2021-2022学年安徽省合肥瑶海区九年级上学期物理期中试题及答案

这是一份2021-2022学年安徽省合肥瑶海区九年级上学期物理期中试题及答案，共13页。试卷主要包含了填空题，选择题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、填空题（本大题共10小题，每空2分，满分20分）
1. 如图所示是热播电视剧《跨过鸭绿江》的一幅画面，趴在雪地上的中国人民志愿军岿然不动，从他们口中呼出的水蒸气在眉毛、头发上结了一层厚厚的“霜”，其“霜”的形成过程是______（选填物态变化名称）。
【答案】凝华
【解析】
【详解】霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的冰晶。
2. 如图，烧瓶内水加热沸腾，把产生的水蒸气通入试管A，A放在装有冷水的容器B内；过一会儿，试管A中出现了许多水，并看到温度计C的示数升高了。A和C的现象说明了______。
【答案】水蒸气液化放热
【解析】
【分析】沸腾是一种剧烈的汽化现象，可以产生大量的水蒸气，水蒸气受冷就会液化，形成小水珠；水蒸气受冷液化时要放热。
【详解】烧瓶中水沸腾时产生的大量水蒸气进入试管A中，试管A放在装有冷水的容器B中，试管A的温度也比较低，通入试管A中的水蒸气受冷就会液化，形成小水珠，附着在试管壁上；水蒸气液化时要放出热量，冷水吸收热量后温度会升高，所以温度计C的示数会升高。
3. 热熔钻工艺是在金属薄板上一次加工出孔的技术，热熔钻头采用耐磨、耐高温的硬质材料制成。钻头与薄板接触时，钻头高速旋转，使钻头和薄板之间剧烈摩擦，用做功的方式，瞬间达到几千摄氏度的温度，由于温度超过金属的熔点，钻头附近的金属迅速______（填物态变化的名称），钻头继续施加向下的压力，几秒钟就在金属薄板上贯穿一个孔。
【答案】熔化
【解析】
【详解】当铝件与铜件相互摩擦时，两者的内能都会增大，温度急剧升高，即摩擦生热是通过做功的方法改变物体的内能的。由于温度超过金属的熔点，钻头附近的金属迅速由固态变为液态，即金属被熔化，钻头继续施加向下的压力，几秒钟就在金属薄板上贯穿一个孔。
4. 如图所示，B是一个被销钉锁住的活塞，气缸A密封有少量空气，气缸内气压小于外界气压，C是一支温度计。若活塞与气缸壁之间没有摩擦，当把销钉K拔出后，观察到活塞向左移动，此时温度计的示数___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】变大
【解析】
【分析】
【详解】[1]活塞向左移动，外界对气体做功，如果不考虑热传递，则气体内能增加，温度升高。故温度计示数变大。
5. “涡轮增压”是目前在各种汽油机和柴油机中采用的一项节能、提高热机功率的技术，它是利用热机排出的废气带动涡轮旋转，先将新鲜空气压缩后再送入内燃机的进气口。这样做的好处是______（选填“增大”或“减小”）排出废气所带走的能量，
【答案】减小
【解析】
【详解】在热机的能量损失中，废气带走了大部分的热量，所以“蜗轮增压”利用热机排出的废气带动蜗轮旋转，充分利用了废气带走的热量，减小热量损失，提高了热机的效率。
6. 随着汽车的普及，汽车美容行业应运而生，最常见的是利用静电喷绘技术给汽车喷漆，喷漆时在高压静电场作用下，从喷枪喷出来的漆雾带有负电荷，这种带负电的漆雾在电场力的作用下，向带有正电荷的工件飞去，利用________原理吸附在工件表面，从而完成喷漆。
【答案】异种电荷相互吸引
【解析】
【分析】同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
【详解】利用静电喷绘技术给汽车喷漆时，被雾化的涂料微粒通过枪口的极针或喷盘、喷杯的边缘时，因接触而带负电荷，这种带负电的漆雾在电场力的作用下，根据异种电荷相互吸引的原理，向带有正电荷的工件飞去，从而完成喷漆。
7. 热值是衡量燃料燃料燃烧放热本领的重要指标，我国首次在南海成功试采绿色能源“可燃冰”。我国首次在南海成功试采出绿色能源--“可燃冰”。可燃冰的热值为q可燃冰=4.2×108J/kg它表示：_________
【答案】1kg可燃冰完全燃烧放出的热量是4.2×108J
【解析】
【详解】可燃冰的热值为q可燃冰=4.2×108J/kg表示1kg可燃冰完全燃烧放出的热量是4.2×108J。
8. 用两个完全相同的电加热器，分别给质量相同的A、B两种液体加热，它们的温度随时间变化的图象如图所示．不计热量的损失，根据图象上的相关数据分析计算可得出，两种液体的比热容之比为_____________．
【答案】1：2
【解析】
【详解】质量相等时，当加热时间相同时，即吸收的热量相同时，取相同的时间10min，A的温度升高,B的温度升高，利用热量的计算公式得： ，因此
9. 小明同学在参加今年中考体育考试的过程中，其身体消耗的总能量相当于完全燃烧35g干木柴所释放的热量（已知q干木柴=1.2×107J/kg），若这些能量的50%被质量为5kg，初温为20℃的水吸收，则能使水温升高到______℃。
【答案】30
【解析】
【详解】根据燃料热值的定义，有
Q=mq=35×10-3kg×1.2×107J/kg=4.2×105J
由可知
由得使水升高的温度
水温升高到
10. 热机效率η是指机械做的有用功与机械完成这些有用功所消耗的能量的比值。用P输出表示机械输出的功率，m表示单位时间消耗的燃料质量，q表示燃料的热值。则η=___________。
【答案】
【解析】
【详解】机械做的有用功
W有用=P输出t
已知m表示单位时间消耗的燃料质量，则t时间内燃料完全燃烧放出的热量
Q放=mqt
由热机效率的定义可以得出
η=×100%=×100%=×100%
二、选择题（本大题7小题，每小题2分，满分14分）
11. 关于内能、热量和温度的关系，下列说法中正确的是（ ）
A. 10kg、0℃的水的内能比10kg、0℃的冰的内能大
B. 温度越高的物体，含有的热量也越多
C. 热传递中，放热的物体一定比吸热的物体内能大
D. 物体吸收热量，温度一定升高
【答案】A
【解析】
【分析】内能的大小与温度、质量、状态等因素有关；热量是指热传递过程中传递能量的多少，是过程量；发生热传递的条件是存在温度差；晶体的熔化过程、液体的沸腾过程吸热，但温度保持不变，但内能增大。
【详解】A．1kg、0℃的水变成1kg、0℃的冰时要放出热量（凝固放热），所以1kg、0℃的水的内能比1kg、0℃的冰的内能大，故A正确；
B．热量是过程量，不能说含有或具有热量，故B错误；
C．在热传递过程中，热量总是从高温物体传向低温物体，即放热的物体一定比吸热的物体的温度高，温度高，内能不一定大，故C错误；
D．物体吸收热量，温度不一定升高；比如晶体熔化、液体在沸腾过程中，吸热但温度不变，故D错误。
故选A。
12. 如图所示，下列解释正确的是（ ）
A. 用橡胶棒接触金属球，金属箔一定带正电
B. 如图是汽油机的吸气冲程，将汽油和空气的混合物吸入气缸
C. 说明分子在做永不停息的无规则运动
D. 水蒸气冲开橡胶塞，将机械能转化为内能
【答案】B
【解析】
【详解】A．用橡胶棒接触金属球，如果橡胶棒带负电，则金属箔带负电，故A错误；
B．如图所示，汽油机的进气门打开，是吸气冲程，吸入空气和汽油的混合物，故B正确；
C．由图可知，摩擦瓶子后，瓶塞弹起，说明做功可以改变物体的内能，空气内能增大，内能转化为机械能，将塞子弹起，故C错误；
D．由图可知水蒸气冲开橡胶塞，是内能转化为机械能，故D错误。
故选B。
13. 在如图所示的各电路中，开关闭合后，只有一盏小灯泡能发光的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】一个完整的电路应包括电源、开关与用电器，再根据串并联电路判断灯泡的亮与不亮。
【详解】A．图中没有电源，故灯泡不能工作，故A不符合题意；
B．图中灯泡L1被短路，只有一只灯泡可以工作，故B符合题意；
C．图中闭合开关时，两灯泡均被短路，不发光，故C不符合题意；
D．图中闭合开关时，两灯泡并联，都发光，故D不符合题意。
故选B。
14. 关于热机的效率，下列说法中正确的是（ ）
A. 热机做的有用功越多，效率一定越高
B. 燃料的热值越大，效率一定越高
C. 热机做一定的有用功，消耗的燃料越少，效率一定越高
D. 热机做功越快，效率一定高
【答案】C
【解析】
【详解】A．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，反映有用功在燃料完全燃烧所放出的总热量中所占的比例大小，所以，热机做的有用功越多，效率不一定越高，故A错误；
B．燃料的热值大，做的有用功在总热量中所占的比例不一定大，所以效率就不一定高，故B错误；
C．当热机做一定的有用功，消耗的燃料越少，说明用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比越大，即效率一定越高，故C正确；
D．热机做功越快，表示热机的功率越大，与效率无关，故D错误。
故选C。
15. 单缸四冲程汽油机的飞轮转速是1800r/min，此汽油机在每秒钟内
A. 完成120个冲程，对外做功30次
B. 完成60个冲程，对外做功15次
C. 完成30个冲程，对外做功15次
D. 完成60个冲程，对外做功30次
【答案】B
【解析】
【详解】飞轮转速为1800r/min=30r/s，因一个工作循环活塞往复2次，曲轴转动2周，做功1次，完成4个冲程，所以，该汽油机1s内完成60个冲程，对外做功15次。
故选B。
16. 已知液态氧气、氮气和二氧化碳，在一个标准大气压下的沸点是﹣183℃、﹣196℃和﹣78.5℃。如果在一个标准大气压下用降温的办法，用空气来提取这些气体，那么温度下降时首先液化被分离出来的（ ）
A. 氧气B. 氮气
C. 二氧化碳D. 整个空气同时液化无法分离
【答案】C
【解析】
【详解】从题中数据可知，液态氮气的沸点最低，则最容易沸腾；而二氧化碳的沸点最高，不容易沸腾，相反最容易液化。所以，如果在一个标准大气压下用降温的办法，从空气中提取这些气体，那么温度下降时首先液化被分离出来的是二氧化碳，故C正确。
故选C。
17. 如图为部分物质的原子核对核外电子束缚能力强弱情况。下列说法中正确的是（ ）
A. 用丝绸摩擦玻璃棒，丝绸会失去电子
B. 用丝绸摩擦橡胶棒，橡胶棒带正电
C. 用丝绸摩擦过的玻璃棒与用毛皮摩擦过的玻璃棒带的是异种电荷
D. 用丝绸摩擦过的橡胶棒与用毛皮摩擦过的橡胶棒带的是同种电荷
【答案】D
【解析】
【详解】A．从图中对比玻璃与丝绸，丝绸原子核束缚电子的本领强，丝绸摩擦玻璃棒，丝绸原子核对核外电子束缚能力强，得到电子带负电，故A错误；
B．从图中对比橡胶与丝绸，橡胶原子核束缚电子的本领强，丝绸摩擦橡胶棒，橡胶棒原子核对核外电子束缚能力强，得到电子带负电，故B错误；
C．从图中看出，丝绸、毛皮原子核对核外电子束缚能力都比玻璃的强，两种情况下摩擦时玻璃棒都会失去电子带正电，因此玻璃棒带的是同种电荷，故C错误；
D．从图中看出，丝绸、毛皮原子核对核外电子束缚能力都比橡胶棒的弱，两种情况下摩擦时橡胶棒都会得到电子带负电，橡胶棒带的是同种电荷，故D正确。
故选D。
三、实验探究题（本大题3小题，每空2分，满分20分）
18. 如图甲是某种物体熔化时温度随加热时间变化的图象。
（1）这种物质的固体属于晶体你判断的依据是______；
（2）如图乙，在某一时刻，用温度计测得物质的温度为______℃；
（3）在整个加热过程中使用的是同一个热源，同学发现图象中AB段与CD段倾斜程度是不同的，说明该物质液态与固态的______（填某一物理特性）是不同的。
【答案】 ①. 有固定的熔化温度 ②. -6 ③. 比热容
【解析】
【详解】（1）[1]由图知，该物质在熔化过程中，温度保持0℃不变，即该物质有一定的熔化温度，所以该物质为晶体。
（2）[2]由乙图可知，该温度计分度值是1℃，而且液柱上表面对应的刻度在零刻度以下，故读数为-6℃。
（3）[3]AB段和CD段的倾斜程度不同，该物体的温度变化值不同，由热量公式Q=cm∆t可知，在吸收的热量和时间一定时，物体的温度变化值不同，比热容就不同；这说明该物质液态与固态的比热容不同。
19. 如图甲是小明用来“探究水和食用油吸热能力”的实验装置。
（1）实验中应取质量相等的水和食用油倒入两个相同的烧杯中、用相同规格的电加热器加热水和食用油，通过比较______来比较水和食用油吸收热量的多少。（填“加热时间”或“升高的温度”）
（2）下表是小明实验时记录的温度随时间变化的数据。
（3）图乙中是小明根据实验数据画出的图像，则______（选填“A”或“B”）反映水的吸热升温情况。
（4）通过分析实验数据，利用实验数据还可以算出食用油的比热容是______J/（kg·℃）。
【答案】 ①. 加热时间 ②. B ③. 1.68×103##1680
【解析】
【分析】
【详解】（1）[1]因为电加热器的规格相同，在相同的时间内电加热器放出的热量相同，则液体在相同的时间吸收的热量也相同，加热时间越长，液体吸收的热量越多。由转换法知道，可以通过加热时间的长短来比较甲和乙两种液体吸收热量的多少。
（2）[2]根据表格中数据知道，加热相同的时间，水升温慢，故图乙中B反映水的吸热升温情况。
（3）[3]通过分析利用实验数据知，加热0～20s的时间，水升温与油升温之比为
由Q水吸=Q油吸知道，
c水mΔt水=c油mΔt油
则食用油的比热容为
20. 小明同学学习了燃料的热值后，考虑到燃料燃烧放出的热量会被水吸收，而水的比热容已知。他自己设计了一个实验来比较煤油和菜籽油的热值的大小关系。他组装了如图所示的装置进行实验，记录结果如表。
（1）为了保证实验结论的可靠，小明同学选择了两套完全相同的装置。在实验中除了控制水的初温相等外，还应控制水的______相等。
（2）根据记录结果分析得出：煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大是______。
（3）实验中燃料燃烧放出的热量，通过______的方式使水的内能增大（选填“做功”或“热传递”）。
（4）小明同学还想利用这个实验测算出煤油和菜籽油的热值，那么除了图中装置外，小明还要使用的测量仪器是______。
【答案】 ①. 质量 ②. 煤油 ③. 热传递 ④. 天平
【解析】
【详解】（1）[1]煤油和菜籽油燃烧放出的热量会被水吸收，根据有
为比较水吸热多少，在实验中除了控制水的初温相等外，还要控制水的质量相等，即可通过水升高的温度确定煤油和菜籽油燃烧放出的热量多少，根据
……①
从而确定煤油和菜籽油的热值大小。
[2]用相同质量的煤油和菜籽油燃烧后加热相同的水，由表中数据可知，用煤油加热的水温度升的高，则说明煤油燃烧放出的热量多，根据①可知热值较大的是煤油。
（3）[3]改变物体内能的方法是做功和热传递，燃料燃烧放出的热量，通过热传递的方式使物体的内能增大的。
（4）[4]上表中已测量出煤油和菜籽油燃尽后使水的温度，根据可知，如果测量出水的质量即可得出水吸收的热量（即煤油和菜籽油燃烧燃尽放出的热量），再测量煤油和菜籽油的质量，根据①可求出煤油和菜籽油的热值，所以除了图中装置外，小明还要使用的测量仪器是天平。
四、计算题（第21小题6分，第22小题6分，第23小题8分，共20分）
21. 可燃冰将成为未来主要替代能源。已知 1dm3的可燃冰完全燃烧放出的热量为6.3×106J。求∶
（1）可燃冰的热值是多少焦每立方米？
（2）一辆以天然气为燃料的汽车在平直的公路上匀速行驶时所受牵引力为200N，如果以50L的“可燃冰”为燃料可以连续行驶630km，则汽车发动机的效率是多少？
【答案】（1） 6.3×109J/m3；（2） 40%
【解析】
【详解】解：（1）可燃冰的体积
V1=1dm3=1×10-3m3
可燃冰完全燃烧放出热量为Q放=6.3×106J，则可燃冰的热值为
q＝==6.3×109J/m3
（2）汽车在平直的公路上匀速行驶时所受阻力和牵引力是一对平衡力，则
F=f=200N
牵引力做功
W=Fs=200N×630×103m=1.26×108J
50L可燃冰完全燃烧放出的热量
Q'放=qV2=6.3×109J/m3×50×10-3m3=3.15×108J
发动机的效率
η＝×100%＝＝40%
答：（1）可燃冰的热值是6.3×109J/m3；
（2）汽车发动机的效率是40%。
22. 随着人们生活水平的逐步提高，太阳能热水器已进入千家万户，近年来又有一种集太阳能与电辅热于一体的壁挂式太阳能正在为很多高层建筑所应用，台容量为150L的太阳能热水器，如图所示。某天加满水的热水器经过一天的阳光照射水温从25℃升高到65℃。[水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），水的密度为1.0×103kg/m3]
（1）一天内热水器中的水吸收的热量；
（2）张胜家还有一台燃气热水器，加热效率为50%，已知天然气热值q=4.2×107J/m3，求将150L水从25℃加热到65℃所需的天然气。
【答案】（1）2.52×107J；（2）1.2 m3
【解析】
【详解】解：（1）加满水的热水器中水的体积为
V=150L=150×10-3m3
热水器中水的质量为
水温从25℃升高到65℃所需要吸收的热量为
（2）由可得
由可得
答：（1）一天内热水器中的水吸收的热量为2.52×107J；
（2）将150L水从25℃加热到65℃所需的天然气1.2 m3。
23. 近年来，我国汽车工业发展迅猛，各种新型汽车不断投放市场。如图所示是我省自行研制的QQ小汽车的单缸四冲程内燃机，在1min内曲轴转动2600圈，做功冲程推动活塞一次做功1500J，在这段时间内，气缸内共燃烧汽油0.1kg。【汽油的热值为4.6×107J/kg】请你算出：
（1）消耗完汽油时，内燃机获得的内能为多少？
（2）1min内，对活塞做功的功率是多少？
（3）已知内燃机的效率η=×100%（式中W为燃料燃烧对活塞做功，Q为它在这段时间内所消耗的柴油完全燃烧所产生的热量），则该内燃机正常工作时的效率约为多少？
【答案】（1）4.6×106J；（2）3.25×104W；（3）42.4%
【解析】
【详解】解：（1）消耗完汽油时，内燃机获得的内能为
Q=mq=0.1kg×4.6×107J/kg=4.6×106J
（2）由于在1min内曲轴转动2600圈，则内燃机对外做功1300次，对活塞做的功
W=1500J×1300=1.95×106J
对活塞做功功率
P==3.25×104W
（3）该内燃机正常工作时效率
η=≈42.4%
答：（1）消耗完汽油时，内燃机获得的总能量为4.6×106J；
（2）内燃机对外所做的功率是3.25×104W；
（3）该内燃机正常工作时的效率约为42.4%。加热时间/s
0
20
40
60
80
水的温度/℃
20
22
24
26
28
食用油的温度/℃
20
25
30
35
40
燃料
加热前的水温/℃
燃料燃尽后水温/℃
煤油
25
44
菜籽油
25
34