精品解析：2024年江苏省南通市海门区中考一模物理试题

2023~2024学年度第二学期期中试卷九年级物理 考生在答题前请认真阅读本注意事项： 1.本卷共7页，考试结束后，请务必将答题纸交回. 2.答题前，请务必将自己的姓名、考试证号用0.5毫米黑色字迹的签字笔填写在试卷及答题卡上指定的位置. 3.答案必须按要求填涂、书写在答题卡上.在试卷、草稿纸上答题一律无效. 第I卷（选择题共20分） 第I卷共10小题，每小题2分，共20分.每小题给出的四个选项中只有一个选项正确.答案请按要求填涂在答题卡上. 1. 许多成语对声现象有着生动的描述，下列成语中描述声音音调的是（ ） A. 声如洪钟 B. 曲高和寡 C. 悦耳动听 D. 余音绕梁 2. 下列物态变化中属于吸热现象的是哪一组 ①初春：冰雪消融 ②盛夏：洒水降温 ③深秋：浓雾弥漫 ④严冬：凝重的霜 A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ①④ 3. 下列实例中，与热机中做功冲程原理一样的是（ ） A. 弯折铁丝发烫 B. 臀部摩擦发热 C. 蒸汽顶起壶盖 D. 压缩点燃棉花 4. 如图所示的光现象中，由光的折射形成的是（ ） A. 透过水球人像 B. 小孔成像 C. 墙上的手影 D. 水中倒影 5. 如图所示，在一块倾角固定不变的斜面上，一小球由静止开始沿着斜面自由滚下，则小球离开斜面后，其运动的轨迹可能是（ ） A. ① B. ② C. ③ D. ④ 6. 获2015年科技创意大赛一等奖“校园脚踏式发电装置”，是利用脚踩踏板带动线圈运动发电的。下图能反映其工作原理的是（ ） A. B. C. D. 7. 如图所示，2s内拉力将物体B匀速提升0.5m，做功为3J；若借助滑轮组，在相同时间内拉力把物体B匀速提升相同高度，滑轮组的机械效率为75%，不计绳重和摩擦，（）结合以上信息，下列说法错误的是（ ） A. 物体B质量为0.6kg B. 拉力做功的功率为2W C. 动滑轮的重为2N D. 拉力的大小是4N 8. 如图所示，甲、乙两个质量相同的小球从相同高度同时开始运动，甲球以v0的速度竖直向上抛出，乙球以v0的速度水平抛出，甲球下落过程中经过P、Q两点，乙球下落过程中经过O点，P点与O点位于同一高度，忽略空气阻力，则下列说法错误的是（ ） A. 抛出瞬间，甲乙两球的动能相等 B. 甲球经过P、Q两点时的机械能相等 C. 甲球经过P点的动能小于乙球经过O点动能 D. 甲、乙两球落地前瞬间速度相等 9. 在“估测用电器的实际功率”的综合实践活动中，小明先断开家中所有用电器，只让图甲所示的电饭锅煮饭5min，测得电能表指示灯闪烁120次，若只让图乙所示的家用台扇工作，测得电能表指示灯闪烁的20次，则台扇工作时间最可能是（ ） A. 4min B. 16min C. 32min D. 48min 10. 如图甲所示，电源电压恒定，是定值电阻，是滑动变阻器，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从B端移至A端的过程中，两电压表示数随电流表示数变化的图象如图乙所示，则（ ） A. 电源电压为16V B. 整个电路的最大功率为14.4W C. MN是表示数随A表示数变化的图象 D. 当滑片P在中点时，电流表的示数是0.8A 11. 小明将小灯泡和一定值电阻串联到电源（2节新干电池）两端，闭合开关后发现小灯泡突然熄灭。如果是灯泡L或R出现故障，他进行了如下操作并作出思维导图，请将小明分析的故障情况补充在空格处：（1）___________________；（2）___________________；（3）____________________。 12. 截至2023年底，中国高铁总里程达到4.5万公里，居世界第一。高铁“和谐号”采用全新流线型头型，这是为了__________；车厢内实现了WiFi网络全覆盖，WiFi采用的是低强度的__________传输信号；如图是在高速行驶的高铁中拍到硬币A“静静”的立在硬币B上的情景，则硬币A相对于__________（“硬币B”、“车外树木”或“远处高山”）是静止的。 13. 小明设计了如图所示车辆出入自动控制闸的结构原理模型，发现当车牌被识别系统识别后，栏杆抬起，车辆通行，车牌识别成功相当于开关S闭合。 （1）S闭合，通电线圈上端为__________极，向下移动滑动变阻器的滑片P，此时通电线圈的磁性变__________； （2）已知，自重为40N的栏杆AB质量分布、粗细都均匀，小明进行调试发现，当没有车牌被系统识别时，B点挂上某铁柱时，栏杆刚好离开托架，则该铁柱的重力为__________N，为正常使用，我们需要适当__________（选填“增加”或“减小”）该铁柱的重力。 （3）结合实际分析，此处电源选择干电池，有什么不妥？__________。 14. 物理合作助学小组对“探究不同物质吸热升温现象”、“探究影响电流热效应的因素”和“比较不同燃料燃烧时放出的热量”这三组实验进行系统分析。 （1）上述三个热学实验中，为了“探究不同物质吸热升温现象”的是__________（选填“甲”“乙”或“丙”中的一组或几组，下同）组实验；通过比较温度计示数的变化量来比较吸（放）热多少的是__________组实验；乙组实验__________（选填“需要”或“不需要”）保持加热时间一样； （2）丙组实验中可发现B烧瓶中温度计的示数升高较快（）据此可初步得出结论：__________，如果仅用丙图中提供的器材探究电热与电流的关系，还需要添加的测量工具是__________。 15. 某新能源汽车顶部安装有太阳能电池板，当太阳能电池板与日照方向垂直时，其吸收的太阳能最多，该电池板装有自动清洁装置，电池板相关参数如表。（） 电池板面积 10m2 光电转换效率 20% 储存充电效率 70% 清洁功率 1kW （1）太阳能属于__________（填“清洁”或“非清洁”）能源； （2）电池板自动清洁一次需要120min，需要消耗的电能为__________度；这相当于完全燃烧__________kg焦炭释放的能量； （3）某天，电池板接收太阳辐射的平均功率为1000W/m2，若白天有效光照时间为6h，电池储存的能量为__________J；若该太阳能汽车行驶时受到的阻力恒为900N，存储的这些能量可供汽车行驶路程最多为__________km。 16. 按题目要求作图。 （1）如图甲，一束光从空气斜射入水中，请作出它的反射光线和大致的折射光线。 （2）如图乙，鸡蛋悬浮在液体中，请画出鸡蛋受力的示意图。 （3）如图丙，请用笔画线代替导线将两线插座、电灯和开关分别接入电路。 17. 一新型无人驾驶电动汽车的质量为，每个轮胎与地面的接触面积为。性能测试时，汽车在平直的公路上匀速行驶，用时200s，共消耗电能，测得电机输出的机械功率为，（g取10N/kg）求： （1）测试阶段汽车的速度； （2）汽车静止时对地面的压强； （3）汽车电机的效率。 18. 如图所示电路中，滑动变阻器铭牌上标有“30Ω，1A”字样，电压表量程0~15V，闭合开关S1、S2，断开开关S3，调节变阻器滑片P至某位置，电压表示数为9.0V，电流表示数为0.6A，灯泡正常发光；再闭合开关S3，电流表示数变为0.8A。求： （1）变阻器接入电路的阻值； （2）灯泡的额定功率； （3）只闭合开关S1、S2，改变电源电压并移动滑片P，使电路安全工作，电路10s内消耗的最大电能。 19. 小明利用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏等实验器材探究“凸透镜成像的规律”。 （1）通过图甲的实验操作，可知该凸透镜的焦距为__________cm； （2）把另一凸透镜固定在光具座50cm刻度线处，将蜡烛移至光具座上10cm刻度线处，移动光屏，直到烛焰在光屏上成清晰的像（如图乙），则该像是倒立、__________的实像，此时所成的像与__________所成的像性质相同； （3）若保持蜡烛和光屏的位置不变，只需要将凸透镜移到__________cm刻度处，光屏上可再次得到清晰的像； （4）将蜡烛移至45cm刻度线处，无论怎样移动光屏，始终承接不到烛焰的像，此时应在凸透镜__________（选填“左”或“右”）侧透过凸透镜观察像的特点； （5）若保持图乙中蜡烛、凸透镜的位置不变，把近视眼镜放在凸透镜左侧，如果需要光屏上再次得到清晰的像，应将光屏向__________（选填“左”或“右”）移一段距离。 20. 兴趣小组同学开展电学研究活动。 （1）要测量小灯泡正常发光时的电阻，实验室提供的器材有：标有“2.5V”的小灯泡、电池组（电压恒为3V）、电压表、电流表、滑动变阻器（20Ω 2A）、开关、导线若干。 ①小华所接的实验电路如图甲所示，电路中部分连接不完整，请用笔画线代替导线补全电路，要求图示状态时滑动变阻器接入阻值最大；（ ） ②补全电路后，立刻闭合开关，电流表、电压表均有示数，灯泡不发光，其原因可能是__________； ③移动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.5V，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电阻__________Ω；（计算结果保留一位小数） （2）小明仅将补充完整后甲图上的小灯泡换成阻值为10Ω的定值电阻R0，来探究电流与电压的关系，将R0两端的电压U0调至下表中的数值进行探究，你认为其中U0=__________V时无法完成实验，理由是__________.； 05 1.0 1.5 2.0 2.5 I/A （3）实验结束后，另一组同学设计了如图丙的电路，来测定额定电压为3V的小灯泡正常发光时的电阻.已知电源电压为5V，定值电阻R1的阻值为20Ω。 实验步骤如下： ①闭合S、S1，断开S2，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为__________V时，灯泡正常发光； ②保持滑片位置不动，闭合S、S2，断开S1，此时电压表示数为1V； ③小灯泡正常发光时电阻为__________Ω。 21. 小明在厨房中烧水，向沸腾的水中加入盐，水瞬间沸腾得更剧烈了。在跟同学讨论后，大家对水加盐后的变化，提出了如下的猜想： 猜想1：盐水的沸点比水低； 猜想2：盐水的比热容比水小。 为验证猜想，小明用两只同型号的电水壶，分别装入质量和初温都相同的盐水和水，同时加热，用温度传感器测出它们的温度并记录在下表中。 T/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 /℃ 32 50 65 79 89 98 99.8 99.8 99.8 /℃ 32 48 62 75 84 92 98 99 99 小红、小亮用其他型号电水壶进行上述实验，实验现象与小明相似； （1）实验中，使用两只同型号的电水壶加热的目的是__________，根据表中数据可知，盐水和水加热升温过程中温度变化的共同特点是__________； （2）结合实验数据可知，此时盐水的沸点是__________℃，小红认为盐水沸点低于100℃，所以猜想1是正确的；小明认为盐水的沸点比水高，所以猜想1是错误的。你分析后，认为猜想1是__________（选填“正确”或者“错误”）； （3）进一步分析数据可知，相同的加热条件下，__________，为此，猜想2正确； （4）小亮再次实验，在沸腾的盐水中加入一定量的水，盐水立即停止沸腾。小亮认为是水的比热容比盐水大而引起的，小红认为这样的判断是欠缺的，原因是__________（说出一种理由即可）。 22. 阅读短文，回答问题： “奋斗者”号上那些高新科技 “奋斗者”号载人舱的外壳采用新型高强度钛合金材料，不仅完美的扛住万米压力，还大大减轻了自己的质量：供电部分是深海锂电池由上百块单体锂组成，它能在万米海水压力下稳定供电，电池间隙充满了油，电池产生的热量会先传递给周围的油，油再将热量传给周围海水以此缓解电池发热。四块压载铁总重量将近2吨，当“奋斗者”号完成作业，准备上浮时，它会抛出两块压载铁；浮力块是由成千上万个微米级大小的高密度玻璃微珠组成的，这些玻璃微珠不仅能为潜水器的上浮提供足够的浮力，自身也非常结实，经得起海底水压的考验. （1）浮力块中的玻璃微珠材料、载人舱外壳的钛合金材料都具有很强的抗压性，那是为了经得起海水压强随着深度的增加而__________（选填“增加”、“减小”或“不变”）带来的考验，而且__________材料还具有密度小的属性； （2）根据上文信息，以下的说法错误的是__________ A. 热量通过热传递从油传递给周围的海水 B. 电池工作发热说明电流具有磁效应 C. 抛掉压载铁，潜水器所受重力小于浮力 D. 玻璃微珠需做成空心以此增大浮力 （3）电池组工作一段时间后放出热量的50%被50kg的油吸收，油的温度从20℃升至50℃，已知，则电池组这段时间产生的热量为__________J； （4）单体锂蓄电池是一种全新高能量密度固态锂电池，它的“比能量”约为25kW·h/kg，一节单体锂蓄电池放电电压随时间的变化规律如图甲所示，可以用60A的电流连续放电8h。“奋斗者”号工作时，需要的总能量约为120kW·h，则其电源的质量约为__________kg，为了对“奋斗者”号正常供电，需要不得少于__________节该蓄电池进行__________联；（“比能量”是指电池单位质量所输出的电能；） （5）学校开展自制潜水艇比赛，图乙为某小组自制的潜水艇，由生活舱和水舱构成，生活舱体积大于水舱体积.其材质为硬质塑料瓶，塑料瓶厚度不计，两个舱之间密封不连通，水舱与200mL的注射器通过塑料软管相连，移动注射器活塞可以实现潜水器的浮沉。 【产品调试】 任务一：如图丙所示，潜水艇完成从水面A位置下潜到B位置并稳定停留； 任务二：从水底上浮到B位置并稳定停留，上浮过程中，浮力__________；（选填“变大”、“不变”或“变小”） 任务三：完成从水底打捞一个重物（重0.5N，体积为20cm3）后，上升到B位置并稳定停留. 已知完成任务二时注射器活塞稳定在刻度60mL，完成任务三时（用体积和质量均忽略不计的细线系住重物打捞，，），注射器的活塞需要稳定在__________mL刻度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023~2024学年度第二学期期中试卷九年级物理 考生在答题前请认真阅读本注意事项： 1.本卷共7页，考试结束后，请务必将答题纸交回. 2.答题前，请务必将自己的姓名、考试证号用0.5毫米黑色字迹的签字笔填写在试卷及答题卡上指定的位置. 3.答案必须按要求填涂、书写在答题卡上.在试卷、草稿纸上答题一律无效. 第I卷（选择题共20分） 第I卷共10小题，每小题2分，共20分.每小题给出的四个选项中只有一个选项正确.答案请按要求填涂在答题卡上. 1. 许多成语对声现象有着生动的描述，下列成语中描述声音音调的是（ ） A. 声如洪钟 B. 曲高和寡 C. 悦耳动听 D. 余音绕梁 【答案】B 【解析】 【详解】声如洪钟说的是声音的响度大，故A错；曲高和寡指的声音的音调高，故B正确；悦耳动听指的声音的音色，故C错；余音绕梁指的是回声，故D错；应选B． 2. 下列物态变化中属于吸热现象的是哪一组 ①初春：冰雪消融 ②盛夏：洒水降温 ③深秋：浓雾弥漫 ④严冬：凝重的霜 A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ①④ 【答案】A 【解析】 【详解】①初春，冰雪消融是物质由固态变为液态的过程，是熔化过程，熔化吸热；故①符合题意； ②盛夏，洒水降温是液态水变成水蒸气是汽化现象，汽化吸热，故②符合题意； ③深秋：浓雾弥漫是水蒸气遇冷液化放热形成的，故③不符合题意； ④严冬：凝重的霜霜是空气中的水蒸气遇冷凝华成的小冰晶，是凝华过程，凝华放热，故④不符合题意． 综合分析①②符合题意，故A正确，BCD错误． 3. 下列实例中，与热机中做功冲程原理一样的是（ ） A. 弯折铁丝发烫 B. 臀部摩擦发热 C. 蒸汽顶起壶盖 D. 压缩点燃棉花 【答案】C 【解析】 【详解】热机的做功冲程中，将内能转化为机械能。 A．弯折铁丝发烫，人对铁丝做功，机械能转化为内能，故A不符合题意； B．臀部摩擦发热，此过程中摩擦生热，机械能转化为内能，故B不符合题意； C．蒸汽顶起壶盖，蒸汽对壶盖做功，内能转化为机械能，故C符合题意； D．压缩点燃棉花，活塞压缩空气做功，使空气内能增大，温度升高，机械能转化为内能，故D不符合题意。 故选C。 4. 如图所示的光现象中，由光的折射形成的是（ ） A. 透过水球的人像 B. 小孔成像 C. 墙上的手影 D. 水中倒影 【答案】A 【解析】 【详解】A．透过水球的人像属于凸透镜成像，是由于光的折射形成的，故A符合题意； B．小孔成像是由于光的直线传播形成的，故B不符合题意； C．墙上的手影是由于光的直线传播，在不透明物体的后面，光照不到的地方会形成影子，故C不符合题意； D．水中倒影属于平面镜成像，是由于光的反射形成的，故D不符合题意。 故选A。 5. 如图所示，在一块倾角固定不变的斜面上，一小球由静止开始沿着斜面自由滚下，则小球离开斜面后，其运动的轨迹可能是（ ） A. ① B. ② C. ③ D. ④ 【答案】C 【解析】 【详解】小球离开斜面时速度方向沿着斜面方向，离开斜面后小球只受到竖直向下重力，力的方向和速度不在同一直线上，小球做曲线运动，运动轨迹向重力方向偏转，所以其运动的轨迹可能是③，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 6. 获2015年科技创意大赛一等奖的“校园脚踏式发电装置”，是利用脚踩踏板带动线圈运动发电的。下图能反映其工作原理的是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】发电机的原理是电磁感应现象，A图中是电磁铁通电有磁性、断电无磁性；B图是电磁感应原理；C图中说明通电导体在磁场中受到力的作用；D图中说明通电导线周围存在磁场。综上所述，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 7. 如图所示，2s内拉力将物体B匀速提升0.5m，做功为3J；若借助滑轮组，在相同时间内拉力把物体B匀速提升相同高度，滑轮组机械效率为75%，不计绳重和摩擦，（）结合以上信息，下列说法错误的是（ ） A. 物体B的质量为0.6kg B. 拉力做功的功率为2W C. 动滑轮的重为2N D. 拉力的大小是4N 【答案】D 【解析】 【详解】A．物体B的质量为 故A正确，不符合题意； B．滑轮组的机械效率为75%，则拉力做的功为 拉力做功的功率为 故B正确，不符合题意； C．不计绳重和摩擦，则额外功为 动滑轮的重为 故C正确，不符合题意； D．拉力的大小是 故D错误，符合题意。 故选D。 8. 如图所示，甲、乙两个质量相同的小球从相同高度同时开始运动，甲球以v0的速度竖直向上抛出，乙球以v0的速度水平抛出，甲球下落过程中经过P、Q两点，乙球下落过程中经过O点，P点与O点位于同一高度，忽略空气阻力，则下列说法错误的是（ ） A. 抛出瞬间，甲乙两球的动能相等 B. 甲球经过P、Q两点时的机械能相等 C. 甲球经过P点的动能小于乙球经过O点动能 D. 甲、乙两球落地前瞬间速度相等 【答案】C 【解析】 【详解】动能与质量、速度有关，不计空气阻力，甲、乙两个小球在运动过程中，机械能守恒。 A．甲、乙两球的质量和初速度相同，动能相等，故A正确，不符合题意； B．两球在运动的过程中，机械能守恒，甲球经过P、Q两点时的机械能相等，故B正确，不符合题意； C．抛出瞬间，甲乙两球机械能相等，落回P、O两点时两球机械能也相等，由于两球质量和高度相等，所以两球的重力势能相等，根据机械能守恒，甲球经过P点的动能等于乙球经过O点动能，故C错误，符合题意； D．甲、乙两球落地前瞬间机械能相同，质量相等，速度相等，故D正确，不符合题意。 故选C。 9. 在“估测用电器的实际功率”的综合实践活动中，小明先断开家中所有用电器，只让图甲所示的电饭锅煮饭5min，测得电能表指示灯闪烁120次，若只让图乙所示的家用台扇工作，测得电能表指示灯闪烁的20次，则台扇工作时间最可能是（ ） A. 4min B. 16min C. 32min D. 48min 【答案】B 【解析】 【详解】电饭锅的功率约为800W，正常工作5min消耗的电能约为 台扇消耗的电能为 台扇的功率约为40W，工作的时间约为 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 10. 如图甲所示，电源电压恒定，是定值电阻，是滑动变阻器，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从B端移至A端的过程中，两电压表示数随电流表示数变化的图象如图乙所示，则（ ） A. 电源电压为16V B. 整个电路的最大功率为14.4W C. MN是表示数随A表示数变化的图象 D. 当滑片P在中点时，电流表的示数是0.8A 【答案】B 【解析】 【详解】AC．由甲图可知，R1和R2串联，电流表测电路中电流，电压V1测R1两端电压，电压表V2测R2两端电压，滑片P从B端滑到A端的过程中，滑动变阻器连入电路的电阻变小，电路中的电流变大，根据串联分压原理可知，滑动变阻器R2两端的电压变小，由于电源电压不变，则R1两端的电压变大，所以，通过R2的电流随其两端电压的减小而增大，通过R1的电流随其两端电压的增大而增大；由此可知，乙图中MN是R1的U-I图象，EF是R2的U-I图象，即EF是V2表示数随A表示数变化的图象，由乙图可知，滑片在B端时滑动变阻器的电阻最大，电流最小IB=0.4A，此时U1B=4V，U2B=8V，此时滑动变阻器的最大阻值 则串联电路的电压特点可得，电源电压 U=U1B+U2B=4V+8V=12V 故AC错误； B．由乙图可知，滑片在A端时滑动变阻器的电阻最小为0，电路中的电流最大IA=1.2A， 则整个电路的最大功率 P大=UIA=12V×1.2A=14.4W 故B正确； D．由乙图可知，滑片在A端时滑动变阻器的电阻最小为0，电路中的电流最大IA=1.2A，则R1的阻值 当滑片P在中点时，滑动变阻器接入电路的阻值为最大值的一半，此时电路中的电流 故D错误。 故选B。 11. 小明将小灯泡和一定值电阻串联到电源（2节新干电池）两端，闭合开关后发现小灯泡突然熄灭。如果是灯泡L或R出现故障，他进行了如下操作并作出思维导图，请将小明分析的故障情况补充在空格处：（1）___________________；（2）___________________；（3）____________________。 【答案】 ①. 小灯泡短路 ②. 电阻R断路 ③. 小灯泡断路 【解析】 【详解】[1]电阻R、小灯泡L和电流表串联，闭合开关后发现小灯泡突然熄灭，当电流表有示数时，说明有电流通过电流表，但无电流通过小灯泡，则说明小灯泡短路了。 [2]当电流表无示数，将电压表并联到小灯泡两端，电压表示数为0时，说明电路中无电流通过，电路中存在断路，判断得电阻R断路。 [3]电源由2节新干电池组成，电源电压为3V。当电流表无示数，将电压表并联到小灯泡两端，电压表示数为3V时，说明电压表串联接入电路，判断得小灯泡断路。 12. 截至2023年底，中国高铁总里程达到4.5万公里，居世界第一。高铁“和谐号”采用全新流线型头型，这是为了__________；车厢内实现了WiFi网络全覆盖，WiFi采用的是低强度的__________传输信号；如图是在高速行驶的高铁中拍到硬币A“静静”的立在硬币B上的情景，则硬币A相对于__________（“硬币B”、“车外树木”或“远处高山”）是静止的。 【答案】 ①. 减小空气阻力 ②. 电磁波 ③. 硬币B 【解析】 【详解】[1]物体运动时受到空气的阻力与速度大小有关，为了减小高铁运行时的阻力，故高铁“和谐号”采用全新流线型头型，是为了减小空气的阻力。 [2]电磁波传播速度快，可以在真空中传播，WiFi采用的是低强度的电磁波传输信号的。 [3]图中A硬币相对B硬币位置不变，相对“车外树木”或“远处高山”位置改变了，故则硬币A相对于硬币B是静止的。 13. 小明设计了如图所示的车辆出入自动控制闸的结构原理模型，发现当车牌被识别系统识别后，栏杆抬起，车辆通行，车牌识别成功相当于开关S闭合。 （1）S闭合，通电线圈上端为__________极，向下移动滑动变阻器的滑片P，此时通电线圈的磁性变__________； （2）已知，自重为40N的栏杆AB质量分布、粗细都均匀，小明进行调试发现，当没有车牌被系统识别时，B点挂上某铁柱时，栏杆刚好离开托架，则该铁柱的重力为__________N，为正常使用，我们需要适当__________（选填“增加”或“减小”）该铁柱的重力。 （3）结合实际分析，此处电源选择干电池，有什么不妥？__________。 【答案】（1） ①. S ②. 弱 （2） ①. 40 ②. 减小 （3）见详解 【解析】 【小问1详解】 [1][2]S闭合，电流从线圈下端流入，根据安培定则，可知通电线圈下端为N极，上端为S极，向下移动滑动变阻器的滑片P，接入电路中电阻变大，电路中的电流减小，此时通电线圈的磁性变弱。 【小问2详解】 [1]自重为40N的栏杆AB质量分布、粗细都均匀，重心在AB中点，根据杠杆平衡条件可得 则B处的拉力即该铁柱的重力为 [2]为正常使用，使得其稳稳地停止支架上，我们需要适当减小柱体的重力。 【小问3详解】 选择干电池作为电源，长时间后电压降低，闭合开关，电磁铁栏杆磁性减弱，栏杆不能自动抬起。 14. 物理合作助学小组对“探究不同物质吸热升温现象”、“探究影响电流热效应的因素”和“比较不同燃料燃烧时放出的热量”这三组实验进行系统分析。 （1）上述三个热学实验中，为了“探究不同物质吸热升温现象”的是__________（选填“甲”“乙”或“丙”中的一组或几组，下同）组实验；通过比较温度计示数的变化量来比较吸（放）热多少的是__________组实验；乙组实验__________（选填“需要”或“不需要”）保持加热时间一样； （2）丙组实验中可发现B烧瓶中温度计的示数升高较快（）据此可初步得出结论：__________，如果仅用丙图中提供的器材探究电热与电流的关系，还需要添加的测量工具是__________。 【答案】（1） ①. 甲 ②. 乙、丙 ③. 不需要 （2） ①. 见解析 ②. 秒表 【解析】 【小问1详解】 [1]为了“探究不同物质吸热升温现象”，要控制相同时间吸热相同，故选用相同的加热装置，加热不同的液体，即是甲组实验。 [2]为了比较热值大小，要用不同的燃料（燃尽），加热质量相同的同种液体，根据Q=cmΔt可知，液体升温越高，则燃料放出的热量越多，这种燃料热值越大，通过比较温度计示数的变化量来比较吸（放）热多少的乙组实验。丙实验中通过比较温度计示数的变化量来比较吸（放）热多少，将电流产生的热量转化为温度计示数。 [3]乙组实验中，两种燃料要燃尽，故不需要保持加热时间一样。 【小问2详解】 [1]丙组实验中两电阻串联，通过的电流和通电时间相同，发现B烧瓶中温度计的示数升高较快（RA<RB），由转换法可知，RB产生的热量多，据此可初步得出结论：在电流和通电时间相同时，导体电阻越大，产生的热量越多。 [2]如果仅用丙图中提供的器材探究电热与电流的关系，要控制电阻和通电时间相同，还需要添加的测量工具是秒表。 15. 某新能源汽车顶部安装有太阳能电池板，当太阳能电池板与日照方向垂直时，其吸收的太阳能最多，该电池板装有自动清洁装置，电池板相关参数如表。（） 电池板面积 10m2 光电转换效率 20% 储存充电效率 70% 清洁功率 1kW （1）太阳能属于__________（填“清洁”或“非清洁”）能源； （2）电池板自动清洁一次需要120min，需要消耗的电能为__________度；这相当于完全燃烧__________kg焦炭释放的能量； （3）某天，电池板接收太阳辐射的平均功率为1000W/m2，若白天有效光照时间为6h，电池储存的能量为__________J；若该太阳能汽车行驶时受到的阻力恒为900N，存储的这些能量可供汽车行驶路程最多为__________km。 【答案】（1）清洁 （2） ①. 20 ②. 2.4 （3） ①. 3.024×107 ②. 33.6 【解析】 【小问1详解】 太阳能使用中没有有害排放物，即可以实现零排放，属于清洁能源。 【小问2详解】 电池板自动清洁一次需 要120 min，需要消耗的电能为 即需要消耗的电能为20度。需要燃烧焦炭的质量为 【小问3详解】 若白天有效光照时间为6h，获得的太阳能为 电池存储的能量为 故存储的这些能量可供汽行驶的路程为 16. 按题目要求作图。 （1）如图甲，一束光从空气斜射入水中，请作出它的反射光线和大致的折射光线。 （2）如图乙，鸡蛋悬浮在液体中，请画出鸡蛋受力的示意图。 （3）如图丙，请用笔画线代替导线将两线插座、电灯和开关分别接入电路。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 垂直分界面画出法线，根据反射角等于入射角，在空气中法线的另一侧作出反射光线；然后根据折射角小于入射角，在水中法线的另一侧作出折射光线，如图所示： 【小问2详解】 鸡蛋所受浮力的方向是竖直向上的，从重心开始竖直向上画一条带箭头的线段表示出浮力，并标出F浮；物体的重力与浮力大小相等，方向相反，作用点都在重心，同理做出重力的示意图，因为浮力与重力是一对平衡力，所以两条线段长度要相等，如图所示： 【小问3详解】 灯泡接法：火线进入开关，经灯泡连到零线，这样在断开开关能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故。既能控制灯泡，又能更安全。两孔插座的接法：左孔接零线；右孔接火线，如图所示： 17. 一新型无人驾驶电动汽车的质量为，每个轮胎与地面的接触面积为。性能测试时，汽车在平直的公路上匀速行驶，用时200s，共消耗电能，测得电机输出的机械功率为，（g取10N/kg）求： （1）测试阶段汽车的速度； （2）汽车静止时对地面的压强； （3）汽车电机的效率。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 测试阶段汽车的速度为 【小问2详解】 汽车静止时对地面的压强为 【小问3详解】 电机输出的机械功为 汽车电机的效率为 18. 如图所示电路中，滑动变阻器铭牌上标有“30Ω，1A”字样，电压表量程0~15V，闭合开关S1、S2，断开开关S3，调节变阻器滑片P至某位置，电压表示数为9.0V，电流表示数为0.6A，灯泡正常发光；再闭合开关S3，电流表示数变为0.8A。求： （1）变阻器接入电路的阻值； （2）灯泡的额定功率； （3）只闭合开关S1、S2，改变电源电压并移动滑片P，使电路安全工作，电路10s内消耗的最大电能。 【答案】（1）15Ω （2）1.8W （3）108J 【解析】 【小问1详解】 闭合开关S1、S2，断开开关S3，L与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端电压，故变阻器接入电路的阻值为 【小问2详解】 再闭合开关S3，则L短路，此时电源的电压为 灯泡两端电压为 灯泡的额定功率为 小问3详解】 闭合开关S1、S2，断开开关S3，L与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端电压，电路安全工作，且灯泡正常工作时，电路消耗的电能最大，若滑动变阻器两端的电压为15V，则 则电源的最大可能电压为 电路消耗的最大电能为 19. 小明利用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏等实验器材探究“凸透镜成像的规律”。 （1）通过图甲的实验操作，可知该凸透镜的焦距为__________cm； （2）把另一凸透镜固定在光具座50cm刻度线处，将蜡烛移至光具座上10cm刻度线处，移动光屏，直到烛焰在光屏上成清晰的像（如图乙），则该像是倒立、__________的实像，此时所成的像与__________所成的像性质相同； （3）若保持蜡烛和光屏的位置不变，只需要将凸透镜移到__________cm刻度处，光屏上可再次得到清晰的像； （4）将蜡烛移至45cm刻度线处，无论怎样移动光屏，始终承接不到烛焰的像，此时应在凸透镜__________（选填“左”或“右”）侧透过凸透镜观察像的特点； （5）若保持图乙中蜡烛、凸透镜的位置不变，把近视眼镜放在凸透镜左侧，如果需要光屏上再次得到清晰的像，应将光屏向__________（选填“左”或“右”）移一段距离。 【答案】（1）10.0 （2） ①. 缩小 ②. 照相机 （3）30.0 （4）右 （5）右 【解析】 【小问1详解】 平行于凸透镜主光轴的光线，经凸透镜折射后会聚于焦点，图中刻度尺的分度尺为1cm，故该凸透镜焦距10.0cm。 【小问2详解】 [1][2]如图乙所示，物距和像距分别为 即像距小于物距，根据凸透镜成像规律，所成的像为倒立、缩小的实像，照相机的物距位于2倍焦距以外，成倒立、缩小的实像，故此时所成的像与照相机所成的像性质相同。 【小问3详解】 根据光路的可逆性，当物距与像距对调，物距变为20.0cm，像距变为40.0cm时，即将凸透镜移到30.0cm刻度处，光屏上可再次得到清晰的像。 【小问4详解】 将蜡烛移至45cm刻度线处时，此时物距为5cm，小于焦距，即位于焦距以内，成正立、放大的虚像，根据凸透镜成像规律，此时眼镜仍应在凸透镜右侧观察折射光线，才能看凸透镜所成的虚像。 【小问5详解】 近视眼镜是凹透镜制成的，对光线有发散作用，把近视眼镜放在凸透镜左侧，物距不变时，会使像距变大，如果需要光屏上再次得到清晰的像，应将光屏向右移动。 20. 兴趣小组同学开展电学研究活动。 （1）要测量小灯泡正常发光时的电阻，实验室提供的器材有：标有“2.5V”的小灯泡、电池组（电压恒为3V）、电压表、电流表、滑动变阻器（20Ω 2A）、开关、导线若干。 ①小华所接的实验电路如图甲所示，电路中部分连接不完整，请用笔画线代替导线补全电路，要求图示状态时滑动变阻器接入阻值最大；（ ） ②补全电路后，立刻闭合开关，电流表、电压表均有示数，灯泡不发光，其原因可能是__________； ③移动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.5V，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电阻__________Ω；（计算结果保留一位小数） （2）小明仅将补充完整后甲图上的小灯泡换成阻值为10Ω的定值电阻R0，来探究电流与电压的关系，将R0两端的电压U0调至下表中的数值进行探究，你认为其中U0=__________V时无法完成实验，理由是__________.； 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 I/A （3）实验结束后，另一组同学设计了如图丙的电路，来测定额定电压为3V的小灯泡正常发光时的电阻.已知电源电压为5V，定值电阻R1的阻值为20Ω。 实验步骤如下： ①闭合S、S1，断开S2，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为__________V时，灯泡正常发光； ②保持滑片位置不动，闭合S、S2，断开S1，此时电压表示数为1V； ③小灯泡正常发光时电阻为__________Ω。 【答案】（1） ①. ②. 见详解 ③. 9.6 （2） ①. 0.5 ②. 见详解 （3） ①. 2 ②. 7.5 【解析】 【小问1详解】 [1]滑动变阻器一上一下接入电路，选择右下接线柱时滑动变阻器接入阻值最大，如下图所示 [2]电流表及电压表都有示数，表明灯泡不存在断路或短路，灯泡不亮的原因可能是滑动变阻器接入电路的阻值过大，导致通过灯泡电流太小，实际功率太小。 [3]闭合开关后，移动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.5V，此时电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.26A，小灯泡正常发光时的电阻为 【小问2详解】 [1][2]将R0两端的电压U0调至0.5V时，根据串联分压原理得 U滑0=U-U0=3V-0.5V=2.5V 根据欧姆定律得，电路电流 要求滑动变阻器的电阻至少为 故此时滑动变阻器（20Ω 2A）不能满足要求。即电压为0.5V时无法完成实验。 【小问3详解】 [1][2]③在步骤①中，滑动变阻器滑片与灯泡串联，电压表测滑动变阻器两端的电压；要使小灯泡正常发光，则灯泡两端的电压 根据串联电路电压的规律可得 所以，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2V，则灯泡正常发光；在步骤②中，滑动变阻器与定值电阻串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压为1V，根据串联电路电压规律，R1两端电压为 根据串联分压原理可知滑动变阻器接入阻值为 在步骤①中，电路中的电流为 则小灯泡正常发光时电阻为 21. 小明在厨房中烧水，向沸腾的水中加入盐，水瞬间沸腾得更剧烈了。在跟同学讨论后，大家对水加盐后的变化，提出了如下的猜想： 猜想1：盐水的沸点比水低； 猜想2：盐水的比热容比水小。 为验证猜想，小明用两只同型号的电水壶，分别装入质量和初温都相同的盐水和水，同时加热，用温度传感器测出它们的温度并记录在下表中。 T/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 /℃ 32 50 65 79 89 98 99.8 99.8 99.8 /℃ 32 48 62 75 84 92 98 99 99 小红、小亮用其他型号电水壶进行上述实验，实验现象与小明相似； （1）实验中，使用两只同型号的电水壶加热的目的是__________，根据表中数据可知，盐水和水加热升温过程中温度变化的共同特点是__________； （2）结合实验数据可知，此时盐水的沸点是__________℃，小红认为盐水沸点低于100℃，所以猜想1是正确的；小明认为盐水的沸点比水高，所以猜想1是错误的。你分析后，认为猜想1是__________（选填“正确”或者“错误”）； （3）进一步分析数据可知，相同的加热条件下，__________，为此，猜想2正确； （4）小亮再次实验，在沸腾的盐水中加入一定量的水，盐水立即停止沸腾。小亮认为是水的比热容比盐水大而引起的，小红认为这样的判断是欠缺的，原因是__________（说出一种理由即可）。 【答案】（1） ①. 相同时间放出热量相同 ②. 见详解 （2） ①. 99.8 ②. 错误 （3）见详解 （4）见详解 【解析】 【小问1详解】 [1]实验中物体吸热多少不易直接测量，用两个同型号的电水壶同时进行加热，相同时间内同型号的电水壶放出的热量相同，可以用加热时间间接反映吸热的多少，应用了转换法。 [2]盐水和水在相同时间内吸收的热量相同。由表格数据可知，盐水和水加热过程中温度变化的共同特点：当温度较低时，随着加热的进行，吸收热量，温度不断升高；当沸腾时，吸收热量，温度保持不变。 【小问2详解】 [1][2]液体沸腾时吸热，温度保持不变，根据表中数据可知盐水的沸点是99.8℃。同样得出水的沸点是99℃，盐水的沸点比水高，所以猜想1是错误的，赞同小红的观点。 【小问3详解】 由表格数据可知，水和盐水的质量和初温相同当加热相同的时间时，水和盐水吸收的热量相同比较盐水和水的温度，水升高的温度比盐水小，由可知，盐水的比热容小于水的比热容所以猜想2是正确的。 【小问4详解】 沸腾的条件：达到沸点，吸热温度不变。在沸腾的盐水中加入一定量的水时，温度迅速降低，盐水立即停止沸腾。 22. 阅读短文，回答问题： “奋斗者”号上那些高新科技 “奋斗者”号载人舱的外壳采用新型高强度钛合金材料，不仅完美的扛住万米压力，还大大减轻了自己的质量：供电部分是深海锂电池由上百块单体锂组成，它能在万米海水压力下稳定供电，电池间隙充满了油，电池产生的热量会先传递给周围的油，油再将热量传给周围海水以此缓解电池发热。四块压载铁总重量将近2吨，当“奋斗者”号完成作业，准备上浮时，它会抛出两块压载铁；浮力块是由成千上万个微米级大小的高密度玻璃微珠组成的，这些玻璃微珠不仅能为潜水器的上浮提供足够的浮力，自身也非常结实，经得起海底水压的考验. （1）浮力块中的玻璃微珠材料、载人舱外壳的钛合金材料都具有很强的抗压性，那是为了经得起海水压强随着深度的增加而__________（选填“增加”、“减小”或“不变”）带来的考验，而且__________材料还具有密度小的属性； （2）根据上文信息，以下的说法错误的是__________ A. 热量通过热传递从油传递给周围的海水 B. 电池工作发热说明电流具有磁效应 C. 抛掉压载铁，潜水器所受重力小于浮力 D. 玻璃微珠需做成空心以此增大浮力 （3）电池组工作一段时间后放出热量的50%被50kg的油吸收，油的温度从20℃升至50℃，已知，则电池组这段时间产生的热量为__________J； （4）单体锂蓄电池是一种全新高能量密度固态锂电池，它的“比能量”约为25kW·h/kg，一节单体锂蓄电池放电电压随时间的变化规律如图甲所示，可以用60A的电流连续放电8h。“奋斗者”号工作时，需要的总能量约为120kW·h，则其电源的质量约为__________kg，为了对“奋斗者”号正常供电，需要不得少于__________节该蓄电池进行__________联；（“比能量”是指电池单位质量所输出的电能；） （5）学校开展自制潜水艇比赛，图乙为某小组自制的潜水艇，由生活舱和水舱构成，生活舱体积大于水舱体积.其材质为硬质塑料瓶，塑料瓶厚度不计，两个舱之间密封不连通，水舱与200mL的注射器通过塑料软管相连，移动注射器活塞可以实现潜水器的浮沉。 【产品调试】 任务一：如图丙所示，潜水艇完成从水面A位置下潜到B位置并稳定停留； 任务二：从水底上浮到B位置并稳定停留，上浮过程中，浮力__________；（选填“变大”、“不变”或“变小”） 任务三：完成从水底打捞一个重物（重0.5N，体积为20cm3）后，上升到B位置并稳定停留. 已知完成任务二时注射器活塞稳定在刻度60mL，完成任务三时（用体积和质量均忽略不计的细线系住重物打捞，，），注射器的活塞需要稳定在__________mL刻度。 【答案】（1） ①. 增加 ②. 钛合金 （2）B （3） （4） ①. 4.8 ②. 167 ③. 串 （5） ①. 不变 ②. 30 【解析】 【小问1详解】 [1]根据液体压强的公式可知，在密度一定时，液体压强随深度增加而增加，所以浮力块中的玻璃微珠材料、载人舱外壳的钛合金材料都具有很强的抗压性，那是为了经得起海水压强随着深度的增加而增大带来的考验。 [2]根据密度的公式，为了减小质量，应选择密度小的材料，故钛合金材料可以减小自身的质量，表明其密度较小。 【小问2详解】 A．根据材料内容可知，电池产生的热量会先传递给周围的油，油再将热量传给周围海水以此缓解电池发热，故A正确，不符合题意； B．根据焦耳定律，电流通过导体时会产生热量，电池工作发热说明电流具有热效应，故B错误，符合题意； C．潜艇在水下排开水的体积不变，浮力不变，抛掉压载铁，潜水器的总重力会减小，当重力小于浮力时，潜水器会上浮，故C正确，不符合题意； D．玻璃微珠做成空心，在质量不变时，可以增加排开水的体积，增大可以利用的浮力，故D正确，不符合题意。 故选B。 【小问3详解】 油吸收热量为 电池组产生的热量为 【小问4详解】 [1]电源的质量为 [2]一节蓄电池的能量为 蓄电池的节数为 [3]根据串并联电路的电压特点可知，为了提高电源电压，这些电池应该串联接入电路。 【小问5详解】 [1]从水底上浮到B位置并稳定停留，上浮过程中潜水艇的体积不变，则排开水的体积就不变，根据阿基米德原理可知，潜水艇受到的浮力不变。 [2]重物G =0.5N，受到的浮力为 完成从水底打捞这个重物到B位置并稳定停留，在浮力不变的情况下，要减小自身的重力，即向外排出水的重力为 G水=G-F浮=0.5N-0.2N=0.3N 向外排出水的质量为 根据密度公式得，向外排出水的体积为 则注射器活塞需要向内推入的气体， 已知完成任务二时注射器活塞稳定在刻度60mL，完成任务三时（用体积和质量均忽略不计的细线系住重物打捞），注射器活塞需要稳定在的刻度是 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$