精品解析：湖北省黄石市实验中学2024-2025学年九年级下学期（开学考试）2月份物理试卷

黄石市实验中学 2025年 2月九年级阶段性测试 物理试卷 一、单选题（共12题，共24分） 1. 手机是常用的电子工具。图示是某款国产手机，使用功率为60W的充电器半小时可充满一次电。下列对于该款手机的估测，最符合实际的是（ ） A. 质量约为500g B. 正常使用时，后壳温度约为 C. 充满一次电消耗的电能约为 D. 长度约为1.2dm 2. 小明利用手机录音功能记录自己的朗读声，再播放出来，他感觉和自己的声音并不相同。其主要原因是（ ） A. 声音的传播介质不同，导致音色变化 B. 声音的传播介质不同，导致响度变大 C. 声音的声源不同，导致音调变化 D. 声音声源不同，导致响度变大 3. 如图所示，智能快递车正在运送包裹，用户通过人脸识别取货。下列分析正确的是（ ） A. 用户看见快递车，是因为光在它表面发生了折射 B. 地面出现快递车的影子，是光的直线传播形成的 C. 智能快递车上的摄像头利用了光的反射原理工作 D. 人脸识别时，人通过摄像头成倒立、等大的虚像 4. 物质处于A物态时，具有固定的形状；处于B物态和C物态时，具有流动性。对处于C物态的物质进行降温压缩后，也可以使其转变为B物态。下列哪种物态变化为升华（　　） A. 物态A变为物态C B. 物态B变为物态C C. 物态C变为物态B D. 物态A变为物态B 5. 小明利用如图甲所示实验装置研究水和某种工业用油的吸热能力。使用相同规格的电加热器和烧杯分别对质量相同的水和工业用油加热，忽略散热，得到温度随时间变化的图像如图乙所示，水的比热容下列说法正确的是（　　） A. 升高相同温度，工业用油需要吸收更多热量 B. 加热，两种液体吸收热量的关系为 C. 利用图乙的数据，可知工业用油的比热容为 D. 吸收相同热量，工业用油升温更高，说明工业用油的吸热能力比水强 6. 现在越来越多的家庭开始选购纯电动汽车，和传统燃油汽车相比，下面几个方面的差异不利于提升电动汽车的整车效率的是（　　） A. 电动汽车缺少燃料燃烧的环节 B. 电动汽车不排放任何尾气 C. 电动汽车缺少活塞在汽缸中往复运动的过程 D. 电动汽车的蓄电池组比普通燃油汽车的蓄电池要重很多 7. 按如图所示连接好电路，闭合开关后发现小灯泡L1和L2均不发光，电流表无示数。现用电压表检测电路故障，用电压表分别测得bc、de、af间的电压为0V、3V、3V，由此可以判断电路故障可能是（　　） A. L1短路 B. L2短路 C. L1断路 D. L2断路 8. 把标有“6V 6W”的小灯泡L1和“12V ？W”的小灯泡L2并联接在电路中（灯泡电阻不变），若两灯的实际功率之比为2∶1，在电路安全的条件下，下列说法正确的是（ ） A. L1、L2额定功率之比为2∶1 B. 若L1、L2串联，L1灯较亮 C. 若L1、L2并联，电源允许通过的最大电流为2A D. 若L1、L2串联，电路中电源的最大电压为18V 9. 如图甲所示，电源电压恒定，是定值电阻，是滑动变阻器，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从B端移至A端的过程中，其中一个电压表示数随电流表示数变化的U－I图像如图乙所示，下列说法中正确的是（　　） A. 滑动变阻器滑片P从B端移至A端的过程中，电压表与电流表A的比值将变大 B 电源电压U=8V C. 当电压表的示数为5V时，滑动变阻器接入电路的阻值 D. 当滑动变阻器的滑片滑到AB的中点时，电压表的示数为7V 10. 小明同学发现，每当晚上将标有220V 1500W的电暖风接入电路时，房内的灯泡（220V 40W）就会变暗，他先后做了如下猜想，其中正确的是（　　） A. 通过灯泡的电流变小了 B. 火线与零线间的电压变大了 C. 干路中的电流变小了 D. 家庭电路中总电阻变大了 11. 下列四幅图中能说明动圈式扬声器工作原理的是（ ） A. B. C. D. 12. 近年来，我国在信息、能源和材料等科技领域取得了辉煌的成就。下列有关说法正确的是（　　） A. 北斗卫星导航系统是利用超声波进行导航的 B. “奋斗者”号载人舱球壳材料是钛合金，是因为钛合金的强度高、韧性好 C. 中国空间站上用到的太阳能电池板是将太阳能直接转化为化学能 D. 华龙一号核电机组利用的是核聚变释放的能量 二、填空题（共3题，共8分） 13. 如图，鱼缸中只有一条小鱼，而眼睛从点可以观察到两条小鱼，一条鱼的位置变浅，另一条鱼变大，前者是由于______形成的______（填“实”或“虚”像）；后者是由于鱼缸的______（填“左”或“右”）侧部分等效于凸透镜而形成的______（填“实”或“虚”）像. 14. 艾灸是中华医学的瑰宝，利用艾条燃烧产生的热量刺激人体穴位，能够达到防病治病的目的（如图）。艾灸的过程中是通过__________的方式改变人体内能的。有时在艾灸前，我们还可以先按摩特殊穴位使人缓解放松，用手来回按摩穴位的过程中是通过__________的方式改变人体内能的。 15. 利用热敏电阻（电阻随温度变化）设计了如图甲所示的电路，电源电压恒定不变。先将滑动变阻器滑片P从最右端移动到最左端，图乙是这一过程中电流表和电压表V1示数的关系图象，然后保持滑片P位置不动，在不损坏元件的条件下对热敏电阻加热，小灯泡逐渐变亮，直至正常发光，此时电压表V2示数为1V，图丙是这一过程中电流表示数随热敏电阻R阻值变化的关系图象。通过分析可知：该电路的电源电压为 _______ V。小灯泡的额定电压为  _______ V。 三、探究实践题（共5题，共25分） 16. 某款磁悬浮玩具的电路原理图如图所示。闭合开关，磁性小球悬停在空中，一小磁针静止于螺线管左侧，不考虑小磁针与磁性小球间的相互作用。 （1）将小磁针“N”“S”极填入括号中； （2）画出磁性小球的受力示意图。 17. 在探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验中。小明同学让同一钢球分别从斜面同一位置由静止开始滚下，撞击木块。 （1）该实验是通过观察木块移动的距离来判断_________（选填“钢球”或“木块”）动能的大小； （2）在探究动能的大小与质量的关系时，当换用另一个钢球实验时，发现它将木块撞出了木板，要继续完成此实验，下列措施中可行的是：_________（选填序号）； ①换质量更大的木块；②降低第二次钢球的高度；③换质量更大的钢球；④换质量更小的钢球 （3）如图所示的两次实验，是为了探究_________对动能大小的影响； （4）小明由此实验联想到探究牛顿第一定律的实验中，让同一个小车沿同一斜面的同一个高度由静止开始自由下滑，到达毛巾、棉布、玻璃三种不同水平面上继续向前运动，直到停止在水平面上的整个过程，小车三次在水平面上克服摩擦力做的功_________（选填“相等”或“不相等”）。 18. 如图所示的甲、乙、丙三个实验：（实验中不计热量的损失） （1）甲实验中需要用玻璃棒进行搅拌，目的是________；对两烧杯加热相同时间，则水吸收的热量________（选填“大于”“小于”或“等于”）沙子吸收的热量； （2）乙实验烧杯中水的质量和初温均相等，发现用酒精加热的烧杯中水升温快，能否说明酒精的热值大？________； （3）丙实验，三个烧瓶中装入体积相同的液体，探究“电流热效应与电流大小的关系”时，滑动变阻器的主要作用是________。若探究“电流热效应与电阻大小的关系”，需要选择________烧瓶接入电路。接着做“探究水和煤油吸热升温现象”的实验，将A烧瓶中与电路中R并联进行实验，存在的问题是________，正确调整后电路通电一段时间，测算出，则煤油的比热容=________J/（kg·℃）。 19. 在“探究并联电路电压特点”实验中： （1）请按要求将图甲电路图连接完整，使电压表测量L1两端的电压________。 （2）电路连接完成后，实验组的同学测出L1两端的电压如图乙所示，电压表示数是________。 （3）测完L1两端的电压后，小明将电压表并联在L2两端，闭合开关后发现电压表的指针与第一次的偏转角度相同。于是得出并联电路电压的特点，这样合理吗？________，理由是__________。 20. 测电阻阻值的实验。 （一）用图甲电路测量定值电阻Rx阻值，已知滑动变阻器R1的最大阻值为R0，电源电压恒定。 （1）在虚线框中接入导线，将S接a，R1的滑片移至_______，记下电流表示数为I1； （2）将S接b，记下电流表示数为I2； （3）则Rx=_______（用题中物理量的符号表达）； （4）若要使测量的电阻值更准确，仅在虚线框内接入一个元件，利用此电路即可实现多次测量，下列元件可以选用的是_______（选填序号）； ①定值电阻  ②最大阻值未知的滑动变阻器  ③最大阻值已知的滑动变阻器  ④电阻箱 （二）用图乙“测小灯泡L的电阻”，L的额定电压为2.5V。 （1）开关闭合后，L不亮，两表均有示数，接下来首先进行的操作是_______（选填字母）； 序号 发光情况 不亮 较暗 明亮 更明亮 电压 电流 A.检查电路是否断路 B.更换小灯泡 C.移动滑动变阻器的滑片，观察L是否发光 （2）在移动滑片P的过程中，测量数据如表所示，则： ①灯泡L正常发光时的电阻为_______Ω；（保留一位小数） ②L在断电一段时间后的电阻可能是_______；（选填“0Ω”“1Ω”“2Ω”或“9Ω”） （3）小明断开开关，将替换为“2.5V？W”的灯泡L1，闭合开关后调节滑片，当电压表示数为1.5V时，电流表的示数如图丙所示，“？”可能是_______。（填字母） A.0.75 B.1.05 C.1.25 D.1.35 四、综合分析题（共2题，共13分） 21. 游泳是人们较为喜欢的一种健身方式，为防止溺水事故的发生，成都体育学院学生张铭研发出了如图20甲所示的救生手环，并在野外湖泊进行了性能测试。他戴上该手环下潜到湖面下处（未接触湖底），打开手环开关，手环瞬间弹出一个体积为的气囊，如图20乙所示，随后气囊迅速将张铭带出水面。已知张铭的质量为，人体密度是，不计手环的质量和体积。求： （1）手环在水下深处时，受到水的压强； （2）张铭在水下深处受到的浮力； （3）气囊完全打开瞬间张铭受到的合力大小。 22. 如图甲是某学校餐厅安装的一种具有自动保温和加热功能的分餐台，放满饭菜后餐台的质量为200kg。分餐台内部的部分电路如图乙。当把饭菜放在分餐台时，闭合开关S，分餐台开始工作处于保温状态，当分餐台上饭菜温度降到10℃时，控制开关S0自动闭合，分餐台又处于加热状态，分餐台的部分信息如下表所示。求： 额定电压 220V 加热功率 2kW 保温功率 880W 电阻 电阻 加热效率 84% （1）该分餐台保温时的工作电流； （2）的阻值； （3）处于加热状态的分餐台，使5kg初温10℃的水升温至40℃需要的加热时间【水的比热容取]； （4）小明发现餐厅里的电能表表盘上的某个参数“”不完整，为了测出这个参数，他和实验小组的同学们进行了如下实验：关掉学校餐厅的其他用电器，让分餐台单独工作，在加热挡正常工作45s，观察到学校餐厅的电能表转盘转了40下，请你通过计算，将该参数补充完整。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 黄石市实验中学 2025年 2月九年级阶段性测试 物理试卷 一、单选题（共12题，共24分） 1. 手机是常用的电子工具。图示是某款国产手机，使用功率为60W的充电器半小时可充满一次电。下列对于该款手机的估测，最符合实际的是（ ） A. 质量约为500g B. 正常使用时，后壳温度约为 C. 充满一次电消耗的电能约为 D. 长度约为1.2dm 【答案】D 【解析】 【详解】A．手机质量约为100g，故A不符合题意； B．手机正常使用时，后壳温度约为40℃，故B不符合题意； C．手机充满一次电消耗的电能约为 故C不符合题意； D．手机长度略短于人的手掌，约为1.2dm，故D符合题意。 故选D。 2. 小明利用手机录音功能记录自己的朗读声，再播放出来，他感觉和自己的声音并不相同。其主要原因是（ ） A. 声音的传播介质不同，导致音色变化 B. 声音的传播介质不同，导致响度变大 C. 声音的声源不同，导致音调变化 D. 声音声源不同，导致响度变大 【答案】A 【解析】 【详解】自己听到的声音是通过骨传导听到的，用手机录音功能记录自己的朗读声，再播放出来，是通过空气传播听到的，不同的介质传播导致音色发生了变化，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 3. 如图所示，智能快递车正在运送包裹，用户通过人脸识别取货。下列分析正确的是（ ） A. 用户看见快递车，是因为光在它表面发生了折射 B. 地面出现快递车的影子，是光的直线传播形成的 C. 智能快递车上的摄像头利用了光的反射原理工作 D. 人脸识别时，人通过摄像头成倒立、等大的虚像 【答案】B 【解析】 【详解】A．用户看见快递车，是因为光在它表面发生了反射，故A错误； B．影子，是光的直线传播形成的，故B正确； C．智能快递车上的摄像头利用了光的折射原理工作，故C错误； D．人脸识别时，人通过摄像头成倒立、缩小的实像，故D错误。 故选B。 4. 物质处于A物态时，具有固定的形状；处于B物态和C物态时，具有流动性。对处于C物态的物质进行降温压缩后，也可以使其转变为B物态。下列哪种物态变化为升华（　　） A. 物态A变为物态C B. 物态B变为物态C C. 物态C变为物态B D. 物态A变为物态B 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】A物质有固定的形状，故A物质为固态，C物质具有流动性，且C物质进行降温压缩后可变为B物质，故C物质为气态，B物质为液态；升华是固态直接变为气态，故为物态A变为物态C。故A符合题意；BCD不符合题意。 故选A。 5. 小明利用如图甲所示实验装置研究水和某种工业用油的吸热能力。使用相同规格的电加热器和烧杯分别对质量相同的水和工业用油加热，忽略散热，得到温度随时间变化的图像如图乙所示，水的比热容下列说法正确的是（　　） A. 升高相同温度，工业用油需要吸收更多热量 B. 加热，两种液体吸收热量关系为 C. 利用图乙的数据，可知工业用油的比热容为 D. 吸收相同热量，工业用油升温更高，说明工业用油的吸热能力比水强 【答案】C 【解析】 【详解】AC．由图可知，质量相同的工业用油和水升高相同的温度，水的加热时间与工业用油的加热时间之比为3∶2，则吸收的热量的关系为3∶2，水需要吸收更多热量，故A错误； C．由可知，在质量和升高的温度都相同时，比热容之比等于吸收热量之比，所以 故C正确； B．根据转换法可知，实验中物体吸热的多少是通过加热时间来衡量的，加热1min，两种液体吸收热量相同，故B错误； D．本实验采用的是控制变量法，实验中要控制水和工业用油的质量相同；由图可知，水、工业用油质量相同时，吸收相同的热量，油升温较快，吸热能力弱，水升温较慢，吸热能力强，故D错误。 故选C。 6. 现在越来越多的家庭开始选购纯电动汽车，和传统燃油汽车相比，下面几个方面的差异不利于提升电动汽车的整车效率的是（　　） A. 电动汽车缺少燃料燃烧的环节 B. 电动汽车不排放任何尾气 C. 电动汽车缺少活塞在汽缸中往复运动的过程 D. 电动汽车的蓄电池组比普通燃油汽车的蓄电池要重很多 【答案】D 【解析】 【详解】A．传统燃油汽车燃料燃烧存在燃烧不充分的情况，使得效率降低，故A不符合题意； B．传统燃油汽车排放的尾气携带有很多热量，使得效率降低，故B不符合题意； C．传统燃油汽车活塞在汽缸中往复运动的过程中要克服摩擦，这使得额外功进一步增多，故C不符合题意； D．电动汽车的蓄电池组比普通燃油汽车的蓄电池要重很多，这使得电动汽车的额外功增多，效率变低，不利于提升电动汽车的整车效率，故D符合题意。 故选D。 7. 按如图所示连接好电路，闭合开关后发现小灯泡L1和L2均不发光，电流表无示数。现用电压表检测电路故障，用电压表分别测得bc、de、af间的电压为0V、3V、3V，由此可以判断电路故障可能是（　　） A. L1短路 B. L2短路 C. L1断路 D. L2断路 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】AB．如果L1短路或L2短路，会有一个灯泡发光，题目中小灯泡L1和L2均不发光，故AB不符合题意； C．如果L1断路，用电压表分别测得bc、de、af间的电压为0V、3V、3V，故C符合题意； D．如果L2断路，电压表测得bc间的电压是3V，电压表测得de间的电压是0V，故D不符合题意。 故选C。 8. 把标有“6V 6W”的小灯泡L1和“12V ？W”的小灯泡L2并联接在电路中（灯泡电阻不变），若两灯的实际功率之比为2∶1，在电路安全的条件下，下列说法正确的是（ ） A. L1、L2额定功率之比为2∶1 B. 若L1、L2串联，L1灯较亮 C. 若L1、L2并联，电源允许通过的最大电流为2A D. 若L1、L2串联，电路中电源的最大电压为18V 【答案】D 【解析】 【详解】A．灯泡L1的额定电压是6V，灯泡L2的额定电压是12V，两个灯泡并联在电路中，由并联电路电压的规律可知两个灯泡两端的电压相等，在电路安全的条件下，电路两端允许的最大电压为6V，所以灯泡L1的实际功率是6W，灯泡L2的实际功率 灯泡L1的电阻 灯泡L2的电阻 L2额定功率 L1、L2额定功率之比为 P1∶P2=6W∶12W=1∶2 故A错误； B．若L1、L2串联，因为串联电路处处电流相等，R1<R2，由P=I2R可知，灯泡L1的实际功率小于灯泡L2的实际功率，灯泡L2较亮，故B错误； C．若L1、L2并联，由并联电路电压的规律可知两个灯泡两端的电压相等，在电路安全的条件下，电路两端允许的最大电压为6V，所以灯泡L1的实际功率是6W，通过灯泡L1的电流 通过灯泡L2的电流 电源允许通过的最大电流为 故C错误； D．灯泡L2的额定电流 灯泡L1的额定电流 两灯串联，串联电路处处电流相等，电路允许的最大电流 I最大=I1=1A 路两端允许加的最大电压 U最大=I最大(R1+R2)=1A×(6Ω+12Ω)=18V 故D正确。 故选D。 9. 如图甲所示，电源电压恒定，是定值电阻，是滑动变阻器，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从B端移至A端的过程中，其中一个电压表示数随电流表示数变化的U－I图像如图乙所示，下列说法中正确的是（　　） A. 滑动变阻器的滑片P从B端移至A端的过程中，电压表与电流表A的比值将变大 B. 电源电压U=8V C. 当电压表的示数为5V时，滑动变阻器接入电路的阻值 D. 当滑动变阻器的滑片滑到AB的中点时，电压表的示数为7V 【答案】C 【解析】 【详解】由甲电路图可知，两个电阻串联，电流表测电路中电流，电压表测两端电压，电压表测两端电压，由图乙可知，电压表示数随电流表示数的增大而减小，由题意可知，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从B端移至A端的过程中，滑动变阻器接入电路的阻值减小，电路中电流增大，定值电阻两端的电压增大，根据串联电路电压定律可知滑动变阻器两端的电压减小，因此乙图为的图线。 A．电压表与电流表A的比值等于定值电阻，所以比值不变，故A错误； B．由图乙可知，当的电阻最小为0时，电路中的电流最大，电源电压 ……① 当的电阻最大时，电路中的电流最小，电源电压 ……② 联立①②两式，解得：电源电压U=12V，的阻值为10Ω，故B错误； C．当电压表示数为5V时，根据串联电路电压定律可知两端电压为 由图乙可知，此时电流为0.5A，根据欧姆定律可知此时滑动变阻器接入电路的阻值为 故C正确； D．由图乙可知，滑动变阻器最大阻值为 当滑动变阻器的滑片滑到AB的中点时，此时滑动变阻器接入电路的阻值为 若此时电压表的示数为7V，根据串联电路电压定律可知两端电压为 由图乙可知，此时电流为0.7A，根据欧姆定律可知此时滑动变阻器接入电路的阻值为 故D错误。 故选C。 10. 小明同学发现，每当晚上将标有220V 1500W的电暖风接入电路时，房内的灯泡（220V 40W）就会变暗，他先后做了如下猜想，其中正确的是（　　） A. 通过灯泡的电流变小了 B. 火线与零线间的电压变大了 C. 干路中的电流变小了 D. 家庭电路中的总电阻变大了 【答案】A 【解析】 【详解】A．当晚上到用电高峰时，家庭电路两端的电压减小，故通过灯泡的电流变小了，故A正确； B．火线与零线间的电压变小了，而不是变大了，故B错误； C．由于并联用电器增多，总电阻减小，所以，干路中的电流增大了，而不是减小了，故C错误； D．由并联电路电阻特点知道，家庭电路中电阻越并越小，故D错误。 故选A。 11. 下列四幅图中能说明动圈式扬声器工作原理的是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．奥斯特实验说明电流周围存在磁场，即电流的磁效应，而动圈式扬声器是利用磁场对电流的作用工作，与该实验原理不同，故A不符合题意； B．电磁铁吸引大头针利用的是电流的磁效应，通过电流产生磁场使电磁铁具有磁性，与动圈式扬声器的工作原理无关，故B不符合题意； C．通电导体在磁场中受到磁力作用，动圈式扬声器正是利用这一原理，通过给线圈通电，使线圈在磁场中受力振动，进而带动纸盆发声，故C符合题意； D．电磁感应实验说明闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时会产生感应电流，属于磁生电，而动圈式扬声器是电生磁再受力，原理不同，故D不符合题意。 故选C。 12. 近年来，我国在信息、能源和材料等科技领域取得了辉煌的成就。下列有关说法正确的是（　　） A. 北斗卫星导航系统是利用超声波进行导航的 B. “奋斗者”号载人舱球壳的材料是钛合金，是因为钛合金的强度高、韧性好 C. 中国空间站上用到的太阳能电池板是将太阳能直接转化为化学能 D. 华龙一号核电机组利用的是核聚变释放的能量 【答案】B 【解析】 【详解】A．北斗卫星导航系统是利用电磁波进行导航的，故A错误； B．因为钛合金的强度高、韧性好，因此常用于载人飞船等太空设备中，因此“奋斗者”号载人舱球壳的材料是钛合金，故B正确。 C．中国空间站上用到的太阳能电池板是将太阳能直接转化为电能，故C错误； D．核电站是利用可控核裂变进行发电的，因此华龙一号核电机组利用的是核裂变释放的能量，故D错误。 故选B。 二、填空题（共3题，共8分） 13. 如图，鱼缸中只有一条小鱼，而眼睛从点可以观察到两条小鱼，一条鱼的位置变浅，另一条鱼变大，前者是由于______形成的______（填“实”或“虚”像）；后者是由于鱼缸的______（填“左”或“右”）侧部分等效于凸透镜而形成的______（填“实”或“虚”）像. 【答案】 ①. 光的折射 ②. 虚 ③. 右 ④. 虚 【解析】 【详解】[1][2] 我们看到的第一条鱼，不是鱼的实际位置，而是由于光的折射形成的鱼的虚像，所以虚像比鱼的实际位置浅一些； [3][4] 当从鱼缸侧面看水中鱼时，这时鱼缸的右侧部分相当于一个凸透镜，由凸透镜成像的规律知，鱼在1倍焦距以内成正立放大的虚像． 14. 艾灸是中华医学的瑰宝，利用艾条燃烧产生的热量刺激人体穴位，能够达到防病治病的目的（如图）。艾灸的过程中是通过__________的方式改变人体内能的。有时在艾灸前，我们还可以先按摩特殊穴位使人缓解放松，用手来回按摩穴位的过程中是通过__________的方式改变人体内能的。 【答案】 ①. 热传递 ②. 做功 【解析】 【详解】[1]利用艾条燃烧产生的热量改变人体内能的方式是热传递。 [2]用手来回按摩穴位是利用做功的方式改变人体的内能。 15. 利用热敏电阻（电阻随温度变化）设计了如图甲所示的电路，电源电压恒定不变。先将滑动变阻器滑片P从最右端移动到最左端，图乙是这一过程中电流表和电压表V1示数的关系图象，然后保持滑片P位置不动，在不损坏元件的条件下对热敏电阻加热，小灯泡逐渐变亮，直至正常发光，此时电压表V2示数为1V，图丙是这一过程中电流表示数随热敏电阻R阻值变化的关系图象。通过分析可知：该电路的电源电压为 _______ V。小灯泡的额定电压为  _______ V。 【答案】 ①. 12 ②. 6 【解析】 【详解】[1]由图甲可知，闭合开关，灯泡和电阻及滑动变阻器串联接入电路，电压表V1测热敏电阻、灯泡和滑动变阻器左端的电压，电压表V2测热敏电阻两端的电压，将变阻器滑片P从最右端移动到最左端，由图乙可知当滑片在最右端时，电压表V1测量电源电压，电压表V1示数为12V，即电源电压为12V。 [2]由图乙可知当滑片在最左端时，电压表V1的示数为9V，串联电路总电压等于各部分电压之和，此时滑动变阻器两端的电压为 U滑=U-U1=12V-9V=3V 由乙图可知通过电路的电流为0.3A，此时滑动变阻器接入电路的电阻 由丙图可知灯泡正常发光时通过电路的电流为0.5A，此时滑动变阻器两端的电压 U滑′=I′R滑=0.5A×10Ω=5V 此时电压表V2示数为1V，则灯泡的额定电压为 UL=U-UR′-U滑′=12V-1V-5V=6V 三、探究实践题（共5题，共25分） 16. 某款磁悬浮玩具的电路原理图如图所示。闭合开关，磁性小球悬停在空中，一小磁针静止于螺线管左侧，不考虑小磁针与磁性小球间的相互作用。 （1）将小磁针“N”“S”极填入括号中； （2）画出磁性小球的受力示意图。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 由图可知，电流从螺线管的上端流入，由安培定则可知螺线管的上端是N极，下端是S极，由磁极间的相互作用可知小磁针的上端是S极，下端是N极，如图所示： 【小问2详解】 磁性小球悬停在空中，说明它处于平衡状态，受到重力和磁力是平衡力，重力的方向竖直向下，磁力的方向竖直向上，如图所示： 17. 在探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验中。小明同学让同一钢球分别从斜面同一位置由静止开始滚下，撞击木块。 （1）该实验是通过观察木块移动的距离来判断_________（选填“钢球”或“木块”）动能的大小； （2）在探究动能的大小与质量的关系时，当换用另一个钢球实验时，发现它将木块撞出了木板，要继续完成此实验，下列措施中可行的是：_________（选填序号）； ①换质量更大的木块；②降低第二次钢球的高度；③换质量更大的钢球；④换质量更小的钢球 （3）如图所示的两次实验，是为了探究_________对动能大小的影响； （4）小明由此实验联想到探究牛顿第一定律的实验中，让同一个小车沿同一斜面的同一个高度由静止开始自由下滑，到达毛巾、棉布、玻璃三种不同水平面上继续向前运动，直到停止在水平面上的整个过程，小车三次在水平面上克服摩擦力做的功_________（选填“相等”或“不相等”）。 【答案】 ①. 钢球 ②. ④ ③. 速度 ④. 相等 【解析】 【详解】（1）[1]根据转换法，通过比较木块在同一水平面上被撞击的距离来比较钢球到达水平面时动能的大小，该实验是通过观察木块移动的距离来判断钢球动能的大小。 （2）[2]物体的动能大小与物体的质量和速度有关，研究动能与其中一个因素的关系时，要控制另外一个因素不变。在探究动能的大小与质量关系时，需要控制速度大小不变，只改变物体的质量大小，当换用另一个钢球实验时，发现它将木块撞出了木板，这说明该球的质量太大了。 ①换质量更大的木块，由影响滑动摩擦力大小的因素，改变了木块受到的摩擦力的大小，故①不符合题意； ②实验中需要控制钢球到达水平面的速度相同，不能降低第二次钢球由斜面自由下滑的高度，故②不符合题意； ③换质量更大的钢球，动能更大，则更容易使木块滑出木板，故③不符合题意； ④换质量更小的钢球，动能变小，能减小木块移动的距离，故④符合题意； 故选④。 （3）[3]如图所示的两次实验，钢球的质量相同，从斜面自由下滑的高度不同，钢球下滑到水平面的速度不同，故是为了探究速度对动能大小的影响。 （4）[4]让同一个小车沿同一斜面的同一个高度由静止开始自由下滑，小车到达水平面的速度相同，小车的动能相同，物体克服摩擦力做功的能量来自物体的动能，最终小车停下来，动能为零，因此说明，小车三次在水平面上克服摩擦力做的功相等。 18. 如图所示的甲、乙、丙三个实验：（实验中不计热量的损失） （1）甲实验中需要用玻璃棒进行搅拌，目的是________；对两烧杯加热相同时间，则水吸收的热量________（选填“大于”“小于”或“等于”）沙子吸收的热量； （2）乙实验烧杯中水的质量和初温均相等，发现用酒精加热的烧杯中水升温快，能否说明酒精的热值大？________； （3）丙实验，三个烧瓶中装入体积相同的液体，探究“电流热效应与电流大小的关系”时，滑动变阻器的主要作用是________。若探究“电流热效应与电阻大小的关系”，需要选择________烧瓶接入电路。接着做“探究水和煤油吸热升温现象”的实验，将A烧瓶中与电路中R并联进行实验，存在的问题是________，正确调整后电路通电一段时间，测算出，则煤油的比热容=________J/（kg·℃）。 【答案】（1） ①. 使被加热物质均匀受热 ②. 等于 （2）不能，因为不确定燃烧燃料质量的多少 （3） ①. 改变电路中的电流 ②. B ③. 未控制水和煤油的质量相同 ④. 2.1×103 【解析】 【小问1详解】 [1]实验中为了使被加热物质均匀受热，因此用玻璃棒进行搅拌。 [2]探究不同物质的吸热能力，使用相同的加热装置加热物质，不计热损失，则加热相同时间内，物质吸收的热量相同，因此水吸收的热量等于沙子吸收的热量。 【小问2详解】 用酒精加热的烧杯中水升温快，说明水吸收的热量多，则酒精燃烧放出的热量多，由于，不确定燃烧燃料质量的多少，因此不能直接得出酒精的热值大。 【小问3详解】 [1]丙图中探究“电流热效应与电流大小的关系”时，需要改变电路中的电流，因此滑动变阻器的作用是改变电路中的电流。 [2]若探究“电流热效应与电阻大小的关系”，需要控制电流相同，电阻不同，因此应将B烧瓶接入电路。 [3]若要探究“探究水和煤油吸热升温现象”的实验，需要控制水和煤油质量相同，而实验中水和煤油的体积相同，质量不同，因此未控制不同物质的质量相同。 [4]正确调整后电路通电一段时间，质量相同的水和煤油吸收的热量是相同的，由于 则可得 煤油的比热容为 19. 在“探究并联电路电压特点”实验中： （1）请按要求将图甲电路图连接完整，使电压表测量L1两端的电压________。 （2）电路连接完成后，实验组的同学测出L1两端的电压如图乙所示，电压表示数是________。 （3）测完L1两端的电压后，小明将电压表并联在L2两端，闭合开关后发现电压表的指针与第一次的偏转角度相同。于是得出并联电路电压的特点，这样合理吗？________，理由是__________。 【答案】（1） （2）2.1V （3） ①. 不合理 ②. 实验次数太少，实验结论不具有普遍性 【解析】 【小问1详解】 在“探究并联电路电压特点”实验中，两个灯泡并联，电压表与L1并联，电路如图所示： 【小问2详解】 电路连接完成后，实验组的同学测出L1两端的电压如图乙所示，电压表用的是0-3V量程，分度值为0.1V，电压表示数是2.1V。 【小问3详解】 测完L1两端的电压后，小明将电压表并联在L2两端，闭合开关后发现电压表的指针与第一次的偏转角度相同。只进行一次实验，得出规律不合理，因而具有偶然性，实验结论不具有普遍性。 20. 测电阻阻值的实验。 （一）用图甲电路测量定值电阻Rx阻值，已知滑动变阻器R1的最大阻值为R0，电源电压恒定。 （1）在虚线框中接入导线，将S接a，R1的滑片移至_______，记下电流表示数为I1； （2）将S接b，记下电流表示数为I2； （3）则Rx=_______（用题中物理量的符号表达）； （4）若要使测量的电阻值更准确，仅在虚线框内接入一个元件，利用此电路即可实现多次测量，下列元件可以选用的是_______（选填序号）； ①定值电阻  ②最大阻值未知的滑动变阻器  ③最大阻值已知的滑动变阻器  ④电阻箱 （二）用图乙“测小灯泡L的电阻”，L的额定电压为2.5V。 （1）开关闭合后，L不亮，两表均有示数，接下来首先进行的操作是_______（选填字母）； 序号 发光情况 不亮 较暗 明亮 更明亮 电压 电流 A.检查电路是否断路 B.更换小灯泡 C.移动滑动变阻器的滑片，观察L是否发光 （2）在移动滑片P的过程中，测量数据如表所示，则： ①灯泡L正常发光时的电阻为_______Ω；（保留一位小数） ②L在断电一段时间后的电阻可能是_______；（选填“0Ω”“1Ω”“2Ω”或“9Ω”） （3）小明断开开关，将替换为“2.5V？W”的灯泡L1，闭合开关后调节滑片，当电压表示数为1.5V时，电流表的示数如图丙所示，“？”可能是_______。（填字母） A.0.75 B.1.05 C.1.25 D.1.35 【答案】 ①. 最右端 ②. ③. ②③④ ④. C ⑤. ⑥. ⑦. B 【解析】 【20题详解】 [1]在虚线框中接入导线，将接时，为了能利用滑动变阻器最大阻值进行计算，应将的滑片移至最右端，此时电路中的总电阻为，记下电流表示数为，根据欧姆定律，可得电源电压 [2]将接时，此时电路的总电阻，记下电流表示数为，此时电路的总电阻 由于电路电压保持不变，所以，可得 [3]若要使测量的电阻值更准确，需要进行多次测量取平均值。 ①定值电阻：接入后只能进行一次测量，无法多次测量。 ②最大阻值未知的滑动变阻器：（编号设为R2）， 步骤：1.将开关接a，将R2阻值调为0，将R1阻值调为最大值R0，读出此时电流表示数I0，则电源电压为I0R0。 2.将开关接b，将R2阻值调至适当位置，读出此时电流表示数为I1。 3.将开关接a，保持让滑片不动，将R1调至最大阻值处，读出此时电流表的示数为I2。 计算：用电源电压除以I2即可算出R2与R1的总电阻，进而求出R2此时的电阻，再用电源电压除以I1即可求出Rx和R2的总电阻，进而求出R2的电阻。关于多次测量，在第2步中，调整R2的滑片，即可实现使用不同数据进行计算。 ③最大阻值已知的滑动变阻器：一是可通过与选项2相同的方式来进行，而是可以采用等效替代法，使R1的阻值与Rx相同，再去测量R1的阻值即可 ④电阻箱：电阻箱的阻值可以直接读出，通过改变电阻箱的阻值，能进行多次测量，从而使测量结果更准确。 所以②③④符合题意。 【21题详解】 [4]开关闭合后，L不亮，两表均有示数，电路为通路，灯不亮可能是因为电路的电流太小，接下来首先进行的操作是移动滑动变阻器的滑片，观察L是否发光。 故选C。 [5]L的额定电压为2.5V，由表中数据可知，对应的电流为0.28A，灯泡L正常发光时的电阻 [6]由表中第1组数据可知，灯的电阻为 灯的电阻随温度的降低而变小，在断电一段时间后，灯丝的温度降低，灯的电阻变小，但灯的电阻不可能是0，故灯的电阻可能为。 [7]小明断开开关，将L替换为“2.5V？W”的灯泡，闭合开关后调节滑片，当电压表示数为1.5V时，电流表的示数如图丙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.3A，由欧姆定律可知，此时灯的电阻为 当加的电压为这个灯的额定电压2.5V时，若灯的电阻不变，则其额定功率为 但因为灯的电阻随温度的升高而变大，故灯的额定功率应小于1.25W；灯的电压为1.5V时，对应的电流为0.3A，故灯的电压为额定电压时，对流的电流一定大于0.3A，故的额定功率一定大于 故“？”可能是1.05W。 故选B。 四、综合分析题（共2题，共13分） 21. 游泳是人们较为喜欢的一种健身方式，为防止溺水事故的发生，成都体育学院学生张铭研发出了如图20甲所示的救生手环，并在野外湖泊进行了性能测试。他戴上该手环下潜到湖面下处（未接触湖底），打开手环开关，手环瞬间弹出一个体积为的气囊，如图20乙所示，随后气囊迅速将张铭带出水面。已知张铭的质量为，人体密度是，不计手环的质量和体积。求： （1）手环在水下深处时，受到水的压强； （2）张铭在水下深处受到的浮力； （3）气囊完全打开瞬间张铭受到的合力大小。 【答案】（1）3×104Pa；（2）600N；（3）300N 【解析】 【详解】解：（1）根据液体压强公式p=ρ水​gh得，手环在水下3m深处时，受到水的压强 p=ρ水​gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×3m=3×104Pa （2）张铭的体积 根据阿基米德原理得，张铭受到的浮力 （3）气囊完全打开瞬间，张铭受到的重力 G人​=m人​g=63kg×10N/kg=630N 根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排得，气囊完全打开瞬间，张铭受到的总浮力 由于浮力F浮​大于重力G人​，所以张铭受到的合力F合​方向竖直向上，合力为 F合​=F浮−​G人​​=930N−630N=300N 答：（1）手环在水下3m深处时，受到水的压强为3×104Pa； （2）张铭在水下3m深处受到的浮力为600N； （3）气囊完全打开瞬间张铭受到合力大小为300N。 22. 如图甲是某学校餐厅安装的一种具有自动保温和加热功能的分餐台，放满饭菜后餐台的质量为200kg。分餐台内部的部分电路如图乙。当把饭菜放在分餐台时，闭合开关S，分餐台开始工作处于保温状态，当分餐台上饭菜温度降到10℃时，控制开关S0自动闭合，分餐台又处于加热状态，分餐台的部分信息如下表所示。求： 额定电压 220V 加热功率 2kW 保温功率 880W 电阻 电阻 加热效率 84% （1）该分餐台保温时的工作电流； （2）的阻值； （3）处于加热状态的分餐台，使5kg初温10℃的水升温至40℃需要的加热时间【水的比热容取]； （4）小明发现餐厅里的电能表表盘上的某个参数“”不完整，为了测出这个参数，他和实验小组的同学们进行了如下实验：关掉学校餐厅的其他用电器，让分餐台单独工作，在加热挡正常工作45s，观察到学校餐厅的电能表转盘转了40下，请你通过计算，将该参数补充完整。 【答案】（1）4A （2）30.8Ω （3）375s （4） 【解析】 【小问1详解】 根据P=UI可得，该分餐台保温时的工作电流为 【小问2详解】 由图乙可知，当两开关都闭合时，电路为R1的简单电路，此时电路的总电阻最小，根据可知，电路电功率最大，分餐台处于加热状态；当只有开关S闭合时，两电阻串联，此时电路的总电阻最大，根据可知，电路电功率最小，分餐台处于保温状态；当分餐台处于加热状态时，根据可得，R1的阻值为 当分餐台处于保温状态时，根据可得，电路总阻值为 根据串联电路的电阻规律可得，R2的阻值为 【小问3详解】 5kg初温10℃的水升温至40℃需要吸收的热量为 则处于加热状态的分餐台消耗的电能为 根据可得，加热时间为 【小问4详解】 让分餐台单独工作，在加热挡正常工作45s，根据可得，此时消耗的电能为 观察到学校餐厅的电能表转盘转了40下，则该参数为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $