2024-2025学年湖南省湘潭市九年级上学期期末考试物理试卷（解析版）

这是一份2024-2025学年湖南省湘潭市九年级上学期期末考试物理试卷（解析版），共15页。试卷主要包含了单项选择题，填空题，实验，综合题等内容，欢迎下载使用。
考生注意：
本卷共6页，四道大题。满分100分，考试时量60分钟。
一、单项选择题（本大题共12小题，每小题3分，共36分。请把答案填涂在答题卡上。）
1. 下列物理量中，以科学家欧姆的名字作为单位的是（ ）
A. 电流B. 电压C. 电阻D. 电能
【答案】C
【解析】科学家欧姆发现了电阻中电流与电压的正比关系，即著名的“欧姆定律”，人们为了纪念他的重要贡献，以他的名字作为电阻的单位。故选C。
2. 下列现象能说明分子做无规则运动的是（ ）
A. 花香四溢B. 雾漫山野C. 柳絮飞扬D. 大雪纷飞
【答案】A
【解析】A．花香四溢，是扩散现象，是花香分子在不停地做无规则运动的结果，故A正确，符合题意；
B．雾漫山野，是肉眼可见的宏观物体—雾的机械运动，不是分子的运动，故B错误，不符合题意；
C．柳絮飞扬，是肉眼可见的宏观物体—柳絮的机械运动，不是分子的运动，故C错误，不符合题意；
D．大雪纷飞，是肉眼可见的宏观物体—雪花的机械运动，不是分子的运动，故D错误，不符合题意。故选A。
3. 以下估测数据中，最符合实际的是（ ）
A. 一节干电池的电压为36V
B. 家庭电路的电压是220V
C. 家用空调的工作电流大约是0.2A
D. 家用液晶电视机的功率约为3000W
【答案】B
【解析】A．不同电源提供的电压不同，一节干电池的电压为1.5V，故A不符合题意；
B．不同国家的电压准确不同，我国家庭电路的电压为220V，故B符合题意；
C．家用空调是大功率用电器，其功率一般在1000W左右，所以可知其工作电流大约为
故C不符合题意；
D．由生活常识可知，家用液晶电视机的功率范围通常在100W到250W之间，故D不符合题意。故选B。
4. 如图所示的实例中，用热传递方式改变物体内能的是（ ）
A. 给水加热B. 搓手取暖
C. 压缩空气D. 钻木取火
【答案】A
【解析】A．给水加热，水吸收热量，内能增加，通过热传递的方式改变水的内能，故A符合题意；
B．搓手取暖，克服摩擦做功，使手的内能增加，温度升高，属于做功改变物体的内能，故B不符合题意；
C．空气被压缩时内能增大，温度升高，是压缩空气做功，属于做功改变物体的内能，故C不符合题意；
D．钻木取火，克服摩擦做功，将机械能转化为内能，属于做功改变物体的内能，故D不符合题意。故选A。
5. 如图所示，关于静电现象的说法正确的是（ ）
A. 如图甲：验电器是利用了异种电荷相互吸引的原理制成的
B. 如图乙：细绳悬挂轻质泡沫塑料小球相互吸引，两小球一定带有异种电荷
C. 如图丙：丝绸摩擦过玻璃棒会带上正电荷，在这个过程中玻璃棒得到了电子
D. 如图丁：摩擦后的梳子能够吸引纸屑，因为带电体具有吸引轻小物体的性质
【答案】D
【解析】A．验电器是利用同种电荷相互排斥原理制成的，故A错误；
B．异种电荷相互吸引，带电体可以吸引轻小物体，用绝缘细绳悬挂的轻质泡沫塑料小球相互吸引，则两小球可能带有异种电荷，也可能是一个带电，一个不带电，故B错误；
C．丝绸摩擦过的玻璃棒会带上正电荷，是因为玻璃棒失去电子，而丝绸得到电子而带上负电，故C错误；
D．摩擦后的梳子带了电，能够吸引轻小物体，所以梳子能够吸引纸屑，故D正确。
故选D。
6. 下列情况中，属于防止电热产生危害的是（ ）
A. 用电饭锅煮饭B. 电视机背后有散热窗
C. 用电热水壶烧水D. 冬天用电取暖器取暖
【答案】B
【解析】A．用电饭锅煮饭，将电能转化为内能来加热食物，属于利用电热，故A不符合题意；
B．电视机的机壳上有许多小孔是为了散热，防止电热的危害，故B符合题意；
C．用电热水壶烧水，将电能转化为内能来加热水，属于利用电热，故C不符合题意；
D．冬天用电取暖器取暖，将电能转化为内能，属于利用电热，故D不符合题意。
故选B。
7. 如图所示，在动车站的自动检票闸机口，乘客需刷身份证同时进行人脸识别（电动机）才自动打开，可检票通过。身份证和人脸识别系统相当于开关，下列模拟电路中，符合上述要求的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】A．根据题意可知，只有两个开关都闭合的情况下，电动机才工作，这说明两个开关相互影响，然后与电动机串联，本图中两个开关都闭合会发生短路现象，电流从正极出来经过S1回到电源负极，故A不符合题意；
B．两个开关并联，只要闭合一个开关，电动机就工作，与题意不符，故B不符合题意；
C．两个开关都闭合会发生短路现象，电流从正极出来经过S2和S1回到电源负极，故C不符合题意；
D．两个开关与电动机串联，只有两个开关都闭合电动机才工作，故D符合题意。
故选D。
8. 关于热机，下列说法中正确的是（ ）
A. 如图所示为热机的排气冲程
B. 热机的工作效率可以达到100%
C. 如图所示冲程是将机械能转化为混合气体内能的过程
D. 四冲程内燃机的吸气、做功、排气冲程是靠飞轮转动的惯性完成的
【答案】C
【解析】AC．由图可知，两个气门关闭，活塞向上运动，为压缩冲程，是将机械能转化为内能的过程，故A错误，C正确；
B．热机在工作过程中，燃料不可能完全燃烧，尾气带走较多的热量，机器本身散热，克服机械间摩擦做功，剩余的能量才是有用的能量，在燃料完全燃烧提供的能量中只占很少一部分，所以热机效率不可能达到100%，故B错误；
D．四冲程内燃机吸气、压缩、排气冲程由飞轮转动的惯性完成，做功冲程提供动力，故D错误。故选C。
9. 如图是探究“影响导体电阻大小的因素”的实验装置。a、b为长度一样的镍铬合金丝，b比a的横截面积大。关于此实验，下列说法正确的是（ ）
A. 此装置可以探究导体电阻大小与材料的关系
B. 此装置不可以探究导体电阻大小与导体长度的关系
C. 在实验中，若灯泡越亮，说明镍铬合金丝连入电路的电阻越小
D. 若用电流表替换小灯泡，可更好地反映电阻的大小，没有安全隐患
【答案】C
【解析】A．由于ab材料相同，不能探究与材料的关系。故A错误；
B．ab选其一，让材料和横截面积相同，可以改变接入电路中的长度，所以能探究与长度的关系，故B错误；
C．灯泡越亮，则电路中电流越大，电源电压不变，则电路中电阻越小，故C正确；
D．若用电流表代替灯泡，数据更精确，能更好的反映电阻大小，但如果电阻太小，电路中电流过大，则会损坏电路元件，存在安全隐患，故D错误。故选C 。
10. 如图是小灯泡L和电阻R的U-I图像，由图像可知，下列说法正确的是（ ）
A. 当L两端的电压为1.5V时，L的电阻为3Ω
B. 当L与R串联，电流为0.5A时，则电源电压为2.0V
C. 当L与R并联，电源电压为1.0V时，则干路上的电流为0.5A
D. 当L与R串联，电流为0.4A时，则小灯泡消耗的电功率为0.6W
【答案】A
【解析】A．由图可知，当L两端的电压为1.5V时，通过L的电流是0.5A，L的电阻为
故A正确；
B．串联电路中电流处处相等，当L与R串联，电流为0.5A时，灯泡的电压为1.5V，电阻R的电压为2.5V，此时电源电压为U=UL+UR=1.5V+2.5V=4V，故B错误；
C．并联电路各支路两端的电压相等，当L与R并联，电源电压为1.0V时，此时灯泡L的电流为0.4A，R的电流为0.2A，则干路允许通过的电流为I总=IL+IR=0.4A+0.2A=0.6A
故C错误；
D．当L与R串联，电流为0.4A时，灯泡L两端的电压是1.0V，小灯泡消耗的电功率为
PL=UL1IL1=1.0V×0.4A=0.4W故D错误。故选A。
11. 我国新型反潜巡逻机尾“棍子”叫做磁异探测器，它能将潜艇经过海域引起的磁场强弱变化转化为强弱变化的电流，从而发现潜艇的存在，下列图中与磁异探测器工作原理相同的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】磁异探测器将潜艇经过海域引起的磁场强弱变化转化为强弱变化的电流，说明有感应电流产生，其工作原理是电磁感应现象。
A．图中电磁铁的工作原理是电流的磁效应，故A不符合题意；
B．图中闭合电路中的一部分导体做切割磁感线运动，产生感应电流，是电磁感应现象，故B符合题意；
C．图中通电导体在磁场中受力而运动，是电动机的工作原理，故C不符合题意；
D．图中的实验是奥斯特实验，说明了电流的磁效应，可制成电磁铁，故D不符合题意。
12. 在图甲所示电路中，电源电压不变，R0为定值电阻。闭合S，滑动变阻器的滑片P从b端移到a端的过程中，电压表与电流表的示数变化关系如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A. 电源电压为4.0V
B. 定值电阻R0的阻值为20Ω
C. 滑动变阻器的调节范围为0~30Ω
D. 当滑片P位于b端时，R0的电功率最小
【答案】D
【解析】AB．由图甲可知，R0与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电压表示数为0，电路中的电流最大，电路为R0的简单电路，由图乙可知，此时电路中电流I最大=0.6A
根据欧姆定律可得电源电压U=I最大R0=0.6A×R0 ①
由图乙可知，当电流I最小=0.2A
电压表示数U滑大=4V
根据欧姆定律和串联电路的电压特点可得电源电压
U=I最小R0+U滑大=0.2A×R0+4V ②
由①②可得U=6V，R0=10Ω，故AB错误；
C．当滑片P位于b端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，则根据欧姆定律可得滑动变阻器的最大阻值
所以，滑动变阻器的调节范围为0～20Ω，故C错误；
D．当滑片P位于b端时，电路中的电流最小，根据P=I2R可知R0功率最小，故D正确。
二、填空题（本大题每空2分，共18分。请把答案填在答题卡上。）
13. 为解决电动自行车充电难和充电安全问题，很多小区和单位安装了智能充电桩，如图，充电过程中电动自行车的蓄电池在电路中相当于________（选填“用电器”或“电源”），同一充电桩之间的各插座是________（选填“串联”或“并联”）的。
【答案】用电器 并联
【解析】在给电动自行车蓄电池充电过程中，蓄电池消耗电能，相当于电路中的用电器。
同一充电桩之间的各插座之间互不影响，独立工作，是并联的关系。
14. 如图所示电路，闭合开关，灯泡L1较亮，灯泡L2较暗，此时通过两灯泡的电流________（选填“相等”或“不相等”），灯泡________（选填“L1”或“L2”）实际电功率较大。
【答案】相等 L1
【解析】由图可知，开关闭合后两灯串联，因为串联电路中电流处处相等，所以通过两灯泡的电流相等，灯泡的亮暗由实际功率决定的，灯泡L1较亮，灯泡L2较暗，灯泡L1实际电功率较大。
15. 如图所示为小明家的电能表面板，其示数为________，关闭其它用电器，让一台空调单独工作5min，观察到此电能表的指示灯闪烁了320次，则该空调在这段时间内的实际电功率为________W。
【答案】219.6 1200
【解析】电能表示数的最后一位为小数，则图中电能表的示数为。
关闭其它用电器，让一台空调单独工作5min，观察到此电能表的指示灯闪烁了320次，则该空调在这段时间内消耗的电能为
该空调在这段时间内的实际电功率为
16. 兴趣小组利用电磁继电器（电磁铁线圈电阻不计）制作了具有加热、保温功能的恒温加热器，其简化电路如图所示，控制电路中R为热敏电阻（可感受恒温加热器内温度，其阻值随温度的升高而减小）。当闭合S时，螺线管的上端相当于条形磁体的________（填“N”或“S”）极，加热器内温度逐渐升高，螺线管产生的磁场会________（选填“增强”、“不变”或“减弱”）。已知加热器工作电路电压为220V，R1=836Ω，R2=44Ω，则当加热器处于保温状态时工作电路10s内产生的热量为________J
【答案】N 增强 550
【解析】根据图示可知，电流从电磁铁的上端流入，下端流出，根据安培定则可知，电磁铁的上端为N极。
加热器内温度逐渐升高，热敏电阻R的阻值随温度升高而减小，控制电路的总电阻减小，由欧姆定律可知控制电路电流增大，电磁铁磁性增强，产生的磁场会增强。
当温度升高到设定值时，热敏电阻R的阻值随温度升高而减小，控制电路电流增大，电磁铁磁性增强，衔铁被吸下，R1和R2串联，电路的总电阻较大，由可知电路的总功率较小，处于保温状态，当加热器处于保温状态时工作电路10s内产生的热量为
三、实验、探究题（本题每空2分，作图2分，共28分。请把答案填在答题卡上。）
17. 小明用如图甲所示的装置比较不同物质的吸热升温情况。将分别盛有水和食用油的两个相同试管同时用红外加热器加热，温度传感器与电脑相连，两种液体温度随时间变化关系如图乙所示（A为食用油，B为水）。
（1）图甲中，两试管中分别装入初温和________相等的水和食用油；
（2）加热2min，水和食用油吸收的热量________（选填“相等”或“不相等”）；
（3）由图乙可判断________（选填“A”或“B”）吸热能力强。
【答案】（1）质量 （2）相等 （3）B
【解析】【小问1】根据控制变量法的原则可知，探究不同物质的吸热情况时，应保证不同物质的初温与质量都相等，所以应在两试管中分别装入初温和质量相等的水和食用油。
【小问2】由题意可知，水和食用油吸收的热量与红外加热器放出的热量有关，而红外加热器放出的热量与其加热时间有关，根据题意，水和食用油受到红外加热器加热的时间相同，所以可认为水和食用油吸收的热量相等。
【小问3】由图乙可知，在初温和质量相等的情况下，当A和B升高的温度相同时，B需要的加热时间比A的长，即B吸收的热量比A吸收的热量多，所以可知B的吸热能力比A的吸热能力强。
18. 如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气：
（1）本实验中通过观察U形管的___________来比较产生热量的多少；
（2）图乙的装置是用来探究电流产生的热量与___________的关系；
（3）生活中我们经常见到“电炉丝热得发红，而与它相连的导线却不热”，这一现象可用图___________（选填“甲”或“乙”）的实验结论来解释。
【答案】（1） 液面高度差 （2）电流 （3）甲
【解析】（1）本实验运用转换法，将电流通过导体产生的热量转换为U形管中液面的高度差。
（2）图乙中，容器内两电阻大小相等，电流不相等，所以是用来探究电流产生的热量与电流的关系。
（3） “电炉丝热得发红，而与它相连的导线却不热”是因为电阻丝的电阻远大于导线；而甲是探究电流产生的热量与电阻的关系，故这一现象可用图甲的实验结论来解释。
19. 在探究“通电螺线管的外部磁场”的实验时，在螺线管周围摆放了一些小磁针。
（1）通电后小磁针静止时的分布如图甲所示，小磁针黑色端为N极，此时螺线管右端导线连接的是电源的________极；
（2）改变通电螺线管中的电流方向，发现小磁针指向转动180°，由此可知：通电螺线管外部的磁场方向与螺线管中________方向有关；
（3）继续实验探究，并按图乙连接电路，先将开关S接a，观察电流表的示数及吸引大头针的数目；再将开关S从a换到b，调节变阻器的滑片P，保持电流表的示数与S接a时相同，观察吸引大头针的数目。此步骤是为了探究通电螺线管外部的磁场与________的关系。
【答案】（1）正 （2）电流 （3）线圈匝数
【解析】【小问1】小磁针静止时N极的指向就是该点处磁场的方向，磁体外部，磁场方向总是从磁体的N极发出，最后回到S极，由小磁针的N极的指向可知，螺线管外部磁场的方向从右端出发回到左端，所以螺线管的右端是N极，由安培定则可知电流从螺线管的右端流入，此时螺线管右端导线连接的是电源的正极。
【小问2】如果改变螺线管中的电流方向，发现小磁针转动180°，其南北极所指方向发生了改变，通电螺线管外部磁场方向发生改变，由此可知：通电螺线管外部磁场方向与螺线管中的电流方向有关。
【小问3】实验中，他将开关S从a换到b上时，连入电路的线圈匝数发生了变化，为了保证电流不变，应调节变阻器的滑片P，控制两次实验的电流大小不变，再次观察电流表示数及吸引的回形针数目，这样才能探究出通电螺线管磁场强弱与线圈匝数的关系。
20. 在测量额定电压为2.5V的小灯泡电功率的实验中：
（1）请用笔画线代替导线，将答题卡题图中的器材连接成完整电路；
（2）连接电路时开关应处于________（选填“断开”或“闭合”）状态；
（3）正确连接电路，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，则故障可能是小灯泡处________（选填“短路”或“断路”）。排除故障后，移动滑片使小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡额定功率为________W；
（4）在没有电流表的情况下，用图丙所示的电路，也可以测出小灯泡的额定功率。已知小灯泡的额定电压为U额，定值电阻的阻值为R，实验步骤如下：
①只闭合开关S、S₁，调节滑片，使电压表示数为U额；
②保持滑片位置不变，只闭合开关S、S2，此时电压表的示数为U；
可知小灯泡的额定功率P额=________（用U额、U和R表示）。
【答案】（1）见解析 （2）断开
（3）断路 0.5 （4）
【解析】【小问1】根据实物图可知，电压表应当并联在小灯泡两端测量小灯泡电压，而小灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表应选择0-3V的量程，将“3V”接线柱与小灯泡的右接线柱相连，如图所示：
【小问2】为保证实验电路的安全，在连接电路时应当使开关处于断开状态。
【小问3】由题意可知，闭合开关后小灯泡不亮，电流表无示数，说明电路中某处存在断路，而电压表有示数，说明故障可能是小灯泡处存在断路，此时电压表相当于直接接入电路中，其示数接近电源电压。
由图乙可知，电流表接入电路中的量程为0-0.6A，当小灯泡正常发光时，电流表的示数即通过小灯泡的电流为0.2A，所以可知小灯泡的额定功率为P额=U额I额=0.2A×2.5V=0.5W
【小问4】由图丙可知，只闭合开关S、S₁，调节滑片，使电压表示数为U额，此时电压表只测量小灯泡两端电压，而保持滑片位置不变并且只闭合开关S、S2后，电路其他情况都不变，只有电压表变为测量定值电阻与小灯泡两端的总电压，则根据串联电路的电压规律可得定值电阻两端电压为UR=U-U额
由欧姆定律可得通过小灯泡的电流为
所以小灯泡的额定功率为
四、综合题（本大题共18分。解答部分请写出必要的文字说明、公式和重要的演算步骤。）
21. 某太阳能热水器中装有V=4.0×10-2m3的水，阳光照射一段时间后，水温从10℃升高到60℃，已知水的密度，水的比热容c水＝4.2×103J/（kg·℃），求：
（1）热水器中装有的水的质量m=________kg；
（2）热水器中的水在此过程中所吸收的热量Q；
（3）如果这些水在此过程吸收的热量全部用燃烧天然气来提供，需完全燃烧多少体积的天然气？（天然气的热值q=4.2×107J/m3，设天然气完全燃烧且放出的热量全部被水吸收。）
【答案】（1）40 （2） （3）0.2m3
【解析】【小问1】由密度的计算公式可得，热水器中装有的水的质量为
【小问2】热水器中的水吸收的热量为
【小问3】燃烧的天然气为
22. 某型号新能源电动汽车具有车速提醒功能，当车速过快时，提醒驾驶员减速。图甲为该车提醒功能模块的简化电路图，电源电压恒为12V，定值电阻R为10Ω，RV为阻值随车速变化的电阻，其阻值与车速的关系如图乙所示，当车速达到120km/h时，蜂鸣器提醒语音响起（蜂鸣器电路未画出，且其对图甲电路无影响），观察到此时电压表示数为10V。该车在某高速服务区充电30min后，充电桩显示屏显示的信息为：充电电压360V，单价1.2元/度，费用43.2元。求：
（1）本次充电消耗的电能为________kW·h；
（2）本次充电的电流为________A；
（3）当车速为120km/h时，图甲中RV的阻值为多少？
（4）当图甲中电压表的示数为9V时，此时车的速度为多少？
【答案】（1）36 （2）200 （3）50Ω （4）60km/h
【解析】【小问1】由题意可知，充电30min，消耗的电能为
【小问2】根据电能的计算公式可得，本次充电的电流为
【小问3】车速v为120km/h时，电压表示数U2为10V，定值电阻R两端的电压
U3=U-U2=12V-10V=2V
电路中的电流
此时RV的阻值
【小问4】当电压表示数为9V时，定值电阻R两端的电压为UR=U-URv=12V-9V=3V
电路的电流为
此时Rv的阻值为
由图乙可知
此时汽车的速度