江苏省南通市海门区2024-2025学年九年级上学期期末物理试卷

这是一份江苏省南通市海门区2024-2025学年九年级上学期期末物理试卷，共24页。试卷主要包含了单选题，填空题，作图题，实验探究题，计算题，综合题等内容，欢迎下载使用。
1.下列设备是利用电流的热效应这一原理制作而成的是( )
A. 电暖气B. 电视机C. 电风扇D. 电话机
2.如图所示的简单机械中，使用时能省距离的是( )
A. B.
C. D.
3.下列关于内能、温度、热量说法正确的是( )
A. 物体温度升高，一定吸收了热量B. 温度高的物体，含有的热量多
C. 物体温度升高，内能一定增加D. 0∘C的冰的内能为零
4.家庭电路中，下列情形可能引起熔丝熔断的是( )
A. 插座的零线火线接反B. 两只白炽灯串联连接
C. 电器金属外壳未接地D. 同时使用大功率电器
5.如图所示，为家用插线板示意图。图中A线接入家庭电路中，B线接台灯，C线接取暖器，两个用电器均正常工作时，A、B、C三处的电流分别为IA、IB、IC。则它们的大小关系正确的是( )
A. IA=IBB. IC=IA+IBC. IB=ICD. IA=IB+IC
6.如图是小雯交作业的情景，下列过程中小雯对作业本做功的是( )
A. 抱着作业本停在教室门口
B. 抱着作业本沿水平走廊行走
C. 将作业本从一楼抱到三楼
D. 作业本不慎滑落，下落一段距离
7.如图所示，在“比较两个灯泡亮暗”、探究“影响电流热效应的因素”的活动中，下列说法错误的是( )
A. 甲图中灯泡的亮暗反映相同时间内电流做功多少
B. 乙图只能探究电流热效应与电阻的关系
C. 甲图不可以多次实验寻找普遍规律
D. 乙图中温度计示数的变化反映电热的多少
8.上世纪人类制成了世界上第一盏用海浪发电的航标灯。它的气室示意图如图所示，其工作原理是利用海浪上下起伏将空气吸入气室，推入工作室后再压缩，然后推动涡轮机带动发电机发电。下列说法错误的是( )
A. 当海水下降时，类似于汽油机的吸气冲程
B. 当海水上升时，类似于汽油机的压缩冲程
C. 推动涡轮气流，类似于手摇发电机的外力
D. 整个工作原理，和四冲程汽油机完全一样
9.我国跳水队被称之为梦之队，在世界各类跳水比赛中取得了辉煌成绩。如图是世界冠军陈芋汐在某次训练中的跳水简化图，四个点是每隔0.5s拍摄到陈芋汐所在位置。请你估算一下她从最高点跳到水面的功率约为( )
A. 100WB. 200WC. 2000WD. 4000W
10.如图甲所示的电路，电源电压保持不变，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，使其从最右端向左滑动到a点时，灯泡电流达到最大值，此时灯泡的实际功率为8W，在图乙中绘制出电流表与两电压表示数关系的图像，结合以上信息下列说法正确的是( )
A. 变阻器的最大阻值为40ΩB. 电源电压为20V
C. a点时变阻器阻值为5ΩD. 电路中最小总功率为6W
二、填空题：本大题共3小题，共10分。
11.小明按人类对磁的认识历程，对“电磁转换”一章知识进行梳理，请填写图中对应序号位置的内容：
(1)______；(2)______；(3)______。
12.近期海门某花园餐厅的蒸气石锅鱼吸引了不少顾客，高温的水蒸气加热不仅烹煮速度快，而且能使食材味道更鲜美。[c食材=4×103J/(kg⋅∘C),q燃气=4×107J/m3]
(1)石锅鱼是通过______的方式使食物内能增加，将一锅5 kg、20∘C的食材，加热到100∘C，吸收的热量是______J(食材包括锅内所有水、鱼、调料等)。
(2)若食材吸收的热量由燃烧燃气提供，则至少要消耗______m3的燃气。(不计热量损失)
13.小明注意观察了空调和冰箱的铭牌：
(1)空调制冷“能效比”是指空调制冷量与制冷时消耗的电功率之比。小明家需要一台制冷量为4800W的空调，若选“能效比”为3.2的空调，则该空调制冷消耗的电功率为______ W。
(2)家用电冰箱是间歇性工作的。某种电冰箱铭牌的参数如表所示，电冰箱在标定耗电量下正常工作时，一天实际工作______ h，若电冰箱每次从启动到停止工作的时间都为10min，每消耗1kW⋅h电能，电能表指示灯闪烁1500次，则该电冰箱每天启动______次，每工作一次电能表指示灯闪烁______次。
三、作图题：本大题共3小题，共6分。
14.如图，在杠杆中画出其受到的阻力及能使其保持平衡的最小动力F的示意图。
15.请在图中用笔画线代替导线将电灯和开关、插座分别接入电路。
16.如图，标出通电螺线管周围的磁感线方向及电源的正极。
四、实验探究题：本大题共5小题，共31分。
17.如图所示是某同学“探究杠杆的平衡条件”的实验装置。
(1)杠杆放在支架上后，在图甲所示位置静止，这时的杠杆处于______(填“平衡”或“非平衡”)状态，为了将杠杆调至水平位置平衡，他应将左端平衡螺母向______端调节。
(2)图乙中，在水平位置平衡的杠杆A处挂两个钩码，则在B处需挂______个钩码时，杠杆才能继续保持在水平位置平衡；实验中每次都要调节杠杆在水平位置平衡，这样做的主要目的是便于直接测量______。
(3)保持杠杆水平位置平衡，将图丙中的弹簧测力计由竖直位置缓慢向右转动至虚线位置，弹簧测力计示数将______(填“变大”“变小”或“不变”)。
18.图甲是跨学科实践小组用压敏电阻R1设计的一种“自动限重器”，压敏电阻R1的阻值随压力F变化的关系如图乙。当货架承受的压力达到限定值，电磁继电器会自动控制货物装载机停止向货架上摆放物品。已知控制电路的电源电压U=6V，定值电阻R2=60Ω(货架自重和线圈电阻都忽略不计)。
(1)当货架上不放物品时，R1=______Ω，此时线圈中的电流为______ A。
(2)当线圈中的电流达30mA时衔铁被吸下，则货架能承受的最大压力______ N；为了调节货架能承受的最大压力，可调整控制电路的电源电压，若需要控制货架能承受的最大压力为800N，则替换的电源电压为______ V，若不更换电源，可将R2换成最大阻值至少为______Ω的滑动变阻器。
19.小名和小华在研究“物体的重力势能与高度有什么关系”时，做了如下实验：
第一步，小名让一个沾有水的篮球从1m高处由静止释放，留在水泥地面上的形状如图a。
第二步，再分别从1.4m、1.8m高处由静止分别释放，留在水泥地面上的形状如图b、c。
根据实验过程，回答下列问题：
(1)该实验中，小名是用______来反映重力势能的大小；
(2)对比三次实验可以得到的结论是：______；
(3)从能量角度看，篮球下落并在地面上留下印迹的过程中，经历了篮球的重力势能先转化为______能，再转化为______能的过程。
(4)细心的小华观察到，在做“从1.4m、1.8m高处由静止分别释放”的实验中，原先篮球中沾的水变少了，他觉得根据刚才收集的信息得出结论的有误。你支持小华的说法吗？______(选填“支持”或“不支持”)，理由是______。
20.探究小组用如下器材：4V和6V两挡可调的恒压电源、R1(10Ω3A)和R2(50Ω2A)两种规格的滑动变阻器、电阻箱R(0∼9999Ω)，完成下列实验。
(1)“探究电流与电阻关系”的实验中：
①图甲中有一根线连接错误，请在这根线上打“×”，并在图中改正；
②改正电路后，闭合开关，发现电流表无示数，电压表有示数，原因可能是______；
③排除故障，正确连接电路后就闭合开关，电压表显示1V，电流表显示0.1A，改变R接入电路的阻值，并将滑片调至合适位置记录数据a。重复实验又测得三组数据b、c、d，如图乙，分析可知记录______点的数据时，滑片的位置最靠近 B端，此时滑动变阻器接入电路中的阻值是______Ω；
(2)小组又设计了如图丙的电路(6V挡恒压电源、变阻器R2)测量未知电阻Rx。
①正确连接电路后，小明先将开关S拨至“1”，调节变阻器的滑片至某一位置，此时电压表的示数如图丁所示，读数为U1=______ V。
②再将开关S拨至“2”，当电阻箱的阻值调至R=128Ω时，电压表的示数恰为U1，则待测电阻的阻值Rx=______Ω。
③实验中，若将开关拨至“2”时，不小心将滑动变阻器的滑片向左移动了少许，其他操作正确，则Rx的测量值______(选填“大于”、“小于”或“等于”)真实值。
21.今年夏天，第33届夏季奥林匹克运动会在法国巴黎举办。
全红婵入水时溅起来的水花很小，于是小明和同学想探究物体入水时溅起水花的高度与哪些因素有关，已知物体从距水面相同高度自由下落，达到水面的速度相等。小明和同学们提出如下猜想：
猜想1：与物体的质量有关；
猜想2：与物体的入水速度有关；
猜想3：与物体的入水方向有关；
猜想4：与物体的形状有关；
(1)为了验证上述猜想3是否正确，小明将同一块橡皮泥捏成球形分别从a、b、c三条光滑通道从水面上方相同高度由静止释放(如图乙)，发现溅起水花的高度依次变小，说明猜想3是______的(选填“正确”或“错误”)；橡皮泥在光滑通道下落过程中，动能______(选填“变大”、“不变”或“变小”，下同)，入水以后，橡皮泥的机械能______。
(2)小明将橡皮泥分别捏成球形、锥形、柱形从不同高度自由下落水面，测出溅起水花的高度，进行多次实验。记录的部分数据如上表：
①比较实验序号为______的数据，可研究物体入水时溅起水花的高度与物体形状的关系。
②比较实验序号为2、4、5的数据，可得出的结论是：______。
③比较实验序号为5、6的数据，______(选填“能”或“不能”)验证猜想2是正确的，理由是______。
五、计算题：本大题共2小题，共13分。
22.如图所示的滑轮组下挂一重为45N的物体，现用20N的拉力F在4s内将物体匀速提升2m。求：
(1)此过程中所做的有用功；
(2)滑轮组的机械效率；
(3)当克服摩擦和绳重所做的功为总功的5%，动滑轮的重力。
23.如图所示，电源电压保持不变，灯泡L标有“6V，3W”字样，定值电阻R1=20Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω，电压表量程是0∼3V。当三个开关S1、S2、S3都闭合时，小灯泡正常发光。求：
(1)小灯泡正常发光时的电流；
(2)电源电压；
(3)当只闭合S1，断开S2、S3，该电路10min内至少消耗的电能。
六、综合题：本大题共1小题，共10分。
24.阅读短文，回答问题。
跨学科实践活动——设计节能路灯模拟装置
【实践调查】晓华发现村道的路灯存在不足：(1)采用交流电供电，没有用好可再生能源，如光能、风能。(2)路灯每天定时开启，没有结合实际光照强度来控制路灯。
【实践目标】结合实际问题，晓华和自己嘉年华科技小组的同学一起制定了如下目标：
一是增添风光互补发电蓄电装置，二是采用光控装置控制路灯。
【实践设计】
目标一：同学们设计了如图甲所示的风光互补发电、蓄电装置电路图，选购器材的相应参数如表一所示。
表一
查阅资料获知：最大输出功率是指风速达到最大限制风速时风力发电机的输出功率，风力发电机的输出功率P与风速v的三次方成正比，蓄电池容量是指蓄电池放电电流与放电总时间的乘积，当地太阳最大辐射强度120W/m2。
(1)风力发电机工作时把______能转化为______能，白天， LED灯不工作时，蓄电池相当于______，2盏LED灯应该是______联。
(2)要使太阳能电池的最大输出功率达到36W，太阳能电池板的面积至少要______m2，在仅靠风力发电的情况下，当风速为6m/s时将蓄电池电能由30%充至90%至少所需时间为______ h。
目标二：图乙是同学们设计的控制电路，用它来替代图甲中的开关S。电路中电源两端电压恒定，电阻R1和R2，其中一个是定值电阻，另一个是光敏电阻，查阅资料可知某型号硫化铅光敏电阻的阻值与光照强度E(单位：lx)的关系如表二所示，其中触发和恢复阈值分别为10lx和60lx，当该光敏电阻外界光照低于触发阈值，控制开关两端电压U控升高到某一设定值时控制开关自动闭合，超过恢复阈值就自动断开，达到自动控制照明系统效果。
表二
(3)结合信息和已学知识，下列说法错误的是______。
A.光敏电阻是一种半导体
B.R1为定值电阻，R2为光敏电阻
C.光照强度越弱U接越大
D.定值电阻阻值越大，照明系统工作时间越短
【实践调试】
(4)项目设计完检验中发现，当光照强度分别为15lx和30lx时，定值电阻的阻值两端电压分别为2V和3V；当光照强度达到触发光照强度时，照明系统开始启动，则设定的启动电压U=______ V。
(5)嘉年华科技小组的同学在完善项目的可行性过程中，小华发现设计中还需要考虑LED灯选择，你觉得要考虑问题是：______(说出一种即可)。
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解：A、电暖气工作时将电能转化为内能，是利用电流的热效应来工作的，故A符合题意；
B、电视机工作时主要把电能转化为光能和声能，故B不符合题意；
C、电风扇中的电动机工作时主要把电能转化为机械能，故C不符合题意；
D、电话机工作时主要是用来传递信息的，故D不符合题意。
故选：A。
电热器是利用电流的热效应来工作的设备，工作时将电能转化为内能。
本题考查的是电流的热效应及应用，属于基础性题目。
2.【答案】B
【解析】解：A、核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，省力费距离，故A错误；
B、钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，费力省距离，故B正确；
C、定滑轮属于等臂杠杆，既不省力也不费力，既不省距离也不费距离，故C错误；
D、启瓶器在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，省力费距离，故D错误。
故选：B。
结合图片和生活经验，先判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆。
此题考查的是杠杆的分类，主要包括以下几种：
①省力杠杆，动力臂大于阻力臂；②费力杠杆，动力臂小于阻力臂；③等臂杠杆，动力臂等于阻力臂。
3.【答案】C
【解析】解：
A、一个物体的温度升高，可能是外界对物体做功，也可能是吸收了热量，故A错误；
B、热量是一个过程量，不能用“含有”来修饰，故B错误；
C、物体的质量一定，温度升高，分子无规则运动的速度加快，内能增加，故C正确；
D、0∘C的冰也具有内能，故D错误。
故选：C。
(1)改变物体内能的两种方式：做功和热传递。
(2)热量是一个过程量，不能用“含有”等来修饰。
(3)一个物体温度升高，内能一定增加；
(4)一切物体都具有内能。
正确理解温度、热量与内能的关系。解决问题的诀窍是：物体吸热或温度升高，内能一定增大；但物体的内能增大，不一定是由物体吸热或温度升高引起的。
4.【答案】D
【解析】解：
A、插座的零线火线接反，用电器仍然能工作，不会引起电路中电流过大，不会引起熔丝熔断，故A错；
B、两只白炽灯串联连接，电路中的电流比只接一个灯时的电流还小，不会引起电路中电流过大，不会引起熔丝熔断，故B错；
C、电器金属外壳接地，是为了防止漏电时发生触电事故，电器金属外壳未接地，电器还能工作，不会引起电路中电流过大，不会引起熔丝熔断，故C错；
D、同时使用大功率电器，电路中用电器总功率过大，会引起电路中电流过大，熔丝熔断；故D正确。
故选：D。
引起家庭电路中电流过大的原因有两个，短路或总功率过大。根据给出情况中的现象，进行判断。
本题考查学生对家庭电路中电流过大原因的掌握情况，需要从具体问题入手，分析原因得出是短路问题还是用电器总功率过大。
5.【答案】D
【解析】解：插线板上所接入的用电器之间是并联的，所以A线是插线板的干路，B线和C线是两条支路，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以三处电流关系为：IA=IB+IC，所以AB错误，D正确；
因并联电路中各支路两端电压相等，等于电源电压，所以台灯和取暖器两电压相等，而且取暖器功率比台灯大，由I=PU可知，IB