北京市西城区2024-2025学年九年级（上）期末物理试卷

这是一份北京市西城区2024-2025学年九年级（上）期末物理试卷，共28页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，作图题，实验探究题，简答题，计算题，综合题等内容，欢迎下载使用。
1.在国际单位制中，电功的单位是( )
A. 安培(A)B. 焦耳(J)C. 瓦特(W)D. 伏特(V)
2.下列物品中，通常情况下属于导体的是( )
A. 塑料尺B. 橡胶手套C. 陶瓷碗D. 不锈钢勺
3.如图所示的四个用电器中，主要利用电流热效应工作的是( )
A. LED灯B. 电饭煲
C. 电风扇D. 电动自行车
4.下列生活事例中，属于通过做功的方式使(加“⋅”)物体内能增大的是( )
A. 冬天在户外对手哈气，手会感到暖和B. 将袋装牛奶放入热水中，牛奶升温
C. 不断弯折铁丝，弯折处的铁丝发热D. 壶中的水沸腾，壶内水蒸气顶起壶盖
5.用毛皮分别与塑料丝、塑料管摩擦，将摩擦过的塑料丝掷向塑料管正上方的空中，塑料丝会像章鱼的触角一样张开，并且悬在空中，形成“静电章鱼”，如图所示。关于此现象，下列说法中正确的是( )
A. 用毛皮摩擦塑料丝使其带电是创造了电荷
B. 摩擦过的毛皮和塑料管所带电荷是同种电荷
C. “静电章鱼”悬在空中说明同种电荷相互排斥
D. 塑料丝像章鱼的触角一样张开说明异种电荷相互排斥
6.关于温度、内能和热量，下列说法中正确的是( )
A. 物体的温度升高，它的内能增加B. 物体的内能增加，它一定吸收了热量
C. 物体的内能增加，它的温度一定升高D. 物体的温度越高，它含有的热量越多
7.关于热值和热机的效率，下列说法中正确的是( )
A. 热机的效率越高，做功越快B. 热机消耗的燃料越少，效率就越高
C. 燃料燃烧时，质量减小，热值不变D. 热值大的燃料，完全燃烧释放的热量多
8.在某教室内安装有多功能显示屏、投影仪、照明灯、空调等用电器，这些用电器既可以单独工作，也可以同时工作，为学生创造了良好的学习环境。关于教室内的电路，下列说法中正确的是( )
A. 多功能显示屏与控制它的开关是并联的
B. 投影仪与空调可以单独工作，它们是并联的
C. 照明灯可以同时亮，同时灭，它们是串联的
D. 当插座发生短路时，所有用电器都会被烧坏
9.小东乘坐公交车时发现：公交车后门左右两侧的扶手上，各安装了一个标有“STOP”的红色按键(如图)，当乘客遇到紧急情况时，只要按下其中任意一个按键，公交车内的警示电铃就会响起。小东根据上述功能设计了四个简化模拟电路图，其中正确的是( )
A. B.
C. D.
10.关于下列四个生活实例，描述正确的是( )
A. 输电线路改造中更换的铝芯电缆比旧电缆电阻更小，主要是因为新电缆的铝芯更细
B. 当试电笔笔尖插入插座的插孔中时，若氖管发光，说明此插孔中连接的是零线
C. 若电线因使用年限过长，其绝缘皮破损或老化，必须及时更换
D. 洗衣机的三脚插头中，2号脚应是与洗衣机的金属外壳相连的
11.关于图中所示的四个热学实验，下列说法中正确的是( )
A. 将两个铅柱紧紧压在一起，可以将重物吊起，说明分子之间存在引力和斥力
B. 一定体积的酒精和水充分混合后，它们的总体积减小，说明分子的体积很小
C. 迅速用力向下压活塞，活塞对筒内硝化棉做功，棉花的内能增加，温度升高
D. 瓶内的气体对瓶塞做功，内能转化为机械能，瓶塞崩出时瓶口有白雾出现
12.下列说法中正确的是( )
A. 只要将电源连入电路，电路中就一定有电流
B. 金属导体中电流的方向与自由电子定向移动的方向相反
C. 电路两端的电压越高，电流通过该电路做功越多
D. 一段导体的电阻与这段导体两端的电压成正比，与通过这段导体的电流成反比
13.如图所示，三个阻值均为20Ω的电阻R1、R2、R3串联，电压表与R2并联。若将M、N端接入电路，电压表的示数为4V时，下列判断正确的是( )
A. M端连接的是电源的正极
B. M、N两点间的电压应为12V
C. 通过R1的电流小于通过R3的电流
D. 10s内，电流通过R2产生的热量为2J
14.如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，R为定值电阻。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向右移动，下列判断正确的是( )
A. 电流表A1示数不变
B. 电压表V1的示数变大
C. 电压表V1与电流表A1示数之比变小
D. 电压表V2与电流表A2示数之比不变
15.如图所示，电源两端电压不变，灯泡L1标有“6V 1.8W”，忽略温度对灯丝电阻的影响，甲、乙、丙、丁可以是电流表或电压表。当闭合开关S1、S2时，两个灯泡都发光，甲、乙两表示数之比为1：3：断开开关S1、S2，用丙替换甲、丁替换乙，当只闭合开关S1时，两个灯泡都发光，丙电表指针指示的示数为“0.9”。下列判断正确的是( )
A. 当闭合开关S1、S2时，灯泡L1的实际功率为0.8W
B. 当只闭合开关S1时，灯泡L2的实际功率为1.8W
C. 电路的总电功率最大值为1.8W
D. 电源两端电压U=18V
二、多选题：本大题共5小题，共10分。
16.对下列事实解释正确的是( )
A. 内陆地区比沿海地区昼夜温差大——沙石的比热容小于水的比热容
B. 打扫教室卫生时，会发现尘土飞扬——分子在不停地做无规则运动
C. 从高处下落的小球落地后会被弹起，且越弹越低——部分机械能转化为其他形式能
D. 红墨水在热水中比冷水中扩散得快——分子无规则运动的剧烈程度与温度有关
17.如图所示的电路中，两个定值电阻阻值R1>R2。闭合开关S后，两块电流表A1、A2的示数分别为I1、I2，R1和R2两端的电压分别为U1、U2。下列判断正确的是( )
A. U1=U2
B. (I1−I2)R2，由I=UR可知，IR1R1，或者当电流相同时，电压和电阻成正比进行分析，电压大，对应的电阻大，仍然分析得出R2>R1；而且通过坐标数值，根据欧姆定律求得：R=UI分别代入数值R1=5Ω，R2=10Ω，也能够得出R2>R1，所以A错误；
B.从图像能够看出，当电阻一定时，通过电阻的电流跟其两端电压成正比，所以B正确；
C.若电阻R1和R2串联接入电路，总电阻R=R1+R2=5Ω+10Ω，允许通过的最大电流应该为1A，如果用1.5A电流，那么允许通过最大电路为1A的电阻将会被烧坏，又因为串联电路中电流处处相等，所以根据欧姆定律：U=IR=1A×15Ω=15V，所以最大不超过15V，所以C正确；
D.若电阻R1和R2并联接入电路，并联电路各支路电压相等都等于电源总电压，所以为了保证两个电阻都安全，应该选择二者偏小的电压，U1=I1R1=1.5A×5Ω=7.5V，U2=I2R2=1A×10Ω=10V，因为10V>7.5V，所以最大电压应该选择7.5V，所以D错误；
故答案为：BC。
根据图像理论分析二者电阻值大小或计算出二者电阻值，进行比较分析；串联电路中电流处处相等，所加的最大电压应该为选择的小电流，才能保证所有用电器都安全；并联电路中，求电源最大电压，应该选择小电压才能保障所有用电器都安全，进行相关分析。
本题考查欧姆定律相关内容，以及串联电路求最大电压，并联电路求最小电压的计算规律。
20.【答案】ABD
【解析】解：CD、由题意可知，电饭煲20min内消耗的电能为0.3kW⋅h，
所以电饭煲10min内消耗的电能为12×0.3kW⋅h=0.15kW⋅h，
则电饭煲消耗的总电能为W煲=0.3kW⋅h+0.15kW⋅h=0.45kW⋅h，故D正确；
电热水壶10min内消耗的电能：W壶=0.35kW⋅h−0.15kW⋅h=0.2kW⋅h=7.2×105J，
比较可知，相同时间内，电饭煲消耗的电能比电热水壶消耗的电能少，
即电饭煲比电热水壶消耗电能慢，故C错误；
AB、电热水壶的实际功率：P壶=W壶t=0.2kW⋅h1060h=1.2kW=1200W，故A正确；
水的质量：m=ρV=1.0×103kg/m3×1.8×10−3m3=1.8kg，
水吸收的热量：Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg⋅℃)×1.8kg×(100℃−10℃)=6.804×105J
电热水壶的热效率：η=Q吸W壶=6.804×105J7.2×105J=94.5%，故B正确。
故选：ABD。
(1)由题意可知，电饭煲20min内消耗的电能，从而可知电饭煲10min内消耗的电能和电饭煲消耗的总电能，进一步可知电热水壶10min内消耗的电能。相同时间内，消耗的电能多的消耗电能快；
(2)根据P=Wt求电热水壶的实际功率；
(3)根据密度公式求水质量，根据Q吸=cmΔt求水吸收的热量，根据η=Q吸W求电热水壶的热效率。
本题考查电能、电功率和热量、效率的计算，难度适中。
21.【答案】3617 6 563.2
【解析】解：(1)如图甲所示，电阻箱的示数为R=3×1000Ω+6×100Ω+1×10Ω+7×1Ω=3617Ω。
(2)如图乙所示，电压表所选量程为0～15V，分度值为0.5V，示数为6V。
(3)如图丙所示，电能表的最后一位是小数位，故示数为563.2kW⋅h。
故答案为：(1)3617；(2)6；(3)563.2。
电阻箱的读数方法：用“▲”所对的数字乘以下面的倍数，再相加。
根据电表表盘上的数字分析电表的量程和分度值，然后根据指针的位置读数。
测量较大电能时用刻度盘读数：最后一位是小数位。
本题考查了电阻箱、电压表、电能表的读数，属于基础题目。
22.【答案】下 内 机械
【解析】解：图所示，在汽油机的做功冲程中，活塞在汽缸内向下运动，发生的能量转化是内能转化为机械能。
故答案为：下；内；机械。
汽油机一个工作循环有四个冲程，分别是吸气、压缩、做功和排气冲程，各冲程的特点不同，因此根据气门的状态和活塞的运行方向确定哪个冲程，同时还可参考火花塞的状态进行判断；在四冲程内燃机工作过程中有两个冲程存在能量转化：一个是压缩冲程，将机械能转化为内能；另一个是做功冲程，将内能转化为机械能。
此题考查了对汽油机做功冲程和压缩冲程的判断以及对能量转化情况的分析，比较简单。
23.【答案】导体电阻与导体横截面积的关系
【解析】解：由转换法可知，小玮通过电流表的示数反映接入的电阻大小关系，由表中信息可知，接入的导体材料和长度相同，横截面积不同，所以可探究的科学问题：导体电阻与导体横截面积的关系。
故答案为：导体电阻与导体横截面积的关系。
根据转换法，电阻大小通过电流表示数反映；电阻大小决定于导体的材料、长度和横截面积、温度。
本题考查了探究影响导体电阻大小的因素，属于基础题。
24.【答案】解：根据题意可知，当只闭合开关S1时，红灯发光；当只闭合开关S2时，红灯和绿灯都发光，这说开关S1只控制红灯，开关S2控制红灯和绿灯，如下所示：

【解析】根据题意分析灯泡的连接方式和开关的作用，然后连接电路图。
本题考查了电路图的设计，属于基础题。
25.【答案】L1 断路 L2两端的电压和电源电压 滑动变阻器
【解析】解：(1)闭合开关S，两灯串联，电压表测L1的电压，小明观察到两灯均不发光，电路可能断路，电压表的示数为3V，电压表与电源连接，判断出灯L1处断路。
(2)小明排除电路故障后，闭合开关S，两灯发光，记录了电压表的示数。要探究“串联电路中电压的特点”，为实现探究目的，他还需要测量的物理量有L2两端的电压和电源电压。
(3)若要得到普遍结论，要多次测量，即改变灯的电压，小明还需添加实验器材继续进行实验，需要添加的实验器材有：滑动变阻器。
故答案为：(1)L1；断路；(2)L2两端的电压和电源电压；(3)滑动变阻器。
(1)闭合开关S，两灯串联，电压表测L1的电压，小明观察到两灯均不发光，电路可能断路，根据电压表的示数为3V分析。
(2)根据要探究“串联电路中电压的特点分析。
(3)若要得到普遍结论，要多次测量，据此分析小。
本题探究“串联电路中电压的特点”，考查故障分析、测量的物理量及对滑动变阻器作用的理解。
26.【答案】相等 加热时间 甲 加热相同时间，甲升高的温度低，吸热能力强
【解析】解：(1)根据比较不同物质吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同，故实验中应量取质量相同的甲、乙两种不同的液体，分别倒入相同的烧杯中；(2)我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法；
因两种液体在相同时间内吸收相同的热量，根据实验记录的数据知，加热3分钟时间，甲升高54℃−30℃=24℃，乙升高72℃−24℃=48℃，根据比较吸热能力的第2种方法，故甲吸热能力强，故甲液体的比热容较大。故答案为：(1)相同；(2)加热时间；甲；加热相同时间，甲升高的温度低，吸热能力强。
我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法；
比较物质吸热能力的2种方法：①使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量(即比较加热时间)，吸收热量多的吸热能力强②使相同质量的不同物质吸收相同的热量(即加热相同的时间)，比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强。
本题比较不同物质的吸热能力，考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法，为热学中的重要实验。
27.【答案】R1 I′>I
【解析】解：根据实物图分析能够得到，闭合开关S，记录电流表示数为I，电流表测量R1的电流；断开开关S，小丽将电路中导线a与电流表“0.6”接线柱相连的一端改接到“−”接线柱上，再闭合开关S，能够得到电流表测量干路电流，记录电流表示数为I′，因为干路电流等于各支路电流之和，所以能够得出：I′>I。
故答案为：R1；I′>I。
根据实物图进行分析电路，前后两次电流表分别测哪部分的电流，进而得出相关的结论。
本题考查电路图的识别以及并联电路中电流的特点，属于基础题。
28.【答案】最大阻值处 断开开关，更换阻值不同的电阻R，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使定值电阻两端的电压不变，记录电阻R的阻值和电流表示数I
【解析】解：(1)研究通过导体的电流与导体两端电压的关系，要控制电阻大小不变，记录电流随电压的变化关系，故将电压表与电阻并联，电流表串联在电路中，为得出普遍性的规律，要多次测量，故将变阻器串联在电路中，电路图如下图所示：
；
(2)实验数据记录表：
(3)实验步骤：①将电流表和电压表调零，断开开关，按照电路图连接电路，调节滑片使滑动变阻器的阻值调至阻值最大处；③断开开关，更换阻值不同的电阻R，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使定值电阻两端的电压不变，记录电阻R的阻值、电压表示数U和电流表示数I。
故答案为：(1)见解答图；(2)见解答图；(3)断开开关，更换阻值不同的电阻R，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使定值电阻两端的电压不变，记录电阻R的阻值和电流表示数I。
解：研究通过导体的电流与导体两端电压的关系，要控制电阻大小不变，记录电流随电压的变化关系，故将电压表与电阻并联，电流表串联在电路中，为得出普遍性的规律，要多次测量，故将变阻器串联在电路中；
根据操作过程设计实验数据记录表格和实验步骤。
本题探究“通过导体的电流跟导体电阻的关系”，考查控制变量法、实验步骤和表格设计和归纳法的运用。
29.【答案】灯泡不亮，电流表示数为0，电压表有示数 A 2.5 0.28 8.9 灯丝温度越高，电阻越大
【解析】解：(1)图中电压表串联在电路中，相当于断路，灯泡与电流表并联，故灯泡不亮，电流表示数为0，电压表有示数。
(2)灯泡改为与电压表并联，如图所示：
(3)第1次实验时电压为2V，小于灯泡的额定电压，因而必须减小滑动变阻器的电压，根据串联分压规律知，必须减小滑动变阻器的电阻，故向左移动滑片；电压表示数为2.5V时，正常发光，电流表示数为0.28A；电阻为R=UI=≈8.9Ω；
(4)灯泡越亮温度越高，电阻越大。
故答案为：(1)灯泡不亮，电流表示数为0，电压表有示数；(2)见解答；(3)A；2.5；8.9；(4)灯丝温度越高，电阻越大。
(1)(2)根据电压表串联在电路中分析并改正；
(3)根据串联分压规律分析滑片移动方向，结合额定电压与电流表的示数分析电阻大小；
(4)根据电阻大小与温度改变分析。
本题考查灯泡电阻的测量与分析，属于中档题。
30.【答案】答：A、B两点间接入一根铜丝，C、D两点间接入一根保险丝；
(1)闭合开关后，调节滑动变阻器的滑片使电路中的电流增大，保险丝熔断，铜丝不会熔断；
(2)保险丝的电阻大于铜丝的电阻，电流相同，通电时间相同，根据Q=I2Rt可知，保险丝产生的热量多，温度高；由于保险丝熔点低于铜的熔点，所以保险丝会熔断；
(3)在家庭电路中，保险丝熔断后，绝对不能用铜丝代替保险丝。
【解析】当电路中的电流增大时，根据Q=I2Rt可知，通过导线或保险丝的电流变大，据此分析。
本题考查了保险丝的工作特点和安全用电的常识，属于基础题。
31.【答案】解：(1)由题意可知，当只闭合开S1时，为灯泡L的简单电路，电流表的示数为0.6A，即流经灯泡的电流IL=0.6A，
当再闭合开S2时，灯泡L与电阻R并联，则流经电阻R的电流I′=ΔI=0.3A，
由I=UR可得，R两端电压：
UR=I′×R=0.3A×20Ω=6V，
因并联电路中各支路两端电压都相等，都等于电源电压，所以电源电压U=UR=6V；
(2)由题意可知，灯泡L正常发光时的电流IL=0.6A，
灯泡L的额定功率P额=UIL=6V×0.6A=3.6W。
答：(1)电源两端电压U为6V；
(2)灯泡L的额定功率P额为3.6W。
【解析】(1)由图可知，当只闭合开S1时，为灯泡L的简单电路，再闭合开S2时，灯泡L与电阻R并联，电流表测量干路电流，由电流表的示数变化了0.3A可知流经电阻R的电流，由欧姆定律公式变形可求得R两端电压即为电源两端电压。
(2)根据灯泡L正常发光时的电流和电压，由P=UI可求得额定功率P额。
此题主要考查并联电路的电流特点、电压特点以及电功率公式的应用，难度不大。
32.【答案】解：(1)当S1断开，S2连接触点b时，R1和R2串联，此时电路中的电阻最大，为低温挡；
低温挡等效电路图如下：
；
当S1闭合，S2连接触点a时，R1和R2并联，根据并联电路的电阻关系可知，此时电路的总电阻是最小的，根据P=U2R可知，此时的功率是最大的，为高温挡；
；
当S1闭合，S2连接触点b时，只有R1工作，为中温挡；
；
(2)当S1闭合，S2连接触点b时，只有R1工作，为中温挡，则中温挡功率为：
P中=U2R1=(220V)255Ω=880W；
若给煮锅内一定质量的水加热至沸腾，使用高温挡加热需要4min，使用中温挡加热需要5min，不计热量的损失，则P中t中=P高t高，
即880W×5×60s=P高×4×60s，
解得：P高=1100W；
(3)根据并联不相互影响，P高=P中+P2可知，P2=P高−P中=1100W−880W=220W，
根据P=U2R可知，加热电阻R2的阻值为：
R2=U2P2=(220V)2220W=220Ω。
答：(1)见解答图；
(2)该煮锅处于高温挡工作时的电功率为1100W；
(3)加热电阻R2的阻值为220Ω。
【解析】(1)当S1断开，S2连接触点b时，R1和R2串联，此时电路中的电阻最大，为低温挡；
当S1闭合，S2连接触点a时，R1和R2并联，根据并联电路的电阻关系可知，此时电路的总电阻是最小的，根据P=U2R可知，此时的功率是最大的，为高温挡；当S1闭合，S2连接触点b时，只有R1工作，为中温挡；
(2)根据P=U2R求出中温挡功率；若给煮锅内一定质量的水加热至沸腾，不计热量的损失，根据P中t中=P高t高，据此求出高温挡功率；
(3)根据高中温挡确定R2的电功率，利用P=U2R求出加热电阻R2的阻值。
本题考查了电功率公式的应用，特别是对电路中高、中、低三挡电路的分析是解题的关键。
33.【答案】正 放电 把直流电变交流电 40
【解析】解：(1)太阳能电池板的下电极聚集了正电荷，相当于电源的正极。
(2)当光照较差、用户处于用电高峰时，控制器释放蓄电池中存储的电能供用户使用，即光伏发电系统中的蓄电池应处于放电状态。
(3)根据光伏发电系统结构图看出(逆变器前为直流电，后为交流电)，逆变器的主要作用是把直流电变交流电。
(4)假设这个家庭的平均日用电量是10kW⋅h，家庭所在地的平均日照时间是5h，太阳能电池板每平方米的平均输出功率为50W。为了满足这个家庭的用电需求，设需要安装的太阳能电池板的面积为S，则W=PSt，即10kW⋅h=0.05kW×S×5h，解得S=40m2。
故答案为：(1)正；(2)放电；(3)把直流电变交流电；(4)40。
(1)太阳能电池板的下电极聚集了正电荷，上电极聚集负电荷。
(2)由材料可知，当光照较差、用户处于用电高峰时，控制器释放蓄电池中存储的电能供用户使用。
(3)根据光伏发电系统结构图看出，逆变器前为直流电，后为交流电。
(4)根据电功W=PSt求解。
本题考查了太阳能的利用，以及电功与电能的计算。编号
导体材料
导体长度
导体横截面框
1
镍铬
L
S
2
镍铬
L
2S
加热时间t/min
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
甲的温度T甲/℃
30
34
38
42
46
50
54
乙的温度T乙/℃
24
32
40
48
56
64
72
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
灯泡亮度情况
1
2.0
0.26
7.7
较暗
2
正常发光
3
2.8
0.30
9.3
较亮
电压U/V

电阻R/Ω






电流I/A