内容正文:
2024-2025学年第二学期九年级三模物理试卷
一、选择题(共18分)
1. 神舟二十号载人飞船在与空间站对接过程中,绕地球运行了5圈,耗时约7.5小时。已知地球半径约为6400 km,飞船运行轨道近似为圆形且距地面高度400 km,则飞船平均运行速度最接近( )
A 1.5×104km/h B. 2.0×104 km/h
C. 2.8×104km/h D. 3.5×104km/h
2. 如图是某物质熔化时温度随时间变化的图像,根据图像可以判断( )
A. 该物质是非晶体 B. 该物质的熔点是80℃
C. 第15min时,该物质已完全熔化 D. 该物质在10~25min内没有吸收热量
3. 下列物理量的估测值与实际相符的是( )
A. 中学生百米赛跑成绩约为5s B. 适合洗澡水的温度约为70℃
C. 一支新2B 铅笔的长度约为18cm D. 九年级物理课本的质量约为500g
4. 在观察水的沸腾实验中,小明和小华分别用相同的器材进行实验,根据各自测量的数据,画出了水的沸腾图像如图甲、乙所示。以下说法正确的是( )
A. 水的沸点是98℃,说明此时气压高于1标准大气压
B. 小明在记录水温时每次间隔时间较长,而小华间隔时间较短
C. 小明的图像更接近水沸腾前后温度变化的实际情况
D. 小华的实验开始升温慢一定是因为酒精灯火焰太小
5. 甲、乙两人用如图所示的装置,在相同时间内把质量相等的货物从地面匀速提升到同一高度,不计绳重及滑轮的摩擦。下列说法正确的是( )
A. 乙做的有用功多 B. 甲做的总功多。
C. 乙做总功的功率大 D. 甲、乙装置的机械效率相等
6. 关于下列四幅图的说法中( )
①如图甲,橡皮塞被冲开的过程与汽油机的做功冲程都是内能转化为机械能
②如图乙,两个压紧的铅块能吊起钩码是因为分子间存在斥力
③如图丙,用力压活塞,空气被压缩,温度升高,内能增加
④如图丁,当向塑料管b中用力吹气时,细管a中液面将会下降
A. 只有①③正确 B. 只有①④正确
C. 只有②③正确 D. 只有①③④正确
7. 如图所示的电路,电源电压恒为6V,滑动变阻器的最大阻值为50Ω,闭合开关S,滑动变阻器滑片P置于a端时,电流表示数为0.6A,下列说法正确的是( )
A. 电阻的阻值为12Ω
B. 滑片P在移动的过程中,电流表的最小示数为0.2A
C. 当变阻器滑片P处于a端时,电压表的示数为1V
D. 当变阻器滑片P处于b端时,通电1min电阻产生的热量为6J
8. 电磁弹射技术是福建舰的一大亮点。弹射前,储能系统利用电能把一个数吨重的飞轮快速旋转起来,让它每分钟达到数千转,这个过程大约需要45秒,储存大约120MJ的能量。下图能反映储能系统在储能阶段工作原理的是( )
A. B. C. D.
9. 下列关于材料、信息和能源的说法中不正确的是( )
A 超导材料可应用于远距离输电线
B. 化石能源的大量使用造成酸雨、雾霾等环境问题
C. LED灯是由半导体材料制成的,具有单向导电性
D. 光纤通讯利用电信号传递信息,具有抗干扰的特点
二、填空题(共21分)
10. 音乐课上音乐老师美妙动听的歌声是通过________传到听众耳朵的;人们能分辨出是哪位同学的歌声,是因为每位同学声音的________不同;长笛、箫等乐器,吹奏时抬起不同的手指,就会改变空气柱振动的长度从而改变声音的________(后两空选填“音调”、“响度”或“音色”)。
11. 如图是光在空气和水的界面EF处发生反射和折射的光路,∠AOF=35°,∠AOB=150°,则折射角是______度。
12. 如题图所示探究凸透镜成像规律,记录并绘制物距u与像距v之间的关系图像,则该凸透镜的焦距是___________cm,当u=15cm时,光屏上成倒立___________的实像,___________就是根据这一原理制成的。
13. 将的某种液体倒入容积为的容器中,刚好倒满。若取出,则该液体的密度为______。
14. 如图甲所示,在学校组织的社会实践中,小明用水平力F推水平地面上的货物,推力F的大小随时间t的变化关系图像如图乙所示,货物的v-t关系图像如图丙所示。则t=3s时,货物受到的摩擦力大小为___________N,t=5s时,货物受到的摩擦力大小为___________N。
15. 弹簧测力计提着的金属块分别放在空气和水中静止不动,弹簧测力计的示数如图所示,则金属块所受浮力的大小为______N,金属块排开的水所受重力大小为______N。
16. 一辆汽车以20m/s的速度在水平路面上沿直线匀速行驶5分钟,汽车的质量为1500kg,行驶时所受阻力为车重的0.2倍,此过程中牵引力做的功为_______J,此时汽车的功率为______W,重力做的功为_______J。
17. 如图甲所示的电路中,电源电压恒定,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从最右端滑移至灯泡正常发光的位置,两电压表示数与电流表示数变化的关系图象如图乙所示,则电源电压是_______V,小灯泡正常发光10s产生的热量是_______J。
18. 人类已经进入人工智能时代,各式各样的机器人出现在我们的生活中,投篮机器人就是其中之一。机器人抱球前进过程中,以机器人为参照物,球是________(选填“运动”或“静止”)的;用智能手机、平板电脑与其连接,实现机器人的远程控制是利用了________传递信息。
19. 2025年1月,“华龙一号”核电基地——福建漳州核电1号机组正式投入运行。核能属于___________能源;“华龙一号”核电站中的核反应堆是利用核___________释放能量发电。
三、作图题(共6分)
20. 按题目要求作图。
(1)如图,请根据静止的小磁针指向标出通电螺线管的“N”极和电源的“-”极;
(2)如图所示、S'是光源S在平面镜中所成像,S发出的一条光线经平面镜反射后经过凸透镜平行于主光轴。请你画出:光源S的位置并完成光路;
(3)按题目要求作图。请用笔画线表示导线,将图中的电灯、开关和插座正确接入家庭电路中。
四、实验题(共12分)
21. 测量小土豆的密度,小明的实验操作如下。
(1)将天平放在水平桌面上,把游码移到标尺左端的零刻度线处,发现指针位置如图甲所示,接下来应该调节______ (选填“平衡螺母”或“游码”)使天平横梁水平平衡;
(2)用已调好的天平测量小土豆的质量,天平水平平衡时如图乙所示,土豆质量为______g;
(3)将小土豆浸没在盛有50mL水的量筒中,量筒中的水面升高到如图丙所示的位置,应按图示中______(填序号)的情况读取量筒的示数;
(4)小土豆的体积为______cm³,密度为______g/cm³;
(5)细心的小明发现浸在量筒中的土豆上有很多小气泡,则测得土豆的密度与真实值相比______ (填“偏大”或“偏小”).
22. 为了测量某定值电阻Rx的阻值,实验探究小组设计了如图甲所示的电路图,并进行了实验。
(1)请根据实验电路图,用笔画线代替导线将图乙的实物连线图补充完整_______。
(2)为不损坏电路元件,在闭合开关S前,调节滑动变阻器,让通过电流表的电流最_____(选填“大”或“小”)。
(3)闭合开关S,调节滑动变阻器,当电压表的示数为2V时,电流表的读数如图丙所示,为________A,则电阻的阻值为_____Ω。
(4)同组的小华同学觉得利用图甲的实验器材还可探究“电流与电阻的关系”。他从实验室又找来10Ω、15Ω、25Ω、30Ω的定值电阻进行实验。
①实验中依次接入三个定值电阻,调节滑动变阻器的滑片,保持电压表示数不变,记下电流表的示数,利用描点法得到如图丁所示的电流I随电阻R变化的图像。由图像可以得出结论:电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成_______(选填“正比”或“反比”)。
②上述实验中,小华用R=10Ω电阻做完实验后,保持滑动变阻器滑片的位置不变,接着把R换为15Ω的电阻接入电路,闭合开关,他应向_____(选填“左”或“右”)端移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为_____V时,读出电流表的示数。
五、简答题(共3分)
23. 物理课本封面的纸比较光滑,而内页的纸张却比较粗糙。请从光学的角度,解释内页为什么要选用比较粗糙的纸张。
六、计算题(共18分)
24. 如图所示,我国自主研发的某款人形机器人,质量为30kg,站立时双脚与水平地面的接触面积为,该机器人端着重为200N的箱子沿水平方向匀速直线前进50m,用时20s。求:
(1)机器人所受的重力。
(2)机器人前进的速度。
(3)机器人端着箱子站立时对地面的压强。
25. 明明将一块质量2kg的金属块加热到86℃,迅速取出放入另一个装有5L水的绝热容器中,容器中水温是40℃,放入金属块后水温最终上升到44℃,不计热量损失,(c水=4.2×103J/(kg·℃),ρ水=1.0×103kg/m3)求:
(1)绝热容器中水的质量;
(2)水吸收的热量;
(3)该金属的比热容。
26. 如图甲所示,小明新买的电加热饭盒具有加热、保温两挡功能,简化电路如图乙所示,、均是发热电阻,加热挡额定电功率为400W,且的阻值是的4倍。求:
(1)电加热饭盒在加热挡正常工作时,通过电路中的电流是多少?(计算结果保留一位小数)
(2)R2的阻值是多少?
(3)某次带饭过程中,电加热饭盒正常保温时间2h,正常加热时间为3min,共消耗多少电能?
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2024-2025学年第二学期九年级三模物理试卷
一、选择题(共18分)
1. 神舟二十号载人飞船在与空间站对接过程中,绕地球运行了5圈,耗时约7.5小时。已知地球半径约为6400 km,飞船运行轨道近似为圆形且距地面高度400 km,则飞船的平均运行速度最接近( )
A. 1.5×104km/h B. 2.0×104 km/h
C. 2.8×104km/h D. 3.5×104km/h
【答案】C
【解析】
【详解】地球半径约6400 km,飞船运行轨道近似为圆形且距地面高度400 km,飞船轨道半径 r=r地+l轨=6400 km+400 km=6800 km
轨道周长 C=2πr≈2×3.14×6800 km≈42700 km
绕地球5圈的总路程 s=5×42700 km=213500 km
时间 t=7.5 小时,飞船的平均运行速度
四舍五入后约为 2.8×104 km/h,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
2. 如图是某物质熔化时温度随时间变化的图像,根据图像可以判断( )
A. 该物质是非晶体 B. 该物质的熔点是80℃
C. 第15min时,该物质已完全熔化 D. 该物质在10~25min内没有吸收热量
【答案】B
【解析】
【详解】A.观察图像可知,在10~25min 时间段内,物质吸热但温度不变,这符合晶体的熔化特点,所以该物质是晶体,故A 不符合题意;
B.由于10~25min 物质处于熔化过程且温度不变,此不变的温度即为熔点,从图像能明确看出该温度是80℃,所以该物质的熔点是80℃,故B符合题意;
C.由图像可得,第10min 时物质刚开始熔化,到25min 才完全熔化,因此第15min 时该物质还未完全熔化,故C不符合题意;
D.在10~25min内物质处于熔化过程,晶体熔化过程需要吸收热量来实现状态的转变,所以该物质在10~25min 内一直在吸收热量,故D不符合题意。
故选B 。
3. 下列物理量的估测值与实际相符的是( )
A. 中学生百米赛跑成绩约为5s B. 适合洗澡水的温度约为70℃
C. 一支新2B 铅笔的长度约为18cm D. 九年级物理课本的质量约为500g
【答案】C
【解析】
【详解】A.男子百米世界纪录略小于10s,中学生百米成绩不可能小于10s,一般在15s左右,故A不符合题意;
B.适合洗澡水的温度约为40℃,故B不符合题意;
C.中学生伸开手掌,大拇指指尖到中指指尖的距离大约18cm,一支新2B铅笔长度与此差不多,在18cm左右,故C符合题意;
D.九年级物理课本的质量约为200g,故D不符合题意。
故选C。
4. 在观察水的沸腾实验中,小明和小华分别用相同的器材进行实验,根据各自测量的数据,画出了水的沸腾图像如图甲、乙所示。以下说法正确的是( )
A. 水的沸点是98℃,说明此时气压高于1标准大气压
B. 小明在记录水温时每次间隔时间较长,而小华间隔时间较短
C. 小明的图像更接近水沸腾前后温度变化的实际情况
D. 小华的实验开始升温慢一定是因为酒精灯火焰太小
【答案】B
【解析】
【详解】A.标准气压下水的沸点是100℃,当前水的沸点是98℃,说明此时气压低于1标准大气压,故A错误;
BC.由图可知,小华记录的图像较平滑,说明在记录水温时每次间隔时间较短,而小明间隔时间较长,熊小华的图像更接近水沸腾前后温度变化的实际情况,故B正确,C错误;
D.小华实验开始升温慢不一定是因为酒精灯火焰太小,有可能水的质量大,故D错误。
故选B。
5. 甲、乙两人用如图所示的装置,在相同时间内把质量相等的货物从地面匀速提升到同一高度,不计绳重及滑轮的摩擦。下列说法正确的是( )
A. 乙做的有用功多 B. 甲做的总功多。
C. 乙做总功的功率大 D. 甲、乙装置的机械效率相等
【答案】C
【解析】
【详解】A.甲、乙两人分别用装置把质量相等的货物从地面匀速提升到同一高度,根据可判断,甲、乙两人做的有用功一样多,故A错误;
B.因为不计绳重及滑轮的摩擦,所以甲使用定滑轮提升货物时不做额外功,即,而乙使用动滑轮提升货物时要对动滑轮做额外功,即,所以可判断甲做的总功小于乙做的总功,故B错误;
C.已推理出甲做的总功小于乙做的总功,又因为两人做功时间相同,根据功率定义公式可知,乙做总功的功率大,故C正确;
D.因为不计绳重及滑轮的摩擦,甲装置的机械效率为100%,乙装置因对动滑轮要做额外功,机械效率必定小于100%,两装置的机械效率不相等,故D错误。
故选C。
6. 关于下列四幅图的说法中( )
①如图甲,橡皮塞被冲开的过程与汽油机的做功冲程都是内能转化为机械能
②如图乙,两个压紧的铅块能吊起钩码是因为分子间存在斥力
③如图丙,用力压活塞,空气被压缩,温度升高,内能增加
④如图丁,当向塑料管b中用力吹气时,细管a中液面将会下降
A. 只有①③正确 B. 只有①④正确
C. 只有②③正确 D. 只有①③④正确
【答案】A
【解析】
【详解】①甲图中软木塞飞出时,管内水蒸气对软木塞做功,将水蒸气的内能转化为木塞的机械能,内燃机的做功冲程中,高温高压的燃气对活塞做功,是将内能转化成机械能,两者的能量转化相同,故①正确;
②分子间既有引力也有斥力,乙图中两个压紧的铅块能吊起钩码,主要是因为分子间存在引力,故②错误;
③丙图中活塞向下运动时,活塞对压缩瓶内空气做功,使瓶内空气的温度升高、内能增大,该过程中机械能转化为内能,故③正确;
④如图丁,当向塑料管b中用力吹气时,a管上方空气流动快,压强小,细管a中液面将会上升,故④错误;
由以上分析可知,①③正确,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
7. 如图所示的电路,电源电压恒为6V,滑动变阻器的最大阻值为50Ω,闭合开关S,滑动变阻器滑片P置于a端时,电流表示数为0.6A,下列说法正确的是( )
A. 电阻的阻值为12Ω
B. 滑片P在移动的过程中,电流表的最小示数为0.2A
C. 当变阻器滑片P处于a端时,电压表的示数为1V
D. 当变阻器滑片P处于b端时,通电1min电阻产生的热量为6J
【答案】D
【解析】
【详解】AC.滑动变阻器滑片置于a端时,其接入电路中电阻为0,此时为只有R1的简单电路,电压表示数为电源电压,即6V;电阻R1的阻值,故AC错误;
BD.滑片处于b端时,为R1与R的最大阻值组成的串联电路,电流最小,此时电流
R11min产生的热量,故B错误,D正确。
故选D。
8. 电磁弹射技术是福建舰的一大亮点。弹射前,储能系统利用电能把一个数吨重的飞轮快速旋转起来,让它每分钟达到数千转,这个过程大约需要45秒,储存大约120MJ的能量。下图能反映储能系统在储能阶段工作原理的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】在弹射前,利用电能把一个数吨重的飞轮快速旋转起来,将电能变成飞轮的动能,将电能转化为机械能,这是电动机的原理。
A.图为奥斯特实验装置图,实验说明通电导体周围存在磁场,是电流的磁效应,故A不符合题意;
B.图为探究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关的实验装置图,实验说明电磁铁磁性的强弱与线圈匝数、电流大小有关,故B不符合题意;
C.图中实验说明通电导体在磁场中会受到力的作用,利用这一原理可制成电动机,故C符合题意;
D.闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动,产生感应电流,这是发电机的工作原理,故D不符合题意。
故选C。
9. 下列关于材料、信息和能源的说法中不正确的是( )
A. 超导材料可应用于远距离输电线
B. 化石能源的大量使用造成酸雨、雾霾等环境问题
C. LED灯是由半导体材料制成的,具有单向导电性
D. 光纤通讯利用电信号传递信息,具有抗干扰的特点
【答案】D
【解析】
【详解】A.超导材料电阻为零,应用于远距离输电线时,可避免因电阻产生的电能损耗,能极大提高输电效率,故A正确,不符合题意;
B.化石能源燃烧会产生二氧化硫等污染物,是造成酸雨的“罪魁祸首”之一,燃烧不充分时还会产生一氧化碳、炭黑颗粒等可吸入颗粒物,形成雾霾,故B正确,不符合题意;
C.LED 灯以半导体材料为基础,其半导体芯片中的PN结具有单向导电性,故C正确,不符合题意;
D.光纤通讯是利用光信号在光导纤维中传输信息,而非电信号。光在光纤内通过全反射进行传播,具有抗干扰能力强、传输容量大等特点,故D错误,符合题意。
故选D。
二、填空题(共21分)
10. 音乐课上音乐老师美妙动听的歌声是通过________传到听众耳朵的;人们能分辨出是哪位同学的歌声,是因为每位同学声音的________不同;长笛、箫等乐器,吹奏时抬起不同的手指,就会改变空气柱振动的长度从而改变声音的________(后两空选填“音调”、“响度”或“音色”)。
【答案】 ①. 空气 ②. 音色 ③. 音调
【解析】
【详解】[1]声音的传播需要介质,音乐课上音乐老师美妙动听的歌声是通过空气传到听众耳朵的。
[2]音色是发声体的声音品质,是区别声音的重要标志,人们能分辨出是哪位同学的歌声,是因为每位同学声音的音色不同。
[3]长笛、箫等乐器抬起不同的手指,就会改变空气柱振动的长度从而改变振动频率,从而发出不同音调的声音。
11. 如图是光在空气和水的界面EF处发生反射和折射的光路,∠AOF=35°,∠AOB=150°,则折射角是______度。
【答案】25
【解析】
【详解】由题意可知,EF为空气和水的界面,过O点作垂直界面EF的直线NN'作为法线,如下图所示
因界面的上方为同种介质,则界面上方的两条光线一条为入射光线,另一条为反射光线,界面下方的为折射光线;由光的反射规律:反射光线和入射光线分别位于法线的两侧可得,AO为入射光线,则OC为反射光线;其中∠AOF=35°,所以入射角大小为∠AON=90°-35°=55°
已知∠AOB=150°,可得
由于∠BON' 要小于入射角∠AON,由光的折射定律可知,折射光线和入射光线分别位于法线的两侧,所以这束光是由空气进入水中,折射光线在水中,折射光线为OB,折射角∠BON'=25°。
12. 如题图所示探究凸透镜成像规律,记录并绘制物距u与像距v之间的关系图像,则该凸透镜的焦距是___________cm,当u=15cm时,光屏上成倒立___________的实像,___________就是根据这一原理制成的。
【答案】 ①. 10 ②. 放大 ③. 投影仪
【解析】
【详解】[1]在探究凸透镜成像规律的实验中,当物距u等于像距v且两者都等于二倍焦距时,凸透镜成倒立、等大的实像,根据物距u与像距v之间的关系图像,可知
解得凸透镜的焦距为
[2][3]当u=15cm时,满足,根据凸透镜成像规律,此时凸透镜成倒立、放大的实像,这一原理被应用于投影仪中。
13. 将的某种液体倒入容积为的容器中,刚好倒满。若取出,则该液体的密度为______。
【答案】1.8
【解析】
【详解】将的某种液体倒入容积为的容器中,刚好倒满,液体的密度为
密度是物质的一种特性,密度与物体的质量和体积都无关,若取出,则该液体的密度不变,仍为。
14. 如图甲所示,在学校组织的社会实践中,小明用水平力F推水平地面上的货物,推力F的大小随时间t的变化关系图像如图乙所示,货物的v-t关系图像如图丙所示。则t=3s时,货物受到的摩擦力大小为___________N,t=5s时,货物受到的摩擦力大小为___________N。
【答案】 ①. 4 ②. 4
【解析】
【详解】[1][2]由图丙知4~6s时,物体做匀速运动,滑动摩擦力与推力F是一对平衡力,大小相等,由乙图知:此时F=4N,因此滑动摩擦力的大小为4N;由图丙知2~4s之间,物体做加速运动,受力不平衡,推力大于摩擦力;但由于物体和地面之间的压力和粗糙程度没有改变,所以摩擦力大小不变,即仍为4N,故t=3s时,物体受到的摩擦力与t=5s时相等为4N。
15. 弹簧测力计提着的金属块分别放在空气和水中静止不动,弹簧测力计的示数如图所示,则金属块所受浮力的大小为______N,金属块排开的水所受重力大小为______N。
【答案】 ①. 1 ②. 1
【解析】
【详解】[1]图中物块的重力为3N,浸没后的拉力;根据称重法可知,金属块所受浮力的大小为
[2]根据阿基米德原理知,浮力大小等于排开液体的重力,故金属块排开的水所受重力大小为1N。
16. 一辆汽车以20m/s的速度在水平路面上沿直线匀速行驶5分钟,汽车的质量为1500kg,行驶时所受阻力为车重的0.2倍,此过程中牵引力做的功为_______J,此时汽车的功率为______W,重力做的功为_______J。
【答案】 ①. 1.8×107 ②. 6×104 ③. 0
【解析】
【详解】[1]由得,汽车行驶的路程s=vt=20m/s×5×60s=6×103m
汽车做匀速直线运动,根据二力平衡条件可知,汽车的牵引力F=f=0.2G=0.2mg=0.2×1500kg×10N/kg=3×103N
则牵引力做功W=Fs=3×103N×6×103m=1.8×107J
[2]汽车行驶时间t=5min=300s
则汽车的功率
[3]汽车在重力的方向上没有移动距离,所以重力不做功,即重力做的功为0J。
17. 如图甲所示的电路中,电源电压恒定,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从最右端滑移至灯泡正常发光的位置,两电压表示数与电流表示数变化的关系图象如图乙所示,则电源电压是_______V,小灯泡正常发光10s产生的热量是_______J。
【答案】 ①. 9 ②. 35
【解析】
【详解】[1]由图可知,电路是灯泡和滑动变阻器串联,电压表V1测滑动变阻器两端电压,电压表V2测灯泡两端电压,电流表测电路中的电流。将滑动变阻器的滑片P从最右端向左滑动过程中,滑动变阻器接入电路中的阻值变小,电路中的总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流会变大,根据串联分压原理,滑动变阻器两端电压会变小,即滑动变阻器两端电压随电流变大而减小,因此a图像是灯泡电流与电压图像;b图像是滑动变阻器的电流与电压关系图像,且当b图像中电压最大时是滑动变阻器滑片在最右端,此时滑动变阻器两端电压是8V,灯泡两端电压是1V,则电源电压为U=U滑大+UL小=8V+1V=9V
[2]由于滑片P移动到灯泡正常发光的位置,滑动变阻器移至到电压为2V时,灯泡正常发光,此时电路中的电流为0.5A,灯泡两端电压为UL=U-U滑小=9V-2V=7V
小灯泡正常发光10s产生的热量Q=IL2RLt=ULILt =7V×0.5A×10s=35J
18. 人类已经进入人工智能时代,各式各样的机器人出现在我们的生活中,投篮机器人就是其中之一。机器人抱球前进过程中,以机器人为参照物,球是________(选填“运动”或“静止”)的;用智能手机、平板电脑与其连接,实现机器人的远程控制是利用了________传递信息。
【答案】 ①. 静止 ②. 电磁波
【解析】
【详解】[1]机器人抱球前进过程中,以机器人为参照物,球的相对位置不变,球是静止的。
[2]广播、电视、移动通信、卫星都是用电磁波传递信息的,实现机器人的远程控制是利用了电磁波传递信息。
19. 2025年1月,“华龙一号”核电基地——福建漳州核电1号机组正式投入运行。核能属于___________能源;“华龙一号”核电站中的核反应堆是利用核___________释放能量发电。
【答案】 ①. 不可再生 ②. 裂变
【解析】
【详解】[1]不可再生能源是不可能在短期内从自然界得到补充的能源。例如化石能源(煤炭、石油、天然气)、核能。2025年1月,全球最大“华龙一号”核电基地——福建漳州核电1号机组正式投入运行。核能属于不可再生能源。
[2]核电站利用核能发电,目前核电站中进行的都是核裂变反应。 “华龙一号”核电站中的核反应堆是利用核裂变释放能量发电。
三、作图题(共6分)
20. 按题目要求作图。
(1)如图,请根据静止的小磁针指向标出通电螺线管的“N”极和电源的“-”极;
(2)如图所示、S'是光源S在平面镜中所成的像,S发出的一条光线经平面镜反射后经过凸透镜平行于主光轴。请你画出:光源S的位置并完成光路;
(3)按题目要求作图。请用笔画线表示导线,将图中的电灯、开关和插座正确接入家庭电路中。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据异名磁极相互吸引的规律可知,螺线管的左端为S极,右端为N极;根据安培定则,伸出右手握住螺线管使大拇指指向通电螺线管的N极,则四指弯曲所指的方向为电流的方向,所以电流由螺线管的右端流入,即电源右端为正极,电源左端是负极,如图所示:
【小问2详解】
平面镜成像时,像与物体关于镜面是对称的,据此做出发光点S;从焦点发出的光线经过凸透镜后会平行于主光轴,连接AF并延长,交平面镜于点O',连接SO',则SO'为入射光线,O'A为反射光线,如图所示:
小问3详解】
开关控制电灯时,开关连接在火线与电灯之间,火线首先过开关再入灯泡顶端的金属点,零线直接连电灯的螺丝口;三孔插座的接法:左孔接零线,右孔接火线,上孔接地线。如图所示:
四、实验题(共12分)
21. 测量小土豆的密度,小明的实验操作如下。
(1)将天平放在水平桌面上,把游码移到标尺左端的零刻度线处,发现指针位置如图甲所示,接下来应该调节______ (选填“平衡螺母”或“游码”)使天平横梁水平平衡;
(2)用已调好的天平测量小土豆的质量,天平水平平衡时如图乙所示,土豆质量为______g;
(3)将小土豆浸没在盛有50mL水的量筒中,量筒中的水面升高到如图丙所示的位置,应按图示中______(填序号)的情况读取量筒的示数;
(4)小土豆的体积为______cm³,密度为______g/cm³;
(5)细心的小明发现浸在量筒中的土豆上有很多小气泡,则测得土豆的密度与真实值相比______ (填“偏大”或“偏小”).
【答案】(1)平衡螺母
(2)32.4 (3)②
(4) ①. 24 ②. 1.35
(5)偏小
【解析】
【小问1详解】
还没有正式称量,属于天平调平阶段,游码归零后,指针左偏,应调节平衡螺母(向右调 )使横梁水平平衡
【小问2详解】
天平读数:砝码质量,游码对应刻度值为2.4g,则土豆质量为32.4g。
【小问3详解】
量筒读数时,视线应与凹液面底部相平,图丙中②的视线正确 ,①俯视读数偏大,③仰视读数偏小。
【小问4详解】
[1]体积:量筒初始50mL,放入土豆后假设液面到74mL,则土豆体积为 。
[2]密度为
【小问5详解】
土豆带气泡,测得体积偏大,根据,质量准确,偏大,则密度偏小。
22. 为了测量某定值电阻Rx的阻值,实验探究小组设计了如图甲所示的电路图,并进行了实验。
(1)请根据实验电路图,用笔画线代替导线将图乙的实物连线图补充完整_______。
(2)为不损坏电路元件,在闭合开关S前,调节滑动变阻器,让通过电流表的电流最_____(选填“大”或“小”)。
(3)闭合开关S,调节滑动变阻器,当电压表的示数为2V时,电流表的读数如图丙所示,为________A,则电阻的阻值为_____Ω。
(4)同组小华同学觉得利用图甲的实验器材还可探究“电流与电阻的关系”。他从实验室又找来10Ω、15Ω、25Ω、30Ω的定值电阻进行实验。
①实验中依次接入三个定值电阻,调节滑动变阻器的滑片,保持电压表示数不变,记下电流表的示数,利用描点法得到如图丁所示的电流I随电阻R变化的图像。由图像可以得出结论:电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成_______(选填“正比”或“反比”)。
②上述实验中,小华用R=10Ω电阻做完实验后,保持滑动变阻器滑片的位置不变,接着把R换为15Ω的电阻接入电路,闭合开关,他应向_____(选填“左”或“右”)端移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为_____V时,读出电流表的示数。
【答案】(1) (2)小
(3) ①. 0.4 ②. 5
(4) ①. 反比 ②. 左 ③. 2
【解析】
【小问1详解】
测量电阻阻值的实验中,电压表应并联在定值电阻两端,滑动变阻器上下各选一个接线柱串联在电路中,因此连接电路图如图所示:
【小问2详解】
为不损坏电路元件,在闭合开关S前,应将滑动变阻器滑片移动阻值最大处,此时电路中电阻最大,根据欧姆定律可知,电路中电流最小,即通过电流表的电流最小。
【小问3详解】
[1][2]闭合开关S,调节滑动变阻器,当电压表的示数为2V时,电流表的读数如图丙所示,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.4A,则电阻的阻值为
【小问4详解】
[1]由图己可知,电流与电阻的乘积为UV=IR=0.4A×5Ω=……=0.1A×20Ω=2V
为一定值,故可以得出结论:电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比。
[2][3]实验中,当把10Ω的电阻换成15Ω的电阻后,根据分压原理,电阻两端的电压变大,研究电流与电阻关系时要控制电压不变,根据串联电路电压的规律,要增大滑动变阻器两端的电压,由分压原理,要增大滑动变阻器连入电路的阻值,故他应向左端移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为2V时,读出电流表的示数。
五、简答题(共3分)
23. 物理课本封面的纸比较光滑,而内页的纸张却比较粗糙。请从光学的角度,解释内页为什么要选用比较粗糙的纸张。
【答案】见解析
【解析】
【详解】如果纸张表面光滑,会使光发生镜面反射,反射光线会比较集中,只能在特定的角度看到反射光,从其他角度可能看不到或者看不清课本内容。
而内页选用粗糙的纸张,粗糙的表面会使光发生漫反射。漫反射是指光线投射到粗糙表面时,它会向四面八方反射,这样我们就能从各个不同的角度接收到反射光线,从而看清课本上的内容。
六、计算题(共18分)
24. 如图所示,我国自主研发的某款人形机器人,质量为30kg,站立时双脚与水平地面的接触面积为,该机器人端着重为200N的箱子沿水平方向匀速直线前进50m,用时20s。求:
(1)机器人所受的重力。
(2)机器人前进的速度。
(3)机器人端着箱子站立时对地面的压强。
【答案】(1)300N
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
机器人所受的重力
【小问2详解】
机器人前进的速度
【小问3详解】
机器人端着箱子站立时对地面的压强
25. 明明将一块质量2kg的金属块加热到86℃,迅速取出放入另一个装有5L水的绝热容器中,容器中水温是40℃,放入金属块后水温最终上升到44℃,不计热量损失,(c水=4.2×103J/(kg·℃),ρ水=1.0×103kg/m3)求:
(1)绝热容器中水的质量;
(2)水吸收的热量;
(3)该金属的比热容。
【答案】(1)5kg (2)8.4×104J
(3)1×103J/(kg·℃)
【解析】
【小问1详解】
绝热容器中水的体积为
V水=5L=5×10-3m3
绝热容器中水的质量为
m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×5×10-3m3=5kg
【小问2详解】
水吸收的热量为
Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×5kg×(44℃-40℃)=8.4×104J
【小问3详解】
不计热量损失,金属块放出的热量等于水吸收的热量,即
Q放=Q吸=8.4×104J
由题意可知,金属块的初温为86℃,末温为44℃,则该金属的比热容
26. 如图甲所示,小明新买的电加热饭盒具有加热、保温两挡功能,简化电路如图乙所示,、均是发热电阻,加热挡额定电功率为400W,且的阻值是的4倍。求:
(1)电加热饭盒在加热挡正常工作时,通过电路中的电流是多少?(计算结果保留一位小数)
(2)R2的阻值是多少?
(3)某次带饭过程中,电加热饭盒正常保温时间为2h,正常加热时间为3min,共消耗多少电能?
【答案】(1)1.8A
(2)484Ω (3)6.48×105J
【解析】
【小问1详解】
电加热饭盒在加热挡正常工作时,通过电路中的电流
【小问2详解】
由图乙可知,当开关S接1时,电阻R1、 R2串联接入电路,电路中总电阻;当开关S接2时,电阻R1接入电路,电路中总电阻为R1。根据可知,在总电压不变的情况下,总电阻越小,总功率越大,则:当开关S接1时,电功率较小,处于保温挡;当开关S接2时,电功率较大,处于加热挡。
R1的电阻为
R2的电阻为
【小问3详解】
电加热饭盒保温时的电功率
电加热饭盒正常保温2h时消耗的电能
电加热饭盒正常加热3min时消耗的电能
这次带饭过程中,电加热饭盒消耗的电能
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