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2024年惠州一中五矿学校模拟检测
九年级物理科试题
一、选择题(本题共7小题,每小题3分,共21分。每小题中给出的四个选项中,只有一项最符合题目要求)
1. 下列物理量最接近生活实际的是( )
A. 一节干电池的电压约为1.5V
B. 教学楼廊道护栏的高度约为12m
C. 真空中声音的速度约为340m/s
D. 电磁波的传播速度约为
【答案】A
【解析】
【详解】A.一节干电池的电压约为1.5V,一节蓄电池的电压约为2V,故A符合题意;
B.教学楼廊道护栏的高度比中学生的身高要低,约为1.2m,故B不符合题意;
C.声音在15℃的空气中的传播速度约为340m/s,真空不能传声,故C不符合题意;
D.电磁波的传播速度与光速相同,约为,故D不符合题意。
故选A。
2. 如图所示,智能快递车正在运送包裹,用户通过人脸识别取货。下列分析正确的是( )
A. 用户看见快递车,是因为光在它表面发生了折射
B. 地面出现快递车的影子,是光的直线传播形成的
C. 智能快递车上的摄像头利用了光的反射原理工作
D. 人脸识别时,人通过摄像头成倒立、等大的虚像
【答案】B
【解析】
【详解】A.用户看见快递车,是因为光在它表面发生了反射,故A错误;
B.影子,是光的直线传播形成的,故B正确;
C.智能快递车上的摄像头利用了光的折射原理工作,故C错误;
D.人脸识别时,人通过摄像头成倒立、缩小的实像,故D错误。
故选B。
3. “备战奥运,再创辉煌”,对图中的运动员刻苦训练的情境说法正确的是( )
A. 运动员举着杠铃不动时对杠铃做了功
B. 运动员射出的箭受到惯性作用而继续飞行
C. 运动员击打网球改变了球的运动状态
D. 运动员从起跑线起跑后一直处于平衡状态
【答案】C
【解析】
【详解】A.运动员举着杠铃不动时,有力而无距离,对杠铃不做功,故A错误;
B.运动员射出的箭由于具有惯性而继续飞行,惯性不能说受到,故B错误;
C.力可以改变物体运动状态,运动员击打网球改变了球的运动状态,故C正确;
D.运动员从起跑线起跑后不是一直保持匀速直线运动,并非一直处于平衡状态,故D错误。
故选C。
4. 在卫生间里洗过热水澡后,室内的玻璃镜面变得模糊不清,过了一段时间镜面又变得清晰起来,镜面上发生的这两种现象的物态变化情况是( )
A. 先汽化,后液化 B. 先液化,后汽化 C. 只有液化 D. 只有汽化
【答案】B
【解析】
【详解】在卫生间里洗过热水澡后,室内的水蒸气温度较高,在较冷的玻璃镜面上发生了液化现象,变成水,附着在玻璃镜面上.过了一段时间,玻璃镜面上的水又变为水蒸气,发生汽化现象.正确的选择是B.
5. 电子车票,也称“无纸化”车票,乘客网上购买电子车票后,直接通过“刷身份证”或“扫手机”即可顺利进站。如图是乘客“刷身份证”进站时的情景,将身份证靠近检验口,机器感应电路就会产生电流,从而识别乘客身份。下图中能说明这一原理的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由题意可知,刷身份证时会产生感应电流,即由磁产生电,有感应电流产生,所以其工作原理为电磁感应现象。
A.图中有电源,为电动机的工作原理,是根据通电导体在磁场中受力而运动的原理制成的,故A不符合题意;
B.图中没有电源,为发电机的工作原理,是根据电磁感应现象制成的,故B符合题意;
C.图示的实验是探究通电螺线管的磁性强弱与电流大小的关系,运用了电流的磁效应,故C不符合题意;
D.图示为奥斯特实验,说明通电导线周围存在磁场,故D不符合题意。
故选B。
6. 用硬质塑料瓶、透明胶带、螺母、塑料管、容器和水等,制作如图所示的潜水艇模型(不计进排气管体积),然后将模型放入水中,使其上浮或下沉。下列说法正确的是( )
A. 当模型漂浮于水面时,它受到的浮力小于重力
B. 向瓶中充气时,瓶内气体压强变大,模型将下沉
C. 从瓶中抽气时,模型会下沉,它受到的浮力将变小
D. 让原本在较浅处悬浮的模型下潜至更深处悬浮,应使瓶内的水先增加后减少
【答案】D
【解析】
【详解】A.当模型漂浮于水面时,由浮沉条件可知,它受到的浮力等于重力,故A错误;
B.向瓶中充气时,瓶内气体压强变大,瓶内水被排出来,模型重力将变小,小于浮力,模型将上浮,故B错误;
C.从瓶中抽气时,瓶内气体压强变小,水进入瓶内,模型重力将变大,大于浮力,模型会下沉,此时排开水的体积不变,根据阿基米德原理可知,它受到的浮力不变,故C错误。
D.潜水艇是依靠改变自身重力实现浮沉的,让原本在较浅处悬浮的模型下潜至更深处悬浮,此时应向外抽气,让水进入瓶中,是模型受到的重力大于浮力,实现下沉;然后停止抽气,接着适当充气,向外排水,使模型的重力等于浮力而悬浮,所以瓶内气体是先减少后增加,瓶内的水先增加后减少,故D正确。
故选D。
7. 小刘同学利用如图所示的电路测量电阻R的阻值。闭合开关S,将滑片P移至某一位置时,电压表示数为2V,电流表示数为0.4A。下列说法正确的是( )
A. 图中的甲是电压表、乙是电流表
B. 将滑片P向左移时R的功率增大
C. 一次实验就能精确测出R的阻值
D. 电流0.4A时,R一分钟发热0.8J
【答案】B
【解析】
【详解】A.由于使用电流表时,电流表应与被测电路串联,所以甲表为电流表;使用电压表时,电压表应与被测电路并联,所以乙表为电压表,故A错误;
B.分析电路图可知,滑动变阻器与电阻R串联,将滑片P向左移时,滑动变阻器接入电路中阻值减小,由可知,电路中电流增大,由P=I2R可知,R的功率增大,故B正确;
C.为了减小测量误差,应多次测量R的电阻,求平均值,故C错误;
D.将滑片P移至某一位置时,电压表示数为2V,电流表示数为0.4A,R一分钟发热
Q=W=UIt=2V×0.4A×60s=48J
故D错误。
故选B。
二.填空题(7小题,每空1分,共21分)
8. 目前人们正致力于开发太阳能、核能、风能、海洋能、氢能……其中核能是______(选填“可再生”或“不可再生”)能源,核电站利用原子核______(选填“聚变”或“裂变”)释放的能量发电,电能属于______(选填 “一次能源” 或“二次能源”)。
【答案】 ①. 不可再生 ②. 裂变 ③. 二次能源
【解析】
【详解】[1]核能利用了放射性核材料,一旦消耗不可再生,故属于不可再生能源。
[2]核裂变和核聚变都能释放能量,核裂变是可控的,核电站是利用原子核发生裂变释放能量来发电的。
[3]电能是由一次性能源转化而来的,故属于二类能源。
9. 如图所示小明在距平面镜1m处照镜子。他从平面镜中看到自己的像,他的像到自己的距离为______m,如果小明向平面镜靠近0.3m,他的像将______(填“远离”或“靠近”)平面镜,像的大小______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 2 ②. 靠近 ③. 不变
【解析】
【详解】[1]小明在距平面镜1m处照镜子,因为像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等,所以他的像到自己的距离为
[2]因为像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等,所以他走近平面镜0.3m,即物距减小0.3m,像距也应随之减小0.3m,故他的像到将靠近平面镜。
[3]因为平面镜成的像与物体的大小相同,与物距大小无关,所以当小明向平面镜靠近0.3m时,他在平面镜中的像大小不会改变。
10. 2022年3月23日“天宫课堂”第二课在中国空间站正式开讲并进行直播,王亚平老师为我们演示了“液桥实验”,实验中,分别附着在两块玻璃板上的水球接触后合成一个(如图所示),说明了水分子间存在 ___________(填“引力”或“斥力”);物质由分子或原子组成,原子由原子核和 ___________组成,如图所示是不同科学家提出的原子模型,其中 ___________(填“A”或“B”)是卢瑟福提出的原子核式结构模型。
【答案】 ①. 引力 ②. 核外电子 ③. B
【解析】
【详解】[1]水球由水分子构成,因为分子间存在引力的作用,两个水球接触后能合成一个。
[2][3]原子由位于中心的原子核和绕核高速转动的电子组成,由此可知,图B表示的是卢瑟福提出的原子核式结构模型。
11. 小华同学在探究“杠杆平衡条件”的实验中,他组装好实验装置后,发现杠杆处于如图甲所示位置静止,此时杠杆___________(填“处于”或“不处于”)平衡状态,接着调节右端的平衡螺母,使它向 ___________(填“左”或“右”)移动,使杠杆在水平位置平衡。如图乙所示,实验中,当在G点悬挂2个钩码时,要在C点悬挂 ___________个钩码才能使杠杆再次水平平衡。
【答案】 ①. 处于 ②. 右 ③. 6
【解析】
【详解】[1]杠杆静止或匀速转动时处于平衡状态,此时的杠杆静止,是处于平衡状态。
[2]由图甲得,杠杆的左端下倾,为使杠杆在水平位置平衡,应调节右端的平衡螺母,使它向右移动。
[3]设一个钩码的重是G,杠杆一个小格代表L,根据杠杆平衡条件得
C点悬挂钩码的个数为,即在C点悬挂6个钩码。
12. 通常普通居民家庭使用燃气烧水,这是通过 ___________方式改变水的内能,若将2kg水从20℃加热到80℃,水吸收的热量是 ___________J,不考虑能量损失,水吸收的热量全部由热值为3×107J/kg的煤完全燃烧提供,则需要燃烧 ___________kg的煤。[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
【答案】 ①. 热传递 ②. 5.04×105 ③. 0.0168
【解析】
【详解】[1]使用燃气烧水,燃气燃烧释放热量,水吸收热量,是通过热传递改变水的内能的。
[2]水吸收的热量
Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×(80℃-20℃)=5.04×105J
[3]因为不考虑能量损失
Q放=Q吸=5.04×105J
由Q放=mq得需要煤的质量为
13. 教室里装有4排日光灯,这些灯都是同时熄和灭的,则这些灯是 ___________(“串联”、“并联”)的,控制开关接在 ___________(“火线”、“零线”)上。若每盏灯都标有“220V,40W”字样,则1盏灯正常工作10h消耗电能___________kW•h。
【答案】 ①. 并联 ②. 火线 ③. 0.4
【解析】
【详解】[1]由于教室中的电灯的额定电压是相同的,都是220V,且不能相互影响,则这些灯是并联的。
[2]只有开关接在火线与电灯之间,当开关断开时,电路中不但没有电流通过,而且电灯与火线断开连接,防止人触及灯泡与火线构成通路,发生触电事故,所以控制开关应该接在火线上。
[3]1盏灯的功率
P=40W=0.04kW
工作时间时间t=10h,所以则1盏灯正常工作10h消耗电能
W=Pt=0.04kW×10h=0.4kW∙h
则1盏灯正常工作10h消耗电能0.4 kW∙h。
14. 图甲所示,使用A、B滑轮组分别匀速提升重均为900N的物体,升高至不同的高度。两滑轮组相关的数据如图乙所示,其中利用A滑轮组做的有用功为1800J。
(1)由图乙可知:A滑轮组的机械效率是___________;
(2)A滑轮组中的物体被提升的高度是___________m;
(3)使用A滑轮组做的额外功___________(选填“大于”、“小于”或“等于”)使用B滑轮组做的额外功。
【答案】 ①. 75% ②. 2 ③. 等于
【解析】
【详解】(1)[1]机械效率是有用功和总功的比,由图乙可知,有用功占总功的75%,所以A滑轮组的机械效率是75%。
(2)[2]物体重为900N,用A滑轮组做的有用功为1800J,由可知
所以A滑轮组中的物体被提升的高度是2m。
(3)[3]由机械效率可知, A滑轮组拉力做的总功为
所以使用A滑轮组做的额外功为
如乙图所示,使用B滑轮组做的总功为
所以B滑轮组做的额外功为
所以WA额=WB额,即使用A滑轮组做的额外功等于使用B滑轮组做的额外功。
三、作图题(7分)
15.
(1)桔槔是中国古代用于灌溉或汲水的一种器具,是杠杆的一种应用,如图甲所示。图乙是桔槔的简化示意图,请画出水桶受到的重力G,并画出动力F1的力臂L1。
(2)如图,光从空气斜射入水面,请作出反射光线和大致折射光线。
(3)如图所示,①请将图中“光控开关”、“声控开关”和灯泡用笔画线代替导线完成楼道灯自动控制电路,要求在光线较暗且有声音时才亮;②安装一个不受开关控制的三孔插座。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
水桶所受重力的作用点在水桶上,方向竖直向下;过杠杆的支点作动力F1的作用线的垂线即该力的力臂,如图所示:
【小问2详解】
光在水面发生反射,过入射点作界面的垂线即法线,反射光线、入射光线分别位于法线两侧,反射角等于入射角,由此找到反射光线的位置;光从空气斜射入水中,折射角小于入射角且折射光线和入射光线分别位于法线两侧,如图所示:
【小问3详解】
要求在光线较暗且有声音时才亮,光控开关和声控开关应串联接入电路,在家庭电路中,控制灯泡的开关应该接在靠近火线一侧,为了保证安全,螺纹类接口灯泡的上接线柱要接在靠近火线一侧;三孔插座接入电路时,其左侧接线柱接零线,右侧接线柱接火线,中间接线柱接地线,如图所示:
四.实验题(3小题,第16小题6分,第17小题6分,第18小题7分,共19分)
16.
(1)用如图甲所示装置探究水在沸腾前后温度变化的特点:
①在加热过程中,当温度计示数如图甲所示时,水温为______℃;
②AB两组同学用相同的加热装置完成实验后,画出的图像分别是图乙中的A和B,分析图像可知:水在沸腾过程中温度______,A组同学所用水的质量更______(选填“大”、“小”)。
(2)用刻度尺测量物体A的长度,由图1可知,物体A的长度是 _____cm;用机械秒表测得某一运动员的运动时间如图2所示,该时间是 ______s;用体温计测得某一患者的体温如图3所示,该患者的体温是 ____℃。
【答案】(1) ①. 87 ②. 不变 ③. 小
(2) ①. 2.57 ②. 92 ③. 38.5
【解析】
【小问1详解】
[1]由图甲可知,该温度计的分度值为1℃,温度计此时的示数为87℃。
[2]由图乙可知,水温达到98摄氏度后继续吸热,温度不再升高,由此可知,水在沸腾过程中温度保持不变。
[3]对比AB两条图像可知,水的初温相同,A组同学将水加热至沸腾所用的时间更短,说明A组同学所用水的质量更小。
【小问2详解】
[1]由图1可知,物体长度
[2]由图2可知,机械停表的分针表盘记录的时间为1min,分针指到1和2刻度线的后半段,则秒针表盘记录的时间为32s,所以该时间为
[3]由图3可知,该体温计的分度值为0.1℃,温度计此时的示数为38.5℃。
17. 小超同学利用图甲所示电路探究电流与电阻的关系,电源电压恒定,有5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻各一个,滑动变阻器标有“10Ω 1A”;
(1)请用笔画线代替导线将图甲的电路连接完整;______
(2)连接电路前发现电压表指针如图乙所示,则需要对电压表______;
(3)电路连接完成后,闭合开关,发现电压表有示数,电流表无示数,可能是定值电阻发生了______;
(4)排除故障后,当接入5Ω的定值电阻,调节滑片P使电压表示数达到所要控制的电压U1时,电流表指针如图丙所示,其示数为______A;更换为10Ω的电阻继续实验,发现滑动变阻器调到最大阻值时,才能使电压表示数达到U1,则电源电压为______V;
(5)当更换为20Ω的电阻时,为了顺利完成实验,需要换用最大阻值至少为______Ω的滑动变阻器。
【答案】(1) (2)调零
(3)断路 (4) ①. 0.4 ②. 4
(5)20
【解析】
【小问1详解】
探究电流与电阻的关系时,要控制定值电阻两端电压保持不变,应将电压表并联在定值电阻两端测定值电阻两端电压,电流表串联接入该电路中测流过定值电阻的电流,滑动变阻器与定值电阻串联控制电阻两端电压不变,如图所示:
【小问2详解】
如图乙所示,连接电路前电压表未通电,但是指针没有指到零刻度线处,此时需先对电压表调零再接入电路使用。
【小问3详解】
闭合开关,发现电压表有示数,电流表无示数,说明电压表被串联接入了电路,则故障为与电压表并联的定值电阻发生了断路。
【小问4详解】
[1]由图甲可知,电流表所选量程为0~0.6A,分度值为0.02A,由图丙可知,此时电流表示数为0.4A。
[2]5Ω的定值电阻两端电压
换10Ω的定值电阻接入电路,调节滑动变阻器调到最大阻值时,10Ω的定值电阻两端的电压仍为2V,此时电路中的电流
滑动变阻两端电压
电源电压
【小问5详解】
当更换为20Ω的电阻时,流过20Ω电阻的电流和流过滑动变阻器的电流相等,即
解得滑动变阻器的阻值为20Ω。所以为了顺利完成实验,需要换用最大阻值至少为20Ω的滑动变阻器。
18. “混放是垃圾,分类是资源”,垃圾分类收集逐渐成为市民的好习惯。小吴同学在家里收集到一个废旧水龙头,同学们想通过测量密度知道它是由什么材料制成的。
(1)小吴将天平放在水平桌面上,游码移到零刻度线,发现天平的左盘较高,应将平衡螺母向________调节,直至指针对准分度盘的________刻度线。将水龙头放在天平左盘,向右盘加减砝码并移动游码,天平平衡时如图甲所示,测得水龙头质量为________g;然后用溢水杯、水、小烧杯、细线和天平测出水龙头的体积并算出密度;
(2)小欣提出用弹簧测力计测量密度更方便。她先用弹簧测力计测出水龙头的重力;然后将水龙头浸没在水中静止,发现弹簧测力计的示数减小了2小格,这是因为水龙头受到竖直向________的浮力,此时弹簧测力计的示数如图乙所示为________N;小欣计算出水龙头的密度是________;
(3)同学们对实验进行交流评估,认为________同学测得的密度误差较大,主要原因是________。
【答案】 ①. 左 ②. 中央 ③. 181.4 ④. 上 ⑤. 1.4 ⑥. 4.5 ⑦. 小欣 ⑧. 小欣同学根据弹簧测力计的示数得出的水龙头的质量和体积误差较大,因此小欣同学测得的密度误差较大。
【解析】
【详解】(1)[1][2]天平的左盘较高,说明天平右端下沉,应将平衡螺母向左调节,直至指针对准分度盘的中央刻度线。
[3]由图甲可知,游码的分度值为0.2g,游码的示数为1.4g,则测得水龙头质量为
(2)[4]将水龙头浸没在水中静止,水龙头会受到水的浮力,方向竖直向上。
[5]由图乙可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为1.4N。
[6]由题意可知,水龙头放入水中后弹簧测力计的示数减小了2小格,则水龙头的重力为1.8N,水龙头的质量为
根据称重法测浮力可知,水龙头受到的浮力为
根据阿基米德原理可知,水龙头的体积等于其排开水的体积,为
水龙头的密度为
(3)[7][8]在进行实验测量时,仪器越精确,读出的数据越准确,最终的实验结果误差越小。根据两位同学的测量仪器可知,天平的读数比弹簧测力计的读数更准确,即小欣同学根据弹簧测力计的示数得出的水龙头的质量和体积误差较大,因此小欣同学测得的密度误差较大。
五、计算题(2小题,第21小题6分,第22小题7分,共13分)
19. 如图所示是某餐厅的送餐机器人,其自身质量为40kg,当该送餐机器人托着质量为10kg的餐品送餐时,机器人受到的摩擦力为其总重力的0.08倍。(g=10N/kg)则:
(1)该送餐机器人自身所受的重力为多少?
(2)此次送餐过程中,送餐机器人所受摩擦力的大小为多少?
(3)此次送餐,机器人以2m/s匀速行驶200m,机器人做功的功率是多少?
【答案】(1)400N;(2)40N;(3)80W
【解析】
【详解】解:(1)该送餐机器人自身所受的重力
(2)此次送餐过程中,送餐机器人所受摩擦力的大小
(3)机器人匀速直线运动,牵引力和阻力是平衡力,机器人做功的功率
答:(1)该送餐机器人自身所受的重力为400N;
(2)此次送餐过程中,送餐机器人所受摩擦力的大小为4N;
(3)此次送餐,机器人以3m/s匀速行驶200m。
20. 图甲是同学们自制的调光小台灯,图乙是台灯的电路原理图。电源电压为3V,R是调节亮度的变阻器,最大阻值为10Ω。灯L标有“2.5V;0.5W”字样。忽略温度对电阻的影响。求:
(1)灯L正常发光时的电阻;
(2)灯L正常发光时,变阻器R工作10min产生的热量;
(3)电源电压降为2.7V后,灯L的最小实际电功率。
【答案】(1)12.5Ω;(2)60J;(3)0.18W
【解析】
【详解】解:(1)灯L正常发光时的电阻为
(2)灯L正常发光时,电路中的电流为
根据串联分压知识可知,变阻器两端的电压为
变阻器R工作10min产生的热量
(3)电源电压降为2.7V后,根据可知,当电路中电流最小时,灯L的实际电功率最小,忽略温度对电阻的影响,则当变阻器的阻值最大时,电路中的电流最小,为
则灯L的最小实际电功率为
答:(1)灯L正常发光时的电阻为12.5Ω;
(2)灯L正常发光时,变阻器R工作10min产生的热量为60J;
(3)电源电压降为2.7V后,灯L的最小实际电功率为0.18W。
六、综合能力题(3小题,第21小题6分,第22小题8分,第23小题7分,共19分)
21. 小明发现严冬时路面会结冰,道路工人常通过在路面撒盐的方式来融冰,从而保障路面不打滑。小明猜想,他将一些盐放入水中,并把盐水用容器盛好放入冰箱,小明就观察盐水的物态和记录盐水温度,并根据凝固过程中记录的温度数据
(1)在图甲中的第5min时,物质的状态是 ___________态;凝固过程用了 ___________min;
(2)从图甲中可知此盐水凝固点为 ___________℃,由此证明了在雪上撒盐可以 ___________(选填“提高”或“降低”)雪的熔点;
(3)如果将一个装有纯净冰水混合物的试管放入正在熔化的盐冰水混合物中,如图乙所示,烧杯中含盐的冰未完全熔化前___________(选填“变多”、“变少”或“不变”),试管中纯冰水混合物的内能会 ___________(增大、减小/不变)。
【答案】 ①. 液 ②. 10 ③. -2 ④. 降低 ⑤. 变多 ⑥. 减小
【解析】
【详解】(1)[1]由图像甲可知,第5min时,物质未凝固,物质的状态是液态。
[2]物质在10~20分钟凝固,凝固过程用了
20min-10min=10min
(2)[3]从图像可知:温度保持不变的温度是﹣2℃,故该盐水的凝固点是﹣2℃。
[4]水的凝固点是0℃,与水相比,盐水的凝固点变低。
(3)[5]冰水混合物的温度是0℃,而盐冰水混合物的温度低于0℃,所以冰水混合物会向盐冰水混合物放热,冰水混合物中的水会达到凝固结冰的条件,故冰水混合物中的冰会变多。
[6]试管中纯冰水混合物凝固放热,内能减小。
22. 小吴同学利用图甲中的器材探究导体A、B中电流与两端电压的关系,其中电源电压可调。
(1)连接好如图甲所示电路,试触开关,发现电流表无示数、电压表指针偏转到最大值,原因可能是导体A发生________;排除故障后,闭合开关进行实验,某次实验时电流表如图乙所示,示数为________A;
(2)多次改变导体A两端的电压,并记录对应的________。换用导体B重复上述实验,根据实验数据绘制图像如图丙所示。分析图像发现,同一导体两端的电压与通过电流的比值是________的,因此将这个比值定义为导体的电阻;
(3)根据电阻定义可知导体B的阻值为________Ω。在工程技术中用不同颜色的环对电阻进行标记,阻值是两位数以内的电阻可以根据前两环的颜色来判断阻值,色环含义及导体A、B的色环如图丁所示,若还需用到一个15Ω的电阻,应选用图戊中电阻________(选填“d”“e”或“f”)。
实验次数
①
②
③
R/Ω
15
B
A
I/A
0.2
0.3
0.4
(4)小欣同学用上述器材研究导体中电流与电阻的关系,保持电源电压不变,为了精确控制导体两端的电压,于是串联接入滑动变阻器进行实验。①电路中接入15Ω的电阻,使电阻两端电压达到某一固定值,测出电流;②将15Ω的电阻替换为B,要使B两端电压达到固定值,变阻器接入的阻值应比前次实验________________;③将电阻B替换为A再次进行实验。三次实验数据如表所示,交流时小欣发现第③次实验数据有误,这是由于接入A后忘记调节变阻器,滑片仍在第②次实验的位置,此时变阻器接入的阻值是________Ω。
【答案】 ①. 断路 ②. 0.2 ③. 电流表示数 ④. 一定 ⑤. 10 ⑥. e ⑦. 更小 ⑧. 10
【解析】
【详解】(1)[1]试触开关,发现电流表无示数,则电路发生断路,电压表指针偏转到最大值,说明电压表外侧电路正常,则原因可能是导体A发生断路。
[2]如图乙所示,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.2A。
(2)[3]探究电流与两端电压的关系时,采用控制变量法,需要保持电阻的阻值不变,多次改变导体A两端的电压,并记录对应的电流表示数。
[4]由图丙可知,导体A两端的不同电压与对应电流的比值为
导体B两端的不同电压与对应电流的比值为
由上述可知,同一导体两端的电压与通过电流的比值是一定(相同)的。
(3)[5]根据电阻定义可知导体B的阻值为
[6]导体A的阻值为
色环含义及导体A、B的色环如图丁所示,由导体A和导体B的阻值和对应色环可知,黑色代表数字0,绿色代表数字5,棕色代表数字1,因此15Ω的电阻对应的色环十位数应为棕色,个位数应为绿色,故应选用图戊中电阻e。
(4)②[7]根据串联分压知识可知,阻值越大,分压越多,将15Ω的电阻替换为B,电阻的阻值减小,分压变小,要使B两端电压达到固定值,则应减小变阻器的阻值,使变阻器的分压变小,从而使电阻两端电压增大为固定值,故变阻器接入的阻值应比前次实验更小。
③[8]将电阻B替换为A再次进行实验时,电源电压不变,变阻器的阻值不变,由串联电路电压规律和表格数据可知,第②次的电源电压可表示为
①
第③次的电源电压可表示为
②
联立①②式可得,电源电压,变阻器的阻值。
23. 插电式混合动力汽车是当前比较流行的新能源汽车,如图1所示。当电池电量充足时,以电动模式行驶;当电池电量不足时,以燃油模式行驶,又能给电池充电,综合油耗依然比传统燃油车更低。仔细观察和思考,请你用学过的物理知识解答下面的问题:
(1)汽车的后视镜是一个凸面镜,对光有 _______作用。
(2)汽车上的“倒车雷达”,可发射_____(超声波、电磁波),通过安装在车尾的摄像头对准车后的障碍物,障碍物经摄像头中的凸透镜成倒立、 _____(选填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像,这个像通过电子装置加工、调整并传递到显示屏上,如果看到显示屏中的障碍物的像变大,则障碍物离车尾的距离变___(远、近);
(3)已知汽车电池能够储存电能20kW•h,如图2,小王驾驶充满电的汽车沿平直公路从A地匀速行驶至B地(路面对汽车的阻力恒定不变),假设电池消耗的电能全部用来驱动汽车行驶。当行驶到C地时,电池的电量还剩30%,随即开启燃油模式。当汽车行驶到B地时,电池能量显示为50%(忽略充电过程中的能量损失)。若该行驶模式过程中恰好消耗3L汽油,则汽车从C地到B地的过程中汽油的综合利用效率为 __________(汽油的热值取q=4.0×107J/L)。
【答案】(1)发散 (2) ①. 超声波 ②. 缩小 ③. 近
(3)40%
【解析】
【小问1详解】
光在凸面镜上发生反射,凸面镜对光有发散作用。
【小问2详解】
[1]倒车雷达运用回声定位原理,通过发射超声波来获取信息,从而进行倒车辅助。
[2]摄像头中的凸透镜相当于照相机,障碍物经凸透镜成倒立、缩小的实像。
[3]凸透镜成实像时,物体离透镜越近,成的像就越大,如果看到显示屏中的障碍物的像变大,则障碍物离车尾的距离变近了。
【小问3详解】
燃油模式中电池在汽车电路中消耗电能相当于用电器。汽车从A地到C地电池消耗的电能为
汽车匀速行驶过程中受到的牵引力为
汽车从C地行驶至B地电池获得的电能
汽车从C地行驶至B地牵引力所做的功
燃油模式阶段汽车消耗汽油完全燃烧释放的能量
汽车从C地到B地的过程中汽油的综合利用效率为
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九年级物理科试题
一、选择题(本题共7小题,每小题3分,共21分。每小题中给出的四个选项中,只有一项最符合题目要求)
1. 下列物理量最接近生活实际的是( )
A. 一节干电池的电压约为1.5V
B. 教学楼廊道护栏的高度约为12m
C. 真空中声音的速度约为340m/s
D. 电磁波的传播速度约为
2. 如图所示,智能快递车正在运送包裹,用户通过人脸识别取货。下列分析正确的是( )
A. 用户看见快递车,是因为光在它表面发生了折射
B. 地面出现快递车的影子,是光的直线传播形成的
C. 智能快递车上的摄像头利用了光的反射原理工作
D. 人脸识别时,人通过摄像头成倒立、等大的虚像
3. “备战奥运,再创辉煌”,对图中的运动员刻苦训练的情境说法正确的是( )
A. 运动员举着杠铃不动时对杠铃做了功
B. 运动员射出的箭受到惯性作用而继续飞行
C. 运动员击打网球改变了球的运动状态
D. 运动员从起跑线起跑后一直处于平衡状态
4. 在卫生间里洗过热水澡后,室内的玻璃镜面变得模糊不清,过了一段时间镜面又变得清晰起来,镜面上发生的这两种现象的物态变化情况是( )
A. 先汽化,后液化 B. 先液化,后汽化 C. 只有液化 D. 只有汽化
5. 电子车票,也称“无纸化”车票,乘客网上购买电子车票后,直接通过“刷身份证”或“扫手机”即可顺利进站。如图是乘客“刷身份证”进站时的情景,将身份证靠近检验口,机器感应电路就会产生电流,从而识别乘客身份。下图中能说明这一原理的是( )
A. B. C. D.
6. 用硬质塑料瓶、透明胶带、螺母、塑料管、容器和水等,制作如图所示的潜水艇模型(不计进排气管体积),然后将模型放入水中,使其上浮或下沉。下列说法正确的是( )
A. 当模型漂浮于水面时,它受到的浮力小于重力
B. 向瓶中充气时,瓶内气体压强变大,模型将下沉
C. 从瓶中抽气时,模型会下沉,它受到的浮力将变小
D. 让原本在较浅处悬浮的模型下潜至更深处悬浮,应使瓶内的水先增加后减少
7. 小刘同学利用如图所示的电路测量电阻R的阻值。闭合开关S,将滑片P移至某一位置时,电压表示数为2V,电流表示数为0.4A。下列说法正确的是( )
A. 图中的甲是电压表、乙是电流表
B. 将滑片P向左移时R的功率增大
C. 一次实验就能精确测出R的阻值
D. 电流0.4A时,R一分钟发热0.8J
二.填空题(7小题,每空1分,共21分)
8. 目前人们正致力于开发太阳能、核能、风能、海洋能、氢能……其中核能是______(选填“可再生”或“不可再生”)能源,核电站利用原子核______(选填“聚变”或“裂变”)释放的能量发电,电能属于______(选填 “一次能源” 或“二次能源”)。
9. 如图所示小明在距平面镜1m处照镜子。他从平面镜中看到自己的像,他的像到自己的距离为______m,如果小明向平面镜靠近0.3m,他的像将______(填“远离”或“靠近”)平面镜,像的大小______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
10. 2022年3月23日“天宫课堂”第二课在中国空间站正式开讲并进行直播,王亚平老师为我们演示了“液桥实验”,实验中,分别附着在两块玻璃板上的水球接触后合成一个(如图所示),说明了水分子间存在 ___________(填“引力”或“斥力”);物质由分子或原子组成,原子由原子核和 ___________组成,如图所示是不同科学家提出的原子模型,其中 ___________(填“A”或“B”)是卢瑟福提出的原子核式结构模型。
11. 小华同学在探究“杠杆平衡条件”的实验中,他组装好实验装置后,发现杠杆处于如图甲所示位置静止,此时杠杆___________(填“处于”或“不处于”)平衡状态,接着调节右端的平衡螺母,使它向 ___________(填“左”或“右”)移动,使杠杆在水平位置平衡。如图乙所示,实验中,当在G点悬挂2个钩码时,要在C点悬挂 ___________个钩码才能使杠杆再次水平平衡。
12. 通常普通居民家庭使用燃气烧水,这是通过 ___________方式改变水的内能,若将2kg水从20℃加热到80℃,水吸收的热量是 ___________J,不考虑能量损失,水吸收的热量全部由热值为3×107J/kg的煤完全燃烧提供,则需要燃烧 ___________kg的煤。[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
13. 教室里装有4排日光灯,这些灯都是同时熄和灭的,则这些灯是 ___________(“串联”、“并联”)的,控制开关接在 ___________(“火线”、“零线”)上。若每盏灯都标有“220V,40W”字样,则1盏灯正常工作10h消耗电能___________kW•h。
14. 图甲所示,使用A、B滑轮组分别匀速提升重均为900N的物体,升高至不同的高度。两滑轮组相关的数据如图乙所示,其中利用A滑轮组做的有用功为1800J。
(1)由图乙可知:A滑轮组的机械效率是___________;
(2)A滑轮组中的物体被提升的高度是___________m;
(3)使用A滑轮组做的额外功___________(选填“大于”、“小于”或“等于”)使用B滑轮组做的额外功。
三、作图题(7分)
15.
(1)桔槔是中国古代用于灌溉或汲水的一种器具,是杠杆的一种应用,如图甲所示。图乙是桔槔的简化示意图,请画出水桶受到的重力G,并画出动力F1的力臂L1。
(2)如图,光从空气斜射入水面,请作出反射光线和大致折射光线。
(3)如图所示,①请将图中“光控开关”、“声控开关”和灯泡用笔画线代替导线完成楼道灯自动控制电路,要求在光线较暗且有声音时才亮;②安装一个不受开关控制的三孔插座。
四.实验题(3小题,第16小题6分,第17小题6分,第18小题7分,共19分)
16.
(1)用如图甲所示装置探究水在沸腾前后温度变化的特点:
①在加热过程中,当温度计示数如图甲所示时,水温为______℃;
②AB两组同学用相同的加热装置完成实验后,画出的图像分别是图乙中的A和B,分析图像可知:水在沸腾过程中温度______,A组同学所用水的质量更______(选填“大”、“小”)。
(2)用刻度尺测量物体A的长度,由图1可知,物体A的长度是 _____cm;用机械秒表测得某一运动员的运动时间如图2所示,该时间是 ______s;用体温计测得某一患者的体温如图3所示,该患者的体温是 ____℃。
17. 小超同学利用图甲所示电路探究电流与电阻的关系,电源电压恒定,有5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻各一个,滑动变阻器标有“10Ω 1A”;
(1)请用笔画线代替导线将图甲的电路连接完整;______
(2)连接电路前发现电压表指针如图乙所示,则需要对电压表______;
(3)电路连接完成后,闭合开关,发现电压表有示数,电流表无示数,可能是定值电阻发生了______;
(4)排除故障后,当接入5Ω的定值电阻,调节滑片P使电压表示数达到所要控制的电压U1时,电流表指针如图丙所示,其示数为______A;更换为10Ω的电阻继续实验,发现滑动变阻器调到最大阻值时,才能使电压表示数达到U1,则电源电压为______V;
(5)当更换为20Ω的电阻时,为了顺利完成实验,需要换用最大阻值至少为______Ω的滑动变阻器。
18. “混放是垃圾,分类是资源”,垃圾分类收集逐渐成为市民的好习惯。小吴同学在家里收集到一个废旧水龙头,同学们想通过测量密度知道它是由什么材料制成的。
(1)小吴将天平放在水平桌面上,游码移到零刻度线,发现天平的左盘较高,应将平衡螺母向________调节,直至指针对准分度盘的________刻度线。将水龙头放在天平左盘,向右盘加减砝码并移动游码,天平平衡时如图甲所示,测得水龙头质量为________g;然后用溢水杯、水、小烧杯、细线和天平测出水龙头的体积并算出密度;
(2)小欣提出用弹簧测力计测量密度更方便。她先用弹簧测力计测出水龙头的重力;然后将水龙头浸没在水中静止,发现弹簧测力计的示数减小了2小格,这是因为水龙头受到竖直向________的浮力,此时弹簧测力计的示数如图乙所示为________N;小欣计算出水龙头的密度是________;
(3)同学们对实验进行交流评估,认为________同学测得的密度误差较大,主要原因是________。
五、计算题(2小题,第21小题6分,第22小题7分,共13分)
19. 如图所示是某餐厅的送餐机器人,其自身质量为40kg,当该送餐机器人托着质量为10kg的餐品送餐时,机器人受到的摩擦力为其总重力的0.08倍。(g=10N/kg)则:
(1)该送餐机器人自身所受的重力为多少?
(2)此次送餐过程中,送餐机器人所受摩擦力的大小为多少?
(3)此次送餐,机器人以2m/s匀速行驶200m,机器人做功的功率是多少?
20. 图甲是同学们自制的调光小台灯,图乙是台灯的电路原理图。电源电压为3V,R是调节亮度的变阻器,最大阻值为10Ω。灯L标有“2.5V;0.5W”字样。忽略温度对电阻的影响。求:
(1)灯L正常发光时的电阻;
(2)灯L正常发光时,变阻器R工作10min产生的热量;
(3)电源电压降为2.7V后,灯L的最小实际电功率。
六、综合能力题(3小题,第21小题6分,第22小题8分,第23小题7分,共19分)
21. 小明发现严冬时路面会结冰,道路工人常通过在路面撒盐的方式来融冰,从而保障路面不打滑。小明猜想,他将一些盐放入水中,并把盐水用容器盛好放入冰箱,小明就观察盐水的物态和记录盐水温度,并根据凝固过程中记录的温度数据
(1)在图甲中的第5min时,物质的状态是 ___________态;凝固过程用了 ___________min;
(2)从图甲中可知此盐水凝固点为 ___________℃,由此证明了在雪上撒盐可以 ___________(选填“提高”或“降低”)雪的熔点;
(3)如果将一个装有纯净冰水混合物的试管放入正在熔化的盐冰水混合物中,如图乙所示,烧杯中含盐的冰未完全熔化前___________(选填“变多”、“变少”或“不变”),试管中纯冰水混合物的内能会 ___________(增大、减小/不变)。
22. 小吴同学利用图甲中的器材探究导体A、B中电流与两端电压的关系,其中电源电压可调。
(1)连接好如图甲所示电路,试触开关,发现电流表无示数、电压表指针偏转到最大值,原因可能是导体A发生________;排除故障后,闭合开关进行实验,某次实验时电流表如图乙所示,示数为________A;
(2)多次改变导体A两端的电压,并记录对应的________。换用导体B重复上述实验,根据实验数据绘制图像如图丙所示。分析图像发现,同一导体两端的电压与通过电流的比值是________的,因此将这个比值定义为导体的电阻;
(3)根据电阻定义可知导体B的阻值为________Ω。在工程技术中用不同颜色的环对电阻进行标记,阻值是两位数以内的电阻可以根据前两环的颜色来判断阻值,色环含义及导体A、B的色环如图丁所示,若还需用到一个15Ω的电阻,应选用图戊中电阻________(选填“d”“e”或“f”)。
实验次数
①
②
③
R/Ω
15
B
A
I/A
0.2
0.3
0.4
(4)小欣同学用上述器材研究导体中电流与电阻的关系,保持电源电压不变,为了精确控制导体两端的电压,于是串联接入滑动变阻器进行实验。①电路中接入15Ω的电阻,使电阻两端电压达到某一固定值,测出电流;②将15Ω的电阻替换为B,要使B两端电压达到固定值,变阻器接入的阻值应比前次实验________________;③将电阻B替换为A再次进行实验。三次实验数据如表所示,交流时小欣发现第③次实验数据有误,这是由于接入A后忘记调节变阻器,滑片仍在第②次实验的位置,此时变阻器接入的阻值是________Ω。
23. 插电式混合动力汽车是当前比较流行的新能源汽车,如图1所示。当电池电量充足时,以电动模式行驶;当电池电量不足时,以燃油模式行驶,又能给电池充电,综合油耗依然比传统燃油车更低。仔细观察和思考,请你用学过的物理知识解答下面的问题:
(1)汽车的后视镜是一个凸面镜,对光有 _______作用。
(2)汽车上的“倒车雷达”,可发射_____(超声波、电磁波),通过安装在车尾的摄像头对准车后的障碍物,障碍物经摄像头中的凸透镜成倒立、 _____(选填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像,这个像通过电子装置加工、调整并传递到显示屏上,如果看到显示屏中的障碍物的像变大,则障碍物离车尾的距离变___(远、近);
(3)已知汽车电池能够储存电能20kW•h,如图2,小王驾驶充满电的汽车沿平直公路从A地匀速行驶至B地(路面对汽车的阻力恒定不变),假设电池消耗的电能全部用来驱动汽车行驶。当行驶到C地时,电池的电量还剩30%,随即开启燃油模式。当汽车行驶到B地时,电池能量显示为50%(忽略充电过程中的能量损失)。若该行驶模式过程中恰好消耗3L汽油,则汽车从C地到B地的过程中汽油的综合利用效率为 __________(汽油的热值取q=4.0×107J/L)。
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