内容正文:
2025-2026学年第二学期九年级第一次模拟测试物理试卷
(考试时间:80分钟 试卷满分:100分)
一、单选题(共 7 小题,每小题 3 分,共 21 分)
1. 乘坐地铁时,禁止电子设备声音外放,这是为了控制声音的( )
A. 音调 B. 响度
C. 音色 D. 速度
2. 2018年1月31日天空中出现了月全食,月全食形成的主要原因是( )
A. 光的反射 B. 光的折射
C. 光沿直线传播 D. 光的色散
3. 如图所示,探究凸透镜成像的规律时,在光屏上得到清晰的像。下列分析正确的是( )
A. 光屏上成倒立、放大的实像
B. 投影仪利用这一成像原理
C. 若只移动蜡烛到70cm处,则在光屏上能观察到缩小的像
D. 若只移动凸透镜到60cm处,则在光屏上能重新得到清晰的像
4. 如图所示,如图中阴影部分的面积与对应文字所描述的物理量不相符的是( )
A. B.
C. D.
5. 如图所示的电路中,灯L1、L2的额定电压相同。闭合开关后,发现灯L1比灯L2亮,下列分析正确的是(假设灯丝电阻保持不变)( )
A. 灯L1的电阻比灯L2的电阻大
B. 灯L1两端电压比灯L2两端电压小
C. 通过灯L1的电流比通过灯L2的电流小
D. 灯L1的额定功率比灯L2的额定功率大
6. 图所示为某四冲程汽油机工作过程中的一个冲程,下列说法正确的是( )
A. 该冲程是汽油机的压缩冲程
B. 该冲程为汽油机提供动力
C. 该冲程中活塞向上运动
D. 汽油机中汽油的热值与它是否完全燃烧有关
7. 北方流行“泼水成冰”的景观,实际上是向空中泼洒热水,热水汽化成水蒸气,水蒸气瞬间形成无数的小冰晶的现象。其中水蒸气形成小冰晶发生的物态变化是( )
A. 凝固 B. 熔化 C. 升华 D. 凝华
二、填空题(共 7 小题,每个空 1 分,共 21 分)
8. 声音是由物体_____产生的,如图所示美食节所用的高脚杯,用小勺子轻敲装有水的高脚杯时,人能听到清脆的声音,这说明声音可以在_____中传播,如果仅让杯中水少一些,敲击声的音调变____(选填“高”或“低”)。
9. 如图是小明参加校园摄影大赛的参赛作品,夕阳下的沙滩上有一颗水晶球,透过水晶球可以看到倒立、________(选填“放大”或“缩小”)的景色,水晶球相当于________透镜,此时成像原理与生活中的________(填生活应用)原理相同。
10. 如图所示,车胎上凹凸的花纹是为了________摩擦;用力蹬脚踏板,车就加速前进,说明力可以改变物体的________;停止蹬脚踏板,车还能继续滑行一段距离,这是因为车具有_______。
11. 小明用一个杯子做物理小实验。如图甲所示,用手指快速将硬纸片弹飞,鸡蛋掉入了水中,这是由于鸡蛋具有______ 。如图乙所示,用纸板盖住装满水的杯子,倒置后水没有流出,这是______ 的作用。如图丙所示,将乒乓球放入空杯,沿图示方向用力吹气,乒乓球跳出玻璃杯,这是因为气体中流速大的地方压强______。
12. 我国自主研发的“深海勇士号”载人潜水器,其质量为2×104kg。当潜水器悬浮在海水中时,受到的浮力是___________N;当它继续下潜时受到的浮力___________(选填“变大”“不变”或“变小”),压强___________(选填“变大”“不变”或“变小”)。(g取10N/kg)
13. 集成电路板上的芯片是利用_______(选填“绝缘体”“超导体”或“半导体”)材料制成的。超导是温度降低到一定值时,导体的电阻变为_______的现象,若超导体在常温也具有这种性质,最适合应用于__________(选填“远距离输电”或“制作家用保险丝”)。
14. 如图是我国传统的走马灯,点燃底部蜡烛,上方空气受热膨胀,密度________(选填“变大”“不变”或“变小”),驱动扇叶转动,说明力能改变物体的________;热空气使扇叶转动的能量转化过程与汽油机的________冲程相同。
三、作图题(共 3 题,2 分+2 分+3 分,共 7 分)
15. 按要求作图。
(1)如图所示,吊灯挂在天花板上,在点画出吊灯受到的重力和拉力的示意图。
(2)如图所示,请画出光线从水斜射入空气时的反射光线和大致的折射光线。
(3)如图所示,在符合安全用电原则下,将插座接入电路,要求:开关控制插座的通断电。
四、实验题(共 3 题,每空 1 分,6 分+6 分+6 分,共 18 分)
16. 小明做“探究凸透镜成像规律”实验,凸透镜的焦距是10cm。
(1)为了使像成在光屏的中央,小明需要调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在 ______;
(2)接着小明同学调节光屏如图1所示,发现光屏上得到一个倒立、______(选填“放大”“缩小”或“等大”)的清晰实像,生活中的 ______(选填“照相机”或“投影仪”或“测焦距”)就可以利用这样的成像原理;
(3)如图2,保持蜡烛位置不变,移动透镜至16cm刻度线处,则人眼在图中 ______处能观察到烛焰的像;
(4)如图3,在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜,发现光屏上的像由清晰变模糊了,将光屏向透镜移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像,则该眼镜是 ______眼镜(选填“近视”或“远视”);
(5)透镜位置不变,若将印有字母“F”的纸片放在离凸透镜12cm的地方,我们在C处观察,能看到的清晰的像是图丁中 ______。
17. 小春在做“探究浮力大小的影响因素”实验时,用到了弹簧测力计、圆柱体G、两个相同的烧杯、一定量的水和盐水,她的实验步骤和弹簧测力计示数如图甲所示。
(1)由图甲可知,圆柱体G浸没在水中时所受浮力为__________N;若先完成步骤③,再完成步骤①,测得的浮力将__________(选填“偏大”“偏小”或“准确”)。
(2)分析比较步骤①、②、③,可知浮力的大小与____________有关。
(3)步骤②所示是将圆柱体G缓慢浸入水中的过程,则图乙中,能正确反映圆柱体G接触容器底之前,弹簧测力计示数F随圆柱体G下表面与水面距离h变化的关系的图像是__________(选填字母)。
(4)根据小春测得的数据,可知盐水与水的密度之比为__________。
(5)小春还想探究物体所受浮力的大小与物体的密度是否有关,则应选择图中的__________(选填字母)两个物体进行实验,将它们浸没在同种液体中,测出各自所受浮力的大小来进行比较。
18. 在“探究电流与电压、电阻的关系”实验中:
(1)连接电路时,开关应处于________状态。
(2)在“探究电流与电压的关系”的过程中,小明连接了如图甲所示的实物电路,闭合开关前, 滑动变阻器的滑片P应滑到________(选填“A”或“B”)端。
(3)若电阻R断路,闭合开关后,_________表无示数。排除故障后闭合开关,调节滑动变阻器滑片 P至适当位置,此时电流表示数如图乙所示,则电流表示数为________A。
(4)在“探究电流与电压关系”时,小明根据实验数据绘制了如图丙所示图像,由图像可以得 到的实验结论是:导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成________。
(5)在“探究电流与电阻的关系”的实验过程中,小明将5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,闭合开关, 直接读出电流值,同组的同学告诉他这种做法不正确,因为________;小明正确实验后 得到了如图丁所示的图像,由图像可知小明在实验过程中保持电压表示数为________V不变。
五、计算题(共 2 题,6 分+7 分,共 13 分)
19. 一热水器的容积为50L。装满水后,从20℃加热到66℃。求:
(1)水的质量;
(2)水吸收的热量;
(3)如果这些热量被42kg的铁块吸收,铁块的温度能升高多少?[水的密度是、水的比热容是、铁的比热容是]
20. 如图所示的电路,小灯泡标有“6V 3W”的字样,电源电压恒为9V,小灯泡电阻不变。闭合开关S,当滑动变阻器滑片P移到某一位置时,小灯泡恰好正常发光。求:
(1)小灯泡正常发光时的电流及电阻;
(2)滑动变阻器的功率;
(3)整个电路工作5min消耗的电能W。
六、综合能力题(共 3 小题,6分+7 分+7 分,共 20 分)
21. 热敏电阻是一种阻值会随温度发生变化的元件。利用热敏电阻和电磁铁设计制作的高温自动报警器的电路如图所示。闭合开关,环境温度较低时,弹簧拉着衔铁触碰开关b点,报警器不工作;环境温度升高时,电磁铁磁性变强;当环境温度升高达到报警温度时,电磁铁吸引衔铁触碰开关a点,报警器报警。
传感器温度/℃
20
40
60
75
100
120
阻值R/kΩ
7.5
①
2.5
2.0
1.5
1.25
(1)热敏电阻主要是应用______(选填“导体”“半导体”或“超导”)材料制成的;
(2)环境温度升高时,该热敏电阻的阻值______(选填“变大”“变小”或“不变”);
(3)若使报警的最低温度提高些,则应将滑片P向______(选填“左”或“右”)移动;
(4)如果在最低报警温度下,无论如何调节滑片P都不能使报警器工作,且电路连接完好。为使电路正常工作,可采取的改进措施是______(写出一种即可);
(5)某科研小组自制了一个热敏传感器(以下简称传感器),将其接入电流恒为40mA的电路中使用,传感器的阻值R随温度变化的情况如表所示(为计算方便,数据作了近似处理),则表格中①处传感器的阻值R是______kΩ。当电流通过传感器产生热量的功率P与其向周围环境的散热功率相同时,热量平衡,传感器温度稳定。已知散热功率与温差()成正比,其中t是传感器温度,是环境温度,为20℃。当传感器温度t=30℃时,散热功率=1.6W。由题意可知该传感器的温度稳定在______℃。
22.
(1)如图所示的物块长度为___________cm:
(2)如图所示,电压表的读数为___________V。
(3)如图所示,在“探究同一直线上的二力合成”实验时,使弹簧右端点都从位置A拉伸到位置B。通过实验可知:同一直线上方向相同的两个力的合力大小等于这两个力大小之___________,方向跟这两个力的方向___________,实验用到的科学探究方法叫___________。
(4)在测量某石块的密度实验中,用调好的天平测量石块的质量,所加的砝码和游码在标尺上的位置如图甲所示。将固体浸没在盛有水的量筒中,前后水面位置如图乙所示,石块的质量为___________g,该石块的密度为___________g/cm3。
23. 学习了欧姆定律后,小明选用4.5V的电源、“3.8V 0.25A”的灯泡以及一卷标有7Ω/m的漆包镍铬合金丝开展以下探究活动。
(1)为了使灯泡正常发光,需要在电路中串联一个______Ω的保护电阻。小明查询资料发现:材料和横截面积相同的电阻丝,其电阻与长度成正比,则需要截取______m的镍铬合金丝。
(2)如图甲所示,小明小组设计了电路测量所截取的镍铬合金丝的电阻。
①闭合开关,发现电流表无示数,电压表示数接近电源电压,则故障可能为______。排除故障后,调节滑动变阻器到某一位置,电流表的示数如图乙,其读数为______A。
②小明测量了多组数据并绘制了如图丙所示的图像,由图像可得该镍铬合金丝的电阻为______Ω。
(3)小华小组找到一卷铭牌磨损的合金丝,为了测量其电阻与长度的具体关系,设计了如图丁所示的电路,通过接入长度不同的合金丝测量出对应定值电阻两端的电压值,测量结果如下表所示。随后把合金丝换成第(2)问中截取的镍铬合金丝,闭合开关后,电压表示数为2.4V。则小华小组所用的电源电压为______V,该合金丝的电阻与长度的关系为______Ω/m。
电阻丝的长度l/cm
10
20
25
40
60
电压表示数U/V
2.4
1.8
1.6
1.2
0.9
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2025-2026学年第二学期九年级第一次模拟测试物理试卷
(考试时间:80分钟 试卷满分:100分)
一、单选题(共 7 小题,每小题 3 分,共 21 分)
1. 乘坐地铁时,禁止电子设备声音外放,这是为了控制声音的( )
A. 音调 B. 响度
C. 音色 D. 速度
【答案】B
【解析】
【详解】A.音调是指声音的高低,由发声体振动的频率决定。禁止电子设备声音外放,并非是改变发声体振动的频率,所以不是为了控制音调,故A不符合题意;
B.响度是指声音的强弱或大小。禁止电子设备声音外放,能够降低声音的强度,也就是控制声音的响度,故B符合题意;
C.音色是声音的特色,取决于发声体的材料和结构。禁止电子设备声音外放,不会改变发声体的材料和结构,即不是为了控制音色,故C不符合题意;
D.声音在同种介质中的传播速度是固定的,禁止电子设备声音外放无法对声音的传播速度产生影响,故D不符合题意。
故选 B。
2. 2018年1月31日天空中出现了月全食,月全食形成的主要原因是( )
A. 光的反射 B. 光的折射
C. 光沿直线传播 D. 光的色散
【答案】C
【解析】
【详解】月全食是月食的一种,当月亮、地球和太阳在同一直线上,整个月球完全进入地球的本影之时,就会出现月全食,故主要原因是光沿直线传播。
故选C。
3. 如图所示,探究凸透镜成像的规律时,在光屏上得到清晰的像。下列分析正确的是( )
A. 光屏上成倒立、放大的实像
B. 投影仪利用这一成像原理
C. 若只移动蜡烛到70cm处,则在光屏上能观察到缩小的像
D. 若只移动凸透镜到60cm处,则在光屏上能重新得到清晰的像
【答案】D
【解析】
【详解】AB.由图可知,物距 u 大于像距 v ,根据凸透镜成像规律,此时光屏上成倒立、缩小的实像,照相机是利用这一成像原理工作的,故AB错误;
C.根据凸透镜成像规律,物距 25cm >2f,像距f<10cm<2f,由此可得焦距范围为5cm<f<10cm。若只移动蜡烛到 70cm 处,此时物距为5cm,小于焦距,成正立、放大的虚像,而虚像不能在光屏上呈现,故C 错误;
D.若只移动凸透镜到 60cm 处,此时物距和像距的关系会发生对调,根据光路可逆可知,能在光屏上重新得到清晰的像,故D 正确。
故选 D。
4. 如图所示,如图中阴影部分的面积与对应文字所描述的物理量不相符的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图像可知,阴影部分的面积为密度ρ与体积V的乘积,由可知,物体的质量m=ρV,故A正确,不符合题意;
B.由图像可知,阴影部分的面积为速度v与时间t的乘积,由可知,物体通过的路程,故B正确,不符合题意;
C.由图像可知,横坐标表示时间t,纵坐标表示功W,横、纵坐标之积是功与时间之积,而功率是功与时间之比,故C错误,符合题意;
D.由图像可知,阴影部分的面积为热值q与燃烧燃料的质量m的乘积,由可知,燃料完全燃烧放出的热量为,故D正确,不符合题意。
故选C。
5. 如图所示的电路中,灯L1、L2的额定电压相同。闭合开关后,发现灯L1比灯L2亮,下列分析正确的是(假设灯丝电阻保持不变)( )
A. 灯L1的电阻比灯L2的电阻大
B. 灯L1两端电压比灯L2两端电压小
C. 通过灯L1的电流比通过灯L2的电流小
D. 灯L1的额定功率比灯L2的额定功率大
【答案】A
【解析】
【详解】AC.灯泡的亮暗程度取决于灯泡的实际电功率,灯L1比灯L2亮,说明灯泡L2的实际电功率小,灯泡L1的实际电功率大,小灯泡L1、L2串联在电路中,电流相等,根据可知,灯泡L1的电阻大于灯泡L2的电阻。故A符合题意,C不符合题意;
BD.已知两灯泡的额定电压相同,根据可知,灯泡L2的额定电功率大于灯泡L1的额定电功率。两灯泡的电流相等,根据U=IR可知,灯泡L2两端电压比灯L1两端电压小,故BD不符合题意。
故选A。
6. 图所示为某四冲程汽油机工作过程中的一个冲程,下列说法正确的是( )
A. 该冲程是汽油机的压缩冲程
B. 该冲程为汽油机提供动力
C. 该冲程中活塞向上运动
D. 汽油机中汽油的热值与它是否完全燃烧有关
【答案】B
【解析】
【详解】AB.进气门和排气门都是关闭的,活塞下行,可以判断是做功冲程,做功冲程中内能转化为机械能,该冲程是为汽油机提供动力的冲程,故A错误,B正确;
C.由图可知,进气门和排气门都是关闭的,高温高压燃气推动活塞向下运动,将燃气的内能转化为活塞的机械能,所以活塞向下运动,故C错误;
D.热值是燃料的属性,燃料的热值只与燃料的种类有关,与燃料的燃烧程度无关,故D错误。
故选B。
7. 北方流行“泼水成冰”的景观,实际上是向空中泼洒热水,热水汽化成水蒸气,水蒸气瞬间形成无数的小冰晶的现象。其中水蒸气形成小冰晶发生的物态变化是( )
A. 凝固 B. 熔化 C. 升华 D. 凝华
【答案】D
【解析】
【详解】周围的水蒸气迅速降温变成小冰晶,物质状态由气态直接变为固态,物态变化为凝华,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
二、填空题(共 7 小题,每个空 1 分,共 21 分)
8. 声音是由物体_____产生的,如图所示美食节所用的高脚杯,用小勺子轻敲装有水的高脚杯时,人能听到清脆的声音,这说明声音可以在_____中传播,如果仅让杯中水少一些,敲击声的音调变____(选填“高”或“低”)。
【答案】 ①. 振动 ②. 空气 ③. 高
【解析】
【详解】[1]声音是由物体的振动产生的。
[2]用小勺子轻敲装有水的高脚杯时,人能听到清脆的声音,声音是通过空气传播到人耳的。
[3]仅让杯中水少一些,此时杯子和水的整体质量变小,敲击时振动变快,频率变高,而音调与频率有关,频率越高音调越高,所以敲击声的音调变高。
9. 如图是小明参加校园摄影大赛的参赛作品,夕阳下的沙滩上有一颗水晶球,透过水晶球可以看到倒立、________(选填“放大”或“缩小”)的景色,水晶球相当于________透镜,此时成像原理与生活中的________(填生活应用)原理相同。
【答案】 ①. 缩小 ②. 凸 ③. 照相机
【解析】
【详解】[1]透过水晶球看远处的景色,物距大,像距小,由凸透镜成像规律可知,此时物距大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像,所以透过水晶球可以看到倒立、缩小的景色。
[2]由于水晶球能透光,中间厚,边缘薄,所以水晶球相当于凸透镜。
[3]由于透过水晶球看远处景物是倒立、缩小的像,由凸透镜成像规律可知,此时物体距离凸透镜大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像,所以成像原理与生活中的照相机的原理相同。
10. 如图所示,车胎上凹凸的花纹是为了________摩擦;用力蹬脚踏板,车就加速前进,说明力可以改变物体的________;停止蹬脚踏板,车还能继续滑行一段距离,这是因为车具有_______。
【答案】 ①. 增大 ②. 运动状态 ③. 惯性
【解析】
【详解】[1]车胎上凹凸的花纹是为了增加接触面的粗糙程度从而增大摩擦。
[2]力可以改变物体的形状,还可以改变物体的运动状态。用力蹬脚踏板,车就加速前进,说明力可以改变物体的运动状态。
[3]物体具有保持原来运动状态的性质叫惯性。停止蹬脚踏板,车失去了动力,但由于惯性要保持原来的运动状态,所以车还能继续滑行一段距离。
11. 小明用一个杯子做物理小实验。如图甲所示,用手指快速将硬纸片弹飞,鸡蛋掉入了水中,这是由于鸡蛋具有______ 。如图乙所示,用纸板盖住装满水的杯子,倒置后水没有流出,这是______ 的作用。如图丙所示,将乒乓球放入空杯,沿图示方向用力吹气,乒乓球跳出玻璃杯,这是因为气体中流速大的地方压强______。
【答案】 ①. 惯性 ②. 大气压 ③. 小
【解析】
【详解】[1]硬纸片被弹飞前,鸡蛋静止在硬纸片上,用手指将硬纸片快速弹飞,鸡蛋由于惯性,还要保持原来的静止状态,没有随硬纸片一起飞出去,在重力作用下掉入水中,说明鸡蛋具有惯性。
[2]水杯倒置水没流出,是因为纸片受到水向下的压强小于外界大气压强,水在外界大气压的作用下不会流出,是由于大气压引起的,证明大气压的存在。
[3]当用力吹气时,增大乒乓球上方的空气的流动速度,压强减小,乒乓球下面的压强大于上面的压强,乒乓球在压强差的作用下会从玻璃杯中跳出。此现象说明流速越大的地方压强越小。
12. 我国自主研发的“深海勇士号”载人潜水器,其质量为2×104kg。当潜水器悬浮在海水中时,受到的浮力是___________N;当它继续下潜时受到的浮力___________(选填“变大”“不变”或“变小”),压强___________(选填“变大”“不变”或“变小”)。(g取10N/kg)
【答案】 ①. 2×105 ②. 不变 ③. 变大
【解析】
【详解】[1]当潜水器悬浮在海水中时,受到的浮力
F浮=G=mg=2×104kg×10N/kg=2×105N
[2]当它继续下潜时,排开海水的体积不变,海水的密度不变,由F浮=ρ液gV排可知,潜水器受到的浮力不变。
[3]当它继续下潜时,深度变大,海水的密度不变,由p=ρgh可知,潜水器受到的压强变大。
13. 集成电路板上的芯片是利用_______(选填“绝缘体”“超导体”或“半导体”)材料制成的。超导是温度降低到一定值时,导体的电阻变为_______的现象,若超导体在常温也具有这种性质,最适合应用于__________(选填“远距离输电”或“制作家用保险丝”)。
【答案】 ①. 半导体 ②. 零 ③. 远距离输电
【解析】
【详解】[1]制作芯片的核心材料是半导体材料,半导体具有单向导电性,可用于集成电路等。
[2][3]当温度降到某一值时,有些导体的电阻会变为零,这种现象叫做超导现象,若超导体在常温也具有这种性质,由于超导材料电阻为零,在远距离输电时可以减少电能损耗,而保险丝是利用电阻发热原理工作的,不能用超导材料。所以它可以用于制作远距离输电导线。
14. 如图是我国传统的走马灯,点燃底部蜡烛,上方空气受热膨胀,密度________(选填“变大”“不变”或“变小”),驱动扇叶转动,说明力能改变物体的________;热空气使扇叶转动的能量转化过程与汽油机的________冲程相同。
【答案】 ①. 变小 ②. 运动状态 ③. 做功
【解析】
【详解】[1]空气受热膨胀,质量不变,体积变大,密度会变小。
[2]密度变小的热空气向上运动,对扇叶有力的作用,能驱动扇叶转动,说明力能改变物体的运动状态。
[3]热空气上升,驱动扇叶转动,热空气内能转化为扇叶的机械能,能量转化与汽油机的做功冲程一致。
三、作图题(共 3 题,2 分+2 分+3 分,共 7 分)
15. 按要求作图。
(1)如图所示,吊灯挂在天花板上,在点画出吊灯受到的重力和拉力的示意图。
(2)如图所示,请画出光线从水斜射入空气时的反射光线和大致的折射光线。
(3)如图所示,在符合安全用电原则下,将插座接入电路,要求:开关控制插座的通断电。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
静止的吊灯,处于平衡状态,受到重力和拉力的作用,这两个力是一对平衡力;故过重心分别沿竖直向下和竖直向上的方向画一条有向线段,并分别用G和F表示,即为吊灯所受重力和拉力,注意两条线段长度要相等,如下图
【小问2详解】
由光的反射定律的内容,首先过入射点画出法线,法线与界面垂直(虚线),根据反射角等于入射角画出反射光线;光由水斜射进入空气中时,折射光线向远离法线方向偏折,折射角大于入射角,如下图
【小问3详解】
开关要连接在火线和用电器之间,三孔插座的上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线,如下图
四、实验题(共 3 题,每空 1 分,6 分+6 分+6 分,共 18 分)
16. 小明做“探究凸透镜成像规律”实验,凸透镜的焦距是10cm。
(1)为了使像成在光屏的中央,小明需要调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在 ______;
(2)接着小明同学调节光屏如图1所示,发现光屏上得到一个倒立、______(选填“放大”“缩小”或“等大”)的清晰实像,生活中的 ______(选填“照相机”或“投影仪”或“测焦距”)就可以利用这样的成像原理;
(3)如图2,保持蜡烛位置不变,移动透镜至16cm刻度线处,则人眼在图中 ______处能观察到烛焰的像;
(4)如图3,在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜,发现光屏上的像由清晰变模糊了,将光屏向透镜移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像,则该眼镜是 ______眼镜(选填“近视”或“远视”);
(5)透镜位置不变,若将印有字母“F”的纸片放在离凸透镜12cm的地方,我们在C处观察,能看到的清晰的像是图丁中 ______。
【答案】 ①. 同一高度 ②. 缩小 ③. 照相机 ④. B ⑤. 远视 ⑥. D
【解析】
【详解】(1)[1]实验过程中,调整凸透镜和光屏的高度,使蜡烛、凸透镜和光屏三者中心大致在同一高度,目的是使烛焰的像成在光屏的中央。
(2)[2][3]当蜡烛、凸透镜位于图乙中刻度对应的位置时,物距在大于2倍焦距,凸透镜能成倒立、缩小的实像,照相机是根据这个原理制成的。
(3)[4]此时物距为
u=16cm-10cm=6cm
物距小于焦距,成正立、放大的虚像,则人眼在图中B处能观察到烛焰的像。
(4)[5]将一副眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,结果,光屏上原来清晰的像变模糊了,他只将光屏向靠近凸透镜的方向移动适当距离时,又在光屏上观察到蜡烛清晰的像,说明提前成像了,故放置的是使光线会聚的凸透镜,这种眼镜是用来矫正远视眼的。
(5)[6]若将印有字母“F”的纸片放在离凸透镜12cm的地方,物距大于一倍焦距小于二倍焦距,成倒立、放大的实像,过凸透镜光心的光线传播方向不改变,光屏上看到的像为D。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
17. 小春在做“探究浮力大小的影响因素”实验时,用到了弹簧测力计、圆柱体G、两个相同的烧杯、一定量的水和盐水,她的实验步骤和弹簧测力计示数如图甲所示。
(1)由图甲可知,圆柱体G浸没在水中时所受浮力为__________N;若先完成步骤③,再完成步骤①,测得的浮力将__________(选填“偏大”“偏小”或“准确”)。
(2)分析比较步骤①、②、③,可知浮力的大小与____________有关。
(3)步骤②所示是将圆柱体G缓慢浸入水中的过程,则图乙中,能正确反映圆柱体G接触容器底之前,弹簧测力计示数F随圆柱体G下表面与水面距离h变化的关系的图像是__________(选填字母)。
(4)根据小春测得的数据,可知盐水与水的密度之比为__________。
(5)小春还想探究物体所受浮力的大小与物体的密度是否有关,则应选择图中的__________(选填字母)两个物体进行实验,将它们浸没在同种液体中,测出各自所受浮力的大小来进行比较。
【答案】(1) ①. 2.7 ②. 偏大
(2)物体排开液体的体积
(3)D (4)10∶9
(5)C、D
【解析】
【小问1详解】
[1]由甲图①可知,此时弹簧测力计测量圆柱体的重力,则圆柱体的重力为4.8N,由甲图③可知,浸没时弹簧测力计的示数为2.1N,因此圆柱体浸没在水中时,根据称重法求浮力可知,此时圆柱体受到的浮力为
[2]若先完成步骤③,再完成步骤①,圆柱体上就会残留有水,测得的圆柱体重力G偏大,但测得拉力F拉几乎无影响,由F浮=G-F拉可知浮力将偏大。
【小问2详解】
分析比较步骤①、②、③,控制了液体的密度相同,浸没前,h增加,物体排开液体的体积增加,F浮不断变大;浸没后,h增加,物体排开液体的体积不变,F浮不变,由此可知,浮力的大小与物体排开液体的体积有关。
【小问3详解】
步骤②所示是将圆柱体缓慢浸入水中的过程,则图乙中,能正确反映圆柱体接触容器底之前:浸没前,随圆柱体下表面与水面距离h变大,F浮不断变大,从而弹簧测力计示数F变小;浸没后,h变大,F浮不变,从而弹簧测力计示数F不变,弹簧测力计示数F随圆柱体下表面与水面距离h变化的关系先减小后不变,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
【小问4详解】
步骤①、④、⑤可知,圆柱体浸没在水中和盐水中时,排开液体的体积相等,即V排水=V排盐水,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,,即
故
【小问5详解】
若小春还想探究物体所受浮力的大小与物体的密度是否有关,需控制物体排开液体的体积和液体的密度相同,则应选择图中的C、D两个物体进行实验,将它们浸没在同种液体中,测出各自所受浮力的大小来进行比较。
18. 在“探究电流与电压、电阻的关系”实验中:
(1)连接电路时,开关应处于________状态。
(2)在“探究电流与电压的关系”的过程中,小明连接了如图甲所示的实物电路,闭合开关前, 滑动变阻器的滑片P应滑到________(选填“A”或“B”)端。
(3)若电阻R断路,闭合开关后,_________表无示数。排除故障后闭合开关,调节滑动变阻器滑片 P至适当位置,此时电流表示数如图乙所示,则电流表示数为________A。
(4)在“探究电流与电压关系”时,小明根据实验数据绘制了如图丙所示图像,由图像可以得 到的实验结论是:导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成________。
(5)在“探究电流与电阻的关系”的实验过程中,小明将5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,闭合开关, 直接读出电流值,同组的同学告诉他这种做法不正确,因为________;小明正确实验后 得到了如图丁所示的图像,由图像可知小明在实验过程中保持电压表示数为________V不变。
【答案】(1)断开 (2)A
(3) ①. 电流 ②. 0.4
(4)正比 (5) ①. 没有控制定值电阻两端电压不变 ②. 2
【解析】
【分析】在“探究电流与电阻的关系”的实验过程中,要调节滑动变阻器保持定值电阻两端电压不变。
【小问1详解】
连接电路时,为了保护电路,开关必须处于断开状态。
【小问2详解】
闭合开关前,滑动变阻器需要调到接入电阻最大的位置保护电路。由图甲可知,滑动变阻器接入电路的是B端下方的电阻丝,滑片滑到A端时接入的电阻丝最长、电阻最大,因此滑片应滑到A端。
【小问3详解】
[1][2]若定值电阻R断路,电流表无示数;电流表接0~0.6A量程,分度值为0.02A,指针指向0.4A位置,读数为0.4A。
【小问4详解】
丙图的I—U图像是过原点的倾斜直线,可得出结论:导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
【小问5详解】
[1]探究电流与电阻的关系时,需要控制定值电阻两端电压不变。
[2]将5Ω电阻换成10Ω后,定值电阻分压会变大,直接读数没有调节滑动变阻器保持定值电阻两端电压不变,因此做法错误;根据丁图,由计算,任意一组数据都能得到
因此实验中保持定值电阻两端电压为2V不变。
五、计算题(共 2 题,6 分+7 分,共 13 分)
19. 一热水器的容积为50L。装满水后,从20℃加热到66℃。求:
(1)水的质量;
(2)水吸收的热量;
(3)如果这些热量被42kg的铁块吸收,铁块的温度能升高多少?[水的密度是、水的比热容是、铁的比热容是]
【答案】(1)50kg
(2)9.66×106J (3)500℃
【解析】
【小问1详解】
由题意可知,装满水后,水的体积为50L,即50L=0.05m3。由可得,水的质量
【小问2详解】
由可知,水吸收的热量
【小问3详解】
由题意可知,铁块吸收的热量
铁块升高的温度
20. 如图所示的电路,小灯泡标有“6V 3W”的字样,电源电压恒为9V,小灯泡电阻不变。闭合开关S,当滑动变阻器滑片P移到某一位置时,小灯泡恰好正常发光。求:
(1)小灯泡正常发光时的电流及电阻;
(2)滑动变阻器的功率;
(3)整个电路工作5min消耗的电能W。
【答案】(1)小灯泡正常发光时的电流为0.5A,电阻为12Ω
(2)1.5W (3)1350J
【解析】
【小问1详解】
小灯泡标有“6V 3W”的字样,则小灯泡正常发光时的电流
小灯泡正常发光时的电阻
【小问2详解】
由图可知,小灯泡L与滑动变阻器R串联,闭合开关S,当滑动变阻器滑片P移到某一位置时,小灯泡恰好正常发光,根据串联电路的特点可知,滑动变阻器两端的电压
通过滑动变阻器的电流
滑动变阻器的电功率
【小问3详解】
整个电路工作5min消耗的电能
六、综合能力题(共 3 小题,6分+7 分+7 分,共 20 分)
21. 热敏电阻是一种阻值会随温度发生变化的元件。利用热敏电阻和电磁铁设计制作的高温自动报警器的电路如图所示。闭合开关,环境温度较低时,弹簧拉着衔铁触碰开关b点,报警器不工作;环境温度升高时,电磁铁磁性变强;当环境温度升高达到报警温度时,电磁铁吸引衔铁触碰开关a点,报警器报警。
传感器温度/℃
20
40
60
75
100
120
阻值R/kΩ
7.5
①
2.5
2.0
1.5
1.25
(1)热敏电阻主要是应用______(选填“导体”“半导体”或“超导”)材料制成的;
(2)环境温度升高时,该热敏电阻的阻值______(选填“变大”“变小”或“不变”);
(3)若使报警的最低温度提高些,则应将滑片P向______(选填“左”或“右”)移动;
(4)如果在最低报警温度下,无论如何调节滑片P都不能使报警器工作,且电路连接完好。为使电路正常工作,可采取的改进措施是______(写出一种即可);
(5)某科研小组自制了一个热敏传感器(以下简称传感器),将其接入电流恒为40mA的电路中使用,传感器的阻值R随温度变化的情况如表所示(为计算方便,数据作了近似处理),则表格中①处传感器的阻值R是______kΩ。当电流通过传感器产生热量的功率P与其向周围环境的散热功率相同时,热量平衡,传感器温度稳定。已知散热功率与温差()成正比,其中t是传感器温度,是环境温度,为20℃。当传感器温度t=30℃时,散热功率=1.6W。由题意可知该传感器的温度稳定在______℃。
【答案】(1)半导体 (2)变小
(3)左 (4)换用电压更大的电源
(5) ①. 3.75 ②. 50
【解析】
【小问1详解】
热敏电阻主要是应用半导体材料的电阻随温度变化的特点制成的,故其主要应用半导体材料制成。
【小问2详解】
由图得,控制电路中热敏电阻、变阻器、电磁铁串联。环境温度升高时,电磁铁磁性变强,说明此时通过电磁铁的电流变大,串联电路中电流处处相等,由欧姆定律得,此时电路电阻变小,由串联电路电阻特点得,此时变阻器的电阻变小,则当环境温度升高时,该热敏电阻的阻值变小。
【小问3详解】
当环境温度升高时,该热敏电阻的阻值变小,若使报警的最低温度提高些,此时热敏电阻的阻值变小。而报警时的电流不变,在电源电压不变的情况下,由欧姆定律知,总电阻不变,所以R2应增大,故应将滑片P向左移动。
【小问4详解】
如果在最低报警温度下,无论如何调节滑片P都不能使报警器工作,且电路连接完好,说明此时电磁铁的磁性较弱,电路中的电流未达到报警时的电流,要使其正常工作,应增大电流,由欧姆定律知,可以通过增大电源电压来实现。
【小问5详解】
[1]由表格中数据得,传感器温度与传感器的阻值R的乘积为定值,表格中①处传感器的阻值
[2]散热功率与温差()成正比,是环境温度,为20℃;当传感器温度时,散热功率。则散热功率与温差的比值
电路电流恒为40mA,电流通过传感器产生热量的功率P与其向周围环境的散热功率相同时,传感器温度稳定,则当传感器温度稳定时有。由得
解得或者(不需要加热,舍去)。故该传感器的温度稳定在50℃。
22.
(1)如图所示的物块长度为___________cm:
(2)如图所示,电压表的读数为___________V。
(3)如图所示,在“探究同一直线上的二力合成”实验时,使弹簧右端点都从位置A拉伸到位置B。通过实验可知:同一直线上方向相同的两个力的合力大小等于这两个力大小之___________,方向跟这两个力的方向___________,实验用到的科学探究方法叫___________。
(4)在测量某石块的密度实验中,用调好的天平测量石块的质量,所加的砝码和游码在标尺上的位置如图甲所示。将固体浸没在盛有水的量筒中,前后水面位置如图乙所示,石块的质量为___________g,该石块的密度为___________g/cm3。
【答案】(1)1.35
(2)2.2或11 (3) ①. 和 ②. 相同 ③. 等效替代法
(4) ①. 38.4 ②. 2.56
【解析】
【小问1详解】
刻度尺上1cm之间有10个小格,即此刻度尺的分度值为1mm;物体左端与3.00cm对齐,右侧的读数为4.35cm,所以物体的长度为
【小问2详解】
图中是电压表的表盘,所选用的量程不确定,若是0~3V,分度值是0.1V,读数为2.2V;若是0~15V,分度值是0.5V,读数为11V,故电压表的读数为2.2V或11V
【小问3详解】
[1][2][3]比较两次实验可知,弹簧右端点都从位置A拉伸到位置B,弹簧伸长量相同,所以两次拉力大小相同,则两个力的作用效果与一个力的作用效果相同,说明F相当于F1、F2的合力,故可得出结论:同一直线上方向相同的两个力的合力大小等于这两个力大小之和,方向跟这两个力方向相同。这种实验方法为等效替代法。
【小问4详解】
[1]天平测量物体质量为砝码总质量加游码示数,砝码质量为35g,游码示数3.4g,总质量为38.4g。
[2]水的体积为30mL,小石块浸没后总体积为45mL,所以小石块的体积为
根据密度公式,小石块的密度
23. 学习了欧姆定律后,小明选用4.5V的电源、“3.8V 0.25A”的灯泡以及一卷标有7Ω/m的漆包镍铬合金丝开展以下探究活动。
(1)为了使灯泡正常发光,需要在电路中串联一个______Ω的保护电阻。小明查询资料发现:材料和横截面积相同的电阻丝,其电阻与长度成正比,则需要截取______m的镍铬合金丝。
(2)如图甲所示,小明小组设计了电路测量所截取的镍铬合金丝的电阻。
①闭合开关,发现电流表无示数,电压表示数接近电源电压,则故障可能为______。排除故障后,调节滑动变阻器到某一位置,电流表的示数如图乙,其读数为______A。
②小明测量了多组数据并绘制了如图丙所示的图像,由图像可得该镍铬合金丝的电阻为______Ω。
(3)小华小组找到一卷铭牌磨损的合金丝,为了测量其电阻与长度的具体关系,设计了如图丁所示的电路,通过接入长度不同的合金丝测量出对应定值电阻两端的电压值,测量结果如下表所示。随后把合金丝换成第(2)问中截取的镍铬合金丝,闭合开关后,电压表示数为2.4V。则小华小组所用的电源电压为______V,该合金丝的电阻与长度的关系为______Ω/m。
电阻丝的长度l/cm
10
20
25
40
60
电压表示数U/V
2.4
1.8
1.6
1.2
0.9
【答案】(1) ①. 2.8 ②. 0.4
(2) ①. 镍铬合金丝断路 ②. 0.4 ③. 3
(3) ①. 3.6 ②. 30
【解析】
【小问1详解】
[1]灯泡正常发光时,灯泡两端电压为,通过灯的电流,电源电压为,为使灯泡正常发光,需要串联电阻分压,则串联电阻两端电压为
根据欧姆定律可得,串联电阻的阻值为
[2]已知镍铬合金丝参数为7Ω/m,材料和横截面积相同的电阻丝,其电阻与长度成正比,因此需要截取的长度:
【小问2详解】
[1]电流表无示数说明电路断路,电压表示数接近电源电压,说明电压表两端到电源通路,因此可能故障为镍铬合金丝断路。
[2]电流表量程为0∼0.6 A,分度值0.02 A,指针指向0.4 A刻度线,读数为0.4 A。
[3]由图像可得,该镍铬合金丝的电阻为
【小问3详解】
设电源电压为,合金丝单位长度电阻为,定值电阻为,电路中合金丝与电阻串联,电压表测两端电压
数据1:,
数据2:,
根据串联分压可得:
,即……①
,即……②
由①②联立可得
将代入②可得:……③
把合金丝换成第(2)问中截取的镍铬合金丝,闭合开关后,电压表示数为2.4V,则换取的镍铬合金丝的电压为
换成第(2)问中截取的镍铬合金丝,其阻值为,根据串联分压得:
,即,解得……④
由③④可得:,即该合金丝的电阻与长度的关系为。
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