专项4 实验探究题专练-【追梦之旅·期末真题篇】2024-2025学年九年级物理全一册（沪科版 河南专用）

7. 8. 方法一: 　 方法二: 9. 　 10. 11. 　 12. 13. 　 14. 15. 追梦专项三　 综合应用题专练 1. 解:(1) 井口 0. 03m2 的面积上受到压力 F = pS = 1. 2 × 106 Pa×0. 03m2 = 3. 6×104 N; (2)水放出的热量:Q放 = c水 m水 Δt = 4. 2×10 3 J / (kg·℃ ) ×1×105 kg×(90℃ -40℃ )= 2. 1×1010 J; (3)由 η= Q吸 Q放 得天然气需要放出的热量:Q放 ′= Q吸 η = Q放 η = 2. 1×1010 J 70% = 3×1010 J;由 Q放 = Vq 得需要天然气的体积:V = Q放 ′ q = 3×10 10 J 4×107 J / m3 = 750m3 。 2. 解:(1)4kg 汽油完全燃烧放出的热量为:Q放 = qm = 4. 5× 107 J / kg×4kg = 1. 8×108 J; (2)由题可知废气的能量为:Q=Q放 η= 1. 8×10 8 J×42% = 7. 56×107 J,即水吸收的热量为:Q吸 = Q = 7. 56× 10 7 J,由 Q吸 = cmΔt 可 知 水 升 高 的 温 度 为: Δt = Q吸 c水 m水 = 7. 56×107 J 4. 2×103 J / (kg·℃ )×200kg = 90℃ ,标准大气压下水的沸 点为 100℃ ,而 90℃ +20℃ >100℃ ,因此水实际升高的温 度为:Δt′= 100℃ -20℃ = 80℃ ; (3)已知汽油机的效率为 η = 30%,由 η = W Q放 可知,汽车 做的有用功为:W=Q放 η= 1. 8×10 8 J×30% = 5. 4×107 J,汽 车匀速运动时受到的阻力与受到的牵引力是对平衡力, 由二力平衡的条件可知,汽车受到的牵引力为:F = f = 900N,根据 W = Fs 可知汽车通过的路程为: s = W F = 5. 4×107 J 900N = 60 000m = 60km。 3. 解:(1)由图知,只闭合开关 S 时,两电阻串联,电路的总 电阻最大;当开关 S、S1 都闭合时,R2 被短路,只有 R1 工 作,根据 P=U 2 R 可知,电压一定时,电路的总电阻越大,电 功率越小,挡位越低,所以当开关 S 闭合、S1 断开时,处 于除雾模式,当开关 S、S1 都闭合时,处于除霜模式;根据 I= U R 得电阻 R1 的阻值为:R1 = U I = 10V 1A = 10Ω; (2)除霜模式下,电阻 R1 工作的电功率为 P除霜 = UI = 10V×1A = 10W,5min 产生的热量为:Q =W =P除霜 t = 10W ×5×60s = 3 000J; (3)除雾模式下,电路工作 1min 共消耗的电能为:W′ = U2 R1 +R2 t′= (10V) 2 10Ω+5Ω ×60s = 400J。 4. 解:( 1) 由 P = U 2 R 可知,保温时电路总电阻:R = U 2 P = (220V) 2 20W = 2 420Ω,因为灯泡与 R2 串联,所用 R2 的阻 值:R2 =R-RL = 2 420Ω-20Ω = 2 400Ω; (2)电压力锅加热状态 10 分钟消耗的电能:W =Pt = 1kW ×10 60 h = 1 6 kW·h;则电能表表盘转动的圈数:n= 1 6 kW· h×600r / (kW·h)= 100 圈; (3)由表二可知锅内气体压强设定值 p = 175kPa、电压力 锅的功率为 1 000W, 由表一可知此时锅内温度为 116℃ ,测出闭合开关 S1 到电路中指示灯亮的时间 500s; 电压力锅消耗的电能:W电 =Pt = 1 000W×500s = 5×105 J; 水吸收的热量:Q吸 = cmΔt = 4. 2 × 10 3 J / ( kg·℃ ) × 1kg × (116℃ -16℃ ) = 4. 2 × 105 J;电压力锅的效率:η = Q吸 W电 × 100% = 4. 2 ×105 J 5×105 J ×100% = 84%。 5. 解:(1)压缩机启动工作时,由图甲可知,R1 和 R2 串联, 此时控制电路中电流达到 0. 15A,由欧姆定律可得,压缩 机启动工作时电路的总电阻为:R = U I = 3V 0. 15A = 20Ω;由 串联电路的电阻规律可得,热敏电阻的阻值为:R1 = R- R2 = 20Ω-10Ω = 10Ω; (2)由图乙可知,30min 内压缩机工作时间为:t = 15min+ (30min-20min)= 25min = 1 500s;压缩机的工作功率 P = 200W,因此 30min 内工作电路中压缩机消耗的总电能 为:W=Pt= 200W×1 500s = 3×105 J。 追梦专项四　 实验探究题专练 1. (1)A 温度计的玻璃泡碰到了试管底部 (2)-3　 (3)0　 (4)小于　 (5)继续吸热,温度不变 (6)不同意,烧杯中的水沸腾后,温度不再升高,试管中 的水温达到沸点时,由于试管内和烧杯内的水温相等, 试管内的水不能继续吸热,所以不会沸腾 2. (1)质量　 温度计的示数　 (2)b　 (3)大于 (4)能　 (5)偏小 3. (1)质量　 (2)等于　 1 ∶2　 (3)B 4. (1)C　 (2)C　 (3)换用 0~ 0. 6A 的量程 (4)规格相同 5. (1) (2)断　 (3)2　 (4)右　 (5)反　 (6)70 6. (1)R= U I 　 改变电阻 R 两端的电压 (2) 追梦之旅·初中期末真题篇·情境期末 ZDK·九年级物理　 第 11 页 (3)0. 20　 10. 3　 (4) ②保持滑动变阻器的滑片 P 位置 不动　 ③ U0R0 IR0 -U0 7. (1) (2)开关断路　 (3)左　 (4)相差不大　 变大 8. (1)甲　 (2)4　 (3)① 　 ②弱 9. (1) (2)断开　 左　 (3)灯泡断路　 灯泡短路 (4)右　 (5)0. 5　 10　 (6)增大 10. (1)吸引大头针的数目多少　 (2)让通过两个线圈的电 流相等　 (3)1,2,3 或 4,5,6 (4)电流相等时,线圈匝数越多 追梦专项五　 期末综合新颖题 一、填空题 1. 3. 4×104 　 热传递　 【考点】利用比热容的公式计算热量 　 热传递改变物体的内能 　 【解析】酒吸收的热量为: Q吸 = c酒 m( t-t0)= 3. 4× 10 3 J / (kg·℃ ) × 0. 5kg×(40℃ - 20℃ )= 3. 4×104 J;水浴法对酒加热,酒吸收热量,温度升 高,是利用热传递的方法改变内能。 2. 变小　 变大　 【考点】电路的动态分析　 【解析】由电路 图可知,开关闭合时,定值电阻 R1 与滑动变阻器 R0 串 联,电压表测 R0 两端的电压,电流表测电路中的电流。 吹气时,气球胀大,隔板向上运动,变阻器滑片向上移 动,R0 接入电路中的电阻变小,电路的总电阻变小;由 I = U R 可知,电路中的电流变大;根据串联电路的分压规律 可知,在电源电压不变时,R0 两端的电压变小,即电压表 的示数变小。 电源电压不变,电路电流变大,由 P = UI 得,电路的总功率变大。 3. 400　 10　 【考点】焦耳定律的简单计算 　 【解析】由题 知,电烙铁的额定功率为 40W,电烙铁正常工作 10s 产生 的热量:Q=W=P额 t= 40W×10s = 400J;由 P = U2 R 可得,电 烙铁的电阻:R= U额 2 P额 = (220V) 2 40W = 1 210Ω,实际工作电压 110V 时,它的实际功率:P实 = U实 2 R =(110V) 2 1 210Ω = 10W。 4. 放热　 热传递　 排斥　 【考点】凝固及其特点　 热传递 改变物体的内能　 磁极间的相互作用 5. 电磁感应　 电源　 8　 【考点】电磁感应现象　 【解析】在 汽车行驶时受电线圈中会产生感应电流,实现无线充电, 这是电磁感应现象;受电线圈在给蓄电池充电时,受电线 圈相当于电源;充电效率为 50%,电池容量为 20kW·h, 则需要的总电能为:W总 = W 50% = 20kW·h 50% = 40kW·h,充 电功率为 5kW,则由 P= W t 可得,需要的充电时间为:t = W总 P = 40kW·h 5kW = 8h。 6. 半导体　 电源　 69264　 【考点】半导体　 电路的组成　 电能的计算　 【解析】芯片的主要材料是硅,硅是半导材 料,所以该手机芯片的主要材料是半导体。 在给其他设备 充电时,该款手机相当于电源。 该电池一次充满电储存的 电能 W=UIt=3. 7V×5 200×10-3A×1×3 600s=69 264J。 二、选择题 7. B　 【考点】内能及其利用　 比热容　 沸腾的特点及条件 　 【解析】A. 双层锅中选用水是利用了水在沸腾时温度 保持不变的特点,胶水在加热过程中不会出现熬焦现 象,A 错误;B. 利用这种锅熬胶时,两层锅内的液体不断 从热源吸收热量,会沸腾,B 正确;C. 水和胶的温度相同 前,水不断把热量传递给胶;温度是表示物体冷热程度 的物理量,不能说传递温度,C 错误;D. 两层锅之间装的 物质是水,达到沸点后水温不再升高,D 错误。 故选 B。 8. B　 【考点】摩擦起电的应用 9. C　 【考点】电磁感应现象　 【解析】由电路图知,在控制 电路中,定值电阻 R1 和光敏电阻 R2 串联,电压表测 R2 两端的电压,电流表测量电路中的电流;AB. 要使灯 L 在 天亮时(光照强度增大)自动熄灭,说明灯 L 所在的工作 电路断开,衔铁被吸合,此时控制电路中的电流需增大 达到一定数值,由欧姆定律可知光敏电阻 R2 的阻值减 小,所以,R2 的阻值随光照强度的增大而减小;当光照强 度增大时,R2 的阻值变小,根据串联电路的分压规律可 知 R2 两端的电压减小,即电压表示数减小,AB 错误;C. 由于控制电路的电源电压不变,衔铁被吸合时的电流不 变,由欧姆定律可知衔铁被吸合时控制电路的总电阻不 变;若将 R1 换成阻值稍小的电阻,要总电阻不变,则 R2 的阻值应变大,此时光照强度减小,即灯 L 在天较暗时 才会发光,在天不是很亮时又会自动熄灭,所以会缩短 灯 L 的发光时间,C 正确;D. 电压表与电流表示数之比 为 R2 的阻值,当光照强度发生变化时,R2 的阻值会发生 变化,所以电压表与电流表示数之比会变化,D 错误。 故 选 C。 三、综合应用题 10. 解:(1)单个火电发电机组以平均功率发电 1h,消耗标 准煤 240t,单个火电发电机组的发电效率是 η = W有 W总 × 100% = Pt mq ×100% = 6 ×108W×3 600s 240×103kg×3×107J / kg ×100% = 30%; (2)1kg 的飞轮可以储能 0. 0126kW·h 的电能,单个储 能飞轮的质量是 m= 126kW·h 0. 0126kW·h / kg = 1×104 kg; (3)单台储能飞轮将 126kW·h 的能量完全转化为电 能,充、放能效率均为 90%,可获得的电能为 W = 126kW ·h× 90% = 113. 4kW · h;充、放电功率为 P充 = P放 = 700kW,充、放能效率均为 90%,那么储满电的时间为 t1 = W η冲 P冲 = 126kW·h 90%×700kW = 0. 2h,那么放完电的时间为 t2 = η放 W P放 = 90%×126kW·h 700kW = 0. 162h,因为两个时间不相 等,故这一说法不可信。 追梦专项六　 跨学科试题 一、填空题 1. 非晶体　 永不停息地做无规则运动　 【考点】晶体与非 晶体　 分子的热运动 2. 9. 2×105 　 不变　 减慢　 【考点】热值及其简单计算　 影 响蒸发快慢的因素　 【解析】20g 灯油完全燃烧放出的热 量:Q放 =mq = 20× 10 -3 kg× 4. 6× 107 J / kg = 9. 2× 105 J;热值 追梦之旅·初中期末真题篇·情境期末 ZDK·九年级物理　 第 12 页 情境期末·九年级物理　 第 1 页 情境期末·九年级物理　 第 2 页 情境期末·九年级物理　 第 3 页　 　 　 　 专项 4 追梦专项四　 实验探究题专练 1. (6 分)小星利用图甲所示的装置完成了“探究冰熔化时温度的 变化规律”和“探究水沸腾时温度变化的特点”两个实验。 甲 　 乙 　 丙 　 丁 (1)图甲所示的装置中存在的一处错误是 　 ; (2)小星改正错误后重新实验,一边认真观察现象,一边记录温 度计 A 和 B 的示数。 图乙是温度计 A 在某时刻的示数,其读数 为　 　 　 　 ℃ ; (3)小星将实验中记录的温度计 A 和 B 的温度数据分别绘制了 图丙和图丁所示的图像。 通过分析图丙中温度计 A 的图像可知 该冰的熔点是　 　 　 　 ℃ ; (4)通过分析图丁中温度计 B 的图像可知,当地的大气压　 　 　 　 (选填“大于”“等于”或“小于”)1 标准大气压; (5)通过观察 A、B 温度计的图像,小星发现冰熔化和水沸腾过 程中有相同规律: 　 ; (6)小星发现试管中的碎冰在 t3 时刻以后,与水沸腾时的温度规 律一样,所以他认为这时试管中的水沸腾了。 你同意他的想法 吗? 为什么? 　 。 2. (6 分)为了比较两种燃料的热值,小明采用如图甲两套完全相 同的装置进行实验,烧杯内水的初温和质量相同,实验中忽略热 量的损失。 甲 　 乙 　 丙 (1)实验中应控制燃料燃烧的　 　 　 　 (选填“时间”或“质量”) 相同,根据　 　 　 　 　 　 　 　 (选填“温度计的示数”或“加热的 时间”)比较燃料燃烧放出热量的多少。 (2)小明选用了燃料 a 和燃料 b 进行实验;当燃料燃尽时,小明 记下了各个时刻烧杯中水温,绘制了图乙的图像,则可初步判断 燃料　 　 　 　 (选填“a”或“b”)的热值大。 (3)另一组的小华也用图甲的两套完全相同的装置进行实验,比 较燃料 c 和燃料 d 的热值,并重新在烧杯内加入初温和质量相同 的水,在燃料燃烧完后也画出了水的温度随时间变化的图像如 图丙,燃料 c 在燃烧 6min 时水就沸腾了,分析图像可知燃料 c 燃 烧 10 min 放出的热量　 　 　 (选填“大于”“等于”或“小于”)燃 料 d 燃烧 15 min 放出的热量。 (4)你认为根据丙图像　 　 　 　 (选填“能”或“不能”)比较两种 燃料热值的大小。 (5)小华实验前用天平测出了烧杯中水的质量及燃料 c 的质量 并由记录的数据,利用公式 Q吸 = cm( t-t0 )计算出了水吸收的热 量,他想通过这些数据计算出燃料 c 的热值,你认为他的计算结 果与真实值相比　 　 　 　 (选填“偏大”“偏小”或“相等”)。 3. (4 分)小明在探究“比较不同物质的吸热能力”的实验中,分别 在两只相同的烧杯里装入 A、B 两种液体,用相同的电加热器进 行加热,如图甲;根据实验记录的数据作出了两种液体的温度随 时间变化的图像,如图乙。 甲 　 乙 (1)烧杯里装入的 A、B 两种液体除初温相同外,还应控制　 　 　 　 (选填“质量”或“体积”)相同。 (2)由图乙可知:0~ 4 min 内 A 液体吸收的热量 QA 　 　 　 　 (选 填“大于” “小于”或“等于”)B 液体吸收的热量 QB。 若不计热 量损失,则 A、B 两种液体的比热容之比 cA:cB = 　 　 　 　 。 (3)冬天,家庭取暖通常使用暖气片,从物质的吸热能力角度考 虑,暖气片中的供热物质选择液体　 　 　 　 (选填“A”或“B”)更 合适。 4. (4 分)在探究并联电路中的电流关系时,小明同学按照如图甲 所示电路图分别用电流表测出 A、B、C 三处的电流。 甲 　 乙 　 丙 (1)在实验过程中,小明同学连接了如图乙所示的电路,则他此 时所测量的为　 　 　 　 (选填“A”“B”或“C”)处的电流。 (2)在做如图乙实验时,当闭合开关时,发现其中一只小灯泡时暗 时亮,电流表指针来回摆动,发生此现象的原因可能是　 　 　 。 A. L1 灯丝断了　 　 　 　 　 　 　 　 　 B. L1 与灯座接触不良 C. L2 与灯座接触不良　 　 　 　 　 　 D. L2 灯丝断了 (3)闭合开关后,小明发现电流表的示数如图丙所示,则你认为 他的改进措施应该是　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 。 (4)改进后,小明同学认真做完了实验,然后归纳总结得出结论: 并联电路中干路电流为支路电流的 2 倍。 你认为导致上述结论 的原因可能是选取的灯泡　 　 　 　 　 　 。 5. (6 分)用 5 Ω、10 Ω、20 Ω 的三个定值电阻探究电流与电阻的关 系,实验所用电源电压为 9 V。 甲 乙 丙 (1)请用笔画线代替导线将图甲所示电路连接完整(滑动变阻器 的滑片向右移动时电流表的示数变大)。 (2)先将 5 Ω 的定值电阻接入电路,闭合开关后,电流表无示数, 电压表有示数,可能是定值电阻　 　 　 　 路。 (3)排除故障后进行实验,移动滑动变阻器的滑片,当电流表的 示数如图乙所示时记录数据,则本实验中控制的定值电阻两端 的电压为　 　 　 　 V。 (4)断开开关,重新多次实验,其中一组是将 20 Ω 的定值电阻换 成 10 Ω 的定值电阻,闭合开关,应将滑动变阻器的滑片向　 　 　 　 (选填“左”或“右”)端移动。 (5)根据实验数据描绘出电流与电阻倒数的图像如图丙所示,由 图像可知,电压一定时,电流与电阻成　 　 　 　 比。 (6)分析实验数据可知,本实验所用滑动变阻器的最大阻值应不 小于　 　 　 　 Ω。 6. (7 分)在“测量未知电阻 R 的阻值”实验中,小林设计了如图甲 所示的实验电路。 专项 4 　 　 　 　 　情境期末·九年级物理　 第 4 页 情境期末·九年级物理　 第 5 页 情境期末·九年级物理　 第 6 页 甲 　 乙 　 丙 (1)本实验的实验原理是　 　 　 　 　 (用公式表示),实验中滑 动变阻器除了可以保护电路外,主要作用是 　 ; (2)图甲是小林连接的电路,其中有一根导线连接有误,请在该 导线上打“ ×”,并在图上用笔画线代替导线画出正确的连线(只 连一根,导线不能交叉); (3)小林按照正确步骤进行了 3 次实验,记录数据如下表所示, 在第 3 次实验中,电流表的示数如图乙所示,读数为　 　 　 　 A。 由表格数据可得,定值电阻的阻值为　 　 　 Ω(结果保留一位小 数); 实验序号 1 2 3 电压 U / V 1. 0 1. 6 2. 2 电流 I / A 0. 10 0. 16 (4)小林设计了如图丙所示的电路来测量小灯泡 L 正常工作时 的电阻,已知电源电压恒定,定值电阻阻值为 R0,小灯泡正常工 作时的电压为 U0。 实验步骤如下: ①将开关 S 拨到触点 1,调节滑动变阻器的滑片 P,使电流表的 示数为 U0 R0 ; ②　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ,再 将开关 S 拨到触点 2,读出电流表的示数为 I; ③根据实验数据,计算出小灯泡正常工作时的电阻 RL = 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 (用 U0、R0 和 I 表示)。 7. (5 分)小军为完成“测量额定电压为 2. 5 V 的小灯泡的电阻”实 验,选定了如图甲所示的实验器材,并将其中的部分器材进行了 连接。 甲 　 　 　 乙 (1)请用笔画线代替导线将图甲中的电路连接完整。 (2)闭合开关,小军发现两电表均无示数,将电压表接在变阻器 两端时也无示数,但接在开关两端时有示数,则电路故障是　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 。 (3)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片至某一位置 时电压表的示数为 2 V,为使小灯泡正常发光,应将滑片再向 　 　 　 　 (选填“左”或“右”)移动。 (4)小军顺利完成了多次测量后,记录数据并绘制图像(如图 乙),注意到每次测得的电阻值并不相同,他认为这是由于读数 误差造成的。 小民则认为,若是由读数误差造成的,测得的电阻 阻值会　 　 　 　 ,而小军测得的小灯泡阻值　 　 　 　 。 8. (4 分)如图一和图二是“探究电流通过导体产生的热量跟什么 因素有关”的装置。 甲 　 乙 图一 　 　 图二 (1)生活中我们经常看到“电炉丝热得发红,而与它相连的导线 却不热”这一现象,可用图一中　 　 　 　 (选填“甲”或“乙”)的 实验结论来解释。 (2)图一的乙装置中两个透明容器中密封着等量的空气,通电相 同时间,左容器中电阻产生的热量应该是右容器中电阻产生的 热量的　 　 　 　 倍。 (3)某同学利用图二装置来完成“探究物质吸热能力的实验”, 请完成以下内容: ①请用笔画线代替导线,完成图二实物电路的连接。 (要求:当 滑动变阻器的滑片 P 向左滑动时,电路的电流变小) ②在 a、b 两瓶内换用质量、初温都相同的不同液体,电阻丝的阻 值 Ra、Rb 相等。 一段时间后,观察到 b 瓶内液体温度高一些,可 判断 b 瓶内液体的吸热能力较　 　 　 　 (选填“强”或“弱”)。 9. (9 分)小强做测定“小灯泡的电功率”实验时,所用器材有电压 为 6 V 的电源,额定电压为 2. 5 V 的小灯泡,以及符合实验要求 的滑动变阻器、电表、开关和导线。 如图是小强没有连接完的实 物电路。 　 　 　 (1)请你用笔画线代替导线,帮小强将实物电路连接完整。 (2)连接电路时,开关应处于　 　 　 　 状态,滑动变阻器的滑片 应滑到阻值最大的位置,即最　 　 　 　 (选填“左”或“右”)端。 (3)小强连好电路闭合开关,移动变阻器滑片 P 发现小灯泡始终 不亮,但电压表有示数,电流表无示数,则故障的原因可能是 　 　 　 　 　 ;另一组同学发现灯泡也始终不亮,但电流表有示 数,电压表无示数,则故障的原因可能是　 　 　 　 　 。 (4)小强排除故障后闭合开关,移动滑片 P 到某处,电压表的示 数为 2. 2 V,要测量小灯泡的额定功率,应将滑片 P 向　 　 　 　 (选填“左”或“右”)端滑动。 (5)小强通过移动滑片 P,分别记下了多组对应的电压表和电流 表的读数,并绘制成了如图所示的 U-I 图像。 根据 U-I 图像提 供的信息,可计算出小灯泡的额定功率是　 　 　 　 　 W,当加在 小灯泡两端的电压为 1. 5 V 时,小灯泡的电阻是　 　 　 　 Ω。 (6)通过计算电阻他发现灯泡的电阻总是随温度的升高而　 　 　 　 。 10. (4 分)小刚所在的小组在做“探究电磁铁的磁性强弱跟哪些因 素有关”的实验时,按图串联甲、乙两个电磁铁,并移动滑动变 阻器的滑片 P,进行了多次实验,记录如下表: 电磁铁 甲(10 匝) 乙(5 匝) 实验次数 1 2 3 4 5 6 电流表示数(A) 0. 1 0. 2 0. 3 0. 1 0. 2 0. 3 吸引大头针的数目(枚) 12 24 36 6 12 24 (1)实验中通过观察电磁铁 　 　 　 　 　 　 　 　 来判断其磁性 强弱; (2)把两个电磁铁串联在一起是为了　 　 　 　 　 　 　 　 　 ; (3)比较实验中的　 　 　 　 　 　 ,你会发现线圈匝数相同时,电 流越大,电磁铁的磁性越强; (4)比较实验中的 1、4,你会发现,　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ,电 磁铁的磁性越强。