内容正文:
南岸区2024年九年级质量监测
物理试题
说明:本试题中,g取,,
一、选择题(共8个小题,每小题只有一个选项符合题意,每小题3分,共24分。)
1. 下列数据最接近实际的是( )
A. 对人体的安全电压应不低于36V B. 中学生正常步行速度约为5m/s
C. 重庆南山上的气压约为 D. 台灯正常工作时的电流约为0.2A
【答案】D
【解析】
【详解】A.对人体的安全电压应不高于36V,故A不符合题意;
B.中学生正常每秒钟步行2步,每一步的距离约为0.5m,速度约为1m/s,故B不符合题意;
C.高度越高,大气压越小,重庆南山上的气压约为,故C不符合题意;
D.台灯的功率较小,约为40W,台灯正常工作时的电流
故D符合题意。
故选D。
2. “二十四节气”是中华民族智慧的结晶,“节气”谚语中蕴含许多物理知识,下列“节气”谚语中关于物态变化的说法正确的是( )
A. “雨水有雨,一年多雨”——“雨”的形成是液化现象,需要吸热
B. “小寒大寒,滴水成冰”——“冰”的形成是熔化现象,需要放热
C. “霜降有霜,米谷满仓”——“霜”的形成是凝华现象,需要放热
D. “大雪晴天,立春雪多”——“雪”的形成是凝固现象,需要吸热
【答案】C
【解析】
【详解】A.雨是空气中的水蒸气遇冷形成的小水珠,属于液化现象,液化放热,故A错误;
B.冰是水凝固形成的,属于凝固现象,凝固放热,故B错误;
C.霜是空气中的水蒸气遇冷形成的小冰晶,属于凝华现象,凝华放热,故C正确;
D.雪是空气中的水蒸气遇冷形成的小冰晶,属于凝华现象,凝华放热,故D错误。
故选C。
3. 如图所示是鲁迅先生在《社戏》中所描绘的“乌篷船”,它小巧灵活地穿梭在水道阡陌纵横的水乡——绍兴。根据图中所提供的信息,下列分析正确的是( )
A. 岸上柳树的影子是由于光直线传播形成的阴影
B. 小船在水中的倒影是由于光的反射形成的实像
C. 水面下看似折断的船桨是光的折射形成的实像
D. 拍摄该照片时乌篷船位于镜头的2倍焦距以内
【答案】A
【解析】
【详解】A.光在同种均匀介质中沿直线传播,岸上柳树的影子是由于光直线传播形成的阴影,故A正确;
B.小船在水中的倒影属于平面镜成像,是由于光的反射形成的虚像,故B错误;
C.水面下看似折断的船桨是光的折射形成的虚像,虚像的位置比船桨实际位置高,故C错误;
D.照相机所成的像是倒立、缩小的实像,所以拍摄该照片时乌篷船位于镜头的2倍焦距以外,故D错误。
故选A。
4. 如图1是给智能手机无线充电的情景。其充电过程的主要原理是:当充电底座通电时,底座内部金属线圈产生磁场,带有金属线圈的智能手机靠近该磁场时便产生电流,实现无线充电。该过程蕴含的工作原理有图2( )
A. 甲和乙 B. 乙和丙 C. 丙和丁 D. 丁和甲
【答案】B
【解析】
【详解】由题意可知,当充电底座通电时,内部送电金属线圈产生磁场,利用电流的磁效应;带有金属线圈的智能手机靠近该磁场就能接受磁场,产生电流,实现充电过程,是利用电磁感应现象来工作的;由图甲、丁可知,图中通电导体在磁场中受力而运动,是电动机的工作原理;由乙图知,该图是奥斯特实验,说明电流的周围存在磁场,是电流的磁效应;由丙图知,该装置中,闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,能够产生感应电流,这是电磁感应现象。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
5. 2023年女排世界杯9月14日至29日在日本举行,中国女排连克强手,取得十一连胜的骄人成绩,成功卫冕世界杯冠军。如图所示是比赛时的情景(忽略空气阻力),下列说法正确的是( )
A. 发球时,球会向前运动是由于力改变了球的运动状态
B. 传球时,球继续在空中运动是由于球受到惯性的作用
C. 扣球时,球在下落过程中,重力势能减小,动能不变
D. 拦网时,球被弹回是由于手对球的力大于球对手的力
【答案】A
【解析】
【详解】A.力能改变物体的运动状态,发球时,手对球有力的作用,球在力的作用下向前运动,故A正确;
B.惯性不是力,不能给物体力的作用,故B错误;
C.扣球时,球在下落过程中,球的高度降低,运动速度变快,重力势能减小,动能变大,故C错误;
D.手对球的力和球对手的力是一对相互作用力,两个力大小相等,故D错误。
故选A。
6. 如图所示,用滑轮组提升物体A,当卷扬机用1000N的力拉钢丝绳,使物体A在10s内匀速上升2m的过程中,所做额外功为600J,不计绳重及摩擦,下列判断正确的是( )
A. 动滑轮的重力为200N B. 物体A的重力为2400N
C. 滑轮组的机械效率为90% D. 卷扬机做功的功率为400W
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知n=3,物体A在10s内匀速上升2m,则动滑轮上升高度为2m,不计绳重及摩擦,所做额外功为600J,则动滑轮的重力为
故A错误;
B.拉力为1000N,n=3,物体的重力为
故B错误;
C.滑轮组的机械效率
故C正确;
D.卷扬机做功的功率
故D错误。
故选C。
7. 为了能准确方便记录跳绳的次数,南南设计了一种自动计数器,其简化电路如图所示,电源电压保持不变,是一种光敏元件,红外线照射时的电阻会变小,则当跳绳挡住了射向的红外线时,下列判断正确的是( )
A. 电路中的电流变小,AB端的电压变大
B. 电路中的电流变小,AB端的功率变小
C. 两端的电压与电路中电流的比值变小
D. 两端的电压与电路中电流的比值变大
【答案】B
【解析】
【详解】A.电路为串联电路,红外线照射时的电阻会变小,则当跳绳挡住了射向的红外线时,的电阻会变大,则电路中总电阻将变大,电源电压不变,由可知,电路中电流将变小,由串联分压的特点可知,的电阻变大,其两端电压也将变大,串联电路电源电压等于各用电器两端电压之和,所以AB端的电压将变小,故A错误;
B.电路中的电流变小,的阻值不变,由可知,的功率变小,即AB端的功率变小,故B正确;
C.两端的电压与电路中电流的比值等于的电阻,当跳绳挡住了射向的红外线时,的电阻会变大,所以两端的电压与电路中电流的比值将变大,故C错误;
D.两端的电压与电路中电流的比值等于的阻值,的阻值不变,所以两端的电压与电路中电流的比值不变,故D错误。
故选B。
8. 如图甲所示,水平地面上有一底面积为300cm2、重为3N的盛水薄壁柱形容器,圆柱体A的底面积为100cm2,上表面固定一根细杆(细杆的质量、体积均不计)。现将A竖直向下匀速浸入水中,直至A刚好触底(水未溢出),此过程细杆对圆柱体A的作用力F与时间t的关系图像如图乙所示。下列判断正确的是( )
A. 圆柱体A浸没时受到的浮力3N
B. 圆柱体A的密度为0.5×103kg/m3
C. 第3.5s时容器底部所受压强为2100Pa
D. 第6s末容器对水平地面的压强2200Pa
【答案】D
【解析】
【详解】结合甲、乙两图分析可知,当A开始在水面之外时,杆对A产生向上的拉力且保持不变,此时A只受到重力和杆的拉力,由二力平衡可知A的重力大小,在t=2s时,物体A接触水面开始进入水中,杆对A的拉力开始减小,在t=3.5s时,杆对A的拉力为零,此时处于漂浮状态;在第3.5s之后杆对A的施加竖直向下的压力,当物体完全浸没在水中时,杆对A的竖直向下的压力大小为6N,且保持不变,在t3=6s时,直至A刚好触底(水未溢出),
A.由图可知物体的重力为9N,在t=6s时,A完全浸没在水中,杆对A的作用力向下,杆对A的压力大小为F压=6N,圆柱体A浸没时受到的浮力
F浮=G+F压=9N+6N=15N
故A错误;
B.物体A的体积
物体A的高度
物体A的质量
物体A的密度
故B错误;
CD.当t=3.5s时,物体受到的浮力等于重力,即F浮′=G=9N,
此时A浸入液体的体积
A浸入水中的高度为
水面上升的高度
A下降的速度
有图乙可知,A下表面在2s刚触水时,在6s时下表面触底,A运动的时间为
A运动的路程
由于A浸入水中的过程中,水面同时升高,所以从2s-4s的过程中,水面上升的高度
所以6s时,水面的总高度
容器中水的体积
V水=Sh0﹣V=300×10﹣4m2×0.21m﹣1.5×10﹣3m3=4.8×10﹣3m3
容器中水的重力
G=mg=ρ水V水g=1.0×103kg/m3×4.8×10﹣3m3×10N/kg=48N
当t=3.5s时的水面高度
第3.5s时容器底部所受压强为
p=ρ水ght=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.19m=1900Pa
故C错误;
由力的作用是相互的可知,第6s末时A对水的压力等于A受到的浮力为15N,所以此时容器对水平桌面的压力为
F容=G容+G+F浮=3N+48N+15N=66N
则容器对地面的压强为
故D正确。
故选D。
二、填空作图题(共6个小题,作图2分,其余每空1分,共12分。)
9. 如图所示是南南在手机上观看春晚节目《山河诗长安》的情景,千人高声齐颂《将进酒》,这里的“高声”是指声音的____________,手机上的节目信息是利用____________传送的(选填“超声波”或“电磁波”)。
【答案】 ①. 响度大 ②. 电磁波
【解析】
【详解】[1]千人高声齐颂《将进酒》,这里的“高声”是指声音音量大,即响度大。
[2]电磁波的传播不需要介质,且电磁波可以传递信息,手机就是利用电磁波接收和发射信息的,故手机上的节目信息是利用电磁波传送的。
10. 北京时间2024年2月29日,我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭,成功将卫星互联网高轨卫星01星发射升空,如图所示。火箭点火升空过程中是将内能转化为____________,防护罩温度升高主要通过____________改变了内能。
【答案】 ①. 机械能 ②. 做功
【解析】
【详解】[1]火箭点火升空过程中,加速向上运动,将内能转化为机械能。
[2]防护罩温度升高是因为上升过程中与周围大气产生摩擦,所以是通过做功的方式改变了内能。
11. 如图所示是我国正在修建世界上最高速的风洞,以模拟飞机秒速达1.2km的高超音速飞行条件。进行风洞实验时,飞机相对于风洞中的空气是___________(选填“运动”或“静止”)的,机翼上表面气体压强___________(选填“大于”“等于”或“小于”)下表面气体压强。
【答案】 ①. 运动 ②. 小于
【解析】
【详解】[1]进入风洞实验时,飞机相对风洞中的空气有位置变化,是运动的。
[2]机翼上表面凸起,下表面平整,风经过机翼上表面的流速大于下表面的流速,所以上表面的压强小于下表面的压强。
12. 华为Mate60pro手机是我国自主研发和生产的一款新型手机。该手机采用锂离子聚合物5000mA·h(电池总容量)电池,电池电压为3.7V,能支持有线最大超级快充(20V/4.4A)。该手机的最大充电功率为_______W,若用如图所示的电能表测量手机充电时消耗的电能,若电路中只有手机在充电,不计能量的损失,给该手机电池充满一次电,电能表将转过________r。
【答案】 ①. 88 ②. 37
【解析】
【详解】[1]已知电池能支持有线最大超级快充(20V/4.4A),由电功率的公式可得,该手机的最大充电功率为
[2]电池的总容量为
若电路中只有手机在充电,不计能量的损失,消耗的电能等于给该手机电池充满一次电储存的电能,电池电压为U=3.7V,手机电池充满一次电可储存的电能为
由电能表表盘中的参数可得,电能表转过的圈数为
13. 如图甲所示电路中,电源电压保持不变,小灯泡L标有“6V,3W”字样,其电阻随温度的变化而变化,滑动变阻器规格为“xΩ,1A”。闭合、断开,将滑片从最右端向左移,滑动变阻器两端的电压U随电流I变化关系如图乙所示,滑动变阻器的阻值调节至图乙中A点时,滑动变阻器的功率为0.75W,两端电压为____________V;断开、闭合,在保证电路安全的前提下,先将滑片P滑至某一位置,小灯泡恰好正常发光,再将滑片P滑至某一端点,小灯泡电功率变化了2.7W,则当小灯泡L最暗时,滑动变阻器的功率为____________W。
【答案】 ①. 5 ②. 1.8
【解析】
【详解】[1]闭合、断开,电路为滑动变阻器与定值电阻串联的电路,滑动变阻器的阻值调节至图乙中A点时,滑动变阻器的功率为0.75W,此时流过滑动变阻器的电流为0.15A,则两端电压为
[2]断开、闭合,电路为灯泡与滑动变阻器串联的电路,先将滑片P滑至某一位置,小灯泡恰好正常发光,此时电路中的电流最大,同时灯泡的功率最大,再将滑片P滑至某一端点,小灯泡电功率变化了2.7W,所以此时灯泡的实际功率为
滑动变阻器滑片处于最大阻值处,此时灯泡的功率最小,即灯泡最暗。闭合、断开,将滑片在最右端时,滑动变阻器连入电路的阻值最大,其两端的电压最大,为8V,此时电路中电流为0.1A,所以滑动变阻器的最大阻值为
串联电路电源电压等于各用电器电压之和,则电源电压为
解得
当滑动变阻器的阻值处于最大值时,滑动变阻器两端电压为
电路中电流为
灯的功率为
解得或,因灯正常工作时电压为6V,所以灯最暗时其两端电压为2V,此时电路中电流为
小灯泡L最暗时,滑动变阻器的功率为
14.
(1)请在图中画出入射光线的折射光线。
(2)请在图中画出力F的力臂。
【答案】(1) (2)
【解析】
【小问1详解】
根据凹透镜的特殊光线可知,入射光线的延长线过焦点,则折射光线会平行于主光轴,如下图所示:
【小问2详解】
过支点作力F作用线的垂线段为力F的力臂,如下图所示:
三、实验探究题(第15小题5分,第16小题8分,第17小题9分,共22分。)
15.
(1)如图所示是南南“探究平面镜成像特点”的实验装置。
①若移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块光屏,光屏上____________(选填“能”或“不能”)呈现蜡烛A的像;
②若将玻璃板竖直向上提起1cm,蜡烛的像将竖直向上移动____________cm;
(2)如图甲所示是南南“探究物质熔化特点”的实验装置,将质量相等的冰和蜡分别装在两个相同的试管中放入盛水的烧杯中加热,绘制出温度T随时间t变化的图象如图乙所示。
①由图象可判断____________是晶体,它在熔化过程中,吸收热量其内能将____________;
②他将烧杯中的水加热至沸腾,测得水温为96℃,则该地气压____________标准大气压。
【答案】(1) ①. 不能 ②. 0
(2) ①. 冰 ②. 增加 ③. 小于
【解析】
【小问1详解】
[1]虚像不能呈现在光屏上,移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块光屏,光屏上不能呈现蜡烛A的像,说明平面镜成虚像。
[2]平面镜成的像与物关于镜面对称,若将玻璃板竖直向上提起1cm,则对称面的位置没有发生改变,蜡烛A的像保持不动,向上移动的距离为0。
【小问2详解】
[1]晶体有固定的熔点,在熔化的过程中温度不变,由图乙可知,冰为晶体。
[2]由图乙可知,2~6min为晶体的熔化过程,由于晶体在熔化过程中继续吸收热量,因此B物质的内能增加。
[3]1标准大气压下水的沸点为100℃,因为液体沸点随着气压的减小而降低,因此当地气压低于一个标准大气压。
16. 如图甲是南南测量小灯泡额定功率的电路,电源电压恒为3V、电压表(0~3V)、电流表(0~0.6A)、额定电压为2.5V的待测小灯泡(电阻约为10Ω)、滑动变阻器(“20Ω 0.5A”)导线若干
(1)请用笔画线代替导线,将图甲连接完整(要求:滑片向右移动灯泡变亮)。_______
(2)闭合开关前,发现电流表的指针如图乙所示,其原因是____________;若闭合开关后,发现电流表无示数,电压表示数接近电源电压,其原因可能是____________。
(3)故障排除后,调节滑动变阻器的滑片,绘制了小灯泡的电流I随其两端电压U变化的关系图象,如图丙所示,则小灯泡的额定功率为____________W;从图象中还发现:当电压表的示数增大时,小灯泡的电阻将____________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)实验后,南南利用一个定值电阻和两个电流表,设计了如图丁所示的电路测出了小灯泡的额定功率,实验过程如下:
①闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P,使电流表示数为,并读出此时电流表的示数I;
②小灯泡的额定功率表达式:_________(用I、、表示)
(5)课后,南南想继续“探究电路中的电流与电阻关系”,他除利用以上实验器材外,还选用了5Ω、10Ω、20Ω、30Ω的定值电阻替换小灯泡,实验中保持定值电阻两端的电压1.5V不变,结果发现无法顺利完成实验,其原因是____________,为顺利完成该实验,定值电阻两端的电压应设定在____________V之间。
【答案】(1) (2) ①. 电流表使用前指针没有调零 ②. 小灯泡断路
(3) ①. 0.625 ②. 变大
(4)
(5) ①. 滑动变阻器最大阻值太小 ②. 1.8-2.5
【解析】
【小问1详解】
滑片向右移动灯泡变亮,即电流变大电阻变小,故变阻器滑片右下接线柱连入电路中,如下所示
【小问2详解】
[1]闭合开关前电流表的指针如图乙所示,其原因是电流表指针没有调零。
[2]闭合开关,发现电流表无示数,说明电路可能断路;电压表有示数,说明电压表与电源连通,则电路故障可能是小灯泡断路。
【小问3详解】
[1][2]根据绘制的小灯泡的电流随其两端电压变化的关系知,灯在额定电压下的电流为0.25A,则小灯泡的额定功率为
P=UI=2.5V×0.25A=0.625W
因为灯丝电阻受温度的影响,变化较明显,并且温度越高,电阻越大,而电压表与电流表的示数之比即为灯的电阻,故当电压表的示数增大时,电压表与电流表的示数之比增大,即电阻变大。
【小问4详解】
闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P,使电流表A1示数为,并读出此时电流表A2的示数I;根据并联电路电流的规律,灯的额定电流为
则小灯泡的额定功率为
【小问5详解】
[1]实验中使用的定值电阻阻值最大为30Ω,定值电阻两端的电压始终保持,根据串联电路电压的规律,滑动变阻器分得的电压为
滑动变阻器分得的电压为电压表示数的,根据分压原理,当接入30Ω电阻时,滑动变阻器连入电路中的电阻为
故无法顺利完成实验的原因是:滑动变阻器最大阻值太小。
[2]由图甲可知,电流表选用小量程,滑动变阻器允许通过的最大电流为0.5A,即电路中最大电流为0.5A,当电路中电流最大,定值电阻阻值最小时,定值电阻两端电压最大,故定值电阻两端最大电压为
研究电流与电阻的关系,要控制电压表示数不变,滑动变阻器与定值电阻串联,设电压表示数为,根据串联电路电压的规律,滑动变阻器分得的电压为
根据分压原理有
即
因电压表示数为定值,由可知,方程左边为一定值,故右边也为一定值,故当定值电阻取最大时,滑动变阻器连入电路中的电阻最大,由可得
解得电压表的示数
即为完成实验,电压表的最小电压为1.8V,故为顺利完成4次实验,定值电阻两端的电压需要控制在1.8-2.5V范围内。
17. 南南想知道实验室配制盐水的密度,于是利用实验器材进行了如下实验。
(1)实验前,将托盘天平放在___________工作台上,游码移到标尺的“0”刻度线处,指针静止在如图1甲所示位置,此时应将右端的平衡螺母向___________(选填“左”或“右”)调节,使天平水平平衡。
(2)将盛有适量盐水的烧杯放在天平的左盘,天平重新平衡时,右盘所加砝码及游码位置如图1乙所示,烧杯和盐水的总质量为___________g;将烧杯中的盐水倒入量筒,观察到量筒内的液面如图1丙所示,测得空烧杯的质量为30.0g,则量筒内盐水的体积为___________cm3,配制盐水的密度为___________kg/m3。
(3)实验后,经过小组讨论发现实验误差较大,于是又利用电子秤、烧杯、细线(质量和体积不计)和一个实心铝块(ρ铝=2.7g/cm3)等器材,再次对该盐水的密度进行测量。
①在烧杯中倒入适量盐水放置在电子秤上(如图2甲);
②将系好细线的铝块缓缓浸没在盐水中保持静止(如图2乙),盐水未溢出;
③将铝块缓慢沉底后松开细线(如图2丙)。
该次测得盐水的密度为___________g/cm3,对前后两次实验进行分析,发现这次所测盐水密度的结果更接近真实值,造成第一次密度测量结果误差较大的原因可能是___________。
(4)回家后,南南借助玻璃容器、保鲜盒、细线和记号笔等器材,对家里土豆的密度(已知ρ土豆>ρ水)进行测量,具体做法如下:
①将用细线拴住的土豆放入保鲜盒中,使其漂浮在水面上,标记出水面的位置;
②将土豆取出浸没在水中(保鲜盒仍然漂浮),标记出水面的位置;
③只将土豆取出,标记出水面的位置,并向容器中加水至标记点A;
④打开阀门向量筒中放水,待水面下降到B点时,读出量筒中水的体积V1,继续向这个量筒中放水,待水面下降到C点时,再次读出量筒中水的体积V2;
⑤图3中A、B、C是南南标记的水面位置,其中___________点是步骤②的标记点,则所测土豆的密度ρ土豆=___________(用字母V1、V2、ρ水表示)。
【答案】 ①. 水平 ②. 右 ③. 76 ④. 40 ⑤. 1.15×103 ⑥. 1.08 ⑦. 将烧杯中的盐水倒入量筒时,没有倒尽,使得盐水的体积偏小 ⑧. B ⑨.
【解析】
【详解】(1)[1][2]用托盘天平测量物体质量时,把天平放置在水平桌面上;游码移到标尺左端的零刻线处,然后调节平衡螺母,平衡螺母向上翘的一端移动,发现指针静止时指在分度盘中央刻度线的左侧,要使横梁水平平衡,应将平衡螺母向右调节。
(2)[3][4][5]烧杯和盐水的总质量为
m1=50g+20g+5g+1g=76g
根据题意,量筒里盐水的质量是
m=m1﹣m2=76g﹣30g=46g
由图知,量筒中盐水的体积是
V=40mL=40cm3
则盐水的密度
(3)[6][7]①由图2的甲知烧杯和盐水的质量为m1′=230g,②由图2的乙知,烧杯、盐水以及排开盐水的质量之和为m2′=240.8g,则排开盐水的质量为
m排=m2′﹣m1′=240.8g﹣230g=10.8g=0.0108kg
排开液体的重力为
G排=m排g=0.0108kg×10N/kg=0.108N
根据阿基米德原理知
F浮=G排=0.108N
③由图2甲丙知,铝块的质量为
m铝=m3﹣m1′=257g﹣230g=27g
铝块的体积为
根据F浮=ρ液gV排得盐水的密度
造成在学校测量结果与真实值的差异较大的原因可能是将烧杯中的盐水倒入量筒时,没有倒尽,使得盐水的体积偏小,根据可知,测量的盐水的密度偏大。
(4)[8][9]在①中,土豆和保鲜盒处于漂浮状态,浮力等于土豆和保鲜盒的总重力,受到浮力最大,根据阿基米德原理,排开水的体积最大;在②中,土豆沉底,保鲜盒漂浮,浮力小于土豆和保鲜盒的总重力,受到浮力较大,根据阿基米德原理,排开水的体积较大;在③中,只有保鲜盒漂浮,浮力等于保鲜盒的重力,受到浮力最大,根据阿基米德原理,排开水的体积最小。故B点是步骤②的标记点;故
继续向这个量筒中放水,待水面下降到A点时,再次读出量筒中水的体积V2;故
V土豆=V2﹣V1
由上面两式得
m土豆=ρ水V2
土豆的密度
四、论述与计算题(共3个小题,第18小题6分,第19小题8分,第20小题8分,共22分。解答应写出必要的文字说明、解答步骤和公式,只写最后答案的不能得分。)
18. 无人机在现在的生产生活中有着广泛的应用。如图所示是一款新型智能航拍无人机,机身的总质量为2kg,四脚着地的总面积为,该无人机以1.2m/s的速度沿竖直方向匀速上升60m。求:
(1)无人机静止在水平地面上时对地面的压强;
(2)无人机在上升过程中克服重力做功的功率。
【答案】(1)
(2)24W
【解析】
【小问1详解】
无人机静止在水平地面上时对地面的压力等于其自身重力,则无人机静止在水平地面上时对地面的压强为
【小问2详解】
无人机在上升过程中克服重力做功的功率
19. 如图乙所示是一款集榨汁、加热、保温于一体的破壁机简化电路图。当只闭合开关S,电动机工作将原材料粉碎榨汁;随即S自动断开,发热电路(图中虚线框内电路)自动进入加热状态;当饮料达到设定温度时,发热电路自动转为保温状态。该破壁机的部分参数如表格所示。求:
XXX破壁机部分参数
机器自重
1.5kg
最大容量
1.5L
额定电压
220V
加热功率
880W
榨汁功率
88W
保温功率
44W
(1)该破壁机榨汁时电动机连续工作5min消耗的电能;
(2)该破壁机保温时电阻R2消耗的功率;
(3)当破壁机正常工作时,加热状态的加热效率为75%,求将1.1L的豆浆从25℃加热到100℃所需的时间。[设c豆浆=4.0×103J/(kg·℃),ρ豆浆=1.0×103kg/m3]
【答案】(1)26400J;(2)41.8W;(3)500s
【解析】
【详解】解:(1)由表格参数可知电动机的电功率为PM=88W,该破壁机榨汁时电动机连续工作5min消耗的电能为
(2)由图乙可知,当开S1闭合、S2断开时,两电阻串联,根据串联电路的电阻特点可知,此时电路中的总电阻最大,由可知,电路中的总功率最小,破壁机处于保温状态;再闭合开关S2时,只有R1工作,此时电路中的总电阻最小,总功率最大,破壁机处于加热状态;R1的阻值为
由P=UI可知,保温状态时电路中的电流为
保温状态时,R1的电功率为
则该破壁机保温时电阻R2消耗的功率为
(3)由可知,豆浆的质量为
豆浆吸收热量为
破壁机消耗的电能为
加热需要的时间为
答:(1)该破壁机榨汁时电动机连续工作5min消耗的电能为26400J;
(2)该破壁机保温时电阻R2消耗的功率为41.8W;
(3)当破壁机正常工作时,加热状态的加热效率为75%,将1.1L的豆浆从25℃加热到100℃所需的时间为500s。
20. 如图所示,电源电压恒为6V,电流表的量程为,电压表的量程,柱形容器的底面积为,柱体A、B分别通过细线悬挂在轻质杠杆MN两端,,柱体A重10N、密度为、底面积为,柱体B重40N,放置于压敏电阻的托盘上(不计绳、托盘的重及摩擦),此时,电流表的示数为0.15A,压敏电阻阻值随压力F的变化关系如下表所示。求:
F/N
20
23
26
29
32
35
30
25
20
15
10
5
(1)杠杆平衡时柱体B对压敏电阻的压力;
(2)若压敏电阻受到的压力为26N,则电阻的电功率;
(3)现向容器内缓慢注水至刚好与柱体A上表面相平,在保证电路安全的前提下,沿水平方向截取柱体A底部,并将截取部分放置于柱体B上,求截取柱体A的最大质量。
【答案】(1)20N (2)0.4W
(3)0.2kg
【解析】
【小问1详解】
杠杆平衡时B受到的压力为
即
解得
则杠杆平衡时柱体B对压敏电阻的压力为
【小问2详解】
当压力为20N时,电流表的示数为0.15A,由表中数据可知,此时的阻值为30欧姆,则定值电阻的阻值为
当压敏电阻受到的压力为26N时,压敏电阻的阻值为20欧姆,则电路中的电流为
电阻的电功率
【小问3详解】
电流表最大测量值为0.6A,此时定值电阻两端的电压为
大于电压表的最大测量值,所以为了电路安全,定值电阻两端的电压应为3V,电源电压为6V,所以两端的电压也为3V,串联电路电压比等于电阻比,所以此时的阻值等于的阻值等于10欧姆,由表中数据可知,此时压力为32N,设A切去部分的长度为h,则切去部分受到的重力为
则B受到绳子的拉力为
由杠杆平衡条件可得
A的高度为
A切去h,则切去的体积为
则排开水的体积减少,水面将下降
所以A排开液体的体积为
故此时A受到的浮力为
则
又因为
解得
则切去A的重力为
故切去A的质量为
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南岸区2024年九年级质量监测
物理试题
说明:本试题中,g取,,
一、选择题(共8个小题,每小题只有一个选项符合题意,每小题3分,共24分。)
1. 下列数据最接近实际的是( )
A. 对人体的安全电压应不低于36V B. 中学生正常步行速度约为5m/s
C. 重庆南山上的气压约为 D. 台灯正常工作时的电流约为0.2A
2. “二十四节气”是中华民族智慧的结晶,“节气”谚语中蕴含许多物理知识,下列“节气”谚语中关于物态变化的说法正确的是( )
A. “雨水有雨,一年多雨”——“雨”的形成是液化现象,需要吸热
B. “小寒大寒,滴水成冰”——“冰”的形成是熔化现象,需要放热
C. “霜降有霜,米谷满仓”——“霜”的形成是凝华现象,需要放热
D. “大雪晴天,立春雪多”——“雪”的形成是凝固现象,需要吸热
3. 如图所示是鲁迅先生在《社戏》中所描绘的“乌篷船”,它小巧灵活地穿梭在水道阡陌纵横的水乡——绍兴。根据图中所提供的信息,下列分析正确的是( )
A. 岸上柳树的影子是由于光直线传播形成的阴影
B. 小船在水中的倒影是由于光的反射形成的实像
C. 水面下看似折断的船桨是光的折射形成的实像
D. 拍摄该照片时乌篷船位于镜头的2倍焦距以内
4. 如图1是给智能手机无线充电的情景。其充电过程的主要原理是:当充电底座通电时,底座内部金属线圈产生磁场,带有金属线圈的智能手机靠近该磁场时便产生电流,实现无线充电。该过程蕴含的工作原理有图2( )
A. 甲和乙 B. 乙和丙 C. 丙和丁 D. 丁和甲
5. 2023年女排世界杯9月14日至29日在日本举行,中国女排连克强手,取得十一连胜的骄人成绩,成功卫冕世界杯冠军。如图所示是比赛时的情景(忽略空气阻力),下列说法正确的是( )
A. 发球时,球会向前运动是由于力改变了球的运动状态
B. 传球时,球继续在空中运动是由于球受到惯性的作用
C. 扣球时,球在下落过程中,重力势能减小,动能不变
D. 拦网时,球被弹回是由于手对球的力大于球对手的力
6. 如图所示,用滑轮组提升物体A,当卷扬机用1000N的力拉钢丝绳,使物体A在10s内匀速上升2m的过程中,所做额外功为600J,不计绳重及摩擦,下列判断正确的是( )
A. 动滑轮的重力为200N B. 物体A的重力为2400N
C. 滑轮组的机械效率为90% D. 卷扬机做功的功率为400W
7. 为了能准确方便记录跳绳的次数,南南设计了一种自动计数器,其简化电路如图所示,电源电压保持不变,是一种光敏元件,红外线照射时的电阻会变小,则当跳绳挡住了射向的红外线时,下列判断正确的是( )
A. 电路中的电流变小,AB端的电压变大
B. 电路中的电流变小,AB端的功率变小
C. 两端的电压与电路中电流的比值变小
D. 两端的电压与电路中电流的比值变大
8. 如图甲所示,水平地面上有一底面积为300cm2、重为3N的盛水薄壁柱形容器,圆柱体A的底面积为100cm2,上表面固定一根细杆(细杆的质量、体积均不计)。现将A竖直向下匀速浸入水中,直至A刚好触底(水未溢出),此过程细杆对圆柱体A的作用力F与时间t的关系图像如图乙所示。下列判断正确的是( )
A. 圆柱体A浸没时受到的浮力3N
B. 圆柱体A的密度为0.5×103kg/m3
C. 第3.5s时容器底部所受压强为2100Pa
D. 第6s末容器对水平地面的压强2200Pa
二、填空作图题(共6个小题,作图2分,其余每空1分,共12分。)
9. 如图所示是南南在手机上观看春晚节目《山河诗长安》的情景,千人高声齐颂《将进酒》,这里的“高声”是指声音的____________,手机上的节目信息是利用____________传送的(选填“超声波”或“电磁波”)。
10. 北京时间2024年2月29日,我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭,成功将卫星互联网高轨卫星01星发射升空,如图所示。火箭点火升空过程中是将内能转化为____________,防护罩温度升高主要通过____________改变了内能。
11. 如图所示是我国正在修建世界上最高速的风洞,以模拟飞机秒速达1.2km的高超音速飞行条件。进行风洞实验时,飞机相对于风洞中的空气是___________(选填“运动”或“静止”)的,机翼上表面气体压强___________(选填“大于”“等于”或“小于”)下表面气体压强。
12. 华为Mate60pro手机是我国自主研发和生产的一款新型手机。该手机采用锂离子聚合物5000mA·h(电池总容量)电池,电池电压为3.7V,能支持有线最大超级快充(20V/4.4A)。该手机的最大充电功率为_______W,若用如图所示的电能表测量手机充电时消耗的电能,若电路中只有手机在充电,不计能量的损失,给该手机电池充满一次电,电能表将转过________r。
13. 如图甲所示电路中,电源电压保持不变,小灯泡L标有“6V,3W”字样,其电阻随温度的变化而变化,滑动变阻器规格为“xΩ,1A”。闭合、断开,将滑片从最右端向左移,滑动变阻器两端的电压U随电流I变化关系如图乙所示,滑动变阻器的阻值调节至图乙中A点时,滑动变阻器的功率为0.75W,两端电压为____________V;断开、闭合,在保证电路安全的前提下,先将滑片P滑至某一位置,小灯泡恰好正常发光,再将滑片P滑至某一端点,小灯泡电功率变化了2.7W,则当小灯泡L最暗时,滑动变阻器的功率为____________W。
14.
(1)请在图中画出入射光线的折射光线。
(2)请在图中画出力F的力臂。
三、实验探究题(第15小题5分,第16小题8分,第17小题9分,共22分。)
15.
(1)如图所示是南南“探究平面镜成像特点”的实验装置。
①若移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块光屏,光屏上____________(选填“能”或“不能”)呈现蜡烛A的像;
②若将玻璃板竖直向上提起1cm,蜡烛的像将竖直向上移动____________cm;
(2)如图甲所示是南南“探究物质熔化特点”的实验装置,将质量相等的冰和蜡分别装在两个相同的试管中放入盛水的烧杯中加热,绘制出温度T随时间t变化的图象如图乙所示。
①由图象可判断____________是晶体,它在熔化过程中,吸收热量其内能将____________;
②他将烧杯中的水加热至沸腾,测得水温为96℃,则该地气压____________标准大气压。
16. 如图甲是南南测量小灯泡额定功率的电路,电源电压恒为3V、电压表(0~3V)、电流表(0~0.6A)、额定电压为2.5V的待测小灯泡(电阻约为10Ω)、滑动变阻器(“20Ω 0.5A”)导线若干
(1)请用笔画线代替导线,将图甲连接完整(要求:滑片向右移动灯泡变亮)。_______
(2)闭合开关前,发现电流表的指针如图乙所示,其原因是____________;若闭合开关后,发现电流表无示数,电压表示数接近电源电压,其原因可能是____________。
(3)故障排除后,调节滑动变阻器的滑片,绘制了小灯泡的电流I随其两端电压U变化的关系图象,如图丙所示,则小灯泡的额定功率为____________W;从图象中还发现:当电压表的示数增大时,小灯泡的电阻将____________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)实验后,南南利用一个定值电阻和两个电流表,设计了如图丁所示的电路测出了小灯泡的额定功率,实验过程如下:
①闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P,使电流表示数为,并读出此时电流表的示数I;
②小灯泡的额定功率表达式:_________(用I、、表示)
(5)课后,南南想继续“探究电路中的电流与电阻关系”,他除利用以上实验器材外,还选用了5Ω、10Ω、20Ω、30Ω的定值电阻替换小灯泡,实验中保持定值电阻两端的电压1.5V不变,结果发现无法顺利完成实验,其原因是____________,为顺利完成该实验,定值电阻两端的电压应设定在____________V之间。
17. 南南想知道实验室配制盐水的密度,于是利用实验器材进行了如下实验。
(1)实验前,将托盘天平放在___________工作台上,游码移到标尺的“0”刻度线处,指针静止在如图1甲所示位置,此时应将右端的平衡螺母向___________(选填“左”或“右”)调节,使天平水平平衡。
(2)将盛有适量盐水的烧杯放在天平的左盘,天平重新平衡时,右盘所加砝码及游码位置如图1乙所示,烧杯和盐水的总质量为___________g;将烧杯中的盐水倒入量筒,观察到量筒内的液面如图1丙所示,测得空烧杯的质量为30.0g,则量筒内盐水的体积为___________cm3,配制盐水的密度为___________kg/m3。
(3)实验后,经过小组讨论发现实验误差较大,于是又利用电子秤、烧杯、细线(质量和体积不计)和一个实心铝块(ρ铝=2.7g/cm3)等器材,再次对该盐水的密度进行测量。
①在烧杯中倒入适量盐水放置在电子秤上(如图2甲);
②将系好细线的铝块缓缓浸没在盐水中保持静止(如图2乙),盐水未溢出;
③将铝块缓慢沉底后松开细线(如图2丙)。
该次测得盐水的密度为___________g/cm3,对前后两次实验进行分析,发现这次所测盐水密度的结果更接近真实值,造成第一次密度测量结果误差较大的原因可能是___________。
(4)回家后,南南借助玻璃容器、保鲜盒、细线和记号笔等器材,对家里土豆的密度(已知ρ土豆>ρ水)进行测量,具体做法如下:
①将用细线拴住的土豆放入保鲜盒中,使其漂浮在水面上,标记出水面的位置;
②将土豆取出浸没在水中(保鲜盒仍然漂浮),标记出水面的位置;
③只将土豆取出,标记出水面的位置,并向容器中加水至标记点A;
④打开阀门向量筒中放水,待水面下降到B点时,读出量筒中水的体积V1,继续向这个量筒中放水,待水面下降到C点时,再次读出量筒中水的体积V2;
⑤图3中A、B、C是南南标记的水面位置,其中___________点是步骤②的标记点,则所测土豆的密度ρ土豆=___________(用字母V1、V2、ρ水表示)。
四、论述与计算题(共3个小题,第18小题6分,第19小题8分,第20小题8分,共22分。解答应写出必要的文字说明、解答步骤和公式,只写最后答案的不能得分。)
18. 无人机在现在的生产生活中有着广泛的应用。如图所示是一款新型智能航拍无人机,机身的总质量为2kg,四脚着地的总面积为,该无人机以1.2m/s的速度沿竖直方向匀速上升60m。求:
(1)无人机静止在水平地面上时对地面的压强;
(2)无人机在上升过程中克服重力做功的功率。
19. 如图乙所示是一款集榨汁、加热、保温于一体的破壁机简化电路图。当只闭合开关S,电动机工作将原材料粉碎榨汁;随即S自动断开,发热电路(图中虚线框内电路)自动进入加热状态;当饮料达到设定温度时,发热电路自动转为保温状态。该破壁机的部分参数如表格所示。求:
XXX破壁机部分参数
机器自重
1.5kg
最大容量
1.5L
额定电压
220V
加热功率
880W
榨汁功率
88W
保温功率
44W
(1)该破壁机榨汁时电动机连续工作5min消耗的电能;
(2)该破壁机保温时电阻R2消耗的功率;
(3)当破壁机正常工作时,加热状态的加热效率为75%,求将1.1L的豆浆从25℃加热到100℃所需的时间。[设c豆浆=4.0×103J/(kg·℃),ρ豆浆=1.0×103kg/m3]
20. 如图所示,电源电压恒为6V,电流表的量程为,电压表的量程,柱形容器的底面积为,柱体A、B分别通过细线悬挂在轻质杠杆MN两端,,柱体A重10N、密度为、底面积为,柱体B重40N,放置于压敏电阻的托盘上(不计绳、托盘的重及摩擦),此时,电流表的示数为0.15A,压敏电阻阻值随压力F的变化关系如下表所示。求:
F/N
20
23
26
29
32
35
30
25
20
15
10
5
(1)杠杆平衡时柱体B对压敏电阻的压力;
(2)若压敏电阻受到的压力为26N,则电阻的电功率;
(3)现向容器内缓慢注水至刚好与柱体A上表面相平,在保证电路安全的前提下,沿水平方向截取柱体A底部,并将截取部分放置于柱体B上,求截取柱体A的最大质量。
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