陕西省安康市紫阳县2021-2022学年九年级上学期期末物理试题(B卷)
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这是一份陕西省安康市紫阳县2021-2022学年九年级上学期期末物理试题(B卷),共16页。试卷主要包含了选择题,填空与作图题,实验探究题,综合题等内容,欢迎下载使用。
2021-2022学年陕西省安康市紫阳县九年级(上)期末物理试卷(B卷)
一、选择题(共10小题,每小题2分,计20分。每小题只有一个选项是符合题意的)
1.(2分)根据中国国家物权法等规定,高空抛物是违法行为。高空抛物会造成很大的危害。因为高处的物体具有较大的( )
A.弹性势能 B.重力势能 C.体积 D.阻力
2.(2分)小明将开水灌入暖水瓶时,发现刚盖住的瓶塞被顶起。这个过程中的能量转化与四冲程内燃机的哪个冲程相同( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
3.(2分)实验室有质量1kg、温度0℃的冰块和质量1kg、温度0℃的水,下列说法正确的是( )
A.冰块的内能等于水的内能
B.冰块的内能小于水的内能
C.将冰块放入水中,能量从水传递给冰块
D.将冰块放入水中,能量从冰块传递给水
4.(2分)如图所示的电路中,电阻阻值R1>R2。开关S闭合后,电阻R1、R2两端的电压分别为U1、U2,通过R1、R2的电流分别为I1、I2,下列判断正确的是( )
A.U1<U2 B.U1=U2 C.I1>I2 D.I1=I2
5.(2分)下列说法正确的是( )
A.只有正电荷的定向移动才能形成电流
B.两个完全相同的灯泡串联,通过靠近电源正极的灯泡电流较大
C.只要电路中有电源,即使电路断开,电路中也一定有电流
D.其他因素一定时,导体的长度越长,它的电阻就越大
6.(2分)图甲是常用的一种可调风速的小风扇,图乙为其用于调风速的电位器结构图,a、b、c是它的三个接线柱,a、c分别与弧形电阻丝的两端相连,b与旋钮触片相连。下列有关说法正确的是( )
A.电位器应该与电风扇中的电动机并联
B.电位器通过改变接入电路的电阻丝的长度来改变电阻
C.若将a、c接入电路中,逆时针转动旋钮时,风扇风速加快
D.若将a、b接入电路中,顺时针转动旋钮时,风扇风速加快
7.(2分)“践行低碳环保,倡导绿色出行”,西安市的纯电公交车为市民的绿色出行提供了方便。纯电公交车的动力来源于电动机,前后两门(分别对应开关S1、S2)中任意一个门没有关闭好,纯电公交车都无法行驶。图中符合要求的电路是( )
A. B.
C. D.
8.(2分)用如图所示的滑轮组提升重物,在电动机拉力的作用下,重为40N的物体在10s内匀速竖直上升了2m,已知动滑轮重为8N,忽略绳重与摩擦。下列说法中正确的是( )
A.电动机对绳的拉力为16N
B.绳子自由端的移动速度为0.6m/s
C.滑轮组的机械效率为80%
D.有用功的功率为8W
9.(2分)如图所示,电源电压不变,R1为定值电阻,开关闭合后,滑动变阻器R的滑片向右移动时,下列说法正确的是( )
A.电压表测的是R2两端电压
B.电流表示数变大
C.电压表示数变小
D.电压表与电流表示数之比变大
10.(2分)有一根阻值为R的电阻线,现将它首尾相连绕制成一个正方形电阻,如图所示。则AB间的电阻为( )
A.R B. C. D.
二、填空与作图题(共9小题,计22分)
11.(2分)德国物理学家欧姆经过十年不懈的努力,通过实验归纳出一段导体中电流跟电压和电阻之间的定量关系,概括为数学表达式: 。为了纪念他的贡献,人们将他的名字命名为 的单位。
12.(3分)2021年5月15日,中国“天问一号”着陆巡视器成功着陆火星。着陆过程中,反冲火箭在巡视器接近火星表面时点火,使巡视器减速。火箭 (选填“属于”或“不属于”)热机,巡视器下降时会与火星大气摩擦,巡视器的部分机械能转化为 能。着陆后,巡视器搭载的“祝融号”火星车开始执行探测任务。火星车的四块太阳能电池板由 (选填“半导体”或“超导”)材料制成。
13.(2分)如图是宜昌某景区的彩虹滑道,小东和小红从顶端滑到底端的过程中,重力势能 ,机械能 。(选填“增大”、“减小”或“不变”)
14.(3分)周末,小明用热水为家人热盒装牛奶,他把3盒牛奶放入装有热水的盆中,经过一段时间,3盒牛奶的温度都从10℃变成了45℃,这段时间内每盒牛奶从水中吸收了 J的热量,热牛奶是通过 的方式改变牛奶的内能。小明在喝牛奶时闻到浓郁的奶香味,这是由于分子在 。[每盒牛奶的质量为0.25kg,牛奶的比热容为4.0×103J/(kg•℃)]
15.(3分)如图所示,电源电压恒为3V,R1为10Ω,闭合开关后,电流表的示数为0.2A,则通过R1的电流为 A,R2的阻值为 Ω,干路电流为 A。
16.(3分)有一定值电阻R与一小灯泡L,通过它们的电流I与它们两端的电压U的规律如图所示,现将R和L串联接在电压为4V的电源两端,此时电路中的电流是 A。若将电阻R和灯泡L并联接在电压为3V的电源上,此时灯L的电阻为 Ω。由图像可知通过小灯泡的电流I与它两端的电压U不成正比,其原因是小灯泡灯丝的电阻受 影响,并非一个定值。
17.(2分)图中利用羊角锤撬钉子,在锤柄上画出所施加的最小动力F和其力臂l。
18.(2分)用相同的电加热器分别对质量和初温均相等的A和B两种液体进行加热(不计热量损失,两液体均未沸腾),如图给出了A液体的温度随加热时间变化的关系图像,试在图中画出B液体的温度随加热时间变化的大致关系图像。(已知cA>cB)
19.(2分)请在图中用笔画线代替导线连接电路。要求:两灯并联,开关S同时控制两盏灯泡。
三、实验探究题(共4小题,计22分)
20.(4分)请完成与下列实验有关的填空。
(1)如图﹣1所示,探究重力势能的大小与哪些因素有关时,为了显示重力势能的大小,甲用橡皮泥代替沙子,乙用海绵代替沙子,你认为更合适的是 (选填“甲”或“乙”)的方法,理由是 。
(2)在探究“电阻的大小与哪些因素有关”的实验中,采用如图﹣2所示的实验装置,a、b、c是镍铬合金制成的三根导线,a、b长度相同但粗细(横截面积)不同,a、c粗细相同但长短不同,导线d由锰铜合金制成,长短、粗细与导线b相同。实验中电流表的示数越大,对应的导线电阻越 ;探究导线电阻的大小与材料的关系,应选用的两根导线是 (填写导线代号)。
21.(4分)某实验小组在“探究杠杆的平衡条件”的实验中,进行了如下操作:
(1)将杠杆中点置于支架上,未挂钩码时杠杆静止在图甲位置,实验前需向 (选填“左”或“右”)调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,这样调节的目的是便于测量 。
(2)如图乙所示,在杠杆上A点挂2个钩码,要使杠杆重新在水平位置平衡,应在B点挂 个相同的钩码;杠杆水平平衡后,在A、B两点各增加1个相同的钩码,杠杆的 (选填“左”或“右”)侧下沉。
22.(7分)小明用如图甲所示的电路探究“通过导体的电流与电压、电阻的关系”,电源电压为6V且保持不变。
(1)在探究“电流与电压的关系”的实验中。
①连接电路时,开关应 。
②闭合开关前,发现电流表指针在零刻度线左端,接下来应进行的操作是 。
③选定某一定值电阻进行实验,多次调节滑动变阻器的目的是 。
(2)在探究“电流与电阻的关系”的实验中。三个定值电阻R的阻值分别为10Ω、15Ω和20Ω。
①每次改变电阻R的阻值后,要进行的操作是 ,并记下对应的电流表示数。
②图乙是根据实验数据画出的电流随电阻变化关系的图像,由图像可知R两端的电压为 V。为了完成实验,所选滑动变阻器的最大阻值应不小于 Ω。由图像可知:在导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 (选填“正比”或“反比”)。
23.(7分)在测量未知阻值Rx的实验中,小明设计了实验电路并进行连接,如图甲所示。
(1)同组的小华发现电路连接错误,只需更改一根导线即可。请你把接错的那一根导线找出来,并画上“×”,再用笔画线把它改接到正确的位置上。
(2)闭合开关前,应将滑片P移到滑动变阻器的最 (选填“左”或“右”)端。
(3)闭合开关S后,无论怎样调节滑动变阻器滑片的位置,发现电压表有示数,电流表无示数,出现故障的原因是 。
(4)排除故障后,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表示数为2.4V时,电流表示数如图乙所示,则其示数为 A,未知电阻Rx= Ω。
(5)小明又设计了一种方案,也测出了Rx的阻值。电路如图丙所示,R0为阻值已知的定值电阻,电源电压未知且恒定不变。测量步骤如下:
①当开关 时,电流表读数为I1;
②当开关S1、S2都闭合时,电流表读数为I2;
③待测电阻Rx= 。(用已知和测出的物理量符号表示)
四、综合题(共2小题,计16分)
24.(7分)某汽车在平直路面上匀速行驶,10min行驶了15km,汽车发动机产生的牵引力所做的功为3×107J,消耗汽油2kg。(假设汽油在发动机气缸内完全燃烧,汽油热值取q=5×107J/kg),问:
(1)汽车行驶的速度是多大?
(2)汽车受到的阻力是多大?
(3)汽车发动机的效率是多大?
25.(9分)小明在乘飞机时了解到,航空公司对乘客的免费托运行李有限重的规定。如图,这是小明设计的模拟飞机行李超重的报警装置,杠杆OP始终处于水平位置,杠杆上有一个行李托盘,A是杠杆上的承重点,已知AP=0.3m,OP等于1.2m,电源电压恒定不变,R0是阻值为6Ω的定值电阻,Rx是力敏电阻,它的阻值随压力变化的关系如表所示,当电压表的示数大于或等于3V时,电路外的检测装置会自动报警。问:
压力F/N
50
100
150
200
250
300
阻值Rx/Ω
50
30
24
20
17
16
(1)当Rx所受的压力为100N时,电压表的示数为2.5V,电源电压是多大?
(2)检测装置恰好报警时,Rx的电阻是多大?
(3)乘客免费托运行李的最大重力是多大?
(4)要想增大免费托运行李的最大重力,承重点应该向 (选填“左”或“右”)移动。
2021-2022学年陕西省安康市紫阳县九年级(上)期末物理试卷(B卷)
参考答案与试题解析
一、选择题(共10小题,每小题2分,计20分。每小题只有一个选项是符合题意的)
1.【解答】解:由题意可知,高空抛物现象之所以会造成危害,是因为物体被举高后具有了较大的重力势能,下落时转化为较多的动能,此时若物体砸到人很容易让人受伤。
故选:B。
2.【解答】解:小明将开水灌入暖水瓶时,发现刚盖住的瓶塞被顶起,此过程中,内能转化为机械能;内燃机四个冲程中压缩冲程是机械能转化为内能,做功冲程是内能转化为机械能,排气和吸气冲程没有能的转化,故C正确。
故选:C。
3.【解答】解:AB、质量相等温度为0℃的水和冰,分子动能相等,冰熔化成水需要吸收热量,使分子势能增大,所以水的内能大一些,故A错误,B正确;
CD、物体间发生热传递的条件是有温度差,由于冰块的温度等于水的温度,所以将冰块放入水中,不会发生热传递,能量不会从水传递给冰块,也不会从冰块传递给水,故C、D错误。
故选:B。
4.【解答】解:由图可知,该电路为并联电路,根据并联电路的特点可知,电阻R1、R2两端的电压都等于电源电压,所以U1=U2;
电阻两端的电压相等,R1>R2,根据I=可知,I1<I2。
故选:B。
5.【解答】解:A、正电荷、负电荷或正负电荷同时定向移动,都能形成电流,故A错误;
B、两个完全相同的灯泡串联,串联电路中,电流处处相等,故B错误;
C、电路中产生电流的条件,有电源,且是一个闭合的电路,故C错误;
D、其他因素一定时,导体的长度越长,导体的电阻就越大,故D正确。
故选:D。
6.【解答】解:A、用电位器调节灯泡的亮度,说明两者互相影响,所以电位器和灯泡是串联的,故A错误。
B、电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变灯泡亮度的,故B正确;
C、若只将a、c接入电路,电位器的电阻全部接入电路,逆时针转动旋钮,不能改变电位器接入电路的电阻,不能改变电路中的电流,不能改变风扇的实际功率,不能改变风扇风速,故C错误。
D、若只将a、b接入电路,电位器接入左半段,顺时针转动旋钮时,接入电路的电阻变长,接入的电阻变大,电路中电阻变大,电路中电流变小,风扇的实际功率变小,风扇风速变慢,故D错误。
故选:B。
7.【解答】解:因为电动机要由前、后两门(电路开关)关闭同时控制,任意一个门没有关闭好电动机都不能工作,则电动公交车无法行驶,所以前、后两门中的电路开关应串联连接同时控制电动机,符合要求的电路只有选项A。
故选:A。
8.【解答】解:A、由图可知,滑轮组绳子的有效股数n=2,忽略绳重与摩擦,电动机对绳的拉力
F=(G+G动)=×(40N+8N)=24N,故A错误;
B、绳子自由端移动的距离s=nh=2×2m=4m,
则绳子自由端的移动速度:v===0.4m/s,故B错误;
C、拉力做的有用功:W有=Gh=40N×2m=80J,
拉力做的总功:W总=Fs=24N×4m=96J,
滑轮组的机械效率:η=×100%=×100%≈83.3%,故C错误;
D、有用功的功率:P有用===8W,故D正确。
故选:D。
9.【解答】解:A、由电路图可知,R1与R2串联,电压表并联在R1两端测其两端的电压,电流表测电路中的电流,故A正确;
B、当滑片向右移动时,接入电路中的电阻变大,电路的总电阻变大,由I=可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小,故B错误;
C、由U=IR可知,R1两端的电压变小,即电压表的示数变小,故C正确;
D、由R=可知,电压表与电流表示数之比等于R1的阻值,则其比值不变,故D错误。
故选:C。
10.【解答】解:电阻线的电阻为R,由图可知,AB两点间的电阻是并联的,电阻的大小与长度成正比,则AB之间一条支路的电阻为R1=R,另一条支路的电阻为R2=R;
根据并联电路的电阻关系可知:=+,则AB之间的电阻为:R===。
故选:D。
二、填空与作图题(共9小题,计22分)
11.【解答】解:(1)欧姆定律:通过导体的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比,它的数学表达式是I=;
(2)电阻的单位是欧姆,简称欧,符号是Ω。
故答案为:I=;电阻。
12.【解答】解:利用内能做功的机械叫做热机,火箭利用燃料燃烧释放的内能做功,所以火箭属于热机;巡视器下降时会与火星大气摩擦,巡视器的部分机械能转化为内能;火星车的四块太阳能电池板由半导体材料制成。
故答案为:属于;内;半导体。
13.【解答】解:小东和小红从顶端滑到底端的过程中,质量不变,速度变大,动能变大;高度变小,质量不变,重力势能变小;由于轨道存在摩擦,在滑动的过程中,克服阻力做功,机械能转化为内能,使得机械能减小。
故答案为:减小;减小
14.【解答】解:(1)每盒牛奶吸收的热量:
Q吸=c牛奶m(t﹣t0)=4.0×103J/(kg•℃)×0.25kg×(45℃﹣10℃)=3.5×104J;
(2)加热过程中,牛奶吸收热量、内能增加、温度升高,是通过热传递的方式改变牛奶的内能;
(3)小明闻到浓郁的奶香味,属于扩散现象,这是由于奶香分子在不停地做无规则运动。
故答案为:(1)3.5×104;(2)热传递;(3)不停地做无规则运动。
15.【解答】解:闭合开关后,R1与R2并联,电流表测R2支路的电流,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,通过R1的电流:I1===0.3A;
R2的阻值:R2===15Ω,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,干路电流:I=I1+I2=0.3A+0.2A=0.5A。
故答案为:0.3;15;0.5。
16.【解答】解:将R和L串接在电压为4V的电源两端,根据串联电路的电流特点可知通过R和L的电流相等,结合串联电路的电压特点可知R与L两灯的电压分别为3V、1V,此时电路中的电流为0.3A;
若将电阻R和灯泡L并联接在电压为3V的电源上,R和L两端电压都为3V,
由图像可知,通过L电流为:IL=0.6A,
根据欧姆定律可知此时灯L的电阻RL===5Ω;
由图像可知通过小灯泡的电流I与它两端的电压U不成正比,其原因是小灯泡灯丝的电阻受温度影响,并非一个定值。
故答案为:0.3;5;温度。
17.【解答】解:由杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂可知,在阻力与阻力臂一定时,要使动力最小,就需要动力臂最大。在如图所示的杠杆中,O为支点,钉子对锤头的力为阻力,所以动力F方向应向左,作用在锤柄上端;同时,要使动力臂最大,就要使支点与锤柄上端的连线作为F的力臂,且动力F垂直于该连线,如图所示:
18.【解答】解:相同的电加热器分别对质量和初温均相等的A和B两种液体,说明吸收的热量和质量相同。根据比热容的相关公式Q=cmΔt,A和B吸收的热量相同,质量相同,cA>cB,所以B的温度变化比较大。故B液体的温度随加热时间变化的大致关系图像如下:
。
19.【解答】解:
由题知,两灯并联,开关S同时控制两盏灯泡,所在开关应在干路上;图中电流从电源正极流出后,经过开关后应分成两支,分别通过两盏灯泡后再汇合回到电源负极,且电流应从电流表的正接线柱流进,负接线柱流出,故应将L1的右侧与L2的左侧相连,L2的右侧或电流表的左侧接电源负极,如图所示:
三、实验探究题(共4小题,计22分)
20.【解答】解:(1)本实验是通过观察方桌陷入沙中的深浅来判断影响金属块的重力势能大小的因素,因重力势能的大小无法直接观察到,所以采用的是转换法,橡皮泥形变不能恢复,便于前后进行比较,而海绵会部分恢复原状不能保持最大形变,故更合适的是甲的方法;
(2)根据转换法可知,实验中电流表的示数越大,对应的导线电阻越小;探究导线电阻的大小与材料的关系,应控制导体的材料、横截面积相同,材料不同,应选用的两根导线是b、d。
故答案为:(1)甲;橡皮泥形变不能恢复,便于前后进行比较;(2)小;b、d。
21.【解答】解:(1)由图甲可知,杠杆左端下沉,右端上翘,平衡螺母向上翘的右端移动,使杠杆在水平位置平衡;
杠杆在水平位置平衡,当力与杠杆垂直时,力臂在杠杆上,便于测量力臂大小,同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响;
(2)一个钩码的重力为GN,设杠杆的一个小格为L,
由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2知,
2G×3L=nG×2L,
解得:n=3,即在B位置挂上3个钩码,使杠杆在水平位置平衡;
图乙中杠杆水平平衡后,在杠杆左右两边钩码下同时增加一个相同的钩码,
左端:3G×3L=9GL,右端:4G×2L=8GL,
左端大于右端,故左端下沉。
故答案为:(1)右;力臂;(2)3;左。
22.【解答】解:(1)①为了保护电路,连接电路时,开关应断开。
②闭合开关前,发现电流表指针在零刻度线左端,说明说明电流表没有调零,因此接下来应进行的操作是:将电流表调零。
③在探究“电流与电压的关系”实验中,选定某一定值电阻进行实验,多次调节滑动变阻器改变定值电阻两端的电压和通过的电流,测量多组数据,使实验结论具有普遍性。
(2)①探究“电流与电阻关系”时,需保持定值电阻两端电压不变,因此每次改变电阻箱R的阻值后,要移动滑动变阻器的滑片保持电阻R两端的电压保持不变,记下电流表示数。
②根据电流随电阻变化关系的图像知,电阻两端的电压始终保持:U=IR=0.3A×10Ω=…=0.15A×20Ω=3V,
根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压:U滑=U总﹣U=6V﹣3V=3V,变阻器分得的电压为电压表示数的=1倍,根据分压原理,当接入20Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为:R滑=1×20Ω=20Ω,所选滑动变阻器的最大阻值应不小于20Ω;
由图像知,在导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
故答案为:(1)①断开;②将电流表调零;③改变定值电阻两端的电压和通过电路的电流,测量多组数据,使实验结论具有普遍性;(2)①移动滑动变阻器的滑片保持电阻R两端的电压保持不变;②3;20;反比。
23.【解答】解:(1)电压表应与定值电阻并联,电流表串联在电路中,改正后如图所示:
(2)为了保护电路,闭合开关前应将滑片P移到滑动变阻器的最大处,即最左端;
(3)闭合开关S后,无论怎样调节滑动变阻器滑片的位置,发现电压表有示数,则电压表与电源接通,电流表无示数,电路中可能断路,出现故障的原因是;定值电阻Rx断路;
(4)电流表选用小量程,分度值为0.02A,其示数为0.32A,根据欧姆定律可知未知电阻Rx===7.5Ω;
(5)①当开关S1闭合、S2断开时,两电阻串联,电流表测量电路电流,电流表读数为I1,根据欧姆定律可知电源电压U=I1(R1+R0);
②当开关S1、S2都闭合时,R1被短路,电路为R0的简单电路,电流表测量电路电流,电流表读数为I2,根据欧姆定律可知电源电压U=I2R0;
③联立以上两式可知待测电阻Rx=。
故答案为:(1)如图;(2)左;(3)定值电阻Rx断路;(4)0.32;7.5;(5)①S1闭合、S2断开;③。
四、综合题(共2小题,计16分)
24.【解答】解:(1)汽车行驶的速度为:v===25m/s;
(2)由W=Fs可知汽车的牵引力为:F===2000N,
由二力平衡的条件可知汽车受到的阻力为:f=F=2000N;
(3)消耗的汽油完全燃烧放出的热量为:Q放=qm=5×107J/kg×2kg=108J,
则汽车发动机的效率为:η===30%。
答:(1)汽车行驶的速度是25m/s;
(2)汽车受到的阻力是2000N;
(3)汽车发动机的效率是30%。
25.【解答】解:(1)设电源电压为U,
由表格数据知当Rx所受的压力为100N时,压敏电阻Rx的电阻值为30Ω,此时R0与Rx串联,通过它们的电流相同,即=,
代入数据得:=,
解得电源电压为:U=15V;
(2)(3)当检测装置恰好报警时,电压表的示数为3V,
此时电路中的电流为:
I===0.5A,
Rx的电阻是:
Rx===24Ω;
由表格数据知此时对应的压力F为150N,
可将测量装置看成杠杆,则LOA×G=LOP×F,
即(1.2m﹣0.3m)×G=1.2m×150N,
解得乘客免费托运行李的最大重力:G=200N;
(4)根据LOA×G=LOP×F(承重点为A)知,若要增大免费托运行李的最大重力,即G增大,LOP和F不变,需要减小LOA,故承重点应该向右移动。
故答案为:(1)电源电压是15V;
(2)检测装置恰好报警时,Rx的电阻是24Ω;
(3)乘客免费托运行李的最大重力是200N;
(4)右。
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