九年级上学期物理综合测试题(满分70分)
一、填空题(每空1分,共16分。)
1.(2025年广东中考题)明代《天工开物》中记载“取诸麻、菜子入釜,文火慢炒,透出香气”。用“文火”改变内能的方式属于________(选填“做功”或“热传递”);“透出香气”属于________现象;温度越高,分子热运动越________。
【答案】热传递 扩散 剧烈
【解析】用“文火”时,温度高的火将热(内能)传递给釜再传递给诸麻、菜子,改变内能的方式属于热传递;“透出香气”是由于分子不停地做无规则运动,属于扩散现象;分子热运动的剧烈程度与温度有关,温度越高,分子热运动越剧烈。
2.(2025年四川德阳中考题)小阳在家使用天然气灶为家人煮面条,他将初温为20℃、质量为2kg的水加热至沸腾(一个标准大气压下),该过程中水吸收的热量是_____J,水吸收的热量相当于完全燃烧2.24×10-2m3天然气放出的热量,则天然气的热值为______J/m3.【c水=4.2×103J/(kg·℃)】
【答案】6.72×105 3×107
【解析】一个标准大气压下水的沸点是100℃,将初温为20℃、质量为2kg的水加热至沸腾,水吸收的热量Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(100℃-20℃)=6.72×105J;
天然气完全燃烧放出的热量Q放=Q吸=6.72×105J,天然气的热值为
3.用毛皮摩擦过的橡胶棒由于得到电子而带 电,用这个橡胶棒接触验电器的金属球,如图所示,两金属箔片由于带同种电荷互相 而张开,接触的瞬间电流方向 (选填“从橡胶棒到金属箔片”或“从金属箔片到橡胶棒”)。
【答案】负 排斥 从金属箔片到橡胶棒
【解析】橡胶棒与毛皮在摩擦的过程中,橡胶棒的原子核束缚电子的能力强,会得到电子,带负电;用带负电的橡胶棒接触验电器的金属球时,橡胶棒上多余的电子会向金属箔片转移,所以金属箔片得到电子而带负电,验电器的金属箔片带上了同种电荷,由于同种电荷相互排斥,所以两片金属箔片会张开;橡胶棒接触验电器的金属球时,电子从橡胶棒定向移动到金属箔片,所以形成的瞬时电流的方向是从金属箔片到橡胶棒。
4.(2025年四川成都中考题)小丽为班级科学晚会制作了一款以串联方式连接的彩灯,如图所示。接通电路后,她观察到灯泡亮度不同,根据所学知识判断出通过每个灯泡的电流大小______。根据简单电路的组成要素,该电路还缺少的一个电路元件是______。
【答案】相等 开关
【解析】串联电路中电流处处相等,小丽为班级科学晚会制作的一款以串联方式连接的彩灯,通过每个灯泡的电流大小相等。简单电路由电源、用电器、开关和导线组成,由图示电路可知该电路缺少控制电路通断的开关。
5.在如图所示的电路中,电阻R1 =8 Ω,R2 =4 Ω,电源电压保持不变,当开关S1、S3断开,S2闭合时,电流表的示数为0.5 A,电源电压为_______V;当开关S1、S3闭合,S2断开时,电流表的示数为 A;S1、S2和S3都闭合时,会出现___________现象。
【答案】6 2.25 电源短路
【解析】图示电路中,当开关S1、S3断开,S2闭合时,R1和R2串联,电路的总电阻R=R1
+R2=8 Ω+ 4 Ω=12Ω,由欧姆定律得,电源电压U=IR=0.5A×12Ω=6V;当开关S1、S3闭合,S2断开时,R1和R2并联,R1中的电流,R2中的电流,电流表的示数I总=I1+I2=0.75A+1.5A=2.25A;S1、S2和S3都闭合时,电流表不经过用电器直接将电源正负极连接,电源发生短路,会将电流表和电源烧坏。
6.如图所示的电路中,电阻R0=6Ω,电源电压不变。把正常发光时两端电压为6V 、通过的电流为0.5A的小灯泡接在AB间,CD间接电流表,闭合开关S,小灯泡正常发光,则电源电压为 V,电流表的示数为 A;如果把这个小灯泡接在CD间,AB间接电压表,闭合开关S,若此时灯泡的电阻与正常发光时相同,则电压表的示数为 V.
.
【答案】 6 1.5 2
【解析】图示电路中,小灯泡接在 AB 之间,R0和小灯泡并联,此时小灯泡正常发光,小灯泡中的电流为IL=0.5A,小灯泡两端电压为6V,则电源电压为6V;电流表接在CD之间,测量并联电路干路中的电流,根据欧姆定律可知,通过R0的电流为I0===1A,
则并联电路干路中的电流为:I总=I0+IL=1A+0.5A=1.5A,电流表的示数为1.5A;由欧姆定律可得小灯泡的电阻 RL===12Ω.如果小灯泡接在CD间,AB间接电压表,小灯泡和电阻R串联,串联电路的总电阻R=RL+R0=12Ω+6Ω=18Ω;电压表和R0并联,测量R0两端的电压.串联电路中的电流,由欧姆定律得,R0两端的电压U0=IR0=,电压表的示数为2V.
二、选择题(每小题2分,共16分。7~12小题每小题只有一个选项符合题目要求,13、14小题每小题有两个选项符合题目要求。)
7.如图是学校举行消防演练灭火时的情景,对涉及的物理知识分析正确的是【 】
A. 室外温度为0℃时,木柴的内能为零
B. 木柴燃烧与未燃相比,含有的热量多
C. 若未燃烧的木柴温度升高,内能增加
D. 灭火器在使用过程中对外做功,内能不变
【答案】C
【解析】A.一切物体都具有内能,室外温度为0℃时,木柴的内能不为零;
B.热量是过程量,只有温度变化、物态变化、燃料燃烧,才能说吸收或放出热量,不能说“含有的热量”或“具有热量”;
C.物体的内能与温度、质量、物态有关。若未燃烧的木柴温度升高,内能增加;
D.做功可以改变内能,灭火器在使用过程中对外做功,内能减小。
8.(2025年四川成都中考题)2025年4月24日在酒泉卫星发射中心,搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭发射升空。关于火箭发动机,下列说法正确的是【 】
A. 火箭发动机使用比热容大的燃料
B. 火箭燃料燃烧越充分,热值越大
C. 火箭发动机主要通过热传递获得机械能
D. 火箭发动机属于热机
【答案】D
【解析】A.火箭发动机需要燃料燃烧释放大量能量,因此应选择热值大的燃料,而非比热容大的燃料,比热容大与燃料燃烧释放的能量无关;
B.热值是燃料的固有属性,与燃料是否燃烧及是否充分燃烧无关,燃料燃烧充分只能提高燃料的利用率,但不会改变燃料的热值;
C.火箭发动机通过燃料燃烧产生高温高压燃气(火焰),喷出时推动火箭做功,将燃气的一部分内能转化为火箭的机械能,火箭属于通过做功获得机械能,而非通过热传递获得机械能;
D.热机是将燃料的化学能最终转化为机械能的装置,火箭发动机通过燃烧燃料获得内能,并通过做功将内能转化为机械能,火箭发动机属于热机,是热机中的喷气发动机。
9. 如图所示,脱毛衣时,与毛衣摩擦过的头发会“粘”在脸上。下列说法正确的是【 】
A.脱毛衣时发生了摩擦起电现象
B.头发“粘”在脸上是因为同种电荷相互吸引
C.若头发带负电荷,与脸接触时的瞬间电流方向从头发到脸
D.若毛衣带正电荷,说明它有了多余的电子
【答案】A
【解析】A.用摩擦的方法可以使物体带电。脱毛衣时,头发与毛衣发生摩擦,电子发生转移,得到电子的带负电,失去电子的物体带正电,所以头发和毛衣摩擦后带上了异种电荷,这是摩擦起电现象;
B.头发“粘”在脸上是因为带电的头发吸引脸,物体间力的作用是相互的,脸吸引头发,使头发“粘”在脸上;
C.若头发带负电荷,与脸接触时的瞬间负电荷从头发到脸,则电流方向从脸到头发;
D.若毛衣带正电荷,说明它失去了电子。
10.(2025年四川甘孜州中考题)考虑到安全方便和节能环保,学校楼道的照明灯使用了光控、声控开关,光控开关在光线不足时闭合,声控开关在有声音时闭合。下列电路中,能实现在光线不足且有声音时灯才亮的是【 】
A B C D
【答案】B
【解析】光线不足且有声音时灯才亮,说明两个开关均闭合时灯才亮。
A.图A所示电路中,两开关并联,只要闭合一个开关,灯就亮了;
B.图B所示电路中,两开关串联,需全部闭合灯才会亮;
C.图C所示电路中,当只闭合声控开关时,灯亮,而闭合光控开关时,电源被短路;
D.图D所示电路中,当只闭合光控开关时,灯亮,而闭合声控开关时,电源被短路。
11.如图所示的电路,闭合开关后两灯均不发光且电流表、电压表示数均为零。现将两灯泡位置互换后再次闭合开关,电流表示数仍为零,电压表指针明显偏转。根据以上信息判断该电路故障可能为【 】
A.L1断路、L2断路 B.L1断路、L2通路
C.L1通路、L2断路 D.L1短路、L2断路
【答案】B
【解析】图示电路中两只灯泡串联,电压表测量L2两端的电压。闭合开关,两只灯泡都不亮,电流表无示数,说明电路中有断路故障。电压表无示数,说明电压表两接线柱到电源的正负极之间有断路,即可能是灯L1断路,也可能是L1、L2同时断路;将电灯L1、L2的位置对调,闭合开关,电流表无示数,说明电路中仍然有断路故障;电压表有示数,说明此时电压表两接线柱到电源的正负极之间是通路,所以灯L2、电流表、开关都是完好的,则故障是灯L1断路。
12.如图甲所示,电源电压恒定,闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片从最右端移至灯正常发光的位置,此过程中电流表示数与两个电压表示数的关系图象如图乙所示。下列说法正确的是【 】
A.曲线a是电流表示数与电压表V2示数的关系图象
B.电源电压为11V
C.灯正常发光的电流为0.2A
D.滑动变阻器的最大阻值是15Ω
【答案】B
【解析】图示电路中,闭合开关S,灯泡与滑动变阻器串联,电压表V1测量灯泡两端的电压,电压表V2测量滑动变阻器两端的电压,电流表测量电路中的电流。
A、B、D.闭合开关,当滑动变阻器滑片位于最右端时,变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小。由串联电路的电阻分压原理可知,滑动变阻器两端的电压最大,即电压表V2的示数最大,灯泡两端的电压最小,即电压表V1的示数最小。图象a是电流表与电压表V1示数变化关系图象,图象b是电流表与电压表V2示数变化关系图象;
由图乙可知,电路中的最小电流I小=0.2A,灯泡两端的电压UL=2V,滑动变阻器两端的电压U滑=9V,因串联电路中,电源两端的电压等于各用电器两端的电压之和,所以,电源的电压U=UL+U滑=2V+9V=11V;
由I=可得,滑动变阻器的最大阻值R滑===45Ω;
C.灯正常发光时电路中的电流最大,滑动变阻器两端的电压最小,由图乙可知,此时电路中的电流I大=0.6A,即小灯泡正常发光的电流为0.6A.
13.(多选题)一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速为1200r/min,如图所示为它工作循环中的一个冲程。下列说法正确的是【 】
A.该冲程为做功冲程
B.该冲程中发生的能量转换是内能转化为机械能
C.该汽油机每秒对外做功20次
D.热机的功率越大,效率就越高
【答案】AB
【解析】A、B.由图可知,单缸四冲程汽油机的进气门和排气门都关闭,火花塞产生电火花点燃汽油,得到高温高于的燃气,高温高压的燃气推动活塞做功使活塞向下运动,将燃气的一部分内能转化为机械能,该冲程为做功冲程,汽油机就是在该冲程中获得动力;
C.汽油机飞轮转速为1200r/min=20r/s,即飞轮每秒转20圈,由于汽油机一个工作循环完成4个冲程,飞轮和曲轴转动2周,对外做功1次,所以该汽油机每秒对外做功10次;
D.功率是指热机做功的快慢,效率是用来做有用功的能量与消耗的燃料完全燃烧放出能量的比值,效率和功率没有必然的联系。
14.(多选题)在如图所示的电路中,电源两端的电压为6V并保持不变,定值电阻R1的阻值为10Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω.电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A,当开关S闭合,滑动变阻器的滑片P由b端向a端移动的过程中,下列说法中正确的是【 】
A.电压表的示数为3V时,滑动变阻器接入电路的电阻值为20Ω
B.电流表的示数变化范围为0.1A~0.6A
C.电压表的示数变化范围为1V~3V
D.电压表的示数与电流表的示数的比值保持不变
【答案】CD
【解析】图示电路中,电阻R1和滑动变阻器R2串联,电压表测量R1两端的电压,电流表测量电路中电流。当电压表示数为3V时,电路电流,因串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和,所以此时滑动变阻器两端电压U滑=U-U1=6V-3V=3V,由欧姆定律可得,此时滑动变阻器接入电路的电阻阻值;
当变阻器的滑片在b端时,R1、R2串联,因串联电路的总电阻等于各串联电阻之和,所以,电路的总电阻R=R1+R2=10Ω+50Ω=60Ω,电路中的最小电流;电压表的最小示数U1′=I′R1=0.1A×10Ω=1V;
当滑片向a端移动时,滑动变阻器接入电路中的电阻变小,电路的总电阻变小,电路中的电流变大,由U=IR可知,定值电阻两端的电压变大,由于电压表量程为0~3V,所以电压表最大示数为3V;此时电路中的最大电流I″;
综上所述,变阻器的滑片由b端向a端移动的过程中,电流表的示数变化范围是0.1 A~0.3 A,电压表的示数变化范围是1 V~3 V;电压表示数与电流表示数的比值等于定值电阻R1的阻值,因此其比值不变。
三、作图题(每小题2分,共4分。)
15.小明在做探究电流与电阻的关系实验时,设计了如图甲所示的电路,部分实物连接情况如图乙所示。请根据甲图电路图,在乙图中用笔画线代替导线将实物电路连接完整(要求滑动变阻器的滑片P向右滑动时接入电路的电阻值变大)。
【答案】
【解析】实验电路中,电压表和定值电阻R并联,由于开关闭合前,变阻器滑片位于接入电路电阻最大的位置,开关闭合时,电路中的电流最小,定值电阻两端电压最小,因此电压表可选择0~3V的测量范围;实验中要求变阻器滑片P向右滑动时接入电路的电阻变大,滑动变阻器电阻丝左端的接线柱和电源负极相连。
16.实验小组用伏安法测量小灯泡的电阻,连接了如图所示的电路。图中有一根导线连接错误,请在连接错误的导线上打“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确(导线不得交叉)。
【答案】
【解析】用伏安法测量小灯泡的电阻,电压表要和小灯泡并联,测量小灯泡两端的电压,电流表要串联在电路中,测量小灯泡中的电流。图中所连电路中,电压表并联接在小灯泡和滑动变阻器串联的电路两端,测量的是串联电路两端的总电压,电压表负接线柱和滑动变阻器金属棒左端接线柱的连接导线是错误的,将电压表并联在灯泡两端,电压表负接线柱和小灯泡左端接线柱用导线连接即可。
四、实验探究题(17题6分,18题7分,19题8分,共21分。)
17.如图所示,甲、乙、丙三图中装置完全相同,燃料的质量都是10 g,烧杯内的液体质量和初温都相同。
(1)比较不同燃料的热值,应选择 两图进行实验,实验中通过比较 的变化,来比较燃料热值的大小。
(2)在比较不同物质的比热容时,得到液体a、b的温度随时间变化的图象如图丁所示,则液体 的比热容较大。
(3)若在研究不同燃料热值的实验时,记录的数据如表:
燃料 加热前液体温度/℃ 燃料燃尽时液体温度/℃ 燃料的热值/(J·kg-1)
1 15 35 2.4×106
2 15 25
根据表中数据计算,燃料2的热值为 J/kg.(认为燃料均完全燃烧)
(4)通过实验得到的燃料热值比实际值 (选填“大”或“小”),你认为出现这种情况的主要原因是 。
【答案】(1)甲、乙 温度计示数 (2)b (3)1.2×106 (4)小 有热散失,燃料燃烧放出的热量没有全部被液体吸收
【解析】(1)为了比较热值大小要用不同的燃料,加热同一种液体,让液体的质量相同,通过温度计的示数大小得出被加热液体吸收热量多少,进而判断燃料完全燃烧放出热量多少和燃料的热值大小;
(2)由图丁可知,质量相同的被加热液体吸收热量相同时,b液体升高的温度少,因此b液体的比热容大;
(3)不考虑加热过程中的热散失,燃料完全燃烧放出的热量和被加热液体吸收的热量相等,即Q放=Q吸,对于燃料1:camΔt1=m1q1,即cam×(35 ℃-15 ℃)=m1×2.4×106 J/kg;对于燃料2:camΔt2=m1q2,即cam×(25 ℃-15 ℃)=m1×q2;由此可得燃料2的热值为q2=1.2×106 J/kg;
(4)因为加热过程中存在热散失,燃料燃烧放出的热量没有全部被液体吸收,所以测得的热值会偏小。
18.(2025年广东中考题)探究电流与电阻的关系实验如图,使用的器材如下:电压恒为6V的电源,规格为“50Ω;1.2A”的滑动变阻器,规格为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各1个等。
(1)连接电路时,开关应处于________状态;请用笔画线代替导线将如图所示实物图连接完整。
(2)将如表所示的实验记录表①、②处补充完整:①________,②________。
U=2V
实验序号 ① /Ω ② /A
1 5
2 10
3 15
4 20
(3)将5Ω的定值电阻接入电路,并将滑动变阻器调到最大阻值处,闭合开关,________,直到电压表的示数为2V,此时电流表的示数如图乙所示,为________A,记录数据。
(4)依次更换定值电阻,重复实验。
(5)若计划将定值电阻两端的电压U取1.5V,是否仍能依次用上述4个定值电阻完成实验?请判断并说明理由:_____________________________________。
【答案】(1)断开 (2) ①电阻R ②电流I (3)移动滑动变阻器的滑片 0.4 (5)不能,实验中,定值电阻的阻值为20Ω时,变阻器接入电路的电阻值R滑=60Ω>50Ω,所以不能依次用上述4个定值电阻完成实验。
【解析】(1)为了保护电路,连接电路时,开关要断开;将滑动变阻器电阻线右端的接线柱和开关右端的接线柱用导线连接起来。
(2)探究电流和电阻的关系,需保持电阻两端电压不变,改变电阻的阻值,记录对应的电流,①处是电阻R,②处是电流I.
(3)实验中,将5Ω的定值电阻接入电路,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为2V,由图乙可知,电流表使用的测量范围是0~0.6A,分度值是0.02A,电流表的示数是0.4A.
(5)若计划将定值电阻两端的电压取1.5V,变阻器两端的电压U滑=U-UV=6V-1.5V=4.5V,
由串联电路的电阻串联分压规律可得,,定值电阻的阻值为20Ω时,
变阻器接入电路的电阻值R滑=60Ω>50Ω,所以不能依次用上述4个定值电阻完成实验。
19.用如图所示的电路测量小灯泡的电阻,小灯泡正常发光的电压为2.5V.
(1)用笔画线代替导线,将图甲中的器材连接成完整电路;
(2)电路连接完成后,移动滑片到某一位置,电压表的示数如图乙所示,此时灯泡两端的电压为 V.要测量灯泡正常发光时的电流,应将图甲中滑动变阻器的滑片向 (选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为 V;
(3)移动滑动变阻器的滑片,记下多组实验数据,并绘制成图丙所示的I-U图象,则灯泡正常发光时电阻为 Ω(结果保留一位小数)。
(4)用该灯泡和电压表,测未知电阻Rx的阻值,电路图如图丁。步骤如下:
①只闭合S0、S1,移动滑片,使电压表示数为1 V,由图丙可知通过灯泡的电流为 A,即Rx的电流;
②保持滑动变阻器的滑片位置不变,只闭合S0、S2,电压表示数为2.6 V,则此时Rx的两端的电压为_______V;
③Rx的阻值为 Ω.
【答案】(1) (2)1.8 B 2.5 (3)8.3 (4)① 0.2 ②1.6 ③ 8
【解析】(1)用电流表和电压表测量小灯泡电阻时需要调节小灯泡两端的电压,将滑动变阻器电阻丝两端的接线柱和金属棒两端的接线柱各选择一个接入电路,与灯泡串联,故将滑动变阻器上端任意一个接线柱与小灯泡的右端接线柱相连即可;
(2)由图乙可知,电压表选用的测量范围是0~3V,分度值为0.1 V,示数为1.8 V,小于灯泡正常发光的电压,应增大灯泡两端的电压,根据串联电路的电压规律,应减小滑动变阻器两端的电压,由串联电路的电阻分压规律可知,应减小滑动变阻器连入电路中的电阻,故变阻器的滑片应向B端移动,直到电压表示数为2.5 V;
(3)根据图丙所示的灯泡的I-U图象知,灯泡在正常发光电压2.5 V时的电流为0.3 A,由欧姆定律得,灯泡正常发光时的电阻;
(4)在图丁所示电路中,①只闭合S0、S1,小灯泡与未知电阻Rx、滑动变阻器串联,电压表测量小灯泡两端的电压,移动变阻器的滑片,使电压表示数为1 V,由图丙所示的灯泡的I-U图像可知,通过灯泡的电流为0.2 A,由串联电路的电流规律可知,此时通过Rx的电流Ix=IL=0.2 A;②保持变阻器的滑片位置不变,只闭合S0、S2,小灯泡与未知电阻Rx、滑动变阻器串联,电压表测量小灯泡和未知电阻Rx串联电路两端的总电压,电压表示数为2.6 V,由串联电路的电压规律可知,此时Rx的两端的电压为Ux=U-UL=2.6 V-1 V=1.6 V;③因电路的连接关系没有改变,各电阻的大小不变,通过未知电阻Rx的电流也不变,由欧姆定律可得,Rx的阻值为.
五、综合应用题(20题6分,21题7分,共13分。)
20.(2025年四川广安中考题)“五一”假期,小莉一家出去旅游。汽车通过一条长2400m的隧道,用时120s,消耗0.1kg的汽油,汽车通过隧道牵引力做的有用功为1.38×106J.(汽油的热值q=4.6×107J/kg)求:
(1)汽车通过隧道的平均速度;
(2)完全燃烧0.1kg汽油放出的热量;
(3)汽车通过隧道发动机的效率η.
【答案】(1)20m/s (2)4.6×106J (3)30%
【解析】(1)汽车通过隧道的平均速度
(2)0.1kg汽油完全燃烧放出的热量Q=qm=4.6×107J/kg×0.1kg=4.6×106J
(3)汽车通过隧道牵引力做的有用功W=1.38×106J,汽车通过隧道发动机的效率
21.某物理实践小组设计了一种工程上的压力测量装置,其原理如图甲所示,电路中电源电压恒为6V,定值电阻R0的阻值为20Ω,电压表的量程为0~3V,轻质绝缘的压力检测板M与可变电阻R相连。R的阻值与压力F的关系如图乙所示,闭合开关S后,试问:
(1)当检测板所受压力增大时,电压表示数____________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)检测板不受压力时,电压表的示数为多少?
(3)该装置所能测量的最大压力为多少?
(4)在不改变电源电压和电压表量程的情况下,若要提高该装置所能测量的最大压力值,请写出一种简便可行的方法________。
【答案】(1)增大 (2)检测板不受压力时,电压表的示数为1.2V (3)该装置所能测量的最大压力为600N (4)减小R0的阻值
【解析】(1)图甲所示电路中,可变电阻R和定值电阻R0串联,由图乙所示的R-F图像可知,当检测板所受压力F增大时,可变电阻R的阻值减小;根据串联电路的电阻规律可知,电路中的总电阻减小;电源电压不变,由欧姆定律可知,电路中的电流增大;R0是定值电阻,根据欧姆定律可知,R0两端的电压增大,即电压表示数增大;
(2)由图乙所示的R-F图像可知,当检测板不受压力时,R的阻值为R=80Ω,根据串联电路的电阻特点可知,电路中的总电阻 R总=R+R0=80Ω+20Ω=100Ω,此时电路中的电流 I===0.06A,由I=可知,R0两端的电压:U0=IR0=0.06A×20Ω=1.2V;
(3)图示电路中电压表的量程是0~3V,R0两端的最大电压 U0大=3V,电路中的最大电流:I大===0.15A,由I=可知,电路中的最小总电阻:R总小===40Ω,由串联电路的电阻特点可知,R的最小电阻值:R小=R总小﹣R0=40Ω﹣20Ω=20Ω,
由图乙所示的R-F图像可知,当R小=20Ω时,该装置所能测量的最大压力F最大=600N;
(4)可变电阻R所受压力越大,R的阻值越小,由于R0两端的最大电压一定,电源电压不变时,R两端的最小电压也不变,由串联电路中电阻的分压规律可知,要提高该装置所能测量的最大压力值的改进方法为:减小R0的阻值。九年级上学期物理综合测试题(满分70分)
一、填空题(每空1分,共16分。)
1.(2025年广东中考题)明代《天工开物》中记载“取诸麻、菜子入釜,文火慢炒,透出香气”。用“文火”改变内能的方式属于________(选填“做功”或“热传递”);“透出香气”属于________现象;温度越高,分子热运动越________。
2.(2025年四川德阳中考题)小阳在家使用天然气灶为家人煮面条,他将初温为20℃、质量为2kg的水加热至沸腾(一个标准大气压下),该过程中水吸收的热量是_____J,水吸收的热量相当于完全燃烧2.24×10-2m3天然气放出的热量,则天然气的热值为______J/m3.【c水=4.2×103J/(kg·℃)】
3.用毛皮摩擦过的橡胶棒由于得到电子而带 电,用这个橡胶棒接触验电器的金属球,如图所示,两金属箔片由于带同种电荷互相 而张开,接触的瞬间电流方向 (选填“从橡胶棒到金属箔片”或“从金属箔片到橡胶棒”)。
4.(2025年四川成都中考题)小丽为班级科学晚会制作了一款以串联方式连接的彩灯,如图所示。接通电路后,她观察到灯泡亮度不同,根据所学知识判断出通过每个灯泡的电流大小______。根据简单电路的组成要素,该电路还缺少的一个电路元件是______。
5.在如图所示的电路中,电阻R1 =8 Ω,R2 =4 Ω,电源电压保持不变,当开关S1、S3断开,S2闭合时,电流表的示数为0.5 A,电源电压为_______V;当开关S1、S3闭合,S2断开时,电流表的示数为 A;S1、S2和S3都闭合时,会出现___________现象。
6.如图所示的电路中,电阻R0=6Ω,电源电压不变。把正常发光时两端电压为6V 、通过的电流为0.5A的小灯泡接在AB间,CD间接电流表,闭合开关S,小灯泡正常发光,则电源电压为 V,电流表的示数为 A;如果把这个小灯泡接在CD间,AB间接电压表,闭合开关S,若此时灯泡的电阻与正常发光时相同,则电压表的示数为 V.
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二、选择题(每小题2分,共16分。7~12小题每小题只有一个选项符合题目要求,13、14小题每小题有两个选项符合题目要求。)
7.如图是学校举行消防演练灭火时的情景,对涉及的物理知识分析正确的是【 】
A. 室外温度为0℃时,木柴的内能为零
B. 木柴燃烧与未燃相比,含有的热量多
C. 若未燃烧的木柴温度升高,内能增加
D. 灭火器在使用过程中对外做功,内能不变
8.(2025年四川成都中考题)2025年4月24日在酒泉卫星发射中心,搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭发射升空。关于火箭发动机,下列说法正确的是【 】
A. 火箭发动机使用比热容大的燃料
B. 火箭燃料燃烧越充分,热值越大
C. 火箭发动机主要通过热传递获得机械能
D. 火箭发动机属于热机
9. 如图所示,脱毛衣时,与毛衣摩擦过的头发会“粘”在脸上。下列说法正确的是【 】
A.脱毛衣时发生了摩擦起电现象
B.头发“粘”在脸上是因为同种电荷相互吸引
C.若头发带负电荷,与脸接触时的瞬间电流方向从头发到脸
D.若毛衣带正电荷,说明它有了多余的电子
10.(2025年四川甘孜州中考题)考虑到安全方便和节能环保,学校楼道的照明灯使用了光控、声控开关,光控开关在光线不足时闭合,声控开关在有声音时闭合。下列电路中,能实现在光线不足且有声音时灯才亮的是【 】
A B C D
11.如图所示的电路,闭合开关后两灯均不发光且电流表、电压表示数均为零。现将两灯泡位置互换后再次闭合开关,电流表示数仍为零,电压表指针明显偏转。根据以上信息判断该电路故障可能为【 】
A.L1断路、L2断路 B.L1断路、L2通路
C.L1通路、L2断路 D.L1短路、L2断路
12.如图甲所示,电源电压恒定,闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片从最右端移至灯正常发光的位置,此过程中电流表示数与两个电压表示数的关系图象如图乙所示。下列说法正确的是【 】
A.曲线a是电流表示数与电压表V2示数的关系图象
B.电源电压为11V
C.灯正常发光的电流为0.2A
D.滑动变阻器的最大阻值是15Ω
13.(多选题)一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速为1200r/min,如图所示为它工作循环中的一个冲程。下列说法正确的是【 】
A.该冲程为做功冲程
B.该冲程中发生的能量转换是内能转化为机械能
C.该汽油机每秒对外做功20次
D.热机的功率越大,效率就越高
14.(多选题)在如图所示的电路中,电源两端的电压为6V并保持不变,定值电阻R1的阻值为10Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω.电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A,当开关S闭合,滑动变阻器的滑片P由b端向a端移动的过程中,下列说法中正确的是【 】
A.电压表的示数为3V时,滑动变阻器接入电路的电阻值为20Ω
B.电流表的示数变化范围为0.1A~0.6A
C.电压表的示数变化范围为1V~3V
D.电压表的示数与电流表的示数的比值保持不变
三、作图题(每小题2分,共4分。)
15.小明在做探究电流与电阻的关系实验时,设计了如图甲所示的电路,部分实物连接情况如图乙所示。请根据甲图电路图,在乙图中用笔画线代替导线将实物电路连接完整(要求滑动变阻器的滑片P向右滑动时接入电路的电阻值变大)。
16.实验小组用伏安法测量小灯泡的电阻,连接了如图所示的电路。图中有一根导线连接错误,请在连接错误的导线上打“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确(导线不得交叉)。
四、实验探究题(17题6分,18题7分,19题8分,共21分。)
17.如图所示,甲、乙、丙三图中装置完全相同,燃料的质量都是10 g,烧杯内的液体质量和初温都相同。
(1)比较不同燃料的热值,应选择 两图进行实验,实验中通过比较 的变化,来比较燃料热值的大小。
(2)在比较不同物质的比热容时,得到液体a、b的温度随时间变化的图象如图丁所示,则液体 的比热容较大。
(3)若在研究不同燃料热值的实验时,记录的数据如表:
燃料 加热前液体温度/℃ 燃料燃尽时液体温度/℃ 燃料的热值/(J·kg-1)
1 15 35 2.4×106
2 15 25
根据表中数据计算,燃料2的热值为 J/kg.(认为燃料均完全燃烧)
(4)通过实验得到的燃料热值比实际值 (选填“大”或“小”),你认为出现这种情况的主要原因是 。
18.(2025年广东中考题)探究电流与电阻的关系实验如图,使用的器材如下:电压恒为6V的电源,规格为“50Ω;1.2A”的滑动变阻器,规格为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各1个等。
(1)连接电路时,开关应处于________状态;请用笔画线代替导线将如图所示实物图连接完整。
(2)将如表所示的实验记录表①、②处补充完整:①________,②________。
U=2V
实验序号 ① /Ω ② /A
1 5
2 10
3 15
4 20
(3)将5Ω的定值电阻接入电路,并将滑动变阻器调到最大阻值处,闭合开关,________,直到电压表的示数为2V,此时电流表的示数如图乙所示,为________A,记录数据。
(4)依次更换定值电阻,重复实验。
(5)若计划将定值电阻两端的电压U取1.5V,是否仍能依次用上述4个定值电阻完成实验?请判断并说明理由:_____________________________________。
19.用如图所示的电路测量小灯泡的电阻,小灯泡正常发光的电压为2.5V.
(1)用笔画线代替导线,将图甲中的器材连接成完整电路;
(2)电路连接完成后,移动滑片到某一位置,电压表的示数如图乙所示,此时灯泡两端的电压为 V.要测量灯泡正常发光时的电流,应将图甲中滑动变阻器的滑片向 (选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为 V;
(3)移动滑动变阻器的滑片,记下多组实验数据,并绘制成图丙所示的I-U图象,则灯泡正常发光时电阻为 Ω(结果保留一位小数)。
(4)用该灯泡和电压表,测未知电阻Rx的阻值,电路图如图丁。步骤如下:
①只闭合S0、S1,移动滑片,使电压表示数为1 V,由图丙可知通过灯泡的电流为 A,即Rx的电流;
②保持滑动变阻器的滑片位置不变,只闭合S0、S2,电压表示数为2.6 V,则此时Rx的两端的电压为_______V;
③Rx的阻值为 Ω.
五、综合应用题(20题6分,21题7分,共13分。)
20.(2025年四川广安中考题)“五一”假期,小莉一家出去旅游。汽车通过一条长2400m的隧道,用时120s,消耗0.1kg的汽油,汽车通过隧道牵引力做的有用功为1.38×106J.(汽油的热值q=4.6×107J/kg)求:
(1)汽车通过隧道的平均速度;
(2)完全燃烧0.1kg汽油放出的热量;
(3)汽车通过隧道发动机的效率η.
21.某物理实践小组设计了一种工程上的压力测量装置,其原理如图甲所示,电路中电源电压恒为6V,定值电阻R0的阻值为20Ω,电压表的量程为0~3V,轻质绝缘的压力检测板M与可变电阻R相连。R的阻值与压力F的关系如图乙所示,闭合开关S后,试问:
(1)当检测板所受压力增大时,电压表示数____________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)检测板不受压力时,电压表的示数为多少?
(3)该装置所能测量的最大压力为多少?
(4)在不改变电源电压和电压表量程的情况下,若要提高该装置所能测量的最大压力值,请写出一种简便可行的方法________。