精品解析：江苏省南通市海安市2024-2025学年九年级上学期期末物理试题

2024～2025学年第一学期期末学业质量测试 九年级 物理 第I卷（选择题 共20分） 第I卷共10小题，每小题2分，共20分．每小题给出的四个选项中只有一个选项正确． 1. 在国际单位制中，电功率的单位是（ ） A. 焦耳 B. 瓦特 C. 安培 D. 伏特 【答案】B 【解析】 【详解】A．焦耳是功和能的单位，故A不符合题意； B．瓦特是功率和电功率的单位，故B符合题意； C．安培是电流的单位，故C不符合题意； D．伏特是电压的单位，故D不符合题意。 故选B。 2. 如图所示，小明沿滑道从顶端匀速下滑的过程中，小明的（　　） A. 重力势能减小，机械能不变 B. 重力势能减小，机械能增大 C. 动能不变，机械能不变 D. 动能不变，机械能减小 【答案】D 【解析】 【详解】动能大小的影响因素是质量、速度，质量越大，速度越大，动能越大；重力势能大小的影响因素是质量、高度，质量越大，高度越高，重力势能越大。 小明沿滑道从顶端匀速下滑的过程中，受到摩擦力的作用，要克服摩擦力做功，机械能减小，下滑过程中，速度不变，则动能不变，高度减小，则重力势能减小，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 3. 下列物理量的估测符合实际的是（　　） A. 家用电冰箱的工作电流20A B. 汽油机的最大效率可达100％ C. 苹果从树上落地重力做功约4J D. 绝缘体的电阻值约为0Ω 【答案】C 【解析】 【详解】A．电冰箱的功率约220W，根据得，正常工作的电流约为 故A不符合题意； B．热机在工作时，总要克服机器零件间的摩擦做功，还有热量的散失，导致热机的热效率总小于1（100%），因此汽油机的最大效率不可能可达100%，故B不符合题意； C．苹果重力约为2N，树高约为2m，苹果从树上落地重力做功约 故C符合题意； D．绝缘体的电阻值很大，不易导电，故D不符合题意。 故选C。 4. 如图所示，几只水果提供的电力足以点亮一排发光二极管。关于这个电路说法正确的是（　　） A. 水果电池工作时将电能转化为化学能 B. 多个水果串联是为了增加电路的电压 C. 二极管同时发光说明它们一定是串联 D. 水果串联后各水果两端电压一定相等 【答案】B 【解析】 【详解】A．水果电池是将化学能转化为电能，为电路提供电能，而不是将电能转化为化学能，故A错误； B．在串联电路中，总电压等于各部分电路两端电压之和。多个水果串联时，相当于增加了电源的个数，从而增加了电路的总电压，能够为发光二极管提供足够的电压使其发光，所以多个水果串联是为了增加电路的电压，故B正确； C．二极管同时发光，它们可能是串联，也可能是并联。在并联电路中，只要干路开关闭合，各支路的用电器也能同时工作，所以不能仅仅根据二极管同时发光就判断它们一定是串联，故C错误； D．在串联电路中，各用电器两端的电压与电阻有关，只有当各水果的电阻相等时，它们两端的电压才相等，一般情况下，各水果的电阻不一定相同，所以水果串联后各水果两端电压不一定相等，故D错误。 故选B。 5. 如图所示为地铁站进出闸机（电动机M），它有两种识别方式：刷卡（开关S1）或扫二维码（开关S2），只要其中一种方式识别成功即可闭合相应开关，闸机开启，人可以进出地铁站。下列模拟地铁站进出闸机的电路中，与其符合的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据题意可知，刷卡（开关S1）或扫二维码（开关S2），只要其中一种方式识别成功，则相应开关闭合从而使电动机启动工作，由此可知，两个开关应并联后再与电动机串联在电源上，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 6. 如图为单缸四冲程汽油机工作时各冲程的示意图，该汽油机完成一个工作循环的四个冲程正确的顺序（　　） A. ①②③④ B. ②③④① C. ③④①② D. ④①②③ 【答案】C 【解析】 【详解】①图中进、排气门关闭，活塞远离汽缸顶部，火花塞处于点火状态，为做功冲程；②图中进气门关闭，排气门打开，活塞向缸顶运动，为排气冲程；③图中进气门打开，排气门关闭，活塞远离汽缸顶部，为吸气冲程；④图中进气门、排气门皆关闭，活塞向汽缸顶部运动，为压缩冲程，因此油机完成一个工作循环的四个冲程正确的顺序为③④①②。故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 7. 如图所示，镍铬合金制成长度相同的圆柱体甲、乙，其中甲比乙粗。用一根可自由移动的金属丝P与甲、乙连接。当金属丝P向右移动时，电流表示数变化情况是（ ） A. 变大 B. 变小 C. 先变大再变小 D. 先变小再变大 【答案】A 【解析】 【详解】由电路图知道，金属丝甲、乙串联接入电路中，电流表测量电路中的电流；甲、乙的材料和长度相同，甲比乙粗，则甲的电阻小于乙的电阻；当金属丝P向右移动时，甲增加的长度等于乙减小的长度，甲接入电路的电阻变大，乙接入电路的电阻变小，根据影响导体电阻的因素知道，甲增大的电阻小于乙减小的电阻，所以整个电路的电阻变小，根据欧姆定律知道，电路中电流变大，电流表示数变大，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 8. 如图所示在“比较不同燃料燃烧时放出的热量”的实验中，下列说法正确的是（　　） A. 研究方法是控制变量和转换法 B. 研究对象是烧杯中被加热的液体 C. 实验中还需要的器材是天平和秒表 D. 相同时间内温度计示数越大，该燃料的热值一定越大 【答案】A 【解析】 【详解】A．在该实验中，为了比较不同燃料燃烧放出的热量，要控制燃料的质量相同、被加热液体的种类和质量相同等，运用了控制变量法；燃料燃烧放出的热量不能直接测量，而是通过被加热液体升高的温度来体现，这运用了转换法，所以研究方法是控制变量和转换法，故A正确； B．该实验的研究对象是不同的燃料，通过比较燃料燃烧放出热量的多少来比较燃料的情况，而不是烧杯中被加热的液体，故B错误； C．实验中需要用天平测量燃料的质量，保证燃料质量相同，但不需要秒表，因为不是比较相同时间内的情况，而是比较燃料完全燃烧放出的热量，故C错误； D．燃料的热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，与相同时间内温度计示数大小无关，相同时间内温度计示数越大，只能说明在相同时间内该燃料放出的热量多，但不能说明其热值一定大，故D错误。 故选A。 9. 将两个定值电阻R1、R2串联在电压为4U的电源两端，R1消耗的功率为P1，R2消耗的功率为3P1；当把它们并联接在电压为U的电源两端时，说法正确的是（　　） A. 电阻R2的功率为P1 B. 通过R1的电流 C. 电路中的总电流 D. 电路中的总功率为4P1 【答案】B 【解析】 【详解】A．当R1、R2串联在电压为4U的电源两端，R1消耗的功率为P1，R2消耗的功粥为3P1，因为串联电路电流处处相等，则有 解得R2=3R1，根据串联分压原理和串联电路电压规律，U1=U，U2=3U，所以， 当两电阻并联在电压为U的电源两端时，R2的功率，故A错误； BC．当两电阻并联在电压为U的电源两端时，R1、R2两端电压都为U，则通过R1的电流 通过R2的电流 电路中的总电流 故B正确，C错误； D．电路中的总功率为，故D错误。 故选B。 10. 如图甲所示，电源电压恒定，定值电阻R0的阻值为10Ω。将滑动变阻器的滑片从a端滑到中点的过程中，电压表示数U与电流表示数I之间的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ） A. 电源电压为16V B. 滑动变阻器R的最大阻值为10Ω C. 若滑片从a端匀速移动到b端，电压表指针匀速转动 D. 若滑片从a端匀速移动到b端，电压表指针转速变快 【答案】D 【解析】 【详解】AB．当滑片在a端时，滑动变阻器接入电阻最大，电路电流最小，电压表示数最大为U1​=8V ；滑片在中点时，电压表示数U2​=6V 。设电源电压为U，滑动变阻器最大阻值为R。根据串联电路电流特点和欧姆定律，滑片在a端时， 滑片在中点时，  已知R0​=10Ω，代入数据 ​  解方程组得U=12V，R=20Ω，故AB错误； CD．根据串联电路分压原理，滑片从a端匀速移动到b端，R滑减小，U滑减小 。 设滑片移动速度为v，移动时间为t，R滑=R-vt ， U滑与t不是线性关系，且R滑减小速度越来越快，电压表示数减小速度越来越快，即电压表指针转速变快，故C错误，D正确。 故选D。 第Ⅱ卷（非选择题共70分） 11. 如图所示是从机械能、内能和化学能出发，整理的第12章“机械能和内能”的单元知识结构图，图中①②③处依次填写的内容是①______②______③______。 【答案】 ①. 热机 ②. 势能 ③. 做功 【解析】 【详解】[1][2][3]热机是内能的一种应用，热机是将内能转化为机械能，改变内能的方式有做功和热传递。机械能包括动能和势能。 12. 小明用25N的水平推力使超市购物车在水平路面上匀速前进了10m，所用时间是25s，货物和车总重力为100N。在此过程中，小明的推力做功为______J，地面支持力对小车做功为______J，推力做功的功率为______W，该过程中，小车的机械能______（选填“增大”“减小”或“不变”）。 【答案】 ①. 250 ②. 0 ③. 10 ④. 不变 【解析】 【详解】[1]在此过程中，小明的推力做功为 [2]支持力的方向竖直向上，小车在竖直方向上没有移动距离，因此地面支持力对小车做功为0。 [3]推力做功的功率为 [4]该过程中，小车质量不变，速度和所处的高度都不变，因此动能和重力势能均不变，则小车的机械能不变。 13. 关于电能表，请回答下列问题： （1）小刘家的电能表10月尾的示数为，11月尾的示数如图所示，若每度电的电费为0.7元，他家11月要交电费______元； （2）由表盘可知，小刘家用电器工作的总功率不能超过______W； （3）把一只“220V 24W”的节能灯和一个“220V 484W”的电炉分别单独接在家庭电路中，______（选填“节能灯”或“电炉”）单独接入电路时，电能表脉冲指示灯闪烁得较快； （4）小明想测家中电水壶的功率，只让电水壶在电路中工作，当指示灯闪烁了48次，用时1min，则该电水壶的功率为______W。 【答案】（1）140 （2）4400 （3）电炉 （4）1800 【解析】 【小问1详解】 由图可知，小刘家11月份消耗的电能为 他家11月要交的电费为 【小问2详解】 电能表上的“10（20）A”表示该电能表的标定电流为10安，允许通过的最大电流为20安，则小刘家用电器工作的总功率不能超过 【小问3详解】 由可知，相同时间内，用电器的电功率越大，消耗电能越多，电能表脉冲指示灯闪烁得越快；因电炉的额定功率较大，所以接入电炉时电能表脉冲指示灯闪烁得较快。 【小问4详解】 指示灯闪烁了48次，消耗的电能为 该电水壶的功率为 14. 标有“2V 0.1W”字样的LED灯正常发光时的电流为_____A，电源电压为6V，为使LED灯正常发光，需串联一只______Ω的电阻，与普通的小灯泡相比，在达到相同亮度的条件下，假设LED灯可以节约90%的电能，则该LED灯与_____W的小灯泡亮度相当。LED 灯主要是用___________（选填“纳米材料”“超导材料”或“半导体材料”）制成的。 【答案】 ①. 0.05A ②. 80 ③. 1 ④. 半导体材料 【解析】 【详解】[1]由P=UI知道，LED灯正常发光时的电流 [2]电源的电压U=6V时，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，串联电阻两端的电压 UR=U-ULED=6V-2V=4V 因串联电路中各处的电流相等，所以，由知道，串联电阻的阻值 [3]设两种灯泡正常发光的时间为t，由 知道，LED消耗的电能为 WLED=PLEDt=0.1W×t 小灯泡消耗电能为WL=PLt，因在达到相同亮度的条件下，LED灯可以节约90%的电能，所以 解得 PL=1W [4]LED灯是由半导体做成的器件，它具有单向导电性。 15. 小华在做探究动能大小与哪些因素有关的实验，实验时让同一小车从同一斜面的不同高度由静止释放。 （1）该实验物体的动能是指______（选填“木块”或“小车”）的动能，探究的是物体动能与______的关系。 （2）第一次实验的情景如图所示，在进行第二次实验前，应先将撞出的木块______。 （3）第三次实验，小华将小车移至斜面更高的位置进行正确操作，发现木块滑出木板。小华认为该次实验失败，需对实验进行改进，否则无法得出结论。你认为______（选填“需要”或“不需要”）改进，其理由是______。 【答案】（1） ①. 小车 ②. 速度 （2）恢复到原来的位置 （3） ①. 不需要 ②. 见解析 【解析】 【小问1详解】 [1]在这个实验中，是让小车从斜面不同高度滑下撞击木块，通过观察木块被推动的情况来反映小车动能的大小，所以该实验物体的动能是指小车的动能。 [2]实验时让同一小车从同一斜面的不同高度由静止释放，同一小车质量不变，从不同高度释放时到达水平面的速度不同，所以探究的是物体动能与速度的关系。 【小问2详解】 在进行第二次实验前，应先将撞出的木块恢复到原来的位置。因为只有将木块恢复到原来位置，才能保证每次实验时木块的初始状态相同，从而保证实验的科学性和准确性，使得每次实验中小车撞击木块时木块的初始情况一致，便于比较小车在不同情况下动能的大小。 【小问3详解】 [1][2]虽然木块滑出木板，但木块被推出的距离更远，这表明小车在更高位置释放时，到达水平面的速度更大，具有的动能更大，能够将木块推得更远，同样可以说明在质量一定时，速度越大，动能越大，所以不需要改进。 16. 按题目要求作图。 （1）请根据如图的实物图，在虚线框内画出对应的电路图。 （2）在如图电路的○中填入电表符号，使闭合开关S后，两灯均可发光。 （3）设计一个“应急呼叫器”电路，要求：开关S断开时，电灯和电铃均不工作；开关S闭合时，灯亮铃响，即使电灯因断路不亮，电铃仍可工作，请你完成如图电路。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 分析实物图可知，电流从电源正极流出，经过开关S2后分为两条支路（S2在干路），一条支路经过灯泡L2，另一条支路经过灯泡L1和开关S1，两条支路汇合后回到电源负极。作图如下 【小问2详解】 根据电流表要串联在电路中，电压表要并联在电路中，对于左边的〇，若填电流表，会使两灯泡短路，所以左边的〇应填电压表；对于右边的〇，若填电压表，该支路断路，L2不亮，所以右边的〇应填电流表，此时电流表测量通过L2的电流。作图如下 【小问3详解】 开关闭合时，灯亮铃响，即使电灯因断路不亮，电铃仍可工作，说明电灯和电铃并联，工作不相互影响。 开关断开时，电灯和电铃均不工作，说明开关设在干路上控制所有用电器。作图如下 17. 小丽同学在烧杯中装入500g水，测得水的温度为20℃，然后用酒精灯给水加热，直至水温上升到40℃，共消耗10g酒精。已知水的比热容为，酒精的热值为3×107J/kg。求： （1）在上述过程中，水增加的内能； （2）完全燃烧10g酒精放出的热量。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 水的内能增加值等于水吸收的热量，即 【小问2详解】 完全燃烧10g酒精放出的热量 18. 如图所示，灯泡L标有“12V6W”的字样，定值电阻R=10Ω，滑动变阻器R1的最大阻值为30Ω。闭合开关S，将开关S1拨至2，滑片P移至a端，灯泡L正常发光。 （1）求电源的电压U电； （2）滑片P移至b端，开关S1拨至1，求定值电阻R工作1min消耗的电能； （3）滑片P在b端，开关S1拨回2，电压表示数为3V，求此时灯泡L的功率。 【答案】（1）12V （2）54J （3）0.9W 【解析】 【小问1详解】 当闭合开关S，将开关S1拨至2，滑片P移至a端时，此时电路中只有灯泡L接入电路，且灯泡L正常发光。因为灯泡正常发光时，其两端电压等于额定电压，已知灯泡L标有“12V6W”，所以电源电压 【小问2详解】 当滑片P移至b端，开关S1拨至1，定值电阻R与滑动变阻器R1的最大阻值串联。 定值电阻R=10Ω，滑动变阻器R1的最大阻值为30Ω。 根据串联电路电阻特点，总电阻 此时电路中的电流 因为定值电阻R两端的电压 定值电阻R工作1min消耗的电能 【小问3详解】 滑片P在b端，开关S1拨回2，灯泡L与滑动变阻器R1的最大阻值串联，电压表测灯泡两端的电压UL=3V。 由串联电路电压特点可知，滑动变阻器两端的电压 此时电路中的电流 此时灯泡L的功率 19. 小华在“探究电流与电阻的关系”实验时，实验器材有：学生电源、电流表、电压表、滑动变阻器（20Ω 2A）、定值电阻4个（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω）、开关一个、导线若干。 （1）请用笔画线代替导线将图甲中的实物图连接完整，要求：滑片P向右移动时电流表示数变小，导线不交叉；_______ （2）连接好电路闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于最_______（选填“左”或“右”）端。闭合开关S，发现电流表有示数，电压表无示数，电路出现的故障可能是_______； （3）排除故障后正确进行实验，根据实验数据得到I-R图像如图乙。图乙中阴影部分面积表示的物理量是_______，本实验中电源电压不得超过_______V； （4）实验之后，小华利用一个已知最大阻值为R0的滑动变阻器R1设计如图丙的电路，测量额定电压为U0的灯泡正常发光时的电功率。 实验步骤： ①移动滑片P2到b2端，闭合开关S，移动滑片P1到a1端，调节滑片P2使电压表示数为U0； ②移动滑片P1到b1端，读出电压表的示数为U； ③小灯泡的额定功率P额=_______； 若实验中，小明在“②移动滑片P1到b1端，读出电压表的示数为U”时，不小心将滑片P2向右移动少许，其他操作正确，则小灯泡的额定功率P额的测量值_______（选填“大于”、“小于”或“等于”）真实值。 【答案】（1） （2） ①. 右 ②. 定值电阻短路 （3） ①. 定值电阻两端的电压 ②. 6 （4） ①. ②. 小于 【解析】 【小问1详解】 要求滑片P向右移动时电流表示数变小，根据欧姆定律，电源电压不变时，电流变小则电路总电阻变大，所以滑动变阻器接入电路的电阻应变大，因此应将滑动变阻器左下接线柱接入电路。如下图所示 【小问2详解】 [1]连接好电路闭合开关前，为保护电路，滑动变阻器的滑片P应置于阻值最大处，由滑动变阻器的连接方式可知，应置于最右端。 [2]闭合开关S，电流表有示数，说明电路是通路；电压表无示数，可能是与电压表并联定值电阻短路，此时电压表被短路，所以无示数。 【小问3详解】 [1]图乙中阴影部分是电流I与电阻R的乘积，根据U = IR，可知阴影部分面积表示的物理量是定值电阻两端的电压。 [2]探究电流与电阻的关系时，要控制定值电阻两端电压不变。从图乙可知，当定值电阻的阻值为15Ω时，对应的电流为0.2A，则定值电阻两端电压 为了能完成实验，当接入最大定值电阻20Ω时，滑动变阻器才能用到最大阻值20Ω，根据串联电路分压原理有 解得U电=6V，即本实验中电源电压不得超过6V。 【小问4详解】 [1]如图为串联电路，移动滑片P2到b2端，闭合开关S，移动滑片P1到a1端，电压表测量灯泡电压，调节滑片P2使电压表的示数为U0，此时灯泡正常发光；移动滑片P1到b1端，电压表测量灯泡和R1两端电压，读出电压表的示数为U，此时R1两端电压为 根据欧姆定律，此时电路电流为 小灯泡的额定功率 [2]移动滑片P1到b1端，读出电压表的示数为U时，不小心将滑片P2向右移动少许，R2接入电路的电阻变大。由串联电路分压原理可知，R2两端电压变大，那么灯泡与R1两端的总电压变小。从可看出，U变小，这样会导致结果变小。 20. 小明在电子元件店发现有热敏电阻卖，他想探究热敏电阻的阻值大小与温度的关系，于是买了一个热敏电阻RT进行探究。经讨论后，小明和同学们提出了以下几种猜想： 猜想1：热敏电阻的阻值随温度的升高而升高； 猜想2：热敏电阻的阻值随温度的升高而降低。 （1）为了验证猜想，小明设计了如图甲所示的装置进行实验，其中定值电阻R0为200Ω，电源电压保持6V不变。点燃酒精灯、闭合开关进行实验，记录的数据如表所示。 温度t/℃ 35 36 37 38 39 40 41 42 电压U0/V 1.3 1.4 1.5 1.65 1.7 1.8 1.85 2.0 ①组装实验装置时，应当先调整图甲中_______（选填“A”或“B”)的高度。实验中，通过观察_______可以反映热敏电阻RT大小的变化。 ②分析实验数据，可以验证猜想_______（选填“1”或“2”)是正确的。 ③实验中_______（选填“能”或“不能”）直接用酒精灯对这个热敏电阻加热完成实验，判断的依据是_______。 （2）小华添加了一个如图乙的电流表，利用这个热敏电阻RT和小明的实验器材设计了图丙所示的电路自制了简易电子体温计（在电流表的表盘上电流刻度线上标注相对应的温度）。则小华自制的简易电子体温计方案是_______（选填“可行”或“不可行”）的，你的理由是_________。 【答案】（1） ①. B ②. 电压表示数的变化 ③. 2 ④. 不能 ⑤. 见解析 （2） ①. 不可行 ②. 见解析 【解析】 【小问1详解】 [1]组装实验装置时，因为要用酒精灯外焰加热，所以应当先调整图甲中B的高度，以确保加热效果良好。 [2]由图甲可知，定值电阻R0与热敏电阻RT串联，电压表测量R0电压，根据欧姆定律有 电源电压U和定值电阻R0不变，当热敏电阻RT变化时，定值电阻R0两端电压U0会变化，所以实验中通过观察定值电阻R0两端电压U0的变化即电压表示数的变化，可以反映热敏电阻RT大小的变化。 [3]由表格数据可知温度升高时，R0两端电压U0增大。因为，电源电压U和定值电阻R0不变，U0增大，则R0+RT减小，R0不变，所RT减小，即热敏电阻的阻值随温度的升高而降低，所以猜想2是正确的。 [4][5]实验中不能直接用酒精灯对这个热敏电阻加热完成实验。因为热敏电阻是感知温度变化来改变阻值的，直接用酒精灯加热，温度变化太剧烈，不能准确测量出热敏电阻在不同温度下对应的阻值，且可能会损坏热敏电阻。 【小问2详解】 [1][2]小华自制的简易电子体温计方案是不可行的。在电流表的表盘上电流刻度线与温度不是一一对应的线性关系，不能直接在电流刻度线上标注相对应的温度。理由是电源电压U保持不变，由可知，电流I与热敏电阻RT的阻值成反比，不是线性关系。 21. 阅读短文，回答问题。 ECMO技术 自从体外肺膜氧合（简称ECMO）技术应用在临床以来，挽救了许多危重患者的生命。如图甲，ECMO技术的原理是将体内的血液引出体外，经过人工心肺旁路氧合后注入病人体内，起到部分心肺替代作用。为使病人维持正常体温，需用热交换器对流入人体的血液进行加热；ECMO的工作电压与家庭电路电压相同，使用中如短时停电，可转动如图乙的摇把，维持血液循环。血流速度和血流量（血流量指单位时间内通过血管横截面的血液体积）是衡量心肺功能的重要指标，研究表明，血管内血流速度会随血管横截面积的变化而变化，且血液匀速通过血管时，受到的阻力与血液的流速成正比，当血管横截面积为正常值的n倍时，测得血管内血液匀速流动的速度v与n的数值如下表所示，血液的比热容为0.85×103J/(kg·℃)，密度为1.05×103kg/m3，人体组织的比热容与水相当，为4.2×103J/(kg·℃)。 n 0.60 0.75 0.80 0.90 1.00 v/m·s-1 0.300 0.240 0.225 0.200 0.180 （1）关于ECMO技术，下列说法中正确的是（ ） A. ECMO工作时需与房间中用电器串联 B. 断电时，可用干电池给ECMO供电 C. 热交换器利用热传递使血液内能增加 D. 转动图乙中的“摇把”，可以省功 （2）若某次测得横截面积为血管中的血流量为1.2×10-4m3/s，则对应血管中的血流速度为_______m/s。 （3）在图丙中描点作出血液匀速流动的速度v与血管横截面积正常值n倍的关系图线_______，当血管横截面积为正常值0.5倍时，血管内血液匀速流动的速度v为_______m/s。 （4）在一次抢救中使用ECMO技术，其血流量为5L/min，若要将血液的温度升高4℃，则血液每分钟需要从热交换器吸收的热量为_______J。假设人体所需热量完全由热交换器所提供，已知热交换器的功率为1680W，病人的质量为60kg，则该病人体温由33℃上升至正常体温37℃需要的时间为_______min。 （5）若正常人心脏推动血液流动的平均功率约为1.6W，设心脏每分钟搏动60次，则正常人的心脏在一次搏动中所做功约为_______J。若某病人血管的横截面积为正常人的倍，则该病人心脏推动血液流动的平均功率约为_______W。 【答案】（1）C （2）0.2 （3） ①. ②. 0.36 （4） ①. 1.785×104 ②. 10 （5） ①. 1.6 ②. 3.6 【解析】 【小问1详解】 A．家庭电路中各用电器是并联的，ECMO工作电压与家庭电路电压相同，所以ECMO工作时需与房间中用电器并联，而不是串联，故A错误； B．家庭照明电路为交流电，干电池为直流电。所以断电时，不能用干电池给ECMO供电，故B错误； C．热交换器是通过电加热血液后以热传递的方式将热量传递给血液，使血液内能增加，故C正确； D．根据功的原理，使用任何机械都不省功，转动图乙中的“摇把”是为了在停电时维持血液循环，不能省功，故D错误。 故选C。 【小问2详解】 血流量指单位时间内通过血管横截面的血液体积。已知血流量为1.2×10-4m3/s，血管横截面积为，故血流速度为 【小问3详解】 [1]根据表格中n和v的数据，在图丙中准确描点，然后用平滑曲线连接各点即可得到血液匀速流动的速度v与血管横截面积正常值n倍的关系图线。如图所示： [2]观察表格数据可知v与n的关系为 即v与n成反比关系，当n = 0.5时， 【小问4详解】 [1]已知血流量为5L/min，则每分钟流过的血液质量 血液的比热容为0.85×103J/(kg·℃)，温度升高4℃，吸收的热量 [2]病人质量60kg，人体组织的比热容4.2×103J/(kg·℃)，温度升高Δt人=37℃ - 33℃ = 4℃ 则人体需要吸收的热量 热交换器的功率P = 1680W，得需要的时间 【小问5详解】 [1]正常人心脏推动血液流动的平均功率1.6W，心脏每分钟搏动60次，则心脏每分钟做功 所以正常人的心脏在一次搏动中所做功 [2]血管内血液匀速通过血管时，受到的阻力与血液的流速成正比，设阻力f = kv（k为比例系数），心脏推动血液做功的功率P = Fv（F为心脏推动血液的力，F = f），即P = kv2。在相同时间流过的血量相同，某病人血管的横截面积为正常人的倍，则有 即，由P = kv2可得 即 解得。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024～2025学年第一学期期末学业质量测试 九年级 物理 第I卷（选择题 共20分） 第I卷共10小题，每小题2分，共20分．每小题给出的四个选项中只有一个选项正确． 1. 在国际单位制中，电功率的单位是（ ） A. 焦耳 B. 瓦特 C. 安培 D. 伏特 2. 如图所示，小明沿滑道从顶端匀速下滑的过程中，小明的（　　） A. 重力势能减小，机械能不变 B. 重力势能减小，机械能增大 C. 动能不变，机械能不变 D. 动能不变，机械能减小 3. 下列物理量的估测符合实际的是（　　） A. 家用电冰箱的工作电流20A B. 汽油机的最大效率可达100％ C. 苹果从树上落地重力做功约4J D. 绝缘体电阻值约为0Ω 4. 如图所示，几只水果提供的电力足以点亮一排发光二极管。关于这个电路说法正确的是（　　） A. 水果电池工作时将电能转化为化学能 B. 多个水果串联是为了增加电路的电压 C. 二极管同时发光说明它们一定是串联 D. 水果串联后各水果两端电压一定相等 5. 如图所示为地铁站进出闸机（电动机M），它有两种识别方式：刷卡（开关S1）或扫二维码（开关S2），只要其中一种方式识别成功即可闭合相应开关，闸机开启，人可以进出地铁站。下列模拟地铁站进出闸机的电路中，与其符合的是（　　） A. B. C. D. 6. 如图为单缸四冲程汽油机工作时各冲程的示意图，该汽油机完成一个工作循环的四个冲程正确的顺序（　　） A. ①②③④ B. ②③④① C. ③④①② D. ④①②③ 7. 如图所示，镍铬合金制成长度相同的圆柱体甲、乙，其中甲比乙粗。用一根可自由移动的金属丝P与甲、乙连接。当金属丝P向右移动时，电流表示数变化情况是（ ） A. 变大 B. 变小 C. 先变大再变小 D. 先变小再变大 8. 如图所示在“比较不同燃料燃烧时放出的热量”的实验中，下列说法正确的是（　　） A. 研究方法是控制变量和转换法 B. 研究对象是烧杯中被加热的液体 C. 实验中还需要的器材是天平和秒表 D. 相同时间内温度计示数越大，该燃料的热值一定越大 9. 将两个定值电阻R1、R2串联在电压为4U的电源两端，R1消耗的功率为P1，R2消耗的功率为3P1；当把它们并联接在电压为U的电源两端时，说法正确的是（　　） A. 电阻R2的功率为P1 B. 通过R1的电流 C. 电路中的总电流 D. 电路中的总功率为4P1 10. 如图甲所示，电源电压恒定，定值电阻R0阻值为10Ω。将滑动变阻器的滑片从a端滑到中点的过程中，电压表示数U与电流表示数I之间的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ） A. 电源电压为16V B. 滑动变阻器R的最大阻值为10Ω C. 若滑片从a端匀速移动到b端，电压表指针匀速转动 D. 若滑片从a端匀速移动到b端，电压表指针转速变快 第Ⅱ卷（非选择题共70分） 11. 如图所示是从机械能、内能和化学能出发，整理的第12章“机械能和内能”的单元知识结构图，图中①②③处依次填写的内容是①______②______③______。 12. 小明用25N的水平推力使超市购物车在水平路面上匀速前进了10m，所用时间是25s，货物和车总重力为100N。在此过程中，小明的推力做功为______J，地面支持力对小车做功为______J，推力做功的功率为______W，该过程中，小车的机械能______（选填“增大”“减小”或“不变”）。 13. 关于电能表，请回答下列问题： （1）小刘家的电能表10月尾的示数为，11月尾的示数如图所示，若每度电的电费为0.7元，他家11月要交电费______元； （2）由表盘可知，小刘家用电器工作的总功率不能超过______W； （3）把一只“220V 24W”的节能灯和一个“220V 484W”的电炉分别单独接在家庭电路中，______（选填“节能灯”或“电炉”）单独接入电路时，电能表脉冲指示灯闪烁得较快； （4）小明想测家中电水壶的功率，只让电水壶在电路中工作，当指示灯闪烁了48次，用时1min，则该电水壶的功率为______W。 14. 标有“2V 0.1W”字样的LED灯正常发光时的电流为_____A，电源电压为6V，为使LED灯正常发光，需串联一只______Ω的电阻，与普通的小灯泡相比，在达到相同亮度的条件下，假设LED灯可以节约90%的电能，则该LED灯与_____W的小灯泡亮度相当。LED 灯主要是用___________（选填“纳米材料”“超导材料”或“半导体材料”）制成的。 15. 小华在做探究动能大小与哪些因素有关的实验，实验时让同一小车从同一斜面的不同高度由静止释放。 （1）该实验物体的动能是指______（选填“木块”或“小车”）的动能，探究的是物体动能与______的关系。 （2）第一次实验的情景如图所示，在进行第二次实验前，应先将撞出的木块______。 （3）第三次实验，小华将小车移至斜面更高的位置进行正确操作，发现木块滑出木板。小华认为该次实验失败，需对实验进行改进，否则无法得出结论。你认为______（选填“需要”或“不需要”）改进，其理由是______。 16. 按题目要求作图。 （1）请根据如图的实物图，在虚线框内画出对应的电路图。 （2）在如图电路的○中填入电表符号，使闭合开关S后，两灯均可发光。 （3）设计一个“应急呼叫器”电路，要求：开关S断开时，电灯和电铃均不工作；开关S闭合时，灯亮铃响，即使电灯因断路不亮，电铃仍可工作，请你完成如图电路。 17. 小丽同学在烧杯中装入500g水，测得水的温度为20℃，然后用酒精灯给水加热，直至水温上升到40℃，共消耗10g酒精。已知水的比热容为，酒精的热值为3×107J/kg。求： （1）在上述过程中，水增加的内能； （2）完全燃烧10g酒精放出的热量。 18. 如图所示，灯泡L标有“12V6W”的字样，定值电阻R=10Ω，滑动变阻器R1的最大阻值为30Ω。闭合开关S，将开关S1拨至2，滑片P移至a端，灯泡L正常发光。 （1）求电源的电压U电； （2）滑片P移至b端，开关S1拨至1，求定值电阻R工作1min消耗的电能； （3）滑片P在b端，开关S1拨回2，电压表示数为3V，求此时灯泡L的功率。 19. 小华在“探究电流与电阻的关系”实验时，实验器材有：学生电源、电流表、电压表、滑动变阻器（20Ω 2A）、定值电阻4个（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω）、开关一个、导线若干。 （1）请用笔画线代替导线将图甲中的实物图连接完整，要求：滑片P向右移动时电流表示数变小，导线不交叉；_______ （2）连接好电路闭合开关前，滑动变阻器滑片P应置于最_______（选填“左”或“右”）端。闭合开关S，发现电流表有示数，电压表无示数，电路出现的故障可能是_______； （3）排除故障后正确进行实验，根据实验数据得到I-R图像如图乙。图乙中阴影部分面积表示的物理量是_______，本实验中电源电压不得超过_______V； （4）实验之后，小华利用一个已知最大阻值为R0的滑动变阻器R1设计如图丙的电路，测量额定电压为U0的灯泡正常发光时的电功率。 实验步骤： ①移动滑片P2到b2端，闭合开关S，移动滑片P1到a1端，调节滑片P2使电压表的示数为U0； ②移动滑片P1到b1端，读出电压表的示数为U； ③小灯泡的额定功率P额=_______； 若实验中，小明在“②移动滑片P1到b1端，读出电压表的示数为U”时，不小心将滑片P2向右移动少许，其他操作正确，则小灯泡的额定功率P额的测量值_______（选填“大于”、“小于”或“等于”）真实值。 20. 小明在电子元件店发现有热敏电阻卖，他想探究热敏电阻的阻值大小与温度的关系，于是买了一个热敏电阻RT进行探究。经讨论后，小明和同学们提出了以下几种猜想： 猜想1：热敏电阻的阻值随温度的升高而升高； 猜想2：热敏电阻的阻值随温度的升高而降低。 （1）为了验证猜想，小明设计了如图甲所示的装置进行实验，其中定值电阻R0为200Ω，电源电压保持6V不变。点燃酒精灯、闭合开关进行实验，记录的数据如表所示。 温度t/℃ 35 36 37 38 39 40 41 42 电压U0/V 13 1.4 1.5 1.65 1.7 1.8 1.85 20 ①组装实验装置时，应当先调整图甲中_______（选填“A”或“B”)的高度。实验中，通过观察_______可以反映热敏电阻RT大小的变化。 ②分析实验数据，可以验证猜想_______（选填“1”或“2”)是正确的。 ③实验中_______（选填“能”或“不能”）直接用酒精灯对这个热敏电阻加热完成实验，判断的依据是_______。 （2）小华添加了一个如图乙的电流表，利用这个热敏电阻RT和小明的实验器材设计了图丙所示的电路自制了简易电子体温计（在电流表的表盘上电流刻度线上标注相对应的温度）。则小华自制的简易电子体温计方案是_______（选填“可行”或“不可行”）的，你的理由是_________。 21. 阅读短文，回答问题。 ECMO技术 自从体外肺膜氧合（简称ECMO）技术应用在临床以来，挽救了许多危重患者的生命。如图甲，ECMO技术的原理是将体内的血液引出体外，经过人工心肺旁路氧合后注入病人体内，起到部分心肺替代作用。为使病人维持正常体温，需用热交换器对流入人体的血液进行加热；ECMO的工作电压与家庭电路电压相同，使用中如短时停电，可转动如图乙的摇把，维持血液循环。血流速度和血流量（血流量指单位时间内通过血管横截面的血液体积）是衡量心肺功能的重要指标，研究表明，血管内血流速度会随血管横截面积的变化而变化，且血液匀速通过血管时，受到的阻力与血液的流速成正比，当血管横截面积为正常值的n倍时，测得血管内血液匀速流动的速度v与n的数值如下表所示，血液的比热容为0.85×103J/(kg·℃)，密度为1.05×103kg/m3，人体组织的比热容与水相当，为4.2×103J/(kg·℃)。 n 0.60 0.75 0.80 0.90 1.00 v/m·s-1 0.300 0.240 0.225 0.200 0.180 （1）关于ECMO技术，下列说法中正确的是（ ） A. ECMO工作时需与房间中用电器串联 B. 断电时，可用干电池给ECMO供电 C. 热交换器利用热传递使血液内能增加 D. 转动图乙中的“摇把”，可以省功 （2）若某次测得横截面积为血管中的血流量为1.2×10-4m3/s，则对应血管中的血流速度为_______m/s。 （3）在图丙中描点作出血液匀速流动的速度v与血管横截面积正常值n倍的关系图线_______，当血管横截面积为正常值0.5倍时，血管内血液匀速流动的速度v为_______m/s。 （4）在一次抢救中使用ECMO技术，其血流量为5L/min，若要将血液的温度升高4℃，则血液每分钟需要从热交换器吸收的热量为_______J。假设人体所需热量完全由热交换器所提供，已知热交换器的功率为1680W，病人的质量为60kg，则该病人体温由33℃上升至正常体温37℃需要的时间为_______min。 （5）若正常人心脏推动血液流动的平均功率约为1.6W，设心脏每分钟搏动60次，则正常人的心脏在一次搏动中所做功约为_______J。若某病人血管的横截面积为正常人的倍，则该病人心脏推动血液流动的平均功率约为_______W。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$