精品解析：江苏省南通市海门区2024-2025学年九年级上学期期末考试物理试题

2024-2025学年江苏省南通市海门区九年级（上）期末物理试卷 一、单选题：本大题共10小题，共20分。 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 【答案】A 【解析】 【详解】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，将电能转化为声音，故D不符合题意。 故选A。 【点睛】本题考查的是电流的热效应及应用，属于基础性题目。 2. 如图所示的简单机械中，使用时能省距离的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】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不符合题意； 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符合题意； 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不符合题意； 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不符合题意。 故选B。 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℃的冰的内能为零 【答案】C 【解析】 【详解】A．外界对物体做功或吸收热量，都能使物体温度升高，故A错误； B．热量是个过程量，只有发生热传递时说物体吸收或放出多少热量，但不能说物体具有或含有多少热量，故B错误； C．同一物体分子个数是一定的，当温度升高时，分子的热运动越剧烈，则分子的动能就越大，从而物体的内能增加，故C正确； D．一切物体的分子都在不停的做无规则运动，所以，一切物体都具有内能，故D错误。 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 【答案】D 【解析】 【详解】A．插座的零线火线接反，不会使电路中电流过大，不会引起保险丝熔断，故A不符合题意； B．两只白炽灯串联连接，相当于增大电路中电阻，电流会变小，所以不会引起保险丝熔断，故B不符合题意； C．电器金属外壳未接地，人接触时容易发生触电事故，不会引起保险丝熔断，故C不符合题意； D．同时使用大功率用电器，会使电路中电流过大，可能会引起保险丝熔断，故D符合题意． 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、、。则它们的大小关系正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】家庭电路中，台灯和取暖器并联连接，A线接入家庭电路中，是干路，据并联电路的电流特点知，，故ABD错误，C正确。 故选C。 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 【答案】C 【解析】 【详解】做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是在力的方向上移动的距离。 A．抱着作业本停在教室门口，虽然用了力，但作业本在力的方向上没有移动距离，所以小雯对作业本没有做功，故A不符合题意； B．抱着作业本沿水平走廊行走，力与距离的方向垂直，所以不做功，故B不符合题意； C．将作业本从一楼抱到三楼的过程中，小雯对作业本施加了力，作业本在力的方向移动了距离，所以小雯对作业本做了功，故C符合题意； D．作业本不慎滑落，下落一段距离，作业本在重力的方向上移动了距离，所以重力做了功，但小雯对作业本不做功，故D不符合题意。 故选C。 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 【答案】B 【解析】 【详解】A．甲图中灯泡的亮暗反映相同时间内电流做功多少，即灯泡的实际功率的大小，故A正确，不符合题意； B．乙图中两个电阻串联，电流相同，可以探究电流产生的热量与电阻和通电时间的关系，故B错误，符合题意； C．多次实验是为了减小误差、验证规律和提高实验结果的可靠性。甲图中两灯泡并联，电源电压不变，则灯泡两端电压不变，灯泡亮度不变，不可以多次实验寻找普遍规律，故C正确，不符合题意； D．根据转换法，乙图中电阻丝将热量传递给液体，温度计测量液体的温度，故温度计示数的变化反映电热的多少，故D正确，不符合题意。 故选B。 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 【答案】D 【解析】 【详解】A．当海水下降时，气室内气压减小，外界空气在大气压作用下被吸入气室，这一过程与汽油机吸气冲程中进气门打开，活塞向下运动，将空气和汽油的混合物吸入气缸类似，故A正确，不符合题意； B．当海水上升时，活塞向上运动，将气室内的空气推入工作室并压缩，这和汽油机压缩冲程中活塞向上运动压缩气缸内气体类似，故B正确，不符合题意； C．推动涡轮的气流能使涡轮机转动，进而带动发电机发电，这就如同手摇发电机时，外力使发电机的线圈在磁场中做切割磁感线运动从而产生感应电流，这里推动涡轮的气流起到了类似手摇发电机外力的作用，故C正确，不符合题意； D．四冲程汽油机是将内能转化为机械能，其工作过程包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程，有燃料的燃烧等过程；而海浪发电是将海水的机械能通过一系列过程转化为电能，二者工作原理有本质区别，并不完全一样，故D错误，符合题意。 故选D。 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. 100W B. 200W C. 2000W D. 4000W 【答案】C 【解析】 【详解】陈芋汐的质量约为45kg，则陈芋汐体重约 由图知，最高点到水面的距离大约是她身高的5倍，则下落的高度h=5×1.6m=8m 从最高点到水面的时间约为 则她从最高点跳到水面的功率约为 与2000W接近，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 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40Ω B. 电源电压为20V C. a点时变阻器阻值为5Ω D. 电路中最小总功率为6W 【答案】A 【解析】 【详解】ABC．闭合开关S，灯泡和变阻器串联。电压表V1测量灯泡两端电压，电压表测量变阻器两端电压，电流表测量电路电流。滑片在最右端时，变阻器接入电路中的电阻最大，总电阻最大，根据欧姆定律可知电路中的电流最小，从图乙可知为0.3A，滑片从最右端向左滑动到a点时，变阻器接入电路中的电阻逐渐变小，根据串联分压特点可知，变阻器两端的电压逐渐变小，灯泡两端电压逐渐变大，可知图乙中右面的曲线为电流表与电压表的示数变化关系的图像，左面的曲线为电流表与电压表V2的示数变化关系的图像。调节滑动变阻器的滑片到a点时，灯泡电流达到最大值，可知此时变阻器两端电压为4V，电路中的电流为0.4A，根据欧姆定律可知滑动变阻器接入电路的阻值为 根据可得灯泡两端的电压为 根据串联电路的电压特点可知电源电压为 调节滑动变阻器的滑片在最右端时，从图乙可知此时电流为0.3A，且从图乙可知灯泡两端的电压和变阻器两端的电压相等，则变阻器两端的电压为 滑动变阻器的最大阻值为 故A正确，BC错误； D．根据可知，电路的最小总功率为 故D错误。 故选A。 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）______。 【答案】 ①. 指南针 ②. 奥斯特 ③. 发电机 【解析】 【详解】[1]磁体在地磁场的作用下具有指向性，利用该特点制成了指南针。 [2]奥斯特发现通电导体的周围存在磁场，即电流的磁效应。 [3]法拉第发现了电磁感应现象，发电机就是利用该原理制成的。 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。[，] （1）石锅鱼是通过______的方式使食物内能增加，将一锅5 kg、20℃的食材，加热到100℃，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） 【答案】（1） ①. 热传递 ②. （2）0.04 【解析】 【小问1详解】 [1]食物从高温水蒸气吸收热量，内能增加、温度升高，是通过热传递的方式改变食物内能的。 [2]食材吸收的热量 【小问2详解】 不计热量损失，完全燃烧燃气放出的热量 由可得消耗燃气的体积 13. 小明注意观察了空调和冰箱的铭牌： 容积V/L 185 额定电压U/V 220 功率P/W 120 耗电量（kW⋅h/24h） 0.72 （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。 【答案】（1）1500 （2） ①. 6 ②. 36 ③. 30 【解析】 【小问1详解】 该空调制冷消耗的电功率为 【小问2详解】 [1]一天实际工作时间为 [2]一天启动次数为 [3]电冰箱每工作一次消耗的电能为 每消耗1kW⋅h电能，电能表指示灯闪烁1500次，则每工作一次电能表指示灯闪烁次数为 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。 【答案】 【解析】 【详解】由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；图中支点在O点，因此OR作为动力臂最长，由图知动力的方向应该向上，过R点垂直于OR做向上的力，即为使轻质杠杆保持平衡的最小的动力F的示意图；阻力F阻是重物G对杠杆的拉力，作用点在杠杆上，方向竖直向下，如下图所示： 15. 请在图中用笔画线代替导线将电灯、开关和插座正确接入家庭电路． 【答案】 【解析】 【详解】首先辨别图中三根线地线、火线、零线．灯泡接法：火线进入开关，经灯泡连到零线，这样在断开开关能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故．既能控制灯泡，又能更安全．三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线．如图所示： 16. 如图，标出通电螺线管周围的磁感线方向及电源的正极。 【答案】 【解析】 【详解】由图可知，小磁针的右端为N极，由磁极间的作用规律可知，通电螺线管的左端为S极，右端为N极，在磁体外部，磁感线从N极发出，回到磁体的S极，由安培定则可知，电流由螺线管的右侧流入，左侧流出，故电源右侧为正极，左侧为负极，如下图所示： 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______（选填“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______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】（1） ①. 平衡 ②. 左 （2） ①. 3 ②. 力臂 （3）变大 【解析】 【小问1详解】 [1][2]杠杆静止不动或匀速转动时，叫杠杆平衡，所以杠杆在图甲所示位置静止，这时的杠杆处于平衡状态；由图可知，杠杆左高右低，为了将杠杆调至水平位置平衡，他应将左端平衡螺母向左端调节。 【小问2详解】 [1][2]图乙中，在水平位置平衡的杠杆A处挂两个钩码，设每个小格长度l，每个钩码重力为G，根据杠杆的平衡条件可得，解得：，即在B处挂3个相同的钩码；实验中每次都要调节杠杆在水平位置平衡，由于钩码对杠杆的拉力方向竖直向下，力臂在杠杆上，便于测量力臂。 【小问3详解】 由题意可知，此时阻力和阻力臂大小不变，弹簧测力计由竖直位置缓慢向右转动至虚线位置时，动力臂变小，根据杠杆的平衡条件可知，动力变大，即弹簧测力计的示数变大。 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。 【答案】（1） ①. 240 ②. 0.02 （2） ①. 500 ②. 4.2 ③. 120 【解析】 【小问1详解】 由图甲可知：压敏电阻、串联；当货架上不放物品时，货架的质量忽略不计，则货架承受的压力为0，根据图乙可知：压敏电阻的阻值为，此时电路中的总电阻为 则线圈中的电流 【小问2详解】 [1]当电磁继电器线圈中的电流大小为30mA时衔铁被吸下，根据欧姆定律，此时电路的总电阻为 根据串联电路的电阻特点可知压敏电阻的电阻为 根据题图乙可知，的阻值与压力F成反比，则设关系式为，则； 所以，，即 所以，压敏电阻的电阻为时货架能承受的最大压力为 [2][3]若需要控制货架能承受的最大压力为800N，此时压敏电阻对应的阻值为，若线圈中的电流为30mA不变，此时替换的电源电压为 若不更换电源，滑动变阻器的最大阻值至少为 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______。 【答案】（1）球与地面接触面积的大小 （2）质量一定时，物体的高度越大，重力势能越大 （3） ①. 动 ②. 弹性势 （4） ①. 不支持 ②. 见解析 【解析】 【小问1详解】 小名是用球与地面接触面积的大小来反映重力势能的大小。这是通过观察篮球在不同高度释放后，留在地面上的印迹大小来间接反映篮球的重力势能大小。这种方法称为转换法，即通过观察一个易于测量的物理量（如印迹大小）来间接了解另一个物理量（如重力势能）。 【小问2详解】 三次实验中，篮球的质量是相同的，下落的高度不同，高度越高，球与地面接触面积就越大，所以结论为：质量一定时，物体的高度越大，重力势能越大 【小问3详解】 [1][2]篮球下落并在地面上留下印迹的过程中，高度先减小，重力势能减小，速度变大，动能变大，当篮球与地面接触后，篮球的动能会转化为篮球的弹性势能，使篮球发生形变，从而在地面上留下印迹。 【小问4详解】 [1][2]对于小华的说法，我们不支持。理由是：篮球沾水的减少可能是因为水在下落过程中飞溅出去，但这并不影响实验结论的正确性。实验结论是基于篮球撞击地面时留下的印迹大小来判断重力势能的大小，而不是篮球沾水的多少。因此，即使篮球沾的水变少了，只要篮球的质量没有显著变化，实验结论仍然是有效的。 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。 【答案】（1） ①. ②. 定值电阻断路 ③. d ④. 40 （2） ①. 1.2 ②. 128 ③. 小于 【解析】 【小问1详解】 [1]原电路图中，电压表被短路，在“探究电流与电阻关系”的实验中，电阻箱R、电流表和滑动变阻器串联，电压表并联在电阻箱R两端，如图所示： [2]电路正确连接后，闭合开关，发现电流表无示数，则电路可能是发生断路，同时电压表有示数，说明电压表两接线柱到电源两极是通路，所以原因可能是电阻R断路。 [3]实验中，当把小电阻换成大电阻后，根据分压原理，电阻两端的电压变大，研究电流与电阻关系时要控制电压不变，根据串联电路电压的规律，要增大滑动变阻器两端的电压，由分压原理，要增大滑动变阻器电阻阻值，故当定值电阻阻值最大时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，由图乙可知，记录d点的数据时，滑片的位置最靠近B端。 [4]由正确操作并闭合开关，电压表示数为1V，电流表示数为，此时滑动变阻器最大阻值接入电路，若滑动变阻器选用R1，滑动变阻器两端电压为 则电源电压为1V+1V=2V 不符合题意；若滑动变阻器选用R2，滑动变阻器两端电压为 则电源电压为1V+5V=6V 符合题意，故电源电压为U=6V；由图乙可知，电阻两端电压 所以当定值电阻时，由串联电路的分压规律得，即 解得。 【小问2详解】 [1]图丁中电压表的分度值是，则电压表的示数。 [2]滑片位置没有动，电阻箱的阻值是，电压表的示数，由等效代替法可知，被测电阻的阻值。 [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，此时滑动变阻器接入的电阻变小，电压表的示数还是，由串联电路中电压的分配规律知，滑动变阻器变小，则电阻箱的阻值R也变小，这样测量的电阻箱的阻值就小于，用，测量的就小于真实值。 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。记录的部分数据如下表： 实验序号 物体质量m/g 物体形状 下落高度h1/cm 溅起水花高度h/cm 1 20 球形 20 6 2 20 柱形 20 4 3 20 锥形 20 9 4 50 柱形 20 9 5 100 柱形 20 18 6 90 柱形 25 22 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______。 【答案】（1） ①. 正确 ②. 变大 ③. 变小 （2） ①. 1、2、3 ②. 当物体的入水快慢、入水方向、物体的形状相同时，物体的质量越大，物体入水时溅起的水花高度越高 ③. 不能 ④. 没有控制物体的质量相同 【解析】 【小问1详解】 [1]题干中为验证猜想3（与物体的入水方向有关），采用控制变量法，将同一块橡皮泥捏成球形（保证质量、形状相同），从水面上方相同高度由静止释放（保证入水速度相同），从a、b、c三条不同通道下落，即入水方向不同，发现溅起水花的高度依次变小。这表明在其他条件相同的情况下，物体入水方向不同，溅起水花高度不同，所以说明猜想3是正确的。 [2]在光滑通道下落过程中，因为高度降低，根据重力势能转化为动能的原理，所以橡皮泥的动能增大。 [3]入水以后，橡皮泥在水中受到水的阻力作用，要克服阻力做功，一部分机械能转化为内能等其他形式的能，所以橡皮泥的机械能变小。 【小问2详解】 [1]比较实验序号为1、2、3的数据，我们发现只有物体的形状不同，而溅起水花的高度不同。所以可以得出物体入水时溅起水花的高度与物体的形状有关。 [2]分析实验序号为2、4、5的数据，能看到在入水方向、物体形状和入水快慢都相同的情况下，物体质量发生改变，且物体的质量越大，物体入水时溅起的水花高度越高。所以得出结论：当物体的入水快慢、入水方向、物体的形状相同时，物体的质量越大，物体入水时溅起的水花高度越高。 [3][4]验证猜想2（与物体的入水快慢有关），应该改变物体的下落高度，使物体的入水快慢不同，同时需要控制物体质量和物体形状相同。但实验5、6没有控制物体质量相同，所以不能验证猜想2是否正确。 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。 【答案】（1）90J （2）75% （3）12N 【解析】 【小问1详解】 此过程中所做的有用功 【小问2详解】 由图可知，动滑轮上的绳子段数，拉力端绳子移动的距离 拉力做的总功 滑轮组的机械效率 【小问3详解】 由题意可得，克服摩擦和绳重所做的额外功 克服动滑轮重做的额外功 根据可得，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。 【答案】（1）0.5A （2）6V （3）540J 【解析】 【小问1详解】 由电功率公式变形可得小灯泡正常发光时的电流 【小问2详解】 当三个开关S1、S2、S3都闭合时，灯泡和定值电阻并联，电阻R2被短路，小灯泡正常发光，此时灯泡两端的电压为6V，由并联电路的电压特点可知电源电压 【小问3详解】 当只闭合S1，断开S2、S3，定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测变阻器两端的电压，电压表量程为，由串联电路的分压规律可知，电压表示数最大为3V时，变阻器接入电路的阻值最大，此时电路中的电流最小，由串联电路的电压特点和欧姆定律可知电路中的最小电流 此时电路消耗的电能最少，由电功公式可得则该电路内至少消耗的电能W=UImint=6V×0.15A×10×60s=540J 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 风力发电机 太阳能电板 其它元件 最大限制风速 12m/s 输出功率 36W 蓄电池 容量：500A⋅h U额=12V 最大输出功率 800W 光电转化效率 10% LED灯 PM=12W 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 光照度E/lx 5 12 15 20 25 40 光敏电阻的阻值/Ω 60 25 20 15 12 （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控越大 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】（1） ①. 机械 ②. 电 ③. 用电器 ④. 并 （2） ①. 3 ②. 36 （3）B （4）4.5 （5）LED灯的功率不能太大 【解析】 【小问1详解】 [1][2]风力发电机利用电磁感应原理工作时把机械能转化为电能。 [3]白天，LED灯不工作时，蓄电池相当于用电器，将太阳能电板产生的电能以化学能的形式储存起来。 [4]2盏LED灯独立工作，互不影响，是并联的关系。 【小问2详解】 [1]当地太阳最大辐射强度120W/m2，光电转化效率为，所以太阳能电池板的面积至少为 [2]风力发电机的输出功率P与风速v的三次方成正比，则有 解得风速为时风力发电机的输出功率为100W。蓄电池容量为 则需要的时间为 【小问3详解】 分析电路可知，、串联，控制开关与并联。 ABC．光敏电阻是一种半导体，导电性介于导体和绝缘体之间。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。可知光照强度变小时，控制开关两端的电压变大；根据表格的数据可知，当光照强度变小时，光敏电阻的阻值变大，根据串联电路分压原理，可推断为光敏电阻，为定值电阻；光照强度越大，光敏电阻的阻值就越小，所以该电路控制开关两端的电压越小，光照强度越弱，U控越大，故AC正确，不符合题意，B错误，符合题意； D．根据题意可知，控制开关自动启动的电压不变。该电路中的定值电阻的阻值越大，控制开关自动启动时，光敏电阻的阻值越大，此时对应的光照强度就越小，则可得照明系统工作的时间就越短，故D正确，不符合题意。 故选B。 【小问4详解】 由表二可知，光敏电阻的阻值和光照度的乘积为定值300，即光敏电阻的阻值和光照度成反比。当光照强度为15lx时，光敏电阻的阻值为，定值电阻两端电压为2V，根据串联电路的特点和欧姆定律可知电源电压为 ① 当光照强度为30lx时，光敏电阻的阻值为 此时定值电阻两端电压为3V，则电源电压为 ② 联立①②，解得电源电压，。触发阈值为10lx，根据表格数据可知：此时光敏电阻的阻值 根据欧姆定律和串联电路的特点可知设定的启动电压为 【小问5详解】 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，LED灯的功率不能太大。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年江苏省南通市海门区九年级（上）期末物理试卷 一、单选题：本大题共10小题，共20分。 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℃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、、。则它们的大小关系正确的是（　　） A. B. C. D. 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. 100W B. 200W C. 2000W D. 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40Ω B. 电源电压为20V C. a点时变阻器阻值为5Ω D. 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。[，] （1）石锅鱼是通过______的方式使食物内能增加，将一锅5 kg、20℃的食材，加热到100℃，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： 容积V/L 185 额定电压U/V 220 功率P/W 120 耗电量（kW⋅h/24h） 0.72 （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、开关和插座正确接入家庭电路． 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______（选填“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______（选填“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。记录的部分数据如下表： 实验序号 物体质量m/g 物体形状 下落高度h1/cm 溅起水花高度h/cm 1 20 球形 20 6 2 20 柱形 20 4 3 20 锥形 20 9 4 50 柱形 20 9 5 100 柱形 20 18 6 90 柱形 25 22 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 风力发电机 太阳能电板 其它元件 最大限制风速 12m/s 输出功率 36W 蓄电池 容量：500A⋅h U额=12V 最大输出功率 800W 光电转化效率 10% LED灯 PM=12W 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 光照度E/lx 5 12 15 20 25 40 光敏电阻的阻值/Ω 60 25 20 15 12 （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控越大 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）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $