陕西省西安市蓝田县2024-2025学年九年级上学期期末质量检测物理试卷（解析版）

这是一份陕西省西安市蓝田县2024-2025学年九年级上学期期末质量检测物理试卷（解析版），共16页。试卷主要包含了选择题，填空与作图题，实验与探究题，综合题等内容，欢迎下载使用。
第一部分（选择题共20分）
一、选择题（共10小题，每小题2分，计20分。每小题只有一个选项是符合题意的）
1. 以下物品在正常情况下能够导电的是（ ）
A. 棉线B. 铅笔芯C. 塑料尺D. 陶瓷管
【答案】B
【解析】常见导体有金属，石墨，人体，大地等，铅笔芯中含有石墨，是导体，能够导电。故选B。
2. 2024年4月30日，神舟十七号返回舱进入大气层，与大气摩擦形成高温“火球”进入黑障区（如图甲）。下列改变内能的方式，与“火球”的形成相同的是（ ）
A. 冰镇饮料B. 搓手取暖
C. 烧水时水温升高D. 冬天，晒太阳暖和
【答案】B
【解析】“火球”的形成是返回舱进入大气层，与大气层摩擦产生高温形成的，是克服摩擦做功，使机械能转化为内能，通过做功的方式改变物体的内能。
A．冰镇饮料，饮料放出热量，冰吸收热量，是通过热传递来改变物体的内能，故A不符合题意；
B．搓手取暖，克服摩擦做功，内能增大，温度升高，是通过做功使物体的内能增大的，故B符合题意；
C．烧水时，水吸收热量，内能增大，水温升高，是通过热传递来改变物体的内能，故C不符合题意；
D．冬天，晒太阳，人体吸收热量，内能增大，温度升高，是通过热传递来改变物体的内能，故D不符合题意。故选B。
3. 如图所示是一种太阳能背包。它的前面有一个太阳能电池板，里面有一个蓄电池，可以给手机、小风扇或数码相机等电子产品供电。下列说法正确的是（ ）
A. 太阳能电池板将电能转化为太阳能
B. 给蓄电池充电将化学能转化为电能
C. 蓄电池放电将化学能转化为电能
D. 小风扇工作将化学能转化为机械能
【答案】C
【解析】A．太阳能电池板工作时，消耗太阳能，产生电能，将太阳能转化为电能，故A错误；
B．给蓄电池充电，消耗电能，产生化学能，将电能转化为化学能，故B错误；
C．蓄电池放电，消耗化学能，产生电能，将化学能转化为电能，故C正确；
D．小风扇工作时，消耗电能，小风扇转动，将电能转化机械能，故D错误。故选C。
4. 如图所示是一个装有静电除尘纸的拖把，扫地时除尘纸与地板摩擦后带上负电，可以轻松地将附近的灰尘和头发清扫干净。下列说法正确的是（ ）
A. 静电除尘纸失去了电子
B. 静电除尘纸和地面摩擦时创造了电荷
C. 静电除尘利用了带电体可以吸引轻小物体的性质
D. 除尘纸与地板摩擦后带有同种电荷
【答案】C
【解析】ABD．摩擦起电的实质是电荷的转移，而非创造了电荷。扫地时除尘纸与地板摩擦，除尘纸得到电子带负电，地板失去电子带正电，除尘纸与地板摩擦后带有异种电荷，故ABD错误；
C．静电除尘纸带上负电后可以轻松地将附近的灰尘和头发清扫干净，利用了带电体可以吸引轻小物体的性质，故C正确。故选C。
5. 下列符合家庭电路中安全用电要求的是（ ）
A. 按照电路接线顺序，输电线进户后应先接电能表
B. 家庭电路中，各用电器在使用时应串联
C. 用试电笔辨别火线与零线时，手要接触笔尖
D. 保险丝是由电阻率小、熔点低的铅锑合金制成的
【答案】A
【解析】A．根据家庭电路组成可知，输电线进户后应先接电能表，来测量家庭用电量，故A符合题意；
B．家庭电路中，各用电器在使用时互不影响，因此应并联，故B不符合题意；
C．用试电笔辨别火线与零线时，手不能接触笔尖，而是要接触笔尾金属体，如果手不接触笔尾金属体，无论笔尖金属体接触火线还是零线，形同断路，氖管都不发光，故C符合题意；
D．保险丝是在家庭电路电流过大时熔断起到保护作用，因此是由电阻率大、熔点低的铅锑合金制成的，故D不符合题意。故选A。
6. 如图所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S、后，再断开开关时（ ）
A. 灯泡L的亮度变小B. 电压表V的示数变小
C. 电流表A的示数变小D. 电流表A1的示数变小
【答案】C
【解析】闭合开关S、S1后，电压表测电源电压，电阻R与灯泡并联，电流表A测干路电流，电流表A1测小灯泡支路电流。再断开开关S1后，电路中只有灯泡接入电路，电压表还是测电源电压，电压表示数不变，电压表A和A1测电路电流，由并联电路规律可得，小灯泡两端电压不变，通过小灯泡的电流不变，所以电流表A1示数不变，电流表A示数变小，灯泡亮度不变， 故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。
7. 关于图中的电能表，说法正确的是（ ）
A. 电能表是测量电功率的仪表
B. 电能表的示数为2023.6J
C. 电能表允许通过的最大电流是40A
D. 脉冲指示灯闪的越快，电路消耗电能越多
【答案】C
【解析】A．电能表是测量电功的仪表，故A错误；
B．电能表所用单位是kW·h，示数为2023.6kW·h，故B错误；
C．电能表正常工作的最大电流为10A，短时间内允许通过的最大电流为40A，故C正确；
D．脉冲指示灯闪的越快，电路消耗电能越快，不一定越多，故D错误。故选C。
8. 图甲是常用的一种可调风速的小风扇，图乙为其用于调风速的机械电位器结构图，a、b、c是它的三个接线柱，a、c分别与弧形电阻丝的两端相连，b与旋钮触片相连。下列有关说法正确的是（ ）
A. 机械电位器通过改变电阻丝的温度来改变接入电路的电阻
B. 若将a、b接入电路中，顺时针转动旋钮时，风扇风速加快
C. 若将b、c接入电路中，顺时针转动旋钮时，风扇风速加快
D. 若将a、c接入电路中，顺时针转动旋钮时，风扇风速加快
【答案】C
【解析】A．电位器类似于滑动变阻器，通过改变电阻丝的长度来改变接入电路的电阻，故A错误；
B．当将a、b接入电路中时，顺时针转动旋钮时，接入电路中的电阻丝长度增长，电阻变大，电流变小，风扇风速减慢，故B错误；
C．当将b、c接入电路时，顺时针转动旋钮时，接入电路中的电阻丝长度变短，电阻减小，电流变大，风扇风速加快，故C正确；
D．当将a、c接入电路中时，等于是把电阻片最大阻值接入，旋转旋钮无法改变其阻值，故无法改变风扇速度，故D错误。故选C。
9. 吃早饭的时候，妈妈用60℃的热水给小明加热初始温度为20℃的盒装牛奶（如图甲所示），牛奶和水的温度随时间的变化图像如图乙所示（不计热损失），已知牛奶的质量为250g，水的比热容为，牛奶的比热容为。则下列说法错误的是（ ）
A. 牛奶温度升高后，其比热容不变
B. 前3min，牛奶吸收的热量等于水放出的热量
C. 前3min，牛奶吸收的热量为
D. 将牛奶加热至40℃至少需要60℃的热水0.1kg
【答案】D
【解析】A．比热容是物质的一种特性，它只与物质的种类和状态有关，与物质的质量、温度以及吸收或放出的热量无关。因此，牛奶温度升高后，其比热容不变。故A正确，不符合题意；
B．根据题目描述，“不计热损失”，这意味着牛奶吸收的热量完全等于水放出的热量。观察图像乙，前3min内，牛奶和水的温度都在变化，且牛奶的温度升高，水的温度降低，说明它们之间正在发生热传递。因此，前3min，牛奶吸收的热量等于水放出的热量。故B正确，不符合题意；
C．前3min牛奶吸收的热量为
故C正确，不符合题意；
D．牛奶吸收热量完全等于水放出的热量，所以
需要60℃水质量为
故D错误，符合题意。故选 D。
10. 在探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验中，某同学采用了如图所示的实验装置，下列说法正确的是（ ）
①该装置能探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系
②U形管液面高度的变化反应电阻丝产生热量的多少
③实验中要保持两根电阻丝两端的电压相等
④5Ω电阻丝中的电流比10电阻丝中的电流大
A. ①②B. ③④C. ①④D. ②③
【答案】A
【解析】①④由图得，两电阻串联，电流通电时间相等，电阻阻值不同，则该装置能探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系，故①正确，④错误；
②U形管液面高度的变化反应电阻丝产生热量的多少，U形管液面高度的变化越大，表明电阻丝产生热量越多，故②正确；
③导体产生的热量与电流、电阻、通电时间有关，探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系时，要控制电流与通电时间相同，改变电阻大小，由欧姆定律得，电阻的电压不相等，故③错误，故A正确，BCD错误。故选A。
第二部分（非选择题共60分）
二、填空与作图题（共6小题，每空1分，每图2分，计18分）
11. 长安臊子面是乡村的一道民间特有美食，臊子在制作过程中，很远的地方都能闻到香味，这是由于分子在___________运动，将一碗臊子面端起来感觉很烫手，是通过___________的方式增加了手的内能。

【答案】不停做无规则 ；热传递
【解析】从很远处可以闻到长安臊子面香味，这是扩散现象，说明分子在不停做无规则运动。端碗时感觉很烫手，手从碗上吸收了热量，是通过热传递方式增加了手的内能。
12. 如图甲是表示汽油机的______冲程；若汽油机的飞轮速度为1800转/min，则该汽油机2s对外做功______次；某品牌汽车汽油机的能量流程图如图乙所示，该热机的效率约为______。
【答案】压缩；30 ；35%
【解析】如图甲，两个气门都关闭，活塞向上，是压缩冲程，该冲程将机械能转化为内能。汽油机的飞轮速度为1800转/min，即30r/s，由于汽油机一个工作循环，飞轮和曲轴转两圈，4个冲程，对外做功1次，因此该该汽油机2s对外做功30次。
热机效率是输出有用功占燃料释放总热量的比值，如图乙所示，该热机的效率约为η=100%-33%-25%-7%=35%
13. 如图所示，家用插线板上的开关闭合时指示灯会发光，插孔能正常通电，如果指示灯损坏，开关闭合时插孔仍能正常通电。根据上述现象判断连接方式，开关和插孔是________联的，指示灯和插孔是________联的，当接入插孔的工作用电器增多，连接插线板的导线中的电流________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
【答案】串 ；并 ；增大
【解析】由题意知，开关控制插孔的通断，是串联连接。指示灯损坏，插孔仍能工作，则两者的工作互不影响，是并联连接。各个插孔的工作互不影响，是并联连接，当接入插孔的工作用电器增多，即并联的用电器增多，则干路的电流增大，所以连接插线板的导线中的电流增大。
14. 如图是自制电子秤的原理示意图。托盘、轻弹簧上端和金属滑片P固定一起。已知电阻R0=10Ω，电阻R1最大阻值为20Ω，弹簧的电阻不计，电源电压U=12V，电压表的量程为0~15V。电路正确的连接是__________（“1和2”“2和3”“1和3”），①调零：在托盘中无物体时，使金属滑片P处于R1最上端，此时电压表的示数为__________V；②标度：当将1千克的物体放在托盘中，滑片P刚好指在R1的中间位置，“1千克”应标在电压表__________V的位置上。
【答案】2和3 ； 0 ； 6
【解析】要使电子秤能正常工作，应将滑动变阻器连入电路，从而改变电路中的电阻引起电压表的示数变化，故应将点“3”与点“2”连接。变阻器R1和电阻R0串联，电压表测量变阻器两端的电压，在托盘中无物体时，使金属滑片P处于R1最上端，此时变阻器连入电路的电阻为零，电压表的示数为零。当将1kg的物体放在托盘中，金属滑片P刚好指在距R1的中间位置，连入电阻
电路中的电流
R1两端的电压U1=IR1=0.6A×10Ω=6V
15. 如图所示是苹果公司刚推出的iphne15手机，深受消费者青睐。该手机待机时电流约10mA，电压5V，则iphne15待机时的电功率为_________W；一块原装iphne15电池板充满电可供其待机工作200h，则该电池板充满电时储存的电能为_______W·h。小明发现手机电池容量只剩20%，他用30W的充电器给手机充电，但他还一边在玩手机，若手机正常工作的功率为5W，要使手机电池充满电需要的时间为_________h。
【答案】0.05 ；10 ；0.32
【解析】iphne15手机待机时电流约
电压
则iphne15手机待机时的电功率
由得，该电池板充满电时储存的电能
手机充电时需要的电能
充电过程中的功率
由可知，手机充电的时间
16. 按要求作图；
（1）如图甲所示，请用笔画线代替导线将电灯、控制电灯的开关和带保险丝的插座分别接入家庭电路。
（2）请设计符合如下要求的电路：灯和并联，电流表测通过灯的电流，滑动变阻器只能使灯的亮度改变，开关控制整个电路的通断。请在如图乙所示虚线框内画出符合要求的电路图。
【答案】（1）见解析 （2）见解析
【解析】【小问1】电灯与控制电灯的开关应该串联，根据安全用电的原则可知，开关连接在灯的顶部，而且开关应该接在火线上，灯的侧面接在零线上，三孔插座左侧孔接零线，右侧保险丝接火线，中间接地线，如图所示：
【小问2】灯和并联，电流表测通过灯的电流，则电流表与在一条支路上，滑动变阻器只能使灯的亮度改变，则滑动变阻器与在同一支路上，开关控制整个电路的通断，所以开关接在干路上，如图所示：
三、实验与探究题（共4小题，每空1分，计22分）
17. 如图所示实验和设想。
（1）图甲中，两个底面平整、干净的铅柱压紧后，下面可吊起一个重物，说明铅柱的分子间存在______力；
（2）图乙所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，如图迅速下压活塞后，玻璃筒内的空气温度______，硝化棉的内能______（选填“增加”或“减少”）；
（3）图丙是一种设想中的永动机。从能量守恒的角度可知它______（选填“能”或“不能”）一直工作下去。
【答案】（1）引 （2）升高 ； 增加 （3）不能
【解析】【小问1】分子间存在相互作用的引力和斥力。两个底面削平的铅柱紧压在一起，下面吊一个重物也不能把它们拉开，说明分子之间存在相互作用的引力。
【小问2】活塞迅速压下去时，活塞对气体做功，使气体的内能增大，温度升高，硝化棉吸收热量，内能增加，温度升高，达到硝化棉的着火点，因此硝化棉燃烧起来。
【小问3】根据能量守恒定律可知，能量不会凭空产生，设想中的永动机不能一直工作下去，因为抽水器在工作过程中，有部分机械能会转化为内能，即机械能会逐渐减少，根据能量守恒定律，最后会停止工作。
18. 为比较酒精和汽油热值的大小，小林制订了以下实验方案：
①取质量相同的酒精和汽油制成酒精灯和汽油灯；
②两灯同时点燃后分别给两杯质量和初温都相同的水加热（两烧杯完全相同，如图所示）；
③观察水温的变化，由此判断两种燃料热值的大小。
请根据上面的实验方案回答问题。
（1）甲装置中温度计的示数是___________℃；当两灯的燃料___________（选填“燃烧相同时间”或“全部燃烧完”），甲装置中温度计示数是80℃，而乙装置中温度计的示数是90℃。由此判断___________的热值比较大。
（2）小林在进行此实验时发现，某燃料还未燃尽，烧杯内水就沸腾了，于是小林立即向该烧杯中添加了少量水继续实验，燃料燃尽后，两烧杯内水都未沸腾。请对小林的操作进行评估并给出理由：___________。
【答案】（1）56；全部燃烧完；汽油
（2）小林的操作不可行，因为他没有控制两烧杯中水的质量相同
【解析】【小问1】如图甲所示，温度计的分度值为1℃，此时温度计示数是56℃。
使燃料全部燃烧完后，放出的热量是通过液体升高的温度来反映的，此时燃料燃烧的质量相同，液体升高的温度越高，说明燃料放出热量越多。甲装置中温度计的读数是80℃，而乙装置中温度计的读数是90℃，则乙装置中水升高温度较多，水的初温和质量相同，由得，乙装置中，水吸收热量较多，乙装置燃料放出热量较多，酒精与汽油的质量相同，由得，汽油的热值较大。
【小问2】在比较不同燃料热值的实验中，应控制燃料燃烧的质量相同，燃料种类不同，通过比较温度计升高的示数知道燃料燃烧放出热量的多少。实验中，燃料未燃尽，烧杯中的液体便沸腾了，于是往烧杯中添加少量的水，这样的操作不可行，因为实验中要保持两个烧杯中水的质量相同。
19. 小明在“探究导体的电阻跟哪些因素有关”的实验中，如图1所示是实验探究时的器材，实验板上固定了四根金属导线，、、三根长度均为1m，的长度为0.5m；、的横截面积相同，材料不同；、的材料相同，但的横截面积大于；、的材料和横截面积都相同。
（1）实验过程中采用的实验方法是：______（选填“控制变量法”或“等效替代法”）。
（2）在探究电阻跟横截面积是否有关时，可依次把、跟______两根电阻丝接入电路，闭合开关，记下电流表示数，分析比较这两根金属丝电阻的大小。
（3）依次把、跟、的两端相连，闭合开关，记下电流表示数，分析比较、两根金属丝的电阻大小，可探究电阻跟______的关系。
（4）在完成以上实验后，小明把废旧白炽灯泡中的钨丝连接在、间，如图2所示，闭合开关，用酒精灯给钨丝加热，观察到电流表读数会______，说明温度升高，钨丝的电阻______（选填“变大”“变小”或“不变”）。
（5）接下来小明又将玻璃柱连接在、间，如图3所示，闭合开关且酒精灯未点燃时，灯泡______（选填“发光”或“不发光”），用酒精灯灼烧玻璃，随着该处玻璃温度升高，灯泡逐渐变亮起来，此时玻璃柱是______（选填“导体”或“绝缘体”）。
【答案】（1）控制变量法 （2）、 （3）长度
（4）变小 ；变大 （5）不发光 ；导体
【解析】【小问1】导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积、温度有关，研究导体的电阻与其中一个因素的关系时，要控制另外的几个因素不变，所以实验过程中要采用控制变量法。
【小问2】探究电阻跟横截面积是否有关时，应控制导体的材料和长度相同，改变导体的横截面积进行实验，由题干知，应该选用a、c导线进行实验。
【小问3】由题干知，导线a、d的材料和横截面积都相同，长度不同，根据控制变量法知，用导线a、d进行实验可探究导体的电阻与长度的关系。
【小问4】用酒精灯给钨丝加热，钨丝温度升高。根据电阻的特性，一般情况下，对于金属导体，温度升高时电阻会变大。由于电阻变大，根据可知，在电压不变的情况下，电阻增大，电流就会变小，所以观察到电流表示数会变小。
【小问5】如图3所示，闭合开关且酒精灯未点燃时，玻璃柱的温度等于室温，温度较低，此时玻璃柱是绝缘体，灯泡不发光。用酒精灯灼烧玻璃，随着该处玻璃温度升高，灯泡逐渐变亮起来，说明此时电路中有电流，玻璃柱可以导电，此时玻璃柱是导体。
20. 小小在“测量小灯泡的电功率”实验活动中，使用的小灯泡额定电压为2.5V。
（1）在检查实验仪器时，发现电流表指针如图甲所示，则应对电流表进行______。
（2）图乙是他未连接好的实验电路，请在图上用笔画线代替导线帮他连接好实验电路_______（要求变阻器滑片P向右滑动时灯泡变亮）。
（3）问题解决后，继续进行实验，闭合开关，发现电压表的示数如图丙所示，要测量小灯泡的额定功率，应将变阻器滑片向______（选填“”或“”）端滑动，直至电压表示数为______V，若此时电流表的示数为0.30A，则小灯泡的额定功率为______W。
（4）两个额定电压为220V的白炽灯和的电压与电流的关系曲线如图丁所示。如果将和串联后接在220V的电源上，则的实际功率为______W。如果将和并联后接在220V的电源上，则的功率为______W。
【答案】（1）调零 （2）见解析 （3）D ； 2.5 ； 0.75 （4）24 ； 110
【解析】【小问1】在检查实验仪器时，发现电流表指针向零刻度线左端偏，如图甲所示，则应对电流表进行调零。
【小问2】要求滑动变阻器滑片P向右滑动时灯泡变亮，即电流变大电阻变小，故P以右电阻丝连入电路中。如图所示：
【小问3】灯在额定电压下正常发光，图中电压选用小量程，分度值为0.1V，示数为1.2V，小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电斥的规律，应减小变阳器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向D端移动，直到电压表示数为额定电压2.5V，若此时电流表的示数为0.30A，则小灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.30 A=0.75 W
【小问4】若两电阻串联时，则流过两电阻的电流相等，且总电压应为220V，由图像知道，当电流均为0.3A时， 的电压为140V， 的电压为80V，符合串联电路的电压特点，所以串联后接在220V的电源上时，电流应是0.3A，此时的实际功率为
如果将和并联后接在220V的电源上，则的电压为220V，灯正常发光，由图丁可知通过电流为0.5A，则此时的功率为
四、综合题（共3题，计20分）
21. 如图电源电压保持不变，，当、都断开，电流表示数是0.3A，求：
（1）电源电压。
（2）、都闭合时，此时电路中的总电阻是多少？
【答案】（1）12V （2）
【解析】【小问1】当开关、都断开时，电阻和串联，此时电路中的总电阻为
此时电路中的电流为，电源电压为
【小问2】当、都闭合时，被短路，与并联，，此时电路中的总电阻为
22. 如图所示，某同学用燃气灶烧水。已知锅内水的质量为，水的初温为28℃，加热一段时间后共消耗了的天然气，若此燃气灶烧水的热效率为60%，[水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），天然气的热值为，此时为标准大气压]。求：
（1）的天然气完全燃烧所放出的热量；
（2）以上过程中，水吸收的热量；
（3）锅内水升高的温度。
【答案】（1）2.1×106J （2）1.26×106J （3）72℃
【解析】【小问1】的天然气完全燃烧所放出的热量
【小问2】燃气灶烧水的热效率为60%，则水吸收的热量
【小问3】水吸收的热量能使水升高的温度
由于在标准大气压下，水的沸点为100℃，所以锅内水升高的温度
23. 许多汽车的后视镜配备了如图甲所示的加热装置，该装置有“低温”除雾和“高温”除霜功能，有效保持镜面清晰，确保驾驶安全。其内部电路原理图如图乙所示，电源电压恒为不变，和为加热电阻，且。求：
（1）除雾时，电路工作消耗电能；
（2）除霜时，电路中的电流；
（3）除霜时，电阻的发热功率。
【答案】（1）720J （2）2A （3）12W
【解析】【小问1】根据可知，当只闭合开关S只有R2工作时，为“低温”除雾，除雾时电路工作消耗的电能
【小问2】当只同时闭合开关S和S1时，R1与R2并联，为“高温”除霜，此时电路中的电流为
【小问3】除霜时，电阻的发热功率