浙江省杭州市富阳区2019-2020学年九年级下学期期中物理试题

2019-2020学年浙江省杭州市富阳区市九年级（下）期中物理试卷

一、选择题（本大题共60分，每小题3分．每小题只有一个选项符合题意）

1．（3分）如图，烧瓶内水上方存在着水蒸气，瓶口用软木塞塞住，用小打气筒缓慢向瓶内加压，达到一定程度时塞子跳起来，瓶内出现白雾。下列说法正确的是（　　）

A．瓶内出现白雾，是因为瓶子外部温度低 

B．出现白雾的过程是一个吸热的物态变化过程 

C．该实验能说明气体膨胀对外做功，内能减小 

D．这个实验展示了蒸汽机的工作原理

2．（3分）用大小相同的力F，作用在质量不同的物体上，使它们分别在同一水平面上沿力的方向移动相同的距离s（如图所示），F所做的功分别为W1和W2，则（　　）

A．W1＝W2 B．W1＝W2 C．W1＝2W2 D．W1＝4W2

3．（3分）一物体放在水平地面上，如图1所示，已知物体所受水平拉力F随时间t的变化情况如图2所示，物体相应的速度v随时间t的变化关系如图3所示。则（　　）

A．0﹣2s物体所受摩擦力大小大于推力 

B．2﹣4s物体所受摩擦力为3N 

C．8﹣10s物体所受摩擦力为2N 

D．物体4s时所受摩擦力大于9s所受摩擦力

4．（3分）如图所示是体能测试中掷出的实心球运动的情景，下列说法正确的是（　　）

A．实心球从a点运动到b点的运动过程中，惯性越来越小 

B．实心球在b点时，受推力和重力的作用 

C．实心球从b点运动到c点的过程中，重力势能转化为动能 

D．实心球在c点时，内能为零

5．（3分）如图所示，甲、乙两杯液体静止放在水平桌面上。把同一个鸡蛋分别放入甲、乙两杯液体中，鸡蛋在甲杯中漂浮，在乙杯中悬浮，此时两液面相平。下列说法中正确的是（　　）

A．鸡蛋在甲、乙两杯液体中受到的浮力相等 

B．两杯液体的密度相等 

C．两杯液体对容器底部的压强相等 

D．在甲杯液体中加入食盐溶化后，鸡蛋会下沉一些

6．（3分）在“探究凸透镜成像规律”的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，烛焰在光屏上成了一个清晰的像，下列说法正确的是（　　）

A．生活中的照相机就是利用了图中的成像规律 

B．换上焦距小的凸透镜，蜡烛不动，要将光屏靠近透镜才能接收到清晰的像 

C．如果使蜡烛向左移动，光屏需要向右移动才能接收到清晰的像 

D．实验中蜡烛越烧越短，光屏上烛焰的像向下移动

7．（3分）如图所示，下列关于能量的叙述，正确的是（　　）

A．甲图中闭合开关线圈转动时，电能转化成机械能 

B．乙图中种子萌发时，太阳能转化成化学能 

C．丙图的植物光合作用过程中，植物体内的能量减少 

D．丁图中氢氧化钡与氯化铵反应时，化学能转化成热能

二、填空题（本大题共26分）

8．（3分）如图甲为某品牌具有反向充电技术的手机，其手机电池参数如图，对外充电时最大输出功率40W，最多能输出总电能的50%，甲手机电池充满电储存的电能为　   　kW•h，如图甲手机正对乙手机充电，按最大输出功率最多能对乙手机输电　   　h。

9．如图是某空调外机的安装剖面图，DE为50cm，DK为30cm，金属支架ABC重力忽略不计，相应支架分别被螺钉固定在墙上，AC长度为45cm，BC水平安装，BC长度为60cm。安装时，外机DE面距离墙壁的距离为15cm，外机质量分布均匀，大小为30kg。（g＝10N/kg）

（1）为了安全，从力学的角度分析，室外机的位置应尽量　   　（选填“靠近”或“远离”）墙壁。

（2）请以C为受力作用点，画出金属直杆BC所受拉力的示意图。

（3）C处螺钉所受水平拉力为　   　。

三、实验探究题（本大题共42分）

10．（3分）小金利用如图甲所示的电路，探究通过“导体的电流跟电阻的关系”。实验器材：电源（电压恒为4.5V），电流表、电压表各一只，开关，三个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω），两只滑动变阻器（甲“10Ω 2A”、乙“20Ω 1A”），导线若干。

（1）用笔画线代替导线完成图甲电路的连接。

（2）实验中小金发现，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，两电表的指针始终处于图乙所示的状态，则电路故障可能是　   　。

（3）排除故障后，多次改变R的阻值，根据实验数据画出如图丙所示的I﹣R图象，得到的结论是　   　。

（4）在上述实验中，小金用10Ω的电阻替换5Ω的电阻，为了完成实验，他应该将滑动变阻器的滑片向　   　端移动（选填“A”或“B”），使电压表示数为　   　V。

11．（3分）如图所示，小明在探究物体动能大小与质量的关系时，设计了如下方案：让质量分别为m1和m2（m1＜m2）的两个小球沿同一斜面从同一点A处由静止滚下，然后与放在水平木板上的纸盒相碰，记录纸盒移动的距离。

（1）小明是根据　   　判断小球动能大小的；若实验中所使用的斜面不够光滑　   　（会/不会）给实验带来影响。

（2）小明顺利完成步骤①，记录下纸盒移动的距离x1，在进行步骤②时，纸盒被撞后滑出木板，导致无法记录移动的距离x2，此时同组的甲同学建议换一个较重的木块代替纸盒重做步骤②，乙同学建议降低小球m2的释放高度重做步骤②，你认为哪位同学的建议是合理的？　   　（甲同学/乙同学/都合理/都不合理）。

（3）上述实验操作可以得出的结论是：　   　。

四、解答题（本大题共32分）

12．（3分）电动机工作时将电能转化为机械能，但因为线圈有电阻也会有电能转化为电热。如图所示，将线圈电阻为r的电动机接到电源电压U上时，流过电动机线圈的电流为I。

（1）推导：电动机的效率（机械能占消耗电能的百分比）η＝×100%。

（2）若电动机的额定电流I＝1A，电动机线圈电阻r＝0.5Ω，工作t＝1min时间内对外输出的机械能为W＝150J．试求：1min时间内消耗的电能。

13．（3分）工人用如图甲所示的滑轮组利用箱子运送建材上楼，每次运送量不定。滑轮组的机械效率随重力不同的建材变化的图像如图乙所示，滑轮与钢绳间的摩擦力及箱子和绳重忽略不计。求：

（1）若工人用300N的拉力，将建材匀速竖直向上提升了6m，工人所做功；

（2）当所运送建材的重为400N时，工人作用在绳子上的拉力；

（3）当滑轮组的机械效率为80%时，所运送建材受到的重力。

14．（3分）底面积为S的薄壁圆柱形容器内装有水，其底部有一阀门K．边长为a的正方体物块由段非弹性细线悬挂，当其总体积的一半露出水面时细线刚好伸直，如图所示。已知细线能承受的最大拉力为T，水的密度为ρ水，完成下列任务：

（1）求出物块的密度：

（2）打开阀门使水缓慢流出，当细线断裂的瞬间关闭阀门，求流出水的质量：

（3）细绳断裂后，待物块稳定继续缓慢放出水，直到木块刚好对容器底产生压力时关

闭阀门，求水对容器底的压力。

2019-2020学年浙江省杭州市富阳区市九年级（下）期中物理试卷

参考答案与试题解析

一、选择题（本大题共60分，每小题3分．每小题只有一个选项符合题意）

1．【解答】解：A、瓶内出现的白雾，是水蒸气遇冷液化成的小水滴，故A错误；

B、出现白雾是水蒸气放出热量发生液化产生的小水滴，是放热过程，故B错误；

C、瓶口塞子跳起来的过程中，水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能减少，故C正确；

D、实验中向瓶内充气，瓶内气体压强增大，气体对塞子做功，将内能转化为机械能；蒸汽机是用燃料加热水，利用高温高压的水蒸气推动活塞做功，将内能转化为机械能；图中实验不能展示蒸汽机的工作原理，故D错误。

故选：C。

2．【解答】解：两个物体受到的力都是F，通过的距离都是s，根据W＝Fs可以判断两个力做功相等，即W1＝W2。

故选：B。

3．【解答】解：

A、由v﹣t图象可知，0～2s物体的速度为0，处于静止状态，拉力与摩擦力是一对平衡力，则摩擦力等于推力，故A错误；

B、由v﹣t图象可知，6～8s物体做匀速直线运动，处于平衡状态，拉力与滑动摩擦力是一对平衡力；由F﹣t图象知6～8s拉力F′＝2N，故滑动摩擦力的大小为2N；

2～6s物体做加速运动，但滑动摩擦力的大小只与压力大小和接触面粗糙程度有关，且二者不变，所以滑动摩擦力仍为2N，故B错误；

C、由v﹣t图象可知，8﹣10s物体做减速运动，因滑动摩擦力的大小只与压力大小和接触面粗糙程度有关，且二者不变，所以滑动摩擦力仍为2N，故C正确；

D、由BC分析可知，物体4s时所受摩擦力等于9s所受的摩擦力，故D错误。

故选：C。

4．【解答】解：A、惯性大小只跟物体的质量大小有关，实心球从a点运动到b点的运动过程中质量不变，故惯性不变，故A错误；

B、实心球在b点时，不再受到推力的作用，受到重力和空气阻力的作用。故B错误；

C、实心球从b点运动到c点的过程中，质量不变，高度降低，重力势能变小，同时速度变大，动能变大，故重力势能转化为动能，故C正确；

D、一切物体在任何时候都有内能，所以实心球在c点时，内能不为零，故D错误。

故选：C。

5．【解答】解：

A、由图可知，同一个鸡蛋在甲、乙两杯液体中分别处于悬浮和漂浮状态，物体漂浮或悬浮时，受到的浮力和自身的重力相等，

所以同一只鸡蛋在两杯中受到的浮力相等，都等于鸡蛋的重力，故A正确；

B、由图可知，鸡蛋在甲杯中漂浮，可得ρ甲＞ρ物；鸡蛋在乙杯中悬浮，可得ρ乙＝ρ物，所以ρ甲＞ρ乙，故B错误；

C、由题可知，两液面相平，即h甲＝h乙，且ρ甲＞ρ乙，根据p＝ρgh可得容器底部所受液体压强：p甲＞p乙，故C错误；

D、在甲杯液体中加入食盐溶化后，甲杯中液体密度变大，鸡蛋仍然漂浮，其所受浮力仍然等于其所受重力，根据F浮＝ρ液gV排可知，排开液体的体积变小，所以鸡蛋会上浮一些，故D错误。

故选：A。

6．【解答】解：A、由图可知，此时的像距大于物距，成倒立、放大实像，是投影仪的原理，故A错误；

B、当更换一个焦距小（即会聚能力强）的凸透镜进行实验时，此时清晰的像在光屏的左侧，要将光屏靠近透镜才能接收到清晰的像，故B正确。

C、将物体向左移动，物距增大，像距减小，要在光屏上得到清晰的像，光屏要向左移动，故C错误。

D、蜡烛变短后，烛焰的位置向下移动，根据光线过透镜的光心不改变方向，像的位置向上移动，故D错误。

故选：B。

7．【解答】解：A、闭合开关线圈转动，说明通电导体在磁场中受到力的作用，电能转化成机械能，故A正确。

B、种子萌发时，消耗的是自身的化学能，是化学能转化为其他形式的能，故B错误；

C、绿色植物进行光合作用时，太阳能转化为化学能在生物体内储存，故C错误；

D、氢氧化钡与氯化铵反应时是吸热反应，热能转化为化学能，故D错误；

故选：A。

二、填空题（本大题共26分）

8．【解答】解：

甲手机电池充满电储存的电能：

W＝UIt＝4V×5000×10﹣3A×1h＝20W•h＝0.02kW•h，

因为甲手机对外充电时最大输出功率为40W＝0.04kW，最多能输出总电能的50%，

所以由P＝可得，甲手机按最大输出功率对乙手机充电时，最多充电时间：

t′＝＝＝0.25h。

故答案为：0.02；0.25。

9．【解答】解：

（1）由图可知，此时的支点为C，室外机对BC的压力为阻力，在动力臂不变的情况下，阻力臂越小，动力越小，更安全，所以室外机的位置应尽量靠近墙壁；

（2）以C为受力作用点，外机放在BC上对BC压力是竖直向下的，若C处螺钉松脱，则支架会绕A点倾翻，则金属直杆BC所受拉力水平向左；如图：

；

（3）如图所示，用固定在墙上的三角支架ABC放置空调室外机，如果C处螺钉松脱，则支架会绕A点倾翻，

A点是支点，BC受最小拉力时，外机DE面距离墙壁15cm，所以动力臂为AC长度是L1＝45cm＝0.45m；

；

阻力大小等于外机重力G＝mg＝30kg×10N/kg＝300N，阻力臂AA'的大小为：L2＝CE+＝15cm+＝30cm＝0.3m，

由杠杆平衡条件可知：FL1＝GL2，

F×0.45m＝300N×0.30m，

解得：F＝200N；

故答案为：（1）靠近；（2）如图；（3）200N。

三、实验探究题（本大题共42分）

10．【解答】解：（1）将电压表并联在定值电阻的两端，如图所示；

（2）乙图中，左表为电压表，示数满偏，说明电压表与电源连通；右边为电流表示为0，说明电路断路或总电阻很大，由此可知，与电压表并联的定值电阻断路了；

（3）由图丙所示图象可知：通过电阻的电流与电阻值的乘积为0.5A×5Ω＝0.25A×10Ω＝﹣﹣﹣﹣﹣＝2.5V保持不变，是一个定值，这说明：在电压不变时，电流与电阻成反比；

（4）在探究导体的电流跟电阻的关系时，需要保持电阻两端的电压2.5V不变，当欣欣用10Ω的电阻替换5Ω的电阻时，闭合开关发现电压表的示数变大，为保持电阻的电压不变，应增加变阻器分得的电压，根据分压原理可知，应增大变阻器连入电路中的电阻，他应该将滑动变阻器的滑片向A端移动，使电压表示数为2.5V。

故答案为：（1）如上图所示；（2）定值电阻断路；（3）在电压不变时，通过导体的电流与电阻成反比；（4）A；2.5。

11．【解答】解：（1）根据转换法，小明是根据纸盒移动的距离判断小球具有的动能大小；

研究物体动能大小与质量的关系，要控制速度大小相同，由能量守恒可知，小球下滑时重力势能转化为动能和克服摩擦力做功，动能和重力势能均与小球的质量有关，小球下滑时的质量不变，所以小球滑到斜面底端时的速度与本身的质量无关，故斜面是否光滑对本实验无关；

（2）探究动能与质量的关系，应控制速度相同，动能的大小通过纸盒移动距离的大小体现出来的，故实验中使用的纸盒大小（质量）不能改变；

乙同学建议降低小球m2的释放高度，则小球到水平面时的速度变化了，不符合要求，故两位同学的建议都不合理（只能改变木板的长度）；

（3）上述实验操作可以得出的结论是：速度一定时，质量越大动能越大。

故答案为：（1）纸盒移动的距离；不会；（2）都不合理；（3）速度一定时，质量越大、动能越大。

四、解答题（本大题共32分）

12．【解答】解：（1）电动机消耗的电能：W总＝UIt

线圈产生的热量：Q＝I2rt

则电能转化的机械能（有用的能量）：

W有＝W总﹣Q＝UIt﹣I2rt＝It（U﹣Ir）

故电动机的效率（机械能占消耗电能的百分比）：

η＝×100%＝×100%＝×100%。

（2）电动机正常工作1min产生的热量：

Q＝I2rt＝（1A）2×0.5Ω×1×60s＝30J，

则电动机1min时间内消耗的电能：

W总＝Q+W＝30J+150J＝180J。

答：（1）推导过程见上面；

（2）1min时间内消耗的电能为180J。

13．【解答】解：（1）拉力移动距离：s＝nh＝2×6m＝12m，

拉力做功：W＝Fs＝300N×12m＝3600J；

（2）由图乙可知，建材的重为400N时，滑轮组机械效率为50%，

由η＝＝＝＝得，建材的重为400N时，工人作用在绳子上的拉力；

F＝＝＝400N；

（3）由F＝（G+G动）得，动滑轮重：G动＝2F﹣G＝2×400N﹣400N＝400N，

由η＝＝＝＝得当机械效率为80%时，所运送建材受到的重力：

G′＝＝＝1600N。

答：（1）若工人用300N的拉力，将建材匀速竖直向上提升了6m，工人做功3600J；

（2）当所运送建材的重为400N时，工人作用在绳子上的拉力为400N；

（3）当滑轮组的机械效率为80%时，所运送建材受到的重力是1600N。

14．【解答】解：

（1）当其总体积的一半露出水面时，细线刚好伸直（拉力为0），物体漂浮，

所以浮力等于重力，即F浮＝G，

由阿基米德原理和重力公式可得ρ水g×V＝ρ物gV，

所以ρ物＝ρ水；

（2）绳子刚好伸直时，物体受到重力和浮力，则G＝F浮；

当细绳断裂的瞬间，物体受到重力、浮力和拉力，则G＝F浮′+T；

两种状态浮力的变化量：△F浮＝T，

由△F浮＝ρ水g△V排可得，△V排＝，

由△V排＝S物△h可得水面下降的高度△h＝，

由m＝ρV和V＝Sh可得流出水的质量为：

△m＝ρ水×（S﹣a2）×△h＝；

（3）当物体即将对容器底有压力时，物体还处于漂浮状态，由（1）可知物体有一半的体积浸在水中，

所以容器内水的深度为a；

由F＝pS和p＝ρgh可得水对容器底的压力：F压＝ρ水g×a×S＝ρ水gaS。

答：（1）物块的密度为ρ水；

（2）流出水的质量为；

（3）水对容器底的压力为ρ水gaS。