内容正文:
2026年初中结业学科学业水平测试模拟评价
九年级物理试卷
本试卷共6页、28小题,全卷满分100分,考试时间100分钟
注意事项:
1.答卷前,考生务必用0.5毫米黑色墨水笔将自己的姓名和考试号填写在试卷、答题卷上相应位置。
2.答选择题必须用2B铅笔将答题卷上对应的答案标号涂黑。如需改动,请用橡皮擦干净后,再涂其他答案。答非选择题必须用0.5毫米黑色墨水笔作答,答案必须写在答题卷各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后写上新的答案。不按以上要求作答的答案无效。
3.作图题请先用2B铅笔作答,确认无误后请用0.5毫米黑色墨水笔描黑。
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分。每小题只有一个选项是正确的)
1. 春晚节目《新春之声》中,提琴与鼓合奏。区分提琴声和鼓声是依据声音的( )
A. 音调 B. 音色 C. 响度 D. 声速
2. 如图是“探究液体压强与哪些因素有关”的实验,微型压强计的金属盒上蒙的物体应具有较好的( )
A. 弹性 B. 绝缘性 C. 硬度 D. 延展性
3. 声呐常用于对水下目标的探测、定位、跟踪、识别,以及水下导航、通讯等。声呐工作利用的是( )
A. 可见光 B. 紫外线 C. 超声波 D. 次声波
4. “打铁花”的过程中,高温铁水四散飞溅,最后变成小铁粒。下列自然现象的形成过程与此相同的是( )
A. 积雪初融 B. 霜打枝头 C. 露凝芳草 D. 滴水成冰
5. 如图所示,摩托车手在骑行过程中,头盔顶部的运动相机可以拍摄车手看到的景象。以下列哪个物体为参照物,运动相机一定是静止的( )
A. 树木 B. 头盔 C. 房屋 D. 另一车手
6. 将点燃的蜡烛放在玻璃板前,将茶杯放在玻璃板后合适的位置,观众能通过玻璃板观察到如图1所示的现象。在图2的俯视情景中,要能看到图1的现象,应适当向后方移动( )
A. 茶杯 B. 蜡烛 C. 玻璃板 D. 茶杯和蜡烛
7. 停放自行车时,为了将前轮略微提起(后轮不离地),在图示A、B、C、D中选择一点施加竖直向上的力,其中最省力的作用点是( )
A. A点 B. B点 C. C点 D. D点
8. 如图是中国气象局发布的风云四号03气象卫星在轨运行的示意图。则卫星( )
A. 不受力的作用 B. 运动状态不变
C. 不具有重力势能 D. 利用的太阳能是可再生能源
9. 把塑料绳的一端扎紧,然后撕成很多细丝,再用丝绸摩擦塑料细丝,可以看到图示的现象。下列分析正确的是( )
A. 摩擦让相邻的细丝带上异种电荷 B. 塑料细丝因为带同种电荷而相斥
C. 塑料细丝下方支架材料应选金属 D. 该实验在下雨天做更容易成功
10. 如图1所示,将一条长约5米的软导线两端与微电流传感器相连,形成闭合回路。微电流传感器与计算机相连。以软导线作为跳绳,甲、乙同学快速甩动导线,计算机显示出如图2的微电流波形。则该实验中( )
A. 产生的电流为直流电 B. 将机械能转化为电能
C. 电流方向与甩动方向无关 D. 原理是电流的磁效应
11. 小明利用两种热敏电阻制作简易电子温度计。其中的电阻随温度升高而增大,的电阻随温度升高而减小,为定值电阻。下列电路能够实现温度越高,电表示数越大的是( )
A. B.
C. D.
12. 如图所示,粗糙程度均匀且足够长的水平面上有一物块M,在的水平向右拉力和的水平向左拉力的共同作用下,水平向右做匀速直线运动。某时刻将拉力减小到后( )
A. M一直向左运动 B. M受到的摩擦力方向不变
C. M所受合力不变 D. M的动能先减小再增大
二、填空题(本题共9小题,每空1分,共28分)
13.
(1)图1中,物块的长度为_____cm;
(2)图2中,弹簧测力计的示数为_____;
(3)本月初电能表的示数为,本月末示数如图3所示,本月使用的电能为_____。
14. 在自制天文望远镜时,若目镜选取焦距为10cm的凸透镜,则物镜应选取焦距_____10cm的_____透镜。我们能通过望远镜清楚地看到远处物体,是因为望远镜增大了_____。
15. 压缩空气储能电站是一种新型电能存储系统。图示为其原理图:电站在用电低谷时,利用剩余电力驱动压缩机压缩空气,将其储存在高压密封容器内;在用电高峰时,释放压缩空气驱动膨胀机工作,带动发电机发电。电站储能过程是通过_____的方式使空气内能_____。电站运行过程中损失的内能不能自发转化为电能,说明能量的转化和转移具有_____。
16. 如图1是探究水沸腾时温度变化特点的实验。装置中金属杆高度要适当,是为了让温度计的玻璃泡与水______。判断水沸腾的依据是出现图2中______所示的现象。此时温度计的示数如图3,则水的沸点为______℃。水由液态变为气态时分子间距会______。
17. 如图所示,用一盏灯照射两个瓷盘中的沙石和水,主要是利用了该灯发出的_____线具有热效应。沙石和水的质量均为0.1 kg、初温均为。照射后,沙石的温度为,水的温度为。此过程中,水吸热为_____J。若不计热损失,沙石的比热容为_____J/(kg·℃)[已知]。
18. 我国自主研制的蛟龙号潜水器,通过改变安装在其两侧的压载铁数量,实现无动力自主下沉与上浮,需要上浮时应_____压载铁;潜水器在海水中上浮过程中,受到海水的压强将_____;当达到最大深度时,海水压强约,面积为的观察窗受到海水的压力约为_____N。
19. 如图,将一支铅笔竖直插入盛有半杯水的烧杯中,可以观察到水面上下铅笔“错位”,这是光的_____现象,若将铅笔缓慢移动到烧杯中央,则水面上下铅笔错位的距离会越来越_____;若将铅笔缓慢远离烧杯前表面,水中铅笔的像的直径会越来越_____。
20. 图1是某生产线计数设备原理图。电源电压恒定,是定值电阻,为光敏电阻,被光照射时阻值变小;光线被遮挡时,两端电压达到设定值,触发计数系统计数。测试过程中,的阻值和电流表示数随时间做周期性变化,它们的关系图像如图2和图3。则_____,_____,内电路消耗的电能为_____。
21. 如图的电路中,电源电压恒定,虚线框内有一定值电阻和规格为“ ”的小灯泡,和以一定的方式与导线A、B、C相连(图中未画出)。正常发光时的电阻_____Ω。闭合开关,当接时,电压表的示数为;当接时,电流表的示数为,则_____,电压表示数为_____。
三、解答题(本题共7小题,共48分。解答26、27、28题时应有必要的解题过程)
22. 请按题目要求作答。
(1)如图所示,一个快递盒随水平传送带向右做匀速直线运动,为其重心。请在图中画出快递盒受到的重力和支持力的示意图。
(2)地磁场周围不同位置的磁感线分布如图所示,请在括号内填入地磁的极性,并在点画出磁感线的方向。
(3)请用笔画线代替导线,将开关和电灯正确接入家庭电路。
23. 小明利用托盘天平、量筒、水、食盐、烧杯、白纸、滴管、勺子等器材配制盐水,步骤如下:
(1)为称量出盐,小明将天平放在水平台面上,将游码移至标尺的零刻度线,先将两张白纸分别放在天平左右托盘上,发现指针如图1,应将平衡螺母向_____调节,直至指针对准分度盘中央的刻度线;接着将如图2的游码移至_____处,再用勺子向左盘的白纸上逐渐加盐,直至天平再次平衡;
(2)如图3所示,用量筒量取_____水;将水全部倒入烧杯中,再将盐倒入水中充分混合,若混合前后液体体积不变,则所配制的盐水密度为_____g/cm;若考虑混合前后总体积的变化,小明算出的盐水密度与真实值相比偏_____。()
(3)小明利用该天平和两个相同的带刻度的容器(如图4所示),能快速比较所配盐水的密度。用两个容器分别取不同浓度的盐水,分别放在调节好的天平两托盘上,调节游码使天平再次平衡,根据游码位置就能算出两杯盐水的密度差。
①将盛有盐水的两个容器放在天平左右托盘上,发现指针仍然如图1,则_____将两容器交换位置(选填“需要”或“不需要”);
②该天平能区分的盐水密度差最小为_____。
24. 如图,在探究A、B两种材料保温的性能时,小芳用这两种材料分别包着装有热水的相同密闭容器,在自然冷却过程中,利用温度计和计时器测量水温随时间变化的情况,如下表所示。
时间
0
9
18
27
36
……
120
180
中的水温
90
71
58
41
21
20
中的水温
90
58
41
32
26
20
20
(1)实验中除了选取大小、厚度相同的、材料之外,同时需要保持环境因素相同、水的_____和初温相同。
(2)分析数据可知:实验时室内温度是_____℃。水温随时间变化快慢的规律是_____。
(3)根据水温变化的规律可以推测时,中的水温可能为_____。
A. B. C. D.
(4)A、B两种材料中保温性能较好的是_____,理由是__________________________。
25. 图1是“测量小灯泡的电阻”的电路,小灯泡正常工作时的电压为2.5V。
(1)开关闭合前,滑动变阻器的滑片应置于图中最_____端;
(2)如图1,闭合开关,调节滑动变阻器,小明发现电压表示数始终为零,电流表示数有明显变化,经检查发现某处导线断开,断开的导线是_____(填导线的序号);
(3)实验时,某时刻电压表的示数如图2所示,为使小灯泡正常发光,应将滑片向_____端移动,同时视线应注意观察_____表的示数,可测出小灯泡正常发光时的电阻;
(4)小明用图3电路测量额定电流为的另一小灯泡的额定功率。已知电源电压为3V,电阻箱和的规格均为“”,电压表量程为。
①实验步骤:
第1步:闭合、,断开,先调节阻值为,再调节直至电压表示数_____V时,小灯泡正常发光;
第2步:保持、阻值不变,断开,闭合,读出电压表的示数为;
②小灯泡的额定功率_____(用、、表示)。
③若第1步中,调节时偏小,其它操作正确,则测得的灯泡额定功率比真实值偏_____。
④对图3电路及操作进行了下列调整,其中仍能完成测量的是_____。
A.将电阻箱改为阻值为的定值电阻
B.仅将电路中的电压表与开关交换位置
C.用适当规格的滑动变阻器替换
D.在实验操作时,先闭合的开关是、
26. 如图所示,用拉力F通过定滑轮将重为950N的货物匀速提升,用时30s,已知滑轮的机械效率为95%,不计绳重。求上述过程中:
(1)有用功大小;
(2)拉力的大小;
(3)拉力做功的功率。
27. 2025年全球首场“人机共跑”半程马拉松比赛在北京举行。半程马拉松赛程总长21km。某人形机器人甲的部分参数如表所示。该机器人配有一块电池板,其电能的50%用于克服阻力做功。但一块电池无法使其跑完全程,需要中途多次更换电池,每次更换电池耗时120s。机器人甲奔跑时可以视作匀速运动,其速度为。求:
身高
1.80m
平均阻力
216N
质量
55kg
电池参数
(1)一块电池板能让机器人甲克服阻力所做的功;
(2)一块电池板最多能支持机器人甲匀速奔跑的路程;
(3)另一机器人乙利用一块电池供电完成了整场比赛,其电池储能,电能的75%用于克服阻力做功,做功功率为300W。请通过计算说明谁能获得冠军。
28. 小宇设计了如图1的营养液高度自动控制装置。打开阀门,就能通过容器乙控制容器甲中营养液的高度。乙内有一柱形浮子,其上端通过轻质弹簧与力敏电阻下方的轻质绝缘片连接。已知浮子的质量为0.6kg,高为20cm,底面积为。弹簧一直在弹性限度内,且长度每变化,弹力改变2N。电源电压U恒为12V,与所受压力的关系如图2。当电磁铁线圈中的电流时,衔铁被释放,位于位置,水泵开始向乙中注入营养液;当时,衔铁被吸住,位于位置,水泵停止工作。不计线圈电阻,营养液的密度,取。
(1)浮子的重力为_____N。容器甲、乙中液面总能保持相平,利用了_____原理。
(2)启动装置时容器内没有液体,所受压力为0。当水泵注入的营养液达到最低控制液面时,浮子对容器底部压力恰好为0。求:
①电阻箱接入电路的阻值;
②容器中液面的最大高度。
(3)要增大液面的最低高度,可以_____绝缘片的长度。要实现液面高度可以调节,可调的最大电阻为_____。
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2026年初中结业学科学业水平测试模拟评价
九年级物理试卷
本试卷共6页、28小题,全卷满分100分,考试时间100分钟
注意事项:
1.答卷前,考生务必用0.5毫米黑色墨水笔将自己的姓名和考试号填写在试卷、答题卷上相应位置。
2.答选择题必须用2B铅笔将答题卷上对应的答案标号涂黑。如需改动,请用橡皮擦干净后,再涂其他答案。答非选择题必须用0.5毫米黑色墨水笔作答,答案必须写在答题卷各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后写上新的答案。不按以上要求作答的答案无效。
3.作图题请先用2B铅笔作答,确认无误后请用0.5毫米黑色墨水笔描黑。
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分。每小题只有一个选项是正确的)
1. 春晚节目《新春之声》中,提琴与鼓合奏。区分提琴声和鼓声是依据声音的( )
A. 音调 B. 音色 C. 响度 D. 声速
【答案】B
【解析】
【详解】音色由发声体材料和结构决定,提琴和鼓材料、结构不同,音色不同,这是区分它们的依据。故选B。
2. 如图是“探究液体压强与哪些因素有关”的实验,微型压强计的金属盒上蒙的物体应具有较好的( )
A. 弹性 B. 绝缘性 C. 硬度 D. 延展性
【答案】A
【解析】
【详解】微型压强计的金属盒上蒙的橡皮膜,需要在受到液体压强时能发生明显形变,并在压强变化或撤去后能恢复原状,以准确反映压强大小,这正是对弹性的要求。故选A。
3. 声呐常用于对水下目标的探测、定位、跟踪、识别,以及水下导航、通讯等。声呐工作利用的是( )
A. 可见光 B. 紫外线 C. 超声波 D. 次声波
【答案】C
【解析】
【详解】声呐通过发射和接收超声波的回声来探测水下目标,因为超声波方向性好、穿透力强,在水中传播距离远且能精准定位。故选“C”。
4. “打铁花”的过程中,高温铁水四散飞溅,最后变成小铁粒。下列自然现象的形成过程与此相同的是( )
A. 积雪初融 B. 霜打枝头 C. 露凝芳草 D. 滴水成冰
【答案】D
【解析】
【详解】打铁花”的过程中,高温铁水(液态)四散飞溅,最后变成小铁粒(固态)。物质由液态变为固态的过程叫做凝固。
A.积雪初融是固态雪变为液态水,属于熔化,故A不符合题意;
B.霜打枝头是气态水蒸气直接变为固态霜,属于凝华,故B不符合题意;
C.露凝芳草是气态水蒸气变为液态露,属于液化,故C不符合题意;
D.滴水成冰是液态水变为固态冰,属于凝固,故D符合题意。
故选D。
5. 如图所示,摩托车手在骑行过程中,头盔顶部的运动相机可以拍摄车手看到的景象。以下列哪个物体为参照物,运动相机一定是静止的( )
A. 树木 B. 头盔 C. 房屋 D. 另一车手
【答案】B
【解析】
【详解】AC.以树木、房屋为参照物,运动相机随着摩托车手一起运动,其位置相对于树木、房屋在不断变化,是运动的,故AC不符合题意;
B.运动相机固定在头盔上,它与头盔之间没有发生位置变化,所以以头盔为参照物,运动相机是静止的,故B符合题意;
D.以另一车手为参照物,由于两车手的相对运动状态不确定,运动相机相对于另一车手可能是运动的,也可能是静止的,不满足“一定是静止的”条件,故D不符合题意。
故选B。
6. 将点燃的蜡烛放在玻璃板前,将茶杯放在玻璃板后合适的位置,观众能通过玻璃板观察到如图1所示的现象。在图2的俯视情景中,要能看到图1的现象,应适当向后方移动( )
A. 茶杯 B. 蜡烛 C. 玻璃板 D. 茶杯和蜡烛
【答案】C
【解析】
【详解】图1的现象是蜡烛通过玻璃板成的虚像,其位置与茶杯重合。根据平面镜成像特点,像与物到镜面的距离相等。因此,要看到图1现象,必须满足:蜡烛到玻璃板的距离等于茶杯到玻璃板的距离。由图2可知,当前蜡烛到玻璃板的距离(物距)小于茶杯到玻璃板的距离,需调整使两者相等。将玻璃板向后方移动,既能增大物距,又能减小茶杯到玻璃板的距离,当两者相等时,蜡烛的像就会与茶杯重合。
故选C。
7. 停放自行车时,为了将前轮略微提起(后轮不离地),在图示A、B、C、D中选择一点施加竖直向上的力,其中最省力的作用点是( )
A. A点 B. B点 C. C点 D. D点
【答案】D
【解析】
【详解】根据杠杆平衡的条件
在杠杆中的阻力、阻力臂大小一定的情况下,要使所用的动力最小,必须使动力臂最长,若要从如图四点中选择一点施加竖直向上的力,将后轮略微提起,是围绕前轮转轴为支点,力的方向是竖直向上的,所以在D点施加竖直向上的力时,此时的力臂是最大的,根据杠杆的平衡条件可知,此时所用的力是最小的。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
8. 如图是中国气象局发布的风云四号03气象卫星在轨运行的示意图。则卫星( )
A. 不受力的作用 B. 运动状态不变
C. 不具有重力势能 D. 利用的太阳能是可再生能源
【答案】D
【解析】
【详解】A.卫星在轨运行受到地球的引力作用,该引力提供其做圆周运动所需的向心力,故A错误;
B.卫星在轨运行时,其速度方向时刻在改变,因此其运动状态是不断变化的,故B错误;
C.卫星在地球上空一定高度处,相对于地球具有重力势能,故C错误;
D.太阳能可以从自然界源源不断地获得,属于可再生能源,卫星利用太阳能是正确的,故D正确。
故选D。
9. 把塑料绳的一端扎紧,然后撕成很多细丝,再用丝绸摩擦塑料细丝,可以看到图示的现象。下列分析正确的是( )
A. 摩擦让相邻的细丝带上异种电荷 B. 塑料细丝因为带同种电荷而相斥
C. 塑料细丝下方支架材料应选金属 D. 该实验在下雨天做更容易成功
【答案】B
【解析】
【详解】AB.用丝绸摩擦塑料细丝,会使所有细丝带上同种电荷,根据同种电荷相互排斥的原理,细丝会相互排斥而散开,故A错误,B正确;
C.为了防止电荷通过支架导入大地,支架应选用绝缘体材料,故C错误;
D.下雨天空气湿度大,电荷容易被导走,不利于静电的积累,实验不易成功,故D错误。
故选B。
10. 如图1所示,将一条长约5米的软导线两端与微电流传感器相连,形成闭合回路。微电流传感器与计算机相连。以软导线作为跳绳,甲、乙同学快速甩动导线,计算机显示出如图2的微电流波形。则该实验中( )
A. 产生的电流为直流电 B. 将机械能转化为电能
C. 电流方向与甩动方向无关 D. 原理是电流的磁效应
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图2可知,电流的大小和方向都随时间做周期性变化,因此产生的电流为交流电,故A错误;
B.该实验是电磁感应现象,其能量转化形式为将甩动导线的机械能转化为电能,故B正确;
C.感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向有关,因此电流方向与甩动方向有关,故C错误;
D.该实验的原理是电磁感应现象,而电流的磁效应是指电流产生磁场,二者原理不同,故D错误。
故选B。
11. 小明利用两种热敏电阻制作简易电子温度计。其中的电阻随温度升高而增大,的电阻随温度升高而减小,为定值电阻。下列电路能够实现温度越高,电表示数越大的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.该电路中与串联,电压表测两端电压。温度升高时,电阻减小,根据串联分压规律可知,两端电压增大,电压表示数变大,故A符合题意;
B.该电路中与串联,电流表测电路电流。温度升高时,电阻增大,总电阻增大,由知电流减小,电流表示数变小,故B不符合题意;
C.该电路中与串联,电压表测两端电压。温度升高时,电阻减小,根据串联分压规律两端电压减小,电压表示数变小,故C不符合题意;
D.该电路中与串联,电压表测两端电压。温度升高时,电阻增大,根据串联分压规律可知,两端电压减小,电压表示数变小,故D不符合题意。
故选A。
12. 如图所示,粗糙程度均匀且足够长的水平面上有一物块M,在的水平向右拉力和的水平向左拉力的共同作用下,水平向右做匀速直线运动。某时刻将拉力减小到后( )
A. M一直向左运动 B. M受到的摩擦力方向不变
C. M所受合力不变 D. M的动能先减小再增大
【答案】D
【解析】
【详解】物块原来向右匀速直线运动,受力平衡:向右的拉力,向左的拉力,滑动摩擦力向左阻碍相对运动,因此满足 ,得滑动摩擦力
减小后初期:物块由于惯性保持向右运动,滑动摩擦力方向仍向左,此时合力向左,与运动方向相反,物块向右做减速运动,速度逐渐减小,动能逐渐减小,直到速度减为0。
物块速度减为0后: 此时向左的,向右的,此时有
物块会开始向左运动:滑动摩擦力方向变为向右,合力向左,与运动方向相同,物块向左做加速运动,速度逐渐增大,动能逐渐增大。
故选D。
二、填空题(本题共9小题,每空1分,共28分)
13.
(1)图1中,物块的长度为_____cm;
(2)图2中,弹簧测力计的示数为_____;
(3)本月初电能表的示数为,本月末示数如图3所示,本月使用的电能为_____。
【答案】(1)2.50
(2)3.8 (3)101
【解析】
【小问1详解】
由图1可知,刻度尺的分度值为1mm,物块左端对齐0刻度线,右端对齐2.50cm,所以物块的长度为2.50cm。
【小问2详解】
由图2可知,弹簧测力计的分度值为0.1N,指针在3以下第8个小格,示数为
【小问3详解】
由图3可知,本月末示数为,本月初电能表的示数为,本月使用的电能
14. 在自制天文望远镜时,若目镜选取焦距为10cm的凸透镜,则物镜应选取焦距_____10cm的_____透镜。我们能通过望远镜清楚地看到远处物体,是因为望远镜增大了_____。
【答案】 ①. 大于 ②. 凸 ③. 视角
【解析】
【详解】天文望远镜的工作原理要求物镜能将远处物体成倒立、缩小的实像,且该实像需落在目镜的一倍焦距范围内,因此物镜焦距必须大于目镜焦距。
自制天文望远镜的物镜和目镜均为凸透镜,物镜负责成实像,目镜将实像放大为虚像。
望远镜通过物镜拉近远处物体的成像距离,再经目镜放大,本质是增大了观察物体的视角。视角越大,物体在视网膜上成的像越大,人眼就越能清晰分辨远处物体。
15. 压缩空气储能电站是一种新型电能存储系统。图示为其原理图:电站在用电低谷时,利用剩余电力驱动压缩机压缩空气,将其储存在高压密封容器内;在用电高峰时,释放压缩空气驱动膨胀机工作,带动发电机发电。电站储能过程是通过_____的方式使空气内能_____。电站运行过程中损失的内能不能自发转化为电能,说明能量的转化和转移具有_____。
【答案】 ①. 做功 ②. 增大 ③. 方向性
【解析】
【详解】储能过程是利用压缩机压缩空气,此过程是外界对空气做功,使空气的内能增加,因此是通过做功的方式改变空气的内能。
内能不能自发地、完全地转化为电能,表明能量的转化和转移过程具有方向性。
16. 如图1是探究水沸腾时温度变化特点的实验。装置中金属杆高度要适当,是为了让温度计的玻璃泡与水______。判断水沸腾的依据是出现图2中______所示的现象。此时温度计的示数如图3,则水的沸点为______℃。水由液态变为气态时分子间距会______。
【答案】 ①. 充分接触 ②. 甲 ③. 98 ④. 增大
【解析】
【详解】为了测温准确,装置中金属杆高度要适当,是为了让温度计的玻璃泡与水充分接触;沸腾前,上方水温低,气泡上升时,内部的气体和少量水蒸气遇冷液化,因而体积变小,气泡变小。沸腾时,水大量汽化,水蒸气不断进入气泡,上升过程中气泡变大。所以判断水沸腾的依据是出现图2中甲所示的现象;如图3,温度计分度值为1℃,示数为98℃,则水的沸点为98℃;同种物质在固态时分子间距最小,在气态时分子间距最大,水由液态变为气态时分子间距会增大。
17. 如图所示,用一盏灯照射两个瓷盘中的沙石和水,主要是利用了该灯发出的_____线具有热效应。沙石和水的质量均为0.1 kg、初温均为。照射后,沙石的温度为,水的温度为。此过程中,水吸热为_____J。若不计热损失,沙石的比热容为_____J/(kg·℃)[已知]。
【答案】 ①. 红外 ②. ##3780 ③.
【解析】
【详解】[1]温度高于绝对零度的物体都会发出红外线,红外线具有热效应。
[2]水吸收的热量
[3]不计热损失,沙石吸收的热量等于水吸收的热量
沙石的温度变化
沙石的比热容
18. 我国自主研制的蛟龙号潜水器,通过改变安装在其两侧的压载铁数量,实现无动力自主下沉与上浮,需要上浮时应_____压载铁;潜水器在海水中上浮过程中,受到海水的压强将_____;当达到最大深度时,海水压强约,面积为的观察窗受到海水的压力约为_____N。
【答案】 ①. 减少 ②. 减小##变小 ③.
【解析】
【详解】潜水器实现上浮时,需要自身重力小于浮力,减少压载铁可减小自身总重力,使重力小于浮力,从而完成上浮。
根据液体压强公式可知,潜水器上浮过程中深度减小,海水密度不变,因此受到海水的压强会变小。
由可得,观察窗受到海水的压力为
19. 如图,将一支铅笔竖直插入盛有半杯水的烧杯中,可以观察到水面上下铅笔“错位”,这是光的_____现象,若将铅笔缓慢移动到烧杯中央,则水面上下铅笔错位的距离会越来越_____;若将铅笔缓慢远离烧杯前表面,水中铅笔的像的直径会越来越_____。
【答案】 ①. 折射 ②. 小 ③. 大
【解析】
【详解】铅笔插入水中后,从侧面观察时,盛水的烧杯相当于一个柱形凸透镜。铅笔在水中部分的反射光经过“水透镜”折射后进入人眼,人眼看到的是铅笔的像,因此这种“错位”是光的折射现象。
当铅笔从烧杯边缘缓慢移动到烧杯中央时,铅笔(物体)到“水透镜”的距离(物距)逐渐减小。根据凸透镜成虚像时“物距减小,像距减小,像变小”的规律,铅笔的像与实际的铅笔(水面以上部分)的错位距离会越来越小。
若将铅笔缓慢远离烧杯前表面,此时铅笔(物体)到“水透镜”的距离(物距)逐渐增大。根据凸透镜成虚像时“物距增大,像距增大,像变大”的规律,水中铅笔的像的直径会越来越大。
20. 图1是某生产线计数设备原理图。电源电压恒定,是定值电阻,为光敏电阻,被光照射时阻值变小;光线被遮挡时,两端电压达到设定值,触发计数系统计数。测试过程中,的阻值和电流表示数随时间做周期性变化,它们的关系图像如图2和图3。则_____,_____,内电路消耗的电能为_____。
【答案】 ①. 6 ②. 10 ③. 84
【解析】
【详解】根据图2和图3可知,电路存在两种稳定状态。
状态一:光线照射,光敏电阻阻值较小,,此时电路电流较大,。
状态二:光线遮挡,光敏电阻阻值较大, ,此时电路电流较小,。
电路为串联电路,电源电压恒定。根据欧姆定律可得……①
……②
联立①②可得
代入数据得
解得定值电阻;电源电压。
从图3可知,电流变化的周期为。在1分钟()内,共有个周期。在每个周期内,电流为的时间为,电流为的时间为。因此,在1分钟内,电流为的总时间为
电流为的总时间为
电路消耗的总电能为
21. 如图的电路中,电源电压恒定,虚线框内有一定值电阻和规格为“ ”的小灯泡,和以一定的方式与导线A、B、C相连(图中未画出)。正常发光时的电阻_____Ω。闭合开关,当接时,电压表的示数为;当接时,电流表的示数为,则_____,电压表示数为_____。
【答案】 ①. 6 ②. 9 ③. 7.5
【解析】
【详解】由可得,正常发光时的电阻
由可得,灯泡正常发光时的电流
当接时,电流表的示数为,等于小灯泡的额定电流,说明和串联,灯泡正常发光,当接时,电压表的示数为,说明电压表测R两端的电压,由可得
当接时,电压表测电源电压,即
三、解答题(本题共7小题,共48分。解答26、27、28题时应有必要的解题过程)
22. 请按题目要求作答。
(1)如图所示,一个快递盒随水平传送带向右做匀速直线运动,为其重心。请在图中画出快递盒受到的重力和支持力的示意图。
(2)地磁场周围不同位置的磁感线分布如图所示,请在括号内填入地磁的极性,并在点画出磁感线的方向。
(3)请用笔画线代替导线,将开关和电灯正确接入家庭电路。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
在竖直方向上,它受到竖直向下的重力G和传送带对它竖直向上的支持力F,这两个力是一对平衡力,大小相等,方向相反,作用点均在重心O。
【小问2详解】
地磁南极在地理北极附近,地磁北极在地理南极附近。在磁体外部,磁感线从N极出发,回到S极。
【小问3详解】
为了用电安全,开关应接在火线与电灯之间。火线经开关后再接入电灯,零线直接接入电灯。
23. 小明利用托盘天平、量筒、水、食盐、烧杯、白纸、滴管、勺子等器材配制盐水,步骤如下:
(1)为称量出盐,小明将天平放在水平台面上,将游码移至标尺的零刻度线,先将两张白纸分别放在天平左右托盘上,发现指针如图1,应将平衡螺母向_____调节,直至指针对准分度盘中央的刻度线;接着将如图2的游码移至_____处,再用勺子向左盘的白纸上逐渐加盐,直至天平再次平衡;
(2)如图3所示,用量筒量取_____水;将水全部倒入烧杯中,再将盐倒入水中充分混合,若混合前后液体体积不变,则所配制的盐水密度为_____g/cm;若考虑混合前后总体积的变化,小明算出的盐水密度与真实值相比偏_____。()
(3)小明利用该天平和两个相同的带刻度的容器(如图4所示),能快速比较所配盐水的密度。用两个容器分别取不同浓度的盐水,分别放在调节好的天平两托盘上,调节游码使天平再次平衡,根据游码位置就能算出两杯盐水的密度差。
①将盛有盐水的两个容器放在天平左右托盘上,发现指针仍然如图1,则_____将两容器交换位置(选填“需要”或“不需要”);
②该天平能区分的盐水密度差最小为_____。
【答案】(1) ①. 右 ②. 2
(2) ①. 50 ②. 1.04 ③. 大
(3) ①. 不需要 ②. 0.01
【解析】
【小问1详解】
天平调平时,指针偏左,说明左盘重,应将平衡螺母向右调节;要称量2g盐,无需砝码,直接将游码移至标尺刻度处,加盐至天平平衡。
【小问2详解】
由图3可知,量筒分度值为,液面最低处对应,因此量取水; 水的质量
盐水总质量
体积不变,因此盐水密度
实际上盐溶解后,混合后总体积会大于,小明计算时用的体积偏小,根据,算出的密度比真实值偏大。
【小问3详解】
指针偏左仅说明左盘盐水总质量更大,我们通过移动游码即可得到质量差,因此不需要交换容器位置;由图2可知,天平标尺的分度值为,即天平能分辨的最小质量差,盐水体积
因此最小密度差
24. 如图,在探究A、B两种材料保温的性能时,小芳用这两种材料分别包着装有热水的相同密闭容器,在自然冷却过程中,利用温度计和计时器测量水温随时间变化的情况,如下表所示。
时间
0
9
18
27
36
……
120
180
中的水温
90
71
58
41
21
20
中的水温
90
58
41
32
26
20
20
(1)实验中除了选取大小、厚度相同的、材料之外,同时需要保持环境因素相同、水的_____和初温相同。
(2)分析数据可知:实验时室内温度是_____℃。水温随时间变化快慢的规律是_____。
(3)根据水温变化的规律可以推测时,中的水温可能为_____。
A. B. C. D.
(4)A、B两种材料中保温性能较好的是_____,理由是__________________________。
【答案】(1)质量 (2) ①. 20 ②. 先快后慢
(3)C (4) ①. A ②. 相同的时间中水降低的温度少(或降低相同温度需要的时间长)
【解析】
【小问1详解】
本实验用到控制变量法,探究材料保温性能时,除了材料本身、环境温度、初温,还需要控制水的质量相同,避免水的质量不同影响降温规律。
【小问2详解】
当热水温度降低到和室温相同时,温度不再变化,由表格可知,最终水温稳定在20℃,因此室温为20℃;
分析数据可得:相同时间间隔内,水温越高,温度下降量越大,水温越低下降量越小,因此规律是水温下降先快后慢。
【小问3详解】
根据降温先快后慢的规律:A在水温为,36min水温为,则到共18分钟降温,所以平均每9min降温8.5℃,因为前9分钟(18min−27min)降温幅度大于后9分钟(27min−36min),则前9分钟(18min−27min)降低的温度应稍高于8.5℃,即
分析选项可知,C选项最接近49.5℃,故选C。
【小问4详解】
保温性能好的材料,会让热水降温更慢,由数据可知,相同时间内A中水降低的温度少,因此A的保温性能更好。
25. 图1是“测量小灯泡的电阻”的电路,小灯泡正常工作时的电压为2.5V。
(1)开关闭合前,滑动变阻器的滑片应置于图中最_____端;
(2)如图1,闭合开关,调节滑动变阻器,小明发现电压表示数始终为零,电流表示数有明显变化,经检查发现某处导线断开,断开的导线是_____(填导线的序号);
(3)实验时,某时刻电压表的示数如图2所示,为使小灯泡正常发光,应将滑片向_____端移动,同时视线应注意观察_____表的示数,可测出小灯泡正常发光时的电阻;
(4)小明用图3电路测量额定电流为的另一小灯泡的额定功率。已知电源电压为3V,电阻箱和的规格均为“”,电压表量程为。
①实验步骤:
第1步:闭合、,断开,先调节阻值为,再调节直至电压表示数_____V时,小灯泡正常发光;
第2步:保持、阻值不变,断开,闭合,读出电压表的示数为;
②小灯泡的额定功率_____(用、、表示)。
③若第1步中,调节时偏小,其它操作正确,则测得的灯泡额定功率比真实值偏_____。
④对图3电路及操作进行了下列调整,其中仍能完成测量的是_____。
A.将电阻箱改为阻值为的定值电阻
B.仅将电路中的电压表与开关交换位置
C.用适当规格的滑动变阻器替换
D.在实验操作时,先闭合的开关是、
【答案】(1)左 (2)①
(3) ①. 右 ②. 电压
(4) ①. 1 ②. ③. 小 ④. C
【解析】
【小问1详解】
为了保护电路,开关闭合前,应该将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处,即移到最左端。
【小问2详解】
电流表示数有明显变化,说明主电路通路,电压表示数为零说明电压表支路断开。若导线①断开,主电路仍通路,电压表未接入电路,示数为零,调节滑片电流会变化,符合题意。
【小问3详解】
图2电压表量程0~3V,分度值0.1V,读数为2.2V,小于灯泡额定电压2.5V;需要增大灯泡两端电压,根据串联分压规律,需减小滑动变阻器接入电阻,因此滑片向右移动。
实验中需要让灯泡电压达到额定电压,因此视线要观察电压表的示数。
【小问4详解】
[1]闭合、,断开,小灯泡和、串联,电压表测两端的电压,先调节阻值为,要让小灯泡正常发光,通过电路的电流需等于小灯泡的额定电流,因此电压表的示数为
[2]保持、阻值不变,断开,闭合,电压表测和灯泡的总电压,因此灯泡的额定电压为,由可得,小灯泡的额定功率为
[3]若偏小,说明电路实际电流小于额定电流的真实值,因此测得的额定功率偏小。
[4]A.将改为定值电阻,需要,大于电源电压,无法达到,不能完成测量,故A不符合题意;
B.仅将电路中的电压表与开关交换位置,其中一次测量,电压表正负接线柱接反了,不可以完成测量,故B不符合题意;
C.滑动变阻器的作用是调节电阻,调到对应电流后保持阻值不变即可,不需要读出阻值,适当规格的滑动变阻器可以完成该操作,因此可以完成测量,故C符合题意;
D.先闭合、时,第一步无法直接判断电流是否达到额定电流,不能直接让灯泡正常发光,无法完成测量,故D不符合题意。
故选C。
26. 如图所示,用拉力F通过定滑轮将重为950N的货物匀速提升,用时30s,已知滑轮的机械效率为95%,不计绳重。求上述过程中:
(1)有用功大小;
(2)拉力的大小;
(3)拉力做功的功率。
【答案】(1)5700J
(2)1000N (3)200W
【解析】
【小问1详解】
使用定滑轮提升货物,克服货物重力所做的功即为有用功,则有用功为
【小问2详解】
由可得,拉力所做的总功为
由可得,拉力为
【小问3详解】
由可得,拉力做功的功率为
27. 2025年全球首场“人机共跑”半程马拉松比赛在北京举行。半程马拉松赛程总长21km。某人形机器人甲的部分参数如表所示。该机器人配有一块电池板,其电能的50%用于克服阻力做功。但一块电池无法使其跑完全程,需要中途多次更换电池,每次更换电池耗时120s。机器人甲奔跑时可以视作匀速运动,其速度为。求:
身高
1.80m
平均阻力
216N
质量
55kg
电池参数
(1)一块电池板能让机器人甲克服阻力所做的功;
(2)一块电池板最多能支持机器人甲匀速奔跑的路程;
(3)另一机器人乙利用一块电池供电完成了整场比赛,其电池储能,电能的75%用于克服阻力做功,做功功率为300W。请通过计算说明谁能获得冠军。
【答案】(1)
(2)6000m (3)甲获得冠军
【解析】
【小问1详解】
由题意可知,一块电池板能让机器人甲克服阻力所做的功为
【小问2详解】
由可得,一块电池板最多能支持机器人甲匀速奔跑的路程为
【小问3详解】
由题意可知,机器人甲跑完21km需要电池数量为,因此需要4块电池,出发已装第一块,中途更换3次电池;更换电池的时间为
由可得,机器人甲跑步的时间为
所以,甲机器人完成整个比赛用时为
乙机器人用一块电池完赛,无需更换;由题意可知,乙机器人克服阻力所做的功为
已知克服阻力做功功率,因此乙机器人完成整个比赛用时为
因为,所以甲机器人获得冠军。
28. 小宇设计了如图1的营养液高度自动控制装置。打开阀门,就能通过容器乙控制容器甲中营养液的高度。乙内有一柱形浮子,其上端通过轻质弹簧与力敏电阻下方的轻质绝缘片连接。已知浮子的质量为0.6kg,高为20cm,底面积为。弹簧一直在弹性限度内,且长度每变化,弹力改变2N。电源电压U恒为12V,与所受压力的关系如图2。当电磁铁线圈中的电流时,衔铁被释放,位于位置,水泵开始向乙中注入营养液;当时,衔铁被吸住,位于位置,水泵停止工作。不计线圈电阻,营养液的密度,取。
(1)浮子的重力为_____N。容器甲、乙中液面总能保持相平,利用了_____原理。
(2)启动装置时容器内没有液体,所受压力为0。当水泵注入的营养液达到最低控制液面时,浮子对容器底部压力恰好为0。求:
①电阻箱接入电路的阻值;
②容器中液面的最大高度。
(3)要增大液面的最低高度,可以_____绝缘片的长度。要实现液面高度可以调节,可调的最大电阻为_____。
【答案】(1) ①. 6 ②. 连通器
(2)①200Ω;②25.6cm
(3) ①. 增大 ②. 230
【解析】
【小问1详解】
浮子的重力为
容器甲、乙上端开口下端连通,是一个连通器,当装有同种液体,并且液体不再流动时,液面总保持相平。
【小问2详解】
启动装置时,控制电路的电流为0.03A,容器内没有液体,所受压力为0,的阻值为200Ω,根据欧姆定律可知,电路的总电阻为
因此
液面达到最大高度时,电流水泵停止,根据欧姆定律可知,电路的总电阻为
此时
由图2的线性关系可知,与所受压力的关系为,此时压力为。弹簧每压缩弹力增加,因此压缩量为
浮子漂浮时,受力平衡,所受浮力为
由可得,浸入深度为
所以,液面最大高度为
【小问3详解】
要增大液面最低高度,需要(对应)时,浮子已经向上移动一段距离,浮子底部更高,因此需要缩短(减小)绝缘片长度。
液面达到最大高度时,电流水泵停止,根据欧姆定律可知,电路的总电阻为
当浮子刚好完全浸没时,最大,最小,电阻箱最大。完全浸没时,浮子受到的浮力最大为
此时,力敏电阻受到的压力最大为
此时,力敏电阻接入电路中的阻值为
此时,可调的最大电阻为
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