内容正文:
2026年九年级第一次联考试卷
物理
(全卷满分:100分,考试时间:90分钟)
注意事项:
1.答题前,考生务必将姓名、座位号、考号填写在试卷和答题卡上。
2.考生作答时,请在答题卡上作答(答题注意事项见答题卡),在本试卷上作答无效。
一、单项选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分。在给出的四个备选项中,只有一个选项符合题目要求。)
1. 下列家用电器中,主要利用电流热效应工作的是( )
A. 电冰箱 B. 电风扇 C. 电饭锅 D. 洗衣机
2. 2025年,中国特高压及高压供电工程建设进入加速阶段,国家电网和南方电网的投资规模创历史新高。其中,1000kV烟威特高压工程举世瞩目,创造了特高压工程的中国奇迹。其中,“1000kV”所代表的物理量是( )
A. 电流 B. 电压 C. 电功 D. 电功率
3. 如图所示,“神舟十八号”返回舱进入大气层,与大气摩擦形成高温“火球”。下列改变内能的方式与“火球”的形成原理相同的是( )
A. 烧水水温升高 B. 锯木头时锯子发热
C. 暖风机使房间温度升高 D. 用暖水袋暖手
4. 在探究摩擦起电现象实验中,发现与头发摩擦过的塑料梳子能吸起碎泡沫其原因是塑料梳子( )
A. 带了电 B. 是超导体 C. 是导体 D. 有磁性
5. 卫星与地面站之间的数据传输依靠( )
A. 次声波 B. 超声波 C. 电磁波 D. 紫外线
6. 柳州三江旱地玉米是本地特色农产品,其植株含水量高,能有效调节自身温度,减少温度剧烈变化带来的损害。这一特性主要利用了水的( )
A. 导电性强 B. 导电性弱 C. 比热容小 D. 比热容大
7. 若将条形磁铁锯成许多小段,则每一段的两端( )
A. 将是两个北极 B. 将是一个北极和一个南极
C. 将是两个南极 D. 无极性
8. 如图,是某公司生产的国内最小的无刷电动机。它的直径为d,质量为m,两只手指可以十分轻松把它拿起。下列说法正确的是( )
A. m约为3kg
B. d约为3nm
C. 电动机的工作原理是磁场对电流的力的作用
D. 用它给微型机器提供动力时,它能把电能完全转化为机械能
9. 如图所示,在无人机匀速上升的过程中,对其分析正确的是( )
A. 动能不变,重力势能不变 B. 动能不变,重力势能增大
C. 动能增大,重力势能增大 D. 动能增大,重力势能不变
10. 题图是家庭电路中四种用电器耗电持续工作的时间图,下列说法正确的是( )
A. 甲消耗的电能最多 B. 乙可能是空调
C. 乙与丙的实际功率相同 D. 电流通过丁做功最慢
二、多项选择题(本大题共2小题,每小题4分,共8分。在每小题列出的四个备选项中,有多个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全得2分,有选错得0分)
11. 近年来我国重大装备层出不穷,国人倍感自豪,下列机械的动力装置使用热机的是( )
A. 玉兔号月球车 B. 山东号航母 C. C919客机 D. 长征五号火箭
12. 纯电动汽车节能环保,倍受大众青睐。如图是电动汽车的充电桩,关于充电桩的安装与使用,下列做法符合安全用电要求的是( )
A. 安装充电桩时必须连接地线
B. 继续使用电线破损的充电桩
C. 充电桩起火时迅速浇水扑灭
D. 给每个充电桩安装空气开关
三、填空题(本大题共6小题,每空1分,共12分)
13. 地球是一个巨大的磁体,利用指南针能辨别方向,是因为指南针受到了________的作用,指向地球南极的是指南针的________极。
14. 教室里日光灯正常工作的电压为___________伏,每盏灯之间是并联连接,每多开一盏灯,总电流将___________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
15. 如图所示,把两端接有金属接线柱的塑料管、电源、开关、小灯泡用导线组装成电路,闭合开关后,将浓度均匀的盐水从注水口慢慢倒入塑料管中时,发现注入的盐水越多,灯泡越亮,说明盐水的电阻越___________(选填“大”、“小”),此实验证明电阻大小和导体的___________有关。
16. 如图所示,工人用滑轮将45kg建筑材料沿竖直方向匀速提升3m,所用拉力为250N。滑轮做的有用功为________J,滑轮的机械效率是________。(g取)
17. 在“对家庭用电的调查研究”综合实践活动中,小南发现家中电能表表盘如图所示,该电能表的示数为 ___________ kW•h,他想测家中电水壶的功率,只让电水壶在电路中工作,当指示灯闪烁了32次,用时1min,则该电水壶的功率为 ___________ W。
18. 小柳为停车场设计了一个记录车辆数的自动计数器,其简化电路如图甲所示,其中是光敏电阻,当汽车挡住了射向的红外线时,的电阻会变小为20Ω,这时自动计数器计数1次,是定值电阻,已知电源电压为9V,某时段间的电压随时间变化的图像如图乙所示,则的阻值为________Ω。有红外线照射时,消耗的电功率为________W。
四、作图题(本大题共1小题,共6分)
19.
(1)用笔画线表示导线,按照电路图连接实物图。开关闭合后,电路中的电流约为0.2A。
(2)下图画出了两个磁极间的磁感线。请将磁体和小磁针的磁极分别标注在图中的( )。
(3)请用笔画线表示导线,将图中的灯泡和开关正确接入家庭电路中。
五、实验探究题(本大题共4小题,共25分)
20. 汽车超载、超速行驶时很容易造成交通事故。小明由此想到这可能与物体动能大小有关,因此设计了如图所示的实验过程,其中,。
(1)小球进入水平面时的动能是由________转化来的,组装好实验器材后,小明分别让小球由静止开始滚下,通过观察________(选填“木块”或“小球”)运动的远近来判断动能的大小。
(2)用________两图的实验现象所得到的结论,可以解释汽车超载行驶时危险性大的原因。
(3)在实验中,小球动能越大,发生碰撞时对木块做的功就越________(选填“多”或“少”)。
(4)若在实验中,小球动能过大导致木块滑出了水平木板。为解决这一问题,可采取的措施是________。
21.
(1)如图所示,小华用相同的酒精灯分别给水和某液体加热,以探究水和某液体的吸热能力。实验中应控制水和液体的初温和________相同,该实验是通过________(选填“加热时间”或“温度计的示数”)比较物质吸收热量的多少。
(2)如图乙所示,在“探究影响电磁铁磁性强弱因素”的实验中,闭合开关S,得出结论:电流大小相同时,线圈匝数越多电磁铁的磁性越________(选填“强”或“弱”)。将滑动变阻器的滑片P向右移动,发现电磁铁A吸引大头针的数量________(选填“变多”、“变少”或“不变”)。
(3)图丙所示,两容器中的电阻丝串联接到电源两端,是为了探究电流产生的热量与________的关系,通电一段时间后,________侧U形管中液面高度的变化较大。
22. 小明在市场看到一款“不插电、遇水就亮”的灯泡,摊主声称其不消耗电能。小明认为这与物理课上所学知识矛盾,于是买了一个灯泡回家测试。
(1)小明猜想灯泡遇水就亮的原因是:灯泡内部装有提供能量的________(填电路元件的名称),灯泡遇水形成________(选填“通路”“短路”或“断路”);
(2)从能量转化的角度分析:灯泡发光时,灯泡内部发生的能量转化是________能转化为________能和少量内能,因此摊主“不消耗电能”的说法是________(选填“正确”或“错误”)的。
(3)小明观察到灯泡底部结构由a、b、c三部分组成,如图甲所示,a、c为金属,b为塑料。如图乙,将灯泡缓慢浸入水中,观察灯泡发光情况,收集到证据如表。
水面对应的位置
a
b
c
灯泡的发光情况
不发光
不发光
发光
(4)小明将灯泡取出并擦干,再用一根导线同时接触灯泡底部________(选填“a”或“b”)和c两部分,灯泡发光。
(5)小明拆开灯泡塑料壳,如图丙所示,最终证明了猜想正确。
(6)小明又发现该灯泡在自来水中发光较暗,在盐水中发光较亮,请解释这一现象的原因:________________________________。
23. 小明同学在做“探究电流与电压、电阻的关系”实验,使用的器材有:铅蓄电池(电压恒为6V)、电流表、电压表、定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω)、滑动变阻器、开关和导线,并采用了如图甲所示的电路图。
(1)在连接电路的过程中,开关应________,目的是_________________________。
(2)在做“探究电流与电压的关系”实验中,测量并记录的数据如下表:
电压U/V
2
3
4
5
电流I/A
0.2
0.3
0.4
0.5
①分析表中数据,可以得出实验结论:________________________________________。
②分析实验数据可知,实验中所用的定值电阻的阻值为________Ω。
(3)在做“探究电流与电阻的关系”实验中,多次更换阻值不同的定值电阻R,记下对应的电流表示数,得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图像。
①上述实验中,小明用5Ω的电阻做完实验后,在只断开开关的情况下,用10Ω的电阻替代5Ω的电阻接入电路中,闭合开关,向________(选填“左”或“右”)移动滑动变阻器的滑片,使________表的示数保持不变,读出电流表的示数。
②实验过程中,小明发现当电阻为25Ω时,无论如何调节滑片,电压表示数始终高于2.5V。请分析可能的原因:________________________________________。
六、综合应用题(本大题共2小题,共19分。解答时要求在答题卡相应的答题区域内写出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤。只写出最后答案,未写出主要演算过程的,不得分。)
24. 无人驾驶汽车是一种智能汽车,主要依靠车内以计算机系统为主的智能驾驶仪来实现无人驾驶。某无人驾驶汽车沿水平路面匀速直线行驶了,发动机提供的牵引力为,消耗柴油0.21kg。已知,,求:
(1)0.21kg的柴油完全燃烧释放的热量。
(2)汽车发动机的效率。
(3)若0.21kg柴油完全燃烧释放的热量全部被水吸收,可将多少千克水从20℃加热到70℃?
25. 广西是芒果种植大省,芒果育苗需精准控制光照强度。某小组设计“芒果育苗光照警戒报警电路”(如图),电源电压恒为12V,定值电阻,为光敏电阻,其阻值与光照强度的关系如下表。电路中电流表测干路电流,当电流表示数时,触发报警,提醒农户调整遮阳设施,此时的光照强度为育苗警戒光照强度(Lux是衡量光照强度的基本单位,该数值越大表示光照强度越大)。
光照强度(Lux)
20
40
60
80
100
120
电阻值(Ω)
60
30
20
15
12
10
(1)求通过定值电阻的电流。
(2)求该芒果育苗的警戒光照强度。
(3)为了适应不同育苗阶段的需求,需要将警戒光照强度调整为100Lux,但保持报警电流不变。现有两种方案:
A.用电阻()替换;
B.用电压为()的电源替换原电源。
请判断这两种方案是否可行?如果可行,计算相应的或的值;如果不可行,请说明理由。
(4)从实操性的角度,评价方案A或方案B。
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2026年九年级第一次联考试卷
物理
(全卷满分:100分,考试时间:90分钟)
注意事项:
1.答题前,考生务必将姓名、座位号、考号填写在试卷和答题卡上。
2.考生作答时,请在答题卡上作答(答题注意事项见答题卡),在本试卷上作答无效。
一、单项选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分。在给出的四个备选项中,只有一个选项符合题目要求。)
1. 下列家用电器中,主要利用电流热效应工作的是( )
A. 电冰箱 B. 电风扇 C. 电饭锅 D. 洗衣机
【答案】C
【解析】
【详解】A.电冰箱利用电动机带动工作,将电能转化为机械能,不是利用电流热效应工作的,故A不符合题意;
B.电风扇利用电动机带动工作,将电能转化为机械能,不是利用电流热效应工作的,故B不符合题意;
C.电饭锅将电能转化为内能,是利用了电流的热效应工作的,故C符合题意。
D.洗衣机利用电动机带动工作,将电能转化为机械能,不是利用电流热效应工作的,故D不符合题意。
故选C。
2. 2025年,中国特高压及高压供电工程建设进入加速阶段,国家电网和南方电网的投资规模创历史新高。其中,1000kV烟威特高压工程举世瞩目,创造了特高压工程的中国奇迹。其中,“1000kV”所代表的物理量是( )
A. 电流 B. 电压 C. 电功 D. 电功率
【答案】B
【解析】
【详解】“1000kV”是电学中常用的物理量,其中 “kV” 是电压单位 “千伏” 的符号。故此物理量代表的是电压,故B符合题意,ACD不符合题意 。
故选B。
3. 如图所示,“神舟十八号”返回舱进入大气层,与大气摩擦形成高温“火球”。下列改变内能的方式与“火球”的形成原理相同的是( )
A. 烧水水温升高 B. 锯木头时锯子发热
C. 暖风机使房间温度升高 D. 用暖水袋暖手
【答案】B
【解析】
【详解】神舟十六号返回舱进入大气层克服大气的摩擦阻力做功使自身内能增加,这是用做功的方式改变内能。
A.烧水使水温升高时通过热传递的方式改变内能,故A不符合题意;
B.锯木头时锯子发热,是通过做功的方式改变物体的内能,故B符合题意;
C.暖风机使房间温度升高是暖风机中的热空气将热量传递给房间中温度较低的空气从而使房间温度升高,是通过热传递的方式改变物体的内能,故C不符合题意;
D.向手哈气取暖是口中的热空气将热量传递给了温度较低的手使手温度升高,是通过热传递的方式改变物体的内能,故D不符合题意。
故选 B。
4. 在探究摩擦起电现象实验中,发现与头发摩擦过的塑料梳子能吸起碎泡沫其原因是塑料梳子( )
A. 带了电 B. 是超导体 C. 是导体 D. 有磁性
【答案】A
【解析】
【详解】发现与头发摩擦过的塑料梳子能吸起碎泡沫其原因是塑料梳子在摩擦过程中,带了静电,带电体可以吸引不带电的轻小物体,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
5. 卫星与地面站之间的数据传输依靠( )
A. 次声波 B. 超声波 C. 电磁波 D. 紫外线
【答案】C
【解析】
【详解】AB.声波不能在真空中传播,故AB不符合题意;
CD.卫星通信利用的是电磁波中的无线电波,而不是紫外线,故C符合题意,D不符合题意。
故选C。
6. 柳州三江旱地玉米是本地特色农产品,其植株含水量高,能有效调节自身温度,减少温度剧烈变化带来的损害。这一特性主要利用了水的( )
A. 导电性强 B. 导电性弱 C. 比热容小 D. 比热容大
【答案】D
【解析】
【详解】水的比热容大,意味着在吸收或释放相同热量时,水的温度变化比其他物质小。因此,玉米植株含水量高,可以吸收或释放较多热量而温度变化较小,从而有效调节自身温度,减少因温度剧烈变化带来的损害。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
7. 若将条形磁铁锯成许多小段,则每一段的两端( )
A. 将是两个北极 B. 将是一个北极和一个南极
C. 将是两个南极 D. 无极性
【答案】B
【解析】
【详解】磁体的磁极总是成对出现的,将条形磁铁锯成许多小段,则每一段的两端都有一个北极和一个南极,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
8. 如图,是某公司生产的国内最小的无刷电动机。它的直径为d,质量为m,两只手指可以十分轻松把它拿起。下列说法正确的是( )
A. m约为3kg
B. d约为3nm
C. 电动机的工作原理是磁场对电流的力的作用
D. 用它给微型机器提供动力时,它能把电能完全转化为机械能
【答案】C
【解析】
【详解】A.两只手指可以十分轻松把无刷电动机拿起,说明该无刷电动机质量很小,约为3g,故A错误;
B.图中手指的宽度约1cm,电动机的直径小于手指的宽度,所以3mm的直径符合最小的无刷电动机的尺寸特征,故B错误;
C.电动机的工作原理是磁场对电流的力的作用,将电能转化为机械能,故C正确;
D.用该无刷电动机给微型机器提供动力时,存在能量的损耗,不能把电能完全转化为机械能,故D错误。
故选C。
9. 如图所示,在无人机匀速上升的过程中,对其分析正确的是( )
A. 动能不变,重力势能不变 B. 动能不变,重力势能增大
C. 动能增大,重力势能增大 D. 动能增大,重力势能不变
【答案】B
【解析】
【详解】动能的大小与物体的质量和速度有关,无人机匀速上升,速度不变、质量不变,因此动能不变。重力势能的大小与物体的质量和高度有关,无人机上升过程中,质量不变、高度增加,因此重力势能增大。故ACD错误,B正确。
故选B。
10. 题图是家庭电路中四种用电器耗电持续工作的时间图,下列说法正确的是( )
A. 甲消耗的电能最多 B. 乙可能是空调
C. 乙与丙的实际功率相同 D. 电流通过丁做功最慢
【答案】C
【解析】
【详解】A.图像表明,消耗一度电,甲持续工作的时间最长。故A错误;
B.乙的功率为
家用空调的功率在700W以上,故B错误;
C.消耗相同的电能,乙与丙用的时间均为20h,根据可知,二者功率相等。故C正确;
D.消耗相同的电能,D用时10h,所用的时间最小,根据可知,其功率最大,即做功最快。故D错误。
故选C。
二、多项选择题(本大题共2小题,每小题4分,共8分。在每小题列出的四个备选项中,有多个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全得2分,有选错得0分)
11. 近年来我国重大装备层出不穷,国人倍感自豪,下列机械的动力装置使用热机的是( )
A. 玉兔号月球车 B. 山东号航母 C. C919客机 D. 长征五号火箭
【答案】BCD
【解析】
【详解】热机工作时燃料在汽缸内燃烧,把内能转化为机械能。
A.因为月球上没有空气,也就没有氧气,在月球上热机无法正常工作,所以月球车不用热机来驱动,故A不符合题意;
BCD.山东号航母、C919客机、长征五号火箭都是利用燃料燃烧产生的内能来做功,把内能转化成机械能的装置,符合热机的特点,故BCD符合题意。
故选BCD。
12. 纯电动汽车节能环保,倍受大众青睐。如图是电动汽车的充电桩,关于充电桩的安装与使用,下列做法符合安全用电要求的是( )
A. 安装充电桩时必须连接地线
B. 继续使用电线破损的充电桩
C. 充电桩起火时迅速浇水扑灭
D. 给每个充电桩安装空气开关
【答案】AD
【解析】
【详解】A.安装充电桩时,为了安全,要接地线,防止万一漏电时人接触发生触电事故,故A符合题意;
B.充电线破损时,容易形成短路或发生触电事故,要及时更换,严禁直接使用,故B不符合题意;
C.万一有充电桩起火,应先关闭电源;生活用水是导体,电器着火不能直接用水灭火,否则可能引起触电事故,故C不符合题意;
D.为了防止电路中电流过大出现危险,给每个充电桩安装空气开关,确保电路中电流过大时切断电路,有效的避免一些用电事故,故D符合题意。
故选AD。
三、填空题(本大题共6小题,每空1分,共12分)
13. 地球是一个巨大的磁体,利用指南针能辨别方向,是因为指南针受到了________的作用,指向地球南极的是指南针的________极。
【答案】 ①. 地磁场 ②.
【解析】
【详解】[1][2]地球本身是一个巨大的磁体,地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理的北极附近,指南针之所以能够指方向就是因为受到了地磁场的作用,故指南针静止时,向地球南极的是指南针的S极,指向地球北极的是指南针的N极。
14. 教室里日光灯正常工作的电压为___________伏,每盏灯之间是并联连接,每多开一盏灯,总电流将___________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 220 ②. 变大
【解析】
【详解】[1]我国家庭中电压为220V,因此教室里日光灯正常工作的电压为220V。
[2]家庭电路中灯泡是并联的,根据并联电路中电流规律可知,每多开一盏灯就多一条支路,即总电流将变大。
15. 如图所示,把两端接有金属接线柱的塑料管、电源、开关、小灯泡用导线组装成电路,闭合开关后,将浓度均匀的盐水从注水口慢慢倒入塑料管中时,发现注入的盐水越多,灯泡越亮,说明盐水的电阻越___________(选填“大”、“小”),此实验证明电阻大小和导体的___________有关。
【答案】 ①. 小 ②. 横截面积
【解析】
【详解】[1][2]由图可知,利用此装置,可以通过加入盐水的多少,改变液体的横截面积,从注水口处不断注入相同浓度的盐水,盐水的体积变大,盐水的横截面积也变大,发现灯泡的亮度变亮,说明电路中电流变大,则整个电路中的电阻变小,说明电阻大小和横截面积有关。
16. 如图所示,工人用滑轮将45kg建筑材料沿竖直方向匀速提升3m,所用拉力为250N。滑轮做的有用功为________J,滑轮的机械效率是________。(g取)
【答案】 ①. 1350 ②. 90%
【解析】
【详解】[1]建筑材料的重力
滑轮做的有用功
[2]滑轮组的绳子股数
则绳端移动的距离
则拉力做功
滑轮的机械效率是
17. 在“对家庭用电的调查研究”综合实践活动中,小南发现家中电能表表盘如图所示,该电能表的示数为 ___________ kW•h,他想测家中电水壶的功率,只让电水壶在电路中工作,当指示灯闪烁了32次,用时1min,则该电水壶的功率为 ___________ W。
【答案】 ①. 326.6 ②. 1200
【解析】
【详解】[1]电能表读数窗口显示的最后一位为小数位,图示数值为326.6kW·h。该数值表示家庭电路累计消耗的电能总量,是用户缴纳电费的重要依据。读数时需注意区分整数位与小数位,避免误读。
[2]1600imp/(kW·h)表示每消耗1度电(1kW·h)电能表指示灯闪烁1600次。32次闪烁对应的电能为
时间t=1min=
则功率
18. 小柳为停车场设计了一个记录车辆数的自动计数器,其简化电路如图甲所示,其中是光敏电阻,当汽车挡住了射向的红外线时,的电阻会变小为20Ω,这时自动计数器计数1次,是定值电阻,已知电源电压为9V,某时段间的电压随时间变化的图像如图乙所示,则的阻值为________Ω。有红外线照射时,消耗的电功率为________W。
【答案】 ①. 40 ②. 0.45
【解析】
【详解】[1]由图甲得,R1与R2串联,当汽车挡住了射向的红外线时,的电阻会变小为20Ω,R1变小,电路电阻变小,电源电压不变,由欧姆定律得,电路电流变大,R2的电压变大,由串联电路电压特点得,R1的电压变小;由图乙得,当汽车挡住了射向的红外线时,AB间的电压为6V,由串联电路电压特点得,R1的电压为
此时电路电流为
由欧姆定律得,R2的阻值为
[2]有红外线照射时,由图乙得,AB间的电压为3V,由串联电路电压特点得,R1的电压为
此时电路电流为
消耗的电功率
四、作图题(本大题共1小题,共6分)
19.
(1)用笔画线表示导线,按照电路图连接实物图。开关闭合后,电路中的电流约为0.2A。
(2)下图画出了两个磁极间的磁感线。请将磁体和小磁针的磁极分别标注在图中的( )。
(3)请用笔画线表示导线,将图中的灯泡和开关正确接入家庭电路中。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
由图可知,灯泡和串联,电流从电源正极出发,依次通过灯泡、、电流表和开关,电流表测串联电路的电流,电路中的电流约为,电流表的测量范围选择,如图所示:
【小问2详解】
由图中磁感线可知,两磁极相互排斥,则左端为极,小磁针静止时,极的指向为该点的磁场方向,小磁针处磁感线向下,因此小磁针下端为极,如图所示:
【小问3详解】
根据安全用电原则,为了防止触电,与灯泡串联的开关应接火线,灯泡的螺旋金属体接零线,如图所示:
五、实验探究题(本大题共4小题,共25分)
20. 汽车超载、超速行驶时很容易造成交通事故。小明由此想到这可能与物体动能大小有关,因此设计了如图所示的实验过程,其中,。
(1)小球进入水平面时的动能是由________转化来的,组装好实验器材后,小明分别让小球由静止开始滚下,通过观察________(选填“木块”或“小球”)运动的远近来判断动能的大小。
(2)用________两图的实验现象所得到的结论,可以解释汽车超载行驶时危险性大的原因。
(3)在实验中,小球动能越大,发生碰撞时对木块做的功就越________(选填“多”或“少”)。
(4)若在实验中,小球动能过大导致木块滑出了水平木板。为解决这一问题,可采取的措施是________。
【答案】(1) ①. 重力势能 ②. 木块
(2)乙、丙 (3)多
(4)降低小球释放高度
【解析】
【小问1详解】
[1][2]小球从高处滚下,小球质量不变,高度变小,重力势能减小,速度增大,动能增大,重力势能转化为动能;物理学中,能够做功的多少表示具有能量的大小,实验中小球能够做功是体现在推动小木块运动,推动的距离越远,表示小球能够做的功越多,小球具有的动能就越大,所以通过观察小木块被推动的距离的大小,来判断小球动能的大小。
【小问2详解】
汽车超载行驶时,速度一定,质量越大,动能越大,危险性越大。要探究动能大小与质量的关系,需要控制速度相同,改变质量。可选择乙、丙两实验进行对比,乙、丙两实验中,小球滚下时高度相同,进入水平面时的速度相同,小球质量不同,质量大的推动木块移动距离大,可得出速度一定时,质量越大、动能越大的结论,可以解释汽车超载行驶时危险性大的原因。
【小问3详解】
根据功的原理,小球动能越大,推动木块运动的距离越远,对木块做的功就越多。
【小问4详解】
若小球动能过大导致木块滑出了水平木板,说明小球的动能太大。可以采取的措施有:降低小球开始下落时的高度,减小小球的重力势能,从而减小到达水平面时的动能;或者换用质量更小的小球,在速度相同的情况下,质量小的小球动能小。
21.
(1)如图所示,小华用相同的酒精灯分别给水和某液体加热,以探究水和某液体的吸热能力。实验中应控制水和液体的初温和________相同,该实验是通过________(选填“加热时间”或“温度计的示数”)比较物质吸收热量的多少。
(2)如图乙所示,在“探究影响电磁铁磁性强弱因素”的实验中,闭合开关S,得出结论:电流大小相同时,线圈匝数越多电磁铁的磁性越________(选填“强”或“弱”)。将滑动变阻器的滑片P向右移动,发现电磁铁A吸引大头针的数量________(选填“变多”、“变少”或“不变”)。
(3)图丙所示,两容器中的电阻丝串联接到电源两端,是为了探究电流产生的热量与________的关系,通电一段时间后,________侧U形管中液面高度的变化较大。
【答案】(1) ①. 质量 ②. 加热时间
(2) ①. 强 ②. 变少
(3) ①. 电阻 ②. 右
【解析】
【小问1详解】
[1]要探究水和某液体的吸热能力,根据控制变量法,实验中应控制水和液体的初温和质量相同。
[2]在这个实验中,用相同的酒精灯加热,相同时间内酒精灯放出的热量相同,所以物质吸收的热量也相同,因此是通过加热时间比较物质吸收热量的多少。
【小问2详解】
[1]图中电流大小相同,铁芯相同,线圈的匝数越多,电磁铁吸引的大头针越多,电磁铁的磁性越强。所以可以得出的结论是当电流相同时,线圈的匝数越多,电磁铁的磁性越强。
[2]将滑动变阻器的滑片P向右移动,滑动变阻器连入电路的电阻值变大,电源电压不变,根据欧姆定律可知电路电流变小,电磁铁的磁性变弱,能吸引大头针的数目变少。
【小问3详解】
[1]两容器中的电阻丝串联,根据串联电路的特点,通过它们的电流I相等,通电时间t也相同,而两个电阻丝的阻值不同,分别为5Ω和10Ω。根据控制变量法,在探究电流产生的热量与某个因素的关系时,要控制其他因素不变,只改变这一个因素。这里控制了电流和通电时间不变,改变的是电阻,所以是为了探究电流产生的热量与电阻的关系。
[2]根据焦耳定律,根据题意可知和相同,电阻越大,产生的热量越多。右侧电阻丝的阻值10Ω大于左侧的5Ω,所以右侧电阻丝产生的热量更多。容器内空气吸收热量后,温度升高,压强增大,会推动U形管中的液面变化,产生热量越多,液面高度变化越大,因此右侧U形管中液面高度的变化较大。
22. 小明在市场看到一款“不插电、遇水就亮”的灯泡,摊主声称其不消耗电能。小明认为这与物理课上所学知识矛盾,于是买了一个灯泡回家测试。
(1)小明猜想灯泡遇水就亮的原因是:灯泡内部装有提供能量的________(填电路元件的名称),灯泡遇水形成________(选填“通路”“短路”或“断路”);
(2)从能量转化的角度分析:灯泡发光时,灯泡内部发生的能量转化是________能转化为________能和少量内能,因此摊主“不消耗电能”的说法是________(选填“正确”或“错误”)的。
(3)小明观察到灯泡底部结构由a、b、c三部分组成,如图甲所示,a、c为金属,b为塑料。如图乙,将灯泡缓慢浸入水中,观察灯泡发光情况,收集到证据如表。
水面对应的位置
a
b
c
灯泡的发光情况
不发光
不发光
发光
(4)小明将灯泡取出并擦干,再用一根导线同时接触灯泡底部________(选填“a”或“b”)和c两部分,灯泡发光。
(5)小明拆开灯泡塑料壳,如图丙所示,最终证明了猜想正确。
(6)小明又发现该灯泡在自来水中发光较暗,在盐水中发光较亮,请解释这一现象的原因:________________________________。
【答案】 ①. 电池 ②. 通路 ③. 化学 ④. 电 ⑤. 错误 ⑥. a ⑦. 盐水导电性比自来水强,电路中电流更大
【解析】
【详解】[1]因为灯泡发光需要有提供电能的装置,在电路元件中电源是提供电能的,所以灯泡内部装有提供能量的电源,即电池。
[2]当灯泡遇水后能发光,说明此时电路中有电流通过,即形成了通路。
[3][4]灯泡发光时,内部的电池提供电能,将化学能转化成电能和少量内能。
[5]由于灯泡发光消耗了电能,所以摊主“不消耗电能”的说法是错误的。
[6]由表可知,当水面在a位置时不发光,在b位置时不发光,在c位置时发光。说明a、c通过水形成通路,用导线代替水时,连接a和c可以使灯泡发光。
[7]盐水中的自由移动的离子比自来水中的自由移动的离子多,盐水的导电性强于自来水,所以电路中的电流比较大,灯泡比较亮。
23. 小明同学在做“探究电流与电压、电阻的关系”实验,使用的器材有:铅蓄电池(电压恒为6V)、电流表、电压表、定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω)、滑动变阻器、开关和导线,并采用了如图甲所示的电路图。
(1)在连接电路的过程中,开关应________,目的是_________________________。
(2)在做“探究电流与电压的关系”实验中,测量并记录的数据如下表:
电压U/V
2
3
4
5
电流I/A
0.2
0.3
0.4
0.5
①分析表中数据,可以得出实验结论:________________________________________。
②分析实验数据可知,实验中所用的定值电阻的阻值为________Ω。
(3)在做“探究电流与电阻的关系”实验中,多次更换阻值不同的定值电阻R,记下对应的电流表示数,得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图像。
①上述实验中,小明用5Ω的电阻做完实验后,在只断开开关的情况下,用10Ω的电阻替代5Ω的电阻接入电路中,闭合开关,向________(选填“左”或“右”)移动滑动变阻器的滑片,使________表的示数保持不变,读出电流表的示数。
②实验过程中,小明发现当电阻为25Ω时,无论如何调节滑片,电压表示数始终高于2.5V。请分析可能的原因:________________________________________。
【答案】(1) ①. 断开 ②. 保护电路
(2) ①. 电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比 ②. 10
(3) ①. 右 ②. 电压 ③. 滑动变阻器最大阻值太小
【解析】
【小问1详解】
[1][2]在连接电路时,为了保护电路,开关应断开。
【小问2详解】
[1]分析表中数据,电压与电流的比值是一个定值,所以可以得出实验结论:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
[2]根据欧姆定律,任取一组数据,如,,则
所以实验中所用的定值电阻的阻值为10Ω。
【小问3详解】
[1][2]在“探究电流与电阻的关系”实验中,要控制定值电阻两端的电压不变。当用10Ω的电阻替代5Ω的电阻后,根据串联分压原理,定值电阻两端的电压会增大,为了使电压表示数保持不变,需要增大滑动变阻器接入电路的电阻,所以应向右移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数保持不变。
[3]电源电压为6V,当定值电阻为25Ω时,要使定值电阻两端电压为2.5V,根据串联电路电压规律,滑动变阻器两端的电压
由欧姆定律可得,此时电路中的电流
那么滑动变阻器需要接入的电阻
如果无论如何调节滑片,电压表示数始终高于2.5V,可能是滑动变阻器的最大阻值过小,无法分担足够的电压,导致定值电阻两端电压过高。
六、综合应用题(本大题共2小题,共19分。解答时要求在答题卡相应的答题区域内写出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤。只写出最后答案,未写出主要演算过程的,不得分。)
24. 无人驾驶汽车是一种智能汽车,主要依靠车内以计算机系统为主的智能驾驶仪来实现无人驾驶。某无人驾驶汽车沿水平路面匀速直线行驶了,发动机提供的牵引力为,消耗柴油0.21kg。已知,,求:
(1)0.21kg的柴油完全燃烧释放的热量。
(2)汽车发动机的效率。
(3)若0.21kg柴油完全燃烧释放的热量全部被水吸收,可将多少千克水从20℃加热到70℃?
【答案】(1)
(2)40% (3)40kg
【解析】
【小问1详解】
0.21kg的柴油完全燃烧释放的热量
【小问2详解】
汽车牵引做功
则汽车发动机的效率
【小问3详解】
水吸收的热量
则吸收热量的水的质量
25. 广西是芒果种植大省,芒果育苗需精准控制光照强度。某小组设计“芒果育苗光照警戒报警电路”(如图),电源电压恒为12V,定值电阻,为光敏电阻,其阻值与光照强度的关系如下表。电路中电流表测干路电流,当电流表示数时,触发报警,提醒农户调整遮阳设施,此时的光照强度为育苗警戒光照强度(Lux是衡量光照强度的基本单位,该数值越大表示光照强度越大)。
光照强度(Lux)
20
40
60
80
100
120
电阻值(Ω)
60
30
20
15
12
10
(1)求通过定值电阻的电流。
(2)求该芒果育苗的警戒光照强度。
(3)为了适应不同育苗阶段的需求,需要将警戒光照强度调整为100Lux,但保持报警电流不变。现有两种方案:
A.用电阻()替换;
B.用电压为()的电源替换原电源。
请判断这两种方案是否可行?如果可行,计算相应的或的值;如果不可行,请说明理由。
(4)从实操性的角度,评价方案A或方案B。
【答案】(1)0.6A
(2)80Lux (3)方案B可行
(4)方案B更易操作
【解析】
【小问1详解】
由电路图可知,定值电阻R₁和光敏电阻R₂并联。根据并联电路的电压特点,R₁两端的电压等于电源电压,即
根据欧姆定律,通过定值电阻R₁的电流为
【小问2详解】
当干路电流时触发报警。并联电路中各支路电流互不影响,通过的电流仍为。
因此通过光敏电阻的电流
光敏电阻两端电压等于电源电压,所以
查表可知,当时,对应的光照强度为80Lux
【小问3详解】
警戒光照强度调整为,查表得此时,且报警电流仍为。
方案A:用电阻()替换。
此时通过的电流
为使干路电流仍为,需要通过的电流
因此的阻值
,满足条件,方案A可行,
方案B:用电压为()的电源替换原电源
要保持干路电流,则通过的电流,通过的电流
由
得
,满足条件,方案B可行,。
【小问4详解】
方案B更易操作:更换电源只需调整电压或更换电源模块,无需拆卸电路板更换电阻,操作更便捷,适合现场快速调整。
方案A需要精准匹配30 Ω的电阻,实操性稍差。
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