精品解析:天津市和平区第二十一中学2026-2027学年九年级上学期9月阶段检测物理试题
2026-10-05
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内容正文:
九年级物理
一、单选题
1. 如图所示是一个四冲程柴油机的剖面图,下列关于柴油机和汽油机工作的相关说法正确的是( )
A. 柴油机和汽油机吸气冲程吸进的都是空气
B. 除了做功冲程外,其余冲程都需要依靠曲轴的惯性完成
C. 柴油机顶部的喷油嘴可以替换成火花塞
D. 柴油机和汽油机气缸内的燃料都是点燃的
【答案】B
【解析】
【详解】A.柴油机在吸气冲程吸进的是空气,汽油机在吸气冲程吸进的是汽油和空气的混合物,故A错误;
B.四冲程内燃机包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程。做功冲程是将内能转化为机械能,使机器获得动力;而吸气、压缩、排气冲程靠曲轴的惯性来完成,故除了做功冲程外,其余冲程都需要依靠惯性完成,故B正确;
C.柴油机顶部是喷油嘴,在压缩冲程结束时,喷油嘴向气缸内喷入雾状柴油,遇到高温高压的空气而燃烧;汽油机顶部是火花塞,在压缩冲程结束时,火花塞产生电火花,使汽油和空气的混合物剧烈燃烧。二者结构和点火方式不同,柴油机顶部的喷油嘴不能替换成火花塞,故C错误;
D.汽油机气缸内的燃料是通过火花塞产生电火花点燃的,属于点燃式;而柴油机气缸内的燃料是在压缩冲程末,由喷油嘴喷入雾状柴油,遇到高温高压空气自行燃烧的,属于压燃式,故D错误。
故选B。
2. 实践小组制作了一个简易汽轮机模型,如图所示。在易拉罐中装入适量的水,用酒精灯加热,水沸腾后从管口喷出蒸汽,使风车扇叶转动。[]下列说法正确的是( )
A. 将100g水从20℃加热至沸腾(标准大气压下),水至少需要吸收33600J热量
B. 蒸汽使扇叶转动的过程与四冲程汽油机的排气冲程原理相似
C. 加热一段时间后,酒精灯内酒精的热值减小
D. 此过程中,水的内能转化为机械能,转化效率可达到100%
【答案】A
【解析】
【详解】A.标准大气压下水的沸点为,温度变化量
则 ,故A正确;
B.蒸汽推动扇叶转动,是将内能转化为机械能,和四冲程汽油机的做功冲程原理相同,故B错误;
C.热值是燃料本身的特性,只和燃料的种类有关,与酒精质量无关,因此酒精燃烧后热值不变,故C错误;
D.能量转化过程中,一定存在内能散失、机械摩擦损耗等,转化效率一定小于,故D错误。
故选A。
3. 图甲为部分物质的原子核对核外电子束缚能力强弱情况,束缚能力越弱越容易失去电子。现用丝绸摩擦石蜡,然后将该石蜡靠近轻质小球,发现它们相互排斥,再将石蜡触碰了验电器的金属球,发现金属箔片张开,如图乙。下列说法中正确的是( )
A. 金属箔片一定带负电
B. 小球可能带负电也可能不带电
C. 丝绸和石蜡摩擦过程中,石蜡一定失去电子
D. 验电器和石蜡接触后,验电器一定失去电子
【答案】A
【解析】
【详解】AD.观察图甲可知,石蜡的原子核对核外电子束缚能力,高于丝绸的能力,则现用丝绸摩擦石蜡,电子会从丝绸转移到石蜡上,丝绸带正电,石蜡带负电,石蜡接触了验电器的金属球后,验电器的金属箔片就带负电,验电器相当于得到了电子,故A正确,D错误;
B.由上述解析可知,石蜡带负电,将该石蜡靠近轻质小球,发现它们相互排斥,根据同种电荷互相排斥,可知轻质小球也带负电,不可能不带电,否则因带电物体会吸引轻质物体,石蜡会吸引轻质小球,故B错误;
C.由AD解析可知,丝绸和石蜡摩擦过程中,石蜡对电子的束缚能力强,故石蜡会得到电子,失去电子的是丝绸,故C错误。
故选A。
4. 如图所示,在“会动的纸巾小人”实验中,用干燥毛巾摩擦塑料笔杆后,将笔杆靠近叠好的纸巾小人,小人会被吸起并跳动。下列说法正确的是( )
A. 被吸起的小人相互排斥并跳动的工作原理与验电器相同
B. 干燥毛巾与塑料笔杆摩擦过程中创造了电荷
C. 摩擦后的毛巾和塑料笔杆带的是同种电荷
D. 小人被笔杆吸起,说明异种电荷相互吸引
【答案】A
【解析】
【详解】A.被吸起的小人带上了同种电荷,同种电荷相互排斥使小人跳动;而验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,因此二者的原理相同,故A正确;
BC.摩擦起电的实质是电荷发生了转移,用干燥毛巾摩擦塑料笔杆时,电子发生转移,一个物体失去电子,另一个物体得到电子,摩擦后的毛巾和塑料笔杆带的是异种电荷,故BC错误;
D.纸巾小人不带电,是轻小物体,笔杆被摩擦后带电,小人被笔杆吸起,说明带电体具有吸引轻小物体的性质,故D错误。
故选A。
5. 有一款“空调扇”既能送常温风,又能送凉风。小明了解到其内部有两个电动机,其中电动机,驱动扇叶送风,驱动机内水循环使所送的风成为“凉风”,此款风扇不会只有水循环而不送风。小明设计的电路图,符合要求的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.开关闭合,电动机和串联同时工作;、都闭合,电动机被短路不能工作,故A不合题意;
B.开关闭合,电动机工作,驱动扇叶送风;闭合,电动机工作驱动机内水循环,水循环和送风互不影响,故B不合题意;
C.开关闭合,电动机工作,驱动扇叶送风;再闭合开关,电动机工作,驱动机内水循环,使所送的风成为“凉风”;若断开,无论是否闭合,电动机都不能工作,故C符合题意;
D.闭合开关,电动机工作,驱动机内水循环;再闭合开关,电动机工作,驱动扇叶送风,故D不合题意。
故选C。
6. 有一种防倾斜报警电路固定在某一物体上,S为重力开关,金属棒a可绕悬挂点O自由转动。当物体处于竖直方向时,灯泡、和电铃均不工作;当物体向左倾斜时,亮、电铃响;当物体向右倾斜时,亮、电铃响。符合上述要求的电路是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据题意,电铃在向左或向右倾斜时都会响,说明电铃位于干路中。灯泡L1只在向左倾斜,即金属棒a接A时亮,说明L1与重力开关A触点串联;灯泡L2只在向右倾斜,即金属棒a接B时亮,说明L2与重力开关B触点串联,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
7. 下列有关实验现象说法正确的是( )
A. 甲图中,用丝绸摩擦过玻璃棒靠近悬挂的轻质小球,发现小球被吸引,则小球带负电
B. 乙图中,用橡胶棒把验电器A和B连接起来,B的金属箔会张开
C. 丙图中,闭合开关,两灯均发光,将其中一个灯泡拧下,另一灯泡继续发光
D. 丁图中,闭合开关,用一根导线接在L2两端,则L1、L2都不亮
【答案】C
【解析】
【详解】A.用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,甲图中,用丝绸摩擦过玻璃棒靠近悬挂的轻质小球,发现小球被吸引,根据带电体可以吸引轻小物体,异种电荷互相吸引可知,小球可能不带电,也可能带负电,故A错误;
B.由图可知,A验电器的金属箔张开,说明A验电器带电;B验电器的金属箔不张开,B验电器不带电;用橡胶棒把验电器A和B连接起来,由于橡胶棒是绝缘体,电荷不会发生转移,B的金属箔不会张开,故B错误;
C.丙图中,两个灯泡并联,开关在干路;开关闭合后,两灯均发光,将其中一个灯泡拧下,由于并联电路各支路互不影响,另一灯泡继续发光,故C正确;
D.丁图中,两个灯泡串联,闭合开关,用导线触接L2两端时,L2发生短路,L1发光,L2不发光,故D错误。
故选C。
8. 如图所示的电路中,闭合开关S1后,L1和L2正常发光;若再闭合开关S2将会发生的现象是( )
A. L1、L2都亮
B. L1、L2都不亮
C. L1亮,L2不亮
D. 电路断路
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】闭合开关S1后,L1和L2正常发光,此时两灯并联,当闭合开关S2,将造成电源短路,故两个灯泡都不亮,故B正确。
故选B。
9. 小秦利用课余时间设计了如图所示的电路,闭合开关,下列对电路的分析正确的是( )
A. 电流表测通过小灯泡的电流
B. 小灯泡与串联
C. 当开关断开、闭合时,两电流表的示数都不变
D. 当开关断开、闭合时,小灯泡、都会熄灭
【答案】D
【解析】
【详解】闭合、时,电流从电源正极出发,经、后分为两条独立支路,一条经过,另一条经过、、,最终回到电源负极,因此与并联,测干路电流,测的电流;
A.和串联,测的是的电流,不是,故A错误;
B.电流有两条独立路径,、是并联不是串联,故B错误;
C.断开、闭合时,支路断开,电流表示数变为0,和原来的示数相比发生了变化,故C错误;
D.断开、闭合时,整个电路断路,没有电流通过、,因此两灯都会熄灭,故D正确。
故选D。
10. 如图所示,在一根横跨河流两岸的硬塑料管内穿有三根完全相同的电线,为了辨别哪两个线头为同一根导线的两端,可以用图示方法测试,其操作过程如下:用两个颜色不同的小灯泡接入电路,分别用导线连接D、E、F,通过观察记录两灯发光情况,就可判断出所有导线的首尾。依据表格的记录情况,下列判断正确的是( )
实验次数
用导线连接
现象
1
F、E
全不亮
2
F、D
绿灯亮
3
D、E
红灯亮
①A、D为一根导线
②A、E为一根导线
③C、D为一根导线
④C、F为一根导线
A. 只有②④正确 B. 只有①④正确
C. 只有②③正确 D. 只有①③正确
【答案】A
【解析】
【详解】因为用导线连接F、E,全不亮,说明F、E没有与B连通而形成通路,故B不与F、E相连;连接F、D绿灯亮,说明F、D与B、C连通而形成通路,即F、D中一根与B为一根导线,或与C为一根导线,所以E一定是与A为一根导线;连接D、E红灯亮,说明D、E与A、B连通而形成通路,即D、E中一根与A为一根导线,或与B为一根导线,所以D一定是与B为一根导线,由此可知,与C是一根导线的为F,综上所述②④正确,故A正确,BCD错误。
故选A。
二、多选题
11. 如图的四个情景,下列说法正确( )
A. 图中两个底面削平的铅块紧压在一起后能吊住重物,表明分子间存在斥力
B. 图中向下压活塞可观察到硝化棉燃烧,是通过做功方式使空气的内能增加
C. 图中抽去玻璃板后,两瓶中的气体逐渐混合,说明空气密度比二氧化氮密度大
D. 图是汽油机的做功冲程,燃气对活塞做功,将燃气内能转化为活塞的机械能
【答案】BD
【解析】
【详解】A.两个底面削平的铅柱紧压在一起,下面吊一个重物也不能把它们拉开,说明分子之间存在相互作用的引力,故A错误;
B.图中下压活塞可观察到硝化棉燃烧,是通过压缩空气做功的方式使空气的内能增加,故B正确;
C.图中抽去玻璃板后,两瓶中的气体逐渐混合,这是扩散现象,说明分子在做无规则的运动,故C错误;
D.图中两气门关闭,活塞向下运动时,是内燃机的做功冲程,此冲程燃气对活塞做功,将燃气内能转化为活塞的机械能,故D正确。
故选BD。
12. 如图所示,电流表、、的示数分别为30mA、50mA、70mA,则电流表( )
A. A的示数是150mA B. A的示数是120mA
C. A'的示数是80mA D. A'的示数是30mA
【答案】BC
【解析】
【分析】
【详解】这是三个灯并联的电路,电流有3条路径,其中一条,电流流过A1,灯L1;另一条,电流流过灯L2,A2,最后一条,电流流过A3,灯L3;A1表测灯L1的电流,A2表测灯L2的电流,A3表测灯L3的电流,A表测灯L2和灯L3的总电流,测灯L1和灯L2的总电流。所以A的示数为
A的示数为
故AD错误,不符合题意;BC正确,符合题意。故选BC。
13. 某物体先由液态降温凝固、全部变为固态,到时刻停止降温;然后加热熔化(物体在相同时间内吸收的热量相等),实验过程中,记录不同时刻的温度,最后绘制出温度随时间变化的图像(如图所示),忽略物态变化过程中的质量变化,已知该物体的质量为m,液态物质的比热容为c,下列说法正确的是( )
A. 在时间段,该物体放出的热量为
B. 在时间段,该物体吸收的热量为
C. 在时间段,该物质的比热容先变小、后变大
D. 该物体凝固放热中,内能一直减小
【答案】BD
【解析】
【详解】A.在t2∼t3时间段,物质为固体,由于固态的比热容不知道,不能算出该物体放出的热量,故A错误;
B.在t5~t6时间段,所用时间为t6-t5时,温度从T1升高到T2,则该物体吸收的热量为Q吸1=cm(T2-T1)
用稳定的热源对它加热(物体在相同时间内吸收的热量相等),则单位时间内物体吸收的热量
在t3∼t5时间段,该物体吸收的热量为
故B正确;
C.在t2∼t4时间段,物质均处于固态,比热容不变,故C错误;
D.该物体凝固放热过程中,温度不变,但通过热传递的方式放出热量,所以内能减小,故D正确。
故选BD。
三、填空题
14. 如图所示,手摇爆米花机是劳动人民创造的黑科技。将少量玉米放入锅内,封好锅盖,在火炉上不断转动,当锅内达到一定气压后,打开锅盖,玉米花瞬间爆出,锅内气体膨胀对外做功,内能_______(选填“增大”、“减小”或“不变”),此能量转化的过程和四冲程汽油机的_______冲程相似。
【答案】 ①. 减小 ②. 做功
【解析】
【详解】当物体对外做功时,内能转化为机械能,自身内能减小,因此锅内气体膨胀对外做功,内能减小。
四冲程汽油机的做功冲程中,缸内燃气膨胀对外做功,能量转化同样是内能转化为机械能,与该过程的能量转化一致。
15. 如图所示,我国自主研制的歼-20战机机翼边缘有一些尖细的金属杆,它是为了避免飞机与空气发生___________而带大量电荷,加油时有燃烧的危险,所以机体上装有尖端放电器。歼-20战机配有国产发动机,当发动机工作时,发动机驱动主发电机旋转,将___________能转换成电能,提供给飞机的用电设备。
【答案】 ①. 摩擦起电 ②. 机械
【解析】
【详解】在飞行过程中,飞机与空气发生摩擦使电子发生转移会使飞机带上电荷,为避免加油时放电而发生危险,机体上装有尖端放电器;发电机的工作原理是电磁感应,发动机驱动发电机旋转时,将机械能转化为电能,为飞机用电设备供电。
16. 有一种新型装饰用LED灯带,由30个相同的LED灯串联组成的,若通过第一个LED灯的电流是10mA,则通过第20个LED灯的电流是________A。若该LED灯带有一个不亮了,但是其余的灯都亮,则不亮的灯发生了________ 。
【答案】 ①. 0.01 ②. 短路
【解析】
【详解】LED灯带中各灯串联,由于串联电路中各处的电流相等,所以通过第20个LED灯的电流等于通过第一个LED灯的电流,为,即0.01A。
串联电路中各灯相互影响,若其中一个灯断路,则其他各灯也不发光,不符合题意;若其中一个灯短路,则其他灯仍发光,由此可知不亮的灯发生的故障是短路。
17. 如图所示为静电喷漆枪的工作示意图。
(1)喷枪A使雾化的涂料微粒带上负电荷,当涂料喷出后,会形成分散的雾状,然后均匀吸附到处带正电的工件表面。涂料喷出后会形成分散的雾状的原因是_____________________。
(2)从平面图看,带电微粒在移动过程中形成的电流方向_________(选填“A.向左”或“B.向右”)。
【答案】(1)
同种电荷相互排斥 (2)B
【解析】
【小问1详解】
因同种电荷相互排斥,故带负电的涂料微粒喷出后相互排斥,形成分散的雾状。
【小问2详解】
由电流方向的规定可知,负电荷定向移动的方向与电流方向相反,带负电的涂料微粒向左定向移动,故电流方向向右,故选B。
18. 课外小组同学们将铜片和锌片插入苹果或橙子中,就制成了一个水果电池。在用橙子做电池时,先用手掌把橙子压在桌面上滚几下,然后把铜片、锌片插入其中,将水果电池与发光二极管(LED)连接成如图所示电路,LED发光。铜片相当于电池的_____(选填“正”或“负”极;导线ab中的自由电子定向移动方向是_____(选填“从a到b”或“从b到a”)。
【答案】 ①. 正 ②. 从b到a
【解析】
【详解】[1]铜片与发光二极管(LED)较长的脚(正极)相连,由于发光二极管具有单向导电性,LED发光,所以铜片相当于水果电池的正极。
[2]电路中,电流的方向是从铜片(正极)经LED流向锌片(负极),也就是从a到b;而自由电子带负电,其定向移动方向与电流方向相反,所以导线ab中的自由电子定向移动方向是从b到a。
19. 右表是某品牌轿车的一些技术参数,其中排气量是指发动机汽缸的工作容积。空燃比是指吸气冲程末,吸入汽缸内的空气和汽油的质量之比。当该发动机以最大功率工作时,汽缸内汽油和空气的混合气密度为ρ kg/m³。则每次吸气冲程吸入的汽油质量___________kg。1min内高温高压的燃气推动活塞做功N0次。请你计算发动机在最大功率工作时,该发动机的效率为___________。
车型
某品牌轿车
排气量
VL
最大功率
P0kW
空燃比
14∶1
汽油热值
q J/kg
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】[1]由排气量可知,每次吸入混合气的质量为
空燃比是14∶1,所以,每次吸气冲程吸入的汽油质量为
[2]1min内吸入汽油的质量为
1min内汽油燃烧放出的热量为
由可得,1 min内做的有用功为
该发动机的效率为
四、综合题
20. 作图
(1)小明去养老院做社工,为老年人设计一个夜间感应灯电路,可实现在夜晚检测到人体活动时自动开启LED灯,其中为红外传感器(感应到红外线时自动闭合,否则断开),为光敏传感器(光线弱时自动闭合,光线强时自动断开)。请用笔画线代替导线将电路图连接完整。
(2)根据图所示的实物图,请在方框内画出其电路图。
(3)小明用两个单刀双掷开关、一个LED灯和若干导线,设计一个楼梯灯电路,无论是楼上或楼下都可以任意开灯、灭灯,既可以在楼下开灯到楼上灭灯,又可以在楼上开灯到楼下灭灯,请你根据小明设计的意图,用笔画线代替导线完成电路图。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
夜间感应灯需要同时满足光线弱、检测到人体活动两个条件LED才发光,因此红外传感器和光敏传感器应串联,再与LED灯、总开关、电源串联。
【小问2详解】
实物图中两灯泡、并联,开关在干路控制整个电路,电流表与串联,测量通过的电流,据此画出对应的并联电路图。
【小问3详解】
由题知,无论是楼上或楼下都可以任意开灯、灭灯,既可以在楼下开灯到楼上灭灯,又可以在楼上开灯到楼下灭灯,要实现两地任意控制灯的亮灭,需将两个单刀双掷开关的两个静触点分别对应连接,其中一个开关的动触点接电源一端,另一个开关的动触点接LED灯,LED灯另一端接电源的另一端形成闭合回路。
21. 小明记录了如下错题,请你帮助他找出错误之处、分析错因并写出正确解答过程。
错题记录
错题改正
如图所示,小明从实验室取来两个相同的验电器和,用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器,使带电,不带电。再用带有绝缘手柄的金属棒把和连接起来。金属棒中瞬间电流方向_____(选填“从到”或“从到”)。
解:用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷,接触验电器,使验电器带负电荷。中负电荷通过金属棒定向移动流向,金属棒中瞬间电流方向从到。
错误之处:______
错因分析:______
正确解答:______
【答案】 ①. 金属棒中瞬间电流方向从到 ②. 电流的方向记成与负电荷定向移动的方向相同了 ③. 用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷,接触验电器,使验电器带负电荷。用带有绝缘手柄的金属棒把和连接起来,验电器上带负电的电子可以沿金属棒从A向B移动,由于电流的方向与负电荷定向移动的方向相反,因此金属棒中瞬时电流的方向是从B到A。
【解析】
【详解】[1][2][3]用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷,接触验电器,使验电器带负电荷。用带有绝缘手柄的金属棒把和连接起来,验电器上带负电的电子可以沿金属棒从A向B移动,由于电流的方向与负电荷定向移动的方向相反,因此金属棒中瞬时电流的方向是从B到A。因此错误之处是金属棒中瞬间电流方向从到;错误原因是把电流的方向记成与负电荷定向移动的方向相同了。
22. 小涛在郊游时用丁烷气炉烧开水,将壶中的水从加热到,完全燃烧了的丁烷气体。已知丁烷气体的热值为,水的比热容是。试求:
(1)水吸收的热量是多少?
(2)丁烷气体完全燃烧放出的热量是多少?
(3)丁烷气炉烧水的效率是多少?
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
水吸收的热量
【小问2详解】
丁烷气体完全燃烧放出的热量
【小问3详解】
丁烷气炉烧水的效率
23. 【探究名称】探究并联电路中电流的特点
【问题】某实验小组通过实验发现串联电路中各处的电流大小相等,他们想,并联电路中各处的电流大小是否也相等呢?于是实验小组积极讨论后,决定测量如图甲所示的A、B、C、D、E、F共6处的电流大小,以探究并联电路中各处电流的大小关系。
【证据】
(1)请在图乙中用笔画线代替导线,将电路补充完整,使电流表准确测量B处的电流。
(2)根据电路图连接实物电路时,为了保证电路元件的安全,开关必须处于_______状态。
(3)保持电源电压不变,更换不同规格的灯泡进行多次实验,记录收集到的数据如表所示:
测量对象
测量
次序
1
0.10
0.10
0.14
0.14
0.24
0.24
2
0.10
0.10
0.22
0.22
0.32
0.32
3
0.10
0.10
0.30
0.30
0.40
0.40
该表格设计存在的不足之处是_______。
【解释】分析实验数据可以得到初步结论:
(4)在并联电路中,同一支路各处的电流大小_______,干路中各处的电流大小_______。(均选填“相等”或“不相等”)
(5)干路与支路的电流大小关系是___________________________________。
【交流】
(6)分析实验数据可知,实验过程中一直没有更换规格的灯泡是_______(选填“”或“”)。
【答案】(1) (2)断开
(3)实验表格中没有单位
(4) ①. 相等 ②. 相等
(5)干路中的电流等于各支路电流之和
(6)
【解析】
【小问1详解】
要使电流表准确测量B处的电流,应将电流表与灯泡L1串联,故连接L2右端接线柱与电流表“0.6”接线柱。
【小问2详解】
根据电路图连接实物电路时,为了保证电路元件的安全,开关必须处于断开状态,以防止有短路发生而烧坏电流表。
【小问3详解】
观察分析实验记录表格中的各物理量可知,电流没有带单位,这是表格设计的不足之处。
【小问4详解】
由表中数据可知,,说明同一支路各处的电流大小相等;,说明干路中各处的电流大小相等。
【小问5详解】
由表中数据可知,
说明干路中的电流等于各支路电流之和。
【小问6详解】
并联电路中各支路互不影响,由表中数据可知,3次实验中通过灯泡的电流没有发生变化,说明在实验过程中灯泡一直没有更换。
24. 做“让小灯泡发光”实验,有一个小灯泡和一些新的干电池。小灯泡结构及主要部件如图甲所示:
(1)以下部件必须采用绝缘体材料制成的是( )(填字母序号);
A. 灯丝 B. 金属支架 C. 金属螺纹壳 D. 玻璃泡
(2)图乙能使灯泡发光的是_______,发生短路的是_______。(填字母序号);
(3)在“怎样使两个小灯泡都亮起来”的活动中,采用如图丙所示的方法连接,各点接触良好。你认为此时两个小灯泡是否都能发光?_______(选填“是”或“否”),你的判断依据是_________________。
(4)物理学上把单位时间通过导体横截面积的电荷量叫电流。若用字母Q表示电荷量,用字母t表示通电时间,则电流的定义式为。如图所示,若导体单位体积内自由电荷的个数为n,每个自由电荷所带电荷量为q,自由电荷在导体中定向流动速度为v,导体横截面积为S,请推导导体中电流的微观表达式_______。
【答案】(1)D (2) ①. C ②. A
(3) ①.
是 ②.
电流只有一条路径,各点接触良好,电路为通路,所以两灯泡都能发光
(4)
【解析】
【小问1详解】
A. 灯丝为金属钨丝,是导体,故A不符合题意;
B. 金属支架为金属材料,是导体,故B不符合题意;
C. 金属螺纹壳为金属材料,是导体,故C不符合题意;
D. 玻璃泡由玻璃制成,是绝缘体,故D符合题意。
故选D。
【小问2详解】
小灯泡发光需要两个电极,底部金属触点、金属螺纹壳,分别接电源正负极,形成闭合通路。
A.两根导线均接在金属螺纹壳上,电源正负极直接通过导线、螺纹壳连通,发生电源短路,灯泡不发光;
B.仅底部金属触点接电源正极,金属螺纹壳未接负极,电路断路,灯泡不发光;
C.底部金属触点接电源正极,金属螺纹壳通过导线接电源负极,形成闭合通路,灯泡发光;
D.底部金属触点和金属螺纹壳均接电源正极,灯丝两端无电压,灯泡不发光,且电源未被短路。
综上所述,能发光的是C,发生短路的是A。
【小问3详解】
如图丙所示的方法连接,电流只有一条路径,各点接触良好,电路为通路,所以两灯泡都能发光。
【小问4详解】
由题意可知,t时间内自由电荷定向移动的距离为
对应导体的体积为
该体积内自由电荷的总电荷量为
由电流定义式 可得导体中电流的微观表达式
25. 如图-1所示,某品牌增程式电动汽车,是以电力驱动为主,燃油发电为辅的新能源汽车。其工作原理可概括为“电机直驱,燃油发电补能”,工作流程如图-2所示:当蓄电池电量充足时为纯电驱动模式,动力电池供电,由电动机直接驱动车轮,此时发动机不工作;当蓄电池电量降低到设定阈值时启动增程模式,增程器(由内燃机和发电机组成)发电为电动机直接供电,剩余电能存储至电池。某次测试中该汽车在“纯电模式”下匀速行驶,蓄电池储存的电能从30%减少至25%。已知汽车受到的阻力为,蓄电池电能为,汽油热值为。求:
(1)测试中,牵引力所做的功是多少?
(2)汽车的电驱综合效率是多少?
(3)若启动增程模式完成上述测试,增程模式下测试的综合效率(综合效率=输出的有用能量/燃料完全燃烧放出的热量),该测试结束时,蓄电池电能增加了,则增程模式下,完成测试需消耗汽油的质量?
【答案】(1)
(2)
##
(3)
【解析】
【小问1详解】
纯电模式下汽车匀速行驶,牵引力与阻力二力平衡。行驶路程
牵引力,因此牵引力做功
【小问2详解】
纯电模式下,消耗的电能为蓄电池减少的电能。消耗的电能
电驱综合效率为有用功与消耗电能的比值
【小问3详解】
增程模式下,增程器输出的电能一部分驱动汽车,剩余部分为蓄电池充电,输出的总电能为综合效率对应的有用能量。因行驶路程与纯电模式相同,电动机消耗的电能不变,故
总有用能量
由 得,燃料完全燃烧放出的热量
由得,消耗汽油的质量
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九年级物理
一、单选题
1. 如图所示是一个四冲程柴油机的剖面图,下列关于柴油机和汽油机工作的相关说法正确的是( )
A. 柴油机和汽油机吸气冲程吸进的都是空气
B. 除了做功冲程外,其余冲程都需要依靠曲轴的惯性完成
C. 柴油机顶部的喷油嘴可以替换成火花塞
D. 柴油机和汽油机气缸内的燃料都是点燃的
2. 实践小组制作了一个简易汽轮机模型,如图所示。在易拉罐中装入适量的水,用酒精灯加热,水沸腾后从管口喷出蒸汽,使风车扇叶转动。[]下列说法正确的是( )
A. 将100g水从20℃加热至沸腾(标准大气压下),水至少需要吸收33600J热量
B. 蒸汽使扇叶转动的过程与四冲程汽油机的排气冲程原理相似
C. 加热一段时间后,酒精灯内酒精的热值减小
D. 此过程中,水的内能转化为机械能,转化效率可达到100%
3. 图甲为部分物质的原子核对核外电子束缚能力强弱情况,束缚能力越弱越容易失去电子。现用丝绸摩擦石蜡,然后将该石蜡靠近轻质小球,发现它们相互排斥,再将石蜡触碰了验电器的金属球,发现金属箔片张开,如图乙。下列说法中正确的是( )
A. 金属箔片一定带负电
B. 小球可能带负电也可能不带电
C. 丝绸和石蜡摩擦过程中,石蜡一定失去电子
D. 验电器和石蜡接触后,验电器一定失去电子
4. 如图所示,在“会动的纸巾小人”实验中,用干燥毛巾摩擦塑料笔杆后,将笔杆靠近叠好的纸巾小人,小人会被吸起并跳动。下列说法正确的是( )
A. 被吸起的小人相互排斥并跳动的工作原理与验电器相同
B. 干燥毛巾与塑料笔杆摩擦过程中创造了电荷
C. 摩擦后的毛巾和塑料笔杆带的是同种电荷
D. 小人被笔杆吸起,说明异种电荷相互吸引
5. 有一款“空调扇”既能送常温风,又能送凉风。小明了解到其内部有两个电动机,其中电动机,驱动扇叶送风,驱动机内水循环使所送的风成为“凉风”,此款风扇不会只有水循环而不送风。小明设计的电路图,符合要求的是
A. B.
C. D.
6. 有一种防倾斜报警电路固定在某一物体上,S为重力开关,金属棒a可绕悬挂点O自由转动。当物体处于竖直方向时,灯泡、和电铃均不工作;当物体向左倾斜时,亮、电铃响;当物体向右倾斜时,亮、电铃响。符合上述要求的电路是( )
A. B.
C. D.
7. 下列有关实验现象说法正确的是( )
A. 甲图中,用丝绸摩擦过玻璃棒靠近悬挂的轻质小球,发现小球被吸引,则小球带负电
B. 乙图中,用橡胶棒把验电器A和B连接起来,B的金属箔会张开
C. 丙图中,闭合开关,两灯均发光,将其中一个灯泡拧下,另一灯泡继续发光
D. 丁图中,闭合开关,用一根导线接在L2两端,则L1、L2都不亮
8. 如图所示的电路中,闭合开关S1后,L1和L2正常发光;若再闭合开关S2将会发生的现象是( )
A. L1、L2都亮
B. L1、L2都不亮
C. L1亮,L2不亮
D. 电路断路
9. 小秦利用课余时间设计了如图所示的电路,闭合开关,下列对电路的分析正确的是( )
A. 电流表测通过小灯泡的电流
B. 小灯泡与串联
C. 当开关断开、闭合时,两电流表的示数都不变
D. 当开关断开、闭合时,小灯泡、都会熄灭
10. 如图所示,在一根横跨河流两岸的硬塑料管内穿有三根完全相同的电线,为了辨别哪两个线头为同一根导线的两端,可以用图示方法测试,其操作过程如下:用两个颜色不同的小灯泡接入电路,分别用导线连接D、E、F,通过观察记录两灯发光情况,就可判断出所有导线的首尾。依据表格的记录情况,下列判断正确的是( )
实验次数
用导线连接
现象
1
F、E
全不亮
2
F、D
绿灯亮
3
D、E
红灯亮
①A、D为一根导线
②A、E为一根导线
③C、D为一根导线
④C、F为一根导线
A. 只有②④正确 B. 只有①④正确
C. 只有②③正确 D. 只有①③正确
二、多选题
11. 如图的四个情景,下列说法正确( )
A. 图中两个底面削平的铅块紧压在一起后能吊住重物,表明分子间存在斥力
B. 图中向下压活塞可观察到硝化棉燃烧,是通过做功方式使空气的内能增加
C. 图中抽去玻璃板后,两瓶中的气体逐渐混合,说明空气密度比二氧化氮密度大
D. 图是汽油机的做功冲程,燃气对活塞做功,将燃气内能转化为活塞的机械能
12. 如图所示,电流表、、的示数分别为30mA、50mA、70mA,则电流表( )
A. A的示数是150mA B. A的示数是120mA
C. A'的示数是80mA D. A'的示数是30mA
13. 某物体先由液态降温凝固、全部变为固态,到时刻停止降温;然后加热熔化(物体在相同时间内吸收的热量相等),实验过程中,记录不同时刻的温度,最后绘制出温度随时间变化的图像(如图所示),忽略物态变化过程中的质量变化,已知该物体的质量为m,液态物质的比热容为c,下列说法正确的是( )
A. 在时间段,该物体放出的热量为
B. 在时间段,该物体吸收的热量为
C. 在时间段,该物质的比热容先变小、后变大
D. 该物体凝固放热中,内能一直减小
三、填空题
14. 如图所示,手摇爆米花机是劳动人民创造的黑科技。将少量玉米放入锅内,封好锅盖,在火炉上不断转动,当锅内达到一定气压后,打开锅盖,玉米花瞬间爆出,锅内气体膨胀对外做功,内能_______(选填“增大”、“减小”或“不变”),此能量转化的过程和四冲程汽油机的_______冲程相似。
15. 如图所示,我国自主研制的歼-20战机机翼边缘有一些尖细的金属杆,它是为了避免飞机与空气发生___________而带大量电荷,加油时有燃烧的危险,所以机体上装有尖端放电器。歼-20战机配有国产发动机,当发动机工作时,发动机驱动主发电机旋转,将___________能转换成电能,提供给飞机的用电设备。
16. 有一种新型装饰用LED灯带,由30个相同的LED灯串联组成的,若通过第一个LED灯的电流是10mA,则通过第20个LED灯的电流是________A。若该LED灯带有一个不亮了,但是其余的灯都亮,则不亮的灯发生了________ 。
17. 如图所示为静电喷漆枪的工作示意图。
(1)喷枪A使雾化的涂料微粒带上负电荷,当涂料喷出后,会形成分散的雾状,然后均匀吸附到处带正电的工件表面。涂料喷出后会形成分散的雾状的原因是_____________________。
(2)从平面图看,带电微粒在移动过程中形成的电流方向_________(选填“A.向左”或“B.向右”)。
18. 课外小组同学们将铜片和锌片插入苹果或橙子中,就制成了一个水果电池。在用橙子做电池时,先用手掌把橙子压在桌面上滚几下,然后把铜片、锌片插入其中,将水果电池与发光二极管(LED)连接成如图所示电路,LED发光。铜片相当于电池的_____(选填“正”或“负”极;导线ab中的自由电子定向移动方向是_____(选填“从a到b”或“从b到a”)。
19. 右表是某品牌轿车的一些技术参数,其中排气量是指发动机汽缸的工作容积。空燃比是指吸气冲程末,吸入汽缸内的空气和汽油的质量之比。当该发动机以最大功率工作时,汽缸内汽油和空气的混合气密度为ρ kg/m³。则每次吸气冲程吸入的汽油质量___________kg。1min内高温高压的燃气推动活塞做功N0次。请你计算发动机在最大功率工作时,该发动机的效率为___________。
车型
某品牌轿车
排气量
VL
最大功率
P0kW
空燃比
14∶1
汽油热值
q J/kg
四、综合题
20. 作图
(1)小明去养老院做社工,为老年人设计一个夜间感应灯电路,可实现在夜晚检测到人体活动时自动开启LED灯,其中为红外传感器(感应到红外线时自动闭合,否则断开),为光敏传感器(光线弱时自动闭合,光线强时自动断开)。请用笔画线代替导线将电路图连接完整。
(2)根据图所示的实物图,请在方框内画出其电路图。
(3)小明用两个单刀双掷开关、一个LED灯和若干导线,设计一个楼梯灯电路,无论是楼上或楼下都可以任意开灯、灭灯,既可以在楼下开灯到楼上灭灯,又可以在楼上开灯到楼下灭灯,请你根据小明设计的意图,用笔画线代替导线完成电路图。
21. 小明记录了如下错题,请你帮助他找出错误之处、分析错因并写出正确解答过程。
错题记录
错题改正
如图所示,小明从实验室取来两个相同的验电器和,用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器,使带电,不带电。再用带有绝缘手柄的金属棒把和连接起来。金属棒中瞬间电流方向_____(选填“从到”或“从到”)。
解:用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷,接触验电器,使验电器带负电荷。中负电荷通过金属棒定向移动流向,金属棒中瞬间电流方向从到。
错误之处:______
错因分析:______
正确解答:______
22. 小涛在郊游时用丁烷气炉烧开水,将壶中的水从加热到,完全燃烧了的丁烷气体。已知丁烷气体的热值为,水的比热容是。试求:
(1)水吸收的热量是多少?
(2)丁烷气体完全燃烧放出的热量是多少?
(3)丁烷气炉烧水的效率是多少?
23. 【探究名称】探究并联电路中电流的特点
【问题】某实验小组通过实验发现串联电路中各处的电流大小相等,他们想,并联电路中各处的电流大小是否也相等呢?于是实验小组积极讨论后,决定测量如图甲所示的A、B、C、D、E、F共6处的电流大小,以探究并联电路中各处电流的大小关系。
【证据】
(1)请在图乙中用笔画线代替导线,将电路补充完整,使电流表准确测量B处的电流。
(2)根据电路图连接实物电路时,为了保证电路元件的安全,开关必须处于_______状态。
(3)保持电源电压不变,更换不同规格的灯泡进行多次实验,记录收集到的数据如表所示:
测量对象
测量
次序
1
0.10
0.10
0.14
0.14
0.24
0.24
2
0.10
0.10
0.22
0.22
0.32
0.32
3
0.10
0.10
0.30
0.30
0.40
0.40
该表格设计存在的不足之处是_______。
【解释】分析实验数据可以得到初步结论:
(4)在并联电路中,同一支路各处的电流大小_______,干路中各处的电流大小_______。(均选填“相等”或“不相等”)
(5)干路与支路的电流大小关系是___________________________________。
【交流】
(6)分析实验数据可知,实验过程中一直没有更换规格的灯泡是_______(选填“”或“”)。
24. 做“让小灯泡发光”实验,有一个小灯泡和一些新的干电池。小灯泡结构及主要部件如图甲所示:
(1)以下部件必须采用绝缘体材料制成的是( )(填字母序号);
A. 灯丝 B. 金属支架 C. 金属螺纹壳 D. 玻璃泡
(2)图乙能使灯泡发光的是_______,发生短路的是_______。(填字母序号);
(3)在“怎样使两个小灯泡都亮起来”的活动中,采用如图丙所示的方法连接,各点接触良好。你认为此时两个小灯泡是否都能发光?_______(选填“是”或“否”),你的判断依据是_________________。
(4)物理学上把单位时间通过导体横截面积的电荷量叫电流。若用字母Q表示电荷量,用字母t表示通电时间,则电流的定义式为。如图所示,若导体单位体积内自由电荷的个数为n,每个自由电荷所带电荷量为q,自由电荷在导体中定向流动速度为v,导体横截面积为S,请推导导体中电流的微观表达式_______。
25. 如图-1所示,某品牌增程式电动汽车,是以电力驱动为主,燃油发电为辅的新能源汽车。其工作原理可概括为“电机直驱,燃油发电补能”,工作流程如图-2所示:当蓄电池电量充足时为纯电驱动模式,动力电池供电,由电动机直接驱动车轮,此时发动机不工作;当蓄电池电量降低到设定阈值时启动增程模式,增程器(由内燃机和发电机组成)发电为电动机直接供电,剩余电能存储至电池。某次测试中该汽车在“纯电模式”下匀速行驶,蓄电池储存的电能从30%减少至25%。已知汽车受到的阻力为,蓄电池电能为,汽油热值为。求:
(1)测试中,牵引力所做的功是多少?
(2)汽车的电驱综合效率是多少?
(3)若启动增程模式完成上述测试,增程模式下测试的综合效率(综合效率=输出的有用能量/燃料完全燃烧放出的热量),该测试结束时,蓄电池电能增加了,则增程模式下,完成测试需消耗汽油的质量?
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