精品解析：2023年湖南省湘西州龙山县中小学学科能力创新大赛九年级物理试题

龙山县2023年中小学学科能力创新大赛 九年级物理试卷 注意事项： 1．答题前，请考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，并认真核对条形码上的姓名、准考证号、考室和座位号； 2．必须在答题卡上答题，在草稿纸、试题卷上答题无效； 3．答题时，请考生注意各大题题号后面的答题提示； 4．请勿折叠答题卡，保持字体工整、笔迹清晰、卡面清洁； 5．答题卡上不得使用涂改液、涂改胶和贴纸； 6．本学科试卷共五大题，考试时量60分钟，满分100分。 一、选择题（本大题共12个小题，每小题3分，共36分，其中1～10题为单选题，11、12题为双选题。全部选对的得3分，选对但不全对的得2分，有选错的得0分） 1. 物理老师让同学们对身边一些常见的物理量进行估测。以下是他们交流时的一些估测数据，你认为数据最接近实际的是（　　） A. 人体感觉舒适的环境温度约为40℃ B. 课桌高度约为120mm C. 手电筒中的电流约为20A D. 一个鸡蛋的质量约为50g 2. 如图所示，编钟是我国传统的乐器，常见的有陶制和铜制两种，都是由大小不同的扁圆钟组成，通过木锤和长木棒敲击可使之发声。下列说法正确的是（　　） A. 编钟发出声音是因为空气振动产生的 B. 人们依据音调的不同，能区分出陶制和铜制编钟的声音 C. 我们能听到编钟发出的声音，是通过空气传入人耳的 D. 编钟发出的音乐声一定不是噪声 3. “二十四节气”是中华民族智慧的结晶，下列关于节气谚语的分析，正确的是（　　） A. “霜降见霜，米谷满仓”，霜的形成是液化现象，需要放热 B. “白露秋分夜，一夜凉一夜”，露的形成是液化现象，需要放热 C. “大寒小寒，滴水成冰”，水结冰后，密度不变 D. “伏天三场雨，薄地长好麻”，在有风的雨天打伞，伞面容易上翻，是由于伞面上方的空气流速比下方的小 4. “端午节”是中华文明最具代表性的“文化符号”之一，小明在书房就闻到了妈妈在厨房煮的粽子香味。“端午节”吃粽子的习俗中，蕴含了丰富的物理知识。下列说法中正确的是（　　） A. 小明闻到粽子香味属于扩散现象 B. 煮粽子的过程利用做功的方法提高了粽子的内能 C. 剥粽子时总有一些糯米粘到粽叶上，是因为分子间存在斥力 D. 蒸粽子时用的铁锅的比热容比水的大 5. 如图所示的工具均属于杠杆，在使用时属于费力杠杆的是（　　） A. 用食品夹夹面包 B. 用羊角锤起钉子 C. 用托盘天平称质量 D. 用开瓶器开瓶盖 6. 如图所示是我国运动员在北京冬奥会上参加冰壶比赛时的情境。下列说法正确的是（　　） A. 冰壶向前滑行时相对于赛道是静止的 B. 掷出后的冰壶能继续运动，是由于冰壶具有惯性 C. 静止在冰面上的冰壶所受重力与它对冰面的压力是一对平衡力 D. 冰壶减速的过程中，冰壶的运动状态不变 7. 如图所示，我国自主研制的“鲲龙”AG600M大型水陆两栖飞机，在水面加速滑行后，腾空而起，沿水平方向匀速飞行一段时间后减速下降。下列说法正确的是（　　） A. 飞机腾空而起的过程中，其重力势能转化为动能 B. 飞机减速下降的过程中，其重力势能增加 C. 飞机沿水平方向匀速飞行时，其动能不变 D. 飞机在水面加速滑行时，机械能不变 8. 市面上有一款不需要电池的自发电门铃，如图所示。当按压门铃压板时，压板后面的弹簧会带动磁体运动，从而在线圈中产生电流，发声元件便可以发出声音。下列选项所示实验与其工作原理相同的是（　　） A. B. C. D. 9. 人民有信仰，国家有力量，我国是全球抗击新冠疫情最成功的国家。如图是我国医院里常用的人脸识别测温一体机，可以实现扫健康码查验、口罩检测、体温检测自动报警功能；当出示的健康码为黄色或者红色时，开关S闭合，红灯亮起；未佩戴口罩时，开关S闭合，红灯亮起；体温超过正常体温时，开关S闭合，红灯亮起。下列电路设计正确的是（　　） A. B. C. D. 10. 以下关于家庭电路和安全用电的说法正确的是（　　） A. 如图甲，因为试电笔笔尾金属体是导体所以在使用时手不能接触笔尾金属体 B. 如图乙，若闭合开关后灯不亮且试电笔接触插座左右两孔都发光，则零线断路 C. 如图丙，人站在绝缘木凳上两手分别接触火线和零线时不会发生触电事故 D. 如图丁，当出现保险丝熔断时，只要更换保险丝并直接闭合总开关就可以了 11. 在“探究凸透镜成像规律”的实验中，小圆观察到当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时，烛焰在光屏上恰好成一清晰等大的像。下列说法正确的是（　　） A. 小圆能从不同角度看到光屏上的像，是因为漫反射 B. 蜡烛通过凸透镜成像是光的直线传播现象 C. 蜡烛放置在15cm刻度线处，光屏上呈现的像与普通照相机成像的性质相同 D. 将近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，要在光屏上再次看到清晰的像，应将光屏靠近凸透镜 12. 如图所示，是一种测量环境温度仪器的简化工作原理图。电源电压恒为6V，定值电阻，为热敏电阻，的阻值随环境温度的升高而减小，若有最大阻值且为，电压表接入电路的量程为0~3V，电流表接入电路的量程为0~0.6A。闭合开关S，当环境的温度升高时，在保证两表安全的情况下，下列说法中正确的是（　　） A. 电压表与电流表的比值变大 B. 经过R的最大电流为0.3A C. 电阻的取值范围为 D. 电路总功率变化范围为1.2W~3.6W 二、填空题（本大题共4个小题，每空2分，共18分） 13. 北斗卫星导航系统通过__________为汽车提供导航信息。太阳能电池板能为卫星提供电能，按能源是否可再生分类，太阳能属于__________能源。 14. 如图是利用滑轮组匀速提升圆柱体M的示意图，滑轮组固定在钢架上，每个滑轮重为150N，绕在滑轮组上的绳子能承受的最大拉力为1000N。圆柱体M在绳端拉力F作用下，以0.1m/s的速度匀速上升，在这个过程中，拉力F的功率为150W，不计绳重、轮与轴的摩擦，则拉力F的大小为__________N；该滑轮组的最大机械效率为__________。 15. 物理“创新”小组的同学们调查发现，雨雪天气里汽车后视镜会变模糊，影响行车安全。同学们设计了给后视镜除雾、除霜的加热电路。如图是加热电路原理图，电源电压100V，加热电阻与阻值均为，电路低温挡除雾，高温挡除霜。除雾模式下，电路中的电流为__________A。同学们对电路进行模拟测试，开启除霜模式加热后视镜1min，用温度传感器测得其温度升高了6℃，除霜模式下，电路的加热效率为__________。（已知：后视镜玻璃质量约0.5kg，玻璃的比热容约（） 16. 如图甲所示，将一个底面积为300cm2的薄壁柱形溢水杯置于水平桌面上，倒入1800g的水，此时水面离溢水口的竖直距离h2=2cm，再将长为10cm的圆柱体缓慢放入水中，当圆柱体竖立下沉在杯中后（图乙），从溢水杯中溢出了200g的水，此时圆柱体对溢水杯底的压力为0。（，取10N/kg） （1）原溢水杯中水的体积__________ cm3； （2）当圆柱体竖立下沉在杯中（图乙），圆柱体受到的浮力为__________N； （3）若此时再将圆柱体竖直向上移动4cm，此时圆柱体底部受到水压强__________Pa。 三、作图题（本大题共2个小题，每题2分，共4分） 17. 如图所示，装有水和乒乓球的烧杯静止在斜面上，请在该图中画出乒乓球受力的示意图。 18. 请用笔画线代替导线，将图中开关和灯正确接入家庭电路中。 四、实验探究题（本大题共5个小题，19题4分、20、21、22、23题每小题6分，共28分） 19. 实验过程中，有时需要用到测量工具。如图甲所示，用刻度尺来测量木块的长度，其读数为__________cm；如图乙所示，用弹簧测力计测量力的大小，示数是__________N。 20. 小惠同学在做“探究水沸腾前后温度变化的特点”实验。 （1）小惠在组装如图甲所示的装置时，应先固定__________（选填“A”或“B”）的位置； （2）当水温上升到90℃时开始计时，每隔1min记录一次温度计的示数，记录的数据如下表所示： 时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 温度/℃ 90 92 94 96 98 98 98 95 98 98 小惠发现表中有一个数据出现错误，这个错误的数据是第7min时水的温度，理由是沸腾中，水的温度__________； （3）另外两组同学用规格相同的器材得到了如图丙中a、b两种不同的图像，原因可能是__________。 21. 为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”，小明设计了如图所示的实验。 （1）实验要求用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做__________直线运动； （2）比较甲、乙两次实验是为了探究滑动摩擦力大小与__________关系； （3）小明想继续探究“滑动摩擦力大小是否与接触面积有关”，如图丁所示，他将木块沿竖直方向截去一半后，与甲图实验比较发现弹簧测力计示数变小了。你认为他探究过程中存在的问题是：____________________。 22. 小丽利用如图所示的实验装置探究平面镜成像的特点。请按要求回答下列问题： （1）实验采用透明薄玻璃板代替平面镜做实验，目是____________________； （2）在玻璃板前点燃蜡烛A，可以看到蜡烛A在玻璃板后面的像，取另一支蜡烛B在玻璃板后面移动，从不同角度看上去它跟蜡烛A的像重合，说明平面镜所成的像与物体__________。 （3）若将一张白纸放在像所在的位置，则小娴不能在白纸上看到蜡烛A的像，说明平面镜所成的像是__________像。 23. 如图甲是小林用“伏安法”测电阻的实验电路： （1）小林闭合开关后，发现电流表示数为零，电压表示数接近电源电压，则故障可能是：待测电阻发生了__________； （2）排除故障后，闭合开关，当滑片P移动到某一位置时，电流表示数如图乙所示，此时电压表的示数为2.8V，则可计算出待测电阻__________； （3）另一组的小刚同学用相同的器材连接电路并进行实验，根据自己的实验数据绘制了如图丙所示的U-I图像。你认为小刚在实验操作中出现的问题是：____________________。 五、计算题（本大题共2个小题，23题6分，24题8分，共14分） 24. 长沙市西湖文化园为民众提供了丰富的水上娱乐项目。到了天气晴朗的时候会云集来自各行各业的赛艇运动爱好者。如图所示，单人赛艇和运动员的总质量为80kg，当运动员和赛艇静止在水面上时，赛艇底部距离水面0.4m。运动员在一次划艇训练中，以4m/s的速度匀速运动了10min，水的平均阻力是赛艇和运动员总重力的0.5倍。划艇全程可视为匀速直线运动。（g取10N/kg，） （1）求运动员划艇10min运动的路程； （2）求运动员和赛艇静止在水面上时，赛艇底部受到水的压强； （3）求运动员划艇10min克服水的平均阻力所做的功。 25. 小盛和小兰两位同学特别喜欢思考物理问题，他们在看到大货车超载损坏公路的新闻报道后，利用学过的力学和电学知识，设计了一个称量车重的模拟电路。如图甲所示，电路由电源、称重计（量程为0～0.6A的电流表改装而成）、定值电阻R0、滑动变阻器R1、称重弹簧和开关组成。已知电源电压为18V，滑动变阻器R1的滑片可沿竖直方向上下移动，其电阻片长40cm、最大阻值为20Ω。变阻器接入电路的阻值与其接入电路的电阻片长度成正比，弹簧的长度与其受到压力的关系如图乙所示，当没有载物时，滑动变阻器的滑片指在电阻片最上端，电流表示数为0.2A。求： （1）R0的阻值； （2）最大载重时，该模拟电路的电流表示数为多少；（结果保留两位有效数字） （3）小兰指出设计的电路在最大载重时电流表示数比较小，她想选择定值电阻R2替换R0，使电路在最大载重时，保证电路安全的情况下，电流表示数至少达到满量程的一半，且电路总功率不超过9W，则R2的取值范围应该是多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 龙山县2023年中小学学科能力创新大赛 九年级物理试卷 注意事项： 1．答题前，请考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，并认真核对条形码上的姓名、准考证号、考室和座位号； 2．必须在答题卡上答题，在草稿纸、试题卷上答题无效； 3．答题时，请考生注意各大题题号后面的答题提示； 4．请勿折叠答题卡，保持字体工整、笔迹清晰、卡面清洁； 5．答题卡上不得使用涂改液、涂改胶和贴纸； 6．本学科试卷共五大题，考试时量60分钟，满分100分。 一、选择题（本大题共12个小题，每小题3分，共36分，其中1～10题为单选题，11、12题为双选题。全部选对的得3分，选对但不全对的得2分，有选错的得0分） 1. 物理老师让同学们对身边一些常见的物理量进行估测。以下是他们交流时的一些估测数据，你认为数据最接近实际的是（　　） A. 人体感觉舒适的环境温度约为40℃ B. 课桌高度约为120mm C. 手电筒中的电流约为20A D. 一个鸡蛋的质量约为50g 【答案】D 【解析】 【详解】A．人体正常体温在37℃左右，感觉舒适的温度在23℃左右，故A不符合题意； B．中学生的身高在160cm左右，课桌的高度大约是中学生身高的一半，在80cm左右，故B不符合题意； C．普通手电筒的电源由两节干电池组成，每节干电池电压是1.5V，灯泡电阻约为10Ω，则通过灯泡的电流约为0.3A，故C不符合题意； D．十个鸡蛋的质量约为一斤即500g，则一个鸡蛋的质量约为50g，故D符合题意。 故选D。 2. 如图所示，编钟是我国传统的乐器，常见的有陶制和铜制两种，都是由大小不同的扁圆钟组成，通过木锤和长木棒敲击可使之发声。下列说法正确的是（　　） A. 编钟发出声音是因为空气振动产生的 B. 人们依据音调的不同，能区分出陶制和铜制编钟的声音 C. 我们能听到编钟发出的声音，是通过空气传入人耳的 D. 编钟发出的音乐声一定不是噪声 【答案】C 【解析】 【详解】A．声音是由物体的振动产生的，编钟发出声音是由编钟振动产生的，故A错误； B．不同发声体的材料、结构不同，发出声音的音色不同，人们依据音色的不同，能区分出陶制和铜制编钟的声音，故B错误； C．声音的传播需要介质，我们能听到编钟发出的声音，是通过空气传入人耳的，故C正确； D．编钟发出的音乐声只要影响到其他人正常生活，也属于噪声，故D错误。 故选C。 3. “二十四节气”是中华民族智慧的结晶，下列关于节气谚语的分析，正确的是（　　） A. “霜降见霜，米谷满仓”，霜的形成是液化现象，需要放热 B. “白露秋分夜，一夜凉一夜”，露的形成是液化现象，需要放热 C. “大寒小寒，滴水成冰”，水结冰后，密度不变 D. “伏天三场雨，薄地长好麻”，在有风的雨天打伞，伞面容易上翻，是由于伞面上方的空气流速比下方的小 【答案】B 【解析】 【详解】A．霜是由气态的水蒸气直接变为固态的冰晶形成的，它的形成过程是凝华现象，会释放热量，故A错误； B．露是由气态的水蒸气变为液态的水，这个过程是液化现象，液化过程会放出热量，故B正确； C．水结冰后，质量不变，体积变大，密度会变小，故C错误； D．伞上方空气流速大压强小，下方空气流速小压强大，伞面在压强差的作用下向上翻，故D错误。 故选B。 4. “端午节”是中华文明最具代表性的“文化符号”之一，小明在书房就闻到了妈妈在厨房煮的粽子香味。“端午节”吃粽子的习俗中，蕴含了丰富的物理知识。下列说法中正确的是（　　） A. 小明闻到粽子香味属于扩散现象 B. 煮粽子过程利用做功的方法提高了粽子的内能 C. 剥粽子时总有一些糯米粘到粽叶上，是因为分子间存在斥力 D. 蒸粽子时用的铁锅的比热容比水的大 【答案】A 【解析】 【详解】A．由于分子在不停地做无规则运动，所以我们会闻到粽子的香味，这就是扩散现象，故A正确； B．煮粽子是通过热传递的方式提高了粽子的内能，故B错误； C．剥粽子时总有一些糯米粘到粽叶上，是因为分子间存在引力，故C错误； D．通常情况下，水的比热容最大，蒸粽子时用的铁锅的比热容比水的小，故D错误。 故选A。 5. 如图所示的工具均属于杠杆，在使用时属于费力杠杆的是（　　） A. 用食品夹夹面包 B. 用羊角锤起钉子 C. 用托盘天平称质量 D. 用开瓶器开瓶盖 【答案】A 【解析】 【详解】A．食品夹在使用时动力臂比阻力臂短，属于费力杠杆，故A符合题意； B．羊角锤在使用时动力臂比阻力臂长，属于省力杠杆，故B不符合题意； C．天平在使用时动力臂和阻力臂相等，属于等臂杠杆，故C不符合题意； D．瓶盖起子在使用时动力臂比阻力臂长，属于省力杠杆，故D不符合题意。 故选A。 6. 如图所示是我国运动员在北京冬奥会上参加冰壶比赛时的情境。下列说法正确的是（　　） A. 冰壶向前滑行时相对于赛道是静止的 B. 掷出后的冰壶能继续运动，是由于冰壶具有惯性 C. 静止在冰面上的冰壶所受重力与它对冰面的压力是一对平衡力 D. 冰壶减速的过程中，冰壶的运动状态不变 【答案】B 【解析】 【详解】A．冰壶前进时，以赛道为参照物，冰壶的位置发生了改变，所以是运动的，故A错误； B．开始冰壶和手一起运动，冰壶脱离手后，冰壶不会受到手的推力，冰壶由于惯性要保持原来的运动状态，继续向前运动，故B正确； C．冰壶所受重力与它对冰面的压力作用在不同的物体上，不是平衡力，故C错误； D．冰壶减速的过程中，运动的速度发生了变化，冰壶的运动状态发生了改变，故D错误。 故选B。 7. 如图所示，我国自主研制的“鲲龙”AG600M大型水陆两栖飞机，在水面加速滑行后，腾空而起，沿水平方向匀速飞行一段时间后减速下降。下列说法正确的是（　　） A. 飞机腾空而起的过程中，其重力势能转化为动能 B. 飞机减速下降过程中，其重力势能增加 C. 飞机沿水平方向匀速飞行时，其动能不变 D. 飞机水面加速滑行时，机械能不变 【答案】C 【解析】 【详解】A．飞机腾空而起的过程中，质量不变，速度变大，动能增加，高度增大，重力势能增加，不是重力势能转化为动能，故A错误； B．飞机减速下降的过程中，质量不变，高度减小，重力势能变小，故B错误； C．飞机沿水平方向匀速飞行时，质量不变，速度不变，动能不变，故C正确； D．飞机在水面加速滑行时，质量不变，速度变大，动能增加，高度不变，重力势能不变，机械能等于动能和势能的总和，则飞机机械能变大，故D错误。 故选C。 8. 市面上有一款不需要电池的自发电门铃，如图所示。当按压门铃压板时，压板后面的弹簧会带动磁体运动，从而在线圈中产生电流，发声元件便可以发出声音。下列选项所示实验与其工作原理相同的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】当按压门铃压板时，压板后面的弹簧会带动磁体运动，从而在线圈中产生电流，这是电磁感应现象，此过程将机械能转化为电能： A．图中说明的是电流能够产生磁场，故A不符合题意； B．图中说明的是磁场对通电导线的作用，据此制成电动机，故B不符合题意； C．图中是继电器原理，电流能够产生磁场，利用输入电路内电流在电磁铁铁芯与衔铁间产生的吸力作用而工作，故C不符合题意； D．图中利用电磁感应原理，发电机基本的工作过程即为将各种带动发电机转子转动的机械能，通过电磁感应转换为电能的过程，故D符合题意。 故选D。 9. 人民有信仰，国家有力量，我国是全球抗击新冠疫情最成功的国家。如图是我国医院里常用的人脸识别测温一体机，可以实现扫健康码查验、口罩检测、体温检测自动报警功能；当出示的健康码为黄色或者红色时，开关S闭合，红灯亮起；未佩戴口罩时，开关S闭合，红灯亮起；体温超过正常体温时，开关S闭合，红灯亮起。下列电路设计正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据题意可知，当出示的健康码为黄色或者红色时，开关S闭合，红灯亮起；未佩戴口罩时，开关S2闭合，红灯亮起；体温超过正常体温时，开关S3闭合，红灯亮起，综上可知，三只开关可以独立工作、互不影响，为并联电路，且红灯位于干路。故B正确，ACD错误。 故选B。 10. 以下关于家庭电路和安全用电的说法正确的是（　　） A. 如图甲，因为试电笔笔尾金属体是导体所以在使用时手不能接触笔尾金属体 B. 如图乙，若闭合开关后灯不亮且试电笔接触插座左右两孔都发光，则零线断路 C. 如图丙，人站在绝缘木凳上两手分别接触火线和零线时不会发生触电事故 D. 如图丁，当出现保险丝熔断时，只要更换保险丝并直接闭合总开关就可以了 【答案】B 【解析】 【详解】A．使用试电笔时，必须用手接触笔尾的金属体，才能正确辨别火线和零线；虽然笔尾金属体是导体，但试电笔内有阻值很大的电阻起保护作用，所以接触笔尾的金属体不会触电，故A错误； B．若闭合开关后灯不亮说明电路出现断路，如果用试电笔检测插座，左右两孔都能使测电笔的氖管发光，说明左右两孔与火线之间是连接的，所以故障是零线出现了断路，故B正确； C．虽然站在绝缘的木凳上，但是用双手同时分别接触火线和零线时，通过人体形成电流通路，就会有电流流过人体，从而造成触电，故C错误； D．保险丝熔断说明电路可能存在故障，要先检测故障才能更换保险丝，故D错误。 故选B。 11. 在“探究凸透镜成像规律”的实验中，小圆观察到当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时，烛焰在光屏上恰好成一清晰等大的像。下列说法正确的是（　　） A. 小圆能从不同角度看到光屏上的像，是因为漫反射 B. 蜡烛通过凸透镜成像是光的直线传播现象 C. 蜡烛放置在15cm刻度线处，光屏上呈现的像与普通照相机成像的性质相同 D. 将近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，要在光屏上再次看到清晰的像，应将光屏靠近凸透镜 【答案】AC 【解析】 【详解】A．我们能从不同方向看到光屏上的像是因为光在光屏上发生了漫反射，故A正确； B．凹镜和凸镜都是利用光的折射的原理成像，故B错误； C．由图可知，烛焰在光屏上恰好成一清晰等大的像时，说明物距等于2倍焦距，焦距为10cm；蜡烛放置在15cm刻度线处，物距为35cm，当物距大于2倍焦距时，则像距在1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立、缩小的实像，光屏上呈现的像与普通照相机成像的性质相同，故C正确； D．近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，发散作用是使原来会聚成像的光线推迟会聚，所以将近视眼镜片放在蜡烛和凸透镜之间，要在光屏上再次看到清晰的像，应使光屏远离凸透镜，故D错误。 故选AC。 12. 如图所示，是一种测量环境温度的仪器的简化工作原理图。电源电压恒为6V，定值电阻，为热敏电阻，的阻值随环境温度的升高而减小，若有最大阻值且为，电压表接入电路的量程为0~3V，电流表接入电路的量程为0~0.6A。闭合开关S，当环境的温度升高时，在保证两表安全的情况下，下列说法中正确的是（　　） A. 电压表与电流表的比值变大 B. 经过R的最大电流为0.3A C. 电阻的取值范围为 D. 电路总功率变化范围为1.2W~3.6W 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由电路图可知，闭合开关S，R与R0串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。由欧姆定律可知，电压表示数与电流表示数的比值等于R的阻值，由于R为定值电阻，则电压表示数与电流表示数的比值不变，故A错误； B．电压表接入电路的量程为0~3V，当电压表示数最大为3V时，电路中的电流为 即小于电流表的量程，所以为了保证两表的安全，电路中的最大电流为0.3A，故B正确； C．当电路中的最大电流为0.3A时，电阻的取值最小，为 电阻越大，电路中的电流越小，电流表、电压表均处于安全状态，故可取到其最大阻值，即电阻的取值范围为，故C正确； D．当电路中的最大电流为0.3A时，电路总功率最大，为 当电阻取值为时，电路总功率最小，为 故D错误。 故选BC。 二、填空题（本大题共4个小题，每空2分，共18分） 13. 北斗卫星导航系统通过__________为汽车提供导航信息。太阳能电池板能为卫星提供电能，按能源是否可再生分类，太阳能属于__________能源。 【答案】 ①. 电磁波 ②. 可再生 【解析】 【详解】[1]电磁波可以传递信息且可以在真空中传播，北斗卫星导航系统通过电磁波为汽车提供导航信息。 [2]太阳能从自然界可以源源不断得到，是可再生能源。 14. 如图是利用滑轮组匀速提升圆柱体M的示意图，滑轮组固定在钢架上，每个滑轮重为150N，绕在滑轮组上的绳子能承受的最大拉力为1000N。圆柱体M在绳端拉力F作用下，以0.1m/s的速度匀速上升，在这个过程中，拉力F的功率为150W，不计绳重、轮与轴的摩擦，则拉力F的大小为__________N；该滑轮组的最大机械效率为__________。 【答案】 ①. 500 ②. 95% 【解析】 【详解】[1]从图中可知有3段绳子在拉重物，则绳端移动的速度就是物体移动速度的3倍，则绳端移动速度为 不计绳重、轮与轴的摩擦，则根据可知拉力F的大小为 [2]动滑轮的重量固定，拉的重物越多则有用功占比越大，机械效率越高；因绳子最多能承受1000N拉力，故最多能提起物体的重量 此时该滑轮组的机械效率最大 15. 物理“创新”小组的同学们调查发现，雨雪天气里汽车后视镜会变模糊，影响行车安全。同学们设计了给后视镜除雾、除霜的加热电路。如图是加热电路原理图，电源电压100V，加热电阻与阻值均为，电路低温挡除雾，高温挡除霜。除雾模式下，电路中的电流为__________A。同学们对电路进行模拟测试，开启除霜模式加热后视镜1min，用温度传感器测得其温度升高了6℃，除霜模式下，电路的加热效率为__________。（已知：后视镜玻璃质量约0.5kg，玻璃的比热容约（） 【答案】 ①. 0.5 ②. 40% 【解析】 【详解】[1]电路低温挡除雾，电路中的电流小，即两个电阻串联在电路中，电路中的电流为 [2]高温挡除霜，此时只有一个电阻接入电路，放出的热量为 玻璃吸收的热量为 电路的加热效率为 16. 如图甲所示，将一个底面积为300cm2的薄壁柱形溢水杯置于水平桌面上，倒入1800g的水，此时水面离溢水口的竖直距离h2=2cm，再将长为10cm的圆柱体缓慢放入水中，当圆柱体竖立下沉在杯中后（图乙），从溢水杯中溢出了200g的水，此时圆柱体对溢水杯底的压力为0。（，取10N/kg） （1）原溢水杯中水的体积__________ cm3； （2）当圆柱体竖立下沉在杯中（图乙），圆柱体受到的浮力为__________N； （3）若此时再将圆柱体竖直向上移动4cm，此时圆柱体底部受到水的压强__________Pa。 【答案】（1）1800 （2）8 （3）200 【解析】 【小问1详解】 由密度公式可知原溢水杯中水的体积为 【小问2详解】 从溢水杯中溢出了200g水的体积为 因原溢水杯中没有装满水则圆柱体排开水的体积为 则圆柱体受到浮力为 【小问3详解】 已知圆柱体对容器底的压力为0，则圆柱体处于漂浮状态，根据漂浮条件可知，圆柱体的重力 根据图乙可知 由于 倒入1800g的水时水的高度为 圆柱体的底面积为 图乙中，剩余水的体积 若此时再将圆柱体竖直向上移动，设此时圆柱体浸入水中的深度为h，如图所示 容器里水的体积为 由于容器里的水的体积不变，则 若此时再将圆柱体竖直向上移动4cm，此时圆柱体浸在水中的深度为 此时圆柱体底部受到水的压强为 三、作图题（本大题共2个小题，每题2分，共4分） 17. 如图所示，装有水和乒乓球的烧杯静止在斜面上，请在该图中画出乒乓球受力的示意图。 【答案】 【解析】 【详解】漂浮的乒乓球受重力和浮力作用，并且浮力等于重力，过重心作竖直向下的重力和竖直向上的浮力，如图所示。 18. 请用笔画线代替导线，将图中开关和灯正确接入家庭电路中。 【答案】 【解析】 【详解】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，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。如下图所示： 四、实验探究题（本大题共5个小题，19题4分、20、21、22、23题每小题6分，共28分） 19. 实验过程中，有时需要用到测量工具。如图甲所示，用刻度尺来测量木块的长度，其读数为__________cm；如图乙所示，用弹簧测力计测量力的大小，示数是__________N。 【答案】 ①. 2.64 ②. 3.6 【解析】 【详解】[1]根据题图甲可知，此刻度尺的分度值为1mm，物体左侧与0刻度线对齐，右侧的准确值为2.6，估计值为0.41，单位是cm，所以物体的长度为2.64cm。 [2]根据题图乙可知，该弹簧测力计的量程为0至5N，共有5个大格，每个大格有5个小格，故此弹簧测力计的分度值为0.2N。此时弹簧测力计的读数为3.6N。 20. 小惠同学在做“探究水沸腾前后温度变化的特点”实验。 （1）小惠在组装如图甲所示的装置时，应先固定__________（选填“A”或“B”）的位置； （2）当水温上升到90℃时开始计时，每隔1min记录一次温度计的示数，记录的数据如下表所示： 时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 温度/℃ 90 92 94 96 98 98 98 95 98 98 小惠发现表中有一个数据出现错误，这个错误的数据是第7min时水的温度，理由是沸腾中，水的温度__________； （3）另外两组同学用规格相同的器材得到了如图丙中a、b两种不同的图像，原因可能是__________。 【答案】（1）B （2）保持不变 （3）水的质量不同 【解析】 【小问1详解】 因为在实验中需要用酒精灯的外焰加热，所以应从下向上固定实验器材的位置，应先固定图示中的B的位置。 【小问2详解】 因为水沸腾过程中继续吸热但温度保持不变，而水沸腾时的温度叫做沸点，所以第7min时水的温度数据出现错误。 【小问3详解】 如图丙，两组得到a、b两种不同图象，两个小组水初温相同、沸点相同，但开始沸腾的时间不同，根据Q=cmt知，可能是水的质量不同。 21. 为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”，小明设计了如图所示的实验。 （1）实验要求用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做__________直线运动； （2）比较甲、乙两次实验是为了探究滑动摩擦力大小与__________的关系； （3）小明想继续探究“滑动摩擦力大小是否与接触面积有关”，如图丁所示，他将木块沿竖直方向截去一半后，与甲图实验比较发现弹簧测力计示数变小了。你认为他的探究过程中存在的问题是：____________________。 【答案】（1）匀速 （2）压力大小 （3）没有控制压力相同 【解析】 【小问1详解】 实验中，用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做匀速直线运动，根据二力平衡，物体在水平方向上受到平衡力的作用，目的是使滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。 【小问2详解】 比较甲、乙两实验可知，接触面粗糙程度相同，乙实验中的压力较大，乙弹簧测力计示数较大；说明接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力就越大。 【小问3详解】 探究滑动摩擦力大小是否与接触面积有关，保持压力和接触面的粗糙程度不变，改变接触面积大小，他将木块沿竖直方向截去一半后，改变接触面积的同时也改变了压力大小。 22. 小丽利用如图所示的实验装置探究平面镜成像的特点。请按要求回答下列问题： （1）实验采用透明薄玻璃板代替平面镜做实验，目的是____________________； （2）在玻璃板前点燃蜡烛A，可以看到蜡烛A在玻璃板后面的像，取另一支蜡烛B在玻璃板后面移动，从不同角度看上去它跟蜡烛A的像重合，说明平面镜所成的像与物体__________。 （3）若将一张白纸放在像所在的位置，则小娴不能在白纸上看到蜡烛A的像，说明平面镜所成的像是__________像。 【答案】（1）便于确定像的位置 （2）大小相等 （3）虚 【解析】 【小问1详解】 用玻璃板代替平面镜，在玻璃板前面既能看到A的像，又能看到玻璃板后面的蜡烛B，便于确定像的位置。 【小问2详解】 在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A，拿未点燃的蜡烛B竖直在玻璃板后面移动，人眼一直在玻璃板的前侧（A侧）观察，直至它与蜡烛A的像完全重合，这种确定像与物大小关系的方法是等效替代法；从不同角度看上去它跟蜡烛A的像重合，说明像物到镜面距离相等，像大小跟物体的大小相等。 【小问3详解】 因为用白纸放在像所在的位置时，在白纸上没承接到有蜡烛的像，说明平面镜成的像是虚像。 23. 如图甲是小林用“伏安法”测电阻的实验电路： （1）小林闭合开关后，发现电流表示数为零，电压表示数接近电源电压，则故障可能是：待测电阻发生了__________； （2）排除故障后，闭合开关，当滑片P移动到某一位置时，电流表示数如图乙所示，此时电压表的示数为2.8V，则可计算出待测电阻__________； （3）另一组的小刚同学用相同的器材连接电路并进行实验，根据自己的实验数据绘制了如图丙所示的U-I图像。你认为小刚在实验操作中出现的问题是：____________________。 【答案】（1）断路 （2）10 （3）将电压表并联在变阻器两端了 【解析】 【小问1详解】 闭合开关后，发现电流表示数为零，电压表示数接近电源电压，说明电路是通，但电路中电流极小、电阻极大，则故障可能是待测电阻发生了断路，造成电压表串联在电路中。 【小问2详解】 当滑片P移动到某一位置时，电流表示数如图乙所示，电流表接入的最大量程为0.6A，分度值为0.02A，其示数为0.28A，则可计算出待测电阻为 【小问3详解】 图中待测电阻与变阻器串联，当变阻器连入电路的电阻变小时，由欧姆定律可知电路的电流变大，待测电阻两端的电压变大，由串联电路电压的规律可知，滑动变阻器的电压变小，而图丙所示的图像中电流增大时电压减小，这说明小刚在实验操作中出现的问题是将电压表并联在变阻器两端了。 五、计算题（本大题共2个小题，23题6分，24题8分，共14分） 24. 长沙市西湖文化园为民众提供了丰富的水上娱乐项目。到了天气晴朗的时候会云集来自各行各业的赛艇运动爱好者。如图所示，单人赛艇和运动员的总质量为80kg，当运动员和赛艇静止在水面上时，赛艇底部距离水面0.4m。运动员在一次划艇训练中，以4m/s的速度匀速运动了10min，水的平均阻力是赛艇和运动员总重力的0.5倍。划艇全程可视为匀速直线运动。（g取10N/kg，） （1）求运动员划艇10min运动的路程； （2）求运动员和赛艇静止在水面上时，赛艇底部受到水的压强； （3）求运动员划艇10min克服水的平均阻力所做的功。 【答案】（1）2400m （2）4000Pa （3） 【解析】 【小问1详解】 运动员划艇10min运动的路程为 【小问2详解】 运动员和赛艇静止在水面上时，赛艇底部受到水的压强为 【小问3详解】 水的平均阻力是赛艇和运动员总重力的0.5倍，即 运动员划艇10min克服水的平均阻力所做的功为 25. 小盛和小兰两位同学特别喜欢思考物理问题，他们在看到大货车超载损坏公路的新闻报道后，利用学过的力学和电学知识，设计了一个称量车重的模拟电路。如图甲所示，电路由电源、称重计（量程为0～0.6A的电流表改装而成）、定值电阻R0、滑动变阻器R1、称重弹簧和开关组成。已知电源电压为18V，滑动变阻器R1的滑片可沿竖直方向上下移动，其电阻片长40cm、最大阻值为20Ω。变阻器接入电路的阻值与其接入电路的电阻片长度成正比，弹簧的长度与其受到压力的关系如图乙所示，当没有载物时，滑动变阻器的滑片指在电阻片最上端，电流表示数为0.2A。求： （1）R0的阻值； （2）最大载重时，该模拟电路的电流表示数为多少；（结果保留两位有效数字） （3）小兰指出设计的电路在最大载重时电流表示数比较小，她想选择定值电阻R2替换R0，使电路在最大载重时，保证电路安全的情况下，电流表示数至少达到满量程的一半，且电路总功率不超过9W，则R2的取值范围应该是多少？ 【答案】（1）70Ω；（2）0.22A；（3）24Ω～48Ω 【解析】 【详解】解：（1）由图甲可知，R1、R0串联，当没有载物时，滑动变阻器的滑片指在电阻片最上端，R1阻值为20Ω，根据欧姆定律可得 解之可得R0=70Ω。 （2）由图乙可知，最大载重时，弹簧的最大压缩量为 ΔL=L-L1=40cm-24cm=16cm 因为R1的大小与其接入长度成正比，所以此时R1接入电路中的电阻 此时电流表的示数为 （3）由题意可知电流表量程为0～0.6A，当电路在最大载重时，电流达到满偏的一半才安全，故电路中最小电流 解之可得R2=48Ω。电路总功率不超过9W，则最大电流 即 把U=18V代入可得R2ˊ=24Ω。故R2的范围为 24Ω～48Ω 答：（1）R0的阻值为70Ω； （2）最大载重时，该模拟电路的电流表示数为0.22A； （3）R2的取值范围应该为24Ω～48Ω。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$