精品解析：江苏省南通市海安市海安市紫石中学2024-2025学年九年级下学期3月月考物理试题

2024-2025学年第二学期学研 九年级物理 （考试时间：90分钟满分：90分） 一、选择题（本题10小题，每题2分，共20分） 1. 正月十六行通济是佛山市的传统民俗活动，人们会举着风车、摇着风铃、提着生菜走过通济桥。如图所示，当风铃摆动时，下列说法中不正确的是（　　） A. 铃声主要是金属管的振动产生的 B. 风力的大小可以改变风铃的音色 C. 不同长度的金属管发出声音的音调不同 D. 铃声是通过空气传播到人耳 2. 关于新材料、新技术应用的说法正确的是（ ） A. 太阳能电池板不能直接将光能转化为电能 B. 核电站中的核反应堆都是利用核聚变来获取核能的 C. 超导体可以用来做保险丝 D. 发光二极管的核心部件是半导体材料 3. 图所示的物态变化实例中，由于液化形成的是（　　） A. 冰化成的水 B. 树叶上的霜 C. 草叶上的露珠 D. 屋檐上的冰挂 4. 日常生活中我们用心观察，会发现许多光现象。如图所示，下列光现象主要由光的反射形成的是（ ） A. 日食 B. 水中倒影 C. 海市蜃楼 D. 雨后彩虹 5. 中国茶文化是世界非物质文化遗产。“煮茶”过程中蕴含着丰富的物理学知识，下列说法错误的是（　　） A. 茶水沸腾时，吸收热量，水的温度保持不变 B. 茶水升温是通过热传递的方式改变水的内能 C. 壶嘴冒出的“白气”是茶水汽化形成的现象 D. 茶香扑鼻，是因为分子在永不停息地做无规则运动 6. 某同学家的智能电动窗帘，既可通过语音开关控制，也可轻拉窗帘激活“触控”开关控制。若用表示语音开关，表示“触控”开关，下列电路设计符合要求的是（ ） A. B. C. D. 7. 目前我国的无人机技术已经处于领先地位。如图为正在运输货物的无人机，下列说法正确的是（　　） A. 无人机上升过程中，货物的重力势能可能减小 B. 无人机水平匀速飞行时，无人机对货物的拉力不做功 C. 无人机在某一高度悬停时，货物的机械能一定为零 D. 无人机下降过程中，货物的动能一定增大 8. 下面是物理兴趣小组设计的电梯满载报警系统原理图，电源电压恒定不变，为定值电阻，为压敏电阻，当压力表示数增大到某一值时系统自动报警，下列说法正确的是（　　） A. 压敏电阻的阻值随压力的增大而增大 B. 压力表为电流表改装而成 C. 仅减小，可以增大满载质量 D. 仅增大电源电压，可以增大满载质量 9. 停车难是如今城市普遍存在的问题，甲是一“路边空中存车亭”，乙为其工作原理图，A为存车架，O为转动轴，B端固定悬挂油车装置，BC为牵引钢丝绳，M为电动机。测车从水平地面被提升到BC与OB垂直的过程中B点到地面的距离为3m，OB长为5m（忽略OB的重力和机械的摩擦力），以下说法正确的是（　　） A. 当处于乙位置时，OB属于费力杠杆 B. 图乙中C属于动滑轮，作用是改变力的方向 C. 若汽车和存车架的总质量为，要使汽车和存车架升高2m，则需要对它们做功 D. 若A和汽车的总质量越大，装置机械效率越低 10. 科技小组的同学为某养殖场设计的恒温箱的温控电路如图-1所示，控制电路的电源电压恒为6V，电磁继电器线圈的电阻为10Ω，R1为滑动变阻器，R为热敏电阻，其阻值随温度变化的图像如图-2所示，当线圈中的电流大于或等于20mA时，衔铁被吸合。下列说法正确的是（　　） A. 电磁铁的上端为S极 B. 应该把恒温箱内的加热器接在C、D之间 C. 要使恒温箱内的温度保持在100℃，应将R1接入电路的阻值调节为240Ω D. 要使恒温箱内的温度保持在更高的数值，应减小R1接入电路的阻值 二、填空题（每空1分，共21分） 11. 我国已经建成多条“音乐公路”，路面上刻有一条条凹槽，每条凹槽就像一个音符，而汽车的轮胎就像是唱针，每当汽车驶过这段路面时，音乐声是由轮胎的 _______产生的，音乐声是通过 _______传入人耳的，凹槽之间留不同的间距，目的是使轮胎发出声音的 _______（选填“响度”、“音调”、“音色”）不同。 12. 如图，是《墨经·经下》里记载的斜面引重车，将绳一端紧系在后轮轴上，另一端绕过车尾圆轮与斜板上的重物相连，人向前推车即可将重物拉到高处。车尾圆轮的作用是________。已知斜板长2m、高0.8m，若用该车将重2000N的木箱从斜板底端匀速拉到顶端，后轮轴对绳子的拉力为1000N，不计绳重及圆轮处的摩擦，该斜板的机械效率为________。使用该斜面引重车，可以省力，________（选填“能”或“不能”）省功。 13. 小致在一块有机玻璃板上安装了一个用导线绕成的螺线管，在板面上均匀撒满铁屑。铁屑的排列如图甲所示。 （1）在实验中________（选填“可以”或“不可以”）用铜屑代替铁屑显示磁场分布。 （2）为了通过观察铁屑的分布情况来了解磁场的分布情况，应该进行的操作是________玻璃板。 （3）若将电源的正负极对调，闭合开关，铁屑的分布情况________（选填“会”或“不会”）改变。 （4）图乙中螺线管的A端是_________极。 14. 为了锻炼手部力量，小明购买了如图－1所示的握力计，它的工作原理如图－2。电源电压恒定不变，握力显示表由电压表改装而成，定值电阻R2的阻值为10Ω，该电路中的电流变化范围为0.3~0.6A。金属弹簧的上端连接滑片P，不施加力时滑片P恰好在电阻R1的最上端。R2在电路中的作用是__________；当握力增大时，握力显示表的示数会__________（选填“增大”“减小”或“不变”）；电源电压为________V；当受到的握力最大时，R2在2s内产生的热量为__________ J。（金属弹簧及握柄的电阻忽略不计） 15. 小明在做“探究水沸腾时的特点”实验： （1）实验装置安装时应该自下而上，如图甲所示，操作错误的是______； （2）在水温升高到90℃后，小明每隔1min观察1次温度计的示数，记录在表中，直至水沸腾并持续3min后停止读数： 时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 温度/℃ 90 92 94 96 98 99 99 99 99 ①根据数据，我们可以知道当地此时的大气压强应______（选填“高于”“低于”或“等于”）一个标准大气压； ②小明观察到：沸腾前水中气泡的情形应为______图； ③根据数据，我们可以知道水沸腾时温度变化特点是______； （3）实验中给一定质量的水加热，其温度与时间的关系如图丁中a图线所示，若其他条件不变，仅将水上方气压的增大，则温度与时间的关系图线正确的是______。 三、解答题（共49小题） 16. 根据要求完成下列各图。 （1）我国墨子巡天望远镜已正式启用，它是北半球巡天能力最强的光学时域望远镜，如图1。一束星光入射到望远镜，经主镜反射后到达成像装置，如图2所示，OB是反射光线，请画出这束光线的入射光线AO并标出入射角大小； （2）如图1所示，劳动实践课上，同学们尝试用不同的方式用铲子铲土，寻找适合的劳动方法，下图是其简化图，O为支点，请在图2中画出作用在A处的最小动力F及其力臂L； （3）如图所示，请用笔画线代替导线正确连接电路。要求：灯L1和灯L2并联，开关S控制整个电路，电流表测量通过干路的电流。（不考虑电流表量程的选择，导线不能交叉） 17. 网红美食“木桶鱼”的制作过程是在木桶里放入高温的鹅卵石，然后加入调制好的鱼和汤等食材，高温鹅卵石放热使汤沸腾。若木桶内高温的鹅卵石质量为，初温为，当鹅卵石温度降到时，鱼汤刚好沸腾，当鹅卵石温度降到刚好不再放出热量时，食材也刚好完全煮熟。锅内所有食材的质量为，初温为。不计木桶吸收的热量与其他热量损失，[已知锅内所有食材的平均比热容为，食材沸点为，煤气的热值约为]求： （1）食材从放入木桶到刚加热至沸腾的过程中所吸收的热量； （2）鹅卵石的比热容； （3）若食材从放入木桶到完全煮熟所吸收的热量由燃烧煤气提供，则至少要消耗的煤气。 18. 如图所示，电源电压恒为8V，小灯泡L标有“6V 1.8W”字样且灯丝保持电阻不变，定值电阻，滑动变阻器R 的最大阻值为40Ω，求： （1）小灯泡正常发光时的电流。 （2）当只闭合开关S1时，电压表的示数。 （3）当开关均闭合，将滑动变阻器滑片滑到最右端时，电路的总功率。 19. 利用轻质杠杆“探究杠杆平衡条件”的实验中： （1）杠杆静止时如图甲所示，要使杠杆在水平位置平衡，则应将平衡螺母向_____（选填“左”或“右”）调节 （2）如图乙所示，在A点挂4个钩码，在B点挂_____个钩码，仍可使其在水平位置平衡 （3）用弹簧测力计代替钩码，如图丙所示，不断改变弹簧测力计的作用点和力的大小，弹簧测力计的拉力F与其力臂L1的图像如图丁所示。图像中每个点与两坐标轴围成的方形面积_______（选填“相等”或“不等”）。 （4）该同学在科技创新实验中将此装置改装成了一个杠杆液体密度计，该装置可测量小桶内液体的密度，如图戊所示，将容积为20mL的小桶挂在M点，调节平衡螺母使杠杆水平平衡，已知，在杠杆右端挂上重物并调节至N点位置时，杠杆刚好水平平衡，重物质量10g，，N点位置应标注的密度刻度值是________g/cm3。 20. 同学们所用的笔，有些在靠近笔端的地方装有一个轻质弹簧如图（a）所示。小文和小军各自拿自己装有弹簧的笔玩弹笔游戏。结果发现小军的笔弹得高一些，小文分析：笔弹起的高度与笔内弹簧的弹性势能的大小有关，那么弹簧弹性势能的大小又跟什么因素有关呢？小文猜想： ①弹簧弹性势能的大小可能跟它的材料有关； ②弹簧弹性势能的大小可能跟它弹性形变的程度有关。 （1）小文利用两个外形完全相同但材料不同的弹簧A和B、一个小钢球、一个轻木块，在同一水平面上进行了如图（b）所示的实验，此实验是为了验证猜想______，实验中弹性势能的大小是通过______来体现的； （2）为验证另一个猜想小文进行了如下操作： a.将小球置于弹簧A的右端，使弹簧被压缩的长度为2cm，放手后小球被弹出，并与一木块相碰，木块被推动了一段距离； b.将弹簧______（选填“A”或“B”）压缩的程度稍大一些，把小球置于弹簧的右端，观察小球撞击木块后木块移动的距离； c.若，说明弹簧的弹性势能的大小与弹性形变的程度______（选填“有关”或“无关”）； 若，说明弹簧的弹性形变越大，弹性势能越______。 21. 实验小组在探究“通过导体的电流与导体电阻关系”的实验中，选用的器材：电源（电压恒为6V）、电流表、电压表、滑动变阻器和开关各一个，不同阻值的定值电阻四个（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω），若干导线。 （1）请用笔画线代替导线将图甲所示的实物图补充完整。要求：滑动变阻器滑中P向c端滑动时接入电路中的阻值变小； （2）连接好电路进行试触时，同学们发现电流表无示数，电压表的指针偏转超过了量程，则电路中的故障可能是定值电阻______（选填“短路”或“断路）； （3）排除故障后，将5Ω的定值电阻接入a、b间，闭合开关，移动滑片P使电压表示数为U，记录相应的电流值；然后将5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻接入a、b间，闭合开关，将滑片P向______（选填“c”或“d”）端移动，使电压表示数也为U0，记录相应的电流值；再分别更换为15Ω、20Ω的定值电阻重复实验； （4）实验中，同学们发现选用的20Ω的定值电阻已经损坏，交流后他们利用现有的几个定值电阻解决了这个问题。请你参与实验，写出解决这个问题的方法：______； （5）完成实验，同学们根据实验数据绘制出了I﹣R图像，如图乙所示。分析图像可知：实验中U0＝______V；实验所用的滑动变阻器的最大阻值不能小于______Ω。 22. 阅读短文，回答问题： 扫地机器人 如图甲所示为一款能自动清扫地面的扫地机器人。机器人通过电动机旋转产生高速气流，将灰尘、杂物吸入集尘盒；其防滑轮皮采用凸凹材质制成；底部安装有塑料刷，用于清扫吸附在地板上的灰尘及轻小物体；前端装有感应器，通过发射、接收超声波或红外线来侦测障碍物。当剩余电量减为电池容量的20%时，机器人会主动寻找充电器充电。表一为某扫地机器人的部分参数。电池容量指放电电流与放电总时间的乘积。 机器人中吸尘电机的吸入功率是衡量其优劣的重要参数，测得某吸尘电机的吸入功率与真空度、风量间的对应关系如表二。真空度指主机内部气压与外界的气压差。风量指单位时间内通过吸尘电机排出的空气体积。吸尘电机吸入功率与输入功率的比值叫做效率。 表一： 额定工作电压 12V 额定功率 30W 电池容量 2500mAh 工作噪音 <50dB 净重 4kg 最大集尘量 1kg 表二： 真空度 400 450 500 550 600 风量（m3/s） 0.025 0.02 0.017 0.015 0.013 吸入功率 10 9 8.5 7.8 （1）机器人工作时，主机内部的气压______（大于/小于/等于）大气压而产生吸力。若该机器人利用超声波侦测障碍物，是因为超声波具有______的特点。某次向障碍物垂直发射超声波，经过0.001s收到回波，则其发射超声波时与障碍物间的距离为______cm。（设超声波在空气中的传播速度为340m/s） （2）该机器人充满电后至下一次自动充电前，能够连续正常工作的最长时间为______min。 （3）由表二数据可知，当风量为0.015m3/s时，吸尘电机吸入功率为______W，若吸尘电机的输入功率为25W，此时其效率为______%。 （4）光敏电阻是制作灰尘传感器的常用元件。图乙为某机器人中吸尘电机内部的光敏电阻的控制电路，两端总电压U0恒定（U0<12V），RG为光敏电阻，其阻值随空气透光程度的变化而变化，R0为定值电阻。当光敏电阻分别为6Ω和18Ω时，电压表的示数分别为4.5V和2.25V，则R0=______Ω。 （5）若机器人1秒钟消耗的电能中有40%用于克服摩擦力做功。已知集尘盒空置时，机器人匀速运动时受到的摩擦阻力为16N，查阅资料显示摩擦力与压力成正比，则达到最大集尘量时机器人运动的速度为______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年第二学期学研 九年级物理 （考试时间：90分钟满分：90分） 一、选择题（本题10小题，每题2分，共20分） 1. 正月十六行通济是佛山市的传统民俗活动，人们会举着风车、摇着风铃、提着生菜走过通济桥。如图所示，当风铃摆动时，下列说法中不正确的是（　　） A. 铃声主要是金属管的振动产生的 B. 风力的大小可以改变风铃的音色 C. 不同长度的金属管发出声音的音调不同 D. 铃声是通过空气传播到人耳 【答案】B 【解析】 【详解】A．声音是由物体的振动产生的，当风铃摆动时，金属管相互碰撞而振动，从而产生铃声，所以铃声主要是金属管的振动产生的，故A正确，不符合题意； B．音色是由发声体的材料、结构等因素决定的，不同发声体发出声音的音色一般不同。风力的大小会改变金属管振动的幅度，从而改变声音的响度，但不会改变发声体的材料和结构，也就不会改变风铃的音色，故B错误，符合题意； C．音调的高低与发声体振动的频率有关，频率越高，音调越高。不同长度的金属管，其振动的难易程度不同，振动频率也就不同，所以发出声音的音调不同，故C正确，不符合题意； D．声音的传播需要介质，固体、液体、气体都可以作为传播声音的介质。在空气中，铃声是通过空气这种介质传播到人耳的，故D正确，不符合题意。 故选B。 2. 关于新材料、新技术应用的说法正确的是（ ） A. 太阳能电池板不能直接将光能转化为电能 B. 核电站中的核反应堆都是利用核聚变来获取核能的 C. 超导体可以用来做保险丝 D. 发光二极管的核心部件是半导体材料 【答案】D 【解析】 【详解】A．太阳能电池板的工作原理是基于光电效应，它能够将光能直接转化为电能，供各种电子设备使用。故A错误； B．核电站中的核反应堆主要是利用核裂变来获取核能，故B错误； C．保险丝的作用是在电流过大时熔断，从而保护电路和设备不受损坏。由于超导体的电阻为零，电流通过时不会产生热量，因此它无法熔断来起到保护作用。故C错误； D．发光二极管（LED）是一种能将电能转化为光能的半导体器件。它的核心部件是由半导体材料制成的，故D正确。 故选D。 3. 图所示的物态变化实例中，由于液化形成的是（　　） A. 冰化成的水 B. 树叶上的霜 C. 草叶上的露珠 D. 屋檐上的冰挂 【答案】C 【解析】 【详解】A．冰化成的水，由固态变为液态，属于熔化现象，，故A不符合题意； B．树叶上的霜是空气中的水蒸气凝华形成的固态小冰晶，故B不符合题意； C．草叶上的露珠是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴，故C符合题意； D．房檐上的冰挂，是水结成了冰，属于凝固现象，故D不符合题意。 故选C。 4. 日常生活中我们用心观察，会发现许多光现象。如图所示，下列光现象主要由光的反射形成的是（ ） A. 日食 B. 水中倒影 C. 海市蜃楼 D. 雨后彩虹 【答案】B 【解析】 【详解】A．日食是当月亮位于地球和太阳的中间时，太阳射向地球的光线被月亮挡住了而形成的，其成因是光的直线传播，故A不符合题意； B．水中倒影，是以水面为镜面的平面镜成像，它是由光的反射形成的，故B符合题意； C．海市蜃楼是光在不均匀的空气中发生折射形成的，故C不符合题意； D．雨后的彩虹，太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的，白光经水珠折射以后，分成各种彩色光，这种现象叫做光的色散现象，是光的折射现象，故D不符合题意。 故选B。 5. 中国茶文化是世界非物质文化遗产。“煮茶”过程中蕴含着丰富的物理学知识，下列说法错误的是（　　） A. 茶水沸腾时，吸收热量，水的温度保持不变 B. 茶水升温是通过热传递的方式改变水的内能 C. 壶嘴冒出的“白气”是茶水汽化形成的现象 D. 茶香扑鼻，是因为分子在永不停息地做无规则运动 【答案】C 【解析】 【详解】A．水沸腾时温度保持不变，需要不断吸收热量，故A正确，不符合题意； B．茶水吸收热量，内能增加，温度升高，通过热传递的方式改变水的内能，故B正确，不符合题意； C．壶嘴冒出的“白气”是冒出的水蒸气遇冷液化形成的，故C错误，符合题意； D．茶香扑鼻，是扩散现象，说明分子在永不停息地做无规则运动，故D正确，不符合题意。 故选C。 6. 某同学家的智能电动窗帘，既可通过语音开关控制，也可轻拉窗帘激活“触控”开关控制。若用表示语音开关，表示“触控”开关，下列电路设计符合要求的是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】由题知，语音开关（）、触控开关（）能单独关闭合使电动机启动工作，所以两个开关应并联后再与电动机串联在电源上。 故选B。 7. 目前我国的无人机技术已经处于领先地位。如图为正在运输货物的无人机，下列说法正确的是（　　） A. 无人机上升过程中，货物的重力势能可能减小 B. 无人机水平匀速飞行时，无人机对货物的拉力不做功 C. 无人机在某一高度悬停时，货物的机械能一定为零 D. 无人机下降过程中，货物的动能一定增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．重力势能的大小与物体的质量和高度有关，无人机上升过程中，质量不变，高度增加，货物的重力势能变大，故A错误； B．无人机水平匀速飞行时，因为货物没有在拉力的方向上通过距离，无人机对货物的拉力不做功，故B正确； C．无人机在某一高度悬停时，货物仍具有重力势能，货物的机械能一定不为零，故C错误； D．无人机下降过程中，质量不变，速度不一定增大，所以货物的动能不一定增大，故D错误。 故选B。 8. 下面是物理兴趣小组设计的电梯满载报警系统原理图，电源电压恒定不变，为定值电阻，为压敏电阻，当压力表示数增大到某一值时系统自动报警，下列说法正确的是（　　） A. 压敏电阻的阻值随压力的增大而增大 B. 压力表为电流表改装而成 C. 仅减小，可以增大满载质量 D. 仅增大电源电压，可以增大满载质量 【答案】C 【解析】 【详解】AB．由图可知，电路为串联电路，电阻和电阻串联在电路中；压力表与并联，所以压力表由电压表改装而成；当压力表示数增大到某一值时系统自动报警，说明定值电阻的电压增大，电路中的电流变大，故总电阻变小，的阻值变小，说明压敏电阻的阻值随压力的增大而减小，故AB错误； C．电压表报警示数不变，如果减小，根据串联分压规律，故的阻值可以更小，因而可以增大压力。故C正确； D．仅增大电源电压，而报警电压不变，故的电压增大，根据串联分压规律知，此时的电阻变大，则压力减小，不可以增大满载质量，故D错误。 故选C。 9. 停车难是如今城市普遍存在的问题，甲是一“路边空中存车亭”，乙为其工作原理图，A为存车架，O为转动轴，B端固定悬挂油车装置，BC为牵引钢丝绳，M为电动机。测车从水平地面被提升到BC与OB垂直的过程中B点到地面的距离为3m，OB长为5m（忽略OB的重力和机械的摩擦力），以下说法正确的是（　　） A. 当处于乙位置时，OB属于费力杠杆 B. 图乙中C属于动滑轮，作用是改变力的方向 C. 若汽车和存车架的总质量为，要使汽车和存车架升高2m，则需要对它们做功 D. 若A和汽车的总质量越大，装置机械效率越低 【答案】C 【解析】 【详解】A．当处于图乙位置时，动力臂和阻力臂，如下图所示： 由图可知，动力臂大于阻力臂，所以OB属于省力杠杆，故A错误； B．图乙中C属于动滑轮，作用是改变力的方向，故B错误； C．若汽车和存车架的总质量为，要使汽车和存车架升高2m，则需要对它们做功 故C正确； D．由于车架的质量不变，所以A和汽车的总质量越大，则汽车的质量越大，则对汽车做的有用功越大，故此装置的机械效率越高，故D错误。 故选C。 10. 科技小组的同学为某养殖场设计的恒温箱的温控电路如图-1所示，控制电路的电源电压恒为6V，电磁继电器线圈的电阻为10Ω，R1为滑动变阻器，R为热敏电阻，其阻值随温度变化的图像如图-2所示，当线圈中的电流大于或等于20mA时，衔铁被吸合。下列说法正确的是（　　） A. 电磁铁的上端为S极 B. 应该把恒温箱内的加热器接在C、D之间 C. 要使恒温箱内的温度保持在100℃，应将R1接入电路的阻值调节为240Ω D. 要使恒温箱内的温度保持在更高的数值，应减小R1接入电路的阻值 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图-1可知，电流从螺线管下端流入，由安培定则可知，电磁铁的上端为N极，故A错误； B．当温度较低的时候，热敏电阻的电阻较大，电路中的电流较小，此时继电器的衔铁与AB部分连接，此时是需要加热的，恒温箱内的加热器要工作，所以该把恒温箱内的加热器接在A、B之间，故B错误； C．当温度达到100℃时，热敏电阻为50Ω，加热电路就要断开，此时的继电器的衔铁要被吸合，即控制电路的电流要到达20mA，根据闭合电路欧姆定律可得 R1接入电路的阻值为 故C正确； D．为使恒温箱内的温度保持在更高的数值，滑动变阻器R1连入电路的阻值应增大，此时热敏电阻R的阻值减小，从而实现要求，故D错误。 故选C。 二、填空题（每空1分，共21分） 11. 我国已经建成多条“音乐公路”，路面上刻有一条条凹槽，每条凹槽就像一个音符，而汽车的轮胎就像是唱针，每当汽车驶过这段路面时，音乐声是由轮胎的 _______产生的，音乐声是通过 _______传入人耳的，凹槽之间留不同的间距，目的是使轮胎发出声音的 _______（选填“响度”、“音调”、“音色”）不同。 【答案】 ①. 振动 ②. 空气 ③. 音调 【解析】 【详解】[1]声音是由物体的振动产生的。可知音乐声是由轮胎的振动产生的。 [2]声音的传播需要介质，音乐声是通过空气传入人耳的。 [3]凹槽之间留不同的间距，汽车行驶的过程中，汽车轮胎单位时间内接触到的凹槽数量就不同，发出声音的频率不同，所以听到的声音的音调不同。 12. 如图，是《墨经·经下》里记载的斜面引重车，将绳一端紧系在后轮轴上，另一端绕过车尾圆轮与斜板上的重物相连，人向前推车即可将重物拉到高处。车尾圆轮的作用是________。已知斜板长2m、高0.8m，若用该车将重2000N的木箱从斜板底端匀速拉到顶端，后轮轴对绳子的拉力为1000N，不计绳重及圆轮处的摩擦，该斜板的机械效率为________。使用该斜面引重车，可以省力，________（选填“能”或“不能”）省功。 【答案】 ①. 改变力的方向 ②. 80% ③. 不能 【解析】 【详解】[1]车尾圆轮在此装置中相当于一个定滑轮，其主要作用是改变绳子拉力的方向，使人推车前行时能够拉动重物上升。 [2]拉力做的总功W总=Fs=1000N×2m=2000J 拉力做的有用功为W有=Gh=2000N×0.8m=1600J 此装置的机械效率为 [3]由能量守恒可知，由于能量损失不可避免，总功一定大于有用功，则使用任何省力机械都不能省功。 13. 小致在一块有机玻璃板上安装了一个用导线绕成的螺线管，在板面上均匀撒满铁屑。铁屑的排列如图甲所示。 （1）在实验中________（选填“可以”或“不可以”）用铜屑代替铁屑显示磁场分布。 （2）为了通过观察铁屑的分布情况来了解磁场的分布情况，应该进行的操作是________玻璃板。 （3）若将电源的正负极对调，闭合开关，铁屑的分布情况________（选填“会”或“不会”）改变。 （4）图乙中螺线管的A端是_________极。 【答案】（1）不可以 （2）轻敲 （3）不会 （4）N 【解析】 【小问1详解】 铜是非磁性物质，不会受到磁场对它的作用力，所以在实验中不可以用铜屑代替铁屑显示磁场分布。 【小问2详解】 在板面上均匀撒满铁屑，铁屑受到摩擦力的作用，无法自由运动，实验中“轻敲”的目的是克服摩擦力对铁屑的影响。 【小问3详解】 只改变电流方向，则磁场方向发生改变，但磁感线的形状不变，所以将电源的正负极对调后，铁屑的分布情况不改变。 【小问4详解】 根据右手螺旋定则（用右手握住通电螺线管，让四指指向电流的方向，那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极。），结合电流方向，可判断图乙中螺线管的A端是N极。 14. 为了锻炼手部力量，小明购买了如图－1所示的握力计，它的工作原理如图－2。电源电压恒定不变，握力显示表由电压表改装而成，定值电阻R2的阻值为10Ω，该电路中的电流变化范围为0.3~0.6A。金属弹簧的上端连接滑片P，不施加力时滑片P恰好在电阻R1的最上端。R2在电路中的作用是__________；当握力增大时，握力显示表的示数会__________（选填“增大”“减小”或“不变”）；电源电压为________V；当受到的握力最大时，R2在2s内产生的热量为__________ J。（金属弹簧及握柄的电阻忽略不计） 【答案】 ①. 保护电路 ②. 增大 ③. 6 ④. 1.8 【解析】 【详解】[1]由图－2可知，滑动变阻器R1与R2串联，若没有定值电阻R2，当不施加力时滑片P恰好在电阻R1的最上端，即滑动变阻器接入电路的电阻为零时，电路短路，故定值电阻R2的作用是保护电路。 [2]不施加力时弹簧一端的滑片P在电阻R1的最上端，此时滑动变阻器R1接入电路的电阻为0，施加力时，滑动变阻器的滑片P向下滑，R1接入电路的阻值变大，总电阻变大，电源电压不变，故电流变小，根据可得，R2两端的电压减小，则R1两端的电压变大，即电压表的示数变大；由于握力显示表由电压表改装而成，则握力显示表的示数会增大。 [3]不施加力时弹簧一端的滑片P在电阻R1的最上端，此时滑动变阻器R1接入电路的电阻为0，此时总电阻最小，电流最大，最大电流为0.6A，而且此时只有电阻R2接入电路，故电源电压为 当受到的握力最大时，此时R1全部接入，总电阻最大，此时的电流最小，而最小的电流为0.3A，R2在2s内产生的热量为 15. 小明在做“探究水沸腾时的特点”实验： （1）实验装置安装时应该自下而上，如图甲所示，操作错误的是______； （2）在水温升高到90℃后，小明每隔1min观察1次温度计的示数，记录在表中，直至水沸腾并持续3min后停止读数： 时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 温度/℃ 90 92 94 96 98 99 99 99 99 ①根据数据，我们可以知道当地此时的大气压强应______（选填“高于”“低于”或“等于”）一个标准大气压； ②小明观察到：沸腾前水中气泡的情形应为______图； ③根据数据，我们可以知道水沸腾时温度变化特点是______； （3）实验中给一定质量的水加热，其温度与时间的关系如图丁中a图线所示，若其他条件不变，仅将水上方气压的增大，则温度与时间的关系图线正确的是______。 【答案】（1）温度计的玻璃泡碰到了容器底 （2） ①. 低于 ②. 乙 ③. 温度保持不变 （3）b 【解析】 【小问1详解】 温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中，但不能碰到容器壁和容器底，图甲中温度计的玻璃泡接触了容器底，是错误的。 【小问2详解】 [1]水在第5min开始沸腾，不断吸收热量，温度应该保持不变，所以第5~8min的温度也是99℃，即沸点是99℃；一标准大气压下，水的沸点是100℃，而气压低于一个标准大气压时，水的沸点低于100℃，实验中水沸腾时的温度为99℃，原因是当时气压低于一个标准大气压。 [2]水沸腾之前，水下层的温度高于上层的水温，气泡上升过程中，气泡中的水蒸气遇冷液化成水，气泡变小，图乙符合水沸腾前的现象。 [3]水沸腾并持续3min后停止读数,水在第5~8min的温度是99℃，保持不变，并且在不断吸收热量，所以，水沸腾时温度变化特点是保持不变。 【小问3详解】 其它条件不变，仅将水上方气压的增大，从开始加热到沸腾的时间会增加，水的沸点增大，c图线沸点不变，d图线沸点减小，b图线沸点增大，故图线b正确，图线c、d错误，即温度与时间的关系图线正确的是b。 三、解答题（共49小题） 16. 根据要求完成下列各图。 （1）我国墨子巡天望远镜已正式启用，它是北半球巡天能力最强的光学时域望远镜，如图1。一束星光入射到望远镜，经主镜反射后到达成像装置，如图2所示，OB是反射光线，请画出这束光线的入射光线AO并标出入射角大小； （2）如图1所示，劳动实践课上，同学们尝试用不同的方式用铲子铲土，寻找适合的劳动方法，下图是其简化图，O为支点，请在图2中画出作用在A处的最小动力F及其力臂L； （3）如图所示，请用笔画线代替导线正确连接电路。要求：灯L1和灯L2并联，开关S控制整个电路，电流表测量通过干路的电流。（不考虑电流表量程的选择，导线不能交叉） 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 先画出法线，反射角是反射光线与法线的夹角，则反射角为 反射角等于入射角，所以入射角是37°，根据反射角等于入射角，在法线的左侧画出入射光线AO，并标出入射角的大小，如下图 【小问2详解】 由分析可知，用铲子铲土时铲子的动力臂最长时，动力最小，连接支点O和力的作用点A，以OA为力臂是最长的动力臂，由A点做OA的垂线画出最小的力F，方向向上，如下图 【小问3详解】 灯L1和L2并联；开关S控制整个电路，开关接在干路上，电流表（由于无法确定电流大小，故选用大量程）测量干路的电流，则电流表选用大量程串联在干路上，注意电流从电流表正接线柱流入，如下图 17. 网红美食“木桶鱼”的制作过程是在木桶里放入高温的鹅卵石，然后加入调制好的鱼和汤等食材，高温鹅卵石放热使汤沸腾。若木桶内高温的鹅卵石质量为，初温为，当鹅卵石温度降到时，鱼汤刚好沸腾，当鹅卵石温度降到刚好不再放出热量时，食材也刚好完全煮熟。锅内所有食材的质量为，初温为。不计木桶吸收的热量与其他热量损失，[已知锅内所有食材的平均比热容为，食材沸点为，煤气的热值约为]求： （1）食材从放入木桶到刚加热至沸腾的过程中所吸收的热量； （2）鹅卵石的比热容； （3）若食材从放入木桶到完全煮熟所吸收的热量由燃烧煤气提供，则至少要消耗的煤气。 【答案】（1）1.2×106J （2）1.2×103J/(kg·℃) （3）36dm3 【解析】 【小问1详解】 根据可知，食材从放入木桶到刚加热至沸腾的过程中所吸收的热量Q吸=c食m食Δt食=3×103J/(kg·℃)×5kg×(100℃-20℃)=1.2×106J 【小问2详解】 不计木桶吸收的热量与其他热量损失，当鹅卵石温度降到时，鱼汤刚好沸腾，此时鹅卵石放出的热量等于食材从放入木桶到刚加热至沸腾的过程中所吸收的热量，所以鹅卵石的比热容 【小问3详解】 当鹅卵石温度降到刚好不再放出热量时，食材也刚好完全煮熟，此时鹅卵石放出的总热量为Q总=c石m石Δt石=1.2×103J/(kg·℃)×4kg×(400℃-100℃)=1.44×106J 根据可得，要消耗的煤气 18. 如图所示，电源电压恒为8V，小灯泡L标有“6V 1.8W”字样且灯丝保持电阻不变，定值电阻，滑动变阻器R 的最大阻值为40Ω，求： （1）小灯泡正常发光时的电流。 （2）当只闭合开关S1时，电压表的示数。 （3）当开关均闭合，将滑动变阻器滑片滑到最右端时，电路的总功率。 【答案】（1）0.3A （2）4V （3）4.8W 【解析】 【小问1详解】 根据小灯泡的铭牌参数可知，小灯泡正常发光时的电流 【小问2详解】 根据题意可知小灯泡灯丝阻值 由电路图可知：当只闭合开关时，灯泡L和电阻串联，可知此时电路总电阻 此时电路电流 此时电压表测灯泡L的电压，电压表的示数 【小问3详解】 开关全部闭合时，灯泡L被短路，电路中和并联，并联电路各支路两端电压相等，则通过定值电阻电流 滑动变阻器滑片滑到最右端，则，通过滑动变阻器的电流 则总电流 电路中的总功率为 19. 利用轻质杠杆“探究杠杆平衡条件”的实验中： （1）杠杆静止时如图甲所示，要使杠杆在水平位置平衡，则应将平衡螺母向_____（选填“左”或“右”）调节 （2）如图乙所示，在A点挂4个钩码，在B点挂_____个钩码，仍可使其在水平位置平衡 （3）用弹簧测力计代替钩码，如图丙所示，不断改变弹簧测力计的作用点和力的大小，弹簧测力计的拉力F与其力臂L1的图像如图丁所示。图像中每个点与两坐标轴围成的方形面积_______（选填“相等”或“不等”）。 （4）该同学在科技创新实验中将此装置改装成了一个杠杆液体密度计，该装置可测量小桶内液体的密度，如图戊所示，将容积为20mL的小桶挂在M点，调节平衡螺母使杠杆水平平衡，已知，在杠杆右端挂上重物并调节至N点位置时，杠杆刚好水平平衡，重物质量10g，，N点位置应标注的密度刻度值是________g/cm3。 【答案】（1）左 （2）6 （3）相等 （4）1.2 【解析】 【小问1详解】 实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉，说明杠杆的重心在支点右侧，要使其在水平位置平衡，应将杠杆平衡螺母向左调节，直到杠杆在水平位置平衡，目的是为了便于测量力臂和避免杠杆自重对实验的影响。 【小问2详解】 设杠杆每个格的长度为L，每个钩码的重力为G，根据杠杆平衡条件可得 解得，所以应在杠杆右边B处挂同样钩码6个，使杠杆在水平位置平衡。 【小问3详解】 由于此题中的阻力和阻力臂不变，图像中每个点与两坐标轴围成的方形面积相等，其原因是阻力和阻力臂保持不变，根据根据可知，动力与动力臂的乘积保持不变。 【小问4详解】 小桶内装入液体时：根据杠杆平衡条件可知，当杠杆处于水平平衡状态时 即 则 20. 同学们所用的笔，有些在靠近笔端的地方装有一个轻质弹簧如图（a）所示。小文和小军各自拿自己装有弹簧的笔玩弹笔游戏。结果发现小军的笔弹得高一些，小文分析：笔弹起的高度与笔内弹簧的弹性势能的大小有关，那么弹簧弹性势能的大小又跟什么因素有关呢？小文猜想： ①弹簧弹性势能的大小可能跟它的材料有关； ②弹簧弹性势能的大小可能跟它弹性形变的程度有关。 （1）小文利用两个外形完全相同但材料不同的弹簧A和B、一个小钢球、一个轻木块，在同一水平面上进行了如图（b）所示的实验，此实验是为了验证猜想______，实验中弹性势能的大小是通过______来体现的； （2）为验证另一个猜想小文进行了如下操作： a.将小球置于弹簧A的右端，使弹簧被压缩的长度为2cm，放手后小球被弹出，并与一木块相碰，木块被推动了一段距离； b.将弹簧______（选填“A”或“B”）压缩的程度稍大一些，把小球置于弹簧的右端，观察小球撞击木块后木块移动的距离； c.若，说明弹簧的弹性势能的大小与弹性形变的程度______（选填“有关”或“无关”）； 若，说明弹簧的弹性形变越大，弹性势能越______。 【答案】（1） ①. ① ②. 轻木块被小钢球撞击后移动的距离 （2） ①. A ②. 无关 ③. 大 【解析】 【小问1详解】 [1][2]把材料不同的弹簧A和B，分别压缩相同的程度释放弹出小钢球，比较轻木块被小钢球撞击后移动的距离，这就是为了验证猜想①，并通过小钢球对轻木块撞击后木块移动的距离反映弹簧的弹性势能大小；实验中把弹性势能的大小转换为观察木块被推动的距离，这种研究方法叫转换法。 【小问2详解】 [1]设计实验探究猜想②，应选取同一根弹簧分别压缩不同的程度释放弹出小球，比较木块被小球撞击后移动的距离，故选A。 [2][3]弹簧弹性形变的程度越大，具有的弹性势能越大，撞击木块移动的距离越大，由转换法知，若，说明弹簧的弹性势能的大小与弹性形变的程度无关；若，说明弹簧弹性形变的程度越大，弹性势能的越小；若，说明弹簧弹性形变的程度越大，弹性势能的越大。 21. 实验小组在探究“通过导体的电流与导体电阻关系”的实验中，选用的器材：电源（电压恒为6V）、电流表、电压表、滑动变阻器和开关各一个，不同阻值的定值电阻四个（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω），若干导线。 （1）请用笔画线代替导线将图甲所示的实物图补充完整。要求：滑动变阻器滑中P向c端滑动时接入电路中的阻值变小； （2）连接好电路进行试触时，同学们发现电流表无示数，电压表的指针偏转超过了量程，则电路中的故障可能是定值电阻______（选填“短路”或“断路）； （3）排除故障后，将5Ω的定值电阻接入a、b间，闭合开关，移动滑片P使电压表示数为U，记录相应的电流值；然后将5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻接入a、b间，闭合开关，将滑片P向______（选填“c”或“d”）端移动，使电压表示数也为U0，记录相应的电流值；再分别更换为15Ω、20Ω的定值电阻重复实验； （4）实验中，同学们发现选用的20Ω的定值电阻已经损坏，交流后他们利用现有的几个定值电阻解决了这个问题。请你参与实验，写出解决这个问题的方法：______； （5）完成实验，同学们根据实验数据绘制出了I﹣R图像，如图乙所示。分析图像可知：实验中U0＝______V；实验所用的滑动变阻器的最大阻值不能小于______Ω。 【答案】（1） （2）断路 （3）d （4）见解析 （5） ①. 2.4 ②. 30 【解析】 【小问1详解】 据图甲可知，要想满足滑动变阻器滑片P向c端滑动时滑动变阻器接入电路中的阻值变小，应当将滑动变阻器靠近c端的下接线柱与定值电阻右端连接形成串联电路，如下图所示： 【小问2详解】 电流表无示数说明电路中存在断路，电压表示数超过量程说明故障是定值电阻断路，电压表相当于测量电源电压，而电压表接入的量程是0-3V，所以超过了量程。 【小问3详解】 由电路图可知定值电阻与滑动变阻器串联，当定值电阻由5Ω的换成10Ω的时，电路中的总电阻变大，电流变小，若滑动变阻器滑片P不动，则滑动变阻器分得的电压减小，那么定值电阻两端的电压就要变大，所以若想保证定值电阻两端电压不变，就要减小电路中的电流，则需调节滑片P使电路中的总电阻变大，所以应向d端移动滑片P。 【小问4详解】 由电阻串联的规律可知，电阻串联后的总电阻阻值等于各个电阻的阻值之和，所以可将5Ω与15Ω的定值电阻串联，等效于一个20Ω的定值电阻进行实验。 【小问5详解】 [1]由图乙可知，当接入的定值电阻阻值为20Ω时，通过它的电流为0.12A，则由欧姆定律可得U0=IR=0.12A×20Ω=2.4V [2]由串联电路的电压规律可知，调节完成后滑动变阻器两端的电压为U滑=U-U0=6V-2.4V=3.6V 当接入定值电阻的阻值为20Ω时，电路中的电流最小，则此时滑动变阻器接入电路中的电阻最大，若想顺利完成实验，则需要滑动变阻器的最大阻值不小于此时接入电路中的最大阻值，由图乙可知此时电路中的电流为0.12A，则由欧姆定律可知此时滑动变阻器接入电路中的电阻为 所以实验中所用滑动变阻器的最大阻值不能小于30Ω。 22. 阅读短文，回答问题： 扫地机器人 如图甲所示为一款能自动清扫地面的扫地机器人。机器人通过电动机旋转产生高速气流，将灰尘、杂物吸入集尘盒；其防滑轮皮采用凸凹材质制成；底部安装有塑料刷，用于清扫吸附在地板上的灰尘及轻小物体；前端装有感应器，通过发射、接收超声波或红外线来侦测障碍物。当剩余电量减为电池容量的20%时，机器人会主动寻找充电器充电。表一为某扫地机器人的部分参数。电池容量指放电电流与放电总时间的乘积。 机器人中吸尘电机的吸入功率是衡量其优劣的重要参数，测得某吸尘电机的吸入功率与真空度、风量间的对应关系如表二。真空度指主机内部气压与外界的气压差。风量指单位时间内通过吸尘电机排出的空气体积。吸尘电机吸入功率与输入功率的比值叫做效率。 表一： 额定工作电压 12V 额定功率 30W 电池容量 2500mAh 工作噪音 <50dB 净重 4kg 最大集尘量 1kg 表二： 真空度 400 450 500 550 600 风量（m3/s） 0.025 0.02 0.017 0.015 0.013 吸入功率 10 9 8.5 7.8 （1）机器人工作时，主机内部的气压______（大于/小于/等于）大气压而产生吸力。若该机器人利用超声波侦测障碍物，是因为超声波具有______的特点。某次向障碍物垂直发射超声波，经过0.001s收到回波，则其发射超声波时与障碍物间的距离为______cm。（设超声波在空气中的传播速度为340m/s） （2）该机器人充满电后至下一次自动充电前，能够连续正常工作的最长时间为______min。 （3）由表二数据可知，当风量为0.015m3/s时，吸尘电机吸入功率为______W，若吸尘电机的输入功率为25W，此时其效率为______%。 （4）光敏电阻是制作灰尘传感器的常用元件。图乙为某机器人中吸尘电机内部的光敏电阻的控制电路，两端总电压U0恒定（U0<12V），RG为光敏电阻，其阻值随空气透光程度的变化而变化，R0为定值电阻。当光敏电阻分别为6Ω和18Ω时，电压表的示数分别为4.5V和2.25V，则R0=______Ω。 （5）若机器人1秒钟消耗的电能中有40%用于克服摩擦力做功。已知集尘盒空置时，机器人匀速运动时受到的摩擦阻力为16N，查阅资料显示摩擦力与压力成正比，则达到最大集尘量时机器人运动的速度为______。 【答案】 ①. 小于 ②. 回声定位 ③. 17 ④. 48 ⑤. 8.25 ⑥. 33 ⑦. 6 ⑧. 0.6m/s 【解析】 【详解】（1）[1]由流体流速与压强的关系可知，流速越大的地方压强越小，机器人在工作时，主机内部的产生了高速气流，所以主机内部的气压小于大气压。 [2]超声波是以波的形式传播的，遇到障碍物时会反射从而被机器人接收，所以，利用超声波的回声定位原理侦测到障碍物。 [3]发射超声波时与障碍物间的距离 （2）[4]机器人充满电的电能 W=UIt=12V×2500×10-3A×3600s=1.08×105J 机器人连续正常工作所需要的电能 W1=80%W=80%×1.08×105J=8.64×104J 由 知道，机器人连续正常工作的最长时间 （3）[5][6]由表二数据知道，吸入功率=真空度×风量，当风量为0.015m3/s时，吸尘电机吸入功率 P吸入=550Pa×0.015m3/s=8.25W 此时效率 （4）[7]由电路图知道，光敏电阻RG与定值电阻R0串联，电压表测定值电阻的电压，当光敏电阻RG1=6Ω时，电压表示数U1=4.5V，光敏电阻RG两端的电压 U光1=U0-U1 此时电路中的电流 即 ① 当光敏电阻RG=18Ω时，电压表示数U2=2.25V，光敏电阻两端的电压 U光2=U0-U2 此时电路中的电流 即 ② 联立①②可解得 U0=9V，R0=6Ω （5）[8]吸尘器压力等于其重力，根据题意知道，摩擦力与其压力成正比，则集尘盒空置和达到最大集尘量时的摩擦力之比 即 所以，达到最大集尘量时的摩擦力 f2=20N 消耗的电能中有40%用于克服摩擦力做功，所以 P机械=40%P电=0.4×30W=12W 由P=Fv知道，达到最大集尘量时机器人运动的速度 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $