江苏省南通市2024-2025学年九年级上学期11月期中物理试题
一、单选题
1.我国的古诗词中蕴含着诸多物理知识,下列诗句说明物体具有弹性势能的是( )
A.会挽雕弓如满月 B.飞流直下三千尺
C.春风十里扬州路 D.黄河远上白云间
2.如图,同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,将它们串联后接入电路中,则这两段导体的电阻及通过的电流大小是( )
A. B.
C. D.
3.以下描述的现象中,改变内能的方式与其他不同的是( )
A.人晒太阳后暖和 B.双手互搓后暖和
C.锯条锯木头后发热 D.铁丝反复弯折后发热
4.《天工开物》记载了古人采用摔打收获稻谷的场景,如图,下列对应过程描述了稻谷的能量变化不正确的是( )
A.扬起稻秆——势能增加 B.甩下稻秆——动能增加
C.击落稻谷——内能减小 D.摊开晾晒——内能增加
5.如图所示,小明将A、B两种不同的金属片分别插入土豆,制成土豆电池,闭合开关S,发光二极管被点亮,电压表正向偏转有示数。则( )
A.断开开关,A、B两金属片间仍有电流 B.土豆电池供电时是电能转化为化学能
C.发光二极管工作时化学能转化为电能 D.A金属片是土豆电池的正极
6.物理小组为探讨温度对物体导电性能的影响,设计如图所示的电路,当S接1或2时,分别对废灯泡玻璃灯芯、废日光灯管中的钨丝加热,电路可能发生的现象( )
A.S接1时,毫安表的示数为零,灯泡不亮 B.S接1时,毫安表的示数变大,灯泡不亮
C.S接2时,电流表的示数变大,灯泡变亮 D.S接2时,电流表的示数不变,亮度不变
7.为喜迎建国75周年,国庆期间千余架无人机在濠河之滨上演灯光秀。无人机起飞时灯不亮,空中表演时亮灯,下列电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
8.小明同学按照如图所示的电路“研究串联电路中电流、电压的特点”,当开关闭合时,灯L1亮,灯L2不亮,电流表和电压表均有示数。则故障原因可能是( )
A.L1断路 B.L1短路 C.L2断路 D.L2短路
9.如图,弹簧左端固定于竖直墙壁,右端与物块M连接,置于粗糙水平面上,当M位于O点时弹簧不发生形变。现将物块M拉至A处由静止释放,M向左最远可运动至B点。则( )
A.物块的动能从A到O一直增加 B.物块的动能从A到O先增加后减小
C.弹簧的弹性势能从A到O一直增大 D.弹簧的弹性势能从O到B一直减小
10.如图所示的电路中,电源为恒流源,始终提供大小恒定的电流,为定值电阻。调节变阻器R接入电路的阻值,将电流表、电压表的示数依次记录在表中,可以判断( )
序号 1 2 3 4
U/V 9.0 8.0 7.0 6.0
I/A 0.60 0.70 0.80 0.90
A.实验过程中R逐渐增大 B.实验过程中两端电压不变
C.定值电阻的阻值为20Ω D.恒流源提供的恒定电流为1.5A
二、填空题
11.电瓶车行驶中是将电能转化为 能,向右拨动转向按键,右转灯闪烁起来,转向按键相当于电路中的 。若右前转灯坏了,右后转灯仍能正常工作,说明前后转向灯是 (选填“串”或“并”)联的。
12.如图,在研究“做功与内能变化关系”的实验中,向瓶内装少量水,用塞子塞紧并向瓶内打气,瓶内气压增大到一定程度时瓶塞跳起,瓶口附近会出现 ,说明此过程中,气体对 (选填“内”或“外”)做功,内能 (选填“增大”或“减小”),这与汽油机的 冲程能量转化情况相同。
13.为比较不同燃料燃烧放热的差异,小明设计了如图所示的甲、乙两组对比实验,实验装置、烧杯内水的初温和质量都相同,实验中还应控制燃料燃烧的 (选填“时间”或“质量”)相同,燃烧放热是通过 (选填“温度计变化的示数”或“加热时间”)来反映的。忽略热量损失和水的质量变化,燃料燃尽,画出水的温度随时间变化的关系图像如图丙,则燃料1放出的热量 (选填“>”或“<”)燃料2,燃料1与燃料2的热值之比为 。
三、综合题
14.混合动力汽车是一种新能源汽车,配有空气质量监测仪等多种车载设备,当全力加速行驶时,汽油机和蓄电池同时向车轮输出能量,正常行驶时汽油机可对蓄电池充电。
(1)若四冲程汽油机的飞轮转速是2400r/min,则汽油机某一单缸每秒对外做功 次,蓄电池在充电时相当于 ;
(2)车载空气质量监测仪的原理如图,已知电源电压,,气敏电阻R的电压与定值电阻的电压的关系为(A为空气质量指数,与空气质量等级的对应关系如下表)。当电压表示数为6V时,气敏电阻电压 V,此时车内空气质量等级为 ,当电压表示数增大时,空气质量指数变 。
空气质量指数A 0~50 51~100 101~150 151~200 201~300
空气质量等级 优 良 轻度污染 中度污染 重度污染
四、实验题
15.如图,用小球和木块探究动能与哪些因素有关。
(1)实验中是通过比较 来比较动能大小;本实验研究的是 (选填“小球”或“木块”)的动能;
(2)图甲、乙是为了研究动能大小与 的关系。继续研究影响动能大小的另一因素时,你的操作是 ;
(3)某同学先将小球从斜面某处由静止释放,记录木块被撞出的距离为;接着他仅将该小球从同一位置静止释放,记录木块继续被撞出的距离为,则 。
16.在“比较水和煤油吸热升温的特点”的实验中:
(1)小红用图甲装置进行实验,除了图中的器材外,她还需要秒表和 ;水和煤油吸热的多少是通过 来反映(选填“温度计示数的变化”或“加热时间”);
(2)关于该实验的变量控制,下列要求中不需要相同的是( )
A.加热方法 B.使用的烧杯
C.水和煤油的初温 D.酒精灯中的酒精质量
(3)小红按规范操作进行实验,根据记录的数据作出了两种液体的温度随时间变化的图像,如图乙:
①根据图像,要使水和煤油升高相同的温度,应给 加热更长的时间;
②已知,则煤油的比热容是 。
17.在探究通过导体的电流与电压、电阻关系的实验中,提供的器材有:两节干电池、滑动变阻器、电流表、电压表、开关各一个,阻值为5Ω、10Ω、20Ω的电阻各一个,导线若干。
(1)用笔画线代替导线将甲图的电路连接完整,要求滑片P向右调节时其接入阻值变小;
(2)小虎连完最后一根导线时,两电表均偏转,他的操作中存在的问题是 .同组同学提醒后,他们按规范继续实验,记录多组电压表和对应的电流表的示数,画出如图乙的图像,可得到的结论是 ;
(3)接着探究电流与电阻关系,首先将5Ω的定值电阻接入电路,调节变阻器,电流表示数如图丙,此时的电流为 A;完成这一次实验后,接下来他计划更换10Ω的定值电阻继续实验,请在下面流程图的①、②处写出他应该完成的操作。① ②
18.小明学习了电阻的知识后,对“探究盐水电阻的大小与哪些因素有关”进行了探究,他提出了以下猜想:(注:向水中加盐时忽略盐水体积的变化)
A.盐水电阻的大小可能与盐水的横截面积有关;
B.盐水电阻的大小可能与盐水的浓度有关。
小明选用的实验器材有:两端接有金属接线柱的塑料管、电源、开关、小灯泡、导线。他将上述器材组装成如图甲所示的电路,并进行科学探究。
(1)小明闭合开关后,将适量盐水从注水口倒入塑料管中时观察到小灯泡发光,说明盐水是 (选填“导体”或“绝缘体”),盐水电阻大小可以根据 进行判断;
(2)小明在探究猜想A前,通过查阅资料了解到浓度相同的盐水,当长度相同时,横截面积越大,盐水电阻越小;所以小明用注射器缓慢地从塑料管中抽取适量盐水时,观察到灯泡的亮度 ;(选填“变亮”“变暗”或“不变”)
(3)探究猜想B时,为改变盐水浓度,小明应向塑料管中添加适量的 (选填“盐”或“清水”)并搅拌均匀。实验时,小明发现实验现象不明显,你的改进建议是 ;
(4)某小组测得塑料管中注满不同浓度的盐水时,其电阻与浓度的数据如下表:
浓度C/% 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
电阻R/Ω 10.0 5.2 3.5 2.6 2.2 1.8
请在图乙坐标中描点作出图像 ;根据图像可知,当盐水浓度为0.35%时,盐水的电阻约为 Ω。
五、作图题
19.按题目要求作图.
(1)如图甲,在旗杆AB的左或右侧,用“”画出被海风吹拂飘扬的旗帜,并在虚线框中标出发生的时间;(“○”表示白天,“△”表示晚上)
(2)在图乙1、2圆圈内分别填入“灯泡”、“电流表”的符号,使两灯组成并联电路;
(3)如图丙,a为调光台灯的电位器,P为旋片,将电位器连接在b电路中,要求顺时针转动P灯变亮。
六、计算题
20.如图所示电路,R1=30Ω,R2=10Ω。闭合开关后,电流表A1的示数为0.2A,求
(1)电源的电压;
(2)电流表A的示数。
21.氢能源公交车在部分城市已投放使用。在某次测试中,一氢能源公交车以140kW的恒定功率匀速行驶5min,完全燃烧氢燃料0.6kg[已知,],求:
(1)氢燃料燃烧放出的热量;
(2)该车测试过程的效率(提示:机械功用计算);
(3)若这些热量被质量为500kg、初温15℃的水全部吸收,则水升高的温度是多少。
七、科普阅读题
22.阅读短文,回答问题。
综合实践活动——研究半导体冰箱和家用冰箱的区别
【任务与要求】研究两种冰箱的制冷原理,了解相关的应用。
【设计与实施】
任务一:研究家用冰箱的制冷原理,同学们发现家用冰箱通过制冷剂在冰箱内汽化吸热,再通过冰箱外的压缩机使其液化放热,实现持续循环工作。
任务二:了解半导体冰箱的制冷原理。如图甲,直流电通过两种不同导电材料构成的回路时,结点A、B产生吸热或放热的现象,称为帕尔贴效应。研究表明,电流方向决定了热量传输方向,单位时间的发热量或制冷量Q的多少与电流I的大小成正比,即,其中称为“帕尔贴系数”,吸热时为正值,放热时为负值。这一现象在半导体发现后才得以广泛使用,工程师设计出如图乙的传热装置,将P型、N型半导体与铜片及铜导线连成一个回路,通电后,连接P型和N型半导体上端铜片变冷,下端变热;为了取得更好的制冷或制热效果,实际制冷或制热设备是把多对PN型半导体按图丙连接起来。
【交流与评价】两种制冷设备的比较
设备 制冷原理 制冷范围 冰箱容积 电源类型
家用冰箱 汽化吸热 可达到20℃ 200-400L 交流
半导体冰箱 帕尔贴效应 最多低于环境20℃ <100L 直流
(1)将食物放在电冰箱内,通过 的方式使其内能 ;
(2)图甲中,电流以图示方向流动时结点A为冷端,电流反向流动时则为热端。若提供电流周期性变化的电源,如图丁所示,则结点B处的图像符合的是______。
A. B. C. D.
(3)半导体冰箱的原理如图乙,为增加制冷或制热的效果,实际应用中采用的是图丙所示的多对PN型半导体,其连接方式是 ;生产时应将 (选填“冷端”或“热端”)的绝缘层置于冰箱内;若做成一个制热的温箱,实现的方法是 ;
(4)图丙电路中,直流电源的电压为12V,工作电阻为4Ω时,在热端每秒释放出18J的热量,则帕尔贴系数的绝对值大小为 ,其单位为 ;
(5)根据你的分析,你认为半导体制冷可能存在的缺点是 。
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A D A C D B C D B D
11. 机械 开关 并
12. 白雾 外 减小 做功
13. 质量 温度计变化的示数 > 8∶3
14.(1) 20 用电器
(2) 12 优 大
15.(1) 木块被撞出的距离 小球
(2) 质量 见解析
(3)大于
16.(1) 天平 加热时间
(2)D
(3) 水 2.1×103
17.(1)
(2) 开关没有断开 见解析
(3) 0.4 见解析 见解析
18.(1) 导体 灯泡亮度
(2)变暗
(3) 盐 见解析
(4) 3
19.(1)
(2)
(3)
20.(1)6V;(2)0.8A
【详解】解:(1)由电路图可知,R1与R2并联,电流表A测干路电流,电流表A1测R1支路的电流。因并联电路中各支路两端的电压相等,电源的电压
U=I1R1=0.2A×30Ω=6V
(2)由并联电路电压的规律和欧姆定律可知,通过R2的电流
因并联电路的干路电流等于各支路电流之和,所以,电路总电流为
I=I1+I2=0.2A+0.6A=0.8A
电流表A的示数是0.8A。
答:(1)电源的电压是6V;
(2)电流表A的示数是0.8A。
21.(1)8.4×107J;
(2)50%;
(3)40℃
【详解】(1)氢燃料燃烧放出的热量为
Q放=m氢q氢=0.6kg×1.4×108J/kg =8.4×107J
(2)根据功率公式,可得该车测试过程做的机械功为
车测试过程的效率为
(3)由题意可得,水吸收的热量Q吸等于氢燃料燃烧放出的热量Q放,即
Q吸=Q放=8.4×107J
水升高的温度为
22.(1) 热传递 减少
(2)B
(3) 串联 冷端 使电流反向流动
(4) 6
(5)制冷范围小
【详解】(1)[1][2]将食物放在电冰箱内,食物放出热量,内能减少,是通过热传递的方式改变物体内能的。
(2)观察图甲和图丁可知,0~t1电流为正值,A端为冷端,则B端为热端,热端处的热量Q为负值;t1~t3电流为负值,即电流反向流动时,B端为冷端,冷端处的热量Q为正值。Q=πI可知,Q与电流I的大小成正比。若提供电流周期性变化的电源,如图丁所示,则结点B处先吸热后放热,Q t图像符合的是B。
(3)[1]由图乙知,电路中只有一条电流路径,由此可得图丙中多对PN型半导体是串联连接的。
[2]生产时应将冷端的绝缘层置于冰箱内,以便吸收冰箱内的热量。
[3]若做成一个制热的温箱,实现的方法是使电流反向流动,因为电流方向决定了热量传输方向,反向流动时,冷端变为热端,可以释放热量。
(4)[1][2]由题意可知,单位时间的发热量或制冷量Q的多少与电流I的大小成正比,即Q=πI,而 ,则,所以帕尔贴系数π的绝对值大小为
(5)根据分析,半导体制冷可能存在的缺点是:制冷范围小、冰箱容积小等。
