精品解析:广西壮族自治区河池市凤山县中学2025-2026学年九年级上学期期中考试物理试题
2026-09-12
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内容正文:
2025年秋季学期期中质量调研
九年级 物理
(考试时间:90分钟 满分:100分)
注意事项:
1.答题前,学生务必将姓名、准考证号、学校填写在答题卡上。
2.学生作答时,请在答题卡上作答(答题注意事项见答题卡),在本卷上作答无效。本卷取
一、单项选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分。在给出的四个备选项中,只有一个选项符合题目要求)
1. 下列物体既有动能又有重力势能的是( )
A. 在空中飞行的飞机 B. 停止在站台上的火车
C. 悬挂在天花板上的吊灯 D. 拉长了的橡皮筋
2. 如图所示的实验或事例,属于内能转化为机械能的是( )
A. 滑下滑梯,臀部有灼热感
B. 搓手取暖
C. 压缩空气,棉花燃烧
D. 水沸腾壶盖跳动
3. 如图所示,这是电学实验中常用的5号干电池,它的电压约为( )
A. B. C. D.
4. 下列用电器与电蚊香加热器工作原理相同的是( )
A. 电风扇 B. 电视机 C. 电饭煲 D. 电冰箱
5. 下列现象中,没有利用“水的比热容较大”这个特点的是( )
A. 夏天在地面上洒水,人感到凉快
B. 用热水袋捂手,可以保暖较长时间
C. 生物体内水的比例很高,有助于调节生物体自身的温度
D. 楼房中的“暖气”用水作介质,把燃料燃烧时产生的热量带到房屋中取暖
6. 如图所示的电路,闭合开关后,、均发光,若再闭合开关,将会发生的现象是( )
A. 、都亮 B. 亮,不亮
C. 不亮、亮 D. 、都不亮
7. 现有三个额定功率都是40W的电风扇,电视机和电热毯,当它们正常工作相同的时间时,产生热量最多的是( )
A. 一样多 B. 电风扇 C. 电视机 D. 电热毯
8. 某新型防盗玻璃是由中间嵌有极细金属丝的多层玻璃组成。当玻璃被击碎时,金属丝断裂。报警器就会报警。下列电路图,能满足上述要求的是(导线a为金属丝)( )
A. B.
C. D.
9. 2022年7月24日,搭载问天实验舱的长征五号B遥三运载火箭在文昌航天发射场成功发射。发射火箭选用液氢作为燃料,主要是因为液氢的( )
A. 热值大 B. 沸点低 C. 密度小 D. 比热容大
10. 用如图所示滑轮组提起重300N的货物,人所用的拉力为200N,绳子的自由端被拉下1m,在此过程中,下面说法不正确的是( )
A. 人用的拉力所做的总功为200J
B. 滑轮组提升货物所做的有用功为100J
C. 额外功为50J
D. 滑轮组的机械效率为75%
二、多项选择题(本大题共2小题,每小题4分,共8分。在每小题列出的四个备选项中,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。)
11. 有两个灯泡标有“,”,标有“,”,下列说法中正确的是( )
A. 的实际功率小于的实际功率
B. 和均正常工作时,消耗的电能一定比少
C. 两灯并联接到的电源上,的实际功率大于的实际功率
D. 和均正常工作,消耗相同的电能时工作的时间比长
12. 机器狗在雄伟的泰山上充当搬运工。若不计空气阻力,下列四种情境中,机器狗对重物做功的是( )
A. 蹲着不动 B. 托举重物匀速竖直上升
C. 站着不动 D. 承载重物匀速登上阶梯
三、填空题(本大题共6小题,每空1分,共12分。)
13. 将一根塑料绳一端扎紧,把绳尽可能撕成细丝,用手从上向下捋几下,观察到细丝张开了,这是因为细丝由于带_________(选填“同种”或“异种”)电荷而互相排斥,这种使塑料丝带电的方法称为_________。
14. 如图所示是小明同学在家中拍到的一张电能表照片,电能表是测量______(选填“电功”或“电功率”)的仪表。仔细观察照片,此电能表从开始使用到现在,小明家一共耗电______。
15. 如图所示,是一台四冲程汽油机的剖面图,该冲程是_________冲程;轮船上应用最广泛的内燃机是柴油机,是因为柴油机的效率比汽油机的效率_________。
16. 如图为我国中医疗法—艾灸,用艾条熏烤患者的穴位时,局部有温热感,这是通过________的方式使人体穴位处________增加、温度升高,随温度升高,艾条中的中药渗入人体。
17. 有一段导体,当两端电压为6V时,通过它的电流为1A,这段导体的电阻是___________Ω。若所加电压增大到12V时,通过它的电流为___________A。
18. 发展新能源汽车是我国“十四五”规划中的一个重点,在长沙生产的某款电动汽车能够使用功率为100kW的快速充电桩,也可使用功率为1kW的普通家用插座充电。当使用快速充电桩充电后,电动汽车能获取电能______ 。电动汽车在行驶过程中,电动机将电能转化为______ 能。
四、作图题(本大题共2小题,每小题3分,共6分。)
19.
(1)如图为亮度可调台灯的电路示意图,其中是一段电阻丝,是滑动片可绕点旋转,端与电阻丝接触良好,滑动片向右移动时灯变亮,请将图中电路画完整。
(2)请按图甲所示的电路图将图乙所示的实物图连接完整,要求连线不交叉。
五、实验探究题(本大题共4小题,共25分。)
20.
(1)如图甲是“探究不同物质吸热升温的现象”实验装置。两个相同的容器中分别装有质量相同的、两种液体,用相同的装置加热(不计热量损失),根据记录的实验数据绘制的温度与时间的关系图像如图乙所示。实验中,可以通过_________来比较两种液体吸收热量的多少。若升高相同温度,_________(选填“”或“”)液体吸收热量更多,液体与液体的比热容之比为_________。
(2)如图丙是小明“探究串联电路电压特点”的实验。设计实验方案时,实验中应选择规格_________(选填“相同”或“不同”)的小灯泡;闭合开关后,小明发现、均不发光,电压表有示数且大小接近,则电路中出现的故障可能是发生了_________(选填“短路”或“断路”);排除故障后,小明在测量了灯两端的电压后,断开开关,然后将导线的端松开,接到接线柱上,闭合开关测量灯两端的电压,会造成的现象是_____________________。
21. 在学习了质量和速度会影响物体的动能之后,小鑫想要探究“超载”与“超速”对交通安全事故的影响,他用质量不同的两个钢球和(的质量大于),分别从不同的高度和()由静止开始滚下,观察木块被撞击后移动的距离,实验过程如图所示。
(1)实验中,我们研究_________(选填“钢球”或“木块”)到达水平面时的动能。
(2)根据甲、乙两图,小鑫得出了“超速可能会对交通事故带来影响”的初步结论,此结论还需要补充的前提条件是____________;
(3)比较_________两图,可以探究超载对交通事故的影响。由(2)(3)实验联想到某段道路限速牌上标有“100”和“80”字样,则_____________(选填“大客车”或“小轿车”)的限速应该是80km/h;
(4)在实际操作中水平面的光滑程度有何要求?小明认为水平面越光滑越好;小红认为水平面越粗糙越好,你赞同哪个观点_________(选填“小明”、“小红”或“都不赞同”),并简要说明原因_________________。
22. 有横截面积相同的1.0m长的镍铬丝、0.8m长的锰铜丝和0.5m长的康铜丝各一根,小晶通过实验研究材料、长度对金属丝电阻的影响。其它器材有:干电池、开关、带夹子的导线若干、电流表、1m长的刻度尺。
长度/cm
60.0
40.0
20.0
……
电流/A
1.33
2.61
……
(1)要研究长度对电阻的影响,应选择______(选填“同一”或“不同”)金属丝。当镍铬丝接入电路的长度为60.0cm时,电流表示数如图乙,读数为______A。改变长度并记录电流值填入上表,随着长度减小,电路中电流变______,表明电阻变______(均选填“大”或“小”);
(2)要研究材料对电阻的影响,可使上述三根金属丝接入电路的长度均为______m(选填“0.4”“0.7”或“0.9”);
(3)完成探究后,小晶将镍铬丝与小灯泡串联接入电路,模拟一个简易调光台灯。当观察到小灯泡变暗时,可推断镍铬丝接入电路的长度变______(选填“长”或“短”)。
23. 某小组用图甲中的器材测量小灯泡的电阻,所用电源电压为3V。
(1)正确连接好电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于_________(选填“A”或“B”)端。闭合开关后,发现小灯泡不发光,电压表有示数,电流表无示数。已知导线、电表均完好且接触良好,造成这一现象的原因可能是____________。
(2)排除故障后进行实验,当滑动变阻器的滑片移至某一位置时,电压表的示数为2.1V,电流表的示数如图乙所示为__________A,此时小灯泡的电阻为__________Ω(结果保留一位小数)。
(3)经过多次实验,测量并记录多组数据,得到小灯泡的I-U图像如图丙所示,该图像不是一条直线,其原因是_________________。接下来,小组成员又对实验过程中通过滑动变阻器的电流与其两端的电压关系进行了思考,根据图丙大致画出了滑动变阻器的I-U图像。下图为三位同学画出的图像,其中正确的是__________(填字母),你判断的理由是_________________。
A. B. C.
六、综合应用题(本大题共2小题,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。
24. 叉车常用于货物的转运,如图所示。叉车在10s内将质量为300kg的货箱匀速竖直提升3m,g取10N/kg,求此过程中:
(1)叉车对货箱所做的功;
(2)叉车对货箱所做功的功率。
25. 根据国家地理标志产品保护规定,陈皮中的含水量应严格控制在13%以内。小明设计了一个监测陈皮含水量的简易装置,其内部电路图如图甲所示。电源电压恒为6V,R0是滑动变阻器,湿敏电阻R的阻值随含水量的变化关系如图乙所示,报警仪由量程为0~3V的电压表改装而成。闭合开关S,将滑片调至某一位置固定,使得含水量达到13%时,报警仪指针恰好指在表盘中央;
(1)求含水量达到13%时电路中的电流;
(2)当报警仪爆表(电压表满偏)时,求陈皮中的含水量X;
(3)若要降低报警仪恰好报警时的含水量,请你写出一种可行的方案,并列出关系式进行说明。
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2025年秋季学期期中质量调研
九年级 物理
(考试时间:90分钟 满分:100分)
注意事项:
1.答题前,学生务必将姓名、准考证号、学校填写在答题卡上。
2.学生作答时,请在答题卡上作答(答题注意事项见答题卡),在本卷上作答无效。本卷取
一、单项选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分。在给出的四个备选项中,只有一个选项符合题目要求)
1. 下列物体既有动能又有重力势能的是( )
A. 在空中飞行的飞机 B. 停止在站台上的火车
C. 悬挂在天花板上的吊灯 D. 拉长了的橡皮筋
【答案】A
【解析】
【详解】A.在空中飞行的飞机处于运动状态,具有动能;同时飞机相对于地面有一定的高度,具有重力势能。所以飞机既具有动能,也具有重力势能,故A符合题意;
B.停止在站台上的火车,不运动,所以不具有动能,故B不符合题意;
C.悬挂在天花板上的吊灯相对于地面有一定的高度,所以具有重力势能,没有动能,故C不符合题意;
D.拉长了的橡皮筋发生弹性形变,所以具有弹性势能,但橡皮筋没有运动,不具有动能,故D不符合题意。
故选A。
2. 如图所示的实验或事例,属于内能转化为机械能的是( )
A. 滑下滑梯,臀部有灼热感
B. 搓手取暖
C. 压缩空气,棉花燃烧
D. 水沸腾壶盖跳动
【答案】D
【解析】
【详解】依据做功改变物体内能的规律:对物体做功,机械能转化为内能;物体对外做功,内能转化为机械能;
A.滑下滑梯时克服摩擦做功,机械能转化为内能,故A不符合题意;
B.搓手时克服摩擦做功,机械能转化为内能,故B不符合题意;
C.压缩空气时对空气做功,机械能转化为内能,故C不符合题意;
D.水沸腾时水蒸气膨胀对壶盖做功,内能转化为机械能,故D符合题意。
故选D。
3. 如图所示,这是电学实验中常用的5号干电池,它的电压约为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】一节新干电池的电压约为,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
4. 下列用电器与电蚊香加热器工作原理相同的是( )
A. 电风扇 B. 电视机 C. 电饭煲 D. 电冰箱
【答案】C
【解析】
【详解】电流做功的过程是电能转化为其它形式能的过程,电蚊香加热器工作时将电能转化为内能;
A.电风扇工作时,电能主要转化为机械能,故A不符合题意;
B.电视机工作时主要是把电能转化为声能和光能,故B不符合题意;
C.电饭煲是利用电流的热效应工作的,把电能转化为内能,故C符合题意;
D.电冰箱主要工作部件是压缩机(压缩机实际是一个电动机),正常工作时压缩机主要将电能转化为机械能,故D不符合题意。
故选C。
5. 下列现象中,没有利用“水的比热容较大”这个特点的是( )
A. 夏天在地面上洒水,人感到凉快
B. 用热水袋捂手,可以保暖较长时间
C. 生物体内水的比例很高,有助于调节生物体自身的温度
D. 楼房中的“暖气”用水作介质,把燃料燃烧时产生的热量带到房屋中取暖
【答案】A
【解析】
【详解】A.夏天在地面上洒水,是利用了水的蒸发吸热,故A符合题意;
B.用热水袋捂手,是因为水的比热容大,降低相同的温度,需要放出的热量较多,故B不合题意;
C.生物体内水的比例很高,是因为水的比热容大,在吸收可放出相同热量时,温度变化较小,故C不合题意;
D.楼房中的“暖气”用水作介质,相同质量的水和其它物质比较,在降低相同温度时,可以放出更多的热量,故D不符合题意。
故选A。
6. 如图所示的电路,闭合开关后,、均发光,若再闭合开关,将会发生的现象是( )
A. 、都亮 B. 亮,不亮
C. 不亮、亮 D. 、都不亮
【答案】B
【解析】
【详解】闭合S时,L1与L2串联。再闭合S1,S1与L2并联,L2被短路。所以电路为L1的简单电路,L1亮,L2不亮。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
7. 现有三个额定功率都是40W的电风扇,电视机和电热毯,当它们正常工作相同的时间时,产生热量最多的是( )
A. 一样多 B. 电风扇 C. 电视机 D. 电热毯
【答案】D
【解析】
【详解】三个电器额定功率一样,正常工作相同的时间,它们消耗的电能一样,电视机主要是把电能转化为声能和光能;电风扇主要是把电能转化为机械能,只有电热毯把电能全部转化为热量,则电热毯产生的热量最多,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
8. 某新型防盗玻璃是由中间嵌有极细金属丝的多层玻璃组成。当玻璃被击碎时,金属丝断裂。报警器就会报警。下列电路图,能满足上述要求的是(导线a为金属丝)( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】新型防盗玻璃是由中间嵌有极细金属丝的多层玻璃组成,是导体;
A.由图知,玻璃与警报器并联。当开关闭合,玻璃不被击碎时,电源短路;这是不允许的,故A不符合题意;
B.由图知,玻璃与电阻R0并联。当开关闭合时,不论玻璃是否被击碎,警报器都会报警,故B不符合题意;
C.由图知,玻璃与警报器、电阻R0均并联。当开关闭合,当玻璃不被击碎时,电源短路;这是不允许的,故C不符合题意;
D.由图知,玻璃与警报器并联。根据并联电路特点知,当玻璃被击碎时,与金属线相连的警报器就会立刻报警;当开关闭合,玻璃不被击碎时,警报器被短路,警报器不会报警,电路为电阻R0的简单电路,故D符合题意。
故选D。
9. 2022年7月24日,搭载问天实验舱的长征五号B遥三运载火箭在文昌航天发射场成功发射。发射火箭选用液氢作为燃料,主要是因为液氢的( )
A. 热值大 B. 沸点低 C. 密度小 D. 比热容大
【答案】A
【解析】
【详解】火箭选用燃料要求相同质量的燃料完全燃烧放出的热量尽可能多,由可知,质量相同时,燃料热值越大,放出热量越多,液氢热值大。故选A。
10. 用如图所示滑轮组提起重300N的货物,人所用的拉力为200N,绳子的自由端被拉下1m,在此过程中,下面说法不正确的是( )
A. 人用的拉力所做的总功为200J
B. 滑轮组提升货物所做的有用功为100J
C. 额外功为50J
D. 滑轮组的机械效率为75%
【答案】B
【解析】
【详解】由图知,承担物重绳子的股数为n=2,则物体上升高度
提起货物所做的有用功
提起货物所做的总功
提起货物所做的额外功
滑轮组的机械效率
故ACD正确,不符合题意,B错误,符合题意。
故选B。
二、多项选择题(本大题共2小题,每小题4分,共8分。在每小题列出的四个备选项中,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。)
11. 有两个灯泡标有“,”,标有“,”,下列说法中正确的是( )
A. 的实际功率小于的实际功率
B. 和均正常工作时,消耗的电能一定比少
C. 两灯并联接到的电源上,的实际功率大于的实际功率
D. 和均正常工作,消耗相同的电能时工作的时间比长
【答案】CD
【解析】
【详解】A.实际功率由实际电压、电流决定,未给出两灯工作条件,无法比较实际功率大小,故A错误;
B.消耗电能,工作时间未知,无法比较消耗电能多少,故B错误;
C.两灯电阻
两灯并联接到的电源上,并联电路中各支路电压都相等
由,,可知,故C正确;
D.两灯正常工作消耗相同电能,由,,可知,即L1工作时间更长,故D正确。
故选CD。
12. 机器狗在雄伟的泰山上充当搬运工。若不计空气阻力,下列四种情境中,机器狗对重物做功的是( )
A. 蹲着不动 B. 托举重物匀速竖直上升
C. 站着不动 D. 承载重物匀速登上阶梯
【答案】BD
【解析】
【详解】A.机器狗蹲着不动,对重物施加了向上的力,但重物没有在力的方向上移动距离,不做功,故A不符合题意;
B.托举重物匀速竖直上升,机器狗对重物施加向上的托力,重物沿托力的方向向上移动了距离,满足做功条件,机器狗对重物做功,故B符合题意;
C.站着不动,对重物施加了支持力,但重物没有在力的方向上移动距离,不做功,故C不符合题意;
D.承载重物匀速登上阶梯,机器狗对重物的力是竖直向上的,重物的位置不断升高,在竖直向上的力的方向上通过了距离,满足做功条件,机器狗对重物做功,故D符合题意。
故选BD。
三、填空题(本大题共6小题,每空1分,共12分。)
13. 将一根塑料绳一端扎紧,把绳尽可能撕成细丝,用手从上向下捋几下,观察到细丝张开了,这是因为细丝由于带_________(选填“同种”或“异种”)电荷而互相排斥,这种使塑料丝带电的方法称为_________。
【答案】 ①. 同种 ②. 摩擦起电
【解析】
【详解】由电荷间相互作用规律可知,同种电荷互相排斥,故细丝张开是因为带同种电荷;因塑料丝通过与手摩擦的方式带电,故该带电方法称为摩擦起电。
14. 如图所示是小明同学在家中拍到的一张电能表照片,电能表是测量______(选填“电功”或“电功率”)的仪表。仔细观察照片,此电能表从开始使用到现在,小明家一共耗电______。
【答案】 ①. 电功 ②. 3274.8kW·h
【解析】
【详解】[1][2]电能表是测量电功的仪表,电能表盘上最后一位数字表示小数位,则此电能表从开始使用到现在,小明家一共耗电3274.8kW·h。
15. 如图所示,是一台四冲程汽油机的剖面图,该冲程是_________冲程;轮船上应用最广泛的内燃机是柴油机,是因为柴油机的效率比汽油机的效率_________。
【答案】 ①. 压缩 ②. 高
【解析】
【详解】由图中两气门均关闭、活塞上行,可知该冲程为压缩冲程;柴油机效率高于汽油机,动力也强,所以轮船上应用最广泛的内燃机是柴油机。
16. 如图为我国中医疗法—艾灸,用艾条熏烤患者的穴位时,局部有温热感,这是通过________的方式使人体穴位处________增加、温度升高,随温度升高,艾条中的中药渗入人体。
【答案】 ①. 热传递 ②. 内能
【解析】
【详解】[1][2]用艾条熏烤患者的穴位时,穴位吸收热量,内能增加,温度升高,这是通过热传递的方式改变人体穴位处的内能。
17. 有一段导体,当两端电压为6V时,通过它的电流为1A,这段导体的电阻是___________Ω。若所加电压增大到12V时,通过它的电流为___________A。
【答案】 ①. 6 ②. 2
【解析】
【详解】[1]根据欧姆定律可得
所以这段导体的电阻为6Ω。
[2]因为导体的电阻与两端的电压和通过的电流无关,所以当所加电压增大到12V时,导体的电阻不变,仍为6Ω,根据欧姆定律变形式
可得电流为2A。
18. 发展新能源汽车是我国“十四五”规划中的一个重点,在长沙生产的某款电动汽车能够使用功率为100kW的快速充电桩,也可使用功率为1kW的普通家用插座充电。当使用快速充电桩充电后,电动汽车能获取电能______ 。电动汽车在行驶过程中,电动机将电能转化为______ 能。
【答案】 ①. 50 ②. 机械
【解析】
【详解】[1]由可知,使用快速充电桩充电后,电动汽车能获取的电能
[2]电动汽车在行驶过程中,消耗电能,将电能转化为机械能。
四、作图题(本大题共2小题,每小题3分,共6分。)
19.
(1)如图为亮度可调台灯的电路示意图,其中是一段电阻丝,是滑动片可绕点旋转,端与电阻丝接触良好,滑动片向右移动时灯变亮,请将图中电路画完整。
(2)请按图甲所示的电路图将图乙所示的实物图连接完整,要求连线不交叉。
【答案】(1) (2)
【解析】
【小问1详解】
根据题意可知,滑片OP顺时针转动时,电灯变亮,这说明灯泡与变阻器串联,通过灯泡的电流变大,根据欧姆定律可知,电路中的电阻应减小,即变阻器接入电路的电阻应变小,故应接OB接线柱,如图所示:
【小问2详解】
由电路图甲可知,两灯是并联关系:S1在干路控制整个电路,L1直接形成一条独立支路;L2和S2串联形成另一条独立支路。
接法:从开关S1的右接线柱(未接线的接线柱)引出一根导线,接到L1的右接线柱;再从S2的右接线柱(未接线的接线柱)引出一根导线,接到电源的负极即可。如图所示:
五、实验探究题(本大题共4小题,共25分。)
20.
(1)如图甲是“探究不同物质吸热升温的现象”实验装置。两个相同的容器中分别装有质量相同的、两种液体,用相同的装置加热(不计热量损失),根据记录的实验数据绘制的温度与时间的关系图像如图乙所示。实验中,可以通过_________来比较两种液体吸收热量的多少。若升高相同温度,_________(选填“”或“”)液体吸收热量更多,液体与液体的比热容之比为_________。
(2)如图丙是小明“探究串联电路电压特点”的实验。设计实验方案时,实验中应选择规格_________(选填“相同”或“不同”)的小灯泡;闭合开关后,小明发现、均不发光,电压表有示数且大小接近,则电路中出现的故障可能是发生了_________(选填“短路”或“断路”);排除故障后,小明在测量了灯两端的电压后,断开开关,然后将导线的端松开,接到接线柱上,闭合开关测量灯两端的电压,会造成的现象是_____________________。
【答案】(1) ①. 加热时间 ②. A ③.
(2) ①. 不同 ②. 断路 ③. 电压表指针反偏
【解析】
【小问1详解】
转换法的应用:实验使用完全相同的加热装置,相同时间内两种液体吸收的热量相等,因此可以通过加热时间的长短间接比较吸收热量的多少。
从图乙可知,初温均为10℃,若升高相同温度,A的加热时间更长,说明A液体吸收的热量更多。
根据比热容公式,两种液体质量相等:取加热时间同为(即吸收热量相同),A的温度变化
B的温度变化
因此比热容之比。
【小问2详解】
实验选择不同规格的小灯泡,是为了避免实验偶然性,得到普遍适用的串联电压规律。
两灯均不发光说明电路大概率断路,电压表接近电源电压,说明电压表两端能连通电源两极,因此故障是断路,此时电压表串联在电路中测电源电压。
将电压表的A端松开接到D接线柱上后,电流会从电压表的负接线柱流入、正接线柱流出,违反电压表的使用规则,因此会出现电压表正负接线柱接反,指针反向偏转的现象。
21. 在学习了质量和速度会影响物体的动能之后,小鑫想要探究“超载”与“超速”对交通安全事故的影响,他用质量不同的两个钢球和(的质量大于),分别从不同的高度和()由静止开始滚下,观察木块被撞击后移动的距离,实验过程如图所示。
(1)实验中,我们研究_________(选填“钢球”或“木块”)到达水平面时的动能。
(2)根据甲、乙两图,小鑫得出了“超速可能会对交通事故带来影响”的初步结论,此结论还需要补充的前提条件是____________;
(3)比较_________两图,可以探究超载对交通事故的影响。由(2)(3)实验联想到某段道路限速牌上标有“100”和“80”字样,则_____________(选填“大客车”或“小轿车”)的限速应该是80km/h;
(4)在实际操作中水平面的光滑程度有何要求?小明认为水平面越光滑越好;小红认为水平面越粗糙越好,你赞同哪个观点_________(选填“小明”、“小红”或“都不赞同”),并简要说明原因_________________。
【答案】(1)钢球 (2)质量一定
(3) ①. 乙、丙 ②. 大客车
(4) ①. 都不赞同 ②. 太光滑会使小球和木块冲出水平面,太粗糙则木块移动的距离太短,对比不明显
【解析】
【小问1详解】
该实验中,钢球从斜面上滚下,撞击木块,钢球的动能越大,对木块做功越多,木块被撞击后移动的距离就越远,所以实验中利用的是钢球到达水平面时的动能。
【小问2详解】
分析甲、乙两图可知,使用的是同一个钢球,即钢球的质量相同;钢球在甲图中释放的高度H大于乙图中释放的高度h,甲图中钢球到达水平面时的速度大于乙图中钢球到达水平面时的速度,且甲图中木块被撞击后移动的距离更远,则可得结论:在质量一定时,速度越大,动能越大。所以小鑫得出了“质量一定时,超速可能会对交通事故带来影响”的初步结论。
【小问3详解】
[1]要探究超载对交通事故的影响,即探究动能与质量的关系,根据控制变量法,需要控制钢球到达水平面时的速度相同,改变钢球的质量。观察甲、乙、丙三图,乙图和丙图中钢球的高度相同,即到达水平面时的速度相同,而丙图中钢球质量M大于乙图中钢球质量m,撞击木块移动的距离丙大于乙,所以比较乙、丙两图,可以探究超载对交通事故的影响。
[2]综上可知,物体的质量越大,速度越大,则动能就越大,越容易发生交通事故。大客车的质量比小轿车的质量大,为了减小动能,降低发生交通事故的风险,大客车需要限速更低。已知某段道路限速牌上标有“100”和“80”字样,所以大客车的限速应该是80km/h。
【小问4详解】
[1][2]水平面光滑程度需要适中:过于光滑时木块滑行距离过长,甚至可能滑出实验区域,无法准确测量移动距离;过于粗糙时木块受阻力太大,被撞击后几乎不动,实验现象差异不明显,因此两人的观点都不科学。
22. 有横截面积相同的1.0m长的镍铬丝、0.8m长的锰铜丝和0.5m长的康铜丝各一根,小晶通过实验研究材料、长度对金属丝电阻的影响。其它器材有:干电池、开关、带夹子的导线若干、电流表、1m长的刻度尺。
长度/cm
60.0
40.0
20.0
……
电流/A
1.33
2.61
……
(1)要研究长度对电阻的影响,应选择______(选填“同一”或“不同”)金属丝。当镍铬丝接入电路的长度为60.0cm时,电流表示数如图乙,读数为______A。改变长度并记录电流值填入上表,随着长度减小,电路中电流变______,表明电阻变______(均选填“大”或“小”);
(2)要研究材料对电阻的影响,可使上述三根金属丝接入电路的长度均为______m(选填“0.4”“0.7”或“0.9”);
(3)完成探究后,小晶将镍铬丝与小灯泡串联接入电路,模拟一个简易调光台灯。当观察到小灯泡变暗时,可推断镍铬丝接入电路的长度变______(选填“长”或“短”)。
【答案】(1) ①. 同一 ②. 0.9 ③. 大 ④. 小
(2)0.4 (3)长
【解析】
【小问1详解】
[1]研究长度对电阻的影响时,根据控制变量法,应保持材料、横截面积相同,因此选择同一金属丝。
[2]如图乙,电流表的量程为0~3A,分度值为0.1A,读数为0.9A。
[3][4]由表可知,随着长度减小,电路中电流变大,根据转换法,电阻的变化通过电流表示数变化来反映,故电流增大,说明电阻变小。
【小问2详解】
根据控制变量法,研究材料对电阻的影响时,长度必须相同,只改变材料。三根金属丝最短的为0.5m,所以可使上述三根金属丝接入电路的长度均为0.4m。
【小问3详解】
完成探究后,小晶将镍铬丝与小灯泡串联接入电路,模拟一个简易调光台灯。当观察到小灯泡变暗时,说明电路中电流变小,电阻变大,则可推断镍铬丝接入电路的长度变长。
23. 某小组用图甲中的器材测量小灯泡的电阻,所用电源电压为3V。
(1)正确连接好电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于_________(选填“A”或“B”)端。闭合开关后,发现小灯泡不发光,电压表有示数,电流表无示数。已知导线、电表均完好且接触良好,造成这一现象的原因可能是____________。
(2)排除故障后进行实验,当滑动变阻器的滑片移至某一位置时,电压表的示数为2.1V,电流表的示数如图乙所示为__________A,此时小灯泡的电阻为__________Ω(结果保留一位小数)。
(3)经过多次实验,测量并记录多组数据,得到小灯泡的I-U图像如图丙所示,该图像不是一条直线,其原因是_________________。接下来,小组成员又对实验过程中通过滑动变阻器的电流与其两端的电压关系进行了思考,根据图丙大致画出了滑动变阻器的I-U图像。下图为三位同学画出的图像,其中正确的是__________(填字母),你判断的理由是_________________。
A. B. C.
【答案】(1) ①. B ②. 小灯泡断路
(2) ①. 0.26 ②. 8.1
(3) ①. 小灯泡的电阻随温度的升高而变大 ②. C ③. 见解析
【解析】
【小问1详解】
[1]闭合开关前,为了保护电路,应将滑动变阻器的滑片调至阻值最大处,即B端。
[2]闭合开关,观察到电流表无示数,说明电路可能断路,电压表有示数,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了,已知导线、电表均完好且接触良好,原因可能是灯泡断路。
【小问2详解】
[1]由图乙可知,电流表选择小量程,分度值为0.02A,则电流表示数为0.26A。
[2]此时小灯泡的电阻为
【小问3详解】
[1]小灯泡的I-U图像不是一条直线,是因为小灯泡的电阻随温度的升高而变大,灯丝温度变化会导致电阻变化,从而使电流与电压不成正比。
[2][3]灯泡与滑动变阻器串联,通过灯泡和滑动变阻器的电流相等,且二者电压之和等于电源电压。灯泡两端电压为,滑动变阻器两端电压为,小灯泡的电阻随温度升高而增大,导致其I-U图像向上弯曲,由于随I非线性增加,则随I的增加呈现非线性减小,且减小速率逐渐加快,最终滑动变阻器的I-U图像为一条向下弯曲的曲线(开口向下),滑动变阻器的I-U图像应与小灯泡的I-U图像相反,故C符合题意。
六、综合应用题(本大题共2小题,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。
24. 叉车常用于货物的转运,如图所示。叉车在10s内将质量为300kg的货箱匀速竖直提升3m,g取10N/kg,求此过程中:
(1)叉车对货箱所做的功;
(2)叉车对货箱所做功的功率。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
叉车对货箱的作用力为
叉车对货箱所做的功为
【小问2详解】
叉车对货箱所做功的功率为
25. 根据国家地理标志产品保护规定,陈皮中的含水量应严格控制在13%以内。小明设计了一个监测陈皮含水量的简易装置,其内部电路图如图甲所示。电源电压恒为6V,R0是滑动变阻器,湿敏电阻R的阻值随含水量的变化关系如图乙所示,报警仪由量程为0~3V的电压表改装而成。闭合开关S,将滑片调至某一位置固定,使得含水量达到13%时,报警仪指针恰好指在表盘中央;
(1)求含水量达到13%时电路中的电流;
(2)当报警仪爆表(电压表满偏)时,求陈皮中的含水量X;
(3)若要降低报警仪恰好报警时的含水量,请你写出一种可行的方案,并列出关系式进行说明。
【答案】(1)0.075A
(2)23% (3)将滑动变阻器的滑片P往左移动
【解析】
【小问1详解】
如图乙所示,含水量达到13%时,湿敏电阻R的阻值为60Ω,报警仪指针恰好指在表盘中央,此时电压表的示数为1.5V,电压表测量滑动变阻器两端电压,则湿敏电阻两端的电压为
含水量达到13%时电路中的电流
【小问2详解】
闭合开关S,将滑片调至某一位置固定,含水量达到15%就报警,说明滑动变阻器接入的阻值不变,滑动变阻器接入的阻值为
当报警仪爆表(电压表满偏)时,即滑动变阻器两端的电压为3V,通过滑动变阻器的电流为
则湿敏电阻两端的电压为
故湿敏电阻的阻值为
根据图乙可知,对应的含水量为23%。
【小问3详解】
当报警仪指针恰好指在表盘中央开始报警,说明滑动变阻器两端的电压到达1.5V时报警,是一个定值 ,若电源电压不变,则湿敏电阻两端的电压为4.5V,也是一个定值,则滑动变阻器接入的阻值与湿敏电阻的比值为
即滑动变阻器的阻值为,要降低报警仪恰好报警时的含水量,说明含水量低于13%,湿敏电阻R的阻值大于60Ω,湿敏电阻的阻值变大,则滑动变阻器接入的阻值增大,故可以采取的措施是将滑动变阻器的滑片P往左移动。
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