精品解析:广东省潮州市湘桥区韩文实验学校2025-2026学年九年级上学期物理期中考试试题
2026-09-10
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内容正文:
韩文实验学校2024-2025学年度第一学期
九年级物理期中核心素养检测
注意事项:
本卷共8页,25小题,满分100分。考试用时80分钟。
1.答卷前,考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名、班级、学号、座位号填写在答题卡上。用2B铅笔在“学号”栏相应位置填涂自己的学号。
2.作答选择题时,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案涂黑:如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。
3.必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在另发的答题卷各题目指定区域内的相应位置上:如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案:不准使用铅笔或涂改液。
4.考生必须保持答卷的整洁。考试结束后,将试卷和答卡一并交回。
一、单选题(7小题,每小题3分,共21分)
1. 下列有关物理量的估计,符合实际是( )
A. 人以正常速度骑自行车的功率约为70kW
B. 人体安全电压是36V
C. 一名中学生从一楼走上二楼做的功约为300J
D. 一节新干电池的电压为1.5V
2. 如图所示,AB、BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,将它们串联后连入电路中,比较这两段导体的电阻和通过的电流( )
A. , B. ,
C. , D. ,
3. 如图所示,电源电压是并保持不变,开关S闭合后电压表的示数为,则:( )
A. 两端的电压为 B. 两端的电压为
C. 两端的电压为 D. 两端的电压为
4. 五一假期,初三的小文和家人乘坐热气球参观美景的画面如图所示,在热气球加速升空的过程中,下列说法正确的是( )
A. 小文的动能减小 B. 小文的重力势能不变
C. 热气球的质量变大 D. 热气球和人的机械能变大
5. 快递在现代物流中发挥重要作用,下列哪项工作中快递小哥对货物做了功( )
A. 抱着货物上楼 B. 提着货物在水平路上匀速前进
C. 用力搬货物但未搬动 D. 抱着货物在原地等待签收
6. “践行低碳环保,倡导绿色出行”,某地引进一批纯电动公共汽车。纯电动公共汽车的前后两门(电路开关)中任意一个门没有关闭好,电动公共汽车都无法行驶。图中符合要求的电路是( )
A. B.
C. D.
7. 下列关于温度、热量和内能的说法,正确的是( )
A. 发生热传递时,温度总是从高温物体传递给低温物体
B. 其他因素不变时,温度升高,内能增大
C. 在相同温度下,1kg的水比1kg的冰含有的热量多
D. 温度高的物体内能一定多,温度低的物体内能一定少
二、填空题(每空1分,共21分)
8. 如图所示,要使灯L1和L2 组成串联电路,需要闭合的开关是______;要使灯L1、L2组成并联电路,需要闭合的开关是______;如果闭合S1、S3、S2,则电路状态为______。
9. 自然界存在着大量的机械能,水力、风力发电的共同特点是利用水或风的______能发电。三峡大坝关闸蓄水的首要目的是提高水的______能。如图,水电站应该修在______(选填“A”或“B”)处。
10. 冬天常采用“呵气、搓手”的办法使手暖和起来.“呵气”的办法是利用___________的方法增加手的内能,使手的温度升高;“搓手”的办法是利用_______________的方法增加手的内能,使手的温度升高.以上两种方法对增加手的内能来说,效果是__________________(选填”相同”或"不同").
11. 如图所示,某城市安装一种“按钮式红绿灯”。当路上车辆不多时,行人通过触摸按钮,使正对车辆的红灯亮起,行人安全通过。按钮相当于电路中的___________;红灯和绿灯是___________联的。按钮与被控制的灯之间是___________。(填“串联”或“并联”)
12. 如图所示,工人们用相同的滑轮组装成不同的滑轮组A、B,提起等重的建材升高相同的高度,不计摩擦和绳重,拉力做的有用功W1______W2,两滑轮组的机械效率ηA______ηB;若拉力移动的速度相同,则拉力的功率P1______P2(均选填“>”、“<”或“=”)。
13. 如图所示,在干燥的头发上多次梳过的塑料梳子,能吸引一些碎纸屑,这种现象叫做__________,也说明带电体具有__________的性质,经检验梳过头发的塑料梳子带负电,说明在摩擦过程中,塑料梳子__________(填“失去”或“得到”)电子。
14. 电压表的表盘及指针如图所示,若接“0~3V”量程,电压表的读数为________V。若接“0~15V”量程,表盘上每一小格代表________V,读数为________V。
三、作图题(共7分)
15. 请在图中分别画出电流表和电压表的符号,使开关S闭合时,两灯均能发光。
16. 按照图甲所示的电路图,用笔画线表示导线,将图乙电路连接完整。
17. 如图所示,按实物图画出电路图。
四、实验题(每空1分,共19分)
18. 在“探究动能大小跟哪些因素有关”的实验中,小明将两个质量不同的钢球m和M()分别从不同的高度h和H()由静止开始滚下撞击木块,实验过程如图1所示。
(1)本实验探究________的动能大小跟哪些因素有关。其动能的大小是通过观察________来判断的;
(2)由甲、乙两图可得实验结论:质量一定时,________越大,动能越大;
(3)小明在实验中,让两个质量不同的钢球从同一斜面的同一高度由静止滚下,目的是________:若在丙图中,木块被撞后滑出木板,需要重做本次实验,A同学建议换用同样的较长的木板,B同学建议换一个较重的木块,C同学建议降低钢球的高度。你认为应当采用________同学的建议;
(4)小华用图2所示的方法探究动能的大小与速度的关系,她将相同质量的小球从不同高度()由静止开始释放,通过观察木块在铁板和毛巾上滑行的距离来判断小球动能的大小,这种方法是________(选填“正确”或“错误”)的。
19. 如图甲、乙所示,在探究“不同物质吸热能力”的实验中,实验装置如图所示。
(1)在两个相同的烧杯中加入______(选填“质量”或“体积”)相同的水和食用油;
(2)用相同的电加热器对烧杯中的液体加热,当它们吸收相同热量时,通过比较______来判断吸热能力的强弱;
(3)水和食用油温度随时间变化的图象如图丙所示。
①根据图丙可判断出a物质是______(填“水”或“食用油”)。
②在本实验中,食用油的比热容为______;[]
(4)换用另外两种质量相同的液体A、B再次实验,通过实验记录数据如表格所示。A、B两种液体,从开始加热到46℃,吸收热量的关系为______(选填“小于”“等于”或“大于”);
加热时间/min
0
2
3
4
5
6
A的温度/℃
30
38
42
46
50
54
B的温度/℃
10
22
28
34
40
46
(5)A的比热容______B的比热容(选填“小于”“等于”或“大于”)。
20. 在“探究电流与电阻的关系”实验中,所用器材有:学生电源(电压恒为4.5V)、电流表、电压表、滑动变阻器和开关各一个,导线和定值电阻若干;
(1)如图甲是小刚连接的电路,图中有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的连线;(导线不能交叉)
(2)连接电路时开关应________,滑动变阻器应调到最________(选填“左”、“右”)端。
(3)实验过程中,将5Ω的电阻接入电路中,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片至适当位置,此时电流表示数如图乙所示,则电流表示数为________A。将5Ω的电阻更换为10Ω的电阻,闭合开关,应将滑动变阻器的滑片向________(选填“左”或“右”)端移动,使电压表示数为________V。
(4)如图丙是小刚根据实验数据绘制出的I-R图像,由此可得出结论:________。
五、计算题(每小题6分,共12分)
21. 如图所示,定值电阻R的阻值为20Ω,闭合开关S,灯泡发光,电流表的示数为0.2A,电压表的示数为2V,试求:
(1)小灯泡的电阻值为多少?
(2)电阻R两端的电压为多少?
(3)电源电压为多少?
22. 如图所示的电路中,电阻R1的阻值为12Ω,S闭合后,电流表A1的示数为0.5A,电流表A的示数为0.8A。求:
(1)电阻R1中的电流;
(2)电源电压;
(3)电阻R2的阻值。
六、科普阅读题(每空1分,共20分)
23. 我国的航天事业令中华儿女为之自豪,请回答下列问题:
(1)如图所示为“长征五号”运载火箭,它采用了我国新研制的大推力液氧液氢发动机。火箭起飞时,液态氢燃料在燃烧过程中,其热值大小________(选填“变大”、“变小”或“不变”),燃料燃烧时,把燃料的________能转化为内能,产生大量高温高压的燃气,燃气对火箭做功,燃气的内能会________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)燃料燃烧后喷出的高温燃气,通过________(选填“热传递”或“做功”)使发射台温度急剧升高,造成破坏。为了避免这种破坏,科学家在发射台下建造了一个巨大的水池,利用水的________较大的特性和水发生物态变化时,会吸收大量的热量来降低发射台的温度。
(3)火箭在加速上升过程中,对于火箭搭载的卫星而言,机械能________(填“变大”或“不变”或“变小”)。
(4)卫星在太空中正常运转时,它的机械能是守恒的,从近地点到远地点,________转化为________(选填“动能”、“重力势能”)。
24. 阅读材料,回答问题
热敏电阻
热敏电阻的阻值会随着温度的变化而变化,甲图是热敏电阻的实物图,物理兴趣小组的同学在学习《电阻》时发现,有的电阻会随温度、压力等外界因素的改变而发生变化。那么热敏电阻的阻值大小与温度有什么关系呢?为此他们在实验室找来如图甲所示的热敏电阻进行探究:
(1)同学们组装了如图乙所示的装置进行实验,实验中通过______反映电阻的大小;为了使现象更明显,烧杯中的液体应该选择______(选填“水”或“煤油”);
(2)点燃酒精灯,闭合开关进行实验,电源电压不变,记录的数据如下表所示。分析实验数据可知该热敏电阻的阻值随温度升高而______(选填“增大”或“减小”);
温度t/℃
10
20
30
40
50
60
70
电流I/A
0.13
0.16
0.21
0.27
0.34
0.43
0.55
(3)用这个热敏电阻和一个电压表改装成了一个指针式温度计,设计的电路如图丙所示,若要使电压表示数随温度升高而增大,则应将电压表并联在______(选填“ab”、“bc”或“ac”)两端;
(4)小华将A、B、C三个电阻替换烧杯内的热敏电阻,分别接入如图乙所示的电路中,获得了图丁所示三个电阻的“温度与电流”图像,其中对温度变化反应最灵敏的电阻是______(选填“A”“B”或“C”)。
25. 阅读下面短文并回答问题。
混合动力汽车
通常所说的混合动力汽车,一般是指油电混合动力汽车,如图甲,采用传统的内燃机(柴油机或汽油机)和电动机作为动力源。该混合动力汽车启动时,内燃机不工作,车内蓄电池输出能量;当高速行驶或蓄电池储存电能过低时,内燃机启动,既可以向车轮输出能量,同时又可以向蓄电池充电;当车辆需要全力加速时,内燃机、蓄电池可以同时向车轮输出能量。
(1)蓄电池充电时,蓄电池是______(选填“电源”或“用电器”)。此时把电能转化为______能;
(2)图乙为四冲程内燃机的各冲程的示意图,一个工作循环合理的顺序应为______(填字母)。如图丙所示,用力将活塞迅速下压,筒内硝化棉燃烧,该过程能量转化的特点与图乙中______图(填字母)的冲程能量转化相同;
(3)调试四冲程汽油发动机的过程中,飞轮转了3000转,则该过程中发动机,完成______个冲程,对外做功______次;
(4)在某次出行的过程中,在水平道路上匀速行驶170km,共消耗汽油7kg,若该汽车内燃机的效率为50%,内燃机输出的有用能量为______J。(忽略蓄电池和电动机的热损失。)
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韩文实验学校2024-2025学年度第一学期
九年级物理期中核心素养检测
注意事项:
本卷共8页,25小题,满分100分。考试用时80分钟。
1.答卷前,考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名、班级、学号、座位号填写在答题卡上。用2B铅笔在“学号”栏相应位置填涂自己的学号。
2.作答选择题时,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案涂黑:如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。
3.必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在另发的答题卷各题目指定区域内的相应位置上:如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案:不准使用铅笔或涂改液。
4.考生必须保持答卷的整洁。考试结束后,将试卷和答卡一并交回。
一、单选题(7小题,每小题3分,共21分)
1. 下列有关物理量的估计,符合实际是( )
A. 人以正常速度骑自行车的功率约为70kW
B. 人体安全电压是36V
C. 一名中学生从一楼走上二楼做的功约为300J
D. 一节新干电池的电压为1.5V
【答案】D
【解析】
【详解】A.人正常骑自行车时的功率约为70W,故A不符合题意;
B.人体的安全电压是不高于36V,故B不符合题意;
C.中学生的重力约为500N,一层楼高约为3m,所以一个中学生从一楼走上二楼做的功约为
W=Fs=Gh=500N×3m=1500J
故C不符合题意;
D.我们日常使用的一节新干电池的电压为1.5V,故D符合题意。
故选D。
2. 如图所示,AB、BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,将它们串联后连入电路中,比较这两段导体的电阻和通过的电流( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】C
【解析】
【详解】AB、BC是由同种材料制成的,长度相同,由于AB段的横截面积小,BC段的横截面积大,故AB段的电阻大于BC段的电阻;两段电阻串联,由于串联电路电流处处相等,所以通过这两段导体中的电流是相等的,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
3. 如图所示,电源电压是并保持不变,开关S闭合后电压表的示数为,则:( )
A. 两端的电压为 B. 两端的电压为
C. 两端的电压为 D. 两端的电压为
【答案】AB
【解析】
【详解】由电路图可知,两灯泡串联,电压表测L2两端电压,电压表示数是3V,则L2两端的电压;两端的电压
故AB符合题意,CD不符合题意;
故选AB。
4. 五一假期,初三的小文和家人乘坐热气球参观美景的画面如图所示,在热气球加速升空的过程中,下列说法正确的是( )
A. 小文的动能减小 B. 小文的重力势能不变
C. 热气球的质量变大 D. 热气球和人的机械能变大
【答案】D
【解析】
【详解】质量和位置无关,热气球加速升空的过程中,人和热气球的质量不变,速度均增加,则动能都变大,高度均增加,则重力势能都变大,所以热气球和人的机械能都变大。故ABC错误,D正确。
故选D。
5. 快递在现代物流中发挥重要作用,下列哪项工作中快递小哥对货物做了功( )
A. 抱着货物上楼 B. 提着货物在水平路上匀速前进
C. 用力搬货物但未搬动 D. 抱着货物在原地等待签收
【答案】A
【解析】
【详解】做功的两个要素是:一是要有作用在物体上的力;而是物体要沿受力方向移动一段距离。
A.抱着货物爬楼梯上楼,对货物的力向上,且物体沿力的方向移动了一段距离,快递小哥对货物做了功,故A符合题意;
B.提货物的力竖直向上,但物体是沿水平方向移动一段距离,与力的方向垂直,没有做功,故B不符合题意;
C.用力搬货物但未搬动,物体受力但在力的方向上没有移动的距离,没有做功,故C不符合题意;
D.抱着货物在原地等待签收,小哥用了力,但货物没有移动距离,没有做功,故D不符合题意。
故选A。
6. “践行低碳环保,倡导绿色出行”,某地引进一批纯电动公共汽车。纯电动公共汽车的前后两门(电路开关)中任意一个门没有关闭好,电动公共汽车都无法行驶。图中符合要求的电路是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】纯电动公共汽车的前后两门中任意一个门没有关闭好,电动公共汽车都无法行驶,说明只要其中一个开关没有闭合,驱动车行驶的电动机所在电路就是断路,则两开关串联,并和电动机串联在一起,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
7. 下列关于温度、热量和内能的说法,正确的是( )
A. 发生热传递时,温度总是从高温物体传递给低温物体
B. 其他因素不变时,温度升高,内能增大
C. 在相同温度下,1kg的水比1kg的冰含有的热量多
D. 温度高的物体内能一定多,温度低的物体内能一定少
【答案】B
【解析】
【详解】A.发生热传递时,热量总是从高温物体传递给低温物体,温度不能传递,故A错误;
B.同一物体,温度越高内能越大,其他因素不变时,温度升高,内能增大,故B正确;
C.热量是过程量,不能用含有来描述,故C错误;
D.内能不仅与温度有关,还和质量、状态有关,温度高的物体内能不一定多,温度低的物体内能不一定少,故D错误。
故选B。
二、填空题(每空1分,共21分)
8. 如图所示,要使灯L1和L2 组成串联电路,需要闭合的开关是______;要使灯L1、L2组成并联电路,需要闭合的开关是______;如果闭合S1、S3、S2,则电路状态为______。
【答案】 ①. S3 ②. S1、S2 ③. 短路
【解析】
【详解】[1]由图可得,L1和L2和L2组成串联电路,应将两灯首尾相连接到电源两端,则需闭合开关S3。
[2]要使L1和L2组成并联电路,则需让电流从电源流出分别流入两灯中再汇合共同流入电源负极,则需S1和S2闭合。
[3]若同时闭合开关S1、S3、S2,电流不经过任何一个灯泡,直接由电源正极流向负极,所以电路处于短路状态。
9. 自然界存在着大量的机械能,水力、风力发电的共同特点是利用水或风的______能发电。三峡大坝关闸蓄水的首要目的是提高水的______能。如图,水电站应该修在______(选填“A”或“B”)处。
【答案】 ①. 动 ②. 重力势 ③. A
【解析】
【详解】[1]水力、风力发电时,水或风是运动的,利用的是水或风的动能发电。
[2]三峡大坝关闸蓄水,是让水的高度增加,首要目的是提高水的重力势能。重力势能与物体的质量和高度有关,高度越高,重力势能越大。
[3]水电站应修在A处,因为A处,水的落差更大,水从高处流下时,重力势能转化为动能更多,能更有效地推动水轮机发电。
10. 冬天常采用“呵气、搓手”的办法使手暖和起来.“呵气”的办法是利用___________的方法增加手的内能,使手的温度升高;“搓手”的办法是利用_______________的方法增加手的内能,使手的温度升高.以上两种方法对增加手的内能来说,效果是__________________(选填”相同”或"不同").
【答案】 ①. 热传递 ②. 做功 ③. 相同
【解析】
【详解】[1]呵出的气体温度高,其热量传递到手上使手温度升高,内能增加,是用的热传递的方法;
[2]搓手时双手做功使内能增加,温度升高,是通过做功的方法增加内能;
[3]通过做功和热传递增加内能的效果是一样的
11. 如图所示,某城市安装一种“按钮式红绿灯”。当路上车辆不多时,行人通过触摸按钮,使正对车辆的红灯亮起,行人安全通过。按钮相当于电路中的___________;红灯和绿灯是___________联的。按钮与被控制的灯之间是___________。(填“串联”或“并联”)
【答案】 ①. 开关 ②. 并 ③. 串联
【解析】
【详解】[1]由题意知,按钮可控制红灯的通断,相当于电路中的开关。
[2]红灯和绿灯的工作互不影响,是并联连接。
[3]按钮相当于电路中的开关,与被控制的灯之间串联连接时,才能控制其通断。
12. 如图所示,工人们用相同的滑轮组装成不同的滑轮组A、B,提起等重的建材升高相同的高度,不计摩擦和绳重,拉力做的有用功W1______W2,两滑轮组的机械效率ηA______ηB;若拉力移动的速度相同,则拉力的功率P1______P2(均选填“>”、“<”或“=”)。
【答案】 ①. = ②. = ③. <
【解析】
【详解】[1]提起等重的建材升高相同的高度,由W=Gh得到有用功相同,即
W1=W2
[2]不计摩擦和绳重,因滑轮相同,上升高度h相同,由W=G动h可知额外功W额相同,因为
W总=W有+W额
所以总功相同,根据可知,两装置的机械效率相同,即
ηA=ηB
[3]由图可知,A图中滑轮组的动滑轮绕3段绳,B图中滑轮组的动滑轮绕2段绳,不计摩擦和绳重,A图中拉力
B图中拉力
所以
F1<F2
拉力移动的速度相同,由
可知,拉力做功的功率
P1<P2
13. 如图所示,在干燥的头发上多次梳过的塑料梳子,能吸引一些碎纸屑,这种现象叫做__________,也说明带电体具有__________的性质,经检验梳过头发的塑料梳子带负电,说明在摩擦过程中,塑料梳子__________(填“失去”或“得到”)电子。
【答案】 ①. 摩擦起电 ②. 吸引轻小物体 ③. 得到
【解析】
【详解】[1]摩擦过的梳子能吸起一些碎纸屑,说明梳子和头发之间发生了摩擦起电现象,使梳子带了电。
[2]带电的塑料梳子能吸引一些碎纸屑,说明带电体可以吸引轻小物体。
[3]在摩擦起电过程中,对电子束缚能力强的物体得到电子,带负电。
14. 电压表的表盘及指针如图所示,若接“0~3V”量程,电压表的读数为________V。若接“0~15V”量程,表盘上每一小格代表________V,读数为________V。
【答案】 ①. 0.6 ②. 0.5 ③. 3
【解析】
【详解】[1]量程为0~3V时,分度值是0.1V,由图可知,指针所指的位置是0.6V。
[2][3]量程为0~15V时,分度值是0.5V,由图可知,指针所指的位置是3V。
三、作图题(共7分)
15. 请在图中分别画出电流表和电压表的符号,使开关S闭合时,两灯均能发光。
【答案】
【解析】
【详解】左侧圆圈与灯泡L并联,故是电压表,右侧圆圈与两个灯泡串联,故是电流表,组成串联电路,闭合开关,两个灯泡都能发光,如图
16. 按照图甲所示的电路图,用笔画线表示导线,将图乙电路连接完整。
【答案】
【解析】
【详解】由电路图可知,电铃与开关S2串联后与灯泡并联,开关S1位于干路,如下图所示:
17. 如图所示,按实物图画出电路图。
【答案】
【解析】
【详解】该电路为并联电路,在干路测量总电流,与串联,仅测量支路的电流。从电源正极出发,先连接开关S、电流表,之后电流分为两条支路,第一条支路直接经过灯泡回到电源负极;第二条支路依次经过电流表、灯泡,回到电源负极,据此作图。
四、实验题(每空1分,共19分)
18. 在“探究动能大小跟哪些因素有关”的实验中,小明将两个质量不同的钢球m和M()分别从不同的高度h和H()由静止开始滚下撞击木块,实验过程如图1所示。
(1)本实验探究________的动能大小跟哪些因素有关。其动能的大小是通过观察________来判断的;
(2)由甲、乙两图可得实验结论:质量一定时,________越大,动能越大;
(3)小明在实验中,让两个质量不同的钢球从同一斜面的同一高度由静止滚下,目的是________:若在丙图中,木块被撞后滑出木板,需要重做本次实验,A同学建议换用同样的较长的木板,B同学建议换一个较重的木块,C同学建议降低钢球的高度。你认为应当采用________同学的建议;
(4)小华用图2所示的方法探究动能的大小与速度的关系,她将相同质量的小球从不同高度()由静止开始释放,通过观察木块在铁板和毛巾上滑行的距离来判断小球动能的大小,这种方法是________(选填“正确”或“错误”)的。
【答案】(1) ①. 钢球 ②. 木块被撞击后滑行的距离
(2)速度 (3) ①. 使钢球到达水平面时的速度大小相等 ②. A
(4)错误
【解析】
【小问1详解】
本实验的研究对象是从斜面滚下的钢球;实验采用转换法,将不易直接测量的钢球动能大小,转换为容易观测的木块被撞击后滑行的距离,木块滑行越远,说明钢球动能越大。
【小问2详解】
甲、乙两图中是同一个钢球,质量相同,从不同高度滚下,到达水平面的速度不同,甲图钢球释放高度更高、速度更大,木块滑行更远,因此结论为:质量一定时,速度越大,动能越大。
【小问3详解】
让不同质量的钢球从同一斜面同一高度静止滚下,是控制变量法的要求,目的是使钢球到达水平面时的速度大小相等,以此探究动能与质量的关系。
木块滑出木板后,若换更重的木块、降低钢球高度,都会改变实验原本的控制条件,影响探究结果的严谨性,因此只需要更换更长的木板来容纳木块的滑行距离,故选A同学的建议。
【小问4详解】
探究动能与速度的关系时,需要控制木块受到的接触面阻力相同,图2中两次实验的接触面分别是铁板和毛巾,粗糙程度不同,没有控制单一变量,因此该方法是错误的。
19. 如图甲、乙所示,在探究“不同物质吸热能力”的实验中,实验装置如图所示。
(1)在两个相同的烧杯中加入______(选填“质量”或“体积”)相同的水和食用油;
(2)用相同的电加热器对烧杯中的液体加热,当它们吸收相同热量时,通过比较______来判断吸热能力的强弱;
(3)水和食用油温度随时间变化的图象如图丙所示。
①根据图丙可判断出a物质是______(填“水”或“食用油”)。
②在本实验中,食用油的比热容为______;[]
(4)换用另外两种质量相同的液体A、B再次实验,通过实验记录数据如表格所示。A、B两种液体,从开始加热到46℃,吸收热量的关系为______(选填“小于”“等于”或“大于”);
加热时间/min
0
2
3
4
5
6
A的温度/℃
30
38
42
46
50
54
B的温度/℃
10
22
28
34
40
46
(5)A的比热容______B的比热容(选填“小于”“等于”或“大于”)。
【答案】(1)质量 (2)升高的温度
(3) ①. 水 ②.
(4)小于 (5)小于
【解析】
【小问1详解】
本题考查控制变量法,比较不同物质吸热能力要控制不同物质的质量相同,故实验中应量取质量相同的水和食用油两种液体。
【小问2详解】
根据,比较吸热能力的方法,当它们吸收相同热量时,通过比较升高的温度来判断吸热能力的强弱,这用到了转换法。
【小问3详解】
[1]根据图丙水和食用油温度随时间变化的图像知,在加热相同时间时,即吸收相同的热量,a的温度变化量小,可知液体a的吸热能力强,比热容大,故a物质是水;
[2]由图可知升高相同的温度,水吸收热量是油的两倍,根据,在质量和升高温度相同的情况下,吸收的热量Q与比热容c成正比,即食用油的比热容为水比热容的一半。
【小问4详解】
通过实验记录数据如表格所示。A、B两种液体,从开始加热到46℃,加热时间分别为4分钟和6分钟,根据转换法,A、B两种液体吸收热量的关系为。
【小问5详解】
由表中数据可知,加热相同时间6min,即两种液体吸热量形同,A、B两种液体温度升高量分别为24℃和36℃,根据,当质量、吸热量均相同时,与c成反比,则cA>cB。
20. 在“探究电流与电阻的关系”实验中,所用器材有:学生电源(电压恒为4.5V)、电流表、电压表、滑动变阻器和开关各一个,导线和定值电阻若干;
(1)如图甲是小刚连接的电路,图中有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的连线;(导线不能交叉)
(2)连接电路时开关应________,滑动变阻器应调到最________(选填“左”、“右”)端。
(3)实验过程中,将5Ω的电阻接入电路中,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片至适当位置,此时电流表示数如图乙所示,则电流表示数为________A。将5Ω的电阻更换为10Ω的电阻,闭合开关,应将滑动变阻器的滑片向________(选填“左”或“右”)端移动,使电压表示数为________V。
(4)如图丙是小刚根据实验数据绘制出的I-R图像,由此可得出结论:________。
【答案】(1) (2) ①. 断开 ②. 右
(3) ①. 0.5 ②. 右 ③. 2.5
(4)当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
【解析】
【小问1详解】
如图所示,电流表需要串联在电路中,电压表需要并联在电路中,电流从电池的正极出发,经过开关、滑动变阻器、定值电阻、电流表回到负极,电压表并联在定值电阻两端,故定值电阻左端接线柱与电流表负接线柱相连的导线连接错误,然后将电压表的“3”接线柱与定值电阻左端接线柱用导线相连,据此作图。
【小问2详解】
连接电路的规范操作:开关必须断开,防止接错元件短路损坏器材;
闭合开关前滑动变阻器要调到最大阻值处,本图滑动变阻器接的是左下接线柱,滑片移到最右端时接入电阻丝最长,阻值最大。
【小问3详解】
电流表用的是量程,分度值,指针指向位置,因此电流表示数为0.5A。定值电阻分到的电压为
把换成后,定值电阻分压会变大,根据串联分压规律,需要向右移动滑片增大滑动变阻器接入的阻值,多分走部分电压,让定值电阻两端电压回落至。
【小问4详解】
如图丙是小刚根据实验数据绘制出的图像,分析图像可知,
发现定值电阻与电流的乘积是一个定值,故得出结论:当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
五、计算题(每小题6分,共12分)
21. 如图所示,定值电阻R的阻值为20Ω,闭合开关S,灯泡发光,电流表的示数为0.2A,电压表的示数为2V,试求:
(1)小灯泡的电阻值为多少?
(2)电阻R两端的电压为多少?
(3)电源电压为多少?
【答案】(1)10Ω (2)4V
(3)6V
【解析】
【小问1详解】
由图得,定值电阻R与灯泡L串联,电压表测量灯泡的电压,电流表测量电路电流。由欧姆定律得,小灯泡的电阻值为
【小问2详解】
由串联电路电流处处相等得,通过R的电流为0.2A,由欧姆定律得,电阻R两端的电压为
【小问3详解】
电源电压为
22. 如图所示的电路中,电阻R1的阻值为12Ω,S闭合后,电流表A1的示数为0.5A,电流表A的示数为0.8A。求:
(1)电阻R1中的电流;
(2)电源电压;
(3)电阻R2的阻值。
【答案】(1)0.3A;
(2)3.6V; (3)7.2Ω
【解析】
【小问1详解】
由电路图知:两电阻并联,电流表A测干路电流I,电流表A1测电阻R2所在支路电流I2,由并联电路电流规律可得,电阻R1的电流为
I1=I﹣I2=0.8A﹣0.5A=0.3A
【小问2详解】
由于并联电路各支路两端的电压相等,所以R2两端的电压等于电源电压,即电源电压为
U=U1=I1R1=0.3A×12Ω=3.6V
【小问3详解】
根据并联电路电压的规律知,电阻R2两端的电压为
U2=U1=3.6V
电阻R2的阻值为
六、科普阅读题(每空1分,共20分)
23. 我国的航天事业令中华儿女为之自豪,请回答下列问题:
(1)如图所示为“长征五号”运载火箭,它采用了我国新研制的大推力液氧液氢发动机。火箭起飞时,液态氢燃料在燃烧过程中,其热值大小________(选填“变大”、“变小”或“不变”),燃料燃烧时,把燃料的________能转化为内能,产生大量高温高压的燃气,燃气对火箭做功,燃气的内能会________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)燃料燃烧后喷出的高温燃气,通过________(选填“热传递”或“做功”)使发射台温度急剧升高,造成破坏。为了避免这种破坏,科学家在发射台下建造了一个巨大的水池,利用水的________较大的特性和水发生物态变化时,会吸收大量的热量来降低发射台的温度。
(3)火箭在加速上升过程中,对于火箭搭载的卫星而言,机械能________(填“变大”或“不变”或“变小”)。
(4)卫星在太空中正常运转时,它的机械能是守恒的,从近地点到远地点,________转化为________(选填“动能”、“重力势能”)。
【答案】(1) ①. 不变 ②. 化学 ③. 减小
(2) ①. 热传递 ②. 比热容
(3)变大 (4) ①. 动能 ②. 重力势能
【解析】
【小问1详解】
热值是燃料的固有特性,仅与燃料种类有关,与燃烧程度无关,故液态氢燃烧时热值不变;
燃料燃烧时将化学能转化为内能;
燃气对火箭做功,内能转化为机械能,因此燃气的内能减小。
【小问2详解】
高温燃气与发射台存在温度差,通过热传递的方式使发射台内能增加、温度急剧升高;
水的比热容较大,相同质量的水升高相同温度时比其他物质吸收更多热量,可降低发射台温度。
【小问3详解】
火箭加速上升过程中,卫星质量不变,速度增大则动能增大,高度升高则重力势能增大,机械能为动能与重力势能之和,故机械能变大。
【小问4详解】
卫星从近地点向远地点运动时,质量不变,高度升高则重力势能增大,速度减小则动能减小,因此动能转化为重力势能。
24. 阅读材料,回答问题
热敏电阻
热敏电阻的阻值会随着温度的变化而变化,甲图是热敏电阻的实物图,物理兴趣小组的同学在学习《电阻》时发现,有的电阻会随温度、压力等外界因素的改变而发生变化。那么热敏电阻的阻值大小与温度有什么关系呢?为此他们在实验室找来如图甲所示的热敏电阻进行探究:
(1)同学们组装了如图乙所示的装置进行实验,实验中通过______反映电阻的大小;为了使现象更明显,烧杯中的液体应该选择______(选填“水”或“煤油”);
(2)点燃酒精灯,闭合开关进行实验,电源电压不变,记录的数据如下表所示。分析实验数据可知该热敏电阻的阻值随温度升高而______(选填“增大”或“减小”);
温度t/℃
10
20
30
40
50
60
70
电流I/A
0.13
0.16
0.21
0.27
0.34
0.43
0.55
(3)用这个热敏电阻和一个电压表改装成了一个指针式温度计,设计的电路如图丙所示,若要使电压表示数随温度升高而增大,则应将电压表并联在______(选填“ab”、“bc”或“ac”)两端;
(4)小华将A、B、C三个电阻替换烧杯内的热敏电阻,分别接入如图乙所示的电路中,获得了图丁所示三个电阻的“温度与电流”图像,其中对温度变化反应最灵敏的电阻是______(选填“A”“B”或“C”)。
【答案】(1) ①. 电流表示数大小 ②. 煤油
(2)减小 (3)ab
(4)A
【解析】
【小问1详解】
[1]根据转换法,实验中通过电流表示数大小来反映电阻的大小的。
[2]实验中,液体吸收相同的热量时,液体的温差变化较大,热敏电阻阻值变化较大,电流表示数变化明显,吸收相同的热量温度变化量大的比热容小,故实验中应该选用比热容较小的煤油。
【小问2详解】
根据表格中的数据可知,温度升高时,通过热敏电阻的电流变大,电源电压不变,故热敏电阻的阻值变小,所以热敏电阻的阻值随温度升高而减小。
【小问3详解】
由前面分析可知,热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,所以温度升高时,电流增大,定值电阻两端的电压变大,热敏电阻两端的电压变小,要使电压表的示数增大,因此电压表应该并联在定值电阻两端,即ab两端。
【小问4详解】
由图丙可知,A、B、C三个电阻中,随着温度的变化通过A电阻的电流变化最明显,故A电阻的灵敏度最高。
25. 阅读下面短文并回答问题。
混合动力汽车
通常所说的混合动力汽车,一般是指油电混合动力汽车,如图甲,采用传统的内燃机(柴油机或汽油机)和电动机作为动力源。该混合动力汽车启动时,内燃机不工作,车内蓄电池输出能量;当高速行驶或蓄电池储存电能过低时,内燃机启动,既可以向车轮输出能量,同时又可以向蓄电池充电;当车辆需要全力加速时,内燃机、蓄电池可以同时向车轮输出能量。
(1)蓄电池充电时,蓄电池是______(选填“电源”或“用电器”)。此时把电能转化为______能;
(2)图乙为四冲程内燃机的各冲程的示意图,一个工作循环合理的顺序应为______(填字母)。如图丙所示,用力将活塞迅速下压,筒内硝化棉燃烧,该过程能量转化的特点与图乙中______图(填字母)的冲程能量转化相同;
(3)调试四冲程汽油发动机的过程中,飞轮转了3000转,则该过程中发动机,完成______个冲程,对外做功______次;
(4)在某次出行的过程中,在水平道路上匀速行驶170km,共消耗汽油7kg,若该汽车内燃机的效率为50%,内燃机输出的有用能量为______J。(忽略蓄电池和电动机的热损失。)
【答案】(1) ①. 用电器 ②. 化学
(2) ①. BDAC ②. D
(3) ①. 6000 ②. 1500
(4)
【解析】
【小问1详解】
[1][2]蓄电池充电时,蓄电池消耗化学能,得到电能,因此是把电能转化为化学能,所以,蓄电池是用电器。
【小问2详解】
[1]如乙图可知,A图两气门关闭,火花塞点火,是做功冲程;B图吸气门打开,排气门关闭,活塞下行,是吸气冲程;C图排气门打开,吸气门关闭,活塞上行,是排气冲程;D图两气门紧闭,活塞向上压缩,是压缩冲程。因此一个工作循环合理的顺序应为BDAC。
[2]用力将活塞迅速向下压,棉絮燃烧起来,这是因为压缩筒内空气做功,使空气的内能增加、温度升高,该实验中,压缩筒内空气做功,活塞的机械能转化为筒内空气的内能,与汽油机的压缩冲程的能量转化相同,故是D图。
【小问3详解】
[1][2]四冲程汽油发动机一个工作循环中,包括四个冲程,飞轮转2圈,对外做功1次;飞轮转了3000转,完成了1500个工作循环,经历了6000个冲程,对外做功1500次。
【小问4详解】
汽油完全燃烧放出的热量为
忽略蓄电池和电动机的热损失,该汽车内燃机的效率为50%,则内燃机输出的有用能量为
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