内容正文:
2025-2026学年第二学期九年级物理学情调研(7)
一、选择题(每题只有一个正确选项,每小题3分,共33分)
1. 中国的诗词歌赋蕴含了丰富的物理知识。下列说法不正确的是( )
A. “不敢高声语,恐惊天上人”——“高”是指“音调高”
B. “姑苏城外寒山寺,夜半钟声到客船”——“钟声”是通过空气传播的
C. “两岸青山相对出,孤帆一片日边来”—以“孤帆”为参照物,“青山”是运动的
D. “遥知不是雪,为有暗香来”—“暗香来”是扩散现象
2. 下列估测中最接近实际的是( )
A. 一个鸡蛋的质量约为
B. 教室里的课桌高度约为
C. 兰州市夏季的最高气温约为60℃
D. 家用节能灯的功率约为
3. 关于温度、内能和热量,下列说法正确的是( )
A. 物体温度越高,含有的热量越多
B. 物体内能增加,一定是从外界吸收了热量
C. 0℃的冰熔化成0℃的水,内能增大
D. 温度相同的物体,内能一定相同
4. 关于能源和材料,下列说法正确的是( )
A. 核电站是利用核聚变释放能量的
B. 太阳能、风能、天然气都是可再生能源
C. 超导材料可以用来制作电热丝
D. 5G芯片的主要材料是半导体
5. 勤劳的中华民族创造了灿烂的华夏文明,在众多领域取得了举世瞩目的成就,推动了人类社会的进步。下图展示了我国古代劳动人民的智慧成果,下列说法中正确的是( )
A. 正在发声的编钟不一定在振动
B. 司南利用地磁场对磁体有力的作用来指示南北
C. 戥子利用二力平衡来称量物体的质量
D. 从两心壶的壶嘴能分别倒出两种不同的液体,利用了连通器的原理
6. 关于如图所示的四种情景,下列说法正确的是( )
A. 甲图中,用酒精灯加热试管中的水,水蒸气将软木塞顶出,说明水蒸气的内能转化为软木塞的机械能
B. 乙图中,来回拉动细绳使铜管发热,说明热传递可以改变物体的内能
C. 丙图中,陀螺在转动过程中逐渐停下,说明机械能是不守恒的,不符合能量守恒定律
D. 丁图中,小球从A点运动到B点的过程中,重力势能转化为动能,动能保持不变
7. 为方便同学们购买牛奶,某中学教学楼的每个楼层都设有自动售奶机。学生可通过刷学生卡(闭合)或刷脸(闭合),启动电动机完成自动售货;在光线较暗时光控开关自动闭合,接通灯泡照明。下列电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
8. 以下对四个电学实验的描述,不正确的是( )
A. 探究电流与电阻的关系的实验中,更换电阻后,调节滑动变阻器的目的是保持定值电阻两端的电压不变
B. 测量小灯泡电阻的实验中,通过调节滑动变阻器,可以测量多组电压、电流值
C. 测量小灯泡电功率的实验中,通过调节滑动变阻器使小灯泡两端的电压等于、略高于或略低于额定电压
D. 探究电流与电压的关系实验中,滑动变阻器的作用只是保护电路
9. 如图所示电路中,电源电压恒定,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。闭合开关S后,滑动变阻器滑片自b向a移动的过程中( )
A. 电流表A的示数变大,电压表V1的示数与电流表A的示数之比变小
B. 电流表A的示数变大,电压表V2的示数与电流表A的示数之比变小
C. 电压表V1的示数不变,电路消耗的总功率变大
D. 电压表V2的示数变小,电路消耗的总功率变小
10. 将一实心铝块轻轻放入盛满水的溢水杯中,溢出水的体积为;将其完全浸没在另一种液体中,溢出该液体的质量为。下列说法正确的是( )
A. 铝块的质量为
B. 铝块的体积为
C. 另一种液体的密度为
D. 铝块在另一种液体中受到的浮力为
11. 小明设计了一个自动注水喷淋系统,电路原理如图-1、图-2所示。控制电路的电源电压为为定值电阻,为压敏电阻,置于水箱底部,压敏电阻阻值随水位变化的关系图像如图-3。工作电路包括注水系统和喷淋系统(图-1中未标注),电源电压为。电磁铁线圈电阻忽略不计,当水箱内的水位下降到时,衔铁被拉起,注水系统开始工作;当水箱内的水位上升到时,通过电磁铁线圈的电流,衔铁被吸下,注水系统停止工作。图-4是工作电路中通过电流表A的电流随时间变化的关系图像。下列分析正确的是( )
A. 图-1中装置1为注水系统,装置2为喷淋系统
B. 当水箱内水位达到时,控制电路中定值电阻的电功率为
C. 喷淋系统工作时的电功率为
D. 内注水系统消耗的电能为
二、填空题(每空1分,共15分)
12. 漫步在美丽的黄河风情线上,我们看到岸边的树木在水中会出现“倒影”,这种现象是由于光的______形成的;同时,空气中弥漫着花香,这是______现象。
13. 地球同步卫星绕地球转动的速度与地球自转的速度______(选填“相同”或“不同”)。在火箭加速升空的过程中,卫星的动能______,机械能______(选填“增大”“减小”或“不变”)。
14. 天然气是一种清洁能源。完全燃烧的天然气放出的热量为______J;若这些热量的50%被水吸收,可以使______kg的水温度升高50℃。(;,结果保留两位小数)
15. 如图所示是一个小型起重机的工作模型示意图。已知动滑轮的重力为,当用该起重机在内将一个重为的物体匀速提升了时,拉力大小为______N,拉力的功率为______W。(不计绳重和摩擦)
16. 水烧开时,壶嘴冒出“白气”是______(填物态变化名称)现象;冬天在室外嘴中呼出的“白气”也是同样的物态变化。这是一种______(选填“吸热”或“放热”)过程。
17. 一台电动机正常工作时,两端的电压为,通过线圈的电流为,线圈的电阻为。电动机正常工作产生的热量是______J,该过程中电动机将______J的电能转化为机械能。
18. 如图电源两端电压为且保持不变,定值电阻阻值为,灯泡标有“6V 3W”的字样。滑动变阻器的最大阻值为(不考虑温度对灯泡电阻的影响)。当开关、、都闭合,将滑动变阻器的滑片移到最右端时,电流表的示数为________。当开关闭合,、断开,当滑动变阻器接入电路的电阻为时,小灯泡的实际功率为______。
三、作图题(19、21题4分,20题2分,共10分)
19. 请根据光路图完成以下作图:请在图中画出光线经过水面后的大致光路。
20. 请在图中根据小磁针的指向,在括号里标出电源的“+”“-”极,并在磁感线上标出方向。
21. 如图(a)所示为某型号带有USB接口的插座面板,其内部简化电路如图(b)所示,三孔插座和USB供电模块可独立工作,且均受开关控制,试用笔画线代替导线,将各元件正确连入家庭电路中。
四、实验题(每空1分,共16分)
22. 在“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验中,小明利用电源、滑动变阻器、开关、导线、大头针和两个匝数不同的电磁铁(分别用“A”和“B”表示)等器材进行了如图所示的实验。
(1)实验中,通过观察______来判断电磁铁磁性的强弱;
(2)保持滑片P位置不变,先后将电磁铁A和B接入电路,发现电磁铁A吸引大头针的数目更多,说明电磁铁的磁性强弱与______有关;
(3)将电磁铁A接入电路,闭合开关,移动滑片P,发现滑片向左移时,电磁铁吸引大头针的数目______(选填“增多”“减少”或“不变”),说明电磁铁的磁性强弱与______有关。
23. 某实验小组在“测滑轮组机械效率”的实验中实验装置如图所示,得到的数据如表所示:
实验次数
钩码重G/N
钩码上升高度
绳端拉力
绳端移动距离
机械效率
1
4
0.1
1.8
0.3
74.1%
2
4
0.1
1.6
0.4
62.5%
3
6
0.1
2.4
0.3
(1)实验中应沿竖直方向______拉动弹簧测力计使钩码上升;如果测量中弹簧测力计静止时读数,会导致测量的机械效率______(选填“偏大”、“偏小”或“不变”);
(2)通过表中数据可分析出第1次实验是用______图所示装置做的实验;
(3)通过第1次实验和第2次实验的数据分析可得出结论:使用不同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮的个数越多(动滑轮的质量越大),滑轮组的机械效率越______;
(4)小组同学再用第1次实验中使用的装置做第3次实验,表中第3次实验中滑轮组的机械效率______(百分号前保留一位小数);
(5)比较第1次实验和第3次实验可得出结论:使用同一滑轮组,______,机械效率越高。
24. 实验小组同学做“测量小灯泡正常发光时的电阻”的实验,电源电压保持不变,小灯泡上标有“2.5V”字样。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整(要求:滑动变阻器滑片P向左滑动时电流表示数变大,导线不允许交叉);
(2)小组同学正确连接电路后,闭合开关,发现小灯泡不发光,电流表无示数,但电压表示数较大;接下来正确的操作是 ;
A. 检查电路是否短路 B. 更换电流表
C. 检查小灯泡是否接触良好或损坏 D. 移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光
(3)经过多次测量,小组同学绘制了小灯泡的I-U图像,小灯泡正常发光时的电流如图丙所示,则该小灯泡正常发光时的电阻为__________Ω(结果保留一位小数);记录多组数据是为了__________;
A.求平均值减小误差 B.寻找普遍规律
(4)同组的小月同学设计了一个电路,如图丁,也测出了该小灯泡的正常发光时的电阻,其中定值电阻的阻值,正确操作步骤如下:
①只闭合开关S和S2,调节滑动变阻器滑片使电流表示数为I1=__________A;
②只闭合开关S和S1,保持滑动变阻器滑片位置不动,读出电流表示数为I2;
③小灯泡的正常发光时的电阻表达式为R=__________。(用U额、I1、I2表示)
五、计算题(要求写出必要的分析和计算过程,只写结果不得分。26题7分,27题9分)
25. 小星用燃气灶将质量为、初温为25℃的水加热到100℃,完全燃烧了的天然气。已知天然气的热值为,水的比热容为。
(1)天然气完全燃烧放出的热量是多少?
(2)水需要吸收的热量是多少?
(3)该燃气灶的热效率是多少?
26. 如图甲为一建筑工地用起重机来完成提升大理石任务。升降机货箱的重是200N,g取10N/kg,不计滑轮和钢丝绳的重力,不计摩擦。
(1)已知大理石的密度是2.8×103kg/m3,每块大理石的体积是1.0×10-2m3,则每块大理石的重是多少?
(2)一次提升中,升降机将10块大理石匀速提升了10m,钢丝绳的拉力是多少?此时钢丝绳的拉力做功是多少?
(3)为防止司机饮酒操作引发事故,工作人员用一种呼气酒精测试仪对司机进行检测,如图乙所示,当接触到的酒精气体浓度增加时,其电阻值降低。在图丙所示的工作电路中,电源电压恒为8V,定值电阻R2=20Ω。现在国际公认的酒驾标准是酒精气体浓度0.2-0.8mg/mL。当检测中,测试仪中电流表的示数为0.2A时,试通过计算判断司机是否饮酒操作。
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2025-2026学年第二学期九年级物理学情调研(7)
一、选择题(每题只有一个正确选项,每小题3分,共33分)
1. 中国的诗词歌赋蕴含了丰富的物理知识。下列说法不正确的是( )
A. “不敢高声语,恐惊天上人”——“高”是指“音调高”
B. “姑苏城外寒山寺,夜半钟声到客船”——“钟声”是通过空气传播的
C. “两岸青山相对出,孤帆一片日边来”—以“孤帆”为参照物,“青山”是运动的
D. “遥知不是雪,为有暗香来”—“暗香来”是扩散现象
【答案】A
【解析】
【详解】A.“不敢高声语”的“高”指声音的响度大,故A错误,符合题意;
B.“钟声”是通过空气传播到客船的,故B正确,不符合题意;
C.以“孤帆”为参照物,青山相对于孤帆的位置不断发生变化,因此青山是运动的,故C正确,不符合题意;
D.“暗香来”是香味分子不停做无规则运动,扩散到空气中被人闻到,属于扩散现象,故D正确,不符合题意。
故选A。
2. 下列估测中最接近实际的是( )
A. 一个鸡蛋的质量约为
B. 教室里的课桌高度约为
C. 兰州市夏季的最高气温约为60℃
D. 家用节能灯的功率约为
【答案】B
【解析】
【详解】A.一个鸡蛋的质量约为,相当于一斤,远大于实际鸡蛋质量,故A错误;
B.初中生身高约,课桌高度约为身高的一半,符合实际情况,故B正确;
C.兰州市夏季最高气温通常不超过,远超实际气温,故C错误;
D.家用节能灯的功率约为,远大于实际功率,故D错误。
故选B。
3. 关于温度、内能和热量,下列说法正确的是( )
A. 物体温度越高,含有的热量越多
B. 物体内能增加,一定是从外界吸收了热量
C. 0℃的冰熔化成0℃的水,内能增大
D. 温度相同的物体,内能一定相同
【答案】C
【解析】
【详解】A.热量是过程量,只能描述为“吸收”或“放出”多少热量,不能说物体“含有多少热量”,故A错误;
B.改变物体内能有做功和热传递两种方式,物体内能增加,可能是从外界吸热,也可能是外界对物体做功,故B错误;
C.0℃的冰熔化成的0℃的水,该过程需要吸热,虽温度不变,但内能会增大,故C正确;
D.内能和温度、质量、物质状态等多个因素有关,温度相同的物体,内能不一定相等,故D错误。
故选C。
4. 关于能源和材料,下列说法正确的是( )
A. 核电站是利用核聚变释放能量的
B. 太阳能、风能、天然气都是可再生能源
C. 超导材料可以用来制作电热丝
D. 5G芯片的主要材料是半导体
【答案】D
【解析】
【详解】A.核电站是利用核裂变释放能量来发电的,核聚变目前还未实现可控利用于发电,故A错误;
B.太阳能、风能属于可再生能源,而天然气是化石能源,属于不可再生能源,故B错误;
C.电热丝是利用电流的热效应工作的,根据焦耳定律,超导材料电阻为,不会产生热量,无法制作电热丝,故C错误;
D.半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间,是制造各类芯片的主要材料,因此5G芯片的主要材料是半导体,故D正确。
故选D。
5. 勤劳的中华民族创造了灿烂的华夏文明,在众多领域取得了举世瞩目的成就,推动了人类社会的进步。下图展示了我国古代劳动人民的智慧成果,下列说法中正确的是( )
A. 正在发声的编钟不一定在振动
B. 司南利用地磁场对磁体有力的作用来指示南北
C. 戥子利用二力平衡来称量物体的质量
D. 从两心壶的壶嘴能分别倒出两种不同的液体,利用了连通器的原理
【答案】B
【解析】
【详解】A.声音是由物体振动产生的,所以正在发声的编钟一定在振动,故A错误;
B.司南能够指南北是利用了磁体受地磁场的作用,静止时磁体的N极指向地磁场的S极,故B正确;
C.戥子利用杠杆平衡来称量质量,故C错误;
D.两心壶的壶嘴能分别倒出两种不同的液体是利用了大气压原理,故D错误。
故选B。
6. 关于如图所示的四种情景,下列说法正确的是( )
A. 甲图中,用酒精灯加热试管中的水,水蒸气将软木塞顶出,说明水蒸气的内能转化为软木塞的机械能
B. 乙图中,来回拉动细绳使铜管发热,说明热传递可以改变物体的内能
C. 丙图中,陀螺在转动过程中逐渐停下,说明机械能是不守恒的,不符合能量守恒定律
D. 丁图中,小球从A点运动到B点的过程中,重力势能转化为动能,动能保持不变
【答案】A
【解析】
【详解】A.水蒸气将软木塞顶出时,水蒸气对软木塞做功,将水蒸气的内能转化为软木塞的机械能,故A正确;
B.来回拉动细绳,是通过克服细绳与铜管之间的摩擦做功,将机械能转化为内能,这是通过做功来改变物体的内能,故B错误;
C.陀螺转动过程中克服摩擦做功,机械能逐渐转化为内能,机械能减少,但总能量仍然守恒,符合能量守恒定律,故C错误;
D.小球从A点运动到B点的过程中,质量不变,高度降低,重力势能减小,速度变大,动能增大,重力势能转化为动能,故D错误。
故选A。
7. 为方便同学们购买牛奶,某中学教学楼的每个楼层都设有自动售奶机。学生可通过刷学生卡(闭合)或刷脸(闭合),启动电动机完成自动售货;在光线较暗时光控开关自动闭合,接通灯泡照明。下列电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】由题意可知,通过刷学生卡(闭合)或刷脸(闭合),都能启动电动机完成自动售货,说明开关S1和开关S2可以独立工作、互不影响,则开关S1和开关S2应并联,再与电动机串联;在光线较暗时光控开关S3自动闭合,接通灯泡照明,即灯泡只由光控开关S3控制,因灯泡与电动机工作时互不影响,则两用电器应并联。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
8. 以下对四个电学实验的描述,不正确的是( )
A. 探究电流与电阻的关系的实验中,更换电阻后,调节滑动变阻器的目的是保持定值电阻两端的电压不变
B. 测量小灯泡电阻的实验中,通过调节滑动变阻器,可以测量多组电压、电流值
C. 测量小灯泡电功率的实验中,通过调节滑动变阻器使小灯泡两端的电压等于、略高于或略低于额定电压
D. 探究电流与电压的关系实验中,滑动变阻器的作用只是保护电路
【答案】D
【解析】
【详解】A.探究电流与电阻的关系实验需采用控制变量法,要保持定值电阻两端电压不变,更换电阻后,定值电阻两端电压会改变,调节滑动变阻器可使它回到原来的电压值,故A正确;
B.测量小灯泡电阻时,小灯泡的电阻随温度变化而变化,通过调节滑动变阻器改变电路中的电流和小灯泡两端的电压,能测量多组电压、电流值,从而研究小灯泡电阻随温度的变化规律,故B正确;
C.测量小灯泡电功率的实验中,为了探究小灯泡在不同电压下的发光情况和电功率,需要通过调节滑动变阻器使小灯泡两端的电压等于额定电压(测额定功率)、略高于或略低于额定电压(测实际功率),故C正确;
D.探究电流与电压的关系实验中,滑动变阻器不仅能保护电路,还可以通过改变自身接入电路的电阻,来改变定值电阻两端的电压,从而获取多组实验数据,寻找电流与电压的普遍规律,并非只是保护电路,故D错误。
本题选不正确的,故选D。
9. 如图所示电路中,电源电压恒定,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。闭合开关S后,滑动变阻器滑片自b向a移动的过程中( )
A. 电流表A的示数变大,电压表V1的示数与电流表A的示数之比变小
B. 电流表A的示数变大,电压表V2的示数与电流表A的示数之比变小
C. 电压表V1的示数不变,电路消耗的总功率变大
D. 电压表V2的示数变小,电路消耗的总功率变小
【答案】B
【解析】
【详解】由电路图可知,两电阻串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。滑动变阻器滑片自b向a移动的过程中,滑动变阻器接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小。根据,电源电压恒定,总电阻变小,所以电路中的电流变大,即电流表A的示数变大。
A.由可知,电压表V1的示数与电流表A的示数之比等于R1的阻值,因为R1为定值电阻,其阻值不变,所以该比值不变。故A不符合题意;
B.由可知,电压表V2的示数与电流表A的示数之比等于滑动变阻器R2接入电路的电阻,滑动变阻器接入电路的电阻变小,所以该比值变小。故B符合题意;
CD.因为电路中的电流变大,R1的阻值不变,根据,所以R1两端的电压变大,即电压表V1的示数变大。因为电源电压不变,根据串联电路电压规律,R2两端的电压变小,即电压表V2的示数变小。因为电源电压不变,电路中的电流变大,根据,电路消耗的总功率变大。故CD不符合题意。
故选B。
10. 将一实心铝块轻轻放入盛满水的溢水杯中,溢出水的体积为;将其完全浸没在另一种液体中,溢出该液体的质量为。下列说法正确的是( )
A. 铝块的质量为
B. 铝块的体积为
C. 另一种液体的密度为
D. 铝块在另一种液体中受到的浮力为
【答案】B
【解析】
【详解】AB.溢水杯盛满水,铝块的体积等于溢出水的体积,
排开水的质量
铝的密度比水的密度大,所以铝块的质量大于10g,故A错误,B正确。
CD.未说明另一种液体容器预先是否盛满,则溢出液体的质量不一定等于排开液体的总质量,因此无法计算液体密度和排开液体的重力,即无法得到浮力,故CD错误。
故选B。
11. 小明设计了一个自动注水喷淋系统,电路原理如图-1、图-2所示。控制电路的电源电压为为定值电阻,为压敏电阻,置于水箱底部,压敏电阻阻值随水位变化的关系图像如图-3。工作电路包括注水系统和喷淋系统(图-1中未标注),电源电压为。电磁铁线圈电阻忽略不计,当水箱内的水位下降到时,衔铁被拉起,注水系统开始工作;当水箱内的水位上升到时,通过电磁铁线圈的电流,衔铁被吸下,注水系统停止工作。图-4是工作电路中通过电流表A的电流随时间变化的关系图像。下列分析正确的是( )
A. 图-1中装置1为注水系统,装置2为喷淋系统
B. 当水箱内水位达到时,控制电路中定值电阻的电功率为
C. 喷淋系统工作时的电功率为
D. 内注水系统消耗的电能为
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图-1可知衔铁被拉起时电路中装置1和装置2都接入电路,注水系统开始工作;衔铁被吸下,装置2断开不接入电路,注水系统停止工作,所以装置1为喷淋系统,装置2为注水系统,故A错误;
B.分析图-1可知控制电路中R0和RN串联,当水箱内水位达到2m时,由图-3图像可知RN=60Ω,此时控制电路中的电流I=0.2A,压敏电阻两端电压为UN=IRN=0.2A×60Ω=1.2V
定值电阻两端电压为U0=U控-UN=18V-1.2V=16.8V
控制电路中定值电阻R0的电功率为P=U0I=16.8V×0.2A=3.36W
故B错误;
CD.结合图-4和图-1可知,喷淋系统工作时的电流为I喷=0.5A,注水系统工作时的电流为I注=1.5A-0.5A=1A
喷淋系统工作时的电功率为P=UI喷=220V×0.5A=110W
500s内注水系统消耗的电能为W=UI注t=220V×1A×500s=1×105J
故C正确,D错误。
故选C。
二、填空题(每空1分,共15分)
12. 漫步在美丽的黄河风情线上,我们看到岸边的树木在水中会出现“倒影”,这种现象是由于光的______形成的;同时,空气中弥漫着花香,这是______现象。
【答案】 ①.
反射 ②.
扩散
【解析】
【详解】[1]树木在水中的“倒影”属于平面镜成像,其形成原理是光的反射,当光线照射到水面时发生反射,进而形成与物体对应的虚像。
[2]空气中弥漫花香,是由于花香分子在永不停息地做无规则运动,这种不同物质相互接触时彼此进入对方的现象被称为扩散现象。
13. 地球同步卫星绕地球转动的速度与地球自转的速度______(选填“相同”或“不同”)。在火箭加速升空的过程中,卫星的动能______,机械能______(选填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】 ①. 不同 ②. 增大 ③. 增大
【解析】
【详解】地球同步卫星的“同步”仅指它绕地球转动的周期和地球自转周期相同,由于同步卫星的轨道半径远大于地球半径,相同时间内同步卫星经过的路程更长,因此转动速度和地球自转速度不同。
动能大小和物体质量、运动速度有关,火箭加速升空时,卫星质量不变,速度变大,因此动能增大;重力势能大小和物体质量、高度有关,卫星升空时高度增加,重力势能增大;机械能等于动能与势能之和,动能和重力势能都增大,因此机械能增大。
14. 天然气是一种清洁能源。完全燃烧的天然气放出的热量为______J;若这些热量的50%被水吸收,可以使______kg的水温度升高50℃。(;,结果保留两位小数)
【答案】 ①. ②. 9.52
【解析】
【详解】完全燃烧的天然气放出的热量
已知这些热量的被水吸收,所以水吸收的热量
由吸热公式可知,水的质量
15. 如图所示是一个小型起重机的工作模型示意图。已知动滑轮的重力为,当用该起重机在内将一个重为的物体匀速提升了时,拉力大小为______N,拉力的功率为______W。(不计绳重和摩擦)
【答案】 ①. 60 ②. 24
【解析】
【详解】不计绳重和摩擦,连接动滑轮绳子的股数是2股,则绳子末端的拉力为
绳子末端移动的距离为
拉力做的功为
拉力的功率为
16. 水烧开时,壶嘴冒出“白气”是______(填物态变化名称)现象;冬天在室外嘴中呼出的“白气”也是同样的物态变化。这是一种______(选填“吸热”或“放热”)过程。
【答案】 ①. 液化 ②. 放热
【解析】
【详解】壶嘴冒出的“白气”是高温水蒸气遇冷后形成的小水滴,物质由气态变为液态的物态变化为液化,该过程放热。
17. 一台电动机正常工作时,两端的电压为,通过线圈的电流为,线圈的电阻为。电动机正常工作产生的热量是______J,该过程中电动机将______J的电能转化为机械能。
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】线圈产生的热量
电动机消耗的总电能等于电流所做的功
电动机是非纯电阻用电器,消耗的电能一部分转化为线圈的内能(热量),一部分转化为机械能,因此机械能
18. 如图电源两端电压为且保持不变,定值电阻阻值为,灯泡标有“6V 3W”的字样。滑动变阻器的最大阻值为(不考虑温度对灯泡电阻的影响)。当开关、、都闭合,将滑动变阻器的滑片移到最右端时,电流表的示数为________。当开关闭合,、断开,当滑动变阻器接入电路的电阻为时,小灯泡的实际功率为______。
【答案】 ①.
0.8 ②.
1.08
【解析】
【详解】[1]当开关、、都闭合,将滑动变阻器的滑片P移到最右端,电阻与滑动变阻器的最大阻值并联,灯泡L被开关短路,电流表测量干路电流,通过的电流为
通过R2的电流为
根据并联电路的电流特点,干路电流(即电流表的示数)为
[2]当开关闭合,、断开,灯泡L与滑动变阻器串联,灯泡标有“6V 3W”的字样, 可得灯泡电阻
当滑动变阻器接入电路的电阻为18Ω时,电路的总电阻为
此时电路中的电流为
小灯泡的实际功率为
三、作图题(19、21题4分,20题2分,共10分)
19. 请根据光路图完成以下作图:请在图中画出光线经过水面后的大致光路。
【答案】
【解析】
【详解】光线经过水面会同时发生反射和折射。用虚线过入射点O作水面的垂线为法线,根据光的反射定律,反射角等于入射角,在法线右侧空气中画出对应的反射光线。
由光的折射定律可知,在法线右侧的水中画出折射光线,且折射角小于入射角,折射光线靠近法线,据此作图。
20. 请在图中根据小磁针的指向,在括号里标出电源的“+”“-”极,并在磁感线上标出方向。
【答案】
【解析】
【详解】小磁针N极靠近螺线管的左端,由异名磁极相互吸引可知,螺线管的左端为S极,根据安培定则可知,螺线管中的电流由左端流入,右端流出,所以电源左端为正极,右端为负极。
通电螺线管外部磁感线都是由N极到S极,据此作图。
21. 如图(a)所示为某型号带有USB接口的插座面板,其内部简化电路如图(b)所示,三孔插座和USB供电模块可独立工作,且均受开关控制,试用笔画线代替导线,将各元件正确连入家庭电路中。
【答案】
【解析】
【详解】三孔插座和供电模块可以独立工作,即两者是并联的,而三孔插座和供电模块由开关控制,说明开关在干路上,故电路连接如下图
四、实验题(每空1分,共16分)
22. 在“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验中,小明利用电源、滑动变阻器、开关、导线、大头针和两个匝数不同的电磁铁(分别用“A”和“B”表示)等器材进行了如图所示的实验。
(1)实验中,通过观察______来判断电磁铁磁性的强弱;
(2)保持滑片P位置不变,先后将电磁铁A和B接入电路,发现电磁铁A吸引大头针的数目更多,说明电磁铁的磁性强弱与______有关;
(3)将电磁铁A接入电路,闭合开关,移动滑片P,发现滑片向左移时,电磁铁吸引大头针的数目______(选填“增多”“减少”或“不变”),说明电磁铁的磁性强弱与______有关。
【答案】(1)电磁铁吸引大头针的数量 (2)线圈匝数
(3) ①. 增多 ②. 电流的大小
【解析】
【小问1详解】
实验中运用转换法,通过观察电磁铁吸引大头针的数量来判断电磁铁磁性的强弱。
【小问2详解】
图中电磁铁A和B串联接入电路,两电磁铁的电流大小相等,线圈的匝数不同,电磁铁吸引大头针的数量不同,说明电磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关。
【小问3详解】
移动滑片P,发现滑片向左移时,滑动变阻器接入电路中的阻值变小,电路中的电流变大,电磁铁吸引大头针的数目增多,电磁铁的磁性增强,说明电磁铁的磁性强弱与电流的大小有关。
23. 某实验小组在“测滑轮组机械效率”的实验中实验装置如图所示,得到的数据如表所示:
实验次数
钩码重G/N
钩码上升高度
绳端拉力
绳端移动距离
机械效率
1
4
0.1
1.8
0.3
74.1%
2
4
0.1
1.6
0.4
62.5%
3
6
0.1
2.4
0.3
(1)实验中应沿竖直方向______拉动弹簧测力计使钩码上升;如果测量中弹簧测力计静止时读数,会导致测量的机械效率______(选填“偏大”、“偏小”或“不变”);
(2)通过表中数据可分析出第1次实验是用______图所示装置做的实验;
(3)通过第1次实验和第2次实验的数据分析可得出结论:使用不同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮的个数越多(动滑轮的质量越大),滑轮组的机械效率越______;
(4)小组同学再用第1次实验中使用的装置做第3次实验,表中第3次实验中滑轮组的机械效率______(百分号前保留一位小数);
(5)比较第1次实验和第3次实验可得出结论:使用同一滑轮组,______,机械效率越高。
【答案】(1) ①. 匀速直线 ②. 偏大
(2)甲 (3)小 (4)83.3%
(5)提升的物体重力越大
【解析】
【小问1详解】
实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计使钩码上升,此时钩码受力平衡,拉力等于重力。
如果测量中弹簧测力计静止时读数,不用克服绳子与滑轮之间的摩擦,会导致额外功偏小,测量的机械效率偏大。
【小问2详解】
由表中数据可知,钩码上升0.1m,绳端移动距离为0.3m,可知,图甲中,图乙中,所以第1次实验是由甲图所示装置做的实验。
【小问3详解】
第2次实验钩码上升0.1m,绳端移动距离为0.4m,可知,所以实验2是由乙图所示装置做的实验,乙图中动滑轮有2个,机械效率为62.5%,小于实验1的机械效率74.1%,可得:使用不同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮的个数越多(动滑轮的质量越大),滑轮组的机械效率越低。
【小问4详解】
表中第3次实验中滑轮组的机械效率为
【小问5详解】
第1次实验和第3次实验使用的是同一滑轮组,第3次实验中提升的物体重力更大,机械效率更高,故可得:使用同一滑轮组,提升的物体重力越大,机械效率越高。
24. 实验小组同学做“测量小灯泡正常发光时的电阻”的实验,电源电压保持不变,小灯泡上标有“2.5V”字样。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整(要求:滑动变阻器滑片P向左滑动时电流表示数变大,导线不允许交叉);
(2)小组同学正确连接电路后,闭合开关,发现小灯泡不发光,电流表无示数,但电压表示数较大;接下来正确的操作是 ;
A. 检查电路是否短路 B. 更换电流表
C. 检查小灯泡是否接触良好或损坏 D. 移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光
(3)经过多次测量,小组同学绘制了小灯泡的I-U图像,小灯泡正常发光时的电流如图丙所示,则该小灯泡正常发光时的电阻为__________Ω(结果保留一位小数);记录多组数据是为了__________;
A.求平均值减小误差 B.寻找普遍规律
(4)同组的小月同学设计了一个电路,如图丁,也测出了该小灯泡的正常发光时的电阻,其中定值电阻的阻值,正确操作步骤如下:
①只闭合开关S和S2,调节滑动变阻器滑片使电流表示数为I1=__________A;
②只闭合开关S和S1,保持滑动变阻器滑片位置不动,读出电流表示数为I2;
③小灯泡的正常发光时的电阻表达式为R=__________。(用U额、I1、I2表示)
【答案】(1) (2)C
(3) ①. 5.2 ②. B
(4) ①. 0.1 ②.
【解析】
【小问1详解】
由灯泡的额定电压为2.5V可知,电压表选用小量程,滑动变阻器的滑片P向左移动时,电流表示数变大,滑动变阻器连入电路的阻值变小,故变阻器应选左下接线柱接入电路中,如图所示:
【小问2详解】
闭合开关后,电流表无示数,说明电路存在断路,电压表示数较大,说明电压表与电源连通,故障可能是小灯泡断路,接下来的操作是检查小灯泡是否接触良好或损坏,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
【小问3详解】
[1]由图甲可知,电流表使用0~0.6A量程,由图丙可知,电流表分度值为0.02A,此时示数为0.48A,所以小灯泡正常发光时的电阻为
[2]实验中记录多组数据的目的是:测不同电压下小灯泡的电阻,探究普遍规律,故B符合题意,A不符合题意。
故选B。
【小问4详解】
[1]只闭合开关S和S2,电流表测定值电阻的电流。灯泡的额定电压为2.5V,调节滑动变阻器的滑片,使电流表示数为
[2]闭合开关S和S1,断开开关S2,保持滑动变阻器滑片的位置不动,此时电路的电阻不发生变化,电流表测干路电流,读出电流表示数为,则灯泡的额定电流为
小灯泡的正常发光时的电阻表达式为
五、计算题(要求写出必要的分析和计算过程,只写结果不得分。26题7分,27题9分)
25. 小星用燃气灶将质量为、初温为25℃的水加热到100℃,完全燃烧了的天然气。已知天然气的热值为,水的比热容为。
(1)天然气完全燃烧放出的热量是多少?
(2)水需要吸收的热量是多少?
(3)该燃气灶的热效率是多少?
【答案】(1)
(2)
(3)37.5%
【解析】
【小问1详解】
的天然气完全燃烧放出的热量为
【小问2详解】
质量为、初温为25℃的水加热到100℃吸收的热量为
【小问3详解】
燃气灶的热效率为
26. 如图甲为一建筑工地用起重机来完成提升大理石任务。升降机货箱的重是200N,g取10N/kg,不计滑轮和钢丝绳的重力,不计摩擦。
(1)已知大理石的密度是2.8×103kg/m3,每块大理石的体积是1.0×10-2m3,则每块大理石的重是多少?
(2)一次提升中,升降机将10块大理石匀速提升了10m,钢丝绳的拉力是多少?此时钢丝绳的拉力做功是多少?
(3)为防止司机饮酒操作引发事故,工作人员用一种呼气酒精测试仪对司机进行检测,如图乙所示,当接触到的酒精气体浓度增加时,其电阻值降低。在图丙所示的工作电路中,电源电压恒为8V,定值电阻R2=20Ω。现在国际公认的酒驾标准是酒精气体浓度0.2-0.8mg/mL。当检测中,测试仪中电流表的示数为0.2A时,试通过计算判断司机是否饮酒操作。
【答案】(1)280N
(2)1000N,30000J (3)是饮酒操作
【解析】
【小问1详解】
由得,大理石的质量
大理石的重力
【小问2详解】
由图可知,图中滑轮组中提升动滑轮绳子段数为3,钢丝绳的拉力是
拉力移动的距离
钢丝绳的拉力做功是
【小问3详解】
由图可知,与串联,电压表测两端电压,电流表测串联电路的电流,由得
由串联电路电阻特点可知
由图像知,时,酒精气体浓度为,在范围内,是饮酒操作。
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