内容正文:
2024-2025学年度九年级上学期十二月联考
物 理 试 卷
一、单选题(本大题共12小题,每小题2分,共24分)
1. 以下用电器正常工作时的电功率最接近1瓦的是( )
A. 白炽灯 B. 手电筒 C. 电冰箱 D. 电饭锅
【答案】B
【解析】
【详解】家用白炽灯的功率约为40W,手电筒的功率约为1W,家用电冰箱的功率约200W,电饭锅的功率约为800W。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
2. 下列不属于静电现象的是( )
A. 摩擦过的塑料笔杆吸引小纸屑 B. 每天都工作的电视机屏表面经常有灰尘
C. 向两张纸中间吹气,两张纸会靠拢 D. 初春的天气,手碰到金属物体时有被电击的感觉
【答案】C
【解析】
【详解】A.当塑料笔杆与物体摩擦时,会产生静电,而带电体可以吸引轻小物体如纸屑,属于静电现象,故A不符合题意;
B.电视机屏幕在工作时会产生静电,吸引空气中的灰尘颗粒,属于静电现象,故B不符合题意;
C.向两张纸中间吹气,两张纸会靠拢,是因为中间空气流速大、压强小,这是流体压强的特点,故C符合题意;
D.在干燥的天气中,人体容易积累静电,当接触到金属物体时,静电会通过放电释放,产生电击感,属于静电现象,故D不符合题意。
故选C。
3. 关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A. 对物体做功,物体的内能一定增大
B. 晶体在熔化过程中,持续吸热,温度不变,内能不变
C. 温度越高的物体所含的热量越多
D. 在相同物态下,同一物体温度降低,它的内能会减少
【答案】D
【解析】
【详解】A.对物体做功,如果是改变其位置、高度等,则内能不一定增加,故A错误;
B.物体吸收热量,内能变大;晶体在熔化过程中,持续吸热,温度不变,但内能变大,故B错误;
C.热量是一个过程量,不能说物体含有多少热量,故C错误;
D.内能的大小与质量、温度、状态等因素有关;在相同物态下,同一物体温度降低,物体的内能会减少,故D正确。
故选D.
4. 如图示,电源电压不变,闭合开关S,当滑动变阻器滑片P向右移动时( )
A. 电流表A1示数变小,电压表V示数变大 B. 电流表A2示数变大,电压表V示数不变
C. 电压表V示数与电流表A2的示数之比变大 D. 电压表V示数与电流表A1的示数之比变大
【答案】C
【解析】
【详解】两个电阻并联,电流表A1测量通过定值电阻R1的电流,电流表A2测量干路电流,电压表测量电源电压。
A.闭合开关S,当滑动变阻器滑片P向右移动时,电压表一直测量电源电压,故电压表的示数不变,故A不符合题意;
B.当滑动变阻器滑片P向右移动时,滑动变阻器接入的阻值变大,通过该支路的电流变小,通过R1的电流不变,故总电流变小,电流表A2的示数变小,故B不符合题意;
C.电压表V示数与电流表A2的示数之比为总电阻,由于总电流变小,根据可知,故电压表V示数与电流表A2的示数之比变大,故C符合题意;
D.电压表V示数与电流表A1的示数之比是定值电阻的阻值,故电压表V示数与电流表A1的示数之比不变,故D不符合题意。
故选C。
5. 实验创新小组的同学设计了一个“感应数字时钟”,如图所示,闭合数显开关后屏幕上能显示当前时间;若环境较暗,光敏开关自动闭合,小灯泡会发光并照亮屏幕。下列电路符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由题可知,数显开关能控制数显模块;若环境亮,只有数显模块工作,若环境较暗,光敏开关自动闭合,小灯泡会发光,说明光敏开关只控制小灯泡,且小灯与数显模块并联,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
6. 小帆在老师指导下,用如图所示的同一个实验装置分别加热100g的甲、乙两种液体(其中一种是水),用测得的数据绘制了温度随时间变化图像如图,乙从20℃加热至沸腾刚好消耗了4g酒精。若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等,已知c水=4.2×103J/(kg·℃),q酒精=3×107J/kg,则下列说法中正确的是( )
A. c乙=2.4×103J/(kg·℃) B. 乙的吸热能力大于甲的吸热能力
C. 该酒精灯的加热效率为35% D. 0~4min乙吸收的热量为3.36×104J
【答案】C
【解析】
【详解】AB.根据图乙可知,质量相同的甲和乙升高相同的温度,甲的加热时间是乙的加热时间的2倍,则甲吸收的热量是乙吸收热量的2倍,则甲的吸热能力大于乙的吸热能力,因水的比热容较大,吸热能力强,所以甲为水;根据可知,甲的比热容是乙的比热容的2倍,乙的比热容为
故AB错误;
C.单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等,据图可知,乙加热至沸腾需要的时间为10min,甲加热至沸腾需要8min,则甲吸收的热量为
则乙加热至沸腾需要吸收的热量为
消耗了4g酒精放出的热量为
该酒精灯的加热效率为
故C正确;
D.0~4min乙吸收的热量为甲刚好沸腾吸收热量的一半为
故D错误。
故选C。
7. 观察电风扇和电热水器这两种家用电器的铭牌,当它们正常工作时,下列判断正确的是( )
A. 通过电风扇的电流大 B. 电流通过电风扇所做的功一定多
C. 电流通过电热水器做功慢 D. 工作10s时间,电热水器消耗的电能多
【答案】D
【解析】
【详解】A.由铭牌数据可知,这两种用电器正常工作时,额定电压相同,电热水器的额定功率大于电风扇的额定功率,根据公式可知,通过的电风扇的电流小,故A错误;
B.根据公式W=Pt可知,电流做功的多少与用电器的功率大小和通电时间的长短有关,由于不知道通电时间的长短,所以不能比较电流做功的多少,故B错误;
C.功率是描述做功快慢的物理量,由铭牌数据可知,电热水器的电功率大,因此这两种用电器正常工作时,电流通过电热水器做功快,故C错误;
D.根据公式W=Pt可知,在通电时间相同时,功率越大,消耗的电能越多,所以工作10s时间,电热水器消耗的电能多,故D正确。
故选D。
8. 一个标有“220V 1100W”的电热器,当通过它的电流为4A时,它的实际功率为( )
A. 176W B. 704W C. 880W D. 1100W
【答案】B
【解析】
【详解】一个标有“220V 1100W”的电热器,则该电热器的电阻为
当通过它的电流为4A时,它的实际功率为
故B符合题意。
故选B。
9. 如图所示的电路中,电源电压恒定不变,已知R1=3R2,当S和S1闭合、S2断开时,电压表和电流表的示数分别为U1和I1;当S1断开、S和S2闭合时,电压表和电流表的示数分别为U2和I2,则U1:U2、I1:I2分别是( )
A. 1:1、4:3 B. 1:2、1:3 C. 1:1、1:4 D. 1:4、1:1
【答案】A
【解析】
【详解】由电路图知道,当S1闭合、S2断开时,等效电路图如图1所示;当S1断开、S2闭合时,等效电路图如图2所示.
电源的电压不变,且两种情况下电压表都是测电源的电压,所以,两次电压表的示数不变,即U1:U2=1:1;又因为两电阻并联,所以, ,
,故I1:I2═4:3.
10. 下列说法正确的是( )
A. 如图,两个铅柱没有被重物拉开,是因为铅柱的分子之间存在引力
B. 如图,小孩从滑梯滑下时臀部会感觉发热,说明热传递可以改变物体的内能
C. 如图,比较水和食用油的吸热能力时应选取体积相同的水和食用油进行实验
D. 如图,这是四冲程汽油机的排气冲程,理由是此时活塞向上运动
【答案】A
【解析】
【详解】A.分子间存在引力和斥力,被压在一起的两个铅柱没有被拉开,主要是因为分子间有引力,故A正确;
B.小孩从滑梯滑下时克服摩擦阻力做功,臀部会感觉发热,是做功的方式改变物体的内能,故B错误;
C.要比较水和食用油的吸热能力,根据控制变量法可知,应在两烧杯中分别装入初温、质量相等的食用油和水,故C错误;
D.如图,进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,因此是压缩冲程,故D错误。
故选A。
11. 如图所示,电源电压为4.5V,电流表量程为“0~0.6A”,电压表量程为“0~3V”,滑动变阻器规格为“15Ω,1A”,小灯泡L标有“2.5V,0.5A”(不考虑温度对灯丝电阻的影响)。在保证通过小灯泡L的电流不超过额定电流的情况下,移动滑动变阻器的滑片,下列选项正确的是( )
A. 通过小灯泡的电流不能超过0.6A
B. 电流表的示数变化范围是0.3~0.5A
C. 电压表的示数变化范围是0~3V
D. 滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4~15Ω
【答案】B
【解析】
【详解】根据电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量滑动变阻器两端的电压。
A.小灯泡L标有“2.5V 0.5A”,表示灯的额定电压为2.5V,灯泡的额定电流为0.5A,所以通过小灯泡的电流不能超过0.5A,故A错误;
BCD.灯泡正常发光时的电压为2.5V,当灯泡正常发光时,串联电路总电压等于各分电压之和,此时电压表的最小示数
电流表量程为“0~0.6A”,因0.5A<0.6A,故此时电路中的最大电流Imax=0.5A,此时滑动变阻器接入电路的电阻最小,由可得
灯泡的电阻
电压表示数最大时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的最小电流,电压表的最大示数为3V,灯泡两端的电压为
电路中电流变化的范围是0.3A~0.5A,故电压表的示数范围为2V~3V,此时滑动变阻器的最大阻值
滑动变阻器的范围是4Ω~10Ω,故B正确, CD错误。
故选B。
【点睛】
12. 下表是一款智能音箱的部分参数,该智能音箱可通过语音指令直接控制影音播放,还能成你的工作秘书、天气预报员、百科解答员等。该智能音箱的电池充满电且不再外接电限的情况下,下列有关说法正确的是( )
功率
≥5W
标准电压
3.7V
电池容量
10000mA·h
A. 电池储存的电能为50mA·h B. 电池储存的电能为6.66×105J
C. 该智能音箱工作时间理论上最长可达10h D. 该智能音箱工作时间理论上最长可达7.4h
【答案】D
【解析】
【详解】AB.由题意可知,电池容量为,充满电后,电池所储存的电能
故AB错误;
CD.由可知,该智能音箱的最小功率为5W,故该智能音箱工作时间最长为
故C错误,D正确。
故选D。
二、填空题(本大题共10分)
13. 如图甲是定值电阻R 和灯泡L的I-U图象,将定值电阻R 和灯泡L接在图乙电路中,S闭合,电流表示数为0.3A,则电源电压为______V;若将电源电压变为14V(这时电路中电流表、定值电阻R 和灯泡L等仍安全)电流表的读数应是______A。
【答案】 ①. 4 ②. 0.8
【解析】
【详解】[1]由图可知,定值电阻R 和灯泡L串联,电流表示数为0.3A,则灯泡与电阻两端电压分别为1V和3V,则电源电压
[2]当电源电压为14V时,根据串联电路电压规律可知,定值电阻R和灯泡L两端的电压之和等于14V,由图像可知,当电流为0.8A时,灯泡L两端的电压为6V,定值电阻R两端的电压为
因为
符合题意,故此时电流表的读数应是0.8A。
14. 如图所示,用酒精灯给水加热,一段时间后,观察到软木塞冲出试管口,此过程中,水蒸气的内能______(选填“增大”或“减小”),这与热机______冲程的能量转化相同。
【答案】 ①. 减小 ②. 做功
【解析】
【详解】[1]软木塞冲出试管口时,水蒸气对软木塞做功,水蒸气的内能转化为软木塞的机械能,水蒸气的内能变小。
[2]在热机的做功冲程中,内能转化成机械能的冲程是做功冲程。
15. 吸尘器正常工作一段时间后,机身的温度会升高,这是电流的______效应,一个“220V、440W”的吸尘器,线圈电阻是10Ω,工作1min消耗的电能是_______J,产生的热量是______J。
【答案】 ①. 热 ②. 2.64×104 ③. 2.4×103
【解析】
【详解】[1]吸尘器正常工作一段时间后,由于电流的热效应,机身的温度会升高。
[2]吸尘器工作1min消耗的电能
W=Pt=440W×60s=2.64×104J
[3]通过吸尘器的电流
I==2A
产生的热量
Q=I2Rt=(2A)2×10Ω×60s=2.4×103J
16. 如图甲所示的电路,电源电压保持不变。滑动变阻器上标有“10Ω 1A”字样,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,使其从最右端向左滑动到点时,小灯泡恰好正常发光,在图乙中绘制出电流表与两电压表示数关系的图像。则电源电压为______V,小灯泡的额定功率为_____W。灯泡消耗的最大与最小功率之比是_______。
【答案】 ①. 6 ②. 2 ③. 20:9
【解析】
【详解】[1]闭合开关S,该电路为R和L的串联电路,电流表测电路中的电流,电压表V1测R两端的电压,电压表V2测L两端的电压。当滑动变阻器的滑片在最右端时,滑动变阻器接入电阻最大,由串联电阻的规律可知,此时电路的总电阻最大,由欧姆定律可知,电路中的电流最小,由图乙可知最小电流为
I小=0.3A
由图可知,此时两压表的示数相同,则
U1=U2=I小R=0.3A×10Ω=3V
由串联电路的电压特点可知,电源电压
U=U1+U2=3V+3V=6V
[2]当滑动变阻器滑片由最右端向左滑动到点时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,根据串联电路的分压原理可知,滑动变阻器两端电压减小,电路中的电流变大,因此图乙中左边部分为电压表V1图像,右边部分为电压表V2图像,此时小灯泡恰好正常发光,由图可知,此时滑动变阻器两端电压
U1′=1V
则小灯泡两端电压
U2′=U-U1′=6V-1V=5V
由图中可知此时电路中的电流I′=0.4A,故小灯泡的额定功率
P=U2′I′=5V×0.4A=2W
[3]小灯泡正常发光时消耗的功率最大,因此最大功率P大=P=2W,当滑动变阻器滑片在最右端时,电路中的电流最小,小灯泡两端的电压最小,由公式P=UI可知,小灯泡功率最小,故小灯泡的最小功率
P小=U2I小=3V×0.3A=0.9W
故小灯泡消耗的最大与最小功率之比
三、作图题(本题共4分,17题2分,18题2分。)
17. 在图中,将电源、电流表、电压表三个元件符号正确填进电路的空缺处.要求电键S闭合后;(a)电流方向如图所示;(b)移动滑动变阻器的滑片P,小灯L 变亮时,电压表的示数变大
【答案】
【解析】
【详解】根据电压表应与被测用电器并联,读图可知,左右两个位置不可能是电压表,则电压表应在中间的位置.根据移动滑动变阻器的滑片P,小灯L变亮时,电压表的示数变大,说明电压表测的是小灯泡两端的电压,则左侧的位置应该是电流表,右侧的位置应该是电源.且电源的正极朝下.如下图所示:
18. “创新”实验小组的同学要设计一个自动防盗报警电路。要求:晚间开关S闭合后,灯亮但电铃不响;当房门被打开时,细导线AB被扯断,灯亮且电铃发声自动报警。请按要求用直线连接如图乙所示的电路元件。
【答案】
【解析】
【详解】开关闭合时,若导线完好则电铃不响;而当导线被拉断后电铃响,说明导线和电铃并联,导线完好时,电铃被短路;为了保护电路且两种情况灯泡都亮,灯泡应串联在干路中,如图所示:
四、实验题(本题共17分,19题5分,20题5分,21题7分)
19. 【实验目的】如图甲所示是物理实验小组探究水和煤油吸热能力的大小的实验装置。(酒精灯规格相同)
(1)在图甲中组装器材时,小明发现温度计的玻璃泡碰到了烧杯底,应适当将______(选填“A处向上”或“B处向下”)调整;
(2)加热10min,水吸收的热量______(选填“>”“=”或“<”)煤油吸收的热量;
(3)根据实验数据,小华绘制了两种液体的温度随时间变化的图像如图丙所示,分析可知,两温度计示数都升高到98℃时,水增加的内能______(选填“>”“=”或“<”)煤油增加的内能;由图像可知吸热能力较强的是______(选填“水”或“煤油”);
(4)小刚再用50g水和100g水做实验,以吸收的热量Q为纵坐标,升高的温度为横坐标,分别画出50g水和100g水的Q~t图像,它们都是过原点的直线,即Q=kt。进一步分析,发现这两条直线的k值之比与对应水的______之比相等。
【答案】(1)A处向上
(2)= (3) ①. > ②. 水
(4)质量
【解析】
【小问1详解】
实验中需要自下而上组装实验器材,温度计的玻璃泡碰到了烧杯底,因此应适当将A处向上调整。
【小问2详解】
实验中选用相同的加热装置进行加热,则相同时间内水和煤油吸收的热量是相同的。
【小问3详解】
[1][2]据丙图可知,两温度计示数都升高到98℃时,即升高相同的温度,水加热的时间大于煤油加热的时间,则水吸收的热量大于煤油吸收的热量,说明水增加的内能大于煤油增加的内能,水的吸热能力强。
【小问4详解】
由公式和联立可得根据上式可解得 k= cm 都是水,比热容相同,所以两种物质的k值之比为,即两条直线的k值之比与对应水的质量之比相等。
20. 小宁在做探究并联电路电流规律的实验,如图甲所示是实验的电路图:
(1)在连接电路时发现,电流表的指针在图乙的位置,是因为______。
(2)小宁在解决了以上问题后,先将电流表接到A处,电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数为______A.再将电流表分别接到B、C两处,测出了一组完整的电流值并记录在表格中,立即得出了并联电路的电流规律。请你指出小宁实验应改进的方法是______;
(3)实验结束后,小宁又利用原有器材换了一个电源后按如图丁所示的电路图连接了电路,当开关S由断开到闭合时,电流表A1的示数______(填“变大”“变小”或“不变”)。小宁惊奇地发现闭合开关后两个灯都亮,并且两个表都偏转了22个小格,请帮小宁推算出流过灯L2的电流是______A。
【答案】(1)电流表没有调零
(2) ①. 0.24 ②. 换不同规格的灯泡多次实验
(3) ①. 不变 ②. 1.76
【解析】
【小问1详解】
在连接电路时电路中没有电流,发现电流表的指针不在“0”刻度线位置,是因为电流表没有调零。
【小问2详解】
[1]电流表的示数如图丙所示,使用的是小量程,分度值0.02A,示数为0.24A。
[2]小宁只测出了一组完整的电流值就得到结论,所以实验结论可能存在偶然性,应该换用不同规格的小灯泡多次实验。
【小问3详解】
[1]由图丁可知,开关S断开时,电路中只有灯泡L1,开关S闭合时,该电路为并联电路,电流表A1与小灯泡L1串联,测的是L1的示数,根据并联电路电压的特点可知,通过L1的电流大小即电流表A1的示数不变。
[2]由图丁可知,开关S闭合时,该电路为并联电路,电流表A1在支路上,测的是L1的示数,电流表A2在干路上,测的是总电流,现两个表都偏转了22个小格,干路中的电流要大于任何一个支路的电流,则电流表A1用的是小量程,分度值为0.02A,示数为0.44A,电流表A2用的是大量程,分度值为0.1A,示数为2.2A,根据并联电路电流的特点,故通过灯L2的电流为
21. 小明在老师的指导下对“电流与电压和电阻的关系”进行探究,现提供如下器材:电压恒定为4.5V的电源;阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的五个定值电阻;标有“15Ω 2A”的滑动变阻器R1和“40Ω 1A”的滑动变阻器R2;电压表、电流表、开关各1只,导线若干。
(1)如图甲所示,把5Ω接入电路,将滑动变阻器的滑片调至最______(选填“左”或“右”)端。闭合开关,发现电压表无示数,电流表有示数,其原因可能是定值电阻______;
(2)小明把某定阻电阻接入图甲所示电路,调节滑动变阻器,将实验数据记录在下表中;
数据序号
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.6
0.9
1.2
1.8
2.4
3
电流I/A
0.12
0.19
0.24
1.8
0.48
0.6
小明同学发现这些数据中有一组是明显错误的,跟其他数据的规律完全不同,可能是读取这组数据时粗心所引起的,分析时需要把它剔除掉。这组数据是第_____(填序号)组
(3)图乙是根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像,由图像可知R两端的电压控制为________V;当用5Ω电阻完成实验,滑片不移动,再把5Ω更换为10Ω时,闭合开关后,应该将滑动变阻器的滑片P向________端(选填“左”或“右”)滑动,才能保证前后电压表的示数恒定;为确保后续所有定值电阻接入电路后都能完成该探究内容,应选择滑动变阻器________(选填“R1”或“R2”)接入电路。
(4)小红用电流表和一个已知最大阻值为R0的滑动变阻器测量未知电阻Rx的阻值,设计了如图丙所示的电路图,电源电压未知且保持不变。实验操作如下:
①将滑动变阻器的滑片P移动到最右端b点,记录此时电流表示数为I1;
②将滑动变阻器的滑片P移动到中点,记录此时电流表示数为I2;
③则Rx=___________(用已知和测出的物理量R0、I1、I2表示)。
【答案】(1) ①. 右 ②. 短路(或短接)
(2)4 (3) ①. 2 ②. 右 ③. R2
(4)
【解析】
【小问1详解】
[1]为了保护电路,把5Ω接入电路,应就将开关断开且将滑动变阻器滑片置于阻值最大端,即最右端。
[2]闭合开关,发现电流表有示数,说明电路是通路,而电压表无示数,说明可能的故障原因是与电压表并联部分电路出现了短路,即定值电阻短路。
【小问2详解】
分析表格数据有
据此分析只有根据第4次实验数据算出来的电阻阻值不同,因此,说明第4组数据有误。
【小问3详解】
[1]由图乙可知,当R1=5Ω时,电流为I1=0.4A,当R2=10Ω时,电流为I2=0.2A,当R3=20Ω时,电流为I2=0.1A,由可知,R两端的电压为2V。
[2]当R的电阻由5Ω更换为10Ω时,由串联电路的分压原理可知,R两端的电压会变大,要控制R两端的电压不变,就应将变阻器两端的电压调大,即将变阻器接入电路的阻值调大,所以应该将滑动变阻器的滑片P向右端滑动。
[3]已知电源电压为U=4.5V,R两端的所控制的电压为,所以变阻器两端的电压为
由串联电路的分压原理可得
即
则应选择滑动变阻器R2接入电路中。
【小问4详解】
在①中,两电阻串联,由欧姆定律可得电源电压为
在②中,两电阻串联,由欧姆定律可得电源电压为
联立解得
五、计算题(本题共15分,22题7分,23题8分)
22. 汽车是我们经常使用的代步工具,已知一汽车以36km/h的速度在平直公路上匀速行驶15km,此过程消耗了汽油3kg。
(1)计算完全燃烧 3kg 汽油,放出的热量为多少?()
(2)该车在以36km/h的速度匀速行驶时,牵引力的功率为 12 kW,那么该汽车在这个过程受到的阻力为多少?
(3)该车的汽油机效率为多少?
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】解:(1)汽油完全燃烧释放的热量
(2)速度单位换算
功率单位换算
由
可求得汽车的牵引力
汽车匀速运动,牵引力与阻力平衡,由平衡条件可知汽车所受阻力
(3)路程单位换算
汽车行驶15km做的功
汽油机的效率
答:(1)完全燃烧 3kg 汽油放出的热量为 ;
(2)该汽车受到的阻力为;
(3)该车的汽油机效率为13.0%。
23. 家用豆浆机的外形如图甲所示,其机头主要由一个电热器(电热丝)R和一个电动机M带动的打浆器构成,内部电路简化图如图乙所示.制作豆浆的过程是先加热,后打浆,再加热煮熟,即加热和打浆是交替进行的.某品牌豆浆机铭牌上的部分技术参数如表.
额定电压
220V
额定频率
50Hz
电热器额定功率
1000W
电动机额定功率
180W
净重
2.4kg
(1)豆浆机在额定电压下打浆,通过电动机的电流是多少?
(2)小明同学想测算该豆浆机的加热效率,他把100g大豆和1.4kg清水放入豆浆机中,测出其初温为20℃,当电热器正常工作时加热总时间为9min豆浆沸腾,测其温度为100℃.请你帮他计算豆浆吸收了多少热量?豆浆机的加热效率是多少?[c豆浆=4×103J/(kg•℃)]
(3)小明同学晚上使用该豆浆机,在与第(2)问条件相同的情况下,发现电热器加热总时间由以前的9min变为10min,豆浆机的加热电阻R和加热效率均不变,求晚上的实际电压值.(已知≈0.95)
【答案】(1)0.82A;(2)4.8×105J;(3)88.9%;(4)209V。
【解析】
【详解】(1)由P=UI可得,通过电动机的电流:
,
(2)豆浆吸收的热量:
,
煮豆浆的过程中,豆浆机消耗的电能:
所以,豆浆机的加热效率:
(3)根据W=Pt,W实=W可得,
Pt1=P实t2,
即
又由得,
答:(1)豆浆机在额定电压下打浆,通过电动机的电流是0.82A;
(2)豆浆吸收的热量为,豆浆机的加热效率是88.9%;
(3)晚上的实际电压值为209V。
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2024-2025学年度九年级上学期十二月联考
物 理 试 卷
一、单选题(本大题共12小题,每小题2分,共24分)
1. 以下用电器正常工作时的电功率最接近1瓦的是( )
A. 白炽灯 B. 手电筒 C. 电冰箱 D. 电饭锅
2. 下列不属于静电现象的是( )
A. 摩擦过的塑料笔杆吸引小纸屑 B. 每天都工作的电视机屏表面经常有灰尘
C. 向两张纸中间吹气,两张纸会靠拢 D. 初春的天气,手碰到金属物体时有被电击的感觉
3. 关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A. 对物体做功,物体的内能一定增大
B. 晶体在熔化过程中,持续吸热,温度不变,内能不变
C. 温度越高的物体所含的热量越多
D. 在相同物态下,同一物体温度降低,它的内能会减少
4. 如图示,电源电压不变,闭合开关S,当滑动变阻器滑片P向右移动时( )
A. 电流表A1示数变小,电压表V示数变大 B. 电流表A2示数变大,电压表V示数不变
C. 电压表V示数与电流表A2的示数之比变大 D. 电压表V示数与电流表A1的示数之比变大
5. 实验创新小组的同学设计了一个“感应数字时钟”,如图所示,闭合数显开关后屏幕上能显示当前时间;若环境较暗,光敏开关自动闭合,小灯泡会发光并照亮屏幕。下列电路符合要求的是( )
A. B.
C. D.
6. 小帆在老师指导下,用如图所示的同一个实验装置分别加热100g的甲、乙两种液体(其中一种是水),用测得的数据绘制了温度随时间变化图像如图,乙从20℃加热至沸腾刚好消耗了4g酒精。若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等,已知c水=4.2×103J/(kg·℃),q酒精=3×107J/kg,则下列说法中正确的是( )
A. c乙=2.4×103J/(kg·℃) B. 乙的吸热能力大于甲的吸热能力
C. 该酒精灯的加热效率为35% D. 0~4min乙吸收的热量为3.36×104J
7. 观察电风扇和电热水器这两种家用电器的铭牌,当它们正常工作时,下列判断正确的是( )
A. 通过电风扇的电流大 B. 电流通过电风扇所做的功一定多
C. 电流通过电热水器做功慢 D. 工作10s时间,电热水器消耗的电能多
8. 一个标有“220V 1100W”的电热器,当通过它的电流为4A时,它的实际功率为( )
A. 176W B. 704W C. 880W D. 1100W
9. 如图所示的电路中,电源电压恒定不变,已知R1=3R2,当S和S1闭合、S2断开时,电压表和电流表的示数分别为U1和I1;当S1断开、S和S2闭合时,电压表和电流表的示数分别为U2和I2,则U1:U2、I1:I2分别是( )
A. 1:1、4:3 B. 1:2、1:3 C. 1:1、1:4 D. 1:4、1:1
10. 下列说法正确的是( )
A. 如图,两个铅柱没有被重物拉开,是因为铅柱的分子之间存在引力
B. 如图,小孩从滑梯滑下时臀部会感觉发热,说明热传递可以改变物体的内能
C. 如图,比较水和食用油的吸热能力时应选取体积相同的水和食用油进行实验
D. 如图,这是四冲程汽油机的排气冲程,理由是此时活塞向上运动
11. 如图所示,电源电压为4.5V,电流表量程为“0~0.6A”,电压表量程为“0~3V”,滑动变阻器规格为“15Ω,1A”,小灯泡L标有“2.5V,0.5A”(不考虑温度对灯丝电阻的影响)。在保证通过小灯泡L的电流不超过额定电流的情况下,移动滑动变阻器的滑片,下列选项正确的是( )
A. 通过小灯泡的电流不能超过0.6A
B. 电流表的示数变化范围是0.3~0.5A
C. 电压表的示数变化范围是0~3V
D. 滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4~15Ω
12. 下表是一款智能音箱的部分参数,该智能音箱可通过语音指令直接控制影音播放,还能成你的工作秘书、天气预报员、百科解答员等。该智能音箱的电池充满电且不再外接电限的情况下,下列有关说法正确的是( )
功率
≥5W
标准电压
3.7V
电池容量
10000mA·h
A. 电池储存的电能为50mA·h B. 电池储存的电能为6.66×105J
C. 该智能音箱工作时间理论上最长可达10h D. 该智能音箱工作时间理论上最长可达7.4h
二、填空题(本大题共10分)
13. 如图甲是定值电阻R 和灯泡L的I-U图象,将定值电阻R 和灯泡L接在图乙电路中,S闭合,电流表示数为0.3A,则电源电压为______V;若将电源电压变为14V(这时电路中电流表、定值电阻R 和灯泡L等仍安全)电流表的读数应是______A。
14. 如图所示,用酒精灯给水加热,一段时间后,观察到软木塞冲出试管口,此过程中,水蒸气的内能______(选填“增大”或“减小”),这与热机______冲程的能量转化相同。
15. 吸尘器正常工作一段时间后,机身的温度会升高,这是电流的______效应,一个“220V、440W”的吸尘器,线圈电阻是10Ω,工作1min消耗的电能是_______J,产生的热量是______J。
16. 如图甲所示的电路,电源电压保持不变。滑动变阻器上标有“10Ω 1A”字样,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,使其从最右端向左滑动到点时,小灯泡恰好正常发光,在图乙中绘制出电流表与两电压表示数关系的图像。则电源电压为______V,小灯泡的额定功率为_____W。灯泡消耗的最大与最小功率之比是_______。
三、作图题(本题共4分,17题2分,18题2分。)
17. 在图中,将电源、电流表、电压表三个元件符号正确填进电路的空缺处.要求电键S闭合后;(a)电流方向如图所示;(b)移动滑动变阻器的滑片P,小灯L 变亮时,电压表的示数变大
18. “创新”实验小组的同学要设计一个自动防盗报警电路。要求:晚间开关S闭合后,灯亮但电铃不响;当房门被打开时,细导线AB被扯断,灯亮且电铃发声自动报警。请按要求用直线连接如图乙所示的电路元件。
四、实验题(本题共17分,19题5分,20题5分,21题7分)
19. 【实验目的】如图甲所示是物理实验小组探究水和煤油吸热能力的大小的实验装置。(酒精灯规格相同)
(1)在图甲中组装器材时,小明发现温度计的玻璃泡碰到了烧杯底,应适当将______(选填“A处向上”或“B处向下”)调整;
(2)加热10min,水吸收的热量______(选填“>”“=”或“<”)煤油吸收的热量;
(3)根据实验数据,小华绘制了两种液体的温度随时间变化的图像如图丙所示,分析可知,两温度计示数都升高到98℃时,水增加的内能______(选填“>”“=”或“<”)煤油增加的内能;由图像可知吸热能力较强的是______(选填“水”或“煤油”);
(4)小刚再用50g水和100g水做实验,以吸收的热量Q为纵坐标,升高的温度为横坐标,分别画出50g水和100g水的Q~t图像,它们都是过原点的直线,即Q=kt。进一步分析,发现这两条直线的k值之比与对应水的______之比相等。
20. 小宁在做探究并联电路电流规律的实验,如图甲所示是实验的电路图:
(1)在连接电路时发现,电流表的指针在图乙的位置,是因为______。
(2)小宁在解决了以上问题后,先将电流表接到A处,电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数为______A.再将电流表分别接到B、C两处,测出了一组完整的电流值并记录在表格中,立即得出了并联电路的电流规律。请你指出小宁实验应改进的方法是______;
(3)实验结束后,小宁又利用原有器材换了一个电源后按如图丁所示的电路图连接了电路,当开关S由断开到闭合时,电流表A1的示数______(填“变大”“变小”或“不变”)。小宁惊奇地发现闭合开关后两个灯都亮,并且两个表都偏转了22个小格,请帮小宁推算出流过灯L2的电流是______A。
21. 小明在老师的指导下对“电流与电压和电阻的关系”进行探究,现提供如下器材:电压恒定为4.5V的电源;阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的五个定值电阻;标有“15Ω 2A”的滑动变阻器R1和“40Ω 1A”的滑动变阻器R2;电压表、电流表、开关各1只,导线若干。
(1)如图甲所示,把5Ω接入电路,将滑动变阻器的滑片调至最______(选填“左”或“右”)端。闭合开关,发现电压表无示数,电流表有示数,其原因可能是定值电阻______;
(2)小明把某定阻电阻接入图甲所示电路,调节滑动变阻器,将实验数据记录在下表中;
数据序号
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.6
0.9
1.2
1.8
2.4
3
电流I/A
0.12
0.19
0.24
1.8
0.48
0.6
小明同学发现这些数据中有一组是明显错误的,跟其他数据的规律完全不同,可能是读取这组数据时粗心所引起的,分析时需要把它剔除掉。这组数据是第_____(填序号)组
(3)图乙是根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像,由图像可知R两端的电压控制为________V;当用5Ω电阻完成实验,滑片不移动,再把5Ω更换为10Ω时,闭合开关后,应该将滑动变阻器的滑片P向________端(选填“左”或“右”)滑动,才能保证前后电压表的示数恒定;为确保后续所有定值电阻接入电路后都能完成该探究内容,应选择滑动变阻器________(选填“R1”或“R2”)接入电路。
(4)小红用电流表和一个已知最大阻值为R0的滑动变阻器测量未知电阻Rx的阻值,设计了如图丙所示的电路图,电源电压未知且保持不变。实验操作如下:
①将滑动变阻器的滑片P移动到最右端b点,记录此时电流表示数为I1;
②将滑动变阻器的滑片P移动到中点,记录此时电流表示数为I2;
③则Rx=___________(用已知和测出的物理量R0、I1、I2表示)。
五、计算题(本题共15分,22题7分,23题8分)
22. 汽车是我们经常使用的代步工具,已知一汽车以36km/h的速度在平直公路上匀速行驶15km,此过程消耗了汽油3kg。
(1)计算完全燃烧 3kg 汽油,放出的热量为多少?()
(2)该车在以36km/h的速度匀速行驶时,牵引力的功率为 12 kW,那么该汽车在这个过程受到的阻力为多少?
(3)该车的汽油机效率为多少?
23. 家用豆浆机的外形如图甲所示,其机头主要由一个电热器(电热丝)R和一个电动机M带动的打浆器构成,内部电路简化图如图乙所示.制作豆浆的过程是先加热,后打浆,再加热煮熟,即加热和打浆是交替进行的.某品牌豆浆机铭牌上的部分技术参数如表.
额定电压
220V
额定频率
50Hz
电热器额定功率
1000W
电动机额定功率
180W
净重
2.4kg
(1)豆浆机在额定电压下打浆,通过电动机的电流是多少?
(2)小明同学想测算该豆浆机的加热效率,他把100g大豆和1.4kg清水放入豆浆机中,测出其初温为20℃,当电热器正常工作时加热总时间为9min豆浆沸腾,测其温度为100℃.请你帮他计算豆浆吸收了多少热量?豆浆机的加热效率是多少?[c豆浆=4×103J/(kg•℃)]
(3)小明同学晚上使用该豆浆机,在与第(2)问条件相同的情况下,发现电热器加热总时间由以前的9min变为10min,豆浆机的加热电阻R和加热效率均不变,求晚上的实际电压值.(已知≈0.95)
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