精品解析：辽宁省沈阳市皇姑区2024-2025学年九年级上学期期末考试物理试题

2024-2025学年度九年级（上）期末质量监测 物理 一、选择题（本题共9小题，每小题2分，共18分。在每小题给出的四个选项中，第1~6题只有一项符合题目要求，选对的得2分；第7~9题有多项符合题目要求，全部选对的得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分） 1. 下列数据中，最接近实际情况的是（ ） A. 沈阳市冬季最低气温可达 B. 通过家用电冰箱的电流约为20A C. 对人体的安全电压不高于36V D. 一节新干电池的电压为15V 【答案】C 【解析】 【详解】A．沈阳市冬季最低气温在−20℃左右，极端最低气温也很难达到 −58℃，故A不符合题意； B．家用电冰箱的电流约为1A，故B不符合题意； C．加在人体的电压越高对人体危害越大，经验证明，只有不高于36V的电压对人体才是安全的，故对人体的安全电压不高于36V，故C符合题意； D．1节新干电池的电压为1.5V，故D不符合题意。 故选C。 2. 如图是汽油机两个冲程的示意图，下列说法正确的是（ ） A. 甲是做功冲程 B. 乙是吸气冲程 C. 乙将内能转化为机械能 D. 若该汽油机飞轮转速是3600r/min，则每秒燃气做功60次 【答案】A 【解析】 【详解】A．甲图中，两气门关闭，火花塞点燃，活塞向下运动，为做功冲程，故A正确； BC．乙图中，两气门关闭，活塞向上运动，为压缩冲程，机械能转化为内能，故BC错误； D．一台单缸四冲程汽油机飞轮转速为3600r/min，说明1min飞轮转3600r，则每秒钟飞轮转60r，因飞轮转2圈对外做功一次做，故每秒钟燃气做功30次，故D错误。 故选 A。 3. “金陵金箔”是国家级非物质文化遗产。手工打造的金箔轻薄柔软，不能用手直接拿取，正确拿取的方法是：手持羽毛轻轻扫过纸垫，如图甲所示；再将羽毛靠近工作台上方的金箔，羽毛即可将金箔吸住，如图乙所示。下列说法正确的是（ ） A. 羽毛扫过纸垫使羽毛和纸垫带上了同种电荷 B. 羽毛扫过纸垫使羽毛和纸垫带上了异种电荷 C. 羽毛可将金箔吸住是因为异种电荷相互吸引 D. 羽毛可将金箔吸住是因为同种电荷相互吸引 【答案】B 【解析】 【详解】AB．羽毛扫过纸垫，根据摩擦起电可知，一个失去电子带正电，一个得到电子带负电，羽毛和纸垫带上了异种电荷，故A错误，B正确； CD．羽毛可将金箔吸住可能是因为两者带异种电荷相互吸引，也可能是因为羽毛带电可以吸引轻小物体，金箔不一定带电，故CD错误。 故选B。 4. 如图所示，电源电压保持不变，和为两个定值电阻，。当开关均闭合时，电流表示数为0.5A，然后只将开关断开，电流表示数变化了0.2A，电阻的阻值为（　　） A. 15Ω B. 10Ω C. 6Ω D. 4Ω 【答案】A 【解析】 【详解】当开关均闭合时，和并联，电流表测干路电流，读数为0.5 A；只将开关断开，只剩在电路中，此时电流表读数减小了0.2 A，即通过R1的电流为0.3 A，因为，则电源电压为 根据并联电路电流特点，的电流 故 故BCD不符合题意，A符合题意 故选A。 5. 九年级上学期我们学习了很多新的物理量，对于这些物理量和公式的理解以下说法正确的是（　　） A. 根据可知：物体吸热越多，它的比热容就越大 B. 根据可知：燃料的质量越大，其热值就越小 C. 根据可知：导体的电阻跟它两端的电压成正比，跟电流成反比 D. 根据可知：有用功占燃料完全燃烧放出热量的比例越大，热机效率就越大 【答案】D 【解析】 【详解】A．比热容是物质的一种属性，只与物质的种类和状态有关，与物体吸热的多少无关，故根据不能得出，物体吸热越多，它的比热容就越大，故A错误； B．热值是燃料的一种属性，只与燃料的种类有关，根据不能得出燃料的质量越大，其热值就越小，故B错误； C．导体的电阻是导体的一种属性，与导体的材料、长度和横截面积有关，与导体两端的电压和导体中的电流无关，故C错误； D．热机效率是指有用功占燃料完全燃烧放出热量的比值，因此根据可知：有用功占燃料完全燃烧放出热量的比例越大，热机效率就越大，故D正确。 故选D。 6. 小明家的电能表标有“220V 5（60）A”字样，家中正使用一台100W的电冰箱、两盏40W的日光灯。当小明将一个20W台灯的插头插进插座时，台灯不亮，干路中的空气开关“跳闸”。发生这种现象的原因可能是（ ） A. 日光灯断路 B. 用电器的总功率过大 C. 电冰箱断路 D. 台灯插头处短路 【答案】D 【解析】 【详解】由电能表上的参数可得，电路中允许接的用电器的最大电功率为P=UI=220V×60A=13200W 将一个60W台灯的插头插进插座时，家中使用的用电器的总功率为P实=100W+2×40W+20W=200W 这些用电器的总功率远小于电能表的最大功率。空气开关跳闸的原因有两个：用电器总功率过大和发生短路。因为总功率没有过大，故空气开关跳闸不是因为总功率过大，而是由于短路引起。所以将台灯的插头插进插座时，台灯不亮，空气开关跳闸是因为台灯插头处短路，故ABC不符合题意，故D符合题意。 故选D。 7. 关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（ ） A. 温度高的物体内能一定大，温度低的物体内能一定小 B. 内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体 C. 物体温度升高了，内能一定增加，但不一定吸收热量 D. 物体放出热量，温度一定降低 【答案】BC 【解析】 【详解】A．内能的大小与物体的质量、温度有关，所以温度高的物体内能不一定大，温度低的物体内能不一定小，故A错误； B．内能小的物体温度可能高，内能大的物体温度可能低，故内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体，故B正确； C．物体温度升高了，内能一定增加，可能是吸收了热量，也可能是外界对物体做了功，故C正确； D．物体放出热量，温度可能降低，也可能不变，如晶体凝固时，放出热量，内能减少，温度不变，故D错误。 故选BC。 8. 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。下列说法正确的是（ ） A. 实验中，通过U形管中两侧液面高度的变化来反映密闭空气温度的变化 B. 图甲中两容器中的电阻丝串联起来连入电路中，目的是使通过两段电阻丝的电流相同，通电一段时间后，左、右两边容器内电阻丝产生的热量之比是 C. 图乙中在右侧容器的外部，将一个5Ω的电阻和这个容器内的电阻并联，目的是使通过两个容器中电阻的电流不同 D. 若将乙图中容器外5Ω的电阻换成10Ω，则不能探究电流通过导体产生的热量与电流的关系 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．该实验装置是利用容器中空气的热胀冷缩来反应放热的多少，产生热量的多少不能直接观察，通过U形管液面高度差的变化来反映，故A正确； B．由甲图可知，两个烧瓶中的电阻丝串联，通过两电阻丝的电流和通电时间相同，根据Q=I2Rt可知通电一段时间后，左、右两边容器内电阻丝产生的热量之比等于电阻之比5Ω∶10Ω=1∶2 故B正确； C．装置中一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联，根据串联和并联电路的电流特点可知，通过左侧容器中电阻的电流和通过右侧容器中电阻的电流不相等，两个容器内电阻的阻值相等，研究电流产生的热量与电流的关系，所以将一个5Ω的电阻和这个容器内的电阻并联，目的是使通过两个容器中电阻的电流不同，故C正确； D．若将乙图中容器外5Ω的电阻换成10Ω，左右容器中的电阻相同，电流不同，能探究电流产生的热量与电流的关系，故D错误。 故选ABC。 9. 如图甲有两个灯泡，它们的额定电压分别是，忽略温度对灯泡电阻的影响，将它们串联到电源上时，它们的实际功率相同。若将它们并联到电源上时，如图乙所示，下列说法中正确的是（　　） A. 两个灯泡的电阻相同 B. 两个灯泡额定功率相同 C. 乙图中两个灯泡都能正常发光 D. 乙图中两个灯泡的实际功率仍然相等 【答案】AD 【解析】 【详解】将两灯串联到6V电源上时，它们的实际功率相同，串联电路中电流处处相等，由P=I2R得，两灯的电阻相等。若将它们并联到3V电源上时，两灯的电压相等，都等于3V；依题意得，L1、L2的额定电压分别是3V、6V，则只有灯泡L1正常发光；由得，两个灯泡的额定功率不同，但实际功率仍然相等，故AD正确，BC错误。 故选AD。 二、填空题（本题共6小题，每空1分，共12分） 10. 5月31日是“世界无烟日”，吸烟危害健康，只有少数人吸烟，整个场所也会充满烟味，这属于______现象；荷叶上的两颗露珠接触后成为了更大的一颗水珠，表明分子之间存在______力。 【答案】 ①. 扩散 ②. 引力 【解析】 【详解】[1]互相接触的两个物体能够彼此进入对方的现象叫做扩散现象，整个场所充满烟味即发生了扩散现象。 [2]两滴水珠接近时，由于构成水珠的水分子间存在相互作用的引力，所以能自动结合成一滴较大的水珠。 11. 杭州亚运会主火炬的燃料“零碳甲醇”在燃烧过程中将______能转化成内能，甲醇燃烧过程中热值______。 【答案】 ①. 化学 ②. 不变 【解析】 【详解】[1]“零碳甲醇”在燃烧过程中，放出热量，将储存的化学能转化成内能。 [2]热值是燃料本身的特性，甲醇燃烧过程中热值不变。 12. 如图所示是具有报警功能的文物展示台，该展示台由木板、弹簧、金属片A、B、C和报警电路组成。当把压在B上的物品搬离时，金属片B在弹簧作用下与金属片A、C分开，这时灯______，电铃______。 【答案】 ①. 亮 ②. 响 【解析】 【详解】[1][2]当把重物压在B上时，金属片B下移与金属片A、C接触时，电铃被短接，电路中只有小灯有电流通过，小灯发光。当将物品搬离后，金属片B与A、C分开，电铃与小灯串联，灯亮，铃响。 13. 如图所示，路由器是一种支持有线和无线连接的网络设备，通过后排接口可以同时连接多台电脑，它上面闪烁的指示灯是具有______性的发光二极管，侧面的散热小孔是为了防止______对它造成的危害。 【答案】 ①. 单向导电 ②. 电流热效应 【解析】 【详解】[1]它上面闪烁的指示灯是具有单向导电性的发光二极管，可以将电能转化为光能。 [2]路由器在工作过程中，由于电流的热效应，部分电能会转化为内能，导致其外壳温度升高发烫。如果热量不能及时散发出去，过高的温度可能会影响路由器的性能和寿命，甚至损坏设备。侧面设计的条状小孔可以增加空气的流通，加快热量的散发，防止因电热积累对路由器造成危害。 14. 科学既是物理的，也是化学的，还是地理的……某款暖手包，包内的物质含有醋酸钠，其液体可以通过凝固放热，再以______方式温暖我们的双手；我国的无人机技术发展迅速，如图所示，这是操纵无人机飞行的“调速”手柄，可改变无人机飞行的速度，与这个“调速”手柄联动的电路元件实质是一个滑动变阻器，它通过改变电阻丝接入电路中的______来改变电阻大小，起到调节作用。 【答案】 ①. 热传递 ②. 长度 【解析】 【详解】[1]使用暖手包时，手从暖手包中吸收热量，温度升高，内能增大，是通过热传递的方式改变手的内能。 [2]导体电阻大小与导体的长度有关，滑动变阻器就是利用改变接入电路中的电阻丝的长度来改变滑动变阻器连入电路的阻值的。 15. 如图所示是小明家电能表，读数为________。小明让一个电热水壶单独接入电路正常工作30min，观察到电能表转盘转过1500转，则该电热水壶的实际功率为__________W。 【答案】 ①. 202.1 ②. 1000 【解析】 【详解】[1]如图所示是电能表，单位为，最后一位为小数点后一位，读数为。 [2]电能表转盘转过1500转消耗的电能为 则该电热水壶的实际功率为 三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分） 16. 如图所示，在图中两个“O”内选填“电压表”和“电流表”的符号，使两灯组成并联电路。 【答案】 【解析】 【详解】要使灯泡L1、L2并联，由电路图可知电流从电源正极流出，分别流经L1、L2，汇合后经开关回到负极，电流表测电路电流时应串联在电路中，可近似看成一根导线；电压表测电压时应并联在被测电路两端，可近似看成开路状态；所以上方电表应是电压表；如果下面的电表是电压表，则灯泡L1无法形成回路，所以是电流表，与L1串联，如下图所示： 17. 请在图中把吊扇按安全用电原则接入家庭电路，要求当调速开关滑片顺时针转动时，可以减慢吊扇转速。 【答案】 【解析】 【详解】调速开关滑片顺时针转动时，吊扇风速减慢，说明接入电路的电阻值变大，应将中间和右侧接线柱接入电路，带有金属外壳的用电器接地，如图所示： 四、实验题（本题共4小题，共24分） 18. （1）小明和同学们在期末复习阶段，在复习“探究电阻与哪些因素有关”的实验过程中： ①小明和同学们经过讨论之后，将在新课学过的“探究电阻与哪些因素有关”的实验电路图1（甲）重新设计成了实验电路图1（乙），滑动变阻器在电路中的作用是______；本实验是通过观察______来比较接入电路电阻的大小。 ②小明通过实验，记录数据在表中。 编号 材料 长度/m 横截面积/ 电流/A A 锰铜合金 0.5 0.4 0.40 B 镍铬合金 0.5 0.4 015 C 镍铬合金 0.5 0.8 0.30 D 镍铬合金 0.25 0.4 0.30 通过表中B、C数据对比分析，可得出实验结论：______。 （2）小明和同学们复习“探究电流通过导体产生的热量与什么因素有关”的实验，经过讨论之后，设计了如图2所示电路。选用的器材有：6V电源、5Ω的发热电阻、10Ω的发热电阻两只、量程适合的温度计两支、天平、规格相同的烧瓶两只、水、酒精、煤油、开关、导线若干。如图2（甲）所示的烧瓶a、b中分别装有质量与初温都相同的煤油。 ①如图2（甲）所示，该实验装置可以用来探究电流通过导体产生的热量多少与______之间的关系。 ②实验中通过______来反映电流通过导体产生的热量的多少。 ③将两烧瓶中电阻丝都换成相同阻值的10Ω电阻，分别加入初温和质量均相等的水和煤油，如图2（乙）所示，通电一段时间后，温度计的示数如图2（丙）所示，由此可知，B烧瓶中装的液体是______（选填“水”或“煤油”）。 【答案】（1） ①. 保护电路 ②. 电流表示数 ③. 见解析 （2） ①. 电阻 ②. 温度计示数变化 ③. 煤油 【解析】 【小问1详解】 [1]因为金属导线的电阻小，导致电路中电流过大。电路中串联一个变阻器，直到保护电路的作用。 [2]当电阻不同的导线接入电路中时，电路中电流不同，根据电流表示数大小可以间接判断金属导线电阻大小。 [3]B、C两根导线，材料相同，长度相同，横截面积不同。横截面积大的，通过的电流大，说明在其他条件相同时，横截面积越大，导体的电阻越小。 【小问2详解】 [1]两根电阻串联，通电时间与电流相同，只是电阻阻值不同，这是探究电热与电阻大小的关系。 [2]电流通过电阻产生电热越多，煤油的温度升高得越大。根据温度计示数变化可以间接判断电热大小。 [3]电阻相同，通电时间与电流大小相同，故电热是相同的。吸收相同的热量，质量和初温相同的水和煤油，水的比热容比煤油大，则水的温度升高得较小。故A中是水，B中是煤油。 19. 实验小组开展“探究电流与电压和电阻关系”的实验活动： （1）小明同学设计了“探究电流与电阻的关系”的实验，器材如下：电源电压恒为3V，五个定值电阻R分别为：5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω，标有“50Ω，1A”的滑动变阻器，还有符合测量要求的电压表和电流表各1只，开关1只，导线若干。 ①请根据实验需要将图甲所示实物电路连接完整，并使滑动变阻器滑片P目前位置处于最大阻值状态（要求：导线不允许交叉）。______ ②小明分别将定值电阻5Ω、10Ω、15Ω连入电路。由三组数据绘制出图像如图乙所示。由图像得出的结论是：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成______； （2）小亮利用小明组同学的器材“探究电流与电压的关系”的实验，正确连接电路，闭合开关后，小亮调节滑片使电压表示数为0.5V，记录电流表读数，再将滑片向着靠近______端的方向移动，使电压表示数为1.0V，继续记录电流表读数。完成实验并整理器材后，小明将所得数据描点连线画出R的图象如图丙所示，并根据图象得出结论：______； 【交流】 （3）为了得到更具有普遍性的结论，小亮将R更换为不同阻值的定值电阻并重新连接电路进行相同操作，结果画出的图象却如图丁所示：小明帮助小亮进行分析，确认是电路连接错误，则该错误为______。 【答案】（1） ①. ②. 反比 （2） ①. 右 ②. 电阻一定时，通过导体的电流与两端电压成正比 （3）电压表测量的滑动变阻器电压 【解析】 【小问1详解】 [1]要使滑片P处于最大阻值状态，此时滑片P处于左端，故应将右下接线柱接入电路。电压表与定值电阻并联，测量定值电阻两端电压；电流表与定值电阻串联，测量电路中的电流。 如图所示 [2]从图乙的图像可以看出，电阻增大，电流减小，并且电流与对应电阻的乘积都是一个定值（2.5V）。 故得出结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 【小问2详解】 [1]在探究电流与电压的关系时，使电压表示数由0.5V变为1.0V，即定值电阻两端电压增大，根据串联电路分压原理，应减小滑动变阻器接入电路的电阻。滑动变阻器右下接线柱接入电路，故将滑片向着靠近右端的方向移动，使接入电路的电阻减小。 [2]从图丙的图象可以看出，电压增大，电流也增大，且电压与对应电流得比值都是一个定值（10Ω）。故得出结论：电阻一定时，通过导体的电流与两端电压成正比。 【小问3详解】 正常情况下，探究电流与电压关系时，电阻一定，电流随电压的增大而增大。而图丁中电流随电压增大而减小，说明电压表测量的不是定值电阻两端的电压，而是滑动变阻器电压。因为当定值电阻两端电压增大时，滑动变阻器两端电压减小，会出现电流随电压增大而减小的情况。 20. 小明同学在做“测量小灯泡电阻”的实验中，所用器材如下：三节新干电池，标有“2.5V”字样相同规格的小灯泡若干，滑动变阻器“”、开关、导线若干。 （1）小明连接的电路如图甲所示，如果此时小明闭合开关，请写出他观察到的现象______； （2）排除故障后，正确连接电路，移动滑片P依次测得6组数据如下表所示。其中第2次实验时电流表示数如图乙，此时小灯泡电阻为______Ω； 实验次数 1 2 3 4 5 6 电压 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 2.8 电流 0.16 0.22 0.25 0.28 0.29 电阻 3.125 6.818 8.000 8.929 9.655 【交流】 （3）小明发现小灯泡电阻发生了明显变化，其原因是灯丝电阻受______的影响； （4）由表中的数据可知，小明选用的滑动变阻器名牌中“X”最小值______； 【拓展提升】 （5）小明又利用部分器材设计如图丙所示的电路，将电流表改装成直接测量电阻的仪表，M、N是连接待测电阻的接线柱，电流表量程选择0~0.6A，电源电压改为6V并保持不变。改装步骤如下： ①将M、N直接用导线相连，调节滑片P使电流表指针指到最大刻度，保持滑片P位置不变； ②在M、N之间接入不同待测电阻，并将表盘上刻度对应改为M、N之间所接电阻的阻值，从而完成将电流表改装成直接测量电阻的“电阻表”。请根据以上步骤分析：该“电阻表”的刻度是______（选填“均匀”或“不均匀”）的；在电流表0.2A刻度处应标______Ω。 【答案】（1）见解析 （2）5 （3）温度 （4）25Ω （5） ①. 不均匀 ②. 20 【解析】 【小问1详解】 由图甲可知，电压表串联在电路中，由于其阻值特别大，电路中电流极其微小。故现象是：小灯不亮，电流表没有示数。但电压表有示数，接近于电源电压。 【小问2详解】 由图乙可知，电流表使用0~0.6A量程，此时电流为0.20A，此时小灯电阻为 【小问3详解】 小灯两端电压越高，通过小灯的电流越大，相同时间内产生的热量越多，灯丝的温度越高，灯丝温度影响了其电阻。 【小问4详解】 变阻器串联在电路中，分担一定的电压。根据串联电路分压原理可知，小灯两端电压越小，它分担的电压越大，它连入电路的阻值越大。小灯两端电压最小为0.5V，此时，，， 解得。 【小问5详解】 [1]电路中电流等于 即电流与MN间接入电阻不成正比，也不成反比，故电阻表的示数是不均匀的。 [2]电流表示数最大时，变阻器接入电路阻值为 当电流表示数为0.2A时，电路总电阻为 接入MN间电阻阻值为 21. 【实验名称】“用电压表和电流表测量小灯泡的功率” 【实验器材】两节新干电池、标有“2.5V”字样的小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、开关和若干导线。 【进行实验与收集证据】 （1）设计如图甲所示的电路。 （2）根据如图甲所示电路图连接了如图乙所示的电路，连接电路时，开关应处于______状态，发现电流表指针位置如图丙所示，此时需要进行的操作是______。 （3）若闭合开关S后，发现电压表有示数，电流表无示数，则电路中可能出现的故障是______。 A．小灯泡短路 B．小灯泡断路 C．滑动变阻器断路 D．开关S接触不良 （4）电路检查正确后，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片，记录实验数据如表。 实验次数 1 2 3 4 5 发光情况 正常 较亮 较暗 微光 不亮 电压 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 电流 0.3 0.28 0.24 0.20 0.12 电功率 平均功率/W 交流合作】 （1）设计的实验记录表格存在的问题是______。 （2）在实验过程中，某小组电流表坏了，为了测出该小灯泡的额定功率，小明跟老师要了一个已知阻值为的定值电阻，设计了如图丁所示的电路和如下实验方案： ①调节滑动变阻器滑片P到适当位置，使电压表的示数为______V； ②保持变阻器滑片P的位置不变，将电压表从灯泡两端拆下，改接到电阻两端，读出电压表的读数，记为； ③小灯泡额定功率的表达式为______（用实验测得的数值和已知量符号表示）。 【答案】 ①. 断开 ②. 将电流表调零 ③. B ④. 计算小灯泡的平均功率 ⑤. 2.5 ⑥. 2.5V× 【解析】 【详解】[1][2]为保护电路，连接电路时，开关应处于断开状态，丙图中，闭合开关前，电流表指针反向偏转，应是没有调零，此时需要进行的操作是调节调零旋钮，将电流表调零。 [3]闭合开关后发现电流表无示数，说明电路断路，电压表有示数，说明电压表与电源的正负极接通，则与电压表并联部分的电路断路，所以电路中可能出现的故障是小灯泡断路，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 [4]小灯泡两端的电压发生变化时，小灯泡的电功率也发生变化，电功率取平均值无实际物理意义，设计的实验记录表格存在的问题是计算小灯泡的平均功率。 [5][6]测出该小灯泡的额定功率，电压表示数需要达到小灯泡的额定电压，所以调节滑动变阻器滑片P到适当位置，使电压表的示数为2.5V。丁图中，灯泡与定值电阻串联，所以通过灯泡与定值电阻的电流相等，小灯泡的电流为 小灯泡额定功率的表达式为 五、综合应用题（本题共3小题，共22分） 22. 如图甲是一款额定电压为220V的果汁加热鼎，其功率可在220W～880W之间调节，图乙是其简化电路图，R1、R2均为发热电阻。在一次加热过程中，加热鼎以最大功率正常工作4min使1.1kg的果汁温度升高了24℃，果汁比热容取c＝4.0×103J/(kg·℃)。求： （1）此次加热过程中果汁吸收的热量； （2）加热鼎以最小功率正常工作时电路中的电流； （3）定值电阻R2的阻值； （4）此次加热过程中加热鼎的加热效率。 【答案】（1）1.056×105J；（2）1A；（3）55Ω；（4）50% 【解析】 【详解】解：（1）由题意可得果汁吸收的热量 Q吸＝cmΔt＝4.0×103J/(kg·℃)×1.1kg×24℃＝1.056×105J （2）由题意可知，加热鼎的最小功率为220W，由P＝UI可知，加热鼎以最小功率正常工作时电路中的电流 （3）由可知，当电源电压一定时，电路电阻越大，功率越小，因此当开关S接1，滑动变阻器的滑片在最左端时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，两电阻串联，由串联电路的电阻特点可知，此时电路中的电阻最大，电功率最小；当开关S接1，滑动变阻器的滑片在最右端时，滑动变阻器接入电路的电阻为零，电路为R2的简单电路，此时电路中的电阻最小，电功率最大，即当电功率最大为880W时，电路为R2的简单电路，定值电阻R2的阻值 （4）由可知，加热过程中加热鼎消耗的电能 W＝P最大t＝880W×4×60s＝2.112×105J 则加热过程中加热鼎的加热效率 答：（1）此次加热过程中果汁吸收的热量为1.056×105J； （2）加热鼎以最小功率正常工作时电路中的电流为1A； （3）定值电阻R2的阻值为55Ω； （4）此次加热过程中加热鼎的加热效率为50%。 23. 如图所示，是某中学九年级物理课外实践活动小组设计的风力测量仪的电路示意图。其电源电压，电路保护电阻，均匀电阻丝的阻值为，金属丝（电阻忽略不计）的上端固定在O点，下端系有一块塑料片A，当风从右向左吹动塑料片时，金属丝向左摆动并与电阻丝保持良好的接触，风力表由电压表改装而成。问： （1）无风时，塑料片竖直下垂，电路中的电流是多少？ （2）风力最强时，金属丝滑至电阻丝最左端，电压表的示数是多少？ （3）在该电路中能不能再串联一个电流表，把电流表改装成风力表？说明理由。 【答案】（1）0.1A； （2）2V； （3）见解析 【解析】 【小问1详解】 无风时，塑料片竖直下垂，R2为最大值20Ω，与串联，电路总电阻 电路中的电流为 【小问2详解】 由电路图可知，当风力最强时，电压表的示数即为两端的电压；由于接入电路的电阻不变，则电路中的电流不变，即 电压表的示数 【小问3详解】 因为无论风力大小，接入电路的电阻不变，电路的总电阻不变，电源电压一定，所以电路中的电流不发生改变，不能反映风力的大小，因此接入电流表不可行。 24. “碳中和”是指生产生活中通过各种方式来抵消自身产生的（二氧化碳）排放量，达到的相对“零排放”，是当今共同应对气候变暖问题的全球行动。某实验小组对以下两种新能源汽车进行了关于“供能方式调研”和“座椅加热电路设计”的项目化学习活动。 （1）供能方式调研 ①2022年北京冬奥会是全球第一个实现了“碳中和”的冬奥会。冬奥会使用了氢燃料电池大巴，行驶时只排放水而无其它任何有害物质。大巴使用的氢燃料电池相当于发电机，电池工作原理如图甲所示。把氢和氧分别供给阳极和阴极，氢通过阳极向外扩散并与电解质发生反应后，放出的电子通过外部工作电路到达阴极，失去电子的氢离子（质子）穿过质子交换膜，到达燃料电池阴极板。 ②混合动力汽车，该汽车在蓄电池电量充足且低速行驶时，由蓄电池提供动力；当蓄电池电量不足或需要高速行驶时，可切换至汽油机驱动，同时给蓄电池充电；当汽车需要全力加速时，汽油机、蓄电池可以同时向车轮输出能量，提高燃油效率，减少碳排放。 如图甲是氢燃料电池工作原理图，则电池正常工作时电池内部电流的方向为______；如图乙是某混动发动机，该汽车在某路段行驶时，汽油机在驱动汽车前进的同时，恰好将电量显示为0的蓄电池充满电。已知该蓄电池的容量为5A·h，工作电压为240V，则充满电后，大约可储存______J的电能；若此过程中，共消耗汽油3kg，该汽油机的工作的效率为30%（燃料完全燃烧转化为机械能和电能的效率），则该路段共输出有用的机械能______J；（已知汽油的热值为） （2）座椅加热电路设计 以上两款车都具有自动控温的座椅加热功能。如图丙所示，小组同学利用电阻丝R和温控开关等元件设计了符合该功能的模拟电路。右下方虚线框为温控部分，A为双金属片，由两层不同金属铆制而成，受热时二者膨胀的快慢不同。在未通电和低于预定温度时，双金属片A和静片B上的触点接通如图丁所示，当开关S闭合，温度达到预定温度时，由于双金属片的金属层______膨胀较快，向左弯曲，电路断开，如图戊所示。调节调温旋钮C，使静片向左时，控温座椅的预定温度值将变______。 （3）交流评估 分析模拟电路，即使座椅上没有人，只要闭合开关S，座椅加热便会启动，既浪费能源又存在安全隐患。于是，他想在该电路中加入压力检测开关。只有手动闭合开关S，且座椅上达到一定压力时，才会开始加热。为实现该功能，应将压力检测开关与开关S______联。 【答案】（1） ①. 从左到右 ②. ③. （2） ①. b ②. 高 （3）串 【解析】 【小问1详解】 [1]物理学中规定，正电荷定向移动方向为电流的方向。由图甲可知，带正电的氢离子向右移动，所以电流方向为从左向右。 [2]充满电后，大约可储存电能为W=UIt=240V×5A×3600s=4.32×106J [3]若此过程中，共消耗汽油3kg，汽油完全燃烧放出的热量为Q放=mq=3kg×4.6×107J/kg=1.38×108J 该汽油机的工作的效率为30%，则该路段共输出有用的机械功为W=ηQ放-W=30%×1.38×108J-4.32×106J=3.708×107J 【小问2详解】 [1]当开关S闭合，温度达到预定温度时，金属片向左弯曲，说明右侧的金属层b膨胀较快。 [2]调节调温旋钮C，使静片向左时，则需使金属片A弯曲程度更大才能断开电路，所以控温座椅的预定温度值将变高。 【小问3详解】 只有手动闭合开关S，且座椅上达到一定压力时，才加热，说明需要满足两个条件，即两个开关全闭合，加热电阻才开始工作，故压力检测开关与温控开关串联。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年度九年级（上）期末质量监测 物理 一、选择题（本题共9小题，每小题2分，共18分。在每小题给出的四个选项中，第1~6题只有一项符合题目要求，选对的得2分；第7~9题有多项符合题目要求，全部选对的得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分） 1. 下列数据中，最接近实际情况的是（ ） A. 沈阳市冬季最低气温可达 B. 通过家用电冰箱的电流约为20A C. 对人体的安全电压不高于36V D. 一节新干电池的电压为15V 2. 如图是汽油机两个冲程的示意图，下列说法正确的是（ ） A. 甲是做功冲程 B. 乙吸气冲程 C. 乙将内能转化机械能 D. 若该汽油机飞轮转速是3600r/min，则每秒燃气做功60次 3. “金陵金箔”是国家级非物质文化遗产。手工打造的金箔轻薄柔软，不能用手直接拿取，正确拿取的方法是：手持羽毛轻轻扫过纸垫，如图甲所示；再将羽毛靠近工作台上方的金箔，羽毛即可将金箔吸住，如图乙所示。下列说法正确的是（ ） A. 羽毛扫过纸垫使羽毛和纸垫带上了同种电荷 B. 羽毛扫过纸垫使羽毛和纸垫带上了异种电荷 C. 羽毛可将金箔吸住是因为异种电荷相互吸引 D. 羽毛可将金箔吸住是因为同种电荷相互吸引 4. 如图所示，电源电压保持不变，和为两个定值电阻，。当开关均闭合时，电流表示数为0.5A，然后只将开关断开，电流表示数变化了0.2A，电阻的阻值为（　　） A. 15Ω B. 10Ω C. 6Ω D. 4Ω 5. 九年级上学期我们学习了很多新的物理量，对于这些物理量和公式的理解以下说法正确的是（　　） A. 根据可知：物体吸热越多，它的比热容就越大 B. 根据可知：燃料的质量越大，其热值就越小 C. 根据可知：导体的电阻跟它两端的电压成正比，跟电流成反比 D. 根据可知：有用功占燃料完全燃烧放出热量的比例越大，热机效率就越大 6. 小明家的电能表标有“220V 5（60）A”字样，家中正使用一台100W的电冰箱、两盏40W的日光灯。当小明将一个20W台灯的插头插进插座时，台灯不亮，干路中的空气开关“跳闸”。发生这种现象的原因可能是（ ） A. 日光灯断路 B. 用电器的总功率过大 C. 电冰箱断路 D. 台灯插头处短路 7. 关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（ ） A. 温度高的物体内能一定大，温度低的物体内能一定小 B. 内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体 C. 物体温度升高了，内能一定增加，但不一定吸收热量 D. 物体放出热量，温度一定降低 8. 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。下列说法正确的是（ ） A. 实验中，通过U形管中两侧液面高度的变化来反映密闭空气温度的变化 B. 图甲中两容器中的电阻丝串联起来连入电路中，目的是使通过两段电阻丝的电流相同，通电一段时间后，左、右两边容器内电阻丝产生的热量之比是 C. 图乙中在右侧容器的外部，将一个5Ω的电阻和这个容器内的电阻并联，目的是使通过两个容器中电阻的电流不同 D. 若将乙图中容器外5Ω的电阻换成10Ω，则不能探究电流通过导体产生的热量与电流的关系 9. 如图甲有两个灯泡，它们的额定电压分别是，忽略温度对灯泡电阻的影响，将它们串联到电源上时，它们的实际功率相同。若将它们并联到电源上时，如图乙所示，下列说法中正确的是（　　） A. 两个灯泡的电阻相同 B. 两个灯泡额定功率相同 C. 乙图中两个灯泡都能正常发光 D. 乙图中两个灯泡的实际功率仍然相等 二、填空题（本题共6小题，每空1分，共12分） 10. 5月31日是“世界无烟日”，吸烟危害健康，只有少数人吸烟，整个场所也会充满烟味，这属于______现象；荷叶上的两颗露珠接触后成为了更大的一颗水珠，表明分子之间存在______力。 11. 杭州亚运会主火炬的燃料“零碳甲醇”在燃烧过程中将______能转化成内能，甲醇燃烧过程中热值______。 12. 如图所示是具有报警功能的文物展示台，该展示台由木板、弹簧、金属片A、B、C和报警电路组成。当把压在B上的物品搬离时，金属片B在弹簧作用下与金属片A、C分开，这时灯______，电铃______。 13. 如图所示，路由器是一种支持有线和无线连接的网络设备，通过后排接口可以同时连接多台电脑，它上面闪烁的指示灯是具有______性的发光二极管，侧面的散热小孔是为了防止______对它造成的危害。 14. 科学既是物理的，也是化学的，还是地理的……某款暖手包，包内的物质含有醋酸钠，其液体可以通过凝固放热，再以______方式温暖我们的双手；我国的无人机技术发展迅速，如图所示，这是操纵无人机飞行的“调速”手柄，可改变无人机飞行的速度，与这个“调速”手柄联动的电路元件实质是一个滑动变阻器，它通过改变电阻丝接入电路中的______来改变电阻大小，起到调节作用。 15. 如图所示是小明家的电能表，读数为________。小明让一个电热水壶单独接入电路正常工作30min，观察到电能表转盘转过1500转，则该电热水壶的实际功率为__________W。 三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分） 16. 如图所示，在图中两个“O”内选填“电压表”和“电流表”的符号，使两灯组成并联电路。 17. 请在图中把吊扇按安全用电原则接入家庭电路，要求当调速开关滑片顺时针转动时，可以减慢吊扇转速。 四、实验题（本题共4小题，共24分） 18. （1）小明和同学们在期末复习阶段，在复习“探究电阻与哪些因素有关”的实验过程中： ①小明和同学们经过讨论之后，将在新课学过的“探究电阻与哪些因素有关”的实验电路图1（甲）重新设计成了实验电路图1（乙），滑动变阻器在电路中的作用是______；本实验是通过观察______来比较接入电路电阻的大小。 ②小明通过实验，记录数据在表中。 编号 材料 长度/m 横截面积/ 电流/A A 锰铜合金 0.5 0.4 0.40 B 镍铬合金 0.5 0.4 0.15 C 镍铬合金 0.5 0.8 0.30 D 镍铬合金 0.25 0.4 0.30 通过表中B、C数据对比分析，可得出实验结论：______。 （2）小明和同学们复习“探究电流通过导体产生的热量与什么因素有关”的实验，经过讨论之后，设计了如图2所示电路。选用的器材有：6V电源、5Ω的发热电阻、10Ω的发热电阻两只、量程适合的温度计两支、天平、规格相同的烧瓶两只、水、酒精、煤油、开关、导线若干。如图2（甲）所示的烧瓶a、b中分别装有质量与初温都相同的煤油。 ①如图2（甲）所示，该实验装置可以用来探究电流通过导体产生的热量多少与______之间的关系。 ②实验中通过______来反映电流通过导体产生的热量的多少。 ③将两烧瓶中电阻丝都换成相同阻值的10Ω电阻，分别加入初温和质量均相等的水和煤油，如图2（乙）所示，通电一段时间后，温度计的示数如图2（丙）所示，由此可知，B烧瓶中装的液体是______（选填“水”或“煤油”）。 19. 实验小组开展“探究电流与电压和电阻关系”的实验活动： （1）小明同学设计了“探究电流与电阻的关系”的实验，器材如下：电源电压恒为3V，五个定值电阻R分别为：5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω，标有“50Ω，1A”的滑动变阻器，还有符合测量要求的电压表和电流表各1只，开关1只，导线若干。 ①请根据实验需要将图甲所示实物电路连接完整，并使滑动变阻器滑片P目前位置处于最大阻值状态（要求：导线不允许交叉）。______ ②小明分别将定值电阻5Ω、10Ω、15Ω连入电路。由三组数据绘制出图像如图乙所示。由图像得出的结论是：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成______； （2）小亮利用小明组同学的器材“探究电流与电压的关系”的实验，正确连接电路，闭合开关后，小亮调节滑片使电压表示数为0.5V，记录电流表读数，再将滑片向着靠近______端的方向移动，使电压表示数为1.0V，继续记录电流表读数。完成实验并整理器材后，小明将所得数据描点连线画出R的图象如图丙所示，并根据图象得出结论：______； 【交流】 （3）为了得到更具有普遍性的结论，小亮将R更换为不同阻值的定值电阻并重新连接电路进行相同操作，结果画出的图象却如图丁所示：小明帮助小亮进行分析，确认是电路连接错误，则该错误为______。 20. 小明同学在做“测量小灯泡电阻”的实验中，所用器材如下：三节新干电池，标有“2.5V”字样相同规格的小灯泡若干，滑动变阻器“”、开关、导线若干。 （1）小明连接的电路如图甲所示，如果此时小明闭合开关，请写出他观察到的现象______； （2）排除故障后，正确连接电路，移动滑片P依次测得6组数据如下表所示。其中第2次实验时电流表示数如图乙，此时小灯泡电阻为______Ω； 实验次数 1 2 3 4 5 6 电压 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 2.8 电流 0.16 0.22 0.25 0.28 0.29 电阻 3.125 6.818 8.000 8.929 9.655 【交流】 （3）小明发现小灯泡电阻发生了明显变化，其原因是灯丝电阻受______的影响； （4）由表中的数据可知，小明选用的滑动变阻器名牌中“X”最小值______； 拓展提升】 （5）小明又利用部分器材设计如图丙所示的电路，将电流表改装成直接测量电阻的仪表，M、N是连接待测电阻的接线柱，电流表量程选择0~0.6A，电源电压改为6V并保持不变。改装步骤如下： ①将M、N直接用导线相连，调节滑片P使电流表指针指到最大刻度，保持滑片P位置不变； ②在M、N之间接入不同待测电阻，并将表盘上刻度对应改为M、N之间所接电阻的阻值，从而完成将电流表改装成直接测量电阻的“电阻表”。请根据以上步骤分析：该“电阻表”的刻度是______（选填“均匀”或“不均匀”）的；在电流表0.2A刻度处应标______Ω。 21. 【实验名称】“用电压表和电流表测量小灯泡的功率” 【实验器材】两节新干电池、标有“2.5V”字样的小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、开关和若干导线。 【进行实验与收集证据】 （1）设计如图甲所示的电路。 （2）根据如图甲所示电路图连接了如图乙所示的电路，连接电路时，开关应处于______状态，发现电流表指针位置如图丙所示，此时需要进行的操作是______。 （3）若闭合开关S后，发现电压表有示数，电流表无示数，则电路中可能出现的故障是______。 A．小灯泡短路 B．小灯泡断路 C．滑动变阻器断路 D．开关S接触不良 （4）电路检查正确后，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片，记录实验数据如表。 实验次数 1 2 3 4 5 发光情况 正常 较亮 较暗 微光 不亮 电压 2.5 20 1.5 1.0 0.5 电流 0.3 0.28 0.24 0.20 0.12 电功率 平均功率/W 【交流合作】 （1）设计的实验记录表格存在的问题是______。 （2）在实验过程中，某小组电流表坏了，为了测出该小灯泡的额定功率，小明跟老师要了一个已知阻值为的定值电阻，设计了如图丁所示的电路和如下实验方案： ①调节滑动变阻器滑片P到适当位置，使电压表示数为______V； ②保持变阻器滑片P的位置不变，将电压表从灯泡两端拆下，改接到电阻两端，读出电压表的读数，记为； ③小灯泡额定功率的表达式为______（用实验测得的数值和已知量符号表示）。 五、综合应用题（本题共3小题，共22分） 22. 如图甲是一款额定电压为220V的果汁加热鼎，其功率可在220W～880W之间调节，图乙是其简化电路图，R1、R2均为发热电阻。在一次加热过程中，加热鼎以最大功率正常工作4min使1.1kg的果汁温度升高了24℃，果汁比热容取c＝4.0×103J/(kg·℃)。求： （1）此次加热过程中果汁吸收的热量； （2）加热鼎以最小功率正常工作时电路中的电流； （3）定值电阻R2的阻值； （4）此次加热过程中加热鼎的加热效率。 23. 如图所示，是某中学九年级物理课外实践活动小组设计的风力测量仪的电路示意图。其电源电压，电路保护电阻，均匀电阻丝的阻值为，金属丝（电阻忽略不计）的上端固定在O点，下端系有一块塑料片A，当风从右向左吹动塑料片时，金属丝向左摆动并与电阻丝保持良好的接触，风力表由电压表改装而成。问： （1）无风时，塑料片竖直下垂，电路中的电流是多少？ （2）风力最强时，金属丝滑至电阻丝最左端，电压表的示数是多少？ （3）在该电路中能不能再串联一个电流表，把电流表改装成风力表？说明理由。 24. “碳中和”是指生产生活中通过各种方式来抵消自身产生的（二氧化碳）排放量，达到的相对“零排放”，是当今共同应对气候变暖问题的全球行动。某实验小组对以下两种新能源汽车进行了关于“供能方式调研”和“座椅加热电路设计”的项目化学习活动。 （1）供能方式调研 ①2022年北京冬奥会是全球第一个实现了“碳中和”的冬奥会。冬奥会使用了氢燃料电池大巴，行驶时只排放水而无其它任何有害物质。大巴使用的氢燃料电池相当于发电机，电池工作原理如图甲所示。把氢和氧分别供给阳极和阴极，氢通过阳极向外扩散并与电解质发生反应后，放出的电子通过外部工作电路到达阴极，失去电子的氢离子（质子）穿过质子交换膜，到达燃料电池阴极板。 ②混合动力汽车，该汽车在蓄电池电量充足且低速行驶时，由蓄电池提供动力；当蓄电池电量不足或需要高速行驶时，可切换至汽油机驱动，同时给蓄电池充电；当汽车需要全力加速时，汽油机、蓄电池可以同时向车轮输出能量，提高燃油效率，减少碳排放。 如图甲是氢燃料电池工作原理图，则电池正常工作时电池内部电流的方向为______；如图乙是某混动发动机，该汽车在某路段行驶时，汽油机在驱动汽车前进的同时，恰好将电量显示为0的蓄电池充满电。已知该蓄电池的容量为5A·h，工作电压为240V，则充满电后，大约可储存______J的电能；若此过程中，共消耗汽油3kg，该汽油机的工作的效率为30%（燃料完全燃烧转化为机械能和电能的效率），则该路段共输出有用的机械能______J；（已知汽油的热值为） （2）座椅加热电路设计 以上两款车都具有自动控温的座椅加热功能。如图丙所示，小组同学利用电阻丝R和温控开关等元件设计了符合该功能的模拟电路。右下方虚线框为温控部分，A为双金属片，由两层不同金属铆制而成，受热时二者膨胀的快慢不同。在未通电和低于预定温度时，双金属片A和静片B上的触点接通如图丁所示，当开关S闭合，温度达到预定温度时，由于双金属片的金属层______膨胀较快，向左弯曲，电路断开，如图戊所示。调节调温旋钮C，使静片向左时，控温座椅的预定温度值将变______。 （3）交流评估 分析模拟电路，即使座椅上没有人，只要闭合开关S，座椅加热便会启动，既浪费能源又存在安全隐患。于是，他想在该电路中加入压力检测开关。只有手动闭合开关S，且座椅上达到一定压力时，才会开始加热。为实现该功能，应将压力检测开关与开关S______联。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$