广东省广州市清华附中湾区学校2023-2024学年九年级上学期期中物理试题

这是一份广东省广州市清华附中湾区学校2023-2024学年九年级上学期期中物理试题，共13页。

本问卷共90分时间60分钟
班级：_______姓名：_______考号：_______
注意事项：
1．答题前，请务必在问卷和答题卷上用黑色字迹的签字笔或者钢笔填写自己的班级、姓名、考号。
2．所有题目必须用黑色字迹的钢笔或者签字笔作答，涉及作图的题目用铅笔画图，答案必须写在答题卷各题目指定区域的相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案，不准使用涂改液，改动的答案也不能超出指定的区域。不按以上要求作答的答案无效。
3．请保持答题卷的整洁，检查结束后，将本卷和答题卷一并交回。
一、单选题
1．如图所示的装置，其中一个瓶装有氧气，另一个瓶装有密度比氧气大的红棕色的二氧化氮气体。用“〇”表示氧气分子，用“●”表示二氧化氮分子，移去玻璃后两瓶口紧贴，放置足够长的时间，下列瓶内分子分布情况比较合理的是（ ）
A．B．
C．D．
2．关于内能、热量和温度，下列说法中正确的是（ ）
A．我们不敢大口喝热气腾腾的汤，是因为汤含有的热量较多
B．物体的内能与温度有关，温度相同的物体内能一定相等
C．物体温度升高，一定吸收热量，内能一定增加
D．内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体
3．在番茄上相隔一定距离分别插入甲、乙两片不同的金属片，即番茄电池。将甲片、乙片与已调零的电压表相连，如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．甲片是番茄电池的正极B．番茄电池将化学能转化为电能
C．电压表直接接在番茄电池上，一定会损坏电压表D．当番茄电池、导线、小灯泡形成通路后，电流将从甲片流出
4．在不考虑温度对电阻影响的情况下，下列说法中正确的是（ ）
A．铜丝的电阻一定比铁丝的电阻小
B．材料相同的两根导线，短的那根的电阻一定小
C．长短相同的两根导线，粗的那根的电阻一定小
D．同种材料制成的长短相同的导线，细的那根电阻一定大
5．一瓶未开封的矿泉水在温度约为4℃的冰箱放置足够长的时间后拿出，放置在温度恒为30℃的环境中足够长的时间，在这个过程中，下列说法正确的是（ ）
A．瓶中的水分子运动剧烈程度保持不变
B．瓶中水的内能始终不变
C．瓶中水的内能持续增加
D．瓶中水的内能先增加后不变
6．用餐巾纸摩擦轻质塑料吸管可以使吸管带电，将与餐巾纸摩擦过的轻质塑料吸管放在支架上，吸管能在水平面自由转动。 如图所示，手持带负电的橡胶棒，靠近吸管B端，B端会靠近橡胶棒。下列说法正确的是（ ）
A．吸管一定带正电B．吸管和橡胶棒可能带同种电荷
C．与吸管摩擦的餐巾纸失去电子D．摩擦时，吸管可能得到电子
7．景颇族的祖先曾发明一种活塞式点火器，如图所示。以牛角作套筒，木质推杆前端粘附艾绒。取火时，一手握住套筒，另一手猛推推杆，艾绒即燃，随即将杆拔出，口吹立见火苗。手推杆入筒的过程中，筒内密封气体的（ ）
A．分子动能减小B．密度不变C．分子数增加D．内能增大
8．用F1的拉力直接将重为G的物体A匀速提升h（如图甲），换用斜面把物体A匀速提升相同的高度，拉力为F2，物体沿斜面运动的距离为L（如图乙），利用斜面工作过程中（ ）
A．有用功为F2hB．额外功为F2L－F1h
C．总功为（F1+F2）LD．机械效率为
9．如图所示电路，闭合开关后，小灯泡L1和L2均不发光，电流表指针几乎不动，电压表指针有明显偏转。若电路中只有一处故障，则可能是（ ）
A．L1短路B．L1断路C．L2短路D．L2断路
10．用图甲所示电路“探究电流和电阻的关系”的实验，电源电压保持3V不变，分别将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻R连入电路，变阻器标有“50Ω 1A”字样。按实验要求测得通过各定值电阻的电流，描绘出图乙所示的图像。则下列判断正确的是（ ）
A．实验中电压表示数可以任意设定只要保持不变就可以
B．将R从5Ω换成10Ω，为使电压表示数保持不变，应将滑片P向左移
C．当R的阻值是10Ω时，通过R的电流为0.3A
D．当R的阻值是25Ω时，滑动变阻器接入电路的阻值为5Ω
二、非选择题：本题共8小题，共60分。按题目要求作答。
11．作图（8分）
（1）如图所示的场景发生在炎热的天气，在图中虚线框内画一个带箭头的线段，用来表示地面附近空气的流动方向。
（2）如图，请在杠杆A处画出把物体拉起时的最小拉力和动力臂L1，并画出阻力和阻力臂L2。
（3）根据电路实物图，画出对应的电路图。
12．（6分）如图甲是我国古人运送巨木的劳动情境图，他们通过横杆、支架、石块等，将巨木的一端抬起，垫上圆木，以便将其移到其它地方。（g=10N/kg）

（1）如图甲，架在支架上的横杆属于 （选填“省力”或“费力”）杠杆；
（2）若巨木可视为质地均匀的圆柱体，质量为2.4103kg，长度为4m；横杆长度为3.5m，质量和粗细忽略不计，简化图如图乙所示，O是横杆与支架的接触点，AO长为0.5m。使巨木一端刚好离开地面时，人对横杆的总压力至少约为 N；
（3）如果他们人手不足，无法将巨木抬起，请你提出一个有可能抬起巨木的方案，并简述其中的物理学原理： 。
13．（8分）图甲是一密闭针筒示意图，针筒初始状态及温度计示数如图甲所示（在本实验中由于针筒内气体分子间距离很大，分子间作用力可忽略不计，因此可以不考虑分子势能的变化）。小丽在实验中缓慢下压活塞（在这个过程中，筒内分子数目不变），针筒末状态及温度计示数如图乙所示，则从甲到乙的过程中，缓慢下压活塞后，筒内气体的内能 （选填“变大”、“变小”或“不变”），判断依据是 ；
小明用塑料矿泉水瓶进行了如下操作：瓶中留有少量水，盖上瓶盖（如图丙）；扭转瓶子（图丁）；轻轻扭动瓶盖，瓶盖被瓶内的气体冲出，同时瓶内出现白雾。瓶盖被瓶内的气体冲出的过程与图戊中热机的 （选填字母）冲程相似；若该热机消耗了0.5kg汽油，则热机对外做功有可能为 （选填序号）。（汽油热值q＝4.6×107J/kg）
①2.3×107J ②6.9×106J ③4.6×106J ④5.2×107J
14．（8分）如图甲所示的电路，当开关S闭合后，两灯都发光，此时两个电流表A1、A2指针偏转角度相同。其中电流表A2测量的是流经 （选填“L1”、“L2”或“干路”）的电流，示数如图乙所示，为 A；电流表A1测量的是流经 （选填“L1”、“L2”或“干路”）的电流，示数为 A。
15．（10分）小斐连接了如图所示的电路。
（1）闭合开关后，无论怎么移动滑动变阻器的滑片，灯都不亮，电流表示数为零，已知只可能是灯或滑动变阻器出故障，该电路出现的故障可能是灯泡 或者滑动变阻器 （两空均选填“短路”或“断路”）。为进一步确定故障，她将一个电压表正确并联在灯泡两端，判断如下： ；
闭合开关后，电流表电压表示数如图所示，此时电流表示数为 A，电压表示数为 V。
16．（7分）某学习小组同学想研究酒精灯烧水时的热效率．他们用酒精灯给100g初温为20℃的水加热，经过一段时间测得水温升高了60℃、消耗了4.2g酒精．已知：水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），酒精的热值为3×107J/kg．求：
（1）此过程中水吸收的热量；
（2）4.2g酒精完全燃烧放出的热量；
（3）酒精灯烧水时的热效率．
17．（6分）如图所示，电阻R1＝10Ω，R2＝15Ω，闭合开关S后，电流表A示数为0.3A。求：
（1）电源电压；
（2）通过电阻R2的电流；
（3）通过干路的电流。

18．（7分）小明乘坐汽车沿盘山公路上山，发现车子爬坡的困难程度受坡度大小影响，又看到工人利用斜面搬运货物，发现斜面的粗糙程度会影响人的作用力。对此小明猜想：“沿斜面匀速向上拉同一小车，同一木板搭建的斜面的坡度越大，平行于斜面的拉力越大”。请设计实验验证其猜想。
（1）除图所示的器材以外，还需要的实验器材有 ；
（2）画出记录实验数据的表格；
（3）写出实验步骤（可用画图或文字表述）和判断相应的猜想是否正确的依据。
参考答案：
1．C
【解析】抽掉玻璃板后，氧气和二氧化氮气体相互接触，由于分子在不停地做无规则运动，氧气和二氧化氮气体会彼此进入对方，生成混合气体，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
2．D
【解析】A．我们不敢大口地喝热气腾腾的汤，是因为热汤的温度高；热量是一个过程量，不能说物体含有多少热量，故A错误；
B．内能的多少与物体的质量、温度、状态有关，因此只有温度不变，若物体的质量、状态改变时，则物体的内能可能改变，故B错误；
C．物体温度升高，内能一定增加，可以是通过吸收热量，也可以通过做功的方式实现，故C错误；
D．热传递的条件是：有温度差；热传递的特点是：高温物体放出热量，低温物体吸收热量，热量从高温物体传给低温物体，但内能小的物体温度可能比内能大的物体温度高，因此热量也可能由内能小的物体传给内能大的物体，故D正确。
故选D。
3．C
【解析】A．电压表使用时，电流从电压表正接线柱流入，从负接线柱流出，由图可知，电压表指针反向偏转，所以电压表的正负接线柱接反了，故甲片是番茄电池的正极，故A正确，不符合题意；
B．番茄电池通过发生化学反应，释放出电能，所以是将化学能转化为电能，故B正确，不符合题意；
C．由于电压表可以直接接在电源两端，所以电压表直接接在番茄电池上，不会损坏电压表，故C错误，符合题意；
D．当番茄电池、导线、小灯泡形成通路后，由于甲片是番茄电池的正极，所以电流将从甲片流出，故D正确，不符合题意。
故选C。
4．D
【解析】导体的电阻与材料、长度、横截面积和温度有关；
A．铜丝与铁丝的长度和横截面积大小未知，无法比较电阻大小，故A错误；
B．材料相同的两根导线，粗细未知，仅根据长短无法判断电阻大小，故B错误；
C．长度相同的两根导线，材料未知，仅根据粗细无法判断电阻大小，故C错误；
D．同种材料的长度相同的导线，横截面积越小，电阻越大，则细那根电阻一定大，故D正确。
故选D。
5．D
【解析】AB．矿泉水的温度是4℃，放置在温度恒为30℃的环境中足够长的时间，矿泉水吸收热量，内能增加，温度升高，水分子运动程度变得更剧烈，故AB错误；
CD．当矿泉水的温度和外界环境的温度相同时，矿泉水不再吸收热量，内能不变，所以瓶中水的内能先增加后不变，故C错误，D正确。
故选D。
6．A
【解析】AB．塑料吸管与餐巾纸摩擦会发生摩擦起电现象，摩擦后塑料吸管带电。吸管放在支架上，当手持带负电的橡胶棒，靠近吸管B端，B端会靠近橡胶棒，由于一种电荷相吸引，吸管一定带正电，故A正确，B错误；
CD．得到电子带负电、失去电子带正电。由于吸管带正电，则吸管失去电子，相反，与吸管摩擦的餐巾纸得到电子，故CD错误。
故选A。
7．D
【解析】ACD．手推杆入筒的过程中，筒内密封气体的分子数不变，对空气做功，空气内能增大，温度升高，分子动能增大，故D符合题意，AC不符合题意；
B．手推杆入筒的过程中，空气体积减小，质量不变，由可知，空气密度增大，故B不符合题意。
故选D。
8．B
【解析】A．借助斜面做的有用功即为克服物体重力所做的功，则
W有GhF1h
故A不符合题意；
BC．拉力所做的总功
W总F2L
额外功
W额W总W有F2LF1h
故B符合题意，C不符合题意；
D．机械效率
故D不符合题意。
故选B。
9．D
【解析】两灯串联，电流表测电流，电压表测L2电压，闭合开关后，小灯泡L1和L2均不发光，电流表指针几乎不动，可能发生断路，电压表指针有明显偏转，说明电压表和电源连接，可能是L2断路，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
10．D
【解析】A．探究电流和电阻的关系时，需保持定值电阻两端电压不变；根据串联电路的规律和分压原理
方程左边为定值，故右边也为定值，当变阻器连入电路的电阻最大时，对应的定值电阻最大，此时电阻的电压最小，则
R两端电压最小值
UV=1V
实验中，电压表最小值为1V，故A错误；
B．由于串联电路起分压作用，电阻越大，分得的电压越大，所以将R从5Ω换成10Ω后，电阻分得的电压会变大，为了保证定值电阻R两端电压不变，需减小定值电阻两端电压，增大滑动变阻器两端电压，即增大滑动变阻器接入电路的电阻，故将滑片向右移动，故B错误；
C．根据图乙可知，当R=10Ω时，通过的电流为0.25A，故C错误；
D．由图乙可知，实验中保持电压表的示数
UV1=IR=0.5A×5Ω=2.5V
不变，因为串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以滑动变阻器两端电压
U滑=U-UV1=3V-2.5V=0.5V
由图乙可知，当R=25Ω时，电路中电流为0.1A，滑动变阻器两端电压仍为0.5V，滑动变阻器接入电路的阻值为
故D正确。
故选D。
11．（1）（2）（3）
【解析】（1）由图可知此时为晚上，气温降低，水的比热容比泥土、沙石的比热容大，陆地和海水放出相同的热量，海水温度下降的慢，海面上热空气上升；陆地上来的冷空气进行补充，形成了吹向海面的陆海风。所以空气从陆地吹向海面形成风。如图所示：
（2）由杠杆平衡条件可知，在阻力、阻力臂一定时，动力臂越大，动力越小。动力F1作用在A点，当OA为F1的力臂时，力臂最长，此时力F1最小，并且F1的方向垂直杠杆向上，从A点垂直杠杆向上画出F1的示意图，即为最小拉力；阻力即为悬挂物体的绳子对杠杆竖直向下的拉力，过支点O作阻力力的作用线的垂线段即为阻力臂L2，作图如下：
（3）如实物图所示，小灯泡和滑动变阻器串联在电路中，开关控制整个电路，电流表串联在电路中，电压表并联在小灯泡两端，故作图如下：
12． 省力 2000 把支架向左移（减小OA的长度），减少阻力臂（增大动力臂）
【解析】（1）由图可知，横杆在使用的过程中，动力臂大于阻力臂，为省力杠杆。
（2）巨木可视为质地均匀的圆柱体，巨木的重力为
要将一段提起，此时对一端施加的最小力为F1，巨木的长度为L，故
故
故此时在A点向下的力为12000N，设人对横杆的压力为F2，根据杠杆平衡条件可知
故
（3）根据杠杆平衡条件可知：可以通过把支架向左移（减少阻力臂）的方式或者通过加长右端的杠杆（增大动力臂）的方式来抬动重物。
13． 变大 气体分子体积变小，分子势能变大 D ②
【解析】（1）从甲图到乙图的过程中，质量不变、温度不变，但是气体体积变小，分子势能变大，因此内能变大。
（2）当瓶盖被瓶内的气体冲出时，是瓶内气体对瓶盖做功，内能转化为机械能，这一过程与四冲程内燃机的做功冲程相似。图戊中D图，两个阀门关闭，活塞向下，发出电火花，是做功冲程。
汽油完全燃烧释放的热量
汽油机的效率在30%左右，则热机对外做功有可能为
故②符合题意，①③④不符合题意。
故选②。
14． L2 0.14 干路 0.7
【解析】由图可知，两个灯泡并联，电流表A1在干路上，测量干路电流，电流表A2在L2所在的支路上，测量灯泡L2的电流；因为并联电路干路电流等于各支路电流之和，而此时两个电流表A1、A2指针偏转角度相同，可知选用的量程不同，电流表A1选用的是0～3A量程，读数为0.7A，即干路电流I＝0.7A；电流表A2选用的是0～0.6A量程，读数为0.14A，即流经L2的电流I1＝0.14A。
15． 断路 断路 若电压表无示数，则滑动变阻器断路；若电压表有示数且近似等于电源电压，则是灯泡断路 0.04 2.5
【解析】（1）闭合开关后，无论怎么移动滑动变阻器的滑片，灯都不亮，电流表示数为零，说明电路某处断路，又因为只可能是灯或滑动变阻器出故障，所以可能是灯泡断路或者是滑动变阻器断路。
将一个电压表正确并联在灯泡两端，若灯泡断路，则电压表示数较大，近似等于电源电压；若滑动变阻器断路，则电压表与电源负极断开，电压表无示数。
由图可知，电流表量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.04A；电压表量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为2.5V。
16．（1）2.52×104J；（2）1.26×105J；（3）20%．
【解析】（1）水吸收的热量为 ：
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/（kg•℃）×0.1kg×60℃=2.52×104J；
（2）4.2g酒精完全燃烧放出的热量为：
Q放=mq=4.2×10-3kg×3×107J/kg=1.26×105J；
（3）酒精灯烧水时的热效率：
Q吸/Q放=20%．
17．（1）3V；（2）0.2A；（3）0.5A
【解析】解：（1）由电路图可知，R1与R2并联，电流表测R1支路的电流。由可得，电阻R1两端的电压为
因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，电源电压为
（2）由可得，通过电阻R2的电流为
（3）因为并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和，所以通过干路的电流为
答：（1）电源电压为3V；
（2）通过电阻R2的电流为0.2A；
（3）通过干路的电流为0.5A。
18． 刻度尺和弹簧测力计 见解析 见解析
【解析】（1）（2）要探究斜面的坡度对拉力的大小的影响，需要在斜面长度不变时，多次改变斜面的坡度，即斜面的高度来测量对应的拉力，那么在实验中所需的器材除了图示的之外，还需要用刻度尺来测量斜面的高度、用弹簧测力计来测量拉力。记录实验数据的表格如下：
（3）在实验中，其操作步骤如下：
①测量木块的高度h，将木板斜放在木块上，形成一个斜面，用弹簧测力计沿平行于斜面方向匀速将小车从木板底部拉到木板顶部，记下测力计此时的示数F。分别在表格中记录h和F；
②多次改变木块的高度，将木板的同一点斜放在木块上，从而改变斜面的坡度，重复步骤①。
比较所记录的数据，拉力F随着木块高度即斜面坡度的变大而变大，则小明的猜想正确。拉力F随着斜面坡度变大而变小或不变，则小明的猜想错误。
实验次数
斜面高度h/m
拉力F/N
1
2
3