内容正文:
2024-2025学年度上学期期中协作体学情调研
九年级物理学科
(时间:80分钟满分:80分)
注意:所有试题必须在答题纸上作答,在本试卷上作答无效
一、选择题:本题共9小题,每小题2分,共18分。在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一项符合题目要求,选对的得2分;第7~9题有多项符合题目要求,全部选对的得2分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
1. 物理就在我们身边,下列关于身边的物理数据的估计,正确的是( )
A. 华为智能手机的电池电压接近1.5V B. 教室内电风扇的电压约为220V
C. 人体的安全电压为36V D. 家用空调正常工作的电流约为1A
【答案】B
【解析】
【详解】A.华为智能手机的电池电压接近3.7V,故A错误;
B.我国家庭电路的电压为220V,各用电器采用并联方式,教室内电风扇的工作电压为220V,故B正确;
C.人体的安全电压不高于36V,故C错误;
D.家用空调正常工作的电流约为5A,故D错误。
故选B。
2. 如图所示是一种太阳能背包。它的前面有一个太阳能电池板,里面有一个蓄电池,可以给手机、小风扇或数码相机等电子产品供电。下列说法正确的是( )
A. 太阳能电池板将太阳能转化为化学能
B. 蓄电池充电时相当于电路中的电源
C. 蓄电池放电将化学能转化为电能
D. 小风扇工作将化学能转化为机械能
【答案】C
【解析】
【详解】A.太阳能电池板将太阳能转化为电能,故A错误;
B.蓄电池充电时,需要消耗电能,相当于电路中的用电器,故B错误;
C.蓄电池放电提供了电能,因此是将化学能转化为电能,故C正确;
D.小风扇工作时将电能转化为机械能,故D错误。
故选C。
3. 如图所示,是一则公益广告,浓浓的孝心渗透着社会主义核心价值观。母亲节前夕,学校倡议同学们用热水为妈妈洗一次脚。关于热水洗脚过程中涉及的物理知识,下列说法正确的是( )
A. 热水泡脚过程中,脚温升高,其内能增大
B. 泡脚过程热量由脚传递给了水
C. 洗脚过程中水的温度降低,比热容变小
D. 洗脚水的温度越高,所含的热量越多
【答案】A
【解析】
【详解】AB.热水泡脚过程中,脚吸收热水的热量,泡脚过程热量由热水传递给了脚,使脚温升高,内能增大,热水泡脚是通过热传递改变了脚的内能,故A正确,B错误;
C.物质的比热容大小与温度无关,洗脚过程中水的温度降低,比热容大小不变,故C错误;
D.洗脚水的温度高,内能越大,不能说所含的热量越多;热量是热传递过程中转移的内能的多少,是过程量,不能用“含有”来修饰,故D错误。
故选A。
4. 下列几组生活现象与其蕴含的物理知识,对应完全正确的是 ( )
A. 图中,带正电物体接触验电器金属球,两箔片因得到正电荷互相排斥张开
B. 图中,加油站的静电释放器可由玻璃或陶瓷构成
C. 图中,油罐车尾部拖着的铁链能把油罐车所带静电导入大地,从而防止静电危害
D. 图中,马路上的路灯总是同时亮同时灭,因为它们串联在同一电路中
【答案】C
【解析】
【详解】A.图中,带正电物体接触验电器金属球,两箔片因失去电子而带正电荷,互相排斥张开,故A错误;
B.图中,加油站的静电释放器可导体构成,才能将静电导走,故B错误;
C.图中,油罐车尾部拖着的铁链能把油罐车,是为了将所带静电导入大地,防止静电危害,故C正确;
D.图中,马路上的路灯总是同时亮同时灭,因为它们并联在同一电路中,因为当其中一个断路,其他正常发光。
故选C。
5. 如图所示S闭合后,L1、L2都发光,两个电表都有示数,突然一盏灯亮,一盏灯不亮,且电表示数都变为0,则该电路中可能故障是( )
A. 电压表短路 B. 电流表断路 C. L2短路 D. L2断路
【答案】B
【解析】
【详解】A.如果是电压表短路,则电源也处于短路状态,不会有一盏灯发光,不符合题意;
B.如果是电流表断路,则灯L2也不能发光,电流表和电压表都没有示数,符合题意;
C.如果是L2短路,则电源也处于短路状态,会烧坏电源,灯泡不能发光,不符合题意;
D.如果是L2断路,则灯L2不能发光,电流表没有示数,但是电压表会有示数,显示电源电压,不符合题意。
故选B。
6. 如图所示电路,电源电压恒定不变,开关S闭合,各电表正常工作。当滑片向上滑动,下列说法正确的是( )
A. 电流表示数变小 B. 电流表A示数不变
C. 电压表V示数不变 D. 当滑片P滑到最上端时,电流表A或电源将被烧坏
【答案】B
【解析】
【详解】开关闭合后,Rx、R并联,电流表A测干路电流,电流表A1测通过R的电流,电压表测Rx下部分两端电压。
AB.Rx、R为定值电阻,滑片向上移动时,不改变接入电路的电阻,故电流中的电流不变,即两个电流表示数都不变,故A错误,B正确;
C.滑片向上移动时,电压表所测部分电阻变大,故电压表示数变大,故C错误;
D.当滑片P滑到最上端时,依然Rx、R并联,电压表测电源电压,电流表A或电源不会被烧坏,故D错误。
故选B。
7. 公路检查站的“地磅”可以检测货车是否超载。如图是某种地磅的工作原理图,滑片P可在竖直放置的电阻R上滑动,当货车质量增大时,由电表改装成的显示器的示数也增大。下列说法正确的是( ),
A. “显示器”由电流表改装而成
B. 接线柱“1”应与“2”连接
C. 若货车质量增大,则电阻R₀两端电压减小
D. 增大R₀可以增大地磅的测量范围
【答案】AD
【解析】
【详解】A.图中电表串联在电路中,所以该显示器由电流表改装而成,故A正确;
B.接线柱“1”与“2”连接,当货车质量增大时,滑片向下移动,变阻器接入电阻阻值变大,由于变阻器与定值电阻串联,电路总电阻等于变阻器和定值电阻的阻值之和,则电路的总电阻变大,根据可知,电流表示数变小,故B错误;
C.若货车质量增大,变阻器电阻减小,根据串联电路的电压与电阻的正比关系,变阻器R分得的电压减小,则电阻R0两端电压增大,故C错误;
D.电表量程一定,当增加R0的值,在电源电压不变时,要使电路中的电流达到电表量程,变阻器接入电阻要减小,所以可以增大地磅的测量范围,故D正确;
故选AD。
8. 如图所示,电源电压保持不变,R为定值电阻。闭合开关S,将滑片P从右端向左端移动过程中,下列说法正确的是( )
A. 电压表V1示数增大
B. 电压表V2示数不变
C. 电流表示数减小
D. 电压表V2与电流表示数的比值减小
【答案】BD
【解析】
【详解】ABC.如图,电阻与滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流,电压表V1测滑动变阻器两端的电压,电压表V2测电源电压,电源电压不变,V2的示数不变;闭合开关S,将滑片P从右端向左端移动,电路中的电阻减小,由可知,电路中电流变大,即电流表示数变大;由可知,定值电阻R两端的电压变大,电源电压不变,滑动变阻器两端的电压减小,即电压表V1的示数减小,故B正确,AC错误;
D.由可知,电压表V2与电流表示数的比值为滑动变阻器的电阻,滑动变阻器的阻值减小,电压表V2与电流表示数的比值减小,故D正确。
故选BD。
9. 如图甲所示,电源电压恒定,闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片从最左端移至小灯泡正常发光的位置,此过程中电流表示数与两个电压表示数的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 电源电压为11V
B. 小灯泡正常发光电压为8V
C. 滑动变阻器的最大阻值是45Ω
D. 曲线b是电流表示数与电压表V1示数的关系图像
【答案】ABC
【解析】
【详解】由图甲得,变阻器与灯泡串联,电压表V2测量变阻器的电压,电压表V1测量灯泡的电压,电流表测量电路电流。
D.当变阻器接入电路中电阻变大时,电路电阻变大,电路电流变小,灯泡的电压变小,由串联电路电压特点得,变阻器的电压变大,则曲线a表示灯泡L的I-U图像,即是电流表示数与电压表V1示数的关系图像;曲线b表示变阻器R的I-U图像,即是电流表示数与电压表V2示数的关系图像,故D错误;
A.串联电路中电流处处相等,由图乙得,当R与L的电流均为0.2A时,R与L的电压分别为9V、2V,则电源电压为
故A正确;
B.小灯泡正常发光时,电路电流最大,为0.6A,此时变阻器R的电压为3V,则小灯泡正常发光的电压为
故B正确;
C.当电路电流最小,为0.2A时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,此时灯泡的电压为2V,由欧姆定律得,滑动变阻器的最大电阻为
故C正确。
故选ABC。
二、填空题:本题共5小题,共12分。
10. 糖炒板栗是我国的一种传统美食,深受人们的喜爱。炒板栗时往锅中放入一些细小的砂石、麦芽糖和精制植物油,然后不断地翻炒。在翻炒的过程中,是利用________方法使板栗温度升高,内能增大。远远的就能闻到香味,这是________现象,最后麦芽糖粘到了板栗上,说明分子间有________。
【答案】 ①. 热传递 ②. 扩散 ③. 引力
【解析】
【详解】[1]改变内能的方式包括做功和热传递,在翻炒的过程中,板栗吸收热量,内能增加,温度升高,通过热传递的方式改变物体的内能。
[2]远远的就能闻到香味,这种现象是扩散现象,说明分子不停地做无规则运动。
[3]分子间同时存在斥力和引力,有时表现为斥力,有时表现为引力,麦芽糖粘到了板栗上,说明分子间有引力。
11. 如图,两个水果组成一个水果电池,点亮发光二极管。两水果电池之间是________(选填“串联”或“并联”)的,B金属片相当于水果电池的_______(选填“正极”或“负极”)。
【答案】 ①. 串联 ②. 正极
【解析】
【详解】[1]由图可知,两水果电池首尾相连,所以两水果电池之间是串联。
[2]如图,A金属片与发光二极管负极相连,发光二极管发光,所以A金属片相当于水果电池的负极,则B金属片相当于水果电池的正极。
12. 如图所示,试管中的水沸腾后,试管口上的塞子会受到水蒸气的压力而冲出,管口出现白雾。当塞子冲出时,和热机的________冲程能量转化一样。在实验中,塞子斜向上减速飞出,又加速掉落,其中是将动能转化为重力势能的是________(填写序号)(选填:①“向上飞出”或者②“向下掉落”),这个过程中能量________(选填“是”或者“不是”)守恒的。
【答案】 ①. 做功 ②. ① ③. 是
【解析】
【详解】[1]根据题意知道,水吸热迅速的汽化,形成大量的水蒸气,水蒸气对塞子做功,将水蒸气的内能转化为木塞的机械能。四冲程汽油机工作过程中的做功冲程与上述能量转化过程相似。
[2][3]塞子斜向上减速飞出,质量不变,高度变大,速度减小,将动能转化为重力势能。这个过程中将水蒸气的内能转化为木塞的机械能,由能量守恒定律可知,能量既不会凭空消失,也不会凭空产生,它只会从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体上,在能量的转移和转化过程中,能量的总量保持不变。即这个过程中能量是守恒的。
13. 如图所示电路,闭合开关,灯泡L正常发光,当滑片P向上移动的过程中,电流表A1和A2的差值________(选填“变大、“变小”或“不变”)。某个时刻,两个电流表指针偏转角度相同且小灯泡和滑动变阻器均有电流通过,那么小灯泡和滑动变阻器电阻之比为________。
【答案】 ①. 不变 ②. 1∶4
【解析】
【详解】[1]由电路图知道,闭合开关,灯泡L与滑动变阻器R并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测变阻器R支路的电流,电压表测电源两端的电压,因电源的电压不变,所以,滑片移动时,电压表的示数不变。因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且两电流表示数的差值等于通过L的电流,所以,电流表A1与A2的示数之差不变。
[2]根据题意知道,两电流表指针的偏转角度相同,由于并联电路电流等于各支路电流之和,所以A1的示数应大于A2的示数,说明A1按大量程读数,分度值为0.1A;A2按小量程读数,分度值为0.02A,即两电流表的示数比是
因两电阻并联,两电阻的电压相等,即ILRL=IRRR,所以
14. 如图所示是甲乙两个电学元件的I-U关系图像。当这两个元件并联接在2V电源上,干路的电流为________A;再将两个元件串联在3V电源上,则此时乙电阻为________Ω。
【答案】 ①. 0.6 ②. 10
【解析】
【详解】[1]因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,把这两个元件并联后接在2V电源上时,它们两端的电压均为2V,由图像知道,通过两元件的电流
I甲=0.4A
I乙=0.2A
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路中的总电流
[2]两元件串联在3V的电路中时,因串联电路中各处的电流相等,且总电压等于各分电压之和,由图像知道,当电流为0.2A时,它们两端的电压分别为U甲=1V,U乙=2V,由欧姆定律知道,乙电阻为
三、画图题:本题共两小题,每小题2分,共4分。
15. 如图所示为一身高测量仪的电路图,请在“”“”或“”中选两个填入框,要求:在保证电路安全的前提下,被测人身高越高时电表的示数增大(要求电路不能有短路的隐患)。
【答案】
【解析】
【详解】被测人身高变高时电表的示数增大,随着身高的变高,接入电路中的电阻丝长度变大,当身高为0时,接入电路电阻为0,为了保护电路需要串联一个定值电阻,下方方框内是定值电阻,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表使用时和用电器并联,电流表使用时和用电器串联,根据串联分压原理,当被测人身高变高时,滑片上移,变阻器接入电路中的电阻变大,滑动变阻器两端的电压增大,则上面方框为电压表,即电压表的示数增大,符合题意。如图所示:
16. 如图所示的电路中,有两根导线尚未连接,请用笔画线代替导线将电路连接完整。
要求:①电压表测小灯泡两端电压;②闭合开关S,向右端移动滑动变阻器的滑片P,小灯泡变亮。
【答案】
【解析】
【详解】滑动变阻器需要串联接入电路,且一上一下,要求向右端移动滑动变阻器的滑片P,灯变亮,说明滑片向右移动时,接入的阻值变小,总电阻变小,通过灯泡的电流变大,灯泡变亮,故用一根导线将滑动变阻器的右下端接线柱与灯泡的右端接线柱相连即可;电压表测量灯泡的电压,由于电源电压是两节干电池,电源电压为3 V,故电压表选择小量程即可,电压表并联在小灯泡两端,如图所示:
四、实验题:本题共4小题,共24分。
17. 在“比较不同物质吸热情况”的实验中,某组同学用如图1实验装置进行探究:
(1)实验中应选取两个规格________(选填“相同”或“不同”)的电加热器进行实验。
(2)某组同学选取初温不同、质量相同的甲、乙两种液体,分别倒入烧杯中,用电加热器加热,从开始加热到第16分钟时,甲和乙吸收热量的关系是( )。
A. 甲多 B. 乙多 C. 一样多
(3)根据实验数据绘制出的温度与时间关系的图像,由图像可知:甲和乙两种物质,________更适合做温度计中的测温物质。
(4)另一小组的同学,将图1中两种液体换成等质量的水和煤油,又进行其它探究,其中不能完成的实验有( )。
A. 比较水和煤油的密度大小 B. 测量水的沸点 C. 准确测量煤油的热值。
(5)实验后,兴趣小组的同学们又进行如下的讨论:在沿海地区炎热晴朗天气里,由于海水和陆地的比热容不同,易形成海陆风或陆海风。如图3甲所示是风力发电机独特的尾翼结构,能使其旋翼自动迎风。仅在形成风因素的影响下,如图乙所示风力发电机出现的情形是在________(选填“白天”或“夜晚”)。
【答案】(1)相同 (2)C
(3)甲 (4)C
(5)夜晚
【解析】
【小问1详解】
实验中为了使加热时间相同时,液体吸收的热量相同,应选取两个规格相同电加热器进行实验。
【小问2详解】
从开始加热到第16分钟时,甲和乙被加热时间相同,吸收的热量一样多,故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
【小问3详解】
由图2得,质量相同的甲乙加热时间相同时,甲乙吸收的热量相同时,甲升高的温度比乙升高温度高,即吸收相同的热量后,甲温度变化较明显,因此甲更适合做温度计中的测温物质。
【小问4详解】
A.实验中采用质量相同的水和煤油,由得,可以通过比较水和煤油的体积,比较水和煤油的密度大小,故A不符合题意;
B.水沸腾过程中温度保持不变,实验中可以测量水的沸点,故B不符合题意;
C.测量煤油的热值需要没有完全燃烧,实验中没有没有燃烧,则无法准确测量煤油的热值,故C符合题意。
故选C。
【小问5详解】
由图乙得,此时风从陆地吹向大海,说明陆地表面的温度低于海面的温度,此时陆地表面的空气密度较大而下沉,海面的空气密度较小而上升。白天陆地与海水吸收相同的热量相同时,由于陆地的比热容小于海水的比热容,陆地温度升高较多,使陆地的温度较高;夜晚陆地与海水放出相同的热量相同时,由于陆地的比热容小于海水的比热容,陆地温度降低较多,使陆地的温度较低,则此时应是夜晚。
18. 小明和小丽一起做“探究并联电路中电流的规律”实验,其中电源为两节新干电池。
(1)图甲是他们设计的电路图,图乙是他们测量电流时连接的实验电路,此时电流表测量的是________(选填“A”、“B”或“C”)处的电流;
(2)若闭合开关后,两灯均亮,过一段时间,一盏灯熄灭,则这盏灯发生了________故障;
(3)改正错误后,他们想在图乙中移动一根导线,移动后电流表测量的是通过L2的电流。请你帮助他们在移动的导线上画“×”,并用笔画线代替导线连接正确的电路;
(4)他们在测量B处的电流时,发现电流表的指针偏转如图丙所示,原因是________;
(5)小明接着添加两个电压表继续探究“串联电路电压规律”,按照图丁连接好电路,小明同学测出了AB间和AC间的电压,为了测量BC间的电压,断开开关,接下来可以( );
A. 保持B接线不动,将电压表V1连线由A改接到C
B. 保持C接线不动,将电压表V2连线由A改接到B
(6)小明同学利用(5)的正确方法测量电压,且换不同规格灯泡多次实验。整理器材时发现电压表V1没有调零。如果小明不重新实验,________(选填“能”或者“不能”)得出串联电路电压关系的正确结论。
【答案】(1)C (2)断路
(3) (4)电流表正负接线柱接反
(5)B (6)不能
【解析】
【小问1详解】
根据乙图知道,电流表测干路电流,即电流表测得是C处的电流。
【小问2详解】
正确连接电路后闭合开关,两灯均发光。一段时间后,一盏灯熄灭,另一盏灯发光,由于两灯是并联,熄灭的灯若是短路,则两盏灯都熄灭,所以,是这盏灯发生了断路。
【小问3详解】
移动后电流表测量的是B处的电流,此时电流表与L2串联,如图所示:
【小问4详解】
他在测量B处的电流时,发现电流表的指针偏转如图丙所示,即反向偏转,原因是:电流表的正负接线柱接反了。
【小问5详解】
为了测量BC间的电压,应该保持电压表V2此时C接线柱不动,将电压表V2的A点改接到B;如果保持B接线柱不动,将电压表V1的连线由A改接到C会导致电压表V1的正负接线柱接反,故B符合题意,A不符合题意。
故选B。
【小问6详解】
电压表V1没有调零,则AB段电压与真实值存在差值,电压表V2调零,则电源电压和BC段电压测量值准确,不能得出串联电路电压关系的正确结论。
19. 小红在物理实验课上,做了如下测量未知电阻Rₓ的阻值。
(1)小红按照电路图连接实物如甲图所示,老师说他们有一根导线连接有错误,请你在该导线上画“×”并用笔画线代替导线画出正确连线。
(2)正确连接电路后,闭合开关S,移动滑动变阻器滑片P到某一位置时,电压表的示数如图乙所示,电流表的示数如图丙所示,则此次测得电阻Rx的阻值为________Ω。
【答案】(1) (2)4
【解析】
【小问1详解】
实验中,定值电阻与变阻器串联,电压表测量定值电阻的电压,电流表测量电路电流,电路更改如下:
【小问2详解】
由图乙得,电压表的分度值为0.1V,示数为2V;由图丙得,电流表的分度值为0.02A,示数为0.5A,由欧姆定律得,此次测得电阻Rx的阻值为
20. 小红又用如上器材继续测量小灯泡的电阻,小灯泡的正常发光电压为2.5V,电路设计如图甲所示。
(1)若小红连接电路是正确的且元件完好,但把最后一根导线连接完毕后;看到电压表和电流表立即有较大示数。则他除了在连接电路时开关是________的,另一处操作不当之处是________。
(2)纠正错误后,闭合开关,缓慢移动滑动变阻器的滑片,某时刻电压表的示数如图乙所示,若要测得小灯泡正常发光时的电阻,滑片应向________端移动;
(3)通过移动滑动变阻器的滑片,多次测量小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流,画出了小灯泡的电流随其两端电压变化的图像,如图丙所示,由图可知,通过灯泡的电流与灯泡两端的电压不成正比,这是因为灯泡电阻和________有关。在小红测未知电阻方案甲和测小灯泡电阻两个实验中,均需要多次实验,其目的是________(选填“相同”或者“不同”)。
【答案】(1) ①. 闭合 ②. 滑动变阻器没有调到阻值最大
(2)左 (3) ①. 温度 ②. 不同
【解析】
【小问1详解】
[1][2]若小红连接电路是正确的且元件完好,但把最后一根导线连接完毕后;看到电压表和电流表立即有较大示数,说明最后一根导线连接完毕后,电路立马接通,且此时电路中电阻较小,说明他在连接电路时开关是闭合的,且变阻器的滑片没有移到阻值最大处。
【小问2详解】
由图甲得,灯泡与变阻器串联,电压表测量灯泡的电压,电流表测量电路电流。由图乙得,电压表的分度值为0.1V,示数为1.8V,则此时灯泡的电压小于额定电压2.5V,则若要测得小灯泡正常发光时的电阻,滑片应向左端移动,减小变阻器接入电路中的电阻,增大通过灯泡的电流。
【小问3详解】
[1]灯泡的电阻随温度的升高而增大,当灯泡的电压、电流改变时,灯泡的电功率改变,灯丝温度改变,灯丝电阻改变,因此通过灯泡的电流与灯泡两端的电压不成正比。
[2]测未知电阻方案中,多次实验的目的是求平均值,减小误差;测小灯泡电阻中,多次实验的目的是避免实验的偶然性,得到普遍规律,因此两个实验中多次实验得目的是不同。
21. 在探究电流和电压、电阻关系时,提供实验器材有:三节新干电池(4.5V)、电流表、电压表、滑动变阻器(标有“20Ω2A”字样),定值电阻5个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、60Ω),开关一个,导线若干。小华等同学设计了如图甲所示的电路:
(1)小华分别将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω定值电阻接入电路;移动滑片,眼睛关注着________表,使其示数保持不变,然后读出另一电表的示数并记录,绘制出如图乙所示图像。
(2)小华又将60Ω的定值电阻接入电路中时,她发现无论怎样移动滑片,都无法完成实验。为了能完成本次探究实验,小静采取的措施可行的是( )。
A. 换用四节新干电池
B. 更换一个最大阻值为40Ω的滑动变阻器
C. 将滑动变阻器更换成一个40Ω的定值电阻
D. 将定值电阻的电压设定为2V
(3)分析图像,得到的结论是:导体两端电压一定时,________成反比。
(4)小华画出如下图像中,能大致反映本实验中各物理量之间关系的是( ).。
A. 图A表示电流表示数I与阻值的关系
B. 图B表示电压表示数U与R阻值的关系
C. 图C表示变阻器接入电路阻值Rp与R阻值的关系
【答案】(1)电压 (2)B
(3)电流与电阻 (4)AC
【解析】
【小问1详解】
实验中,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测量定值电阻的电压,电流表测量电路电流。小华改变定值电阻,说明小华探究的是电流和电阻关系,实验中要控制定值电阻的电压不变,则实验中小华分别将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω定值电阻接入电路,移动滑片,眼睛应关注着电压表表,使其示数保持不变。
【小问2详解】
由图乙与欧姆定律得,定值电阻的电压控制为
滑动变阻器的电压为
由串联电路电流特点与欧姆定律得
当接入60Ω定值电阻时,变阻器接入电路中电阻为
则此时变阻器接入电路中电阻大于变阻器的最大电阻,因此无法无论如何移动滑动变阻器无法完成实验。
A.若换用四节新干电池,电源电压变大,定值电阻的电压不变,滑动变阻器的电压变大,由串联电路分压特点:电阻越大,分到的电压越多得,滑动变阻器接入电路中的电阻需要更大,故A不符合题意;
B.更换一个最大阻值为40Ω的滑动变阻器,此时滑动变阻器的最大电阻大于滑动变阻器需要接入电路中的电阻,可行,故B符合题意;
C.实验中需要移动变阻器的滑片控制的定值电阻的电压不变,若将滑动变阻器更换成一个40Ω的定值电阻,定值电阻控制研究的定值电阻的电压不变,则不可行,故C不符合题意;
D.将定值电阻的电压设定为2V,电源电压不变,由串联电路电压特点得,滑动变阻器的电压变大,由串联电路分压特点:电阻越大,分到的电压越多得,滑动变阻器接入电路中的电阻需要更大,故D不符合题意。
故选B。
【小问3详解】
分析图像得,导体两端电压一定时,导体的电流与电阻的乘积不变,可得到的结论是:导体两端电压一定时,导体的电流与电阻成反比。
【小问4详解】
A.探究电路中,电流表测量定值电阻的电流,导体两端电压一定时,导体的电流与电阻成反比,其I-R图像是双曲线的一部分,图像是一条过原点的倾斜向上的直线,故A符合题意;
B.实验中,电压表测量定值电阻的电压,实验中控制定值电阻的电压不变, 则电压表示数与R的阻值的图像是一条水平的直线,故B不符合题意;
C.由
得,变阻器接入电路阻值Rp与R阻值成正比,则变阻器接入电路阻值Rp与R阻值的图像是一条过原点的倾斜向上的直线,故C符合题意。
故选AC。
五、综合应用题:本题共三小题,共22分。
22. “地锅炖”是中国民间的一道古老的传统小吃,有着上千年的历史,最常见的就是铁锅炖大鹅。其炖出的汤汁颜色鲜红,香色醇厚,是名副其实的中国传统饮食文化的代表。在一个标准大气压下,用烧干木材的炉子将4.5kg的食材从20℃加热至沸腾(食材沸点和水相同),继续慢炖。已知炉子的效率为6%,锅内食材平均比热容为4.0×10³J/(kg·℃),干木柴的热值为1.2×107J/kg。求:
(1)地锅炖食材加热到沸腾时,食材需要吸收的热量;
(2)地锅炖食材烧到沸腾时需要多少千克的干木材。
【答案】(1)1.44×106J
(2)2kg
【解析】
【小问1详解】
一标准气压下,食材(水)的沸点为100℃,食材需要吸收的热量
【小问2详解】
需要燃烧干木材放出的热量
由知道,需要干木材
23. 在如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,R1最大阻值为10Ω,小灯泡正常发光时电压为5V,电流为0.5A。
(1)滑动变阻器的滑片移至最右端时,只闭合开关S1,小灯泡刚好正常发光,求电源电压为多大?
(2)当S1、S2,S3都闭合时,滑动变阻器的滑片移至中点时,电流表的示数如图所示;求电阻R2的阻值。
【答案】(1)10V (2)20Ω
【解析】
【小问1详解】
只闭合S1滑片在最右端,L和R1的最大电阻串联,灯正常发光,则电路电流为
由欧姆定律得,此时R1的电压为
电源电压为
【小问2详解】
三个开关全闭,滑片在中点,R2和R1并联,电流表测量干路电流,则
此时R1的电流为
干路电流大于支路的电流,由图像可知,干路电流为
R2的电流为
由欧姆定律得,R2的电阻为
24. 汽车已经逐渐成为人们出行的主要交通工具。家庭使用的小汽车既有传统的燃油汽车,又有电动汽车。请根据你学到的物理知识回答下列有关问题:
(1)如图甲所示为传统燃油汽车发动机四个冲程的工作示意图,一个工作循环合理的顺序应该为________(填字母)。
A. B.
C. D.
(2)当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”,这时汽油的热值将________(选填“升高“不变”或“降低”)。
(3)如果要提高发动机的效率,下列措施可行的是( )。
A. 换用热值更大的燃料
B. 减少机器内部的摩擦
C. 减少各种热量损失
(4)为保证司乘人员的安全,汽车上设有安全带未系提示系统。当乘客坐在座椅上时,座椅下的开关S₁闭合。若未系安全带,则开关S₂断开,仪表盘上的指示灯亮起;若系上安全带,则开关S₂闭合,指示灯熄灭。如图乙所示,设计比较合理的电路图是( )
A. B.
C. D.
(5)如图丙所示,图1是电动汽车“油门”示意图,其实质是变阻器。脚往下踩“油门”时,滑片可以绕O点在电阻圈上顺时针转动。通过控制流经电动机电流的大小来控制汽车速度。电动汽车速度与电流大小的关系如图2所示。该“油门”是通过改变接入电路中电阻圈的________来改变电阻的大小。当脚踩“油门”时汽车速度加快,则电路中的a、b接点应当与变阻器中A、B、C三个接点中的哪两个相连:________。
【答案】(1)BDAC
(2)不变 (3)BC (4)B
(5) ①. 长度 ②. AB
【解析】
【小问1详解】
A图中的气门关闭,活塞下行,因此这是做功冲程;B图中的进气门打开,排气门关闭,活塞下行,因此这是吸气冲程;C图中的进气门关闭,排气门打开,活塞上行,因此这是排气冲程;D图中的气门关闭,活塞上行,因此这是压缩冲程。故合理的顺序为:BDAC。
【小问2详解】
汽油的热值是燃料的一种特性,和燃烧状况无关,不会发生变化。
【小问3详解】
热机效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。
A.使用热值大的燃料,不一定能提高热机的效率,比如燃料燃烧不充分或热机能量损失太多,热机的效率就低,此方法不可行,故A错误;
B.减少热机部件间的摩擦,可以减少摩擦耗能,从而提高热机效率,故B正确;
C.减小热量的损失,则有效利用的能量增大,故可以提高热机效率,故C正确。
故选BC。
【小问4详解】
A.两开关串联,只有乘客坐下,系上安全带时指示灯才会发光,故A不符合题意;
B.指示灯与S1串联,与S2并联,乘客坐下时指示灯亮,系上安全带时,指示灯被短路熄灭,并且不会出现电源短路,故B符合题意;
C.指示灯与S1串联,与S2并联,乘客坐下时指示灯亮,系上安全带时,指示灯被短路熄灭,但出现电源短路,故C不符合题意;
D.两开关并联,不论是否系上安全带,指示灯都会发光,故D不符合题意。
故选B。
【小问5详解】
[1]该“油门”是通过改变接入电路中电阻圈的长度来改变电阻大小,从而逐渐改变电路中的电流。
[2]当脚踩“油门”时汽车速度加快,电流增大,电路的总电阻减小,电路中的a、b接点应当与变阻器中A、B两个接点相连,向下脚踩“油门”时,滑片逆时针绕O点在电阻圈转动,电阻圈长度减小,电阻变小。
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2024-2025学年度上学期期中协作体学情调研
九年级物理学科
(时间:80分钟满分:80分)
注意:所有试题必须在答题纸上作答,在本试卷上作答无效
一、选择题:本题共9小题,每小题2分,共18分。在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一项符合题目要求,选对的得2分;第7~9题有多项符合题目要求,全部选对的得2分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
1. 物理就在我们身边,下列关于身边的物理数据的估计,正确的是( )
A. 华为智能手机的电池电压接近1.5V B. 教室内电风扇的电压约为220V
C. 人体的安全电压为36V D. 家用空调正常工作的电流约为1A
2. 如图所示是一种太阳能背包。它的前面有一个太阳能电池板,里面有一个蓄电池,可以给手机、小风扇或数码相机等电子产品供电。下列说法正确的是( )
A. 太阳能电池板将太阳能转化为化学能
B. 蓄电池充电时相当于电路中的电源
C. 蓄电池放电将化学能转化为电能
D. 小风扇工作将化学能转化为机械能
3. 如图所示,是一则公益广告,浓浓的孝心渗透着社会主义核心价值观。母亲节前夕,学校倡议同学们用热水为妈妈洗一次脚。关于热水洗脚过程中涉及的物理知识,下列说法正确的是( )
A. 热水泡脚过程中,脚温升高,其内能增大
B. 泡脚过程热量由脚传递给了水
C. 洗脚过程中水的温度降低,比热容变小
D. 洗脚水的温度越高,所含的热量越多
4. 下列几组生活现象与其蕴含的物理知识,对应完全正确的是 ( )
A. 图中,带正电物体接触验电器金属球,两箔片因得到正电荷互相排斥张开
B. 图中,加油站的静电释放器可由玻璃或陶瓷构成
C. 图中,油罐车尾部拖着的铁链能把油罐车所带静电导入大地,从而防止静电危害
D. 图中,马路上的路灯总是同时亮同时灭,因为它们串联在同一电路中
5. 如图所示S闭合后,L1、L2都发光,两个电表都有示数,突然一盏灯亮,一盏灯不亮,且电表示数都变为0,则该电路中可能故障是( )
A. 电压表短路 B. 电流表断路 C. L2短路 D. L2断路
6. 如图所示电路,电源电压恒定不变,开关S闭合,各电表正常工作。当滑片向上滑动,下列说法正确的是( )
A. 电流表示数变小 B. 电流表A示数不变
C. 电压表V示数不变 D. 当滑片P滑到最上端时,电流表A或电源将被烧坏
7. 公路检查站的“地磅”可以检测货车是否超载。如图是某种地磅的工作原理图,滑片P可在竖直放置的电阻R上滑动,当货车质量增大时,由电表改装成的显示器的示数也增大。下列说法正确的是( ),
A. “显示器”由电流表改装而成
B. 接线柱“1”应与“2”连接
C. 若货车质量增大,则电阻R₀两端电压减小
D. 增大R₀可以增大地磅的测量范围
8. 如图所示,电源电压保持不变,R为定值电阻。闭合开关S,将滑片P从右端向左端移动过程中,下列说法正确的是( )
A. 电压表V1示数增大
B. 电压表V2示数不变
C. 电流表示数减小
D. 电压表V2与电流表示数的比值减小
9. 如图甲所示,电源电压恒定,闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片从最左端移至小灯泡正常发光的位置,此过程中电流表示数与两个电压表示数的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 电源电压为11V
B. 小灯泡正常发光电压为8V
C. 滑动变阻器的最大阻值是45Ω
D. 曲线b是电流表示数与电压表V1示数的关系图像
二、填空题:本题共5小题,共12分。
10. 糖炒板栗是我国的一种传统美食,深受人们的喜爱。炒板栗时往锅中放入一些细小的砂石、麦芽糖和精制植物油,然后不断地翻炒。在翻炒的过程中,是利用________方法使板栗温度升高,内能增大。远远的就能闻到香味,这是________现象,最后麦芽糖粘到了板栗上,说明分子间有________。
11. 如图,两个水果组成一个水果电池,点亮发光二极管。两水果电池之间是________(选填“串联”或“并联”)的,B金属片相当于水果电池的_______(选填“正极”或“负极”)。
12. 如图所示,试管中的水沸腾后,试管口上的塞子会受到水蒸气的压力而冲出,管口出现白雾。当塞子冲出时,和热机的________冲程能量转化一样。在实验中,塞子斜向上减速飞出,又加速掉落,其中是将动能转化为重力势能的是________(填写序号)(选填:①“向上飞出”或者②“向下掉落”),这个过程中能量________(选填“是”或者“不是”)守恒的。
13. 如图所示电路,闭合开关,灯泡L正常发光,当滑片P向上移动的过程中,电流表A1和A2的差值________(选填“变大、“变小”或“不变”)。某个时刻,两个电流表指针偏转角度相同且小灯泡和滑动变阻器均有电流通过,那么小灯泡和滑动变阻器电阻之比为________。
14. 如图所示是甲乙两个电学元件的I-U关系图像。当这两个元件并联接在2V电源上,干路的电流为________A;再将两个元件串联在3V电源上,则此时乙电阻为________Ω。
三、画图题:本题共两小题,每小题2分,共4分。
15. 如图所示为一身高测量仪的电路图,请在“”“”或“”中选两个填入框,要求:在保证电路安全的前提下,被测人身高越高时电表的示数增大(要求电路不能有短路的隐患)。
16. 如图所示的电路中,有两根导线尚未连接,请用笔画线代替导线将电路连接完整。
要求:①电压表测小灯泡两端电压;②闭合开关S,向右端移动滑动变阻器的滑片P,小灯泡变亮。
四、实验题:本题共4小题,共24分。
17. 在“比较不同物质吸热情况”的实验中,某组同学用如图1实验装置进行探究:
(1)实验中应选取两个规格________(选填“相同”或“不同”)的电加热器进行实验。
(2)某组同学选取初温不同、质量相同的甲、乙两种液体,分别倒入烧杯中,用电加热器加热,从开始加热到第16分钟时,甲和乙吸收热量的关系是( )。
A. 甲多 B. 乙多 C. 一样多
(3)根据实验数据绘制出的温度与时间关系的图像,由图像可知:甲和乙两种物质,________更适合做温度计中的测温物质。
(4)另一小组的同学,将图1中两种液体换成等质量的水和煤油,又进行其它探究,其中不能完成的实验有( )。
A. 比较水和煤油的密度大小 B. 测量水的沸点 C. 准确测量煤油的热值。
(5)实验后,兴趣小组的同学们又进行如下的讨论:在沿海地区炎热晴朗天气里,由于海水和陆地的比热容不同,易形成海陆风或陆海风。如图3甲所示是风力发电机独特的尾翼结构,能使其旋翼自动迎风。仅在形成风因素的影响下,如图乙所示风力发电机出现的情形是在________(选填“白天”或“夜晚”)。
18. 小明和小丽一起做“探究并联电路中电流的规律”实验,其中电源为两节新干电池。
(1)图甲是他们设计的电路图,图乙是他们测量电流时连接的实验电路,此时电流表测量的是________(选填“A”、“B”或“C”)处的电流;
(2)若闭合开关后,两灯均亮,过一段时间,一盏灯熄灭,则这盏灯发生了________故障;
(3)改正错误后,他们想在图乙中移动一根导线,移动后电流表测量的是通过L2的电流。请你帮助他们在移动的导线上画“×”,并用笔画线代替导线连接正确的电路;
(4)他们在测量B处的电流时,发现电流表的指针偏转如图丙所示,原因是________;
(5)小明接着添加两个电压表继续探究“串联电路电压规律”,按照图丁连接好电路,小明同学测出了AB间和AC间的电压,为了测量BC间的电压,断开开关,接下来可以( );
A. 保持B接线不动,将电压表V1连线由A改接到C
B. 保持C接线不动,将电压表V2连线由A改接到B
(6)小明同学利用(5)的正确方法测量电压,且换不同规格灯泡多次实验。整理器材时发现电压表V1没有调零。如果小明不重新实验,________(选填“能”或者“不能”)得出串联电路电压关系的正确结论。
19. 小红在物理实验课上,做了如下测量未知电阻Rₓ的阻值。
(1)小红按照电路图连接实物如甲图所示,老师说他们有一根导线连接有错误,请你在该导线上画“×”并用笔画线代替导线画出正确连线。
(2)正确连接电路后,闭合开关S,移动滑动变阻器滑片P到某一位置时,电压表的示数如图乙所示,电流表的示数如图丙所示,则此次测得电阻Rx的阻值为________Ω。
20. 小红又用如上器材继续测量小灯泡的电阻,小灯泡的正常发光电压为2.5V,电路设计如图甲所示。
(1)若小红连接电路是正确的且元件完好,但把最后一根导线连接完毕后;看到电压表和电流表立即有较大示数。则他除了在连接电路时开关是________的,另一处操作不当之处是________。
(2)纠正错误后,闭合开关,缓慢移动滑动变阻器的滑片,某时刻电压表的示数如图乙所示,若要测得小灯泡正常发光时的电阻,滑片应向________端移动;
(3)通过移动滑动变阻器的滑片,多次测量小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流,画出了小灯泡的电流随其两端电压变化的图像,如图丙所示,由图可知,通过灯泡的电流与灯泡两端的电压不成正比,这是因为灯泡电阻和________有关。在小红测未知电阻方案甲和测小灯泡电阻两个实验中,均需要多次实验,其目的是________(选填“相同”或者“不同”)。
21. 在探究电流和电压、电阻关系时,提供实验器材有:三节新干电池(4.5V)、电流表、电压表、滑动变阻器(标有“20Ω2A”字样),定值电阻5个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、60Ω),开关一个,导线若干。小华等同学设计了如图甲所示的电路:
(1)小华分别将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω定值电阻接入电路;移动滑片,眼睛关注着________表,使其示数保持不变,然后读出另一电表的示数并记录,绘制出如图乙所示图像。
(2)小华又将60Ω的定值电阻接入电路中时,她发现无论怎样移动滑片,都无法完成实验。为了能完成本次探究实验,小静采取的措施可行的是( )。
A. 换用四节新干电池
B. 更换一个最大阻值为40Ω的滑动变阻器
C. 将滑动变阻器更换成一个40Ω的定值电阻
D. 将定值电阻的电压设定为2V
(3)分析图像,得到的结论是:导体两端电压一定时,________成反比。
(4)小华画出如下图像中,能大致反映本实验中各物理量之间关系的是( ).。
A. 图A表示电流表示数I与阻值的关系
B. 图B表示电压表示数U与R阻值的关系
C. 图C表示变阻器接入电路阻值Rp与R阻值的关系
五、综合应用题:本题共三小题,共22分。
22. “地锅炖”是中国民间的一道古老的传统小吃,有着上千年的历史,最常见的就是铁锅炖大鹅。其炖出的汤汁颜色鲜红,香色醇厚,是名副其实的中国传统饮食文化的代表。在一个标准大气压下,用烧干木材的炉子将4.5kg的食材从20℃加热至沸腾(食材沸点和水相同),继续慢炖。已知炉子的效率为6%,锅内食材平均比热容为4.0×10³J/(kg·℃),干木柴的热值为1.2×107J/kg。求:
(1)地锅炖食材加热到沸腾时,食材需要吸收的热量;
(2)地锅炖食材烧到沸腾时需要多少千克的干木材。
23. 在如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,R1最大阻值为10Ω,小灯泡正常发光时电压为5V,电流为0.5A。
(1)滑动变阻器的滑片移至最右端时,只闭合开关S1,小灯泡刚好正常发光,求电源电压为多大?
(2)当S1、S2,S3都闭合时,滑动变阻器的滑片移至中点时,电流表的示数如图所示;求电阻R2的阻值。
24. 汽车已经逐渐成为人们出行的主要交通工具。家庭使用的小汽车既有传统的燃油汽车,又有电动汽车。请根据你学到的物理知识回答下列有关问题:
(1)如图甲所示为传统燃油汽车发动机四个冲程的工作示意图,一个工作循环合理的顺序应该为________(填字母)。
A. B.
C. D.
(2)当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”,这时汽油的热值将________(选填“升高“不变”或“降低”)。
(3)如果要提高发动机的效率,下列措施可行的是( )。
A. 换用热值更大的燃料
B. 减少机器内部的摩擦
C. 减少各种热量损失
(4)为保证司乘人员的安全,汽车上设有安全带未系提示系统。当乘客坐在座椅上时,座椅下的开关S₁闭合。若未系安全带,则开关S₂断开,仪表盘上的指示灯亮起;若系上安全带,则开关S₂闭合,指示灯熄灭。如图乙所示,设计比较合理的电路图是( )
A. B.
C. D.
(5)如图丙所示,图1是电动汽车“油门”示意图,其实质是变阻器。脚往下踩“油门”时,滑片可以绕O点在电阻圈上顺时针转动。通过控制流经电动机电流的大小来控制汽车速度。电动汽车速度与电流大小的关系如图2所示。该“油门”是通过改变接入电路中电阻圈的________来改变电阻的大小。当脚踩“油门”时汽车速度加快,则电路中的a、b接点应当与变阻器中A、B、C三个接点中的哪两个相连:________。
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