102,广东省广州市白云中学2023-2024学年九年级上学期期中考试物理
展开本试卷共8页,18小题,满分90分。考试用时60分钟。
一、选择题:本题共10小题,每小题3分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项最符合题目要求。
1. 下列小实验能达到预期目的是( )
A. 用手捏海绵,海绵体积变小了,说明分子间有间隙
B. 沙粒放入水中,水变浑浊了,说明分子在不停地做无规则运动
C. 两玻璃使劲挤压无法合并成一块玻璃,说明分子间有斥力
D. 将红墨水滴在不同温度的等量水中,通过现象能证明温度越高,分子运动越剧烈
【答案】D
【解析】
【详解】A.用手捏海绵,海绵体积变小,说明力改变物体的形状,这是宏观现象,分子间有间隙是微观的,故A不符合题意;
B.沙粒放入水中,水变浑浊是因为沙土小颗粒悬浮在水中造成的,不是分子的运动,故B不符合题意;
C.两玻璃使劲挤压无法合并成一块玻璃,这是因为分子间的距离太大,分子间的作用力很小,可以忽略不计,故C不符合题意;
D.把红墨水分别滴到热水中和冷水中,发现热水变色更快,是因为温度越高,扩散越快,分子热运动越剧烈,故D符合题意。
故选D。
2. 对于图中所示的四幅图,下列说法正确的是( )
A. 甲图中软木塞飞出时,管内水蒸气的内能增加
B. 乙图中两个压紧的铅块能吊着钩码不动,主要是因为铅块对钩码做了功
C. 丙图所示是内燃机的压缩冲程您看到的资料都源自我们平台,20多万份试卷,家威杏 MXSJ663 每日最新,性比价最高D. 丁图中小朋友下滑时,机械能转化为内能
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲图中,软木塞飞出时,管内水蒸气对软木塞做功,内能减少,故A错误;
B.乙图中两个压紧的铅块能吊着钩码不动,主要是因为分子之间存在引力,故B错误;
C.丙图所示,进气门和排气门都关闭,火花塞点火,活塞下行,是做功冲程,故C错误;
D.丁图中小朋友下滑时,克服摩擦力做功,将机械能转化为内能,故D正确。
故选D。
3. 实验室有5kg酒精,用去一半后,剩余酒精的( )
A. 热值减少一半
B. 比热容减少一半
C. 比热容、热值都减少一半
D. 比热容、热值都不变
【答案】D
【解析】
【详解】由于比热容、热值都是物质特性,不随物质的质量变化而变化,所以5kg酒精用去一半后,质量变少,剩余酒精的比热容、热值都不变。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
4. 关于温度、热量、内能,以下说法正确的是( )
A. 0℃的水有内能,0℃的冰没有内能
B. 0℃的水比0℃的冰所含的热量多
C. 0℃的水凝固成0℃的冰,内能减小
D. 两块0℃的冰互相摩擦,因为它们的温度相同,不发生热传递,所以都不能熔化
【答案】C
【解析】
【详解】A.一切物体都具有内能,所以,0℃的水和冰都有内能,故A错误;
B.热量过程量,不能用含有来描述,故B错误;
C.0℃的水凝固成0℃的冰时要向外放热,内能减小,故C正确;
D.两块0℃的冰互相摩擦时,它们克服摩擦做功,将机械能转化为内能,使它们内能增大,所以它们可以通过摩擦来熔化,故D错误。
故选C。
5. 2023年5月30日,神舟十六号载人飞船在酒泉卫星发射中心,由长征二号F改进型遥十六运载火箭发射升空。10月31日,神舟十六号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。关于运载火箭和载人飞船返回舱,以下说法错误的是( )
A. 火箭升空时将燃料燃烧时释放的化学能转化为机械能
B. 火箭使用的燃料,必须具备比热容较大的特点
C. 返回舱进入大气层后,舱体与大气摩擦,内能增大
D. 舱体采用隔热材料,是为了阻止热传递的发生,从而保证舱内温度在航天员可承受的范围内
【答案】AB
【解析】
【详解】A.火箭升空时,将燃料燃烧时释放的内能转化为机械能,故A错误,符合题意;
B.载火箭使用的燃料,比其它燃料相比,质量相同、完全燃烧时,能放出更多的热量,所以火箭燃料的热值较大,故B错误,符合题意;
C.返回舱进入大气层后,舱体与大气摩擦,通过克服摩擦做功,将机械能转化为内能,内能增大,故C正确,不符合题意;
D.返回舱进入大气层后,舱体与大气摩擦,内能增大,温度较高,舱体采用隔热材料,阻止热传递,保证舱内温度在航天员可承受的范围内,故D正确,不符合题意。
故选AB
6. 如图所示,无风条件下卡通造型铝箔气球两次均向带电棒靠近但未接触,气球( )
A. 不带电
B. 带正电
C. 带负电
D. 带电情况无法判断
【答案】A
【解析】
【详解】图中所示卡通造型铝箔气球两次均被带负电荷与正电荷的带电棒吸引,根据电荷间的相互作用及带电体的基本性质带电体能够吸引轻小物体可以判断出气球应该不带电荷.A符合题意.
7. 用电压表分别测量电路中两盏电灯的电压,结果它们两端的电压不相等,由此判断两盏电灯的连接方式是
A. 一定是串联B. 一定是并联
C. 串联、并联都有可能D. 无法判断.
【答案】A
【解析】
【详解】在并联电路中,各支路两端的电压相等,由于两盏灯两端的电压不相等,所以两盏灯一定不是并联。
故选A。
8. 如图所示,小灯泡和连接入电路中,电源由两节干电池串联而成,则下列说法中正确的是( )
A. S闭合后,、并联且都能发光
B. S闭合后,只有一盏灯能发光
C. 要使、串联,可去掉导线b
D. 若将导线M从接线柱B改接到接线柱A上,则电路发生短路
【答案】C
【解析】
【详解】AB.开关S闭合后,电流将从电源正极经过开关、导线M、导线b回到电源负极,造成电源短路,两灯不发光,故AB错误;
C.如果去掉BD之间的导线b再闭合开关,两灯泡串联,则灯泡L1、L2都会发光,故C正确;
D.若将导线M从接线柱B改接到接线柱A上,两灯泡并联,不会发生短路,故D错误。
故选C。
9. 如图所示,当开关S闭合后,下列说法正确的是( )
A. 灯L1与灯L2是串联,且灯L1被短路
B. 电流表A1测的是灯L2的电流
C. 电流表A2测的是灯L2的电流
D. 电压表不可以测出灯L1两端的电压
【答案】C
【解析】
【详解】ABC.由图可知,两个灯泡并联,电流表A1测量干路电流,电流表A2测量L2的电流,电压表测量电源电压,故AB错误,C正确;
D.因为并联电路各支路两端电压与电源电压都相等,所以电压表可测出电源或灯L1或L2的电压,故D错误。
故选C。
10. 小华为公园设计了一款智慧路灯。当夜晚来临时,定时开关S1闭合,路灯低功率照明;当雷达开关S2感知游客靠近时自动闭合,路灯的亮度增加,方便游客行走。图中电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据题意可知,当夜晚来临时,定时开关S1闭合,路灯低功率照明;当雷达开关S2感知游客靠近时自动闭合,路灯的亮度增加,这说明电路中另外一个灯泡发光,由此可知,两个灯泡工作时互不影响,是并联的,开关S1在干路中控制整个电路,开关S2控制其中的一个灯泡,综上分析知,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
二、非选择题:本题共8小题,共60分。按题目要求作答。
11. (1)火柴头在火柴盒上轻轻划过就能点燃,其中的能量转化是______,这是通过______的方式实现的。该过程的能量转化与右图所示的汽油机四个冲程中的______(填编号)冲程相似。图中汽油机的一个工作循环的甲、乙、丙、丁四冲程正确的工作顺序是______;
(2)如图是甲、乙两台汽油机的能量流向及比例,若将甲汽油机更换成乙汽油机,尾气带走的能量比例______,摩擦损失的能量所占比例______,机械效率将______。(以上三空均选填“增大”“减小”或“不变”)
【答案】 ①. 机械能转化为内能 ②. 做功 ③. 甲 ④. 丁、甲、丙、乙 ⑤. 减小 ⑥. 不变 ⑦. 增大
【解析】
【详解】(1)[1][2]将火柴头在火柴盒上轻轻划过就能擦燃,从能量转化的角度讲,是将机械能转化为内能,克服摩擦做功,内能增大,这是通过做功的方式实现的。
[3][4]甲图中,进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,属于压缩冲程,机械能转化成内能;乙图中,进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,属于排气冲程;丙图中,进气门和排气门都关闭,火花塞点火,活塞向下运动,属于做功冲程,内能转化成机械能;丁图中,进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,属于吸气冲程;因此擦燃火柴的能量转化与甲图相似;图中汽油机的一个工作循环的甲、乙、丙、丁四冲程正确的工作顺序是:丁、甲、丙、乙。
(2)[5][6][7]由图可知,甲汽油机尾气带走的能量为37%,乙汽油机尾气带走的能量为29%,所以甲汽油机换成乙汽油机尾气带走的能量比例减小;热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比,所以汽油机对外做功的能量比即为汽油机的机械效率,由甲图知,甲汽油机的机械效率为30%,乙汽油机的机械效率为43%,若将甲汽油机换成乙汽油机,机械效率将增大;由图可知,甲、乙汽油机摩擦损失的能量所占比例都为4%,则摩擦损失的能量所占比例将不变。
12. 如图1所示,当开关闭合,断开时,灯泡和灯泡的连接方式是______(选填“串联”或“并联”),电流表A的示数为,则通过灯泡的电流是______A,通过灯泡的电流是______A;当和都闭合时,电流表的示数如图2所示,则此时通过灯泡电流为______A,通过灯泡的电流为______A。
【答案】 ①. 串联 ②. 0.24 ③. 0.24 ④. 0.52 ⑤. 0
【解析】
【详解】[1]当开关闭合,断开时,电流只有一条路径且经过两灯,灯泡和灯泡的连接方式是串联。
[2[3]]此时电流表测电路中电流,串联电路中各处电流相等,电流表A的示数为,则通过灯泡的电流是0.24A,通过灯泡的电流是0.24A。
[4][5]如图,电流表选择的是0~0.6A量程,示数为0.52A。当和都闭合时,L2被短路,电路为L1的简单电路,电流表测量电路中电流,则此时通过灯泡电流为0.52A,通过灯泡的电流为0A。
13. 室内温度为19.2℃的桌子上有A、B、C、D四个完全一样的实心铁块。小明用红外成像测温仪拍摄铁块的温度如图1所示(四个铁块未按顺序排列)。接着他在A铁块上放上冰块,在B铁块喷上温度为19.2℃的乙醇消毒液,用手快速摩擦D铁块,再用红外成像测温仪拍得画面如图2所示(冰块未画出)。
(1)相比放冰块之前,铁块A的内能______(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(2)图2中,温度为______℃的铁块是D铁块,温度为______℃的铁块是C铁块;
(3)喷在B铁块上的乙醇消毒液发生了哪种物态变化?______;该物态变化过程要______(选填“吸热”或“放热”);
【答案】 ①. 变小 ②. 20.1 ③. 19.2 ④. 汽化 ⑤. 吸热
【解析】
【详解】(1)[1]铁块的温度高,冰块的温度低,在A铁块上放上冰块,冰块会从铁块上吸收热量,使铁块的温度降低,内能变小。
(2)[2][3]用手快速摩擦D铁块,通过做功的方式把手的机械能转化为内能,使铁块的内能增加,温度升高,图2中左边20.1℃的铁块是D铁块;C铁块的温度与室温相同,为19.2℃,所以图2中19.2℃的铁块是C铁块。
(3)[4][5]喷在B铁块上的乙醇消毒液吸收热量变为气态的乙醇气体,物体由液态变为气态的过程叫做汽化;汽化过程要吸收热量。
14. (1)如图所示,小洪同学将A、B两种不同的金属片分别插入土豆,制成“土豆电池”,闭合开关,发光二极管发光,电流表指针正常偏转,则发光二极管的______(选填“左”或“右”)侧为正极;“土豆电池”的______(选填“A”或“B”)为正极;
(2)将图中的电流表更换成小灯泡,将“土豆电池”更换成二节电池组成的串联电池组,合上开关,发光二极管正常发光,小灯泡不发光。请在答卷方框中画出更换器材后的电路图_________;
(3)小洪同学根据“小灯泡不发光”推断小灯泡的灯丝烧断了。他的分析正确吗_________?为什么_________?
【答案】 ①. 右 ②. A ③. ④. 不正确 ⑤. 见解析
【解析】
【详解】(1)[1][2]二极管具有单向导电性,二极管发光,且电流表指针正常偏转,说明电流从“土豆电池”的A极流出,经电流表流向二极管,再流回B极,故发光二极管的右侧为正极,“土豆电池”的A为正极。
(2)[3]由题意知,电流表更换成小灯泡,将“土豆电池”更换成二节电池组成的串联电池组,则二极管与小灯泡组成串联电路,电路图如下:
(3)[4][5]由题意知,二极管发光,说明电路是通路,因此,不可能是小灯泡灯丝烧断,灯泡不发光,可能是电流太小,也可能是小灯泡短路造成的。
15. 如题图所示在一根横跨河流两岸的硬塑料管内穿有三根完全相同的电线,为了辨别哪两个线头为同一限导线的两端,可以用图示方法测试,其操作过程如下:用两个颜色不同的小灯泡接入电路,分别用导线连接D、E、F,通过观察现象,就可判断出所有导线的首尾。你判断,A和______为一根导线;B和______为一根导线(两空均选填字母“D”、“E”、“F”)。
【答案】 ①. E ②. F
【解析】
【详解】[1][2]因为连接D、E,全不亮,说明D、E没有与B连通而形成通路,故B不与D、E相连;连接D、F绿灯亮,说明D、F与B、C连通而形成通路,即D、F中一根与B为一根导线,或与C为一根导线,所以E一定是与A为一根导线。连接E、F红灯亮,说明E、F与A、B连通而形成通路,即E、F中一根与A为一根导线,或与B为一根导线,所以D一定是与C为一根导线。由此可知,与B是一根导线的为F。
第16、17题结合题目要求,涉及计算的,应写出必要的文字说明、公式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算的题,演算过程及结果都要在数字的后面写上正确的单位。
16. 某物理兴趣小组的同学,绘制了用煤炉给水加热过程中水温随加热时间变化的图象,如图所示。已知在0~4min内完全燃烧了280g的煤,,,若煤炉的效率为20%,则水的质量为多少?
【答案】
【解析】
【详解】解:在0~4min内,煤完全燃烧放出的热量为
水吸收的热量为
水的质量为
答:水的质量为。
17. 有定值电阻R和小灯泡L各一个,通过它们的电流I和它们两端的电压U的规律如图1所示,现将它们按如图2电路图连接好。当开关S闭合时,电流表的示数为300mA。
(1)求电压表的示数。
(2)求电流表的示数。
(3)请在图3中,用笔画线代替导线,连接实验电路。
【答案】(1)3V;(2)0.9A;(3)见解析
【解析】
【详解】解:(1)根据电路图,电阻R和灯泡并联,电流表A1测干路电流,A2测电阻R的电流,电压表测电源电压,当开关S闭合时,电流表A2的示数为
300mA=0.3A
根据图像知,R两端的电压U=3V;根据并联电路的特点可知,电源电压和灯泡的电压都是3V;
(2)根据并联电路特点确定灯泡电压3V,根据图像知,通过灯泡电流为0.6A,干路电流
I=0.3A+0.6A=0.9A
电流表A1的示数为0.9A;
(3)根据电路图,电流从正极流出经开关和电流表A1后分为两条支路,一条经过A2和电阻,另一条经过灯泡后汇合流回负极,电压表并联在灯泡两端,据此连接电路,如图所示:
答:(1)电压表的示数3V;
(2)电流表A1的示数0.9A;
(3)见解析。
18. 小明用如图1所示装置,观察水蒸气的液化现象。烧瓶中的水加热至沸腾后,将一个初温为16℃的金属盘斜放在烧瓶上方,经过一段时间,金属盘下表面出现大量的小水滴,测得金属盘的温度为55℃,小明据此得出“水蒸气液化的过程会放热”的结论。
(1)小华认为,图1所示实验中,金属盘温度升高,不一定是水蒸气液化放热造成的,还可能是水蒸气液化形成的温度较高的小水滴向金属盘传递热量导致的;
(2)小明和小华经过反复讨论,选择如图2所示的装置,设计并进行了如下实验(K、、表示止水夹):
①安装器材时,调节铁圈的高度,确保用酒精灯______(选填“外焰”或“内焰”)加热;
②在A量筒、B量筒中均装入体积,初温的水;
③打开K,关闭,用酒精灯加热一段时间后,瓶内的水开始沸腾,最左侧细导管口有“白气”不断喷出,说明此时瓶内气压略有______(选填“增大”或“减小”);
④打开,关闭K、,内的高温水蒸气通过细导管进入A量筒的水中。一段时间后,当A量筒中水的体积时,停止通入水蒸气,测得此时水温;
⑤打开,关闭______,瓶内的沸水会通过细导管迅速进入B量筒的水中,当B量筒中水的体积______时,关闭,同时打开K,测得此时水温;
⑥根据,可得出水蒸气液化的过程会放热的结论;
(3)小明与小华计算出了量筒中水的质量,并根据如图的科普知识,对实验过程中A量筒内热量转移情况作出了如图所示的分析。[ρ水=1g/cm3,c水=4.2×103J/(kg·℃)]
小明和小华又从资料中查到:在标准大气压下,质量为1kg、温度为100℃的水蒸气完全液化为100℃的水,会放出的热量。结合以上信息,他们进行了如下的定量分析。
①10g、100℃的水蒸气,完全液化为100℃的水,此过程中,放出热量为__________J;
②10g水,温度由100℃降低至92℃,此过程中,放出热量为____________J;
③30g水,温度从16℃升高至92℃,此过程中,吸收热量为;
(4)综合本实验过程和具体数据,小明和小华对液化现象有了更深地认识,也明确了图1中导致金属盘温度升高的主要原因。请你结合数据,简要阐述金属盘温度升高的主要原因:______________。
【答案】 ①. 外焰 ②. 增大 ③. K、K1 ④. 40 ⑤. 2.26×104 ⑥. 336 ⑦. 见解析
【解析】
【详解】(1)①[1]根据酒精灯特点可知,酒精灯的外焰温度最高,所以,安装器材时,调节铁圈的高度,确保用酒精灯外焰加热。
③[2]根据题意可知,有“白气”不断喷出,说明此时有水蒸气液化放热形成小水珠,所以,瓶内气压略有增大。
⑤[3][4]根据实验装置和开关情况可知,打开K2,关闭K、K1,由于烧瓶内气压较大,瓶内的沸水会通过细导管迅速进入B量筒的水中。根据控制变量法可知,要控制B量筒中水的体积相同,即B量筒中水的体积VB=40mL。
(2)①[5]根据题意可知,在标准大气压下,质量为1kg、温度为100℃的水蒸气完全液化为100℃的水,会放出2.26×106J的热量,所以,10g,即0.01kg、100℃的水蒸气,完全液化为100℃的水,此过程中,放出热量Q放1为
Q放1=2.26×106J/kg×0.01kg=2.26×104J
②[6]10g水,温度由100℃降低至92℃,此过程中,放出热量为
Q放2=c水m(t0-t)=4.2×103J/(kg·℃)×0.01kg×(100℃-92℃)=336J
(4)[7]综合本实验过程和具体数据,因为Q放1远大于Q放2,所以,A量筒中水温升高的主要原因是水蒸气液化放热。同理,金属盘温度升高主要是水蒸气液化导致的。实验次序
用导线连接
现象
1
D、E
全不亮
2
D、F
绿灯亮
3
E、F
红灯亮
防止水蒸气烫伤
在标准大气压下,水沸腾时产生的水蒸气温度和水一样,都是100℃,然而,水蒸气导致的烫伤通常比开水烫伤更严重,这是为什么?
原来,当人的皮肤与100℃的水蒸气接触时,水蒸气首先要液化为100℃的水,同时放出大量的热,然后100℃的水在降温过程中还要向皮肤放热,所以在质量相等的情况下,水蒸气向皮肤放出的热量更多,因此水蒸气烫伤更严重。
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