精品解析：重庆市长寿中学校2024-2025学年九年级下学期期中物理试题

2024-2025学年度长寿中学九年级物理期中考试卷 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上 3．本试卷g取 第Ⅰ卷（选择题） 一、单选题（共24分） 1. 下列几种估测中，最符合实际情况的是（　　） A. 教室门的高大约2dm B. 教室的日光灯的额定功率约为40W C. 家用电冰箱正常工作时的电流约为5A D. 人体感觉舒适的环境温度约为37℃ 2. 宋代范仲淹的《岳阳楼记》中蕴含了丰富的光学知识，文中词句与物理知识相符合的是（　　） A. “皓月千里”，皎洁的月亮是光源 B. “静影沉璧”，如玉璧一样月亮的倒影是光的反射现象 C. “浮光跃金”，湖面波动的光闪着金色是光的折射现象 D. “锦鳞游泳”，看到水里的鱼是实像 3. 如图所示，将冰块放于单层的不锈钢盆中，并加入适量的盐，用筷子搅拌大约半分钟，盆中冰与盐水混合物的温度低于0℃。将装有西瓜汁的小塑料杯放在盆中的冰块里，几分钟后西瓜汁变成了水果冰棍，这时观察到盆外壁出现白霜。下列说法正确的是（　　） A. 西瓜汁变成了冰棍，属于凝华 B. 西瓜汁变成冰棍的过程，内能增加 C. 白霜是盆周围的水蒸气放热形成的 D. 吃冰棍感觉凉爽，因为冰棍含有的热量少 4. 如图所示的四个装置可以用来演示物理现象或原理，下列表述正确的是（　　） A. 图a可用来演示电磁感应现象，将机械能转化为电能 B. 图b用来演示电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系 C. 图c可用来演示发电机原理 D. 图d可用来演示电动机原理，将电能转化为机械能 5. 滑板运动是孩子们喜爱的运动项目之一、如图所示，一小孩踏着滑板车在水平地面上向前运动，则（　　） A. 小孩踏在滑板车上，滑板车不会发生形变 B. 滑行过程中，相对于旁边树木，小孩是运动的 C. 滑板车停下来时，它的惯性变小 D. 静止时，地面对滑板车的支持力与小孩受到的重力是一对平衡力 6. 如图所示，电源电压不变，闭合开关，当滑动变阻器的滑片由中点向右移动时，下列说法正确的是（　　） A. 电压表V的示数不变 B. 电流表A1的示数不变 C. 电压表V的示数与电流表A1的示数乘积变大 D. 电压表V的示数与电流表A2的示数之比变大 7. 如图所示，电源电压为6V且保持不变，R0=40Ω，滑动变阻器的规格为“20Ω1A”，电流表的量程为“0～0.6A”，小灯泡上标有“3V 1.5W”字样。不考虑灯丝电阻变化，并保证电路安全，则（　　） A. 当S闭合，S1、S2都断开时，电路消耗最大功率是3.2W B. 当S、S1、S2都闭合时，电路消耗的总功率最小值为3.0W C. 当S闭合，S1、S2都断开时，滑动变阻器的阻值范围是6Ω～20Ω D. 当S、S1、S2都闭合时，滑动变阻器接入电路的最小阻值是18Ω 8. 如图所示，水平桌面上有一底面积，高25cm的轻质柱形容器，底部放置有边长为10cm的正方体A，其密度为，距离水平桌面高30cm的天花板上通过一根长5cm的细线悬挂重6N，边长5cm的正方体B，且B在A的正上方。现向容器内加水，则下列判断中正确的是（　　） A. A的重力为0.5N B. A恰好与B接触时，此时水对容器底的压强为2000Pa C. 当加水质量为2kg时，B对A的压强与水对A底部的压强的比值最大 D. 当细绳拉力为0N时，A底部所受到的液体压力为15N 第II卷（非选择题） 二、填空题（14题共2分，其余每空1分，共12分） 9. 2021年10月16日0时23分，搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥运载火箭，在酒泉卫星发射中心精准点火发射，顺利将翟志刚，王亚平、叶光富3名航天员送入太空。火箭加速升空过程中动能____________（选填“增大”“减小”或“不变”），以地面为参照物，宇航员是____________的（选填“静止”或“运动”）。 10. “生活处处有物理”。使用吸盘式挂钩时先将吸盘内空气排尽，由于___________的作用将吸盘紧紧压在墙上；吸尘器吸尘时，电机高速转动使机器内部气体的流速增大、压强变___________，内外的压力差将灰尘压入吸尘盒内。 11. 如图是小军家的电能表，将电热水壶单独接在电路中烧水，壶内水的质量为2kg，加热5min电能表的转盘转了300转，则电热水壶的实际功率是______W。若该过程中电热水壶的加热效率是70%，则水温升高了______℃。【c水=4.2×103J/(kg·°C)】 12. 如图所示，工人用500N的力F将底面积为100cm2，重为800N的物体在10s内匀速提升了2m，在此过程中，滑轮组的机械效率为______。若改用300N的力来拉这个物体，物体未被拉起，则物体对地面的压强为为______Pa。 13. 如图甲所示，电源电压及灯丝电阻保持不变，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~15V，变阻器R的最大阻值为200，灯泡L标有“6V；3W”字样，灯泡L正常发光的电阻为__________。只闭合开关S、S1，移动滑片P的过程中，电流表示数与变阻器连入电路的阻值变化关系如图乙所示。当滑片P在a点时，电压表示数为10V，电流表示数为Ia；只闭合开关S、S2，滑片P置于b点时，变阻器连入电路的电阻为Rb，电流表的示数为Ib。已知Rb∶R0=7∶3，Ia∶Ib=5∶4。只闭合开关S、S2时，在保证电路安全条件下，电路的最小功率与最大功率之比为__________。 14. （1）在图中画出与入射光线对应的折射光线。 （2）如图所示，挂有重物的杠杆AOB在动力F的作用下保持静止，请在答图中画出动力F的力臂L。 三、实验题（第15题6分，第16题8分，第17题8分，共22分） 15. （1）如图甲所示是小悦探究水沸腾的实验装置，其合理的安装顺序为________（选填“自下而上”或“自上而下”）。实验中，某时刻温度计示数如图乙所示，此时水的温度是________℃。她用相同的装置先后做了两次实验，绘制出如图丙所示的图像，若两次实验所用水的质量分别为、，则________（选填“>”“=”或“<”）。 （2）探究凸透镜成像的规律。 ①实验时她调整蜡烛和光屏直至在光屏上得到等大的实像，如图所示，则实验中所用凸透镜的焦距是________cm；保持凸透镜的位置不变，将蜡烛移到40cm处，再移动光屏直至呈现出清晰的像，生活中的________（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一成像原理制成的； ②图中光屏上出现烛焰清晰的像时，如果用遮光板靠近烛焰，并挡住烛焰的上半部分，将会在光屏上看到________。 A．烛焰下半部分的像 B．烛焰上半部分的像 C．烛焰完整的像，像的亮度变暗 D．烛焰完整的像，像的亮度不变 16. 实验室有规格为“2.5V 0.75W”的小灯泡若干，小洋同学想知道这些灯泡是否符合规格。于是找来两节新干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、导线等器材，并任意选取一个小灯泡进行实验探究。 （1）请你用笔画线代替导线帮小洋同学正确连接电路________； （2）在闭合开关前，应将滑片放在_______（填“A”或“B”）端； （3）小洋闭合开关，移动滑片，发现灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，则该电路的故障可能是_______； （4）排除故障后，调节滑片，观察到电压表如图乙所示，要让灯泡正常发光，滑动变阻器滑片P应向_______（填“A”或“B”）端移动； （5）当小灯泡正常发光时，电流表如图丙所示，则该灯泡的额定功率为_______W； （6）若灯丝的长度是一定的，则该小灯泡灯丝比符合要求的灯泡灯丝_______（选填“粗”或“细”）； （7）通过实验，小洋理解了小灯泡的电阻不能用求平均值的方式代替，你认为原因是_______； （8）实验完成后，小洋将小灯泡换成阻值为5Ω，10Ω，15Ω，20Ω的定值电阻继续探究“电流与电阻的关系”，让电压表的示数保持2V不变，则要完成所有探究滑动变阻器的阻值不小于________Ω。 17. 小红同学在学校的花坛里捡到了一块小石块，刚刚复习了“密度的测量专题”的她想用所学知识的测量小石块的密度。如图所示是小红和同学们利用一最大测量值为200g的托盘天平和一个质量为28.2g的烧杯来测量石块密度的实验过程（假设石块吸水前后体积不变）。 （1）她把托盘天平放在_______桌面上，将游码归零后发现指针指在分度标尺中线的右侧。则应该将平衡螺母向_______（选填“左”或“右”）适当调节； （2）托盘天平调平后，小红开始实验： ①向烧杯中加入适量水，用调好的天平测出烧杯和水的总质量为90g，如图甲所示； ②将石块轻轻地放入烧杯的水中，足够长一段时间后，在水面的位置处作标记a，用调好的天平测量烧杯、水和石块的总质量为140g（细线体积质量忽略不计），如图乙所示； ③从烧杯的水中取出石块后，轻轻擦干石块表面的水后，测出此时石块的质量为54.8g； ④用调好的天平测出剩佘水和烧杯的总质量为84g，如图丙所示。 ⑤再向烧杯加水，直到水面到达所作标记处为止，如图丁所示。并用调好的天平测烧杯和水的总质量，此时砝码和游码如图戊所示，则烧杯和水的总质量为_______g； （3）根据实验数据，计算出石块的质量为_______g，则石块的密度为_______g/cm3； （4）对实验结果进行讨论时，同小组成员提议使用丙和丁两幅图中的数据也能计算出石块的体积，你认为这样测得的石块体积值_______（选填“偏大”或“偏小”）； （5）聪明的小红发现还可以用天平、烧杯和标记a来测量未知液体的密度。思考片刻后，她将图丁中烧杯中的水倒掉后擦干，将待测液体加至标记a处，然后用天平称出烧杯和液体的总质量。利用该装置和标记a可测出液体密度的最大值为_______g/cm3（保留整数）；理论上，用此天平可以鉴别密度差异不小于_______g/cm3的液体（结果精确到0.001）。 四、计算题（第18题6分，第19题8分，第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. “节能减排，低碳生活”旨在倡导节约能源和减少二氧化碳排放。小明同学坚持骑自行车上下学，他的质量为50kg ，所骑自行车质量为10kg ，若他在平直公路上2min内匀速行驶了600m。则： （1）在他骑行这2min内，骑行的速度是多少米每秒？ （2）若他匀速骑行时所受阻力是总重的0.1倍，则他骑行这2min内克服阻力做了多少功？ 19. 图甲为某款新型电饭煲，额定电压为220V，它采用了“聪明火”技术，智能化地控制不同时间段的烹饪温度，以得到食物最佳的营养和口感，图乙为其电路原理图，R1和R2为电阻不变的电热丝，S1是自动控制开关。将电饭煲接入220V电路中，电饭煲工作的30min就可以煮好一锅米饭，它的电功率随时间变化的图像如图丙所示。求： （1）在0~30min内，电饭煲消耗的电能； （2）加热电阻R2的阻值； （3）用电高峰期，用该电饭煲煮好一锅饭，需要36.3min，则用电高峰期的实际电压是多少。 20. 某校科技节点燃了师生的科学探索之心，师生共同设计了一款潜水艇模型。其主要结构如图甲所示，模型的总质量5kg（包含压载铁），总体积6×10-3m3。在模型的底部A处，装有底面积为10cm2的压敏电阻R0（阻值随液体压力的变化关系如图丙），其连接的内部电路如图乙，电源电压18V。入水前调节R的阻值并保持不变，使量程足够大的两电压表示数相等。模型初入水时，漂浮于水面；通过阀门控制进水量，可以让模型在水中悬浮。为了模拟潜水艇的“掉深过程”（液体密度变小而急剧下降），将水中悬浮的模型取出并擦干表面水分（内部水量不变），放入装有测试液体的柱形容器中实验，容器水平放置，测试液体密度为0.9g/cm3。求： （1）模型初入水时，受到的浮力； （2）如果不采取自救措施，水中取出的模型在测试液体中会持续下落，则最终触底时容器底对模型的支持力为多大； （3）在自救模式测试时，当电路中两电压表示数差达到12V时，便会触发电磁开关使压载铁自行脱落，从而实现上浮自救。则压载铁脱落瞬间，A点对应的深度为多大？若要使模型在掉深时，尽早实现上浮自救，请写出一条建议。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年度长寿中学九年级物理期中考试卷 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上 3．本试卷g取 第Ⅰ卷（选择题） 一、单选题（共24分） 1. 下列几种估测中，最符合实际情况的是（　　） A. 教室门的高大约2dm B. 教室的日光灯的额定功率约为40W C. 家用电冰箱正常工作时的电流约为5A D. 人体感觉舒适的环境温度约为37℃ 【答案】B 【解析】 【详解】A．教师的门高约为2m，即20 dm，故A不符合题意； B．教室内的日光灯采用的是节能能，额定功率一般为40W，故B符合题意； C．家用电冰箱正常工作时的电流在1A左右，故C不符合题意； D．人体感觉比较适宜的环境温度在25℃左右，故D不符合题意。 故选B。 2. 宋代范仲淹的《岳阳楼记》中蕴含了丰富的光学知识，文中词句与物理知识相符合的是（　　） A. “皓月千里”，皎洁的月亮是光源 B. “静影沉璧”，如玉璧一样月亮的倒影是光的反射现象 C. “浮光跃金”，湖面波动的光闪着金色是光的折射现象 D. “锦鳞游泳”，看到水里的鱼是实像 【答案】B 【解析】 【详解】A．皎洁的月亮不是光源，因为月亮是反射的太阳光，故A不符合题意； B．如玉璧一样月亮的倒影是光的反射形成的平面镜成像现象，故B符合题意； C．湖面波动的光闪着金色是光的反射现象，故C不符合题意； D．看到水里的鱼是由于光的折射形成的虚像，故D不符合题意。 故选B。 3. 如图所示，将冰块放于单层的不锈钢盆中，并加入适量的盐，用筷子搅拌大约半分钟，盆中冰与盐水混合物的温度低于0℃。将装有西瓜汁的小塑料杯放在盆中的冰块里，几分钟后西瓜汁变成了水果冰棍，这时观察到盆外壁出现白霜。下列说法正确的是（　　） A. 西瓜汁变成了冰棍，属于凝华 B. 西瓜汁变成冰棍的过程，内能增加 C. 白霜是盆周围的水蒸气放热形成的 D. 吃冰棍感觉凉爽，因为冰棍含有的热量少 【答案】C 【解析】 【详解】A．西瓜汁变成了冰棍，由液态变为固态，属于凝固现象，故A错误； B．西瓜汁变成冰棍属于凝固现象，凝固放热，内能减小，故B错误； C．盆外壁出现的白霜是空气中的水蒸气凝华形成的固态小冰晶，故C正确； D．吃冰棍感觉凉爽是因为熔化吸热，热量是过程量，不能描述为“含有热量”，故D错误。 故选C。 4. 如图所示的四个装置可以用来演示物理现象或原理，下列表述正确的是（　　） A. 图a可用来演示电磁感应现象，将机械能转化为电能 B. 图b用来演示电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系 C. 图c可用来演示发电机原理 D. 图d可用来演示电动机原理，将电能转化为机械能 【答案】B 【解析】 【详解】A．a图演示电流的磁效应，将电能转化为机械能，故A错误； B．b图，线圈中的电流大小一样，线圈的匝数不一样，演示电磁铁的磁性强弱与线圈的匝数有关，故B正确； C．c图，电路中有电源，演示磁场对电流有力的作用，演示电动机原理，故C错误； D．d图，导体切割磁感线，产生感应电流，演示电磁感应现象，是发电机原理，将机械能转化为电能，故D错误。 故选B。 5. 滑板运动是孩子们喜爱的运动项目之一、如图所示，一小孩踏着滑板车在水平地面上向前运动，则（　　） A. 小孩踏在滑板车上，滑板车不会发生形变 B. 滑行过程中，相对于旁边树木，小孩是运动的 C. 滑板车停下来时，它的惯性变小 D. 静止时，地面对滑板车的支持力与小孩受到的重力是一对平衡力 【答案】B 【解析】 【详解】A．小孩踏在滑板车上，对滑板车施加了压力的作用，压力会使滑板车发生形变，故A不符合题意； B．滑行过程中，相对于旁边树木，小孩与树木之间发生了位置的变化，是运动的，故B符合题意； C．惯性与质量有关，滑板车停下来时，质量不变，惯性不变，故C不符合题意； D．静止时，地面对滑板车的支持力等于小孩重力与滑板车重力的和，要大于小孩的重力，所以地面对滑板车的支持力与小孩受到的重力不是一对平衡力，故D不符合题意。 故选B。 6. 如图所示，电源电压不变，闭合开关，当滑动变阻器的滑片由中点向右移动时，下列说法正确的是（　　） A. 电压表V的示数不变 B. 电流表A1的示数不变 C. 电压表V的示数与电流表A1的示数乘积变大 D. 电压表V的示数与电流表A2的示数之比变大 【答案】A 【解析】 【详解】由图知道，两电阻并联，电流表A1测总电流，电流表A2测通过灯泡的电流，电压表测电源电压。 A．由于电源电压不变，所以滑动变阻器的滑片由中点向右移动时，电压表V示数不变，故A正确； B．当滑动变阻器滑片向右移动时，变阻器连入电路的电阻变大，由欧姆定律知道，通过变阻器的电流变小；由于并联电路各支路互不影响，所以电流表A2示数不变；根据并联电路电流的规律知道，总电流即A1示数变小，故B错误； C．由于电压表示数不变，电流表A1示数变小，其乘积变小，故C错误； D．电压表示数不变，电流表A2示数不变，所以其比值不变，故D错误。 故选A。 7. 如图所示，电源电压为6V且保持不变，R0=40Ω，滑动变阻器的规格为“20Ω1A”，电流表的量程为“0～0.6A”，小灯泡上标有“3V 1.5W”字样。不考虑灯丝电阻变化，并保证电路安全，则（　　） A. 当S闭合，S1、S2都断开时，电路消耗最大功率是3.2W B. 当S、S1、S2都闭合时，电路消耗的总功率最小值为3.0W C. 当S闭合，S1、S2都断开时，滑动变阻器的阻值范围是6Ω～20Ω D. 当S、S1、S2都闭合时，滑动变阻器接入电路的最小阻值是18Ω 【答案】C 【解析】 【详解】由P=可得，小灯泡电阻 RL===6Ω 由P=UI可得小灯泡正常发光时的电流 I===0.5A A．S闭合，S1、S2都断开，滑动变阻器与L串联，由题意知最大电流为0.5A，则电路消耗最大功率 P最大=UI最大=6V×0.5A=3W 故A错误； B．S、S1、S2都闭合，滑动变阻器与R0并联，通过R0的电流 I1===0.15A 当滑动变阻器的阻值最大时，此支路上的电流最小，则 I2===0.3A 则干路上的电流 I最小=I1+I2=0.15A+0.3A=0.45A 电路消耗的总功率最小值 P最小=UI最小=6V×0.45A=2.7W 故B错误； C．S闭合，S1、S2都断开，滑动变阻器与灯泡串联。当电路中电流最大时，电阻最小，则滑动变阻器接入电路的最小阻值 R小===6Ω 滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，则最大阻值R大=20Ω，故滑动变阻器接入电路的阻值范围是6Ω～20Ω；故C正确； D．当S、S1、S2都闭合时，滑动变阻器与R0并联，由电流表的量程可知，干路中的最大电流为0.6A，则电路消耗的总功率最大，电路中的总电阻 R总===10Ω 滑动变阻器与R0并联，则 =+ =+ 解得R滑=15Ω，故D错误。 故选C。 8. 如图所示，水平桌面上有一底面积，高25cm的轻质柱形容器，底部放置有边长为10cm的正方体A，其密度为，距离水平桌面高30cm的天花板上通过一根长5cm的细线悬挂重6N，边长5cm的正方体B，且B在A的正上方。现向容器内加水，则下列判断中正确的是（　　） A. A的重力为0.5N B. A恰好与B接触时，此时水对容器底的压强为2000Pa C. 当加水质量为2kg时，B对A的压强与水对A底部的压强的比值最大 D. 当细绳拉力为0N时，A底部所受到的液体压力为15N 【答案】C 【解析】 【详解】A．正方体A的体积 A的质量 A的重力 G=mg=0.5kg×10N/kg=5N 故A错误； B．A的密度小于水的密度，所以A漂浮在水面，所受的浮力等于自身的重力，为5N，排开水的体积 当A恰好与B接触时，A浸入水中的深度 A露出水面的高度 h露出=hA-h浸入=10cm-5cm=5cm 所以水的深度 h水=h总-h绳-hB-h露出=30cm-5cm-5cm-5cm=15cm=0.15m 此时水对容器底的压强 故B错误； C．当A与B接触时，继续加水，AB间有压力，B对A有压强，此时，水对A底部的压强 每增加1cm的水深，水对A底部增加的压强 B的底面积 B对A的压力 B对A的压强增加量 由以上计算可知，接触后，继续加水，B对A的压强增加量大于水对A的压强增加量。当水面与A上表面相平时，深度增加了 则B对A的压强 水对A底部的压强增加量 此时B对A的压强 水对A底部的压强 继续加水，当水面超过A后，由于B受到水的浮力作用，B对A的压强不再增加，而水对A底部压强增大，故B对A的压强p1与水对A底部压强p2的比值最大出现在水面刚刚达到B的底部时，此时加入水的体积 加入水的质量 故C正确； D．当细绳拉力为0时，A、B这个整体漂浮在水面，受到的浮力与它们的总重力相等，所以此时的浮力为 F浮1=G+GB=5N+6N=11N A、B这个整体排开水的体积 B排开水的体积 B浸入水中的深度 此时A底部距离水面的深度 hA水=hA+hB浸=10cm+4cm=14cm=0.14m 水对A底部的压强 水对A的底部的压力 故D错误。 故选C。 第II卷（非选择题） 二、填空题（14题共2分，其余每空1分，共12分） 9. 2021年10月16日0时23分，搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥运载火箭，在酒泉卫星发射中心精准点火发射，顺利将翟志刚，王亚平、叶光富3名航天员送入太空。火箭加速升空过程中动能____________（选填“增大”“减小”或“不变”），以地面为参照物，宇航员是____________的（选填“静止”或“运动”）。 【答案】 ①. 增大 ②. 运动 【解析】 【详解】[1]动能与质量和速度有关，火箭加速升空的过程中，质量不变，速度增大，所以动能增大。 [2]以地面为参照物，宇航员与地面之间的位置发生变化，所以宇航员是运动的。 10. “生活处处有物理”。使用吸盘式挂钩时先将吸盘内空气排尽，由于___________的作用将吸盘紧紧压在墙上；吸尘器吸尘时，电机高速转动使机器内部气体的流速增大、压强变___________，内外的压力差将灰尘压入吸尘盒内。 【答案】 ①. 大气压 ②. 小 【解析】 【详解】[1]将吸盘内空气排尽，则吸盘内气压小于吸盘外大气压，在大气压的作用下，将吸盘紧紧压在墙上。 [2]由于流体流速大的位置，压强小，所以电机高速转动，使机器内部气体的流速增大、压强变小，产生内外的压强差，所以产生压力差，灰尘在内外压力差的作用下，被压入吸尘盒内。 11. 如图是小军家的电能表，将电热水壶单独接在电路中烧水，壶内水的质量为2kg，加热5min电能表的转盘转了300转，则电热水壶的实际功率是______W。若该过程中电热水壶的加热效率是70%，则水温升高了______℃。【c水=4.2×103J/(kg·°C)】 【答案】 ①. 1200 ②. 30 【解析】 【详解】[1]电能表的转盘转了300转，所消耗的电能 电热水壶的实际功率 [2]电热水壶放出的热量等于消耗的电能，因为热水壶的加热效率是70%，所以水吸收的热量为 Q吸=ηQ放=70%×3.6×105J=2.52×105J 水温升高的温度 12. 如图所示，工人用500N的力F将底面积为100cm2，重为800N的物体在10s内匀速提升了2m，在此过程中，滑轮组的机械效率为______。若改用300N的力来拉这个物体，物体未被拉起，则物体对地面的压强为为______Pa。 【答案】 ①. 80% ②. 40000 【解析】 【详解】[1]对物体做的有用功 由图可知，动滑轮由2段绳子吊着，所以n=2，则s=2h=2×2m=4m，拉力做的总功为 则滑轮组的机械效率为 [2]工人用500N的力拉物体，物体匀速上升，处于平衡状态，受到的绳子的拉力和重力大小相等；若改用300N的力来拉这个物体，物体未被拉起，此时物体也处于平衡状态，受到的绳子的拉力、地面的支持力和重力三力平衡，则此时物体受到的支持力为减小的拉力，即 此时物体对地面的压力和地面对物体的支持力为相互作用力，大小相等，则 物体的底面积为S=100cm2=0.01m2，物体对地面的压强为 13. 如图甲所示，电源电压及灯丝电阻保持不变，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~15V，变阻器R的最大阻值为200，灯泡L标有“6V；3W”字样，灯泡L正常发光的电阻为__________。只闭合开关S、S1，移动滑片P的过程中，电流表示数与变阻器连入电路的阻值变化关系如图乙所示。当滑片P在a点时，电压表示数为10V，电流表示数为Ia；只闭合开关S、S2，滑片P置于b点时，变阻器连入电路的电阻为Rb，电流表的示数为Ib。已知Rb∶R0=7∶3，Ia∶Ib=5∶4。只闭合开关S、S2时，在保证电路安全条件下，电路的最小功率与最大功率之比为__________。 【答案】 ①. 12 ②. 1∶6 【解析】 【详解】[1]由可得，灯泡L正常发光的电阻 [2]由电路图可知，只闭合开关S、S1时， P在a点时， Ra与R0串联接入电路，电流表测电路中的电流，电压表测R两端的电压；由图像可知，当电路电流为Ia时，滑动变阻器接入电路的阻值Ra=20Ω，R两端电压Ua=10V；则电路电流 由串联电路电流、电压规律和欧姆定律可得，电源电压 U=Ua+U0=Ua+IaR0=10V+0.5A×R0① 当只闭合开关S、S2，滑片P置于b点时，Rb与L串联接入电路，电流表测电路中的电流，电压表测R两端的电压；已知 Rb∶R0=7∶3，Ia∶Ib=5∶4 则有 因串联电路的总电阻等于各分电阻之和，所以电源电压 ② 联立①②可得 U=16V，R0=12Ω 由电路图可知，当只闭合开关S、S2时，R与L串联，当灯泡正常发光时，电路电流最大，由P=UI可得，灯泡的额定电流 电路消耗的最大电功率 P最大=UI最大=16V×0.5A=8W 当电压表示数为15V时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，此时电路电流最小，因串联电路两端电压等于各部分电路两端电压之和，所以电路中的最小电流 电路消耗的最小功率 P最小=UI最小=16V×A=W 电路的最小功率与最大功率之比 P最小∶P最大=W∶8W=1∶6 14. （1）在图中画出与入射光线对应的折射光线。 （2）如图所示，挂有重物的杠杆AOB在动力F的作用下保持静止，请在答图中画出动力F的力臂L。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据凹透镜的三条特殊光线可知，平行于主光轴的光线经凹透镜后折射光线的反向延长线过焦点，如图所示： 【小问2详解】 力臂是支点到力的作用线的距离，延长力F的作用线，由支点向力F的作用线作垂线即为力臂L，如图所示： 三、实验题（第15题6分，第16题8分，第17题8分，共22分） 15. （1）如图甲所示是小悦探究水沸腾的实验装置，其合理的安装顺序为________（选填“自下而上”或“自上而下”）。实验中，某时刻温度计示数如图乙所示，此时水的温度是________℃。她用相同的装置先后做了两次实验，绘制出如图丙所示的图像，若两次实验所用水的质量分别为、，则________（选填“>”“=”或“<”）。 （2）探究凸透镜成像的规律。 ①实验时她调整蜡烛和光屏直至在光屏上得到等大的实像，如图所示，则实验中所用凸透镜的焦距是________cm；保持凸透镜的位置不变，将蜡烛移到40cm处，再移动光屏直至呈现出清晰的像，生活中的________（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一成像原理制成的； ②图中光屏上出现烛焰清晰的像时，如果用遮光板靠近烛焰，并挡住烛焰的上半部分，将会在光屏上看到________。 A．烛焰下半部分的像 B．烛焰上半部分的像 C．烛焰完整的像，像的亮度变暗 D．烛焰完整的像，像的亮度不变 【答案】（1） ①. 自下而上 ②. 92 ③. < （2） ①. 10.0 ②. 照相机 ③. A 【解析】 【小问1详解】 [1]在实验中，要使用酒精灯的外焰加热，温度计的玻璃泡需完全浸没在被测液体中，且不能碰到容器壁或容器底，为了方便安装，需按照自下而上的顺序。 [2]由图乙知，温度计的分度值为1℃，所以此时温度为92℃。 [3]由图丙可知，a、b初温相同，相同时间两个液体吸收的热量相同，a温度上升的比b上升的快，所以a的质量比b的质量小。 【小问2详解】 [1][2]由图可知，此时u=v=20.0cm，根据u=v=2f，成倒立、等大的实像，即2f=20.0cm，故该凸透镜的焦距为f=10.0cm。保持凸透镜的位置不变，将蜡烛移到40cm处，此时物距u=70cm-40cm=30cm>2f 成倒立、缩小的实像，应用于照相机。 [3]当光屏上出现蜡烛清晰的像时，如果用遮光板尽可能靠近烛焰，遮住烛焰的上半部，烛焰下半部分上的光任一点射向凸透镜，经凸透镜折射后，照样能会聚成像，像的大小只有烛焰下半部分，所以在光屏上只看到蜡烛像的下半部分。 故选A。 16. 实验室有规格为“2.5V 0.75W”的小灯泡若干，小洋同学想知道这些灯泡是否符合规格。于是找来两节新干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、导线等器材，并任意选取一个小灯泡进行实验探究。 （1）请你用笔画线代替导线帮小洋同学正确连接电路________； （2）在闭合开关前，应将滑片放在_______（填“A”或“B”）端； （3）小洋闭合开关，移动滑片，发现灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，则该电路的故障可能是_______； （4）排除故障后，调节滑片，观察到电压表如图乙所示，要让灯泡正常发光，滑动变阻器滑片P应向_______（填“A”或“B”）端移动； （5）当小灯泡正常发光时，电流表如图丙所示，则该灯泡的额定功率为_______W； （6）若灯丝的长度是一定的，则该小灯泡灯丝比符合要求的灯泡灯丝_______（选填“粗”或“细”）； （7）通过实验，小洋理解了小灯泡的电阻不能用求平均值的方式代替，你认为原因是_______； （8）实验完成后，小洋将小灯泡换成阻值为5Ω，10Ω，15Ω，20Ω的定值电阻继续探究“电流与电阻的关系”，让电压表的示数保持2V不变，则要完成所有探究滑动变阻器的阻值不小于________Ω。 【答案】 ①. ②. B ③. 小灯泡短路 ④. A ⑤. 0.6 ⑥. 细 ⑦. 小灯泡的电阻随温度的升高而变大 ⑧. 10 【解析】 【详解】（1）[1]由题意可知，该实验的探究过程，滑动变阻器和小灯泡是串联接在电路中，电源是两节新干电池，则电源电压为3.0V，电压表需要并联在小灯泡两端，电压表的示数不会超过电源电压3.0V，则电压表的量程选择小量程0~3V即可，会更加精确，电流表测小灯泡的电流，电流表和小灯泡串联，小灯泡的规格为“2.5V 0.75W”，即额定电压为2.5V，额定功率为0.75W，根据电功率的公式可知，小灯泡的额定电流为 小灯泡的额定电流为0.3A，流过小灯泡的电流一般情况下，不会超过0.3A，串联电路的电流处处相等，则流过电流表的电流，也不会超过0.3A，电流表的量程选择小量程0~0.6A即可，电路的连接如下图所示： （2）[2]这是一个串联电路，在闭合开关前，为了防止电路的电流过大，滑动变阻器接入电路的阻值应该是最大的，从甲图可以看到，滑片应该放在B端。 （3）[3]小洋闭合开关，移动滑片，这是一个串联电路，电流表有示数，说明电路没有断路的情况，故障应该是短路，电压表无示数，灯泡不亮，说明故障可能是小灯泡短路。 （4）[4]排除故障后，调节滑片，观察到电压表如图乙所示，电压表的量程为0~3V，电压表的读数为2.4V，要让灯泡正常发光，即调节滑动变阻器，让电压表的读数增加0.1V，电压表读数为2.5V，则滑动变阻器的电压减小，根据串联电路的分压特点，变阻器的阻值应该减小，滑动变阻器滑片P应向A端移动。 （5）[5]当小灯泡正常发光时，小灯泡两端的电压为2.5V，电流表如图丙所示，电流表的量程为0~0.6A，从图丙可以看到，电流的大小为0.24A，流过小灯泡的电流为0.24A，根据电功率的公式可知，该灯泡的额定功率为 该灯泡的额定功率为0.6W。 （6）[6]由（5）解析可知道，该小灯泡额定电压为2.5V，额定电流为0.24A，根据欧姆定律的变换式，可知该小灯泡的电阻阻值为 而符合要求的灯泡电阻阻值为 可看到，该小灯泡电阻阻值比符合要求的灯泡阻值要大，小灯泡的灯丝在材料和长度相同时，灯丝横截面积越小，电阻越大，而题中说明灯丝的长度是一定的，材料也是相同的，则该小灯泡灯丝的横截面积比符合要求的灯泡灯丝横截面积要小，即该小灯泡灯丝比符合要求的灯泡灯丝细。 （7）[7]通过实验，可发现小灯泡的电阻随温度的升高而变大，所以小灯泡的电阻不能用求平均值的方式代替。 （8）[8]由题意可知，定值电阻有5Ω，10Ω，15Ω，20Ω，电压表的示数保持2V不变，电源电压为3.0V，则滑动变阻器的电压保持1V不变，根据串联电路的分压特点，可得 代入数据可得 由于定值电阻有5Ω，10Ω，15Ω，20Ω，当定值电阻最大20Ω，滑动变阻器的阻值也是最大，大小为10Ω，当定值电阻减小时，变阻器的阻值也减小，所以要完成所有探究，滑动变阻器的阻值不小于10Ω。 17. 小红同学在学校的花坛里捡到了一块小石块，刚刚复习了“密度的测量专题”的她想用所学知识的测量小石块的密度。如图所示是小红和同学们利用一最大测量值为200g的托盘天平和一个质量为28.2g的烧杯来测量石块密度的实验过程（假设石块吸水前后体积不变）。 （1）她把托盘天平放在_______桌面上，将游码归零后发现指针指在分度标尺中线的右侧。则应该将平衡螺母向_______（选填“左”或“右”）适当调节； （2）托盘天平调平后，小红开始实验： ①向烧杯中加入适量水，用调好的天平测出烧杯和水的总质量为90g，如图甲所示； ②将石块轻轻地放入烧杯的水中，足够长一段时间后，在水面的位置处作标记a，用调好的天平测量烧杯、水和石块的总质量为140g（细线体积质量忽略不计），如图乙所示； ③从烧杯的水中取出石块后，轻轻擦干石块表面的水后，测出此时石块的质量为54.8g； ④用调好的天平测出剩佘水和烧杯的总质量为84g，如图丙所示。 ⑤再向烧杯加水，直到水面到达所作标记处为止，如图丁所示。并用调好的天平测烧杯和水的总质量，此时砝码和游码如图戊所示，则烧杯和水的总质量为_______g； （3）根据实验数据，计算出石块的质量为_______g，则石块的密度为_______g/cm3； （4）对实验结果进行讨论时，同小组成员提议使用丙和丁两幅图中的数据也能计算出石块的体积，你认为这样测得的石块体积值_______（选填“偏大”或“偏小”）； （5）聪明的小红发现还可以用天平、烧杯和标记a来测量未知液体的密度。思考片刻后，她将图丁中烧杯中的水倒掉后擦干，将待测液体加至标记a处，然后用天平称出烧杯和液体的总质量。利用该装置和标记a可测出液体密度的最大值为_______g/cm3（保留整数）；理论上，用此天平可以鉴别密度差异不小于_______g/cm3的液体（结果精确到0.001）。 【答案】 ①. 水平 ②. 左 ③. 110.2 ④. 50 ⑤. 2 ⑥. 偏大 ⑦. 2 ⑧. 0.003 【解析】 【详解】（1）[1][2]先把天平放在水平桌面上，以便指针指在分度盘的中央刻度时天平在水平位置平衡；指针指在分度盘中线右侧，说明天平左侧质量较小，需要把平衡螺母向左调节。 （2）[3]由图戊可知，标尺的分度值为0.2g，游码的读数为0.2g，烧杯和水的总质量为 m总=50g+50g+10g+0.2g=110.2g （3）[4][5]由图甲图乙可知，石块的质量为 m石=140g-90g=50g 图丁相对于图甲补充的水的质量为 m1=110.2g-90g=20.2g 石块吸收的水的质量为 m2=54.8g-50g=4.8g 所以与石块相等体积的水的质量为 m3=20.2g+4.8g=25g 则石块的体积为 石块的密度为 （4）[6]如果用图丙图丁计算石块的体积，由于从水中取走石块时，石块表面粘有水，导致补充的水变多，算出的石块的体积偏大。 （5）[7]由图丁可知，加入水到标记处，水的质量为 m水=110.2g-28.2g=82g 即水的体积为 天平的最大测量值为200g，烧杯允许测量的最大液体质量为 mmax=200g-28.2g=171.8g 则可以测出液体密度的最大值为 [8]由图戊可知，天平的分度值为0.2g，则理论上两种液体都加到标记处时，质量相差不能小于0.2g，允许两种液体密度的最小差异为 四、计算题（第18题6分，第19题8分，第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. “节能减排，低碳生活”旨在倡导节约能源和减少二氧化碳排放。小明同学坚持骑自行车上下学，他的质量为50kg ，所骑自行车质量为10kg ，若他在平直公路上2min内匀速行驶了600m。则： （1）在他骑行这2min内，骑行的速度是多少米每秒？ （2）若他匀速骑行时所受阻力是总重的0.1倍，则他骑行这2min内克服阻力做了多少功？ 【答案】（1）5m/s；（2）3.6×104J 【解析】 【详解】解：（1）在平直公路上2min内匀速行驶了600m，这段时间他骑行的速度 （2）他匀速骑行时人与车的总重力为 G总=m总g=(m人+m车)g=(50kg+10kg)×10N/kg=600N 则他匀速骑行时所受阻力 f=0.1G总=0.1×600N=60N 所以他骑行这2min内克服阻力做的功 W=fs=60N×600m=3.6×104J 答：（1）他骑行的速度是5m/s； （2）他骑行这2min内克服阻力做了3.6×104J的功。 19. 图甲为某款新型电饭煲，额定电压为220V，它采用了“聪明火”技术，智能化地控制不同时间段的烹饪温度，以得到食物最佳的营养和口感，图乙为其电路原理图，R1和R2为电阻不变的电热丝，S1是自动控制开关。将电饭煲接入220V电路中，电饭煲工作的30min就可以煮好一锅米饭，它的电功率随时间变化的图像如图丙所示。求： （1）在0~30min内，电饭煲消耗的电能； （2）加热电阻R2的阻值； （3）用电高峰期，用该电饭煲煮好一锅饭，需要36.3min，则用电高峰期的实际电压是多少。 【答案】（1）9.9×105J；（2）220Ω；（3）200V 【解析】 【详解】解：（1）根据图丙可知，在0~30min内，分别以P1=440W和P2=660W的功率各工作了15min，则电饭煲消耗的电能 （2）当开关S闭合时，只有R1接入电路时，电路的电功率为P1=440W，故此时可求得的电阻R1的阻值 当开关S和S1均闭合时，此时R1和R2并联在电路中，此时电路电功率为P2=660W，故此时电路的总电阻 根据并联电路的总电阻 即 故加热电阻R2的阻值 （3）用该电饭煲煮好一锅饭，需要36.3min，则由丙图可知，在实际电压下加热档工作时间 由于煮好一锅饭加热档产生的热量相同，且在额定电压下，加热档工作时间为15min，则有 即 解得 答：（1）在0~30min内，电饭煲消耗的电能9.9×105J； （2）加热电阻R2的阻值220Ω； （3）用电高峰期，用该电饭煲煮好一锅饭，需要36.3min，则用电高峰期的实际电压是200V。 20. 某校科技节点燃了师生的科学探索之心，师生共同设计了一款潜水艇模型。其主要结构如图甲所示，模型的总质量5kg（包含压载铁），总体积6×10-3m3。在模型的底部A处，装有底面积为10cm2的压敏电阻R0（阻值随液体压力的变化关系如图丙），其连接的内部电路如图乙，电源电压18V。入水前调节R的阻值并保持不变，使量程足够大的两电压表示数相等。模型初入水时，漂浮于水面；通过阀门控制进水量，可以让模型在水中悬浮。为了模拟潜水艇的“掉深过程”（液体密度变小而急剧下降），将水中悬浮的模型取出并擦干表面水分（内部水量不变），放入装有测试液体的柱形容器中实验，容器水平放置，测试液体密度为0.9g/cm3。求： （1）模型初入水时，受到的浮力； （2）如果不采取自救措施，水中取出的模型在测试液体中会持续下落，则最终触底时容器底对模型的支持力为多大； （3）在自救模式测试时，当电路中两电压表示数差达到12V时，便会触发电磁开关使压载铁自行脱落，从而实现上浮自救。则压载铁脱落瞬间，A点对应的深度为多大？若要使模型在掉深时，尽早实现上浮自救，请写出一条建议。 【答案】（1）50N；（2）6N；（3）2m，换一个电压更大的电源 【解析】 【详解】解：（1）模型初入水时，处于漂浮状态，受到的浮力等于模型的总重力，即 F浮＝G总＝m总g＝5kg×10N/kg＝50N （2）模型悬浮在水中时，排开水的体积等于模型的总体积，模型的重力等于此时的浮力，即 G＝F'浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×6×10－3m3＝60N 浸没在测试液体中时，受到的浮力为 F''浮＝ρ液gV排＝0.9×103kg/m3×10N/kg×6×10－3m3＝54N 触底时容器底对模型的支持力为 F支＝G－F''浮＝60N－54N＝6N （3）如图丙，入水前，R0＝60Ω，如图乙；R0与R串联，V1和V2分别测量R0和R两端的电压，电源电压为18V，且两电压表示数相等，则两电压表的示数均为9V，且R＝R0＝60Ω；当电路中两电压表示数差达到12V时，V1的示数为 V2的示数为 电路中的电流为 此时R0的阻值为 由图丙可知，R0＝12Ω时，F＝18N，此时压敏电阻受到液体的压强为 A点对应的深度为 两电压表示数差达到12V时，液体深度越浅，p越小，F越小，R0越大；由ΔU＝I(R－R0)知，ΔU为12V不变，R不变，R0越大，I应越大，可以增大电源电压来实现。 答：（1）模型初入水时，受到的浮力为50N； （2）如果不采取自救措施，水中取出的模型在测试液体中会持续下落，则最终触底时容器底对模型的支持力为6N； （3）压载铁脱落瞬间，A点对应的深度为2m，若要使模型在掉深时，尽早实现上浮自救，可换一个电压更大的电源。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $