2022-2023学年安徽省合肥市经济技术开发区九年级上学期物理期末试题及答案

这是一份2022-2023学年安徽省合肥市经济技术开发区九年级上学期物理期末试题及答案，共18页。试卷主要包含了选择题，填空题，实验题，计算与推导题等内容，欢迎下载使用。
1. 小明利用如图甲所示的装置，比较a、b两种液体吸热的情况：实验中小明量取质量相等的两种液体，分别倒入相同的烧杯中，用相同规格的电加热器加热。图乙是小明根据实验数据绘制的图像。下列有关说法错误的是（ ）
A. a、b两液体内能的增加是通过热传递方式改变的
B. 由图乙可知，同时加热6min，a液体吸收的热量等于b液体吸收的热量
C. 分析图乙可知，质量相等的液体a和b，升高相同温度时，a液体吸收的热量多
D. 实验中a、b两种液体的比热容之比为4∶5
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据热传递和做功的知识可知，a、b两液体改变内能的方式是热传递，故A正确，不符合题意；
B．根据转化法可知，加热相同的时间，吸收的热量相同，所以同时加热6min，a液体吸收的热量等于b液体吸收的热量，故B正确，不符合题意；
C．由图乙可知，同时加热6分钟，a升高的温度
60℃-20℃=40℃
b升高的温度
60℃-10℃=50℃
根据可知，a的比热容大于b，所以质量相等的液体a和b，升高相同温度时，a液体的加热时间长，吸收的热量多，故C正确，不符合题意；
D．根据C和可知，在质量和吸热相同的条件下，比热容与升高的温度成反比，a、b液体的比热容之比是
故D错误，符合题意；
故选D。
2. 关于热量、功、内能的概念，下列说法中正确的是（ ）
A. 热量、功、内能的国际单位都是焦耳，三者的物理意义完全相同
B. “炙手可热”和“钻木取火”分别描述了改变物体内能的两种方式
C. 物体克服摩擦做功，一定可使物体的温度、内能、热量都增加
D. 80℃的水一定比30℃的水含有的热量多
【答案】B
【解析】
【详解】A． 热量、功、内能三个量的物理意义是不同的，热量和功是过程量，内能是状态量，故A错误；
B． “炙手可热”是通过热传递改变物体的内能，“钻木取火”是通过做功的方式改变物体的内能，故B正确；
C． 物体克服摩擦做功，将机械能转化为内能，即内能增大，而温度不一定升高，且热量为过程量，不能描述为增加热量，故C错误；
D．热量为过程量，描述热量通常用吸收或放出热量，不能说具有或含有，故D错误。
故选B。
3. 2022 年 5 月 20 日，我国使用长征二号丙运载火箭同时将3颗试验卫星发射成功。火箭从地面向上发射过程中，其外壳与大气摩擦后温度升高，这里面的能量转化过程与下面哪个冲程相同（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】火箭从地面向上发射过程中，其外壳与大气摩擦后温度升高，该过程能量转化形式为机械能转化为内能，与汽油机的压缩冲程的能量转化形式一致，根据汽油机各冲程工作特点可判断A为做功冲程，此冲程能量转化为内能转化为机械能；B为吸气冲程；C为排气冲程；D为压缩冲程，将机械能转化为内能。故ABC不符合题意；D符合题意。
故选D。
4. 如图所示，用甲、乙两种燃料分别对质量和初温相同的水进行加热，两图装置均相同。燃料的质量用m表示，燃料充分燃尽时水升高的温度用表示（水未沸腾）（ ）
A. 若m相同，越小，燃料的热值越大
B. 若相同，m越大，燃料的热值越大
C. 若的值越大，燃料的热值越小
D. 若的值越大，燃料的热值越小
【答案】C
【解析】
【详解】燃料的热值大小不能直接测量，需要通过水吸收热量的多少来体现燃料燃烧放出热量的多少，而水吸收热量的多少跟水的质量和升高的温度有关，因此为了比较热值大小可以利用，而，，即
解得燃料的热值
A．若m相同，越小，由上式可知，燃料的热值越小，故A不符合题意；
B．若相同，m越大，由上式可知，燃料的热值越小，故B不符合题意；
C．若值越大，即的值越小，由上式可知，燃料的热值越小，故C符合题意；
D．若值越大，由上式可知，燃料的热值越大，故D不符合题意。
故选C。
5. 电热蚊香器是一种常用的除蚊工具，接通电源，闭合开关S后，指示灯L和发热体才能工作；若指示灯损坏，发热体仍能正常工作。下图中电路符合要求的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】若指示灯损坏，发热体仍能正常工作，说明发热体和指示灯可以单独工作，互不影响，所以发热体和指示灯是并联的；闭合开关S后，指示灯L和发热体才能工作，说明开关接在干路中，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
6. 如图所示，小亮将两只相同的气球在自己的头发上摩擦后，就可以让一只气球在另一只气球上方“跳舞”，以下判断正确的是（ ）
A. 摩擦时，电子在头发与气球之间发生了转移
B. 上方的气球可能不带电
C. 若把气球靠近头发，气球与头发将互相排斥
D. 两个气球带的是异种电荷
【答案】A
【解析】
【详解】AC．物体带电是由于核外电子的转移，用毛皮擦过的橡胶棒上所带的电叫负电荷，气球是橡胶制品，所以气球在自己的头发上摩擦后气球上是正电荷，头发上是负电荷；故C错误，A正确；
BD．同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，两气球带同种电荷相互排斥才能出现“跳舞”现象，故BD错误。
故选A。
7. 如图甲所示的电路中，当闭合开关S后，两个电压表指针偏转均如图乙所示，电路无故障，则灯和两端的电压分别为（ ）
A. 1.2V；4.8VB. 4.8V；1.2V
C 1.2V；6VD. 6V；1.2V
【答案】A
【解析】
【详解】开关闭合后，两个小灯串联，电压表V1测量总电压，电压表V2测量L1两端电压。根据串联电路电压特点可知，V1示数大于V2示数，二者指针偏转角度相同，说明二者所用量程不同。V1使用0~15V量程，分度值为0.5V，示数为6V；V2使用0~3V量程，分度值为0.1V，示数为1.2V。即
故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
二、填空题（每小题2分，共20分）
8. 如图所示，“曲水流觞”是古代文人墨客诗酒唱酬的一种雅事。将酒盏漂浮在清冽的溪水上随溪流动，会降低酒的温度，这是通过________方式在改变酒的内能；酒盏里质量为100g的酒在漂流过程中，温度从30℃降低至25℃，会放出_________J的热量。【c酒=3.4×103J/(kg·℃)】
【答案】 ①. 热传递 ②. 1.7×103
【解析】
【详解】[1]将酒盏漂浮在清冽的溪水上随溪流动，会降低酒的温度，则酒放热，水吸热，这是通过热传递方式在改变酒的内能。
[2]酒盏里质量为100g的酒在漂流过程中，温度从30℃降低至25℃，放出的热量为
Q=c酒m(t﹣t0)=3.4×103J/(kg·℃)×0.1kg×(30℃﹣25℃)=1.7×103J
9. 农作物的秸秆可以回收加工制成秸秆煤。完全燃烧0.5kg的秸秆煤可放出________J的热量；若这些热量被质量为25kg，初温为20℃的水完全吸收，则可使水温升高到______℃。（已知，）
【答案】 ①. 1.05×107 ②. 100
【解析】
【分析】
【详解】[1]完全燃烧秸秆煤放出的热量
Q放=m煤q=0.5kg×2.1×107J/kg=1.05×107J
[2]据Q吸=cm(t-t0)得，水吸收这些热量后升高到最后的温度
水在标准大气压下的沸点为100℃，所以水温升高到100℃。
10. 淮安市正在创建全国文明城市，大街上一辆正在匀速行驶喷射水雾的洒水环卫车，它的动能______（选填“增大”、“减小”或“不变”）车胎与地面摩擦，导致内能变化，此内能改变是通过______的方式实现的。
【答案】 ①. 减小 ②. 做功
【解析】
【详解】[1]正在匀速行驶喷射水雾的洒水环卫车，速度不变，质量变小，所以它的动能减小。
[2]车胎与地面摩擦，导致内能增大，温度升高，这是机械能转化成内能的过程，此内能改变是通过做功的方式实现的。
11. 汽油机是汽车的“心脏”，请你判断图甲中表示的是________冲程（填名称）；某牌号汽车发动机能量流向制成如图乙的图表，该内燃机的效率为__________，若飞轮转速1200r/min，每秒汽油机对外做功_______次。
【答案】 ①. 压缩 ②. 30% ③. 10
【解析】
【详解】[1]图甲中两气门关闭，活塞向上运动，压缩气体做功，将机械能转化为内能，表示的是压缩冲程。
[2]如图乙的图表，该内燃机的效率为
[3]汽油机每个工作循环飞轮转2圈，对外做功一次，若飞轮转速1200r/min，即20 r/s，汽油机每秒完成10个工作循环，对外做功10次。
12. 焦炭的热值为3×107J/kg，完全燃烧2kg的焦炭放出的热量为 ___________J。如果这些热量有70%被水吸收，可使 ___________kg的水温度升高50℃。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
【答案】 ①. 6×l07 ②. 200
【解析】
【详解】[1]完全燃烧2kg的焦炭放出的热量
Q放=qm炭=3×107J/kg×2kg=6×107J
[2]水吸收的热量
Q吸=70%Q放=70%×6×107J=4.2×107J
水的质量
13. 某台汽油机飞轮的转速为，在内，汽油机完成了___________个工作循环。如果汽油机在一段时间内消耗了汽油，若这些汽油完全燃烧，可放出热量___________J（）。如果该热量有21%被水吸收，能将___________kg的水从25℃加热到71℃。。
【答案】 ①. 15 ②. ③. 25
【解析】
【详解】[1]四冲程汽油机的飞轮转速为
1800r/min=30r/s
即在1s内飞轮转30r；因为飞轮每转2r完成一个工作循环，所以，在1s内，汽油机完成了15个工作循环。
[2]汽油质量
m=500g=500×0.001kg=0.5kg
汽油完全燃烧放出的热量
Q放=mq汽油=0.5kg×4.6×107J/kg=2.3×107J
[3]水吸收的热量
Q吸=21%×Q放=21%×2.3×107J=4.83×106J
由Q吸=c水mΔt可得水的质量
14. 连接电路时，开关应处于______状态，电流必须从电流表的______（选填“正”或“负”）接线柱流入。
【答案】 ①. 断开 ②. 正
【解析】
【详解】[1]在电学实验中，在连接电路时，为了电路元件安全，应使开关处于断开状态。
[2]在连接电流表时，应使电流从电流表的正接线柱流入，再从负接线柱流出，否则指针会发生反偏。
15. 下图是并联电路中的部分电路。当开关闭合，电路接通后，电流表的读数0.4A，通过导线ac的电流是0.9A，通过导线ab的电流是0.5A，则导线ab的电流方向是______（选填“a流向b”或“b流向a”）

【答案】b流向a
【解析】
【详解】并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，由题意可知，通过ac的电流等于通过ab电流和通过电流表电流之和，故ac为干路，又电流表接线时要正进负出，根据电流表接线柱可知，电流从电流表流向a，故ab中电流方向为b流向a。
16. 如图所示是A、B两定值电阻的图像，若将A、B两电阻并联接在4V电源的两端，则干路中的电流为______A；若将A、B两电阻串联接在9V电源的两端，则电路中的电流为______A。
【答案】 ①. 0.6 ②. 0.3
【解析】
【详解】[1]将A、B两电阻并联接在U=4V电源的两端时
UA=UB=4V
由图像知道
IA=0.2A
IB=0.4A
因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以电路中干路里的电流
[2]由图像知道，A的电阻为
B的电阻为
若将A、B两电阻串联接在U′=9V电源的两端，总电阻
电路中的电流
17. 学习了电学后，爱思考的小竹同学设计了一个如图所示电路，所用电源由3节新的干电池串联而成。闭合开关后，小竹同学读出了电压表V2的读数为1.8V，则电压表V1的示数为 ___________V。小竹同学继续探索，他将另一个小灯泡L3接入图中的A位置。闭合开关后发现，三个灯泡均发光，且电压表V1的示数比原来减小了0.2V，电压表V2的示数比原来减小了0.5V，则此时电压表V的示数为 ___________V。
【答案】 ①. 2.7 ②. 3.8
【解析】
【详解】[1]电源由3节新的干电池串联而成，故电源电压
U=3×1.5V=4.5V
由图可知，当闭合开关后，两个灯泡串联接入电路，V1测L1两端的电压，V2测L2两端的电压，V测电源电压，电压表V1的示数
U1=U-U2=4.5V-1.8V=2.7V
[2]另一个小灯泡L3接入图中的A位置，三个灯泡串联，闭合开关灯泡均发光，电压表V1测L1两端的电压，V2测L2两端的电压，V测L1、L2电压，电压表V1的示数比原来减小了0.2V，电压表V1的示数为
U1′=27A-0.2V=2.5V
电压表V2的示数比原来减小了0.5V，电压表V2的示数为
U2′=1.8V-0.5V=1.3V
此时电压表V的示数
UV=U1′+U2′=2.5V+1.3V=3.8V
三、实验题（第18小题5分，第19小题6分，第20小题3分，共14分）
18. 如图所示，A、B、C三个实验装置完全相同，燃料的质量均为20g；
（1）比较不同物质的比热容应选择 ___________两个装置；若比较不同燃料的热值应选择 ___________两个装置；（选填装置序号：A、B、C）
（2）实验中需要控制油和水的 ___________相同；A和B装置内各装有160mL的水，则C中油的体积应该 ___________mL（ρ油=0.8×103kg/m3）；这种操作过程使用的方法是 ___________（填“转换”、“控制变量”或“等效替代”）法；
（3）经实验发现油和水在加热相同时间后，水的温度上升得较少，而油的温度上升得较多，由此可以判断：___________（填“水”或“油”）的吸热能力较强。
【答案】 ①. B和C ②. A和B ③. 质量 ④. 200 ⑤. 控制变量 ⑥. 水
【解析】
【详解】（1）[1]为了比较不同物质的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量和温度的变化相同，通过比较加热时间，进而判断两种比热容的大小关系，应选择B和C两图进行实验。
[2]为了比较不同燃料的热值，需要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数的变化得出吸热多少，进而判断热值大小，应选择A和B两图进行实验。
（2）[3][4][5]根据控制变量法可知实验中需要控制液体的质量相同；已知A和B装置内各装有160mL的水，则
V水=160mL=160cm3=1.6×10-4m3
水的质量为
m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×1.6×10-4m3=0.16kg
A、B装置中烧杯里应装质量相同的不同液体，则油的质量
m油=m水=0.16kg
需要油的体积为
这种操作过程使用的方法是控制变量法。
（3）[6]质量相同的物质吸收相等的热量，温度升高量越小，物质吸热能力越强，在本实验中，油和水在加热相同时间后，水的温度上升得较少，而油的温度上升得较多，由此可以判断水的吸热能力较强。
19. 如图，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量和初温也相同。
（1）比较不同燃料的热值，应选择甲、乙两图进行实验。燃料完全燃烧放出的热量的多少是通过________________（选填“液体升高的温度”或“加热时间”）来反映的。若在研究不同燃料热值实验时，记录数据如表，根据表中数据计算燃料2的热值是________J/kg；
（2）比较不同物质的比热容，应选择________两图进行实验。对质量和初温度均相同的a、b两种液体加热后，a、b两种液体的温度随时间变化的图象如图丁中A、B所示，则a、b两种液体的比热容之比________。
【答案】 ①. 加热时间 ②. 1.2×107 ③. 甲丙 ④. 1:2
【解析】
【详解】（1）[1]甲乙两实验中被加热物质的种类、质量相同，燃料完全燃烧放出的热量是通过被加热物质升高的温度来表示的。
[2]根据表格数据可知，当使被加热的物质升高20℃时，吸收的热量为
则被加热物质温度升高10℃，则需要吸收的热量为
则碎纸片燃烧放出的热量为
碎纸片的热值为
（2）[3]要比较不同物质的比热容，需要控制燃料的种类相同，而加热物质的种类不同，即甲丙两实验。
[4]由图可知，对质量和初温度均相同的a、b两种液体加热，当升高相同的温度后，b液体加热的时间是a液体加热时间的2倍，即b液体吸收的热量是a液体吸收热量的2倍，据可知，b液体比热容是a液体比热容的2倍，则a、b两种液体的比热容之比
20. 小刚要探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系，可供选择的器材有：干电池两节；电流表、开关各一个；不同规格的小灯泡、导线若干。设计的电路图如图甲所示。
（1）在连接电路时，开关应______；
（2）按照甲图所示电路图将L1、L2并联，用开关试触，两灯均发光。但不确定实验中电流表应使用哪个量程，经操作确定电流表应选用小量程，请简述该操作及看到的现象：
操作：______；
现象：______
（3）若要测L2所在支路的电流，如图乙，请用笔画线完成实物电路的连接；______
（4）测出L2所在支路的电流后，要测量L1所在支路的电流，闭合开关，发现电流表的指针位置如图丙所示，原因是______。解决问题后，电流表指针位置如图丁所示，则此时电流表示数为______A。
【答案】 ①. 断开 ②. 见解析 ③. 电流表示数未超过0.6A ④. ⑤. 电流表正负接线柱接反了 ⑥. 0.42
【解析】
【详解】（1）[1]为了保护电路，在连接电路时，开关应断开。
（2）[2][3]按照甲图所示电路图将L1、L2并联，用开关试触，两灯均发光。但不确定实验中电流表应使用哪个量程，经操作确定电流表应选用小量程，所以要做的就是用大量程进行试触，请简述该操作及看到的现象：
操作：将电流表使用大量程串联接入干路中（或C处），用开关试触（或闭合开关）。
现象：电流表示数未超过0.6A。
（3）[4]若要测L2所在支路的电流，电流表就要与所测支路的用电器串联，所以电流表与L2串联，L1连接开关右侧接线柱以保证开关控制电路，如图：
（4）[5][6] 闭合开关，发现电流表的指针位置如图丙所示，反向偏转，说明电流表正负接线柱接反了。解决问题后，电流表指针位置如图丁所示，电流表连了小量程，分度值为0.02A，则此时电流表示数为0.42A。
四、计算与推导题（第21小题6分，第22小题8分，第23小题8分，共22分；解答要有必要的公式和过程）
21. 用煤炉给10kg的水加热，同时绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线。若在6min内完全燃烧了2kg的煤，水的比热容为4.2×103J/（kg⋅℃），煤的热值约为3×107J/kg。求：
（1）煤完全燃烧产生的热量；
（2）经过6min时间加热，水所吸收的热量；
（3）煤炉烧水时的热效率；
（4）根据图线说出水温变化的规律。
【答案】（1）6×107J；（2）2.52×106J；（3）4.2%；（4）见解析
【解析】
【详解】解：（1）煤完全燃烧产生的热量
Q放=m煤q煤=2kg×3×107J/kg=6×107J
（2）由图象可知，6min内，水升高的温度
∆t=80℃-20℃=60℃
水吸收的热量
Q吸=c水m水∆t=4.2×103J/(kg⋅℃)×10kg×60℃=2.52×106J
（3）煤炉烧水时的热效率
（4）由图象可知，前2min，温度升高了30摄氏度，中间2min，温度升高了20摄氏度，后2min，温度升高了10摄氏度，所以随着水温的不断升高，温度变化越来越慢。
答：（1）煤完全燃烧产生的热量为6×107J；
（2）经过6min时间加热，水所吸收的热量是2.52×106J；
（3）煤炉烧水时的热效率为4.2%；
（4）根据图象分析：水在加热过程中，随着水温的不断升高，温度变化越来越慢。
22. 某型号汽车在车型测试中，在一段平直的公路上以80km/h的速度匀速行驶了3km，消耗汽油1.6L，已知汽油密度为0.75×103kg/m3，汽油的热值等于4.5×107J/ kg，假设汽油完全燃烧，汽油机的效率为20%，则该型号汽车在以此速度行驶的过程中，求：
（1）汽油完全燃烧放出的热量；
（2）汽车在行驶过程中做的有用功；
（3）汽车在行驶过程中受到的阻力。
【答案】（1）5.4×107J；（2）1.08×107J；（3）3.6×103N
【解析】
【详解】解：（1）汽油的体积为
V=1.6L=1.6dm3=1.6×10-3m3
汽油的质量为
m=ρV=0.75×103kg/m3×1.6×10-3m3=1.2kg
1.2kg汽油完全燃烧放出的热量为
Q放=mq=1.2kg×4.5×107J/ kg=5.4×107J
（2）汽油机的效率为20%，汽车在行驶过程中做的有用功为
（3）汽车行驶的路程为
s=3km=3000m
匀速行驶中的牵引力为
由于汽车匀速行驶，所以阻力为
f=F=3.6×103N
答：（1）汽油完全燃烧放出的热量为5.4×107J；
（2）汽车在行驶过程中做的有用功为1.08×107J；
（3）汽车在行驶过程中受到的阻力为3.6×103N。
23. 认真观察图甲，分析并解答下面的问题：
（1）当只闭合S1时，若电流表A1的示数为0.5A，则通过L1的电流是多少？
（2）当只闭合S1、S2时，电流表A2示数如图乙所示，电流表A1示数为0.8A，则通过L1，L2的电流分别是多少？
（3）当开关S1、S2、S3都闭合时会出现什么情况？
【答案】（1）0.5A；（2）0.3A； 0.5A；（3）电路会发生短路。
【解析】
【详解】解：（1）当只闭合S1时，此时为灯泡L1的简单电路，已知电流表A1的示数为0.5 A，故通过L1的电流是I1=0.5A；
（2）当闭合S1和S2时，两灯泡并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测L2支路电流，由图乙可知，电流表A2所接量程为0~0.6 A，由指针位置可知，此时电流为0.3A，故通过L2的电流为I2=0.3A；由于并联电路干路中电流等于各支路中电流之和，则通过L1的电流为
（3）当S1、S2、S3同时闭合时，电源的两极被导线直接连通，电路会发生短路。
答：（1）当只闭合S1时，通过L1的电流是0.5A；
（2）通过L2的电流为0.3A，通过L1的电流是0.5A；
（3）当S1、S2、S3同时闭合时，电路会发生短路。燃料10g
加热前液体温度/℃
燃料燃尽时液体温度t/℃
燃料热值q/（J/kg）
酒精
15
35
碎纸片
15
25
？