上海市前卫中学2023-2024学年九年级物理上学期期末达标检测卷

这是一份上海市前卫中学2023-2024学年九年级物理上学期期末达标检测卷，共8页。试卷主要包含了选择题，填空题，实验与探究题，综合应用题等内容，欢迎下载使用。
1．小车重200 N，人用30 N的水平力推小车沿水平路面匀速前进50 m的过程中，下列判断正确的是( )
A．重力没做功 B．人对车做功1 000 J
C．人对车做功150 J D．小车受的阻力是170 N
2．一定质量的物体在水平拉力的作用下沿同一水平面做直线运动，其路程(s)－时间(t)关系如图所示，下列说法正确的是( )
A．物体20 s时的速度大于8 s时的速度
B．0～12 s物体所受的拉力大于12～24 s物体所受的拉力
C．0～12 s拉力做的功大于12～24 s拉力做的功
D．0～12 s拉力做功的功率小于12～24 s拉力做功的功率

3．如图所示的滑轮组，500 N的拉力F在10 s内将重800 N的箱子匀速提升了2 m，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是( )
A．定滑轮的作用是省力 B．滑轮组机械效率为80%
C．动滑轮的重力为100 N D．拉力F的功率为100 W
4．滑雪是人们喜爱的运动。如图所示，某同学坐在轮胎上从雪道的A点由静止开始滑下，经最低点B滑行到右边坡道的最高点C，轮胎与雪道之间有摩擦力存在。从A到C的过程中( )
A．重力势能一直减少 B．动能一直减少
C．动能一直增加 D．机械能一直减少
5．下列实例，通过做功改变物体内能的是( )
A．晒太阳 B．搓手取暖
C．用电褥子取暖 D．向双手哈气取暖
6．如图所示是小勇连接的实验电路，他检查导线连接无误后，闭合开关，发现灯泡L1、L2均不发光，于是他用一根导线来排查故障。当导线连接L1两端时两灯仍不发光，连接L2两端时L1发光、L2不发光。由此判断电路的故障是( )
A．L1断路 B．L2断路
C．L1短路 D．L2短路

7．如图所示的电路中，各个元件均为实验室常用器材，当开关闭合后，下列说法中正确的是( )
A．两表指针均有明显偏转
B．电流表指针有明显偏转，电压表指针几乎不动
C．两表指针均几乎不动
D．电压表指针有明显偏转，电流表指针几乎不动
8．如图是小李家电火锅的简化电路图，由图可知( )
A．R1和R2是串联的 B．开关S1控制整个电路
C．只闭合开关S，是高温挡 D．开关S和S1都闭合，是高温挡
9．在“学习使用滑动变阻器”的活动中，小明设计了如图所示的电路。滑动变阻器标有“20 Ω 1 A”字样，小灯泡标有“3 V 0.9 W”字样(不考虑温度对灯丝电阻的影响)。闭合开关，将滑动变阻器的金属滑片移至中点时，小灯泡恰好正常发光。移动金属滑片的过程中，确保各元件使用安全，则( )
A．电源电压为9 V
B．小灯泡消耗的最小电功率为0.6 W
C．电路消耗的最大电功率为2.7 W
D．滑动变阻器消耗的最小电功率为0.8 W
10．在探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关时，采用了如图所示的实验装置。下列分析中不正确的是( )
A．该实验中应用了转换法
B．该实验装置是为了探究电流产生的热量与电流的关系
C．通电一段时间后，B管中液面比A管中低
D．R1中电流产生的热量是R2中的2倍
二、填空题(每空2分，共36分)
11．用定滑轮匀速提升质量为10 kg的物体，所用的拉力为110 N，物体在2 s内升高0.5 m。此过程中的有用功是______ J，定滑轮的机械效率是________%，拉力的功率是________W。(g取10 N/kg)
12．在玻璃瓶内装入约半瓶细沙，盖上瓶盖，包裹一层泡沫塑料，迅速振动瓶子几十次，细沙温度升高，这是用________方法使沙子内能增大，泡沫塑料的作用是________。如果换成水做该实验，升温不明显是因为水的________大。
13．使用清洁能源天然气有助于国家提出的2060年前实现碳中和的目标。小明同学用他家的天然气灶将质量为2 kg，初温为15 ℃的水加热到95 ℃，水吸收的热量是________J；若此过程的热效率为40%，则此过程消耗天然气______m3。[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，天然气的热值为4.2×107 J/m3]
14．如图甲所示的是电阻R和灯泡L的U­I图象，由图可知电阻R的阻值是________Ω；若将电阻R和灯泡L串联在电路中(如图乙)，电流表示数为0.4 A，则电源的电压是______V。
15．如图所示，电源电压恒为6 V，R1为10 Ω，闭合开关后，电流表的示数为0.4 A，则通过R1的电流为________A，R2的阻值为________Ω，干路电流为________A。
16．如图甲所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压不变。闭合开关S后，滑动变阻器的滑片P从最左端移动到最右端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示，则R2的最大阻值为________Ω，电路的最大总功率为________W，滑动变阻器的最大功率为________W。
17．某款家用茶具煮茶时的电阻为55 Ω，正常情况下通过茶具的电流是________A，煮一壶茶用了5 min，产生的热量为________J。
三、实验与探究题(18题8分，19题12分，共20分)
18．小红在“探究斜面的机械效率与哪些因素有关”的活动中，提出了以下猜想：
A．斜面的机械效率可能与物体的重力有关；
B．斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关。
为了验证自己的猜想，小红用木板搭成了如图所示的装置进行探究，记录数据如下表：
(1)在实验过程中，应沿斜面向上________拉动木块。
(2)第①次实验中斜面的机械效率η＝________%。
(3)对比实验①②的数据可以用来验证猜想________，对比②③两次实验数据，可初步得出的结论是______________________________________________。
19．“测量小灯泡的额定功率”实验中，器材有电源、滑动变阻器、两个电流表、小灯泡(U额为3.8 V)、定值电阻R0(阻值为10 Ω)、开关及若干导线。
(1)根据图甲用笔画线代替导线，将图乙中未画出的两条导线补充完整。
(2)闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于________(填“A”或“B”)端。
(3)正确连接电路后，闭合开关，发现灯不亮，两电流表有示数且相同，故障可能是__________或__________。
(4)排除故障后，为了测量小灯泡的额定功率，移动滑动变阻器的滑片，直到电流表A2示数为________A时小灯泡正常发光，电流表A1的示数如图丙，该示数为________A，则小灯泡的额定功率为________W。
四、综合应用题(20题6分，21题8分，共14分)
20．某汽车在水平地面上以25 m/s的速度匀速行驶，行驶600 s汽车发动机产生的牵引力所做的功为3×107 J，消耗汽油1 kg(假设汽油在发动机气缸内完全燃烧，汽油热值取q＝5×107 J/kg，g取10 N/kg)。针对这一过程，求：
(1)汽车行驶的路程。
(2)汽车受到的阻力。
(3)汽车发动机的效率。
21．如图甲所示，电源电压可调，R1、R2为定值电阻，灯泡的额定电压为2.5 V，图乙是该灯泡的I­U图象。闭合开关S，把电源电压调到4 V，R2的功率为0.8 W。求：
(1)通过R2的电流。
(2)若小灯泡正常发光，则1 min内电流在R1上做的功是多少？
(3)现把电源电压调到某一值时，通过R2的电流为0.1 A，灯泡与R2两端的电压之比为1：2，则灯泡的实际功率是多少？
答案
一、1.A 2.C
3．B 点拨：滑轮组的机械效率η＝eq \f(W有用,W总)×100%＝eq \f(800 N×2 m,500 N×2×2 m)×100%＝80%，故B正确。
4．D 5.B 6.B
7．D 点拨：由于电压表的电阻很大，当它串联使用时，电路中的电流很小，故电流表的指针几乎不动，但电压表是有示数的，接近于电源电压，故D正确。
8．D 点拨：串联电路中电流只有一条路径，各用电器相互影响；并联电路中电流有两条或多条路径，各用电器间互不影响。根据P＝eq \f(U2,R)分析哪种情况电功率大，电功率大的为加热挡，电功率小的为保温挡。
9．D
10．D 点拨：由Q＝I2Rt可知，左边容器中的电阻产生的热量是右侧容器电阻丝产生的热量的4倍，所以D错误。故选D。
二、11.50；90.9；27.5 点拨：物体的重力G＝mg＝10 kg×10 N/kg＝100 N，
有用功W有用＝Gh＝100 N×0.5 m＝50 J；
定滑轮绳子自由端移动的距离s＝h＝0.5 m，
拉力做的总功W总＝Fs＝110 N×0.5 m＝55 J，
机械效率η＝eq \f(W有用,W总)×100%＝eq \f(50 J,55 J)×100%≈90.9%。
拉力的功率P＝eq \f(W总,t)＝eq \f(55 J,2 s)＝27.5 W。
12．做功；保温；比热容
13．6.72×105；0.04 点拨：水吸收的热量Q吸＝cmΔt＝4.2×103 J/(kg·℃)×2 kg×(95 ℃－15 ℃)＝6.72×105 J；
天然气完全燃烧放出的热量
Q放＝eq \f(Q吸,η)＝eq \f(6.72×105 J,40%)＝1.68×106 J；
需要燃烧的天然气的体积
V＝eq \f(Q放,q)＝eq \f(1.68×106 J,4.2×107 J/m3)＝0.04 m3。
14．5；3.0 点拨： 由图甲可知，UR＝3 V时，IR＝0.6 A，因此电阻R的阻值R＝eq \f(UR,IR)＝eq \f(3 V,0.6 A)＝5 Ω；当电流表示数为0.4 A时，由图甲可得，UL＝1.0 V，UR′＝2.0 V，U＝UL＋UR′＝1.0 V＋2.0 V＝3.0 V。
15．0.6；15；1 点拨：通过R1支路的电流I1＝eq \f(U,R1)＝eq \f(6 V,10 Ω)＝0.6 A，电阻R2的阻值R2＝eq \f(U,I2)＝eq \f(6 V,0.4 A)＝15 Ω；
并联电路中干路电流等于各支路电流之和，干路电流I＝I1＋I2＝0.6 A＋0.4 A＝1 A。
16．20；3.6；0.9
17．4；2.64×105 点拨：家用茶具正常情况下工作时两端电压为220 V，则通过茶具的电流I＝eq \f(U,R)＝eq \f(220 V,55 Ω)＝4 A；5 min产生的热量Q＝I2Rt＝(4 A)2×55 Ω×5×60 s＝2.64×105 J。
三、18.(1)匀速 (2)60
(3)A；斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关
19．解：(1)如图所示。 (2)A (3)小灯泡处开路；R0处短路 (4)0.38；0.7；1.216
点拨：(3)闭合开关，发现灯不亮，两电流表有示数且相同，说明此时两个电流表串联，则可能小灯泡处开路或者R0处短路。(4)电流表A2和R0串联后与灯泡并联，在此实验中充当电压表的作用。为了测量小灯泡的额定功率，移动滑动变阻器的滑片，直到灯泡两端电压为额定电压为止。由欧姆定律得I＝eq \f(U额,R0)＝eq \f(3.8 V,10 Ω)＝0.38 A，可求出电流表A2的示数为0.38 A。根据题意，由图丙直接读出A1示数为0.7 A，电流表A1示数减去电流表A2示数即为通过灯的电流为0.32 A，根据P＝UI求出小灯泡额定功率，即P＝U额I额＝3.8 V×0.32 A＝1.216 W。
四、20.解：(1)汽车行驶的路程s＝vt＝25 m/s×600 s＝1.5×104 m。
(2)因为汽车匀速直线行驶，所以受到的阻力和牵引力是一对平衡力，汽车受到的阻力f＝F＝eq \f(W,s)＝eq \f(3×107 J,1.5×104 m)＝2×103 N。
(3)1 kg汽油完全燃烧放出的热量Q放＝mq＝1 kg×5×107 J/kg＝5×107 J，
汽车发动机的效率η＝eq \f(W,Q放)×100%＝eq \f(3×107 J,5×107 J)×100%＝60%。
21．解：(1)由公式P＝UI可得，通过R2的电流I2＝eq \f(P2,U)＝eq \f(0.8 W,4 V)＝0.2 A。
(2)由图乙可知，当小灯泡正常发光时，U灯＝2.5 V，此时I灯＝0.30 A，
R1两端的电压U1＝U－U灯＝4 V－2.5 V＝1.5 V，通过R1的电流I1＝I灯＝0.30 A，1 min内电流在R1上做的功W＝U1I1t＝1.5 V×0.30 A×60 s＝27 J。
(3)由公式P＝eq \f(U2,R)可得R2＝eq \f(U2,P2)＝eq \f(（4 V）2,0.8 W)＝20 Ω，
R2两端的电压U2＝I2′R2＝0.1 A×20 Ω＝2 V，
由eq \f(U灯′,U2)＝eq \f(1,2)可得U灯′＝eq \f(1,2)U2＝eq \f(1,2)×2 V＝1 V，
由图乙可知，当U灯′＝1 V，此时I灯′＝0.20 A，灯泡的实际功率P灯′＝U灯′I灯′＝1 V×0.20 A＝0.2 W。
实验
次数
斜面
倾角
物重
G/N
拉力
F/N
斜面高
度h/m
斜面长
度s/m
有用功
W有用/J
总功
W总/J
斜面机
械效率η
①
30°
5
4.2
0.6
1.2
3
5.04
②
30°
3
2.5
0.6
1.2
1.8
3
60%
③
42°
3
2.8
0.8
1.2
2.4
3.36
71%