广东省天河区2022-2023学年九年级上学期期末考试物理试题（答案）

这是一份广东省天河区2022-2023学年九年级上学期期末考试物理试题（答案），共17页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
答卷前，学生必须用黑色字迹的钢笔或签宇笔将自己的学校、班级、姓名、座位号、和考号填写在答题卡相应的位置上.
选择题每小题选出答案后，用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案；不能答在试卷上.
非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内的相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔或涂改液，不按以上要求作答的答案无效.
学生必须保持答题卡的整洁，考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回.
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。
用“●”和“○”分别表示氧气和氮气分子，氧气密度大于氮气，图中最能代表久置后静止的封闭容器中氧气和氮气分布情况的是（）
A.B.
C.D.
【答案】A
【解析】
【详解】不同的物质在相互接触时彼此进入对方的现象叫扩散，扩散现象说明分子在不停地做无规则运 动。氧气的密度比氮气的密度大，但氧气和氮气放在静止的密闭容器中，由于分子在不停地做无规则的运动，所以久置后封闭容器里的氧气和氮气充分均匀混合，故 A 正确，BCD 错误。
故选 A。
下列电器属于利用电流热效应工作的是（）
A.LED 灯B.电热毯
C.电视机D.电风扇
【答案】B
【解析】
【详解】A．LED 灯工作是电能主要转化为光能，不是利用电流的热效应工作的，故 A 不符合题意； B．电热毯主要将电能转化为内能，是利用电流的热效应工作，故 B 符合题意； C．电视机主要是把电能转化为声能和光能，不是利用电流的热效应工作的，故 C 不符合题意； D．电风扇工作时主要将电能转化为机械能，不是利用电流的热效应工作的，故 D 不符合题意。
故选 B。
把两种不同的金属片插入柠檬，制成水果电池，如图所示，开关合上后电压表指针正常偏转，则
（）
水果电池是用电器B. 开关和电压表是并联连接
C. 金属片 A 是水果电池的负极D. 水果电池把化学能转化为电能
【答案】D
【解析】
【详解】AD．水果电池在工作时，消耗化学能，产生电能，为电路提供电能，属于电源，是将化学能转化为电能的过程，故 A 不符合题意，D 符合题意；
B．由图可知，开关和电压表串联，故 B 不符合题意； C．由电压表的连接方法知，电流必须从正接线柱流入，从负接线柱流出，故此时与电压表正接线柱相连的是电源的正极，与电压表负接线柱相连的是电源的负极，故金属片 A 是水果电池的正极，金属片 B 是水
果电池的负极。故 C 不符合题意。故选 D。
以下说法正确的是（）
绝缘体一定不能导电
若 LED 比灯泡亮，说明 LED 电功率大
同种材料的定长电阻丝，越粗电阻越大
超导材料用于输送电能可以降低电能损耗
【答案】D
【解析】
【详解】A．容易导电的物体叫导体，不容易导电的物体叫绝缘体；在一定的条件下，绝缘体可以转化为导体，故 A 错误；
B．灯泡的亮度是由实际功率决定的。LED 灯的光电转化效率比同功率的灯泡高。若 LED 比灯泡亮，则LED 的实际功率不一定大，因为 LED 的光电转换效率高，故 B 错误； C．导体的电阻与材料、长度、横截面积和温度有关。同种材料的定长电阻丝，越粗电阻越小，故 C 错误；
D．用超导体做输电导线，可以减小由电能转化为内能的损耗，提高传输效率，故 D 正确。故选 D。
一定质量某物质的分子排列从甲状态到乙状态的过程中温度保持不变，此过程中该物质（）
【详解】由题意知，甲状态是固态，乙状态是液态，从甲状态到乙状态的过程中温度保持不变，此过程中该物质发生了熔化，吸收热量，内能增大；由于温度不变，分子热运动剧烈程度不变，分子动能不变，故ABD 不符合题意，C 符合题意。
故选 C。
A. 发生了液化
B.
不吸热不放热
C. 内能增大
D.
分子动能增大
【答案】C
【解析】
橡胶棒带负电B. 被橡胶棒吸引的物体一定带负电
C. 橡胶棒与玻璃棒相互排斥D. 橡胶棒与玻璃棒相互吸引
【答案】C
【解析】
【详解】A．摩擦起电的实质是电子发生了转移，不同物体的原子核对核外电子的束缚能力不同，原子核对电子束缚能力强的容易得电子，原子核对电子束缚能力弱的容易失电子，得到电子的物体带负电，失去电子的物体带正电；由题意可知，涤纶比橡胶对电子的束缚能力强；则二者摩擦后，涤纶得到电子带负 电，橡胶棒失去电子带正电，故 A 不符合题意； B．带电体具有吸引轻小物体的性质，被橡胶棒吸引的物体也可能不带电，故 B 不符合题意； CD．由题意可知，纸比玻璃对电子的束缚能力强；则二者摩擦后，纸得到电子带负电，玻璃棒失去电子带正电，玻璃棒和橡胶棒带同种电荷，由于同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，所以橡胶棒与玻璃棒相互排斥，故 C 符合题意，D 不符合题意。
故选 C。
小明用红外成像测温仪拍摄桌面，拍得画面显示桌面上 A、B、C、D 位置的温度如图 1 所示，接着，他在其中一个位置涂上温度为 27.3℃的酒精，把左手按在第二个位置，再用右手快速摩擦第三个位置，用红外成像测温仪拍摄各位置，拍得画面如图 2 所示，则其右手摩擦的位置是（）
AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】
【详解】在桌面上涂上酒精后，酒精蒸发吸热，该位置温度会降低，因此 D 处涂了酒精。把左手按在第二
原子核束缚电子的本领（弱→强）
玻璃
毛皮
丝绸
纸
硬橡胶
石蜡
涤纶
硬塑料
右手摩擦的位置。故 B 符合题意，ACD 不符合题意。故选 B。
如图甲所示，用电动升降尾板将重为 G 的货物 P 缓慢竖直抬到货车上，此过程尾板对 P 做的功为WP ， 消耗电能为 E；如图乙所示，用平行于斜面的拉力把重也为 G 的货物 Q 沿斜面匀速拉至同一型号的货车上，此过程绳的拉力对 Q 做的功为WQ 。斜面的机械效率为（）
WPB. WQ
EWP
WP
C.D.
W
Q
GH WQ  WP
【答案】C
【解析】
【详解】使用斜面时，直接把重为 G 的货物 P 抬到货车上所做的功为有用功，其大小等于电动升降尾板对货物做的功，为
W 有用=GH=WP
拉力做的功为总功，即
W 总=WQ
由
h W有用 100%
W总
可得，斜面的机械效率为
h W有用 100%  GH 100%  WP 100%
W总
故 C 符合题意，ABD 不符合题意。
WQWQ
故选 C。
按图连接电路，闭合开关后，移动滑动变阻器滑片，小灯泡 L1 和 L2 均不发光，电流表指针几乎不动，
A. L1 被短接B. 变阻器断路
C. L2 断路D. L1 断路
【答案】D
【解析】
【详解】电路连接方式为串联，电压表测 L1 两端电压，电流表无示数，说明电路可能断路；电压表有明显偏转，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，与电压表并联的灯泡 L1 断路了。
故选 D。
定值电阻 R1 和 R2 两端电流与电压的关系图象如图甲所示，把电阻 R1 和 R2 分别如图乙、丙连接到电路中，则（）
I1  I2  I3
U2  U3  U4
U2  U1
I3  I4
【答案】A
【解析】
【详解】由电路图乙可知，定值电阻 R1 和 R2 串联；由图丙可知，定值电阻 R1 和 R2 并联；由图甲可知， 当电阻 R1 两端电压为 10V，通过其的电流为 5A，当电阻 R2 两端电压为 5V 时，通过其的电流为 5A；由
R  U 可得，电阻 R
I1
的阻值为
R  U1  10V  2Ω
1
I15A
R  U2  5V  1Ω
I
2
25A
在图乙中，串联电路的总电阻等于各分电阻之和，即
R 总=R1+R2=2Ω+1Ω=3Ω
串联电路的总电压为 U=6V，根据欧姆定律和串联电路电流规律可知，通过 R1、R2 的电流相等，即
I  I  I  U  6V  2A
R
123Ω
总
则 R1 两端的电压为
U1  I1R1  2A 2Ω  4V
R2 两端的电压为
U2  I2R2  2A1Ω  2V
在图丙中，因并联电路中各支路两端电压相等，故
根据欧姆定律可得，通过 R1 的电流为
U3=U4=4V
3
I  U3  4V  2A
R12Ω
通过 R2 的电流为
4
I  U4  4V  4A
R21Ω
综上可知，A 符合题意，BCD 不符合题意。故选 A。
二、非选择题：本题共 8 小题，共 60 分。按题目要求作答。
把甲、乙两非磁性材料物体用力紧压在一起，再悬挂在空气中静止，如图 1。
对乙进行受力分析（用·代表物体）；
关于乙没有掉下来的原因，小红认为是大气压的作用，小明认为是分子间存在引力。为了验证，在图 2、图 3 两种方法中应选用 （选填“图 2”“图 3”）。如果两物体分开，就证明 是正确的
（选填“小红”“小明”）。
【答案】①.②. 图 3③. 小红
【解析】
【详解】（1）[1]乙受到重力和分子引力的作用，重力的方向竖直向下，引力的方向竖直向上，两个力是平衡力，如图所示：
（2）[2][3]将装置移入密闭的真空罩中，大气压强就不存在了，即采用图 3 的方法进行实验，此时若乙掉下来，说明原先其没有掉下来是大气压强的作用，小红的说法正确；若乙没掉下来，说明是分子间作用力的结果，小明的说法正确。
图甲是我国古人运送巨木的劳动情境，其简化图如图乙，O 是横杆与支架的接触点，人对横杆的压力沿 MN 线，横杆水平静止，粗细忽略不计。
画出人对横杆的压力及其力臂；
若人对横杆的总压力为 2000N，则绳子对巨木的拉力为N；
若他们无法把巨木抬起，请你提出一个有可能抬起巨木的改进方案，并简述其中的物理学原理：
。
【答案】①.②. 8000③. 见解析
【解析】
【详解】（1）[1]人对横杆的压力沿 MN 线，压力的作用点在 MN 与横杆的交点处，压力的方向与接触面垂直，竖直向下，力臂是支点到压力作用线的距离，如图所示：
（2）[2]由杠杆的平衡条件可知
解得 F拉  8000N 。
F拉 1m  2000N 4m
（3）[3]可以将支架靠近巨木，从而缩短阻力臂，增大动力臂，根据杠杆平衡条件可知，动力将减小，从而更省力。
（1）如图 1，在塑料瓶内装入少量的液态乙醚，待乙醚充满整个塑料瓶后，启动电子打火器，活塞瞬间飞出，图 1 过程中的能量转化情况是，与图 2 汽油机哪个冲程中的能量转化情况相同？
（填字母）。
（2）下列选项可能符合图 2 汽油机能量流向的是（）
A.B.
C.D.
【答案】①. 内能转化为机械能②. C③. C
【解析】
【详解】（1）[1][2]启动电子打火器，塑料瓶内的乙醚燃烧，放出热量，活塞飞出过程，把燃烧气体的内能转化为活塞的机械能，燃气的内能减少，这个过程相当于热机中的做功冲程；图 C 进气门、排开气均关闭，活塞由上向下运动，是汽油机的做功冲程，故图 1 过程中与 C 冲程的能量转化情况相同。
（2）[3]热机的效率是指用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧所放出的总能量的比值。A．输入内能等于输出的机械能，相当于效率为 100%，这是不符合实际的，故 A 不符合题意； B．输出的机械能与内能之和大于输入的内能，不符合能量守恒定律，故 B 不符合题意；
C．热机效率为
h W 100%  300J 100%  37.5%
Q800J
符合汽油机的热机效率，故 C 符合题意； D．图中输入的能量是电能，不是内能。故 D 不符合题意。故选 C。
在“探究电流与电阻的关系”实验中：
小梓把实物图接成了如图所示的电路，老师检查电路时发现电路有误，并要求只要改接一根导线就可以了，请把错的那一根导线找出来，打上“×”，再画线把它改到正确的位置上并在方框中画出改好的电路图、。若要求实验开始前变阻器接入电路的电阻为最大值，则滑片初始置于图中
（选填“靠 a 端”“靠 b 端”“中间处”）。
【答案】①.②.③. 靠 a 端
【解析】
【详解】[1][2]由图可知，此时的电流表与电阻并联在了电路中，所以电流表的连接是错误的，电流表应串联在电路中；电压表应并联到定值电阻的两端；实物图和电路图为：
[3]由电路图可知，若要求实验开始前变阻器接入电路的电阻为最大值，则滑动变阻器滑片应该滑至最左端，即靠 a 端。
如图所示为单相电子式电能表，其示数为kW·h；由参数可得，该电能表能通过的最大电流是；计时 10min，电能表一共闪了 300 次，此阶段消耗电能，电功率W。
【答案】①. 5687.5②. 50A③.
3.6 105 J
④. 600W
此用电器的电功率是
W  300
3000
kW·h  0.1kW·h  3.6 105 J
W3.6 105 J
P  600W
t10  60s
小明同学为了比较定值电阻 R 和小灯泡 L 电流与电压的关系，设计了如图所示的实验，他改变滑动变阻器阻值，记录了多组电表的示数，将对应的实验数据在坐标系中描点，并且将这些点连成线如图丙。
根据图甲电路图，用笔画线完成图乙电路的连接。
已知定值电阻 R  5 ，当电流表示数为 0.4A 时，两电压表的示数相等，
①求电压表此时的电压示数值？（）
②若灯泡的额定电压为 2.0V，此时该灯泡是否处于正常工作状态？求灯泡的实际功率？
（）
在 I  0.5A 条件下，定值电阻工作 10s 产生的热量是多少? （）
若定值电阻两端电压大于灯泡两端电压，此时电流表的示数0.4A（选填“大于”“等于”“小于”）.
【答案】①.②. 2V③. 是④. 0.8W⑤. 12.5J
（2）①[2]已知定值电阻 R=5Ω，此时电流表示数为 0.4A，由于串联电路电流处处相等，则根据 R  U 可
I
得，电阻 R 两端的电压为
UR=IR=0.4A×5Ω=2V
即电压表 V2 的示数为 2V，由题意知，两电压表的示数相等，则
UV1=UV2=2V
②[3][4]由于灯泡两端电压等于额定电压为 2V，所以此时灯泡正常发光。由 P=UI 可得，此时灯泡的实际功率为
P=UI=2V×0.4A=0.8W
（3）[5]由 Q=I2Rt 可得，定值电阻工作 10s 产生的热量为
Q  I 2Rt （0.5A）2  5Ω10s  12.5J
（4）[6]由图丙知，定值电阻不随通过它的电流与其两端电压变化；由图象知，灯泡两端电压越大，通过灯泡的电流也越大，由 P=UI 知，灯泡的实际功率变大，温度升高，所以灯泡电阻随之增大；由（2）知， 当电流为 0.4A 时，灯泡与 R 两端电压相等，若定值电阻两端电压大于灯泡两端电压，说明灯泡电阻变小了，故灯泡两端电压低于 2V，电流小于 0.4A，如图所示：
从 2021 年 4 月“天和”核心舱升空，到 2022 年 10 月“梦天”实验舱发射与之成功对接，我国顺利建
某型号的火箭（图 2）有两种发动机，数据如表，火箭的芯一级内燃料完全燃烧放出多少热量？
（）
火箭发射前加注液氢时，箭体内某个 100kg 的铝制部件温度会降低，该部件从 20℃降到 0℃的过程中放出多少热量？（几种金属的比热容如图 3）（）；
火箭发射初期推进力为3.7 107 N ，上升 100m，此阶段燃料燃烧放出能量7.4 109 J ，该阶段助推器推进火箭工作的效率多少? （）；
最早的热机是①蒸汽机，它在历史上对工业的发展起到了极其重要的作用，但是由于蒸汽机过于笨重，效率很低，于是，内燃机应运而生，它有②汽油机、③柴油机两大类， 它不但轻便，效率也提高了，对交通运输事业的现代化起到了决定性的作用。
喷气式发动机向后高速喷出气体，从而获得前进的动力，在功率相同时，喷气式发动机比内燃机更轻便。它有两种，④一种需要用大气中的氧气来助燃，⑤另一种自带燃料和氧化剂，工作时不需要空气。
阅读以下材料，通过分析，判断火箭应选用①~⑤哪种热机?（填序号）
【答案】①. 2.8×1012J②. 1.76×106J③. 50%④. ⑤
【解析】
【详解】（1）[1]根据表中数据，火箭的芯一级内燃料完全燃烧放出的热量为
发动机
个数
燃料
种类
质量（吨）
热值（ 108 J / kg ）
芯一级
1
液氢
20
1.4
助推器
4
煤油
30
0.46
（2）[2]由图 3 知，c 铝=0.88×103J/（kg·℃），由 Q=cmΔt 可得，该部件从 20℃降到 0℃的过程中放出的热
量为
Q2  c铝m铝
Δt  0.88103 J （/
kg·℃）100kg （20℃ 0℃） 1.76 106 J
（3）[3]由 W=Gh 可得，火箭发射初期推进力做的有用功为
有
W Fs  3.7 107 N100m  3.7 109 J
此阶段燃料燃烧放出能量为
Q 放=7.4×109J
由
h W有 100%
Q放
可得，该阶段助推器推进火箭工作的效率为
h W有
Q放
9
3.7 10 J
100% 100%  50%
7.4 109 J
（4）[4]自带燃料和氧化剂的是火箭喷气发动机，它工作时不需要空气，可以在大气层外工作，能够用来发射人造卫星和宇宙飞船。通过阅读材料知，火箭应选用的热机是⑤。
如图所示，小明分别使用甲、乙两种机械匀速提升物体 M（绳长不变）
测得拉力和物体 M 所受的重力如表所示，则提升物体 M 时，
①使用乙会 （选填“省力”“费力”“不省力不费力”）；
②使用甲的机械效率 （选填“大于”“等于”“小于”）使用乙的机械效率。
小红认为“当提升的物体重力不变时，增大动滑轮的重力，图乙滑轮组的机械效率也会增大。”现
F甲
F乙
GM
5N
5N
4N
有若干个钩码，有的质量相等，有的质量不等，另有若干个滑轮，同样的，有的质量相等，有的质量不同。写出验证你的推测的实验步骤（若有需要，可补充器材），以及判断小红的猜想是否正确的依据。
【答案】①. 费力②. 大于③. 见解析
【解析】
【详解】（1）①[1]由图可知，甲直接提升物体，此时的拉力为 5N，拉力大于物体重力，物体的重力等于4N；乙通过滑轮组提升物体，此时的拉力为 5N，拉力大于物体重力，使用乙会费力。
②[2]机械甲和机械乙把相同的物体提升相同的高度，根据 W=Gh 可知所做的有用功是相同的，即
W甲有  W乙有  Gh
由图知，甲图绳端移动的距离等于物体上升的距离，乙图使用的滑轮组承担物重的绳子股数为 n=2，则绳端移动的距离是物体上升距离的 2 倍，根据 W=Fs 可知，F 乙所做的总功要大，即
W甲总＜W乙总
根据
h W有用 100%
W总
可知，甲的机械效率大于使用乙的机械效率。
（2）[3]根据控制变量法可知实验中控制提升物体的重力相等，所以选择质量相同的钩码，则钩码的重力相等，使钩码上升相同的距离，改变装置中动滑轮的重力，所以需要选择不同的动滑轮，实验步骤如下：
①选择重力为 GL 的动滑轮，用图乙装置将重力为 G 的钩码提升一定的高度 h，绳端移动的距离为 2h，记录绳端的拉力 F1，则

1
F1（G  GL）
2
②选择重力为 GL′＞GL 的动滑轮，用图乙装置将重力为 G 的钩码提升一定的高度 h，绳端上升的距离为
2h，记录绳端的拉力 F2，则
F  1 G  G ´）
比较可知
2（L
2
F2＞F1
③根据 W=Fs 可知，F2 所做的总功较大，因为增大动滑轮的重力，额外功增大，根据 W=Gh 可知所做的有用功是相同的，根据
h W有用 100%
W总
可知①的机械效率较大，所以小红的猜想是错误的。