精品解析江苏省南京市玄武区学年九年级上期末物理试题解析版.docx
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精品解析江苏省南京市玄武区学年九年级上期末物理试题解析版
玄武区2020~2021第一学期期末试卷九年级物理
(本卷g取10N/kg)
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分。
每小题给出的四个选项中只有一个选项正确)
1.图中正在使用的机械,属于费力杠杆的是( )
A.
羊角锤
B.
筷子
C.
老虎钳
D.
开瓶起子
【答案】B
【解析】
【详解】A.羊角锤在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A不符合题意;
B.筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,费力但省距离,故B符合题意;
C.老虎钳在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C不符合题意;
D.开瓶起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故D不符合题意。
故选B。
2.下列有关数据符合实际的是( )
A.家用电饭锅正常工作时的电流约为4A
B.家用冷暖空调的功率约为200W
C.一个机械经改进后其效率可达100%
D.一名中学生从一楼登上三楼克服自身重力做的功约为300J
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.家用电饭锅正常工作时的功率在1000W左右,通过的电流约为
左右,故A符合实际;
B.家用冷暧空调的功率在1000W以上,故B不符合实际;
C.使用任何机械做功时,都一定会有额外功,机械效率都小于100%,故C不符合实际;
D.中学生体重约500N,三楼的高度为
h=2×3m=6m
该同学登楼做的功
W=Gh=500N×6m=3000J
故D不符合实际。
故选A。
3.如图所示的情景符合安全用电原则的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.小朋友用手碰触插座等带电体,非常危险,不符合安全用电原则,故A不符合题意;
B.开关未接到火线与灯泡之间,在更换灯泡时非常危险,不符合安全用电原则,故B不符合题意;
C.三孔插座的上孔接地,左孔接零线,右孔接火线,符合安全用电原则,故C符合题意;
D.当人站在地上,接触火线时,电流会经过人体,造成触电事故,故D不符合题意。
故选C。
4.如图所示是荡秋千的简化模型,摆球从A点由静止释放,到达D点后返回,B、C两点等高,下列说法正确的是( )
A.球在B、C两点的机械能相等
B.球在A、D两点的机械能相等
C.球从O点到C点的过程中机械能减少
D.球从D点到C点的过程中动能减少
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】由于存在空气的摩擦,秋千在摆动的过程中,机械能转化为内能,机械能会逐渐减小;
A.球在B、C两点高度相同,重力势能相同,B的机械能大于C的机械能,故A错误;
B.由于机械能逐渐减小,则A的机械能大于D的机械能,故B错误;
C.球从O点到C点的过程中,克服摩擦做功,机械能减少,故C正确;
D.球从D点到C点的过程中,速度增大,动能增大,故D错误。
故选C。
5.关于内能、热量、温度说法正确的是( )
A.物体的内能只与物体的温度有关
B.温度为0℃的物体的内能为零
C.物体的温度越高,物体所含的热量越多
D.晶体熔化时温度不变,其内能一定增加
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.内能的多少与物体的质量、温度、状态有关,温度不是决定物体内能大小的唯一因素,故A错误;
B.一切物体都有内能,温度为0℃的物体也具有内能,故B错误;
C.热量是过程量,只能说“吸收”或“放出”不能说“含有”,故C错误;
D.晶体熔化时,吸收热量,温度不变,内能一定增加,故D正确。
故选D。
6.下列过程中,关于能量说法正确的是( )
A.
皮球落地后又弹起,在此过程中只发生了动能和势能的相互转化
B.
汽车高速行驶较长的时间后,轮胎温度会升高,主要是因为机械能转化为内能
C.
用手反复弯折铁丝,弯折处的温度明显升高是因为内能从手传递到铁丝上
D.
汽油机的压缩冲程,主要是内能转化为机械能
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.由图可知,皮球在弹起的过程中,高度越来越小,机械能越来越小,这说明皮球在运动的过程中,皮球克服摩擦做功,机械能转化为内能,皮球落地后又弹起,在此过程中只发生动能和势能、内能的相互转化,故A错误;
B.汽车高速行驶较长的时间后,车轮与地面之间摩擦做功,将机械能转化为内能,轮胎的温度会升高,故B正确;
C.用手反复弯折铁丝,弯折处的温度明显升高,通过做功将机械能转化为内能,使弯折处铁丝的温度升高,故C错误;
D.汽油机的压缩冲程,主要是机械能转化为内能,故D错误。
故选B。
7.如图所示电路,闭合开关,甲、乙两灯泡均发光,过一会儿,其中一个灯泡突然熄灭,一只电表示数几乎没变,另一只电表示数减小到几乎为零,造成此现象的原因可能是( )
A.甲灯泡短路B.开关断路
C.甲灯泡断路D.乙灯泡断路
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】由图可知,两个灯泡并联,电流表测量通过乙灯泡的电流,电压表测量乙灯泡两端的电压。
A.如果甲灯泡短路,电源会发生短路,乙灯泡不发光,两个电表都没有示数,故A不符合题意;
B.如果开关断路,两个灯泡都不发光,两个电表都没有示数,故B不符合题意;
C.如果甲灯泡断路,由并联电路的特点可知,乙灯泡发光,两个电表示数不变,故C不符合题意;
D.如果乙灯泡断路,乙灯泡不发光,甲灯泡发光,电压表串联在电路中,电压表有示数,通过电路的电流很小,电流表的示数几乎为零,故D符合题意。
故选D。
8.小明利用图甲所示的电路探究“通过导体的电流与电阻的关系”根据实验的数据绘出了I-
图像,如图乙所示。
分析图像可知( )
A.通过导体的电流与电阻成正比
B.实验过程中,小明控制导体两端的电压为2V
C.当导体的电阻为0.1Ω时,通过它的电流为0.2A
D.当电流分别为0.25A和0.5A时,接入电路的导体的电阻之比为1∶2
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.电压一定时,通过导体的电流与电阻的倒数成正比,即通过导体的电流与电阻成反比,故A不符合题意;
B.由图乙可知,当
为0.25Ω-1时,即电阻R为4Ω时,电流为0.5A,则电压为
因为探究“通过导体的电流与电阻的关系”实验中,电阻两端电压需保持不变,即始终为2V,故B符合题意;
C.由图乙可知,当
为0.1Ω-1时,通过它的电流为0.2A,故C不符合题意;
D.当电流为0.25A时,电阻为
当电流为0.5A时,电阻为
则两电阻之比为
故D不符合题意。
故选B。
9.在如图甲所示的电路中,电源电压为6V恒定不变,滑动变阻器R2的最大阻值是20Ω。
闭合开关,当滑片P从一端滑到另一端的过程中,滑动变阻器的P—R图象如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.R1的阻值为20Ω
B.当滑片P滑至最右端时,电流表的示数为0.2A
C.当滑片P滑至最右端时,R2两端的电压为为2V
D.当滑片P滑至最左端时,R1消耗的功率为4W
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】ABC.由图甲可知,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,当滑片P滑至最右端时,R2接入电路中的电阻最大,由图乙可知,R2=20Ω时,P2=0.8W,因串联电路中各处的电流相等,电路中的电流
=0.2A
此时R2两端的电压
U2=IR2=0.2A×20Ω=4V
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,此时R1两端的电压
U1=U-U2=6V-4V=2V
则R1的阻值
=10Ω
故B正确,AC错误;
D.由图可知,当滑片P滑至最左端时,R2接入电路中的电阻最小,只有R1的简单电路,R1消耗的功率为
P1=
=3.6W
故D错误。
故选B。
10.定值电阻R2=5Ω,特殊元件R1的I—U图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.当通过R1的电流为0.8A时,R1的阻值为0.1Ω
B.R1、R2串联接入电源电压恒为6V的电路中,电路中的电流为0.75A
C.R1、R2串联接入电源电压恒为6V的电路中,电路中消耗的总功率为3.6W
D.R1、R2并联接入电源电压恒为8V的电路中,电路中的电流为0.8A
【答案】C
【解析】
【分析】
A.由图可以读出R1的电流为0.8A时的电压值,根据欧姆定律求出电阻R1的阻值;
BC.两电阻串联时通过它们的电流相等,且总电压等于各分电压之和,根据图像计算并读出符合的电压和电流值,根据
求出电路的总功率;
D.两电阻并联时它们两端的电压相等,根据图像读出通过R1的电流,再计算出通过R2的电流,根据并联电路的电流特点求出干路电流;
【详解】A.由图可知,当R1的电流为0.8A时,对应的电压是8V,所以
故A错误;
BC.将R1、R2串联接入电源电压6V的电路中时,因串联电路中各处的电流相等,且总电压等于各分电压之和,并且R2=5Ω,所以,由图像可知,当电路中的电流I=0.6A时,U1′=3V,又因为
正好符合总电压等于各分电压之和,所以电路中的电流为0.6A,则电路消耗的总功率
故B错误,C正确;
D.将R1、R2并联接入电源电压8V的电路中时,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以
由图像可知,通过电阻R1的电流为I1=0.8A,通过R2的电流
因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
故D错误。
故选C。
11.如图所示,电源电压恒为4.5V,电阻R1为10Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω,两个电压表的量程均为0~3V,电流表的量程为0~0.6A。
在保证电路安全的情况下,下列说法正确的是( )
A.电压表V2的示数变化范围为0~3V
B.电阻R1的电功率的变化范围为0.205W~0.9W
C.滑动变阻器R2的阻值的取值范围为5~15Ω
D.电流表A的示数变化范围为0.15~0.3A
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】由电路图可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
当电压表V1的示数最大U1大=3V时,电路中的电流最大,变阻器接入电路中的电阻最小,R1的功率最大,因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的最大电流
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R2两端的最小电压:
变阻器接入电路中的最小阻值
电阻R1的最大电功率
P1大=U1大I大=3V×0.3A=0.9W
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小,即
此时电压表V2的示数
U2=IR2=0.15A×20Ω=3V
此时,电阻R1两端的最小电压
U1小=U-U2=4.5V-3V=1.5V,
电阻R1的最小电功率
P1小=U1小I=1.5V×0.15A=0.225W
A.电压表V2示数范围为1.5V~3V,故A错误;
B.电阻R1的电功率取值范围为0.225W~0.9W,故B错误;
C.滑动变阻器R2的阻值取值范围为5Ω~20Ω,故C错误;
D.电流表A的示数范围为0.15A~0.3A,故D正确。
故选D。
12.如图所示电路中,电源电压不变。
闭合开关后,当滑片P在某一端点时,电流表示数为0.3A,小灯泡消耗的功率为0.9W;当滑片P移至中点时,电压表示数变化了3V,电流表示数变化了0.1A。
下列说法正确的是( )
A.电源电压为9V
B.滑片P移至中点时,滑动变阻器消耗
功率为2.4W
C.滑片P移至中点时,小灯泡消耗的功率为1.2W
D.滑片P在最右端时,电路消耗的总功率为4.8W
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】滑动变阻器和灯泡串联,电压表测灯泡电压,当滑片P在某一端点时,电流表示数为0.3A,小灯泡消耗的功率为0.9W,所以灯泡分压为
当滑片P移至中点时,电压表示数变化了3V,电压表示数不可能减小3V到0,只能增大为6V,所以滑动变阻器一开始位于最右端,滑片P移至中点时电阻减小,电路中电流增大为
因为电源电压不变,所以可得方程
即
解得R=30Ω,电源电压为
滑片P移至中点时,滑动变阻器消耗的功率为
滑片P移至中点时,小灯泡消耗的功率为
滑片P在最右端时,电路消耗的总功率为
故ACD错误,B正确。
故选B。
二、填空题(本题共8小题,每空1分,共26分)
13.2020年10月科学家发现了温度高达15℃的常温超导现象。
在超导状态下,导体的电阻为______Ω,它最适合制作_______(选填“输电导线”、“白炽灯丝”或“熔断器中的熔丝”)。
同年12月17日嫦娥五号完成中国首次月球采样返回任务,返回舱稳稳落地。
返回舱在接近地面时减速下降的过程中,不考虑质量变化,其动能_______,机械能_______。
(以上两空填变化情况)
【答案】
(1).0
(2).输电导线(3).减小(4).减小
【解析】
【分析】
【详解】[1]在超导状态下,导体的电阻为0。
[2]使用超导体做输电线,可以减少电能损失。
白炽灯丝和熔丝都需要用到电流的热效应,产生热量才能工作,此时要求导体必须具有电阻,所以不能用超导体制作。
[3]动能与质量和速度有关,当质量不变时速度越小,动能越小,由题意可知返回舱在减速,所以动能变小。
[4]机械能是动能和势能的总和,返回舱的重力势能与质量和高度有关,当返回舱下降时质量不变,高度减小,重力势能减小,动能也减小,所以机械能减小。
14.将温度传感器放在篮球气嘴处,当篮球放气时,发现气嘴处温度会下降。
对此现象的解释是:
气体对外______,内能______(填变化情况);这个过程中的能量转化与乙、丙中_______装置是一致的。
【答案】
(1).做功
(2).减小(3).乙
【解析】
【分析】
【详解】[1][2][3]当篮球放气时,发现气嘴处温度会下降,是因为篮球内的气体对外做功,内能减小,温度降低,此过程中内能转化为机械能;乙装置中,当按电火花发生器的按钮时,酒精会燃烧,酒精燃烧后产生的高温高压的燃气,体积膨胀,对外做功,燃气的内能减少,内能转化为盒盖的机械能,使盒盖飞出去。
丙装置中,用力将活塞迅速向下压,棉絮燃烧起来;说明压缩筒内空气做功,使筒内空气的内能增大,温度升高;压缩过程中,活塞的机械能转化为空气的内能。
因此在乙和丙两个装置中,乙装置把内能转化成机械能,与题干描述的篮球气嘴处温度降低的原理相同。
15.如图所示,斜面长s=10m,高h=4m.用沿斜面方向的推力F,将一个重为150N的物体由斜面底端A匀速推到顶端B,运动过程中物体克服摩擦力做了200J的功,运动过程中克服物体的重力做的功W=_______J;斜面的机械效率η=_______%;推力F的大小F=_______N。
【答案】
(1).600
(2).75(3).80
【解析】
【分析】
【详解】[1]运动过程中克服物体的重力做的功
W有=Gh=150N×4m=600J
[2]运动过程中做的总功
W总=W有+W额=600J+200J=800J
斜面的机械效率
=75%
[3]推力的大小
=80N
16.小明利用手表和电能表测量家中空调的实际功率,电能表的表盘如图所示。
他只让空调工作,观察到5min内电能表的表盘转过200转,则空调消耗的电能是_______kW·h,空调的实际功率为_______W。
这些电能可以供额定功率200W的电视机正常工作________h。
【答案】
(1).0.1
(2).1200(3).0.5
【解析】
【分析】
【详解】[1]空调消耗的电能为
[2]工作时间为5min,即
空调的实际功率为
[3]这些电能供额定功率200W的电视机正常工作的时间为
17.如图甲所示,框内是由两个相同的滑轮安装成的滑轮组,利用该滑轮组提升质量为27kg的物体所用的拉力为100N。
物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示,不计绳重和摩擦,则滑轮组中动滑轮重_______N,拉力的功率为_______W,该滑轮组的机械效率为_______%。
【答案】
(1).30
(2).150(3).90
【解析】
【分析】
【详解】[1]由图乙可知,物体上升高度h=2m时,绳子自由端移动距离s=6m,由此可知,绳子的段数n=3
物体重力
G=mg=27kg
10N/kg=270N
不计绳重和摩擦,
由
F1=
可得,滑轮组中动滑轮重
G动=nF-G=3
100N-270N=30N
[2]由图可知
拉力的功率
P=Fv=100N
[3]不计绳重和摩擦,该滑轮组的机械效率
=
=90%
18.如图所示的钨丝是将一个白炽灯去除玻璃罩制成的,闭合开关S,小灯泡L发光,钨丝不发光,向钨丝吹气时,小灯泡L的亮度将______,用酒精灯给钨丝加热,小灯泡L将______,该实验说明______。
【答案】
(1).变亮
(2).变暗(3).钨丝电阻随温度升高而增大
【解析】
【分析】
【详解】[1][2][3]向钨丝吹气时,钨丝温度降低电阻减小,电路中电流增大,小灯泡L的亮度将变亮;用酒精灯给钨丝加热,钨丝温度升高电阻增大,电路中电流减小,小灯泡L将变暗,该实验说明钨丝电阻随温度升高而增大。
19.如图所示,电源电压保持不变,R2为定值电阻,小灯泡L上标有“6V3W”字样(不考虑温度对灯丝电阻的影响),滑动变阻器R1的最大阻值为10Ω,R2=6Ω。
电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V。
只闭合S1,将滑动变阻器的滑片P移到A端时,L正常发光,则电源电压为_______V;当闭合所有开关时整个电路1min消耗的电能为_______J;在保证电路安全的前提下,只闭合S1时电路消耗的功率最小值为P1,只闭合S2时电路消耗的功率最大值为P2,则P1和P2的比是_______。
【答案】
(1).6
(2).540(3).5∶12
【解析】
【分析】
【详解】[1]只闭合S1、将滑动变阻器的滑片P移动到A端时,电路为灯泡L的简单电路,因额定电压下灯泡正常发光,所以,由灯泡正常发光可知,电源的电压
U=UL=6V
[2]当闭合所有开关时,灯泡L和电阻R2并联,整个电路1min消耗的电能
W=Pt=(PL+
)t=[3W+
]×60s=540J
[3]灯泡的电阻
RL=
=12Ω
只闭合S1时,灯泡L与变阻器R1串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流,电压表的量程为0~3V,当电压表的示数U1=3V时,灯泡两端的电压
UL′=U-U1=6V-3V=3V
此时电路中的电流
=0.25A
电路的最小功率
P1=UI=6V×0.25A=1.5W
只闭合S2时,R2与变阻器R1串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流,电流表的量程为0~0.6A,电路中的最大电流为0.6A,此时电路的功率最大,则
P2=UI2=6V×0.6A=3.6W
P1∶P2=1.5W∶3.6W=5∶12
20.在综合实践活动中,科技小组设计了一台电子体重计,其简化原理图如甲所示。
电源两端电压恒为12V,定值电阻R0的阻值为40Ω,显示体重大小的仪表A实质是量程为0~100mA的电流表,压力传感器R的阻值与所受压力F关系如乙图所示,OBA为带踏板的杠杆,O为支点且AO:
BO=5:
1,踏板、压杆和杠杆OBA的质量均忽略不计。
闭合开关,当人站在踏板上,杠杆OBA在水平位置平衡,通过仪表A的示数就可以知道人的质量。
若通过R0的电流为0.05A时,R0两端的电压为_____________V;某次测体重时,压杆对压力传感器R的压力为120N,整个电路消耗的电功率为_______W;该体重计的最大测量值是_______N;若提高该体重计的最大测量值,请写出一种改进方法:
____________。
【答案】
(1).2
(2).0.72(3).800(4).踏板向支点移动、增大定值电阻阻值、减小电源电压均可
【解析】
【分析】
【详解】[1]R0两端
电压
[2]由图乙可知,当压力为120N时,压力传感器R的阻值为160Ω,此时整个电路的总电阻
因此总功率
[3]由于电流表的满偏电流为100mA,因此回路最小总电阻为
因此压力传感器R的最小阻值
对应图乙可知压力最大为160N,根据
可得最大体重
[4]踏板向支点移动,增大定值电阻阻值,减小电源电压均可
三、解答题(本题共9小题,共52分)
21.如图是起重机将货物吊起的情景。
O为支点,F2为阻力。
请画出阻力F2的力臂l2。
【答案】
【解析】
【分析】
【详解】支点为O点,阻力F2的方向竖直向下,阻力臂是支点到阻力作用线的垂线段。
如图所示:
22.如图所示,工人站在地面上向下拉绳提升重物,请你画出滑轮组的绕线方法。
【答案】
【解析】
【分析】
【详解】由图知道,工人站在地面上,所以最终的绳子自由端应回到工人的手中(即拉力的方向向下),则绳子的起始端应在定滑轮的挂钩上,如图
23.已知灯泡的额定电流I额,小华利用如图所示的电路测出了该灯泡的额定功率,请在虚框内补上灯泡、电压表和定值电阻R(阻值已知)这三个元件的符号。
【答案】
【解析】
【分析】
【详解】要测量小灯泡的额定功率,需将小灯泡与定值电阻串联,调节滑动变阻器使灯泡正常发光,闭合S1断开S2,用电压表测量电阻两端的电压U定;闭合S2断开S1,电压表测量电阻和灯泡的总电压U,根据串联电路电压特点求出灯泡的电压U灯,在根据P=U灯I额就能求出灯泡的额定功率,如图所示:
24.小明和小华在“探究杠杆平衡条件”的实验中所用的实验器材有:
刻度均匀的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同钩码若干个
(1)小明把杠杆支在支架上,若杠杆左端下沉,可调节左端的平衡螺母向_______端移动,使杠杆在水平位置平衡;
(2)小明在杠杆的左右侧挂上钩码进行三次实验,如图(a)所示,通过实验得出杠杆的平衡条件是______;(写表达式)
(3)小华在杠杆的左侧挂上钩码,右侧用弹簧测力计向下拉,当弹簧测力计从图(b)中的A位置匀速缓慢转动到B位置的过程中,杠杆始终保持水平平衡状态,则弹簧测力计的示数变化情况是_______;
(4)小华回家又做了如图(c)的探索,将一根长为L,重为20N的均匀木棒放在水平桌面上,并使木棒的
伸出桌子边缘,用竖直向下的力F0压木棒的右端,当F0=_______N时,木棒左端刚好会被翘起。
【答案】
(1).右
(2).F1l1=F2l2(3).先变小后变大(4).30
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]为了使杠杆在水平位置平衡,杠杆的左端下沉,右端较高,则应将平衡螺母向右端移动。
(2)[2]由图(a)可知,一个钩码重力为G,
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- 精品 解析 江苏省 南京市 玄武 学年 九年级 上期 物理试题