2024北师版九年级物理全一册单元测试卷--第十章~十二章单元测试卷（有答案）

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2024北师版九年级物理全一册单元测试卷
阶段测评卷(一)
第十章~第十二章
时间:60分钟　 满分:100分
题号 一 二 三 四 五 评价
错题
一、填空题(每空2分,共28分)
　　　　　　 　　　　　　　　　　
1.2022年2月15日,在北京冬奥会单板滑雪男子大跳台比赛中,我国选手苏翊鸣获得金牌.当运动员从斜坡上滑下时,他的重力势能逐渐　　　　;匀速下滑时,他的动能　　　　.(均选填“增大”“减小”或“不变”)
2.将热气腾腾的“油焖大虾”放入口中,舌尖除了感觉到美味外,温度也升高了,舌尖的内能　　　　(选填“增大”“减小”或“不变”),这是通过　　　　的方式改变了舌尖的内能.
3.如图所示,物理老师展示了有趣的“静电章鱼”.他用干毛巾分别摩擦丝状塑料绳和塑料管,将绳放在管上方,塑料绳就会像“章鱼”一样散开并悬在空中.这是因为摩擦后绳和管带上　　　　(选填“同种”或“异种”)电荷相互　　　　(选填“吸引”或“排斥”).
4.如图所示的电路是李洋同学连接的实物电路,当他接好电路且开关还未闭合时,L1和L2均发光,则当开关闭合时,L1　　　　,L2　　　　.(均选填“发光”或“熄灭”)
5.小宇同学在国际航展上买了一架如图所示飞行速度可调的遥控飞机.爱动脑筋的小宇拆开后发现电路中有可以改变飞行速度的滑动变阻器,它是靠改变接入电路中的　　　　　　　工作的,且其与电动机是　　　　(选填“串联”或“并联”)的.
6.将一个定值电阻接入电路,测得当其两端电压为3 V时,通过它的电流为100 mA,则此电阻的阻值是　　　　Ω;若该定值电阻两端的电压增大到6 V,则通过它的电流为　　　　A.
7.如图甲所示,电源电压恒定,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器.当把滑片P分别移到a、b、c三个位置时,得到电流表示数I和电压表示数U的三组数据如图乙所示.由于粗心,记录时三组数据没有对应.则滑片P处于c点时电压表示数为　　　　V,电源电压为　　　　V.
二、选择题(每小题3分,共24分.多选题每小题至少有2个选项符合题意,全部选择正确得3分,选择正确但不全得1分,有错选的不得分)
8.下列用电器中,正常工作时,通过的电流约为10 A的是 (　　)
A.洗衣机 B.白炽灯 C.节能灯 D.空调
9.水的比热容较大,下列现象中与水的此特点无关的是 (　　)
A.海边昼夜温差小
B.用水冷却汽车发动机
C.空调房间放盆水增加湿度
D.冬天暖气设备用热水供暖
10.具有塑料外壳的手电筒的构造如图所示,手电筒内装了两节新干电池.关于该手电筒,下列说法错误的是 (　　)
A.金属弹簧具有弹性和导电性
B.干电池为电源,按键为电路开关
C.灯泡发光时,灯泡两端的电压为3 V
D.该电路的电源电压为5 V
11.如图所示是车位引导灯,已知在车位上方安装有超声波探测器,当没有车辆停在车位上时,超声波探测器的信号(相当于开关)控制绿灯亮,当有车辆停在车位上时,超声波探测器的信号控制红灯亮,红灯和绿灯不能同时亮.下列电路设计符合要求的是 (　　)
　 　 A　　　　B　　　　 C　　　　　D
12.一个圆环穿在竖直放置的固定光滑曲杆上,从A点处由静止释放后沿曲杆运动,A、B、C、D位置关系如图所示.不计空气阻力,下列说法正确的是 (　　)
A.圆环运动至B点时,机械能最大
B.圆环不一定能到达D点
C.圆环离开D点时的速度大于圆环在B点的速度
D.圆环在AB段增加的动能大于在BC段增加的势能
13.如图所示是探究“电流与电阻的关系”实验的电路图,电源电压保持3V不变,滑动变阻器的规格是“10Ω　 1A”.实验时,先在a、b两点间接入5Ω的电阻,闭合开关S, 移动滑动变阻器的滑片P, 使电压表的示数为2V, 读出并记录此时电流表的示数.接着更换a、b间的电阻再进行两次实验.为了保证实验的顺利进行,更换时应选择的两个电阻是 (　　 )
A.10Ω和40Ω
B.20Ω和30Ω
C.10Ω和20Ω
D.30Ω和40Ω
14.(多选)汽车中的汽油燃烧不完全是造成雾霾天气的原因之一.通过创新改进汽车的“心脏”——发动机,让其工作时更环保是当务之急.下列说法正确的是 (　　)
A.汽油机工作时将化学能转化为内能,然后再转化为机械能
B.四冲程汽油机的压缩冲程将内能转化为机械能
C.当汽油在发动机内燃烧不充分时,汽车会冒“黑烟”,这时发动机的效率将降低
D.单缸四冲程汽油机的飞轮转速为1 200 r/min,则这台汽油机在1 s内做功10次
15.(多选)如图是小明设计的简易身高测量仪的示意图.其中电源电压恒为6 V,保护电阻R0=20 Ω,电压表所选量程为0~15 V,电流表所选量程为0~0.6 A;R是一个固定着的、竖直放置的硬电阻棒,总长为40 cm,其接入电路的电阻与接入电路的棒长成正比;金属杆cd和MP(右端P是滑片)与电路接触良好,电阻不计.小明用该测量仪对三位同学的身高进行了测量,数据见下表.已知小英测量时,滑片恰在R的中点位置,则下列正确的是 (　　)
同学 小聪 小英 小亮
电流表示数I/A 0.20 0.15 0.12
电压表示数U/V 2.0 3.0 3.6
身高h/m 1.6
A.电阻棒的总电阻是40 Ω
B.小聪的身高是1.7 m,小亮的身高是1.5 m
C.小聪的身高是1.5 m,小亮的身高是1.7 m
D.从理论上分析,该测量仪的身高测量范围是1.2~1.8 m
三、作图题(共8分)
16.(4分)在右侧方框内画出左侧实物电路对应的电路图.
17.(4分)小丽想把家中的小夜灯和加湿器的功能合并改造为多用加湿器.加湿器的核心部件(看作电动机)在开关S1闭合后即可工作,小夜灯在加湿器工作时根据需要由开关S2控制,加湿器不工作时,小夜灯不能单独工作.请在图中完成电路设计,连接线的插头部分已画出.
四、实验探究题(共22分)
18.(6分)为研究水和食用油的吸热能力,小明用如图甲、乙所示的两套完全相同的装置进行实验探究.
(1)检查装置时发现图乙所示的装置中存在的一处错误是　　　　　　　　　　　　.
(2)改正错误后,当加热相同时间时,通过比较　　　　　　　来判断水和食用油吸热能力的强弱.
(3)小明每隔2 min测量一次水和食用油的温度,并将实验数据记录在下表中,一段时间后,撤去酒精灯.请在图丙中画出本实验中水和食用油的温度随时间变化的图像.
时间/min 0 2 4 6 8 10
水的温度/℃ 5 9 15 20 25 30
食用油的温度/℃ 5 13 25 35 45 55
(4)小明注意到:与2~4 min相比,水在0~2 min的温度变化量较小.请你分析产生这一现象的原因可能是　　　　　　　　　　　　　　　　　　.
19.(7分)小明、小亮两位同学在探究并联电路中电流的规律时,看到实验桌上的器材有学生电源一个、开关一个、小灯泡两个、导线若干.
(1)他们交流后决定:由小明向老师报告,要求增加元件　　　　　.
(2)小明探究并联电路中的电流规律时,刚接好最后一根导线,灯泡立即发光了,由此可知在连接电路时,他忘了　.
(3)小明、小亮用相同的器材分别完成实验后,小明发现自己所测的电流值比小亮测得的大,于是他断开开关又仔细观察自己使用的电流表,发现电流表示数为0.04 A,这时他意识到使用电流表之前还必须　　　　　　　　.
　
甲　　　　　　　乙
(4)小明解决了以上问题后,将电流表分别接入图甲所示电路中A、B、C三点处.电流表接入C点处时,闭合开关,电流表示数如图乙所示,请帮他把数据填在表格中.
A点处电流 IA/A B点处电流 IB/A C点处电流 IC/A
0.3 0.2
(5)小明根据数据得出并联电路中电流的规律:并联电路中干路电流等于各支路电流之和.请你指出小明实验中的不足之处:　　　　　　　　　　　　　　　　　.
20.(9分)同学们用伏安法测标有“2.5 V”字样的灯泡L的电阻,小灯泡正常发光时的电阻约为8 Ω.
(1)图甲所示为小叶尚未完成的实验电路,请你用笔画线代替导线,将电路连接完整.
(2)开关S闭合前,滑动变阻器的滑片应置于　　　(选填“A”或“B”)端.
(3)开关S闭合后,小叶发现灯泡L不发光,电流表指针不偏转,电压表的示数如图乙所示.若电路中只有一处故障,则产生此现象的原因可能是　　　(填序号).
A.滑动变阻器断路 　B.电流表断路
C.灯泡L断路 　D.灯泡L短路
(4)排除故障后,闭合开关S,发现电压表和电流表的示数都比较小,灯泡L不发光.这时应该进行的操作是　　　　　　　,使电压表示数为　　　V,灯泡L正常发光.此时,电流表的示数如图丙所示,则灯泡L正常工作时的电阻为　　　　　Ω(保留一位小数).
(5)小亮用另一规格的灯泡进行了实验,记录数据如下表所示.
电压/V 2.0 2.5 2.8 3.0 3.2 3.5
电流/A 0.40 0.48 0.53 0.56 0.58 0.61
电阻/Ω 5.0 5.2 5.3 5.4 5.5 5.7
平均电阻/Ω 5.4
小亮将平均电阻作为实验测得的灯泡的电阻,你认为这种做法合理吗 　　　　(选填“合理”或“不合理”),你的理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　.
五、综合应用题(共18分)
21.(8分)淬火是金属热处理工艺之一,把金属制品加热到一定温度后放在水、油或空气中冷却,以提高金属的硬度和强度.现将一质量为1.5 kg的金属块加热到420 ℃,然后放在室温为20 ℃的空气中自然冷却足够长的时间.[已知c金属=0.49×103 J/(kg·℃),c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
(1)求金属块在冷却过程中放出的热量.
(2)若把这些热量全部用于给温度为35 ℃的1 kg水加热,求在一标准大气压下水温升高多少.
22.(10分)如图是小坤同学利用废旧器材制作的压力测力计的电路原理图.已知电源电压U=7.5 V并保持不变,定值电阻R0的规格是“400 Ω　15 mA”,起保护电路的作用;G是由灵敏电流表改装成的指针式测力显示器,其本身的电阻可忽略不计;R是一种压敏电阻,压力在600 N以内,其阻值随压力大小的变化规律如下表所示.
压力F/N 0 50 100 150 200 … 400 450 500 …
电阻R/Ω 300 280 260 240 220 … 140 120 100 …
(1)求定值电阻R0上能够承受的最大电压.
(2)此压力测力计的最大测量值是多少
(3)如果要增大该测力计的测量范围,请你说出一种改进方法.
8 9 10 11 12 13 14 15
D C D B D C ACD AC
1.减小　不变
2.增大　热传递
3.同种　排斥
【解析】用干毛巾分别摩擦丝状塑料绳和塑料管,丝状塑料绳和塑料管带同种电荷,同种电荷相互排斥,所以能看到“静电章鱼”现象.
4.熄灭　发光
【解析】根据实物图可知,当开关还未闭合时,两灯串联,两灯都发光;当开关闭合后,L1被短路,电路为L2的简单电路,L1熄灭,L2发光.
5.电阻丝长度　串联
6.30　0.2
【解析】定值电阻的阻值R===30 Ω;当定值电阻两端的电压增大到6 V时,通过定值电阻的电流I'===0.2 A.
7.8　12
【解析】R1、R2串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量滑动变阻器两端的电压,滑片P处于c点时电压表示数最大为8 V,此时电路中电流最小, 即 I=0.5 A,则电源电压U=0.5 A×R1+8 V①,又知I'=0.9 A时,U'2=4.8 V,则电源电压U=0.9 A×R1+4.8 V②,联立①②两式解得R1=8 Ω,U=12 V.
8.D　洗衣机的工作电流约5 A,白炽灯的工作电流约0.3 A,节能灯的工作电流约0.1 A.
9.C　空调房间放盆水增加湿度,是利用水的蒸发,增加空气中的水蒸气,与水的比热容大无关,故C符合题意.
10.D　该电路的电源由两节新干电池串联而成,一节干电池提供的电压是1.5 V,故该电路的电源电压为3 V,D中说法错误;
11.B　A中,开关S1、S2闭合时,红灯和绿灯同时亮,故A不符合题意;B中,开关S接上面接线柱时红灯亮,开关S接下面接线柱时绿灯亮,红灯和绿灯不能同时亮,故B符合题意;C中,开关S1、S2闭合时,红灯和绿灯同时亮,故C不符合题意;D中,只有开关S1、S2都闭合时,红灯和绿灯才会亮,否则两灯均不亮,故D不符合题意.
12.D　不计空气阻力,曲杆是光滑的,圆环的机械能守恒,故A错误;A点高于D点,圆环能到达D点,故B错误;D点的高度大于B点的高度,即圆环在D点的重力势能大于在B点的重力势能,则圆环在D点的动能小于在B点的动能,故C错误;因为A点的高度大于C点的高度,故圆环在AB段的重力势能的变化大于在BC段的重力势能的变化,圆环在AB段增加的动能等于在AB段减少的重力势能,所以圆环在AB段增加的动能大于在BC段增加的势能,故D正确.故选D.
13.C　由题图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流,电压表测量定值电阻两端的电压.该实验中要保证不同定值电阻两端的电压不变,始终为2V,即滑动变阻器两端电压始终为3V-2V=1V.由串联分压可知,所更换的定值电阻的阻值不能大于滑动变阻器最大阻值的2倍.由题意可知,滑动变阻器的最大阻值是10Ω,因此所更换的定值电阻的阻值不能大于20Ω.故选C.
14.ACD　四冲程汽油机工作时的能量转化情况:吸气和排气冲程不发生能量转化,压缩冲程将机械能转化为内能,做功冲程将内能转化为机械能.单缸四冲程汽油机一个工作循环经历四个冲程,对外做功一次,活塞往返两次,飞轮转动两周.
15.AC
16.如图所示.
17.如图所示.
18.(除标注外,每空1分)(1)温度计的玻璃泡接触了烧杯底　(2)温度计升高的度数(或温度的变化量)　(3)如图所示.(2分)　(4)刚开始加热时石棉网和烧杯吸收了部分热量(2分)
19.(除标注外,每空2分)(1)电流表　(2)断开开关(1分)　(3)调零(1分)　(4)0.5(1分)　(5)实验次数太少
【解析】(1)探究并联电路中电流的规律时,应该用电流表测电路中的电流,故应增加的元件是电流表.(3)依题意,断开开关时,电流表的示数为0.04 A,说明在实验之前没有对电流表进行调零.(5)为得出普遍规律,应换用不同规格的小灯泡进行多次实验,仅根据一组测量数据得出的实验结论不具有普遍性.
20.(除标注外,每空1分)(1)如图所示.(2分)
(2)A　(3)C　(4)向右移动滑动变阻器滑片　2.5　8.3　(5)不合理　灯丝的电阻受温度影响,温度不同时,灯丝电阻也不同,因此求灯泡的平均电阻没有意义(合理即可)
【解析】(1)灯泡的额定电压为2.5 V,所以电压表的量程选0~3 V;电流表与灯泡串联,且小灯泡正常发光时的电阻约为8 Ω,则小灯泡正常发光时的电流约为=0.312 5 A,所以电流表应选用0~0.6 A量程,且电流从正接线柱流入,从负接线柱流出.(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到A端,使其以最大电阻连入电路.(3)电流表无示数,灯泡不亮,说明电路断路;电压表有示数说明电压表与电源两极是连通的,所以电路故障是灯泡断路.(4)调节滑动变阻器接入电路的阻值,使电压表示数为2.5 V,灯泡正常发光;由题图可知,灯泡正常发光时的电流为0.3 A,因此灯泡正常发光时的电阻R=≈8.3 Ω.
21.(1)Δt=420 ℃-20 ℃=400 ℃ (1分)
金属块放出的热量Q放=c金属m金属Δt=0.49×103 J/(kg·℃)×1.5 kg×400 ℃=2.94×105 J (2分)
(2)由题意可知,1 kg水吸收的热量Q吸=Q放=2.94×105 J
水升高的温度Δt水===70 ℃ (2分)
水的末温t水=35 ℃+70 ℃=105 ℃ (1分)
在一标准大气压下,水的沸点为100 ℃,所以水沸腾后吸热但温度保持100 ℃不变,即水的末温为100 ℃,水升高的温度为100 ℃-35 ℃=65 ℃ (2分)
22.(1)电阻R0中允许通过的最大电流I0=15 mA=0.015 A
则R0两端的最大电压U0=I0R0=0.015 A×400 Ω=6 V(2分)
(2)由表中数据可知,压力为0时,压敏电阻的阻值为300 Ω
压力增大到50 N时,压敏电阻减小的阻值为300 Ω-280 Ω=20 Ω
压力增大到100 N时,压敏电阻减小的阻值为300 Ω-260 Ω=40 Ω
压力增大到150 N时,压敏电阻减小的阻值为300 Ω-240 Ω=60 Ω
压力增大到200 N时,压敏电阻减小的阻值为300 Ω-220 Ω=80 Ω
依此类推,可知减小的电阻为0.4 Ω/N×F,所以压敏电阻的阻值R随压力F变化的关系式是R=300 Ω-0.4 Ω/N×F (3分)
R总===500 Ω(1分)
R=R总-R0=500 Ω-400 Ω=100 Ω(1分)
根据R和F的关系可知:Fmax=500 N(1分)
(3)增大R0的阻值.(或换用电压更小的电源.) (2分)
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