精品解析：2024年云南省德宏傣族景颇族自治州初中学业水平模拟物理试卷

德宏州2024年初中学业水平考试模拟监测 九年级物理试题卷 （全卷五个大题，共23个小题，共8页；满分90分，考试用时75分钟） 注意事项： 1.本卷为试题卷。考生必须在答题卡上解题作答。答案应书写在答题卡的相应位置上，在试题卷、草稿纸上作答无效。 2.考试结束后，请将试题卷和答题卡一并交回。 3.试题中用到g均取10N/kg。 一、选择题（本大题共10个小题，每小题3分，共30分。每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，第8-10题有多项符合题目要求。全部选对得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分） 1. 通过两年的物理学习，我们都感知和体验了不少在生产、生活中所遇到的物理量。下列所估测的数据中最接近生活实际的是（　　） A. 两个鸡蛋的重力约为10N B. 教室课桌的高度约为160cm C. 家庭电冰箱的额定功率约为200W D. 让人感觉最舒适的环境温度为37℃ 2. 如图所示现象中，由于光的直线传播形成的是（　　） A. 海市蜃楼 B. 手影 C. 看见本身不发光的物体 D. 瓢虫“变大” 3. 学校开展的综合实践活动，项目丰富，体验感强，深受同学们喜爱。下列实践活动中，说法正确的是（　　） A. 把装有水和食物的小盘放在锅中隔水蒸，锅中的水沸腾后，小盘中的水也会沸腾 B. 吃饭时用的筷子是省力杠杆 C. 扫地时灰尘扬起，说明分子永不停息地在做无规则运动 D. 将湿抹布撑开晾到向阳、通风的地方，是为了加快水的蒸发 4. 下列实例中，为了增大摩擦的是（　　） A. 整理箱下面装轮子 B. 冰壶比赛中运动员刷冰 C. 给门轴合页加注润滑剂 D. 轮胎表面制成凹凸花纹 5. 电动自行车在楼道中充电时存在很大安全隐患，容易引发火灾，下列符合安全用电原则的是（　　） A. 充电插座的电线绝缘皮破损后仍可继续使用 B. 电动自行车充电着火时应迅速泼水浇灭火焰 C. 发现有人触电时，立即用手把人拉开 D. 发生电火灾时应立即切断电源 6. 全红婵在2024年开年就勇夺世界游泳锦标赛女子10米台冠军，实现了跳水生涯的金牌大满贯。如图是参加跳水比赛时向上起跳和下落的运动轨迹示意图。下列说法正确的是（　　） A. 起跳时，运动员对跳台施加了力，跳台对运动员没有力的作用 B. 起跳后能继续向上运动，是因为运动员受到向上的力大于自身的重力 C. 起跳上升过程中，运动员的动能转化为重力势能 D. 从最高点到入水前的过程中，惯性增大 7. 某品牌自发电无线门铃，通过按压按钮产生电流给指令和发射单元供电，既节能环保又省去更换电池的麻烦。如图所示的实验中与其工作原理相同的是（　　） A. B. C. D. 8. 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制在掩膜上的电路图通过光源投射到涂有光刻胶的硅片上，从而制造出集成电路的方法，其工作原理如图所示。若图示中掩膜上的电路图恰好在硅片上成清晰缩小的像，下列说法正确的是（ ） A. 掩膜上的电路图在硅片上成实像 B. 掩膜位于缩图透镜的二倍焦距以外 C. 硅片位于缩图透镜的一倍焦距以内 D. 要减小硅片上的像，需将掩膜向下移动 9. 如图用滑轮组将重90N的物体在5s匀速提升了2m。已知动滑轮重为10N（不计绳重和摩擦），则提升重物的过程中正确的是（　　） A. 绳子自由端拉力F的大小为45N B. 提升物体的过程中，拉力F做的有用功为180J C. 绳子自由端拉力F的功率为40W D. 此滑轮组的机械效率为90% 10. 如图甲是母亲节时小红同学送给妈妈的一个电热杯。电热杯有加热和保温两挡功能，简化电路如图乙所示，R1、R2为加热元件，USB接口的输出电压为5V，R1电阻10Ω，当处于加热状态时，整个电路消耗的功率为7.5W。下列说法正确的是（　　） A. 开关S1、S2均闭合为保温挡 B. 保温30min时产生的热量是4500J C. 杯垫加热时R1电路的功率是5W D. 电阻 R2的阻值是5Ω 二、填空题（本大题共6小题，11-15题每小题2分，16题4分，共14分） 11. 清晨教室里“书声朗朗”，这是通过______传来的。当风沿着教室窗外吹过，窗口悬挂的窗帘会飘向窗外，这是由于窗外空气的流速大、压强______（选填“大”或“小”）造成的。 12. 2023年5月30日，长征2F遥十六运载火箭搭载着神舟十六号的三名航天员，从酒泉卫星发射中心发射升空。高速运动的火箭在升空过程中与空气摩擦，火箭整流罩外壳温度升高，这是通过______（选填“热传递”或“做功”）的方式改变内能。在空间站内航天员利用______（选填“电磁波”或“超声波”）与地面交流。 13. 如图所示，用酒精灯对试管里的水进行加热，水沸腾后，水蒸气推动软木塞使其迅速冲出管口，在软木塞被推出的过程中，能量转化情况与四冲程汽油机的______冲程相同，管口出现了白雾，这是______（填物态变化名称）现象。 14. 如图的电路中，电源电压、灯丝电阻都保持不变。当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P由a点向b点移动时，小灯泡将变______（选填“暗”或“亮”），电压表示数的变化范围是6~12V，且滑片P位于a点时灯L的功率是滑片位于b点时灯L功率的4倍，电源电压是______V。 15. 国之重器——载人潜水器“奋斗者”号在马里亚纳海沟成功坐底，坐底深度达10909m。“奋斗者”号的载人舱有足够空间，采用极轻的钛合金，这里的“轻”指合金的______（选填“质量”或“密度”）；下潜过程中，以载人舱为参照物，“奋斗者”号是______（选填“运动”或“静止”）的。 16. 如图是风光互补路灯系统，同时安装了风力发电机和太阳能电池板，有风时通过风力发电机发电，有阳光时通过太阳能电池板发电，并将电能储存至蓄电池中。为了节能，该路灯采用LED灯照明。表为某型号风光互补路灯系统的部分技术参数，其中光电转化效率是指太阳能电池板将光能转化为电能的效率，蓄电池容量是指蓄电池放电电流与放电总时间的乘积，最大输出功率是指风速达到最大限制风速时风力发电机的输出功率。 太阳能电池板 风力发电机 蓄电池 LED灯 电池板的总面积 0.5m2 最大限制风速 12m/s 电池容量 150Ah 额定电压 12V 光电转化效率 20% 最大输出功率 400W 额定电压 12V 额定功率 60W （1）能源的种类繁多，太阳能和风能属于______（选填“可再生”或“不可再生”）能源。已知风力发电机的输出功率P与风速v的三次方成正比，若风力发电机的输出功率为6.25W，此时风速为______m/s； （2）该型号LED灯正常工作时的电流为______A；当太阳光照射到电池板表面每平方米的功率为1000W时，1.2h吸收的太阳能相当于完全燃烧______kg的干木柴放出的热量（q=1.2×107J/kg）。 三、作图题（本大题共2小题，每小题2分，共4分） 17. （1）请在图甲中画出光通过凸透镜的折射光线。 （2）请在图乙中画出静止的小球所受重力和拉力的示意图。 四、实验探究题（本大题共4小题，第18题8分，第19题4分，第20题8分，第21题4分，共24分） 18. 物理课上，同学们利用压强计“探究液体压强与哪些因素有关”，进行了如图所示的操作。 （1）实验前，用手指按压橡皮膜，发现U形管中的液面升降灵活，说明该装置______（选填“漏气”或“不漏气”）；实验中通过观察U形管两侧液面的______来反映被测液体压强大小，这样的研究方法在物理学中称为______法； （2）通过比较______两图，可得出结论：同一种液体的压强随深度的增加而增大；通过比较D、E两图，可探究液体压强与液体______的关系； （3）通过比较A、B、C三图，可得出结论：同种液体在相同深度向各个方向的压强______；某次实验时，小智同学将探头放入水下，U形管两侧水面高度差为10cm，此时U形管内外的气压差为______Pa； （4）小智发现探头所处深度较浅时，U形管两液面的高度差不明显，可将U形管中的水换成密度更______的液体以方便观察。 19. 小彤同学在“探究平面镜成像的特点”的实验情景如图所示： （1）用玻璃板代替平面镜做实验时，玻璃板不仅可以成像，还便于确定像的______。为了便于比较像与物体的大小关系，蜡烛A、B应选择外形______（选填“相同”或“不相同”）的； （2）将点燃的蜡烛A竖立在玻璃板的前面，在玻璃板后面移动蜡烛B，直到看上去蜡烛B跟蜡烛A的像完全重合，说明像和物体的大小______，在像的位置上竖立放上光屏，光屏上无法呈现蜡烛A的像，说明平面镜所成的像是______像。 20. 图甲是小丽“测量小灯泡的电功率”的实验，已知小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）如图甲所示是小丽连接的实物电路，请你用笔代替导线，将电路补充完整______； （2）连接电路过程中，开关应该______（选填“断开”或“闭合”），正确连接电路后闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，则电路的故障可能是______（填选项符号）； A.小灯泡短路 B.小灯泡断路 C.滑动变阻器短路 D.滑动变阻器断路 （3）电路故障排除后，小丽经过实验并画出I﹣U关系图像（如图丙所示）。在某次实验中电流表指针如图乙所示，则此时通过小灯泡的电流是______A，为了测量小灯泡的额定电功率，这时应该向______（选填“左”或“右”）端移动滑动变阻器的滑片。根据记录的多组I﹣U数据，则小灯泡的额定功率为______W； （4）小丽根据小灯泡的I﹣U图像，分析出小灯泡的电阻随两端电压的增大而______（选填“增大”“不变”或“减小”），你认为原因是______。 21. 如图甲所示，某科技小组设计了一个汽车落水安全装置并进行了试验，在汽车的四个门板外侧分别安装一个气囊，气囊的触发由图乙所示电路中a、b间的电压来控制，压敏电阻R1水平安装在汽车底部A处，R1的阻值随其表面水的压力的变化如图丙所示。某次试验时：汽车入水前把R2的滑片调到合适位置不动，闭合开关S，电压表的示数为3V，再把汽车吊入足够高的长方体水池中缓慢下沉，直到a、b间的电压等于或大于3V时，气囊就充气打开，使汽车漂浮在水中，试验装置相关参数如表所示。 电源电压 4.5V R1接触水的面积 30cm2 长方体水池底面积 20m2 （1）求汽车入水前电路中的电流； （2）当汽车漂浮时，测得水池的水位比汽车入水前上升了6cm（水未进入车内），求汽车受到的重力； （3）求气囊充气打开时汽车A处浸入水中的深度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 德宏州2024年初中学业水平考试模拟监测 九年级物理试题卷 （全卷五个大题，共23个小题，共8页；满分90分，考试用时75分钟） 注意事项： 1.本卷为试题卷。考生必须在答题卡上解题作答。答案应书写在答题卡的相应位置上，在试题卷、草稿纸上作答无效。 2.考试结束后，请将试题卷和答题卡一并交回。 3.试题中用到g均取10N/kg。 一、选择题（本大题共10个小题，每小题3分，共30分。每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，第8-10题有多项符合题目要求。全部选对得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分） 1. 通过两年的物理学习，我们都感知和体验了不少在生产、生活中所遇到的物理量。下列所估测的数据中最接近生活实际的是（　　） A. 两个鸡蛋的重力约为10N B. 教室课桌的高度约为160cm C. 家庭电冰箱的额定功率约为200W D. 让人感觉最舒适的环境温度为37℃ 【答案】C 【解析】 【详解】A．用手托起两个鸡蛋的力约为1N，即两个鸡蛋的重力约为1N，故A不符合题意； B．中学生的升高约为160cm，课桌高约为中学生身高的一半，即80cm，故B不符合题意； C．家庭电冰箱属于小功率用电器，正常工作时的功率约为200W，故C符合题意； D．让人感觉最舒适的环境温度为20~25℃，故D不符合题意。 故选C。 2. 如图所示现象中，由于光的直线传播形成的是（　　） A. 海市蜃楼 B. 手影 C. 看见本身不发光的物体 D. 瓢虫“变大” 【答案】B 【解析】 【详解】A．海市蜃楼是光在不均匀的空气中传播时发生偏折形成的，光的折射现象，故A不符合题意； B．手影是光在直线传播时通过不透明的物体在后面留下的阴影，故B符合题意； C．看见本身不发光的物体，是光在物体上发生了反射，故C不符合题意； D．瓢虫变大了，是放大镜将物体放大了，成正立放大的虚像，故D不符合题意。 故选B。 3. 学校开展的综合实践活动，项目丰富，体验感强，深受同学们喜爱。下列实践活动中，说法正确的是（　　） A. 把装有水和食物的小盘放在锅中隔水蒸，锅中的水沸腾后，小盘中的水也会沸腾 B. 吃饭时用的筷子是省力杠杆 C. 扫地时灰尘扬起，说明分子永不停息地在做无规则运动 D. 将湿抹布撑开晾到向阳、通风的地方，是为了加快水的蒸发 【答案】D 【解析】 【详解】A．锅中的水沸腾后，小盘中的水吸收热量，达到沸点温度，小盘内外的水温度相同，盘内的水不能继续吸热，不会沸腾，故A错误； B．吃饭时用的筷子，其动力臂小于阻力臂是费力杠杆，故B错误； C．灰尘扬起是物体的机械运动，不是分子的热运动，故C错误； D．将湿抹布撑开晾到向阳、通风的地方，可通过增大表面积、升高温度和加速空气流速来加快蒸发，故D正确。 故选D。 4. 下列实例中，为了增大摩擦的是（　　） A. 整理箱下面装轮子 B. 冰壶比赛中运动员刷冰 C. 给门轴合页加注润滑剂 D. 轮胎表面制成凹凸花纹 【答案】D 【解析】 【详解】A．在旅行箱下端装有轮子，是用滚动代替滑动来减小摩擦，故A不符合题意； B．冰壶比赛中运动员用力刷冰，是在压力一定时，通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力，故B不符合题意； C．给门轴合页加注润滑剂，使得接触面分离达到减小摩擦的目的，故C不符合题意； D．轮胎上制有凹凸的花纹，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故D符合题意。 故选D。 5. 电动自行车在楼道中充电时存在很大安全隐患，容易引发火灾，下列符合安全用电原则的是（　　） A. 充电插座的电线绝缘皮破损后仍可继续使用 B. 电动自行车充电着火时应迅速泼水浇灭火焰 C. 发现有人触电时，立即用手把人拉开 D. 发生电火灾时应立即切断电源 【答案】D 【解析】 【详解】A．充电插座的电线绝缘皮破损后裸露的线芯极易造成短路引起火灾或者人员触电，故A不符合题意； B．生活用水是导体，容易造成触电事故，因此电器设备着火时，不能立即泼水灭火，故B不符合题意； C．发现有人触电时，立即用手将其拉离电源会造成被救者也触电，应立即切断电源或用绝缘体把导线挑开，故C不符合题意； D．发生电火灾时应立即切断电源，再灭火，防止灭火时触电，故D正确。 故选D。 6. 全红婵在2024年开年就勇夺世界游泳锦标赛女子10米台冠军，实现了跳水生涯的金牌大满贯。如图是参加跳水比赛时向上起跳和下落的运动轨迹示意图。下列说法正确的是（　　） A. 起跳时，运动员对跳台施加了力，跳台对运动员没有力的作用 B. 起跳后能继续向上运动，是因为运动员受到向上的力大于自身的重力 C. 起跳上升过程中，运动员的动能转化为重力势能 D. 从最高点到入水前的过程中，惯性增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．起跳时，运动员对跳台有力的作用，据力的作用是相互的，跳台对运动员也有力的作用，故A错误； B．起跳后，能继续向上运动，是因为运动员具有惯性，要保持原来的运动状态，此时过程运动员向上不受到力的作用，故B错误； C．起跳上升过程中，质量不变，速度变小，高度变大，动能减小，重力势能增大，是动能转化为重力势能，故C正确； D．从最高点到入水前，运动员的质量不变，惯性不变，故D错误。 故选C。 7. 某品牌自发电无线门铃，通过按压按钮产生电流给指令和发射单元供电，既节能环保又省去更换电池的麻烦。如图所示的实验中与其工作原理相同的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】图中自发电无线门铃应用了电磁感应原理。 A．图中是奥斯特实验，说明通电导体周围存在磁场，是电流的磁效应，故A不符合题意； B．图中有电源，闭合开关，导体棒在磁场中受力运动，故B不符合题意； C．闭合开关，导体ab在磁场中水平运动切割磁感线会产生感应电流，灵敏电流计的指针会发生偏转，是电磁感应现象，故C符合题意； D．图中是通电螺线管，说明通电螺线管周围存在磁场，是电流的磁效应，故D不符合题意。 故选C。 8. 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制在掩膜上的电路图通过光源投射到涂有光刻胶的硅片上，从而制造出集成电路的方法，其工作原理如图所示。若图示中掩膜上的电路图恰好在硅片上成清晰缩小的像，下列说法正确的是（ ） A. 掩膜上的电路图在硅片上成实像 B. 掩膜位于缩图透镜的二倍焦距以外 C. 硅片位于缩图透镜的一倍焦距以内 D. 要减小硅片上的像，需将掩膜向下移动 【答案】AB 【解析】 【详解】A．由图和题意可知，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，故A正确； BC．结合凸透镜成缩小实像的条件可知，掩膜位于缩图透镜二倍焦距之外，硅片到缩图透镜的距离（像距）在一倍焦距和二倍焦距之间，此投射原理与照相机的原理相同，故B正确，C错误； D．由图可知，该透镜将光会聚，所以这是一个凸透镜成像的过程，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小的原理，缩图透镜相同，实现制程变小的突破，要将掩膜向上方移动，故D错误。 故选AB。 9. 如图用滑轮组将重90N的物体在5s匀速提升了2m。已知动滑轮重为10N（不计绳重和摩擦），则提升重物的过程中正确的是（　　） A. 绳子自由端拉力F的大小为45N B. 提升物体的过程中，拉力F做的有用功为180J C. 绳子自由端拉力F的功率为40W D. 此滑轮组的机械效率为90% 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．由题意可知，不计绳重和摩擦，物体重是90N，动滑轮重为10N，从图中可以看到，连在动滑轮上绳子段数是2段，根据滑轮组的省力规律，不计绳重和摩擦时有 故A错误； B．提升物体的过程中，克服物体的重力所做的功为有用功 故B正确； C．连在动滑轮上绳子段数是2段，所以绳子移动距离为 提升物体的过程中，拉力所做的功为总功 拉力做功的功率为 故C正确； D．此滑轮组的机械效率为 故D正确。 故选BCD。 10. 如图甲是母亲节时小红同学送给妈妈的一个电热杯。电热杯有加热和保温两挡功能，简化电路如图乙所示，R1、R2为加热元件，USB接口的输出电压为5V，R1电阻10Ω，当处于加热状态时，整个电路消耗的功率为7.5W。下列说法正确的是（　　） A. 开关S1、S2均闭合为保温挡 B. 保温30min时产生的热量是4500J C. 杯垫加热时R1电路的功率是5W D. 电阻 R2的阻值是5Ω 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由电路图可知，当只闭合S1时，只有电阻R1工作，此时电路中电阻较大，电源电压一定，由知，电功率较小，为保温挡；两开关都闭合时，两电阻并联，电路中电阻较小，电功率较大，为加热挡，故A错误； B．当只闭合S1时，只有电阻R1工作，杯垫保温时整个电路的电流 保温30min时产生的热量 Q=I12R1t=(0.5A)2×10Ω×30×60s=4500J 故B正确； CD．当S1、S2同时闭合时，R1与R2并联，处于加热挡，由P=UI可得，加热状态时整个电路的电流 因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以通过R2的电流为 I2=I-I1=1.5A-0.5A=1A 由欧姆定律可得 杯垫加热时R1电路的功率是 P1=UI1=5V×0.5A=2.5W 故C错误，D正确； 故选BD。 二、填空题（本大题共6小题，11-15题每小题2分，16题4分，共14分） 11. 清晨教室里“书声朗朗”，这是通过______传来的。当风沿着教室窗外吹过，窗口悬挂的窗帘会飘向窗外，这是由于窗外空气的流速大、压强______（选填“大”或“小”）造成的。 【答案】 ①. 空气 ②. 小 【解析】 【详解】[1]声音的传播需要介质，书声是通过空气传来的。 [2]风沿教室窗外吹过时，窗外空气流速大压强小，室内空气流速小压强大，将窗帘向外压。 12. 2023年5月30日，长征2F遥十六运载火箭搭载着神舟十六号的三名航天员，从酒泉卫星发射中心发射升空。高速运动的火箭在升空过程中与空气摩擦，火箭整流罩外壳温度升高，这是通过______（选填“热传递”或“做功”）的方式改变内能。在空间站内航天员利用______（选填“电磁波”或“超声波”）与地面交流。 【答案】 ①. 做功 ②. 电磁波 【解析】 【详解】[1]火箭在升空过程中与空气摩擦，克服摩擦力做功，机械能转化为内能，所以通过做功的方式改变物体的内能。 [2]真空不能传声，电磁波可以传递信息且能够在真空中传播，所以在空间站内航天员利用电磁波与地面通信。 13. 如图所示，用酒精灯对试管里的水进行加热，水沸腾后，水蒸气推动软木塞使其迅速冲出管口，在软木塞被推出的过程中，能量转化情况与四冲程汽油机的______冲程相同，管口出现了白雾，这是______（填物态变化名称）现象。 【答案】 ①. 做功 ②. 液化 【解析】 【分析】 【详解】[1]当瓶内水蒸气把瓶塞冲出时，瓶内水蒸气对瓶塞做功，使得其内能减小，温度降低，即该过程是将内能转化为机械能的过程，此过程与汽油机的做功冲程相同，在做功冲程中是燃气的内能转化为活塞的机械能。 [2]管口处水蒸气放出热量发生液化现象，出现白雾。 14. 如图的电路中，电源电压、灯丝电阻都保持不变。当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P由a点向b点移动时，小灯泡将变______（选填“暗”或“亮”），电压表示数的变化范围是6~12V，且滑片P位于a点时灯L的功率是滑片位于b点时灯L功率的4倍，电源电压是______V。 【答案】 ①. 暗 ②. 18 【解析】 【详解】[1]由电路图知，开关闭合时，小灯泡与滑动变阻器串联连接，电压表测滑动变阻器两端的电压。滑片P由a点向b点移动时，变阻器接入电路的阻值变大，电路的总阻值变大，电源电压不变，据欧姆定律知，电路的电流变小，小灯泡将变暗。 [2]滑片P在a点时灯L的功率是滑片在b点时灯L的功率的4倍，据P=I2R知 所以Ia=2Ib。据串联电路的电压特点及欧姆定律有 IaRL+Ua=2IbRL+6V=U，IbRL+12V=U 解以上两式得，电源电压为U=18V。 15. 国之重器——载人潜水器“奋斗者”号在马里亚纳海沟成功坐底，坐底深度达10909m。“奋斗者”号的载人舱有足够空间，采用极轻的钛合金，这里的“轻”指合金的______（选填“质量”或“密度”）；下潜过程中，以载人舱为参照物，“奋斗者”号是______（选填“运动”或“静止”）的。 【答案】 ①. 密度 ②. 静止 【解析】 【详解】[1]轻是指合金的密度小，体积相同时，与其它物质相比，合金的质量小。 [2]以载人舱为参照物，“奋斗者”号没有位置变化，是静止的。 16. 如图是风光互补路灯系统，同时安装了风力发电机和太阳能电池板，有风时通过风力发电机发电，有阳光时通过太阳能电池板发电，并将电能储存至蓄电池中。为了节能，该路灯采用LED灯照明。表为某型号风光互补路灯系统的部分技术参数，其中光电转化效率是指太阳能电池板将光能转化为电能的效率，蓄电池容量是指蓄电池放电电流与放电总时间的乘积，最大输出功率是指风速达到最大限制风速时风力发电机的输出功率。 太阳能电池板 风力发电机 蓄电池 LED灯 电池板的总面积 0.5m2 最大限制风速 12m/s 电池容量 150Ah 额定电压 12V 光电转化效率 20% 最大输出功率 400W 额定电压 12V 额定功率 60W （1）能源的种类繁多，太阳能和风能属于______（选填“可再生”或“不可再生”）能源。已知风力发电机的输出功率P与风速v的三次方成正比，若风力发电机的输出功率为6.25W，此时风速为______m/s； （2）该型号LED灯正常工作时的电流为______A；当太阳光照射到电池板表面每平方米的功率为1000W时，1.2h吸收的太阳能相当于完全燃烧______kg的干木柴放出的热量（q=1.2×107J/kg）。 【答案】 ①. 可再生 ②. 3 ③. 5 ④. 0.18 【解析】 【详解】（1）[1] 太阳能和风能能够源源不断从自然界获取，是可再生能源。 [2] 由表格信息可知，当风速为12m/s时，输出功率为400W，则有 若风力发电机的输出功率为6.25W，此时风速为 （2）[3]由表格数据可知，该型号LED灯额定电压为12V，额定功率为60W，因此额定电流为 [4] 由表格信息可知，电池板的总面积为0.5m2，则1.2h，吸收的太阳能为 这些能量相当于完全燃烧干木柴的质量 三、作图题（本大题共2小题，每小题2分，共4分） 17. （1）请在图甲中画出光通过凸透镜的折射光线。 （2）请在图乙中画出静止的小球所受重力和拉力的示意图。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据凸透镜的三条特殊光线，过光心的光线经凸透镜后传播方向不变，平行于主光轴的光线经凸透镜后向焦点会聚，如图所示： 【小问2详解】 小球处于静止状态，因此受力平衡，此时小球受到竖直向下的重力和沿绳子方向向上的拉力，如图所示： 四、实验探究题（本大题共4小题，第18题8分，第19题4分，第20题8分，第21题4分，共24分） 18. 物理课上，同学们利用压强计“探究液体压强与哪些因素有关”，进行了如图所示的操作。 （1）实验前，用手指按压橡皮膜，发现U形管中的液面升降灵活，说明该装置______（选填“漏气”或“不漏气”）；实验中通过观察U形管两侧液面的______来反映被测液体压强大小，这样的研究方法在物理学中称为______法； （2）通过比较______两图，可得出结论：同一种液体的压强随深度的增加而增大；通过比较D、E两图，可探究液体压强与液体______的关系； （3）通过比较A、B、C三图，可得出结论：同种液体在相同深度向各个方向的压强______；某次实验时，小智同学将探头放入水下，U形管两侧水面高度差为10cm，此时U形管内外的气压差为______Pa； （4）小智发现探头所处深度较浅时，U形管两液面的高度差不明显，可将U形管中的水换成密度更______的液体以方便观察。 【答案】 ①. 不漏气 ②. 高度差 ③. 转换 ④. BD ⑤. 密度 ⑥. 相等 ⑦. 1000 ⑧. 小 【解析】 【详解】（1）[1]用手指按压橡皮膜时，U形管中的液面升降灵活，说明该装置不漏气，橡皮膜所受的压强能传递到U形管上。 [2][3]橡皮膜所受的压强不同，U形管两端液面的高度差也不同，所以可能过U形管两侧液面高度差来反映液体压强的大小，这是转换法的应用。 （2）[4]要探究液体压强与深度的关系，应让探头置于同种液体的不同深度，且探头的方向相同，所以可通过比较图B和C来得到结论。 [5]图D和E中，探头置于水和盐水的同一深度，可探究液体压强与液体密度的关系。 （3）[6]图A、B和C中，探头置于水中的同一深度，但探头的方向不同，U形管两侧液面高度差相同，说明：同种液体在相同深度向各个方向的压强相等。 [7]此时的U形管见外气压差为 （4）[8]探头所处深度较浅时，探头所受的压强较小，U形管两侧液面压强差较小，所以U形管两侧液面高度差不明显，此时可通过减小U形管中液体的密度来增大高度差，所以将水换成密度更小的液体。 19. 小彤同学在“探究平面镜成像的特点”的实验情景如图所示： （1）用玻璃板代替平面镜做实验时，玻璃板不仅可以成像，还便于确定像的______。为了便于比较像与物体的大小关系，蜡烛A、B应选择外形______（选填“相同”或“不相同”）的； （2）将点燃的蜡烛A竖立在玻璃板的前面，在玻璃板后面移动蜡烛B，直到看上去蜡烛B跟蜡烛A的像完全重合，说明像和物体的大小______，在像的位置上竖立放上光屏，光屏上无法呈现蜡烛A的像，说明平面镜所成的像是______像。 【答案】 ①. 位置 ②. 相同 ③. 相等 ④. 虚 【解析】 【详解】（1）[1]玻璃板是透明的，透过玻璃板能观察到成像情况，便于确定像的位置。 [2]实验中用蜡烛B代替A的像，所以A、B两支蜡烛外形要相同。 （2）[3]A、B的外形相同，B与A的像完全重合，说明B与A的像大小相等，则A的像与A大小相等。 [4]实像是光的实际光线会聚而成的，在光屏上可呈现，虚像不是光的实际光线会聚而成的，不能在光屏上呈现，平面镜所成的像不能在光屏上呈现，说明成的是虚像。 20. 图甲是小丽“测量小灯泡的电功率”的实验，已知小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）如图甲所示是小丽连接的实物电路，请你用笔代替导线，将电路补充完整______； （2）连接电路过程中，开关应该______（选填“断开”或“闭合”），正确连接电路后闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，则电路的故障可能是______（填选项符号）； A.小灯泡短路 B.小灯泡断路 C.滑动变阻器短路 D.滑动变阻器断路 （3）电路故障排除后，小丽经过实验并画出I﹣U关系图像（如图丙所示）。在某次实验中电流表指针如图乙所示，则此时通过小灯泡的电流是______A，为了测量小灯泡的额定电功率，这时应该向______（选填“左”或“右”）端移动滑动变阻器的滑片。根据记录的多组I﹣U数据，则小灯泡的额定功率为______W； （4）小丽根据小灯泡的I﹣U图像，分析出小灯泡的电阻随两端电压的增大而______（选填“增大”“不变”或“减小”），你认为原因是______。 【答案】 ①. ②. 断开 ③. B ④. 0.14 ⑤. 右 ⑥. 0.625 ⑦. 增大 ⑧. 温度对电阻的影响 【解析】 【详解】（1）[1]“测量小灯泡的电功率”的实验中，电流表应与小灯泡串联，电压表应与小灯泡并联，如图所示： （2）[2]连接电路时，为了保护电路，开关应断开。 [3]闭合开关后，发现灯泡不亮，电流表无示数，说明电路中可能存在断路，而电压表有示数，说明是灯泡断路，此时电压表直接串联进电路，测量电源电压，故ACD不符合题意，B符合题意，故选B。 （3）[4]由图乙可知，电流表选择小量程，分度值为0.02A，故电流表示数为0.14A。 [5]由题意可知，此时小灯泡两端电压为2.0V，小于小灯泡的额定电压 ，为了使小灯泡两端电压达到额定电压，应增大小灯泡两端电压，由串联分压可知，应减小滑动变阻器接入电路中的阻值，故应向右端移动滑动变阻器的滑片。 [6]由图丙可知，小灯泡的额定电流为I=0.25A，故由P=UI可得，小灯泡的额定功率为 P=UI=2.5V×0.25A=0.625W （4）[7][8]由图丙可知，随着小灯泡两端电压增大，小灯泡两端的电压值与流过小灯泡的电流值之比逐渐增大，即小灯泡的电阻随两端电压的增大而增大，出现这种情况的原因是小灯泡的电阻随温度的升高而增大。 21. 如图甲所示，某科技小组设计了一个汽车落水安全装置并进行了试验，在汽车的四个门板外侧分别安装一个气囊，气囊的触发由图乙所示电路中a、b间的电压来控制，压敏电阻R1水平安装在汽车底部A处，R1的阻值随其表面水的压力的变化如图丙所示。某次试验时：汽车入水前把R2的滑片调到合适位置不动，闭合开关S，电压表的示数为3V，再把汽车吊入足够高的长方体水池中缓慢下沉，直到a、b间的电压等于或大于3V时，气囊就充气打开，使汽车漂浮在水中，试验装置相关参数如表所示。 电源电压 4.5V R1接触水的面积 30cm2 长方体水池底面积 20m2 （1）求汽车入水前电路中的电流； （2）当汽车漂浮时，测得水池的水位比汽车入水前上升了6cm（水未进入车内），求汽车受到的重力； （3）求气囊充气打开时汽车A处浸入水中的深度。 【答案】（1）0.075A；（2）1.2×104N；（3）0.5m 【解析】 【详解】解：（1）汽车入水前，R1的阻值为，它两端的电压为 U1=U−U2=4.5V−3V=1.5V 电路中的电流 （2）汽车排开水的体积为 V排=Sh=20m2×0.06m=1.2m3 汽车受到的浮力 F浮=ρgV排=1×103kg/m3×10N/kg×1.2m3=1.2×104N 因为汽车漂浮于水面，所以汽车受到的重力为 G=F浮=1.2×104N （3）由（1）可知R2接入电路的阻值为 气囊充气打开时，R1两端电压为3V，此时R2两端电压为 电路中电流为 此时，R1的阻值为 由图可知，R1受到的压力为15N，它受到的压强为 汽车A处浸入水中的深度为 答：（1）汽车入水前电路中的电流为0.075A； （2）汽车受到的重力为； （3）气囊充气打开时汽车A处浸入水中的深度为0.5m。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $