盐城一中2022-2023学年九年级上学期期末物理试题(含解析)
展开盐城一中2022-2023学年九年级上学期期末物理试题
一、选择题:本题共12小题,每小题2分,共24分.每小题给出的四个选项中只有一个选项正确。
1. 下列工具属于费力杠杆的是( )
A. 核桃夹 B. 起子
C. 食品夹 D. 钢丝钳
2. “焦”不是下列哪个物理量的单位
A. 热量 B. 功 C. 电能 D. 功率.
3. 以下事例中,符合安全用电原则的是( )
A. 保险丝可以用铜丝代替
B. 当家庭电路中电线起火时,马上泼水救火
C. 使用测电笔时,手不能接触笔尾金属体
D. 连接电路时,用电器金属外壳应接地线
4. 将一瓶酒精用去三分之一,则剩余酒精的密度、比热容和热值 ( )
A. 都不变
B. 都变为原来的三分之二
C. 热值不变,密度、比热容变为原来的三分之二
D. 热值变为原来的三分之二,密度、比热容不变
5. 2020年12月3日,嫦娥五号上升器携带月壤与着落器分离,成功进入预定环月轨道,在上升器加速升空的过程中,关于上升器的能量分析,下列说法正确的是( )
A. 动能增加,重力势能不变
B. 动能不变,重力势能增加
C. 机械能总量不变
D. 机械能总量增加
6. 给你两根长度相同、横截面积不同、均匀的镍铬合金线,一只电源,一只电流表,一只滑动变阻器,一只开关,若干根导线,现需要研究的课题有:①导体的电阻跟导体横截面积的关系;②导体的电阻跟导体长度的关系;③串联电路的总电阻与各串联导体的电阻关系。根据上述实验器材,可以完成的研究课题是( )
A. 只有① B. ①和② C. 只有② D. ①、②和③
7. 如图所示是小明在练习测量电流时连接的电路,电路的连接存在错误,下列操作及说法正确的是( )
A. 撤掉导线a,电流表测量的是电路的总电流
B. 撤掉导线a,电流表测量的是小灯泡L1的电流
C. 撤掉导线b,电流表测量的是小灯泡L2的电流
D. 撤掉导线c,电流表测量的是小灯泡L2的电流
8. 如图所示,电源电压U保持不变,电阻R为定值电阻.如果再给R连接一个电阻,接入电路中,使电路消耗电功率的增加量较小,可行的是( )
A. 给R串联一个较小的电阻
B. 给R串联一个较大的电阻
C. 给R并联一个较小的电阻
D. 给R并联一个较大的电阻
9. 在如图所示的电路中,电源电压保持不变.闭合开关S,电路正常工作.过了一会儿,灯L熄灭,两个电表中只有一个电表的示数变大,则下列判断中正确的是
A. 可能是灯L断路,电流表的示数变小 B. 可能是电阻R短路,电压表的示数变大
C. 可能是灯L短路,电压表的示数变大 D. 可能是电阻R断路,电流表的示数变小
10. 两个灯泡L1“6V3W”和L2“4V4W”分别按图甲乙连接,均有一个灯泡正常发光,且两灯实际电压不超过额定电压,下列说法正确的是
A. 甲、乙电路中电源电压均为10V
B. 乙电路中干路电流是1.5A
C. 甲电路中是L1正常发光,乙电路中是L2正常发光
D. 甲、乙电路中都是L1正常发光
11. 如图所示,电源电压恒定不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从中点向b端移动一段距离,电压表V1、V2示数的变化量分别为、,电流表示数的变化量为,阻值相同的定值电阻R1、R2消耗电功率的变化量分别为、,则下列判断正确的是( )
A. B.
C D.
12. 青少年科技创新材料中有一种变光二极管,电流从其P端流入时发红光,从其Q端流入时发绿光,奥秘在于其内部封装有一红一绿两个发光二极管,发光二极管具有单向导电性,其符号为 ,当电流从“+”极流入时二极管能通电且发光,当电流从“﹣”极流入时二极管不能发光,则该变光二极管的内部结构可能是下图中的( )
A. B.
C. D.
二、填空题:本题共8小题,每空1分,共24分。
13. 使用简单机械可以给人们的生活带来便利。
(1)旗杆的顶端安装着一个_____(选填“定”或“动”)滑轮,当旗帜缓慢下降时,手对绳的拉力方向向_____(选填“上”或“下”)。
(2)使用剪刀时,把被剪物体尽量靠近剪刀的转动轴,目的是_____(选填“增大”或“减小”)阻力臂,这样剪断物体更省力。
14. 甲、乙是两个完全相同的网球.如图所示,在同一高度同时以大小相等的速度,将甲球竖直向下抛出、乙球竖直向上抛出,不计空气阻力.抛出时两球机械能_____选填“相等”或“不相等”);落地前的运动过程中,甲球的动能_____(选填“增大”、“不变”或“减小”),乙球的机械能_____(选填“增大”“先增大后减小,“不变”或“减小”)
15. 如图,在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小撮干燥的棉絮,用力将活塞迅速向下压,棉絮燃烧起来,此实验得到的结论是:对 ______(选填“棉絮”或“筒内气体”)做功,它的内能会增加,其能量转化情况与单缸四冲程汽油机的 ______冲程相同,若汽油机每秒对外做功25次,则此汽油机的转速为 ______r/min。
16. 如图所示,工人将80N的重物提升了 3m,所用的时间为20s,拉力为50N.则工人做的有用功为_______ J.拉力的功率是_________W,动滑轮的机械效率是_______ .
17. 某段金属导体两端电压为4V时,通过的电流是0.2A;当通过该导体的电流为0.3A时,导体的电阻为_____Ω,该导体两端电压为_____V;当通过该导体电流为0时,导体的电阻为_____Ω.
18. 用测电笔可辨别火线和零线,使氖管发光的是 ___________(选填“火线”或“零线”)。如图所示,闭合开关后,电灯正常发光,用测电笔测试图中的a、b两点,能使氖管发光的点为 ___________(选填“a”或“b”或“a和b”,下同);电灯工作一段时间后,进户线零线断路,用测电笔测试图中的a、b两点,能使氖管发光的点为 ___________。
19. 如图所示是电子式电能表表盘,小明将某家用电器单独接在该电能表上正常工作6min,电能表指示灯闪烁了320次,家用电器消耗电能 ___________J,家用电器的额定功率是 ___________W,该家用电器可能是 ___________(选填“电水壶”、“台灯”或“电视机”)。
20. 如图是电饭锅工作原理的简化电路图,其额定电压为220V,电饭锅有两挡,分别是高温烧煮挡和低温焖饭挡。S2为挡位自动控制开关,R1和R2均为电热丝,R1的阻值为1210Ω,高温烧煮挡的额定功率为840W,电饭锅正常工作时,高温烧煮10min消耗的电能为___________J,电饭锅低温焖饭时的额定功率为___________W,电热丝R2的阻值为___________Ω。
三、解答题:本题7小题,共52分.解答22、23题时应有解题过程。
21. 如图所示,轻质杠杆A点挂一重物,O为杠杆的支点.请在杠杆端点B画出杠杆平衡时所施加的最小动力F1的示意图及其动力臂L1
( )
22. 如图所示,虚线框内是一台灯旋钮开关的内部电路简图,通过它可控制台灯的通断和亮度.请将电路图连接完整,使其符合安全用电的原则.
( )
23. 如图所示,通过开关S控制电动机,使电动机既能正转又能反转(已知电动机的转动方向会随着通过其电流方向的变化而变化),请在图中虚线框内分别填上电池和电动机的电学符号。
24. 2019年1月,搭载中国当年首颗卫星“中星2D的长征三号乙运载火箭成功发射升空。铍是一种高效率的火箭燃料,铍在燃烧时能释放出巨大的能量[已知:q铍=6.3×107J/kg;c水=4.2×103J/(kg·℃)]。求:
(1)5kg铍完全燃烧放出的热量多少J?
(2)若这些热量的60%被水吸收,可以使多少kg的水的温度升高50℃。
25. 如图甲所示,R是压力传感器,其阻值随压力的变化而改变,R0为定值电阻,闭合开关S,改变R上压力大小,两电表示数变化的图像如图乙所示,求:
(1)电源电压及电阻R0的阻值;
(2)当R0消耗的电功率为1.6W时,压力传感器R消耗的电功率大小。
26. 如图所示是“探究不同物质吸热升温的现象”实验装置,取质量和初温都相同的甲、乙两种液体,分别倒入相同的易拉罐中,用相同的装置加热,实验数据记录如下表:
温度/℃
20
30
40
50
加热时间/s
甲
0
40
82
126
乙
0
18
40
64
(1)实验中,可以通过_______;(选填“升高的温度”或“加热时间”)来比较两种液体吸收热量的多少;
(2)分析实验数据可知:当它们升高相同温度时,______(选填“甲”或“乙”,下同)液体需要吸收的热量更多;当它们吸收相同热量时,______液体升温更高;
(3)若在这两种液体中选择一种作为汽车发动机的冷却剂,______液体冷却效果更好。
27. 探究“电流与电阻关系”的实验时,某小组连接了如图甲所示的实物电路。
(1)连接电路时,开关应___________;连好电路后,将电阻箱调至某一阻值,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为一个适当的值U0,记录电流表的示数和___________;
(2)改变电阻箱的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使___________,并记录相应数据;
(3)再次改变电阻箱阻值,发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片都不能达到(2)中的要求,原因是电阻箱的电阻调得太___________(选填“大”或“小”)了;
(4)重复步骤(2)多次实验,根据所得数据画出电流随电阻变化的图像如图乙所示,你认为该小组实验时的U0=___________V;
(5)进一步研究发现由图线上任一点和坐标轴围成的矩形“面积”大小都相等,由此可以得出的实验结论是___________;
(6)实验结束后,小组间交流时,发现邻组在相同的坐标系中画出的图像如图丙所示,你认为图像不同的原因是___________。
28. 小明同学在“测定小灯泡电功率”的实验中,选用如图甲所示的器材,其中电源电压为6V,小灯泡的额定电压为2.5V(灯丝电阻约为12Ω)。
(1)请用笔画线代替导线将图甲所示的实物电路连接完整;___________
(2)为了能够顺利完成该实验探究,下列两种规格的滑动变阻器应选用 ___________(选填“A”或“B”);
A.“10Ω 0.5A”的滑动变阻器
B.“50Ω 0.5A”的滑动变阻器
(3)小明同学正确连接好电路后,闭合开关,发现小灯泡发光很亮且很快熄灭,出现这一故障的原因可能是 ___________;
(4)排除故障后继续实验,小明同学绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图像,如图乙所示,分析图像可知:小灯泡的额定功率为 ___________W;
(5)完成上面实验后,小明同学又想测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率,但发现电流表已经损坏,于是他又找来了两个开关和一个定值电阻,设计了如图丙所示的电路,已知电源电压恒为U,定值电阻的阻值为R0,请你完成下面实验步骤:
①闭合开关 ___________,调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为 ___________;
②闭合开关 ___________,保持 ___________,读出电压表示数为U1;
③灯泡额定功率的表达式为P额=___________。
29. 阅读短文,回答问题:
电动汽车
某品牌电动汽车(如图1)车身采用大量轻而坚硬的碳纤维材料,地板位置安装有电池系统,如表为电池系统的部分参数。
电池系统可用能量
72kW·h
电量—里程转换率
160W·h/km
充电时间
交流慢充
6h
直流快充
0.6h
目前电动汽车主流的充电方式为智能恒功率充电,充电电压U和充电电流I的变化如图2所示,第一阶段为限流段,即为预充阶段;第二阶段为恒流段,该过程充电电流保持不变,充电电压稳定增加;第三阶段为恒功率段,该过程充电功率保持恒定;第四阶段为恒压段,即浮充阶段,充电电流不断减小,直至充满。
(1)车身采用大量碳纤维材料,是因为碳纤维不仅 ______小而且硬度大;
(2)电动车需紧急出行而电量不足时,应选择 ______(直流/交流)充电方式;
(3)电池充电至某一阶段时,充电电压不断增加,充电电流不断减小,该阶段为 ______;
A.限流段 B.恒流段 C.恒功率段 D.恒压段
(4)电池充满电后,理论续航里程为 ______km;
(5)在充电恒压段,电池能量E随时间t变化的图像为 ______。
A. B. C. D.
答案与解析
一、选择题:本题共12小题,每小题2分,共24分.每小题给出的四个选项中只有一个选项正确。
1. 下列工具属于费力杠杆的是( )
A. 核桃夹 B. 起子
C 食品夹 D. 钢丝钳
【答案】C
【解析】
【详解】A.核桃夹在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A不符合题意;
B.起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B不符合题意;
C.食品夹在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故C符合题意;
D.钢丝钳在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故D不符合题意。
故选C。
2. “焦”不是下列哪个物理量单位
A. 热量 B. 功 C. 电能 D. 功率.
【答案】D
【解析】
【详解】功率的国际单位是瓦(W),生活中还有千瓦(kW);功、热量、电能的单位都是焦耳(J);故ABC错,D正确.
故选D.
3. 以下事例中,符合安全用电原则的是( )
A. 保险丝可以用铜丝代替
B. 当家庭电路中电线起火时,马上泼水救火
C. 使用测电笔时,手不能接触笔尾金属体
D. 连接电路时,用电器的金属外壳应接地线
【答案】D
【解析】
【详解】A.当电路中电流过大时,保险丝发热自动熔断,切断电路,从而起到保护电路的作用;如果用铜丝代替,因铜丝的熔点高,发热不能自动熔断,就起不到保护电路的作用,故A不符合题意;
B.生活用水是导体,当家庭电路中电线起火时,马上泼水救火,会造成救火人触电,正确做法是先关电源,故B不符合题意;
C.使用测电笔辨别火线时,一定要用手触及笔尾的金属体,不能用手触及笔尖金属体,否则会造成触电事故,故C不符合题意;
D.家用电器的金属外壳要接地保护,防止触电事故的发生,故D符合题意。
故选D。
4. 将一瓶酒精用去三分之一,则剩余酒精的密度、比热容和热值 ( )
A. 都不变
B. 都变为原来的三分之二
C. 热值不变,密度、比热容变为原来的三分之二
D. 热值变为原来的三分之二,密度、比热容不变
【答案】A
【解析】
【详解】密度、比热、燃料的热值都是物质的一种特性,它们的大小与物体的质量和体积均无关系.酒精用去三分之一后,质量减少,体积减小,但物质的种类没有变化,所以密度、比热和热值都不变,故选A.
5. 2020年12月3日,嫦娥五号上升器携带月壤与着落器分离,成功进入预定环月轨道,在上升器加速升空的过程中,关于上升器的能量分析,下列说法正确的是( )
A. 动能增加,重力势能不变
B 动能不变,重力势能增加
C. 机械能总量不变
D. 机械能总量增加
【答案】D
【解析】
【详解】在上升器加速升空的过程中,上升器的质量不变、速度变大,动能变大,质量不变、高度变大,重力势能变大,机械能为动能和势能的和,所以机械能变大,故D正确,ABC错误。
故选D。
6. 给你两根长度相同、横截面积不同的、均匀的镍铬合金线,一只电源,一只电流表,一只滑动变阻器,一只开关,若干根导线,现需要研究的课题有:①导体的电阻跟导体横截面积的关系;②导体的电阻跟导体长度的关系;③串联电路的总电阻与各串联导体的电阻关系。根据上述实验器材,可以完成的研究课题是( )
A. 只有① B. ①和② C. 只有② D. ①、②和③
【答案】B
【解析】
【详解】①在研究导体的电阻跟导体横截面积的关系时,要有长度相同、材料相同,横截面积不同的实验器材,而两根长度相同、横截面积不同的、均匀的镍铬合金线正好符合实验要求;②在研究导体的电阻跟导体长度的关系时,要有材料相同、横截面积相同,长度不同的实验器材,我们可以用其中一根合金丝,接入电路的长度不同,材料相同、横截面积相同的实验器材,可以实验;③在研究串联电路的总电阻与各串联导体的电阻关系时要用到电压表,题目中没有,故不可以完成实验;故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
7. 如图所示是小明在练习测量电流时连接的电路,电路的连接存在错误,下列操作及说法正确的是( )
A. 撤掉导线a,电流表测量的是电路的总电流
B. 撤掉导线a,电流表测量的是小灯泡L1的电流
C. 撤掉导线b,电流表测量的是小灯泡L2的电流
D. 撤掉导线c,电流表测量的是小灯泡L2的电流
【答案】D
【解析】
【详解】AB.由图可知,电流经灯泡L1、导线回负极,电流表没有接入电路,故电流表测量的既不是总电流,也不是小灯泡L1的电流,AB选项不符合题意;
C.撤掉导线b,电流从电源正极出发分两支,一支经灯泡L1、一支经灯泡L2,然后共同经电流表回负极,即电流表测量的是电路的总电流,选项不符合题意;
D. 撤掉导线c,电流从电源正极出发经灯泡L2回负极,则电流表测量的是小灯泡L2的电流,选项符合题意.
8. 如图所示,电源电压U保持不变,电阻R为定值电阻.如果再给R连接一个电阻,接入电路中,使电路消耗电功率的增加量较小,可行的是( )
A. 给R串联一个较小的电阻
B. 给R串联一个较大的电阻
C. 给R并联一个较小的电阻
D. 给R并联一个较大的电阻
【答案】D
【解析】
【详解】由公式可知电路中总电阻越小,功率越大,为使电路消耗电功率的增加量较小应使电路中总电阻稍稍减小,因为串联电路总电阻等于各电阻之和,并联电路总电阻小于各支路电阻,可知应给R并联电阻,由并联电路电阻特点可知应给R并联一个较大的电阻,才能使电路消耗电功率的增加量较小.
9. 在如图所示的电路中,电源电压保持不变.闭合开关S,电路正常工作.过了一会儿,灯L熄灭,两个电表中只有一个电表的示数变大,则下列判断中正确的是
A. 可能是灯L断路,电流表的示数变小 B. 可能是电阻R短路,电压表的示数变大
C. 可能是灯L短路,电压表的示数变大 D. 可能是电阻R断路,电流表的示数变小
【答案】D
【解析】
【详解】A、如果灯L断路,整个电路断路,所以电流表、电压表示数都减小为零.故A不符合题意;
B、如果电阻R短路,灯泡是通路,能够发光.故B不符合题意;
C、如果灯L短路,灯不亮,电路总电阻减小,所以电流表示数增大,同时电压表测量电源电压示数增大.故C不符合题意;
D、如果电阻R断路,电流表示数减小为零,电压表测量电源电压,示数变大.故D符合题意.
10. 两个灯泡L1“6V3W”和L2“4V4W”分别按图甲乙连接,均有一个灯泡正常发光,且两灯实际电压不超过额定电压,下列说法正确的是
A. 甲、乙电路中电源电压均为10V
B. 乙电路中干路电流是1.5A
C. 甲电路中是L1正常发光,乙电路中是L2正常发光
D. 甲、乙电路中都是L1正常发光
【答案】C
【解析】
【详解】两灯泡的额定电流:I1==0.5A,I2==1A,
两灯泡的电阻分别为:R1==12Ω,R2==4Ω;
甲图中,两灯泡串联,因串联电路中各处的电流相等,且两灯实际电压不超过额定电压,所以,能正常发光的灯泡为L1,此时电路中的电流I=I1=0.5A,电源电压:U=I(R1+R2)=0.5A×(12Ω+4Ω)=8V,故A错误;
乙图中,两灯泡并联,因并联电路中各支路两端电压相等,且两灯实际电压不超过额定电压,所以,能正常发光的灯泡为L2,此时电源的电压U′=U2=4V,故C正确,D错误;
通过两灯泡的电流分别为:I1′==≈0.33A,I2′=I2=1A,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流:I=I1′+I2′=0.33A+1A=1.33A,故B错误.
11. 如图所示,电源电压恒定不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从中点向b端移动一段距离,电压表V1、V2示数的变化量分别为、,电流表示数的变化量为,阻值相同的定值电阻R1、R2消耗电功率的变化量分别为、,则下列判断正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由电路图可知,R1与R0、R2串联,电压表V1测R0与R2两端的电压之和,电压表V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流;
BD.将滑动变阻器的滑片P从中点向b端移动一段距离,设移动前后电路中的电流分别为、,由可得,电压表V2示数的变化量
则
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电压表示数的变化量
则
因R1、R2的阻值相同,所以
故BD错误;
C.由
可知
故C正确;
A.根据知,定值电阻R1、R2消耗电功率的变化量分别为、
故A错误。
故选C。
12. 青少年科技创新材料中有一种变光二极管,电流从其P端流入时发红光,从其Q端流入时发绿光,奥秘在于其内部封装有一红一绿两个发光二极管,发光二极管具有单向导电性,其符号为 ,当电流从“+”极流入时二极管能通电且发光,当电流从“﹣”极流入时二极管不能发光,则该变光二极管的内部结构可能是下图中的( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】当电流从二极管的正接线柱流入,负接线柱流出时,二极管将电路接通;当电流从二极管的负接线柱流入时,二极管在电路中处于断开状态.
【详解】因为二极管具有单向导电性,当电流从二极管的正接线柱流入,负接线柱流出时,二极管将电路接通;当电流从二极管的负接线柱流入时,二极管在电路中处于断开状态;根据题意可知,电流从其P端流入时发红光,从其Q端流入时发绿光,所以两二极管并联,且红发光二极管的正接线柱在P端,负接线柱在Q端,绿发光二极管的正接线柱在Q端,负接线柱在P端,所以C图正确.
【点睛】当电流从二极管的正接线柱流入,负接线柱流出时,二极管将电路接通;当电流从二极管的负接线柱流入时,二极管在电路中处于断开状态.
二、填空题:本题共8小题,每空1分,共24分。
13. 使用简单机械可以给人们的生活带来便利。
(1)旗杆的顶端安装着一个_____(选填“定”或“动”)滑轮,当旗帜缓慢下降时,手对绳的拉力方向向_____(选填“上”或“下”)。
(2)使用剪刀时,把被剪物体尽量靠近剪刀的转动轴,目的是_____(选填“增大”或“减小”)阻力臂,这样剪断物体更省力。
【答案】 ①. 定 ②. 下 ③. 减小
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1][2]旗杆顶端的滑轮固定在旗杆上,因此是定滑轮;当旗帜缓慢下降时,手对绳的拉力方向向下。
(2)[3]使用剪刀时,把被剪物体尽量靠近剪刀的转动轴,目的是使物体离支点更近从而减小阻力臂,使得剪断物体更省力。
14. 甲、乙是两个完全相同的网球.如图所示,在同一高度同时以大小相等的速度,将甲球竖直向下抛出、乙球竖直向上抛出,不计空气阻力.抛出时两球机械能_____选填“相等”或“不相等”);落地前的运动过程中,甲球的动能_____(选填“增大”、“不变”或“减小”),乙球的机械能_____(选填“增大”“先增大后减小,“不变”或“减小”)
【答案】 ①. 相等 ②. 增大 ③. 不变
【解析】
【详解】两球抛出时质量相同,速度相同因此动能相同,同时高度也相同,因此重力势能相同,机械能等于动能与重力势能之和,因此机械能也相等,甲球落地前速度不断变大,因此甲球的动能增大,乙球在运动过程中只有动能和势能在相互转化,因此机械能不变.
15. 如图,在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小撮干燥的棉絮,用力将活塞迅速向下压,棉絮燃烧起来,此实验得到的结论是:对 ______(选填“棉絮”或“筒内气体”)做功,它的内能会增加,其能量转化情况与单缸四冲程汽油机的 ______冲程相同,若汽油机每秒对外做功25次,则此汽油机的转速为 ______r/min。
【答案】 ①. 筒内气体 ②. 压缩 ③. 3000
【解析】
【详解】[1][2]在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小撮干燥的棉絮,用力将活塞迅速向下压,棉絮燃烧起来;说明压缩筒内空气做功,使空气的内能增大,温度升高;压缩过程中,活塞的机械能转化为空气的内能,故该过程中,与内燃机的压缩冲程相同。
[3]汽油机每秒对外做功25次,则每分钟对外做功1500次;因为一个工作循环飞轮转2圈,完成4个工作冲程,做功一次,故汽油机的转速为
v=1500×2r/min=3000r/min
16. 如图所示,工人将80N的重物提升了 3m,所用的时间为20s,拉力为50N.则工人做的有用功为_______ J.拉力的功率是_________W,动滑轮的机械效率是_______ .
【答案】 ①. 240 ②. 15 ③. 80%
【解析】
【详解】工人做的有用功:
拉力移动距离s=2h=2×3m=6m,
工人做的总功:
W总=Fs=50N×6m=300J,
拉力的功率:
动滑轮的机械效率:
17. 某段金属导体两端电压为4V时,通过的电流是0.2A;当通过该导体的电流为0.3A时,导体的电阻为_____Ω,该导体两端电压为_____V;当通过该导体电流为0时,导体的电阻为_____Ω.
【答案】 ①. 20 ②. 6 ③. 20
【解析】
【详解】该导体的电阻:R===20Ω,电阻是导体本身的一种性质,与导体两端的电压和通过的电流无关,所以,当通过该导体的电流为0.3A时或通过该导体电流为0时,导体的电阻仍为20Ω不变,当通过该导体的电流为0.3A时,导体两端电压为:U′=I′R=0.3A×20Ω=6V.
18. 用测电笔可辨别火线和零线,使氖管发光是 ___________(选填“火线”或“零线”)。如图所示,闭合开关后,电灯正常发光,用测电笔测试图中的a、b两点,能使氖管发光的点为 ___________(选填“a”或“b”或“a和b”,下同);电灯工作一段时间后,进户线零线断路,用测电笔测试图中的a、b两点,能使氖管发光的点为 ___________。
【答案】 ①. 火线 ②. b ③. a和b
【解析】
【详解】[1]当测电笔的氖管发光时,说明测电笔的笔尖金属体接触的是火线。
[2]若开关闭合后电灯正常发光,用测电笔分别接触a、b两点时,b点与火线接触,能使测电笔发光;a点与零线接触,不能使测电笔发光。
[3]若进户线的零线发生断路,a、b两点都与火线相连,则这两点都会使氖管发光。
19. 如图所示是电子式电能表表盘,小明将某家用电器单独接在该电能表上正常工作6min,电能表指示灯闪烁了320次,家用电器消耗电能 ___________J,家用电器的额定功率是 ___________W,该家用电器可能是 ___________(选填“电水壶”、“台灯”或“电视机”)。
【答案】 ①. 3.6×105 ②. 1000 ③. 电水壶
【解析】
【详解】[1]由3200imp/(kW•h)可知,指示灯闪烁320次,则该家用电器消耗的电能为
[2]用电器正常工作的时间为
t=6min=0.1h
该用电器的额定功率为
[3]电水壶的功率在1000W左右,台灯的功率一般小于40W,电视机的功率在200W左右,所以这个家用电器可能是电水壶。
20. 如图是电饭锅工作原理的简化电路图,其额定电压为220V,电饭锅有两挡,分别是高温烧煮挡和低温焖饭挡。S2为挡位自动控制开关,R1和R2均为电热丝,R1的阻值为1210Ω,高温烧煮挡的额定功率为840W,电饭锅正常工作时,高温烧煮10min消耗的电能为___________J,电饭锅低温焖饭时的额定功率为___________W,电热丝R2的阻值为___________Ω。
【答案】 ①. 5.04×105 ②. 40 ③. 60.5
【解析】
【详解】[1]电饭锅高温烧煮的功率,烧煮时间
由得,电饭锅高温烧煮消耗的电能
消耗的电能为5.04×105J。
[2]当开关S1闭合、S2断开时,仅有R1接入电路,电路电阻较大,根据可知,电压一定时,电路电阻越大,电功率越小,此时电饭锅处于低温焖饭状态;电饭锅低温焖饭时的额定功率
电饭锅低温焖饭时的额定功率为40W。
[3]当开关S1、S2都闭合时,电热丝R1、R2并联接入电路,电路电阻较小,根据可知,电压一定时,电路电阻越小,电功率越大,此时电饭锅处于高温烧煮状态;则电热丝R2消耗的电功率
电热丝R2的阻值
电热丝R2的阻值60.5Ω。
三、解答题:本题7小题,共52分.解答22、23题时应有解题过程。
21. 如图所示,轻质杠杆的A点挂一重物,O为杠杆的支点.请在杠杆端点B画出杠杆平衡时所施加的最小动力F1的示意图及其动力臂L1
( )
【答案】
【解析】
【分析】因为OB作为力臂时最长,所以过B点作垂直于OB的力,即为最小的作用力;
再根据力臂的画法,过支点作垂直于动力作用线的垂线段,即为动力臂.
【详解】在B点施加力,并且垂直OB向上,此时动力臂最大,而阻力、阻力臂一定,由杠杆平衡条件可知此时最省力、用力最小;
因为阻力方向竖直向下,为使杠杆平衡,则动力方向垂直于OB向上,从O点做动力F1作用线的垂线,可得动力臂L1,如图所示:
22. 如图所示,虚线框内是一台灯旋钮开关的内部电路简图,通过它可控制台灯的通断和亮度.请将电路图连接完整,使其符合安全用电的原则.
( )
【答案】
【解析】
【详解】用电器的开关应该接到火线和用电器之间,即具体的接法是:火线首先过开关,再用电器,回到零线上,如下图所示:
23. 如图所示,通过开关S控制电动机,使电动机既能正转又能反转(已知电动机的转动方向会随着通过其电流方向的变化而变化),请在图中虚线框内分别填上电池和电动机的电学符号。
【答案】
【解析】
【详解】电路图如图所示,其中S是一个拨动开关,通过开关S控制电动机,因此电动机与开关串联,电源在下面,当S与上面的触点接触时,电动机正转;当S与下面的触点接触时,电动机反转,如下图:
24. 2019年1月,搭载中国当年首颗卫星“中星2D的长征三号乙运载火箭成功发射升空。铍是一种高效率的火箭燃料,铍在燃烧时能释放出巨大的能量[已知:q铍=6.3×107J/kg;c水=4.2×103J/(kg·℃)]。求:
(1)5kg铍完全燃烧放出的热量多少J?
(2)若这些热量的60%被水吸收,可以使多少kg的水的温度升高50℃。
【答案】(1)3.15×108;(2)900
【解析】
【详解】(1)5kg铍完全燃烧放出的热量为
(2)由题知,水吸收的热量为
由得,水的质量为
答:(1)5kg的铍完全燃烧放出的热量为3.15×108J;
(2)若这些热量的60%被水吸收,可以使900kg的水的温度升高50℃。
25. 如图甲所示,R是压力传感器,其阻值随压力的变化而改变,R0为定值电阻,闭合开关S,改变R上压力大小,两电表示数变化的图像如图乙所示,求:
(1)电源电压及电阻R0的阻值;
(2)当R0消耗的电功率为1.6W时,压力传感器R消耗的电功率大小。
【答案】(1)6V,10Ω;(2)0.8W
【解析】
【详解】解:由电路图可知,闭合开关,R与R0串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)由图像可知,当电路中电流I1=0.2A时,压敏电阻两端的电压U1=4V,则电源电压为
U=I1R0+U1……①
电路中电流I2=0.5A时,压敏电阻两端的电压U2=1V,则电源电压为
U=I2R0+U2……②
因电源的电压不变,所以①式=②式,即
U=I1R0+U1=I2R0+U2
即
0.2A×R0+4V=0.5A×R0+1V
解得:R0=10Ω,U=6V
(2)当R0消耗的电功率为1.6W时,根据
P=UI=I2R
可得此时电流为
由图像可知此时R的电压U1=2V,则此时R消耗的电功率
P=U1I′=2V×0.4A=0.8W
答:(1)电源电压为6V,电阻R0的阻值为10Ω;
(2)当R0消耗的电功率为1.6W时,压力传感器R消耗的电功率为0.8W。
26. 如图所示是“探究不同物质吸热升温的现象”实验装置,取质量和初温都相同的甲、乙两种液体,分别倒入相同的易拉罐中,用相同的装置加热,实验数据记录如下表:
温度/℃
20
30
40
50
加热时间/s
甲
0
40
82
126
乙
0
18
40
64
(1)实验中,可以通过_______;(选填“升高的温度”或“加热时间”)来比较两种液体吸收热量的多少;
(2)分析实验数据可知:当它们升高相同温度时,______(选填“甲”或“乙”,下同)液体需要吸收的热量更多;当它们吸收相同热量时,______液体升温更高;
(3)若在这两种液体中选择一种作为汽车发动机的冷却剂,______液体冷却效果更好。
【答案】 ①. 加热时间 ②. 甲 ③. 乙 ④. 甲
【解析】
【详解】(1)[1]用相同的装置加热,加热相同的时间,放出的热量就是相等的,甲和乙吸收的热量也就是相等的,所以物质吸热的多少是通过加热时间来反映的。
(2)[2]由表中实验数据可知,甲升高时需要的时间为,乙升高需要的时间为,甲需要的加热时间长、吸收的热量多。
[3]由表中实验数据可知,当它们加热相同的时间,甲升高,乙升高,则它们吸收相同热量时,乙温度升高的多。
(3)[4]根据知,吸收相同热量,吸热能力强的,温度升高的就小,就更适合做冷却液,故甲做冷却液更好。
27. 探究“电流与电阻关系”的实验时,某小组连接了如图甲所示的实物电路。
(1)连接电路时,开关应___________;连好电路后,将电阻箱调至某一阻值,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为一个适当的值U0,记录电流表的示数和___________;
(2)改变电阻箱的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使___________,并记录相应数据;
(3)再次改变电阻箱阻值,发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片都不能达到(2)中的要求,原因是电阻箱的电阻调得太___________(选填“大”或“小”)了;
(4)重复步骤(2)多次实验,根据所得数据画出电流随电阻变化的图像如图乙所示,你认为该小组实验时的U0=___________V;
(5)进一步研究发现由图线上的任一点和坐标轴围成的矩形“面积”大小都相等,由此可以得出的实验结论是___________;
(6)实验结束后,小组间交流时,发现邻组在相同的坐标系中画出的图像如图丙所示,你认为图像不同的原因是___________。
【答案】 ①. 断开 ②. 电阻箱的阻值 ③. 电压表的示数保持U0不变 ④. 大 ⑤. 6 ⑥. 见解析 ⑦. U0值不同
【解析】
【详解】(1)[1]为了保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态。
[2]因为要探究电流与电阻的关系,所以须记录电流及电阻的数据进行分析,即要记录电阻箱的阻值。
(2)[3]要探究电流与电阻的关系,须控制电阻箱两端的电压不变,即电压表的示数仍为U0。
(3)[4]电阻越大,分得的电压越多,在电阻箱的电阻不断变大时,要使电阻箱两端电压达到U0,须使变阻器的电阻值变大;滑动变阻器的电阻调到最大值时,电阻箱两端的电压不能达到U0,表明电阻箱的电阻调得太大了。
(4)[5]由图乙可知,当电阻为2Ω时,电流为3.0A,根据欧姆定律可知电阻两端的电压
该小组实验时的U0为6V。
(5)[6]由图乙可知,其横轴和纵轴所表示的物理量分别为电阻R及通过的电流I,矩形“面积”即IR,“面积”相等即表示导体中的电流I与导体的电阻R的乘积是定值,所以得到的结论是:导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(6)[7]由图丙可知,电阻箱两端的电压
即两个小组所画出的图像不同,是因为他们所控制的电阻箱两端电压不同。
28. 小明同学在“测定小灯泡电功率”的实验中,选用如图甲所示的器材,其中电源电压为6V,小灯泡的额定电压为2.5V(灯丝电阻约为12Ω)。
(1)请用笔画线代替导线将图甲所示的实物电路连接完整;___________
(2)为了能够顺利完成该实验探究,下列两种规格的滑动变阻器应选用 ___________(选填“A”或“B”);
A.“10Ω 0.5A”的滑动变阻器
B.“50Ω 0.5A”的滑动变阻器
(3)小明同学正确连接好电路后,闭合开关,发现小灯泡发光很亮且很快熄灭,出现这一故障的原因可能是 ___________;
(4)排除故障后继续实验,小明同学绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图像,如图乙所示,分析图像可知:小灯泡的额定功率为 ___________W;
(5)完成上面实验后,小明同学又想测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率,但发现电流表已经损坏,于是他又找来了两个开关和一个定值电阻,设计了如图丙所示的电路,已知电源电压恒为U,定值电阻的阻值为R0,请你完成下面实验步骤:
①闭合开关 ___________,调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为 ___________;
②闭合开关 ___________,保持 ___________,读出电压表示数为U1;
③灯泡额定功率的表达式为P额=___________。
【答案】 ①. ②. B ③. 滑动变阻器的阻值太小,致使灯泡烧坏 ④. 0.625 ⑤. S、S1 ⑥. U-U额 ⑦. S、S2 ⑧. 滑动变阻器的滑片位置不变 ⑨.
【解析】
【详解】(1)[1]测定小灯泡的电功率的实验中,电流表应与灯泡串联,由灯泡正常发光电流约为
可知电流表应使用0~0.6A量程,如下图所示:
(2)[2]由串联电路特点和欧姆定律可得,灯泡正常发光时滑动变阻器连入阻值
故A不符合题意,B符合题意。
故选B。
(3)[3]某小组连接好电路,闭合开关后发现小灯泡发光很亮且很快熄灭,说明闭合开关前,滑动变阻器的滑片没有在阻值最大处,即滑动变阻器的阻值太小,致使灯泡烧坏。
(4)[4]由图丙可知,灯泡两端电压为2.5V时,通过灯泡的电流为0.25A,灯泡的额定功率
P额=U额I=2.5V×0.25A=0.625W
(5)[5][6]当闭合开关S、S1时,电压表测量R0和滑动变阻器电压,当电压表示数为U-U额时,灯泡的电压为U额。
②[7][8]当闭合开关S、S2时,电压表测量R0两端电压,此时应保持滑动变阻器的滑片位置不变,使灯泡的电压仍为U额,读出电压表示数为U1是R0的电压。
③[9]通过灯泡的电流
灯泡的额定功率的表达式
29. 阅读短文,回答问题:
电动汽车
某品牌电动汽车(如图1)车身采用大量轻而坚硬的碳纤维材料,地板位置安装有电池系统,如表为电池系统的部分参数。
电池系统可用能量
72kW·h
电量—里程转换率
160W·h/km
充电时间
交流慢充
6h
直流快充
0.6h
目前电动汽车主流的充电方式为智能恒功率充电,充电电压U和充电电流I的变化如图2所示,第一阶段为限流段,即为预充阶段;第二阶段为恒流段,该过程充电电流保持不变,充电电压稳定增加;第三阶段为恒功率段,该过程充电功率保持恒定;第四阶段为恒压段,即浮充阶段,充电电流不断减小,直至充满。
(1)车身采用大量碳纤维材料,是因为碳纤维不仅 ______小而且硬度大;
(2)电动车需紧急出行而电量不足时,应选择 ______(直流/交流)充电方式;
(3)电池充电至某一阶段时,充电电压不断增加,充电电流不断减小,该阶段为 ______;
A.限流段 B.恒流段 C.恒功率段 D.恒压段
(4)电池充满电后,理论续航里程为 ______km;
(5)在充电恒压段,电池能量E随时间t变化的图像为 ______。
A. B. C. D.
【答案】 ①. 密度 ②. 直流 ③. C ④. 450 ⑤. A
【解析】
【详解】(1)[1]由“车身采用大量轻而坚硬的碳纤维材料”可知碳纤维材料密度较小而且硬度大,所以车身采用大量碳纤维材料。
(2)[2]由表格数据可得,交流慢充为6h,直流快充为0.6h,故直流电充电更加迅速,故电动车需紧急出行而电量不足时,应选择直流充电方式。
(3)[3]电池充电至某一阶段时,充电电压不断增加,充电电流不断减小,从图2可知,该特征符合恒功率段。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
(4)[4]电池系统可用能量为
72kW·h=72000W·h
电量—里程转换率为160W·h/km,故电池充满电后,理论续航里程为
(5)[5]BC.电池能量E不可能为0,故BC不符合题意。
AD.第四阶段为恒压段,即浮充阶段,充电电流不断减小,根据W=UIt可知,电池能量的增加的越来越慢,故D不符合题意,A符合题意。
故选A。
重庆市第十一中学2022-2023学年九年级上学期半期测试物理试题(含答案): 这是一份重庆市第十一中学2022-2023学年九年级上学期半期测试物理试题(含答案),共10页。
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