精品解析：陕西省西安市长安区2024-2025学年九年级上学期第四次学评检测物理试题

2024—2025学年度第一学期阶段性学习效果评估 九年级物理（四） 注意事项：本试卷分第一部分和第二部分，全卷满分80分，考试时间80分钟。请将答案填写在题后相应的位置。 第一部分（选择题 共20分） 一、选择题（共10小题，每小题2分，计20分。每小题只有一个选项是符合题意的） 1. 下列关于杠杆的说法正确的是（　　） A. 杠杆可以是直的，也可以是弯曲的 B. 力臂一定在杠杆上 C. 杠杆不一定是硬棒 D. 力臂不一定和力的作用线垂直 2. 下列情境中，改变物体内能的方式与“蒸”“烤”相同的是（ ） A. 弯折铁丝 B. 钻木取火 C. 压缩空气 D. 酒精灯加热 3. 下列物理量最接近实际的是（　　） A. 一节新干电池的电压为3V B. 家用节能灯正常发光时的电流约为2A C. 我国家庭电路电压为220V D. 家用空调正常工作时电流约0.1A 4. 在“设计制作一个调光灯”的实践活动中，小明设计了如图所示的电路，用A、B两个金属夹子将一根铅笔芯接入电路中，当B夹子左右移动时，小灯泡的亮度会发生变化。下列关于这一装置的说法中正确的是（　　） A. 将铅笔芯换成塑料吸管，灯泡也能亮起 B. 本实验可通过灯泡的亮暗反映接入电路的电阻大小 C. 实验过程中电阻变化的主要因素是改变了横截面积 D. 增加一节干电池，灯泡会更亮，说明铅笔芯电阻随电压的增大而减小了 5. 如图所示，利用动滑轮提升物体，使物体在10s内匀速上升4m，物体重力为10N，动滑轮的重力为2N，不计绳重与摩擦。下列说法正确的是（ ） A. 使用动滑轮可以省距离 B. 物体运动的速度为 C. 拉力的大小为5N D. 绳子自由端移动的距离为8m 6. 冬至是二十四节气中一个重要的节气，在中国北方地区，每年冬至日有吃饺子的习俗。煮饺子中蕴含了很多物理知识，下列说法正确的是（ ） A. 饺子出锅时的温度比沸水温度高 B. 饺子在热水中升温的过程中，内能增大 C. 刚出锅的饺子入嘴时很烫，是因为饺子含有热量多 D. 煮熟的饺子冷却后内能变为零 7. 如图所示的电路中，闭合开关S后，下列说法正确的是（ ） A. 两灯串联 B. 通过灯的电流一定等于灯的电流 C. 两端的电压一定相等 D. 若灯发生短路，灯仍能发光 8. 对于欧姆定律的公式I=的理解，以下说法正确的是（　　） A. 导体两端电压越大，通过导体电流越大 B. 导体电阻越大，通过导体电流越小 C. 由I=可知R=，可知导体电阻与电压成正比，与电流成反比 D. 导体中的电流是由加在它两端的电压和它的电阻来决定的 9. 如图所示，2024年4月30日，神舟十七号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，载人飞行任务取得圆满成功。在返回舱减速着陆的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 返回舱的机械能保持不变 B. 返回舱的动能转化为重力势能 C. 返回舱的重力势能减小，动能减小 D. 返回舱重力势能减小，动能增大 10. 如图1所示为电子体重计，其工作原理如图3所示，力敏电阻的阻值随压力变化情况如图2所示，为定值电阻，数据处理器连接在ab端或cd端，它能把从小到大的电压值处理成一一对应的从大到小体重值。则下面说法正确的是（　　） A. 数据处理器接在cd端 B. 电子体重计所称量人的体重越大，电阻越大 C. 使用一段时间后，电池电压变小，体重测量值会偏大 D. 若发现体重测量值与真实值相比偏大，应换用阻值小一点的定值电阻 第二部分（非选择题 共60分） 二、填空与作图题（共6小题，计18分） 11. 教室里的三盏日光灯，由一只开关控制，其中任一盏损坏后，另外两盏正常发光，则三盏日光灯间的连接方式是______联。教室天花板上悬挂的灯和电扇如图所示，当电风扇开始工作时，灯的亮度______（选填“变亮”、“变暗”或“不变”）。 12. 在探究不同物质吸热升温的现象时，将相等___________的沙子和水分别装入易拉罐中，用相同的热源和方法加热，则单位时间内沙子和水吸收的热量___________；如图所示，实验得到沙子和水的温度随时间变化的图像，其中a是___________的图像。 13. 如图所示，电路的电源电压为3V，闭合开关，两灯都发光，但的亮度比大，电压表示数为1V，则灯泡两端的电压为______V，通过的电流______的电流（选填“大于”“小于”或“等于”）。断开开关，电压表示数为______V。 14. 汽油机是热机的一种，如图-1所示是一台单缸四冲程汽油机工作状态示意图，由图可以看出，此时它正处在______冲程，其能量转化情况与______（选填“图-2”或“图-3”）相同，如果此汽油机每秒内对外做功20次，则汽油机每秒内完成______个冲程。 15. 如图所示是一个汽车油量表的简化装置图，当油量上升时，电流表的示数变______，圆弧形电阻丝两端的电压变______。若圆弧形电阻丝最大阻值为80Ω，油量最大时，滑片刚好位于圆弧形电阻丝的某端点处。其他可供选择的器材有：恒压电源（电压3V）和（电压36V）；电流表（量程0~0.1A）和（量程0~0.6A）；定值电阻和。为了避免该装置漏电对检修人员造成伤害，并且实现油量最大时，电流表示数最大，器材选择的最佳组合为______（填字母）。 A． B． C． D． 16. 按要求作图： （1）《水浒传》风雪山神庙一节中，林冲用长枪挑着酒葫芦在雪中行走，其简化图如图所示。O为肩膀处的支点，A为左手握枪处，请在图中画出作用在A点的最小动力及力臂。 （2）如图所示，根据实物电路在虚线方框内画出相应的电路图。 三、实验与探究题（共4小题，计22分） 17. 按要求完成下列实验。 （1）如图所示为“探究物体的动能与哪些因素有关”的实验，将小钢球从同一斜面上由静止开始滚下，推动同一小木块在水平方向上向右移动一段距离s后停下，实验过程中动能大小是通过______（选填“高度h”或“距离s”）大小来反映的。分析场景甲和乙的实验现象，可推理得出结论：质量相同时，物体的______越大，动能越大。 （2）如图所示在“探究串联电路电流规律”的实验中，连接电路时，电流表应选______A的量程试触。在测量A处的电流时，发现电流表的指针偏转如图乙所示，原因是______。 18. 小明利用铁架台、杠杆、钩码和弹簧测力计等器材探究杠杆的平衡条件，实验使用的钩码质量均相等，杠杆上每格长度均相等。 （1）当杠杆静止时如图甲所示，需要调节杠杆在水平位置平衡，目的是为了______； （2）在杠杆两侧挂上钩码，设右侧钩码对杠杆施的力为动力F₁，左侧钩码对杠杆施的力为阻力F₂； 测出杠杆平衡时的动力臂l₁和阻力臂l₂； 多次换用不同数量的钩码，并改变钩码在杠杆上的位置，使杠杆在水平位置平衡，得到实验数据如表； 次数 动力F₁/N 动力臂l₁/ cm 阻力F₂/N 阻力臂l₂/ cm 1 0.5 20.0 1.0 10.0 2 1.0 15.0 1.5 10.0 3 1.5 10.0 0.5 30.0 分析表中的数据，得到杠杆的平衡条件是：______________； （3）本次探究经过多次实验的目的是 ； A. 减小实验误差 B. 寻找普遍规律 （4）如图乙所示，将A、B位置的钩码个数都减少一个，杠杆将会 ______________（选填“仍然平衡”、 “左端下沉”或“右端下沉”） 。 19. 小明用如图-1所示装置探究电流与电压的关系，实验器材：学生电源（电压恒为3V），电流表、电压表各一只，一个开关，四个定值电阻（分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω），滑动变阻器的规格“30Ω 2A”，导线若干。 （1）请用笔画线代替导线，在图-1中完成电路连接，要求滑片P向右滑动时，电流表的示数变小。 （2）连接好电路闭合开关后，移动滑片位置，发现电流表始终无示数，电压表有示数，则出现该故障的原因可能是电阻R______。 （3）排除故障后，改变滑片位置，记录实验数据如表所示，空白处的电流如图2所示，为______A，根据表中数据可初步得出结论：导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体的电压成______比。为了使实验结果更具有普遍性，接下来应当进行的操作是______（填字母）。 电压U/V 0.5 1.0 15 2.0 2.5 3.0 电流I/A 0.10 0.20 0.40 0.50 0.60 A。继续调节滑动变阻器，测量记录更多数据 B.换用另一个定值电阻，调节滑动变阻器，测量记录多组数据 （4）使用现有的实验器材，还可以进行的实验有______（填写一个实验即可）。 20. 小明在进行探究串联电路电压特点时，不慎将一个小灯泡的玻璃外壳碰碎，闭合开关后他发现该小灯泡几乎不发光，但另一个小灯泡不仅没有熄灭，反而比之前更亮。针上对上述现象，他重新找来两个相同规格的小灯泡，连接了如图所示的电路，探究玻璃外壳破碎后，的灯丝电阻发生了什么变化？玻璃外壳究竟起什么作用？ （1）玻璃外壳破碎前，小明测得的电压和电流分别为1.20V和0.20A。玻璃外壳破碎后，两端的电压变为0.40V，初步分析可知：玻璃破碎后，电阻______（选填“变大”或“变小”）； （2）为进一步探究玻璃外壳破碎后电阻变化特点，对的电流和电压进行测量，实验数据记录如表。分析数据发现，的电阻______（选填“大于”或“小于”）玻璃外壳破碎后的电阻； 灯泡 实验次序 1 2 3 4 5 6 电流I/A 0.16 0.18 0.20 0.22 0.24 0.25 电压/V 0.78 1.00 1.20 1.50 1.80 2.10 电压/V 0.20 0.23 0.30 0.41 0.52 0.55 （3）实验中，小明对着吹气，发现两端电压突然变小，电流突然变大，说明吹气加快灯丝表面空气流速，加快其散热速度，从而使灯丝电阻变小。由此推断，灯丝的电阻大小与______有关，且该值越高，灯丝电阻越______，玻璃外壳可能起到______的作用； （4）细心的同学在实验过程中发现，灯丝呈螺旋状，于是提出新的问题：为什么将灯丝设计成螺旋状？请你联系实验结论进行猜想：这样设计的原因可能是______（回答一点即可），请说出一个其他设计成与螺旋状相似或相同、且设计目的与上述原因相同的物体：______。 四、综合题（共3小题，计20分） 21. 为方便残疾人上下台阶，一些公共场所设计了专用斜面通道，如图所示。若小明的爷爷和他的电动轮椅的总重为800N，在10s内沿20m长的斜面上升到1.5m高的平台，爷爷的电动轮椅的牵引力为150N。求此过程中： （1）电动轮椅的牵引力做功是多少？ （2）斜面的机械效率是多少？ 22. 亮亮设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路，其电路原理图如图-1所示。其中，电源两端电压（恒定不变），电压表量程为0~3V，是定值电阻，是热敏电阻，其电阻大小与环境温度变化的关系如图-2所示。闭合开关S后，求： （1）当环境温度为时，热敏电阻阻值为______。 （2）当环境温度为时，电压表的示数是多少？ （3）此电路所允许的最高环境温度是多少？ 23. 如图所示为我国建成的亚洲第一发电站一甘肃敦煌100MW熔盐塔式太阳能光热电站。该发电站通过电脑控制定日镜的朝向，持续的将太阳光聚集在塔顶的吸热器上，加热其中的熔盐，使其温度升高。高温熔盐向下流入高温熔盐罐，热泵将它打入蒸汽发生器，与其中的冷水进行热交换，产生高温高压的水蒸气，水蒸气推动汽轮机带动发电机发电。经过蒸汽发生器后的熔盐，降温回到低温熔盐罐，从而循环下去，可以实现24小时稳定电力输出。 （1）太阳能光热电站发电时，将______能转化电能； （2）该发电站正常工作24h，可以发多少焦耳的电能？ （3）若该发电站整个系统从接收光照到输出电能的效率为20%，1.2万块定日镜的平均总采热功率为； ①利用该装置发电，与火力发电站相比，每年可节约多少吨煤？（全年日照天数按260天算，火力发电站的效率为30%，煤的热值为）； ②据某资料介绍，要使发电站每天24小时不间断向外输电，需要每天平均光照达到8小时，通过计算判断资料介绍是否正确？（结果保留两位小数） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024—2025学年度第一学期阶段性学习效果评估 九年级物理（四） 注意事项：本试卷分第一部分和第二部分，全卷满分80分，考试时间80分钟。请将答案填写在题后相应的位置。 第一部分（选择题 共20分） 一、选择题（共10小题，每小题2分，计20分。每小题只有一个选项是符合题意的） 1. 下列关于杠杆的说法正确的是（　　） A. 杠杆可以是直的，也可以是弯曲的 B. 力臂一定在杠杆上 C. 杠杆不一定是硬棒 D. 力臂不一定和力的作用线垂直 【答案】A 【解析】 【详解】AC．杠杆可以是直的，也可以是弯曲的，但杠杆一定是硬棒，故A正确，C错误； B．力臂是从支点到力的作用线的距离，力臂可能在杠杆上，也可能不在杠杆上，故B错误； D．力臂是从支点到力的作用线的距离，即力臂一定和力的作用线垂直，故D错误。 故选A。 2. 下列情境中，改变物体内能的方式与“蒸”“烤”相同的是（ ） A. 弯折铁丝 B. 钻木取火 C. 压缩空气 D. 酒精灯加热 【答案】D 【解析】 【详解】“蒸”“烤”时，食物吸收热量，内能增大，是通过热传递来改变内能。 A．弯折铁丝时对铁丝做功，弯折处温度升高，内能增大，是通过做功来改变内能，故A不符合题意； B．钻木取火时克服摩擦做功，木头温度升高，内能增大，是通过做功来改变内能，故B不符合题意； C．压缩空气时对空气做功，筒内的气体温度升高，内能增大，是通过做功来改变内能，故C不符合题意； D．酒精灯加热时，烧杯中液体吸收热量，内能增大，是通过热传递来改变内能，故D符合题意。 故选D。 3. 下列物理量最接近实际的是（　　） A. 一节新干电池的电压为3V B. 家用节能灯正常发光时的电流约为2A C. 我国家庭电路电压为220V D. 家用空调正常工作时电流约0.1A 【答案】C 【解析】 【详解】A．由常见的电压可知，一节新干电池的电压约为1.5V，故A不符合题意； B．家用节能灯的电功率大约为40W，正常发光时的电流约为 故B不符合题意； C．我国家庭电路的电压为220V，故C符合题意； D．空调的电功率约为1000W，正常工作时的电流约为 故D不符合题意。 故选C。 4. 在“设计制作一个调光灯”的实践活动中，小明设计了如图所示的电路，用A、B两个金属夹子将一根铅笔芯接入电路中，当B夹子左右移动时，小灯泡的亮度会发生变化。下列关于这一装置的说法中正确的是（　　） A. 将铅笔芯换成塑料吸管，灯泡也能亮起 B. 本实验可通过灯泡的亮暗反映接入电路的电阻大小 C. 实验过程中电阻变化的主要因素是改变了横截面积 D. 增加一节干电池，灯泡会更亮，说明铅笔芯电阻随电压的增大而减小了 【答案】B 【解析】 【详解】A．铅笔芯是导体，容易导电，塑料吸管是绝缘体，不容易导电，因此把铅笔芯换成塑料吸管后灯泡不会亮，故A错误； B．电源电压不变，接入电路电阻变大时，电路中的电流就会变小，灯泡会变暗，因此可以通过灯泡的亮暗反映接入电路的电阻大小，故B正确； C．当B夹子左右移动时，因铅笔芯接入电路的长度发生变化，因此接入电路的阻值发生变化，故C错误； D．电阻是导体自身的一种性质，与导体的材料、长度、横截面积、温度有关，与电压、电流无关，故D错误。 故选B。 5. 如图所示，利用动滑轮提升物体，使物体在10s内匀速上升4m，物体的重力为10N，动滑轮的重力为2N，不计绳重与摩擦。下列说法正确的是（ ） A. 使用动滑轮可以省距离 B. 物体运动的速度为 C. 拉力的大小为5N D. 绳子自由端移动的距离为8m 【答案】D 【解析】 【详解】A．使用动滑轮可以省力，但是费距离，故A错误； B．物体运动的速度为 故B错误； C．不计绳重与摩擦，则拉力的大小为 故C错误； D．绳子自由端移动的距离为 故D正确。 故选D。 6. 冬至是二十四节气中一个重要的节气，在中国北方地区，每年冬至日有吃饺子的习俗。煮饺子中蕴含了很多物理知识，下列说法正确的是（ ） A. 饺子出锅时温度比沸水温度高 B. 饺子在热水中升温的过程中，内能增大 C. 刚出锅的饺子入嘴时很烫，是因为饺子含有热量多 D. 煮熟的饺子冷却后内能变为零 【答案】B 【解析】 【详解】A．饺子从沸水中吸热升温，饺子出锅时的温度和沸水温度一样高，故A错误； B．同一物体，温度越高，分子热运动越剧烈，内能越大，饺子在热水中升温的过程中，内能增大，故B正确； C．刚出锅的饺子入嘴时很烫，是因为饺子温度很高，热量是过程量，不能用含有来描述，故C错误； D．一切物体都具有内能，煮熟的饺子冷却后内能不为零，故D错误。 故选B。 7. 如图所示的电路中，闭合开关S后，下列说法正确的是（ ） A. 两灯串联 B. 通过灯的电流一定等于灯的电流 C. 两端的电压一定相等 D. 若灯发生短路，灯仍能发光 【答案】C 【解析】 【详解】A．如图，两灯分别在两条不同支路上，两灯并联，故A错误； BC．根据并联电路电压规律可知，两端的电压一定相等，两灯规格不一定相同，所以，通过灯的电流不一定等于灯的电流，故B错误，C正确； D．若灯发生短路，则灯也被短路，不能发光，故D错误。 故选C。 8. 对于欧姆定律的公式I=的理解，以下说法正确的是（　　） A. 导体两端电压越大，通过导体电流越大 B. 导体电阻越大，通过导体电流越小 C. 由I=可知R=，可知导体电阻与电压成正比，与电流成反比 D. 导体中的电流是由加在它两端的电压和它的电阻来决定的 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．在电阻一定的情况下，根据欧姆定律可知，同一导体两端的电压越大，这段导体中的电流就越大，故A错误； B．电压一定时，导体电阻越大，通过导体电流越小，故B错误； C．电阻是导体本身的一种性质，与材料、长度、横截面积、温度有关，与导体两端的电压和通过的电流无关，故C错误； D．由I=可知，导体中的电流是由加在它两端的电压和它的电阻来决定的，故D正确。 故选D。 9. 如图所示，2024年4月30日，神舟十七号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，载人飞行任务取得圆满成功。在返回舱减速着陆的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 返回舱的机械能保持不变 B. 返回舱的动能转化为重力势能 C. 返回舱的重力势能减小，动能减小 D. 返回舱的重力势能减小，动能增大 【答案】C 【解析】 【详解】返回舱减速着陆过程中，质量不变，速度减小，则动能减少；高度降低，则重力势能减少，所以机械能减少；减少的动能并没有转化为重力势能，故ABD错误；C正确。 故选C。 10. 如图1所示为电子体重计，其工作原理如图3所示，力敏电阻的阻值随压力变化情况如图2所示，为定值电阻，数据处理器连接在ab端或cd端，它能把从小到大的电压值处理成一一对应的从大到小体重值。则下面说法正确的是（　　） A. 数据处理器接在cd端 B. 电子体重计所称量人的体重越大，电阻越大 C. 使用一段时间后，电池电压变小，体重测量值会偏大 D. 若发现体重测量值与真实值相比偏大，应换用阻值小一点的定值电阻 【答案】CD 【解析】 【详解】AB．由图3可知，与串联，由图2可知，电子体重计所称量人的体重越大时，压力F越大， 的阻值变小，电路中的总电阻越小，由欧姆定律可知，电路中的电流越大，由U=IR可知，两端的电压越大，由串联分压规律可知， 两端的电压变小，根据把从小到大的电压值处理成一一对应的从大到小的体重值可知， 两端的电压越小，对应的体重越大，则数据处理器的位置是接在ab端，故AB错误； C．使用一段时间后，电池电压变小，在定值电阻和 阻值相同的情况下，电路中的电流变小，由欧姆定律可知，两端的电压变小，根据把从小到大的电压值处理成一一对应的从大到小的体重值可知，两端的电压变小，对应的体重越大，即体重测量值会偏大，故C正确； D．若发现体重测量值与真实值相比偏大，根据把从小到大的电压值处理成一一对应的从大到小的体重值可知，此时 两端电压值偏小，由串联分压规律可知，两端的电压偏大；为了使得测量结果准确，体重一定时，需要增大两端电压值，由串联分压规律可知，需要减小两端的电压，故将阻值换小，故D正确。 故选CD。 第二部分（非选择题 共60分） 二、填空与作图题（共6小题，计18分） 11. 教室里的三盏日光灯，由一只开关控制，其中任一盏损坏后，另外两盏正常发光，则三盏日光灯间的连接方式是______联。教室天花板上悬挂的灯和电扇如图所示，当电风扇开始工作时，灯的亮度______（选填“变亮”、“变暗”或“不变”）。 【答案】 ①. 并 ②. 不变 【解析】 【详解】[1]教室里的三盏日光灯，虽然由一只开关控制，但其中任一盏损坏后，另外两盏仍然能正常发光。这说明它们在工作时是互不影响的，因此可以判断这三盏日光灯间的连接方式为并联。 [2]教室天花板上悬挂的灯和电扇是并联接入电路的，它们各自的工作状态不会影响到对方。这是因为并联电路中，各支路两端的电压都相等，且等于电源电压。所以，当电风扇开始工作时，它并不会改变并联电路中灯所在支路的电压，因此灯的亮度也不会发生变化，仍然是“不变”的。 12. 在探究不同物质吸热升温的现象时，将相等___________的沙子和水分别装入易拉罐中，用相同的热源和方法加热，则单位时间内沙子和水吸收的热量___________；如图所示，实验得到沙子和水的温度随时间变化的图像，其中a是___________的图像。 【答案】 ①. 质量 ②. 相同 ③. 沙子 【解析】 【详解】[1][2]在探究不同物质吸热升温的现象时，采用了控制变量的方法，要将相等质量的沙子和水分别装入易拉罐中；用相同的热源和方法加热，则单位时间内沙子和水吸收的热量的相同。 [3]相同时间吸收的热量相等，如图所示，相同时间图像a的温度变化大，由公式Q吸=cmΔt可知，质量相等的沙子和水，a的比热容较小，沙子的比热容比水的比热容小，因此a是沙子的图像。 13. 如图所示，电路的电源电压为3V，闭合开关，两灯都发光，但的亮度比大，电压表示数为1V，则灯泡两端的电压为______V，通过的电流______的电流（选填“大于”“小于”或“等于”）。断开开关，电压表示数为______V。 【答案】 ①. 1 ②. 等于 ③. 3 【解析】 【分析】 【详解】[1]如图，两灯串联，电压表测L2两端电压，闭合开关，电压表示数为1V，则灯泡两端的电压为1V。 [2]根据串联电路电流规律可知，通过的电流等于的电流。 [3]断开开关，电压表与L1串联在电路中，电路是闭合的，电压表测电源电压，电压表示数为3V。 【点睛】 14. 汽油机是热机的一种，如图-1所示是一台单缸四冲程汽油机工作状态示意图，由图可以看出，此时它正处在______冲程，其能量转化情况与______（选填“图-2”或“图-3”）相同，如果此汽油机每秒内对外做功20次，则汽油机每秒内完成______个冲程。 【答案】 ①. 做功 ②. 乙 ③. 80 【解析】 【详解】[1][2]由图示甲可知，两气门闭合活塞向下运动，所是此时处于做功冲程状态，在做功冲程中，内能转化为机械能；图乙试管内气体对瓶塞做功，将内能转化为机械能，图丙中压缩气体做功，将机械能转化为内能，因此与乙图中的能量转化相同。 [3]四种程内燃机做一次功完成4个冲程，飞轮转两圈，每秒内对外做功20次，则汽油机每秒内完成80个冲程。 15. 如图所示是一个汽车油量表的简化装置图，当油量上升时，电流表的示数变______，圆弧形电阻丝两端的电压变______。若圆弧形电阻丝最大阻值为80Ω，油量最大时，滑片刚好位于圆弧形电阻丝的某端点处。其他可供选择的器材有：恒压电源（电压3V）和（电压36V）；电流表（量程0~0.1A）和（量程0~0.6A）；定值电阻和。为了避免该装置漏电对检修人员造成伤害，并且实现油量最大时，电流表示数最大，器材选择的最佳组合为______（填字母）。 A． B． C． D． 【答案】 ①. 大 ②. 小 ③. B 【解析】 【详解】[1][2]当油量上升时,滑片下移，圆弧电阻接入阻值减小，电路中总阻值减小，则由知，电流表的示数变大。则由知定值电阻阻值变大，故圆弧形电阻丝两端的电压变小。 [3]油量最大时，滑片移动到最下端，电流表示数最大，即电阻丝阻值为0时，为了避免该装置漏电对检修人员造成伤害，则电流和电压均应该小一些，即最大电流为0.1A，电源电压为3V，由欧姆定律可知，定值电阻为 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 16. 按要求作图： （1）《水浒传》风雪山神庙一节中，林冲用长枪挑着酒葫芦在雪中行走，其简化图如图所示。O为肩膀处的支点，A为左手握枪处，请在图中画出作用在A点的最小动力及力臂。 （2）如图所示，根据实物电路在虚线方框内画出相应的电路图。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 由杠杆平衡条件可知，在阻力与阻力臂一定的情况下，动力臂越长，动力越小；图中支点为O，因此OA作为动力臂最长为L1，则由杠杆平衡条件可知此时动力最小，过A点作垂直于OA的作用力，方向斜向下，即为作用在A点的最小动力 【小问2详解】 由实物图可知，两灯并联，开关在所在支路上，如图： 三、实验与探究题（共4小题，计22分） 17. 按要求完成下列实验。 （1）如图所示为“探究物体的动能与哪些因素有关”的实验，将小钢球从同一斜面上由静止开始滚下，推动同一小木块在水平方向上向右移动一段距离s后停下，实验过程中动能大小是通过______（选填“高度h”或“距离s”）大小来反映的。分析场景甲和乙的实验现象，可推理得出结论：质量相同时，物体的______越大，动能越大。 （2）如图所示在“探究串联电路电流规律”的实验中，连接电路时，电流表应选______A的量程试触。在测量A处的电流时，发现电流表的指针偏转如图乙所示，原因是______。 【答案】（1） ① 距离s ②. 速度 （2） ①. 0~3 ②. 正负接线柱接反了 【解析】 【小问1详解】 [1]由题可知，为了“探究物体的动能与哪些因素有关”，小球撞击木块后，小球对木块做功推动木块移动，小球的动能越大，木块移动的距离越远，因此小球的动能大小是通过木块移动的距离s大小来反映的，用到了转化法的思想。 [2]由甲和乙两图可知，小钢球的质量相同，下滑的高度不同，甲图中下滑的高度大，运动到水平时速度大，推动木块滑行的距离大，可推理得出结论：质量相同时，物体的速度越大，动能越大。 【小问2详解】 [1]由题可知，两个小灯泡的电流大小未知，所以为了避免电流表损坏，电流表应选用大量程，即0~3A的量程来试触。 [2]由图乙可知，电流表指针向“0”刻度的左侧偏转，所以是正负接线柱接反了。 18. 小明利用铁架台、杠杆、钩码和弹簧测力计等器材探究杠杆的平衡条件，实验使用的钩码质量均相等，杠杆上每格长度均相等。 （1）当杠杆静止时如图甲所示，需要调节杠杆在水平位置平衡，目的是为了______； （2）在杠杆两侧挂上钩码，设右侧钩码对杠杆施的力为动力F₁，左侧钩码对杠杆施的力为阻力F₂； 测出杠杆平衡时的动力臂l₁和阻力臂l₂； 多次换用不同数量的钩码，并改变钩码在杠杆上的位置，使杠杆在水平位置平衡，得到实验数据如表； 次数 动力F₁/N 动力臂l₁/ cm 阻力F₂/N 阻力臂l₂/ cm 1 0.5 20.0 1.0 100 2 1.0 15.0 1.5 10.0 3 1.5 10.0 0.5 30.0 分析表中的数据，得到杠杆的平衡条件是：______________； （3）本次探究经过多次实验的目的是 ； A. 减小实验误差 B. 寻找普遍规律 （4）如图乙所示，将A、B位置的钩码个数都减少一个，杠杆将会 ______________（选填“仍然平衡”、 “左端下沉”或“右端下沉”） 。 【答案】（1）便于测量力臂，消除杠杆自重对实验的影响 （2） （3）B （4）右端下沉 【解析】 【小问1详解】 使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是使得杠杆和力臂重合，便于测量力臂，消除杠杆自重对实验的影响。 【小问2详解】 由表格数据知， 第一组 F1l1=0.5N×20.0cm F2l2=1.0N×10.0cm 第二组 F1l1=1.0N×15cm F2l2=1.5N×10cm 第三组 F1l1=1.5N×10.0cm F2l2=0.5N×30.0cm 根据表格中数据，可以看出杠杆平衡条件是 F1l1=F2l2 【小问3详解】 多次实验的目的是寻找普遍规律，故选B。 【小问4详解】 设钩码的重力为G，每一格的长度为L，A、B位置的钩码个数都减少一个钩码， 左侧 G×3L=3G·L 右侧 2G×2L=4G·L 所以右端下沉。 19. 小明用如图-1所示装置探究电流与电压关系，实验器材：学生电源（电压恒为3V），电流表、电压表各一只，一个开关，四个定值电阻（分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω），滑动变阻器的规格“30Ω 2A”，导线若干。 （1）请用笔画线代替导线，在图-1中完成电路连接，要求滑片P向右滑动时，电流表的示数变小。 （2）连接好电路闭合开关后，移动滑片位置，发现电流表始终无示数，电压表有示数，则出现该故障的原因可能是电阻R______。 （3）排除故障后，改变滑片位置，记录实验数据如表所示，空白处的电流如图2所示，为______A，根据表中数据可初步得出结论：导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体的电压成______比。为了使实验结果更具有普遍性，接下来应当进行的操作是______（填字母）。 电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 电流I/A 0.10 0.20 0.40 0.50 0.60 A。继续调节滑动变阻器，测量记录更多数据 B.换用另一个定值电阻，调节滑动变阻器，测量记录多组数据 （4）使用现有的实验器材，还可以进行的实验有______（填写一个实验即可）。 【答案】（1） （2）断路##开路 （3） ①. 0.3 ②. 正 ③. B （4）见解析 【解析】 【小问1详解】 滑片P向右滑动时，电流表的示数变小，说明滑动变阻器阻值变大，故滑动变阻器选用左下接线柱与开关串联在电路中。如图所示∶ 【小问2详解】 连接好电路闭合开关后，移动滑片位置，发现电流表始终无示数，说明电路可能断路，电压表有示数，说明电压表与电源连通，电压表被串联在电路中，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了，即出现该故障的原因可能是电阻R断路 【小问3详解】 [1]由图-2可知，电流表选用小量程，分度值0.02A。其示数为0.3A。 [2]由表中数据可知， 电压与电流的比为一定值，故可得出结论∶导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体的电压成正比。 [3]为了使实验结果更具有普谝性，避免偶然性，接下来应当进行的操作是换用另一个定值电阻，调节滑动变阻器，测量记录多组数据，故选B。 【小问4详解】 根据现有的实验器材分析，若继续使用该实验电路，还可以进行的实验有伏安法测电阻或探究电阻与电压的关系。 20. 小明在进行探究串联电路电压特点时，不慎将一个小灯泡的玻璃外壳碰碎，闭合开关后他发现该小灯泡几乎不发光，但另一个小灯泡不仅没有熄灭，反而比之前更亮。针上对上述现象，他重新找来两个相同规格的小灯泡，连接了如图所示的电路，探究玻璃外壳破碎后，的灯丝电阻发生了什么变化？玻璃外壳究竟起什么作用？ （1）玻璃外壳破碎前，小明测得的电压和电流分别为1.20V和0.20A。玻璃外壳破碎后，两端的电压变为0.40V，初步分析可知：玻璃破碎后，电阻______（选填“变大”或“变小”）； （2）为进一步探究玻璃外壳破碎后电阻变化特点，对的电流和电压进行测量，实验数据记录如表。分析数据发现，的电阻______（选填“大于”或“小于”）玻璃外壳破碎后的电阻； 灯泡 实验次序 1 2 3 4 5 6 电流I/A 0.16 0.18 0.20 0.22 0.24 0.25 电压/V 0.78 1.00 1.20 1.50 1.80 2.10 电压/V 0.20 0.23 0.30 0.41 0.52 0.55 （3）实验中，小明对着吹气，发现两端电压突然变小，电流突然变大，说明吹气加快灯丝表面空气流速，加快其散热速度，从而使灯丝电阻变小。由此推断，灯丝的电阻大小与______有关，且该值越高，灯丝电阻越______，玻璃外壳可能起到______的作用； （4）细心的同学在实验过程中发现，灯丝呈螺旋状，于是提出新的问题：为什么将灯丝设计成螺旋状？请你联系实验结论进行猜想：这样设计的原因可能是______（回答一点即可），请说出一个其他设计成与螺旋状相似或相同、且设计目的与上述原因相同的物体：______。 【答案】（1）变小 （2）大于 （3） ①. 温度 ②. 大 ③. 隔热保温 （4） ①. 增大长度 ②. 滑动变阻器    【解析】 【小问1详解】 玻璃外壳破碎前，灯泡L2两端的电压为1.20V，玻璃外壳破碎后，灯泡两端的电压为0.40V，灯泡分得的电压变小，根据串联电路分压原理可知，玻璃破碎后，L2电阻变小。 【小问2详解】 为进一步探究玻璃外壳破碎后L2电阻变化特点，对L1、L2的电流和电压进行测量，实验数据记录如表。分析发现，L1的电阻大于玻璃外壳破碎后L2的电阻，原因是：在相同的电流下，灯泡L1两端的电压始终高于灯泡L2两端的电压，根据串联电阻的分压特点可知，灯泡L1的电阻大于灯泡L2的电阻。 【小问3详解】 [1][2]小明对着吹气，加快L2灯丝表面空气流速，加快其散热速度，则L2灯丝的温度降低，L2电阻变小。由此推断，灯丝的电阻大小与温度有关，温度越低，电阻越小，温度越高，电阻越大。 [3]由于，温度越高，电阻越大，所以玻璃外壳将灯丝密封起来，可能起到隔热保温的作用。 【小问4详解】 [1][2]将灯丝设计成螺旋状的目的是增大导体的长度，滑动变阻器为了增大电阻丝长度也采用此种方法。 四、综合题（共3小题，计20分） 21. 为方便残疾人上下台阶，一些公共场所设计了专用斜面通道，如图所示。若小明的爷爷和他的电动轮椅的总重为800N，在10s内沿20m长的斜面上升到1.5m高的平台，爷爷的电动轮椅的牵引力为150N。求此过程中： （1）电动轮椅的牵引力做功是多少？ （2）斜面的机械效率是多少？ 【答案】（1）3000J （2）40% 【解析】 【小问1详解】 电动轮椅的牵引力做功是 【小问2详解】 拉力做的有用功为 斜面的机械效率是 22. 亮亮设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路，其电路原理图如图-1所示。其中，电源两端电压（恒定不变），电压表量程为0~3V，是定值电阻，是热敏电阻，其电阻大小与环境温度变化的关系如图-2所示。闭合开关S后，求： （1）当环境温度为时，热敏电阻的阻值为______。 （2）当环境温度为时，电压表的示数是多少？ （3）此电路所允许的最高环境温度是多少？ 【答案】（1）150Ω （2） （3）80℃ 【解析】 【小问1详解】 由图2可知，当环境温度为60℃时，热敏电阻的阻值为150Ω。 小问2详解】 由图2可知，环境温度为40℃时，热敏电阻的阻值为200Ω，根据电阻的串联特点可知， 则电路中电流为 由欧姆定律得两端的电压 【小问3详解】 温度越高，热敏电阻越小，其分得电压越小，定值电阻两端电压越大；由题意可知电压表示数允许最大值为3V，此时电路能够测量的温度最高，所以电路中的最大电流为 串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和， 所以 由欧姆定律得，此时热敏电阻的阻值 根据图2可查得热敏电阻的阻值为100Ω时对应温度为80℃，即最高温度为80℃。 23. 如图所示为我国建成的亚洲第一发电站一甘肃敦煌100MW熔盐塔式太阳能光热电站。该发电站通过电脑控制定日镜的朝向，持续的将太阳光聚集在塔顶的吸热器上，加热其中的熔盐，使其温度升高。高温熔盐向下流入高温熔盐罐，热泵将它打入蒸汽发生器，与其中的冷水进行热交换，产生高温高压的水蒸气，水蒸气推动汽轮机带动发电机发电。经过蒸汽发生器后的熔盐，降温回到低温熔盐罐，从而循环下去，可以实现24小时稳定电力输出。 （1）太阳能光热电站发电时，将______能转化为电能； （2）该发电站正常工作24h，可以发多少焦耳的电能？ （3）若该发电站整个系统从接收光照到输出电能的效率为20%，1.2万块定日镜的平均总采热功率为； ①利用该装置发电，与火力发电站相比，每年可节约多少吨煤？（全年日照天数按260天算，火力发电站的效率为30%，煤的热值为）； ②据某资料介绍，要使发电站每天24小时不间断向外输电，需要每天平均光照达到8小时，通过计算判断资料介绍是否正确？（结果保留两位小数） 【答案】（1）太阳 （2） （3）①，②见详解 【解析】 【小问1详解】 太阳能光热电站发电时，吸收太阳能，向外输出电能，故是将太阳能转化为电能。 【小问2详解】 该发电站正常工作24h，发电量为 【小问3详解】 ①每天消耗煤炭的质量为 每年可节约煤炭为 ②1.2万块镜子实际发电功率为 需要的光照时间为，故资料介绍是正确的。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $