广东省广州市增城中学2024-2025学年九年级上学期期末物理试卷（含答案）

第第页广东省广州市增城中学2024-2025学年九年级上学期期末物理试卷一、选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项最符合题目要求。1．蓄热砖式电暖器工作时先通电加热内部蓄热砖，蓄热砖达到设定高温后断电，在不通电情况下蓄热砖仍能长时间对外放热。则蓄热砖式电暖器（）A．通电加热过程电暖器将内能转化为电能B．蓄热砖不通电对外放热过程其内能保持不变C．蓄热砖放热时通过热传递改变周围物体的内能D．减少蓄热砖质量，使其升高相同温度时所需热量会更多2．往自制火箭模型的瓶内喷入雾状酒精，启动电火花发生器点火使酒精燃烧，火箭就会立刻飞出。此过程与四冲程汽油机中能量转化过程一致的是（）A．做功冲程 B．压缩冲程 C．吸气冲程 D．排气冲程3．如图1，一杯水在放热变成冰的过程中，其温度随时间的变化如图2（忽略其质量变化），图3为氢原子和氧原子结构图。根据以上信息，完成下面小题。（1）这杯水在（）A．0℃时，水分子处于静止状态 B．t1时的比热容等于t4时C．t3时的内能等于t2时的内能 D．t1时的水分子比t2时运动更剧烈（2）已知每个水分子由1个氧原子和2个氢原子构成，当水分子不显电性时下列说法正确的是（）A．水分子内没有质子 B．水分子内没有正电荷C．水分子内没有负电荷 D．一个水分子含有3个原子核4．质量为1kg的甲、乙、丙三种燃料，温度都升高1℃时，吸收热量如图1，完全燃烧放出的热量如图2，下列说法正确的是（）A．甲的热值小于乙B．乙的比热容大于丙C．1kg的乙温度降低2℃放出的热量是6.0×107JD．完全燃烧2kg的甲燃料放出的热量是4.2×103J5．以下选项说法符合安全用电原则的是（）A．用电器起火，立即用水浇灭B．发现有人触电时应立即用手将触电者拉开C．不能让多个大功率的用电器同时接在一个插座上工作D．把用电器的三脚插头改为两脚插头接在两孔插座上使用6．如图，若使滑片P向右滑动时滑动变阻器接入电路中的阻值变大，应连接（）A．ac B．ab C．bc D．bd7．如图为人腿简化图，当股四头肌群收缩且提供方向不变的动力F1时，会拉动小腿绕膝关节固定点O从图示位置缓慢升至水平位置，小腿所受重力G为阻力，则此过程中（）A．F1在变小B．阻力在变小C．图l1为动力F1的力臂D．当小腿伸至水平位置时可看作费力杠杆8．如图，某家庭电路输电线从左端进户，闭合开关，灯不亮，测电笔分别插入三孔插座的三个孔中都不发光，空气开关未跳闸，则下列说法正确的是（）A．灯泡短路 B．ab两点间断路C．bc两点间断路 D．图中插座与灯泡是串联的9．如图，小明在匀速水平移动和匀速竖直提升重为10N的物体M时分别进行了以下操作，甲没有使用机械，乙、丙、丁使用了机械（绳长不变），并测得拉力如表所示，则（）F甲2NF乙5NF丙11NF丁6NA．乙的机械效率比丁的小B．丙、丁的机械效率相同C．使用机械乙、丙、丁都不省力D．测得的数据无法算出乙、丙、丁的机械效率二、非选择题：本题共8小题，共60分。按题目要求作答。10．海洋电池靠海水中的溶解氧与铝反应产生电能，实现利用化学能为航海灯供电，航海灯L、LED指示灯与海洋电池连接如图。（1）L与LED的连接方式是联；（2）若LED灯亮，端为海洋电池的负极（选填“a”、“b”），此时导线cd中电流方向为（选填“c到d”、“d到c”）；（3）海洋电池将能转换成能。11．如图，以O为支点的轻质杠杆，在A点施加竖直向下的拉力FA，FA的力臂为lA。（1）在杠杆的某个位置施加竖直向上4N的拉力F1，使杠杆水平静止，在图1画出拉力F1和FA的力臂lA。（2）如图2，在B点施加沿虚线方向的拉力F2使杠杆水平静止，根据公式，判断F2的力臂l2lA，所以F2FA（以上两空均选填“＞”、“＜”或“＝”）。12．近年来我国大力发展新能源汽车，小明家计划把汽油车更换成新能源汽车，以下是他了解到的相关信息：（1）图1为汽油机能量流向图，某次旅程中消耗汽油30kg，汽油完全燃烧放出的热量为J，当中若有30%的热量转化为有用机械能，则有用机械能为J（汽油的热值为（q汽油＝4.6×107J/kg）；（2）新能源电车的发动机主要把电能转化为机械能，某款新能源车的能量占比如图2，若将汽油车更换成该款新能源汽车，获得同样的有用机械能完成同一段旅程，则需要消耗J的电能。13．小明在某次实验中，将小灯泡L与定值电阻R并联，电压表测ab两接线柱的电压（电压不超过3V），开关同时控制L与R。（1）请按小明的设计在图1中用笔画线完成电路的连接，并在图2中将该电路的电路图画完整；（2）闭合开关后，电压表及电流表的示数如图3，此时L两端电压为V，电流表A的示数为A，R的电阻为Ω；（3）若L灯丝烧断后，电压表及电流表的示数如图4，此时R的阻值将（选填“变大”、“不变”、“变小”）。14．小明设计了一个测量固体比热容的方案，用该方案测定质量为m1、初温为t1的物体M的比热容，实验装置和步骤如下：步骤一：图1装置的内筒中装有质量为m2，初温为t2的水。步骤二：将M放入水中，盖好盖子并搅拌，温度计示数随时间的变化如图2所示。（t3＜t1，水的比热容用c水表示）。（1）当水温达到t3时，水吸收的热量Q吸＝。若M放出的热量等于水吸收的热量，则M的比热容为c物＝（以上两空用题目所给的物理量符号表示）。（2）在步骤二中，测得水温变化时，下列说法正确的有。①水的内能增加②M的内能增加③水的比热容变大④M的比热容不变15．如图小芳用自制滑轮组匀速拉起较重的小明，小芳匀速竖直向下拉测力计1移动了0.6m，使小明匀速竖直上升5cm，此过程测力计1的示数为100N，测力计2的示数为960N，求此过程中：（1）使用滑轮组做的有用功；（2）使用滑轮组做的总功；（3）该滑轮组的机械效率。16．某款家用电热水壶内部部分简化电路如图1，其中R1和R2为阻值不变的发热电阻（R1<R2），电热水壶有高功率的加热挡和低功率的保温挡。利用智能插座可以记录该电热水壶工作时的电压与电流与时间的关系如图2和3所示，在0~4min时，电热水壶的开关S接到a端，4min后开关S接到b端。（1）当开关S接b端时，流过R1电流I1（选填“大于”“小于”或“等于”）流过R2的电流I2；（2）当开关S接a端时，电热水壶是加热挡还是保温挡？理由是；（3）求该热水壶在0~1min时消耗的电能；（4）求电阻R1的阻值，及其在5~6min时产生的热量。17．在学习摩擦起电后得知丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，毛皮摩擦过的橡胶棒带负电。那丝绸摩擦过的橡胶棒带什么电呢？利用不同人工智能平台查询的三份资料如下。人工智能甲：问：用丝绸摩擦过的橡胶棒，会带上什么电荷？答：在摩擦的过程中，会有一些电子从橡胶棒转移到丝绸上，橡胶棒带上正电，丝绸得到了电子，就带上了负电。人工智能乙：问：为什么丝绸摩擦过的橡胶棒带正电？答：当两个物体摩擦时，哪个物体的原子核束缚电子的本领弱，它的一些电子就会转移到另一物体上，失去电子的物体带正电，得到电子的物体带负电。不同物质的原子核对核外电子束缚的本领如下表：原子核束缚电子的本领（弱→强）玻璃毛皮丝绸纸橡胶石蜡涤纶硬塑料人工智能丙：问：丝绸与橡胶棒谁的电子束缚能力强呢？答：根据我查到的资料，橡胶棒束缚电子的能力比丝绸强哦！（1）人工智能的回答持有相同观点的是；（选填“甲、乙”“乙、丙”“甲、丙”或“甲、乙、丙”）（2）请设计实验验证人工智能甲回答的观点是否正确。从图中选取所需实验器材，设计实验步骤和判断人工智能甲回答的观点是否正确的依据。①实验器材：（填字母代号，并注明数量）；②实验步骤（可以画图或文字表述）：。

答案解析部分1．【答案】C【解析】【解答】A．通电加热过程电暖器将电能转化为内能，故A不符合题意；BC．蓄热砖对外放热过程，通过热传递将热量传递给周围的物体，内能减少，故B不符合题意，C符合题意；D．减少蓄热砖质量，使其升高相同温度时，由Q=cmΔt可知，所需热量会减少，故D不符合题意。故选C。

【分析】热传递是热量从温度高的物体传到温度低的物体，或者从物体的高温部分传到低温部分的过程

热量的计算：公式为Q=cmΔt。2．【答案】A【解析】【解答】往自制火箭模型的瓶内喷入雾状酒精，启动电火花发生器点火使酒精燃烧，火箭飞出，此过程的能量转化过程为内能转化为机械能，与做功冲程能量转化相同，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。

【分析】做功冲程：进气后关闭，排气口关闭，火花塞点燃，高温高压的气体推动活塞下移，气体内能减小，能量转化为内能转化为机械能。3．【答案】（1）D（2）D【解析】【解答】（1）A.0℃时，水分子处于运动过程之中，故A不符合题意；B．t1是液态水，t4是固态的冰，水的比热容大于冰，所以t1时的比热容大于t4时比热容，故B不符合题意；C．晶体凝固过程，放出热量，内能减小，所以t3时的内能小于t2时的内能，故C不符合题意；D．t1的温度高于t2时的温度，所以水分子运动更剧烈，故D符合题意。故选D。（2）水分子由1个氧原子和2个氢原子构成，每个原子由带正电的原子核和核外电子构成，原子核由带正电的质子和中子构成，故D正确。ABC错误。故选D。【分析】分子热运动的特点：分子无规则运动，肉眼无法观察，常见例子有：气体颜色的改变，味道的扩散；且温度越高，分子热运动速度越快

内能和物体的质量、温度和状态有关，一切物体都具有内能。原子由原子核和核外带负电的电子组成。质子带正电，核外电子带负电，中子不带电。水分子不显电性时，质子和电子数相等。（1）【解答】A.0℃时，水分子处于运动过程之中，故A不符合题意；B．t1是液态水，t4是固态的冰，水的比热容大于冰，所以t1时的比热容大于t4时比热容，故B不符合题意；C．晶体凝固过程，放出热量，内能减小，所以t3时的内能小于t2时的内能，故C不符合题意；D．t1的温度高于t2时的温度，所以水分子运动更剧烈，故D符合题意。故选D。（2）【解答】水分子由1个氧原子和2个氢原子构成，每个原子由带正电的原子核和核外电子构成，原子核由带正电的质子和中子构成，故D正确。ABC错误。故选D。4．【答案】B【解析】【解答】A.完全燃烧后甲、乙产生的热量Q甲＞Q乙，甲乙质量相同，由q=Q放m可知，q甲B．由图1知，乙、丙升高相同的温度，吸收的热量Q乙吸＞Q丙吸，由热值公式c=QC．由图1知1kg的乙升高1℃吸收的热量是2.4×103J，所以1kg的乙温度降低2℃放出的热量是4.8×103J，故C错误；D．质量为1kg的甲燃料完全燃烧放出的热量约为4.6×107J，由热值公式Q放＝mq可知，完全燃烧2kg的甲燃料放出的热量为9.2×107J，故D错误。故选B。

【分析】1、物质的热值为单位质量燃料完全燃烧释放的能量，是物质的基本属性；只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关。计算公式为Q=mq；

2、比热容的应用：水的比热容较大，用水做冷却剂，比热容是物质的特性，与物体的形状、质量、吸放热的多少等无关，计算公式为c=Q5．【答案】C【解析】【解答】A．用电器起火，应先切断电源再灭火，故A不符合题意；B．发现有人触电时应先切断电源再施救，避免施救者触电，故B不符合题意；C．多个大功率的用电器同时接在一个插座上工作，造成干路电流过大，引起火灾，故C符合题意；D．把用电器的三脚插头改为两脚插头接在两孔插座上，当发生漏电时，容易出现触电事故，故D不符合题意。故选C。

【分析】安全用电原则：不同时使用功率较大的电器，避免电路中功率较大导致电流较大，引发火灾、不湿手接触用电器开关、不在电线上上晾衣服，金属外壳要接地，避免发生触电。6．【答案】A【解析】【解答】使滑片P向右滑动时滑动变阻器接入电路中的阻值变大，则连接a，变阻器上方连接cd即可，所以A正确，BCD错误；

综上选A。

【分析】变阻器是通过改变接入电路的电阻长度进而改变电路的电流和电压。7．【答案】D【解析】【解答】AB．小腿从图示位置缓慢伸至水平位置，阻力臂变大，阻力不变，动力F1的方向不变，根据F1L1=F2L2，可得动力F1的变化情况是变大，故AB不符合题意；C．力臂是力作用线和支点的垂线段，所以图l1不是动力F1的力臂，故C不符合题意；D．当小腿伸至水平位置时，动力臂小于阻力臂，动力大于阻力，可看作费力杠杆，故D符合题意。故选D。

【分析】杠杆原理的应用：杠杆的平衡条件为：动力×动力臂=阻力×阻力臂天平的调平。

分析动力、动力臂、阻力、阻力臂的大小关系；其中动力大于阻力此时杠杆为费力杠杆。

力臂的画法：力臂是支点和力的作用线的垂线段。8．【答案】B【解析】【解答】A．灯泡短路会导致电路中的电流过大，引起空气开关跳闸，故A错误；B．ab两点间断路，灯不亮，测电笔分别插入三孔插座的三个孔中都不发光，故B正确；C．如果bc两点间断路，测电笔插入三孔插座的右孔会发光，故C错误；D．图中插座和灯泡首首相连，尾尾相接属于并联的，故D错误。故选B。

【分析】1、电路的串并联：串联：电路元件首位相连，用电器相互干扰，并联：电路元件首首相连，用电器互不干扰，开关在干路上控制整个电路的通断，开关在支路上控制单个支路的通断；家庭、公共场所的电路为并联电路

2、测电笔的操作步骤及其作用：用拇指和中指持验电笔笔身，食指抵住笔端金属部分，氖管小窗背光朝向自己，以便看清氖泡发光情况；测电笔可以分辨火线和零线，测火线电笔氖管发光，测零线电笔不发光，电路发生断路时，测电笔不发光。9．【答案】A【解析】【解答】A．甲图中拉力是2N，物体做匀速直线运动，受力平衡，所以甲图中物体受到的摩擦力f甲=F甲=2N；乙图中压力相同，接触面粗糙程度相同，摩擦力不变，故乙图中物体受到的摩擦力f乙=f甲=2N乙丁图中滑轮均为动滑轮，机械效率分别为ηη丁B．丙图中滑轮是定滑轮，丁图中滑轮是动滑轮，定滑轮机械效率较大，原因为动滑轮需要做额外功故B不符合题意；C．物体的重力是10N，丙图中拉力是11N，不省力，丁图中拉力是6N，省力，乙图中摩擦力是2N，乙图中拉力是5N，不省力，故C不符合题意；D．由机械效率公式η=W故选A。

【分析】1、力和运动：物体静止或者做匀速直线运动，物体受到平衡力的作用，所以推力等于摩擦力；

2、动滑轮的工作特点：可以省力，但是费距离，定滑轮的工作特点：可以改变方向但是不省力；

2、拉力的计算，F=1n（G+10．【答案】（1）并（2）b；c到d（3）化学；电【解析】【解答】（1）L与LED独立工作，互不影响，它们的连接方式是并联。（2）若LED灯亮，说明b端为海洋电池的负极，电流方向为c到d。（3）海洋电池的能量转化为化学能转换成电能。

【分析】1、电路的串并联：串联：电路元件首位相连，用电器相互干扰，并联：电路元件首首相连，用电器互不干扰，开关在干路上控制整个电路的通断，开关在支路上控制单个支路的通断；家庭、公共场所的电路为并联电路；

2、二极管具有单向导电性，电流只能从的正极流入。（1）用电器只能同时工作的是串联电路，可以独立工作的是并联电路。L与LED独立工作，互不影响，它们的连接方式是并联。（2）[1][2]在电路中，电流只能从二极管的正极流入，负极流出。若LED灯亮，根据LED灯的极性可判断，b端为海洋电池的负极，此时导线cd中电流方向为c到d，因为在为在电源外部，电流是从正极流向负极。（3）海洋电池靠海水中的溶解氧与铝反应产生电能，即海洋电池将化学能转换成电能。11．【答案】（1）（2）F1【解析】【解答】（1）如图1，设杠杆每个小格的长度为L，根据杠杆平衡条件可知4N×l1=8N×4L（2）如图2，在B点施加沿虚线方向的拉力F2使杠杆水平静止，分析判断F2的力臂l2小于OB的长度，所以F2的力臂l2小于lA，根据杠杆的平衡条件F1l1=F（1）如图1，设杠杆每个小格的长度为L，根据杠杆平衡条件F1l解得l1=8L；因为力的方向向上，故F1必须在杠杆的右侧；过支点O沿水平方向做FA的垂线端，即力臂l（2）[1][2][3]如图2，在B点施加沿虚线方向的拉力F2使杠杆水平静止，根据公式F1l1=F2l2，力臂是从支点到力的作用线的距离，可判断F2的力臂l2小于OB的长度，而OB=OA，则F2的力臂l12．【答案】（1）1.38×109；4.14×108（2）5.52×108【解析】【解答】（1）根据热值公式计算汽油完全燃烧放出的热量为Q放＝mq汽油＝30（2）由图2可知，新能源电车的发动机电能转化为机械能的效率为75%，若将汽油车更换成该款新能源汽车，获得同样的有用机械能完成同一段旅程，有用功由（1）计算可知，则需要消耗的电能为E=Wη'=4.14×108（1）[1]汽油完全燃烧放出的热量为Q[2]根据η=WQ（2）由图2可知，新能源电车的发动机电能转化为机械能的效率为75%，若将汽油车更换成该款新能源汽车，获得同样的有用机械能完成同一段旅程，则需要消耗的电能为E=13．【答案】（1）（2）2.4；0.8；5（3）不变【解析】【解答】（1）小灯泡L与定值电阻R并联，电压表测ab两接线柱的电压，电流表A测量干路电流，A1测量R的电流，所以A1和R串联，如图所示：（2）由图可知，电压表用的小量程，示数为2.4V，根据并联电路的特点知，L两端电压为等于电压表电压为2.4V。电流表A是大量程，示数为0.8A。A1是小量程，示数为0.48A，则R的电阻为R=U（3）若L灯丝烧断后，电压表示数为2.5V，电流表A1的示数为0.5A，结合欧姆定律计算R的阻值为R'=U'【分析】1、电路的串并联：串联：电路元件首位相连，用电器相互干扰，并联：电路元件首首相连，用电器互不干扰，开关在干路上控制整个电路的通断，开关在支路上控制单个支路的通断；家庭、公共场所的电路为并联电路。

2、电压表与待测用电器并联测量电压，电流表串联测量用电器电流，根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。（1）根据小灯泡L与定值电阻R并联，电压表测ab两接线柱的电压连接电路，电流表A测量干路电流，A1测量R的电流，如图所示（2）[1]由图可知，电压表用的小量程，分度值为0.1V，则示数为2.4V，根据并联电路的特点知，此时L两端电压为等于电压表的示数为2.4V。[2]电流表A是大量程，分度值为0.1A，则示数为0.8A。[3]A1是小量程，分度值为0.02A，示数为0.48A，则R的电阻为R=（3）若L灯丝烧断后，电压表示数为2.5V，电流表A1的示数为0.5A，此时R的阻值将R'=即电阻大小不变。14．【答案】（1）c水m2(t3﹣t2)；c（2）①④【解析】【解答】（1）据图分析可知，水温度变化量为(t3﹣t2)，质量为m2，由公式Q＝cmΔt得，水吸收的热量Q吸＝c水m2(t3﹣t2)；若M放出的热量等于水吸收的热量，则Q放＝Q吸；结合热量的计算公式计算可知M的比热容为c物（2）①．由于水温从t2升高到t3，内能增加，故①正确；②．物体M的温度从t1降低到t3，内能减少，故②错误；③④．比热容与温度无关。所以，比热容不会因为温度的变化而变大或变小，故③错误；④正确。故选①④。

【分析】热量的计算：公式为Q=cmΔt；

比热容是物质的特性，与物体的形状、质量、吸放热的多少等无关；

内能和物体的质量、温度和状态有关，一切物体都具有内能。（1）[1]由公式Q＝cmΔt得，水吸收的热量Q吸＝c水m2(t3﹣t2)[2]若M放出的热量等于水吸收的热量，则有Q放＝Q吸＝c水m2(t3﹣t2)则M的比热容为c（2）①．由于水温从t2升高到t3时吸收热量，所以水的内能增加，故①正确；②．物体M的温度从t1降低到t3时放出热量，所以物体M的内能减少，故②错误；③．比热容是物质的一种特性，它只与物质的种类和状态有关，与温度无关。所以，水的比热容不会因为温度的变化而变大或变小，故③错误；④．物体M的比热容也不会因为温度的变化而改变，故④正确。故选①④。15．【答案】（1）解：内能和物体的质量、温度和状态有关，一切物体都具有内能。（2）解：测力计1的示数为100N，根据力的平衡关系可知，小芳对滑轮组的拉力为F＝使用滑轮组做的总功为W（3）解：测力计1的示数为100N，根据力的平衡关系可知，小芳对滑轮组的拉力为F＝使用滑轮组做的总功为W【解析】【分析】（1）测力计2的示数为960N，根据力的平衡关系可知，小明的重力为G＝F2，结合做功公式计算使用滑轮组做的有用功为（2）测力计1的示数为100N，小芳对滑轮组的拉力为F＝F1（3）结合效率公式η=W（1）测力计2的示数为960N，根据力的平衡关系可知，小明的重力为G＝使用滑轮组做的有用功为W（2）测力计1的示数为100N，根据力的平衡关系可知，小芳对滑轮组的拉力为F＝使用滑轮组做的总功为W（3）该滑轮组的机械效率为η=16．【答案】（1）等于（2）由P=U2R（3）解：由图3可知，在0~1min时电路中的电流I=8A，电源电压200V不变，该热水壶消耗的电能W=UIt=200V×8A×1×60s=96000J；（4）解：由题意可知，在0~4min时，电热水壶的开关S接到a端，电路为R1的简单电路，电源电压保持200V不变，电路中的电流I=8A，根据欧姆定律可得，电阻R1的阻值R1=UI=200V8A=25Ω；由图3可知，在5~6min时电路中的电流为I【解析】【解答】（1）由图1可知，当开关S接b端时，R1与R2串联，此时流过R1的电流I1等于流过R2的电流I2。（2）由P=U2R可知，当开关S接a端时，电路为R1的简单电路，电路的总电阻较小，电压不变，功率大属于加热挡位。

【分析】（1）串联电路的电路规律：串联电路，电流处处相等，电源的电压为用电器电压之和，总电阻为用电器电阻之和；

（2）由P=（4）由题意可知，在0~4min时，电热水壶的开关S接到a端，根据欧姆定律可得，电阻R1的阻值R1=UI；由图3可知，在5~6min时电路中的电流为I'=0.04A，R1在5~6min时产生的热量Q=I'（1）由图1可知，当开关S接b端时，R1与R2串联，由于串联电路中各处的电流相等，所以此时流过R1的电流I1等于流过