内容正文:
九年级阶段性学业水平考试检测(二)
物理试题
注意事项:
1.本试题共6页,卷面满分为100分,考试时间为90分钟。
2.考生须在答题卡规定的相对应的答题区域作答,选择题须用2B铅笔填涂,非选择题需用0.5毫米的黑色墨水签字笔书写。
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有1个选项符合题意
1. 为减轻飞机质量,飞机设计师在选用飞机零件的制作材料时会将钢铁替换成( )
A. 硬而脆的铸铁 B. 硬而密度小的铝合金
C. 密度小而软的铝 D. 密度大而软的铅
【答案】B
【解析】
【详解】在飞机体积一定时,为减轻飞机质量,由可知,因较小制作材料的密度;同时飞机在飞行时可能遭遇强气流或意外的撞击,需要制作材料的硬度大,因此飞机设计师在选用飞机零件的制作材料时会将钢铁替换成硬而密度小的铝合金,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
2. 小明从冰箱中取出冷冻的饺子放入锅中煮熟。下列说法正确的是( )
A. 冷冻饺子的内能为0 B. 煮熟的饺子香气四溢是扩散现象
C. 饺子吸热是因为其内能比锅中热水的少 D. 煮熟的饺子很烫是因为其含有的热量多
【答案】B
【解析】
【详解】A.一切物体均有内能,所以冷冻饺子的内能不为0,故A错误;
B.煮熟的饺子香气四溢是扩散现象,说明分子不停地做无规则运动,故B正确;
C.饺子吸热是因为温度比锅中热水低,故C错误;
D.热量是过程量,不能说含有热量的多少,故D错误。
故选B。
3. 关于材料、能源和信息,以下说法正确的是( )
A. 北斗卫星通过电磁波传递信息 B. 太阳的惊人能量来自核裂变
C. 煤、天然气、电能均属于一次能源 D. 能量的总量守恒,所以无需节约能源
【答案】A
【解析】
【详解】A.北斗卫星定位系统利用电磁波来传递信息,电磁波能在真空中传播,可实现卫星与地面间的通信,故C正确;
B.太阳的惊人能量来自核聚变,故B错误;
C.煤、天然气属于一次能源,而电能属于二次能源,故A错误;
D.能量总量虽守恒,但能量转化和转移具有方向性,很多能源一旦消耗难以再生,所以需要节约能源,故D错误。
故选A。
4. 如图所示,汽车领域广泛利用AI(人工智能)语音助手实现“人与车”全场景自然交互,下列说法错误的是( )
A. 语音助手发出的声音是振动产生的
B. 降低声音音量实质是减小响度
C. 人们能分辨出车载音乐中不同乐器的声音,依据是声音的音调
D. 根据用户语音指令完成指定操作,说明声音可以传递信息
【答案】C
【解析】
【详解】A.一切声音都是物体振动产生的,语音助手发出的声音是振动产生的,故A正确,不符合题意;
B.降低声音音量就是使声音变得弱一些,实质是减小响度,故B正确,不符合题意;
C.不同乐器发出的声音的音色不同,人们能分辨出车载音乐中不同乐器的声音,依据是声音的音色,故C错误,符合题意;
D.声音可以传递信息,也可以传递能量,根据用户语音指令完成指定操作,说明声音可以传递信息,传递了驾驶员需要对汽车进行哪种操作的相关信息,故D正确,不符合题意。
故选C。
5. 物质处于a物态时,具有固定的形状;处于b物态和c物态时,具有流动性。对处于c物态的物质进行降温压缩后,也可以使其转变为b物态。下列说法正确的是( )
A. 物态a变为物态b是凝华 B. 物态a可以通过吸热变为物态b
C. 物态a变为物态c是放热过程 D. 物态b没有固定形状和体积
【答案】B
【解析】
【详解】物质处于a物态时,具有固定的形状,说明a物态为固态;对处于c物态的物质进行降温压缩后,也可以使其转变为b物态,降温压缩可以将气态变为液态,所以b物态为液体,c物态为气态。
AB.物态a变为物态b,即由固态变为液态,属于熔化过程,熔化吸热,所以物态a可以通过吸热变为物态b,故A错误,B正确;
C.物态a变为物态c,即由固态变为气态,属于升华,升华吸热,故C错误;
D.物态b为液态,没有固定形状但有固定的体积,故D错误。
故选B。
6. 如图所示,小车运动时盛有水的烧杯水面向右倾,则小车运动状态变化的情况是( )
A. 一定向右减速 B. 一定向左减速
C. 可能向左加速 D. 可能向右加速
【答案】C
【解析】
【详解】当小车向右减速运动时,烧杯受摩擦力随车减速,烧杯内的水由于惯性仍保持原来的运动状态,使得水向右倾;当小车向左加速运动时,烧杯受摩擦力随车加速,烧杯内的水由于惯性仍保持原来的运动状态,使得水向右倾;因此,小车运动状态变化的情况可能是向左加速,也可能是向右减速。故C正确,ABD错误。
故选C。
7. 下列现象中是利用光的折射的是( )
A. 铅笔弯折 B. 水中倒影
C. 小孔成像 D. 日晷计时
【答案】A
【解析】
【详解】A.从水中铅笔上反射的光从水中斜射入空气中时,发生折射,折射光线远离法线,当人逆着折射光线的方向看时,看到的是铅笔的虚像,比实际位置偏高,所以感觉折断了,属于光的折射,故A符合题意;
B.水中倒影是光的反射形成的虚像,故B不符合题意;
C.小孔成像是由于光在均匀介质中沿直线传播形成的,成倒立的实像,故C不符合题意;
D.光在均匀介质中沿直线传播,当遇到不透明物体时会在其后形成一个暗区,即影子,日晷计时是根据光沿直线传播的原理工作的,故D不符合题意。
故选A。
8. 手机的镜头相当于一个凸透镜,拍摄花朵照片时的情景如图所示。若想拍摄完整的花朵照片,下列操作快捷可行的是( )
A. 手机远离花朵 B. 手机靠近花朵
C. 减少曝光时间 D. 增加曝光时间
【答案】A
【解析】
【详解】AB.图中手机拍照只能看到花朵的局部,若想拍摄完整的花朵照片,要使花朵成像变小,根据凸透镜成实像时,物远像近像变小的规律,可以将手机远离花朵。故A符合题意,B不符合题意;
CD.减少曝光时间或增加曝光时间只会影响成像的亮度和清晰度,不改变手机到花朵的距离不能改变花朵成像的大小,无法看到花朵完整的像。故CD不符合题意。
故选A。
9. 生活中用吸管“吸”饮杯中饮料,下列现象中“吸”物理原理与其相同的是( )
A. 公路旁用隔音墙“吸”收部分噪声 B. 磁体的N极“吸”引靠近的S极
C. 医生用注射器“吸”取药液 D. 用丝绸摩擦过的玻璃棒“吸”引纸屑
【答案】C
【解析】
【详解】A.用吸管“吸”取杯中的饮料,是利用大气压作用吸饮料的;公路旁用隔音墙“吸”收部分噪声,主要利用声音的反射使得声音进入小孔不能反射出来吸声的,故A不符合题意;
B.同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,磁体的N极“吸”引靠近的S极是磁极的作用,故B不符合题意;
C.医生用注射器“吸”取药液,先挤出空气使得内部压强减小,在大气压的作用下吸取药液的,故C符合题意;
D.用丝绸摩擦过的玻璃棒“吸”引纸屑,是由于摩擦起电后带静电,会吸引轻小物体,与大气压无关,故D不符合题意。
故选C。
10. 如图所示,在“探究电流与电阻的关系”的实验过程中,小明发现电压表有示数,但是电流表指针几乎不偏转,故障可能是( )
A. 电流表断路 B. 断路 C. 滑动变阻器短路 D. 开关接触不良
【答案】B
【解析】
【详解】图中电阻与滑动变阻器串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量电阻的电压,电流表无示数,说明电路故障为断路;电压表指针有明显偏转,说明电压表的正负接线柱与电源两极相连,因此电路故障为定值电阻断路,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
11. 如图,在操场上将一根长为20m的铜芯导线两端与灵敏电流计的两个接线柱连接,构成闭合回路。两位同学沿东西方向站立并迅速摇动这条电线,发现灵敏电流计的指针左右摆动。与本现象原理相同的是( )
A. 电磁铁 B. 电动机 C. 发电机 D. 电热毯
【答案】C
【解析】
【详解】两位同学沿东西方向站立并迅速摇动这条电线,发现灵敏电流计的指针左右摆动,说明产生了感应电流,是机械能转化为了电能,是电磁感应现象。
A.电磁铁是利用电流的磁效应原理工作的,故A不符合题意;
B.电动机是利用通电导体在磁场中受力原理工作的,故B不符合题意;
C.发电机是利用电磁感应原理工作的,故C符合题意;
D.电热毯是利用电流的热效应原理工作的,故D不符合题意。
故选C。
12. 如图所示为一种常见的智能门禁系统,电源开关闭合后,指示灯发光,住户通过刷卡或人脸识别进入小区。若住户刷卡或人脸识别成功(相当于闭合对应的开关),此时电动机工作,门被打开。下列简化电路设计合理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据题意可知,电源开关闭合后,指示灯发光,住户通过刷卡或人脸识别进入小区。若住户刷卡或人脸识别成功相当于闭合对应的开关,此时电动机工作,门被打开,这说明灯泡与电动机工作时互不影响,是并联的;两个开关中任意一个开关闭合,电动机都能工作,这是说明两个开关是并联的,然后与电动机串联在一条支路中,开关在干路中控制整个电路,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
13. 在下列有关实验中能量转化关系的描述中,不正确的是( )
A. 电热水壶工作时,电能主要转化为内能
B. 风扇转动时,电能全部转化为机械能
C. 给蓄电池充电时,电能转化为化学能
D. LED灯发光时,电能转化为光能和少量内能
【答案】B
【解析】
【详解】A.电热水壶工作时,通过内部的电阻加热元件(如电阻丝)将电能转化为内能。故A正确,不符合题意;
B.风扇转动时,电能大部分转化为机械能,还有一部分转化为内能,故B错误,符合题意;
C.给蓄电池充电时消耗电能,把电能转化为化学能储存起来,故C正确,不符合题意;
D.LED灯发光时,消耗了电能,电能转化为光能和少量内能,故D正确,不符合题意。
故选B。
14. 如图所示,工人在斜面上将一个重为400N的物体匀速从斜面底端拉到顶端,沿斜面向上的拉力F=200N,斜面长s=5m、高h=2m,关于该过程,下列说法正确的是( )
A. 有用功为1000J
B. 额外功为400J
C. 物体受到的摩擦力为200N
D. 斜面的机械效率为80%
【答案】D
【解析】
【详解】A.克服物体重力做的有用功为W有=Gh=400N×2m=800J
故A错误;
BCD.工人拉力做的总功为W总=Fs=200N×5m=1000J
克服摩擦力做的额外功为W额=W总-W有=1000J-800J=200J
物体受到斜面的摩擦力为
斜面的机械效率为
故BC错误,D正确。
故选D。
15. 如图甲所示的电路中,电源电压不变,滑动变阻器的规格是“100Ω 0.6A”闭合开关,在电路元件安全的前提下,最大范围内移动滑片,绘制了通过变阻器的电流与变阻器阻值关系的图像,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 电源电压为
B. 电阻阻值为
C. 电压表的变化范围10~15V
D. 整个电路电功率最小时,20s内滑动变阻器消耗的电能为20J
【答案】D
【解析】
【详解】分析电路可知,和滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器电压,电流表测电路电流。
AB.由图乙可知,滑动变阻器电阻为时,电流为0.3A,则电源电压为 ①
滑动变阻器电阻为时,电流为0.1A,则电源电压为 ②
联立①②,解得电源电压,,故AB错误;
C.由图乙可知,滑动变阻器电阻为时,电流最大为0.3A,此时电压表示数最小为
滑动变阻器电阻为时,电流最小为0.1A,此时电压表示数最大为
则电压表的变化范围为,故C错误;
D.根据,电路中电流最小为0.1A时,整个电路电功率最小,此时滑动变阻器电阻为,20s内滑动变阻器消耗的电能为
故D正确。
故选D。
二、填空与作图题:本题共5小题,每空1分,作图2分,共15分。
16. 如图是在探究凸透镜成像规律时的实验原理图,图中F点和2f点分别表示凸透镜的焦点和两倍焦距的位置,A点表示实验中的烛焰。此过程所成像的性质和 ______(选填“照相机”“投影仪”“放大镜”)的成像性质相同。我们只要画出学过的两条特殊的入射光线,并找出对应的折射光线,就能找到A点经过凸透镜后所成的像A′。请在图中按照以上方法进行作图找出A′。______
【答案】 ①. 照相机 ②.
【解析】
【详解】[1]由图可知,蜡烛到凸透镜的距离u>2f,成倒立、缩小的实像,应用于照相机;
[2]平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点,过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变,根据这两条特殊的入射光线作图,如图:
17. 同学们以“厨房中的物理”为主题开展了科学实践活动。如图-1,是用金属螺钉、锡箔纸和饮料瓶制作的一个验电器,其工作原理是________。如图-2,太阳光通过装满水的三棱柱形透明牙签盒时发生折射,在牙签盒后面形成一条彩色光带,这种现象叫做光的________。如图-3,用细绳将不锈钢勺子悬挂起来,使其静止在水平位置,则勺子悬挂点________(选填“左”或“右”)侧的质量较大一些。
【答案】 ①. 同种电荷相互排斥 ②. 光的色散 ③. 右
【解析】
【详解】[1]同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,图-1中,用金属螺钉、锡箔纸和饮料瓶制作的一个验电器,其工作原理是同种电荷相互排斥。
[2]太阳光通过三棱镜被分解成各种色光的现象叫光的色散现象。如图-2,太阳光通过装满水的三棱柱形透明牙签盒时发生折射,在牙签盒后面形成一条彩色光带,这种现象叫做光的色散。
[3]如图-3,用细绳将不锈钢勺子悬挂起来,使其静止在水平位置,则勺子悬挂点为支点,悬挂点左侧部分的力臂大于悬挂点右侧部分的力臂,根据杠杆的平衡条件,勺子悬挂点右侧部分的重力较大,故勺子悬挂点右侧的质量较大一些。
18. 江汉区某学校组织了物理模型“水火箭”的制作大赛,如图甲是“水火箭”发射的场景,关于“水火箭”的制作原理如图乙,在瓶中装入适量的水,然后用打气筒向瓶中打气,打开尾部的开关我们就看见水火箭发射出去了,使水火箭前进的力,施力物体是 _____(选填“瓶内的高压气体”、“瓶内喷出的水”或“瓶外的空气”)这个装置运用的力学原理是物体间力的作用是 _____,在向前飞行过程中,水火箭的惯性 _____(选填“变大”、“变小”或“不变”),发射出去的“水火箭”在 _____的作用下又落在了地面。
【答案】 ①. 瓶内喷出的水 ②. 相互的 ③. 变小 ④. 重力
【解析】
【详解】[1][2]水火箭向下喷水,给水一个向下的力,由于物体间力的作用是相互的,则喷出的水给火箭一个向上的力,使得火箭能够起飞。
[3]惯性只与物体的质量有关,由于水火箭前进时水不断喷出,水火箭的质量减小,所以惯性也减小。
[4]发射出去的“水火箭”在空中只受到重力作用,并在重力作用下落在了地面。
19. 如图甲,是生活中常见的塑料瓶,瓶盖上的竖条纹是为了______;如图乙,往塑料瓶里倒入适量热水并晃一晃,然后把热水倒出,迅速盖上瓶盖,过一会儿瓶子变瘪了,证明了______的存在;如图丙,把塑料瓶平放在水平桌面上,用吸管在右侧沿平行于瓶身方向吹气,会看到瓶子向______(选填“左”或“右”)运动。
【答案】 ①. 增大摩擦 ②. 大气压 ③. 右
【解析】
【详解】[1]瓶盖上的竖条纹是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
[2]往塑料瓶里倒入适量热水并晃一晃,然后把热水倒出,迅速盖上瓶盖,过一会儿瓶内空气温度降低,瓶内气体压强变小,瓶子在外界大气压作用下慢慢向内凹陷,这说明了大气压的存在。
[3]用吸管在右侧沿平行于瓶身方向吹气,塑料瓶会向右运动,这是因为右边空气流速大、压强小,左侧空气流速小、压强大,将塑料瓶压向右侧。
20. 如图甲所示,插头中较长的插脚应该插入三孔插座的______(选填“L”“N”或“E”)孔;小明同学想在家里安装一盏照明灯,图乙所示是他设计的电路,图中虚线框1和2应连入开关和电灯,则开关应装在方框______(选填“1”或“2”)中。
【答案】 ①. E ②. 2
【解析】
【详解】[1]三脚插头中,较长的插脚是为了安全设计的,它代表的是接地线,因此插头中较长的插脚应该插入三孔插座的E孔。
[2]根据家庭电路的连接规则,开关应该接在火线上,所以开关应该安装在2上。
三、实验探究题:本题共4小题,共30分。
21. 探究光的反射定律,实验装置如图甲。让一束光贴着光屏射向平面镜的O点,改变入射光线多次实验,数据记录于表中。
实验序号
入射光线相对法线位置
反射光线相对法线的位置
∠i
∠r
1
左
右
30°
30°
2
左
右
45°
45°
3
左
右
60°
60°
4
右
左
60°
60°
(1)图甲中,入射角是∠___________;我们能从不同方向观察到光的传播路径,是因为光在光屏上发生 ___________反射;改变光束入射的角度时,观察到反射光的方向 ___________(选填“发生”或“没有”)改变。
(2)分析表中数据得出结论:①反射光线、入射光线分别位于法线 ___________;②反射角 ___________入射角。比较序号为 ___________的实验可知,在光的反射现象中,光路可逆。
(3)光热电站利用追日镜将太阳光反射到吸热塔用于发电。如图乙为上午某时刻的光路图,根据上述实验结论推断,随着太阳的运动,追日镜应沿 ___________时针方向旋转,使反射光线射向吸热塔。
【答案】(1) ①. i ②. 漫 ③. 发生
(2) ①. 两侧 ②. 等于 ③. 3、4
(3)逆
【解析】
【小问1详解】
[1]入射角是入射光线与法线的夹角,故∠i是入射角。
[2]能从不同方向观察到光的传播路径是因为光屏上发生的是漫反射,反射光线射向四面八方。
[3]改变光束入射的角度时,入射角发生变化,反射角等于入射角,故观察到反射光的方向发生改变。
【小问2详解】
[1]分析表中数据可知,入射光线相对法线的位置在左,反射光线相对法线的位置在右,故得出反射光线、入射光线分别位于法线两侧。
②[2]根据表中数据可知30°=30°,45°=45°, 60°=60°
故得出反射角等于入射角。
[3]比较序号为3、4的实验可知,让光线逆着反射光线射向镜面时,经平面镜反射后,反射光线逆着原入射光线方向射出,表明在光的反射现象中,光路可逆。
【小问3详解】
根据图乙可知,此时上午某时刻的光路图,说明太阳要逆时针方向运动(向西运动),入射角变小,反射角也要变小,则为了保证使反射光线射向吸热塔,追日镜也要沿逆时针方向旋转,使反射光线射向吸热塔。
22. 探究学完浮力相关知识后,小明在家发现几个大小相同且中间开孔的玻璃球(质量均为50g),小明用细线将玻璃球串成一串(每串一个球之前打个结),将其挂在弹簧测力计下准备探究浮力的大小与排开液体体积的关系,如图甲所示:(g取10N/kg)
(1)小明将不同数量的玻璃球浸没在水中,是为了改变_________;
(2)多次实验,并将实验中所得的数据记录在下表中
实验次数
1
2
3
4
5
玻璃球浸没个数
0
1
2
3
4
弹簧测力计示数F/N
2
1.8
1.6
1.4
1.2
a
b
①表格中a、b处应填入的内容分别是a______,b______;
②完善实验表格后,根据实验数据可得出结论:物体受到的浮力与排开水的体积成______关系;
(3)完成实验后,他又想知道物体所受浮力大小与液体对容器底部的压力有什么关系,于是他找来电子秤继续进行实验,将装有一定量水的容器放在电子秤上,在测力计下悬挂不同数量的玻璃球,分别在水中浸没不同个数的玻璃球(玻璃球不触底),如图乙所示,收集的相关数据如下表,通过表中数据可知:其他条件一定时,__________。
实验次数
1
2
3
4
5
6
浸没玻璃球的个数
0
2
3
4
5
6
测力计示数F/N
3
2.6
2.4
2.2
2
1.8
电子秤示数m/g
200
240
260
280
300
320
【答案】(1)排开液体(水)的体积
(2) ①. 浮力 ②. 0.2 ③. 正比
(3)物体所受浮力大小等于液体对容器底部压力的增加量
【解析】
【小问1详解】
根据题中猜想,将不同数量的玻璃球浸没在水中,是为了改变物体排开液体的体积。
【小问2详解】
[1]实验中需要探究浮力与排开液体体积的关系,因此需要记录排开液体体积不同下的浮力,因此a处填写浮力。
[2]b处根据称重法可得,物体受到的浮力为
[3]根究表格数据分析可知,浮力随排开水的体积增大而增大,且排开水的体积变为原来的多少倍,浮力变为原来的多少倍,即物体受到的浮力与排开水的体积成正比。
【小问3详解】
玻璃球受到浮力F等于未浸入时测力计的示数减去浸没后测力计的示数,而液体对容器底部压力大小的变化量等于电子秤示数在玻璃球浸没前后的差值与g的乘积,分析表中数据可得:,即其他条件一定时,物体所受浮力大小等于液体对容器底部压力大小的变化量。
23. 如图所示,小明在“研究气泡的运动规律”的实验中,发现气泡运动得较快,测量时间的误差较大,如何使气泡运动得慢一些?气泡的运动快慢到底与哪些因素有关呢?小明做出了如下猜想:
猜想一:跟气泡的大小有关
猜想二:跟玻璃管与水平面的坡角有关。
于是小明课后找了几位同学一起探究“气泡运动的快慢与气泡的大小、坡角有什么关系”得到的数据如下(玻璃管内径8mm,气泡通过路程为80cm,玻璃管内液体为水):
(1)该实验的实验原理是:_____;
(2)实验中,小明将标有刻度的玻璃管一端放在水平桌面上,另一端抬高,如图所示。为了完成实验,他还需要的器材有刻度尺、秒表、滴管、棉线和_____;
(3)分析表一(或表二、表三)数据,可以发现气泡运动的快慢随坡角的变化关系是:_____;
(4)分析表中第4、9、14次实验数据可得出的结论:_____;
(5)小明同学分析表中的数据,发现玻璃管的倾角为且气泡长度为时,气泡运动得最快,你认为他的结论是否可靠?写出你的观点及理由_____。
【答案】(1)
(2)量角器 (3)大小一定的气泡,随着坡角增大,气泡运动速度先增大后减小。
(4)气泡运动的快慢与气泡的大小有关 (5)见解析
【解析】
【小问1详解】
实验要测气泡运动的速度,根据速度的定义式(表示速度,表示路程,表示时间)。通过测量气泡运动的路程(玻璃管上有刻度,可读取)和对应的时间(用秒表测),代入公式计算速度,从而分析气泡运动快慢与猜想因素的关系。
【小问2详解】
实验需探究“坡角”对气泡运动的影响,要测量坡角大小,所以还需要量角器。利用量角器可精准测量玻璃管与水平面的夹角,控制或改变“坡角”这一变量,保证实验中变量控制的准确性。
【小问3详解】
以表一(或表二、表三,控制气泡大小不变)为例,分析数据:当气泡大小固定(如表一气泡大小),坡角从增大到时,速度从增大到,先略有增大;坡角继续增大到,速度降至。同理分析表二、表三,可得规律:大小一定的气泡,随着坡角增大,气泡运动速度先增大后减小。
【小问4详解】
第4次(表一,气泡、坡角)速度;第9次(表二,气泡、坡角)速度;第14次(表三,气泡、坡角)速度。控制“坡角相同”,改变气泡大小,速度不同,说明气泡运动的快慢与气泡的大小有关(气泡越大,在该坡角下速度相对越大,后续可结合流体力学中“气泡排开液体体积、受力平衡”深入理解,初中阶段先总结现象规律即可)。
【小问5详解】
小明说“坡角为且气泡长度为时,气泡运动得最快”,结论不可靠。理由:实验需“多次重复”找普遍规律,仅一组数据(坡角、气泡)不能代表所有情况。比如换其他坡角、气泡大小组合,速度可能有不同结果;且单次实验可能受“气泡起始位置偏差、液体流动微小扰动”等影响,数据偶然性大,需多组实验验证,才能得出可信结论。
24. 小华在测量小灯泡电阻的实验中,所用器材有两节干电池、额定电压为的小灯泡、滑动变阻器、电表、开关和导线若干。
(1)如图甲所示是小华实验时连接的电路,请你在需要改动的导线上画“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确。
实验序号
1
2
3
电压U/V
1.5
2.0
2.5
电流I/A
0.24
0.28
电阻
6.25
714
平均电阻
××
(2)小华连好电路后闭合开关,发现小灯泡比正常工作要亮,原因可能是______。
(3)排除故障后进行实验,小华将实验数据及相关的计算结果记录在上面表格中。当电压表的示数为时,电流表的示数如图乙所示,则此时小灯泡的电阻_____(保留2位小数)。该表格的不妥之处是_____,原因是_____。
【答案】(1) (2)开关闭合前,没有将滑动变阻器的滑片调至最大阻值处
(3) ①. 8.33 ②. 求小灯泡的平均电阻 ③. 小灯泡的电阻受温度影响,取不同电压下的电阻的平均值无意义
【解析】
【小问1详解】
错误导线及修改电路如下图:
【小问2详解】
小华连好电路后闭合开关,发现小灯泡比正常工作要亮,说明闭合开关后,电路中的电流大,原因可能是开关闭合前,没有将滑动变阻器的滑片调至最大阻值处。
【小问3详解】
[1]根据乙图可知,电流为,小灯泡的电阻
[2][3]小灯泡的电阻是变化的,表格的不妥之处是求小灯泡的平均电阻,原因是小灯泡的电阻受温度影响,取不同电压下的电阻的平均值无意义。
四、综合应用题:本题共3小题,共25分。
25. 如图甲所示,是中国“奋斗者”号载人潜水器在水中进行探测,“奋斗者”号是中国研发的万米载人潜水器,主要用来执行水下考察、海底勘探、海底开发和打捞救生等任务。海水的密度取,取。请你回答:
(1)当“奋斗者”号潜至海面下处,海水对它的压强约是多少?
(2)“奋斗者”号下潜时,外部携带了4块压载铁,总体积为,每块压载铁的质量为,压载铁被悬挂的模型如图乙所示。若“奋斗者”号悬浮于海面下某一深度,请在图乙中画出压载铁受力示意图。
(3)试计算4块压载铁在“奋斗者”号悬浮于海面下某一深度时受到的浮力,以及4块压载铁对“奋斗者”号的拉力?
【答案】(1)
(2) (3),
【解析】
【小问1详解】
下潜深度为时潜水器受到的海水压强
【小问2详解】
压载铁受到竖直向上的浮力和拉力、竖直向下的重力,从它的重心沿竖直向下、竖直向上分别画出重力、拉力和浮力的示意图,如图所示:
【小问3详解】
4块压载铁在水下浸没时受到的浮力
4块压载铁的总重力
4块压载铁受到竖直向上的浮力和拉力、竖直向下的重力,且处于平衡状态,则4块压载铁水下浸没时受到“奋斗者”号的拉力
因为力的作用是相互的。则4块压载铁对“奋斗者”号的拉力
26. 如图是某晾衣机的工作电路图,电源电压U=220V,其中R是发热电阻。当开关S1闭合、S2断开时,晾衣机开启风干功能,其额定功率P1=44W;当开关S1、S2均闭合时,晾衣机开启烘干功能,通过R的电流I2=1A,其参数如图表所示。试求:
(1)使用风干功能正常工作时通过电动机的电流是多少?
(2)使用烘干功能正常工作时,发热电阻R阻值?
(3)使用烘干功能5min,发热电阻R产生的热量是多少?
(4)断开家中其他用电器,只让晾衣机处于烘干功能状态工作150s,家里如图乙所示电能表的转盘转过30r,则晾衣机此时的实际烘干功率是多少?
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【解析】
【小问1详解】
当开关S1闭合、S2断开时,晾衣机开启风干功能,使用风干功能正常工作时通过电动机的电流是
【小问2详解】
当开关S1、S2均闭合时,晾衣机开启烘干功能,通过R的电流I2=1A,发热电阻的功率为
发热电阻R阻值
【小问3详解】
使用烘干功能5min,发热电阻R产生的热量
【小问4详解】
3000r/(kW·h)表示电路中每消耗1kW·h的电能,电能表的转盘转3000r,则转盘转了30r消耗的电能
则晾衣机此时的实际烘干功率
27. 阅读短文,回答问题:
半导体的应用
半导体指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。半导体是指一种导电性可受控制,范围可从绝缘体至导体之间的材料。
发光二极管(LED)是半导体二极管的一种,具有单向导电性。当二极管两端外加正向电压时,如果正向电压很小,正向电流也几乎为零,当正向电压大于某个值以后,二极管正向导通,电流随电压增大而迅速上升。当二极管两端外加反向电压不超过一定范围时,通过二极管的电流几乎为零,二极管处于截止状态。外加反向电压超过某一数值时,反向电流会突然增大,这种现象称为电击穿。因而使用时应避免二极管外加的反向电压过高。
(1)如图甲是一种常见的LED手电筒,发光元件由5个发光二极管并联组成,每个发光二极管的额定电流为30mA,它的能量是由可反复充电使用的电池提供,且LED灯发光的颜色会随电压的变化而变化,如表格所示.将一个LED与50Ω的定值电阻R串联,已知电源电压为 4.2V 保持不变,闭合开关S,毫安表(为读数更精确的电流表)的读数为20mA,此时LED灯发出____色的光。
两端的电压/V
2
2.4
3.2
LED 灯的颜色
红
黄
蓝
(2)如图乙所示为某发光二极管中的电流随它两端电压变化的曲线。
①图甲可知,当该二极管两端的正向电压为0.2V 时,二极管处于____(接通/截止)状态; 当该二极管两端的反向电压为 50V 时,二极管将____(会/不会)被击穿。
②该发光二极管两端的正向电压为0.5V时的电阻____(大于/等于/小于)正向电压为0.7V时的电阻。
(3)某家用插座用一只“2V 100mA”发光二极管(与一定值电阻串联在电路中)作为指示灯。将该插座接在家庭电路中,指示灯正常发光,则在200s内电流通过该发光二极管所做的功____J。
【答案】(1)蓝 (2) ①. 截止 ②. 会 ③. 大于
(3)40
【解析】
【小问1详解】
一个LED与50Ω的定值电阻R串联,由可得,定值电阻R两端的电压为
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,LED灯两端的电压为
由表格数据可知,此时LED灯发出蓝色的光。
【小问2详解】
[1]由图乙可知,当该二极管两端的正向电压为0.2V 时,二极管的电流为0,处于截至状态。
[2]由图乙可知,当该二极管两端的反向电压为 50V 时,反向电流突然增大,二极管将会被击穿。
[3]二极管两端的正向电压由0.5V增大为0.7V时,电流随电压增大而迅速上升,但电阻迅速减小。所以该发光二极管两端的正向电压为0.5V时的电阻大于正向电压为0.7V时的电阻。
【小问3详解】
因为指示灯正常工作,所以在200s内电流通过该发光二极管所做的功为
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九年级阶段性学业水平考试检测(二)
物理试题
注意事项:
1.本试题共6页,卷面满分为100分,考试时间为90分钟。
2.考生须在答题卡规定的相对应的答题区域作答,选择题须用2B铅笔填涂,非选择题需用0.5毫米的黑色墨水签字笔书写。
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有1个选项符合题意
1. 为减轻飞机质量,飞机设计师在选用飞机零件的制作材料时会将钢铁替换成( )
A. 硬而脆的铸铁 B. 硬而密度小的铝合金
C. 密度小而软的铝 D. 密度大而软的铅
2. 小明从冰箱中取出冷冻的饺子放入锅中煮熟。下列说法正确的是( )
A. 冷冻饺子的内能为0 B. 煮熟的饺子香气四溢是扩散现象
C. 饺子吸热是因为其内能比锅中热水的少 D. 煮熟的饺子很烫是因为其含有的热量多
3. 关于材料、能源和信息,以下说法正确的是( )
A. 北斗卫星通过电磁波传递信息 B. 太阳的惊人能量来自核裂变
C. 煤、天然气、电能均属于一次能源 D. 能量的总量守恒,所以无需节约能源
4. 如图所示,汽车领域广泛利用AI(人工智能)语音助手实现“人与车”全场景自然交互,下列说法错误的是( )
A. 语音助手发出的声音是振动产生的
B. 降低声音音量实质是减小响度
C. 人们能分辨出车载音乐中不同乐器的声音,依据是声音的音调
D. 根据用户语音指令完成指定操作,说明声音可以传递信息
5. 物质处于a物态时,具有固定的形状;处于b物态和c物态时,具有流动性。对处于c物态的物质进行降温压缩后,也可以使其转变为b物态。下列说法正确的是( )
A. 物态a变为物态b是凝华 B. 物态a可以通过吸热变为物态b
C. 物态a变为物态c是放热过程 D. 物态b没有固定形状和体积
6. 如图所示,小车运动时盛有水的烧杯水面向右倾,则小车运动状态变化的情况是( )
A. 一定向右减速 B. 一定向左减速
C. 可能向左加速 D. 可能向右加速
7. 下列现象中是利用光的折射的是( )
A. 铅笔弯折 B. 水中倒影
C. 小孔成像 D. 日晷计时
8. 手机的镜头相当于一个凸透镜,拍摄花朵照片时的情景如图所示。若想拍摄完整的花朵照片,下列操作快捷可行的是( )
A. 手机远离花朵 B. 手机靠近花朵
C. 减少曝光时间 D. 增加曝光时间
9. 生活中用吸管“吸”饮杯中饮料,下列现象中“吸”物理原理与其相同的是( )
A. 公路旁用隔音墙“吸”收部分噪声 B. 磁体的N极“吸”引靠近的S极
C. 医生用注射器“吸”取药液 D. 用丝绸摩擦过玻璃棒“吸”引纸屑
10. 如图所示,在“探究电流与电阻的关系”的实验过程中,小明发现电压表有示数,但是电流表指针几乎不偏转,故障可能是( )
A. 电流表断路 B. 断路 C. 滑动变阻器短路 D. 开关接触不良
11. 如图,在操场上将一根长为20m的铜芯导线两端与灵敏电流计的两个接线柱连接,构成闭合回路。两位同学沿东西方向站立并迅速摇动这条电线,发现灵敏电流计的指针左右摆动。与本现象原理相同的是( )
A. 电磁铁 B. 电动机 C. 发电机 D. 电热毯
12. 如图所示为一种常见的智能门禁系统,电源开关闭合后,指示灯发光,住户通过刷卡或人脸识别进入小区。若住户刷卡或人脸识别成功(相当于闭合对应的开关),此时电动机工作,门被打开。下列简化电路设计合理的是( )
A. B.
C. D.
13. 在下列有关实验中能量转化关系的描述中,不正确的是( )
A. 电热水壶工作时,电能主要转化为内能
B. 风扇转动时,电能全部转化为机械能
C. 给蓄电池充电时,电能转化为化学能
D. LED灯发光时,电能转化为光能和少量内能
14. 如图所示,工人在斜面上将一个重为400N的物体匀速从斜面底端拉到顶端,沿斜面向上的拉力F=200N,斜面长s=5m、高h=2m,关于该过程,下列说法正确的是( )
A. 有用功为1000J
B. 额外功为400J
C. 物体受到的摩擦力为200N
D. 斜面机械效率为80%
15. 如图甲所示的电路中,电源电压不变,滑动变阻器的规格是“100Ω 0.6A”闭合开关,在电路元件安全的前提下,最大范围内移动滑片,绘制了通过变阻器的电流与变阻器阻值关系的图像,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 电源电压为
B. 电阻阻值为
C. 电压表的变化范围10~15V
D. 整个电路电功率最小时,20s内滑动变阻器消耗的电能为20J
二、填空与作图题:本题共5小题,每空1分,作图2分,共15分。
16. 如图是在探究凸透镜成像规律时的实验原理图,图中F点和2f点分别表示凸透镜的焦点和两倍焦距的位置,A点表示实验中的烛焰。此过程所成像的性质和 ______(选填“照相机”“投影仪”“放大镜”)的成像性质相同。我们只要画出学过的两条特殊的入射光线,并找出对应的折射光线,就能找到A点经过凸透镜后所成的像A′。请在图中按照以上方法进行作图找出A′。______
17. 同学们以“厨房中的物理”为主题开展了科学实践活动。如图-1,是用金属螺钉、锡箔纸和饮料瓶制作的一个验电器,其工作原理是________。如图-2,太阳光通过装满水的三棱柱形透明牙签盒时发生折射,在牙签盒后面形成一条彩色光带,这种现象叫做光的________。如图-3,用细绳将不锈钢勺子悬挂起来,使其静止在水平位置,则勺子悬挂点________(选填“左”或“右”)侧的质量较大一些。
18. 江汉区某学校组织了物理模型“水火箭”的制作大赛,如图甲是“水火箭”发射的场景,关于“水火箭”的制作原理如图乙,在瓶中装入适量的水,然后用打气筒向瓶中打气,打开尾部的开关我们就看见水火箭发射出去了,使水火箭前进的力,施力物体是 _____(选填“瓶内的高压气体”、“瓶内喷出的水”或“瓶外的空气”)这个装置运用的力学原理是物体间力的作用是 _____,在向前飞行过程中,水火箭的惯性 _____(选填“变大”、“变小”或“不变”),发射出去的“水火箭”在 _____的作用下又落在了地面。
19. 如图甲,是生活中常见的塑料瓶,瓶盖上的竖条纹是为了______;如图乙,往塑料瓶里倒入适量热水并晃一晃,然后把热水倒出,迅速盖上瓶盖,过一会儿瓶子变瘪了,证明了______的存在;如图丙,把塑料瓶平放在水平桌面上,用吸管在右侧沿平行于瓶身方向吹气,会看到瓶子向______(选填“左”或“右”)运动。
20. 如图甲所示,插头中较长的插脚应该插入三孔插座的______(选填“L”“N”或“E”)孔;小明同学想在家里安装一盏照明灯,图乙所示是他设计的电路,图中虚线框1和2应连入开关和电灯,则开关应装在方框______(选填“1”或“2”)中。
三、实验探究题:本题共4小题,共30分。
21. 探究光的反射定律,实验装置如图甲。让一束光贴着光屏射向平面镜的O点,改变入射光线多次实验,数据记录于表中。
实验序号
入射光线相对法线的位置
反射光线相对法线的位置
∠i
∠r
1
左
右
30°
30°
2
左
右
45°
45°
3
左
右
60°
60°
4
右
左
60°
60°
(1)图甲中,入射角是∠___________;我们能从不同方向观察到光的传播路径,是因为光在光屏上发生 ___________反射;改变光束入射的角度时,观察到反射光的方向 ___________(选填“发生”或“没有”)改变。
(2)分析表中数据得出结论:①反射光线、入射光线分别位于法线 ___________;②反射角 ___________入射角。比较序号为 ___________的实验可知,在光的反射现象中,光路可逆。
(3)光热电站利用追日镜将太阳光反射到吸热塔用于发电。如图乙为上午某时刻的光路图,根据上述实验结论推断,随着太阳的运动,追日镜应沿 ___________时针方向旋转,使反射光线射向吸热塔。
22. 探究学完浮力相关知识后,小明在家发现几个大小相同且中间开孔的玻璃球(质量均为50g),小明用细线将玻璃球串成一串(每串一个球之前打个结),将其挂在弹簧测力计下准备探究浮力的大小与排开液体体积的关系,如图甲所示:(g取10N/kg)
(1)小明将不同数量的玻璃球浸没在水中,是为了改变_________;
(2)多次实验,并将实验中所得的数据记录在下表中
实验次数
1
2
3
4
5
玻璃球浸没个数
0
1
2
3
4
弹簧测力计示数F/N
2
1.8
1.6
1.4
1.2
a
b
①表格中a、b处应填入的内容分别是a______,b______;
②完善实验表格后,根据实验数据可得出结论:物体受到的浮力与排开水的体积成______关系;
(3)完成实验后,他又想知道物体所受浮力大小与液体对容器底部压力有什么关系,于是他找来电子秤继续进行实验,将装有一定量水的容器放在电子秤上,在测力计下悬挂不同数量的玻璃球,分别在水中浸没不同个数的玻璃球(玻璃球不触底),如图乙所示,收集的相关数据如下表,通过表中数据可知:其他条件一定时,__________。
实验次数
1
2
3
4
5
6
浸没玻璃球的个数
0
2
3
4
5
6
测力计示数F/N
3
2.6
2.4
2.2
2
18
电子秤示数m/g
200
240
260
280
300
320
23. 如图所示,小明在“研究气泡的运动规律”的实验中,发现气泡运动得较快,测量时间的误差较大,如何使气泡运动得慢一些?气泡的运动快慢到底与哪些因素有关呢?小明做出了如下猜想:
猜想一:跟气泡的大小有关
猜想二:跟玻璃管与水平面的坡角有关。
于是小明课后找了几位同学一起探究“气泡运动的快慢与气泡的大小、坡角有什么关系”得到的数据如下(玻璃管内径8mm,气泡通过路程为80cm,玻璃管内液体为水):
(1)该实验的实验原理是:_____;
(2)实验中,小明将标有刻度的玻璃管一端放在水平桌面上,另一端抬高,如图所示。为了完成实验,他还需要的器材有刻度尺、秒表、滴管、棉线和_____;
(3)分析表一(或表二、表三)的数据,可以发现气泡运动的快慢随坡角的变化关系是:_____;
(4)分析表中第4、9、14次实验数据可得出的结论:_____;
(5)小明同学分析表中的数据,发现玻璃管的倾角为且气泡长度为时,气泡运动得最快,你认为他的结论是否可靠?写出你的观点及理由_____。
24. 小华在测量小灯泡电阻的实验中,所用器材有两节干电池、额定电压为的小灯泡、滑动变阻器、电表、开关和导线若干。
(1)如图甲所示是小华实验时连接的电路,请你在需要改动的导线上画“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确。
实验序号
1
2
3
电压U/V
1.5
2.0
2.5
电流I/A
0.24
0.28
电阻
6.25
7.14
平均电阻
××
(2)小华连好电路后闭合开关,发现小灯泡比正常工作要亮,原因可能是______。
(3)排除故障后进行实验,小华将实验数据及相关的计算结果记录在上面表格中。当电压表的示数为时,电流表的示数如图乙所示,则此时小灯泡的电阻_____(保留2位小数)。该表格的不妥之处是_____,原因是_____。
四、综合应用题:本题共3小题,共25分。
25. 如图甲所示,是中国“奋斗者”号载人潜水器在水中进行探测,“奋斗者”号是中国研发的万米载人潜水器,主要用来执行水下考察、海底勘探、海底开发和打捞救生等任务。海水的密度取,取。请你回答:
(1)当“奋斗者”号潜至海面下处,海水对它的压强约是多少?
(2)“奋斗者”号下潜时,外部携带了4块压载铁,总体积为,每块压载铁的质量为,压载铁被悬挂的模型如图乙所示。若“奋斗者”号悬浮于海面下某一深度,请在图乙中画出压载铁受力示意图。
(3)试计算4块压载铁在“奋斗者”号悬浮于海面下某一深度时受到的浮力,以及4块压载铁对“奋斗者”号的拉力?
26. 如图是某晾衣机的工作电路图,电源电压U=220V,其中R是发热电阻。当开关S1闭合、S2断开时,晾衣机开启风干功能,其额定功率P1=44W;当开关S1、S2均闭合时,晾衣机开启烘干功能,通过R的电流I2=1A,其参数如图表所示。试求:
(1)使用风干功能正常工作时通过电动机的电流是多少?
(2)使用烘干功能正常工作时,发热电阻R阻值?
(3)使用烘干功能5min,发热电阻R产生的热量是多少?
(4)断开家中其他用电器,只让晾衣机处于烘干功能状态工作150s,家里如图乙所示的电能表的转盘转过30r,则晾衣机此时的实际烘干功率是多少?
27. 阅读短文,回答问题:
半导体的应用
半导体指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。半导体是指一种导电性可受控制,范围可从绝缘体至导体之间的材料。
发光二极管(LED)是半导体二极管的一种,具有单向导电性。当二极管两端外加正向电压时,如果正向电压很小,正向电流也几乎为零,当正向电压大于某个值以后,二极管正向导通,电流随电压增大而迅速上升。当二极管两端外加反向电压不超过一定范围时,通过二极管的电流几乎为零,二极管处于截止状态。外加反向电压超过某一数值时,反向电流会突然增大,这种现象称为电击穿。因而使用时应避免二极管外加的反向电压过高。
(1)如图甲是一种常见LED手电筒,发光元件由5个发光二极管并联组成,每个发光二极管的额定电流为30mA,它的能量是由可反复充电使用的电池提供,且LED灯发光的颜色会随电压的变化而变化,如表格所示.将一个LED与50Ω的定值电阻R串联,已知电源电压为 4.2V 保持不变,闭合开关S,毫安表(为读数更精确的电流表)的读数为20mA,此时LED灯发出____色的光。
两端的电压/V
2
2.4
3.2
LED 灯的颜色
红
黄
蓝
(2)如图乙所示为某发光二极管中的电流随它两端电压变化的曲线。
①图甲可知,当该二极管两端的正向电压为0.2V 时,二极管处于____(接通/截止)状态; 当该二极管两端的反向电压为 50V 时,二极管将____(会/不会)被击穿。
②该发光二极管两端的正向电压为0.5V时的电阻____(大于/等于/小于)正向电压为0.7V时的电阻。
(3)某家用插座用一只“2V 100mA”发光二极管(与一定值电阻串联在电路中)作为指示灯。将该插座接在家庭电路中,指示灯正常发光,则在200s内电流通过该发光二极管所做的功____J。
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