内容正文:
2024-2025学年湖南师大附中九年级(下)
月考物理试卷(三)
一、单选题:本大题共10小题,共30分。
1. “蝉噪林逾静,鸟鸣山更幽”这两句千古传诵的名句,被誉为“文外独绝”。关于蝉叫声和鸟鸣声,下列说法正确的是( )
A. 蝉叫声和鸟鸣声是人耳鼓膜振动产生的 B. 人们根据音色来辨别蝉叫声和鸟鸣声
C. 鸟鸣声响度大,所以鸟鸣声传播得更快 D. 人离蝉和鸟越近,听到声音的音调越大
【答案】B
【解析】
【详解】A.蝉叫声和鸟鸣声是由蝉的发声器(发音膜)和鸟的声带振动产生的,故A错误;
B.不同发声体发出声音音色不同,人们是根据音色来辨别蝉叫声和鸟鸣声的,故B正确;
C.声音的传播速度与介质种类和温度有关,与响度无关,故C错误;
D.人离蝉和鸟越近,听到声音的响度越大,故D错误。
故选B。
2. 用飞机向云层撒干冰进行人工降雨,出现下列物态变化,其中放热的是( )
A. 干冰迅速升华成二氧化碳气体 B. 小冰晶在下落过程中熔化小水珠
C. 小雨滴在下落过程中部分汽化为水蒸气 D. 云层中的水蒸气凝华成小冰晶
【答案】D
【解析】
【详解】A.干冰迅速升华成二氧化碳气体,是升华现象,升华吸热,故A不符合题意;
B.小冰晶在下落过程中熔化为小水珠,是熔化现象,熔化吸热,故B不符合题意;
C.小雨滴在下落过程中部分汽化为水蒸气,是汽化现象,汽化吸热,故C不符合题意;
D.云层中的水蒸气凝华成小冰晶,是凝华现象,凝华放热,故D符合题意。
故选D。
3. 2025年亚洲冬季运动会于2月7日至14日在哈尔滨举行,是继2022年北京冬奥会后中国举办的又一重大国际综合性冰雪盛会。如图所示是运动员进行越野滑雪比赛的精彩瞬间。下列说法中正确的是( )
A. 以滑雪道为参照物,运动员是运动的
B. 运动员在转弯过程中,其运动状态保持不变
C. 运动员到达终点后,不能立即停下来是因为受到惯性作用
D. 运动员站立时对地面的压力和运动员所受的重力是一对平衡力
【答案】A
【解析】
【详解】A.以滑雪道为参照物,运动员相对于滑雪道的位置发生改变,运动员是运动的,故A正确;
B.运动员在转弯过程中,其运动状态在不断改变,故B错误;
C.运动员到达终点后,不能立即停下来是因为运动员具有惯性,故C错误;
D.运动员站立时对地面的压力和运动员所受的重力不是一对平衡力,因为两个力不是作用在同一物体上,故D错误。
故选A。
4. 生活中很多人喜爱吃咸鸭蛋,下列关于咸鸭蛋所涉及的物理知识正确的是( )
A. 蛋壳能轻松被敲碎,说明蛋壳分子间不存在引力
B. 将咸鸭蛋放入水中会沉到水底,说明咸鸭蛋不受浮力
C. 腌制鸭蛋就是通过扩散使盐进入蛋中
D. 两个咸鸭蛋撞击时,一个蛋壳破裂,另一个蛋壳完好,说明撞击时两个鸭蛋受力大小不同
【答案】C
【解析】
【详解】A.分子间存在相互作用的引力和斥力,蛋壳能轻松被敲碎,是因为分子间的作用力较小,故A错误;
B.将咸鸭蛋放入水中会沉到水底,因为浮力小于重力,沉底后,咸鸭蛋仍然受到浮力,故B错误;
C.一切物质的分子都在不停地做无规则运动, 腌制咸鸭蛋就是通过扩散使盐进入蛋中,故C正确;
D.两个咸鸭蛋撞击时,两个鸭蛋受到的力是相互作用力,大小相等,故D错误。
故选C。
5. 家用电动窗帘的电路主要由电源指示灯L和电动机M组成。先闭合开关,电源指示灯L亮;再闭合开关,电动机M工作拉动窗帘。当断开时,电动机M不能工作。如图所示电路中符合要求的电路是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由题意,先闭合开关S1,电源指示灯L亮;再闭合开关S2,电动机M工作拉动窗帘。当S1断开时,电动机M不能工作,可知S1是总开关,S2只控制电动机所在电路,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
6. 如图所示的各种工具,在使用时属于费力杠杆的是( )
A. 开瓶器 B. 钢丝钳
C. 筷子 D. 核桃夹
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】ABD.开瓶器、钢丝钳、核桃夹在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故ABD不符合题意;
C.筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故C符合题意。
故选C。
7. 涡轴9“玉龙”是我国完全自主研发的航空涡轴发动机,其大致工作过程是:空气通过进气道进入压气机,被压气机压缩后进入燃烧室与燃料混合,燃料在燃烧室燃烧后,产生的高温高压气体推动涡轮转动,从而输出动力。该发动机工作过程中的相关说法正确的是( )
A. 燃烧室中燃料燃烧越充分,发动机效率越高
B. 燃料和压缩空气混合后,燃料的热值增大
C. 压气机压缩空气,空气的内能减小
D. 高温高压气体推动涡轮转动时,将机械能转化为内能
【答案】A
【解析】
【详解】A.使燃料燃烧越充分,可以增大有效利用的能量,提高热机的效率,故A正确;
B.热值是燃料的一种特性,大小取决于燃料的种类,与其它因素无关,燃料和压缩空气混合后,燃料的热值不变,故B错误;
C.压气机压缩空气,压气机对空气做功,空气的内能增大,故C错误;
D.高温高压气体推动涡轮转动时,消耗内能,将内能转化为机械能,故D错误。
故选A。
8. 如图是一新型手电筒。上下快速晃动时,筒内的磁体会上下运动,使筒壁上的线圈内产生感应电流,并为筒内的蓄电池充电。下列说法正确的是( )
A. 该装置利用了电动机原理 B. 上下快速晃动时电能转化为机械能
C. 该装置利用了发电机原理 D. 为蓄电池充电时化学能转化为电能
【答案】C
【解析】
【详解】ABC.上下快速晃动时,筒内的磁体会上下运动,切割磁感线,产生感应电流,将机械能转化为电能,所以利用了发电机原理,故C正确,AB错误;
D.为蓄电池充电时,蓄电池消耗电能,所以将电能转化为化学能,故D错误。
故选C
9. 目前我国的无人机技术已经处于领先地位。如图为正在运输货物的无人机,下列说法正确的是( )
A. 无人机上升过程中,货物的重力势能可能减小
B. 无人机水平匀速飞行时,无人机对货物的拉力不做功
C. 无人机在某一高度悬停时,货物的机械能一定为零
D. 无人机下降过程中,货物的动能一定增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.重力势能的大小与物体的质量和高度有关,无人机上升过程中,质量不变,高度增加,货物的重力势能变大,故A错误;
B.无人机水平匀速飞行时,因为货物没有在拉力的方向上通过距离,无人机对货物的拉力不做功,故B正确;
C.无人机在某一高度悬停时,货物仍具有重力势能,货物的机械能一定不为零,故C错误;
D.无人机下降过程中,质量不变,速度不一定增大,所以货物的动能不一定增大,故D错误。
故选B。
10. 小李做家务时,房间里的电灯突然熄灭。他用测电笔分别测试如图所示家庭简化电路中的a、b、c、d四点,测a、b两点时氖管均发光,测c、d两点时均不发光。若电路中只有一处故障,则故障可能是( )
A. a、b之间断路 B. b、c之间断路
C. c、d之间断路 D. b、c之间短路
【答案】B
【解析】
【详解】用测电笔测试火线上的a点时氖管发光,说明火线正常;测试火线上的b点时氖管发光,说明a、b之间正常;测试零线上的d点时氖管不发光,说明零线正常;用测电笔测试c点时,氖管不发光,说明c没有与火线相连,可能是b、c之间断路,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
二、多选题:本大题共2小题,共6分。
11. 如图所示的生产生活实例,对应的物理知识解释正确的是( )
A. 甲图中,破窗锤是通过减小受力面积的方式增大压强
B. 乙图中,用高压锅做饭是利用水的沸点会随着气压的减小而升高
C. 丙图中,三峡大坝设计成下宽上窄是由于液体的压强随深度的增加而减小
D. 丁图中,搭乘地铁时人要站在黄色警戒线以内,是由于流体中流速越大的位置压强越小
【答案】AD
【解析】
【详解】A.高铁列车上的破窗锤是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强的,故A正确;
B.用高压锅做饭是利用水的沸点会随着气压的增大而升高,故B错误;
C.三峡大坝设计成下宽上窄是由于液体的压强随深度的增加而增大,故C错误;
D.当列车驶进站台时,会带动人和车之间的空气流动速度加快,此时人外侧的空气流动速度慢,根据流体压强与流速的关系可知:人外侧空气流速慢压强大,而内侧空气流速快压强小,会产生一个向内侧的压强差,将人推向火车,易出现危险,故D正确。
故选AD。
12. 将一根细金属丝置入柔性塑料中,可以制成用来检测物体形变的器件应变片,其结构如图1所示。将它接入图2所示的电路,电源电压不变,R为定值电阻。闭合开关S,当应变片随被检测物体发生拉伸形变时,塑料中的金属丝会被拉长变细,导致电阻变大,则下列判断正确的是( )
A. 电压表和电流表示数都变大
B. 电压表示数变大,电流表示数变小
C. 电压表和电流表示数的比值变小
D. 电路消耗的总功率变小
【答案】BD
【解析】
【详解】由图2可知,应变片与定值电阻R串联,电流表测电路中的电流,电压表测应变片两端的电压;
AB.闭合开关S,当应变片随被检测物体发生拉伸形变时,金属丝会被拉长变细,导致其电阻变大,总电阻变大,根据可知电路中的电流变小,即电流表示数变小;应变片的电阻变大,根据串联电路的分压规律可知,应变片分得的电压变大,即电压表示数变大,故A错误,B正确;
C.因电压表测应变片两端的电压,电流表测电路中的电流,则由欧姆定律可知电压表和电流表示数的比值等于应变片中金属丝的电阻,又因为金属丝被拉长变细时,其电阻会变大,所以电压表和电流表示数的比值变大,故C错误;
D.电源电压不变,电路中的电流变小,则由可知电路消耗的总功率变小,故D错误。
故选BD。
三、填空题:本大题共5小题,共24分。
13. 中央广播电视总台《2025年春节联欢晚会》采用先进的AI技术对画面进行3D模型重建,将拍摄画面融合渲染,形成一个完整立体的3D视频图像,这些视频图像通过______传递到电视、手机等播放端。2025春晚舞台上还出现了人形机器人扭秧歌、转手绢,令人感叹科技的进步,机器人能完成一系列舞蹈动作,靠的是机器人内部的芯片,它利用了______材料(选填“半导体”或“超导体”)。
【答案】 ①. 电磁波 ②. 半导体
【解析】
【详解】[1]广播、电视、移动通信、卫星都是用电磁波传递信息的。
[2]半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间,机器人内部的芯片是利用了半导体材料制成的。
14. 一家火锅店用某种材质的纸折成火锅。加上水,放在点燃的天然气炉上涮菜。如图所示。天然气属于___________(选填“可再生”或“不可再生”)能源。纸锅中的水在沸腾过程中温度___________(选填“继续升高”或“保持不变”),该温度低于纸的着火点。若纸锅中水的质量为1kg,水温从20℃升高到100℃,则水需要吸收___________J的热量。[已知水的比热容为]
【答案】 ①. 不可再生 ②. 保持不变 ③.
【解析】
【详解】[1]天然气不能源源不断地从自然界获得,也不可重复利用,所以天然气属于不可再生能源。
[2]水沸腾时的特点是吸收热量,温度保持不变。
[3]水吸收的热量
15. 图甲是磁悬浮台灯,灯泡内部装有磁体,灯座内有如图乙所示电磁铁。灯座通电后,灯泡会悬浮在灯座上方。灯泡悬浮利用了同名磁极相互______的原理,通电后电磁铁的下端为______极。
【答案】 ①. 排斥 ②. N
【解析】
【详解】[1][2]灯泡能悬浮,是因为同名磁极相互排斥,灯泡中的磁体与产生磁场后的电磁铁相互排斥。此时灯泡所受的向上的磁场力与自身向下的重力平衡;由图乙知,通电后,电流由电磁铁的上端流入,下端流出,据安培定则知,下端为N极,上端为S极。
16. 为实施流花油田二次开发,中国工程师需要将导管架从陆地工厂运至海洋指定位置。
①工程师将导管架装载在驳船上,静止时驳船排开海水的体积为,如图甲所示;
②驳船将导管架运至海洋指定位置后,导管架被推入海中,如图乙所示;
③驳船和导管架完全分离后,静止时空驳船排开海水体积为,如图丙所示。
已知导管架的体积为,,g取。海面下2m深处海水的压强为______Pa;导管架受到的重力为______N。导管架和驳船完全分离后,导管架最终静止时受到浮力为______N。
【答案】 ①. ②. ③.
【解析】
【详解】[1]海面下2m深处海水的压强为
[2]当导管架在驳船上时,整体漂浮,所受浮力等于重力。静止时驳船排开海水的体积为,根据阿基米德原理可知浮力大小为
驳船和导管架完全分离后,静止时空驳船排开海水的体积为,浮力大小为
故导管架的重力等于两次重力差,即等于两次浮力差,为
[3]导管架的体积为,导管架浸没时的浮力
故导管架最终漂浮,浮力等于重力,为。
17. 在“探究影响导体电阻大小的因素”的实验中,小明将长度和横截面积均相同,但材料不同的电阻丝A和电阻丝B按照如图所示的方式连接起来.闭合开关,一段时间后,如果电流通过电阻丝A比电阻丝B产生的热量少,这表明电阻丝____(选填“A”或“B”)的电阻较大,由此可见导体电阻大小与导体的____有关.(不考虑温度对电阻的影响)
【答案】 ①. B ②. 材料
【解析】
【详解】第一空.由图知,电阻丝A和电阻丝B串联,通过它们的电流相等,时间相等,电阻丝A比电阻丝B电阻丝A和电阻丝B产生的热量少,据Q=I2Rt知,RARB,即电阻丝B的电阻较大;
第二空.因长度和横截面积均相同,但材料不同,由此可见导体电阻大小与导体的材料有关.
四、作图题:本大题共1小题,共2分。
18. 2023年9月17日,我国墨子巡天望远镜正式启用,它是北半球巡天能力最强的光学时域望远镜,如图甲所示。一束星光入射到望远镜,经主镜反射后到达成像装置,如图乙所示,是反射光线,请画出其入射光线并标出入射角大小(保留作图痕迹)。
【答案】
【解析】
【详解】先画出法线,反射角是反射光线与法线的夹角,则反射角为
反射角等于入射角,所以入射角是37°,根据反射角等于入射角,在法线的左侧画出入射光线,如下图所示:
五、实验探究题:本大题共4小题,共24分。
19. 某实验小组探究凸透镜成像的实验,装置如图:
(1)当蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示时,光屏上出现一个清晰的倒立、______(选填“放大”或“缩小”)的烛焰的像,这个凸透镜的焦距可能是______(填选项字母);
A.5cm B.10cm C.20cm D.30cm
(2)小师同学把蜡烛向右移动一小段距离,发现光屏上烛焰的像变模糊了。要在光屏上得到烛焰清晰的像,她可以将光屏向______(填“左”或“右”)移动。
【答案】(1) ①. 缩小 ②. B
(2)右
【解析】
【小问1详解】
[1]由图可知,此时物距大于像距,根据凸透镜成实像时,物距大于像距,成倒立、缩小的实像。
[2]成倒立、缩小的实像,根据凸透镜成像规律,物距大于二倍焦距,即
像距大于一倍焦距、小于二倍焦距,即
即可得。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【小问2详解】
小师同学把蜡烛向右移动一小段距离,此时物距减小,根据凸透镜成实像时,物近像远像变大可知,要在光屏上得到烛焰清晰的像,她可以将光屏向右移动。
20. 小附发现妈妈购买的防滑地垫的A面比B面更粗糙,为了比较A、B两个面的防滑性,小附利用商家赠送的小块地垫样品和弹簧测力计进行了下列探究:
(1)如图甲、乙,分别将B、A面与同一水平地面接触,用弹簧测力计水平匀速拉动小块地垫;
(2)小附发现完成甲、乙两次实验测得的滑动摩擦力都很小,不便比较A、B两个面的防滑性,于是又找来一个铁块,在原水平地面上进行了如图丙所示的实验。通过比较甲、丙两次实验,发现当接触面粗糙程度相同时,______越大,滑动摩擦力越大;
(3)为了完成探究,保持其他条件不变,在丙图实验的基础上小附只将______,测出滑动摩擦力的大小为2.2N,通过与丙图实验测得的滑动摩擦力相比,选择地垫______(填“A”或“B”)面铺在地面上,能更有效地防止地垫在地面上滑动。
【答案】 ①. 压力 ②. A、B两个面对调 ③. A
【解析】
【详解】(2)[1]比较甲、丙两次实验,得出结论:接触面粗糙程度相同时,丙中压力大,测力计示数也大,因用弹簧测力计沿水平方向拉着物体做匀速直线运动,在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡的条件,弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小,故得出:当接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)[2][3]探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系,要控制压力大小相同,故将A、B两个面对调,可探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系,地垫A面铺在地上时,弹簧测力计的示数大,说明摩擦力越大,所以A面能更有效地防止地垫在地面上滑动。
21. 小师摘来李子,用天平、量筒和水测量李子的密度。
(1)测量李子的质量时,天平右盘中的砝码和标尺上游码的位置如图1所示,则李子的质量为______g;用量筒和水测得李子的体积为,则李子的密度为______;
(2)在不用量筒的情况下,小师利用天平、烧杯和该李子测量凉茶的密度,实验步骤如下:
①在烧杯中加入适量的凉茶,如图2甲所示,并在烧杯上标记此时液面的位置,测得凉茶和烧杯的总质量为240g;
②将李子放入凉茶中,李子沉底,如图乙所示,在烧杯上标记此时液面的位置;
③取出李子,然后向烧杯中加凉茶,使液面上升至位置,测得此时凉茶和烧杯的总质量为282g。由以上数据可知凉茶的密度为______。
【答案】(1) ①. 44 ②.
(2)
【解析】
【小问1详解】
[1]李子的质量
[2]李子的密度
【小问2详解】
把李子取出,然后向烧杯加凉茶,时液面上升大位置,加入凉茶后的烧杯中凉茶的体积减去图甲中凉茶的体积等于李子的体积
加入的冰茶后的质量比图甲中的质量增大量可知
凉茶的密度
22. 小附在探究“电流与电阻的关系”实验时,准备了下列器材:电源(电压)、定值电阻(、、、、)、滑动变阻器()、电流表、电压表、开关及导线若干。
(1)小附设计了图甲的电路图,在实验时不小心连成了乙图所示电路,在器材无损坏的情况下,小附闭合开关,将看到______(填序号),请你帮助小附在错误的导线上打“”,并画出正确接法,且导线不交叉_________。
①电压表有示数,电流表无示数
②电压表无示数,电流表有示数
③电压表和电流表均无示数
(2)小附正确连接电路后,依次将、、、、的电阻接入电路,按规范步骤操作,并将实验数据记录在表格中。
实验次数
第1次
第2次
第3次
第4次
第5次
电阻
5
10
15
20
25
电流
1
小附分析数据时发现有一组数据是错误的,请你指出错误的数据出现在第几次实验,并解释错误原因______。
【答案】(1) ①. ① ②.
(2)第4次数据是错误的,没有控制定值电阻两端电压为4V
【解析】
【小问1详解】
[1]由图乙可知,此时的电流表与定值电阻并联在了电路中,电压表串联在电路中,此时接通电源,电压表示数接近电源电压,电流表无示数,故选①。
[2]所以正确的连接是应将电压表并联到定值电阻的两端,电流表串联在电路中。如图所示:
【小问2详解】
由表格数据可知,定值电阻两端电压
第4次实验数据定值电阻两端电压为
即第4次实验数据没有控制定值电阻两端电压为4V,所以错误的数据出现在第4次。
六、计算题:本大题共2小题,共14分。
23. 如图所示,工人用动滑轮匀速提升重为425N的建筑材料,所用的竖直拉力为250N,建筑材料上升的高度为10m,用时50s。求:
(1)所做的有用功;
(2)工人所用拉力的功率P;
(3)动滑轮的机械效率。
【答案】(1)4250J
(2)100W (3)
【解析】
【小问1详解】
拉力所做的有用功为
【小问2详解】
动滑轮绳子股数为2,工人所用拉力做的总功为
则工人所用拉力的功率为
【小问3详解】
动滑轮的机械效率为
24. 学习完电学知识后,同学们开展了跨学科实践活动——设计功率可调电加热器模型。小附同学将两个定值电阻、接入甲图虚线框中,连接方式未画出,ABC是引出的三个接线柱。通过接入不同的接线柱,可模拟电加热器的不同挡位。小附另外设计了乙电路,其中变阻器上标有“1A”字样,电流表量程可选或,小附在作品展示环节给同学们提供了下列信息:
①将AB接线柱分别接入乙图电路中的EF接线柱上,闭合开关,调节滑动变阻器到某一位置,电压表示数为4V,电流表示数为,将滑动变阻器调到中点,电压表示数为,电路消耗的总功率为;
②将BC接线柱分别接入乙图电路中的EF接线柱上,闭合开关将滑动变阻器调到最大阻值处,电压表示数为,电路消耗的总功率为,此时滑动变阻器的功率为;
③已知∶∶6,∶∶2。
请结合以上信息,求:
(1)接线柱间接入的电阻值;
(2)电源电压;
(3)将BC两接线柱用导线连接,再将AB接线柱分别接入乙图电路中的EF接线柱上,闭合开关、,在确保电路安全的情况下,求电路消耗的最大功率和最小功率。
【答案】(1);
(2); (3)见解析
【解析】
【小问1详解】
在①中,AB间的电阻与变阻器串联,电压表测AB间电阻两端的电压,电流表测电路中的电流。根据已知条件,根据串联电路电流的规律,由欧姆定律可知,AB接线柱间接入的电阻值
【小问2详解】
在①中,将滑动变阻器调到中点时,设此时电路中的电流为I1,变阻器的最大电阻为R3大,已知此时电压表示数为U1,电路消耗的总功率为P1, 则
总功率P1=UI1, 由电阻的串联和欧姆定律可得电源电压┅┅Ⅰ
在②中,将BC接线柱分别接入乙图电路中的E、F接线柱上,闭合开关S1,将滑动变阻器调到最大阻值处,此时BC间的电阻与变阻器的最大电阻串联,电压表测RBC两端的电压,电流表测电路中的电流,设此时电路中的电流为I2,已知此时电压表示数为U2,电路消耗的总功率为P2, 则U2=I2RBC,总功率P2=UI2; 已知U1∶U2=5∶6,P1∶P2=5∶2, 则,即电流之比为┅┅Ⅱ
两次电压表示数之比为
化简解得RBC=30Ω。由电阻的串联和欧姆定律可得电源电压┅┅Ⅲ
因电源电压不变,则联立ⅠⅡⅢ式解得R3大=20Ω; 由题知,在②中滑动变阻器R3的功率为0.8W, 由P=I2R可得,此时电路中的电流
将I2=0.2A代入Ⅲ式可得电源电压U=I2(30Ω+R3大)=0.2A×(30Ω+20Ω)=10V
【小问3详解】
由题知,甲图虚线框中有2个定值电阻R1、R2, 根据BC和AB间的电阻大小,结合串联电阻的规律及已知条件可知,甲图中电阻的连接有下面两种情况:
若甲图中电阻按图1连接,将BC两接线柱用导线连接,再将AB接线柱分别接入乙图电路中的EF接线柱上,闭合开关S2、S3,此时R1、R2与变阻器R3并联,电压表测电源电压,电流表测干路的总电流;因并联电路中各支路两端的电压相等,则由欧姆定律可知,通过R1、R2的电流分别为,
根据并联电路的电流规律可知,电流表只能选用0~3A的量程,已知变阻器允许通过的最大电流为1A, 则干路电流最大为
所以电路消耗的最大功率为
当变阻器连入电路的电阻最大时,通过变阻器的电流最小,总电流最小, 则
干路电流最小为
所以电路消耗的最小功率为
若甲图中电阻按图2连接,将BC两接线柱用导线连接,再将AB接线柱分别接入乙图电路中的EF接线柱上,闭合开关S2、S3,此时R2被短路,R1与变阻器R3并联,电压表测电源电压,电流表测干路的总电流; 与第一种情况相比,因R1两端的电压不变,R1的阻值不变,则通过R1的电流仍然为1A, 变阻器R3两端的电压也不变,则在保证电路安全的情况下,通过变阻器R3的最大电流仍然为1A,通过变阻器R3的最小电流仍然为0.5A, 这种情况下干路电流最大为
则电路消耗的最大功率为
这种情况下干路电流最小为
则电路消耗的最小功率为
综上可知,在确保电路安全的情况下,电路消耗的最大功率可能为25W或20W,最小功率可能为20W或15W。
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一、单选题:本大题共10小题,共30分。
1. “蝉噪林逾静,鸟鸣山更幽”这两句千古传诵的名句,被誉为“文外独绝”。关于蝉叫声和鸟鸣声,下列说法正确的是( )
A. 蝉叫声和鸟鸣声是人耳鼓膜振动产生的 B. 人们根据音色来辨别蝉叫声和鸟鸣声
C. 鸟鸣声响度大,所以鸟鸣声传播得更快 D. 人离蝉和鸟越近,听到声音的音调越大
2. 用飞机向云层撒干冰进行人工降雨,出现下列物态变化,其中放热的是( )
A. 干冰迅速升华成二氧化碳气体 B. 小冰晶在下落过程中熔化为小水珠
C. 小雨滴在下落过程中部分汽化为水蒸气 D. 云层中的水蒸气凝华成小冰晶
3. 2025年亚洲冬季运动会于2月7日至14日在哈尔滨举行,是继2022年北京冬奥会后中国举办的又一重大国际综合性冰雪盛会。如图所示是运动员进行越野滑雪比赛的精彩瞬间。下列说法中正确的是( )
A. 以滑雪道为参照物,运动员是运动的
B. 运动员在转弯过程中,其运动状态保持不变
C. 运动员到达终点后,不能立即停下来是因为受到惯性作用
D. 运动员站立时对地面的压力和运动员所受的重力是一对平衡力
4. 生活中很多人喜爱吃咸鸭蛋,下列关于咸鸭蛋所涉及的物理知识正确的是( )
A. 蛋壳能轻松被敲碎,说明蛋壳分子间不存在引力
B. 将咸鸭蛋放入水中会沉到水底,说明咸鸭蛋不受浮力
C. 腌制鸭蛋就是通过扩散使盐进入蛋中
D. 两个咸鸭蛋撞击时,一个蛋壳破裂,另一个蛋壳完好,说明撞击时两个鸭蛋受力大小不同
5. 家用电动窗帘的电路主要由电源指示灯L和电动机M组成。先闭合开关,电源指示灯L亮;再闭合开关,电动机M工作拉动窗帘。当断开时,电动机M不能工作。如图所示电路中符合要求的电路是( )
A. B.
C. D.
6. 如图所示的各种工具,在使用时属于费力杠杆的是( )
A. 开瓶器 B. 钢丝钳
C. 筷子 D. 核桃夹
7. 涡轴9“玉龙”是我国完全自主研发的航空涡轴发动机,其大致工作过程是:空气通过进气道进入压气机,被压气机压缩后进入燃烧室与燃料混合,燃料在燃烧室燃烧后,产生的高温高压气体推动涡轮转动,从而输出动力。该发动机工作过程中的相关说法正确的是( )
A. 燃烧室中燃料燃烧越充分,发动机效率越高
B. 燃料和压缩空气混合后,燃料的热值增大
C. 压气机压缩空气,空气的内能减小
D. 高温高压气体推动涡轮转动时,将机械能转化为内能
8. 如图是一新型手电筒。上下快速晃动时,筒内的磁体会上下运动,使筒壁上的线圈内产生感应电流,并为筒内的蓄电池充电。下列说法正确的是( )
A. 该装置利用了电动机原理 B. 上下快速晃动时电能转化为机械能
C. 该装置利用了发电机原理 D. 为蓄电池充电时化学能转化为电能
9. 目前我国无人机技术已经处于领先地位。如图为正在运输货物的无人机,下列说法正确的是( )
A. 无人机上升过程中,货物的重力势能可能减小
B. 无人机水平匀速飞行时,无人机对货物的拉力不做功
C. 无人机在某一高度悬停时,货物的机械能一定为零
D. 无人机下降过程中,货物的动能一定增大
10. 小李做家务时,房间里的电灯突然熄灭。他用测电笔分别测试如图所示家庭简化电路中的a、b、c、d四点,测a、b两点时氖管均发光,测c、d两点时均不发光。若电路中只有一处故障,则故障可能是( )
A. a、b之间断路 B. b、c之间断路
C c、d之间断路 D. b、c之间短路
二、多选题:本大题共2小题,共6分。
11. 如图所示的生产生活实例,对应的物理知识解释正确的是( )
A. 甲图中,破窗锤是通过减小受力面积的方式增大压强
B. 乙图中,用高压锅做饭是利用水沸点会随着气压的减小而升高
C. 丙图中,三峡大坝设计成下宽上窄是由于液体的压强随深度的增加而减小
D. 丁图中,搭乘地铁时人要站在黄色警戒线以内,是由于流体中流速越大的位置压强越小
12. 将一根细金属丝置入柔性塑料中,可以制成用来检测物体形变的器件应变片,其结构如图1所示。将它接入图2所示的电路,电源电压不变,R为定值电阻。闭合开关S,当应变片随被检测物体发生拉伸形变时,塑料中的金属丝会被拉长变细,导致电阻变大,则下列判断正确的是( )
A. 电压表和电流表示数都变大
B. 电压表示数变大,电流表示数变小
C. 电压表和电流表示数的比值变小
D. 电路消耗的总功率变小
三、填空题:本大题共5小题,共24分。
13. 中央广播电视总台《2025年春节联欢晚会》采用先进的AI技术对画面进行3D模型重建,将拍摄画面融合渲染,形成一个完整立体的3D视频图像,这些视频图像通过______传递到电视、手机等播放端。2025春晚舞台上还出现了人形机器人扭秧歌、转手绢,令人感叹科技的进步,机器人能完成一系列舞蹈动作,靠的是机器人内部的芯片,它利用了______材料(选填“半导体”或“超导体”)。
14. 一家火锅店用某种材质的纸折成火锅。加上水,放在点燃的天然气炉上涮菜。如图所示。天然气属于___________(选填“可再生”或“不可再生”)能源。纸锅中的水在沸腾过程中温度___________(选填“继续升高”或“保持不变”),该温度低于纸的着火点。若纸锅中水的质量为1kg,水温从20℃升高到100℃,则水需要吸收___________J的热量。[已知水的比热容为]
15. 图甲是磁悬浮台灯,灯泡内部装有磁体,灯座内有如图乙所示电磁铁。灯座通电后,灯泡会悬浮在灯座上方。灯泡悬浮利用了同名磁极相互______的原理,通电后电磁铁的下端为______极。
16. 为实施流花油田二次开发,中国工程师需要将导管架从陆地工厂运至海洋指定位置。
①工程师将导管架装载在驳船上,静止时驳船排开海水的体积为,如图甲所示;
②驳船将导管架运至海洋指定位置后,导管架被推入海中,如图乙所示;
③驳船和导管架完全分离后,静止时空驳船排开海水的体积为,如图丙所示。
已知导管架的体积为,,g取。海面下2m深处海水的压强为______Pa;导管架受到的重力为______N。导管架和驳船完全分离后,导管架最终静止时受到浮力为______N。
17. 在“探究影响导体电阻大小的因素”的实验中,小明将长度和横截面积均相同,但材料不同的电阻丝A和电阻丝B按照如图所示的方式连接起来.闭合开关,一段时间后,如果电流通过电阻丝A比电阻丝B产生的热量少,这表明电阻丝____(选填“A”或“B”)的电阻较大,由此可见导体电阻大小与导体的____有关.(不考虑温度对电阻的影响)
四、作图题:本大题共1小题,共2分。
18. 2023年9月17日,我国墨子巡天望远镜正式启用,它是北半球巡天能力最强的光学时域望远镜,如图甲所示。一束星光入射到望远镜,经主镜反射后到达成像装置,如图乙所示,是反射光线,请画出其入射光线并标出入射角大小(保留作图痕迹)。
五、实验探究题:本大题共4小题,共24分。
19. 某实验小组探究凸透镜成像实验,装置如图:
(1)当蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示时,光屏上出现一个清晰的倒立、______(选填“放大”或“缩小”)的烛焰的像,这个凸透镜的焦距可能是______(填选项字母);
A.5cm B.10cm C.20cm D.30cm
(2)小师同学把蜡烛向右移动一小段距离,发现光屏上烛焰的像变模糊了。要在光屏上得到烛焰清晰的像,她可以将光屏向______(填“左”或“右”)移动。
20. 小附发现妈妈购买的防滑地垫的A面比B面更粗糙,为了比较A、B两个面的防滑性,小附利用商家赠送的小块地垫样品和弹簧测力计进行了下列探究:
(1)如图甲、乙,分别将B、A面与同一水平地面接触,用弹簧测力计水平匀速拉动小块地垫;
(2)小附发现完成甲、乙两次实验测得的滑动摩擦力都很小,不便比较A、B两个面的防滑性,于是又找来一个铁块,在原水平地面上进行了如图丙所示的实验。通过比较甲、丙两次实验,发现当接触面粗糙程度相同时,______越大,滑动摩擦力越大;
(3)为了完成探究,保持其他条件不变,在丙图实验的基础上小附只将______,测出滑动摩擦力的大小为2.2N,通过与丙图实验测得的滑动摩擦力相比,选择地垫______(填“A”或“B”)面铺在地面上,能更有效地防止地垫在地面上滑动。
21. 小师摘来李子,用天平、量筒和水测量李子的密度。
(1)测量李子的质量时,天平右盘中的砝码和标尺上游码的位置如图1所示,则李子的质量为______g;用量筒和水测得李子的体积为,则李子的密度为______;
(2)在不用量筒的情况下,小师利用天平、烧杯和该李子测量凉茶的密度,实验步骤如下:
①在烧杯中加入适量的凉茶,如图2甲所示,并在烧杯上标记此时液面的位置,测得凉茶和烧杯的总质量为240g;
②将李子放入凉茶中,李子沉底,如图乙所示,在烧杯上标记此时液面的位置;
③取出李子,然后向烧杯中加凉茶,使液面上升至位置,测得此时凉茶和烧杯总质量为282g。由以上数据可知凉茶的密度为______。
22. 小附在探究“电流与电阻的关系”实验时,准备了下列器材:电源(电压)、定值电阻(、、、、)、滑动变阻器()、电流表、电压表、开关及导线若干。
(1)小附设计了图甲的电路图,在实验时不小心连成了乙图所示电路,在器材无损坏的情况下,小附闭合开关,将看到______(填序号),请你帮助小附在错误的导线上打“”,并画出正确接法,且导线不交叉_________。
①电压表有示数,电流表无示数
②电压表无示数,电流表有示数
③电压表和电流表均无示数
(2)小附正确连接电路后,依次将、、、、的电阻接入电路,按规范步骤操作,并将实验数据记录在表格中。
实验次数
第1次
第2次
第3次
第4次
第5次
电阻
5
10
15
20
25
电流
1
小附分析数据时发现有一组数据是错误的,请你指出错误的数据出现在第几次实验,并解释错误原因______。
六、计算题:本大题共2小题,共14分。
23. 如图所示,工人用动滑轮匀速提升重为425N的建筑材料,所用的竖直拉力为250N,建筑材料上升的高度为10m,用时50s。求:
(1)所做的有用功;
(2)工人所用拉力的功率P;
(3)动滑轮的机械效率。
24. 学习完电学知识后,同学们开展了跨学科实践活动——设计功率可调电加热器模型。小附同学将两个定值电阻、接入甲图虚线框中,连接方式未画出,ABC是引出的三个接线柱。通过接入不同的接线柱,可模拟电加热器的不同挡位。小附另外设计了乙电路,其中变阻器上标有“1A”字样,电流表量程可选或,小附在作品展示环节给同学们提供了下列信息:
①将AB接线柱分别接入乙图电路中的EF接线柱上,闭合开关,调节滑动变阻器到某一位置,电压表示数为4V,电流表示数为,将滑动变阻器调到中点,电压表示数为,电路消耗的总功率为;
②将BC接线柱分别接入乙图电路中的EF接线柱上,闭合开关将滑动变阻器调到最大阻值处,电压表示数为,电路消耗的总功率为,此时滑动变阻器的功率为;
③已知∶∶6,∶∶2。
请结合以上信息,求:
(1)接线柱间接入的电阻值;
(2)电源电压;
(3)将BC两接线柱用导线连接,再将AB接线柱分别接入乙图电路中的EF接线柱上,闭合开关、,在确保电路安全的情况下,求电路消耗的最大功率和最小功率。
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