内容正文:
上龙中学2025年九年级物理上册12月月考测试卷
姓名:__________ 班级:__________ 考号:__________
一、选择题(每小题3分,共30分。每小题列出的四个备选项中,只有一个符合题目要求,多选、错选或未选得0分。)
1. 两台热机,甲的热机效率比乙的高,下列说法正确的是( )
A. 甲热机消耗的燃料多
B. 甲热机的功率比乙热机的小
C. 甲热机比乙热机做功少
D. 做相同的有用功,甲损失的能量比乙损失的少
【答案】D
【解析】
【详解】热机效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比,效率高,则比值大;而功率是表示物体做功快慢的物理量,与效率没有关系,所以做相同的有用功,甲损失的能量比乙损失的少,故D正确,ABC错误。
故选D。
2. 下列物体既有动能又有重力势能的是( )
A. 在空中飞行的飞机 B. 停止在站台上的火车
C. 悬挂在天花板上的吊灯 D. 拉长了的橡皮筋
【答案】A
【解析】
【详解】A.在空中飞行的飞机处于运动状态,具有动能;同时飞机相对于地面有一定的高度,具有重力势能。所以飞机既具有动能,也具有重力势能,故A符合题意;
B.停止在站台上的火车,不运动,所以不具有动能,故B不符合题意;
C.悬挂在天花板上的吊灯相对于地面有一定的高度,所以具有重力势能,没有动能,故C不符合题意;
D.拉长了的橡皮筋发生弹性形变,所以具有弹性势能,但橡皮筋没有运动,不具有动能,故D不符合题意。
故选A。
3. 在冬天干燥的天气里、外套与毛衣由于摩擦会紧贴在一起。下列说法正确的是( )
A. 外套与毛衣由于摩擦带了同种电荷
B. 外套与毛衣由于摩擦创造了新的电荷
C. 外套与毛衣由于摩擦使电荷发生了转移
D. 外套与毛衣紧贴的原因与验电器工作原理相同
【答案】C
【解析】
【详解】ABC.在气候干燥的冬天,化纤外套与毛质摩擦而紧贴在一起,这是摩擦起电的现象,摩擦过程中电荷发生了转移,使毛衣和外套带了等量的异种电荷,异种电荷相互吸引,摩擦过程并不能创造电荷,故AB错误,C正确;
D.验电器的原理是同种电荷互相排斥,外套与毛衣紧贴的原因与验电器工作原理不同,故D错误。
故选C。
4. 如图为单缸四冲程汽油机工作时各冲程的示意图,该汽油机完成一个工作循环的四个冲程正确的顺序( )
A. ①②③④ B. ②③④① C. ③④①② D. ④①②③
【答案】C
【解析】
【详解】①图中进、排气门关闭,活塞远离汽缸顶部,火花塞处于点火状态,为做功冲程;②图中进气门关闭,排气门打开,活塞向缸顶运动,为排气冲程;③图中进气门打开,排气门关闭,活塞远离汽缸顶部,为吸气冲程;④图中进气门、排气门皆关闭,活塞向汽缸顶部运动,为压缩冲程,因此油机完成一个工作循环的四个冲程正确的顺序为③④①②。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
5. 甲和乙是两个轻质泡沫小球,丙是带正电荷的带电体,甲、乙和丙三者之间相互作用时的场景如图所示,由此判断( )
A. 小球甲一定带正电
B. 小球乙一定不带电
C. 小球乙一定带正电
D. 小球甲和乙一定带异种电荷
【答案】C
【解析】
【详解】丙是带正电荷的带电体,由图知,当丙靠近甲小球时,相互吸引,说明甲可能带负电,也可能不带电;丙靠近乙时,发现排斥,说明乙一定带正电;将甲乙靠近时,甲乙吸引,因乙一定是带正电的,故甲可能带负电,也可能不带电。
故选C。
6. 科技的发展让智能家居进入了人们的生活。小明家新安装了一个智能锁,需要通过“密码+人脸”两次识别成功才会开锁。密码识别成功时仅闭合,灯L发光,照亮人脸进行识别,但不开锁,人脸识别成功后才会闭合,电动机M工作,开锁成功。下列电路符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】AB.电路中闭合时,灯L不发光,电动机工作,与题意不符,故AB不符合题意;
C.分析电路图,闭合时,灯L发光,电动机不工作;当再闭合时,电动机M工作,灯和电动机独立工作,互不影响,与题意相符,故C符合题意;
D.电路中闭合,灯L发光,电动机工作,与题意不符,故D不符合题意。
故选C。
7. 如图所示的电路中,下列说法正确的是( )
A. 只闭合S1时,两灯串联 B. 只闭合S₂时,只有L1发光
C. 闭合S1和S₂时,两灯并联 D. 闭合S1和S₂时,两灯都能发光
【答案】A
【解析】
【详解】A.只闭合S1时,电流从电源正极出发,依次流经、、开关回到电源负极,两灯串联,故A正确;
B.只闭合S₂时,因为没有闭合,电流回不到电源负极,断路是断路的,两灯都不发光,故B错误;
CD.闭合S1和S₂时,电流从电源正极出发,依次流经、S1和S₂回到电源负极,开关把灯短路掉,此时电路是只有的简单电路,只有发光,故CD错误。
故选A 。
8. 如图甲所示是某可调节亮度台灯,图乙是其用于调光的电位器结构图,a、b、c是它的是三个接线柱,a、c分别与弧形电阻丝的两端相连,b与金属滑片相连,下列分析正确的是( )
A. 电位器与灯泡并联
B. 若只将a、b接入电路,逆时针转动旋钮时灯泡变暗
C. 若只将a、c接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变亮
D. 电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变灯泡亮度的
【答案】D
【解析】
【详解】AD.电阻大小与长度有关,电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电路中电流,从而改变灯泡亮度的,故电位器与灯泡串联,故A错误,D正确;
B.若只将a、b接入电路,电流经过电位器左侧部分电阻丝,逆时针转动旋钮时接入电阻变小,电路中电流变大,灯泡变亮。故B错误;
C.若只将a、c接入电路,电流经过整个电阻丝,电位器此时相当于一个定值电阻。无法改变接入电阻的大小,灯泡亮度不变,故C错误。
故选D。
9. 某品牌电视机的铭牌如图所示。如果这台电视机每天正常使用3h,一个月(30天)耗电( )
A. 0.45kW•h B. 450kW•h
C. 13.5kW•h D.
【答案】C
【解析】
【详解】电视机每天正常使用3h,一个月按30天计算消耗的电能W=Pt=0.15kW×3×30h=13.5kW•h
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
10. 如图所示的电路图,电源电压恒为4.5V,定值电阻R1=10Ω,R2=2.5Ω,电压表V1、V2所选量程均为0~3V,电流表A1所选量程为0~0.6A,电流表A2所选量程为0~3A,滑动变阻器R3的规格为“15Ω 2A”,在保证电路各元件安全的情况下,下列说法正确的是( )
A. 闭合开关S2,断开开关S1、S3、S4,电压表V1的示数为1.8V
B. 闭合开关S3、S4,断开开关S1、S2,则电压表V2的示数变化范围是1.5V~2.7V
C. 闭合开关S3、S4,断开开关S1、S2,则电流表A1的示数变化范围是0.15A~0.27A
D. 闭合开关S1、S2、S3,断开开关S4,则R3接入电路的阻值范围是2.25Ω~15Ω
【答案】B
【解析】
【详解】A.闭合开关S2,断开开关S1、S3、S4,定值电阻R1、R2串联接入电路,两电流表均测通过电路的电流,电压表V1测电阻R1两端的电压,串联电路总电阻等于各部分电阻之和,根据欧姆定律可得电阻R1两端的电压
故A错误;
BC.闭合开关S3、S4,断开开关S1、S2,定值电阻R1和滑动变阻器R3串联接入电路,电压表V1测电阻R1两端的电压,电压表V2测滑动变阻器R3两端的电压,两电流表均测通过电路的电流,电流表A1所选量程为0~0.6A,电流表A2所选量程为0~3A,电压表V1所选量程为0~3V,根据串联分压原理可知滑动变阻器接入电路的阻值最小时,电压表V1的示数最大,根据欧姆定律可得此时通过电路的电流
根据串联电路电阻规律可知此时通过电路的电流最大,串联电路各处电流相等,所以通过电路的最大电流为0.3A,此时滑动变阻器两端的电压最小为
U3min=U-U1max=4.5V-3V=1.5V
即V2的最小示数为1.5V,当滑动变阻器接入电路的阻值最大时,通过电路的电流最小,为
所以电流表A1的示数变化范围是0.18A~0.3A;由串联分压的规律可知此时滑动变阻器两端的电压最大,则
U3max=IminR3=0.18A×15Ω=2.7V<3V
即V2的最大示数为2.7V,由此可知,电压表V2的示数变化范围是1.5V~2.7V,故B正确,C错误;
D.闭合开关S1、S2、S3,断开开关S4,定值电阻R2和滑动变阻器并联接入电路,电流表A2测干路电流,根据欧姆定律可得通过R2的电流
电流表A2所选量程为0~3A,根据并联电路电流规律可知通过滑动变阻器R3的最大电流
I3=I大-I2=3A-1.8A=1.2A
此时滑动变阻器接入电路的阻值最小,为
滑动变阻器接入电路的阻值越大,通过电路的电流越小,所以滑动变阻器接入电路的阻值范围是3.752~15Ω,故D错误。
故选B。
二、多项选择题(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. 如图所示的电路中,电源电压6V保持不变。定值电阻R1的规格为“10Ω 0.5A”,滑动变阻器R2的铭牌上标有“20Ω 1A”,电流表使用0~0.6A量程,电压表使用0~3V量程。闭合开关后,为了保证电路各元件的安全,下列说法正确的是( )
A. 电路允许通过的最大电流为0.5A B. 滑动变阻器连入电路的最小阻值为5Ω
C. 电压表的最小示数为2V D. 电路消耗的最大电功率为1.8W
【答案】CD
【解析】
【详解】由图可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流;
A.由欧姆定律可知.当R1两端的电压最大时,通过R1的电流最大。由于电压表的量程为0~3V,因此R1两端的最大电压为3V,此时通过R1的最大电流
对比电流表的量程、R2允许通过的最大电流和R1的额定电流值可知,为了保证电路各元件的安全,电路允许通过的最大电流为0.3A。故A错误;
B.由欧姆定律可知,电路中的最小总电阻
由串联电路的电阻特点可知,滑动变阻器连入电路的最小阻值
故B错误;
C.由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知,电路中的最小电流
则电压表的最小示数
故C正确;
D.电路消耗的最大电功率
故D正确。
故选CD。
12. 如图所示,在探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置中,透明容器中密封着等量的空气。下列说法正确的是( )
A. 本实验装置在通电时U形管中液面高度会发生变化,这是因为管中液体受热膨胀所导致
B. 乙装置只能探究电流通过导体产生的热量与电流的关系
C. 实验中发现只有c容器的U形管中液面不变,原因不可能是c容器中电阻丝断路
D. 若将甲乙装置同时串联在电路中,通电一段时间后,四个容器内电热丝产生的热量之比为4∶8∶4∶1
【答案】CD
【解析】
【详解】A.电流通过导体产生的热量的多少不能直接观察,但容器内的空气受热会膨胀,导致液面高度差变大,则可以通过液面高度差的变化来反映电流通过导体产生的热量的多少,故A错误;
B.乙装置可以探究电流通过导体产生的热量与电流的关系,也可以探究电流通过导体产生的热量与通电时间的关系,故B错误;
C.c容器中电阻丝连接在电路的干路中,若c容器中电阻丝断路,则c和d容器的U形管中液面都不变,故实验中发现只有c容器的U形管中液面不变,原因不可能是c容器中电阻丝断路,故C正确;
D.若将甲乙装置同时串联在电路中,通电一段时间后,由题意可知,通过a、b、c三个容器内电阻丝的电流相等,即
Ia=Ib=Ic=I
通过d容器内电阻丝的电流为通过a、b、c三个容器内电阻丝的电流的一半,即
Id=Ic=I
则四个容器内电热丝产生的热量之比
故D正确。
故选CD。
三、填空题(每空1分,共12分,请把答案直接写在对应答题卡位置上,不要求写出演算过程)。
13.
(1)如图所示,电压表的示数为_____V。
(2)如图所示,电阻箱的示数为____Ω。
【答案】(1)8.5 (2)2024##
【解析】
【小问1详解】
图中所示电压表所用量程为0~15V,分度值为0.5V,示数为8.5V。
【小问2详解】
图中所示电阻箱的示数为
14. 焦炭的热值为。将质量为的焦炭完全燃烧可放出______J热量;如果将大块的焦炭粉碎后,它的热值将______(选填“变小”“不变”“变大”)。
【答案】 ①. ②. 不变
【解析】
【详解】[1]将质量为的焦炭完全燃烧可放出的热量为
[2]热值是燃料的一种特性,与质量、形状和燃烧程度无关。若将大块的焦炭粉碎后,它的热值将不变。
15. 2024年4月24日是第九个“中国航天日”,迄今为止,我国航天事业创造了“两弹一星”、“载人航天”、“北斗工程”、“月球探测”等诸多辉煌成就。从能源可持续发展的角度来看,“两弹”所释放巨大的能量属于________(选填“可再生”或“不可再生”)能源;“一星”是指我国发射的第一颗人造卫星“东方红一号”,其沿椭圆轨道绕地球运动由近地点向远地点运动时,________(选填“动”或“势”)能减小。
【答案】 ①. 不可再生 ②. 动
【解析】
【详解】[1]两弹核弹与导弹,利用到核能,核能在短期内不能从自然界获得,是不可再生能源。
[2]东方红一号卫星沿椭圆轨道绕地球运动由近地点向远地点运动时,质量不变,高度增大,重力势能增大,增大的重力势能由动能转化而来,所以动能减小。
16. 如图所示的电路中,要使两灯、串联,则需闭合开关______;要使两灯并联需闭合开关______。
【答案】 ①. ②. 、
【解析】
【详解】[1]要使灯L1、L2串联,则应将两灯首尾相连接到电源两端,则由图可知只要闭合S2即可。
[2]要使灯L1、L2并联,则需让电流从电源正极流出分别流入两灯,再汇合共同流入电源负极,则需要闭合S1、S3。
17. 如图a用丝绸摩擦有机玻璃棒,然后靠近碎纸屑,发现纸屑能被吸引,说明摩擦起电,带电体能______,然后将摩擦过的玻璃棒接触图b所示的自制的验电器,发现两片金属箔片会张开,金属箔片张开是因为______,用手不停地捋图c中塑料细丝,会越捋越______(蓬松/靠拢).
【答案】 ①. 吸引轻小物体 ②. 同种电荷相互排斥 ③. 蓬松
【解析】
【详解】用丝绸摩擦过的玻璃棒带了正电,由于带电体能够吸引轻小物体,所以当其靠近碎纸屑时,碎纸屑会被吸引过来;当验电器与带正电的玻璃棒接触后,验电器的金属箔片上都带了正电,由于同种电荷相互排斥,所以两个金属箔片会张开角度;被手捋过的塑料细丝带了同种电荷,同种电荷相互排斥,所以细丝之间由于相互排斥而蓬.
18. 有一只标有“3V”字样的小灯泡和一个定值电阻,如图甲所示是小灯泡L和电阻R的I-U图象,由图象可知定值电阻R的阻值为_____Ω;若将小灯泡L和定值电阻R接入图乙所示的电路中,只闭合开关时,小灯泡L的实际功率为1W,再闭合开关电路的总功率为_____W,电阻R在1min内产生的热量为_____J。
【答案】 ①. 10 ②. 1.4 ③. 24
【解析】
【18题详解】
[1]灯泡的电阻随电压的改变而改变,因此灯泡的I-U图象是一条曲线,定值电阻的阻值不变,因此定值电阻的I-U图象是一条直线,所以由图甲可知,当电阻R两端电压为3V时,通过的电流为0.3A,所以
[2]如图乙,只闭合开关时只有小灯泡工作,此时功率为1W,由图甲可知此时通过小灯泡的电流为0.5A,两端电压为2V时,
即电源电压为2V,再闭合开关,电路为灯泡与定值电阻并联,由于小灯泡两端电压没变,所以通过其电流也不变,由并联电路电压的特点可知,定值电阻两端电压为2V,由图甲可知,此时通过定值电阻的电流为0.2A,根据并联电路电流的特点可知,此时电路总电流
所以电路总功率
[3]由可得,电阻R在1min内产生的热量
四、作图题(共6分,请把答案直接写在对应答题卡位置上。)
19. 如图是冰箱内部简化的电路图,请在相应的虚线框内填上电动机和电灯符号.
( )
【答案】
【解析】
【详解】当冰箱的门打开时,电动机和电灯都在工作,当冰箱的门关闭时,电动机还是在工作,电灯停止工作,从图中可以看到,冰箱的门打开相当于门的开关闭上,冰箱的门关闭相当于门的开关断开,那么电灯应该和门的开关串联,另一个虚线框应该是电动机;如下图所示。
20. 请根据图中所示的实物图,在方框内画出对应的电路图。
【答案】见解析
【解析】
【详解】由实物图知,两灯并联,S2在L1支路上,S1在L2支路上,电路图如下图所示
21. 根据电路图连接实物图。
【答案】
【解析】
【详解】分析电路图,电流从电源正极出发,流经开关和灯泡回到电源负极。据此作图。
五、实验探究题(每空1分,共25分。请把答案直接写在对应答题卡位置上)
22. 实验小组的同学们在做“探究斜面的机械效率”实验时,用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块,如图所示,收集了表中的实验数据。
实验次数
斜面长度s/m
斜面高度h/m
物块重力G/N
拉力F/N
机械效率η
1
1
0.2
5
2.5
40.0%
2
1
0.4
5
3.4
58.8%
3
1
0.6
5
4.2
71.4%
4
1
0.6
5
5.0
(1)分析表中实验1、2、3的数据可得出:斜面倾斜程度越小越________(选填“省”或“费”)力。
(2)该小组又进行了第4次实验,他们在斜面上铺上毛巾,目的是________;保持斜面高度和长度与第3次实验相同,他们测得这种情况下斜面的机械效率为________。
(3)把第4次实验数据与表中数据综合分析可得出:斜面的机械效率与________和________有关。
(4)当用弹簧测力计通过细线沿斜面匀速向上拉动物块时,物块所受的拉力________(选填“大于”“小于”或“等于”)物块所受的摩擦力。
【答案】(1)省 (2) ①. 增大阻力 ②. 60.0%
(3) ①. 斜面的倾斜程度 ②. 斜面的粗糙程度
(4)大于
【解析】
【小问1详解】
由表格数据可知,斜面的倾斜程度越小,拉力F越小,即越省力。
【小问2详解】
[1] 在斜面上铺上毛巾,增大物体与斜面接粗面的粗糙程度,会增大阻力,所以目的是为了增大阻力。
[2] 机械效率为
【小问3详解】
[1]分析表格的第二列和第七列数据可知,斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关;
[2]分析第二次和第四次的实验数据可知,斜面的机械效率和接触面的粗糙程度有关。
【小问4详解】
当用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块时,拉力不仅要克服摩擦力还要克服一部分物体的重力,所以拉力要大于物体所受的摩擦力。
23. 小明和小刚利用图甲所示电路“探究电流与电压的关系”。实验室提供的器材有:电源(两端电压为3V);两个定值电阻;滑动变阻器。滑动变阻器R1(20Ω 1.5A),滑动变阻器R2(50Ω 1A),电流表(0~0.6A~3A);电压表(0~3V~15V);开关;导线若干。
(1)请你用笔画线代替导线在图甲中将电路连接完整________;
(2)小刚在实验中移动滑动变阻器滑片时,电流表有示数且发生变化,但电压表始终无示数,原因可能是定值电阻________;
(3)排除故障后,小刚继续实验。若要增大定值电阻两端电压,滑动变阻器滑片应该向________移动;
(4)两人将各自获得的三组实验数据分别在图乙中描点,作出了电流与电压的I-U关系图像。他们作出的两条直线不重合,原因是________;
(5)根据乙图可知,小明所用的滑动变阻器为________。
【答案】(1) (2)短路
(3)左 (4)选用的定值电阻的阻值不同
(5)滑动变阻器R2
【解析】
【小问1详解】
实验中,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测量定值电阻的电压,电流表测量电路电流;电源电压为3V,则电压表的量程选用0~3V,如图所示:
【小问2详解】
小刚在实验中移动滑动变阻器滑片时,电流表有示数且发生变化,说明电路处于通路状态,且变阻器起到作用;电压表始终无示数,说明定值电阻的电压为0,原因可能是与电压表并联的定值电阻短路。
【小问3详解】
若要增大定值电阻两端电压,电源电压不变,由串联电路电压特点得,滑动变阻器的电压变小,由串联电路电阻越小分到的电压越小得,滑动变阻器滑片应该向左移动,减小变阻器接入电路中的电阻。
【小问4详解】
由图乙与欧姆定律得,小明与小刚使用的电阻的阻值不同,则他们作出的两条直线不重合,原因是他们选用阻值不同的电阻进行实验。
【小问5详解】
根据乙图可知,小明实验中电路的电流最小为0.1A,此时电路电阻最大,变阻器接入电路中的电阻最大,此时定值电阻的电压为0.5V,由串联电路电压特点得,此时变阻器的电压为
由欧姆定律得,变阻器接入电路中的电阻为
用的滑动变阻器为滑动变阻器R2(50Ω 1A)。
24. 小明设计如图甲所示的电路探究“串联电路中各处电流的关系”。
(1)连接电路时,开关S应处于________状态;
(2)实验前,小明发现电流表的指针位置如图乙所示,应将指针________;
(3)正确连接好电路,为避免损坏电流表,闭合开关时,应采用________(选填“大”或“小”)量程进行试触;
(4)小明正确完成实验,并将测得数据记录在下表中。根据表中数据,他得出了“串联电路中电流处处相等”的结论。你认为这种做法是________(选填“合理”或“不合理”),理由是:________。
电流表的位置
A
B
C
电流I/A
0.2
0.2
0.2
【答案】(1)断开 (2)调至零刻线处
(3)大 (4) ①. 不合理 ②. 见解析
【解析】
【小问1详解】
为了保护电路,连接电路时,开关要处于断开状态。
【小问2详解】
实验前,电流表的指针未指在零刻线处,说明电流表未调零,因此应将指针调至零刻线处。
【小问3详解】
选择电流表的量程时,需要用大量程试触,根据指针偏转的角度选择合适的量程。
【小问4详解】
[1][2]仅根据一组实验数据得出的结论不具有普遍性,结论存在偶然性,因此做法不合理。
25. 如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置,两个透明容器中密封着初温、质量相同的空气。
(1)由于电流产生的热量不易直接测量,因此在实验中是通过观察______来显示容器内空气温度的变化;
(2)图甲装置将两段阻值不同的电阻丝______(填电路连接方式),是为了探究电流产生的热量与______的大小的关系,通电一段时间后,______(选填“左”或“右”)侧容器产生的热量更多;
(3)图乙装置可以探究电流通过导体时产生的热量与______的大小的关系,R1和R2两根电阻丝在相等的时间内产生的热量之比为Q1:Q2=______。为了使左右两个U形管内液面高度差差异更大,R3应选用______(从2Ω、5Ω和10Ω的定值电阻中选出一个定值电阻);
(4)图乙中,若接通电路一段时间后,右侧U形管的液面高度差逐渐变大,但左侧U形管的液面高度不变,经检查电路也没有出现故障,则可能的原因是______;
(5)图乙中,若接通电路一段时间后,左侧U形管的液面高度差明显变大,但右侧U形管液面高度差不变,后发现是由于电路故障引起的,则原因可能是______。
A. R1电阻丝断路
B. R2电阻丝断路
C. R3电阻丝断路
D. R3电阻丝短路
【答案】(1)U形管中液面高度变化
(2) ①. 串联 ②. 电阻 ③. 右
(3) ①. 电流 ②. 4∶1 ③. 2Ω
(4)左侧容器漏气 (5)BD
【解析】
【详解】(1)实验中,运用转换法通过观察U形管液面的高度差来得到容器内空气温度的变化,即U形管液面的高度差越大,容器内空气温度越高。
(2)[1]甲图中,容器内两电阻丝收尾顺次相连,是串联的。
[2][3]根据串联电路中电流的特点可知,两电阻丝电流相等,通电时间也相等,所以该实验是来探究电流产生的热量与电阻之间的关系,由可知,电阻越大产生的热量越多,因此右侧容器产生的热量多。
(3)[1]图乙中,R2与R3并联,再与R1串联,此时R1在干路上,R2在支路上,电流的大小不同,电阻及通电时间相同,所以是探究电流产生的热量与电流之间的关系。
[2]因为R2与R3的阻值相同,并联后电流相同,所以通过R1的电流是R2的2倍,根据可知
[3]根据并联电路中电阻的特点可知,总电阻小于最小的分电阻,所以当R3阻值越小,经过左侧容器的电流越大,左右两个U形管内液面高度差差异更大,因此选用2Ω电阻丝。
(4)通电一段时间后,右侧U形管的液面高度差逐渐变大,说明电路是通路,左侧U形管的液面高度不变,可能是左侧装置气密性不好,漏气。
(5)实验中,左侧U形管的液面高度差明显变大,而右侧U形管的液面高度差没有变化,若是由于电路故障引起的,说明左侧容器内的电阻丝没有故障,右侧容器内无电阻丝产生热量,因此可能是R2电阻丝断路、R2电阻丝短路或R3电阻丝短路,故BD符合题意,AC不符合题意。
故选BD。
六、综合应用题(共19分,解答时要求在答题卡对应的区域内写出必要的文字说明和重要的演算步骤,只写出最后答案,未写出演算过程的,不得分。答案必须明确写出数值和单位)。
26. 如图所示,是最新一款无人驾驶汽车原型图。汽车自动驾驶时使用雷达传感器,以及激光测距器来了解周围的交通状况。该款车以某速度在一段平直的公路上匀速行驶5.6km,受到的阻力是3103N,消耗燃油1.2kg,热值q=4107J/kg,求:
(1)无人驾驶汽车牵引力所做的功?
(2)燃油完全燃烧放出的热量?
(3)无人驾驶汽车的热机效率?
【答案】(1);(2);(3)35%
【解析】
【详解】解:(1)汽车在公路上匀速行驶,处于平衡状态,受到的阻力与牵引力是一对平衡力,即
无人驾驶汽车牵引力所做的功为
(2)燃油完全燃烧放出的热量为
(3)无人驾驶汽车的热机效率为
答:(1)无人驾驶汽车牵引力所做的功为;
(2)燃油完全燃烧放出的热量为;
(3)无人驾驶汽车的热机效率为35%。
27. 为设计电子拉力计,小硕将电流表改装为拉力计的表盘,如图甲是其原理图。弹簧右端和滑动变阻器R1的金属片P固定在一起(弹簧的电阻不计,P与R1间的摩擦力不计)R0=6Ω,AB是一根长为6cm的均匀电阻丝其阻值为24Ω,电源电压U=6V,电流表的量程为0~0.6A,当不拉拉环时,金属滑片P刚好处于A端。已知该弹簧伸长的长度ΔL与所受拉力F间的关系如图乙所示。
(1)拉力计表盘上的零刻度线应标在电流表表盘多少刻度处?
(2)开关S闭合后,当电流表指针在0.6A处,作用在拉环上水平向右的拉力为多少?
(3)在电流表量程不可改的情况下,若要把该装置所能测量的最大拉力为600N,请通过计算(要求只更换一个元件)。
【答案】(1)0.2A
(2)500N (3)换为阻值为10Ω的电阻
【解析】
【小问1详解】
如图所示,当不拉拉环时
定值电阻
定值电阻R0与可变电阻RAB组成串联电路,电流表测量电路电流,当不拉拉环时电流表的示数为
所以拉力计表盘上的零刻度应标在电流表表盘的0.2A处。
【小问2详解】
电流表表盘示数为0.6A,由欧姆定律得,电路中的电阻为
此时电阻丝AB连入电路中电阻
所以AB电阻丝经拉动拉环后变化量是
依题意得,AB电阻丝1cm对应电阻值是
所以可知此时弹簧伸长量为
由图乙得,此时对应的拉力是500N。
【小问3详解】
根据题意可知表盘为0.6A时,该拉力计的最大测量值是600N,由图乙得弹簧伸长6cm,此时电路为定值电阻的简单电路,根据欧姆定律可得
所以可将定值电阻换为阻值为10Ω的电阻。
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上龙中学2025年九年级物理上册12月月考测试卷
姓名:__________ 班级:__________ 考号:__________
一、选择题(每小题3分,共30分。每小题列出的四个备选项中,只有一个符合题目要求,多选、错选或未选得0分。)
1. 两台热机,甲的热机效率比乙的高,下列说法正确的是( )
A. 甲热机消耗的燃料多
B. 甲热机的功率比乙热机的小
C. 甲热机比乙热机做功少
D. 做相同的有用功,甲损失的能量比乙损失的少
2. 下列物体既有动能又有重力势能的是( )
A. 在空中飞行的飞机 B. 停止在站台上的火车
C. 悬挂在天花板上的吊灯 D. 拉长了的橡皮筋
3. 在冬天干燥的天气里、外套与毛衣由于摩擦会紧贴在一起。下列说法正确的是( )
A. 外套与毛衣由于摩擦带了同种电荷
B. 外套与毛衣由于摩擦创造了新的电荷
C. 外套与毛衣由于摩擦使电荷发生了转移
D. 外套与毛衣紧贴的原因与验电器工作原理相同
4. 如图为单缸四冲程汽油机工作时各冲程的示意图,该汽油机完成一个工作循环的四个冲程正确的顺序( )
A. ①②③④ B. ②③④① C. ③④①② D. ④①②③
5. 甲和乙是两个轻质泡沫小球,丙是带正电荷的带电体,甲、乙和丙三者之间相互作用时的场景如图所示,由此判断( )
A. 小球甲一定带正电
B. 小球乙一定不带电
C. 小球乙一定带正电
D. 小球甲和乙一定带异种电荷
6. 科技的发展让智能家居进入了人们的生活。小明家新安装了一个智能锁,需要通过“密码+人脸”两次识别成功才会开锁。密码识别成功时仅闭合,灯L发光,照亮人脸进行识别,但不开锁,人脸识别成功后才会闭合,电动机M工作,开锁成功。下列电路符合要求的是( )
A. B.
C. D.
7. 如图所示的电路中,下列说法正确的是( )
A. 只闭合S1时,两灯串联 B. 只闭合S₂时,只有L1发光
C. 闭合S1和S₂时,两灯并联 D. 闭合S1和S₂时,两灯都能发光
8. 如图甲所示是某可调节亮度台灯,图乙是其用于调光的电位器结构图,a、b、c是它的是三个接线柱,a、c分别与弧形电阻丝的两端相连,b与金属滑片相连,下列分析正确的是( )
A. 电位器与灯泡并联
B. 若只将a、b接入电路,逆时针转动旋钮时灯泡变暗
C. 若只将a、c接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变亮
D. 电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变灯泡亮度的
9. 某品牌电视机的铭牌如图所示。如果这台电视机每天正常使用3h,一个月(30天)耗电( )
A. 0.45kW•h B. 450kW•h
C. 13.5kW•h D.
10. 如图所示的电路图,电源电压恒为4.5V,定值电阻R1=10Ω,R2=2.5Ω,电压表V1、V2所选量程均为0~3V,电流表A1所选量程为0~0.6A,电流表A2所选量程为0~3A,滑动变阻器R3的规格为“15Ω 2A”,在保证电路各元件安全的情况下,下列说法正确的是( )
A. 闭合开关S2,断开开关S1、S3、S4,电压表V1的示数为1.8V
B. 闭合开关S3、S4,断开开关S1、S2,则电压表V2的示数变化范围是1.5V~2.7V
C. 闭合开关S3、S4,断开开关S1、S2,则电流表A1的示数变化范围是0.15A~0.27A
D. 闭合开关S1、S2、S3,断开开关S4,则R3接入电路的阻值范围是2.25Ω~15Ω
二、多项选择题(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. 如图所示的电路中,电源电压6V保持不变。定值电阻R1的规格为“10Ω 0.5A”,滑动变阻器R2的铭牌上标有“20Ω 1A”,电流表使用0~0.6A量程,电压表使用0~3V量程。闭合开关后,为了保证电路各元件的安全,下列说法正确的是( )
A. 电路允许通过的最大电流为0.5A B. 滑动变阻器连入电路的最小阻值为5Ω
C. 电压表的最小示数为2V D. 电路消耗的最大电功率为1.8W
12. 如图所示,在探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置中,透明容器中密封着等量的空气。下列说法正确的是( )
A. 本实验装置在通电时U形管中液面高度会发生变化,这是因为管中液体受热膨胀所导致
B. 乙装置只能探究电流通过导体产生的热量与电流的关系
C. 实验中发现只有c容器的U形管中液面不变,原因不可能是c容器中电阻丝断路
D. 若将甲乙装置同时串联在电路中,通电一段时间后,四个容器内电热丝产生的热量之比为4∶8∶4∶1
三、填空题(每空1分,共12分,请把答案直接写在对应答题卡位置上,不要求写出演算过程)。
13.
(1)如图所示,电压表的示数为_____V。
(2)如图所示,电阻箱的示数为____Ω。
14. 焦炭的热值为。将质量为的焦炭完全燃烧可放出______J热量;如果将大块的焦炭粉碎后,它的热值将______(选填“变小”“不变”“变大”)。
15. 2024年4月24日是第九个“中国航天日”,迄今为止,我国航天事业创造了“两弹一星”、“载人航天”、“北斗工程”、“月球探测”等诸多辉煌成就。从能源可持续发展的角度来看,“两弹”所释放巨大的能量属于________(选填“可再生”或“不可再生”)能源;“一星”是指我国发射的第一颗人造卫星“东方红一号”,其沿椭圆轨道绕地球运动由近地点向远地点运动时,________(选填“动”或“势”)能减小。
16. 如图所示的电路中,要使两灯、串联,则需闭合开关______;要使两灯并联需闭合开关______。
17. 如图a用丝绸摩擦有机玻璃棒,然后靠近碎纸屑,发现纸屑能被吸引,说明摩擦起电,带电体能______,然后将摩擦过的玻璃棒接触图b所示的自制的验电器,发现两片金属箔片会张开,金属箔片张开是因为______,用手不停地捋图c中塑料细丝,会越捋越______(蓬松/靠拢).
18. 有一只标有“3V”字样的小灯泡和一个定值电阻,如图甲所示是小灯泡L和电阻R的I-U图象,由图象可知定值电阻R的阻值为_____Ω;若将小灯泡L和定值电阻R接入图乙所示的电路中,只闭合开关时,小灯泡L的实际功率为1W,再闭合开关电路的总功率为_____W,电阻R在1min内产生的热量为_____J。
四、作图题(共6分,请把答案直接写在对应答题卡位置上。)
19. 如图是冰箱内部简化的电路图,请在相应的虚线框内填上电动机和电灯符号.
( )
20. 请根据图中所示的实物图,在方框内画出对应的电路图。
21. 根据电路图连接实物图。
五、实验探究题(每空1分,共25分。请把答案直接写在对应答题卡位置上)
22. 实验小组的同学们在做“探究斜面的机械效率”实验时,用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块,如图所示,收集了表中的实验数据。
实验次数
斜面长度s/m
斜面高度h/m
物块重力G/N
拉力F/N
机械效率η
1
1
0.2
5
2.5
40.0%
2
1
0.4
5
3.4
58.8%
3
1
0.6
5
4.2
71.4%
4
1
0.6
5
5.0
(1)分析表中实验1、2、3的数据可得出:斜面倾斜程度越小越________(选填“省”或“费”)力。
(2)该小组又进行了第4次实验,他们在斜面上铺上毛巾,目的是________;保持斜面高度和长度与第3次实验相同,他们测得这种情况下斜面的机械效率为________。
(3)把第4次实验数据与表中数据综合分析可得出:斜面的机械效率与________和________有关。
(4)当用弹簧测力计通过细线沿斜面匀速向上拉动物块时,物块所受的拉力________(选填“大于”“小于”或“等于”)物块所受的摩擦力。
23. 小明和小刚利用图甲所示电路“探究电流与电压的关系”。实验室提供的器材有:电源(两端电压为3V);两个定值电阻;滑动变阻器。滑动变阻器R1(20Ω 1.5A),滑动变阻器R2(50Ω 1A),电流表(0~0.6A~3A);电压表(0~3V~15V);开关;导线若干。
(1)请你用笔画线代替导线在图甲中将电路连接完整________;
(2)小刚在实验中移动滑动变阻器滑片时,电流表有示数且发生变化,但电压表始终无示数,原因可能是定值电阻________;
(3)排除故障后,小刚继续实验。若要增大定值电阻两端电压,滑动变阻器滑片应该向________移动;
(4)两人将各自获得的三组实验数据分别在图乙中描点,作出了电流与电压的I-U关系图像。他们作出的两条直线不重合,原因是________;
(5)根据乙图可知,小明所用的滑动变阻器为________。
24. 小明设计如图甲所示的电路探究“串联电路中各处电流的关系”。
(1)连接电路时,开关S应处于________状态;
(2)实验前,小明发现电流表的指针位置如图乙所示,应将指针________;
(3)正确连接好电路,为避免损坏电流表,闭合开关时,应采用________(选填“大”或“小”)量程进行试触;
(4)小明正确完成实验,并将测得数据记录在下表中。根据表中数据,他得出了“串联电路中电流处处相等”的结论。你认为这种做法是________(选填“合理”或“不合理”),理由是:________。
电流表的位置
A
B
C
电流I/A
0.2
0.2
0.2
25. 如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置,两个透明容器中密封着初温、质量相同的空气。
(1)由于电流产生的热量不易直接测量,因此在实验中是通过观察______来显示容器内空气温度的变化;
(2)图甲装置将两段阻值不同的电阻丝______(填电路连接方式),是为了探究电流产生的热量与______的大小的关系,通电一段时间后,______(选填“左”或“右”)侧容器产生的热量更多;
(3)图乙装置可以探究电流通过导体时产生的热量与______的大小的关系,R1和R2两根电阻丝在相等的时间内产生的热量之比为Q1:Q2=______。为了使左右两个U形管内液面高度差差异更大,R3应选用______(从2Ω、5Ω和10Ω的定值电阻中选出一个定值电阻);
(4)图乙中,若接通电路一段时间后,右侧U形管的液面高度差逐渐变大,但左侧U形管的液面高度不变,经检查电路也没有出现故障,则可能的原因是______;
(5)图乙中,若接通电路一段时间后,左侧U形管的液面高度差明显变大,但右侧U形管液面高度差不变,后发现是由于电路故障引起的,则原因可能是______。
A. R1电阻丝断路
B. R2电阻丝断路
C. R3电阻丝断路
D. R3电阻丝短路
六、综合应用题(共19分,解答时要求在答题卡对应的区域内写出必要的文字说明和重要的演算步骤,只写出最后答案,未写出演算过程的,不得分。答案必须明确写出数值和单位)。
26. 如图所示,是最新一款无人驾驶汽车原型图。汽车自动驾驶时使用雷达传感器,以及激光测距器来了解周围的交通状况。该款车以某速度在一段平直的公路上匀速行驶5.6km,受到的阻力是3103N,消耗燃油1.2kg,热值q=4107J/kg,求:
(1)无人驾驶汽车牵引力所做的功?
(2)燃油完全燃烧放出的热量?
(3)无人驾驶汽车的热机效率?
27. 为设计电子拉力计,小硕将电流表改装为拉力计的表盘,如图甲是其原理图。弹簧右端和滑动变阻器R1的金属片P固定在一起(弹簧的电阻不计,P与R1间的摩擦力不计)R0=6Ω,AB是一根长为6cm的均匀电阻丝其阻值为24Ω,电源电压U=6V,电流表的量程为0~0.6A,当不拉拉环时,金属滑片P刚好处于A端。已知该弹簧伸长的长度ΔL与所受拉力F间的关系如图乙所示。
(1)拉力计表盘上的零刻度线应标在电流表表盘多少刻度处?
(2)开关S闭合后,当电流表指针在0.6A处,作用在拉环上水平向右的拉力为多少?
(3)在电流表量程不可改的情况下,若要把该装置所能测量的最大拉力为600N,请通过计算(要求只更换一个元件)。
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