江苏省无锡市江阴市2024-2025学年九年级（上）期末物理试卷-普通用卷

这是一份江苏省无锡市江阴市2024-2025学年九年级（上）期末物理试卷-普通用卷，共22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.下列工具在正常使用时省力的是( )
A. 钢丝钳B. 天平
C. 食品夹子D. 筷子
2.关于热量、温度、内能的概念，下面说法中正确的是( )
①物体的温度升高，具有的内能变大
②物体的温度升高，一定吸收了热量
③物体放出热量，温度一定降低
④热量可以从内能小的物体传递到内能大的物体
A. ①②B. ②③C. ①②③D. ①④
3.每周，同学们教室的座位会轮换，下列轮换座位时的情景中，同学没有做功的是( )
A. 同学沿水平地面推着课桌移动B. 同学沿水平地面拉着课桌移动
C. 两同学一起抬着课桌水平移动D. 同学将课桌搬离地面
4.运动员经常喝功能饮料来补充能量，有一种功能饮料标有“能量密度：2.84kJ/mL”的字样，下列物理量中与“能量密度”的含义相似的是( )
A. 内能B. 热量C. 热值D. 比热容
5.如图所示的电路中，L2比L1亮，小明猜想是因为L2更靠近电源正极，电流更大。下列做法中，不能判断其猜想是否正确的是( )
A. 对调电源的正负极
B. 交换L1和L2的位置
C. 测量a、b、c三点的电流大小
D. 测量L1及L2两端电压的大小
6.小明用如图所示实验装置探究影响电阻大小的因素，a、b为长度一样的镍铬合金丝，b比a的横截面积大，以下操作与判断正确的是( )
A. 镍铬合金丝a和b未接入电路时，电阻均为零
B. 为准确比较两根合金丝的电阻，可以在电路中串联一只电压表
C. 利用此装置只能探究导体电阻的大小与导体横截面积的关系
D. 用夹子分别将a、b接入电路，接入a时小灯泡暗一些
7.如图所示，用充气的气球模拟“喷气火箭”，把封口的夹子松开，球内气体向左喷出，气球向右运动。此过程中( )
A. 气球的弹性势能增大
B. 气球喷出的气体内能减小
C. 气球内部温度升高
D. 此过程的能量转化与汽油机压缩冲程的相同
8.如图所示，摆球由A点静止释放，经过最低点O到达B点，A、B两点等高。下列说法中正确的是( )
A. 从A点到B点的过程中，摆球的机械能先增大后减小
B. 在B点时，摆球的动能最大
C. 在O点时，摆球的重力势能最大
D. 从A点到O点，摆球的动能增加
9.如图所示，某款直饮水机可通过刷卡(闭合“感应”开关S1)或投币(闭合“投币”开关S2)接通供水电机取水：光线较暗时“光控”开关S3自动闭合，提供照明。下列简化电路图，符合要求的是( )
A. B.
C. D.
10.小明和同学们在做电学实验过程中，他们经过讨论，依次改进了“探究电流跟电压的关系”的实验电路图，如图甲、乙、丙所示。下列说法正确的是( )
A. 图甲改进为图乙：为保证实验过程中电压这一因素不变
B. 图乙改进为图丙：实现多次实验，得到电流跟电压之间的定量关系
C. 图丙：移动滑动变阻器的目的是保持电阻R两端电压不变
D. 图丙：实验的结论是：电流跟电压成反比
11.将规格完全相同的滑轮，用绳子绕成图中的甲、乙滑轮组。使用甲、乙滑轮组分别匀速提升重力为G1、G2的两物体，升高相同的高度。绳自由端施加的拉力大小分别为F1和F2，物重G1>G2，不计绳重和摩擦。则此过程中，下列判断正确的是( )
A. 拉力F1一定大于F2
B. 乙滑轮组的机械效率较高
C. 甲、乙两滑轮组完成的额外功相同
D. F1做功的功率大于F2做功的功率
12.如图所示电路，电源电压恒为9V.滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω，电流表量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V.闭合开关S，将变阻器滑片P从左端移至右端过程中，为保证两个电表均不超量程工作，定值电阻R2的阻值至少为( )
A. 15ΩB. 20ΩC. 30ΩD. 40Ω
二、填空题：本大题共9小题，共26分。
13.学校举行以“2024新征程”为主题的升旗仪式，如图甲所示，旗杆顶端的滑轮是一种简单机械，升旗时使用这种滑轮的目的是改变力的______，匀速上升时国旗的动能______，如图乙是园艺工人修剪树枝时使用的剪刀，使用这种剪刀的好处是可以省力，如果树枝太硬不容易剪断，可以使树枝尽量______(靠近/远离)支点O，
14.高空抛物现象被称为“悬在城市上空的痛”，对路面行人形成安全隐患，这是由于物体的重力势能与______有关，物体下落过程中重力势能转化为动能；利用能量转化也可以造福人类，例如热机可以将______能转化为机械能替代工人做功，若一台四冲程汽油机的飞轮转速为1800r/min，则该汽油机1s对外做功______次。
15.甲、乙两地之间沿直线架设了两条输电线。已知每条输电线每千米的电阻为0.2Ω，现输电线在某处发生了短路，为确定短路位置，检修员在甲地将电流表接入如图所示的电路，电压表应接在______(选填“A、B”或“C、D”)两点之间；若电压表和电流表示数分别为4V和0.5A，则短路位置离甲地______km。
16.如图所示，将两种金属片A、B分别插入柠檬制成“柠檬电池”，能使发光二极管发光，其中金属片______(选填“A”或“B”)是电池的正极；发光二极管是由______(选填“超导体”“绝缘体”或“半导体”)材料制成的，如果图中二极管断路，则电压表______(选填“仍有”或“没有”)示数。
17.如图甲所示是高层建筑的墙体中有三根绞在一起的电线，可以用如图乙所示的“测量仪”连接在XYZ端把它们区分开。将A和C拧在一起时，当“测量仪”连接在X、Y两端，灯泡发光，则______是同一根电线。接着拆开A和C，将A和B拧在一起，测量仪一端必须与______(选填“X”、“Y”或“Z”)相连，另一端导线连接______次电路能将导线辨别开。
18.如图所示，物体重210N，动滑轮重25N。工人用125N的拉力将物体匀速提升3m，此过程中有用功是______J，滑轮的机械效率是______%，克服绳重和摩擦做的额外功为______J。
19.科技活动中，某同学设计了一种酒精测试仪，吸入酒精后与电池内的化学物质发生反应产生电压，其工作电路如图，已知RP的阻值为20Ω。酒精测试仪相当于电路器件中的______；某次测试中，闭合开关，当电流表指针指向30mA时，酒精测试仪两端的电压为______V。从完整性看，该同学设计的电路中值得改进之处是______。
20.如图甲所示电路，电源由四节干电池串联而成，闭合开关，电压表的示数如图乙所示。
(1)灯L1与L2的连接方式是______联，L2两端的电压为______V；
(2)为测量电源电压，小明直接将c点的导线改接到b点，实验没有成功，原因是______。
21.“天问一号”是负责执行我国首次火星探测任务的探测器，由环绕器、着陆巡视器组成。如图甲着陆巡视器与环绕器分离后安全着陆火星表面，环绕器在如图乙所示的椭圆轨道无动力运行。

(1)火箭使用液态氢作为燃料，是因为液态氢的______大；
(2)当环绕器从“近火点”向“远火点”运行时，其动能______(选填“变大”“变小”或“不变”)；
(3)火星地表沙丘、砾石遍布，没有液态水，火星的昼夜温差应该______(选填“较大”或“较小”)。
三、作图题：本大题共3小题，共6分。
22.如图所示，用杆和绳将电灯吊起，O点是支点。请画出绳上拉力F的力臂L及阻力F2的示意图。
23.如图所示，小明站在地面上，通过一根绳和两个滑轮匀速提升重物，请按要求画出滑轮组最省力的绕线。
24.如图所示电路，请在虚线框内填入电源、电压表或电流表的符号，使开关闭合后两灯并联。
四、实验探究题：本大题共6小题，共31分。
25.实验小组同学想探究使用斜面能否省功、省力。如图所示，已知斜面长s=60cm，与之对应的高h=30cm。现用弹簧测力计进行两次操作：第一次操作：沿竖直方向匀速提升小车；第二次操作：沿斜面方向匀速拉动同一辆小车。记录数据如表所示：
(1)沿竖直方向匀速提升小车时，拉力F对小车所做的功为______J；
(2)分析数据可以初步发现：利用斜面不可以______(选填“省力”或“省功”)；
(3)根据表格数据可知，斜面机械效率为______%。
26.在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，让a、b的两个小球分别从同一斜面上由静止滚下，小球撞击放在水平木板上的同一木块，使木块滑动，虚线位置为木块滑动一段距离后停止的位置。
(1)由甲、乙两图可以得到的结论是：______；
(2)根据乙图和丙图实验可知，撞击木块时，a球和b球动能的大小，______(选填“a球大”“b球大”“一样大”或“无法比较”)；
(3)小明同学根据乙图和丙图实验，判断出b小球质量更大，他判断的理由是：______。
27.某小组为了测量教室空气中过氧乙酸气体的浓度，用电压表改装成检测仪，如图甲所示。已知电源电压为6V，定值电阻R0的规格是“3Ω，0.4A”，电压表的量程为“0～3V”，过氧乙酸气体传感器R1的阻值随过氧乙酸气体浓度ρ的变化关系如图乙所示。

(1)当过氧乙酸气体的浓度增大时，电压表的示数将______(选填“增大”“减小”或“不变”)；
(2)当电压表的示数为0.9V时，教室内过氧乙酸气体的浓度将______(选填“大于”“小于”或“等于”)0.1g/m3；
(3)当过氧乙酸气体浓度ρ变化时，电压表的最大示数为______V；
(4)检测仪长时间使用后，电池电压降低，小组未及时更换新电池，则测量的过氧乙酸气体的浓度值会偏______(选填“大”或“小”)。
28.在探究“导体中的电流与电阻关系”的实验中，电源电压调为4.5V，滑动变阻器上标有“20Ω，2A”，定值电阻R1=5Ω、R2=10Ω、R3=25Ω。

(1)小明连接的电路如图甲，电路还差一根导线没有连接，小华指出在连接最后一根导线之前，必须进行的一步操作是______。请用笔画线代替导线，将电路补充完整，要求滑片向左移，电流表示数变大。
(2)正确连接电路，闭合开关后发现，无论怎样移动滑片P，电流表的指针几乎不动，电压表指针明显偏转，若仅是导线连接点发生故障，则可能是导线______与R1的连接点接触不良。(选填“①”“②”或“③”)
(3)故障排除后，为完成本实验小明实验操作如下：
①将R1接入电路，闭合开关调节滑片P，使电流表的示数如图乙所示，电流表示数为______A，记录两电表示数。
②用R2替换R1，调节滑片P，使______(选填“电压”或“电流”)表示数不变，并记录两电表示数。
③用R3替换R2，闭合开关后发现无论怎样调节滑片P，都无法完成实验。此时，调节滑片P过程中，小明观察发现，电压表示数的最小值为______V。
(4)为完成上述③步骤的实验，小明应将电源电压调节到______范围之内。
29.小丽利用如图1所示的甲、乙和丙三套装置完成热学实验，液体1和2的质量相同，燃料A和B的质量也相同。

(1)同时点燃三套装置的燃料，对液体进行加热，每隔半分钟记录液体升高的温度ΔT，直至燃料全部烧完。小丽根据记录的数据绘制出对应装置中液体升高温度ΔT与时间关系图线，如图2所示(设燃料完全燃烧且放出的热量全被液体吸收，同种燃料燃烧情况完全相同)。
①通过图1中______(选填“甲”“乙”或“丙”)两套装置，可比较燃料A和B的热值，燃料完全燃烧放出的热量，是通过______(选填“温度计上升的示数”或“加热时间”)来反映；
②通过图1中的______(选填“甲”“乙”或“丙”)两套装置，可比较液体1和液体2的比热容；
③图2中图线c表示的是燃料______(选填“A”或“B”)对液体加热的过程；
④若液体1的比热容大于液体2的比热容，则乙装置对应的图线是图2中的______(选填“a”“b”或“c”)。
(2)若图1甲烧杯中为500g水，用10g酒精完全燃烧，放出的热量全部被水吸收时，温度计示数升高了20℃，水的比热容为4.2×103J/(kg⋅℃)，则酒精的热值是______J/kg，实际由于酒精未完全燃烧及热量散失，这种方法测出的燃料热值比实际值______(选填“大”或“小”)。
30.小明用如图所示装置做“探究杠杆的平衡条件”实验。

(1)实验前杠杆位置如图甲所示，为使其在水平位置平衡，应将平衡螺母向______调节；
(2)给水平平衡的杠杆两侧挂上不同数量的钩码，设左侧钩码对杠杆施的力为动力F1，右侧钩码对杠杆施的力为阻力F2，测出杠杆水平平衡时的动力臂l1和阻力臂l2；多次实验并把数据填入下表：
小明分析表格中的数据，初步得出杠杆的平衡条件为：______。
(3)实验完成后，小明撤去右侧钩码，改用弹簧测力计继续实验，如图乙所示。杠杆调节平衡后，在A处悬挂3个钩码，每个钩码重0.5N，如果在B处施加竖直向下的拉力，使杠杆在水平位置再次平衡，此时拉力的大小为______N；
(4)图乙中，若将弹簧测力计拉环固定在B点，沿图乙方向拉动弹簧测力计挂钩，当杠杆平衡时，弹簧测力计的示数与(3)中相比将______(选填“变大”“变小”或“不变”)，此时杠杆的平衡条件将______(选填“不成立”或“仍成立”)；
(5)小明利用图丙所示装置，轻质杠杆OC可绕O转动，A点悬挂一重物M，B点受到电子测力计竖直向上的拉力F，杠杆水平静止。保持F方向不变，改变B点位置，记录拉力F的力臂l及F的大小，画出F与1l的关系图像如图丁①，则动力F和动力臂l的关系为______；将M从A移至P，再重复上述步骤，得到新的关系图像为图丁中的______(选填“①”或“②”或“③”或“④”)。
五、计算题：本大题共2小题，共13分。
31.“十一”假期，小明全家驾驶一辆油电混合动力汽车外出旅游，油电混合动力汽车工作原理如图所示。当它以90km/h的速度匀速行驶10min的过程中，驱动汽车行驶所需的总能量W1=3.3×107J，发动机工作的效率为40%，发动机获得的能量中，一部分为驱动汽车的能量W2=2×107J，一部分用于充电的能量W3=3×106J。若汽油在发动机汽缸内完全燃烧，汽车行驶过程中阻力不变，汽油热值q=4.6×107J/kg，则油电混合动力汽车在匀速行驶过程中。

(1)驱动汽车的牵引力做功的功率为多少？
(2)汽车行驶时，受到的阻力为多少？
(3)此过程中，油电混合动力汽车消耗汽油的质量为多少？
32.学校生物小组培育的植株的生长环境温度不能超过30℃，并且在20∼30℃之间需满足一定的湿度要求。科创小组为其设计的温、湿度报警触发电路如图甲所示。电源为特制的可调恒流电源(使所在电路中的电流恒等于“预先设定的电流”不变)，完全相同的防水热敏电阻R1，R2的阻值随温度的变化规律如图乙所示。

(1)小组将“预先设定的电流”设置为2×10-3A，然后进行报警触发设置：
①温度报警触发设置：30℃时R1两端电压为3.6V，将该电压设为温度报警触发值U，当R1两端实际电压U实≥U时，触发温度报警。求温度报警刚达触发值时，热敏电阻R1的阻值；
②湿度报警触发设置：用一端浸在水中的湿纱布敷在R2上。由于湿纱布中的水蒸发，使R2温度降低，导致R2两端电压______(选填“大于”或“小于”)R1两端电压，产生电压差ΔU。环境越干燥，水越容易蒸发，R2与R1的温差Δt越大，R2与R1的电压差ΔU越大，因此可用温差Δt表示湿度状况。若Δt≥5℃时需要湿度报警，则将Δt=5℃时的电压差ΔU0设为湿度报警触发值，请计算ΔU0的值。
(2)现根据实际需要改变“预先设定的电流”，从而改变湿度报警触发值和温度报警触发值，使装置在Δt≥6℃且湿度报警触发值比ΔU0增大0.05V时触发湿度报警。求重新调节后30℃温度报警触发值U。
答案和解析
1.【答案】A
【解析】A、钢丝钳的动力臂比阻力臂长，属于省力杠杆，故A符合题意；
B、天平的动力臂和阻力臂相等，故B不符合题意；
CD、食品夹子和筷子的动力臂比阻力臂短，都属于费力杠杆，故CD不符合题意。
故选：A。
2.【答案】D
【解析】①物体的温度升高时内能增加，温度降低时内能减小，故①正确；
②物体的温度升高，可能吸收了热量，也可能是外界对物体做了功，故②错误；
③晶体凝固时放热，但温度不变，故③错误；
④内能小的物体温度也可能比内能大的物体温度高，根据发生热传递的条件可知，内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体，故④正确。
故①④正确，②③错误。故D正确，ABC错误。
故选：D。
3.【答案】C
【解析】A、同学沿水平地面推着课桌移动，有力作用在课桌上，课桌在力的方向上通过了距离，所以人对课桌做了功，故A不合题意；
B、同学沿水平地面拉着课桌移动，有力作用在课桌上，课桌在力的方向上通过了距离，所以人对课桌做了功，故B不合题意；
C、两同学一起抬着课桌水平移动，力的方向竖直向上，而课桌在水平方向移动，所以人对课桌不做功，故C符合题意；
D、同学将课桌搬离地面，有力作用在课桌上，课桌在力的方向上通过了距离，所以人对课桌做了功，故D不合题意。
故选：C。
4.【答案】C
【解析】盒上标有“能量：284kJ/100mL”，表示完喝100mL牛奶可以获得284kJ的热量，所以其中“能量”的含义与热值相似。
故选：C。
5.【答案】D
【解析】A.对调电源的正负极，则L1靠近电源正极，可以判断其猜想是否正确，故A错误；
B.交换L1和L2的位置，则L1靠近电源正极，可以判断其猜想是否正确，故B错误；
C.测量a、b、c三点的电流大小，比较示数，可以判断其猜想是否正确，故C错误；
D.测量L1及L2两端电压的大小，不能判断其猜想是否正确，故D正确。
故选：D。
6.【答案】D
【解析】
A、镍铬合金丝a和b未接入电路时，电阻不为零，故A错误；
B、为了准确比较电阻的大小，可以在电路中串联一只电流表，故B错误；
C、利用此装置中的一根电阻丝，用移动夹子来改变接入电阻丝的长度，也可以探究导体电阻大小和长度的关系；已知a、b为长度一样的镍铬合金丝，b 比a的横截面积大，所以利用此装置能探究导体电阻大小和横截面积的关系，故C错误；
D、为a、b为长度一样的镍铬合金丝，b比a的横截面积大，故b的电阻小于a的电阻，故用夹子分别将a、b接入电路，接入a时小灯泡暗一些，故D正确。
故选：D。
7.【答案】B
【解析】A.喷气过程中，气球的形变变小，弹性势能减小，故A错误；
B.气球喷出的气体内能减小，内能转化为机械能，故B正确；
C.气球内部温度降低，故C错误；
D.此过程的能量转化与汽油机做功冲程的相同，故D错误；
故选：B。
8.【答案】D
【解析】A、如果A点到B点的过程中机械能守恒，摆球由A点静止释放，经过最低点O到达B点的过程中没有能量损失，那么A、B两点等高，故A错误；
B、当小球摆至B点时，高度最高，速度为零，动能最小，故B错误；
C、由图可知，摆球在O点时高度最低，则重力势能最小，故C错误；
D、摆球从A点到O点质量不变，高度降低，速度变大，则重力势能减少，动能增大，故D正确。
故选：D。
9.【答案】C
【解析】由题知，直饮水机既可以通过刷卡闭合感应开关S1，接通供水电机取水，也可以通过投币闭合投币开关S2，这说明刷卡和投币互不影响，故感应开关S1和投币开关S2应是并联的，S1、S2都能控制电动机；
光线较暗时光控开关S3自动闭合，接通灯泡提供照明，这说明灯泡能独立工作，故灯泡与电动机是并联的。只有C图符合题意。
故选：C。
10.【答案】B
【解析】A.探究“电流与电压的关系”实验中，应控制电阻不变，而灯的电阻随温度的改变而改变，由图甲改进为图乙是为保证实验过程中电阻这—因素不变，故A错误；
B.由图乙改进为图丙是因为使用滑动变阻器既能保护电路，又能通过调节滑动变阻器的滑片使定值电阻R两端的电压改变，得到电流跟电压之间的定量关系，故B正确；
C.探究电流跟电压的关系实验中，需多次改变电流和电压的数值，移动滑动变阻器目的是改变电阻两端电压和通过电阻的电流，故C错误；
D.在“探究电流跟电压关系”的实验中，电阻不变时通过导体的电流与导体两端的电压成正比，故D错误。
故选B。
11.【答案】C
【解析】A、物重G1>G2，动滑轮重G动相同，由图可知，甲、乙动滑轮上绳子股数n分别为3和2，由公式F=1n(G+G动)可知，F1与F2的大小关系不能确定；
BC、已知物体上升的高度h相同，且物重G1>G2，动滑轮重G动相同，由公式W有=Gh，W额=G动h可知，甲的有用功大于乙的有用功，两者的额外功相同，则拉力F1所做的总功较大，甲有用功占总功的比值大，即甲滑轮组的机械效率较高，故B错误、C正确；
D、由P=Wt可知，不知道做功时间，不能比较功率大小，故D错误。
故选：C。
12.【答案】D
【解析】
当滑动变阻器接入电路的阻值为20Ω，电压表的示数为3V时，
电路中的最大电流I=UR=3V20Ω=0.15A