精品解析:陕西省西安市新城区部分学校2025-2026学年九年级上学期期中质量监测物理试题
2026-09-04
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内容正文:
2025~2026学年度第一学期质量监测试卷
九年级物理(苏科版)
考生注意:本试卷共6页,满分80分,时间80分钟。
第一部分(选择题 共20分)
一、选择题(共10小题,每小题2分,计20分,每小题只有一个选项是符合题意的)
1. 在推进乡村振兴工作时,政府为村庄安装了太阳能路灯,路灯的人体感应装置在有人靠近时自动点亮,无人时则保持熄灭。这里的人体感应装置相当于电路中的( )
A. 电源 B. 用电器 C. 导线 D. 开关
2. 某智能科技产业园推出的AI巡检机器人,可自主完成厂房设备监测、安全隐患排查等工作,其精准运算和高效响应依赖内置的高性能芯片。制造这种核心芯片的主要材料是( )
A. 导体 B. 绝缘体 C. 半导体 D. 超导体
3. 小莉和小娇两位同学分别住在内陆城市和沿海城市,在暑假的某一天,天气晴朗时,她们对一天的气温进行了测量并将温度记录下来,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 两位同学记录的温度都是甲图
B. 两位同学记录的温度都是乙图
C. 小莉同学记录的温度是甲图,小娇同学记录的温度是乙图
D. 小娇同学记录的温度是甲图,小莉同学记录的温度是乙图
4. 中华文明源远流长,博大精深。古诗词是我国传统文化瑰宝,有的优美词句还与我们物理知识有着联系。下列词句与对应的物理知识叙述正确的是( )
A. “清寒小雪前”,雪的温度很低,它的内能为零
B. “沙暖睡鸳鸯”,同样日照下,砂石的温度高,说明砂石的比热容大些
C. “花气袭人知骤暖”,温度越高,分子运动越剧烈
D. “大地阳和暖气生”,大地的内能增加时所含的热量增多
5. 如图所示,是一款“挪车神器”,交警可以通过手机操控该设备进入违停车辆底部,托举起车辆进行移除,关于该“挪车神器”,下列说法中正确的是( )
A. 托起车辆上升一段距离,对车辆做了功
B. 托起车辆上升一段距离,对车辆没有做功
C. 托着车辆水平匀速移动,对车辆做了功
D. 手机操控“挪车神器”进入违停车辆底部没有做功
6. 光发动机可用于卫星的能源补充,原理如图,密闭气室中在光照下会分解,使气室气压增大,推动活塞右移,无光条件下发生逆反应,控制光照即可实现活塞往复运动。活塞右移过程相当于汽油机的( )
A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程
7. 输入苏轼的“会挽雕弓如满月,西北望,射天狼”词句后,某国产AI智能软件快速生成如图所示的图片。下列对弯弓射箭现象的分析不正确的是( )
A. 用力把弓拉弯,此时弓没有动能
B. 弓被拉得越弯,它具有的弹性势能就越大
C. 弓把箭射出的过程中动能转化成弹性势能
D. 离弦的箭速度越大,其具有的动能就越大
8. 如图所示,将重为G的物体沿光滑斜面AB和AC从底部以相同的速度匀速拉到斜面的顶端,拉力分别为和,所做的功的功率分别为和,拉力所做的功分别是和。则下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
9. 2025年国庆期间,全国国内出游人数达8.88亿人次,总花费同比增长13.4%。小明发现,很多景区都装有自动售货机、游客可以通过手机扫码支付,支付成功后“感应”开关闭合获得商品、还可以通过“投币”开关获得商品。下列电路图符合上述要求的是( )
A. B.
C. D.
10. 小明为自己家的养牛场设计了一款补水提示器,其工作原理如图所示,水量减少时滑片上移。下列分析错误的是( )
A. 如果选择电压表,水量增多时电表示数变大
B. 如果选择电流表,水量减少时电表示数变小
C. 如果选择电流表,R0可以在水太多时保护电路
D. 与电压表相比,选择电流表设计电路流过R0电流更小
第二部分(非选择题共60分)
二、填空与作图题(共6小题,计18分)
11. 在横线上填入适当的数字或单位符号。
(1)我国家庭电路的电压是_______V;
(2)一节新干电池的电压是________V;
(3)手电筒中的LED灯正常工作电流约10_______。
12. 如图所示,小明用手下压笔杆将课本撬起。可将图中的______点看作支点,小明下压的这支笔相当于一个______(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆,要想省力支点应向______(A、C)点移。
13. 如图-1所示,在试管内装一些水,用软木塞塞住,加热使水沸腾,水蒸气会把木塞冲开,水蒸气冲开木塞的过程其能量转化相当于内燃机的_______冲程。如图-2所示的实验中,试管内的水沸腾后,能使小叶轮旋转起来,这就是________(选填“蒸汽机”或“内燃机”)的工作原理。
14. 小明在清凉山登山时,不慎将山路上的石子踩落,石子在竖直下落过程中,其___________能逐渐转化为___________能;小明背着质量为的书包,沿台阶匀速登上高的山顶,此过程中他对书包做的功为___________(取)
15. 农业园区的灌溉系统中,某型号水位传感器的核心元件为一段定值电阻(不考虑温度对电阻的影响)。传感器正常工作时,两端电压为8V,通过的电流为0.2A、该导体的电阻为________Ω;当传感器处于低功率监测状态时,通过的电流变为0.1A,此时该导体两端的电压为_______V;灌溉系统停止工作时,传感器两端电压变为0V,此时该导体的电阻为______Ω。
16.
(1)如图所示是古人用来汲水的桔槔示意图,请在图中画出动力F的力臂l。
(2)请按照如图所示的实物电路画出对应的电路图。
三、实验与探究题(共4小题,计22分)
17. 按要求填空。
(1)如图-1所示,是热机的______冲程。
(2)如图-2所示,把墨水分别滴入等质量的甲、乙两杯清水中,比较图甲、乙发生的变化可知,物体的内能与______有关。
(3)如图-3所示,电流表的读数是______A;电压表的读数是______V。
18. 小明利用刻度均匀的轻质杠杆进行探究“杠杆的平衡条件”实验
(1)实验前,将杠杆的中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆左端下沉,这时杠杆______(选填“是”或“不是”)平衡状态。要使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节;
(2)图-1中的A处悬挂4个钩码,需在B处悬挂______个钩码才能使杠杆仍保持水平位置平衡;
(3)如图-2所示,取走悬挂在B处的钩码,改用弹簧测力计在C处斜向上拉,仍使杠杆在水平位置平衡,读出弹簧测力计的示数F1。若在C处,改变弹簧测力计拉力的方向,使方向为竖直向上,也让杠杆在水平位置平衡,此时弹簧测力计的示数F2。两次弹簧测力计的示数关系为F1______(选填“>”“<”或“=”)F2。
19. 小明用两个相同的酒精灯分别给水和煤油加热,如图-1所示,以探究水和煤油的吸热能力。
(1)在两烧杯中分别装入初温相同且______相等的煤油和水;
(2)实验中,通过比较______(选填“温度计示数”或“加热时间”)来间接反映煤油和水吸收的热量;这样的实验方法物理学中称为______(选填“转换法”“等效替代法”或“类比法”);
(3)小明根据实验数据作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像如图-2所示,则加热10min,水吸收的热量______(选填“大于”“小于”或“等于”)煤油吸收的热量,______升高的温度更高,由此可见,______更适合做汽车的冷却液;
(4)由图像可知,煤油的比热容是______J/(kg·℃)。[已知c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
20. 小明同学为了探究“电流与电压、电阻的关系”,设计了如图-1所示的实验电路。他在学校实验室找来了如下一些实验器材:电压恒为3V的电源、电流表、电压表各一只,阻值分别为的定值电阻各一个,滑动变阻器上标有“ 1A”字样。
(1)请你用笔画线代替导线,将图-2中的实物连接完整。
(2)闭合开关之前,滑动变阻器滑片需要滑至最___________(选填“左”或“右”)端,闭合开关后,小明发现电流表无示数,电压表指针有明显偏转,则可能存在的故障是___________。
(3)故障排除后,小明同学先把的电阻接入电路,移动滑动变阻器滑片,使电压表示数为2V。读出电流表示数后,断开开关,改换成阻值为20Ω的电阻继续做实验,闭合开关,电压表示数为,要完成这次实验。接下来他应将变阻器滑片向___________(选填“左”或“右”)端移动,使电压表的示数为。
(4)小明同学再用某定值电阻换接入电路中,探究“电流与电压的关系”。通过调节滑动变阻器的滑片,测出通过定值电阻的不同电流和对应的电压值,根据表格中的数据,小明同学完成实验所用定值电阻的电阻是___________Ω。得出的实验结论:当电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成___________。
实验次数
1
2
3
4
5
电压
1
1.5
2
2.5
3
电流
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
(5)实验结束后,小明同学向老师提出为什么不可以用小灯泡来代替定值电阻、进行“电流与电压关系”的实验探究,原因是灯丝的电阻受___________的影响。
四、综合题(共3小题,计20分)
21. “睡前常泡热水脚,舒筋活络睡眠好。”小丽需用温度为的水泡脚,便把的热水与的冷水混合.若混合过程中没有热量的损失,求:
(1)冷水吸收的热量。
(2)所需热水的质量。
22. 小满同学是一个爱思考问题的同学,他看到正在建造的楼房地基上有起重机在不停地吊起地面上的建筑材料,于是他查阅了起重机资料,下面是其中某一款塔式起重机简易示意图(如图1所示),小满知道了塔式起重机主要用于房屋建筑中材料的输送及建筑构件的安装。
(1)为保持平衡,起重臂的长度越长的塔式起重机,配备的平衡重的质量应越________(选填“大”或“小”);
(2)图2为起重机钢丝绳穿绳简化示意图,若钢丝绳能承受的最大拉力为,则能吊起货物的最大重力为多少?(动滑轮重、绳重及摩擦忽略不计)
(3)换用如图3所示滑轮组,在需要考虑动滑轮重力的情形下。用拉力F将重为8000N的物体在5s时间内匀速提升了0.5m,若滑轮组的机械效率为80%,则该过程中拉力F所做功的功率为多少?
23. 如图所示的电路中,电源电压不变,滑动变阻器RP上标有“20Ω 2A”字样。移动滑片P,当滑动变阻器接入电路的电阻为10Ω时,电流表的示数为0.6A。求:
(1)电源电压。
(2)电路中的最小电流。
(3)为了使滑动变阻器的滑片滑到任意位置,电路都能安全工作,现有一个定值电阻可接入电路,请设计电路图并计算的阻值范围。
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2025~2026学年度第一学期质量监测试卷
九年级物理(苏科版)
考生注意:本试卷共6页,满分80分,时间80分钟。
第一部分(选择题 共20分)
一、选择题(共10小题,每小题2分,计20分,每小题只有一个选项是符合题意的)
1. 在推进乡村振兴工作时,政府为村庄安装了太阳能路灯,路灯的人体感应装置在有人靠近时自动点亮,无人时则保持熄灭。这里的人体感应装置相当于电路中的( )
A. 电源 B. 用电器 C. 导线 D. 开关
【答案】D
【解析】
【详解】由题意可知,路灯的人体感应装置在有人靠近时自动点亮,无人时则保持熄灭。人体感应装置控制着电路的通与断,因此其在电路中相当于开关,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
2. 某智能科技产业园推出的AI巡检机器人,可自主完成厂房设备监测、安全隐患排查等工作,其精准运算和高效响应依赖内置的高性能芯片。制造这种核心芯片的主要材料是( )
A. 导体 B. 绝缘体 C. 半导体 D. 超导体
【答案】C
【解析】
【详解】芯片的核心元件是集成电路,需要材料具备可控的导电特性。半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间,且可通过掺杂等方式精确控制电流的通断与大小,能满足芯片运算、存储等复杂功能的需求;而导体导电过强无法精准控电,绝缘体几乎不导电,超导体在特定低温条件下电阻为零,不具备可控开关特性。因此制造芯片的主要材料是半导体。故选C。
3. 小莉和小娇两位同学分别住在内陆城市和沿海城市,在暑假的某一天,天气晴朗时,她们对一天的气温进行了测量并将温度记录下来,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 两位同学记录的温度都是甲图
B. 两位同学记录的温度都是乙图
C. 小莉同学记录的温度是甲图,小娇同学记录的温度是乙图
D. 小娇同学记录的温度是甲图,小莉同学记录的温度是乙图
【答案】D
【解析】
【详解】水和沙石在同样吸、放热条件下,因为水的比热容大,温度变化小,所以温度变化较小的甲图是水多的地方一天中温度随时间变化的图线,即为沿海城市记录的温度变化图线,乙图是内陆城市记录的温度变化图线,小莉和小娇两位同学分别住在内陆城市和沿海城市,所以小娇同学记录的温度是甲图,小莉同学记录的温度是乙图。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
4. 中华文明源远流长,博大精深。古诗词是我国传统文化瑰宝,有的优美词句还与我们物理知识有着联系。下列词句与对应的物理知识叙述正确的是( )
A. “清寒小雪前”,雪的温度很低,它的内能为零
B. “沙暖睡鸳鸯”,同样日照下,砂石的温度高,说明砂石的比热容大些
C. “花气袭人知骤暖”,温度越高,分子运动越剧烈
D. “大地阳和暖气生”,大地的内能增加时所含的热量增多
【答案】C
【解析】
【详解】A.一切物体在任何温度下都有内能,雪的温度虽然很低,但是仍然具有内能,故A错误;
B.相同质量的水和砂石相比,吸收相同的热量,由于水的比热容较大,所以水温升高幅度较小,因此水温较低;而沙石比热容小于水,所以砂石升温幅度较大,因此砂石温度较高,导致“沙暖睡鸳鸯”,故B错误;
C.分子热运动与温度有关,“花气袭人知骤暖”,说明温度越高,分子运动越剧烈,故C正确;
D.大地的内能增加,是通过热传递吸收了热量,但不能表述为 “所含的热量增多”,因为热量不是物体的固有属性,不能用 “含有” 来描述,故D错误。
故选C。
5. 如图所示,是一款“挪车神器”,交警可以通过手机操控该设备进入违停车辆底部,托举起车辆进行移除,关于该“挪车神器”,下列说法中正确的是( )
A. 托起车辆上升一段距离,对车辆做了功
B. 托起车辆上升一段距离,对车辆没有做功
C. 托着车辆水平匀速移动,对车辆做了功
D. 手机操控“挪车神器”进入违停车辆底部没有做功
【答案】A
【解析】
【详解】AB.“挪车神器”托起车辆上升一段距离,对车辆施加了一个竖直向上的力,并且车辆在竖直向上的方向上移动了一段距离,所以“挪车神器”对车辆做了功,故A正确,B错误;
C.“挪车神器”托着车辆水平匀速移动时,它对车辆的支持力方向是竖直向上的,而车辆的移动方向是水平的,力的方向与物体移动的方向垂直,因此“挪车神器”对车辆没有做功,故C错误;
D.手机操控“挪车神器”进入违停车辆底部时,“挪车神器”在自身动力的作用下移动了一段距离,符合做功的条件,所以手机操控“挪车神器”进入违停车辆底部做功了,故D错误。
故选A。
6. 光发动机可用于卫星的能源补充,原理如图,密闭气室中在光照下会分解,使气室气压增大,推动活塞右移,无光条件下发生逆反应,控制光照即可实现活塞往复运动。活塞右移过程相当于汽油机的( )
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】活塞右移过程,气室内气体对活塞做功,将内能转化为机械能。汽油机的做功冲程将内能转化为机械能。活塞右移过程相当于汽油机的做功冲程。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
7. 输入苏轼的“会挽雕弓如满月,西北望,射天狼”词句后,某国产AI智能软件快速生成如图所示的图片。下列对弯弓射箭现象的分析不正确的是( )
A. 用力把弓拉弯,此时弓没有动能
B. 弓被拉得越弯,它具有的弹性势能就越大
C. 弓把箭射出的过程中动能转化成弹性势能
D. 离弦的箭速度越大,其具有的动能就越大
【答案】C
【解析】
【详解】A.动能是物体因运动而具有的能量。用力把弓拉弯,弓处于静止状态,速度为零,因此此时弓没有动能。故A正确,不符合题意;
B.弹性势能是物体发生弹性形变时所具有的能量,物体的弹性形变越大,具有的弹性势能就越大。弓被拉得越弯,其弹性形变越大,所以它具有的弹性势能就越大。故B正确,不符合题意;
C.弓把箭射出的过程中,弓的弹性形变逐渐减小,其储存的弹性势能也随之减小;同时,箭由静止变为运动,速度增大,动能增大。这个过程是弓的弹性势能转化为箭的动能。故C错误,符合题意;
D.物体的动能大小与物体的质量和速度有关。根据动能的定义,对于质量一定的箭,其速度越大,具有的动能就越大。故D正确,不符合题意。
故选C。
8. 如图所示,将重为G的物体沿光滑斜面AB和AC从底部以相同的速度匀速拉到斜面的顶端,拉力分别为和,所做的功的功率分别为和,拉力所做的功分别是和。则下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】斜面AB倾斜角度小于AC,所以物体沿AB运动时拉力较小,使用任何机械都不省功,所以拉力在两斜面上做功相同。速度相同,物体沿AC运动时用时较少,根据公式可知,拉力沿AC运动时拉力做功的功率较大。
故选D。
9. 2025年国庆期间,全国国内出游人数达8.88亿人次,总花费同比增长13.4%。小明发现,很多景区都装有自动售货机、游客可以通过手机扫码支付,支付成功后“感应”开关闭合获得商品、还可以通过“投币”开关获得商品。下列电路图符合上述要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由题意可知,闭合“感应”开关或“投币”开关均可使电动机工作获得商品,说明两开关互不影响,应为并联关系,且电动机在干路。
A.两开关串联,根据串联电路特点,需两开关同时闭合电路才通,故A不符合题意;
B.两开关并联,根据并联电路特点,闭合任一开关时干路即通,电动机工作,故B符合题意;
C.闭合投币开关,电流不经过用电器直接回到电源负极,造成电源短路,故C不符合题意;
D.闭合感应开关,电流不经过用电器直接回到电源负极,造成电源短路,故D不符合题意。
故选B。
10. 小明为自己家的养牛场设计了一款补水提示器,其工作原理如图所示,水量减少时滑片上移。下列分析错误的是( )
A. 如果选择电压表,水量增多时电表示数变大
B. 如果选择电流表,水量减少时电表示数变小
C. 如果选择电流表,R0可以在水太多时保护电路
D. 与电压表相比,选择电流表设计电路流过R0电流更小
【答案】D
【解析】
【详解】A.如果选择电压表,滑动变阻器R和定值电阻R0串联在电路中,且电压表测R上半部分的电压, 因电压表接在滑片上,把电压表看作开路,则R相当于一个定值电阻接入电路中;闭合开关S,水量增多时,滑片下移, R上半部分的电阻增大, R上半部分的电压增大,即电压表示数变大,故A正确,不符合题意;
B.如果选择电流表,滑片P上方电阻丝被短路,变阻器下方的电阻丝与定值电阻R0串联在电路中,电流表测电路中的电流,水量减少时,滑片上移,滑动变阻器连入电路的阻值增大,电路总电阻增大,根据欧姆定律可知,电路电流减小,即电表示数变小,故B正确,不符合题意;
C.如果选择电流表,在水太多时,滑动变阻器R的滑片移到最下端,滑动变阻器连入电路的阻值为0,若去掉R0,则电路发生短路,所以R0可以在水太多时保护电路,故C正确,不符合题意;
D.如果选择电压表,滑动变阻器全部阻值接入电路,电路总电阻最大,电路电流最小;与电压表相比,选择电流表设计的电路总电阻较小,电路电流较大,故D错误,符合题意。
故选 D。
第二部分(非选择题共60分)
二、填空与作图题(共6小题,计18分)
11. 在横线上填入适当的数字或单位符号。
(1)我国家庭电路的电压是_______V;
(2)一节新干电池的电压是________V;
(3)手电筒中的LED灯正常工作电流约10_______。
【答案】(1)220 (2)1.5
(3)mA
【解析】
【小问1详解】
我国家庭电路的标准电压为220V,是生活中常用电器的额定电压基础。
【小问2详解】
一节新干电池的电压为1.5V,这是干电池的固定标称电压值。
【小问3详解】
LED灯具有节能特点,正常工作时电流较小,10mA是符合实际的电流大小。
12. 如图所示,小明用手下压笔杆将课本撬起。可将图中的______点看作支点,小明下压的这支笔相当于一个______(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆,要想省力支点应向______(A、C)点移。
【答案】 ①. B ②. 费力 ③. C
【解析】
【详解】[1]由图可知,用手下压笔杆将课本撬起时,笔杆绕着B点转动,所以支点是B。
[2]手施加的是动力,课本的压力是阻力,由图可知动力臂明显小于阻力臂,则小明下压的这支笔相当于一个费力杠杆。
[3]要想省力支点应向C点移动,使得动力臂大于阻力臂,成为省力杠杆。
13. 如图-1所示,在试管内装一些水,用软木塞塞住,加热使水沸腾,水蒸气会把木塞冲开,水蒸气冲开木塞的过程其能量转化相当于内燃机的_______冲程。如图-2所示的实验中,试管内的水沸腾后,能使小叶轮旋转起来,这就是________(选填“蒸汽机”或“内燃机”)的工作原理。
【答案】 ①. 做功 ②. 蒸汽机
【解析】
【13题详解】
[1]由图-1可知,加热试管中的水,使水沸腾,产生大量水蒸气,试管内压力增大,将软木塞冲出,此过程中将水蒸气的内能转化为木塞的机械能,这与内燃机的做功冲程的能量转化形式相同。
[2]由图-2可知,试管内的水沸腾后,能使小叶轮旋转起来,是将水蒸气的内能转化为叶轮的机械能,这个过程发生在外部,蒸汽机是利用燃料加热水产生蒸汽,蒸汽推动活塞或涡轮做功,是典型的“外部燃烧”方式,蒸汽在外部产生,再进入机器做功,而内燃机是燃料在气缸内部燃烧,直接推动活塞,所以图-2所示原理是蒸汽机的原理。
14. 小明在清凉山登山时,不慎将山路上的石子踩落,石子在竖直下落过程中,其___________能逐渐转化为___________能;小明背着质量为的书包,沿台阶匀速登上高的山顶,此过程中他对书包做的功为___________(取)
【答案】 ①.
重力势 ②.
动 ③.
5000
【解析】
【详解】石子下落时高度降低、速度增大,由重力势能和动能的影响因素可知,重力势能减小、动能增大,故重力势能逐渐转化为动能。
书包的重力
此过程中他对书包做的功
15. 农业园区的灌溉系统中,某型号水位传感器的核心元件为一段定值电阻(不考虑温度对电阻的影响)。传感器正常工作时,两端电压为8V,通过的电流为0.2A、该导体的电阻为________Ω;当传感器处于低功率监测状态时,通过的电流变为0.1A,此时该导体两端的电压为_______V;灌溉系统停止工作时,传感器两端电压变为0V,此时该导体的电阻为______Ω。
【答案】 ①. 40 ②. 4 ③. 40
【解析】
【详解】[1]根据得出导体的电阻
[2]此时该导体两端的电压为
[3]电阻与电压、电流无关,只与材料、长度、横截面积有关,所以此时电阻仍为40Ω。
16.
(1)如图所示是古人用来汲水的桔槔示意图,请在图中画出动力F的力臂l。
(2)请按照如图所示的实物电路画出对应的电路图。
【答案】(1) (2)
【解析】
【小问1详解】
从支点O向动力F的作用线作垂线,该垂线段就是动力F的力臂l。如下图所示:
【小问2详解】
由实物图可知,该电路为串联电路,从电源正极出发,依次连接灯泡,灯泡、开关,最后回到电源负极,如图所示:
三、实验与探究题(共4小题,计22分)
17. 按要求填空。
(1)如图-1所示,是热机的______冲程。
(2)如图-2所示,把墨水分别滴入等质量的甲、乙两杯清水中,比较图甲、乙发生的变化可知,物体的内能与______有关。
(3)如图-3所示,电流表的读数是______A;电压表的读数是______V。
【答案】(1)压缩 (2)温度
(3) ①. 0.46 ②. 12.5
【解析】
【小问1详解】
两个气门都关闭,活塞向上运动,所以为压缩冲程。
【小问2详解】
内能是指物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子间势能的总和。图中甲是冷水、乙是热水,墨水在热水中扩散更快,说明在热水中的分子运动更剧烈,故等质量的热水内能更大。因此,由该实验可知物体的内能与温度有关。
【小问3详解】
[1]电流表所选的测量范围为0~0.6A,分度值0.02A,故读数为0.46A。
[2]电压表所选的测量范围为0~15V,分度值0.5V,故读数为12.5V。
18. 小明利用刻度均匀的轻质杠杆进行探究“杠杆的平衡条件”实验
(1)实验前,将杠杆的中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆左端下沉,这时杠杆______(选填“是”或“不是”)平衡状态。要使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节;
(2)图-1中的A处悬挂4个钩码,需在B处悬挂______个钩码才能使杠杆仍保持水平位置平衡;
(3)如图-2所示,取走悬挂在B处的钩码,改用弹簧测力计在C处斜向上拉,仍使杠杆在水平位置平衡,读出弹簧测力计的示数F1。若在C处,改变弹簧测力计拉力的方向,使方向为竖直向上,也让杠杆在水平位置平衡,此时弹簧测力计的示数F2。两次弹簧测力计的示数关系为F1______(选填“>”“<”或“=”)F2。
【答案】(1) ①. 是 ②. 右
(2)2 (3)>
【解析】
【小问1详解】
[1]杠杆静止时,虽然左端下沉,但它是静止不动的,说明它处于平衡状态,只是不是水平平衡。
[2]左端下沉,说明左边重,右边轻。为了使杠杆在水平位置平衡,需要将平衡螺母向右调节。
【小问2详解】
有图-1,根据杠杆平衡条件有,所以
因此为使杠杆仍保持水平位置平衡应在B处挂2个钩码。
【小问3详解】
力臂是支点到力的作用线的垂直距离,所以斜向上拉时力臂较小,竖直向上拉时力臂较大(等于OC的长度),由于阻力和阻力臂不变,动力臂越大,所需动力越小,即。
19. 小明用两个相同的酒精灯分别给水和煤油加热,如图-1所示,以探究水和煤油的吸热能力。
(1)在两烧杯中分别装入初温相同且______相等的煤油和水;
(2)实验中,通过比较______(选填“温度计示数”或“加热时间”)来间接反映煤油和水吸收的热量;这样的实验方法物理学中称为______(选填“转换法”“等效替代法”或“类比法”);
(3)小明根据实验数据作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像如图-2所示,则加热10min,水吸收的热量______(选填“大于”“小于”或“等于”)煤油吸收的热量,______升高的温度更高,由此可见,______更适合做汽车的冷却液;
(4)由图像可知,煤油的比热容是______J/(kg·℃)。[已知c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
【答案】(1)质量 (2) ①. 加热时间 ②. 转换法
(3) ①. 等于 ②. 煤油 ③. 水
(4)
【解析】
【小问1详解】
要比较水和煤油的吸热能力,根据控制变量法可知,应保持煤油和水的质量相等。
【小问2详解】
[1][2]实验中,用两个相同的酒精灯分别给水和煤油加热,使水和煤油在相同的时间吸收的热量相同,故可通过比较加热时间来间接反映煤油和水吸收的热量,这样的实验方法物理学中称为转换法。
【小问3详解】
[1][2][3]因水和煤油在相同的时间吸收的热量相同,故加热10min,水吸收的热量等于煤油吸收的热量;由图像知,加热相同时间,煤油升高的温度更高,说明升高相同的温度,水需要吸收更多的热量,故水的吸热能力较强,所以水更适合做汽车的冷却液。
【小问4详解】
由图像可知,温度都升高30℃,水用时20min,煤油用时10min,则水和煤油吸收的热量之比为,煤油和水的质量相等,根据,比热容和吸收的热量成正比,则水和煤油比热容之比为,则煤油的比热容
20. 小明同学为了探究“电流与电压、电阻的关系”,设计了如图-1所示的实验电路。他在学校实验室找来了如下一些实验器材:电压恒为3V的电源、电流表、电压表各一只,阻值分别为的定值电阻各一个,滑动变阻器上标有“ 1A”字样。
(1)请你用笔画线代替导线,将图-2中的实物连接完整。
(2)闭合开关之前,滑动变阻器滑片需要滑至最___________(选填“左”或“右”)端,闭合开关后,小明发现电流表无示数,电压表指针有明显偏转,则可能存在的故障是___________。
(3)故障排除后,小明同学先把的电阻接入电路,移动滑动变阻器滑片,使电压表示数为2V。读出电流表示数后,断开开关,改换成阻值为20Ω的电阻继续做实验,闭合开关,电压表示数为,要完成这次实验。接下来他应将变阻器滑片向___________(选填“左”或“右”)端移动,使电压表的示数为。
(4)小明同学再用某定值电阻换接入电路中,探究“电流与电压的关系”。通过调节滑动变阻器的滑片,测出通过定值电阻的不同电流和对应的电压值,根据表格中的数据,小明同学完成实验所用定值电阻的电阻是___________Ω。得出的实验结论:当电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成___________。
实验次数
1
2
3
4
5
电压
1
1.5
2
2.5
3
电流
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
(5)实验结束后,小明同学向老师提出为什么不可以用小灯泡来代替定值电阻、进行“电流与电压关系”的实验探究,原因是灯丝的电阻受___________的影响。
【答案】(1) (2) ①. 右 ②. 定值电阻断路
(3)右 (4) ①. 5 ②. 正比 (5)温度
【解析】
【小问1详解】
由图- 1可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电流表串联在电路中,电压表并联在定值电阻两端,滑动变阻器滑片向右移动,接入电路阻值变大,且电源电压为3V,电压表选择0~3V量程,电路最小电阻为5Ω,电路最大电流为
故电流表选择0~0.6A量程,据此作图。
【小问2详解】
闭合开关前滑动变阻器要调到最大阻值处,对应图-1滑片P向右滑时接入电路的电阻丝最长,因此滑到最右端。
电流表无示数说明电路整体断路,电压表明显偏转说明电压表两端能连通电源,因此故障可能是和电压表并联的定值电阻断路,此时电压表相当于直接串联在电路中,显示电源电压。
【小问3详解】
探究电流和电阻的关系时要控制定值电阻两端电压不变为。把10Ω电阻换成20Ω后,根据串联分压规律,定值电阻分压变大到,要让它的电压降回,需要增大滑动变阻器的分压,因此要将滑片向右移动,增大滑动变阻器接入的阻值。
【小问4详解】
由表可知,使用的定值电阻
同时发现电压增大,电流也增大,且比值一定,因此可得出结论,当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
【小问5详解】
灯丝的电阻会随温度升高而变大,探究电流与电压的关系需要控制电阻大小不变,因此不能用小灯泡替代定值电阻。
四、综合题(共3小题,计20分)
21. “睡前常泡热水脚,舒筋活络睡眠好。”小丽需用温度为的水泡脚,便把的热水与的冷水混合.若混合过程中没有热量的损失,求:
(1)冷水吸收的热量。
(2)所需热水的质量。
【答案】(1);
(2)1.2kg
【解析】
【小问1详解】
冷水从20℃升高到40℃,温度变化为
冷水吸收的热量为。
【小问2详解】
热水放出的热量等于冷水吸收的热量,即
热水温度变化
由可知,所需热水的质量
22. 小满同学是一个爱思考问题的同学,他看到正在建造的楼房地基上有起重机在不停地吊起地面上的建筑材料,于是他查阅了起重机资料,下面是其中某一款塔式起重机简易示意图(如图1所示),小满知道了塔式起重机主要用于房屋建筑中材料的输送及建筑构件的安装。
(1)为保持平衡,起重臂的长度越长的塔式起重机,配备的平衡重的质量应越________(选填“大”或“小”);
(2)图2为起重机钢丝绳穿绳简化示意图,若钢丝绳能承受的最大拉力为,则能吊起货物的最大重力为多少?(动滑轮重、绳重及摩擦忽略不计)
(3)换用如图3所示滑轮组,在需要考虑动滑轮重力的情形下。用拉力F将重为8000N的物体在5s时间内匀速提升了0.5m,若滑轮组的机械效率为80%,则该过程中拉力F所做功的功率为多少?
【答案】(1)大 (2)
(3)1000W
【解析】
【小问1详解】
根据杠杆平衡条件。起重臂越长(阻力臂越大),在吊起相同货物时,阻力和阻力臂的乘积就越大。为了保持杠杆平衡,平衡重的重力需要增大,因此平衡重的质量应越大。
【小问2详解】
图 2 中,动滑轮上的绳子段数(动滑轮重、绳重及摩擦忽略不计),根据滑轮组省力公式,则货物最大重力为
【小问3详解】
由图3可知,有用功
由知,拉力做的总功为
拉力做功的功率为
23. 如图所示的电路中,电源电压不变,滑动变阻器RP上标有“20Ω 2A”字样。移动滑片P,当滑动变阻器接入电路的电阻为10Ω时,电流表的示数为0.6A。求:
(1)电源电压。
(2)电路中的最小电流。
(3)为了使滑动变阻器的滑片滑到任意位置,电路都能安全工作,现有一个定值电阻可接入电路,请设计电路图并计算的阻值范围。
【答案】(1)6V (2)0.3A
(3),
【解析】
【小问1详解】
由电路图可知,电路为滑动变阻器的简单电路。当滑动变阻器接入电路的电阻时,电流。根据欧姆定律,可得电源电压
【小问2详解】
当滑动变阻器的滑片移动到阻值最大处时,电路中的总电阻最大,此时电路中的电流最小。滑动变阻器的最大阻值为。根据欧姆定律,电路中的最小电流
【小问3详解】
为了使滑动变阻器的滑片滑到任意位置,电路都能安全工作,需要保证当滑动变阻器接入电路的电阻最小时,电路中的电流不超过其允许通过的最大电流。滑动变阻器的铭牌标有“20Ω 2A”,说明其允许通过的最大电流为。当滑动变阻器接入电路的电阻为0时,电路中电流最大,容易烧坏元件。因此,应在电路中串联一个定值电阻来保护电路。如图所示:
设计的电路图为将定值电阻与滑动变阻器串联。当滑动变阻器接入电路的电阻时,电路中的电流不能超过2A。根据欧姆定律,此时电路的总电阻为,则。因此,的最小值为
所以,为了保证电路安全,定值电阻的阻值范围应为。
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