精品解析：2024年深圳市南山区10校联考下学期九年级第二次模拟考试物理试卷

2023-2024学年度第二学期九年级第二次模 考试物理试卷 （卷面总分：120分：合卷考试时长：100分钟） 一、单选题（本大题共7小题，每小题2分，共14分） 1. 在物理学习中，对数据的估测是一种非常重要的能力。以下为一同学所进行的估测，符合实际的是（　　） A. 初中物理课本的宽度约为18dm B. 光的传播速度一定是 C. 一个中学生的体积约为 D. 一个苹果的质量大约是1kg 2. 2023年11月30日，深圳市“无噪新潮舞”静音广场舞推广活动第八场在南山区开展。现场舞者一人一副耳机，所有耳机都能同步接收到同一首歌，他们像往常一样翩翩起舞，现场却没有大分贝的音乐声，受到舞团成员和围观群众一致好评。下列说法正确的是（　　） A. 蓝牙耳机中的发声部件没有振动 B. 蓝牙耳机发出超声波，故围观群众听不到歌曲声 C. 舞者佩戴的蓝牙耳机发出声音的强弱等级约为120dB D. 此活动的优点是在声源处减弱扰民噪声 3. 下列现象中与平面镜成像原理相同的是（　　） A. 树荫下的圆形光斑 B. 街头路口的反光镜 C. 人脸识别机 D. 影子的形成 4. 冻雨是一种过冷却水滴（温度低于0℃），它落到温度为0℃以下的物体上时，立刻冻结成外表光滑而透明的冰层。下列说法正确的是（　　） A. “冻雨”是空气中的水蒸气凝华而成 B. 这里的冻结是一种凝固现象 C. 回温时路面的冰开始熔化，冰的内能不变 D. 冻雨天气在路面撒盐预防结冰，是因为提高了冰的熔点 5. 实心球是深圳中考体育考试项目之一。某同学实心球投掷后，球在空中运动的轨迹如图所示，球落地后滚动了一段距离后停下。忽略空气阻力，下列说法错误的是（　　） A. 体积小、质量大的实心球，是用密度较大的材料制成 B. 实心球在空中运动轨迹说明力可以改变物体的运动状态 C. 实心球运动到最高点时，若突然失去重力的作用，球将保持静止 D. 实心球落地后滚动一段距离后最终停下，说明地面是粗糙的 6. 涵涵制作了水火箭，右图是简易原理图。使用打气筒向水火箭内不断打气，当内部气体压强增大到一定程度时，会使水从水火箭中向下喷出，从而使水火箭升空。你认为以下说法正确的是（ ） A. 根据能量守恒定律可知，整个过程中水火箭的总能量保持不变 B. 使用打气筒打气时的能量转化过程与汽油机的压缩冲程相同 C. 水火箭中的“水”是一种热值较大的燃料 D. 水从水火箭中喷出相当于内燃机的排气冲程 7. 如图甲所示是某天然气监测仪的电路原理图，已知电源电压恒为3V，为阻值5Ω的定值电阻，气敏电阻阻值与天然气含量指数的关系如图乙所示。下列说法正确的是（　　） 天然气含量指数 0~50 51~99 100及以上 天然气泄漏等级 安全 轻微泄漏 危险 A. 的阻值随天然气含量指数的增大而减小 B. 天然气含量指数越大，电压表的示数越小 C. 当天然气含量指数为25时，电压表示数为1V D. 当电压表示数为2V时，天然气泄漏等级为安全 二、作图题（本大题共2小题，每小题2分，共4分） 8. 攀岩是年轻人非常喜欢的一种运动，如图甲是一名攀岩运动员拉着绳子停在峭壁上的情景。图乙是这一时刻的简化图，请你以重心O为作用点，在图乙中画出峭壁对运动员的支持力和绳子对运动员的拉力。 9. 如图甲是桌面摆件悬空灯泡，图乙是其结构图。小磁针靠近底座静止时如图所示，请在图中标出 （1）灯泡底部的磁极（用“N”或“S”表示）； （2）电磁铁电源上方的极性（用“+”或“﹣”表示）； （3）磁感线的方向。 三、填空题（3小题，每空一分，共9分） 10. 电动车是现今很多城市的主要交通工具，给电动车充电时，充电器将220V家庭电路电压降为电动车锂电池需要的充电电压。许多小区安装了公共充电插座，采取扫码付费自动充电（如图所示），这些插座都是__________（填“串联”或“并联”）的。假设某充电器输出电压为48V，输出电流为2A，则它的输出功率是__________W；若当地的商用电价为1元/(kW·h)，那么充电5小时的用电电费是__________元。 11. 为了方便残疾人上下台阶，很多公共场所设计了如图所示的专用通道。沿专用通道至入口和直接上台阶相比较，可以______（选填“省力”、“省功”或“省距离”）。若将重的小车沿长的斜面推至高的入口处，沿斜面所用的推力为，在此过程中小车所受摩擦力大小为______，斜面的机械效率为______。 12. 2023年2月哈工大宣布突破EUV光刻机关键技术，光刻技术是利用缩图透镜将绘在掩膜上的电路图通过光源投到涂有光刻胶的硅片上，在硅片上成像越小芯片制程越小。 （1）由原理图可知，掩膜在硅片上成____________（填完整像的性质）像，缩图透镜的焦点在硅片的________（选填“上方”或“下方”）； （2）这次我国直接从90nm突破到了22nm制程的芯片，如果缩图透镜相同，则要将掩膜向______（选填“上方”或“下方”）移动。 四、实验探究题（本大题共3小题，每空一分，共17分） 13. 在探究影响滑动摩擦力大小因素的实验中，小明用完全相同的木块分别做了如图所示的甲、乙、丙三个实验。 （1）实验时，如图甲所示，在水平桌面上用弹簧测力计水平向右拉动木块，使其做匀速直线运动，此时木块所受的滑动摩擦力的大小__________（选填“大于”、“等于”或“小于”）弹簧测力计的示数。 （2）为了验证“滑动摩擦力的大小是否跟接触面的面积有关”，小明在上述甲实验基础上将木块沿竖直方向切去一半继续进行实验。这种做法__________（选填“正确”或“错误”），理由是__________。 （3）实验时，小明发现很难控制木块做匀速运动，于是，他对实验装置进行了如图丁所示的改进：水平向左拉木板，木板相对于地面向左运动，木块A相对于地面保持静止，此过程中木板__________（选填“需要”或“不需要”）做匀速直线运动，木块A受到摩擦力的方向是__________。 14. 学了液体压强知识后，同学们争先恐后地动手做实验探究液体压强的特点。 （1）组装好的完好的压强计中的U形管__________（选填“是”或“不是”）连通器； （2）把压强计的金属盒分别浸入到甲、乙两种液体中，发现图甲中U形管两边的液柱高度差较大，认为图甲的液体密度大，你认为他的结论是__________（选填“可靠的”或“不可靠的”）； （3）如果所用的压强计的U形管中的液体可以选择染色的酒精、水、水银（ρ酒精＜ρ水＜ρ水银）中的一种液体，为了使实验现象更明显，他应该选上述三种液体中的__________装入U形管中； （4）探究“液体压强与液体深度的关系”时，有同学选择如图丙的探究器材，容器中间用隔板分成大小相同且互不相通的A，B两部分，隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭。橡皮膜两侧压强不相等时，会向压强小的一侧凸起。某同学在A，B两侧倒入深度不同的水后，实验现象如图丁。若橡皮膜破裂，则容器中的水会__________（选填“从A流向B”或“从B流向A”）； （5）实验中在A、B两侧分别倒入水和某种液体，当橡皮膜相平时，如图戊两侧液面到橡皮膜的深度分别为12cm、10cm，则液体的密度为__________g/cm3。 15. 在“测定小灯泡的电功率”的实验中，选用如图甲所示的器材，其中电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V（灯丝电阻约为10Ω）。 （1）用笔画线代替导线，将图甲所示的实物电路连接完整________； （2）连接完电路后将滑动变阻器阻值调至最大，闭合开关后发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数。发生故障的原因可能是小灯泡__________（选填“短路”或“断路”）； （3）为了能够顺利完成实验探究，下列两种规格的滑动变阻器应选用__________； A.“10Ω；0.5A”的滑动变阻器　　B.“50Ω；0.5A”的滑动变阻器 （4）根据实验测得的数据，绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图象（如图丙所示），分析图象可知： ①小灯泡的额定功率为__________W； ②实验中观察到：当小灯泡两端的电压低于0.5V时，小灯泡不发光，根据图象分析其原因是__________； （5）若将这只小灯泡与阻值为15Ω的定值电阻串联在电压为4.5V的电源两端，则通过分析图丙可知这只小灯泡的实际功率为__________W； （6）完成上述实验后，小明进行了反思，如果只有一个电表，能不能利用其他的实验器材来完成实验呢？经过思考，小明打算增加一个电阻R0，只利用一只电流表，通过下图的方案测量小灯泡的额定功率，闭合开关S、S2，断开S1,调节滑动变阻器，使小灯泡正常发光，此时的电流为I1，闭合开关S、S1，断开S2时的电流为I2。则小灯泡的额定功率表达式为__________（用I1、I2、R0表示）。 五、计算题（本大题共2小题，16题7分，17题8分，共15分） 16. 五一假期，小明和爸爸自驾到海边游玩，小轿车不慎陷入水平沙滩无法行驶，请来救援车帮忙，如图甲所示，救援车固定不动，利用绞盘、绳子、轻质滑轮将车拉出沙滩。若小轿车的质量为，轮胎底部与沙滩接触的总面积为，整个拉动过程中小轿车移动的速度随时间变化的图象如图乙所示，其中小轿车被匀速拉动时绞盘的拉力F恒为：。（）求： （1）小轿车静止时对沙滩的压强是多少？ （2）小轿车被匀速拉动通过的路程是多少？在此过程中滑轮的机械效率为90%，则小轿车受到的拉力做功的功率是多少？（滑轮轮轴处摩擦不可忽略） 17. 一个有加热和保温两种状态的微型电热水器，内部简化电路如图所示，它由控制电路和工作电路两部分组成，其中R0为热敏电阻，它的阻值随温度的升高而减小，开关S0和S都闭合时，电热水器开始加热，当电热水器中水的温度达到50℃时，电磁铁才会把衔铁吸下，使B、C两个触点接通，电热水器处于保温状态。已知R1＝44Ω，R2＝2156Ω，c水=4.2×103J/（kg·℃）。求： （1）电热水器处于加热状态时工作电路的功率； （2）将2.2kg的水从15℃加热到45℃，需要通电5min，电热水器的加热效率为多少？ （3）当温度达到50℃后，通电100s，R2产生的热量。 六、综合能力题（本大题共2小题，每空一分，共11分） 18. 明明在电视上观看了小轮车比赛（如图甲所示）时的情景，发现小轮车飞越障碍时落地的水平距离不尽相同，引起了他的思考。于是他们按照图乙所示方法，找来比较光滑的圆弧轨道（末端水平）、1个小钢球，探究影响钢球水平抛出距离（即落地点到抛出点的水平距离）与哪些因素有关，并提出以下猜想： 猜想A：与小球在轨道上静止释放时的高度h有关； 猜想B：与水平抛出点的离地高度H有关。 （1）为了验证猜想是否正确，需要测量水平距离s，所以让一小钢球从轨道的__________（选填“末”或“始”）端由静止下落，着地点O即为水平移动的起点位置； 下表是他们在实验 序号 轨道末端水平部分离地面的高度H/cm 小球在轨道上由静止释放时的高度h/cm 落地点与抛出点的水平距离 s/cm 1 20 50 68 2 40 50 132 3 60 50 200 4 40 100 140 5 40 150 170 ①比较序号为1、2、3三次实验数据，可验证猜想___________；结论是在其他条件相同的情况下，轨道末端水平部分离地面的高度越高，钢球水平抛出距离越远； ②综合分析表中序号__________三次实验数据，可验证猜想A，结论是当其他条件都相同时__________。 19. 阅读材料，回答问题。 主动式空气净化器 图甲为某型号空气净化器，在不同挡位工作时的参数如下表所示。洁净空气量是指1h净化空气的体积；能效比是空气净化器洁净空气量与输入功率之比；净化效率等于净化前后空气中有害气体浓度的差与净化前有害气体浓度的百分比。 工作挡位 待机 1挡 2挡 3挡 4挡 5挡 6挡 功率（W） 0.9 23 44 75 103 123 148 净化空气量/（m3/h） ﹣ 120 240 360 500 610 760 噪音/（dB） ﹣ 23 32 39 47 49 55 （1）颗粒物接近带有负电荷的金属网时受到强烈的吸引力，这主要是因为__________； （2）该净化器接在家庭电路中，在2挡正常工作时的电流为__________A，如果室内面积为50m2，房间的高度为2.5m，请你计算该空气净化器工作挡位为4挡时，理论上1h可以净化房间内空气__________次； （3）下列说法错误的是__________。 A．进风口流速大，气流外侧的颗粒物也被吸入净化器 B．输入净化器中的功率越大，消耗的电能越多 C．净化器工作时发出的声音不会对人的听力造成损伤 D．净化器的能效比越大，说明该净化器越节能 （4）该空气净化器工作挡位为3挡时，出风口的面积为0.25m2，则风速为__________m/s； （5）利用气敏电阻可以检测空气质量，如图乙所示为检测电路，定值电阻R0=10Ω，电源电压恒为28V；如图丙所示为气敏电阻阻值随空气中有害气体浓度β的变化曲线。现用此电路检测该型号净化器的净化效率：净化器启动前，检测电路中电流表的示数为0.7A，此时空气中有害气体浓度是__________μg/m3，净化器正常使用30min后，检测电路的电流变为0.1A，则该空气净化器的实际净化效率为__________%。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023-2024学年度第二学期九年级第二次模 考试物理试卷 （卷面总分：120分：合卷考试时长：100分钟） 一、单选题（本大题共7小题，每小题2分，共14分） 1. 在物理学习中，对数据的估测是一种非常重要的能力。以下为一同学所进行的估测，符合实际的是（　　） A. 初中物理课本的宽度约为18dm B. 光的传播速度一定是 C. 一个中学生的体积约为 D. 一个苹果的质量大约是1kg 【答案】C 【解析】 【详解】A．初中物理课本的宽度约为25cm，故A不符合题意； B．光在不同的介质中传播速度不同，光在真空中传播速度最快，为3×108m/s，故B不符合题意； C．一个中学生的质量约为50kg，人的密度约等于水的密度，根据，人的体积为0.05m3，合50dm3，故C符合题意； D．一个苹果的质量大约是250g，故D不符合题意。 故选C。 2. 2023年11月30日，深圳市“无噪新潮舞”静音广场舞推广活动第八场在南山区开展。现场舞者一人一副耳机，所有耳机都能同步接收到同一首歌，他们像往常一样翩翩起舞，现场却没有大分贝的音乐声，受到舞团成员和围观群众一致好评。下列说法正确的是（　　） A. 蓝牙耳机中的发声部件没有振动 B. 蓝牙耳机发出超声波，故围观群众听不到歌曲声 C. 舞者佩戴的蓝牙耳机发出声音的强弱等级约为120dB D. 此活动的优点是在声源处减弱扰民噪声 【答案】D 【解析】 【详解】A．声音是由物体振动产生的，蓝牙耳机中的发声部件需要振动才能产生声音，故A错误； B．蓝牙耳机发出的是可听见的声音，不是超声波，周围群众听不到是因为耳机减弱了声音传播到空气中，故B错误； C．舞者佩戴的蓝牙耳机发出声音的强弱等级不超过90dB，因为超过90dB会损坏听力，所以不可能为120dB，故C错误； D．现场舞者一人一副耳机，可以在声源处减弱噪声，故D正确。 故选D。 3. 下列现象中与平面镜成像原理相同的是（　　） A. 树荫下的圆形光斑 B. 街头路口的反光镜 C. 人脸识别机 D. 影子的形成 【答案】B 【解析】 【详解】平面镜成像的原理是光的反射。 A．树荫下的圆形光斑是由光的直线传播形成的，故A不符合题意； B．街头路口的反光镜的成像原理是光的反射，故B符合题意； C．人脸识别机的镜头是一个凸透镜，其成像原理是光的折射，故C不符合题意； D．影子是由光的直线传播形成的，故D不符合题意。 故选B。 4. 冻雨是一种过冷却水滴（温度低于0℃），它落到温度为0℃以下的物体上时，立刻冻结成外表光滑而透明的冰层。下列说法正确的是（　　） A. “冻雨”是空气中的水蒸气凝华而成 B. 这里的冻结是一种凝固现象 C. 回温时路面的冰开始熔化，冰的内能不变 D. 冻雨天气在路面撒盐预防结冰，是因为提高了冰的熔点 【答案】B 【解析】 【详解】AB．冻雨是由水滴凝固而成，故A错误，B正确； C．冰熔化时，吸收热量，内能增大，故C错误； D．冻雨天气在路面撒盐预防结冰，是因为降低了冰的熔点，不易结冰，故D错误。 故选B。 5. 实心球是深圳中考体育考试项目之一。某同学实心球投掷后，球在空中运动的轨迹如图所示，球落地后滚动了一段距离后停下。忽略空气阻力，下列说法错误的是（　　） A. 体积小、质量大的实心球，是用密度较大的材料制成 B. 实心球在空中运动轨迹说明力可以改变物体的运动状态 C. 实心球运动到最高点时，若突然失去重力的作用，球将保持静止 D. 实心球落地后滚动一段距离后最终停下，说明地面是粗糙的 【答案】C 【解析】 【详解】A．体积小、质量大的实心球，根据密度等于质量与体积的比值，可知是用密度较大的材料制成，故A正确，不符合题意； B．实心球在空中运动轨迹是曲线，说明运动状态不断改变，是因为受到了重力，可以说明力可以改变物体的运动状态，故B正确，不符合题意； C．实心球运动到最高点时，由于仍具有水平方向是速度，若突然失去重力的作用，忽略空气阻力，实心球不再受力，根据牛顿第一定律知，球将保持原来的速度做匀速直线运动，故C错误，符合题意； D．实心球落地后滚动一段距离后最终停下，运动状态改变了，一定受到了地面的阻力，因而说明地面是粗糙的，故D正确，不符合题意。 故选C。 6. 涵涵制作了水火箭，右图是简易原理图。使用打气筒向水火箭内不断打气，当内部气体压强增大到一定程度时，会使水从水火箭中向下喷出，从而使水火箭升空。你认为以下说法正确的是（ ） A. 根据能量守恒定律可知，整个过程中水火箭的总能量保持不变 B. 使用打气筒打气时的能量转化过程与汽油机的压缩冲程相同 C. 水火箭中的“水”是一种热值较大的燃料 D. 水从水火箭中喷出相当于内燃机的排气冲程 【答案】B 【解析】 【详解】A．整个过程中水火箭与外界发生了能量的转化和转移，因此，就水火箭而言，其能量不守恒，故A错误； B．使用打气筒打气时的能量转化过程与汽油机的压缩冲程相同，都是压缩气体做功，将机械能转化为内能，故B正确； C．水火箭中的“水”不能燃烧，不属于燃料，故C错误； D．水从水火箭中喷出的过程中，内能转化为机械能，相当于内燃机的做功冲程，故D错误。 故选B。 7. 如图甲所示是某天然气监测仪的电路原理图，已知电源电压恒为3V，为阻值5Ω的定值电阻，气敏电阻阻值与天然气含量指数的关系如图乙所示。下列说法正确的是（　　） 天然气含量指数 0~50 51~99 100及以上 天然气泄漏等级 安全 轻微泄漏 危险 A. 的阻值随天然气含量指数的增大而减小 B. 天然气含量指数越大，电压表的示数越小 C. 当天然气含量指数为25时，电压表示数为1V D. 当电压表示数为2V时，天然气泄漏等级为安全 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图乙知，气敏电阻R的阻值随天然气含量指数增大而增大，故A错误； B．由电路图可知，定值电阻R0和气敏电阻R串联，电压表测气敏电阻两端的电压。由图乙可知，当天然气含量指数越大时，气敏电阻R的阻值越大，电路的总电阻越大，电源电压恒定，由欧姆定律可知，电路中电流越小，定值电阻两端的电压越小，气敏电阻两端的电压越大，即电压表示数越大，故B错误； C．当天然气含量指数为25时，由图乙可知，R的阻值为2.5Ω，此时电路中的电流 由欧姆定律可得，此时电阻R两端的电压 故C正确； D．当电压表示数为2V时，R0两端的电压 电路中电流为 R的阻值 由图乙可知，此时天然气含量指数为100，由表格数据可知，此时天然气泄漏等级处于危险，故D错误。 故选C。 二、作图题（本大题共2小题，每小题2分，共4分） 8. 攀岩是年轻人非常喜欢的一种运动，如图甲是一名攀岩运动员拉着绳子停在峭壁上的情景。图乙是这一时刻的简化图，请你以重心O为作用点，在图乙中画出峭壁对运动员的支持力和绳子对运动员的拉力。 【答案】 【解析】 【详解】峭壁对运动员的支持力垂直于峭壁向上，运动员受到沿绳子向上的拉力，这三个力作用在O点上，力的示意图如图： 9. 如图甲是桌面摆件悬空灯泡，图乙是其结构图。小磁针靠近底座静止时如图所示，请在图中标出 （1）灯泡底部的磁极（用“N”或“S”表示）； （2）电磁铁电源上方的极性（用“+”或“﹣”表示）； （3）磁感线的方向。 【答案】 【解析】 【详解】（1）根据磁极间的相互作用规律，异名磁极相互吸引，通电螺线管的下端是N极，上端是S极，所以灯泡的底端也是S极。 （2）根据安培定则，电源的上端是负极，下端是正极。 （3）磁体周围的磁感线从N极发出，回到S极，如图所示 三、填空题（3小题，每空一分，共9分） 10. 电动车是现今很多城市的主要交通工具，给电动车充电时，充电器将220V家庭电路电压降为电动车锂电池需要的充电电压。许多小区安装了公共充电插座，采取扫码付费自动充电（如图所示），这些插座都是__________（填“串联”或“并联”）的。假设某充电器输出电压为48V，输出电流为2A，则它的输出功率是__________W；若当地的商用电价为1元/(kW·h)，那么充电5小时的用电电费是__________元。 【答案】 ①. 并联 ②. 96 ③. 0.48 【解析】 【详解】[1]这些插座在使用时互不影响，因此是并联。 [2]根据电功率计算公式可知其输出功率是 P=UI=48V×2A=96W=0.096kW [3]充电5小时消耗电能为 W=Pt=0.096kW×5h=0.48 kW·h 由于当地的商用电价为1元/(kW·h)，则用电成本至少为0.48元。 11. 为了方便残疾人上下台阶，很多公共场所设计了如图所示的专用通道。沿专用通道至入口和直接上台阶相比较，可以______（选填“省力”、“省功”或“省距离”）。若将重的小车沿长的斜面推至高的入口处，沿斜面所用的推力为，在此过程中小车所受摩擦力大小为______，斜面的机械效率为______。 【答案】 ①. 省力 ②. 150 ③. 50% 【解析】 【详解】[1]残疾人专用通道是一个斜面，和直接上台阶相比较，可以省力但费距离，使用任何机械都不能省功。 [2]此过程中推力做的总功为 W总=Fs=300N×8m=2400J 推力做的有用功为 W有=Gh=600N×2m=1200J 克服斜面摩擦力做的额外功为 W额=W总-W有=2400J-1200J=1200J 小车所受摩擦力大小为 [3]斜面的机械效率为 12. 2023年2月哈工大宣布突破EUV光刻机关键技术，光刻技术是利用缩图透镜将绘在掩膜上的电路图通过光源投到涂有光刻胶的硅片上，在硅片上成像越小芯片制程越小。 （1）由原理图可知，掩膜在硅片上成____________（填完整像的性质）像，缩图透镜的焦点在硅片的________（选填“上方”或“下方”）； （2）这次我国直接从90nm突破到了22nm制程的芯片，如果缩图透镜相同，则要将掩膜向______（选填“上方”或“下方”）移动。 【答案】 ①. 倒立缩小的实 ②. 上方 ③. 上方 【解析】 【详解】（1）[1][2]由题意可知，该缩图透镜为凸透镜，且要制造出含有众多元件的集成电路，所以可知该凸透镜成倒立、缩小的实像；此时的像距在一倍焦距和二倍焦距之间，所以缩图透镜的焦点在硅片的上方。 （2）[3]这次我国直接从90nm突破到了22nm制程的芯片，如果缩图透镜相同，物体大小不变，物距变大了，则像距应变小，像变小，则要将掩膜向上移动。 四、实验探究题（本大题共3小题，每空一分，共17分） 13. 在探究影响滑动摩擦力大小因素的实验中，小明用完全相同的木块分别做了如图所示的甲、乙、丙三个实验。 （1）实验时，如图甲所示，在水平桌面上用弹簧测力计水平向右拉动木块，使其做匀速直线运动，此时木块所受的滑动摩擦力的大小__________（选填“大于”、“等于”或“小于”）弹簧测力计的示数。 （2）为了验证“滑动摩擦力的大小是否跟接触面的面积有关”，小明在上述甲实验基础上将木块沿竖直方向切去一半继续进行实验。这种做法__________（选填“正确”或“错误”），理由是__________。 （3）实验时，小明发现很难控制木块做匀速运动，于是，他对实验装置进行了如图丁所示的改进：水平向左拉木板，木板相对于地面向左运动，木块A相对于地面保持静止，此过程中木板__________（选填“需要”或“不需要”）做匀速直线运动，木块A受到摩擦力的方向是__________。 【答案】 ①. 等于 ②. 错误 ③. 没有控制压力不变 ④. 不需要 ⑤. 水平向左 【解析】 【详解】（1）[1] 如图甲所示，在水平桌面上用弹簧测力计水平向右拉动木块，使其做匀速直线运动，由平衡条件可知，此时木块所受的滑动摩擦力与木块所受弹簧测力计的拉力大小相等。故此时木块所受的滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。 （2）[2] [3]这种做法不正确，在改变接触面积的同时，也改变了压力的大小，没有控制压力不变，应把切去一半叠放在另一半上进行实验。 （3）[4] [5]木块A相对于地面保持静止，水平方向受力平衡可知，它受到弹簧测力计的拉力和向左的滑动摩擦力平衡。滑动摩擦力的大小始终等于弹簧测力计的示数。此过程中木板不需要做匀速直线运动，木块A相对B向右运动，受到摩擦力的方向是水平向左。 14. 学了液体压强知识后，同学们争先恐后地动手做实验探究液体压强的特点。 （1）组装好的完好的压强计中的U形管__________（选填“是”或“不是”）连通器； （2）把压强计的金属盒分别浸入到甲、乙两种液体中，发现图甲中U形管两边的液柱高度差较大，认为图甲的液体密度大，你认为他的结论是__________（选填“可靠的”或“不可靠的”）； （3）如果所用的压强计的U形管中的液体可以选择染色的酒精、水、水银（ρ酒精＜ρ水＜ρ水银）中的一种液体，为了使实验现象更明显，他应该选上述三种液体中的__________装入U形管中； （4）探究“液体压强与液体深度的关系”时，有同学选择如图丙的探究器材，容器中间用隔板分成大小相同且互不相通的A，B两部分，隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭。橡皮膜两侧压强不相等时，会向压强小的一侧凸起。某同学在A，B两侧倒入深度不同的水后，实验现象如图丁。若橡皮膜破裂，则容器中的水会__________（选填“从A流向B”或“从B流向A”）； （5）实验中在A、B两侧分别倒入水和某种液体，当橡皮膜相平时，如图戊两侧液面到橡皮膜的深度分别为12cm、10cm，则液体的密度为__________g/cm3。 【答案】 ①. 不是 ②. 可靠的 ③. 酒精 ④. 从B流向A ⑤. 1.2 【解析】 【详解】（1）[1]U形管有一端的上端未开口，故不是连通器。 （2）[2]金属盒在甲中浸入的深度小，但U形管液面高度差却大，说明金属盒在甲中受到的压强大，根据p＝ρgh知，甲液体密度大，故他的结论是可靠的。 （3）[3]酒精密度最小，由p＝ρgh知，U形管液面高度差最大，现象更明显，故应选择酒精。 （4）[4]如图丁，橡皮膜向左凸，说明橡皮膜右侧压强大，若橡皮膜破裂，则水会从B流向A。 （5）[5]如图丙，橡皮膜是平的，说明两侧压强相等，即 ρ水gh水＝ρ液gh液 代入数据得 15. 在“测定小灯泡的电功率”的实验中，选用如图甲所示的器材，其中电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V（灯丝电阻约为10Ω）。 （1）用笔画线代替导线，将图甲所示的实物电路连接完整________； （2）连接完电路后将滑动变阻器阻值调至最大，闭合开关后发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数。发生故障的原因可能是小灯泡__________（选填“短路”或“断路”）； （3）为了能够顺利完成实验探究，下列两种规格的滑动变阻器应选用__________； A.“10Ω；0.5A”的滑动变阻器　　B.“50Ω；0.5A”的滑动变阻器 （4）根据实验测得的数据，绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图象（如图丙所示），分析图象可知： ①小灯泡的额定功率为__________W； ②实验中观察到：当小灯泡两端的电压低于0.5V时，小灯泡不发光，根据图象分析其原因是__________； （5）若将这只小灯泡与阻值为15Ω的定值电阻串联在电压为4.5V的电源两端，则通过分析图丙可知这只小灯泡的实际功率为__________W； （6）完成上述实验后，小明进行了反思，如果只有一个电表，能不能利用其他的实验器材来完成实验呢？经过思考，小明打算增加一个电阻R0，只利用一只电流表，通过下图的方案测量小灯泡的额定功率，闭合开关S、S2，断开S1,调节滑动变阻器，使小灯泡正常发光，此时的电流为I1，闭合开关S、S1，断开S2时的电流为I2。则小灯泡的额定功率表达式为__________（用I1、I2、R0表示）。 【答案】 ①. ②. 短路 ③. B ④. 0.625 ⑤. 灯泡的实际功率过小 ⑥. 0.3 ⑦. (I2－I1)I1R0 【解析】 【详解】（1）[1]灯泡正常发光时的电流约为 故电流表选择0~0.6A量程，所以将电流表“0.6A”接线柱与灯泡左接线柱相连，如图所示： （2）[2]电流表有示数，说明故障是短路，电压表无示数，说明其测量对象短路，即小灯泡短路。 （3）[3]当灯泡正常发光时，滑动变阻器两端的电压为 UP＝U－UL＝6V－2.5V＝3.5V 此时滑动变阻器两端的阻值为 所以“10Ω；0.5A”的滑动变阻器无法满足实验要求，应选择“50Ω；0.5A”的滑动变阻器。 故选B。 （4）①[4]由图丙可知，当灯泡两端的电压为2.5V时，通过灯泡的电流为0.25A，故灯泡的额定功率为 P额＝U额I额＝2.5V×0.25A＝0.625W ②[5]小灯泡的亮度与实际功率有关，由图丙可知，当小灯泡两端的电压低于0.5V时，实际功率很小，灯泡不发光。 （5）[6]如图丙，当电流为0.2A时，小灯泡两端的电压为UL'＝1.5V，定值电阻两端的电压为 UR＝IR＝0.2A×15Ω＝3V 此时电源电压为 U＝UL'＋UR＝1.5V＋3V＝4.5V 符合题意，此时这只小灯泡的实际功率为 P＝UL'I＝1.5V×0.2A＝0.3W （6）[7]如图，灯泡与R0并联，闭合开关S、S2，断开S1时电流表测量通过R0的电流，灯泡的电压等于R0两端电压，即 UL''＝I1R0 闭合开关S、S1，断开S2时电流表测量干路电流，故灯泡的额定电流为 IL'＝I2－I1 故小灯泡的额定功率为 PL＝UL''IL'＝(I2－I1)I1R0 五、计算题（本大题共2小题，16题7分，17题8分，共15分） 16. 五一假期，小明和爸爸自驾到海边游玩，小轿车不慎陷入水平沙滩无法行驶，请来救援车帮忙，如图甲所示，救援车固定不动，利用绞盘、绳子、轻质滑轮将车拉出沙滩。若小轿车的质量为，轮胎底部与沙滩接触的总面积为，整个拉动过程中小轿车移动的速度随时间变化的图象如图乙所示，其中小轿车被匀速拉动时绞盘的拉力F恒为：。（）求： （1）小轿车静止时对沙滩的压强是多少？ （2）小轿车被匀速拉动通过的路程是多少？在此过程中滑轮的机械效率为90%，则小轿车受到的拉力做功的功率是多少？（滑轮轮轴处摩擦不可忽略） 【答案】（1）；（2）5m，1800W 【解析】 【详解】解：（1）小轿车静止时对沙滩的压力为 小轿车静止时对沙滩的压强为 （2）如图乙所示，小轿车被匀速拉动通过的路程是 绳子自由端移动的距离为 拉力做的总功为 根据得有用功为 小轿车受到的拉力做功的功率 答：（1）小轿车静止时对沙滩的压强是； （2）小轿车被匀速拉动通过的路程是；小轿车受到的拉力做功的功率是。 17. 一个有加热和保温两种状态的微型电热水器，内部简化电路如图所示，它由控制电路和工作电路两部分组成，其中R0为热敏电阻，它的阻值随温度的升高而减小，开关S0和S都闭合时，电热水器开始加热，当电热水器中水的温度达到50℃时，电磁铁才会把衔铁吸下，使B、C两个触点接通，电热水器处于保温状态。已知R1＝44Ω，R2＝2156Ω，c水=4.2×103J/（kg·℃）。求： （1）电热水器处于加热状态时工作电路的功率； （2）将2.2kg的水从15℃加热到45℃，需要通电5min，电热水器的加热效率为多少？ （3）当温度达到50℃后，通电100s，R2产生的热量。 【答案】（1）1100W；（2）84%；（3）2156J 【解析】 【详解】解：（1）当开关S0​和S都闭合时，只有R1工作，电热水器处于加热状态，则工作电路的功率 （2）水吸收的热量 由可得，消耗的电能 电热水器的加热效率 （3）当温度达到50℃后，触点与接通，与串联，电热水器处于保温状态，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的电流 则通电100s，R2​产生的热量 答：（1）电热水器处于加热状态时工作电路的功率为1100W； （2）电热水器的加热效率为84%； （3）当温度达到50℃后，通电100s，R2产生的热量为2156J。 六、综合能力题（本大题共2小题，每空一分，共11分） 18. 明明在电视上观看了小轮车比赛（如图甲所示）时的情景，发现小轮车飞越障碍时落地的水平距离不尽相同，引起了他的思考。于是他们按照图乙所示方法，找来比较光滑的圆弧轨道（末端水平）、1个小钢球，探究影响钢球水平抛出距离（即落地点到抛出点的水平距离）与哪些因素有关，并提出以下猜想： 猜想A：与小球在轨道上静止释放时的高度h有关； 猜想B：与水平抛出点的离地高度H有关。 （1）为了验证猜想是否正确，需要测量水平距离s，所以让一小钢球从轨道的__________（选填“末”或“始”）端由静止下落，着地点O即为水平移动的起点位置； 下表是他们在实验 序号 轨道末端水平部分离地面的高度H/cm 小球在轨道上由静止释放时的高度h/cm 落地点与抛出点的水平距离 s/cm 1 20 50 68 2 40 50 132 3 60 50 200 4 40 100 140 5 40 150 170 ①比较序号为1、2、3三次实验数据，可验证猜想___________；结论是在其他条件相同的情况下，轨道末端水平部分离地面的高度越高，钢球水平抛出距离越远； ②综合分析表中序号__________三次实验数据，可验证猜想A，结论是当其他条件都相同时__________。 【答案】 ①. 末 ②. B ③. 2、4、5 ④. 小球在轨道上由静止释放时的高度h越高，钢球水平抛出距离越远，即s越大 【解析】 【详解】（1）[1]实验需要测量钢球水平抛出距离，即落地点到抛出点的水平距离，所以让一小钢球从轨道的末端由静止下落，着地点O即为水平移动的起点位置。 [2]由表格数据可知，在1、2、3三次实验中，小球在轨道上由静止释放时的高度h相等，轨道末端水平部分离地面的高度H越大，落地点与抛出点的水平距离s越大，说明s与H有关，可验证猜想B。 [3][4]猜想A：与小球在轨道上静止释放时的高度h有关；根据控制变量法，需要控制轨道末端水平部分离地面的高度H相等，小球在轨道上静止释放时的高度h不相等，所以，可以选择序号2、4、5进行实验；且根据表格实验数据可得，当其他条件都相同时，小球在轨道上由静止释放时的高度h越高，钢球水平抛出距离越远，即s越大。 19. 阅读材料，回答问题。 主动式空气净化器 图甲为某型号空气净化器，在不同挡位工作时的参数如下表所示。洁净空气量是指1h净化空气的体积；能效比是空气净化器洁净空气量与输入功率之比；净化效率等于净化前后空气中有害气体浓度的差与净化前有害气体浓度的百分比。 工作挡位 待机 1挡 2挡 3挡 4挡 5挡 6挡 功率（W） 0.9 23 44 75 103 123 148 净化空气量/（m3/h） ﹣ 120 240 360 500 610 760 噪音/（dB） ﹣ 23 32 39 47 49 55 （1）颗粒物接近带有负电荷的金属网时受到强烈的吸引力，这主要是因为__________； （2）该净化器接在家庭电路中，在2挡正常工作时的电流为__________A，如果室内面积为50m2，房间的高度为2.5m，请你计算该空气净化器工作挡位为4挡时，理论上1h可以净化房间内空气__________次； （3）下列说法错误的是__________。 A．进风口流速大，气流外侧的颗粒物也被吸入净化器 B．输入净化器中的功率越大，消耗的电能越多 C．净化器工作时发出的声音不会对人的听力造成损伤 D．净化器的能效比越大，说明该净化器越节能 （4）该空气净化器工作挡位为3挡时，出风口的面积为0.25m2，则风速为__________m/s； （5）利用气敏电阻可以检测空气质量，如图乙所示为检测电路，定值电阻R0=10Ω，电源电压恒为28V；如图丙所示为气敏电阻阻值随空气中有害气体浓度β的变化曲线。现用此电路检测该型号净化器的净化效率：净化器启动前，检测电路中电流表的示数为0.7A，此时空气中有害气体浓度是__________μg/m3，净化器正常使用30min后，检测电路的电流变为0.1A，则该空气净化器的实际净化效率为__________%。 【答案】 ①. 带电体具有吸引轻小物体的性质 ②. 0.2 ③. 4 ④. B ⑤. 0.4 ⑥. 2.0 ⑦. 95 【解析】 【详解】（1）[1]由于带电体具有吸引轻小物体的性质，所以颗粒物接近带有负电荷的金属网时受到强烈的吸引力。 （2）[2]家庭电路电压是220V，由表格数据可知，该净化器在2挡正常工作时，电功率为44W，所以此时工作电路的电流 [3]由表格信息可知，该净化器在4挡正常工作时，净化空气量是500m3/h，所以理论上1h可以净化房间内空气的次数为 （3）[4]A．由于进风口流速大，压强小，在外界大气压作用下，气流外侧的颗粒物会被压入净化器中，故A正确，不符合题意； B．输入净化器中的功率越大，由于工作时间未知，所以不能判断消耗电能的多少，故B错误，符合题意； C．为保护听力，一般情况应控制噪声不超过90dB，净化器工作时发出声音的响度最大为55dB，不会对人听力造成损伤，故C正确，不符合题意； D．能效比越大，说明空气净化器洁净空气量与输入功率之比越大，消耗最小的电功率获得最大的洁净空气量，即该净化器越节能，故D正确，不符合题意。 故选B。 （4）[5]该空气净化器工作挡位为3挡时，净化空气量是360 m3/h，即1h经过出风口的空气为360 m3；出风口的面积为0.25m2，则1h吹出的空气柱长度为 则风速为 （5）[6]由电路图可知，R0与R串联，净化器启动前，检测电路中电流表的示数为0.7A；由欧姆定律可得，电路的总电阻 根据串联电路电阻的特点可知，气敏电阻的阻值 由图丙可知，当气敏电阻的阻值为30Ω时，此时空气中的有害气体浓度是2.0μg/m3。 [7]净化器正常使用30min后，检测电路的电流变为0.1A，此时电路总电阻 根据串联电路电阻的特点可知，气敏电阻的阻值 由图丙可知，当气敏电阻的阻值为270Ω时，此时空气中的有害气体浓度是0.1μg/m3；由题意可知，净化效率等于净化前后空气中有害气体浓度的差与净化前有害气体浓度的百分比，所以该空气净化器的实际净化效率为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $