内容正文:
2023~2024学年度九年级第二次综合性作业设计
物理试卷(沪粤版)
注意事项:1、本卷共四大题23小题,满分70分。物理与化学的考试时间为120分钟。
2、本卷试题中g值均取10N/kg,水的比热容为。
一、填空题:(每空2分,共20分)
1. 飞机的航空发动机被称为“飞机的心脏”,AEP500是我国自主研发的涡桨发动机,该发动机的功率是,它表示的意义是___________。
2. 八公山是我市著名的文化胜地,最高峰高241.2m。在登八公山比赛中,龙老师与马老师分别用时40min和50min从山脚登上山顶,若龙老师和马老师质量分别为60kg、65kg,则___________(填“龙老师”或“马老师”)登山时克服重力做功的功率更大些。
3. 如图所示的斜面长为,斜面的倾角为。现用平行于斜面的拉力,将一个重物从斜面底端匀速拉到斜面顶端,则斜面的机械效率为___________。
4. 2023年6月4日,“神舟十五号”载人飞船返回舱返回地球。当返回舱即将着陆时,缓冲火箭立即点火工作,向下喷出火焰,在此过程中返回舱的机械能是___________(填“增大”、“减小”或“不变”)的。
5. 小丰同学在家帮妈妈做家务时发现:将冰冻的食物放入冷水中,一段时间后,食物便解冻了。食物解冻时,内能的增加是通过___________(填“热传递”或“做功”)实现的。
6. 我国研制出一种新型植物油燃料,具有高热值、明火点不燃、安全环保等优点。若完全燃烧这种油燃料200g,释放的热量为,它的热值是___________。
7. 如图所示,甲、乙是两个通草球。已知甲球与用丝绸摩擦过的玻璃棒相吸引,则乙球___________(填“带正电”“带负电”或“不带电”)。
8. 如图所示,某型号的电扇中有一自动断电的安全装置,当电扇处于___________(填“直立”或“倾倒”)状态时,电路断开。
9. 如图是小曦同学用橙子制作的水果电池,他用铜片和锌片作电池的两极,电路中的G表可以显示自由电子(带负电)定向移动方向。当开关S闭合,G表显示电路中自由电子按逆时针方向定向移动,则电池的___________(填“铜片”或“锌片”)为正极。
10. 小旺同学练习用电流表测小灯泡发光时的电流,连接好电路,闭合开关,灯泡正常发光而电流表的指针偏转的角度很小,如图所示。检查发现,电路连接正确,则产生这一现象的原因可能是___________。
二、选择题:(每题只有一个正确选项,每题2分,共14分)
11. 用大小相等的两个水平力和,推动甲、乙两个物体在水平面上作直线运动。如图a、b分别是甲、乙运动的路程与时间的关系图像,则的功率和的功率的大小关系是( )
A. B. C. D. 无法判断
12. 如图所示,捻动滚摆的轴使它升高后释放,可以观察到滚摆沿着悬线向下运动,当滚摆到最低点后又上升,每次上升的高度逐渐减小,则下列有关滚摆机械能的论述中不正确的是( )
A. 滚摆在下降过程中,重力势能转化为动能
B. 滚摆在上升过程中,动能转化为重力势能
C. 滚摆在上下运动过程中,机械能总量减少
D. 滚摆在运动到最低点时,重力势能和动能都最小
13. 如图所示,用酒精灯加热装有一定量水的试管,一段时间后,试管口的塞子被管内的水蒸气弹射出去。四冲程内燃机在工作的过程中,与上述现象的原理相同的是( )
A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程
14. 在比较电流的强弱时,我们往往是根据电流产生的某一个效应的大小来进行判断的,这是采用了下列哪种研究方法( )
A. 类比法 B. 转换法 C. 模型法 D. 控制变量法
15. 如图是实验室里常用的验电器。图中验电器的金属球先与带正电的物体接触,金属箔张开,再将一个绝缘体与金属球接触,发现金属箔先闭合,后张开,则可判断该绝缘体( )
A. 带负电 B. 带正电 C. 不带电 D. 带负电或不带电
16. 家用电冰箱的冷藏室照明灯由冰箱门控开关控制,冰箱压缩机由温控开关自动控制。下列图中正确反映冰箱压缩机与冷藏室照明灯电路的是( )
A. B.
C. D.
17. 在如图所示的电路中,、两灯泡正常发光,电流表A的示数正常。下列判断正确的是( )
A. 、两灯泡串联在电路中 B. 电流表A测量灯泡的电流
C. 电流表A测量灯泡的电流 D. 电流表A测量灯和的总电流
三、实验、探究与作图:(第18题6分,第19题4分,第20题6分,共16分。)
18. 为了探究“物体重力势能的大小与哪些因素有关”,小庆同学设计了如图所示的实验。图中A、B、C是三个铁块,A、B的质量相等,C的质量较大,三个完全相同的木桩的起始位置高度相同,将三个铁块分别从如图甲所示的位置释放,将三个木桩打入沙中的情形如图乙所示。
(1)实验时,通过比较___________来判断铁块具有的重力势能大小的。
(2)比较甲、乙实验中A、B铁块的实验现象可得到的初步结论是:___________。
(3)小庆根据B、C两铁块将桩打入沙中的深度相同,得出“物体重力势能的大小与质量无关”的结论。小组的同学讨论认为这个结论不正确,因为小庆在实验时___________。
19. 小宏同学为了探究不同物质的吸热能力,选用如图甲、乙所示的装置进行实验,他在相同烧杯中装有初温相同的水和食用油,然后用相同的酒精灯进行加热,根据实验数据绘制了如图丙的温度与时间变化关系图像。
(1)实验所用的水和食用油,除了初温度相同,还要保证它们的___________(填“体积”或“质量”)相等。
(2)根据图丙中的数据可知,该食用油的比热容为___________。
20. 小志同学按如图甲所示的电路图探究并联电路中电流的规律。
(1)请你按甲图的电路图将图乙中实物电路连接完整,要求电流表测量B处的电流。
(2)当电流表的指针静止在如图丙所示的位置时,电流表读数是___________A。
(3)若小志同学在测A处电流时,闭合开关,两灯都不亮,电流表指针偏转幅度很大,当他将连接灯灯头的一根导线断开,发现灯发光,电流表的指针偏转幅度变小,则电路故障的原因可能是灯___________(填“断路”或“短路”)。
四、计算与简答题:(第21题6分,第22题7分,23题7分,共20分)(解答本题不能直接给出答案,要有必要的文字说明和原理表达式。)
21. 垃圾发电不仅可以减少垃圾堆放,消除细菌和传染病传播,减少大气污染,而且可以获得一定量的电能和内能。某垃圾焚烧发电厂每天燃烧生活垃圾的质量为,若这些垃圾完全燃烧放出热量的30%用来发电,放出热量的21%用来给附近小区供热,已知生活垃圾的热值为,,试求:
(1)发电厂每天为附近小区供热的热量是多少J?
(2)这些供热的热量可以使多少水温度升高75℃?
22. 2023年5月30日,我国利用长征二号F遥16运载火箭成功将神舟十六号载人飞船发射到预定轨道。若此次发射时,火箭在50s内将飞船组合体推到的高度,需要完全燃烧的燃料20t,已知火箭的推力为,火箭燃料的热值为试求:
(1)火箭推力的平均功率是多大?
(2)火箭燃料完全燃烧释放出的热量是多少J?
(3)火箭发动机将燃料燃烧获得的内能转化为推力做功的热效率是多少?
23. 如图所示的电路中,电源恒定不变。只闭合开关时,灯和都发光,通过灯的电流为;只闭合开关和时,灯和都发光,电流表和电流表示数分别为、。试求:
(1)只闭合开关时,通过灯的电流是多大?
(2)只闭合开关和时,通过灯的电流是多大?
(3)若电路中所有器件均完好,只闭合开关和时,灯和是否发光?如不发光,请简要说明理由。
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2023~2024学年度九年级第二次综合性作业设计
物理试卷(沪粤版)
注意事项:1、本卷共四大题23小题,满分70分。物理与化学的考试时间为120分钟。
2、本卷试题中g值均取10N/kg,水的比热容为。
一、填空题:(每空2分,共20分)
1. 飞机的航空发动机被称为“飞机的心脏”,AEP500是我国自主研发的涡桨发动机,该发动机的功率是,它表示的意义是___________。
【答案】发动机每秒做功
【解析】
【详解】略
2. 八公山是我市著名的文化胜地,最高峰高241.2m。在登八公山比赛中,龙老师与马老师分别用时40min和50min从山脚登上山顶,若龙老师和马老师质量分别为60kg、65kg,则___________(填“龙老师”或“马老师”)登山时克服重力做功的功率更大些。
【答案】龙老师
【解析】
【详解】龙老师登山时克服重力做功的功率
马老师登山时克服重力做功的功率
因,所以龙老师登山时克服重力做功的功率更大。
3. 如图所示的斜面长为,斜面的倾角为。现用平行于斜面的拉力,将一个重物从斜面底端匀速拉到斜面顶端,则斜面的机械效率为___________。
【答案】75%
【解析】
【详解】由数学知识可知,斜面高度为
拉力做的总功为
克服物体重力做的有用功为
斜面的机械效率为
4. 2023年6月4日,“神舟十五号”载人飞船返回舱返回地球。当返回舱即将着陆时,缓冲火箭立即点火工作,向下喷出火焰,在此过程中返回舱的机械能是___________(填“增大”、“减小”或“不变”)的。
【答案】减小
【解析】
【详解】返回舱着陆前缓冲火箭点火向下喷气使返回舱减速下降,此过程中,返回舱的质量不变,速度减小,故动能减小,高度降低,故重力势能减小;机械能是动能与重力势能的总和,因此此过程中返回舱的机械能减小。
5. 小丰同学在家帮妈妈做家务时发现:将冰冻的食物放入冷水中,一段时间后,食物便解冻了。食物解冻时,内能的增加是通过___________(填“热传递”或“做功”)实现的。
【答案】热传递
【解析】
【详解】因冰冻食物的温度远低于冷水温度,二者存在温度差,热量从冷水转移到食物,该过程属于热传递改变物体内能。
6. 我国研制出一种新型植物油燃料,具有高热值、明火点不燃、安全环保等优点。若完全燃烧这种油燃料200g,释放的热量为,它的热值是___________。
【答案】
【解析】
【详解】这种油燃料的热值是
7. 如图所示,甲、乙是两个通草球。已知甲球与用丝绸摩擦过的玻璃棒相吸引,则乙球___________(填“带正电”“带负电”或“不带电”)。
【答案】带负电
【解析】
【详解】由图可知甲、乙两通草球相互排斥,根据同种电荷相互排斥可知,甲、乙均带电且带同种电荷。
用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,甲球与带正电的玻璃棒相吸引,根据异种电荷相互吸引可知,甲带负电,乙也带负电。
8. 如图所示,某型号的电扇中有一自动断电的安全装置,当电扇处于___________(填“直立”或“倾倒”)状态时,电路断开。
【答案】倾倒
【解析】
【详解】当电扇直立时,铜球受重力作用处在金属片的底部,将两根金属片的端点连通,电路保持通路;当电扇倾倒时,铜球会滚离原本的接触位置,两金属片断开,电路断开,实现倾倒时自动断电的安全保护。
9. 如图是小曦同学用橙子制作的水果电池,他用铜片和锌片作电池的两极,电路中的G表可以显示自由电子(带负电)定向移动方向。当开关S闭合,G表显示电路中自由电子按逆时针方向定向移动,则电池的___________(填“铜片”或“锌片”)为正极。
【答案】铜片
【解析】
【详解】因自由电子定向移动方向与电流方向相反,由电子逆时针定向移动可知电路中电流方向为顺时针。电源外部电流从正极流向负极,外电路电流从铜片一侧经用电器流向锌片一侧,故铜片为电池的正极。
10. 小旺同学练习用电流表测小灯泡发光时的电流,连接好电路,闭合开关,灯泡正常发光而电流表的指针偏转的角度很小,如图所示。检查发现,电路连接正确,则产生这一现象的原因可能是___________。
【答案】电流表所选量程偏大
【解析】
【详解】因电路连接正确且灯泡正常发光,故电路中电流正常;由电流表的量程特点可知,相同电流下使用大量程时指针偏转角度更小,因此该现象是电流表选用0~3A大量程导致的。
二、选择题:(每题只有一个正确选项,每题2分,共14分)
11. 用大小相等的两个水平力和,推动甲、乙两个物体在水平面上作直线运动。如图a、b分别是甲、乙运动的路程与时间的关系图像,则的功率和的功率的大小关系是( )
A. B. C. D. 无法判断
【答案】A
【解析】
【详解】由s-t图像可知,a、b均为向上倾斜直线,所以两个物体均做匀速直线运动。在相同时间t内,乙通过的路程大于甲通过的路程,由可知,两个水平力和大小相等,由
可知,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
12. 如图所示,捻动滚摆的轴使它升高后释放,可以观察到滚摆沿着悬线向下运动,当滚摆到最低点后又上升,每次上升的高度逐渐减小,则下列有关滚摆机械能的论述中不正确的是( )
A. 滚摆在下降过程中,重力势能转化为动能
B. 滚摆在上升过程中,动能转化为重力势能
C. 滚摆在上下运动过程中,机械能总量减少
D. 滚摆在运动到最低点时,重力势能和动能都最小
【答案】D
【解析】
【详解】A. 滚摆下降过程中,质量不变,高度减小,速度增大,重力势能减小,动能增大,重力势能转化为动能,故A正确;
B.滚摆上升过程中,质量不变,高度增大,速度减小,重力势能增大,动能减小,动能转化为重力势能,故B正确;
C.滚摆每次上升高度逐渐减小,说明克服摩擦和空气阻力做功,部分机械能转化为内能,机械能总量减少,故C正确;
D.滚摆运动到最低点时,质量不变,高度最小,重力势能最小,速度最大,动能最大,故D错误。
本题选择描述错误的,故选D。
13. 如图所示,用酒精灯加热装有一定量水的试管,一段时间后,试管口的塞子被管内的水蒸气弹射出去。四冲程内燃机在工作的过程中,与上述现象的原理相同的是( )
A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程
【答案】C
【解析】
【详解】加热过程中,试管内的水蒸气越来越多,导致水蒸气体积膨胀推动塞子对塞子做功,将水蒸气的内能转化为塞子的机械能。
内燃机的做功冲程中,缸内气体对活塞做功,将气体的内能转化为活塞的机械能,与图中塞子冲出时的工作原理相同,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
14. 在比较电流的强弱时,我们往往是根据电流产生的某一个效应的大小来进行判断的,这是采用了下列哪种研究方法( )
A. 类比法 B. 转换法 C. 模型法 D. 控制变量法
【答案】B
【解析】
【详解】电流强弱无法直接观测,通过其产生的可观测的效应大小判断电流强弱,符合转换法的应用特征,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
15. 如图是实验室里常用的验电器。图中验电器的金属球先与带正电的物体接触,金属箔张开,再将一个绝缘体与金属球接触,发现金属箔先闭合,后张开,则可判断该绝缘体( )
A. 带负电 B. 带正电 C. 不带电 D. 带负电或不带电
【答案】A
【解析】
【详解】验电器的金属球先与带正电的物体接触,验电器带正电,再将一个绝缘体与金属球接触,金属箔先闭合说明正负电荷发生中和,该物体带负电;后张开说明中和后验电器带负电,即该物体带负电且电荷量大于验电器原有电荷量,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
16. 家用电冰箱的冷藏室照明灯由冰箱门控开关控制,冰箱压缩机由温控开关自动控制。下列图中正确反映冰箱压缩机与冷藏室照明灯电路的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据题意,冰箱的照明灯和压缩机可以独立工作,打开冰箱门时灯亮,此时压缩机不一定工作,关闭冰箱门灯熄灭,压缩机仍可根据温度需求自动启停,说明两个用电器是并联关系,且各自的支路上有独立的控制开关,门控开关单独控制照明灯,温控开关单独控制压缩机。
故选B。
17. 在如图所示的电路中,、两灯泡正常发光,电流表A的示数正常。下列判断正确的是( )
A. 、两灯泡串联在电路中 B. 电流表A测量灯泡的电流
C. 电流表A测量灯泡的电流 D. 电流表A测量灯和的总电流
【答案】C
【解析】
【详解】A.由题意可知,两灯均发光,且电流表有示数,说明电流从电源正极流出经过开关S后分为两路,一路经过灯泡,另一路经过灯泡和电流表,最后在L1左接线柱汇合流回电源负极,两灯泡并联;由于电流表与灯泡串联在一条支路中,测量的是通过的电流。故C正确,ABD错误。
故选C。
三、实验、探究与作图:(第18题6分,第19题4分,第20题6分,共16分。)
18. 为了探究“物体重力势能的大小与哪些因素有关”,小庆同学设计了如图所示的实验。图中A、B、C是三个铁块,A、B的质量相等,C的质量较大,三个完全相同的木桩的起始位置高度相同,将三个铁块分别从如图甲所示的位置释放,将三个木桩打入沙中的情形如图乙所示。
(1)实验时,通过比较___________来判断铁块具有的重力势能大小的。
(2)比较甲、乙实验中A、B铁块的实验现象可得到的初步结论是:___________。
(3)小庆根据B、C两铁块将桩打入沙中的深度相同,得出“物体重力势能的大小与质量无关”的结论。小组的同学讨论认为这个结论不正确,因为小庆在实验时___________。
【答案】(1)木桩陷入沙中的深度
(2)在质量一定时,物体所处的高度越高,重力势能越大
(3)没有控制铁块下落的高度相同
【解析】
【小问1详解】
实验中,铁块的重力势能转化为木桩的动能,重力势能越大,木桩获得的动能越大,陷入沙中的深度就越深,所以通过比较木桩陷入沙中的深度来判断铁块具有的重力势能大小。
【小问2详解】
甲、乙实验中A、B铁块质量相等,B的高度比A高,B撞击木桩后木桩陷入沙中的深度比A深,所以可得到的初步结论是:在质量一定时,物体所处的高度越高,重力势能越大。
【小问3详解】
要探究物体重力势能的大小与质量的关系,应控制物体下落的高度相同。小庆实验中B、C两铁块下落的高度不同,质量也不同,所以不能得出“物体重力势能的大小与质量无关”的结论,原因是没有控制铁块下落的高度相同。
19. 小宏同学为了探究不同物质的吸热能力,选用如图甲、乙所示的装置进行实验,他在相同烧杯中装有初温相同的水和食用油,然后用相同的酒精灯进行加热,根据实验数据绘制了如图丙的温度与时间变化关系图像。
(1)实验所用的水和食用油,除了初温度相同,还要保证它们的___________(填“体积”或“质量”)相等。
(2)根据图丙中的数据可知,该食用油的比热容为___________。
【答案】(1)质量 (2)
【解析】
【小问1详解】
物体吸收热量多少与物体质量有关,所以在探究物质吸热能力时,要控制两种物质的质量相等。
【小问2详解】
读丙图可知,质量相等的油和水在相同的加热时间内吸收的热量相等,油升高的温度为
水升高的温度为
有
则
20. 小志同学按如图甲所示的电路图探究并联电路中电流的规律。
(1)请你按甲图的电路图将图乙中实物电路连接完整,要求电流表测量B处的电流。
(2)当电流表的指针静止在如图丙所示的位置时,电流表读数是___________A。
(3)若小志同学在测A处电流时,闭合开关,两灯都不亮,电流表指针偏转幅度很大,当他将连接灯灯头的一根导线断开,发现灯发光,电流表的指针偏转幅度变小,则电路故障的原因可能是灯___________(填“断路”或“短路”)。
【答案】(1) (2)0.36
(3)短路
【解析】
【小问1详解】
B处是所在支路的测量位置,电流表要测B处电流,需将电流表串联在的支路中,故将原实物图左侧接线柱用导线连接开关左端接线柱;把的左侧接线柱与电源右侧接线柱用导线连接即可完成该支路连接。
【小问2详解】
如图所示,电流表选用的是量程,该量程的分度值为0.02A,电流表读数为0.36A。
【小问3详解】
若断路,其余元件正常,电流从电源正极可通过支路后回到电源负极,即正常接入电路,会发光,电流表会有示数,故此情况不符合题意;
若短路,该故障在并联电路中可造成电源短路,两灯皆不亮,电流表的示数会很大;解除支路导线后,发光、电流表示数变小,说明此时正常接入电路,所以此情况符合题意;因此故障可能是短路。
四、计算与简答题:(第21题6分,第22题7分,23题7分,共20分)(解答本题不能直接给出答案,要有必要的文字说明和原理表达式。)
21. 垃圾发电不仅可以减少垃圾堆放,消除细菌和传染病传播,减少大气污染,而且可以获得一定量的电能和内能。某垃圾焚烧发电厂每天燃烧生活垃圾的质量为,若这些垃圾完全燃烧放出热量的30%用来发电,放出热量的21%用来给附近小区供热,已知生活垃圾的热值为,,试求:
(1)发电厂每天为附近小区供热的热量是多少J?
(2)这些供热的热量可以使多少水温度升高75℃?
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
燃烧生活垃圾的质量
垃圾完全燃烧放出的总热量
据题意总热量的21%用来供热,因此供热的热量
【小问2详解】
供热的热量全部被水吸收,即
根据物体吸热公式变形得,水的质量
22. 2023年5月30日,我国利用长征二号F遥16运载火箭成功将神舟十六号载人飞船发射到预定轨道。若此次发射时,火箭在50s内将飞船组合体推到的高度,需要完全燃烧的燃料20t,已知火箭的推力为,火箭燃料的热值为试求:
(1)火箭推力的平均功率是多大?
(2)火箭燃料完全燃烧释放出的热量是多少J?
(3)火箭发动机将燃料燃烧获得的内能转化为推力做功的热效率是多少?
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
火箭推力做功
火箭推力的平均功率
【小问2详解】
火箭燃料完全燃烧释放出的热量
【小问3详解】
火箭发动机的热效率
23. 如图所示的电路中,电源恒定不变。只闭合开关时,灯和都发光,通过灯的电流为;只闭合开关和时,灯和都发光,电流表和电流表示数分别为、。试求:
(1)只闭合开关时,通过灯的电流是多大?
(2)只闭合开关和时,通过灯的电流是多大?
(3)若电路中所有器件均完好,只闭合开关和时,灯和是否发光?如不发光,请简要说明理由。
【答案】(1)
(2)
(3)灯发光,灯不发光;因为只闭合开关和时,灯会被短路,电流从电源正极出发直接经过、回到负极,所以灯发光、灯不发光。
【解析】
【小问1详解】
分析电路图可知,只闭合开关时,和两灯串联,而串联电路中各处的电流相等,故通过灯的电流
【小问2详解】
只闭合开关和时,和两灯并联,电流表测和的总电流为,电流表测量的电流为
故通过灯的电流
【小问3详解】
略
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