2024沪粤版九年级物理全一册单元测试卷--第十一~十五章单元测试卷(含解析）

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2024沪粤版九年级物理全一册单元测试卷
阶段测评卷(二)
第十一章~第十五章
一、填空题(每空2分,共38分)
1.如图所示,用球拍击打网球的瞬间,网球和球拍发生了形变,动能转化成　　　　能;网球被球拍击出后,在空中飞行的过程中,球拍对网球　　　　　(选填“做功”或“不做功”).
第1题图
第2题图
2.如图所示,用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器金属球后,验电器金属箔片张开.这是因为电荷将会从　　　　　　　　　　(选填“验电器转移到玻璃棒”或“玻璃棒转移到验电器”),使金属箔片都带上　　　　(选填“正”或“负”)电而张开.
3.一只瓶子内装有一些铁屑.我们既可以通过振荡,也可以通过加热,使铁屑的温度升高,内能增大.从改变物体内能的方式来看,前者是通过　　　　的方式,后者是通过　　　　的方式来增大铁屑的内能的.
4.家庭电路中,电扇工作时将电能主要转化为　　　　能;给手机电池充电时,电池相当于　　　　(选填“用电器”或“电源”).
5.楼体轮廓灯能够亮化建筑物轮廓,起到美化和宣传的作用.某楼体轮廓灯如图所示,其连接方式为　　　联,依据是　.
6.小华设计了如图甲所示的测量定值电阻阻值的电路,在MN之间接入待测电阻,就可以在改装的电流表表盘上直接读出定值电阻的阻值.待测电阻是　　　　(选填“串”或“并”)联在电路中的;如图乙所示,在电流表表盘上已经标出了部分电阻值,由这些数据可知:该电路的电源电压是　　　　V,该电路能测量的定值电阻的最小阻值是　　　　Ω.
第6题图
第7题图
7.压力传感器的原理图如图所示,其中M、N均为绝缘材料,MN间有可伸缩的导线,弹簧上端和滑动变阻器R2的滑片P固定在一起,电源电压U=6 V,R1=8 Ω.当F=0 N时,滑片P在滑动变阻器的最上端,R2接入电路的阻值跟压力F的大小成正比.闭合开关S,当F=10 N时,R2接入电路的阻值是2 Ω,此时电流表的示数是　　　　A,电压表的示数是　　　　V;当电压表的示数为3 V时,F的大小为　　　　N.
8.如图所示,s=0.6 m、h=0.2 m,用沿粗糙斜面方向的拉力F,将一个重力G=10 N的小车由A处匀速拉到B处,此过程中小车克服摩擦力做了2.2 J的功.若要探究斜面是否省力,应比较　　　　　　　　　　　　　　　　　的大小关系.上述过程中,斜面的机械效率约为　　　　　(结果保留至0.1%),拉力F为　　　　N.
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)
9.下列数据中,符合实际情况的是 (　　)
A.一节新干电池的电压为2 V
B.对人体的安全电压为36 V
C.家用电冰箱正常工作时的电流约为1 A
D.教室一盏日光灯正常工作时的电流约为2 A
10.下列说法正确的是 (　　)
A.燃料燃烧越充分,燃料的热值越高
B.夏天在房间内洒水降温,利用了水的比热容较大的性质
C.把0 ℃的冰块加热熔化成0 ℃的水,若不考虑水的蒸发,其内能不变
D.同一物体温度降低得越多,放出的热量就越多
11.以下关于热机的说法正确的是 (　　)
A.图甲是热机的压缩冲程
B.图乙所示冲程将机械能转化为内能
C.若某单缸四冲程汽油机的飞轮转速是3 600 r/min,则1 s内该汽油机对外做功30次
D.加润滑油减少机器各部件之间的摩擦,可以使热机的效率等于100%
12.使用电风扇时,有时候会因为忘记断开风扇开关S而浪费能源.小宁在父母的指导下对风扇电路进行了改装:加装一个红外感应开关S1和指示灯L.加装后,若S断开,指示灯和风扇都不工作;当S闭合时,L工作,此时当红外感应装置感应到有人时,S1才闭合,风扇工作.小宁设计的电路图可能是 (　　)
A B C D
13.如图所示,电源电压恒定.将滑片P移到最右端,闭合S1、S2时,三个电表均有示数;再将滑片P移到中点,断开S2时,部分电表的示数发生了变化.下列说法一定正确的是 (　　)
A.电流表A2示数变大
B.电流表A1示数变小
C.电流表A1示数变大
D.电压表V示数变小
14.如图是一个家用除螨仪,它的部分参数如表所示.对于该除螨仪,下列说法正确的是 (　　)
　
额定电压:220 V 电源线长:外露4 m
额定功率:400 W 产品净重:1.2 kg
进风过滤:精钢滤网+HEPA 出风过滤:海绵
A.除螨仪能在50 V电压下正常工作
B.除螨仪正常工作时每秒消耗电能400 J
C.除螨仪正常工作时的电流是8 A
D.除螨仪所受重力为1.2 kg
15.(多选)如图所示是小刚家电烤箱的内部简化电路图,其中S1为单刀双掷开关,可分别与触点a、b接触,R1和R2为发热电阻,且R2=2R1.电烤箱有高、中、低三个挡位,正常工作时中挡位的电功率为1.2 kW,则下列说法正确的是(　　)
A.当S1接a端、S2闭合时,发热电阻是并联的
B.当S1接b端、S2闭合时,电烤箱处于低挡位
C.电烤箱在中挡位正常工作1 s消耗的电能为1 200 W
D.电烤箱在高挡位正常工作1 s消耗的电能为1 800 J
16.(多选)一只小灯泡上标有“3.8 V”字样,额定功率模糊不清,某同学设计了如图甲所示的电路测量该小灯泡的额定功率.已知电源电压恒为 6 V,电压表、电流表使用的量程分别为0~3 V、0~0.6 A,滑动变阻器的规格为“10 Ω　1 A”,他根据实验数据作出了电压表示数与电流表示数的关系图像,如图乙所示.下列判断正确的是 (　　)
　　　 甲　　　　　　　　　乙
A.小灯泡的额定功率为1.52 W
B.当滑动变阻器的滑片左移时,电压表示数变大,小灯泡变亮
C.将电压表接在滑动变阻器两端是因为电源电压太高
D.小灯泡正常发光2 s,滑动变阻器产生的热量为1.76 J
三、实验探究题(共25分)
17.(6分)为了探究物体的动能大小与哪些因素有关,同学们设计了如图甲、乙所示的实验装置,并进行了实验.
　　 　　甲　　　　　　　　乙
(1)分析图甲中的现象,得出结论:速度相同时,物体的　　　　越大,动能越大.
(2)分析图乙中的现象,得出结论:质量相同时,物体的　　　　越大,动能越大.
(3)实验结束后,同学们联想到在许多交通事故中,造成安全隐患的因素有汽车的“超载”与“超速”,那么在影响物体动能大小的因素中,哪个对动能影响更大 于是他们又找来测速仪,结合上述实验装置进行了实验测定,得到的数据如下表.
实验 序号 小球的质 量m/g 小球撞击木块前的 速度v/(m·s-1) 木块被撞后运 动的距离s/m
1 30 1 4
2 30 2 16
3 60 1 8
①为了探究“超载”的安全隐患,应选择　　　　两个序号的实验进行比较;
②为了探究“超速”的安全隐患,应选择　　　　两个序号的实验进行比较;
③分析表格中对应的实验数据可知:　　　对物体的动能大小的影响可能更大,当发生交通事故时,由此造成的危害可能更严重.
18.(7分)小宇用如图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”.电源是三节旧干电池,能提供3 V的电压;定值电阻除已经连入电路的10 Ω电阻外,还有阻值分别为15 Ω、20 Ω、45 Ω的电阻备用;滑动变阻器上标有“20 Ω　2 A”字样.
　　　　　甲　　　　　　　　　　乙
(1)请你根据图甲的电路连接情况在图乙虚线框内把电路图补充完整.
(2)将10 Ω的电阻接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器,读出并记录电流表示数,实验数据记录如表中所示.将10 Ω的电阻换成15 Ω的电阻,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,当观察到电压表示数为　　　　V时,记录电流表示数.
实验次数 定值电阻/Ω 电流表示数/A
1 10 0.18
2 15 0.12
3 20 0.09
4 45 0.04
(3)再将15 Ω的电阻分别换成20 Ω和45 Ω的电阻,重复步骤(2).
(4)分析实验记录数据,可得出结论:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　.
(5)实验结束后,老师分析表中数据后发现第　　　　次实验的数据是编造的,理由是　　　　　　　　　　　　　　　.
19. 新风向　创新实验(5分)小明发现市场上暖气片的材料各有不同,而且片数也不同,暖气片散热的快慢与哪些因素有关呢 他提出了以下猜想.
　甲　　　　　　乙
猜想一:散热快慢与暖气片的散热面积有关.
猜想二:散热快慢与暖气片的材料有关.
小明根据猜想设计并进行如下实验.
实验一:①在探究猜想一的实验中,小明制作了体积相同的两个隔热性良好的长方体容器,如图甲所示,用相同的散热材料分别替代两个容器的某个面;②给这两个容器装满沸水并将其置于体积、温度相同的密闭盒内,在与散热材料距离相同的位置插入温度计,如图乙所示.用秒表测出温度计上升相同温度所用的时间.
实验二:在探究猜想二的实验中,小明用不同的散热材料分别替代其中一个长方体容器中相同的一个面,再次实验,得到的实验数据如下表所示.
暖气片材料 散热片面 积/cm2 初温/℃ 末温/℃ 时间/s
钢 10 16 78 391
钢 20 16 78 280
铸铁 20 16 78 583
铜铝复合 20 16 78 198
(1)实验中小明是根据　　　　　　　　　　判断散热快慢的,分析数据得出结论:　　　　　　　　　　　　.(写出一条即可)
(2)如果要选散热快的暖气片,你建议小明选用表格中　　　　材料制成的暖气片.
20.(7分)在“测量小灯泡的电功率”的实验中,已知小灯泡的额定电压为2.5 V.
(1)实验电路图如图a所示,则　　　　(选填“甲”或“乙”)表是电压表.
(2)用笔画线代替导线,把图b的实验电路补充完整.
　　图a　　　　　　　图b　　　　　　　 图c
(3)连接好电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P到某处,电压表的示数为2.2 V,要测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向　　　　(选填“A”或“B”)端移动.当小灯泡正常发光时,电流表示数如图c所示,则小灯泡的额定功率是　　　　W.
(4)小华在没有电流表的情况下,利用电压表和电阻箱,设计了如图d所示的实验电路来测量该小灯泡的额定功率.实验步骤如下:
图d
①闭合开关S1,将开关S2扳到1位置,调节滑动变阻器使电压表的示数为　　　　V.
②将开关S2扳到2位置,保持滑动变阻器的滑片位置不变,调节　　　　的阻值,使电压表的示数仍与①中的相同,此时R2的阻值为R0.
③小灯泡的额定功率P额=　　　　(用已知量和测量量表示).
四、计算题(共13分.解答时要求写出必要的文字说明、公式和主要计算步骤)
21.(6分)若汽车在平直公路上10 min内匀速行驶了13.8 km,消耗汽油2 kg,发动机的输出功率为46 kW.汽油的热值q为4.6×107 J/kg.求:
(1)汽车行驶的速度;
(2)汽车牵引力做的功;
(3)汽车发动机的效率.
22.(7分)如图所示是小沫家厨房中安装的即热式电热水龙头,它的特点是即开即有热水,无须提前预热,而且可以通过调节水流大小调节水温,不需要调节加热电阻大小,其部分参数如下表所示(忽略温度对电阻的影响).
　　　
额定电压 220 V
额定功率 2 200 W
最高水温 50 ℃
交流电频率 50 Hz
(1)求该水龙头正常工作时电路中的电流和加热电阻的阻值.
(2)该产品的电气技术参数中规定:合格产品的电阻偏差应小于或等于2 Ω.每一批产品在出厂前都会进行抽检,现将一个该款水龙头单独接在220 V电路中,发现标有“3 000 imp/(kW·h)”的电能表的指示灯在1 min内闪烁115次,请你通过计算判断该水龙头的电阻是否合格.
9 10 11 12 13 14 15 16
C D C D A B AD AD
1.弹性势　不做功
2.验电器转移到玻璃棒　正
3.做功　热传递
4.机械　 用电器
5.并　各灯互不影响
【解析】由题图可知,建筑物上有的轮廓灯不亮,有的轮廓灯亮,说明各轮廓灯互不影响.因为串联电路中各用电器相互影响,并联电路中各用电器互不影响,所以建筑物轮廓灯的连接方式为并联.
6.串　6　8
【解析】待测电阻是串联在电路中的.观察电流表表盘可知,当电流I1=0.2 A时,待测电阻R1=28 Ω,则电源电压U=0.2 A×(R0+28 Ω)①;当电流I2=0.4 A时,待测电阻R2=13 Ω,则电源电压U=0.4 A×(R0+13 Ω)②;联立①②解得:U=6 V,R0=2 Ω.观察电流表表盘可知,当电流最大时,待测电阻的阻值最小,根据欧姆定律可知此时=IR0=0.6 A×2 Ω=1.2 V,待测电阻两端的电压UR=6 V-1.2 V=4.8 V,待测电阻的阻值R===8 Ω.
7.0.6　1.2　40
8.小车的重力G和拉力F　47.6%　7
【解析】拉力F对小车做的有用功W有用=Gh=10 N×0.2 m=2 J,拉力F做的总功W总=W有用+W额外=2 J+2.2 J=4.2 J,斜面的机械效率η=×100%=×100%≈47.6%;由W总=Fs可得,拉力F===7 N.
9.C
选项 分析 正误
A 一节新干电池的电压为1.5 V
B 对人体的安全电压不高于36 V
C 家用电冰箱正常工作时的电流约为1 A √
D 教室一盏日光灯正常工作时的电流约为0.1 A
10.D　燃料的热值与燃料是否充分燃烧无关,选项A错误;夏天在房间内洒水降温利用了水蒸发吸热,选项B错误;0 ℃的冰熔化成0 ℃的水时,吸收热量,内能增加,选项C错误.
11.C
选项 分析 正误
A 题图甲中进气门打开,排气门关闭,为吸气冲程
B 题图乙中进气门和排气门均关闭,有电火花,为做功冲程,该冲程将内能转化为机械能
C 四冲程汽油机的一个工作循环包含4个冲程,飞轮转动2圈,对外做功1次,这台汽油机飞轮的转速为3 600 r/min,则飞轮每秒转动60 r,故1 s内该汽油机对外做功30次 √
D 不能完全避免各部件之间的摩擦,热机的效率不可能等于100%
12.D　根据题意,该电路具有如下特点:S断开,指示灯和风扇都不工作;只有S闭合时,指示灯工作,风扇不工作;当S、S1都闭合时,指示灯、风扇都工作.因此只有D选项中的电路图符合要求.
13.A　将滑片P移到最右端,闭合S1、S2时,滑动变阻器与定值电阻并联,此时滑动变阻器的全部阻值接入电路中,电流表A2测通过滑动变阻器的电流,电流表A1测干路中的电流,电压表测电源电压.将滑片P移到中点,断开S2时,只有滑动变阻器连入电路,此时电压表仍测电源电压,示数不变,电流表A1和A2均测通过滑动变阻器的电流,由于滑动变阻器两端电压不变,滑动变阻器接入电路的阻值变小,根据欧姆定律可知,电流表A2的示数变大,A正确,D错误.由于不知道滑动变阻器的最大阻值和定值电阻的阻值大小,故无法判断电路中总电阻的变化,所以无法判断电流表A1的示数变化情况,B、C错误.
14.B　由题表数据可知除螨仪的额定电压为 220 V,选项A错误;除螨仪正常工作时每秒消耗的电能W=Pt=400 W×1 s=400 J,选项B正确;除螨仪正常工作时的电流I==≈1.82 A,选项C错误;除螨仪的质量为1.2 kg,重力约为12 N,选项D错误.故选B.
15.AD　当S1接a端、S2闭合时,发热电阻R1、R2是并联的,电路总电阻最小,根据P=可知,电阻越小,电功率越大,此时电烤箱处于高挡位,故A正确.当S1接b端、S2闭合时,R2被短路,电路为发热电阻R1的简单电路,此时电路中的阻值比两电阻并联时大,比两电阻串联时小,故此时电烤箱处于中挡位,故B错误.电烤箱在中挡位正常工作1 s消耗的电能W=P中t=1.2×103 W×1 s=1 200 J,故C错误.电烤箱在高挡位时,发热电阻R1、R2并联,正常工作1 s发热电阻R1消耗的电能是1 200 J,因为R2=2R1,根据W=t可知,在电压、通电时间一定时,发热电阻R2消耗的电能是发热电阻R1消耗的电能的一半,为600 J,则电烤箱在高挡位正常工作1 s消耗的电能为1 200 J+600 J=1 800 J,故D正确.故选AD.
16.AD　由题图甲可知,电压表测滑动变阻器两端的电压,因为电源电压为6 V,所以当电压表示数为6 V-3.8 V=2.2 V时,小灯泡两端的电压是3.8 V,由题图乙可知,此时电流表示数为0.40 A,小灯泡的额定功率PL=ULI=3.8 V×0.40 A=1.52 W,故A正确;当滑动变阻器的滑片向左移动时,滑动变阻器接入电路的阻值减小,电压表示数减小,小灯泡两端电压增大,电路中的电流变大,故小灯泡的实际功率变大,小灯泡变亮,故B错误;将电压表接在滑动变阻器两端主要是因为电压表使用的量程为0~3 V,若接在额定电压为3.8 V的小灯泡两端,不能使小灯泡两端电压为3.8 V,故C错误;小灯泡正常发光2 s,滑动变阻器产生的热量Q=I2Rt=UIt=2.2 V×0.40 A×2 s=1.76 J,故D正确.
17.(除标注外,每空1分)(1)质量　(2)速度　(3)①1、3　②1、2　③速度(2分)
18.(除标注外,每空1分)(1)如图所示.(1分)　(2)1.8　(4)导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比(2分)　(5)4　若要测得电流为0.04 A,滑动变阻器需接入电路的电阻为30 Ω,而滑动变阻器的最大阻值为20 Ω(合理即可)(2分)
【解析】(5)第4组数据是编造的,若要测得电流为0.04 A,滑动变阻器两端电压为3 V-1.8 V=1.2 V,此时滑动变阻器接入电路的阻值R===30 Ω,因为滑动变阻器的最大阻值为20 Ω,所以第4组数据是编造的.
19.(除标注外,每空2分)(1)温度计上升相同温度所用的时间　当其他条件一定时,散热面积越大,散热越快　(2)铜铝复合(1分)
20.(除标注外,每空1分)(1)乙　(2)如图所示.(1分)　(3)A　0.75　(4)①2.5　②电阻箱R2(或电阻箱,或R2)　③
【解析】(3)电压表的示数是2.2 V,小灯泡的额定电压为2.5 V,为了测量小灯泡的额定功率,应使小灯泡两端的电压增大至2.5 V,由串联电路分压规律可知,应减小滑动变阻器连入电路的电阻,即应将滑动变阻器的滑片P向A端移动.电流表使用的是0~0.6 A的量程,分度值为0.02 A,示数为0.3 A,P额=U额I额=2.5 V×0.3 A=0.75 W.(4)①当闭合开关S1、将开关S2扳到1位置时,电路为滑动变阻器和小灯泡的串联电路,电压表测量小灯泡两端的电压,为测量小灯泡的额定功率,小灯泡两端的电压应为额定电压2.5 V.②将开关S2扳到2位置,电路为电阻箱R2和滑动变阻器的串联电路,电压表测电阻箱两端的电压,滑动变阻器滑片的位置不变,如果调节电阻箱的电阻使电压表的示数不变,则小灯泡正常发光时的电阻与此时电阻箱的阻值R0相等.③小灯泡的额定功率P额==.
电学实验题的命题规律
电学实验题的命题都遵循一定的规律,通常考查五个方面的内容,采用相应的策略就能一一击破.
一、实物电路连接
①把电流表或电压表连入电路中,需要考虑量程选择问题(如测额定电压为3.8 V的小灯泡的额定功率时,电压表需选用大量程)和正、负接线柱连线问题.
②将滑动变阻器连入电路中,需要考虑阻值变化问题.
二、实验器材选择
①滑动变阻器的选择:通常给出2~3种不同规格的滑动变阻器,需要考虑滑动变阻器滑片移动到最大阻值处时,能否使得电压表的示数降到一定值.例如测小灯泡额定功率时,有可能滑片移到阻值最大处时,小灯泡两端电压仍高于额定电压,即该滑动变阻器无法满足实验需求.
②定值电阻的选择:通常出现在“探究电流与电阻关系”实验中,每更换一次电阻,必须移动滑动变阻器的滑片,以保证定值电阻两端的电压不变.例如当将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处时,定值电阻两端的电压仍无法减小到某一确定值,此时应选择阻值更小的定值电阻.
三、电路故障分析
①小灯泡不亮的原因有小灯泡短路、小灯泡断路、小灯泡实际功率太小(此项常常会被忽视).
②结合电表的示数分析故障原因时,可以采用假设法进行解答.例如假设滑动变阻器断路,会出现什么情形.
③滑动变阻器未按要求连接.例如电路连接完成后,闭合开关,移动滑片,小灯泡始终发出明亮的光,则可能是将滑动变阻器的两个上接线柱连入了电路.
分析得出结论
①对于与小灯泡有关的电学实验,若题中没有特别说明,则不能认为灯丝的电阻是不变的,此时P=需慎用.
②对于实验结论问题,若实验中采用了控制变量法,写结论时必须把控制不变的量写在前面.
五、实验方案改进
①某器材损坏后重新设计电路问题.例如测额定电压为3.8 V的小灯泡的额定功率时,电压表的大量程坏了,在一定条件下可以把电压表的小量程接在滑动变阻器两端来间接测量小灯泡两端的电压.
②另辟蹊径的实验设计.例如缺电表时怎样测待测电阻的阻值及小灯泡的额定电功率.这类问题通常采用等效替代的方法来间接测量电流和电压值,只要弄清楚串、并联电路的特点,正确使用公式都可以推导出待测物理量的表达式.
21.(1)汽车行驶的速度v===82.8 km/h (2分)
(2)汽车牵引力做的功W=Pt=46×103 W×10×60 s=2.76×107 J (2分)
(3)完全燃烧2 kg汽油放出的热量Q放=mq=2 kg×4.6×107 J/kg=9.2×107 J
汽车发动机的效率η=×100%=×100%=30% (2分)
22.(1)水龙头正常工作时电路中的电流I===10 A
加热电阻R===22 Ω (2分)
(2)该水龙头的电功率P'===2.3 kW=2 300 W (2分)
由P=UI,I=可知,该水龙头的电阻R'==≈21.04 Ω (2分)
22 Ω-21.04 Ω=0.96 Ω<2 Ω,在允许的偏差范围内,所以该水龙头的电阻合格 (1分)
(2)假设水龙头电阻小于标准电阻2 Ω,则水龙头1 min内消耗的电能W大=t=×60 s=1.452×105 J
假设水龙头电阻大于标准电阻2 Ω时,水龙头1 min内消耗的电能W小=t=×60 s=1.21×105 J
所以,若水龙头1 min内消耗的电能在1.21×105 ~1.452×105 J的范围内,则说明水龙头的电阻是合格的
而指示灯闪烁115次,说明水龙头消耗的电能是 kW·h=1.38×105 J,该电能在上述范围之内,所以该水龙头的电阻合格
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