2022-2023学年江苏省南通市九年级上学期物理期中考试题及答案

2022-2023学年江苏省南通市九年级上学期物理期中考试题及答案一、选择题（每小题2分，共40分。每小题给出的四个选项中只有一个选项正确）1.2016年8月，我国发射了全球首颗量子卫星“墨子号”，发射卫星的火箭常用液态氢作为燃料，主要是因为液态氢具有（）A.较大的比热容 B.较高的热值 C.较小的密度 D.较低的沸点【答案】B【解析】【详解】发射卫星的火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，与其他燃料比较，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。2.关于温度、内能和热量的说法中，错误的是（）A.0℃的冰也具有内能 B.对物体做功，物体内能一定增加C.物体放出热量，温度不一定降低 D.温度高的物体，内能不一定大【答案】B【解析】【详解】A．一切物体的分子都在永不停息地做无规则运动，即一切物体都有内能，则0℃的冰也具有内能，故A正确，不符合题意；B．外界对物体做功，若同时对外散热，物体内能不一定增加，故B错误，符合题意；C．物体放出热量，温度不一定降低，如晶体凝固过程，放出热量，内能减小，温度不变，故C正确，不符合题意；D．内能的大小跟温度、质量、状态有关，温度高的物体，内能不一定大，故D正确，不符合题意。故选B。3.甲、乙两个相同的铁块，质量和温度相同，甲铁块静止在地面上，乙铁块静止在10m高处，则（）A.甲、乙分子动能的总和一样大 B.乙比甲分子势能的总和大C.甲、乙的机械能一样大 D.乙的内能比甲大【答案】A【解析】【详解】A．因为甲、乙两个铁块的质量相同，温度相同，所以二者的内能相同，故甲、乙分子动能的总和一样大，故A符合题意；B．乙铁块静止在10米高处，比甲所处的高度高，所以乙铁块的重力势能大；分子势能与所处高度无关，由于两个铁块相同，质量和温度相同。故分子势能相同。故B不符合题意；C．乙铁块静止在10米高处，比甲所处的高度高，所以乙铁块的重力势能大；甲、乙两铁块都静止，质量相同，所以两铁块的动能相同，都为0；故乙铁块的机械能大。故C不符合题意；D．甲、乙两个铁块的质量相同，温度相同，所以二者的内能相同，故D不符合题意。故选A。4.如图所示的机械中，使用时不能省力，但能省距离的是（）A.动滑轮B.订书机C.定滑轮D.镊子【答案】D【解析】【分析】根据杠杆的分类和特点可作出判断．【详解】A、动滑轮实质是动力臂为阻力臂两倍的杠杆，能省力，但费距离；B、订书机在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，但费距离；C、定滑轮的实质是等臂杠杆，动力臂等于阻力臂，不省力，也不省距离；D、镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，费力但省距离．故选D．5.汽车的安全带指示灯，会提醒驾驶员系好安全带。当安全带系好时，相当于闭合开关S，指示灯L不亮；安全带未系好时，相当于断开开关S，指示灯L亮。下列符合要求的电路图是（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【详解】AB．开关S闭合不闭合，灯L都亮。故AB错误；C．当S闭合时，灯L被短路不亮，当S断开时，灯L亮。故C正确；D．当S闭合时，灯L亮，当S断开时，灯L不亮。故D错误。故选C。6.在探究“杠杆平衡条件”实验中，杠杆在弹簧拉力F作用下水平平衡，如图所示。仅将弹簧测力计绕B点从a位置转动到b位置（图中虚线）过程中，杠杆始终保持水平平衡，则拉力F与其力臂的乘积变化情况是（）A.一直不变 B.一直变大 C.先变大后变小 D.先变小后变大【答案】A【解析】【详解】将测力计绕B点从a位置转动到b位置过程中，钩码的重力不变，其力臂OA不变，即阻力与阻力臂的乘积不变；由于杠杆始终保持水平平衡，所以根据杠杆的平衡条件可知，拉力F与其力臂的乘积也是不变的，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。7.在如图所示的电路中，下列说法正确的是（）A.只闭合开关S1，L1、L2都能发光 B.只闭合开关S2，L2能发光C.同时闭合开关S1、S2，L1、L2都能发光 D.同时闭合S1、S2，只有L1能发光【答案】A【解析】【详解】A．只闭合开关S1，L1、L2并联接入电路中，两个灯泡都能发光，故A正确；B．只闭合开关S2，整个电路是断开的，L2不能发光，故B错误；CD．同时闭合开关S1、S2，电源的两端被导线直接相连，电源被短路，L1、L2都不能发光，故CD错误。故选A。8.利用图示装置可比较酒精和碎纸热值的大小，实验中要用到两种科学研究方法：控制变量法和转换法。下列实验中也用到这两种研究方法的是（）A.探究不同物质吸热升温的现象 B.研究动滑轮的机械效率C.探究重力势能与哪些因素有关 D.探究串联电路中电流的规律【答案】AC【解析】【详解】A．探究不同物质吸热升温的现象，物质吸热升温现象与多个因素有关，实验中不能直接观察出升温的多少，用温度计示数变化转化出来，采用了控制变量法和转换法，故A符合题意；B．研究动滑轮的机械效率，没有用到“转换法”，故B不符合题意；C．探究重力势能与多个因素有关有关，实验中无法直接看出重力势能的大小，采用了控制变量法和转换法，故C符合题意；D．探究串联电路中电流的规律，通过电流表直接测量电流大小，没有用到“转换法”，故D不符合题意。故选AC。9.图甲为中学生小芳乘超市扶梯上楼时的情景。图乙为该扶梯周围空间的结构比例图，扶梯的运行速度为0.5m/s，小芳上至三楼共历时40s。则该过程中扶梯克服小芳重力做功的功率约为（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【详解】根据可得，扶梯的长度由图可知，扶梯与一楼地面的夹角约为，根据直角三角形中角所对的直角边为斜面的一半可知，小芳上至三楼的垂直高度小芳的重力约为则克服重力做功功率与B选项最为接近，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。10.小球从某一高度由静止开始竖直下落，速度越来越大。下列描述小球下落过程中小球的机械能E、重力对小球做的功W随运动时间t变化的关系图线中，可能正确的是（）A. B.C. D.【答案】D【解析】【详解】AB．小球高度下降，故小球的重力势能减小，动能增大，但由于克服摩擦做功，总机械能减小，故AB错误；CD．小球由静止开始竖直下落，速度越来越大，单位时间内物体下落的高度越来越大，根据W=Gh可知，单位时间内重力对该球做功也越来越多，故刚开始时在单位时间内重力做功较少，随着速度的变大，高度变化越来越快，重力做功在单位时间内也越来越多，故C错误，D正确。故选D。二、填空题11.央视节目中，主持人做了“电池口香糖锡纸取火工具”的实验：如图所示，取口香糖锡纸，剪成条状，接在电池的两极，很快发现纸条中间处开始冒烟起火苗。（1）实验中锡纸条___________（选填“纸面”或“锡面”）紧贴电极，将它的两端直接连接电池正负极，会造成电池___________。（2）锡纸的温度达到燃点而被点燃，此过程中电池的电能转化成锡纸的___________，锡纸中间剪成凹形，是为了___________（选填“增大”或“减少”）此处的电阻，使实验更易成功。【答案】①.锡面②.短路③.内能④.增大【解析】【详解】（1）[1][2]因为锡属于金属，具有导电性，将锡纸条带锡的一端接在电池的正极，另一端接在电池的负极，形成了电源短路，此时电路中迅速产生大量热量使温度达到锡纸的着火点而使之燃烧（2）[3]锡纸的温度达到燃点而被点燃，在此过程中电池的电能转化成锡纸的内能；[4]电阻与导体的材料、长度和横截面积有关，锡纸中间剪成凹形，是为了增大此处的电阻，使实验更易成功。12.图甲所示电路中，电源电压保持不变，当开关S闭合后，通过R1和R2的电流之比为______，若V1表的示数大于V2表的示数，则两电阻的大小关系是R1______R2（选填“大于”或“小于”）；若将两电阻连在图乙所示的电路中，两电流表（均为实验室常用双量程电流表）的指针偏转至同一位置，则通过R1和R2的电流之比为______。【答案】①.②.大于③.【解析】【详解】[1]甲图电路为串联电路，串联电路中电流处处相等，通过R1和R2的电流之比为。[2]V1表测的是R1的电压，V2表测的是R2的电压，串联电路中电压与电阻成正比，若V1表的示数大于V2表的示数，则两电阻的大小关系是R1大于R2。[3]由图示电路可知，两电阻并联，电流表A1测L2支路电流，电流表A2测干路电流，根据并联电路的电流特点可知：干路电流大于任意一条支路上的电流，则电流表A示数大于电流表A1示数，由于两只电表的指针位置完全一样，则电流表A1测的R1的电流，量程是0~0.6A，电流表A测的是干路电流，量程是0~3A，根据大小量程的关系，干路电流是R1的电流的5倍，所以通过R2的电流是R1的电流的4倍。13.如图为四旋翼无人机，其下方悬挂有摄像机。无人机先从地面竖直上升，然后沿某一水平直线匀速飞行并拍摄。（1）摄像机与无人机旋翼由同一锂电池电源供电，它们是___________（选填“串联”或“并联”）的；小明通过组装发现，电池上标有15.2V字样，通过进一步查阅资料，每节锂电池稳定供电的电压约为3.8V，可推测无人机的电源是由___________节锂电池串接组成；（2）放飞无人机时要防止叶片对手的伤害，主要是因为此时叶片具有___________（选填“动能”或“重力势能”），沿水平直线飞行拍摄时无人机对摄像机___________（选填“做功”或“不做功”）；回收时无人机匀速下降，其机械能___________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。【答案】①.并联②.4③.动能④.不做功⑤.减小【解析】【详解】（1）[1]无人机上的旋翼电动机与相机，根据需要可以独自工作，因此，从电路设计的角度上看，它们是并联的。[2]已知每节锂电池稳定供电电压约为3.8V，电池上标有15.2V字样，则需要锂电池串接（2）[3]物体由于运动而具有的能量，称为物体的动能，因此放飞无人机此时叶片具有动能，压防止对手的伤害。[4]沿水平直线飞行拍摄时，由于升力的方向竖直向上，运动方向是水平的，所以无人机对摄像机不做功。[5]回收时无人机匀速下降时，飞机的速度不变，高度变小，所以无人机的重力势能减小，则机械能减小。14.小明用图甲所示电路探究“串联电路的电压特点”。（1）连接电路时，开关应处于___________状态，测量AB间电压时，电压表指针如图乙所示，其读数___________V；（2）小明保持电压表的B连接点不动，只断开A连接点，并改接到C连接点上，测量L2两端电压。这样操作是否可行？___________（选填“是”或“否”），理由是___________；1.53（3）小明分别测出AB、BC、AC间的电压并记录在下表中，分析实验数据得出结论：串联电路两端总电压等于各部分电路两端电压之和，各用电器电压相等。请对小明的实验提出修改意见：___________。【答案】①.断开②.1.5V③.否④.电压表的正负接线柱接反了⑤.应换用不同规格的灯泡多次实验【解析】【详解】（1）[1]为保护电路，连接电路时，开关应断开。[2]图乙中电压表选用的量程是0~3V，确定分度值为0.1V，示数为1.5V。（2）[3][4]电压表要并联在用电器两端，应使电压表的“”接线柱靠近电源负极，另一个接线柱靠近电源正极，如果接反，就会导致电压表指针反偏。实验中保持电压表的B连接点不动，只断开A连接点，并改接到C连接点上，会导致电压表正、负接线柱接反了，无法测出L2两端电压。（3）[5]由表格数据知，只做了一次实验，并且说明使用了两只相同的灯泡，得出的结论具有偶然性；为得出普遍性的结论，要换用不同规格的灯泡多次实验。15.如图所示，在“研究物体的动能与哪些因素有关”的实验中，将A、B两小球先后从同一装置的不同位置由静止释放，推动木块一起运动一段距离后静止。（1）实验中，通过观察___________来比较小球动能的大小；（2）让不同的小球从同一高度滚下是为了___________；（3）要研究动能与速度的关系，我们应选择___________两图来进行比较；（4）丙图所示实验中，操作出现的错误是___________。【答案】①.木块被推开的距离②.控制小球的初速度相同③.甲、乙④.没有控制木块的初始位置相同【解析】【详解】（1）[1]球对木块做功的多少反映球的动能多少，而做功的多少可由木块被推开距离的远近来确定。（2）[2]根据控制变量法可知，实验中让不同的小球从同一高度滑下时，目的是使小球到达水平面时的速度相同。（3）[3]要研究动能与速度的关系，需要保持质量相同，改变小球的速度大小；小球A、B有相同的质量；由于B的高度最大，B的速度最大，故选择甲、乙研究。（4）[4]丙图起点位置靠近斜面，导致在相同情况下，小球对木块做的功变多，没有控制变量。三、解答题16.按题目要求作图。如图，将均匀木棒AB的B端缓慢拉离地面，画出动力臂l1及阻力F2。【答案】【解析】【详解】图中杠杆支点在A点，弹簧测力计竖直向上的方向为动力F1的方向，反向延长力F1的作用线，从支点O作F1的作用线的垂线段，垂线段的长即为动力臂l1；木棒AB的重心O为阻力F2的作用点，即阻力F2的方向竖直向下，如图所示：17.如图，用滑轮组提升重物，画出最省力的绕线方法。【答案】【解析】【详解】由图知：滑轮个数n’=3，所以绳子段数n=4，根据“奇动偶定”的方法，绳子从定滑轮开始绕，每个滑轮只能绕一次，如图所示：18.如图，“阳光动力2号”飞机上装有平衡警示电路，其中S为正对驾驶员的重力开关，金属片M可绕O点自由转动。当机翼水平时，M在a、b中间。当飞机严重左倾时，绿灯亮；当飞机严重右倾时，红灯亮。请完成电路连接。【答案】【解析】【详解】当飞机严重左倾时，绿灯亮，开关接a，绿灯与电铃接入电路；当飞机严重右倾时，红灯亮，开关接b，红灯与电铃接入电路；由题意可知，红灯与绿灯互不影响，能独立工作，它们是并联的，电路图如图所示：19.如图所示为一种塔式起重机上的滑轮组。现用该滑轮组将重为1.8×104N的钢材以0.6m/s的速度竖直向上匀速起吊，已知所用拉力为8×103N，钢材被吊起10m的高度，不计绳重和摩擦。g取10N/kg。求：（1）提升钢材做的有用功；（2）起重机的机械效率；（3）克服动滑轮重力做功的功率。【答案】（1）1.8×105J；（2）75%；（3）3600W【解析】【详解】解：（1）提升钢材做的有用功（2）由图知n=3，则拉力端移动距离拉力做的总功起重机的机械效率（3）不计绳重和摩擦，克服动滑轮重力做的功所用时间克服动滑轮重力做功的功率答：（1）提升钢材做的有用功为1.8×105J；（2）起重机的机械效率为75%；（3）克服动滑轮重力做功的功率为3600W。20.小明家最近装了一台电热水器，其水箱容积为100L。其内部的电路如图所示，R1=22Ω，R2=44Ω。小明发现当热水器贮满水时并断开电源后，第二天早上起来水温比睡觉前低了5℃，求：（1）热水器贮满水时，一晚上热水器中的水放出的热量；（水的比热容为c=4.2×103J/(kg·℃)）（2）在（1）问中水放出的热量与完全燃烧多少体积的天然气放出的热量相当；（天然气的热值为q=8.4×107J/m3）（3）当S1、S2都闭合时电路中的电流。【答案】（1）2.1×106J；（2）0.025m3；（3）10A【解析】【详解】解：（1）水箱中水的质量热水器中的水放出的热量（2）需要完全燃烧天然气的体积（3）当S1、S2都闭合时，电阻R2被短路，电路为R1的简单电路；此时电路中的电流答：（1）热水器贮满水时，一晚上热水器中水放出的热量是2.1×106J；（2）在（1）问中水放出的热量与完全燃烧0.025m3的天然气放出的热量相当；（3）当S1、S2都闭合时电路中的电流是10A。21.在探究“电流与电压、电阻的关系”的实验中，可使用的器材有：电源、滑动变阻器R“50Ω1A”、电阻箱R0、电流表、电压表、开关及导线若干。（1）请用笔画线代替导线将图甲所示的实物电路连接完整，要求当变阻器滑片向B端移动时接入电路的电阻增大；（）（2）连好电路闭合开关，电流表有示数、电压表示数为零，则电路故障原因可能是______；A.电压表的量程选大了B.电阻箱R0发生了短路C.滑动变阻器发生了断路D.滑动变阻器发生了短路（3）排除故障后重新实验，保持电阻箱接入电路的电阻不变，调节滑动变阻器，测得多组数据，画出电流表读数I与电压表对应读数U的关系图线如图乙。由此可得出的实验结论是______电阻箱接入电路的电阻为______Ω；（4）利用该电路继续研究“电流与电阻的关系”，实验数据记录如下表：序号12345电流表示数I/A0.100.200.300.400.50电阻箱电阻R0/Ω24.010.08.06.04.8①序号为______的实验数据有错误，造成该错误的可能原因为滑动变阻器接入电路的阻值偏______（选填“大”或“小”）；②实验中所用电源的电压可能是______（选填“6V”或“8V”）。【答案】①②.B③.电阻不变时，电流与电压成正比④.8.0⑤.2⑥.大⑦.6V【解析】【详解】（1）[1]当变阻器滑片向B端移动时接入电路的电阻增大，故变阻器左下接线柱连入电路中，电压表与电阻箱并联，如下所示：（2）[2]连好电路闭合开关，电流表有示数，则电路为通路，电压表示数为零，则电路故障原因可能是电阻箱R0发生了短路，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。（3）[3][4]电流表读数与电压表对应读数的关系图线为过原点的直线，由此可得出的实验结论是：电阻不变时，电流与电压成正比；由图可知，根据欧姆定律，电阻箱接入电路的电阻为（4）[5][6][7]研究“电流与电阻的关系”，要控制电阻的电压不变，而第2次实验中，电压表示数为其它实验的电压为2.4V，第2次实验与其它实验电压表示数不同，序号为2的实验数据有错误；因电压表示数小于控制的电压，根据串联分压原理，造成该错误的可能原因为滑动变阻器接入电路的阻值偏大；由表中数据第1次数据，根据欧姆定律和串联电路电压的规律，电源电压最大为因此6V即可满足实验要求，故实验中所用电源的电压可能是6V。22.在探究不同物质吸热升温特点实验中，小明用同一装置根据图甲所示方式给相同质量的水和食用油加热。（1）实验中，通过___________（选填“温度的升高多少”或“加热时间长短”）来比较液体吸收的热量；（2）实验后发现水的比热容较大，要使水和食用油的升高相同的温度，就要给___________加热更长的时间，此过程中水吸收的热量___________（选填“大于”、“等于”或“小于”）食用油吸收的热量；（3）根据实验数据作出两种液体的温度随加热时间变化的图像，如图乙。其中吸热本领较强的是图线___________（选填“A”或“B”）对应的液体；它们的比热容之比___________；（4）同组的小华设计如下方法来比较比热容的大小：将两初温均为的相同金属块，分别浸没在温度均为的水与食用油中（t1>t2），待温度均稳定后，测得水温低于食用油的温度，据此得出水的比热容比食用油大的结论。请评价该设计思路是否可行？___________；理由是___________。【答案】①.加热时间长短②.水③.大于④.A⑤.⑥.可行⑦.水吸收的热量多，但是升高的温度少【解析】【详解】（1）[1]在实验过程中控制加热时间相同，即吸收相同热量，通过比较升高的温度（或温度升高的多少等）来研究水和食用油吸热能力的差异。（2）[2]在此实验中，水的比热容大于食用油的比热容，如果要使水和食用油的最后温度相同，就要给水加热更长的时间。[3]因为选用相同的酒精灯加热，所以加热时间长酒精灯放出的热量多，液体的吸收的热量多。即水吸收的热量大于食用油吸收的热量。（3）[4]由图可知，加热时间相同，即吸收的热量相同，A升高的温度低于B升高的温度，故A的吸热能力强。[5]由图可知，A的加热时间为3小格时，升高的温度为2小格，B加热时间为2小格时，升高的温度为3小格，即A加热时间是B加热时间的1.5倍，A升高的温度是B升高温度的，那么A吸收的热量是B吸收热量的1.5倍。由题意知，水和食用油的质量相同，根据吸热公式可知QA吸=cAm∆tA，QB吸=cBm∆tB则（5）[6][7]将相同初温的相同金属块放入温度相同的水和食用油中，热量由金属块传向水和食用油，因为（t1>t2）。温度稳定后，水的温度低于食用油的温度，说明放入水中的金属块降低的温度较多，放出的热量较多，水吸收的热量比食用油的多，但升高的温度比食用油的低，即该过程中水吸收的热量多，而升高的温度小，所以水的比热容大。此方案可行。23.阅读短文，回答问题。汽车发动机汽油机发动机是很多汽车的动力源。其发动机的输出功率和排量有关。排量又称工作容积，指活塞一个冲程中活塞在气缸内通过的容积，它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离（如果发动机有多个气缸，所有气缸“工作容积”之和称为发动机排量）。通常汽车多用的是四缸发动机，图甲所示为发动机的4个汽缸（图中标注1、2、3、4），通过连杆把4个汽缸的活塞连在一根曲轴上。各个汽缸的做功过程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别在吸气、压缩和排气冲程，所以汽车发动机的一个完整工作循环包含有四个做功冲程。汽车吸气时，吸入的是汽油与空气的混合体。下表为一发动机的主要性能指标，空燃比指汽缸内空气和燃油的质量比。排量汽缸内汽油和空气混合气体的密度发动机最大功率最大功率时发动机转速空燃比汽油的热值有些发动机为了增加输出功率，还使用了涡轮增压技术。涡轮增压器利用发动机排出废气的惯性来推动涡轮室内的涡轮，涡轮又带动同轴的叶轮压送由管道送来的空气，使之增压进入气缸，以提高进入气缸气体的密度，可以燃烧更多的燃料。（1）在排量一定的情况下，四缸发动机比单缸发动机具有___________（选填“功率大”或“动力连续”）的优势，四缸发动机常用水来充当冷却剂，原因是___________；（2）图甲中1号汽缸在做功冲程，4号汽缸所处的冲程是___________；A