精品解析:辽宁省锦州市太和区2025-2026学年九年级上学期期中质量检测物理试卷
2025-12-01
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内容正文:
2025~2026学年度上学期九年级期中质量检测
物 理 试 卷
满分80分 时间90分钟
一、选择题(本大题共10小题,每小题2分,共20分。其中1~7小题为单项选择题,8~10小题为多项选择题。错选不得分,多项选择题漏选得1分。)
1. 小明在实验时要完成如图所示的电路连接,至少需要导线的根数为( )
A. 5根 B. 6根 C. 7根 D. 8根
2. 啤酒中含有大量的二氧化碳气体,所以啤酒瓶打开之前,瓶内气压会大于大气压。如图所示为打开啤酒瓶的瞬间,啤酒瓶瓶口会冒“白汽”,关于该现象,下列判断正确的是( )
A. “白汽”形成的过程是放热过程
B. 我们看到的“白汽”是二氧化碳液化形成的
C. 打开瓶盖的瞬间能听到轻微的“砰”的声音,这个过程中的能量转化与“压缩冲程”相同
D. 瓶内气体是通过热传递的方式减少内能
3. 如图所示是实验室用来测量电流大小的仪器——电流表,下列说法正确的是( )
A. 电流表应与被测小灯泡并联
B. 当电路中的电流难以估计时,要选用小量程试触
C. 电流表两接线柱可以直接接到电源两极
D. 电流应从“+”接线柱流入,“-”接线柱流出
4. 2025年4月24日,“长征二号F遥二十”运载火箭托举“神舟二十号”载人飞船顺利升空,“神舟二十号”乘组与“神舟十九号”乘组完成在轨轮换。2025年4月30日,“神舟十九号”载人飞船返回舱经大气层后在东风着陆场成功着陆。下列说法正确的是( )
A. 发射时,发射塔周围产生的“白气”属于分子热运动
B. 发射过程中的能量转化与热机压缩冲程的能量转化相同
C. 通过大气层时,返回舱的内能是通过热传递的方式改变的
D. 返回舱的外壳应采用熔点较高的材料制作
5. 柴油机的热效率世界纪录已突破53%。下列关于四冲程汽油机、柴油机工作过程的几种说法,正确的是( )
A. 汽油机的压缩程度比柴油机更高,输出功率更大
B. 汽油机比较笨重,主要应用于坦克、拖拉机
C. 柴油机在吸气冲程中吸入气缸的只有柴油
D. 汽油机顶部有火花塞,柴油机顶部有喷油嘴
6. 某银行进入柜台大门实行刷脸和密码双重验证。刷脸验证通过后开关闭合,密码验证通过后开关闭合,两次验证都通过后开门电动机工作,大门打开;用于监控大门的摄像照明灯须常亮,为保护电阻。下列电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
7. 如图所示,将两个完全相同的小灯泡串联接入1.5V的电路中,闭合开关后,发现两灯都不亮。他将电压表的负接线柱与c点连接,用导线将正接线柱分别与a、b、e、d四个点进行试触,若只有开关S接触不良,则下列说法正确的是( )
A. 接a时的电压为1.5V B. 接b时的电压为1.5V
C. 接e时的电压为1.5V D. 接d时的电压为1.5V
8. 如图所示的电路中,和为规格完全相同的小灯泡,下列有关电路连接过程中出现的现象分析中,不正确的是( )
A. 当小明连接最后一根导线时,发现两灯泡亮了,其原因是连接电路时未断开开关;
B. 若两灯泡完好,闭合开关后电流表指针无明显偏转,电压表指针有明显偏转,则可能是导线断路;
C. 小张同学闭合开关后,发现灯发光、不发光,则可能是灯短路;
D. 小王同学正确连接电路后,两灯都发光,后用一根导线连接灯的两个接线柱,发现电流表的示数变大,电压表的示数也变大
9. 车辆通过某平直高速路段时,驾驶员看到了如图所示的标志牌,下列说法正确的是( )
A. 车辆不能超过最高限速,是因为车辆的速度越大惯性越大
B. 相同速度行驶的不同车辆,质量越大的车辆动能越大,越危险
C. 车辆刹车减速过程中,驾驶员和车中乘客由于惯性会继续向前运动,可能发生撞击危险,所以驾驶员和乘客均要系好安全带
D. 当速度和刹车阻力相同时,因为载货车的质量大,刹车滑行的距离长,更容易发生危险,所以设定的最高时速要小一些
10. 找一块塑料板,用丝绸快速摩擦整个板面(图甲),然后用手指在塑料板上写一个“中”字(图乙),再向塑料板上均匀撒上一层干木屑,将塑料板竖起,塑料板上就会显现出“中”字图案(图丙)。关于上述现象,下列说法正确的是( )
A. 图甲中,丝绸摩擦塑料板创造了电荷,塑料板带上电
B. 图乙中,手指是导体
C. 图丙中,被摩擦过的塑料板能够吸引轻小的干木屑
D. 图丙中,塑料板竖起时,“中”字笔画部分干木屑受吸引不下落
二、填空题(每空1分,共13分)
11. 2025年2月20日,实践二十五号卫星与北斗G7卫星对接之后,实践二十五号卫星为北斗G7卫星注入142kg燃料。燃料加注过程中,两颗卫星结合在一起环绕地球做匀速转动且距地高度不变,加注过程中北斗G7卫星的动能______、重力势能______、机械能______。
12. 如图所示是实心球在空中运动轨迹的示意图,a、b两点在同一高度。忽略空气阻力,球在a点的机械能_______b点的机械能。球从最高点到落地的过程中,重力势能______。
13. 盛夏的一天,小明一家三口到海滨度假,漫步在海滩上他感觉空气中弥漫着“大海的味道”,这是一种_____现象,这种现象是分子不停地做_____的缘故;同时他还感觉到脚下的沙子热得烫脚,而海水却很凉,这主要是因为沙子的_____比海水小得多。
14. 四冲程汽油机在工作过程中,获得动力的过程是在做功冲程中发生的,这一过程是把_______能转化为_______能。若该汽油机飞轮的转速是3600r/min(转每分),则汽油机每秒对外做功_______次。
15. 小亮家有一个漂亮的手电筒,在它的前端并联有三个标有“”的LED灯,那么为了使三个LED灯正常工作,手电筒后端的两节干电池应该_____(选填“串”或“并”)联在电路中,该手电筒电路干路的电流为_____A。
三、作图题(本题共2小题,共4分)
16. 如图为一个具有按摩和加热功能的家用足浴盆,其内部电路元件可简化为两个开关、一个电动机和一个发热电阻,电动机和发热电阻既可以单独工作,又可以同时工作。请在相应位置画出此家用足浴盆内部元件的简化电路图(电源部分已画出)。
17. 为了安全骑行共享单车,小明为共享单车设计了一个简化的转向电路,左开关S1闭合时左侧转向灯L1发光,右开关S2闭合时右侧转向灯L2发光。请你按照要求把图中所示的实物图连接完整。
四、实验探究题(本题共5个小题,共29分)
18. 在透明容器中装入适量细沙,将木质小桌放在细沙上,让铁块从某一高度由静止释放落在小桌上,实验中某同学做了三次实验,如图所示。
(1)通过比较小桌被砸后桌腿______来比较铁块对小桌做功的多少,从而探究铁块重力势能的大小与哪些因素有关;
(2)三次实验,却是做了两个比较:第1次与第2次比较,是研究物体的______对重力势能大小的影响,第1次与第3次比较,是研究物体的______对重力势能大小的影响;
(3)综合起来,实验的结论是: ______。
19. 为了探究“并联电路中干路电流与各支路电流的关系”,同学们在图甲所示的电路中A、B、C三处各加一块电流表,连接的电路如图乙所示。
(1)在连接电路的过程中,开关应该处于______状态。如图乙的实物电路中有一根导线接错了,请你在接错的导线上画“×”,再把它改到正确位置上;______
(2)改正错误后,某小组进行了实验,测出A、B、C三处的电流分别记录在表格中,并进行多次实验;
A处电流I1/A
0.20
0.22
0.34
B 处电流 I2/A
0.20
0.22
0.34
C 处电流 I/A
0.40
0.44
0.68
根据以上实验数据断定“并联电路中各支路的电流一定相等”,你认为这一结论是_______(选填“正确”或“错误”)的,其原因可能是________
(3)另外一小组多次测量的数据记录在了下面的表格中。空缺的数据,如丙图所示,B处电流表此时选用小量程,其示数为_______A,分析实验数据,得到的结论是:并联电路中,______。
实验次数
A处的电流IA/A
B处的电流IB/A
C处的电流 Ic/A
1
0.10
0.18
0.28
2
0.46
0.34
0.80
3
0.20
0.52
20. 为了比较水和煤油吸热本领的大小,某同学做了如图所示的实验,在两个相同的烧杯中分别装有质量相等的水和煤油,用相同的电热器分别对它们加热相同的时间。实验数据如下表所示。
物质
初温/℃
末温/℃
加热时间/min
水
20
45
6
煤油
20
70
6
(1)实验中选用相同的电热器对水和煤油加热相同的时间,水吸收的热量________(选填“大于”“等于”或“小于”)煤油吸收的热量;
(2)对水和煤油加热相同的时间后,可以观察到水升高的温度________(选填“高于”“等于”或“低于”)煤油升高的温度;
(3)在此实验中,如果要使水和煤油的最后温度相同,就要给________加热更长的时间,这样水吸收的热量________(选填“大于”“等于”或“小于”)煤油吸收的热量;
(4)实验表明,________(选填“水”或“煤油”)的吸热能力更强。
21. 小明在“探究串联电路电压特点”的实验中,使用了如图甲所示的电路。
(1)在用电压表测量电压时,如果不能估计出被测电压的范围,应该先用电压表的__________(选填“大”或“小”)量程进行试触;
(2)小明将电压表接到L2两端,闭合开关,电压表指针偏转如图乙所示,原因是_______;
(3)小明正确进行实验操作,并将实验数据记录在下表中。分析表中数据可得结论:在串联电路中, ______(写出关系式即可)。该实验多次测量的目的是__________。
实验序号
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1
0.9
1.9
2.8
2
1.4
1.3
2.7
3
1.7
1.2
2.9
22. 探究物体的动能大小与哪些因素有关,小明设计了如下实验,用质量不同的两小球M和m(M球的质量更大一些),分别从同一斜面的不同高度(H>h)静止滚下,撞击静止在斜面底端水平面上的同一木块,分别测出木块被撞击后移动的距离,测得结果是。
(1)小球从斜面静止滚下的过程中,小球的___________能转化为___________能,实验中是通___________来判断小球动能的大小;
(2)对于甲、乙两图可以得出的实验结论是:___________,若要在速度相同的情况下,对比汽车超载与不超载在交通事故中所造成的伤害哪次更大应选择___________两图;
(3)若水平面绝对光滑,本实验将___________(选填“能”或“不能”)达到探究目的。
五、综合应用题(本题共3小题,共14分。其中计算题要求写出必要的文字说明、公式、计算过程、数值和单位)
23. 质量是2kg的某种物质温度升高20℃时,吸收的热量是,该物质的比热容是多少?
24. 小华家的太阳能热水器,水箱装满水是40L。小华进行了一次观察活动:某天早上,他用温度计测得自来水的温度为20℃,然后给热水器水箱送满水,中午时“温度传感器”显示水箱中的水温升高了45℃。求:
(1)水的质量是多少千克?
(2)水吸收的热量是多少焦?
(3)如果水吸收的这些热量都由天然气来提供,炉子的效率为50%,则需要完全燃烧多少m3的天然气?(,)
25. 阅读以下材料,并回答问题。
钱学森弹道是中国著名科学家钱学森于20世纪40年代提出的一种新型导弹弹道的设想,即“助推-滑翔”弹道。这种弹道的特点是将弹道导弹和飞航导弹的轨迹融合在一起,其核心理念是导弹通过火箭助推迅速爬升至大气层边缘,随后利用先进的气动设计实现高速滑翔,如同打水漂般在大气层边缘穿梭,直至精确打击目标。这种设计充分利用了大气层边缘的特殊环境让导弹在大气层边缘类似“打水漂”地高速滑翔,使之既有弹道导弹的突防性能力,又有飞航式导弹的灵活性。
(1)如图所示的火箭将导弹助推爬升至大气层边缘,在这个阶段,下面说法正确的是( )
A. 火箭内燃料燃烧释放的能量全部转化为导弹的机械能
B. 导弹在加速上升阶段,导弹的动能转化为重力势能
C. 火箭发动机用一种新型常温液体燃料,主要是利用燃料的热值高
D. 导弹在加速上升阶段动能增加,机械能保持不变
(2)如图甲所示M点为导弹刚好离开大气层,N点为导弹刚好再次进入大气层的位置,导弹从M点运动到N点的过程中,重力势能EP与时间t关系的大致图线是图乙中的( )
A. ① B. ② C. ③ D. ④
(3)导弹再次进入大气层,在进入过程中与大气层发生剧烈摩擦导弹内能会_______,其原理与热机的___冲程相同。
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2025~2026学年度上学期九年级期中质量检测
物 理 试 卷
满分80分 时间90分钟
一、选择题(本大题共10小题,每小题2分,共20分。其中1~7小题为单项选择题,8~10小题为多项选择题。错选不得分,多项选择题漏选得1分。)
1. 小明在实验时要完成如图所示的电路连接,至少需要导线的根数为( )
A. 5根 B. 6根 C. 7根 D. 8根
【答案】B
【解析】
【详解】由电路图可知,两灯左侧接线柱与电源正极之间需要用2根导线连接,L1和电流表之间需要1根导线,开关和灯L2之间需要1根导线,开关(或灯L2)和电流表之间需要1根导线,开关和电源负极之间需要1根导线,故至少用6根导线,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
2. 啤酒中含有大量的二氧化碳气体,所以啤酒瓶打开之前,瓶内气压会大于大气压。如图所示为打开啤酒瓶的瞬间,啤酒瓶瓶口会冒“白汽”,关于该现象,下列判断正确的是( )
A. “白汽”形成的过程是放热过程
B. 我们看到的“白汽”是二氧化碳液化形成的
C. 打开瓶盖的瞬间能听到轻微的“砰”的声音,这个过程中的能量转化与“压缩冲程”相同
D. 瓶内气体是通过热传递的方式减少内能
【答案】A
【解析】
【详解】A.“白汽”是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,液化过程放出热量,所以“白汽”形成的过程是放热过程,故A正确;
B.我们看到的“白汽”是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,而不是二氧化碳液化形成的,故B错误;
C.打开瓶盖的瞬间能听到轻微的“砰”的声音,是因为瓶内气体冲开瓶盖对外做功,将内能转化为机械能,而压缩冲程是将机械能转化为内能,二者的能量转化过程不同,故C错误;
D.瓶内气体冲开瓶盖对外做功,内能转化为机械能,内能减少,这是通过做功的方式减少内能的,故D错误。
故选A。
3. 如图所示是实验室用来测量电流大小的仪器——电流表,下列说法正确的是( )
A. 电流表应与被测小灯泡并联
B. 当电路中的电流难以估计时,要选用小量程试触
C. 电流表两接线柱可以直接接到电源两极
D. 电流应从“+”接线柱流入,“-”接线柱流出
【答案】D
【解析】
【详解】A.电流表在电路中相当于导线,则应与被测用电器串联,故A错误;
B.当电路中的电流难以估计时,应先试用大量程“试触”,根据指针偏转情况确定合适的量程,故B错误;
C.电流表在电路中相当于导线,电流表两接线柱如果直接接到电源两极,会造成电源短路,可能烧坏电源和电流表,所以电流表两接线柱不可以直接接到电源两极,故C错误;
D.电流表在使用时,应使电流从正接线柱流入,从负接线柱流出,否则会造成电流表指针反向偏转,故D正确。
故选D。
4. 2025年4月24日,“长征二号F遥二十”运载火箭托举“神舟二十号”载人飞船顺利升空,“神舟二十号”乘组与“神舟十九号”乘组完成在轨轮换。2025年4月30日,“神舟十九号”载人飞船返回舱经大气层后在东风着陆场成功着陆。下列说法正确的是( )
A. 发射时,发射塔周围产生的“白气”属于分子热运动
B. 发射过程中的能量转化与热机压缩冲程的能量转化相同
C. 通过大气层时,返回舱的内能是通过热传递的方式改变的
D. 返回舱的外壳应采用熔点较高的材料制作
【答案】D
【解析】
【详解】A.“白气”是水蒸气液化形成的小水滴,是宏观的机械运动,不是分子热运动,故A错误;
B.发射过程是内能转化为机械能;热机压缩冲程是机械能转化为内能,二者能量转化不同,故B错误;
C.返回舱通过大气层时,与空气摩擦做功,内能增大,是通过做功改变内能,不是热传递,故C错误;
D.返回舱穿越大气层时温度很高,外壳需用熔点高的材料,防止熔化,故D正确。
故选D。
5. 柴油机的热效率世界纪录已突破53%。下列关于四冲程汽油机、柴油机工作过程的几种说法,正确的是( )
A. 汽油机的压缩程度比柴油机更高,输出功率更大
B. 汽油机比较笨重,主要应用于坦克、拖拉机
C. 柴油机在吸气冲程中吸入气缸的只有柴油
D. 汽油机顶部有火花塞,柴油机顶部有喷油嘴
【答案】D
【解析】
【详解】A.柴油机的压缩程度比汽油机更高,这样才能使柴油在压缩冲程末更好地燃烧,输出功率更大,故A错误;
B.柴油机比较笨重,主要应用于坦克、拖拉机等,汽油机比较轻巧,常用于汽车等,故B错误;
C.柴油机在吸气冲程中吸入气缸的只有空气,柴油是在压缩冲程末由喷油嘴喷入气缸的,故C错误;
D.汽油机顶部有火花塞,用于点燃汽油和空气的混合物;柴油机顶部有喷油嘴,用于喷入柴油,故D正确。
故选 D。
6. 某银行进入柜台大门实行刷脸和密码双重验证。刷脸验证通过后开关闭合,密码验证通过后开关闭合,两次验证都通过后开门电动机工作,大门打开;用于监控大门的摄像照明灯须常亮,为保护电阻。下列电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.当S1、S2都闭合时,电动机工作,但此时摄像照明灯被短路而熄灭,故A不符合题意;
B.电动机与摄像照明灯并联,摄像照明灯直接与电源连接,可以常亮;开关S1、S2串联控制电动机,只有当S1、S2都闭合时,电动机才工作;电阻R在干路上,可以保护电路,故B符合题意;
C.摄像照明灯直接与电源连接,可以常亮;开关S1、S2并联控制电动机,任意一个开关闭合,电动机就会工作,故C不符合题意;
D.只有两个开关都闭合时,摄像照明灯才亮,不能常亮,故D不符合题意。
故选B。
7. 如图所示,将两个完全相同的小灯泡串联接入1.5V的电路中,闭合开关后,发现两灯都不亮。他将电压表的负接线柱与c点连接,用导线将正接线柱分别与a、b、e、d四个点进行试触,若只有开关S接触不良,则下列说法正确的是( )
A. 接a时的电压为1.5V B. 接b时的电压为1.5V
C. 接e时的电压为1.5V D. 接d时的电压为1.5V
【答案】D
【解析】
【详解】因为只有开关S接触不良,当将电压表并联在cd两点时,电压表测量电源电压,电压表示数等于电源电压1.5V;当电压表并联在ca、cb、ce两点时,电压表不能与电源两极相连,电压表示数为零。故ABC错误,D正确。
故选D。
8. 如图所示的电路中,和为规格完全相同的小灯泡,下列有关电路连接过程中出现的现象分析中,不正确的是( )
A. 当小明连接最后一根导线时,发现两灯泡亮了,其原因是连接电路时未断开开关;
B. 若两灯泡完好,闭合开关后电流表指针无明显偏转,电压表指针有明显偏转,则可能是导线断路;
C. 小张同学闭合开关后,发现灯发光、不发光,则可能是灯短路;
D. 小王同学正确连接电路后,两灯都发光,后用一根导线连接灯的两个接线柱,发现电流表的示数变大,电压表的示数也变大
【答案】D
【解析】
【详解】闭合开关后,灯L1与L2串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量灯L1两端的电压;
A.当小明连接最后一根导线时,发现两灯泡亮了,说明电路是通路,其原因是连接电路时未断开开关,故A正确,不符合题意;
B.若两灯泡完好,闭合开关后电流表指针无明显偏转,说明电路可能发生了断路故障,电压表指针有明显偏转,说明电压表能连通电源两极,则可能是与电压表并联的部分导线或者灯泡L1断路了,故B正确,不符合题意;
C.小张同学闭合开关后,发现灯发光、不发光,说明电路发生了短路故障,所以可能是不发光的灯短路,故C正确,不符合题意;
D.小王同学正确连接电路后,两灯都发光,后用一根导线连接灯的两个接线柱,发现电流表的示数变大,说明灯被短路;则与灯并联的电压表的示数变为零,故D错误,符合题意。
故选D。
9. 车辆通过某平直高速路段时,驾驶员看到了如图所示的标志牌,下列说法正确的是( )
A. 车辆不能超过最高限速,是因为车辆的速度越大惯性越大
B. 相同速度行驶的不同车辆,质量越大的车辆动能越大,越危险
C. 车辆刹车减速过程中,驾驶员和车中乘客由于惯性会继续向前运动,可能发生撞击危险,所以驾驶员和乘客均要系好安全带
D. 当速度和刹车阻力相同时,因为载货车的质量大,刹车滑行的距离长,更容易发生危险,所以设定的最高时速要小一些
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.惯性大小只与物体的质量有关,与速度无关,故A错误;
B.动能与速度和质量有关,质量越大的车辆动能越大,故B正确;
C.车辆刹车减速过程中,驾驶员和车中乘客由于惯性会继续向前运动,可能会与车内前方的物体发生碰撞,所以驾驶员和乘客均要系好安全带,防止发生碰撞,故C正确;
D.当速度和刹车阻力相同时,货车的质量大,动能大,货车刹车滑行的距离长,所以设定的最高时速要小一些,故D正确。
故选BCD。
10. 找一块塑料板,用丝绸快速摩擦整个板面(图甲),然后用手指在塑料板上写一个“中”字(图乙),再向塑料板上均匀撒上一层干木屑,将塑料板竖起,塑料板上就会显现出“中”字图案(图丙)。关于上述现象,下列说法正确的是( )
A. 图甲中,丝绸摩擦塑料板创造了电荷,塑料板带上电
B. 图乙中,手指是导体
C. 图丙中,被摩擦过的塑料板能够吸引轻小的干木屑
D. 图丙中,塑料板竖起时,“中”字笔画部分干木屑受吸引不下落
【答案】BC
【解析】
【详解】A.图甲中,丝绸摩擦塑料板电荷发生了转移,塑料板带上电,而没有创造电荷,故A错误;
B.人体容易导电,是导体,则图乙中,干燥的手指是导体,故B正确;
C.带电体可以吸引轻小物体,则图丙中,被摩擦过的塑料板带上了电,能够吸引轻小的干木屑,故C正确;
D.图丙中,塑料板竖起时,“中”字部分不带电,对干木屑没有吸引力,则干木屑受重力作用下落,故D错误。
故选BC。
二、填空题(每空1分,共13分)
11. 2025年2月20日,实践二十五号卫星与北斗G7卫星对接之后,实践二十五号卫星为北斗G7卫星注入142kg燃料。燃料加注过程中,两颗卫星结合在一起环绕地球做匀速转动且距地高度不变,加注过程中北斗G7卫星的动能______、重力势能______、机械能______。
【答案】 ①. 变大 ②. 变大 ③. 变大
【解析】
【详解】[1]动能的大小与物体的质量和速度有关,两颗卫星结合后环绕地球做匀速转动,速度不变,但北斗G7卫星注入了燃料,质量变大,所以其动能变大。
[2]重力势能的大小与物体的质量和高度有关,两颗卫星距地高度不变,北斗G7卫星质量变大,所以重力势能变大。
[3]机械能是动能与重力势能的总和,因为动能变大,重力势能也变大,所以机械能变大。
12. 如图所示是实心球在空中运动轨迹的示意图,a、b两点在同一高度。忽略空气阻力,球在a点的机械能_______b点的机械能。球从最高点到落地的过程中,重力势能______。
【答案】 ①. 等于 ②. 变小
【解析】
【12题详解】
[1]忽略空气阻力,实心球整个运动过程机械能守恒,机械能总和不变,即球在a点机械能等于b点机械能。
[2]球从最高点到落地的过程中,质量不变,高度下降,即重力势能变小。
13. 盛夏的一天,小明一家三口到海滨度假,漫步在海滩上他感觉空气中弥漫着“大海的味道”,这是一种_____现象,这种现象是分子不停地做_____的缘故;同时他还感觉到脚下的沙子热得烫脚,而海水却很凉,这主要是因为沙子的_____比海水小得多。
【答案】 ①. 扩散 ②. 无规则运动 ③. 比热容
【解析】
【详解】[1]空气中弥漫“大海的味道”,是海水的气味分子进入空气的现象,这种不同物质的分子彼此进入对方的现象叫做扩散现象。
[2]扩散现象的本质是分子在不停地做无规则运动,正是由于分子的无规则运动,才使得气味分子能自发地扩散到空气中。
[3]沙子烫脚而海水凉,是因为沙子的比热容比海水小。根据吸热公式,相同质量的沙子和海水吸收相同热量时,比热容小的沙子温度升高得更快,所以沙子更烫,海水更凉。
14. 四冲程汽油机在工作过程中,获得动力的过程是在做功冲程中发生的,这一过程是把_______能转化为_______能。若该汽油机飞轮的转速是3600r/min(转每分),则汽油机每秒对外做功_______次。
【答案】 ①. 内 ②. 机械 ③. 30
【解析】
【详解】[1][2]在汽油机的做功冲程,把燃料燃烧产生的内能转化为机械能,为汽车提供动力。
[3]汽油机飞轮的转速为3600r/min=60r/s,因为飞轮每转2转,对外做功1次,所以该汽油机每秒钟对外做功次。
15. 小亮家有一个漂亮的手电筒,在它的前端并联有三个标有“”的LED灯,那么为了使三个LED灯正常工作,手电筒后端的两节干电池应该_____(选填“串”或“并”)联在电路中,该手电筒电路干路的电流为_____A。
【答案】 ①. 串 ②. 0.15
【解析】
【详解】[1]根据LED灯规格可知,需要的电压是3V,一节新干电池的电压是1.5V,为了得到3V电压,应将两节电池串联。
[2]已知一个LED灯的电流是50mA,根据并联电路中电流规律可得,该手电筒电路干路的电流为
三、作图题(本题共2小题,共4分)
16. 如图为一个具有按摩和加热功能的家用足浴盆,其内部电路元件可简化为两个开关、一个电动机和一个发热电阻,电动机和发热电阻既可以单独工作,又可以同时工作。请在相应位置画出此家用足浴盆内部元件的简化电路图(电源部分已画出)。
【答案】
【解析】
【详解】电动机和发热电阻既可以单独工作,又可以同时工作,说明电动机和发热电阻并联,两个开关各自处在一条支路上,作图如下:
17. 为了安全骑行共享单车,小明为共享单车设计了一个简化的转向电路,左开关S1闭合时左侧转向灯L1发光,右开关S2闭合时右侧转向灯L2发光。请你按照要求把图中所示的实物图连接完整。
【答案】
【解析】
【详解】由题意知,左开关S1闭合时左侧转向灯L1发光,右开关S2闭合时右侧转向灯L2发光,则两个灯互不影响,应为并联,开关在各支路控制该支路,如图所示:
四、实验探究题(本题共5个小题,共29分)
18. 在透明容器中装入适量细沙,将木质小桌放在细沙上,让铁块从某一高度由静止释放落在小桌上,实验中某同学做了三次实验,如图所示。
(1)通过比较小桌被砸后桌腿______来比较铁块对小桌做功的多少,从而探究铁块重力势能的大小与哪些因素有关;
(2)三次实验,却是做了两个比较:第1次与第2次比较,是研究物体的______对重力势能大小的影响,第1次与第3次比较,是研究物体的______对重力势能大小的影响;
(3)综合起来,实验的结论是: ______。
【答案】(1)陷入细沙的深度
(2) ①. 质量 ②. 高度
(3)物体的质量越大,所处位置越高,所具有的重力势能就越多
【解析】
【小问1详解】
根据转换法,实验中通过比较小桌被砸后桌腿陷入细沙的深度来比较铁块对小桌做功的多少,从而探究铁块重力势能的大小与哪些因素有关。
【小问2详解】
[1]第1次与第2次比较,只有铁块的质量不同,根据控制变量法,是研究物体的质量对重力势能大小的影响。
[2]第1次与第3次比较,只有铁块释放的高度不同,根据控制变量法,是研究物体的高度对重力势能大小的影响。
【小问3详解】
实验发现,铁块质量越大,释放的高度越高,小桌被砸后桌腿陷入细沙的深度越大,可得:物体的质量越大,所处位置越高,所具有的重力势能就越多。
19. 为了探究“并联电路中干路电流与各支路电流的关系”,同学们在图甲所示的电路中A、B、C三处各加一块电流表,连接的电路如图乙所示。
(1)在连接电路的过程中,开关应该处于______状态。如图乙的实物电路中有一根导线接错了,请你在接错的导线上画“×”,再把它改到正确位置上;______
(2)改正错误后,某小组进行了实验,测出A、B、C三处的电流分别记录在表格中,并进行多次实验;
A处电流I1/A
0.20
0.22
0.34
B 处电流 I2/A
0.20
0.22
0.34
C 处电流 I/A
0.40
0.44
0.68
根据以上实验数据断定“并联电路中各支路的电流一定相等”,你认为这一结论是_______(选填“正确”或“错误”)的,其原因可能是________
(3)另外一小组多次测量的数据记录在了下面的表格中。空缺的数据,如丙图所示,B处电流表此时选用小量程,其示数为_______A,分析实验数据,得到的结论是:并联电路中,______。
实验次数
A处的电流IA/A
B处的电流IB/A
C处的电流 Ic/A
1
0.10
0.18
0.28
2
0.46
0.34
0.80
3
0.20
0.52
【答案】(1) ①. 断开 ②.
(2) ①. 错误 ②. 选用了规格相同的小灯泡做实验
(3) ①. 0.32 ②. 干路电流等于各支路电流之和
【解析】
【小问1详解】
[1]在连接电路的过程中,为了保护电路,开关应该处于断开状态。
[2]如图乙,电流直接经开关、右侧的电流表,回电源负极,电路短路,正确的电路应使两个灯泡并联,电流表分别接入A、B、C三个位置;即把连接电源负极和灯泡L2的导线从灯泡L2断开,连接到与L2串联的电流表的负接线柱,如图:
【小问2详解】
[1][2]根据表中的实验数据可知,并联电路中各支路的电流一定相等,这一结论是错误的,其原因可能是实验时选用的两个灯泡规格相同,应换用不同规格的灯泡多次实验,寻找普遍规律。
【小问3详解】
[1]如丙图,B处电流表此时选用小量程,分度值为0.02A,其示数为0.32A。
[2]由表中的第1组数据可得
由表中的第2组数据可得
由表中的第3组数据可得
得到的结论是:并联电路中,干路电流等于支路电流之和,写成公式为。
20. 为了比较水和煤油吸热本领的大小,某同学做了如图所示的实验,在两个相同的烧杯中分别装有质量相等的水和煤油,用相同的电热器分别对它们加热相同的时间。实验数据如下表所示。
物质
初温/℃
末温/℃
加热时间/min
水
20
45
6
煤油
20
70
6
(1)实验中选用相同的电热器对水和煤油加热相同的时间,水吸收的热量________(选填“大于”“等于”或“小于”)煤油吸收的热量;
(2)对水和煤油加热相同的时间后,可以观察到水升高的温度________(选填“高于”“等于”或“低于”)煤油升高的温度;
(3)在此实验中,如果要使水和煤油的最后温度相同,就要给________加热更长的时间,这样水吸收的热量________(选填“大于”“等于”或“小于”)煤油吸收的热量;
(4)实验表明,________(选填“水”或“煤油”)的吸热能力更强。
【答案】(1)等于 (2)低于
(3) ①. 水 ②. 大于
(4)水
【解析】
【小问1详解】
实验中选用的是相同的电热器对水和煤油加热,根据Q=W=Pt可知,在相同时间内,电热器产生的热量相等,即水和煤油吸收的热量相等。
【小问2详解】
分析实验数据可知,对水和煤油加热相同的时间(6min)后,水升高的温度为45℃-20℃=25℃
煤油升高的温度为70℃-20℃=50℃
故水升高的温度低于煤油升高的温度。
【小问3详解】
[1][2]由表格数据可知,加热相同的时间,水升温少,据此推理,若要使水和煤油升高相同的温度,需要给水加热更长的时间,由于水的加热时间变长,故水吸收的热量大于煤油吸收的热量。
【小问4详解】
实验表明,在质量和升高的温度相同时,水加热时间更长(即吸收的热量更多),说明水的吸热能力更强。
21. 小明在“探究串联电路电压特点”的实验中,使用了如图甲所示的电路。
(1)在用电压表测量电压时,如果不能估计出被测电压的范围,应该先用电压表的__________(选填“大”或“小”)量程进行试触;
(2)小明将电压表接到L2两端,闭合开关,电压表指针偏转如图乙所示,原因是_______;
(3)小明正确进行实验操作,并将实验数据记录在下表中。分析表中数据可得结论:在串联电路中, ______(写出关系式即可)。该实验多次测量的目的是__________。
实验序号
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1
0.9
1.9
2.8
2
1.4
1.3
2.7
3
1.7
1.2
2.9
【答案】(1)大 (2)电压表的正负接线柱接反了
(3) ①. UAC=UAB+UBC ②. 使结论更具有普遍性
【解析】
【小问1详解】
在用电压表测量电压时,如果不能估计出被测电压的范围,为了防止因电压太大烧坏电压表,应该先用电压表的大量程试触,根据指针偏转范围,从而确定合适的量程。
【小问2详解】
由图乙可知,将电压表接到L2两端,闭合开关,电压表指针偏转到零刻度线的左侧,说明电压表的正负接线柱接反了。
【小问3详解】
[1][2]由图甲可知,UAB是L1两端的电压,UBC是L2两端的电压,UAC是L1和L2两端的总电压,根据表格中数据有:0.9V+1.9V=2.8V,1.4V+1.3V=2.7V,1.7V+1.2V=2.9V
故可得:在串联电路中,UAC=UAB+UBC
多次实验的目的是使结论更具有普遍性,避免偶然性。
22. 探究物体的动能大小与哪些因素有关,小明设计了如下实验,用质量不同的两小球M和m(M球的质量更大一些),分别从同一斜面的不同高度(H>h)静止滚下,撞击静止在斜面底端水平面上的同一木块,分别测出木块被撞击后移动的距离,测得结果是。
(1)小球从斜面静止滚下的过程中,小球的___________能转化为___________能,实验中是通___________来判断小球动能的大小;
(2)对于甲、乙两图可以得出的实验结论是:___________,若要在速度相同的情况下,对比汽车超载与不超载在交通事故中所造成的伤害哪次更大应选择___________两图;
(3)若水平面绝对光滑,本实验将___________(选填“能”或“不能”)达到探究目的。
【答案】(1) ①. 重力势 ②. 动 ③. 木块移动的距离
(2) ①. 质量相同时,物体的速度越大,动能越大 ②. 乙、丙
(3)不能
【解析】
【小问1详解】
[1][2]小球从斜面静止滚下的过程中,小球的质量不变,高度降低,重力势能减小,速度增大,动能增大,小球的重力势能转化为动能。
[3]实验中,利用小球对木块做功,通过做功的多少来判断小球动能大小,通过观察木块移动的距离长短来判断小球动能的大小。
【小问2详解】
[1]由甲、乙图可知,小球质量相同,进入水平面时的速度不同,木块被推动的距离也不同,所以可得动能的大小与物体的速度有关。甲图中,进入水平面时钢球的速度更大,木块移动的距离更远,可以得出的实验结论是质量相同时,物体的速度越大,动能越大。
[2]若要在速度相同的情况下,对比汽车超载与不超载在交通事故中所造成的伤害哪次更大,应控制小球从斜面静止下落的高度相同,保证到达斜面底端的速度相同,改变小球的质量,应选择乙、丙两图。
【小问3详解】
若水平面绝对光滑,木块将一直匀速直线运动下去,无法通过木块移动的距离来反映小球具有的动能大小。
五、综合应用题(本题共3小题,共14分。其中计算题要求写出必要的文字说明、公式、计算过程、数值和单位)
23. 质量是2kg的某种物质温度升高20℃时,吸收的热量是,该物质的比热容是多少?
【答案】
470J/(kg·℃)
【解析】
【详解】该物质的比热容为
24. 小华家的太阳能热水器,水箱装满水是40L。小华进行了一次观察活动:某天早上,他用温度计测得自来水的温度为20℃,然后给热水器水箱送满水,中午时“温度传感器”显示水箱中的水温升高了45℃。求:
(1)水的质量是多少千克?
(2)水吸收的热量是多少焦?
(3)如果水吸收的这些热量都由天然气来提供,炉子的效率为50%,则需要完全燃烧多少m3的天然气?(,)
【答案】(1)40kg
(2)7.56×106J
(3)0.18m3
【解析】
【小问1详解】
水的体积为V水=40L=0.04m3
故质量
【小问2详解】
水吸收的热量为
【小问3详解】
炉子效率,天然气完全燃烧放出的热量为
消耗天然气体积为
25. 阅读以下材料,并回答问题。
钱学森弹道是中国著名科学家钱学森于20世纪40年代提出的一种新型导弹弹道的设想,即“助推-滑翔”弹道。这种弹道的特点是将弹道导弹和飞航导弹的轨迹融合在一起,其核心理念是导弹通过火箭助推迅速爬升至大气层边缘,随后利用先进的气动设计实现高速滑翔,如同打水漂般在大气层边缘穿梭,直至精确打击目标。这种设计充分利用了大气层边缘的特殊环境让导弹在大气层边缘类似“打水漂”地高速滑翔,使之既有弹道导弹的突防性能力,又有飞航式导弹的灵活性。
(1)如图所示的火箭将导弹助推爬升至大气层边缘,在这个阶段,下面说法正确的是( )
A. 火箭内燃料燃烧释放的能量全部转化为导弹的机械能
B. 导弹在加速上升阶段,导弹的动能转化为重力势能
C. 火箭发动机用一种新型常温液体燃料,主要是利用燃料的热值高
D. 导弹在加速上升阶段动能增加,机械能保持不变
(2)如图甲所示M点为导弹刚好离开大气层,N点为导弹刚好再次进入大气层的位置,导弹从M点运动到N点的过程中,重力势能EP与时间t关系的大致图线是图乙中的( )
A. ① B. ② C. ③ D. ④
(3)导弹再次进入大气层,在进入过程中与大气层发生剧烈摩擦导弹内能会_______,其原理与热机的___冲程相同。
【答案】(1)C (2)B
(3) ①. 增大 ②. 压缩
【解析】
【小问1详解】
A.火箭升空时燃料燃烧放出的热量一部分转化为机械能供其升空,一部分转化为其他形式的能,故A错误;
B.导弹刚加速升空时,质量不变,速度和高度都变大,在此过程中,有火箭发动机的外力对导弹做功,不是动能转化为重力势能,故B错误;
C.火箭发动机用一种新型常温液体燃料,主要是利用燃料的热值高,和其他燃料相比,在质量相同且完全燃烧时,该液体燃料放出的热量更多,可以做的功更多,故C正确;
D.导弹在加速上升阶段,速度和高度都在变大,动能和重力势能都增加,则机械能增加,故D错误。
故选C。
【小问2详解】
大气层外是真空,没有阻力,导弹在大气层外运动时其机械能守恒。由图可知,M、N两点的高度相同,导弹的质量不变,则导弹在M、N两点的重力势能相同,且从M到N,高度是先增大后减小,则导弹在此过程中的重力势能是先增大后减小,则图线②符合题意,故选B。
【小问3详解】
[1][2]导弹再次进入大气层的过程中,与大气层发生剧烈摩擦,克服与大气的摩擦阻力做功,将机械能转化为内能,故导弹的内能增大,其原理与热机的压缩冲程相同。
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