河南省驻马店市九年级物理上学期期中测试（解析版）

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一、填空题（每空1分，共14分）
1. 2021 年 12 月 9 日，“天宫课堂”第一课正式开讲。授课时，“太空教师”王亚平先制作了一个水球。制作好的水球能保持一定的体积是因为分子之间存在_______。后来王亚平老师向水球中加入一些蓝色颜料使整个水球变成蓝色，如下图所示，这是一种________现象。
【答案】 ①. 引力 ②. 扩散
【解析】
【详解】[1]组成物体的分子间存在相互作用引力和斥力，制作好的水球能保持一定的体积是因为分子之间存在引力。
[2]分子永不停息的做无规则热运动。王亚平老师向水球中加入一些蓝色颜料使整个水球变成蓝色，属于扩散现象。
2. 玻璃筒内的气体比较容易被压缩，是因为气体分子间的距离较___________；若活塞压缩空气时（硝化棉被引燃前），对空气做了5J的功，那么空气增加的内能将___________（选填“大于”“小于”或“等于”）5J。请你再举一个生活中利用这种方式改变物体内能的例子：___________（合理即可）。
【答案】 ①. 大 ②. 小于 ③. 钻木取火
【解析】
【详解】[1]气体分子之间的距离较大，所以容易被压缩。
[2]在硝化棉被引燃前若活塞压缩空气做了5J的功，筒壁要吸收一部分能量，空气增加的内能将小于5J。
[3]生活中利用做功增大物体的内能的实例有钻木取火、搓手取暖等。
3. 如图所示是国产某品牌的电动混合动力汽车，给汽车蓄电池充电时，蓄电池相当于 （填“用电器”或“电源”）；刚擦完车玻璃的干毛巾很容易吸附灰尘，但与毛皮摩擦过的橡胶相互排斥，这说明干毛巾带 电．
【答案】用电器 负
【解析】
【详解】给汽车蓄电池充电时，蓄电池是消耗电能，相当于用电器；毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，相互排斥，说明带同种电荷，所以说干毛巾带应带负电．
4. 将质量和初温均相同的铝、铜、铁三个金属球（）浸没在沸水中煮足够长的一段时间后，从沸水中吸热最多的是______球。将质量相同的甲、乙、丙三块金属加热到相同的温度后，放到上表面平整的冰块上，经过一定时间后，冰块形状基本不再变化时的情形如图所示，则三块金属比热容最小的是______。
【答案】 ①. 铝 ②. 甲
【解析】
【详解】[1]由于热传递的结果是温度相等，所以煮较长的一段时间后，三个金属球的温度都与沸水温度相同。由于铝的比热容较大，升高相同的温度，比热容大的物体吸收的热量多，故从沸水中吸收热量最多的是铝球。
[2]金属块丙下方的冰块熔化快，说明金属块丙放出的热量多；甲、乙、丙的初温、末温都是相等的，温度变化值就是相同的，根据公式
Q放=cm（t-t0）
可知：甲、乙、丙三个金属块的质量、温度的变化值是相等的，金属块甲放出的热量最少，金属块丙放出的热量最多，所以金属块甲的比热容最小，金属块丙的比热容比最大。
5. 小红用同一个电源、两个不同的小灯泡分别连接了如图所示的两个电路。图甲中，闭合开关，电压表V1的示数为3V，电压表V2的示数为2V；则图甲中L1两端电压是 ___________V。图乙中，两个灯泡的连接方式是 ___________，闭合开关，电流表A1与电流表A2的示数之比为 ___________。

【答案】 ①. 1 ②. 并联 ③. 3∶1
【解析】
【详解】[1]由电路图甲可知，L1、L2串联，电压表V1测量电源电压，电压表V2测量L2两端电压；则U=3V，U2=2V由于串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以灯L1两端电压
[2][3]根据串联电路电流处处相等的特点和可得灯泡L1、L2的电阻之比为
由图乙可知，两灯泡并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测L2支路电流，由并联电路特点和可得L1、L2的电流之比为
则根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可得电流表A1与电流表A2的示数之比为
6. 图示为电阻A和B的I-U图像．若将A.B串联接入某电源两端，则闭合开关后，它们两端的电压UA、UB之比是 ______ ;若将A、B并联接入电源两端，闭合开关后，测得干路电流为0.6A,则电源电压是 ________ V.
【答案】 ①. 1:2 ②. 2
【解析】
【详解】由图像可知，当UA=3V时，IA=0.6A，IB=0.3A由可得：；；若将A.B串联接入某电源两端，根据串联电路的特点，导体两端的电压与电阻成正比，所以；当将A、B两电阻并联后接在电源两端时，总电阻 ，电源电压．
二、选择题（每题2分，共16分，其中13、14为双选，多选、错选不得分，少选得1分）
7. 唐诗山亭夏日：“绿树阴浓夏日长，楼台倒影入池塘。水晶帘动微风起，满架蔷薇一院香。”下列对与诗句中描述的情境相关的物理知识的解释正确的是（ ）
A. “绿树阴浓夏日长”中树在地面上形成的阴影是由光的反射形成的
B. “楼台倒影入池塘”中楼台在池水的倒影是光的折射形成的虚像
C. “水晶帘动微风起”中风吹帘动说明力是维持物体运动的原因
D. “满架蔷薇一院香”说明花香分子在不停地做无规则运动
【答案】D
【解析】
【详解】A．“绿树阴浓夏日长”中树在地面上形成的影子是由光的直线传播形成的，故A错误；
B．“楼台倒影入池塘”中楼台在池水的倒影是光的反射形成的虚像，故B错误；
C．“水晶帘动微风起”中风吹帘动说明力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动的原因，故C错误；
D．“满架蔷薇一院香”我们能闻到花香是因为花香分子在不停地做无规则运动的结果，故D正确。
故选D。
8. 下列说法正确的是（ ）
A. 铁块很难被压缩，说明分子间只存在斥力
B. 燃料完全燃烧时放出的热量越多，其热值越大
C. 汽油机的做功冲程主要是将内能转化为机械能
D. 物体吸收热量，温度一定升高
【答案】C
【解析】
【详解】A．铁块很难被压缩，说明分子间存在斥力，引力和斥力是同时存在的，故A错误；
B．热值是燃料完全燃烧时放出的热量与质量之比，只与燃料的种类有关，质量未知，无法比较热值的大小，故B错误；
C．汽油机的做功冲程主要是高温高压燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能，故C正确；
D．晶体熔化时，物体吸收热量，温度不变，故D错误。
故选C。
9. 两个相同的验电器A和B原来不带电，先用丝绸摩擦过的玻璃棒和A接触，使其带电后，再用如图所示带有绝缘手柄的金属棒同时接触验电器A和B的金属球，发现验电器A的金属箔张角变小，验电器B的金属箔张角由闭合变为张开。则下列说法正确的是（ ）
A. 正电荷从A转移到B，所以两个验电器都带正电荷
B. 负电荷从B转移到A，电流方向从B到A
C. B验电器的金属箔张开是因为两金属箔片均带正电
D. 验电器的原理是：同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引
【答案】C
【解析】
【详解】ABC．丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，玻璃棒和A金属球接触时，因金属导体中能自由移动的只有带负电的自由电子，所以A上部分电子转移到玻璃棒上，A因失去电子也带上正电，用金属棒同时接触验电器A和B的金属球，B上部分电子转移到A上，B因失去电子也带上正电，金属箔张角由闭合变为张开。根据电流方向的规定，正电荷定向移动的方向为电流方向，负电荷定向移动的方向与电流方向相反，故负电荷从B转移到A，电流方向从A到B，B验电器的金属箔张开是因为两张金属箔片均带正电，同种电荷互相排斥，故AB错误，C正确。
D．验电器的两张金属箔片连接在一起，如果带电，总是带同种电荷，故原理是同种电荷互相排斥。故D错误。
故选C。
10. 小李家使用的燃气热水器，将30kg的水从20℃加热到45℃，消耗了0.15m3的天然气。已知水的比热容为4.2×103J/（kg℃），天然气的热值为4×107J/m3，则下列与该过程有关的计算结果和分析正确的是（ ）
A. 水吸收的热量与水的末温成正比
B. 水吸收的热量是3.15×105J
C. 热水器的能量转化效率是52.5%
D. 热水器的能量转化效率与环境温度无关
【答案】C
【解析】
【详解】A．由Q吸 =cm（t-t0）知道，水吸收的热量与水的质量和升高的温度成正比，故A错误；
B．根据题意知道，将30kg的水从20℃加热到45℃，水吸收的热量是
Q吸=cm（t-t0）=4.2×103 J/（kg•℃）×30kg×（45℃-20℃）=3.15×106 J
故B错误；
C．根据题意知道，完全燃烧0.15m3天然气放出热量是
Q放=V天然气 q=0.15m3 ×4×107 J/m3=6×106 J
所以，热水器的能量转化效率是
η=×100%=×100%=52.5%
故C正确；
D．热水器的能量转化效率与环境温度有关，因为环境温度越低，加热的时间越长，其散失的热量就越多，则热水器的能量转化效率越低，故D错误。
故选C。
11. 上世纪人类制成了世界上第一盏用海浪发电的航标灯。它的气室示意图如图所示，其工作原理是利用海浪上下起伏的力量将空气吸入气室，压缩后再推入工作室，然后推动涡轮机带动发电机发电。那么（ ）

A. 当海水下降时，阀门K1开启，阀门K2关闭
B. 当海水上升时，阀门K1关闭，阀门K2开启
C. 当海水下降时，类似汽油机做功冲程
D. 当海水上升时，类似汽油机压缩冲程
【答案】D
【解析】
【详解】由题知，海浪发电的工作原理是利用海浪上下起伏的力量将空气吸入气室，压缩后再推入工作室，然后推动涡轮机带动发电机发电。
AC．海水下降时，气室的容积增大，其内部气体压强减小，阀门K1关闭，阀门K2开启，将空气吸入气室，类似于汽油机的吸气冲程，故AC错误；
BD．海水上升时，气室的容积减小，其内部气体压强增大，阀门K1开启，阀门K2关闭，压缩后将空气推入工作室，类似于汽油机的压缩冲程，故B错误，D正确。
故选D。
12. 如图所示的电路中，电源电压不变，当闭合开关S，滑动变阻器的滑片P向右移动时，下列判断正确的是（ ）
A. 电流表示数变大，电压表示数变小
B. 电流表示数变小，电压表示数不变
C. 电流表示数变小，电压表示数变大
D. 电流表示数变大，电压表示数不变
【答案】B
【解析】
【详解】由电路图可知，两电阻并联，电流表测干路电流，电压表测并联电压，即电源电压；电源电压不变，因此电压表示数不变，滑片P向右移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，由欧姆定律可知，R2所在支路电流减小，所以干路电流变小，因此电流表示数变小，故B正确，ACD错误。
故选B。
13. 如图所示是我国西部某熔盐塔式光热电站，上万面镜子将太阳光准确地反射到高塔顶端，太阳光的能量被塔顶的熔盐吸收，熔盐带着这些能量到达厂房，将水加热成水蒸气，水蒸气推动汽轮发电机发电，下列说法正确的是（ ）
A. 塔式光热发电站是将太阳能直接转化为电能
B. 塔顶的熔盐吸收太阳光的能量，内能增加
C. 水变成水蒸气的过程需要放出热量
D. 不同位置的镜子将太阳光反射到塔顶都遵循光的反射定律
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．由题干可知，太阳光能量被塔顶的熔盐吸收，使其温度升高，内能增大，熔盐带着这些能量到达厂房，将水加热成水蒸气，再由蒸汽推动汽轮机可知蒸汽的内能转化为机械能，最后根据汽轮机带动发电机发电可知机械能转化为电能，所以塔式光热发电过程中能量的转化过程为太阳能→内能→机械能→电能，故A错误，B正确；
C．水加热成水蒸气的过程需要吸收热量，故C错误；
D．不同位置的镜子，是平面镜，将太阳光反射到塔顶，是光的反射，遵循光的反射定律，故D正确。
故选BD。
14. 如图所示电路，电源电压恒定，R1、R2为定值电阻，R2=5Ω，滑动变阻器最大阻值为R3.闭合开关，当滑片位于a端时，电压表V1、V2的示数分别为U1、U2；当滑片位于b端时，电流表的示数为0.2A，电压表V1、V2的示数分别为U1'、U2'。已知U1：U2=1∶1，U1'：U2'=3∶5，U1'∶U1=2∶3，下列说法正确的是（ ）
A. a端在滑动变阻器的最右端
B. R1∶R3=3∶2
C. 滑动变阻器最大阻值为30Ω
D. 电源电压为6V
【答案】BD
【解析】
【详解】由图知三个电阻串联，电流表测量电路的电流，电压表V1测量电阻R1两端的电压，电压表V2测量电阻R1和R3两端的电压。
A．已知U1∶U2=1∶1，只有当滑动变阻器的滑片位于最左端，即滑动变阻器接入电路的阻值为零时，两只电压表的示数才相等，所以a端在R3的最左端，故A错误；
B．当滑片位于b端（右端）时，R3接入电路的阻值最大，根据串联电路的电流相等知，R1与R3的电阻之比等于它们两端的电压之比，即
已知U1'：U2'=3∶5，所以R1和R3的比值为3∶2，故B正确；
CD．已知U1'∶U1=2∶3，由可知，通过电阻R1的电流之比为2∶3，当滑片位于b端时，电流表的示数为0.2A，则滑片在a端时，电流表的示数为0.3A，由电源电压不变列等式得
将R2=5Ω，R1∶R3=3∶2代入得
故C错误，D正确。
故选BD。
三、作图题（每题2分，共4分）
15. 如图所示电路中有两个小灯，请在图中〇内，分别填入及或的符号，要求开关闭合时两灯均能发光，且两电表的示数均不为零。且开关断开两灯都不亮，每个电学元件只能用一次。
（ ）
【答案】
【解析】
【详解】如果两灯串联，则电流从电源正极出发，分别经过开关、已有的灯泡以及另一个灯泡回到电源负极，因此最上面〇中为灯泡，另外两个〇内只能为电压表；如图：
由于每个电学元件只能用一次。故此方案不可以。
如果两灯并联，一种情况为电流表测电路中一个小灯的电流，电压表测电源并联电路两端电压；如图所示：
另一种情况为电流表测干路中的电流，电压表仍然测量并联电路两端电压，如图所示：
由于开关闭合时，下面的灯仍亮，不符合要求，故此方案不可以。
故符合要求的是：
16. 请根据如图所示的实物图，在虚线框中画出对应的电路图。
【答案】
【解析】
【详解】由图知两灯并联。开关在干路靠近电源正极，电流表A2测干路电流，电流表A1测L2所在支路电流，如图：
四、实验探究题（17题4分，18题6分，19题8分，共18分）
17. 在阶段复习课上，同学们对老师课堂演示的实验进行了总结，如图所示：
（1）如图甲实验是水和酒精混合前后的实验现象，主要说明了分子间有______，实验中先注入水的目的是____________。
（2）如图乙、丙所示的是两个有意思的实验装置。图乙所示的实验常用来说明真空不能传声，图丙所示的实验常用来说明分子之间存在引力。但同学们觉得图丙现象也可能是大气压力把两块铅柱挤压在一起使之难以分开。于是他们想利用图乙中的实验装置重做这个实验，那么他们接下来进行的操作应该是：______，若出现的现象为：____________，则说明小明的想法不正确。
【答案】（1） ①. 间隙 ②. 水的密度大于酒精，便于记录混合前的体积
（2） ①. 详见解析 ②. 两个铅柱依然无法分开
【解析】
【小问1详解】
[1][2]实验中水和酒精混合前总体积较大，混合后总体积变小，说明分子间有间隙，体积变小是由于水和酒精混合后分子进入彼此分子间隙而导致的。因为水的密度大于酒精的密度，因此在玻璃管中先注入水，在晃动前水和酒精没有混合，目的是便于记录混合前体积。
【小问2详解】
[1][2]要验证可能是大气压力把两块铅柱挤压在一起使之难以分开。进行以下操作：将乙装置悬挂在玻璃钟罩内，当逐渐抽出真空罩中的空气，铅块不再受大气压作用，若两块铅柱仍然没有被重物拉开，则说明它们难以分开是因为分子间有相互作用的引力；证明小明的想法不正确。
18. 如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同。已知燃料的质量、烧杯内的液体质量、液体初温、加热方式等均相同。
（1）比较不同燃料的热值应选择______两图进行实验；比较不同物质的吸热能力，应选择______两图进行实验；
（2）为比较不同燃料的热值，应该在燃料______（选填“燃烧相同时间”或“完全燃烧”）后，通过比较______（选填“温度计示数变化”或“加热时间”）来得出结论；
（3）不考虑热量损失，将燃料点燃直至燃尽，三个装置烧杯中液体升高的温度随时间变化的图像如图丁所示，则液体a和液体b的比热容之比为______，燃料1和燃料2的热值之比为______。
【答案】（1） ①. 甲、乙 ②. 甲、丙
（2） ①. 完全燃烧 ②. 温度计示数变化
（3） ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
[1]为了比较热值大小要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小，应选择甲、乙两图进行实验。
[2]为了比较两种液体的比热容，需要燃烧同种燃料，加热不同的液体，且液体的质量相同，在加热时间相同时，通过温度计的示数高低进而判断两种比热容的大小关系，应选择甲、丙两图进行实验。
【小问2详解】
[1][2]实验时应比较相同质量的燃料1和燃料2完全燃尽后液体升高的温度，即根据温度计上升的示数比较燃料热值的大小。
【小问3详解】
[1]由图丁可知，相同质量的a、b液体，被加热相同的时间（吸收相同的热量），a液体升温快，b液体升温慢，说明b液体的吸热本领强；根据图丁可知，a、b都加热时间为t时，a温度变化量为2T0，b温度变化量为T0；由
Qa=Qb=cmΔt
可得
camΔta=cbmΔtb
则
caΔta=cbΔtb
则
ca:cb=Δtb:Δta=T0:2T0=1:2
[2]读图丁可知，燃料燃烧完时，燃料1加热的液体温度变化量为2T0，燃料2加热的液体温度变化量为1.5T0，实验中忽略热量的散失，且两杯液体的质量、比热容均相同，则由公式Q=cmΔt可得，二者放出的热量之比为
两种燃料燃烧的质量相等，根据可知，燃料1和燃料2的热值之比为4∶3。
19. 小芳和同学们为了探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”，设计了如图中甲所示的电路图。实验器材：电源（电压恒定）、电流表、电压表、开关、定值电阻、滑动变阻器（最大阻值为R）、若干导线。
（1）当小芳同学准备闭合开关开始实验时，同伴小红提醒她如图乙所示的实物图与电路图不符，有一处连接是错误的，请指出错误的连线，用铅笔打个“×”，并帮忙改正；
（2）连接电路时开关应______（选填“断开”或“闭合”）；闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应处于______（选填“A”或“B”）端；
（3）电路连接检查无误后闭合开关，发现电流表有示数，移动滑片，电压表示数始终接近3V，则电路中存在的故障可能是______；
（4）改正错误后，通过实验得到多组实验数据，由数据绘制的图像如图丙，则实验中所用定值电阻的阻值为______Ω；由图像可得出的实验结论是：____________；
（5）实验后，小组同学还想测量未知电阻的阻值，发现电压表损坏，思考后讨论利用现有器材，设计了如图丁所示的电路也能测出未知电阻的阻值，请将实验步骤补充完整：
①闭合开关S，将滑片P滑至A端，读出电流表示数为；
②____________，读出电流表示数为；
③未知电阻阻值的表达式：______（用、、R表示）。
【答案】（1） （2） ①. 断开 ②. B
（3）滑动变阻器短路 （4） ①. 5 ②. 当电阻一定时，通过导体电流与它两端的电压成正比
（5） ①. 将滑片P滑至B端， ②.
【解析】
【小问1详解】
滑动变阻器应该“一上一下”串联在电路中，因此电路图错误以及改正如下：
【小问2详解】
[1][2]连接电路时，为了保护电路，开关应处于断开状态，滑动变阻器应该在阻值最大处，即A端。
【小问3详解】
电路连接检查无误后闭合开关，发现电流表有示数，说明电路是通路；移动滑片，电压表示数始终接近3V，说明滑动变阻器的阻值不随滑片移动而改变，且其两端电压为0，故电路故障为滑动变阻器短路。
【小问4详解】
[1]根据图表中数据，计算实验中所用定值电阻的阻值为为
[2]图像为正比例函数，由图像可知当电阻一定时，通过导体的电流与它两端的电压成正比。
【小问5详解】
[1][2]①闭合开关S，将滑片P滑至A端，读出电流表示数为，电源电压为
②将滑片P滑至B端，读出电流表示数为 ，可得，电源电压为
③由以上两式联立方程组，可得，未知电阻 阻值的表达式为
五、综合应用题（20题9分，21题9分，共18分）
20. 氢燃料具有清洁、效率高等优点，被认为是理想的能源之一，目前我国部分城市已有多批氢能源公交车投放使用。[ ]
（1）质量为的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少?
（2）若这些热量全部被质量为、温度为25℃的水吸收，水的温度会升高到多少?
（3）若这些热量恰好能供某氢能源公交车在平直路面上以恒定功率匀速行驶，则该氢能源公交车的效率是多少?
【答案】（1）2.1×107J
（2）75℃ （3）50%
【解析】
【小问1详解】
质量为的氢燃料完全燃烧放出的热量为
【小问2详解】
由题意可知，水吸收的热量为
Q吸=Q放=2.1×107J
水吸收这些热量升高的温度为
水的末温为
t=t0+Δt=25℃+50℃=75℃
【小问3详解】
公交车在平直路面上以的恒定功率匀速行驶，所做的有用功为
W有用=Pt=35×103W×5×60s=1.05×107J
该氢能源公交车的效率为
21. 常用的呼气式酒精测试仪有两种：一种是燃料电池型酒精测试仪（简称“电池型”），利用酒精与电池内的化学物质发生反应产生电压，某款“电池型”工作电路如图甲，燃料电池两端的电压与进入电池的酒精浓度关系如图乙。一种是气敏电阻型酒精测试仪（简称“电阻型”），气敏电阻的阻值随酒精气体浓度的变化而变化，某款“电阻型”工作电路如图丙，电源电压为9V，R1是阻值为25Ω的定值电阻，R2是气敏电阻，其阻值与酒精浓度的关系如图丁。酒精浓度（n）表示每100mL气体中含有酒精的质量。请完成下列问题。
（1）已知R0的阻值为20Ω。若驾驶员每100mL呼出气体内含有40mg酒精，当用该款“电池型”检测时，图甲中电流表的示数为多大？
（2）用该款“电阻型”检测时，请计算：
①如果驾驶员没有喝酒，电压表的示数为多少？
②如果电压表示数为5V，驾驶员呼出的气体，每100mL中含有酒精多少毫克？
【答案】（1）0.1A；（2）3V，40mg
【解析】
【详解】解：（1）“电池型”检测时，由题知每100mL呼出气体中含有40mg酒精时，由乙图可知，此时燃料电池的电压为U燃
由题可知R0=20Ω，根据欧姆定律得
（2）①如果驾驶员没有喝酒，由丁图可知当n为0时，R2=50Ω。此时电路为关于R1、R2的串联电路，此时电路中的电流为
电压表的示数为
U示=IR1=0.12A×25Ω=3V
②由图丙可知电压表测量R1两端的电压，即U1=5V，分析电路可知R1与R2串联，根据串联电路电压特点得
由欧姆定律得
根据串联电路各处电流相等
由欧姆定律得
当R2=20Ω时，由丁图可知每100mL呼出气体中含有的酒精为40mg。
答：（1）已知R0的阻值为20Ω。若驾驶员每100mL呼出气体内含有40mg酒精，当用该款“电池型”检测时，图甲中电流表的示数为0.1A；