精品解析:2026年山东省济宁市任城区中考物理一模试题
2026-04-28
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内容正文:
2025-2026学年度第二学期一模检测
九年级物理试题
一、选择题:下列各题的四个选项中,只有一项符合题意,每小题2分,共20分。
1. 关于测量及测量工具的使用,下列说法正确的是( )
A. 用刻度尺测量长度时,如图甲,必须让物体左端对准零刻度线,视线与尺面垂直
B. 测量物体质量过程中,如图乙,可调节平衡螺母使天平恢复平衡
C. 用如图丙所示的弹簧测力计拉动物体做匀速直线运动,可测物体所受摩擦力
D. 使用测电笔时,如图丁,手指要与测电笔笔尾金属体接触
2. “AI科技化妆镜”通过摄像头捕捉人脸成像,经AI处理后呈现在显示屏上,如图所示。下列说法正确的是( )
A. “AI科技化妆镜”与平面镜成像的原理相同
B. 人脸在“AI科技化妆镜”中成放大的像时,像距大于物距
C. 人脸远离“AI科技化妆镜”,显示屏上人脸的像大小不变
D. 摄像头镜片与近视眼镜属同一类透镜,均对光线有发散作用
3. 下列说法正确的是( )
A. 做匀速直线运动的物体,速度为20m/s时比速度为10m/s时运动的路程长
B. 密度为的固体比密度为的液体的质量大
C. 完全燃烧热值为的燃料比热值为的燃料放出的热量多
D. 实际功率为1000W的电热器比实际功率为800W的电热器电流做功快
4. 小明同学整理的笔记如下,其中正确的是( )
①镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律
②扩散现象说明分子在不停地做无规则运动,且温度越高,分子热运动越剧烈
③物体温度升高一定是吸收了热量
④用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电是因为玻璃棒失去了负电荷
⑤家庭电路中电流过大一定是发生了短路
A. ①②④ B. ②④⑤ C. ①③⑤ D. ②③⑤
5. 对教材“科学书屋”中内容的说明,正确的是( )
A. 图甲,工作人员撒盐来降低水的凝固点(冰的熔点),使公路上的积雪熔化
B. 图乙,仅用绿光灯照射红色的月季花,将看到月季花呈现绿色
C. 图丙,空间站中处于失重状态的航天员失去惯性且不受地球引力作用
D. 图丁,微波炉是利用电流的热效应工作的
6. 关于2026年央视春晚《武BOT》节目中的人形机器人及其表演,下列说法正确的是( )
A. 机器人挥舞双节棍,双节棍运动方向改变,这说明力是维持物体运动的原因
B. 机器人跳起上升时,它的重力势能转化为动能
C. 机器人的核心芯片由半导体材料制成
D. 机器人通过超声波接收系统发出的统一指令
7. 我国“奋斗者”号载人潜水器(如图甲所示)在马里亚纳海沟脱离母船成功坐底,坐底深度达10909米,再创我国载人深潜的新纪录。母船通过固定在甲板上的支架投放“奋斗者”号,如图乙所示。若,g取10N/kg,下列说法中正确的是( )
A. “奋斗者”号所受浮力随下潜深度的增加而增大
B. 投放“奋斗者”号时,支架相当于一个省力杠杆
C. 海水对“奋斗者”号坐底处的压强约为1.0909×108Pa
D. “奋斗者”号坐底后,所受重力与支持力是一对平衡力
8. 某路灯由小型风力发电机供电,白天得到的电能可储存于蓄电池中,相关参数如下表所示。为延长蓄电池寿命,当蓄电池的容量剩下总容量的20%时,蓄电池停止供电。下列相关说法正确的是( )
蓄电池
路灯
额定电压
12V
额定电压
12V
容量
50Ah
额定功率
60W
A. 风能属于不可再生能源
B. 风力发电机和动圈式话筒的工作原理相同
C. 给蓄电池充电时,蓄电池在电路中相当于电源
D. 一个充满电的蓄电池可向一盏路灯持续供电10h
9. 关于能源、信息与材料,下列说法不正确的是( )
A. 使用超导材料制作汽车电动机,可提高能量利用效率
B. “中国环流器二号M”核聚变装置的核反应与核电站相同
C. 光纤通信是利用光在光导纤维中多次反射传输信息的
D. 能量在转化过程中一定遵守能量守恒定律
10. 如图所示,电源电压恒定,定值电阻,,当滑片P置于最左端,开关S接触点1时,电流表示数为0.6A。将滑片P移至R3的中点,分别将开关S置于1和2,电路的总功率之比为3:5。下列说法正确的是( )
A. 电源电压为18V
B. 滑动变阻器R3的最大阻值为20Ω
C. 开关S置于1,滑片P向右滑动过程中,电路的总功率变大
D. 滑片P移至最右端,开关S置于2时,电路中的电流为0.6A
二、填空题:每空1分,共12分。
11. 如图所示小明用光电计时器测量速度,当做直线运动的小车刚遮挡第一个光源射出的光线时,光电计时器开始计时;遮挡第二个光源射出的光线时,光电计时器停止计时,已知小车车身长度为0.15m,两光线的间距为0.30m,光电计时器显示的数据为0.5s,则小车通过这段路程的平均速度是______m/s;以小车为参照物,计时器是________(选填“静止”或“运动”)的。
12. 拨动古筝(如图甲)的同一根琴弦,用大小不同的力主要改变声音的_________;用相同的力吹奏骨笛(如图乙),按住不同的孔主要改变声音的_________。
13. 将A管插入装水容器中,把B管的管口贴靠在A管上端,用吹风机向B管中吹气,如图所示,则A管上端管口气压____(选填“大于”“等于”或“小于”)容器中水面上方气压,这是由于________。
14. 如图所示,将一实心物体挂在弹簧测力计上,待其静止时弹簧测力计的示数为3.6N,当把物体的四分之一浸在水中时,弹簧测力计的示数变为2.6N,则此时物体受到的浮力为_____N。把该物体从弹簧测力计上取下,放入水中静止后,物体受到的浮力为_____N。(已知g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
15. 如图甲所示,小明用电子秤称取50g水放入烧杯中,将温度传感器插入水中,并连接电脑;取2g花生米穿在细铁丝上,点燃花生米,立即移到烧杯正下方,给水加热;在电脑上获得温度随时间的变化图像如图乙;已知,可计算出花生米的热值为______J/kg。这个测量值小于真实值,导致测量值偏小的原因可能是__________(列举一条即可)。
16. 如图所示为某触摸屏的内部电路简图,其中AB为定值电阻膜片,其两端电压恒为8V,触摸点P将电阻膜片分为AP、PB两部分,此时AP两端的电压为5V,通过的电流为0.2A。当触摸点P水平向右滑动,AP两端电压改变1V时,流过AP的电流将_______(选填“变大”“变小”或“不变”),PB段的电功率为______W。
三、实验题:17题5分,18题5分,19题3分,20题4分,共18分。
17. 小明利用注射器完成了三组相关实验,请结合现象回答问题:
(1)如图甲,注射器内吸入半筒水,封住注射口,用力推活塞,水很难被压缩。这一现象说明___________;
(2)如图乙,小明用容积为20mL的注射器测量大气压。注射器筒壁上有刻度部分的长度为10cm,将活塞推至底端并封住注射口,用拉力传感器水平拉动活塞。当活塞开始滑动时,拉力传感器的示数为22N,则测得大气压强约为______Pa;他发现测量值大于实际值,其主要原因可能是:活塞被拉动时,_______;
(3)如图丙、丁,小明在注射器筒壁内安装温度传感器并密封,吸入适量气体后用橡皮帽封住注射口。用力快速压活塞,传感器示数升高,说明对气体做功,气体内能_______(选填“增加”“减小”或“不变”)。快速取下橡皮帽,气体喷出,注射口有“白雾”出现,传感器示数降低,这一过程的能量转化情况与汽油机的___________冲程相同。
18. 如图甲是汽车抬头显示系统。显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃投射在正前方,司机平视可以看到数据竖直的像,如图乙。
(1)请在乙图中画出眼睛看到a点像的光路图;
(2)小明利用如图丙所示的装置探究显示系统的成像原理。他在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A,拿______(选填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛B在玻璃板后面移动,从玻璃板A侧观察,直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合;
(3)当小明靠近玻璃板观察时,像的大小将_______(选填“变大”“变小”或“不变”);
(4)保持玻璃板与白纸接触,将玻璃板向A侧倾斜______度可以模拟汽车抬头显示系统;
(5)若显示器通过玻璃板所成的像过低,不便于观察,这时需要将显示器沿水平方向________(选填“远离”或“靠近”)挡风玻璃。
19. 在探究“物体动能大小与质量是否有关”的实验中。
(1)从相同斜面的同一高度由静止释放质量大小不同的两个钢块,如图甲所示,两钢块滑到水平面上时具有相同的___________。钢块与相同的木块撞击后静止,被撞击后的木块离开钢块开始在水平木板上滑行,这时,两木块___________(选填“运动速度”“具有的动能”或“受到的摩擦力”)相同;
(2)若去除木块,直接让两个钢块在水平木板上滑行,用它们滑行距离的大小来显示它们各自具有动能的大小。这种做法___________(选填“可行”或“不可行”);
(3)图乙是探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置。保持同一小车每次从斜面同一高度由静止滑下,若小车在毛巾表面和棉布表面运动过程中克服摩擦力所做的功分别为和,则___________(选填“>”“<”或“=”)。
20. 小明在“探究电流与电压、电阻的关系”时,选用的实验器材有电源、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、不同阻值的定值电阻、导线若干。
(1)请你帮小明在虚线框内画出实验电路图;
(2)若小明选用的定值电阻开路,闭合开关后,电流表、电压表示数情况将会是_________;
(3)实验过程中,小明发现记录数据的纸被不慎弄污,只剩图中所示的表格及部分数据,基于图中信息可以判断,小明正在探究的是电流与________的关系;
5
10
15
20
0.6
0.3
0.2
(4)为收集图中右下角的数据,在正确连接电路的基础上,小明闭合开关,移动滑片,使电压表的示数为_____V时,可收集到该数据。
四、计算题:21题4分,22题6分,共10分。
21. 如图为建筑工地上常用的挖掘机,质量为42t,静止时履带与水平地面的总接触面积为(g取10N/kg)。
(1)求挖掘机静止时对水平地面的压强是多少?
(2)挖掘机在1min内把重为的沙土提升3m,再用2min使这些沙土在水平方向平移30m,求这3min内,挖掘机对沙土做功的平均功率是多少?
22. 小明设计如图甲所示的电路,试图把电流表改装成密度计。电源电压恒定不变,定值电阻R2的阻值为8Ω,压敏电阻R1所受压力每增加1N,阻值减小2Ω。他将薄壁烧杯(质量忽略不计)放在R1上,闭合开关,电流表示数为0.3A,此刻度标记为;向杯中注入的水,电流表示数如图乙所示,此刻度标记为,同时在烧杯外表面标记液面的位置;倒出水,注入250cm3的另一种液体(即液面达到标记处),可在对应电流处标记该液体密度。已知,取g=10N/kg,不改变电流表量程和液面位置。求:
(1)250cm3水的重力;
(2)R1不受压力时的阻值;
(3)密度计的最大量程。
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2025-2026学年度第二学期一模检测
九年级物理试题
一、选择题:下列各题的四个选项中,只有一项符合题意,每小题2分,共20分。
1. 关于测量及测量工具的使用,下列说法正确的是( )
A. 用刻度尺测量长度时,如图甲,必须让物体左端对准零刻度线,视线与尺面垂直
B. 测量物体质量过程中,如图乙,可调节平衡螺母使天平恢复平衡
C. 用如图丙所示的弹簧测力计拉动物体做匀速直线运动,可测物体所受摩擦力
D. 使用测电笔时,如图丁,手指要与测电笔笔尾金属体接触
【答案】D
【解析】
【详解】A.使用刻度尺测量长度时,若零刻度线磨损,也可以选择其它整刻度线作为测量起点,且图中视线未与尺面垂直,不符合刻度尺使用规则,故A错误;
B.调节平衡螺母是天平称量前的操作,测量物体质量过程中,不能调节平衡螺母,需要通过增减砝码和移动游码使天平恢复平衡,故B错误;
C.根据二力平衡原理,只有沿水平方向拉动物体做匀速直线运动时,拉力大小才等于滑动摩擦力大小。图中斜向上拉动物体,拉力和摩擦力不是一对平衡力,大小不相等,无法测出物体所受摩擦力,故C错误;
D.使用测电笔时,手指必须接触测电笔的笔尾金属体,才能形成通路,正确分辨火线与零线,图中操作符合要求,故D正确。
故选D。
2. “AI科技化妆镜”通过摄像头捕捉人脸成像,经AI处理后呈现在显示屏上,如图所示。下列说法正确的是( )
A. “AI科技化妆镜”与平面镜成像的原理相同
B. 人脸在“AI科技化妆镜”中成放大的像时,像距大于物距
C. 人脸远离“AI科技化妆镜”,显示屏上人脸的像大小不变
D. 摄像头镜片与近视眼镜属同一类透镜,均对光线有发散作用
【答案】B
【解析】
【详解】A.平面镜成像的原理是光的反射;AI化妆镜的摄像头是凸透镜,成像原理是光的折射,故A错误;
B.根据凸透镜成像规律,当凸透镜成放大的实像时,满足,,因此像距大于物距,故B正确;
C.凸透镜成像满足“物远像近像变小”,人脸远离化妆镜时,物距变大,显示屏上像将变小,故C错误;
D.摄像头镜片是凸透镜,对光线有会聚作用;近视眼镜的镜片是凹透镜,对光线有发散作用,故D错误。
故选B。
3. 下列说法正确的是( )
A. 做匀速直线运动的物体,速度为20m/s时比速度为10m/s时运动的路程长
B. 密度为的固体比密度为的液体的质量大
C. 完全燃烧热值为的燃料比热值为的燃料放出的热量多
D. 实际功率为1000W的电热器比实际功率为800W的电热器电流做功快
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据,匀速直线运动的物体通过的路程由速度和运动时间共同决定,只知道速度大小,未说明运动时间,无法比较路程长短,故A错误;
B.根据质量公式 ,质量由密度和体积共同决定,只知道密度大小,未说明固体和液体的体积,无法比较质量大小,故B错误;
C.根据燃料完全燃烧放热公式,放出的热量由燃料的热值和质量共同决定,只知道热值大小,未说明燃料的质量,无法比较放出热量的多少,故C错误;
D.功率是表示物体做功快慢的物理量,实际功率越大,电流做功越快,所以实际功率为1000W的电热器比800W的电热器电流做功快,故D正确。
故选D。
4. 小明同学整理的笔记如下,其中正确的是( )
①镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律
②扩散现象说明分子在不停地做无规则运动,且温度越高,分子热运动越剧烈
③物体温度升高一定是吸收了热量
④用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电是因为玻璃棒失去了负电荷
⑤家庭电路中电流过大一定是发生了短路
A. ①②④ B. ②④⑤ C. ①③⑤ D. ②③⑤
【答案】A
【解析】
【详解】①镜面反射和漫反射的每条光线都遵循光的反射定律,这是光的反射的基本规律,故①正确;
②扩散现象是分子不停地做无规则运动的直接体现,且温度越高,分子热运动越剧烈,扩散速度越快,故②正确;
③物体温度升高可能是外界对它做功,也可能是吸收了热量,故③错误;
④摩擦起电的本质是电子的转移,用丝绸摩擦玻璃棒时,玻璃棒因原子核束缚电子能力弱,失去电子,所以带正电,故④正确;
⑤家庭电路中电流过大的原因有短路和用电器总功率过大两种,故⑤错误。
综上,故选A。
5. 对教材“科学书屋”中内容的说明,正确的是( )
A. 图甲,工作人员撒盐来降低水的凝固点(冰的熔点),使公路上的积雪熔化
B. 图乙,仅用绿光灯照射红色的月季花,将看到月季花呈现绿色
C. 图丙,空间站中处于失重状态的航天员失去惯性且不受地球引力作用
D. 图丁,微波炉是利用电流的热效应工作的
【答案】A
【解析】
【详解】A.撒盐可以降低冰的熔点,使冰在零摄氏度以下就可以熔化,从而加速公路上积雪的熔化,故A正确;
B.红色的月季花只能反射红光,吸收其他颜色的光。仅用绿光灯照射时,月季花看起来是黑色的,故B错误;
C.惯性是物体固有的属性,与物体的运动状态无关,即使在失重状态下,航天员仍然具有惯性。空间站中的航天员虽然处于失重状态,但仍受到地球的吸引力,故C错误;
D.微波炉是利用微波加热食物的,而不是电流的热效应,故D错误。
故选A。
6. 关于2026年央视春晚《武BOT》节目中的人形机器人及其表演,下列说法正确的是( )
A. 机器人挥舞双节棍,双节棍运动方向改变,这说明力是维持物体运动的原因
B. 机器人跳起上升时,它的重力势能转化为动能
C. 机器人的核心芯片由半导体材料制成
D. 机器人通过超声波接收系统发出的统一指令
【答案】C
【解析】
【详解】A.力是改变物体运动状态的原因,而非维持物体运动的原因,双节棍运动方向改变是力改变了它的运动状态,故A错误;
B.机器人跳起上升时,速度减小,动能减小,高度增大,重力势能增大,是动能转化为重力势能,故B错误;
C.机器人的核心芯片是由半导体材料(如硅)制成的,半导体材料的特性适合制作芯片,故C正确;
D.机器人接收统一指令是通过电磁波,超声波在空气中传播距离有限且易受干扰,不适合用于远程指令传输,故D错误。
故选C。
7. 我国“奋斗者”号载人潜水器(如图甲所示)在马里亚纳海沟脱离母船成功坐底,坐底深度达10909米,再创我国载人深潜的新纪录。母船通过固定在甲板上的支架投放“奋斗者”号,如图乙所示。若,g取10N/kg,下列说法中正确的是( )
A. “奋斗者”号所受浮力随下潜深度的增加而增大
B. 投放“奋斗者”号时,支架相当于一个省力杠杆
C. 海水对“奋斗者”号坐底处的压强约为1.0909×108Pa
D. “奋斗者”号坐底后,所受重力与支持力是一对平衡力
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据阿基米德原理,“奋斗者”号完全浸没后下潜,排开海水的体积和海水的密度保持不变,因此浮力不变,故A错误;
B.由图乙可知,杠杆支点为O,动力臂小于阻力(奋斗者重力)的阻力臂,是费力杠杆,故B错误;
C.海水对“奋斗者”号坐底处的压强约,故C正确;
D.“奋斗者”号坐底后受力平衡,即,,因此重力和支持力不是一对平衡力,故D错误。
故选C。
8. 某路灯由小型风力发电机供电,白天得到的电能可储存于蓄电池中,相关参数如下表所示。为延长蓄电池寿命,当蓄电池的容量剩下总容量的20%时,蓄电池停止供电。下列相关说法正确的是( )
蓄电池
路灯
额定电压
12V
额定电压
12V
容量
50Ah
额定功率
60W
A. 风能属于不可再生能源
B. 风力发电机和动圈式话筒的工作原理相同
C. 给蓄电池充电时,蓄电池在电路中相当于电源
D. 一个充满电的蓄电池可向一盏路灯持续供电10h
【答案】B
【解析】
【详解】A.风能可以源源不断地从自然界获取,属于可再生能源,故A错误;
B.风力发电机的工作原理是电磁感应现象,动圈式话筒也是利用电磁感应原理将声信号转化为电信号,故B正确;
C.给蓄电池充电时,蓄电池消耗电能,在电路中相当于用电器,故C错误;
D.蓄电池可提供的最大电能为
持续供电时间,故D错误。
故选B。
9. 关于能源、信息与材料,下列说法不正确的是( )
A. 使用超导材料制作汽车电动机,可提高能量利用效率
B. “中国环流器二号M”核聚变装置的核反应与核电站相同
C. 光纤通信是利用光在光导纤维中多次反射传输信息的
D. 能量在转化过程中一定遵守能量守恒定律
【答案】B
【解析】
【详解】A.超导材料的电阻为零,电流通过超导材料制作的汽车电动机时,不会产生电热损耗,能提高能量利用效率,故A正确;
B.“中国环流器二号M”的核反应是核聚变,核电站的核反应是核裂变,故B错误;
C.光纤通信传输的是激光信号,利用光在光导纤维内壁多次反射来传输信息的,故C正确;
D.能量守恒定律是自然界的基本定律之一,能量在转化过程中一定遵守该定律,故D正确。
本题选不正确的,故选B。
10. 如图所示,电源电压恒定,定值电阻,,当滑片P置于最左端,开关S接触点1时,电流表示数为0.6A。将滑片P移至R3的中点,分别将开关S置于1和2,电路的总功率之比为3:5。下列说法正确的是( )
A. 电源电压为18V
B. 滑动变阻器R3的最大阻值为20Ω
C. 开关S置于1,滑片P向右滑动过程中,电路的总功率变大
D. 滑片P移至最右端,开关S置于2时,电路中的电流为0.6A
【答案】D
【解析】
【详解】A.当滑片P在最左端时,R3接入电路的电阻为0,开关S接1时,电路中只有R1,根据欧姆定律,电源电压,故A错误;
B.滑片P在R3中点时,接入电阻为,开关S置于1时,电路的功率为
开关S置于2时,电路的功率为
由题意可知
代入数据、,可得
解得,故B错误;
C.开关S接1,滑片P向右滑动,R3接入电阻变大,由串联电路电阻特点可知,总电阻变大,电源电压不变,根据可知,电路总功率变小,故C错误;
D.滑片P移到最右端,R3全部接入电路,S接2时,R2与R3串联,总电阻
由欧姆定律可知,电路电流,故D正确。
故选D。
二、填空题:每空1分,共12分。
11. 如图所示小明用光电计时器测量速度,当做直线运动的小车刚遮挡第一个光源射出的光线时,光电计时器开始计时;遮挡第二个光源射出的光线时,光电计时器停止计时,已知小车车身长度为0.15m,两光线的间距为0.30m,光电计时器显示的数据为0.5s,则小车通过这段路程的平均速度是______m/s;以小车为参照物,计时器是________(选填“静止”或“运动”)的。
【答案】 ①. ②. 运动
【解析】
【详解】根据题意,小车运动的路程为,已知运动时间,平均速度
以小车为参照物,光电计时器相对于小车的位置不断发生变化,因此计时器是运动的。
12. 拨动古筝(如图甲)的同一根琴弦,用大小不同的力主要改变声音的_________;用相同的力吹奏骨笛(如图乙),按住不同的孔主要改变声音的_________。
【答案】 ①. 响度 ②. 音调
【解析】
【详解】[1]拨动古筝的同一根琴弦,用大小不同的力时,琴弦的振动幅度会不同,力越大,振幅越大,声音的响度就越大;力越小,振幅越小,声音的响度越小。
[2]用相同的力吹奏骨笛,按住不同的孔时,骨笛内空气柱的长度会不同,空气柱越长,振动频率越低,音调越低;空气柱越短,振动频率越高,音调越高。
13. 将A管插入装水容器中,把B管的管口贴靠在A管上端,用吹风机向B管中吹气,如图所示,则A管上端管口气压____(选填“大于”“等于”或“小于”)容器中水面上方气压,这是由于________。
【答案】 ①. 小于 ②. 流体流速越大的位置,压强越小
【解析】
【详解】[1][2]流体流速越大的位置,压强越小,当用吹风机向B管吹气时,A管上端管口的空气流速变快,容器水面上方的空气流速慢,气压大,A管上端管口的气压会小于容器水面上方的气压,从而会把水压入A管,使A管内液面上升。
14. 如图所示,将一实心物体挂在弹簧测力计上,待其静止时弹簧测力计的示数为3.6N,当把物体的四分之一浸在水中时,弹簧测力计的示数变为2.6N,则此时物体受到的浮力为_____N。把该物体从弹簧测力计上取下,放入水中静止后,物体受到的浮力为_____N。(已知g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
【答案】 ①. 1 ②. 3.6
【解析】
【详解】由图和题意可知,物体的重力,当把物体的四分之一浸在水中时,弹簧测力计的示数,此时物体受到的浮力
根据公式得,排开水的体积
物体的体积:
物体的质量
物体的密度
因为,所以物体漂浮在密度为的液体的液面上,所以浮力
15. 如图甲所示,小明用电子秤称取50g水放入烧杯中,将温度传感器插入水中,并连接电脑;取2g花生米穿在细铁丝上,点燃花生米,立即移到烧杯正下方,给水加热;在电脑上获得温度随时间的变化图像如图乙;已知,可计算出花生米的热值为______J/kg。这个测量值小于真实值,导致测量值偏小的原因可能是__________(列举一条即可)。
【答案】 ①. ②. 花生未完全燃烧
【解析】
【详解】水吸收的热量
若不计热量损失,由得,花生米的热值为
实际实验中,热量会向空气中散失,也会被烧杯、铁丝吸收,花生米也很难完全燃烧,我们计算时只用被水吸收的热量代表总放热,得到的结果小于真实热值。
16. 如图所示为某触摸屏的内部电路简图,其中AB为定值电阻膜片,其两端电压恒为8V,触摸点P将电阻膜片分为AP、PB两部分,此时AP两端的电压为5V,通过的电流为0.2A。当触摸点P水平向右滑动,AP两端电压改变1V时,流过AP的电流将_______(选填“变大”“变小”或“不变”),PB段的电功率为______W。
【答案】 ①. 不变 ②. 0.4
【解析】
【详解】[1]由图可知,AP与PB是串联的,总电阻 ,电源电压 恒定。串联电路中电流处处相等,总电阻不变,所以电路中的电流I始终不变。
[2]已知初始时,,根据欧姆定律可知,
总电阻
所以
当P向右滑动时AP部分的电阻增大,AP两端电压改变1V,即增大1V,,则
因为总电阻不变,电路电流不变。
此时
PB段的电功率
三、实验题:17题5分,18题5分,19题3分,20题4分,共18分。
17. 小明利用注射器完成了三组相关实验,请结合现象回答问题:
(1)如图甲,注射器内吸入半筒水,封住注射口,用力推活塞,水很难被压缩。这一现象说明___________;
(2)如图乙,小明用容积为20mL的注射器测量大气压。注射器筒壁上有刻度部分的长度为10cm,将活塞推至底端并封住注射口,用拉力传感器水平拉动活塞。当活塞开始滑动时,拉力传感器的示数为22N,则测得大气压强约为______Pa;他发现测量值大于实际值,其主要原因可能是:活塞被拉动时,_______;
(3)如图丙、丁,小明在注射器筒壁内安装温度传感器并密封,吸入适量气体后用橡皮帽封住注射口。用力快速压活塞,传感器示数升高,说明对气体做功,气体内能_______(选填“增加”“减小”或“不变”)。快速取下橡皮帽,气体喷出,注射口有“白雾”出现,传感器示数降低,这一过程的能量转化情况与汽油机的___________冲程相同。
【答案】(1)分子之间存在斥力
(2) ①. ②. 活塞与注射器筒壁之间存在摩擦力
(3) ①. 增加 ②. 做功
【解析】
【小问1详解】
水很难被压缩,是因为分子之间存在斥力,阻止分子进一步靠近。
【小问2详解】
注射器的容积
长度
活塞的横截面积
大气压强
活塞与筒壁之间存在摩擦力,拉力传感器的示数不仅要克服大气压的压力,还要克服摩擦力,导致测得的拉力偏大,计算出的大气压偏大。
【小问3详解】
用力快速压活塞,对气体做功,机械能转化为内能,气体内能增加。
气体喷出时,温度降低,内能转化为机械能,这与汽油机的做功冲程能量转化情况相同。
18. 如图甲是汽车抬头显示系统。显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃投射在正前方,司机平视可以看到数据竖直的像,如图乙。
(1)请在乙图中画出眼睛看到a点像的光路图;
(2)小明利用如图丙所示的装置探究显示系统的成像原理。他在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A,拿______(选填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛B在玻璃板后面移动,从玻璃板A侧观察,直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合;
(3)当小明靠近玻璃板观察时,像的大小将_______(选填“变大”“变小”或“不变”);
(4)保持玻璃板与白纸接触,将玻璃板向A侧倾斜______度可以模拟汽车抬头显示系统;
(5)若显示器通过玻璃板所成的像过低,不便于观察,这时需要将显示器沿水平方向________(选填“远离”或“靠近”)挡风玻璃。
【答案】(1) (2)未点燃
(3)不变 (4)45
(5)远离
【解析】
【小问1详解】
连接与眼睛交于挡风玻璃于一点,即为入射点,连接a与入射点为入射光线,连接入射点与眼睛为反射光线。据此作图。
【小问2详解】
实验中,蜡烛B不需要点燃,这样可以避免玻璃板后方光线过强,干扰对蜡烛A像的观察,便于通过蜡烛B与A的像重合来确定像的位置和大小。
【小问3详解】
平面镜成像的特点是像与物体大小相等,因此小明靠近玻璃板时,蜡烛A的像大小不变。
【小问4详解】
汽车抬头显示系统要求,显示器水平放置,通过挡风玻璃(相当于平面镜)成竖直的像。根据平面镜成像特点,像与物关于镜面对称,当镜面与水平面成45°角时,水平物体的像会呈竖直状态,因此玻璃板应向A侧倾斜45度。
【小问5详解】
平面镜成像中,物体到镜面的距离与像到镜面的距离相等。像过低,说明像到镜面的水平距离过小,应将显示器远离挡风玻璃时,物体到镜面的距离增大,像到镜面的距离也同步增大,像的位置会随之升高,便于观察。
19. 在探究“物体动能大小与质量是否有关”的实验中。
(1)从相同斜面的同一高度由静止释放质量大小不同的两个钢块,如图甲所示,两钢块滑到水平面上时具有相同的___________。钢块与相同的木块撞击后静止,被撞击后的木块离开钢块开始在水平木板上滑行,这时,两木块___________(选填“运动速度”“具有的动能”或“受到的摩擦力”)相同;
(2)若去除木块,直接让两个钢块在水平木板上滑行,用它们滑行距离的大小来显示它们各自具有动能的大小。这种做法___________(选填“可行”或“不可行”);
(3)图乙是探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置。保持同一小车每次从斜面同一高度由静止滑下,若小车在毛巾表面和棉布表面运动过程中克服摩擦力所做的功分别为和,则___________(选填“>”“<”或“=”)。
【答案】(1) ①. 速度 ②. 受到的摩擦力
(2)不可行 (3)=
【解析】
【小问1详解】
根据机械能守恒,物体从同一高度滑下到达水平面时,其重力势能转化为动能,到达底端时的速度大小只与高度有关。因此,两钢块滑到水平面上时具有相同的速度;
被撞击后的木块在水平木板上滑行时,木块对木板的压力(等于木块重力)和接触面粗糙程度相同,所以两木块受到的摩擦力相同。
【小问2详解】
直接让两个钢块在水平木板上滑行,钢块的质量不同,滑行时受到的摩擦力也不同(压力不同)。动能的大小需要通过克服摩擦力做功来体现,但摩擦力不同时,滑行距离不能直接反映动能大小,所以这种做法不可行。
【小问3详解】
同一小车从斜面同一高度滑下,初始的重力势能相同,滑到水平面时的动能相同。小车在毛巾表面和棉布表面运动时,最终都会静止,动能全部用来克服摩擦力做功,所以克服摩擦力所做的功。
20. 小明在“探究电流与电压、电阻的关系”时,选用的实验器材有电源、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、不同阻值的定值电阻、导线若干。
(1)请你帮小明在虚线框内画出实验电路图;
(2)若小明选用的定值电阻开路,闭合开关后,电流表、电压表示数情况将会是_________;
(3)实验过程中,小明发现记录数据的纸被不慎弄污,只剩图中所示的表格及部分数据,基于图中信息可以判断,小明正在探究的是电流与________的关系;
5
10
15
20
0.6
0.3
0.2
(4)为收集图中右下角的数据,在正确连接电路的基础上,小明闭合开关,移动滑片,使电压表的示数为_____V时,可收集到该数据。
【答案】(1) (2)电流表示数(几乎)为零,电压表示数(约)等于电源电压
(3)电阻 (4)3
【解析】
【小问1详解】
在“探究电流与电压、电阻的关系”时,要用到控制变量法,“探究电流与电压的关系”时,要控制电阻阻值一定,改变定值电阻两端的电压;在“探究电流与电阻的关系”时,要控制控制电压不变,改变定值电阻的阻值,电压表要并联在定值电阻两端,电流表要串联在电路中,滑动变阻器要串联连入电路中,据此画电路图。
【小问2详解】
定值电阻开路,电路中没有电流,电流表示数为0,电压表串联在电路中,测的是电源电压。
【小问3详解】
根据表格中数据,每组数据都在变化,且
每组数据的乘积不变,根据实验探究过程中,用到控制变量法,所以,正在探究的是电流与电阻的关系。
【小问4详解】
由(3)知,探究的是电流与电阻的关系,所以,电源电压应保持不变,电源电压为3V,所以,使电压表的示数为3V时,可收集到该数据。
四、计算题:21题4分,22题6分,共10分。
21. 如图为建筑工地上常用的挖掘机,质量为42t,静止时履带与水平地面的总接触面积为(g取10N/kg)。
(1)求挖掘机静止时对水平地面的压强是多少?
(2)挖掘机在1min内把重为的沙土提升3m,再用2min使这些沙土在水平方向平移30m,求这3min内,挖掘机对沙土做功的平均功率是多少?
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
挖掘机静止在水平地面,对地面的压力等于自身重力,即
挖掘机静止时对水平地面的压强为
【小问2详解】
挖掘机水平平移沙土时,对沙土的力竖直向上,沙土在力的方向上没有移动距离,因此平移过程不做功,仅提升沙土过程做功。提升沙土做功
挖掘机对沙土做功的平均功率为
22. 小明设计如图甲所示的电路,试图把电流表改装成密度计。电源电压恒定不变,定值电阻R2的阻值为8Ω,压敏电阻R1所受压力每增加1N,阻值减小2Ω。他将薄壁烧杯(质量忽略不计)放在R1上,闭合开关,电流表示数为0.3A,此刻度标记为;向杯中注入的水,电流表示数如图乙所示,此刻度标记为,同时在烧杯外表面标记液面的位置;倒出水,注入250cm3的另一种液体(即液面达到标记处),可在对应电流处标记该液体密度。已知,取g=10N/kg,不改变电流表量程和液面位置。求:
(1)250cm3水的重力;
(2)R1不受压力时的阻值;
(3)密度计的最大量程。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(2)根据电源电压不变,利用欧姆定律建立方程组,从而求出R1的阻值和电源电压。由题意求出R1的阻值是解题的关键。
(3)由题意求出压敏电阻减小的电阻,进而求出液体的重力,利用可计算出测量的最大密度值,
【小问1详解】
水的体积为
水的质量
水的重力
【小问2详解】
设不受压力时的阻值为,空烧杯质量不计,此时电路电流,与串联,电源电压①
注入水后,增加的压力等于水的重力
由题意得阻值减小量
此时阻值为,由图乙可知电流表量程为,分度值,电流,电源电压 ②
电源电压恒定,联立①②等式得
解得、电源电压
【小问3详解】
电流表最大电流 ,对应液体密度最大,根据欧姆定律得电路总电阻
此时压敏电阻的阻值
压敏电阻减小的阻值
液体重力等于压敏电阻增加的压力
液体质量
液体体积,最大密度
故密度计的最大量程为
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