安徽省六安市轻工中学2023-2024学年九年级下学期4月期中物理试题（原卷版+解析版）

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g取10N/kg：分值：70分
一、填空题（每题2分，共20分。）
1. 箫是我国的一种传统乐器，如图所示，演奏者吹箫时，发出的声音是由于______振动而产生的。
【答案】空气柱
【解析】
【详解】声音是由物体振动产生的，箫发出的声音是空气柱振动产生的。
2. 如图，MN是空气和玻璃的分界面，一束光线射到MN面O处时发生反射和折射现象，则折射角为__________度。
【答案】30
【解析】
【详解】如图，MN是空气和玻璃的分界面，则EF为法线，根据光的反射定律及折射规律，反射光线与入射光线分居法线两侧，折射光线与入射光线分居法线两侧，故单独位于法线上方的AO为入射光线，OB为反射光线，OC为折射光线，故折射角为
3. 东北烧烤享誉全国，烧烤肉时，香气四溢属于扩散现象，表明分子在___________.
【答案】不停地做无规则运动
【解析】
【详解】不同物质接触时彼此进入对方的现象叫扩散，香气四溢是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动。
4. 2023年1月9日，我国在文昌航天发射场使用长征七号改运载火箭，成功将实践二十三号卫星发射升空。运载火箭一般使用液态氢作为燃料，完全燃烧3kg液态氢放出的热量全部被水吸收能将______kg、初温为20℃的水在一个标准大气压下加热至沸腾。[c水＝4.2×103J/（kg•℃），q液态氢＝1.4×108J/kg]
【答案】1.25×103
【解析】
【详解】完全燃烧3kg液态氢会放出的热量
Q放＝qm＝1.4×108J/kg×3kg＝4.2×108J
完全燃烧3kg液态氢放出的热量全部被水吸收，水吸收的热量
Q吸＝Q放＝4.2×108J
水的质量
5. 我们站在桥上看水中风景，桥下的鱼也在水中看着我们。已知A和B，一个是真的我们，一个是我们的像。请完成鱼在水中看我们的光路图。
【答案】
【解析】
【详解】鱼从水中看我们，我们反射的光由空气斜射入水中发生折射，此时折射光线会靠近法线，因此A是我们的像，B是真的我们，连接A点和鱼，与水面的交点为入射点，再连接B点与入射点，鱼在水中看我们的光路图，如图所示

6. “热熔紧固”技术在机械制造行业中广泛应用。如图，螺纹钉在金属板材表面上高速旋转，使其瞬间达到上千摄氏度，板材局部______成液态，螺纹钉完全拧入板材后停止转动，经冷却______后，板材就牢牢套住螺纹钉。（填物态变化名称）
【答案】 ①. 熔化 ②. 凝固
【解析】
【详解】[1][2]螺纹钉在金属板材表面上高速旋转，使板材瞬间达到上千摄氏度，固体变为液体，板材局部熔化成液态，冷却时，液体变为固体，发生凝固现象。
7. 李白在《望庐山瀑布》中写道：“日照香炉生紫烟”，这是通过______（选填“做功”或“热传递”）的方式来改变香炉峰的内能。
【答案】热传递
【解析】
【详解】香炉在阳光照射下，从阳光中吸收热量、内能增加，是通过热传递的方式来改变的内能。
8. 如图所示，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花，用力将活塞迅速下压，棉花会立即燃烧，下压过程中活塞对筒内空气做功，空气的内能增大，该能量转化过程与汽油机的______冲程相同。
【答案】压缩
【解析】
【详解】将活塞迅速下压，活塞对压缩引火仪内的空气做功，活塞的机械能转化为空气的内能，空气内能增大，温度升高，达到棉花的着火点而燃烧。汽油机的压缩冲程中，活塞压缩汽油和空气的混合物做功，活塞的机械能转化为混合气体的内能，所以与该过程的能量转化与汽油机的压缩冲程相同。
9. 用煤气灶既方便又环保，一般的煤气灶正常工作时，15min可使质量为4kg，温度为50℃的水在一标准大气压下烧开。已知煤气的热值q=4.0×107J/m3，水的比热容为c=4.2×103J/（kg·℃），若煤气灶放出的热量70%被水吸收，要放出这些热量，需燃烧___________m3煤气。
【答案】0.03
【解析】
【详解】水吸收的热量
根据题意知道
Q吸=Q放×70%
煤气完全燃烧放出热量
由Q放=Vq知道，需要煤气的体积
10. 用焦距为10cm的凸透镜探究成像规律，烛焰在光屏上成清晰的像，把近视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，应将光屏向_____________（选填“靠近”或“远离”）凸透镜调节，才能在光屏上重新成清晰的像。
【答案】远离
【解析】
【详解】由图知道，此时物距大于像距，在光屏上成像，说明成的是倒立缩小的实像，物距应该大于二倍焦距，像距在一倍焦距和二倍焦距之间，即应大于10cm小于20cm。近视镜是凹透镜，对光线具有发散作用，会延迟光的会聚，所以把近视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，应将光屏向右移动。
二、单项选择题（每题2分，共14分。）
11. 如图所示，在甲、乙、丙、丁4个相同的玻璃瓶中，装入不同高度的水，则（ ）
A. 吹瓶口，是空气在发声，且甲瓶声音的音调最高
B. 吹瓶口，是瓶和水在发声，且丁瓶声音的音调最高
C. 敲打瓶身，是空气在发声，且甲瓶声音的音调最高
D. 敲打瓶身，是瓶和水在发声，且丁瓶声音的音调最低
【答案】D
【解析】
【详解】AB．用嘴依次吹瓶口时，是瓶内的空气柱振动发声，水量越多，空气柱越短，振动越快，音调越高，故丁瓶产生的声音的音调最高，故AB不符合题意；
CD．用筷子依次敲打瓶口时，是瓶和水在振动产生声音，水量越少，瓶和水振动越快，音调越高，故丁瓶产生的声音的音调最低，故C不符合题意，D符合题意。
故选D。
12. 元宵节晚会，宇航员王亚平在空间站弹奏《茉莉花》给全国人民送祝福。关于琴声的产生和传播，下列说法不合理的是（ ）
A. 琴弦振动产生了琴声
B. 琴声通过空气传播到空间站的每个角落
C. 拨动不同粗细的琴弦，琴声的音调发生变化
D. 琴声在空间站里的传播速度约是
【答案】D
【解析】
【详解】A．声音是由物体的振动产生的，琴声是琴弦的振动产生的，故A正确，不符合题意；
B．空间站内部存在空气，所以琴声通过空气传播到空间站的每个角落，故B正确，不符合题意；
C．拨动不同粗细的琴弦可以改变琴声的音调，故C正确，不符合题意；
D．琴声在空间站里的传播速度大约是340m/s，故D错误，符合题意。
故选D。
13. 下列关于温度、内能、热量说法正确的是（ ）
A. 物体吸收了热量，则温度一定升高
B. 0℃的水结成0℃冰后，其内能减小
C. 一壶水加热后，其含有的热量增多
D. 热量总是从内能大的物体传给内能小的物体
【答案】B
【解析】
【详解】A．物体从外界吸收热量，温度不一定升高，有可能保持不变，如晶体在熔化过程中，吸收热量，温度不变，故A错误；
B．0℃水结成0℃冰，是液态变成固态，是凝固过程，凝固过程中放出热量，内能减小，故B正确；
C．物体的温度越高，内能越大，而热量是过程量，不能说含有热量的多少，故C错误；
D．热量总是从高温物体向低温物体传递，而高温度物体内能不一定大，低温物体内能不一定小，故D错误。
故选B。
14. 兴趣小组用相同的酒精灯给质量相同的甲、乙两种液体加热，根据实验数据绘制了如图所示的甲、乙两种液体温度与加热时间的关系图像[c水=4.2×103J/（kg·℃）]，下列分析与计算正确的是（ ）
A. 甲液体在0℃时，分子停止运动，内能为零
B. 若其中一种液体为水，则另一种液体的比热容为1.4×103J/（kg·℃）
C. 加热2min，甲液体吸收的热量比乙液体吸收的热量多
D. 用甲液体作柴油机的冷却剂效果更好
【答案】B
【解析】
【详解】A．任何物体都有内能，甲液体在0℃时，也有内能，故A错误；
B．水的比热容大，所以乙为水，由知道，在质量相同，升高相同温度时，加热时间乙是甲的三倍，即
比热容之比等于吸收热量之比，所以
所以甲的比热容为
故B正确；
C．根据转换法知道，加热2min，甲液体吸收的热量等于乙液体吸收的热量，故C错误；
D．质量相同的甲、乙两种液体，吸收相同的热量，甲液体升高的温度值较大，比热容较小，不适合作柴油机冷却剂，故D错误。
故选D。
15. 用所学的物理知识解释生活中的现象是同学们应该具备的学科素养。小明对下列四种物态变化现象的解释正确的是（ ）
A. 用酒精湿巾擦手，手会感到凉爽，这是酒精液化吸热
B. 蒸气烫伤比开水烫伤的伤情更严重，这是水蒸气液化放热
C. 深秋的清晨，有时会看到路边草木上的露珠，这是凝华现象
D. 北方的冬天，人在室外说话时口中会呼出“白气”，这是汽化现象
【答案】B
【解析】
【详解】A．用酒精湿巾擦手，手会感到凉爽，这是汽化现象，需要吸热，故A错误；
B．蒸气烫伤是水蒸气先液化成开水，比直接被开水烫伤放热更多，伤情更严重，故B正确；
C．深秋的清晨，会看到路边草木上的露珠，这是液化现象，故C错误；
D．北方的冬天，人在室外说话时口中会呼出“白气”，这是液化现象，故D错误。
故选B。
16. 小丽利用如图的装置“探究凸透镜成像的规律”。将蜡烛放在凸透镜左侧适当位置，调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在光屏上成清晰的像，分别测出物距u和像距v，实验数据如表所示。下列说法正确的是（ ）
A. 第4次实验时，光屏上成倒立缩小的清晰实像
B. 物距不变，用焦距8cm的凸透镜替换该透镜，则像距会变大
C. 第5次实验像距应为60cm
D. 当u=9cm时，移动光屏，可在光屏上成正立、放大的清晰实像
【答案】C
【解析】
【详解】A．由凸透镜成实像规律可知，当物距和像距相等，会成等大的实像，此时物距等于二倍焦距。由表格数据分析可知，该凸透镜的焦距为

第4次实验时，物距处于一倍焦距和二倍焦距之间，则成倒立、放大的实像，故A错误；
B．物距不变，用焦距8cm的凸透镜替换该透镜，相当于物距变大，据凸透镜成实像时“物远像近，像变小”可知，像距会变小，故C错误；
C．凸透镜成像规律中，遵循光路可逆，则第5次实验的物距、像距和第1次实验物距像距刚好相反，则第5次实验的像距应为60cm，故C正确；
D．当u=9cm时，物距处在一倍焦距以内，此时成正立、放大的虚像，故D错误。
故选C。
17. 如图所示的光现象，下列说法中正确的是（ ）
A. 甲图中，烛焰通过小孔在光屏上成倒立的虚像，且像的形状与小孔形状有关
B. 乙图中，漫反射的反射光线杂乱无章，所以漫反射不遵循光的反射定律
C. 丙图中，岸上的人看到水中的鱼，是光的折射形成的实像
D. 丁图中，激光笔发出的一束光入射到某种液体中，其光路表明该液体是不均匀的
【答案】D
【解析】
【详解】A．烛焰通过小孔在光屏上成倒立的实像，且像的形状与小孔形状无关，故A错误；
B．漫反射遵循光的反射定律，故B错误；
C．我们在岸上看到水中鱼，是因为光的折射形成的，成的是虚像，故C错误；
D．光在同种均匀介质中沿直线传播，激光笔发出的一束光入射到某种液体中，光路发生了弯曲，表明该液体是不均匀的。
故选D。
三、实验探究题（每空2分，共18分）
18. 在“探究平面镜成像的特点”实验中，小强同学进行了以下操作。
如图甲所示，实验中选用玻璃板代替平面镜，并沿玻璃板在白纸上画一条直线，代表玻璃板的位置；
（1）将一只点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面，利用未点燃的蜡烛B在玻璃板后面寻找并记下蜡烛A像的位置；移动点燃的蜡烛A，再做两次实验，在白纸上记录像与物的位置如图乙所示。将白纸沿放置玻璃板的直线折叠，发现a和a、b和b、c和C对应点的位置基本重合，由此可以得出的结论是________（填字母）；
A．平面镜成虚像
B．像和物到平面镜的距离相等
C．像的大小与物体的大小相等
（2）实验中，小强正在玻璃板前观察蜡烛A的像，小雨同学用物理书挡在玻璃板的后表面，那么小强________（选填“能”或“不能”）继续看到蜡烛A的像；
（3）在实验中如果把玻璃板向右倾斜，如图丙所示，蜡烛像的大致位置应在图丙中的_________（选填“A”或“B”）处。
【答案】 ①. B ②. 能 ③. A
【解析】
【详解】（1）[1]将白纸沿放置玻璃板的直线折叠，发现点A1和B1，A2和B2，A3和B3基本重合；由此可以得出的结论是，这说明像到镜面的距离与物体到镜面的距离相等，像与物体的连线与镜面是垂直的，故选B。
（2）[2]玻璃板是利用光的反射成像的，小雨用物理书挡在玻璃板的后面不影响成像，故小强能看到蜡烛A的像。
（3）[3] 在实验中如果把玻璃板向右倾斜，如下图，作出蜡烛火焰关于平面镜的对称点，可知在实验中如果把平板玻璃向右倾斜（如图丙），观察到蜡烛的像的大致位置在图中的A处。
19. 如图甲是用海波和石蜡“探究固体熔化时温度的变化规律”的实验装置。
（1）开始实验后，某时刻温度计的示数如图甲所示，温度为_________℃；
（2）根据实验数据绘制的两种物质熔化时温度随时间变化图像如图乙所示，由图像可知石蜡是_________（选填“晶体”或“非晶体”）；
（3）如图丙是“观察碘锤中的物态变化”实验，图甲、图丙两个实验都采用水浴法加热的主要目的是__________（填字母）。
A．都是为了受热均匀
B．都是为了控制温度
C．图甲是为了受热均匀，图丙是为了控制温度
D．图甲是为了控制温度，图丙是为了受热均匀
【答案】 ①. 38 ②. 非晶体 ③. C
【解析】
【详解】（1）[1] 由图知道，温度计的分度值是1℃，所以其温度为38℃。
（2）[2] 由乙图知道，石蜡在熔化过程中温度不断升高，故石蜡是非晶体。
（3）[3] 图丙中，采用水浴法加热，为了控制温度，使碘的温度不高于其熔点，防止碘熔化，碘发生升华现象，升华吸热；图甲中，使用水浴法对物质加热目的是为了受热均匀。
故选C。
20. 为了比较水和煤油的吸热能力，小明用两个相同的装置做了如图甲所示的实验。
（1）在两个相同的烧杯中应加入初温相同、质量相同的水和煤油（ρ水>ρ煤油）。实验中选用相同电加热器的目的是使水和煤油在相间时间内___________。
（2）水和煤油温度随时间变化如图乙所示，由实验数据可知水和煤油的比热容之比为__________。
（3）如图丙所示，为比较酒精和碎纸片的热值，用两只相同规格的烧杯装相等质量的水，取质量相等的酒精和碎纸片，分别放入两个燃烧皿中，点燃分别给烧杯中的水加热，直到酒精和碎纸片完全燃烧完，通过比较__________（选填“水的加热时间”或“水升高的温度”）来确定酒精和碎纸片热值的大小。
【答案】 ①. 吸热相同 ②. 2∶1 ③. 水升高的温度
【解析】
【详解】（1）[1]实验中选用相同的电加热器目的是：使水和煤油在相同时间内吸收相同的热量，这样可能通过加热时间来反映水和煤油吸热的多少。
（2）[2]由甲图可知在质量相等时，a液体的体积小，根据公式，又ρ水>ρ煤油，所以a是水，b是煤油，再由乙图中温度随时间变化图像，在质量相同，升高相同的温度（20℃）时，水的加热时间是煤油的两倍，即水吸热是煤油的两倍，则水和煤油的比热容之比为
（3）[3]因燃料的热值不能直接测量，可以通过完全燃烧相同质量的燃料，比较它们放热的多少来比较它们热值的大小，具体做法是使燃料燃烧放出的热量被水吸收，利用一定质量的水升高的温度来反映燃料燃烧放出的热量。
四、计算题（21题5分，22题6分，23题7分，共18分。）
21. 如图是我国“奋斗者”号无人潜水器．在某次下潜实验中，潜水器从接触水面开始以的速度匀速下潜，时悬停在海中某一深度，并向海底发射一束超声波，后收到海底反射回来的回波。已知超声波在海水中的速度是，求：
（1）潜水器下潜深度；
（2）此海域的深度。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】解：（1）潜水器匀速下潜的速度为20m/s，潜水器下潜50s的深度为
（2）12s后收到海底反射回来的超声波，超声波在海水中的速度是1500m/s，潜水器与海底的距离为
则此时海域的深度为
答：（1）潜水器下潜50s的深度为1000m；
（2）此海域的深度为10000m。
22. 为了测定铅的比热容，把质量为200g的铅块加热到98℃，再投入到80g的12℃水中，充分混合后水的温度为18℃。已知水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），若不计热损失，求：
（1）水吸收的热量；
（2）铅的比热容。
【答案】(1)2.016×103J；(2)126J/（kg·℃）
【解析】
【详解】(1)水吸收的热量
水吸收的热量2.016×103J。
(2)已知不计热损失，则
由得：铅的比热容
铅的比热容是。
答：(1)水吸收的热量为2.016×103J；
(2)铅的比热容是。
23. 有一款无人驾驶汽车，自动驾驶时使用雷达传感器和激光测距仪来了解周围的交通状况。这款车以72km／h的速度在一段平直的公路上匀速行驶了8km，消耗汽油1.5L。假设汽油完全燃烧，汽油机的效率为30％，已知：汽油的密度为，汽油的热值为。在这段运动过程中，求：
（1）1.5L汽油完全燃烧放出的热量；
（2）这款无人驾驶汽车发动机做功的功率；
（3）汽车发动机的牵引力。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】解：（1）1.5L汽油的质量为
1.5L汽油完全燃烧放出的热量为
（2）汽车发动机做的功为
行驶时间为
则这款无人驾驶汽车发动机做功的功率为
（3）汽车发动机的牵引力为
答：（1）1.5L汽油完全燃烧放出的热量为；
（2）这款无人驾驶汽车发动机做功的功率为；
（3）汽车发动机的牵引力为。实验次数
1
2
3
4
5
物距u/cm
60
30
20
15
12
像距v/cm
12
15
20
30