精品解析：广东省汕头市潮阳区2023－2024学年九年级下学期期中考试物理试题

2023-2024年第二学期九年级物理期中测试 一、单选题（21分） 1. 琴琴同学握笔如图所示。下列关于铅笔的描述正确的是（ ） A. 铅笔的长度约50cm B. 铅笔的质量约为50g C. 静止在桌面上的铅笔受平衡力 D. 写字时铅笔和纸间的摩擦力是滚动摩擦力 2. 下列说法正确是（　　） A. 在学校内禁止鸣笛，这是在声音的传播过程中减弱噪音 B. 响铃声音大因为音调高 C. 校内广播属于信息传播 D. 同学们“唰唰”写字的声音是次声波 3. 端午节煮粽子是中华文化的传统习俗，下列说法正确的是（　　） A. 燃料燃烧为内能转化为化学能 B. 打开锅盖上面的白雾是水蒸气 C. 加热粽子是利用做功增加内能 D. 闻到粽子的香味是因为扩散现象 4. 新型纯电动无人驾驶小巴车，是全球首款获得德国“红点奖”的智能驾驶汽车，配备激光雷达和多个高清摄像头，根据预设站点自动停靠，最高时速可达40公里，除了随车的一名安全员亮亮，一辆车可容纳9名乘客。下列关于新型小巴车描述正确的是（ ） A. 小巴车定位系统利用电磁波传递信息 B. 小巴车的高清摄像头是凹透镜 C. 小巴车的速度为114m/s D. 当小巴车开始行驶时，乘客受到惯性向前倾 5. 手与硅胶管M均不带电，用手摩擦M后，M与带负电的塑料管互相排斥，则（　　） A. M带正电 B. M不带电 C. 手摩擦M时，正电荷从手转移到M D. 手摩擦M时，电子从手转移到M 6. 分别使用图中四种装置匀速提升同一重物，不计滑轮重、绳重和摩擦，最省力的是（　　） A. B. C. D. 7. 2023 年8月 29 日搭载自主知识产权麒麟9000S 芯片的华为Mate60Pro发布，卫星通话是它的最大卖点，遥遥领先也是它的宣传口号，成为国产手机的骄傲。Mate60pro手机是通过指纹开关S1或密码开关S2来解锁的，若其中任一方式解锁失败后，锁定开关S3均会断开而暂停手机解锁功能，S3将在一段时间后自动闭合而恢复解锁功能。若用灯泡L发光模拟手机解锁成功，则图中符合要求的模拟电路是（　　） A. B. C. D. 二、填空题（21分） 8. 如题图所示，用两个吸盘模拟马德堡半球实验；将两个吸盘对接，用力挤压出空气后难以将其分开，说明吸盘内部气体压强___________（选填“大于”“等于”或“小于”）大气压强；若在吸盘上截一个小孔，吸盘内部气体压强会变___________；若在海拔更高的地方做同样的实验，将其分开所需的力更小，说明海拔越高，大气压强越___________。 9. 如图甲所示是小刚家的一个插座，小刚用试笔接触插座A孔，氖管发光，则A孔接的是________线，乙图是一个台灯的电路示意图，当把台灯接入电路时，为了安全，应将台灯插头的________（填：C或D）插脚插入A孔。丙图是两种墙壁开关，其按钮可绕面板内转动，根据你的生活经验，________型（填：A或B）较易损坏。 10. 一枚实心纪念币的质量为16g，体积为2cm3，纪念币的密度是___________g/cm3。可见，这枚纪念币___________（选填“是”或“不是”）纯金制成。若宇航员将这枚纪念币带到太空，其质量___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。（ρ金=19.3×103kg/m3） 11. 如题图所示，桌面上有一枚转动灵活的小磁针，静止时，小磁针___________极指南；当导线与电池触接时，小磁针发生偏转，说明通电导线周围存在___________；断开电路，小磁针___________（选填“会”或“不会”）回到原来位置。 12. 图甲中过山车从A点出发，先后经过B、C、D、E点。图乙是过山车在B、C，D、E点的动能和重力势能大小的示意图，则过山车的动能在___________点最大，B点重力势能的大小___________E点动能的大小。在这个过程中，过山车的机械能是___________（选填“变化”或“不变”）的。 13. 为了保护同学们的视力，我校教室里的日光灯更换成如图所示的LED护眼灯，LED灯的发光效率高，其发光部分主要由___________（选填“导体”“半导体”或“绝缘体”）材料制成；根据经验可以判断教室内不同LED灯之间的连接方式是___________联。如果打开护眼灯之后，老师又打开了教室中的多媒体设备，则教室电路中的总电阻会___________（选填“增大”或“减小”）。 14. 如图所示的电路中，闭合开关S，此时的电路是______（选填“串联”或“并联”）；当滑片P向右滑动时，灯泡的亮度______，电路消耗的电功率______。（后两空均选填“变大”“变小”或“不变”）。 三、作图题 15. （1）如图所示，请用笔画线代替导线，按照安全用电的要求，将图中的螺丝口电灯、控制电灯的开关和三孔插座接入家庭电路中。 （2）作出图中物体AB在平面镜中的像。 （3）如图所示，弯曲杠杆OBA的B点挂一重物，若在杠杆A端施加一个最小力F，使其在图示位置平衡，试画出最小拉力F和力臂。 四、实验题（20分） 16. （1）如图甲中木块的长度为______cm；在调节天平平衡时，将游码归零后，指针如图乙所示，此时应向______调节平衡螺母，使横梁平衡；天平平衡时，放在天平右盘中的砝码和游码的位置如图丙所示，所测物体的质量为______g； （2）蹄形磁体附近的导体与灵敏电流计组成闭合电路，如图所示，现将该导体竖直向上快速移动（沿图示箭头方向），电路中______（选填“有”或“无”）感应电流产生； （3）在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中，如图所示，其中图______是水沸腾前的情况，沸腾前气泡大小变化的原因是：气泡上升过程中______（多选，选填字母） A．气泡遇冷收缩 B．气泡遇热膨胀 C．气泡所受水的压强变小 D．气泡内水蒸气遇冷液化 17. 小西和同学们在“探究电流与电压的关系”的实验中，实验电路如图甲所示，电源电压恒为3V； 实验序号 1 2 3 4 5 U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 I/A 0.1 0.3 04 0.5 （1）连接电路时，开关应______； （2）连接好电路后，闭合开关，发现电压表有示数，电流表无示数，此时电路的故障可能是______； （3）排除故障后，第2次实验中电流表的示数如图乙所示，为______A； （4）将多次实验测得的数据记录在表格中，分析数据可得：______； （5）完成此实验后，同学们还想探究“电流与电阻关系”，又添加了10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的电阻，为保持电压表的示数仍为1.5V，应将滑动变阻器滑片P向______端移动；为了完成本实验，滑动变阻器的最大阻值不得小于______Ω。 18. 在“探究凸透镜成像规律”的实验中，由图甲可知，凸透镜的焦距是10.0cm。 （1）小明把凸透镜固定在光具座50cm刻度线处，将蜡烛移至光具座上45cm刻度线处，探究u＜f的成像规律，无论怎样移动光屏，都没办法在光屏上成清晰的像，他接下来的操作是______； （2）如图乙改变蜡烛的位置，使其位于20cm刻度线处，再移动光屏，使烛焰在光屏上成清晰的倒立，______的实像（选填“放大”、“等大”或“缩小”），与______（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）的成像原理相同；凸透镜的位置固定不动，当蜡烛向右（靠近透镜）移动一段距离后，要在光屏上再次成清晰的像，需将光屏向______（选填“左”或“右”）移动，此时观察到的像与原来相比将______（选填“变大”、“不变”或“变小”）； （3）小芳同学在实验中，她按如图丙所示装配仪器（图中F点是焦点，H点是2倍焦距处），此时光屏上得到了一个清晰的像，但像的位置偏高。为了使像能成在光屏的中央，她应把光屏向______调（选填“上”或“下”）；调节好蜡烛的高度后，她当光屏上出现清晰的像时，遮住部分透镜，观察到像______完整（选填“仍然”或“不”），亮度将______（选填“不变”、“变暗”或“变亮”）。 五、计算题（13分） 19. 如图所示是一种电热水龙头和它的电路简图。旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点，从而控制流出的水为冷水、温水或热水。已知R1、R2是电热丝，R2 =55Ω，温水挡的电功率是2.2kW。求： （1）当流出水为温水时，接入电阻的值； （2）当流出水为热水时，热水挡的电功率； （3）若该水龙头1min能放出约1kg的温水，效率为84%，则温水升高的温度。 20. 如图所示，放在水平桌面上，底面积为的圆柱形容器内装某种液体，测得距液面处的容器壁上A点所受到的液体压强为，如图所示，（g取）求： （1）该液体的密度； （2）将铁块完全浸入容器内液体中，求铁块受到的浮力？（） （3）若加入铁块后无液体溢出，则B点受到液体的压强增加了多少？ 21. 阅读材料，回答问题 风力发电 风能是一种清洁的可再生能源，利用风力发电将助力我国实现碳中和目标，风力发电机组主要由叶片、齿轮箱、发电机等组成，其简化结构如题图甲所示。叶片横截面的设计原理如图乙所示，一面较平，另一面较弯曲。叶片在风的作用下旋转，经过齿轮箱增速后，发电机转子高速旋转发电。某风力发电机组利用齿轮箱可实现叶片转1圈，发电机转子转20圈。风力发电机组输出功率P与风速v的关系如图丙所示。在的范围内5m/s≤v≤10m/s，P与v的三次方成正比。风力发电机组所在风场某段时间内的风速v与时间t的关系如图丁所示。（为方便计算，图丙和图丁数据已作简化处理。） （1）完成下列风力发电的主要能量转化流程图：①______，②______； （2）当风正面垂直吹向静止叶片时，如图乙所示，从正面看，叶片A会______（选填“顺时针”或“逻时针”）转动； （3）当风速为12m/s时，风力发电机组工作1h输出的电能相当于______kg的煤完全燃烧放出的热量；（q煤＝3.0×107J/kg） （4）当风速13m/s时，发电机转子1min转400圈，若发电机输出电能1kW·h，叶片需要转动______圈。 22. 阅读下列短文，回答问题。 超声波测速 超声波是振动频率高于20000Hz的声波，它具有指向性好、反射能力强、能量集中等特点，可用于测距、测速等。 测距是测速的基础，如图甲所示，超声波测速仪向静止的汽车发射超声波信号（简称信号），同时开始计时，信号传播过程中遇到汽车会被反射，测速仪接收到返回的信号就停止计时，根据记录的时间及其与路程、速度的关系，可计算出汽车与测速仪之间的距离，图乙是信号传播过程的s-t图像，s表示信号与测速仪之间的距离，t表示信号传播的时间。 测速仪测量汽车速度的原理是：测速仪向运动的汽车先后发射两次信号，根据汽车在两次遇到信号之间所通过的路程及所用的时间，由速度公式可得出汽车的平均速度测速仪在公路上对某跑车进行测速时，向匀速驶来的跑车发射两次信号，两次发射信号的时间间隔是1.0s，第一次发射信号到接收用时0.6s，第二次发射信号到接收用时0.3s。经测速仪测定，该跑车超速，驾驶员将受到交警部门处罚。（超声波速度取340m/s） （1）人耳_______（选填“能”或“不能”）听到超声波。超声波测速是利用了超声波的指向性好、能量集中、_______等特点； （2）如图乙所示，若t0=0.4s，则静止的汽车与测速仪之间的距离为_______m； （3）通过计算，在下图中，大致画出测速仪对该跑车发射的两次信号传播过程的s-t图像（t从第一次发射信号开始计时）。跑车在两次遇到信号之间通过的路程为_______m，跑车的速度大小为_______m/s。 23. “翼龙”无人机是我国自主研制的一种中低空、长航时无人机。图甲是无人机的图片，如表为其部分技术参数．“翼龙”无人机具备全自主平台，可携带各种侦察、测距、电子对抗设备及小型空地打击武器，可广泛应用于如灾情监视、军事活动等领域。 最大飞行速度 280km/h 正常巡航速度 100km/h 最大续航时间 20h 发动机额定功率 80kW 最大载荷量 180kg 最大载油量 320kg 机身质量 1.1t 机身长度 9m （1）活塞式发动机是无人机的核心部件，其基本结构及工作方式如图丙所示，此时该发动机处于______冲程，这个工作过程中的能量转化是______； （2）工程师给发动机装上了能控制油门大小的限速器，其简化电路如图乙所示，其中保护电阻R0为定值电阻，R1的阻值随飞行速度的变化图像如图丙所示。当飞行速度达到某设定值时，电磁铁刚好能够吸下衔铁B，使得油门C的喷油量减小，从而实现控制无人机的速度不再增大，此时电磁铁上端的极性为______极； （3）若电源电压恒为12V，R0的阻值为20Ω，当无人机飞行速度达到210km/h时，R1的电功率是______W；（电磁铁的线圈电阻忽略不计） （4）时间久了，保护电阻R的阻值会变大，为确保最大飞行速度不变，可采取的办法是______； （5）发动机耗油率是指发动机在额定功率下每输出1kW·h能量所消耗的燃油质量，根据相关参数可知，“翼龙”无人机装配的发动机耗油率为______kg/(kW·h)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023-2024年第二学期九年级物理期中测试 一、单选题（21分） 1. 琴琴同学握笔如图所示。下列关于铅笔的描述正确的是（ ） A. 铅笔的长度约50cm B. 铅笔的质量约为50g C. 静止在桌面上的铅笔受平衡力 D. 写字时铅笔和纸间的摩擦力是滚动摩擦力 【答案】C 【解析】 【详解】A．铅笔的长度约为20cm，故A错误； B．铅笔的质量约为0.01kg，合10g，故B错误； C．静止在桌面上的铅笔，是一种平衡状态，受平衡力，故C正确； D．写字时铅笔和纸间的摩擦力是滑动摩擦力，故D错误。 故选C。 2. 下列说法正确的是（　　） A. 在学校内禁止鸣笛，这是在声音的传播过程中减弱噪音 B. 响铃声音大是因为音调高 C. 校内广播属于信息传播 D. 同学们“唰唰”写字的声音是次声波 【答案】C 【解析】 【详解】A．在学校内禁止鸣笛，是禁止声源发出声音，这是在声源处减弱噪音，故A错误； B．响铃声音大是指声音的音量大，即响度大，故B错误； C．校内广播是通过声音告诉学生信息，故属于信息传播，故C正确； D．次声波是人类听觉范围以外的声音，同学们“唰唰”写字的声音能被听见，所以不是次声波，故D错误。 故选C。 3. 端午节煮粽子是中华文化的传统习俗，下列说法正确的是（　　） A. 燃料燃烧为内能转化为化学能 B. 打开锅盖上面的白雾是水蒸气 C. 加热粽子是利用做功增加内能 D. 闻到粽子的香味是因为扩散现象 【答案】D 【解析】 【详解】A．燃料燃烧时发生化学反应，并释放出热量，所以是化学能转化为内能，故A错误； B．打开锅盖上面的白雾是水蒸气液化形成的小水滴，故B错误； C．加热粽子时，开水放出热量，粽子吸收热量，所以是通过热传递增加内能，故C错误； D．闻到粽子的香味是香味分子不停地做无规则运动，是扩散现象，故D正确。 故选D。 4. 新型纯电动无人驾驶小巴车，是全球首款获得德国“红点奖”的智能驾驶汽车，配备激光雷达和多个高清摄像头，根据预设站点自动停靠，最高时速可达40公里，除了随车的一名安全员亮亮，一辆车可容纳9名乘客。下列关于新型小巴车描述正确的是（ ） A. 小巴车定位系统利用电磁波传递信息 B. 小巴车的高清摄像头是凹透镜 C. 小巴车的速度为114m/s D. 当小巴车开始行驶时，乘客受到惯性向前倾 【答案】A 【解析】 【详解】A．电磁波可以在真空中传播，定位系统是利用电磁波传递信息的，故A正确； B．摄像头的镜头是凸透镜，故B错误； C．最高时速可达40公里，表示40km/h，则 故C错误； D．惯性是物体的一种固有属性，不能说受到惯性，故D错误。 故选A。 5. 手与硅胶管M均不带电，用手摩擦M后，M与带负电的塑料管互相排斥，则（　　） A. M带正电 B. M不带电 C. 手摩擦M时，正电荷从手转移到M D. 手摩擦M时，电子从手转移到M 【答案】D 【解析】 【详解】由题意可知，开始手与硅胶管M均不带电，用手摩擦M后，M与带负电的塑料管互相排斥，根据同种电荷互相排斥可知此时M带负电；根据摩擦起电的本质可知，得到电子的带负电，失去电子的带正电，因此手摩擦M时，电子从手转移到M。 故选D。 6. 分别使用图中四种装置匀速提升同一重物，不计滑轮重、绳重和摩擦，最省力的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】A．不计滑轮重、绳重和摩擦，承重绳子的段数n=3，则拉力 B．不计滑轮重、绳重和摩擦，承重绳子的段数n=2，则拉力 C．定滑轮相当于等臂杠杆，不计滑轮重、绳重和摩擦，则拉力 D．动滑轮相当于省力杠杆，不计滑轮重、绳重和摩擦，则拉力 综上，四种装置匀速提升同一重物，则最省力的是A中的装置。 故选A 7. 2023 年8月 29 日搭载自主知识产权麒麟9000S 芯片的华为Mate60Pro发布，卫星通话是它的最大卖点，遥遥领先也是它的宣传口号，成为国产手机的骄傲。Mate60pro手机是通过指纹开关S1或密码开关S2来解锁的，若其中任一方式解锁失败后，锁定开关S3均会断开而暂停手机解锁功能，S3将在一段时间后自动闭合而恢复解锁功能。若用灯泡L发光模拟手机解锁成功，则图中符合要求的模拟电路是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】指纹开关S1或密码开关S2两种方式都可以用来解锁，故指纹开关S1和密码开关S2应为并联；锁定开关S3断开会暂停手机解锁功能，则锁定开关S3应处于干路上。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A 。 二、填空题（21分） 8. 如题图所示，用两个吸盘模拟马德堡半球实验；将两个吸盘对接，用力挤压出空气后难以将其分开，说明吸盘内部气体压强___________（选填“大于”“等于”或“小于”）大气压强；若在吸盘上截一个小孔，吸盘内部气体压强会变___________；若在海拔更高的地方做同样的实验，将其分开所需的力更小，说明海拔越高，大气压强越___________。 【答案】 ①. 小于 ②. 大 ③. 小 【解析】 【详解】[1]将两个吸盘对接，用力挤压出空气后，内部属于真空状态，大气压强变小，内外形成压强差，内部气体压强小于外界大气压强，使其难以分开。 [2]若在吸盘上截一个小孔，空气进入吸盘内部，吸盘内部气体压强就会变大。 [3]若在海拔更高的地方做同样的实验，将其分开所需的力更小，说明内外气体压强差变小了，内部气体压强保持不变，则外部大气压强变小了，即海拔越高，大气压强越小。 9. 如图甲所示是小刚家的一个插座，小刚用试笔接触插座A孔，氖管发光，则A孔接的是________线，乙图是一个台灯的电路示意图，当把台灯接入电路时，为了安全，应将台灯插头的________（填：C或D）插脚插入A孔。丙图是两种墙壁开关，其按钮可绕面板内转动，根据你的生活经验，________型（填：A或B）较易损坏。 【答案】 ①. 火 ②. D ③. A 【解析】 【详解】[1]试电笔测试插座的A孔，氖管发光，则A孔接的是火线。 [2]火线首先进入开关，再接入灯泡，应将台灯插头的D插脚插入A孔。 [3]丙图A、B两种开关均可在力的作用下绕轴转动，符合杠杆原理，因A力臂小，根据杠杆原理可知力臂越小作用力越大，因此损坏的越快，所以A较易损坏。 10. 一枚实心纪念币的质量为16g，体积为2cm3，纪念币的密度是___________g/cm3。可见，这枚纪念币___________（选填“是”或“不是”）纯金制成。若宇航员将这枚纪念币带到太空，其质量___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。（ρ金=19.3×103kg/m3） 【答案】 ①. 8 ②. 不是 ③. 不变 【解析】 【详解】[1][2]纪念币的密度 由于纪念币的密度小于纯金的密度，则纪念币不是纯金制作的。 [3]质量是物质的一种属性，它不随形状、状态、位置和温度的改变而变化，因此将纪念币带到太空，其质量不变。 11. 如题图所示，桌面上有一枚转动灵活的小磁针，静止时，小磁针___________极指南；当导线与电池触接时，小磁针发生偏转，说明通电导线周围存在___________；断开电路，小磁针___________（选填“会”或“不会”）回到原来位置。 【答案】 ①. S ②. 磁场 ③. 会 【解析】 【详解】[1]地球本身是个磁体，地球周围存在磁场，地磁北极在地理南极附近，根据异名磁极相互吸引的特性，静止时，在地磁场的作用下，小磁针的南极指向地磁北极，即地理南极。 [2]当导线与电池接触时，形成闭合回路，导线中有电流通过，此时，小磁针发生偏转，即小磁针受到磁场力的作用，说明通电导线周围存在磁场。 [3]断开电路，电路中没有电流通过，小磁针在地磁场的作用下会回到原来的位置。 12. 图甲中过山车从A点出发，先后经过B、C、D、E点。图乙是过山车在B、C，D、E点的动能和重力势能大小的示意图，则过山车的动能在___________点最大，B点重力势能的大小___________E点动能的大小。在这个过程中，过山车的机械能是___________（选填“变化”或“不变”）的。 【答案】 ①. C ②. 等于 ③. 变化 【解析】 【详解】（1）[1]过山车在B点重力势能最大，在下降的过程中，重力势能转化为动能，再加上之前前进的动能，所以在C点动能最大。 [2]由图乙可知，B点的重力势能与E点的动能大小在一个水平线上。所以大小相等。 [3]因为有摩擦以及空气阻力的原因，一部分机械能转化为内能，所以过山车的机械能是变化的。 13. 为了保护同学们的视力，我校教室里的日光灯更换成如图所示的LED护眼灯，LED灯的发光效率高，其发光部分主要由___________（选填“导体”“半导体”或“绝缘体”）材料制成；根据经验可以判断教室内不同LED灯之间的连接方式是___________联。如果打开护眼灯之后，老师又打开了教室中的多媒体设备，则教室电路中的总电阻会___________（选填“增大”或“减小”）。 【答案】 ①. 半导体 ②. 并 ③. 减小 【解析】 【详解】[1]LED灯中二极管是利用半导体材料制成的电子元件，具有单向导电性。 [2]教室里的LED灯工作时互不影响，因此是并联的。 [3]教室的用电器之间都是并联的，因此打开护眼灯之后，又打开了教室中的多媒体设备，并联的电阻增多了，根据并联电路电阻的特点可知，相当于增加了电阻的横截面积，因此总电阻会减小。 14. 如图所示的电路中，闭合开关S，此时的电路是______（选填“串联”或“并联”）；当滑片P向右滑动时，灯泡的亮度______，电路消耗的电功率______。（后两空均选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 ①. 并联 ②. 不变 ③. 变小 【解析】 【详解】[1]由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器并列连接，所以是并联；电压表测电源的电压，电流表测通过滑动变阻器的电流。 [2]因联电路中各支路独立工作、互不影响，所以滑片移动时，通过L的电流不变，实际功率不变，亮暗不变。 [3]当滑片P向右移动时，滑动变阻器接入电路中的电阻变大，由可知，通过滑动变阻器的电流变小，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以干路电流变小，由P=UI可知，整个电路消耗的总功率变小。 三、作图题 15. （1）如图所示，请用笔画线代替导线，按照安全用电的要求，将图中的螺丝口电灯、控制电灯的开关和三孔插座接入家庭电路中。 （2）作出图中物体AB在平面镜中的像。 （3）如图所示，弯曲杠杆OBA的B点挂一重物，若在杠杆A端施加一个最小力F，使其在图示位置平衡，试画出最小拉力F和力臂。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线。灯泡接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接入灯泡的螺旋套；如图所示： 【小问2详解】 根据像与物关于平面镜对称，作出端点A、B在平面镜中的像点A'、B'，用虚线连接A'、B'即为物体AB在平面镜中所成的像，如图所示： 【小问3详解】 由杠杆平衡条件F1L1=F2L2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，动力作用点在A点，当以OA作为动力臂时，动力臂最长，此时动力最小；为使杠杆在图示位置平衡，动力的方向应该垂直于OA向上，如下图所示： 四、实验题（20分） 16. （1）如图甲中木块长度为______cm；在调节天平平衡时，将游码归零后，指针如图乙所示，此时应向______调节平衡螺母，使横梁平衡；天平平衡时，放在天平右盘中的砝码和游码的位置如图丙所示，所测物体的质量为______g； （2）蹄形磁体附近的导体与灵敏电流计组成闭合电路，如图所示，现将该导体竖直向上快速移动（沿图示箭头方向），电路中______（选填“有”或“无”）感应电流产生； （3）在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中，如图所示，其中图______是水沸腾前的情况，沸腾前气泡大小变化的原因是：气泡上升过程中______（多选，选填字母） A．气泡遇冷收缩 B．气泡遇热膨胀 C．气泡所受水的压强变小 D．气泡内水蒸气遇冷液化 【答案】（1） ①. 2.70 ②. 左 ③. 38.6 （2）无 （3） ①. 乙 ②. AD 【解析】 【小问1详解】 [1]刻度尺上1cm之间有10个小格，所以一个小格代表的长度是0.1cm=1mm，即此刻度尺的分度值为1mm；木块左侧与1.00cm对齐，右侧与3.70cm刻度对齐，所以木块的长度为 L=3.70cm-1.00cm=2.70cm [2]在调节天平平衡时，将游码归零后，分度盘指针向右偏，说明右边重，则应向左调节平衡螺母，使天平水平平衡。 [3]由图可知被测物体的质量为 m=20g+10g+5g+3.6g=38.6g 【小问2详解】 如图，导体处磁场方向沿竖直方向，导体运动方向竖直向上，与磁感线平行，不切磁感线，无感应电流产生。 小问3详解】 [1]比较甲、乙中气泡的大小，沸腾前气泡上升过程中会变小，沸腾中气泡在上升过程中会变大，故乙为水沸腾前的情况。 [2]ABD．沸腾前气泡在上升过程中变小，由于水是热的不良导体，致使下部分的水温较高，上部分的水温较低，气体上升时遇冷收缩，气泡内的水蒸气遇冷而液化，所以气泡会变小；故AD符合题意，B不符合题意； C．气泡上升过程中，气泡所处的深度减小，由液体压强公式p=ρgh知气泡所受水的压强变小，所以这不是气泡变小的原因，故C不符合题意。 故选AD。 17. 小西和同学们在“探究电流与电压的关系”的实验中，实验电路如图甲所示，电源电压恒为3V； 实验序号 1 2 3 4 5 U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 I/A 0.1 0.3 0.4 0.5 （1）连接电路时，开关应______； （2）连接好电路后，闭合开关，发现电压表有示数，电流表无示数，此时电路的故障可能是______； （3）排除故障后，第2次实验中电流表的示数如图乙所示，为______A； （4）将多次实验测得的数据记录在表格中，分析数据可得：______； （5）完成此实验后，同学们还想探究“电流与电阻的关系”，又添加了10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的电阻，为保持电压表的示数仍为1.5V，应将滑动变阻器滑片P向______端移动；为了完成本实验，滑动变阻器的最大阻值不得小于______Ω。 【答案】（1）断开 （2）定值电阻断路 （3）0.2 （4）电阻一定时，电流与电压成正比 （5） ①. 左 ②. 25 【解析】 【小问1详解】 为保护电路，连接电路时，开关应断开。 【小问2详解】 连接好电路后，闭合开关，电流表无示数，电路可能断路，发现电压表有示数，电压表与电源连通，此时电路的故障可能是定值电阻断路。 【小问3详解】 排除故障后，第2次实验中电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.2A。 【小问4详解】 分析表中可知，电压增大为原来的几倍，通过的电流也增大为原来的几倍，可得的结论是：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 【小问5详解】 [1]第一次实验的电阻为 完成此实验后，同学们还想探究“电流与电阻的关系”，又添加了10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的电阻；即电阻变大，探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，故为保持电压表的示数仍为1.5V，应将滑动变阻器滑片P向左端移动。 [2]电阻的电压为1.5V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压为 U滑=U-UV=3V-1.5V=1.5V 变阻器分得的电压为电压表示数的1倍，根据分压原理，当接入25Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为 R滑=1×25Ω=25Ω 为了完成本实验，滑动变阻器的最大阻值不得小于25Ω。 18. 在“探究凸透镜成像规律”的实验中，由图甲可知，凸透镜的焦距是10.0cm。 （1）小明把凸透镜固定在光具座50cm刻度线处，将蜡烛移至光具座上45cm刻度线处，探究u＜f的成像规律，无论怎样移动光屏，都没办法在光屏上成清晰的像，他接下来的操作是______； （2）如图乙改变蜡烛的位置，使其位于20cm刻度线处，再移动光屏，使烛焰在光屏上成清晰的倒立，______的实像（选填“放大”、“等大”或“缩小”），与______（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）的成像原理相同；凸透镜的位置固定不动，当蜡烛向右（靠近透镜）移动一段距离后，要在光屏上再次成清晰的像，需将光屏向______（选填“左”或“右”）移动，此时观察到的像与原来相比将______（选填“变大”、“不变”或“变小”）； （3）小芳同学在实验中，她按如图丙所示装配仪器（图中F点是焦点，H点是2倍焦距处），此时光屏上得到了一个清晰的像，但像的位置偏高。为了使像能成在光屏的中央，她应把光屏向______调（选填“上”或“下”）；调节好蜡烛的高度后，她当光屏上出现清晰的像时，遮住部分透镜，观察到像______完整（选填“仍然”或“不”），亮度将______（选填“不变”、“变暗”或“变亮”）。 【答案】（1）从光屏一侧透过凸透镜观察蜡烛的像 （2） ①. 缩小 ②. 照相机 ③. 右 ④. 变大 （3） ①. 上 ②. 仍然 ③. 变暗 【解析】 【小问1详解】 [1]将蜡烛移至光具座上45cm刻度线处，此时物距为 u=50cm-45cm=5cm＜f 成正立、放大的虚像，像与物同侧，故接下来的操作是从光屏一侧透过凸透镜观察蜡烛的像。 【小问2详解】 [1][2]如图乙改变蜡烛的位置，使其位于20cm刻度线处，此时物距为 u=50cm-20cm=30cm＞2f 成倒立、缩小的实像，照相机就是利用此原理制成的。 [3][4]凸透镜的位置固定不动，当蜡烛向右（靠近透镜）移动一段距离后，此时物距减小，根据凸透镜成实像时，物近像远像变大可知，需将光屏向右移动，此时观察到的像与原来相比将变大。 【小问3详解】 [1]由于像在光屏的上方，若移动光屏，像相对于物保持静止，所以为了使像能成在光屏的中央，她应把光屏向上调。 [2][3]调节好蜡烛的高度后，她当光屏上出现清晰的像时，遮住部分透镜，剩余部分透镜仍能会聚光线成完整的像，但由于会聚的光线比原来减少，所以像比原来变暗。 五、计算题（13分） 19. 如图所示是一种电热水龙头和它的电路简图。旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点，从而控制流出的水为冷水、温水或热水。已知R1、R2是电热丝，R2 =55Ω，温水挡的电功率是2.2kW。求： （1）当流出水为温水时，接入电阻的值； （2）当流出水为热水时，热水挡的电功率； （3）若该水龙头1min能放出约1kg的温水，效率为84%，则温水升高的温度。 【答案】（1）22Ω；（2）3080W；（3）26.4℃ 【解析】 【详解】解：（1）由可得，流出水为温水时接入电阻的值 （2）由图可知，当扇形开关S接1、2时，只有R1工作，电阻较大，根据可知此时为温水挡，由上述可知R2 =22Ω；当扇形开关S接3、2时，R1、R2并联，电阻较小，根据可知此时为热水挡，此时电路的电阻为 则热水挡的电功率 （3）当流出水为温水时，由可得，该水龙头1min消耗的电能 W=P温水t=2200W×60s=1.32×105J 由题意可知，效率为84%，水吸收的热量 Q吸=ηW=84%×1.32×105J=1.1088×105J 温水升高的温度 答：（1）当流出水为温水时，接入电阻的值为22Ω； （2）当流出水为热水时，热水挡的电功率为3080W； （3）温水升高的温度为26.4℃。 20. 如图所示，放在水平桌面上，底面积为的圆柱形容器内装某种液体，测得距液面处的容器壁上A点所受到的液体压强为，如图所示，（g取）求： （1）该液体的密度； （2）将铁块完全浸入容器内液体中，求铁块受到浮力？（） （3）若加入铁块后无液体溢出，则B点受到液体的压强增加了多少？ 【答案】（1）；（2）1.8N；（3）450Pa 【解析】 【详解】解：（1）该液体的密度 （2）铁块完全浸入容器内液体中，铁块排开液体的体积 铁块受到的浮力 （3）铁块完全浸入容器内液体中，液面增加的高度 B点受到液体的压强增加 答：（1）该液体的密度是； （2）将铁块完全浸入容器内液体中，铁块受到的浮力是1.8N； （3）若加入铁块后无液体溢出，则B点受到液体的压强增加了450Pa。 21. 阅读材料，回答问题 风力发电 风能是一种清洁的可再生能源，利用风力发电将助力我国实现碳中和目标，风力发电机组主要由叶片、齿轮箱、发电机等组成，其简化结构如题图甲所示。叶片横截面的设计原理如图乙所示，一面较平，另一面较弯曲。叶片在风的作用下旋转，经过齿轮箱增速后，发电机转子高速旋转发电。某风力发电机组利用齿轮箱可实现叶片转1圈，发电机转子转20圈。风力发电机组输出功率P与风速v的关系如图丙所示。在的范围内5m/s≤v≤10m/s，P与v的三次方成正比。风力发电机组所在风场某段时间内的风速v与时间t的关系如图丁所示。（为方便计算，图丙和图丁数据已作简化处理。） （1）完成下列风力发电的主要能量转化流程图：①______，②______； （2）当风正面垂直吹向静止叶片时，如图乙所示，从正面看，叶片A会______（选填“顺时针”或“逻时针”）转动； （3）当风速为12m/s时，风力发电机组工作1h输出的电能相当于______kg的煤完全燃烧放出的热量；（q煤＝3.0×107J/kg） （4）当风速为13m/s时，发电机转子1min转400圈，若发电机输出电能1kW·h，叶片需要转动______圈。 【答案】（1） ①. 机械能 ②. 电能 （2）顺时针 （3）36 （4）4 【解析】 【小问1详解】 [1][2]风力发电消耗机械能，获得电能，是由机械能转化为电能的过程。 【小问2详解】 叶片的一面较平，另一面较弯曲。当风吹过时，平的一面流速小，压强大；弯曲的一面流速大，压强小，会形成向下的压强差、压力差，所以叶片A会顺时针转动。 【小问3详解】 由丙图可知风速为12m/s时，发电机的功率为300kW，则风力发电机组工作1h输出的电能为 W电=Pt=300×103W×3600s=1.08×109J 需要煤完全燃烧放出的热量为 Q放＝W电＝1.08×109J 需完全燃烧煤的质量为 【小问4详解】 由图丙可知，当风速为13 m/s时，发电机组的输出功率为300 kW，由得，工作时间为 则发电机转子转过80圈，依据“风力发电机组利用齿轮箱可实现叶片转1圈，发电机转子转20圈”可知，叶片转动4圈。 22. 阅读下列短文，回答问题。 超声波测速 超声波是振动频率高于20000Hz的声波，它具有指向性好、反射能力强、能量集中等特点，可用于测距、测速等。 测距是测速的基础，如图甲所示，超声波测速仪向静止的汽车发射超声波信号（简称信号），同时开始计时，信号传播过程中遇到汽车会被反射，测速仪接收到返回的信号就停止计时，根据记录的时间及其与路程、速度的关系，可计算出汽车与测速仪之间的距离，图乙是信号传播过程的s-t图像，s表示信号与测速仪之间的距离，t表示信号传播的时间。 测速仪测量汽车速度的原理是：测速仪向运动的汽车先后发射两次信号，根据汽车在两次遇到信号之间所通过的路程及所用的时间，由速度公式可得出汽车的平均速度测速仪在公路上对某跑车进行测速时，向匀速驶来的跑车发射两次信号，两次发射信号的时间间隔是1.0s，第一次发射信号到接收用时0.6s，第二次发射信号到接收用时0.3s。经测速仪测定，该跑车超速，驾驶员将受到交警部门处罚。（超声波速度取340m/s） （1）人耳_______（选填“能”或“不能”）听到超声波。超声波测速是利用了超声波的指向性好、能量集中、_______等特点； （2）如图乙所示，若t0=0.4s，则静止的汽车与测速仪之间的距离为_______m； （3）通过计算，在下图中，大致画出测速仪对该跑车发射的两次信号传播过程的s-t图像（t从第一次发射信号开始计时）。跑车在两次遇到信号之间通过的路程为_______m，跑车的速度大小为_______m/s。 【答案】 ①. 不能 ②. 反射能力强 ③. 68 ④. 51 ⑤. 60 【解析】 分析】 【详解】（1）[1]超声波是指频率超过20000Hz的声音，人的听觉范围是20Hz~20000Hz，人耳不能听到超声波。 [2]根据文中，超声波具有指向性好、反射能力强、能量集中等特点。 （2）[3]如图乙所示，若t0=0.4s，则静止的汽车与测速仪之间的距离为 （3）[4][5]第一次发射信号到接收用时0.6s，跑车遇到信号时，距离测速仪 第二次发射信号到接收用时0.3s，跑车遇到信号时，距离测速仪 跑车在两次遇到信号之间通过的路程为 因此测速仪对该跑车发射的两次信号传播过程的s-t图像如图所示： 跑车遇第一次信号，到测速仪接到信号，时间是接收用时的一半，即0.3s，两次发射信号的时间间隔是1.0s，因此跑车再走0.4s，才发出第二次信号，到跑车与第二次信号相遇，时间要接收用时的一半，即0.15s，因此跑车二次与信号相遇的间隔时间为 跑车速度为 23. “翼龙”无人机是我国自主研制的一种中低空、长航时无人机。图甲是无人机的图片，如表为其部分技术参数．“翼龙”无人机具备全自主平台，可携带各种侦察、测距、电子对抗设备及小型空地打击武器，可广泛应用于如灾情监视、军事活动等领域。 最大飞行速度 280km/h 正常巡航速度 100km/h 最大续航时间 20h 发动机额定功率 80kW 最大载荷量 180kg 最大载油量 320kg 机身质量 1.1t 机身长度 9m （1）活塞式发动机是无人机的核心部件，其基本结构及工作方式如图丙所示，此时该发动机处于______冲程，这个工作过程中的能量转化是______； （2）工程师给发动机装上了能控制油门大小的限速器，其简化电路如图乙所示，其中保护电阻R0为定值电阻，R1的阻值随飞行速度的变化图像如图丙所示。当飞行速度达到某设定值时，电磁铁刚好能够吸下衔铁B，使得油门C的喷油量减小，从而实现控制无人机的速度不再增大，此时电磁铁上端的极性为______极； （3）若电源电压恒为12V，R0的阻值为20Ω，当无人机飞行速度达到210km/h时，R1的电功率是______W；（电磁铁的线圈电阻忽略不计） （4）时间久了，保护电阻R的阻值会变大，为确保最大飞行速度不变，可采取的办法是______； （5）发动机耗油率是指发动机在额定功率下每输出1kW·h能量所消耗的燃油质量，根据相关参数可知，“翼龙”无人机装配的发动机耗油率为______kg/(kW·h)。 【答案】（1） ①. 做功 ②. 内能转化为机械能 （2）S （3）1.8 （4）增加电源电压 （5）0.6 【解析】 【小问1详解】 [1][2]如图丙所示，进气门和排气门关闭，火花塞点亮，活塞下行，此时该发动机处于做功冲程，这个工作过程中的能量转化是内能转化为机械能。 【小问2详解】 电流从电磁铁上方后面流入，根据安培定则可知，此时电磁铁下端的极性为是N极，上端的极性为S极。 【小问3详解】 当无人机飞行速度达到210km/h时，从图中可知R1=20Ω，此时R1、R0串联，根据串联电路的特点和欧姆定律可知，电路中的电流为 R1的电功率为 P＝I2R1＝(0.3A)2×20Ω＝1.8W 【小问4详解】 由图可知，R1和R0串联，由题意可知，时间久了，保护电阻R0的阻值会变大，为确保最大飞行速度不变，则R1的阻值一定，电磁铁的吸合电流不变，由欧姆定律可知，增大电源电压可使吸合电流保持不变，即为确保最大飞行速度不变，可采取的办法增大电源电压。 【小问5详解】 由表中数据可知，所做的功为 W=P发t=80kW×20h=1600kW·h 则发动机耗油率为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $