精品解析：江苏省南通市海安市十三校联考2024-2025学年九年级上学期12月月考物理试题

2024~2025学年度第一学期第二次阶段性联合测试 九年级物理 考试时间90分钟，总分90分 一、填空题。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． 1. 新能源汽车电量不足时，通过充电桩给汽车蓄电池充电。在充电过程中，汽车蓄电池相当于（　　） A. 电源 B. 用电器 C. 导线 D. 开关 2. 物理学中经常用形如x=的公式。一种情形是x的大小与y、z都有关；另一种情况是x可由y、z计算，但与y、z无关。下列四个公式中，属于前一种情形的是（　　） A. B. C. D. 3. 为了研究机械效率与哪些因素有关，小明同学提出两个猜想：猜想一：机械效率是否与G物有关；猜想二：机械效率是否与G动有关。为了验证猜想，小明先用如图甲所示的装置不断改变G物，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，计算并绘出η与G物关系如图乙（a）所示；然后换另一个不同重量的动滑轮，不断改变G物，计算并绘出η与G物关系如图乙（b）所示，根据图像他（ ） A. 只能验证猜想一 B. 只能验证猜想二 C. 既不能验证猜想一，也不能验证猜想二 D. 既能验证猜想一，也能验证猜想二 4. 图甲是一个平衡的杠杆，若轻轻推动一侧钩码的悬线，如图乙、丙所示，则关于杠杆的状态正确的是（　　） A. 乙图中杠杆左端下沉，丙图中杠杆右端下沉 B. 乙图中杠杆右端下沉，丙图中杠杆左端下沉 C. 乙图中杠杆右端下沉，丙图中杠杆右端下沉 D. 乙图中杠杆左端下沉，丙图中杠杆左端下沉 5. 小明用力斜向下将篮球掷向地面，篮球碰到地面后斜向上反弹，篮球在运动过程中经过A、B两点，如图所示。从A到B的过程中，下列数据可能正确的是（　　） 篮球位置 A B 动能/J a b 重力势能/J 6 10 A. a=4，b=0 B. a=5，b=2 C. a=6，b=0 D. a=7，b=2 6. 某同学设计的煤气检测电路如图所示，电源电压不变，R为定值电阻，Q为气敏元件，其阻值随煤气浓度的升高而增大，闭合开关S，当煤气浓度升高时，下列判断正确的是（ ） A. 电流表示数变小，输出信号电压Uab变大 B. 电流表示数变大，输出信号电压Uab变大 C. 电流表示数变小，输出信号电压Uab不变 D. 电流表示数变大，输出信号电压Uab减小 7. 我国民俗活动丰富多彩，在立夏时节，有的地方会给孩子称体重，如图1所示，冀求孩子健康成长，俗称“立夏秤人”。如图2，小孩和篮子的总质量为10kg，调整秤砣的位置，使杆秤处于水平平衡状态（忽略绳重和杆重），此时，。下列说法正确的是（ ） A. 该杆秤的“0”刻度线在悬挂点O处 B. 该秤砣的质量为3kg C. 要使该杆秤的量程变大，可以将称的悬挂点O右移 D. 若换更重的篮子，可以增大该杆秤的量程 8. 如图所示，甲、乙、丙三图的装置完全相同，燃料的质量相同，烧杯内液体的初温与质量也相同，不考虑热量损失。下列说法正确的是（　　） A. 对比甲乙两图，如果燃料2的热值较高，最终乙图液体内能较大 B. 对比乙丙两图液体最终升温可以比较两种液体的比热容 C. 对比乙丙两图，如果液体b最终升温较高，说明燃料1的热值较大 D. 对比甲丙两图，如果液体b比热容比液体a大，那么要升高相同温度，甲图装置需要时间较长 9. 我国第一部介绍西方物理学的著作《远西奇器图说》里记载了一种机械装置，如图所示。小球B拉着小球A匀速移动，若小球B的质量是20克，不考虑摩擦和绳重，小球A的质量可能为（　　） A. 30克 B. 20克 C. 16克 D. 10克 10. 图示电路中，电源电压不变，为定值电阻，为滑动变阻器．闭合开关S，移动滑片P从左端到右端，记录电压表示数U和对应的电流表示数I，则绘出的关系图象正确的是（ ） A. B. C. D. 二、填空题（每空1分，共20分）． 11. 在水平地面上铺一张白纸，将皮球的表面涂黑，使其分别从不同高度自由下落，在纸上留下黑色圆斑A、B，这一过程可探究重力势能与______的关系，其中圆斑______（选填“A”或“B”）是皮球从较高处下落形成的。若皮球下落后，不再拍打皮球，皮球上升的高度会越来越小，这一过程中将______能转化为______能。 12. 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）____________________。 13. 为制造压缩空气动力汽车，工程师将装有压缩空气的钢瓶与空气动力发动机连接，该发动机的一个工作循环分为进气冲程和排气冲程，如图所示，发动机对外做功的是__________（选填“进气”或“排气”）冲程，此过程中钢瓶内压缩空气的温度会__________。若该发动机的转速为1200r/min，则1s内发动机对外做功___________。 14. 如图所示，完全相同的甲、乙两球分别由橡皮筋OA和无弹细线OB系于O点， ，先后从水平位置由静止开始释放，不计空气阻力。两球到达O点正下方C点时，橡皮筋与细线长度恰好相等。摆下过程中，乙球的_______能转化为_______能，两球下落到C点的过程中重力做功分别为W甲、W乙，两球在C点时的机械能分别为E甲、E乙，则它们的大小关系为W甲________W乙，E甲___________E乙。 15. 如图是苹果自动筛选装置。原理是：传送带上苹果经过压力检测点时，使压敏电阻R的阻值发生变化，AB间的电压也随之发生改变，当质量小于一定值的苹果经过压力监测点，使两端电压小于5V时，机械装置启动，将质量不达标的苹果推出传送带，实现自动筛选。已知电源电压恒为15V，，压敏电阻R的阻值随压力F的变化关系如表所示： 压力 0 1 2 3 4 5 阻值 120 80 60 45 40 38 （1）压敏电阻是由______材料（选填“导体”、“绝缘体”或“半导体”）制成的，由表中数据可知，随压敏电阻所受到的压力增大，AB间的电压将______；（选填“变大”、“变小”或“不变”） （2）当检测点上没有苹果时，两端电压为______V； （3）试通过计算求出，该筛选装置可将重为______N以下的苹果推出传送带； （4）为了使该装置能够满足对不同质量标准的苹果进行筛选的要求，小红设计了两种方案，用以提高苹果质量筛选的标准； 方案一：改变机械装置启动的电压，使其______（选填“变大”或“变小”）； 方案二：保持机械装置启动的电压不变，将换成阻值______（选填“更大”或“更小”）的定值电阻。 三、画图题（每图2分，共6分）． 16. 如图甲是教室里的学生座椅，图乙是它的侧面图，要在C点用最小的力F1使座椅绕B开始顺时针转动，请在图乙中画出： （1）F1的力臂； （2）F1的示意图。 17. 图中的O里填上适当的电表符号，当开关闭合时电路能正常工作。 18. 将如图所示的实物电路连接成并联电路．要求：开关S1控制干路；开关S2控制灯L2． （ ） 四、计算题。（19题7分，20题7分） 19. 氢燃料具有清洁、效率高等优点，被认为是理想的能源之一，目前我国部分城市已有多批氢能源公交车投放使用。（已知c水＝4.2×103J/（kg℃），q氢＝1.4×108J/kg。）问： （1）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少？ （2）若这些热量全部被质量为500kg、温度为15℃的水吸收，水升高的温度是多少？ （3）若这些热量恰好能供某氢能源公交车以140kW的恒定功率匀速行驶5min，则该氢能源公交车的效率是多少？ 20. 如图所示，电源电压保持5V不变，电流表的量程为0~3A，电压表的量程为0~3V，小灯泡正常发光时的电压为3V，电流为0.5A（灯丝电阻不变），滑动变阻器的最大阻值为20Ω，定值电阻。当闭合S，S1、S2、S3均断开，且将滑片移至某位置时，小灯泡正常发光，求： （1）小灯泡正常发光时滑动变阻器的电阻； （2）只断开，其他开关都闭合，保持的滑片不变，求此时电路中的电流： （3）当S、闭合，、断开，为了保证电路的安全，滑动变阻器的阻值变化范围是多少？ 五、实验题（21题7分，22题9分，23题7分） 21. 为了探究“物体动能大小和哪些因素有关”小明设计了如图甲所示的实验方案，让小球从斜面的某一高度静止滑下，推动小木块在水平木板上运动一段距离。 （1）该实验是通过观察______来比较小车动能的大小，从而得出结论的； （2）研究动能与速度的关系时，应将质量相同的小车从斜面的 ______高度静止滑下； （3）细心的小明忽然发现老师拿来的木块前面用橡皮筋固定着一块海绵，这块海绵有什么作用，大家经过讨论认为，加上海绵，目的是希望小车在撞击木块时，出现______（填下面答案的序号）的现象，从而更好的达到实验效果； A.小车向回反弹 B.小车随木块一起运动 C.小车立即停止 （4）小华发现，这个实验装置和研究“阻力对物体运动的影响”的实验装置很相似，只要去掉木块，添加毛巾、棉布就可以完成，实验表明小车受到的阻力越小，小车的速度减小得越 ______（选填“快”或“慢”）。实验中，小车在毛巾、木板表面整个滑行过程中克服阻力做功的功率分别是P1、P2，则P1______P2（选填“大于”“小于”或“等于”）； （5）小丽利用如图乙所示装置探究“物体动能大小和哪些因素有关”，小车刚开始处于B处（与弹簧接触但此时弹簧无形变）。用手推动小车压缩弹簧至A点，然后迅速松手，小车在水平面上向右运动一段距离后停下，记录小车在木板上的运动距离，则在整个实验过程中，小车速度最大时位于______（选填“B点”、“B点左侧”或“B点右侧”）。若第一次使小车压缩弹簧至A点后迅速松手，记录小车运动距离为s1；第二次在小车上放置两个钩码同样压缩弹簧至A点后撤去外力，记录小车运动的距离为s2。通过本实验，小丽______（选填“能”或“不能”）探究“动能大小与质量的关系”。 22. 小明在“探究电流与电阻关系”的实验中，所用电源是两节新的干电池，定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω。 （1）小明将5Ω的定值电阻接入如图甲所示的电路中。经检查发现电路中有一根导线连接错误，请你在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确；___________ （2）电路故障改正后，闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，电流表几乎无示数，电压表示数接近3V，原因可能是___________； （3）正确连接电路后，闭合开关，向右移动滑动变阻器的滑片，电压表示数___________；（选填“变大”、“变小”或“不变”） （4）小明根据实验数据绘制了如图乙所示的图像，得出的实验结论是：___________； （5）下列图像中能大致反映本实验中各物理量之间关系的是___________； A． 电流表示数与R阻值的关系 B． 电压表示数与R阻值的关系 C． 变阻器接入电路阻值与R的关系D．电阻R的功率与R阻值的关系 （6）小明同学更换了电源，又增加了定值电阻R0、电阻箱R和一个单刀双掷开关，设计了几种单表测量额定电压为2.5V小灯泡额定功率的电路图，如图丙所示，其中不能测出小灯泡的额定功率的电路图是___________。 A． B． C． D． 23. 小明发现用打气筒给篮球打气时，外壁有些发热，这是什么原因导致的呢？实验小组联系所学物理知识，提出了以下两个猜想： 猜想1：可能是活塞与简壁摩擦； 猜想2：可能是活塞不断压缩气体做功； 他们选用打气筒、测温枪、计时器、气压不足的篮球等设计了实验进行探究，实验时分别在打气筒的上部和下部标注两个测温点，如图所示： （1）打气筒内壁热量是通过______的方式传递到外壁； （2）活塞在打气筒内向下运动时的能量转化情况，与四冲程内燃机的______冲程相同，打气过程中，活塞每次往复运动对气体做功大小______（选填“相同”或“不同”）； （3）实验方案：用打气筒向气压不足的篮球内打气，10s内活塞在筒内往复运动20次，立即测出此时两个测温点的温度。待气筒外壁温度降至室温（25℃）后，放出篮球中的部分气体，使其内部气压与打气前相同，重复上述操作，实验数据记录如下表： 实验次序 时间/s 活塞往复次数 上部温度/℃ 下部温度/℃ 1 10 20 30.7 36.6 2 10 20 30.2 36.2 3 10 20 30.5 36.3 ①根据上、下部存在温度差，可知猜想______一定是正确的； ②他们认为另一猜想也会使外壁发热，理由是活塞在向下运动时，______； ③进一步验证①中的猜想：他们将打气筒与篮球______（选填“连接”或“不连接”），让活塞在相同的时间内往复运动相同的次数，测出打气筒外壁的温度；当观察到______的现象，就说明①中结论是正确的。 六、阅读题（7分） 24. 阅读短文，回答问题。 最佳空燃比 发动机在工作时，进入发动机的空气质量与燃料质量之比（）称为空燃比，若吸入发动机的空气所含氧气与燃料恰好完全反应就达到最佳空燃比，若燃料充分反应后仍有剩余的氧气，发动机的高温使氧分子电离成氧离子随尾气排出。 为了达到最佳空燃比，在尾气管上安装了氧传感器，其工作原理如图甲所示．氧化锆内外表面各有一层金属铂的电极，氧化锆的外侧与高温尾气接触，内侧连通外界大气，电加热器通电后加热附近大气，达到最佳工作温度，使氧分子电离成氧离子。 氧离子会从浓度高的位置穿过氧化锆移到浓度低的位置，使得图甲中氧化锆和两个铂电极相当于一个电源，铂电极A和B相当于电源的两极．氧离子浓度差越大，铂电极A和B间的电压越高。 铂电极两端的电压与空燃比的关系如图乙所示，发动机控制模块通过检测铂电极两端的电压，控制喷油嘴的喷油量，使发动机接近最佳空燃比。 （1）图甲中，氧化锆内氧离子移动方向由铂电极______（A到B/B到A）； （2）电阻接在干电池两端时，电子从干电池的负极流出通过电阻后，从干电池正极流入，再在电池内部流向电池的负极，电子在闭合电路中定向移动形成电流．据此类比，图甲中铂电极A相当于电源______极； （3）发动机的最佳空燃比为______； （4）若铂电极两端的电压为0.2V，则下列判断正确的是______； A. 发动机空燃比为14.9 B. 需要增加喷油嘴的喷油量 C. 发动机内汽油不能完全燃烧 D. 需要增加进入发动机的空气量 （5）下列尾气中燃油质量与空燃比（）关系图像正确的是______。 A. B. C. D. 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024~2025学年度第一学期第二次阶段性联合测试 九年级物理 考试时间90分钟，总分90分 一、填空题。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． 1. 新能源汽车电量不足时，通过充电桩给汽车蓄电池充电。在充电过程中，汽车蓄电池相当于（　　） A. 电源 B. 用电器 C. 导线 D. 开关 【答案】B 【解析】 【详解】新能源汽车电量不足时，通过充电桩给汽车蓄电池充电。在充电过程中，汽车蓄电池相当于用电器，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 2. 物理学中经常用形如x=的公式。一种情形是x的大小与y、z都有关；另一种情况是x可由y、z计算，但与y、z无关。下列四个公式中，属于前一种情形的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据欧姆定律可知，电流与电压成正比，与电阻成反比，表达式为，故A符合题意； B．比热容是物质本身的一种特性，与热量、物质质量、温度改变多少无关，故B不符合题意； C．热值在数值上等于燃料完全燃烧放出的热量与质量的比值，但热值是物质的一种特性与热量、质量的大小无关，故C不符合题意； D．密度在数值上等于物体质量与其体积之比，但密度是物质的一种特性，与质量、体积无关，故D不符合题意； 故选A。 3. 为了研究机械效率与哪些因素有关，小明同学提出两个猜想：猜想一：机械效率是否与G物有关；猜想二：机械效率是否与G动有关。为了验证猜想，小明先用如图甲所示的装置不断改变G物，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，计算并绘出η与G物关系如图乙（a）所示；然后换另一个不同重量的动滑轮，不断改变G物，计算并绘出η与G物关系如图乙（b）所示，根据图像他（ ） A. 只能验证猜想一 B. 只能验证猜想二 C. 既不能验证猜想一，也不能验证猜想二 D. 既能验证猜想一，也能验证猜想二 【答案】D 【解析】 【详解】由图（a）或者图（b）知道，当甲图中动滑轮的重力一定时，都有滑轮组的机械效率随提升物体重力的增大而增大，故可以验证猜想一；在图（a）和图（b）中，提升物体的重力相同时，动滑轮的重力不同，滑轮组的机械效率不同，故可以验证猜想二，故D符合题意，故ABC不符合题意。 故选D。 4. 图甲是一个平衡的杠杆，若轻轻推动一侧钩码的悬线，如图乙、丙所示，则关于杠杆的状态正确的是（　　） A. 乙图中杠杆左端下沉，丙图中杠杆右端下沉 B. 乙图中杠杆右端下沉，丙图中杠杆左端下沉 C. 乙图中杠杆右端下沉，丙图中杠杆右端下沉 D. 乙图中杠杆左端下沉，丙图中杠杆左端下沉 【答案】D 【解析】 【详解】若推动右侧钩码的悬线，如图乙和图丙所示，则杠杆右侧受到的拉力不再与杠杆垂直，根据力臂的定义可知右侧拉力的力臂会减小；图中滑轮为定滑轮，由定滑轮的特点可知杠杆右侧受到的拉力仍然等于悬挂钩码的重力，保持不变，所以杠杆右侧受到的拉力与其力臂的乘积会减小，而杠杆左侧受到的拉力与其力臂的乘积不变，所以图乙和图丙中杠杆左端下沉，故D正确，ABC错误。 故选D。 5. 小明用力斜向下将篮球掷向地面，篮球碰到地面后斜向上反弹，篮球在运动过程中经过A、B两点，如图所示。从A到B的过程中，下列数据可能正确的是（　　） 篮球位置 A B 动能/J a b 重力势能/J 6 10 A. a=4，b=0 B. a=5，b=2 C. a=6，b=0 D. a=7，b=2 【答案】D 【解析】 【详解】由表中数据可知，篮球在B点之后，速度不为0，同一篮球的质量不变，所以在B点的动能可能是 b=2 从A到B的过程中，重力势能变化了4J，动能在转化过程中，会有一部分转化为内能，所以，动能的转化大于4J，篮球在运动的过程中克服摩擦力做功，机械能一部分转化为内能（机械能等于动能加势能）所以A点的机械能应大于B点的机械能，所以A点的动能可能是 a=7 故D正确，ABC错误。 故选D。 6. 某同学设计的煤气检测电路如图所示，电源电压不变，R为定值电阻，Q为气敏元件，其阻值随煤气浓度的升高而增大，闭合开关S，当煤气浓度升高时，下列判断正确的是（ ） A. 电流表示数变小，输出信号电压Uab变大 B. 电流表示数变大，输出信号电压Uab变大 C. 电流表示数变小，输出信号电压Uab不变 D. 电流表示数变大，输出信号电压Uab减小 【答案】A 【解析】 【详解】BD．由电路图知道，定值电阻与气敏元件串联，电流表测电路中的电流，输出信号即气敏元件的电压Uab；由于当煤气浓度升高时，气敏元件电阻增大，由电阻的串联知道，总电阻变大，电路中的电流变小，即电流表示数变小，故BD错误； AC．此时由欧姆定律的变形U=IR可知，R的电压变小，由串联电路电压的规律知道，输出信号电压Uab 会变大，故A正确，C错误， 故选A． 7. 我国民俗活动丰富多彩，在立夏时节，有的地方会给孩子称体重，如图1所示，冀求孩子健康成长，俗称“立夏秤人”。如图2，小孩和篮子的总质量为10kg，调整秤砣的位置，使杆秤处于水平平衡状态（忽略绳重和杆重），此时，。下列说法正确的是（ ） A. 该杆秤的“0”刻度线在悬挂点O处 B. 该秤砣的质量为3kg C. 要使该杆秤的量程变大，可以将称的悬挂点O右移 D. 若换更重的篮子，可以增大该杆秤的量程 【答案】B 【解析】 【详解】A．该杆秤的悬挂点O是称量时的支点，确定杆秤的零刻度线，秤钩不挂物体时，提起秤纽（O点），调节秤砣的位置，使得杠杆在水平位置平衡，则标记秤砣悬挂点为零刻度线，故A错误； B．由题知，小孩和篮子的总重力 G=mg=10kg×10N/kg=100N 根据杠杆平衡的条件可得 G×OA=m砣​g×OB 即 100N×3×10−2m=m砣​×10N/kg×10×10−2m 解得m砣​=3kg，故B正确； C．由杠杆平衡的条件​可知，在阻力与阻力臂一定的情况下，动力臂越小，动力越大，即称的质量越大，所以要使该杆秤的量程变大，可以将称的悬挂点O左移，减小动力臂，故C错误； D．若换更重的篮子，阻力和阻力臂都变大，在动力臂不变的情况下，动力变大，即该杆秤的量程变小，故D错误。 故选B。 8. 如图所示，甲、乙、丙三图的装置完全相同，燃料的质量相同，烧杯内液体的初温与质量也相同，不考虑热量损失。下列说法正确的是（　　） A. 对比甲乙两图，如果燃料2的热值较高，最终乙图液体内能较大 B. 对比乙丙两图液体最终升温可以比较两种液体的比热容 C. 对比乙丙两图，如果液体b最终升温较高，说明燃料1的热值较大 D. 对比甲丙两图，如果液体b比热容比液体a大，那么要升高相同温度，甲图装置需要时间较长 【答案】A 【解析】 【详解】A．甲、乙两图液体相同，若燃料2的热值较高，则乙吸收的热量更多，内能更大，故A正确； B．比较比热容的大小要控制吸收的热量相等，乙丙燃料不同，放出的热量不相等，不能比较比热容大小，故B错误； C．液体a、b吸收的热量不一定相等，故不能判断燃料1、2放出的热量，也不能判断热值大小，故C错误； D．甲丙燃料相同，放出的热量相同，液体b比热容比液体a大，那么要升高相同温度，甲图装置需要时间较短，故D错误。 故选A。 9. 我国第一部介绍西方物理学的著作《远西奇器图说》里记载了一种机械装置，如图所示。小球B拉着小球A匀速移动，若小球B的质量是20克，不考虑摩擦和绳重，小球A的质量可能为（　　） A. 30克 B. 20克 C. 16克 D. 10克 【答案】A 【解析】 【详解】不考虑摩擦和绳重，定滑轮即不省力又不省距离，则绳子对A的拉力等于B的重力，当B下降时，B下降的高度hB等于A沿斜面上升的距离lA，大于A竖直上升的高度hA，根据功的原理可知，重力对B做的功等于绳子的拉力对A做的功，也等于克服A的重力做的功，即 mAghA=mBghB 因为 hA＜hB 所以 mA>mB 因此A的质量肯定大于20g，故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 10. 图示电路中，电源电压不变，为定值电阻，为滑动变阻器．闭合开关S，移动滑片P从左端到右端，记录电压表示数U和对应的电流表示数I，则绘出的关系图象正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】由图知，变阻器R3与R1、R2串联，电压表测量变阻器R3与R2两端的电压，电流表测量电路中的电流；电压表的示数 R1为定值，当滑片P从左端到右端时，电路的总电阻变大，电流变小，电压表示数变大，且电压表大于0；而U与I的关系是一次函数，一次函数图像为直线，只有D图像能正确反映上述关系。 故选D。 二、填空题（每空1分，共20分）． 11. 在水平地面上铺一张白纸，将皮球的表面涂黑，使其分别从不同高度自由下落，在纸上留下黑色圆斑A、B，这一过程可探究重力势能与______的关系，其中圆斑______（选填“A”或“B”）是皮球从较高处下落形成的。若皮球下落后，不再拍打皮球，皮球上升的高度会越来越小，这一过程中将______能转化为______能。 【答案】 ①. 高度 ②. B ③. 重力势 ④. 内 【解析】 【详解】[1]同一皮球分别从不同高度处自由下落，皮球质量相同，下落高度不同，目的是探究重力势能大小与高度的关系。 [2]由图可知，黑色圆斑B较大，说明B球的形变大，原因是该球从较高处下落，原来球的重力势能较大，皮球与地面接触时，转化为的弹性势能大，球的形变大。 [3][4]皮球下落后，不再拍打皮球，皮球上升的高度会越来越小，质量不变高度变小，故皮球的重力势能变小，由于和空气摩擦，重力势能转化为皮球的内能。 12. 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。 13. 为制造压缩空气动力汽车，工程师将装有压缩空气的钢瓶与空气动力发动机连接，该发动机的一个工作循环分为进气冲程和排气冲程，如图所示，发动机对外做功的是__________（选填“进气”或“排气”）冲程，此过程中钢瓶内压缩空气的温度会__________。若该发动机的转速为1200r/min，则1s内发动机对外做功___________。 【答案】 ①. 进气 ②. 降低 ③. 20 【解析】 【详解】[1][2]如图所示，进气冲程中压缩空气进入气缸，压缩空气对活塞做功，将内能转化为机械能，钢瓶内压缩空气的内能减少，温度降低。 [3]由题意和图示可知，该发动机的一个工作循环分为进气冲程和排气冲程，飞轮转一周，对外做功一次。若该发动机飞轮的转速为1200r/ min= 20r/s，则ls内发动机有20个工作循环，对外做功20次。 14. 如图所示，完全相同的甲、乙两球分别由橡皮筋OA和无弹细线OB系于O点， ，先后从水平位置由静止开始释放，不计空气阻力。两球到达O点正下方C点时，橡皮筋与细线长度恰好相等。摆下过程中，乙球的_______能转化为_______能，两球下落到C点的过程中重力做功分别为W甲、W乙，两球在C点时的机械能分别为E甲、E乙，则它们的大小关系为W甲________W乙，E甲___________E乙。 【答案】 ①. 重力势 ②. 动 ③. = ④. < 【解析】 【详解】[1][2]该过程中乙小球下落时，高度降低，重力势能减小，速度增加，动能增大，将重力势能转化为动能。 [3]由于甲、乙两球完全相同（即质量相等），且都从水平位置由静止开始释放，到达C点时橡皮筋与细线长度恰好相等，说明两球下落的高度也相等。由式子 可知，两球下落到C点的过程中重力做功相等，即W甲​=W乙​。 [4]两球到达C点时，乙球的重力势能全部转化为动能，甲球的重力势能转化为动能和弹性势能，由于初始的重力势能相同，所以两球到达C点时，甲球的动能比乙小。 15. 如图是苹果自动筛选装置。原理是：传送带上苹果经过压力检测点时，使压敏电阻R的阻值发生变化，AB间的电压也随之发生改变，当质量小于一定值的苹果经过压力监测点，使两端电压小于5V时，机械装置启动，将质量不达标的苹果推出传送带，实现自动筛选。已知电源电压恒为15V，，压敏电阻R的阻值随压力F的变化关系如表所示： 压力 0 1 2 3 4 5 阻值 120 80 60 45 40 38 （1）压敏电阻是由______材料（选填“导体”、“绝缘体”或“半导体”）制成的，由表中数据可知，随压敏电阻所受到的压力增大，AB间的电压将______；（选填“变大”、“变小”或“不变”） （2）当检测点上没有苹果时，两端电压为______V； （3）试通过计算求出，该筛选装置可将重为______N以下的苹果推出传送带； （4）为了使该装置能够满足对不同质量标准的苹果进行筛选的要求，小红设计了两种方案，用以提高苹果质量筛选的标准； 方案一：改变机械装置启动的电压，使其______（选填“变大”或“变小”）； 方案二：保持机械装置启动的电压不变，将换成阻值______（选填“更大”或“更小”）的定值电阻。 【答案】（1） ①. 半导体 ②. 变大 （2）3 （3）2 （4） ①. 变大 ②. 更小 【解析】 【小问1详解】 [1]压敏电阻的导电性介于导体和绝缘体之间，是由半导体材料制成的。 [2]由表中数据可知，随压敏电阻所受到的压力增大，其阻值逐渐减小，由串联分压可知，AB间的电压将变大。 【小问2详解】 由表中数据可知，当检测点上没有苹果时，即压力为0时，压敏电阻的阻值为R=120Ω，由串联电路的电阻规律可知，此时电路的总电阻为 此时电路中的电流为 两端电压为 【小问3详解】 当R0两端电压为5V时，由欧姆定律可得，此时电路中的电流为 此时电阻R两端电压为 此时压敏电阻的阻值为 由表中数据可知，此时对应的压力为2N，故可知该筛选装置可将重为2N以下的苹果推出传送带。 【小问4详解】 [1]要提高苹果质量筛选的标准，即应将推出传送带的苹果的重力提升到2N以上，此时R的阻值会变小，电路中的电流会变大，R0的阻值不变，由U=IR可知，A、B间的电压会增大，故要改变启动电压，使其变大。 [2]若启动电压不变，当检测点压力增大时，R的阻值变小，电流变大时，若UAB不变，由欧姆定律可知，要减小定值电阻R0的阻值，故UAB不变时，应将R0换成阻值更小的定值电阻。 三、画图题（每图2分，共6分）． 16. 如图甲是教室里的学生座椅，图乙是它的侧面图，要在C点用最小的力F1使座椅绕B开始顺时针转动，请在图乙中画出： （1）F1的力臂； （2）F1的示意图。 【答案】 【解析】 【详解】（1）（2）根据杠杆平衡条件，在阻力与阻力臂一定时，动力臂越长越省力，以B为支点，BC为力臂，则动力臂最长，动力最小，如图所示： 17. 图中的O里填上适当的电表符号，当开关闭合时电路能正常工作。 【答案】 【解析】 【详解】左侧电表若为电流表，闭合开关后，与L1并联，L1被短路，不能正常工作，故左侧电表应为电压表；上面的电表若为电压表，则L1断路，所以上面的电表为电流表。电路为并联电路，电压表测量电源电压，电流表测量L1所在支路的电流，如图所示 18. 将如图所示的实物电路连接成并联电路．要求：开关S1控制干路；开关S2控制灯L2． （ ） 【答案】 【解析】 【详解】(1)根据题目要求可知,电流从正极流出,经过开关S1开始分支,一支经灯泡L1回到负极,另一支经开关S2、灯泡L2回到负极．如图： 【点睛】（1）两灯泡并联，开关S1控制两个灯泡，开关S2只控制灯L2，说明开关S2与灯泡L1串联，开关S1在干路上． 四、计算题。（19题7分，20题7分） 19. 氢燃料具有清洁、效率高等优点，被认为是理想的能源之一，目前我国部分城市已有多批氢能源公交车投放使用。（已知c水＝4.2×103J/（kg℃），q氢＝1.4×108J/kg。）问： （1）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少？ （2）若这些热量全部被质量为500kg、温度为15℃的水吸收，水升高的温度是多少？ （3）若这些热量恰好能供某氢能源公交车以140kW的恒定功率匀速行驶5min，则该氢能源公交车的效率是多少？ 【答案】（1）8.4×107J；（2）40℃；（3）50% 【解析】 【详解】解：（1）0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量 Q放＝m氢q＝0.6kg×1.4×108J/kg＝8.4×107J （2）水吸收的热量 Q吸＝Q放＝8.4×107J 水升高的温度 Δt＝＝＝40℃ （3）公交车做功 W＝Pt＝140×103W×5×60s＝4.2×107J 公交车的效率 η＝×100%＝×100%＝50% 答：（1）0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是8.4×107J； （2）水升高的温度是40℃； （3）该氢能源公交车的效率是50%。 20. 如图所示，电源电压保持5V不变，电流表的量程为0~3A，电压表的量程为0~3V，小灯泡正常发光时的电压为3V，电流为0.5A（灯丝电阻不变），滑动变阻器的最大阻值为20Ω，定值电阻。当闭合S，S1、S2、S3均断开，且将滑片移至某位置时，小灯泡正常发光，求： （1）小灯泡正常发光时滑动变阻器的电阻； （2）只断开，其他开关都闭合，保持的滑片不变，求此时电路中的电流： （3）当S、闭合，、断开，为了保证电路的安全，滑动变阻器的阻值变化范围是多少？ 【答案】（1）4Ω （2）1.75A （3） 【解析】 【小问1详解】 当闭合S，S1、S2、S3均断开时，滑动变阻器R1与小灯泡串联，将滑片移至某位置时，小灯泡正常发光，此时滑动变阻器两端的电压为 滑动变阻器接入电路的电阻 【小问2详解】 只断开S3，其他开关都闭合，保持的滑片不变，此时R1、R2并联在电路中，则通过R1的电流为 通过R2的电流为 电路中的电流 【小问3详解】 小灯泡的电阻为 当S、S3闭合，S1、S2断开时，滑动变阻器R1与小灯泡串联，电压表测滑动变阻器R1两端的电压，由题意可知，电压表最大示数为3V，此时电路中的电流为 滑动变阻器接入电路的阻值 故滑动变阻器的阻值变化范围是。 五、实验题（21题7分，22题9分，23题7分） 21. 为了探究“物体动能大小和哪些因素有关”小明设计了如图甲所示的实验方案，让小球从斜面的某一高度静止滑下，推动小木块在水平木板上运动一段距离。 （1）该实验是通过观察______来比较小车动能的大小，从而得出结论的； （2）研究动能与速度的关系时，应将质量相同的小车从斜面的 ______高度静止滑下； （3）细心的小明忽然发现老师拿来的木块前面用橡皮筋固定着一块海绵，这块海绵有什么作用，大家经过讨论认为，加上海绵，目的是希望小车在撞击木块时，出现______（填下面答案的序号）的现象，从而更好的达到实验效果； A.小车向回反弹 B.小车随木块一起运动 C.小车立即停止 （4）小华发现，这个实验装置和研究“阻力对物体运动的影响”的实验装置很相似，只要去掉木块，添加毛巾、棉布就可以完成，实验表明小车受到的阻力越小，小车的速度减小得越 ______（选填“快”或“慢”）。实验中，小车在毛巾、木板表面整个滑行过程中克服阻力做功的功率分别是P1、P2，则P1______P2（选填“大于”“小于”或“等于”）； （5）小丽利用如图乙所示装置探究“物体动能大小和哪些因素有关”，小车刚开始处于B处（与弹簧接触但此时弹簧无形变）。用手推动小车压缩弹簧至A点，然后迅速松手，小车在水平面上向右运动一段距离后停下，记录小车在木板上的运动距离，则在整个实验过程中，小车速度最大时位于______（选填“B点”、“B点左侧”或“B点右侧”）。若第一次使小车压缩弹簧至A点后迅速松手，记录小车运动距离为s1；第二次在小车上放置两个钩码同样压缩弹簧至A点后撤去外力，记录小车运动的距离为s2。通过本实验，小丽______（选填“能”或“不能”）探究“动能大小与质量的关系”。 【答案】 ①. 木块移动的距离 ②. 不同 ③. C ④. 慢 ⑤. 大于 ⑥. B点左侧 ⑦. 不能 【解析】 【详解】（l）[1]该实验是通过观察木块移动的距离来比较小车动能的大小，这利用了转换法。 （2）[2]探究动能大小与速度的关系，需控制小车的质量相同，改变小车达到水平面的速度，所以让同一辆小车分别从同一斜面的不同高度由静止开始滑下，则小车达到水平面速度不同。 （3）[3]加上海绵后，当小车在撞击木块时，小车会立刻停止运动，则小车的动能全部转化为木块的动能，从而达到实验的效果。 故选C。 （4）[4][5]研究阻力对物体运动的影响时，接触面越光滑，阻力越小，速度减小的越慢；木块静止时，木块的动能全部克服摩擦力做功，所以所做的功是相同的，木块在毛巾面上运动的时间最短，在木板上运动的时间最长，根据可知P1>P2。 （5）[6]小车从A到B的过程中，受到向右的弹力和向左的摩擦力，松手后一段时间内向右的弹力大于向左的摩擦力，小车做加速运动，当弹力和摩擦力大小相等时小车的速度最大，在B点时小车在水平方向只受到摩擦力，此时速度不是最大，所以小车在B点左侧时速度最大。 [7]由实验过程可知，小车的动能是由弹簧的弹性势能转化而来，两次都是压缩弹簧至A点后迅速松手，所以其弹性势能相同，本实验中，并未控制小车速度相同，不符合控制变量法的要求，因此不能探究“动能大小与质量的关系”。 22. 小明在“探究电流与电阻关系”的实验中，所用电源是两节新的干电池，定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω。 （1）小明将5Ω的定值电阻接入如图甲所示的电路中。经检查发现电路中有一根导线连接错误，请你在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确；___________ （2）电路故障改正后，闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，电流表几乎无示数，电压表示数接近3V，原因可能是___________； （3）正确连接电路后，闭合开关，向右移动滑动变阻器的滑片，电压表示数___________；（选填“变大”、“变小”或“不变”） （4）小明根据实验数据绘制了如图乙所示的图像，得出的实验结论是：___________； （5）下列图像中能大致反映本实验中各物理量之间关系的是___________； A． 电流表示数与R阻值的关系 B． 电压表示数与R阻值的关系 C． 变阻器接入电路阻值与R的关系D．电阻R的功率与R阻值的关系 （6）小明同学更换了电源，又增加了定值电阻R0、电阻箱R和一个单刀双掷开关，设计了几种单表测量额定电压为2.5V小灯泡额定功率的电路图，如图丙所示，其中不能测出小灯泡的额定功率的电路图是___________。 A． B． C． D． 【答案】 ①. ②. R断路 ③. 变大 ④. 当电压一定时，通过导体的电流与电阻成反比。 ⑤. C ⑥. B 【解析】 【详解】（1）[1]根据实验要求，探究电流与电阻关系时，应保持定值电阻两端电压一定，电压表应测量定值电阻的两端电压，故应将电压表负接线柱改接到定值电阻左端，如图所示 （2）[2]闭合开关，电流表几乎无示数，表明电路可能存在断路，电压表示数接近3V，表明电压表两接线柱到电源两极为通路，则断路可能发生在电压表测量范围内，故原因可能是R断路。 （3）[3]闭合开关，向右移动滑动变阻器的滑片，滑动变阻器接入电阻变小，电阻中总电阻变小，根据欧姆定律，电路中电流变大，R两端电压变大，故电压表示数变大。 （4）[4]如图乙所示的图像，当定值电阻两端电压一定时，电流与对应的电阻乘积为一个定值，为反比例函数关系，得出的实验结论是当电压一定时，通过导体的电流与电阻成反比。 （5）[5]A．根据实验要求，定值电阻两端电压保持不变，当定值电阻变大，滑动变阻器接入电阻也变大，根据欧姆定律，电路中总电流变小。故A不符合题意； B．根据实验要求，定值电阻两端电压保持不变，当定值电阻变大，电压表示数不变，故B不符合题意； C．根据实验要求，定值电阻两端电压保持不变，当定值电阻变大，滑动变阻器接入电阻也变大，根据串联电路电流的规律可得 故在定值电阻两端电压不变时，滑动变阻器接入电阻与定值电阻的阻值成正比，图为过原点的直线，为正比例函数图像，故C符合题意； D．R两端电压为一个定值，当R变大时，滑动变阻器接入电阻也变大，电路中总电流减小，根据 可知R的功率变小，故D不符合题意。 故选C。 （6）[6]A．图A中，S先接a，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.5V时，灯泡正常发光；再接b测量出灯泡和电阻箱两端的总电压，根据串联电路电压规律求出电阻箱两端的电压，利用欧姆定律求出灯泡正常发光时的电流，所以能测出小灯泡的额定功率，故A不符合题意； B．无论S接a还是接b都无法得知小灯泡是否正常发光，此方案不能测定小灯泡的额定电功率，故B符合题意； C．图C中，S先接b，移动滑动变阻器，使电压表的示数为2.5V时，灯泡正常发光；再接a，调节变阻箱连入电路的电阻，使电压表的示数仍为2.5V时，根据等效替代法，此时电阻箱的电阻等于灯泡正常发光时的电阻，根据可以计算出灯泡正常发光时的功率，所以能测出小灯泡的额定功率，故C不符合题意； D．①S1闭合，电阻箱接最大电阻，滑动变阻器滑片置于最左端，S接b，此时电压表示数为U，则电源电压为U； ②S1闭合，滑动变阻器滑片仍置于最左端，S接a 调节电阻箱，使电压表示数为U - 2.5V，此时灯L正常发光，读出电阻箱示数为R，则电路中电流即小灯泡正常发光电流为 灯泡的额定功率为 故D不符合题意。 故选B。 23. 小明发现用打气筒给篮球打气时，外壁有些发热，这是什么原因导致的呢？实验小组联系所学物理知识，提出了以下两个猜想： 猜想1：可能是活塞与简壁摩擦； 猜想2：可能是活塞不断压缩气体做功； 他们选用打气筒、测温枪、计时器、气压不足的篮球等设计了实验进行探究，实验时分别在打气筒的上部和下部标注两个测温点，如图所示： （1）打气筒内壁热量是通过______的方式传递到外壁； （2）活塞在打气筒内向下运动时的能量转化情况，与四冲程内燃机的______冲程相同，打气过程中，活塞每次往复运动对气体做功大小______（选填“相同”或“不同”）； （3）实验方案：用打气筒向气压不足的篮球内打气，10s内活塞在筒内往复运动20次，立即测出此时两个测温点的温度。待气筒外壁温度降至室温（25℃）后，放出篮球中的部分气体，使其内部气压与打气前相同，重复上述操作，实验数据记录如下表： 实验次序 时间/s 活塞往复次数 上部温度/℃ 下部温度/℃ 1 10 20 30.7 36.6 2 10 20 30.2 36.2 3 10 20 30.5 36.3 ①根据上、下部存在温度差，可知猜想______一定是正确的； ②他们认为另一猜想也会使外壁发热，理由是活塞在向下运动时，______； ③进一步验证①中的猜想：他们将打气筒与篮球______（选填“连接”或“不连接”），让活塞在相同的时间内往复运动相同的次数，测出打气筒外壁的温度；当观察到______的现象，就说明①中结论是正确的。 【答案】 ①. 热传递 ②. 压缩 ③. 不同 ④. 2 ⑤. 要克服摩擦做功 ⑥. 不连接 ⑦. 上、下部温度相同 【解析】 【详解】（1）[1]打气筒内壁温度高于外壁，热量是通过热传递的方式由内壁传递到外壁的。 （2）[2]活塞在打气筒内向下运动时，对气体做功，机械能转化为气体的内能，能量转化形式与四冲程内燃机的压缩冲程相同。 [3]每对篮球打一次气，篮球内的气压就会增加，接下来打气需要对活塞施加的力就会增大，在距离不变的情况下，所做的功会增大，所以在用打气筒给篮球打气时，每次往复运动对气体做功大小不同。 （3）[4]根据上、下部存在温度差，可知猜想2是正确的。因为活塞向下运动时，压缩气体，对气体做功，气体内能增大，温度升高，导致下部温度高于上部。 [5]他们认为另一猜想也会使外壁发热，即认为可能是活塞与简壁摩擦使气体的温度升高，理由是活塞在向下运动时活塞与简壁摩擦，需要克服摩擦做功，通过做功的方式也可以使气体的内能增大。 [6]进一步验证①中的猜想，可以只让活塞克服摩擦做功，不压缩气体做功，故他们将打气筒与篮球不连接让活塞在相同的时间内往复运动相同的次数，测出打气筒外壁的温度。 [7]改进后测得的上、下部温度相同，即上、下部不存在温度差，说明不是克服摩擦做功导致气体温度升高的，进而验证①中结论是正确的，即是因为活塞不断压缩气体做功使气体温度升高的。 六、阅读题（7分） 24. 阅读短文，回答问题。 最佳空燃比 发动机在工作时，进入发动机的空气质量与燃料质量之比（）称为空燃比，若吸入发动机的空气所含氧气与燃料恰好完全反应就达到最佳空燃比，若燃料充分反应后仍有剩余的氧气，发动机的高温使氧分子电离成氧离子随尾气排出。 为了达到最佳空燃比，在尾气管上安装了氧传感器，其工作原理如图甲所示．氧化锆内外表面各有一层金属铂的电极，氧化锆的外侧与高温尾气接触，内侧连通外界大气，电加热器通电后加热附近大气，达到最佳工作温度，使氧分子电离成氧离子。 氧离子会从浓度高的位置穿过氧化锆移到浓度低的位置，使得图甲中氧化锆和两个铂电极相当于一个电源，铂电极A和B相当于电源的两极．氧离子浓度差越大，铂电极A和B间的电压越高。 铂电极两端的电压与空燃比的关系如图乙所示，发动机控制模块通过检测铂电极两端的电压，控制喷油嘴的喷油量，使发动机接近最佳空燃比。 （1）图甲中，氧化锆内氧离子移动方向由铂电极______（A到B/B到A）； （2）电阻接在干电池两端时，电子从干电池的负极流出通过电阻后，从干电池正极流入，再在电池内部流向电池的负极，电子在闭合电路中定向移动形成电流．据此类比，图甲中铂电极A相当于电源______极； （3）发动机的最佳空燃比为______； （4）若铂电极两端的电压为0.2V，则下列判断正确的是______； A. 发动机空燃比为14.9 B. 需要增加喷油嘴的喷油量 C. 发动机内汽油不能完全燃烧 D. 需要增加进入发动机的空气量 （5）下列尾气中燃油质量与空燃比（）关系图像正确的是______。 A. B. C. D. 【答案】（1）B到A （2）负 （3）14.7 （4）B （5）A 【解析】 【小问1详解】 发动机的高温使氧分子O2电离成氧离子O2-随尾气排出。结合图甲可知氧离子O2-从B到A。 【小问2详解】 干电池正极聚集大量正电荷，负极聚集大量负电荷，使正负电荷分开；由(1)可知氧离子O2-从B到A，故A聚集大量负电荷，故A为负极。 【小问3详解】 若吸入发动机的空气所含氧气与燃料恰好完全反应就达到最佳空燃比：由图乙可知最佳空燃比为14.7。 【小问4详解】 A．若铂电极两端的电压为0.2V，由图乙可知此时空燃比为14.8，故A错误； BCD．最佳空燃比为14.7，所以当空燃比为14.8时，空气有剩余，所以需要增加喷油嘴的喷油量，故B正确，CD错误。 故选B。 【小问5详解】 发动机的空气质量与燃料质量之比称为空燃比，即空气质量一定时，空燃比越大时，燃油质量越小，故A正确，BCD错误。 故选A。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $