内容正文:
锦州市2024~2025学年度第二学期九年级质量检测 (一)物理试卷
(本试卷共24道题 满分80 分 物理和化学考试时长共150分钟)
考生注意:所有试题必须在答题卡指定区域内作答,在本试卷上作答无效
一、选择题(本题共9小题,每小题2分,共18分。在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一项符合题目要求,选对的得2分;第7~9题有多项符合题目要求,全部选对的得2分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
1. 如图为2025年春晚扭秧歌的人形机器人,其直立时的高度约为( )
A. 18mm B. 18cm C. 18dm D. 18m
2. 诗人张继在《枫桥夜泊》中写道: “月落乌啼霜满天,江枫渔火对愁眠”,诗句描绘了秋夜景象。诗中“霜”的形成过程属于( )
A. 汽化现象 B. 升华现象 C. 凝华现象 D. 凝固现象
3. 如图所示的光现象,由于光的反射形成的是( )
A. 桥在水中的倒影 B. 树荫下的光斑
C. 美丽的彩虹 D. 放大镜把字放大
4. 下列关于智能家居中能源、材料和信息的说法正确的是( )
A. 智能电表计量的电能属于一次能源
B. 智能灯具使用太阳能供电,太阳能是不可再生能源
C. 智能家电的外壳很多采用新型塑料,这种塑料是超导材料
D. 智能家居设备之间通过蓝牙传输信息,蓝牙利用的是电磁波
5. 现代生活离不开电,树立安全用电的意识非常重要。如图做法中符合安全用电原则的是( )
A. 将冰箱的金属外壳接地
B. 给手机充完电后未拔掉充电器
C. 在浴室给电动剃须刀充电
D. 在高压电线下钓鱼
6. 第十五届中国国际航展上的分体式飞行汽车备受瞩目,它由陆行体和飞行体组成。在地面行驶时飞行体收纳至陆行体内开启陆行模式,当开启飞行模式后飞行体和陆行体自动分离,飞行体平稳升空,并配备多个雷达实现自动驾驶、自动泊车和避障等功能。下面说法正确的是( )
A. 飞行汽车在地面行驶时,飞行体相对陆行体是运动的
B. 飞行体匀速直线上升过程中,受到平衡力的作用
C. 飞行体分离前后,静止在水平地面的飞行汽车对地面的压力不变
D. 当飞行汽车关闭发动机后,汽车慢慢停下来,说明运动需要力来维持
7. 学好物理的关键是多动手实验,勤于思考并善于应用。以下四个实验的描述正确的是( )
A. 甲图中同名磁极相互排斥的应用是:验电器
B. 乙图实验现象说明:磁场对通电导体有力的作用
C. 丙图实验探究的结论是:材料、长度均相同的导体,横截面积大的电阻小
D. 丁图实验现象说明:灯泡发光说明食盐水溶液是导体
8. 关于如图所示情境的描述正确的是( )
A. 甲图:牛顿最早利用该实验测出了大气压强的值
B. 乙图:自动喂水装置利用了连通器原理
C. 丙图:向下吹气乒乓球不会掉落利用了流体流速大的地方压强大
D. 丁图:深水鱼有着较小、扁平的体型,主要因为海水深度越大,压强越大
9. 如图甲为电子高度测量仪,用粗细均匀的电阻丝代替滑动变阻器,将电压表改装成高度显示仪,电压表示数随高度变化规律如图乙。电源电压恒定不变,电阻丝R足够长,每1cm的阻值为0.1Ω,电压表量程0~15V,电流表量程0~3A,身高170cm的甲同学站上后电压表示数9V,电流表示数1A,身高110cm的乙同学站上后电压表示数4.5V,下列说法正确的是( )
A. 电源电压是 18V
B. 甲同学站上后,电阻丝接入电路的长度为90cm
C. 乙同学站上后,R0的电功率为27W
D. 为保证安全,该测量仪测量的最大高度是530cm
二、填空题(本题共6小题,每空1分,共12分)
10. AI语音助手实现了“人与图书管理系统”的语音交互,提升了图书管理效率和读者借阅体验。根据语音指令完成“查找某作者书籍”、“查询某书的馆藏位置”等指定操作,说明声音可以传递______;能分辨不同读者的声音,依据声音的______不同。
11. 锦州烧烤闻名遐迩,其独特风味吸引八方来客,是锦州的特色美食。烤串的过程中,肉串的温度升高,内能增加,这是通过______的方法改变了肉串的内能;肉串拿到餐桌上,香飘四溢,这是______现象。
12. 如图所示的厨师专用剪刀是处理食材常用的工具,手柄处有凸起的花纹,是为了_________摩擦;当厨师用力握紧剪刀手柄剪骨头时,手掌会感觉到疼痛,是因为物体间力的作用是_________的。
13. 共享充电宝是时下比较流行的共享产品,在商场、酒店、超市等很多场所广泛布局,为我们解了很多燃眉之急。如图所示充电柜中的6个充电宝之间是___________(选填“串联”或“并联”)的;充电后的手机会发热,是由于电流的___________效应。
14. 近年来3D打印机渐渐进入人们的视野。利用3D打印机打印出实心海豚模型,把模型放在天平左盘,天平平衡时右盘砝码和标尺上游码的位置如图所示,模型质量为___________g,若将该模型放入盛满水的烧杯中(如图),模型受到的浮力是___________N。(打印材料的密度是1.2g/cm³,g取10N/kg)
15. 为了探究“天然气灶A”和“煤炉B”烧水热效率的高低,某实验小组开始了如下实验,首先用天然气灶A将质量为3kg、初温为20℃的水加热到100℃,灶的热效率为40%,则消耗的总能量为_________J;接着用煤炉B将相同质量、相同初温的水加热到100℃,发现需要完全燃烧0.1kg煤。已知,
,则用 ______________(选填“A”或“B”)烧水更高效。
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
16. 如图所示,光从空气斜射入水中,在水面发生反射和折射现象。请画出对应的反射光线和折射光线的大致方向,并标出反射角的度数。
17. 如图甲是一个磁悬浮地球仪,图乙是其内部结构示意图。开关闭合后,请根据已知信息在图乙中标出螺线管上端的磁极(用“N”或“S”)和电源下端的极性(用“+”或“-”)。
四、实验题(本题共4小题,共24分)
18. 某实验小组利用图甲所示的装置探究水在沸腾前后温度变化的特点。
(1)组装图甲实验装置时,应先固定________(选填“A”或“B”)的位置,确保使用酒精灯的外焰加热;
(2)加热一段时间后,温度计的示数如图乙所示,此时水的温度为_________℃;
(3)实验时,当烧杯中出现图丙中的___________(选填“a”或“b”)所示现象,说明水沸腾了;
(4)两位同学根据各自的实验数据绘制出水温随时间变化的图像分别如图丁中A、B所示。由图像可知,水沸腾过程中,吸热,温度___________,他们所用水的质量大小关系是:mA___________mB(选填“>”、“<”或“=” );
(5)同学们对不同液体的沸点进行了探究,在戊图烧杯中盛有水,水中的试管内盛有下列中的一种液体,若在一标准大气压下,对烧杯的底部持续加热,发现试管内的液体也沸腾了,则试管内的液体是___________。(一标准大气压下几种物质的沸点:酒精:78℃;水:100℃; 煤油: 150℃)
A. 酒精 B. 水 C. 煤油 D. 酒精或水
19. 在“探究凸透镜成像规律”实验中:
(1)如图所示,光屏上恰好得到一个清晰的像,此像是倒立、______(选填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像,生活中______(选填“照相机”或“投影仪”)是利用这一原理制成的;
(2)由光路可逆可以推断,保持蜡烛和光屏的位置不变,只移动透镜到______cm刻度处,光屏上可再次成清晰、倒立的实像;
(3)保持蜡烛、透镜和光屏的位置不变,换用焦距更小的凸透镜重做图中实验,光屏上的像变模糊。若想重新得到清晰的像,需在蜡烛与凸透镜之间放置一个合适的______透镜,此类透镜可以用来矫正______视眼。
20. 某实验小组在探究“杠杆的平衡条件”实验中:
(1)如图甲所示,将杠杆安装到铁架台上静止放置,此时杠杆处于______(选填“平衡”或“非平衡”)状态。为使杠杆在水平位置平衡,应将两端的平衡螺母向______适当调节;
(2)如图乙所示,B点悬挂钩码不动,在A 点挂上已调好的弹簧测力计______拉,使杠杆在水平位置平衡以方便测量力臂;
(3)同学们将多次测量得到的数据记录在下表中,根据数据可以得出杠杆的平衡条件为:______(用F1、F2、L1、L2表示),本实验进行多次测量的目的是______;
次数
动力F1/N
动力臂L1/cm
阻力 F2/N
阻力臂L2/ cm
1
2.0
30
3.0
20
2
1.0
40
2.0
20
3
2.5
20
20
25
(4)实验小组的同学得出杠杆的平衡条件后,利用身边的材料模仿了中药房的戥秤制作了一个杆秤,如图丙所示,若要增加称量的范围,应选用提纽______(选填“1”或“2”)。
21. 在“探究电流与电阻关系”实验中,实验器材有:三节新干电池(电压为4.5V)、电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻 (5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、40Ω各一个) 、开关和若干导线。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲的实物电路连接完整(要求滑片向左移动时,电流表的示数变大);
(2)电路连接正确后,闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,若电路中只有一处故障,则故障可能是定值电阻___________(选填“短路”或“断路”);
(3)排除故障后,将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻分别接入电路,通过调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,记录对应的电流,并画出如图乙所示的电流I与电阻倒数的关系图像。分析图像可知:
①导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成_________(选填“正比”或“反比”);
②本次实验中保持电压表的示数为___________V不变;
(4)再将一个阻值为40Ω的定值电阻接入图甲电路中,进行同样的实验操作,发现无论怎样移动滑片,都不能使电压表示数达到原来的数值,为了能完成这次实验,可采取的措施是更换一个最大阻值不小于___________Ω的滑动变阻器;
(5)一同学又设计了图丙所示的电路,测量一只额定电压为2.5V的小灯泡正常发光时的电阻。已知电源电压为6V,R₀的阻值为10Ω。请将实验步骤补充完整:
①闭合开关S、S1,断开开关S2,调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为___________V,此时小灯泡正常发光;
②闭合开关S、S2,断开开关S1,保持滑动变阻器的滑片不动,电压表的示数为3V;
③再将滑片移至最右端,电压表的示数为4.5V;
④则小灯泡的电阻:RL=___________Ω。 (结果保留整数)
五、综合应用题(本题共3小题,共22分)
22. 如图甲是用于物流配送的新型无人驾驶电动货车,满载时的总质量为1t,轮胎与地面接触的总面积为,在水平路面上以恒定功率做直线运动,其v-t图像如图乙,若货车匀速行驶过程中所受阻力大小为车重的0.04倍。求:(取)
(1)货车满载时对水平路面的压强;
(2)10-20s货车通过的路程和受到的牵引力;
(3)货车在10-20s内牵引力做功的功率和0-10s内牵引力做的功。
23. 如图甲所示是一种新型多功能养生壶,其工作原理如图乙。额定电压为220V,R1、R2均为发热电阻(阻值不变),图丙为该养生壶正常烧水时加热和保温状态下功率的变化情况。求:
(1)正常加热状态下电路中的电流;
(2)R2的阻值;
(3)按照如图丙所示,养生壶正常工作15min,家用电能表(如图丁)指示灯闪烁了360次,请计算并分析出现这种情况原因。
24 阅读材料,回答问题
手机无线充电
生活中常见的手机无线充电主要方式为电磁感应充电,原理如图甲所示,交变电流通过无线充电板(送电线圈)产生磁场,手机(受电线圈)放在无线充电板上就能充电,并将电能储存到手机的锂电池内。这种无线充电的主要优势是在近距离时效率可达90%,现在很多手机都搭配了超级无线快充功能,在快充过程中的不同阶段中充电功率会根据电池的电量进行调整。我国某品牌智能手机A使用标称电压3V,容量4400mA·h的电池,采用超级快充技术,不到10min就可把电池的电量充达一半,极大的方便了人们使用。
虽然电磁感应式无线充电具有便捷、高效等优点,但充电效率也受到多种因素影响。系统的发热程度、环境干扰物、线圈材料的电阻、对齐相对位置等都会影响能量传输的效率。例如,环境温度过高会使线圈电阻增大,影响能量传输降低充电效率;周围金属物体可能会干扰磁场分布,降低充电效率;只有当线圈对齐时才能实现高效率的充电。
(1)手机在无线充电时,手机中的受电线圈会产生感应电流,该过程与___________(选填“发电机”或“电动机”)工作原理相似;
(2)给电池充电过程中,将___________能转化为化学能,电池相当于___________(选填“用电器”或“电源”);
(3)以下___________是正确的充电方式并能提高充电的效率;
A. 在高温环境下充电
B. 将手机与充电底座紧密对齐放置
C. 在充电底座周围放置金属装饰物
D. 随意摆放手机进行充电
(4)用标有“输出11V 6A”字样的充电器给智能手机A电池充电,设充电器工作时输出功率保持不变,充电效率为75%,则选用该充电器将手机A电池从零到充满电需要___________min;
(5)利用USB充电电流电压显示计来实时测量充电过程中充电器输出的电流和电压,并绘制如图乙、丙所示图像。若充电导线的阻值为0.1Ω,前20min导线产生的热量为___________J。
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锦州市2024~2025学年度第二学期九年级质量检测 (一)物理试卷
(本试卷共24道题 满分80 分 物理和化学考试时长共150分钟)
考生注意:所有试题必须在答题卡指定区域内作答,在本试卷上作答无效
一、选择题(本题共9小题,每小题2分,共18分。在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一项符合题目要求,选对的得2分;第7~9题有多项符合题目要求,全部选对的得2分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
1. 如图为2025年春晚扭秧歌的人形机器人,其直立时的高度约为( )
A. 18mm B. 18cm C. 18dm D. 18m
【答案】C
【解析】
【详解】2025年春晚扭秧歌的人形机器人身高与成人相近,约为,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
2. 诗人张继在《枫桥夜泊》中写道: “月落乌啼霜满天,江枫渔火对愁眠”,诗句描绘了秋夜的景象。诗中“霜”的形成过程属于( )
A. 汽化现象 B. 升华现象 C. 凝华现象 D. 凝固现象
【答案】C
【解析】
【详解】霜是空气中的水蒸气急剧降温而凝华形成的小冰晶,即霜的形成过程属于凝华现象。
故选C。
3. 如图所示的光现象,由于光的反射形成的是( )
A. 桥在水中的倒影 B. 树荫下的光斑
C. 美丽的彩虹 D. 放大镜把字放大
【答案】A
【解析】
【详解】A.水中倒影,是平面镜成像现象,是光的反射形成的,故A符合题意;
B.树荫下的光斑是小孔成像现象,是光的直线传播现象,故B不符合题意;
C.美丽的彩虹是光的色散现象,是光的折射形成的,故C不符合题意;
D.放大镜放大文字,是凸透镜成像,是光的折射现象,故D不符合题意。
故选A。
4. 下列关于智能家居中能源、材料和信息的说法正确的是( )
A. 智能电表计量的电能属于一次能源
B. 智能灯具使用太阳能供电,太阳能是不可再生能源
C. 智能家电的外壳很多采用新型塑料,这种塑料是超导材料
D. 智能家居设备之间通过蓝牙传输信息,蓝牙利用的是电磁波
【答案】D
【解析】
【详解】A.智能电表计量的电能属于二次能源,需要消耗一次能源得到,故A错误;
B.太阳能可以从自然界源源不断得到,属于可再生能源,故B错误;
C.智能家电的外壳很多采用新型塑料,这种塑料的导电性很差,属于绝缘体,故C错误;
D.电磁波可以传递信息,智能家居设备之间通过蓝牙传输信息,蓝牙利用的是电磁波,故D正确。
故选D。
5. 现代生活离不开电,树立安全用电意识非常重要。如图做法中符合安全用电原则的是( )
A. 将冰箱的金属外壳接地
B. 给手机充完电后未拔掉充电器
C. 在浴室给电动剃须刀充电
D. 在高压电线下钓鱼
【答案】A
【解析】
【详解】A.将冰箱的金属外壳接地,当冰箱外壳漏电时,电流可以通过地线导入大地,防止人触电,符合安全用电原则,故A 正确;
B.给手机充完电后未拔掉充电器,充电器长时间插在插座上,可能会因为发热等原因引发火灾,不符合安全用电原则,故B 错误;
C.浴室环境潮湿,在浴室给电动剃须刀充电,水容易接触到电器,可能导致触电事故,不符合安全用电原则,故C 错误;
D.在高压电线下钓鱼,鱼竿可能接触到高压线,人会触电,不符合安全用电原则,故D 错误。
故选A。
6. 第十五届中国国际航展上的分体式飞行汽车备受瞩目,它由陆行体和飞行体组成。在地面行驶时飞行体收纳至陆行体内开启陆行模式,当开启飞行模式后飞行体和陆行体自动分离,飞行体平稳升空,并配备多个雷达实现自动驾驶、自动泊车和避障等功能。下面说法正确的是( )
A. 飞行汽车在地面行驶时,飞行体相对陆行体是运动的
B. 飞行体匀速直线上升过程中,受到平衡力的作用
C. 飞行体分离前后,静止在水平地面的飞行汽车对地面的压力不变
D. 当飞行汽车关闭发动机后,汽车慢慢停下来,说明运动需要力来维持
【答案】B
【解析】
【详解】A.飞行汽车在地面行驶时,飞行体与陆行体一起运动,彼此相对位置不发生改变,飞行体相对陆行体是静止的,故A错误;
B.飞行体匀速直线上升,运动状态不变,受到平衡力的作用,故B正确;
C.飞行体分离前后,总质量减小,静止在水平地面的飞行汽车对地面的压力变小,故C错误;
D.当飞行汽车关闭发动机后,受到阻力的作用,汽车慢慢停下来,说明力能改变物体的运动状态,根据牛顿第一定律可知,运动不需要力来维持,故D错误。
故选B。
7. 学好物理的关键是多动手实验,勤于思考并善于应用。以下四个实验的描述正确的是( )
A. 甲图中同名磁极相互排斥的应用是:验电器
B. 乙图实验现象说明:磁场对通电导体有力作用
C. 丙图实验探究的结论是:材料、长度均相同的导体,横截面积大的电阻小
D. 丁图实验现象说明:灯泡发光说明食盐水溶液是导体
【答案】CD
【解析】
【详解】A.甲图中同名磁极相互排斥,验电器的原理是同种电荷互相排斥,故A错误;
B.乙图中通电导线能使小磁针发生偏转,实验现象说明:通电导线周围存在着磁场,故B错误;
C.丙图中,导线的材料、长度相同,横截面积越大,接入电路时电流表的示数越大,实验探究的结论是:材料、长度均相同的导体,横截面积大的电阻小,故C正确;
D.丁图实验现象说明:灯泡发光说明电路为通路,食盐水溶液容易导电,是导体,故D正确。
故选CD。
8. 关于如图所示情境的描述正确的是( )
A. 甲图:牛顿最早利用该实验测出了大气压强的值
B. 乙图:自动喂水装置利用了连通器原理
C. 丙图:向下吹气乒乓球不会掉落利用了流体流速大的地方压强大
D. 丁图:深水鱼有着较小、扁平的体型,主要因为海水深度越大,压强越大
【答案】BD
【解析】
【详解】A .图甲为托里拆利实验,最早利用实验测出大气压强值的是托里拆利,而不是牛顿,故A 错误;
B. 自动喂水装置中,水箱和喂水碗的底部连通,上端开口,构成连通器,故B 正确;
C. 向下吹气乒乓球不会掉落,是因为乒乓球上方空气流速大、压强小,下方空气流速小、压强大,形成向上的压强差,利用了流体流速大的地方压强小的原理,故C 错误;
D. 因为海水深度越大,压强越大,深水鱼为了适应这种环境,有着较小、扁平的体型,故D 正确。
故选D。
9. 如图甲为电子高度测量仪,用粗细均匀的电阻丝代替滑动变阻器,将电压表改装成高度显示仪,电压表示数随高度变化规律如图乙。电源电压恒定不变,电阻丝R足够长,每1cm的阻值为0.1Ω,电压表量程0~15V,电流表量程0~3A,身高170cm的甲同学站上后电压表示数9V,电流表示数1A,身高110cm的乙同学站上后电压表示数4.5V,下列说法正确的是( )
A. 电源电压是 18V
B. 甲同学站上后,电阻丝接入电路的长度为90cm
C. 乙同学站上后,R0的电功率为27W
D. 为保证安全,该测量仪测量的最大高度是530cm
【答案】ABD
【解析】
【详解】B.图甲可知,电阻R0和变阻器R串联,电压表测量变阻器两端的电压,电流表测量电路中的电流,由欧姆定律可知,h1=170cm的同学站上后,电阻丝接入电路的电阻值为
因为每1cm的阻值大小为0.1Ω,所以9Ω的长度为
故B正确;
A .由题意可知,h2=110cm的同学站上后,滑动变阻器接入电路的电阻R'=R-(h1-h2)×0.1Ω/cm=9Ω-(170cm-110cm)×0.1Ω/cm=3Ω
由图乙可知,此时电压表的示数为4.5V,由欧姆定律可知,此时电路中的电流
由串联电路的电压特点和欧姆定律可知,h1=170cm的同学站上后,电源电压U=UR+IR0=9V+1A×R0①
h2=110cm的同学站上后,电源电压U=UR'+I'R0=4.5V+1.5A×R0②
由①②解得R0=9Ω,U=18V
故A正确;
C.R0消耗的电功率P0=I'2R0=(1.5A)2×9Ω=20.25W
故C错误;
D.由串联电路的分压作用知,当电压表的示数最大时分压最多,滑动变阻器的电阻最大,由于电压表的量程为0~15V,所以滑动变阻器两端的最大电压为15V,由串联电路电压的规律知定值电阻R0两端的电压为U0=U-UV大=18V-15V=3V
此时电路中的电流为
滑动变阻器的最大电阻为
45Ω的长度为
当h1=170cm时,电阻丝连入电路的总长度为90cm,则滑动变阻器最下端到地面的距离h0=h1-L=170cm-90cm=80cm
所以该测量仪能够测量的最大高度为h最大=h0+L′=80cm+450cm=530cm
故D正确。
故选ABD。
二、填空题(本题共6小题,每空1分,共12分)
10. AI语音助手实现了“人与图书管理系统”的语音交互,提升了图书管理效率和读者借阅体验。根据语音指令完成“查找某作者书籍”、“查询某书的馆藏位置”等指定操作,说明声音可以传递______;能分辨不同读者的声音,依据声音的______不同。
【答案】 ①. 信息 ②. 音色
【解析】
【详解】[1]声音可以传递信息和能量。根据语音指令完成“查找某作者书籍”、“查询某书的馆藏位置”等指定操作,说明声音可以传递信息。
[2]不同发声体的音色不同,能分辨不同读者的声音,是依据声音的音色不同。
11. 锦州烧烤闻名遐迩,其独特风味吸引八方来客,是锦州的特色美食。烤串的过程中,肉串的温度升高,内能增加,这是通过______的方法改变了肉串的内能;肉串拿到餐桌上,香飘四溢,这是______现象。
【答案】 ①. 热传递 ②. 扩散
【解析】
【详解】[1]烤串的过程中,肉串吸收热量,温度升高,内能增加,这是通过热传递的方法改变了肉串的内能。
[2]肉串拿到餐桌上,香飘四溢,这是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动。
12. 如图所示的厨师专用剪刀是处理食材常用的工具,手柄处有凸起的花纹,是为了_________摩擦;当厨师用力握紧剪刀手柄剪骨头时,手掌会感觉到疼痛,是因为物体间力的作用是_________的。
【答案】 ①. 增大 ②. 相互
【解析】
【详解】[1]剪刀的手柄处有凸起的纹路,是在压力一定的情况下,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
[2]厨师用力握剪刀的手柄时,手掌感觉到疼痛,这是因为手给剪刀的手柄一个力,剪刀的手柄也给手一个力,说明物体间力的作用是相互的。
13. 共享充电宝是时下比较流行的共享产品,在商场、酒店、超市等很多场所广泛布局,为我们解了很多燃眉之急。如图所示充电柜中的6个充电宝之间是___________(选填“串联”或“并联”)的;充电后的手机会发热,是由于电流的___________效应。
【答案】 ①. 并联 ②. 热
【解析】
【详解】[1]如图所示充电柜中的6个充电宝之间可独立工作,互不影响,是并联的。
[2]充电后手机会发热,消耗了电能产生了内能,因此是由于电流的热效应。
14. 近年来3D打印机渐渐进入人们的视野。利用3D打印机打印出实心海豚模型,把模型放在天平左盘,天平平衡时右盘砝码和标尺上游码的位置如图所示,模型质量为___________g,若将该模型放入盛满水的烧杯中(如图),模型受到的浮力是___________N。(打印材料的密度是1.2g/cm³,g取10N/kg)
【答案】 ①. 38.4 ②. 0.32
【解析】
【详解】[1]如图所示,天平标尺的分度值是0.2g,则模型质量为
[2]由题意可知,打印材料的密度大于水的密度,根据物体的浮沉条件可知,该模型放入盛满水的烧杯中会完全浸没在水中,则模型排开水的体积为该模型的体积,由可得,模型排开水的体积为
由阿基米德原理可得,模型受到的浮力为
15. 为了探究“天然气灶A”和“煤炉B”烧水热效率的高低,某实验小组开始了如下实验,首先用天然气灶A将质量为3kg、初温为20℃的水加热到100℃,灶的热效率为40%,则消耗的总能量为_________J;接着用煤炉B将相同质量、相同初温的水加热到100℃,发现需要完全燃烧0.1kg煤。已知,
,则用 ______________(选填“A”或“B”)烧水更高效。
【答案】 ①. ②. A
【解析】
【详解】[1]水吸收的热量
灶的热效率为40%,则消耗的总能量为
[2]天然气完全燃烧放出的热量
用煤炉B烧水时的效率
用天然气灶A烧水更高效。
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
16. 如图所示,光从空气斜射入水中,在水面发生反射和折射现象。请画出对应的反射光线和折射光线的大致方向,并标出反射角的度数。
【答案】
【解析】
【详解】入射光线与水面的夹角为30°,则入射角等于90°-30°=60°,由光的反射规律可知,反射角等于入射角,即反射角也为60°,先过入射点垂直于界面作出法线,然后根据反射角等于入射角,在空气中法线的右侧画出反射光线;再根据折射角小于入射角,在法线的右侧的水中画出折射光线,如图所示
17. 如图甲是一个磁悬浮地球仪,图乙是其内部结构示意图。开关闭合后,请根据已知信息在图乙中标出螺线管上端的磁极(用“N”或“S”)和电源下端的极性(用“+”或“-”)。
【答案】
【解析】
【详解】已知条形磁体上端为N极,下端为S极,根据同名磁极相互排斥可知,电磁铁的上端为S极,下端为N极。根据安培定则,伸出右手使大拇指指向电磁铁的N极(电磁铁的下端),四指弯曲所指的方向为电流的方向,可判断电流从螺线管的下端流入,所以电源的下端为正极、上端为负极,如图所示:
四、实验题(本题共4小题,共24分)
18. 某实验小组利用图甲所示的装置探究水在沸腾前后温度变化的特点。
(1)组装图甲实验装置时,应先固定________(选填“A”或“B”)的位置,确保使用酒精灯的外焰加热;
(2)加热一段时间后,温度计的示数如图乙所示,此时水的温度为_________℃;
(3)实验时,当烧杯中出现图丙中的___________(选填“a”或“b”)所示现象,说明水沸腾了;
(4)两位同学根据各自的实验数据绘制出水温随时间变化的图像分别如图丁中A、B所示。由图像可知,水沸腾过程中,吸热,温度___________,他们所用水的质量大小关系是:mA___________mB(选填“>”、“<”或“=” );
(5)同学们对不同液体的沸点进行了探究,在戊图烧杯中盛有水,水中的试管内盛有下列中的一种液体,若在一标准大气压下,对烧杯的底部持续加热,发现试管内的液体也沸腾了,则试管内的液体是___________。(一标准大气压下几种物质的沸点:酒精:78℃;水:100℃; 煤油: 150℃)
A. 酒精 B. 水 C. 煤油 D. 酒精或水
【答案】(1)A (2)97
(3)a (4) ①. 不变 ②. >
(5)A
【解析】
【小问1详解】
组装图甲实验装置时,按照自下而上的原则,为确保使用酒精灯的外焰加热,应先固定A的位置。
【小问2详解】
由图可知,温度计的分度值为1℃,则温度计的示数,即此时水的温度为97℃。
【小问3详解】
当烧杯中出现大量气泡,上升变大,即图丙中的a所示现象,说明水沸腾了。
【小问4详解】
[1]由图像可知,水沸腾过程中,吸热,温度不变。
[2]由图像可知,A、B两次实验,水的初温不同,加热至沸腾的时间相同,说明所用水的质量大小关系是mA>mB。
【小问5详解】
液体沸腾的条件是温度达到沸点,继续吸热。在一标准大气压下,对烧杯的底部持续加热,发现试管内的液体也沸腾了,说明试管内的液体的沸点低于水的沸点,烧杯中盛有水,在一标准大气压下,水的沸点是100℃,则试管内液体的沸点低于100℃,为酒精,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
19. 在“探究凸透镜成像规律”实验中:
(1)如图所示,光屏上恰好得到一个清晰的像,此像是倒立、______(选填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像,生活中______(选填“照相机”或“投影仪”)是利用这一原理制成的;
(2)由光路可逆可以推断,保持蜡烛和光屏的位置不变,只移动透镜到______cm刻度处,光屏上可再次成清晰、倒立的实像;
(3)保持蜡烛、透镜和光屏的位置不变,换用焦距更小的凸透镜重做图中实验,光屏上的像变模糊。若想重新得到清晰的像,需在蜡烛与凸透镜之间放置一个合适的______透镜,此类透镜可以用来矫正______视眼。
【答案】(1) ①. 放大 ②. 投影仪
(2)65.0 (3) ①. 凹 ②. 近
【解析】
【小问1详解】
[1][2]如图所示,光屏上恰好得到一个清晰的像,物距小于像距,根据凸透镜成像规律可知成的是倒立、放大的实像,应用是投影仪。
【小问2详解】
由光路可逆可以推断,将物距和像距对调,即保持蜡烛和光屏的位置不变,只移动透镜到65.0cm刻度处,光屏上可再次成清晰、倒立的实像。
【小问3详解】
[1][2]保持蜡烛、透镜和光屏的位置不变,换用焦距更小的凸透镜重做图中实验,凸透镜的折光能力变强,成像提前,所以光屏上的像变模糊。若想重新得到清晰的像,需在蜡烛与凸透镜之间放置一个合适的凹透镜,利用凹透镜对光线的发散作用,使得像重新成在光屏上;凹透镜可以用来矫正近视眼。
20. 某实验小组在探究“杠杆的平衡条件”实验中:
(1)如图甲所示,将杠杆安装到铁架台上静止放置,此时杠杆处于______(选填“平衡”或“非平衡”)状态。为使杠杆在水平位置平衡,应将两端的平衡螺母向______适当调节;
(2)如图乙所示,B点悬挂钩码不动,在A 点挂上已调好的弹簧测力计______拉,使杠杆在水平位置平衡以方便测量力臂;
(3)同学们将多次测量得到的数据记录在下表中,根据数据可以得出杠杆的平衡条件为:______(用F1、F2、L1、L2表示),本实验进行多次测量的目的是______;
次数
动力F1/N
动力臂L1/cm
阻力 F2/N
阻力臂L2/ cm
1
2.0
30
3.0
20
2
1.0
40
2.0
20
3
2.5
20
2.0
25
(4)实验小组的同学得出杠杆的平衡条件后,利用身边的材料模仿了中药房的戥秤制作了一个杆秤,如图丙所示,若要增加称量的范围,应选用提纽______(选填“1”或“2”)。
【答案】(1) ①. 平衡 ②. 右
(2)竖直向上 (3) ①. ②. 寻求普遍规律
(4)2
【解析】
【小问1详解】
[1][2]如图甲所示,杠杆静止,处于平衡状态;杠杆左端下沉,说明左端重,为使杠杆在水平位置平衡,应将两端的平衡螺母向右调节,给右端增重。
【小问2详解】
如图乙所示,B点悬挂钩码不动,在A 点挂上已调好的弹簧测力计竖直向上拉,使杠杆在水平位置平衡,此时力臂和杠杆重合,方便测量力臂。
【小问3详解】
[1]由表可知,杠杆的平衡条件为,即动力×动力臂=阻力×阻力臂。
[2]本实验是探究类实验,进行多次测量的目的是寻求普遍规律。
【小问4详解】
选用提纽2,支点左移,可以增大阻力臂,秤砣的质量不变,阻力的大小不变,阻力与阻力臂的乘积变大,动力臂也比原来小,则说明动力变大了,从而增加了称量的范围。
21. 在“探究电流与电阻的关系”实验中,实验器材有:三节新干电池(电压为4.5V)、电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻 (5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、40Ω各一个) 、开关和若干导线。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲的实物电路连接完整(要求滑片向左移动时,电流表的示数变大);
(2)电路连接正确后,闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,若电路中只有一处故障,则故障可能定值电阻___________(选填“短路”或“断路”);
(3)排除故障后,将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻分别接入电路,通过调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,记录对应的电流,并画出如图乙所示的电流I与电阻倒数的关系图像。分析图像可知:
①导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成_________(选填“正比”或“反比”);
②本次实验中保持电压表的示数为___________V不变;
(4)再将一个阻值为40Ω的定值电阻接入图甲电路中,进行同样的实验操作,发现无论怎样移动滑片,都不能使电压表示数达到原来的数值,为了能完成这次实验,可采取的措施是更换一个最大阻值不小于___________Ω的滑动变阻器;
(5)一同学又设计了图丙所示的电路,测量一只额定电压为2.5V的小灯泡正常发光时的电阻。已知电源电压为6V,R₀的阻值为10Ω。请将实验步骤补充完整:
①闭合开关S、S1,断开开关S2,调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为___________V,此时小灯泡正常发光;
②闭合开关S、S2,断开开关S1,保持滑动变阻器的滑片不动,电压表的示数为3V;
③再将滑片移至最右端,电压表的示数为4.5V;
④则小灯泡的电阻:RL=___________Ω。 (结果保留整数)
【答案】(1) (2)短路
(3) ①. 反比 ②. 2
(4)50 (5) ①. 3.5 ②. 14
【解析】
【小问1详解】
电路中定值电阻和滑动变阻器之间需要连线,题中要求滑片向左移动时,电流表的示数变大,应该接滑动变阻器左下接线柱,电路如图:
【小问2详解】
闭合开关,发现电流表有示数,说明电路中有电流,说明电路故障不是断路,应该是短路,电压表无示数,所以应该是电压表或与电压表并联的部分短路,按照本题要求,可能是定值电阻短路。
【小问3详解】
[1]图乙所示的电流I与电阻倒数成正比,所以,导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
[2]再图像上任取一点,我们取横坐标0.1,表示等于0.1,R就等于10Ω,此时电流为0.2A,此时电压表示数,所以本次实验中保持电压表的示数为2V。
【小问4详解】
当R=40Ω时,UR=2V,电流
此时滑动变阻器两端的电压
此时滑动变阻器的阻值
所以,阻值为40Ω的定值电阻接入图甲电路中,为了能完成这次实验,可采取的措施是更换一个最大阻值不小于50Ω的滑动变阻器。
【小问5详解】
[1]闭合开关S、S1,断开开关S2,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测变阻器两端的电压,调滑片,使电压表的示数为3.5V时,灯泡两端的电压,此时小灯泡正常发光。
[2]闭合开关S、S2,断开开关S1,将滑片移至最右端时,此时R与R0串联,电压表测变阻器R两端的电压,电压表的示数为4.5V,U滑=4.5V,R0两端的电压是U0=U-UR=6V-4.5V=1.5V
此时电流
可求得闭合开关S、S2,断开开关S1,保持滑动变阻器的滑片不动时,滑动变阻器连入的阻值
所以当灯泡正常发光时,变阻器连入的阻值R=20Ω,灯泡正常发光时的电流
灯泡正常发光时的电阻
五、综合应用题(本题共3小题,共22分)
22. 如图甲是用于物流配送的新型无人驾驶电动货车,满载时的总质量为1t,轮胎与地面接触的总面积为,在水平路面上以恒定功率做直线运动,其v-t图像如图乙,若货车匀速行驶过程中所受阻力大小为车重的0.04倍。求:(取)
(1)货车满载时对水平路面的压强;
(2)10-20s货车通过的路程和受到的牵引力;
(3)货车在10-20s内牵引力做功的功率和0-10s内牵引力做的功。
【答案】(1)
(2),400N
(3)4000W,
【解析】
【小问1详解】
货车满载时对水平路面的压力为
则货车满载时对水平路面的压强为
【小问2详解】
由图像可知,10-20s货车以的速度做匀速直线运动,则10-20s货车通过的路程
因为货车匀速直线运动,所以受到的牵引力
【小问3详解】
货车在10-20s内牵引力做功的功率
功率恒定,0-10s内牵引力做的功
23. 如图甲所示是一种新型多功能养生壶,其工作原理如图乙。额定电压为220V,R1、R2均为发热电阻(阻值不变),图丙为该养生壶正常烧水时加热和保温状态下功率的变化情况。求:
(1)正常加热状态下电路中的电流;
(2)R2的阻值;
(3)按照如图丙所示,养生壶正常工作15min,家用电能表(如图丁)指示灯闪烁了360次,请计算并分析出现这种情况的原因。
【答案】(1)4A (2)550Ω
(3)见解析
【解析】
【小问1详解】
由图可知,正常加热状态下的功率为880W,则电流为
【小问2详解】
由图可知,闭合S、,被短路,电路只有工作,此时电阻较小,根据可知,功率较大,为加热状态,;只闭合S,、串联,此时电阻较大,根据可知,功率较小,为保温状态,,则,,
【小问3详解】
加热状态下消耗的电能
保温状态下消耗的电能
消耗的总电能
由电能表指示灯闪烁了360次可知,消耗的电能为
。说明电路中除了养生壶在工作外,还有其他用电器在工作。
24. 阅读材料,回答问题
手机无线充电
生活中常见的手机无线充电主要方式为电磁感应充电,原理如图甲所示,交变电流通过无线充电板(送电线圈)产生磁场,手机(受电线圈)放在无线充电板上就能充电,并将电能储存到手机的锂电池内。这种无线充电的主要优势是在近距离时效率可达90%,现在很多手机都搭配了超级无线快充功能,在快充过程中的不同阶段中充电功率会根据电池的电量进行调整。我国某品牌智能手机A使用标称电压3V,容量4400mA·h的电池,采用超级快充技术,不到10min就可把电池的电量充达一半,极大的方便了人们使用。
虽然电磁感应式无线充电具有便捷、高效等优点,但充电效率也受到多种因素影响。系统的发热程度、环境干扰物、线圈材料的电阻、对齐相对位置等都会影响能量传输的效率。例如,环境温度过高会使线圈电阻增大,影响能量传输降低充电效率;周围金属物体可能会干扰磁场分布,降低充电效率;只有当线圈对齐时才能实现高效率的充电。
(1)手机在无线充电时,手机中的受电线圈会产生感应电流,该过程与___________(选填“发电机”或“电动机”)工作原理相似;
(2)给电池充电过程中,将___________能转化为化学能,电池相当于___________(选填“用电器”或“电源”);
(3)以下___________是正确的充电方式并能提高充电的效率;
A. 在高温环境下充电
B. 将手机与充电底座紧密对齐放置
C. 在充电底座周围放置金属装饰物
D. 随意摆放手机进行充电
(4)用标有“输出11V 6A”字样充电器给智能手机A电池充电,设充电器工作时输出功率保持不变,充电效率为75%,则选用该充电器将手机A电池从零到充满电需要___________min;
(5)利用USB充电电流电压显示计来实时测量充电过程中充电器输出的电流和电压,并绘制如图乙、丙所示图像。若充电导线的阻值为0.1Ω,前20min导线产生的热量为___________J。
【答案】(1)发电机 (2) ①. 电 ②. 用电器
(3)B (4)16
(5)1800
【解析】
【小问1详解】
手机在无线充电时,手机中的受电线圈会产生感应电流,原理是电磁感应现象,该过程与发电机工作原理相似。
【小问2详解】
[1][2]电池放电时,化学能转化为电能;给电池充电的过程中,将电能转化为化学能,此时电池相当于用电器。
【小问3详解】
系统的发热程度、环境干扰物,线圈材料的电阻、对齐相对位置等都会影响能量传输的效率。只有当线圈完全对齐时才能实现高效率的充电,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【小问4详解】
充电器的输出功率为P=UI=11V×6A=66W
电池充满电储存的电能为W=U1I1t1=3V×4.4A×3600s=4.752×104J
电池从零到充满电需要的时间为
【小问5详解】
由图乙、丙可知,前20min电压不变,电流分别为6A、4A、2A,根据焦耳定律可得,前20min导线产生的热量为Q=I12Rt1+I22Rt2+I32Rt3=(6A)2×0.1Ω×5×60s+(4A)2×0.1Ω×5×60s+(2A)2×0.1Ω×10×60s=1800J
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