，电源电压不变，闭合开关S1、S2，两个电流表都有示数，下列判断正确的是（　　）
A．电流表A2测量通过灯L2的电流
B．若灯L1短路，灯L2仍能正常工作
C．若灯L2的灯丝断开，电流表A1、A2有示数且相等
D．仅闭合S1，灯L1发光、电流表A2有示数
10．取口香糖锡纸，剪成如图甲所示形状，其中AB和CD段等长。戴好防护手套，将锡纸条（带锡的一面）两端连接电池正、负极，发现锡纸条很快冒烟着火，如图乙。下列分析正确的是（　　）
A．AB段的电阻小于CD段的电阻
B．AB段两端的电压等于CD段两端的电压
C．AB段消耗的电功率比CD段的小
D．通电相同时间，AB段比CD段产生的热量多
11．如图所示实验装置中，和动圈式话筒的工作原理相同的是（　　）
A． B．
C． D．
12．“生命宝贵，安全第一”是同学们应具有的安全意识。下列做法中符合安全用电原则的是（　　）
A．从进户开始要按“电能表→保险装置→总开关”的顺序安装
B．油烟机使用时，其金属外壳必须接地
C．使用测电笔时，手不能接触笔上的任何金属部分
D．当遇到有人触电，应立即用手将他拉离带电体
（多选）13．如图为某办公室电路图，灯L1在正常工作，灯L2未工作。在三孔插座上刚插上烧水壶（开关未闭合）的插头时，灯L1突然停止工作，拔出烧水壶插头，用测电笔测三孔和双孔插座左右两孔，氖管都发光，发现电路有一处断开。下列分析正确的是（　　）
A．一定是火线上的保险丝熔断了
B．断开S1、S2，再用测电笔检测三孔插座左右两孔，氖管都发光
C．只闭合S2，再用测电笔检测双孔插座左右两孔，氖管都发光
D．只闭合S2，用测电笔检测开关S1两个接线柱，氖管都发光
（多选）14．如图甲所示的电路，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器R2的滑片P从右端滑到左端的过程中，R1、R2的I-U关系图像如图乙所示。则下列判断正确的是（　　）

A．电源电压为18V，R1的阻值为20Ω
B．R2接入电路的阻值范围为0～20Ω
C．当R1的电功率为3.2W时，R21min消耗的电能为240J
D．当R2的阻值为20Ω时，此时R2的电功率最小，为4.05W
三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分）
15．如图所示，小磁针静止在地球赤道正上方，请标出此时小磁针的N、S极。
16．把电池组、电流表，电压表三个元件的符号填入图所示的电路中，使得电路接通后，电流方向如图中箭头I所示，且移动滑动变阻器的滑片P，使小灯泡L变亮时，电压表的示数变小。
四、实验探究题（本题共3小题，第17题4分，第18题6分，第19题9分，共19分）
17．如图甲是某小组进行“观察水的沸腾”实验的装置。
（1）在组装图甲实验器材时，应按照　 　（选填“自上而下”或“自下而上”）的顺序进行；纸板的作用是　 　。
（2）该小组同学画出了实验中不同时刻的气泡情况，则图乙中　 　（选填“A”或“B”）是水沸腾时的气泡变化情况。
（3）撒走酒精灯后，烧杯中的水仍可沸腾一小段时间的原因是：　 　。
18．用如图（a）所示的装置探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”，相同烧瓶内装满煤油。
（1）烧瓶中装入的煤油是　 　（选填“导体”或“绝缘体”），实验中通过温度计的示数变化表示电流产生热量的多少，这里运用了　 　（填物理研究方法）。
（2）为达到实验目的，选用的两电阻丝R1与R2的阻值应　 　（选填“相等”或“不相等”），通过R1的电流　 　（选填“大于”“小于”或“等于”）通过R2的电流。
（3）通电一段时间后，乙烧瓶中温度计示数增大更多，说明　 　。
（4）用图（b）的装置，进一步探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”，经多次实验测量，收集实验数据，绘制了烧瓶中玻璃管内液面上升的高度h与电流I的关系图像，如图（c）所示。根据焦耳定律可知，图（c）中能正确反映h-I关系的是　 　。
19．小宋同学在“测量小灯泡电阻”的实验中，用到以下器材：额定电压为2.5V的待测小灯泡、滑动变阻器R（30Ω，0.5A）、电流表、电压表、三节新干电池、开关、导线若干。
（1）请用笔画线代替导线将图甲的实物电路补充完整（要求：滑片向右移动时小灯泡变亮）。
（2）小宋同学连接好最后一根导线，小灯泡直接发光，电流表、电压表均有示数，原因是　 　。
（3）移动滑动变阻器的滑片，改变小灯泡两端的电压，观察到电流表的示数如图乙所示，为　 　A。
小宋同学根据实验中获得的数据绘制出小灯泡I﹣U图像如图丙所示，当小灯泡正常发光时，小灯泡的电阻为　 　Ω。
（4）完成上述实验后，小宋同学又设计了一种测量小灯泡正常发光时电阻的方案，如图丁所示，R0是限值已知的定值电阻，请完成下列操作：
①连接好电路，闭合开关S，将开关S1拨到触点　 　（选填“A”或“B”），移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为小灯泡的额定电压U1；
②断开开关S，　 　，然后闭合开关S，读出电压表的示数U2；
③用U1、U2、R0表示小灯泡正常发光时的电阻，则R＝　 　。
（5）小宋同学发现，用测量小灯泡电阻的电路还可以测量小灯泡的　 　。
（6）完成上述实验后，小宋同学又找来5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的电阻各一个，不改变滑动变阻器的规格和电源电压，来完成探究“电流与电阻的关系”的实验，电流表（0~0.6A），电压表（0~3V）；要完成这四次实验，应控制电压表示数的范围为　 　。
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．如图所示，这是我国自行研制的大型水陆两栖飞机。在某次水上高速滑行测试中，飞机的总质量为100t，在水面匀速直线滑行10min，受到的阻力是重力的310倍，消耗航空煤油937.5L，飞机发动机的功率恒为2.25×107W。（航空煤油的密度为0.8×103kg/m3，热值为4×107J/kg，g取10N/kg）求：
（1）消耗的航空煤油完全燃烧放出的热量。
（2）飞机在滑行过程中的速度。
（3）飞机发动机的效率。
21．图甲是一款恒温箱的内部原理电路图。工作电压为220V，电热丝R0的阻值为44Ω；控制电路的电源电压为8V，电磁继电器线圈的电阻R1＝10Ω，滑动变阻器（调温电阻）R2的最大阻值为130Ω；热敏电阻R3的阻值随温度T变化的关系如图乙所示。R0和R3均置于恒温箱中，闭合开关S，当电磁继电器线圈中电流达到50mA时，电磁继电器的衔铁会把弹簧片吸到左边，右边工作电路断电，停止加热。
（1）由图乙可知，热敏电阻R3的阻值随温度的升高而　 　（选填“增大”或“减小”）；长时间工作时控制电路电源电压会降低，为了保持原来的温度，滑动变阻器的滑片应向　 　（选填“左”或“右”）移动。
（2）求加热时R0的电功率。
（3）当最高控温设置在60℃时，求滑动变阻器接入电路的阻值。
（4）若该恒温箱的加热效率为80%，求利用该恒温箱把1kg的牛奶从20℃加热到60℃所需要的时间。[忽略R3通电发热对恒温箱的影响，牛奶的比热容为2.5×103J/（kg?℃），结果精确到1s]
2024-2025学年河南省周口市商水县九年级（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
A
D
C
D
C
B
1．【解答】解：奥斯特通过实验证明了电流周围存在磁场，将电学和磁学联系起来。我国宋代学者沈括最早提出指南针所指的方向“常微偏东，不全南也”。
故答案为：奥斯特；沈括。
2．【解答】解：将塑料胶棒放入热熔枪内加热一段时间，塑料胶棒逐渐变软变稀，是固态变为液态，属于熔化过程；胶水由液态变为固态，属于凝固的过程；塑料是常见的非晶体。
故答案为：熔化；凝固；非晶体。
3．【解答】解：电磁铁的工作原理是利用了电流的磁效应；
电能表的转盘转60转消耗的电能W=60r3000r/(kW?h)=0.02kW?h，
根据W＝Pt可知该空调的电功率P空=Wt=0.02kW?h160h=1.2kW＝1200W；
由参数可知，电能表正常工作时的电压为220V，平时工作允许通过的最大电流为20A，
电路中允许接入用电器的最大总功率P大＝UI＝220V×20A＝4400W；
该电路中允许再接入用电器的最大电功率P0＝P﹣P空＝4400W﹣1200W＝3000W＝3kW；
故答案为：磁；1200；3。
4．【解答】解：（1）这一过程是四冲程内燃机的压缩冲程，此过程是通过做功的方式改变了物体的内能；
（2）由题意可知，某单缸四冲程汽油机，其曲轴转速为3000r/min＝50r/s，即每秒钟转50圈，经过了100次冲程，25次该冲程。
故答案为：做功；25。
【解答】解：由图可知，小灯泡的电流是0.5A，对应的电压是2V，小灯泡的电功率P＝UI＝2V×
0.5A＝1W，符合题意，串联电路各处的电流相等，通过电阻的电流是0.5A，由图像可知电阻两端的电压是2.5V，电源电压U＝2V+2.5V＝4.5V，该电路工作1min消耗的电能W＝UIt＝4.5V×0.5A×60s＝135J。
故答案为：4.5；135。
6．【解答】解：线框进入磁场过程，切割磁感线，会产生感应电流；产生感应电流后线框成了通电导体，通电导体在磁场中会受到力的作用。
故答案为：（1）线框进入磁场过程，切割磁感线，会产生感应电流；（2）通电导体在磁场中受力的作用。
二、选择题
7．【解答】解：A、电暖炉通过热传递的方式改变房间空气的温度，故A正确；
B、在太阳的照射下，干泥土比湿泥土升温快，故B错误；
C、橡胶棒与毛皮摩擦过程中转移了电荷，故C错误；
D、柴油机做功冲程中火花塞打火使燃料燃烧推动活塞对外做功，故D错误。
故选：A。
8．【解答】解：A.AED与患者之间是串联的，故A错误；
B.给AED充电时，AED要消耗电能，相当于一个用电器，故B错误；
C.电击时患者体内有电流通过，故C错误；
D.人体是导体，若有人接触患者会影响抢救效果并可能造成伤害，故D正确；
故选：D。
9．【解答】解：A、由图可知，两个灯泡并联，电流表A1测量干路中的电流，电流表A2测量通过L1的电流，故A错误；
B、若灯L1短路，电源被短路，L2不发光，故B错误；
C、若灯L2的灯丝断开，电流表A1、A2和L1串联，电流表A1、A2有示数且相等，故C正确；
D、开关S2在干路中，开关S1控制灯泡L1，仅闭合S1，电路是断路，灯泡L1不发光，电流表A2没有示数，故D错误。
故选：C。
10．【解答】解：AB、由图甲可知，AB段比CD段更细，而长度和材料相同，根据导体电阻的影响因素可知，AB段的电阻值比CD段的电阻值大，
AB和CD段锡纸串联电路中，由于串联电路中的电流处处相等，所以通过AB和CD段的电流相等，
根据欧姆定律可知，AB段两端电压比CD段两端电压大，故AB错误；
根据P＝UI知AB段消耗的电功率比CD段的大，故C错误；
D、根据焦耳定律Q＝I2Rt可知，通电相同时间，AB段产生热量比CD段产生热量多，故D正确。
故选：D。
11．【解答】解：当人对着动圈式话筒说话时，它会产生随人的声音变化而变化的电流，即：闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时能够产生感应电流，其工作原理是电磁感应现象。
A、此装置有电源，通电后，磁场中的金属棒会受力运动，说明通电导线在磁场中受力的作用，故A不符合题意；
B、此图是奥斯特实验，即说明了通电导线周围存在着磁场，故B不符合题意；
C、此图中没有电源，当ab做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流，即电磁感应现象，故C符合题意；
D、图中是验电器，验电器的原理是同种电荷相互排斥，故D不符合题意。
故选：C。
12．【解答】解：
A、在家庭电路中，通常从进户开始要按“电能表→总开关→保险装置”的顺序安装，故A错误；
B、有金属外壳的家用电器，金属外壳必须接地，否则一旦金属外壳带电，会发生触电事故，故B正确；
C、使用试电笔辨别火线时，一定要用手接触笔尾金属体，否则容易造成误判，认为带电体不带电是十分危险的，故C错误；
D、发现有人触电时应立即切断电源或用绝缘物体将电线挑开，用手拉开触电的人会使施救者也触电，故D错误。
故选：B。
（多选）13．【解答】解：A、一定是零线上的保险丝熔断了，故A错误；
B、并联电路的各个支路互不影响，断开S1、S2，三孔插座的左孔与火线断开，用测电笔检测三孔插座左孔时，氖管不发光，右孔直接与火线相连，氖管发光，所以B选项错误；
C、只闭合S2，灯L2未工作，相当于导线，所以左孔通过灯L2与火线相连能使氖管发光；双孔插座右孔直接与火线相连，也能使氖管发光，所以C选项正确；
D、只闭合S2，灯L2未工作，相当于导线，开关S1的下面接线柱通过灯泡L2与火线相连，氖管发光，上面接线柱与火线相连，氖管发光，所以D选项正确。
故选：CD。
（多选）14．【解答】解：A.电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器R2的滑片P从右端滑到左端的过程中，电路中电流变大，V1的示数变大，当滑动变阻器R2的滑片P滑到最左端时，电流最大为V1的示数为电源电压，从图乙知，到电流最大时，对应的V1的示数为18V，
由图像乙可知，当R1两端电压为4V时，电流中的电流I0＝0.2A，
所以电阻R1=U0I0=4V0.2A=20Ω，故A正确；
B.由图乙可知，滑动变阻器R2接入的最大电阻R2大=U2大I2=14V0.2A=70Ω，
滑动变阻器R2接入的最小电阻为零，所以R2接入电阻的范围是：0～70Ω；故B错误；
C.由图乙可知，当电路中的电流I＝0.4A时，R1两端的电压U1＝8V，此时R1的功率P1＝I1U1＝0.4A×8V＝3.2W，此时R2两端的电压U2＝U﹣U1＝18V﹣8V＝10V，
R21min消耗的电能W2＝UIt＝0.4A×10V×60s＝240J，
故C正确；
D.由图乙可知，R2接入的最小电阻为零，所以R2的最小功率为零，故D错误。故选：AC。
三、作图题
15．【解答】解：地磁的北极在地理的南极附近，根据异名磁极相互吸引，所以小磁针指向北方（即地磁的南极）的为N极，指向南方（即地磁的北极）的是小磁针的S极，如图所示：
16．【解答】解：
因滑动变阻器能改变灯泡的亮度，所以滑动变阻器和灯泡应串联；
灯泡变亮时，说明通过灯泡的电流变大，由U＝IR可知灯泡两端电压变大，而题中要求电压表示数变小，说明电压表和滑动变阻器并联，则电压表填在中间的虚线框内；
电流表和滑动变阻器串联，应填在最右端的虚线框内；而电源应在最左端的虚线框内，且上端为负极、下端为正极，这样才满足电流方向如图所示；如下图所示：
。
四、实验探究题
17．【解答】解：（1）加热时要使用酒精灯的外焰加热，因此首先摆放酒精灯，先安装下面的，因此应按照自下而上的顺序安装；
烧杯上加盖纸板，可减少热量散失、缩短加热时间；
（2）沸腾前水中气泡自下而上由大到小变化，沸腾时水中气泡自下而上由小到大变化，因此A是水沸腾时的情况；
（3）水沸腾的条件：持续吸热、温度不变，撒走酒精灯后，烧杯中的水仍可沸腾说明：石棉网的温度高于水的沸点，水仍能从石棉网吸收热量。
故答案为：（1）自下而上；减少热量散失、缩短加热时间；
（2）A；
（3）石棉网的温度高于水的沸点，水仍能从石棉网吸收热量。
18．【解答】解：（1）烧瓶中装入的煤油是绝缘体；
根据实验中通过温度计的示数变化表示电流产生热量的多少，运用了转换法；
（2）由图知，R与R1并联后再与R2串联，研究电流通过导体产生的热量与电流的关系，要控制电阻和通电时间相同，所以，为达到实验目的，选用的两电阻丝R1与R2的阻值应相等；
根据并联电路电流的规律可知，通过R1的电流小于通过R2的电流；
（3）通电一段时间后，乙烧瓶中玻璃管内液面上升的高度较大，说明电阻丝R2产生的热量多，说明电阻和通电时间一定时，通过导体的电流越大，电流产生的热量越多；
（4）根据焦耳定律可知，Q＝I2Rt﹣﹣﹣﹣﹣①，Rt常数，且Rt＞0，故由数学知识①式为Q关于I的抛物线，且开口向上，而产生的热量越多，玻璃管内液面上升的高度h越高，故图（c）中能正确反映h-I关系的是A。
故答案为：（1）绝缘体；转换法；（2）相等；小于； （3）电阻和通电时间一定时，通过导体的电流越大，电流产生的热量越多；（4）A。
19．【解答】解：（1）滑动变阻器滑片向右移动式，灯泡变亮，电路中电流变小，滑动变阻器接入的电阻变小，可知滑动变阻器右下接线柱接入电路，连接方式如下；
（2）连接电路时，要断开开关，小宋连接完最后一根导线后，小灯泡直接发光，电流表、电压表均有示数，说明连接电路时，没有断开开关；
（3）由图甲可知电流表所选量程是0~0.6A，分度值是0.02A，电流表的示数是0.2A；
由图丙知，小灯泡正常发光时的电流I＝0.2A，此时的电阻RL=U额I=2.5V0.2A=12.5Ω；
（4）①测量小灯泡正常发光时的电阻，首先要时小灯泡两端电压等于额定电压U1，故闭合开关S，将S1拨到触电A，移动滑片使灯泡正常发光，即灯泡两端的电压为额定电压U1；
②断开开关S，将开关S1拨至B，闭合开关S，测量出此时测出小灯泡L和已知电阻R0的总电压U2；
③由串联电路分压规律得U1U2?U1=R灯R0，R灯=U1U?U1R0；
（5）此时由电功率P=U2R可以测量小灯的额定功率；
（6）由图甲可知，电源电压U＝4.5V，当R4＝20Ω，滑动变阻器接入最大电阻时定值电阻两端的电压U小，由串联电路中电压的分配规律得U小U?U小=R4R滑大，U小4.5V?U小=20Ω30Ω，解得：U小＝1.8V，
电压表设定的最大值U大＝I大R1＝0.5A×5Ω＝2.5V，
故电压表的设定值的范围是：1.8V~2.5V。
故答案为：（1）见解答；（2）连接电路时，没有断开开关；（3）0.2A；12.5；（4）①A；②将开关S1拨到触点B；③U1U2?U1R0；（5）额定功率；（6）1.8V~2.5V。
五、综合应用题
20．【解答】解：（1）航空煤油的质量m＝ρV＝0.8×103kg/m3×937.5×10﹣3m3＝750kg，
航空煤油完全燃烧放出的热量Q放＝mq＝750kg×4×107J/kg＝3×1010J；
（2）飞机处于平衡状态，所受的牵引力F＝f=310G＝0.3mg＝0.3×100×1000kg×10N/kg＝300000N，
根据P＝Fv可知飞机在滑行过程中的速度v=PF=2.25×107W300000N=75m/s；
（3）滑行10min牵引力做功W＝Pt＝2.25×107W×10×60s＝1.35×1010J；
发动机的效率η=WQ放=1.35×1010J3×1010J=45%。
21．【解答】解：（1）由图乙可知，热敏电阻R3的阻值随温度的升高而减小；
长时间工作时控制电路电源电压会降低，为了保持原来的温度，应让总电阻变小，滑动变阻器的滑片应向右移动。
（2）由图甲可知，加热时，工作电路中只有R0工作，则此时R0的电功率P0=U2R0=(220V)244Ω=1210W；
（3）当继电器线圈中电流达到50mA，继电器的衔铁会把弹簧片吸到左边，右边工作电路断电，停止加热，由I=UR可得，此时控制电路的总电阻R总=U′I=8V50×10?3A=160Ω，
由图乙可知，当最高控温设置在60℃且停止加热时，热敏电阻R3的阻值为90Ω，滑动变阻器接入控制电路中的阻值R2＝R总﹣R1﹣R3＝160Ω﹣10Ω﹣90Ω＝60Ω；
（4）牛奶吸收的热量Q吸＝cm（t﹣t0）＝2.5×103J/（kg?℃）×1kg×（60℃﹣20℃）＝1×105J；
由η=Q吸W可得，恒温箱消耗的电能W=Q吸η=1×105J80%=1.25×105J，
由P=Wt可得，恒温箱的加热时间t=WP0=1.25×105J1100W≈114s。