2024-2025学年江苏省无锡市惠山区九年级（上）期末物理试卷-（含解析）

这是一份2024-2025学年江苏省无锡市惠山区九年级（上）期末物理试卷-（含解析），共23页。试卷主要包含了单选题，填空题，作图题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.小明在学校文印室复印材料时，看到如下工具或设备，其中属于费力杠杆的是( )
A. 切纸机B. 复印机盖板
C. 笤帚D. 重型订书机
2.下列关于比热容的说法中，正确的是( )
A. 温度高的钢块比温度低的钢块比热容大
B. 质量小的铁球比质量大的铁球比热容大
C. 一桶水的比热容比一碗水的比热容大
D. 比热容是物质的特性之一，可以用来鉴别物质
3.如图所示，老师正在给小施讲解垃圾分类的知识，下列各环节中小施对瓶子做功的是( )
A. 从地上拾起瓶子B. 拿着瓶子在水平方向上匀速运动
C. 拿着瓶子站在垃圾桶旁不动D. 瓶子离开手后掉落桶中
4.在如图所示事例中属于热传递改变物体内能的是( )
A. 搓手取暖B. 燃气烧水
C. 压缩空气D. 从滑梯上下滑
5.一位同学用20s从一楼走到三楼，他上楼的功率可能是( )
A. 5瓦B. 15瓦C. 150瓦D. 1500瓦
6.在“探究串联电路电流特点”实验中，小明发现L1很亮，L2发光微弱，造成这种现象的原因可能是( )
A. 通过L1中的电流大B. L2的灯丝断了
C. L1靠近电源的正极D. 两个灯泡的电阻不同
7.在2024年全国田径锦标赛上，周厚成、马佳并列男子跳高冠军。如图是运动健儿在跳高比赛中的场景。关于跳高运动员的能量，下列说法正确的是( )
A. 助跑过程中，动能减小
B. 助跑过程中，机械能总量保持不变
C. 起跳后的上升过程中，重力势能增大
D. 越过横杆后的下降过程中，动能保持不变
8.如图所示的实验电路，闭合开关S1、S2后，电流表A1的示数为0.5A，电流表A2的示数为0.2A，下列说法正确的是( )
A. L1与L2串联
B. L1、L2的电流分别是0.5A、0.2A
C. 开关S1只控制L1
D. 断开S2，电流表A1示数变为0.3A
9.科技小组模拟“智能开锁”设计的电路图，有两种开锁方式，即“人脸识别”与输入“密码”匹配成功，或“人脸识别”与使用“钥匙”匹配成功才可开锁，现用S1表示人脸识别，S2、S3表示密码、钥匙。匹配成功后对应开关自动可闭合，电动机才工作开锁。满足上述两种方式都能开锁的电路是( )
A. B.
C. D.
10.小明在开展“再探动滑轮”的活动中，用弹簧测力计沿竖直方向匀速拉动动滑轮，使重为2N的钩码上升高度10cm，测得弹簧测力计示数为1.2N。下列说法中正确的是( )
A. 绳端移动的距离为10cm
B. 拉力做的功为0.12J
C. 此过程中，该动滑轮的机械效率为83.3%
D. 若增加钩码的个数，该动滑轮的机械效率不变
11.公共场所严禁吸烟。小明设计了一种简易烟雾报警控制器，如图所示。电路中R0为定值电阻，R为光敏电阻，其阻值随光照强度的增大而减小，烟雾增大到一定程度使电压表的指针偏转到某区域时触发报警系统。以下做法能使控制器在烟雾较淡时就触发报警的是( )
A. 电压表改成大量程B. 减小R0阻值C. 减小电源电压D. 增大激光强度
12.图甲是灯泡L的I-U图像，灯泡的额定电压为2.5V。将灯泡L接入图乙电路，已知电阻R0的阻值为5Ω，电流表量程为0～0.6A，电源电压可调。闭合开关，在电路安全工作的前提下，下列判断正确的是( )
A. 电路最大总功率小于1W
B. 灯泡与定值电阻功率之比最小为2：3
C. 电源电压可能在1.8V至2.5V之间
D. 随着电压变大，灯泡与定值电阻电流之比逐渐变大
二、填空题：本大题共11小题，共33分。
13.图甲是《天工开物》中记载的一种农业生产汲水装置——辘，图乙是它提水时的示意图，为方便提水，应按照______(省力/费力)杠杆来设计，支点是______(A/B/C)点；图丙中水龙头开关的设计也应用了同样原理，开关选用______(①/②)效果更好。
14.新能源电动汽车在无锡街头随处可见，锂电池是其核心部件，给汽车锂电池充电时，锂电池相当于基本电路中的______，充电过程中将电能转化为______能储存；如图是某电动汽车充电站的一排充电桩，这些充电桩是______(选填“串联”或“并联”)的。
15.如图所示为球形透镜太阳能充电器，这款充电器能够自动追太阳的运动轨迹进行光电转换发电并将其储存到蓄电池中，而在晚上它又能变成一盏LED灯具。该蓄电池的供电电压为5V，容量为4000mAh，则该蓄电池充满电储存的电能为______J；LED灯是一种发光二极管，它是由______(填“半导体”或“超导”)材料制成的。
16.嫦娥五号返回器用类似“打水漂”的方式着陆地球，其着陆过程的部分轨迹简化为如图所示。AB段返回器的动能______(选填“变大”“不变”或“变小”)；BC段返回器的机械能______(选填“变大”“不变”或“变小”)，CD段返回器动能增加量______(选填“大于”“等于”或“小于”)重力势能的减小量。
17.如图所示，斜面长4m，高1m，工人用200N沿斜面方向的力将重为600N的箱子匀速推到车上，在此过程中工人做的有用功为______J，额外功为______J，斜面机械效率为______。
18.如图所示，用电子点火枪点易拉罐内的酒精气体，可将一次性杯子喷出很远。纸杯被冲飞的过程与汽油机的______冲程能量转化情况相同，若汽油机飞轮的转速是1800r/min，则该汽油机1min内燃气对外做功______次。
19.用如图所示的两套完全相同的器材，比较酒精和煤油的热值大小，分别在两个燃烧皿中放入质量______(选填“相同”或“不同”)的酒精和煤油，点燃后加热质量相等的水，通过比较燃料______(选填“燃烧相同时间”或“全部燃烧”)后温度计示数的变化来比较燃料的热值大小。实验结束时，乙装置中水温升高较多，可初步判断______的热值较大。
20.在“用铅笔芯改变电路中的电流”实验中，将导线的N端固定在铅笔芯上，闭合开关，当M端向左移动时，电流表的示数______，灯的亮度______。实验中，小明同学发现灯泡的亮度变化不明显，除了改变铅笔芯的长度外，还可以选用更______(选填“粗”或“细”)的铅笔芯。
21.如图甲所示，小明用电压表测量水果电池的电压为______V，则该水果电池的______端(选填“锌片”或“铜片”)为负极。如图乙所示是小华自制的一种水果电池，可以让LED灯发光。在水果中插入不同金属制成的极板，并保持两块极板间的距离、极板与水果的接触面积不变，测量两块极板之间的电压，结果如表：
根据表中数据及相关条件可知：“水果电池”电压与水果的种类和______有关，随后将制作的水果电池与一串LED灯接到一起，LED灯没有发光，为了使LED灯能发光，他可以采用的方法是______(写出一种即可)。
22.如图所示，是小明同学制作的杆秤的示意图，使用时将货物挂在秤钩上，用手提起B或C(相当于支点)处的秤纽，移动秤砣在秤杆上的位置，当秤杆水平平衡时，可读出货物的质量。秤砣最远可移至D点，此秤最大称量是10kg。秤杆、秤钩和秤纽的质量忽略不计，AB的长度为2cm、BC的长度为3cm、BD的长度为50cm如图所示。则秤砣的质量是______kg，提起______(选填“B”或“C”)秤纽，可以达到最大称量：若使用秤纽C，则在距离C点12.5cm处的刻度为______kg。
23.小明用电压表改装成了电子量角器，电路如图所示，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，O为半圆弧电阻MN的圆心，金属滑片OP为半径，与半圆弧接触良好，接入电路的电阻丝RMP与指针旋转角度θ成正比，整根电阻丝RMN的电阻为15Ω，R0为电阻箱。将滑片OP旋转至M处，调节R0的阻值，使电路中电流为0.6A；保持R0接入电路阻值不变，然后调节θ为60°时，电流表示数为0.4A(不考虑导线电阻对电路的影响)。
(1)当指针OP向右旋转时，电流表的示数将______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(2)将滑片OP旋转至M处时，电阻箱连入电路阻值为______Ω；当调节θ为120°时，电压表的示数为______V。
(3)为能满足测量0～180°的要求，重新调节电阻箱R0，满足要求的R0的最小阻值是______Ω。
三、作图题：本大题共3小题，共6分。
24.按要求作图：如图所示，请在图中的空白圆圈内填上正确的电表符号。
25.请在图中画出桶受到的重力G以及力F1的力臂l1。
26.在图所示的电路中，以笔线代替导线，补两根导线，要求：使两灯并联，电键S闭合后两灯发光，电流表只测灯L2的电流。
四、实验探究题：本大题共4小题，共24分。
27.在“探究动能大小跟哪些因素有关”实验中，小明用质量不同的两个钢球m和M，分别从不同的高度h和H由静止开始滚下撞击木块，实验过程如图所示：

(1)本实验通过观察______来判断小球动能的大小；
(2)在甲、乙实验中，让同一个钢球从同一斜面的不同高度由静止滚下，目的是______。
(3)若在丙图中，木块被撞后滑出木板，______(选填“可以”或“不可以”)从图中的三次实验发现动能与质量的关系。
28.在探究“杠杆平衡条件”的实验中：

(1)实验前，杠杆在如图甲所示的位置静止，此时杠杆处于______(选填“平衡”或者“非平衡”)状态。接下来应把平衡螺母向______调，直至在水平位置平衡。
(2)调节平衡后，如图乙所示将弹簧测力计从a缓慢转到b位置，杠杆始终保持水平平衡，此过程中弹簧测力计示数______(选填“变大”或“变小”)，为了便于测量力臂，弹簧测力计应沿______(选填“a”或“b”)位置拉动。
(3)实验中测得的数据如下表，第2组数据中动力示数如图乙所示，为______N；分析数据得出杠杆平衡的条件是______。
(4)小华同学在学习杠杆平衡条件后想要测量一根质量不均匀的硬杆的重力(重心在O点)，由于所用测力计的量程小于硬棒的重力，因此设计了如下步骤：
步骤1：如图丙，将硬杆左端放在支架上，用弹簧测力计向上拉硬杆的右端，当硬杆提起到水平位置时，读出弹簧测力计的示数为F1；
步骤2：如图丁，然后将硬杆右端放在支架上，用弹簧测力计向上拉硬杆的左端，当硬杆提起到水平位置时，读出弹簧测力计的示数为F2；
硬杆重力的数学表达式为：G= ______。(用F1和F2表示)
29.小明在做“测量定值电阻的阻值”实验时，器材有：电源、开关、电压表、电流表、滑动变阻器(20Ω 1.5A)各一个，待测电阻R1、Rx，导线若干。

(1)连接电路前，小明发现电流表指针如图甲所示，于是他将电流表指针调至______。闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P置于______(选填“A”或“B”)端。
(2)闭合开关后通过调节滑动变阻器获得了多组数据，记录在表格中。
①本实验的原理是______。
②根据记录的实验数据可推断，实验1到3中滑动变阻器向______(选填“A”或“B”)调节。实验中定值电阻R1的阻值为______Ω(精确到0.1)。
(3)小华继续用图乙电路测量一段音箱线的电阻时，发现电压表示数始终很小。于是按照图丙的电路图重新连接电路，Rx为音箱线，R为电阻箱，电源电压不变。闭合开关，调节电阻箱接入电路的阻值，当阻值为6.6Ω时，电流表示数为0.4A；当阻值为13.6Ω时，电流表示数为0.2A。则音箱线电阻为______Ω，电源电压为______V。
30.探究“电流与电阻关系”的实验中，有电源(电压6V)、电流表、电压表、滑动变阻器(20Ω 1A)、电阻箱R、开关及导线若干。
(1)请用笔画线将甲图电路补充完整。
(2)连接电路时，开关应该______，正确连接电路闭合开关后，发现两电表示数均为零，于是将一根完好的导线一端接在电源正极，另一端依次接在开关的E、F及滑动变阻器的A、C接线柱上，发现只有接在C接线柱上时，两电表有示数，则故障原因可能是______。
(3)排除故障以后，将实验数据记录在表中(不代表操作顺序)，其中当R=20Ω时，电流表示数如图乙所示，则此时的电流值为______A；分析表中数据发现，有一组数据有明显的错误，原因是有一次在阻值为______Ω的电阻完成后没有移动滑动变阻器所致；修正数据后，根据所测得的数据得到结论：在电压一定时，电流与电阻成______比。

(4)若依次调节电阻箱的阻值为10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω进行实验，其余连接均不变，若调节电阻两端的电压保持3V不变，当用25Ω的电阻进行实验时，发现电压表的示数始终不能调到3V，为了能完成所有实验，小明想了三种不同的方案。
方案一：只调整电压表示数为3.5V；
方案二：只调整电源输出电压为7V；
方案三：只更换滑动变阻器为40Ω 1A。
其中能解决的问题的是方案______。
五、计算题：本大题共2小题，共13分。
31.一辆汽车以某速度在一段平直且限速80km/h的内环快速路上匀速行驶9km，消耗汽油2kg，汽油机实际输出功率为75kW，汽油机的效率为30%。(q汽油=4.5×107J/kg)求：
(1)2kg汽油完全燃烧放出的热量Q是多少？
(2)该汽车在本次行驶过程中，受到的阻力是多大？
(3)试通过计算说明该车是否超速？
32.如图甲是某品牌电吹风机，吹风机工作时高速电机在手柄下段吸入气体，从环形出风口高速吹出，同时带动后面及周围的倍增气流向前流动，其相关参数见下表。(ρ空气=1.3kg/m3)。
(1)下列关于该品牌电吹风机说法不正确的是______；
A.吹热风时将电能转化为内能和机械能
B.电热丝和电动机之间是并联的
C.外壳复合材料具有绝缘性好的特点
D.单独以最大功率工作3min，可使标有2000imp/(kW⋅h)的电能表指示灯闪烁9600次
(2)该电吹风等效电路如图乙，R为定值加热电阻，电动机的功率为200W，则电阻R的阻值为多少？(保留一位小数)
(3)实际电路中，图乙中的S2是利用脉宽调制(PWM)方式工作的自动控制开关，即开关通过“占空比”来调节所在支路的平均功率，“占空比”是指一定时间内通电时间和总时间之比，原理示意图如图丙所示，则平均功率P与最大功率PM和占空比的关系式为P= ______；当电机用最大气流吸入时，若加热电阻R工作时产生的热量全部被吸入的空气吸收，且控制开关S2的占空比η为0.78，则每秒最多能使吸入的空气温度升高多少℃。[c空气=1.0×103J/(kg⋅℃)，室温为20℃]
答案和解析
1.【答案】C
【解析】A、切纸机在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故A错误；
B、在掀起复印机盖板的过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故B错误；
C、笤帚在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故C正确；
D、重型订书机在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故D错误。
故选：C。
2.【答案】D
【解析】
比热容是物质的一种特性。是物质的基本特性之一，比热容与物体温度高低、质量大小、是否放热、物质的内能多少都没有关系。所以A、B、C均不符合题意。
D、不同物质比热一般不同，所以可以用来鉴别物质。此选项符合题意。
故选：D。
3.【答案】A
【解析】A、从地上拾起瓶子，有力作用在瓶子上，瓶子在力的方向上通过了距离，所以做了功，故A符合题意；
B、拿着瓶子在水平方向上匀速运动，力的方向竖直向下，瓶子移动的方向是水平的，所以不做功，故B不合题意；
C、拿着瓶子站在垃圾桶旁不动，有力作用在瓶子上，但瓶子没有移动距离，所以不做功，故C不合题意；
D、瓶子离开手后掉落桶中，瓶子在重力作用下移动了距离，是重力做了功，但人没有做功，故D不合题意。
故选：A。
4.【答案】B
【解析】A、搓手，手变暖和，是通过做功的方式改变水的内能，故A错误；
B、烧水时水吸收热量，内能增大，温度升高，通过热传递的方式改变物体的内能，故B正确；
C、空气被压缩时，对空气做功，内能增大，是利用做功来改变物体内能的，故C错误；
D、滑滑梯，臀部发热，是通过做功改变物体的内能，故D错误。
故选：B。
5.【答案】C
【解析】该同学上楼时，克服自身重力做功，他的重力约为500N，上楼的高度约为6m，
他上楼的功率约为：P=Wt=Ght=500N×6m20s=150W，故C符合题意。
故选：C。
6.【答案】D
【解析】A、图中两灯串联，由串联电路的电流规律知，通过两灯的电流相等，故A错误；
B、两灯串联，若L2的灯丝断了，整个电路断路，两灯都不能发光，故B错误；
CD、两灯亮度不同，说明两灯的实际功率不同，通过两灯电流相等，由P=I2R知，两灯电阻不同，与灯泡靠近电源正极与否无关，故C错误，D错误。
故选：D。
7.【答案】C
【解析】A、动能的大小与物体的质量和运动速度有关，助跑过程中，人体的质量不变，速度增大，所以动能应该变大，故A错误；
B、动能和势能的总和叫机械能，助跑过程中，速度增大，动能变大，势能不变，机械能应该变大，故B错误；
C、重力势能与物体的质量和高度有关，起跳后的上升过程中，质量不变，高度升高，重力势能变大，故C正确；
D、动能的大小与物体的质量和运动速度有关，越过横杆后的下降过程中，人体的质量不变，速度增大，所以动能应该变大，故D错误。
故选：C。
8.【答案】D
【解析】AC、由图可知，闭合开关S1、S2后，两灯并列连接，由此可知两灯是并联的；
开关S1位于干路上，所以开关S1控制整个电路，故AC错误；
B、由图可知，电流表A1测干路电流，电流表A2测通过L2的电流。
电流表A1的示数为0.5A，即干路电流I=0.5A，电流表A2的示数为0.2A，即通过L2的电流为0.2A，
根据并联电路的电流规律可知，通过L1的电流为I1=I-I2=0.5A-0.2A=0.3A，故B错误；
D、断开开关S2时，L2支路断开，电流表A1测通过L1的电流。由于并联电路各支路互不影响，所以通过L1的电流不变，仍为0.3A，即电流表A1的示数变为0.3A，故D正确。
故选：D。
9.【答案】B
【解析】根据题意知，“人脸识别”与输入“密码”匹配成功，或“人脸识别”与使用“钥匙”匹配成功才可开锁，电动机M工作，即只要有一个条件满足，电动机就工作，所以“人脸识别”开关与电动机应在干路上，“密码”开关与“钥匙”开关并联，故ACD不符合题意，只有B符合题意。
故选：B。
10.【答案】C
【解析】A、由图可知，动滑轮上的绳子段数n=2，
绳端移动的距离为s=nh=2×10cm=20cm，故A错误；
B、拉力做的功，即总功：W总=Fs=1.2N×20×10-2m=0.24J，故B错误；
C、克服钩码重力做的有用功：W有=Gh=2N×10×10-2m=0.2J，
该动滑轮的机械效率：η=W有W总×100%=×100%≈83.3%，故C正确；
D、增加钩码的个数，即增大物重，有用功会增大，额外功几乎不变，则机械效率会增大，故D错误。
故选：C。
11.【答案】B
【解析】由电路图可知，R与R0串联，电压表测光敏电阻R两端的电压。
因光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小，
所以，当烟雾增大时(光照强度减小)，光敏电阻的阻值增大，电路中的总电阻增大，
由I=UR可知，电路中的电流减小，
由U=IR可知，R0两端的电压减小，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，R两端的电压增大，即电压表的示数增大，
则在烟雾较淡时，光照强度较大，同理可知电压表的示数会减小；要使控制器在烟雾较淡时就触发报警，就应在烟雾较淡时光敏电阻两端的电压达到报警系统触发的电压，即增大气敏电阻分得的电压，
A.电压表改接大量程时，不能改变气敏电阻两端的电压，故A错误；
B.减少R0阻值时，其分得的电压减小，光敏电阻分得的电压增大，故B正确；
C.减小电源电压时，光敏电阻分得的电压也变小，故C错误；
D.增大激光强度，光敏电阻的阻值变小，其分得的电压变小，故D错误；
故选：B。
12.【答案】B
【解析】由图乙可知，闭合开关后，电阻R0与灯泡L并联，电流表测干路电流；
电阻R0的阻值为5Ω，当R0的电压为1.8V时，通过它的电流I0=U0R0=1.8V5Ω=0.36A，且通过R0的电流与它两端的电压成正比，据此在图甲中画出其I-U图像，如下图所示：
AC.电阻R0与灯泡L并联，灯泡的额定电压为2.5V，则为了保证小灯泡的安全，灯泡的电压最大为2.5V，由并联电路的电压特点可知电源电压(电阻R0两端的电压)最大为2.5V，
由图像可知此时通过灯泡的电流为0.26A，根据欧姆定律可知此时通过R0的电流I0'=U最大R0=2.5V5Ω=0.5A，
此时干路电流为I=IL+I0'=0.26A+0.5A=0.76A>0.6A，所以电源电压不能调到2.5V；
由图像可知，当电阻R0与灯泡L的电压都为1.8V时，通过灯泡的电流为0.24A，通过R0的电流I0″=0.36A；
此时干路电流最大为Imax=IL'+I0″=0.24A+0.36A=0.6A，所以电源可调的最大电压为1.8V，即电源电压不能超过1.8V，故C错误；
则电路的最大总功率为：P总max=UmaxImax=1.8V×0.6A=1.08W>1W，故A错误；
B.并联电路中各支路两端的电压相等，由图像可知，当电源电压U>1V时，IL