精品解析:2024年江西省上饶市九年级教学质量测试物理试卷
2024-09-12
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内容正文:
上饶市2024届九年级教学质量测试
物理试题卷
说明:
1.全卷满分80分,考试时间为85分钟。
2.请将答案写在答题卡上,否则不给分。
一、填空题(本大题共8小题,每空1分,共16分)
1. 被誉为“经典力学奠基人”的物理学家_______总结出:一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持静止或匀速直线运动状态。为纪念他对物理学的贡献,物理学中用他的名字作为_______(填物理量名称)的单位。
2. 电冰箱是家庭里常见的电器之一。当打开电冰箱的门,电冰箱内的灯就亮;将门关上,灯就不亮。由此可知,打开电冰箱的门相当于将控制灯的______闭合。电冰箱主要靠压缩机来制冷,那么,压缩机和灯之间的连接方式是 ______(填“串联”或“并联”)。
3. 2023上饶市广丰“大唐时光”音乐节上,歌手老狼弹奏吉他时不断用手指去控制琴弦长度,这样做的目的是为了改变声音的___________(选填“音调”、“响度”或“音色”);现场观众听到的歌声是通过___________传来的。
4. 滑轮是一种简单机械,它在日常生活中的应用很广泛。如图所示是生活中使用的吊车,吊车前端悬挂重物的是___________(选填“动滑轮”或“定滑轮”),使用该机械___________省功(选填“能”或“不能”)。
5. 中国第三艘航空母舰“福建舰”,是我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰,满载排水量8万余吨。如图所示,它上层建筑的舰岛与水中的倒影相映成趣。倒影是由于光的___________形成的,倒影中的“舰岛”与舰岛的大小___________。
6. “鳜鱼炒粉”是上饶市余干县非常受欢迎的特色美食之一、炒粉时是通过___________改变米粉的内能,炒粉出锅时香味扑鼻是___________现象。
7. 中国选手徐诗晓(江西)和孙梦雅(山东)夺得2023年皮划艇静水世锦赛女子500米双人划艇项目的冠军,如图所示是当时决赛的场景,该船桨属于______(选填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆;若以孙梦雅为参照物,徐诗晓是______的。
8. 电动汽车节能环保,越来越受老百姓青睐。最近,某科技公司自主研发电动汽车智能无线充电系统(如图所示)。
(1)该系统有一个受电线圈(在车底),一个供电线圈(在地面),当电动汽车驶到供电线圈装置上,受电线圈即可感应出电流对电池进行充电,此过程应用了______原理。
(2)该公司率先推出了30kW大功率充电,一辆搭载45kW•h电量(电能容量)的电动汽车在理论上______小时就可以充满。
二、选择题(本大题共6小题,第9~12小题,每小题只有一个正确选项,每小题2分;第13、14小题为多项选择,每小题有两个或两个以上正确选项。每小题3分,全部选择正确得3分,选择正确但不全得1分,不选、多选或错选得0分)
9. 下列对物理量的估计符合生活实际的是( )
A. 一节新干电池电压是2V
B. 按照国家规定:夏天公共建筑内的空调温度应控制在8℃
C. 九年级学生完成1个跳绳时,克服自身重力做功约为500J
D. 教室内一盏节能灯正常工作时的电流约为0.2A
10. 我国传统文化博大精深,许多诗词、俗语和成语蕴含着丰富的物理知识。以下四个选项中属于光的折射现象的是( )
A. 海市蜃楼 B. 凿壁偷光 C. 镜花水月 D. 立竿见影
11. 2024年2月17日至27日全国第十四届冬季运动会在内蒙古自治区举办。单板滑雪名将蔡雪桐获得U型场地技巧公开组冠军。如图所示是她比赛时的场景,下列说法正确的是( )
A. 她跳起后在空中飞行过程中受平衡力的作用
B. 她脚下的单板表面光滑是为了减小与雪地的摩擦力
C. 她能在空中持续向前运动是由于受到惯性作用
D. 她从空中下落的过程中动能转化为重力势能
12. 如图所示电路中,电源电压恒定,为定值电阻,为滑动变阻器.闭合开关S后,滑动变阻器滑片P自a向b移动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 电压表的示数不变
B. 电流表A的示数变小
C. 电路消耗的总功率变小
D. 电压表的示数与电流表A的示数之比变小
13. “和平方舟”号医院船是中国专门为海上医疗救护“量身定做”的专业大型医院船,如图是“和平方舟”执行任务时的场景。下列说法正确的是( )
A. “和平方舟”号医院船所受浮力的方向竖直向下
B. “和平方舟”号医院船所受浮力等于它排开的海水受到的重力
C. 直机降落后,“和平方舟”号医院船所受浮力不变
D. 航行中,船尾附近海水流速大,压强小
14. 如图所示的作图或标注中正确的是( )
A. 光从空气射入水中 B. 撬瓶盖动力F的力臂L
C. 运动员所受重力 D. 通电螺线管极性
三、计算题(本大题共3小题,第15、16小题各7分,第17小题8分,共22分)
15. 如图所示,电源电压恒定不变,灯L标有“3V 3W”字样。定值电阻,闭合开关S灯L正常发光。求:
(1)灯L的阻值;
(2)电压表的示数;
(3)电路消耗的总功率。
16. 中国最美乡村婺源的严田景区,游客可以乘坐小火车在油菜花田中穿梭。如图是游客观光时坐的燃油小火车,空车质量为4000 kg,轮子与地面总接触面积为,小火车的最大载客量为2000kg。若小火车满载乘客在平直路面上匀速行驶2.3km用了50min,行驶过程中所受阻力为车和人总重的0.1倍,消耗汽油1.2 kg(汽油热值为,g取10 N/kg)。求:
(1)全程50mim小火车的速度为多少km/h;
(2)小火车空车静止在水平地面上时对地面的压强;
(3)小火车满载乘客匀速行驶2.3km的过程中,汽油发动机的效率。
17. 如图甲所示,是小艺同学家的电中药壶,有“猛火”和“文火”两个挡位,工作电路简化为图乙所示,其中为挡位开关,、为加热电阻,A、B为阻值可忽略不计的指示灯。当电中药壶处于猛火挡时,红灯亮:处于文火挡时,绿灯亮。已知电中药壶额定电压为220V,猛火挡的额定功率为2420W,。
(1)该中药壶药液总质量为1.5kg,当药液温度由20℃升高到80℃,求药液吸收的热量【J/(kg·℃)】;
(2)A灯是红灯还是绿灯?简要说明理由;
(3)求电中药壶文火挡的额定功率。
四、实验与探究题(本大题共4小题,每小题7分,共28分)
18. 亲爱的同学,请你应用所学的物理知识解答下列问题。
(1)如图甲所示:此时测量物体长度为___________cm;
(2)如图乙所示:该温度计是根据___________原理制成的,此时的示数为___________℃;
(3)如图丙所示,圆筒测力计下挂有一重物,其重G为2.5N,则此测力计的分度值为___________N。如果用力F竖直向下拉动挂钩,如图丁所示,则拉力F为___________N;
(4)小星在爸爸的工具盒里发现一个工具(表盘如图戊所示),利用所学知识判断,这是一个测量___________(填一个物理量的名称)的工具,它的分度值是___________。
19. 小英同学使用天平测小石块的质量。测量前她将天平放在水平桌面上,然后进行天平平衡的调节。调节完成后指针静止时的位置和游码的位置如图甲所示。
(1)请你指出小英调节天平平衡的过程中遗漏的操作步骤:______;
(2)若完成遗漏的操作步骤后,为了调节横梁平衡,需向______(选填“左”或“右”)调节平衡螺母,使指针指到分度盘中央刻度线;
(3)粗心的小英没有纠正错误,就将小石块放在左盘,在右盘中加减砝码并调节游码在标尺上的位置,直到横梁平衡。这时右盘中的砝码情况和游码在标尺上的位置如图乙所示,则小石块的质量为______。随后她用细线捆住小石块轻轻浸没在装有水的量筒中,如图丙所示,则小石块的体积为______,密度为______;
(4)小华所在小组的量筒损坏了,于是他利用烧杯、细线和水,用下列方案也能测量小石块的密度。(已知)
A.使用托盘天平测出小石块的质量为;
B.向烧杯中加入适量的水,用天平测出烧杯和水的总质量;
C.如图丁所示,将烧杯放在水平台面上,用细线系住小石块轻轻放入烧杯中,使小石块浸没在水中,在烧杯壁上记下水面位置;
D.将小石块从水中取出后,向烧杯中缓慢加水至标记处,再用天平测出烧杯和水的总质量;
①根据方案测量结果写出小石块密度的表达式______;
②步骤D中取出鹅卵石时会带走一些水,所测的鹅卵石密度______(选填“大于”“小于”或“等于”)真实的鹅卵石密度。
20. 果果同学用如图甲所示的电路,探究“通过导体的电流跟电阻的关系”。实验器材:电源(电压恒为4.5V),电流表、电压表各一只,开关,五个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω),两只滑动变阻器(甲“10Ω 2A”、乙“30Ω 1A”),导线若干。
(1)用笔画线代替导线完成图甲电路的连接;
(2)当选用5Ω的电阻时,移动滑片使电流表示数如图乙所示,以后每更换一个阻值更大的电阻后,应将滑动变阻器的滑片向___________(选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为___________不变,同时记下对应的电流值;
(3)当果果同学改用15Ω的电阻继续实验时发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,都无法使电压表的示数达到实验要求的值,则果果同学选用的滑动变阻器是___________(选填“甲”或“乙”);于是她更换另一只滑动变阻器继续实验,每次操作中更换的定值电阻的阻值与此时滑动变阻器接入电路的阻值之比为___________;
(4)多次改变R的阻值,根据实验数据画出如图丙所示的I~R图像,得到的结论是___________;
(5)乐乐同学认为还有一种图像也能直观地判断出I与R的定量关系,你认为图A、B、C所示的图像中,___________符合乐乐的观点。
21. 2024年3月10日中航无人机股份有限公司派出翼龙-2H气象型无人机增援贵州实施人工降雨作业。小丽同学对无人机的一些功能进行了科学探究。
(1)人工降雨。其工作原理并不复杂,它搭载了先进的云物理传感器和喷雾设备,能够准确感知云层结构和运动轨迹,并释放干冰,干冰在升华的过程中要吸收大量的热,促使周围的水蒸气___________成小冰晶下落过程中再___________成小雨滴。从而实现人工增雨的目标。(均填物态变化名称)
(2)运输物资。
【提出问题】无人机运输货物到达目的地水平抛出物体时,物体的射程与什么因素有关呢?
【猜想与假设】
猜想一:物体的射程与物体抛出的初速度有关;
猜想二:物体的射程与物体抛出的高度有关;
猜想三:物体的射程与物体的质量有关。
【设计实验】为了验证猜想一、二,小丽同学用能控制发射速度的弹射器、小钢球、刻度尺等实验器材,按照如图所示的装置进行了实验探究。
【进行实验与收集数据】小丽同学通过改变抛出点的高度及初速度的方法做了6次实验,实验数据记录如表:
序号
抛出点的高度h(m)
初速度v(m/s)
射程x(m)
1
0.20
3
0.60
2
0.20
2
0.40
3
0.45
4
1.20
4
0.45
2
0.60
5
0.80
6
2.40
6
0.80
2
0.80
【分析与论证】
通过实验数据可以得出,猜想___________(选填“一”或“二”或“一和二”)是正确的,探究过程中主要运用了___________法。
(3)影视拍摄。影视拍摄其工作原理是:无人机搭载高清摄像机,在无线遥控的情况下,从空中进行拍摄。此时来自地面景物的光通过摄像机镜头,会聚在感光晶片上,形成倒立、___________(选填“放大”或“缩小”)的实像;当无人机下降时,需___________(选填“增大”或“减小”)镜头与感光晶片间的距离,才能拍摄到清晰的画面。
(4)喷洒农药。植保无人机喷洒农药大大提高了打药的效率,大大减轻打药人员接触农药中毒的风险。无人机在一段水平匀速喷洒农药的过程中,其机械能大小___________(选填“不变”或“减小”或“增大”)。
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上饶市2024届九年级教学质量测试
物理试题卷
说明:
1.全卷满分80分,考试时间为85分钟。
2.请将答案写在答题卡上,否则不给分。
一、填空题(本大题共8小题,每空1分,共16分)
1. 被誉为“经典力学奠基人”的物理学家_______总结出:一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持静止或匀速直线运动状态。为纪念他对物理学的贡献,物理学中用他的名字作为_______(填物理量名称)的单位。
【答案】 ①. 牛顿 ②. 力
【解析】
【详解】[1][2]牛顿是经典力学的奠基人,伟大的物理学家,牛顿总结笛卡尔、伽利略等人的研究成果,概括出牛顿第一定律:一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持匀速直线运动状态或静止状态,为了纪念他对物理学做出的杰出贡献,物理学以牛顿的名字命名力的基本单位。
2. 电冰箱是家庭里常见的电器之一。当打开电冰箱的门,电冰箱内的灯就亮;将门关上,灯就不亮。由此可知,打开电冰箱的门相当于将控制灯的______闭合。电冰箱主要靠压缩机来制冷,那么,压缩机和灯之间的连接方式是 ______(填“串联”或“并联”)。
【答案】 ①. 开关 ②. 并联
【解析】
【详解】[1]当打开电冰箱的门,电冰箱内的灯就亮,说明打开电冰箱的门相当于将控制灯的开关闭合。
[2]压缩机和灯之间可以独立工作,互不影响,因此它们是并联的。
3. 2023上饶市广丰“大唐时光”音乐节上,歌手老狼弹奏吉他时不断用手指去控制琴弦长度,这样做的目的是为了改变声音的___________(选填“音调”、“响度”或“音色”);现场观众听到的歌声是通过___________传来的。
【答案】 ①. 音调 ②. 空气
【解析】
【详解】[1]弹奏吉他时不断用手指去控制琴弦长度,这样做的目的是为了改变琴弦的振动快慢,而音调与振动频率有关,因此不断用手指去控制琴弦长度可以改变声音的音调。
[2]现场观众听到的歌声是通过空气传到耳中的。
4. 滑轮是一种简单机械,它在日常生活中的应用很广泛。如图所示是生活中使用的吊车,吊车前端悬挂重物的是___________(选填“动滑轮”或“定滑轮”),使用该机械___________省功(选填“能”或“不能”)。
【答案】 ①. 动滑轮 ②. 不能
【解析】
【详解】[1]动滑轮使用时,滑轮随重物一起移动,则吊车前端悬挂重物的是动滑轮。
[2]使用任何简单机械都不能省功。
5. 中国第三艘航空母舰“福建舰”,是我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰,满载排水量8万余吨。如图所示,它上层建筑的舰岛与水中的倒影相映成趣。倒影是由于光的___________形成的,倒影中的“舰岛”与舰岛的大小___________。
【答案】 ①. 反射 ②. 相等
【解析】
【详解】[1][2]倒影属于平面镜成像,其原理是光的反射,根据平面镜成像特点可知,平面镜所成的像与物体大小相同,所以倒影中“舰岛”与“舰岛”的大小相等。
6. “鳜鱼炒粉”是上饶市余干县非常受欢迎的特色美食之一、炒粉时是通过___________改变米粉的内能,炒粉出锅时香味扑鼻是___________现象。
【答案】 ①. 热传递 ②. 扩散
【解析】
【详解】[1]炒粉时米粉吸收热量,温度升高,内能增大,是通过热传递的方式改变米粉的内能。
[2]炒粉时香气扑鼻,是由于分子在不停地做无规则运动,属于扩散现象。
7. 中国选手徐诗晓(江西)和孙梦雅(山东)夺得2023年皮划艇静水世锦赛女子500米双人划艇项目的冠军,如图所示是当时决赛的场景,该船桨属于______(选填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆;若以孙梦雅为参照物,徐诗晓是______的。
【答案】 ①. 费力 ②. 静止
【解析】
【详解】[1]船桨在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,费力但省距离。
[2]若以孙梦雅为参照物,徐诗晓与孙梦雅之间没有位置的变化,所以徐诗晓是静止的。
8. 电动汽车节能环保,越来越受老百姓青睐。最近,某科技公司自主研发电动汽车智能无线充电系统(如图所示)。
(1)该系统有一个受电线圈(在车底),一个供电线圈(在地面),当电动汽车驶到供电线圈装置上,受电线圈即可感应出电流对电池进行充电,此过程应用了______原理。
(2)该公司率先推出了30kW大功率充电,一辆搭载45kW•h电量(电能容量)的电动汽车在理论上______小时就可以充满。
【答案】 ①. 电磁感应 ②. 1.5
【解析】
【详解】(1)[1]电流通过送电线圈产生变化的磁场,受电线圈靠近该磁场时就会产生感应电流,给电池充电,这是利用电磁感应原理工作的。
(2)[2]电动汽车充满电的时间为
二、选择题(本大题共6小题,第9~12小题,每小题只有一个正确选项,每小题2分;第13、14小题为多项选择,每小题有两个或两个以上正确选项。每小题3分,全部选择正确得3分,选择正确但不全得1分,不选、多选或错选得0分)
9. 下列对物理量的估计符合生活实际的是( )
A. 一节新干电池电压是2V
B. 按照国家规定:夏天公共建筑内的空调温度应控制在8℃
C. 九年级学生完成1个跳绳时,克服自身重力做功约为500J
D. 教室内一盏节能灯正常工作时的电流约为0.2A
【答案】D
【解析】
【详解】A.一节新干电池电压是1.5V,故A不符合题意;
B.按照国家规定,夏天公共建筑内的空调温度应控制在 26℃左右,故B不符合题意;
C.中学生的体重在500N左右,跳绳时离开地面的高度在5cm=0.05m左右,完成一个跳绳克服重力做的功约为
W=Gh=500N×0.05m=25J
故C不符合题意;
D.教室内一盏节能灯正常工作时功率约40W,则电流约为
故D符合题意。
故选D。
10. 我国传统文化博大精深,许多诗词、俗语和成语蕴含着丰富的物理知识。以下四个选项中属于光的折射现象的是( )
A. 海市蜃楼 B. 凿壁偷光 C. 镜花水月 D. 立竿见影
【答案】A
【解析】
【详解】A.海市蜃楼是光在不均匀介质中发生折射现象,故A符合题意;
B.凿壁偷光是光的直线传播,故B不符合题意;
C.镜花水月,意思是花和月在镜和水中会成虚像,这是光的反射现象,故C不符合题意;
D.立竿见影,字面意思是“竿”在阳光下出现影子,这是光的直线传播现象,故D不符合题意。
故选A。
11. 2024年2月17日至27日全国第十四届冬季运动会在内蒙古自治区举办。单板滑雪名将蔡雪桐获得U型场地技巧公开组冠军。如图所示是她比赛时的场景,下列说法正确的是( )
A. 她跳起后在空中飞行过程中受平衡力的作用
B. 她脚下的单板表面光滑是为了减小与雪地的摩擦力
C. 她能在空中持续向前运动是由于受到惯性作用
D. 她从空中下落的过程中动能转化为重力势能
【答案】B
【解析】
【详解】A.她跳起后在空中飞行过程中运动状态在改变,受非平衡力的作用,故A错误;
B.她脚下的滑板表面光滑是为了在压力一定时,减小接触面的粗糙程度,减小与雪地的摩擦力,故B正确;
C.她能在空中持续向前运动是由于她具有惯性,惯性不是力,不能说受到惯性作用,故C错误;
D.她从空中下落的过程中,质量不变,高度变小,重力势能变小,速度变大,动能变大,是重力势能转化为动能,故D错误。
故选B。
12. 如图所示电路中,电源电压恒定,为定值电阻,为滑动变阻器.闭合开关S后,滑动变阻器滑片P自a向b移动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 电压表的示数不变
B. 电流表A的示数变小
C. 电路消耗的总功率变小
D. 电压表的示数与电流表A的示数之比变小
【答案】D
【解析】
【详解】ABC.由图可知,定值电阻和滑动变阻器串联,电压表V1测定值电阻电压,电压表V2测滑动变阻器的电压,电流表A测电路中的电流。当滑片P自a向b移动的过程中,滑动变阻器接入电路的阻值变小,滑动变阻器分压变小,电压表V2示数变小,电源电压不变,由串联电路电压规律可知,定值电阻两端电压变大,电压表V1示数变大;电路总电阻变小,电源电压不变,由欧姆定律可知,电路电路电流变大,电流表示数变大,电路消耗的总功率P=UI变大,故ABC错误;
D.电压表V2的示数与电流表A的示数之比为滑动变阻器电阻的阻值,滑动变阻器变小,所以电压表V2的示数与电流表A的示数之比变小,故D正确。
故选D。
13. “和平方舟”号医院船是中国专门为海上医疗救护“量身定做”的专业大型医院船,如图是“和平方舟”执行任务时的场景。下列说法正确的是( )
A. “和平方舟”号医院船所受浮力的方向竖直向下
B. “和平方舟”号医院船所受浮力等于它排开的海水受到的重力
C. 直机降落后,“和平方舟”号医院船所受浮力不变
D. 航行中,船尾附近海水流速大,压强小
【答案】BD
【解析】
【详解】A.浮力的方向总是竖直向上的,因此“和平方舟”号医院船所受浮力的方向竖直向上,故A错误;
B.根据阿基米德原理可知,“和平方舟”号医院船所受浮力等于它排开的海水受到的重力,故B正确;
C.直升机降落后,和平方舟船仍漂浮,受到的浮力等于总重力,直升机降落后,总重力增大,因此受到的浮力增大,故C错误;
D.根据流体压强与流速的关系可知,流速越大压强越小,航行中,船尾附近海水流速变大,压强变小,故D正确。
故选BD。
14. 如图所示的作图或标注中正确的是( )
A. 光从空气射入水中 B. 撬瓶盖动力F的力臂L
C. 运动员所受重力 D. 通电螺线管极性
【答案】AD
【解析】
【详解】A.光从空气斜射入水中时,传播方向发生偏折,且折射光线向法线的方向偏折,故A正确;
B.力臂是指从支点到力的作用线的垂直距离,据图可知,此时力臂不正确,故B错误;
C.从运动员的重心开始,沿竖直向下的方向画一条有向线段,并在线段末尾标上字母G,即为其所受重力示意图,运动员的重心在运动员身上,故C错误;
D.电流从螺线管的左端流入,右端流出,由安培定则可知螺线管的左端为N极,右端是S极,故D正确。
故选AD。
三、计算题(本大题共3小题,第15、16小题各7分,第17小题8分,共22分)
15. 如图所示,电源电压恒定不变,灯L标有“3V 3W”字样。定值电阻,闭合开关S灯L正常发光。求:
(1)灯L的阻值;
(2)电压表的示数;
(3)电路消耗的总功率。
【答案】(1)
3Ω; (2)
6V; (3)
9W
【解析】
【小问1详解】
灯L的电阻为
【小问2详解】
由电路图可知,L与R串联,闭合开关S灯L正常发光
电压表测R两端的电压,则电压表的示数
【小问3详解】
电路总电阻
电源电压
电路消耗的总功率
16. 中国最美乡村婺源的严田景区,游客可以乘坐小火车在油菜花田中穿梭。如图是游客观光时坐的燃油小火车,空车质量为4000 kg,轮子与地面总接触面积为,小火车的最大载客量为2000kg。若小火车满载乘客在平直路面上匀速行驶2.3km用了50min,行驶过程中所受阻力为车和人总重的0.1倍,消耗汽油1.2 kg(汽油热值为,g取10 N/kg)。求:
(1)全程50mim小火车的速度为多少km/h;
(2)小火车空车静止在水平地面上时对地面的压强;
(3)小火车满载乘客匀速行驶2.3km的过程中,汽油发动机的效率。
【答案】(1)2.76km/h;
(2)5×104Pa; (3)25%
【解析】
【小问1详解】
小火车行驶的时间
小火车的速度为
【小问2详解】
小火车空车静止在水平地面上时对地面的压力
轮子与地面总接触面积为
小火车空车静止在水平地面上时对地面的压强
【小问3详解】
小火车行驶过程中所受阻力
小火车的牵引力
小火车发动机做的功
小火车行驶2.3km的过程中,消耗汽油放出的热量
汽油发动机的效率
17. 如图甲所示,是小艺同学家的电中药壶,有“猛火”和“文火”两个挡位,工作电路简化为图乙所示,其中为挡位开关,、为加热电阻,A、B为阻值可忽略不计的指示灯。当电中药壶处于猛火挡时,红灯亮:处于文火挡时,绿灯亮。已知电中药壶额定电压为220V,猛火挡的额定功率为2420W,。
(1)该中药壶药液总质量为1.5kg,当药液温度由20℃升高到80℃,求药液吸收的热量【J/(kg·℃)】;
(2)A灯是红灯还是绿灯?简要说明理由;
(3)求电中药壶文火挡的额定功率。
【答案】(1)3.78×105J; (2)红灯; (3)242W
【解析】
【小问1详解】
药液吸收的热量
【小问2详解】
指示灯的阻值忽略,当开关S闭合,打至触点M时,两电阻和指示灯B串联,此时电路中总电阻较大,根据可知总功率较小,电中药壶处于文火挡;当开关S闭合,打至触点N时,R1和指示灯A串联,此时电路中总电阻较小,根据可知总功率较大,电中药壶处于猛火挡,此时红灯亮,故A灯是红灯。
【小问3详解】
当开关S闭合,打至触点N时,R1和指示灯A串联,此时电中药壶处于猛火挡
当开关S闭合,打至触点M时,两电阻和指示灯B串联,电中药壶处于文火挡,故电中药壶文火挡的额定功率
四、实验与探究题(本大题共4小题,每小题7分,共28分)
18. 亲爱的同学,请你应用所学的物理知识解答下列问题。
(1)如图甲所示:此时测量物体长度为___________cm;
(2)如图乙所示:该温度计是根据___________原理制成的,此时的示数为___________℃;
(3)如图丙所示,圆筒测力计下挂有一重物,其重G为2.5N,则此测力计的分度值为___________N。如果用力F竖直向下拉动挂钩,如图丁所示,则拉力F为___________N;
(4)小星在爸爸的工具盒里发现一个工具(表盘如图戊所示),利用所学知识判断,这是一个测量___________(填一个物理量的名称)的工具,它的分度值是___________。
【答案】(1)1.75
(2) ①. 液体热胀冷缩 ②. -24
(3) ①. 0.5 ②. 3
(4) ①. 电功率 ②. 5
【解析】
【小问1详解】
由图甲可知,刻度尺的分度值为0.1cm;物体左侧与6.00cm对齐,右侧与7.75cm刻度对齐,物体的长度为
【小问2详解】
[1][2]如图乙,该温度计是根据液体热胀冷缩的原理制成的,其分度值为1℃,越往上示数越小,即液面在0℃以下,示数为-24℃。
【小问3详解】
[1]如图丙,圆筒测力计下挂有一重物,其重G为2.5N,此时被拉下5个格,此弹簧测力计的分度值为
[2]如图丁,被拉下6个格,拉力
【小问4详解】
[1][2]由表盘上的符号“W”可知,这是一个测量电功率的仪表,由图戊可知,该表一个大格是50W,一个大格分为10个小格,所以一个小格是5W,即分度值为5W。
19. 小英同学使用天平测小石块的质量。测量前她将天平放在水平桌面上,然后进行天平平衡的调节。调节完成后指针静止时的位置和游码的位置如图甲所示。
(1)请你指出小英调节天平平衡的过程中遗漏的操作步骤:______;
(2)若完成遗漏的操作步骤后,为了调节横梁平衡,需向______(选填“左”或“右”)调节平衡螺母,使指针指到分度盘中央刻度线;
(3)粗心的小英没有纠正错误,就将小石块放在左盘,在右盘中加减砝码并调节游码在标尺上的位置,直到横梁平衡。这时右盘中的砝码情况和游码在标尺上的位置如图乙所示,则小石块的质量为______。随后她用细线捆住小石块轻轻浸没在装有水的量筒中,如图丙所示,则小石块的体积为______,密度为______;
(4)小华所在小组的量筒损坏了,于是他利用烧杯、细线和水,用下列方案也能测量小石块的密度。(已知)
A.使用托盘天平测出小石块的质量为;
B.向烧杯中加入适量的水,用天平测出烧杯和水的总质量;
C.如图丁所示,将烧杯放在水平台面上,用细线系住小石块轻轻放入烧杯中,使小石块浸没在水中,在烧杯壁上记下水面位置;
D.将小石块从水中取出后,向烧杯中缓慢加水至标记处,再用天平测出烧杯和水的总质量;
①根据方案测量结果写出小石块密度的表达式______;
②步骤D中取出鹅卵石时会带走一些水,所测的鹅卵石密度______(选填“大于”“小于”或“等于”)真实的鹅卵石密度。
【答案】 ①. 游码没有移到标尺左端的零刻度线处 ②. 右 ③. 42g ④. 15 ⑤. ⑥. ⑦. 等于
【解析】
【详解】(1)[1]使用天平时,应该先将游码调零,然后调节平衡螺母使天平平衡,由图可知遗漏的操作步骤是游码没有放到标尺左端的刻度线上。
(2)[2]游码调零后,横梁会向左偏,故应将平衡螺母向右调节,使分度盘的指针指到分度盘中央刻度线。
(3)[3]由图甲可知,游码未调零,在1.2g处,粗心的小英没有纠正错误,就将小石块放在左盘,在右盘中加减砝码并调节游码在标尺上的位置,直到横梁平衡,则小石块的实际质量应为砝码与游码示数之和减去未调零时游码的示数,由图乙可知,小石块的质量为
[4]由图丙可知小石块的体积为
[5]小石块的密度为
(4)①[6]由题意可知,将小石块取出后,往烧杯中加入的水的质量为
加入的水的体积为
小石块的体积等于加入的水的体积,即
小石块密度的表达式
②[7]将石块从水中取出后,会带走一部分水,加水使水面上升至标记处,减去原来水的质量,不影响添加水的质量和体积,即石块体积不变,因此测得的石块密度值不变。
20. 果果同学用如图甲所示的电路,探究“通过导体的电流跟电阻的关系”。实验器材:电源(电压恒为4.5V),电流表、电压表各一只,开关,五个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω),两只滑动变阻器(甲“10Ω 2A”、乙“30Ω 1A”),导线若干。
(1)用笔画线代替导线完成图甲电路的连接;
(2)当选用5Ω的电阻时,移动滑片使电流表示数如图乙所示,以后每更换一个阻值更大的电阻后,应将滑动变阻器的滑片向___________(选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为___________不变,同时记下对应的电流值;
(3)当果果同学改用15Ω的电阻继续实验时发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,都无法使电压表的示数达到实验要求的值,则果果同学选用的滑动变阻器是___________(选填“甲”或“乙”);于是她更换另一只滑动变阻器继续实验,每次操作中更换的定值电阻的阻值与此时滑动变阻器接入电路的阻值之比为___________;
(4)多次改变R的阻值,根据实验数据画出如图丙所示的I~R图像,得到的结论是___________;
(5)乐乐同学认为还有一种图像也能直观地判断出I与R的定量关系,你认为图A、B、C所示的图像中,___________符合乐乐的观点。
【答案】(1) (2) ①. A ②. 2.5
(3) ①. 甲 ②. 5∶4
(4)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
(5)A
【解析】
【小问1详解】
探究“通过导体的电流跟电阻的关系”电压表测量定值电阻R两端的电压,所以电压表负接线柱接定值电阻左端,如图所示:
【小问2详解】
[1][2]探究电流与电阻的关系时,应控制电阻两端的电压不变;当选用5Ω的电阻时,电流表示数如图乙所示,乙图量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.5A,所以电阻两端的电压为
当换上大电阻时,其分得的电压变大,即电压表的示数变大,为保持电压表的示数2.5V不变,应增大滑动变阻器接入电路中的电阻,即滑片向A端移动。
【小问3详解】
[1]当改用15Ω的电阻继续实验时,即使将“10Ω 2A”的滑动变阻器的全部电阻接入电路,由欧姆定律,此时电路中的电流
电压表的最小示数
所以,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,都无法使电压表的示数达到实验要求的值,则果果选用的滑动变阻器是“10Ω 2A”,即甲滑动变阻器。
[2]因为定值电阻R与滑动变阻器串联,根据分压原理
【小问4详解】
分析图丙图像,曲线上对应的电流和电阻的乘积都等于2.5V,说明电压一定时,导体中的电流与电阻成反比。
【小问5详解】
根据欧姆定律可知,在电压一定时,电流与电阻成反比,故I与成正比,即I~图像是一条过原点的直线,故A符合题意,BC不符合题意。
故选A。
21. 2024年3月10日中航无人机股份有限公司派出翼龙-2H气象型无人机增援贵州实施人工降雨作业。小丽同学对无人机的一些功能进行了科学探究。
(1)人工降雨。其工作原理并不复杂,它搭载了先进的云物理传感器和喷雾设备,能够准确感知云层结构和运动轨迹,并释放干冰,干冰在升华的过程中要吸收大量的热,促使周围的水蒸气___________成小冰晶下落过程中再___________成小雨滴。从而实现人工增雨的目标。(均填物态变化名称)
(2)运输物资。
【提出问题】无人机运输货物到达目的地水平抛出物体时,物体的射程与什么因素有关呢?
【猜想与假设】
猜想一:物体的射程与物体抛出的初速度有关;
猜想二:物体的射程与物体抛出的高度有关;
猜想三:物体的射程与物体的质量有关。
【设计实验】为了验证猜想一、二,小丽同学用能控制发射速度的弹射器、小钢球、刻度尺等实验器材,按照如图所示的装置进行了实验探究。
【进行实验与收集数据】小丽同学通过改变抛出点的高度及初速度的方法做了6次实验,实验数据记录如表:
序号
抛出点的高度h(m)
初速度v(m/s)
射程x(m)
1
0.20
3
0.60
2
0.20
2
0.40
3
0.45
4
1.20
4
0.45
2
0.60
5
0.80
6
2.40
6
0.80
2
0.80
【分析与论证】
通过实验数据可以得出,猜想___________(选填“一”或“二”或“一和二”)是正确的,探究过程中主要运用了___________法。
(3)影视拍摄。影视拍摄其工作原理是:无人机搭载高清摄像机,在无线遥控的情况下,从空中进行拍摄。此时来自地面景物的光通过摄像机镜头,会聚在感光晶片上,形成倒立、___________(选填“放大”或“缩小”)的实像;当无人机下降时,需___________(选填“增大”或“减小”)镜头与感光晶片间的距离,才能拍摄到清晰的画面。
(4)喷洒农药。植保无人机喷洒农药大大提高了打药的效率,大大减轻打药人员接触农药中毒的风险。无人机在一段水平匀速喷洒农药的过程中,其机械能大小___________(选填“不变”或“减小”或“增大”)。
【答案】(1) ①. 凝华 ②. 熔化
(2) ①. 一和二 ②. 控制变量
(3) ①. 缩小 ②. 增大
(4)减小
【解析】
【小问1详解】
[1][2]人们利用干冰人工降雨,其过程是,将干冰“喷入”冷空气层,干冰进入冷云层,会迅速升华为气态的二氧化碳,并从周围吸收大量的热,周围空气中的水蒸气遇冷凝华成小冰晶,小冰晶逐渐变大而下降,在下落过程中遇到暖气流就会熔化而形成小雨滴。
【小问2详解】
[1][2]要探究水平射程与高度的关系,采用控制变量法,保持物体水平射出的初速度不变,改变抛出物体的高度,故选2、4、6的实验数据,从实验数据中可以得出当抛出物体的初速度相同时,水平抛出物体的高度越高,水平射程越远;要探究水平射程与初速度的关系,保持物体抛出点的高度不变,故选1、2或3、4或5、6的实验数据,从实验数据中可以得出当抛出物体高度相同时,水平抛出物体的初速度越大,水平射程越远,故猜想一和二正确;探究过程中主要运用了控制变量法。
【小问3详解】
[1]摄像机的镜头相当于一个凸透镜,其成像原理是:当物距大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像。
[2]无人机高度下降时减小了物距,这时需增大像距,即增大镜头与感光晶片间的距离,才能拍摄到清晰的画面。
【小问4详解】
水平匀速飞行的无人机在喷洒农药的过程中,速度不变,质量变小,动能变小,高度不变,重力势能变小,该喷药无人机的机械能减小。
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