精品解析:广东省佛山市南海区桂城街道平洲第二初级中学2025-2026学年九年级上学期11月期中物理试题
2026-09-02
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内容正文:
九年级物理科作业研究(二)
一、单选题(共7小题,每题3分,共21分)
1. 将下列物品分别接入如图电路中的、两点,能使小灯泡发光的是( )
A. 塑料尺 B. 金属勺
C. 橡皮擦 D. 玻璃杯
【答案】B
【解析】
【详解】ACD.塑料尺、橡皮擦、玻璃杯均为绝缘体,不能导电,接入电路中不能使电路接通,所以不能使小灯泡发光。故ACD不符合题意;
B.金属勺是导体,可以导电,所以将金属勺接入电路中,电路可形成通路,可以使小灯泡发光。故B符合题意。
故选B。
2. 古诗词是我国的优秀传统文化。下列古诗词中蕴含的物理知识能用分子动理论解释的是( )
A. 花气袭人知骤暖,鹊声穿树喜新晴 B. 朝辞白帝彩云间,千里江陵一日还
C. 飞流直下三千尺,疑是银河落九天 D. 湖光秋月两相和,潭面无风镜未磨
【答案】A
【解析】
【详解】A.花气袭人知骤暖,鹊声穿树喜新晴,花气袭人是因为分子无规则运动,故A符合题意;
B.朝辞白帝彩云间,千里江陵一日还,是机械运动,故B不符合题意;
C.飞流直下三千尺,疑是银河落九天,是机械运动,故C不符合题意;
D.湖光秋月两相和,潭面无风镜未磨,是平面镜成像,即光的反射现象,故D不符合题意。
故选A。
3. 如图所示,对于图片中所描述的物理过程,下列分析中正确的是( )
A. 图甲,厚玻璃内的空气被压缩时,空气的内能减少
B. 图乙,瓶子内的空气推动塞子跳起时,空气的内能增大
C. 图丙,试管内的水蒸气推动了塞子冲出时,水蒸气的内能减少
D. 图丁,气缸内的气体推动活塞向下运动时,气体的内能增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.厚玻璃内的空气被压缩时,对厚玻璃内的空气做了功,机械能转化为内能,内部空气的内能增加,温度升高,故A错误;
B.瓶子内的空气推动塞子跳起时,瓶内空气对瓶塞做功,内能转化为机械能,瓶内空气的内能减少,故B错误;
C.试管内的水蒸气推动了塞子冲出时,试管内的水蒸气对塞子做了功,水蒸气的内能减少,温度降低,故C正确;
D.图丁中两个气门关闭,活塞向下运动,为做功冲程,气缸内的高温高压的燃气推动活塞向下运动时,对外做功,内能转化为机械能,气体的内能减小,故D错误。
故选C。
4. 为解决骑共享电动车不带头盔的安全隐患,某科创小组设计了如下方案:扫码成功后开关闭合,指示灯亮;从车头取出头盔并戴上后,头盔内遥控设备遥控开关闭合,电动机通电;若只带头盔不扫码,则无法骑行。下列电路符合以上设计要求的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由题意可知,“扫码成功后开关S1闭合,指示灯L亮”,说明开关S1控制指示灯;“从车头取出头盔并戴上后,开关S2闭合,电动机通电”,说明开关S2控制电动机,而且指示灯L与电动机互不影响,是并联的;若“只戴头盔不扫码,无法骑行”,说明只闭合S2而未闭合S1时,电动机不能工作,这说明S1接在干路,控制整个电路。
A.指示灯L和电动机串联,只闭合开关S1时,电路仍是断路,指示灯不亮,故A不符合题意;
B.指示灯L和电动机并联,开关S1在干路上作总开关,开关S2在电动机所在的支路上。 只闭合S1(扫码),干路接通,指示灯L所在支路是通路,指示灯亮;电动机所在支路因S2断开而断路,电动机不工作。 再闭合S2(戴头盔),电动机所在支路也接通,电动机工作。 如果只闭合S2而不闭合S1,整个电路是断路,指示灯和电动机都不工作,故B符合题意;
C.指示灯L和电动机并联,开关S1控制指示灯支路,开关S2控制电动机支路。如果只闭合S2(戴头盔)而不闭合S1(不扫码),电动机就会工作,可以骑行,故C不符合题意;
D.电动机和指示灯L并联,开关S1在干路上作总开关,开关S2在指示灯L所在的支路上。只闭合S1(扫码),电动机就会工作,故D不符合题意。
故选B。
5. 某同学利用如图所示的装置探究影响导体电阻大小的因素,实验中四根金属丝的规格如下表所示。下列说法正确的是( )
编号
材料
长度/
横截面积/
①
锰铜丝
1.0
0.2
②
镍铬合金丝
0.5
0.2
③
镍铬合金丝
1.0
0.2
④
镍铬合金丝
1.0
0.6
A. 实验过程中,灯泡越亮,说明接入电路中金属丝的电阻越大
B. 选择金属丝①和③可以探究电阻的大小是否跟导体的材料有关
C. 选择金属丝②和④可以探究电阻的大小是否跟导体的长度有关
D. 选择金属丝①和④可以探究电阻的大小是否跟导体的横截面积有关
【答案】B
【解析】
【详解】A.由可知,灯泡越亮说明电路中电流越大,电源电压一定时接入电路的电阻越小,故A错误;
B.金属丝①和③的长度、横截面积相同,材料不同,符合控制变量法,可探究电阻与材料的关系,故B正确;
C.金属丝②和④的长度、横截面积均不同,未控制横截面积相同,无法探究电阻与长度的关系,故C错误;
D.金属丝①和④的材料、横截面积均不同,未控制材料相同,无法探究电阻与横截面积的关系,故D错误。
故选B。
6. 如图所示,是定值电阻,R是滑动变阻器,电源电压不变,滑片会随人的身高上下平移,人身高越高时,两电表示数变化情况正确的是( )
A. 电流表示数变小 电压表示数变大 B. 电流表示数变大 电压表示数变小
C. 电流表示数变大 电压表示数变大 D. 电流表示数变小 电压表示数变小
【答案】A
【解析】
【详解】分析电路可知,定值电阻R0与滑动变阻器R,串联,电压表测滑动变阻器R两端的电压。人身高越高时,滑片上移,滑动变阻器阻值变大,根据串联分压,滑动变阻器两端的电压变大,故电压表示数变大,电路中的总电阻变大,电源电压不变,电路中的电流变小,故电流表示数变小。故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
7. 如图所示,是定值电阻和小灯泡L中电流随电压变化的图象,由图象可知( )
A. 乙是小灯泡的图象
B. 定值电阻的阻值为5Ω
C. 定值电阻和小灯泡L并联接在4V的电源上,干路中的电流是1.2A
D. 定值电阻和小灯泡L串联接在6V的电源上,电路中的电流是0.4A
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.由图像知,乙图线是一倾斜的直线,是定值电阻的I-U图象,而甲图线中,用电器的电阻是变化的,所以是小灯泡的I-U图线,故A不符合题意;
B.由图像知,当通过定值电阻R的电流为0.4A时,它两端的电压为4V。则定值电阻
故B不符合题意;
C.当定值电阻R和小灯泡L并联在4V的电源上时,由图像知,通过小灯泡的电流为0.8A,则通干路的电流
I=I1+IL=0.4A+0.8A=1.2A
故C符合题意;
D.由图像知,定值电阻R与小灯泡L串联接在电路中时,如果通过电路的电流为0.4A,则R两端的电压为4V,L两端的电压为1V,电源电压
U=4V+1V=5V
故D不符合题意。
故选C。
二、填空题(共7小题,每空1分,共21分)
8. 将一勺砂糖放入一杯水中,过一会儿砂糖“消失了”。这种现象叫作___________,说明分子在做永不停息的无规则___________。如果杯中水的温度更高,那么砂糖“消失”的速度更___________。
【答案】 ①.
扩散现象 ②.
运动 ③.
快
【解析】
【详解】[1][2]将一勺砂糖放入一杯水中,砂糖“消失了”,这种现象是不同物质在相互接触时彼此进入对方的现象,叫作扩散现象。扩散现象表明分子在做永不停息的无规则运动。
[3]温度越高,分子的无规则运动越剧烈,扩散现象就进行得越快。所以如果杯中水的温度更高,那么砂糖“消失”的速度更快。
9. 一节新干电池电压约为________,如图所示电阻箱阻值读数为________。小明家电能表如图所示,电能表的读数为________。
【答案】 ①.
1.5 ②.
2096 ③.
2562.5
【解析】
【详解】由常见电压值可知,一节新干电池电压约为1.5V。
电阻箱的阻值为
电能表最后一位是小数,单位是kW·h,电能表读数为。
10. 如图所示,现在教室中到处都是电气设备。老师按下开关灯便亮了,老师手所接触的开关外壳属于______选填“导体”“半导体”“绝缘体”或“超导体”;老师又打开了教室中的多媒体设备,电灯、多媒体等用电器的连接方式是______联;打开多媒体设备后,与仅打开灯相比,教室电路中的等效总电阻会______选填“变大”“变小”或“不变”。
【答案】 ①. 绝缘体 ②. 并 ③. 变小
【解析】
【详解】[1]开关的外壳不容易导电,属于绝缘体。
[2]电灯、多媒体等用电器是互不影响的,所以它们之间一定是并联的。
[3]打开多媒体,电路中又多了一条支路,并联电阻越并越小,则教室电路中的等效总电阻会变小。
11. 飞机在飞行过程中,机身与空气、灰尘等摩擦失去电子,带上___________(选填“正”或“负”)电,在物理学中这是___________现象,会对飞机飞行安全造成隐患。为了消除这种隐患,机翼尾端设计有可以消除静电的静电刷,如图所示,则静电刷需由___________(选填“导体”“半导体”或“绝缘体”)材料制成。
【答案】 ①. 正 ②. 摩擦起电 ③. 导体
【解析】
【详解】[1][2]摩擦起电过程中,得电子的带负电,失电子的带正电。飞机在飞行过程中,机身与空气、灰尘等摩擦失去电子,带上正电,在物理学中这是摩擦起电现象,会对飞机飞行安全造成隐患。
[3]静电刷的作用是将摩擦起电产生的电荷导出,故静电刷应由易导电的导体材料制成。
12. 如图所示,电源电压为6V且恒定不变,R1是定值电阻,其阻值为20Ω。闭合开关S后,电流表A2的示数为0.2A,则电流表A1的示数为__________A,电阻R2的阻值为__________Ω,整个电路1min消耗的电能为__________J。
【答案】 ①. 0.5 ②. 30 ③. 180##
【解析】
【详解】[1]如图所示,电阻R1与R2并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测所在R2支路的电流,通过R1所在支路的电流为
则干路的电流即电流表A1的示数为
[2]电阻R2的阻值为
[3]整个电路1min消耗的电能为
13. 一壶水在炉火上加热,水温升高,其内能_____(选填“增大”、“不变”或“减小”)。这是通过_____方式改变其内能的,在一个标准大气压下,把质量为,温度为的水烧开,若天然气燃烧放出的热量全部被水吸收,则需要完全燃烧_____的天然气。【已知,水的比热容为】
【答案】 ①. 增大 ②. 热传递 ③.
【解析】
【详解】[1][2]一壶水在炉火上加热,水吸收热量、温度升高,内能增大,这是通过热传递改变水的内能的。
[3]在一个标准大气压下,水的沸点为100℃,即水的末温为100℃, 水吸收的热量
因为天然气燃烧放出的热量全部被水吸收,所以
由Q放=Vq可知,需要完全燃烧天然气的体积
14. 如图所示,灯泡、分别标有“ ”和“ ”字样(灯丝电阻不变),,电源电压恒定。若S、、均闭合,刚好正常发光,电流表读数为,灯泡发光时的电阻是________,电源电压为________;若只闭合S,电流表读数为,则________。
【答案】 ①. ②. ③.
【解析】
【详解】由欧姆定律得,灯泡正常发光时的电阻
当、、均闭合时,闭合将短路,与并联在电源两端;因正常发光,故电源电压等于的额定电压,即
此时电流表测支路的电流,根据欧姆定律可得
灯泡的电阻
只闭合时,、断开,支路断路,与串联,总电阻
电路电流
电流比
三、作图题(2+2+3,共7分)
15.
(1)小明家的智能门锁,可通过指纹识别开关,或密码识别开关控制电动机开锁。请在图中完成其简化电路设计;
(2)如图所示,请用笔画线代替导线完成电路连接。要求:两灯泡并联,电流表测量灯泡的电流,S控制两灯,导线不能交叉,灯泡的电阻约为;
(3)如图所示的是电动汽车的“油门”示意图,脚向下踩“油门”时,旋钮滑片可以绕O点在电阻圈上逆时针转动。请用笔画线代替导线将变阻器接入电路中。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
小明家的智能门锁,可通过指纹识别开关,或密码识别开关控制电动机开锁,则开关、开关均可以控制智能门锁,且两开关互不影响,故开关、开关并联后再与电动机串联,如图所示:
【小问2详解】
两灯泡并联,电流表测量灯泡的电流,S控制两灯,则两灯泡分别在不同的支路上,电流表与灯泡串联,开关S在干路上;电源电压由2节干电池组成,电源电压为3V,由并联电路电压特点得,灯泡的电压为
灯泡的电阻约为,灯泡的电流约为
则电流表的量程选用0~0.6A即可,如图所示:
【小问3详解】
如图所示的是电动汽车的“油门”示意图,脚向下踩“油门”时,旋钮滑片可以绕O点在电阻圈上逆时针转动,此时汽车的车速变快,通过电动机的电流变大,说明滑动变阻器与电动机相互影响,则滑动变阻器应与电动机串联,且此时滑动变阻器接入电路中的电阻变小,故a与A相连接,b与B相连接,如图所示:
四、实验题(共3小题,7+6+6,每空1分,共19分)
16. 为了“探究串联电路中用电器两端的电压与电源两端电压的关系”,某实验小组准备了如下实验器材:
A.蓄电池组一个(电压为)
B.小灯泡两类规格(额定电压分别为,)各若干个
C.电压表三个(量程,)
D.开关一个,导线若干
(1)实验小组设计了如图甲所示的电路图,、均选用额定电压为的小灯泡,由于实验前未明确、两端的电压大小,故电压表、的量程应选________(选填“0~3V”或“0~15V”)进行试触,最终再选定合适的量程,连接电路时开关S应________;
(2)之后接入电压表V,完成实物连线如图乙所示,经检查有一根导线连接错误,请你在应改动的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法;
(3)正确连接电路后,闭合开关S,发现不亮,几乎不偏转,过亮,超量程,造成这一现象的原因可能是发生了________(选填“短路”或“断路”);
(4)故障排除后,测量结果如下表所示,的读数如图丙所示,请将相应的读数填入下表;
电压表
电压
2.6
________
5.4
(5)结合上述测量结果,实验小组提出如下猜想:在实验误差允许的范围内,电源两端电压等于串联电路中用电器两端的电压之和,且用电器两端电压均分电源两端电压。你认为该猜想________(选填“可靠”或“不可靠”),理由是________________________。
【答案】(1) ①. 0~15V ②. 断开
(2) (3)短路
(4)2.7 (5) ①. 不可靠 ②. 只进行一次实验就得出实验结论,会导致实验结果具有偶然性
【解析】
【小问1详解】
电源电压为,由甲图,、串联,由于实验前未明确、两端的电压大小,电压表、应选大量程,即0~15V进行试触,最终再选定合适的量程。
为了保护电路,连接电路时开关S应断开。
【小问2详解】
图乙中电压表V当前的接线错误地只测了的电压,需要把V连接在右接线柱的那根导线打“×”,改接到的左接线柱对应的电源负极侧,让电压表V并联在电源两端,测量电源总电压。如图所示:
【小问3详解】
如果短路,那么相当于导线,分压几乎为0,因此几乎不偏转;电源6V全部加在上,远大于的额定电压3V,因此过亮,超量程,完全符合故障现象。如果是断路,整个电路断开,不会发光,和现象矛盾,故造成这一现象的原因可能是发生了短路。
【小问4详解】
由图丙可得,电压表V2的分度值为0.1V,示数为2.7V。
【小问5详解】
只进行一次实验就得出实验结论,且选用的是规格相同的小灯泡,得出的结论具有偶然性和特殊性,不具有普遍意义,故该猜想不可靠,为了得到普遍规律,应换用不同规格的灯泡进行多次实验。
17. 今年暑假小明在爸妈的陪同下去中海湖畔玩耍。他发现赤脚踩在水里清凉舒服;回到岸上踩在沙子上却很烫,对此很好奇,他设计了如图甲所示的装置探究“水和沙子谁的吸热本领大”。实验数据记录如下:
质量m/g
升高的温度℃
加热的时间s
沙子
50
20
120
水
50
20
200
(1)此实验中把沙子或者水吸收热量的多少转换为___________(选填“升高温度的多少”或“加热时间的长短”);
(2)分析实验数据可得:质量相同的水和沙子,升高相同的温度,水吸收的热量___________(选填“大于”或“小于”)沙子吸收的热量,说明___________的吸热本领大;
(3)粗心的小明实验完成后忘记熄灭酒精灯,发现烧杯中的水已经沸腾,此时温度计示数如图乙所示,为___________,由此可知当地气压___________(选填“大于”、“等于”或“小于”)标准大气压;
(4)寒冷的冬天在发动机冷却液中加入一些物质作为防冻剂,这是为了___________(选填“提高”、“降低”)冷却液的凝固点,以便在寒潮来袭时不易凝固。
【答案】(1)加热时间的长短
(2) ①. 大于 ②. 水
(3) ①. 98℃ ②. 小于
(4)降低
【解析】
【小问1详解】
实验中,把沙子或者水吸收热量的多少转换为加热时间的长短,这是转换法的应用。
【小问2详解】
[1][2]由表格中数据知,质量相同的水和沙子升高相同的温度,水的加热时间长,则水吸收的热量大于沙子吸收的热量,说明水的吸热本领大。
【小问3详解】
[1]由图乙可知,温度计的分度值是1℃,此时是零上,液柱上表面对准了90℃上面第8个小格处,其示数为98℃。
[2]一标准大气压下,水的沸点是100℃,气压越小水的沸点越低;此时沸点98℃低于100℃,所以气压小于一个标准大气压。
【小问4详解】
寒冷的冬天在发动机冷却液中加入一些物质作为防冻剂,这是为了降低冷却液的凝固点,避免冷却液由于结冰而胀破箱体。
18. 在“探究通过导体的电流与电阻的关系”实验中,小红利用可调电压电源、5个定值电阻(阻值分别为、、、、)、滑动变阻器(,)、电压表和电流表、导线若干,设计了如图所示的电路图:
(1)闭合开关,电流表无示数,电压表有示数,并接近电源电压,则故障原因是:定值电阻________(选填“短路”或“断路”);
(2)排除故障后,将定值电阻由更换为时,应将滑动变阻器的滑片P从上一位置向________(选填“左”或“右”)滑动,使电压表示数保持不变;
(3)小红收集的数据如表所示,实验中控制定值电阻两端电压为________,分析表中数据,发现第________次实验的数据存在错误,反思产生的原因,是当时更换电阻时,未调节滑片P就读取电流而造成的;
实验序号
1
2
3
4
5
电阻
5
10
15
20
25
电流
0.40
0.20
0.10
0.10
0.08
(4)排除表中错误数据后,可得出结论:________________________;
(5)某小组实验中电源电压为,定值电阻两端设定的不变电压值为,实验过程中发现接入的定值电阻时,无论怎么移动滑片,电压表的示数始终无法达到,若要顺利完成5次实验,下列方案可行的是( )。
①电源电压可重设在1.6~3.52V的范围内
②将滑动变阻器更换为“,”
③可在电路中再串联一个阻值为的电阻
A. ① B. ② C. ①② D. ①②③
【答案】(1)断路 (2)右
(3) ①. 2 ②. 3
(4)在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
(5)D
【解析】
【小问1详解】
闭合开关,电流表无示数,说明电路可能出现断路。电压表有示数,并接近电源电压,说明电压表与电源相连接,造成这一现象的原因可能是与电压表并联的电阻断路。
【小问2详解】
实验中要控制定值电阻的电压不变,将定值电阻由更换为时,由串联电路分压原理可知,定值电阻两端的电压变大,故需要增大滑动变阻器接入电路的电阻,从而增大滑动变阻器分担的电压,则应将滑动变阻器的滑片P从上一位置向右滑动。
【小问3详解】
由表格中数据与欧姆定律得,实验中控制定值电阻两端电压为
实验控制定值电阻的电压不变。分析表中数据,发现第3次实验的电流与电阻的乘积为
与其他实验的电流与电阻的乘积不同,说明第3次实验的数据存在错误。
【小问4详解】
排除表中错误数据后,当定值电阻的电压不变时,电流与电阻的乘积不变,由此可得出结论:在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
【小问5详解】
依题意得,电源电压为4V,定值电阻的电压控制为1.6V,滑动变阻器的电压为
串联电路电流处处相等,由欧姆定律得
当接入25Ω的定值电阻时,滑动变阻器接入电路中电阻为
即此时变阻器接入电路中电阻大于变阻器的最大电阻,因此无法无论如何移动滑动变阻器无法完成实验。
若要顺利完成5次实验:②可换用最大电阻大于37.5Ω的滑动变阻器,故②符合题意;
③在电路中所有器材不变时,可以在电路中串联一个定值电阻,其阻值至少为,故③符合题意;
①电源电压设为U总,接入25Ω电阻时,滑动变阻器最大30Ω,根据串联分压
解得电源最大允许值为,同时电源电压必须大于设定的定值电阻电压1.6V,因此1.6~3.52V的范围可行,故①符合题意。
故选D。
五、计算题(7+6,共13分)
19. 用煤气炉将的水从加热到,消耗煤气。已知煤气的热值为,水的比热容为。求:
(1)水吸收的热量;
(2)煤气完全燃烧放出的热量;
(3)煤气炉加热的效率。
【答案】(1);
(2);
(3)40%
【解析】
【小问1详解】
水吸收的热量
【小问2详解】
煤气完全燃烧放出的热量
【小问3详解】
煤气炉加热的效率
20. 如图所示的电路中,开关闭合后电流表A的示数为0.6A,A1的示数为0.2A,电阻R1的阻值为20Ω。
求:
(1)通过电阻R2的电流;
(2)电源电压;
(3)电阻R2的阻值。
【答案】(1)0.4A
(2)4V (3)10Ω
【解析】
【小问1详解】
分析电路可知,开关闭合后,、并联,电流表A测干路电流,电流表测电流。根据并联电流规律,通过电阻R2的电流
【小问2详解】
电源电压为
【小问3详解】
电阻R2的阻值为
六、综合题(6+6+7,每空1分,共19分)
21. 小明每天早上要喝一杯热牛奶,他想探究如何让热牛奶快速冷却,设计了如图甲所示的实验:在A、B两个相同的瓶中装入初温相同的牛奶,分别放入常温的水和空气中冷却,记录温度计示数变化,得到的数据如表所示。
时间
0
2
4
6
8
10
12
14
16
A的温度
70
60
53
47
42
38
35
33
32
B的温度
70
65
61
58
55
52
50
48
46
(1)AB两个瓶中热牛奶的质量应该______(选填“相同”或“不同”)。
(2)分析表中数据,可以得出:
①热牛奶放在______(选填“水”或“空气”)中冷却的效果更好。
②若B瓶中奶质量是250g,在内,牛奶放出的热量是______。()
③小明根据用比值定义法作出了“冷却速度”的定义:物体下降的温度与降温时间之比,则“冷却速度”的单位应该是______,由表格数据可知,牛奶的冷却速度随时间在变小,这个过程中影响“冷却速度”的因素可能是______。
(3)图乙是工业上的“流水喷淋法”,大量细小的水珠通过喷头源源不断地喷洒在高温物体上,落水收集后通过冷却塔再循环使用。请你说出使用“流水喷淋法”冷却高温物体时“冷却速度”一直很高的原因:______(合理即可)。
【答案】(1)相同 (2) ①. 水 ②. 1.25×104 J ③. ④. 牛奶与周围环境的温度差
(3)水与物体接触面积大,且流水能及时带走热量,保持水的低温,使物体与水始终保持较大温度差
【解析】
【小问1详解】
根据控制变量法,要探究水和空气哪个冷却效果好,需要控制牛奶的质量、初温等其他因素相同,只改变冷却介质,所以A、B两个瓶中热牛奶的质量应该相同。
【小问2详解】
①[1]由表格数据可知,在相同时间内,A瓶中牛奶温度下降得更多,A 瓶是放在水中冷却的,所以热牛奶放在水中冷却的效果更好。
②[2]牛奶放出的热量
③[3]根据“冷却速度”的定义,物体下降的温度单位是℃,降温时间单位是,所以“冷却速度”的单位应该是。
[4]随着时间推移,牛奶温度逐渐降低,与周围环境的温度差逐渐减小,所以冷却速度变慢,故这个过程中影响“冷却速度”的因素可能是牛奶与周围环境的温度差。
【小问3详解】
使用“流水喷淋法”冷却高温物体时“冷却速度”一直很高的原因是:一方面,大量细小的水珠与高温物体接触面积大,热传递速度快;另一方面,流水不断流动,能及时带走热量,且水循环流动可保持水的低温,使高温物体与水始终保持较大的温度差,温度差大则冷却速度快。
22. 小华在实验室中测量铅笔芯的电阻大小。测量电路如图1所示,电源电压为4.5V。
(1)闭合开关前,图1中的滑动变阻器滑片应置于最__________端;
(2)请按照图1的电路图将图2的实物图连接完整__________;
(3)将滑动变阻器滑片从初始位置移动到另一端,逐次记录电压表示数U和电流表示数I,完成后作出图像,如图3所示,由图可知,铅笔芯的阻值为_______Ω,滑动变阻器的最大阻值为_______Ω;
(4)小华想用实验室一只刻度线清晰,但所标数字模糊不清的电流表,制作一个可直接测定电阻的仪器,他设计的电路如图4所示,电路中电源电压恒定且未知,操作如下。
①在a、b接线柱间接入导线,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,直到电流表指针指到最大刻度;
②保持滑片位置不变,ab间改接入10Ω的定值电阻,此时电流表指针偏转到最大刻度的处;
③取下ab间的定值电阻,接入待测电阻,电流表指针偏转到最大刻度的处,可知待测电阻的大小为_______Ω;
④在电流表表盘刻度线处标相应的电阻值,则电阻值分布是_________(选填“均匀”或“不均匀”)的。
【答案】(1)右 (2)
(3) ①. 5 ②. 10
(4) ①. 15 ②. 不均匀
【解析】
【小问1详解】
为了电路安全,开关闭合前滑片应滑到阻值最大处,则闭合开关前,图1中的滑动变阻器滑片应置于最右端。
【小问2详解】
由图1得,滑动变阻器滑片置于最右端时滑动变阻器的阻值最大,说明滑动变阻器接的是左下接线柱,将电源的正极与滑动变阻器的左下接线柱相连,如图所示:
【小问3详解】
[1]由图1得,电压表测量铅笔芯的电压,电流表测量铅笔芯的电流;由图3得,铅笔芯的电阻为定值,且当其电压为4V时,电流为0.8A,由欧姆定律得,铅笔芯的阻值为
[2]滑动变阻器与铅笔芯串联,当变阻器接入电路中电阻最大,电路电阻最大,由欧姆定律得,此时电路电流最小,串联电路电流处处相等,由图3得,电路电流最小为0.3A,此时铅笔芯的电压为1.5V,由串联电路电压特点得,此时滑动变阻器的电压为
由欧姆定律得,滑动变阻器的最大阻值为
【小问4详解】
[1]①在a、b接线柱间接入导线,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,直到电流表指针指到最大刻度,此时电路为滑动变阻器的简单电路,由欧姆定律得,电源电压为┄┄①
②保持滑片位置不变,ab间改接入10Ω的定值电阻,滑动变阻器与定值电阻串联,且滑动变阻器接入电路中电阻不变,此时电流表指针偏转到最大刻度的处,由欧姆定律得,电源电压为┄┄②
③取下ab间的定值电阻,接入待测电阻,滑动变阻器与待测电阻串联,且滑动变阻器接入电路中电阻不变,此时电流表指针偏转到最大刻度的处,,由欧姆定律得,电源电压为┄┄③
由①②得,滑动变阻器接入电路中电阻为
则待测电阻的阻值大小为
[2]由第一小问得,当电流表的偏转角度由最大变为时,电路电阻增大
当电流表的偏转角度由最大变为时,电路电阻增大
由于
即电流表指针偏转角度的改变量的比值与电阻改变量的比值不相等,说明在电流表表盘刻度线处标相应的电阻值,则电阻值分布是不均匀的。
23. 阅读短文,回答问题。
第五代战斗机“歼-20”
2021年9月,珠海国际航空展上,我国第五代战斗机“歼-20”首次公开亮相。它融合了全球优秀战斗机的特点,配备了大功率雷达,为解决散热问题,采用了新一代液体冷却系统,舱内先进的“呼吸系统”使飞机在万米高空时,能将机外℃以下的低压冷空气不断压缩,使得送入舱内的空气温度达到50℃以上。同时,可自动调节,使舱内气压和温度达到舒适值,该飞机最大航行速度达,飞机航行时所受阻力大小与速度平方的关系见表:(g取)
速度
1
4
9
16
25
阻力
0.3
1.2
2.7
7.5
飞机发动机的热效率和推进效率是反映飞机性能的重要指标,发动机的热效率是指发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比,推进效率是指发动机传递给飞机的推进功(推力所做的功)与获得的机械能之比。飞机的部分参数如下表所示:
空战质量
最大起飞质量
最大巡航速度
发动机最大巡航推力
发动机的热效率
40%
发动机的推进效率
(1)飞行过程中机翼和空气摩擦温度升高,内能________(选填“增大”或“减小”)。
(2)关于“歼-20”战斗机,下列说法中正确的是( )
A. 舱外气体进入舱内后,气体内能增加
B. 新式冷却系统使雷达含有的热量减少
C. 为确保舱内温度舒适,机内空调需不断制热
D. 通过热传递的方式使进入舱内的气体温度升高
(3)请在图乙中,用描点法画出阻力f与速度平方的关系图像。
(4)当飞机以在水平方向匀速飞行时,所受阻力为________,推力做功的功率为________。
(5)“歼-20”以最大速度巡航,消耗燃油,此过程中发动机推力做功为________,发动机的推进效率为________。(燃油的热值)
【答案】(1)增大 (2)A
(3) (4) ①. ②.
(5) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
飞行过程中机翼和空气摩擦温度升高,机械能转化为内能,内能增大,这是通过做功的方式改变内能的。
【小问2详解】
AD.“歼-20”战斗机通过压缩做功,使进入舱内空气温度升高,将机械能转化为内能,使舱内空气内能增加,是通过做功的方式改变气体的内能,故A正确,D错误;
B.热量是过程量,不能说“含有”热量,故B错误;
C.压缩后送入舱内的空气温度达50℃以上,需制冷调节至舒适温度,故C错误。
故选A。
【小问3详解】
根据表中数据,利用描点法画出阻力f与速度平方v²的关系图像。
【小问4详解】
由表和图乙中图像可知,飞机航行时所受阻力大小与速度平方是成正比的,故可设,当,,得到
即
所以当时,飞机所受阻力
由于飞机做匀速直线运动,所以推力等于阻力,所以推力做功功率
【小问5详解】
飞行的路程为
发动机推力做功为
燃油完全燃烧放出的热量为
发动机获得的机械能为
发动机的推进效率为
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九年级物理科作业研究(二)
一、单选题(共7小题,每题3分,共21分)
1. 将下列物品分别接入如图电路中的、两点,能使小灯泡发光的是( )
A. 塑料尺 B. 金属勺
C. 橡皮擦 D. 玻璃杯
2. 古诗词是我国的优秀传统文化。下列古诗词中蕴含的物理知识能用分子动理论解释的是( )
A. 花气袭人知骤暖,鹊声穿树喜新晴 B. 朝辞白帝彩云间,千里江陵一日还
C. 飞流直下三千尺,疑是银河落九天 D. 湖光秋月两相和,潭面无风镜未磨
3. 如图所示,对于图片中所描述的物理过程,下列分析中正确的是( )
A. 图甲,厚玻璃内的空气被压缩时,空气的内能减少
B. 图乙,瓶子内的空气推动塞子跳起时,空气的内能增大
C. 图丙,试管内的水蒸气推动了塞子冲出时,水蒸气的内能减少
D. 图丁,气缸内的气体推动活塞向下运动时,气体的内能增大
4. 为解决骑共享电动车不带头盔的安全隐患,某科创小组设计了如下方案:扫码成功后开关闭合,指示灯亮;从车头取出头盔并戴上后,头盔内遥控设备遥控开关闭合,电动机通电;若只带头盔不扫码,则无法骑行。下列电路符合以上设计要求的是( )
A. B. C. D.
5. 某同学利用如图所示的装置探究影响导体电阻大小的因素,实验中四根金属丝的规格如下表所示。下列说法正确的是( )
编号
材料
长度/
横截面积/
①
锰铜丝
1.0
0.2
②
镍铬合金丝
0.5
0.2
③
镍铬合金丝
1.0
0.2
④
镍铬合金丝
1.0
0.6
A. 实验过程中,灯泡越亮,说明接入电路中金属丝的电阻越大
B. 选择金属丝①和③可以探究电阻的大小是否跟导体的材料有关
C. 选择金属丝②和④可以探究电阻的大小是否跟导体的长度有关
D. 选择金属丝①和④可以探究电阻的大小是否跟导体的横截面积有关
6. 如图所示,是定值电阻,R是滑动变阻器,电源电压不变,滑片会随人的身高上下平移,人身高越高时,两电表示数变化情况正确的是( )
A. 电流表示数变小 电压表示数变大 B. 电流表示数变大 电压表示数变小
C. 电流表示数变大 电压表示数变大 D. 电流表示数变小 电压表示数变小
7. 如图所示,是定值电阻和小灯泡L中电流随电压变化的图象,由图象可知( )
A. 乙是小灯泡的图象
B. 定值电阻的阻值为5Ω
C. 定值电阻和小灯泡L并联接在4V的电源上,干路中的电流是1.2A
D. 定值电阻和小灯泡L串联接在6V的电源上,电路中的电流是0.4A
二、填空题(共7小题,每空1分,共21分)
8. 将一勺砂糖放入一杯水中,过一会儿砂糖“消失了”。这种现象叫作___________,说明分子在做永不停息的无规则___________。如果杯中水的温度更高,那么砂糖“消失”的速度更___________。
9. 一节新干电池电压约为________,如图所示电阻箱阻值读数为________。小明家电能表如图所示,电能表的读数为________。
10. 如图所示,现在教室中到处都是电气设备。老师按下开关灯便亮了,老师手所接触的开关外壳属于______选填“导体”“半导体”“绝缘体”或“超导体”;老师又打开了教室中的多媒体设备,电灯、多媒体等用电器的连接方式是______联;打开多媒体设备后,与仅打开灯相比,教室电路中的等效总电阻会______选填“变大”“变小”或“不变”。
11. 飞机在飞行过程中,机身与空气、灰尘等摩擦失去电子,带上___________(选填“正”或“负”)电,在物理学中这是___________现象,会对飞机飞行安全造成隐患。为了消除这种隐患,机翼尾端设计有可以消除静电的静电刷,如图所示,则静电刷需由___________(选填“导体”“半导体”或“绝缘体”)材料制成。
12. 如图所示,电源电压为6V且恒定不变,R1是定值电阻,其阻值为20Ω。闭合开关S后,电流表A2的示数为0.2A,则电流表A1的示数为__________A,电阻R2的阻值为__________Ω,整个电路1min消耗的电能为__________J。
13. 一壶水在炉火上加热,水温升高,其内能_____(选填“增大”、“不变”或“减小”)。这是通过_____方式改变其内能的,在一个标准大气压下,把质量为,温度为的水烧开,若天然气燃烧放出的热量全部被水吸收,则需要完全燃烧_____的天然气。【已知,水的比热容为】
14. 如图所示,灯泡、分别标有“ ”和“ ”字样(灯丝电阻不变),,电源电压恒定。若S、、均闭合,刚好正常发光,电流表读数为,灯泡发光时的电阻是________,电源电压为________;若只闭合S,电流表读数为,则________。
三、作图题(2+2+3,共7分)
15.
(1)小明家的智能门锁,可通过指纹识别开关,或密码识别开关控制电动机开锁。请在图中完成其简化电路设计;
(2)如图所示,请用笔画线代替导线完成电路连接。要求:两灯泡并联,电流表测量灯泡的电流,S控制两灯,导线不能交叉,灯泡的电阻约为;
(3)如图所示的是电动汽车的“油门”示意图,脚向下踩“油门”时,旋钮滑片可以绕O点在电阻圈上逆时针转动。请用笔画线代替导线将变阻器接入电路中。
四、实验题(共3小题,7+6+6,每空1分,共19分)
16. 为了“探究串联电路中用电器两端的电压与电源两端电压的关系”,某实验小组准备了如下实验器材:
A.蓄电池组一个(电压为)
B.小灯泡两类规格(额定电压分别为,)各若干个
C.电压表三个(量程,)
D.开关一个,导线若干
(1)实验小组设计了如图甲所示的电路图,、均选用额定电压为的小灯泡,由于实验前未明确、两端的电压大小,故电压表、的量程应选________(选填“0~3V”或“0~15V”)进行试触,最终再选定合适的量程,连接电路时开关S应________;
(2)之后接入电压表V,完成实物连线如图乙所示,经检查有一根导线连接错误,请你在应改动的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法;
(3)正确连接电路后,闭合开关S,发现不亮,几乎不偏转,过亮,超量程,造成这一现象的原因可能是发生了________(选填“短路”或“断路”);
(4)故障排除后,测量结果如下表所示,的读数如图丙所示,请将相应的读数填入下表;
电压表
电压
2.6
________
5.4
(5)结合上述测量结果,实验小组提出如下猜想:在实验误差允许的范围内,电源两端电压等于串联电路中用电器两端的电压之和,且用电器两端电压均分电源两端电压。你认为该猜想________(选填“可靠”或“不可靠”),理由是________________________。
17. 今年暑假小明在爸妈的陪同下去中海湖畔玩耍。他发现赤脚踩在水里清凉舒服;回到岸上踩在沙子上却很烫,对此很好奇,他设计了如图甲所示的装置探究“水和沙子谁的吸热本领大”。实验数据记录如下:
质量m/g
升高的温度℃
加热的时间s
沙子
50
20
120
水
50
20
200
(1)此实验中把沙子或者水吸收热量的多少转换为___________(选填“升高温度的多少”或“加热时间的长短”);
(2)分析实验数据可得:质量相同的水和沙子,升高相同的温度,水吸收的热量___________(选填“大于”或“小于”)沙子吸收的热量,说明___________的吸热本领大;
(3)粗心的小明实验完成后忘记熄灭酒精灯,发现烧杯中的水已经沸腾,此时温度计示数如图乙所示,为___________,由此可知当地气压___________(选填“大于”、“等于”或“小于”)标准大气压;
(4)寒冷的冬天在发动机冷却液中加入一些物质作为防冻剂,这是为了___________(选填“提高”、“降低”)冷却液的凝固点,以便在寒潮来袭时不易凝固。
18. 在“探究通过导体的电流与电阻的关系”实验中,小红利用可调电压电源、5个定值电阻(阻值分别为、、、、)、滑动变阻器(,)、电压表和电流表、导线若干,设计了如图所示的电路图:
(1)闭合开关,电流表无示数,电压表有示数,并接近电源电压,则故障原因是:定值电阻________(选填“短路”或“断路”);
(2)排除故障后,将定值电阻由更换为时,应将滑动变阻器的滑片P从上一位置向________(选填“左”或“右”)滑动,使电压表示数保持不变;
(3)小红收集的数据如表所示,实验中控制定值电阻两端电压为________,分析表中数据,发现第________次实验的数据存在错误,反思产生的原因,是当时更换电阻时,未调节滑片P就读取电流而造成的;
实验序号
1
2
3
4
5
电阻
5
10
15
20
25
电流
0.40
0.20
0.10
0.10
0.08
(4)排除表中错误数据后,可得出结论:________________________;
(5)某小组实验中电源电压为,定值电阻两端设定的不变电压值为,实验过程中发现接入的定值电阻时,无论怎么移动滑片,电压表的示数始终无法达到,若要顺利完成5次实验,下列方案可行的是( )。
①电源电压可重设在1.6~3.52V的范围内
②将滑动变阻器更换为“,”
③可在电路中再串联一个阻值为的电阻
A. ① B. ② C. ①② D. ①②③
五、计算题(7+6,共13分)
19. 用煤气炉将的水从加热到,消耗煤气。已知煤气的热值为,水的比热容为。求:
(1)水吸收的热量;
(2)煤气完全燃烧放出的热量;
(3)煤气炉加热的效率。
20. 如图所示的电路中,开关闭合后电流表A的示数为0.6A,A1的示数为0.2A,电阻R1的阻值为20Ω。
求:
(1)通过电阻R2的电流;
(2)电源电压;
(3)电阻R2的阻值。
六、综合题(6+6+7,每空1分,共19分)
21. 小明每天早上要喝一杯热牛奶,他想探究如何让热牛奶快速冷却,设计了如图甲所示的实验:在A、B两个相同的瓶中装入初温相同的牛奶,分别放入常温的水和空气中冷却,记录温度计示数变化,得到的数据如表所示。
时间
0
2
4
6
8
10
12
14
16
A的温度
70
60
53
47
42
38
35
33
32
B的温度
70
65
61
58
55
52
50
48
46
(1)AB两个瓶中热牛奶的质量应该______(选填“相同”或“不同”)。
(2)分析表中数据,可以得出:
①热牛奶放在______(选填“水”或“空气”)中冷却的效果更好。
②若B瓶中奶质量是250g,在内,牛奶放出的热量是______。()
③小明根据用比值定义法作出了“冷却速度”的定义:物体下降的温度与降温时间之比,则“冷却速度”的单位应该是______,由表格数据可知,牛奶的冷却速度随时间在变小,这个过程中影响“冷却速度”的因素可能是______。
(3)图乙是工业上的“流水喷淋法”,大量细小的水珠通过喷头源源不断地喷洒在高温物体上,落水收集后通过冷却塔再循环使用。请你说出使用“流水喷淋法”冷却高温物体时“冷却速度”一直很高的原因:______(合理即可)。
22. 小华在实验室中测量铅笔芯的电阻大小。测量电路如图1所示,电源电压为4.5V。
(1)闭合开关前,图1中的滑动变阻器滑片应置于最__________端;
(2)请按照图1的电路图将图2的实物图连接完整__________;
(3)将滑动变阻器滑片从初始位置移动到另一端,逐次记录电压表示数U和电流表示数I,完成后作出图像,如图3所示,由图可知,铅笔芯的阻值为_______Ω,滑动变阻器的最大阻值为_______Ω;
(4)小华想用实验室一只刻度线清晰,但所标数字模糊不清的电流表,制作一个可直接测定电阻的仪器,他设计的电路如图4所示,电路中电源电压恒定且未知,操作如下。
①在a、b接线柱间接入导线,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,直到电流表指针指到最大刻度;
②保持滑片位置不变,ab间改接入10Ω的定值电阻,此时电流表指针偏转到最大刻度的处;
③取下ab间的定值电阻,接入待测电阻,电流表指针偏转到最大刻度的处,可知待测电阻的大小为_______Ω;
④在电流表表盘刻度线处标相应的电阻值,则电阻值分布是_________(选填“均匀”或“不均匀”)的。
23. 阅读短文,回答问题。
第五代战斗机“歼-20”
2021年9月,珠海国际航空展上,我国第五代战斗机“歼-20”首次公开亮相。它融合了全球优秀战斗机的特点,配备了大功率雷达,为解决散热问题,采用了新一代液体冷却系统,舱内先进的“呼吸系统”使飞机在万米高空时,能将机外℃以下的低压冷空气不断压缩,使得送入舱内的空气温度达到50℃以上。同时,可自动调节,使舱内气压和温度达到舒适值,该飞机最大航行速度达,飞机航行时所受阻力大小与速度平方的关系见表:(g取)
速度
1
4
9
16
25
阻力
0.3
1.2
2.7
7.5
飞机发动机的热效率和推进效率是反映飞机性能的重要指标,发动机的热效率是指发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比,推进效率是指发动机传递给飞机的推进功(推力所做的功)与获得的机械能之比。飞机的部分参数如下表所示:
空战质量
最大起飞质量
最大巡航速度
发动机最大巡航推力
发动机的热效率
40%
发动机的推进效率
(1)飞行过程中机翼和空气摩擦温度升高,内能________(选填“增大”或“减小”)。
(2)关于“歼-20”战斗机,下列说法中正确的是( )
A. 舱外气体进入舱内后,气体内能增加
B. 新式冷却系统使雷达含有的热量减少
C. 为确保舱内温度舒适,机内空调需不断制热
D. 通过热传递的方式使进入舱内的气体温度升高
(3)请在图乙中,用描点法画出阻力f与速度平方的关系图像。
(4)当飞机以在水平方向匀速飞行时,所受阻力为________,推力做功的功率为________。
(5)“歼-20”以最大速度巡航,消耗燃油,此过程中发动机推力做功为________,发动机的推进效率为________。(燃油的热值)
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