精品解析：重庆市合川中学2023-2024学年九年级下学期第一次月考物理试题

合川中学初2024级第六学期第一次月考 物理试题 （全卷共四个大题，满分80分与化学共用120分钟） 注意事项：全卷取g=10N/kg，水的密度ρ水=1.0×103kg/m3 一、选择题（本题共8个小题，每小题只有一个选项最符合题意，每小题3分，共24分。） 1. 下列数据最符合实际情况的是（　　） A. 九年级物理课本的质量约30g B. 小汽车在高速公路上正常行驶速度约90km/h C. 教室内一盏日光灯管的电流约为1A D. 我校所在地的大气压约104Pa 【答案】B 【解析】 【详解】A．九年级物理课本的质量与一个苹果质量接近，约200g，故A不符合题意； B．我国高速公路限速为60~120km/h，小汽车在高速公路上正常行驶速度约90km/h，故B符合题意； C．教室内一盏日光灯管的功率大约为40W，电流约为 故C不符合题意； D．标准大气压约为1.03×105Pa，我校所在地的大气压接近于标准大气压约105Pa，故D不符合题意。 故选B。 2. 如图是2022年北京冬奥会运动员比赛的场景。关于图中的项目，下列说法正确的是（　　） A. 跳台滑雪运动员在空中划出一条完美弧线，运动员到达最高点时受非平衡力 B. 运动员脚着短道速滑冰刀鞋加速向前滑动时，运动员的惯性增大 C. 花样滑冰运动员静止站立在冰面时，运动员受到的重力和地面对运动员的支持力是一对相互作用力 D. 冰壶向前运动过程中，运动员不断摩擦冰面是为了增大冰壶与冰面的摩擦 【答案】A 【解析】 【详解】A．跳台滑雪运动员在空中划出一条完美弧线，运动员到达最高点时只受重力，处于非平衡状态，受非平衡力，故A正确； B．惯性只与物体的质量有关，与运动状态无关，运动员脚着短道速滑冰刀鞋加速向前滑动时，运动员的惯性不变，故B错误； C．花样滑冰运动员静止站立在冰而时，运动员受到的重力与地面对运动员的支持力大小不相等，不是一对相互作用力，故C错误； D．冰壶向前运动过程中，运动员不断摩擦冰面是为了减小冰壶与冰面的摩擦，故D错误。 故选A。 3. 在2022北京冬奥会开幕式上，400名演员挥动发光杆，发光杆一会发出绿光代表绿草，随后又发出白光组成蒲公英。据悉，杆上有两个开关，一个是电路总开关，另一个用来控制发出白光和绿光。下面哪个电路设计最能实现这一效果（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据题意可知，发光杆一会发出绿光代表绿草，随后又发出白光组成蒲公英，这说明两个灯泡可以独立工作，是并联的；干路中有一个开关，另一个开关用来控制发出白光和绿光，所以这个开关是一个单刀双掷开关，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 4. 将皮球从离地某一高度O点处水平抛出，球落地后又弹起，它的部分运动轨迹如图所示，下列说法正确的是 A. 皮球经过同高度的A、B两点时动能相等 B. 皮球第一次反弹后到达最高点P点时速度为零 C. 皮球在D点时的机械能小于在C点时的机械能 D. 若将皮球表面涂黑，则会在地面M、N两点留下两个大小相等的黑色圆斑 【答案】C 【解析】 【详解】A、由图知道，每次皮球反弹后到的最高点都比上一次的最高点要低，说明皮球受到空气阻力，机械能逐渐变小，A点的机械能大于B点的机械能；机械能是物体动能与势能的总和，AB两点高度相同则重力势能相同，所以A点的动能大于B点的动能，故A错误． B、从轨迹来看，皮球竖直下落的同时，也沿水平方向运动，所以，皮球第一次反弹后到达最高点P点时，竖直方向速度为零，但是仍然能往右运动，说明皮球还具有水平方向速度，故B错误； C、每次皮球反弹后到的最高点都比上一次的最高点要低，说明皮球受到空气阻力，机械能逐渐变小．C点在D点之前，故D点的机械能小于C点的机械能，故C正确． D、弹性势能大小与弹性形变程度有关，黑色圆斑的大小能反应小球弹性形变程度，圆斑越大，形变越大．M点与N点皮球的动能与重力势能都为零，又因为皮球在M点机械能大于N点机械能，故皮球在M点的弹性势能大于N点的弹性势能，故在M点的圆斑要大于在N点的圆斑，故D错误． 5. 在如图所示的电路中，电源电压保持不变，忽略温度对小灯泡电阻的影响。当滑动变阻器的滑片P由右端向中点移动时，下列判断正确的是（ ） A. 电流表示数变大，电压表示数变大 B. 电流表示数变大，电路消耗的总功率变小 C. 电压表示数不变，电压表与电流表示数的乘积变大 D. 小灯泡亮度不变，电压表与电流表示数的比值变大 【答案】C 【解析】 【详解】AD．由电路图可知，灯泡与滑动变阻器并联，电压表测电源两端的电压，电流表测通过滑动变阻器的电流，当滑动变阻器的滑片P由右端向中点移动时，接入电路中的电阻变小，由可知，通过滑动变阻器的电流变大，即电流表的示数变大，因电源电压保持不变，所以，滑片移动时，电压表的示数不变，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，滑片移动时，通过灯泡的电流不变，即灯泡的亮暗不变，由欧姆定律可知，电压表与电流表示数的比值等于变阻器连入电路的阻值，变阻器连入电路的阻值变小，电压表与电流表示数的比值变小，故AD错误； B．电压表示数不变，电流表的示数变大，通过灯泡的电流不变，由并联电路电流的规律可知干路中的电流变大，由P=UI可知，电路消耗的总功率变大，故B错误； C．电压表示数不变，电流表的示数变大，电压表与电流表示数的乘积变大，故C正确。 故选C。 6. 如图所示，弹簧测力计下端挂有高为 12.5cm、横截面积为 100cm2 的柱形 物块，将物块放入底面积为 500cm2，质量忽略不计的圆柱形容器中。当物块 浸入水中深度为 2cm，弹簧测力计的示数为 8N，水对容器底部的压强为1.2×103Pa。现向容器中加水至弹簧测力计的示数为 5N 时停止加水，已知弹 簧的伸长与所受拉力成正比，当拉力为 1N 时弹簧伸长 1cm。则下列说法中正 确的是（　　） A. 柱形物块所受重力大小为 8N B. 停止加水时水的深度为 15cm C. 在此过程中向容器中加入水的质量为 2.7kg D. 加水过程中水对容器底部增加的压力等于柱形物块变化的浮力 【答案】C 【解析】 【详解】A．圆柱体浸在水中的深度是2cm，横截面积是100cm2，受到竖直向上的浮力为 F浮=ρ水gV排=103kg/m3×10N/kg×2×100×10-6m3=2N 圆柱体受到竖直向上8N的拉力． 圆柱体受到竖直向下的重力和竖直向上的拉力和浮力是平衡力，所以 G=F浮+F拉=2N+8N=10N 故A错误； B．注入水的质量为m，圆柱体受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力和拉力是平衡力， 此时拉力是5N，重力是10N，受到的浮力 F=G-F拉'=10N-5N=5N 倒水之前弹簧测力计对圆柱体的拉力是8N，倒水之后弹簧测力计的对圆柱体的拉力是5N，弹簧缩短3cm，圆柱体被向上拉动3cm，此时圆柱体已经距离原本水面高1cm处，并且物块还有5cm浸在水中，因此水面上升了6cm， 原来水对容器底部的压强为1.2×103Pa，则原来的水深 h===0.12m=12cm 停止加水时水的深度为 12cm 6cm=18cm 故B错误； C．倒入水之后水深增加6cm，圆柱体的排开水的深度增加了 5cm-2cm=3cm 所以增加水的体积为 V=500cm2×6cm-100cm2×3cm=2700cm3 所以增加水的质量为 m=ρ水V=1g/cm3×2700cm3=2700g=2.7kg 故C正确； D．加水过程中水对容器底部增加的压强为 △p=ρ水g△h=103kg/m3×10N/kg0.06m=600Pa 水对容器底部增加的压力 △F=△pS=600Pa2×100×10-4m2=12N 柱形物块变化的浮力 △F浮=5N2N=3N 故加水过程中水对容器底部增加的压力大于柱形物块变化的浮力，故D错误。 故选C。 7. A、B两只灯泡的额定电压均为6V，通过它们的电流随两端电压变化关系如图所示，下列选项正确的是（　　） A. A、B两灯泡的电阻均随灯泡两端电压的增大而减小 B. 将两灯串联接入某电源两端，为了电路元件安全，电源电压最大为7.2V C. 将两灯串联接在某电源两端，使B灯恰好正常发光，A灯实际功率为1W D. 将两灯并联在6V的电源两端，电路中的总功率为7W 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据图像可知，当灯泡两端电压增加时，对应的电流增加的幅度减小，根据欧姆定律可知，A、B两灯泡的电阻均随灯泡两端电压的增大而增加。故A错误； BC．根据串联电路电流电压的规律，将两灯串联接入某电源两端，为了电路元件安全，B两端电压为6V，正常发光时，A两端电压为2V，电流为0.5A。电流为电源电压最大为 A灯实际功率为 故B错误，C正确； D．将两灯并联在6V的电源两端，通过两灯的电流分别为1.0A、0.5A，电路中的总功率为 故D错误。 故选C。 8. 如图甲所示的电路中，电源电压保持6V不变。电流表的量程为0~0.6A，灯泡L的电流I随电压U的变化关系如图乙所示。定值电阻R1=10Ω，R2为标有“40Ω、1A”的滑动变阻器。则下列判断正确的是(　　) A. 滑动变阻器的滑片在中点时，只闭合开关S2、S4，电流表的示数为0.3A B. 若电压表的量程为0~3V，只闭合开关S1、S4，为了保护电路的安全，定值电阻R1的功率变化范围是0.144W～3.6W C. 若电压表的量程为0~15V，将滑动变阻器的滑片移至B端，只闭合开关S1、S2、S4后，电压表的示数为6V D. 只闭合开关S2、S3，若灯泡两端电压不能超过3V，电压表的量程为0~3V，为了保护电路的安全，滑动变阻器接入电路的阻值范围是10Ω～40Ω 【答案】D 【解析】 【详解】A．只闭合开关S2、S4，电路为串联电路，滑动变阻器作为定值电阻且阻值为40Ω，所以电流表的示数为 故A错误； B．只闭合开关S1、S4，电路为串联电路，当滑动变阻器调到阻值最大，分得电压最大，此时通过电路电流为 R2两端电压为 已经超过电压表最大量程，所以R2两端电压最大为3V，此时电阻R1两端电压为 此时R1电功率为 当滑动变阻器调到0Ω时，电路电路为 没有超过电流表的最大量程，此时R1电功率为 故B错误； C．只闭合开关S1、S2、S4后，电压表被短路，无读数，故C错误； D．允许通过灯泡的电压不超过3V，由图可知，最大电流不超过0.3A，所以滑动变阻器最小值为 故D正确。 故选D。 二、填空作图题（本题共6个小题，第14小题作图2分，其余每空1分，共12分。） 9. 德国物理学家_________经过十年不懈的努力，发现了电流跟电压和电阻之间的定量关系；英国物理学家法拉第经过十年的探索，终于在1831年发现了_________现象，由此发明了发电机，开创了电气时代的新纪元。 【答案】 ①. 欧姆 ②. 电磁感应 【解析】 【详解】[1]德国物理学家欧姆最先通过实验归纳出一段导体中电流跟电压和电阻之间的定量关系，即：欧姆定律，写成数学表达式就是。 [2]法拉第发现，闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动会产生感应电流，即发现了电磁感应现象。 10. 如图所示，A、B两物块叠放在水平桌面上，用F1＝50N的水平力作用在B物块上，A、B一起做匀速直线运动，此时B物块所受的摩擦力为______N。若撤去F1，改用水平向右的力F2拉A物块，使A、B一起做匀速直线运动，则F2＝______N。 【答案】 ①. 50 ②. 50 【解析】 【详解】[1]甲图中推力在B上，因B做匀速直线运动，则B处于平衡状态，水平方向上B受到的摩擦力与推力F1平衡，故B物块所受的摩擦力 fB=F1=50N [2]若撤去F1，改用水平向右的力F2拉A物块，使A、B一起做匀速直线运动，水平方向上整体受到的拉力F2与桌面对整体的滑动摩擦力平衡，所以水平方向上整体受到的拉力F2=50N。 11. 某建筑工地用下图所示的滑轮组提升重物，人对绳的拉力F为400 N，能将75 kg的物体以0.1 m/s的速度匀速提升，则拉力F的功率为______W，此时滑轮组的机械效率为______%（不计绳重和摩擦）。 【答案】 ①. 120 ②. 62.5 【解析】 【详解】[1]滑轮组绳子的股数为n=3，所以以0.1m/s的速度匀速提升物体时，绳子自由端移动速度为 v=nv物=3×0.1m/s=0.3m/s 拉力F的功率 P=Fv=400N×0.3m/s=120W [2]滑轮组的机械效率 12. 灯泡L与定值电阻R组成的电路如图10甲所示，L和R的I﹣U图像分别如图10乙所示，闭合开关S，灯L正常发光，此时小灯泡的功率为3W，则电路中的总功率为____W；若将小灯泡与某个滑动变阻器串联在8V的电源两端，调节滑片，使滑动变阻器的功率为灯泡功率3倍时，灯泡的功率为P1；继续调节滑片，当灯泡功率为滑动变阻器功率3倍时，灯泡的功率为P2，则P1∶P2＝_____。 【答案】 ①. 4.8 ②. 1∶5 【解析】 【详解】[1]闭合开关S，R与L并联，灯L正常发光，此时小灯泡的功率为3W，如图所示，L两端电压为6V，电流为0.5A，符合题意，此时R电流为0.3A，则电路中的总功率为 [2]若将小灯泡与某个滑动变阻器串联在8V的电源两端，滑动变阻器与灯泡电流相同，调节滑片，使滑动变阻器的功率为灯泡功率3倍时，根据，滑动变阻器的电压为灯泡电压的3倍，则灯泡的两端电压为 如图所示，电流为0.3A，此时灯泡的功率为 继续调节滑片，当灯泡功率为滑动变阻器功率3倍时，同理，则灯泡的两端电压为 如图所示，电流为0.5A，此时灯泡的功率为 则 13. 如图甲所示，高度足够高且质量为10kg的长方体薄壁容器C置于水平地面，不吸水的A、B两物体叠放置于容器内，A为正方体，B为长方体，其中A的边长为10cm，B的高为0.1m，缓慢向容器中加水，直到容器中水的深度为0.12m时停止加水，此时，水对容器底部的压强为__________Pa；所加水的质量与容器中水的深度关系如图乙所示，停止加水后，将物体A拿开，物体B上升了1.5cm，接着向容器中继续注水，当水对容器底部的压强与容器对桌面的压强之比为1∶2时，再将A物体放入水中，此时水对容器底部的压力为__________N。（设物体上、下表面始终与水面平行） 【答案】 ①. 1200 ②. 110 【解析】 【详解】[1]根据液体的压强公式可知，容器中水的深度为0.12m时，水对容器底部的压强为 [2] 由图乙可知，当水位到达0.06m前，物体AB一直处于沉底状态。设容器底面积为S，物体B底面积为SB，当加入的水为m1=1.2kg ，容器中水的深度h1=0.06m，故有下式成立 可求得容器与物体B的底面积之差为 由图乙知，当水位到达0.06m时，物体AB恰处于漂浮状态。当加入的水质量m2=4.8kg时，容器中水的深度h2=0.12m时，故有下式成立 可求得容器底面积为 物块B底面积为 当物体A和B整体处于漂浮状态时，物体B浸入水中的深度为hB=0.06m，故对A和B整体受力分析可求得物体A和B的总重力为 则物体A和B总质量 将物体A拿开，B上升1.5cm，即0.015m，设水面下降Δh，则有 SB×0.015m=(S-SB)×Δh 即 0.04m2×0.015m=(0.06m2-0.04m2)×Δh 解得Δh=0.03m，此时B处于漂浮状态，则物体B的重力 GB=F浮=ρ水V排Bg 则B的质量 mB=ρ水V排B=1×103kg/m3×0.04m2×(0.06m-0.015m-0.03m)=0.6kg 所以，A的质量 mA=m总-mB=2.4kg-0.6kg=1.8kg=1800g 因水对容器底部压力的受力面积与容器对桌面压力的受力面积相同，由可知，水对容器底的压强与容器对桌面的压强之比等于水对容器底的压力与容器对桌面的压力之比，即 代入数据解得m水=9.4kg，A的密度 大于水的密度，所以再把A放水中时，A会下沉，浸没在水中，此时A受到的浮力 F浮A=ρ水VA排g=1.0×103kg/m3×103×10-6m3×10N/kg=10N 由力作用的相互性可知，A对水的压力等于A受到的水的浮力，所以水对容器底部的压力 F=G水+GB+F浮A=(mB+m水)g+F浮A=(0.6kg+9.4kg)×10N/kg+10N=110N 14. 如图所示，杠杆在图示位置平衡，请画出力F的力臂L； 【答案】 【解析】 【详解】反向延长力的作用线F，由支点O向F的作用线做垂线，垂线段的长度为F的力臂l。如图所示 15. 如图所示，请用笔画线代替导线，将控制插座的开关和插座正确接入家庭电路。 【答案】 【解析】 【详解】插座的左侧插孔接零线，右侧插孔接火线，上方插孔接地线，开关接在火线和插座之间，如图所示： 三、实验探究题（本题共3个小题，15题5分，16题8分，17题8分，共21分。） 16. 小陈利用图甲的器材和乙的电路想探究“电阻丝的电阻R与长度L、横截面积S和材料的关系”，请回答以下几个问题： （1）在图乙中MN间接入不同的电阻丝时，可通过观察__________来判断电阻丝电阻的大小，这种重要的物理实验方法叫__________（选填“控制变量法”或“转换法”）。 （2）小陈选用金属丝A和C进行实验的目的是为了探究电阻丝电阻大小与__________的关系。 （3）小陈为使实验结论更加完整，还找来一根金属丝D，这根金属丝D和其它三根金属丝的_______一定不同。 （4）若将如图丙所示的长方体金属块接入电路，你认为沿__________（选填“AB”、“CD”或“EF”）方向接入图乙电路时，电流表示数最小。 【答案】 ①. 电流表的示数 ②. 转换法 ③. 横截面积 ④. 材料 ⑤. CD 【解析】 【详解】（1）[1][2]MN之间接入的电阻越大，电路中的电流越小，电流表的示数越小，故可以通过电流表的示数来判断MN之间接入的电阻丝电阻的大小，这是转换法的应用。 （2）[3]由图甲得，A、C两电阻丝的长度，材料相同，横截面积不同，故可以探究电阻丝电阻大小与横截面积的关系。 （3）[4]电阻丝的电阻大小与长度、横截面积、材料有关，实验中的器材只能研究电阻与长度、横截面积的关系，无法探究与电阻丝材料的关系，因此为了探究与电阻丝材料的关系，使实验结论更加完整，小明又找来一根金属丝 D，这根金属丝D 和其它三根金属丝的材料一定不同。 （4）[5]当导体材料相同时，导体长度越短，横截面积越大，导体的电阻越小，由图丙得，沿CD方向的长度最短，横截面积最大，故CD方向接入图乙电路时，导体的电阻最小，电流表示数最大。 17. 某同学用天平和量筒测量某种矿石的密度。 （1）将天平放在水平台面上，游码归零后，发现指针位置如图甲所示，此时应将平衡螺母向___（选填“左”或“右”）调节，才能使天平平衡； （2）天平调好后，称量物体质量时，天平再次平衡，砝码及游码位置如图乙所示，矿石的质量是___g； （3）根据上述实验数据，得出矿石的密度为___g/cm3； （4）若矿石会吸水（吸水后体积不变），上述方法测出的矿石密度比真实密度___（选填“偏大”、“偏小”或“相同”）； （5）于是该同学只将矿石表面的水擦干后（不考虑纸吸收的矿石内部的水），再一次测量了矿石的质量。发现多了5g，说明矿石吸收的水的体积是___，由此可以计算出矿石的密度应该为___； （6）该同学还想用弹簧测力计和金属圆柱体测量某未知液体的密度ρ，于是他找来一只弹簧测力计，但他发现该测力计的刻度盘已经模糊不清，就找来台秤和相同的烧杯按如图丁所示步骤来完成测量； ①将金属圆柱体的一半浸入水中，记下台秤的示数为g； ②将圆柱体全部没入水中，记下台秤的示数为g； ③将圆柱体全部浸入与水等质量的未知液体中，记下台秤的示数； ④算出未知液体的密度ρ=___g/。 整理器材时，该同学才发现，刚才实验中用的并不是水，而是酒精，则刚才算出的液体密度比液体的真实密度___（选填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。 【答案】 ①. 右 ②. 52 ③. 2.6 ④. 偏大 ⑤. 5 ⑥. 2.08 ⑦. 1.3 ⑧. 偏大 【解析】 【详解】(1)[1]此时指针偏向分度盘左侧，说明左盘低，右盘高，因此应该将调节螺母向右调，使右盘下沉，直到天平平衡。 (2)[2]三个砝码的质量分别为20g、20g、10g，游码指示的数值为2g。故矿石的质量为52g。 (3)[3]观察丙图可知，未放矿石前量筒中水的体积为20cm3，放入矿石后水面升至40cm3处，则矿石的体积为 矿石的密度为 (4)[4]如果矿石吸水，那么在测量其体积时，它排开的水有一部分被吸收了，导致体积的测量值偏小，根据可知，计算出来的密度数值偏大。 (5)[5]矿石吸收水的质量为 m水=5g 这些水的体积为 则矿石的真实体积应该为 [6]矿石的真实密度应该为 (6)[7]当金属圆柱体浸入烧杯中的液体中时，受到了液体对它向上的浮力。力的作用是相互的，这个浮力的相互作用力表现为液体对烧杯底部、烧杯对秤的压力增大了。且烧杯对秤增大的压力等于金属圆柱体受到的浮力。而根据阿基米德原理我们知道，物体受到的浮力等于物体排开的液体的重力。综上所述，即：烧杯对秤增大的压力等于金属圆柱体排开的液体的重力。根据重力与质量的关系可以推导：秤增大的示数等于金属圆柱体排开液体的质量。金属圆柱体有一半浸在水中时，秤的示数为112g。金属圆柱体全部浸入水中后，秤的示数为162g。则金属圆柱体有一半在水时，排开水的质量为 当圆柱体全部浸入水中时，排开水的质量为 烧杯和水的质量为 则圆柱体的体积为 圆柱体全部浸入未知液体中时，排开的液体的质量为 被排开的液体的体积等于圆柱体的体积，为100cm3。则液体的密度为 [8]如果是将酒精当成了水。那么，圆柱体排开的酒精的质量也是100g，酒精的密度比水的密度小，根据可知，按水的密度值计算出来的圆柱体的体积比真实值偏小，最终计算出来的未知液体的密度值是偏大的。 18. 小林用如图甲所示的电路来测量小灯泡正常发光时的电阻，已知电源电压保持3V恒定不变，小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）在甲图中，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最 _________端（选填“左”或“右”）； （2）连接好电路之后，闭合开关，移动滑片，发现小灯泡始终不发光，若电路中只有一处故障，小林猜想可能的原因是：①小灯泡的灯丝断了；②小灯泡短路；③滑动变阻器断路。她观察发现电流表示数为零，电压表有示数，则猜想 _________是正确的（选填“①”、“②”或“③”）； （3）排除故障后，小林从滑动变阻器接入电路阻值最大时开始记录数据，直至小灯泡正常发光，得到小灯泡I﹣U图像如图乙所示，随着温度的升高，灯丝电阻 _________（选填“变小”、“不变”或“变大”），且小灯泡正常发光时的电阻为 _________Ω（保留一位小数）； （4）小林选用的滑动变阻器的规格是下列的 _________（选填字母）； A.“5Ω，2A”　　B.“15Ω，2A” C.“25Ω，2A”　　D.“30Ω，2A” （5）小林利用实验得到的小灯泡正常发光时的电阻，根据算出了小灯泡实际电压为2V时的实际功率P1，又用实验测出了小灯泡实际电压为2V时的实际功率P2，则P1_________P2；（选填“＞”、“＜”或“＝”） （6）完成实验后，小林又设计了如图丙所示电路，不使用电压表也测出了小灯泡正常发光时的电阻。实验方案如下：（电源电压不变，滑动变阻器R1的最大阻值为R0） ①按图丙电路图连接电路； ②只闭合开关S1，移动R1的滑片，使电流表的示数为I，小灯泡正常发光； ③只闭合开关S2，保持R1的滑片位置不动，移动R2的滑片使电流表的示数仍为I； ④保持 _________（选填“R1”或“R2”）滑片位置不动，将另一个滑动变阻器滑片移到最左端，电流表的示数为I1，再将此滑动变阻器的滑片移到最右端，电流表的示数为I2； ⑤小灯泡正常发光时的电阻的表达式为R＝_________。（用题中提供的物理量符号表示） 【答案】 ①. 右 ②. ① ③. 变大 ④. 8.3 ⑤. C ⑥. ＜ ⑦. R2 ⑧. 【解析】 【详解】（1）[1]为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处，由图可知应置于最右端。 [2]此电路为串联电路，电流表示数为零表示电路断路，若滑动变阻器断路电压表应也无示数，因此只能是小灯泡断路，即可能是小灯泡的灯丝断了，所以选①。 [3]由图乙可知随着电压升高，电流变化的速度比电压变化的速度慢，由欧姆定律可知，小灯泡的电阻随电压的增大而增大，由P=UI可知电压电流都增大，电功率增大，温度升高，说明小灯泡的电阻随温度的升高而增大。 [4]小灯泡正常发光时电压为2.5V，由图乙可知此时电流为0.3A，所以灯泡正常发光时的电阻为 [5]小林从滑动变阻器阻值最大时开始记录数据，此时电路中电阻最大，电流最小，由图像可知此时灯泡两端电压为0.5V，电流为0.1A，由串联电路特点和欧姆定律可知，滑动变阻器的最大阻值为 故选C。 [6]由图乙可知随着电压升高，电流变化的速度比电压变化的速度慢，由欧姆定律可知，小灯泡的电阻随电压的增大而增大，因此2V时的电阻比正常发光时的电阻小，由可知此时实际功率要比算出的功率大，所以P1＜P2。 [7][8]只闭合开关S1时，小灯泡与R1串联，只闭合开关S2时，R1与R2串联；由题意可知在③时R2的电阻与小灯泡正常发光的电阻是相同的，即为R，那么应该保持R2滑片位置不动，即此时R2电阻还为R，R1移到最左端，此时 R1电阻为零，此时电源电压为 U=I1R2=I1R 再将R1移动到最右端，此时R1应为阻值最大，即为R0，此时电源电压为 U=I2（R2+R1）=I2R0+I2R I1R=I2R0+I2R 小灯泡正常发光时的电阻的表达式为 R＝ 四、论述与计算题（本题共3小题，18题6分，19题8分，20题9分，共23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能给分） 19. 平直高速公路上一辆汽车以30m/s的速度行驶，汽车的质量为1t，正常行驶时受到的阻力为重力的0.3倍。求： （1）1分钟内，汽车运动的路程为多少m； （2）汽车在1分钟内牵引力做的功。 【答案】（1）1800m；（2）5.4×106J 【解析】 【详解】解：（1）根据可知，汽车在1分钟内运动的路程 s=vt=30m/s×60s=1800m （2）汽车在平直公路上匀速行驶，处于平衡状态，所受阻力和牵引力大小相等，正常行驶时受到的阻力为重力的0.3倍，则牵引力 F牵=f=0.3G=0.3mg=0.3×1×103kg×10N/kg=3000N 汽车在1分钟内牵引力做的功 W=F牵s=3000N×1800m=5.4×106J 答：（1）1分钟内，汽车运动的路程为1800m； （2）汽车在1分钟内牵引力做的功为5.4×106J。 20. 如图所示是一款养生壶的等效电路结构图。它有着高温消毒、中温加热和低温挡保温的功能。S、S1闭合，通过控制S2的通断，可以使养生壶处于高温挡或中温挡。S闭合，S1、S2均断开时，电器处于低温挡，移动滑片，可以调节低温挡的发热功率。已知养生壶额定电压为220V，中温挡的额定功率为1100W，R2＝440Ω，R3最大阻值为88Ω。只有R1和R2为发热电阻丝，R3不发热！求： （1）电阻丝R1的阻值大小； （2）养生壶在高温挡正常工作5分钟，发热电阻丝产生的热量； （3）某天深夜用电低谷时此养生壶高温挡工作5分钟消耗0.12度电；若此时换为低温挡，求发热功率的变化范围（结果保留整数）。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】解：（1）S、S1闭合，S2也闭合时，、并联，此时电路总电阻较小，根据，电路总功率较大，为高温挡；S、S1闭合，S2断开时，电路中只有，此时电路总电阻较大，根据，电路总功率较小，为中温挡，中温挡的额定功率为1100W，所以电阻丝R1的阻值大小为 （2）高温挡时，功率为 则高温挡功率为 所以养生壶在高温挡正常工作5分钟，发热电阻丝产生的热量为 （3）高温挡实际功率为 根据，电阻不变，则有 解得，所以实际电压为 S闭合，S1、S2均断开时，电器处于低温挡，此时、串联，当时，功率最大为 当时，电流最小为 则功率最小为 R3不发热，所以发热功率的变化范围为。 答：（1）电阻丝R1的阻值大小为； （2）养生壶在高温挡正常工作5分钟，发热电阻丝产生的热量为； （3）某天深夜用电低谷时此养生壶高温挡工作5分钟消耗0.12度电；若此时换为低温挡，发热功率的变化范围为。 21. 如图所示，质量为6kg的物体甲置于压敏电阻Rx上，并悬挂在杠杆的A点，压敏电阻的阻值Rx与压力F的变化关系如表格所示，其中电源电压恒为6V，定值电阻R0=6Ω，电流表的量程为0～3A，电压表的量程为0～3V。实心正方体乙的体积为1000cm3，密度为1.5×103kg/m3，悬挂在杠杆的B点。柱形容器放置于水平地面，其重力为10N，底面积为500cm2，乙物体与容器刚好接触。已知，杠杆始终水平平衡（悬挂物体的细线不可伸长）。求： （1）实心正方体乙的质量是多少kg？ （2）往容器中缓慢加水，当电流表的示数为0.5A，所加水的体积为多少？ （3）继续向容器内加水，直到乙物体刚好浸没，求此时容器对地面的压强为多少？电压表的示数为多少？ F/N 10 20 30 40 50 60 Rx/Ω 12 10 8 6 4 2 【答案】（1）1.5kg；（2）2000cm3；（3）1200Pa，2.4V 【解析】 【详解】解：（1）实心正方体乙的体积为，密度为，实心正方体乙的质量是 （2）由电路图可知，R0和Rx串联，电流表测电路电流，电压表测Rx两端电压；电源电压为6V，电流表的示数为0.5A，根据串联电路的特点可知电路的总电阻为 由R0和Rx串联可知 由压敏电阻的阻值Rx与压力F的变化关系表可知，此时的压力F=40N。甲对Rx的压力F和Rx对甲的支持力是一对作用力和反作用力，大小相等。对甲受力分析，在竖直方向，受到Rx的支持力、杠杆的拉力和重力，根据平衡条件可得 杠杆的拉力 因杠杆始终水平平衡，，由杠杆平衡条件可得 乙对杠杆的拉力 杠杆对甲拉力F甲与甲对杠杆的拉力FA是一对作用力与反作用力，杠杆对乙拉力F乙与乙对杠杆的拉力FB是一对作用力与反作用力，大小相等，则杠杆对乙的拉力 实心正方体乙的重力为 对实心正方体乙受力分析，因乙物体与容器刚好接触，则在竖直方向受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和竖直向上的杠杆拉力，根据平衡条件可得 乙受到的浮力为 由 可知 由可知水面的高度为 加水的底面积为 加水的体积为 （3）继续向容器内加水，直到乙物体刚好浸没，此时加入水的高度正好等于正方体乙的棱长为10cm，加入水的体积为 加入水的质量为 加入水的重力为 继续向容器内加水，直到乙物体刚好浸没，乙受到的浮力 此时，容器对地面的压力为 根据压强公式可知此时容器对地面的压强为 对实心正方体乙受力分析，因乙物体与容器刚好接触，则在竖直方向受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和竖直向上的杠杆拉力，根据平衡条件可得 杠杆拉力为 因杠杆始终水平平衡，，由杠杆平衡条件可得 甲对杠杆的拉力 杠杆对甲拉力F甲与甲对杠杆的拉力FA是一对作用力与反作用力，杠杆对乙拉力F乙与乙对杠杆的拉力FB是一对作用力与反作用力，大小相等，则杠杆对甲的拉力 对甲受力分析，在竖直方向，受到Rx的支持力、杠杆的拉力和重力，根据平衡条件可得 RX对甲的支持力 甲对Rx的压力和Rx对甲的支持力是一对作用力和反作用力，大小相等，则甲对Rx的压力 由压敏电阻的阻值Rx与压力F的变化关系表可知，此时的电阻为 根据串联电路的特点可知，此时电路总电阻为的电流 电压表测Rx两端的电压，由串联电路的特点知。电压表的示数为 答：（1）实心正方体乙的质量是1.5kg。 （2）往容器中缓慢加水，当电流表的示数为0.5A，所加水的体积为。 （3）继续向容器内加水，直到乙物体刚好浸没，此时容器对地面的压强为，电压表的示数为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 合川中学初2024级第六学期第一次月考 物理试题 （全卷共四个大题，满分80分与化学共用120分钟） 注意事项：全卷取g=10N/kg，水的密度ρ水=1.0×103kg/m3 一、选择题（本题共8个小题，每小题只有一个选项最符合题意，每小题3分，共24分。） 1. 下列数据最符合实际情况的是（　　） A. 九年级物理课本的质量约30g B. 小汽车在高速公路上正常行驶速度约90km/h C. 教室内一盏日光灯管的电流约为1A D. 我校所在地的大气压约104Pa 2. 如图是2022年北京冬奥会运动员比赛的场景。关于图中的项目，下列说法正确的是（　　） A. 跳台滑雪运动员在空中划出一条完美弧线，运动员到达最高点时受非平衡力 B. 运动员脚着短道速滑冰刀鞋加速向前滑动时，运动员的惯性增大 C. 花样滑冰运动员静止站立在冰面时，运动员受到的重力和地面对运动员的支持力是一对相互作用力 D. 冰壶向前运动过程中，运动员不断摩擦冰面是为了增大冰壶与冰面的摩擦 3. 在2022北京冬奥会开幕式上，400名演员挥动发光杆，发光杆一会发出绿光代表绿草，随后又发出白光组成蒲公英。据悉，杆上有两个开关，一个是电路总开关，另一个用来控制发出白光和绿光。下面哪个电路设计最能实现这一效果（　　） A. B. C. D. 4. 将皮球从离地某一高度O点处水平抛出，球落地后又弹起，它的部分运动轨迹如图所示，下列说法正确的是 A. 皮球经过同高度的A、B两点时动能相等 B. 皮球第一次反弹后到达最高点P点时速度为零 C. 皮球在D点时的机械能小于在C点时的机械能 D. 若将皮球表面涂黑，则会在地面M、N两点留下两个大小相等的黑色圆斑 5. 在如图所示的电路中，电源电压保持不变，忽略温度对小灯泡电阻的影响。当滑动变阻器的滑片P由右端向中点移动时，下列判断正确的是（ ） A. 电流表示数变大，电压表示数变大 B. 电流表示数变大，电路消耗的总功率变小 C. 电压表示数不变，电压表与电流表示数的乘积变大 D. 小灯泡亮度不变，电压表与电流表示数的比值变大 6. 如图所示，弹簧测力计下端挂有高为 12.5cm、横截面积为 100cm2 的柱形 物块，将物块放入底面积为 500cm2，质量忽略不计的圆柱形容器中。当物块 浸入水中深度为 2cm，弹簧测力计的示数为 8N，水对容器底部的压强为1.2×103Pa。现向容器中加水至弹簧测力计的示数为 5N 时停止加水，已知弹 簧的伸长与所受拉力成正比，当拉力为 1N 时弹簧伸长 1cm。则下列说法中正 确的是（　　） A. 柱形物块所受重力大小为 8N B. 停止加水时水的深度为 15cm C. 在此过程中向容器中加入水的质量为 2.7kg D. 加水过程中水对容器底部增加的压力等于柱形物块变化的浮力 7. A、B两只灯泡的额定电压均为6V，通过它们的电流随两端电压变化关系如图所示，下列选项正确的是（　　） A. A、B两灯泡的电阻均随灯泡两端电压的增大而减小 B. 将两灯串联接入某电源两端，为了电路元件安全，电源电压最大为7.2V C. 将两灯串联接在某电源两端，使B灯恰好正常发光，A灯实际功率为1W D. 将两灯并联在6V的电源两端，电路中的总功率为7W 8. 如图甲所示的电路中，电源电压保持6V不变。电流表的量程为0~0.6A，灯泡L的电流I随电压U的变化关系如图乙所示。定值电阻R1=10Ω，R2为标有“40Ω、1A”的滑动变阻器。则下列判断正确的是(　　) A. 滑动变阻器的滑片在中点时，只闭合开关S2、S4，电流表的示数为0.3A B. 若电压表的量程为0~3V，只闭合开关S1、S4，为了保护电路的安全，定值电阻R1的功率变化范围是0.144W～3.6W C. 若电压表的量程为0~15V，将滑动变阻器的滑片移至B端，只闭合开关S1、S2、S4后，电压表的示数为6V D. 只闭合开关S2、S3，若灯泡两端电压不能超过3V，电压表的量程为0~3V，为了保护电路的安全，滑动变阻器接入电路的阻值范围是10Ω～40Ω 二、填空作图题（本题共6个小题，第14小题作图2分，其余每空1分，共12分。） 9. 德国物理学家_________经过十年不懈的努力，发现了电流跟电压和电阻之间的定量关系；英国物理学家法拉第经过十年的探索，终于在1831年发现了_________现象，由此发明了发电机，开创了电气时代的新纪元。 10. 如图所示，A、B两物块叠放在水平桌面上，用F1＝50N的水平力作用在B物块上，A、B一起做匀速直线运动，此时B物块所受的摩擦力为______N。若撤去F1，改用水平向右的力F2拉A物块，使A、B一起做匀速直线运动，则F2＝______N。 11. 某建筑工地用下图所示的滑轮组提升重物，人对绳的拉力F为400 N，能将75 kg的物体以0.1 m/s的速度匀速提升，则拉力F的功率为______W，此时滑轮组的机械效率为______%（不计绳重和摩擦）。 12. 灯泡L与定值电阻R组成的电路如图10甲所示，L和R的I﹣U图像分别如图10乙所示，闭合开关S，灯L正常发光，此时小灯泡的功率为3W，则电路中的总功率为____W；若将小灯泡与某个滑动变阻器串联在8V的电源两端，调节滑片，使滑动变阻器的功率为灯泡功率3倍时，灯泡的功率为P1；继续调节滑片，当灯泡功率为滑动变阻器功率3倍时，灯泡的功率为P2，则P1∶P2＝_____。 13. 如图甲所示，高度足够高且质量为10kg的长方体薄壁容器C置于水平地面，不吸水的A、B两物体叠放置于容器内，A为正方体，B为长方体，其中A的边长为10cm，B的高为0.1m，缓慢向容器中加水，直到容器中水的深度为0.12m时停止加水，此时，水对容器底部的压强为__________Pa；所加水的质量与容器中水的深度关系如图乙所示，停止加水后，将物体A拿开，物体B上升了1.5cm，接着向容器中继续注水，当水对容器底部的压强与容器对桌面的压强之比为1∶2时，再将A物体放入水中，此时水对容器底部的压力为__________N。（设物体上、下表面始终与水面平行） 14. 如图所示，杠杆在图示位置平衡，请画出力F的力臂L； 15. 如图所示，请用笔画线代替导线，将控制插座的开关和插座正确接入家庭电路。 三、实验探究题（本题共3个小题，15题5分，16题8分，17题8分，共21分。） 16. 小陈利用图甲的器材和乙的电路想探究“电阻丝的电阻R与长度L、横截面积S和材料的关系”，请回答以下几个问题： （1）在图乙中MN间接入不同的电阻丝时，可通过观察__________来判断电阻丝电阻的大小，这种重要的物理实验方法叫__________（选填“控制变量法”或“转换法”）。 （2）小陈选用金属丝A和C进行实验的目的是为了探究电阻丝电阻大小与__________的关系。 （3）小陈为使实验结论更加完整，还找来一根金属丝D，这根金属丝D和其它三根金属丝的_______一定不同。 （4）若将如图丙所示的长方体金属块接入电路，你认为沿__________（选填“AB”、“CD”或“EF”）方向接入图乙电路时，电流表示数最小。 17. 某同学用天平和量筒测量某种矿石的密度。 （1）将天平放在水平台面上，游码归零后，发现指针位置如图甲所示，此时应将平衡螺母向___（选填“左”或“右”）调节，才能使天平平衡； （2）天平调好后，称量物体质量时，天平再次平衡，砝码及游码位置如图乙所示，矿石的质量是___g； （3）根据上述实验数据，得出矿石的密度为___g/cm3； （4）若矿石会吸水（吸水后体积不变），上述方法测出的矿石密度比真实密度___（选填“偏大”、“偏小”或“相同”）； （5）于是该同学只将矿石表面的水擦干后（不考虑纸吸收的矿石内部的水），再一次测量了矿石的质量。发现多了5g，说明矿石吸收的水的体积是___，由此可以计算出矿石的密度应该为___； （6）该同学还想用弹簧测力计和金属圆柱体测量某未知液体的密度ρ，于是他找来一只弹簧测力计，但他发现该测力计的刻度盘已经模糊不清，就找来台秤和相同的烧杯按如图丁所示步骤来完成测量； ①将金属圆柱体的一半浸入水中，记下台秤的示数为g； ②将圆柱体全部没入水中，记下台秤的示数为g； ③将圆柱体全部浸入与水等质量的未知液体中，记下台秤的示数； ④算出未知液体的密度ρ=___g/。 整理器材时，该同学才发现，刚才实验中用的并不是水，而是酒精，则刚才算出的液体密度比液体的真实密度___（选填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。 18. 小林用如图甲所示的电路来测量小灯泡正常发光时的电阻，已知电源电压保持3V恒定不变，小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）在甲图中，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最 _________端（选填“左”或“右”）； （2）连接好电路之后，闭合开关，移动滑片，发现小灯泡始终不发光，若电路中只有一处故障，小林猜想可能的原因是：①小灯泡的灯丝断了；②小灯泡短路；③滑动变阻器断路。她观察发现电流表示数为零，电压表有示数，则猜想 _________是正确的（选填“①”、“②”或“③”）； （3）排除故障后，小林从滑动变阻器接入电路阻值最大时开始记录数据，直至小灯泡正常发光，得到小灯泡I﹣U图像如图乙所示，随着温度的升高，灯丝电阻 _________（选填“变小”、“不变”或“变大”），且小灯泡正常发光时的电阻为 _________Ω（保留一位小数）； （4）小林选用的滑动变阻器的规格是下列的 _________（选填字母）； A.“5Ω，2A”　　B.“15Ω，2A” C.“25Ω，2A”　　D.“30Ω，2A” （5）小林利用实验得到的小灯泡正常发光时的电阻，根据算出了小灯泡实际电压为2V时的实际功率P1，又用实验测出了小灯泡实际电压为2V时的实际功率P2，则P1_________P2；（选填“＞”、“＜”或“＝”） （6）完成实验后，小林又设计了如图丙所示电路，不使用电压表也测出了小灯泡正常发光时的电阻。实验方案如下：（电源电压不变，滑动变阻器R1的最大阻值为R0） ①按图丙电路图连接电路； ②只闭合开关S1，移动R1的滑片，使电流表的示数为I，小灯泡正常发光； ③只闭合开关S2，保持R1的滑片位置不动，移动R2的滑片使电流表的示数仍为I； ④保持 _________（选填“R1”或“R2”）滑片位置不动，将另一个滑动变阻器滑片移到最左端，电流表的示数为I1，再将此滑动变阻器的滑片移到最右端，电流表的示数为I2； ⑤小灯泡正常发光时的电阻的表达式为R＝_________。（用题中提供的物理量符号表示） 四、论述与计算题（本题共3小题，18题6分，19题8分，20题9分，共23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能给分） 19. 平直高速公路上一辆汽车以30m/s的速度行驶，汽车的质量为1t，正常行驶时受到的阻力为重力的0.3倍。求： （1）1分钟内，汽车运动的路程为多少m； （2）汽车在1分钟内牵引力做的功。 20. 如图所示是一款养生壶的等效电路结构图。它有着高温消毒、中温加热和低温挡保温的功能。S、S1闭合，通过控制S2的通断，可以使养生壶处于高温挡或中温挡。S闭合，S1、S2均断开时，电器处于低温挡，移动滑片，可以调节低温挡的发热功率。已知养生壶额定电压为220V，中温挡的额定功率为1100W，R2＝440Ω，R3最大阻值为88Ω。只有R1和R2为发热电阻丝，R3不发热！求： （1）电阻丝R1的阻值大小； （2）养生壶在高温挡正常工作5分钟，发热电阻丝产生的热量； （3）某天深夜用电低谷时此养生壶高温挡工作5分钟消耗0.12度电；若此时换为低温挡，求发热功率的变化范围（结果保留整数）。 21. 如图所示，质量为6kg的物体甲置于压敏电阻Rx上，并悬挂在杠杆的A点，压敏电阻的阻值Rx与压力F的变化关系如表格所示，其中电源电压恒为6V，定值电阻R0=6Ω，电流表的量程为0～3A，电压表的量程为0～3V。实心正方体乙的体积为1000cm3，密度为1.5×103kg/m3，悬挂在杠杆的B点。柱形容器放置于水平地面，其重力为10N，底面积为500cm2，乙物体与容器刚好接触。已知，杠杆始终水平平衡（悬挂物体的细线不可伸长）。求： （1）实心正方体乙的质量是多少kg？ （2）往容器中缓慢加水，当电流表的示数为0.5A，所加水的体积为多少？ （3）继续向容器内加水，直到乙物体刚好浸没，求此时容器对地面的压强为多少？电压表的示数为多少？ F/N 10 20 30 40 50 60 Rx/Ω 12 10 8 6 4 2 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $