精品解析：山西省运城市2024-2025学年九年级上学期1月期末物理试题

2024—2025学年第一学期期末九年级学业质量监测 理科综合试题 第Ⅰ卷　选择题（共50分） 物理部分 一、选择题（本大题共10个小题，每小题3分，共30分。在每小题的四个选项中，只有一项符合题目要求，请选出并在答题卡上将该选项涂黑） 1. 通过大量实验最先精确地确定电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间关系的科学家是（　　） A. 伏特 B. 焦耳 C. 欧姆 D. 安培 【答案】B 【解析】 【详解】1841年，英国物理学家焦耳发现载流导体中产生的热量与电流的平方、导体的电阻、通电时间成正比，这个规律叫做焦耳定律，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 2. 下列古诗文划线的诗句所描述的现象中，能说明分子不停地做无规则热运动的是（　　） A. 大漠风尘日色昏，红旗半卷出辕门 B 城阙辅三秦，风烟望五津 C. 花气袭人知骤暖，鹊声穿树喜新晴 D. 无边落木萧萧下，不尽长江滚滚来 【答案】C 【解析】 【详解】A．大漠风尘是由于风吹沙粒、灰尘导致的，不是分子的无规则运动，故A不符合题意； B．烟尘是小颗粒，不属于分子的无规则热运动，故B不符合题意； C．花气是花的香气，花气袭人是由于花的香味分子无规则运动，发生了扩散的结果，故C符合题意； D．树叶落地是受到重力的作用，是宏观物体的机械运动，故D不符合题意。 故选C。 3. 下列四幅图中符合安全用电原则的是（ ） A. 将冰箱外壳接地 B. 多个大功率用电器同时使用一个插座 C. 用湿布擦带电的插座 D. 开关接在零线和用电器之间 【答案】A 【解析】 【详解】A．冰箱外壳是金属外壳，为了避免冰箱外壳漏电出现触电现象，应将冰箱外壳接地，故A符合题意； B．多个大功率用电器同时使用一个插座，当用电器同时工作时，电路电功率过大，通过插座导线的电流过大，通电时间一定时，插座导线产生的热量较多，可能会引起插座导线起火，故B不符合题意； C．水会导电，用湿布擦带电的插座，可能会发生触电现象，故C不符合题意； D．开关接零线和用电器之间，当开关断开时，用电器仍与火线相连通，此时触碰用电器，可能会发生触电现象，故D不符合题意。 故选A 4. 2024年10月30日4时27分，搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射（如图）。下列说法正确的是（　　） A. 火箭的燃料燃烧得越充分，热值越大 B. 火箭发动机工作过程中的热机效率是100% C. 火箭的燃料选用液氢是因为液氢的比热容大 D. 火箭发射升空的过程与热机做功冲程的能量转化相同 【答案】D 【解析】 【详解】A．热值是燃料的属性，其大小与燃料是否燃烧充分无关，故A错误； B．额外功不可避免，所以火箭发动机工作过程中的热机效率小于100%，故B错误； C．火箭的燃料选用液氢是因为液氢的热值大，故C错误； D．火箭属于热机，火箭发动机工作时将内能转化为机械能，能量转化形式与汽油机的做功冲程相同，故D正确。 故选D。 5. 酸甜多汁的水果不仅可以为我们的身体提供能量，还可以发电呢！如图所示，几只水果提供的电力足以点亮一排发光二极管。关于这个简单电路，下列说法正确的是（　　） A. 三个水果并联后能提供更高电压 B. 发光二极管是半导体材料制成的 C. 在导线中发生定向移动的是正电荷 D. 水果电池工作时，将电能转化为化学能 【答案】B 【解析】 【详解】A．将多个水果电池串联起来，得到的电压是每个水果电池的电压之和，可以提高电压，三个水果并联后不能提供更高的电压，故A错误； B．发光二极管具有单向导电性，是由半导体材料制成的，故B正确； C．导线是金属制作的，金属中发生定向移动的是自由电子，故C错误； D．水果电池储存的是化学能，工作时将化学能转化为电能，故D错误。 故选B。 6. 小明给同学们分享了一种判断电压表测量对象的方法：在某个电路中，用大拇指或橡皮等小工具遮住电源，若电压表和某个用电器（或某部分电路）形成封闭的回路，那么该电压表测量的对象为某个用电器（或某部分电路）的电压。以下电路中，电压表测灯L1两端电压的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．用大拇指或橡皮等小工具遮住电源，此时电压表和两个灯泡形成封闭的回路，且电压表正、负接线柱正确，所以此时电压表测量的是两个灯泡两端电压之和，故A不符合题意； B．用大拇指或橡皮等小工具遮住电源，此时电压表和L1形成封闭的回路，且电压表正、负接线柱正确，所以此时电压表测量的是L1两端电压，故B符合题意； C．用大拇指或橡皮等小工具遮住电源，此时电压表和L2形成封闭的回路，且电压表正、负接线柱正确，所以此时电压表测量的是L2两端电压，故C不符合题意； D．用大拇指或橡皮等小工具遮住电源，此时电压表和L1形成封闭的回路，即电压表与L1并联，但是电压表正、负接线柱接反了，所以此时电压表不能测量L1两端电压，故D不符合题意。 故选B。 7. 我国春节期间有“二十三，糖瓜粘；二十四，扫房子”的习俗。小媛在扫房子时，发现用干绸布擦拭镜子后，镜面上吸附了一些灰尘。对此现象，下列说法正确的是（　　） A. 干绸布擦拭镜子过程中创造了电荷 B. 干绸布若带正电，则镜面一定得到了电子 C. 镜面与干绸布摩擦带了等量同种电荷 D. 镜面能吸附灰尘是因为异种电荷互相吸引 【答案】B 【解析】 【详解】A．电荷不能凭空产生也不能凭空消失，干绸布擦拭镜子过程中电子发生了转移，故A错误； B．电子带负电，干绸布若带正电，则干绸布失去电子，镜面得到了电子而带负电，故B正确； C．镜面与干绸布摩擦，导致镜面和干绸布得失电子从而带上异种电荷，得失电子的数量相等，因此镜面与干绸布摩擦带了等量异种电荷，故C错误； D．灰尘属于轻小物体，镜面能吸附灰尘是因为带电体可以吸引轻小物体，故D错误。 故选B。 8. 物理实践活动小组利用旋钮变阻器自制了一款调光灯。如图所示，图中O、E、F、M、N为接线柱。下列说法正确的是（　　） A. 旋钮变阻器通过改变电阻丝的横截面积改变电流 B. 分别连接ME、NO，闭合开关，顺时针旋转滑片，灯泡变亮 C. 分别连接MO、NF，闭合开关，逆时针旋转滑片，灯泡变暗 D. 旋钮变阻器正确接入电路后与小灯泡并联 【答案】C 【解析】 【详解】A．旋钮变阻器的滑片滑动时，变阻器接入电路的电阻丝的长度改变，接入电路的阻值随之改变，从而改变电路中的电流，所以是通过改变的电阻丝的长度来改变电流的，故A错误； B．图示电路中，旋钮变阻器分别接ME、NO，闭合开关，变阻器与灯泡串联在电路，顺时针旋转滑片，变阻器接入电路阻值变大，电路的总阻值变大，电源电压不变，据欧姆定律知，电路的电流变小，灯泡变暗，故B错误； C．图示电路中，旋钮变阻器分别接MO、NF，闭合开关，变阻器与灯泡串联接入电路，逆时针旋转滑片，变阻器接入电路的阻值变大，电路的总阻值变大，电源电压不变，据欧姆定律知，电路的电流变小，灯泡变暗，故C正确； D．为了调节灯泡的亮度，旋钮变阻器应小灯泡串联接入电路，才能通过变阻器接入电路阻值的大小，调节电路电流的大小，从而调节灯泡的亮暗，故D错误。 故选C。 9. 如图甲所示，为某款空气炸锅加热部分的简化电路图，其额定电压为220V，定值电阻和为发热体，。通过开关、、的通断可实现高、中、低三个挡位的调节（、不会同时闭合）。图乙为带计费功能的新型插座，图丙为某次空气炸锅单独使用前后表盘的示数，已知电费单价为0.6元/（kw·h）。关于该空气炸锅，以下说法正确的是（　　） A. 断开，闭合、，空气炸锅处于低温挡 B. 空气炸锅低温挡正常工作时的功率为440W C. 由表盘示数可知空气炸锅此段时间消耗的电能为 D. 通过表盘的示数可以估测空气炸锅的电功率为400W 【答案】D 【解析】 【详解】A．断开，闭合、时，电路中和并联，此时电路总电阻最小，由可知，电源电压一定，电路总电阻越小，电路输出功率越大，故此时为高温挡，故A错误； B．电路低温挡时，开关闭合，、S3断开，此时电路中和串联，电路中总电阻最大为 此时电路功率，故B错误； C．电费单价为每千瓦时0.6元，从表盘可知过去时间消耗电费为0.06元，由此可得消耗电能为，故C错误； D．由题干可知，用电时间为 空气炸锅电功率为，故D正确。 故选D。 10. 超载存在安全隐患，交通部门常用“地磅”检测货车是否超载。图甲是小华设计的模拟地磅原理的简化电路图，他设定当电压表读数达到2V时触发超载警报。已知电源电压恒为3V，定值电阻的阻值为1kΩ，电压表量程为0~3V，力敏电阻的阻值随所受压力变化关系如图乙所示。力敏电阻上方紧密连接一轻质绝缘平板，检测时将货车模型静置于其上。有关该地磅报警装置，下列说法正确的是（　　） A. 力敏电阻的阻值随压力的增大而增大 B. 货车模型质量越大，电压表示数越小 C. 电压表报警时，货车模型的质量为20kg D. 若要提高报警触发值，可适当减小的阻值 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据图乙可知，力敏电阻的阻值随压力的增大而减小，故A错误； B．根据图甲可知，力敏电阻和定值电阻串联电路，电压表测两端的电压，货车模型质量越大，对的压力越大，根据图乙，的阻值越小，由串联分压原理可知，两端的电压将越小，两端的电压即电压表的示数将越大，故B错误； C．设定当电压表读数达到2V时触发超载警报，根据串联分压原理可得此时 解得，据图乙可查得，力敏电阻受到的压力为20N，则对应的货车模型的质量为2kg，故C错误； D．若要提高报警触发值，即电压表的示数达到2V时，使对应的力敏电阻所受压力变大，则力敏电阻的阻值会变小，根据串联分压原理可知，可适当减小定值电阻的阻值，故D正确。 故选D。 第Ⅱ卷　非选择题（共100分） 物理部分 二、实验探究题（本大题共5个小题，31小题4分，32小题5分，33小题7分，34、35小题各4分，共24分） 11. 按要求完成下列填空； （1）如图甲所示，把干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面，读出测力计的示数。使玻璃板水平接触水面，然后稍稍用力向上拉玻璃板。弹簧测力计的示数________（选填“增大”“减小”或“不变”）。请解释产生这种现象的原因________。 （2）如图乙所示，两容器中的电阻丝串联接到电源两端，这是为了探究电流通过导体产生的热量与________的关系，通电后，观察并比较两个U形管中液面高度的变化，会发现________。 【答案】（1） ①. 增大 ②. 分子间存在引力 （2） ①. 电流 ②. 左端U形管中液面高度差大于右端 【解析】 【小问1详解】 [1][2]因为玻璃和水接触在一起，稍稍用力向上拉玻璃板时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，玻璃板受到的引力方向向下，故稍稍向上拉玻璃板时，弹簧测力计的读数将增大，大于玻璃板的重力。 【小问2详解】 [1]两容器中的电阻丝串联，而右端的电阻丝在容器以外又并联一个电阻丝，则由串并联电路的知识，通过左端容器内的电阻丝的电流为干路电流，右端容器内的电阻丝的电流为支路电流，故左端容器内的电阻丝电流大于右端，又由于两电阻丝的阻值相等，根据控制变量法可知，这是为了探究电流通过导体产生的热量与电流的关系。 [2]由于通过左端容器内的电阻丝电流大于右端，且两电阻丝的阻值相等，则根据电热公式，相等时间内左端容器内的电阻丝产生的电热大于右端，而空气受热膨胀推动U形管中液面高度差，故将会发现左端U形管中液面高度差大于右端。 12. 在“探究电流与电压的关系”实验中，保持定值电阻不变，小明设计了如图所示电路进行实验。 （1）连接电路时，发现电流表有示数，应该先对电流表进行________。 （2）连接电路时，开关S应处于________状态。 （3）正确连接电路后，实验前应将滑动变阻器的滑片P移至________（选填“A”或“B”）端。 （4）实验测出五组数据记录在表格中，为了找到电流与电压的关系，应该怎样处理数据？________（列举一种方法即可）。 数据序号 1 2 3 4 5 电压U/V 1.2 1.6 1.8 2.0 2.4 电流I/A 0.12 0.16 0.18 0.20 0.24 （5）小明分析实验数据可得出初步结论：________。 【答案】（1）调零 （2）断开 （3）B （4）画图像观察图像特点 （5）电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 【解析】 【小问1详解】 连接电路前，电流表有示数，因此应该对电流表进行调零，使指针对准零刻度线。 【小问2详解】 为了保护电路，连接电路时，开关应处于断开状态。 【小问3详解】 为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移至最大阻值处，由图可知，滑片应处于B端。 【小问4详解】 实验中，为了找到电阻一定时，电流与电压的关系，可以根据测出的五组数据做出U-I图像，从而得出电流与电压的关系。 【小问5详解】 根据表格数据可得：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 13. 在做“测量小灯泡的电阻”实验中，小灯泡额定电压为2.5V。 （1）根据公式________，可通过对电流和电压的测量来间接测出小灯泡的电阻。请用笔画线代替导线，将电路连接完整________。 （2）连接完电路后，闭合开关，发现小灯泡不发光，但电流表和电压表均有较小示数，原因可能是________。 （3）实验过程中，调节滑片使电压表示数为________V，此时小灯泡正常发光，电流表的示数如图乙所示。由数据可知，小灯泡正常发光时的阻值为________Ω（结果保留一位小数）。 （4）利用此装置还可以完成的实验有________。 【答案】（1） ①. ②. （2）滑动变阻器的滑片位于阻值最大处 （3） ①. 2.5 ②. 10.4 （4）测量小灯泡的电功率（答案不唯一，合理即可） 【解析】 【小问1详解】 [1]用电压表测量小灯泡两端的电压，用电流表测量通过小灯泡的电流，利用公式计算出小灯泡的电阻，故实验的原理是 [2]变阻器串联在电路中，电压表与小灯泡并联，电流表与小灯泡串联，且让电流从两表的正接线柱流入，从负接线柱流出，如图所示： 【小问2详解】 闭合开关，小灯泡不发光，由于电流表和电压表均有较小示数，说明电路是通路，其原因可能是滑动变阻器的滑片位于阻值最大处，使得电压表和电流表的示数均很小。 【小问3详解】 [1]由题意可知，小灯泡的额定电压为2.5V，调节滑片使电压表示数为2.5V，此时小灯泡正常发光。 [2由图乙可知，电流表连接的量程是“0~0.6A”，分度值为0.02A，其示数为0.24A，则小灯泡正常发光时的阻值为 【小问4详解】 根据测量出的小灯泡的电压值和电流值，利用公式也可以计算出小灯泡的电功率，故利用本实验器材还可以测量小灯泡的电功率。 14. 随着冬季的到来，市场上涌现出了各种各样的羽绒服，其主要填充材料包括鸭绒、鹅绒和人造纤维等。为了探究这些填充材料的保暖性能，小明设计实验来比较它们的保温效果。 实验思路：在三个相同的纸盒中分别均匀填充等质量的鸭绒、鹅绒和人造纤维，在三个相同的瓶内装入质量和初温相同的热水，加盖密封置入纸盒内的同一位置，在相同环境下静置相同时间后，用相同规格的温度计测量并记录每瓶水的温度。 （1）通过比较________来评估不同填充材料的保温效果； （2）请根据上述思路设计记录实验数据的表格； （3）除了填充物的种类之外，羽绒服的保暖性还可能受到其他多种因素的影响，请结合生活实际，提出一个可探究的科学问题：________ 【答案】（1）见解析 （2） 材质 水的初温/℃ 水的末温t/℃ 温度的变化/℃ 鸭绒 鹅绒 人造纤维 （3）见解析 【解析】 【小问1详解】 根据控制变量法，纸盒中分别均匀、等量填充三种不同的保温材料，三个热水瓶内水的质量和初温相同，要比较不同填充材料的保温效果，可知是根据水的末温、降低的温度、温度变化量或温度差来评估的。 【小问2详解】 可以比较一段相同时间内不同的热水瓶温度降低的情况，或比较水的末温与初温的温度差，设计表格如下： 材质 水的初温/℃ 水的末温t/℃ 温度的变化/℃ 鸭绒 鹅绒 人造纤维 【小问3详解】 除了填充物的种类之外，还可能影响羽绒服的保暖性的因素很多，比如：羽绒服的保温性是否受面料材质、衣服厚度等的影响？ 15. 为了避免静电放电对电子设备的潜在损害，小明计划设计一款简易的有线防静电手环。该手环的目的是将人体在日常生活中积累的静电通过腕带及接地线安全地导向地面、从而消除人体静电。在市场上有多种材质的线材可以作为接地线，如铜线、铝线、不锈钢线等，这些材料导电性不同，会导致静电释放效果也不同。为了确定哪种材料更适合作为防静电手环的接地线，请你帮助小明设计一个可操作的选择方案。 【答案】见解析 【解析】 【详解】实验器材：长度、横截面积、温度相同的铜线、铝线、不锈钢线，电源（电压恒定）、导线、开关，电流表。 实验步骤：（1）用导线将电源、开关、电流表、铜线串联，闭合开关，记录电流表的示数为； （2）断开开关，将铜线换为铝线，闭合开关，记录电流表的示数为； （3）断开开关，将铝线换为不锈钢线，闭合开关，记录电流表的示数为； （4）比较、、的大小。 实验结论：电流表示数最大时，该电路中串联的金属线导电性能更好，更适合做防静电手环的接地线。 三、综合应用题（本大题共7个小题，36、37小题各2分，38小题4分，39小题4分，40小题2分，41、42小题各6分，共26分） 16. 如图所示，是物理兴趣小组的同学用玻璃瓶、铜丝和铝箔片自制的简易验电器。该验电器的工作原理是________；用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的铜丝时，瞬间电流方向为________（选填“从验电器到橡胶棒”或“从橡胶棒到验电器”）。 【答案】 ①. 同种电荷互相排斥 ②. 从验电器到橡胶棒 【解析】 【详解】[1]该自制的简易验电器是通过当带电物体靠近铜丝时，金属中的自由电子重新分布，导致铝箔片因同种电荷相斥而张开，因此工作原理为同种电荷互相排斥。 [2]用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的铜丝时，电子从橡胶棒转移到铜丝，因此瞬间电流方向为从验电器到橡胶棒。 17. 石墨烯是一种具有高强度、优异导电性和导热性、高透明度及化学性质稳定的二维碳材料。如图所示是某平台商家宣传的含有石墨烯的保暖裤，声称该保暖裤具有自发热功能，你认为这种宣传______（选填“属于”或“不属于”）虚假宣传，理由是______。 【答案】 ①. 属于 ②. 根据能量守恒定律，能量不能凭空产生，石墨烯本身不能产生能量。 【解析】 【详解】[1][2]根据能量守恒定律，能量不能凭空产生。保暖裤要发热，需要有能量的来源，而石墨烯本身并不能产生能量，所以声称含有石墨烯的保暖裤具有自发热功能是不符合科学原理的，属于虚假宣传。 18. 阅读短文，回答问题。 压缩空气储能国家示范电站 2024年4月30日，全球最大压缩空气储能项目并网发电，这是我国新型储能技术应用的一个里程碑。 该项目工作原理如图所示，用电低谷时段，将电网多余的电能通过空气压缩机把空气压缩到地下盐穴中（地下盐层中的洞穴）；用电高峰时段，将储存在盐穴中的高压空气释放，驱动空气膨胀机转动，连接发电机发电。 该工程就像一个“超级充电宝”，储存1度电最终能放出0.72度电，装机功率300兆瓦。每年发电量可达6亿度，能够保障超过20万户家庭用电需求。 （1）该项目储能过程中，电网中多余的电能通过电动机转化为________能，再通过空气压缩机转化为________能； （2）该项目的能量转换效率为_____； （3）从工程建设角度，要增加项目储存的能量，你认为可以进行的改进是___________。 【答案】（1） ①. 机械 ②. 内 （2）72% （3）增大地下盐穴的容量 【解析】 【小问1详解】 [1]电动机工作时，扇叶转动带动空气流动，将电能转化为空气的机械能。 [2]压缩空气时，空气压缩机通过做功的方式增大了空气的内能，将机械能转化为内能。 【小问2详解】 该项目的能量转换效率为 【小问3详解】 地下盐穴的体积越大，可储存的能量越大。故增大地下盐穴的体积，可以增大内能的转化量，从而增加项目储存的能量。 19. 据统计，2024年1至8月，我国共发生66万起火灾事故，其中因电气原因引发的火灾事故高达20.8万起，占比达31.4%，成为引发火灾的首要原因。如图所示为全国消防安全日的部分宣传内容。请你运用所学的物理知识任选一项解释引发火灾的原因。 【答案】见解析 【解析】 【详解】选择（1）：家庭电路中用电器是并联的，超负荷用电，电路消耗的总功率过大。由得，当家庭电路中的电压一定时，电路中的干路电流很大；根据焦耳定律可知，当电阻和通电时间一定时，干路的电流越大，电流通过导线产生的热量越多，导致导线的温度升高而引发火灾。 选择（2）：家庭电路的线路接触不良，导线连接处横截面积变小，在其他因素一定时电阻变大；根据可知，当通过导线的电流和通电时间一定时，电阻越大，产生的热量越多，导致导线的温度升高而引发火灾。 选择（3）：不合格电器或电线，导线横截面积较小或材料导电性较差，在其他因素一定时电阻较大；根据，当通过导体的电流和通电时间一定时，电阻越大，产生的热量越多，导致导线的温度升高而引发火灾。 20. 为解决冬季输电线结冰问题，国家电网公司研制了直流熔冰电源。该电源最大熔冰电流达6000安，最长熔冰距离达200公里，从而避免因线路结冰而倒杆断线的情况。如图为相距几十公里的甲、乙两地之间输电线路和位于乙地的直流熔冰电源示意图，“+”“-”是电源两极。现要对甲、乙两地之间的“2”和“3”两根输电线同时熔冰，请你在图中以笔画线代替导线，进行切实可行的连接。 【答案】 【解析】 【详解】要使“2”和“3”两根输电线同时熔冰，则应将“2”和“3”两根输电线串联接在电源两端，使两输电线同时发热，如下图 温馨提示：41、42小题，解题过程要有必要的文字说明、计算公式和演算步骤，只写最后结果不得分。 21. 中国茶文化历史悠久，承载着深厚的传统文化与礼仪。如图为一款用于工夫茶的保温碟，这款保温碟内部配备了电源指示灯（）和发热元件（），旨在为茶汤提供适宜的保温环境。发热元件设计为恒定电阻，其额定电压为220V，额定功率为44W。当闭合开关时，电源指示灯亮起，表明设备已通电，发热元件开始正常工作，通过电流产生热量加热底板使茶汤保温。求： （1）请在虚线框内画出工夫茶保温碟的工作电路图。 （2）保温碟正常工作时发热体电阻。 （3）当实际电压为198V时，发热体工作100s消耗的电能。 【答案】（1） （2）1100Ω （3）3564J 【解析】 【小问1详解】 家用电的电压为220V，发热元件设计为恒定电阻，其额定电压为220V，说明指示灯和发热元件并联。当闭合开关时，电源指示灯亮起，表明设备已通电，发热元件开始正常工作，说明开关同时控制指示灯和发热元件，即开关处于干路位置，如图所示： 【小问2详解】 保温碟正常工作时通过发热体电流为 保温碟正常工作时发热体电阻为 【小问3详解】 当实际电压为198V时，通过发热体的实际电流为 发热体工作100s消耗的电能为 22. 在实践活动中，同学们探究利用电和天然气烧水的相关问题。他们选择了两个外形和材料都相同的电水壶和普通水壶，电水壶标有“220V，1000W”的字样。在两个壶中各装入温度为20℃质量为2kg的水，将水加热至沸腾。[水的比热容为；标准大气压下水的沸点是100℃] （1）电水壶中的水吸收的热量是多少？ （2）测试过程中电水壶正常工作14min将水烧开，用天然气将普通水壶中的水烧开需要消耗天然气，请你从节能的角度通过计算分析选择哪种方式烧水更好？（） 【答案】（1） （2）用电烧水更合理 【解析】 【小问1详解】 将20℃的水加热至沸腾，电水壶中的水吸收的热量为 【小问2详解】 电水壶消耗电能为 电水壶烧水的效率为 用天然气将普通水壶中的水烧开，天然气放出的热量为 天然气烧水的效率为 电水壶烧水的效率大于天然气烧水的效率，因此从节能的角度选择用电水壶烧水更好。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024—2025学年第一学期期末九年级学业质量监测 理科综合试题 第Ⅰ卷　选择题（共50分） 物理部分 一、选择题（本大题共10个小题，每小题3分，共30分。在每小题的四个选项中，只有一项符合题目要求，请选出并在答题卡上将该选项涂黑） 1. 通过大量实验最先精确地确定电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间关系的科学家是（　　） A. 伏特 B. 焦耳 C. 欧姆 D. 安培 2. 下列古诗文划线的诗句所描述的现象中，能说明分子不停地做无规则热运动的是（　　） A. 大漠风尘日色昏，红旗半卷出辕门 B. 城阙辅三秦，风烟望五津 C. 花气袭人知骤暖，鹊声穿树喜新晴 D. 无边落木萧萧下，不尽长江滚滚来 3. 下列四幅图中符合安全用电原则的是（ ） A. 将冰箱外壳接地 B. 多个大功率用电器同时使用一个插座 C. 用湿布擦带电插座 D. 开关接在零线和用电器之间 4. 2024年10月30日4时27分，搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射（如图）。下列说法正确的是（　　） A. 火箭燃料燃烧得越充分，热值越大 B. 火箭发动机工作过程中的热机效率是100% C. 火箭的燃料选用液氢是因为液氢的比热容大 D. 火箭发射升空的过程与热机做功冲程的能量转化相同 5. 酸甜多汁的水果不仅可以为我们的身体提供能量，还可以发电呢！如图所示，几只水果提供的电力足以点亮一排发光二极管。关于这个简单电路，下列说法正确的是（　　） A 三个水果并联后能提供更高电压 B. 发光二极管是半导体材料制成的 C. 在导线中发生定向移动的是正电荷 D. 水果电池工作时，将电能转化为化学能 6. 小明给同学们分享了一种判断电压表测量对象的方法：在某个电路中，用大拇指或橡皮等小工具遮住电源，若电压表和某个用电器（或某部分电路）形成封闭的回路，那么该电压表测量的对象为某个用电器（或某部分电路）的电压。以下电路中，电压表测灯L1两端电压的是（　　） A. B. C. D. 7. 我国春节期间有“二十三，糖瓜粘；二十四，扫房子”的习俗。小媛在扫房子时，发现用干绸布擦拭镜子后，镜面上吸附了一些灰尘。对此现象，下列说法正确的是（　　） A. 干绸布擦拭镜子过程中创造了电荷 B 干绸布若带正电，则镜面一定得到了电子 C. 镜面与干绸布摩擦带了等量同种电荷 D. 镜面能吸附灰尘是因为异种电荷互相吸引 8. 物理实践活动小组利用旋钮变阻器自制了一款调光灯。如图所示，图中O、E、F、M、N为接线柱。下列说法正确的是（　　） A. 旋钮变阻器通过改变电阻丝的横截面积改变电流 B. 分别连接ME、NO，闭合开关，顺时针旋转滑片，灯泡变亮 C. 分别连接MO、NF，闭合开关，逆时针旋转滑片，灯泡变暗 D. 旋钮变阻器正确接入电路后与小灯泡并联 9. 如图甲所示，为某款空气炸锅加热部分的简化电路图，其额定电压为220V，定值电阻和为发热体，。通过开关、、的通断可实现高、中、低三个挡位的调节（、不会同时闭合）。图乙为带计费功能的新型插座，图丙为某次空气炸锅单独使用前后表盘的示数，已知电费单价为0.6元/（kw·h）。关于该空气炸锅，以下说法正确的是（　　） A. 断开，闭合、，空气炸锅处于低温挡 B. 空气炸锅低温挡正常工作时的功率为440W C. 由表盘示数可知空气炸锅此段时间消耗的电能为 D. 通过表盘的示数可以估测空气炸锅的电功率为400W 10. 超载存在安全隐患，交通部门常用“地磅”检测货车是否超载。图甲是小华设计的模拟地磅原理的简化电路图，他设定当电压表读数达到2V时触发超载警报。已知电源电压恒为3V，定值电阻的阻值为1kΩ，电压表量程为0~3V，力敏电阻的阻值随所受压力变化关系如图乙所示。力敏电阻上方紧密连接一轻质绝缘平板，检测时将货车模型静置于其上。有关该地磅报警装置，下列说法正确的是（　　） A. 力敏电阻的阻值随压力的增大而增大 B. 货车模型质量越大，电压表示数越小 C. 电压表报警时，货车模型的质量为20kg D. 若要提高报警触发值，可适当减小的阻值 第Ⅱ卷　非选择题（共100分） 物理部分 二、实验探究题（本大题共5个小题，31小题4分，32小题5分，33小题7分，34、35小题各4分，共24分） 11. 按要求完成下列填空； （1）如图甲所示，把干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面，读出测力计的示数。使玻璃板水平接触水面，然后稍稍用力向上拉玻璃板。弹簧测力计的示数________（选填“增大”“减小”或“不变”）。请解释产生这种现象的原因________。 （2）如图乙所示，两容器中的电阻丝串联接到电源两端，这是为了探究电流通过导体产生的热量与________的关系，通电后，观察并比较两个U形管中液面高度的变化，会发现________。 12. 在“探究电流与电压的关系”实验中，保持定值电阻不变，小明设计了如图所示电路进行实验。 （1）连接电路时，发现电流表有示数，应该先对电流表进行________。 （2）连接电路时，开关S应处于________状态。 （3）正确连接电路后，实验前应将滑动变阻器的滑片P移至________（选填“A”或“B”）端。 （4）实验测出五组数据记录在表格中，为了找到电流与电压的关系，应该怎样处理数据？________（列举一种方法即可）。 数据序号 1 2 3 4 5 电压U/V 1.2 1.6 1.8 2.0 2.4 电流I/A 0.12 0.16 0.18 0.20 0.24 （5）小明分析实验数据可得出初步结论：________。 13. 在做“测量小灯泡的电阻”实验中，小灯泡额定电压为2.5V。 （1）根据公式________，可通过对电流和电压的测量来间接测出小灯泡的电阻。请用笔画线代替导线，将电路连接完整________。 （2）连接完电路后，闭合开关，发现小灯泡不发光，但电流表和电压表均有较小示数，原因可能________。 （3）实验过程中，调节滑片使电压表示数为________V，此时小灯泡正常发光，电流表的示数如图乙所示。由数据可知，小灯泡正常发光时的阻值为________Ω（结果保留一位小数）。 （4）利用此装置还可以完成的实验有________。 14. 随着冬季的到来，市场上涌现出了各种各样的羽绒服，其主要填充材料包括鸭绒、鹅绒和人造纤维等。为了探究这些填充材料的保暖性能，小明设计实验来比较它们的保温效果。 实验思路：在三个相同的纸盒中分别均匀填充等质量的鸭绒、鹅绒和人造纤维，在三个相同的瓶内装入质量和初温相同的热水，加盖密封置入纸盒内的同一位置，在相同环境下静置相同时间后，用相同规格的温度计测量并记录每瓶水的温度。 （1）通过比较________来评估不同填充材料的保温效果； （2）请根据上述思路设计记录实验数据的表格； （3）除了填充物的种类之外，羽绒服的保暖性还可能受到其他多种因素的影响，请结合生活实际，提出一个可探究的科学问题：________ 15. 为了避免静电放电对电子设备的潜在损害，小明计划设计一款简易的有线防静电手环。该手环的目的是将人体在日常生活中积累的静电通过腕带及接地线安全地导向地面、从而消除人体静电。在市场上有多种材质的线材可以作为接地线，如铜线、铝线、不锈钢线等，这些材料导电性不同，会导致静电释放效果也不同。为了确定哪种材料更适合作为防静电手环的接地线，请你帮助小明设计一个可操作的选择方案。 三、综合应用题（本大题共7个小题，36、37小题各2分，38小题4分，39小题4分，40小题2分，41、42小题各6分，共26分） 16. 如图所示，是物理兴趣小组的同学用玻璃瓶、铜丝和铝箔片自制的简易验电器。该验电器的工作原理是________；用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的铜丝时，瞬间电流方向为________（选填“从验电器到橡胶棒”或“从橡胶棒到验电器”）。 17. 石墨烯是一种具有高强度、优异导电性和导热性、高透明度及化学性质稳定的二维碳材料。如图所示是某平台商家宣传的含有石墨烯的保暖裤，声称该保暖裤具有自发热功能，你认为这种宣传______（选填“属于”或“不属于”）虚假宣传，理由是______。 18. 阅读短文，回答问题。 压缩空气储能国家示范电站 2024年4月30日，全球最大压缩空气储能项目并网发电，这是我国新型储能技术应用的一个里程碑。 该项目工作原理如图所示，用电低谷时段，将电网多余的电能通过空气压缩机把空气压缩到地下盐穴中（地下盐层中的洞穴）；用电高峰时段，将储存在盐穴中的高压空气释放，驱动空气膨胀机转动，连接发电机发电。 该工程就像一个“超级充电宝”，储存1度电最终能放出0.72度电，装机功率300兆瓦。每年发电量可达6亿度，能够保障超过20万户家庭用电需求。 （1）该项目储能过程中，电网中多余的电能通过电动机转化为________能，再通过空气压缩机转化为________能； （2）该项目的能量转换效率为_____； （3）从工程建设角度，要增加项目储存的能量，你认为可以进行的改进是___________。 19. 据统计，2024年1至8月，我国共发生66万起火灾事故，其中因电气原因引发的火灾事故高达20.8万起，占比达31.4%，成为引发火灾的首要原因。如图所示为全国消防安全日的部分宣传内容。请你运用所学的物理知识任选一项解释引发火灾的原因。 20. 为解决冬季输电线结冰问题，国家电网公司研制了直流熔冰电源。该电源最大熔冰电流达6000安，最长熔冰距离达200公里，从而避免因线路结冰而倒杆断线的情况。如图为相距几十公里的甲、乙两地之间输电线路和位于乙地的直流熔冰电源示意图，“+”“-”是电源两极。现要对甲、乙两地之间的“2”和“3”两根输电线同时熔冰，请你在图中以笔画线代替导线，进行切实可行的连接。 温馨提示：41、42小题，解题过程要有必要的文字说明、计算公式和演算步骤，只写最后结果不得分。 21. 中国茶文化历史悠久，承载着深厚的传统文化与礼仪。如图为一款用于工夫茶的保温碟，这款保温碟内部配备了电源指示灯（）和发热元件（），旨在为茶汤提供适宜的保温环境。发热元件设计为恒定电阻，其额定电压为220V，额定功率为44W。当闭合开关时，电源指示灯亮起，表明设备已通电，发热元件开始正常工作，通过电流产生热量加热底板使茶汤保温。求： （1）请在虚线框内画出工夫茶保温碟的工作电路图。 （2）保温碟正常工作时发热体电阻。 （3）当实际电压为198V时，发热体工作100s消耗的电能。 22. 在实践活动中，同学们探究利用电和天然气烧水的相关问题。他们选择了两个外形和材料都相同的电水壶和普通水壶，电水壶标有“220V，1000W”的字样。在两个壶中各装入温度为20℃质量为2kg的水，将水加热至沸腾。[水的比热容为；标准大气压下水的沸点是100℃] （1）电水壶中的水吸收的热量是多少？ （2）测试过程中电水壶正常工作14min将水烧开，用天然气将普通水壶中的水烧开需要消耗天然气，请你从节能的角度通过计算分析选择哪种方式烧水更好？（） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $