精品解析:重庆西南大学附属中学校2025-2026学年九年级下学期4月份期中考试物理试卷(一模)
2026-04-25
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 中考复习-一模 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 重庆市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.99 MB |
| 发布时间 | 2026-04-25 |
| 更新时间 | 2026-08-02 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-04-25 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57536035.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
物理定时练习
一、选择题(本题共8个小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。)
1. 下列物理量最接近实际的是( )
A. 学生使用的课桌高度约0.8m
B. 电磁波在真空中传播的速度约
C. 一台家用卧室空调正常工作时电流约80A
D. 教室里空气密度约为
2. 关于重庆特色食品,下列描述正确的是( )
A. 大街小巷都弥漫着火锅香味,是由于分子的不规则运动
B. “哈儿果”呈现鲜艳的红色是由于吸收了红光
C. 重庆小面沸腾时冒的白气是空气遇冷液化形成的小水滴
D. 外酥里嫩的毛豆腐常以油煎的方式烹饪,是因为油的比热容比水小
3. 某年武术节目《武BOT》向全世界展现了多项高难度的动态动作。下列说法正确的是( )
A. 舞台LED屏相对高速跑酷的机器人是静止的
B. 机器人对地面的压力和机器人所受的支持力是一对平衡力
C. 机器人从地面弹射空翻上升是因为惯性大于重力
D. 机器人表演醉拳能够下腰而不倾倒是通过降低重心实现的
4. 如图是家庭电路中常见的元件和用电器,下列说法正确的是( )
A. 图甲所示的操作,测电笔接触两孔插座的两孔都不会让氖管发光
B. 图乙接地线与洗衣机的金属外壳相连是为了在洗衣机漏电时保护人的安全
C. 图丙所示,空气开关利用电磁感应原理,在家庭电路出现过载、短路时切断电路
D. 图丁所示,控制灯泡的开关接在零线和灯泡之间
5. 关于教材中提到的跨学科实践,下列描述错误的是( )
A. 如图甲蒸汽推动风扇转动的过程,与四冲程汽油机的做功冲程能量转化情况相似
B. 如图乙隔音箱主要在传播过程中减弱噪声
C. 如图丙自制的水油沙漏,油浮在水面是因为油受到的浮力大于油的重力
D. 如图丁自制的无线电报机是通过电磁波来传递信息
6. 如图所示为吸盘式挂杆,将吸盘A、B压在瓷砖上排出其中的空气,吸盘就能“吸”在瓷砖上。重10 N的平底锅挂在水平横杆上的P点处并处于静止状态,已知AB=4AP,若吸盘与横杆的重力忽略不计,则下列说法正确的是( )
A. 吸盘“吸”在瓷砖上,吸盘面积越大,大气压强就越大
B. 吸盘最好吸在光滑瓷砖上,是为了减小摩擦
C. 以A为支点,吸盘B受到的摩擦力为2.5N
D. 将悬挂点P移到横杆正中间,吸盘B所受摩擦力变小
7. 如图所示,两质量分布均匀、形状和体积相同的长方体A、B静置于水平地面上,它们对地面的压强,现采取以下各方案对其切割,直至切完的整个过程中,地面受到的压强p的变化图像正确的是( )
①均沿竖直方向切去相同宽度
②均沿水平方向切去相同厚度
③均沿水平方向切去相同体积
④均沿水平方向切去相同质量
A. 只有①②正确 B. 只有①②③正确 C. 只有②③正确 D. 只有②③④正确
8. 西附跨学科实践小组开发的恒温箱的温控电路如图所示,利用电磁继电器设计控制电路,电源电压恒为6V,为热敏电阻,为电阻箱。开关断开、闭合,当电流表的示数时,衔铁被吸下,工作电路的制冷系统启动。则下列说法正确的是( )
表一
20
25
30
40
50
60
70
80
90
200
160
125
90
75
70
62
60
59
15
22
30
45
60
105
170
290
310
A. 根据电路设计要求和热敏电阻随温度变化情况,热敏电阻应选用表一中的
B. 当温度达到50℃时,制冷系统开始启动,则电阻箱的阻值为240 Ω
C. 温度达到80℃时,的功率为0.054 W,则此时设定的启动温度为25℃
D. 要想制冷系统在更低温度下就能启动,可以增大或者降低
二、填空题(每空1分,共12分)
9. 2026年3月28日“新韵重庆”无人机表演火爆出圈,游客听到无人机发出的嗡嗡声是通过_____________传入人耳,游客看到无人机在空中呈现“大禹治水·涂山盼归”连环画图案是因为LED灯发出的光在空气中沿_____________传播进入人眼。
10. 如图所示是“焦耳定律”的实验装置,通电一段时间后,盒内电阻丝产生的热量之比是_____;通电后,两个盒子里空气内能是通过_____的方式增加的。
11. 如图一钓鱼竿在应用时属于______杠杆;用如图二所示的动滑轮提起140N的水桶,如果向水桶内再加入40N的水,则此时动滑轮提起水桶的机械效率将______。
12. 如图所示是根据能量守恒定律设计的一款灯壶合一的“水壶台灯”。可将白炽灯发光时所产生的热量用于茶水保温。白炽灯标有“100W”的字样,该台灯正常工作半小时所消耗的电能为_____________J。若上述电能的84%转化为内能并全部被水吸收,最多可将_____________g初温为30 °C的茶水加热至90 °C。
13. 如图所示,电源电压U=5V,定值电阻,,滑动变阻器R的最大阻值为20Ω,电压表的量程为0~3V,电流表的量程为0~0.6 A。开关、、均闭合时,电路消耗的总功率是_________W;闭合,、断开,为保证电路元件安全,滑动变阻器R能接入电路的阻值范围是__________Ω。
14. 我校物理社团的同学们设计了一个电动升降装置,如图甲所示,圆柱形容器置于水平地面上,装有16cm深的水,一圆柱体A被轻质细杆悬挂于O点,保持静止,此时A的下表面与水面刚好相平。打开电动升降机,让圆柱体A逐渐浸入水中,直到圆柱体A刚好与容器底部接触,轻质细杆产生的弹力大小F与圆柱体A移动的距离h的关系,如图乙所示,已知圆柱体A与容器高度相同,容器底面积为200cm2.,则圆柱体A的密度为___________kg/m3;当轻质细杆给圆柱体A的力竖直向下,且大小为4N时,撤走细杆,待圆柱体A静止后,沿水平方向将圆柱体A浸入水下部分的截去取出,待圆柱体A剩余部分静止后,圆柱体A的上表面相比截去之前移动的距离为___________cm。
三、实验探究题(本题共3个小题,第15题6分,第16题8分,第17题8分,共22分。)
15. 按要求完成下列两个实验。
(1)①在“探究光的反射规律”的实验中,如图甲所示,将一束光贴着纸板E沿AO射到镜面上O点时,请你在纸板F上画出反射光线______。
②将纸板F绕ON向后折转,则纸板F上不能显示出反射光束,向纸板F_____________(选填“原来”或“折转后”)的位置喷水雾,发现反射光束仍然存在,由此可得_______________。
(2)探究盐冰(浓盐水冻成的冰块)熔化时温度的变化规律实验装置如图乙所示。观察现象,记录实验数据,其温度随时间变化图像如图丙所示,由图可知盐冰属于____________(选填“晶体”或“非晶体”),它的熔点为__________℃;整个熔化过程持续了__________min。
16. 同学们用如图甲所示电路测量小灯泡在不同状态下的电阻。
(1)请用笔画线代替导线将甲图的电路连接完整(要求:图中滑片向右移动时灯泡变亮);
(2)连接好最后一根导线后,灯泡发光,操作过程存在的问题是________。正确连接电路后,改变滑动变阻器接入电路的阻值,多次测量,当电压表的示数达到2.5V时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡此时的电阻为___________Ω(保留一位小数),实验中多次测量的目的是__________;
(3)小华根据实验数据画出小灯泡U-I关系图像如图丙中实线所示,结合图像可知灯泡电阻是变化的,这是因为小灯泡灯丝电阻与_____________有关;
(4)实验结束后,同学们继续对滑动变阻器两端电压U与通过它的电流I关系进行了理论探究,同学们的观点主要有如图丙虚线所示的三种观点,小华根据分析认为正确表示滑动变阻器U-I关系图像为图丙中的虚线①,请您简述他判断的理由________________;
(5)小王观察到家里“220V 15W”的LED灯泡的亮度与“220V 100W”的白炽灯泡的亮度相当。由此她想到了国家大力提倡使用LED灯来替代白炽灯的原因是:______________(请从能量转化的角度分析)。LED灯售价20元/个,白炽灯售价3元/个,若电费单价为0.5元/kW·h,则使用上述LED灯正常工作至少___________小时以上,所花费用才能比使用亮度相当的白炽灯划算。
17. 小渝用图甲所示仪器探究液体压强与哪些因素有关,他作出以下猜想:
A.液体压强大小可能与液体深度有关
B.液体压强大小可能与液体密度有关
(1)你通过生活中_________的现象说明小渝猜想A是合理的。
(2)实验中液体压强大小的变化是通过比较U形管两侧液面的_____________来判断,下面列举的实验与此研究方法相同的是_____________(选填“A”、“B”或“C”);
A.在研究力时,引入“力的示意图”
B.用木块在水平面上移动的距离来反映阻力对物体运动的影响
C.在探究平面镜成像特点时,用未点燃的蜡烛乙替代点燃的蜡烛甲的像
(3)图乙U形管左侧、右侧水深分别是7cm、10cm,则U形管底部受到水的压强为_____________;若考虑橡皮膜形变的作用,金属盒探头浸入水中的深度_____________3cm(选填“”、“”或“”);
(4)小渝通过乙、丙两次实验可以证明猜想_____________(选填“A”或“B”);在探究液体压强与液体密度关系时,两烧杯中液面必须相平,你_____________(选填“赞同”或“不赞同”)此观点;
(5)小渝同学在进行图丙、丁实验时,发现U形管中两侧液面的高度差大小对比不明显,为使U形管中两液面的高度差大小对比明显,可以_____________。(多选)
A. 向丙丁图的烧杯中继续添加等深度的水和盐水
B. 将压强计向后倾斜放置
C. 将U形管中水换为酒精
D. 换用U形管更细的压强计
四、综合应用题(本题共3个小题,18小题6分,19题8分,20题8分,共22分。)
18. 2026年米兰冬奥会苏翊鸣为我国夺得首金。苏翊鸣和滑雪装备总质量为75kg,从高12m的助滑顶端由静止滑下。求:
(1)苏翊鸣和滑雪装备的总重力;
(2)若下滑时间为3s,求总重力做功的功率。
19. 低温会影响电池的充放电性能,某品牌电动汽车安装了车载电池低温预热系统,由车载低压电源供电。车内原有预热电热丝参数为:“24V 72W”现增加一个阻值为4Ω的发热电阻,改装成如图甲所示可切换高温预热、低温预热两挡的加热装置,用于冬季充电前给电池预热升温。车载电路熔断器允许通过的最大电流为8A,所有电阻阻值均保持不变。(不考虑熔断器的电阻)
(1)求原电热丝R的阻值;
(2)若某次电池预热时,仅让该装置在低温挡工作,30分钟内,车载能耗监测系统显示消耗电能,求此时电热丝R两端的实际电压;
(3)在安全前提下,为提高两挡发热功率,除原有器材之外,再提供一个单刀双掷开关,再任意搭配所给器材设计一种合理方案,在乙中画出你设计的电路图,并计算该方案正常工作时高温挡的电功率。
20. 小附新购一款伽利略彩球温度计,查阅资料了解到它的工作原理是:温度计里装着一种特殊液体,液体的密度会随着温度变化。里面有好几个小球,每个小球都标了一个温度数字。当某个小球悬浮在液体中间时,它上面标的数字就是当前环境的温度。
【项目研究】温度计中的特殊液体密度随温度如何变化?
【观察记录】图甲是在18℃、20℃、22℃时,小附记录的小球的浮沉状态;
【信息处理】
(1)结合上述信息,小球A对应的温度为_____________,从18℃到22℃小球A所受浮力_____________,则可得出温度计中的特殊液体密度随温度升高而_____________。
【项目延伸】
(2)某天小附观察到所有小球都漂浮,可能是因为此时温度_____________(选填:“高”或“低”)。为测定当天温度,小附对温度计进行改装。小附查阅资料发现温度变化2℃伽利略温度计内液体密度便改变0.5g/cm³,并且测得18℃的温度小球重为1.6N,体积为200cm³(彩球体积不随温度变化)。若环境温度为18℃,小球所受浮力为_____________N。他将18℃的小球用一根弹力绳固定在容器底部,弹力绳所受拉力大小与绳长关系如图丙所示。此时弹力绳长10cm,则环境温度为多少?______(写出详细计算过程)
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物理定时练习
一、选择题(本题共8个小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。)
1. 下列物理量最接近实际的是( )
A. 学生使用的课桌高度约0.8m
B. 电磁波在真空中传播的速度约
C. 一台家用卧室空调正常工作时电流约80A
D. 教室里空气密度约为
【答案】A
【解析】
【详解】A.中学生身高约1.6m,课桌高度约为身高的一半,0.8m符合实际,故A符合题意;
B.电磁波在真空中的传播速度和光速相等,约为,不是,故B不符合题意;
C.家用卧室空调电流一般为4~7A,远小于80A,故C不符合题意;
D.是黄金的密度,教室里空气的密度约为,故D不符合题意。
故选A。
2. 关于重庆特色食品,下列描述正确的是( )
A. 大街小巷都弥漫着火锅香味,是由于分子的不规则运动
B. “哈儿果”呈现鲜艳的红色是由于吸收了红光
C. 重庆小面沸腾时冒的白气是空气遇冷液化形成的小水滴
D. 外酥里嫩的毛豆腐常以油煎的方式烹饪,是因为油的比热容比水小
【答案】A
【解析】
【详解】A.大街小巷闻到火锅香味是扩散现象,本质就是分子在不停做不规则运动,故A正确;
B.不透明物体的颜色由它反射的色光决定,红色物体是反射了红光,吸收其他色光,故B错误;
C.沸腾冒出的“白气”,是食物中水汽化产生的高温水蒸气,逸出后遇冷液化形成的小水滴,不是空气液化,故C错误;
D.用油煎制食物,是因为油的沸点比水更高,可以达到更高的温度使食物变熟,故D错误。
故选A。
3. 某年武术节目《武BOT》向全世界展现了多项高难度的动态动作。下列说法正确的是( )
A. 舞台LED屏相对高速跑酷的机器人是静止的
B. 机器人对地面的压力和机器人所受的支持力是一对平衡力
C. 机器人从地面弹射空翻上升是因为惯性大于重力
D. 机器人表演醉拳能够下腰而不倾倒是通过降低重心实现的
【答案】D
【解析】
【详解】A.高速跑酷的机器人位置不断变化,舞台LED屏相对于机器人的位置发生了改变,因此LED屏相对机器人是运动的,故A错误;
B.平衡力需要作用在同一物体上。机器人对地面的压力受力物体是地面,机器人受到的支持力受力物体是机器人,两个力是一对相互作用力,不是平衡力,故B错误;
C.惯性是物体的固有属性,不是力,不能和重力比较大小,故C错误;
D.降低重心可以增大物体的稳度,机器人下腰不倾倒是通过降低重心实现的,故D正确。
故选D。
4. 如图是家庭电路中常见的元件和用电器,下列说法正确的是( )
A. 图甲所示的操作,测电笔接触两孔插座的两孔都不会让氖管发光
B. 图乙接地线与洗衣机的金属外壳相连是为了在洗衣机漏电时保护人的安全
C. 图丙所示,空气开关利用电磁感应原理,在家庭电路出现过载、短路时切断电路
D. 图丁所示,控制灯泡的开关接在零线和灯泡之间
【答案】B
【解析】
【详解】A.由于插座两孔中有一孔是与火线连接的,所以,用测电笔检测时氖管会发光,故A错误;
B.三孔插座的正确接法是左零右火上接地,字母E的导线与洗衣机的金属外壳相连,目的是洗衣机漏电时保护人的安全,故B正确;
C..空气开关是利用电流的磁效应,在家庭电路发生短路时,电磁铁的线圈中电流很大,产生强磁场,在家庭电路中出现过载、短路时切断电路,对电路起到保护作用,故C错误;
D.控制灯泡的开关接在火线和灯泡之间,故D错误。
故选B。
5. 关于教材中提到的跨学科实践,下列描述错误的是( )
A. 如图甲蒸汽推动风扇转动的过程,与四冲程汽油机的做功冲程能量转化情况相似
B. 如图乙隔音箱主要在传播过程中减弱噪声
C. 如图丙自制的水油沙漏,油浮在水面是因为油受到的浮力大于油的重力
D. 如图丁自制的无线电报机是通过电磁波来传递信息
【答案】C
【解析】
【详解】A.该装置中,蒸汽的内能转化为风车的机械能;汽油机的做功冲程中,燃气的内能转化为活塞的机械能(进而带动曲轴转动),二者的能量转化形式一致,故A正确,不符合题意;
B.隔音箱的作用是阻断声音的传播,属于在传播过程中减弱噪声,故B正确,不符合题意;
C.由浮沉条件可知,油浮在水面,说明油滴受到的浮力等于重力,故C错误,不符合题意;
D.电磁波可以传递信息,传播不需要介质,能在真空中传播,无线电报机是通过电磁波来传递信息,故D正确,不符合题意。
故选C。
6. 如图所示为吸盘式挂杆,将吸盘A、B压在瓷砖上排出其中的空气,吸盘就能“吸”在瓷砖上。重10 N的平底锅挂在水平横杆上的P点处并处于静止状态,已知AB=4AP,若吸盘与横杆的重力忽略不计,则下列说法正确的是( )
A. 吸盘“吸”在瓷砖上,吸盘面积越大,大气压强就越大
B. 吸盘最好吸在光滑瓷砖上,是为了减小摩擦
C. 以A为支点,吸盘B受到的摩擦力为2.5N
D. 将悬挂点P移到横杆正中间,吸盘B所受摩擦力变小
【答案】C
【解析】
【详解】A.将吸盘用力按压到瓷砖上时,排出了吸盘内的大部分空气,由于大气压强的作用,吸盘将“吸”在瓷砖表面。大气压强与吸盘面积大小无关,故A错误;
B.摩擦力大小的影响因素:压力大小和接触面的粗糙程度,在接触面粗糙程度一定时,增大压力是为了增大摩擦力,故B错误;
CD.由图可知,以吸盘A为支点,AP为动力臂,AB的距离为阻力臂,锅对杠杆的拉力为动力,其大小等于重物的重力,用G表示,吸盘B受到的摩擦力fB为阻力,根据杠杆的平衡条件可得
将悬挂点P移到横杆正中间,则,根据杠杆的平衡条件可得
故C正确,D错误。
故选C。
7. 如图所示,两质量分布均匀、形状和体积相同的长方体A、B静置于水平地面上,它们对地面的压强,现采取以下各方案对其切割,直至切完的整个过程中,地面受到的压强p的变化图像正确的是( )
①均沿竖直方向切去相同宽度
②均沿水平方向切去相同厚度
③均沿水平方向切去相同体积
④均沿水平方向切去相同质量
A. 只有①②正确 B. 只有①②③正确 C. 只有②③正确 D. 只有②③④正确
【答案】C
【解析】
【详解】方案①:均沿竖直方向切去相同宽度;对于均匀柱体,沿竖直方向切割后,剩余部分的密度和高度不变。根据均匀柱体压强公式,可知它们对地面的压强不变。因为初始时,所以切割过程中压强始终保持,注意物体A比物体B的宽度小,A物体应该先切完,所以PA的长度应该比PB的长度短才对。图像①不符合这一情况,故①错误;
方案②:均沿水平方向切去相同厚度;设切去的厚度为,根据,由于,,根据均匀柱体压强公式,可知,所以B的压强减小得更快。又因为B的高度小于A的高度,所以B的压强会先变为零,图像②符合这一情况,故②正确;
方案③:均沿水平方向切去相同体积;因为初始时,且体积相同,切去相同体积,最后同时被切完,可知 B的压强减小得更快,图像③符合这一情况,故③正确;
方案④:均沿水平方向切去相同质量;切去相同质量时,减小的压力相同,根据,A的受力面积小,所以A的压强减小得更快,由于初始压强,最后应该是A的压强先变为零,而图像④不符合这一情况,故④错误;
综上,②③结论正确,故C正确,ABD错误。
故选C。
8. 西附跨学科实践小组开发的恒温箱的温控电路如图所示,利用电磁继电器设计控制电路,电源电压恒为6V,为热敏电阻,为电阻箱。开关断开、闭合,当电流表的示数时,衔铁被吸下,工作电路的制冷系统启动。则下列说法正确的是( )
表一
20
25
30
40
50
60
70
80
90
200
160
125
90
75
70
62
60
59
15
22
30
45
60
105
170
290
310
A. 根据电路设计要求和热敏电阻随温度变化情况,热敏电阻应选用表一中的
B. 当温度达到50℃时,制冷系统开始启动,则电阻箱的阻值为240 Ω
C. 温度达到80℃时,的功率为0.054 W,则此时设定的启动温度为25℃
D. 要想制冷系统在更低温度下就能启动,可以增大或者降低
【答案】C
【解析】
【详解】A.温度升高,需要启动制冷,此时要求电流,因此温度越高,热敏电阻阻值需要越小,由表格可知随温度升高阻值减小,随温度升高阻值增大,因此应该选,故A错误;
B.启动时电流,电源,总电阻
50℃时,因此电阻箱
故B错误;
C.80℃时,,电路电流
总电阻
因此
启动时总电阻为300Ω,因此启动时热敏电阻阻值
对照表格,对应温度为25℃,故C正确;
D.更低温度下,阻值更大,要让电流达到20mA启动。根据,更大,需要减小或增大才能让电流达到启动值,故D错误。
故选C。
二、填空题(每空1分,共12分)
9. 2026年3月28日“新韵重庆”无人机表演火爆出圈,游客听到无人机发出的嗡嗡声是通过_____________传入人耳,游客看到无人机在空中呈现“大禹治水·涂山盼归”连环画图案是因为LED灯发出的光在空气中沿_____________传播进入人眼。
【答案】 ①. 空气 ②. 直线
【解析】
【详解】[1]声音的传播需要介质,我们生活中听到的外界声音,都是通过空气作为介质传入人耳的。
[2]光在同种均匀介质中沿直线传播,常温下的空气是均匀介质,因此LED灯发出的光在空气中沿直线传播进入人眼。
10. 如图所示是“焦耳定律”的实验装置,通电一段时间后,盒内电阻丝产生的热量之比是_____;通电后,两个盒子里空气内能是通过_____的方式增加的。
【答案】 ①. 4∶1 ②. 热传递
【解析】
【详解】[1]由图可知,R1与R2串联,且右侧盒外有一个5Ω电阻与R2并联。根据串并联电路电流规律和欧姆定律可知,若干路电流为,通过R2的电流为 ,由于并联的两个电阻相等(都为5Ω ),所以。
因为,根据焦耳定律,盒内电阻丝产生的热量之比是。
[2]电流通过电阻丝时,电阻丝发热,将电能转化为内能,电阻丝温度升高。 电阻丝与盒子里的空气存在温度差,热量会从电阻丝传递给空气,使空气的内能增加,这种改变物体内能的方式是热传递。
11. 如图一钓鱼竿在应用时属于______杠杆;用如图二所示的动滑轮提起140N的水桶,如果向水桶内再加入40N的水,则此时动滑轮提起水桶的机械效率将______。
【答案】 ①. 费力 ②. 增大
【解析】
【详解】[1]杠杆分为省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆。省力杠杆的动力臂大于阻力臂,费力杠杆的动力臂小于阻力臂,等臂杠杆的动力臂等于阻力臂。钓鱼竿在使用过程中,动力臂小于阻力臂,根据杠杆的分类,动力臂小于阻力臂的杠杆是费力杠杆。
[2]由动滑轮的机械效率公式
可知使用同一动滑轮,不变,在提升高度相同时,所做的额外功不变。向水桶内再加入40N的水,物体的重力增大,有用功增大。有用功在总功(有用功与额外功之和)中所占的比例变大,所以机械效率会增大。
12. 如图所示是根据能量守恒定律设计的一款灯壶合一的“水壶台灯”。可将白炽灯发光时所产生的热量用于茶水保温。白炽灯标有“100W”的字样,该台灯正常工作半小时所消耗的电能为_____________J。若上述电能的84%转化为内能并全部被水吸收,最多可将_____________g初温为30 °C的茶水加热至90 °C。
【答案】 ①. ②. 600
【解析】
【详解】白炽灯的额定功率为100W,工作时间
消耗的电能为
水吸收的热量为
根据比热容公式可得
13. 如图所示,电源电压U=5V,定值电阻,,滑动变阻器R的最大阻值为20Ω,电压表的量程为0~3V,电流表的量程为0~0.6 A。开关、、均闭合时,电路消耗的总功率是_________W;闭合,、断开,为保证电路元件安全,滑动变阻器R能接入电路的阻值范围是__________Ω。
【答案】 ①. 3.75 ②.
【解析】
【详解】[1]当、、均闭合时,滑动变阻器被短路,与并联在电源两端,电源电压。 根据功率公式可得 的功率
的功率
电路总功率
[2]当闭合,、断开时,与滑动变阻器串联,电压表测两端电压,电流表测电路电流:求最大接入阻值:串联电路中电阻越大分压越大,电压表量程为,因此两端最大电压。此时两端电压
电路电流
滑动变阻器此时阻值
若接入超过,电压表会超量程,因此最大接入,求最小接入阻值:接入阻值越小,电路电流越大,当接入为时,电路最大电流
(电流表量程),符合安全要求,因此最小可接入。
综上,滑动变阻器能接入的阻值范围是
14. 我校物理社团的同学们设计了一个电动升降装置,如图甲所示,圆柱形容器置于水平地面上,装有16cm深的水,一圆柱体A被轻质细杆悬挂于O点,保持静止,此时A的下表面与水面刚好相平。打开电动升降机,让圆柱体A逐渐浸入水中,直到圆柱体A刚好与容器底部接触,轻质细杆产生的弹力大小F与圆柱体A移动的距离h的关系,如图乙所示,已知圆柱体A与容器高度相同,容器底面积为200cm2.,则圆柱体A的密度为___________kg/m3;当轻质细杆给圆柱体A的力竖直向下,且大小为4N时,撤走细杆,待圆柱体A静止后,沿水平方向将圆柱体A浸入水下部分的截去取出,待圆柱体A剩余部分静止后,圆柱体A的上表面相比截去之前移动的距离为___________cm。
【答案】 ①. 0.75×103 ②. 4.25
【解析】
【详解】[1]由图示知,h为0时,圆柱体A未浸入水中,细杆对圆柱体A向上的拉力等于A的重力,所以
G=F=24N
A浸入水中后,排开水的体积增大,增大到浮力等于A的重力前,细杆对A是拉力。B点时,拉力F为16N,有水溢出容器。当F为0时,浮力等于A的重力。A继续浸入水中,浮力增大,大于A的重力,细杆对A的作用力为向下的压力。C点时,A与容器底部刚好接触,刚好浸没水中,A受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力及压力,处于静止,所以此时A所受的浮力
F浮=G+FC=24N+8N=32N
A排开水的体积,即A的体积
A的密度
[2]由图示知,细杆对A的拉力为16N时,有水溢出容器,此时A受到的浮力
F浮1=G-FB=24N-16N=8N
A排开水的体积
容器内水上升高度
刚开始时水深是16cm,容器内水面上升4cm后,水刚好溢出,A的高度容器高度相同,则容器高度
h容=hA=h水+∆h=16cm+4cm=20cm
则容器的容积
V容=Sh容=200cm×20cm=4000cm2=4×10-3m3
当细杆对A的向下的压力为4N时,A受到的浮力
F浮2=G+F压=24N+4N=28N
此时A排开水的体积
容器中水的体积
V水=V容-V排2=4×10-3m3-2.8×10-3m3=1.2×10-3m3
撤走细杆后,A所受的浮力大于自身的重力,所以上浮,最后漂浮。漂浮时,A受到的浮力等于A的重力,A排开水的体积
圆柱体A的底面积
漂浮A浸入水中的深度
容器内水的深度
A的底部距容器底部的距离为
h=h水1-hA浸=0.18m-0.15m=0.03m=3cm
A上表面离容器底的距离
h上=h+hA=3cm+20cm=23cm
截取水下部分的,截取部分的高度
截取后A的高度
hA1=hA-h截取=0.2m-0.05m=0.15m
截取后A的重力
截取后A仍漂浮,A所受的浮力等于此时的重力,此时排开水的体积
A浸入水的深度
容器内水的深度
A的底部离容器底部的距离
h1=h水2-hA浸1=0.15m-0.1125m=0.0375m
A上表面离容器底的距离
h上1=h1+hA1=0.0375m+0.15m=0.1875m=18.75cm
圆柱体A的上表面相比截去之前移动的距离
∆h1=h上-h上1=23cm-18.75cm=4.25cm
三、实验探究题(本题共3个小题,第15题6分,第16题8分,第17题8分,共22分。)
15. 按要求完成下列两个实验。
(1)①在“探究光的反射规律”的实验中,如图甲所示,将一束光贴着纸板E沿AO射到镜面上O点时,请你在纸板F上画出反射光线______。
②将纸板F绕ON向后折转,则纸板F上不能显示出反射光束,向纸板F_____________(选填“原来”或“折转后”)的位置喷水雾,发现反射光束仍然存在,由此可得_______________。
(2)探究盐冰(浓盐水冻成的冰块)熔化时温度的变化规律实验装置如图乙所示。观察现象,记录实验数据,其温度随时间变化图像如图丙所示,由图可知盐冰属于____________(选填“晶体”或“非晶体”),它的熔点为__________℃;整个熔化过程持续了__________min。
【答案】(1) ①. ②. 原来 ③. 反射光线、入射光线和法线在同一平面内
(2) ①. 晶体 ②. -2 ③. 4
【解析】
【小问1详解】
①[1]以法线ON为对称轴,在纸板F上画出与入射光线AO对称的反射光线OB,箭头从O点指向纸板F一侧,据此作图。
②[2][3]当两块硬纸板在一个平面内时,可以看到入射光线和反射光线,将硬纸板F向后折转一个角度后,看不到反射光线,在原来反射光线的位置喷水雾,观察到反射光线显现出来。
【小问2详解】
[1]图像中有一段水平的“平台期”(温度不变),说明盐冰有固定的熔点,因此属于晶体。
[2]熔化过程中温度不变的阶段对应的温度为-2℃,即盐冰的熔点为-2℃。
[3]熔化从第4min开始,到第8min结束,整个熔化过程持续了8min−4min=4min
16. 同学们用如图甲所示电路测量小灯泡在不同状态下的电阻。
(1)请用笔画线代替导线将甲图的电路连接完整(要求:图中滑片向右移动时灯泡变亮);
(2)连接好最后一根导线后,灯泡发光,操作过程存在的问题是________。正确连接电路后,改变滑动变阻器接入电路的阻值,多次测量,当电压表的示数达到2.5V时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡此时的电阻为___________Ω(保留一位小数),实验中多次测量的目的是__________;
(3)小华根据实验数据画出小灯泡U-I关系图像如图丙中实线所示,结合图像可知灯泡电阻是变化的,这是因为小灯泡灯丝电阻与_____________有关;
(4)实验结束后,同学们继续对滑动变阻器两端电压U与通过它的电流I关系进行了理论探究,同学们的观点主要有如图丙虚线所示的三种观点,小华根据分析认为正确表示滑动变阻器U-I关系图像为图丙中的虚线①,请您简述他判断的理由________________;
(5)小王观察到家里“220V 15W”的LED灯泡的亮度与“220V 100W”的白炽灯泡的亮度相当。由此她想到了国家大力提倡使用LED灯来替代白炽灯的原因是:______________(请从能量转化的角度分析)。LED灯售价20元/个,白炽灯售价3元/个,若电费单价为0.5元/kW·h,则使用上述LED灯正常工作至少___________小时以上,所花费用才能比使用亮度相当的白炽灯划算。
【答案】(1) (2) ①. 开关没有断开 ②. 8.3 ③. 探究灯泡电阻随温度的变化规律 (3)温度
(4)电源总电压为3V保持不变,灯泡与滑动变阻器串联,所以灯泡两端的电压与滑动变阻器两端的电压之和为3V不变,只有虚线①符合。
(5) ①. LED灯更节能 ②. 400
【解析】
【小问1详解】
滑片向右移动时灯泡变亮,说明滑片向右移动时滑动变阻器接入电路电阻变小,灯泡右接线柱接滑动变阻器右下接线柱。据此作图。
【小问2详解】
连接完最后一根导线灯泡立即发光,说明操作问题是连接电路时开关没有断开。
电流表选0~0.6A量程,分度值0.02A,示数为,小灯泡电阻
小灯泡电阻随温度变化,不是定值,因此多次测量的目的是探究电阻随温度的变化规律。
【小问3详解】
小灯泡灯丝电阻随温度升高而增大,电阻变化是因为灯丝电阻与温度有关。
【小问4详解】
略
【小问5详解】
LED灯将电能转化为光能的效率更高,更节能。
设工作时间为t,总费用满足
解得,即工作至少400小时更划算。
17. 小渝用图甲所示仪器探究液体压强与哪些因素有关,他作出以下猜想:
A.液体压强大小可能与液体深度有关
B.液体压强大小可能与液体密度有关
(1)你通过生活中_________的现象说明小渝猜想A是合理的。
(2)实验中液体压强大小的变化是通过比较U形管两侧液面的_____________来判断,下面列举的实验与此研究方法相同的是_____________(选填“A”、“B”或“C”);
A.在研究力时,引入“力的示意图”
B.用木块在水平面上移动的距离来反映阻力对物体运动的影响
C.在探究平面镜成像特点时,用未点燃的蜡烛乙替代点燃的蜡烛甲的像
(3)图乙U形管左侧、右侧水深分别是7cm、10cm,则U形管底部受到水的压强为_____________;若考虑橡皮膜形变的作用,金属盒探头浸入水中的深度_____________3cm(选填“”、“”或“”);
(4)小渝通过乙、丙两次实验可以证明猜想_____________(选填“A”或“B”);在探究液体压强与液体密度关系时,两烧杯中液面必须相平,你_____________(选填“赞同”或“不赞同”)此观点;
(5)小渝同学在进行图丙、丁实验时,发现U形管中两侧液面的高度差大小对比不明显,为使U形管中两液面的高度差大小对比明显,可以_____________。(多选)
A. 向丙丁图的烧杯中继续添加等深度的水和盐水
B. 将压强计向后倾斜放置
C. 将U形管中水换为酒精
D. 换用U形管更细的压强计
【答案】(1)水坝的形状是上窄下宽
(2) ①. 高度差 ②. B
(3) ①. 1000 ②. >
(4) ①. A ②. 不赞同 (5)AC
【解析】
【小问1详解】
液体压强大小可能与液体的深度有关生活中的实例:水坝的形状是上窄下宽。
【小问2详解】
[1]实验中把金属盒放入液体中,压强计显示的是液体中橡皮膜或金属盒所在位置的压强通过观察U形管两边液面的高度差来判断探头处液体的压强的大小,这里用到了转换法。
[2]A.在研究力时,引入“力的示意图”, 用到的是模型法,故A不符合题意;
B.实验中通过小车在水平面滑行的距离来反映小车所受的阻力对运动的影响大小,应用了转换法,故B符合题意;
C.探究“平面镜成像特点”时,用未点燃的蜡烛替代点燃蜡烛的像,这是等效替代法,故C不符合题意。
故选B。
【小问3详解】
[1]图乙中U形管的右侧与大气相通,则U形管底部受到的液体的压强为右侧液柱产生的压强
[2]若考虑橡皮膜形变的作用,因为金属盒橡皮膜先发生形变后,才会形成U形管中的高度差。橡皮膜的形变分散了一部分压力,所以U形管中若有300Pa的压强,橡皮膜那里需要大于300Pa即金属盒探头浸入水中的深度大于3cm。
【小问4详解】
[1]通过乙、丙两次实验可知,液体密度相同,金属盒所处深度不同,U形管液面高度差不同,所以压强不同;说明液体内部压强与液体的深度有关。
[2]在探究液体内部压强与液体密度关系时,只需要控制金属盒所处深度相同即可,不一定要使两烧杯中液面相平。
【小问5详解】
A.向丁图的烧杯中继续添加等深度的水和盐水,由可知,液体的密度变大,液体的压强越大,U形管两侧液面高度差越大,故A符合题意;
B.将压强计向右倾斜放置,由可知,液体深度不变,液体的密度不变,液体的压强不变,U形管两侧液面高度差变化仍不明显,故B不符合题意;
C.“U形管中换用密度更小的酒精”,由可知, U形管左右两侧液面的高度差较大,故C符合题意;
D.“将U形管换成更细的” 没有改变压强差,所以不能使两侧液面高度差对比更加明显,故D不符合题意。
故选AC。
四、综合应用题(本题共3个小题,18小题6分,19题8分,20题8分,共22分。)
18. 2026年米兰冬奥会苏翊鸣为我国夺得首金。苏翊鸣和滑雪装备总质量为75kg,从高12m的助滑顶端由静止滑下。求:
(1)苏翊鸣和滑雪装备的总重力;
(2)若下滑时间为3s,求总重力做功的功率。
【答案】(1)750N (2)3000W
【解析】
【小问1详解】
苏翊鸣和滑雪装备的总重力
【小问2详解】
已知下滑竖直高度,重力做功
重力做功的功率
19. 低温会影响电池的充放电性能,某品牌电动汽车安装了车载电池低温预热系统,由车载低压电源供电。车内原有预热电热丝参数为:“24V 72W”现增加一个阻值为4Ω的发热电阻,改装成如图甲所示可切换高温预热、低温预热两挡的加热装置,用于冬季充电前给电池预热升温。车载电路熔断器允许通过的最大电流为8A,所有电阻阻值均保持不变。(不考虑熔断器的电阻)
(1)求原电热丝R的阻值;
(2)若某次电池预热时,仅让该装置在低温挡工作,30分钟内,车载能耗监测系统显示消耗电能,求此时电热丝R两端的实际电压;
(3)在安全前提下,为提高两挡发热功率,除原有器材之外,再提供一个单刀双掷开关,再任意搭配所给器材设计一种合理方案,在乙中画出你设计的电路图,并计算该方案正常工作时高温挡的电功率。
【答案】(1)8Ω (2)12V
(3);144W
【解析】
【小问1详解】
原电热丝R的阻值
【小问2详解】
低温挡为与串联,实际总功率
总电阻
总实际电压
串联电路电流处处相等,电路电流
R两端实际电压
【小问3详解】
甲图中只有R工作时,为高温挡;低温挡为与串联。为了提高两挡发热功率,由可得,在电源电压U不变的情况下,应减小电路的总电阻R总。若只有R工作时,电功率为;
若只有工作,电路电功率为
若R和并联,电路电功率为
此时总电流为
由于熔断器允许通过的最大电流为8A,所以R和并联的方式不可取。为了实现两挡功率的提高,并保证安全,可以选择“只有工作”作为高温挡,“只有R工作”作为低温挡。这需要使用单刀双掷开关S2进行切换,据此完成电路。
高温挡电功率
20. 小附新购一款伽利略彩球温度计,查阅资料了解到它的工作原理是:温度计里装着一种特殊液体,液体的密度会随着温度变化。里面有好几个小球,每个小球都标了一个温度数字。当某个小球悬浮在液体中间时,它上面标的数字就是当前环境的温度。
【项目研究】温度计中的特殊液体密度随温度如何变化?
【观察记录】图甲是在18℃、20℃、22℃时,小附记录的小球的浮沉状态;
【信息处理】
(1)结合上述信息,小球A对应的温度为_____________,从18℃到22℃小球A所受浮力_____________,则可得出温度计中的特殊液体密度随温度升高而_____________。
【项目延伸】
(2)某天小附观察到所有小球都漂浮,可能是因为此时温度_____________(选填:“高”或“低”)。为测定当天温度,小附对温度计进行改装。小附查阅资料发现温度变化2℃伽利略温度计内液体密度便改变0.5g/cm³,并且测得18℃的温度小球重为1.6N,体积为200cm³(彩球体积不随温度变化)。若环境温度为18℃,小球所受浮力为_____________N。他将18℃的小球用一根弹力绳固定在容器底部,弹力绳所受拉力大小与绳长关系如图丙所示。此时弹力绳长10cm,则环境温度为多少?______(写出详细计算过程)
【答案】(1) ①. 18℃ ②. 减小 ③. 减小
(2) ①. 低 ②. 1.6 ③.
【解析】
【小问1详解】
[1]由图甲可知:温度升高,小球逐渐下沉,时A完全在液体中,说明A对应温度为。
[2][3]从18℃到22℃,温度升高,液体密度减小:A悬浮时浮力等于重力,沉底后,A始终完全浸没,排开液体体积不变,减小,因此A所受浮力逐渐减小,可得结论:液体密度随温度升高而减小。
【小问2详解】
所有小球都漂浮,说明液体密度大于所有小球的密度,液体密度大对应温度低。
18℃时该小球悬浮,悬浮时浮力等于重力,因此浮力
小球的体积
由得
由图丙,绳长时,弹力绳拉力。 对小球受力分析:浮力向上,重力、拉力向下,受力平衡
又,得现在液体密度
密度差
由题意:温度每变化,密度变化,温度越低密度越大,因此温度变化量为
因此环境温度
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