内容正文:
2027届九年级上10月限时作业
物理试卷
(本试卷共24道题 满分80分考试 时间90分钟)
考生注意:所有试题必须在答题卡指定区域内作答,在本试卷上作答无效
一、选择题(本题共9小题,每小题2分,共18分。第1~6题只有一项符合题目要求第7~9题有多项符合题目要求,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
1. 分子是非常小的,它的直径大约是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】分子是构成物质的一种微粒,其体积非常小。在物理学中,我们通过一些实验和测量得知分子直径的数量级,分子直径的数量级大约是 10 −10 m ;
A.3×10−3m这个数值太大,远远超出了分子直径的实际大小,故A 不符合题意;
B.3×10 −6 m 也远远大于分子实际的直径,故B 不符合题意;
C.3×10 −8 m 也比分子直径的实际数量级大很多,故C 不符合题意;
D.分子直径的数量级大约是 10−10 m , 3×10−10 m 在合理的数量级范围内,故D 符合题意。
故选D。
2. 下列现象中没有利用“水的比热容大”这一特点的实例是( )
A. 甲,冬天暖气设备用热水供暖
B. 乙,汽车发动机用水来冷却
C. 丙,早春傍晚向稻田里灌水
D. 丁,深秋夜晚,给树上喷水结冰
【答案】D
【解析】
【详解】A.用热水供暖,是利用水降低相同温度时能放出更多热量,利用了水的比热容大的特点,故A不符合题意;
B.用水冷却发动机,是利用水升高相同温度时能吸收更多热量,利用了水的比热容大的特点,故B不符合题意;
C.早春傍晚向稻田灌水,夜晚降温时,相同质量的水比泥土放出更多热量、温度下降更慢,能保护秧苗不被冻坏,利用了水的比热容大的特点,故C不符合题意;
D.给树喷水结冰,是利用水凝固时放出热量来保护果实,利用的是凝固放热的物态变化原理,没有利用水的比热容大的特点,故D符合题意。
故选D。
3. 要提高热机的效率,可行的方法是( )
A. 多利用热值大的燃料
B. 多燃烧燃料
C. 减少各种热损失,保证良好的润滑
D. 提高热机的功率
【答案】C
【解析】
【详解】A.热机效率公式为,燃料热值大仅说明单位质量燃料完全燃烧放热多,无法提高有用功占总放热的比值,故A不符合题意;
B.多燃烧燃料可以增大总放热,但有用功与总放热的比值不变,效率不变,故B不符合题意;
C.减少热损失、良好润滑可减少额外能量损耗,相同下增大,升高,故C符合题意;
D.功率是描述做功快慢的物理量,与热机效率无关联,故D不符合题意。
故选C。
4. 如图所示展示的是“风光互补”景观照明灯。它的最上端是一台风力发电机,灯柱上还配有太阳能电池板、底部的蓄电池可以储存电能。下列说法正确的是( )
A. 在太阳光照射下,太阳能电池板将光能转化成化学能
B. 照明时,蓄电池将化学能转化为电能为灯泡供电
C. 储能时,蓄电池充电过程将电能转化为内能
D. 照明时,灯泡将化学能转化为光能和内能
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.在太阳光照射下,太阳能电池板工作,它是将太阳能(光能)转化为电能,然后再通过充电过程将电能存储到蓄电池中转化为化学能,故A错误;
B.照明时,蓄电池向外供电,其内部发生化学变化,将储存的化学能转化为电能,为灯泡等用电器提供能量,故B正确;
C.储能时,蓄电池充电过程是将电能转化为化学能储存起来,而不是电能转化为内能,故C错误;
D.照明时,灯泡工作,是消耗电能,将电能转化为光能和内能,故D错误。
故选B。
5. 如图所示,将发光二极管LED接入电路中,闭合开关,发现LED发光。下列说法正确的是( )
A. 电流从电池的左边流出,从电池的右边流进
B. 电子从LED较短的引脚流入,从较长的引脚流出
C. LED具有双向导电性
D. 将电路中的干电池正负极对调,LED的亮度会稍微变暗
【答案】B
【解析】
【详解】A.干电池右端为正极,左端为负极,在电源外部电流从正极流向负极,即电流从电池右边流出,从左边流进,故A错误;
B.LED具有单向导电性,长引脚接正极、短引脚接负极时发光,电流从长引脚流入、短引脚流出,电子定向移动方向与电流方向相反,故电子从较短的引脚流入,从较长的引脚流出,故B正确;
C.LED是发光二极管,属于半导体元件,仅允许电流单向通过,具有单向导电性,故C错误;
D.将干电池正负极对调后,电流方向反向,不符合LED的正向导通要求,LLED不发光,故D错误。
故选B。
6. 取两个相同的验电器甲和乙,如图所示,其中甲验电器带正电荷,乙验电器不带电,下列分析正确的是( )
A. 毛皮摩擦过橡胶棒所带电荷与甲所带电荷相同
B. 甲验电器的金属箔片张开是由于异种电荷互相排斥
C. 用金属棒连接两金属球的瞬间,棒中电流方向由甲到乙
D. 用金属棒连接两金属球,乙验电器金属箔会带上负电荷而张开
【答案】C
【解析】
【详解】A.毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,而甲验电器带正电,二者电荷种类不同,故A错误;
B.金属箔片张开是由于同种电荷互相排斥,故B错误;
C.甲带正电,乙不带电,连接瞬间乙中自由电子向甲移动,电流方向与负电荷定向移动方向相反,故电流方向由甲到乙,故C正确;
D.连接后乙的自由电子转移到甲上,乙失去电子会带上正电荷,故D错误。
故选 C。
7. 如图所示,甲、乙、丙三套装置完全相同,燃料质量、液体质量及液体初温均相同,不考虑热量损失,点燃后燃料稳定燃烧直至燃尽,同一套装置中液体单位时间内吸热相等,三套装置烧杯中液体升高温度随时间变化图像如图丁所示,下列判断正确的是( )
A. 两种液体的比热容之比
B. 两种燃料的热值之比
C. 时间段甲、乙液体吸收的热量之比
D. 时间段乙中液体a与时间段丙中液体b吸收热量之比
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.甲、丙装置燃料相同,0~时间内燃料燃烧情况相同,液体吸收热量相同,即。由可得
解得,故A正确;
B.甲、乙液体均为,燃料燃尽时,甲吸收热量
乙吸收热量
不考虑热量损失,燃料放出热量等于液体吸收热量,即,
解得,故B正确;
C. 由图可知,甲、乙液体相同,甲升温比乙快,说明甲装置单位时间吸热更多(功率更大)。在0~时间段内,甲吸收热量
乙吸收热量(因为乙在时刻才升高且),两者之比不为1:1,故C错误;
D.0~时间段乙中液体吸收热量
0~时间段丙中液体吸收热量
则,故D正确。
故选ABD。
8. 关于温度、热量、内能,以下说法正确的是( )
A. 物体的温度越高,所含的热量越多
B. 一个物体吸收了热量,它的温度不一定会升高
C. 一个物体温度升高了,它的内能一定增加
D. 内能少的物体不可能将能量传给内能多的物体
【答案】BC
【解析】
【详解】A. 热量是热传递过程中的过程量,仅能描述吸收或放出,不能表述为物体“所含”的热量,故A错误;
B. 晶体熔化、液体沸腾时均吸收热量但温度保持不变,因此物体吸收热量温度不一定升高,故B正确;
C. 同一物体质量固定,温度升高时分子热运动更剧烈,分子动能增大,内能一定增加,故C正确;
D. 热传递的条件是物体间存在温度差,与内能大小无关,内能少的物体若温度更高,可将热量传递给内能多的物体,故D错误。
故选BC。
9. 对于下面图中电路的分析正确的是( )
A. 只闭合开关S1时,灯泡L1、L3串联
B. 只闭合开关S2时,灯泡L2、L3并联
C. 只闭合开关S2、S3时,只有L2接入电路中
D. 闭合所有开关时,灯泡L1、L2并联,L3短路
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.只闭合开关S1时,电流从电源正极流出后,依次通过L3→S1→L1后回到电源负极,所以灯泡L1、L3串联,故A正确;
B.只闭合开关S2时,电流从电源正极流出后,依次通过L3→S2→L2后回到电源负极,所以灯泡L2、L3串联,故B错误;
C.只闭合开关S2、S3时,L3被短路,只有L2接入电路中,故 C 正确;
D.闭合所有开关时,L3被短路,电流从电源正极流出经过S3后分成两支,一支通过L2,另一支通过L1,所以灯泡L1、L2并联,故D正确。
故选ACD。
二、填空题(本题共6小题,每空1分,共17分)
10. 如图所示,玻璃板的下表面接触水面,向上拉动时会发现弹簧测力计示数大于玻璃板的重力,这个现象说明分子间存在___________(选填“引力”或“斥力”)﹔放学后老师都向教室内喷洒消毒液进行消毒,一会儿走廊里的人就能闻到消毒液的气味,这属于___________现象。
【答案】 ①. 引力 ②. 扩散
【解析】
【详解】[1]分子间存在相互作用的引力和斥力,玻璃板的下表面接触水面,向上拉动时会发现弹簧测力计示数大于玻璃板的重力,这个现象说明分子间存在引力。
[2]闻到消毒液的气味,这是因为分子在不停地做无规则运动,这属于扩散现象。
11. 现有铁块甲和铁块乙,质量之比是1:4,吸收相同的热量后,则它们的比热容之比为____________,若把此时的铁块甲、乙相互接触,则热量____________(选填“甲向乙传递”“乙向甲传递”或“无法判断传递方向”)。
【答案】 ①. 1:1 ②. 无法判断传递方向
【解析】
【详解】比热容是物质的固有特性,与物质的种类和状态有关,与质量、吸收热量多少无关,甲、乙均为铁块,物质种类和状态相同,故二者比热容之比为1:1。
已知、相同,质量比1:4,由,可算出二者升高的温度比为,
热传递发生的条件是存在温度差,但题目没有给出甲、乙的初始温度,无法确定吸热后二者的末温高低,因此无法判断热量的传递方向。
12. 小华发现家中正在煮饭的高压锅限压阀被气流顶起,这一现象与汽油机工作循环中的压缩冲程原理____________(选填“相同”或“不相同”),若汽油机的飞轮转速为1800 r/min,则1 s对外做功____________次。
【答案】 ①. 不相同 ②. 15
【解析】
【详解】高压锅限压阀被气流顶起的过程,是锅内高温高压的水蒸气对限压阀做功,将内能转化为机械能。而汽油机的压缩冲程是活塞压缩气缸内气体,将机械能转化为内能,故原理不相同。
飞轮每秒转动的转数为
因汽油机飞轮每转动2周对外做功1次,故1 s对外做功次数为
13. 油罐车后面总是拖着一条静电带,如图所示。是由于油罐车在行驶过程中油与罐体摩擦,产生______现象,极易引起燃烧爆炸。为了防止事故发生,在车后拖一条静电带,能将罐体所带的电荷导入地下,静电带的材质应该是______(填“导体”“绝缘体”或“半导体”)。
【答案】 ①. 摩擦起电 ②. 导体
【解析】
【详解】[1]油罐车在行驶过程中,油与罐体不断摩擦,根据摩擦起电的原理,会产生摩擦起电现象,从而使油罐车带上电荷,若不及时导走电荷,极易引起燃烧爆炸。
[2]为了将罐体所带的电荷导入地下,需要一种能导电的材质来传递电荷,导体具有良好的导电性能,所以静电带的材质应该是导体。
14. 为避免点燃烟花时造成人员伤害,小明设计了烟花定时自动点火装置,原理如图所示。装置中定时器控制点火时间(电阻不计,达到设定时间即自动断开),点火器有电流通过时发热完成点火。为完善设计方案,还需要在___________(填“a”或“b”)处安装一个开关S,闭合开关时,指示灯亮,定时器在电路中处于___________(填“通路”或“断路”)状态,开始进行倒计时。
【答案】 ①. a ②. 通路
【解析】
【详解】[1]根据题目要求,断开此开关时,指示灯熄灭,整个装置停止工作,所以此开关应在干路上控制整个电路,故开关应安装在a处。
[2]为了正常倒计时,定时器在电路中应处于通路状态,使电流通过定时器(不通过点火器),避免点燃烟花造成人员伤害。
15. 如图所示是某同学制作的一个简易汽轮机装置。向易拉罐内部注入大约半罐水,将去掉笔芯和尾塞的中性笔的尾端插入易拉罐内,用胶将罐的开口处密封。将易拉罐放置在支架上,笔的尖端对准小风扇的扇叶。点燃易拉罐下面的酒精灯,当有蒸汽喷出时,扇叶就转动起来。这个过程中,蒸汽的____________(选填“极少部分”或“绝大部分”)内能转化为风车的机械能,增加易拉罐的保温性能可以____________(选填“提高”或“降低”)简易汽轮机效率。
【答案】 ①. 极少部分 ②. 提高
【解析】
【详解】该简易装置工作时,蒸汽的内能除了少量转化为扇叶的机械能外,大部分内能会随蒸汽散失、还有部分热量向周围空气耗散,因此只有极少部分蒸汽的内能转化为风车的机械能。
热机效率是指用来做有用功的能量和燃料完全燃烧放出总能量的比值。增加易拉罐的保温性能,可以减少罐内向外界散失的无用热量,让更多的内能参与到推动扇叶做功的过程中,因此可以提高简易汽轮机的效率。
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
16. 如图所示,是小明同学学习内燃机的工作原理图(部分),如图是做功冲程的工作原理图,但小明不小心将一滴黑墨水滴在图中排气阀门的位置,为此他在右侧的【 】中进行批注“打开”或“关闭”;并在活塞旁边的括号中批注“↑”或“↓”表示活塞的运动方向,请帮助他完成。
【答案】
【解析】
【详解】内燃机的做功冲程特点为:两个气门(进气阀、排气阀)都处于关闭状态,火花塞点火,燃气膨胀推动活塞向下运动,将内能转化为机械能。因此排气阀位置应批注“关闭”,活塞运动方向为向下,标注“↓”。
17. 如图是印刷厂中常用的切纸机,在刀口处安装有一激光器(可用灯泡的符号表示),只要闭合电源开关S,激光器便会打开,射出一道准直激光束以保证切割的整齐;为了保障工人的安全,它设置了两个切纸开关S1、S2,只有将两个开关都按下时,切纸刀才会在电动机的带动下向下运动完成切割;不闭合电源开关、仅闭合切纸开关,切纸刀也不会工作。请在答题卡相应位置画出符合此设计要求的切纸机内部电路图。
【答案】
【解析】
【详解】由题意可知,激光器和切纸刀能够独立工作,所以它们是并联的,两个切纸开关S1、S2都按下时切纸刀才会在电动机的带动下完成切割,说明两个开关同时控制切纸刀,故两个开关应和切纸刀串联,闭合电源开关S,激光器便会打开,不闭合电源开关、仅闭合切纸开关,切纸刀也不会工作,说明电源开关在干路上,故电路图如图所示:
四、实验题(本题共4小题,共24分)
18. 如图甲是“观察不同物质吸热升温的现象”的实验装置,用红外灯均匀照射装有沙子和水的两个瓷盘,每隔1分钟用红外成像仪记录一次温度。
(1)实验中,在两瓷盘中应分别加入初温和________均相同的沙子和水。
(2)用同一个红外灯均匀照射沙子和水,目的是保证相同时间内沙子和水_______________。
(3)根据实验数据作出了水和沙子的温度随加热时间变化的图像如图乙所示,由图像可知,若使沙子和水吸收相同的热量,升高温度较多的是沙子,则说明沙子的吸热能力较________(选填“强”或“弱”)。在物理学中,我们就用________这一物理量来描述物质的这种特性。
(4)完成实验后,小君同学又利用图丙装置比较不同燃料的热值(酒精和面巾纸碎片质量相同),实验中,需等待燃料_______________(选填“燃烧相同的时间”或“燃尽”);通过实验得到的燃料热值与实际相比要偏________(填“大”或“小”)。
【答案】(1)质量 (2)吸收的热量相等
(3) ①. 弱 ②. 比热容
(4) ①. 燃尽 ②. 小
【解析】
【小问1详解】
探究不同物质的吸热升温特性时,需使用控制变量法,除了初温,还要保证沙子和水的质量完全相同,排除质量差异对实验结果的干扰。
【小问2详解】
同一个红外灯的放热功率固定,均匀照射两种物质,就能确保相同加热时间内,沙子和水获得的热量相等,以此用加热时间来反映物质吸收热量的多少。
【小问3详解】
吸热能力的判断规律是:吸收相同热量时,物质升温越高,说明吸热能力越弱;沙子升温更多,因此吸热能力更弱。物理学中专门用比热容这个物理量,来描述不同物质的吸热本领这一固有特性。
【小问4详解】
比较热值时,需要控制两种燃料完全燃烧的质量相等,因此要等燃料全部燃尽,才能对比相同质量的燃料放热能力;实验过程中会有部分热量散失到空气、被实验装置吸收,无法全部被水吸收,我们通过水温变化计算得到的有效放热总量比燃料实际总放热量小,因此最终测得的热值比真实值偏小。
19. 生活处处皆物理。利用我们身边的常见物品也可以完成一些物理小实验:
(1)将一根塑料绳一端扎紧,从另一端把绳尽可能撕成更多的细丝(如图1所示),用手向下捋几下后,观察到的现象是:塑料细丝越来越________(选填“蓬松”或“紧密”),手与塑料细丝带上的是________电荷(选填“同种”或“异种”)。
(2)如图2 a、b所示装置均为比较简易的验电器,它们都可以用来检验某物体是否带电,由图中现象可知,图a装置工作原理是_______________,与图b装置________(选填“相同”或“不相同”)。
(3)如图3所示,把一个带电的物体靠近用毛皮摩擦过的橡胶棒时,它们互相排斥,这个带电物体所带的是________(选填“正”或“负”)电荷。用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近橡胶棒摩擦过的毛皮,二者将________(选填“互相吸引”或“互相排斥”)。
【答案】(1) ①. 蓬松 ②. 异种
(2) ①. 同种电荷互相排斥 ②. 不相同
(3) ①. 负 ②. 互相排斥
【解析】
【小问1详解】
用手向下捋塑料细丝时,细丝间因摩擦带上同种电荷,同种电荷相互排斥,细丝向四周散开,因此会越来越蓬松;摩擦起电的本质是电子的转移,发生摩擦的两个物体会带上异种电荷,因此手和塑料细丝带异种电荷。
【小问2详解】
图a是常用验电器,当带电体接触装置后,两片金属箔带上同种电荷,依靠同种电荷相互排斥的原理使箔片张开检验带电;图b装置是依靠带电体可以吸引轻小物体的性质来检验物体是否带电,二者工作原理不相同。
【小问3详解】
用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,根据同种电荷相互排斥的规律,和它互相排斥的带电物体一定带负电;用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,和橡胶棒摩擦过的毛皮,在摩擦过程中失去电子也带正电,同种电荷相互排斥,因此二者会互相排斥。
20. “连接串联电路”实验中,实验电路如图甲所示。
(1)在连接电路时,_________________________________(选填“一定”或“不一定”)要从电源正极开始连接。
(2)小明连接好电路后,闭合开关,两个小灯泡都能发光,任意取下其中一个小灯泡,可观察到另一个小灯泡不发光;以上现象说明了串联电路各用电器具有_________________________________(选填“相互影响”或“不相互影响”)这一特点。
(3)若小明连接好电路后,闭合开关,发现L1、L2两个小灯泡都不亮,他用手按一下小灯泡L1,L1、L2仍然都不亮:按一下小灯泡L2,两灯都亮,松开手两个小灯泡又不亮,则原因可能是_________________________________(选填“L1灯丝断了”、“L2灯丝断了”、“L1短路”或“L2与灯座接触不良”)。
(4)调试好电路后,如图甲所示,将开关分别接在A、B、C三点,开关的作用_________________________________(选填“相同”或“不相同”)。
(5)如图乙所示是一个有盖的木盒,内部是一个完整电路,电路的部分连接情况隐藏在盒内,请你判断:在这个木盒内,除了导线,一定还有另外一个电路元件,它是_________________________________;闭合开关时,两只灯泡都亮了,断开开关时,两只灯泡都熄灭。小明将暗箱电路盒上的一灯泡拧下,再闭合开关,发现另一灯泡仍亮,则该暗盒内的电路连接对应的电路图(如图所示)可能是_________________________________。
A. B.
C. D.
【答案】(1)不一定 (2)相互影响
(3)L2与灯座接触不良
(4)相同 (5) ①. 电源 ②. D
【解析】
【小问1详解】
连接串联电路时,只要保证电路路径完整,既可以从电源正极开始依次连接元件,也可以从电源负极开始连接,因此不一定非要从正极开始。
【小问2详解】
串联电路的特点是电流只有一条路径,取下一个灯泡后电路直接断路,另一个用电器无法工作,说明串联的各用电器工作时相互影响。
【小问3详解】
闭合开关两灯都不亮说明是断路故障;按无变化,按时电路接通两灯亮,松开后又断路,符合和灯座接触不良的特征:如果是灯丝断了,按压灯泡不会临时接通电路;如果是灯泡短路,另一个灯泡会发光,均不符合现象。
【小问4详解】
串联电路中开关控制整个电路的通断,开关安装在电路的任意位置,作用都是同时控制所有用电器的通断,因此作用相同。
【小问5详解】
完整的工作电路必须有提供电能的电源,因此盒内除导线外一定有电源;
拧下一个灯泡后另一个仍能发光,说明两灯是并联、互不影响,且开关在干路同时控制两灯,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
21. 如图甲所示,是小明用电流表测量电流的实物连接图。请按要求回答:
(1)实验时应将电流表与被测用电器_________________________________在电路中。在连接电路时,发现刚接好最后一根导线,电流表的指针就发生了偏转。由此可知在连接电路时,他忘了_________________________________。
(2)如图甲中电流表测量的是通过灯_________________________________(填“L1”或“L2”)的电流。电流表的读数如图乙所示,则电流表测出的电流是_________________________________A。
(3)想用电流表测通过L1和L2的总电流,且只允许移动一根导线,应将导线_________________________________(填“a”“b”或“c”)的右端接在电流表的_________________________________(填“3”“0.6”或“-”)接线柱上。
【答案】(1) ①. 串联 ②. 断开开关
(2) ①. L1 ②. 0.5
(3) ①. b ②. -
【解析】
【小问1详解】
根据电流表的使用规则,电流表必须和被测用电器串联;
连接电路时如果未断开开关,接好最后一根导线电路就会直接接通,电表指针偏转,因此该同学操作的疏漏是连接电路时忘了断开开关。
【小问2详解】
如图甲,电流表和L1在同一条支路,因此测的是L1的电流。
图乙中电流表选用的是0~0.6A量程,分度值为0.02A,指针指向0.5A刻度处,因此读数为0.5A。
【小问3详解】
要测总电流需要让电流表接在干路中,需使电流通过电流表之后再分流,只需将导线b的右端,从电流表的“0.6”接线柱改接到电流表的“-”接线柱上。
五、综合应用题(本题共3小题,共22分)
22. 一热水器的容积为50 L。装满水后,从20℃加热到66℃。求:
(1)水的质量;
(2)水吸收的热量;
(3)如果这些热量被42 kg的铁块吸收,铁块的温度能升高多少?
(4)若(2)中水吸收的热量由天然气完全燃烧提供,则需要多少m3的天然气?[不计热量损失,水的密度是、水的比热容是、铁的比热容是、天然气的热值是]
【答案】(1)
(2)
(3)500℃ (4)
【解析】
【小问1详解】
水的体积
水的质量
【小问2详解】
水吸收的热量
【小问3详解】
由题意可知,铁块吸收的热量
铁块升高的温度
【小问4详解】
天然气完全燃烧放出的热量
需要天然气的体积
23. 如图甲所示的轿车,采用氢气燃料工作,发动机的效率为50%。某次,该轿车在水平路面上以恒定功率P做直线运动,v-t图像如图乙所示。已知汽车(包括司乘人员)的总质量为1500kg,汽车行驶过程中所受阻力大小平均为车重的0.1倍,氢气的热值,取。求:
(1)汽车所受阻力的大小:
(2)在10~15s内汽车牵引力做的功;
(3)该轿车保持此功率持续行驶1h,需要消耗多少氢气?
【答案】(1)1500N
(2) (3)0.72kg
【解析】
【小问1详解】
汽车行驶过程中所受阻力大小平均为车重的0.1倍,汽车所受阻力的大小为
【小问2详解】
由图知在10~15s内汽车做匀速直线运动,牵引力等于阻力,牵引力为1500N,根据计算行驶路程为
在10~15s内汽车牵引力做的功为
【小问3详解】
该轿车功率为
该轿车保持此功率持续行驶1h有用功为
根据计算氢气燃烧释放热量为
需要消耗氢气质量为
24. 阅读短文,回答问题。
第五代战斗机“歼-20”
珠海国际航空展上,我国第五代战斗机“歼-20”首次公开亮相。它融合了全球优秀战斗机的特点,配备了大功率雷达,为解决散热问题,采用了新一代液体冷却系统,舱内先进的“呼吸系统”使飞机在万米高空时,能将机外-50℃以下的低压冷空气不断压缩,使得送入舱内的空气温度达到50℃以上。同时,可自动调节,使舱内气压和温度达到舒适值,该飞机最大航行速度达600 m/s,飞机航行时所受阻力大小与速度平方的关系见下表:(g取10 N/kg)
速度()
1
4
9
16
25
阻力/()
0.3
1.2
2.7
7.5
飞机发动机的热效率和推进效率是反映飞机性能的重要指标,发动机的热效率是指发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比,推进效率是指发动机传递给飞机的推进功(推力所做的功)与获得的机械能之比。飞机的部分参数如下表所示:
空战质量
25 t
最大起飞质量
37 t
最大巡航速度
600 m/s
发动机最大巡航推力
发动机的热效率
40%
发动机的推进效率
(1)飞行过程中机翼和空气摩擦,内能增大,这是通过_________________________________的方式改变内能的。
(2)关于“歼-20”战斗机,下列说法中正确的是_________________________________。
A. 舱外气体进入舱内后,气体内能增加
B. 新式冷却系统使雷达含有的热量减少
C. 为确保舱内温度舒适,机内空调需不断制热
D. 通过热传递的方式使进入舱内的气体温度升高
(3)当飞机以400 m/s在水平方向匀速飞行时,所受阻力为_________________________________N,推力做功的功率为_________________________________W。
(4)“歼-20”以最大速度巡航5 min,消耗燃油2 t,此过程中发动机推力做功_________________________________J,发动机的推进效率为_________________________________%。(燃油的热值为)
【答案】(1)做功 (2)A
(3) ①. ②.
(4) ①. ②. 54%
【解析】
【小问1详解】
机翼与空气摩擦,克服摩擦做功,机械能转化为内能,内能增大,故通过做功的方式改变内能。
【小问2详解】
A.舱外气体被压缩时,对气体做功,气体内能增加,故A正确;
B.热量是过程量,不能说物体含有热量,故B错误;
C.压缩后的气体温度达50℃以上,要使舱内温度舒适需制冷,故C错误;
D.进入舱内的气体温度升高是通过做功的方式,不是热传递,故D错误。
故选A。
【小问3详解】
由表格数据可知,飞机所受阻力与速度的平方成正比。
当时,
所受阻力
飞机水平匀速飞行,推力与阻力平衡,即
推力做功的功率
【小问4详解】
飞行时间
飞行路程
发动机推力做功
燃油完全燃烧放出的热量
发动机获得的机械能
发动机的推进效率
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2027届九年级上10月限时作业
物理试卷
(本试卷共24道题 满分80分考试 时间90分钟)
考生注意:所有试题必须在答题卡指定区域内作答,在本试卷上作答无效
一、选择题(本题共9小题,每小题2分,共18分。第1~6题只有一项符合题目要求第7~9题有多项符合题目要求,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
1. 分子是非常小的,它的直径大约是( )
A. B.
C. D.
2. 下列现象中没有利用“水的比热容大”这一特点的实例是( )
A. 甲,冬天暖气设备用热水供暖
B. 乙,汽车发动机用水来冷却
C. 丙,早春傍晚向稻田里灌水
D. 丁,深秋夜晚,给树上喷水结冰
3. 要提高热机的效率,可行的方法是( )
A. 多利用热值大的燃料
B. 多燃烧燃料
C. 减少各种热损失,保证良好的润滑
D. 提高热机的功率
4. 如图所示展示的是“风光互补”景观照明灯。它的最上端是一台风力发电机,灯柱上还配有太阳能电池板、底部的蓄电池可以储存电能。下列说法正确的是( )
A. 在太阳光照射下,太阳能电池板将光能转化成化学能
B. 照明时,蓄电池将化学能转化为电能为灯泡供电
C. 储能时,蓄电池充电过程将电能转化为内能
D. 照明时,灯泡将化学能转化为光能和内能
5. 如图所示,将发光二极管LED接入电路中,闭合开关,发现LED发光。下列说法正确的是( )
A. 电流从电池的左边流出,从电池的右边流进
B. 电子从LED较短的引脚流入,从较长的引脚流出
C. LED具有双向导电性
D. 将电路中的干电池正负极对调,LED的亮度会稍微变暗
6. 取两个相同的验电器甲和乙,如图所示,其中甲验电器带正电荷,乙验电器不带电,下列分析正确的是( )
A. 毛皮摩擦过橡胶棒所带电荷与甲所带电荷相同
B. 甲验电器的金属箔片张开是由于异种电荷互相排斥
C. 用金属棒连接两金属球的瞬间,棒中电流方向由甲到乙
D. 用金属棒连接两金属球,乙验电器金属箔会带上负电荷而张开
7. 如图所示,甲、乙、丙三套装置完全相同,燃料质量、液体质量及液体初温均相同,不考虑热量损失,点燃后燃料稳定燃烧直至燃尽,同一套装置中液体单位时间内吸热相等,三套装置烧杯中液体升高温度随时间变化图像如图丁所示,下列判断正确的是( )
A. 两种液体的比热容之比
B. 两种燃料的热值之比
C. 时间段甲、乙液体吸收的热量之比
D. 时间段乙中液体a与时间段丙中液体b吸收热量之比
8. 关于温度、热量、内能,以下说法正确的是( )
A. 物体的温度越高,所含的热量越多
B. 一个物体吸收了热量,它的温度不一定会升高
C. 一个物体温度升高了,它的内能一定增加
D. 内能少的物体不可能将能量传给内能多的物体
9. 对于下面图中电路的分析正确的是( )
A. 只闭合开关S1时,灯泡L1、L3串联
B. 只闭合开关S2时,灯泡L2、L3并联
C. 只闭合开关S2、S3时,只有L2接入电路中
D. 闭合所有开关时,灯泡L1、L2并联,L3短路
二、填空题(本题共6小题,每空1分,共17分)
10. 如图所示,玻璃板的下表面接触水面,向上拉动时会发现弹簧测力计示数大于玻璃板的重力,这个现象说明分子间存在___________(选填“引力”或“斥力”)﹔放学后老师都向教室内喷洒消毒液进行消毒,一会儿走廊里的人就能闻到消毒液的气味,这属于___________现象。
11. 现有铁块甲和铁块乙,质量之比是1:4,吸收相同的热量后,则它们的比热容之比为____________,若把此时的铁块甲、乙相互接触,则热量____________(选填“甲向乙传递”“乙向甲传递”或“无法判断传递方向”)。
12. 小华发现家中正在煮饭的高压锅限压阀被气流顶起,这一现象与汽油机工作循环中的压缩冲程原理____________(选填“相同”或“不相同”),若汽油机的飞轮转速为1800 r/min,则1 s对外做功____________次。
13. 油罐车后面总是拖着一条静电带,如图所示。是由于油罐车在行驶过程中油与罐体摩擦,产生______现象,极易引起燃烧爆炸。为了防止事故发生,在车后拖一条静电带,能将罐体所带的电荷导入地下,静电带的材质应该是______(填“导体”“绝缘体”或“半导体”)。
14. 为避免点燃烟花时造成人员伤害,小明设计了烟花定时自动点火装置,原理如图所示。装置中定时器控制点火时间(电阻不计,达到设定时间即自动断开),点火器有电流通过时发热完成点火。为完善设计方案,还需要在___________(填“a”或“b”)处安装一个开关S,闭合开关时,指示灯亮,定时器在电路中处于___________(填“通路”或“断路”)状态,开始进行倒计时。
15. 如图所示是某同学制作的一个简易汽轮机装置。向易拉罐内部注入大约半罐水,将去掉笔芯和尾塞的中性笔的尾端插入易拉罐内,用胶将罐的开口处密封。将易拉罐放置在支架上,笔的尖端对准小风扇的扇叶。点燃易拉罐下面的酒精灯,当有蒸汽喷出时,扇叶就转动起来。这个过程中,蒸汽的____________(选填“极少部分”或“绝大部分”)内能转化为风车的机械能,增加易拉罐的保温性能可以____________(选填“提高”或“降低”)简易汽轮机效率。
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
16. 如图所示,是小明同学学习内燃机的工作原理图(部分),如图是做功冲程的工作原理图,但小明不小心将一滴黑墨水滴在图中排气阀门的位置,为此他在右侧的【 】中进行批注“打开”或“关闭”;并在活塞旁边的括号中批注“↑”或“↓”表示活塞的运动方向,请帮助他完成。
17. 如图是印刷厂中常用的切纸机,在刀口处安装有一激光器(可用灯泡的符号表示),只要闭合电源开关S,激光器便会打开,射出一道准直激光束以保证切割的整齐;为了保障工人的安全,它设置了两个切纸开关S1、S2,只有将两个开关都按下时,切纸刀才会在电动机的带动下向下运动完成切割;不闭合电源开关、仅闭合切纸开关,切纸刀也不会工作。请在答题卡相应位置画出符合此设计要求的切纸机内部电路图。
四、实验题(本题共4小题,共24分)
18. 如图甲是“观察不同物质吸热升温的现象”的实验装置,用红外灯均匀照射装有沙子和水的两个瓷盘,每隔1分钟用红外成像仪记录一次温度。
(1)实验中,在两瓷盘中应分别加入初温和________均相同的沙子和水。
(2)用同一个红外灯均匀照射沙子和水,目的是保证相同时间内沙子和水_______________。
(3)根据实验数据作出了水和沙子的温度随加热时间变化的图像如图乙所示,由图像可知,若使沙子和水吸收相同的热量,升高温度较多的是沙子,则说明沙子的吸热能力较________(选填“强”或“弱”)。在物理学中,我们就用________这一物理量来描述物质的这种特性。
(4)完成实验后,小君同学又利用图丙装置比较不同燃料的热值(酒精和面巾纸碎片质量相同),实验中,需等待燃料_______________(选填“燃烧相同的时间”或“燃尽”);通过实验得到的燃料热值与实际相比要偏________(填“大”或“小”)。
19. 生活处处皆物理。利用我们身边的常见物品也可以完成一些物理小实验:
(1)将一根塑料绳一端扎紧,从另一端把绳尽可能撕成更多的细丝(如图1所示),用手向下捋几下后,观察到的现象是:塑料细丝越来越________(选填“蓬松”或“紧密”),手与塑料细丝带上的是________电荷(选填“同种”或“异种”)。
(2)如图2 a、b所示装置均为比较简易的验电器,它们都可以用来检验某物体是否带电,由图中现象可知,图a装置工作原理是_______________,与图b装置________(选填“相同”或“不相同”)。
(3)如图3所示,把一个带电的物体靠近用毛皮摩擦过的橡胶棒时,它们互相排斥,这个带电物体所带的是________(选填“正”或“负”)电荷。用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近橡胶棒摩擦过的毛皮,二者将________(选填“互相吸引”或“互相排斥”)。
20. “连接串联电路”实验中,实验电路如图甲所示。
(1)在连接电路时,_________________________________(选填“一定”或“不一定”)要从电源正极开始连接。
(2)小明连接好电路后,闭合开关,两个小灯泡都能发光,任意取下其中一个小灯泡,可观察到另一个小灯泡不发光;以上现象说明了串联电路各用电器具有_________________________________(选填“相互影响”或“不相互影响”)这一特点。
(3)若小明连接好电路后,闭合开关,发现L1、L2两个小灯泡都不亮,他用手按一下小灯泡L1,L1、L2仍然都不亮:按一下小灯泡L2,两灯都亮,松开手两个小灯泡又不亮,则原因可能是_________________________________(选填“L1灯丝断了”、“L2灯丝断了”、“L1短路”或“L2与灯座接触不良”)。
(4)调试好电路后,如图甲所示,将开关分别接在A、B、C三点,开关的作用_________________________________(选填“相同”或“不相同”)。
(5)如图乙所示是一个有盖的木盒,内部是一个完整电路,电路的部分连接情况隐藏在盒内,请你判断:在这个木盒内,除了导线,一定还有另外一个电路元件,它是_________________________________;闭合开关时,两只灯泡都亮了,断开开关时,两只灯泡都熄灭。小明将暗箱电路盒上的一灯泡拧下,再闭合开关,发现另一灯泡仍亮,则该暗盒内的电路连接对应的电路图(如图所示)可能是_________________________________。
A. B.
C. D.
21. 如图甲所示,是小明用电流表测量电流的实物连接图。请按要求回答:
(1)实验时应将电流表与被测用电器_________________________________在电路中。在连接电路时,发现刚接好最后一根导线,电流表的指针就发生了偏转。由此可知在连接电路时,他忘了_________________________________。
(2)如图甲中电流表测量的是通过灯_________________________________(填“L1”或“L2”)的电流。电流表的读数如图乙所示,则电流表测出的电流是_________________________________A。
(3)想用电流表测通过L1和L2的总电流,且只允许移动一根导线,应将导线_________________________________(填“a”“b”或“c”)的右端接在电流表的_________________________________(填“3”“0.6”或“-”)接线柱上。
五、综合应用题(本题共3小题,共22分)
22. 一热水器的容积为50 L。装满水后,从20℃加热到66℃。求:
(1)水的质量;
(2)水吸收的热量;
(3)如果这些热量被42 kg的铁块吸收,铁块的温度能升高多少?
(4)若(2)中水吸收的热量由天然气完全燃烧提供,则需要多少m3的天然气?[不计热量损失,水的密度是、水的比热容是、铁的比热容是、天然气的热值是]
23. 如图甲所示的轿车,采用氢气燃料工作,发动机的效率为50%。某次,该轿车在水平路面上以恒定功率P做直线运动,v-t图像如图乙所示。已知汽车(包括司乘人员)的总质量为1500kg,汽车行驶过程中所受阻力大小平均为车重的0.1倍,氢气的热值,取。求:
(1)汽车所受阻力的大小:
(2)在10~15s内汽车牵引力做的功;
(3)该轿车保持此功率持续行驶1h,需要消耗多少氢气?
24. 阅读短文,回答问题。
第五代战斗机“歼-20”
珠海国际航空展上,我国第五代战斗机“歼-20”首次公开亮相。它融合了全球优秀战斗机的特点,配备了大功率雷达,为解决散热问题,采用了新一代液体冷却系统,舱内先进的“呼吸系统”使飞机在万米高空时,能将机外-50℃以下的低压冷空气不断压缩,使得送入舱内的空气温度达到50℃以上。同时,可自动调节,使舱内气压和温度达到舒适值,该飞机最大航行速度达600 m/s,飞机航行时所受阻力大小与速度平方的关系见下表:(g取10 N/kg)
速度()
1
4
9
16
25
阻力/()
0.3
1.2
2.7
7.5
飞机发动机的热效率和推进效率是反映飞机性能的重要指标,发动机的热效率是指发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比,推进效率是指发动机传递给飞机的推进功(推力所做的功)与获得的机械能之比。飞机的部分参数如下表所示:
空战质量
25 t
最大起飞质量
37 t
最大巡航速度
600 m/s
发动机最大巡航推力
发动机的热效率
40%
发动机的推进效率
(1)飞行过程中机翼和空气摩擦,内能增大,这是通过_________________________________的方式改变内能的。
(2)关于“歼-20”战斗机,下列说法中正确的是_________________________________。
A. 舱外气体进入舱内后,气体内能增加
B. 新式冷却系统使雷达含有的热量减少
C. 为确保舱内温度舒适,机内空调需不断制热
D. 通过热传递的方式使进入舱内的气体温度升高
(3)当飞机以400 m/s在水平方向匀速飞行时,所受阻力为_________________________________N,推力做功的功率为_________________________________W。
(4)“歼-20”以最大速度巡航5 min,消耗燃油2 t,此过程中发动机推力做功_________________________________J,发动机的推进效率为_________________________________%。(燃油的热值为)
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