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九年级上期中考试物理试题解析版
4
九年级
期中考试
物理试题
解析
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秋季九年级期中考试
物 理 试 卷
第Ⅰ卷(选择题 共21分)
一、选择题(3分×7=21分)
1. 关于分子热运动及热现象,下列说法正确的是( )
A. 固体很难被压缩,说明分子间存在斥力
B. 扩散现象只能发生在气体与液体中
C. 物体吸收热量,温度一定升高
D. ﹣20℃的冰块内没有内能
【答案】A
【解析】
【详解】A.固体很难被压缩,说明分子间存在斥力,正确;
B.一切气体、液体和固体都能发生扩散现象,故B错误;
C.晶体熔化过程中,吸热但温度保持不变,故C错误;
D.一切物体在任何情况下都有内能,所以的冰块也有内能,故D错误.
2. 一名游客蹦极时下落过程的v﹣t图象(忽略空气阻力)如图所示.已知t1时,弹性绳处于自然伸直状态;t3时,游客达到最低点.则下列说法正确的是
A. 在 0﹣t1时间段内,弹性绳的弹力等于游客所受重力
B. 在 t1﹣t2时间段内,弹性绳弹性势能逐渐减小
C. 在 t2﹣t3时间段内,重力不做功
D. 在 t3时,弹性绳弹性势能最大
【答案】D
【解析】
【详解】A、由题意可知,t1时,弹性绳处于自然伸直状态,在0﹣t1时间段内,弹性绳没有发生形变,没有弹力,故此时弹力不等于重力,故错误;
B、在 t1﹣t2时间段内,弹性绳的伸长量变大,则弹性绳的弹性势能变大,故错误;
C、在 t2﹣t3时间段内,游客是向下运动的,在重力的方向上通过了距离,所以重力做了功,故错误;
D、在 t3时,游客的速度为0,此时游客到达最低点,此时弹性绳的伸长量是最大的,弹性势能时最大的,故正确.
3. 如图所示,两个相同的验电器A和B,A带负电,B不带电,用带有绝缘柄的金属棒把A和B连接起来,下列说法不正确的是( )
A. A的金属箔张角变小,说明它失去电子
B. B的金属箔张角变大,说明两金属箔带上同种电荷
C. 正电荷从B向A定向移动,电流从A向B流
D. 自由电子从A向B定向移动,形成瞬间电流
【答案】C
【解析】
【详解】金属是靠带负电的电子导电的。A带负电,B不带电,用带有绝缘手柄的金属棒把A和B连接起来后,A上的部分负电荷,即电子会转移到B上,使验电器B的金属箔由于带同种电荷,即都带上负电荷而张开,而A带电量减少,金属箔张角变小;此过程中,是负电荷从A向B定向移动,会形成瞬间电流,而电流的方向为正电荷定向移动的方向,所以电流方向是从B到A,故BAD正确,不符合题意,C错误,符合题意。
故选C。
【点睛】考查对验电器使用原理、电流方向的掌握情况,在金属导体中,能够自由移动的电荷是负电荷(自由电子),所以在金属导体中,电流的方向始终与自由电荷的运动方向相反。
4. 图中,能直接测量通过灯L1电流的电路是( )
A B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.图中电流表在干路上,电流表测干路电流,故A不符合题意;
B.图中电流表与L1串联,但电流表的正负接线柱接反了,不能测L1的电流,故B不符合题意;
C.图中两灯泡并联,电流表与L2串联,电流表测L2支路的电流,不能直接测量通过灯L1的电流,故C不符合题意;
D.图中电流表与L1串联,电流表的正负接线柱正确,能直接测量通过灯L1的电流,故D符合题意。
故选D。
5. 玻璃瓶内有一些水,给瓶内打气一段时间,瓶塞跳出,在瓶塞跳出的过程中
A. 瓶口出现白雾,白雾是水蒸气
B. 瓶口出现白雾说明水蒸气的内能增加
C. 能量转化与内燃机的做功冲程相同
D. 水蒸气对瓶塞做功,瓶塞的机械能减小
【答案】C
【解析】
【详解】A.瓶口出现白雾,白雾是水蒸气液化而形成的小水珠.故A错误.
B.瓶口出现白雾,是因为气体对瓶塞做功,将气体的内能转化为了瓶塞的机械能,气体的内能减少,温度降低,瓶中的水蒸气遇冷液化而形成白雾.故B错误.
C.此实验存在的能量转化是内能转化为机械能,内燃机的做功冲程也是将内能转化为机械能.故C正确.
D.水蒸气对瓶塞做功,水蒸气的内能转化为瓶塞的机械能,瓶塞的机械能增大.故D错误.
6. 在电学实验中,经常用到滑动变阻器,关于滑动变阻器的作用,下列说法不正确的是( )
A. 改变电路中的电流 B. 改变与之串联的用电器两端的电压
C. 改变与之串联的用电器的阻值 D. 保护电路
【答案】C
【解析】
【详解】A.滑动变阻器的滑片移动,会改变滑动变阻器接入电路的阻值,改变电路中的总阻值,根据欧姆定律可知,电源电压不变,电路中的总电阻发生变化,电路中的电流也会改变,故A正确,A不符合题意;
B.滑动变阻器的滑片移动,会改变滑动变阻器接入电路的阻值,根据串联电路分压原理可知,滑动变阻器两端的电压变化,则与之串联的用电器两端的电压也会发生变化,故B正确,B不符合题意;
C.滑动变阻器滑片移动,会改变滑动变阻器接入电路的阻值,不会改变用电器的阻值,故C错误,C符合题意;
D.滑动变阻器接入电路中的阻值变大,串联电路中的总电阻变大,可以起到保护电路的作用,故D正确,D不符合题意。
故选C。
7. 起重机将某集装箱以2m/s的速度匀速向上提升10m后,又以0.5m/s的速度匀速向上提升相同的高度,则起重机( )
A 第一次做功多,功率大 B. 两次做功一样多,第一次功率大
C. 两次做功一样多,功率一样大 D. 第二次做功多,功率大
【答案】B
【解析】
【详解】根据题意知道,提升的是同一集装箱,所以集装箱的重力不变,又因为是匀速提升,所以起重机的拉力与速度无关,即两次的拉力都等于集装箱的重力; 由W=Fh知道,匀速提升相同高度时,起重机做的功相同;由知道,第一次提升物体所用的时间较短,由知道,第一次提升物体时,起重机做功的功率较大.
A.选项与分析结果不符合,故错误;
B.选项与分析结果符合,故正确;
C.选项与分析结果不符合,故错误;
D.选项与分析结果不符合,故错误.
第Ⅱ卷(非选择题 共79分)
二、填空(每空2分,共26分)
8. 汽油机作为汽车的“心脏”,在压缩冲程结束时,火花塞产生电火花,使燃料猛烈地燃烧,将_____能转化成_____能.
【答案】 ①. 化学 ②. 内
【解析】
【详解】压缩冲程结束时,火花塞产生电火花,点燃气缸中的可燃气体,燃烧是化学能转化为内能的过程,即燃料猛烈地燃烧时化学能转化为内能.
9. 一辆江西产的“全顺牌”汽车,在昌九高速公路上以30m/s的的速度匀速行驶,受到的阻力是2000N,这辆汽车1min做的功是_________J,发动机的功率是________W。
【答案】 ①. 3.6×106 ②. 6×104
【解析】
【详解】[1] 这辆汽车1min行驶的路程为
汽车做匀速直线运动,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等,所以这辆汽车1min做的功是
W=Fs=fs=2000N×1800m=3.6×106J
[2] 发动机的功率是
10. 在内燃机工作的四个冲程中,压缩冲程是将______ 能转化为______ 能的过程。
【答案】 ①. 机械 ②. 内
【解析】
【详解】[1][2]做功冲程将内能转化为机械能,压缩冲程压缩气体是机械能减小,气体的温度升高,内能增大,将机械能转化为内能,吸气冲程和排气冲程没有能量转化。
11. 图甲所示的元件是调节音量的电位器,它是通过机械式旋钮调节阻值大小的一种变阻器.图乙为它的内部结构示意图,使用时_____接线柱必须接入电路中(选填“b”、“o”或“a”),其它两个接线柱任意接一个即可调节音量.若滑动触头逆时针旋转,音量变大,还需将_____接线柱接入电路(选填“b”、“o”或“a”).
【答案】 ①. o ②. b
【解析】
【分析】根据题中“元件是调节音量的电位器”可知,本题考查电位器的工作原理及连接.根据滑动变阻器的原理,分析图示电位器进行解答.
【详解】电位器调节收音机音量的原理是:通过改变接入电路中的电阻丝的长度来改变电路中的电流,使用时“O”接线柱必须接入电路中;
由图乙所示电位器可知,当将b点接入电路时,滑片逆时针旋动时,接入电路的电阻丝变短,电位器接入电路中的电阻变小,电流变大,音量变大.
12. 如图所示,两个相同瓶子的瓶口相对,之间用一块玻璃板隔开,上面的瓶中装有空气,下面的瓶中装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体.抽掉玻璃板后,可以看到,两个瓶中的气体会混合在一起,最后颜色变得均匀,这属于 ____________ 现象
【答案】扩散
【解析】
【详解】密度小的空气和密度大的二氧化氮过一段时间,形成比较均匀的气体,这是扩散现象,扩散现象说明分子不停地进行无规则运动.
13. 有一种节目彩灯由20只小灯泡串联而成,如果电源插头处的电流为200mA,那么通过每一只小灯泡的电流为_____A;客厅里的吸顶灯比卧室里的床头灯亮,吸顶灯两端电压与床头灯两端电压_____(选填“吸顶灯两端电压大”或“床头顶两端电压大”或“一样大”)
【答案】 ①. 0.2 ②. 一样大
【解析】
【详解】因为小灯泡是串联的,所以电路中各处电流都相等,即通过每一只小灯泡的电流和电源插头处的电流都相等,电流为:200mA=0.2A;客厅里的吸顶灯和卧室里的床头灯是并联在家庭电路中的,所以吸顶灯两端电压与床头灯两端电压一样大.
14. 合理分类和利用垃圾可以变废为宝,在一定条件下,1吨垃圾能榨出170kg燃料油,若燃料油的热值为4.0×107J/kg,则这些燃料油完全燃烧释放出的热量为________J,燃烧时燃料油的化学能转化为______能.
【答案】 ① 6.8×109 ②. 内
【解析】
【详解】解:燃料油完全燃烧释放出的热量
,
燃烧时燃料油的化学能转化为内能.
三、实验探究题(每空1分,共15分)
15. 甲、乙两地相距40km,在甲、乙两地之间沿直线架设了两条输电线,已知每条输电线每千米的电阻为0.2Ω.现输电线在某处发生了短路,为确定短路位置,检修员进行了如下操作:在甲地利用电源(电压恒为6V)、定值电阻R0(阻值为20Ω)、电压表(量程为0-3V)以及开关等与输电线组成了一个检测电路(如图所示,电压表未画出)闭合开关后,电压表示数为2V.根据题意判定电压表的连接位置应该在________(选填“①”、“②”或“③”)位置,短路位置离甲地的距离为________km.
【答案】 ①. ② ②. 25
【解析】
【分析】根据题中“输电线在某处发生了短路,为确定短路位置,……与输电线组成了一个检测电路,根据题意判定电压表的连接位置,短路位置离甲地的距离”可知,本题考查学生对欧姆定律的掌握和运用.根据欧姆定律求出导线的总电阻,又知道每千米导线的电阻值,可求导线的长度,然后除以2即可求出短路位置离甲地的距离.
【详解】由题可知,甲地是电源所在位置,电阻R0与导线电阻R线串联,要确定短路位置,需要测量出甲地到短路位置两输电线串联的总电阻,电压表应测导线两端的总电压,所以电压表应接在②位置;
由题可知,闭合开关后,电压表示数为2V,即U线=2V,
由串联电路的电压特点可得,电阻R0两端的电压:U0=U-U线=6V-2V=4V,
因为串联电路的电流处处相等,则电路中的电流:,
由可得,甲地到短路位置两输电线的总电阻:,
根据题意可得,甲地到短路位置两输电线的总长度:,
因两条输电线是并排架设的,所以短路位置离甲地的距离:.
16. 小东同学按图甲所示的电路图连接电路,测量电阻R的阻值,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P到某位置,观察到电压表和电流表的示数分别如图乙、丙所示,其中电压表的示数为______V,则电阻R的阻值为______Ω。
【答案】 ①. 2.5 ②. 5
【解析】
【详解】[1]电压表选用小量程,分度值为0.1V,大小为2.5V。
[2]电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.5A,由欧姆定律
17. 质量为50kg的小华同学骑着一辆自行车在平直公路上匀速运动500m,自行车在行驶过程中受到的阻力为其体重的,其功率为100W。求:他骑500m所用的时间为_______秒(取g=l0N/kg)
【答案】250
【解析】
【详解】根据题意可知,自行车受到的阻力
自行车在平直公路上匀速运动,对自行车施加的动力与自行车受到的阻力是一对平衡力,即
F=f=50N
他骑500m,功率为100W,所用的时间同学做的功
18. 如图所示的装置中,两个钩码重力不等,释放后重钩码下降,轻钩码上升,然后反复对调左右两个钩码,通过传动装置可实现:在钩码升降过程中,能使放在隔热容器水中的叶轮不停地转动。
(1)叶轮在不停地转动过程中,可以知道容器中水的温度______,原因是叶轮通过______的方式实现了能量的转化;
(2)实验中钩码升降做功与水温变化的数据如下表所示。[容器中水的质量为500g,c水=4.2×103J/(kg·℃)]
钩码升降次数
1
2
3
钩码升降做功/J
425
850
1275
水温的变化/℃
0.2
0.4
0.6
在钩码升降1次的过程中,容器中的水吸收的热量为______J;
对比发现,水吸收的热量______于对应的钩码升降所做的功;
(3)综合分析实验装置及表格中的数据,你认为该实验中能量损失主要来源于______。
【答案】 ①. 升高 ②. 做功 ③. 420 ④. 小 ⑤. 热量向外散失、容器和叶轮等吸热、部件间的摩擦等
【解析】
【详解】(1)[1][2]由表中数据可知,叶轮在不停地转动过程中,叶轮对水不断的做功,改变了水的内能,使容器中水的温度升高,这是因为叶轮通过做功的方式实现了能量的转化。
(2)[3][4]在钩码升降1次的过程中,容器中的水吸收的热量
Q=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×500×10-3kg×0.2℃=420J
显然水吸收的热量420J小于钩码升降所做的功425J。
(3)[5]在实验中,造成能量损失的主要来源有热量向外散失、容器和叶轮等吸热、部件间的摩擦等。
19. 为比较酒精和碎纸片这两种燃料的热值,小明采用如图所示的装置进行实验:他将一定质量的酒精和碎纸片分别放入两个燃烧皿中,点燃它们,分别给装有质量相等的水的两个相同烧杯加热,直至酒精和碎纸片完全燃烧。
(1)小明设计如下记录实验数据的表格,其中①②两项内容漏写了,请你帮他补充完整:
燃料
加热前水的温度/℃
①
10g酒精
25
32
②
25
27
①_____,②_____;
(2)由表中记录数据可知,_____(选填“甲”或“乙”)图中温度计升高的温度多,_____的热值大;
(3)实验后小明根据实验数据利用公式Q=cmΔt算出了水吸收的热量,再结合“10g酒精”这一数据,算出的酒精热值偏小,原因是_____。
【答案】 ①. 加热后的水温/℃ ②. 10g碎纸片 ③. 甲 ④. 酒精 ⑤. 见解析
【解析】
【详解】(1)[1]实验过程中,需要记录加热前后水的温度,用来计算水吸收的热量,所以①应为:加热后的水温/℃。
[2]要比较酒精和碎纸片这两种燃料的热值,根据控制变量法的思想,酒精和碎纸片的质量必须相等,因此②应为:10g碎纸片。
(2)[3][4]由表中记录数据可知,甲图中温度计升高的温度多,水的质量相等,表明酒精放出的热量多,酒精和碎纸片质量相等,根据可知,酒精的热值大。
(3)[5]由于酒精燃烧放出的热量不能被水全部吸收,所以算出的酒精热值偏小。
四、作图题(每小题3分,共9分)
20. 在研究并联电路的电流规律时,某次实验所用的实验器材如图1所示,请根据要求完成下列任务:
(1)按照图2所示的电路图,以笔画线代替导线,完成图1的电路连接______ ;
(2)用两个相同的加热器同时给质量和初温均相等的水和煤油加热,水的温度随时间的变化关系如图所示,已知煤油的比热容是水的一半,且加热过程中物态不变,请画出煤油温度随时间变化的关系图像______。
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】(1)[1]由图2中可知,灯泡L1与L2并联,电流表A1与L1串联,电流表A2与L2串联,电流表A3测干路中电流,开关S控制干路电流,因干路电流大于支路电流,故A1、A2选择小量程,A3选择大量程,电路连接如下图所示
(2)[2]由Q=cmΔt可得,相同时间内,水和煤油吸收的热量相同,而煤油的比热容是水的比热容的一半,故可知,相同时间内,煤油的温度升高量是水的温度升高量的两倍,煤油温度随时间变化的关系图像如下图所示
五.计算题(每空9分,共18分)
21. 如图所示,电源电压恒定,R1=20Ω,闭合开关S,断开开关S1,电流表示数是0.3A;若再闭合S1,发现电流表示数变化了0.2A。
(1)电源电压是多大?
(2)电阻 R2的阻值是多少?
【答案】(1)6V;(2)30Ω
【解析】
【详解】解:(1)闭合S,断开S1时,电路为R1的简单电路,由可知,电源的电压为
U=U1=I1R1=0.3A×20Ω=6V
(2)若再闭合S1时,两电阻并联,则
U2=U=6V
电流表示数的变化量即为R2支路的电流,则I2=0.2A,由可知,电阻 R2的阻值为
答:(1)电源电压是6V;
(2)电阻 R2的阻值是30Ω。
22. 在体育考试中,小明投出的实心球在空中的运动轨迹如图所示。若实心球重20N,从最高点到落地点的过程中,球下降的高度为2.7m,用时约0.75s。则求:
(1)球下降过程中重力做功为多少?
(2)做功的功率为多少?
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】解:(1)球下降过程中重力做功为
(2)做功的功率为
答:(1)球下降过程中重力做功为;
(2)做功的功率为。
六、综合应用题(23题5分,24题6分)
23. 小明家的台灯的插头插在如图所示的插座上。连接插座的导线用标准铜芯线,因其______性能好;劣质插座发出刺鼻的气味,是______现象;插座上的 LED 指示灯是______(选填“超导体”或“半导体”)材料制成。
【答案】 ①. 导电 ②. 扩散 ③. 半导体
【解析】
【详解】[1]常见导体中铜比铁、铝的导电性都好,所以连接插座的导线用标准铜芯线,因其导电性能好。
[2]因为分子的热运动劣质插座发出刺鼻的气味,是扩散现象。
[3]二极管是由半导体材料制成的,LED灯是发光二极管,所以LED灯也是利用半导体材料制成。
24. 我们的日常生活离不开机器。
A B. C. D.
(1)在如图的四种情景中,属于热机工作原理的是______ ;
(2)单缸四冲程汽油机工作时,有些冲程是辅助冲程,要靠安装在曲轴上的飞轮的惯性来完成,只有一个冲程是不用靠飞轮的惯性来完成的,这个冲程是______ ;
(3)很多机器在工作时温度升高,为保护机器,往往用水来冷却。用水冷却的最主要原因是______ 。
【答案】 ①. C ②. 做功 ③. 水的比热容大
【解析】
【详解】(1)[1]热机的工作原理是将内能转化为机械能,图A是重力势能和动能之间的相互转化,图B是弹性势能和动能之间的相互转化,图C是内能转化为机械能,图D是机械能转化为内能,所以图C属于热机的工作原理。
(2)[2] 热机一个工作循环分为吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程,只有做功冲程会对外做功,其他三个工程需要依靠飞轮的惯性完成。
(3)[3]水的比热容大,相同质量和温度变化的水与其他物质相比吸收的热量更多,所以用水冷却效果更好。
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