内容正文:
九年级物理第一次限时训练
考试时间:90分,总分90分
一.选择题(共12小题,每题2分,共计24分)
1.下列现象中,能说明分子不停地做无规则运动的是( )
A.沙尘飞舞 B.落叶纷飞 C.饭菜飘香 D.细雨蒙蒙
2.用摩擦起电的方式使物体带电的过程中,物体间转移的是( )
A.原子 B.电子 C.中子 D.质子
3.关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.物体的温度越高,含有的热量越多
B.热量总是从内能多的物体转移到内能少的物体
C.物体吸收热量,内能增加,温度不一定升高
D.温度高的物体内能大,温度低的物体内能小
4.某款手机搭载了我国自主研发的芯片,能支持20W“反向充电”。当该手机利用“反向充电”功能给其他手机充电时,该手机所起的作用与下列哪一电路元件相同( )
A.开关 B.导线 C.用电器 D.电源
5.废旧物品的再次利用是节约资源的重要手段。下列材料再加工后,适合做电工钳柄套的是( )
A.废橡胶 B.废铁 C.废铅笔芯 D.废铜钥匙
6.关于内能和温度的关系,下列说法正确的是( )
A.的冰块内能为零 B.同一物体温度升高,内能增加
C.温度高的物体,内能一定大 D.物体内能增加,温度一定升高
7.小聪设计了利用滑动变阻器改变灯泡亮度的电路图,如图所示。在E、F间
接入滑动变阻器,闭合开关,当滑片P向左滑动时,灯泡变暗。下列四种接入
方式,符合要求的是( )
A.B.C.D.
8.汽车已经成为现在生活中不可缺少的一部分,汽车多采用四冲程的汽油机作为发动机。下图是四冲程汽油机的工作示意图,下列说法正确的是( )
A.甲冲程是做功冲程,将机械能转化为内能 B.丙冲程把内能转化为机械能
C.乙冲程是吸气冲程 D.丁冲程是排气冲程
9.如图所示,电源电压为6V,闭合开关S,电压表的示数为3.8V,则( )
A.L1两端的电压为2.2V
B.L2两端的电压为2.2V
C.若断开开关,电压表示数将变小
D.电源与L1两端的电压之和为3.8V
10.如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,电流表无示数,电压表有示数且接近电源电压,则下列对该电路故障分析正确的是( )
A.电阻R断路 B.电阻R被短路 C.灯泡L断路 D.灯泡L短路
11.在如图甲的电路中,当闭合开关S后,电路正常工作,两只电压表指针均为如图乙所示,则电阻两端电压分别是( )
A.6V 1.5V B.7.5V 1.5V C.1.5V 7.5V D.6V 7.5V
12.将一杯质量为m的热水倒入容器内质量为2m的冷水中,容器内冷水温度升高8℃。如果再把一杯相同的热水倒入这个容器中,则容器内水温会再升高多少℃?( )(忽略热量损失)
A.2℃ B.4℃ C.6℃ D.8℃
二、填空题(共9小题,,每空1分,共计26分)
13.端午节是我国的传统节日,吃粽子是端午节的习俗之一。煮粽子时通过________的方式增加了水的内能,煮粽子时散发出浓浓的香味,这是________现象。
14.将水和酒精充分混合,总体积减小,说明分子间存在____________;铁块很难被压缩,说明分子间存在____________;热水比冷水更容易闻到茶香,说明温度越高,分子热运动越____________。
15.2024年4月25日,搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭点火发射。长征二号F遥十八运载火箭以偏二甲肼做燃料是因为偏二甲肼的________大;火箭升空时,燃料燃烧产生的内能转化为火箭的________能,此过程________(选填“遵循”或“不遵循”)能量守恒定律。
16.近几年,随着电动汽车的普及,为电动汽车提供电能的充电桩数量在全国迅猛增加;充电桩为电动汽车的电池充电时,电动汽车电池是 。充电桩有较好地防水保护功能,是为了防止线路过于潮湿出现 _______(填“短路”或“断路”)现象。
17.砖的制作工艺流传数千年,从晒制到烧制,从青砖到红砖见证了人类迈向文明的历程。
(1)高温烧制时,通过__________的方式改变砖块的内能,烧制红砖时,燃料燃烧越充分,其热值__________(选填“增大”、“不变”或“减小”),有块砖在下落时,它的机械能__________(选填“增大”、“不变”或“减小”);
(2)避雷针能让建筑物避免雷击。当云层电荷较多时,避雷针与云层间的空气被击穿,使带电云层通过空气与避雷针和大地形成通路,此时的空气是__________,避雷针的材质是__________(以上两空均选填“导体”或“绝缘体”);若瞬时电流的方向是从云层到大地,则云层带__________电(选填“正”或“负”);
18.在中美贸易战中,中兴、华为等企业的遭遇告诉我们,要重视芯片的自主研发工作。芯片是指含有集成电路的硅片,主要由______材料制成。我国优秀青年科学家曹原研究发现:当两层平行石墨烯堆成约1.1°的“魔角”时,其电阻会突然变为0Ω,此现象中的石墨烯是______体,它______(选填“能”或“不能”)用来制作滑动变阻器的电阻丝。
19.如图所示,导体A和B同材料等长度,横截面积不同,则电阻RA______RB;将它们按图中连接后再连入电路中,电流IA______IB(均填“>”、“<”或“=”)。
20.在图甲所示电路中,当闭合开关S后,两灯均发光,两个电压表指针偏转均如图乙所示,则灯L1两端的电压为______V,电压表V2测的是______(选填“灯L1”“灯L2”或“电源”)两端的电压;当开关S断开时,电压表V2(换接合适的量程)的示数为______V。
21.若一台四冲程汽油机的汽缸面积为50cm2,活塞行程为0.1m。做功冲程燃气的平均压强为,飞轮转速为1800r/min,那么该汽油机1分钟内对外做功_________次,工作时汽缸内气体对活塞的平均压力为_________N。这台汽油机的功率是_________W。
三、作图题(每题2分,共6分)
22.(1)根据实物图在虚线框内画出对应电路图。
(2)为了安全骑行共享单车,小明为共享单车设计了一个简化的转向电路,左开关S1闭合时左侧转向灯L1发光,右开关S2闭合时右侧转向灯L2发光。请你按照要求把图中所示的实物图连接完整。
(3)在图中的圆圈内填上合适的电表符号,使开关闭合后两灯泡都能发光。
四、实验题(共3小题,每空2分,共24分)
23.小德学习了燃料的热值后,自己设计了一个实验来研究煤油和花生油热值的大小关系,如图所示,甲、乙、丙三图中装置完全相同,烧杯内的液体质量和初温都相同。
(1)想达到小德的目的,应选择___________两图进行实验,为了保证实验结论可靠,小德在实验中还应控制煤油和花生油的___________相等;
(2)当两灯的燃料____________(选填“燃烧相同时间”或“完全燃烧完后”),将两杯液体的温度记录在表格中:分析得出:根据以上数据计算出的热值将比真实值___________(选填“偏大”或“偏小”)。
24.为了验证并联电路的电流特点。小薇设计了如图所示的电路进行实验;
(1)在连接电路时,开关应处于_________状态;
(2)小薇先将电流表接在L1所在的支路上,闭合开关后,观察到灯L2发光,但灯L1不发光,电流表的示数为零,电路可能存在的故障是灯L1_________;(填“断路”或“短路”)
(3)排除故障后,她测出了L1、L2支路和干路上的电流分别为I1、I2和I,电流表示数分别如图2中甲、乙、丙所示,根据测量结果,在误差允许范围内你认为并联电路中干路电流和各支路电流的关系是:_________;(写出关系式即可)
(4)小薇的测量结果是L1、L2的电流相同,其原因是L1、L2的规格 (填“相同”或“不同”)。
25.如图为某小组“探究影响导体电阻大小的因素”实验电路。电路中,电源电压保持不变,导线电阻忽略不计,四段电阻丝A、B、C、D具体参数及测得的实验数据如下表所示。
导体代号
材料
长度/m
横截面积
电流大小/A
A
锰铜合金
0.5
0.8
0.42
B
镍铬合金
0.5
0.8
0.32
C
镍铬合金
0.5
0.4
0.16
D
镍铬合金
1.0
0.4
0.08
(1)实验中,是通过观察___________来比较不同规格电阻丝电阻大小的。
(2)在探究导体电阻大小与材料的关系时,应将电阻丝___________(填导体代号)分别接入电路。
(3)分别将电阻丝C、D接入电路,分析表中数据可初步得出结论:材料和横截面积相同时,导体越长,电阻越___________。
(4)为防止家庭电路中,大功率用电器插头的连接线因电阻过大而产生热量过多,根据表中数据可知,应选择较___________(填“粗”或“细”)的导线作为插头连接线。既保证安全,又节约能源。
(5)某同学提出:可以将电路中的电流表换成小灯泡,通过比较小灯泡亮度的变化比较电阻丝阻值的大小。讨论后,小组一致认为,若几段电阻丝的阻值相差较小,则小灯泡的亮度变化将___________(填“更明显”或“不明显”)。
五、计算题(共2小题,每题5分,共10分)
26.我国从餐饮废油(俗称地沟油)中成功提炼出了供飞机使用的生物航空煤油。为了测它的热值,二妹同学在水壶中装上质量为2kg、初温为30℃的水,燃烧生物航空煤油给水加热,如图所示,完全燃烧40g生物航空煤油后,测得水壶内水的温度为80℃。已知该加热装置的效率为25%,水的比热容为。求:
(1)此过程中水吸收的热量;
(2)此过程中生物航空煤油完全燃烧放出的热量;
(3)生物航空煤油的热值。
27.2020年2月17日,两张“运-20机票”在微信朋友刷屏,“运-20飞机票致敬白衣战士”登上微博热搜榜,无数网友点赞,若运-20在高空中飞行时在恒定的推力F的作用下,以720km/h的速度沿水平方向匀速航行1h,需要完全燃烧航空煤油4800kg,已知飞机发动机的机械功率是3.2×107W,航空煤油的热值为4×107J/kg。试求:
(1)4800kg航空煤油完全燃烧放出的热量;
(2)该飞机发动机的效率。
第1页
第1页
学科网(北京)股份有限公司
参考答案
一、选择题
1.C
【详解】沙尘飞舞、落叶纷飞、细雨蒙蒙三种情况都是宏观物体的机械运动而非分子热运动,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
2.B
【详解】用摩擦起电的方式使物体带电的过程中,是物体得失电子的过程,得到电子带负电,失去电子带正电,物体间转移的是电子。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
3.C
【详解】A.热量是一个过程量,不能说含有多少热量,故A错误;
B.发生热传递的条件是:有温度差,所以内能可自动地从高温物体转移到低温物体,若内能小的物体温度高,故热量可以从内能小的物体转移到内能大的物体,故B错误;
C.冰是晶体,0℃的冰熔化成0℃水,吸收热量,内能增加,但温度不变。故C正确;
D.影响内能大小的因素有质量、温度、状态等,只能说在质量、状态等因素一定时,温度高的物体内能大,温度低的物体内能小,故D错误。
故选C。
4.D
【详解】该手机利用反向充电功能给其他手机充电时,为其他手机提供电能,相当于电源,而其他手机消耗电能,相当于电路中的用电器。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选 D。
5.A
【详解】A.废橡胶是绝缘体,而且耐磨性好,适合制作电工钳柄套,故A符合题意;
BCD.电工钳柄套需要用绝缘材料制成,废铁、废铅笔芯、废铜钥匙都是导体,不能用于制作电工钳柄套,故BCD都不符合题意。
故选A。
6.B
【详解】A.一切物体在任何温度下都具有内能,0℃的冰块也有内能,内能不为零,故A错误;
B.物体温度升高时,分子热运动加剧,分子动能增大,因此内能一定增加,故B正确;
C.内能大小和温度、物体质量、状态等多个因素有关,温度高的物体内能不一定大,比如一小杯100℃的水内能远小于一大桶80℃的水的内能,故C错误;
D.物体内能增加,温度不一定升高,比如晶体熔化时吸热,内能增加但温度保持不变,故D错误。
故选B。
7.B
【详解】根据题目信息,接入的滑动变阻器与小灯泡构成串联,要求滑片向左滑动灯泡变暗,即总电流变小,总电阻变大,根据串联电阻规律,滑动变阻器阻值要增大,说明向左滑动远离下接线柱,下接线柱接右边,且要“一上一下”连接,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
8.B
【详解】A.甲图,气门都关闭,活塞向上运行,气缸容积减小,是压缩冲程,将机械能转化为内能,故A错误;
B.丙图,气门都关闭,活塞向下运行,气缸容积增大,火花塞点火,是做功冲程,将内能转化为机械能,故B正确;
C.乙图,进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,气缸容积减小,是排气冲程,故C错误;
D.丁图,进气门打开,排气门关闭,活塞向下运行,气缸容积增大,是吸气冲程,故D错误。
故选B。
9.A
【详解】A.由电路图可知,与串联,电压表测的是两端的电压(示数为3.8V),根据串联电路电压规律,两端的电压应为,故A符合题意;
B.与串联,电压表并联在两端,的电压为电压表的读数3.8V,故B不符合题意;
C.若断开开关,电压表会直接连接到电源两端,测量的是电源电压(6V),示数会变大,而非变小,故C不符合题意;
D.电源电压为6V,两端电压为2.2V,两者之和大于3.8V,故D不符合题意。
故选A。
10.A
【详解】A.由图可知,该电路为串联电路,电流表测量电路中的电流,电压表测量电阻R两端的电压。若电阻R断路,那么电流表无示数,因为电路处于断开状态;此时电压表与电源之间是接通的,电压表测量的是电源电压,所以电压表有示数且接近电源电压,故A正确;
B.若电阻R被短路,那么电压表也会被短路,电压表无示数,而电流表会有示数,故B错误;
C.若灯泡L断路,整个电路都处于断开状态,电压表无示数,电流表也无示数,故C错误;
D.若灯泡L短路,电路为R的简单电路,电流表有示数,电压表测量电源电压,有示数,故D错误。
故选A。
11.A
【详解】由电路图可知,电阻R1、R2串联,电压表V2测电源的电压,电压表V1测R2两端的电压;串联电路中总电压等于各分电压之和,且两个电压表指针偏转角度相同,电压表V2的量程为0~15V,分度值为0.5V,则电源的电压为7.5V;电压表V1的量程为0~3V,对应的分度值为0.1V,则R2两端的电压为1.5V,则R1两端的电压
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
12.B
【详解】忽略热量损失,第一次倒入热水时,冷水吸收的热量等于热水放出的热量。设冷水初始温度为,热水温度为,根据热平衡方程:
解得
第二次倒入热水后,总质量为
混合后温度再升高。此时热水温度变化为,原冷水温度变化为。热平衡方程为
解得。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
二、填空题
13. 热传递 扩散
【详解】由改变内能的两种方式可知,煮粽子时通过热传递的方式增加水的内能;因分子在永不停息地做无规则运动,粽子的香味分子运动到空气中,属于扩散现象。
14. 间隙 斥力 剧烈
【详解】由分子动理论可知,不同液体混合后总体积减小对应分子间存在间隙。
分子间存在引力和斥力,固体难以被压缩说明分子间存在斥力。
扩散快慢与温度有关,温度越高分子热运动越剧烈,故热水比冷水更容易闻到茶香。
15. 热值 机械 遵循
【详解】运载火箭选择偏二甲肼作为燃料,是因为偏二甲肼的热值大,相同质量的该燃料完全燃烧时,可以释放出更多的热量,能为火箭提供更充足的动力。
火箭升空时,燃料燃烧释放的内能转化为火箭的动能与重力势能,动能和重力势能统称为机械能,故该过程是内能转化为机械能。
能量守恒定律是自然界的普遍规律,所有能量转化或转移过程都不会违背该定律,因此此过程遵循能量守恒定律。
16. 用电器 短路
【详解】充电桩充电时电池消耗电能,产生化学能,所以是将电能转化为化学能的过程,故电池相当于电路中的用电器。正常情况下,水是导体,充电桩有较好地防水保护功能,防止线路过于潮湿出现短路。
17.(1) 热传递 不变 减小
(2) 导体 导体 正
【详解】(1)[1]高温烧制时,砖块吸收热量,温度升高,所以是通过热传递的方式改变砖块的内能。
[2]燃料的热值是燃料的属性,与燃料是否完全燃烧无关,所以燃料的热值不变。
[3]有块砖在下落时,克服摩擦做功,部分机械能转化为内能,所以它的机械能减小。
(2)[1][2]避雷针与云层间的空气被击穿,使带电云层通过空气与避雷针和大地形成通路,说明此时的空气和避雷针均能导电,所以都属于导体。
[3]瞬时电流的方向是从云层到大地,电子定向移动的方向与电流方向相反,所以电子从大地向云层移动,说明大地带负电,云层带正电。
18. 半导体 超导 不能
【详解】[1]芯片的核心部件是由半导体材料制成。半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间。它的一个神奇特性是,通过掺杂(加入微量其他元素)或施加电压,可以精确地控制电流的通断。 这个可控性是制造晶体管(芯片的基本单元)的关键。成千上万的晶体管组合起来,就能实现复杂的逻辑运算和信息处理。
[2]在特定条件下电阻为零的现象是超导现象,处于超导状态的导体叫超导体,故此现象中的石墨烯是超导体;
[3]滑动变阻器的工作原理是通过改变电阻丝接入电路的长度来改变电阻值,超导体的电阻为零,无法通过改变长度来调节电阻,因此不适合制作滑动变阻器的电阻丝。
19. < =
【详解】[1]导体A和B由同种材料制成、长度相同,由图可知A比B的横截面积大,由于导体的电阻与横截面积成反比,所以。
[2]A和B连接方式为串联,因串联电路中各处的电流相等,所以图中通过两导体的电流相等,即。
20. 4.8 灯L2 6
【详解】[1][2][3]由电路图可知,闭合开关后,电灯L1、L2串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测L2两端的电压;两个电压表的指针位置相同,因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以电压表V1的示数应大于V2的示数;则电压表V1的量程是0~15V,分度值为0.5V,示数UV1=6V,电源电压是6V;电压表V2的量程是0~3V,分度值为0.1V,示数UV2 =1.2V;电压表V2测L2两端的电压,所以L2两端的电压
由于L1、L2串联,由串联电路的特点可知,L1两端的电压
当开关断开时,灯泡L1和电压表V2串联,电压表V2(换接合适的量程)测电源电压,所以其示数等于6V。
21. 900 3000 4500
【详解】[1]四冲程汽油机每个工作循环飞轮转2圈,对外做功1次。飞轮转速为1800r/min,故1分钟内做功次数为
[2]工作时汽缸内气体对活塞的平均压力为
[3]每次做功冲程做的功
1分钟内做的总功
汽油机的功率
三、作图题
22.【详解】(1)去掉电压表,灯泡与滑动变阻器串联,电流从电池的正极出发,经过开关、滑动变阻器、灯泡、电流表回到负极,最后电压表并联在小灯泡两端,故如图所示:
(2)【详解】由题意知,S1控制L1,S2控制L2,两个灯互不影响,所以L1与L2并联,S1在L1所在支路,S2在L2所在支路,据此,将电源正极分两路,一路经S1接L1,另一路经S2接L2,最后把两个灯泡的另一端汇合后连接到电源负极。
(3)根据题意,要使开关闭合后两灯泡都能发光,下方圆圈内若为电流表,闭合开关后,电源短路,因此下方圆圈内为电压表,上方圆圈内为电流表。电路图如下:
四、实验题
23.(1) 甲乙 质量(2) 完全燃烧后 偏小
【详解】(1)探究煤油和花生油的热值关系,需要用控制变量法,保证被加热的液体种类、质量完全相同,仅燃料种类不同,因此选甲、乙两图;实验还需要控制两种燃料的初始质量相等,才能通过液体升温情况对比热值大小。
(2)为了比较相同质量燃料完全燃烧放出的热量,应在燃料完全燃烧完后比较液体升高的温度。利用计算燃料放热,再除以质量得热值,但实际燃烧过程中有热量散失到空气中、烧杯吸收等,而燃料不可能完全燃烧,所以液体吸收的热量小于燃料完全燃烧放出的热量,计算出的热值偏小。
24.(1)断开(2)断路(3) (4)相同
【详解】(1)在连接电路时,为保护电路安全,开关应处于断开状态。
(2)灯L1不发光,可能是灯泡短路或断路造成的;电流表的示数为零,且并联的灯L2发光,排除短路,故电路故障是灯L1断路。
(3)由图甲可知,电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,读数为; 由图乙可知,电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,读数为; 由图丙可知,电流表量程为0~3A,分度值为0.1A,读数为。在实验误差允许范围内,可得出并联电路中干路电流和各支路电流的关系式是
(4)并联电路中L1、L2的电流相同,说明L1、L2的规格相同 。
25.(1)电流表示数(2)A、B(3)大(4)粗(5)不明显
【详解】(1)实验中,电流表串联在电路中,电源电压一定,导体电阻越大,电路电流越小,导体电阻越小,电路电流越大,所以可以通过观察电流表的示数来比较不同规格电阻丝电阻大小的。
(2)探究导体电阻大小与材料的关系时,要控制长度和横截面积相同,材料不同。由表格可知,电阻丝 A(锰铜合金)和 B(镍铬合金)长度都是 0.5m,横截面积都是,材料不同,所以应将电阻丝A、B分别接入电路。
(3)电阻丝C、D材料都是镍铬合金,横截面积都是,D的长度为1.0m,比C的长度0.5m大,且D接入电路时电流为0.08A,比C的电流0.16A小。电流小说明电阻大,所以可初步得出结论:材料和横截面积相同时,导体越长,电阻越大。
(4)根据焦耳定律,在电流I和时间t相同的情况下,电阻R越小,产生的热量Q越少。要使导线电阻小,根据电阻的影响因素,在材料、长度相同时,横截面积越大(导线越粗),电阻越小。所以应选择较粗的导线作为插头连接线。
(5)若将电流表换成小灯泡,电阻丝阻值相差较小时,电流I的变化较小,那么小灯泡的实际功率变化也较小,所以小灯泡的亮度变化将不明显。
五、计算题
26.【详解】(1)水吸收的热量
(2)此过程中生物航空煤油完全燃烧放出的热量
(3)生物航空煤油质量
生物航空煤油的热值
27.【详解】解:(1)已知燃烧煤油的质量
m=4800kg
则煤油完全燃烧放出的热量为
Q放=mq=4800kg×4×107J/kg=1.92×1011J
(2)已知发动机的功率
P=3.2×107W
速度
v=720km/h=200m/s
根据
可求得发动机的水平推力为
(3)该发动机做的有用功为
W=Pt=3.2×107W×1×3600s=1.152×1011J
则该飞机发动机的效率为
答:(1)4800kg航空煤油完全燃烧放出的热量为1.92×1011J;
(2)发动机获得的水平推力F为1.6×105N;(3)该飞机发动机的效率为60%。
答案第1页
答案第1页
学科网(北京)股份有限公司
$