2024年甘肃省武威市凉州区凉州区中坝九年制学校联片教研二模物理试题(原卷版+解析版)

2023-2024学年第二学期甘肃省武威市凉州区中坝中学联片教研
九年级物理第二次模拟考试试卷
一、选择题(共24分)
1. 下列说法中符合实际的是(  )
A. 一名中学生的身高约为165dm
B. 一张纸的厚度约为80μm
C. 一只母鸡的质量为500kg
D. 小刚百米短跑成绩为7.62s
2. 如图是四种不同乐器发出的声音通过示波器形成的波形图,下列说法错误的是( )
A. 甲、乙的音色不同 B. 丁的响度最小
C. 甲、丁的音调相同 D. 丙的音调最高
3. 热现象在一年四季中随处可见,下列说法中正确的是
A. 春天的早晨经常出现大雾,这是凝华现象
B. 夏天揭开冰棒包装后会看到冰棒冒“白气”,这升华现象
C. 秋天的早晨花草上出现小露珠,这是液化现象
D. 初冬的早晨地面上会出现白色的霜,这是凝固现象
4. 下列关于图中所示光学现象的描述或解释正确的是(  )
A. 图甲中,小孔成的是倒立的虚像
B. 图乙中,人配戴的凹透镜可以矫正近视眼
C. 图丙中,白光通过三棱镜要分解成红、橙、黄、绿、蓝、灰、紫七色光
D. 图丁中,漫反射的光线杂乱无章不遵循光的反射定律
5. 如图1所示,桌面上放有三个相同的玻璃杯,分别装有质量相同的三种液体甲、乙、丙,它们的质量与体积的关系如图2所示,三个杯子从左至右依次装的液体种类是( )
A. 乙,丙,甲 B. 甲,丙,乙 C. 甲,乙,丙 D. 丙,乙,甲
6. 下列实例中,目的是为了减小摩擦的是( )
A. 自行车把套上有花纹
B. 车轴处装有滚动轴承
C. 刹车时用力捏闸
D. 脚蹬表面凹凸不平
7. 如下图所示的一个空瓶子,向里面装入一些水后,当瓶子正立在水平桌面上时,瓶对桌面的压力为F1,瓶对桌面的压强为p1,瓶底受到水的压力为F2;瓶底受到水的压强为p2,若将瓶子倒过来放在该水平桌面上,则下列说法中正确的是(  )
①若瓶内水装满了,则Fl不变,F2变小
②若瓶内水装满了,则p1、p2都变大
③若瓶内水不满,则Fl不变,F2变小
④若瓶内水不满,则p1不变,p2变大
A. 只有①②正确 B. 只有②③正确 C. 只有①③正确 D. 只有②④正确
8. 如图,轻质杠杆AB可以绕O点转动,在A点用细线悬挂一重物,在B点施加一竖直向下的动力,使杠杆在水平位置保持平衡.若将动力的方向改为沿虚线方向,仍使杠杆在水平位置保持平衡,则
A. 动力臂增大,动力增大 B. 动力臂增大,动力减小
C. 动力臂减小,动力减小 D. 动力臂减小,动力增大
9. 家用电压力锅结合了高压锅和电饭锅的优点,省时省电而且安全性高。当电压力锅内部气压过大或温度过高时,发热器都会停止工作。下列简化的电压力锅电路图中,为过压保护开关,为过热保护开关。当锅内气压过大时开关自动断开,温度过高时开关自动断开。则符合上述工作要求的电路图是( )
A. B. C. D.
10. 把阻值为6Ω的定值电阻R0和标有“20Ω 1A”的滑动变阻器R连接在电源两端电压恒为4.5V的电路中,如图所示。电流表和电压表选择的量程分别为“0~0.6A”和“0~3V”。在保证电路安全的情况下,下列说法中正确的是(  )
A. 电路中的最大电流为0.6A
B. 定值电阻R0的实际功率的最大值为 1.5W
C. 电路的总功率的最大值为2.7W
D. 滑动变阻器接入电路的最小阻值为 1.5Ω
11. 如图甲,磁场对导体的力F竖直向上,用Fab,Fcd,Fa'b',Fc′d′分别表示图乙丙中闭合开关时磁场对导体ab、cd、a′b′、c′d′的力,则(  )
A. Fab竖直向下,Fcd竖直向下 B. Fab竖直向上,Fcd竖直向下
C. Fa′b′竖直向上,Fc′d′竖直向下 D. Fa′b′竖直向下,Fc′d′竖直向上
12. 关于能源、信息和材料,下列说法正确的是(  )
A. 化石能源和核能都属于可再生能源
B. 太阳能是可再生能源,是应该优先发展新能源
C. 核电站是利用可控的核聚变释放的能量发电的
D. 用手机无线上网是利用了超声波传输信号的
二、填空题(共14分)
13. 人急行的速度大约是2m/s,人急行穿过6m宽的马路需要的时间大约是 ________s;汽车的行驶速度如果是10m/s,人至少要在距行驶过来的汽车 ________m处开始穿越马路.
14. 如图所示,用力打击一摞棋子中间的一个,该棋子由静止开始沿水平方向飞出,上面的棋子由于______要保持原来的静止状态,同时,这些棋子因为受到______的作用,又落到下面的棋子上。
15. 如图所示:底面积为的圆柱薄壁容器放置在水平地面上,底面积为的轻质圆柱薄壁塑料瓶内装有若干小石块,质量为1600g的实心铁块沉在容器底部(没有紧密接触)。塑料瓶和铁块通过细绳相连,细绳刚好拉直(无拉力)。为了拉起铁块需要把瓶内的部分小石块投入水中,铁块的重力为___________N;铁块刚好被拉起时,投入水中的小石块质量为___________g(已知ρ石=3g/cm3,ρ铁=8g/cm3)。
16. 今年“五一”小长假,很多人去淄博吃烧烤。炭火烤肉是通过______的方式增大肉的内能;木炭在燃烧过程中将______能转化为内能。
17. 如图所示的电路中,电压表示数为4.5V。A1、A2两表示数分别为1.2A、0.9A,通过L2的电流为______,L1两端电压为______V。
18. 家庭电路中,导线绝缘皮容易破损老化,裸露的导线相接触会发生___________,导致电路中电流过大,除此之外,电路中用电器___________过大,也会导致电路中电流过大。
19. 我们能观看太空授课,是靠__________将信号从空间站传回到地球的,空间站的电力是由太阳能电池板提供的,太阳能属于__________。
三、作图题(共4分)
20. 根据图示的实物图,在方框内画出对应的电路图。
21. 如图所示,请将图中各元件正确接入家庭电路中,其中开关只控制电灯,三孔插座带保险装置,电路连接要符合安全用电原则。
四、实验探究题(共17分)
22. 小明想探究液体压强与哪些因素有关,他的实验操作如图所示。
(1)实验中,我们通过观察_______来比较液体内部压强的大小,这种实验探究方法是_______;
(2)实验前,小明做了图甲所示的检查:当用手指按压(不论轻压还是重压)橡皮膜时,发现U形管两侧液柱的高度几乎不变化,出现这种情况的原因是_______。若在使用前发现U形管两侧的液面有高度差,应进行的操作是_______(选填字母);
A.从U形管中倒出适量液体
B.取下软管重新安装
(3)要研究液体的压强与某个因素的关系,需要先控制其他因素不变,这种实验探究方法是_______;
(4)比较乙、丙两图,可得出的结论是:在液体的密度相同时,液体压强的大小与_______有关;
(5)比较丙、丁两图,可得出的结论是:液体内部同一深度,液体向各个方向的压强_______;
(6)为了进一步研究液体的压强与密度是否有关,接下来的操作是取一杯盐水和一杯清水,将压强计的金属盒放在_______处来进行观察比较;
(7)小明保持图丙中金属盒的位置不变,将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后如图戊所示。比较图丙、戊两次实验,他得出了在同一深度,液体的密度越大,其内部的压强越大的结论。小宇认为他的结论是不可靠,原因是_______;
(8)本实验用到的U形管压强计_______(选填“是”或“不是”)连通器。
23. 学校“水培种植小屋”的蔬菜适宜生长的温度在10~30℃之间,项目式学习小组利用热敏电阻和电阻箱设计温度报警电路,电阻箱是可以调节并显示阻值的变阻器。
(1)利用图甲所示电路探究热敏电阻Rt阻值随环境温度t变化的规律。
①根据图甲,用笔画线代替导线,将图乙中的实物电路连接完整;______
②连接电路过程中,应将开关_______;将电阻箱的阻值调至最大,起到_________的作用;
③将热敏电阻置于0℃的环境中,闭合S1、断开S2,记录电流表示数为I0;然后断开S1、闭合S2,调节电阻箱R0直至电流表示数为________,此时Rt=R0;
④将热敏电阻Rt置于不同温度的环境中,重复步骤③,测得的数据如表:
温度t/℃ 0 10 20 30 40
阻值Rt/Ω 2800 1800 1200 800 600
分析数据可得:热敏电阻的阻值随温度的升高而_______;
(2)根据上述探究结果,学习小组设计的报警电路如图丙所示。使用的实验器材有:电源(电压恒为12V)、热敏电阻Rt、电阻箱R0(0~9999Ω)、数字电压表(U≥7.2V时报警)、数字电流表(I≥6mA时报警)、开关一个、导线若干。设计要求:小屋温度t≥30℃或t≤10℃时都有一个电表报警。
①了满足设计要求,电阻箱R0应调为_________Ω;
②当温度降低到10℃时电路报警,此时电流表的示数是___________mA。
五、简答题(共3分)
24. 炎热夏天的中午,小明和弟弟在爸爸的陪伴下去露天游泳池游泳锻炼身体,小明感觉到泳池边缘的水泥台烫脚,而泳池里的水却凉爽。请你用所学的物理知识帮助小明解释其原因。
六、计算题(共18分)
25. 一方形木块的体积为2.6×10-3m3,放入盛有清水的圆柱形容器中,木块浸入水中部分的体积是1.56×10-3m3,容器的底面积为9×10-2m2。ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg,求:
(1)木块受到的浮力;
(2)木块的质量和密度;
(3)放入木块后,容器底部受到的水的压强增加了多少?
26. 随着科技的发展,无人驾驶技术日趋成熟。如图所示是利用5G网络理元程驾驶的纯电动汽车,其质量为1.5t,车轮与路面接触的总面积为750cm2,该车在水平路面上匀速直线行驶12km,用时10min,行驶过程中汽车受到的阻力为车重的0.08倍。(汽车匀速行驶过程中功率恒定;汽油热值q=4.5×107J/kg,g取10N/kg))求:
(1)该车静止在水平路面上时对路面的压强。
(2)这段时间内牵引力所做功和功率。
(3)该车百公里消耗电能1.8×108J,若这些能量完全由燃烧汽油来获得,相当于完全燃烧汽油多少千克?
27. 中国人爱好喝茶,小梦家有一种微电脑电热水壶,用于烧水泡茶非常方便。它具有自动加水、加热、显示水温、保温等多种功能。使用时,先按一下加水按钮,小水泵把水桶中的水抽到壶内,当壶内水位达到规定容量时,小水泵自动停止抽水:再按一下加热按钮,加热装置将对壶内的水加热:当水沸腾时,加热装置自动停止加热,电热水壶从加热状态自动切换到保温状态。当水温降到80℃时,又重新加热,使水重新沸腾。如此反复,使水温始终维持在一定范围内。电热水壶的加热部分的电路如图乙所示,电热水壶的铭牌数据如下表。根据电热水壶工作过程。请你回答以下问题:
(1)R2的阻值大小为多少Ω?
(2)为冲泡绿茶,需将1.1L的水从30℃加热到80℃,电热水壶正常工作了5min,求电热水壶的加热效率?(水的比热容c=4.2×103J/(kg·℃))
(3)用电高峰期,小梦发现加热时间变长了,于是关掉家里其它用电器,只让电热水壶加热工作,发现200s内家里标有2000r/(kW·h)的电能表的转盘转了99转,请计算当时的实际电压?
产品名称 微电脑电热水壶
额定电压 220V
额定功率 加热 1100W
保湿 200W
容量 1.10L2023-2024学年第二学期甘肃省武威市凉州区中坝中学联片教研
九年级物理第二次模拟考试试卷
一、选择题(共24分)
1. 下列说法中符合实际的是(  )
A. 一名中学生的身高约为165dm
B. 一张纸的厚度约为80μm
C. 一只母鸡的质量为500kg
D. 小刚百米短跑成绩为7.62s
【答案】B
【解析】
【详解】A.一名中学生的身高约为165cm,165cm=16.5dm,故A不符合题意;
B.一张纸的厚度约为0.08mm,0.08mm=80μm,故B符合题意;
C.一只母鸡的质量约为2kg,故C不符合题意;
D.优秀短跑运动员跑完百米的时间大约为10s,中学生跑完百米的时间约15s,故D不符合题意。
故选B。
2. 如图是四种不同乐器发出的声音通过示波器形成的波形图,下列说法错误的是( )
A. 甲、乙的音色不同 B. 丁的响度最小
C. 甲、丁的音调相同 D. 丙的音调最高
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲和乙声音的波形形状相差较大,则它们的音色不同,故A正确,不符合题意;
B.甲、乙、丙和丁声音振动时偏离中间位置的幅度,其中丁最小,说明丁的响度最小,故B正确,不符合题意;
C.从图中可以看出,相同时间内,甲和丁振动的频率相同,则音调相同,故C正确,不符合题意;
D.甲、乙、丙和丁声音振动的频率,其中丙最小,说明丙的音调最低,故D错误,符合题意。
故选D。
3. 热现象在一年四季中随处可见,下列说法中正确的是
A. 春天的早晨经常出现大雾,这是凝华现象
B. 夏天揭开冰棒包装后会看到冰棒冒“白气”,这是升华现象
C. 秋天的早晨花草上出现小露珠,这是液化现象
D. 初冬的早晨地面上会出现白色的霜,这是凝固现象
【答案】C
【解析】
【详解】“春天的早晨经常出现大雾”、“夏天揭开冰棒包装后会看到冰棒冒“白气””和“秋天的早晨花草上出现小露珠”都是液化现象,“初冬的早晨地面上会出现白色的霜”是凝华现象.答案C.
4. 下列关于图中所示光学现象的描述或解释正确的是(  )
A. 图甲中,小孔成的是倒立的虚像
B. 图乙中,人配戴的凹透镜可以矫正近视眼
C. 图丙中,白光通过三棱镜要分解成红、橙、黄、绿、蓝、灰、紫七色光
D. 图丁中,漫反射的光线杂乱无章不遵循光的反射定律
【答案】B
【解析】
【详解】A.小孔成的像是由实际光线形成的,可以用光屏接收到,是实像,故A错误;
B.近视是因为晶状体曲度过大,折光能力太强使像成在视网膜前面,用凹透镜矫正,故B正确;
C.白光由七色光组成,白光通过三棱镜要分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光,故C错误;
D.只要是光的反射,都遵循光的反射定律,镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律,故D错误。
故选B。
5. 如图1所示,桌面上放有三个相同的玻璃杯,分别装有质量相同的三种液体甲、乙、丙,它们的质量与体积的关系如图2所示,三个杯子从左至右依次装的液体种类是( )
A. 乙,丙,甲 B. 甲,丙,乙 C. 甲,乙,丙 D. 丙,乙,甲
【答案】A
【解析】
【详解】在图2中取相同质量的三种液体,可知甲的体积最小,丙的体积最大,所以可知三个杯子的顺序为乙,丙,甲,应选A.
6. 下列实例中,目的是为了减小摩擦的是( )
A. 自行车把套上有花纹
B 车轴处装有滚动轴承
C. 刹车时用力捏闸
D. 脚蹬表面凹凸不平
【答案】B
【解析】
【详解】A.自行车把套上有花纹,是通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦,故A不符合题意;
B.车轴处装有滚动轴承,是通过变滑动摩擦为滚动摩擦来减小摩擦,故B符合题意;
C.刹车时用力捏闸,是通过增大压力来增大摩擦,故C不符合题意;
D.脚蹬表面凹凸不平,是通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦,故D不符合题意。
故选B
7. 如下图所示一个空瓶子,向里面装入一些水后,当瓶子正立在水平桌面上时,瓶对桌面的压力为F1,瓶对桌面的压强为p1,瓶底受到水的压力为F2;瓶底受到水的压强为p2,若将瓶子倒过来放在该水平桌面上,则下列说法中正确的是(  )
①若瓶内水装满了,则Fl不变,F2变小
②若瓶内水装满了,则p1、p2都变大
③若瓶内水不满,则Fl不变,F2变小
④若瓶内水不满,则p1不变,p2变大
A. 只有①②正确 B. 只有②③正确 C. 只有①③正确 D. 只有②④正确
【答案】C
【解析】
【详解】若瓶内装满水,瓶对桌面压力等于瓶和水的总重力,倒立时对桌面的压力不变,即F1 大小不变;因水是满的,倒立时水的深度不发生变化,液体内部压强不发生变化,即p2大小不变,因瓶口面积小,瓶底面积大,由F=pS可知倒立时瓶底受的的压力变小,即F2变小,由可知瓶对桌面的压强增大,即p1变大,故①正确,②错误;当瓶内水不满时,无论瓶子正放或倒放,对桌面的压力始终等于瓶子和水的总重力,故F1大小不变,瓶子正放时水的形状为上下均匀的圆柱体,对容器底部的压力等于水的重力,倒放时因瓶子形状下小上大,瓶口斜向上部分会分担一部分水的重力,此时对容器底部的压力减小,即F2变小,瓶子倒放时因水不满且瓶口小,水的深度变大,由p=ρgh可知水对容器底部的压强变大,即p2变大,由可知瓶子对桌面的压强变大,即p1变大,故③正确,④错误。以上可知ABD错误,C正确。
故选C。
8. 如图,轻质杠杆AB可以绕O点转动,在A点用细线悬挂一重物,在B点施加一竖直向下的动力,使杠杆在水平位置保持平衡.若将动力的方向改为沿虚线方向,仍使杠杆在水平位置保持平衡,则
A. 动力臂增大,动力增大 B. 动力臂增大,动力减小
C. 动力臂减小,动力减小 D. 动力臂减小,动力增大
【答案】D
【解析】
【详解】力臂是支点到力的作用线的垂线段长度.改为虚线后,动力臂变短,根据杠杆平衡条件,阻力阻力臂都不变化,动力臂变小,则动力增大.
9. 家用电压力锅结合了高压锅和电饭锅的优点,省时省电而且安全性高。当电压力锅内部气压过大或温度过高时,发热器都会停止工作。下列简化的电压力锅电路图中,为过压保护开关,为过热保护开关。当锅内气压过大时开关自动断开,温度过高时开关自动断开。则符合上述工作要求的电路图是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】开关控制发热器,与发热器串联,S1为过压保护开关,S2为过热保护开关,当两开关都闭合时,发热器工作,当只断开一个开关,发热器即停止工作,则两开关串联,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
10. 把阻值为6Ω的定值电阻R0和标有“20Ω 1A”的滑动变阻器R连接在电源两端电压恒为4.5V的电路中,如图所示。电流表和电压表选择的量程分别为“0~0.6A”和“0~3V”。在保证电路安全的情况下,下列说法中正确的是(  )
A. 电路中的最大电流为0.6A
B. 定值电阻R0的实际功率的最大值为 1.5W
C. 电路的总功率的最大值为2.7W
D. 滑动变阻器接入电路的最小阻值为 1.5Ω
【答案】B
【解析】
【详解】A.由电路图知定值电阻与滑动变阻器串联在电路中,变阻器允许通过的最大电流为1A,电流表所选的量程为0~0.6A,测电路中的电流,电压表所选量程为0~3V,测R0两端的电压,所以当R0两端电压为3V时,电路中的电流最大,最大电流
故A错误;
B.定值电阻的实际最大功率
P0=U0I=3V×0.5A=1.5W
故B正确;
C.电路中通过的电流最大时,电路的总功率最大,最大总功率
P=UI=4.5V×0.5A=2.25W
故C错误;
D.据欧姆定律知,当电路中的电流最大时,电路中的总电阻最小,即此时变阻器接入电路的阻值最小,最小阻值
故D错误。
故选B。
11. 如图甲,磁场对导体的力F竖直向上,用Fab,Fcd,Fa'b',Fc′d′分别表示图乙丙中闭合开关时磁场对导体ab、cd、a′b′、c′d′的力,则(  )
A. Fab竖直向下,Fcd竖直向下 B. Fab竖直向上,Fcd竖直向下
C. Fa′b′竖直向上,Fc′d′竖直向下 D. Fa′b′竖直向下,Fc′d′竖直向上
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】AB.磁场力方向影响因素有:磁场方向和电流方向,已知甲图中磁场对导体的力F竖直向上,乙图中磁场方向与甲图一致,而导体ab电流方向与甲图相反,所以Fab方向竖直向下,导体cd电流方向与甲图一致,所以Fcd方向竖直向上,故AB错误;
CD.磁场力方向影响因素有:磁场方向和电流方向,甲图中磁场对导体的力F竖直向上,图丙磁场方向与图甲相反,导体a′b′电流方向与图甲相同,所以Fa′b′竖直向下,导体c′d′电流方向与图甲相反,所以Fc′d′竖直向上,故C错误,D正确。
故选D
12. 关于能源、信息和材料,下列说法正确的是(  )
A. 化石能源和核能都属于可再生能源
B. 太阳能是可再生能源,是应该优先发展的新能源
C. 核电站是利用可控的核聚变释放的能量发电的
D. 用手机无线上网是利用了超声波传输信号的
【答案】B
【解析】
【详解】A.化石能源和核能消耗后在短期内都不能得到补充,都属于不可再生能源,故A错误;
B.太阳能可以从自然界源源不断地获得,是可再生能源,是应该优先发展的新能源,故B正确;
C.核电站是利用可控的核裂变释放的能量发电的,故C错误;
D.用手机无线上网是利用了电磁波传输信号的,故D错误。
故选B。
二、填空题(共14分)
13. 人急行的速度大约是2m/s,人急行穿过6m宽的马路需要的时间大约是 ________s;汽车的行驶速度如果是10m/s,人至少要在距行驶过来的汽车 ________m处开始穿越马路.
【答案】 ①. 3 ②. 30
【解析】
【详解】[1][2]人急行横过6米宽的马路需要的时间
t1== =3s
s2=v2t1=10m/s×3s=30m
人至少要在距行驶过来的汽车30m处开始穿越马路。
14. 如图所示,用力打击一摞棋子中间的一个,该棋子由静止开始沿水平方向飞出,上面的棋子由于______要保持原来的静止状态,同时,这些棋子因为受到______的作用,又落到下面的棋子上。
【答案】 ①. 惯性 ②. 重力
【解析】
【详解】[1][2]被击打的棋子受到力的作用飞出,而上面的棋子由于惯性,要保持原来的运动状态,在水平方向处于静止。但这此棋子由于受到竖直向下的重力作用而落回到下面的棋子上。
15. 如图所示:底面积为的圆柱薄壁容器放置在水平地面上,底面积为的轻质圆柱薄壁塑料瓶内装有若干小石块,质量为1600g的实心铁块沉在容器底部(没有紧密接触)。塑料瓶和铁块通过细绳相连,细绳刚好拉直(无拉力)。为了拉起铁块需要把瓶内的部分小石块投入水中,铁块的重力为___________N;铁块刚好被拉起时,投入水中的小石块质量为___________g(已知ρ石=3g/cm3,ρ铁=8g/cm3)。
【答案】 ①. 16 ②. 840
【解析】
【详解】[1]铁块的重力
G=mg=1.6kg×10N/kg=16N
[2]铁块的体积
因为铁块浸没在水中,铁块排开水的体积
V排=V=200cm3
铁块受到的浮力
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/cm3×10N/kg×200×10-6m3=2N
铁块刚好被拉起时需要的拉力
F=G-F浮=16N-2N=14N
铁块刚好被拉起时,投入水中的小石块质量为m投,水面上升
塑料瓶增加的浮力
ΔF浮=ρ水gΔV排=ρ水gΔhS柱

m投=0.84kg=840g
16. 今年“五一”小长假,很多人去淄博吃烧烤。炭火烤肉是通过______的方式增大肉的内能;木炭在燃烧过程中将______能转化为内能。
【答案】 ①. 热传递 ②. 化学
【解析】
【详解】[1]炭火烤肉,肉吸收热量,内能增大,用热传递的方式增大肉的内能。
[2]木炭在燃烧过程中,消耗化学能,产生内能,将化学能转化为内能。
17. 如图所示的电路中,电压表示数为4.5V。A1、A2两表示数分别为1.2A、0.9A,通过L2的电流为______,L1两端电压为______V。
【答案】 ①. 0.3 ②. 4.5
【解析】
【详解】[1][2]如图L1和L2并联,根据并联电路电压的规律知,电压表示数等于4.5V;电流表A1测量干路电流,A2测量通过L1的电流,根据并联电路电流的规律知,通过L2的电流为
I2=I-I1=1.2A-0.9A=0.3A
18. 家庭电路中,导线绝缘皮容易破损老化,裸露的导线相接触会发生___________,导致电路中电流过大,除此之外,电路中用电器___________过大,也会导致电路中电流过大。
【答案】 ①. 短路 ②. 总功率
【解析】
【详解】[1]家庭电路中,导线绝缘皮破损老化,裸露的导线会让零火线直接相接而发生短路。
[2]电路中导致电流过大有两个方面:一是短路;二是电路中用电器总功率过大。据P=UI知,电路中电压不变,总功率增大时,电流也增大。
19. 我们能观看太空授课,是靠__________将信号从空间站传回到地球的,空间站的电力是由太阳能电池板提供的,太阳能属于__________。
【答案】 ①. 电磁波 ②. 可再生能源
【解析】
【详解】[1]电磁波可以传递信息,我们能观看太空授课,是靠电磁波将信号从空间站传回到地球的。
[2]可以从自然界源源不断地得到的能源称之为可再生能源,一旦消耗很难再生的能源称之为不可再生能源,太阳能属于可再生能源,可以长期提供。
三、作图题(共4分)
20. 根据图示的实物图,在方框内画出对应的电路图。
【答案】
【解析】
【详解】由实物图可知,从电源的正极出发,依次连接L1、开关S、灯泡L2回负极。如下图所示
21. 如图所示,请将图中各元件正确接入家庭电路中,其中开关只控制电灯,三孔插座带保险装置,电路连接要符合安全用电原则。
【答案】
【解析】
【详解】试电笔发光,说明中间线是火线,则上方线是零线,下方线是地线。灯泡接法:火线进入开关,再进入灯泡顶端的金属点,零线直接接入灯泡的螺旋套;安装三孔插座的方法:上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线,保险装置控制火线。如下图所示:
四、实验探究题(共17分)
22. 小明想探究液体压强与哪些因素有关,他的实验操作如图所示。
(1)实验中,我们通过观察_______来比较液体内部压强的大小,这种实验探究方法是_______;
(2)实验前,小明做了图甲所示的检查:当用手指按压(不论轻压还是重压)橡皮膜时,发现U形管两侧液柱的高度几乎不变化,出现这种情况的原因是_______。若在使用前发现U形管两侧的液面有高度差,应进行的操作是_______(选填字母);
A.从U形管中倒出适量液体
B.取下软管重新安装
(3)要研究液体的压强与某个因素的关系,需要先控制其他因素不变,这种实验探究方法是_______;
(4)比较乙、丙两图,可得出的结论是:在液体的密度相同时,液体压强的大小与_______有关;
(5)比较丙、丁两图,可得出的结论是:液体内部同一深度,液体向各个方向的压强_______;
(6)为了进一步研究液体的压强与密度是否有关,接下来的操作是取一杯盐水和一杯清水,将压强计的金属盒放在_______处来进行观察比较;
(7)小明保持图丙中金属盒位置不变,将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后如图戊所示。比较图丙、戊两次实验,他得出了在同一深度,液体的密度越大,其内部的压强越大的结论。小宇认为他的结论是不可靠,原因是_______;
(8)本实验用到的U形管压强计_______(选填“是”或“不是”)连通器。
【答案】 ①. 高度差 ②. 转换法 ③. 装置漏气 ④. B ⑤. 控制变量法 ⑥. 液体深度 ⑦. 相等 ⑧. 同一深度处 ⑨. 没有控制液体深度不变 ⑩. 不是
【解析】
【详解】(1)[1][2]将压强计的金属盒放入待测液体中,通过观察U形管两边液面的高度差来确定液体内部压强的大小,这种实验探究方法称作转换法。
(2)[3]若压强计的气密性不好,软管中的气体和大气相通,等于大气压强,橡皮膜受到压强时,软管内的气体压强不会发生变化,则U形管中的液面就不会出现高度差,所以出现这种情况的原因是装置漏气。
[4]进行调节时,只需要将软管取下,再重新安装,这样的话,U形管中两管上方的气体压强就是相等的(都等于大气压),当橡皮膜没有受到压强时,U形管中的液面就是相平的。
故选B。
(3)[5]影响液体的压强的因素有多个,要研究液体的压强与某个因素的关系,需要先控制其他几个因素不变,这种方法是控制变量法。
(4)[6]比较乙、丙两图知道,在液体密度相同时,深度不同,液体内部的深度越深产生的压强越大,可以得出的结论是在液体密度相同时,液体内部的深度越深产生的压强越大。
(5)[7]探头所处深度相同时,只改变探头的方向,U形管两侧液面的高度差不变,表明在同种液体的同一深度处,液体向各个方向的压强相等。
(6)[8]要研究在同一深度处液体的压强与液体的密度是否有关,应控制深度相同,而液体的密度不同,比较U形管中液面的高度差,所以,取一杯盐水和一杯清水,将压强计的金属盒放在同一深度处,观察U形管中的液面高度差来比较压强。
(7)[9]保持丙图中金属盒的位置不变,并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后,液体是深度增大,密度增大,U形管左右液面差增大,没有控制液体深度不变,不能探究液体压强跟密度的关系。
(8)[10]压强计的U形管一端和空气连通,另一端是封闭的,不符合上端开口、底部连通的特点,不是连通器。
23. 学校“水培种植小屋”的蔬菜适宜生长的温度在10~30℃之间,项目式学习小组利用热敏电阻和电阻箱设计温度报警电路,电阻箱是可以调节并显示阻值的变阻器。
(1)利用图甲所示电路探究热敏电阻Rt阻值随环境温度t变化的规律。
①根据图甲,用笔画线代替导线,将图乙中的实物电路连接完整;______
②连接电路的过程中,应将开关_______;将电阻箱的阻值调至最大,起到_________的作用;
③将热敏电阻置于0℃的环境中,闭合S1、断开S2,记录电流表示数为I0;然后断开S1、闭合S2,调节电阻箱R0直至电流表示数为________,此时Rt=R0;
④将热敏电阻Rt置于不同温度的环境中,重复步骤③,测得的数据如表:
温度t/℃ 0 10 20 30 40
阻值Rt/Ω 2800 1800 1200 800 600
分析数据可得:热敏电阻的阻值随温度的升高而_______;
(2)根据上述探究结果,学习小组设计的报警电路如图丙所示。使用的实验器材有:电源(电压恒为12V)、热敏电阻Rt、电阻箱R0(0~9999Ω)、数字电压表(U≥7.2V时报警)、数字电流表(I≥6mA时报警)、开关一个、导线若干。设计要求:小屋温度t≥30℃或t≤10℃时都有一个电表报警。
①为了满足设计要求,电阻箱R0应调为_________Ω;
②当温度降低到10℃时电路报警,此时电流表的示数是___________mA。
【答案】 ①. ②. 断开 ③. 保护电路 ④. I0 ⑤. 减小 ⑥. 1200 ⑦. 4
【解析】
【详解】(1)①[1]由图甲可知,电流表测干路电流,如图所示:
②[2][3]为了保护电路,连接电路的过程中,应将开关断开,闭合开关前,应将电阻箱的阻值调至最大。
③[4]由欧姆定律可知,电源电压一定时,两次电路中的电流相等时,两次电路中的电阻相等,因此测好只让将热敏电阻置于0℃的环境中时通过热敏电阻的电流后,再只让电阻箱接入电路中,此时应断开S1、闭合S2,通过调节电阻箱时此时通过电阻箱的电流与只让将热敏电阻接入电路中时通过热敏电阻的电流相等都为I0,此时电阻箱接入电路的电阻与热敏电阻的阻值相等。
④[5]由表中数据可知,温度越高,热敏电阻的阻值越小,热敏电阻的阻值随温度的升高而减小。
(2)①[6]由表中数据可知,温度t=30℃和t=10℃时热敏电阻的阻值分别为800Ω和1800Ω,由题意可知,当温度t=30℃时,数字电流表刚好报警时,电路中的电流为
I=6mA=6×10-3A
由欧姆定律可知,此时电路中的总电阻
由串联电路的电阻特点可知,电阻箱R0接入电路的阻值
R0=R总-Rt30=2000Ω-800Ω=1200Ω
②[7]当温度降低到10℃时,电路中的总电阻
R总'=R0+Rt10=1200Ω+1800Ω=3000Ω
此时电路中的电流
由欧姆定律可知,此时热敏电阻两端的电压
UV=IARt10=4×10-3A×1800Ω=7.2V
数字电压表报警,符合题意,故当温度降低到10℃时电路报警,此时电流表的示数为4mA。
五、简答题(共3分)
24. 炎热夏天的中午,小明和弟弟在爸爸的陪伴下去露天游泳池游泳锻炼身体,小明感觉到泳池边缘的水泥台烫脚,而泳池里的水却凉爽。请你用所学的物理知识帮助小明解释其原因。
【答案】见解析
【解析】
【详解】水的比热容较大,同样质量的水和水泥台相比较,夏天同样受热的情况下,吸收相同的热量,水的温度变化比水泥台小,水比水泥台的温度低。则小明感觉到泳池边缘的水泥台烫脚,而泳池里的水凉爽。
六、计算题(共18分)
25. 一方形木块的体积为2.6×10-3m3,放入盛有清水的圆柱形容器中,木块浸入水中部分的体积是1.56×10-3m3,容器的底面积为9×10-2m2。ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg,求:
(1)木块受到的浮力;
(2)木块的质量和密度;
(3)放入木块后,容器底部受到的水的压强增加了多少?
【答案】(1)15.6N;(2)1.56kg,0.6×103kg/m3;(3)
【解析】
【详解】解:(1)木块受到的浮力为
(2)由题意可知木块漂浮在水面上,根据物体浮沉条件可知木块的重力为
则木块的质量为
木块的密度为
(3)放入木块后水上升的高度为
放入木块后,容器底部受到的水的压强增加了
答:(1)木块受到的浮力15.6N;
(2)木块的质量是1.56kg,密度是;
(3)放入木块后,容器底部受到的水的压强增加了。
26. 随着科技的发展,无人驾驶技术日趋成熟。如图所示是利用5G网络理元程驾驶的纯电动汽车,其质量为1.5t,车轮与路面接触的总面积为750cm2,该车在水平路面上匀速直线行驶12km,用时10min,行驶过程中汽车受到的阻力为车重的0.08倍。(汽车匀速行驶过程中功率恒定;汽油热值q=4.5×107J/kg,g取10N/kg))求:
(1)该车静止在水平路面上时对路面的压强。
(2)这段时间内牵引力所做的功和功率。
(3)该车百公里消耗电能1.8×108J,若这些能量完全由燃烧汽油来获得,相当于完全燃烧汽油多少千克?
【答案】(1)2×105Pa;(2)1.44×107J;2.4×104W;(3)4千克
【解析】
【详解】解:(1)汽车静止在水平地面上时,对地面的压力
F=G=mg=1.5×103kg×10N/kg=1.5×104N
车轮与路面接触的总面积为
S=750cm2=0.075m2
对地面的压强:
(2)行驶过程中汽车受到的阻力
f=0.08G=0.08×1.5×104N=1200N
由于汽车匀速行驶,行驶的牵引力
F牵=f=1200N
牵引力所做的功
W=F牵s=1200N×12×1000m=1.44×107J
牵引力做功的时间
t=10min=600s
牵引力的功率
(3)由题意知,汽油完全燃烧放出的热量
Q放=W=1.8×108J
由Q放=mq可知,完全燃烧汽油的质量
答:(1)该车静止在水平路面上时对路面的压强为2×105Pa;
(2)这段时间内牵引力所做的功为1.44×107J;牵引力的功率为2.4×104W;
(3)该车百公里消耗电能1.8×108J,若这些能量完全由燃烧汽油来获得,相当于完全燃烧汽油4千克。
27. 中国人爱好喝茶,小梦家有一种微电脑电热水壶,用于烧水泡茶非常方便。它具有自动加水、加热、显示水温、保温等多种功能。使用时,先按一下加水按钮,小水泵把水桶中的水抽到壶内,当壶内水位达到规定容量时,小水泵自动停止抽水:再按一下加热按钮,加热装置将对壶内的水加热:当水沸腾时,加热装置自动停止加热,电热水壶从加热状态自动切换到保温状态。当水温降到80℃时,又重新加热,使水重新沸腾。如此反复,使水温始终维持在一定范围内。电热水壶的加热部分的电路如图乙所示,电热水壶的铭牌数据如下表。根据电热水壶工作过程。请你回答以下问题:
(1)R2的阻值大小为多少Ω?
(2)为冲泡绿茶,需将1.1L的水从30℃加热到80℃,电热水壶正常工作了5min,求电热水壶的加热效率?(水的比热容c=4.2×103J/(kg·℃))
(3)用电高峰期,小梦发现加热时间变长了,于是关掉家里其它用电器,只让电热水壶加热工作,发现200s内家里标有2000r/(kW·h)的电能表的转盘转了99转,请计算当时的实际电压?
产品名称 微电脑电热水壶
额定电压 220V
额定功率 加热 1100W
保湿 200W
容量 1.10L
【答案】(1)198Ω;(2)70%;(3)198V
【解析】
【详解】解:(1)分析可知开关接1,电路中只有R1,电路处于加热状态;开关接2,R1与R2串联,电路处于保温,由得,R1的阻值
总电阻
R2的阻值
R2=242Ω-44Ω=198Ω
(2)由得,1.1L水的质量
m=ρV=1.0×103kg/m3×1.1×10-3m3=1.1kg
在标准大气压下水的沸点为100℃,则将机内1.1L的水从30℃加热到80℃时,水吸收的热量
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×1.1kg×(80℃﹣30℃)=2.31×105J
由可得,电热水壶正常工作5min消耗的电
W=Pt′=1100W×5×60s=3.3×105J
电热水壶的热效率
(3)此时消耗的电功
电功率
实际电压
答:(1)R2的阻值大小为198Ω;
(2)电热水壶的加热效率70%;
(3)当时的实际电压为198V。

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