城关中学2023年上第一次作业调研卷
九年级 物 理
考试时间:60min;总分:100分
一、单选题(共36分)
1.内燃机的能量流向图如图所示。内燃机的效率为( )
A.7% B.28% C.31% D.34%
2.用丝绸摩擦过的玻璃样去接触不带电的验电器A,A的金属箔片张角变大,如图甲所示。再用C棒去同时接触A、B验电器的金属球,发现A的金属箔片张角变小,B的金属箔片张角变大。则下列说法正确的是( )
A.验电器原理是异种电荷相互吸引 B.摩擦时,玻璃棒失去电子
C.当C棒接触两验电器的金属球时,产生的电流方向为B到A D.C棒是绝缘体
3.下列各组物质中,通常情况下都属于绝缘体的是( )
A.玻璃、油、陶瓷B.人、大地、塑料C.金属、油、橡胶 D.大地、金属、盐水
4.当排球被抛出后,在竖直上升的过程中,若不计空气阻力,排球的能量变化是( )
A.重力势能减少 B.动能减少 C.内能减少 D.机械能增大
5.小田学习科学后,对抽烟的爸爸说:“吸烟有害健康,我和妈妈都在被动抽烟。”小田这样说的科学依据是( )
A.分子很少运动B.分子在不断运动C.分子之间有间隙 D.分子之间有作用力
6.如图,小雨同学设计的监测风速变化的装置原理图,通过连杆带动滑动变阻器的滑片P上下移动,闭合开关S,随着风速的改变,下列说法正确的是( )
A.当风速增大时,电压表示数变小
B.当风速增大时,电压表和电流表示数之比变大
C.当风速减小时,电流表示数变大
D.当风速减小时,电路消耗的总功率变大
7.以下关于内能、热量、温度、热值和比热容的说法中,正确的是( )
A.一块0℃的冰熔化成0℃的水,内能增加,比热容增大
B.温度高的物体含热量多,会把温度传递给热量少的物体
C.热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体
D.酒精灯内的酒精用去一半后,酒精的热值减小,比热容不变
8.目前很多学校配备了自动防疫检测系统,只有体温正常且戴口罩的人方可进入校园。为此,小明同学设计了一个模拟电路,准备对校门控制系统进行改进,当检测到进校人员体温正常时,开关S1会自动闭合,又检测到该人正确带口罩时,开关S2会自动闭合,学校电动门才会自动开启。下列电路符合设计要求的是( )
A. B. C.D.
9.下列有关磁现象的说法正确的是( )
A.发现电流磁效应的科学家是法拉第 B.钢、铁、铜都可以被磁化吸引铁屑
C.磁场是真实存在的,磁感线不是真实存在的
D.静止在磁场中的小磁针南极所指的方向为该点的磁场方向
10.电动机可以带动水泵抽水。下图能反映出电动机工作原理的装置是( )
A.B.C. D.
11.关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.温度相同的物体内能一定相等 B.汽油机的做功冲程中燃气的内能减小
C.我们不敢大口喝热气腾腾的汤,是因为汤含有的热量较多
D.物体温度越高,放出的热量越多
12.如图所示是某家庭电路,闭合开关S1、S2,灯泡L1正常发光、L2不亮,断开S1、保持S2闭合,用测电笔插入插座上孔氖管发光,插入插座下孔氖管发光.则故障可能是( )
A.ac间断路 B.bd间断路 C.灯泡L2断路 D.b点到零线之间断路
二、填空题(共24分)
13.(本题4分)元旦晚会要装些小灯泡来增加气氛,现有一批阻值是15Ω、正常发光的电流为0.4A的小灯泡,应把_____个这样的灯泡_____联在220V电路中使用.
14.俗话说“冬至到,吃水饺”,陕西有冬至吃饺子的习俗。如图所示,小明端着一碗刚出锅的饺子,手感到烫,这是因为在接触过程中发生了______,使手的内能增加。小明端着碗水平移动的过程中,对碗______(选填“做功”或“不做功”)。
15.(本题4分)图中的导体甲、乙分别接在相同电源上,通过导体的电流I甲>I乙,说明导体的电阻与导体的_____有关;将乙、丙分别接在相同电源上,通过导体的电流I乙>I丙,说明导体的电阻与导体的_____有关。
16.(本题8分)扣动步枪扳机,射出一颗子弹。弹壳内火药燃烧将 ________能转化为燃气的内能,燃气推动子弹在枪膛中运动,该过程相当于内燃机的 _______冲程。子弹以一定的速度水平射向静止的木块(如图甲),然后子弹和木块一起以某一速度开始向右摆动(如图乙)。此过程中,子弹的动能 _______,子弹和木块的内能之和 _______(选填“增大”、“减小”或“不变”)
17.长沙洋湖湿地公园内,水面碧波荡漾,对周围气温起到很好的调节作用,这是由于水的___________较大。水和酒精混合后体积减小,说明分子间存在___________。
三、作图题(共3分)
18.在图中:已知通过L1和L2的电流分别是0.3A和0.4A,请按下列要求连接实物电路:
(1)电压表测量L2的电压;(2)电流表只测量通过L1的电流;(3)两节干电池串联起来使用;(4)开关控制整个电路,连线不能交叉,连接实物图。
四、实验题(共22分)
19.(本题6分)如图所示进行“通电导线在磁场中受力运动”实验,回答下列问题:
(1)若想使ab的运动方向与原来方向相反,下列操作可行的是 _____;
A.将导体棒ab对调 B.保持磁体不动,对调电源的正负极
C.电源的正负极和磁体的磁极同时对调
(2)通电导线在磁场中受力运动过程中的能量转化情况是 ;
(3)小明想要让导体棒ab运动的速度更快,以下实验改进方案可行的有 _____。
A.换用更强磁性的磁体
B.换用更大电压的电源
C.换用更轻、导电性更好的导体棒
20.(本题8分)用图甲所示的实验装置做“观察水的沸腾”实验;
(1)组装下列实验器材时,其合理的先后顺序是______;(填序号)
①温度计②石棉网③装水的烧杯④酒精灯
(2)图乙是根据数据绘制的“温度﹣时间”图像,由图像可知:水的沸点为______℃;
(3)已知,若烧杯内水的质量为200g,水温由92℃升高到95℃,吸收的热量为______J;已知q酒精=3×107J/kg,若酒精完全燃烧释放的热量有30%被烧杯中的水吸收,则至少消耗______kg的酒精。
21.(本题8分)甲是小明在探究“电流与电阻的关系”时的电路图,电源电压恒为6V。电压表、电流表无损坏,有5、10、20、25 、30等定值电阻,滑动变阻器(50 1A)一个,导线若干。
(1)根据实验要求,用笔画线代替导线,连接完成图甲的实物图 ______ 。
(2)正确连线后,闭合开关,移动滑片P,电流表示数几乎为零,电压表示数接近电源电压且几乎不变。若电路中只有一处故障,可判断该故障是 ______ 。
(3)排除故障后,进行实验的过程中,需要改变定值电阻,观察电流的变化,为了科学地得出实验结论,当每次更换电阻后,都要移动滑动变阻器的滑片,此时眼睛应注意先观察 ______ (填序号)。
A.变阻器滑片 B.电压表 C.电流表 D.电源
(4)小明根据实验需要多次更换阻值不同的定值电阻R,并记录各次电流表的示数,将实验数据描绘在图乙中,由图知实验过程中小明控制定值电阻两端电压保持 ______ V不变;若不更换其他器材,为了能够完成实验,更换的定值电阻阻值不能够大于 ______。
(5)观察图像可以得出实验结论: ______ 。
(6)实验中,滑动变阻器的主要作用是 ______ 。
五、计算题(共15分)
22.(本题6分)如图所示,是一种可调温式电热水器的工作原理图。电热水器的工作电压为220V,电热管R的阻值为44Ω不变,可调电阻器R0阻值范围是0~176Ω。求:
额定电压 220V
额定功率 加热功率 880W
保温功率 242W
容量 2.5L
(1)电热水器的最小加热功率;(2)电热水器在最大加热功率下工作21min产生的热量;(3)若电热水器在最大加热功率下工作21min产生的热量完全被30kg的常温水吸收,水升高的温度。[c水=4.2×103J/(kg ℃)]
23.(本题9分)明家电热饮水机有加热和保温两种工作状态,它的简化电路图如图所示,R1和R2均为用来加热且阻值不变的电热丝,饮水机部分参数如表所示。
(1)求该饮水机加热时的电流;
(2)求电阻R2的阻值;
(3)某一天,小明断开家中其它用电器,使饮水机处于加热状态,发现家中标着“3000r/(kW·h)”字样的电能表转盘在3min内转了120转,求此饮水机加热的实际功率。
参考答案:
1.D
【详解】内燃机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比,所以,结合能量流向图可知,该内燃机的效率为34%。
故选D。
2.B
【详解】A.验电器是利用同种电荷相互排斥的原理,故A错误;
B.丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,故电子是由玻璃棒转移到丝绸,玻璃棒失去电子,故B正确;
C.丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,该玻璃棒去接触验电器A时,验电器A也会带正电;用带绝缘柄的金属杆将两个验电器的金属球接触时,B验电器上自由电子向验电器A转移,负电荷移动的方向与电流方向相反,故产生的电流方向为A到B,故C错误;
D.C棒是导体,手柄D应为绝缘体,否则电荷会通过人体传出,故D错误。
故选B。
3.A
【详解】A.玻璃、油、陶瓷都不易导电,属于绝缘体,故A正确;
B.人、大地、塑料中,只有塑料属于绝缘体,故B错误;
C.金属、油、橡胶中,油和橡胶属于绝缘体,故C错误;
D.大地、金属、盐水都属于导体,故D错误。
故选A。
4.B
【详解】排球被抛出后,在竖直上升的过程中,质量不变,速度变小,动能减少,高度增加,重力势能增大;若不计空气阻力,机械能是守恒的,不会转化为内能,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
5.B
【详解】吸烟有害健康,是因为烟气中会含有大量有毒的物质,如一氧化碳、尼古丁等;由于构成这些物质的微粒是在不断运动的,因此会造成旁人被动吸烟,也就是常说的吸二手烟,故B符合题意。
故选B。
6.A
【详解】监测风速的装置根据流体压强关系,流速越大,压强越小,风速增大,装置会向下移,连杆带动滑片向下移;
A.当风速增大时,滑片下移,R2阻值变小,根据串联分压,电压表示数变小,故A正确;
B.当风速增大时,滑片下移,R2阻值变小,电压表和电流表示数之比为R2值,将变小,故B错误;
C.当风速减小时,滑片上移,R2阻值变大,根据欧姆定律,电流表示数变小,故C错误;
D.当风速减小时,滑片上移,R2阻值变大,电流变小,电路消耗的总功率
将变小,故D错误。
故选A。
7.A
【详解】A.冰熔化成水的过程中要吸收热量,所以一块0℃的冰熔化成0℃的水,内能增加,水的比热容大于冰的比热容,故比热容增大。故A正确;
BC.热量是个过程量,不能说含有。热传递是热量由高温物体传递给低温物体,且传递的是热量,不是温度。故BC错误;
D.热值是燃料的一种属性,比热容是物质的一种属性,都不随质量的变化而改变,酒精灯内的酒精用去一半后,酒精的热值不变,比热容也不变。故D错误。
故选A。
8.D
【详解】依题意得,当开关S1和开关S2同时闭合时,电动机才会工作,说明开关S1和开关S2都控制着电动机,开关S1、开关S2、电动机应串联,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
9.C
【详解】A.奥斯特是第一个发现电流磁效应的科学家,初步揭示了电与磁之间的关系;法拉第进一步揭示了电与磁之间的关系,故A错误;
B.只有具有磁性的物质才能被磁化,铜没有磁性不能被磁化,也就不能吸引铁屑,故B错误;
C.磁场是真实存在的,磁感线是为了更好的描述磁场引入的虚拟的东西,不是真实存在的,故C正确;
D.把小磁针静止时N极所指的方向规定为该点磁场的方向,小磁针静止时S极所指的方向与该点磁场的方向相反,故D错误。
故选C。
10.C
【详解】A.该实验是电磁铁的原理,通电时电磁铁有磁性,断电时无磁性,故A不符合题意;
B.该实验是电磁铁的线圈匝数多少与磁性强弱关系的实验,故B不符合题意;
C.电路中有电源,且开关闭合,导体中有电流,通电线圈在磁场中受力转动,能反映出电动机的工作原理,故C符合题意;
D.该装置中的金属棒在磁场中运动时,电流表会发生偏转,即能产生电流,即是发电机的原理实验,故D不符合题意。
故选C。
11.B
【详解】A.内能跟物体的质量、状态、温度有关,温度相同的物体,内能不一定相同,故A错误;
B.汽油机的做功冲程中,燃气对活塞做功,燃气的内能转化为机械能,所以燃气的内能减少,故B正确;
C.我们不敢大口地喝热气腾腾的汤,是因为热汤的温度高;热量是一个过程量,不能说物体含有多少热量,故C错误;
D.由Q放=cmΔt可知,放出热量的多少与物质的比热容、质量和降低的温度有关,因此温度高的物体,放出的热量不一定多,故D错误。
故选B。
12.B
【详解】A.保持S2闭合,用测电笔插入插座上孔氖管发光,则插座上孔与火线之间电路正常,故A错误;
BC.测电笔插入插座下孔氖管发光,正常情况下插座下孔氖管不发光,所以插座下孔与灯泡串联接入火线电路,则灯泡L2未断路,零线部分bd间断路。故B正确,C错误;
D.闭合开关S1、S2,灯泡L1正常发光、L2不亮,则灯泡L1所在电路正常,故D错误。
故选B。
13. 37 串
【分析】已知彩灯的电阻和额定电流根据欧姆定律求出彩灯的额定电压;而照明电路供电电压为220V,如果并联电压过高,则会把小灯泡烧坏所以将小彩灯串联;根据串联电路的电压的规律,即串联分压的特点,用220V除以单个小彩灯正常工作时的电压即可.
【详解】彩灯的正常工作电压为:U=IR=0.4A×15Ω=6V;所以,彩灯串联需要:
n=220V6V≈36.6,取37(个)
14. 热传递 不做功
【详解】[1]小明端着一碗刚出锅的饺子,手感到烫,这是因为在接触过程中二者有温度差,发生了热传递,使手的内能增加。
[2]小明端着碗水平移动的过程中对这碗不做功,因为力的方向竖直向上,距离方向水平向前,水在力的方向上没有移动距离。
15. 横截面积 长度
【详解】[1]甲、乙两导线,材料相同,长度相同,甲比乙粗,通过导体的电流I甲>I乙,说明导体的电阻与导体的粗细有关,即与横截面积有关。
[2]乙、丙两导线,材料相同,横截面积相同,长度不同,通过导体的电流I乙>I丙,说明导体的电阻与导体的长度有关。
16. 化学 做功 减小 增大
【详解】[1]燃料燃烧时释放化学能转化为内能。
[2]燃气推动子弹时将内能转化为子弹的机械能,这相当于内燃机的做功冲程。
[3]子弹进入木块后阻力对子弹做功,使子弹速度减小,子弹质量不变,所以动能减小。
[4]该过程中阻力做功会把一部分机械能转化为内能,所以子弹和木块的内能之和增大。
17. 比热容 间隙
【详解】[1]由于水的比热容较大,白天,相同质量的水和其他物质相比,吸收相同热量,水的温度升高的少;夜晚,放出相同的热量,水的温度降低的少,使得昼夜的温差小,故能有效调节周围环境的气温。
[2]水和酒精充分混合后,总体积减小,说明分子间存在空隙,水分子和酒精分子互相进入对方的空隙中。
18.
【详解】根据题意知道,通过两灯电流分别是0.3A和0.4A,两灯电流不相等,所以两灯应并联;电压表与L2并联测其电压;电流表选用小量程,串联在L1支路上测其电流;电源由两节干电池串联组成,电源电压约为3V,所以电压表选用小量程;开关控制整个电路,则开关在干路上,如下图
19. B 电能转化为机械能 ABC
【详解】(1)[1]A.将导体棒ab对调,通过导体的电流的方向不变、磁场方向不变,受力方向不变;故A不符合题意;
B.保持磁体不动,对调电源的正负极,通过导体的电流的方向发生了改变,受力方向改变;故B符合题意;
C.电源的正负极和磁体的磁极同时对调,电流方向、磁场方向同时发生了变化,受力方向不变;故C不符合题意。
故选B。
(2)[2]通电导线在磁场中受力运动过程中,消耗电能,将电能转化为机械能。
(3)[3]小明想要让导体棒ab运动的速度更快,可以增大电路中的电流(提高电源电压)、换用更强磁性的磁体、换用更轻、导电性更好的导体棒,故ABC正确。故选ABC。
20. ④②③① 98 2.52×103 2.8×10﹣4
【详解】解:(1)[1]酒精灯要使用外焰加热,所以合理顺序应先放好酒精灯,由其外焰高度确定铁圈及石棉网的高度。温度计测量液体温度时,玻璃泡要浸没在液体中,不能接触容器底和壁,所以接着应放置烧杯,最后安装温度计。即顺序为:④②③①。
(2)[2]由图表可知水沸腾时温度保持98℃不变故沸点为98℃。
(3)[3]水吸收的热量
=cmJ/(kg·)J
[4]由η=可得,酒精放出的热量
Q放= =J
由Q放=mq可得,酒精质量
m酒精===kg
21. 定值电阻R断路 B 2 25 电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比 保持定值电阻两端的电压不变 (保持电压表示数不变)
【详解】(1)[1]电流表和电阻串联,如图连接,选小量程。
(2)[2]电流表示数几乎为零,说明可能断路,电压表示数接近电源电压且几乎不变,说明电压表和电源直接连接,所以可能电阻R断路。
(3)[3]探究“电流与电阻关系”时要控制电阻的电压不变,每次更换电阻后,都要移动滑动变阻器的滑片,此时眼睛应注意观察电压表示数。
(4)[4][5]由图乙可知,电阻两端电压为2V,所以控制定值电阻两端电压保持2V不变,滑动变阻器分压为4V,所以滑动变阻器电阻为定值电阻的两倍,滑动变阻器最大为50Ω,所以定值电阻最大为25Ω。
(5)[6]由表格中的数据可知,电流与电阻的乘积为一定值,故可得出结论当电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比。
(6)[7]根据控制变量法,实验中,滑动变阻器的主要作用是控制电阻两端电压为定值。
22.(1)44W;(2)1.386×106J;(3)11℃
【详解】解:(1)R0的滑片移到最右端时,R0连入电路的阻值最大,由欧姆定律可知,此时电路中的电流最小,由P=I2R可知此时,电路中的总电阻为
R总=R+R0min=44Ω+176Ω=220Ω
电路中电流为
电热管加热最小功率为
(2)R0滑片移到最左端时,电路中只有电热管R工作,电路中电阻最小,此时电热管的加热功率最大为
则电热水器在最大加热功率下工作21min产生的热为
Q=W=Pmaxt=1100W×21×60s=1.386×106J
(3)若电热水器在最大加热功率下工作21min产生的热量完全被30kg的常温水吸收,则水吸收的热量为1.386×106J,水升高的温度为
答:(1)电热水器的最小加热功率为44W;
(2)电热水器在最大加热功率下工作21min产生的热量为1.386×106J;
(3)若电热水器在最大加热功率下工作21min产生的热量完全被30kg的常温水吸收,水升高的温度为11℃。
23.(1)4A;(2)145Ω;(3)800W
【详解】解:(1)由表格数据可知,饮水机加热时的额定功率P加=880W,额定电压U=220V;由P=UI可知,饮水机加热时的电流
(2)当开关S接a时,只有R1工作,当开关S接b时,电热丝R1、R2串联;根据串联电路的电阻特点可知,串联后的总电阻大于各电热丝的电阻,电压一定时,根据可知,当开关S接a时,只有R1工作,此时电路中的电阻最小,电功率最大,为加热状态;电热丝R1的阻值
当开关S接b时,电热丝R1、R2串联,此时电路中的电阻最大,电功率最小,为保温状态;电热丝R1、R2的总电阻
则
R2=R﹣R1=200Ω﹣55Ω=145Ω
(3)3000r/(kW·h)表示电路中用电器每消耗1kW·h电能,电能表的转盘转过3000转,则电能表转盘转了120转,饮水机消耗的电能
饮水机加热的实际功率
答:(1)该饮水机加热时的电流为4A;
(2)电阻R2的阻值为145Ω;
(3)此饮水机加热的实际功率为800W。