内容正文:
2025-2026学年度第一学期学情练习(11月)
九年级物理试卷
一、单选题(每小题3分,共21分)
1. 如图所示是电影《哪吒》中哪吒与敖丙踢毽子的场景,下列说法正确的是( )
A. 踢出毽子后,毽子在空中飞行,是因为敖丙在持续对毽子做功
B. 毽子从高到低的运动过程中,重力对毽子不做功
C. 毽子运动到最高点时受平衡力作用
D. 敖丙对毽子的作用力改变了毽子的运动状态
2. 某滑轮组经改进后提高了机械效率,若用它把同一物体匀速提到同样的高度,改进后与改进前相比较,下列说法中正确的是( )
A. 做的额外功减少,总功不变 B. 有用功不变,总功减少
C. 有用功减少了,总功减少 D. 有用功增加,总功减少
3. 如图是《天工开物》中记载的用柴火灶“炒蒸油料”的情景,下列改变物体内能的方式与此情景相同的是( )
A. 给自行车打气时气筒壁发热
B. 运动后体温升高
C. 给饮料加冰块降温
D. 天冷时搓双手取暖
4. 关于热现象,下列说法正确的是( )
A. 夏天在地面上洒水会使人感到凉快,原因是水的比热容大
B. 大夏天的中午时分,海边沙子比海水温度高,是因为沙子吸热多,海水吸热少
C. 在盛夏的夜晚,微风一般从沙滩吹向海面
D. 物质的比热容跟物质的种类有关,与物质的状态无关
5. 调查发现蜜蜂飞行时与空气摩擦产生静电,因此蜜蜂在飞行中就可以吸引带正电的花粉,以下说法正确的是( )
A. 蜜蜂带负电 B. 蜜蜂带正电
C. 被摩擦的空气不带电 D. 被摩擦的空气带负电
6. 如图所示是兴趣小组的同学研究并联电路电流特点的实物图,他们保持电源不变,先闭合开关S,再闭合开关S1,闭合S1后( )
A. 甲表示数变大,乙表示数变大 B. 甲表示数变小,乙表示数变小
C. 甲表示数变小,乙表示数不变 D. 甲表示数变大,乙表示数不变
7. 电位器通常由电阻体和可移动的电刷组成,相当于一个变阻器,在生活中的应用非常广泛,下列不属于其应用的是。( )
A. 调节耳机音量 B. 调节电灯亮度 C. 调节热机效率 D. 调节电风扇风力
二、填空题(每空1分,21分)
8. 上海的洋山深水港的集装箱吞吐量连续多年位居世界第一。如图(a)所示的龙门吊臂将一台重约2×105N的集装箱缓慢提升15m用时100s,则它所做功的功率为________W;如图(b)所示,集装箱在平移过程中,绳索拉力________(“A做了功”或“B.不做功”);在匀速下降过程中它的机械能________(“A增大”或“B.减小”)。
9. 小兵利用图示装置测算酒精的热值。燃烧皿中酒精的质量为,烧杯中水的质量为,初温为,点燃酒精,当水温升高到时,立即熄灭火焰。该过程水吸收的热量 ______。他想利用计算酒精的热值,还需进行的实验操作是______,他所测算出的热值与真实值相比偏______。
10. 2025年9月22日,福建舰成功完成电磁弹射和回收测试,标志着我国航母编队体系作战能力实现重大突破。在此之前航母主要采用蒸汽弹射,如图甲所示是航母上简化的蒸汽弹射装置,在弹射飞机时,高温高压的蒸汽快速向外推动活塞,气缸内蒸汽的温度___________(选填“升高”“降低”或“不变”),蒸汽弹射装置工作时把___________能转化为机械能,与图汽油机四冲程中的___________(选填“乙”或“丙”)冲程相同。
11. 如图所示,汽车在转向前,司机会拨动方向盘旁边的转向横杆,汽车同侧的前后两个转向灯就会同时闪亮、同时熄灭,由此我们_______(选填“能”或“不能”)判断这两个转向灯在电路中的连接方式;若左转时同侧的前后两个转向灯中只有一个灯在工作,则它们是_______的,转向横杆相当于电路中的_______。
12. 现有材料相同的甲、乙两个导体,它们的电阻大小相同。若甲导体的横截面积小于乙导体的横截面积,则甲导体的长度___________乙导体的长度;若将它们分别截去一半的长度,则甲导体剩余部分的电阻___________乙导体剩余部分的电阻(均选填“大于”“小于”或“等于”)。如图所示此电阻箱的示数是___________Ω。
13. 如图所示,把与毛皮摩擦后带___________电的橡胶棒A与验电器的金属球接触后,两个金属箔片B立即张开。这一过程形成了电流方向___________(填“由A到B”或“由B到A”),而两个金属箔片的张开是由于同种电荷互相___________。
14. 如图所示的电路中,当开关S2闭合,S1、S3断开时,电压表V的示数_______电压表V1的示数,电流表A的示数_______电流表A1的示数;当开关S2断开,S1、S3闭合时,电压表V的示数_______电压表V1的示数。(均选填“大于”“等于”或“小于”)
三、作图题(2+2+3=7分)
15. 按要求完成下列作图;
(1)如图所示,某工人站在地面上使用由三个滑轮组成的滑轮组提升重物,请用笔画线代替绳子,画出最省力的绕绳方法。
(2)小组同学进行探究冰熔化温度变化特点的实验,冰块第2分钟开始熔化,第6分钟完全熔化,而后继续加热使其升温。请在图中画出第2分钟到第8分钟其温度随时间变化的图像。已知:,,不考虑对水加热时质量的变化。
(3)根据电路图,连接实物电路。
四、实验题(每空1分,共20分)
16. 小东在探究“串联电路各部分电路的电压与总电压的关系”的实验中,已选用的器材是:电源一个,电压恒定为6V;开关一个;电压表一个;导线若干;小灯泡L1、L2,分别标有“2.5V 0.5A”和“3.8V 0.5A”。
(1)按图1连好电路后,闭合开关S,电压表的示数如图2所示,则此时L1两端的电压是___________V。
(2)在测量L2两端的电压时,小东只把电压表与A点连接的接线柱改接到C点。这样操作___________(选填“能”或“不能”)测量L2两端的电压,原因是___________。
(3)测量AC间的电压UAC时,电压表量程应选用___________。
(4)使用两个规格不相同的小灯泡进行实验的目的是:___________,为了方便进行多次实验,还必须添加的一种器材是___________,其作用是___________。
17. 小明了解到斜面也是一种机械,于是他想探究斜面的一些特点。
【证据】
(1)小明用弹簧测力计测木块的重力,如图甲所示,测量时应让木块保持__________状态;
(2)他将木块放在如图乙所示的斜面上,并用弹簧测力计沿斜面__________向上拉木块到斜面顶端,并在弹簧测力计____________(选填“运动”或“静止”)时读数;
(3)调整斜面倾斜程度,将木块A 向_______(选填“左”或“右”)移动,使斜面变陡,重复实验,收集到下表中实验数据:
斜面倾斜程度
木块重力G/N
斜面高度h/m
斜面长s/m
沿斜面拉力 F/N
较缓
5
02
1
2
较陡
5
0.3
1
2.6
【解释】
(4)比较表中木块重力和拉力的大小,得出使用斜面时_________(选填“能”或“不能”)省力;斜面倾斜程度越小,机械效率越___________;
【交流】
(5)本实验中,利用斜面将木块拉到顶端,该过程中所做的额外功是克服____________(选填“重力”“摩擦力”或“压力”)所做的功。
18 小明利用如图甲和图乙装置,完成了书中两个探究实验:
实验甲:观察不同物质吸热升温的现象
实验乙:比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量
(1)实验甲中,小明设计了两个方案。方案A:将相等质量的沙子和水分别装入瓷盘中,用红外灯均匀照射两个瓷盘相同时间,比较升高的温度;方案B:将相等质量的沙子和水分别装入瓷盘中,用红外灯均匀照射两个瓷盘,升高相同的温度,比较照射的时间。你认为___________(选填“方案A可行”、“方案B可行”或“两方案都可行”)。
(2)将初温和质量都相同的水和沙子用红外灯同时开始加热,某时刻温度计显示沙子和水的温度分别为55.4℃和36.7℃,该过程中水吸收的热量___________(选填“大于”“等于”或“小于”)沙子吸收的热量。
(3)实验乙中,小明正确选择实验器材并组装好实验装置,两试管中装有质量相等的水,实验中是通过___________来反映酒精和面巾纸碎纸片放出热量的多少。若忽略热量损失,实验中两试管中水的初温___________(选填“一定”或“不一定”)要相同。通过两个实验发现:实验中都用到的测量工具是秒表、___________和___________。
五、计算题(7+6=13分)
19. 几年来,我国大力推广新能源汽车。如图是某款电动汽车,以60km/h的速度匀速行驶了60km,所受的牵引力为720N,消耗的电能为。求:
(1)求牵引力所做的功;
(2)上述行驶过程中,电动车的效率;
(3)有一款与它外形、质量均相同的汽油车,若该汽车的效率为30%,汽油车匀速行驶60km和电动车做相同的功,求消耗汽油的质量。(汽油的热值取)
20. 如图所示,小松利用标有“20Ω 2A”的滑动变阻器设计了一个亮度可调节的小台灯,其中电源电压恒定,忽略灯丝电阻变化。
(1)闭合开关,当滑片P移至B端时,电压表的读数为6V,求电源电压;
(2)闭合开关,当滑动变阻器滑片P移至A端附近时,电流表示数为0.24A,电压表示数为2V,利用当前所学知识求通过R的电流和R两端电压;
(3)滑动变阻器铭牌“20Ω 2A”分别表示什么意思?
六、综合能力题(每空1分,18分)
21. 学校“水培种植小屋”的蔬菜适宜生长的温度在10~30℃之间,项目式学习小组利用热敏电阻和电阻箱设计温度报警电路,电阻箱是可以调节并显示阻值的变阻器。
任务一:探究热敏电阻阻值变化规律
(1)利用图甲所示电路探究热敏电阻Rt阻值随环境温度t变化的规律:
①连接电路的过程中,应将开关___________,将电阻箱的阻值调至最大,起到___________的作用;
②将热敏电阻置于0℃的环境中,闭合S1、断开S2,记录电流表示数I0;
③然后___________(描述开关状态),调节电阻箱R0直至电流表示数为___________,此时Rt=R0;
④将热敏电阻Rt置于不同温度的环境中,重复步骤③,测得的数据如表:
温度t/℃
0
10
20
30
40
阻值Rt/
2800
1800
1200
800
600
分析数据可得:热敏电阻阻值随温度的升高而___________;
任务二:设计报警电路
(2)根据上述探究结果,按照图乙设计一个电压表在电压大于一定数值时会报警的电路,在不改变R0情况下,增加一个电压表,使电路能在温度低于10℃时报警,请在图乙中画出电压表的位置。
22. 《天工开物》记载了一种农用机械,名为“筒车”,如题图甲所示。筒车利用水流冲击水轮,使其旋转。在轮轴上安装的竹筒随着轮轴一起转动,当筒口转到低处时便舀满水,随着轮轴上升,筒口到达高处时倒出水来,以此循环往复,以满足农田灌溉的需求。
(1)筒车应安装在水流较______的地方(选填“急”或“缓”),这样可以提高筒车的______(选填“有用功”或“功率”);
(2)若1分钟内,流水做功的功率为4000W,则水流对筒车做的总功为______J;
(3)竹筒浸没在水里的时候被灌满了水,随筒车转动到高处时泄水,泄出的水落入水槽后被引向农田,若每个竹筒每次可装水的重为G,水轮上有N个竹筒,水轮的半径为R,则转动一圈对水做的有用功W=______(用题中的符号表示);
(4)若想提高筒车的运水效率,可以______(写出一条即可);
(5)某筒车上均匀分布了N个相同的竹筒,每个竹筒的容积为2.5L,通过调整水槽的位置,竹筒中40%的水会落入水槽,若筒车的转速为每分钟5圈。筒车连续工作5h可以通过水槽为农田浇灌的水,则______()。
23. 嫦娥工程是我国重要的航天探测工程,分为“探”“登”“驻”三大步,目前“探”已经完成“绕”“落”“回”三期任务,其中2007年,嫦娥一号实现绕月;2020年,嫦娥五号成功软着陆月球,并带回月球样品;2024年,嫦娥六号成功带回月背样品。
(1)如图乙所示,“嫦娥一号”在绕月时,从近月点到远月点的过程中,“嫦娥一号”的__________能转化为___________能,此过程,机械能_________(选填“守恒”或“不守恒”);
(2)图丙是回收的嫦娥六号返回器,返回器在经过大气层时,与大气摩擦,_________能转化为__________能,所以返回器有明显的燃烧痕迹;
(3)为避免着陆速度过大,嫦娥五号和六号返回器在关闭发动机后,采用了“半弹道跳跃式再入”返回技术方案,如图丁,就是用类似“打水漂”方式两度进入大气层,最终降落在内蒙古四子王旗地区,下列说法正确的是( )(选填选项序号)。
A. 返回器在着陆过程中势能不断减小
B. 返回器在着陆过程中动能不断增大
C. 返回器在穿出大气层和第二次再入时机械能相等
D. 返回器从第一次再入到着陆过程中,势能全部转化为动能
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2025-2026学年度第一学期学情练习(11月)
九年级物理试卷
一、单选题(每小题3分,共21分)
1. 如图所示是电影《哪吒》中哪吒与敖丙踢毽子的场景,下列说法正确的是( )
A. 踢出毽子后,毽子在空中飞行,是因为敖丙在持续对毽子做功
B. 毽子从高到低的运动过程中,重力对毽子不做功
C. 毽子运动到最高点时受平衡力作用
D. 敖丙对毽子的作用力改变了毽子的运动状态
【答案】D
【解析】
【详解】A.踢出毽子后,毽子由于惯性在空中飞行,此时敖丙对毽子没有力的作用,对毽子不做功,故A错误;
B.毽子从高到低的运动过程中,受到竖直向下的重力,并且在重力的方向上通过了距离,重力对毽子做功,故B错误;
C.毽子运动到最高点时,受到竖直向下的重力以及向后的阻力,这两个力不在同一直线上,不是一对平衡力,所以毽子运动到最高点时受非平衡力作用,故C错误;
D.敖丙将毽子踢飞,对毽子施加了力的作用,毽子的运动状态发生了改变,这说明敖丙对毽子的作用力改变了毽子的运动状态,故D正确。
故选D。
2. 某滑轮组经改进后提高了机械效率,若用它把同一物体匀速提到同样的高度,改进后与改进前相比较,下列说法中正确的是( )
A. 做额外功减少,总功不变 B. 有用功不变,总功减少
C. 有用功减少了,总功减少 D. 有用功增加,总功减少
【答案】B
【解析】
【详解】利用滑轮组把同一物体匀速提到同样的高度,根据W=Gh可知,有用功相同,由于机械效率提高了,根据可知,总功减小,根据
可知W额减小,故B正确,ACD错误。
故选B。
3. 如图是《天工开物》中记载的用柴火灶“炒蒸油料”的情景,下列改变物体内能的方式与此情景相同的是( )
A. 给自行车打气时气筒壁发热
B. 运动后体温升高
C. 给饮料加冰块降温
D. 天冷时搓双手取暖
【答案】C
【解析】
【详解】用柴火灶“炒蒸油料”,油料吸收热量,内能增加,是通过热传递的方式改变物体的内能;
A.给自行车打气时气筒壁变热,活塞压缩空气做功,是通过做功的方式改变物体内能,故A不符合题意;
B.运动后体温升高,是通过做功的方式改变物体内能,故B不符合题意;
C.给饮料加冰块降温,冰块吸收热量,内能增加,是通过热传递的方式改变物体的内能,故C符合题意;
D.天冷时搓双手取暖,克服摩擦做功,是通过做功的方式改变物体内能,故D不符合题意。
故选C。
4. 关于热现象,下列说法正确的是( )
A. 夏天在地面上洒水会使人感到凉快,原因是水的比热容大
B. 大夏天的中午时分,海边沙子比海水温度高,是因为沙子吸热多,海水吸热少
C. 在盛夏的夜晚,微风一般从沙滩吹向海面
D. 物质的比热容跟物质的种类有关,与物质的状态无关
【答案】C
【解析】
【详解】A.夏天在地面上洒水会使人感到凉快,原因是水蒸发会吸收热量,故A错误;
B.夏天的中午时分,海边沙子比海水温度高,是因为沙子的比热容小于水的比热容,相同质量的沙子与水吸收相同的热量后,沙子升高的温度较多,故B错误;
C.水的比热容比砂石的大,相同质量的水和砂石,在吸收相同的热量时,水升高的温度比砂石少;在盛夏的夜晚,海水放热降温慢,温度相对较高,沙滩放热降温快,温度低,海面上的热空气上升,沙滩上方的冷空气过来补充,所以微风一般从沙滩吹向海面,故C正确;
D.物质的比热容跟物质的种类和状态有关,故D错误。
故选C。
5. 调查发现蜜蜂飞行时与空气摩擦产生静电,因此蜜蜂在飞行中就可以吸引带正电的花粉,以下说法正确的是( )
A. 蜜蜂带负电 B. 蜜蜂带正电
C. 被摩擦的空气不带电 D. 被摩擦的空气带负电
【答案】A
【解析】
【详解】AB.蜜蜂能吸引带正电的花粉,根据“异种电荷相互吸引”,可知蜜蜂带负电,故A正确,B错误;
CD.蜜蜂与空气摩擦时,电荷发生转移:蜜蜂带负电,说明空气失去电子带正电,故CD错误。
故选A。
6. 如图所示是兴趣小组的同学研究并联电路电流特点的实物图,他们保持电源不变,先闭合开关S,再闭合开关S1,闭合S1后( )
A. 甲表示数变大,乙表示数变大 B. 甲表示数变小,乙表示数变小
C. 甲表示数变小,乙表示数不变 D. 甲表示数变大,乙表示数不变
【答案】D
【解析】
【详解】先闭合开关S,电路中只有L1接入电路,电流表甲、乙测量通过L1的电流;当再闭合开关S1时,L1、L2并联接入电路,电流表甲在干路上,测量通过L1、L2的总电流,电流表乙串联在L1所在支路,测量通过L1 的电流,因为并联电路中各用电器互不影响,所以开关S1闭合后,通过L1的电流不变,故电流表乙的示数不变,因为增加了一条支路,所以通过干路的电流增大,故电流表甲的示数变大,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
7. 电位器通常由电阻体和可移动的电刷组成,相当于一个变阻器,在生活中的应用非常广泛,下列不属于其应用的是。( )
A. 调节耳机音量 B. 调节电灯亮度 C. 调节热机效率 D. 调节电风扇风力
【答案】C
【解析】
【详解】A.调节耳机音量时,通过改变电位器接入电路的电阻,改变电路中的电流,从而改变耳机发声的响度,属于电位器的应用,故A不符合题意;
B.调节电灯亮度时,利用电位器改变电路电阻,进而改变电流,使电灯实际功率变化,达到调节亮度的目的,属于电位器的应用,故B不符合题意;
C.热机效率是热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比,影响热机效率的因素主要有燃料燃烧情况、废气带走的能量、散热损失、机械摩擦等,无法通过电位器调节,不属于电位器的应用,故C符合题意;
D.调节电风扇风力时,通过电位器改变电路电阻,改变通过风扇电动机的电流,使电动机转速变化,从而调节风力,属于电位器的应用,故D不符合题意。
故选C。
二、填空题(每空1分,21分)
8. 上海的洋山深水港的集装箱吞吐量连续多年位居世界第一。如图(a)所示的龙门吊臂将一台重约2×105N的集装箱缓慢提升15m用时100s,则它所做功的功率为________W;如图(b)所示,集装箱在平移过程中,绳索拉力________(“A做了功”或“B.不做功”);在匀速下降过程中它的机械能________(“A增大”或“B.减小”)。
【答案】 ①. 3×104 ②. B ③. B
【解析】
【详解】[1]绳索拉力所做的功
绳索拉力所做功的功率
[2]在集装箱平移过程中,绳索对集装箱的拉力方向是竖直向上的,而集装箱是在水平方向上移动,即在拉力的方向上没有移动距离,所以绳索拉力不做功,应选B。
[3]集装箱匀速下降,质量不变,速度不变,可知动能不变。集装箱下降过程中,质量不变,高度降低,可知重力势能减小。机械能等于动能与重力势能之和,因为动能不变,重力势能减小,所以机械能减小,应选B。
9. 小兵利用图示装置测算酒精的热值。燃烧皿中酒精的质量为,烧杯中水的质量为,初温为,点燃酒精,当水温升高到时,立即熄灭火焰。该过程水吸收的热量 ______。他想利用计算酒精的热值,还需进行的实验操作是______,他所测算出的热值与真实值相比偏______。
【答案】 ①. ②. 测出剩余酒精的质量 ③. 小
【解析】
【详解】[1]该过程水吸收的热量为
[2]他想利用计算酒精的热值,根据可知,还需进行的实验操作是:测出剩余酒精的质量。
[3]由于存在热量损失,酒精燃烧放出的热量没有被水全部吸收,所以他所测算出的热值与真实值相比偏小。
10. 2025年9月22日,福建舰成功完成电磁弹射和回收测试,标志着我国航母编队体系作战能力实现重大突破。在此之前航母主要采用蒸汽弹射,如图甲所示是航母上简化蒸汽弹射装置,在弹射飞机时,高温高压的蒸汽快速向外推动活塞,气缸内蒸汽的温度___________(选填“升高”“降低”或“不变”),蒸汽弹射装置工作时把___________能转化为机械能,与图汽油机四冲程中的___________(选填“乙”或“丙”)冲程相同。
【答案】 ①. 降低 ②. 内 ③. 乙
【解析】
【10题详解】
[1][2]蒸汽推动活塞做功,是蒸汽的内能转化为活塞的机械能,蒸汽内能减少,温度降低。
[3]如图乙、丙,可知两个冲程两气门都关闭,乙冲程火花塞点火,活塞下行,是做功冲程,其将内能转化为机械能,丙冲程火花塞未点火,活塞上行,是压缩冲程,其将机械能转化为内能,因此与蒸汽弹射装置工作时能量转化形式相同的是乙冲程,即做功冲程。
11. 如图所示,汽车在转向前,司机会拨动方向盘旁边的转向横杆,汽车同侧的前后两个转向灯就会同时闪亮、同时熄灭,由此我们_______(选填“能”或“不能”)判断这两个转向灯在电路中的连接方式;若左转时同侧的前后两个转向灯中只有一个灯在工作,则它们是_______的,转向横杆相当于电路中的_______。
【答案】 ①. 不能 ②. 并联 ③. 开关
【解析】
【详解】[1]若开关处于干路,则闭合开关后无论两灯串联或者并联都会同时熄灭,因此无法判断两灯的连接方式。
[2][3]若左转时同侧的前后两个转向灯中只有一个灯在工作,说明它们则它们可以单独工作,所以它们是并联的。司机拨动的这根横杆,转向灯才会工作,所以这根杆子起到了开关的作用。
12. 现有材料相同的甲、乙两个导体,它们的电阻大小相同。若甲导体的横截面积小于乙导体的横截面积,则甲导体的长度___________乙导体的长度;若将它们分别截去一半的长度,则甲导体剩余部分的电阻___________乙导体剩余部分的电阻(均选填“大于”“小于”或“等于”)。如图所示此电阻箱的示数是___________Ω。
【答案】 ①. 小于 ②. 等于 ③. 2022
【解析】
【详解】[1]材料相同的甲、乙两个导体,它们的电阻大小相同,甲导体的横截面积小于乙导体,因为其他条件相同时,导体的长度越长,电阻越大;导体的横截面积越大,电阻越小;所以甲导体的长度小于乙导体长度。
[2]若将它们分别截去一半的长度,电阻都会变为原来的一半,它们原来的电阻大小相同,所以甲导体剩余部分的电阻等于乙导体剩余部分的电阻。
[3]电阻箱的示数为
13. 如图所示,把与毛皮摩擦后带___________电的橡胶棒A与验电器的金属球接触后,两个金属箔片B立即张开。这一过程形成了电流方向___________(填“由A到B”或“由B到A”),而两个金属箔片的张开是由于同种电荷互相___________。
【答案】 ①. 负 ②. 由B到A ③. 排斥
【解析】
【详解】[1][2][3]与毛皮摩擦过的橡胶棒因得到电子而带负电,带负电的橡胶棒A与验电器的金属球接触后,橡胶棒A上的部分电子经金属球转移到金属箔B上,使两个金属箔片B因带同种电荷互相排斥而张开,此过程中电流方向与电子定向移动的方向相反,由B到A。
14. 如图所示的电路中,当开关S2闭合,S1、S3断开时,电压表V的示数_______电压表V1的示数,电流表A的示数_______电流表A1的示数;当开关S2断开,S1、S3闭合时,电压表V的示数_______电压表V1的示数。(均选填“大于”“等于”或“小于”)
【答案】 ①. 大于 ②. 等于 ③. 等于
【解析】
【详解】[1]当开关S2闭合,S1、S3断开时,此时L1和L2串联,电压表V测电源电压,电压表V1测L1两端电压。根据串联电路的电压特点,电源电压等于各用电器两端电压之和,所以电压表V的示数大于电压表V1的示数。
[2]在串联电路中,各处的电流都相等,电流表A测的是串联电路的电流,电流表A1也测的是串联电路的电流,所以电流表A的示数等于电流表A1的示数。
[3]当开关S2断开,S1、S3闭合时,此时L1和L2并联,电压表V测电源电压,电压表V1也测电源电压,所以电压表V的示数等于电压表V1的示数。
三、作图题(2+2+3=7分)
15. 按要求完成下列作图;
(1)如图所示,某工人站在地面上使用由三个滑轮组成的滑轮组提升重物,请用笔画线代替绳子,画出最省力的绕绳方法。
(2)小组同学进行探究冰熔化温度变化特点的实验,冰块第2分钟开始熔化,第6分钟完全熔化,而后继续加热使其升温。请在图中画出第2分钟到第8分钟其温度随时间变化的图像。已知:,,不考虑对水加热时质量的变化。
(3)根据电路图,连接实物电路。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【分析】
【小问1详解】
要使滑轮组最省力,需要承担物重的绳子段数最多,所以要从动滑轮绕起,依次绕过上面的定滑轮、下面的动滑轮,再绕过上面的另一个定滑轮,如图所示:
【小问2详解】
已知冰在第6分钟全部熔化,6分钟至8分钟,继续吸热,温度不断升高,由于冰的比热容是水的比热容一半,冰和水的质量相同,在相同的时间内,吸收的热量相同,根据可知,在相同的时间内水的温度变化量是冰的温度变化量的一半,冰在0~2min内升高的温度为10℃,则水在6~8min内升高的温度为5℃,如图所示:
【小问3详解】
由电路图可知,电流从电源正极出发,依次经过开关、滑动变阻器、L2、L1,然后回到电源负极,电压表并联在L2两端;电源由两节干电池组成,电源电压为,所以电压表选择小量程,据此连接实物电路如图:
四、实验题(每空1分,共20分)
16. 小东在探究“串联电路各部分电路的电压与总电压的关系”的实验中,已选用的器材是:电源一个,电压恒定为6V;开关一个;电压表一个;导线若干;小灯泡L1、L2,分别标有“2.5V 0.5A”和“3.8V 0.5A”。
(1)按图1连好电路后,闭合开关S,电压表的示数如图2所示,则此时L1两端的电压是___________V。
(2)在测量L2两端的电压时,小东只把电压表与A点连接的接线柱改接到C点。这样操作___________(选填“能”或“不能”)测量L2两端的电压,原因是___________。
(3)测量AC间的电压UAC时,电压表量程应选用___________。
(4)使用两个规格不相同的小灯泡进行实验的目的是:___________,为了方便进行多次实验,还必须添加的一种器材是___________,其作用是___________。
【答案】(1)2.4 (2) ①. 不能 ②. 电压表正负接线柱接反了
(3)0~15V (4) ①. 使结论具有普遍性 ②. 滑动变阻器 ③. 改变灯泡两端电压
【解析】
【小问1详解】
图2中电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为2.4V;图1中电压表测量L1两端的电压,所以L1两端的电压为2.4V。
【小问2详解】
[1][2]只把电压表与A点连接的接线柱改接到C点,这样电压表的正负接线柱接法错误,不能测出L2两端的电压,这种接法会造成电压表的正负接线柱接反。
【小问3详解】
AC两端的电压等于电源电压,等于6V,所以电压表应选择0~15V的量程。
【小问4详解】
[1]为了避免实验结论的偶然性,实验中使用两个规格不相同的小灯泡进行多次实验,得到普遍规律。
[2][3]探究“串联电路各部分电路的电压与总电压的关系”的实验中,需要改变灯泡两端电压,为了方便进行多次实验,可在电路中串联滑动变阻器来改变灯泡两端电压。
17. 小明了解到斜面也是一种机械,于是他想探究斜面的一些特点。
【证据】
(1)小明用弹簧测力计测木块的重力,如图甲所示,测量时应让木块保持__________状态;
(2)他将木块放在如图乙所示的斜面上,并用弹簧测力计沿斜面__________向上拉木块到斜面顶端,并在弹簧测力计____________(选填“运动”或“静止”)时读数;
(3)调整斜面倾斜程度,将木块A 向_______(选填“左”或“右”)移动,使斜面变陡,重复实验,收集到下表中的实验数据:
斜面倾斜程度
木块重力G/N
斜面高度h/m
斜面长s/m
沿斜面拉力 F/N
较缓
5
0.2
1
2
较陡
5
0.3
1
2.6
【解释】
(4)比较表中木块重力和拉力的大小,得出使用斜面时_________(选填“能”或“不能”)省力;斜面倾斜程度越小,机械效率越___________;
【交流】
(5)本实验中,利用斜面将木块拉到顶端,该过程中所做的额外功是克服____________(选填“重力”“摩擦力”或“压力”)所做的功。
【答案】(1)静止 (2) ①. 匀速 ②. 运动
(3)左 (4) ①. 能 ②. 低
(5)摩擦力
【解析】
【小问1详解】
用弹簧测力计测木块的重力,如图甲所示,测量时应让木块保持静止状态,木块处于平衡态,受平衡力,木块受到了重力和拉力,根据二力平衡的知识可知,拉力等于重力。
【小问2详解】
[1][2]如图乙所示的斜面上,并用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动木块,这样木块处于平衡态,拉力是稳定的,也为了后续求拉力做的总功,克服重力做的额外功,以及摩擦力做功做好铺垫,则在弹簧测力计运动时读数。
【小问3详解】
实验时,可以通过移动木块A来改变斜面的倾斜程度,要增大斜面的倾斜程度,使斜面变陡,木块A要向左移动,斜面的倾斜角变大,倾斜程度变大,使斜面变陡。
【小问4详解】
[1]实验中,发现拉力F小于物体所受的重力,说明斜面可以省力。斜面长度相同时,斜面高度越小,斜面越平缓,拉力越小,说明越省力。
[2]斜面较缓时,斜面的机械效率为
斜面较陡时,斜面的机械效率为
斜面倾斜程度越小,机械效率越低。
【小问5详解】
斜面机械工作时,额外功是克服摩擦力做功,运用斜面搬重物,克服重力做功是有用功,拉力做的功是总功,不可避免的摩擦力做功,是额外功,压力与物体运动的路程垂直,不做功。
18. 小明利用如图甲和图乙装置,完成了书中两个探究实验:
实验甲:观察不同物质吸热升温的现象
实验乙:比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量
(1)实验甲中,小明设计了两个方案。方案A:将相等质量的沙子和水分别装入瓷盘中,用红外灯均匀照射两个瓷盘相同时间,比较升高的温度;方案B:将相等质量的沙子和水分别装入瓷盘中,用红外灯均匀照射两个瓷盘,升高相同的温度,比较照射的时间。你认为___________(选填“方案A可行”、“方案B可行”或“两方案都可行”)。
(2)将初温和质量都相同的水和沙子用红外灯同时开始加热,某时刻温度计显示沙子和水的温度分别为55.4℃和36.7℃,该过程中水吸收的热量___________(选填“大于”“等于”或“小于”)沙子吸收的热量。
(3)实验乙中,小明正确选择实验器材并组装好实验装置,两试管中装有质量相等的水,实验中是通过___________来反映酒精和面巾纸碎纸片放出热量的多少。若忽略热量损失,实验中两试管中水的初温___________(选填“一定”或“不一定”)要相同。通过两个实验发现:实验中都用到的测量工具是秒表、___________和___________。
【答案】(1)两方案都可行
(2)等于 (3) ①. 温度计升高的示数 ②. 不一定 ③. 温度计 ④. 天平
【解析】
【小问1详解】
方案A通过加热相同的时间比较温度的变化,方案B通过升高相同的温度比较加热的时间,两者均能反映物质的吸热能力。
【小问2详解】
初温和质量都相同的水和沙子用同样的红外灯同时开始加热,红外灯相同时间内放出的热量相等,故加热相同的时间,水和沙子吸收的热量相等。
【小问3详解】
[1]实验中燃料燃烧放出的热量被试管内的水吸收,两试管中等质量的水升高的温度反映了水吸收热量的多少,故通过温度计升高的示数能反映酒精和面巾纸碎纸片燃烧放出热量的多少。
[2]若忽略热量损失两试管中水的质量相等,根据可知,质量相等的同种物质,升高的温度越高,吸收的热量越多,故两试管中的水的初温不一定要相等。
[3][4]两个实验中要用天平测量质量,故需要天平;通过比较温度的变化,判断吸收热量,所以需要使用温度计。
五、计算题(7+6=13分)
19. 几年来,我国大力推广新能源汽车。如图是某款电动汽车,以60km/h的速度匀速行驶了60km,所受的牵引力为720N,消耗的电能为。求:
(1)求牵引力所做的功;
(2)上述行驶过程中,电动车效率;
(3)有一款与它外形、质量均相同的汽油车,若该汽车的效率为30%,汽油车匀速行驶60km和电动车做相同的功,求消耗汽油的质量。(汽油的热值取)
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
电动车行驶的距离
受到的牵引力,故牵引力所做的功为
【小问2详解】
电动车消耗的总电能为 ,故电动车的效率
【小问3详解】
汽油车做的功与电动车相同,即
由题,汽油车的效率,汽油完全燃烧放出的总热量
又因为,汽油的热值 ,则消耗汽油的质量
20. 如图所示,小松利用标有“20Ω 2A”的滑动变阻器设计了一个亮度可调节的小台灯,其中电源电压恒定,忽略灯丝电阻变化。
(1)闭合开关,当滑片P移至B端时,电压表的读数为6V,求电源电压;
(2)闭合开关,当滑动变阻器滑片P移至A端附近时,电流表示数为0.24A,电压表示数为2V,利用当前所学知识求通过R的电流和R两端电压;
(3)滑动变阻器铭牌“20Ω 2A”分别表示什么意思?
【答案】(1)6V;(2)024A, 4V;(3)见解析
【解析】
【详解】解:(1)由图可知,灯泡L与滑动变阻器组成串联,电压表测量的是灯泡L两端的电压,电流表测量的是电路中的电流,当滑片P移到B端时,滑动变阻器接入电路的电阻为0,电压表测量的是灯泡L两端的电压,也是电源电压,所以电源电压
U=UL=6V
(2)由图可知,灯泡L与滑动变阻器串联,电压表测量的是灯泡L两端的电压,电流表测量的是电路中的电流,当滑片P移到A端时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,通过滑动变阻器R的电流
I滑=I=0.24A
滑动变阻器两端的电压
U滑=U﹣UL=6V﹣2V=4V
(3)滑动变阻器铭牌含义:20Ω表示滑动变阻的最大阻值为20Ω;2A表示滑动变阻器允许通过的最大电流是2A。
答:(1)电源电压是6V;
(2)滑片P移至A端时,通过滑动变阻器R的电流是0.24A,滑动变阻器两端的电压是4V;
(3)20Ω表示滑动变阻的最大阻值为20Ω,2A表示滑动变阻器允许通过的最大电流是2A。
六、综合能力题(每空1分,18分)
21. 学校“水培种植小屋”的蔬菜适宜生长的温度在10~30℃之间,项目式学习小组利用热敏电阻和电阻箱设计温度报警电路,电阻箱是可以调节并显示阻值的变阻器。
任务一:探究热敏电阻阻值变化规律
(1)利用图甲所示电路探究热敏电阻Rt阻值随环境温度t变化的规律:
①连接电路的过程中,应将开关___________,将电阻箱的阻值调至最大,起到___________的作用;
②将热敏电阻置于0℃的环境中,闭合S1、断开S2,记录电流表示数I0;
③然后___________(描述开关状态),调节电阻箱R0直至电流表示数为___________,此时Rt=R0;
④将热敏电阻Rt置于不同温度的环境中,重复步骤③,测得的数据如表:
温度t/℃
0
10
20
30
40
阻值Rt/
2800
1800
1200
800
600
分析数据可得:热敏电阻的阻值随温度的升高而___________;
任务二:设计报警电路
(2)根据上述探究结果,按照图乙设计一个电压表在电压大于一定数值时会报警的电路,在不改变R0情况下,增加一个电压表,使电路能在温度低于10℃时报警,请在图乙中画出电压表的位置。
【答案】(1) ①. 断开 ②. 保护电路 ③. 断开S1、闭合S2 ④. I0(或“闭合S1和S2 2I0”) ⑤. 减小
(2)
【解析】
【小问1详解】
①[1][2]连接电路的过程中,将电阻箱的阻值调到最大,可以减小电流,保护电路.
②[3]采用等效替代法测电阻,将热敏电阻置于0℃的环境中,闭合S1、断开S2,记录电流表示数I0,然后断开S1、闭合S2,调节电阻箱R0直至电流表示数为I0,此时
③[4][5]分析数据可得:热敏电阻的阻值随温度的升高而减小。
【小问2详解】
温度低时,热敏电阻阻值变大,根据串联电路分压规律可知,热敏电阻的电压变大,则电阻箱电压变小,电压表在电压大于一定数值时会报警,所以要使电路能在温度低于10℃时报警,应将电压表并联在电阻箱两端,故如下图
22. 《天工开物》记载了一种农用机械,名为“筒车”,如题图甲所示。筒车利用水流冲击水轮,使其旋转。在轮轴上安装的竹筒随着轮轴一起转动,当筒口转到低处时便舀满水,随着轮轴上升,筒口到达高处时倒出水来,以此循环往复,以满足农田灌溉的需求。
(1)筒车应安装在水流较______的地方(选填“急”或“缓”),这样可以提高筒车的______(选填“有用功”或“功率”);
(2)若1分钟内,流水做功的功率为4000W,则水流对筒车做的总功为______J;
(3)竹筒浸没在水里的时候被灌满了水,随筒车转动到高处时泄水,泄出的水落入水槽后被引向农田,若每个竹筒每次可装水的重为G,水轮上有N个竹筒,水轮的半径为R,则转动一圈对水做的有用功W=______(用题中的符号表示);
(4)若想提高筒车的运水效率,可以______(写出一条即可);
(5)某筒车上均匀分布了N个相同的竹筒,每个竹筒的容积为2.5L,通过调整水槽的位置,竹筒中40%的水会落入水槽,若筒车的转速为每分钟5圈。筒车连续工作5h可以通过水槽为农田浇灌的水,则______()。
【答案】(1) ①. 急 ②. 功率
(2)
(3)
(4)减小竹筒的质量 (5)16
【解析】
【小问1详解】
[1][2]当水流变湍急时,水的流量更大,相同时间内可提升更多的水到高处,单位时间做功更多,筒车提升水的功率会变大,故筒车应安装在水流较急的地方。
【小问2详解】
水流对筒车做的总功为
【小问3详解】
若每个竹筒每次可装水的重为G,水轮上有N个竹筒,水轮的半径为R,则转动一圈提升水的总重力为,提升的高度,则转动一圈对水做的有用功
【小问4详解】
若想提高筒车的运水效率,可以减小竹筒的质量,即在有用功不变时减小额外功。
【小问5详解】
每个竹筒内水的质量为
依题意则有
解得。
23. 嫦娥工程是我国重要的航天探测工程,分为“探”“登”“驻”三大步,目前“探”已经完成“绕”“落”“回”三期任务,其中2007年,嫦娥一号实现绕月;2020年,嫦娥五号成功软着陆月球,并带回月球样品;2024年,嫦娥六号成功带回月背样品。
(1)如图乙所示,“嫦娥一号”在绕月时,从近月点到远月点的过程中,“嫦娥一号”的__________能转化为___________能,此过程,机械能_________(选填“守恒”或“不守恒”);
(2)图丙是回收的嫦娥六号返回器,返回器在经过大气层时,与大气摩擦,_________能转化为__________能,所以返回器有明显的燃烧痕迹;
(3)为避免着陆速度过大,嫦娥五号和六号返回器在关闭发动机后,采用了“半弹道跳跃式再入”返回技术方案,如图丁,就是用类似“打水漂”的方式两度进入大气层,最终降落在内蒙古四子王旗地区,下列说法正确的是( )(选填选项序号)。
A. 返回器在着陆过程中势能不断减小
B. 返回器在着陆过程中动能不断增大
C. 返回器在穿出大气层和第二次再入时机械能相等
D. 返回器从第一次再入到着陆过程中,势能全部转化为动能
【答案】(1) ①. 动 ②. 重力势 ③. 守恒
(2) ①. 机械 ②. 内
(3)C
【解析】
【小问1详解】
[1][2][3]“嫦娥一号”从近月点到远月点的过程中,距离月球变远,高度增加,速度减小,质量不变。所以重力势能增大,动能减小,动能转化为重力势能。又因为月球周围没有空气,“嫦娥一号”在绕月时不受外力作用,根据机械能守恒的条件可知,此过程机械能守恒。
【小问2详解】
[1][2]图丙是回收的嫦娥六号返回器,返回器在经过大气层时,与大气摩擦产生热量,机械能转化为内能,所以返回器有明显的燃烧痕迹。
【小问3详解】
A.返回器在着陆过程中,两度进入大气层,高度先减小后增大再减小,质量不变,所以势能先减小后增大再减小,故A错误;
B.嫦娥五号开始运动具有动能,最后落到地面静止动能变为0,所以动能减小,故B错误;
C.返回器从穿出大气层到第二次再入的过程中,不需要克服空气阻力做功,所以机械能守恒,故返回器在穿出大气层和第二次再入时动能相等,故C正确;
D.以地面为参照物,嫦娥五号最终落回地面,机械能变为0,势能全部转化为内能,故D错误。
故选C。
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