(苏科版）2023-2024学年度下学期九年级期中复习物理试题精编卷
第十一章至第十五章
(满分100分,限时60分钟)
一、选择题(每小题3分,共21分)
1.健身教练要增大学员的运动量,会加快音乐的节奏,这样可以提高运动的 (　　)
A.时间　　　　　　B.效率　　　　　　C.速度　　　　　　D.功率
2.汽油机大多用在小汽车、飞机以及一些轻巧的机械上。如图所示是汽油机工作原理示意图,分析可知该冲程是四冲程汽油机的 (　　)
A.做功冲程,将机械能转化为内能　　　　B.做功冲程,将内能转化为机械能
C.压缩冲程,将机械能转化为内能　　　　D.压缩冲程,将内能转化为机械能
3.下列这些在生活中的做法,符合安全用电原则的是 (　　)
A.家用电器着火,立即用水扑灭
B.在高压电线下放风筝
C.使用测电笔时,手指不能碰到笔尾金属体,以免发生触电事故
D.保险盒安装在总开关后面
4.雨滴在空气中竖直下落,它所受的空气阻力f与速度v成正比,即f=kv(k为比例系数)。所以雨滴速度越来越大,最终以某一速度匀速运动,雨滴在竖直下落过程中重力做功的功率P随时间t的关系图像正确的是 (　　)
A　　　　B　　　　C　　　　D
5.如图甲所示的电路,两个电流表A1和A2的量程都为0~0.6 A,定值电阻R0的阻值为50 Ω。闭合开关后,在确保电路安全的前提下,将滑动变阻器R1的滑片从最右端向左滑动,在此过程中,获得两电流表示数的关系图像如图乙所示(实线部分)。下列说法正确的是 (　　)
　　　　
A.坐标轴I甲的数据为电流表A2的示数
B.滑动变阻器R1消耗的最小电功率为4.5 W
C.滑动变阻器R1允许接入电路的阻值范围是50~100 Ω
D.图像中a、b、c三点分别为0.3、0.6、0.2
6.如图所示,是电学中常见的电路图,在A、B两点间分别接入不同的元件,并进行对应实验,对滑动变阻器在此实验中的作用描述正确的是 (　　)
A.探究电流与电压的关系——保持定值电阻两端电压不变
B.探究电流与电阻的关系——调节电阻两端电压成倍数变化
C.测量定值电阻的阻值——多次测量求平均值,减小误差
D.测量小灯泡的电功率——改变小灯泡两端电压,求平均电功率
7.如图所示是某家庭电路,闭合开关S1、S2,灯泡L1正常发光、L2不亮。断开S1、保持S2闭合,用测电笔插入插座上孔氖管发光,插入插座下孔氖管发光。则故障可能是 (　　)
A.ac间断路　　　　　　　B.bd间断路
C.灯泡L2断路　　　　　　D.b点到零线之间断路
二、填空题(每空1分,共16分)
8.使用简单机械可以给人们的生活带来便利:如图甲所示,旗杆顶端安装着一个　　　　　滑轮,它的作用是可以　　　　　　　　　;如图乙,用裁衣剪刀剪布时,为了更省力应将布放在　　　　　(选填“靠近”或“远离”)剪刀的转动轴处;如图丙建筑工人在高处也经常使用滑轮提升重物,使用该滑轮的好处是　　　　　。
甲　　　乙　　　丙
9.有一种蹦极游戏,游戏者将一根有弹性的绳子一端系在身上,另一端固定在高处,从高处跳下。如图甲所示,图中a点是弹性绳自然下垂时下端的位置,c点是游戏者所到达的最低点。从a至c处的过程中,游戏者的速度v和弹性绳被拉伸的长度Δl之间的关系如乙图所示。不计空气阻力,则从a至c处的过程中,游戏者的动能　　　　;游戏者的重力势能　　　　　　　(以上两空均选填“变小”“变大”“先变大后变小”或“先变小后变大”);在a至b处过程中游戏者动能的变化量　　　重力势能的变化量(选填“大于”“小于”或“等于”)。
甲　　　乙
10.图甲所示是一种家用热熔胶枪,在枪嘴内有电热丝,可以将热熔胶熔化,冷却后,再将热熔胶牢固地粘在一起,它是利用电流的　　　　效应工作的。图乙是它的简易原理图,闭合S1,S2与b相连时,胶枪处于预热状态;闭合S1,S2与a相连时,胶枪处于正常工作状态。电热丝R1的电阻是4 840 Ω,电热丝R2的电阻是1 210 Ω,则这款热熔胶枪在预热时的功率为　　　 W,正常工作10 s产生的热量是　　　　J。这款胶枪还有第三种工作状态,即　　　　　　　,此时胶枪的功率为　　　　W。
甲　　　　乙
11.最近,李丽家买了一台取暖机,为了安全用电,接入家中电路时,应选用图a中　　　　插座(选填“甲”或“乙”),因为它能保证取暖机　　　　与　　　　相连,防止漏电时对人体造成伤害。图b是李丽利用测电笔检测插座的示意图,其中方法正确的是　　　　(选填“A”或“B”)。
a　　　　b
三、作图题(每小题3分,共6分)
12.如图,轻质杠杆OA可绕O点在竖直面内旋转,请在图中画出使杠杆保持平衡的最小力F的示意图。
13.图甲是家庭电路中常用的一个由两孔插座、三孔插座和开关组合而成的元件。图乙方框内是其内部示意图,“”代表接线柱。请将图乙电路连接完整。要求:符合安全用电原则,开关只控制灯泡,方框内导线只允许连在接线柱上。
四、实验探究题(第14小题12分,第15小题15分,共27分)
14.如图是某实验小组探究“动能大小与哪些因素有关”的实验装置图。其中,mA=mBhB。
(1)实验中是通过比较　　　　　　　　　　　　　来比较动能大小的。
(2)动能是指　　　(填序号)。
A.小球在斜面上时的动能　　　　B.小球撞击木块时的动能
C.小球撞击木块后的动能　　　　D.木块的动能
(3)使同一小球从斜面上不同高度处自由滚下,是为了研究动能大小与　　　　的关系。
(4)比较图甲、乙可得结论:　　　　　　　　　　　　　　　　。
(5)赵显同学在实验时,木块被撞出了水平木板的右端而掉到了地上。对这一现象,请你给出一条合理的优化建议:　　　　　　　　　　　　　　。
(6)蒲鸣同学通过比较乙、丙两图,得出“质量大的物体动能大”,赵普认为蒲鸣的这一比较过程存在错误,你知道错误是什么吗 　　　　　　　　　　　　　。
15.某小灯泡的额定电流为0.3 A,图甲是小明测量该灯泡功率的实验电路。
　　　　乙
(1)请用笔画线代替导线,将滑动变阻器连入电路,使之接入电路的阻值最大。
(2)闭合开关进行实验时,若图中导线M发生了断路,则在调节滑片的过程中,会发现电压表的示数为　　　　V、电流表的示数为　　　　A。
(3)小明将滑片移至某处时,两电表的示数如图乙所示,小灯泡的功率为　　　　W。
(4)为测量该小灯泡的额定功率,小明设计了图丙所示实验电路,所用电源电压恒定,R1、R2均为电阻箱(0~999.9 Ω)。
①实验步骤如下:
第1步:仅闭合S1,R2调至5 Ω时,电流表的示数为0.3 A。
第2步:仅闭合S2,R1、R2分别调至6 Ω和9 Ω时,电流表的示数为0.3 A。
则小灯泡正常发光时的电阻为　　　Ω,额定功率为　　　　W。
②小明对图丙电路及操作进行了下列调整,其中仍能完成测量的有　　(多选)。
A.将R1换成导线　　　　　　　　　　　　　B.将R2换成导线
C.将R2换成适当规格的滑动变阻器　　　　　D.在实验操作时,先闭合的开关是S2
五、解答题(每小题10分,共30分)
16.工人用如图所示装置在10 s内,将重为900 N的货物匀速提升2 m,此过程中拉力的功率为240 W,已知动滑轮重100 N。求:
(1)有用功;
(2)工人的拉力;
(3)克服绳重和摩擦所做的功与总功的比值。
17.如图所示,甲是某型号电热水壶内部电路原理图(具有加热和保温功能),乙则是其正常工作时电功率与时间的关系图像。求:
甲　　　　乙
(1)电热水壶正常保温20 min消耗的电能;
(2)电热水壶给2 kg的水正常加热10 min,水从20 ℃升高到70 ℃时,电热水壶的电热效率是多少;
(3)某次用电高峰时,实际电压只有198 V,此时使用电热水壶加热的实际电功率是多少。
18.阅读短文,回答问题。
远距离输电
发电厂往往建在能源丰富的地方,电能由发电机发出,会沿着导线输送到几百千米甚至几千千米之外用电的地方。电流流过导线时,能量会有损失,主要损失是由电流的热效应引起的。为了减少输送中电能的损失,由P=I2R可知,应尽量减小导线的电阻。由于输电距离不能改变,只能使导线粗一些,但导线过粗不但会消耗大量的金属材料,而且给架线带来困难。另一种办法是减小导线中的电流。由P=UI可知,在输送电功率不变的前提下,要减小电流,必须提高电压。所以远距离输电主要采取高压输电的方式来减少线路上的损失。如图甲是电能输送的示意图。
高压线路和高压带电设备在正常运行时,所带电压常常是几千伏,几万伏甚至是几十万伏。在人体离它们较近时,高压线或高压设备所带的高电压,有可能击穿它们与人体之间的空气,发生放电现象,在电流通过人体时,造成电烧伤,甚至死亡,这就是所谓的高压电弧触电。
甲
乙　　　　丙
(1)在变电站旁常常立有如图乙所示的警示牌,这样做的目的主要是提醒人们不能靠近高压带电体,从而避免发生　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 触电。
(2)如图丙所示是高压输电线上的一个金属支架,通过它的四根导线并联起来作为一根输电线使用,可以　　　　　　　　,从而减少了高压输电线上的电能损失。
(3)关于远距离输电,下列表述正确的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
A.在输送功率不变时,提高输电电压会增大输电电流,从而增大输电损失
B.在输送功率不变时,提高输电电压可以减小输电线电阻,从而减小输电损失
C.在输送电压一定时,输送的电功率越大,输电过程中的电能损失越小
D.若能研制出常温下的超导体,用它制作远距离输电导线,将不需要高压输电方式
(4)如果用220 V和11 kV两种电压来输电,设输送的电功率、输电线上的功率损失、导线的长度和材料都相同,已知输电线电阻与横截面积成反比,则所用输电线的横截面积之比是　　　　　　。
(5)图丁为位于某电网线路上相距几十千米的甲、乙两地之间输电线路和处于乙地的熔冰装置示意图,它接上电流后几十千米电线上的冰雪会融化,从而避免电网被冰雪压断。熔冰装置上的“+”、“-”是两个接线端。若要对甲、乙两地之间的“1”和“3”两根输电线同时熔冰,请你在图中以笔画线代替导线,进行切实可行的连接,实现熔冰。(进行熔冰时交流电已切断)
丁
答案全解全析
1.D　功率反映的是做功的快慢,等于功和时间的比值,健身教练通过改变音乐的节奏来增大学员的运动量,他改变节奏时改变健身运动员的做功快慢,即功率的大小,故D正确。
2.B　汽油机的四个冲程是:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。气门都关闭,活塞向下运行,气缸容积增大,是做功冲程,将内能转化为了机械能。
3.D　家用电器着火,应立即断开电源;在高压电线下放风筝有触电的危险;使用测电笔时,手要接触笔尾金属体;电路中电流过大会熔断保险丝,为了更换保险丝比较方便,保险盒安装在总开关的后面。
4.D　因为P==Gv,又雨滴速度越来越大,最终以某一速度匀速运动,所以雨滴在竖直下落过程中重力做功的功率P随时间t的关系是随着时间的增加先增大,后不变,故D符合题意。
5.C　闭合开关,两电阻并联接入电路,电流表A2测干路电流,电流表A1测通过滑动变阻器的电流,所以电流表A2的示数大于电流表A1的示数,由题图乙可知,当I甲=0.3 A时,I乙>0.45 A,所以坐标轴I甲的数据为电流表A1的示数;由题图乙可知通过滑动变阻器R1的最大电流为0.3 A,此时干路允许通过的最大电流为0.6 A,所以b点为0.6,通过定值电阻R0的电流I0=I-I1=0.6 A-0.3 A=0.3 A,所以电源电压U=I0R0=0.3 A×50 Ω=15 V;由题图乙可知通过干路的最小电流为0.45 A,此时通过滑动变阻器R1的最小电流I1'=I'-I0=0.45 A-0.3 A=0.15 A,所以c点为0.15;a点是通过定值电阻R0的电流大小,a点为0.3;由于通过滑动变阻器R1允许接入电路中的最大电流为0.3 A,则滑动变阻器R1的最小电阻为R滑小==50 Ω;由于通过滑动变阻器R1的最小电流为0.15 A,则滑动变阻器R1允许接入电路中的最大电阻为R滑大==100 Ω,所以滑动变阻器R1允许接入电路的阻值范围是50~100 Ω。故C正确。
6.C　根据控制变量法的思想,研究导体中的电流与电压的关系时,要保持导体电阻不变,改变定值电阻两端的电压,A错;根据控制变量法的思想,研究导体中的电流与电阻的关系时,要保持导体两端的电压不变,B错;测量定值电阻的阻值时,通过改变滑动变阻器接入电路的阻值,可以改变待测电阻两端的电压和通过它的电流,可以多测几组数据,通过求平均值来减小误差,C正确;在“伏安法”测小灯泡电功率的实验中,滑动变阻器的作用是通过改变小灯泡两端的实际电压与通过小灯泡的电流,比较小灯泡的实际功率与小灯泡亮度之间的关系,不需要测量平均功率,D错。
7.B　闭合开关S1、S2,灯泡L1正常发光、L2不亮,则灯泡L1所在电路正常,即b点到零线之间不会断路;若灯泡L2断路,因并联电路各支路互不影响,所以不会影响插座(即用测电笔测试插座的上下两孔时,只有上孔能使氖管发光),故不可能是灯泡L2断路;断开S1、保持S2闭合,用测电笔插入插座上孔时氖管发光,说明火线是完好的,故ac间没有断路;而用测电笔插入插座下孔时氖管也发光,这说明插座的下孔与火线之间也是接通的,由于L2是完好的,则插座的下孔通过L2与火线相连,所以故障是bd间断路。
8.定　改变施加力的方向　靠近　省力
解析　旗杆上的滑轮为定滑轮,利用它来升国旗,可以改变施加力的方向;当旗帜缓慢下降时,绳子相对于手向上运动,手对绳的拉力方向向下;题图乙中剪刀在使用过程中,在同样的情况下,把被剪物体往剪刀转动轴处靠近,减小了阻力臂,由F1L1=F2L2可知,阻力臂L2越小,越省力,因此这样做的目的是减小阻力臂,可以省力;动滑轮的实质是动力臂为阻力臂2倍的杠杆,使用动滑轮的好处是可以省一半力,但不能改变动力的方向。
9.先变大后变小　变小　小于
解析　由题图乙可知,从a至c处的过程中,游戏者的速度先变大后变小,高度一直变小,所以其动能先变大后变小,重力势能变小;不计空气阻力,机械能守恒,但从a到b的过程中,游戏者的重力势能转化为动能和弹性势能,所以在a至b处过程中游戏者动能的变化量小于重力势能的变化量。
10.热　10　500　断开S1,S2与b相连时　8
解析　热熔胶枪的枪嘴内有电热丝,工作时可以将热熔胶熔化,这是利用电流的热效应;闭合S1,S2与b相连时,胶枪处于预热状态,此时只有电热丝R1接入电路,电热丝R2被短路,预热时的功率为P1==10 W;闭合S1,S2与a相连时,胶枪处于正常工作状态,此时R1与R2并联,总功率P2==50 W,正常工作10 s产生的热量是Q=W=P总t=50 W×10 s=500 J;这款胶枪还有第三种工作状态,即断开S1,S2与b相连时,此时R1与R2串联,胶枪的功率为P3==8 W。
11.乙　金属外壳　大地　B
解析　取暖机为金属外壳的家用电器,为了安全用电,必须使用三孔插座,能保证取暖机金属外壳与大地相连,这样即使用电器的金属外壳带电,电流也会通过地线导入大地,防止触电事故的发生,故选乙;测电笔的笔尖接触被检测的导线,手接触笔尾金属体,故B方法操作正确。
12.如图所示
解析　由杠杆的平衡条件可知,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小;图中支点在O点,因此OA作为动力臂最长,由图知动力的方向垂直力臂向上。
13.如图所示
解析　三孔插座的左孔接零线,右孔接火线,上孔接地线;两孔插座的左孔接零线,右孔接火线。灯泡的连接方法:火线首先接入开关,通过开关接入灯泡顶端的金属点,零线直接接入螺旋套。开关既能控制灯泡,又能在灯泡损坏时,断开开关,切断火线,符合安全用电原则。
14.(1)木块被撞击后移动的距离　(2)B　(3)速度　(4)质量相同时,小球的速度越大,动能越大　(5)减小小球的质量　(6)没有控制小球的速度相同
解析　(1)此实验中是通过观察木块被撞击后移动的距离来比较三个小球动能大小的;
(2)动能的大小是指小球撞击木块时的动能;
(3)使同一小球从斜面上不同高度处自由滚下,控制小球的质量不变,研究动能大小与速度的关系;
(4)甲、乙两图,两球质量相同,在图甲中,小球处的位置高,到达水平面的速度大,推动木块运动得远、做功多,小球的动能大,说明质量相同时,小球的速度越大,动能越大;
(5)为了防止木块被撞出了水平木板的右端而掉到了地上,可以减小小球的质量或降低小球在斜面上的起始高度等;
(6)要探究小球动能与质量的关系,需要控制小球到达水平面时的速度相同,即不同质量的小球从同一高度滚下,而乙、丙两图没有让小球从同一高度滚下,没有控制小球的速度相同。
15.(1)如图所示　(2)3　0　(3)0.36　(4)①10　0.9　②ACD
解析　(1)实验中,要通过滑动变阻器来改变小灯泡两端的电压,所以滑动变阻器应与小灯泡串联,滑片位于滑动变阻器的右端,使其接入电路的阻值最大,故应将左下接线柱接入电路。
(2)闭合开关,导线M断路时,小灯泡开路,电压表串联接入电路,则电路中的电流几乎为零,即电流表的示数为0 A,电压表测量电源两端电压,即电压表的示数为3 V。
(3)电压表测量小灯泡两端电压，所选量程为0~3 V，分度值为0.1 V,示数为1.5 V；电流表所选量程为0~0.6 A，分度值为0.02 A,示数为0.24 A，小灯泡此时的功率P=UI=1.5 V×0.24 A=0.36 W。
(4)①在第1步实验中,仅闭合S1,R2调至5 Ω时,R2与L串联,电路中的电流为0.3 A,即通过小灯泡的电流I额=I1=0.3 A,小灯泡正常发光,电路中的总电阻为R总=R2+RL;在第2步实验中,仅闭合S2,R1与R2串联,当电路中的电流仍为0.3 A时,电路中的总电阻为R总'=R2'+R1;由欧姆定律可知,R总=R总',由此可得5 Ω+RL=9 Ω+6 Ω,RL=10 Ω,小灯泡的额定功率P额=RL=(0.3 A)2×10 Ω=0.9 W。②在设定的4种调整中,只要能测出小灯泡正常发光时的电阻,就可利用公式P额=U额I额=RL求得小灯泡的额定功率。将R1换成导线,当只闭合S1时,L与R2串联,调节R2,使电流表的示数为0.3 A,则小灯泡正常发光,读出电阻箱的阻值为R2;当只闭合S2时,L被短路,调节R2,使电流表的示数仍为0.3 A,读出电阻箱的阻值为R2',则RL=R2'-R2,故A符合题意;将R2换成导线,当只闭合S1时,只有L连入电路,电路中的电流大小不一定刚好为0.3 A;若同时闭合S1、S2,L与R1并联,两者互不影响,也不能确保L正常发光,故B不符合题意;将R2换成适当规格的滑动变阻器,当只闭合S1时,L与滑动变阻器串联,调节滑动变阻器,使电流表的示数为0.3 A,小灯泡正常发光;当只闭合S2时,保持滑动变阻器的滑片位置不变,调节R1,使电流表的示数仍为0.3 A,读出电阻箱的阻值为R1,则为RL=R1,故C符合题意;在实验操作时,先闭合开关S2,如图丙所示,当仅闭合S2时,R1与R2串联,分别调节两个电阻箱,使电流表的示数为0.3 A,读出两电阻箱的示数分别为R1和R2;当仅闭合S1时,L与R2串联,调节R2,使电流表的示数仍为0.3 A,则小灯泡正常发光,读出电阻箱R2的阻值为R2',则RL=R1+R2-R2',故D符合题意。
16.解析　(1)有用功W有用=Gh=900 N×2 m=1 800 J; (2分)
(2)根据P=可得,拉力做的总功W总=Pt=240 W×10 s=2 400 J, (2分)
由题图可知,n=3,则绳端移动的距离s=3h=3×2 m=6 m,根据W=Fs可得,工人的拉力F==400 N; (2分)
(3)克服动滑轮重所做的功W动=G动h=100 N×2 m=200 J,克服绳重和摩擦所做的功W额=W总-W有用-W动=2 400 J-1 800 J-200 J=400 J, (2分)
克服绳重和摩擦所做的功与总功的比值。 (2分)
17.解析　(1)由题图乙可知,保温功率为0.1 kW,电热水壶正常保温20 min消耗的电能
W=Pt=0.1×1 000 W×20×60 s=1.2×105 J; (2分)
(2)由题图乙可知,加热功率为0.8 kW,电热水壶给2 kg的水正常加热10 min,消耗的电能
W'=P't'=0.8×1 000 W×10×60 s=4.8×105 J; (1分)
水从20 ℃升高到70 ℃时,吸收的热量
Q吸=cmΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×2 kg×(70 ℃-20 ℃)=4.2×105 J, (1分)
电热水壶的电热效率
η==87.5%; (2分)
(3)开关S接1时,电路为R1的简单电路,总电阻较小,电源电压不变,根据P=可知总功率较大,电热水壶处于加热状态,R1==60.5 Ω; (2分)
此时使用电热水壶加热的实际电功率
P实==648 W。 (2分)
18.(1)高压电弧　(2)减小导线的电阻　(3)D　(4)2 500∶1　(5)如图所示
解析　(1)如图乙所示的警示牌主要是提醒人们不能靠近高压带电体,从而避免发生高压电弧触电。
(2)在导线材料与长度一定的情况下,导线的横截面积越大,导线电阻越小,图丙装置是导体,它把四根导线固定在一起,四根导线并联,增大了导线的横截面积,使输电线的电阻变小,从而减少能量损失。
(3)在输送功率不变时,提高输电电压,输电线的电流变小,故A错误;输电线的电阻只与导线的材料、长度、横截面积有关,与输送电压的大小无关,故B错误;在输送电压一定时,输送的电功率越大,输电线的电流越大,输电线上损失的功率越大,输电过程中的能量损失越多,故C错误;若能研制出常温下的超导体,用它制作远距离输电线,导线没有电阻,输电过程中的电能没有损失,故D正确。
(4)根据P=UI得,输送的电功率相同时,已知输送电压之比为220 V∶(11×103 V)=1∶50,则输送电流之比为50∶1,根据P损=I2R得出,输电线电阻之比为1∶2 500,又因在导线的长度和材料都相同时,电阻与横截面积成反比,则所用输电线的横截面积之比是2 500∶1。
(5)要使1、3同时熔冰,则应将1、3两根导线串联接在电源两端,使两导线同时发热。
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