安徽省合肥市新站区2023-2024学年九年级上学期期末检测物理试题
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一、填空题(每空2分,共20分)
1. 在生活中,人们用千瓦·时作为电功的单位,也被称为“度”,相当于功率为1kW的家用电器工作1h所消耗的电能。______J。
【答案】3.6×106
【解析】
【详解】由W=Pt可知,1kW•h是功率为1kW的用电器使用1h所消耗的电能,即
2. 水的比热容为,其物理意义是1kg水温度升高(降低)1℃吸收(放出)的热量为______J。
【答案】4.2×103
【解析】
【详解】水比热容是4.2×103J/(kg・℃),它的物理意义是质量为1kg的水温度每升高(降低)1℃,所吸收(放出)的热量是4.2×103J。
3. 2023年12月18日,合肥迎来了一场大雪,最低气温降至-11.7℃,让合肥人切身感受到“下雪不冷化雪冷”。化雪冷是因为雪熔化______(选填“吸热”或“放热”)。
【答案】吸热
【解析】
【详解】物质从固态变为液态是熔化过程,熔化吸收热量。化雪冷是因为雪熔化吸热。
4. 汽车是现代生活中最常见的一种交通工具,如图所示是某汽油机的压缩冲程,请你分析它是通过______方式改变了汽缸内燃气的内能。
【答案】做功
【解析】
【详解】汽油机的压缩冲程,进气门、排气门关闭,活塞向上运动,汽缸内气体被压缩,内能增大,机械能转化为内能,所以是通过做功的方式改变汽缸内燃气的内能。
5. 如图所示,经过丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器后,验电器金属箔张开,此过程中电子的移动方向是__(选填“从玻璃棒到金属箔”或“从金属箔到玻璃棒”)。
【答案】从金属箔到玻璃棒
【解析】
【详解】经过丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,当此玻璃棒接触验电器后,验电器也带正电荷,所以验电器失去电子,而玻璃棒得到电子,所以此过程中电子的移动方向是从金属箔到玻璃棒。
6. 在如图所示的电路中,定值电阻R1=10Ω,R2=20Ω。闭合开关S,电压表V1的示数为6V,则此时电压表V2的示数为_________V。
【答案】4
【解析】
【详解】由图可知,闭合开关,两电阻串联接入电路,电压表V1测电源电压,电压表V2测R2两端的电压,电流表测通过电路的电流,串联电路各处电流相等,串联电路总电阻等于各部分电阻之和,根据欧姆定律可得通过电路的电流
R2两端的电压
U2=IR2=0.2A×20Ω=4V
即此时电压表V2的示数为4V。
7. 如图所示,是小明同学观察到自家电能表的情况。他关掉其它用电器,只让电饭锅处于加热状态工作,观察到电能表在9min内转了72转。则他家的电饭锅加热时的电功率为______W。
【答案】800
【解析】
【详解】“”表示每消耗电能,电能表转盘转600圈,电能表的转盘在9min内转了72转,消耗的电能为
电饭锅加热时的功率为
8. 细心的小明发现家里的电热水壶的插头中插脚①较长,如图所示,经过自己思考他发现这样的结构可确保将插头插入插座时,电热水壶的金属外壳先接触______线,避免触电事故。
【答案】地
【解析】
【详解】三孔插座的接法是左零右火上接地,三脚插头插入三孔插座中,除了把用电器的用电部分接入电路外,还把用电器的金属外壳与大地相连,防止万一漏电时,人接触金属外壳使人发生触电事故,如图电热水壶的插头中插脚①较长,将插头插入插座时,可确保电热水壶的金属外壳先接触地线,避免触电事故。
9. 小明运用如图装置探究电流的热效应,已知三段电阻丝阻值都为5Ω,若通电一段时间,电流通过容器A中电阻丝产生的热量计为Q,则容器B中电阻丝产生的热量为______。
【答案】
【解析】
【详解】由图知,右边两电阻并联,然后与左边电阻串联,由并联电路电流规律知,通过B容器电阻的电流等于A容器电阻的一半,即
电阻相同,通电时间相同,由焦耳定律知,电流通过A中电阻丝产生的热量与电流通过B中电阻丝产生的热量之比为
容器B中电阻丝产生的热量为
10. 如图甲所示的电路中,电源电压不变,R0为定值电阻,滑动变阻器R消耗的电功率随电流变化的关系如图乙所示,图乙中的a′、b′两点分别与滑片P在图甲中的a、b两位置相对应.则电源电压为___V.
【答案】12
【解析】
【分析】由图甲知,两电阻串联,由图像,根据可表示出滑片Pa、b两位置时变阻器两端电压,由串联电路特点和欧姆定律分别列式表示两种情况下电源电压,从而求解.
【详解】由电路图可知,R0与滑动变阻器串联,当P在a点时,总电阻较大,电流较小,由图乙知,电路中电流I=0.4A,滑动变阻器功率PR=3.2W,由可知,此时变阻器两端电压:由串联电路的特点和欧姆定律可得电源电压:,即:,当P在b点时,总电阻较小,电流较大,由图乙知,电路中电流I′=0.8A,滑动变阻器功率PR=3.2W,此时变阻器两端电压,,则电源电压:,电源电压不变,所以有:,解得:R0=10Ω,所以电源电压:.
故答案为12.
【点睛】本题考查了串联电路特点、欧姆定律以及电功率公式的应用,能从图像中获取有用信息是关键.
二、选择题(每题2分,共14分,每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题意)
11. 关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A. 我们不敢大口咬热气腾腾的汤包,是因为汤包含有的热量多
B. 晶体熔化时继续吸热,温度保持不变,但内能增加
C. 热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
D. 物体温度一旦降到0℃,那么物体的内能就变为零
【答案】B
【解析】
【详解】A.热量是过程量,不能说“含有”,我们不敢大口咬热气腾腾的汤包,是因为汤包温度较高,故A错误;
B.晶体有固定的熔点,所以熔化过程中吸热温度保持不变,内能不断增大,故B正确;
C.热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递,内能大的物体温度不一定高,故C错误;
D.一切物体都具有内能,0℃时物体的内能不可能为0,故D错误。
故选B。
12. 如图所示是某种物质在熔化时温度随时间变化的图象,下列从图象中获得的信息不正确的是( )
A. 这种物质是晶体,其熔点为48℃B. 在段物质处于固液共存状态
C. 在段物质不吸收热量,温度不变D. 第10分钟后物质处于液态
【答案】C
【解析】
【详解】A.从图象上看,在熔化过程中温度保持48℃不变,所以此物质晶体,并且熔点为48℃,故A不符合题意;
B.BC段为晶体的熔化过程,所以处于固液共存态,故B不符合题意;
C.晶体在熔化过程中虽然温度不变,但仍要不断吸热,故C符合题意;
D.第10分钟后,此物质完全熔化完,所以此物质为液态,故D不符合题意.
13. 一杯酒精用掉一半,剩下一半的酒精的质量、密度、比热容和热值的情况是( )
A. 质量.密度.比热容和热值不变
B. 质量和密度变为原来的一半,比热容和热值不变
C. 质量和热值变为原来的一半,密度和比热容不变
D. 质量变为原来的一半,密度.比热容和热值不变
【答案】D
【解析】
【详解】质量是指物体所含物质的多少;一瓶酒精用去一半后,其质量将减半;酒精的热值、密度、热值,都表示酒精的某种特性,是从不同的角度来描述酒精的特性,一般不发生变化,只与物质的种类和状态有关.故一瓶酒精用去一半,则剩下的酒精比热容、热值、密度都不变.故选项D正确。
14. 关于“摩擦”下列说法正确的是( )
A. 摩擦生热是内能转化为机械能B. 摩擦生热是热传递的过程
C. 摩擦起电是电子的转移D. 摩擦起电创造了电荷
【答案】C
【解析】
【详解】A.摩擦生热的过程中,消耗了机械能,获得了内能,是将机械能转化为内能,故A错误;
B.摩擦生热是做功改变内能的过程,故B错误;
CD.不同物质束缚电子的本领不同,摩擦起电时,束缚本领强的得到电子,本领弱的失去电子,所以摩擦起电是电子的转移,并不是创造电荷,故C正确,D错误。
故选C。
15. 为了节约电能,小聪利用“声控开关”(有声音时自动闭合,无声音时自动断开)和“光控开关”(天黑时自动闭合,天亮时自动断开),设计了一个只有在天黑且有声音时灯才亮的楼道照明电路。下列电路图符合要求的是:( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】AB.根据题意可知,此楼道灯必须是声控开关和光控开关同时闭合时才能发光,故两个开关应该是串联关系,同时根据安全用电原则,开关应接和灯泡串联,且在火线和灯泡之间,故A符合题意,B不符合题意。
C.图中当光控和声控开关都闭合时,灯泡不亮且造成短路,故C不符合题意;
D.当声控开关闭合时会造成短路,故D不符合题意。
故选A。
16. 如图所示的电路中,电源电压不变,闭合开关S,若将滑片P向右移动。则正确的是( )
A. 电压表V示数将增大B. 电流表A2的示数将减小
C. 电流表A1的示数将减小D. 电压表V与电流表A2示数比值增大
【答案】C
【解析】
【详解】由电路图可知,R1与R2并联,电压表测电源的电压,电流表A1测干路电流,电流表A2测R1支路的电流。
A.因电源电压不变,所以,滑片移动时,电压表V的示数不变,故A错误;
B.因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片移动时,通过R1的电流不变,即电流表A2的示数将不变,故B错误;
C.将滑片P向右移动时,接入电路中的电阻变大,由可知,通过R2的电流变小,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路的电流变小,即电流表A1的示数将变小,故C正确;
D.电压表V示数不变,电流表A2的示数不变,则电压表V和电流表A2的比值将不变,故D错误。
故选C。
17. 用伏安法测电阻时,电压表和电流表有如图所示的两种接法。下列说法中正确的是( )
A. 甲图测量出的电阻值比真实值小B. 乙图测量出的电阻值比真实值大
C. 为了减小误差,测量小电阻时宜采用甲图D. 为了减小误差,测量小电阻时宜采用乙图
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲图为电流表内接法,测量时误差来源于电流表的分压作用,故电流表读数准确,电压表读数偏大,故电阻的测量值偏大,故A错误;
B.乙图为电流表外接法,测量时误差来源干电压表的分流作用,故电压表读数准确,电流表读数偏大,故电阻的测量值偏小,故B错误;
CD.当电流表的内阻远小于电阻R的阻值时,即测量大电阻时,电流表的分压作用较小,可以采用乙图的接法,故C错误,D正确;
故选D。
三、实验探究题(每空2分,共16分)
18. 为了比较物质吸热的能力差异,某同学设计了如图甲所示的实验装置,两个相同的烧杯中分别装有质量相等、初温度不等的a、b两种物质,并绘制出了它们温度随时间变化的图像如图乙所示。
(1)实验中物质吸收的热量不能直接测出,因此使用了两个完全相同的电加热器,保证相同时间内吸收的热量相同,因此只用比较______就可以比较吸收热量的多少;
(2)由图像乙可知,______(选填“a”或“b”)物质吸热能力更强。
【答案】 ①. 加热时间 ②. a
【解析】
【详解】(1)[1]实验中选用相同电加热器,相同的时间内放出的热量相同,液体吸收的热量相同,所以选用相同电加热器的目的是:使水和煤油在相间时间内吸收相同的热量,故只用比较加热时间就可以比较不同液体吸收热量的多少,这是转换法的应用。
(2)[2]如图乙,6min内物质吸收了相同的热量,物质b温度升高了50℃,物质a温度升高了30℃,由此可知物质a的吸热能力强。
19. 同学们“探究电流与电阻的关系”时,实验室提供的器材有:电压恒为6V的电源一个,定值电阻5个(阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω),规格为“40Ω1A”的滑动变阻器一个,电流表、电压表、开关各一个,导线若干。
(1)他们先将5Ω的电阻接在图甲中a、b间,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为;保持滑片不动,用10Ω的电阻替换a、b间的电阻后,需将滑动变阻器的滑片P向______(选填“左”或“右”)端移动,才能保持a、b间的电压不变;再依次更换a、b间电阻为15Ω、20Ω继续实验。他们根据测量数据作出了电流表示数Ⅰ与a、b间电阻R阻值的关系图像,如图乙所示。由乙图可知:a、b间电压一定时,通过a、b间导体的电流与导体的电阻成______比;
(2)当他们用25Ω的电阻替换20Ω的电阻后,调节滑动变阻器,同学们发现无法使电压表的示数保持,为了完成实验,下列操作可行的是______。
A.更换规格为“50Ω 1A”滑动变阻器 B.更换规格为“20Ω 2A”滑动变阻器
【答案】 ①. 右 ②. 反 ③. A
【解析】
【详解】(1)[1]滑动变阻器和电阻R串联,保持滑片不动,滑动变阻器接入电路电阻不变,用10Ω电阻替换a、b间的电阻后,由串联电路分压原理知,应增大滑动变阻器接入电路的阻值,滑片应向右移动。
(2)[2]由乙图可知,在 a、b间换用不同的电阻后,电阻和通过电阻的电流的乘积一定为
即a、b间电压一定时,通过a、b间导体的电流与导体的电阻成反比。
(3)[3]a、b间的电阻变为25Ω,通过电阻的电流为
滑动变阻器两端的电压为
滑动变阻器接入电路的阻值为
故需更换最大值至少为的滑动变阻器,故A符合题意,B不符合题意。
故选A。
20. 在“测量小灯泡额定功率”的实验中,器材有:电源(电压恒为3V)、开关、电压表和电流表各一只、额定电压为2.5V的灯泡、滑动变阻器(25Ω、1A)、导线若干。
(1)以笔画线代替导线,将图甲中的实物图连接完整 ______ ;(要求:滑片向左移动时小灯泡变亮)
(2)闭合开关前,发现电流表的指针如图乙所示,其原因是 ______ ;
(3)问题解决后,某小组的同学通过改变滑动变阻器的阻值,得到了小灯泡的电流随其两端电压变化的图象,如图丙所示,则小灯泡的额定功率为 ______ W。
【答案】 ①. ②. 电流表指针没有调零 ③. 0.625
【解析】
【详解】(1)[1]滑动变阻器应串联再电路中,要求滑片向左移动时小灯泡变亮,即滑片向左移动时接入电路的电阻减小,所以应将滑动变阻器左下接线柱与灯泡右端接线柱连接,如图:
(2)[2]闭合开关前,电流表的指针没有指在零刻度线处,说明是电流表没有调零。
(3)[3]由图丙可知,小灯泡2.5V下的电流为0.25A,则小灯泡的额定功率为
P=UI=2.5V×0.25A=0.625W
四、计算与推导题(第21题5分,第22题7分,第23题8分,共20分)
21. 酒精是实验室里常用的燃料,酒精的热值,现用酒精灯来加热水做沸腾实验,在标准大气压下若要把、的水加热到,水的比热容,求:
(1)水吸收的热量;
(2)若酒精完全燃烧产生的热量有50%被水吸收,需要燃烧多少克酒精?
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】解:(1)水吸收的热量
(2)由可以得到酒精完全燃烧放出的热量
需要燃烧酒精的质量
答:(1)水吸收的热量;
(2)需要燃烧酒精。
22. 小明在探究电路时发现一个有趣的现象,当他把小灯泡与电压表串联到电路中时发现灯泡不亮,电压表示数有明显偏转。现在请你通过计算来告诉小明发生这一现象的原因。若电源电压为3V且保持不变,电压表内阻。小灯泡电阻为3Ω保持不变。
(1)请你计算小灯泡中的电流大小(保留三位小数);
(2)此时电压表的示数;
(3)若将小灯泡换成2000Ω的定值电阻,则电压表的示数为多大?
【答案】(1)0.001A;(2)2.997V;(3)1.8V
【解析】
【详解】解:(1)根据欧姆定律可知小灯泡中的电流大小
(2)此时电压表的示数
(3)若将小灯泡换成2000Ω的定值电阻,根据欧姆定律知道,电路电流
电压表的示数
答:(1)小灯泡中的电流大小为0.001A;
(2)此时电压表的示数为3V;
(3)若将小灯泡换成2000Ω的定值电阻,则电压表的示数为1.8V。
23. 小明家买了一个家用电吹风,其简化电路如图所示,主要技术参数如下表。请简答如下问题:
(1)当电吹风吹冷风时,正常工作5min消耗的电能是多少?
(2)当选择开关旋至AB处,电吹风吹热风,此时通过电路的总电流多大?
(3)当实际电压为200V时,电吹风电热丝的实际功率为多大?(忽略温度对电阻丝的影响)
【答案】(1)3.6×104J;(2)4.55A;(3)727.3W
【解析】
【详解】解:(1)当电吹风吹冷风时,正常工作5min消耗的电能
(2)当选择开关旋至AB处,电吹风吹热风,由表可知,热风时的额度功率为1000W,则此时通过电路的总电流
(3)当选择开关旋至AB处,电吹风吹热风,电动机和电热丝并联,电热丝的电功率
由可得,电热丝的电阻
当实际电压为200V时,电吹风电热丝的实际功率
答:(1)当电吹风吹冷风时,正常工作5min消耗的电能是3.6×104J;
(2)当选择开关旋至AB处,电吹风吹热风,此时通过电路的总电流为4.55A;
(3)当实际电压为200V时,电吹风电热丝的实际功率为727.3W。型号
SHZ2010-624
热风温度
50~75℃
额定功率
热风时:1000W
冷风时:120W
额定电压
220V
质量
0.5kg
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