精品解析:北京市通州区2026-2027学年第一学期九年级期中质量检测物理试卷
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内容正文:
通州区2026—2027学年第一学期九年级期中质量检测
物理试卷
学校 班级 姓名
考
生
须
知
1.本试卷共8页,共两部分,26道小题,满分70分。考试时间70分钟。
2.在试卷和答题卡上准确填写学校、班级、姓名。
3.试题答案一律填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。
4.在答题卡上,选择题和作图题用2B铅笔作答,其他试题用黑色字迹签字笔作答。
5.考试结束,请将答题卡交回。
第一部分
一、单项选择题(下列各小题均有四个选项,其中只有一个选项符合题意。共24分,每题2分)
1. 下列物品中,通常情况下属于导体的是( )
A. 陶瓷碗 B. 塑料饭盒 C. 不锈钢勺 D. 纸杯
【答案】C
【解析】
【详解】A.陶瓷属于绝缘体,故A不符合题意;
B.塑料属于绝缘体,故B不符合题意;
C.不锈钢是金属,通常情况下金属属于导体,故C符合题意;
D.纸属于绝缘体,故D不符合题意。
故选C。
2. 下列说法正确的是( )
A. 图甲是电流表,读数是0.54A B. 图乙是电压表,读数是12V
C. 图丙是电阻箱,读数是2034Ω D. 图丁是电流表,读数是1.5A
【答案】C
【解析】
【详解】A.图甲电流表接入0~3A量程,分度值为0.1A,读数为2.7A,故A错误;
B.图乙电压表接入0~3V量程,分度值为0.1V,读数为2.4V,故B错误;
C.图丙电阻箱读数为,故C正确;
D.图丁电流表接入0~0.6A量程,分度值为0.02A,读数为0.3A,故D错误。
故选C。
3. 如图所示的电路图中,闭合开关后灯泡与并联的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】AD电路中,闭合开关,电流只有一条路径,两个灯泡顺次连接,是串联;
B电路中,闭合开关后,电流从电源正极流出后分为两条独立支路,一条经过,另一条经过,属于并联;
C电路中,闭合所有开关后,被短路,只有接入电路。
故选B。
4. 某学生自制的验电器结构如图所示。下列说法正确的是( )
A. 铝箔条张开越大,说明物体所带电荷量越少
B. 验电器能够直接判断带电体所带电荷的正负
C. 检验时,铝箔条张开是因为同种电荷相互排斥
D. 电荷在铝箔条上发生转移时,电荷会被消耗
【答案】C
【解析】
【详解】A.铝箔条张开角度越大,说明物体所带电荷量越多,故A错误;
B.验电器只能检验物体是否带电,不能直接判断电荷的正负,故B错误;
C.检验时,两片铝箔条带上同种电荷,因同种电荷相互排斥而张开,故C正确;
D.电荷在转移过程中总量保持不变,不会被消耗,故D错误。
故选C。
5. 小聪设计了如图所示的电路,在G、H间接入滑动变阻器,闭合开关S,滑片P向右移动时,电流表示数变大。以下四种接入方式中,符合要求的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由图可知,在G、H间接入滑动变阻器后,定值电阻R和滑动变阻器串联,电源电压不变,根据欧姆定律,电流表示数变大说明电路总电阻变小,即滑动变阻器接入电路的阻值需要随滑片右移变小,滑动变阻器按“一上一下”连接,所以滑动变阻器接右下接线柱和任意一个上接线柱。
故选C。
6. 图甲展示的是一种具有报警功能的文物展示台。假设该展台结构如图乙所示,由木板,弹簧,金属片A、B、C,以及报警电路组成,文物放置在金属片B上。开关闭合后对报警电路分析正确的是( )
A. 文物放置时,灯不亮、电铃不响 B. 文物放置时,灯亮、电铃不响
C. 文物拿起时,灯亮、电铃不响 D. 文物拿起时,灯不亮、电铃响
【答案】B
【解析】
【详解】AB.文物放置在金属片B上时: 文物的重力压缩弹簧,使B下移,接通金属片A和C。此时电铃被短路,电流经过灯泡,因此灯亮、电铃不响,故A错误,B正确。
CD.文物被拿起时: 弹簧伸长,B上移,A和C断开,短路解除,电流会依次经过电铃和灯泡,因此灯亮、电铃响,故CD错误。
故选B。
7. 取一个橙子,把铜片、锌片插入其中,就制成了一个水果电池。用电压表测量这个电池的电压如图所示。下列说法正确的是( )
A. 锌片是水果电池的正极
B. 该水果电池的电压约为2.5V
C. 水果电池是将内能转化为电能
D. 两个相同水果电池串联后可提供更高的电压
【答案】D
【解析】
【详解】A.电压表使用时电流需从正接线柱流入、负接线柱流出。图中电压表指针正向偏转,且负接线柱接锌片,正接线柱接铜片,说明铜片是水果电池的正极,锌片是负极,故A错误;
B.电压表接小量程,分度值为,电压表示数为,该水果电池的电压约为,故B错误;
C.水果电池是利用水果中的化学物质和金属片发生反应产生电能,是将化学能转化为电能,故C错误;
D.根据串联电池的电压特点,两个相同水果电池串联后,总电压等于各个电池电压之和,所以可提供更高的电压,故D正确。
故选D。
8. 为响应国家号召、节约能源,街道安装了风能太阳能互补节能灯:太阳能光伏板、小型风力发电机均可给蓄电池充电,夜晚蓄电池供电照明。如图所示,它“头顶”小风扇,“肩扛”太阳能光伏板。关于节能灯的设计解释合理的是( )
A. 太阳能光伏板将太阳能转化为电能
B. 小风扇是用来给太阳能光伏板散热的
C. 蓄电池充电时,化学能转化为电能
D. 节能灯发光时,电能全部转化为光能
【答案】A
【解析】
【详解】A.太阳能光伏板工作时,消耗太阳能,产生电能,将太阳能转化为电能,故A符合题意;
B.小风扇是风力发电机,工作时将风能转化为电能,不是用来散热的,故B不符合题意;
C.蓄电池充电时,消耗电能,储存化学能,将电能转化为化学能,故C不符合题意;
D.节能灯发光时,消耗电能,主要转化为光能,同时还会产生热量,即部分电能转化为内能,故D不符合题意。
故选A。
9. 从下面一些常见物质的比热容表中,分析归纳正确的是( )
常见物质的比热容/[]
水
4.2
水银
0.14
玻璃
0.84
铁
0.46
蓖麻油
1.8
冰
2.1
酒精
2.4
木材
2.4
铜
0.39
干泥土
0.84
煤油
2.1
沙石
0.92
铝
0.88
铅
0.13
A. 同种物质不同状态比热容可能不同
B. 不同物质的比热容一定不同
C. 2kg酒精的比热容比1kg水的比热容大
D. 固体的比热容小于液体的比热容
【答案】A
【解析】
【详解】A.查表得水的比热容为 ,冰的比热容为 ,二者为同种物质不同状态,比热容不同,因此同种物质不同状态比热容可能不同,故A正确;
B.查表得酒精与木材的比热容均为 ,玻璃与干泥土的比热容均为 ,说明不同物质的比热容也可能相同,故B错误;
C.比热容是物质的一种特性,与物质质量无关,查表得酒精比热容为 ,水的比热容为 ,无论质量多少,酒精比热容均小于水的比热容,故C错误;
D.查表得水银(液体)的比热容为 ,小于木材(固体)的 、冰(固体)的 ,说明固体的比热容不一定小于液体的比热容,故D错误。
故选A。
10. 如图所示电路,闭合开关S1和S2,小灯泡L1和L2均正常发光,小灯泡L1的亮度大于L2的亮度,电流表和电压表均有示数。下列关于电路分析正确的是( )
A. 电流表测量通过L1电流
B. 小灯泡L1两端电压大于L2两端电压
C. 若只断开S2,小灯泡L2熄灭,L1正常发光
D. 若只断开S1,小灯泡L1熄灭,L2正常发光
【答案】D
【解析】
【详解】由实物图可知,L1与L2并联,S2在干路,S1在L1支路,电流表串联在L2支路。
A.电流表与L2串联,测量通过L2的电流,故A错误;
B.并联电路各支路两端电压相等,故B错误;
C.只断开S2,整个电路会发生断路,两灯均熄灭,故C错误;
D.S1在L1支路,只断开S1,L1熄灭,L2正常发光,故D正确。
故选D。
11. 某同学用如图所示的其中一个电路做实验,电源电压恒定,为定值电阻,逐渐改变滑动变阻器连入电路中的阻值大小,记录电流表和电压表的示数如下表所示。该实验所用的电路是( )
0.08
0.09
0.10
0.14
0.16
0.19
0.82
0.90
1.05
1.44
1.65
1.94
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.如图,、串联,电压表测滑动变阻器两端电压,当电流增大时,是定值电阻,两端电压增大,两端电压应减小,不符合表格数据特点,故A不符合题意;
B.如图,、串联,电压表测两端电压,当电流增大时,是定值电阻,两端电压增大,符合表格数据特点,故B符合题意;
CD.电压表测电源电压,电压表示数应不变,不符合表格数据特点,故CD不符合题意。
故选B。
12. “天锅蒸馏法”是中国固态发酵蒸馏酒的标志性技艺,其工作过程示意如图甲所示。酿酒原料在地锅中被加热,产生含有酒精蒸气的气体。含有酒精蒸气的气体上升遇到内盛冷水的天锅底部形成液态酒,落入导流装置流出。天锅内装有1m高的冷水,底部连有控制排水与注水的装置,该装置内部简化电路如图乙所示。电源电压恒为12V,R1为热敏电阻,其阻值随天锅中水温变化关系如图丙所示,当水温达到50℃时,排水口打开将水全部排出。Rₚ为压敏电阻,其阻值随水对锅底的压强变化关系如图丁所示,当水压为0时,注水口打开排水口关闭,将冷水注入天锅,注水高度达到1m时注水口关闭。g取10N/kg,不考虑水的蒸发,注排水过程中水温恒定,下列说法正确的是( )
A. 注水过程中,水对锅底压强增大,阻值减小,电路中电流增大
B. 天锅水温升高过程中,通过做功方式改变水的内能
C. 排水口刚打开时,电路中的电流为0.12A
D. 天锅完成一轮排水过程,两端电压的变化范围是6~10V
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图丁可知,压敏电阻的阻值随水对锅底压强的增大而增大。注水过程中,水的高度增加,水对锅底的压强增大,阻值随之增大。电路中与串联,总电阻变大,电源电压恒定,根据欧姆定律,电路中的电流会减小,故A错误;
B.天锅的冷水是吸收酒精蒸气液化放出的热量从而温度升高,这个过程是通过热传递的方式改变水的内能,并非做功,故B错误;
C.排水口刚打开时,水温达到,从图丙可得此时热敏电阻
此时水还未排出,水深为1m,水对锅底的压强
从图丁可得此时
串联总电阻
电路电流
故C错误;
D.排水过程中水温恒定为,因此始终为。排水初始时刻,水深1m,
根据串联分压规律,两端电压
排水结束时刻,水压为0,从图丁可得此时
同理两端电压
因此一轮排水过程中,两端电压的变化范围是。
故D正确。
故选D。
二、多项选择题(下列各小题均有四个选项,其中符合题意的选项均多于一个。共6分,每小题2分。每小题选项全选对的得2分,选对但不全的得1分,有错选的不得分)
13. 下列关于电流、电压和电阻的说法中,正确的是( )
A. 电荷的定向移动形成电流
B. 电路中有电流时,电路两端一定有电压
C. 导体的电阻与导体两端的电压成正比,与通过导体的电流成反比
D. 电阻是导体对电流的阻碍作用,所以电阻越大,电流越小
【答案】AB
【解析】
【详解】A.电流是电荷的定向移动形成的,故A正确;
B.电压是形成电流的原因,即电压是形成电流的必要条件。所以,如果电路中有电流通过,说明电路两端一定有电压,故B正确;
C.导体电阻是导体本身的一种性质,仅由导体的材料、长度、横截面积、温度决定,与导体两端电压和通过导体的电流无关,故C错误;
D.根据欧姆定律可知,电流大小由电压和电阻共同决定,仅电阻大,若电压也变化,不能直接得出电流越小的结论,故D错误。
故选AB。
14. 如图是四冲程汽油机的工作示意图,下列说法正确的是( )
A. 这四个冲程的正确顺序是乙→甲→丁→丙
B. 靠惯性完成的冲程是甲、乙、丁
C. 甲冲程中内能转化为化学能
D. 丁冲程中内能转化为机械能
【答案】AD
【解析】
【详解】A.甲图两气门关闭,活塞上行,为压缩冲程;乙图进气门打开,活塞下行,为吸气冲程;丙图排气门打开,活塞上行,为排气冲程;丁图两气门关闭,火花塞点火,活塞下行,为做功冲程。正确顺序为乙→甲→丁→丙,故A正确;
B.吸气、压缩、排气冲程靠飞轮惯性完成,靠惯性完成的冲程是甲、乙、丙,故B错误;
C.甲为压缩冲程,机械能转化为内能,故C错误;
D.丁为做功冲程,内能转化为机械能,故D正确。
故选AD。
15. 如图甲所示,A、B是两个底部装有完全相同的加热器的容器,加热器产生的热量90%可以被容器中的液体吸收,已知加热器每秒钟放出热量1000J。现将甲、乙两种液体分别倒入A、B杯中,其中甲液体的比热容为,甲、乙两种液体的质量比为10∶9;让两个加热器同时开始工作,60s后停止加热,不考虑液体的蒸发与对外散热,它们的温度随时间变化图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 加热到20s的过程中,甲液体吸收的热量为20000J
B. 加热到60s的过程中,乙液体吸收的热量为900J
C. 甲液体的质量为0.2kg
D. 甲、乙两种液体的比热容之比为1∶2
【答案】CD
【解析】
【详解】A.加热器每秒放热1000J,加热20s总放热量为
已知热量利用率为90%,因此甲液体吸收的热量为
故A错误;
B.加热60s时,加热器总放热量为
乙液体吸收的热量为
故B错误;
C.由温度图像可知,加热20s时甲液体温度从升高到,温度变化量
根据吸热公式变形得甲的质量
故C正确;
D.已知甲乙液体质量比
结合
可得
加热60s时乙液体吸收热量,温度从升高到,温度变化量
乙的比热容
因此甲乙比热容之比
故D正确。
故选CD。
第二部分
三、实验探究题(共28分,18题2分,16、19、23题各3分,17、21、22题各4分,20题5分)
16.
(1)如图甲所示,把一根丝绸摩擦过的玻璃棒A悬挂起来,用另一根丝绸摩擦过的玻璃棒B靠近玻璃棒A的右端时,可以观察到的现象是__________________________________________________。
(2)如图乙所示,在塑料盒内喷入少量酒精,将盒盖密封,用压电点火器引燃盒内酒精与空气的混合物,盒盖被顶出,这就类似于一个热机,其能量转化是__________________________________________________。
【答案】(1)A的右端向远离B的方向偏转 (2)内能转化为机械能
【解析】
【小问1详解】
丝绸摩擦过的玻璃棒会带上正电荷,两根玻璃棒带的是同种电荷,根据电荷间的相互作用规律:同种电荷相互排斥,因此悬挂的玻璃棒A会受到B的排斥,右端向远离B的方向偏转。
【小问2详解】
酒精燃烧时化学能先释放转化为盒内气体的内能,高温高压的气体推动盒盖飞出,对盒盖做功,将内能转化为盒盖的机械能,这和热机的做功冲程能量转化规律一致。
17.
(1)如图甲所示,上面的瓶中装有空气,下面的瓶中装有密度比空气大的二氧化氮气体。抽去中间的玻璃片后,可以观察到空气与二氧化氮逐渐混合均匀,这是_______现象。
(2)如图乙所示连接电路探究导体电阻大小与温度的关系,闭合开关,点燃酒精灯,给日光灯的灯丝加热。在灯丝温度逐渐升高至发红的过程中,观察到小灯泡亮度与电流表示数均会发生变化。该实验说明__________________________________________________。
【答案】(1)扩散 (2)导体电阻的大小与温度有关
【解析】
【小问1详解】
密度更大的二氧化氮和上方的空气自发混合均匀,是不同物质彼此进入对方的现象,属于扩散现象,这一现象本质说明了分子在永不停息地做无规则运动。
【小问2详解】
给灯丝加热时,灯丝温度升高,会观察到电流表示数和小灯泡亮度都有变化,电路电源电压不变,根据欧姆定律,说明电路总电阻发生改变,也就是灯丝的电阻随温度的变化而变化,直接验证了导体电阻的大小和温度的关系。
18. 晓舟同学利用如图所示装置探究在串联电路中,流出灯泡L₁的电流IB与流入灯泡L₁的电流IA是否相等。测量IA和IB的数据记录在下表中。
IA/A
0.2
0.22
0.23
0.24
0.26
0.38
IB/A
0.2
0.22
0.23
0.24
0.26
0.38
实验结论是________________________________________________。
【答案】在串联电路中,流出灯泡L1的电流与流入灯泡L1的电流相等。
【解析】
【详解】观察实验记录的6组数据,每一组对应的和数值都完全相等,多次实验的结果一致,因此可以得出对应的实验结论,也符合串联电路电流处处相等的规律。
19. 某同学利用电压表、电流表、滑动变阻器、电源、开关及导线测量定值电阻的阻值。
(1)写出实验原理:__________________________________________________。
(2)画出实验电路图。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
伏安法测定值电阻的阻值,实验依据欧姆定律,通过测量定值电阻两端电压和通过它的电流,再利用变形公式计算电阻,所以实验原理是
【小问2详解】
伏安法测电阻时,电源、开关、定值电阻、电流表、滑动变阻器串联在电路中,电流表测量通过的电流,电压表并联在定值电阻两端,测量两端电压,滑动变阻器按“一上一下”接线,既能保护电路,又可以改变定值电阻两端电压,实现多次测量,求电阻平均值,减小实验误差,按照该连接方式画出对应的电路图即可。
20. 在“探究电流与电阻的关系”实验中,部分器材选用如下:电压为6V的稳压电源,标有“50Ω1A”的滑动变阻器,阻值不同的定值电阻若干。
(1)先将5Ω的定值电阻接入电路,闭合开关,晓彤发现无论怎样调节滑动变阻器,电流表指针不偏转,电压表指针有明显偏转且保持不变,已知导线及各接线柱连接完好,则电路中可能出现的故障是;_______
排除故障后,闭合开关,移动滑片直至电压表示数为3V时,读出电流表的示数。
(2)断开开关,取下5Ω的定值电阻,换成10Ω的定值电阻,闭合开关,应移动滑片,直至电压表示数为_______V时,读出电流表的示数。
(3)当将50Ω的定值电阻换成60Ω的定值电阻时,无论怎样移动滑片,都无法保证电压不变。原因是滑动变阻器的最大阻值_______(选填“过大”或“过小”)。为了完成本实验,接入的定值电阻最大不超过_______Ω。
【答案】(1)定值电阻R断路
(2)3 (3) ①. 过小 ②. 50
【解析】
【小问1详解】
电流表无偏转说明电路是断路状态,电压表有明显偏转且不变,说明电压表两端能连通到电源两极,已知导线和接线柱完好,因此故障是和电压表并联的定值电阻R发生了断路。
【小问2详解】
探究电流与电阻的关系时,需要控制定值电阻两端的电压不变,实验前已经设定定值电阻两端电压为3V,因此更换电阻后要调节滑片,让电压表示数仍为3V。
【小问3详解】
电源电压为6V,实验要求定值电阻两端电压保持3V,因此滑动变阻器需要分担的电压也是3V,根据串联分压规律,滑动变阻器接入的阻值需要和定值电阻的阻值相等。换成60Ω的定值电阻时,要求滑动变阻器接入阻值达到60Ω,但滑动变阻器最大只有50Ω,因此是滑动变阻器的最大阻值过小;当滑动变阻器接入最大阻值50Ω时,对应的定值电阻最大也只能为50Ω,否则无法满足分压要求。
21. 某同学利用如图所示的电路探究在串联电路中,、两端的总电压与两端电压、两端电压之间的关系。实验数据如下表所示。
0.8
0.9
1.0
1.2
1.4
1.6
0.4
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
1.2
1.3
1.5
1.8
2.1
2.4
(1)该实验中滑动变阻器起到的作用一方面是保护电路,另一方面是___________________________;
(2)进一步分析表中数据与、之和的关系,得到的实验结论是____________________________。
【答案】(1)改变、两端的电压,多次测量寻找普遍规律
(2)、两端的总电压等于两端电压与两端电压电压之和(或)
【解析】
【小问1详解】
在探究串联电路电压特点的电路中,滑动变阻器改变自身阻值,改变电路中的电流,从而改变、两端的电压,可以实现多次测量寻找普遍规律。
【小问2详解】
分析实验数据,第一次实验数据可知
第二次实验数据可知
第三次实验数据可知
第四次实验数据可知
第五次实验数据可知
第六次实验数据可知
综上分析可知:、两端的总电压等于两端电压与两端电压电压之和(或)。
22. 晓舟同学利用同一电路分别接入导体A和导体B,如图甲所示中代表长度,代表直径,电流表显示情况如图乙、丙所示,并据此得出相应的结论。
(1)该同学探究的问题是__________________________________________________。
(2)另一同学在原有电路中串联一个灯泡进行实验,请你对改进后的实验电路进行评价____________________________。
【答案】(1)当导体的材料和长度相同时,探究导体的电阻与横截面积的关系
(2)串联灯泡后,一方面可以通过灯泡亮度直观反映电阻大小,另一方面能增大电路总电阻,减小电路电流,起到保护电路、防止电流过大烧坏元件的作用
【解析】
【小问1详解】
由图甲可知,导体A和B都是康铜丝(材料相同)、长度均为500 mm(长度相同),只有直径不同也就是横截面积不同,图乙、图丙的电流表示数不同,实验通过电流表示数反映电阻大小,控制了材料、长度两个变量,只改变横截面积,因此探究的是电阻和横截面积的关系。
【小问2详解】
原电路中只有电源、开关、电流表和待测导体,若导体电阻过小,电路电流会过大,容易烧坏电流表或电源;串联灯泡后,灯泡分担了部分电压,限制了电路的最大电流,起到保护电路的作用,同时还可以通过灯泡的亮暗程度,更直观地辅助判断电阻的大小。
23. 若相同质量的不同物质,升高相同的温度,则可认为吸收热量较多的物质吸热性能较强。为了比较A、B两种液体的吸热性能,晓彤同学在两个完全相同的烧瓶内分别装入质量相等的A和B两种液体,如图甲、乙所示。使用同款加热器装置加热相同时间后,记录两种液体升高的温度和,测得,两液体均未沸腾且不计热量损失,请分析判断哪种液体的吸热性能较强。
【答案】
使用同款加热器加热相同时间,且不计热量损失,因此A、B两种液体吸收的热量相等。已知两种液体质量相等,升高的温度,说明吸收相同热量时B液体升高的温度更小。由此可推知,若使两种液体升高相同的温度,B液体需要吸收更多的热量,根据题中的判断标准,B液体的吸热性能较强。
【解析】
【详解】略
四、科普阅读题(共4分)
24. 未来能源,氢力无限
随着绿色低碳理念不断普及,开发清洁、高效的新型能源成为能源发展的重要方向。氢气热值高、产物无污染,是极具应用前景的清洁能源。
目前,氢气应用于动力装置主要包含两大技术路径,分别为氢内燃机驱动与氢燃料电池驱动,两种方式的能量转化原理、效率特点各不相同。氢燃料内燃机保留了传统内燃机的基本结构。根据氢燃料喷射位置的不同,氢燃料内燃机可以分成缸外喷射式和缸内直喷式两种,缸内直喷式又分压缩前期(低压)喷射和压缩后期(高压)喷射。氢内燃机依靠氢气燃烧工作,能量需要经过多次转化,损耗较大。
而氢燃料电池无需燃烧燃料,可通过电化学反应将氢气储存的化学能直接转化为电能,能量转化路径更短、利用效率更高。在各类燃料电池中,质子交换膜燃料电池结构简单、稳定,最适合车载移动设备使用。如图所示是氢氧燃料电池的原理图。氢气经过金属铂催化剂作用,分解成氢离子(质子)和电子,氢离子从A端穿过质子交换膜,到达燃料电池的B端,而电子不能通过质子交换膜,只能经外电路从A端流向B端,于是外电路中就形成了电流,电子到达B端后,与氧气反应生成水,1kg氢反应后可释放的能量,燃料电池的化学能转换效率在理论上可达100%,实际效率能达60%~80%。
氢能发展仍受核心技术、生产成本、配套设施等条件制约,暂未大规模普及。但随着新能源技术不断创新突破,氢能有望逐步攻克技术瓶颈,成为推动能源绿色转型、实现低碳发展的重要新型清洁能源。
请根据上述材料,回答下列问题。
(1)汽车利用氢能的两种方式:__________________________________________________、氢燃料电池。
(2)氢燃料电池在使用过程中氢气_____________(选填“有”或“没有”)发生燃烧现象;
(3)氢氧燃料电池分离出的氢离子带_____________(选填“正”或“负”)电,外电路中的电流方向为_____________(选填“C到D”或“D到C”)。
【答案】(1)
氢内燃机 (2)
没有 (3) ①.
正 ②.
D到C
【解析】
【小问1详解】
氢气应用于动力装置的两大技术路径对应氢内燃机、氢燃料电池两种利用方式。
【小问2详解】
氢燃料电池通过电化学反应将化学能直接转化为电能,工作过程中无需燃烧燃料,故氢气没有发生燃烧现象。
【小问3详解】
材料中说明氢离子即质子,带正电;外电路中电子定向移动方向为C到D,电流方向与电子定向移动方向相反,因此外电路电流方向为D到C。
五、计算题(共8分,25题4分、26题4分)
25. 如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻。只闭合开关,电流表的示数为0.3A,再闭合,电流表的示数为0.45A,求:
(1)电源电压;
(2)通过电阻的电流;
(3)电阻的阻值。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
只闭合开关,电路为R1的简单电路,电流表测量电路电流。根据欧姆定律可知电源电压
【小问2详解】
再闭合,两电阻并联,电流表测量干路电流,并联电路的特点,各支路独立工作,互不影响,则通过R1的电流不变,根据并联电路的电流特点可知通过电阻的电流
【小问3详解】
根据欧姆定律可知电阻的阻值
26. 图甲为科技小组设计的模拟电路,用于测量仰卧起坐次数。电源电压恒定不变,R1为定值电阻,R2为光敏电阻,其阻值随光照强度的减小而增大。当射向R2的红外线被遮挡时,R2两端的电压达到设定值,触发计数系统计数。测试过程中,R2两端电压与时间的关系图像如图乙所示,电流表示数与时间的关系图像如图丙所示,且完成每次仰卧起坐的时间相同。
(1)求1min内完成仰卧起坐的个数。
(2)求触发计数时,光敏电阻R2的阻值。
(3)求电路中的电源电压。
【答案】(1)50个 (2)50Ω
(3)6V
【解析】
【小问1详解】
由图乙可知,在0 ~ 2.4s 时间内电压出现两次达5V 的触发过程,说明2.4 s 内完成了2 次仰卧起坐,因此每次所用时间为1.2 s;则1 min 内可完成的个数为
【小问2详解】
由图甲可知,R1与R2串联,当射向R2的红外线被遮挡时,触发计数,此时R2的阻值随光照强度的减小而增大,根据串联电路分压规律可知R2两端的电压最大;由图乙可知,触发计数时,光敏电阻R2两端电压U2 = 5.0 V,由图丙可知此时电路中电流I = 0.1A,此时光敏电阻R2的阻值为
【小问3详解】
触发计数时,由图乙可知光敏电阻R2两端电压U2 = 5.0 V,由图丙可知此时电路中电流I = 0.1 A,由图甲可知两个电阻串联,则电源电压为 ①
未触发计数时,由图乙可知光敏电阻R2两端电压U2 = 3.0 V,由图丙可知此时电路中电流I = 0.3 A,则电源电压为 ②
解①②得,
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通州区2026—2027学年第一学期九年级期中质量检测
物理试卷
学校 班级 姓名
考
生
须
知
1.本试卷共8页,共两部分,26道小题,满分70分。考试时间70分钟。
2.在试卷和答题卡上准确填写学校、班级、姓名。
3.试题答案一律填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。
4.在答题卡上,选择题和作图题用2B铅笔作答,其他试题用黑色字迹签字笔作答。
5.考试结束,请将答题卡交回。
第一部分
一、单项选择题(下列各小题均有四个选项,其中只有一个选项符合题意。共24分,每题2分)
1. 下列物品中,通常情况下属于导体的是( )
A. 陶瓷碗 B. 塑料饭盒 C. 不锈钢勺 D. 纸杯
2. 下列说法正确的是( )
A. 图甲是电流表,读数是0.54A B. 图乙是电压表,读数是12V
C. 图丙是电阻箱,读数是2034Ω D. 图丁是电流表,读数是1.5A
3. 如图所示的电路图中,闭合开关后灯泡与并联的是( )
A. B. C. D.
4. 某学生自制的验电器结构如图所示。下列说法正确的是( )
A. 铝箔条张开越大,说明物体所带电荷量越少
B. 验电器能够直接判断带电体所带电荷的正负
C. 检验时,铝箔条张开是因为同种电荷相互排斥
D. 电荷在铝箔条上发生转移时,电荷会被消耗
5. 小聪设计了如图所示的电路,在G、H间接入滑动变阻器,闭合开关S,滑片P向右移动时,电流表示数变大。以下四种接入方式中,符合要求的是( )
A. B. C. D.
6. 图甲展示的是一种具有报警功能的文物展示台。假设该展台结构如图乙所示,由木板,弹簧,金属片A、B、C,以及报警电路组成,文物放置在金属片B上。开关闭合后对报警电路分析正确的是( )
A. 文物放置时,灯不亮、电铃不响 B. 文物放置时,灯亮、电铃不响
C. 文物拿起时,灯亮、电铃不响 D. 文物拿起时,灯不亮、电铃响
7. 取一个橙子,把铜片、锌片插入其中,就制成了一个水果电池。用电压表测量这个电池的电压如图所示。下列说法正确的是( )
A. 锌片是水果电池的正极
B. 该水果电池的电压约为2.5V
C. 水果电池是将内能转化为电能
D. 两个相同水果电池串联后可提供更高的电压
8. 为响应国家号召、节约能源,街道安装了风能太阳能互补节能灯:太阳能光伏板、小型风力发电机均可给蓄电池充电,夜晚蓄电池供电照明。如图所示,它“头顶”小风扇,“肩扛”太阳能光伏板。关于节能灯的设计解释合理的是( )
A. 太阳能光伏板将太阳能转化为电能
B. 小风扇是用来给太阳能光伏板散热的
C. 蓄电池充电时,化学能转化为电能
D. 节能灯发光时,电能全部转化为光能
9. 从下面一些常见物质的比热容表中,分析归纳正确的是( )
常见物质的比热容/[]
水
4.2
水银
0.14
玻璃
0.84
铁
0.46
蓖麻油
1.8
冰
2.1
酒精
2.4
木材
2.4
铜
0.39
干泥土
0.84
煤油
2.1
沙石
0.92
铝
0.88
铅
0.13
A. 同种物质不同状态比热容可能不同
B. 不同物质的比热容一定不同
C. 2kg酒精的比热容比1kg水的比热容大
D. 固体的比热容小于液体的比热容
10. 如图所示电路,闭合开关S1和S2,小灯泡L1和L2均正常发光,小灯泡L1的亮度大于L2的亮度,电流表和电压表均有示数。下列关于电路分析正确的是( )
A. 电流表测量通过L1电流
B. 小灯泡L1两端电压大于L2两端电压
C. 若只断开S2,小灯泡L2熄灭,L1正常发光
D. 若只断开S1,小灯泡L1熄灭,L2正常发光
11. 某同学用如图所示的其中一个电路做实验,电源电压恒定,为定值电阻,逐渐改变滑动变阻器连入电路中的阻值大小,记录电流表和电压表的示数如下表所示。该实验所用的电路是( )
0.08
0.09
0.10
0.14
0.16
0.19
0.82
0.90
1.05
1.44
1.65
1.94
A. B.
C. D.
12. “天锅蒸馏法”是中国固态发酵蒸馏酒的标志性技艺,其工作过程示意如图甲所示。酿酒原料在地锅中被加热,产生含有酒精蒸气的气体。含有酒精蒸气的气体上升遇到内盛冷水的天锅底部形成液态酒,落入导流装置流出。天锅内装有1m高的冷水,底部连有控制排水与注水的装置,该装置内部简化电路如图乙所示。电源电压恒为12V,R1为热敏电阻,其阻值随天锅中水温变化关系如图丙所示,当水温达到50℃时,排水口打开将水全部排出。Rₚ为压敏电阻,其阻值随水对锅底的压强变化关系如图丁所示,当水压为0时,注水口打开排水口关闭,将冷水注入天锅,注水高度达到1m时注水口关闭。g取10N/kg,不考虑水的蒸发,注排水过程中水温恒定,下列说法正确的是( )
A. 注水过程中,水对锅底压强增大,阻值减小,电路中电流增大
B. 天锅水温升高过程中,通过做功方式改变水的内能
C. 排水口刚打开时,电路中的电流为0.12A
D. 天锅完成一轮排水过程,两端电压的变化范围是6~10V
二、多项选择题(下列各小题均有四个选项,其中符合题意的选项均多于一个。共6分,每小题2分。每小题选项全选对的得2分,选对但不全的得1分,有错选的不得分)
13. 下列关于电流、电压和电阻的说法中,正确的是( )
A. 电荷的定向移动形成电流
B. 电路中有电流时,电路两端一定有电压
C. 导体的电阻与导体两端的电压成正比,与通过导体的电流成反比
D. 电阻是导体对电流的阻碍作用,所以电阻越大,电流越小
14. 如图是四冲程汽油机的工作示意图,下列说法正确的是( )
A. 这四个冲程的正确顺序是乙→甲→丁→丙
B. 靠惯性完成的冲程是甲、乙、丁
C. 甲冲程中内能转化为化学能
D. 丁冲程中内能转化为机械能
15. 如图甲所示,A、B是两个底部装有完全相同的加热器的容器,加热器产生的热量90%可以被容器中的液体吸收,已知加热器每秒钟放出热量1000J。现将甲、乙两种液体分别倒入A、B杯中,其中甲液体的比热容为,甲、乙两种液体的质量比为10∶9;让两个加热器同时开始工作,60s后停止加热,不考虑液体的蒸发与对外散热,它们的温度随时间变化图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 加热到20s的过程中,甲液体吸收的热量为20000J
B. 加热到60s的过程中,乙液体吸收的热量为900J
C. 甲液体的质量为0.2kg
D. 甲、乙两种液体的比热容之比为1∶2
第二部分
三、实验探究题(共28分,18题2分,16、19、23题各3分,17、21、22题各4分,20题5分)
16.
(1)如图甲所示,把一根丝绸摩擦过的玻璃棒A悬挂起来,用另一根丝绸摩擦过的玻璃棒B靠近玻璃棒A的右端时,可以观察到的现象是__________________________________________________。
(2)如图乙所示,在塑料盒内喷入少量酒精,将盒盖密封,用压电点火器引燃盒内酒精与空气的混合物,盒盖被顶出,这就类似于一个热机,其能量转化是__________________________________________________。
17.
(1)如图甲所示,上面的瓶中装有空气,下面的瓶中装有密度比空气大的二氧化氮气体。抽去中间的玻璃片后,可以观察到空气与二氧化氮逐渐混合均匀,这是_______现象。
(2)如图乙所示连接电路探究导体电阻大小与温度的关系,闭合开关,点燃酒精灯,给日光灯的灯丝加热。在灯丝温度逐渐升高至发红的过程中,观察到小灯泡亮度与电流表示数均会发生变化。该实验说明__________________________________________________。
18. 晓舟同学利用如图所示装置探究在串联电路中,流出灯泡L₁的电流IB与流入灯泡L₁的电流IA是否相等。测量IA和IB的数据记录在下表中。
IA/A
0.2
0.22
0.23
0.24
0.26
0.38
IB/A
0.2
0.22
0.23
0.24
0.26
0.38
实验结论是________________________________________________。
19. 某同学利用电压表、电流表、滑动变阻器、电源、开关及导线测量定值电阻的阻值。
(1)写出实验原理:__________________________________________________。
(2)画出实验电路图。
20. 在“探究电流与电阻的关系”实验中,部分器材选用如下:电压为6V的稳压电源,标有“50Ω1A”的滑动变阻器,阻值不同的定值电阻若干。
(1)先将5Ω的定值电阻接入电路,闭合开关,晓彤发现无论怎样调节滑动变阻器,电流表指针不偏转,电压表指针有明显偏转且保持不变,已知导线及各接线柱连接完好,则电路中可能出现的故障是;_______
排除故障后,闭合开关,移动滑片直至电压表示数为3V时,读出电流表的示数。
(2)断开开关,取下5Ω的定值电阻,换成10Ω的定值电阻,闭合开关,应移动滑片,直至电压表示数为_______V时,读出电流表的示数。
(3)当将50Ω的定值电阻换成60Ω的定值电阻时,无论怎样移动滑片,都无法保证电压不变。原因是滑动变阻器的最大阻值_______(选填“过大”或“过小”)。为了完成本实验,接入的定值电阻最大不超过_______Ω。
21. 某同学利用如图所示的电路探究在串联电路中,、两端的总电压与两端电压、两端电压之间的关系。实验数据如下表所示。
0.8
0.9
1.0
1.2
1.4
1.6
0.4
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
1.2
1.3
1.5
1.8
2.1
2.4
(1)该实验中滑动变阻器起到的作用一方面是保护电路,另一方面是___________________________;
(2)进一步分析表中数据与、之和的关系,得到的实验结论是____________________________。
22. 晓舟同学利用同一电路分别接入导体A和导体B,如图甲所示中代表长度,代表直径,电流表显示情况如图乙、丙所示,并据此得出相应的结论。
(1)该同学探究的问题是__________________________________________________。
(2)另一同学在原有电路中串联一个灯泡进行实验,请你对改进后的实验电路进行评价____________________________。
23. 若相同质量的不同物质,升高相同的温度,则可认为吸收热量较多的物质吸热性能较强。为了比较A、B两种液体的吸热性能,晓彤同学在两个完全相同的烧瓶内分别装入质量相等的A和B两种液体,如图甲、乙所示。使用同款加热器装置加热相同时间后,记录两种液体升高的温度和,测得,两液体均未沸腾且不计热量损失,请分析判断哪种液体的吸热性能较强。
四、科普阅读题(共4分)
24. 未来能源,氢力无限
随着绿色低碳理念不断普及,开发清洁、高效的新型能源成为能源发展的重要方向。氢气热值高、产物无污染,是极具应用前景的清洁能源。
目前,氢气应用于动力装置主要包含两大技术路径,分别为氢内燃机驱动与氢燃料电池驱动,两种方式的能量转化原理、效率特点各不相同。氢燃料内燃机保留了传统内燃机的基本结构。根据氢燃料喷射位置的不同,氢燃料内燃机可以分成缸外喷射式和缸内直喷式两种,缸内直喷式又分压缩前期(低压)喷射和压缩后期(高压)喷射。氢内燃机依靠氢气燃烧工作,能量需要经过多次转化,损耗较大。
而氢燃料电池无需燃烧燃料,可通过电化学反应将氢气储存的化学能直接转化为电能,能量转化路径更短、利用效率更高。在各类燃料电池中,质子交换膜燃料电池结构简单、稳定,最适合车载移动设备使用。如图所示是氢氧燃料电池的原理图。氢气经过金属铂催化剂作用,分解成氢离子(质子)和电子,氢离子从A端穿过质子交换膜,到达燃料电池的B端,而电子不能通过质子交换膜,只能经外电路从A端流向B端,于是外电路中就形成了电流,电子到达B端后,与氧气反应生成水,1kg氢反应后可释放的能量,燃料电池的化学能转换效率在理论上可达100%,实际效率能达60%~80%。
氢能发展仍受核心技术、生产成本、配套设施等条件制约,暂未大规模普及。但随着新能源技术不断创新突破,氢能有望逐步攻克技术瓶颈,成为推动能源绿色转型、实现低碳发展的重要新型清洁能源。
请根据上述材料,回答下列问题。
(1)汽车利用氢能的两种方式:__________________________________________________、氢燃料电池。
(2)氢燃料电池在使用过程中氢气_____________(选填“有”或“没有”)发生燃烧现象;
(3)氢氧燃料电池分离出的氢离子带_____________(选填“正”或“负”)电,外电路中的电流方向为_____________(选填“C到D”或“D到C”)。
五、计算题(共8分,25题4分、26题4分)
25. 如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻。只闭合开关,电流表的示数为0.3A,再闭合,电流表的示数为0.45A,求:
(1)电源电压;
(2)通过电阻的电流;
(3)电阻的阻值。
26. 图甲为科技小组设计的模拟电路,用于测量仰卧起坐次数。电源电压恒定不变,R1为定值电阻,R2为光敏电阻,其阻值随光照强度的减小而增大。当射向R2的红外线被遮挡时,R2两端的电压达到设定值,触发计数系统计数。测试过程中,R2两端电压与时间的关系图像如图乙所示,电流表示数与时间的关系图像如图丙所示,且完成每次仰卧起坐的时间相同。
(1)求1min内完成仰卧起坐的个数。
(2)求触发计数时,光敏电阻R2的阻值。
(3)求电路中的电源电压。
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