内容正文:
2025年秋学期课堂练习
九年级物理试题
时间:90分钟 分值:100分
一、选择题:本题共12小题,每小题2分,共24分.每小题只有一个选项正确.
1. 2025年诺贝尔物理学奖颁给约翰·克拉克、米歇尔·德沃雷特、约翰·马丁尼斯,他们利用超导体构建了电路,实现不同量子态之间的隧穿,超导体在临界温度时 ( )
A. 电流很小 B. 硬度很高 C. 电压很高 D. 电阻为零
【答案】D
【解析】
【详解】超导体是指在临界温度时,导体的电阻为零,这是超导体的重要特性,超导体的电阻为零,可以实现电流无损耗的输送。超导体的电阻为零,电流会很大,电压为零,超导体与材料的硬度无关,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
2. 以下估测合理的是( )
A. 家用电冰箱工作的电流约1A B. 对人体的安全电压是大于36V
C. 两节新干电池串联后的电压为4V D. 手机正常工作时的电流约10A
【答案】A
【解析】
【详解】A.家用电冰箱的功率约为100W-200W,家庭电路电压为220V,根据可得电流约为0.45A-0.9A,接近1A,故A正确;
B.对人体安全的电压是不高于36V,而非“大于36V”,故B错误;
C.一节干电池电压为1.5V,两节串联总电压为3V,故C错误;
D.手机工作电流通常为0.1A-0.5A,10A远超实际,故D错误。
故选A。
3. 关于家庭电路和安全用电的说法,正确的是( )
A. 家庭电路中需要安装空气开关
B. 在未断开电源开关的情况下更换灯泡
C. 发现有人触电时立即用金属杆挑开电线
D. 控制灯泡的开关和灯泡的位置可以任意互换
【答案】A
【解析】
【详解】A.为防止因为干路电流过大引起火灾,家庭电路中必须安装空气开关,故A正确;
B.为了防止发生触电事故,更换家用灯泡,必须先断开电源,故B错误;
C.发现有人触电时,应尽快切断电源或用绝缘干木棍挑开电线让触电者尽快脱离开电源,再实施救护,故C错误;
D.控制灯泡的开关必须接在火线上,以确保开关断开时灯泡不带电;若开关和灯泡位置互换,开关可能接在零线上,开关断开后灯泡仍与火线连通,存在触电隐患,故不能任意互换,故D错误。
故选A。
4. 关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A. 0℃的物体没有内能
B. 物体的内能越大,含有的热量越多
C. 物体的内能与温度有关,但温度不变,物体的内能也可改变
D. 物体吸收了热量,温度一定升高
【答案】C
【解析】
【详解】A.一切物体都具有内能,内能的大小跟温度有关,但是内能的有无与温度无关,所以,0℃的物体也具有内能,故A错误;
B.热量是过程量,不能说含有或者具有热量,故B错误;
CD.物体吸收热量,温度不一定升高,例如:冰在熔化过程中持续吸收热量,虽然温度保持不变,但内能增加,故C正确,D错误。
故选C。
5. 如图所示,小球由静止开始沿着粗糙的曲面从点向点运动,其中和两点在同一水平高度。下列说法中正确的是( )
A. 小球从点运动到点,重力势能全部转化为动能
B. 小球在点的机械能小于在点的机械能
C. 小球在点的动能大于在点的动能
D. 小球从点运动到点的过程中,机械能保持不变
【答案】C
【解析】
【详解】A.从a点到c点过程中,小球的质量不变,高度变小,则重力势能变小,同时速度变大,动能变大,重力势能会转化为动能,由于小球滚动的过程中受摩擦力的作用,一部分机械能会转化为其他形式的能,故A错误;
B.由于小球从b到c要克服摩擦力做功,一部分机械能会转化为其他形式的能,故小球在b点的机械能大于在c点的机械能,故B错误;
C.小球从b运动到d的过程中,一部分机械能会转化为其他形式的能,故小球在b点的机械能大于在d点的机械能;由于b和d两点在同一水平高度,即两位置小球的重力势能相同,根据“机械能=动能+势能”可知,小球在b点的动能大于在d点的动能,故C正确;
D.由于小球滚动的过程中受摩擦力的作用,一部分机械能会转化为其他形式的能,机械能减少,故D错误。
故选C。
6. 铁锂电池具有安全可靠,可以重复充放电的优点,生活中可使用一节铁锂电池和一节“假电池”(占位筒)替代2节干电池使用,如图所示。下列说法不正确的是( )
A. 占位筒的作用相当于导线
B. 用电压表测量占位筒电压约为1.5V
C. 铁锂电池充电的过程,电能转化为化学能
D. 铁锂电池和占位筒是串联连接的
【答案】B
【解析】
【详解】A.由题意知,占位筒的作用是为了使电路形成闭合回路,所以占位筒的作用相当于导线,故A正确,不符合题意;
B.占位筒作用相当于导线,实际电压应接近0V,故B错误,符合题意;
C.为铁锂电池充电的过程,需要消耗电能,所以是电能转化为化学能,故C正确,不符合题意;
D.铁锂电池和占位筒是依次连接的,所以是串联连接的,故D正确,不符合题意。
故选B。
7. 如图所示,龙骨水车因其形如龙骨而得名,是我国历史上的主要灌溉农具。固定在水槽尾部的小轮可以改变木制链条上刮水板的运动方向,让刮水板持续将水槽中的水提升至高处,该小轮是一个( )
A. 定滑轮 B. 动滑轮 C. 杠杆 D. 斜面
【答案】A
【解析】
【详解】定滑轮的特点是不省力,但可以改变力的方向。题目中固定在水槽尾部的小轮,作用是改变木制链条上刮水板的运动方向,符合定滑轮的特征。而动滑轮是省力但不能改变力的方向;杠杆是在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒,此小轮不符合杠杆的典型结构和作用;斜面是一种省力机械,与该小轮的作用和结构不符。所以该小轮是一个定滑轮。
故选A。
8. 如图所示,杠杆OAB的自重与摩擦不计,与垂直,,在的中点挂一个12N的重物。作用在点的动力由竖直方向逆时针缓慢转到水平方向,此过程中始终保持在水平位置静止,则的大小( )
A. 不大于8N B. 不小于6N C. 逐渐变大 D. 先变大后变小
【答案】A
【解析】
【详解】当F1竖直向上时,动力臂的大小等于OA的长,在OA的中点挂一个12N的重物G,力臂是OA的一半,由杠杆平衡条件得
解得
可知当F1由竖直向上的位置沿逆时针方向缓慢的转到水平向左的位置时,由力臂的定义,最大的动力臂是OB,即动力垂直于OB时,动力最大,因而动力臂先变大后变小,阻力与阻力臂不变,由杠杆平衡条件可知,动力先变小后变大,动力最大时,动力臂为OB,根据勾股定理知
由杠杆平衡条件得
解得最小动力
当动力水平方向时,动力臂大小等于AB的长,是最小,动力最大,由杠杆平衡条件得
解得最大动力
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
9. 如图为汽车发动机某冲程的示意图,下列说法不正确的是( )
A. 该冲程为做功冲程,内能转化为机械能
B. 若该汽油机飞轮的转速为3000r/min,则每秒对外做功50次
C. 即使汽油在汽缸内完全燃烧,发动机热机效率也不能达到100%
D. 汽油机除了做功冲程外,其余三个冲程都是依靠飞轮转动的惯性完成的
【答案】B
【解析】
【详解】A.图中,进气门和排气门都关闭,活塞向下运动,火花塞点火,这是做功冲程。在做功冲程中,高温高压的燃气推动活塞向下运动,对外做功,将内能转化为机械能。故A正确,不符合题意;
B.四冲程汽油机中,飞轮每转2圈,完成一个工作循环,对外做功1次。飞轮的转速为3000r/min,即每秒转动 n == 50r/s
故该汽油机每秒对外做功的次数为 = 25次,故B错误,符合题意;
C.根据能量守恒定律,热机在工作时,燃料燃烧释放的内能不可能全部转化为有用的机械能,总会有一部分能量以热量的形式散失到周围环境中,所以热机的效率不可能达到100%。故C正确,不符合题意;
D.四冲程内燃机包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程。其中只有做功冲程是依靠燃气膨胀对外做功,获得动力;而吸气、压缩、排气三个冲程都是依靠飞轮转动的惯性来完成的。故D正确,不符合题意。
故选B。
10. 试卷在切割工序时,为保护人员安全,需将双手放在指定位置,此时开关和闭合,电动机才开始切割,同时警示灯亮起;若仅有一只手放在指定位置,则电动机和警示灯均无法工作;若警示灯损坏,电动机仍能工作。如图所示,符合上述要求的电路是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.在该电路中,电动机和警示灯串联,若警示灯损坏,电动机也无法工作,不符合“警示灯L损坏,电动机仍能工作”的要求,故A不符合题意;
B.此电路中S1和S2并联,只要有一个开关闭合,电动机和警示灯就会工作,不满足“仅有一只手放在指定位置,电动机和警示灯均无法工作”的条件,故B不符合题意;
C.该电路中S1和S2串联在干路,电动机和警示灯并联,当S1和S2都闭合时,电动机和警示灯工作;仅闭合一个开关时,两者都不工作;警示灯损坏时,电动机仍能工作,符合所有要求,故C符合题意;
D.该电路中S1和S2并联后与电动机串联,再与警示灯并联,这种连接方式不符合“S1和S2闭合电动机才工作”以及“警示灯损坏电动机仍能工作”等要求,故D不符合题意。
故选C。
11. 如图所示,将电风扇的插头插入三孔插座后,正在工作的电冰箱突然停止工作,但电灯仍然正常工作,拔出电风扇的插头,电冰箱仍不能工作,用试电笔分别测试三孔插座的左、右两孔氖管都发光。如果电路中只有一处故障,则( )
A. 电路的a、b之间导线存在开路
B. 电路的d、c之间导线存在开路
C. 电冰箱所在电路的b、c间开路
D. 三孔插座所在电路的b、c间短路
【答案】B
【解析】
【详解】A.若a、b之间开路,电冰箱和三孔插座均会断电,不符合冰箱正常工作的情况,故A不符合题意;
B.用试电笔分别测试插座的左、右两孔,氖管都发光,说明插座的左右两孔与火线之间是接通的,即c点通过电冰箱与火线相连,所以电路的d、c之间导线存在开路,故B符合题意;
C.若电冰箱所在电路的b、c间开路,三孔插座只有右孔使氖管发光,故C不符合题意;
D.若三孔插座所在电路的b、c间短路,电灯不能正常发光,故D不符合题意。
故选B。
12. 如图甲所示,电源电压保持不变,R0为定值电阻。闭合开关S1,在电路安全的前提下,将滑动变阻器的滑片P在最大限度范围内调节,电压表V1、V2与电流表A示数变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
①电源电压U=3V
②定值电阻的阻值为10Ω
③AB图线对应的是电压表V2示数变化
④滑动变阻器的最大阻值为50Ω
A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ②④
【答案】D
【解析】
【详解】由电路图甲可知,定值电阻R0与滑动变阻器串联,电压表V1测R0两端的电压U1,电压表V2测滑动变阻器两端的电压U2,电流表A测电路中的电流I。
①②由图乙可知当电路中的电流最大为0.3A时,即Imax=0.3A,U1= U2=3V,根据串联电路电压特点可得电源电压U=U1+U2=3V+3V=6V
由欧姆定律可知
故①错误,②正确;
③当电路中的电流增大时,滑动变阻器接入电路中的阻值减小,根据串联分压的特点可知,R0两端的电压增大,所以AB图线对应的是电压表V1示数变化,故③错误;
④当电路电流最小为0.1A时,即Imin=0.1A,电路总电阻
根据串联电路的电阻规律知滑动变阻器的最大阻值
故④正确;
故选D。
二、填空题:本题共8小题,每空、每图1分,共28分.
13. 小明同学用15N的水平推力推动重为100N的超市购物车。购物车自静止开始在10s内沿水平方向前进了10m,松开手后,又滑行2m,在整个过程中重力做功__________J,推力做功__________ J,推力做功的功率为__________ W。
【答案】 ①. 0 ②. 150 ③. 15
【解析】
【详解】[1]购物车在水平地面上运动,购物车在重力的方向上没有移动距离,所以重力不做功,即做功为0J。
[2]松手后购物车由于惯性继续滑行2米,此过程推力不做功,则在整个过程中推力做功
[3]推力做功的功率
14. 如图所示,小明用一个滑轮组匀速提升重为200N的物体,物体在4s内上升2m的过程中,人所用的拉力为125N,在图中画出绕绳方法_________。此过程中,小明做的额外功是_________J,拉力做的功是_________J,拉力的功率是_________W,滑轮组的机械效率是_________。
【答案】 ①. ②. 100 ③. 500 ④. 125 ⑤. 80%
【解析】
【详解】人站在地面向下拉绳子,自由端需向下,绕法:将绳子一端固定在顶部定滑轮的下挂钩,向下绕过下方挂重物的动滑轮,再向上绕回顶部定滑轮,末端向下,承担物重的绳子段数,据此作图。
拉力做的有用功
绳子自由端移动的距离
拉力做的总功
额外功
拉力功率
滑轮组的机械效率
15. 如图是古代的“舂米石臼”简化图。O为支点,人在A端用力踩下,B端翘起,放脚后,B端下落,打在石臼内的谷物上。此装置属于_________杠杆,优点是可以省_________;当其他条件不变时,人脚离O点越远,需要用力越_________。在图中作出动力F1的动力臂l1_________。
【答案】 ①. 费力 ②. 距离 ③. 小 ④.
【解析】
【详解】[1][2]由图可知,动力作用在A点,阻力作用在B点,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆。使用费力杠杆,费力但可以省距离。
[3]当其他条件不变时,人脚离O点越远,动力臂越大,根据杠杆平衡条件,在阻力、阻力臂一定时,动力变小。
[4]找到支点O,过动力作用点A做动力作用线,然后过O点向动力作用线做垂线,支点到垂足之间的距离即为动力臂l,如图:
16. 2025年9月3日,东风-61陆基洲际导弹在纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年阅兵式上震撼亮相,导弹采用固体燃料推进发射,导弹的火箭发动机在工作时,先将燃料的________能转换成________能,然后再将其转换成导弹的________能。该导弹发射时燃料燃烧质量不断减少的过程中,燃料的热值________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 化学 ②. 内 ③. 机械 ④. 不变
【解析】
【详解】火箭发动机在工作时燃烧燃料,燃料燃烧时,消耗化学能,产生内能,将燃料的化学能转化为内能,高温高压的气体对火箭做功,再将内能转化为导弹的机械能。
燃料的热值与燃料的种类有关,而与燃料的质量无关,故该导弹发射时燃料燃烧质量不断减少的过程中,燃料的热值不变。
17. 有一种节日彩灯由20只小灯泡串联而成的,如果电源插头处的电流为,那么通过每一只小灯泡的电流为________A。我们班级里的照明灯的连接方式是________,控制电灯的开关与电灯是________联的。
【答案】 ①. 0.2 ②. 并联 ③. 串
【解析】
【详解】[1]由题意可知,20只小灯泡是串联的,根据串联电路电流特点可知,串联电路中电流处处相等,所以通过每一只小灯泡的电流和电源插头处的电流都相等,均为,即每一只小灯泡的电流为。
[2][3]班级里的照明灯其中一盏灯坏了,其余灯仍能发光,所以照明灯的连接方式是并联;控制电灯的开关与电灯是串联的。
18. 某同学家的电能表本月末抄表时的示数如图所示,若他家本月应交电费45元,且电价为0.5元/(kW·h),则他家的电能表上月末抄表时的示数应为________ kW·h;若只将某一个用电器单独接入他家的电路中正常工作10min,电能表上的指示灯闪烁了1600次,则该用电器的额定功率为________W;若他想在此基础上再打开几台额定功率为1000W的空调,则他最多还能开________台空调。
【答案】 ①. 6022.1 ②. 3000 ③. 5
【解析】
【详解】[1]他家本月消耗的电能
电能表上月末抄表时的示数应为
[2] 某一个用电器单独接入他家的电路中正常工作,电能表上的指示灯闪烁了1600次,消耗的电能
该用电器的额定功率为
[3]由电能表参数可知,该电路的最大额定电流
可以接入的最大总功率
能开空调的台数台
则他最多还能开5台。
19. 如图甲是一只便携塑料封口机,电路原理图如乙所示,电源电压为3V,电热丝R的电阻为0.4Ω,开关闭合,电热丝温度升高,这是利用电流的______效应工作的,通电2min产生的热量为______J;若使用时总把塑料烫坏,可以______(选填“增大”或“减小”)电热丝的阻值。
【答案】 ①. 热 ②. 2700 ③. 增大
【解析】
【详解】[1]电热丝通电时,将电能转化为内能,所以这是通过电流的热效应来实现高温封口。
[2]通电2min产生的热量为
[3]由公式可知,电压不变,通电时间相同时,要减小电热丝产生的热量,应增大电热丝的阻值。
20. 某加热器简化电路如图甲所示,其加热元件是利用新型材料制成的,它的电阻R随温度t变化的关系图像如图乙所示;照明灯L标有“220V 100W”。此加热器白天只加热不照明,夜晚加热并照明。
(1)该加热器的金属外壳应与________相连,避免金属外壳带电时发生触电事故。
(2)白天和夜晚加热器的加热元件温度均为时,电路总功率之比为4:5,则。
(3)闭合开关S,若加热元件的温度从16℃升高到37℃,通过加热元件的电流变化情况是________________。
【答案】(1)大地 (2)40
(3)电流先增大后减小
【解析】
【小问1详解】
若加热器的金属外壳与火线接触了,外壳就会带电,如果外壳没有接地,人接触外壳时就会发生触电,为避免金属外壳带电时发生触电事故,该加热器的金属外壳应与大地相连。
【小问2详解】
由题意可知,加热器白天只加热不照明,此时S闭合,S1断开,电路中只有加热元件,则白天的功率为P1;夜晚加热并照明,此时S、S1都闭合,电路中加热元件和灯并联,则夜晚的功率为
由白天和夜晚加热器的电路总功率之比为,可得
解得加热元件的功率为
由公式可知,加热元件的电阻为
由图乙可知,此时加热元件温度为
【小问3详解】
由图乙可知:加热元件的温度从16℃升高到37℃的过程中,加热元件的电阻先减小后增大,根据欧姆定律可知,电压一定时,通过加热元件的电流先增大后减小。
三、解答题:本题共7小题,共48分.解答25、26题时应有公式和解答过程.
21. 如图甲,用小球和木块来做“探究动能大小与哪些因素有关”的实验。
(1)该实验研究对象是_________(选填“小球”或“木块”),实验中是通过比较_________来比较动能大小;
(2)分析甲、乙两图,同一个小球从不同的高度由静止滚下的目的是使小球_________,最终可得结论:__________________;
(3)有同学选用一个轻质弹簧按照图丙装置来“探究物体动能大小与哪些因素有关”,设计了以下两个实验方案:
方案一:用同一小球将弹簧压缩至不同程度,静止释放,推动初位置相同的同一木块,比较木块被推动后移动的距离;
方案二:用质量不同的小球将弹簧压缩相同程度,静止释放,推动初位置相同的同一木块,比较木块移动的距离。
该同学的两个方案中,不计小球受到的阻力及碰撞中的能量损失,能完成动能影响因素探究的是方案_________;另一个方案中木块移动的距离_________。(选填“相等”或“不相等”)
【答案】(1) ①. 小球 ②. 木块移动的距离
(2) ①. 到达水平面的初速度不同 ②. 质量相同时,物体的速度越大,动能越大
(3) ①. 一 ②. 相等
【解析】
【小问1详解】
[1][2]该实验是探究动能大小与哪些因素有关,采用转换法,通过观察木块被撞后移动距离的大小来判断小球动能的大小,研究对象是小球。
【小问2详解】
[1][2]同一个小球从不同的高度由静止滚下,高度越大,到达水平面时的速度越大。比较甲乙可知,乙的木块被撞后移动的距离较远,即乙小球的动能较大。实验采用了控制变量法,即控制小球的质量相同,来探究动能大小与速度的关系。从不同的高度由静止滚下的目的是使小球到达水平面的初速度不同,最终可得出结论:当物体质量相同时,物体的速度越大,动能越大。
【小问3详解】
[1][2]方案一通过改变弹簧的压缩程度,从而使小球的速度改变,小球的质量相同,推动初位置相同的同一木块,比较木块被推动后移动的距离,可以探究动能与速度的关系。方案二由于弹簧的压缩程度相同,小球获得的动能相同,木块被撞后移动的距离相等,无法探究动能的影响因素。
22. 小明同学在做“探究通过导体的电流与电压、电阻的关系”的实验。
(1)小明同学根据图甲连接的实物电路如图乙所示,其中一根导线连接是错误的,请在图乙中将这根线打上“×”,并补画出正确的连线.
(2)闭合开关S,小明发现电流表有示数,电压表无示数,则电路故障可能是________。
(3)排除故障后,首先探究“通过导体的电流跟导体两端电压的关系”,调节滑动变阻器,测出通过电阻R的电流和对应的电压值如表,由此得出的实验结论是:________。
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
(4)在“探究通过导体的电流与导体电阻的关系”实验过程中:
①移动变阻器滑片时,眼睛应注视________(填字母);
A.变阻器滑片 B.电压表示数 C.电流表示数
②小明选择了电压恒为6V的电源,5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一个。当5Ω电阻接入电路中时,对应的电流值如图丙所示,应选用_______(填字母)规格的滑动变阻器才能完成4组实验数据的测量。
A.“20Ω 1Α” B.“100Ω 0.1A” C.“50Ω 1A”
【拓展】
(5)完成探究实验后,电流表发生故障不能使用,同学小红设计了如图丁所示的电路测出了某一电阻的阻值,请你帮助她将实验步骤补充完整。(滑动变阻器的最大阻值为)
①将滑动变阻器滑片移至A端,闭合开关,记录此时电压表的示数为;
②将滑动变阻器滑片移至B端,记录此时电压表的示数为;
③未知电阻阻值的表达式__________(用已知和测出的物理量符号表示)。
【答案】(1) (2)定值电阻短路
(3)电阻一定时,通过导体的电流与电压成正比
(4) ①. B ②. C
(5)
【解析】
【小问1详解】
将乙图中连接电流表负接线柱与定值电阻右接线柱的导线打“×”,用导线连接定值电阻右接线柱和电压表负接线柱,使电压表并联在定值电阻两端,定值电阻与滑动变阻器串联,据此作图。
【小问2详解】
电流表有示数说明电路是通路,电压表无示数说明故障可能是电压表所测部分短路,即定值电阻短路。
【小问3详解】
由表格数据可知,电阻不变时,电流与电压的比值恒定,电压增大几倍,电流同比例增大,因此得出结论:电阻一定时,通过导体的电流与电压成正比。
【小问4详解】
[1]探究电流和电阻的关系时,需要保持定值电阻两端电压不变,因此移动滑片时,眼睛应注视电压表示数,保证电压不变,故选B。
[2]电流表选用量程,分度值,读数为,因此定值电阻两端控制电压
电源电压,滑动变阻器分得电压
当接入最大定值电阻时,根据串联分压规律 ,代入数据得 ,解得,即滑动变阻器最大阻值至少为;同时电路最大电流为,大于B选项的额定电流,A选项最大阻值不满足要求,故选C。
【小问5详解】
滑片移到A端时,滑动变阻器接入电阻为0,电压表测电源电压,因此电源电压为;滑片移到B端时,滑动变阻器全部接入(阻值为),与串联,电压表测电压为,此时滑动变阻器两端电压为,根据串联电流相等得,整理得。
23. 风车是利用风力做功的装置。小明带领物理兴趣小组制作了一架小风车,想粗略测定风车在一定风速下做功的功率,利用如图实验装置进行实验:
①将叶片安装在风车底座上,把线的一端固定在风车转轴上,另一端系上钩码;
②在风车正前方1m处放置电风扇,将电风扇的风速调到1挡位,用秒表记录提升钩码到A点所需的时间。
(1)实验时,若测得钩码上升到A点的高度h、所用的时间t、钩码的质量m,则风车做功的功率P=________(表达式中的物理量均用符号表示)。
(2)小明还测出风车在不同的风速下做功的功率,测得的功率越大,说明做功越____(选填“多”或“快”);
(3)实验交流时,兴趣小组的同学又提出了“风车做功的功率与风速有什么关系”的问题,于是同学们进行了探究并将实验收集到的数据记录在下表(注:电风扇挡位越高,风速越大)。
电风扇挡位
钩码的质量/g
提升钩码到A点的时间/s
1
50
15
2
50
13
3
50
10
①实验中,通过测量____________来比较风车输出功率的大小。
②由表格数据可初步得出:在其他条件相同时,风速越大,风车的输出功率______(选填“越大”或“越小”)。
(4)兴趣小组在交流评估时有成员提出“上述结论是否符合普遍规律呢?”的问题,小明从网上查到风速与风力发电机的输出功率的关系如下:
风速/m•s﹣1
4
6
8
10
12
14
16
18
20
输出功率/kW
0
75
200
360
540
740
730
650
550
①小虎由表格数据得出:风速为14m/s时风力发电机的输出功率最大。你认为他的判断是_____(选填“准确”或“不准确”)的,理由是__________。
②根据表中数据分析,随着风速的增大,给风电场发电带来的经济效益_________(选填“变大”“变小”“先变大后变小”或“先变小后变大”)。
【答案】(1)
(2)快 (3) ①. 提升钩码到A点的时间 ②. 越大
(4) ①. 不正确 ②. 没有仔细探究14m/s附近的风速时的风力发电机的输出功率 ③. 先变大后变小
【解析】
【小问1详解】
由
W=Gh=mgh
可知,要测细线对回形针做的功,需要天平测出回形针的总质量m、用刻度尺测出回形针上升的高度h,功率为
【小问2详解】
功率是表示做功快慢的物理量,测得的功率越大,说明做功越快。
【小问3详解】
[1]根据表格数据,每次将相同的钩码提升相同的高度,所做功相等,因而通过测量提升钩码到A点的时间比较功率大小。
[2]分析表格数据可知:在其他条件相同时,风速越大,所用时间越短,风车的输出功率越大。
【小问4详解】
[1][2]由表格数据得出:风速增大时,功率先变大后变小,而表格中风速为14m/s时风力发电机的输出功率最大,但不一定就是最大值,他的判断是不准确的,理由是没有仔细探究14m/s附近的风速变化情况,可能是略大于或略小于14m/s时风力发电机的输出功率最大。
[3]根据表中数据分析,随着风速的增大,功率先变大后变小,而发电功率越大,效益越好,给风电场发电带来的经济效益先变大后变小。
24. 阅读短文,回答问题。
体脂秤
脂肪是人体的重要成分之一,可为人体提供能量并防止热量散失,但脂肪过量会引发肥胖甚至导致一些慢性疾病,因此需要合理控制人体的脂肪含量。体脂率反映人体脂肪含量的多少,目前有多种测量方法。其中一种方法是利用脂肪含水少、导电性比人体其他成分弱的特点,通过测量人体的电阻来计算体脂率。
图一甲为市面上的一款体脂秤,其体重测量部分的原理如图乙所示,图中电源电压恒为6V,定值电阻,力敏电阻R的电阻随所受压力F变化的关系如图丙所示。当被测者站在体脂秤上时,电流表示数反映被测者的体重。与此同时,体脂秤会向人体发射一个安全的电信号,电信号因人体导电性的不同而发生不同程度的变化,据此可测算人体的电阻。再结合被测者输入的身高、测量的体重,便能大致算出被测者的体脂率。
(1)比较脂肪和人体其他成分的物理属性,下列说法错误的是______。(选填字母)
A. 导热性较差 B. 导电性较差 C. 比热容较大
(2)测量体脂率前需要先输入被测者的身高信息,才能准确计算出体脂率。这是因为人体的身高越高,相当于导体的______越大,在其他条件一定时,人体的电阻就越大。
(3)某被测者穿着橡胶拖鞋站上体脂秤,发现体重显示正常,而体脂率的测量结果偏差较大,这是因为橡胶拖鞋是______(选填“导体”“半导体”或“绝缘体”)。
(4)当体脂秤空载时,电路中的电流为______A。
(5)当体脂秤使用时间过长后,电源电压会变小,这将导致体重的测量值与实际值相比______(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。在不更换电源的情况下,可将定值电阻R0更换_________的定值电阻。
【答案】(1)C (2)长度
(3)绝缘体 (4)0.015
(5) ①. 偏小 ②. 阻值更小
【解析】
【小问1详解】
A.由题干“脂肪是人体的重要成分之一,可为人体提供能量并防止热量散失”可知,脂肪不易导热,导热性较差,故A正确,不符合题意;
B.由“利用脂肪含水少、导电性比人体其他成分弱的特点”可知,脂肪的导电性较差,故B正确,不符合题意;
C.人体其他成分富含水分,水的比热容较大,而脂肪含水少,因此其比热容相对较小,故C错误,符合题意。
故选C。
【小问2详解】
导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积和温度有关。在其他条件一定时,导体的长度越长,电阻越大。将人体看作导体,身高越高,相当于导体的长度越大,因此电阻就越大。
【小问3详解】
某被测者穿着橡胶拖鞋站上体脂秤时,由于橡胶拖鞋是绝缘体,不容易导电,使得电路的电阻偏大,体脂率测量结果偏差很大。
【小问4详解】
由图丙可知,台板上无物体时力敏电阻的阻值为300Ω,由电路图可知,力敏电阻R和定值电阻R0串联,此时的总电阻为
根据欧姆定律可知,电路中的电流为
【小问5详解】
[1]体脂秤的体重示数由电流大小决定。当被测者体重一定时,力敏电阻R的阻值是确定的。如果电源电压U变小,根据欧姆定律 电路中的电流会变小。由于体脂秤是按正常电压进行刻度的,较小的电流会对应较小的体重读数,因此测量值会偏小。
[2]体脂秤的电压降低后,要使该体脂秤读数不变,使电路中的电流不变,根据欧姆定律可知,电路的总电阻应变小,由串联电路的电阻规律可知,需要将R0的阻值变小。
25. 小武用煤气炉烧水,她把2kg的水从30℃加热到100℃,消耗煤气0.04m3。已知:水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),煤气的热值为4.0×107J/m3。求:
(1)水吸收的热量Q吸。
(2)煤气完全燃烧释放的热量Q放。
(3)该煤气炉烧水的效率。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
水吸收的热量为
【小问2详解】
煤气完全燃烧释放的热量为
【小问3详解】
煤气炉烧水的效率为
26. 某电热水器内部简化电路如图甲所示,由控制电路和加热电路组成。控制电路中电源电压恒为12V,电流鉴别器相当于电流表,R0为定值电阻,Rt为热敏电阻,其阻值随水温的变化关系如图乙所示。加热电路中电源电压为220V,加热电阻的阻值为48.4。当热水器中水温降到40℃时,鉴别器中电流减小到30mA,开关S2闭合,加热电路开始加热;当水温升至某温度时,鉴别器中电流增大到40mA,开关S2断开,加热电路停止加热。求:
(1)加热电路工作时的功率;
(2)定值电阻R0的阻值;
(3)加热电路停止加热时水的温度。
【答案】(1)1000W
(2)250Ω (3)80℃
【解析】
【小问1详解】
加热电路中电源电压,加热电阻阻值,根据功率公式可得:
【小问2详解】
当水温为时,由图乙可知热敏电阻,此时控制电路中电流
控制电路电源电压。控制电路中与串联,总电阻
因此,定值电阻
【小问3详解】
当加热电路停止加热时,控制电路中电流
此时控制电路总电阻
热敏电阻的阻值
由图乙可知,当时,对应的水温为 。
27. 如图所示是小明家新安装的速热电热水器(没有储水箱),需要使用热水时闭合开关,打开水龙头瞬间即可流出热水。小明仔细观察该速热电热水器和家中其他用电器,发现连接该电热水器的导线很短,而且比其他用电器的导线粗很多。请回答以下问题:
(1)速热电热水器产生热量的原理是什么?
(2)在家庭电路中,各用电器工作时电压相同,为什么该速热电热水器使用更短更粗的导线?
(3)用焦耳定律说明大功率用电器连接细电线存在安全隐患。
【答案】(1)电流的热效应
(2)因为热水器功率大,工作时的电流大,短而粗的导线电阻小,可以减少导线上电能损失和发热。
(3)细电线电阻大,大电流通过时发热量很大,容易过热引发火灾。
【解析】
【小问1详解】
速热电热水器内部有电热管(电阻加热元件),当电流通过电阻时,电能转化为内能,使水温迅速升高。
【小问2详解】
家庭电路中各用电器电压相同,但功率不同。速热电热水器功率很大(通常在几千瓦),由 可知,其工作时电流很大。因为导体电阻与材料、横截面积、长度有关,在材料相同时,横截面积越大、长度越小,导体电阻越小,故热电热水器使用更短更粗的导线时,减小了导线的电阻,在相同时间内减小了导线消耗的电能,减小了导线上产生的内能。
【小问3详解】
由焦耳定律可知,电流通过导体产生的热量,对于细电线,横截面积小,电阻大,当通过大电流时,单位时间产生的热量很大,容易使电线温度急剧升高,绝缘皮烧毁,可能引起火灾。
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2025年秋学期课堂练习
九年级物理试题
时间:90分钟 分值:100分
一、选择题:本题共12小题,每小题2分,共24分.每小题只有一个选项正确.
1. 2025年诺贝尔物理学奖颁给约翰·克拉克、米歇尔·德沃雷特、约翰·马丁尼斯,他们利用超导体构建了电路,实现不同量子态之间的隧穿,超导体在临界温度时 ( )
A. 电流很小 B. 硬度很高 C. 电压很高 D. 电阻为零
2. 以下估测合理的是( )
A. 家用电冰箱工作的电流约1A B. 对人体的安全电压是大于36V
C. 两节新干电池串联后的电压为4V D. 手机正常工作时的电流约10A
3. 关于家庭电路和安全用电的说法,正确的是( )
A. 家庭电路中需要安装空气开关
B. 在未断开电源开关的情况下更换灯泡
C. 发现有人触电时立即用金属杆挑开电线
D. 控制灯泡的开关和灯泡的位置可以任意互换
4. 关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A. 0℃的物体没有内能
B. 物体的内能越大,含有的热量越多
C. 物体的内能与温度有关,但温度不变,物体的内能也可改变
D. 物体吸收了热量,温度一定升高
5. 如图所示,小球由静止开始沿着粗糙的曲面从点向点运动,其中和两点在同一水平高度。下列说法中正确的是( )
A. 小球从点运动到点,重力势能全部转化为动能
B. 小球在点的机械能小于在点的机械能
C. 小球在点的动能大于在点的动能
D. 小球从点运动到点的过程中,机械能保持不变
6. 铁锂电池具有安全可靠,可以重复充放电的优点,生活中可使用一节铁锂电池和一节“假电池”(占位筒)替代2节干电池使用,如图所示。下列说法不正确的是( )
A. 占位筒的作用相当于导线
B. 用电压表测量占位筒电压约为1.5V
C. 铁锂电池充电的过程,电能转化为化学能
D. 铁锂电池和占位筒是串联连接的
7. 如图所示,龙骨水车因其形如龙骨而得名,是我国历史上的主要灌溉农具。固定在水槽尾部的小轮可以改变木制链条上刮水板的运动方向,让刮水板持续将水槽中的水提升至高处,该小轮是一个( )
A. 定滑轮 B. 动滑轮 C. 杠杆 D. 斜面
8. 如图所示,杠杆OAB的自重与摩擦不计,与垂直,,在的中点挂一个12N的重物。作用在点的动力由竖直方向逆时针缓慢转到水平方向,此过程中始终保持在水平位置静止,则的大小( )
A. 不大于8N B. 不小于6N C. 逐渐变大 D. 先变大后变小
9. 如图为汽车发动机某冲程的示意图,下列说法不正确的是( )
A. 该冲程为做功冲程,内能转化为机械能
B. 若该汽油机飞轮的转速为3000r/min,则每秒对外做功50次
C. 即使汽油在汽缸内完全燃烧,发动机热机效率也不能达到100%
D. 汽油机除了做功冲程外,其余三个冲程都是依靠飞轮转动的惯性完成的
10. 试卷在切割工序时,为保护人员安全,需将双手放在指定位置,此时开关和闭合,电动机才开始切割,同时警示灯亮起;若仅有一只手放在指定位置,则电动机和警示灯均无法工作;若警示灯损坏,电动机仍能工作。如图所示,符合上述要求的电路是( )
A. B.
C. D.
11. 如图所示,将电风扇的插头插入三孔插座后,正在工作的电冰箱突然停止工作,但电灯仍然正常工作,拔出电风扇的插头,电冰箱仍不能工作,用试电笔分别测试三孔插座的左、右两孔氖管都发光。如果电路中只有一处故障,则( )
A. 电路的a、b之间导线存在开路
B. 电路的d、c之间导线存在开路
C. 电冰箱所在电路的b、c间开路
D. 三孔插座所在电路的b、c间短路
12. 如图甲所示,电源电压保持不变,R0为定值电阻。闭合开关S1,在电路安全的前提下,将滑动变阻器的滑片P在最大限度范围内调节,电压表V1、V2与电流表A示数变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
①电源电压U=3V
②定值电阻的阻值为10Ω
③AB图线对应的是电压表V2示数变化
④滑动变阻器的最大阻值为50Ω
A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ②④
二、填空题:本题共8小题,每空、每图1分,共28分.
13. 小明同学用15N的水平推力推动重为100N的超市购物车。购物车自静止开始在10s内沿水平方向前进了10m,松开手后,又滑行2m,在整个过程中重力做功__________J,推力做功__________ J,推力做功的功率为__________ W。
14. 如图所示,小明用一个滑轮组匀速提升重为200N的物体,物体在4s内上升2m的过程中,人所用的拉力为125N,在图中画出绕绳方法_________。此过程中,小明做的额外功是_________J,拉力做的功是_________J,拉力的功率是_________W,滑轮组的机械效率是_________。
15. 如图是古代的“舂米石臼”简化图。O为支点,人在A端用力踩下,B端翘起,放脚后,B端下落,打在石臼内的谷物上。此装置属于_________杠杆,优点是可以省_________;当其他条件不变时,人脚离O点越远,需要用力越_________。在图中作出动力F1的动力臂l1_________。
16. 2025年9月3日,东风-61陆基洲际导弹在纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年阅兵式上震撼亮相,导弹采用固体燃料推进发射,导弹的火箭发动机在工作时,先将燃料的________能转换成________能,然后再将其转换成导弹的________能。该导弹发射时燃料燃烧质量不断减少的过程中,燃料的热值________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
17. 有一种节日彩灯由20只小灯泡串联而成的,如果电源插头处的电流为,那么通过每一只小灯泡的电流为________A。我们班级里的照明灯的连接方式是________,控制电灯的开关与电灯是________联的。
18. 某同学家的电能表本月末抄表时的示数如图所示,若他家本月应交电费45元,且电价为0.5元/(kW·h),则他家的电能表上月末抄表时的示数应为________ kW·h;若只将某一个用电器单独接入他家的电路中正常工作10min,电能表上的指示灯闪烁了1600次,则该用电器的额定功率为________W;若他想在此基础上再打开几台额定功率为1000W的空调,则他最多还能开________台空调。
19. 如图甲是一只便携塑料封口机,电路原理图如乙所示,电源电压为3V,电热丝R的电阻为0.4Ω,开关闭合,电热丝温度升高,这是利用电流的______效应工作的,通电2min产生的热量为______J;若使用时总把塑料烫坏,可以______(选填“增大”或“减小”)电热丝的阻值。
20. 某加热器简化电路如图甲所示,其加热元件是利用新型材料制成的,它的电阻R随温度t变化的关系图像如图乙所示;照明灯L标有“220V 100W”。此加热器白天只加热不照明,夜晚加热并照明。
(1)该加热器的金属外壳应与________相连,避免金属外壳带电时发生触电事故。
(2)白天和夜晚加热器的加热元件温度均为时,电路总功率之比为4:5,则。
(3)闭合开关S,若加热元件的温度从16℃升高到37℃,通过加热元件的电流变化情况是________________。
三、解答题:本题共7小题,共48分.解答25、26题时应有公式和解答过程.
21. 如图甲,用小球和木块来做“探究动能大小与哪些因素有关”的实验。
(1)该实验研究对象是_________(选填“小球”或“木块”),实验中是通过比较_________来比较动能大小;
(2)分析甲、乙两图,同一个小球从不同的高度由静止滚下的目的是使小球_________,最终可得结论:__________________;
(3)有同学选用一个轻质弹簧按照图丙装置来“探究物体动能大小与哪些因素有关”,设计了以下两个实验方案:
方案一:用同一小球将弹簧压缩至不同程度,静止释放,推动初位置相同的同一木块,比较木块被推动后移动的距离;
方案二:用质量不同的小球将弹簧压缩相同程度,静止释放,推动初位置相同的同一木块,比较木块移动的距离。
该同学的两个方案中,不计小球受到的阻力及碰撞中的能量损失,能完成动能影响因素探究的是方案_________;另一个方案中木块移动的距离_________。(选填“相等”或“不相等”)
22. 小明同学在做“探究通过导体的电流与电压、电阻的关系”的实验。
(1)小明同学根据图甲连接的实物电路如图乙所示,其中一根导线连接是错误的,请在图乙中将这根线打上“×”,并补画出正确的连线.
(2)闭合开关S,小明发现电流表有示数,电压表无示数,则电路故障可能是________。
(3)排除故障后,首先探究“通过导体的电流跟导体两端电压的关系”,调节滑动变阻器,测出通过电阻R的电流和对应的电压值如表,由此得出的实验结论是:________。
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
(4)在“探究通过导体的电流与导体电阻的关系”实验过程中:
①移动变阻器滑片时,眼睛应注视________(填字母);
A.变阻器滑片 B.电压表示数 C.电流表示数
②小明选择了电压恒为6V的电源,5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一个。当5Ω电阻接入电路中时,对应的电流值如图丙所示,应选用_______(填字母)规格的滑动变阻器才能完成4组实验数据的测量。
A.“20Ω 1Α” B.“100Ω 0.1A” C.“50Ω 1A”
【拓展】
(5)完成探究实验后,电流表发生故障不能使用,同学小红设计了如图丁所示的电路测出了某一电阻的阻值,请你帮助她将实验步骤补充完整。(滑动变阻器的最大阻值为)
①将滑动变阻器滑片移至A端,闭合开关,记录此时电压表的示数为;
②将滑动变阻器滑片移至B端,记录此时电压表的示数为;
③未知电阻阻值的表达式__________(用已知和测出的物理量符号表示)。
23. 风车是利用风力做功的装置。小明带领物理兴趣小组制作了一架小风车,想粗略测定风车在一定风速下做功的功率,利用如图实验装置进行实验:
①将叶片安装在风车底座上,把线的一端固定在风车转轴上,另一端系上钩码;
②在风车正前方1m处放置电风扇,将电风扇的风速调到1挡位,用秒表记录提升钩码到A点所需的时间。
(1)实验时,若测得钩码上升到A点的高度h、所用的时间t、钩码的质量m,则风车做功的功率P=________(表达式中的物理量均用符号表示)。
(2)小明还测出风车在不同的风速下做功的功率,测得的功率越大,说明做功越____(选填“多”或“快”);
(3)实验交流时,兴趣小组的同学又提出了“风车做功的功率与风速有什么关系”的问题,于是同学们进行了探究并将实验收集到的数据记录在下表(注:电风扇挡位越高,风速越大)。
电风扇挡位
钩码的质量/g
提升钩码到A点的时间/s
1
50
15
2
50
13
3
50
10
①实验中,通过测量____________来比较风车输出功率的大小。
②由表格数据可初步得出:在其他条件相同时,风速越大,风车的输出功率______(选填“越大”或“越小”)。
(4)兴趣小组在交流评估时有成员提出“上述结论是否符合普遍规律呢?”的问题,小明从网上查到风速与风力发电机的输出功率的关系如下:
风速/m•s﹣1
4
6
8
10
12
14
16
18
20
输出功率/kW
0
75
200
360
540
740
730
650
550
①小虎由表格数据得出:风速为14m/s时风力发电机的输出功率最大。你认为他的判断是_____(选填“准确”或“不准确”)的,理由是__________。
②根据表中数据分析,随着风速的增大,给风电场发电带来的经济效益_________(选填“变大”“变小”“先变大后变小”或“先变小后变大”)。
24. 阅读短文,回答问题。
体脂秤
脂肪是人体的重要成分之一,可为人体提供能量并防止热量散失,但脂肪过量会引发肥胖甚至导致一些慢性疾病,因此需要合理控制人体的脂肪含量。体脂率反映人体脂肪含量的多少,目前有多种测量方法。其中一种方法是利用脂肪含水少、导电性比人体其他成分弱的特点,通过测量人体的电阻来计算体脂率。
图一甲为市面上的一款体脂秤,其体重测量部分的原理如图乙所示,图中电源电压恒为6V,定值电阻,力敏电阻R的电阻随所受压力F变化的关系如图丙所示。当被测者站在体脂秤上时,电流表示数反映被测者的体重。与此同时,体脂秤会向人体发射一个安全的电信号,电信号因人体导电性的不同而发生不同程度的变化,据此可测算人体的电阻。再结合被测者输入的身高、测量的体重,便能大致算出被测者的体脂率。
(1)比较脂肪和人体其他成分的物理属性,下列说法错误的是______。(选填字母)
A. 导热性较差 B. 导电性较差 C. 比热容较大
(2)测量体脂率前需要先输入被测者的身高信息,才能准确计算出体脂率。这是因为人体的身高越高,相当于导体的______越大,在其他条件一定时,人体的电阻就越大。
(3)某被测者穿着橡胶拖鞋站上体脂秤,发现体重显示正常,而体脂率的测量结果偏差较大,这是因为橡胶拖鞋是______(选填“导体”“半导体”或“绝缘体”)。
(4)当体脂秤空载时,电路中的电流为______A。
(5)当体脂秤使用时间过长后,电源电压会变小,这将导致体重的测量值与实际值相比______(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。在不更换电源的情况下,可将定值电阻R0更换_________的定值电阻。
25. 小武用煤气炉烧水,她把2kg的水从30℃加热到100℃,消耗煤气0.04m3。已知:水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),煤气的热值为4.0×107J/m3。求:
(1)水吸收的热量Q吸。
(2)煤气完全燃烧释放的热量Q放。
(3)该煤气炉烧水的效率。
26. 某电热水器内部简化电路如图甲所示,由控制电路和加热电路组成。控制电路中电源电压恒为12V,电流鉴别器相当于电流表,R0为定值电阻,Rt为热敏电阻,其阻值随水温的变化关系如图乙所示。加热电路中电源电压为220V,加热电阻的阻值为48.4。当热水器中水温降到40℃时,鉴别器中电流减小到30mA,开关S2闭合,加热电路开始加热;当水温升至某温度时,鉴别器中电流增大到40mA,开关S2断开,加热电路停止加热。求:
(1)加热电路工作时的功率;
(2)定值电阻R0的阻值;
(3)加热电路停止加热时水的温度。
27. 如图所示是小明家新安装的速热电热水器(没有储水箱),需要使用热水时闭合开关,打开水龙头瞬间即可流出热水。小明仔细观察该速热电热水器和家中其他用电器,发现连接该电热水器的导线很短,而且比其他用电器的导线粗很多。请回答以下问题:
(1)速热电热水器产生热量的原理是什么?
(2)在家庭电路中,各用电器工作时电压相同,为什么该速热电热水器使用更短更粗的导线?
(3)用焦耳定律说明大功率用电器连接细电线存在安全隐患。
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