内容正文:
2025年秋季学期10月综合作业评价
九年级物理
(全卷满分100分,考试时间90分钟)
注意:1.答题前,考生务必将年级、班级、姓名填写在试卷和答题卡上。2.考生作答时,请在答题卡上作答(答题注意事项见答题卡)。在本试卷、草稿纸上作答无效。考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题(共10题,每小题3分,共30分。在给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求,选对得3分,选错得0分。请考生用2B铅笔在答题卡上将选定的答案标号涂黑。)
1. 民乐团合奏名曲《茉莉花》时,观众能分辨出笛子、二胡等乐器是依据声音的( )
A. 音色 B. 音调 C. 响度 D. 速度
2. 如图是我国古代的一种计时工具一一日晷,人们通过观察直杆在太阳下影子的位置来计时。影子的形成是由于( )
A. 光的直线传播
B. 光的反射
C. 平面镜成像
D. 光的色散
3. 通常情况下,下列属于导体的物品是( )
A. 橡皮 B. 钢尺 C. 玻璃杯 D. 陶瓷碗
4. 在给新能源汽车充电的过程中,汽车上的蓄电池相当于( )
A. 电源 B. 开关 C. 导线 D. 用电器
5. 如图所示,迅速压下活塞的过程相当于柴油机的( )
A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程
6. 下列关于能量守恒和转化的说法正确的是( )
A. 风力发电,说明能量可以凭空产生 B. 汽车刹车,说明能量可以凭空消失
C. 木炭燃烧,说明光能可以转化为化学能 D. 钻木取火,说明机械能可以转化为内能
7. 如图所示,小女孩将气球与头发摩擦后,头发会随着气球飘起来的原因是( )
A. 分子间存在引力 B. 分子间存在斥力
C. 同种电荷相互排斥 D. 异种电荷相互吸引
8. 发烧时用冷毛巾给头部降温,过一段时间后,毛巾温度升高。下列说法正确的是( )
A. 冷毛巾不具有内能 B. 毛巾所含热量不变
C. 头部放热,温度降低 D. 头部所含热量减少
9. 对如图所示的三个电路,状态判断正确的是( )
A. 甲断路、乙短路、丙通路
B. 甲通路、乙短路、丙断路
C. 甲断路、乙通路、丙短路
D. 甲短路、乙断路、丙通路
10. 2024年9月25日,中国人民解放军火箭军成功发射一发洲际弹道导弹,准确落入预定海域。发射导弹需要两名指挥官共同完成,他们将各自的钥匙(相当于两个开关)插入发射控制台,同时旋转钥匙接通电路激活导弹发射系统。下列电路图符合此要求的是( )
A. B.
C. D.
二、多项选择题(共2题,共8分。在给出的四个备选项中,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。请考生用2B铅笔在答题卡上将选定的答案标号涂黑。)
11. 炒菜时,小明联想到相关的物理知识。下列关于小明联想内容的说法正确的是( )
A. 天然气燃烧产生的热量能够全部被食物吸收
B. 用锅铲翻炒食物主要运用了摩擦生热的知识
C. 用木头制成的铁锅手柄可有效阻碍内能转移
D. 刚炒出来的菜更香,主要因为温度越高分子运动越剧烈
12. 如图所示的电路中,闭合开关,下列说法正确的是( )
A. 电流表测量通过灯L2的电流 B. 这是一个串联电路
C. 通过灯L1与通过灯L2的电流一定相等 D. 开关能控制整个电路
三、填空题(本大题共6小题,每空1分,共12分。请把答案直接填写在答题卡相应位置上,不要求写出演算过程。)
13. 法国物理学家 ___________被誉为“电学中的牛顿”,为了纪念他的贡献,人们把他的名字作为了电流的单位,单位符号用字母 ___________表示。
14. 煎饺子是通过______方式增加饺子的内能;满屋飘着饺子的香味是______现象。
15. 2024年10月30日,搭载着神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭成功发射。此过程中,火箭燃料的热值______(选填“增大”“减小”或“不变”),热机效率______(选填“一定”或“不可能”)达到100%。
16. 20世纪初科学家发现,原子由______和电子构成;餐巾纸摩擦过的塑料吸管带负电,这是因为摩擦过程中,塑料吸管______电子。
17. 两个相同的电流表,均有两个量程(0~0.6A和0~3A),如图,闭合开关S,两灯泡均发光,两电流表均有正常的示数,两个电流表指针偏转的角度恰好相同,L1和L2是 ___________(填“串联”或“并联”),通过L1与L2的电流之比为 ___________。
18. 如图甲,水平桌面上放置一质量分布均匀、形状不规则的塑料块,该塑料块由同种材料的正方体A与长方体B组合而成,已知A与B的底面是大小相等的正方形。现沿着竖直方向从A的左侧切掉边长为Δh的部分,并将切掉的部分水平摆放在右侧的桌面上,如图乙。切割过程中,不规则塑料块剩余部分对地面的压强p1与Δh的关系如图丙。未切割前A、B组合体的重力为___________N;图乙中摆放好的部分对地面的压强为p2,则切掉Δh为___________cm时,恰好使。
四、作图题(每图2分,本题共6分。)
19.
(1)请画出图中灯笼所受重力G的示意图(重心在O点)。
(2)如图,请画出入射光线经凸透镜折射后的光线。
(3)请根据图所示的实物图,在方框内画出对应的电路图。
五、实验探究题(每空1分,共25分。)
20. 为了探究物体的动能大小跟哪些因素有关,同学们设计了如下实验。实验中让钢球从斜面上由静止滚下,与静止在水平面上的木块发生碰撞,不考虑空气阻力。
(1)实验中通过观察_______________来判断钢球的动能大小,这种研究方法是__________(选填“转换法”或“控制变量法”)。
(2)为探究超速带来的安全隐患,应选择图甲和图__________两次实验来进行比较。木块滑行一段距离后停下来,木块的机械能转化为___________能。
(3)若水平面绝对光滑且足够长,本实验将___________(选填“能”或“不能”)达到探究目的。
21. 如图甲是比较“不同物质的吸热情况”的实验装置,小明用两个相同的容器和相同的加热装置分别给水和煤油加热。
(1)实验时,在两烧杯中分别装入初温相同且___________相等的煤油和水。
(2)在研究不同物质的吸热能力实验中,不同物质吸收热量的多少是通过___________(选填“升高的温度”或“加热时间”)来反映的。
(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,如图乙所示,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。如果两支温度计示数都升高到80℃,则水增加的内能___________(选填“大于”“小于”或“等于”)煤油增加的内能;分析图像可知,___________(选填“水”或“煤油”)的比热容更大。
(4)由图像乙可知,煤油的比热容是_______________J/(kg·℃)。[已知c水=4.2×103J/(kg·℃)]
22. 某小组进行“探究串、并联电路的电流规律”实验。
(1)在连接电路时,开关应该处于___________状态。电流表应___________联在被测电路中。
(2)实验小组一起做“探究串联电路中电流的规律”实验,图甲是他们设计的电路图,实验时闭合开关,发现小灯泡L1发光,小灯泡L2不发光,电流表有示数,故障的原因可能是___________(填选项)。
A. 小灯泡L1断路 B. 小灯泡L1短路
C. 小灯泡L2断路 D. 小灯泡L2短路
(3)故障排除后,实验小组继续完成实验,小红认为实验过程中需要多次拆、装电流表很不方便,请你提出一个改进措施:____________________。
(4)实验小组又一起做“探究并联电路中电流的规律”实验,图乙是他们设计的电路图,实验时需要测量A、B、C三处的电流。图丙是他们连接的实验电路,图丁为电流表读数,此时电流表测量__________(选填“A”“B”或“C”)处的电流___________A。
(5)他们继续测出另两处的电流,数据如表所示。
IA/A
IB/A
IC/A
0.15
0.15
小红认为从这组实验数据中就可以得出结论:并联电路干路电流等于各支路电流之和,小明则认为实验存在偶然性,下一步操作应该是__________________________________________________________________。
23. 小宁在做“测量小石块的密度”的实验中:
(1)将天平放置在水平桌面上,把游码移到标尺左端的零刻度线处,发现指针如图甲所示,此时应将平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节,使天平平衡;
(2)用调节好的托盘天平测小石块的质量,应用镊子在______(选填“左”或“右”)盘内加减砝码,天平平衡时砝码及游码的位置如图乙所示,则小石块的质量为______g,若砝码长期使用被磨损,则测量的质量比真实值偏______;
(3)将小石块放入装有20mL水的量筒中后液面位置如图丙所示,则小石块的体积为______,计算出小石块的密度是______;
(4)小宁还想利用已测量出密度的小石块(密度为)测量盐水的密度,于是他找到了圆柱形玻璃杯,刻度尺、塑料盒、记号笔,进行了如下实验;
①如图丁所示,圆柱形玻璃杯装入适量盐水,将空塑料盒漂浮在盐水表面,在圆柱形玻璃杯侧壁标记出液面的位置为A;
②用细线拴住石块,将石块浸没在盐水中,塑料盒仍然漂浮在盐水表面,标记出液面的位置为B,用刻度尺测量出A、B间的竖直距离为;
③将石块从盐水中取出放入塑料盒中漂浮在盐水表面,标记出液面的位置为C,用刻度尺测量出B、C间的竖直距离为;
则盐水密度的表达式______(用和表示)。
六、综合应用题(共19分。解答时要求在答题卡相应的答题区域内写出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤。只写出最后答案,未写出主要演算过程的,不得分。答案必须明确写出数值和单位。)
24. 氢燃料具有清洁、效率高等优点。2023年12月,我国首座商业化分布式氨制氢加氢一体站在南宁建成并成功试投产。某次测试中,氢能源公交车以70kW的恒定功率匀速行驶5min,此过程消耗了0.3kg的氢燃料,已知氢燃料的热值,水的比热容,求:
(1)氢燃料完全燃烧放出的热量;
(2)若放出的热量全部被质量为1000kg的水吸收,水温的变化量;
(3)氢能源公交车动力系统的效率。
25. 如图甲所示,课外兴趣组的同学们自制了一个潜水器,包含圆柱体形的主体和实心压载铁两部分,带有自动吸水、排水、丢弃压载铁等功能。其中主体部分底面积为100cm2,高度为48cm,水箱中无水时主体质量为3kg,下方两块相同压载铁每块体积均为100cm3,密度为5g/cm3,底面积与主体相同。容器的底面积为200cm2,高度为1.5m,容器中原有水的深度为1m,如图乙所示。现将潜水器水箱装满水,放入圆柱体形容器中,最终沉底如图丙所示。已知水的密度,g取10N/kg。求:
(1)每块压载铁的重力;
(2)乙图中水对容器底的压强;
(3)潜水器浸没时受到的浮力;
(4)潜水器沉底后,先抛掉一块压载铁,处于悬浮状态,模拟深海作业;完成作业后,再丢弃一块压载铁,会上浮至漂浮状态。(整个过程中,潜水器底部能始终保持与液面平行,忽略液体扰动等次要因素)求潜水器上浮至漂浮时,潜水器下表面距容器底部高度h。
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2025年秋季学期10月综合作业评价
九年级物理
(全卷满分100分,考试时间90分钟)
注意:1.答题前,考生务必将年级、班级、姓名填写在试卷和答题卡上。2.考生作答时,请在答题卡上作答(答题注意事项见答题卡)。在本试卷、草稿纸上作答无效。考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题(共10题,每小题3分,共30分。在给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求,选对得3分,选错得0分。请考生用2B铅笔在答题卡上将选定的答案标号涂黑。)
1. 民乐团合奏名曲《茉莉花》时,观众能分辨出笛子、二胡等乐器是依据声音的( )
A. 音色 B. 音调 C. 响度 D. 速度
【答案】A
【解析】
【详解】音色由发声体的材料和结构决定,不同发声体的音色一般不同,可以根据音色来判断乐器种类,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选 A。
2. 如图是我国古代的一种计时工具一一日晷,人们通过观察直杆在太阳下影子的位置来计时。影子的形成是由于( )
A. 光的直线传播
B. 光的反射
C. 平面镜成像
D. 光的色散
【答案】A
【解析】
【详解】日晷的影子是太阳光沿直线传播,被直杆遮挡形成的黑影,所以是光的直线传播形成的,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3. 通常情况下,下列属于导体的物品是( )
A. 橡皮 B. 钢尺 C. 玻璃杯 D. 陶瓷碗
【答案】B
【解析】
【详解】容易导电的物体叫导体,常见的导体包括:人体、大地、各种金属、酸碱盐的水溶液、石墨等;不容易导电的物体叫绝缘体,常见的绝缘体包括:橡胶、陶瓷、塑料、玻璃、油等。选项中只有钢尺为导体,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
4. 在给新能源汽车充电的过程中,汽车上的蓄电池相当于( )
A. 电源 B. 开关 C. 导线 D. 用电器
【答案】D
【解析】
【详解】电路是由提供电能的电源、消耗电能的用电器、控制电路通断的开关和输送电能的导线四部分组成。在给新能源汽车充电的过程中,汽车上的蓄电池消耗电能,在电路中相当于用电器,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
5. 如图所示,迅速压下活塞的过程相当于柴油机的( )
A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程
【答案】B
【解析】
【详解】迅速压下活塞,会发现筒的棉花燃烧起来。下压活塞时,活塞对筒内的空气做功,机械能转化为空气的内能,柴油机的压缩冲程将机械能转化为内能,所以与该实验的能量转化相同的是压缩冲程。
故选B。
6. 下列关于能量守恒和转化的说法正确的是( )
A. 风力发电,说明能量可以凭空产生 B. 汽车刹车,说明能量可以凭空消失
C. 木炭燃烧,说明光能可以转化为化学能 D. 钻木取火,说明机械能可以转化为内能
【答案】D
【解析】
【详解】AB.能量不能凭空产生的,也不会凭空消灭,总是由一种能量转化为另一种能量,或者从一个物体转移到另一个物体,在转化和转移的过程中,能的总量保持不变,故AB错误;
C.木炭燃烧,温度升高,内能增大,说明化学能可以转化为内能,故C错误;
D.钻木取火,温度升高,内能增大,是通过做功的方式将机械能转化为内能,故D正确。
故选D。
7. 如图所示,小女孩将气球与头发摩擦后,头发会随着气球飘起来的原因是( )
A. 分子间存在引力 B. 分子间存在斥力
C. 同种电荷相互排斥 D. 异种电荷相互吸引
【答案】D
【解析】
【详解】将气球与头发摩擦后,气球与头发之间因为得失电子和导致气球与头发带异种电荷,根据异种电荷相互吸引而使头发会随着气球飘起来,故D符合题意,ACB不符合题意。
故选D。
8. 发烧时用冷毛巾给头部降温,过一段时间后,毛巾温度升高。下列说法正确的是( )
A. 冷毛巾不具有内能 B. 毛巾所含热量不变
C. 头部放热,温度降低 D. 头部所含热量减少
【答案】C
【解析】
【详解】A.任何物体都具有内能,冷毛巾也具有内能,故A错误;
BD.热量是过程量,不能说一个物体含有多少热量,故BD错误;
C.发烧时用冷毛巾给头部降温,过一段时间后,毛巾温度升高,头部放热,温度降低,故C正确。
故选C。
9. 对如图所示的三个电路,状态判断正确的是( )
A. 甲断路、乙短路、丙通路
B. 甲通路、乙短路、丙断路
C. 甲断路、乙通路、丙短路
D. 甲短路、乙断路、丙通路
【答案】A
【解析】
【详解】图甲中,开关断开,电路断路,图乙中,电流不能过灯泡,处于短路,图丙中,开关闭合,电路通路,故A正确,BCD错误。
故选A。
10. 2024年9月25日,中国人民解放军火箭军成功发射一发洲际弹道导弹,准确落入预定海域。发射导弹需要两名指挥官共同完成,他们将各自的钥匙(相当于两个开关)插入发射控制台,同时旋转钥匙接通电路激活导弹发射系统。下列电路图符合此要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据题意可知,发射中心的两名指挥官将各自的钥匙(相当于两个开关)插入发射控制台,同时旋转钥匙接通电路才能激活发射系统,这说明两个开关是相互影响的,所以两个开关串联后再与发射系统串联,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
二、多项选择题(共2题,共8分。在给出的四个备选项中,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。请考生用2B铅笔在答题卡上将选定的答案标号涂黑。)
11. 炒菜时,小明联想到相关的物理知识。下列关于小明联想内容的说法正确的是( )
A. 天然气燃烧产生的热量能够全部被食物吸收
B. 用锅铲翻炒食物主要运用了摩擦生热的知识
C. 用木头制成的铁锅手柄可有效阻碍内能转移
D. 刚炒出来的菜更香,主要因为温度越高分子运动越剧烈
【答案】CD
【解析】
【详解】A.炒菜时会有热损失,食物不可能全部吸收天然气燃烧产生的热量,故A错误;
B.用锅铲翻炒锅中食物,目的是使食物受热均匀,是通过热传递来增加食物的内能,故B错误;
C.木头导热性差,用木头制成的铁锅手柄为了减少热传递,有效阻碍内能转移,故C正确;
D.刚炒出来的菜更香,属于扩散现象,说明分子在永不停息地做无规则运动,温度越高,分子运动越剧烈,故D正确。
故选CD。
12. 如图所示的电路中,闭合开关,下列说法正确的是( )
A. 电流表测量通过灯L2的电流 B. 这是一个串联电路
C. 通过灯L1与通过灯L2的电流一定相等 D. 开关能控制整个电路
【答案】AD
【解析】
【详解】分析电路图可知,灯泡与并联,开关在干路上,控制整个电路;电流表与串联,测通过的电流;根据并联电路电流特点,通过电流与通过的电流不一定相等。故AD正确,BC错误。
故选AD。
三、填空题(本大题共6小题,每空1分,共12分。请把答案直接填写在答题卡相应位置上,不要求写出演算过程。)
13. 法国物理学家 ___________被誉为“电学中的牛顿”,为了纪念他的贡献,人们把他的名字作为了电流的单位,单位符号用字母 ___________表示。
【答案】 ①. 安培 ②. A
【解析】
【详解】[1][2]为了纪念法国物理学家安培,以他的名字命名了电流的单位,即电流的单位为安培,符号A。
14. 煎饺子是通过______方式增加饺子的内能;满屋飘着饺子的香味是______现象。
【答案】 ①. 热传递 ②. 扩散
【解析】
【详解】[1]煎饺子时,饺子吸收热量、温度升高,内能增加,是通过热传递的方式增加饺子内能的。
[2]满屋飘着饺子的香味属于扩散现象,说明分子在永不停息地做无规则运动。
15. 2024年10月30日,搭载着神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭成功发射。此过程中,火箭燃料的热值______(选填“增大”“减小”或“不变”),热机效率______(选填“一定”或“不可能”)达到100%。
【答案】 ①. 不变 ②. 不可能
【解析】
【详解】[1]热值是燃料的一种特性,只决定于燃料的种类,与质量和燃烧情况等无关,则火箭发射过程中,热值不变。
[2]随着科技进步与发展,会提高内燃机的效率,由于热机在工作过程中总有能量损失,所以热机的效率总小于1,内燃机的效率不可能到达100%。
16. 20世纪初科学家发现,原子由______和电子构成;餐巾纸摩擦过的塑料吸管带负电,这是因为摩擦过程中,塑料吸管______电子。
【答案】 ①. 原子核 ②. 得到
【解析】
【详解】[1]原子是由原子核和核外电子组成的,原子核是由质子和中子组成的。
[2]摩擦起电的实质是电子的转移;得到电子的物体带负电,失去电子的物体带正电。餐巾纸摩擦过的塑料吸管带负电,这是因为摩擦过程中,塑料吸管得到电子。
17. 两个相同的电流表,均有两个量程(0~0.6A和0~3A),如图,闭合开关S,两灯泡均发光,两电流表均有正常的示数,两个电流表指针偏转的角度恰好相同,L1和L2是 ___________(填“串联”或“并联”),通过L1与L2的电流之比为 ___________。
【答案】 ①. 并联 ②. 1∶4
【解析】
【详解】[1][2]图中两灯并联,A1测通过L1的电流I1,A2测干路电流I,因并联电路干路电流等于各支路电流之和,所以A2的示数一定大于A1的示数,而两电流表的指针偏转角度相同,所以A2选大量程、A1选小量程,干路电流I与通过L1的电流I1之比
I∶I1=5∶1
由并联电路的电流的规律可知
I=I1+I2
所以,通过L1与L2的电流之比
18. 如图甲,水平桌面上放置一质量分布均匀、形状不规则的塑料块,该塑料块由同种材料的正方体A与长方体B组合而成,已知A与B的底面是大小相等的正方形。现沿着竖直方向从A的左侧切掉边长为Δh的部分,并将切掉的部分水平摆放在右侧的桌面上,如图乙。切割过程中,不规则塑料块剩余部分对地面的压强p1与Δh的关系如图丙。未切割前A、B组合体的重力为___________N;图乙中摆放好的部分对地面的压强为p2,则切掉Δh为___________cm时,恰好使。
【答案】 ①. 18 ②. 12
【解析】
【详解】由规则固体压强推导公式可知,当切完A,切B时,剩余部分对地面的压强就不再变化。已知A与B的底面是大小相等的正方形,设其底面边长为a,则A的高度也为a,设B的高度为b,可知,则A和B的底面积均为
未切割时组合体对桌面的压力等于总重力,由得,未切割前A、B组合体的重力为
由丙图可知,当切掉边长为10cm时,A部分刚好切完,剩下B对地面的压强为1000Pa,即,B对地面的压力
故B的重力大小等于压力10N,则A的重力
摆放好的部分对地面的压强为
比大,要使,需往右继续切B,B竖直切时压强保持不变为1000 Pa,即保持1000 Pa不变,只需增大
切掉部分对地的面积不变为,故只需增加的压力为
B的重力为10N,竖直切掉2N的B部分放到右侧,保持1000Pa不变,右侧压力增加2N使增大至1000Pa,故
四、作图题(每图2分,本题共6分。)
19.
(1)请画出图中灯笼所受重力G的示意图(重心在O点)。
(2)如图,请画出入射光线经凸透镜折射后的光线。
(3)请根据图所示的实物图,在方框内画出对应的电路图。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
略
【小问2详解】
入射的平行于主光轴的光线,经过凸透镜后,折射光线要过透镜右侧的焦点F;
入射的过光心O的光线,经过凸透镜后传播方向不发生改变。
【小问3详解】
观察实物图可以发现,电流从电源正极流出后,只有一条路径,依次经过开关S、、,最终回到电源负极,因此两个灯泡是串联关系,开关控制整个电路的通断。
五、实验探究题(每空1分,共25分。)
20. 为了探究物体的动能大小跟哪些因素有关,同学们设计了如下实验。实验中让钢球从斜面上由静止滚下,与静止在水平面上的木块发生碰撞,不考虑空气阻力。
(1)实验中通过观察_______________来判断钢球的动能大小,这种研究方法是__________(选填“转换法”或“控制变量法”)。
(2)为探究超速带来的安全隐患,应选择图甲和图__________两次实验来进行比较。木块滑行一段距离后停下来,木块的机械能转化为___________能。
(3)若水平面绝对光滑且足够长,本实验将___________(选填“能”或“不能”)达到探究目的。
【答案】(1) ①. 木块被钢球推动后滑行的距离大小 ②. 转换法
(2) ①. 乙 ②. 内
(3)不能
【解析】
【小问1详解】
动能是无法直接肉眼观测的物理量,实验中通过钢球撞击木块后,木块滑行的距离远近来间接反映钢球动能的大小:木块滑行越远,说明钢球对木块做功越多,钢球动能越大。这种将不易直接观察的物理量,转化为容易观测的相关现象来研究的方法是转换法。
【小问2详解】
“超速”的安全隐患,是指质量相同时,速度越大动能越大,因此需要控制钢球质量相同,改变钢球到达水平面的速度,即改变钢球在斜面的释放高度,符合条件的是甲和乙两次实验。木块滑行过程中受到水平面的摩擦力,克服摩擦做功,机械能会转化为内能,最终停下。
【小问3详解】
如果水平面绝对光滑且足够长,木块被撞击后将不受摩擦力,根据牛顿第一定律,木块会一直做匀速直线运动,无法通过木块的滑行距离来比较钢球的动能大小,因此不能达到探究目的。
21. 如图甲是比较“不同物质的吸热情况”的实验装置,小明用两个相同的容器和相同的加热装置分别给水和煤油加热。
(1)实验时,在两烧杯中分别装入初温相同且___________相等的煤油和水。
(2)在研究不同物质的吸热能力实验中,不同物质吸收热量的多少是通过___________(选填“升高的温度”或“加热时间”)来反映的。
(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,如图乙所示,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。如果两支温度计示数都升高到80℃,则水增加的内能___________(选填“大于”“小于”或“等于”)煤油增加的内能;分析图像可知,___________(选填“水”或“煤油”)的比热容更大。
(4)由图像乙可知,煤油的比热容是_______________J/(kg·℃)。[已知c水=4.2×103J/(kg·℃)]
【答案】(1)质量 (2)加热时间
(3) ①. 等于 ②. 大于 ③. 水
(4)
【解析】
【小问1详解】
探究不同物质的吸热能力时,需使用控制变量法,除了初温相同,还要保证两种物质的质量相等,排除质量差异对实验结果的干扰。
【小问2详解】
实验使用完全相同的加热装置,相同时间内两种物质吸收的热量相等,因此用转换法,将吸收热量的多少通过加热时间的长短来反映。
【小问3详解】
相同加热装置加热10min,放出的热量相同,因此水和煤油吸收的热量相等;
内能的增加量等于吸收的热量,从图像可知升高到80℃时,水需要的加热时间更长,说明水吸收的热量更多,因此水增加的内能更大;
相同质量的物质升高相同温度,加热时间越长、吸收热量越多,说明吸热能力越强、比热容越大,因此水的比热容更大。
【小问4详解】
由图像可知,初始温度均为60℃,加热10min时煤油升温
水加热到90℃用时20min,升温
根据吸热公式,相同加热装置的吸热Q与加热时间成正比,可得
即
解得
22. 某小组进行“探究串、并联电路的电流规律”实验。
(1)在连接电路时,开关应该处于___________状态。电流表应___________联在被测电路中。
(2)实验小组一起做“探究串联电路中电流的规律”实验,图甲是他们设计的电路图,实验时闭合开关,发现小灯泡L1发光,小灯泡L2不发光,电流表有示数,故障的原因可能是___________(填选项)。
A. 小灯泡L1断路 B. 小灯泡L1短路
C. 小灯泡L2断路 D. 小灯泡L2短路
(3)故障排除后,实验小组继续完成实验,小红认为实验过程中需要多次拆、装电流表很不方便,请你提出一个改进措施:____________________。
(4)实验小组又一起做“探究并联电路中电流的规律”实验,图乙是他们设计的电路图,实验时需要测量A、B、C三处的电流。图丙是他们连接的实验电路,图丁为电流表读数,此时电流表测量__________(选填“A”“B”或“C”)处的电流___________A。
(5)他们继续测出另两处的电流,数据如表所示。
IA/A
IB/A
IC/A
0.15
0.15
小红认为从这组实验数据中就可以得出结论:并联电路干路电流等于各支路电流之和,小明则认为实验存在偶然性,下一步操作应该是__________________________________________________________________。
【答案】(1) ①. 断开 ②. 串 (2)D
(3)在电路中不同位置预先接入多个电流表
(4) ①. C ②. 0.3
(5)用不同规格的小灯泡,多次进行实验,获取多组数据总结普遍规律
【解析】
【小问1详解】
连接电路时开关必须处于断开状态,是为了防止接线过程中短路损坏电路元件;
电流表的使用规则就是要串联在被测电路中,才能准确测量对应电路的电流。
【小问2详解】
AC.串联电路中发光、电流表有示数,说明电路是通路,不可能是断路故障,故AC不符合题意;
B.若L1短路,L1不发光,故B不符合题意;
D.短路,电流可正常通过和电流表,发光、因短路不工作,故D符合题意。
故选D。
【小问3详解】
多次拆装电流表的麻烦可以通过预先在待测的多个位置各接入一个电流表解决,实验时直接读取不同电流表的示数即可,无需反复拆接。
【小问4详解】
观察丙图的实物电路,电流表接在干路中,对应乙图的C点;
电流表选用的是0~0.6A量程,分度值为0.02A,读数为0.3A。
【小问5详解】
仅用一组规格相同的灯泡得到的实验数据具有偶然性,因此需要换用不同规格的小灯泡重复多次实验,通过多组数据总结出并联电路电流的普遍规律。
23. 小宁在做“测量小石块的密度”的实验中:
(1)将天平放置在水平桌面上,把游码移到标尺左端的零刻度线处,发现指针如图甲所示,此时应将平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节,使天平平衡;
(2)用调节好的托盘天平测小石块的质量,应用镊子在______(选填“左”或“右”)盘内加减砝码,天平平衡时砝码及游码的位置如图乙所示,则小石块的质量为______g,若砝码长期使用被磨损,则测量的质量比真实值偏______;
(3)将小石块放入装有20mL水的量筒中后液面位置如图丙所示,则小石块的体积为______,计算出小石块的密度是______;
(4)小宁还想利用已测量出密度的小石块(密度为)测量盐水的密度,于是他找到了圆柱形玻璃杯,刻度尺、塑料盒、记号笔,进行了如下实验;
①如图丁所示,圆柱形玻璃杯装入适量盐水,将空塑料盒漂浮在盐水表面,在圆柱形玻璃杯侧壁标记出液面的位置为A;
②用细线拴住石块,将石块浸没在盐水中,塑料盒仍然漂浮在盐水表面,标记出液面的位置为B,用刻度尺测量出A、B间的竖直距离为;
③将石块从盐水中取出放入塑料盒中漂浮在盐水表面,标记出液面的位置为C,用刻度尺测量出B、C间的竖直距离为;
则盐水密度的表达式______(用和表示)。
【答案】(1)右 (2) ①. 右 ②. 29 ③. 大
(3) ①. 10 ②. 2.9×103
(4)
【解析】
【小问1详解】
调节天平横梁平衡时,发现指针在分度盘标尺上的位置如图甲所示,指针偏向分度盘的左侧,说明天平的左端下沉,平衡螺母向上翘的右端移动。
【小问2详解】
[1][2][3]在使用天平称量物体的质量时,应用镊子在右盘内加减砝码,不能用手拿砝码;物体质量等于砝码质量加游码对应的刻度值,则石块的质量为m=20g+5g+4g=29g
若砝码长期使用被磨损,则比正常的质量小,测量的质量比真实值偏大。
【小问3详解】
[1][2]由图丙可知,小石块和水的总体积是30mL,小石块的体积V=30mL-20mL=10mL=10cm3
小石块的密度
【小问4详解】
如图丁所示,圆柱形玻璃杯装入适量盐水,将空塑料盒漂浮在盐水表面,在圆柱形玻璃杯侧壁标记出液面的位置为A;用细线拴住石块,将石块浸没在盐水中,塑料盒仍然漂浮在盐水表面,标记出液面的位置为B,用刻度尺测量出A、B间的距离为h1;设容器的底面积是S,石块的体积V'=Sh1。将石块从盐水中取出放入塑料盒中漂浮在盐水表面,标记出液面的位置为C,用刻度尺测量出B、C间的距离为h2;由①③步骤得,石块放在塑料盒中,石块的重力等于塑料盒增加的浮力,故石块的重力G=ΔF浮=ρ盐水gΔV排=ρ盐水gS(h1+h2)
石块的质量
石块的密度
盐水的密度
六、综合应用题(共19分。解答时要求在答题卡相应的答题区域内写出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤。只写出最后答案,未写出主要演算过程的,不得分。答案必须明确写出数值和单位。)
24. 氢燃料具有清洁、效率高等优点。2023年12月,我国首座商业化分布式氨制氢加氢一体站在南宁建成并成功试投产。某次测试中,氢能源公交车以70kW的恒定功率匀速行驶5min,此过程消耗了0.3kg的氢燃料,已知氢燃料的热值,水的比热容,求:
(1)氢燃料完全燃烧放出的热量;
(2)若放出的热量全部被质量为1000kg的水吸收,水温的变化量;
(3)氢能源公交车动力系统的效率。
【答案】(1)4.2×107J (2)10℃ (3)50%
【解析】
【小问1详解】
0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量Q放=mq=0.3kg×1.4×108J/kg=4.2×107J
【小问2详解】
若放出的热量全部被质量为1000kg的水吸收,即Q吸=Q放=4.2×107J
根据Q吸=c水m水Δt可知,水温的变化量
【小问3详解】
氢能源公交车以70kW的恒定功率匀速行驶5min,此过程氢能源公交车动力做的机械功 W=Pt=70×103W×5×60s=2.1×107J
氢能源公交车动力系统的效率
25. 如图甲所示,课外兴趣组的同学们自制了一个潜水器,包含圆柱体形的主体和实心压载铁两部分,带有自动吸水、排水、丢弃压载铁等功能。其中主体部分底面积为100cm2,高度为48cm,水箱中无水时主体质量为3kg,下方两块相同压载铁每块体积均为100cm3,密度为5g/cm3,底面积与主体相同。容器的底面积为200cm2,高度为1.5m,容器中原有水的深度为1m,如图乙所示。现将潜水器水箱装满水,放入圆柱体形容器中,最终沉底如图丙所示。已知水的密度,g取10N/kg。求:
(1)每块压载铁的重力;
(2)乙图中水对容器底的压强;
(3)潜水器浸没时受到的浮力;
(4)潜水器沉底后,先抛掉一块压载铁,处于悬浮状态,模拟深海作业;完成作业后,再丢弃一块压载铁,会上浮至漂浮状态。(整个过程中,潜水器底部能始终保持与液面平行,忽略液体扰动等次要因素)求潜水器上浮至漂浮时,潜水器下表面距容器底部高度h。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
##
【解析】
【小问1详解】
每块压载铁的质量为
每块压载铁的重力为
【小问2详解】
乙图中水深为,水对容器底的压强为
【小问3详解】
潜水器完全浸没时,排开液体体积等于主体与两块压载铁的总体积。主体体积为
总排开体积为
浸没时浮力为
【小问4详解】
抛掉一块压载铁时,潜水器(主体+单块压载铁)完全浸没,处于悬浮状态。此时排开体积为
此时浮力为
由悬浮条件,主体的重力为
可得得水箱内水的重力为
抛掉两块压载铁后,潜水器(主体+水箱水)处于漂浮状态。此时浮力为
此时排开水的体积为
容器内原有水的体积为
两块压载铁均沉底,总排开体积为
此时容器内水深为
潜水器为柱形,漂浮时浸入深度为
潜水器下表面距容器底部的高度为
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