内容正文:
2024-2025学年第一学期碣石中学九年级阶段考(三)
物理卷
学校:___________姓名:___________班级:_________试室号:_______试室座号:
一、单选题
1. 以体育为手段,以健康为目的,提升学生综合素养!如图所示,是校园内体育训比赛的场景,关于场景分析下列说法正确的是( )
A. 甲图,拍打篮球,手会有疼痛的感觉,这是因为力的作用是相互的
B. 乙图,铅球下降过程中动能转化为重力势能
C. 丙图,运动员在赛场中奋力冲刺时,相对地面是静止的
D. 丁图,跳绳比赛中跳的次数越多做功越快
【答案】A
【解析】
【详解】A.手对球用力,力的作用是相互的,球也手施加了,导致手感觉疼。故A正确;
B.铅球下降时,高度减小,重力势能减小;速度增大,动能增大。整个过程是重力势能转化为动能。故B错误;
C.运动员冲刺时,相对地面的位置发生了变化,故运动员是运动的。故C错误;
D.在相等的时间内做的功越多,做功才越快。不考虑时间问题,只考虑跳绳的次数,是不能比较做功快慢的。故D错误。
故选A。
2. 2023年10月31日,神舟十六号接到返回指令。返回舱返回地面的过程中,下列说法正确的是( )
A. 返回舱着陆前机械能保持不变
B. 反推火箭的燃料燃烧时热值越来越小
C. 返回舱返回过程中重力势能减小
D. 返回舱返回过程中将内能转化成机械能
【答案】C
【解析】
【详解】AD.在返回舱返回地面的过程中,着陆前运动时和大气层摩擦生热,部分机械能转化为内能,机械能减小,故AD错误;
B.热值只与燃料的种类有关,燃料燃烧时质量减小,热值不变,故B错误;
C.返回舱返回过程中质量不变,高度减小,重力势能减小,故C正确。
故选C。
3. 甲、乙、丙三个轻质小球用绝缘细绳悬挂,相互作用情况如图所示,如果丙带正电荷,则甲( )
A. 一定不带电 B. 一定带负电荷 C. 可能带负电荷 D. 可能带正电荷
【答案】C
【解析】
【详解】由图知乙、丙相互排斥,根据同种电荷相互排斥,说明乙、丙一定带同种电荷,已知丙带正电,则乙一定也带正电;图中甲、乙相互吸引,根据异种电荷相互吸引和带电体具有吸引轻小物体的性质可知,甲可能带负电或不带电,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
4. 酒驾易造成交通事故,利用图示电路可以检测司机是否酒驾,图中的 R1为定值电阻,R2是一个气敏传感器,它的电阻值会随着其周围酒精蒸气浓度的增大而减小。检测时,喝了酒的司机对着气敏传感器吹气,则( )
A. 电流表的示数增大,电压表的示数减小
B. 电流表的示数增大,电压表的示数增大
C. 电流表的示数减小,电压表的示数减小
D. 电流表的示数减小,电压表的示数增大
【答案】B
【解析】
【详解】由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流。
当喝了酒的司机对着气敏传感器吹气时,酒精气体浓度增大,气敏传感器R2的电阻值减小,电路的总电阻减小。根据,电源电压不变,总电阻减小,所以电路中的电流增大,即电流表的示数增大。又因为U=IR,R1为定值电阻,电流增大,所以R1两端的电压增大,即电压表的示数增大。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
5. 如图所示为一种新型“水温感应龙头”,自带水流发电电源。当水流温度低于40℃,感应开关S1闭合,只有绿灯照亮水流;当水温达40℃及以上,感应开关S2闭合,只有红灯照亮水流,以警示用水的人。图中的电路设计能实现该功能的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.如图,开关S1闭合,红灯亮,绿灯不亮,只有开关S2闭合时,两灯都不亮,故A不符合题意;
BC.如图,只闭合一个开关时,两灯都不亮,只有两个开关都闭合,两灯都亮,故BC不符合题意;
D.如图,S1闭合时,绿灯亮,S2闭合时,红灯亮,故D符合题意。
故选D。
6. 建设“节能房”的项目化学习中,为了将物理知识应用到实际中去,项目小组利用如图所示的滑轮组,使用质量为4kg的竹筐将重500N的玉米运到4米高的屋顶晾晒,所需时间为10s,拉力F的大小为300N(忽略绳重及摩擦),下列说法正确的是( )
A. 动滑轮的重为60N B. 拉力 F做功的功率为200W
C. 滑轮组对玉米做的有用功为 1200J D. 该滑轮组的机械效率为60%
【答案】A
【解析】
【详解】A.由于忽略绳重及摩擦,拉力F的大小等于物重和动滑轮重之和的一半,即
竹筐得重力
动滑轮的重为
故A错误;
B.n=2,绳子自由端移动的距离s是物体上升高度h的2倍,即
s=2h=2×4m=8m
拉力F做的功为
W总=Fs=300N×8m=2400J
拉力F做功的功率为
故B错误;
C.滑轮组对玉米做的功为有用功为
故C错误;
D.该滑轮组的机械效率为
故D错误。
故选A。
7. 如图是小成同学做“探究电流与电压关系”实验的电路图,按照电路图连接好电路,闭合开关S,发现电流表和电压表的指针均没有偏转,电路中仅有一处故障,故障可能是( )
A. 电阻R1断路 B. 电阻R1短路
C. 滑动变阻器R断路 D. 滑动变阻器R短路
【答案】C
【解析】
【详解】BD.若R1或者R短路,电路仍然处于通路状态,有电流通过电路,电流表会有示数,故BD不符合题意;
A.如果R1断路,则电路没有电流通过,电流表没有示数;电压表测量的是R1两端的电压,由于电路只有一处故障,电压表仍然与电源两极相连,此时测量电源两端的电压,有较大的示数,故A不符合题意;
C.如果滑动变阻器R断路,则电路没有电流通过,电流表示数为零,指针不偏转;同时电压表与电源正极断开,也没有示数,指针不偏转,故C符合题意。
故选C。
二、填空题
8. 定值电阻R和小灯泡L的的关系图像如图所示,其中_________(填“A”或“B”)是R的图像。如把R、L并联后接在1V电源两端,则电路的总电流是_________A,此时元件B的电阻是________Ω。
【答案】 ①. A ②. 0.3 ③. 10
【解析】
【详解】[1]定值电阻的阻值不会发生改变,由可知,电流与电压成正比,所以图像是一条过原点的直线,故A是定值电阻的的关系图像。
[2]并联电路干路电流等于支路电流之和,把R、L并联后接在1V电源两端,经过R的电流为0.2A,经过L的电流为0.1A,则电路的总电流为
[3]此时元件B的电阻
9. 一个柴油机的转速是2400r/min,柴油机1秒钟完成_____个循环,对外做功_____次,完成_____个冲程.
【答案】 ①. 20 ②. 20 ③. 80
【解析】
【详解】[1][2][3]热机一个工作循环,完成4个冲程,活塞往返2次,飞轮转动2周,燃气对外做功1次,若柴油机的飞轮转速是2400r/min,则每秒钟转速为40r/s,每秒完成20个工作循环,做功20次,共完成80个冲程;
10. 把1kg的水从60℃开始加热至沸腾,温度随时间变化的图像如图所示,由图像可知,水的沸点是______℃,沸腾过程的特点是______;这些水由60℃加热至90℃需要吸收的热量是______J。()
【答案】 ①. 98 ②. 继续吸热,温度保持不变 ③.
【解析】
【分析】
【详解】[1]液体沸腾时保持不变的温度叫沸点,由图像可知,水的沸点是98℃。
[2]从时刻开始,虽继续加热,但水的温度保持不变,故沸腾过程的特点是继续吸热,温度保持不变。
[3]这些水由60℃加热至90℃需要吸收的热量是
11. 如图甲是我国古代发明的取火器模型图,把木制推杆迅速推入牛角套筒时,杆前端的艾绒立刻燃烧起来,这是通过___________的方式,使筒内空气内能增加,温度升高,达到艾绒的着火点。如图乙是四冲程汽油机工作状态示意图,此时它正处在___________冲程。某单缸四冲程汽油机在1s内做功15次,则该汽油机工作时飞轮的转速为___________r/min。
【答案】 ①. 做功 ②. 压缩 ③. 1800
【解析】
【详解】[1]把木制推杆迅速推入牛角套筒时,把推杆的机械能转化为空气的内能,这是通过做功的方式改变物体的内能。
[2]由图乙可知,进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,压缩汽缸内气体,所以汽油机正处于压缩冲程。
[3]单缸四冲程汽油机在1s内做功15次,则1min内做功900次,完成了900个工作循环,由于汽油机一个工作循环完成4个冲程,飞轮和曲轴转2圈,对外做功1次,所以该汽油机工作时飞轮的转速为1800r/min。
12. 如图是两种自动测定油箱内油量的原理图。R2是一只滑动变阻器,它的金属滑片连在杠杆的一端。左图中油量表应当由一只________表改装而成,它的示数增大时,表明油箱内油量________(填“增加”或“减少”)了。右图中油量表应当由_______表改装而成。
【答案】 ①. 电流 ②. 增加 ③. 电压
【解析】
【详解】[1]由左图可知,油量表串联在电路中,则油量表是由电流表改装的;
[2]由I=可知,当油量表示数增大时,电路中的总电阻变小,R2的阻值变小,浮标上移,液面上升,则表明油箱内油量增加;
[3]右图中油量表与R2并联,则油量表是由电压表改装的。
13. 建筑工地上起重机吊臂上的滑轮组如图所示,在匀速起吊重为4200N的物体时,物体5s内上升了6m,此过程中有用功为_______J,钢丝绳移动的速度为_________m/s;若滑轮组的机械效率为70%,拉力F为___________N。
【答案】 ①. ②. 3.6 ③. ##2000
【解析】
【详解】[1]将物体提升过程中做的有用功
[2]由图可知,通过动滑轮绳子的段数,钢丝绳移动的距离
钢丝绳移动的速度
[3]若滑轮组的机械效率为70%,由得到,拉力
14. 汽车发动机选用水来冷却,是因为水的比热容_________(填“大”或“小”),如果水箱装有质量为的水,水温从上升到,水吸收了________J的热量,水箱内水温升高,水的内能增大,这是通过__________的方式改变其内能。[]
【答案】 ①. 大 ②. ③. 热传递
【解析】
【详解】[1][3]选用水来冷却汽车的发动机,是因为水的比热容大,其他条件相同时,水升高相同温度,吸收的热量多,水吸收热量后内能增大,温度升高,这是通过热传递的方式改变水的内能。
[2]水箱中的水吸收的温度为
三、作图题
15. 按要求完成下列作图。
(1)如图甲所示,家用水龙头的示意图。若将“把手”视为绕O点转动的杠杆,请在图中画出提起A点的最小动力F1并标出对应的动力臂L1;
(2)如图乙所示,人站地面使用该滑轮组向下拉绳提升水桶,请画出细线的绕法;
(3)如图丙所示,要求开关S1同时控制两盏灯,S2只控制L2并且使两盏灯互不影响。请连接实物电路。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
连接OA,过点A作垂直OA向上的力F1,此时力臂最长,根据杠杆平衡条件,力F1即为提起A点的最小动力,OA即为对应的动力臂L1,作图如下:
【小问2详解】
以定滑轮挂钩为起点绕绳,最终绳子自由端拉力朝下,作图如下:
【小问3详解】
要求开关S1同时控制两盏灯,S2只控制L2并且使两盏灯互不影响,则两盏灯并联,开关S1在干路上,S2在L2支路上,连接实物电路如下:
四、实验题
16. 同学猜想“动能大小与质量和速度有关”,在探究物体动能与这两者的关系时,该同学先进行了如图所示操作:小车上分别放上数量不同的砝码,从同一斜面的相同高度由静止释放,撞击水平面上同一木块。
(1)甲、乙、丙三图探究的是小车的动能与___________的关系;
(2)实验中是通过观察___________来比较小车动能的大小;
(3)设计实验中,小车释放高度会影响小车到达水平面的速度,所以小车的释放高度要“适当”。释放高度过小可能造成小车到达水平面时___________太小;
(4)该小组同学某次记录的部分实验数据如表:
实验次数
1
2
3
小车释放的高度 h/cm
5
5
5
小车质量 m/g
10
20
30
木块移动距离 s/cm
10
18
29
分析表中数据可以得出的探究结论是:_______________;
(5)若要探究动能与另一个因素的关系时,要保证___________不变,让同一辆小车从___________(选填“相同”或“不同”)的高度静止释放,推动木块在水平面上移动。
【答案】(1)质量 (2)木块被撞击后移动的距离
(3)动能 (4)在速度一定时,物体质量越大,动能越大
(5) ①. 质量 ②. 不同
【解析】
【小问1详解】
由图可知,质量不相同的小车分别从同一斜面同一高度由静止滑下,小车的质量不同,初速度相同,所以可探究动能与小车的质量的关系。
【小问2详解】
根据转换法可知,实验中通过小车推动木块移动的距离来反映动能的大小,木块移动的距离越远,表明小车对木块做功越多,小车的动能越大。
【小问3详解】
小车的释放高度要“适当”,释放高度过小时,小车到达水平面时的速度过小,动能过小,撞击木块移动的距离较小,不易于观察实验现象。
【小问4详解】
根据表格中的数据可知,小车释放的高度一定,小车到达水平面时的初速度相同,小车的质量不同,质量越大,推动木块移动的距离越远,动能越大;故结论为:在速度一定时,质量越大,动能越大。
【小问5详解】
[1][2]要探究动能与速度的关系时,根据控制变量法可知,要保证小车的质量不变,让同一辆小车从不同的高度静止释放,推动木块在水平面上移动。
17. 如图所示,用甲、乙、丙三套装置完成实验。
实验一:探究不同物质吸热升温的现象。
实验二:比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量。
三种供选择的液体分别用a、b、c表示,三种燃料分别用1、2、3表示。
(1)为了完成实验一,应选用 _________两套装置,还需要添加一种测量仪器是 _________,实验时通过比较 _________反映液体吸热多少;
(2)为了能完成两个实验,对图中器材进行以下几种调整,其中可行的是 ______
A.将甲图中的燃料换成3 B.将乙图中的液体换成a
C.将乙图中的液体换成c D.将丙图中的燃料换成3
(3)完成两个实验的过程中,设计了三个实验方案:
方案①:加热烧杯内液体,每隔相等的时间,记录液体温度;
方案②:将烧杯内初温相同的液体加热至相同温度,记录加热时间;
方案③:加热烧杯内的液体,分别记录液体初温和 _________液体温度;
方案 _________(用方案序号填写)都是完成实验一。
【答案】 ①. 甲、丙 ②. 秒表 ③. 加热时间 ④. BC ⑤. 燃料燃尽后 ⑥. ①②
【解析】
【详解】(1)[1]实验一是探究不同物质吸热升温的现象,由控制变量法可知,需要选取相同质量的相同燃料和相同质量的不同物质进行实验,由图可知,应该选择甲、丙两套实验装置。
[2][3]实验过程中通过加热时间的长短来反映液体吸收热量的多少,因此还需要添加测量时间的秒表。
(2)[4]实验二是比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量,由控制变量法可知,需要选取相同质量的相同液体和相同质量的不同燃料进行实验;
AD.将甲图中的燃料换成3和将丙图中的燃料换成3都不能保证液体相同,故AD不符合题意;
B.将乙图中的液体换成a,选取甲、乙可以完成实验二,选取甲、丙可以完成实验一,故B符合题意;
C.将乙图中的液体换成c,选取乙、丙可以完成实验二,选取甲、丙可以完成实验一,故C符合题意。
故选BC。
(3)[5]方案③:加热烧杯内的液体,分别记录液体初温和燃料燃尽后液体温度,可比较不同燃料放出的热量,因此可以完成实验二。
[6]方案①:加热烧杯内液体,每隔相等的时间,液体吸收的热量相同,记录液体温度,由可比较不同物质的吸热能力,因此可以完成实验一。
方案②:将烧杯内初温相同的液体加热至相同温度,记录加热时间,根据加热时间长度可知吸收热量的多少,根据可比较不同物质的吸热能力,因此可以完成实验一。
因此方案①②都可以完成实验一。
18. 小明利用图甲所示的电路做“探究电流和电阻的关系”的实验,所用电源电压为6V且保持不变,实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。
(1)连接电路时,应__________开关。滑动变阻器的作用是__________(填序号)。
A.改变电路中的电流;
B.改变电阻两端的电压;
C.控制电阻两端的电压一定;
(2)先用5Ω的定值电阻进行实验。为保护电路将滑动变阻器的滑片P移至阻值最大处。闭合开关,电流表示数如图乙所示为__________A,继续调节滑片P向__________(填“左”或“右”)移,记录此时电压表和电流表的示数。
(3)在上述实验中,小明在读取完电流表示数后,直接拆下阻值为5Ω的电阻,改接阻值为10Ω的电阻,请你指出他在操作中的错误:__________;纠正错误后将5Ω的定值电阻依次更换为10Ω、20Ω、15Ω、20Ω、25Ω继续探究,移动滑片P使电压表示数仍为__________V,并记录数据。为了完成整个实验,小明应该选择的变阻器是__________。
A.10Ω;0.5A;B。20Ω;1A;C。50Ω;2A。
(4)根据数据得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像,由图像可得出结论:__________。
【答案】 ①. 断开 ②. C ③. 0.4 ④. 右 ⑤. 未断开开关 ⑥. 2.5 ⑦. C ⑧. 在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
【解析】
【详解】(1)[1]为了保护电路,实验中进行连接电路时需要断开开关。
[2]在探究电流与电阻关系实验中需要控制定值电阻的电压不变,故选C。
(2)[3]由图乙可知电流表连接的时0~0.6A量程,分度值为0.1A,根据指针位置,电流为0.4A
[4]电阻为5Ω,由欧姆定律的此时电压
U=IR=0.4A×5Ω=2V
由图丙利用欧姆定律能求的定值电阻两端保持不变得电压为2.5V,因此需将滑片P向右移动,使定值电阻两端电压变大。
(3)[5]实验中更换电阻要及时将开关断开,小明在操作时遗忘了这一点。
[6]实验中始终要保证定值电阻两端得电压为2.5V不变。
[7]当更换最大定值电阻为25Ω时,滑动变阻器阻值最大,由欧姆定律求得此时电路中得电流
此时滑动变阻器两端电压为6V﹣2.5V=3.5V,则滑动变阻器阻值
则滑动变阻器的最大阻值不应小于35Ω,因此选C。
(4)[8]由图丙图像可知电流与电阻的乘积为定值,则可得结论:在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
五、计算题
19. 用锅炉将10kg的水从20℃加热到100℃,燃烧了0.5kg的焦炭。[焦炭的热值是,]求:
(1)锅炉内的水吸收的热量是多少?
(2)焦炭完全燃烧放出的热量是多少?
(3)此锅炉的效率是多少?
【答案】(1)3.36×106J;(2)1.5×107J;(3)22.4%
【解析】
【详解】解:(1)水吸收的热量为
(2)0.5kg焦炭完全燃烧释放的热量为
(3)炉子烧水的效率为
答:(1)锅炉内的水吸收的热量是3.36×106J;
(2)焦炭完全燃烧放出的热量是1.5×107J;
(3)此锅炉的效率是22.4%。
20. 如图所示的电路中,电阻R1的阻值为10Ω。闭合开关S,电流表A1的示数为0.5A,电流表A的示数为0.7A。求:
(1)通过电阻R2的电流;
(2)电源电压;
(3)电阻R2的阻值?
【答案】(1)0.2A
(2)5V (3)25Ω
【解析】
【小问1详解】
闭合开关S,电阻R1与电阻R2并联,电流表A1测量通过电阻R1的电流,电流表A测量干路电流,根据并联电路电流特点得,通过电阻R2的电流为
【小问2详解】
根据欧姆定律得,电阻R1两端的电压为
根据并联电路中电压特点得,电源电压为
【小问3详解】
根据欧姆定律得,电阻R2的阻值为
六、综合题
21. 深圳湾区之光摩天轮立于宝安中心区欢乐港湾公园,采用世界首创鱼鳍状异形大立架、国内首创回转式太空舱,共有28个最先进的回转式360度全天景轿厢,每个轿厢,可容纳25人,堪称空中客厅。摩天轮采用上下客分流系统,科学合理配置人员流动线,超稳定系统,让乘客扶摇直上如履平地。
(1)如图1,当摩天轮匀速上升时,站在轿厢内的乘客动能______,重力势能______,机械能______(均选填“增大”“减小”或“不变”);
(2)乘客随轿厢匀速圆周运动时,乘客受力______(选填“平衡”或“不平衡”);
(3)如图2,为摩天轮某轿厢离地面的高度h和旋转的时间t的关系图象,则摩天轮匀速转动一圈,大约需要______min;
(4)当把车厢依顺时针方向分别编号为1号到28号,且摩天轮运行时以逆时针方向等速旋转,如图3表示21号车厢运行到最高点的情形,则此时经过______min后,9号车厢才会运行到最高点。
(5)已知摩天轮一个轿厢的自重(质量)为1000kg,若每个人的体重为60kg,当某一个轿厢满载时,从最低点匀速转动到摩天轮最高点,此轿厢克服重力做功为______J。
【答案】(1) ①. 不变 ②. 增大 ③. 增大
(2)不平衡 (3)28
(4)16 (5)2.875×106
【解析】
【小问1详解】
[1]乘客在匀速上升的过程中,其质量和速度都不变,所以其动能不变。
[2]摩天轮上升的过程中,乘客的质量不变,高度增加,则乘客的重力势能增大。
[3]机械能等于动能与势能的总和,由于乘客的动能不变,重力势能增大,所以其机械能增大。
【小问2详解】
物体做匀速圆周运动时,运动方向发生了变化,其一定受到了非平衡力的作用。
【小问3详解】
由图知道,摩天轮某轿厢从最低点到达最高点的时间为14min,则摩天轮匀速转动一圈,大约需要28min。
【小问4详解】
摩天轮匀速转动一圈,需要28min,从一个轿厢到相邻的轿厢到达最高点,所需时间为1min,从21号到28号,再到9号轿厢,共经过16个轿厢,则此时经过16min后,9号车厢才会运行到最高点。
【小问5详解】
每个轿厢可容纳25人,一个轿厢的自重(质量)为100kg,每个人的体重大约为60kg,则一个轿厢满载时的总重力
此轿厢克服重力做功
22. 我国新能源汽车发展迅猛,受到国内广大消费者的青睐。
(1)如图1是某电动汽车充电站的一排充电桩,这些充电桩是______(选填“串联”或“并联”)的,用其中一个充电桩给电动汽车充电时,电动汽车与该充电桩之间是______;(选填“串联”或“并联”)
(2)汽车挂倒车挡倒车时,车尾探头会同时发出并接收反射回来的超声波,从而确定车尾与障碍物的距离。挂挡器与电路元件中______的作用相似,给汽车蓄电池充电时,蓄电池相当于______(选填“用电器”或“电源”);
(3)汽车中有如图2所示电路,其中上端带金属细杆的金属滑块M与两侧金属弹簧相连接并接入电路中,金属滑块M与弹簧在光滑绝缘的水平细杆上,当汽车静止时,滑块M上的金属细杆与红绿灯一端的触头(图中箭头)都不接触。当汽车急刹车时______灯亮;(填“红”或“绿”)
(4)冬季空气非常干燥,汽车在长途行驶过程,车身和空气摩擦带上电荷,为了避免人触摸车门时因放电带来的不适感,通常会在车尾安装一个特殊材料制成的“橡胶条”如图3所示,该橡胶条是______(填“导体”或“绝缘体”)。
【答案】(1) ①. 并联 ②. 串联
(2) ①. 开关 ②. 用电器
(3)红 (4)导体
【解析】
【小问1详解】
[1][2]各充电桩给汽车充电时互不影响,都能单独充电,它们是并联的;充电桩给汽车充电时,与充电的汽车是串联的,电流相等。
【小问2详解】
[1][2]挂挡器挂倒挡后,车尾探头所在的电路接通,发出并接收反射回来的超声波,从而确定车尾与障碍物的距离,所以挂挡器相当于开关;给汽车蓄电池充电时,蓄电池消耗电能,转化为化学能储存起来,蓄电池相当于用电器。
【小问3详解】
由图可知,当汽车急刹车时,金属滑块M由于具有惯性继续向前运动,红灯所在的电路接通,红灯亮。
【小问4详解】
为了避免人触摸车门时因放电带来的不适感,需要橡胶条把汽车上的电荷导入大地中和,所以该橡胶条是导体。
23. 新房装修时,工人经常用普通量角器测量一些角度,不方便读数。小明根据所学的知识设计了电子量角器,电路如图所示,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,O为半圆弧电阻MN的圆心,金属滑片OP为半径,与半圆弧接触良好,接入电路的电阻RMP与指针旋转角度θ成正比,电源电压恒为6V,R0为电阻箱(它是可以直接读出接入电路电阻的具体数值的变阻器)。将滑片OP旋转至M处,调节R0的阻值,使电路中电流为0.2A;保持R0接入电路阻值不变,然后调节θ为60°时,电流表示数为0.15A(不考虑导线电阻对电路的影响)
(1)小明设计的电子量角器是通过改变接入电路电阻线的_______(选填:“长度”或“横截面积”)来改变电阻的;
(2)当指针OP向右旋转时,电流表的示数将________;(选填:“变大”、“变小”或“不变”)
(3)将滑片OP旋转至M处时,电阻箱连入电路的电阻为______Ω,电压表的示数为_______V;
(4)当调节θ为120°时,电压表的示数是 ______ V;
(5)为能满足测量0-180°的要求,重新调节电阻箱R0,求满足要求的R0的最小阻值是______Ω。
【答案】(1)长度 (2)变小
(3) ①. 30 ②. 0
(4)2.4 (5)30
【解析】
【小问1详解】
由图可知,小明设计的电子量角器是通过改变接入电路电阻线的长度来改变电阻的。
【小问2详解】
当指针OP向右旋转时,连入电路的电阻线变长,电阻变大,根据欧姆定律可知,在电压一定时,电流变小,所以电流表的示数将变小。
【小问3详解】
[1]将滑片OP旋转至M处时,电子量角器阻值为0,电路为R0的简单电路,根据欧姆定律得,电阻箱连入电路的电阻为
[2]电压表测MO两点间电压,此时,MO两点间电阻为0,则MO两点间电压为0V,电压表示数为0V。
【小问4详解】
当调节θ为60°时,MN的三分之一连入电路,由欧姆定律得,电阻为
MN接入电路的电阻RMP与指针旋转角度θ成正比,所以当调节θ为120°时
则调节θ为120°时,MN接入电路的电阻RMP2=20Ω,此时电路中的电流
电压表的示数是
U=I3RMP2=0.12A×20Ω=2.4V
【小问5详解】
电压表的量程为0~3V,当电压表示数最大,即为3V时,圆弧电阻两端电压最大,为能满足测量0-180°的要求,此时圆弧电阻的阻值最大,为
RMN=3RMP1=3×10Ω=30Ω
此时电路中的电流为
根据串联电路电压的规律,电阻箱的电压为
U0=U-UMN=6V-3V=3V
根据分压原理有
即
所以满足要求的的最小阻值为R0′=30Ω。
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2024-2025学年第一学期碣石中学九年级阶段考(三)
物理卷
学校:___________姓名:___________班级:_________试室号:_______试室座号:
一、单选题
1. 以体育为手段,以健康为目的,提升学生综合素养!如图所示,是校园内体育训比赛的场景,关于场景分析下列说法正确的是( )
A. 甲图,拍打篮球,手会有疼痛的感觉,这是因为力的作用是相互的
B. 乙图,铅球下降过程中动能转化为重力势能
C. 丙图,运动员在赛场中奋力冲刺时,相对地面是静止的
D. 丁图,跳绳比赛中跳的次数越多做功越快
2. 2023年10月31日,神舟十六号接到返回指令。返回舱返回地面的过程中,下列说法正确的是( )
A. 返回舱着陆前机械能保持不变
B. 反推火箭的燃料燃烧时热值越来越小
C. 返回舱返回过程中重力势能减小
D. 返回舱返回过程中将内能转化成机械能
3. 甲、乙、丙三个轻质小球用绝缘细绳悬挂,相互作用情况如图所示,如果丙带正电荷,则甲( )
A. 一定不带电 B. 一定带负电荷 C. 可能带负电荷 D. 可能带正电荷
4. 酒驾易造成交通事故,利用图示电路可以检测司机是否酒驾,图中的 R1为定值电阻,R2是一个气敏传感器,它的电阻值会随着其周围酒精蒸气浓度的增大而减小。检测时,喝了酒的司机对着气敏传感器吹气,则( )
A. 电流表的示数增大,电压表的示数减小
B. 电流表的示数增大,电压表的示数增大
C. 电流表的示数减小,电压表的示数减小
D. 电流表的示数减小,电压表的示数增大
5. 如图所示为一种新型“水温感应龙头”,自带水流发电电源。当水流温度低于40℃,感应开关S1闭合,只有绿灯照亮水流;当水温达40℃及以上,感应开关S2闭合,只有红灯照亮水流,以警示用水的人。图中的电路设计能实现该功能的是( )
A. B.
C. D.
6. 建设“节能房”的项目化学习中,为了将物理知识应用到实际中去,项目小组利用如图所示的滑轮组,使用质量为4kg的竹筐将重500N的玉米运到4米高的屋顶晾晒,所需时间为10s,拉力F的大小为300N(忽略绳重及摩擦),下列说法正确的是( )
A. 动滑轮的重为60N B. 拉力 F做功的功率为200W
C. 滑轮组对玉米做的有用功为 1200J D. 该滑轮组的机械效率为60%
7. 如图是小成同学做“探究电流与电压关系”实验的电路图,按照电路图连接好电路,闭合开关S,发现电流表和电压表的指针均没有偏转,电路中仅有一处故障,故障可能是( )
A. 电阻R1断路 B. 电阻R1短路
C. 滑动变阻器R断路 D. 滑动变阻器R短路
二、填空题
8. 定值电阻R和小灯泡L的的关系图像如图所示,其中_________(填“A”或“B”)是R的图像。如把R、L并联后接在1V电源两端,则电路的总电流是_________A,此时元件B的电阻是________Ω。
9. 一个柴油机的转速是2400r/min,柴油机1秒钟完成_____个循环,对外做功_____次,完成_____个冲程.
10. 把1kg的水从60℃开始加热至沸腾,温度随时间变化的图像如图所示,由图像可知,水的沸点是______℃,沸腾过程的特点是______;这些水由60℃加热至90℃需要吸收的热量是______J。()
11. 如图甲是我国古代发明的取火器模型图,把木制推杆迅速推入牛角套筒时,杆前端的艾绒立刻燃烧起来,这是通过___________的方式,使筒内空气内能增加,温度升高,达到艾绒的着火点。如图乙是四冲程汽油机工作状态示意图,此时它正处在___________冲程。某单缸四冲程汽油机在1s内做功15次,则该汽油机工作时飞轮的转速为___________r/min。
12. 如图是两种自动测定油箱内油量的原理图。R2是一只滑动变阻器,它的金属滑片连在杠杆的一端。左图中油量表应当由一只________表改装而成,它的示数增大时,表明油箱内油量________(填“增加”或“减少”)了。右图中油量表应当由_______表改装而成。
13. 建筑工地上起重机吊臂上的滑轮组如图所示,在匀速起吊重为4200N的物体时,物体5s内上升了6m,此过程中有用功为_______J,钢丝绳移动的速度为_________m/s;若滑轮组的机械效率为70%,拉力F为___________N。
14. 汽车发动机选用水来冷却,是因为水的比热容_________(填“大”或“小”),如果水箱装有质量为的水,水温从上升到,水吸收了________J的热量,水箱内水温升高,水的内能增大,这是通过__________的方式改变其内能。[]
三、作图题
15. 按要求完成下列作图。
(1)如图甲所示,家用水龙头的示意图。若将“把手”视为绕O点转动的杠杆,请在图中画出提起A点的最小动力F1并标出对应的动力臂L1;
(2)如图乙所示,人站地面使用该滑轮组向下拉绳提升水桶,请画出细线的绕法;
(3)如图丙所示,要求开关S1同时控制两盏灯,S2只控制L2并且使两盏灯互不影响。请连接实物电路。
四、实验题
16. 同学猜想“动能大小与质量和速度有关”,在探究物体动能与这两者的关系时,该同学先进行了如图所示操作:小车上分别放上数量不同的砝码,从同一斜面的相同高度由静止释放,撞击水平面上同一木块。
(1)甲、乙、丙三图探究的是小车的动能与___________的关系;
(2)实验中是通过观察___________来比较小车动能的大小;
(3)设计实验中,小车释放高度会影响小车到达水平面的速度,所以小车的释放高度要“适当”。释放高度过小可能造成小车到达水平面时___________太小;
(4)该小组同学某次记录的部分实验数据如表:
实验次数
1
2
3
小车释放的高度 h/cm
5
5
5
小车质量 m/g
10
20
30
木块移动距离 s/cm
10
18
29
分析表中数据可以得出的探究结论是:_______________;
(5)若要探究动能与另一个因素的关系时,要保证___________不变,让同一辆小车从___________(选填“相同”或“不同”)的高度静止释放,推动木块在水平面上移动。
17. 如图所示,用甲、乙、丙三套装置完成实验。
实验一:探究不同物质吸热升温的现象。
实验二:比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量。
三种供选择的液体分别用a、b、c表示,三种燃料分别用1、2、3表示。
(1)为了完成实验一,应选用 _________两套装置,还需要添加一种测量仪器是 _________,实验时通过比较 _________反映液体吸热多少;
(2)为了能完成两个实验,对图中器材进行以下几种调整,其中可行的是 ______
A.将甲图中的燃料换成3 B.将乙图中的液体换成a
C.将乙图中的液体换成c D.将丙图中的燃料换成3
(3)完成两个实验的过程中,设计了三个实验方案:
方案①:加热烧杯内液体,每隔相等的时间,记录液体温度;
方案②:将烧杯内初温相同的液体加热至相同温度,记录加热时间;
方案③:加热烧杯内的液体,分别记录液体初温和 _________液体温度;
方案 _________(用方案序号填写)都是完成实验一。
18. 小明利用图甲所示的电路做“探究电流和电阻的关系”的实验,所用电源电压为6V且保持不变,实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。
(1)连接电路时,应__________开关。滑动变阻器的作用是__________(填序号)。
A.改变电路中的电流;
B.改变电阻两端的电压;
C.控制电阻两端的电压一定;
(2)先用5Ω的定值电阻进行实验。为保护电路将滑动变阻器的滑片P移至阻值最大处。闭合开关,电流表示数如图乙所示为__________A,继续调节滑片P向__________(填“左”或“右”)移,记录此时电压表和电流表的示数。
(3)在上述实验中,小明在读取完电流表示数后,直接拆下阻值为5Ω的电阻,改接阻值为10Ω的电阻,请你指出他在操作中的错误:__________;纠正错误后将5Ω的定值电阻依次更换为10Ω、20Ω、15Ω、20Ω、25Ω继续探究,移动滑片P使电压表示数仍为__________V,并记录数据。为了完成整个实验,小明应该选择的变阻器是__________。
A.10Ω;0.5A;B。20Ω;1A;C。50Ω;2A。
(4)根据数据得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像,由图像可得出结论:__________。
五、计算题
19. 用锅炉将10kg的水从20℃加热到100℃,燃烧了0.5kg的焦炭。[焦炭的热值是,]求:
(1)锅炉内的水吸收的热量是多少?
(2)焦炭完全燃烧放出的热量是多少?
(3)此锅炉的效率是多少?
20. 如图所示的电路中,电阻R1的阻值为10Ω。闭合开关S,电流表A1的示数为0.5A,电流表A的示数为0.7A。求:
(1)通过电阻R2的电流;
(2)电源电压;
(3)电阻R2的阻值?
六、综合题
21. 深圳湾区之光摩天轮立于宝安中心区欢乐港湾公园,采用世界首创鱼鳍状异形大立架、国内首创回转式太空舱,共有28个最先进的回转式360度全天景轿厢,每个轿厢,可容纳25人,堪称空中客厅。摩天轮采用上下客分流系统,科学合理配置人员流动线,超稳定系统,让乘客扶摇直上如履平地。
(1)如图1,当摩天轮匀速上升时,站在轿厢内的乘客动能______,重力势能______,机械能______(均选填“增大”“减小”或“不变”);
(2)乘客随轿厢匀速圆周运动时,乘客受力______(选填“平衡”或“不平衡”);
(3)如图2,为摩天轮某轿厢离地面的高度h和旋转的时间t的关系图象,则摩天轮匀速转动一圈,大约需要______min;
(4)当把车厢依顺时针方向分别编号为1号到28号,且摩天轮运行时以逆时针方向等速旋转,如图3表示21号车厢运行到最高点的情形,则此时经过______min后,9号车厢才会运行到最高点。
(5)已知摩天轮一个轿厢的自重(质量)为1000kg,若每个人的体重为60kg,当某一个轿厢满载时,从最低点匀速转动到摩天轮最高点,此轿厢克服重力做功为______J。
22. 我国新能源汽车发展迅猛,受到国内广大消费者的青睐。
(1)如图1是某电动汽车充电站的一排充电桩,这些充电桩是______(选填“串联”或“并联”)的,用其中一个充电桩给电动汽车充电时,电动汽车与该充电桩之间是______;(选填“串联”或“并联”)
(2)汽车挂倒车挡倒车时,车尾探头会同时发出并接收反射回来的超声波,从而确定车尾与障碍物的距离。挂挡器与电路元件中______的作用相似,给汽车蓄电池充电时,蓄电池相当于______(选填“用电器”或“电源”);
(3)汽车中有如图2所示电路,其中上端带金属细杆的金属滑块M与两侧金属弹簧相连接并接入电路中,金属滑块M与弹簧在光滑绝缘的水平细杆上,当汽车静止时,滑块M上的金属细杆与红绿灯一端的触头(图中箭头)都不接触。当汽车急刹车时______灯亮;(填“红”或“绿”)
(4)冬季空气非常干燥,汽车在长途行驶过程,车身和空气摩擦带上电荷,为了避免人触摸车门时因放电带来的不适感,通常会在车尾安装一个特殊材料制成的“橡胶条”如图3所示,该橡胶条是______(填“导体”或“绝缘体”)。
23. 新房装修时,工人经常用普通量角器测量一些角度,不方便读数。小明根据所学的知识设计了电子量角器,电路如图所示,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,O为半圆弧电阻MN的圆心,金属滑片OP为半径,与半圆弧接触良好,接入电路的电阻RMP与指针旋转角度θ成正比,电源电压恒为6V,R0为电阻箱(它是可以直接读出接入电路电阻的具体数值的变阻器)。将滑片OP旋转至M处,调节R0的阻值,使电路中电流为0.2A;保持R0接入电路阻值不变,然后调节θ为60°时,电流表示数为0.15A(不考虑导线电阻对电路的影响)
(1)小明设计的电子量角器是通过改变接入电路电阻线的_______(选填:“长度”或“横截面积”)来改变电阻的;
(2)当指针OP向右旋转时,电流表的示数将________;(选填:“变大”、“变小”或“不变”)
(3)将滑片OP旋转至M处时,电阻箱连入电路的电阻为______Ω,电压表的示数为_______V;
(4)当调节θ为120°时,电压表的示数是 ______ V;
(5)为能满足测量0-180°的要求,重新调节电阻箱R0,求满足要求的R0的最小阻值是______Ω。
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