精品解析：安徽省合肥名卷S10教育联盟第三届拔尖创新人才培养学情调研2025-2026学年九年级12月月考物理试题

S10教育联盟第三届拔尖创新人才培养学情调研 物理试卷 注意事项： 1.物理试卷共四大题23小题，满分70分。 2.试卷包括“试题卷”和“答题卷”两部分，请务必在“答题卷”上答题，在“试题卷”上答题是无效的。 3.考试结束后，请将“试题卷”和“答题卷”一并交回。 一、填空题（每小题2分，共20分） 1. 电灯正常工作时的温度高达2000℃左右，用久了灯泡玻璃上会变黑，这是因为钨丝在高温下______（填物态变化名称）变成钨蒸气，钨蒸气凝华附着在玻璃上，最终导致灯泡变黑。 2. 如图所示，为晶体熔化时的分子运动模型，晶体熔化时，其温度保持不变，从微观角度解释，吸收的热量主要用于________。 3. 如图是同一纬度某一沿海城市和某一内陆城市的年气温变化曲线，请判断内陆城市一年气温变化所对应的曲线是________（选填 “A”或“B”）。 4. 一张《黄山日报》打开，平铺在水平地面上，对水平地面的压强为1Pa，1Pa的物理意义是_________． 5. 如图所示，竖直放置的两夹板间有一个质量m的木块，夹板始终不动。当向左右两夹板施加的水平压力都为F时，木块恰好竖直向下以1m/s的速度匀速滑动。如果水平方向的压力不变，现施加一个推力，使木块以2m/s的速度竖直向上做匀速直线运动，g为已知量，则需要的推力为________。 6. 某款氢能源汽车在公路上行驶30km，用时0.4h，受到的牵引力为，消耗氢气0.8kg，已知，上述过程该款氢能源汽车利用氢能的效率为________%。 7. 如图所示，在水平地面上，工人用滑轮组拉动重750N的物体做匀速直线运动，物体所受摩擦力是物重的0.2倍，工人的拉力F为100N，该滑轮组的机械效率是________%。 8. 在“让灯泡亮起来”的实验中，慧慧同学连接了如图所示电路，若想使两个灯泡串联，只需拆除导线_______（选填“a”、“b”或“c”）即可。 9. 如图所示的电路图，电源电压保持不变，闭合开关和，电压表示数为6V，电流表示数为0.3A。将电压表和电流表互换位置，闭合，断开，电流表示数为0.2A。那么，互换电表前后的电路消耗的总功率减小了___________W。 10. 如图所示的电路中，电源电压保持不变，为定值电阻，为滑动变阻器。闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片，当电压表与的示数之比为时，的功率为0.75W；再次移动滑片，当与的示数之比为时，工作10min产生的热量________J。 二、选择题（每小题2分，共14分；每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的） 11. 如图所示，是《天工开物》里记载“万钧钟”和“鼎”的制造方法，先后用泥土制成“模骨”、“干燥之后以牛油、黄蜡附其上数寸”，在油蜡上刻上各种图案（如图），然后在油蜡的外面用泥土制成外壳。干燥之后，“外施火力炙化其中油蜡”，油蜡流出形成空腔，在空腔中倒入铜液，待铜液冷却后，“钟鼎成矣”。下列说法正确的是（　　） A. 铜液冷却成钟鼎是凝华过程 B. 铜液冷却成钟鼎过程铜原子间作用力不变 C. “外施火力炙化”加热时油蜡的内能增大，含有的热量增多 D. “外施火力炙化”其中油蜡是通过热传递的方式改变内能的 12. 如图所示，凸透镜的焦距，此时烛焰在光屏上成清晰的像。进行下列操作中光屏上仍能呈现清晰像的是（　　） A. 若在蜡烛与凸透镜之间放一个凸透镜，光屏向右移动 B. 若蜡烛和光屏位置不变，将凸透镜移至55cm刻度线处 C. 若透镜位置不动，调换蜡烛和光屏位置 D. 若透镜位置不动，向右移动蜡烛至45cm刻度线处，向右移动光屏 13. 超声波测速仪工作时，定向发出超声波，可以测量汽车的速度。一辆汽车始终在装置的某一方位上沿直线远离测速仪匀速行驶。如图所示为该装置显示的屏幕，屏幕上方有标尺，、是装置先后发出的相邻两次超声波信号，其时间间隔为4s；、是、由汽车反射回来后装置接收到的信号。设装置匀速扫描，声速在空气中传播的速度为340m/s，根据图示分析，下列说法正确的是（　　） A. 图中每小格表示的时间是0.1s B. 汽车接收到第一次发出的信号时，距测速仪的距离是340m C. 汽车接收到两次信号时段内，行驶的总时间为4s D. 汽车的速度是20m/s 14. “不倒翁”是一种古老的中国儿童玩具，最早记载出现于唐代。其特点是一经触动就会摇摆，并可在自身重力作用下恢复直立状态。图甲为一“不倒翁”静置于水平面的实物图，图乙为其受到外力后处于倾斜状态的简化示意图。如果为“不倒翁”的重心，重力为，为桌面支持力作用点，“不倒翁”对桌面压力为。关于图乙所示状态时物体所受各力判断正确的是（　　） A. 压力和重力是平衡力 B. 支持力和重力是平衡力 C. 支持力和压力是相互作用力 D. 压力和重力是相互作用力 15. 如图1所示，相同的甲、乙两个烧杯中装了相同质量的水，用不同的加热器加热，不计热量损失，图2是根据实验数据绘制的水的温度与加热时间关系图像，则下列说法正确的（　　） A. 甲杯中水的比热容比乙杯中水的比热容更大 B. 吸收相同的热量，甲杯中的水比乙杯中的水温度升高量大 C. 加热相同的时间，甲乙两杯中的水吸收的热量相同 D. 加热相同的时间，甲、乙两杯水升高的温度之比为 16. 如图是一种防倾斜报警电路原理图，通过电铃、灯泡提示被检测装置的倾斜情况（电铃和灯泡的工作电流相同）。图中S为重力开关，金属棒a可绕悬挂点自由转动。报警电路固定在某一物体上。当物体处于竖直方向时，a在导线A、B中间：当物体向左偏离竖直方向时，灯泡亮、电铃响；当物体向右偏离竖直方向时。灯泡亮、电铃响。下列电路设计符合要求的是（　　） A. B. C. D. 17. 如图甲，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P，从最右端滑至灯泡正常发光的位置，电流表示数与两个电压表的示数变化关系如图乙所示，则以下说法正确的是（　　） A. 图乙中的曲线1为电流表示数与电压表的关系 B. 滑动变阻器阻值变化量小于灯泡灯丝电阻变化量 C. 滑动变阻器的最大阻值为40Ω D. 灯泡的额定功率为5.6W 三、实验题（第18小题4分，第19小题4分，第20小题8分，共16分） 18. 小明用蜡柱（如图甲）、透明玻璃管（管壁上标有刻度尺，刻度尺的0刻度线距离玻璃管底端有一段长度）、水、秒表等测量物体运动的速度，实验中将蜡柱放入装满水的透明管中，从底部由静止释放。蜡柱的底端经过刻度尺的0刻度线时开始计时，测出蜡柱从0cm处运动过程所用的时间与运动距离关系如下表。 记录次数 1 2 3 4 5 6 时间t/s 0 1.1 1.9 3.0 4.1 5.0 距离s/cm 0 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 （1）根据实验数据，请在图乙中绘制出图像； （2）计算蜡柱第2次至第3次记录过程中，蜡柱运动的平均速度________m/s； 19. 小明用如图1所示的压强计“探究液体压强与哪些因素有关”的实验。 实验次数 1 2 3 4 5 6 H/cm 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 h/cm 4.6 5.2 6.0 6.6 7.4 8.2 （1）小明探究液体内部压强与深度的关系，他改变橡皮膜浸入水中的深度H，记录U形管两侧水面的高度差h，多次实验，记录数据，如表格所示。分析数据可初步得出结论：在相同液体内部，深度越深，压强越________； （2）如图2所示，根据图甲、图乙实验现象可知：在液体内部同一深度处，液体密度越大，液体内部压强________。 20. 一小组同学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不变，小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）连接好电路之后，闭合开关，发现小灯泡不发光，两电表指针没有明显偏转。请写出下一步最合理的操作是：________。 （2）小组同学正确操作实验，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，得到小灯泡图像如图乙所示，则选用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” （3）小灯泡正常发光时的电阻为________Ω（保留一位小数）。 （4）另一个小组同学，测量另外一个额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率。因缺少电流表，设计了如图丙所示的电路，滑动变阻器R的最大阻值为15Ω，电源电压恒定但未知，其测量过程如下： ①闭合开关S、、，将滑动变阻器的滑片移到最上端，电压表示数为4.5V； ②闭合S、，断开，移动滑动变阻器滑片，使电压表示数为2V，这时小灯泡正常发光； ③保持②步骤中滑动变阻器滑片的位置不变，闭合开关S、，断开，电压表示数为3V； ④该小灯泡额定功率为________W。 四、计算与推导题（第21小题5分，第22小题7分，第23小题8分，共20分；解答要有必要的公式和过程） 21. 如图所示，一根质量分布均匀的木棒，木棒的重力作用点在其中点，质量为m，长度为l，竖直悬挂在转轴O处。在木棒最下端用一方向始终水平向右的拉力F，将木棒缓慢拉动到竖直方向夹角为的位置（转轴处摩擦不计）。求： （1）当拉动木棒到竖直方向夹角的位置静止时，拉力F大小； （2）从竖直位置拉动木棒到位置过程中，，，用时，拉力F做功的功率。 22. 如图所示，是模拟借助浮力打捞物体的模型图示。把边长为0.1m的正方体A（与底部不密合）放入容器底，A质量为3kg，现将AB用体积忽略不计、长度不变的细线连接。长方体B质量分布均匀，B的底面积为，高为0.6m，质量为8kg，初始状态整个连接体静止时，细线拉直但无拉力，此时水深为0.7m，容器的底面积为。已知：，。求： （1）整个连接体静止时，物体A受到的浮力； （2）初始状态细线拉直但无拉力时，物体B排开水的体积； （3）若以地面为参照物，A被细绳拉升高度时，需将B沿水平方向切掉的质量是多少。 23. 如图所示，是电火锅的内部电路的工作原理简图，和均为阻值不变的电热丝，电源电压恒定。和为温控开关，其中有A、B两个触点，可实现三挡转换的工作方式。部分技术参数如下表所示，高温挡字样破损不清。求： 额定电压 220V 高温挡 ×××W 低温挡 550W 中温挡 1100W （1）请判断电火锅处于低温挡时，开关和处于什么状态； （2）的比值； （3）使用电火锅“高温挡”加热，加热效率为80%，火锅汤的比热容为，如果将4kg的火锅汤从34℃加热到100℃，需要多长时间？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ S10教育联盟第三届拔尖创新人才培养学情调研 物理试卷 注意事项： 1.物理试卷共四大题23小题，满分70分。 2.试卷包括“试题卷”和“答题卷”两部分，请务必在“答题卷”上答题，在“试题卷”上答题是无效的。 3.考试结束后，请将“试题卷”和“答题卷”一并交回。 一、填空题（每小题2分，共20分） 1. 电灯正常工作时的温度高达2000℃左右，用久了灯泡玻璃上会变黑，这是因为钨丝在高温下______（填物态变化名称）变成钨蒸气，钨蒸气凝华附着在玻璃上，最终导致灯泡变黑。 【答案】升华 【解析】 【详解】物质从固态直接变成气态的过程叫做升华。钨丝在高温下变成钨蒸气属于升华现象。 2. 如图所示，为晶体熔化时的分子运动模型，晶体熔化时，其温度保持不变，从微观角度解释，吸收的热量主要用于________。 【答案】减少分子间束缚 【解析】 【详解】晶体的熔化过程要不断地吸收热量，但物体的温度保持不变，是因为物体吸收的热量用来减小分子间的束缚。 3. 如图是同一纬度某一沿海城市和某一内陆城市的年气温变化曲线，请判断内陆城市一年气温变化所对应的曲线是________（选填 “A”或“B”）。 【答案】B 【解析】 【详解】沿海地区水多，而内陆地区的砂石多、水少，由于水的比热容大，相同质量的水和砂石，在吸收或放出相同的热量时，水温度变化值比较小，即沿海地区的温差变化不大，内陆地区的温差变化大，故曲线B是内陆城市一天气温变化所对应的曲线。 4. 一张《黄山日报》打开，平铺在水平地面上，对水平地面的压强为1Pa，1Pa的物理意义是_________． 【答案】每平方米面积上所受压力为1牛 【解析】 【详解】压强是压力的作用效果，它的物理意义是：单位面积上所受压力的大小，单位是帕，1pa=1N/m2，1Pa表示作用在每m2的面积上的压力是1N． 5. 如图所示，竖直放置的两夹板间有一个质量m的木块，夹板始终不动。当向左右两夹板施加的水平压力都为F时，木块恰好竖直向下以1m/s的速度匀速滑动。如果水平方向的压力不变，现施加一个推力，使木块以2m/s的速度竖直向上做匀速直线运动，g为已知量，则需要的推力为________。 【答案】2mg 【解析】 【详解】在竖直方向，木块在重力和竖直向上的摩擦力的作用下匀速下滑，说明重力和摩擦力是平衡力，所以，木块受到的摩擦力大小为mg，方向竖直向上；当木块以2m/s的速度竖直向上做匀速直线运动时，摩擦力向下，由于木块与墙面的接触面粗糙程度不变，压力大小不变，摩擦力大小不变，仍为mg，此外木块还受到竖直向下的重力mg、竖直向上的推力，由于木块匀速直线向上运动，根据力平衡知识可得，推力 6. 某款氢能源汽车在公路上行驶30km，用时0.4h，受到的牵引力为，消耗氢气0.8kg，已知，上述过程该款氢能源汽车利用氢能的效率为________%。 【答案】37.5 【解析】 【详解】氢气燃烧放出的热量为 牵引力做功为 则利用氢能的效率 7. 如图所示，在水平地面上，工人用滑轮组拉动重750N的物体做匀速直线运动，物体所受摩擦力是物重的0.2倍，工人的拉力F为100N，该滑轮组的机械效率是________%。 【答案】75 【解析】 【详解】物体水平方向做匀速直线运动。水平方向物体受到的拉力与摩擦力是对平衡力，滑轮组对物体的拉力 由图可知，滑轮组绳子段数，该滑轮组的机械效率是 8. 在“让灯泡亮起来”的实验中，慧慧同学连接了如图所示电路，若想使两个灯泡串联，只需拆除导线_______（选填“a”、“b”或“c”）即可。 【答案】c 【解析】 【详解】若想使两个灯泡串联，电流的路径只能有一条，先后经过两个灯泡，因此应该将导线c拆除。 9. 如图所示的电路图，电源电压保持不变，闭合开关和，电压表示数为6V，电流表示数为0.3A。将电压表和电流表互换位置，闭合，断开，电流表示数为0.2A。那么，互换电表前后的电路消耗的总功率减小了___________W。 【答案】4.2 【解析】 【详解】由图可知，闭合开关S1和S2时，两电阻并联，电压表测电源电压，电流表测通过R2的电流，根据欧姆定律求出R2的阻值为 将电压表和电流表互换位置，闭合S1，断开S2时，两电阻串联，电压表测电源电压，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律求出电路中的总电阻， 根据串联电路的电阻特点求出R1的阻值为 根据欧姆定律求出两电阻并联时通过R1的电流 根据并联电路的电流特点求出干路电流 此时电路消耗的总功率， 两电阻串联时电路消耗的总功率， 互换电表前后的电路消耗的总功率减小量，。 10. 如图所示的电路中，电源电压保持不变，为定值电阻，为滑动变阻器。闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片，当电压表与的示数之比为时，的功率为0.75W；再次移动滑片，当与的示数之比为时，工作10min产生的热量________J。 【答案】450 【解析】 【详解】分析电路图可知：电路中与串联，测电压，测电压，电流处处相等。当电压表与的示数之比为时，与两端电压为3:1，根据串联分压原理可得，两电阻之比为 当电压表与的示数之比为时，与两端电压为1:3，根据串联分压原理可得，两电阻之比为 因为电源电压不变，所以，前后两次，R2两端电压之比为1:3；因为R1阻值不变，所以，前后两次滑动变阻器的电阻之比为，当与的示数之比为时，的电功率为 工作10min产生的热量 二、选择题（每小题2分，共14分；每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的） 11. 如图所示，是《天工开物》里记载“万钧钟”和“鼎”的制造方法，先后用泥土制成“模骨”、“干燥之后以牛油、黄蜡附其上数寸”，在油蜡上刻上各种图案（如图），然后在油蜡的外面用泥土制成外壳。干燥之后，“外施火力炙化其中油蜡”，油蜡流出形成空腔，在空腔中倒入铜液，待铜液冷却后，“钟鼎成矣”。下列说法正确的是（　　） A. 铜液冷却成钟鼎是凝华过程 B. 铜液冷却成钟鼎过程铜原子间作用力不变 C. “外施火力炙化”加热时油蜡的内能增大，含有的热量增多 D. “外施火力炙化”其中油蜡是通过热传递的方式改变内能的 【答案】D 【解析】 【详解】A．铜液冷却成钟鼎是物质由液态变成固态的凝固过程，故A错误； B．“待铜液冷却后”铜由液态变成固态，原子间距离变小，原子间作用力变大，故B错误； C．热量是一个过程量，不能说“含有”，加热时油蜡吸收热量，内能增大，故C错误； D．“外施火力炙化”其中油蜡是通过热传递的方式改变内能的，内能从高温的火转移到低温的油蜡，是能量的转移过程，故D正确。 故选D。 12. 如图所示，凸透镜的焦距，此时烛焰在光屏上成清晰的像。进行下列操作中光屏上仍能呈现清晰像的是（　　） A. 若在蜡烛与凸透镜之间放一个凸透镜，光屏向右移动 B. 若蜡烛和光屏位置不变，将凸透镜移至55cm刻度线处 C. 若透镜位置不动，调换蜡烛和光屏位置 D. 若透镜位置不动，向右移动蜡烛至45cm刻度线处，向右移动光屏 【答案】C 【解析】 【详解】A．若在蜡烛与凸透镜之间放一个凸透镜，由于凸透镜对光有会聚作用，像距会变小，所以光屏向左移动，光屏上会再次呈现清晰像，故A不符合题意； B．若蜡烛和光屏位置不变，将凸透镜移至55cm刻度线处，此时物距、像距分别为， 根据凸透镜成像规律可知，当时成倒立、等大的实像，而此时物距等于2倍焦距，像距大于2倍焦距，所以光屏上不能成清晰的像，故B不符合题意； C．若透镜位置不动，调换蜡烛和光屏位置，此时物距等于原来的像距，像距等于原来的物距，根据光路的可逆性可知，图中光屏和蜡烛互换位置后，光屏上能成倒立、缩小的实像，故C符合题意； D．将蜡烛移动到45cm的刻度线处，物距等于5cm，小于一倍焦距10cm，此时成正立、放大虚像，虚像不能用光屏承接，故D不符合题意。 故选C。 13. 超声波测速仪工作时，定向发出超声波，可以测量汽车的速度。一辆汽车始终在装置的某一方位上沿直线远离测速仪匀速行驶。如图所示为该装置显示的屏幕，屏幕上方有标尺，、是装置先后发出的相邻两次超声波信号，其时间间隔为4s；、是、由汽车反射回来后装置接收到的信号。设装置匀速扫描，声速在空气中传播的速度为340m/s，根据图示分析，下列说法正确的是（　　） A. 图中每小格表示的时间是0.1s B. 汽车接收到第一次发出的信号时，距测速仪的距离是340m C. 汽车接收到两次信号时段内，行驶的总时间为4s D. 汽车的速度是20m/s 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据题意可知，、是装置先后发出的相邻两次超声波信号，其时间间隔为4s，由图可知，标尺上的时间刻度有8小格，所以图中每小格表示的时间是0.5s，故A错误； B．由图知，测速仪第一次发出信号到接收到此反射信号的时间为 从第一次信号发射到接收到信号声波信号，超声波传递的距离 汽车距测速仪的距离为，故B错误； C．两次信号的时间间隔虽然是4s，但汽车在接收到两次信号时，通过的路程所对应的时间不是4s，要从汽车第一次接收到超声波的信号开始计时，到第二次接收到超声波的信号结束，由此来确定其运动时间，故C错误； D．由图知，测速仪第二次发出信号到接收到此反射信号的时间为 测速仪第二次发出信号到接收到此反射信号超声波传播的距离为 汽车距测速仪的距离为 汽车接收到两次信号时间段内行驶距离为 汽车的行驶速度是，故D正确。 故选D。 14. “不倒翁”是一种古老的中国儿童玩具，最早记载出现于唐代。其特点是一经触动就会摇摆，并可在自身重力作用下恢复直立状态。图甲为一“不倒翁”静置于水平面的实物图，图乙为其受到外力后处于倾斜状态的简化示意图。如果为“不倒翁”的重心，重力为，为桌面支持力作用点，“不倒翁”对桌面压力为。关于图乙所示状态时物体所受各力判断正确的是（　　） A. 压力和重力是平衡力 B. 支持力和重力是平衡力 C. 支持力和压力是相互作用力 D. 压力和重力是相互作用力 【答案】C 【解析】 【详解】A．压力N是“不倒翁”对桌面的作用力，其受力物体是桌面；重力G是地球对“不倒翁”的吸引力，其受力物体是“不倒翁”。 由于压力N和重力G分别作用在桌面和“不倒翁”这两个不同的物体上，不满足平衡力“作用在同一物体上”这一条件，所以压力N和重力G不是平衡力，故A错误； B．由图乙可知，“不倒翁”处于倾斜状态，此时支持力F和重力G的方向不在同一条直线上。 不满足平衡力“作用在同一条直线上”这一条件，所以支持力F和重力G不是平衡力，故B错误； C．支持力F是桌面施加给“不倒翁”的力，其受力物体是“不倒翁”；压力N是“不倒翁”施加给桌面的力，其受力物体是桌面。 这两个力大小相等、方向相反，且作用在同一条直线上，同时分别作用在“不倒翁”和桌面这两个不同的物体上，满足相互作用力的条件，所以支持力F和压力N是相互作用力，故C正确； D．压力N是“不倒翁”对桌面的作用力，重力G是地球对“不倒翁”的吸引力，这两个力不是两个物体之间相互作用的一对力，不满足相互作用力的条件，所以压力N和重力G不是相互作用力，故D错误。 故选C。 15. 如图1所示，相同的甲、乙两个烧杯中装了相同质量的水，用不同的加热器加热，不计热量损失，图2是根据实验数据绘制的水的温度与加热时间关系图像，则下列说法正确的（　　） A. 甲杯中水的比热容比乙杯中水的比热容更大 B. 吸收相同的热量，甲杯中的水比乙杯中的水温度升高量大 C. 加热相同的时间，甲乙两杯中的水吸收的热量相同 D. 加热相同的时间，甲、乙两杯水升高的温度之比为 【答案】D 【解析】 【详解】A．比热容是物质的一种属性，与物质的种类和物态有关，与其它因素无关，甲、乙两个烧杯中装的都是水，两杯水的比热容相同，故A错误； B．甲、乙两个烧杯中水的质量相同，若两杯水吸收相同的热量，由可知，两杯水升高的温度相同，故B错误； C．两个烧杯中用不同的加热器加热，加热相同的时间，加热器放出的热量不同，甲乙两杯中的水吸收的热量不同，故C错误； D．水温都升到40℃时，甲、乙两杯中的水吸收的热量（）相同，甲用时2min，乙用时3min，则甲、乙两杯中的加热器每分钟放出的热量之比为 加热相同的时间，甲、乙两杯水吸收的热量之比为 根据可知，加热相同时间，两杯水升高的温度之比为，故D正确。 故选D。 16. 如图是一种防倾斜报警电路原理图，通过电铃、灯泡提示被检测装置的倾斜情况（电铃和灯泡的工作电流相同）。图中S为重力开关，金属棒a可绕悬挂点自由转动。报警电路固定在某一物体上。当物体处于竖直方向时，a在导线A、B中间：当物体向左偏离竖直方向时，灯泡亮、电铃响；当物体向右偏离竖直方向时。灯泡亮、电铃响。下列电路设计符合要求的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】当物体处于竖直方向时，a在导线A、B中间；当物体向左偏离竖直方向时，开关接A，灯泡亮、电铃响，灯泡与电铃接入电路；当物体向右偏离竖直方向时，开关接B，灯泡亮、电铃响，灯泡与电铃接入电路；由题意可知，灯泡与灯泡互不影响，能独立工作，它们是并联的，电铃在干路上。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 17. 如图甲，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P，从最右端滑至灯泡正常发光的位置，电流表示数与两个电压表的示数变化关系如图乙所示，则以下说法正确的是（　　） A. 图乙中的曲线1为电流表示数与电压表的关系 B. 滑动变阻器阻值变化量小于灯泡灯丝电阻变化量 C. 滑动变阻器的最大阻值为40Ω D. 灯泡的额定功率为5.6W 【答案】D 【解析】 【详解】A．当滑片从最右端滑至灯泡正常发光的位置时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，电路中的电流变大，根据串联电路的分压原理，滑动变阻器两端电压变小，灯泡两端电压变大。 所以曲线1是电流表示数与电压表V2的关系、曲线2是电流表示数与电压表V1的关系，故A错误； B．滑动变阻器最大阻值：滑片在右端时，阻值最大，此时示数，电流， 滑动变阻器最小阻值：灯泡正常发光时，阻值最小，此时示数，电流， 灯泡最小阻值：滑片在右端时，阻值最小，此时示数，电流， 因为串联电路两端电压等于各部分电压之和，且电源电压 灯泡最大阻值：正常发光时，阻值最大，此时示数 电流， 显然，故B错误； C．滑动变阻器最大阻值：滑片在右端时，阻值最大，此时示数，电流， 故C错误； D．灯泡正常发光时，示数，电流，额定功率 故D正确。 故选D。 三、实验题（第18小题4分，第19小题4分，第20小题8分，共16分） 18. 小明用蜡柱（如图甲）、透明玻璃管（管壁上标有刻度尺，刻度尺的0刻度线距离玻璃管底端有一段长度）、水、秒表等测量物体运动的速度，实验中将蜡柱放入装满水的透明管中，从底部由静止释放。蜡柱的底端经过刻度尺的0刻度线时开始计时，测出蜡柱从0cm处运动过程所用的时间与运动距离关系如下表。 记录次数 1 2 3 4 5 6 时间t/s 0 1.1 1.9 3.0 4.1 5.0 距离s/cm 0 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 （1）根据实验数据，请在图乙中绘制出图像； （2）计算蜡柱第2次至第3次记录过程中，蜡柱运动的平均速度________m/s； 【答案】（1） （2）0.125 【解析】 【小问1详解】 图乙可知，横坐标为运动时间t，纵坐标为运动路程s，将表格中的数据在图乙中描点，将这些点连接起来即可，如图所示： 【小问2详解】 由可得，蜡柱运动的平均速度为 19. 小明用如图1所示的压强计“探究液体压强与哪些因素有关”的实验。 实验次数 1 2 3 4 5 6 H/cm 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 h/cm 4.6 5.2 6.0 6.6 7.4 8.2 （1）小明探究液体内部压强与深度的关系，他改变橡皮膜浸入水中的深度H，记录U形管两侧水面的高度差h，多次实验，记录数据，如表格所示。分析数据可初步得出结论：在相同液体内部，深度越深，压强越________； （2）如图2所示，根据图甲、图乙实验现象可知：在液体内部同一深度处，液体密度越大，液体内部压强________。 【答案】（1）大 （2）越大 【解析】 【小问1详解】 观察表格数据，随着橡皮膜浸入水中深度H的增大，U形管两侧水面的高度差ℎ也在增大。因为U形管两侧液面高度差越大，表示液体内部压强越大，所以在相同液体内部，深度越深，压强越大。 【小问2详解】 图2中甲、乙探头所处深度相同，液体分别是水和盐水，盐水密度大于水的密度，且图乙中U形管两侧液面高度差更大，即液体内部压强更大。所以在液体内部同一深度处，液体密度越大，液体内部压强越大。 20. 一小组同学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不变，小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）连接好电路之后，闭合开关，发现小灯泡不发光，两电表指针没有明显偏转。请写出下一步最合理的操作是：________。 （2）小组同学正确操作实验，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，得到小灯泡图像如图乙所示，则选用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” （3）小灯泡正常发光时的电阻为________Ω（保留一位小数）。 （4）另一个小组同学，测量另外一个额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率。因缺少电流表，设计了如图丙所示的电路，滑动变阻器R的最大阻值为15Ω，电源电压恒定但未知，其测量过程如下： ①闭合开关S、、，将滑动变阻器的滑片移到最上端，电压表示数为4.5V； ②闭合S、，断开，移动滑动变阻器滑片，使电压表示数为2V，这时小灯泡正常发光； ③保持②步骤中滑动变阻器滑片的位置不变，闭合开关S、，断开，电压表示数为3V； ④该小灯泡额定功率为________W。 【答案】（1）移动滑片，观察灯泡是否发光，同时观察电压表和电流表有无示数 （2）C （3）8.3 （4）0.5 【解析】 【小问1详解】 连接好电路之后，闭合开关，由于滑动变阻器接入电路中的阻值最大，导致小灯泡两端的电压和通过的电流太小，小灯泡实际功率太小而不足以发光。所以下一步最合理的操作是向左移动滑动变阻器的滑片，观察灯泡是否发光，同时观察电压表和电流表指针的偏转情况。 【小问2详解】 由图乙可知，电路中的电流为0.1A时，变阻器接入电路的阻值最大，此时小灯泡两端的电压为0.5V，滑动变阻器两端的电压为 此时滑动变阻器的最大阻值为 故选C。 【小问3详解】 小灯泡正常发光时两端的电压为2.5V，由图乙可知，此时通过小灯泡的电流为0.3A，故小灯泡正常发光时的电阻为 【小问4详解】 ①闭合开关S、、，灯泡被短路，电路中只有滑动变阻器R接入电路，滑片移到最上端，此时电压表测电源电压，由于电压表示数为4.5V，所以电源电压为4.5V； ②闭合S、，断开，小灯泡和滑动变阻器R的滑片下部分串联，电压表测滑动变阻器接入电路中的那部分两端的电压，当电压表示数为2V时小灯泡正常发光； ③闭合开关S、，断开，保持滑动变阻器滑片的位置不变，灯泡被短路，电路中只有变阻器，滑片下部分两端的电压为3V，滑片以上部分电阻丝的电压为 根据串联电路分压原理可得，，解得。即步骤②中小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电阻为，因此步骤②中电路的电流为 ④小灯泡额定功率为 四、计算与推导题（第21小题5分，第22小题7分，第23小题8分，共20分；解答要有必要的公式和过程） 21. 如图所示，一根质量分布均匀的木棒，木棒的重力作用点在其中点，质量为m，长度为l，竖直悬挂在转轴O处。在木棒最下端用一方向始终水平向右的拉力F，将木棒缓慢拉动到竖直方向夹角为的位置（转轴处摩擦不计）。求： （1）当拉动木棒到竖直方向夹角的位置静止时，拉力F大小； （2）从竖直位置拉动木棒到位置过程中，，，用时，拉力F做功的功率。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 当拉动木棒到竖直方向夹角60°的位置静止时，延长拉力F的作用线，过支点O作拉力F的力臂为l1，作杠杆所受重力G及它的力臂l2，即为阻力和阻力臂，如下图所示： 由图，由几何关系，动力臂 阻力臂 根据杠杆的平衡条件可得 解得 【小问2详解】 不计摩擦，拉力F做的功等于克服杠杆重力做的功，根据直角三角形知识可知，杠杆重心上升的高度 则拉力F做的功 拉力F做功的功率 22. 如图所示，是模拟借助浮力打捞物体的模型图示。把边长为0.1m的正方体A（与底部不密合）放入容器底，A质量为3kg，现将AB用体积忽略不计、长度不变的细线连接。长方体B质量分布均匀，B的底面积为，高为0.6m，质量为8kg，初始状态整个连接体静止时，细线拉直但无拉力，此时水深为0.7m，容器的底面积为。已知：，。求： （1）整个连接体静止时，物体A受到的浮力； （2）初始状态细线拉直但无拉力时，物体B排开水的体积； （3）若以地面为参照物，A被细绳拉升高度时，需将B沿水平方向切掉的质量是多少。 【答案】（1）10N （2） （3）6kg 【解析】 【小问1详解】 整个连接体静止时，物体A完全浸没在水中，根据阿基米德原理可知，物体A受到的浮力为 【小问2详解】 由可得，物体B的重力为 由二力平衡可得，物体B受到的浮力为 根据阿基米德原理可知，物体B排开水的体积为 【小问3详解】 要将A拉升，细绳必须对A有向上的拉力T，该拉力的大小等于A的重力与A所受浮力的差值，由可得，物体A的重力为 根据二力平衡可知，细绳的拉力为 当A被拉升h=0.06m后，设水面高度变为，B被切掉一部分后剩余质量为，剩余部分B受到的浮力为。对剩余的物体B进行受力分析，它受到自身重力、细绳向下的拉力T和水向上的浮力，三力平衡，则由 为求得，需要先确定A被拉升后水面的高度。初始时，B浸入水中的深度为 初始水深为0.7m，A的高度为0.1m，则细绳的长度为 容器中水的体积为 当A被拉升0.06m后，A的顶部离容器底的高度为0.1m+0.06m=0.16m B的底部离容器底的高度为0.16m+0.4m=0.56m 设此时水面高度为，则B浸入水中的深度为 此时B排开水的体积为 水的体积不变，则 解得 此时B排开水的体积为 此时B受到的浮力为 由可得，可得剩余部分B的重力为 则剩余部分B的质量为 需要切掉的质量为 23. 如图所示，是电火锅的内部电路的工作原理简图，和均为阻值不变的电热丝，电源电压恒定。和为温控开关，其中有A、B两个触点，可实现三挡转换的工作方式。部分技术参数如下表所示，高温挡字样破损不清。求： 额定电压 220V 高温挡 ×××W 低温挡 550W 中温挡 1100W （1）请判断电火锅处于低温挡时，开关和处于什么状态； （2）的比值； （3）使用电火锅“高温挡”加热，加热效率为80%，火锅汤的比热容为，如果将4kg的火锅汤从34℃加热到100℃，需要多长时间？ 【答案】（1）断开，连接触点B （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据电功率公式，在电源电压U恒定的情况下，总电阻越小，电路的电功率越大，挡位越高。由电路图可知，当S1闭合、S2接A时，R1、R2并联，此时电路中总电阻最小，总功率最大，为高温挡；当S1闭合、S2接B时，只有R1工作，此时电路中总电阻为R1，为中温挡；当S1断开、S2接B时，R1、R2串联，此时电路中总电阻最大，总功率最小，为低温挡。所以，电火锅处于低温挡时，应S1断开、S2接B。 【小问2详解】 由之前分析可得，中温挡工作时，R1的阻值为 当低温挡工作时，两电阻串联，电路中的总电阻为 根据串联电阻规律，所以R2的阻值为 所以R1、R2的大小相等，比值为1:1。 【小问3详解】 由第一问分析可知，高温挡时，两电阻并联，高温挡的总功率为R1、R2的功率之和。R2的功率为 高温挡功率为 将4kg的火锅汤从34℃加热到100℃，火锅汤吸收的热量为 根据加热效率，电火锅消耗的电能为 根据，所需加热时间为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $