河南省安阳市滑县2022-2023学年九年级上学期期中物理试题(解析版)
展开2.本试卷上不要答题,请按答题卡上注意事项的要求直接把答案填写在答题卡上。答在试卷上的答案无效。
一、填空题(本题共6小题,每空1分,共14分)
1. 2022年9月2日下午,参加“东方—2022”演习的各国部队继续按计划展开训练。在日本海相关海域,由南昌舰、盐城舰、东平湖舰组成的中方舰艇编队组织对空实弹射击演练。如图所示,火炮飞出过程中将内能转化为______能,与汽油机工作时______冲程的能量转化相同。
【答案】 ①. 机械 ②. 做功
【解析】
【详解】[1][2]根据能量转化特点可知,火炮飞出过程是内能转化为机械能的过程,与汽油机工作时做功冲程的能量转化相同。
2. 可移动式红绿灯适用于城镇道路交叉口、停电或施工等情况应急指挥车辆行人通行。红、绿灯是发光二极管,主要制造材料为______;红灯与绿灯交替发光,它们的连接方式为______;白天,太阳能电池板给蓄电池充电,蓄电池相当于电路中的______。
【答案】 ①. 半导体 ②. 并联 ③. 用电器
【解析】
【详解】[1]二极管是用半导体材料(硅、锗等)制成的一种电子器件,具有单向导电性。
[2]红灯与绿灯交替发光,它们互不影响,所以是并联。
[3]对蓄电池充电时,蓄电池消耗了电能,因此相当于电路中的用电器。
3. 固态、液态和气态是物质常见的三种状态,地球上的水在三种状态中不停地运动变化。如图(1)、(2)、更多优质滋源请 家 威杏 MXSJ663 (3)分别对应水的物态变化名称是(1)______、(2)______、(3)______。
【答案】 ①. 凝华 ②. 熔化 ③. 汽化
【解析】
【详解】[1]从图中可以看到,(1)是气态水蒸气直接变成固态冰,这是凝华现象。
[2]从图中可以看到,(2)是固态冰变成液态水,这是熔化现象。
[3]从图中可以看到,(3)是液态水变成气态水蒸气,这是汽化现象。
4. 如图是用两个相同的加热器对质量相同的甲、乙两液体加热后它们的温度随时间的变化关系图像。假设加热过程中热量损失相同,已知甲、乙两液体中有一种是水。甲、乙两液体的比热容之比为______,其中______(选填“甲”或“乙”)是水。
【答案】 ①. 3∶7 ②. 乙
【解析】
【详解】[1]由图可知,初温都为20℃,加热时间90min后,两物质的末温
t甲=90℃,t乙=50℃
因为
m甲=m乙,Q吸甲=Q吸乙
根据得,甲、乙两液体的比热容之比
[2]由图像可以看出,在相等时间内,液体甲温度变化量大,而两个加热器相同、加热时间相等时,两种液体吸收的热量相等,由可知,在质量相等、初温相同、吸热也相同的情况下,末温高的液体比热容小,所以甲的比热容小,乙的比热容大,故乙液体是水。
5. 通过灯泡L、定值电阻R的电流跟其两端电压的关系如图所示。由图可得定值电阻R的阻值为_________,当把灯泡L和定值电阻R并联接在电压为的电路中,干路电流为_________A。
【答案】 ①. 10 ②. 0.8
【解析】
【详解】[1]由图像与欧姆定律得,定值电阻R的阻值为
[2]当把灯泡L和定值电阻R并联接在电压为2V的电路中,此时灯泡L和定值电阻R的电压均为2V,由图像得,当把灯泡L和定值电阻R电流分别为0.6A、0.2A,干路电流为
6. 在测量未知电阻阻值的实验中,由于缺少电流表,老师给小明提供一个阻值已知的定值电阻R,如图所示为小明设计的测量未知电阻阻值的电路图,开关S和都闭合时,电压表示数为;只闭合开关S时,电压表示数为,此时电路中的电流为_________,未知电阻阻值为_________。(用包含,或R的字母表示)
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】[1][2]开关S和都闭合时,R被短路,电路为只有Rx的简单电路,电压表测电源电压。即电源电压为;只闭合开关S时,R与Rx串联,电压表测Rx两端电压,为U2,根据串联电路电压规律可知,R两端电压为
电路中电流为
未知电阻阻值为
二、选择题(本题共8小题,每小题2分,共16分。第7~12题每小题只有一个选项符合题目要求;第13~14题每小题有两个选项符合题目要求,全部选对得2分,选对但不全的得1分,有错选的得0分)
7. 下列关于温度和热量的说法正确的是( )
A. 物体吸收热量,温度一定升高
B. 物体的温度越高,所含的热量越多
C. 水银体温计是根据液体热胀冷缩的性质制成
D. 晶体在熔化过程中,继续吸热,温度不变,内能不变
【答案】C
【解析】
【详解】A.物体吸收热量,温度不一定升高,例如,晶体熔化时,吸收热量,温度不变,故A错误;
B.由于热量是个过程量,所以不能说物体含有多少热量,故B错误;
C.根据体温计的结构可知,水银体温计是根据液体热胀冷缩的性质制成,故C正确;
D.根据晶体熔化特点可知,晶体在熔化过程中,继续吸热,温度不变,内能增大,故D错误。
故选C。
8. 以下四幅图中,说法正确的是( )
A. 图甲:电阻箱的读数是622
B. 图乙:小孩从滑梯上面匀速滑下时,动能不变,机械能减少
C. 图丙:试管内的水蒸气推动塞子冲出时,水蒸气的内能增加
D. 图丁:是四根高压输电线上的一个装置,利用这个装置将四根导线并联起来,相当于增大了导线的横截面积,从而增大了导线的电阻
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知,电阻箱的读数为
故A错误;
B.小孩从滑梯上面匀速滑下时,质量不变,速度不变,动能不变,高度降低,重力势能减小,因此机械能减小,故B正确;
C.物体对外界做功,自身内能减小。试管内的水蒸气推动塞子冲出时,水蒸气的内能对塞子做功,水蒸气的内能减小,故C错误;
D.在长度、材料及温度不变时,导体的横截面积越大,导体的电阻越小。如图是高压输电线上的一个装置,该装置是导体,它的作用是将四根导线并联起来,相当于增大了导线的横截面积,从而减小了导体的电阻,故D错误。
故选B
9. 下列物理量的估测,最符合实际的是( )
A. 教室内一盏日光灯正常工作电流约为180mA
B. 初中生从一楼走到三楼做功约1×104J
C. 成年人的正常体温是39C
D. 家用台灯工作时的电流约1A
【答案】A
【解析】
【详解】A.教室内一盏日光灯正常工作的功率大约为40W,则电流约为
故A符合题意;
B.一个中学生的重力约500N,每层楼的高度约为3m,从一楼到三楼约为6m,初中生从一楼到三楼克服重力做功
W=Gh=500N×6m=3000J
故B不符合题意;
C.成年人的正常体温是36.5℃,39℃时处于发热状态,故C不符合题意;
D.家用台灯正常工作的功率大约为25W,则电流约为
故D不符合题意。
故选A。
10. 小明的爷爷出门老是忘记带钥匙,所以小明为爷爷装了一款密码锁。指纹、钥匙或者密码都可以打开该密码锁。下列电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据题意可知,指纹、钥匙或者密码各控制着一个开关,闭合其中任何一个开关,电动机都会工作,说明三个开关互不影响,是并联的,所以该电路是三个开关并联后再与电动机串联接入电路中,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
11. 如图所示,在探究“并联电路的电流规律”时,闭合开关S后,电流表的示数为,的示数为,则通过灯泡的电流为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由图得,两灯并联,电流表A1测量干路电流,电流表A2测量L2电流,通过灯泡L1的电流为
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
12. 如图所示为电学中常见的实验电路图,这个电路图不能完成下列哪个实验( )
A. 接入阻值未知的电阻,测量电阻的阻值
B. 接入阻值不同的定值电阻,探究电流与电阻的关系
C. 接入定值电阻,探究电流与电压的关系
D. 接入小灯泡,移动滑片,探究电流与电压的关系
【答案】D
【解析】
【详解】A.接入阻值未知的电阻,定值电阻与变阻器串联,电压表测量电阻两端的电压,电流表测量通过电阻的电流,通过欧姆定律可以算出定值电阻的阻值,因此该电路可以测量电阻的阻值,故A不符合题意;
B.接入阻值不同的定值电阻,不同阻值的定值电阻与变阻器串联,电压表测量不同的定值电阻的电压,电流表测量定值电阻电流,通过调整滑片可以控制定值电阻的电压不变,换用不同阻值的定值电阻可以实现多次实验,因此可以探究电流与电阻的关系,故B不符合题意;
C.探究电流与电压的关系,要控制电阻阻值不变,接入定值电阻与变阻器串联,电压表测量电阻的电压,电流表测量电阻电流,实验中通过移动滑片可以改变定值电阻两端的电压和通过的电流,实现多组实验,因此可以完成实验,故C不符合题意;
D.接入小灯泡,小灯泡与变阻器串联,移动滑片,灯泡的电压改变,电流改变,灯丝的温度改变,电阻大小发生变化。而探究电流与电压的关系时,要控制电阻阻值不变,因此不能完成实验探究,故D符合题意。
故选D。
13. 如图所示,甲为可调亮度台灯,乙为电位器的结构图,A、B、C为电位器的三个接线柱,转动滑片可调节台灯亮度。下列分析正确的是( )
A. 电位器调节台灯亮度的原理与滑动变阻器的原理相同
B. 只把A和B接入电路,无法改变通过电位器的电流
C. 将B、C接入电路时,当滑片顺时针旋动时,电位器接入电路电阻变小
D. 将A、B接入电路时,当滑片逆时针旋动时,电位器接入电路电阻变大
【答案】AC
【解析】
【详解】A.电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻,从而改变电路的电流达到改变灯泡亮度的目的,与滑动变阻器的原理相同,故A正确;
BD.若将A、B接入电路,滑片逆时针旋转,接入电路的电阻减小,滑片顺时针旋转,接入电路的电阻增大,电位器的电流随着电阻的变化而变化,故BD错误;
C.由图乙可知,若将B、C接入电路,顺时针旋转滑片,接入电路的C与滑片之间的长度变短,故接入电路的电阻变小,故C正确。
故选AC。
14. 如图所示,取两个相同的验电器A和B,刚开始时,验电器A和B都不带电。先用毛皮摩擦过的橡胶棒与验电器A接触使A带上电,再用带有绝缘手柄的金属棒把验电器A和B连接起来。下列说法正确的是( )
A. 验电器A和B连接起来的瞬间电流方向是从B流向A
B. 使用带有绝缘手柄的金属棒是因为绝缘手柄不能导电,防止负电荷通过手柄转移到人手上
C. 毛皮与橡胶棒摩擦可以创造出负电荷
D. 验电器是根据“同种电荷相互排斥”的原理制成
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.与毛皮摩擦过的橡胶棒带负电(有多余的电子);当橡胶棒与验电器A接触后,橡胶棒上的电子转移到验电器A上,验电器A也带上了负电,用带绝缘柄的金属杆将两个验电器的金属球接触时,A验电器上自由电子向验电器B转移,因为电子带负电,而负电荷定向移动的方向与电流的方向相反,所以瞬间电流方向是从B流向A,故A正确;
B.绝缘体不容易导电,使用带有绝缘手柄的金属棒是为防止负电荷通过手柄转移到人手上,故B正确;
C.摩擦起电的实质是电荷的转移,毛皮与橡胶棒摩擦没有创造出负电荷,故C错误;
D.同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,验电器的原理是同种电荷互相排斥,故D正确。
故选ABD。
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
15. 将图中的元件用笔画线连接起来,要求小灯泡L1与L2并联,电流表A1测量干路电流,电流表A2测量小灯泡L2的电流。
【答案】
【解析】
【详解】两个灯泡并联,则电流路径有两条,分别经过两个灯泡;电流表A1测量干路的电流,则A1串联在干路中;A2测量灯泡L2的电流,则A2与L2串联在一条支路中,开关S在干路上,灯泡的电流约0.2A,所以电流表都选用0~0.6A量程,如下图所示:
16. 如图是“探究并联电路电流特点”的实验装置,请根据实物图画出电路图。
【答案】
【解析】
【详解】由实物图知,两灯并联,开关S1和电流表A1在干路上,电流表A2在L1支路上,开关S2在L2支路上,电路图如图所示:
四、实验探究题(本题共3小题,第17题4分,第18题6分,第19题9分,共19分)
17. 小刚制定了以下实验方案来比较酒精和汽油热值的大小,请你将实验补充完整并回答问题:
(1)取______相同的酒精和汽油作燃料,制成酒精灯和汽油灯;
(2)两灯同时点燃后分别给两杯质量和初温都相同的水加热;
(3)当______时,通过观察水温的变化,甲装置中温度计读数是80℃,而乙装置的读数是90℃,由此判断______的热值比较大;
(4)爱学习小刚根据前面学过的知识计算出水吸收的热量,然后利用这个热量计算出汽油的热值,发现自己计算的结果比实际值偏小,原因可能是(写一条):______。
【答案】 ①. 质量 ②. 燃料燃尽 ③. 汽油 ④. 见解析
【解析】
【详解】(1)[1]由控制变量法可知,若要探究比较酒精和汽油热值的大小,要取质量相同的酒精和汽油进行实验。
(3)[2][3]当燃料燃尽时,乙装置中水温较高,由Q吸=cmΔt可知,乙装置的水吸收热量较多,则汽油完全燃烧放出的热量较多,由Q放=qm可知,汽油的热值较高。
(4)[4]燃料燃烧放出的热量会有部分散失,所以不能被水全部吸收,所以利用这个热量计算出汽油的热值偏小。
18. 在“连接串联电路”的实验中,电路图如图甲所示。
(1)小明连接了如图乙所示电路,如果闭合开关,两个灯泡都将______(选填“不会发光”或“会被烧坏”),出现______(选填“断路”、“短路”或“通路”)现象,小明想将电路全部拆散重装,小强认为只需拆除______(填字母)导线,就能使电路正确;
(2)小明很快把电路更改好,闭合开关前,两灯都不亮;闭合开关后,两灯都亮。小明随即得出一个结论:开关如果能够同时控制所有用电器说明此电路一定是串联电路,小明的结论是______(选填“正确”或“错误”)的;
(3)实验过程中,另一小组发现两个灯均不亮,于是他们做了以下实验:用一根导线连在灯泡L1的两端,灯泡L1不亮,灯泡L2亮;用一根导线连在灯泡L2的两端,两个灯均不亮;那么故障可能是______;
(4)芳芳家里有一盏电灯不亮了,请你设计一个简单的方法判断是停电了还是电灯坏了:______。
【答案】 ①. 不会发光 ②. 短路 ③. b ④. 错误 ⑤. 灯泡L1断路 ⑥. 见解析
【解析】
【详解】(1)[1][2]分析乙图发现,导线直接连接电源正负极,所以电路中两个灯泡都被短路,故两个灯泡中没有电流通过,都不发光。
[3]分析乙图发现,b导线导致电源被短路,拆除b导线后,两个灯泡逐个顺次连接起来,成为串联电路,电路连接正确。
(2)[4]闭合开关前,两灯都不亮;闭合开关后,两灯都亮,说明开关控制所有用电器,此时两灯泡可能串联,也可能并联,若是并联,则开关在干路上,故小明的结论是错误的。
(3)[5]两个灯均不亮,可能是断路,也可能是两灯泡都短路,若用一根导线连在灯泡L1的两端,则L1被短路,灯泡L1不亮,灯泡L2亮,所以原电路中可能是灯泡L1处断路,此时若用一根导线连在灯泡L2的两端,两个灯均不亮。
(4)[6]家庭中各个灯泡是并联的,并联电路中各用电器独立工作、互不影响,可以打开其他的灯泡,若其他灯泡发光说明是这个灯泡坏了,若其他灯泡都不能发光说明停电了。
19. 小宇同学在“探究电流与电阻的关系”,实验电路图如图甲所示;实验器材有:两节新的干电池,一个标有“,”的滑动变阻器甲,一个标有“,”的滑动变阻器乙,阻值分别为的定值电阻各一个。
(1)连接电路时开关应_________,请根据图甲所示电路图,用笔画线代替导线,将图乙所示的实物电路连接完整;(滑片P向左滑时滑动变阻器接入电路的电阻变大)( )
(2)该同学将电路接好后,闭合开关,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电压表与电流表的示数始终很小,其原因可能是_________;
(3)实验中将的电阻依次连接入电路,每次实验时电压表的示数均为,那么应该选择_________(选填“甲”或“乙”)滑动变阻器;
(4)该同学用的定值电阻做完第1组实验后,改用的定值电阻接入电路继续实验,发现电压表示数_________(选填“大于”或“小于”),应向_________(选填“左”或“右”)移动滑片P才能达到实验要求;
(5)该同学将数据填入下列表格中:
我们可以得到结论:在电压一定时,电流与电阻成_________(选填“正比”或“反比”);
(6)此实验结束后,另一个同学把定值电阻换成了标有的小灯泡,想测其电阻,当小灯泡正常发光时,电流表的读数如图丙所示,那么该小灯泡的电阻为_________。
【答案】 ①. 断开 ②. ③. 将滑动变阻器下面两个接线柱连入了电路中 ④. 乙 ⑤. 大于 ⑥. 左 ⑦. 反比 ⑧. 6.25
【解析】
【详解】(1)[1]连接电路时,为了保护电路,开关应断开。
[2]根据图甲所示电路图得,定值电阻与变阻器串联,电压表测量定值电阻电压,电流表测量电路电流,滑动变阻器采用一上一下的接线方式接入电路,滑片向右移动,变阻器接入电路中电阻变小,电路图如图所示:
(2)[3]该同学将电路接好后,闭合开关,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电压表与电流表的示数始终很小,说明电路中没有出现故障问题,其原因可能是变阻器接入电路中的电阻过大,将滑动变阻器下面两个接线柱连入了电路中,导致定值电阻的电压、电流过小。
(3)[4]由图乙得,电源电压由2节干电池组成,电源电压为3V。实验中将的电阻依次连接入电路,每次实验时电压表的示数均为,由串联电路电压特点得,变阻器的电压为
串联电路中电流处处相等,由欧姆定律得
当实验中接入30Ω的电阻时,电路中需要的变阻器接入电路中的阻值为
故应该选择乙滑动变阻器。
(4)[5]该同学用的定值电阻做完第1组实验后,改用的定值电阻接入电路继续实验,电路中电阻变大,电流变小,变阻器分到的电压变小,电源电压不变,则定值电阻电压变大,即会发现电压表示数大于。
[6]实验中要控制定值电阻电压不变,因此应向左移动滑片P,使变阻器接入电路中电阻变大,使电压表的示数回到原来数值,才能达到实验要求。
(5)[7]由表格中数据得,在误差允许的范围内,电阻增大几倍,电流就缩小到原来的几分之一,电流与电阻的乘积为定值,说明当电压不变时,电流与电阻成反比。
(6)[8]电流表的量程选用0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.4A,由欧姆定律得,小灯泡正常发光时电阻为
五、综合应用题(本题共2小题,第20题8分,第21题9分,共17分)
20. 如图甲所示,已知定值电阻,闭合开关后,两个电压表的指针位置相同,如图乙所示。求:
(1)定值电阻两端电压。
(2)通过定值电阻的电流。
(3)电阻的阻值。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】解:(1)由电路图可知,闭合开关后,定值电阻和电阻串联接在电路中,电压表测量的是电阻两端的电压。电压表测量的是电源电压。由串联电路电压规律可知,电压表V1使用的是小量程,分度值为0.1V,示数为;电压表V2使用的是大量程,分度值为0.5V,示数为。根据串联电路中各用电器两端的电压之和等于电源电压,则定值电阻两端的电压
(2)根据欧姆定律,通过定值电阻的电流
(3)根据串联电路中的电流处处相等,通过电阻的电流
根据欧姆定律,则电阻的阻值
答:(1)定值电阻两端电压为6V。
(2)通过定值电阻的电流为0.6A。
(3)电阻的阻值为2.5Ω。
21. 新能源电动汽车因环保、节能、高效等优势,成为人们日常使用的重要交通工具。电动汽车在行驶过程中所受的阻力大小与速度的平方成正比。小明家的电动汽车充满电后能存储6.25×108J的电能,国庆节小明爸爸驾驶充满电的电动汽车带领全家去距家200公里的景区游玩,求:
(1)前半程电动汽车的输出功率为120kW,电动汽车以108km/h的速度做匀速直线运动,请计算行驶过程中电动汽车所受的阻力大小;
(2)行驶至一半路程时,小明看到仪表盘上显示汽车的电量只剩下20%,电动汽车的机械效率是多少?
(3)小明发现路上没有充电桩,如果电动汽车机械效率不变,后半程的速度不能超过多少?
【答案】(1)4×103N;(2)80%;(3)15m/s
【解析】
【详解】解:(1)电动汽车做匀速直线运动的速度
v=108km/h=30m/s
由可得,汽车牵引力
因为电动汽车在水平方向上受阻力与牵引力是一对平衡力,所以电动汽车受到的阻力
f=F=4×103N
(2)行驶至一半路程时,电动汽车牵引力做功(有用功)
汽车的电量只剩下20%,所以汽车消耗的电能
电动汽车的机械效率
(3)汽车行驶一半路程时剩余的电能
W电′=6.25×108J-5×108J=1.25×108J
电动汽车机械效率不变,转化为汽车牵引力做功的机械能
W'=80%W电′=80%×1.25×108J=1×108J,
后半程汽车行驶时受到的阻力
,
电动汽车在行驶过程中所受的阻力大小与速度的平方成正比,即
代入数据可得
解得v'=15m/s,所以后半程的速度不能超过15m/s。
答:(1)前半程行驶过程中电动汽车所受的阻力为4×103N;
(2)行驶至一半路程时,电动汽车的机械效率是80%;
(3)如果电动汽车机械效率不变,后半程的速度不能超过15m/s。数据序号
1
2
3
4
电阻
5
10
20
30
电流
0.4
0.2
0.1
0.07
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