内容正文:
北京市西城区九年级模拟测试试卷
一、单项选择题(下列每题均有四个选项,其中只有一个选项符合题意。共24分,每题2分)
1. 下列能源属于可再生能源的是( )
A. 天然气 B. 风能 C. 核能 D. 石油
【答案】B
【解析】
【详解】A.天然气是化石能源,是古代生物经过漫长地质年代形成的。其形成过程极为缓慢,在人类可利用的时间尺度内,一旦消耗很难在短时间内再生,属于不可再生能源,故A不符合题意;
B.风能是由于太阳辐射造成地球表面各部分受热不均匀,引起大气层中压力分布不平衡,在水平气压梯度的作用下,空气沿水平方向运动形成的动能。只要太阳存在,空气流动就不会停止,风能就可以源源不断地产生,属于可再生能源,故B符合题意;
C.核能所利用的核燃料(如铀等)在地球上的储量是有限的,并且核燃料的形成过程非常复杂且漫长,在人类可利用的时间范围内难以再生,属于不可再生能源,故C不符合题意;
D.石油是古代海洋或湖泊中的生物经过漫长的演化形成的,和天然气一样,形成过程缓慢,在短时间内无法再生,属于不可再生能源,故D不符合题意。
故选B。
2. 如图所示的四个实例中,属于减小压强的是( )
A. 吸管的一端做成尖形
B. 盲道上有凸起的圆点
C. 滑雪板做得宽大
D. 切蛋器有很细的钢丝
【答案】C
【解析】
【详解】A.吸管一端做成尖形,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故A不符合题意;
B.盲道由凸起的棱和圆点组成,是在压力一定时,通过减小受力面积增大压强,故B不符合题意;
C.滑雪板做得宽大,是压力一定时,通过增大受力面积减小压强,故C符合题意;
D.切蛋器有很细的钢丝,是在压力一定时,通过减小受力面积增大压强,故D不符合题意。
故选C。
3. 小强在空碗中放一枚硬币,然后远离碗一段距离,站到刚好看不到硬币的位置停下,如图甲所示;保持小强和碗的距离不变,小江往碗中慢慢倒入水,水面升高到一定程度时,小强又能看到碗中的硬币,如图乙所示。小强能再次看到碗中的硬币是因为( )
A. 光始终沿直线传播
B. 光在水面发生了反射
C. 光由空气斜射入水中时发生了偏折
D. 光由水中斜射入空气时发生了偏折
【答案】D
【解析】
【详解】物体发出的光或反射与折射的光能进入人眼时,人就能看到物体;图甲硬币位于茶碗底部,由于光在同种均匀介质中沿直线传播,硬币反射的光被碗的上边缘挡住,不能看到这枚硬币;加水后,水面升高到一定程度时,硬币反射的光在水面处发生折射,由于光从水中斜射入空气中时折射角大于入射角,折射光线偏离法线从而进入人眼,这时观察者就看见碗中的硬币了,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
4. 如图所示是某餐厅制作的特色水果,在盛装它的器皿的底部加入干冰(固态二氧化碳),其周围会形成白雾,营造云雾缭绕的景象。关于白雾的形成,下列说法正确的是( )
A. 白雾是干冰升华形成二氧化碳气体
B. 白雾是空气中水蒸气液化形成的小水珠
C. 干冰升华放热,使周围环境温度升高形成白雾
D. 水蒸气液化吸热,使周围环境温度降低形成白雾
【答案】B
【解析】
【详解】A.白雾不是干冰升华形成的二氧化碳气体,因为二氧化碳气体是无色透明的,无法形成可见的白雾,故A错误;
B.白雾是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水珠,因为干冰升华吸热使周围温度降低,导致水蒸气液化,故B正确;
C.干冰升华是吸热过程,会使周围环境温度降低而不是升高,故C错误;
D.水蒸气液化是放热过程,不是吸热过程,故D错误。
故选B。
5. 下列关于做功的叙述正确的是( )
A. 冰壶脱手后继续冰面上滑动时,人对冰壶不做功
B. 足球在水平地面上滚动,足球受到的重力对足球做功
C. 马拉着车在平路上行驶,马对车不做功
D. 人推汽车但没有推动,人对汽车做功
【答案】A
【解析】
【详解】A.冰壶脱手后,不再受到人提供的力,故人对冰壶不做功,故A正确;
B.足球受到的重力方向竖直向下,当足球在水平地面上滚动时,在竖直方向没有运动一段距离,故重力不做功,故B错误;
C.马拉着车在平路上行驶时,马对车提供了一个向前力,并且车也在拉力的方向上运动了一段距离,故马对车做了功,故C错误;
D.人推汽车但没有推动,就是汽车没有在力的方向移动一段距离,故人对汽车不做功,故D错误。
故选A。
6. 关于图中所示的四个实例,下列说法正确的是( )
A. 贾湖骨笛是我国迄今发现的最古老乐器,吹奏它时空气柱振动发声
B. 古人用先击鼓后撞钟的模式报时,击鼓力量不同,鼓声的音调不同
C. 医生用B型超声波诊断仪查看胎儿的发育情况,说明声能传递能量
D. 射击运动员在射击时一定要戴上耳罩,这是为了在声源处减弱噪声
【答案】A
【解析】
【详解】A.声音是由物体振动产生的,吹奏时发出的声音是由贾湖骨笛中的空气柱振动产生的,故A正确;
B.击鼓力量不同,振幅不同,则鼓声的响度不同,故B错误;
C.医生用B型超声波诊断仪查看胎儿的发育情况,说明声能传递信息,故C错误;
D.射击运动员在射击时一定要戴上耳罩,这是为了在人耳处减弱噪声,故D错误。
故选A。
7. 关于图中所示的四个实例,下列说法正确的是( )
A. 图甲,家中安装可移动轨道插座,可以让多个用电器串联接入电路并同时工作
B. 图乙,静电拖把上的除尘纸可以吸附灰尘,说明带电体能够吸引轻小的物体
C. 图丙,指纹解锁是手机解锁方式之一,指纹感应区相当于电路中的用电器
D. 图丁,自制简易电动机模型是利用电磁感应现象的原理工作的
【答案】B
【解析】
【详解】A.家中安装的可移动轨道插座,可以让多个用电器互不影响的工作,是并联接入电路,故A错误;
B.静电拖把上的除尘纸带上了电荷,吸附了灰尘,能够说明带电体具有吸引轻小的物体的性质,故B正确;
C.指纹解锁利用指纹感应区识别指纹控制电路,故指纹感应区可以控制电路的通断,相当于开关,故C错误;
D.电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用,故D错误。
故选B。
8. 生活中有一种脚踏式垃圾箱,其简化结构如图所示。在A处向下踩动脚踏板,连杆CD便向上顶起箱盖。关于这个装置,下列说法正确的是( )
A. 杠杆ABC是费力杠杆
B. 杠杆EDF是省力杠杆
C. 杠杆ABC工作时的阻力方向向上
D. 杠杆EDF工作时的阻力方向向下
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】AC.杠杆ABC的工作方式是在A处提供一个向下的动力,克服C处向下的阻力,杠杆ABC围绕B处转动,A处下降,C处上升,由图可知,A处向下运动的距离大于C处向上运动的距离,即杠杆ABC使用时费距离,是省力杠杆,故AC错误;
BD.杠杆EDF的工作方式是在D点提供一个向上的动力,克服F处向下的阻力,杠杆EDF围绕E处转动,D、F处上升,由图可知,D处向上运动的距离大于F处向上运动的距离,即杠杆EDF使用时省距离,是费力杠杆,故B错误,D正确。
故选D。
【点睛】
9. 依据表格中的数据,下列说法正确的是( )
物质
比热容c/J/(kg·℃)-1
水
4.2×103
煤油
2.1×103
砂石
约0.92×103
A. 一桶煤油用掉一半,桶内剩余煤油的比热容变小
B. 水和砂石吸收相等的热量,水的温度升高得较多
C. 水的比热容表示水的温度降低1°C放出的热量是4.2×103J
D. 质量相等的水和煤油,升高相同温度,煤油吸收热量少
【答案】D
【解析】
【详解】A. 比热容是物质的一种特性,与物质的种类和状态有关,一桶煤油用掉一半, 桶内剩余煤油的质量变小但比热容不变,故A错误;
B. 根据可知,质量相等的水和砂石吸收相同的热量,水的比热容大于砂石的比热容,水的温度升高得较少,由于不知道质量的大小,无法确定温度的变化关系,故B错误;
C. 水的比热容是,它表示质量为1kg的水的温度升高(或降低)1℃,吸收(或放出)的热量是,该选项的叙述漏掉了“质量为1kg的”故C错误;
D. 由表格数据可知,水的比热容大于煤油的比热容,水和煤油质量相等、升高相同温度,根据可知,煤油吸收热量少,故D正确。
故选D。
10. 某科技小组学习了流体压强与流速的关系后,为了解决“H”形地下过街通道的通风问题,设计了图中所示的四种方案,图中黑色部分为墙面凸出部分,其中有效的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】流体中,流速越快的位置压强越小。要想让风经过过道,过道左右两端的气压应该不同,所以过道左右两端的通风道中的空气流动速度应不同。
ACD.过道左右两端的通风道相同,所以过道左右两端的通风道中的空气流动速度相同,气压相同,故ACD不符合题意;
B.过道右端的通风道有凸起,所以空气相同时间经过过道右端的路程长,则风速较快,所以过道右端的气压小于左端的气压,所以空气会从过道的左端流向右端,过道中有风通过,故B符合题意。
故选B。
11. 在相距50km的甲、乙两地间沿直线架设两条输电线,已知每条输电线每1千米的电阻为0.2Ω。若输电线在某处发生了短路,为确定短路位置,检修人员在甲地利用电源、电压表和电流表连接成如图所示的电路进行测量:当电压表的示数为4V时,电流表的示数为0.5A。由此可判断短路位置离甲地的距离为( )
A. 40km B. 30km C. 20km D. 10km
【答案】C
【解析】
【详解】根据欧姆定律可得,输电线的总电阻
输电线的总长度
短路位置离甲地的距离为。
故选C。
12. 如图所示是一种吊运设备提升物体的简化模型示意图,图中虚线框里是滑轮组(未画出),滑轮组绳子的自由端由电动机拉动。用该设备将物体A匀速竖直向上提升时,电动机对滑轮组绳子自由端的拉力F1为200N,吊运设备对横杆M点的拉力比不挂物体A时增大了640N。然后,将另一个物体B以0.2m/s的速度竖直向上提升时,电动机对滑轮组绳子自由端的拉力F2为280N,吊运设备对横杆M点的拉力比不挂物体B时增大了960N。不计绳的质量,不计滑轮与轴的摩擦。下列判断正确的是( )
A. 物体B受到的重力为320N
B. 动滑轮受到的重力为260N
C. 滑轮组提升物体A的机械效率为80%
D. 拉力F2做功的功率为56W
【答案】C
【解析】
【详解】提升物体时,横杆M点的拉力增加量等于物体重力(吊运系统自身重力不计),即物体A重力
物体B重力
由电动机拉力F与总重力关系可知,
联立两式解得n=4(n为整数)
机械效率为
物体B以0.2m/s的速度竖直向上提升,绳端移动速度为
故C正确,ABD错误。
故选C。
二、多项选择题
13. 关于图中所示的四个实验,下列说法正确的是( )
A. 图甲中:将托里拆利实验的玻璃管慢慢倾斜,玻璃管内水银柱的长度不变
B. 图乙中:一束太阳光透过三棱镜形成彩色光带,说明白光是由各种色光组成的
C. 图丙中:撤掉玻璃板一段时间后,上方气体颜色变深,下方气体颜色变浅
D. 图丁中:导线中变化的电流产生电磁波,电磁波在真空中传播的速度是3×108m/s
【答案】BCD
【解析】
【详解】A. 管内水银柱的高度只与当时的大气压有关,而与玻璃管的粗细、长短、倾斜与否、以及水银槽中的水银的多少无关; 在同一地点做托里拆利实验,玻璃管稍倾斜一些时,水银柱的高度不变,长度会变长,故A错误;
B. 白光是复色光,白光通过三棱镜后形成彩色光带,属于光的色散,白光是由7种色光混合成的,故B正确;
C. 抽去中间的玻璃板,过一会儿下方玻璃杯中气体颜色变浅,上方玻璃杯中的空气颜色变深,说明空气分子运动到下面的瓶子中,下面的分子运动到上面的瓶子中,表明气体分子在不停地做无规则运动,故C正确;
D. 迅速变化的电流周围产生电磁波,且电磁波在真空中的传播速度和光速相等,都是3×108m/s,故D正确。
故选BCD。
14. 下列说法正确的是( )
A. 速滑运动员蹬冰加速通过弯道,是由于力改变了他的运动状态
B. 汽车突然开动时,乘客的身体会向后仰是因为受到惯性的作用
C. 竖直向上抛出的篮球,在上升过程中受到的合力方向竖直向下
D. 跳高运动员用力蹬地起跳时,地对人的支持力大于人对地的压力
【答案】AC
【解析】
【详解】A.速滑运动员蹬冰,冰面向运动员提供了一个向前的力,使运动员的速度变大,运动方向发生改变,即运动状态发生了改变,故A正确;
B.惯性是物质的一种属性,只能说由于惯性或具有惯性,不能说受到惯性的作用,故B错误;
C.竖直向上抛出的篮球,受到竖直向下的重力和竖直向下的空气阻力,故合力的方向竖直向下,故C正确;
D.跳高运动员用力蹬地起跳时,人对地面提供一个压力,地面同时对人提供一个支持力,是相互作用,即它们是一对相互作用力,它们的大小相等,故D错误。
故选AC。
15. 如图所示,电源两端的电压为12V且保持不变,三个电阻均为定值电阻,电阻R1与R2的比值是4∶1。当开关S1闭合、S2断开时,10s内电流通过R1产生的热量是24J;当开关S1断开、S2闭合时,电流表示数为0.3A。下列分析正确的是( )
A. 电阻R1的阻值为60Ω
B. 电阻R3的阻值为25Ω
C. 开关S1断开、S2闭合时,电阻R3的功率为3.6W
D. 开关S1断开、S2闭合时,10s内电流通过R2产生的热量是13.5J
【答案】ABD
【解析】
【详解】当开关S1闭合、S2断开时,电路是含有电阻R1的简单串联电路,10s内电流通过R1产生的热量是24J,根据可得
解得:
因为电阻R1与R2的比值是4∶1
当开关S1断开、S2闭合时,电流表示数为0.3A,电阻R3和电阻串联,根据欧姆定律和串联电路电压特点可知
则功率为
10s内电流通过R2产生的热量为
故ABD正确,C错误。
故选ABD。
三、实验探究题(共28分,17、20题各2分,16、18、19、23题各3分,21、22、24题各4分)
16. 按要求填空。
(1)图甲中,木块A的长度为________cm。
(2)在调节天平的过程中,天平的指针如图乙所示,此时应将平衡螺母向___侧移动(填“左”或“右”)。
(3)图丙中,用调好的天平测出一个苹果的质量为________g。
【答案】(1)3.20
(2)左 (3)171.2
【解析】
【小问1详解】
由图知、刻度尺的分度值是1mm,此图是以5.00cm作为“零”刻度,末端刻度值为8.20cm,所以物体长度为
【小问2详解】
在称量物体的质量之前,要调节天平的平衡螺母使横梁平衡,平衡螺母向上翘的一端移动;由图可知,托盘天平的指针偏右,此时他应该将平衡螺母向左调节,使天平横梁平衡。
【小问3详解】
苹果的质量等于砝码的质量加游码对应的刻度值,即
17. 在探究某种物质的熔化规律时,小刚记录的实验数据如下表所示,请回答下列问题。
加热时间
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
物质的温度/℃
40
42
44
46
48
48
48
48
48
50
53
56
(1)根据表中的实验数据可以判断该物质是______;(选填“晶体”或“非晶体”)
(2)该物质的温度达到时,其状态是______。(选填“固态”或“液态”)
【答案】 ①. 晶体 ②. 液态
【解析】
【详解】(1)[1]根据表中的实验数据可以看出,该物质在第4-8分钟,虽继续加热,但温度保持不变,有一定的熔点,所以该物质为晶体。
(2)[2]在第4-8分钟物质处于熔化过程,第9分钟,物质的温度达到50℃时,说明已经熔化完毕,物质从固态变成了液态,故当物质的温度达到时,其状态是液态。
18. 按要求完成实验。
(1)图甲所示是一束光贴着垂直于平面镜的纸板,沿AO方向射到平面镜上的O点,再沿OB方向射出的情景,ON是法线。当入射光线与镜面的夹角减小10º时,反射角变化的具体情况是________。
(2)利用图乙所示的装置及蜡烛等器材探究平面镜成像的特点,其中平板透明薄玻璃与水平纸面垂直。将蜡烛到玻璃的距离减小2cm,则蜡烛的像到蜡烛的距离减小________cm。
(3)如图丙所示,跟主光轴平行的光经过凸透镜A折射后,会聚于主光轴上位置1处;将透镜B放在虚线示意的位置处后,原本应该会聚于位置1处的光会聚于位置2处,由此可判断出透镜B的种类,________(选填“近”或“远”)视眼应用透镜B制作的眼镜进行矫正。
【答案】(1)反射角增大10º
(2)4 (3)近
【解析】
【小问1详解】
当入射角逐渐减小时,由于在光的反射中,反射角等于入射角,则反射角会减小,当入射光线与镜面的夹角减小10°时,入射角变大10°,反射角变化的具体情况是;反射角变大10°。
【小问2详解】
平面镜成像时,像距等于物距,将蜡烛到玻璃的距离减小2cm,蜡烛的像到玻璃板的距离也减小2cm,则蜡烛的像到蜡烛的距离减小4cm。
【小问3详解】
跟主光轴平行的光经过凸透镜A折射后,会聚于主光轴上位置1处;将透镜B放在虚线示意的位置处后,原本应该会聚于位置1处的光会聚于位置2处,光线延迟会聚,由此可判断出透镜B是凹透镜,凹透镜可以矫正近视眼。
19. 某实验小组进行了有关电磁现象的实验。
(1)在如图甲所示实验中,当导线通电时,观察到放置在直导线正下方的小磁针发生偏转;切断电流时,观察到小磁针又回到原位,这说明电流周围________。
(2)在如图乙所示实验中,保持水平放置的蹄形磁体不动时,闭合开关,灵敏电流计指针________________________________________(选填“发生”或“不发生”)偏转;当位于磁体N、S极之间的导体AB沿竖直方向运动时,灵敏电流计指针不发生偏转;当导体AB沿水平方向运动时,灵敏电流计的指针发生偏转。这说明闭合电路的一部分导体在磁场中做________________________________运动时,导体中就有感应电流产生。
【答案】(1)存磁场
(2) ①. 不发生 ②. 切割磁感线
【解析】
【小问1详解】
甲图是奥斯特实验,当导线通电时,小磁针发生偏转,说明小磁针受到力的作用,这个力是由通电导线产生的。切断电流,小磁针回到原位,表明电流存在时周围产生了一种特殊物质对小磁针有力的作用,这种特殊物质就是磁场,所以说明电流周围存在磁场。
【小问2详解】
[1]乙图是探究电磁感应现象的实验。闭合开关后,若导体不做切割磁感线运动,电路中不会产生感应电流,灵敏电流计指针不发生偏转。因为此时导体没有做切割磁感线的有效运动,没有满足电磁感应现象产生的条件。
[2]当导体AB沿水平方向运动时,导体做切割磁感线运动,灵敏电流计指针发生偏转,说明电路中有感应电流产生。所以闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就有感应电流产生。
20. 在学习了液体的压强知识后,小云猜想:液体内部某点的压强跟该点到容器底的距离有关。她利用液体压强计、水、圆桶等两套相同的器材进行对比验证,实验情况如图所示。
(1)小明指出小云所做的实验有错误,其错误是________。
(2)小明在小云原有实验的基础上稍作改进,帮助小云得到正确结论。小明提出的修改方案是________。
【答案】(1)没有控制探头在水中的深度不变
(2)从左侧的圆桶中抽取5cm深的水
【解析】
【小问1详解】
要探究液体内部某点的压强跟该点到容器底的距离是否有关,需要控制其他可能影响液体压强的因素不变,即控制液体的密度和该点到液面的深度不变,只改变该点到容器底的距离。而图中实验没有控制探头在液体中的深度相同,所以实验存在错误。
【小问2详解】
为了得到正确结论,需要控制探头到液面的深度相同,只改变探头到容器底的距离。可以通过改变水的深度来实现,比如从左侧的圆桶中抽取5cm深的水,使两个圆桶中探头到液面的深度相同,然后再比较不同点到容器底距离时的液体压强。
21. 小华想通过实验探究浮力的大小是否与液体的密度有关。实验室里有器材:①体积为50cm3的铁块、②体积为50cm3的木块、③装有适量水的烧杯、④装有适量酒精的烧杯;⑤弹簧测力计、⑥量筒、⑦细线。(已知ρ水和ρ酒精,且ρ铁>ρ水>ρ酒精>ρ木)
(1)要完成实验,小华应选用的器材有________。(选填序号)
(2)请简述小华测量浮力的过程:________。
(3)请你帮助小华设计实验数据记录表格。
【答案】(1)①③④⑤⑦
(2)用弹簧测力计先测出铁块受到的重力G,再测出铁块浸没在液体中时受到的拉力F拉,根据F浮=G-F拉算出铁块受到的浮力F浮。
(3)
ρ液/(kg·m-3)
G/N
F拉/N
F浮/N
【解析】
【小问1详解】
探究浮力大小与液体密度的关系,需要控制物体排开液体体积相同、物体自身情况相同,改变液体密度。体积为的铁块可作为研究对象;装有适量水和酒精的烧杯提供不同密度液体;弹簧测力计用于测量浮力;细线用于悬挂铁块,木块会漂浮在水和酒精表面,排开液体体积不好控制相同,量筒在此实验用不到。所以选①③④⑤⑦ 。
【小问2详解】
用弹簧测力计先测出铁块受到的重力G,再测出铁块浸没在液体中时受到的拉力F拉,根据算出铁块受到的浮力F浮。
【小问3详解】
为了记录实验数据,需要设计一个表格,包含铁块重力、在水中弹簧测力计的示数、在水中受到的浮力、在酒精中弹簧测力计的示数、在酒精中受到的浮力等内容。表格如下:
ρ液/(kg·m-3)
G/N
F拉/ N
F浮/N
22. 小亮用“伏安法”测量额定电压为1.5V小灯泡正常发光时的电阻。
(1)请你用笔画线代替导线,帮助小亮完成图甲所示电路连接,要求:开关闭合前,滑动变阻器接入电路的阻值最大。
(2)正确连接电路后,闭合开关,发现电压表的示数等于电源电压,电流表无示数,说明电路中________(选填“滑动变阻器”或“小灯泡”)处有________(选填“断路”或“短路”)故障。
(3)排除故障后,改变滑动变阻器接入电路的电阻值,当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,此时小灯泡的电阻为________。
【答案】(1) (2) ①. 小灯泡 ②. 断路
(3)7.5
【解析】
【小问1详解】
滑动变阻器的连接方法是:必须选择“一上一下”接线柱,本题要求开关闭合前,滑动变阻器接入电路的阻值最大,所以滑动变阻器必须选择右下接线柱,上方接左或接右均可。电路如图所示:
【小问2详解】
[1][2]闭合开关,发现电流表无示数,电路中没有电流,说明电路故障为断路,电压表的示数等于电源电压,说明电压表测电源电压,电压表与电源正负极之间都是连通的,断路的位置应该在电压表的正负接线柱之间,说明电路中小灯泡处有断路故障。
【小问3详解】
当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,,此时小灯泡的电阻为
23. 小军利用一台电子台秤、一个装有适量水的烧杯和一根细线测量一块矿石的密度。
(1)他设计的实验步骤如下,请你帮他补充完整:
①将电子台秤放在水平桌面上,将矿石放在电子台秤上,记录电子台秤的示数为m1;
②取下矿石,将装有适量水的烧杯放在电子台秤上,记录电子台秤的示数为m2;
③________,水始终未溢出,此时记录电子台秤的示数为m3。
(2)请你根据实验步骤写出计算矿石的密度的表达式为ρ石=________。(用m1、m2、m3和ρ水表示)
【答案】(1)将细线系在矿石上,用手提着细线使矿石浸没在烧杯内的水中,不接触烧杯
(2)
【解析】
【小问1详解】
此题可根据阿基米德原理来计算矿石的体积,从而得到矿石的密度。可将细线系在矿石上,用手提着细线使矿石浸没在烧杯内的水中,不接触烧杯。用天平称出其总质量m3。此时矿石受到的浮力为
【小问2详解】
排开水的体积等于矿石的体积
则矿石的密度为
24. 小安设计了一种测量身高的电路装置,她用导线将电源、保护电阻R0、开关S、一根电阻为R的均匀直金属杆ab和电流表连接成图甲所示电路,金属杆ab竖直放置,电路中的MN部分可以按照人的身高上下移动。电源两端电压为U且保持不变,在电流表的表盘上刻上相应的高度,将其改装成“身高表”。忽略电路中的MN部分的电阻,请你尝试分析:
(1)如图乙所示,如果电流表表盘上所标c、d为身高刻度,则c点的身高刻度________(选填“大于”“等于”或“小于”)d点的身高刻度。
(2)小安用他设计的装置分别测量了两位同学的身高,发现两位同学的身高有差值,但对应的“身高表”的变化太小,即电流表示数的变化太小。小安想提高“身高表”的灵敏度,请你运用所学知识给小安提出改进意见,并分析说明理由。
【答案】(1)大于 (2)
见解析
【解析】
【小问1详解】
由图甲可知,金属杆ab与保护电阻R0串联,电流表测电路中的电流。根据,电源电压U不变。当身高越高时,MN向上移动,金属杆接入电路的电阻越大,电路总电阻越大,电流I越小。观察图乙电流表,c点对应的电流小于d点对应的电流,所以c点对应的身高更高,即c点的身高刻度大于d点的身高刻度。
【小问2详解】
根据欧姆定律,在电源电压U不变时,换用阻值更大的金属杆,在身高变化导致金属杆接入电路电阻变化相同时,电路总电阻变化量更大,电流变化量也就更大;换用阻值更小的保护电阻R0 ,在金属杆接入电路电阻变化时,电路总电阻受金属杆电阻变化的影响更显著,总电阻变化量更大,从而电流变化量更大。这样在身高有差值时,电流表示数变化更明显,能提高 “身高表” 的灵敏度。理由如下:
设高、矮两位同学测量身高时,金属杆ab接入电路的电阻分别为、。因为金属杆ab与保护电阻R0串联,R总=R1+R0、R′总=R2+R0
所以ΔI=I′-I=
当R1、R2、(R1-R2)一定,若增大U或减小R0,则ΔI增大,即提高了“身高表”的灵敏度。
四、科普阅读题(共4分)
25. 请阅读《潮汐发电输出功率有多大?》并回答。
潮汐发电输出功率有多大?
在海湾边可以见到海水的涨落现象,一般每天两次,早上的称为潮,晚上的称为汐。这种现象主要是由月球、太阳对海水的吸引力以及地球自转效应所造成的。涨潮时,海水汹涌而来,水位逐渐升高;落潮时,海水奔腾而去,水位持续下降。海水在运动时所具有的机械能统称为潮汐能。潮汐能是一种清洁、可再生能源。我国总共约32000多公里的海岸线中蕴藏着丰富的潮汐能资源。如何利用潮汐能为人类服务呢?潮汐发电就是其中一种很好的方式:在海湾建筑堤坝、闸门和厂房,围成水库引导海水流动,流动的海水推动水轮发电机组发电。潮汐发电的功率到底与什么因素有关?以涨潮为例,涨潮一次,海水将流入水库一次。我们可建构如图所示的模型图。在这个过程中,海洋这一侧水面到水道的深度为h1,水库这一侧水面到水道的深度为h2,水道口横截面积为S,左侧水道口到水轮机的长度为l,则水在水道处产生向右的压强差Δp,产生的压力F=ΔpS,压力推动水流过l距离做功W=Fl=ΔpSl=ΔpV,其中V就是流过水轮机的海水体积。因此,水库内外海水高度差越大,流过水轮机的海水就越多,海水经过水道对水轮机做功也就越多。由于水道中的海水流量(单位时间内通过水道中特定截面的流体体积)可以测量,再结合水库内外的海水的高度差,则可算出一定时间内水流做的功,再结合水轮发电机组的发电效率,由此就可以计算出发电的功率。请根据上述材料,回答下列问题:
(1)潮汐发电是将潮汐能转化为________能的过程。
(2)某次涨潮时,某潮汐发电站两侧海水的高度差为4m,经过水道的海水流量为8m3/s,水轮发电机组的发电效率为80%,则1min内压力推动海水做功________J,水轮发电机组的发电功率为________kW。(设ρ海水=1×103kg/m3,g取10N/kg)
(3)涨潮发电时,随着海水不断进入水库,水轮发电机组的发电功率会________。(选填“变大”“变小”或“不变”)
【答案】(1)电 (2) ①. 1.92×107 ②. 256
(3)变小
【解析】
【小问1详解】
潮汐发电是将潮汐能转化为电能,产生电能。
【小问2详解】
[1]海水在水道处产生的压强差
压力推动海水做功
[2]水轮发电机组的发电效率为80%,则水轮发电机组所发的电能
水轮发电机组的发电功率
【小问3详解】
涨潮发电时,随着海水不断进入水库,水库两侧海水的高度差越来越小,压力推动海水做功越来越小,则水轮发电机组的发电功率会变小。
五、计算题(共8分,26、27题各4分)
26. 如图是小强利用器械进行锻炼的示意图,其中横杆AB可绕固定点O在竖直平面内转动,OA∶OB=3∶2,在杆A端用细绳悬挂重为300N的配重,他在B端施加竖直方向的力FB,杆AB在水平位置平衡,此时他对水平地面的压力为F。已知小强重为650N,不计杆重与绳重。
(1)求力FB。
(2)画出小强的受力示意图。
(3)求压力F。
【答案】(1)450N
(2) (3)200N
【解析】
【小问1详解】
以O点为支点,杠杆的动力臂l1=OB,杠杆的动力为小强在B端施加的竖直向下的力FB,即F1= FB,杠杆的阻力臂l2=OA,杠杆的阻力大小等于配重的重力,即 F2=G配=300N
根据杠杆平衡条件根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2
可得:
【小问2详解】
小强受到三个力:竖直向下的重力G=650N(作用点在重心);竖直向上的支持力F支=200N(作用点在脚底,大小根据三力平衡所得);杠杆对手竖直向上的拉力F拉= FB=450N(根据力的作用是相互的来分析,此力作用在手部)。如图所示:
【小问3详解】
小强静止,处于平衡状态,他受到的三个力的合力为0, 即F支+F拉=G
故F支=G-F拉==650N–450N=200N
根据力的作用是相互的,此时他对水平地面的压力为F= F支=650N–450N=200N
27. 在如图甲所示的电路中,电源两端电压U保持不变,R1、R2为定值电阻,闭合开关S,在调节滑动变阻器R的滑片P从一端到另一端的过程中,电压表V1、V2的示数随电流表A示数的变化情况如图乙所示。求:
(1)电阻R2的阻值。
(2)电阻R1的阻值。
(3)电源两端电压U。
【答案】(1)3Ω (2)1Ω
(3)8V
【解析】
【小问1详解】
分析电路图,滑动变阻器、定值电阻R1、定值电阻R2三电阻串联,电压表V1测量两和两端的总电压,电压表V2测量两端的电压,电流表测量电路中的电流;当滑片P向左移动时,滑动变阻器连入的电阻变小,电路中的电流变大,根据欧姆定律可知,、两端的电压变大,电压表V2示数变大,电压表V1示数变小,两端的电压变小,和两端的总电压变小,由此可知图象中上半部分为和的I﹣U图象,下半部分为的I﹣U图象,则电阻的阻值
【小问2详解】
由图象可知,当滑动变阻器R的滑片P在最左端时的示数为,电流为;当滑动变阻器R的滑片P在最右端时的示数为,电流为,由串联电路电压规律和欧姆定律得
解得
【小问3详解】
电源两端电压
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北京市西城区九年级模拟测试试卷
一、单项选择题(下列每题均有四个选项,其中只有一个选项符合题意。共24分,每题2分)
1. 下列能源属于可再生能源的是( )
A. 天然气 B. 风能 C. 核能 D. 石油
2. 如图所示的四个实例中,属于减小压强的是( )
A. 吸管的一端做成尖形
B. 盲道上有凸起的圆点
C. 滑雪板做得宽大
D. 切蛋器有很细钢丝
3. 小强在空碗中放一枚硬币,然后远离碗一段距离,站到刚好看不到硬币位置停下,如图甲所示;保持小强和碗的距离不变,小江往碗中慢慢倒入水,水面升高到一定程度时,小强又能看到碗中的硬币,如图乙所示。小强能再次看到碗中的硬币是因为( )
A. 光始终沿直线传播
B. 光在水面发生了反射
C. 光由空气斜射入水中时发生了偏折
D 光由水中斜射入空气时发生了偏折
4. 如图所示是某餐厅制作的特色水果,在盛装它的器皿的底部加入干冰(固态二氧化碳),其周围会形成白雾,营造云雾缭绕的景象。关于白雾的形成,下列说法正确的是( )
A. 白雾是干冰升华形成的二氧化碳气体
B. 白雾是空气中的水蒸气液化形成的小水珠
C. 干冰升华放热,使周围环境温度升高形成白雾
D 水蒸气液化吸热,使周围环境温度降低形成白雾
5. 下列关于做功的叙述正确的是( )
A. 冰壶脱手后继续在冰面上滑动时,人对冰壶不做功
B. 足球在水平地面上滚动,足球受到的重力对足球做功
C. 马拉着车在平路上行驶,马对车不做功
D. 人推汽车但没有推动,人对汽车做功
6. 关于图中所示的四个实例,下列说法正确的是( )
A. 贾湖骨笛是我国迄今发现最古老乐器,吹奏它时空气柱振动发声
B. 古人用先击鼓后撞钟的模式报时,击鼓力量不同,鼓声的音调不同
C. 医生用B型超声波诊断仪查看胎儿的发育情况,说明声能传递能量
D. 射击运动员在射击时一定要戴上耳罩,这是为了在声源处减弱噪声
7. 关于图中所示的四个实例,下列说法正确的是( )
A. 图甲,家中安装可移动轨道插座,可以让多个用电器串联接入电路并同时工作
B. 图乙,静电拖把上的除尘纸可以吸附灰尘,说明带电体能够吸引轻小的物体
C. 图丙,指纹解锁是手机解锁方式之一,指纹感应区相当于电路中的用电器
D. 图丁,自制简易电动机模型是利用电磁感应现象的原理工作的
8. 生活中有一种脚踏式垃圾箱,其简化结构如图所示。在A处向下踩动脚踏板,连杆CD便向上顶起箱盖。关于这个装置,下列说法正确的是( )
A. 杠杆ABC是费力杠杆
B. 杠杆EDF是省力杠杆
C. 杠杆ABC工作时的阻力方向向上
D. 杠杆EDF工作时的阻力方向向下
9. 依据表格中的数据,下列说法正确的是( )
物质
比热容c/J/(kg·℃)-1
水
4.2×103
煤油
2.1×103
砂石
约0.92×103
A. 一桶煤油用掉一半,桶内剩余煤油的比热容变小
B. 水和砂石吸收相等的热量,水的温度升高得较多
C. 水的比热容表示水的温度降低1°C放出的热量是4.2×103J
D. 质量相等的水和煤油,升高相同温度,煤油吸收热量少
10. 某科技小组学习了流体压强与流速的关系后,为了解决“H”形地下过街通道的通风问题,设计了图中所示的四种方案,图中黑色部分为墙面凸出部分,其中有效的是( )
A. B.
C. D.
11. 在相距50km的甲、乙两地间沿直线架设两条输电线,已知每条输电线每1千米的电阻为0.2Ω。若输电线在某处发生了短路,为确定短路位置,检修人员在甲地利用电源、电压表和电流表连接成如图所示的电路进行测量:当电压表的示数为4V时,电流表的示数为0.5A。由此可判断短路位置离甲地的距离为( )
A. 40km B. 30km C. 20km D. 10km
12. 如图所示是一种吊运设备提升物体的简化模型示意图,图中虚线框里是滑轮组(未画出),滑轮组绳子的自由端由电动机拉动。用该设备将物体A匀速竖直向上提升时,电动机对滑轮组绳子自由端的拉力F1为200N,吊运设备对横杆M点的拉力比不挂物体A时增大了640N。然后,将另一个物体B以0.2m/s的速度竖直向上提升时,电动机对滑轮组绳子自由端的拉力F2为280N,吊运设备对横杆M点的拉力比不挂物体B时增大了960N。不计绳的质量,不计滑轮与轴的摩擦。下列判断正确的是( )
A. 物体B受到的重力为320N
B. 动滑轮受到的重力为260N
C. 滑轮组提升物体A的机械效率为80%
D. 拉力F2做功的功率为56W
二、多项选择题
13. 关于图中所示的四个实验,下列说法正确的是( )
A. 图甲中:将托里拆利实验的玻璃管慢慢倾斜,玻璃管内水银柱的长度不变
B. 图乙中:一束太阳光透过三棱镜形成彩色光带,说明白光是由各种色光组成的
C. 图丙中:撤掉玻璃板一段时间后,上方气体颜色变深,下方气体颜色变浅
D. 图丁中:导线中变化的电流产生电磁波,电磁波在真空中传播的速度是3×108m/s
14. 下列说法正确的是( )
A. 速滑运动员蹬冰加速通过弯道,是由于力改变了他的运动状态
B. 汽车突然开动时,乘客的身体会向后仰是因为受到惯性的作用
C. 竖直向上抛出的篮球,在上升过程中受到的合力方向竖直向下
D. 跳高运动员用力蹬地起跳时,地对人的支持力大于人对地的压力
15. 如图所示,电源两端的电压为12V且保持不变,三个电阻均为定值电阻,电阻R1与R2的比值是4∶1。当开关S1闭合、S2断开时,10s内电流通过R1产生的热量是24J;当开关S1断开、S2闭合时,电流表示数为0.3A。下列分析正确的是( )
A. 电阻R1的阻值为60Ω
B. 电阻R3的阻值为25Ω
C. 开关S1断开、S2闭合时,电阻R3的功率为3.6W
D. 开关S1断开、S2闭合时,10s内电流通过R2产生的热量是13.5J
三、实验探究题(共28分,17、20题各2分,16、18、19、23题各3分,21、22、24题各4分)
16. 按要求填空。
(1)图甲中,木块A的长度为________cm。
(2)在调节天平的过程中,天平的指针如图乙所示,此时应将平衡螺母向___侧移动(填“左”或“右”)。
(3)图丙中,用调好的天平测出一个苹果的质量为________g。
17. 在探究某种物质的熔化规律时,小刚记录的实验数据如下表所示,请回答下列问题。
加热时间
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
物质的温度/℃
40
42
44
46
48
48
48
48
48
50
53
56
(1)根据表中的实验数据可以判断该物质是______;(选填“晶体”或“非晶体”)
(2)该物质的温度达到时,其状态是______。(选填“固态”或“液态”)
18. 按要求完成实验。
(1)图甲所示是一束光贴着垂直于平面镜的纸板,沿AO方向射到平面镜上的O点,再沿OB方向射出的情景,ON是法线。当入射光线与镜面的夹角减小10º时,反射角变化的具体情况是________。
(2)利用图乙所示的装置及蜡烛等器材探究平面镜成像的特点,其中平板透明薄玻璃与水平纸面垂直。将蜡烛到玻璃的距离减小2cm,则蜡烛的像到蜡烛的距离减小________cm。
(3)如图丙所示,跟主光轴平行的光经过凸透镜A折射后,会聚于主光轴上位置1处;将透镜B放在虚线示意的位置处后,原本应该会聚于位置1处的光会聚于位置2处,由此可判断出透镜B的种类,________(选填“近”或“远”)视眼应用透镜B制作的眼镜进行矫正。
19. 某实验小组进行了有关电磁现象的实验。
(1)在如图甲所示实验中,当导线通电时,观察到放置在直导线正下方的小磁针发生偏转;切断电流时,观察到小磁针又回到原位,这说明电流周围________。
(2)在如图乙所示实验中,保持水平放置的蹄形磁体不动时,闭合开关,灵敏电流计指针________________________________________(选填“发生”或“不发生”)偏转;当位于磁体N、S极之间的导体AB沿竖直方向运动时,灵敏电流计指针不发生偏转;当导体AB沿水平方向运动时,灵敏电流计的指针发生偏转。这说明闭合电路的一部分导体在磁场中做________________________________运动时,导体中就有感应电流产生。
20. 在学习了液体的压强知识后,小云猜想:液体内部某点的压强跟该点到容器底的距离有关。她利用液体压强计、水、圆桶等两套相同的器材进行对比验证,实验情况如图所示。
(1)小明指出小云所做的实验有错误,其错误是________。
(2)小明在小云原有实验的基础上稍作改进,帮助小云得到正确结论。小明提出的修改方案是________。
21. 小华想通过实验探究浮力的大小是否与液体的密度有关。实验室里有器材:①体积为50cm3的铁块、②体积为50cm3的木块、③装有适量水的烧杯、④装有适量酒精的烧杯;⑤弹簧测力计、⑥量筒、⑦细线。(已知ρ水和ρ酒精,且ρ铁>ρ水>ρ酒精>ρ木)
(1)要完成实验,小华应选用的器材有________。(选填序号)
(2)请简述小华测量浮力的过程:________。
(3)请你帮助小华设计实验数据记录表格。
22. 小亮用“伏安法”测量额定电压为1.5V小灯泡正常发光时的电阻。
(1)请你用笔画线代替导线,帮助小亮完成图甲所示电路连接,要求:开关闭合前,滑动变阻器接入电路的阻值最大。
(2)正确连接电路后,闭合开关,发现电压表的示数等于电源电压,电流表无示数,说明电路中________(选填“滑动变阻器”或“小灯泡”)处有________(选填“断路”或“短路”)故障。
(3)排除故障后,改变滑动变阻器接入电路的电阻值,当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,此时小灯泡的电阻为________。
23. 小军利用一台电子台秤、一个装有适量水的烧杯和一根细线测量一块矿石的密度。
(1)他设计的实验步骤如下,请你帮他补充完整:
①将电子台秤放在水平桌面上,将矿石放在电子台秤上,记录电子台秤的示数为m1;
②取下矿石,将装有适量水的烧杯放在电子台秤上,记录电子台秤的示数为m2;
③________,水始终未溢出,此时记录电子台秤的示数为m3。
(2)请你根据实验步骤写出计算矿石的密度的表达式为ρ石=________。(用m1、m2、m3和ρ水表示)
24. 小安设计了一种测量身高的电路装置,她用导线将电源、保护电阻R0、开关S、一根电阻为R的均匀直金属杆ab和电流表连接成图甲所示电路,金属杆ab竖直放置,电路中的MN部分可以按照人的身高上下移动。电源两端电压为U且保持不变,在电流表的表盘上刻上相应的高度,将其改装成“身高表”。忽略电路中的MN部分的电阻,请你尝试分析:
(1)如图乙所示,如果电流表表盘上所标c、d为身高刻度,则c点的身高刻度________(选填“大于”“等于”或“小于”)d点的身高刻度。
(2)小安用他设计的装置分别测量了两位同学的身高,发现两位同学的身高有差值,但对应的“身高表”的变化太小,即电流表示数的变化太小。小安想提高“身高表”的灵敏度,请你运用所学知识给小安提出改进意见,并分析说明理由。
四、科普阅读题(共4分)
25. 请阅读《潮汐发电输出功率有多大?》并回答。
潮汐发电输出功率有多大?
在海湾边可以见到海水的涨落现象,一般每天两次,早上的称为潮,晚上的称为汐。这种现象主要是由月球、太阳对海水的吸引力以及地球自转效应所造成的。涨潮时,海水汹涌而来,水位逐渐升高;落潮时,海水奔腾而去,水位持续下降。海水在运动时所具有的机械能统称为潮汐能。潮汐能是一种清洁、可再生能源。我国总共约32000多公里的海岸线中蕴藏着丰富的潮汐能资源。如何利用潮汐能为人类服务呢?潮汐发电就是其中一种很好的方式:在海湾建筑堤坝、闸门和厂房,围成水库引导海水流动,流动的海水推动水轮发电机组发电。潮汐发电的功率到底与什么因素有关?以涨潮为例,涨潮一次,海水将流入水库一次。我们可建构如图所示的模型图。在这个过程中,海洋这一侧水面到水道的深度为h1,水库这一侧水面到水道的深度为h2,水道口横截面积为S,左侧水道口到水轮机的长度为l,则水在水道处产生向右的压强差Δp,产生的压力F=ΔpS,压力推动水流过l距离做功W=Fl=ΔpSl=ΔpV,其中V就是流过水轮机的海水体积。因此,水库内外海水高度差越大,流过水轮机的海水就越多,海水经过水道对水轮机做功也就越多。由于水道中的海水流量(单位时间内通过水道中特定截面的流体体积)可以测量,再结合水库内外的海水的高度差,则可算出一定时间内水流做的功,再结合水轮发电机组的发电效率,由此就可以计算出发电的功率。请根据上述材料,回答下列问题:
(1)潮汐发电是将潮汐能转化为________能的过程。
(2)某次涨潮时,某潮汐发电站两侧海水的高度差为4m,经过水道的海水流量为8m3/s,水轮发电机组的发电效率为80%,则1min内压力推动海水做功________J,水轮发电机组的发电功率为________kW。(设ρ海水=1×103kg/m3,g取10N/kg)
(3)涨潮发电时,随着海水不断进入水库,水轮发电机组的发电功率会________。(选填“变大”“变小”或“不变”)
五、计算题(共8分,26、27题各4分)
26. 如图是小强利用器械进行锻炼的示意图,其中横杆AB可绕固定点O在竖直平面内转动,OA∶OB=3∶2,在杆A端用细绳悬挂重为300N的配重,他在B端施加竖直方向的力FB,杆AB在水平位置平衡,此时他对水平地面的压力为F。已知小强重为650N,不计杆重与绳重。
(1)求力FB。
(2)画出小强的受力示意图。
(3)求压力F。
27. 在如图甲所示的电路中,电源两端电压U保持不变,R1、R2为定值电阻,闭合开关S,在调节滑动变阻器R的滑片P从一端到另一端的过程中,电压表V1、V2的示数随电流表A示数的变化情况如图乙所示。求:
(1)电阻R2的阻值。
(2)电阻R1的阻值。
(3)电源两端电压U。
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