上海市青云中学2025—2026学年九年级上册期中考试物理试题【附解析】
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这是一份上海市青云中学2025—2026学年九年级上册期中考试物理试题【附解析】,共19页。试卷主要包含了厨房里的热学,汽车的心脏——发动机,比热容与能量转化,神奇的静电现象,电路中的交通规则——欧姆定律,探究串等内容,欢迎下载使用。
一、厨房里的热学
小明的妈妈正在用平底锅煎牛排。她将一块冷冻的牛排放入烧热的平底锅中,听到了“滋滋”的响声,看到了油烟升起,闻到了诱人的香味。
1. 小明看到刚从冰箱冷冻室拿出来的牛排上面有一层薄薄的“霜”,这层“霜”的形成是因为( )
A. 冷冻室里的水凝固而成B. 牛排里的水凝固而成
C. 冷冻室里的水蒸气凝华而成D. 冰箱外空气中的水蒸气凝华而成
【答案】C
【解析】
【详解】霜是冰箱内的水蒸气遇冷凝结成的小冰晶,属于凝华现象,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
2. 平底锅能把热量传递给牛排,主要是因为平底锅( )
A. 内能比牛排大B. 温度比牛排高C. 比热容比牛排的大D. 锅底面积比牛排大
【答案】B
【解析】
【详解】热传递的条件是存在温度差,热量会自发从高温物体传向低温物体。平底锅的温度高于牛排,因此热量从锅传递到牛排。内能大、比热容、锅底面积不决定传递方向,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
3. 完全解冻后,牛排继续吸收热量,下列说法中正确的是( )
A. 温度一定升高B. 温度可能降低C. 内能一定增大D. 内能可能不变
【答案】C
【解析】
【详解】完全解冻后,牛排继续吸收热量,热量是热传递过程中转移的能量,物体吸收热量,其内能一定增加,但是温度不一定升高,还可能保持不变,故ABD错误,C正确。
故选C。
4. 榛子是铁岭特产,炒开口榛子的方法是:生的榛子经过水泡选取沉底的自然晾干,再利用铁锅慢慢翻炒,减小榛子内水分,巨大的压力会使果壳裂开,如图所示,散发出诱人的香味。下列有关说法中正确的是( )
A. 铁锅翻炒,主要是通过做功的方式,增加榛子的内能
B. 榛子内的水分是通过液化的方式减少的
C. 散发出诱人的香味,说明分子间有引力
D. 果壳裂开后榛子的内能会减小
【答案】D
【解析】
【详解】A.铁锅翻炒,主要是通过热传递的方式,增加榛子的内能,故A错误;
B.榛子内的水分是通过汽化的方式减少的,故B错误;
C.榛子散发出诱人的香味,是分子不停地做无规则运动的结果,故C错误;
D.果壳裂开是榛子对外做功,内能减少,温度降低,故D正确。
故选D。
二、汽车的心脏——发动机
现代汽车大多使用汽油或柴油作为燃料,其发动机是典型的内燃机,属于热机的一种。热机是将内能(热量)转化为机械能的装置。燃料在气缸内燃烧,产生高温高压燃气,推动活塞做功。燃料的热值(q)是指1 kg某种燃料完全燃烧放出的热量,是衡量燃料品质的重要指标。
5. 热机工作时,将燃料燃烧释放的___________能,通过做功转化为有用的___________能。
【答案】 ①. 内 ②. 机械
【解析】
【详解】[1][2]热机工作时,将燃料燃烧释放的内能,通过做功转化为有用的机械能,供机械运转。
6. 汽油机的一个工作循环包括四个冲程:吸气冲程、___________冲程、做功冲程和排气冲程。其中只有___________冲程是对外做功的。
【答案】 ①. 压缩 ②. 做功
【解析】
【详解】[1]汽油机的四个冲程依次是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。压缩冲程中,活塞压缩气缸内气体,将机械能转化为内能。
[2]四个冲程中,只有做功是燃气推动活塞做功,将内能转化为机械能,其余冲程依靠飞轮的惯性完成。
7. 下列提高热机效率的途径中,不正确的是( )
A. 保证良好的润滑,减少因克服摩擦而消耗的能量
B. 使用热值更高的燃料
C. 设法利用废气的能量
D. 改善燃烧条件,使燃料燃烧更充分
【答案】B
【解析】
【详解】A.保证良好的润滑,可以减小摩擦力,减少因克服摩擦而消耗的能量,故A正确,不符合题意;
B.使用热值更高的燃料,不能改变有用功与燃料完全燃烧释放热量的比值,不能改变热机效率,故B错误,符合题意;
C.设法利用废气的能量,可以增大有用功,提高热机效率,故C正确,不符合题意;
D.改善燃烧条件,使燃料燃烧更充分,减小热量损失,提高热机效率,故D正确,不符合题意。
故选B。
8. 某辆家用轿车以72 km/h的速度匀速行驶时,1秒钟需要消耗约1.5 g汽油,已知所用汽油的热值为4.6×107 J/kg,求内燃机内部1秒钟内汽油完全燃烧所释放的热量。
【答案】6.9×104 J
【解析】
【详解】1秒钟需要消耗约1.5 g汽油,汽油质量
内燃机内部1秒钟内汽油完全燃烧所释放的热量为
三、比热容与能量转化
比热容与能量转化的研究是热力学发展的核心线索之一,其历史贯穿了对“热”的本质探索、能量形式的统一及微观机制的揭示。
9. 在探究“不同物质吸热能力”的实验中:
(1)小明同学在两个相同的烧杯中加入初温相同、液面等高的水和煤油如图1所示()。同组的同学立即指出了其中的问题:___________。实验中选用相同电加热器的目的:使水和煤油在相同时间内___________。
(2)纠正错误后进行实验得出了水和煤油温度随时间变化的图像如图2所示。根据图2可判断出___________(填“a”或“b”)吸热能力强。根据图2,若不计实验过程中的热损失,煤油的比热容是___________。[]
(3)小明同学想起了冰的熔化实验时根据实验数据描绘出的实验图像如图3所示,处于B时的内能___________(填“A.小于”“B.等于”或“C.大于”)处于C时的内能,若冰刚好完全熔化后继续加热一会儿,则水温随时间变化的图线是___________(填“A.CD”“B.CE”或“C.CF”)。()
(4)通过以上实验,冬天取暖,小潘应选取___________(选填“A.水”或“B.煤油”)来自制一个暖手袋。
【答案】(1) ①. 没有控制水和煤油的质量相同 ②. 吸收的热量相同
(2) ① a ②.
(3) ①. A ②. C
(4)A
【解析】
【9题详解】
[1]由题可知,他在烧杯中加入的是液面等高的水和煤油(水和煤油体积相等),但水的密度大于煤油,所以质量不相等,而在探究“不同物质吸热能力”时,应控制质量相同,否则无法判断吸热能力强弱。
[2]相同电加热器在相同时间内放出的热量相同,因此可以保证水和煤油在相同时间内吸收的热量相同。
【10题详解】
[1][2]由图可知,当a、b的温度都从10℃升高到30℃时,a加热了6min,b加热了3min,因为使用的是相同的加热仪器,因此是, a吸收的热量是b吸收热量的两倍,即a液体的吸热能力强,因为水的吸热能力比煤油强,说明a是水,b是煤油,若不计实验过程中的热损失,根据可知,在液体质量和升高温度相同时,物质的比热容与吸收的热量成正比,当a、b的温度都从10℃升高到30℃时,a吸收的热量是b吸收热量的两倍,即水吸收的热量是煤油的两倍,所以煤油的比热容
【11题详解】
[1]由图可知,BC段物质温度不变,说明处于熔化阶段,虽然温度保持不变,但持续吸热,所以物质处于B时的内能小于C时的内能。
[2]冰完全熔化后变成水,开始加热,水的比热容大于冰,所以在相同加热仪器下,水升温比冰慢,即图线的倾斜程度比在AB段小,因此水温随时间变化的图线应该是CF。
【12题详解】
暖手袋需要储存更多热量,并且降温慢,水的比热容大,意味着相同质量下,升高相同温度,水能储存更多热量,且放热时降温慢,保温效果好,所以选水。
10. 卡式炉:小明用如图所示折叠卡式炉,采用煤油作为燃料,在水壶中装入深度为10厘米,体积为2 L,初温为20℃水,用卡式炉加热至60℃,求:
(1)加热前水对水壶底部的压强
(2)水吸收的热量
(3)若小明在加热过程中,投入一个质量为2克,体积为1立方厘米的茶叶包,观察到一段时间后茶叶包处于悬浮状态,小明能否计算出此时茶叶包所受的浮力?如果能,请计算出浮力大小;如果不能,请说明理由。
【答案】(1)1000Pa
(2)3.36 ×105 J
(3)能,此时茶叶包所受的浮力为0.02 N
【解析】
【小问1详解】
已知水的深度
根据可得水对水壶底部的压强
【小问2详解】
水体积
根据可得水的质量为
水的初温为 20℃,末温为60℃,水吸收的热量
【小问3详解】
由题意可知,茶叶包处于悬浮状态,根据物体的浮沉条件,当物体悬浮时,物体所受的浮力等于其自身的重力,茶叶包的质量
茶叶包的重力为
因为茶叶包处于悬浮状态,所以它受到的浮力等于其重力,故能计算出浮力大小,浮力为
四、神奇的静电现象
在干燥的冬天,我们常常会遇到这些现象:脱下毛衣时听到“噼啪”声甚至看到小火花;用梳子梳过头发的塑料梳子能吸引小纸屑;两个人不经意间碰到手,会突然感到被电了一下。这些都与静电有关,静电是由物体间摩擦导致电荷发生转移而产生的。
11. 摩擦起电的实质是___________发生了转移,得到电子的物体带___________电,失去电子的物体带等量的___________电。
【答案】 ①. 电子 ②. 负 ③. 正
【解析】
【详解】[1][2][3]摩擦起电的实质是物体相互摩擦的过程中电子发生了转移,得到电子的物体带负电,失去电子的物体带等量的正电。
12. 自然界中只有______种电荷,人们把被丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷叫______电荷。
【答案】 ①.
两 ②.
正
【解析】
【详解】[1][2]研究表明,自然界中只有两种电荷,人们把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷叫做正电荷,毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷叫做负电荷。
13. 用一个与毛皮摩擦过的硬橡胶棒靠近一个轻质小球,小球被吸引过来,请分析小球是否一定带电?为什么?
【答案】见解析
【解析】
【详解】用一个与毛皮摩擦过的带负电的硬橡胶棒靠近一个轻质小球,小球被吸引过来,由异种电荷相吸引与带电体会吸引不带电的轻小物质得,小球可能带正电或者不带电。
14. 复印机在工作时利用了静电。其核心过程是:先在一个称为“感光鼓”的圆柱体表面通过电晕放电均匀地布满电荷(充电),然后用光线照射需要复印的原稿,原稿上无字(白色)的部分反射的光线会照到感光鼓上,使被照部分的电荷消失,而有字(黑色)的部分则无光线反射,电荷得以保留,从而在感光鼓上形成一个看不见的“静电潜像”。接着,带相反电荷的墨粉被吸附到有感光鼓的带电部分,最后墨粉被转移到带更强电荷的纸上,经过加热定型,就完成了复印。
请根据上述描述,分析复印过程中主要利用了静电的哪些性质或原理?(至少写出两点)
【答案】见解析
【解析】
【详解】异种电荷相互吸引:带相反电荷的墨粉能被吸附到感光鼓的带电部分,是因为异种电荷相互吸引,这一静电性质使得墨粉可以准确地附着在需要复印的区域,为后续转移到纸张上做准备。
电荷可以在导体间转移:最后墨粉能从感光鼓转移到带更强电荷的纸上,利用了电荷可以在导体(纸张可视为导体)间转移的原理,更强电荷的纸张会吸引感光鼓上的墨粉电荷及墨粉,从而实现墨粉的转移,之后经过加热定型完成复印。
五、电路中的交通规则——欧姆定律
欧姆定律是电学中的基本定律,它揭示了导体中电流、电压和电阻三者之间的关系。但科学发现的道路往往充满坎坷,欧姆定律提出后,在相当长一段时间里并未得到德国物理学界的重视,甚至受到一些尖锐的批评,这使欧姆本人深感失望。然而,是金子总会发光。随着研究的发展,特别是其他科学家在电路领域的工作不断证实了欧姆定律的正确性和普适性,其价值终于被世人所认识。为了纪念他的卓越贡献,电阻的国际单位被命名为“欧姆”(Ω)。
15. 对同一导体来说,其电阻是导体本身的一种性质,在温度不变时,其阻值通常___________(选填“A.改变”或“B.不变”),此时通过它的电流与它两端的电压成___________比。
【答案】 ①.
B ②.
正
【解析】
【15题详解】
[1]电阻是导体的固有属性,由材料、长度、横截面积和温度决定,所以其他条件相同时,温度不变,电阻阻值不变。
[2]根据欧姆定律(),当电阻R固定时,电流I与电压U成正比,故电流与电压成正比。
16. 某段导体两端的电压是2V时,通过它的电流是0.4A;若它两端的电压升至4V,则此时它的电阻是___________Ω。
【答案】
5
【解析】
【16题详解】
由欧姆定律可得导体的电阻
电阻是导体的固有属性,与两端电压无关,因此当电压升至4V时,电阻仍为5Ω。
17. 晓东用如图所示的电路,探究“通过导体的电流与电压、电阻的关系”,电源电压不变。
(1)晓东设计了如图甲所示电路图,请用笔画线代替导线将实物电路图乙连接完整______。要求:滑动变阻器的滑片向左滑动时,电路中的电流变大。
(2)在探究“电流与电压的关系”实验中,选定某一定值电阻进行实验,多次调节滑动变阻器的目的是______。
(3)在探究“电流与电阻的关系”实验中。
①每次改变电阻R的阻值后,要进行的操作是______,并记下对应的电流表示数。
②在做第4次实验时,将电阻R的阻值从15Ω调为20Ω后,就直接记录电流表示数,这个示数可能是______(选填A、B、C、D选项)。
A.0.2A B.0.18A C.0.15A D.0.13A
③晓东同学及时更正错误,完成实验后,通过分析实验数据,初步得出的结论是______。
【答案】 ①. ②. 改变(调节)定值电阻两端电压 ③. 调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变 ④. B ⑤. 电压一定时,通过导体的电流与电阻成反比
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]要求滑动变阻器的滑片向左滑动时,电路中的电流变大,即电阻变小,故变阻左下接线柱连入电路中再与定值电阻串联,如下所示:
(2)[2]为得出普遍性的规律要测量多组数据,故在探究“电流与电压的关系”实验中,选定某一定值电阻进行实验,多次调节滑动变阻器的目的是改变(调节)定值电阻两端电压。
(3)①[3]在探究“电流与电阻的关系”实验中,要控制电阻的电压不变,故每次改变电阻R的阻值后,要进行的操作是:调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变。
②[4]根据表中数据,由欧姆定律,第3次实验电阻的电压为
在做第4次实验时,将电阻R的阻值从15Ω调为20Ω后,因定值电阻变大,而变阻器连入电路的电阻值不变,由分压原理,电阻的电压大于3V,由欧姆定律,此时通过定值电阻的电流 ,即电路的电流大于
根据串联电阻的规律,现在的总电阻大于第3次实验电路的总电阻,由欧姆定律,此时电路的电流应小于0.2A,故这个示数可能是0.18A,故选B。
③[5]由欧姆定律,定值电阻的电压为
……
即电阻的电压为一定值,通过分析实验数据,初步得出的结论是:电压一定时,通过导体的电流与电阻成反比。
【点睛】本题探究“通过导体的电流与电压、电阻的关系”,考查电路连接、控制变量法、数据分析、串联电路的规律及欧姆定律的运用,综合性较强。
六、探究串、并联电路的奥秘
串联和并联是两种最基本的电路连接方式。串联电路是将电路元件逐个顺次连接起来:并联电路是将电路元件并列地连接在电路的两点之间。理解它们的特性,不仅能帮助我们解释日常生活中的电学现象,也是进行电路设计和计算的基础。
18. 我国家用照明电路的电压为______伏。教室中的电灯与电扇是______(选填“串联”或“并联”)连接的,多开一盏灯、电路中的总电流将______(选填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】 ①. 220 ②. 并联 ③. 增大
【解析】
【详解】[1]我国居民用电电压为220V,所以家庭照明电路的电压为220V。
[2]由于教室内电灯与电扇能独立工作,互不影响,所以教室内电灯与电扇是并联的。
[3]并联电路中,总电流等于各支路电流之和,且各支路工作互补影响,所以多开一盏电灯,总电流将增大。
19. 如图所示为某压力传感器的原理图,R1为定值电阻,滑动变阻器R2的滑片P通过AB间可以伸缩的导线与电路相连,导线位于弹簧内部,当闭合开关S,压力F增大时,下列说法正确的是( )
A. 电压表V1的示数变大
B. 电压表V2示数变小
C. 电压表V2的示数与电流表A的示数比值变大
D. 电压表V1的示数与电流表A的示数比值变小
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】AB.R1和滑动变阻器R2串联,电流表测电路的电流,电压表V1测R1的电压,电压表V2测R2的电压。当压力F增大时,变阻器连入电路的电阻变大,由串联电阻的规律,电路的总电阻变大,由欧姆定律,电路的电流变小,根据U=IR,电压表V1的示数变小,由串联电路电压的规律,电压表V2的示数变大,故AB错误;
C D.根据欧姆定律,电压表V2的示数与电流表A的示数比值即变阻器连入电路的电阻,这个比值变大;电压表V1的示数与电流表A的示数比值即定值电阻的大小,这个比值不变,故C正确,D错误。
故选C。
【点睛】本题考查串联电路的规律及欧姆定律的运用,关键是明确电压表测量的电压。
20. 在图(a)所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R1的阻值为10欧,滑动变阻器R2上标有“50Ω”字样。闭合开关S,电流表的示数为0.4安,电流表、电压表的表盘如图(b)(c)所示。
(1)求R1两端的电压U1。
(2)移动滑片P,在电路安全工作的前提下,电压表的最大示数为10伏,最小示数为2伏。求:
(a)电源电压U。
(b)允许通过滑动变阻器的最大电流。
【答案】(1)4V (2)12V;1A
【解析】
【小问1详解】
由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流;由欧姆定律可得,电阻R1两端的电压U1=IR1=0.4A×10Ω=4V
【小问2详解】
(a)闭合开关S,在电路安全工作的前提下,电压表的最大示数时滑动变阻器R2的阻值全部连入电路, 则电路中的电流
由可得,R1两端的电压U1小=I小R1=0.2A×10Ω=2V
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源电压U=U1小+U2大=2V+10V=12V
(b)电压表的示数最小时滑动变阻器R2连入电路的阻值最小,通过滑动变阻器R2的电流最大, 因串联电路中总电压等于各分电压之和,则U1大=U-U2小=12V-2V=10V
则允许通过滑动变阻器的最大电流为
21. 小华做“用电流表、电压表测电阻”实验,现有电源(电压为2V的整数倍,且保持不变)待测电阻、滑动变阻器、电流表、电压表、开关以及导线若干。他连接电路,闭合开关后移动变阻器滑片,电表示数如图(a)(b)所示;他继续移动滑片,发现电压表示数变小,电流表示数变大为0.4安;他发现问题后仅改变了电压表所接的位置,再次闭合开关,电压表示数如图(a)所示;移动变阻器滑片过程中,电流表示数的最大值为0.58安。
(1)通过计算说明实验所用电源的电压;
(2)将表一填写完整。
【答案】(1)6V (2)
【解析】
【小问1详解】
刚开始移动滑片时发现发现电流表示数变大时电压表示数变小,说明电压表测量滑动变阻器两端电压,电流表示数变大为0.4A时发现问题仅改变了电压表所接的位置,即此时电压表测量定值电阻两端电压,此时电压表示数如图(a)所示为4V,可求出定值电阻的阻值为
开始时,电压表测量滑动变阻器两端电压,闭合开关后移动变阻器滑片,电表示数如图(a)(b)所示,可知此时电路中电流为0.2A,电压为4V,故可求出电源电压为
【小问2详解】
第一次:滑变阻器两端电压测得为4V,根据串联电路分压求得定值电阻两端电压为
求得定值电阻阻值为
第二次:定值电阻两端电压测得为4V,电流为0.4A,求得定值电阻阻值为
第三次:电流表示数为0.58安,为最大值,定值电阻两端电压为电源电压6V,求得定值电阻阻值为
求定值电阻平均值为
完善表格为:
实验次数
1
2
3
4
5
R/Ω
5
10
15
20
25
I/A
06
0.3
0.2
0.12
物理量实验序号
电压(伏)
电流(安)
电阻(欧)
电阻平均值(欧)
1
0.20
2
0.40
3
0.58
物理量试验序号
电压(伏)
电流(安)
电阻(欧)
电阻平均值(欧)
1
2
0.2
10
10.1
2
4
0.4
10
3
6
0.58
10.3
物理量试验序号
电压(伏)
电流(安)
电阻(欧)
电阻平均值(欧)
1
2
0.2
10
10.1
2
4
0.4
10
3
6
0.58
10.3
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