内容正文:
2024-2025学年第一学期九年级第一次学情调研物理科试卷
时间:80分钟 满分:100分 命题教师:杨媚 审题教师:朱广聪
一、单项选择题(本大题7小题,每小题3分,共21分)
1. 下列对一年四季情景的描述中,能说明分子在不停地做无规则运动的是( )
A. 春意盎然,花香四溢 B. 初夏时节,柳絮纷飞
C. 秋风四起,尘土飞扬 D. 寒冬腊月,雪花飘落
【答案】A
【解析】
【详解】A.花香四溢,是香味分子进入鼻子的扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动,故A符合题意;
B.柳絮纷飞是柳絮在做机械运动,不是分子的热运动,故B不符合题意;
C.尘土飞扬,是尘土在做机械运动,不是分子的热运动,故C不符合题意;
D.雪花飘落是雪花在做机械运动,不是分子的热运动,故D不符合题意。
故选A。
2. 关于温度、热量和内能。下列说法正确的是( )
A. 温度越高的物体,内能越大
B. 一切物体都具有内能
C. 我们不敢大口喝热气腾腾的汤,是因为汤含有的热量较多
D. 内能小的物体不可能将热量传递给内能大的物体
【答案】B
【解析】
【详解】A.内能跟物体的质量、状态、温度有关,温度越高的物体,内能不一定越大,故A错误;
B.内能是构成物体内部分子动能和势能的总和,因为分子动能不可能为零,因此内能不能为零,即一切物体都具有内能,故B正确;
C.我们不敢大口地喝热气腾腾的汤,是因为热汤的温度高;热量是一个过程量,不能说物体含有多少热量,故C错误;
D.发生热传递时,能量是从温度高的物体传递给温度低的物体.而不是从内能大的物体传递给内能小的物体,内能大的物体温度不一定高,故D错误。
故选B。
3. 如图所示是内燃机的四个冲程,其中属于内能转化为机械能的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,是吸气冲程,无能量转化,故A不符合题意;
B.两气门全部关闭,火花塞点火,活塞向下运动是做功冲程,燃料燃烧释放内能,推动活塞做功,内能转化为机械能,故B符合题意;
C.排气门打开,进气门关闭,活塞向上运动,是排气冲程,无能量转化,故C不符合题意;
D.两气门全部关闭,活塞向上运动,是压缩冲程,活塞压缩气体做功,机械能转化为内能,故D不符合题意。
故选B。
4. 下列说法中正确的是( )
A. 电路中只要有电压,电路中就一定有电流
B. 人体的安全电压为不高于36V
C. 塑料、玻璃、人体都是绝缘体
D. 用电器工作时把其他形式的能转化为电能
【答案】B
【解析】
【详解】A.电压是形成电流的原因,电路中有电压,如果出现了断路,电路中也不会有电流,故A错误;
B.对人体而言,电压越高越危险,人体的安全电压为不高于36V,故B正确;
C.塑料、玻璃不容易导电,是绝缘体,人体容易导电,是导体,故C错误;
D.用电器工作时消耗电能,把电能转化为其他形式的能,故D错误。
故选B。
5. 如图所示,电流表和电压表接法正确的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.电流表并联,会造成短路,电压表也不应该与灯泡串联,故A错误;
B.电压表正负接线柱接反了,电压表连接错误,故B错误;
C.电压表与用电器并联,电流表串联在电路中,电表正负接线柱连接正确,故C正确;
D.电流表并联,会造成短路,且正负接线柱接反了;同时电压表也不应该与灯泡串联,故D错误。
6. 如图所示的事例中,说法正确的是( )
A. 甲图的水电站源源不断地发电,说明能量可以凭空产生
B. 乙图中重物不掉落,说明分子间存在斥力
C. 丙图中瓶塞跳起的过程中,瓶内气体内能一直增加
D. 丁图中将水和酒精充分混合,观察到液面位置下降了,推测:分子间存在间隙
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据能量守恒定律,能量不可以凭空产生,故A错误;
B.乙图中重物不掉落,说明分子间存在引力,故B错误;
C.丙图中瓶塞跳起的过程中,瓶内气体对瓶塞做功,内能减小,故C错误;
D.图中将水和酒精充分混合,观察到液面位置下降了,是因为水分子进入酒精分子之间的空隙导致的,说明分子间存在空隙,故D正确。
故选D。
7. 某自动售货机,它可通过手机扫码(闭合开关S1)或通过投币(闭合开关S2),启动电动机完成自动售货。下图中符合上述情况的电路设计是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】自动售货机的开关控制电动机,开关与电动机串联。它可通过闭合开关S1或闭合开关S2,启动电动机完成自动售货,说明只要闭合一个开关电动机就能工作,两个开关应该并联,故A符合题意, BCD不符合题意。
故选A。
二、填空题(本大题7小题,每小题3分,共21分)
8. 研究发现,常见的物质是由大量分子组成的,分子又是由原子组成的,原子是由______和核外电子构成;“甲流病毒、原子、电子”按空间尺度比较,最小的是______;用如图的模型来描述物质常见的三态,分子引力最大的是______图。
【答案】 ①. 原子核 ②. 电子 ③. 甲
【解析】
【详解】[1] 原子是由位于中心的原子核和绕核运动的核外电子构成的。
[2] 甲流病毒是最大的,因为它是由许多分子组成的,分子又由原子组成,原子再进一步由电子和原子核组成。所以,最小的是电子。
[3] 分子引力最大的是固态物质,即分子排列最紧密、最有规则甲图。
9. 湛江烧蚝是湛江特色美食之一,烹饪过程中会闻到烧蚝及蒜泥、椒丝、花生油等配料的香味,这种现象叫______现象,它说明一切物体的分子都在做______;在清洗餐具时,发现餐具上的油很难擦洗,是因为分子之间存在______。
【答案】 ①. 扩散 ②. 无规则运动 ③. 引力
【解析】
【详解】[1][2]配料的香味的分子进入空气中发生了扩散现象,使远处的人闻到香味,它说明一切物体的分子都在做无规则运动。
[3]餐具上的油很难洗擦洗,从餐具上脱离,是因为分子之间存在引力。
10. 如图所示是一种用于装饰玻璃的静电窗花,它采用PVC 塑料静电膜材质,材料本身不带胶,依靠自身带的电轻松地“粘”在光滑的玻璃上。它能“粘”在玻璃上是因为带电体具有________的性质;时间长了,窗花会滑落,将窗花在玻璃上轻轻摩擦后便可以重新贴上,这是________现象,此时玻璃和窗花带________(选填“同种”或“异种”电荷)。
【答案】 ①. 吸引轻小物体 ②. 摩擦起电 ③. 异种
【解析】
【详解】[1]静电贴是采用PVC静电膜材质,材料本身不带胶,依靠静电吸附到承载面的贴纸上,其对各种光滑的表面具有很强的黏着力,这是利用了带电体具有吸引轻小物体的性质。
[2][3]静电窗花本身不带胶,当与玻璃接触时,由于摩擦起电,带上与窗花相反的电荷,由于异种电荷相互吸引,这样静电窗花就吸附到承载面上。
11. 如图所示的电路,闭合开关,两灯均发光,此时电路处于______(选填“通路”、“断路”或者“短路”)状态。根据发光二极管具有______性,说明发光二极管的正极是较______(选填“长”或“短”)的引脚。
【答案】 ①. 通路 ②. 单向导电 ③. 长
【解析】
【详解】[1]闭合开关,两灯均发光,说明电路是导通的,即处于通路状态。
[2]发光二极管是由半导体制成的电子元件,具有单向导电性。
[3]闭合开关,电流从电源正极出发,小灯泡和发光二极管发光,说明电路中有电流从较长的引脚进入、从较短的引脚流出,即发光二极管的正极是较长的引脚。
12. 如图,是一个小蒸汽轮船、点燃小瓶下的蜡烛,蜡烛燃烧时将______能转化为内能,通过______的方式使小瓶子里水的内能增加;一段时间后,小瓶子内的水汽化喷出产生动力,此过程中,能量的总量______(选填“增大”、“不变”或“减小”)。
【答案】 ①. 化学 ②. 热传递 ③. 不变
【解析】
【详解】[1] 蜡烛燃烧的过程是将化学能转化为内能的过程。
[2] 蜡烛燃烧给小瓶子里的水加热是通过热传递的方式使水的内能增加的。
[3] 小瓶子内的水汽化并喷出时,它产生了动力,推动了小蒸汽轮船的运动。在这个过程中,虽然能量的形式发生了转化,但能量的总量是保持不变的。
13. 如图,易拉罐的拉环被拉断后很难打开,可拿圆珠笔的笔尾在罐口旁快速摩擦,环就可以被“炸开”。摩擦时是通过______方式改变罐内气体的内能;拉环被“炸开”过程中的能量转化与内燃机的______冲程相似;若某单缸四冲程内燃机每秒对外做功20次,则其飞轮转速为______r/s。
【答案】 ①. 做功 ②. 做功 ③. 40
【解析】
【详解】[1]摩擦时,克服摩擦力做功,机械能转化为内能这是通过做功的方式改变罐内气体的内能。
[2]拉环被“炸开”向上运动,内能转化为机械能,能量转化与汽油机的做功冲程一致。
[3]在四冲程内燃机一个工作循环中,曲轴转两圈,完成4个冲程,对外做功1次。内燃机1 s内对外做功20次,即1 s的时间飞轮转40圈。
14. 如图所示的电路中,要使L1、L2两灯串联,应闭合开关______;如果将开关______闭合,则灯L1、L2并联。为了保护电源,绝对不能同时将开关______闭合。
【答案】 ①. S2 ②. S1和S3 ③. S2和S3
【解析】
【详解】[1]要使两灯串联,则应使电流顺次流过两个灯泡,则需闭合开关S2。
[2]要使两灯并联,则应使L1、L2两端分别相连,再接入电源两端,所以应闭合开关S1和S3。
[3]若同时闭合开关S2和S3,则电源两端用导线相连,会导致电源短路,这是绝不允许的。
三、作图题(本大题3小题,第(1)、(3)小题2分,第(2)小题3分,共7分)
15.
(1)如图,请在“○”中填上合适的电表,使灯泡L1和L2并联;
(2)根据实物图画出相应的电路图来(画在虚线框);
(3)如图,是未完成连接的实物电路,请用笔画线代替导线完成该电路连接。要求:两灯并联,开关S同时控制两灯,电流表测量干路电流,导线不能交叉。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
要使两灯并联,则应使两灯泡两端并列连接,再分别接入电源的两端;L1右端与L2左端相连,则L1左端应与L2右端相连,所以上方的圆圈中应是电流表,下方的圆圈中的元件没有电流通过,所以是电压表,如图所示:
【小问2详解】
如图,两灯泡串联,电压表测量L1两端的电压,所以应并联在L1两端,如图所示:
【小问3详解】
两灯并联,所以L1左接线柱与L2左接线柱相连,L1右接线柱与L2右接线柱相连;电流表测量干路电流,所以串联在干路上,图中已连好;开关同时控制两盏灯,所以也串联在干路中,图中已连好,如图所示:
四、实验题(本大题3小题,每空1分,共20分)
16.
(1)如图甲所示,用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球时,验电器的两片金属箔张开,这是因为两片金属箔均带______(选填“正”或“负”)电荷,同种电荷相互______(选填“排斥”或“吸引”);
(2)如图乙所示,验电器A带正电,用带有绝缘柄的金属棒将验电器A和不带电的验电器B的金属球连接起来,发现验电器B的金属箔片张开,则验电器B带______电(选填“正”或“负”),瞬间自由电子定向移动的方向是______(选填“由A到B”或“由B到A”)。
【答案】(1) ①. 负 ②. 排斥
(2) ①. 正 ②. 由B到A
【解析】
【小问1详解】
[1]毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,与验电器接触后,验电器也带负电;
[2]验电器两片金属箔都带负电,同种电荷相互排斥。
【小问2详解】
[1]验电器A带正电,与验电器B接触后,验电器B也会带正电;
[2]验电器B带正电是因为B失去电子,A得到电子,所以自由电子定向移动方向是由B到A。
17. 为探究水和食用油的吸热能力,小明同学用如下图所示的装置进行实验探究。
(1)除了如图所示的器材外,还需要的测量工具有______、______;
(2)小明在两个相同的烧杯中加入水和食用油,如图甲。有同学立即指出了其中的问题,你认为问题的所在是:没有控制水和食用油______相同;
(3)实验中,应使用两个规格______(选填“相同”或“不同”)的电加热器分别给水和食用油加热,这样就可以通过比较______(选填“加热时间”或“升高的温度”)来比较水和食用油吸收热量的多少;
(4)纠正问题后,实验开始,小明每隔1min记录一次水和食用油的温度,得到如图乙所示的图像,分析可得:质量相同的水和食用油,升高相同的温度,水吸收的热量______(选填“大于”、“小于”或“等于”)食用油吸收的热量;
(5)根据图像数据可知、食用油的比热容为______;
(6)小明联想到夏天海边昼夜温差小,这是因为水的______大。
【答案】(1) ①. 天平 ②. 秒表
(2)质量 (3) ①. 相同 ②. 加热时间
(4)大于 (5)
(6)比热容
【解析】
【小问1详解】
[1] [2] 为了探究水和食用油的吸热能力,需要测量质量和时间的工具。因此,我们还需要测量水和食用油的质量和加热的时间,天平用于确保它们的质量相等,秒表用于记录加热时间。
【小问2详解】
为了准确比较它们的吸热能力,我们需要确保它们的质量是相等的。
【小问3详解】
[1][2]规格相同的电加热器在相同时间内产生的热量是相同的,我们可以通过比较加热时间来比较水和食用油吸收热量的多少。
【小问4详解】
分析图像可得:质量相同的水和食用油,升高相同的温度时,水加热的时间更长,所以水吸收的热量大于食用油吸收的热量。
【小问5详解】
由于水和食用油的质量相等、升高的温度相同,且吸收的热量之比等于加热时间之比,所以食用油的比热容
【小问6详解】
比热容大的物质在吸收或放出相同热量时,温度变化较小。因此,海边由于水的比热容大,白天吸收热量后温度不会升得太高,夜晚放出热量后温度也不会降得太低,所以昼夜温差较小。
18. 为了探究并联电路的电流规律,小红同学设计了如图甲所示的电路进行实验。
(1)连接电路时,开关应______;
(2)如图乙所示,闭合开关,电流表测量的是图甲中______处电流(选填“A”、“B”或“C”);
(3)在闭合开关前,电流表的指针(实线箭头为指针)出现了如图丙所示的情况,出现该现象的原因是______;
(4)在排除故障后,电流表测量C处电流的示数如图丁,则电流表的示数为______A;
(5)小红同学要测量通过的电流,只需将图乙中导线______(选填“a”或“b”)的一端改接到电流表的正接线柱上。
(6)小红完成实验后,把数据记录在下表中,便得出结论:在并联电路中,干路电流______各支路电流之和(选填“大于”、“小于”或“等于”):同组的小丽同学认为实验次数太少,应该更换______(选填“不同”或“相同”)规格的小灯泡重复多次实验:
测量次数
B处电流
C处电流
A处电流
1
0.22
0.30
0.52
(7)她们按照上面的操作重复做了几次实验,得到了多组数据,其目的是______。
A. 多次测量求平均值,减小误差 B. 寻找普遍规律,避免偶然性
【答案】(1)断开 (2)C
(3)电流表未调零 (4)0.24
(5)a (6) ①. 等于 ②. 不同
(7)B
【解析】
【小问1详解】
为了保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态。
【小问2详解】
图乙中,电流表是在干路中测量干路电流,故是A处电流。
【小问3详解】
闭合开关前,图丙电流表指针向左偏转,出现该现象的原因是电流表使用前没有调零,应先进行调零。
【小问4详解】
电流表接的是小量程,分度值为0.02 A,故此时示数为0.24 A。
【小问5详解】
要测量通过的电流,即和电流表串联,观察图乙所示实物图可知,只需将图乙中导线a的一端改接到电流表的正接线柱上。
【小问6详解】
[1]由表格中数据可知A点电流等于B、C两点电流之和,故可得出在并联电路中干路电流等于各支路电流之和。
[2]小红的实验次数太少无法得到普遍规律,需更换不同规格的灯泡重复多次实验。
【小问7详解】
本实验为探究性实验,更换不同规格重复多做几次实验是为了寻找普遍规律,避免偶然性,故A不符合题意,B符合题意。
故选B。
五、计算题(本大题2小题,第19题6分,第20题7分,共13分)
19. 如图甲所示电路,电源电压为12V,闭合开关后1和L2都能正常发光,此时两个电流表的指针指在如图乙所示相同的位置。求:
(1)灯泡L1的电压;
(2)该电路中电流表A1和A2的示数;
(3)灯泡L2的电流。
【答案】(1)12V;(2)0.2A,1A;(3)0.8A
【解析】
【详解】解:(1)由图甲可知,两灯泡并联,因为并联电路各支路两端的电压相等,所以灯泡L1两端的电压
(2)电流表A2测干路电流,电流表A1测灯泡L1所在支路的电流,根据并联电路的电流,干路的电流等于各支路电流之和,电流表A1、A2示数如图乙所示,A2其量程是0~3A,示数为1A;电流表A1其量程是0~0.6A,分度值是0.02A,读数为0.2A。
(3)已知灯泡L1的电流I1=0.2A,根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和可得L2的电流
答:(1)灯泡L1的电压为12V;
(2)该电路中电流表A1的示数为0.2A,A2的示数为1A;
(3)灯泡L2的电流为0.8A。
20. 天然气灶使用方便、经济环保。在一个标准大气压下,用天然气灶将质量为2kg的水,从20℃加热至沸腾。已知水的比热容 c水=4.2×103J/(kg·℃),天然气的热值q=4.2×107J/m3,求:
(1)水吸收的热量;
(2)若天然气完全燃烧放出的热量80%被水吸收,烧开这壶水需要多少m3天然气。
【答案】(1)6.72×105J
(2)0.02m3
【解析】
【小问1详解】
在一个标准大气压下,水沸腾时,温度为100℃,将质量为2kg的水,从20℃加热至沸腾,水吸收的热量为
Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(100℃-20℃)=6.72×105J
【小问2详解】
天然气完全燃烧放出的热量为
消耗天然气的体积为
六、综合能力题(本大题3小题,每空1分,共18分)
21. 在探究“串联电路的电压规律”时,某班各组同学连接了如图甲的电路进行实验。
0.5
2.5
3
(1)小李组在连接电路时发现,刚接好最后一根导线,小灯泡就发光了,原因是:______。
(2)小畅组在闭合开关后,观察到灯泡发光,灯泡不发光,且电压表的示数为0,则电路中可能存在的故障是______;
(3)小畅组排除故障并纠正错误后重新实验,某次测量时,电压表的示数如图乙所示,电压表的示数是______V。
(4)小畅组在测量完两端的电压后,想移动一根导线来测量两个灯泡两端的总电压,请你在图甲中要移动的导线上画“×”,并用笔画线代替导线正确连接电路。
(5)完成实验后、小畅组记录的数据如上表所示。
由此、初步得出结论:______(写文字)。
此实验在设计方案上存在的不足之处是______。
【答案】(1)连接电路时开关没有断开
(2)短路
(3)0.5V (4)
(5) ①. 串联电路中总电压等于各部分电路电压之和 ②. 实验次数太少,结论不具有普遍性
【解析】
【小问1详解】
刚接好最后一根导线,小灯泡就发光了,说明电路是通路,原因是连接电路时开关没有断开。
【小问2详解】
由图甲中可知灯泡L1、L2串联,电压表并联在灯泡L1两端,当连上最后一根导线时,灯泡L2就发光,说明连接电路时开关未断开,此时电路是通路,但灯泡L1不发光、电压表的示数是零,说明灯泡L1短路。
【小问3详解】
题中电源是2节新干电池,即电源电压是3V,所以电压表是小量程接入,分度值是0.1V,示数是0.5V。
【小问4详解】
要测两个灯泡的总电压,需将电压表并联在两个灯泡的两端,所以只需将灯泡L1右接线柱上的导线改接到灯L2右接线柱即可,具体如图所示:
【小问5详解】
[1]由图中数据可得:串联电路中总电压等于各部分电路电压之和。
[2]此方案只做了一次实验,不能得出普遍结论的,所以需要更换不同规格的灯泡再做几次实验。
22. 如图,慧慧同学设计了两套完全相同的装置来比较煤油和菜籽油的热值大小。
燃烧前水的温度t1/℃
燃烧后水的温度t2/℃
煤油
25
44
菜籽油
25
34
(1)如图甲,在安装实验器材时,应先固定______(选填“A”或“B”)的位置;
(2)实验中除了控制水的初温相同外,还应控制燃料和水的______(选填“质量”或“体积”)相同;
(3)本实验是在燃料______(选填“燃烧相同时间”或“全部燃烧”)后,比较______(选填“加热时间”或“升高的温度”)来比较燃料燃烧放出的热量,从而比较两种燃料的热值大小;
(4)通过实验数据可初步判断______(选填“煤油”或“菜籽油”)的热值较大;
(5)实验中,若燃料完全燃烧且忽略热量散失,根据表格计算出煤油和菜籽油的热值之比为______。
【答案】(1)A (2)质量
(3) ①. 全部燃烧 ②. 升高的温度
(4)煤油 (5)19︰9
【解析】
【小问1详解】
实验时要用酒精的外焰加热,温度计的玻璃泡要浸没于水中且不能碰到烧杯底,故在安装实验器材时,应按照自下而上的顺序进行,确保一次调试器材到位,所以应先固定A的位置。
【小问2详解】
实验时通过比较水升高的温度,从而得到吸收热量的多少的关系,进一步得到放出热量多少的关系,最终比较出两种燃料的热值大小。而要比较水吸收的热量,由Q=cmΔt知,需要控制水的质量相等;最后比较两种燃料的热值时,由Q放=m燃料q知,需要控制燃料的质量相等。
【小问3详解】
[1][2]由(2)可知,本实验需要在燃料完全燃烧后(燃料质量相同质量相同),比较水升高的温度来比较燃料燃烧放出的热量,从而比较两种燃料的热值大小。
【小问4详解】
由表中数据可知,等质量的水和煤油完全燃烧,煤油放出的热量多(水升高的温度高,则吸收的热量多),所以煤油的热值较大。
【小问5详解】
实验中,若燃料完全燃烧且忽略热量散失,则燃料燃烧放出的热量等于水吸收的热量。根据Q=cmΔt知,煤油燃烧放出的热量为
Q1=c水m水(t2煤−t1)
菜籽油燃烧放出的热量为
Q2=c水m水(t2菜−t1)
由于控制了水的质量和初温相同,因此可以简化为
Q1︰Q2=(t2煤−t1)︰(t2菜−t1)=(44℃−25℃)︰(34℃−25℃)=19︰9
根据热值的定义知,由于控制了燃料的质量相同,因此热值之比就等于放出的热量之比,即煤油和菜籽油的热值之比为19︰9。
23.
23. 阅读材料,回答问题:
氢燃料电池
氢燃料电池是一种利用氢气和氧气反应产生电能的设备,其工作原理如题图甲所示,其基本原理是电解水的逆反应,把氢和氧分别供给阳(负)极和阴(正)极,氢通过阳极向外扩散和电解质发生反应后,放出电子通过外部的负载到达阴极,从而在外部电路中产生电流提供动力。
氢燃料电池通常和蓄电池配合使用,蓄电池寿命可以用“循环寿命”来衡量,是指电池寿命结束前进行的100%全循环放电次数。例如某辆氢燃料电池车电池堆栈最大功率为114千瓦,体积功率密度为3千瓦/升,百公里耗氢大约0.8kg,该氢燃料电池车行驶时将蓄电池电量从90%用到30%,则这次的放电深度为60%;再次使用前通过氢燃料电池将蓄电池充电到70%后,又用到30%,这次的放电深度为40%,则这两次总共完成了1次100%全循环放电,研究人员以不同的放电深度,对蓄电池进行充、放电循环研究,得到了如题图乙所示的蓄电池100%全循环放电次数与放电深度的关系。
(1)完成下列氢燃料电池车的部分能量转化流程图_________;
(2)如题图甲所示的氢燃料电池工作时,通过电动机的电流方向为_________(选填“从左到右”或“从右到左”)。
(3)该车的燃料电池的体积是_________m3,氢燃料电池车行驶百公里消耗的氢完全燃烧放出的热量为_________J;(氢的热值为1.4×108J/kg)
(4)某辆氢燃料电池大巴每天使用前都充电到蓄电池容量的100%,行驶一天消耗的电量刚好为最有利于延长蓄电池寿命的电量。按此计算,若一年开车350天共完成_________次100%全循环放电。
【答案】 ①. ①是电能,②机械能。 ②. 从右到左 ③. 0.038 ④. 1.12×108 ⑤. 140
【解析】
【详解】(1)[1]由材料可知,氢燃料电池车将化学能转化为电能,再通过电动机将电能转化为机械能,所以①是电能,②机械能。
(2)[2]由图可知,电子的移动方向是从左向右,电流方向是正电荷的移动方向,所以通过电动机的电流方向为从右到左。
(3)[3]氢燃料电池车电池堆栈最大功率为114kW,体积功率密度为3kW/L,则该车的燃料电池的体积是
[4]百公里耗氢大约0.8kg,百公里消耗的氢完全燃烧放出的热量
Q=mq=0.8kg×1.4×108J/kg=1.12×108J
(4)[5]由图可知,最有利于延长蓄电池寿命的放电深度是40%,即行驶一天消耗的电量是40%,一天完成0.4次100%全循环放电,一年完成
n=0.4×350=140次
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2024-2025学年第一学期九年级第一次学情调研物理科试卷
时间:80分钟 满分:100分 命题教师:杨媚 审题教师:朱广聪
一、单项选择题(本大题7小题,每小题3分,共21分)
1. 下列对一年四季情景的描述中,能说明分子在不停地做无规则运动的是( )
A. 春意盎然,花香四溢 B. 初夏时节,柳絮纷飞
C. 秋风四起,尘土飞扬 D. 寒冬腊月,雪花飘落
2. 关于温度、热量和内能。下列说法正确的是( )
A. 温度越高的物体,内能越大
B. 一切物体都具有内能
C. 我们不敢大口喝热气腾腾的汤,是因为汤含有的热量较多
D. 内能小的物体不可能将热量传递给内能大的物体
3. 如图所示是内燃机的四个冲程,其中属于内能转化为机械能的是( )
A. B. C. D.
4. 下列说法中正确的是( )
A. 电路中只要有电压,电路中就一定有电流
B. 人体的安全电压为不高于36V
C. 塑料、玻璃、人体都是绝缘体
D. 用电器工作时把其他形式的能转化为电能
5. 如图所示,电流表和电压表接法正确的是
A. B.
C. D.
6. 如图所示的事例中,说法正确的是( )
A. 甲图的水电站源源不断地发电,说明能量可以凭空产生
B. 乙图中重物不掉落,说明分子间存在斥力
C. 丙图中瓶塞跳起的过程中,瓶内气体内能一直增加
D. 丁图中将水和酒精充分混合,观察到液面位置下降了,推测:分子间存在间隙
7. 某自动售货机,它可通过手机扫码(闭合开关S1)或通过投币(闭合开关S2),启动电动机完成自动售货。下图中符合上述情况的电路设计是( )
A. B.
C. D.
二、填空题(本大题7小题,每小题3分,共21分)
8. 研究发现,常见的物质是由大量分子组成的,分子又是由原子组成的,原子是由______和核外电子构成;“甲流病毒、原子、电子”按空间尺度比较,最小的是______;用如图的模型来描述物质常见的三态,分子引力最大的是______图。
9. 湛江烧蚝是湛江特色美食之一,烹饪过程中会闻到烧蚝及蒜泥、椒丝、花生油等配料的香味,这种现象叫______现象,它说明一切物体的分子都在做______;在清洗餐具时,发现餐具上的油很难擦洗,是因为分子之间存在______。
10. 如图所示是一种用于装饰玻璃的静电窗花,它采用PVC 塑料静电膜材质,材料本身不带胶,依靠自身带的电轻松地“粘”在光滑的玻璃上。它能“粘”在玻璃上是因为带电体具有________的性质;时间长了,窗花会滑落,将窗花在玻璃上轻轻摩擦后便可以重新贴上,这是________现象,此时玻璃和窗花带________(选填“同种”或“异种”电荷)。
11. 如图所示的电路,闭合开关,两灯均发光,此时电路处于______(选填“通路”、“断路”或者“短路”)状态。根据发光二极管具有______性,说明发光二极管的正极是较______(选填“长”或“短”)的引脚。
12. 如图,是一个小蒸汽轮船、点燃小瓶下的蜡烛,蜡烛燃烧时将______能转化为内能,通过______的方式使小瓶子里水的内能增加;一段时间后,小瓶子内的水汽化喷出产生动力,此过程中,能量的总量______(选填“增大”、“不变”或“减小”)。
13. 如图,易拉罐的拉环被拉断后很难打开,可拿圆珠笔的笔尾在罐口旁快速摩擦,环就可以被“炸开”。摩擦时是通过______方式改变罐内气体的内能;拉环被“炸开”过程中的能量转化与内燃机的______冲程相似;若某单缸四冲程内燃机每秒对外做功20次,则其飞轮转速为______r/s。
14. 如图所示的电路中,要使L1、L2两灯串联,应闭合开关______;如果将开关______闭合,则灯L1、L2并联。为了保护电源,绝对不能同时将开关______闭合。
三、作图题(本大题3小题,第(1)、(3)小题2分,第(2)小题3分,共7分)
15.
(1)如图,请在“○”中填上合适的电表,使灯泡L1和L2并联;
(2)根据实物图画出相应的电路图来(画在虚线框);
(3)如图,是未完成连接的实物电路,请用笔画线代替导线完成该电路连接。要求:两灯并联,开关S同时控制两灯,电流表测量干路电流,导线不能交叉。
四、实验题(本大题3小题,每空1分,共20分)
16.
(1)如图甲所示,用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球时,验电器的两片金属箔张开,这是因为两片金属箔均带______(选填“正”或“负”)电荷,同种电荷相互______(选填“排斥”或“吸引”);
(2)如图乙所示,验电器A带正电,用带有绝缘柄的金属棒将验电器A和不带电的验电器B的金属球连接起来,发现验电器B的金属箔片张开,则验电器B带______电(选填“正”或“负”),瞬间自由电子定向移动的方向是______(选填“由A到B”或“由B到A”)。
17. 为探究水和食用油的吸热能力,小明同学用如下图所示的装置进行实验探究。
(1)除了如图所示的器材外,还需要的测量工具有______、______;
(2)小明在两个相同的烧杯中加入水和食用油,如图甲。有同学立即指出了其中的问题,你认为问题的所在是:没有控制水和食用油______相同;
(3)实验中,应使用两个规格______(选填“相同”或“不同”)的电加热器分别给水和食用油加热,这样就可以通过比较______(选填“加热时间”或“升高的温度”)来比较水和食用油吸收热量的多少;
(4)纠正问题后,实验开始,小明每隔1min记录一次水和食用油的温度,得到如图乙所示的图像,分析可得:质量相同的水和食用油,升高相同的温度,水吸收的热量______(选填“大于”、“小于”或“等于”)食用油吸收的热量;
(5)根据图像数据可知、食用油的比热容为______;
(6)小明联想到夏天海边昼夜温差小,这是因为水的______大。
18. 为了探究并联电路的电流规律,小红同学设计了如图甲所示的电路进行实验。
(1)连接电路时,开关应______;
(2)如图乙所示,闭合开关,电流表测量的是图甲中______处电流(选填“A”、“B”或“C”);
(3)在闭合开关前,电流表的指针(实线箭头为指针)出现了如图丙所示的情况,出现该现象的原因是______;
(4)在排除故障后,电流表测量C处电流的示数如图丁,则电流表的示数为______A;
(5)小红同学要测量通过的电流,只需将图乙中导线______(选填“a”或“b”)的一端改接到电流表的正接线柱上。
(6)小红完成实验后,把数据记录在下表中,便得出结论:在并联电路中,干路电流______各支路电流之和(选填“大于”、“小于”或“等于”):同组的小丽同学认为实验次数太少,应该更换______(选填“不同”或“相同”)规格的小灯泡重复多次实验:
测量次数
B处电流
C处电流
A处电流
1
0.22
0.30
0.52
(7)她们按照上面的操作重复做了几次实验,得到了多组数据,其目的是______。
A. 多次测量求平均值,减小误差 B. 寻找普遍规律,避免偶然性
五、计算题(本大题2小题,第19题6分,第20题7分,共13分)
19. 如图甲所示电路,电源电压为12V,闭合开关后1和L2都能正常发光,此时两个电流表的指针指在如图乙所示相同的位置。求:
(1)灯泡L1的电压;
(2)该电路中电流表A1和A2的示数;
(3)灯泡L2的电流。
20. 天然气灶使用方便、经济环保。在一个标准大气压下,用天然气灶将质量为2kg的水,从20℃加热至沸腾。已知水的比热容 c水=4.2×103J/(kg·℃),天然气的热值q=4.2×107J/m3,求:
(1)水吸收的热量;
(2)若天然气完全燃烧放出的热量80%被水吸收,烧开这壶水需要多少m3天然气。
六、综合能力题(本大题3小题,每空1分,共18分)
21. 在探究“串联电路的电压规律”时,某班各组同学连接了如图甲的电路进行实验。
0.5
2.5
3
(1)小李组在连接电路时发现,刚接好最后一根导线,小灯泡就发光了,原因是:______。
(2)小畅组在闭合开关后,观察到灯泡发光,灯泡不发光,且电压表的示数为0,则电路中可能存在的故障是______;
(3)小畅组排除故障并纠正错误后重新实验,某次测量时,电压表的示数如图乙所示,电压表的示数是______V。
(4)小畅组在测量完两端的电压后,想移动一根导线来测量两个灯泡两端的总电压,请你在图甲中要移动的导线上画“×”,并用笔画线代替导线正确连接电路。
(5)完成实验后、小畅组记录的数据如上表所示。
由此、初步得出结论:______(写文字)。
此实验在设计方案上存在的不足之处是______。
22. 如图,慧慧同学设计了两套完全相同的装置来比较煤油和菜籽油的热值大小。
燃烧前水的温度t1/℃
燃烧后水的温度t2/℃
煤油
25
44
菜籽油
25
34
(1)如图甲,在安装实验器材时,应先固定______(选填“A”或“B”)的位置;
(2)实验中除了控制水的初温相同外,还应控制燃料和水的______(选填“质量”或“体积”)相同;
(3)本实验是在燃料______(选填“燃烧相同时间”或“全部燃烧”)后,比较______(选填“加热时间”或“升高的温度”)来比较燃料燃烧放出的热量,从而比较两种燃料的热值大小;
(4)通过实验数据可初步判断______(选填“煤油”或“菜籽油”)的热值较大;
(5)实验中,若燃料完全燃烧且忽略热量散失,根据表格计算出煤油和菜籽油的热值之比为______。
23.
23. 阅读材料,回答问题:
氢燃料电池
氢燃料电池是一种利用氢气和氧气反应产生电能的设备,其工作原理如题图甲所示,其基本原理是电解水的逆反应,把氢和氧分别供给阳(负)极和阴(正)极,氢通过阳极向外扩散和电解质发生反应后,放出电子通过外部的负载到达阴极,从而在外部电路中产生电流提供动力。
氢燃料电池通常和蓄电池配合使用,蓄电池寿命可以用“循环寿命”来衡量,是指电池寿命结束前进行的100%全循环放电次数。例如某辆氢燃料电池车电池堆栈最大功率为114千瓦,体积功率密度为3千瓦/升,百公里耗氢大约0.8kg,该氢燃料电池车行驶时将蓄电池电量从90%用到30%,则这次的放电深度为60%;再次使用前通过氢燃料电池将蓄电池充电到70%后,又用到30%,这次的放电深度为40%,则这两次总共完成了1次100%全循环放电,研究人员以不同的放电深度,对蓄电池进行充、放电循环研究,得到了如题图乙所示的蓄电池100%全循环放电次数与放电深度的关系。
(1)完成下列氢燃料电池车的部分能量转化流程图_________;
(2)如题图甲所示的氢燃料电池工作时,通过电动机的电流方向为_________(选填“从左到右”或“从右到左”)。
(3)该车的燃料电池的体积是_________m3,氢燃料电池车行驶百公里消耗的氢完全燃烧放出的热量为_________J;(氢的热值为1.4×108J/kg)
(4)某辆氢燃料电池大巴每天使用前都充电到蓄电池容量的100%,行驶一天消耗的电量刚好为最有利于延长蓄电池寿命的电量。按此计算,若一年开车350天共完成_________次100%全循环放电。
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