精品解析：山西省长治市武乡县多校2024-2025学年九年级上学期期中测试物理试题

山西省2024~2025学年第一学期九年级期中质量监测 物理试卷（沪粤版） 注意事项： 1.本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分。全卷共8页，满分80分，考试时间80分钟。 2.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷相应的位置。 3.答案全部在答题卡上完成，答在本试卷上无效。 4.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 第Ⅰ卷 选择题（共30分） 一、选择题（本大题共10个小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，请选出并在答题卡上将该选项涂黑） 1. 2024年8月6日，巴黎奥运会跳水项目女子跳台决赛，全红婵以惊人的表现再次震撼了世界。全红婵在跳台跳水时重力做功最接近（　　） A. B. C. D. 2. 宋代文人张邦基在《墨庄漫录》中记载：“禁中以翠尾作帚，每幸诸阁，掷龙脑以辟秽，过则以翠尾扫之，皆聚，无有遗者”。下列关于该现象分析正确的是（ ） A. 翠尾扫帚扫地时通过摩擦创造了电荷 B. 扫地时翠尾扫帚会带电是因为分子发生了转移 C. 翠尾扫帚摩擦带电吸引轻小物体 D. 该现象与验电器的工作原理相同 3. 科创小组的同学们用两个空葡萄糖瓶，从瓶口下约处截断，将截断处用胶水黏合在一起，再把一根长约的细木棒从瓶口的橡胶塞中心穿出，并用两条细线拴住木棒的两端，再将细线固定在支架上，就构成了如图所示的滚摆。关于该滚摆，下列说法中正确的是（　　） A. 滚摆在上升过程中，动能变大 B. 滚摆在下落过程中，动能转化为重力势能 C. 滚摆每次上升的高度逐渐减小，机械能保持不变 D. 滚摆最终静止时，重力势能最小 4. 如图所示是甲、乙两种提升货物的方式，平台高度为h，搬运工在相同时间内把质量相等的货物匀速提升到同一平台，不计绳重及滑轮的摩擦。下列关于此过程说法正确的是（　　） A. 甲方式做总功的功率大 B. 甲、乙绳子自由端移动距离均为 C. 乙方式不可以改变力的方向 D. 甲、乙两种方式做的有用功不相同 5. 小梦做鸡蛋灌饼的时候，摊在铁板上的薄饼很快充满气并鼓起来，用筷子挑破饼皮的瞬间，有气流向外冲出，小梦迅速把鸡蛋液灌进去（如图所示）。这一过程蕴含了许多物理知识，下列说法中正确的是（　　） A. 饼皮在铁板上通过做功的方式增大内能 B. 饼皮在铁板上通过热传递的方式增大内能 C. 挑破饼皮时气流向外，气体冲出时温度保持不变 D. 挑破饼皮时气流向外，气体冲出时温度突然升高 6. 如图甲所示是科创小组的同学们在探究并联电路规律时连接的电路，电源电压恒为，当开关闭合时，两个小灯泡均发光，且两个完全相同的电流表指针偏转均如图乙所示（两个电流表所选量程不同）。下列说法中正确的是（　　） A. 通过小灯泡的电流为 B. 通过小灯泡的电流为 C. 小灯泡两端的电压为 D. 小灯泡两端的电压为 7. 科创实践小组的同学们从网上购买了实验需要的蓄电池，但是购买回来后不确定电池上标注的正负极是否正确，于是他们设计了四种检测电池极性的方案。下列方案中最安全可行的是（　　） A. B. C. D. 8. 如图所示是晓晓同学在探究串联电路的电压特点时的电路图，闭合开关，两个小灯泡均不亮，电压表示数为；她断开开关排除故障（只有1处）后，重新连接好电路，两个小灯泡均发光，电压表示数为。下列说法中正确的是（　　） A. 电路故障可能是小灯泡短路 B. 电路故障可能是小灯泡断路 C. 两个小灯泡均发光时，小灯泡两端的电压为 D. 两个小灯泡均发光时，小灯泡两端的电压为 9. 在一个配有活塞的玻璃筒内放一小团硝化棉，把活塞迅速压下去，可以看到棉花燃烧起来了。汽油机工作冲程与此过程的能量转化情况相同的是（　　） A. B. C. D. 10. 小晋同学探究串、并联电路的规律时，连接了如图所示的电路图，电源电压恒定，甲、乙为两只相同的电表，两个小灯泡均能正常发光。下列说法中正确的是（　　） A. 若甲、乙均为电压表，则开关闭合、开关断开 B. 若甲、乙均为电压表，闭合开关，则电表甲的示数大于电表乙 C. 若甲、乙均为电流表，则开关均闭合 D. 若甲、乙均为电流表，只闭合开关，则电表甲的示数大于电表乙 第Ⅱ卷 非选择题（共50分） 二、实验探究题（本大题共5个小题，11、12小题各4分，13小题8分，14、15小题各4分，共24分） 11. 如图所示是科创实验小组的同学们设计的“探究动能的大小与哪些因素有关”的实验装置。摆线的长度l相同，小球A、B的质量，摆线与竖直方向之间的夹角。 （1）小球按如图甲所示位置由静止释放，当小球摆动到竖直位置时，恰好与静止在水平面上的木块发生碰撞，木块会在水平面上滑行一段距离后停止。本实验中通过比较___________反映小球撞击木块前动能的大小； （2）根据图乙、丙所示的实验，他们观察到图丙中木块被撞得更远，可得出结论：___________； （3）小晋提议可以在水平桌面上将同一根弹簧压缩相同的程度，分别弹出质量不同的小球去撞击木块来探究“超载的危售”，该方案___________（选填“可行”或“不可行”），你的判断依据是___________。 12. 在相同环境温度下，分别给烧杯里面倒入水和食用油，用温度计测得水的温度略低于食用油的温度。这难道和它们的吸热能力有关吗？为此小聪进行了实验探究。 实验思路： （1）探究水和食用油两种液体的吸热能力大小，实验中取___________（选填“质量”或“体积”）相等的水和食用油两种液体。 （2）关键是比较两种液体吸收相同的热量后，两者的温度变化情况。 实验过程： （3）如图甲所示，小聪选用规格相同的电加热器分别给水和食用油两种液体加热，这样做的目的是通过___________（选填“加热时间”或“升高温度”）来反映液体吸收热量的多少。 （4）小聪使用秒表和温度计每隔测量食用油和水的温度，根据获取的实验数据描绘出温度—时间图像，如图乙所示。 实验结论： （5）通过对温度—时间图像进行分析，加热时间相同时，___________（选填“水或“食用油”）升高温度较多，说明它的比热容较___________（选填“大”或“小”）。 13. 社团活动中，科创学习小组的同学们从实验室借来了2节干电池、小灯泡、电流表、电压表等实验器材自主探究串、并联电路的规律。 （1）如图甲所示是小组同学连接的部分电路，请你用笔画线代替导线将电路连接完整；（要求：电流表测量通过小灯泡的电流） （2）连接好电路后，小晋闭合开关，电流表的示数如图乙所示，通过小灯泡的电流为___________A。小晋又分别测量了小灯泡和干路的电流，小晋发现各支路的电流相等，为了得出普遍规律，下一步操作是___________； （3）实验结束后，他们找来电压表，按照如图丙所示的电路图连接电路探究串联电路的电压规律，以下是小梦同学的设想： ①用电压表测出小灯泡两端的电压；②在测量小灯泡两端的电压时，电压表所接的点B不动，只断开点A，并改接到点C上；③再用电压表测出间的电压。小梦的设想是___________（选填“可行”或“不可行”）的，原因是___________； （4）根据第（3）小题，请你帮助他们设计一个记录实验数据的表格。 14. 项目式学习小组的同学们自制了一个通过盐水发电的灯，但发现电压与电流总是不够大，难以让小灯泡正常发光。为了探究“盐水电池”的电压大小的影响因素，更好地改进“盐水电池”，他们设计实验方案并进行探究。 【设计思路】 用相同的锌片和铜片夹住浸了盐水的无纺布，形成一个简易的“盐水电池”，通过改变无纺布的厚度、盐水的浓度、盐水的体积等来探究“盐水电池”电压大小的影响因素。将“盐水电池”、开关和电压表用导线连接起来，组成一个简单的电路，记录下每次的电压值并进行比较。 【探究活动】 （1）探究电压大小与___________的关系； 配制出浓度为5%的盐水，取3块无纺布分成3组，把5%的盐水分别滴在每组无纺布上，测出每组“盐水电池”的电压大小；多次重复以上实验操作，分别算出平均电压，实验数据记录在下表中。 实验序号 无纺布厚度 盐水浓度 盐水的体积 平均电压 1 1块 5% 0.1 0.60 2 1块 5% 0.2 0.65 3 1块 5% 0.3 0.70 【结论分析】 （2）分析上表数据可以得出的结论是___________；从原理上分析增加盐水的体积，相当于将几个盐水电池___________（选填“串联”或“并联”），从而增大电压； （3）请你结合设计思路，提出一个可探究的科学问题：___________。 15. 围炉煮茶是一种流行的休闲方式。古书《长物志》有记载：“炭以长兴茶山出者，名金炭，大小最适用，以麸火引之，可称汤友。”如今市面上围炉煮茶常用的炭有龙眼炭、枣核炭、核桃炭等。请你帮助小晋设计一个实验方案从龙眼炭、枣核炭、核桃炭三种炭中选出热值最大的炭。（注意炭少水多，水不能沸腾）___________ 三、综合应用题（本大题共6个小题，16、17、18小题各4分，19小题2分，20、21小题各6分，共26分） 16. 小明在成长笔记中记录了如下的错题，请你帮助他找出错误之处、分析错因并写出正确解答过程。 错题记录 错题改正 小梦家在房屋装修时，由于低层建筑没有电梯，装修师傅用如图甲所示的滑轮组提升重物，某次搬运过程中工人师傅将的重物匀速提起，所用拉力大小为，重物上升的高度h与所用时间t的关系如图乙所示，不计绳重和摩擦。求本次运送过程中滑轮组的机械效率。 解：由题图乙可知，上升用时时，重物上升的高度，则绳子自由端移动的距离 拉力做的功 滑轮组的机械效率 错误之处：___________ 错因分析：___________ 正确解答：___________ 17. 阅读短文，回答问题。 微型太阳能驱动无人机 北京航空航天大学科研团队利用自主研发的新型静电电动机，成功研制出仅重的太阳能动力微型无人机，在自然光强度的照射下，实现发电、驱动、垂直飞行等一系列动作。只有巴掌大的无人机，仅靠两片微型太阳能电池就能驱动。 传统的电磁电动机在微型化后，由于转速高、发热大，能量转化效率低，即使采用太阳能作为能源，受限于太阳能电池的面积，也无法满足微型飞行器的飞行需求。静电电动机利用摩擦、接触或感应产生的静电（不流动的电荷）作为能源，在电动机周边有一圈电极片，在中间运动的电极片会被它右侧的电极片排斥，被左侧的电极片吸引，最终产生一个带动整个飞行器起飞的升力。这些轻质部件由薄如晶片的碳纤维片制成，外层包裹着极为细小的铝箔。太阳能电池可以在自然光下产生低压直流电，由于低压直流电无法直接驱动电动机。因此科研团队在无人机内部安装了一种高压功率转换器，可以将的低压直流电转换成的高压电，以满足静电电动机的工作需求。静电电动机的高电压、低电流工作特性，使其在工作过程中发热少且无明显红外特征，可以有效提高能量转化效率并降低能耗。 （1）微型无人机上的太阳能电池产生的低压直流电相当于___________节新的干电池串联后的电压； （2）静电电动机与传统的电磁电动机相比，其优势是___________； （3）静电电动机中相邻的左右两侧电极片带___________（选填“同种”或“异种”）电荷； （4）太阳能电池的输出电压可能与___________有关。 18. 小晋同学看到工人师傅用切割机切割水泥路面时不断向锯片上浇水，于是上前问工人师傅这样做的原因，工人师傅解释说是为了防止锯片过热而损坏锯片。请你用所学物理知识说明这样做的原理。 19. 项目式学习小组的同学们想设计一款智能头盔：骑行前，扫码成功后，开关闭合，指示灯L亮，但电机不工作；从车上取出头盔戴上后，头盔内遥控设备控制开关闭合，电动机才通电工作；若只带头盔不扫码则无法骑行。请你在虚线框内设计符合条件的电路图。 温馨提示：20、21小题解题过程要有必要的文字说明、计算公式和演算步骤，只写最后结果不得分。 20. 科创实践小组的晓晓同学为检测自己家中的天然气灶能否达到国标规定（热效率大于55%），晓晓进行了以下探究活动：晓晓查看家中天然气表的示数为，将的水倒入烧水壶中并用电子温度计测量水温为，只打开嵌入式天然气灶，将水加热至烧开（标准大气压），再次查看天然气表的示数为。查阅资料得知：水的比热容，天然气的密度，天然气的热值。求： （1）本次加热过程中，水吸收的热量； （2）消耗的天然气完全燃烧放出的热量； （3）本次加热过程中天然气灶的效率是否达到国标规定。 21. 国庆假期，小晋一家选择自驾游从长治出发到晋城司徒小镇，全程约，驾车前往大约需要，油耗大约为。若汽车在行驶过程中发动机的平均功率为，汽油的热值q取，汽油的密度取。求： （1）汽油完全燃烧放出的热量； （2）汽车行驶过程中的牵引力； （3）汽车发动机的效率。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 山西省2024~2025学年第一学期九年级期中质量监测 物理试卷（沪粤版） 注意事项： 1.本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分。全卷共8页，满分80分，考试时间80分钟。 2.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷相应的位置。 3.答案全部在答题卡上完成，答在本试卷上无效。 4.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 第Ⅰ卷 选择题（共30分） 一、选择题（本大题共10个小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，请选出并在答题卡上将该选项涂黑） 1. 2024年8月6日，巴黎奥运会跳水项目女子跳台决赛，全红婵以惊人的表现再次震撼了世界。全红婵在跳台跳水时重力做功最接近（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】参加巴黎奥运会时候全红婵的体重预计为400N，故跳水过程，重力做功为 故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 2. 宋代文人张邦基在《墨庄漫录》中记载：“禁中以翠尾作帚，每幸诸阁，掷龙脑以辟秽，过则以翠尾扫之，皆聚，无有遗者”。下列关于该现象分析正确的是（ ） A. 翠尾扫帚扫地时通过摩擦创造了电荷 B. 扫地时翠尾扫帚会带电是因为分子发生了转移 C. 翠尾扫帚摩擦带电吸引轻小物体 D. 该现象与验电器的工作原理相同 【答案】C 【解析】 【详解】A．摩擦起电的本质是电荷的转移，并不是创造了电荷，电荷不能凭空产生，故A错误； B．摩擦起电是电荷发生转移，不是分子发生转移，故B错误； C．带电体的性质是可以吸引轻小物体，翠尾扫帚摩擦后带电，会吸引轻小的灰尘，故 C正确； D．验电器的工作原理是同种电荷相互排斥，该现象是带电体吸引轻小物体，二者原理不同，故D错误。 故选C。 3. 科创小组的同学们用两个空葡萄糖瓶，从瓶口下约处截断，将截断处用胶水黏合在一起，再把一根长约的细木棒从瓶口的橡胶塞中心穿出，并用两条细线拴住木棒的两端，再将细线固定在支架上，就构成了如图所示的滚摆。关于该滚摆，下列说法中正确的是（　　） A. 滚摆在上升过程中，动能变大 B. 滚摆在下落过程中，动能转化为重力势能 C. 滚摆每次上升的高度逐渐减小，机械能保持不变 D. 滚摆最终静止时，重力势能最小 【答案】D 【解析】 【详解】A．滚摆在上升过程中，其速度逐渐减小，因此动能（与速度的平方成正比）实际上是在减小，故A错误； B．滚摆在下落过程中，是重力势能转化为动能。随着滚摆高度的降低，重力势能减少，而速度增加，动能增加。故B错误； C．滚摆每次上升的高度逐渐减小，这是由于空气阻力和摩擦力的作用，导致一部分机械能转化为热能，因此机械能实际上是在减少，故C错误； D．当滚摆最终静止时，它位于最低点，此时的高度为零，因此重力势能（与高度成正比）也是最小的。故D正确。 故选D。 4. 如图所示是甲、乙两种提升货物的方式，平台高度为h，搬运工在相同时间内把质量相等的货物匀速提升到同一平台，不计绳重及滑轮的摩擦。下列关于此过程说法正确的是（　　） A. 甲方式做总功的功率大 B. 甲、乙绳子自由端移动距离均为 C. 乙方式不可以改变力的方向 D. 甲、乙两种方式做的有用功不相同 【答案】A 【解析】 【详解】A．图甲使用的是动滑轮，不计绳重和摩擦，总功为 W甲=(G+G动)h>Gh 图乙使用的是定滑轮，拉力F乙=G，绳子端移动的距离与物体提升的高度相等，拉力做功 W乙=F乙s乙=Gh 所以乙装置中拉力F做的总功少，相同时间内，由可知，乙装置中拉力F做的总功率小，甲做总功的功率大，故A正确； B．甲是动滑轮，绳子端移动的距离为物体提升高度的两倍，即为；乙是定滑轮，绳子端移动的距离与物体提升的高度相等，即为，故B错误； C．乙是定滑轮，定滑轮可以改变力的方向，所以乙方式可以改变力的方向，故C错误； D．提升物体的重力相等，在相同的时间内物体升高了相同的高度，由W有=Gh可知，两次提升物体所做的有用功相等，故D错误。 故选A。 5. 小梦做鸡蛋灌饼的时候，摊在铁板上的薄饼很快充满气并鼓起来，用筷子挑破饼皮的瞬间，有气流向外冲出，小梦迅速把鸡蛋液灌进去（如图所示）。这一过程蕴含了许多物理知识，下列说法中正确的是（　　） A. 饼皮在铁板上通过做功的方式增大内能 B. 饼皮在铁板上通过热传递的方式增大内能 C. 挑破饼皮时气流向外，气体冲出时温度保持不变 D. 挑破饼皮时气流向外，气体冲出时温度突然升高 【答案】B 【解析】 【详解】AB．饼皮在铁板上加热，是通过热传递的方式从铁板吸收热量，从而使饼皮的内能增大，温度升高，故A错误，B正确； CD．当挑破饼皮时，饼皮内的气体迅速向外冲出，这是气体对外做功的过程。气体对外做功，内能会减小，温度会降低，故CD错误。 故选B。 6. 如图甲所示是科创小组的同学们在探究并联电路规律时连接的电路，电源电压恒为，当开关闭合时，两个小灯泡均发光，且两个完全相同的电流表指针偏转均如图乙所示（两个电流表所选量程不同）。下列说法中正确的是（　　） A. 通过小灯泡的电流为 B. 通过小灯泡的电流为 C. 小灯泡两端的电压为 D. 小灯泡两端的电压为 【答案】C 【解析】 【详解】AB．由电路图知道，两灯泡并联，右边电流表A1测干路电流，电流表A2测L2支路电流，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，且两个电流表的指针在同一个位置，所以，干路电流表的量程为0～3A，分度值为0.1A，示数 I=1.5A L2支路电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数 I2=0.3A 则灯L1中的电流 故AB错误； CD．电源电压恒为，所以，由并联电路的特点知道，小灯泡和两端的电压都为，故C正确，D错误。 故选C。 7. 科创实践小组的同学们从网上购买了实验需要的蓄电池，但是购买回来后不确定电池上标注的正负极是否正确，于是他们设计了四种检测电池极性的方案。下列方案中最安全可行的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．电流表有明确的正负接线柱之分，可以辨别电源的正负极，但电流表直接和电源相连容易烧毁电源和电流表不安全，故A不符合题意； B．电压表有明确的正负接线柱之分，可以辨别电源的正负极，且电压表串联接入电路，此时电路相当于断路，不会损坏用电器，故B符合题意； C．灯泡没有明确的正负接线柱之分，因此无法辨别电源的正负极，故C不符合题意； D．电流表有明确的正负接线柱之分，可以辨别电源的正负极，但电路中无开关，电路不安全，故D不符合题意。 故选B。 8. 如图所示是晓晓同学在探究串联电路的电压特点时的电路图，闭合开关，两个小灯泡均不亮，电压表示数为；她断开开关排除故障（只有1处）后，重新连接好电路，两个小灯泡均发光，电压表示数为。下列说法中正确的是（　　） A. 电路故障可能是小灯泡短路 B. 电路故障可能是小灯泡断路 C. 两个小灯泡均发光时，小灯泡两端的电压为 D. 两个小灯泡均发光时，小灯泡两端的电压为 【答案】D 【解析】 【详解】A．当灯泡L1短路时，第一次闭合开关，由于电压表与L1并联，电压表没有示数，但灯泡L2能够发光，故A错误； B．当灯泡L2断路时，第一次闭合开关，电路处于断路状态，L1和L2均不发光，且电压表不会有示数，故B错误； CD．根据题意，当闭合开关，两个小灯泡均不亮，电压表示数为，可知此时电路故障为灯L1断路，此时电压表测量电源电压，所以电源电压为3V；两个小灯泡均发光时，由图可知两个灯泡串联，电压表测量灯L1两端电压，电压表示数为，灯L1两端电压为1V，则小灯泡两端的电压为 故C错误，D正确。 故选D。 9. 在一个配有活塞的玻璃筒内放一小团硝化棉，把活塞迅速压下去，可以看到棉花燃烧起来了。汽油机工作冲程与此过程的能量转化情况相同的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】当迅速压下活塞时，可看见筒内硝化棉燃烧起来，这是通过压缩空气做功的方式使玻璃筒内的空气内能增加，温度升高，达到硝化棉的燃点，使硝化棉燃烧，这个过程中，机械能转化为内能。内燃机的压缩冲程中，活塞压缩汽缸内气体做功，使气体温度升高，内能增大，是机械能转化为内能，所以二者的能量转化形式相同。压缩冲程进气门、排气门关闭，活塞向上运动，即B选项为压缩冲程，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 10. 小晋同学探究串、并联电路的规律时，连接了如图所示的电路图，电源电压恒定，甲、乙为两只相同的电表，两个小灯泡均能正常发光。下列说法中正确的是（　　） A. 若甲、乙均为电压表，则开关闭合、开关断开 B. 若甲、乙均为电压表，闭合开关，则电表甲的示数大于电表乙 C. 若甲、乙均为电流表，则开关均闭合 D. 若甲、乙均为电流表，只闭合开关，则电表甲的示数大于电表乙 【答案】D 【解析】 【详解】AB．若甲、乙均为电压表，则电流由电源正极流出，依次经过两个小灯泡和两个开关，回到负极，两个小灯泡均能正常发光，电压表甲测量灯泡L2两端的电压，电压表乙测量电源电压，则电表甲的示数小于电表乙，开关需要闭合，故AB错误； CD．若甲、乙均为电流表，当开关均闭合时，则两个小灯泡均被短路，不能发光；当只闭合开关时，则电流分为两个支路，一支电流依次经过灯泡L1、电压表甲和开关，回到电源负极；另一支电流依次经过电压表乙、灯泡L2、电压表甲和开关回到电源负极，形成并联电路，由于电流表甲在干路，电流表乙在支路，所以电表甲的示数大于电表乙，故C错误，D正确。 故选D。 第Ⅱ卷 非选择题（共50分） 二、实验探究题（本大题共5个小题，11、12小题各4分，13小题8分，14、15小题各4分，共24分） 11. 如图所示是科创实验小组的同学们设计的“探究动能的大小与哪些因素有关”的实验装置。摆线的长度l相同，小球A、B的质量，摆线与竖直方向之间的夹角。 （1）小球按如图甲所示位置由静止释放，当小球摆动到竖直位置时，恰好与静止在水平面上的木块发生碰撞，木块会在水平面上滑行一段距离后停止。本实验中通过比较___________反映小球撞击木块前动能的大小； （2）根据图乙、丙所示的实验，他们观察到图丙中木块被撞得更远，可得出结论：___________； （3）小晋提议可以在水平桌面上将同一根弹簧压缩相同的程度，分别弹出质量不同的小球去撞击木块来探究“超载的危售”，该方案___________（选填“可行”或“不可行”），你的判断依据是___________。 【答案】（1）木块在水平面上滑行的距离 （2）在小球质量大小相同时，速度越大，动能越大 （3） ①. 不可行 ②. 没有控制撞击前小球的速度大小相同 【解析】 【小问1详解】 实验中运用转换法通过观察木块在水平面上滑行的距离远近来表示小球撞击木块前动能的大小。 【小问2详解】 乙、丙所示的实验小球的质量相同，摆线与竖直方向之间的夹角不同，则小球撞击木块时的速度不同，且小球的速度越大，木块被撞得更远，说明小球的动能越大，因此可得结论为：当质量一定时，物体的速度越大，动能越大。 【小问3详解】 [1][2]将同一根弹簧压缩相同的程度，弹簧的弹性势能相同，放手后，弹簧的弹性势能转化为小球的动能，小球获得的动能相等，小球的质量不同，小球的速度不同，且木块被推动的距离相等，故不能比较得出动能与质量的关系。 12. 在相同环境温度下，分别给烧杯里面倒入水和食用油，用温度计测得水的温度略低于食用油的温度。这难道和它们的吸热能力有关吗？为此小聪进行了实验探究。 实验思路： （1）探究水和食用油两种液体的吸热能力大小，实验中取___________（选填“质量”或“体积”）相等的水和食用油两种液体。 （2）关键是比较两种液体吸收相同的热量后，两者的温度变化情况。 实验过程： （3）如图甲所示，小聪选用规格相同的电加热器分别给水和食用油两种液体加热，这样做的目的是通过___________（选填“加热时间”或“升高温度”）来反映液体吸收热量的多少。 （4）小聪使用秒表和温度计每隔测量食用油和水的温度，根据获取的实验数据描绘出温度—时间图像，如图乙所示。 实验结论： （5）通过对温度—时间图像进行分析，加热时间相同时，___________（选填“水或“食用油”）升高温度较多，说明它的比热容较___________（选填“大”或“小”）。 【答案】 ①. 质量 ②. 加热时间 ③. 食用油 ④. 小 【解析】 【详解】（1）[1]物体吸收热量的多少与物体的质量有关，所以探究过程中需保证水和食用油的质量相等。 （3）[2]选用规格相同的电加热器分别给水和食用油加热，这样做的目的是通过控制加热时间来反映液体吸收热量的多少。因为用电加热器加热时间越长，液体吸收的热量就越多。这样，就可以通过比较加热时间来比较两种液体吸收的热量了。 （5）[3][4]通过对温度-时间图像进行分析，可以看出在加热时间相同时，食用油的温度升高较多。根据比热容的定义，比热容是物质的一种特性，它反映了物质吸热或放热的能力。比热容大的物质，在吸收或放出相同的热量时，温度变化较小；而比热容小的物质，在吸收或放出相同的热量时，温度变化较大。因此，可以得出结论：食用油的比热容较小。 13. 社团活动中，科创学习小组的同学们从实验室借来了2节干电池、小灯泡、电流表、电压表等实验器材自主探究串、并联电路的规律。 （1）如图甲所示是小组同学连接的部分电路，请你用笔画线代替导线将电路连接完整；（要求：电流表测量通过小灯泡的电流） （2）连接好电路后，小晋闭合开关，电流表的示数如图乙所示，通过小灯泡的电流为___________A。小晋又分别测量了小灯泡和干路的电流，小晋发现各支路的电流相等，为了得出普遍规律，下一步操作是___________； （3）实验结束后，他们找来电压表，按照如图丙所示的电路图连接电路探究串联电路的电压规律，以下是小梦同学的设想： ①用电压表测出小灯泡两端的电压；②在测量小灯泡两端的电压时，电压表所接的点B不动，只断开点A，并改接到点C上；③再用电压表测出间的电压。小梦的设想是___________（选填“可行”或“不可行”）的，原因是___________； （4）根据第（3）小题，请你帮助他们设计一个记录实验数据的表格。 【答案】（1） （2） ①. 0.24 ②. 换用不同规格的小灯泡，重复实验，多次测量 （3） ①. 不可行 ②. 见解析 （4） 实验序号 小灯泡两端的电压 小灯泡两端的电压 电路的总电压 1 2 3 【解析】 【小问1详解】 根据题意，电路是并联电路，电流表测量通过小灯泡的电流，即与小灯泡在同一条支路上，灯泡L1在另一条支路上，连接的实物图如下图所示： 【小问2详解】 [1]乙图中电流表的量程是0-0.6A，分度值是0.02A，读数为0.24A。 [2]各支路的电流相等是由于实验中选用了规格相同的灯泡，为了得到普遍规律应换用不同规格的灯泡进行多次实验。 【小问3详解】 [1][2]电压表所接的点B不动，只断开点A，并改接到点C上，导致电压表的正负接线柱接反，会出现电压表的指针向左偏转，因此小梦的设想不可行。 【小问4详解】 实验中需要分别记录两个灯泡的电压和电源电压，且要进行多次实验，设计的表格数据如下表所示： 实验序号 小灯泡L1两端的电压U1/ V 小灯泡L2 两端的电压U2/V 电路的总电压U/ V 1 2 3 14. 项目式学习小组的同学们自制了一个通过盐水发电的灯，但发现电压与电流总是不够大，难以让小灯泡正常发光。为了探究“盐水电池”的电压大小的影响因素，更好地改进“盐水电池”，他们设计实验方案并进行探究。 【设计思路】 用相同的锌片和铜片夹住浸了盐水的无纺布，形成一个简易的“盐水电池”，通过改变无纺布的厚度、盐水的浓度、盐水的体积等来探究“盐水电池”电压大小的影响因素。将“盐水电池”、开关和电压表用导线连接起来，组成一个简单的电路，记录下每次的电压值并进行比较。 【探究活动】 （1）探究电压大小与___________的关系； 配制出浓度为5%的盐水，取3块无纺布分成3组，把5%的盐水分别滴在每组无纺布上，测出每组“盐水电池”的电压大小；多次重复以上实验操作，分别算出平均电压，实验数据记录在下表中。 实验序号 无纺布厚度 盐水浓度 盐水的体积 平均电压 1 1块 5% 0.1 0.60 2 1块 5% 0.2 0.65 3 1块 5% 0.3 0.70 【结论分析】 （2）分析上表数据可以得出的结论是___________；从原理上分析增加盐水的体积，相当于将几个盐水电池___________（选填“串联”或“并联”），从而增大电压； （3）请你结合设计思路，提出一个可探究的科学问题：___________。 【答案】（1）盐水的体积 （2） ①. 在无纺布的厚度和盐水浓度一定时，盐水的体积越大，盐水电池的电压越大 ②. 串联 （3）盐水电池的电压大小是否与盐水的浓度（或电极材料）有关（合理即可） 【解析】 【小问1详解】 根据表格数据分析可知，盐水的体积发生改变，因此探究的是电压大小与盐水体积的关系。 【小问2详解】 [1]根据表格数据分析可知，在无纺布的厚度和盐水浓度一定时，盐水的体积越大，盐水电池的电压越大。 [2]增加盐水的体积使电压累加，因此相当于将几个盐水电池串联。 【小问3详解】 实验中盐水的浓度固定在5%，因此还可以改变盐水的浓度，探究盐水电池的电压大小是否与盐水的浓度有关；其次还可以改变电极材料，探究盐水电池的电压大小是否与电极材料有关。 15. 围炉煮茶是一种流行的休闲方式。古书《长物志》有记载：“炭以长兴茶山出者，名金炭，大小最适用，以麸火引之，可称汤友。”如今市面上围炉煮茶常用的炭有龙眼炭、枣核炭、核桃炭等。请你帮助小晋设计一个实验方案从龙眼炭、枣核炭、核桃炭三种炭中选出热值最大的炭。（注意炭少水多，水不能沸腾）___________ 【答案】见解析 【解析】 【详解】器材：碳炉、茶壶、水、打火机、龙眼炭、枣核炭、核桃炭、电子秤、温度计。 步骤：①用电子秤称出相同质量的龙眼炭、枣核炭和核桃炭；②用电子秤称出质量相同的水且初温相同，装入三个相同的茶壶中；③分别将龙眼炭、枣核炭、核桃炭放在碳炉中，点燃给茶壶中的水加热，当炭火充分完全燃烧后，用温度计测量水的末温为。 结论：若最高，则龙眼炭热值最高；若最高，则枣核炭热值最高；若最高，则核桃炭热值最高；若 则三种炭的热值相同。 三、综合应用题（本大题共6个小题，16、17、18小题各4分，19小题2分，20、21小题各6分，共26分） 16. 小明在成长笔记中记录了如下的错题，请你帮助他找出错误之处、分析错因并写出正确解答过程。 错题记录 错题改正 小梦家在房屋装修时，由于低层建筑没有电梯，装修师傅用如图甲所示的滑轮组提升重物，某次搬运过程中工人师傅将的重物匀速提起，所用拉力大小为，重物上升的高度h与所用时间t的关系如图乙所示，不计绳重和摩擦。求本次运送过程中滑轮组的机械效率。 解：由题图乙可知，上升用时时，重物上升的高度，则绳子自由端移动的距离 拉力做的功 滑轮组的机械效率 错误之处：___________ 错因分析：___________ 正确解答：___________ 【答案】 ①. 机械效率计算错误 ②. 将功率和机械效率混淆，机械效率为有用功在总功中所占的比例 ③. 80% 【解析】 【详解】[1]根据机械效率的计算公式可知，错误之处：机械效率计算错误。 [2]错因分析：将功率和机械效率混淆，机械效率为有用功在总功中所占的比例。 [3]正确解答：由题图乙可知，上升用时时，物体上升的高度，则绳子自由端移动的距离 拉力做的功 克服重力做的功 滑轮组的机械效率 17. 阅读短文，回答问题。 微型太阳能驱动无人机 北京航空航天大学科研团队利用自主研发的新型静电电动机，成功研制出仅重的太阳能动力微型无人机，在自然光强度的照射下，实现发电、驱动、垂直飞行等一系列动作。只有巴掌大的无人机，仅靠两片微型太阳能电池就能驱动。 传统的电磁电动机在微型化后，由于转速高、发热大，能量转化效率低，即使采用太阳能作为能源，受限于太阳能电池的面积，也无法满足微型飞行器的飞行需求。静电电动机利用摩擦、接触或感应产生的静电（不流动的电荷）作为能源，在电动机周边有一圈电极片，在中间运动的电极片会被它右侧的电极片排斥，被左侧的电极片吸引，最终产生一个带动整个飞行器起飞的升力。这些轻质部件由薄如晶片的碳纤维片制成，外层包裹着极为细小的铝箔。太阳能电池可以在自然光下产生低压直流电，由于低压直流电无法直接驱动电动机。因此科研团队在无人机内部安装了一种高压功率转换器，可以将的低压直流电转换成的高压电，以满足静电电动机的工作需求。静电电动机的高电压、低电流工作特性，使其在工作过程中发热少且无明显红外特征，可以有效提高能量转化效率并降低能耗。 （1）微型无人机上的太阳能电池产生的低压直流电相当于___________节新的干电池串联后的电压； （2）静电电动机与传统的电磁电动机相比，其优势是___________； （3）静电电动机中相邻的左右两侧电极片带___________（选填“同种”或“异种”）电荷； （4）太阳能电池的输出电压可能与___________有关。 【答案】（1）3 （2）工作过程中发热少且无明显红外特征（或可以有效提高能量转化效率并降低能耗） （3）异种 （4）面积 【解析】 【小问1详解】 已知一节新干电池的电压是1.5V，微型无人机上的太阳能电池产生的低压是4.5V，则相当于3节新的干电池串联后的电压。 【小问2详解】 根据文意可知，静电电动机与传统的电磁电动机相比，其优势是工作过程中发热少且无明显红外特征，可以有效提高能量转化效率并降低能耗。 【小问3详解】 在电动机周边有一圈电极片，在中间运动的电极片会被它右侧的电极片排斥，被左侧的电极片吸引，说明左右两侧电极片带异种电荷。 【小问4详解】 传统的电磁电动机在微型化后，即使采用太阳能作为能源，受限于太阳能电池的面积，因此推出太阳能电池的输出电压可能与面积有关。 18. 小晋同学看到工人师傅用切割机切割水泥路面时不断向锯片上浇水，于是上前问工人师傅这样做的原因，工人师傅解释说是为了防止锯片过热而损坏锯片。请你用所学物理知识说明这样做的原理。 【答案】切割机切割水泥路面时，锯片与路面摩擦不断做功，将机械能转化为锯片的内能，使锯片的内能增加，温度升高。向锯片浇水时，是利用水的比热容大的特点，即相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，通过热传递的方式使锯片的内能减少，防止锯片过热。 【解析】 【详解】略。 19. 项目式学习小组的同学们想设计一款智能头盔：骑行前，扫码成功后，开关闭合，指示灯L亮，但电机不工作；从车上取出头盔戴上后，头盔内遥控设备控制开关闭合，电动机才通电工作；若只带头盔不扫码则无法骑行。请你在虚线框内设计符合条件的电路图。 【答案】 【解析】 【详解】根据题意开关闭合，指示灯L亮，但电机不工作，说明开关控制指示灯；开关闭合，电动机才通电工作，说明开关S2控制电动机，若只闭合开关，电动机不工作，说明开关也控制电动机，即开关在干路上，开关与电动机在一条支路上，指示灯在另一条支路上，如下图所示： 温馨提示：20、21小题解题过程要有必要的文字说明、计算公式和演算步骤，只写最后结果不得分。 20. 科创实践小组的晓晓同学为检测自己家中的天然气灶能否达到国标规定（热效率大于55%），晓晓进行了以下探究活动：晓晓查看家中天然气表的示数为，将的水倒入烧水壶中并用电子温度计测量水温为，只打开嵌入式天然气灶，将水加热至烧开（标准大气压），再次查看天然气表的示数为。查阅资料得知：水的比热容，天然气的密度，天然气的热值。求： （1）本次加热过程中，水吸收的热量； （2）消耗的天然气完全燃烧放出的热量； （3）本次加热过程中天然气灶的效率是否达到国标规定。 【答案】（1） （2） （3）未达到国标规定 【解析】 【小问1详解】 本次加热过程中水吸收的热量 【小问2详解】 消耗天然气的体积 天然气完全燃烧放出的热量 【小问3详解】 本次加热过程中天然气灶的加热效率 天然气灶的加热效率，因此未达到国标规定。 21. 国庆假期，小晋一家选择自驾游从长治出发到晋城司徒小镇，全程约，驾车前往大约需要，油耗大约为。若汽车在行驶过程中发动机的平均功率为，汽油的热值q取，汽油的密度取。求： （1）汽油完全燃烧放出的热量； （2）汽车行驶过程中的牵引力； （3）汽车发动机的效率。 【答案】（1） （2） （3）36% 【解析】 【小问1详解】 行驶过程中消耗汽油的质量为 汽油完全燃烧放出的热量为 【小问2详解】 发动机的平均功率 汽车在行驶过程中，根据可知，牵引力做的功为 根据可知，汽车行驶过程中的牵引力 【小问3详解】 汽车发动机的效率 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $