精品解析：2025年山西省晋中市平遥县中考一模理综物理试题

平遥县2025年四月学业水平质量监测试题 九年级物理 （满分：80分） 一、选择题（本大题共10个题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，请选出并在答题卡上将该项涂黑） 1. 如图，大拇指和中指的最大距离叫做“拃”，请你根据经验估计一“拃”的长度，并利用“拃”初略测出你手中的物理卷纸上下边缘的距离，下面的数据符合实际的是（　　） A. 一“拃”的长度约为20mm B. 一“拃”的长度约为20dm C. 卷纸上下边缘的距离约为50cm D. 卷纸上下边缘的距离约为26cm 2. 诗句“儿童散学归来早，忙趁东风放纸鸢”，描绘的是儿童放飞风筝的画面，如图，以下说法中正确的是（　　） A. 风筝飞得越高，所受重力越小 B. 风筝飞得时快时慢不需要力的作用 C. 越飞越高的风筝相对于地面是静止的 D. 线对风筝的拉力和风筝对线的拉力是相互的 3. 如图甲所示，我们常用打气筒来给自行车胎充气，如图乙所示为打气筒的结构原理图：当我们推动活塞向下运动时，活塞挤压筒内气体，使其充入轮胎。下压活塞过程中，下列说法正确的是（　　） A. 打气筒底部筒壁内能增大 B. 打气筒底部筒壁含有的热量增多 C. 筒内空气分子运动得越来越缓慢 D. 筒内气体温度升高的主要原因是热传递 4. “金陵金箔”是国家级非物质文化遗产，手工打造的金箔轻薄柔软，最薄可达。直接用手拿取会导致破碎。制箔匠人会手持羽毛轻轻扫过纸垫如图甲,再将羽毛靠近金箔,羽毛就会吸起金箔如图乙。羽毛能够吸起金箔的原因是（　　） A. 带电物体能够吸引轻小物体 B. 羽毛与金箔摩擦产生电荷 C. 异种电荷相互吸引 D. 同种电荷相互排斥 5. 为了节能减排，国家大力推广新能源汽车，小王家新购置了一辆电动汽车，其速度由流经电动机的电流大小控制，当驾驶员松开“油门”踏板时，改变接入电路的变阻器阻值，使车速降低。下列是该电动汽车的模拟电路，其中符合要求的是（ ） A. B. C. D. 6. 关于下列四个生活实例，描述正确的是（　　） A. 输电线路改造中更换的铝芯电缆比旧电缆电阻更小，主要是因为新电缆的铝芯更细 B. 当试电笔笔尖插入插座的插孔中时，若氖管发光，说明此插孔中连接的是零线 C. 若电线因使用年限过长，其绝缘皮破损或老化，必须及时更换 D. 洗衣机的三脚插头中，2号脚应是与洗衣机的金属外壳相连的 7. 教室的门关不紧，常被风吹开，小明在门与门框之间塞入硬纸片后，门就不易被风吹开了，下列描述中与此方法原理相同的是（　　） A. 车把表面粗糙不平 B. 用力捏车闸 C. 转动部分加润滑油 D. 轮胎上刻有花纹 8. 在如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关电路正常工作，一段时间后，发现电路中只有一个电表的示数突然变大，电阻R或L有一处发生故障，其他元件仍保持完好。下列说法正确的是（　　） ①可能是电阻R短路 ②可能是灯L短路 ③可能是电阻R断路 ④可能是灯L断路 A. 只有①②正确 B. 只有②③正确 C. 只有③④正确 D. 只有②④正确 9. 如图-1，是我国古代的计时工具——多级漏刻。如图-2，是箭壶的模型示意图，其中箭舟与箭壶底部未接触。让漏壶中的水慢慢滴入箭壶，随着箭壶内的水逐渐增多，木块与箭杆组成的箭舟也慢慢上浮，古人从盖孔处看箭杆上的标记，就能知道具体的时刻。当箭壶中液面缓慢升高时，下列说法正确的是（　　） A. 水对箭壶底部压强不变 B. 箭舟排开水的体积变大 C. 箭舟受到的浮力变大 D. 箭舟排开水的重力不变 10. 随着春季的来临，我国南方多地进入了汛期。某校科技小组设计了一个监测水位的装置（图甲），电路中电源电压保持不变，定值电阻，的阻值为20Ω，是竖直放置的滑动变阻器（最大阻值为40Ω），浮子可带动金属滑杆AP竖直上下移动，当电流表的示数达到某一数值时提醒小组成员水位达到警戒值（25cm）。接入电路的阻值R随水位的变化关系如图乙所示，与之对应的电压表与电流表示数的变化关系如图丙所示。闭合开关，下列说法正确的是（　　） A. 当水位升高时，电压表的示数减小 B. 电路中的最大总功率为0.2W C. 当水位达到警戒水位25cm时，电阻两端的电压为4V D. 当电流表的示数为0.15A时，此时的水位为15cm 二、实验与探究：（本大题共5个小题，11题6分，12题7分，13题3分，14题5分，15题5分，共26分） 11. 物理课上，同学们利用压强计“研究液体内部压强”，进行了如下的操作。 （1）微小压强计装置_______（选填“是”或“不是”）连通器。实验前小明没有按压橡皮膜时，U形管两侧液面就存在高度差（如图①所示），接下来的操作是________（选填字母）； A.从U形管内向外倒出适量水 B．拆除软管重新安装 C．向U形管内添加适量水 （2）实验时，小王将探头放入水下，U形管两侧水面高度差为8cm，此时U形管内外的气压差为_______Pa；（ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg） （3）正确操作后，分析图②、图③的实验现象，得出结论：同种液体中，液体压强随液体深度的增加而_________； （4）分析图③、图④的实验现象，得出结论：在深度相同时，液体的_________越大，压强越大； （5）小王用图⑤所示的装置测量未知液体的密度：在左侧加入适量的水，在右侧缓慢倒入待测液体，直到橡皮膜刚好变平，她测量了以下物理量： A. 右侧待测液体到容器底的深度h1 B. 右侧待测液体到橡皮膜中心的深度h2 C. 左侧水到容器底的深度h3 D. 左侧水到橡皮膜中心的深度h4 请你推导出待测液体密度的表达式为ρ=____________（选择题中合适的字母和ρ水表示）。 12. “权衡”一词，在古代分别指秤砣和秤杆，现代多表示事物在动态中维持平衡的状态。在学习杠杆相关知识后，“飞天”兴趣小组尝试做了简易杆秤并进行了以下探究： 活动一：了解杆秤的构造及物理原理： 如图甲所示，杆秤由秤盘（放置待称量的物体）、秤砣、秤杆（标有刻度，可读取被称物体质量）、提纽组成； （1）参照图乙，图甲中提纽相当于杠杆的______，结合“秤砣虽小压千斤”这句话，此时杆秤相当于______杠杆； 活动二：自制简易杆秤： 该兴趣小组自制杆秤如图甲所示。其中：秤砣质量为200g，A点为秤盘挂绳位置，B点为提纽挂绳位置，C点为0刻度线位置； （2）由图甲可知，利用该杆秤最多可称量______g的物体，D点处的刻度数为______g； （3）忽略秤杆自身重量对杆秤平衡的影响，用表示秤砣质量，表示物体和秤盘质量，表示B、C之间的距离，表示A、B之间的距离。根据杠杆平衡条件，当秤砣在C点处平衡时，将满足______（用上述物理量表示），由此可得，秤盘的质量为______g； （4）若想测量质量更大的物体，你可采取的办法是______（只写一条即可）。 13. 在“探究通电螺线管外部的磁场分布”的实验中，实验装置如图所示： （1）在嵌有螺线管的硬纸板上均匀地撒满细铁屑，给螺线管通电后，只有少量铁屑发生移动，此时应该_________（填写操作方法），然后观察到细铁屑的排列如图所示，可见通电螺线管周围的磁场和 _________磁体的磁场相似； （2）对调电源的正负极，小磁针指向与原来相反，说明通电螺线管的磁场方向与_________有关。 14. 为测量一定值电阻的阻值，创新小组的同学选用的实验器材有：两节干电池、电流表、电压表、待测电阻R（阻值不小于）、滑动变阻器、开关及导线若干。 （1）请将图甲中的电路连接完整（要求：滑动变阻器滑片左移时电流表示数变大）；_______ （2）闭合开关后，发现电流表示数为零，电压表示数接近电源电压，则故障原因可能是电阻R__________（选填“断路”或“短路”）； （3）排除故障后，移动滑片使电压表示数为，此时电流表的指针位置如图乙所示，则电流表的示数为________，本次测得R的阻值为_________； （4）为了使测量结果更准确，接下来的操作是：_________。 15. 小明用吸管喝牛奶时将吸管插入牛奶中后发现吸管内牛奶液面的高度比管外牛奶的液面高。小明查阅资料得知：这种现象叫毛细现象，管内外水面高度差与管的内径、水的温度有关。高度差与玻璃管直径的关系如图所示，小明还想利用细玻璃管探究管内外水面高度差与水温的关系，请你帮他设计实验方案。 （1）实验器材：________； （2）实验步骤：________。 （3）实验结论：________。 三、综合应用：（本大题共6个小题，16题2分，17题4分，18题3分，19题2分，20题6分，21题7分，共24分） 16. 如图为华为最新全球首发的三折叠屏手机，标志着华为在折叠屏市场的又一次重大突破。其折叠屏主要是由 ________材料制成的柔性发光二极管（选填“导体”、“半导体”或“超导体”），手机使用过程中，电池的能量转化是：_______能转化为电能。 17. 请阅读《光伏发电》并回答下列小题。 光伏发电 光伏发电是利用半导体界面的“光生伏特效应”而将光能直接转变为电能的一种技术。 “光生伏特效应”简称“光伏效应”，是指光照使不均匀半导体或半导体与金属结合的不同部位之间产生电位差（电压）的现象。如图甲所示，太阳能电池内部的P型硅和N型硅结合在一起，它们的交界面附近的区域形成PN结，当适当频率的光照射PN结时，由于内建电场的作用，受激电子和空穴各自向相反的方向运动，电子收集到上电极，空穴收集到下电极，产生电动势，称为光生电压。这种由PN结的内建电场引起的光电效应，称为光生伏特效应。 图乙所示为某光伏发电系统结构图，该系统主要由经过串联后进行封装保护而形成大面积的太阳能电池组件、控制器和逆变器等部分组成。太阳能电池组件将太阳能转化为电能。当太阳能充足、发电量超过用户需求时，将发出的多余电能通过控制器存储在蓄电池中；当光照较差、发电量不能满足用户需求时，控制器释放蓄电池中存储的电能供用户使用。 与常用的火力发电系统相比，光伏发电具有：无枯竭危险；安全可靠，无噪声，无污染排放；不受资源分布地域的限制，可利用建筑屋面的优势；无需消耗燃料和架设输电线路即可就地发电供电等众多优点，它是各国争相发展的一种发电方式。我国在光伏产业的各个领域都具备明显领先优势，发展空间十分广阔。 请根据上述材料，回答下列问题： （1）太阳能电池板的下电极相当于电源的______极；（选填“正”或“负”） （2）当光照较差、用户处于用电高峰时，光伏发电系统中的蓄电池应处于______状态；（选填“充电”或“放电”） （3）根据光伏发电系统结构图，你猜想逆变器的主要作用是______； （4）如果请你为一个家庭安装太阳能电池板，假设这个家庭的平均日用电量是10kWh，家庭所在地的平均日照时间是5h，太阳能电池板每平方米的平均输出功率为50W，为了满足这个家庭的用电需求，则需要安装的太阳能电池板的面积为______m2。 18. 现在轿车已经进入各个家庭了，不少司机往往会在汽车的前围上部摆放一些摆件（车载香水）如图所示，殊不知这会带来诸多的安全隐患。请你利用学过的知识说出可能造成的一种安全危害，并解释其原因。 19. 如图所示，带支架的平板小车沿水平地面向右做直线运动，小球A用细线悬挂于支架右端，放在小车左端的物块B相对于小车始终静止。某时刻观察到细线偏离竖直方向角，请画出此时物块B受到的重力G和摩擦力F的示意图（力的作用点图中已标出）。 温馨提示：20、21小题，解题过程要有必要的文字说明、计算公式和演算步骤，只写最后结果不得分。 20. 如图甲是我国设计并制造的无人驾驶汽车，汽车（包括司乘人员）的质量为1.2t，在水平路面上以恒定功率做直线运动的v-t图像如图乙（取g=10N/kg）。 （1）汽车经过一段路段时，此处规定汽车对地面的压强不得超过3×105Pa，则汽车与地面接触的总面积最少为多少cm2？ （2）如汽车匀速行驶过程中所受阻力大小为车重的0.02倍，求汽车受到的牵引力； （3）求汽车在10~20s内牵引力做功的功率。 21. 小明设计了一款简易烘干器模型，其简化电路如图甲所示，电源电压恒为12V，Rt为一种特殊发热电阻，其阻值随温度变化的关系如图乙所示。只闭合S1时，照明灯L正常发光，通过灯L的电流为0.1A。求： （1）灯泡正常发光时的功率； （2）灯泡正常发光100s消耗的电能； （3）当温度为60℃时，Rt消耗的功率达到最大，电阻Rt以最大功率工作10s产生的热量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 平遥县2025年四月学业水平质量监测试题 九年级物理 （满分：80分） 一、选择题（本大题共10个题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，请选出并在答题卡上将该项涂黑） 1. 如图，大拇指和中指的最大距离叫做“拃”，请你根据经验估计一“拃”的长度，并利用“拃”初略测出你手中的物理卷纸上下边缘的距离，下面的数据符合实际的是（　　） A. 一“拃”的长度约为20mm B. 一“拃”的长度约为20dm C. 卷纸上下边缘的距离约为50cm D. 卷纸上下边缘的距离约为26cm 【答案】D 【解析】 【详解】AB．一般来说，手掌的宽度约为1dm=100mm，一“拃”的长度与两个手掌的宽度相当，约为2dm=200mm。故AB不符合题意； CD．卷纸的上下边缘距离通常指卷纸的宽度，试卷一般使用B4纸，其宽度约为250mm=25cm，故C不符合题意，D符合题意。 故选D。 2. 诗句“儿童散学归来早，忙趁东风放纸鸢”，描绘的是儿童放飞风筝的画面，如图，以下说法中正确的是（　　） A. 风筝飞得越高，所受重力越小 B. 风筝飞得时快时慢不需要力的作用 C. 越飞越高的风筝相对于地面是静止的 D. 线对风筝的拉力和风筝对线的拉力是相互的 【答案】D 【解析】 【详解】A．重力的大小主要取决于物体的质量和地球对物体的引力，而与物体的高度关系不大，尤其是在地面附近。风筝能够飞得越高，是因为它受到的空气动力（如升力和阻力）与重力达到了平衡，使得风筝能够在空中保持飞行。故A错误； B．风筝飞得时快时慢，说明物体的运动状态发生了改变，一定是受到了力的作用，故B错误； C．以地面为参照物，越飞越高的风筝相对于地面发生了位置变化，是运动的，故C错误； D．线对风筝的拉力和风筝对线的拉力作用在两个不同物体风筝和线上，大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，所以这两个力是一对相互作用力，故D正确。 故选D。 3. 如图甲所示，我们常用打气筒来给自行车胎充气，如图乙所示为打气筒的结构原理图：当我们推动活塞向下运动时，活塞挤压筒内气体，使其充入轮胎。下压活塞过程中，下列说法正确的是（　　） A. 打气筒底部筒壁内能增大 B. 打气筒底部筒壁含有的热量增多 C. 筒内空气分子运动得越来越缓慢 D. 筒内气体温度升高的主要原因是热传递 【答案】A 【解析】 【详解】AD．用打气筒给自行车胎充气时，活塞对筒内空气做功，筒内空气温度升高，内能增大，是通过做功增大筒内气体的内能；同时打气筒底部筒壁吸收热量，内能增大，温度升高，故A正确，D错误； B．打气筒底部筒壁的内能增大，热量是过程量，不能说含有热量的多少，故B错误； C．筒内空气温度升高，空气分子运动得越来越快，故C错误。 故选A。 4. “金陵金箔”是国家级非物质文化遗产，手工打造的金箔轻薄柔软，最薄可达。直接用手拿取会导致破碎。制箔匠人会手持羽毛轻轻扫过纸垫如图甲,再将羽毛靠近金箔,羽毛就会吸起金箔如图乙。羽毛能够吸起金箔的原因是（　　） A. 带电物体能够吸引轻小物体 B. 羽毛与金箔摩擦产生电荷 C. 异种电荷相互吸引 D. 同种电荷相互排斥 【答案】A 【解析】 【详解】手持羽毛轻轻扫过纸垫，羽毛由于摩擦而带上了电荷，带电物体具有吸引轻小物体的性质，羽毛与金箔靠近时，带电的羽毛可以吸引轻薄的金箔，故BCD错误，A正确。 故选A。 5. 为了节能减排，国家大力推广新能源汽车，小王家新购置了一辆电动汽车，其速度由流经电动机的电流大小控制，当驾驶员松开“油门”踏板时，改变接入电路的变阻器阻值，使车速降低。下列是该电动汽车的模拟电路，其中符合要求的是（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】电动汽车的速度由流经电动机的电流大小控制，滑动变阻器要想控制通过电动机的电流大小，滑动变阻器和电动机应串联；当驾驶员松开“油门”踏板时，改变接入电路的变阻器阻值，使车速降低，说明滑动变阻器接入电路的电阻变大； AC．滑动变阻器与电动机并联，不能改变通过电动机的电流大小，故AC不符合题意； B．滑动变阻器与电动机串联，当驾驶员松开“油门”踏板时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，通过电动机的电流变大，车速变快，故B不符合题意； D．滑动变阻器与电动机串联，当驾驶员松开“油门”踏板时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，通过电动机的电流变小，车速变慢，故D符合题意。 故选D。 6. 关于下列四个生活实例，描述正确的是（　　） A. 输电线路改造中更换的铝芯电缆比旧电缆电阻更小，主要是因为新电缆的铝芯更细 B. 当试电笔笔尖插入插座的插孔中时，若氖管发光，说明此插孔中连接的是零线 C. 若电线因使用年限过长，其绝缘皮破损或老化，必须及时更换 D. 洗衣机的三脚插头中，2号脚应是与洗衣机的金属外壳相连的 【答案】C 【解析】 【详解】A．导体的阻值大小与其材料、长度、横截面积有关。当材料和长度一定时，横截面积越大即导体越粗其阻值越小。输电线路改造中更换的铝芯电缆比旧电缆电阻更小，主要是因为新电缆的铝芯更粗，故A错误； B． 用试电笔笔尖插入插座的插孔中，若氖管发光，说明此插孔中连接的是火线 ，故B错误； C．若电线因使用年限过长，其绝缘皮破损或老化，必须及时更换，否则可能会造成短路，引发火灾，故C正确； D．三角插头中，中间的是接地线，因此洗衣机的三脚插头中，1号脚应是与洗衣机的金属外壳相连的，故D错误。 故选C。 7. 教室的门关不紧，常被风吹开，小明在门与门框之间塞入硬纸片后，门就不易被风吹开了，下列描述中与此方法原理相同的是（　　） A. 车把表面粗糙不平 B. 用力捏车闸 C. 转动部分加润滑油 D. 轮胎上刻有花纹 【答案】B 【解析】 【详解】门被风吹开是因为门的滑动摩擦力很小，很容易克服摩擦将门吹开，塞入硬纸片后，使门与门框之间的压力增大，因此是通过增大压力来增大摩擦的。 A．车把表面粗糙不平，在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故A不符合题意； B．用力捏车闸，在接触面粗糙程度一定时，通过增大压力来增大摩擦力，故B符合题意； C．转动部分加润滑油，使接触面脱离，属于减小摩擦，故C不符合题意； D．轮胎上刻有花纹，在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故D不符合题意。 故选B。 8. 在如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关电路正常工作，一段时间后，发现电路中只有一个电表的示数突然变大，电阻R或L有一处发生故障，其他元件仍保持完好。下列说法正确的是（　　） ①可能是电阻R短路 ②可能是灯L短路 ③可能是电阻R断路 ④可能是灯L断路 A. 只有①②正确 B. 只有②③正确 C. 只有③④正确 D. 只有②④正确 【答案】D 【解析】 【详解】分析电路可知，灯泡L与电阻R串联，电压表测灯泡L两端电压。 ①电阻R短路将造成的结果，电压表和电流表示数均增大； ②灯L短路将造成电流表示数增大，但电压表被短路示数几乎减小到0； ③电阻R断路将造成断路，电流表和电压表示数均减小为0； ④灯L断路，电流表示数减小为0，电压表直接与电阻串联接在电源两端，相当于测电源电压，示数增大。 综上只有②④正确，故ABC不符合要求，D符合要求。 故选D。 9. 如图-1，是我国古代的计时工具——多级漏刻。如图-2，是箭壶的模型示意图，其中箭舟与箭壶底部未接触。让漏壶中的水慢慢滴入箭壶，随着箭壶内的水逐渐增多，木块与箭杆组成的箭舟也慢慢上浮，古人从盖孔处看箭杆上的标记，就能知道具体的时刻。当箭壶中液面缓慢升高时，下列说法正确的是（　　） A. 水对箭壶底部压强不变 B. 箭舟排开水的体积变大 C. 箭舟受到的浮力变大 D. 箭舟排开水的重力不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．箭壶中液面升高时，由p=ρgh得，水对箭壶底压强变大，故A错误； BC．箭舟始终处于漂浮状态，箭舟的重力不变，而漂浮时浮力始终等于重力，所以受到的浮力不变，由F浮=ρ液gV排可知，箭舟排开水的体积不变，故BC错误； D．根据阿基米德原理可知，箭舟排开水的重力等于箭舟受到的浮力，由于浮力不变，所以箭舟排开水的重力不变，故D正确。 故选D。 10. 随着春季的来临，我国南方多地进入了汛期。某校科技小组设计了一个监测水位的装置（图甲），电路中电源电压保持不变，定值电阻，的阻值为20Ω，是竖直放置的滑动变阻器（最大阻值为40Ω），浮子可带动金属滑杆AP竖直上下移动，当电流表的示数达到某一数值时提醒小组成员水位达到警戒值（25cm）。接入电路的阻值R随水位的变化关系如图乙所示，与之对应的电压表与电流表示数的变化关系如图丙所示。闭合开关，下列说法正确的是（　　） A. 当水位升高时，电压表的示数减小 B. 电路中的最大总功率为0.2W C. 当水位达到警戒水位25cm时，电阻两端的电压为4V D. 当电流表的示数为0.15A时，此时的水位为15cm 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图甲可知，变阻器与定值电阻串联，电压表测量定值电阻两端电压，当水位升高时，变阻器的阻值减小，根据串联分压知识可知，变阻器两端电压减小，则定值电阻两端电压升高，故电压表的示数增大，故A错误； B．由图丙可知，当变阻器阻值为0时，定值电阻两端电压等于电源电压，为6V，此时电路中电流最大，为0.3A，故电路中的最大总功率为 故B错误； C．由图乙可知，当水位达到警戒水位25cm时，变阻器的阻值为10Ω，根据串联分压知识可知 总电压为6V，的阻值为20Ω，故 解得，故C正确； D．当电流表的示数为0.15A时，定值电阻两端电压为 则变阻器两端电压为 则变阻器的电阻为 由图乙可知，此时的水位为20cm，故D错误。 故选C。 二、实验与探究：（本大题共5个小题，11题6分，12题7分，13题3分，14题5分，15题5分，共26分） 11. 物理课上，同学们利用压强计“研究液体内部压强”，进行了如下的操作。 （1）微小压强计装置_______（选填“是”或“不是”）连通器。实验前小明没有按压橡皮膜时，U形管两侧液面就存在高度差（如图①所示），接下来的操作是________（选填字母）； A.从U形管内向外倒出适量水 B．拆除软管重新安装 C．向U形管内添加适量水 （2）实验时，小王将探头放入水下，U形管两侧水面高度差为8cm，此时U形管内外的气压差为_______Pa；（ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg） （3）正确操作后，分析图②、图③的实验现象，得出结论：同种液体中，液体压强随液体深度的增加而_________； （4）分析图③、图④的实验现象，得出结论：在深度相同时，液体的_________越大，压强越大； （5）小王用图⑤所示的装置测量未知液体的密度：在左侧加入适量的水，在右侧缓慢倒入待测液体，直到橡皮膜刚好变平，她测量了以下物理量： A. 右侧待测液体到容器底的深度h1 B. 右侧待测液体到橡皮膜中心的深度h2 C. 左侧水到容器底的深度h3 D. 左侧水到橡皮膜中心的深度h4 请你推导出待测液体密度的表达式为ρ=____________（选择题中合适的字母和ρ水表示）。 【答案】（1） ①. 不是 ②. B （2）800 （3）增大 （4）密度 （5） 【解析】 【小问1详解】 [1]微小压强计的左侧上端封闭，不是上端开口底部连通的容器，因此不是连通器。 [2]若在使用压强计前，发现U形管内水面已有高度差，只需要将软管取下，再重新安装，这样U形管中两管上方的气体压强就是相等的（都等于大气压），当橡皮膜没有受到压强时，U形管中的液面就是相平的，故B符合题意，AC不符合题意。 故选B。 【小问2详解】 小王将探头放入水下，U形管两侧水面高度差为 h=8cm=0.08m 则U形管内外的气压差为 p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.08m=800Pa 【小问3详解】 分析图②、图③的实验知，液体的密度相同，深度不同，深度越深，U形管液面的高度差越大，液体内部压强越大，得出结论：同种液体中，液体压强随液体深度的增加而增大。 【小问4详解】 分析图③、图④的实验知，液体的深度相同，液体的密度不同，且密度越大，U形管液面的高度差越大，液体内部压强越大，得出结论：在深度相同时，液体的密度越大，压强越大。 【小问5详解】 液体压强的深度指的是液体内部到液面的高度差，需要测量橡皮膜中心到液面的竖直高度差，得到深度，故选BD；若橡皮膜左右两侧压强不相等，橡皮膜将左凸或右凸，只有橡皮膜左侧和右侧的压强相等时，橡皮膜相平，根据液体压强公式p=ρgh可得，由p左=p右，得 ρ水gh4=ρgh2 解得，待测液体密度的表达式为 12. “权衡”一词，在古代分别指秤砣和秤杆，现代多表示事物在动态中维持平衡的状态。在学习杠杆相关知识后，“飞天”兴趣小组尝试做了简易杆秤并进行了以下探究： 活动一：了解杆秤的构造及物理原理： 如图甲所示，杆秤由秤盘（放置待称量的物体）、秤砣、秤杆（标有刻度，可读取被称物体质量）、提纽组成； （1）参照图乙，图甲中提纽相当于杠杆的______，结合“秤砣虽小压千斤”这句话，此时杆秤相当于______杠杆； 活动二：自制简易杆秤： 该兴趣小组自制杆秤如图甲所示。其中：秤砣质量为200g，A点为秤盘挂绳位置，B点为提纽挂绳位置，C点为0刻度线位置； （2）由图甲可知，利用该杆秤最多可称量______g的物体，D点处的刻度数为______g； （3）忽略秤杆自身重量对杆秤平衡的影响，用表示秤砣质量，表示物体和秤盘质量，表示B、C之间的距离，表示A、B之间的距离。根据杠杆平衡条件，当秤砣在C点处平衡时，将满足______（用上述物理量表示），由此可得，秤盘的质量为______g； （4）若想测量质量更大的物体，你可采取的办法是______（只写一条即可）。 【答案】 ①. 支点 ②. 省力 ③. 1000 ④. 400 ⑤. ⑥. 160 ⑦. 增加秤砣的质量 【解析】 【详解】（1）[1] 图甲中杆秤使用时绕提纽转动，提纽相当于杠杆的支点。 [2] “秤砣虽小压千斤”说明杆秤相当于省力杠杆，起到省力的作用。 （2）[3][4] 由图甲可知，该杆秤量程为，利用该杆秤最多可称量1000g的物体，D点处的刻度数为400g。 （3）[5] 根据杠杆平衡条件，当秤砣在C点处平衡时，则有 化简得。 [6] 当秤盘上不放物体时，秤砣零刻度线处，根据杠杆平衡条件，则有 则秤盘的质量为 （4）[7] 若想测量质量更大的物体，根据（3）中，可以增加秤砣的质量，在力臂不变时，物体和秤盘质量更大，即测量的物体质量更大。 13. 在“探究通电螺线管外部的磁场分布”的实验中，实验装置如图所示： （1）在嵌有螺线管的硬纸板上均匀地撒满细铁屑，给螺线管通电后，只有少量铁屑发生移动，此时应该_________（填写操作方法），然后观察到细铁屑的排列如图所示，可见通电螺线管周围的磁场和 _________磁体的磁场相似； （2）对调电源的正负极，小磁针指向与原来相反，说明通电螺线管的磁场方向与_________有关。 【答案】（1） ①. 轻敲硬纸板 ②. 条形 （2）电流方向 【解析】 【小问1详解】 [1]在嵌有螺线管的硬纸板上均匀地撒满细铁屑，给螺线管通电后，只有少量铁屑发生移动，为了减小铁屑与纸板之间的摩擦力，需要轻敲纸板，使铁屑在磁力作用下运动起来有规律的排列。 [2]由图可知，由磁极间的相互作用可知通电螺线管的两端有NS极，通电螺线管周围的磁场和条形磁铁的磁场相似，它们周围磁场的分布相似。 【小问2详解】 对调电源的正负极，通电螺线管中电流的方向相反，小磁针指向与原来相反，通电螺线管的磁场方向相反，说明通电螺线管的磁场方向与电流的方向有关。 14. 为测量一定值电阻的阻值，创新小组的同学选用的实验器材有：两节干电池、电流表、电压表、待测电阻R（阻值不小于）、滑动变阻器、开关及导线若干。 （1）请将图甲中的电路连接完整（要求：滑动变阻器滑片左移时电流表示数变大）；_______ （2）闭合开关后，发现电流表示数为零，电压表示数接近电源电压，则故障原因可能是电阻R__________（选填“断路”或“短路”）； （3）排除故障后，移动滑片使电压表示数为，此时电流表的指针位置如图乙所示，则电流表的示数为________，本次测得R的阻值为_________； （4）为了使测量结果更准确，接下来的操作是：_________。 【答案】（1） （2）断路 （3） ①. 0.16 ②. 15 （4）可多次改变滑动变阻器滑片的位置，测出多组电压和电流值，分别计算出电阻值，最后取平均值为测量值。 【解析】 【小问1详解】 电源为两节干电池，电压为3V，电压表应选小量程并联在定值电阻两端；待测电阻R阻值不小于10Ω，则电路中电流最大为 故电流表应选小量程串联在电路中；滑动变阻器的滑片左移时电流表示数变大，说明变阻器连入电路的阻值变小，故变阻器应选左下接线柱与电流表串联在电路中，如下图所示： 【小问2详解】 闭合开关后，发现电流表示数为零，说明电路可能断路；电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源连通，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路断路了，即故障原因可能是电阻R断路。 【小问3详解】 [1]由（1）可知，电流表选用小量程；排除故障后，移动滑片使电压表示数为2V，此时电流表的指针位置如图乙所示，电流表分度值0.02A，其示数为0.16A。 [2]由欧姆定律，本次测得R的阻值为 【小问4详解】 略。 15. 小明用吸管喝牛奶时将吸管插入牛奶中后发现吸管内牛奶液面的高度比管外牛奶的液面高。小明查阅资料得知：这种现象叫毛细现象，管内外水面高度差与管的内径、水的温度有关。高度差与玻璃管直径的关系如图所示，小明还想利用细玻璃管探究管内外水面高度差与水温的关系，请你帮他设计实验方案。 （1）实验器材：________； （2）实验步骤：________。 （3）实验结论：________。 【答案】（1）细玻璃管、烧杯、热水、温度计和刻度尺。 （2）①往烧杯中加入适量热水，将细玻璃管和温度计插入水中；②等细玻璃管内液面和温度计示数稳定后，用刻度尺测出液面高度差h1读出温度计示数；③5分钟后（水的温度降低）用刻度尺测出液面高度差h2读出温度计示数。 （3）实验结论需要体现细玻璃管内外液面高度差与水温的关系，故若，则温度越高液面高度差越大；若，则温度越高液面高度差越小。 【解析】 【小问1详解】 由题可知，本实验的目的是想利用细玻璃管探究管内外液面高度差与水温的关系，因此需要细玻璃管、烧杯、热水、温度计和刻度尺。 【小问2详解】 由题可知，本实验的目的是想利用细玻璃管探究管内外液面高度差与水温的关系，所以整个实验需要体现，在不同温度下，对应的液面高度差以及温度计的示数，故具体实验步骤如下： ①往烧杯中加入适量热水，将细玻璃管和温度计插入水中； ②等细玻璃管内液面和温度计示数稳定后，用刻度尺测出液面高度差h1读出温度计示数； ③5分钟后（水的温度降低）用刻度尺测出液面高度差h2读出温度计示数。 【小问3详解】 略。 三、综合应用：（本大题共6个小题，16题2分，17题4分，18题3分，19题2分，20题6分，21题7分，共24分） 16. 如图为华为最新全球首发的三折叠屏手机，标志着华为在折叠屏市场的又一次重大突破。其折叠屏主要是由 ________材料制成的柔性发光二极管（选填“导体”、“半导体”或“超导体”），手机使用过程中，电池的能量转化是：_______能转化为电能。 【答案】 ①. 半导体 ②. 化学 【解析】 【详解】[1]半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间，常常用于制作二极管和三极管。折叠屏主要是由半导体材料制成的柔性发光二极管。 [2]电源工作时将其他形式的能转化为电能。手机使用过程中，电池的能量转化是化学能转化为电能。 17. 请阅读《光伏发电》并回答下列小题。 光伏发电 光伏发电是利用半导体界面的“光生伏特效应”而将光能直接转变为电能的一种技术。 “光生伏特效应”简称“光伏效应”，是指光照使不均匀半导体或半导体与金属结合的不同部位之间产生电位差（电压）的现象。如图甲所示，太阳能电池内部的P型硅和N型硅结合在一起，它们的交界面附近的区域形成PN结，当适当频率的光照射PN结时，由于内建电场的作用，受激电子和空穴各自向相反的方向运动，电子收集到上电极，空穴收集到下电极，产生电动势，称为光生电压。这种由PN结的内建电场引起的光电效应，称为光生伏特效应。 图乙所示为某光伏发电系统结构图，该系统主要由经过串联后进行封装保护而形成大面积的太阳能电池组件、控制器和逆变器等部分组成。太阳能电池组件将太阳能转化为电能。当太阳能充足、发电量超过用户需求时，将发出的多余电能通过控制器存储在蓄电池中；当光照较差、发电量不能满足用户需求时，控制器释放蓄电池中存储的电能供用户使用。 与常用的火力发电系统相比，光伏发电具有：无枯竭危险；安全可靠，无噪声，无污染排放；不受资源分布地域的限制，可利用建筑屋面的优势；无需消耗燃料和架设输电线路即可就地发电供电等众多优点，它是各国争相发展的一种发电方式。我国在光伏产业的各个领域都具备明显领先优势，发展空间十分广阔。 请根据上述材料，回答下列问题： （1）太阳能电池板的下电极相当于电源的______极；（选填“正”或“负”） （2）当光照较差、用户处于用电高峰时，光伏发电系统中的蓄电池应处于______状态；（选填“充电”或“放电”） （3）根据光伏发电系统结构图，你猜想逆变器的主要作用是______； （4）如果请你为一个家庭安装太阳能电池板，假设这个家庭的平均日用电量是10kWh，家庭所在地的平均日照时间是5h，太阳能电池板每平方米的平均输出功率为50W，为了满足这个家庭的用电需求，则需要安装的太阳能电池板的面积为______m2。 【答案】（1）正 （2）放电 （3）将直流电转换为交流电 （4）40 【解析】 【小问1详解】 当适当频率的光照射PN结时，由于内建电场的作用，受激电子和空穴各自向相反的方向运动，电子收集到上电极，上电极聚集负电荷，相当于电源的负极；空穴收集到下电极，下电极相当于电源的正极。 【小问2详解】 当光照较差、发电量不能满足用户需求时，控制器释放蓄电池中存储的电能供用户使用。由文中内容可知，当光照较差、用户处于用电高峰时，发电量不能满足用户需求，控制器释放蓄电池中存储的电能供用户使用，光伏发电系统中的蓄电池应处于放电状态。 【小问3详解】 根据光伏发电系统结构图可知，直流电通过逆变器后变为交流电，所以逆变器的作用是将直流电转换为交流电。 【小问4详解】 太阳能电池板每平方米5h获得的电能为 为了满足这个家庭的用电需求，则需要安装的太阳能电池板的面积为 18. 现在轿车已经进入各个家庭了，不少司机往往会在汽车的前围上部摆放一些摆件（车载香水）如图所示，殊不知这会带来诸多的安全隐患。请你利用学过的知识说出可能造成的一种安全危害，并解释其原因。 【答案】车载香水的形状是中间厚、边缘薄，相当于凸透镜，对光线有会聚作用，可以将射来的太阳光会聚于一点，会聚点的温度比较高，可能会引起火灾。 【解析】 【详解】略。 19. 如图所示，带支架的平板小车沿水平地面向右做直线运动，小球A用细线悬挂于支架右端，放在小车左端的物块B相对于小车始终静止。某时刻观察到细线偏离竖直方向角，请画出此时物块B受到的重力G和摩擦力F的示意图（力的作用点图中已标出）。 【答案】 【解析】 【分析】 【详解】由图可知，小车沿水平地面向右运动过程中，某时刻细线偏离竖直方向角，说明此时小车此时在向右做加速运动，而物块B要始终保持静止状态，为了避免掉下去，物块B会受到小车A给的水平向右的静摩擦力F作用。过物块B的重心分别沿水平向右和竖直向下画一条有向线段表示静摩擦力F和重力G。如图所示 温馨提示：20、21小题，解题过程要有必要的文字说明、计算公式和演算步骤，只写最后结果不得分。 20. 如图甲是我国设计并制造的无人驾驶汽车，汽车（包括司乘人员）的质量为1.2t，在水平路面上以恒定功率做直线运动的v-t图像如图乙（取g=10N/kg）。 （1）汽车经过一段路段时，此处规定汽车对地面的压强不得超过3×105Pa，则汽车与地面接触的总面积最少为多少cm2？ （2）如汽车匀速行驶过程中所受阻力大小为车重的0.02倍，求汽车受到的牵引力； （3）求汽车在10~20s内牵引力做功的功率。 【答案】（1）400 （2）240N （3）3600W 【解析】 【小问1详解】 汽车（包括司乘人员）的质量为，对水平地面的压力 汽车经过一段路段时，此处规定汽车对地面的压强不得超过，汽车与地面接触的总面积最小为 【小问2详解】 汽车匀速行驶过程中所受阻力大小为车重的倍，阻力 汽车匀速行驶，汽车受到的牵引力与阻力二力平衡，汽车受到的牵引力 【小问3详解】 汽车在内，由图乙得匀速行驶的速度，利用 得到牵引力做功的功率 21. 小明设计了一款简易烘干器模型，其简化电路如图甲所示，电源电压恒为12V，Rt为一种特殊发热电阻，其阻值随温度变化的关系如图乙所示。只闭合S1时，照明灯L正常发光，通过灯L的电流为0.1A。求： （1）灯泡正常发光时的功率； （2）灯泡正常发光100s消耗的电能； （3）当温度为60℃时，Rt消耗的功率达到最大，电阻Rt以最大功率工作10s产生的热量。 【答案】（1）12W （2）120J （3）144J 【解析】 【小问1详解】 由图甲可知，只闭合时，电路为L的简单电路，此时L正常发光，灯泡正常发光时的功率为 【小问2详解】 灯泡正常发光100s消耗的电能 【小问3详解】 由图乙可知当温度为时，Rt的阻值为；由图甲可知，再闭合时，与L并联，由并联电路的电压规律可知，两端的电压为 电阻以最大功率工作10s产生的热量 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $