湖南省衡阳市常宁市（直升班）2024-2025学年九年级上学期期末物理试卷

2024-2025学年湖南省衡阳市常宁市（直升班）九年级（上）期末 物理试卷 一、单项选择题：本题6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1．（4分）如图是我国自主设计建造的电磁弹射器。电磁弹射器的弹射车处于磁场中，当弹射车内的导体有电流通过时，弹射车给舰载机提供强大的推力使之起飞。下列各图能正确反映电磁弹射器工作原理的是（　　） A． B． C． D． 2．（4分）用相同规格的电加热器分别对质量均为240g的水和乙液体同时加热（不计热量损失），如图是水和乙液体的温度随加热时间变化的图象，已知c水＝4.2×103J/（kg•℃），c水＞c乙，下列说法正确的是（　　） A．水的比热容表示水的温度升高1℃吸收的热量是4.2×103J B．加热1min，水吸收热量2.52×104J C．乙液体的比热容为1.75×103J/（kg•℃） D．图线B是水的温度随加热时间变化图象 3．（4分）某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为30cm2，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×105Pa，飞轮1min转动1800周，当汽油机满负荷工作时（不计摩擦），下列说法中正确的是（　　） A．一个做功冲程中燃气对活塞做的功为135J B．汽油机的功率为2502W C．做功冲程中燃气对活塞的平均压力为2.7×107N D．汽油机每秒内完成30个冲程 4．（4分）如图（甲）所示电路，电源电压保持不变。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片由最右端向左端移动的过程中，电压表与电流表示数的变化关系如图（乙）所示。下列选项正确的是（　　） A．电源电压为12V B．电路的最小功率为1.4W C．电压表与电流表对应的示数之比变大 D．电路中，电流的最大值与最小值之比为5：1 5．（4分）如图甲所示是一种速度传感器的工作原理图，在这个系统中B为一个能发射超声波的固定小盒子，工作时小盒子B向匀速直线运动的被测物体发出短暂的超声波脉冲，超声波速度为v0，脉冲被运动的物体反射后又被小盒子B接收，从小盒子B发射超声波开始计时，经Δt0时间再次发射超声波脉冲，图乙是连续两次发射的超声波的位移﹣时间图象。则下列说法正确的是（　　） A．脉冲第一次被运动的物体反射时，物体距离B的距离x1＝v0t1 B．脉冲第二次被运动的物体反射时，物体距离B的距离x2 C．若x1＜x2，可以分析出物体在靠近超声波发射器 D．物体的平均速度为 6．（4分）冯骥才的《俗世奇人》中有一位叫“弹弓杨”的人物，传闻他有着用弹弓打石块百发百中的本领，一天他在表演自己的绝活时，他先将石块甲以某速度v0的竖直射出，已知甲上升的最大高度距射出点的高度为H。当石块甲上升至射出点处时，他在同一位置又以另一速度v1射出石块乙，石块乙恰好在石块甲上升至最高点时击中石块甲。如果把两石块的运动均看作竖直上抛运动，不计运动中所受到的空气阻力，重力加速度为g，则下列说法中正确的是（　　） A．若甲从射出至最高点的时间为t1，乙从射出至击中甲的时间为t2，则t1：t2：（1） B．石块乙击中石块甲时，石块乙的速度为v2 C．如果他想在H处击中甲，则射出的石块乙的初速度一定v1 D．若石块乙的密度较小，石块乙在运动过程中空气阻力不可忽略，其上升过程中实际加速度大小恒为a1g，下降过程中的加速度大小恒为a2g，方向均竖直向下，石块甲、乙射出的速度不变，则石块乙击中石块甲的实际位置为处 二、多项选择题：本题4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 （多选）7．（5分）如图所示，是定值电阻R和小灯泡L电流随电压变化的图象，由图象可知（　　） A．乙是小灯泡的I﹣U图象 B．定值电阻R和小灯泡L串联接在5V的电源上，电路的总功率为2W C．两个相同的灯泡L串联在电源电压4V的电路中，总功率为3.2WV D．定值电阻R和小灯泡L并联接在4V的电源上，甲、乙消耗的电功率之比为2：1 （多选）8．（5分）如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，R1、R2是定值电阻，R3是滑动变阻器。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从a端移动到b端的过程中，两电压表的示数随电流表的示数变化的关系如图乙所示，则下列判断正确的是（　　） A．AB段是电压表V2的示数变化图象 B．电源电压为11.2V C．电阻R2的阻值为8Ω D．滑动变阻器R3的最大阻值为40Ω （多选）9．（5分）我市每年中学生都需要进行体检，其中一项是测量身高，如图是一个电子身高测量仪的简易示意图，电源电压为6V恒定，保护电阻R0＝9Ω；R是一个规格为“12Ω 0.5A”的滑动变阻器，电压表的量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A，闭合开关S后，保证电路中各元件都能正常工作。下列说法正确的是（　　） A．当电压表的示数为1.5V时，电流表的示数为0.5A B．当R接入电路的电阻为6Ω时，电压表的示数为2.4V C．R接入电路的阻值变化范围是3Ω～9Ω D．保护电阻R0两端的最大电压为3V （多选）10．（5分）如图所示四幅图为物体做直线运动的图象，下列说法正确的是（　　） A．甲图中，物体在0～4s内位移为0 B．乙图中，物体在0～4s内位移不为0 C．丙图中，阴影面积表示t1～t2时间内物体的平均速度 D．丁图中，t＝3s时物体的速度为25m/s 三、非选择题：本题5个小题。将符合题意的内容填写在题目中的横线上或按题目要求作答。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 11．（8分）小方利用如图甲所示的电路“测量小灯泡电阻”，其电源电压为4.5V，小灯泡L的额定电流为0.25A，滑动变阻器铭牌为“30Ω 2A”。 （1）请你用笔画线代替导线将图甲中的实物电路连接完整（要求：向左移动滑动变阻器滑片P时，电路中电流变大，且导线不能交叉）； （2）闭合开关后，小方发现小灯泡不发光，电流表示数几乎为零，电压表示数接近4.5V，则电路故障可能是 　 　 ； （3）排除故障后，缓慢移动滑片P，当电流表示数为0.25A时，小灯泡正常发光，电压表示数如图乙所示，为 　 　 V，此时小灯泡的电阻是 　 　 Ω； （4）多次改变小灯泡两端的电压，测出其对应的电流后，小方描绘了如图丙所示的I﹣U图像，分析图像可知小灯泡的电阻非定值，这是因为灯丝的电阻受 　 　 的影响； （5）完成上述实验后，小方找来一个最大阻值未知的滑动变阻器a，设计了如图丁所示的电路，设想不用电流表也能测量出上述小灯泡L正常发光时的电阻。已知电源电压为U，滑动变阻器b的最大阻值为R1，请你将操作步骤补充完整并写出小灯泡正常发光时电阻的表达式： ①只闭合S和S1，调节滑动变阻器b的滑片，使小灯泡L正常发光； ②只闭合S和S2，保持滑动变阻器b的滑片位置不动，调节滑动变阻器a的滑片，使电压表的示数与第①步时 　 　 （选填“相同”或“不同”）； ③只闭合S和S2，保持滑动变阻器a的滑片位置不动，将 　 　 ，记录电压表的示数U1； ④小灯泡正常发光时的电阻RL＝ 　 　 。（用符号U、R1、U1表示） 12．（6分）（1）在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中：要用到打点计时器，打点计时器是一种计时仪器，其电源频率为50Hz，常用的电磁打点计时器和电火花计时器使用的是 　 　 （直流电，交流电），它们是每隔 　 　 s打一个点。 （2）在“用打点计时器测速度”的实验中：除电磁打点计时器（含纸带、复写纸）、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外，在下面仪器和器材中，必须使用的有 　 　 （填选项代号）。 A.电压合适的50Hz交流电源 B.电压可调的直流电源 C.刻度尺 D.秒表 E.天平 （3）实验过程中，下列做法正确的是 　 　 。 A.先释放小车，再接通电源 B.先接通电源，再释放小车 C.将接好纸带的小车停在靠近滑轮处 D.将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处 （4）某同学用如图1所示的装置，打出的一条纸带如图2所示，其中ABCDE为计数点，相邻两个计数点之间还有4个点未画出。 ①打点计时器打下C点时小车的瞬时速度大小为 　 　 m/s； ②由纸带上所示数据可算得小车运动的加速度大小为 　 　 m/s2。 13．（12分）如图甲所示是一款养生壶，其原理图如图乙所示。已知养生壶的额定电压为220V，R1和R2都是用于对茶水加热的电热丝，该壶有加热挡和保温挡，其中额定保温功率和额定加热功率分别为242W、1210W。已知：电热丝电阻不变，养生壶在使用时其两端电压恒定，茶水的比热容c水＝4×103J/（kg•℃）。求： （1）养生壶正常保温时的电流； （2）电阻R1的阻值； （3）用电高峰时家庭实际电压往往偏低，某次家庭实际电压为200V时，使用该养生壶用加热挡将1kg的茶水从13℃加热至98℃刚好沸腾时，用时400s，求养生壶的加热效率。 14．（14分）如图甲所示为小渝同学设计的测液体密度的装置。A为轻质薄壁溢水杯，圆柱体B的重力为30N，用细线与力敏传感器R相连，R的阻值随拉力的变化图像如图丙所示，B的上表面与溢水口相平；图乙为R所在的电路，电源电压U＝6V，R0＝100Ω电压表V的量程为0～5V，电流表A的量程为0～0.03A。向溢水杯中加满水，电流表示数为0.02A。求： （1）此时电阻R的阻值； （2）圆柱体B的体积； （3）为调整该装置的测量范围，小渝在其余部分不改动的前提下，更换电阻R0为Rx，再次将溢水杯中装满水，此时电流表示数为I1；将溢水杯中的水换为另一密度为2×103kg/m3液体时，电流表的示数为I2；若I1：I2＝13：8，求该装置调整后的液体密度测量范围。 15．（16分）如图是商场内儿童游乐区设置的双人赛车竞技轨道，参与游戏的儿童可通过游戏手柄控制赛车在赛道上进行坡道加速、弯道减速和直道冲刺等动作。某时刻甲、乙两辆赛车并排（不接触）同时通过赛道上的同一位置后进入一段长为10m的直轨道开始竞速，若甲车通过该位置后速度大小始终为2m/s，乙车通过该位置时的速度为1m/s，并开始以0.5m/s2的加速度开始加速。 （1）若乙车一直加速，求乙车追上甲车前，两车间的最大距离。 （2）若乙车行驶的最大速度为2.5m/s，则乙车能否在该直道完成超越？ （3）第二次进入直轨道时，甲车先以速度1m/s的速度到直轨道入口并保持匀速运动，1s后乙以3m/s的速度进入直轨道并以0.5m/s2的加速度开始刹车，求两车相遇时（两车相遇并排时不相撞）的位置离直轨道入口的距离（结果可保留根号）。 2024-2025学年湖南省衡阳市常宁市（直升班）九年级（上）期末 物理试卷 参考答案与试题解析 一、单项选择题：本题6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1．（4分）如图是我国自主设计建造的电磁弹射器。电磁弹射器的弹射车处于磁场中，当弹射车内的导体有电流通过时，弹射车给舰载机提供强大的推力使之起飞。下列各图能正确反映电磁弹射器工作原理的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【分析】根据通电导体在磁场中受到磁场力的作用分析解答。 【解答】解：由题意可知，电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流时，即可受到强大的推力，由此可知其原理是通电导体在磁场中受力而运动。 A、图A是奥斯特实验，说明电流周围存在磁场，故A错误； B、图B是探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系，故B错误； CD、图C中磁场中导体有电流，探究通电导体在磁场中受力运动，故C正确； D、图D没有电源，是探究电磁感应现象的实验，是发电机的原理图，故D错误。 故选：C。 2．（4分）用相同规格的电加热器分别对质量均为240g的水和乙液体同时加热（不计热量损失），如图是水和乙液体的温度随加热时间变化的图象，已知c水＝4.2×103J/（kg•℃），c水＞c乙，下列说法正确的是（　　） A．水的比热容表示水的温度升高1℃吸收的热量是4.2×103J B．加热1min，水吸收热量2.52×104J C．乙液体的比热容为1.75×103J/（kg•℃） D．图线B是水的温度随加热时间变化图象 【答案】C 【分析】由于水、乙液体质量相等，结合图像，根据Q吸＝cmΔt逐项分析计算。 【解答】解：A、c水＝4.2×103J/（kg•℃）表示质量为1kg的水温度升高 1℃吸收的热量是 4.2×103J，故A错误； BD、根据题意得c水＞c乙，则相同条件下，水温度升高较慢，乙液体温度升高较快，则A为水的温度随加热时间变化图像，B为乙的温度随加热时间变化图像。水加热4min，温度从30℃升高到40℃，则加热1min，根据Q吸＝cmΔt求得水吸收热量为： Q＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×0.24kg×2.5℃＝2.52×103J，故BD错误； C、水与乙液体用相同的加热器加热，加热相同时间吸收的热量相同，结合图象，加热5min乙液体的温度从10℃升高到40℃，乙吸收的热量： ， 乙液体的比热容： ，故C正确。 故选：C。 3．（4分）某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为30cm2，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×105Pa，飞轮1min转动1800周，当汽油机满负荷工作时（不计摩擦），下列说法中正确的是（　　） A．一个做功冲程中燃气对活塞做的功为135J B．汽油机的功率为2502W C．做功冲程中燃气对活塞的平均压力为2.7×107N D．汽油机每秒内完成30个冲程 【答案】A 【分析】（1）知道燃气的平均压强和活塞的面积，可利用公式F＝pS计算出平均压力的大小；知道活塞在气缸中移动的距离，可利用公式W＝Fs计算出一个做功冲程燃气对活塞做的功； （2）飞轮（曲轴）每转两圈对外做功一次，计算出飞轮转动1800周对外做功的次数，已经计算出一个做功冲程燃气对活塞做的功，从而可以计算出燃气对活塞做的总功，又知道做功的时间，可利用公式P计算出汽油机的功率； （3）四冲程汽油机工作时，完成一个工作循环，飞轮转动2周，完成4个冲程，对外做功1次。 【解答】解：AC、由题可知，p＝9.0×105Pa，S＝30cm2＝3×10﹣3m2，满负荷工作时一个做功冲程中燃气对活塞压力为F＝pS＝9.0×105Pa×3×10﹣3m2＝2700N， 一个做功冲程中燃气对活塞做的功为W＝Fs＝2700N×50×10﹣3m＝135J， 故A正确，C错误； B、汽油机的飞轮转2周是一个工作循环，对外做功一次，飞轮1min转动1800周，共完成900个工作循环，共对外做功 汽油机的功率为 ， 故B错误； D．汽油机的飞轮转2周是一个工作循环，一个工作循环完成4个冲程，飞轮1min转动1800周，则每秒转30周，共完成15个工作循环，共完成60个冲程，故D错误。 故选：A。 4．（4分）如图（甲）所示电路，电源电压保持不变。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片由最右端向左端移动的过程中，电压表与电流表示数的变化关系如图（乙）所示。下列选项正确的是（　　） A．电源电压为12V B．电路的最小功率为1.4W C．电压表与电流表对应的示数之比变大 D．电路中，电流的最大值与最小值之比为5：1 【答案】B 【分析】（1）闭合开关，R1、R2串联，电流表测量电路电流，电压表测量R2两端的电压；当滑动变阻器的滑片在最右端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，根据欧姆定律可知此时电路中电流最小，根据串联电路电压特点可得电源电压；当电路中电流为0.5A时，滑动变阻器两端的电压为4V，同理可得电源电压，两式即可得到电源电压； （2）电源电压不变，根据P＝UI可知，电路中电流最小时，总功率最小，可得到电路消耗的最小功率； （3）由欧姆定律的变形式R可知，电压表与电流表示数的比值等于滑动变阻器接入电路的阻值，滑动变阻器的滑片由最右端向左移动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变小，据此可做出判断； （4）若电流表选择的小量程为0～0.6A，因此电路中的最大电流值为0.6A，若电流表选择大量程，由I得到电路中的最大电流值，由图象可得电流的最小值为0.1A，据此解答即可。 【解答】解：A、闭合开关，R1、R2串联，电流表测量电路电流，电压表测量R2两端的电压；当滑动变阻器的滑片在最右端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，根据欧姆定律可知此时电路中电流最小，根据串联电路电压特点可得电源电压： U电＝U1+U2＝IR1+U2＝0.1A×R1+12V......① 当电路中电流为0.5A时，滑动变阻器两端的电压为4V，同理可得电源电压 U电＝U1'+U2'＝I'R1+U2'＝0.5A×R1+4V......② 解①②可得：U电＝14V，R1＝20Ω，故A错误； B、电源电压不变，根据P＝UI可知，电路中电流最小时，总功率最小，电路消耗的最小功率：P小＝U电I小＝14V×0.1A＝1.4W，故B正确； C、由欧姆定律的变形式R可知，电压表与电流表示数的比值等于滑动变阻器接入电路的阻值，滑动变阻器的滑片由最右端向左移动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变小，因此电压表与电流表示数的比值变小，故C错误； D.若电流表选择的小量程为0～0.6A，因此电路中的最大电流值为0.6A，若电流表选择大量程，电路中的最大电流值为：I大0.7A，均不是图象中的0.5A，电流的最小值为0.1A，故电路中电流的最大值与最小值之比不可能为5：1，故D错误。 故选：B。 5．（4分）如图甲所示是一种速度传感器的工作原理图，在这个系统中B为一个能发射超声波的固定小盒子，工作时小盒子B向匀速直线运动的被测物体发出短暂的超声波脉冲，超声波速度为v0，脉冲被运动的物体反射后又被小盒子B接收，从小盒子B发射超声波开始计时，经Δt0时间再次发射超声波脉冲，图乙是连续两次发射的超声波的位移﹣时间图象。则下列说法正确的是（　　） A．脉冲第一次被运动的物体反射时，物体距离B的距离x1＝v0t1 B．脉冲第二次被运动的物体反射时，物体距离B的距离x2 C．若x1＜x2，可以分析出物体在靠近超声波发射器 D．物体的平均速度为 【答案】D 【分析】超声波是匀速率传播，考虑任意两个时刻小车与波源的距离，然后根据速度的公式即可求解出小车的速度。 【解答】解：A、由乙图可知，脉冲第一次被运动的物体反射时，物体距离B的距离x1，故A错误； B、由乙图可知，脉冲第二次被运动的物体反射时，物体距离B的距离x2，故B错误； C、若x1＜x2，可判断物体远离超声波发射器，故C错误； D、由题可知物体通过的位移为x2﹣x1时所用时间为Δt0（t2﹣t1+Δt0）， 所以物体的速度为，故D正确。 故选：D。 6．（4分）冯骥才的《俗世奇人》中有一位叫“弹弓杨”的人物，传闻他有着用弹弓打石块百发百中的本领，一天他在表演自己的绝活时，他先将石块甲以某速度v0的竖直射出，已知甲上升的最大高度距射出点的高度为H。当石块甲上升至射出点处时，他在同一位置又以另一速度v1射出石块乙，石块乙恰好在石块甲上升至最高点时击中石块甲。如果把两石块的运动均看作竖直上抛运动，不计运动中所受到的空气阻力，重力加速度为g，则下列说法中正确的是（　　） A．若甲从射出至最高点的时间为t1，乙从射出至击中甲的时间为t2，则t1：t2：（1） B．石块乙击中石块甲时，石块乙的速度为v2 C．如果他想在H处击中甲，则射出的石块乙的初速度一定v1 D．若石块乙的密度较小，石块乙在运动过程中空气阻力不可忽略，其上升过程中实际加速度大小恒为a1g，下降过程中的加速度大小恒为a2g，方向均竖直向下，石块甲、乙射出的速度不变，则石块乙击中石块甲的实际位置为处 【答案】D 【分析】应用匀变速直线运动相关知识进行解决，竖直上抛运动可以看成自由落体运动的你运动，本题关键点在于乙的运动时间与甲哪部分运动时间相等。题干说甲上升至时发射乙物体，说明甲的后半程与乙的运动时间相等。 【解答】解：A.甲从射出至最高的所用时间为t1，根据h可得出t1，乙从射出至击中甲的时间等于甲从处到最高点的时间t2，根据得出t2，所以t1：t2，故A选项错误； B.根据匀变速直线运动，和乙物体的运动可以得出，代入t2，得出v1，在根据v＝v0+at，可得出v2＝v1﹣gt2。代入t2，，得出，故B选项错误； C.如果在H处击中甲，则需要在甲从处至H处的时间等于乙走H这个高度的时间。首先求出甲从处至H处所用时间t3。在带入，得出，故：C选项错误； D石块甲、乙射出的速度不变，石块乙在运动过程中空气阻力不可忽略，通过计算乙用加速度大小为a1g上升到最大高度为H时，所用时间为，甲从处，竖直上抛运动最高点所用时间也是，而乙出发时甲在乙上方处，所以在上升过程中甲、乙不会相遇，下落过程中甲回到处时所用时间为，而乙从H处做为a2g的加速运动至处时所用时间也为。所以在乙出发2时石块乙在处击中石块甲。故D选项正确； 故答案为：D。 二、多项选择题：本题4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 （多选）7．（5分）如图所示，是定值电阻R和小灯泡L电流随电压变化的图象，由图象可知（　　） A．乙是小灯泡的I﹣U图象 B．定值电阻R和小灯泡L串联接在5V的电源上，电路的总功率为2W C．两个相同的灯泡L串联在电源电压4V的电路中，总功率为3.2WV D．定值电阻R和小灯泡L并联接在4V的电源上，甲、乙消耗的电功率之比为2：1 【答案】BD 【分析】（1）由图可知乙为定值电阻的图象，通过电阻的电流和两端的电压成正比； （2）串联电路各处电流相等，串联电路总电压等于各部分电压之和，结合图象得出电路电流，根据P＝UI得出电路的总功率； （3）两个相同的灯泡L串联在电源电压4V的电路中，根据串联电路的电压特点可知每个灯泡两端的电压，从图中可知此时电路电流，根据P＝UI可知总功率； （4）将R和L并联在电源电压为4V的电路中时，因并联电路中各支路两端的电压相等，且支路电压等于电源电压，所以它们两端的电压均为4V，由图象可知对应的电流，根据P＝UI可知甲、乙消耗的电功率之比。 【解答】解：A、由图象可知，甲图象的电阻是变化的，为小灯泡的I﹣U图象；乙为定值电阻的图象，故A错误； B、串联电路各处电流相等，由图可知当通过电路的电流为0.4A时，灯泡两端的电压为1V，定值电阻两端的电压为4V，串联电路总电压等于各部分电压之和，所以此时的电源电压：U＝UL+UR＝1V+4V＝5V， 根据P＝UI可知电路的总功率为P＝UI＝5V×0.4A＝2W，故B正确； C、两个相同的灯泡L串联在电源电压4V的电路中，根据串联电路的电压特点可知每个灯泡两端的电压为2V，从图中可知此时电路电流为0.6A，根据P＝UI可知总功率为P′＝U′I′＝4V×0.6A＝2.4W，故C错误； D、将R和L并联在电源电压为4V的电路中时，因并联电路中各支路两端的电压相等，且支路电压等于电源电压，所以它们两端的电压均为4V， 由图象可知对应的电流：IL＝0.8A，IR＝0.4A； 根据P＝UI可知甲、乙消耗的电功率之比为：，故D正确； 故选：BD。 （多选）8．（5分）如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，R1、R2是定值电阻，R3是滑动变阻器。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从a端移动到b端的过程中，两电压表的示数随电流表的示数变化的关系如图乙所示，则下列判断正确的是（　　） A．AB段是电压表V2的示数变化图象 B．电源电压为11.2V C．电阻R2的阻值为8Ω D．滑动变阻器R3的最大阻值为40Ω 【答案】CD 【分析】（1）闭合开关S，定值电阻R1、R2、滑动变阻器R3串联接入电路中，当滑动变阻器的滑片在a端时，R3接入电路中的阻值为0，电路为R1、R2串联的电路，V2测量R2两端的电压，将R3的滑片从a端移动到b端的过程中，滑动变阻器接入电路中的阻值逐渐增大，根据串联分压特点可知V1、V2的示数变化情况，据此可知电压表V1、V2的对应的图线； （2）滑动变阻器的滑片在b点时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，从图像中读出电路电流和电压表的示数，根据串联电路电压规律和欧姆定律可知滑动变阻器的最大阻值；根据欧姆定律计算R2的阻值，根据电源电压不变，列方程组，由此计算电源电压； （3）当滑动变阻器R3接入电路中的阻值最大时，电路中电流最小。 【解答】解：AC、闭合开关S，电路为串联电路，V1测R2、R3总电压，V2测R2电压，当P在a端时，接入电路电阻最小，当滑片在b时，接入电路中的电阻最大，根据可知，电路中的电流变小，根据可知，定值电阻R2、R1两端电压会变小，即电压表V2的示数变小，根据串联电压规律可知，电压表V1的示数变大，因此AB段表示V1的示数变化，BC段表示V2的示数变化，据图可知，当电流为0.2A，定值电阻R2两端电压为1.6V，则定值电阻R2的阻值是：，故A错误，C正确； B、据乙图可知，当电路中电流为0.2A时，R2、R3总电压为9.6V，则电源电压可表示为： U＝0.2A×R1+9.6V﹣﹣﹣﹣﹣﹣① 当电路中电流为0.6A时，R2、R3总电压为4.8V，则电源电压可表示为： U＝0.6A×R1+4.8V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣② 联立①②，解得R1＝12Ω，U＝12V，故B错误； D、当R3接入阻值最大时，电路中电流最小，据乙图可知，电流为0.2A，此时R2、R3总电压为9.6V，则R2、R3总电阻为：，滑动变阻器R3的最大阻值为：R3＝R总﹣R2＝48Ω﹣8Ω＝40Ω，故D正确。 故选：CD。 （多选）9．（5分）我市每年中学生都需要进行体检，其中一项是测量身高，如图是一个电子身高测量仪的简易示意图，电源电压为6V恒定，保护电阻R0＝9Ω；R是一个规格为“12Ω 0.5A”的滑动变阻器，电压表的量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A，闭合开关S后，保证电路中各元件都能正常工作。下列说法正确的是（　　） A．当电压表的示数为1.5V时，电流表的示数为0.5A B．当R接入电路的电阻为6Ω时，电压表的示数为2.4V C．R接入电路的阻值变化范围是3Ω～9Ω D．保护电阻R0两端的最大电压为3V 【答案】ABC 【分析】（1）图中定值电阻与滑动变阻器串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量滑动变阻器的电压；根据串联电路的特点和欧姆定律计算电路中的电流； （2）根据总电阻和电源电压计算电流结合欧姆定律得出电压表示数； （3）根据最大电流结合欧姆定律计算总电阻，得出最小电阻； 根据电压表量程计算滑动变阻器的最大电阻； （4）根据最大电流计算电压。 【解答】解：图中定值电阻与滑动变阻器串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量滑动变阻器的电压； A．当电压表的示数为1.5V时，根据串联电压特点知，定值电阻R0的电压为 U0＝U﹣UR＝6V﹣1.5V＝4.5V； 根据欧姆定律知，电流表的示数为 ； 故A正确； B．当R接入电路的电阻为6Ω时，电路电流为 ； 由欧姆定律得，电压表的示数为 UR′＝I′R＝0.4A×6Ω＝2.4V；故B正确； C．R是一个规格为“12Ω 0.5A”电流表量程为0～0.6A，则电路的最大电流为0.5A，由欧姆定律得，此时电路的电阻最小为 ； 根据串联电阻规律知，此时变阻器接入电路中电阻最小，为Rmin＝R总min﹣R0＝12Ω﹣9Ω＝3Ω； 当电压表示数最大为3V时，变阻器接入电路中电阻最大，此时定值电阻R0的电压为 U0′＝U﹣URmax＝6V﹣3V＝3V 此时电路的电流最小为 ； 由欧姆定律得，变阻器接入电路中的最大电阻为 Rmax9Ω， 则R接入电路的限值变化范围是3Ω～9Ω，故C正确； D．当电路电流最大时，保护电阻R0两端的电压最大，由欧姆定律得，R0的最大电压为 U0max＝ImaxR0＝0.5A×9Ω＝4.5V 故D错误。 故选：ABC。 （多选）10．（5分）如图所示四幅图为物体做直线运动的图象，下列说法正确的是（　　） A．甲图中，物体在0～4s内位移为0 B．乙图中，物体在0～4s内位移不为0 C．丙图中，阴影面积表示t1～t2时间内物体的平均速度 D．丁图中，t＝3s时物体的速度为25m/s 【答案】AD 【分析】在x﹣t图象中，x的变化量表示位移，图象的斜率表示速度。在v﹣t图象中，图象与坐标轴所围的面积表示位移。在a﹣t图象中，图象与时间轴所围的面积表示速度变化量。 【解答】解：A、在0～4s内，物体的终点与起点重合，位移为0，故A正确； B、在v﹣t图象中，图象与坐标轴所围的面积表示位移，则物体在0～4s内位移为xmm＝0，故B错误； C、根据Δv＝aΔt可知，a一t图象与时间轴所围的面积表示速度变化量，所以，图中阴影面积表示t1～t2时间内物体的速度变化量，故C错误； D、丁图中，根据变形得，由图知0时，t＝1s；t＝3s时10m/s，代入； 解得：v0＝﹣5m/s，a＝10m/s2，物体做匀加速直线运动，则t＝3s时物体的速度为v＝v0+at＝（﹣5+10×3）m/s＝25m/s，故D正确。 故选：AD。 三、非选择题：本题5个小题。将符合题意的内容填写在题目中的横线上或按题目要求作答。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 11．（8分）小方利用如图甲所示的电路“测量小灯泡电阻”，其电源电压为4.5V，小灯泡L的额定电流为0.25A，滑动变阻器铭牌为“30Ω 2A”。 （1）请你用笔画线代替导线将图甲中的实物电路连接完整（要求：向左移动滑动变阻器滑片P时，电路中电流变大，且导线不能交叉）； （2）闭合开关后，小方发现小灯泡不发光，电流表示数几乎为零，电压表示数接近4.5V，则电路故障可能是 　小灯泡断路　 ； （3）排除故障后，缓慢移动滑片P，当电流表示数为0.25A时，小灯泡正常发光，电压表示数如图乙所示，为 　2.5　 V，此时小灯泡的电阻是 　10　 Ω； （4）多次改变小灯泡两端的电压，测出其对应的电流后，小方描绘了如图丙所示的I﹣U图像，分析图像可知小灯泡的电阻非定值，这是因为灯丝的电阻受 　温度　 的影响； （5）完成上述实验后，小方找来一个最大阻值未知的滑动变阻器a，设计了如图丁所示的电路，设想不用电流表也能测量出上述小灯泡L正常发光时的电阻。已知电源电压为U，滑动变阻器b的最大阻值为R1，请你将操作步骤补充完整并写出小灯泡正常发光时电阻的表达式： ①只闭合S和S1，调节滑动变阻器b的滑片，使小灯泡L正常发光； ②只闭合S和S2，保持滑动变阻器b的滑片位置不动，调节滑动变阻器a的滑片，使电压表的示数与第①步时 　相同　 （选填“相同”或“不同”）； ③只闭合S和S2，保持滑动变阻器a的滑片位置不动，将 　滑动变阻器b的滑片调至最右端　 ，记录电压表的示数U1； ④小灯泡正常发光时的电阻RL＝ 　　 。（用符号U、R1、U1表示） 【答案】（1）见解答； （2）小灯泡断路； （3）2.5；10； （4）温度； （5）相同；滑动变阻器b的滑片调至最右端 。 【分析】（1）向左移动滑动变阻器滑片P时，电路中电流变大，说明滑动变阻器连入电路的电阻变小，从而确定滑动变阻器接入的接线柱； （2）根据灯泡不发光电流为0确定故障，根据电压表示数确定故障位置； （3）根据图甲可知电压表选用小量程，根据图乙确定电压表的分度值读出示数，根据欧姆定律求小灯泡正常发光时的阻值； （4）根据灯丝的电阻随着温度的升高而增大分析小灯泡的电阻非定值的原因；根据图丙可知灯泡在0.5V电压时的电流，根据串联电路的电压特点和欧姆定律求出电源电压的最大值，进而分析出改进措施； （5）没有电流表测量小灯泡的电阻，利用一个最大电阻已知的滑动变阻器R1来代替电流表；此实验用到了等效替代法，测量出与小灯泡并联的滑动变阻器的电阻就可以得出小灯泡的电阻。 【解答】解：（1）向左移动滑动变阻器滑片P时，电路中电流变大，说明滑动变阻器连入电路的电阻变小，故滑动变阻器左下接线柱连入电路中，如图所示： ； （2）闭合开关后，小明发现小灯泡不发光，电流表示数几乎为零，则串联电路可能断路，电压表示数接近4.5V，说明电压表接在电源两端，则电路的故障可能是与电压表并联的小灯泡断路。 （3）由图甲可知电压表选用小量程，由图乙可知电压表的分度值分度值为0.1V，示数为2.5V，由欧姆定律可知，小灯泡正常发光时的阻值： R10Ω； （4）因为灯丝的电阻随着温度的升高而增大，所以小灯泡的电阻不是一个定值。 （5）①只闭合S和S1，调节滑动变阻器b的滑片，使电压表的示数为2.5V，此时小灯泡两端的电压为额定电压，小灯泡正常发光。 ②[1]只闭合S和S2，保持滑动变阻器b的滑片位置不动，调节滑动变阻器a的滑片，使电压表的示数与第①步时相同，此时滑动变阻器a两端的电压就是小灯泡两端的电压，滑动变阻器a连入电路的电阻就是小灯泡的电阻，这用到了等效替代法。 ③[2]只闭合S和S2，保持滑动变阻器a的滑片位置不动，将滑动变阻器b的滑片调至最右端，此时滑动变阻器b的电阻最大，记录电压表的示数U1。 ④[3]电源电压用U表示，将滑动变阻器b的滑片调至最右端时，滑动变阻器b两端的电压为U﹣U1， 电路的电流为； 此时滑动变阻器a接入电路的电阻为 ； 所以小灯泡正常发光时的电阻为。 故答案为：（1）见解答； （2）小灯泡断路； （3）2.5；10； （4）温度； （5）相同；滑动变阻器b的滑片调至最右端 。 12．（6分）（1）在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中：要用到打点计时器，打点计时器是一种计时仪器，其电源频率为50Hz，常用的电磁打点计时器和电火花计时器使用的是 　交流电　 （直流电，交流电），它们是每隔 　0.02　 s打一个点。 （2）在“用打点计时器测速度”的实验中：除电磁打点计时器（含纸带、复写纸）、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外，在下面仪器和器材中，必须使用的有 　AC　 （填选项代号）。 A.电压合适的50Hz交流电源 B.电压可调的直流电源 C.刻度尺 D.秒表 E.天平 （3）实验过程中，下列做法正确的是 　BD　 。 A.先释放小车，再接通电源 B.先接通电源，再释放小车 C.将接好纸带的小车停在靠近滑轮处 D.将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处 （4）某同学用如图1所示的装置，打出的一条纸带如图2所示，其中ABCDE为计数点，相邻两个计数点之间还有4个点未画出。 ①打点计时器打下C点时小车的瞬时速度大小为 　0.30　 m/s； ②由纸带上所示数据可算得小车运动的加速度大小为 　0.40　 m/s2。 【答案】（1）交流电；0.02； （2）AC； （3）BD； （4）①0.30；②0.40。 【分析】（1）常用的电磁打点计时器和电火花计时器使用的是交流电，电源频率f＝50Hz，打点周期T； （2）电磁打点计时器应该使用4～6V交流电源，还需要刻度尺量取纸带上点之间的距离； （3）为了有效的利用纸带，应先接通电源再释放小车，小车应靠近打点计时器； （4）相邻两个计数点之间还有4个点未画出，则计数点间时间间隔：Δt＝5T＝5×0.02S＝0.1s， ①匀变速直线运动，一段时间中点时刻的瞬时速度等于全过程的平均速度，打下C点时小车的瞬时速度； ②根据匀变速直线运动连续相等时间的位移差：Δx＝at2，据此可得小车的加速度。 【解答】解：（1）常用的电磁打点计时器和电火花计时器使用的是交流电，电源频率f＝50Hz，打点周期T，即它们是每隔0.02s打一个点； （2）电磁打点计时器应该使用4～6V交流电源，还需要刻度尺量取纸带上点之间的距离，故AC正确； （3）为了有效的利用纸带，应先接通电源再释放小车，小车应靠近打点计时器，打点计时器应该安装在长木板远离滑轮的一端，故BD正确； （4）相邻两个计数点之间还有4个点未画出，则计数点间时间间隔：Δt＝5T＝5×0.02S＝0.1s， ①匀变速直线运动，一段时间中点时刻的瞬时速度等于全过程的平均速度， C点是BD段的时间中点，打下C点时小车的瞬时速度大小为：vC0.30m/s； ②根据Δx＝at2，得小车的加速度：a0.40m/s2。 故答案为：（1）交流电；0.02；（2）AC；（3）BD；（4）①0.30；②0.40。 13．（12分）如图甲所示是一款养生壶，其原理图如图乙所示。已知养生壶的额定电压为220V，R1和R2都是用于对茶水加热的电热丝，该壶有加热挡和保温挡，其中额定保温功率和额定加热功率分别为242W、1210W。已知：电热丝电阻不变，养生壶在使用时其两端电压恒定，茶水的比热容c水＝4×103J/（kg•℃）。求： （1）养生壶正常保温时的电流； （2）电阻R1的阻值； （3）用电高峰时家庭实际电压往往偏低，某次家庭实际电压为200V时，使用该养生壶用加热挡将1kg的茶水从13℃加热至98℃刚好沸腾时，用时400s，求养生壶的加热效率。 【答案】（1）养生壶正常保温时的电流为1.1A； （2）电阻R1的阻值为40Ω； （3）养生壶的加热效率为85%。 【分析】（1）根据P＝UI可得养生壶正常保温时的电流； （2）根据电路图可知，当开关S接b时，R2和R1串联接入电路中，电路的总电阻最大，由可知此时为保温挡的总电阻，当开关S接a时，只有R1接入电路中，此时为加热挡，由可知R1的阻值，由串联电路的电阻特点知电阻R2的阻值； （3）由Q吸＝cmΔt可得水吸收的热量，根据W可得养生壶消耗的电能，根据效率公式可得养生壶的加热效率。 【解答】解：（1）由P＝UI可知，养生壶正常保温时的电流：； （2）由可知，电路中电阻越小，电功率越大，由图可知，开关接a时，电路中只有R1，此时电阻最小，为加热挡，电阻R1的阻值：； （3）当实际电压为200V时，养生壶的实际功率：， 用时400s，电热丝放出的热量：， 茶水吸收的热量：， 则养生壶的加热效率：。 答：（1）养生壶正常保温时的电流为1.1A； （2）电阻R1的阻值为40Ω； （3）养生壶的加热效率为85%。 14．（14分）如图甲所示为小渝同学设计的测液体密度的装置。A为轻质薄壁溢水杯，圆柱体B的重力为30N，用细线与力敏传感器R相连，R的阻值随拉力的变化图像如图丙所示，B的上表面与溢水口相平；图乙为R所在的电路，电源电压U＝6V，R0＝100Ω电压表V的量程为0～5V，电流表A的量程为0～0.03A。向溢水杯中加满水，电流表示数为0.02A。求： （1）此时电阻R的阻值； （2）圆柱体B的体积； （3）为调整该装置的测量范围，小渝在其余部分不改动的前提下，更换电阻R0为Rx，再次将溢水杯中装满水，此时电流表示数为I1；将溢水杯中的水换为另一密度为2×103kg/m3液体时，电流表的示数为I2；若I1：I2＝13：8，求该装置调整后的液体密度测量范围。 【答案】（1）电阻R的阻值为200Ω； （2）圆柱体B的体积为10﹣3m3； （3）该装置调整后的液体密度测量范围：0.4×103kg/m3～3×103kg/m3。 【分析】（1）电源电压已知，电路中的电流已知，电阻等于电压除以电流； （2）溢水杯满水时R的电阻，可知细线对物体B的拉力，物体B浮力等于B的重力减去拉力，由阿基米德原理求出物体B的体积； （3）物体B的体积已知，在水中和在密度为2×103kg/m3中细线对力敏电阻的拉力已知，通过丙图可知对应的电阻，根据电源电压不变，求出Rx，密度的最大值是电阻R为最大时，此时电压表的示数最大5V，密度最小值是拉力最大，电阻R的阻值最小，电路中的电流最大，最大电流为0.03A。 【解答】解：（1）电阻R200Ω， （2）由丙图可知R＝200Ω时，拉力F＝20N F浮力＝G﹣F＝30N﹣20N＝10N， 所以圆柱体B的体积VB10﹣3m3； （3）圆柱体B在另一液体中受到的浮力F浮1＝VBρ1g＝10﹣3m3×2×103kg/m3×10N/kg＝20N， 此时的拉力F1＝G﹣F浮1＝30N﹣20N＝10N，由表可知此时力敏电阻的阻值R′＝400Ω， 电源电压U＝I1（Rx+R）＝I2（Rx+R′） ， 解得：Rx＝120Ω， 能测量得最大密度是电压表示数U0＝5V时， 由串联电路电压的分配与电阻成正比得： R2＝600Ω，所以此时拉力为0N， F浮2＝G＝30N， 故最大密度ρ液大3×103kg/m3 密度的最小值为R最小时，80Ω 由图丙可知R关于F的表达式为R＝﹣20F+600 所以当R最小＝80Ω时对应的拉力F2＝26N F浮3＝G﹣F2＝30N﹣26N＝4N 故最小密度0.4×103kg/m3， 故该装置调整后的液体密度测量范围：0.4×103kg/m3～3×103kg/m3； 故答案为：（1）电阻R的阻值为200Ω； （2）圆柱体B的体积为10﹣3m3； （3）该装置调整后的液体密度测量范围：0.4×103kg/m3～3×103kg/m3。 15．（16分）如图是商场内儿童游乐区设置的双人赛车竞技轨道，参与游戏的儿童可通过游戏手柄控制赛车在赛道上进行坡道加速、弯道减速和直道冲刺等动作。某时刻甲、乙两辆赛车并排（不接触）同时通过赛道上的同一位置后进入一段长为10m的直轨道开始竞速，若甲车通过该位置后速度大小始终为2m/s，乙车通过该位置时的速度为1m/s，并开始以0.5m/s2的加速度开始加速。 （1）若乙车一直加速，求乙车追上甲车前，两车间的最大距离。 （2）若乙车行驶的最大速度为2.5m/s，则乙车能否在该直道完成超越？ （3）第二次进入直轨道时，甲车先以速度1m/s的速度到直轨道入口并保持匀速运动，1s后乙以3m/s的速度进入直轨道并以0.5m/s2的加速度开始刹车，求两车相遇时（两车相遇并排时不相撞）的位置离直轨道入口的距离（结果可保留根号）。 【答案】（1）两车间的距离最大时1m； （2）乙车能在该直道完成超越； （3）两车相遇时到直轨道入口的距离是（5）m或（5﹣2）m。 【分析】（1）甲车行驶的距离s甲＝v甲t，乙车行驶的距离s乙，用s甲﹣s乙求出差的最大值； （2））甲车行驶的距离s甲＝v甲t，乙车行驶的距离s乙，求出甲、乙两车行驶的距离相等时的时间及行驶的距离是否小于10m，且此时乙的速度是否超过2.5m/s，若满足这两个条件，就说明乙能在直道上完成超越； （3）设从甲车以速度1m/s的速度到直轨道入口并保持匀速运动开始算起到两车相遇时的时间为t，则甲车行驶的距离s甲＝v甲t，车行驶的距离s乙，求出相遇时的时间t，进而求出到直轨道入口的距离。 【解答】解：（1）（1）甲车行驶的距离s甲＝v甲t，乙车行驶的距离s乙，所以s甲﹣s乙2m/s×t0.25m/s2t2+1m/s×t＝﹣0.25m/s2×（t﹣2s）2+1m所以两车间的距离最大时1m； （2）当两车行驶的距离相等时即：， ， 解得：t＝0（舍去）或t＝4s， 当＝4s时，两车行驶的距离s＝4s×2m/s＝8m＜10m，此时乙车的速度v乙末3m/s＞2.5m/s， 故乙车能在该直道完成超越； （3）设从甲车以速度1m/s的速度到直轨道入口并保持匀速运动开始算起到两车相遇时的时间为t，则由v甲1t＝，， 1m/s×t， 解得：t＝（5）s或t， 所以相遇时的路程s＝v甲t＝1m/s（5+2）m，或（5﹣2）m。 答：（1）两车间的距离最大时1m； （2）乙车能在该直道完成超越； （3）两车相遇时到直轨道入口的距离是（5）m或（5﹣2）m。 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $$