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长冲中学九年级物理培优水平能力测试答题卡
姓名：______________班级：______________
准考证号
一．选择题（共12小题，满分24分，每小题2分）（请用2B铅笔填涂）
1.[A][B][C][D] 2.[A][B][C][D] 3.[A][B][C][D] 4.[A][B][C][D] 5.[A][B][C][D] 6.[A][B][C][D] 7.[A][B][C][D] 8.[A][B][C][D] 9.[A][B][C][D] 10.[A][B][C][D] 11.[A][B][C][D] 12.[A][B][C][D]
二．填空题（共4小题，满分10分）（请在各试题的答题区内作答）
13. 14. 15. 16.
三．作图题（每小题2分，满分4分，）（请在各试题的答题区内作答）
17
.
18.
四．实验探究题（共3小题，满分15分，每空1分）（请在各试题的答题区内作答）
19.： ， ， 。
20.： ， ， 。
21.： ， ， ， 。
五．计算题（22题8分，23题9分）（请在各试题的答题区内作答）
22.答：
23.答：绝密★启用前
长冲中学九年级物理培优水平能力测试
考试分值：70分； 考试时间：100分钟
一．选择题（共12小题，满分24分，每小题2分）
1．（2分）下列现象能说明分子在不停地做无规则运动的是（　　）
A．碟子中的酒精蒸发变少
B．建筑工地上尘土飞扬
C．空气中PM2.5超标形成雾霾
D．两个干净的铅块粘在一起
2．（2分）“金箔工艺”是国家级非物质文化遗产，手工打造的金箔轻薄柔软，不能用手直接拿取，正确拿取的方法是：先手持羽毛轻轻扫过纸垫，如图甲所示；再将羽毛靠近工作台上方的金箔，羽毛即可将金箔吸住，如图乙所示。针对以上情景，下列说法正确的是（　　）
A．羽毛扫过纸垫时，羽毛和纸垫都失去了电子
B．羽毛扫过纸垫时，一定是羽毛上的正电荷转移到了纸垫上
C．扫过纸垫的羽毛可将金箔吸住，羽毛和金箔一定带异种电荷
D．扫过纸垫的羽毛可将金箔吸住，金属箔有可能不带电
3．（2分）如图所示为第38届泸州市青少年科技创新大赛上展示的一件手臂骨骼模型，小明打算对该作品进行改进，加装电动机带动轮子转动，使骨骼模型动起来，并加装指示灯。电路设计要求为：只闭合开关S1，仅指示灯亮；再闭合开关S2，指示灯亮，电动机M转动；断开开关S1，指示灯熄灭，电动机M停止转动。满足该设计要求的电路是（　　）
A． B．
C． D．
4．（2分）如图，带负电的云层靠近建筑物上的避雷针时，向避雷针剧烈放电形成雷电，下列说法正确的是（　　）
A．云层带负电是由于失去了大量正电荷 B．云层带负电是由于摩擦创造了负电荷
C．放电时电荷从避雷针向云层方向移动 D．放电时电流方向是从避雷针流向云层
5．（2分）如图是我国“华为”公司研发的“无线快充”设备。当把手机放在底座上充电时，不到半小时就能把手机电池容量充至一半以上，极大地方便了人们的使用。该电池的部分参数如表格所示。以下说法错误的是（　　）
电池名称 锂离子电池
电压 3.7V
容量 4400mAh
A．充电过程中，手机电池相当于电路中的用电器
B．手机电池充电过程中，把电能转化为化学能
C．手机内部的电阻可以由3.7V除以4.4A来计算
D．该手机电池充满电后能存储的电能为58608J
6．（2分）徐伟同学发现，日常生活中妈妈有很多不规范的用电行为，很容易造成危险。于是他对妈妈的某些用电行为进行了总结，以便及时纠正：①空气开关跳闸后，立即合上；②边给手机充电边用手机打电话；③用湿布擦拭用电器前断开开关；④在不断开电路的情况下，更换日光灯；⑤将三线插头变为两线插头使用；⑥家里电路定期检查，老旧线路及时更换。妈妈的这些行为中不符合安全用电原则的是（　　）
A．①②③④ B．②③④⑤ C．①②④⑤ D．③④⑤⑥
7．（2分）一冰块先后经历了以下三个过程：①﹣10℃的冰到0℃的冰，吸收热量Q1；②0℃的冰变为10℃的水，吸收热量Q2；③10℃的水到20℃的水，吸收热量Q3。已知c冰＜c水，在整个过程中质量保持不变，不考虑热量散失，则（　　）
A．Q1＜Q2＝Q3 B．Q1＜Q2＜Q3 C．Q1＜Q3＜Q2 D．Q1＝Q2＝Q3
8．（2分）图甲为某品牌家用空气炸锅，空气炸锅在工作时通过电动机向内部吹风，借助空气的循环达到迅速升温的目的，电动机上标有“220V，22W”字样。空气炸锅内部部分简化电路如图乙所示，其额定电压为220V。发热元件为R1和R2两个定值电阻，阻值分别为55Ω和110Ω。S为定时开关，通过调节开关S1和S2（S2是单刀双掷开关），可实现高温挡、中温挡和低温挡三个挡位的切换。下列说法正确的是（　　）
A．设定好时间，开关S1断开，S2接a端时为高温挡
B．电动机的电阻是2200Ω
C．设定好时间，开关S1闭合，S2接a端时，电路1min内产生的热量为27720J
D．空气炸锅在高温挡正常工作时，电路的总电流是6.1A
9．（2分）如图甲是“探究电流与电阻关系”的实验电路图，电源电压为4V恒定不变，定值电阻有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω，通过实验绘制出了如图乙所示的图象，则下列说法中正确的是（　　）
A．该实验过程中，R两端电压不断减小
B．R从5Ω换成10Ω后，应将滑片P向右移
C．本实验滑动变阻器的规格可以是“10Ω，1A”
D．实验结论：在电压一定时，导体的电阻与电流成反比
10．（2分）光发动机可用于卫星的能源补充，原理如图所示，密闭气室中N2O4在光照下分解，使气室气压增大，推动活塞右移。活塞右移过程相当于汽油机的（　　）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
11．（2分）小丽设计了如图所示的简易电子距离测量仪，R是一根粗细均匀的电阻丝，其每厘米长的电阻为0.5Ω，电路各部分均接触良好。物体M只能在导轨上做直线运动，并带动与之相连的金属滑片P移动，电压表示数可反映物体M移动的距离。开始测量前，将金属滑片P置于电阻丝中点，此时电压表和电流表示数分别为1.5V和0.2A．由此可知（　　）
A．电阻丝的总电阻为7.5Ω
B．当电压表示数为2V时，物体M向左移动了10cm
C．当电压表示数为1V时，物体M向左移动了5cm
D．若开始测量前，将金属滑片P置于电阻丝某端点，可测量的最大距离30cm
12．（2分）每年进入汛期，多地会发生强降雨，导致河流水位上涨。某校科技小组设计了一个监测水位的装置如图甲所示，电路中电源电压保持不变，R0为定值电阻，R滑是竖直放置的起滑动变阻器作用的电阻装置（最大阻值40Ω），浮子可带动金属滑杆AP即滑动变阻器滑片竖直上下移动，当电流表的示数达到某一数值时提醒小组成员水位达到警戒值。R滑接入电路的阻值R随水位的变化关系如图乙所示，与之对应的电压表与电流表示数变化关系如图丙所示。下列说法正确的是（　　）
A．当水位升高时，电压表的示数减小
B．该电路工作时总功率最小值为0.3W
C．水位变化过程中，滑动变阻器功率最大时水位为20cm
D．当水位达到警戒水位时，电压表的示数为3V
二．填空题（共4小题，满分10分）
13．（2分）如图所示，“曲水流觞”是古代文人墨客诗酒唱酬的一种雅事。将酒盏漂浮在清冽的溪水上随溪流动，会降低酒的温度，在这个过程中，酒的内能 　 　 （选填“增大”“减小”或“不变”），若酒盏里质量为100g，温度为30℃的酒在漂流过程中，放出了1700J的热量，酒的温度降低至 　 　 ℃。[c酒＝3.4×103J/（kg ℃）]
14．（2分）如图1所示是一款斯特林发动机模型，点燃酒精灯后就会发现发动机的连杆带动飞轮转动起来。其工作原理是：酒精灯火焰通过 　 　 （选填“做功”或“热传递”）的方式增加了气缸内空气的内能，高温的空气推动活塞做功。如图2所示是某单缸四冲程汽油机结构示意图，若该汽油机飞轮转速为3600r/min，则该汽油机每秒对外做功 　 　 次。
15．（3分）如图甲是一种新型插座，它能即时显示接在该插座上的用电器的工作电压和所耗电费等．小明将装有质量为2kg、初温为10℃水的电水壶插在该插座上．这时插座屏幕上的显示如图乙所示，当水烧开至100℃时，插座屏幕上的显示如图丙所示，则电水壶的实际功率为 　 　 kW，电水壶在烧水过程中的效率为 　 　 %；已知电能表常数为3200imp/kW h，则这段时间内电能表指示灯闪烁 　 　
次。[已知电费单价：0.5元/kW h；c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
16．（3分）学校开展了一系列丰富多彩的安全教育活动，本期活动的主题是“安全用电，珍惜生命”，下列是活动的部分内容。如图a所示，接地导线应该与三孔插座的 　 　 （填“E”、“N”或“L”）孔相连接；如图b、c所示，两种使用测电笔的方法中，正确的是图 　 　 ；如图d、e所示为家庭电路中造成电线燃烧的原因，其中图d所示情况的原因是 　 　 （填“用电器的总功率过大”或“短路”）。
三．作图题（共2小题，满分4分，每小题2分）
17．（2分）如图所示的电路，有两根导线尚未连接，请用笔画线代替导线补上。要求：①灯L1和灯L2并联；②电流表只测量灯L1的电流。
18．（2分）科研人员制成了“光控开关”（能在天黑时自动闭合，天亮时自动断开）和“声控开关”（能在有声音发出时自动闭合，无声时自动断开）。请将如图中的光控开关、声控开关、灯泡用笔画线代替导线正确连入电路，设计出只有在天黑且有声音时灯才亮的自动控制安全电路，并同时安装一个不受开关控制的三孔插座。
四．实验探究题（共3小题，满分15分，每小题5分）
19．（5分）如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量也相同。
（1）比较不同物质的吸热能力，应选择 　 　 两图进行实验。
（2）为了比较液体a和液体b的吸热能力，在设计实验方案时，需要确定以下需要控制的变量，你认为其中多余的是 　 　 。
A.采用的加热方式
B.燃料盒中燃料的质量
C.液体a和液体b的质量
D.盛放液体a和液体b的容器
（3）根据实验测得的数据，分别描绘出a、b两种液体的温度随加热时间变化的图像，如图戊所示，分析对比图像可知液体吸热能力的强弱。若加热过程中无热量损失，则a、b两种液体的比热容之比ca：cb＝　 　 。
（4）某同学用图丁装置测酒精的热值。加热前酒精灯的质量为m1，加热一段时间后变为m2；烧杯中水的质量为M，水的初温t1、末温t2，水的比热容用c表示。用以上物理量代入公式，可以粗略算出酒精热值。但是，这种方法测出的热值偏 　 　 。
20．（5分）光敏电阻的阻值随光照射的强弱而改变，照射光越强，光强越大，光强符号用 E表示，国际单位为坎德拉（cd）。实验测得光敏电阻的阻值R与光强 E之间的关系如图1所示，根据图像解答下列问题：
（1）在如图2电路所示电路中，电源电压为6V，当光照强度为3.0cd时，电流表的读数为0.5A．则光敏电阻R的阻值为 　 　 Ω，定值电阻R0的阻值为 　 　 Ω。
（2）小兰用该光敏电阻设计了一种烟雾报警装置，其简化电路如图3所示，电源电压保持不变。当电流表示数减小到某一值时，装置报警。开关S闭合后，当烟雾遮挡射向R的激光时，电流表的示数 　 　 （选填：增大、减小或不变）；电压表与电流表的示数之比 　 　 ；为使控制器在烟雾更淡时就触发报警，以下做法能实现的有 　 　 。
A．电压表改成大量程 B．增大激光强度
C．减小R0阻值 D．减小电源电压。
21．（5分）如图所示，这是物理学家焦耳设计并制作的实验装置。装置中的两个配重重力不等，释放后大配重下降，小配重上升；通过反复对调左右两个配重，会使动叶轮不停地转动，从而导致热量计中水的温度上升，实现能量转化。实验中科学家某次测得数据如下：
小配重重力G小＝100N，大配重重力G大＝520N，每升降一次配重各自移动的距离h＝1m，热量计中水的质量m＝500g，升降次数与水温变化的关系：
升降次数 1 2 3 4 5 6
温度变化/℃ 0.2 0.39 0.59 0.78 0.98 1.18
（1）请计算配重升降一次对动叶轮做功是　 　 J。
（2）水温度升高0.2℃相当于吸收了　 　 J的热量。
（3）在该实验中　 　 转化为　 　 能，根据第一组数据减小的机械能　 　 增加的内能（选填“大于”“小于”或“等于”）。
（4）本实验中的误差来源于 （写出一条即可）。
（5）焦耳在这个实验的基础上继续研究，率先提出了能量守恒定律。
五．计算题（共2小题，满分17分）
22．（8分）图示是李华家新装的燃气热水器，其铭牌如表所示。国家规定能效等级为2级的热水器，其热效率值不低于88%。李华想通过洗澡来估测一下这款燃气热水器的能效等级是否达标，于是他将燃气热水器的温度设定在40℃（即水从热水器流出的温度），他家所用的花洒出水量为6kg/min，洗澡用时15min，洗澡前后查看燃气表上显示的余气量分别为165.5m3和165.3m3。已知进入热水器的冷水温度为5℃[水的比热容c＝4.2×103J/（kg ℃），天然气的热值q＝7.0×107J/m3]，则：
型号 JSO25﹣HT1pro
气源 天然气
额定产热水能力 12kg/min（Δt＝25℃）
能效等级 2级
净重量 38kg
外形尺寸 700mm×400mm×337mm
容积 40L以下
（1）求消耗的天然气完全燃烧放出的热量。
（2）通过计算判定该款热水器能效等级是否达标。
（3）该款热水器的额定产热水能力是指每分钟最多让12kg的水升高25℃。当水的初温和出水量与李华测试时相同，求从热水器中流出的水能达到的最高温度。
23．（9分）随着机器人技术渐趋成熟，扫地机器人进入普通家庭。如图所示是某款扫描机器人，铭牌上的部分参数如表所示。请回答下列问题：
项目 指标参数
工作电压 15V
功率 30W
电池容量 2000mAh
（1）扫地机器人吸尘时的工作电流是多少？
（2）已知：电池容量“2000mAh”是指当工作电流为2000mAh时，能持续供电1小时；当检测到电池容量低至10%时会自动返回充电，返回充电过程中，机器人用剩余电池容量的40%来克服阻力做功。问：
①该机器人一次充满电最多持续正常工作多长时间？
②若机器人沿直线匀速返回过程中受到的阻力恒为20N，为确保机器人能顺利返回充电，需要充电时，机器人离充电座最远为多少米？

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