内容正文:
南通市海门区东洲国际学校2025学年度九年级十月份月考物理试题卷
注意事项
1.本试卷共11页,满分为90分,考试时间为90分钟。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
2.答题前,请务必将自己的姓名、考试证号用0.5毫米黑色字迹的签字笔填写在试卷及答题卡上指定的位置。
3.答案必须按要求填涂、书写在答题卡上,在试卷、草稿纸上答题一律无效。
4. 作弊者,本卷按0分处理。
一、选择题(本大题共10小题,每小题2分,共20分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的,把正确答案填在答题卡相应的位置上)
1. 如图所示的青铜冰鉴,是我国战国时期发明的“原始冰箱”,冰鉴是一件双层的器皿,鉴内有尊缶。夏季,在鉴内放冰块,可使尊缶内食物降温;冬季,在鉴内装热水,还可起到保温作用。下列说法正确的是( )
A. 冰块的温度低没有内能 B. 尊缶内食物通过做功的方式改变内能
C. 冰在熔化时,吸收热量,内能减小 D. 利用热水保温,是因为水的比热容大
2. 下列物理量最接近实际的是( )
A. 中考体考使用的单人跳绳长度约80cm
B. 中考体考使用的实心球约20kg
C. 中考考场的温度约40℃
D. 中考考场空调的电功率约2000W
3. 某学校物理兴趣小组用控制变量的方法比较a、b两种液体的比热容和。他们在实验室让质量相同的a、b两种液体吸收相同的热量后,液体a的温度从升高到,液体b的温度从升高到,a、b两种液体均未沸腾。由此可知( )
A. B. C. D.
4. 下列说法中正确的是∶( )
A. 导体中电荷定向移动的方向即为电流的方向
B. 毛皮和橡胶棒摩擦过程中,电子是从毛皮传给橡胶棒
C. 验电器的金属箔张开是因为金属箔带上异种电荷而排斥
D. 橡胶手套、铅笔芯均属于导体
5. 关于下图中的能量转化,下列说法中正确的是
A. 甲图中小孩把橡皮筋拉长,势能转化为动能
B. 乙图中小孩从滑梯上滑下,势能转化为动能与内能
C. 丙图中人搓手取暖,内能转化为机械能
D. 丁图中液化气燃烧加热铁锅,化学能转化为机械能
6. 同学们在家庭实验室利用“瓶瓶罐罐”进行实验,下列说法错误的是( )
A. 甲图用装满水的瓶子和海绵,可以探究“压力作用效果与受力面积的关系”
B. 乙图将打孔的瓶子装水可以探究“液体压强与深度的关系”
C. 丙图用纸片盖住装满水的杯子,倒立后纸片不掉落,是因为分子间有相互作用的引力
D. 丁图在吸管B的管口吹气,看到A管上方有水喷出,说明流体在流速大的地方压强小
7. 如图是某简易煤气检测电路,其中Q为气敏元件,其阻值随煤气浓度的升高而减小。若输出信号的仪表选用电压表或电流表,闭合开关S,当煤气浓度升高时,要求仪表的示数增大,则
A. 选用电压表接在、之间 B. 选用电压表接在、之间
C. 选用电流表接在、之间 D. 选用电流表接在、之间
8. 江南特种玻璃厂生产的电控调光玻璃,具有根据光照强度自动调节玻璃透明度的功能.光照增强,施加于玻璃两端的电压降低,玻璃透明度下降;光照减弱,施加于玻璃两端的电压升高,玻璃透明度上升.已知光敏电阻Rx的阻值随光照的增强而变小,R0是定值电阻,电源电压不变,则下列电路图中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
9. 分析如图所示的实物连接电路,下列说法中正确的是( )
A. L1、L2是串联
B. L1、L3是串联
C. L1、L2 、 L3是串联
D. L1、L2 、 L3是并联
10. 如图所示电路中,R为定值电阻,闭合开关后,当滑片P在某两点之间滑动时,电流表的示数变化范围是0.5 A ~1.5A,电压表的示数变化范围是3 V ~6V。小丽通过推算,得出四个结论,其中不正确的是( )
A. 变阻器连入电路的电阻变化范围为2Ω~12Ω
B. 定值电阻R的阻值为3Ω
C. 实验中R两端的电压变化范围为1.5V~4.5V
D. 电路消耗的总功率的变化范围约为2.75W~11.25W
二、填空、解答题(本题满分共70分,每空1分,作图题每题2分)
11. 建筑工人在固定铁钉时,用铁锤多次敲击铁钉,使铁钉温度升高,内能___________;随后将灼热的铁钉浸入冷水中冷却,这是通过___________的方式减小铁钉的内能。
12. 刘鑫同学学习物理知识后模拟某建筑工地上塔吊的工作情景,设置了如图所示的滑轮组来提升装修材料,若他用200N的拉力将500N的材料以0.4m/s匀速提升了20s(不计绳重和摩擦)。则他做的功为 _________J,该滑轮组的机械效率为 _________%。(保留小数点后一位)
13. 混合动力汽车拥有汽油机和电动机两套动力系统。某辆油电混合动力汽车在平直路面上加速行驶时,仪表盘上显示只有汽油机在工作。在这个过程中,汽油机把___________能转化为汽车的___________能。某一时刻,汽车的动能为 E1,驾驶员踩下制动踏板。在车辆停下来的过程中,仪表盘显示汽车正在进行“动能回收”,把回收的能量转化为蓄电池的化学能 E2,进行储存。当汽车再次起步时,仪表盘显示此时只有电动机在提供动力, 蓄电池和电动机把刚才储存下来的能量又重新转化为车的动能 E3,你认为 E1、E2、E3 的大小关系是___________。
14. 如图甲所示,电源电压为U保持不变,R0为定值电阻。闭合开关,电流表A的示数为I,电压表V1的示数为U1,电压表V2的示数为U2。移动滑动变阻器得到在不同电流下的U1—I图线和U2—I图线,如图乙所示。
(1)______是U1—I图线(填“①或②”),滑片向右移动时U2______(填“变大或变小”);
(2)在U—I坐标中两条图线在Q点相交,此状态滑动变阻器连入电路的阻值是______Ω;
(3)定值电阻R0是______Ω。
15. 小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验时,凸透镜的位置固定不动,实验操作规范。在图示位置时,烛焰恰好在光屏上成清晰的像。
(1)这个像的成像原理与___________(选填 “放大镜”、“投影仪”或“照相机”)相同。若将蜡烛向右移动少许,则应将光屏向___________(选填“左”或“右”)移动才能再次在光屏上成清晰的像,此时像的大小比刚才的像要___________些。
(2)再在凸透镜左侧附近放置一近视眼镜(图中未画出),这时需要将光屏向___________(选填“左”或“右”)移动才能在光屏上成清晰的像。
(3)为了粗测凸透镜的焦距,小明上午第二节课下课后,将凸透镜与水平地面平行放置,调节凸透镜到地面的距离,直至地面上出现一个最小的亮点,小明认为此点就是凸透镜焦点的位置。旁边的同学却告诉他,这个亮点不是凸透镜的焦点位置,其理由是:___________。
16. 按照题目要求作图。
(1)如图所示,一箱子放在水平向右匀速行驶的汽车上,请画出箱子受力的示意图。
(2)如图所示,根据小磁针静止时的指向在图中标出通电螺线管的N、S极和电源的正负极。
(3)请在图中用笔画线代替导线将电灯和开关、插座分别接入电路。
17. 2月12日元宵节,海口湾上空惊现三千架无人机表演,精彩绝伦。已知每一架“无人机”如图所示,其质量为2.5kg。它具有4个旋翼,可通过无线电进行操控,有表演、拍摄调查、无人配送等方面的前景,g=10N/kg。求:
(1)当该无人机静止在水平地面上,与地面的接触面积为40cm2,此时无人机对地面的压强多大;
(2)若该机在30s内匀速竖直上升120m,则此过程中无人机克服自身重力做功的功率是多大;
(3)“无人机”所需的能量是由一块电池提供,该电池提供的最大电能为,若这些能量给水加热,可以使2kg的水温度升高多少。[]
18. 火锅是重庆的一大标志美食,小雅同学也对家里的电火锅(如图甲)产生了浓厚的兴趣。断开电源,查看该电火锅底部的铭牌,但有一项参数已经模糊不清,网上资料显示该电火锅有高温、低温两挡,其内部简化电路图如图乙所示,发热电阻R1和R2的阻值均不发生变化,但资料仅告知了R1的阻值为72.6Ω。根据以上信息:
(1)求R2的阻值;
(2)小雅同学以低温挡给锅中1kg的水进行加热,发现用时2min,水温升高了10℃,已知c水=4.2×103J/(kg•℃),求则该挡下电火锅的加热效率;
(3)晚上用电高峰期时实践电压只有198V,且整个家庭电路只接入电火锅的高温挡工作,求2min的时间内,标有“3000r/(kW•h)”的电能表的转盘转了多少r?
型号
XFZ﹣NO.1
额定电压
220V
高温挡
1000W
低温挡
XXXW
19. 探究篮球反弹性能的强弱与哪些因素有关?
【猜想与假设】
猜想一:可能与篮球的材质有关;
猜想二:可能与篮球的充气情况有关;
【制定计划与设计实验】
在探究猜想一时,我们只选择材质不同、其他因素都相同的篮球,设计了以下实验方案。
方案一:其他条件都相同,用力向下拍不同的篮球,观察比较它们反弹后的高度;
方案二:其他条件都相同,将不同的篮球从同一高度自由下落。观察比较它们反弹后的高度
方案三:其他条件都相同,使不同的篮球反弹到相同的高度。观察比较它们所需自由下落高度。
【评估与交流】
(1)按照方案一探究,其不足之处是___________;
(2)按照方案二探究。篮球反弹后的高度越高,反弹性能就___________;像这种用反弹的高度来表示篮球反弹性能强弱的方法,在物理学上,我们把这种研究方法称之为___________。
(3)按照方案三探究,篮球所需自由下落的高度越高,反弹性能就越___________。
类比于机械效率,我们可以用篮球反弹后的机械能与反弹前的机械能的___________来描述篮球反弹性能的强弱,其值越大,则反弹性能就越___________。
20. 开州某中学的小枫同学用一个弹簧测力计、一个圆柱体金属块、两个相同的烧杯(分别装有一定量的水和酒精),对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究。如图表示探究过程及有关数据。
(1)在第②步中圆柱体金属块所受浮力F浮=________N。
(2)分析②、③、④三步,说明浮力大小跟________有关。
(3)分析_________三步,说明浮力大小跟液体的密度有关。
(4)小枫边做边思考,觉得浮力可能还和以下因素有关:
①跟物体的重力有关;②跟物体的形状有关;
于是小枫利用上面实验中的器材,同时又找来了体积相同的实心铁块和铝块,一团橡皮泥,设计了实验进行探究,实验过程如下,请你帮他把实验步骤补充完整。
①用弹簧测力计分别测出铁块和铝块的重力为G1、G2;
②用弹簧测力计分别拉着铁块和铝块________,读出弹簧测力计的示数分别为F1、F2;
③用细线拴住橡皮泥挂在弹簧测力计挂钩上,把橡皮泥浸没到烧杯的水中,读出弹簧测力计的示数为F3;
④把橡皮泥拉出来,然后_________,再把橡皮泥浸没到烧杯的水中,读出弹簧测力计的示数为F4;
⑤实验结束后,小枫认真分析了数据发现:G1-F1=G2-F2;F3=F4,你认为浮力与物体的重力和形状_________(选填“有关”、“无关”)。
(5)小枫结束了自己的实验探究,就马上得出了自己认为具有普遍意义的结论。你认他的实验结果可靠吗?________(选填“可靠”或“不可靠”),
21. 小苏同学学习完电学知识后再动手进行以下实验。
(一)探究“电流与电压的关系”
(1)小苏同学连接如图甲所示的电路,但有一根导线接错了,请你在接错的导线上画“×”,然后用笔画线完成正确的连接;(要求:导线不能交叉)______
(2)改接好电路后,小苏移动滑动变阻器的滑片,但两电表的指针始终处于如图乙所示的状态,则电路故障可能是 ______;
(3)排除电路故障后,小苏调节滑动变阻器的滑片P,测出通过定值电阻R的电流和对应的电压值,绘制出如图丙所示的I﹣U图像,根据图像可初步得出结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 ______。(选填“正比”或“反比”)
(二)探究“电流与电阻的关系”
小苏继续用该电路探究电流与电阻的关系,可供选择的定值电阻为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω。
(4)小苏先将滑动变阻器的滑片移动到最大阻值处,把5Ω定值电阻接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P,读出电流表的示数为I1=0.5A,记录数据;接着用10Ω电阻换下5Ω电阻接入电路。为完成实验,滑片P应向 ______(选填“左”或“右”)移动到电压表示数为 ______V。正确操作后,记录数据:然后分别将15Ω和20Ω电阻接入电路,正确完成实验,得出结论。
(三)测量小灯泡的额定功率
(5)小苏又找来标有“0.3A”的小灯泡替换图甲中的定值电阻,想测量小灯泡的额定功率:连接好电路闭合开关,调节滑片,直到电流表示数为0.3A,电压表示数如图丁所示,则小灯泡的额定功率为 ______W;
(6)在调节滑片过程中,小苏发现电压表和电流表的比值在发生变化,原因是 ______。
22. 天然气可用于民用及作为汽车清洁燃料,天然气在-160℃的情况下就变成液体,成为液化天然气,则:
(1)在天然气液化的过程中,要______(选填“吸收”或“放出”)热量;
(2)将天然气压缩至2×107Pa时,其体积将缩小200倍,由此说明气体分子间有______;
(3)天然气的气态密度为0.7kg/m3,则2.8 kg天然气的气态体积为______m3,如天然气的气态的热值为3.5×107J/m3,则这些天然气完全燃烧放出的热量为_______J;
天然气的主要成分是甲烷,向阳中学综合实践活动小组的同学就天然气中甲烷气体的浓度的测量展开探究,他们先上网查询知道:用二氧化锡制成的电阻的阻值随空气中甲烷气体浓度(甲烷气体在空气中的体积分数)的增大而减小,于是他们从物理实验室借来一只二氧化锡电阻Rx,并从产品说明书上获取相关参数,如表所示:
甲烷气体浓度/%
0
20
40
60
80
100
Rx/Ω
25
20
15
10
7
5
(4)请在图甲中作出二氧化锡电阻阻值Rx与甲烷气体浓度的关系图像________。
(5)小组同学利用电流表和二氧化锡电阻Rx制作成甲烷气体浓度检测仪,其电路图如图乙所示,下列关于电流表示数I与甲烷气体浓度C间关系的图像中,可能正确的是( )
A. B. C. D.
(6)如甲烷气体浓度检测仪所用电压为6V的电源、定值电阻R0的阻值为15Ω,如果某绿色农场利用该甲烷气体浓度检测仪检测沼气池中甲烷气体的浓度,当电流表的示数为0.2A时,则该沼气池中的甲烷气体浓度大约是______%。
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南通市海门区东洲国际学校2025学年度九年级十月份月考物理试题卷
注意事项
1.本试卷共11页,满分为90分,考试时间为90分钟。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
2.答题前,请务必将自己的姓名、考试证号用0.5毫米黑色字迹的签字笔填写在试卷及答题卡上指定的位置。
3.答案必须按要求填涂、书写在答题卡上,在试卷、草稿纸上答题一律无效。
4. 作弊者,本卷按0分处理。
一、选择题(本大题共10小题,每小题2分,共20分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的,把正确答案填在答题卡相应的位置上)
1. 如图所示的青铜冰鉴,是我国战国时期发明的“原始冰箱”,冰鉴是一件双层的器皿,鉴内有尊缶。夏季,在鉴内放冰块,可使尊缶内食物降温;冬季,在鉴内装热水,还可起到保温作用。下列说法正确的是( )
A. 冰块的温度低没有内能 B. 尊缶内食物通过做功的方式改变内能
C. 冰在熔化时,吸收热量,内能减小 D. 利用热水保温,是因为水的比热容大
【答案】D
【解析】
【详解】A.一切物体在任何温度下都具有内能,冰块温度低,但也有内能,故A错误;
B.夏季在鉴内放冰块,冬季在鉴内装热水,尊缶内食物是通过热传递的方式改变内能的,而不是做功,故B错误;
C.冰在熔化时,吸收热量,内能增大,故C错误;
D.水的比热容大,相同质量的水和其他物质相比,降低相同的温度,水放出的热量多,所以利用热水保温,是因为水的比热容大,故D正确。
故选D。
2. 下列物理量最接近实际的是( )
A. 中考体考使用的单人跳绳长度约80cm
B. 中考体考使用的实心球约20kg
C. 中考考场的温度约40℃
D. 中考考场空调的电功率约2000W
【答案】D
【解析】
【详解】A.中考体育使用的单人跳绳,长度约为
2m=200cm
故A不符合题意;
B.中考体考使用的实心球约2kg,故B不符合题意;
C.中考考场的温度约25℃,故C不符合题意;
D.空调是大功率用电器,中考考场空调的电功率约2000W,故D符合题意。
故选D。
3. 某学校物理兴趣小组用控制变量的方法比较a、b两种液体的比热容和。他们在实验室让质量相同的a、b两种液体吸收相同的热量后,液体a的温度从升高到,液体b的温度从升高到,a、b两种液体均未沸腾。由此可知( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】ABC.由题意,已知a、b两种液体质量相同,吸收相同的热量,即,
a液体吸收热量后,温度变化量
b液体吸收热量后,温度变化量
由,变形得,因为、相同,越大,越小。由于,所以a、b两种液体的比热容,故A符合题意,BC不符合题意;
D.两种液体温度变化量比值,则
a液体的比热容,b液体的比热容
则,则
故D不符合题意。
故选A。
4. 下列说法中正确的是∶( )
A. 导体中电荷定向移动的方向即为电流的方向
B. 毛皮和橡胶棒摩擦过程中,电子是从毛皮传给橡胶棒
C. 验电器的金属箔张开是因为金属箔带上异种电荷而排斥
D. 橡胶手套、铅笔芯均属于导体
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.物理学规定正电荷定向移动的方向为电流方向,故A错误;
B.毛皮和橡胶棒摩擦,橡胶棒带负电(得到电子),是因为电子是从毛皮传给橡胶棒,故B正确;
C.验电器的金属箔张开,是因为金属箔带上同种电荷而排斥,故C错误;
D.在橡胶手套、铅笔芯中,橡胶手套属于绝缘体,铅笔芯属于导体,故D错误。
故选B。
5. 关于下图中的能量转化,下列说法中正确的是
A. 甲图中小孩把橡皮筋拉长,势能转化为动能
B. 乙图中小孩从滑梯上滑下,势能转化为动能与内能
C. 丙图中人搓手取暖,内能转化为机械能
D. 丁图中液化气燃烧加热铁锅,化学能转化为机械能
【答案】B
【解析】
【详解】A. 拉长橡皮筋,使橡皮筋具有了弹性势能,需要消耗人体的化学能.此过程是化学能转化为弹性势能.故A错误.
B. 人从高处滑下重力势能减少,速度增加(动能增加)的同时,与滑梯接触的部位也发热,内能也增加.故重力势能,转化成了动能和内能.故B正确.
C. 搓手取暖,是一个摩擦生热的过程,是机械能转化为内能.故C错误
D. 燃料燃烧,消耗了化学能,发热增加了内能,是化学能转化为内能.故D错误.故选B.
【点睛】首先要明确此题中这四个图所包含的物理过程:甲是将橡皮筋拉长、乙是滑滑梯、丙是搓手取暖、丁是燃料燃烧.然后再分析能量的减少或增多,能量是由减少的向增多的转化.
6. 同学们在家庭实验室利用“瓶瓶罐罐”进行实验,下列说法错误的是( )
A. 甲图用装满水的瓶子和海绵,可以探究“压力作用效果与受力面积的关系”
B. 乙图将打孔的瓶子装水可以探究“液体压强与深度的关系”
C. 丙图用纸片盖住装满水的杯子,倒立后纸片不掉落,是因为分子间有相互作用的引力
D. 丁图在吸管B的管口吹气,看到A管上方有水喷出,说明流体在流速大的地方压强小
【答案】C
【解析】
【详解】A.将装满水的瓶子正方和倒放,控制压力相同,而受力面积不同,海绵的凹陷程度不同,可以探究“压力作用效果与受力面积的关系”,故A正确,不符合题意;
B.乙图将打孔的瓶子装水,液体的密度相同,小孔处的水的深度不同,从容器侧壁上两孔喷出的水流距离,可以探究“液体压强与深度的关系”,故B正确,不符合题意;
C.丙图用纸片盖住装满水的杯子,倒立后纸片不掉落,是大气压托住水和纸片没有掉落,证明大气压的存在,故C错误,符合题意;
D.丁图在吸管B的管口吹气,A管上方的空气流速大,看到A管上方有水喷出,A管中的水受到向上的压力差,A管上方的压强小,说明流速越大的位置,压强越小,故D正确,不符合题意。
故选C。
7. 如图是某简易煤气检测电路,其中Q为气敏元件,其阻值随煤气浓度的升高而减小。若输出信号的仪表选用电压表或电流表,闭合开关S,当煤气浓度升高时,要求仪表的示数增大,则
A. 选用电压表接在、之间 B. 选用电压表接在、之间
C. 选用电流表接在、之间 D. 选用电流表接在、之间
【答案】A
【解析】
【详解】由图示知,若在或间连接电流表,则电路中的电阻或气敏元件Q会被短路,所以仪表应选用电压表。由题意可知,当煤气浓度升高时,气敏元件Q的阻值减小,电路的总电阻变小,由可知,电路中的电流增大,电阻两端的电压变大,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,气敏电阻Q两端的电压减小,按要求,仪表的示数增大,说明电压表接在、间,故A正确,符合题意,BCD不正确,不符合题意。
故选A。
8. 江南特种玻璃厂生产的电控调光玻璃,具有根据光照强度自动调节玻璃透明度的功能.光照增强,施加于玻璃两端的电压降低,玻璃透明度下降;光照减弱,施加于玻璃两端的电压升高,玻璃透明度上升.已知光敏电阻Rx的阻值随光照的增强而变小,R0是定值电阻,电源电压不变,则下列电路图中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A、C选项中的电路图,光敏电阻Rx与定值电阻R0串联连接,根据串联电路的分压原理知:阻值变小,分得的电压也变小,而光敏电阻Rx的阻值随光照的增强会变小,所以在光照增强时,电路中的光敏电阻Rx两端的电压变小,定值电阻R0两端的电压变大;而光照增强时,应使玻璃透明度下降;玻璃透明度在玻璃两端的电压降低时会下降;所以玻璃应与两端电压变小的电阻并联,即玻璃应与光敏电阻Rx并联;所以C选项符合要求;
B、D选项中,玻璃与电源并联,它两端的电压不变,不符合题干的要求.
9. 分析如图所示的实物连接电路,下列说法中正确的是( )
A. L1、L2是串联
B. L1、L3是串联
C. L1、L2 、 L3是串联
D. L1、L2 、 L3是并联
【答案】D
【解析】
【详解】由题图可知,经过开关后,在L3左端电流分成三部分,分别流过三个灯泡,然后汇合后全部流入电源负极,电流在电路中有三条路径,因此三个灯泡是并联的;故D项正确、ABC项错误;
10. 如图所示电路中,R为定值电阻,闭合开关后,当滑片P在某两点之间滑动时,电流表的示数变化范围是0.5 A ~1.5A,电压表的示数变化范围是3 V ~6V。小丽通过推算,得出四个结论,其中不正确的是( )
A. 变阻器连入电路的电阻变化范围为2Ω~12Ω
B. 定值电阻R的阻值为3Ω
C. 实验中R两端的电压变化范围为1.5V~4.5V
D. 电路消耗的总功率的变化范围约为2.75W~11.25W
【答案】D
【解析】
【详解】A.由公式得,当电路中的电流最大时,滑动变阻器接入电路的电阻最小,滑动变阻器分担的电压最小,此时变阻器连入的最小电阻为
当电路中的电流最小时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,滑动变阻器分担的电压最大,变阻器连入的最大电阻
故电阻变化范围为2Ω~12Ω,故A正确,不符合题意;
B.电源电压不变,根据欧姆定律可知,电源电压为
U总=3V+1.5A×R……①
U总=6V+0.5A×R……②
由①②解得定值电阻R的阻值为:R=3Ω,故B正确,不符合题意;
C.由题意得,R两端的最小电压
U1=I1R=0.5A×3Ω=1.5V
R两端的最大电压
U2=I2R=1.5A×3Ω=4.5V
则R两端的电压变化范围是1.5V~4.5V,故C正确,不符合题意;
D.电源电压为
U总=3V+1.5A×3Ω=7.5V
则电路的最小功率为
P1=U总I′=7.5V×0.5A=3.75W
电路的最大功率为
P2=U总I=7.5V×1.5A=11.25W
电路的总功率变化范围为3.75W~11.25W,故D错误,符合题意。
故选D。
二、填空、解答题(本题满分共70分,每空1分,作图题每题2分)
11. 建筑工人在固定铁钉时,用铁锤多次敲击铁钉,使铁钉温度升高,内能___________;随后将灼热的铁钉浸入冷水中冷却,这是通过___________的方式减小铁钉的内能。
【答案】 ①. 增加 ②. 热传递
【解析】
【详解】[1]改变物体内能有两种方式:做功和热传递。建筑工人用铁锤多次敲击铁钉,铁锤对铁钉做功,使铁钉的内能增加,温度升高。
[2]将灼热的铁钉浸入冷水中,铁钉的温度高于冷水的温度,存在温度差,铁钉会放出热量,内能减小,这是通过热传递的方式改变铁钉的内能。
12. 刘鑫同学学习物理知识后模拟某建筑工地上塔吊的工作情景,设置了如图所示的滑轮组来提升装修材料,若他用200N的拉力将500N的材料以0.4m/s匀速提升了20s(不计绳重和摩擦)。则他做的功为 _________J,该滑轮组的机械效率为 _________%。(保留小数点后一位)
【答案】 ①. 4800 ②. 83.3
【解析】
【详解】[1]由图知,承担重物绳子的段数n=3,材料被提升高度
绳端移动距离
该同学做的功即总功为
[2]滑轮组的机械效率
13. 混合动力汽车拥有汽油机和电动机两套动力系统。某辆油电混合动力汽车在平直路面上加速行驶时,仪表盘上显示只有汽油机在工作。在这个过程中,汽油机把___________能转化为汽车的___________能。某一时刻,汽车的动能为 E1,驾驶员踩下制动踏板。在车辆停下来的过程中,仪表盘显示汽车正在进行“动能回收”,把回收的能量转化为蓄电池的化学能 E2,进行储存。当汽车再次起步时,仪表盘显示此时只有电动机在提供动力, 蓄电池和电动机把刚才储存下来的能量又重新转化为车的动能 E3,你认为 E1、E2、E3 的大小关系是___________。
【答案】 ①. 内 ②. 机械 ③. E1>E2>E3
【解析】
【分析】
【详解】[1][2]汽油机属于内燃机,汽油机工作过程中,将燃料燃烧产生的内能转化为机械能。
[3]汽车的动能为E1,驾驶员踩下制动踏板,汽车把回收的能量转化为蓄电池的化学能E2,由于在能量的转化过程中有能量散失,则
E1>E2
当汽车再次起步时,电动机在提供动力,蓄电池和电动机把刚才储存下来的能量又重新转化为车的动能E3,由于在能量的转化过程中有能量散失,则
E2>E3
故E1、E2、E3的大小关系是
E1>E2>E3
14. 如图甲所示,电源电压为U保持不变,R0为定值电阻。闭合开关,电流表A的示数为I,电压表V1的示数为U1,电压表V2的示数为U2。移动滑动变阻器得到在不同电流下的U1—I图线和U2—I图线,如图乙所示。
(1)______是U1—I图线(填“①或②”),滑片向右移动时U2______(填“变大或变小”);
(2)在U—I坐标中两条图线在Q点相交,此状态滑动变阻器连入电路的阻值是______Ω;
(3)定值电阻R0是______Ω。
【答案】 ①. ① ②. 变大 ③. 0 ④. 1
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]图甲所示电路中,由串联电路电压关系可得
U1=U-IR0
[2]滑片向右移动时滑动变阻器接入电路电阻变小,由串联电路分压原理可知,灯泡两端电压变大,U2变大。
(2)[3]两条图线在Q点相交,两电压表示数相同,滑动变阻器接入电路电阻为0。
(3)[4]由图乙可得
U=2.0A×R0+2.5V
U=3.0A×R0+1.5V
解得
R0=1Ω
15. 小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验时,凸透镜的位置固定不动,实验操作规范。在图示位置时,烛焰恰好在光屏上成清晰的像。
(1)这个像的成像原理与___________(选填 “放大镜”、“投影仪”或“照相机”)相同。若将蜡烛向右移动少许,则应将光屏向___________(选填“左”或“右”)移动才能再次在光屏上成清晰的像,此时像的大小比刚才的像要___________些。
(2)再在凸透镜左侧附近放置一近视眼镜(图中未画出),这时需要将光屏向___________(选填“左”或“右”)移动才能在光屏上成清晰的像。
(3)为了粗测凸透镜的焦距,小明上午第二节课下课后,将凸透镜与水平地面平行放置,调节凸透镜到地面的距离,直至地面上出现一个最小的亮点,小明认为此点就是凸透镜焦点的位置。旁边的同学却告诉他,这个亮点不是凸透镜的焦点位置,其理由是:___________。
【答案】(1) ①. 照相机 ②. 右 ③. 大
(2)右 (3)凸透镜没有正对太阳光放置
【解析】
【小问1详解】
[1][2][3]由图可知,物距大于像距,根据凸透镜成像规律,此时成倒立、缩小的实像,倒立、缩小的实像是照相机的成像原理。根据“物近像远像变大”的规律,若将蜡烛向右移动少许,物距减小,则像距增大,所以应将光屏向右移动才能再次在光屏上成清晰的像,此时像比刚才的像要大些。
【小问2详解】
近视眼镜是凹透镜,且凹透镜对光线有发散作用,会使光线延迟会聚,所以需要将光屏向右移动才能在光屏上成清晰的像。
【小问3详解】
太阳光可以近似看为平行光源,将凸透镜正对着太阳光,让太阳光与凸透镜的主光轴平行,太阳光经凸透镜后将会聚在焦点,所以把光屏置于另一侧,改变光屏与凸透镜间的距离,直到光屏上出现一个最小、最亮的光斑,这个光斑便为焦点。而小明将凸透镜与水平地面平行放置,此时凸透镜没有正对太阳光,所以这个亮点不是凸透镜的焦点位置。
16. 按照题目要求作图。
(1)如图所示,一箱子放在水平向右匀速行驶的汽车上,请画出箱子受力的示意图。
(2)如图所示,根据小磁针静止时的指向在图中标出通电螺线管的N、S极和电源的正负极。
(3)请在图中用笔画线代替导线将电灯和开关、插座分别接入电路。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
因为箱子放在水平向右匀速行驶的汽车上,所以箱子在水平方向不受力,竖直方向只受重力和支持力,可以将力的作用点选在箱子的中央,画带箭头的线段表示重力和支持力,重力的方向竖直向下,支持力的方向竖直向上,最后标上力的符号和大小,重力的符号为G,支持力的符号为F,如图所示
【小问2详解】
根据磁极间的相互作用可知,通电螺线管右端为S极,左端为N极;根据右手螺旋定则可知,通电螺线管上通过导线的电流向上,则电源右端为正极,左端为负极,如图所示
【小问3详解】
为了保证开关断开时,没有电流经过电灯,防止触电事故的发生,电灯的开关要接在灯泡和火线之间,电灯另一端接在零线上;两孔插座遵循“左零、右火”的原则接入电路中,如图所示
17. 2月12日元宵节,海口湾上空惊现三千架无人机表演,精彩绝伦。已知每一架“无人机”如图所示,其质量为2.5kg。它具有4个旋翼,可通过无线电进行操控,有表演、拍摄调查、无人配送等方面的前景,g=10N/kg。求:
(1)当该无人机静止在水平地面上,与地面的接触面积为40cm2,此时无人机对地面的压强多大;
(2)若该机在30s内匀速竖直上升120m,则此过程中无人机克服自身重力做功的功率是多大;
(3)“无人机”所需的能量是由一块电池提供,该电池提供的最大电能为,若这些能量给水加热,可以使2kg的水温度升高多少。[]
【答案】(1)6250Pa
(2)100W (3)45℃
【解析】
【小问1详解】
无人机的重力
无人机对地面的压力等于其重力,即
无人机对水平地面的压强
【小问2详解】
克服重力做的功W=Gh=25N×120m=3000J
克服自身重力做功的功率
【小问3详解】
根据Q吸=cmΔt得,水升高的温度
18. 火锅是重庆的一大标志美食,小雅同学也对家里的电火锅(如图甲)产生了浓厚的兴趣。断开电源,查看该电火锅底部的铭牌,但有一项参数已经模糊不清,网上资料显示该电火锅有高温、低温两挡,其内部简化电路图如图乙所示,发热电阻R1和R2的阻值均不发生变化,但资料仅告知了R1的阻值为72.6Ω。根据以上信息:
(1)求R2的阻值;
(2)小雅同学以低温挡给锅中1kg的水进行加热,发现用时2min,水温升高了10℃,已知c水=4.2×103J/(kg•℃),求则该挡下电火锅的加热效率;
(3)晚上用电高峰期时实践电压只有198V,且整个家庭电路只接入电火锅的高温挡工作,求2min的时间内,标有“3000r/(kW•h)”的电能表的转盘转了多少r?
型号
XFZ﹣NO.1
额定电压
220V
高温挡
1000W
低温挡
XXXW
【答案】(1)48.4Ω;(2)87.5%;(3)81
【解析】
【详解】(1)当S拨到a时,R1、R2串联;当S拨到b时,电路为R2的简单电路;
因为串联电路中的总电阻大于各串联导体的电阻,所以由可知,电路为R2的简单电路时,电路中的电阻最小,电功率最大,电火锅为高温挡;R1、R2串联时,电路中的电阻最大,电功率最小,电火锅为低温挡;
由可知,高温挡电路的电阻
因为高温挡时,电路为R2的简单电路,所以R2的阻值
R2=R高温=48.4Ω
(2)低温挡时,R1、R2串联,由串联电路的特点可知,此时电路的总电阻
R低温=R1+R2=72.6Ω+48.4Ω=121Ω
则低温挡的电功率
由可知,低温挡加热时,电火锅消耗的电能
W低温=P低温t=400W×2×60s=4.8×104J
水吸收的热量
Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg•℃)×1kg×10℃=4.2×104J
电火锅的加热效率
(3)电火锅的实际功率为
根据得电火锅消耗的电能为
W=P实t=810W×2×60s=97200J=0.027kW•h
根据得电能表转盘的转数为
n实=WN标=0.027kW•h×3000r/(kW•h)=81r
答:(1)R2的阻值为48.4Ω;
(2)该挡下电火锅的加热效率为87.5%;
(3)电能表的转盘转了81r。
19. 探究篮球反弹性能的强弱与哪些因素有关?
【猜想与假设】
猜想一:可能与篮球的材质有关;
猜想二:可能与篮球的充气情况有关;
【制定计划与设计实验】
在探究猜想一时,我们只选择材质不同、其他因素都相同的篮球,设计了以下实验方案。
方案一:其他条件都相同,用力向下拍不同的篮球,观察比较它们反弹后的高度;
方案二:其他条件都相同,将不同的篮球从同一高度自由下落。观察比较它们反弹后的高度
方案三:其他条件都相同,使不同的篮球反弹到相同的高度。观察比较它们所需自由下落高度。
【评估与交流】
(1)按照方案一探究,其不足之处是___________;
(2)按照方案二探究。篮球反弹后的高度越高,反弹性能就___________;像这种用反弹的高度来表示篮球反弹性能强弱的方法,在物理学上,我们把这种研究方法称之为___________。
(3)按照方案三探究,篮球所需自由下落的高度越高,反弹性能就越___________。
类比于机械效率,我们可以用篮球反弹后的机械能与反弹前的机械能的___________来描述篮球反弹性能的强弱,其值越大,则反弹性能就越___________。
【答案】(1)无法控制用相同的力拍打篮球
(2) ①. 强 ②. 转换法
(3) ①. 弱 ②. 比值 ③. 强
【解析】
【小问1详解】
方案一:其他条件都相同,用力向下拍不同的篮球,在用力向下拍球时,无法控制用相同的力拍打篮球。
【小问2详解】
[1][2]人无法直接用肉眼观察篮球的反弹性能,但是如果篮球能够反弹的高度越高,说明其弹性越好,反弹性能就越强;用反弹的高度来表示篮球反弹性能强弱的方法,在物理学上称为转换法。
【小问3详解】
[1]要反弹到相同的高度,篮球所需自由下落的高度越高,说明篮球的反弹性能越弱。
[2][3]机械效率是有用功与总功的比值,其值越大,效率越高;与其类似,用篮球反弹后的机械能与反弹前的机械能的比值来描述篮球反弹性能的强弱,其值越大,则相同情况弹跳高度越大,说明反弹性能就越强。
20. 开州某中学的小枫同学用一个弹簧测力计、一个圆柱体金属块、两个相同的烧杯(分别装有一定量的水和酒精),对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究。如图表示探究过程及有关数据。
(1)在第②步中圆柱体金属块所受浮力F浮=________N。
(2)分析②、③、④三步,说明浮力大小跟________有关。
(3)分析_________三步,说明浮力大小跟液体的密度有关。
(4)小枫边做边思考,觉得浮力可能还和以下因素有关:
①跟物体的重力有关;②跟物体的形状有关;
于是小枫利用上面实验中的器材,同时又找来了体积相同的实心铁块和铝块,一团橡皮泥,设计了实验进行探究,实验过程如下,请你帮他把实验步骤补充完整。
①用弹簧测力计分别测出铁块和铝块的重力为G1、G2;
②用弹簧测力计分别拉着铁块和铝块________,读出弹簧测力计的示数分别为F1、F2;
③用细线拴住橡皮泥挂在弹簧测力计挂钩上,把橡皮泥浸没到烧杯的水中,读出弹簧测力计的示数为F3;
④把橡皮泥拉出来,然后_________,再把橡皮泥浸没到烧杯的水中,读出弹簧测力计的示数为F4;
⑤实验结束后,小枫认真分析了数据发现:G1-F1=G2-F2;F3=F4,你认为浮力与物体的重力和形状_________(选填“有关”、“无关”)。
(5)小枫结束了自己的实验探究,就马上得出了自己认为具有普遍意义的结论。你认他的实验结果可靠吗?________(选填“可靠”或“不可靠”),
【答案】(1)1 (2)排开液体的体积
(3)①④⑤ (4) ①. 完全浸没于水中 ②. 改变橡皮泥的形状 ③. 无关
(5)不可靠
【解析】
【小问1详解】
由步骤①可知,圆柱体金属块受到的重力G=10N,由称重法可知,在第②步中圆柱体金属块所受浮力F浮=G-F2=10N-9N=1N
【小问2详解】
在第③步中圆柱体金属块所受浮力F浮3=G-F3=10N-8N=2N
在第④步中圆柱体金属块所受浮力F浮4=G-F4=10N-7N=3N
分析②、③、④三步,液体密度相同,排液液体体积不同,浮力不同,说明浮力大小跟排开液体体积有关。
【小问3详解】
探究浮力大小与液体密度的关系,需控制排开液体体积相同,只改变液体密度,在第⑤步中圆柱体金属块所受浮力F浮5=G-F5=10N-7.6N=2.4N
分析①④⑤三步,排液液体体积相同,液体密度不同,浮力大小不同,说明浮力大小跟液体的密度有关。
【小问4详解】
[1]根据前面的实验可知,浮力大小与液体密度和排开液体的体积有关,因此探究浮力与物体的重力和物体的形状的关系时,需要控制液体密度和排开液体体积相同,因此使用称重法测浮力时,用弹簧测力计分别拉着铁块和铝块完全浸没于水中。
[2]利用橡皮泥探究浮力大小与物体形状是否有关,控制液体密度、排开液体体积相同,只改变物体的形状,因此把橡皮泥拉出来,然后改变橡皮泥的形状。
[3]只改变了物体的重力或物体的形状,液体密度和排开液体体积相同,发现浮力相同,说明物体的重力对浮力没有影响,浮力与物体的重力和形状无关。
【小问5详解】
实验次数太少,具有偶然性,他的实验结果不可靠。
21. 小苏同学学习完电学知识后再动手进行以下实验。
(一)探究“电流与电压的关系”
(1)小苏同学连接如图甲所示的电路,但有一根导线接错了,请你在接错的导线上画“×”,然后用笔画线完成正确的连接;(要求:导线不能交叉)______
(2)改接好电路后,小苏移动滑动变阻器的滑片,但两电表的指针始终处于如图乙所示的状态,则电路故障可能是 ______;
(3)排除电路故障后,小苏调节滑动变阻器的滑片P,测出通过定值电阻R的电流和对应的电压值,绘制出如图丙所示的I﹣U图像,根据图像可初步得出结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 ______。(选填“正比”或“反比”)
(二)探究“电流与电阻的关系”
小苏继续用该电路探究电流与电阻的关系,可供选择的定值电阻为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω。
(4)小苏先将滑动变阻器的滑片移动到最大阻值处,把5Ω定值电阻接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P,读出电流表的示数为I1=0.5A,记录数据;接着用10Ω电阻换下5Ω电阻接入电路。为完成实验,滑片P应向 ______(选填“左”或“右”)移动到电压表示数为 ______V。正确操作后,记录数据:然后分别将15Ω和20Ω电阻接入电路,正确完成实验,得出结论。
(三)测量小灯泡的额定功率
(5)小苏又找来标有“0.3A”的小灯泡替换图甲中的定值电阻,想测量小灯泡的额定功率:连接好电路闭合开关,调节滑片,直到电流表示数为0.3A,电压表示数如图丁所示,则小灯泡的额定功率为 ______W;
(6)在调节滑片过程中,小苏发现电压表和电流表的比值在发生变化,原因是 ______。
【答案】 ①. ②. 定值电阻断路 ③. 正比 ④. 左 ⑤. 2.5 ⑥. 0.54 ⑦. 灯丝的电阻随温度的升高而增大
【解析】
【详解】(1)[1]原电路图中,电流表与定值电阻并联,电压表串联在电路中是错误的,在探究电流与电压的关系实验中,定值电阻、滑动变阻器和电流表串联,电压表并联在定值电阻两端,如下图所示:
;
(2)[2]乙图中,左表为电压表,示数满偏,说明电压表与电源连通;右边电流表示数为0,说明电路可能断路,由此可知,与电压表并联的电路可能断路,即电路故障可能是定值电阻断路。
(3)[3]正比例函数是一条过原点的斜直线,由图丙可知,图像符合正比例函数的特点,故得出结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(4)[4][5]把5Ω定值电阻接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P,读出电流表的示数为I1=0.5A,此时定值电阻两端电压为
UV=I1R1=0.5A×5Ω=2.5V
实验中,当把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,根据分压原理,电阻两端的电压变大,研究电流与电阻关系时要控制电压不变,根据串联电路电压的规律,要增大滑动变阻器两端的电压,由分压原理,要增大滑动变阻器电阻阻值,故应把滑动变阻器滑片向左滑动,直到电压表示数为2.5V,然后记录电流表的示数。
(5)[6]小苏又找来标有“0.3A”的小灯泡替换图甲中的定值电阻,想测量小灯泡的额定功率:连接好电路闭合开关,调节滑片,直到电流表示数为0.3A,电压表示数如图丁所示,电压表选用小量程,分度值0.1V,其示数为1.8V,则小灯泡额定功率为
P=UI=1.8V×0.3A=0.54W
(6)[7]在不同电压下,通过灯泡的电流不同,灯泡的实际功率不同,当灯泡实际功率变大,温度升高,灯丝的电阻随温度的升高而增大,因此在调节滑片过程中,电压表和电流表的比值在发生变化。
22. 天然气可用于民用及作为汽车清洁燃料,天然气在-160℃的情况下就变成液体,成为液化天然气,则:
(1)在天然气液化的过程中,要______(选填“吸收”或“放出”)热量;
(2)将天然气压缩至2×107Pa时,其体积将缩小200倍,由此说明气体分子间有______;
(3)天然气的气态密度为0.7kg/m3,则2.8 kg天然气的气态体积为______m3,如天然气的气态的热值为3.5×107J/m3,则这些天然气完全燃烧放出的热量为_______J;
天然气的主要成分是甲烷,向阳中学综合实践活动小组的同学就天然气中甲烷气体的浓度的测量展开探究,他们先上网查询知道:用二氧化锡制成的电阻的阻值随空气中甲烷气体浓度(甲烷气体在空气中的体积分数)的增大而减小,于是他们从物理实验室借来一只二氧化锡电阻Rx,并从产品说明书上获取相关参数,如表所示:
甲烷气体浓度/%
0
20
40
60
80
100
Rx/Ω
25
20
15
10
7
5
(4)请在图甲中作出二氧化锡电阻阻值Rx与甲烷气体浓度的关系图像________。
(5)小组同学利用电流表和二氧化锡电阻Rx制作成甲烷气体浓度检测仪,其电路图如图乙所示,下列关于电流表示数I与甲烷气体浓度C间关系的图像中,可能正确的是( )
A. B. C. D.
(6)如甲烷气体浓度检测仪所用电压为6V的电源、定值电阻R0的阻值为15Ω,如果某绿色农场利用该甲烷气体浓度检测仪检测沼气池中甲烷气体的浓度,当电流表的示数为0.2A时,则该沼气池中的甲烷气体浓度大约是______%。
【答案】(1)放出 (2)间隙
(3) ①. 4 ②. 1.4×108
(4) (5)C
(6)40
【解析】
【小问1详解】
液化是物质由气态变成液态的过程,液化放热,在天然气液化的过程中,要放出热量。
【小问2详解】
物质是由分子组成的,分子之间存在间隙;将天然气压缩至2×107Pa时,其体积将缩小200倍,说明气体分子间有间隙。
【小问3详解】
[1]天然气的体积为
[2]天然气完全燃烧放出的热量为
Q=qV=3.5×107J/m3×4m3=1.4×108J
【小问4详解】
由表中数据,利用描点法画出二氧化锡电阻阻值Rx与甲烷气体浓度的关系图像
【小问5详解】
甲烷浓度增大,二氧化锡制成的电阻阻值变小,RX与R0串联,电路电阻减小,电源电压不变,根据欧姆定律可知,电路电流变大,所以符合题意的是C。
【小问6详解】
电路总电阻
Rx的阻值
Rx=R-R0=30Ω-15Ω=15Ω
查表得此时甲烷气体浓度为40%。
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