精品解析：重庆市大足区八校2024-2025学年九年级下学期3月月考物理试题

2025年春期初2025届八校素养问答 物理 （总分80分，考试时间60分钟，本试卷中g取10N/kg） 注意事项： 1.答题前，务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡规定的位置上。 2.答选择题时，必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。 3.答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上。 4.考试结束后，将答题卷交回。 一、选择题（本题共8个小题，每小题只有一个选项符合题意，每小题3分，共24分） 1. 下列物理量最接近实际的是（ ） A. 初中学生鞋长约50cm B. 人体感觉舒适气温约为37℃ C. 手机充电头的输出电压约为5V D. 家用电冰箱的工作时的电流约为5A 2. “不知明镜里，何处得秋霜”蕴含了光反射知识，如图所示属于光的反射的是（　　） A. 水中小鸟 B. 多彩的光 C. 变壮的影 D. 折断的笔 3. “舌尖上的中国”展示的美食与物理知识息息相关，以下分析正确的是（ ） A. 果木烧鸭是用做功的方式增大烤鸭的内能 B. 磁器口的油炸麻花金黄是因为油的沸点高 C. 泡制端午的咸鸭蛋时温度越高应泡制的时间越长 D. 重庆火锅中的鸳鸯锅总是红汤锅先沸腾是因为红汤的沸点低 4. 如图所示的充电鞋垫，利用脚跟起落驱动磁性转子旋转，线圈中就会产生电流，从而能给鞋面上的电池充电．图中与充电鞋垫的工作原理相同的是( ) A. B. C. D. 5. 汽车转向灯电路要求：左转弯时只能左转向灯亮，右转弯时只能右转向灯亮．不能出现操作转向开关，左、右转向灯同时亮的情况．下列设计最合理的是（　　） A. B. C. D. 6. 我国已经独立自主建成了中国空间站—天宫二号，如图，下面与空间站相关的说法中错误的是（　　） A. 空间站自主绕地球飞行时仍然受到力的作用 B. 神舟13号乘组返回东风着陆场的过程中机械能减小 C. 建设空间站发射火箭时利用了力的作用是相互的原理 D. 航天员在空间站内可以自由交谈说明声音传播可以不需要介质 7. 下图甲是身高、体重测量仪，当体检者站在台面上时，能自动显示身高和体重。电路原理如图乙所示，电压表、电流表分别显示身高和体重的大小，要求：体重越重，电流表示数越大，身高越高电压表示数越大。下列分析正确的是（ ） A. 压敏电阻R的阻值随压力增大而增大 B. 电压表示数随身高增加的变化是不均匀的 C. 体重相同而身高不同的人进行测量时电路的功率相等 D. 将电压和电流表交换制成的“新仪器”身高和体重都无法测量 8. 如图甲所示，水平放置的方形容器里有一个重为8N、边长为10cm的立方体物块M，M与容器底部不密合。以5mL/s的恒定水流向容器内注水，容器中水的深度h随时间t的变化关系如图乙所示。则如下分析不正确的是（ ） A. 当h=12cm时，物块M在水中处于漂浮状态 B. 当t=140s时，水对容器底部的压力大小是7N C. 图乙中a的值是8cm D. 40~140s的时间内，浮力对物体做功0.32J 二、填空与作图题（每空1分，每图分，共12分） 9. 英国物理学家______用近40年的时间做了400多次实验发现了电热与电阻、电流和通电时间的关系；消费级无人机的广泛使用让人们能以上帝的视角观看地面场景，某次拍摄时，无人机匀速上升过程中能量的转化情况是电能转化为______。 10. 《梦溪笔谈》中有这样的记载：行军宿营，士兵常用“伏地听声”的方法来判断有无夜袭敌人的马蹄声，其原理是固体传声比空气传声要______；在古代冷兵器时代，是通过“击鼓进军”和“鸣金收兵”的方式来传令的，则战斗中的士兵根据听到声音的______决定他们的战斗行为的。 11. 三峡水库是我国最大的水利工程，兼有防洪、发电、航运的三大功能，如图所示，建成后的三峡水库蓄水量达4×1010kg，能很好的调节库区气候，若库区内的水温平均升高2℃，则吸收的热量为 ______________J；三峡大坝阻断了江水，但船舶可以通过三峡的五级船闸翻过大坝，过程中应用了______原理[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]。 12. 如图所示，用动滑轮提起重物。若重物为900N，工人用F=500N的拉力将重物沿竖直方向匀速提升了4m，则拉力所做的功为 ___________J，此动滑轮机械效率为 ___________。 13. 如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L标有“6V 0.6W”的字样，R为定值电阻，闭合S1，断开S2，小灯泡正常发光；若再闭合S2，发现电流表示数变化了0.3A，则R的阻值为_____Ω，此时小灯泡L和电阻R消耗的功率之比是______。 14. （1）在如图中画出出射光线对应的入射光线；（图中出射光线平行于主光轴。要求保留作图痕迹） （2）请在如图中画出使轻质杠杆在图示位置平衡时所需最小动力F的示意图。 三、实验与探究题（本题共3个小题，15题6分，16题8分，17题8分，共22分） 15. 小华在实验室完成了以下实验： （1）图甲是小华“探究海波熔化时温度的变化规律”的实验装置。 ①图乙温度计的示数为_______℃； ②图丙是根据实验数据描绘出的海波温度随时间变化的图象，则海波属于_______（选填“晶体”或“非晶体”）； ③用质量为的海波做实验，绘制出海波的温度随时间变化的图像如图丁中的a；若用质量为（）的海波做实验，得到的图线可能是图丁中的_______（选填“b” “c”或“d”）。 （2）如图是小梦用凸透镜、蜡烛、光屏和光具座等器材，探究凸透镜成像的规律。 ①当蜡烛、凸透镜、光屏在如图所示位置时，光屏上出现了等大清晰的像，则此凸透镜的焦距为______。 ②保持凸透镜位置不动，在①实验基础上，将蜡烛向左移动，光屏上的成像情况与______（选填“放大镜”、“投影仪”和“照相机”）相同。 ③保持凸透镜位置不动，把蜡烛移到刻度处，无论怎样移动光屏，光屏上始终接收不到像，小梦此时是在_______（选填“a”、“b”、“c”、“d”）区域观察像。 16. 小郭和洋洋在探究完“电流与电压关系”之后，继续探究“电流与电阻的关系”时，所用的电源电压为，电流表，电压表，滑动变阻器甲的规格为“，”，滑动变阻器乙的规格为“，”，定值电阻五个（、、、、），开关一个，导线若干。 （1）请用笔画线代替导线将图甲所示实物图连接完整。使滑动变阻器的滑片P向右移动时，接入电路的电阻变大； （2）将滑动变阻器的滑片移动到最大值处后，闭合开关，小郭发现电压表示数接近电源电压，可能是定值电阻R出现了_______（选填“短路”或“断路”）； （3）用的定值电阻完成实验后，断开开关，将的定值电阻换成的并闭合开关，此时应将滑动变阻器的滑片向_______（填“A”或“B”）端移动，这一过程中眼睛要一直观察_______表示数的变化； （4）如图乙是小郭根据实验数据画出的定值电阻的图象，由图可知，当定值电阻两端电压保持不变时，流过导体的电流与导体的电阻成______比；小郭选用的滑动变阻器是______（选填“甲”或“乙”）； （5）洋洋选用另一个滑动变阻器进行实验。他将电压控制在；当他把的电阻接入电路时，无法将电压表示数调到所控制的电压。洋洋想到一种解决方案：将电压表示数调到，读出此时的电流Ⅰ，然后将记入数据记录表格。洋洋的方案______（选填“可行”或“不可行”），理由是___________。 17. 某实验小组利用弹簧测力计、物块、溢水杯等器材，按照图中A、B、C、D所示的步骤，进行“探究阿基米德原理”的实验。 （1）把物块浸没在盛满水的溢水杯中，物块受到的浮力大小是______N，物块排开水所受的重力可由______（填字母代号）两个步骤测出，由以上步骤可初步得到浸在水中的物体所受浮力大小与物体排开水所受重力之间的关系； （2）利用图中的数据，可求得物块的密度是______g/cm3； （3）大大咧咧的小依在实验步骤Ｃ的测量中，把物块浸没时不小心将溢水杯中的水溅出，这样会导致测得的“物体排开液体所受的重力” ______（选填“偏大”、“不变”或“偏小”）； （4）非常热爱物理的小钟同学在学习了阿基米德原理后，想利用该原理来测量她家厨房所用酱油的密度，于是利用家里的电子秤，底面积为100cm2的柱形容器，一个底面积为10cm2、高4cm的柱形木块（不吸液体），酱油等物品进行了如下实验操作： ①在杯子底部安装一个体积大小忽略不计的定滑轮，定滑轮离容器底的距离为0.4cm，再用细线绕过滑轮，并用电子秤测出它们的质量，示数如图a所示； ②往杯中装入适量的酱油，测出杯子和酱油的总质量如图b所示； ③将木块与细线相连并轻轻放入杯中漂浮，此时电子秤的示数如图c所示； ④拉动细线，使木块逐渐浸没在酱油中，木块没有触碰到滑轮和杯子侧壁，分别记下木块在不同位置时电子秤的示数，如图d、e、f所示，请帮助小钟同学完成数据的处理和分析； A．比较分析图c、d、e、f中电子秤示数可知，浸在液体中的木块所受的浮力大小与_______有关，与浸没的深度______（选填“有关”或“无关”）； B．根据测量数据计算出酱油的密度为______g/cm3； C．小钟翻阅说明书发现该电子秤最大称量值为3000.0g，在原有实验器材不变的情况下（只更换烧杯中的液体），理论上所能测量的液体密度最大值是______g/cm3。 四、论述与计算题（18题6分，19题8分，20题8分，共22分，解答应写出必要的文字说明、步骤和公式，只写出最后结果的不给分） 18. 如图是物流中用到的无人搬运车（AGV），该车能按照程序设定自动完成包裹分拣，搬运车质量为，轮子与地面总接触面积为，搬运车能以的恒定速度把包裹沿水平方向匀速运送到预设目标区域，求： （1）搬运车空载时对水平地面的压强； （2）在某次运送过程中，搬运车受到的阻力为，牵引力做功的功率。 19. 如图甲所示为一款三挡位热水器。当闭合开关S1，温控开关S2接“2”时，热水器处于慢加热挡。再闭合开关S3，热水器处于快加热挡。当温度超过设定温度时，温控开关S2自动转接接线柱“1”，热水器进入保温状态。热水器部分参数如图乙。（忽略温度对电阻阻值的影响：L1、L2、L3为指示灯，不计指示灯消耗的电能）求： （1）热水器处于保温状态时电路中的总电流。 （2）某次热水器正常烧水时，慢热挡烧水5min，快热挡烧水 3min，热水器内2kg的水温度升高了多少?（忽略热量损失，且水始终未沸腾，c水=4.2×103J/(kg·℃)） （3）用电高峰时，关闭家中其他用电器，用该热水器的快热挡烧水2min，电能表（如图丙）的转盘转过81转，则热水器两端的实际电压是多大？ 20. 如图所示为一个以O为支点的水平轻质杠杆，OM长为2m，ON长为1m，一人在可滑动触点M处竖直向下拉杠杆，N点处用细绳悬挂一边长为20cm的正方体合金块A，A放在压敏电阻R上（R的阻值与受到的压力的关系如图丙所示），R所在电路如图乙所示，已知电源电压为18V，小灯泡上标有“6V 3.6W”的字样，其电阻不随温度的变化而变化。初始时，人的拉力为F=115N，小灯泡恰好正常发光。求： （1）灯泡正常发光时的电阻； （2）合金块A的密度。 （3）若电流表的量程0~3A，电压表的量程0~15V；当人的拉力变为50N时，为了保证电路的安全，以现在的位置为中心，人可前后移动的最大距离是多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025年春期初2025届八校素养问答 物理 （总分80分，考试时间60分钟，本试卷中g取10N/kg） 注意事项： 1.答题前，务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡规定的位置上。 2.答选择题时，必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。 3.答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上。 4.考试结束后，将答题卷交回。 一、选择题（本题共8个小题，每小题只有一个选项符合题意，每小题3分，共24分） 1. 下列物理量最接近实际的是（ ） A. 初中学生鞋长约50cm B. 人体感觉舒适的气温约为37℃ C. 手机充电头的输出电压约为5V D. 家用电冰箱的工作时的电流约为5A 【答案】C 【解析】 【详解】A．初中学生鞋长比其一拃的长度稍长，约为25cm，故A不符合题意； B．人的正常体温为37摄氏度，感觉舒适的气温比正常体温略低，约为25摄氏度，故B不符合题意； C．5V是手机充电器输出电压的常规值，所以手机充电头的输出电压约为5V，故C符合题意； D．家用电冰箱的工作电流约为1A，低于5A，家用空调器的电流约为5A，故D不符合题意。 故选C。 2. “不知明镜里，何处得秋霜”蕴含了光的反射知识，如图所示属于光的反射的是（　　） A. 水中小鸟 B. 多彩的光 C. 变壮的影 D. 折断的笔 【答案】A 【解析】 【详解】A．水中小鸟属于平面镜成像，是由光的反射形成的，故A符合题意； B．多彩的光属于光的色散现象，其实质是光的折射，故B不符合题意； C．变壮的影是影子，是由光的直线传播形成的，故C不符合题意； D．折断的笔是光线从水中斜射入空气中发生折射形成的，故D不符合题意。 故选A。 3. “舌尖上的中国”展示的美食与物理知识息息相关，以下分析正确的是（ ） A. 果木烧鸭是用做功的方式增大烤鸭的内能 B. 磁器口的油炸麻花金黄是因为油的沸点高 C. 泡制端午的咸鸭蛋时温度越高应泡制的时间越长 D. 重庆火锅中的鸳鸯锅总是红汤锅先沸腾是因为红汤的沸点低 【答案】B 【解析】 【详解】A．果木烧鸭通过热传递（加热）增加烤鸭的内能，而非做功，故A错误； B．油的沸点远高于水，高温油炸使麻花快速脱水、变脆，呈现金黄色，故B正确； C．温度越高，分子扩散越快，盐分进入鸭蛋的速度加快，所需时间应更短，故C错误； D．红汤与清汤的沸点相同（由气压决定）。红汤先沸腾可能因表面油层减少蒸发散热，或辣油密度差异导致导热更快，而非沸点低，故D错误。 故选B。 4. 如图所示充电鞋垫，利用脚跟起落驱动磁性转子旋转，线圈中就会产生电流，从而能给鞋面上的电池充电．图中与充电鞋垫的工作原理相同的是( ) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】充电鞋垫是利用电磁感应现象制成的，磁性转子高速旋转，使线圈切割磁感线，线圈中就会产生感应电流，给鞋面上的充电电池充电． A．闭合电路的部分导体做切割磁感线运动，电路中产生感应电流，电流表指针发生偏转，与充电鞋垫原理相同，故A正确． B．图中是电流的磁效应，通电导线周围存在着磁场，是电生磁现象，故B不符合题意． C．通电导体在磁场中受到力的作用而运动，是电动机的原理，故C不符合题意． D．实验探究的是影响电磁铁磁性强弱的因素，在电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强．与充电鞋垫制成原理无关，故D不符合题意． 答案为A． 点睛：首先根据题意明确充电鞋垫的制成原理是解决此题的关键． 5. 汽车转向灯电路要求：左转弯时只能左转向灯亮，右转弯时只能右转向灯亮．不能出现操作转向开关，左、右转向灯同时亮的情况．下列设计最合理的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据生活常识知道，汽车的每一侧各有两个转向灯，一共有4个灯泡；由题知道，左、右侧的两个灯泡必须能各自独立工作且互不影响，即同一侧的一个灯泡损坏时，另一灯泡仍然会发光，所以每一侧的两个灯泡是并联的，故AC错误；又因为在操作过程中，不能出现左、右转向灯同时亮的情况，所以电路中只能有一个控制开关，故B正确，D错误，故选B． 6. 我国已经独立自主建成了中国空间站—天宫二号，如图，下面与空间站相关的说法中错误的是（　　） A. 空间站自主绕地球飞行时仍然受到力的作用 B. 神舟13号乘组返回东风着陆场的过程中机械能减小 C. 建设空间站发射火箭时利用了力的作用是相互的原理 D. 航天员在空间站内可以自由交谈说明声音传播可以不需要介质 【答案】D 【解析】 【详解】A．空间站自主绕地球飞行时运动状态不断改变，而力是使物体运动状态发生改变的原因，说明空间站受到力的作用，故A正确，不符合题意； B．神舟13号乘组返回东风着陆场的过程中，与空气摩擦生热，将一部分机械能转化为内能，所以机械能减小，故B正确，不符合题意； C．火箭升空时向后喷出高温高压的燃气，由于物体间力的作用是相互的，高温高压的燃气对火箭施加一个向上的反作用力，使火箭升空，故C正确，不符合题意； D．声音的传播需要介质，航天员在空间站内可以自由交谈是因为空间站内有空气，故D错误，符合题意。 故选D。 7. 下图甲是身高、体重测量仪，当体检者站在台面上时，能自动显示身高和体重。电路原理如图乙所示，电压表、电流表分别显示身高和体重的大小，要求：体重越重，电流表示数越大，身高越高电压表示数越大。下列分析正确的是（ ） A. 压敏电阻R的阻值随压力增大而增大 B. 电压表示数随身高增加的变化是不均匀的 C. 体重相同而身高不同的人进行测量时电路的功率相等 D. 将电压和电流表交换制成的“新仪器”身高和体重都无法测量 【答案】C 【解析】 【详解】由电路图可知，闭合开关后，两电阻并联，电流表测量通过压敏电阻R的电流，电压表测滑片P下方电阻丝R0两端的电压。 A．由题意知，体重越重，电流表示数越大，且由并联电路的电压特点可知，压敏电阻两端的电压不变（等于电源电压），根据可知，压敏电阻的阻值越小，即压敏电阻R的阻值随压力增大而减小，故A错误； B．电压表测量的是滑动变阻器上半部分的电压。当身高增加时，滑片P向上移动，滑动变阻器上半部分的电阻增大。根据分压原理，电压表的示数与滑动变阻器上半部分的电阻成正比。由于滑动变阻器的阻值分布是均匀的，因此电压表的示数随身高增加的变化是均匀的，故B错误； C．体重相同时，压敏电阻的阻值相同，且由并联电路的电压特点可知，压敏电阻两端的电压不变（等于电源电压），根据可知，通过压敏电阻的电流相同；由图可知电压表连接在滑动变阻器的滑片上，电压表在电路中相当于断路可知，滑动变阻器的电阻丝全部接入电路，所以，身高不同的人进行测量时滑动变阻器接入电路的电阻不变，由可知，通过滑动变阻器的电流不变；由并联电路的电流规律可知干路电流不变，根据P=UI可知电路的功率相等，故C正确； D．将电压表和电流表位置交换后，电压表与压敏电阻串联，由于电压表的电阻太大，所以通过压敏电阻的电流很小，此时电压表测电源电压，其示数不变，不能测量体重；交换位置后，电流表与滑动变阻器下部并联，被测者的身高越高，滑动变阻器接入电路的电阻越小，由可知，通过电流表的电流越大，但身高达到最大时（滑片滑到最上端）会造成电源短路，故D错误。 故选C。 8. 如图甲所示，水平放置的方形容器里有一个重为8N、边长为10cm的立方体物块M，M与容器底部不密合。以5mL/s的恒定水流向容器内注水，容器中水的深度h随时间t的变化关系如图乙所示。则如下分析不正确的是（ ） A. 当h=12cm时，物块M在水中处于漂浮状态 B. 当t=140s时，水对容器底部的压力大小是7N C. 图乙中a值是8cm D. 40~140s的时间内，浮力对物体做功0.32J 【答案】B 【解析】 【详解】A．正方体的体积为 正方体物块的密度为 当 此时物体在水中处于漂浮状态，故A正确，不符合题意； B．当t=140s时，注入水的体积为 注入水的重力为 水对容器底部的压力为 故B错误，符合题意； C．由图像知，当时，物体刚好处于漂浮状态，则 则有 即 故a=8cm，故C正确，不符合题意； D．40~140s时段，浮力对物体做功为 故D正确，不符合题意。 故选B。 二、填空与作图题（每空1分，每图分，共12分） 9. 英国物理学家______用近40年的时间做了400多次实验发现了电热与电阻、电流和通电时间的关系；消费级无人机的广泛使用让人们能以上帝的视角观看地面场景，某次拍摄时，无人机匀速上升过程中能量的转化情况是电能转化为______。 【答案】 ①. 焦耳 ②. 机械能 【解析】 【详解】[1]一生致力于实验研究，用近40年的时间做了400多次实验，最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系，并且为能量守恒定律的建立奠定了基础的物理学家是焦耳。 [2]无人机匀速上升过程中，无人机的质量不变，速度不变，动能不变；高度变大，重力势能变大，机械能变大，能量的转化情况是电能转化为机械能。 10. 《梦溪笔谈》中有这样的记载：行军宿营，士兵常用“伏地听声”的方法来判断有无夜袭敌人的马蹄声，其原理是固体传声比空气传声要______；在古代冷兵器时代，是通过“击鼓进军”和“鸣金收兵”的方式来传令的，则战斗中的士兵根据听到声音的______决定他们的战斗行为的。 【答案】 ①. 快 ②. 音色 【解析】 【详解】[1]声音的传播需要介质，声音在固体中的传播速度比液体、气体的快。《梦溪笔谈》中有这样的记载：行军宿营，士兵常用“伏地听声”的方法来判断有无夜袭敌人的马蹄声，其原理是固体传声比空气传声要快。 [2]在古代冷兵器时代，是通过“击鼓进军”和“鸣金收兵”的方式来传令的，则战斗中的士兵根据听到声音的音色决定他们的战斗行为的，因为鼓和钲（鸣金时的乐器）振动时的音色不同。 11. 三峡水库是我国最大的水利工程，兼有防洪、发电、航运的三大功能，如图所示，建成后的三峡水库蓄水量达4×1010kg，能很好的调节库区气候，若库区内的水温平均升高2℃，则吸收的热量为 ______________J；三峡大坝阻断了江水，但船舶可以通过三峡的五级船闸翻过大坝，过程中应用了______原理[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]。 【答案】 ①. 3.36×1014 ②. 连通器 【解析】 【详解】[1]水吸收的热量 [2]船闸在通航时，闸室可以分别与上游、下游组成连通器，所以船舶可以通过三峡的五级船闸翻过大坝，利用了连通器的原理。 12. 如图所示，用动滑轮提起重物。若重物为900N，工人用F=500N的拉力将重物沿竖直方向匀速提升了4m，则拉力所做的功为 ___________J，此动滑轮机械效率为 ___________。 【答案】 ①. 4000 ②. 90% 【解析】 【详解】[1]由图可知，动滑轮上有两段绳子拉着重物，因为物体移动的距离为4m，所以绳子移动的距离为 根据公式 可知拉力所做的功为 [2]根据题意可知，克服重力做的有用功为 根据机械效率的公式 可知，此动滑轮机械效率为 13. 如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L标有“6V 0.6W”的字样，R为定值电阻，闭合S1，断开S2，小灯泡正常发光；若再闭合S2，发现电流表示数变化了0.3A，则R的阻值为_____Ω，此时小灯泡L和电阻R消耗的功率之比是______。 【答案】 ①. 20 ②. 1∶3 【解析】 【详解】[1]闭合S1，断开S2，小灯泡正常发光，说明电源电压为6V；再闭合S2，小灯泡L与电阻R并联，电流表测量干路电流，电流表示数变化了0.3A，则通过电阻R的电流为IR=0.3A，由得，电阻R的阻值为 [2]由于并联电路互不影响，所以闭合S2后，小灯泡仍然正常发光，小灯泡的功率为0.6W；电阻R消耗的功率为 PR=UIR=6V×0.3A=1.8W 则小灯泡L和电阻R消耗的功率之比为 PL∶PR=0.6W∶1.8W=1∶3 14. （1）在如图中画出出射光线对应的入射光线；（图中出射光线平行于主光轴。要求保留作图痕迹） （2）请在如图中画出使轻质杠杆在图示位置平衡时所需最小动力F的示意图。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据凹透镜的特殊光线可知，入射光线延长线过平行光线的虚焦点，经过凹透镜后会折射光线平行于主光轴，作图如下所示： 【小问2详解】 由杠杆平衡条件可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；图中支点在O点，因此OB作为动力臂最长，过B点做垂直于OB向下的力，即为使轻质杠杆的图示位置平衡所需的最小动力F的示意图。如下图所示： 三、实验与探究题（本题共3个小题，15题6分，16题8分，17题8分，共22分） 15. 小华在实验室完成了以下实验： （1）图甲是小华“探究海波熔化时温度的变化规律”的实验装置。 ①图乙温度计的示数为_______℃； ②图丙是根据实验数据描绘出的海波温度随时间变化的图象，则海波属于_______（选填“晶体”或“非晶体”）； ③用质量为的海波做实验，绘制出海波的温度随时间变化的图像如图丁中的a；若用质量为（）的海波做实验，得到的图线可能是图丁中的_______（选填“b” “c”或“d”）。 （2）如图是小梦用凸透镜、蜡烛、光屏和光具座等器材，探究凸透镜成像的规律。 ①当蜡烛、凸透镜、光屏在如图所示位置时，光屏上出现了等大清晰的像，则此凸透镜的焦距为______。 ②保持凸透镜位置不动，在①实验基础上，将蜡烛向左移动，光屏上的成像情况与______（选填“放大镜”、“投影仪”和“照相机”）相同。 ③保持凸透镜位置不动，把蜡烛移到刻度处，无论怎样移动光屏，光屏上始终接收不到像，小梦此时是在_______（选填“a”、“b”、“c”、“d”）区域观察像。 【答案】（1） ①. 46 ②. 晶体 ③. c （2） ①. 10.0 ②. 照相机 ③. c 【解析】 【小问1详解】 [1]如图乙，温度计分度值1℃，示数为46℃。 [2]如图丙，海波温度随时间变化的图象，有固定不变的熔化温度，则海波属于晶体。 [3]质量越大，达到熔点的时间越长，但熔点不变，得到的图线可能是图丁中的c。 【小问2详解】 [1]如图所示位置时，光屏上出现了等大清晰的像，根据成像规律，物距为二倍焦距，焦距为 [2]保持凸透镜位置不动，在①实验基础上，将蜡烛向左移动，物距大于二倍焦距，成倒立缩小实像，与照相机相同。 [3]保持凸透镜位置不动，把蜡烛移到45cm刻度处，物距小于焦距，成正立放大虚像，此时应透过透镜观察像，即在c区域观察。 16. 小郭和洋洋在探究完“电流与电压的关系”之后，继续探究“电流与电阻的关系”时，所用的电源电压为，电流表，电压表，滑动变阻器甲的规格为“，”，滑动变阻器乙的规格为“，”，定值电阻五个（、、、、），开关一个，导线若干。 （1）请用笔画线代替导线将图甲所示实物图连接完整。使滑动变阻器的滑片P向右移动时，接入电路的电阻变大； （2）将滑动变阻器的滑片移动到最大值处后，闭合开关，小郭发现电压表示数接近电源电压，可能是定值电阻R出现了_______（选填“短路”或“断路”）； （3）用的定值电阻完成实验后，断开开关，将的定值电阻换成的并闭合开关，此时应将滑动变阻器的滑片向_______（填“A”或“B”）端移动，这一过程中眼睛要一直观察_______表示数的变化； （4）如图乙是小郭根据实验数据画出的定值电阻的图象，由图可知，当定值电阻两端电压保持不变时，流过导体的电流与导体的电阻成______比；小郭选用的滑动变阻器是______（选填“甲”或“乙”）； （5）洋洋选用另一个滑动变阻器进行实验。他将电压控制在；当他把的电阻接入电路时，无法将电压表示数调到所控制的电压。洋洋想到一种解决方案：将电压表示数调到，读出此时的电流Ⅰ，然后将记入数据记录表格。洋洋的方案______（选填“可行”或“不可行”），理由是___________。 【答案】（1） （2）断路 （3） ①. B ②. 电压 （4） ①. 反 ②. 乙 （5） ①. 可行 ②. 见解析 【解析】 【小问1详解】 根据实验，电路是串联的，电压表测定值电阻两端电压，电流表测电路中的电流，要求动变阻器的滑片P向右移动时，接入电路的电阻变大，说明变阻器的左下接线柱接入电路，如下图所示： 【小问2详解】 闭合开关，小郭发现电压表示数接近电源电压，说明电压表串联接入电路，定值电阻发生断路。 【小问3详解】 [1]将的定值电阻换成的并闭合开关，根据串联分压原理可知，定值电阻两端电压会变大，而探究电流与电阻关系的实验中需要保持定值电阻两端电压不变，因此变阻器两端电压要变大，变阻器的阻值变大，滑片向B端移动。 [2]由于定值电阻两端电压不变，因此这一过程中眼睛要一直观察电压表示数的变化。 【小问4详解】 [1]据乙图可知，电流与电阻的乘积不变，且当电阻变大时，电流会变小，因此可得结论为：当定值电阻两端电压保持不变时，流过导体的电流与导体的电阻成反比。 [2]据乙图可知，定值电阻阻值为5Ω时，电路中的电流为0.5A，定值电阻两端电压为 根据串联分压原理可得 已知电源电压为6V，定值电阻最大阻值为，将数据带入上式可得 解得，因此用的滑动变阻器是“，”，即乙变阻器。 【小问5详解】 [1][2]由于当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比，故将电压表示数调到4V，读出此时的电流I，当电压表示数为2V时，通过定值电阻的电流应该为 ，所以洋洋的方案可行。 17. 某实验小组利用弹簧测力计、物块、溢水杯等器材，按照图中A、B、C、D所示的步骤，进行“探究阿基米德原理”的实验。 （1）把物块浸没在盛满水的溢水杯中，物块受到的浮力大小是______N，物块排开水所受的重力可由______（填字母代号）两个步骤测出，由以上步骤可初步得到浸在水中的物体所受浮力大小与物体排开水所受重力之间的关系； （2）利用图中的数据，可求得物块的密度是______g/cm3； （3）大大咧咧的小依在实验步骤Ｃ的测量中，把物块浸没时不小心将溢水杯中的水溅出，这样会导致测得的“物体排开液体所受的重力” ______（选填“偏大”、“不变”或“偏小”）； （4）非常热爱物理的小钟同学在学习了阿基米德原理后，想利用该原理来测量她家厨房所用酱油的密度，于是利用家里的电子秤，底面积为100cm2的柱形容器，一个底面积为10cm2、高4cm的柱形木块（不吸液体），酱油等物品进行了如下实验操作： ①在杯子底部安装一个体积大小忽略不计的定滑轮，定滑轮离容器底的距离为0.4cm，再用细线绕过滑轮，并用电子秤测出它们的质量，示数如图a所示； ②往杯中装入适量的酱油，测出杯子和酱油的总质量如图b所示； ③将木块与细线相连并轻轻放入杯中漂浮，此时电子秤的示数如图c所示； ④拉动细线，使木块逐渐浸没在酱油中，木块没有触碰到滑轮和杯子侧壁，分别记下木块在不同位置时电子秤示数，如图d、e、f所示，请帮助小钟同学完成数据的处理和分析； A．比较分析图c、d、e、f中电子秤的示数可知，浸在液体中的木块所受的浮力大小与_______有关，与浸没的深度______（选填“有关”或“无关”）； B．根据测量数据计算出酱油的密度为______g/cm3； C．小钟翻阅说明书发现该电子秤的最大称量值为3000.0g，在原有实验器材不变的情况下（只更换烧杯中的液体），理论上所能测量的液体密度最大值是______g/cm3。 【答案】（1） ①. 1 ②. AD （2）3.8 （3）偏小 （4） ①. 排开液体的体积 ②. 无关 ③. 1.15 ④. 7.25 【解析】 【小问1详解】 [1]由图B弹簧测力计的示数可知物块重力G为3.8N，由图C可知物块浸没在水中时弹簧测力计的示数即物块所受向上的拉力F为2.8N，由称重法可求得物块此时所受浮力为F浮=G-F=3.8N-2.8N=1N 故把物块浸没在盛满水的溢水杯中，物块受到的浮力大小是1N。 [2]计算出物块排开水的重力G排，需要用小桶和排开水的总重力G总减去小桶的重力G桶，因此实验中需要利用图D测出小桶和排开水的总重力G总，还要利用图A测出小桶的重力G桶，物块排开水所受的重力可由A、D两个步骤测出。 【小问2详解】 物块的质量为 物体浸没于水中时物体体积等于排开液体的体积，由阿基米德原理可得 物块的密度为 【小问3详解】 由阿基米德原理可知，物体所受的浮力等于排开液体的重力，小依在实验步骤C的测量中，把物块浸没时不小心将溢水杯中的水溅出，这样会导致进入小桶中液体的重力小于实际排开液体的重力，进而导致测得的“物体排开液体所受的重力”偏小。 【小问4详解】 [1]图c测出来的是烧杯、酱油、定滑轮、木块、细线的总质量为mc=200.0g=0.2kg 图d、e、f中利用整体法对由烧杯、酱油、定滑轮、木块、细线组成的整体进行受力分析，整体受竖直向下的重力G整体，电子秤施加的向上的支持力F支，手施加的向上的拉力F拉，整体受力平衡，而烧杯对电子秤的压力F压与电子秤对烧杯的支持力F支是一对相互作用力，则有F压=F支=G整体-F拉 即F拉= G整体- F压 烧杯对电子秤的压力F压等于电子秤示数m乘以g，即F压=mg，由以上分析可知，电子秤示数越小，F拉越大。对木块进行受力分析，木块受竖直向下的重力G木，竖直向上的浮力F浮，细线施加的向下的拉力F拉（与手施加的向上的拉力相等），木块静止，受力平衡，则有F浮=G木+F拉 由以上分析可知电子秤示数越小，F拉越大，木块所受浮力F浮越大，比较分析图c、d、e、f中电子秤示数可知，随着木块浸在液体中排开液体的体积增加，木块所受的浮力增大，因此说明浸在液体中的木块所受的浮力大小与木块排开液体的体积有关。 [2]比较图e、f可知，随着木块浸没深度增加，浮力大小未变，说明浸在液体中的木块所受的浮力大小与木块浸没深度无关。 [3]图b测出来的是烧杯、酱油、定滑轮、细线的总质量mb，利用图c和图b电子秤示数的差值，可求得木块的质量为m木=mc-mb=200.0g-180.0g=20.0g=0.02kg 则木块的重力为G木= m木g=0.02kg×10N/kg=0.2N 由烧杯、酱油、定滑轮、木块、细线组成的整体所受重力为G整体= mcg=0.2kg×10N/kg=2N 图e中烧杯对电子秤的压力为F压= meg=0.174kg×10N/kg=1.74N 木块所受的拉力为F拉= G整体- F压=2N-1.74N=0.26N 木块浸没在酱油中所受的浮力为F浮= G木+ F拉=0.2N+0.26N=0.46N 木块的体积为V木=Sh=10cm2×4cm=40cm3=4×10-5m3 由阿基米德原理可得酱油的密度为 [4]图a可以得到烧杯、定滑轮、细线的总质量ma=80.0g，实验过程中，在图c中电子秤所称质量最大，由题意得电子秤最大称量质量为3000g，即mc最大值为3000g，此时液体质量为m= mc- ma- m木=3000g-80.0g-20g=2900g 由密度公式可知，当m液越大，液体体积V液越小时，液体密度ρ液越大，但利用此实验想将液体密度测量出来，必须让木块浸没于液体中，则要求液面高度最低为木块高度与定滑轮离容器底的距离之和，即h=h木+h定滑轮=4cm+0.4cm=4.4cm 液面以下的体积为V=S杯h=100cm2×4.4cm=440cm3 液体体积为V液=V-V木=440cm3-40cm3=400cm3 此时液体体积最小，则液体密度最大值为 故在原有实验器材不变的情况下（只更换烧杯中的液体），理论上所能测量的液体密度最大值是7.25g/cm3。 四、论述与计算题（18题6分，19题8分，20题8分，共22分，解答应写出必要的文字说明、步骤和公式，只写出最后结果的不给分） 18. 如图是物流中用到的无人搬运车（AGV），该车能按照程序设定自动完成包裹分拣，搬运车质量为，轮子与地面总接触面积为，搬运车能以的恒定速度把包裹沿水平方向匀速运送到预设目标区域，求： （1）搬运车空载时对水平地面的压强； （2）在某次运送过程中，搬运车受到的阻力为，牵引力做功的功率。 【答案】（1）； （2） 【解析】 【小问1详解】 搬运车空载时对地面压力 对水平地面的压强 【小问2详解】 搬运车匀速运动，在水平方向上牵引力和阻力是一对平衡力，牵引力 牵引力做功的功率 19. 如图甲所示为一款三挡位热水器。当闭合开关S1，温控开关S2接“2”时，热水器处于慢加热挡。再闭合开关S3，热水器处于快加热挡。当温度超过设定温度时，温控开关S2自动转接接线柱“1”，热水器进入保温状态。热水器部分参数如图乙。（忽略温度对电阻阻值的影响：L1、L2、L3为指示灯，不计指示灯消耗的电能）求： （1）热水器处于保温状态时电路中的总电流。 （2）某次热水器正常烧水时，慢热挡烧水5min，快热挡烧水 3min，热水器内2kg的水温度升高了多少?（忽略热量损失，且水始终未沸腾，c水=4.2×103J/(kg·℃)） （3）用电高峰时，关闭家中其他用电器，用该热水器的快热挡烧水2min，电能表（如图丙）的转盘转过81转，则热水器两端的实际电压是多大？ 【答案】（1）0.5A （2）50℃ （3）198V 【解析】 【小问1详解】 由图乙可知保温功率P保温=110W，根据P=UI可得，热水器处于保温状态时电路中的总电流为 【小问2详解】 慢热挡5min产生的热量Q1=P慢t1=800W×5×60s=2.4×105J 快热挡3min产生的热量Q2=P快t2=1000W×3×60s=1.8×105J 总热量Q=Q1+Q2=2.4×105J+1.8×105J=4.2×105J 由Q=cmΔt可得，水温度升高了 【小问3详解】 电能表转盘转过81转，消耗的电能 快热挡3000正常工作2min 消耗的电能W额= P快t =1000W×2×60s=1.2×105J 根据，R不变，则，热水器两端的实际电压为 20. 如图所示为一个以O为支点的水平轻质杠杆，OM长为2m，ON长为1m，一人在可滑动触点M处竖直向下拉杠杆，N点处用细绳悬挂一边长为20cm的正方体合金块A，A放在压敏电阻R上（R的阻值与受到的压力的关系如图丙所示），R所在电路如图乙所示，已知电源电压为18V，小灯泡上标有“6V 3.6W”的字样，其电阻不随温度的变化而变化。初始时，人的拉力为F=115N，小灯泡恰好正常发光。求： （1）灯泡正常发光时的电阻； （2）合金块A的密度。 （3）若电流表的量程0~3A，电压表的量程0~15V；当人的拉力变为50N时，为了保证电路的安全，以现在的位置为中心，人可前后移动的最大距离是多少？ 【答案】（1）10Ω；（2）3.375×103kg/m3；（3）2.4m 【解析】 【详解】解：（1）由小灯泡上标有“6V 3.6W”的字样，可知灯泡的额定电压UL=6V，额定电功率PL=3.6W，根据P=UI可得，灯泡的额定电流 由欧姆定律可得，灯泡正常发光时的电阻 （2）由乙图可知，开关闭合后，定值电阻与压敏电阻串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量定值电阻两端的电压，当灯泡正常发光时，根据串联电路的规律可得，通过压敏电阻的电流 IR=IL=0.6A 由串联电路的电压规律可得，压敏电阻两端的电压 UR=U﹣UL=18V﹣6V=12V 根据欧姆定律可得，灯泡正常工作时压敏电阻的阻值 由丙图可知压敏电阻所受压力F压=40N，合金块A受到压敏电阻的支持力 F支持=F压=40N 根据杠杆平衡条件可得 FLOM=FN拉LON 可得合金块A对杠杆N端的拉力 合金块A受到向上的拉力 F拉=FN拉=230N 合金块A静止，所以合金块A所受重力 G=F拉+F支持=230N+40N=270N 由G=mg可得，合金块A的质量 合金块A的体积 V=l3=(20cm)3=(0.2m)3=8×10-3m3 由密度公式可得，合金块A的密度 （3）①由电流表的量程0~3A和灯泡的额定电流IL=0.6A，确定电路中的最大电流I大=0.6A，由（2）可知压敏电阻的阻值R=20Ω，由丙图可知压敏电阻所受压力F压=40N，合金块A受到压敏电阻的支持力 F支持=F压=40N 合金块A受到向上的拉力 F拉=G﹣F支持=270N﹣40N=230N 杠杆N端受到的向下的拉力FN拉=230N，根据杠杆平衡条件和当人的拉力变为50N时 F′L′OM=FN拉LON 所以 ΔL1=L′OM﹣LOM=4.6m﹣2m=2.6m 即M点向左移动2.6m； ②根据电压表的量程为0~15V，所以压敏电阻两端最高电压U大=15V，根据串联电路的规律可得，灯丝两端的最低电压 UL小=U﹣U大=18V﹣15V=3V 由欧姆定律可得灯丝通过的电流 由串联电路的电流规律可得，压敏电阻中通过的电流 I小=IL小=0.3A 根据欧姆定律可得，压敏电阻的最大值 由丙图确定压敏电阻所受压力F压大=160N，合金块A受到压敏电阻的支持力 F支持大=F压大=160N 合金块A受到向上的拉力 F拉小=G﹣F支持大=270N﹣160N=110N 杠杆N端受到的向下的拉力 FN拉=110N 根据杠杆平衡条件和当人的拉力变为50N时 F′L′OM=FN拉LON 所以 ΔL2=L′OM﹣LOM=2.2m﹣2m=0.2m 即M点向左移动0.2m；综上①②可知，为了保证电路的安全，以现在的位置为中心，人可前后移动的最大距离是 L=2.6m﹣0.2m=2.4m 答：（1）灯泡正常发光时的电阻是10Ω； （2）合金块A的密度是3.375×103kg/m3； （3）若电流表的量程0~3A，电压表的量程0~15V；当人的拉力变为50N时，为了保证电路的安全，以现在的位置为中心，人可前后移动的最大距离是2.4m。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $