精品解析:辽宁省盘锦市兴隆台区盘锦市第一完全中学2024-2025学年九年级上学期11月期中物理试题
2024-11-20
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内容正文:
2024~2025学年度第一学期九年级第二次质量检测物理试卷
考试时间:70分钟 试卷满分:80分
一、选择题(本题包括9小题,共18分,1—6题为单选,每小题2分,7—9题为多选,每小题2分。对于多选题,漏选得1分,多选、错选得0分)
1. 下列关于热现象的说法,正确的是( )
A. “破镜不能重圆”说明分子间的作用力要在很近的距离才会起作用
B. 雾霾中PM2.5颗粒悬浮在空中,说明分子在不停地做无规则运动
C. 底面削平的铅块紧压在一起后能吊住重物,这是扩散现象
D. 北方冬天在菜窖里放几桶水主要是利用水比热容大来保存蔬菜
【答案】A
【解析】
【详解】A.破碎的玻璃无法复原,是因为破碎后的玻璃碎片间的分子间隔已经远远超过了10倍的分子间隔,所以分子间作用力几乎为0,说明分子间的作用力要在很近的距离才会起作用,故A正确;
B.雾霾中PM2.5颗粒悬浮在空中,是颗粒的运动,不属于分子的无规则运动,不能说明分子在不停地做无规则运动,故B错误;
C.两个底面削平的铅块紧压在一起后能吊住重物,是由于分子间存在引力,而不是扩散现象,故C错误;
D.北方冬天在菜窖里面放几桶水,是利用水凝固放出热量,从而保持蔬菜不被冻坏,而不是利用水比热容大,故D错误。
故选A。
2. 中华美食文化博大精深,如图,这些通过“煎、炸、蒸、炒”烹调的美食中所包含的物理知识,说法正确的是( )
A. 煎:煎饺子的锅一般用铁制造,主要是利用了铁的比热容大
B. 炸:炸油条时用油而不用水,是因为油的沸点比水高
C. 蒸:是通过热传递和高温水蒸气液化放热,使包子含有的热量增加
D. 炒:炒粉时厨师不断地用铲子翻动是利用做功的方式使米粉的内能增加
【答案】B
【解析】
【详解】A.煎锅一般用铁制造,主要是利用铁具有良好的导热性,与比热容无关,故A错误。
B.一标准大气压下水的沸点是100℃,而油的沸点高于100℃,炸油条时用油而不用水,是因为油的沸点比水高,能获得较高的温度,故B正确。
C.蒸是通过热传递和高温水蒸气液化放热,把小笼包蒸熟,热量是过程量,不能说含有,故C错误;
D.炒主要是通过热传递的方式使米粉的内能增加,故D错误。
故选 B。
3. 如图是杭州亚运会主场馆“大莲花”,杭州亚运会主场馆“大莲花”,能够容纳观众8万人,加上演出人员和运动员,高峰时可能要承载10万人。杭州2022年第19届亚运会于2023年9月23日至10月8日举行。杭州市民欢欣鼓舞,有的市民用礼花筒表达喜悦心情。礼花筒利用筒内的高压空气膨胀,将彩带喷向空中,产生喜庆效果。高压空气膨胀过程中( )
A. 机械能转化为内能 B. 分子热运动加剧
C. 对外做功,内能减小 D. 管内气体温度升高
【答案】C
【解析】
【详解】礼花筒内的高压空气膨胀对外做功,内能转化为机械能,管内气体自身的内能减小、温度降低,所以分子热运动变慢,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
4. 如图甲所示的是中国科技馆“模拟避雷针”的实验展台。当参观者按下“有避雷针”按钮时,从高压发生器尖端涌出的白色闪电,会径直劈向建筑物模型顶部的避雷针,模拟云层带正电,建筑物不会受到任何影响,图乙为上述情景的示意图。下列说法正确的是( )
A. 制作避雷针的材料为绝缘体
B. 高压发生器模拟云层放电时,云层得到了电子
C. 云层放电时创造了电荷
D. 图乙中闪电发生时,与避雷针和大地相连的金属线中的电流方向是从大地到避雷针
【答案】D
【解析】
【详解】A.容易导电的物体叫导体,避雷针应该采用容易导电材料即导体来制作,故A错误;
B.高压发生器模拟云层放电时,云层带正电,失去了电子,故B错误;
C.当云层放电过程中,是自由电子发生转移,并不是创造了电荷,故C错误;
D.由图乙知,当闪电发生时,电子从云层、避雷针到大地,形成的电流方向与自由电子定向移动的方向相反,由此可知金属线中的电流方向是从避雷针指向云层,即大地指向避雷针;故D正确。
故选D。
5. 由欧姆定律公式变形得,对此,下列说法中正确的是 ( )
A. 加在导体两端的电压越大,则导体的电阻越大
B. 通过导体的电流越大,则导体的电阻越小
C. 当导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
D. 导体的电阻跟导体两端的电压和通过导体的电流无关
【答案】D
【解析】
【详解】导体的电阻是导体本身的一种特性,跟导体两端的电压和通过导体的电流无关,故ABC错误,D正确。
故选D。
6. 如图均是测定油箱内油量的装置.其中R是滑动变阻器的电阻片,滑动变阻器的滑片跟滑杆连接,可以从电阻片的最上端移到最下端。当油箱内的油量减少时,油量表示数随之减小;当油量为零时,油量表的零刻度与电表的零刻度重合。可以实现上述要求的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.该电路中的油量表为电流表,当油箱内的油量减少时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据电阻的串联可知电路电阻变大,由欧姆定律可得通过电路的电流变小,油量为零时,滑动变阻器接入电路最大阻值,通过电路的电流最小,但电流不为0,故A不符合题意;
B.该电路中的油量表为电压表,电压表测定值电阻两端的电压,当油箱内的油量减少时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据串联分压原理可知滑动变阻器两端的电压变大,串联电路总电压等于各分电压之和,则定值电阻两端电压变小,油量为零时,滑动变阻器接入电路最大阻值,此时其两端电压最大,定值电阻两端电压最小,但定值电阻两端电压不为0,故B不符合题意;
C.该电路中的油量表为电压表,电压表测滑动变阻器两端的电压,当油箱内的油量减少时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据串联分压原理可知滑动变阻器两端的电压变大,故C不符合题意;
D.该电路中滑动变阻器相当于定值电阻,由欧姆定律可知通过电路的电流不变,油量表为电压表,电压表测滑动变阻器上端的电压,当油箱内的油量减少时,电压表并联部分电阻变小,所以电压表示数变小,油量为零时,电压表并联部分电阻为0,此时电压表示数为0,故D符合题意。
故选D。
7. 用相同的酒精灯分别对a、b两液体加热(如图甲),根据测得数据分别描绘出两液体的温度随时间变化的图象(如图乙).在相同的时间内两液体吸收的热量相等,不计液体热量散失,分别用ma、mb、ca、cb表示a、b两液体的质量和比热容,则结合图中信息作出的下列推断正确的是( )
A. 若ma=mb,则ca>cb
B. 若ma=mb,则ca<cb
C. 若ca=cb,则ma<mb
D. 若ca=cb,则ma>mb
【答案】BC
【解析】
【详解】物质吸收热量的多少与比热容、质量和升高的温度成正比,由题意知,相同时间两种液体吸收的热量相同,由图象可以得到升高的温度与热量的关系,利用Q=cm△t变形公式对比热容和质量大小作出判断.若ma=mb,吸收相同的热量,a的温度升高幅度大,由知,a的比热容较小,b的比热容较大.A选项错误,B选项正确;若ca=cb,吸收相同的热量,a的温度升高幅度大,由知,a的质量较小,b的质量较大.C选项正确,D选项错误.故选BC.
8. 如图所示,是某小组设计测量未知电阻Rx阻值的实验电路图。电源两端电压未知且不变,R0是阻值已知的定值电阻,R是滑动变阻器,铭牌辨认不清。实验器材均满足实验要求。在不拆改电路的前提下,能够测出Rx阻值的电路图是( )
A. B. C. D.
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.通过电压表可以测出Rx两端的电压,串联电路电流相等,则可以通过电流表测出通过电阻的电流,根据欧姆定律可得Rx的阻值,故A符合题意;
B.只闭合S,读出电流表示数I1,S、S1闭合,读出电流表示数为I2。由于S1闭合前后,R0两端的电压不变为电源电压,则流过R0的电流不变为I1。因此闭合S1后,流过Rx的电流为
Ix=I2-I1
根据串联电路电路电压相等,有
I1R0=IxRx
联立上述两式可得Rx的阻值为
故B符合题意;
C.通过电压表可以测出两电阻两端的电压,由于滑动变阻器的阻值未知,所以无法测出电路中的电流,进而无法求Rx阻值,故C不符合题意;
D.闭合开关S、S2,可以测出Rx两端的电压Ux;再闭合S1,可以测出总电压U,则R0两端的电压为
U0=U-Ux
根据串联电路电流相等,有
联立上述两式,解得Rx阻值为
故D符合题意。
故选ABD。
9. 在图中的圆圈内是电流表或电压表,开关S闭合后两灯均能发光,各表均有示数。下列说法正确的是( )
A. ①④示数可能相等 B. ①③示数可能相等
C. ②④示数一定不相等 D. ③④可以是同种类的表
【答案】ABC
【解析】
【分析】
【详解】根据题意结合电路图知道,有两种情况:
第一种是两灯串联,①③是电流表,②④是电压表;④测的是电源电压,②右边灯泡的电压;由于是串联,所以①③的示数相等,②④示数不相等,①④示数不可能相等。
第二种情况是两灯并联,①②④是电流表,③是电压表;②在干路上,测的是总电流,①测的是左边灯泡的电流,④测的是右边灯泡的电流,所以②④的示数不相等,如果两灯泡的规格相同,①④示数可能相等,③是电压表,测的是电源电压,所以①③示数不相等。
综上所述,D错误,ABC正确。
故选ABC。
二、填空题(每空1分,共14分)
10. “出淤泥而不染”出自周敦颐的《爱莲说》。荷花之所以出淤泥而不染,就在于荷花的外表有一层蜡质的小突起,具有自洁的功能。若如图的荷叶上小水珠晃动后会合成更大的一滴,这表明分子间存在__________;文中还有“香远益清”,意思是香气远播,越发显得清新芳香。这是____________现象。
【答案】 ①. 引力 ②. 扩散
【解析】
【详解】[1]分子间存在相互作用的引力和斥力,荷叶上小水珠晃动后会合成更大的一滴,这表明分子间存在引力。
[2]“香远益清”是由于分子的无规则运动产生的,是扩散现象。
11. 航母舰载机即将起飞前,燃料燃烧会获得大量的_____能,向后喷射出高温高速燃气流.为了避免对舰上人员及其它器材造成危害,甲板上安装可偏流板(如图),偏流板后面装有供冷却水循环流动的格状水管,这是利用水的_____的特性来降低偏流板的温度.制作偏流板材料的熔点应较_____(填“高”或“低”)
【答案】 ①. 内 ②. 比热容大 ③. 高
【解析】
【详解】[1]燃料燃烧时化学能会转化为内能;
[2]由于水的比热容较大,在降低相同温度时可以吸收更多的热量,所以用水来作为冷却剂;[3]由于燃气流的温度非常高,所以要求制作偏流板材料应具有较高的熔点。
12. 汽油机是热机的一种。如图所示是四冲程汽油机工作状态示意图,由图可以看出,此时它正处在___________冲程。某单缸四冲程汽油机在1s内完成了15个循环,则该汽油机工作时飞轮的转速为___________R/min。
【答案】 ①. 做功 ②. 1800
【解析】
【详解】[1]由图可知,进气门和排气门都关闭,活塞向下移动,火花塞点火,可以判断这个冲程是做功冲程。
[2]汽油机一个工作循环有四个冲程,活塞往复2次,飞轮转动2转,做功1次。故汽油机在1s内完成了15个循环,飞轮转动
15×2=30R
则1min转动
30×60=1800R
故该汽油机工作时飞轮的转速为1800R/min。
13. 如图所示,充电宝甲正在主机内被充电,充电宝乙已被取出,充电宝丙正在为手机充电。此时充电宝 _____是用电器;充电宝 _____是电源。(均选填“甲”、“乙”或“丙”)
【答案】 ①. 甲 ②. 丙
【解析】
【详解】[1]充电宝甲正在主机内被充电,说明充电宝甲在消耗电能,故充电宝甲是用电器。
[2]充电宝丙正在为手机充电,说明充电宝丙在提供电能,故充电宝丙是电源。
14. 如图所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压不变.闭合开关S后,滑片P从a端移动到b端,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图所示,则电源电压为______V,R2的最大阻值为____Ω.
【答案】 ①. 3 ②. 10
【解析】
【详解】当闭合开关S后,滑片P从a端移动到b端时,观察图中电压表和电流表的示数变化情况得,电压表示数的变化为2V,电流表的变化为0.4A,故定值电阻R1的两端电压的变化量也是2V,则定值电阻R1的大小为:
R1==5Ω;
故当滑片滑到a端时,电路中的电流为0.6A,故电源电压为
U=R1×Ia=5Ω×0.6A=3V;
当滑片滑到b端时,电路中的电流为0.2A,故电路中的总电阻为
R==15Ω,
故变阻器的最大电阻
R2=15Ω-5Ω=10Ω.
15. 如图所示电路中,闭合开关S,当滑动变阻器 R2的滑片P向右移动时,电流表A1的示数将____,电压表V的示数与电流表A2的示数的比值________。(以上两空均选填“变大”“变小”或“不变”)。当滑片P移到某一位置时,两电流表的指针偏转角度相同,则此时R1∶R2=______。
【答案】 ①. 变小 ②. 不变 ③. 4∶1
【解析】
【详解】[1]由电路图知,开关闭合,两个电阻并联在电路,电流表A1测干路的电流,A2测通过R1的电流,电压表测电源电压。滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,电源电压不变,通过变阻器R2的电流变小,而R1支路的电流不变,所以干路的电流变小,即A1的示数变小。
[2]电压表V的示数与电流表A2的示数的比值等于R1的阻值,R1的电阻保持不变,所以两者的比值不变。
[3]两电流表指针偏转角度相同时,据并联电路的电流特点知,A1选用大量程,A2选用小量程,则I1∶I2=5∶1,所以
IR2∶IR1=IR2∶I2=(I1-I2)∶I2=(5-1)∶1=4∶1
据得
R1∶R2=IR2∶IR1=4∶1
三、作图题(共2小题,每题2分,共4分)
16. 如图是一款自动上水电陶炉茶具,操作面板上有三个开关,S是总开关,S1用来控制电动机工作(用M表示)实现自动上水过程,S2为控制加热系统,使电阻丝给水加热,且两个功能均可单独工作。请你将乙图中的电路元件符号按以上要求连成电路图。
【答案】
【解析】
【详解】由“两个功能均可单独工作”可知,电动机与定值电阻并联,“S是总开关”,则开关S在干路上,“S1用来控制电动机工作”,S1在电动机支路上,“S2为控制加热系统”,S2在定值电阻支路上,如下图所示:
17. 如图所示,闭合开关S,向右端移动滑动变阻器的滑片时,小灯泡变暗(即通过小灯泡电流与小灯泡两端电压乘积减小),电压表测小灯泡电压。(导线不要交叉)
【答案】
【解析】
【详解】向右端移动滑动变阻器的滑片时,小灯泡变暗,说明滑动变阻器与小灯泡串联,且滑动变阻器连接左下接线柱;电压表测量小灯泡电压,则将其与小灯泡并联,如图所示:
四、实验探究题(共24分)
18. 在“探究电流与电压、电阻关系”的实验中,某实验小组选用、、、、五个电阻,电压恒为的电源,“”的滑动变阻器等器材,设计了如图甲所示的实验电路。
(1)请你根据甲图,将乙图中的部分电路连接完整______(要求:滑片向右移动时,电流表示数变大,导线不交叉);
(2)闭合开关后,发现电流表有示数,电压表无示数,则电路存在的故障可能是定值电阻______(选填“短路”或“断路”);
(3)排除故障后,首先接入的电阻探究“电流与电压的关系”:①当电压表示数为时,电流表如图丙所示,为______;实验小组记录的数据表格如图,小红分析了数据后,指出有一组数据不符合实际,这组数据对应的实验序号是______。②分析正确的数据,可得出结论:当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成_______;
实验序号
1
2
3
4
5
6
电压/V
1.0
1.4
2.0
2.4
2.8
3.0
电流/A
0.1
0.14
0.20
0.24
0.30
(4)接着小红继续按照图乙所示电路,将、、、、这五个电阻随机单独接入电路,探究电流与电阻的关系;
①实验中控制电阻两端的电压为不变。她用的电阻完成实验后,保持滑动变阻器的滑片位置不动,断开开关换上电阻,闭合开关后,为了使电阻两端的电压恢复到,此时应将滑片适当向_____调(选填“左”或“右”);
②她发现当接入______的电阻时,无论怎样调节滑片,电压表的示数都大于,若想完成实验,应更换一个最大阻值不小于______的滑动变阻器;
(5)小红思考:为使实验顺利进行,电阻两端的电压应控制为多少合适呢?在不改变实验器材和电路连接的前提下,实验小组分别提出了、和三个电压值,你认为这三个电压值中不能选择的是______。
【答案】 ①. ②. 短路 ③. 0.28 ④. 1 ⑤. 正比 ⑥. 左 ⑦. 25 ⑧. 50 ⑨. 2.2
【解析】
【详解】(1)[1]根据电路甲可知,电压表要并联在定值电阻两端,电流表要与滑动变阻器串联在电路中,滑片向右移动时,要求电流表示数变大,所以要连接滑动变阻器的右下接线柱,如图所示:
(2)[2]闭合开关后,发现电流表有示数,说明电路为通路,电压表无示数,说明电压表两端无电压,所以电路存在的故障可能是定值电阻短路。
(3)[3]由图丙可知,电流表使用0~0.6A量程,最小分度值为0.02A,示数为0.28A。
[4]根据表中数据,在实验序号1中,定值电阻两端的电压为1V,通过的电流为0.1A,当滑动变阻器接入最大的电阻时,它两端的电压为
此时电路中的总电压为
故此组实验数据不符合实际。
[5]根据表中数据,电压与电流的比值大小不变,可得出结论:当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(4)[6]用10Ω的电阻完成实验后,改用15Ω的电阻,此时定值电阻两端的电压变大,为了保证定值电阻两端的电压不变,根据串联分压原理,应该增大滑动变阻器两端的电压,即增大滑动变阻器的电阻,因此滑动变阻器的滑片应该向左移动。
[7][8]当接入25Ω的电阻时,如果它两端的电压为2V,根据串联电路的分压规律,滑动变阻器接入电路的电阻为
滑动变阻器的最大电阻是40Ω,所以无论怎样调节滑片,电压表的示数都大于2V。要使定值电阻两端的电压为2V,应更换一个最大阻值不小于50Ω的滑动变阻器。
(3)[9]实验中所用定值电阻最小阻值为5Ω,根据欧姆定律,当所选电压值不大于3V时,电压表和电流表所用量程均安全无问题,实验小组提出的三个电压值均符合要求。根据串联分压规律,为不更换滑动变阻器使所有电阻均能顺利进行实验,所选电压值最小为
带入数值得
解得
所以,为了顺利进行实验,电压值应该大于2.31V,不能选择2.2V。
19. 小亮、小明和小红在做“探究影响导体的电阻大小因素”实验时,做出了如下猜想。
猜想一:导体的电阻可能与导体的长度有关。
猜想二:导体的电阻可能与导体的横截面积有关。
猜想三:导体的电阻可能与导体的材料有关。
实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如下表所示
编号
材料
长度(m)
横截面积(mm2)
A
镍铬合金
0.25
1.0
B
镍铬合金
0.50
1.0
C
镍铬合金
0.25
2.0
D
锰铜合金
0.25
1.0
(1)如图所示电路,闭合开关后,在M、N之间分别接上不同导体,通过观察相关现象来比较导体电阻大小,小亮、小明和小红对图中的电路设计提出了自己的观点:
小亮认为:电流表是多余的,观察灯泡的亮度就可以判断导体电阻的大小。
小明认为:灯泡是多余的,根据电流表示数的变化就可以判断导体电阻的大小。
小红认为:灯泡和电流表同时使用更好,因为灯泡可以保护电路,从而防止烧坏电流表。______(选填“小明”、“小红”或“小亮”)的观点最合理。
(2)为了验证猜想二,可依次把M、N跟______(选填“A、B、C、D”)两电阻线的两端相连,闭合开关,记下电流表的示数,分析比较这两根电阻丝电阻的大小。
(3)依次把M、N跟电阻丝A、B的两端连接,闭合开关,电流表的示数不同,分析比较A、B两根电阻丝电阻的大小,可探究电阻跟导体的______的关系。
(4)小强在探究同样的课题时,手边只有一根电阻丝,那么,他利用这根电阻丝和上述电路,不能够完成猜想______(选填“一”、“二”或“三”)的实验验证。
(5)以上方法在研究物理问题时经常用到,被称为控制变量法。下列4个实验中没有用到此方法的是______。
A.探究电流与电压、电阻的关系实验 B.探究影响压力作用效果的因素实验
C.测量电阻实验 D.探究影响摩擦力大小的因素实验
【答案】 ①. 小红 ②. AC ③. 长度(或长短) ④. 三 ⑤. C
【解析】
【详解】(1)[1]小红的观点比较好,因为电流表的电阻太小,若只有电流表,容易烧坏电流表,若只有电灯泡,不能更准确反映电阻的大小,故两个都需要。
(2)[2]为了验证猜想二,即横截面积有关,故变量是横截面积,横截面积不同,长度相同,材料相同,故选 AC两次实验。
(3)[3]依次把M、N跟电阻丝A、B的两端连接,长度不同,材料相同,横截面积相同,故探究的是电阻跟导体的长度的关系。
(4)[4]若只有一根电阻丝,可以改变长度,对折改变横截面积,但是无法改变材料,故无法探究猜想三。
(5)[5]只有C测电阻没有运用控制变量法,因为此实验只需要测量电压和电流,即可以知道电阻,不能运用控制变量法。
20. 小花做“伏安法测定值电阻阻值”的实验,用到的器材有:电源(电压保持不变),电流表、电压表和滑动变阻器各1只、1个待测电阻(约为)、导线若干、开关1个。
(1)该实验的原理是______。
(2)如图甲所示是实验电路图,请用笔画线代替导线,将实验电路连接完整(要求:滑动变阻器的滑片向右移动时,电流表示数减小)。
(3)闭合开关,电流表如图乙所示,造成该现象的原因可能是______。(填序号):
A. 电流表未调零 B. 电阻R短路
C. 电流表正负接线柱接反 D. 滑动变阻器最大阻值过小
(4)排除故障,闭合开关,在移动滑动变阻器滑片P的过程中小花发现:电压表示数变小时,电流表示数反而变大。出现这种现象的原因可能是______。
(5)排除故障后再次闭合开关,某次测量时两表示数如图丙所示,则该次测得的阻值为______。为了让测量结果更准确,接下来小花适当增大电阻R两端的电压,并进行了多次测量计算出了待测电阻R的阻值,其目的是______(填序号);
A.求平均值,减小实验误差 B.寻求普遍规律,避免实验偶然性
(6)利用本实验器材还能完成下列哪个实验______(填序号);
A. 探究电流与电阻的关系 B. 探究电流与电压的关系
(7)另一位同学小林根据自己的实验数据绘制出定值电阻和小灯泡的图像如图丁所示,试分析图像中A、B、C三个点里电阻最大的是______点(选填“A”、“B”或“C”),小灯泡阻值随______变化而改变。
【答案】(1)
(2) (3)C
(4)电压表并联在滑动变阻器两端
(5) ①. 5.5 ②. A
(6)B (7) ①. B ②. 温度
【解析】
【小问1详解】
伏安法测定值电阻阻值的实验中分别用电压表测出定值电阻的电压,电流表测出定值电阻的电流,再根据公式求出定值电阻的阻值,故测定值电阻的阻值实验原理是。
【小问2详解】
滑动变阻器的滑片向右移动时,电流表示数减小,即滑动变阻器接入电路的阻值变大,滑片向右移动远离A下接线柱,所以应该把滑动变阻器的A下接线柱与定值电阻右接线柱连接在一起。如图所示∶
【小问3详解】
电流表正确连接电路要电流正极流入负极流出,当闭合开关以后出现指针左偏,则是因为电流表正负接线柱接反了。
【小问4详解】
串联电路中,当电路中电流增大时定值电阻两端电压会变大,再根据分压规律可知滑动变阻器的电压会变小,因此此时的电压表可能是并联在了滑动变阻器两端。
【小问5详解】
[1]根据丙图可知此时定值电阻的电压是1.1V,电流为0.2A,根据公式求出电阻
[2]AB.测量定值电阻的实验中,由于定值电阻的阻值几乎不受温度的影响,所以不发生改变,因而进行多次实验求电阻的平均值,可以有效的减小实验误差,故A符合题意,B不符合题意。
故选A。
【小问6详解】
AB.根据现有的实验器材,只有一块定值电阻因此不满足“探究电流与电阻的关系”的实验,通过调节滑动变阻器可以多次改变定值电阻的电压和电流,因此还可以做“探究电流与电压的关系”的实验,故A不符合题意,B符合题意。
故选B。
【小问7详解】
[1][2]根据图像分析,灯泡电阻因受温度的影响而逐渐变大,所以Rc>RA,而B、C两点的电压相同,B的电流小于C的电流因而RB>RC,所以B点的电阻最大,由此可知,小灯泡阻值随温度变化而改变。
五、综合题(本题共3小题,共20分)
21. 如图所示是我国自行设计研制的AG600全状态新构型灭火飞机。若该飞机以270km/h的速度匀速直线航行20min,消耗航空燃油1.35t,飞机发动机的功率为2.25×107W。(航空燃油的热值为4×107J/kg)求:
(1)消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量是多少?
(2)飞机在航行过程中的阻力是多少?
(3)发动机的效率是多少?
【答案】(1)5.4×1010J;(2)3×105N;(3)50%
【解析】
【详解】解:(1)消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量
Q放=mq=1.35×103kg×4×107J/kg=5.4×1010J
(2)飞机航行20min牵引力做功
W=Pt=2.25×107W×20×60s=2.7×1010J
飞机运动的路程
飞机受到的牵引力
因为飞机做匀速直线运动,受到牵引力和阻力是平衡力,所以飞机受到的阻力
f=F=3×105N
(3)发动机的效率
答:(1)消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量是5.4×1010J;
(2)飞机在航行过程中的阻力是3×105N;
(3)发动机的效率是50%。
22. 如图所示的电路中,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~15V,R1的阻值为20Ω,电源电压为18V,滑动变阻器R3的阻值范围为0~180Ω,求:
(1)只闭合开关S3时,电流表的示数为0.3A,求R2的阻值;
(2)当开关S1、S3和S4都闭合,且滑片P从最右端向左移动了三分之一,求此时电流表的示数;
(3)只闭合开关S2、S4,在不损坏电流表、电压表的情况下,求滑动变阻器的阻值变化范围。
【答案】(1)40Ω;(2)0.6A;(3)10Ω~100Ω
【解析】
【详解】解:(1)只闭合开关S3时,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,由可得,电路中的总电阻
因R1与R2串联,所以R2的阻值
(2)当开关S1、S3和S4都闭合,且R2与并联,所以
则电流表的示数
(3)只闭合开关S2、S4时,R1与R3串联,电压表测R3两端的电压,电流表测电路中的电流,当变阻器接入电路中的电阻为零时,电路中的电流。
因串联电路中各处的电流相等,且电流表的量程为0~0.6A,所以,电路中的最大电流
此时变阻器接入电路中的电阻最小,由得,此时电路的总电阻
变阻器接入电路中的最小阻值
当电压表的示数
时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,此时R1端的电压
此时电路中的电流
由得,滑动变阻器接入电路中的最大阻值
所以,滑动变阻器的阻值变化范围为10Ω~100Ω。
答:(1)R2的阻值40Ω;
(2)此时电流表的示数0.6A;
(3)只闭合开关S2、S4,在不损坏电流表、电压表的情况下,滑动变阻器的阻值变化范围10Ω~100Ω。
23. 阅读短文,回答问题。
2024年4月30日,全球最大压缩空气储能项目并网发电,这是我国新型储能技术应用的一个里程碑。该项目工作原理如下图所示,用电低谷时段,将电网多余的电能通过空气压缩机把空气压缩到地下盐穴中(地下盐层中的洞穴);用电高峰时段,将储存在盐穴中的高压空气释放,驱动空气膨胀机转动,连接发电机进行发电。
该工程就像一个“超级充电宝”,储存1度电最终能放出0.72度电,装机功率300兆瓦。每年发电量可达6亿度,能够保障超过20万户家庭用电需求。每年可节约标准煤约,减少二氧化碳排放约。可连续放电6小时,使用期长达40年。
(1)该项目储能过程中,电网中多余的电能通过电动机转化为______能,再通过空气压缩机转化为______能;
(2)换热器是将热流体的部分内能转移给冷流体的装置,常温高压空气在“换热器2”处______热;
(3)该项目每年节约的标准煤完全燃烧,释放______J的能量;(标准煤热值为)
(4)该项目的能量转换效率为______%。
【答案】(1) ①. 机械 ②. 内
(2)吸 (3)
(4)72
【解析】
【小问1详解】
[1][2]该项目储能过程中,电网中多余的电能通过电动机转化为机械能,再通过空气压缩机对空气做功将机械能转化为空气的内能。
【小问2详解】
常温高压空气通过换热器2变成高温高压空气,故常温高压空气在“换热器2”处吸热。
【小问3详解】
该项目每年节约的标准煤完全燃烧,释放的能量为
【小问4详解】
该项目的能量转换效率
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2024~2025学年度第一学期九年级第二次质量检测物理试卷
考试时间:70分钟 试卷满分:80分
一、选择题(本题包括9小题,共18分,1—6题为单选,每小题2分,7—9题为多选,每小题2分。对于多选题,漏选得1分,多选、错选得0分)
1. 下列关于热现象的说法,正确的是( )
A. “破镜不能重圆”说明分子间的作用力要在很近的距离才会起作用
B. 雾霾中PM2.5颗粒悬浮在空中,说明分子在不停地做无规则运动
C. 底面削平的铅块紧压在一起后能吊住重物,这是扩散现象
D. 北方冬天在菜窖里放几桶水主要是利用水比热容大来保存蔬菜
2. 中华美食文化博大精深,如图,这些通过“煎、炸、蒸、炒”烹调的美食中所包含的物理知识,说法正确的是( )
A. 煎:煎饺子的锅一般用铁制造,主要是利用了铁的比热容大
B. 炸:炸油条时用油而不用水,是因为油的沸点比水高
C. 蒸:是通过热传递和高温水蒸气液化放热,使包子含有的热量增加
D. 炒:炒粉时厨师不断地用铲子翻动是利用做功的方式使米粉的内能增加
3. 如图是杭州亚运会主场馆“大莲花”,杭州亚运会主场馆“大莲花”,能够容纳观众8万人,加上演出人员和运动员,高峰时可能要承载10万人。杭州2022年第19届亚运会于2023年9月23日至10月8日举行。杭州市民欢欣鼓舞,有的市民用礼花筒表达喜悦心情。礼花筒利用筒内的高压空气膨胀,将彩带喷向空中,产生喜庆效果。高压空气膨胀过程中( )
A. 机械能转化为内能 B. 分子热运动加剧
C. 对外做功,内能减小 D. 管内气体温度升高
4. 如图甲所示的是中国科技馆“模拟避雷针”的实验展台。当参观者按下“有避雷针”按钮时,从高压发生器尖端涌出的白色闪电,会径直劈向建筑物模型顶部的避雷针,模拟云层带正电,建筑物不会受到任何影响,图乙为上述情景的示意图。下列说法正确的是( )
A. 制作避雷针的材料为绝缘体
B. 高压发生器模拟云层放电时,云层得到了电子
C. 云层放电时创造了电荷
D. 图乙中闪电发生时,与避雷针和大地相连的金属线中的电流方向是从大地到避雷针
5. 由欧姆定律公式变形得,对此,下列说法中正确的是 ( )
A. 加在导体两端的电压越大,则导体的电阻越大
B. 通过导体的电流越大,则导体的电阻越小
C. 当导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
D. 导体的电阻跟导体两端的电压和通过导体的电流无关
6. 如图均是测定油箱内油量的装置.其中R是滑动变阻器的电阻片,滑动变阻器的滑片跟滑杆连接,可以从电阻片的最上端移到最下端。当油箱内的油量减少时,油量表示数随之减小;当油量为零时,油量表的零刻度与电表的零刻度重合。可以实现上述要求的是( )
A.
B.
C.
D.
7. 用相同的酒精灯分别对a、b两液体加热(如图甲),根据测得数据分别描绘出两液体的温度随时间变化的图象(如图乙).在相同的时间内两液体吸收的热量相等,不计液体热量散失,分别用ma、mb、ca、cb表示a、b两液体的质量和比热容,则结合图中信息作出的下列推断正确的是( )
A. 若ma=mb,则ca>cb
B. 若ma=mb,则ca<cb
C. 若ca=cb,则ma<mb
D. 若ca=cb,则ma>mb
8. 如图所示,是某小组设计测量未知电阻Rx阻值的实验电路图。电源两端电压未知且不变,R0是阻值已知的定值电阻,R是滑动变阻器,铭牌辨认不清。实验器材均满足实验要求。在不拆改电路的前提下,能够测出Rx阻值的电路图是( )
A. B. C. D.
9. 在图中的圆圈内是电流表或电压表,开关S闭合后两灯均能发光,各表均有示数。下列说法正确的是( )
A. ①④示数可能相等 B. ①③示数可能相等
C. ②④示数一定不相等 D. ③④可以是同种类的表
二、填空题(每空1分,共14分)
10. “出淤泥而不染”出自周敦颐的《爱莲说》。荷花之所以出淤泥而不染,就在于荷花的外表有一层蜡质的小突起,具有自洁的功能。若如图的荷叶上小水珠晃动后会合成更大的一滴,这表明分子间存在__________;文中还有“香远益清”,意思是香气远播,越发显得清新芳香。这是____________现象。
11. 航母舰载机即将起飞前,燃料燃烧会获得大量的_____能,向后喷射出高温高速燃气流.为了避免对舰上人员及其它器材造成危害,甲板上安装可偏流板(如图),偏流板后面装有供冷却水循环流动的格状水管,这是利用水的_____的特性来降低偏流板的温度.制作偏流板材料的熔点应较_____(填“高”或“低”)
12. 汽油机是热机的一种。如图所示是四冲程汽油机工作状态示意图,由图可以看出,此时它正处在___________冲程。某单缸四冲程汽油机在1s内完成了15个循环,则该汽油机工作时飞轮的转速为___________R/min。
13. 如图所示,充电宝甲正在主机内被充电,充电宝乙已被取出,充电宝丙正在为手机充电。此时充电宝 _____是用电器;充电宝 _____是电源。(均选填“甲”、“乙”或“丙”)
14. 如图所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压不变.闭合开关S后,滑片P从a端移动到b端,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图所示,则电源电压为______V,R2的最大阻值为____Ω.
15. 如图所示电路中,闭合开关S,当滑动变阻器 R2的滑片P向右移动时,电流表A1的示数将____,电压表V的示数与电流表A2的示数的比值________。(以上两空均选填“变大”“变小”或“不变”)。当滑片P移到某一位置时,两电流表的指针偏转角度相同,则此时R1∶R2=______。
三、作图题(共2小题,每题2分,共4分)
16. 如图是一款自动上水电陶炉茶具,操作面板上有三个开关,S是总开关,S1用来控制电动机工作(用M表示)实现自动上水过程,S2为控制加热系统,使电阻丝给水加热,且两个功能均可单独工作。请你将乙图中的电路元件符号按以上要求连成电路图。
17. 如图所示,闭合开关S,向右端移动滑动变阻器的滑片时,小灯泡变暗(即通过小灯泡电流与小灯泡两端电压乘积减小),电压表测小灯泡电压。(导线不要交叉)
四、实验探究题(共24分)
18. 在“探究电流与电压、电阻关系”的实验中,某实验小组选用、、、、五个电阻,电压恒为的电源,“”的滑动变阻器等器材,设计了如图甲所示的实验电路。
(1)请你根据甲图,将乙图中的部分电路连接完整______(要求:滑片向右移动时,电流表示数变大,导线不交叉);
(2)闭合开关后,发现电流表有示数,电压表无示数,则电路存在的故障可能是定值电阻______(选填“短路”或“断路”);
(3)排除故障后,首先接入的电阻探究“电流与电压的关系”:①当电压表示数为时,电流表如图丙所示,为______;实验小组记录的数据表格如图,小红分析了数据后,指出有一组数据不符合实际,这组数据对应的实验序号是______。②分析正确的数据,可得出结论:当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成_______;
实验序号
1
2
3
4
5
6
电压/V
1.0
1.4
2.0
2.4
2.8
3.0
电流/A
0.1
0.14
0.20
0.24
0.30
(4)接着小红继续按照图乙所示电路,将、、、、这五个电阻随机单独接入电路,探究电流与电阻的关系;
①实验中控制电阻两端的电压为不变。她用的电阻完成实验后,保持滑动变阻器的滑片位置不动,断开开关换上电阻,闭合开关后,为了使电阻两端的电压恢复到,此时应将滑片适当向_____调(选填“左”或“右”);
②她发现当接入______的电阻时,无论怎样调节滑片,电压表的示数都大于,若想完成实验,应更换一个最大阻值不小于______的滑动变阻器;
(5)小红思考:为使实验顺利进行,电阻两端的电压应控制为多少合适呢?在不改变实验器材和电路连接的前提下,实验小组分别提出了、和三个电压值,你认为这三个电压值中不能选择的是______。
19. 小亮、小明和小红在做“探究影响导体的电阻大小因素”实验时,做出了如下猜想。
猜想一:导体的电阻可能与导体的长度有关。
猜想二:导体的电阻可能与导体的横截面积有关。
猜想三:导体的电阻可能与导体的材料有关。
实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如下表所示
编号
材料
长度(m)
横截面积(mm2)
A
镍铬合金
0.25
1.0
B
镍铬合金
0.50
1.0
C
镍铬合金
0.25
2.0
D
锰铜合金
0.25
1.0
(1)如图所示电路,闭合开关后,在M、N之间分别接上不同导体,通过观察相关现象来比较导体电阻大小,小亮、小明和小红对图中的电路设计提出了自己的观点:
小亮认为:电流表是多余的,观察灯泡的亮度就可以判断导体电阻的大小。
小明认为:灯泡是多余的,根据电流表示数的变化就可以判断导体电阻的大小。
小红认为:灯泡和电流表同时使用更好,因为灯泡可以保护电路,从而防止烧坏电流表。______(选填“小明”、“小红”或“小亮”)的观点最合理。
(2)为了验证猜想二,可依次把M、N跟______(选填“A、B、C、D”)两电阻线的两端相连,闭合开关,记下电流表的示数,分析比较这两根电阻丝电阻的大小。
(3)依次把M、N跟电阻丝A、B的两端连接,闭合开关,电流表的示数不同,分析比较A、B两根电阻丝电阻的大小,可探究电阻跟导体的______的关系。
(4)小强在探究同样的课题时,手边只有一根电阻丝,那么,他利用这根电阻丝和上述电路,不能够完成猜想______(选填“一”、“二”或“三”)的实验验证。
(5)以上方法在研究物理问题时经常用到,被称为控制变量法。下列4个实验中没有用到此方法的是______。
A.探究电流与电压、电阻的关系实验 B.探究影响压力作用效果的因素实验
C.测量电阻实验 D.探究影响摩擦力大小的因素实验
20. 小花做“伏安法测定值电阻阻值”的实验,用到的器材有:电源(电压保持不变),电流表、电压表和滑动变阻器各1只、1个待测电阻(约为)、导线若干、开关1个。
(1)该实验的原理是______。
(2)如图甲所示是实验电路图,请用笔画线代替导线,将实验电路连接完整(要求:滑动变阻器的滑片向右移动时,电流表示数减小)。
(3)闭合开关,电流表如图乙所示,造成该现象的原因可能是______。(填序号):
A. 电流表未调零 B. 电阻R短路
C. 电流表正负接线柱接反 D. 滑动变阻器最大阻值过小
(4)排除故障,闭合开关,在移动滑动变阻器滑片P的过程中小花发现:电压表示数变小时,电流表示数反而变大。出现这种现象的原因可能是______。
(5)排除故障后再次闭合开关,某次测量时两表示数如图丙所示,则该次测得的阻值为______。为了让测量结果更准确,接下来小花适当增大电阻R两端的电压,并进行了多次测量计算出了待测电阻R的阻值,其目的是______(填序号);
A.求平均值,减小实验误差 B.寻求普遍规律,避免实验偶然性
(6)利用本实验器材还能完成下列哪个实验______(填序号);
A. 探究电流与电阻的关系 B. 探究电流与电压的关系
(7)另一位同学小林根据自己的实验数据绘制出定值电阻和小灯泡的图像如图丁所示,试分析图像中A、B、C三个点里电阻最大的是______点(选填“A”、“B”或“C”),小灯泡阻值随______变化而改变。
五、综合题(本题共3小题,共20分)
21. 如图所示是我国自行设计研制的AG600全状态新构型灭火飞机。若该飞机以270km/h的速度匀速直线航行20min,消耗航空燃油1.35t,飞机发动机的功率为2.25×107W。(航空燃油的热值为4×107J/kg)求:
(1)消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量是多少?
(2)飞机在航行过程中的阻力是多少?
(3)发动机的效率是多少?
22. 如图所示的电路中,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~15V,R1的阻值为20Ω,电源电压为18V,滑动变阻器R3的阻值范围为0~180Ω,求:
(1)只闭合开关S3时,电流表的示数为0.3A,求R2的阻值;
(2)当开关S1、S3和S4都闭合,且滑片P从最右端向左移动了三分之一,求此时电流表的示数;
(3)只闭合开关S2、S4,在不损坏电流表、电压表的情况下,求滑动变阻器的阻值变化范围。
23. 阅读短文,回答问题。
2024年4月30日,全球最大压缩空气储能项目并网发电,这是我国新型储能技术应用的一个里程碑。该项目工作原理如下图所示,用电低谷时段,将电网多余的电能通过空气压缩机把空气压缩到地下盐穴中(地下盐层中的洞穴);用电高峰时段,将储存在盐穴中的高压空气释放,驱动空气膨胀机转动,连接发电机进行发电。
该工程就像一个“超级充电宝”,储存1度电最终能放出0.72度电,装机功率300兆瓦。每年发电量可达6亿度,能够保障超过20万户家庭用电需求。每年可节约标准煤约,减少二氧化碳排放约。可连续放电6小时,使用期长达40年。
(1)该项目储能过程中,电网中多余的电能通过电动机转化为______能,再通过空气压缩机转化为______能;
(2)换热器是将热流体的部分内能转移给冷流体的装置,常温高压空气在“换热器2”处______热;
(3)该项目每年节约的标准煤完全燃烧,释放______J的能量;(标准煤热值为)
(4)该项目的能量转换效率为______%。
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