江苏省南通市2022-2023学年九年级上学期期中物理试卷 (含答案)

2022-2023学年江苏省南通市九年级（上）期中物理试卷

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

2．关于温度、内能和热量的说法中，错误的是　　

A．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

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

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

5．汽车上设置了“安全带指示灯”，提醒驾驶员系好安全带。当安全带系好时，相当于闭合开关，指示灯不亮；安全带未系时，相当于断开开关，指示灯发光提示，图中符合上述要求的电路图是　　

A． B． 

C． D．

6．在探究“杠杆平衡条件”实验中，杠杆在弹簧拉力作用下水平平衡，如图所示。仅将弹簧测力计绕点从位置转动到位置（图中虚线）过程中，杠杆始终保持水平平衡，则拉力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

7．在如图所示的电路中，下列说法正确的是　　

A．只闭合开关，、都能发光 

B．只闭合开关，能发光 

C．同时闭合开关、，、都能发光 

D．同时闭合、，只有能发光

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

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，小芳上至三楼共历时。则该过程中扶梯克服小芳重力做功的功率约为　　

A． B． C． D．

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、重力对小球做的功随运动时间变化的关系图线中，可能正确的是　　

A． B． 

C． D．

二、填空题

11．（4分）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。

12．（3分）图甲所示电路中，电源电压保持不变，当开关闭合后，通过和的电流之比为 　　，若表的示数大于表的示数，则两电阻的大小关系是　　（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，则通过和的电流之比为 　　。

13．（5分）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，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” 。

14．（5分）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，测量间电压时，电压表指针如图乙所示，其读数为 　　。

（2）小明保持电压表的连接点不动，只断开连接点，并改接到连接点上，测量两端电压。这样操作是否可行？　　（选填“是”或“否” ，理由是 　　。

（3）小明分别测出、、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：　　。

15．（4分）如图所示，在“研究物体的动能与哪些因素有关”的实验中，将、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 　　。

三、解答题

16．（2分）按题目要求作图。如图，将均匀木棒的端缓慢拉离地面，画出动力臂及阻力。

17．（2分）如图，用滑轮组提升重物，画出最省力的绕线方法。

18．（2分）如图，“阳光动力2号”飞机上装有平衡警示电路，其中为正对驾驶员的重力开关，金属片可绕点自由转动。当机翼水平时，在、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。

19．（9分）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的钢材以的速度竖直向上匀速起吊，已知所用拉力为，钢材被吊起的高度，不计绳重和摩擦。取。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。

20．（9分）小明家最近装了一台电热水器，其水箱容积为。其内部的电路如图所示，，。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，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

（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

（3）当、都闭合时电路中的电流。

21．（8分）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、电阻箱、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　　。

 ．电压表的量程选大了．电阻箱发生了短路．滑动变阻器发生了断路．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，画出电流表读数与电压表对应读数的关系图线如图乙。由此可得出的实验结论是　　电阻箱接入电路的电阻为　　。

（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。

①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“”或“” 。

22．（7分）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“”或“” 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，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 　　。

23．（10分）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、，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。

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 　　。

吸气

压缩

做功

排气

（3）利用废气的惯性带动涡轮叶片的过程中，废气通过 　　（选填“做功”或“热传递” 的方式，使叶轮的动能增加；叶轮压缩空气时，空气的温度会 　　（选填“上升”或“下降” 。

（4）如图乙，一四缸发动机每个汽缸的工作容积均为，做功冲程中燃气对活塞的平均压强为。该四缸发动机中，一个气缸在一个做功冲程中燃气对活塞所做的功　　；若该四缸发动机转速为时，发动机输出功率的表达式　　。

（5）表中的发动机以最大功率工作时，发动机完成一个工作循环时，消耗的燃料质量为 　　，此时发动机的效率为 　　。

参考答案与试题解析

1．【解答】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，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量，故正确。

故选：。

2．【解答】解：、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，则的冰也具有内能，故正确；

、外界对物体做功，若同时对外散热，物体内能不一定增加，故错误；

、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，故正确；

、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，故错误。

故选：。

3．【解答】解：

（1）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；

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；

综上所述，乙铁块的机械能大；故错误；

（2）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，故正确，错误。

故选：。

4．【解答】解：

、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；

、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；

、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；

、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：。

5．【解答】解：由题意知，闭合开关，指示灯不亮；断开开关，指示灯发光，

所以指示灯与并联，但电路不会出现短路，即电路中必须串联一个电阻保护电路。

结合选项可知符合题意，不符合题意。

故选：。

6．【解答】解：将测力计绕点从位置转动到位置过程中，钩码的重力不变，其力臂不变，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，拉力与其力臂的乘积也是不变的。

故选：。

7．【解答】解：

、只闭合开关，、并联接入电路中，两个灯泡都能发光，故正确；

、只闭合开关，整个电路是断开的，不能发光，故错误；

、同时闭合开关、，电源的两端被导线相连，电源被短路，、都不能发光，故错误。

故选：。

8．【解答】解：、探究不同物质吸热升温的现象，采用了控制变量法和转换法，故正确；

、研究动滑轮的机械效率，没有用到“转换法”，故错误；

、探究重力势能与哪些因素有关，采用了控制变量法和转换法，故正确；

、探究串联电路中电流的规律，没有用到“转换法”，故错误。

故选：。

9．【解答】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．与选项最为接近。

故选：。

10．【解答】解：

、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，故错误；

、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，根据可知，单位时间内重力对该球做功也越来越多，

因物体的重力不变，所以重力做功的变化与高度的变化是相同的，故错误，正确；

故选：。

11．【解答】解：

（1）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）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；

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。

故答案为：（1）锡面；短路；（2）内能；增大。

12．【解答】解：（1）甲图电路为串联电路，串联电路中电流处处相等，通过和的电流之比为；

（2）表测的是的电压，表测的是的电压，串联电路中电压与电阻成正比，若表的示数大于表的示数，则两电阻的大小关系是大于；

（3）由图示电路可知，两灯泡并联，电流表测支路电流，电流表测干路电流，

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，则电流表示数大于电流表示数，由于两只电表的指针位置完全一样，

则：电流表测的的电流，量程是，电流表测的是干路电流，量程是，根据大小量程的关系，干路电流是的电流的5倍，所以通过的电流是的电流的4倍。

故答案为：（1）；（2）大于；（3）。

13．【解答】解：（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；

已知每节锂电池稳定供电的电压约为，电池上标有字样，则需要节锂电池串接；

（2）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；

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；

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。

故答案为：（1）并联；4；（2）动能；不做功；减小。

14．【解答】解：（1）为保护电路，连接电路时，开关应断开；图乙中电压表选用的量程是，确定分度值为，示数为；

（2）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连接点不动，只断开连接点，并改接到连接点上，会导致电压表正、负接线柱接反了，无法测出两端电压。

（3）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。

故答案为：（1）断开；；（2）否；电压表的正负接线柱接反了；（3）应换用不同规格的灯泡多次实验。

15．【解答】解：（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）让不同的小球从同一高度滑下时，则小球到达水平面时的速度相同；

（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、有相同的质量；由于，的高度最大，的速度最大，故选择甲、乙研究；

（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。

故答案为：（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。

16．【解答】解：图中杠杆支点在点，弹簧测力计竖直向上的方向为动力的方向，反向延长力的作用线，从支点作的作用线的垂线段，垂线段的长即为动力臂；

木棒的重心为阻力的作用点，即阻力的方向竖直向下，如图所示：

17．【解答】解：由图知：滑轮个数，所以绳子段数，

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．【解答】解：当飞机严重左倾时，绿灯亮，开关接，绿灯与电铃接入电路；

当飞机严重右倾时，红灯亮，开关接，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．【解答】解：

（1）提升钢材做的有用功：

；

（2）由图知，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；

（2）起重机的机械效率为；

（3）克服动滑轮重力做功的功率为。

20．【解答】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、都闭合时，电阻被短路，电路为的简单电路；

此时电路中的电流；

答：（1）热水器贮满水时，一晚上热水器中的水放出的热量是；

（2）在（1）问中水放出的热量与完全燃烧的天然气放出的热量相当；

（3）当、都闭合时电路中的电流是。

21．【解答】解：（1）当变阻器滑片向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）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发生了短路，选。

 （3）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，根据欧姆定律，电阻箱接入电路的电阻为：

。

（4）①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：

，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，由分压原理，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；

②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：

，故实验中所用电源的电压可能是。

故答案为：（1）如上；（2）；（3）电阻不变时，电流与电压成正比；8；（4）①2；大；②。

22．【解答】解：

（1）在实验过程中控制加热时间相同，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）在此实验中，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。因为选用相同的酒精灯加热，所以加热时间长的吸收的热量多。即水吸收的热量大于食用油吸收的热量。

（3）由图可知，加热时间相同，即吸收的热量相同，升高的温度低于升高的温度，故的吸热能力强；

由图可知，的加热时间是加热时间的1.5倍，升高的温度是升高温度的，根据吸热公式可知：△，△，

则：，整理得：

则：；

（5）该方案可行，因为在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。

故答案为：（1）加热时间长短；（2）水（1分）大于；（3）；；（4）可行；水吸收的热量多，但是升高的温度少。

23．【解答】解：（1）四汽缸发动机，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，所以在排量一定的情况下，四缸发动机比单缸发动机具有动力连续的优势；

发动机工作过程时，不可避免地产生很多热量，这些热量如不及时带走会影响机器的正常工作，由公式△知，在质量和升高的温度相同时，与其它液体比较，因为水的比热最大，所以吸收的热量最多，冷却效果最好；

（2）图甲中1号汽缸活塞向下运动，在做功冲程，4号汽缸活塞也向下运动，是吸气冲程，故正确；

（3）利用废气的惯性带动涡轮叶片的过程中，废气通过做功的方式将内能转化为机械能，使叶轮的动能增加；

叶轮压缩空气时对空气做功，机械能转化为内能，空气的内能增加，温度会上升；

（4）在做功冲程，活塞移动的距离为，发动机的单缸排量，燃气对活塞所做的功：；

在发动机中，飞轮转2周完成一个工作循环，所以发动机转速为时，完成25个工作循环，

每个工作循环所需要的时间为：；

因为发动机有4个气缸，

所以燃气对活塞做功的功率：

；

（5）内做的有用功：；

燃气的质量：，

因为空燃比是，所以燃油的质量是整个质量的，

做一次功消耗的汽油质量：；

这些汽油完全燃烧放出的热量为：

；

由于最大功率时发动机转速，即转，完成2400个工作循环，做功2400次，

内汽油燃烧释放的热量：，

发动机的效率：

。

故答案为：（1）动力连续；水的比热容较大；（2）；（3）做功；上升；（4）；；（5）；。