湖北省武汉市黄陂区2024-2025学年九年级上学期期末物理试卷（解析版）

这是一份湖北省武汉市黄陂区2024-2025学年九年级上学期期末物理试卷（解析版），共15页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
第I卷（选择题共60分）
一、选择题（本题包括12小题，每小题只有一个正确选项，每小题3分，共36分）
1．（3分）如图所示，把干净的玻璃板用吸盘吸住后吊在弹簧测力计的下面，读出弹簧测力计的示数，稍稍用力向上拉玻璃板（玻璃板没有脱离水面），发现弹簧测力计的示数变大。产生这一现象的原因是（ ）
A．玻璃板受到的重力变大
B．水面对玻璃板的支持力变小
C．玻璃板受到的浮力变小
D．玻璃与水接触处的分子间存在引力
【答案】D
【解析】因为玻璃和水接触在一起，并且玻璃分子和水分子间的距离在引力作用的范围内，故向上拉玻璃板时。故选：D。
2．（3分）热现象与我们的生活息息相关，下列对与“热”有关的现象解释正确的是（ ）
A．生物体内水的比例很高，有助于调节生物体自身的温度，是因为水的比热容大
B．手摸冰块时，感觉冰块很冷，是因为手的温度传递给了冰
C．“长征二号F遥十八”运载火箭利用液氢为燃料，是因为液氢的内能大
D．烧瓶内盛少量水，给瓶内打气，当瓶塞跳出时，瓶内有雾，是因为瓶内气体对瓶塞做功，热量减小，温度降低
【答案】A
【解析】A．水的比热容比较大，水的温度变化小，有助于调节生物体自身的温度，故A正确；
B．手摸冰块时，是因为手的温度高于冰的温度，故B错误；
C．发射火箭时常用液态氢作为燃料，燃烧放热的本领强，转化的内能多；
D．当瓶塞跳出时，是因为瓶内气体对瓶塞做功，温度降低。故选：A。
3．（3分）如图所示为单缸四冲程汽油机工作示意图，下列说法正确的是（ ）
A．图甲：吸入汽缸的是空气
B．图乙：气体对活塞做功，是压缩冲程
C．图丙：汽油的内能转化为机械能，为汽油机提供动力
D．图丁：废气带走的能量占比大，是汽油机效率低的一个原因
【答案】D
【解析】A．汽油机在吸气冲程中吸入了汽油和空气的混合物；
B．由图乙可知为压缩冲程，故B错误；
C．图丙为做功冲程，内能再转化为机械能，故C错误；
D．图丁是排气冲程，是汽油机效率低的一个原因。故选：D。
4．（3分）在探究不同物质吸热情况的实验中，实验装置如图甲所示，用同规格的电加热器加热质量相同的水和食用油（不计热量损失）（ ）
A．图乙中，a是水的温度随时间变化图象
B．加热6min，a吸收的热量大于b吸收的热量
C．食用油的比热容是2.1×103J/（kg•℃）
D．停止加热后，食用油每分钟放出的热量与降低的温度之比不变
【答案】D
【解析】AB．根据图知，a升高的温度为：57℃﹣15℃＝42℃
b升高的温度为40℃﹣15℃＝25℃
根据比较吸热能力的方法，b的吸热能力强；故AB错误；
C．加热6分钟（吸热相同）、25℃，在质量和吸热相同的情况下，升高的温度与比热容成反比c＝×4.2×103J/（kg•℃）＝2.6×103J/（kg•℃）故C错误；
D．由Q放＝cmΔt可知，食用油的比热容不变，所以每分钟放出的热量与降低温度之比不变。
故D正确。故选：D。
5．（3分）如图所示，取两个相同的验电器甲和乙，使甲带正电，用带有绝缘柄的金属棒把甲和乙连接起来。在连接的瞬间，下列说法正确的是（ ）
A．正电荷从甲转移到乙B．负电荷从甲转移到乙
C．电流方向从甲到乙D．电流方向从乙到甲
【答案】C
【解析】如图所示，取两个相同的验电器甲和乙，乙不带电。在连接的瞬间，则电流方向从甲到乙，ABD错误。故选：C。
6．（3分）一款智能扫地机器人。当手动闭合触摸按钮开关S1；或对它说“开始打扫”（相当于闭合开关S2）；或设置定时启动（相当于按设定时刻自动闭合开关S3），电动机都能开始工作，扫地机器人进入打扫模式。下列设计电路中符合上述要求的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】A
【解析】根据题意可知：当手动闭合触摸按钮开关S1，或对它说“开始打扫”（相当于闭合语音开关S2），电动机M开始工作，这说明两个开关互不影响，然后与电动机串联，开关S3自动闭合，电铃工作，是并联的。故选：A。
7．（3分）在探究串联电路电压的规律实验中，某同学连接的电路如图，闭合开关后，L1发光、L2不发光，电压表示数为3V。下列说法不正确的是（ ）
A．电压表测量电源两端的电压
B．灯泡L2可能断路
C．灯泡L2可能被短接
D．灯泡L2可能是完好的
【答案】B
【解析】根据电路图可知，两灯泡串联1电源电压；
开关闭合后，若灯泡L2不亮、L8亮，也可能时L2被短路或者电路中电流较小，L2实际功率较小，灯泡不发光；故ACD正确，B错误。
8．（3分）某同学利用如图所示的电路测量小灯泡的电阻，电源电压为3V，小灯泡标有“2.5V”的字样，其中有一次记录的电流表示数是错误的。关于该实验，下列说法正确的是（ ）
A．第3次实验记录的电流表示数是错误的
B．第1次与第5次实验中，滑动变阻器接入电路的阻值比为14：1
C．滑动变阻器的最大阻值一定为25Ω
D．多次实验的目的是求平均值减小误差
【答案】B
【解析】A.小灯泡的电阻随温度的升高而增大，第2次实验中小灯泡的电阻，，
第3次实验中小灯泡的电阻
第4次实验中小灯泡的电阻，
所以第2次实验数据错误，故A错误；
B，第1次实验中滑动变阻器接入的电阻阻值＝，
第5次实验中滑动变阻器接入的电阻阻值R滑6＝＝＝
所以R滑1：R滑5＝＝14：4，故B正确；
C.由B可知滑动变阻器接入的电阻为25Ω，此时滑片不一定在最右边；
D.多次实验的数据是找出小灯泡两端电压增大时，小灯泡电阻变化的规律，求平均值没有意义。故选：B。
9．（3分）小明周末看到自己家的电能表如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．该电能表工作时通过的电流不能超过40A
B．该电能表的额定功率为8800W
C．小明家使用的用电器上周消耗电能89.1kW•h
D．脉冲指示灯闪烁100次，小明家使用的用电器消耗电能2.25×104J
【答案】A
【解析】A．由电能表参数“10（40）A”可知该电能表工作时通过的电流不能超过40A；
B．根据P＝UI可得，此功率不是电能表的额定功率；
C．电能表读数值89.1kW•h，不表示上周消耗的电能；
D．由电能表参数“1600imp/（kW•h）可得＝0.0625kW•h＝8.25×105J，故D错误。故选：A。
10．（3分）铁比铜便宜，但家庭电路中却使用铜导线而不用铁导线。下列分析正确的是（ ）
A．铜导线的电阻比铁导线的电阻小
B．铜导线不发热
C．铜导线的导电性能比铁导线的导电性能强
D．通过铜导线的电流比通过铁导线的电流大
【答案】C
【解析】A．铜导线的电阻不一定比铁导线的电阻小，故A错误；
B．铜导线也有电阻2Rt可知，电流通过铜导线时也产生热量；
C．导体的电阻与它两端的电压和通过导体的电流无关，铜导线比铁导线的导电性能好；
D．通过导体电流的大小与导体的电阻和导体两端的电压有关，因此无法判断通过铜导线的电流和通过铁导线的电流哪个大。故选：C。
11．（3分）如图甲、乙是探究电流产生热量跟哪些因素有关的实验装置。下列说法正确的是（ ）
A．实验中，容器内电阻丝产生的热量最终是通过密闭空气温度的变化来反映的，这种方法叫转换法
B．实验中，电阻丝内能的增大方式和容器中空气内能的增大方式是相同的
C．甲实验中，左、右容器内的电阻丝对调也能完成实验
D．乙实验中，右侧容器外的电阻换为10Ω，实验现象会更明显
【答案】C
【解析】A．实验中，这种方法叫转换法；
B．通电后，将电能转化为内能，而容器中空气内能是通过热传递增 大的；
C．甲实验探究电热与电阻的关系，左，故C正确；
D．乙实验中，则通过左右容器内电阻的电流差值变小，故D错误。故选：C。
12．（3分）如图所示是某同学在做“用滑动变阻器调节灯泡亮度”的实验电路图，电源电压恒为4.5V，电压表量程“0～3V”，滑动变阻器规格“30Ω 1A”，灯泡L标有“2.5V 0.625W”字样（忽略灯丝电阻变化），下列判断正确的是（ ）
A．滑动变阻器的滑片可以滑到阻值最大的位置
B．电流表的示数变化的范围是0.15～0.25A
C．滑动变阻器阻值变化的范围是8～15Ω
D．电路消耗功率的最大值为2.025W
【答案】B
【解析】ABCD．由电路图可知，电压表测滑动变阻器两端的电压。
灯泡正常发光时的电压为2.5V，功率为8.625W，
根据P＝UI可得灯泡正常发光时电路中的电流：I＝IL＝＝＝0.25A，
因为串联电路总电压等于各分电压之和，所以灯泡正常发光时电压表的最小示数为：U滑小＝U﹣UL＝4.7V﹣2.5V＝2V，
因为2V＜3V，没有超出电压表的量程，
因为串联电路中各处的电流相等，且滑动变阻器允许通过的最大电流为4A，灯泡的额定电流为0.25Amax＝IL＝0.25A，
电路的最大电功率：Pmax＝UImax＝8.5V×0.25A＝6.125W，故D错误；
此时滑动变阻器接入电路的电阻最小，最小为：R滑min＝＝＝5Ω；
当电压表的示数最大为3V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大；
灯泡的电阻：RL＝＝＝10Ω，
灯泡两端的电压：UL′＝U﹣U滑max＝4.5V﹣3V＝1.4V，
电路中的最小电流：Imin＝＝＝8.15A，
电流表的示数变化的范围是0.15～0.25A，故B正确；
滑动变阻器接入电路中的最大阻值：R滑max＝＝＝20Ω，
所以滑动变阻器阻值变化的范围是8Ω～20Ω，滑动变阻器的滑片不可以滑到阻值最大的位置。故选：B。
第II卷（非选择题共24分）
二、非选择题（本题包括7小题，共24分）
13．（3分）热干面是武汉最著名的食物之一，被誉为武汉的灵魂小吃。它以面条纤细、色泽黄亮、拌以香油、芝麻酱等配料而闻名。
（1）小吃店的厨师用天然气加热锅内的水，已知天然气的热值为4×107J/m3；则完全燃烧0.02m3的天然气产生的热量为 J。
（2）配有配料的热干面闻起来很香，是因为香油、芝麻酱等配料的分子 。
（3）如图所示，开始吃时，我们会不断搅动热干面；另一方面是让热干面的温度稍降下来一些，这是通过 （选填“做功”或“热传递”）来减小热干面的内能。
【答案】（1）8×105；（2）在不停地做无规则运动；（3）热传递。
【解析】（1）0.02m3天然气完全燃烧产生的热量： Q放＝Vq＝7.02m3×4×103J/m3＝8×102J；
（2）配有配料的热干面闻起来很香，是因为香油；
（3）不断搅动热干面，可以让热干面的温度稍降下来一些。
故答案为：（1）8×105；（2）在不停地做无规则运动；（3）热传递。
14．（3分）2024年4月9日，我省300MW级压缩空气储能电站并网发电。压缩空气储能电站是在用电低谷时，利用多余的电能带动压缩机将空气压缩到储气罐（或盐穴）；在用电高峰时再释放压缩空气，压缩空气通过膨胀机使叶轮转动，从而提升电网调节能力。其单个储能周期可储存150万度电，年发电量达5亿度
（1）超级“绿色充电宝”在用电低谷时将多余的 能转化为空气的 （选填“化学能”、“机械能”或“内能”）储存到盐穴中，在用电高峰时再释放压缩空气发电。
（2）市场上有款充电宝，铭牌上标有“3.8V 20000mA•h”的字样，超级“绿色充电宝”在单个储能周期储存的电能相当于 万个该款充电宝充满电时储存的电能（结果保留整数）。
【答案】（1）电；机械能；（2）1974。
【解析】（1）根据材料内容可知，超级“绿色充电宝”在用电低谷时将多余的电能转化为空气的机械能储存在盐穴中。
（2）充电宝充满电储存的电能：W＝UIt＝3.8V×20000×10﹣5A×1×3600s＝2.736×103J，
一万个充电宝充满电能够储存的电能W′＝1×104×7.736×105J＝2.736×102J
单个储能周期可储存的电能：W总＝150×104kW•h＝5.2×1012J，
则单个储能周期储存的电能相当于充电宝充满电时的个数：
n＝＝≈1974（万）。
故答案为：（1）电；机械能。
15．（3分）某同学采用如图的实验装置来“探究影响导体电阻大小的因素”，实验中用到的甲、乙两根电阻丝的粗细相同。
（1）实验中，电流表的示数是用来反映导体 的大小。
（2）实验发现：乙电阻丝接入电路闭合开关时，电流表的示数较小。说明了导体的电阻与
有关。这一实验结论应用在 （选填字母序号）上。
A.验电器
B.电流表
C.电压表
D.滑动变阻器
【答案】（1）电阻；（2）长度；D。
【解析】（1）通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小，是将比较电阻的大小转换为比较电流表示数的大小。
（2）甲、乙两根电阻丝的材料和横截面积相同，乙电阻丝接入电路闭合开关时，说明了导体的电阻与长度有关，导体长度越长，滑动变阻器的工作原理应用了这一原理。
故答案为：（1）电阻；（2）长度；D。
16．（5分）在“探究并联电路中的电流特点”实验中，图甲是某小组同学设计的电路图。
（1）图乙是小组同学将电流表接在 （选填“A”、“B”或“C”）处的实验电路。闭合开关前，发现电流表的指针偏转如图丙所示，接下来他应该进行的操作是 。
（2）正确操作后，小明闭合开关，观察到灯L1发光，灯L2不发光，电流表的示数为零。若电路只存在一处故障，可能是 （选填字母序号）。
A.灯L1断路
B.灯L1短路
C.灯L2断路
D.灯L2短路
（3）该小组同学换用不同规格的小灯泡进行实验，用电流表多次测A、B、C三处电流，记录实验数据如表。小组设计的记录表格不妥之处为 ；分析实验数据可得：在并联电路中，干路电流与各支路电流的关系是 （用表格中的字母写出关系式）。
【答案】（1）B；调零；（2）C；（3）电流没有单位；IC＝IA+IB。
【解析】（1）电流表与待测电路串联，电流表与L2串联，图乙是小组同学将电流表接在B处的实验电路，发现电流表的指针偏转如图丙所示，接下来他应该进行的操作是调零。
（2）正确操作后，小明闭合开关，观察到灯L1发光，可知干路和L2支路为通路，灯L2不发光，电流表的示数为零，可能是灯L2断路，故选：C；
（3）小组设计的记录表格不妥之处为电流没有单位；分析实验数据可得：在并联电路中，关系是IC＝IA+IB。
故答案为：（1）B；调零；（3）电流没有单位；IC＝IA+IB。
17．（4分）同学们利用如图所示的电路来测量小灯泡的电功率。老师给同学们提供的器材有：电压恒为6V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡，电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个
（1）测量小灯泡电功率的原理是 。
（2）同学们根据连好的电路分别测量了小灯泡在1.2V、2.5V、3.0V三个电压下的电流，并记录在表格中（见表格中的第1、2、3次）。
①根据实验要求，第 次实验数据应最后测量。
②小灯泡的额定功率为 W。
（3）小组同学还测量了一个发光二极管在4V电压下的电功率，实验数据见表格中第4次，根据表格数据可知：在相同时间内 （选填“大于”、“等于”或“小于”）第4次发光二极管消耗的电能。
【答案】（1）P＝UI；（2）3；0.75；（3）大于。
【解析】（1）在测量小灯泡的电功率实验中，用电压表测灯泡两端电压，根据P＝UI求出小灯泡电功率；
（2）①如果先在高于额定电压的情况下进行测量，可能会对小灯泡造成损坏，因此第3次实验数据应最后测量；
②由表中数据可知，当灯泡两端电压为2.6V时，则小灯泡额定功率为：
PL＝ULIL＝2.5V×8.3A＝0.75W；
（3）由表中数据可知，第2次灯泡的实际功率为： P1＝U1I5＝1.2V×7.2A＝0.24W；
第6次发光二极管的实际功率为： P4＝U4I5＝4V×0.02A＝3.08W，
因P1＞P4，在相同时间内，根据W＝Pt可知，大于第4次发光二极管消耗的电能。
18．（6分）某同学利用图甲所示的电路探究电流与电阻的关系。实验中电源电压为4.5V，实验用到的定值电阻分别为5Ω；、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω
（1）该同学接错了一根导线，请你在这根导线上打“×”，并补画出正确的那根导线。
（2）正确改接电路后，该同学将5Ω定值电阻接入电路立即进行实验，闭合开关后，原因可能是 。
（3）问题解决后，该同学移动滑片，当电流表示数如图乙时，记入表格，此时电流表示数为 A，接下来他断开开关，依次换用其它电阻继续实验。在不更改电路连接的情况下
次实验，要使其它几次实验都完成，下列方法可行的是 （填字母序号）。
A.滑动变阻器换用“60Ω 0.5A”
B.将学生电源电压调为2V
【答案】（1）见解析；（2）定值电阻断路；（3）1；AB。
【解析】（1）原电路中，电流表与电压表串联是错误的，电流表串联在电路中
；
（2）电流表指针几乎没有偏转说明电路是断路，电压表指针迅速偏转到满偏刻度外说明电压表测电源电压；
（3）由图甲可知，电流表连接的是小量程，此时电流表的示数为0.3A；
由欧姆定律可得，定值电阻两端的电压不变，UV＝IR＝8.3A×5Ω＝3.5V，探究电流液与电阻的关系时，根据串联分压可得，＝，＝，J解得R＝12.5Ω；
A、滑动变阻器换用“60Ω 5.5A”时，＝，该方法可行；
B、将学生电源电压调为2V时，＝，该方法可行。
19．（10分）图甲是新一代某款电热毯——智能水暖毯。图乙是其储水加热器简化电路图，电热丝R1、R2都置于储水加热器水罐下端。电路接通后，电热丝产生的热会将储水加热器水罐中的水加热到设定温度，当水温达到设定温度时，同时水泵启动，将水罐中的热水推送到毯体中的软管内，最后通过出水管又回到储水加热器中，如此循环确保水暖毯维持在设定的温度。表格中为该款智能水暖毯的部分参数。
（1）刚开始加热时，开关 （填表示开关的字母序号）闭合；水泵启动后，通过水泵的电流是多少？
（2）一次睡前显示屏显示水温为10℃，储水加热器水罐中水的体积为1.6L，设定温度为40℃，求电路接通多长时间后水泵会自动启动？
（3）如果R2＝363Ω，求跳转到“保温挡”后电路的总功率。
【答案】（1）S1、S2、S3；水泵启动后，通过水泵的电流是0.2A；
（2）电路接通504s后水泵会自动启动；
（3）如果R2＝363Ω，求跳转到“保温挡”后电路的总功率为144W。
【解析】（1）当开关S1、S2、S2都闭合时，电路中R2被短路，只有R1接入电路，此时电路的总电阻最小知，总功率最大；
R1的电阻为：R1＝＝＝121Ω；
当开关S1、S3、S3都闭合时，电路中R2被短路，只有R3接入电路，此时电路的总电阻最小知，总功率最大；
R1的电阻为：R6＝＝＝121Ω；
当开关S7、S2闭合，S3断开时，电路中R6与R2串联，此时电路的总电阻最大知，总功率最小，此时S3闭合，水泵启动，R1与R2串联后再与电动机并联；
通过水泵的电流是：I＝＝＝8.2A；
（2）水的体积为：V水＝1.5L＝1.6×10﹣3m3，
水的质量为：m＝ρ水V水＝1.4×103kg/m3×7.6×10﹣3m6＝1.6kg，
水吸收的热量：Q吸＝cm（t4﹣t0）＝4.3×103J/（kg•℃）×1.2kg×（40℃﹣10℃）＝2.016×105J；
电路接通后水泵会自动启动的时间为：t＝＝＝＝504s；
（3）保温时电热丝的功率为：P温＝＝＝100W，
跳转到“保温挡”后电路的总功率为：P总＝P温+PM＝100W+44W＝144W。
答：（1）S1、S8、S3；水泵启动后，通过水泵的电流是0.3A；
（2）电路接通504s后水泵会自动启动；
（3）如果R2＝363Ω，求跳转到“保温挡”后电路的总功率为144W。实验次数
1
2
3
4
5
电压/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
电流/A
0.10
0.12
0.20
0.24
0.28
电阻/Ω
实验次数
1
2
3
4
IA
0.30
0.22
0.24
0.28
IB
0.22
0.28
0.22
0.30
IC
0.52
0.50
0.46
0.58
实验次数
1
2
3
4
小灯泡（或二极管）两端的电压U/V
1.2
2.5
3.0
4.0
通过小灯泡（或二极管）的电流I/A
0.2
0.3
0.32
0.02
小灯泡（或二极管）的电功率P/W
亮度
暗
正常发光
发光强烈
刺眼的强光
产品名称
智能水暖毯
额定电压
220V
加热介质
纯净水
频率
50Hz
调温范围
20～65℃
水泵功率
44W
容量
2L
加热功率
400W
控制方式
触控/遥控
保温功率