精品解析:山东省青岛市崂山育才学校2024-2025学年九年级上学期第一次月考物理试题
2024-10-18
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内容正文:
2024-2025学年度第一学期阶段性质量检测
九年级物理试题
(本试题满分:100分,附加题20分,考试时间:60分钟)
卷(Ⅰ)选择(本卷满分35分)
一、单项选择题(本题满分20分,共10个小题,每小题2分。下列各小题的四个选项中只有一个是正确的,请选出并将答题卡的对应项涂黑。)
1. 下列有关图片的说法正确的是( )
A. 甲图注射器中的液体很难被压缩,说明液体分子之间存在引力
B. 乙图新疆棉花质地柔软、形状蓬松,说明其分子间间隙较大
C. 丙图长征系列运动火箭发射起飞时,内能转化为机械能
D. 丁图氢燃料电池的应用将极大改变现在能源缺乏的现状,使能源利用效率达到100%
【答案】C
【解析】
【详解】A.甲图注射器中的液体很难被压缩,说明液体分子之间存在斥力,故A错误;
B.乙图新疆棉花质地柔软、形状蓬松,是因为棉花内有空隙,不能说明其分子间间隙较大,故B错误;
C.丙图长征系列运动火箭发射起飞时,气体对外做功,内能转化为机械能,故C正确;
D.机械在使用过程中,不可避免的会产生额外功,所以图丁中的电池能源利用效率达不到100%,故D错误。
故选C。
2. 如图画出了质量相等的甲,乙两种固态物质,在用相同的加热装置加热时温度随时间变化的图象。根据图象分析下面说法正确的是( )
A. 甲物质在ab段内,内能保持不变
B. 甲、乙两种物质的熔点相同
C. 甲、乙两种物质在熔化过程中吸收的热量相等
D. 甲、乙两种物质在固态时,甲的比热容大于乙的比热容
【答案】C
【解析】
【详解】A.ab段是甲物质的熔化阶段,晶体熔化的特点是:吸收热量,温度保持不变,但内能增大,故A错误;
B.由图可知,乙图象水平线段对应的温度高,即乙的熔点高,故B错误;
C.质量相等的甲,乙两种固态物质,在用相同的加热装置,甲熔化持续的时间为
20min-10min=10min
乙熔化持续的时间为
27min-17min=10min
二者的加热时间相同,说明吸收的热量相同,故C正确;
D.从图象可以看出,物质在固态时,对两物质都加热10min,乙升高的温度较小,由公式Q=cmΔt可知,升温慢的比热容大,所以乙的比热容大,故D错误。
故选C。
3. 景颇族的祖先曾发明一种活塞式点火器,如图所示。以牛角作套筒,木质推杆前端粘附艾绒。取火时,一手握住套筒,另一手猛推推杆,艾绒即燃,随即将杆拔出,口吹立见火苗。手推杆入筒的过程中,正确的说法是( )
A. 套筒内气体的内能是通过热传递改变的
B. 套筒内气体分子的无规则运动加剧
C. 这相当于四冲程汽油机的做功冲程
D. 套筒内气体对推杆做功使筒内气体内能增大
【答案】B
【解析】
【详解】ABD.手推杆入筒的过程中,压缩内部的气体,推杆对筒内气体做功,使得筒内气体内能增大,温度升高,分子热运动更剧烈,是通过做功改变了物体的内能。故B正确,AD错误;
C.手推杆入筒的过程中,压缩内部的气体,对筒内气体做功,使得筒内气体内能增大,机械能转化为内能,相当于四冲程汽油机的压缩冲程,故C错误。
故选B。
4. 夜幕下的广场,孩子们都喜欢骑上能发光的滑板车遛弯,这种滑板车在人的助力下可以滑行起来,同时轮子会发光,停下来时就不发光。关于这种滑板车发光的原理,从能量转化的角度分析正确的是( )
A. 机械能转化为电能,再转化为光能
B. 电能转化为机械能,再转化为光能
C. 机械能转化为光能,再转化为电能
D. 光能转化为机械能,再转化为电能
【答案】A
【解析】
【详解】人运动时具有机械能,而轮子发光需要电能,所以滑板车发光的能量转化是:机械能转化为电能,电能再转化为光能。故A正确,BCD错误。
故选A。
5. 现有A、B、C三个轻质小球,已知A带负电,A和B互相吸引,C和A互相排斥,则( )
A. B一定不带电,C带正电 B. B可能带正电,C带正电
C. B一定带正电,C带负电 D. B可能不带电,C带负电
【答案】D
【解析】
【详解】已知A带负电,C和A互相排斥,根据同种电荷互相排斥,所以C带负电;
又因为A和B互相吸引,根据异种电荷互相吸引,所以B可能带正电,根据带电体吸引轻小物体的性质,B也可能不带电.所以B可能不带电,C带负电,D符合题意.
6. 如图四幅图片分别表示四冲程内燃机的四个冲程,它们正确的工作循环是( )
A. 甲、丁、丙、乙
B. 丁、丙、乙、甲
C. 甲、乙、丙、丁
D. 甲、丙、乙、丁
【答案】A
【解析】
【详解】甲进气门开,排气门关为吸气冲程,乙进气门排气门都关闭,活塞向下运动,为做功冲程,丙进气门关闭,排气门打开,为排气冲程,丁进气门排气门都关闭,活塞向上,为压缩冲程,按顺序为甲丁丙乙,故A正确。
故选A。
7. 关于热机的效率,下列说法正确的是( )
A. 在做功同样多的情况下,热机的效率越高消耗的燃料越多
B. 一般情况下柴油机的效率比汽油机的高
C. 热机的效率越高说明做功越快
D. 热机损失的能量中,废气带走的能量较少,主要是由于机械摩擦损失的
【答案】B
【解析】
【详解】A.热机的效率越高,做有用功与燃料完全燃烧放出的热量的比值越大,即在做功相同的情况下,消耗的燃料较少,或消耗相同的燃料,做功较多,故A错误。
B.一般情况下柴油机的效率比汽油机的高,多用在重型机器上,故B正确;
C.热机的效率是有用功与燃料完全燃烧放出的热量的比值,热机的效率越高说明有用功占的比值越大,功率表示做功的快慢,功率越高说明做功越快,效率和功率是两个不同的物理量,二者之间没有必然联系,故C错误;
D.根据内燃机的能量流向,热机损失的能量中,废气带走的能量较多,故D错误。
故选B。
8. 电冰箱是现代家庭的常用电器,它内部的电路元件主要包括压缩机(其主要部件是电动机)和冷藏室内的照明灯。如图是一台能正常工作的电冰箱的简化电路图,下列判断正确的是( )
A. 电路图中的照明灯与电动机是串联的
B. 冰箱门关闭时,灯开关闭合,照明灯点亮
C. 冰箱内温度降低到设定温度时,电动机停止工作
D. 电动机工作时将机械能转化为电能
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,温控开关闭合,电动机工作;灯开关闭合,照明灯工作;电动机和照明灯工作过程互不影响,所以是并联,故A错误;
B.关上冰箱门时,灯开关自动断开,照明灯熄灭,故B错误;
C.冰箱内温度降低到设定温度时,温控开关自动断开,电动机停止工作,这是压缩机工作的一般原理,故C正确;
D.电动机工作时,消耗电能大部分转化为机械能,少部分转化为内能,故D错误。
故选C。
9. 礼花喷射器结构如图,气罐内有高压气体,气罐通过气阀与纸筒相连。使用时转动纸筒打开气阀,气体将纸筒内的礼花快速喷向远处,对该过程的分析正确的是( )
A. 罐内气体的内能增加
B. 罐内气体分子热运动加剧
C. 罐内气体通过热传递方式改变了其内能
D. 该过程能转化方式与汽油机做功冲程相同
【答案】D
【解析】
【详解】AC.在喷出礼花的过程中,罐内的压缩空气对礼花做功,空气内能转化为礼花的机械能;罐内气体内能减少,罐内气体通过做功方式改变了其内能,故AC错误;
B.罐内气体内能减少,温度降低,分子热运动速度减慢,故B错误;
D.汽油机做功冲程是将内能转化为机械能,而气体将纸筒内的礼花快速喷向远处时,也是将内能转化为机械能,故D正确。
故选D。
10. “用电流表测量小灯泡的电流”的部分电路如图所示下列说法不正确的是( )
A. 用导线连接c、e,电流表只能测量通过灯泡的电流
B. 用导线连接d、e,电流表能测量通过灯泡和的电流
C. 用两根导线分别连接a、d和c、e,电流表只能测量通过灯泡的电流
D. 用两根导线分别连接b、d和c、e,电流表只能测量通过灯泡的电流
【答案】D
【解析】
【详解】A.用导线连接c、e,此时只有灯泡L1接入电路中,所以电流表只能测量通过灯泡L1的电流,如图甲,故A正确,不符合题意;
B.用导线连接d、e,两个灯泡串联接入电路中,因串联电路中各处的电流相等,则此时电流表既能测通过灯泡的电流,也能测通过灯泡的电流,如图乙,故B正确,不符合题意;
C.用两根导线分别连接a、d和c、e,此时两个灯泡并联,电流表串联在L1的支路中,故电流表只能测量通过灯泡的电流,如图丙,故C正确,不符合题意;
D.用两根导线分别连接b、d和c、e,此时两个灯泡并联,电流表接在干路中,测量的是干路的电流,如图丁,故D错误,符合题意。
故选D。
二、多项选择题(本题满分15分,共5个小题):每小题至少有2个选项、最多三个选项是正确的。(每小题全选对得3分,漏选得2分,错选或不选得0分)。
11. 下列说法不正确的是( )
A. 物体的温度越高,所含的热量越多
B. 在热传递过程中,温度总是从内能大的物体传向内能小的物体
C. 物体的内能增加,它的温度可能不变
D. 燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.热量是过程量,不能说物体所含的热量多,故A错误,符合题意;
B.热传递过程中,热量是从高温物体向低温物体传递或者从物体的高温部分传向低温部分,内能大的物体温度不一定高,故B错误,符合题意;
C.晶体熔化时,物体不断吸热,其内能增大,但是温度保持不变,故C正确,不符合题意;
D.热值是燃料的特性,跟燃料是否完全燃烧无关,故D错误,符合题意。
故选ABD。
12. 如图所示,取两个相同的验电器A和B,使A带负电,B不带电,用带有绝缘手柄的金属棒把A和B连接起来.下列说法正确的是( )
A. B中正电荷通过金属棒流向A,A金属箔的张角减小
B. A中的自由电子通过金属棒流向B,B金属箔的张角增大
C. A中负电荷通过金属棒流向B,B中正电荷通过金属棒流向A
D. 金属棒中瞬间电流的方向从A流向B,B金属箔的张角增大
【答案】B
【解析】
【详解】ABC.由题图可知,A验电器带负电,B验电器不带电.用带绝缘柄的金属棒把A和B连接起来,A中的自由电子通过金属棒流向B,A金属箔的张角减小,B金属箔的张角增大,故AC错误,B正确.
D.电流的方向与负电荷定向移动方向相反,因此瞬间电流的方向从B流向A,故D错误.
13. 掉在水平地面上的弹性小球会跳起,而且弹跳的高度会越来越低。如图所示是小球弹跳的频闪照片,小球在1、2位置的高度一样。下列说法不正确的是( )
A. 小球在地面弹跳时的最高点越来越低说明能量在转化时不守恒
B. 小球在1位置的重力势能比在2位置的大
C. 小球在1、2位置的动能相同
D. 小球在3位置的机械能比在2位置的大
【答案】ABC
【解析】
【详解】A.小球在地面弹跳时的最高点越来越低是因为部分机械能转化为了内能,但是能量的总和不变,即能量的转化都符合能量守恒定律,故A错误,符合题意;
B.由图可知,小球在1、2位置的高度相同,质量不变,所以重力势能相同,故B错误,符合题意;
C.由图可知,小球在运动过程中高度会越来越低,说明小球在运动过程中受到阻力的作用,一部分机械能转化为内能,其机械能是越来越小的,小球在1位置的机械能大,且机械能等于动能与势能的总和,由B可知小球在1、2位置的重力势能相同,所以小球在l位置的动能大,故C错误,符合题意;
D.小球在运动过程中高度会越来越低,说明小球在运动过程中受到阻力的作用,一部分机械能转化为内能,其机械能是越来越小的,因此小球在1位置的机械能最大,其次是3位置,2位置的机械能最小,所以小球在3位置的机械能比在2位置的大,故D正确,不符合题意。
故选ABC。
14. 在如图所示的电路中,当开关S1、S2断开或闭合时,下列说法正确的是( )
A. 当两个开关均断开时,灯L1和L2串联
B. 当两个开关均闭合时,灯L1和L2并联
C. 当开关S1断开、S2闭合时,灯L1和L2串联
D. 当开关S1断开、S2闭合时,灯L1被短接,只有灯L2能发光
【答案】B
【解析】
【详解】A.当两个开关均断开时,灯L1和L3串联,故A错误;
B.当两个开关均闭合时,L3被短路,灯L1与灯L2并联,故B正确;
C D.当开关S1断开、S2闭合时,只有灯L1接入,故CD错误。
故选B。
15. 在图示的电路中,灯泡L1 和L2 完全相同,当S、S1、S2都闭合时,电流表的读数是0.54安,下面的说法中你认为正确的是( )
A. 两个灯泡中的电流相同,都等于0.27安
B. 无论断开S1或S2,电流表的读数都是0.54安
C. 无论断开S1或S2,电流表的读数都是0.27安
D. 电流表的读数是干路电流,大小等于L1、L2电流之和
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.此电路为并联电路,因为两灯完全相同,干路电流等于各支路电流之和,所以两个灯泡中的电流相同,都等于0.27安,故A正确;
BC.无论断开S1或S2,电流表的读数都是0.27安,故B错误,C正确;
D.电流表的读数是干路电流,大小等于L1、L2电流之和,故D正确。
故选ACD。
卷(Ⅱ)实验·应用·推理·探究(本卷满分65分)
三、填空与作图题(共15分,每空2分,每图3分)
16. 我国新能源汽车发展迅猛,受到国内外广大消费者的青睐。
(1)冬季空气非常干燥,汽车在长途行驶过程中,车身与空气摩擦带上电荷,汽车上会吸附很多灰尘,是因为带电体具有___________的性质;如图,这是某电动汽车充电站的一排充电桩,这些充电桩是___________(选填“串联”或“并联”)的;用一个充电桩给电动汽车充电时,电动汽车与该充电桩之间是___________(选填“串联”或“并联”)的;
(2)汽车挂倒挡倒车时,车尾的3~5个探头会同时发出并接收反射回来的超声波,从而确定车尾离障碍物的距离。挂挡器与电路元件中___________的作用相似,给汽车蓄电池充电时,蓄电池相当于___________(选填“用电器”或“电源”);
(3)在公路上有一辆自动挡汽车和一台拖拉机发生故障,经检查都是蓄电池坏了,不能启动,有人建议,只要把它们推动以后就可以使发动机继续工作。你认为把它们推动以后___________(选填“汽车”、“拖拉机”或“两者都”)可以继续行驶;
(4)汽车中有如图丙所示的电路,其中上端带金属细杆的金属滑块M与两侧金属弹簧相连接并接入电路中,金属滑块M与弹簧套在光滑绝缘的水平细杆上,当汽车静止时,滑块M上的金属细杆与红、绿灯一端的触头(图中箭头)都不接触,当汽车急刹车时,___________灯亮(均填“红”或“绿”)。
(5)如图所示是新一代代步工具电动独轮车,它依靠电力驱动,低碳环保。当电源开关闭合时指示灯亮起,独轮车处于待机状态;再当人站在独轮车脚踏板上时开关闭合,电动机M才能启动,车开始运动。如果断开开关,指示灯熄灭,同时电动机M停止运行,独轮车就慢慢停下来。请在虚线框内画出其内部电路图。
【答案】(1) ①. 吸引轻小物体 ②. 并联 ③. 串联
(2) ①. 开关 ②. 用电器
(3)拖拉机 (4)红
(5)
【解析】
【小问1详解】
[1]由于带电体具有吸引轻小物体的性质,汽车在长途行驶过程中,车身与空气摩擦带上电荷,变成了带电体,而灰尘属于轻小物体,所以汽车上会吸附很多灰尘。
[2]并联电路各个用电器之间互不影响,图中一排的电动汽车充电桩工作时互不影响,说明它们之间是并联的。
[3]用充电桩给电动汽车充电时,充电桩是电源,所以电动汽车必须与充电桩串联。
【小问2详解】
[1]挂挡器挂不同的挡位,汽车会出现不同运动情况,所以挂挡器相当于电路中的开关。
[2]给汽车蓄电池充电时,蓄电池消耗电能,在电路中相当于用电器。
【小问3详解】
自动挡汽车内部是汽油机,其压缩冲程末需要火花塞点燃汽油和空气的混合物,完成做功冲程,蓄电池坏了,无法产生电火花不能点燃汽油,发动机无法工作;拖拉机内部是柴油机,其结构是喷油嘴,是压燃式点火,没有蓄电池也可以工作。所以蓄电池坏了拖拉机可以继续前进,而汽车不能。
【小问4详解】
当汽车紧急刹车时,汽车速度减小,而金属滑块M由于惯性继续往前运动,金属滑块M与红灯一端的触头接触,红灯亮。
【小问5详解】
当电源开关闭合时指示灯亮起,独轮车处于待机状态;再当人站在独轮车脚踏板上时开关闭合,电动机M才能启动,车开始运动;如果断开开关,指示灯熄灭,同时电动机M停止运行,独轮车就慢慢停下来;根据上述说明可知开关接干路,开关与电动机串联,电动机与指示灯并联接入电路,电路图如下所示:
四、实验探究题(共37分,每空2分)
17. 科技小组同学用如图甲所示的装置比较不同物质的吸热升温情况。将水和油分别盛在两个相同的试管中,同时用红外加热器加热,温度传感器与电脑相连。电脑上显示温度随时间变化的图线如图乙所示。
(1)实验中需要选取___________(选填“质量”或“体积”)相等的水、油两种液体。
(2)实验通过比较___________来比较吸收热量的多少。
(3)加热3分钟A吸收的热量___________(选填“大于”“小于”或“等于”)B吸收的热量。
(4)由图像分析可知___________液体是水(选填“A”或“B”)。
(5)小华用该装置重新实验,得到水和油的温度随时间变化图线重合均与图乙中的A相同,则小华所取的水和油质量之比为___________。
(6)美丽的青岛依山傍海,气候与无大海和湖泊环绕的内陆城市相比存在明显差异。青岛和某一无大海和湖泊环绕的内陆城市年气温变化曲线如图丙所示,从图像丙可以看出,在一年中,青岛应该对应___________(选填“a”或“b”)这条曲线。
(7)做完实验后,小红想起八年级上学期学过冰熔化的实验,于是在实验室利用酒精灯加热,完成了冰的熔化实验,并描绘出温度随加热时间变化的关系图线如图丁所示。根据图像丁和相关知识,若冰的质量是500g,比热容是,酒精热值为,若加热过程中酒精灯的热效率为50%,则该物质从第0min至第2min消耗酒精的质量是多少___________。
【答案】(1)质量 (2)加热时间
(3)等于 (4)B
(5)2∶3 (6)a
(7)
【解析】
【小问1详解】
为了比较不同物质的吸热升温情况,根据控制变量法要求,应控制加热时间、水和油的质量和初温相同,故实验中需要选取质量相等的水、油两种液体。
【小问2详解】
实验通过比较加热时间的长短来比较吸收热量的多少,将吸收热量的多少转换为加热时间的长短,运用了转换法。
【小问3详解】
加热3分钟时,加热时间相同,此时,A吸收的热量等于B吸收的热量。
【小问4详解】
水的比热容比油的大,水的吸热能力较强,升高相同的温度,水吸收的热量多,即升高相同温度时,水的加热时间长,由图乙可知,由20℃升高到40℃时,A需加热2min,B需加热3min,故B液体是水。
【小问5详解】
由公式可知,质量相同的水和油,升高相同温度时,吸收的热量之比等于比热容之比,即加热的时间之比等于比热容之比,由图乙可知,水由20℃升高到40℃时,需加热3min,油由20℃升高到40℃时,需加热2min,即
小华用该装置重新实验,得到水和油的温度随时间变化图线重合,即水和油加热相同时间,升高的温度相同,即水和油吸收相同热量时,升高的温度相同,由公式可知
水和油吸收相同热量时,升高的温度相同,同时可知,故。
【小问6详解】
青岛周围水较多,无大海和湖泊环绕的内陆城市多砂石。根据公式可知,质量相同的砂石和水,从太阳处吸收相同的热量后,升高的温度Δt和比热c成反比,砂石的比热容小于水的比热,因此水的温度升的慢,从丙图可以看出曲线b的温度升的高,因此曲线b是内陆城市气温变化所对应的曲线,a是青岛气温变化所对应的曲线。
【小问7详解】
从第0min至第2min,冰的温度由-10℃变为0℃,冰吸收的热量为
酒精灯的热效率为50%,则
解得,酒精热值为,则该物质从第0min至第2min消耗酒精的质量为
18. 某小组同学在课上探究串、并联电路电流规律的时候,按照如下电路,分别进行探究:
(1)如图甲是小华探究“串联电路中电流的特点”的实验电路图。
电流表的位置
电流表示数/A
A处
0.2
B处
0.2
C处
1.0
①实验中,应选择规格___________的两个小灯泡;
②小华根据实验电路图,连接好最后一根导线时,发现灯都亮了,出现这种情况的原因是___________;
③上表记录的是实验中获得的一组数据,其中明显错误的是___________处的电流表的示数,造成该错误的原因是___________;
④小华分析表格数据,得到:串联电路中各处的电流都相等。有同学认为该结论不具有普遍性,你认为接下来应进行的操作是___________;
(2)在“探究并联电路的电流规律”的实验中,实验电路如图甲所示:
①闭合开关,灯发光,灯不发光,电流表有示数,电路可能存在的故障是___________;
②排除故障后,在图甲中改动一根导线,使电流表测量小灯泡的电流。将去掉的导线画“×”,并用笔代替导线将电路连接完整__________,并且在方框内画出电路图___________。
③用电流表测出灯支路电流和干路电流I,发现两次测得的结果均如图乙所示,则___________A;
④若支路的电流,由此可初步得出:在并联电路中,___________。
⑤下列实验多次测量的目的与本实验相同的是___________(填字母)。
A.探究杠杆的平衡条件 B.测量物体的长度
【答案】(1) ①. 不同 ②. 连接电路时,没有将开关断开 ③. C ④. 电流表接小量程,读数时读了大量程 ⑤. 更换不同规格的小灯泡进行多次实验
(2) ①. 灯短路 ②. ③. ④. 1 ⑤. 干路电流等于各支路电流之和 ⑥. A
【解析】
【小问1详解】
[1]为了避免偶然性,实验时要选择规格不同的两个灯泡。
[2]连接好最后一根导线时,发现灯都亮了,说明此时电路为通路,原因是在连接电路时,没有将开关断开。
[3][4]串联电路电流处处相等,C处电流与其他位置不同,所以C处电流的数据错误。错误的原因是在读取电流表示数时,电流表接小量程,读数时读了大量程。
[5]获得一组数据就得出结论,会有偶然性,应该换用不同规格的灯泡重复实验,获得多组数据后再得出结论。
【小问2详解】
[1]开关闭合后,灯发光,灯不发光,电流表有示数,说明支路是通路,干路也是通路,所以出现故障的可能是灯短路。
[2][3]要用电流表测量通过的电流,就需要电流表与串联,由图甲知,需将图甲中右端接右端的导线,从右端移动到电流表的负接线柱上,此时电流表就和串联,电流表测量通过的电流,如下图所示:
电路图如下:
[4]由于干路电流大于支路电流,由题可知电流表偏转角度相同,则测支路电流时电流表接小量程,示数为0.2A;测干路电流时电流表接大量程,示数为1A,即。
[5]若支路的电流,则有
由此可初步得出:在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
[6]本实验中多次测量的目的是使实验结论具有普遍性。在探究杠杆平衡条件的实验中多次测量的目的是使实验结论具有普遍性;测量物体的长度是多次测量求平均值减小实验误差。故A符合题意,B不符合题意。
故选A。
五、计算题(共2个小题,共13分)
19. 随着人们生活水平的不断提高,各种小汽车已经走进我们的家庭。对汽车充分的了解,有利于响应国家“节能、减排”的号召。
(1)发动机的汽缸周围需要冷却水不断地循环流过进行冷却,如果这段时间内流入汽缸周围的冷却水温度是60℃,从汽缸周围流出的冷却水温度是,流过汽缸周围冷却水的质量是10kg。则冷却水带走了多少热量? [水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)]
(2)小文和小丽也收集到了一组数据,请你根据下表中的信息进行计算:在该里程内,汽车匀速行驶,理论上燃油燃烧放出了多少热量?这段时间内该汽车的效率是多少?(效率保留整数)
消耗汽油(kg)
行驶里程(km)
汽油热值(J/kg)
平均阻力(N)
2
20
4.6×107
1.2×103
(3)从题中的信息可知,汽车热机输出的效率较低,形成大量的能源浪费,请你说出一条导致汽车热机效率低的原因。
【答案】(1)8.4×105J
(2)9.2×107J;26%
(3)冷却水带走大量热量
【解析】
【小问1详解】
冷却水带走的热量为
Q=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×10kg×(80℃-60℃)=8.4×105J
【小问2详解】
燃油燃烧放出的热量为
Q放=m'q=2kg×4.6×107J/kg=9.2×107J
汽车做匀速直线运动,则牵引力等于阻力,牵引力
F=f=1.2×103N
汽车的牵引力所做的功为
W有=Fs=1.2×103N×20×103m=2.4×107J
这段时间内该汽车的效率为
【小问3详解】
导致汽车热机效率低的原因有:燃料燃烧不充分;冷却水带走较多的热量;废气带走较多的热量等。
20. 如图甲所示,当开关S1闭合,S2和S3都断开时,电流表A1的示数如图乙所示,求:
(1)电流表A2和A的示数;
(2)当开关S2和S3闭合,S1断开时,电流表A和A2的示数分别为0.7A和0.3A,电流表A1的示数;
(3)若将S1、S2和S3同时闭合会发生什么现象?
【答案】(1)0.1A, 0A;(2)0.4A;(3)会发生电源短路现象。
【解析】
【详解】解:(1)根据电路图可知,当S1闭合、S2和S3都断开时,L1、L2串联,电流表A1和A2都测量电路中的电流,电流表A1的示数如图乙所示,该电流表选用小量程,则A1的示数为0.1A,因串联电路中电流处处相等,故电流表A1和A2的示数相等,都等于0.4A,电流表A没有接入电路,因此其示数为0A;
(2)当S2和S2闭合、S1断开时,两灯并联,A1、A2分别测L1和L2支路的电流,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以当S2和S3闭合、S1断开时,电流表A1的示数
(3)当S2、S2和S3同时闭合时,电流从电源正极流出S1、S3回到电源负极,故发生电源短路。
答:(1)电流表A2的示数为2.1A,A的示数为0A;
(2)电流表A1的示数为0.4A;
(3)若将S4、S2和S3同时闭合会发生电源短路现象。
附加题(共2个小题,共20分)
21. 把100℃的某铁块投入质量为、温度为20℃的水中,热平衡后温度为40℃。把另一块100℃的同样的铁块投入质量为、温度为20℃的水中,热平衡后温度为60℃。如果把同样100℃的铁块投入质量为、温度为20℃的水中,热平衡后温度为___________。
【答案】36℃
【解析】
【详解】把100℃的某铁块投入质量为,温度为20℃的水中,热平衡后温度为40℃,则
即
①
把100℃的同样的铁块投入质量为,温度为20℃的水中,热平衡后温度为60℃,则
即
②
由①②得
③
把同样100℃的铁块投入质量为、温度为20℃的水中,设热平衡后温度为t,则
④
由③④得。
22. 阅读短文,回答问题。
2023年5月20日,中国首座深远海浮式风电平台“海油观澜号”并入文昌油田群电网,正式为海上油气田输送电力。
海油观澜号是我国首个水深超100米、离岸距离超100公里的“双百”深远海浮式风电项目。它位于距海南文昌136公里的海上油田海域,平台整体高度超200米,叶轮转动一圈的扫风面积近20000平方米,通过九根锚链系泊固定在海洋深处(如图甲)。单台机组每年可输出绿色电力2200万度 (即2.2×10⁷kw·h) 动态海缆接入海上油田群电网,用于油气生产。它采用了多种先进技术,即使在超17级的最强台风下仍能安全稳定运行。
(1)海油观澜号的风机叶片采用了翼型技术,如图乙所示。当风如图丙所示方向吹过叶片表面时,会产生_________(选填“向上”或“向下”)的压力差,从而使叶片转动起来;
(2)海油观澜号到达作业区域后,为降低浮体的重心,项目组会往浮体内灌水,这个过程浮体受到的浮力_________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。项目组的人可以看到海油观澜号的叶轮,是因为光在叶轮表面发生了________;
(3)海上油田原来用天然气发电,如果天然气的发电效率为22%,则海油观澜号单台机组每年输送过来的电力至少可以为油田节约_______m³天然气;(天然气的热值约为 )
(4)风速是影响海油观澜号发电功率的主要因素。当风垂直吹向叶轮扫风面时,时间t内产生的电能由这段时间通过扫风面的风的动能转化而来(如图丙),风的动能可用公式 求得(其中m是风的质量,v是风速)。若空气密度为ρ,叶轮扫风面积为S,风的动能转化为电能的转化率为η,则时间t内其发电量为_____________(用字母η、S、 ρ、v、t表示)。 不同风速对应的风电转化率η如图丁,当风速为 13m/s 时海油观澜号发电功率达到最大值,此时发电功率约为________kW。(结果保留整数,空气密度ρ=1.3kg /m³)
【答案】 ①. 向上 ②. 变大 ③. 反射 ④. ⑤. ⑥. 6569
【解析】
【详解】(1)[1]如乙图所示,叶片呈翼型,当风吹过叶片表面时,由于上方气流比下方气流通过的路程长,因此上方气流比下方气流的流速大,于是下方气体的压强大于上方气体的压强,从而会产生向上的压力差,使叶片转动起来。
(2)[2] 由题意得,海油观澜号是漂浮的,它的浮力等于重力,所以当它到达作业区域后,为降低浮体的重心,项目组会往浮体内灌水,这个过程浮体的总重会变大,所以浮体受到的浮力变大。
[3] 我们能看到物体,是因为光照在物体上后被反射到我们眼中,所以项目组的人可以看到海油观澜号的叶轮,是因为光在叶轮表面发生了反射。
(3)[4]由题意得,单台机组每年可输出绿色电力2.2×10⁷kw·h,又天然气的发电效率为22%,由得天然气放出的热量为
由可得天然气的体积为
(4)[5]由题意得,当风垂直吹向叶轮扫风面时,时间t内通过的距离为
空气质量为
风的动能为
风的动能转化的电能为
[6] 由图丁所示,当风速为 13m/s 时,风电转化率为23.0%,所以风的动能转化的电能为
则发电功率为
23. 1785年,法国科学家库仑提出库仑定律:若两带电小球所带电荷量分别为q1、q2,当它们之间的距离为r时,它们之间的引力或斥力,其中常量k=9×109N•m2/C2。如图(a),将带正电荷的甲球和带负电荷的乙球放在光滑的绝缘水平面上,此时由于受到吸引力,两球不能保持静止。为了使这两个小球在原来的位置静止,沿着甲、乙两球球心的连线方向,在乙球的右边某位置放上一个电荷量为q3的小球丙,此时恰好使得三球均保持静止,如图(b)。则此时q1、q2、q3满足怎样的关系式?(请简要的写出关键步骤)
【答案】
【解析】
【详解】解:将带正电荷的甲球和带负电荷的乙球放在光滑的绝缘水平面上,根据异种电荷相互吸引知甲对乙有水平向左的吸引力,在乙球的右边某位置放上一个电荷量为q3的小球丙,此时恰好使得三球均保持静止,则丙对乙要有水平向右的力,根据异种电荷相互吸引可知丙要带正电。甲静止,合力为零,水平方向上甲受到乙给的水平向右的吸引力F甲乙与丙给的水平向左的排斥力F甲丙是一对平衡力;则
由得
所以
解得
丙静止,合力为零,水平方向上丙受到乙给的水平向左的吸引力F乙丙与甲给的水平向右的排斥力F甲丙是一对平衡力,则
由得
所以
解得
所以
解得
两边同乘以可得
即此时q1、q2、q3满足的关系式是
答:此时q1、q2、q3满足。
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2024-2025学年度第一学期阶段性质量检测
九年级物理试题
(本试题满分:100分,附加题20分,考试时间:60分钟)
卷(Ⅰ)选择(本卷满分35分)
一、单项选择题(本题满分20分,共10个小题,每小题2分。下列各小题的四个选项中只有一个是正确的,请选出并将答题卡的对应项涂黑。)
1. 下列有关图片的说法正确的是( )
A. 甲图注射器中的液体很难被压缩,说明液体分子之间存在引力
B. 乙图新疆棉花质地柔软、形状蓬松,说明其分子间间隙较大
C. 丙图长征系列运动火箭发射起飞时,内能转化为机械能
D. 丁图氢燃料电池的应用将极大改变现在能源缺乏的现状,使能源利用效率达到100%
2. 如图画出了质量相等的甲,乙两种固态物质,在用相同的加热装置加热时温度随时间变化的图象。根据图象分析下面说法正确的是( )
A. 甲物质在ab段内,内能保持不变
B. 甲、乙两种物质的熔点相同
C. 甲、乙两种物质在熔化过程中吸收的热量相等
D. 甲、乙两种物质在固态时,甲的比热容大于乙的比热容
3. 景颇族的祖先曾发明一种活塞式点火器,如图所示。以牛角作套筒,木质推杆前端粘附艾绒。取火时,一手握住套筒,另一手猛推推杆,艾绒即燃,随即将杆拔出,口吹立见火苗。手推杆入筒的过程中,正确的说法是( )
A. 套筒内气体的内能是通过热传递改变的
B. 套筒内气体分子的无规则运动加剧
C. 这相当于四冲程汽油机的做功冲程
D. 套筒内气体对推杆做功使筒内气体内能增大
4. 夜幕下的广场,孩子们都喜欢骑上能发光的滑板车遛弯,这种滑板车在人的助力下可以滑行起来,同时轮子会发光,停下来时就不发光。关于这种滑板车发光的原理,从能量转化的角度分析正确的是( )
A. 机械能转化为电能,再转化为光能
B. 电能转化为机械能,再转化为光能
C. 机械能转化为光能,再转化为电能
D. 光能转化为机械能,再转化为电能
5. 现有A、B、C三个轻质小球,已知A带负电,A和B互相吸引,C和A互相排斥,则( )
A. B一定不带电,C带正电 B. B可能带正电,C带正电
C. B一定带正电,C带负电 D. B可能不带电,C带负电
6. 如图四幅图片分别表示四冲程内燃机的四个冲程,它们正确的工作循环是( )
A. 甲、丁、丙、乙
B. 丁、丙、乙、甲
C. 甲、乙、丙、丁
D. 甲、丙、乙、丁
7. 关于热机的效率,下列说法正确的是( )
A. 在做功同样多的情况下,热机的效率越高消耗的燃料越多
B. 一般情况下柴油机的效率比汽油机的高
C. 热机的效率越高说明做功越快
D. 热机损失的能量中,废气带走的能量较少,主要是由于机械摩擦损失的
8. 电冰箱是现代家庭的常用电器,它内部的电路元件主要包括压缩机(其主要部件是电动机)和冷藏室内的照明灯。如图是一台能正常工作的电冰箱的简化电路图,下列判断正确的是( )
A. 电路图中的照明灯与电动机是串联的
B. 冰箱门关闭时,灯开关闭合,照明灯点亮
C. 冰箱内温度降低到设定温度时,电动机停止工作
D. 电动机工作时将机械能转化为电能
9. 礼花喷射器结构如图,气罐内有高压气体,气罐通过气阀与纸筒相连。使用时转动纸筒打开气阀,气体将纸筒内的礼花快速喷向远处,对该过程的分析正确的是( )
A. 罐内气体的内能增加
B. 罐内气体分子热运动加剧
C. 罐内气体通过热传递方式改变了其内能
D. 该过程能转化方式与汽油机做功冲程相同
10. “用电流表测量小灯泡的电流”的部分电路如图所示下列说法不正确的是( )
A. 用导线连接c、e,电流表只能测量通过灯泡的电流
B. 用导线连接d、e,电流表能测量通过灯泡和的电流
C. 用两根导线分别连接a、d和c、e,电流表只能测量通过灯泡的电流
D. 用两根导线分别连接b、d和c、e,电流表只能测量通过灯泡的电流
二、多项选择题(本题满分15分,共5个小题):每小题至少有2个选项、最多三个选项是正确的。(每小题全选对得3分,漏选得2分,错选或不选得0分)。
11. 下列说法不正确的是( )
A. 物体的温度越高,所含的热量越多
B. 在热传递过程中,温度总是从内能大的物体传向内能小的物体
C. 物体的内能增加,它的温度可能不变
D. 燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小
12. 如图所示,取两个相同的验电器A和B,使A带负电,B不带电,用带有绝缘手柄的金属棒把A和B连接起来.下列说法正确的是( )
A. B中正电荷通过金属棒流向A,A金属箔的张角减小
B. A中的自由电子通过金属棒流向B,B金属箔的张角增大
C. A中负电荷通过金属棒流向B,B中正电荷通过金属棒流向A
D. 金属棒中瞬间电流的方向从A流向B,B金属箔的张角增大
13. 掉在水平地面上的弹性小球会跳起,而且弹跳的高度会越来越低。如图所示是小球弹跳的频闪照片,小球在1、2位置的高度一样。下列说法不正确的是( )
A. 小球在地面弹跳时的最高点越来越低说明能量在转化时不守恒
B. 小球在1位置的重力势能比在2位置的大
C. 小球在1、2位置的动能相同
D. 小球在3位置的机械能比在2位置的大
14. 在如图所示的电路中,当开关S1、S2断开或闭合时,下列说法正确的是( )
A. 当两个开关均断开时,灯L1和L2串联
B. 当两个开关均闭合时,灯L1和L2并联
C. 当开关S1断开、S2闭合时,灯L1和L2串联
D. 当开关S1断开、S2闭合时,灯L1被短接,只有灯L2能发光
15. 在图示的电路中,灯泡L1 和L2 完全相同,当S、S1、S2都闭合时,电流表的读数是0.54安,下面的说法中你认为正确的是( )
A. 两个灯泡中的电流相同,都等于0.27安
B. 无论断开S1或S2,电流表的读数都是0.54安
C. 无论断开S1或S2,电流表的读数都是0.27安
D. 电流表的读数是干路电流,大小等于L1、L2电流之和
卷(Ⅱ)实验·应用·推理·探究(本卷满分65分)
三、填空与作图题(共15分,每空2分,每图3分)
16. 我国新能源汽车发展迅猛,受到国内外广大消费者的青睐。
(1)冬季空气非常干燥,汽车在长途行驶过程中,车身与空气摩擦带上电荷,汽车上会吸附很多灰尘,是因为带电体具有___________的性质;如图,这是某电动汽车充电站的一排充电桩,这些充电桩是___________(选填“串联”或“并联”)的;用一个充电桩给电动汽车充电时,电动汽车与该充电桩之间是___________(选填“串联”或“并联”)的;
(2)汽车挂倒挡倒车时,车尾的3~5个探头会同时发出并接收反射回来的超声波,从而确定车尾离障碍物的距离。挂挡器与电路元件中___________的作用相似,给汽车蓄电池充电时,蓄电池相当于___________(选填“用电器”或“电源”);
(3)在公路上有一辆自动挡汽车和一台拖拉机发生故障,经检查都是蓄电池坏了,不能启动,有人建议,只要把它们推动以后就可以使发动机继续工作。你认为把它们推动以后___________(选填“汽车”、“拖拉机”或“两者都”)可以继续行驶;
(4)汽车中有如图丙所示的电路,其中上端带金属细杆的金属滑块M与两侧金属弹簧相连接并接入电路中,金属滑块M与弹簧套在光滑绝缘的水平细杆上,当汽车静止时,滑块M上的金属细杆与红、绿灯一端的触头(图中箭头)都不接触,当汽车急刹车时,___________灯亮(均填“红”或“绿”)。
(5)如图所示是新一代代步工具电动独轮车,它依靠电力驱动,低碳环保。当电源开关闭合时指示灯亮起,独轮车处于待机状态;再当人站在独轮车脚踏板上时开关闭合,电动机M才能启动,车开始运动。如果断开开关,指示灯熄灭,同时电动机M停止运行,独轮车就慢慢停下来。请在虚线框内画出其内部电路图。
四、实验探究题(共37分,每空2分)
17. 科技小组同学用如图甲所示的装置比较不同物质的吸热升温情况。将水和油分别盛在两个相同的试管中,同时用红外加热器加热,温度传感器与电脑相连。电脑上显示温度随时间变化的图线如图乙所示。
(1)实验中需要选取___________(选填“质量”或“体积”)相等的水、油两种液体。
(2)实验通过比较___________来比较吸收热量的多少。
(3)加热3分钟A吸收的热量___________(选填“大于”“小于”或“等于”)B吸收的热量。
(4)由图像分析可知___________液体是水(选填“A”或“B”)。
(5)小华用该装置重新实验,得到水和油的温度随时间变化图线重合均与图乙中的A相同,则小华所取的水和油质量之比为___________。
(6)美丽的青岛依山傍海,气候与无大海和湖泊环绕的内陆城市相比存在明显差异。青岛和某一无大海和湖泊环绕的内陆城市年气温变化曲线如图丙所示,从图像丙可以看出,在一年中,青岛应该对应___________(选填“a”或“b”)这条曲线。
(7)做完实验后,小红想起八年级上学期学过冰熔化的实验,于是在实验室利用酒精灯加热,完成了冰的熔化实验,并描绘出温度随加热时间变化的关系图线如图丁所示。根据图像丁和相关知识,若冰的质量是500g,比热容是,酒精热值为,若加热过程中酒精灯的热效率为50%,则该物质从第0min至第2min消耗酒精的质量是多少___________。
18. 某小组同学在课上探究串、并联电路电流规律的时候,按照如下电路,分别进行探究:
(1)如图甲是小华探究“串联电路中电流的特点”的实验电路图。
电流表的位置
电流表示数/A
A处
0.2
B处
0.2
C处
1.0
①实验中,应选择规格___________的两个小灯泡;
②小华根据实验电路图,连接好最后一根导线时,发现灯都亮了,出现这种情况的原因是___________;
③上表记录的是实验中获得的一组数据,其中明显错误的是___________处的电流表的示数,造成该错误的原因是___________;
④小华分析表格数据,得到:串联电路中各处的电流都相等。有同学认为该结论不具有普遍性,你认为接下来应进行的操作是___________;
(2)在“探究并联电路的电流规律”的实验中,实验电路如图甲所示:
①闭合开关,灯发光,灯不发光,电流表有示数,电路可能存在的故障是___________;
②排除故障后,在图甲中改动一根导线,使电流表测量小灯泡的电流。将去掉的导线画“×”,并用笔代替导线将电路连接完整__________,并且在方框内画出电路图___________。
③用电流表测出灯支路电流和干路电流I,发现两次测得的结果均如图乙所示,则___________A;
④若支路的电流,由此可初步得出:在并联电路中,___________。
⑤下列实验多次测量的目的与本实验相同的是___________(填字母)。
A.探究杠杆的平衡条件 B.测量物体的长度
五、计算题(共2个小题,共13分)
19. 随着人们生活水平的不断提高,各种小汽车已经走进我们的家庭。对汽车充分的了解,有利于响应国家“节能、减排”的号召。
(1)发动机的汽缸周围需要冷却水不断地循环流过进行冷却,如果这段时间内流入汽缸周围的冷却水温度是60℃,从汽缸周围流出的冷却水温度是,流过汽缸周围冷却水的质量是10kg。则冷却水带走了多少热量? [水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)]
(2)小文和小丽也收集到了一组数据,请你根据下表中的信息进行计算:在该里程内,汽车匀速行驶,理论上燃油燃烧放出了多少热量?这段时间内该汽车的效率是多少?(效率保留整数)
消耗汽油(kg)
行驶里程(km)
汽油热值(J/kg)
平均阻力(N)
2
20
4.6×107
1.2×103
(3)从题中的信息可知,汽车热机输出的效率较低,形成大量的能源浪费,请你说出一条导致汽车热机效率低的原因。
20. 如图甲所示,当开关S1闭合,S2和S3都断开时,电流表A1的示数如图乙所示,求:
(1)电流表A2和A的示数;
(2)当开关S2和S3闭合,S1断开时,电流表A和A2的示数分别为0.7A和0.3A,电流表A1的示数;
(3)若将S1、S2和S3同时闭合会发生什么现象?
附加题(共2个小题,共20分)
21. 把100℃的某铁块投入质量为、温度为20℃的水中,热平衡后温度为40℃。把另一块100℃的同样的铁块投入质量为、温度为20℃的水中,热平衡后温度为60℃。如果把同样100℃的铁块投入质量为、温度为20℃的水中,热平衡后温度为___________。
22. 阅读短文,回答问题。
2023年5月20日,中国首座深远海浮式风电平台“海油观澜号”并入文昌油田群电网,正式为海上油气田输送电力。
海油观澜号是我国首个水深超100米、离岸距离超100公里的“双百”深远海浮式风电项目。它位于距海南文昌136公里的海上油田海域,平台整体高度超200米,叶轮转动一圈的扫风面积近20000平方米,通过九根锚链系泊固定在海洋深处(如图甲)。单台机组每年可输出绿色电力2200万度 (即2.2×10⁷kw·h) 动态海缆接入海上油田群电网,用于油气生产。它采用了多种先进技术,即使在超17级的最强台风下仍能安全稳定运行。
(1)海油观澜号的风机叶片采用了翼型技术,如图乙所示。当风如图丙所示方向吹过叶片表面时,会产生_________(选填“向上”或“向下”)的压力差,从而使叶片转动起来;
(2)海油观澜号到达作业区域后,为降低浮体的重心,项目组会往浮体内灌水,这个过程浮体受到的浮力_________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。项目组的人可以看到海油观澜号的叶轮,是因为光在叶轮表面发生了________;
(3)海上油田原来用天然气发电,如果天然气的发电效率为22%,则海油观澜号单台机组每年输送过来的电力至少可以为油田节约_______m³天然气;(天然气的热值约为 )
(4)风速是影响海油观澜号发电功率的主要因素。当风垂直吹向叶轮扫风面时,时间t内产生的电能由这段时间通过扫风面的风的动能转化而来(如图丙),风的动能可用公式 求得(其中m是风的质量,v是风速)。若空气密度为ρ,叶轮扫风面积为S,风的动能转化为电能的转化率为η,则时间t内其发电量为_____________(用字母η、S、 ρ、v、t表示)。 不同风速对应的风电转化率η如图丁,当风速为 13m/s 时海油观澜号发电功率达到最大值,此时发电功率约为________kW。(结果保留整数,空气密度ρ=1.3kg /m³)
23. 1785年,法国科学家库仑提出库仑定律:若两带电小球所带电荷量分别为q1、q2,当它们之间的距离为r时,它们之间的引力或斥力,其中常量k=9×109N•m2/C2。如图(a),将带正电荷的甲球和带负电荷的乙球放在光滑的绝缘水平面上,此时由于受到吸引力,两球不能保持静止。为了使这两个小球在原来的位置静止,沿着甲、乙两球球心的连线方向,在乙球的右边某位置放上一个电荷量为q3的小球丙,此时恰好使得三球均保持静止,如图(b)。则此时q1、q2、q3满足怎样的关系式?(请简要的写出关键步骤)
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