安徽省芜湖市部分学校2024—2025学年九年级上学期期末联考物理试题（解析版）-A4

这是一份安徽省芜湖市部分学校2024—2025学年九年级上学期期末联考物理试题（解析版）-A4，共16页。试卷主要包含了填空题，选择题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、填空题：（每空2分，共20分）
1. 如图所示的烧杯和试管里均盛有碎冰块，下面用酒精灯加热，当烧杯中的碎冰有一半熔化时，试管中的碎冰________（选填“会”、“不会”）熔化。
【答案】不会
【解析】
【详解】大烧杯中的冰吸收火焰的热量，能达到熔点，达到熔点后，冰的温度还远低于火焰的温度，还能继续吸收热量，所以烧杯中的冰块会熔化，冰在熔化过程中吸热、温度不变，此时烧杯中是冰水混合物，温度是0℃；试管中的冰块达到熔点后，烧杯中的冰水混合物和试管中的冰温度相同，试管中的冰无法再继续吸收热量，所以不能熔化。
2. 星期天，小明同学在父母的协助下，从早上六点开始每隔半小时对他家附近的气温和一个深水池里的水温进行测量，并根据记录的数据绘成温度——时间图像，如图所示。从图线可以看出乙是_________（选填“气温”或“水温”）的图线。
【答案】气温
【解析】
【详解】由于水的比热容大，相同质量的水和空气相比，吸收相同的热量，水的温度变化较小，所以图中甲表示的是水温随时间变化的图线，乙是气温的图线。
3. 某个物体内能为b焦，每个分子平均动能为a焦，该物体包含的分子个数为n个，则它的分子总势能_______焦。
【答案】b-na
【解析】
【详解】每个分子的平均动能为a焦，该物体包含的分子个数为n个，则分子总动能为na焦；物体内能为b焦，则它的分子总势能b-na焦。
4. 如图1，将甲、乙两个带电小球放在光滑的绝缘水平面上，若甲球带正电荷、乙球带负电荷。如图2，为了使这两个小球在原来的位置静止，沿着甲、乙两球的球心连线方向，在乙球的右边某位置放上带电的小球丙，此时恰好使得三球均保持静止。则丙球应该带_________电荷（“正”或“负”）。
【答案】正
【解析】
【详解】甲球受到乙球的引力向右，甲球要静止，则应受到丙球向左的排斥力，甲球带正电荷，所以丙球也应带正电荷。
5. 如图甲所示的电路中，为电阻箱，调节时电流表示数随之变化；图乙是电阻箱阻值与电流表示数的倒数的关系图象．由图可知，电路中的电源电压U是_________V。
【答案】2.5
【解析】
【详解】由电路图可知，R1与R2串联，电流表测电路中的电流， 当R2接入电路中的电阻为0时，电路中的电流最大，则倒数最小， 由图乙可知，此时，即
由可得，电源的电压为 ①
由图乙可知，当时，倒数 ，则
因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，电源的电压为②
由①②可得：，
6. 物理实验室有一个微型电动机，正常工作时电压为，电动机线圈电阻为，小明将电动机与一个的定值电阻串联接入电压为的电路中，电动机恰好能正常工作，则电动机工作产生的热量为____________J。
【答案】21.6
【解析】
【详解】由图知道，电动机与定值电阻R0串联，根据串联电路的电压特点知道，电动机正常工作时，定值电阻两端的电压
电路中的电流
电动机工作1min产生的热量
7. 如图所示电路中，电源电压和灯丝电阻保持不变。闭合开关S，当滑片P向右移动时，电流表的示数将________。（均选填“增大”“减小”或“不变”）
【答案】不变
【解析】
【详解】由图可知，小灯泡与滑动变阻器串联，滑动变阻器下端两接线柱分别接入电路，此时它相当于一个定值电阻。电压表所测的是滑片P右侧部分两端的电压。当滑片P向右移动时，整个电路的电阻不变，由欧姆定律可知电路中的电流大小不变，即电流表示数不变。滑动变阻器滑片P右侧电阻变小，由可知，电压表示数变小。
8. 如图所示电源电压恒定，移动滑动变阻器滑片电压表示数从变化到，电流表示数从变化到，则定值电阻的功率变化为_________W，滑动变阻器R的功率变化为_________W。
【答案】 ①. 0.8 ②. 0.4
【解析】
【详解】[1][2]由电路图知道，电阻R0 与滑动变阻器R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。根据串联分压规律可知，阻值越大分得的电压越大，则可知，电压表示数为5V时，滑动变阻器接入阻值较大，通过电流较小，根据题意可知，此时通过的电流为0.1A；同理可知，当电压表示数为3V时，电路电流为0.3A。假设电源电压为U，则可根据串联电路电压规律以及欧姆定律可立两个等式，即，
带入数据，
解得：，
则定值电阻的功率变化为
则滑动变阻器R的功率变化为
9. 在老师的指导下，小刚和小红通过实验探究“220V 60W”和“220V 15W”的白炽灯接到电路中哪个更亮．小刚的实验结论是“220V 60W”灯泡更亮，小红却得出了与小刚相反的结论．他们是怎样把两个灯泡接在照明电路中的？请完成虚线框内的电路连接．
（ ）
【答案】
【解析】
【详解】小刚的连接方法：“220V 60W”和“220V 15W”并联在220V电路上，灯泡都能在额定电压下正常发光，即60W灯泡更亮；
小红的连接方法：“220V 60W”和“220V 15W”两灯泡串联，通过两灯泡的电流相等；60W灯泡的电阻小于15W灯泡的电阻；根据P=I2R可知15W灯泡的实际功率较大，即15W的灯泡更亮．如图：
二、选择题：（每小题2分，共14分；每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意）
10. 二十四节气是中华民族智慧的结晶，下列与节气有关的谚语中蕴含的物理知识表述正确的是（ ）
A. “雨水有雨，一年多雨”，雨的形成是熔化现象，需要放热
B. “霜降有霜，米谷满仓”，霜的形成是凝华现象，需要放热
C. “小寒大寒，滴水成冰”，水结冰是凝固现象，需要吸热
D. “大雪晴天，立春雪多”，雪的形成是凝固现象，需要吸热
【答案】B
【解析】
【详解】A．空气中的水蒸气温度降低时液化成小水珠或者直接凝华成小冰晶，小水珠和小冰晶在下落过程中形成雨，液化和凝华都放出热量，故A错误；
B．霜是空气中的水蒸气温度降低时直接变成小冰晶，这是凝华现象，凝华放出热量，故B正确；
C．水结冰是由液体凝固成固态，凝固放热，故C错误；
D．雪是空气中的水蒸气温度降低时直接变成小冰晶，这是凝华现象，凝华放出热量，故D错误。
故选B。
11. 下列实例中，通过做功的方式改变物体内能的是（ ）
A. 将铁丝反复弯折，弯折处温度升高B. 在果汁里加冰块，果汁的温度降低
C. 用炉火加热壶中的水，水的温度升高D. 冬天用热水袋暖手，手的温度升高
【答案】A
【解析】
【详解】A．将铁丝反复弯折，机械能转化为内能，使弯折处温度升高，内能增加，这是通过做功的方式改变物体的内能，故A符号题意；
B．在果汁里加冰块，冰块吸收果汁的内能，使果汁的内能减少，温度降低，这是通过热传递的方式改变物体的内能，故B不符合题意；
C．用炉火加热壶中的水，水吸收热量，内能增加，温度升高，这是通过热传递的方式改变物体的内能，故C不符合题意；
D．冬天用热水袋暖手，手吸收热量，内能增加，温度升高，这是通过热传递的方式改变物体的内能，故D不符合题意。
故选A。
12. 2023年5月30日，搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭，在酒泉卫星发射中心成功发射，火箭中装载了大量的燃料和助燃剂。火箭上升时的情境如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 火箭发动机不是热机B. 火箭燃料的热值保持不变
C. 燃料燃烧时将内能转化为机械能D. 火箭与周围空气摩擦生热，内能减小
【答案】B
【解析】
【详解】A．火箭发动机将内能转化为机械能，是热机，故A错误；
B．燃料的热值只与燃料种类有关，与质量无关，火箭燃料的热值保持不变，故B正确；
C．燃料燃烧时将化学能转化为内能，故C错误；
D．火箭与周围空气摩擦生热，内能增大，故D错误。
故选B。
13. 如图为某实验小组设计的电路，电源电压保持不变。闭合开关后电路正常工作，一段时间后，发现只有一只电表示数变大，经排查，故障只发生在电阻R或灯L上，则以下分析正确的是（ ）

A. 一定是灯L短路B. 可能是灯L断路
C. 可能是电阻R短路D. 可能是电阻R断路
【答案】B
【解析】
【详解】由图可知，灯泡和电阻R串联，电压表V1测量电源电压，电压表V2测量灯泡两端的电压，电流表测量电路中的电流。因为电压表V1测量电源电压，电源电压不变，它的示数不变。
AB．如果灯L短路，电压表V2被短路，电压表V2的示数为零，电路中只有R的简单电路，电路的总电阻减小，由欧姆定律可知电路中的电流变大，电流表的示数变大；如果灯L断路，电压表V2串联在电路中，电压表V2的示数等于电源电压，它的示数变大，由于电压表的内阻很大，通过电路的电流很小，电流表的示数几乎为零，故B符合题意，A不符合题意；
C．如果电阻R短路，电路中只有L的简单电路，电路的总电阻减小，由欧姆定律可知电路中的电流变大，电流表的示数变大，电压表V2测量电源电压，电压表V2的示数变大，故C不符合题意；
D．如果电阻R断路，电路断路，电压表V2和电流表的示数为零，电压表V2和电流表的示数都变小，故D不符合题意。
故选B。
14. 关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是（ ）
A. 站在地上的人接触火线就会使空气开关跳闸
B. 用测电笔检查电路时，手不能接触笔尾金属体
C. 开关中的两个线头相碰不会引起空气开关跳闸
D. 家庭电路中的空气开关跳闸了，一定是发生了短路
【答案】C
【解析】
【详解】A．站在地上的人接触火线发生触电时，不会造成电路的电流过大，空气开关不会自动切断电路，故A错误；
B．使用测电笔时，人手要握住测电笔的绝缘杆部分，同时要用手接触笔尾的金属体，故B错误；
C．若开关中的两个线头相碰，会导致开关无法控制用电器，用电器将一直工作，但不会导致电流过大，不会引起空气开关跳闸，故C正确；
D．家庭电路中的空气开关跳闸了，可能是发生了短路，也可能是用电器总功率过大，故D错误。
故选C。
15. 如图甲所示为小光研究滑动变阻器的电功率变化规律的电路图，为定值电阻，电源两端的电压保持不变。闭合开关后，在调节滑动变阻器的滑动头从a端滑到b端的过程中，记录了若干组通过的电流与其两端电压的数据，并在分析实验数据后画出了的电功率P随其两端电压U变化关系的图象，如图乙所示。下列说法中正确的是（ ）
A. 的阻值为B. 的最大阻值为
C. 电源两端的电压为D. 该电路的最大电功率为
【答案】D
【解析】
【详解】AC．由图甲可知，R1与R2串联，电压表测滑动变阻器R2两端电压，由图乙可知，变阻器两端电压U2=3V，变阻器消耗的功率为P2=0.9W，根据P=UI可得此时电路电流
根据串联电路电压规律以及欧姆定律有①
由图甲可知，当滑片P至b端时，R2全部接入电路，由图乙可知，此时变阻器的功率为P2'=0.5W，U2'=5V，此时变阻器接入电路的电阻为其最大值，根据P=UI可得此时电路电流
根据串联电路电压规律以及欧姆定律有②
联立①②可得：R1=10Ω，电源电压U=6V
故AC错误；
B．滑动变阻器R2的最大阻值
故B错误；
D．当滑动变阻器的片在a端时，电路中只有R1，此时电路中总电阻最小，功率最大
故D正确。
故选D。
16. 如图是探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气，下列说法正确的是（ ）
A. 甲图通电一段时间后，左侧U形管中液面的高度差比右侧的大
B. 乙图实验装置是为了探究电流产生的热量与电流大小的关系
C. 乙图中左右两容器中电阻丝产生的热量之比是
D. 将乙图右侧密闭容器中的5Ω电阻换成10Ω，即可探究电流产生的热量与电阻的关系
【答案】B
【解析】
【详解】A．甲图通过两电阻的电流相同，通电一段时间后，通电时间相同，左侧电阻丝较小，产生热量较小，因此左侧U形管中液面的高度差比右侧的小，故A错误；
B．乙图实验装置左右容器中，电阻大小与通电相同相同，电流不同，是为了探究电流产生的热量与电流大小的关系，故B正确；
C．由串并联电路电流的规律可知乙图中左右两容器中通过电流之比为2:1，电阻与通电时间相同，由得，电阻丝产生的热量之比是4:1，故C错误；
D．将乙图右侧密闭容器中5Ω电阻换成10Ω，两电阻的电流与电阻大小均不同，没有控制电流相同，不能探究电流产生的热量与电阻的关系，故D错误。
故选B。
三、实验探究题：本大题共2小题，共16分．
17. 为了比较水和食用油的吸热能力，小明同学用如图所示器材进行了实验。数据记录如下：

（1）如图甲，小明在一个烧杯中倒入的水，为了满足实验要求，需要在另一个相同烧杯中倒入___________的食用油；
（2）实验中，在两个烧杯中放入相同规格的电加热器给水和食用油加热，其目的是确保水和食用油在相同时间内___________；
（3）根据表格中的数据，若不计热损失，可计算出食用油的比热容为___________。
【答案】（1）225 （2）吸收相等的热量
（3）
【解析】
【小问1详解】
根据控制变量法，比较水和食用油的吸热能力，需要保持水和食用油的质量相同，计算油的体积为
【小问2详解】
两个烧杯中放入的电加热器规格相同，则电热器功率相同，在相同的时间内放出的热量相同，可确保水和食用油在相同的时间内吸热相同。
【小问3详解】
]由表格数据知，加热相同时间，即水和油吸收相同的热量，水和食用油升高的温度分别为25℃和50℃，求食用油的比热容为
发挥
18. 在测量未知阻值R的实验中，小明设计了实验电路并进行连接，如图甲所示。
（1）图甲是小明接好的实物连接图，其中有一条导线连接错误，该导线是第____条（选填图中导线序号）；
（2）排除故障后，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，当电压表示数为时，电流表示数如图乙所示，则未知电阻_________；
（3）若实验中只有一个电压表和一个已知阻值为的定值电阻，小明设计了如图丙所示的电路，同样可以测量未知电阻的阻值：
①闭合开关S、断开开关，用电压表测出待测电阻两端的电压为；
②再闭合开关，记下此时电压表读数为U；
③请写出未知电阻阻值表达式：____________（用U、和表示）．
【答案】（1）2 （2）7.5
（3）
【解析】
【小问1详解】
原电路中，电阻和电压表没有连入电路中，电阻应与电流表串联，电压表与电阻并联，且电流从电压表的正接线柱流入、负接线柱流出，所以错误的是导线2。
【小问2详解】
由图乙可知，电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.32A，由欧姆定律可知，未知电阻的阻值
【小问3详解】
在②中，闭合S和S1，R0短路，电路为Rx的简单电路，电压表测电源电压，因此电源电压为U；在①中，闭合开关S、断开开关S1，两电阻串联，电压表测待测电阻Rx两端的电压，因此此时待测电阻Rx两端的电压为U1，由串联电路电压的规律可知，定值电阻的电压U0=U-U1
由串联电路的电路规律可知，通过Rx的电流
由欧姆定律可知，待测电阻Rx的阻值
19. 某兴趣小组在测量额定电压为小灯泡电功率的实验中，实验电路如图甲所示。
（1）实验时，电压表和电流表读数记录在表格中，实验结束后，同学们想知道小灯泡的额定功率，却发现没有测小灯泡正常工作时的电流，能否利用表中数据求出小灯泡的额定功率？有同学认为可利用表中来组数据求出电阻R，再利用求出小灯泡的额定功率，请判断是否可行并说明理由：_______。
（2）有同学将表中数据转换为图乙的曲线，由图可知小灯泡的额定功率为____________W。
【答案】（1）见详解 （2）0.5
【解析】
【小问1详解】
用计算灯泡的额定功率不可行，因为灯丝的电阻受温度影响，在不同电压下，电阻不同。
【小问2详解】
由图乙的U-I曲线可知，额定电压为2.5V时，通过灯泡的电流I=0.2A，则小灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W
四、计算题（第20、21题各6分，第22题8分，共20分）
20. 随着环境问题的加剧，氢燃料客车、纯电动汽车等新能源车辆的使用比例越来越高。如图是氢燃料公交车在平直路面上行驶时的情景。已知，。
（1）求质量为氢燃料完全燃烧放出的热量；
（2）氢燃料公交车在平直的路面上以恒定功率匀速直线行驶，其效率为50%，燃烧的氢燃料可使公交车以行驶时行驶，则公交车在该路面上受到的阻力？
【答案】（1）
（2）
【解析】
【小问1详解】
质量为1.2kg的氢燃料完全燃烧放出的热量
【小问2详解】
由知道，氢燃料公交车以恒定功率匀速直线行驶时所做的有用功
公交车以30m/s行驶时行驶350s通过的路程
根据可得公交车的牵引力
因为公交车在平直的路面上以恒定功率匀速直线行驶，牵引力与阻力是一对平衡力，则公交车在该路面上受到的阻力为
21. 如图甲所示，两个电阻并联后与电阻串联，可以等效成电阻与串联，其中电阻的阻值大小就等于电阻并联后的总电阻。如图乙所示，电源电压保持不变，图中的电阻，滑动变阻器上标有“”字样。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P移到B端时，电流表的示数为。求：
（1）电源电压；
（2）滑动变阻器的滑片P滑至中点时电路的总电阻；
（3）滑动变阻器的滑片P滑至中点时电流表的示数。（保留两位小数）
【答案】（1）24V （2）11Ω （3）0.36A
【解析】
【小问1详解】
由题图乙可知，滑片P在B端时，R1与RAB并联，电流表测通过R1电流，由并联电路特点和欧姆定律可得，电源电压
【小问2详解】
滑动变阻器的滑片P滑至中点时，R1与RAP并联后再与RBP串联，R1与并联后的等效电阻
所以滑片P滑至中点时，电路的总电阻为
【小问3详解】
滑动变阻器的滑片P滑至中点时，干路电流为
由欧姆定律可得RBP两端电压
根据串联电路电压规律可得并联部分电路两端电压
根据并联电路电压规律以及欧姆定律可得，滑动变阻器的滑片P滑至中点时，电流表的示数为
22. 插电式电热饭盒（如图甲）其内部电路原理如乙图所示。R1、R2均为阻值不变的加热电阻，S2是能分别与a、b两触点相连的单刀双掷开关，通过改变开关S1、S2的状态可实现“高温挡”“中温挡”和“低温挡”三个挡位的自由切换。已知电热饭盒工作时的额定电压为220V，中温挡功率为484W，低温挡功率为242W，求：
（1）利用中温挡加热时电流的大小；
（2）R1、R2阻值的大小；
（3）小开在午间用电高峰期时用电热饭盒的高温挡对冷粥进行加热，将质量为0.5kg的冷粥从10℃加热到60℃实际用时2分钟，已知粥的比热容，不计热量损失，求午间用电高峰期电路中的实际电压大小。
【答案】（1）2.2A
（2）100Ω，100Ω
（3）200V
【解析】
【小问1详解】
由可知，中温挡加热时电流的大小为
【小问2详解】
由图乙可知，当S1闭合，S2接b时，只有R1工作；当S1闭合，S2接a时，R1、R2并联；当S1断开，S2接b时，R1、R2串联；R1、R2串联电阻最大，由可知，总功率最小，是低温挡；R1、R2并联电阻最小，由可知，总功率最大，是高温挡；R1单独工作时，电功率居中，为中温挡，由可知，中温挡的电阻为
低温挡的总电阻为
R2阻值为
【小问3详解】
高温挡的电阻为
高温挡的电功率为
质量为0.5kg的冷粥从10℃加热到60℃吸收的热量为
电热饭盒的实际电功率为
物质
质量
初始温度
加热时间
最后温度
水
食用油
实验次数
1
2
3
4
电压
1.0
2.0
3.0
4.0
电流
0.10
0.17
0.23
0.25