2019-2020学年广东省肇庆市端州区九年级(上)期末物理试卷
一、单项选择题(本大题7小题,每小题3分,共21分)在每小题列出的四个选项中,只有一个是正确的.请把答题卡上对应题目所选的选项涂黑.
1.(3分)一群蜜蜂不小心飞入小区一户人家里,聪明的保安将装有蜂蜜的木桶置于门外,蜜蜂陆续飞入桶中。下列现象中,与此原理相同的是( )
A.两个铅块压紧后粘在一起
B.用鼻子鉴别酱油和醋
C.固体、液体很难压缩
D.煮稀饭时米粒在水中翻滚
2.(3分)下图是用带电小球探究电荷间相互作用规律的实险装置,其中符合事实的是( )
A. B.
C. D.
3.(3分)我国北方冬天取暖用的“暖气”,通常用水作为输运能量的介质,这是因为水的( )
A.密度大 B.密度小 C.比热容大 D.比热容小
4.(3分)爱玩的小弟在客厅地板上水平推箱子,但没有推动。下列说法正确的是( )
A.重力对箱子没有做功
B.小弟对箱子的推力小于地板对箱子的阻力
C.小弟对箱子做了功
D.箱子所受的重力与箱子对地面的压力是一对平衡力
5.(3分)下列措施中,属于利用电流热效应的是( )
A.与空调器相连的导线很粗
B.电视机的后盖有很多孔
C.热水器的发热板装在底部
D.电脑的主机中安装微型风扇
6.(3分)目前我国已将发动机研发列为国家重大科技专项。我国下列“陆、海、空、天”装备中动力机械不属于热机(利用内能做功的机械)的是( )
A.052D型导弹驱逐舰燃气轮机
B.中国高铁交流异步牵引电动机
C.长征五号火箭液氢液氧发动机
D.歼20战机涡扇15煤油发动机
7.(3分)如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S闭合,滑动变阻器的滑片P向左移动时,电流表和电压表的示数变化情况分别为( )
A.电流表的示数变小,电压表的示数变小
B.电流表的示数变大,电压表的示数不变
C.电流表的示数变大,电压表的示数变大
D.电流表的示数变小,电压表的示数不变
二、填空题(本大题7小题,每题3分,共21分)
8.(3分)某种燃料 放出的热量与所用燃料质量的 ,叫做这种燃料的热值。燃料的热值取决于燃料本身的 成分。
9.(3分)电阻是导体的一种性质。导体的电阻决定于导体的 、 、 温度。
10.(3分)“端州浓情,裹蒸飘香”,“裹蒸飘香”说明分子在 ;“铁丝很难被拉长”说明分子间 ;若把分子看成一个小球,则一般分子直径的数量级 m。
11.(3分)极限跳伞是一项惊险体育运动。当跳伞员从高空匀速下落过程中重力势能 ,机械能 ,跳伞员看到地面“迎面扑来”,则他是以 为参照物(本题1、2两空选填“增大”、“减小”或“不变”)
12.(3分)恐怖分子在公共场所安装了定时炸弹,其引爆装置如图所示,当起爆器中有电流通过时就会引起爆炸。请你根据所给的电路图回答下列问题:
①起爆前定时开关S是 (闭合/断开)的。
②电路中安装一个灯泡,是为了在起爆前对电路起保护作用,防止发生 故障。
③设定起爆时间一到,定时开关S会自动由一种状态切换成另一种状态而发生爆炸。为使引爆装置停止工作,拆弹专家应在图中 (填“a”或“b”)处剪断导线。
13.(3分)电灯正常工作时会发热发光,这是电流通过电灯(做功)使 转化为 和 。
14.(3分)如图是R1、R2两电阻的电压与电流关系图象,由图可知,电阻R1的阻值为 Ω;若将两电阻并联后接在3V的电源两端,干路电电流为 A;若将两电阻串联后接在3V电源两端,R1消耗的功率为 W。
三、作图题(本大题1个小题,共5分)
15.(5分)请将示意图的电路图画在方框内(标上相应的字段,符号及正负级,数字不用标)
四、实验探究题(本大题3小题,共25分)
16.(5分)如题图所示是“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置,实验中让钢球从斜面上某个高度由静止沿斜面滚下,在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞,木块沿水平面向右运动直至停止。
(1)实验中是通过观察 来判断钢球的动能大小。
(2)让同一钢球从斜面的不同高度由静止开始滚下,目的是探钢球的动能大小与 的关系。
(3)换用质量不同的钢球从斜面的相同高度由静止开始滚下,目的是探究钢球的动能大小与 的关系。
(4)木块最终会停下来的主要原因是 ,在此过程中木块通过 方式把动能转化为内能。
17.(10分)如图所示为《探究比较不同物质的吸热能力》两套实验装置。在图甲中使用了相同的试管和温度计,在图乙中使用了两个相同阻值的电阻丝。(设水和食用油的初温相同)
(1)实验中记录的实验数据如下表所示,分析第1、2次或第3、4次实验数据可看出:同种物质升高相同温度时,吸收的热量与物质的 有关;分析第1、3次或第2、4次实验数据可看出:质量相同的水和食用油升高相同的温度,吸收的热量与物质的 有关。
物质 | 次数 | 质量/m/kg | 升高的温度t/℃ | 加热时间t/min |
水 | 1 | 0.1 | 10 | 2 |
2 | 0.2 | 10 | 4 | |
食用油 | 3 | 0.1 | 10 | 1 |
4 | 0.2 | 10 | 2 | |
(2)用电热器给质量为0.1kg的水加热,升高的温度与酒精灯加热时温度相同,需要5min,则电阻丝的功率 W.(设电能完全被水吸收)
(3)通过以上实验,我们可得出:相同质量的不同物质,在升高相同温度时,吸收的热量 (选填“相同”或“不同”),为了反映物质的这种特性,物理学中引入了比热容这个物理量。
18.(10分)如图甲为“测量小灯泡电功率”实验电路图。电源电压为6V,小灯泡额定电压为2.5V(灯丝电阻约为12Ω)。
(1)为能顺利完成该实验探究,下列两种规格的滑动变阻器应选用 (选填A或B)。
A.“20Ω 5A”的滑动变阻器 B.“10Ω 5A”的滑动变阻器
(2)连接电路时,开关应断开,闭合开关前,图甲中滑动变阻器的滑片滑到 端(选填“左”或“右”)。
(3)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡始终不发光,电压表有示数,电流表无示数,若电路只有一处故障,则故障原因是 。
(4)排除故障后,闭合开关,移动变阻器的滑片,发现电流表的示数如图乙所示,其读数是 A;为了测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向 端移动(选填“左”或“右”)。
五、计算题(本大题2小题,共14分)
19.(6分)用煤气灶把1kg、初温为20℃的水烧到70℃,消耗了10g煤气。(c水=4.2×103J/(kg•℃),q煤气=4.2×107J/kg).求:
(1)水吸收的热量;
(2)煤气完全燃烧放出的热量。
20.(8分)某校实验小组设计了一个智能供暖器,电路如图所示,电源两端的电压U为220V,R1和R2是两个供热电阻丝,S1、S2是温控开关,工作过程如下:当气温低于25℃时,S1、S2都闭合;当气温等于或高于25℃时,S2断开,此时电流表的示数为lA,电阻丝R1的电功率为20W(忽略温度对电阻丝的影响),求:
(1)电阻丝R2的阻值是多少?
(2)当气温低于25℃时,电路工作0.5h消耗电能是多少千瓦时?
六、综合能力题(本大题2小题,共14分)
21.(7分)在广东省教育厅举行的《2017广东省中学物理和小学科学实验教师实验操作与创新技能竞赛》现场,有一个“创新焦耳定律演示仪”如图所示。
(1)做实验时,电流通过导体时产生的热量是看不见的,但我们可通过观察 的变化量就得知导体产生热量的多少,这种研究方法叫做 法。
(2)我们要探究导体产生热量跟电阻是否有关时,应该选样图中甲、乙按 方式连接(选填“串联”或“并联”),结论是 。
(3)在实验中通电后发现温度计的液体上升,此时温度计中的液体质量 ,密度 (选填“变大”,“变小”或“不变”)
22.(7分)在3D打印笔中装入塑料条,接通电源,等待一段时间后即可挤出热融的塑料,塑料在空气中迅速冷却变成特定的形态(如图甲)。其内部电路如图乙,R1、R2是相同的PTC发热电阻。单个PTC的电阻与温度的关系如图丙。
(1)打印笔工作时,PTC电阻发热,塑料受热会逐渐变软变稀。可见,塑料 (选填“是”或“不是”)晶体。
(2)打印笔工作有快、慢两档。快档打印时,图中开关S1应处于 状态,若此时温度为250℃,打印笔的电功率是多少?
(3)打印笔正常工作时的温度能自动稳定在250℃左右,结合图丙信息,说明理由。
2019-2020学年广东省肇庆市端州区九年级(上)期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题(本大题7小题,每小题3分,共21分)在每小题列出的四个选项中,只有一个是正确的.请把答题卡上对应题目所选的选项涂黑.
1.【解答】解:
保安将装有蜂蜜的木桶置于宅门外,蜜蜂陆续飞入桶中,是蜂蜜的芳香分子的无规则运动吸引了蜜蜂,是扩散现象;
A、两个铅柱压紧后能粘在一起,说明分子之间存在引力,故A不符合题意;
B、鼻子可以闻到醋和酱油的气味,是因为醋和酱油分子运动到了空气中,是扩散现象,故B符合题意;
C、固体和液体很难被压缩,说明分子间有斥力,故C不符合题意;
D、煮稀饭时,看到锅中米粒翻滚,属于物体的机械运动,不是扩散现象,故D不符合题意。
故选:B。
2.【解答】解:
A、同种正电荷之间应相互排斥,两球应该远离,故A不符合事实;
B、正、负异种电荷之间应相互吸引,两球相互靠近,故B符合事实;
C、同种负电荷之间应相互排斥,两球应该远离,故C不符合事实;
D、正、负异种电荷之间应相互吸引,两球应该相互靠近,故D不符合事实。
故选:B。
3.【解答】解:因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,降低相同的温度,水放出的热量多,取暖效果好,所以暖气装置中用水来供热。
故选:C。
4.【解答】解:A、重力的方向竖直向下,物体在重力的方向上没有移动距离,因此,重力对箱子没有做功,故A正确;
B、箱子在水平方向上受推力F与摩擦阻力f作用而静止,处于平衡状态,这两个力是一对平衡力,所以人推箱子的力等于地板对箱子的摩擦阻力。故B错误;
C、箱子没运动,沿推力方向的移动距离为零,故推力的做功为零,即人推箱子的力对箱子不做功。故C错误;
D、箱子所受的重力与箱子对地面的压力作用在不同的物体上,不是一对平衡力。故D错误。
故选:A。
5.【解答】解:
A、空调与导线是串联的,与空调器相连的导线很粗,电阻很小,在通过的电流大小、通电时间一定时,由Q=I2Rt可知产生的热量较少,可以避免因产生热量过多烧坏导线绝缘皮,所以与空调器相连的导线很粗是为了防止电热的危害,故A不符合题意;
B、电视机的后盖有许多散热片,属于防止电热的危害,故B不符合题意;
C、热水器的发热板装在底部,工作时加热水,水吸热、温度升高,利用的是电流的热效应,故C符合题意;
D、电脑的主机中安装微型风扇,是通过增大空气流动来散热,属于防止电热的危害,故D不符合题意。
故选:C。
6.【解答】解:燃气轮机、火箭液氢液氧发动机和煤油发动机都是热机,工作时把内能转化成机械能,而电动机是把电能转化成机械能,不符合热机的特点,故B符合题意。
故选:B。
7.【解答】解:
由电路图可知,R1和R2并联,电压表测量电源电压,电流表测干路中的电流;
电压表测电源电压且电源电压保持不变,所以,滑片移动时,电压表的示数不变;
当滑动变阻器的滑片P向左移动时,变阻器接入电路的电阻变小,由I=可知,通过R2的电流变大;
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,
因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路中的电流变大,即电流表的示数变大。
故选:B。
二、填空题(本大题7小题,每题3分,共21分)
8.【解答】解:某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比叫做这种燃料的热值,热值大小仅与燃料的种类有关,即燃料的热值取决于燃料本身的构成成分。
故答案为:完全燃烧;比值;构成。
9.【解答】解:导体的电阻是导体本身的一种性质,导体电阻大小决定于导体的材料、长度、横截面积有关,还跟温度有关。
故答案为:材料;横截面积;长度。
10.【解答】解:
“裹蒸飘香”是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动;
因为分子之间存在相互作用的引力,所以铁丝很难被拉长;
物质是由分子组成的,分子直径的数量级一般为10﹣10m。
故答案为:不停地做无规则运动;存在引力;10﹣10。
11.【解答】解:
跳伞员在匀速下落过程中,其质量不变,高度减小,所以其重力势能减小;速度不变,动能不变;机械能等于动能与势能的总和,故机械能减小;
若跳伞员看到地面“迎面扑来”,则他是以自己为参照物的;
故答案为:减小;减小;自己。
12.【解答】解:
①由电路图可知,起爆前定时开关S处于闭合状态,确保起爆器中没有电流通过,因此起爆前定时开关S是闭合的;
②由电路图可知,起爆前,即开关S闭合时,电流从电源正极开始经过灯泡、开关回到电源负极,起爆器被短路,因此是时电路为由一个用电器构成的一个简单电路;当没有灯泡时,将形成电源短路,电源将被烧坏,故起爆前灯泡起保护电路的作用;
③如果剪断线a,则电路处于断路状态,爆炸装置不工作。
故答案为:①闭合;②短路;③a。
13.【解答】解:电灯工作时发热发光,是将电能转化为内能和光能。
故答案为:电能;内能;光能。
14.【解答】解:
(1)由图象可知,当I=0.3A时,R1的电压U1=3V,
则由I=可得R1的阻值:
R1===10Ω;
(2)将两电阻并联后接在3V电源两端,则U1=U2=U=3V,
由图象可知,此时I1=0.3A,I2=0.6A,
由并联电路的电流特点可得,干路电流:I=I1+I2=0.3A+0.6A=0.9A;
(3)若将两电阻串联后接在3V电源两端,由图象知当电流为0.2A时,R1两端的电压为2V,R2两端的电压为1V,U1′+U2′=2V+1V=3V,符合题意,
所以R1消耗的功率为:P1=U1′I=2V×0.2A=0.4W。
故答案为:10;0.9;0.4。
三、作图题(本大题1个小题,共5分)
15.【解答】解:
由实物图知,滑动变阻器、灯泡、电流表串联在电路中,开关控制整个电路,电压表并联在灯泡两端,由此画出电路图如图所示:
四、实验探究题(本大题3小题,共25分)
16.【解答】解:(1)在研究动能大小与什么因素有关时,我们是通过观察钢球推动木块移动的距离来反映小球动能大小的,采用的是转换法的思想;
(2)图中实验中让同一钢球从同一个斜面上不同的高度由静止开始运动,即钢球滚动到斜面低端的速度是不同的,即探究动能大小与物体运动速度的关系;
(3)不同钢球从相同的高度释放,运动到斜面低端的速度也就相同,即该实验探究的是钢球动能与质量的关系;
(4)由于木块受到摩擦力的作用,所以木块最终会停下来;在此过程中木块通过做功方式把动能转化为内能;
故答案为:(1)木块被推动距离的大小;(2)速度;(3)质量;(4)受到摩擦力的作用;做功。
17.【解答】解:
(1)分析第1、2次或第3、4次实验数据知,同种物质,升高相同的温度,质量越大,加热时间越长,吸热越多,故得出:同种物质升高相同温度时,吸收的热量与物质的质量有关;
分析第1、3次或第2、4次实验数据知,质量不同的水和食用油升高相同的温度,加热时间不同,即吸热不同,故得出的结论是:质量相同的水和食用油升高相同的温度,吸收的热量与物质的种类有关;
(2)由表中数据知,用酒精灯加热0.1kg的水升高10℃用时2分钟,根据Q=cm△t,在质量和比热容不变的条件下,吸收的热量与升高的温度成正比,故用酒精灯加热5min,水升高的温度为:
△t=×10°C=25°C,
水吸收热量:
Q=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×0.1kg×25℃=1.05×104J;
因电能完全被水吸收,根据Q=W=Pt,故电阻丝的功率:
P===35W;
(3)根据第1、3次或第2、4次实验数据可知,相同质量的不同物质,在升高相同温度时,吸收的热量不同,为了反映物质的这种特性,物理学中引入了比热容这个物理量。
故答案为:(1)质量;种类;(2)35;(3)不同。
18.【解答】解:
(1)小灯泡额定电压为2.5V,灯丝的电阻约为12Ω,由欧姆定律,灯的额定电流约为:
I==≈0.21A,
根据串联电路的规律及欧姆定律,灯正常发光时,变阻器连入电路的电阻:
R滑===≈16.7Ω>10Ω;
故应选滑动变阻器A;
(2)为保护电路,连接电路时,开关应断开,闭合开关前,图甲中滑动变阻器的滑片滑到阻值最大处,即右端;
(3)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡始终不发光,电流表无示数,电路可能断路,电压表有示数,则电压表与电源连通,若电路只有一处故障,则故障原因是灯泡断路;
(4)排除故障后,闭合开关,移动变阻器的滑片,发现电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,其读数是0.12A;
灯的电流为额定电流时灯正常发光,因0.12A<0.21A,为了测量小灯泡的额定功率,应增大电路的电流,由欧姆定律,要减小变阻器连入电路的电阻,故应将滑动变阻器的滑片向左端移动。
故答案为:(1)A;(2)右;(3)灯泡断路;(4)0.12;左。
五、计算题(本大题2小题,共14分)
19.【解答】解:(1)水吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×1kg×(70℃﹣20℃)=2.1×105J;
(2)煤气完全燃烧放出的热量:
Q放=m′q煤=10×10﹣3kg×4.2×107J/kg=4.2×105J。
答:(1)水吸收的热量为2.1×105J;
(2)煤气完全燃烧放出的热量为4.2×105J。
20.【解答】解:(1)当气温等于或高于25℃时,S2断开,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,
此时R1的电功率为20W,由P=I2R可得,电阻丝R1的阻值:
R1===20Ω,
由I=可得,电路的总电阻:
R===220Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电阻丝R2的阻值:
R2=R﹣R1=220Ω﹣20Ω=200Ω;
(2)当气温低于25℃时,S1、S2都闭合,电路为R1的简单电路,
此时电路的总功率:
P===2420W=2.42kW,
由P=可得,电路工作0.5h消耗电能:
W=Pt=2.42kW×0.5h=1.21kW•h。
答:(1)电阻丝R2的阻值为200Ω;
(2)当气温低于25℃时,电路工作0.5h消耗电能是1.21千瓦时。
六、综合能力题(本大题2小题,共14分)
21.【解答】解:
(1)做实验时,电流通过导体时产生的热量是看不见的,但我们可通过观察温度计的变化量就得知导体产生热量的多少,这种研究方法叫做转换法;
(2)我们要探究导体产生热量跟电阻是否有关时,要控制电流和通电时间相同,只改变电阻的大小,根据串联电路电流的规律,故应该选样图中甲、乙按串联方式连接;
由图知,因甲中温度计示数大于乙中温度计示数,故可知10Ω电阻丝产生的热量多,得出的结论是:在电流和通电时间相同时,导体的电阻越大,导体产生的热量越多;
(3)质量是物体的一种属性,故在实验中通电后发现温度计的液体上升,此时温度计中的液体质量不变,由液体的热胀冷缩性质,液体的体积变大,根据ρ=,故液体密度变小。
故答案为:
(1)温度计示数;转换;
(2)串联;在电流和通电时间相同时,导体的电阻越大,导体产生的热量越多;
(3)不变;变小。
22.【解答】解:(1)打印笔工作时,PTC电阻发热,塑料受热会逐渐变软变稀,直至完全变成液态。在此过程中,它的温度不断升高,没有一定的熔点,所以塑料不是晶体;
(2)由电路图可知,当开S1断开时,电路只有R1工作,电阻较大,根据P=可知,此时电路消耗的功率较小,为慢档;
当开S1闭合时,两电阻并联,总电阻最小,根据P=可知,此时总功率较大,为快挡;
由图丙可知,温度为250℃时,一个电阻为1210Ω,
则一个发热体的功率P===80W,
因为R1、R2是相同的PTC发热电阻,打印笔工作有快、慢两档。
所以打印笔的电功率P总=2P=2×40W=80W;
(3)由图可知,当温度超过250℃时,电阻增大,功率减小,产热减慢,温度下降;
当温度低于250℃时,电阻减小,功率增大,产热加快,温度上升。
故答案为:(1)不是;(2)闭合;打印笔的电功率是80W;
(3)当温度超过250℃时,电阻增大,功率减小,产热减慢,温度下降;
当温度低于250℃时,电阻减小,功率增大,产热加快,温度上升。
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