精品解析：2025年天津市南开区中考一模物理试题

天津市南开区2024—2025学年度第二学期九年级下学期第一次模拟考试物理 注意：g取10 N/kg 一、单项选择题 1. 随着信息技术的飞速发展，手机已成为人们生活中不可缺少的交流工具，“低头族”长时间看手机，会引起颈部肌肉损伤。当人前倾看手机等电子设备时，颈部肌肉承受着相当于一个正常中学生质量的50%的负载，这个负载大约是（　　） A. 25kg B. 50kg C. 100kg D. 150kg 2. 如图所示，用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球，验电器的金属箔片张开。下列说法正确的是（　　） A. 金属箔张开的原因是同种电荷相互排斥 B. 玻璃棒带电是通过摩擦的方法创造了电荷 C. 用摩擦后的丝绸靠近碎纸屑，纸屑不会被吸引 D. 玻璃棒接触金属球后，玻璃棒和金属箔上的电荷电性相反 3. 某用电器工作时的能量流向如图所示，该用电器可能是（　　） A. 电灯 B. 电饭煲 C. 电风扇 D. 电热水器 4. 某中学开展了“安全用电，警钟长鸣”系列教育活动，在一次关于家庭用电的“对”、“错”抢答比赛中，提出以下说法，其中应答“对”的是（　　） A. 家庭电路着火后应迅速用水浇灭 B. 洗衣机插入三孔插座后，电灯和洗衣机是串联 C. 洗衣机使用三孔插座的目的是使其金属外壳接地 D. 保险丝熔断后，可以使用铜丝代替保证电路正常工作 5. 科技在进步，一些快递公司使用无人机送货，某同学也尝试在无人机下方用绳子悬挂一个重物，如图所示，不考虑空气阻力，则无人机在空中（　　） A. 加速上升时，重物受到非平衡力的作用 B. 水平匀速飞行时，悬挂重物的绳子会偏离竖直方向 C. 匀速下降时，重物所受的重力大于绳子对重物的拉力 D. 悬停时，重物受到的重力与重物对绳子的拉力是一对平衡力 6. 2024环中国皮划艇赛暨京津冀桨板俱乐部联赛（西青郊野站）在天津市西青区郊野公园开赛，比赛中运动员用桨向后划水，奋力向前。下列说法正确的是（　　） A. 运动员用力握桨可以减小摩擦力 B. 便皮划艇前进的力的施力物体是桨 C. 齐头并进的两艘皮划艇间是相对运动的 D. 皮划艇加速前进，说明力可以改变物体的运动状态 7. 妈妈生日那天，小梦给妈妈煮饺子时发现，当把饺子放入沸腾的水中后，饺子先下沉到锅底，过了一会儿又上浮，最终漂浮在水面上。下列分析正确的是（不考虑饺子的吸水性）（　　） A. 饺子在下沉时，其密度小于水的密度 B. 饺子上浮时，受到的浮力小于它所受的重力 C. 饺子上浮时，受到的浮力等于它排开的水所受的重力 D. 饺子漂浮时，受到的浮力大于它所受的重力 8. 闭合开关后，小磁针静止时指向如图所示。则（ ） A. 通电螺线管的左端为S极 B. 电源的左端为负极 C. 电流表的左端为“-”接线柱 D. R的滑片不能置于最右端 9. 荡秋千是人们喜爱的一项运动如图所示，秋千在摆荡的过程中，A为最低点，B是摆荡到右边时的最高点，下列说法正确的是（　　） A. 人从A点运动到B点是因为人受到惯性力的作用 B. 人在A点时的重力势能最大，在B点时的动能最大 C. 人由A点运动到B点的过程中，重力势能不变，机械能增大 D. 人从B点运动到A点的过程中，重力势能减小，动能增大 10. 如图所示，小华设计了一种输液提示器，在护士站能观察到药液量的变化。关于这个装置，下列说法中正确的是（ ） A. 可用电流表替换电压表 B. 开始输液时，电路中总功率最大 C. 输液过程中，弹簧伸长量逐渐变短，电压表示数逐渐变大 D. 输液过程中，弹簧伸长量逐渐变短，灯泡变亮 二、多项选择题 11. 如图所示的y-x图象，它可以表示（　　） A. 做直线运动的物体，路程和时间的关系 B. 同种液体，液体压强与深度的关系 C. 某一弹簧，受到的拉力和弹簧长度的关系 D. 电流通过某一导体产生的电热与流经这一导体的电流的关系 12. 一装有适量水的容器放在水平桌面上，容器底面积为S。一木球和一合金球的体积分别为5V0和2V0。将它们用细线相连放入水中静止时，木球露出水面的体积为V0；当把细线剪断后，合金球沉底，木球静止时露出水面的体积为2V0，如图所示。已知水的密度为ρ0，下列说法正确的是（　　） A. 合金球的重力为3ρ0gV0 B. 合金球的密度为3ρ0 C. 木球的密度为0.6ρ0 D. 剪断细线后，水对容器底部的压强减少了 13. 如图甲所示电路，电源电压不变，电压表量程是0~3V，电流表量程是0~0.6A。只闭合S、S1，在滑动变阻器R1的滑片从最右端向左滑至a点的过程中，灯泡和R1的I-U图象分别如图乙所示，滑片在a点时灯泡恰好正常发光。在保证电路安全的情况下，下列说法正确的是（　　） A. 灯泡的额定功率是0.15W B. 只闭合S，S1时，电路的最小功率为1.35W C. 只闭合S、S2，R1的滑片在a点，调节R2，R1的最大功率是2.16W D. 只闭合S、S2，R1的滑片在a点，R2允许接入电路的最大阻值是12Ω 三、填空题（本大题共6小题，每小题4分，共24分） 14. 如图甲所示是“探究导体的电阻大小跟哪些因素有关”的实验装置，a为锰铜合金丝，b、c为镍铬合金丝，其中a、b长度相同，a、b、c粗细相同。若将a、b分别接入电路中，是为了探究电阻大小跟导体的______是否有关。如图乙为某种变阻器结构图，a、b、c为变阻器的三个接线柱，d为旋钮触片，将该变阻器串联接入电路中调节灯泡的亮度，当顺时针旋转旋钮触片时，灯泡变亮，则应连接接线柱______（选填“a、b”“b、c”或“a、c”）。 15. 某同学从物理实验室找到两个定值电阻，阻值之比R1∶R2=3∶2，把它们串联在电路中，它们两端的电压之比U1∶U2=______，把它们并联在电路中，它们的实际电功率之比P1∶P2=______。 16. 如图所示是一辆暴雨时不慎驶入水中汽车的车门。随着水位升高，车门上A处受到水的压强将______（选填“变大”“不变”或“变小”）；紧急情况下，应挥动破窗锤砸向玻璃窗的边角逃生，破窗锤的敲击端做成锥形，是通过减小受力面积来______（选填“增大”或“减小”）压强。 17. 如图是我国古代劳动人民搬运巨木的情境。抬起巨木时，横杆是________（选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆；向下压横杆的众人越________（选填“靠近”或“远离”）支架越省力。 18. 甲、乙、丙三个普通灯泡铭牌分别标着“6V 3W”、“3V 3W”、“12V 3W”灯字样，让它们都正常发光相同时间，则它们消耗的电能______（选填“甲多”“乙灯多"“丙灯多”或“一样多”）；甲灯正常发光时的电阻为______。 19. 薛悟理同学周末在家通过跳绳锻炼身体，已知他的体重为50kg，每次跳起的高度约为6cm，他跳绳一次克服重力所做的功约为______J，他1min跳了100次，在此过程中克服重力做功的功率约为______W。 四、综合题 20. 图甲为某款多功能电饭煲，图乙为该电饭煲的工作原理图。R1和R₂均为阻值不变的电热丝，S为手动开关，S1为自动控制开关。多功能电饭煲的主要参数如下表所示。求： 品名 多功能电饭煲 额定电压 220V 频率 50Hz 加热挡功率 1100W 保温挡功率 110W （1）请画出该电饭煲在保温时的等效电路图； （2）电热丝R2的阻值； （3）某次煮饭过程加热时间0.5h，煮饭过程中消耗的电能。 21. 物理小组通过查阅资料了解到天然气主要成分是甲烷，密度比空气小，无色无味，爆炸极限（V%）为5%~15%。为防止泄漏，建议家中安装燃气泄漏报警器。 （1）燃气报警器应安装在燃气灶附近的______（选填“上”或“下”）方区域； （2）用如图甲所示的装置测量气敏电阻R阻值与天然气浓度的关系。请以笔画线代替导线将电路连接完整，要求：滑片P向B端移动时，电压表、电流表示数都变大； （3）电路按实验要求正确连接后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，发现电流表示数有变化，电压表示数始终为零。出现这种情况的可能原因是______； （4）排除故障后，移动滑片P，当天然气浓度为4%时，电压表、电流表示数如图乙所示，则R的阻值为______Ω。 22. 如图，某同学用滑轮组提升重物，已知拉力为40N，在6s内将重90N的物体匀速提升3m，不计绳重和摩擦。求在此过程中： （1）该滑轮组的机械效率； （2）若绳子能承受的最大拉力是45N，请计算说明，使用该滑轮组能否提起重110N的物体。 23. 在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，同学们提出如下猜想： 猜想1：浮力的大小可能与液体的密度有关。 猜想2：浮力的大小可能与物体的重力有关。 猜想3：浮力的大小可能与物体的形状有关。 猜想4：浮力的大小可能与排开液体的体积有关。 （1）如图1所示，用手把饮料罐按入水中，在饮料罐未完全浸入水中时，饮料罐浸入水中越深，手会感到越吃力。这个事实可以支持以上猜想__________；（选填序号） （2）为了研究猜想1和猜想2，运用了体积相同的A、B、C三个圆柱体，测得B和C的重力分别为4.4N和5N。然后进行如图2所示的实验。 ①如图2，在序号a中圆柱体A的重力已测出，在序号b的实验中物体所受的浮力为_________N； ②比较序号__________三次实验，可得出初步结论：浮力大小与液体密度有关； ③进一步分析可知：液体的密度越大，物体浸没时所受的浮力越__________；（ρ浓盐水>ρ水>ρ酒精） ④比较序号b、c、d的三次实验，可得出结论：浮力的大小与物体的重力__________关。 （3）为了研究猜想3，小明用两块相同的橡皮泥分别捏成小船和小球放入装有水的烧杯中，发现小船浮在水面上而小球沉入水底。由此小明得出的结论是：浮力的大小与物体的形状有关，你认为这结论__________（选填“可靠”或“不可靠”）。 24. “一滴独流醋，十里运河香”。薛悟理同学想测量天津独流醋的密度，他在家中找到如图所示器材和足够长的细线、足量的水（水的密度为ρ0）及抹布，请同学们利用上述器材帮助薛悟理设计一个实验方案，测出独流醋的密度（注意实验的可操作性）。 （1）写出主要实验步骤及需要测量的物理量； （2）写出醋密度的数学表达式。（用已知量和测得量表示） 25. 【项目提出】天津四季鲜明，搭建的玻璃阳光房冬冷夏热，给日常生活造成困扰。校本研修课上，同学们开展“智能环保房”设计活动，解决阳光房的温度问题。 【项目分析】 （一）设计冬季节能控温系统。 （二）设计夏季遮光控温系统。 【项目实施】 （一）设计冬季节能控温系统 该小组设计太阳能辅助加热电路，用以节省能源，如图甲所示，其中R为加热电阻，阳光房屋顶安装的太阳能电池板用来获得电能。 （1）白天，太阳能电池板给蓄电池充电，此时的“蓄电池”相当于电路中的______（选填“电源”或“用电器”）； （2）晚上，屋内温度较低时，控制开关S1自动接______（选填“a”或“b”），R对室内进行辅助加热。 （二）设计夏季遮光控温系统 由于阳光房的屋顶是用玻璃做的，夏季光照太强使屋内温度过高。该小组利用热敏电阻R1和光敏电阻R2设计了如图乙所示电路。蓄电池的电压恒为24V，变阻器R0的最大阻值为1500Ω，R1和R2的阻值变化情况如图丙所示，虚线框内R和R2按一定方式接入电路。 （3）将开关S2接c，当户外光照强度达到图丙的A点，且屋内温度升高至28℃时，电流表示数为10mA，开关S2会自动接d，卷帘装置启动，拉动遮阳帘遮光。通过计算说明乙电路中虚线框内的电阻R1和R2应该串联还是并联，并求出变阻器R0接入的阻值。 【项目优化】 （4）若设定屋内温度为26℃时，卷帘装置就能拉动遮阳帘遮光，应将变阻器R0的滑片向______（选填“左”或“右”）端适当移动一些。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 天津市南开区2024—2025学年度第二学期九年级下学期第一次模拟考试物理 注意：g取10 N/kg 一、单项选择题 1. 随着信息技术的飞速发展，手机已成为人们生活中不可缺少的交流工具，“低头族”长时间看手机，会引起颈部肌肉损伤。当人前倾看手机等电子设备时，颈部肌肉承受着相当于一个正常中学生质量的50%的负载，这个负载大约是（　　） A. 25kg B. 50kg C. 100kg D. 150kg 【答案】A 【解析】 【详解】中学生的质量约50kg，其质量的50%为25kg，故颈部肌肉承受的负载大约是25kg，故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 2. 如图所示，用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球，验电器的金属箔片张开。下列说法正确的是（　　） A. 金属箔张开的原因是同种电荷相互排斥 B. 玻璃棒带电是通过摩擦的方法创造了电荷 C. 用摩擦后的丝绸靠近碎纸屑，纸屑不会被吸引 D. 玻璃棒接触金属球后，玻璃棒和金属箔上的电荷电性相反 【答案】A 【解析】 【详解】A． 同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，金属箔张开的原因是同种电荷相互排斥，故A正确； B． 摩擦起电的实质是电荷的转移，故B错误； C． 带电体能吸引轻小物体，用摩擦后的丝绸带电，靠近碎纸屑，纸屑会被吸引，故C错误； D． 丝绸擦后的玻璃棒因缺少电子带正电，与验电器的金属球接触后，金属箔片上的电子转移到玻璃棒上来，使金属箔片失去电子而带正电，故玻璃棒和金属箔上的电荷电性相同，故D错误。 故选A。 3. 某用电器工作时的能量流向如图所示，该用电器可能是（　　） A. 电灯 B. 电饭煲 C. 电风扇 D. 电热水器 【答案】C 【解析】 【详解】由图可知，该用电器工作时，少部分电能转化为内能，大部分电能转化为机械能； A．电灯在工作时，主要将电能转化为光能，少量电能转化为内能，故A不符合题意； BD．电饭煲和电热水器工作时，将电能全部转化为内能，故BD不符合题意； C．电风扇工作时，大部分电能转化为机械能，少部分转化为内能，故C符合题意。 故选C。 4. 某中学开展了“安全用电，警钟长鸣”系列教育活动，在一次关于家庭用电的“对”、“错”抢答比赛中，提出以下说法，其中应答“对”的是（　　） A. 家庭电路着火后应迅速用水浇灭 B. 洗衣机插入三孔插座后，电灯和洗衣机是串联 C. 洗衣机使用三孔插座的目的是使其金属外壳接地 D. 保险丝熔断后，可以使用铜丝代替保证电路正常工作 【答案】C 【解析】 【详解】A．生活用水是导体，家庭电路着火后不能用水浇灭，容易发生触电现象，故A不符合题意； B．洗衣机接入三孔插座后，电灯与洗衣机是并联的，洗衣机和电灯都能正常工作，并且互不影响，故B不符合题意； C．洗衣机接入三孔插座能使洗衣机金属外壳接地，防止金属外壳的用电器漏电发生触电事故，故C符合题意； D．保险丝熔断后千万不能用铜丝代替，因为铜的熔点很高，在电路中电流过大时，铜丝不能自动熔断，不能起到保护电路的作用，故D不符合题意。 故选C。 5. 科技在进步，一些快递公司使用无人机送货，某同学也尝试在无人机下方用绳子悬挂一个重物，如图所示，不考虑空气阻力，则无人机在空中（　　） A. 加速上升时，重物受到非平衡力的作用 B. 水平匀速飞行时，悬挂重物的绳子会偏离竖直方向 C. 匀速下降时，重物所受的重力大于绳子对重物的拉力 D. 悬停时，重物受到的重力与重物对绳子的拉力是一对平衡力 【答案】A 【解析】 【详解】A．加速上升时，重物处于非平衡状态，所以受到的是非平衡力，故A符合题意； B．水平匀速飞行时，不计空气阻力，重物与飞机保持相对静止，所以悬挂重物的绳子不会偏离竖直方向，故B不符合题意； C．匀速下降时，重物处于平衡状态，重物所受的重力与绳子对重物的拉力是一对平衡力，二者大小相同，故C不符合题意； D．悬停时，重物受到的重力与重物对绳子的拉力方向相同，不是一对平衡力，故D不符合题意。 故选A。 6. 2024环中国皮划艇赛暨京津冀桨板俱乐部联赛（西青郊野站）在天津市西青区郊野公园开赛，比赛中运动员用桨向后划水，奋力向前。下列说法正确的是（　　） A. 运动员用力握桨可以减小摩擦力 B. 便皮划艇前进的力的施力物体是桨 C. 齐头并进的两艘皮划艇间是相对运动的 D. 皮划艇加速前进，说明力可以改变物体的运动状态 【答案】D 【解析】 【详解】A．用力握桨是在接触面粗糙程度不变时，通过增大压力来增大摩擦的，故A错误； B．划艇时，船桨对水有一个向后的力，因为物体间力的作用是相互的，所以水对船桨有一个向前的力，从而使皮划艇前进，故B错误； C．齐头并进的两艘皮划艇间相对位置不变，所以是静止的，故C错误； D．力可以改变物体的运动状态，力也可以改变物体的形状。皮划艇加速前进，说明力可以改变物体的运动状态，故D正确。 故选D。 7. 妈妈生日那天，小梦给妈妈煮饺子时发现，当把饺子放入沸腾的水中后，饺子先下沉到锅底，过了一会儿又上浮，最终漂浮在水面上。下列分析正确的是（不考虑饺子的吸水性）（　　） A. 饺子在下沉时，其密度小于水的密度 B. 饺子上浮时，受到的浮力小于它所受的重力 C. 饺子上浮时，受到的浮力等于它排开的水所受的重力 D. 饺子漂浮时，受到的浮力大于它所受的重力 【答案】C 【解析】 【详解】A．饺子在下沉时，其运动状态是向下的，即重力大于浮力。根据浮沉条件，当物体下沉时，物体的密度大于液体的密度。因此，饺子在下沉时，其密度是大于水的密度的，故A错误； B．饺子上浮时，其运动状态是向上的，即浮力大于重力。故B错误； C．根据阿基米德原理，物体在液体中受到的浮力等于它排开的液体所受的重力。这个原理适用于所有在液体中的物体，无论它们是上浮、下沉还是漂浮。因此，饺子上浮时，受到的浮力确实等于它排开的水所受的重力，故C正确； D．饺子漂浮时，其运动状态是静止的（相对于水面），即浮力等于重力。故D错误。 故选C。 8. 闭合开关后，小磁针静止时指向如图所示。则（ ） A. 通电螺线管的左端为S极 B. 电源的左端为负极 C. 电流表的左端为“-”接线柱 D. R的滑片不能置于最右端 【答案】C 【解析】 【详解】AB．已知小磁针静止时N极水平向左，根据磁极间的相互作用可知，通电螺线管的左端为N极、右端为S极；根据安培定则可知，电流从螺线管的左端流入、右端流出，所以电源左端为正极，右端为负极，故AB不符合题意； C．电流从电流表的正接线柱流入、负接线柱流出，所以电流表的右端为“+”接线柱，左端为“-”接线柱，故C符合题意； D．R的滑片置于最右端时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，电路中电流最小，不会对电路安全有影响，故D不符合题意。 故选C。 9. 荡秋千是人们喜爱的一项运动如图所示，秋千在摆荡的过程中，A为最低点，B是摆荡到右边时的最高点，下列说法正确的是（　　） A. 人从A点运动到B点是因为人受到惯性力的作用 B. 人在A点时的重力势能最大，在B点时的动能最大 C. 人由A点运动到B点的过程中，重力势能不变，机械能增大 D. 人从B点运动到A点的过程中，重力势能减小，动能增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．惯性是物体具有保持原有运动状态的一种性质，不能用受到惯性，惯性力等词形容，故A错误； B．A为最低点，高度最小，重力势能最小，B是摆荡到右边时的最高点，速度不是最大的，所以动能不是最大的，故B错误； C．人由A点运动到B点的过程中，质量不变，高度增大，重力势能增大，由于摩擦，会消耗一部分机械能，所以机械能减小，故C错误； D．人从B点运动到A点的过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小，速度增大，动能增大，故D正确。 故选D。 10. 如图所示，小华设计了一种输液提示器，在护士站能观察到药液量的变化。关于这个装置，下列说法中正确的是（ ） A. 可用电流表替换电压表 B. 开始输液时，电路中总功率最大 C. 输液过程中，弹簧伸长量逐渐变短，电压表示数逐渐变大 D. 输液过程中，弹簧伸长量逐渐变短，灯泡变亮 【答案】D 【解析】 【详解】A．电压表是并联在R两端的，而电流表应串联在电路中的，若用电流表替换电压表，会导致R短路，所以不能替换，故A错误； B．开始输液时，药量最大，变阻器接入电路的电阻最大，电路中总电阻最大，根据可知，电路中总功率最小，故B错误； CD．输液过程中，药量变小，弹簧伸长量逐渐变短，滑片上移，接入电路的电阻值变小，由串联分压原理知，R两端电压变小，即电压表示数变小。由欧姆定律知，电路中的电流变大，由P=I2R知，灯泡的实际功率变大，所以灯泡变亮，故C错误，D正确。 故选D。 二、多项选择题 11. 如图所示的y-x图象，它可以表示（　　） A. 做直线运动的物体，路程和时间的关系 B. 同种液体，液体压强与深度的关系 C. 某一弹簧，受到的拉力和弹簧长度的关系 D. 电流通过某一导体产生的电热与流经这一导体的电流的关系 【答案】B 【解析】 【详解】如图所示，是一条倾斜的直线，y与x的比值是一个定值，y与x成正比； A．做直线运动的物体，路程和时间的关系可以是正比关系，也可以不是，故A不符合题意； B．同种液体，根据可知，液体压强与深度的关系是正比关系，故B符合题意； C．某一弹簧，受到的拉力和弹簧伸长的长度关系是正比，而不是弹簧的长度，故C不符合题意； D．根据可知，电流通过某一导体产生的电热与流经这一导体的电流的平方成正比，故D不符合题意。 故选B。 12. 一装有适量水的容器放在水平桌面上，容器底面积为S。一木球和一合金球的体积分别为5V0和2V0。将它们用细线相连放入水中静止时，木球露出水面的体积为V0；当把细线剪断后，合金球沉底，木球静止时露出水面的体积为2V0，如图所示。已知水的密度为ρ0，下列说法正确的是（　　） A. 合金球的重力为3ρ0gV0 B. 合金球的密度为3ρ0 C. 木球的密度为0.6ρ0 D. 剪断细线后，水对容器底部的压强减少了 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．剪断前，木球和合金球排开水的体积为V排前＝5V0＋2V0－V0＝6V0 因为两球漂浮，由二力平衡知F浮前=ρ0g×6V0=G木球+G合金球        ① 剪断后，木球排开水的体积为V排后＝5V0－2V0＝3V0 因为木球漂浮，由二力平衡知F浮木球=ρ0g×3V0=G木球          ② 由①②可知，G合金球=3ρ0gV0，合金球的质量为 合金球的密度为 故A正确，B错误； C．木球的质量为 木球的密度为 故C正确； D．剪断细线后，木球和合金球受到的浮力之和为F浮后=ρ0g×(5V0＋2V0－2V0)=5ρ0gV0 则两球对水的作用力变化量为∆F=F浮前-F浮后=6ρ0gV0-5ρ0gV0=ρ0gV0 所以剪断细线后，水对容器底部的压强减少了 故D错误。 故选AC。 13. 如图甲所示电路，电源电压不变，电压表量程是0~3V，电流表量程是0~0.6A。只闭合S、S1，在滑动变阻器R1的滑片从最右端向左滑至a点的过程中，灯泡和R1的I-U图象分别如图乙所示，滑片在a点时灯泡恰好正常发光。在保证电路安全的情况下，下列说法正确的是（　　） A. 灯泡的额定功率是0.15W B. 只闭合S，S1时，电路的最小功率为1.35W C. 只闭合S、S2，R1的滑片在a点，调节R2，R1的最大功率是2.16W D. 只闭合S、S2，R1的滑片在a点，R2允许接入电路的最大阻值是12Ω 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．只闭合S、S1，灯泡、滑动变阻器R1串联，在滑动变阻器R1的滑片从最右端向左滑至a点的过程中，R1的阻值减小，电路中的总电阻变小，电流变大，灯泡两端的电压变大，由此可知，图乙中，左边的曲线为灯泡的I-U图象，则右边的曲线为R1的I-U图象； 滑片在a点时R1的阻值最小（允许接入的最小阻值），电路中的电流最大，由于灯泡恰好正常发光，则根据I-U图象知道，小灯泡正常工作时的电压为1.5V，电流为0.5A，此时R1两端的电压为3V，则灯泡的额定功率 P额=ULI最大=1.5V×0.5A=0.75W 故A错误； B．只闭合S、S1，灯泡、滑动变阻器R1串联，由串联电路的特点知道，电源电压 U=UL+U1=1.5V+3V=4.5V 当滑片在最右端时，R1的阻值最大，电路中的电流最小，电路的功率最小，由图知道，最小电流是0.3A，电路的最小功率 故B正确； CD．由图知道，只闭合S、S2，R1的滑片在a点，R1与R2串联，电压表测变阻器R2两端的电压，电流表测电路中的电流；由图乙及知道，R1的滑片在a点时R1的电阻 由于串联电路中各处的电流相等，电流表的量程为0~0.6A，所以，电路中的最大电流 I最大′=0.6A 此时此时滑动变阻器R2接入电路中的电阻最小，由知道，R1的最大功率是 由于电压表采用0~3V量程，当电压表的示数U2最大=3V时，滑动变阻器R2接入电路中的电阻最大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，此时R1两端的电压 电路中的最小电流 则R2接入电路中的最大阻值 故CD正确。 故选BCD。 三、填空题（本大题共6小题，每小题4分，共24分） 14. 如图甲所示是“探究导体的电阻大小跟哪些因素有关”的实验装置，a为锰铜合金丝，b、c为镍铬合金丝，其中a、b长度相同，a、b、c粗细相同。若将a、b分别接入电路中，是为了探究电阻大小跟导体的______是否有关。如图乙为某种变阻器结构图，a、b、c为变阻器的三个接线柱，d为旋钮触片，将该变阻器串联接入电路中调节灯泡的亮度，当顺时针旋转旋钮触片时，灯泡变亮，则应连接接线柱______（选填“a、b”“b、c”或“a、c”）。 【答案】 ①. 材料 ②. b、c 【解析】 【详解】[1]a、b长度相同，粗细相同，即横截面积相同，材料不同，将a、b分别接入电路中，是为了探究电阻大小跟导体的材料是否有关，采用了控制变量法。 [2]顺时针旋转旋片时，灯泡变亮，则电路中电流变大。电源电压不变，根据欧姆定律可知电路中电阻变小，即连入电路的电阻线的长度变短，则应将接线柱b、c与灯泡串联接入电路。 15. 某同学从物理实验室找到两个定值电阻，阻值之比R1∶R2=3∶2，把它们串联在电路中，它们两端的电压之比U1∶U2=______，把它们并联在电路中，它们的实际电功率之比P1∶P2=______。 【答案】 ①. 3∶2 ②. 2∶3 【解析】 【详解】[1]串联电路各处电流都相等，根据欧姆定律可知，把它们串联在电路中，它们两端的电压之比 [2]并联电路中，各支路两端电压相等，把它们并联在电路中，根据欧姆定律可知，通过它们的电流之比为 它们的实际电功率之比 16. 如图所示是一辆暴雨时不慎驶入水中汽车的车门。随着水位升高，车门上A处受到水的压强将______（选填“变大”“不变”或“变小”）；紧急情况下，应挥动破窗锤砸向玻璃窗的边角逃生，破窗锤的敲击端做成锥形，是通过减小受力面积来______（选填“增大”或“减小”）压强。 【答案】 ①. 变大 ②. 增大 【解析】 【详解】[1]随着水位升高，车门上A处的水深h不断增加，由可知，A处受到水的压强将变大。 [2]破窗锤的敲击端做成锥形，是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强。 17. 如图是我国古代劳动人民搬运巨木的情境。抬起巨木时，横杆是________（选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆；向下压横杆的众人越________（选填“靠近”或“远离”）支架越省力。 【答案】 ①. 省力 ②. 远离 【解析】 【详解】[1]架在支架上的横杆，在使用时动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。 [2]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，所以为了更易翘起木料，人们对杠杆施加动力时应远离杠杆支点，以增大动力臂。 18. 甲、乙、丙三个普通灯泡铭牌分别标着“6V 3W”、“3V 3W”、“12V 3W”灯字样，让它们都正常发光相同时间，则它们消耗的电能______（选填“甲多”“乙灯多"“丙灯多”或“一样多”）；甲灯正常发光时的电阻为______。 【答案】 ①. 一样多 ②. 12Ω 【解析】 【详解】[1]由灯泡的铭牌可知，三个普通灯泡的额定功率相等，用电器在正常工作时的实际功率等于额定功率，由W=Pt可知，在相等时间内它们消耗的电能一样多。 [2]甲灯正常发光时的电阻为 19. 薛悟理同学周末在家通过跳绳锻炼身体，已知他的体重为50kg，每次跳起的高度约为6cm，他跳绳一次克服重力所做的功约为______J，他1min跳了100次，在此过程中克服重力做功的功率约为______W。 【答案】 ①. 30 ②. 50 【解析】 【详解】[1]他跳绳一次克服重力所做的功 [2]在此过程中克服重力做功的功率 四、综合题 20. 图甲为某款多功能电饭煲，图乙为该电饭煲的工作原理图。R1和R₂均为阻值不变的电热丝，S为手动开关，S1为自动控制开关。多功能电饭煲的主要参数如下表所示。求： 品名 多功能电饭煲 额定电压 220V 频率 50Hz 加热挡功率 1100W 保温挡功率 110W （1）请画出该电饭煲在保温时的等效电路图； （2）电热丝R2的阻值； （3）某次煮饭过程加热时间0.5h，煮饭过程中消耗的电能。 【答案】（1） （2）396Ω （3）1.98×106J 【解析】 【小问1详解】 由电路图可知，当开关S和S1都闭合时，电路为R1的简单电路，当闭合开关S，断开S1时，电路为R1与R2串联；根据可知，当开关S和S1都闭合时，电路中总电阻最小，电饭煲的功率最大，此时为加热挡；当只闭合开关S，断开S1时，电路中的电阻最大，电饭煲的功率最小，此时为保温挡，则该电饭煲在保温挡时的等效电路图为 【小问2详解】 当开关S和S1都闭合时，电路为R1的简单电路，此时电路为加热状态，R1的阻值为 当闭合开关S，断开S1时，电路为R1与R2串联，为保温挡，总电阻 由电阻的串联得，电热丝R2的阻值R2=R-R1=440Ω-44Ω=396Ω 【小问3详解】 煮饭过程加热0.5h消耗的电能为W=P加热t=1100W×0.5×3600s=1.98×106J 答：（1）如图所示； （2）电热丝R2的阻值是396Ω； （3）煮饭过程中消耗的电能是1.98×106J。 21. 物理小组通过查阅资料了解到天然气主要成分是甲烷，密度比空气小，无色无味，爆炸极限（V%）为5%~15%。为防止泄漏，建议家中安装燃气泄漏报警器。 （1）燃气报警器应安装在燃气灶附近的______（选填“上”或“下”）方区域； （2）用如图甲所示的装置测量气敏电阻R阻值与天然气浓度的关系。请以笔画线代替导线将电路连接完整，要求：滑片P向B端移动时，电压表、电流表示数都变大； （3）电路按实验要求正确连接后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，发现电流表示数有变化，电压表示数始终为零。出现这种情况的可能原因是______； （4）排除故障后，移动滑片P，当天然气浓度为4%时，电压表、电流表示数如图乙所示，则R的阻值为______Ω。 【答案】（1）上 （2） （3）气敏电阻R短路 （4）30 【解析】 【小问1详解】 天然气主要成分是甲烷，密度比空气小，天然气在上方，燃气报警器应安装在燃气灶附近的上方区域。 【小问2详解】 滑片P向B端移动时，电压表、电流表示数都变大，此时变阻器连入电路的电阻变小，变阻器的电压变小，R的电压变大，故变阻器右下接线柱连入电路中与电阻R串联，电压表与R并联，如图所示： 【小问3详解】 电路按实验要求正确连接后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，发现电流表示数有变化，电路为通路，电压表示数始终为零。出现这种情况的可能原因是R短路。 【小问4详解】 排除故障后，移动滑片P，当天然气浓度为4%时，电压表、电流表示数由图乙知道，电压表选用大量程，分度值为0.5V，电压为9V，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.3A，则R的阻值为 22. 如图，某同学用滑轮组提升重物，已知拉力为40N，在6s内将重90N的物体匀速提升3m，不计绳重和摩擦。求在此过程中： （1）该滑轮组的机械效率； （2）若绳子能承受的最大拉力是45N，请计算说明，使用该滑轮组能否提起重110N的物体。 【答案】（1）75% （2）不能 【解析】 【小问1详解】 由图知道，n=3，该滑轮组的机械效率为 【小问2详解】 不计绳重和摩擦，由知道，动滑轮重为 若绳子能承受的最大拉力是45N，则能提升的最大物重为 因此使用该滑轮组不能提起重110N的物体。 23. 在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，同学们提出如下猜想： 猜想1：浮力的大小可能与液体的密度有关。 猜想2：浮力的大小可能与物体的重力有关。 猜想3：浮力的大小可能与物体的形状有关。 猜想4：浮力的大小可能与排开液体的体积有关。 （1）如图1所示，用手把饮料罐按入水中，在饮料罐未完全浸入水中时，饮料罐浸入水中越深，手会感到越吃力。这个事实可以支持以上猜想__________；（选填序号） （2）为了研究猜想1和猜想2，运用了体积相同的A、B、C三个圆柱体，测得B和C的重力分别为4.4N和5N。然后进行如图2所示的实验。 ①如图2，在序号a中圆柱体A的重力已测出，在序号b的实验中物体所受的浮力为_________N； ②比较序号__________三次实验，可得出初步结论：浮力大小与液体密度有关； ③进一步分析可知：液体的密度越大，物体浸没时所受的浮力越__________；（ρ浓盐水>ρ水>ρ酒精） ④比较序号b、c、d的三次实验，可得出结论：浮力的大小与物体的重力__________关。 （3）为了研究猜想3，小明用两块相同的橡皮泥分别捏成小船和小球放入装有水的烧杯中，发现小船浮在水面上而小球沉入水底。由此小明得出的结论是：浮力的大小与物体的形状有关，你认为这结论__________（选填“可靠”或“不可靠”）。 【答案】（1）4 （2） ①. 1 ②. b、e、f ③. 大 ④. 无 （3）不可靠 【解析】 【小问1详解】 饮料罐未完全浸入水中时，其浸入水中越深，排开水的体积越大，所以浮力越大，所以手感到越吃力。这个事实可以支持以上猜想4。 【小问2详解】 [1]由图2中的a知，弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为4N，即圆柱体A的重力为4N。A浸没水中，测力计的示数为3N，据称重法知，此时A所受的浮力 [2]要探究浮力大小与液体密度的关系，应将同一物体浸没在不同液体的同一深度，所以比较序号b、e、f可达到实验目的。 [3]由b、e、f中测力计的示数知，A浸没在浓盐水中测力计的示数最小，在酒精中的示数最大，据称重法知，A在浓盐水中所受的浮力最大，在酒精中所受的浮力最小。而三种液体中，浓盐水的密度最大，酒精的密度最小，所以液体的密度越大，物体浸没时所受的浮力越大。 [4]由b和c实验知，B和C浸没在水中，所受的浮力分别为， A、B和C三者的重力不同，浸没在水中所受的浮力都为1N，可知浮力的大小与物体的重力无关。 【小问3详解】 根据控制变量法知：要研究浮力大小与物体形状的关系，必须保证排开液体的体积和液体的密度不变，小明实验中改变了形状，但没有让二者全浸入水中，即没有控制排开水的体积相同，故小明的结论不可靠。 24. “一滴独流醋，十里运河香”。薛悟理同学想测量天津独流醋的密度，他在家中找到如图所示器材和足够长的细线、足量的水（水的密度为ρ0）及抹布，请同学们利用上述器材帮助薛悟理设计一个实验方案，测出独流醋的密度（注意实验的可操作性）。 （1）写出主要实验步骤及需要测量的物理量； （2）写出醋密度的数学表达式。（用已知量和测得量表示） 【答案】（1）见解析 （2） 【解析】 【小问1详解】 实验中无直接测量体积的工具，将同一个筷子架分别放入水和醋中，具体实验步骤如下图所示： ①在杯中倒入适量水，用电子秤测出水和杯的质量m1； ②用细线系好筷子架，提着细线的一端，将筷子架浸没在水中保持静止，筷子架不与杯接触，读出此时电子秤的示数m2； ③将水倒出，用抹布擦干杯和筷子架，在杯中倒入适量醋，用电子秤测出醋和杯的质量m3； ④提着细线的一端，将筷子架浸没在醋中保持静止，筷子架不与杯接触，读出此时电子秤的示数m4。 【小问2详解】 筷子架在水中受到的浮力为 则筷子架排开液体的体积为 筷子架在醋中受到的浮力为 筷子架排开醋和水的体积相等，则可得醋的密度为 25. 【项目提出】天津四季鲜明，搭建的玻璃阳光房冬冷夏热，给日常生活造成困扰。校本研修课上，同学们开展“智能环保房”设计活动，解决阳光房的温度问题。 【项目分析】 （一）设计冬季节能控温系统。 （二）设计夏季遮光控温系统。 【项目实施】 （一）设计冬季节能控温系统 该小组设计太阳能辅助加热电路，用以节省能源，如图甲所示，其中R为加热电阻，阳光房屋顶安装的太阳能电池板用来获得电能。 （1）白天，太阳能电池板给蓄电池充电，此时的“蓄电池”相当于电路中的______（选填“电源”或“用电器”）； （2）晚上，屋内温度较低时，控制开关S1自动接______（选填“a”或“b”），R对室内进行辅助加热。 （二）设计夏季遮光控温系统 由于阳光房的屋顶是用玻璃做的，夏季光照太强使屋内温度过高。该小组利用热敏电阻R1和光敏电阻R2设计了如图乙所示电路。蓄电池的电压恒为24V，变阻器R0的最大阻值为1500Ω，R1和R2的阻值变化情况如图丙所示，虚线框内R和R2按一定方式接入电路。 （3）将开关S2接c，当户外光照强度达到图丙的A点，且屋内温度升高至28℃时，电流表示数为10mA，开关S2会自动接d，卷帘装置启动，拉动遮阳帘遮光。通过计算说明乙电路中虚线框内的电阻R1和R2应该串联还是并联，并求出变阻器R0接入的阻值。 【项目优化】 （4）若设定屋内温度为26℃时，卷帘装置就能拉动遮阳帘遮光，应将变阻器R0的滑片向______（选填“左”或“右”）端适当移动一些。 【答案】（1）用电器 （2）a （3）串联，800Ω （4）左 【解析】 【小问1详解】 由图甲可知，白天，控制开关S1接b时，太阳能电池板给蓄电池充电，电能转化为化学能储存起来，此时的蓄电池相当于电路中的用电器。 【小问2详解】 晚上，屋内温度较低时，控制开关S1自动接a，R连入电路中，对室内进行辅助加热。 【小问3详解】 将开关S2接c，当户外光照强度达到图丙的A点时，R1=600Ω；屋内温度升高至28℃，此时R2=1000Ω。电流表示数为10mA=0.01A，电路总电阻为 若电阻R1和R2并联，虚线框内电阻为 即使滑动变阻器阻值调至最大，总电阻也小于2400Ω，所以虚线框内的电阻R1和R2应该串联；变阻器R0接入的阻值为 【小问4详解】 若设定屋内温度为26℃时，卷帘装置就能拉动遮阳帘遮光，根据图丙可知，R1的阻值增大，电路电流不变，根据欧姆定律可知，电路总电阻不变，则应减小滑动变阻器连入电路的阻值，应将变阻器R0的滑片向左端适当移动一些。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $