河北省石家庄市新华区2024-2025学年九年级上学期期中物理试卷（解析版）

这是一份河北省石家庄市新华区2024-2025学年九年级上学期期中物理试卷（解析版），文件包含分层练习12第五章第七讲功和机械能教师版docx、分层练习12第五章第七讲功和机械能学生版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共25页， 欢迎下载使用。
注意事项:1.本试卷共6页。总分60分，考试时间60分钟。
2.仔细审题，工整作答，保持卷面整洁。
3.考生完成试卷后，务必从头到尾认真检查一遍
一、选择题。（本大题共10个小题，每小题2分，共20分。每小题的四个选项中，只有一个选项符合题意）
1. 下列对相关事实的微观解释中，说法正确的是（ ）
A. 纷纷暮雪下辕门——分子在永不停息地做无规则运动
B. 包粽子时米粒间有缝隙——分子间有间隙
C. 破镜难重圆——分子之间不存在引力
D. 固体很难被压缩——分子间有斥力
【答案】D
【解析】A．雪是宏观物体，不是分子，所以雪的运动不能说明分子在永不停息地做无规则运动，故A错误；
B．米粒间的缝隙是宏观物体间的间隙，不是分子间的间隙，故B错误；
C．破镜难以重圆是因为分子间距离太大，引力和斥力都非常小，可以忽略不计，故C错误；
D．固体分子间距离很小，分子间作用力表现为斥力，所以固体很难被压缩，故D正确。
故选D。
2. 如图所示为两个彼此直接接触的实心铁块，初始时小铁块的温度为70℃，大铁块的温度为30℃，一段时间后，温度都为40℃。若不计热量损失，对于该过程下列判断正确的是（ ）
A. 小铁块的分子运动变剧烈B. 热量从大铁块传递给小铁块
C. 小铁块的内能减少D. 温度都为40℃时，两铁块内能相同
【答案】C
【解析】ABC．小铁块的温度比大铁块高，接触后，根据热传递的方向知，热量从小铁块传递给大铁块，小铁块温度下降，分子热运动变缓慢，内能减少，故AB错误，C正确；
D．内能大小与物体的质量、温度等有关，两铁块温度相同时，由于质量不同，所以内能不同，故D错误。故选C。
3. 图是小明“探究燃料燃烧的放热能力”的两组实验装置，关于该实验，下列说法正确的是（ ）
A. 通过加热时间反映烧杯内水吸收的热量
B. 需控制两烧杯内水升高的温度相同
C. 需控制酒精和碎纸质量相同，两烧杯内水的质量相同
D. 酒精和碎纸燃烧放出的热量全部被水吸收
【答案】C
【解析】A．该实验加热方式不同，相同时间内水吸收的热量不同，所以不能将水吸收的热量转换为加热时间，故A错误；
B．实验时通过比较等质量的水升高的温度，从而得到水吸收热量的多少的关系，进一步得到等质量燃料燃烧放出热量多少的关系，最终比较出两种燃料的放热能力；所以不需要控制水升高的温度相同，而应该控制水的质量相等，故B错误；
C．两烧杯内水的质量相同，可以根据水升高的温度比较水吸收热量的多少，从而比较燃料燃烧放出热量的多少；再控制燃料的质量相等，根据燃料完全燃烧放出热量的多少可以比较酒精和碎纸的放热本领，故C正确；
D．酒精和碎纸燃烧放出的热量有的被水吸收，有的散失在空气中等等，故D错误。
故选C。
4. 甲、乙两个轻质小球，用绝缘细绳悬挂，其相互作用情况如图所示，若甲带正电荷，则乙（ ）
A 可能不带电B. 可能带正电荷
C. 一定带负电荷D. 一定带正电荷
【答案】D
【解析】电荷间的相互作用规律，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。由图可知，甲、乙相互排斥，则甲、乙一定带同种电荷，已知甲带正电荷，则乙一定也带正电荷，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。
5. 如图所示为一种监测倾斜报警装置的简易电路图，该装置的传感器用玻璃外壳密封，内部装有电极和可自由滚动的小球。当装置向特定方向倾斜一定角度时，电铃便会报警，下列说法正确的是（ ）
A. 传感器在该电路中相当于用电器
B. 小球材质可能是橡胶
C. 装置向右倾斜一定角度时，电铃报警
D. 电铃报警时，电路中电流的方向为顺时针
【答案】C
【解析】A．在倾斜监测报警装置的电路中，传感器起到使电路接通或断开的作用，相当于电路中的开关，故A错误；
B．橡胶为绝缘体；如果小球的材质可能是橡胶，那么橡胶小球将无法接通电路，故B错误；
C．装置向右倾斜一定角度时，传感器内的小球会与电极接触，将电路导通，此时电路变为通路，电铃报警，故C正确；
D．当电铃响起时，电路中的电流从电源正极出发，最后回到电源负极，电流方向为逆时针方向，故D错误。故选C。
6. 如图所示的电路，闭合开关S、S1后，以下说法正确的是（ ）
A. 灯L1、L2串联B. 电流表A1和A2示数相等
C. 断开S1后，电流表A1示数变小D. 断开S1后，电流表A2示数变小
【答案】D
【解析】电路元件的连接有串联和并联两种方式：由于串联电路只有一条电流路径，流过一个元件的电流同时流过另一个元件，因此各元件相互影响；而并联电路中有多条支路，所以各元件独立工作、互不影响，据此判断两灯泡的连接方式，再根据电流表与被测电路元件串联判断测量的电路元件，根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知，开关S1断开时电流表A2的示数变化。A．由图知，闭合开关S、S1后，A1、L1在同一支路上，L2 、S1在一个支路上，所以L1与L2并联，故A错误；
B．A1支路上测L1的电流， A2测干路电流，则电流表A1的示数小于A2示数，故B错误；
CD．当开关S1断开时，L2所在支路断路，电流变为0，由并联电路的特点可知，L1所在支路的电流不受影响，即电流表A1示数不变，而干路电流变小，因此电流表A2的示数变小，故C错误、D正确。故选D。
7. 小明学习电学的相关知识时，通过类比图甲、乙得出了以下结论，其中不合理的是（ ）
A. 开关类似于水路中的阀门，可以控制电流的通断
B. 电源的作用类似于抽水机，可以使电路保持一定电压
C. 灯泡类似于水路中的水轮机，可以形成电流
D. 水的流动是因为有水压，自由电子定向移动是因为有电压
【答案】C
【解析】A．阀门可以控制水的流动，开关类似于阀门，可以控制电路通断，故A合理，不符合题意；
B．抽水机使两边水出现水压，电源的作用类似于抽水机，可以使电路保持一定电压 ，故B合理，不符合题意；
C．灯泡的作用类似于水轮机，而电压才是形成电流的原因，故C不合理，符合题意；
D．水的流动是因为有水压，电压使电路中的电子定向移动形成电流，故D合理，不符合题意。故选C。
8. 小明利用如图甲所示电路探究“影响电阻大小的因素”，图乙中1、2两段电阻丝的长度和横截面积不同，2、3相同，在M、N间接入对应的电阻丝后，下列说法错误的是（ ）
A. 该实验可通过电流表示数反映导体电阻的大小
B. 接入2发现电流表有示数，灯泡不发光，原因一定是灯泡短路
C. 接入1、2电流表的示数可能相同
D. 接入2、3是探究导体电阻与材料的关系
【答案】B
【解析】A．电路中的电阻越大，电流越小，所以该实验可通过电流表示数反映导体电阻的大小，故A正确，不符合题意；
B．接入2后电流表有示数，灯泡不发光，可能是灯泡短路，也有可能是电路中电阻太大，导致电流太小，从而使得灯泡不发光，故B错误，符合题意；
C．电阻大小与导体的材料、横截面积、长度等有关，且其他条件相同时，长度越长，电阻越大，横截面积越大，电阻越小；1与2材料相同，1的长度长，但横截面积大，所以电阻可能与2相等，此时接入1、2电流表的示数就相同了，故C正确，不符合题意；
D．2、3的材料不同，长度和横截面积均相同，所以探究的是导体电阻与材料的关系，故D正确，不符合题意。故选B。
9. 如图所示的电路，电源电压保持不变，在A、B间接入10Ω的电阻时，电流表示数为0.5A，接着在A、B间换接20Ω的电阻，此时电流表的示数可能是（ ）
A. 0.15AB. 0.2AC. 0.25AD. 0.3A
【答案】D
【解析】设电源电压为U，在A、B间接入10Ω的电阻时，由欧姆定律知
在A、B间换接20Ω的电阻时，由欧姆定律知
由于
可知，I＞0.25A，又A、B间电阻由10Ω换成20Ω，电阻变大，由欧姆定律知，电路中电流变小，所以I＜0.5A；综上所述，D符合题意，ABC不符合题意。故选D。
10. 在如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，将滑动变阻器R1的滑片P向左移动时，以下说法正确的是（ ）
A. 两电流表示数的差值变小
B. 电压表V示数与电流表A1示数的比值不变
C. 电压表V示数与电流表A2示数的比值不变
D. 电压表V示数与电流表A2示数的乘积变大
【答案】C
【解析】A．由电路图可知，R1和R2并联，电压表测量并联支路（电源电压）电压，电流表A1测干路电流，电流表A2测R2支路的电流；因为电源电压不变，所以电压表的示数不变；并联电路中各支路独立工作、互不影响，滑片移动时，通过R2的电流不变，即电流表A2的示数不变；当滑动变阻器的滑片P向左移动时，接入电路中的电阻变小，通过滑动变阻器R1支路的电流变大，并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以干路电流变大，即电流表A1的示数变大；A1表示数与A2表示数的差值等于滑动变阻器R1支路的电流，变大，所以两电流表示数的差值变大，故A错误；
B．电压表的示数不变，电流表A1的示数变大，所以电压表V示数与电流表A1示数的比值变小，故B错误；
C．电压表的示数不变，电流表A2的示数不变，所以电压表V示数与电流表A2示数的比值不变，故C正确；
D．电压表V示数与电流表A2示数的乘积不变，故D错误。故选C。
二、填空题。（本大题共5个小题；每空1分，共11分）
11. 甲、乙两种物质比热容之比是2∶1，质量之比是3∶1，若它们吸收的热量相等，则甲、乙升高的温度之比为________；若将它们分别倒掉一半则剩下一半的比热容之比是_______。
【答案】 1∶6 2∶1
【解析】[1]根据热量吸收的公式可知甲乙升高的温度为
那么甲乙升高的温度之比为
故甲乙升高的温度之比为1：6。
[2]若将它们分别倒掉一半则剩下一半的比热容不变，故比热容之比仍然为2：1。
12. 如图所示为趣味物理社团制作的“噗噗船”。容器内的水被蜡烛加热时，随着水温升高，产生的水蒸气从管口喷出，船就会在水池中移动发出“噗噗”的声响。“噗噗船”在水池中移动，是将水蒸气的__________能转化为了船的__________能。
【答案】 内 机械
【解析】[1][2]产生的水蒸气从管口喷出，水蒸气对外做功，消耗水蒸气的内能，得到船的机械能，因此是将水蒸气的内能转化为船的机械能。
13. 如图所示，若司机未系安全带，仪表盘上的指示灯亮起；若司机系好安全带，指示灯熄灭。安全带的作用相当于电路元件中的__________，它和指示灯在该电路中是__________（选填“串联”或“并联”）的。
【答案】 开关 并联
【解析】[1][2]若司机系上安全带，指示灯熄灭；若司机未系安全带，仪表盘上的指示灯亮起；说明安全带可以控制电路的通与断，安全带的作用相当于电路元件中的开关。系上安全带相当于开关闭合，灯不亮，解下安全带相当于断开开关，灯亮，说明此开关与指示灯并联。
14. 如图所示的电路中，电源电压为8V，闭合开关，电压表的示数为3V，则灯泡L1两端的电压为________V，灯泡L2两端的电压为________V，断开开关，电压表示数________（选填“变大”“变小”或“不变”）。
【答案】 3 5 变大
【解析】[1]如图，两灯泡串联，电压表测量灯泡L1两端电压；由于电压表示数为3V，所以灯泡L1两端的电压为3V。
[2]由串联电路中电压的规律知，灯泡L2两端的电压为
U2＝U－U1＝8V－3V＝5V
[3]断开开关后，电压表测量的那部分电路断路，相当于电压表串联在电路中，其示数接近电源电压，所以断开开关，电压表示数变大。
15. 如图所示的电位器是调节台灯亮度的装置，a、b、c是它的三个接柱，若将a、b接线柱接入电路，逆时针旋转旋钮时，电位器接入电路的电阻会________（选填“变大”“变小”或“不变”），灯泡会________（选填“变暗”“变亮”或“不变”）。
【答案】 变小 变亮
【解析】[1][2]若将a、b接线柱接入电路，则滑片左侧电阻丝连入电路中，逆时针旋转旋钮时，接入电路中的电阻丝长度变短，所以接入电路的电阻变小，电路中的电流变大，灯泡变亮。
三、实验与探究题。（本大题共3个小题；第16题4分，第17题6分，第18题7分，共17分）
16. 静电复印技术已经逐渐走入人们的生活，小明利用身边的素材来简单模拟静电复印原理，具体操作步骤如图所示。
（1）用丝绸快速摩擦有机玻璃板的整个板面，如图甲所示，其目的是通过摩擦使有机玻璃板带________（选填“正”或“负”）电；
（2）图乙中用干燥的手指在有机玻璃板上写一个“大”字，利用的是人体是________（选填“导体”或“绝缘体”）；
（3）图丙所示将有机玻璃板平放，在上面均匀地撒一层干木屑，再将有机玻璃板缓慢竖起，随着有机玻璃板上干木屑的滑落，因为带电体具有________________________的性质其他部分的木屑被吸引，一个“大”字就在有机玻璃板上显现出来了；
（4）摩擦起电现象的实质是________（选填“电子”或“原子核”）发生了转移。
【答案】（1）正 （2）导体 （3）吸引轻小物体
（4）电子
【解析】【小问1详解】
丝绸摩擦过的玻璃棒带正电；用丝绸快速摩擦有机玻璃板的整个板面的目的是通过摩擦使有机玻璃板带正电。
【小问2详解】
人体是导体，用干燥的手指在有机玻璃板上写一个“大”字，则在“大”字位置的电荷被导入到大地，其他位置仍带有电荷。
【小问3详解】
带电体具有吸引轻小物体的性质，缓慢竖起玻璃板后，除“大”字位置没有木屑被吸引，其他位置都有木屑，从而显示出“大”字。
【小问4详解】
摩擦起电的实质是电荷的转移，在固体中，转移的是电子。
17. 如图所示，是小明探究“不同物质吸热升温的现象”实验装置，在两个相同的烧杯中分别装入质量和初温相同的A、B两种液体，并用相同的酒精灯和相同的温度计进行了实验。
（1）实验前调整铁夹a的位置，其目的是使__________（选填“烧杯”或“温度计”）处于适当的高度；
（2）实验时使用相同的酒精灯加热A、B两种液体，目的是______；可通过观察_____来比较两液体的吸热能力；
（3）酒精灯内酒精用掉一半后，剩下酒精的热值______（选填“变大”“变小”或“不变”）；
（4）上述实验中，主要用到的科学探究方法有转换法和_____。
【答案】（1）烧杯
（2） 使A、B两种液体在相同时间内吸收的热量相等 温度计示数的变化
（3）不变 （4）控制变量法
【解析】【小问1详解】
实验中要用酒精灯的外焰加热，实验前调整铁夹a的位置，其目的是使烧杯处于适当的高度，方便用外焰加热。
【小问2详解】
[1]实验时使用相同的酒精灯加热A、B两种液体，在相同时间内酒精灯放出的热量相同，所以，目的是使A、B两种液体在相同时间内吸收的热量相等。
[2]不同物质吸热能力不同，在质量相同、初温相同、吸收相同热量的情况下，温度变化量不同，所以，实验中，可通过观察温度计示数的变化来比较两液体的吸热能力。在相同条件下，温度升高得小的物质，其吸热能力越强。
【小问3详解】
热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、是否完全燃烧等均无关。所以酒精灯内酒精用掉一半后，剩下酒精的热值不变。
【小问4详解】
上述实验中，通过加热时间的长短来反映液体吸收热量的多少，这是转换法；同时控制了液体的质量、初温相同，用相同的酒精灯加热等，这是控制变量法。
18. 某物理小组的同学为探究“电流与电压的关系”，准备了以下器材：2节新干电池（每节电池的电压恒为1.5V）、电流表和电压表各一个、滑动变阻器（20Ω，1A）、开关、导线若干。
（1）按图甲连接好电路后，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到________（选填“最左端”或“最右端”）；闭合开关，发现电压表和电流表均无示数，则故障原因可能是________（选填“滑动变阻器”或“定值电阻”）断路；
（2）排除故障后重新闭合开关，改变滑片位置，实验数据如表所示，第三次实验的电流表示数如图乙所示为________A。小明根据表中数据得出实验结论：________________________；
（3）同组的小华在检查数据时发现有一组数据有拼凑的嫌疑，无法由当前的电路测量得出，这组数据是第________次的实验数据。
（4）小明还想探究“电流与电阻的关系”，于是他又找来了一个电阻箱（0~999Ω的整数）；
①在完成表格中第二次实验后，仅将定值电阻更换成电阻箱，调节电阻箱的阻值为原定值电阻的两倍，闭合开关，电压表示数为U；
②将电阻箱调节为25Ω进行实验，小明发现无论怎样移动滑片都无法使电压表示数为U，则小明应更换一个电压不高于________V的电源；
③为了保证结论的准确性，需多次实验。现改变变阻箱的阻值，调节滑动变阻器，使变阻箱两端电压为1V，利用原有的实验器材完成该实验，最多可以重复实验________次。
【答案】（1） 最左端 滑动变阻器
（2） 0.3 电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比
（3）一 （4）②. 2.7 ③. 10
【解析】【小问1详解】
[1]连接电路时，为保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到最大值处，即图甲中的最左端。
[2]电流表无示数，说明电路中出现了断路，电压表无示数，说明其测量对象之外部分断路，所以故障原因可能是滑动变阻器断路。
【小问2详解】
[1]如图，电流表选用了0~0.6A量程，分度值为0.02A，由指针位置可知电流表的示数为0.3A。
[2]由表可知，电压与电流的比值为
即定值电阻两端的电压与电流的比值为定值，故可得出结论：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
【小问3详解】
2节干电池的电压为3V，即电源电压为3V，第一次实验中，定值电阻两端电压为0.5V，由串联电路中电压的规律知，滑动变阻器两端的电压为
UP＝U总－U定＝3V－0.5V＝2.5V
滑动变阻器的阻值为
该阻值超过了滑动变阻器的最大阻值，所以第一次实验的数据是拼凑的。
【小问4详解】
[1]第二次实验中定值电阻的阻值为
此时滑动变阻器的阻值为
完成表格中第二次实验后，仅将定值电阻更换成变阻箱，调节变阻箱的阻值为原定值电阻的两倍，即10Ω，闭合开关，电路中的电流为
此时电压表的示数为U＝I'R变阻箱＝0.15A×10Ω＝1.5V
当电阻箱阻值为25Ω时，要使电压表的示数为1.5V，则当滑动变阻器的阻值最大时，电源电压可取最大值，由串联分压原理可知，此时滑动变阻器两端的电压为
由串联电路中电压的规律知，电源电压的最大值为
Umax＝U滑＋U＝1.2V＋1.5V＝2.7V
[2]电源电压为3V不变，变阻箱两端电压为1V，由串联电路中电压的规律知，滑动变阻器两端的电压为
UP'＝U总－U'＝3V－1V＝2V
当滑动变阻器接入电路阻值最大，即RPmax＝20Ω时，电路中的电流为
此时变阻箱的阻值最大，且最大值为
由于变阻箱的阻值只能取整数，则变阻箱的阻值可以为1Ω到10Ω的10个整数，所以最多可以重复实验10次。
四、计算应用题。（本大题共2个小题；第19题6分，第20题6分，共12分。解答时，要求有必要的文字说明、公式和计算步骤等，只写最后结果不得分）
19. 氢燃料是一种清洁、效率高的能源，目前我国部分城市已有多批氢能源公交车投放使用。[，]求：
（1）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少？
（2）若这些热量全被质量为500kg、初温15℃的水吸收，则水升高的温度是多少？
（3）若这些热量恰好能供某氢能源公交车以140kW的恒定功率匀速行驶5min，则该氢能源公交车的效率是多少？
【答案】（1）8.4×107J （2）40℃ （3）50%
【解析】【小问1详解】
质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量为
【小问2详解】
若这些热量全被质量为500kg、初温15℃的水吸收，则水升高的温度是
【小问3详解】
公交车做的功为
该氢能源公交车的效率是
20. 如图所示，电源电压保持不变。当闭合开关S，滑动变阻器滑片P从a端移到b端，两电表示数变化关系用图乙中的线段AB表示。求：
（1）求滑动变阻器最大阻值。
（2）电源电压和R1的阻值。
（3）滑片P滑到ab中点时电压表的示数。
【答案】（1）；（2），；（3）
【解析】解：（1）滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路为R1的简单电路，电路中的电流最大，由图乙可知，此时电流为0.6A，电源的电压
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小为0.2A, 电源的电压
解得，
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，由图乙可知，电路中的电流，此时电路中的总电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器的最大阻值
（2）由（1）知电源的电压，R1的值为。
（3）滑片P滑到ab中点时，电路中电流
则电压表的示数
答：（1）滑动变阻器最大阻值为；
（2）电源电压为，R1的阻值为；
（3）滑片P滑到ab中点时电压表的示数为。实验次数
第一次
第二次
第三次
第四次
第五次
电压/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
电流/A
0.1
0.2
0.4
0.5