精品解析：山东省潍坊市2024-2025学年九年级上学期期末物理试题

2025年1月初中学校期末学业质量自主监测 九年级物理试题 第I卷（选择题共40分） 一、单项选择题（本题有8个小题，共24分。每个小题给出的四个选项中，只有一个是正确的，选对的每小题得3分，多选、不选、错选均不得分） 1. 用细线把干净的玻璃板吊在弹簧测力计下面，读出其示数。先使玻璃板水平接触水面，再稍稍用力向上拉玻璃板（如图），此时弹簧测力计的示数（ ） A. 不变，因为玻璃板所受重力不变 B. 变大，因为玻璃板上下表面所受气压不相等 C. 变小，因为玻璃板受到了浮力的作用 D. 变大，因为玻璃分子与水分子之间有引力 【答案】D 【解析】 【详解】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，故水分子和玻璃分子之间存在相互作用的引力，故向上拉玻璃板时，弹簧测力计的读数将变大。故ABC不符合题意，故D符合题意。 故选D。 2. 在沿海地区，炎热、晴朗的天气里常常出现“海陆风”，当出现如图所示风向时，通常（　　） A. 发生在白天，且陆地温度较高 B. 发生白天，且海水温度较高 C. 发生在夜晚，且陆地温度较高 D. 发生在夜晚，且海水温度较高 【答案】D 【解析】 【详解】水的比热容较大，同样质量的水和沙石，吸收相同的热量（接受相同的太阳辐射能），沙石的温度升高得多，陆面上空空气迅速增温而上升，海面上空的气温相对较冷，冷空气下沉并在近地面流向附近较热的陆面，补充那儿因热空气上升而造成的空缺，形成风。同理，在晚上相同受冷的情况下，陆地的温度低于海洋的温度，从而形成从陆地吹向海洋的风，故这样形成了海陆风。由图可知，风从陆地吹向海洋，则应发生在夜晚，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 3. 4月24日是中国航天日，物理兴趣小组的同学们用饮料瓶自制了火箭模型，如图所示，在瓶子的内侧壁安装了一个遥控电火花发生器，按下按钮会产生电火花。演示时从瓶口喷入雾状酒精并盖上锥形纸筒，按动电火花发生器的按钮，纸筒立即飞出，此过程分析正确的是（　　） A. 瓶口喷入的雾状酒精是气体 B. 电火花放电使酒精燃烧的过程，将电能转化为酒精的化学能 C. 燃气推动纸筒飞出的过程相当于汽油机的压缩冲程 D. 纸筒飞出后瓶内气体的内能减少，温度降低 【答案】D 【解析】 【详解】A．瓶口喷入的雾状酒精是液态酒精，故A错误； B．酒精燃烧时，消耗化学能，产生内能，故是将化学能转化为内能的过程，故B错误； C．燃气推动纸筒飞出去，将内能转化为机械能，内燃机的做功冲程也将内能转化机械能，因此燃气推动纸筒飞出的过程相当于内燃机的做功冲程，故C错误； D．气体对纸筒做功，纸筒飞出，瓶内气体内能减小，温度降低，故D正确。 故选D。 4. 某些金属在温度降到一定值时，其电阻会突然消失，这种现象称为超导现象。如果科学家研制出常温下的超导体，则常温超导体可用来制作（ ） A. 白炽灯灯丝 B. 电风扇线圈 C. 电水壶电热丝 D. 电熨斗电热丝 【答案】B 【解析】 【详解】A．白炽灯是利用电流通过灯丝产生热量，使灯丝达到高温而发光的，这是电流的热效应。若灯丝用超导材料制作，超导材料电阻为零，根据焦耳定律Q=I2Rt，当R=0时，Q = 0，灯丝不会发热，也就不能发光，所以白炽灯不能正常工作，故A不符合题意；  B．电风扇的核心部件是电动机，电动机工作时将电能转化为机械能和内能。当电动机内的线圈用超导材料制作时，电阻R=0，根据焦耳定律Q=I2Rt，线圈不会产生热量，电能就会全部转化为机械能，电动机能正常工作，而且效率更高，故B符合题意；  C．电水壶是利用电流的热效应工作的，将电能转化为内能来加热水。若电热丝用超导材料制作，电阻R=0，根据焦耳定律Q=I2Rt，电热丝不会产生热量，不能将水加热，所以电水壶不能正常工作，故C不符合题意；  D．电熨斗也是利用电流的热效应工作的，若内部的电热丝用超导材料制作，电阻R=0，根据焦耳定律Q=I2Rt，电热丝不会产生热量，不能熨衣服，所以电熨斗不能正常工作，故D不符合题意。 故选B。 5. 在高铁站自动检票闸机口，乘客刷身份证的同时要进行人脸识别。身份识别成功开关S1闭合，指示灯L亮；人脸识别成功S2闭合，闸机门（电动机）自动打开，检票通过。若只有人脸识别成功而身份证识别错误，闸机门不打开。如图所示电路符合以上设计要求的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】A．身份识别成功开关S1闭合，指示灯L亮；人脸识别成功S2闭合，闸机门（电动机）自动打开，检票通过。若只有人脸识别成功而身份证识别错误，即只闭合S2，电路仍为断路，闸机门不打开，故A符合题意； B．电路为串联电路，需要同时闭合两个开关，电路才会接通，故B不符合题意； C．开关S1闭合，灯亮且闸机门打开，故C不符合题意； D．身份识别成功开关S1闭合，闸机门（电动机）自动打开，故D不符合题意。 故选A。 6. 计算机鼠标内装有自动控制传感器，其工作原理电路如图所示。物体M在导轨上左右移动时，可带动与之相连的滑动变阻器滑片P左右移动，通过电压表示数变化可反映出物体M移动的距离。当物体M向左移动时（ ） A. 电流表示数不变，电压表示数不变 B. 电流表示数变大，电压表示数变大 C. 电压表示数和电流表示数的比值变小 D. 电路的总电功率减小 【答案】C 【解析】 【详解】AB. 开关闭合，为定值电阻R的简单电路，电流表测通过R的电流，故电流表示数不变；电压表并联在R的左侧，当物体M向左移动时，电压表并联部分的电阻变小，故电压表示数变小，故AB不符合题意； C．电压表示数和电流表示数的比值是电压表并联部分的电阻，当物体M向左移动时，电压表并联部分的电阻变小，故电压表示数和电流表示数的比值变小，故C符合题意； D．电源电压不变，电路中电流不变，根据P=UI可知，电路的总电功率不变，故D不符合题意。 故选C。 7. 如图是磁悬浮列车工作原理图，磁体镶嵌在T形轨道里，通电时强大的磁力使列车悬浮在轨道上，实现非接触的支撑、导向和运行。关于磁悬浮交通系统，下列说法正确的是（ ） A. 通电的电磁铁能使列车变轻从而悬浮 B. 列车悬浮利用同名磁极相互排斥 C. 列车正常运行时电源上端为正极 D. 车厢线圈通电后周围存在磁感线 【答案】C 【解析】 【详解】A．电磁铁通电后列车自身的重力不会改变，故A错误； B．由题意可知，该磁悬浮列车利用的是电磁力，根据磁极间的作用规律可知，列车悬浮是利用异名磁极相互吸引，故B错误； C．根据安培定则和磁极间的相互作用规律可知，列车正常运行时电源上端为正极，故C正确； D．磁感线不是真实存在的，车厢线圈通电后周围存在磁场，故D错误。 故选C。 8. 在规格相同的甲、乙两容器中分别装有质量为1kg和mkg的纯净水，用相同加热器加热（不计热损失，单位时间吸收热量相等，气压为1标准大气压），得到如图所示的水温与加热时间的关系图像，水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），下列说法正确的是（　　） A. 甲容器中水升温较快，比热容较小 B. 甲容器中水每分钟吸收的热量为8.4×104J C. 乙容器中所装水的质量为2kg D. 加热9min，甲、乙容器中水的末温之比为5：4 【答案】D 【解析】 【详解】A. 由图可知，甲容器中水升温较快，但水的比热容相同，故A错误； B. 由图可知，甲容器中水加热2分钟时升高的温度 Δt＝40℃﹣20℃＝20℃ 2分钟内水吸收的热量 Q吸＝cm甲Δt＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×20℃＝8.4×104J 则甲容器中水每分钟吸收的热量 Q吸1＝Q吸＝×8.4×104J＝4.2×104J 故B错误； C. 由图可知，乙容器中水加热3分钟时升高的温度 Δt＝40℃﹣20℃＝20℃ 则乙容器中水吸收的热量为 Q′吸＝3Q吸1＝3×4.2×104J＝1.26×105J 根据Q吸＝cmΔt可得，水的质量 故C错误； D. 加热9min，两容器中水吸收的热量相等，即 Q″吸＝9Q吸1＝9×4.2×104J＝3.78×105J 根据Q吸＝cmΔt可得，甲容器中水升高的温度 乙容器中水升高的温度 则甲中水的末温为 t甲=90℃+20℃=110℃ 乙中水的末温为 t乙=60℃+20℃=80℃ 由于在1标准大气压下，水的沸点为100℃，故甲中水的末温为100℃、乙中水的末温为80℃，故 甲、乙容器中水的末温之比为100℃：80℃=5：4，故D正确。 故选D。 二、多项选择题（本题有4个小题，共16分。每个小题给出的四个选项中，至少有两个是正确的，选对的每小题得4分，选对但不全的得2分，选错或不选的得0分） 9. 如图甲所示是国产某品牌的油电混合动力汽车，该车的动力主要来源于汽油机，并配备了第二个动力源电池，这二者结合使用实现节能环保的效果，图乙该汽车汽油机某冲程的结构图。下列说法正确的是（ ） A. 汽车使用动力电池行驶时，减少了汽车尾气的排放 B. 如图乙所示的是汽油机的压缩冲程 C. 动力源电池的使用不能提高汽油机的效率 D. 汽油机燃料燃烧时是内能转化成机械能 【答案】AC 【解析】 【详解】A．汽车使用动力电池行驶，没有排放尾气，可以减少尾气排放，故A正确； B．图乙中，两个气门关闭，活塞向下运动，是做功冲程，故B错误； C．动力源电池在使用时，不需要燃烧汽油，对汽油机的效率没有影响，故C符合题意； D．汽油机燃料燃烧时，放出热量，将化学能转化为内能，故D错误。 故选AC 10. 如图所示，电源电压恒为6V，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3V，定值电阻R1的阻值为10Ω，滑动变阻器R2的规格为“20Ω 0.5A”。闭合开关S，在保证电路安全的前提下，移动变阻器R2的滑片P，则（ ） A. 电路的最大总功率为3W B. 电流表示数的变化范围为0.2~0.3A C. 电阻R1的最大功率为0.9W D. 变阻器R2接入电路的最小阻值为2Ω 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由图可知该电路为R1和R2的串联电路，电流表测电路中的电流，电压表测R1两端的电压；已知电流表量程0 ~ 0.6A，R2允许通过的最大电流为 0.5A；电压表的量程为0 ~ 3V，即R1两端的电压最大为：U1大= 3V，由欧姆定律可知通过R1的最大电流为 由上述分析可知，为确保电路安全，因此电路中的最大电流为 则电路消耗的最大功率为 故A不符合题意； B．当滑动变阻器接入电路的阻值最大为R2=20Ω时，电路的总电阻最大为 由欧姆定律可知电路中电流最小为 由上述分析可知电流表示数的变化范围为0.2A ~ 0.3A ，故B符合题意； C．由P=I2R可知电阻R1消耗的最大功率为 故C符合题意； D．由可知当电路中的电流最大时，电路总电阻最小，即滑动变阻器接入电路的阻值最小；已知最大电流I大=0.3A，由欧姆定律可知总电阻最小 由串联电路的电阻特点可知滑动变阻器接入电路的最小阻值为 故 D不符合题意。 故选BC。 11. 如图是某家庭电路的一部分，下列说法正确的是（ ） A. 当插座出现发热冒烟时应立即切断电源 B. 正常情况下，用测电笔接触A点会使氖管发光 C. 为用电安全，应在甲处安装电灯，乙处安装开关 D. 电冰箱连入三孔插座后，电灯与电冰箱是串联 【答案】AB 【解析】 【详解】A．当出现插座发热冒烟时，要及时的切断电源，断绝触电风险后再去维修，故A正确。 B．A点在火线上，用试电笔接触火线会使氖管发光，故B正确； C．为用电安全，开关与电灯串联，开关应接在火线与用电器之间，所以应在甲处安装开关，乙处安装电灯，故C错误； D．家庭电路中各个用电器之间是并联的，因此电冰箱连入三孔插座后，电灯与电冰箱是并联的，故D错误； 故选AB。 12. 每年进入汛期，多地会发生强降雨，导致河流水位上涨。某校科技小组设计了一个监测水位的装置如图甲所示，电路中电源电压保持不变，R0为定值电阻，R滑为竖直放置的最大阻值为40Ω的变阻器，浮子可带动变阻器滑片P上下移动。当电流表的示数达到某一数值时，装置内的水位达到警戒值25cm。变阻器R滑接入电路的阻值R随水位的变化关系如图乙所示，与之对应的电压表与电流表示数变化关系如图丙所示。则（ ） A. 该电路消耗的最小总功率值为0.6W B. 当水位升高时，电压表示数减小 C. 水位达到警戒值时电压表示数为4V D. 水位为20cm时变阻器R滑功率最大 【答案】ACD 【解析】 【详解】闭合开关，两电阻串联接入电路，电压表测R0两端的电压，电流表测通过电路的电流，由图甲可知当水位升高时，滑动变阻器接入电路的电阻变小。 A．当滑动变阻器接入电路的电阻为0时，电路为定值电阻的简单电路，根据欧姆定律可知此时通过电路的电流最大，由丙图可知通过电路的最大电流为0.3A，电压表示数为电源电压，即U=6V，定值电阻为 由图丙可知，电路中最小电流为0.1A，故该电路消耗的最小总功率值为Pmin=UImin=6V×0.1A=0.6W 故A正确； B．由图甲可知当水位升高时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据串联电路分压规律，电阻越大，分压越多，可知，变阻器两端电压减小，电源电压保持不变，根据串联电路电压规律可知，定值电阻两端电压增大，即电压表示数增大，故B错误； C．接入电路的阻值随水位的变化关系如图乙，设电阻与水位之间的关系为kh+b=R，由乙图可知10cm×k+b=40Ω，30cm×k+b=0Ω 两式联立可得k=-2Ω/cm，b=60Ω 则变阻器R滑接入电路的阻值R随水位的变化关系式为 R=-2Ω/cm×h+60Ω 水位达到警戒值25cm时，变阻器R滑接入电路的阻值为 R=-2Ω/cm×25cm+60Ω=10Ω 此时电路中总电阻为 此时电路中电流为 所以电压表示数为 故C正确； D．根据P=UI知，滑动变阻器的功率 当电流为0.15A时，滑动变阻器的功率最大，此时总电阻为 则滑动变阻器电阻为R滑=R'总-R0=40Ω-20Ω=20Ω 代入R=-2Ω/cm×h+60Ω，即20Ω=-2Ω/cm×h+60Ω 可得h=20cm，故D正确。 故选ACD。 第II卷（非选择题共60分） 三、作图题（本题有2个小题，共6分） 13. 如图所示，一条形磁铁放在水平桌面上，另一个带铁芯的螺线管置于条形磁铁右侧。闭合开关，条形磁铁处于静止状态，螺线管下侧的小磁针静止时N极指向左端。请你在通电螺线管上画出导线的绕向和条形磁铁受到的摩擦力示意图。 【答案】 【解析】 【详解】根据小磁针的N极指向可知，通电螺线管的左端为S极，右端为N极，根据安培定则可知，螺线管外侧的电流方向向下，导线的绕向如图所示；由于异名磁极相互吸引，条形磁铁受到螺线管水平向右的吸引力，有向右运动的趋势，则磁铁受到的摩擦力水平向左，如图所示： 14. 如图所示为带USB接口的插座，请把图中元件接入电路，要求开关断开时，插座和USB接口均不能使用；开关闭合时，插座和USB接口可以独立工作。 【答案】 【解析】 【详解】开关断开时，插座和USB接口均不能使用，说明开关控制整个电路；闭合开关，插座和USB接口均可以独立工作，说明插座和USB接口并联在电路中。接线时，插座左端接零线、右端接火线，上端接地线，开关连接火线，如下图所示： 四、实验题（本题有3个小题，共24分） 15. 某实验小组用铁屑和小磁针（黑端为N极）来探究“通电螺线管外部磁场的方向”。 （1）闭合开关，把小磁针放在通电螺线管四周不同的位置，小磁针静止时N极所指方向如图乙所示，则此时通电螺线管的左端为________（选填“N”或“S”）极； （2）断开开关，对调电源正负极后闭合开关，小磁针静止时N极指方向如图丙所示，说明通电螺线管的极性与________有关； （3）有学者认为，地球周围存在磁场，地磁场是由于地球带电自转，形成的环形电流而产生的，根据地磁场的磁极分析推断，图丁中地球的环形电流方向与地球自转方向_________。（选填“相同”或“相反”） 【答案】（1）N （2）电流方向 （3）相反 【解析】 【小问1详解】 闭合开关，把小磁针放在通电螺线管四周不同的位置，小磁针静止时N极所指方向如图乙所示，可知此时通电螺线管的左端为N极。 【小问2详解】 断开开关，对调电源正负极后闭合开关，小磁针静止时N极指方向如图丙所示，极性发生了变化，这说明通电螺线管的极性与电流的方向有关。 【小问3详解】 由地磁场知识可知，地磁北极在地理南极附近，结合安培定则可知，图丙中地球的圆形电流方向与地球自转方向相反。 16. 如图是探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验装置透明容器中密封着初温和质量相等的空气，与之相连的U形管中液面高度如图所示。 （1）图甲装置可探究电流通过导体产生的热量与________之间的关系，通电一段时间后，________（选填“左”或“右”）侧U形管中液面的高度差更大； （2）图乙装置可探究电流通过导体产生的热量与________之间的关系；电阻丝R3的主要作用是使电阻R1和R2中的电流________（选填“相等”或“不相等”）； （3）图乙中，若通电一段时间后发现左侧U形管的液面高度差逐渐变大，但右侧U形管液面高度差不变，经检查是电路故障引起的。则可能的原因是_________。 A. R1电阻丝短路 B. R2电阻丝断路 C. R3电阻丝断路 D. R3电阻丝短路 【答案】（1） ①. 电阻大小 ②. 右 （2） ①. 电流大小 ②. 不相等 （3）BD 【解析】 【小问1详解】 [1]图甲中，两个密封容器内，电阻丝的阻值不等，两个电阻丝串联在电路中，通过的电流相等，所以探究的是电流通过导体产生热量与电阻之间的关系。 [2]据Q=I2Rt知，通电一段时间后，右侧U形管中液面的高度差更大，因为右侧容器中电阻丝的阻值更大。 【小问2详解】 [1]图乙中，两个容器中电阻丝的阻值相等，右侧容器内电阻丝先与容器外的电阻丝并联后，再与左侧容器内电阻丝串联，则通过两个容器内的电阻丝电流不同，探究的是电流通过导体产生热量与电流的关系。 [2]据并联电路的电流特点知，R3与R2并联后再R1串联，则通过R2和R1的电流不同，所以R3的主要作用是使通过电阻R1和R2的电流不相等。 【小问3详解】 通电一段时间，发现左侧U形管液面高度差逐渐变大，说明有电流通过R1，而右侧U形管液面高度差不变，说明无电流通过R2，则可能是R2断路了，或者R3短路了，故BD符合题意，AC不符合题意。 故选BD。 17. 图甲为伏安法测电阻实验的电路，所用器材如下：电压保持不变的电源、电流表、电压表、滑动变阻器、待测电阻（约为）、开关及导线若干。 （1）将实验器材连成如图甲所示的实验电路，闭合开关，将滑动变阻器滑片向右移动，观察到电压表示数不变，电流表示数为零，造成这种现象的原因是其中有一条导线连接错误，请将该导线打上“”号；并用笔画线代替导线把它改到正确的位置上； （2）排除电路故障后，闭合开关，调节滑片，并记录了三组电压表和电流表的数据。其中当电压表示数为时，电流表指针如图乙所示，则待测电阻的阻值为___________保留一位小数； 实验次数 电压 电流 1 2 3 （3）小华同学认为不用电流表也能测量电阻值，他用电阻箱和单刀双掷开关，设计了如图丙所示的电路来测量未知电阻，然后进行了下列操作： ①闭合开关，将单刀双掷开关掷于位置a处，记下电压表的示数U； ②将单刀双掷开关掷于位置b处，调节电阻箱R的旋钮，使电压表的示数为； ③若此时变阻箱连入电路的电阻如图丁所示，则待测电阻的阻值为___________。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 将滑动变阻器滑片向右移动，电压表示数不变，电流表无示数，说明电路断路，电压表测的是电源电压，判断电路中定值待测电阻的接线错误，引起电路断路，正确的连接如下： 【小问2详解】 由图乙知，电流表的量程0~0.6A，分度值为0.02A，电流表的示数是0.28A，由表格数据知，三次实验测量中，对应的阻值分别为，， 待测电阻的阻值 【小问3详解】 由图丁可知，电阻箱的接入的电阻 由图丙知，开关S1闭合，两个电阻串联连接，S2掷于a处时，电压表测电源电压。S2掷于b处时，电压表测电阻箱两端的电压。由串联电路的分压规律得： 待测电阻 五、计算题（本题有3个小题，共30分，解答时应写出必要的文字说明、公式和重要的计算步骤，只写出最后答案的不能得分） 18. 某种晶体在熔化时变成同温度的液体所吸收的热量与其质量的比值叫作这种晶体的熔化热，用字母λ表示。现将质量为1kg初温为-20℃的冰块用天然气灶加热，其温度随加热时间变化的关系图线如图所示。已知CD段加热时间是AB段的两倍，相同时间内冰和水吸收热量相同，水的比热容为，天然气的热值为。若BC段消耗的天然气体积为21dm3，天然气灶效率为40%，求： （1）CD段水吸收的热量； （2）冰的比热容； （3）冰的熔化热。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 小问1详解】 由图象知，在CD段水升高的温度，CD段水吸收的热量为 【小问2详解】 因CD段加热时间是AB段的两倍，相同时间内冰和水吸收的热量相同，则在AB段冰吸收的热量 冰的比热容为 【小问3详解】 体积为21dm3的天然气完全燃烧放出的热量 由可知，BC段冰吸收的热量 冰的熔化热 19. 某电热水器内部简化电路如图甲所示，由控制电路和加热电路组成。控制电路中电源电压恒为12V，为定值电阻，为热敏电阻，其阻值随水温变化关系如图乙所示，电流鉴别器相当于电流表；加热电路中电源电压为220V，加热电阻阻值为48.4Ω。当热水器中水温降到40℃时，鉴别器中电流减小到30mA，开关S2闭合，加热电路开始加热；当水温升至某温度时，鉴别器中电流增大到40mA，开关S2断开，加热电路停止加热。 （1）开关S2闭合，求加热电路电功率； （2）求定值电阻R0的阻值； （3）求加热电路停止加热时水的温度。 【答案】（1）1000W；（2）250Ω；（3）80℃ 【解析】 【详解】（1）解：（1）开关S2闭合，加热电路的电功率 （2）鉴别器中电流为30mA时， 当时，由图乙可知 （3）鉴别器中电流增大到40mA，开关S2断开，加热电路停止加热。此时电路总电阻 此时Rt接入的阻值为 由图乙可知当时， 答：（1）开关S2闭合，求加热电路的电功率1000W； （2）定值电阻R0的阻值250Ω； （3）加热电路停止加热时水的温度为80℃。 20. 如图所示，电源电压保持不变，滑动变阻器的最大阻值为R1，灯泡L上标有“12V 9.6W”字样，其电阻不随温度的变化而改变。当开关S1、S2、S3都闭合时，灯泡L正常发光，电流表A的示数为1A；当开关S1、S2断开，S3闭合时，改变变阻器滑片P的位置，使变阻器连入电路的阻值分别为R1和，在这两种情况下，滑动变阻器消耗的功率相等。求： （1）灯泡正常发光时的电流和电阻； （2）定值电阻R2的阻值； （3）整个电路消耗的电功率的最小值。 【答案】（1）0.8A、15Ω （2）60Ω （3）1.6W 【解析】 【小问1详解】 灯泡正常发光时的电流 灯泡正常发光时的电阻 【小问2详解】 当开关S1、S2、S3都闭合时，R2与灯泡并联，电流表A1测R2的电流，电流表A测干路电流，干路电流I=1A，因并联电路中各支路两端的电压相等，且灯泡正常发光时两端的电压和额定电压相等，所以电源的电压 通过R2的电流 R2的阻值 【小问3详解】 当开关S1、S2断开，S3闭合时，滑动变阻器与灯泡串联，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，当滑动变阻器连入电路的阻值为R1时电路中的电流为I1，滑动变阻器连入电路的阻值为时电路中的电流为I2，在这两种情况下，滑动变阻器消耗的功率相等，根据可得，即，解得R1=30Ω 因灯泡的电阻小于R2的阻值，所以当开关S1、S3断开，S2闭合，滑片位于最左端时电路中的总电阻最大，由可知，电路消耗的功率最小，则串联电路中总电阻 电路消耗的最小功率 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2025年1月初中学校期末学业质量自主监测 九年级物理试题 第I卷（选择题共40分） 一、单项选择题（本题有8个小题，共24分。每个小题给出的四个选项中，只有一个是正确的，选对的每小题得3分，多选、不选、错选均不得分） 1. 用细线把干净的玻璃板吊在弹簧测力计下面，读出其示数。先使玻璃板水平接触水面，再稍稍用力向上拉玻璃板（如图），此时弹簧测力计的示数（ ） A. 不变，因为玻璃板所受重力不变 B. 变大，因为玻璃板上下表面所受气压不相等 C. 变小，因为玻璃板受到了浮力的作用 D. 变大，因为玻璃分子与水分子之间有引力 2. 在沿海地区，炎热、晴朗的天气里常常出现“海陆风”，当出现如图所示风向时，通常（　　） A. 发生在白天，且陆地温度较高 B. 发生在白天，且海水温度较高 C. 发生在夜晚，且陆地温度较高 D. 发生夜晚，且海水温度较高 3. 4月24日是中国航天日，物理兴趣小组的同学们用饮料瓶自制了火箭模型，如图所示，在瓶子的内侧壁安装了一个遥控电火花发生器，按下按钮会产生电火花。演示时从瓶口喷入雾状酒精并盖上锥形纸筒，按动电火花发生器的按钮，纸筒立即飞出，此过程分析正确的是（　　） A. 瓶口喷入的雾状酒精是气体 B. 电火花放电使酒精燃烧的过程，将电能转化为酒精的化学能 C. 燃气推动纸筒飞出的过程相当于汽油机的压缩冲程 D. 纸筒飞出后瓶内气体的内能减少，温度降低 4. 某些金属在温度降到一定值时，其电阻会突然消失，这种现象称为超导现象。如果科学家研制出常温下的超导体，则常温超导体可用来制作（ ） A. 白炽灯灯丝 B. 电风扇线圈 C. 电水壶电热丝 D. 电熨斗电热丝 5. 在高铁站自动检票闸机口，乘客刷身份证的同时要进行人脸识别。身份识别成功开关S1闭合，指示灯L亮；人脸识别成功S2闭合，闸机门（电动机）自动打开，检票通过。若只有人脸识别成功而身份证识别错误，闸机门不打开。如图所示电路符合以上设计要求的是（　　） A. B. C. D. 6. 计算机鼠标内装有自动控制传感器，其工作原理电路如图所示。物体M在导轨上左右移动时，可带动与之相连滑动变阻器滑片P左右移动，通过电压表示数变化可反映出物体M移动的距离。当物体M向左移动时（ ） A. 电流表示数不变，电压表示数不变 B. 电流表示数变大，电压表示数变大 C. 电压表示数和电流表示数比值变小 D. 电路的总电功率减小 7. 如图是磁悬浮列车工作原理图，磁体镶嵌在T形轨道里，通电时强大的磁力使列车悬浮在轨道上，实现非接触的支撑、导向和运行。关于磁悬浮交通系统，下列说法正确的是（ ） A. 通电的电磁铁能使列车变轻从而悬浮 B. 列车悬浮利用同名磁极相互排斥 C. 列车正常运行时电源上端为正极 D. 车厢线圈通电后周围存在磁感线 8. 在规格相同的甲、乙两容器中分别装有质量为1kg和mkg的纯净水，用相同加热器加热（不计热损失，单位时间吸收热量相等，气压为1标准大气压），得到如图所示的水温与加热时间的关系图像，水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），下列说法正确的是（　　） A 甲容器中水升温较快，比热容较小 B. 甲容器中水每分钟吸收的热量为8.4×104J C. 乙容器中所装水的质量为2kg D. 加热9min，甲、乙容器中水的末温之比为5：4 二、多项选择题（本题有4个小题，共16分。每个小题给出的四个选项中，至少有两个是正确的，选对的每小题得4分，选对但不全的得2分，选错或不选的得0分） 9. 如图甲所示是国产某品牌的油电混合动力汽车，该车的动力主要来源于汽油机，并配备了第二个动力源电池，这二者结合使用实现节能环保的效果，图乙该汽车汽油机某冲程的结构图。下列说法正确的是（ ） A. 汽车使用动力电池行驶时，减少了汽车尾气的排放 B. 如图乙所示的是汽油机的压缩冲程 C. 动力源电池的使用不能提高汽油机的效率 D. 汽油机燃料燃烧时是内能转化成机械能 10. 如图所示，电源电压恒为6V，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3V，定值电阻R1的阻值为10Ω，滑动变阻器R2的规格为“20Ω 0.5A”。闭合开关S，在保证电路安全的前提下，移动变阻器R2的滑片P，则（ ） A. 电路的最大总功率为3W B. 电流表示数的变化范围为0.2~0.3A C. 电阻R1的最大功率为0.9W D. 变阻器R2接入电路的最小阻值为2Ω 11. 如图是某家庭电路的一部分，下列说法正确的是（ ） A. 当插座出现发热冒烟时应立即切断电源 B. 正常情况下，用测电笔接触A点会使氖管发光 C. 为用电安全，应在甲处安装电灯，乙处安装开关 D. 电冰箱连入三孔插座后，电灯与电冰箱是串联 12. 每年进入汛期，多地会发生强降雨，导致河流水位上涨。某校科技小组设计了一个监测水位的装置如图甲所示，电路中电源电压保持不变，R0为定值电阻，R滑为竖直放置的最大阻值为40Ω的变阻器，浮子可带动变阻器滑片P上下移动。当电流表的示数达到某一数值时，装置内的水位达到警戒值25cm。变阻器R滑接入电路的阻值R随水位的变化关系如图乙所示，与之对应的电压表与电流表示数变化关系如图丙所示。则（ ） A. 该电路消耗的最小总功率值为0.6W B. 当水位升高时，电压表示数减小 C. 水位达到警戒值时电压表示数为4V D. 水位20cm时变阻器R滑功率最大 第II卷（非选择题共60分） 三、作图题（本题有2个小题，共6分） 13. 如图所示，一条形磁铁放在水平桌面上，另一个带铁芯的螺线管置于条形磁铁右侧。闭合开关，条形磁铁处于静止状态，螺线管下侧的小磁针静止时N极指向左端。请你在通电螺线管上画出导线的绕向和条形磁铁受到的摩擦力示意图。 14. 如图所示为带USB接口的插座，请把图中元件接入电路，要求开关断开时，插座和USB接口均不能使用；开关闭合时，插座和USB接口可以独立工作。 四、实验题（本题有3个小题，共24分） 15. 某实验小组用铁屑和小磁针（黑端为N极）来探究“通电螺线管外部磁场的方向”。 （1）闭合开关，把小磁针放在通电螺线管四周不同的位置，小磁针静止时N极所指方向如图乙所示，则此时通电螺线管的左端为________（选填“N”或“S”）极； （2）断开开关，对调电源正负极后闭合开关，小磁针静止时N极指方向如图丙所示，说明通电螺线管的极性与________有关； （3）有学者认为，地球周围存在磁场，地磁场是由于地球带电自转，形成的环形电流而产生的，根据地磁场的磁极分析推断，图丁中地球的环形电流方向与地球自转方向_________。（选填“相同”或“相反”） 16. 如图是探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验装置透明容器中密封着初温和质量相等的空气，与之相连的U形管中液面高度如图所示。 （1）图甲装置可探究电流通过导体产生的热量与________之间的关系，通电一段时间后，________（选填“左”或“右”）侧U形管中液面的高度差更大； （2）图乙装置可探究电流通过导体产生的热量与________之间的关系；电阻丝R3的主要作用是使电阻R1和R2中的电流________（选填“相等”或“不相等”）； （3）图乙中，若通电一段时间后发现左侧U形管的液面高度差逐渐变大，但右侧U形管液面高度差不变，经检查是电路故障引起的。则可能的原因是_________。 A. R1电阻丝短路 B. R2电阻丝断路 C. R3电阻丝断路 D. R3电阻丝短路 17. 图甲为伏安法测电阻实验的电路，所用器材如下：电压保持不变的电源、电流表、电压表、滑动变阻器、待测电阻（约为）、开关及导线若干。 （1）将实验器材连成如图甲所示的实验电路，闭合开关，将滑动变阻器滑片向右移动，观察到电压表示数不变，电流表示数为零，造成这种现象的原因是其中有一条导线连接错误，请将该导线打上“”号；并用笔画线代替导线把它改到正确的位置上； （2）排除电路故障后，闭合开关，调节滑片，并记录了三组电压表和电流表的数据。其中当电压表示数为时，电流表指针如图乙所示，则待测电阻的阻值为___________保留一位小数； 实验次数 电压 电流 1 2 3 （3）小华同学认为不用电流表也能测量电阻值，他用电阻箱和单刀双掷开关，设计了如图丙所示的电路来测量未知电阻，然后进行了下列操作： ①闭合开关，将单刀双掷开关掷于位置a处，记下电压表的示数U； ②将单刀双掷开关掷于位置b处，调节电阻箱R的旋钮，使电压表的示数为； ③若此时变阻箱连入电路的电阻如图丁所示，则待测电阻的阻值为___________。 五、计算题（本题有3个小题，共30分，解答时应写出必要的文字说明、公式和重要的计算步骤，只写出最后答案的不能得分） 18. 某种晶体在熔化时变成同温度的液体所吸收的热量与其质量的比值叫作这种晶体的熔化热，用字母λ表示。现将质量为1kg初温为-20℃的冰块用天然气灶加热，其温度随加热时间变化的关系图线如图所示。已知CD段加热时间是AB段的两倍，相同时间内冰和水吸收热量相同，水的比热容为，天然气的热值为。若BC段消耗的天然气体积为21dm3，天然气灶效率为40%，求： （1）CD段水吸收的热量； （2）冰的比热容； （3）冰的熔化热。 19. 某电热水器内部简化电路如图甲所示，由控制电路和加热电路组成。控制电路中电源电压恒为12V，为定值电阻，为热敏电阻，其阻值随水温的变化关系如图乙所示，电流鉴别器相当于电流表；加热电路中电源电压为220V，加热电阻阻值为48.4Ω。当热水器中水温降到40℃时，鉴别器中电流减小到30mA，开关S2闭合，加热电路开始加热；当水温升至某温度时，鉴别器中电流增大到40mA，开关S2断开，加热电路停止加热。 （1）开关S2闭合，求加热电路的电功率； （2）求定值电阻R0的阻值； （3）求加热电路停止加热时水的温度。 20. 如图所示，电源电压保持不变，滑动变阻器的最大阻值为R1，灯泡L上标有“12V 9.6W”字样，其电阻不随温度的变化而改变。当开关S1、S2、S3都闭合时，灯泡L正常发光，电流表A的示数为1A；当开关S1、S2断开，S3闭合时，改变变阻器滑片P的位置，使变阻器连入电路的阻值分别为R1和，在这两种情况下，滑动变阻器消耗的功率相等。求： （1）灯泡正常发光时的电流和电阻； （2）定值电阻R2的阻值； （3）整个电路消耗的电功率的最小值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$