精品解析:陕西西安市爱知中学等学校2026-2027学年九年级上学期11月期中物理试题
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内容正文:
陕西西安市爱知中学等学校2026-2027学年九年级上学期11月期中物理试题
满分:80分 时间:80分钟
一、选择题(共10小题,每题2分,计20分。1-8题为单选;9-10题为双选,全部选对得2分,选对但不全得1分,错选不得分)
1. 物理与我们的实际生活密切相关,下列物理量估测结果最符合实际的是( )
A. 一节干电池的电压是1.5V
B. 手电筒中的电流大约为3A
C. 1枚普通鸡蛋质量大约为200g
D. 完成一次引体向上做的功约为2000J
2. 如图展示的是大家熟悉的简单机械,其中,使用时费距离的是( )
A. 筷子 B. 托盘天平
C. 旗杆顶端的定滑轮 D. 盘山公路
3. 二氧化碳(CO2)爆破技术是现代工程中非常环保的技术。起爆前高压泵将CO2压缩成高压气体,液化后输入爆破筒内。如图甲所示,爆破时电加热管发热使筒内的液态CO2迅速汽化,形成高压气体从泄气孔中喷出实施爆破,下列说法正确的是( )
A. 高压泵压缩CO2,气体内能增大,温度降低
B. 高压CO2喷出时的能量转化与图乙中B一致
C. 图乙中汽油机一个工作循环的顺序是ACDB
D. 若图乙中汽油机的飞轮转速为2400r/min,则每秒完成20次做功冲程
4. 如图所示,有一小球沿粗糙的曲面轨道ABCD从A点静止滑下,从D点抛出,虚线DEF为小球在空中的运动轨迹。其中C为轨道最低点,B、D、F三点等高,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 在C点的动能最大,E点的动能为零
B. 从E点运动到F点的过程,小球的动能转化为重力势能
C. 小球在E点的机械能小于在A点的机械能
D. 小球从B运动到C和从C运动到D的过程中动能变化量相等
5. 下列说法中正确的是( )
A. 物体的内能增加,温度一定升高
B. 把生鸡蛋放到沸水中,水将温度传给鸡蛋
C. 的水比等质量的的水含有的热量少
D. 把烧红的铁块放到冷水中,铁块的内能一定减少
6. 如图所示,电流表和电压表接法正确的是
A. B.
C. D.
7. 如图所示为部分电路结构,若用导线在a、b、c、d四个接线柱之间连接,则下列分析正确的是( )
A. 若a与b,b与d连接,则只有L2发光
B. 若a与b,c与d连接,则只有L1发光
C. 若a与d,b与c连接,则L1、L2串联
D. 若a与b,b与c连接,则L1、L2并联
8. 如图甲所示,小萌将一块铜片和一块锌片插入水果中,做成了一个“水果电池”。电压表的示数如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 该电池的锌片是正极
B. “水果电池”的电压为5 V
C. 电流从水果电池的铜片流出,锌片流入
D. 若一小灯泡的电压为3 V,则需要2个这样的电池串联起来
9. 如图,物理兴趣小组的同学组装了一个多开关的控制电路,电源电压保持不变,下列有关说法正确的是( )
A. 只闭合S1、S3,灯泡L1、L2串联
B. 只闭合开关S2,灯泡L1、L2都发光,且取走一个灯泡另一个也不发光
C. 闭合开关S1、S2,灯泡L1、L2都亮,且取走一个灯泡另一个也发光
D. 闭合开关S1、S2、S3,可能会烧坏电源
10. 小明用一根最大能承受3 N拉力的细绳、两个滑轮绕制了一个滑轮组,用质量均为50g的钩码作为被提升的物体,不计绳重和摩擦,多次改变钩码的个数,根据测得的数据,作出了如图所示的图像,g取10N/kg。下列说法中正确的是( )
A. 所用动滑轮的重力为0.4 N
B. 当绳端拉力为1.5 N时,钩码的重力可能为2.5N
C. 由图像可知,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越小
D. 滑轮组的最大机械效率约为94.4%
二、填空与作图题(共6小题,每空1分,作图题每题2分,计21分)
11. 如图所示是运动会上机器狗运输铁饼的画面,在这一过程中,机器狗的蓄电池就是电路中的一个_____________。给机器狗中的蓄电池充电时,是将________能转化为________能。
12. 2026年10月23日18时15分,长征六号改(CZ-6A)运载火箭在太原卫星发射中心成功发射,将遥感五十号03星送入预定轨道,任务圆满成功。请回答下列问题:
(1)火箭发射升空时,燃料燃烧将化学能转化为燃气的内能,再转化为火箭的机械能;火箭的燃料使用液态氢,主要原因是它的_________大。
(2)如图所示,卫星从远地点到近地点运行的过程中,不计空气阻力,卫星的动能_________,机械能的大小_________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
13. 如图甲所示电路,闭合开关S后,两个灯泡都能发光,图乙为电流表指针的位置,电流表示数是0.8A,则电流表的测量范围为_________A,通过灯的电流大小是_________A。断开后,灯泡的亮度_________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
14. 如图,电源电压保持不变,①②同为电压表或电流表。若开关S1、S2闭合后,两灯都能发光,且表①、表②的示数之比为2:3,那么L1、L2是 ___________联(选填“串”或“并”);只闭合开关S1时,两灯仍能发光,则表①、表②分别为 ___________表和 ___________表。(不计温度对灯丝电阻的影响)。
15. 某轿车在水平路面上行驶,25s的时间内其v-t和F-t的图像分别如图甲、乙所示。已知前15s轿车运动的路程为250m,匀速阶段阻力大小为________N,整个过程汽车牵引力做功________J,汽车匀速阶段克服阻力做功的功率为________W。
16. 按要求作图:
(1)小明在家包饺子时,使用如图甲(a)所示的工具压饺子皮,图甲(b)是该工具的简化示意图,为支点,是压杆上点在下压时受到的阻力,请在图甲(b)中画出压饺子皮时作用在点的最小动力及阻力臂。
(2)根据下图所示的实物电路,在方框内画出它的电路图。
(3)如图是某品牌平衡车的部分电路简图,当手动闭合时,指示灯亮起,此时骑行者再站立于平衡车踏板上后自动闭合,平衡车开始运动,当手动断开时,指示灯熄灭,平衡车不能运动。请根据上述要求将电路图连接完整。
三、实验与探究题(共4小题,每空1分,计21分)
17. 在“探究动滑轮工作时的特点”活动中,小明用如图所示的动滑轮提升钩码,改变钩码的数量,在正确操作的情况下,测得的实验数据如下表所示。
实验
序号
钩码重
G/N
钩码上升的
高度h/cm
拉力
F/N
绳端移动的
距离s/cm
1
1.0
10
1.1
20
2
2.0
10
1.7
20
3
3.0
10
2.3
20
(1)实验时,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,读出弹簧测力计的示数。第①次实验中,动滑轮的机械效率为________(结果保留到0.1%)。
(2)分析表中实验数据可知,同一动滑轮,所提升钩码重力增大,机械效率将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)若在第③次实验中,不小心使钩码多上升了1 cm,但仍用表格中的数据进行计算,测得的机械效率将________(填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)在某一次测量中,弹簧测力计不是竖直向上拉,而是斜向上拉,其他条件不变,动滑轮的机械效率将________(填“变大”“变小”或“不变”)。
18. 小明和小红一起做探究杠杆平衡条件的实验,如图所示:
(1)实验前,将杠杆的中点置于支架上,发现杠杆在如图甲所示的位置保持静止,要保持杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向__________(选填“左”或“右”)调节;
(2)如图乙所示,A位置挂2个钩码,B位置挂适当钩码后杠杆再次平衡。若将A、B两点下方所挂的钩码同时向着靠近支点的方向各移动一小格,则杠杆__________端(选填“左”或“右”)会下沉;
(3)如图丙所示,小红在杠杆右侧用弹簧测力计向下拉,当测力计由竖直方向逐渐向左转,杠杆始终保持水平平衡,测力计的示数将__________(“变大”“变小”或“不变”);
(4)将杠杆的支点移到如图丁所示的位置,用弹簧测力计分别在C、D、E三点沿竖直方向拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡,在__________点的拉力最小;
(5)杆秤是我国传统的称量工具。某同学利用自制杆秤称量物体质量,秤杆平衡时如图所示。若想增大该杆秤能称量的最大质量,在不改变其他条件的情况下,可将提纽在秤杆上的位置适当向__________(填“左”或“右”)移动。
19. 小刚进行了如下两个课本上的实验:用图甲所示装置完成实验一:观察不同物质吸热升温的现象。将质量相同的沙子和水分别放在两个瓷盘中,用红外灯同时照射两个瓷盘,沙子和水温度随时间变化的图像如图乙。
(1)实验中用温度计测量水和沙子的温度,数据记录后绘制出如图乙所示的图像。根据图像分析,加热相同的时间,沙子的温度上升得多,两者吸收的热量______(选填“<”“=”“>”);说明水的吸热本领强;不计热损失,沙子比热容为________J/(kg·℃)。
(2)夏天夜晚,小明赤脚走在海边的沙滩上与走进海水里相比,感觉__________比较凉。
(3)滨海地区的果农发现,初春晴朗无风的夜晚,水果更容易冻伤。这是因为晴朗的夜晚,本该形成的__________(海风/陆风)没有形成,缺少了风的搅动,近地面冷空气堆积,从而低温冻伤水果。
(4)用如图丙所示装置,完成实验二:比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量。
①该实验通过________________来反映燃料燃烧放出的热量。
②利用图丙所示装置也可完成实验一,只要对丙图(b)装置中的液体和燃料进行调整,其中必需改变的是____________。
A.液体的种类 B.液体的质量 C.燃料的种类 D.燃料的质量
20. 小杜在探究串联电路的电压规律实验中,设计了如下图所示的电路。
(1)根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线将图乙所示电路连接完整;
(2)正确连接电路后,闭合开关发现L1、L2均不发光,电压表有明显示数,则电路中出现故障可能是L1发生了____________;
(3)小杜在测灯L2电压时,为了方便操作保持电压表的B连接点不动,只拆开A连接点,并将它改接到C连接点上,测量L2两端的电压。他发现无法测出L2两端的电压,其原因是_____________________________;
(4)小杜将电压表分别接到AB、BC、AC三处,闭合开关,测出了一组电压并记录,立即得出了串联电路的电压特点,请你指出他实验的改进方法是________________________;
(5)小杜还想探究“并联电路的电流特点”,于是又利用器材连接如图丙所示电路进行探究。测量前,他发现电流表的指针偏转如图丁所示,原因是电流表________________。排除故障后,电流表的示数如图戊所示,则电流表的示数为____________A;经过多次测量小杜最终得出并联电路的电流特点。
四、综合题(共3小题,共计18分)
21. 如图甲所示的电路中,闭合开关S,电流表的示数为0.5 A,两只电压表V1和V2的指针偏转角度相同,指针位置均为如图乙所示。求:
(1)闭合开关,灯L1、L2为_________联。
(2)通过灯L1的电流。
(3)电源电压和灯L2两端的电压。
(4)灯L1两端的电压。
22. 某金属球在炉火中加热到106℃,然后迅速投入到100 g、初温为43℃的某种液体中,达到热平衡后金属球的温度为46℃。已知金属球的质量是50 g,比热容为,不计热损失;
液体
煤油
酒精
水
比热容
(1)求此过程中金属球放出的热量;
(2)计算出该液体的比热容,并根据表中的数据确定该液体的种类;
(3)若该液体再吸收的热量,求该液体的末温(1个标准大气压下)。
23. 小明的爸爸驾驶某混合能源轿车沿平直公路行驶,该型轿车发动机采用氢气和汽油两种燃料工作,可进行自由切换。设燃料在气缸内均完全燃烧,轿车匀速行驶中所受恒定阻力为900 N,发动机输出的能量全部用来驱动轿车行驶。(、)
(1)轿车从甲地出发,使用氢气为燃料匀速行驶300 km到达乙地,已知消耗氢气质量为3.6 kg,求:
①氢气完全燃烧放出的热量?
②使用氢气时发动机的效率?
(2)原路返程时爸爸发现氢气燃料不足,改用汽油为燃料匀速行驶,发动机的效率为30%,每加注1 kg汽油所需的费用为12元,每加注1 kg氢燃料所需的费用为30元。求:
①需要消耗汽油多少kg?
②相比使用氢气多花费多少元?
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陕西西安市爱知中学等学校2026-2027学年九年级上学期11月期中物理试题
满分:80分 时间:80分钟
一、选择题(共10小题,每题2分,计20分。1-8题为单选;9-10题为双选,全部选对得2分,选对但不全得1分,错选不得分)
1. 物理与我们的实际生活密切相关,下列物理量估测结果最符合实际的是( )
A. 一节干电池的电压是1.5V
B. 手电筒中的电流大约为3A
C. 1枚普通鸡蛋质量大约为200g
D. 完成一次引体向上做的功约为2000J
【答案】A
【解析】
【详解】A.一节新干电池的标准电压为1.5V,故A符合题意;
B.手电筒中的电流大约0.3A,远小于3A,故B不符合题意;
C.10枚普通鸡蛋总质量约500g,单枚鸡蛋质量,远小于200g,故C不符合题意;
D.普通中学生质量约50kg,重力
完成一次引体向上上升高度约0.5m,由功的计算公式可得完成一次引体向上做的功约为,远小于2000J,故D不符合题意。
故选A。
2. 如图展示的是大家熟悉的简单机械,其中,使用时费距离的是( )
A. 筷子 B. 托盘天平
C. 旗杆顶端的定滑轮 D. 盘山公路
【答案】D
【解析】
【详解】A. 筷子使用时,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,会省距离,故A不符合题意;
B. 托盘天平属于等臂杠杆,不费距离,故B不符合题意;
C. 旗杆顶端的定滑轮本质是等臂杠杆,不费距离,故C不符合题意;
D. 盘山公路本质是一个变形的斜面,属于省力机械,使用时费距离,故D符合题意。
故选D。
3. 二氧化碳(CO2)爆破技术是现代工程中非常环保的技术。起爆前高压泵将CO2压缩成高压气体,液化后输入爆破筒内。如图甲所示,爆破时电加热管发热使筒内的液态CO2迅速汽化,形成高压气体从泄气孔中喷出实施爆破,下列说法正确的是( )
A. 高压泵压缩CO2,气体内能增大,温度降低
B. 高压CO2喷出时的能量转化与图乙中B一致
C. 图乙中汽油机一个工作循环的顺序是ACDB
D. 若图乙中汽油机的飞轮转速为2400r/min,则每秒完成20次做功冲程
【答案】D
【解析】
【详解】A.高压泵压缩CO2,对CO2气体做功,气体内能增大,温度升高,故A错误;
B.高压CO2喷出时气体膨胀对外做功,气体的内能转化为机械能。图乙中C图冲程中是高温高压燃气推动活塞做功,内能转化为机械能,是做功冲程。所以高压CO2喷出时的能量转化与图乙中C一致。故B错误;
C.图乙中A冲程,进气门开,排气门关,活塞向下运动是吸气冲程;B冲程,进气门关,排气门开,活塞向上运动是排气冲程;结合前面分析可知C冲程,是做功冲程;D冲程,进气门和排气门关闭,活塞向上运动,是压缩冲程。所以汽油机一个工作循环的顺序是ADCB,故C错误;
D.若图乙中汽油机的飞轮转速为
即1s的时间内飞轮转动40转。根据汽油机一个工作循环飞轮转动2转对外做功1次可知,每秒完成次做功冲程。故D正确。
故选D。
4. 如图所示,有一小球沿粗糙的曲面轨道ABCD从A点静止滑下,从D点抛出,虚线DEF为小球在空中的运动轨迹。其中C为轨道最低点,B、D、F三点等高,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 在C点的动能最大,E点的动能为零
B. 从E点运动到F点的过程,小球的动能转化为重力势能
C. 小球在E点的机械能小于在A点的机械能
D. 小球从B运动到C和从C运动到D的过程中动能变化量相等
【答案】C
【解析】
【详解】A.小球从A点运动到最低点C点的过程中,需要克服摩擦力做功,将重力势能转化为动能和内能,小球运动至最低点C点时,速度最大;小球从D点抛出后,小球运动到E点时,是空中运动轨迹的最高点,此时竖直方向的速度为零,但仍有水平方向的速度,所以动能并不为零,故A错误;
B.从E点到F点是下降过程,小球高度降低重力势能减小、速度增大动能增大,将重力势能转化为动能,故B错误;
C.小球从A点到D点在粗糙轨道运动,机械能因克服摩擦不断减少;从D点到E点在空中运动,只有重力做功,机械能守恒,因此E点机械能小于A点机械能,故C正确;
D.B点、D点等高,二者重力势能相等,B点到C点的过程中,动能的增加量等于重力势能减少量与克服摩擦做功的差值;C点到D点过程中,动能减少量等于重力势能增加量与克服摩擦做功的和,因此两个过程动能变化量并不相等,故D错误。
故选C。
5. 下列说法中正确的是( )
A. 物体的内能增加,温度一定升高
B. 把生鸡蛋放到沸水中,水将温度传给鸡蛋
C. 的水比等质量的的水含有的热量少
D. 把烧红的铁块放到冷水中,铁块的内能一定减少
【答案】D
【解析】
【详解】A.晶体熔化时吸热,内能增加但温度保持不变,因此物体内能增加时温度不一定升高,故A错误;
B.热传递过程中传递的是热量,不是温度,故B错误;
C.热量是热传递过程中的过程量,不能表述为物体“含有”热量,故C错误;
D.烧红的铁块温度高于冷水,接触后铁块放出热量,自身内能减少,故D正确。
故选D。
6. 如图所示,电流表和电压表接法正确的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.电流表并联,会造成短路,电压表也不应该与灯泡串联,故A错误;
B.电压表正负接线柱接反了,电压表连接错误,故B错误;
C.电压表与用电器并联,电流表串联在电路中,电表正负接线柱连接正确,故C正确;
D.电流表并联,会造成短路,且正负接线柱接反了;同时电压表也不应该与灯泡串联,故D错误。
7. 如图所示为部分电路结构,若用导线在a、b、c、d四个接线柱之间连接,则下列分析正确的是( )
A. 若a与b,b与d连接,则只有L2发光
B. 若a与b,c与d连接,则只有L1发光
C. 若a与d,b与c连接,则L1、L2串联
D. 若a与b,b与c连接,则L1、L2并联
【答案】B
【解析】
【详解】A.若a与b,b与d连接,由于b与d的连接,电流不经过用电器,引起电源短路,故灯泡都不发光,故A错误;
B.若a与b,c与d连接,由于c与d的连接将灯泡短路,则只有发光,故B正确;
C.若a与d,b与c连接,电路中有两条电流的流通路径,则灯、并联,故C错误;
D.若a与b,b与c连接,由于b与c的连接将灯泡短路,则只有发光,故D错误。
故选B。
8. 如图甲所示,小萌将一块铜片和一块锌片插入水果中,做成了一个“水果电池”。电压表的示数如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 该电池的锌片是正极
B. “水果电池”的电压为5 V
C. 电流从水果电池的铜片流出,锌片流入
D. 若一小灯泡的电压为3 V,则需要2个这样的电池串联起来
【答案】C
【解析】
【详解】A.电压表指针正向偏转,说明电流从正接线柱流入,由图甲可知铜片连接电压表正接线柱,故铜片是正极,故A错误;
B.电压表选用量程,分度值为,示数为,故B错误;
C.铜片是正极,在电源外部电流从正极(铜片)流出,流回负极(锌片),故C正确;
D.需要串联的电池个数,故D错误。
故选C。
9. 如图,物理兴趣小组的同学组装了一个多开关的控制电路,电源电压保持不变,下列有关说法正确的是( )
A. 只闭合S1、S3,灯泡L1、L2串联
B. 只闭合开关S2,灯泡L1、L2都发光,且取走一个灯泡另一个也不发光
C. 闭合开关S1、S2,灯泡L1、L2都亮,且取走一个灯泡另一个也发光
D. 闭合开关S1、S2、S3,可能会烧坏电源
【答案】BD
【解析】
【详解】A.只闭合S1、S3时,电流分两路,一路经S1、L2回负极,另一路经L1、S3回负极,所以灯泡L1、L2并联,故A错误;
B.只闭合S2时,电流依次经过L1、S2、L2,所以灯泡L1、L2串联,串联电路互相影响,取走一个灯泡另一个也不发光,故B正确;
C.闭合S1、S2时,L1被短路不亮,只有L2亮,故C错误;
D.闭合S1、S2、S3时,电源正极经S1、S2、S3直接连到负极,电源短路,可能烧坏电源,故D正确。
故选BD。
10. 小明用一根最大能承受3 N拉力的细绳、两个滑轮绕制了一个滑轮组,用质量均为50g的钩码作为被提升的物体,不计绳重和摩擦,多次改变钩码的个数,根据测得的数据,作出了如图所示的图像,g取10N/kg。下列说法中正确的是( )
A. 所用动滑轮的重力为0.4 N
B. 当绳端拉力为1.5 N时,钩码的重力可能为2.5N
C. 由图像可知,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越小
D. 滑轮组的最大机械效率约为94.4%
【答案】BD
【解析】
【详解】由可知,每个钩码的重为
A.不计绳重和摩擦,滑轮组机械效率
由图像可知,当 时,,代入公式得
解得 ,故A错误;
B.两个滑轮绕制滑轮组,绳子股数 可能为 2 或 3。绳端拉力
即
得 (N)
当时,,提升钩码的个数为5个,
当时,,提升钩码的个数8个,故当绳端拉力为1.5 N时,钩码的重力可能为2.5N,故B正确;
C.由图像可知,自变量是钩码重,且同一滑轮组,动滑轮重不变,而且提升的钩码越重,机械效率越高,无法得出动滑轮重对效率的影响,故C错误;
D.细绳最大拉力为,若时,由得,最大可提升物重
此时最大机械效率
若时,由得,最大可提升物重
此时最大机械效率
滑轮组的最大机械效率约为 ,故D正确。
故选 BD。
二、填空与作图题(共6小题,每空1分,作图题每题2分,计21分)
11. 如图所示是运动会上机器狗运输铁饼的画面,在这一过程中,机器狗的蓄电池就是电路中的一个_____________。给机器狗中的蓄电池充电时,是将________能转化为________能。
【答案】 ①. 电源 ②. 电 ③. 化学
【解析】
【详解】运输铁饼时蓄电池提供电能,是电路中的电源;给蓄电池充电时,蓄电池属于用电器,消耗输入的电能,将能量以化学能的形式储存起来,因此是把电能转化为化学能。
12. 2026年10月23日18时15分,长征六号改(CZ-6A)运载火箭在太原卫星发射中心成功发射,将遥感五十号03星送入预定轨道,任务圆满成功。请回答下列问题:
(1)火箭发射升空时,燃料燃烧将化学能转化为燃气的内能,再转化为火箭的机械能;火箭的燃料使用液态氢,主要原因是它的_________大。
(2)如图所示,卫星从远地点到近地点运行的过程中,不计空气阻力,卫星的动能_________,机械能的大小_________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】(1)热值 (2) ①. 变大 ②. 不变
【解析】
【小问1详解】
因液态氢热值大,相同质量下完全燃烧放出的热量更多,故用作火箭燃料。
【小问2详解】
由远地点到近地点高度减小可知,重力势能减小,重力势能转化为动能,故动能变大;因不计空气阻力,只有动能和重力势能相互转化,机械能总量守恒,故机械能大小不变。
13. 如图甲所示电路,闭合开关S后,两个灯泡都能发光,图乙为电流表指针的位置,电流表示数是0.8A,则电流表的测量范围为_________A,通过灯的电流大小是_________A。断开后,灯泡的亮度_________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. ②. 0.7 ③. 不变
【解析】
【详解】由图甲可知,与并联,测干路电流,测支路电流。因并联电路干路电流大于任一支路电流,故量程为;由图乙可知,电流表的读数为1.5A,则干路电流,由并联电路电流规律得,通过的电流:
断开后,因并联支路独立工作,互不影响,因此灯泡亮度不变。
14. 如图,电源电压保持不变,①②同为电压表或电流表。若开关S1、S2闭合后,两灯都能发光,且表①、表②的示数之比为2:3,那么L1、L2是 ___________联(选填“串”或“并”);只闭合开关S1时,两灯仍能发光,则表①、表②分别为 ___________表和 ___________表。(不计温度对灯丝电阻的影响)。
【答案】 ①. 串 ②. 电流 ③. 电流
【解析】
【详解】[1][2]开关S1、S2闭合后,灯L1、L2都能发光,若②为电流表,则电源会被短路,所以②为电压表;此时电流的路径只有一条,所以①为电压表,此时两灯泡串联。
[3]只闭合开关S1时,两灯仍能发光,电流的路径有两条,①测干路电流,②测灯L2的电流,则两表均为电流表。
15. 某轿车在水平路面上行驶,25s的时间内其v-t和F-t的图像分别如图甲、乙所示。已知前15s轿车运动的路程为250m,匀速阶段阻力大小为________N,整个过程汽车牵引力做功________J,汽车匀速阶段克服阻力做功的功率为________W。
【答案】 ①. 2000 ②. 1.35×106 ③. 6×104
【解析】
【详解】由图甲可知,轿车做匀速直线运动,处于平衡状态,阻力与牵引力大小相等;由图乙可知,匀速阶段牵引力,因此阻力
整个过程汽车牵引力做功:
做功
运动时间
匀速速度
路程
牵引力
做功
总功
汽车匀速阶段克服阻力做功的功率为
16. 按要求作图:
(1)小明在家包饺子时,使用如图甲(a)所示的工具压饺子皮,图甲(b)是该工具的简化示意图,为支点,是压杆上点在下压时受到的阻力,请在图甲(b)中画出压饺子皮时作用在点的最小动力及阻力臂。
(2)根据下图所示的实物电路,在方框内画出它的电路图。
(3)如图是某品牌平衡车的部分电路简图,当手动闭合时,指示灯亮起,此时骑行者再站立于平衡车踏板上后自动闭合,平衡车开始运动,当手动断开时,指示灯熄灭,平衡车不能运动。请根据上述要求将电路图连接完整。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据杠杆平衡条件,阻力和阻力臂一定时,动力臂越大动力越小,连接支点O和A点得到最长动力臂OA,因此在A点作垂直OA向下的线段就是最小动力;阻力臂是支点O向阻力的作用线作垂线,垂线段为,要标注垂直符号。
【小问2详解】
电流经过开关、后分成两路,单独一条支路,和串联为另一条支路,两灯并联,测干路电流,测的电流,按照这个电流分支关系画出规范电路图,导线不交叉。
【小问3详解】
当手动闭合时,指示灯亮起,此时骑行者再站立于平衡车踏板上后自动闭合,平衡车开始运动。说明指示灯和电动机并联,开关在电动机支路上。当手动断开时,指示灯熄灭,平衡车不能运动,说明在干路上。
三、实验与探究题(共4小题,每空1分,计21分)
17. 在“探究动滑轮工作时的特点”活动中,小明用如图所示的动滑轮提升钩码,改变钩码的数量,在正确操作的情况下,测得的实验数据如下表所示。
实验
序号
钩码重
G/N
钩码上升的
高度h/cm
拉力
F/N
绳端移动的
距离s/cm
1
1.0
10
1.1
20
2
2.0
10
1.7
20
3
3.0
10
2.3
20
(1)实验时,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,读出弹簧测力计的示数。第①次实验中,动滑轮的机械效率为________(结果保留到0.1%)。
(2)分析表中实验数据可知,同一动滑轮,所提升钩码重力增大,机械效率将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)若在第③次实验中,不小心使钩码多上升了1 cm,但仍用表格中的数据进行计算,测得的机械效率将________(填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)在某一次测量中,弹簧测力计不是竖直向上拉,而是斜向上拉,其他条件不变,动滑轮的机械效率将________(填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1)45.5%
(2)增大 (3)不变
(4)变小
【解析】
【小问1详解】
钩码上升的高度
绳子自由端移动的距离
有用功
总功
机械效率
【小问2详解】
第2次实验中,有用功
总功
机械效率
第3次实验中,
机械效率
对比可知,同一动滑轮,提升的钩码重力越大,有用功在总功中的占比越高,机械效率增大。
【小问3详解】
动滑轮的绳端移动距离满足
将该关系代入机械效率公式可得
可见机械效率的数值与钩码上升的高度无关,因此用表格原有数据计算时,测得的机械效率不变。
【小问4详解】
斜向上拉时,拉力的动力臂小于动滑轮的直径(竖直拉动时动力臂为滑轮直径,是最大力臂),根据杠杆平衡条件,阻力和阻力臂不变时动力臂减小,拉力会变大。提升相同重物、上升相同高度时,有用功不变,总功随拉力增大而变大,根据可知机械效率变小。
18. 小明和小红一起做探究杠杆平衡条件的实验,如图所示:
(1)实验前,将杠杆的中点置于支架上,发现杠杆在如图甲所示的位置保持静止,要保持杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向__________(选填“左”或“右”)调节;
(2)如图乙所示,A位置挂2个钩码,B位置挂适当钩码后杠杆再次平衡。若将A、B两点下方所挂的钩码同时向着靠近支点的方向各移动一小格,则杠杆__________端(选填“左”或“右”)会下沉;
(3)如图丙所示,小红在杠杆右侧用弹簧测力计向下拉,当测力计由竖直方向逐渐向左转,杠杆始终保持水平平衡,测力计的示数将__________(“变大”“变小”或“不变”);
(4)将杠杆的支点移到如图丁所示的位置,用弹簧测力计分别在C、D、E三点沿竖直方向拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡,在__________点的拉力最小;
(5)杆秤是我国传统的称量工具。某同学利用自制杆秤称量物体质量,秤杆平衡时如图所示。若想增大该杆秤能称量的最大质量,在不改变其他条件的情况下,可将提纽在秤杆上的位置适当向__________(填“左”或“右”)移动。
【答案】(1)左 (2)左
(3)变大 (4)C
(5)左
【解析】
【小问1详解】
杠杆在如图甲所示的位置保持静止,右端下沉,说明右端重,要保持杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向左调节。
【小问2详解】
由图乙可知,当杠杆平衡时,满足
解得,即此时B点应挂4个钩码。若将A、B两点下方所挂的钩码同时向着靠近支点的方向各移动一小格,则杠杆左端为
右端为,杠杆左端重,因此左端会下沉。
【小问3详解】
当测力计由竖直方向逐渐向左转,右侧力臂减小,根据杠杆平衡条件可知,弹簧测力计示数将变大。
【小问4详解】
由图丁可知,阻力和阻力臂不变,弹簧测力计在C点时动力臂最长,根据杠杆平衡条件可知此时需要的拉力最小。
【小问5详解】
由杠杆平衡条件得,钩码质量不变,则不变,若想称量质量最大,即使G重物变大,需变大,所以B点需向左移。
19. 小刚进行了如下两个课本上的实验:用图甲所示装置完成实验一:观察不同物质吸热升温的现象。将质量相同的沙子和水分别放在两个瓷盘中,用红外灯同时照射两个瓷盘,沙子和水温度随时间变化的图像如图乙。
(1)实验中用温度计测量水和沙子的温度,数据记录后绘制出如图乙所示的图像。根据图像分析,加热相同的时间,沙子的温度上升得多,两者吸收的热量______(选填“<”“=”“>”);说明水的吸热本领强;不计热损失,沙子比热容为________J/(kg·℃)。
(2)夏天夜晚,小明赤脚走在海边的沙滩上与走进海水里相比,感觉__________比较凉。
(3)滨海地区的果农发现,初春晴朗无风的夜晚,水果更容易冻伤。这是因为晴朗的夜晚,本该形成的__________(海风/陆风)没有形成,缺少了风的搅动,近地面冷空气堆积,从而低温冻伤水果。
(4)用如图丙所示装置,完成实验二:比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量。
①该实验通过________________来反映燃料燃烧放出的热量。
②利用图丙所示装置也可完成实验一,只要对丙图(b)装置中的液体和燃料进行调整,其中必需改变的是____________。
A.液体的种类 B.液体的质量 C.燃料的种类 D.燃料的质量
【答案】(1) ①. = ②.
(2)沙滩 (3)陆风
(4) ①. 温度计的示数变化量 ②. AC
【解析】
【小问1详解】
两个相同红外灯同时照射相同时间放出的热量相等,不计热损失时,沙子和水吸收的热量相等,因此。
由图乙可知,加热5min时,沙子升温40℃,水升温20℃。两者质量相等、吸收热量相等,根据吸热公式可得,则沙子比热容
【小问2详解】
水的比热容远大于沙子,夜晚放出相同热量时,沙子的温度下降得比水多,因此沙滩的温度更低,赤脚踩上去感觉沙子更凉。
【小问3详解】
夜晚陆地降温比海洋快,陆地近地面空气温度更低、密度更大形成高压,海洋上方为低压,风从陆地吹向海洋,就是陆风。晴朗无风的夜晚陆风无法形成,近地面的冷空气无法被搅动扩散,堆积后就容易冻伤水果。
【小问4详解】
①比较不同燃料放热的实验用了转换法,燃料完全燃烧放出的热量无法直接测量,通过被加热的同一种液体升高的温度,就能间接反映燃料放热的多少。
②实验一“观察不同物质吸热升温的现象”,要求用相同的加热源(保证相同时间放出热量相同),加热质量相等的不同种类液体。图丙原本是用不同燃料加热同种液体,因此必须把不同的燃料换成相同的燃料,把相同的液体换成不同的液体,也就是改变液体的种类和燃料的种类。故选AC。
20. 小杜在探究串联电路的电压规律实验中,设计了如下图所示的电路。
(1)根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线将图乙所示电路连接完整;
(2)正确连接电路后,闭合开关发现L1、L2均不发光,电压表有明显示数,则电路中出现故障可能是L1发生了____________;
(3)小杜在测灯L2电压时,为了方便操作保持电压表的B连接点不动,只拆开A连接点,并将它改接到C连接点上,测量L2两端的电压。他发现无法测出L2两端的电压,其原因是_____________________________;
(4)小杜将电压表分别接到AB、BC、AC三处,闭合开关,测出了一组电压并记录,立即得出了串联电路的电压特点,请你指出他实验的改进方法是________________________;
(5)小杜还想探究“并联电路的电流特点”,于是又利用器材连接如图丙所示电路进行探究。测量前,他发现电流表的指针偏转如图丁所示,原因是电流表________________。排除故障后,电流表的示数如图戊所示,则电流表的示数为____________A;经过多次测量小杜最终得出并联电路的电流特点。
【答案】(1) (2)断路
(3)电压表的正负接线柱接反了
(4)换用不同的灯泡测量多组数据
(5) ①. 使用前未调零 ②. 0.24
【解析】
【小问1详解】
由图甲可知,电压表并联在L1两端,由图乙可知,电源由两节干电池组成,故电源电压为3V,因此应将L1右端与电压表的“3V”接线柱相连,如图所示:
【小问2详解】
闭合开关两灯均不发光,说明电路大概率发生断路;电压表有明显示数,说明电压表两端可以连通到电源两极,因此故障是和电压表并联的L1发生断路。
【小问3详解】
原本测L1两端电压时,电流从电压表的A端(正接线柱)流入、B端(负接线柱)流出;将A点改接到C点后,电流会从电压表的B端(负接线柱)流入、C端(正接线柱)流出,正负接线柱接反,无法正常测量。
【小问4详解】
只测量了一组数据就得到结论,具有偶然性,应换用不同规格的灯泡多次测量,得到普遍规律。
【小问5详解】
测量前,电流表的指针就发生偏转,说明电流表没有调零。
图戊中,电流表使用小量程,分度值为0.02A,示数为0.24A。
四、综合题(共3小题,共计18分)
21. 如图甲所示的电路中,闭合开关S,电流表的示数为0.5 A,两只电压表V1和V2的指针偏转角度相同,指针位置均为如图乙所示。求:
(1)闭合开关,灯L1、L2为_________联。
(2)通过灯L1的电流。
(3)电源电压和灯L2两端的电压。
(4)灯L1两端的电压。
【答案】(1)串 (2)0.5 A
(3)6V,1.2 V
(4)4.8 V
【解析】
【小问1详解】
闭合开关,电压表相当于断路,电流从电源正极流出后,依次经过开关S、电流表、L2、L1回到电源负极,电流只有一条路径,故两灯串联。
【小问2详解】
闭合开关,L1、L2串联,电流表测电路中的电流。由串联电路电流处处相等可知,通过L1的电流
【小问3详解】
闭合开关,L1、L2串联,V1测电源电压,V2测L2两端电压。因串联电路总电压大于各部分电路电压,且两表指针偏转角度相同,故V1选用0~15V量程,分度值为0.5V,示数为6V,即电源电压 ,电压表V2选用0~3V量程,分度值为0.1V,示数为1.2V,即L2两端电压
【小问4详解】
由串联电路电压规律,得 L1两端电压
22. 某金属球在炉火中加热到106℃,然后迅速投入到100 g、初温为43℃的某种液体中,达到热平衡后金属球的温度为46℃。已知金属球的质量是50 g,比热容为,不计热损失;
液体
煤油
酒精
水
比热容
(1)求此过程中金属球放出的热量;
(2)计算出该液体的比热容,并根据表中的数据确定该液体的种类;
(3)若该液体再吸收的热量,求该液体的末温(1个标准大气压下)。
【答案】(1)1260J
(2),水
(3)100℃
【解析】
【小问1详解】
金属球的质量为
金属球放出的热量为
【小问2详解】
因为不计热损失,所以该液体吸收的热量为
该液体的比热容为
所以该液体就是水。
【小问3详解】
该液体升高的温度为
该液体的末温为
因为在标准大气压下,水沸腾时温度最高为 100℃,继续吸热温度不再升高。
所以 。
23. 小明的爸爸驾驶某混合能源轿车沿平直公路行驶,该型轿车发动机采用氢气和汽油两种燃料工作,可进行自由切换。设燃料在气缸内均完全燃烧,轿车匀速行驶中所受恒定阻力为900 N,发动机输出的能量全部用来驱动轿车行驶。(、)
(1)轿车从甲地出发,使用氢气为燃料匀速行驶300 km到达乙地,已知消耗氢气质量为3.6 kg,求:
①氢气完全燃烧放出的热量?
②使用氢气时发动机的效率?
(2)原路返程时爸爸发现氢气燃料不足,改用汽油为燃料匀速行驶,发动机的效率为30%,每加注1 kg汽油所需的费用为12元,每加注1 kg氢燃料所需的费用为30元。求:
①需要消耗汽油多少kg?
②相比使用氢气多花费多少元?
【答案】(1)①5.4×108 J;②
(2)①;② 132 元
【解析】
【小问1详解】
氢气完全燃烧放出的热量
轿车匀速行驶,水平方向受力平衡,牵引力等于阻力,为
行驶路程
牵引力做的有用功为
发动机效率
【小问2详解】
返程路程与去程完全相同,因此牵引力需要做的有用功仍为
汽油完全燃烧需要放出的总热量
需要的汽油质量
使用氢气的总费用
使用汽油的总费用
因此多花费的金额为
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