安徽省合肥市包河区2023-2024学年九年级上学期期中考试物理试题

这是一份安徽省合肥市包河区2023-2024学年九年级上学期期中考试物理试题，共14页。试卷主要包含了填空题，选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、填空题（每小题2分，共20分，将答案直接写在横线上，不必写出解题过程）
1．如图所示，小明同学尝试“蜡烛重燃”的趣味实验，当蜡烛熄灭的时候，上方会出现一缕白烟，用明火靠近白烟时，可以重新点燃蜡烛．蜡烛上方的白烟是蜡蒸气 （填写一种物态变化）形成的蜡颗粒．
2．生活经验告诉我们，100℃的水蒸气比100℃的天水烫伤程度会更严重些．利用所学的物理知识分析可知，其中蕴含的物理道理是
。
3．如图所示，在第19届中国杭州亚洲运动会的开幕式上，首次使用绝对绿色环保的“零碳甲醇”作为主火炬所用的燃料，其热值为2.27×107J/kg，该热值的物理含义是
。
4．如图所示，检验氢气纯度时，常用拇指堵住集满氢气的试管口，靠近火焰，然后移开拇指点火，会发出尖锐的爆鸣声或很小的声音，根据所发出声音的不同来判断氢气纯度．其中在产生“尖锐的爆鸣声”的过程中，涉及的能量转化与单缸四冲程汽油机的 （填冲程的名称）冲程相同。
5．将实验室中两个完全相同的小灯泡、电压恒为2V的蓄电池、一个单刀单掷开关及若干根导线正确连接成一个完整的简单电路（电路元件都完好），如果闭合开关两灯泡一齐亮，断开开关两灯泡一齐灭，则可判断该电路中的两灯泡 （选填“一定”“一定不”或“不一定”）是串联。
6．在印刷厂印刷试卷时，由于摩擦起电现象会使印刷机上积累大量的自由电子，为避免出现火花放电引发火灾，工人利用导线将印刷机接地．当自由电子从印刷机经导线流向大地时，导线中的电流方向是 （选填“从印刷机到大地”或“从大地到印刷机”）。
7．如图所示，请根据左侧的实物电路在右侧虚框内画出其对应的电路图。（请在电路图中的灯泡旁边对应标出L1和L2）
8．如图所示，甲为台灯，乙为电位器（本质上是滑动变阻器），将台灯灯泡和电位器串联起来可实现调台灯的亮度。在电位器内部结构的示意图中，a、b、c表示电位器的三个接线柱，旋转旋钮可带动滑片动。若要实现逆时针旋转旋钮时台灯灯泡发光变暗，则需将 （选填“a和b”“a和c”或“b和c”）两个接线柱接入电路。
9．利用某款天然气灶烧水，把初温为20℃的2kg水加热到70℃，燃烧了0.025m3天然气。假设天然气完全燃烧，则该天然气灶在上述烧水过程中的效率为 。q天然气=4×107J/m3，c水=4.2×103J/(kg⋅C)
10．甲图所示的电路中，当闭合开关S后，两只标准电压表指针偏转情况均如图乙所示，则此时灯泡L1和灯泡L2的两端电压之比为 。
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）
11．如图所示，在甲、乙两个相同杯子中分别放入适量的冰块和“干冰”。放置一段时间后，发现两杯内物块均变小。甲杯内有液体出现，杯外壁有小水珠生成；乙杯内仍然是干燥的，但杯外壁生成一层薄霜，下面分析正确的是（ ）
A．冰块变小需要吸热，“干冰”变小也需要吸热
B．杯外壁生成小水珠需要放热，生成薄霜需要吸热
C．冰块变小是凝固现象，“干冰”变小是升华现象
D．小水珠生成是汽化现象，薄霜生成是凝华现象
12．关于温度、内能和热量，下列说法中正确的是（ ）
A．热量可以自发地从低温物体向高温物体传递
B．热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
C．物体吸收热量，内能会增大，温度一定会升高
D．物体温度升高，内能增大，不一定要吸收热量
13．在两个相同的烧杯中分别装有质量和初温均相同的a、b两种液体（其中一个是水，另一个是煤油），用两个完全相同的电加热器对其加热（不计热量损失），每隔一段时间用温度计分别测量它们的温度，并画出a、b两种液体的温度随时间变化的图像如图所示。分析图像可知（ ）
A．b液体是水
B．0∼3min内a液体吸收的热量少
C．a液体比热容小
D．升高相同的温度时，b液体吸收的热量少
14．如图所示，用与丝绸摩擦过的玻璃棒接触原来不带电的验电器金属球，观察到验电器的金属箔张开一定角度。下面说法正确的是（ ）
A．丝绸与玻璃棒相互摩擦的过程中产生了正负电荷
B．金属箔张开一定角度是因为它们带上了异种电荷
C．原来不带电的丝绸和玻璃棒相互摩擦后，二者会带上等量的异种电荷
D．当玻璃棒接触验电器金属球时，玻璃棒上所带的部分正电荷转移到金属箔上
15．将完好的电流表、电压表、小灯泡组成如图所示电路，闭合开关S，电路各处接触良好。则会出现（ ）
A．电流表指针明显偏转B．电压表指针明显偏转
C．小灯泡发光D．电池被烧坏
16．常用智能手机是通过指纹开关S1或密码开关S2来解锁的，若其中任一方式解锁失败后，锁定开关S3均会断开而暂停手机解锁功能，S3将在一段时间后自动闭合而恢复解锁功能．若用灯泡L发光模拟手机解锁成功，则符合要求的模拟电路是
A．B．
C．D．
17．如图所示的电路，闭合开关S，观察发现灯泡L1亮，L2不亮，调节滑动变阻器滑片的位置，灯泡L1的亮度会发生变化，但灯泡L2始终不亮。下列对该电路故障的分析正确的是（ ）
A．灯泡L2的灯丝断了，电压表有示数
B．灯泡L2被短路，电压表有示数
C．滑动变阻器被短路，电压表无示数
D．滑动变阻器接触不良，电压表无示数
三、实验题（第18小题4分，第19小题6分，第20小题6分，共16分）
18．如图甲是探究冰熔化过程中其温度变化规律的实验装置。
（1）在图甲装置中，是选取碎冰装入试管内进行实验，并采用“水浴法”加热冰，这样做的好处是：
；
（2）分析图乙发现，冰块完全熔化后的升温比其熔化前的升温速度慢，其主要原因是：
。
19．小明设计如图甲所示的电路“探究并联电路电流的特点”。
（1）当闭合开关试触时，发现电流表指针偏转如图乙所示，造成这种现象的原因是：
；
（2）实验中，首先在A、B、C三处各接入一个电流表，并选择合适的量程，闭合开关，测量A、B、C三处的电流并分别记为IA、IB、Ic，部分实验数据如表所示，然后要更换多组 （选填“相同”或“不同”）规格的灯泡重复进行实验；
（3）分析记录的实验数据可得：在并联电路中，干路电流与各支路电流间的关系是： （由物理公式表示）。
20．在探究“电阻的大小与哪些因素有关”的实验中，采用如图所示的实验装置，a、b、c是镍铬合金制成的三根导线，a、b长度相同但粗细不同，a、c粗细相同而长短不同，导线d由锰铜合金制成，长短、粗细与导线b相同。
（1）实验中电流表的示数越大，表示对应的导线电阻越 （选填“大”或“小”）；
（2）在此实验的过程中，用到的物理研究方法有： （正确写出一种方法即可）；
（3）如果想探究导线电阻的大小与其横截面积的关系，则应该选择导线 （选填“a、b”“b、c或“c、d”）比较。
四、计算题（第21小题5分，第22小题7分，第23小题8分，共20分；解答要有必要的文字说明．理公式和解题过程）
21．一个质量为500g的钢件，先将其加热到520℃，然后放在室温为20℃的空气中让其自然冷却。求：
（1）该钢件在冷却的过程中所释放的热量；
（2）如果这些热量被质量为1kg，初温为30℃的水吸收，最多能使水的温度升高到多少摄氏度？[c钢=0.46×103J/(kg⋅℃)，c水=4.2×103J/(kg⋅℃)，计算结果保留一位小数]
22．如图甲所示，当开关闭合后，电路能正常工作（电源由两节新的干电池串联而成），此时电流表、电压表示数分别如图乙所示，电源由两节干电池串联而成，每一节干电池的电压是1.5V。求：
（1）通过两只灯泡的电流I1和I2；
（2）灯泡L1和灯泡L2两端的电压U1和U2。
23．“运-20”是我国自主研制的大型运输机，它的发动机是一种热机，利用在气缸中燃烧航空煤油，同时从喷口向后高速喷出燃气，使发动机获得向前的推力。如果“运-20”在高空中飞行时所受到的恒定水平推力为F，在推力F作用下，以720km/h的速度沿水平方向匀速航行1h，需要燃烧航空煤油4.8t。已知飞机发动机提供的机械功率是3.2×107W，航空煤油的热值为4.0×107J/kg。求：
（1）在上述1h内，所完全燃烧的航空煤油释放的热量；
（2）在上述航行过程中，发动机所获得水平推力F大小；
（3）在上述航行过程中，该飞机发动机的热机效率。
答案解析部分
1．【答案】凝华
【知识点】凝华及凝华放热
【解析】【解答】根据描述的现象，蜡烛上方的白烟是固体小颗粒，蜡蒸气是气体，变为固体，是蜡蒸气凝华形成的。
【分析】气体直接变为固体，是凝华现象。
2．【答案】水蒸气在液化过程中要放出热量，100℃的水蒸气遇到比它温度低的人手会放出热量液化成100℃的水，人被100℃的水蒸气烫伤要比100℃的开水烫伤多了水蒸气液化放热这个过程，所以，100℃水蒸气烫伤比被100℃的开水烫伤更严重。
【知识点】液化及液化放热
【解析】【解答】水蒸气在液化过程中要放出热量，100℃的水蒸气遇到比它温度低的人手，会放出热量液化成100℃的水，人被100℃的水蒸气烫伤和100℃的开水烫伤相比，多了水蒸气液化放热这个过程，所以，100℃水蒸气烫伤比被100℃的开水烫伤更严重。
【分析】气体液化，放出热量。
3．【答案】完全燃烧1kg的零碳甲醇，放出的热量等于2.27×107J
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】燃料的热值为2.27×107J/kg，其物理含义是完全燃烧1kg的零碳甲醇，放出的热量等于2.27×107J。
【分析】热值表示单位质量的燃料，完全燃烧放出的热量。
4．【答案】做功
【知识点】热机的四个冲程
【解析】【解答】装有氢气的试管靠近火焰时，产生尖锐的爆鸣声时，空气在振动发声，是氢气燃烧时，产生的内能使试管内空气振动，将内能转化为机械能，和汽油机的做功冲程的能量变化相同。
【分析】声音是物体振动产生的；汽油机的做功冲程将内能转化为机械能。
5．【答案】不一定
【知识点】电路的基本连接方式
【解析】【解答】串联电路中，开关控制所有用电器，并联电路中，干路开关控制所有用电器，开关控制所有用电器时，电路可能串联，可能并联。
【分析】根据开关对用电器的控制情况，分析电路的连接方式。
6．【答案】从大地到印刷机
【知识点】电流的方向
【解析】【解答】自由电子从印刷机经导线流向大地时，由于电子带负电，电流方向和负电荷的定向移动方向相反，则导线中的电流方向是从大地到印刷机。
【分析】电流方向和负电荷的定向移动方向相反，判断电流方向。
7．【答案】
【知识点】根据实物图画电路图
【解析】【解答】根据图像，灯泡并联，开关S1在干路上，S2和L2串联，画出电路图为
。
【分析】根据灯泡的连接方向，结合开关位置，画出电路图。
8．【答案】b和c
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【解答】电位器和灯泡串联，若要逆时针旋转旋钮时台灯灯泡发光变暗，说明电阻变大了，滑片远离了电阻的接线柱，即远离了c，则需将b和c两个接线柱接入电路。
【分析】滑片远离电阻的接线柱，电阻变大，电路的电流减小。
9．【答案】42%
【知识点】热量的计算；燃料的热值
【解析】【解答】水吸收的热量为Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(70℃-20℃)=4.2×105J，天然气放出的热量为Q放=Vq=0.025m3×4×107J/m3=1×106J，热效率为η=Q吸Q放=4.2×105J1×106J×100%=42%。
【分析】根据Q吸=cmΔt，计算水吸收的热量，根据Q放=Vq，计算燃料放出的热量；利用η=Q吸Q放，计算热效率。
10．【答案】4∶1
【知识点】电压的测量及电压表的使用；串联电路的电压规律
【解析】【解答】分析电路图，灯泡串联，电压表V1测量灯泡L2的电压，V2测量电源电压，根据串联电路电压规律，V2选择电压表的0~15V量程，示数为6V，V1选择0~3V量程，示数为1.2V，则灯泡L1的分压为6V-1.2V=4.8V，灯泡分压之比为4.8V：1.2V=4：1。
【分析】在串联电路中，总电压等于各用电器分压之和；根据电压表测量的位置，分析量程，测量电压大小。
11．【答案】A
【知识点】液化及液化放热；升华及升华吸热；凝华及凝华放热
【解析】【解答】AC.甲杯中的冰变小，是熔化现象，吸收热量；乙杯中的干冰变小，直接变为气体，是升华现象，吸收热量，A符合题意；C不符合题意；
BD.杯外壁生成小水珠是液化现象，需要放热，生成薄霜是凝华现象，需要放热，B不符合题意；D不符合题意；
故答案为：A.
【分析】冰熔化吸收热量，固体直接变为气体是升华现象，吸收热量；凝华放热。
12．【答案】D
【知识点】温度、热量与内能的关系；热传递改变物体内能
【解析】【解答】AB.热传递的条件是温度差，发生热传递时，热量自发地从高温物体向低温物体传递，A不符合题意；B不符合题意；
C.内能的影响因素有温度、质量、状态等，物体吸收热量，内能增大，温度不一定升高，C不符合题意；
D.物体温度升高，内能增大，可能吸收热量，可能外界对物体做功了，D符合题意。
故答案为：D.
【分析】热传递时，热量从高温向低温物体转移；物体的温度改变，内能改变，但内能改变，温度不一定改变。
13．【答案】D
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】A.根据图像，质量和温度差相同时，a加热时间6min，b加热时间3min，a吸收的热量多，说明吸热能力强，则a是水，A不符合题意；
B.利用相同的酒精灯加热相同时间，ab吸收的热量相等，B不符合题意；
C.a液体是水，水的比热容大，C不符合题意；
D.升高相同的温度时，b液体加热时间短，吸收的热量少，D符合题意。
故答案为：D.
【分析】在质量和温度差相同时，加热时间短，吸收热量少，吸热能力弱。
14．【答案】C
【知识点】两种电荷；电荷间的相互作用规律
【解析】【解答】A.丝绸与玻璃棒相互摩擦过程中，电子发生了转移，使电性显现出来了，A不符合题意；
B.金属箔张开一定角度，是因为它们带上了同种电荷，同种电荷相互排斥，角度张开，B不符合题意；
C.不带电的丝绸和玻璃棒相互摩擦后，玻璃棒失去电子，丝绸得到电子，二者带上等量的异种电荷，C符合题意；
D.当玻璃棒接触验电器金属球时，由于玻璃棒失去电子，金属箔上的电子转移到玻璃棒上，D不符合题意。
故答案为：C.
【分析】摩擦起电实现电子转移，使物体带电；验电器根据同种电荷相互排斥工作；通过接触使电子转移时，电子从多向少的方向移动。
15．【答案】B
【知识点】电流表的连接；电压表的连接
【解析】【解答】根据图像，电流表、电压表和灯泡串联，由于电压表的电阻很大，电路中电流很小，电流表无示数，灯泡不发光，电压表连接在电源两端，测量电源电压，有明显偏转，B符合题意。
故答案为：B.
【分析】电压表串联在电路中时，电阻很大，电流很小。
16．【答案】C
【知识点】串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】由题意知开关S1或开关S2均可接通电路，所以S1、S2并联，开关S3断开手机解锁功能暂停，说明S3位于电路干路．C项符合题意；
故答案为：C
【分析】根据题意得出三个开关的位置和连接方式，判断即可。
17．【答案】B
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】根据图像分析，灯泡和滑动变阻器串联，电压表串联灯泡L1的分压，由于L1发光，则电路之后有电流，L2不发光，则L2短路了，电压表测量L1的分压，电压表有示数，B符合题意。
故答案为：B.
【分析】在串联电路中，一个用电器短路，其他用电器可以工作。
18．【答案】（1）使冰受热均匀
（2）水的比热容大于冰的比热容
【知识点】熔化和凝固的温度—时间图象；熔化和凝固的探究实验
【解析】【解答】探究冰熔化过程中其温度变化规律的实验时，
（1）实验时，选取碎冰装入试管内，并采用“水浴法”加热冰，可以使冰受热均匀，方便测量温度；
（2）分析图乙，冰块完全熔化后，加热4min，升温5℃，熔化前加热4min，升温10℃，质量和吸收热量相同时，升温速度慢，是因为液体的水的比热容大于冰的比热容，比热容越大， 温度变化小。
【分析】（1）水浴法加热，可以使物体受热均匀；
（2）质量和吸收热量相同时，比热容越大，温度差越小。
19．【答案】（1）电流表正负接线柱接反
（2）不同
（3）IA=IB+IC
【知识点】探究串并联电路中的电流特点实验
【解析】【解答】探究并联电路电流的特点时，
（1）根据图乙，闭合开关后，电流表指针向左偏转，是电流表正负接线柱接反了；
（2）实验中，要更换多组不同规格的灯泡进行多次实验，使结论更具普遍性；
（3）分析记录的实验数据：0.18A+0.28A=0.46A，0.20A+0.16A=0.36A，0.32A+0.38A=0.7A，可得：在并联电路中，干路电流与各支路电流间的关系是：IA=IB+IC。
【分析】（1）连接电流表时，接线柱正入负出；
（2）通过不同的灯泡进行多次实验，可以探究电流规律的普遍性；
（3）根据电流数据，总结电流规律。
20．【答案】（1）小
（2）控制变量法
（3）a、b
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【解答】探究电阻的大小与哪些因素有关的实验中，
（1）电阻表示导体对电流的阻碍作用，实验中，当电流表的示数越大，表示对应的导线电阻越小；
（2）由于电阻受多个影响影响，探究电阻的影响因素时，需要改变被研究的物理量，其他保持不变，用到了控制变量法；
（3）如果想探究导线电阻的大小与其横截面积的关系，需要保持材料和长度相同，横截面积不同，根据准备的导线，应该选择导线a、b比较，导线a、b的横截面积不同，其他相同。
【分析】（1）相同电路中，电阻越大，电流越小；
（2）探究物理量的影响因素时，需要保持其他因素不变，利用控制变量法；
（3）探究电阻和横截面积的关系，需要保持材料和长度相同。
21．【答案】（1）解： 钢件在冷却过程中放出的热量Q放=c钢m铜Δt钢=0.46×103J/(kg⋅℃)×0.5kg×(520℃−20℃)=1.15×105J
答：钢件放出的热量为1.15×105J；
（2）解： 水吸收的热量Q吸=Q放=1.15×105J
水升高的温度Δt=Q吸c水m水=1.15×105J4.2×103J/(kg⋅℃)×1kg≈27.4℃
水的末温t=Δt+t0=27.4℃+30℃=57.4℃
答：水温升高到57.4℃。
【知识点】热量的计算
【解析】【分析】（1）根据Q=cmΔt，计算钢件降温时放出的热量；
（2）根据Δt=Qcm，计算水的温度差。
22．【答案】（1）解： 由图甲可知，灯泡L1和L2是串联的，电流表串联在电路中，测量的是串联电路的电流；由乙图知，电流表的量程为0~0.6A，一个大格表示0.2A，一个小格表示0.02A，故分度值为0.02A，此时电流表示数为0.3A，即电路电流为0.3A；根据串联电路的电流特点可知，通过两灯的电流为I=I1=I2=0.3A
答：通过两只灯泡的电流I1和I2均为0.3A；
（2）解：因电压表测量L2两端的电压，则由图乙知，电压表的量程为0~3V，分度值为0.1V，电压表的示数为2.4V，即灯泡L2两端的电压为U2=2.4V
又因为电源由两节干电池串联而成，则电源电压为U=1.5V×2=3V
根据串联电路的电压特点可知，L1两端的电压为U1=U−U2=3V−2.4V=0.6V
答：灯泡L1和L2两端的电压U1和U2分别是0.6V、2.4V。
【知识点】串联电路的电流规律；串联电路的电压规律
【解析】【分析】（1）在串联电路中，电流处处相等；根据电流表的量程和指针位置，测量电流；
（2）根据电压表的量程和爪子位置，测量电压；利用串联电路电压规律，计算其他位置分压。
23．【答案】（1）解： 航空煤油完全燃烧放出的热量为Q放=qm=4.0×107J/kg×4.8×103kg=1.92×1011J
答：在上述1h内，所完全燃烧的航空煤油释放的热量为1.92×1011J；
（2）解：飞机发动机提供的机械功率是3.2×107W，飞机的速度v=720km/ℎ=200m/s
飞机的水平推力F为F=Ws=Pts=Pv=3.2×107W200m/s=1.6×105N
答：在上述航行过程中，发动机所获得水平推力F大小为1.6×105N；
（3）解： 飞机发动机做的有用功为W=Pt=3.2×107W×3600s=1.152×1011J
该飞机发动机的热机效率为η=WQ放=1.152×1011J1.92×1011J=60%
答：在上述航行过程中，该飞机发动机的热机效率为60%。
【知识点】燃料的热值；热机的效率；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）根据Q=mq，计算燃料燃烧放出的热量；
（2）根据F=Pv，计算力的大小；
（3）根据W=Pt计算做功多少；根据η=WQ，计算热机效率。实验序号
IA/A
IB/A
IC/A
1
0.46
0.18
0.28
2.
0.36
0.20
0.16
3
0.7
0.32
0.38