内容正文:
2025—2026学年度下学期期中考试
九年级物理试题
注意事项:
1.答题前请将答题卡上的考生信息填写清楚,然后将试题答案认真书写在答题卡的规定位置,否则作废,
2.本试卷共8页,考试时间90分钟。
3.考试结束只交答题卡。
一、选择题(本题共15题,1~10题每题2分,11~15题每题3分,共35分。每题只有一个正确答案,多选、错选均不得分;把正确答案的序号用铅笔涂在答题卡的规定位置)
1. 如图是一同学给家人盛饭时的情景。关于情景中的数据估测最接近实际的是( )
A. 刚煮熟的米饭温度约为20℃ B. 吃完一碗米饭用时约为5s
C. 碗口的直径约为12cm D. 空碗的质量约为10kg
2. 在学校“阳光大课间”的操场上,同学们满怀激情的口号响彻整个校园。其中“响”是指声音的( )
A. 响度 B. 音调 C. 音色 D. 传播速度
3. 我国研制出世界首台月壤打砖机,可通过加热将月壤颗粒快速变为“岩浆”,再冷却制成结实的砖块。该过程主要涉及的物态变化是( )
A. 熔化凝华 B. 液化凝固 C. 汽化液化 D. 熔化凝固
4. 如图所示,这是一个水深均为2m 的游泳池,岸上白色救生椅的高度也为2m。以救生椅为参照,目测游泳池中水的深度比其实际深度要浅,造成这个假象的原因是( )
A. 光沿直线传播 B. 光的反射 C. 光的折射 D. 光的色散
5. 下列关于家庭电路的说法正确的是( )
A. 为了用电安全,开关要控制零线
B. 电能表表盘的示数是用电器的实际功率
C. 各个用电器能够独立工作是因为用电器之间是串联的
D. 若用测电笔检测双孔插座的左右孔,氖管都发光,则可能是进户零线断路
6. 马年春晚的舞台上,熊猫机器人也来给全国人民拜年了如图所示。熊猫机器人背部有两个控制开关:当闭合开关时,头部灯L亮起;再闭合开关时,四肢(电动机)开始运动;单独只闭合开关时,机器人无反应。下列设计的模拟电路图符合以上要求的是( )
A. B.
C. D.
7. 2026年4月9日,我国使用长征六号改运载火箭,成功将卫星互联网低轨21组卫星发射升空。火箭发射过程中涉及的物理知识,下列说法正确的是( )
A. 火箭燃料燃烧得越充分,燃料的热值就越大
B. 火箭助推器采用固体燃料,是因为固体燃料比热容大
C. 火箭升空过程外壳温度升高,这与热机做功冲程的原理相同
D. 火箭升空过程外壳与空气摩擦温度升高,这是通过做功改变内能的
8. 如图所示用不同方向的拉力、、匀速拉动重力为G的物体时,不计绳重和摩擦,下列说法中正确的是( )
A. B.
C. 和是一对平衡力 D. 和G是一对平衡力
9. 某实验小组设计了如图所示“探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验装置,在甲、乙两个相同的烧瓶内加入质量与温度相同的煤油,其中R甲>R乙。则下列说法中正确的是( )
A. 该实验装置可以探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系
B. 实验中使用到的温度计是根据固体的热胀冷缩原理制成的
C. 通电一段时间后,甲烧瓶内的温度计示数小于乙烧瓶内的温度计示数
D. 该实验装置不能探究电流通过导体产生的热量与电流的关系
10. 四十六载冰雪路,辉映绚丽中国红。米兰冬奥会中国健儿再创历史。如图为单板滑雪运动员苏翊鸣在空中运动的轨迹,图中a、c两处等高,若不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 运动员从a处到b处重力势能转化为动能
B. 运动员在a处和c处的重力势能相等
C. 运动员在b处时处于平衡状态
D. 运动员从b处到d处动能逐渐减小
11. 对下列电磁现象相应的解释中( )
①甲图:导线通电后小磁针发生偏转,说明电流有磁效应
②乙图:磁悬浮地球仪悬浮在空中是因为受地磁场作用
③丙图:闭合开关,滑片P向右侧滑动时,弹簧测力计的示数变大
④丁图:司南之所以能指向南北方向,是因为地球的周围存在磁感线
A. 只有①③正确 B. 只有①④正确
C. 只有②③正确 D. 只有③④正确
12. 在如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关,电路正常工作。一段时间后,发现电灯熄灭,且电压表示数变大。若电路中只有一处故障,且只发生在电阻R或灯泡L上,则下列判断中( )
①灯泡L被短路 ②灯泡L断路 ③电阻R被短路 ④电阻R断路
A. 只有①③正确 B. 只有①④正确
C. 只有②③正确 D. 只有②④正确
13. 探究凸透镜成像的规律时,实验小组利用如图所示装置(光屏未画出)进行实验,记录的部分实验信息如下表所示。下列说法中( )
实验次序
1
2
3
4
5
物距u/cm
50
40
30
25
20
像距v/cm
22
25
30
*
60
①该凸透镜的焦距是15cm
②图中,蜡烛和透镜位置不动,移动透镜右侧的光屏能得到缩小的实像
③图中,在光屏上得到清晰的像后,在蜡烛和凸透镜之间放近视镜,需将光屏向右移动才能在光屏上得到清晰的像
④第2次实验的成像规律与照相机成像原理相同
A. 只有①③正确 B. 只有②③正确
C. 只有①③④正确 D. 只有②③④正确
14. 如图所示,斜面底端A点到斜面上B点的距离L为80cm,B点距水平地面高度h为20cm。沿斜面向上用0.8N的拉力F将重为2N的木块匀速拉到图中虚框所示位置,用时2s。这段过程中拉力F做的功为W,功率为P,斜面的机械效率为η,木块在该斜面上受到的滑动摩擦力为f。下列说法中( )
①W=0.4J ②P=0.32W ③η=62.5% ④f=0.8N
A. 只有②③正确 B. 只有①②④正确
C. 只有③④正确 D. 只有①③④正确
15. 如图所示电路,电源电压U恒定。滑动变阻器R2上标有“120Ω 2A”,灯泡L上标有“12V 6W”(忽略灯丝电阻变化),电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~15V。闭合S、S1、S2,滑片P移到某一位置时,灯泡的实际电功率为1.5W,此时电压表示数为15V,小灯泡两端的电压为UL。闭合S、S2,断开S1,在保证电路各元件安全的前提下,滑动变阻器可以达到的最大阻值与最小阻值之比为5:1,电路中电流最小时滑动变阻器的电功率为P(结果保留两位小数)。下列说法中( )
①UL=15V ②U=21V ③R1=7.5Ω ④P≈3.28W
A. 只有①④正确 B. 只有②③正确
C. 只有①③④正确 D. 只有②③④正确
二、填空题(每空2分,共8分)
16. 将一勺砂糖放入一杯水中,过一会儿砂糖“消失了”。这种现象说明分子在做永不停息的无规则________。
17. 用带负电的橡胶棒能排斥用餐巾纸摩擦过的吸管,如图所示,说明吸管带________电。
18. 如图所示,小球悬挂在小桶的正上方,小车、小桶、小球一起沿水平地面向左做匀速直线运动。某时刻将细线剪断,小车、小桶仍然以原速度向左做匀速直线运动,小球会落在________(选填“桶的左边”、“桶的右边”或“桶中”)。
19. 某物体运动的s-t图像如图所示,物体0~10s内的平均速度是________m/s。
三、作图题(每题3分,共6分)
20. 如图,A'B'是物体AB在平面镜中所成的像,画出平面镜的摆放位置.
21. 如图是小浩做俯卧撑时的示意图。他的身体可视为杠杆,点为支点,点为重心。在图中画出小浩受到的重力的示意图及其力臂。
四、实验题(第22题5分,第23题8分,第24题12分,共25分)
22. “隔水炖”是我国传统的烹饪技法之一,炖出来的食品汤汁浓醇。某同学周末在家里利用锅和碗做了隔水炖排骨,如图甲所示,他发现当锅里的水沸腾时,碗中的水没有沸腾。于是他和同学一起探究水在沸腾前后温度变化特点。
(1)实验中,读取温度计温度值时,正确的方法是图乙中的________(选填“A”、“B”或“C”)。
(2)当水温上升到88℃时,每隔1min记录一次温度计的示数,直到水沸腾5min后停止读数,记录数据并观察水的沸腾现象。根据测得的实验数据绘制成的水温随时间变化的图像如图丙,由图像分析可知:水在沸腾时,________热量,但温度________。
(3)根据图像可知所测水的沸点为97℃,可能是当时气压________(选填“大于”、“小于”或“等于”)1标准大气压。
(4)隔水炖排骨时,发现锅里的水沸腾了,可碗中的水没有沸腾,这是因为________。
23. 在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中,实验小组利用1个弹簧测力计、1个木块、1个砝码、2块表面粗糙程度不同的长木板,做了如图甲所示的3次实验。实验中第1次和第2次用相同的长木板,第3次用表面更加粗糙的长木板。
(1)在图甲中,弹簧测力计必须沿水平方向拉动木块做________运动;
(2)比较图甲中第2、3次实验,是为了探究滑动摩擦力大小与________的关系;
(3)实验小组将该实验方法进行了改进,如图乙所示,用拉力F=8N拉着长木板向右做匀速直线运动。此时,木块所受摩擦力大小为________N,桌面与木板之间的摩擦力大小为________N。
24. 某物理实验小组如图甲所示的电路测量未知电阻的阻值,已知电源由2节新干电池串联组成,待测电阻(阻值约为几欧),滑动变阻器(20Ω 1A)。
(1)图甲中有一根导线连接错误,请把接错的那一根导线找出来打“×”,用笔画线代替导线画出正确的连接(只改接一根导线,导线不得交叉)。
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到________端(选填“最左”或“最右”)。
(3)闭合开关正确进行实验并将部分实验数据记录在下表中,在第3次测量时,电压表的示数如图乙所示,读数为________V。根据这三次测得的数据,阻值的平均值为________Ω。
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻/Ω
平均值/Ω
1
1.6
0.20
8.0
2
2.0
0.24
8.3
3
0.30
(4)该探究小组还设计了如图丙所示的电路,利用阻值为R0的定值电阻和电压表等器材,测量未知电阻的阻值,经检查无误后进行实验。电源电压未知且恒定不变,请将实验过程补充完整:
①闭合开关S1和S2,读出电压表的示数U1;
②__________,读出电压表的示数U2;
③待测电阻的阻值=________。(用已知量和测得量的符号表示)
五、计算题(第25题4分,第26题10分,第27题12分,共26分。解答时应写出必要的文字说明、公式和重要的计算步骤,只写出最后答案的不能得分)
25. 如图所示是我国建造的全球聚光面积最大的敦煌熔盐塔式光热电站,在满足光照条件下,每天可使该电站的6000t熔盐温度上升400℃。高温的熔盐通过蒸汽发生器产生蒸汽推动汽轮机发电,日发电量W=6.48×1011J。已知c熔盐=1.5×103J/(kg·℃),求:
(1)6000t熔盐每天吸收的热量;
(2)该光热电站的热电转换效率。
26. 我国清代在河道上修建“溢流坝”(如图甲所示),当水位超过警戒线时,水流自动漫过坝顶泄洪,起到保护堤防的作用。受此启发,某跨学科实践活动小组围绕“水位自动排水系统”这一主题,设计了水位自动报警装置,将其制成顶部开有小孔的模型,如图乙所示。其中A为压力传感器,B是密度小于水且不吸水的圆柱体,能沿固定的光滑细杆在竖直方向自由移动。当模型内水深20cm时,圆柱体B与模型底面刚好接触且对底面的压力为零。水面上涨到设计的警戒水位时,圆柱体对压力传感器的压力为2N,触发报警装置,开启阀门排水。已知圆柱体B的底面积SB=100cm2,高hB=25cm,g取10N/kg,ρ水=1×103kg/m3,求:
(1)当模型内水深20cm时,水对模型底部的压强;
(2)圆柱体B的密度;
(3)触发报警装置时,压力传感器A下表面到水面的距离。
27. 公路、桥梁被损坏的一个重要原因是过往车辆严重超载,为了能抓拍超载车辆,物理兴趣小组成员设计制作了一个“汽车超载模拟抓拍器”,其工作原理图如图甲所示,已知控制电路的电源电压U=10V,保护电阻R1=16Ω,为压敏电阻,当车辆驶入被检测路段时,其阻值随它受到的压力变化情况如图乙所示,当电流表示数I≥0.4A时,电磁继电器的衔铁被吸下,工作电路中的照相机就开始抓拍。电磁线圈电阻R0阻值忽略不计,g取10N/kg,请解答下列问题:
(1)某次测试时,采用了一辆总重15N、与路面接触总面积为3×10-5m2的模拟车辆,求该模拟车辆静止时对水平路面的压强;
(2)结合(1)问计算说明该模拟车辆是否被抓拍;
(3)为了延长道路及抓拍设备的使用寿命,要把电源电压降至8V,且要抓拍G总≥40N的模拟车辆,则R1要更换为多大的电阻?
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2025—2026学年度下学期期中考试
九年级物理试题
注意事项:
1.答题前请将答题卡上的考生信息填写清楚,然后将试题答案认真书写在答题卡的规定位置,否则作废,
2.本试卷共8页,考试时间90分钟。
3.考试结束只交答题卡。
一、选择题(本题共15题,1~10题每题2分,11~15题每题3分,共35分。每题只有一个正确答案,多选、错选均不得分;把正确答案的序号用铅笔涂在答题卡的规定位置)
1. 如图是一同学给家人盛饭时的情景。关于情景中的数据估测最接近实际的是( )
A. 刚煮熟的米饭温度约为20℃ B. 吃完一碗米饭用时约为5s
C. 碗口的直径约为12cm D. 空碗的质量约为10kg
【答案】C
【解析】
【详解】A.刚煮熟的米饭跟沸水的温度差不多,所以刚煮熟的米饭的温度约为100℃,故A不符合题意;
B.正常进食一碗米饭需数分钟(如5分钟 = 300秒),5秒远不足以完成进食,不符合生活常识,故B不符合题意;
C.成年人手掌宽度约10cm,常见饭碗口径略大于此值,12cm处于合理范围(一般饭碗直径在10cm~15cm之间),符合实际,故C符合题意;
D.一个普通陶瓷或塑料空碗质量约为100g~200g(即0.1kg~0.2kg),10kg严重偏离实际,故D不符合题意。
故选 C。
2. 在学校“阳光大课间”的操场上,同学们满怀激情的口号响彻整个校园。其中“响”是指声音的( )
A. 响度 B. 音调 C. 音色 D. 传播速度
【答案】A
【解析】
【详解】响度指声音的强弱(大小),“响彻整个校园”描述的是声音强度大,因此指的是声音的响度,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3. 我国研制出世界首台月壤打砖机,可通过加热将月壤颗粒快速变为“岩浆”,再冷却制成结实的砖块。该过程主要涉及的物态变化是( )
A. 熔化凝华 B. 液化凝固 C. 汽化液化 D. 熔化凝固
【答案】D
【解析】
【详解】月壤颗粒原本是固态,加热后变为液态的“岩浆”,物质由固态变为液态的物态变化是熔化;液态岩浆冷却后变成固态的砖块,物质由液态变为固态的物态变化是凝固,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
4. 如图所示,这是一个水深均为2m 的游泳池,岸上白色救生椅的高度也为2m。以救生椅为参照,目测游泳池中水的深度比其实际深度要浅,造成这个假象的原因是( )
A. 光沿直线传播 B. 光的反射 C. 光的折射 D. 光的色散
【答案】C
【解析】
【详解】人看到游泳池底变浅,是因为池底反射的光线从水中斜射入空气中时,发生光的折射:折射角大于入射角,折射光线向水面偏折,人眼逆着折射光线看去,看到的是位置比实际池底更高的虚像,所以目测深度比实际深度浅,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
5. 下列关于家庭电路的说法正确的是( )
A. 为了用电安全,开关要控制零线
B. 电能表表盘的示数是用电器的实际功率
C. 各个用电器能够独立工作是因为用电器之间是串联的
D. 若用测电笔检测双孔插座的左右孔,氖管都发光,则可能是进户零线断路
【答案】D
【解析】
【详解】A.相线(火线)与地面、中性线之间存在着电压,人接触相线比较危险,故开关应该控制相线。故A错误;
B.电能表是测量电功(用电器消耗电能多少)的仪器,不是测量电功率的仪器。故B错误;
C.串联的用电器是互相影响的,并联的用电器才能独立工作。故C错误;
D.中性线(零线)断路时,插座两个孔通过家庭电路中其他用电器与导线与相线(火线)相连,故与其两个插孔接触的测电笔氖管都发光。故D正确。
故选D。
6. 马年春晚的舞台上,熊猫机器人也来给全国人民拜年了如图所示。熊猫机器人背部有两个控制开关:当闭合开关时,头部灯L亮起;再闭合开关时,四肢(电动机)开始运动;单独只闭合开关时,机器人无反应。下列设计的模拟电路图符合以上要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】AC.当闭合开关时,此时开关断开,头部灯L不亮,四肢(电动机)不运动,故AC不符合题意;
B.当闭合开关时,头部灯L亮,四肢(电动机)开始运动,再闭合开关时,电路短路,故B不符合题意;
D.根据题意,两用电器要并联,当闭合开关时,头部灯L亮起;再闭合开关时,四肢(电动机)开始运动;单独只闭合开关时,电路断路,机器人无反应,故D符合题意。
故选D。
7. 2026年4月9日,我国使用长征六号改运载火箭,成功将卫星互联网低轨21组卫星发射升空。火箭发射过程中涉及的物理知识,下列说法正确的是( )
A. 火箭燃料燃烧得越充分,燃料的热值就越大
B. 火箭助推器采用固体燃料,是因为固体燃料比热容大
C. 火箭升空过程外壳温度升高,这与热机做功冲程的原理相同
D. 火箭升空过程外壳与空气摩擦温度升高,这是通过做功改变内能的
【答案】D
【解析】
【详解】A.热值是燃料本身的一种特性,它只与燃料的种类有关,表示单位质量(或体积)的燃料完全燃烧时放出的热量。燃料燃烧是否充分,只会影响实际放出的热量,而不会改变燃料本身的热值故A错误;
B.火箭发射需要巨大的推力,这就要求燃料在燃烧时能释放出大量的能量。因此,火箭燃料通常选择热值大的物质(即单位质量的燃料燃烧放出的热量多),而不是因为比热容大。比热容大意味着温度升高吸收的热量多,这并非火箭选择燃料的主要考量,故B错误;
CD.火箭升空过程中外壳温度升高,是因为火箭高速运动时外壳与空气剧烈摩擦,克服摩擦力做功,将机械能转化为内能。而热机的做功冲程是将内能转化为机械能。两者的能量转化方向是相反的,故C错误,D正确。
故选D 。
8. 如图所示用不同方向的拉力、、匀速拉动重力为G的物体时,不计绳重和摩擦,下列说法中正确的是( )
A. B.
C. 和是一对平衡力 D. 和G是一对平衡力
【答案】A
【解析】
【详解】AB.为定滑轮相当于一个等臂杠杆,力臂均为轮的半径,只能改变力的方向,而不省力,故用定滑轮拉同一重物,沿三个不同方向,用的拉力大小相等,不计绳重和摩擦,则
故A 正确,B错误;
CD.二力平衡的条件是两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,和、和G均不满足“方向相反、作用在同一条直线上”这一条件,所以都不是一对平衡力,故C、D错误。
故选A。
9. 某实验小组设计了如图所示“探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验装置,在甲、乙两个相同的烧瓶内加入质量与温度相同的煤油,其中R甲>R乙。则下列说法中正确的是( )
A. 该实验装置可以探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系
B. 实验中使用到的温度计是根据固体的热胀冷缩原理制成的
C. 通电一段时间后,甲烧瓶内的温度计示数小于乙烧瓶内的温度计示数
D. 该实验装置不能探究电流通过导体产生的热量与电流的关系
【答案】A
【解析】
【详解】A.由图可知,甲、乙两电阻丝串联,因此通过两电阻的电流和通电时间都相同,,可以探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系,故A正确;
B.实验中使用的液体温度计,是根据液体的热胀冷缩原理制成的,故B错误;
C.根据焦耳定律,电流和通电时间相同时,电阻越大,产生热量越多。,因此甲产生热量更多,煤油初温、质量相同,所以甲的温度计示数更大,故C错误;
D.该装置有滑动变阻器,可以通过改变滑动变阻器接入电阻改变电路电流;保持电阻不变,观察同一个烧瓶,通电相同时间,对比不同电流下温度计的示数变化,就可以探究电流产生热量与电流的关系,故D错误。
故选A。
10. 四十六载冰雪路,辉映绚丽中国红。米兰冬奥会中国健儿再创历史。如图为单板滑雪运动员苏翊鸣在空中运动的轨迹,图中a、c两处等高,若不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 运动员从a处到b处重力势能转化为动能
B. 运动员在a处和c处的重力势能相等
C. 运动员在b处时处于平衡状态
D. 运动员从b处到d处动能逐渐减小
【答案】B
【解析】
【详解】A.若不计空气阻力,运动员从a处到b处的过程中,机械能守恒,运动员位置升高,重力势能增加,速度减小,动能减小,此过程中动能转化为重力势能,故A错误;
B.如图,a处和c处的高度相同,运动员的质量不变,因此运动员在a处和c处的重力势能相等,故B正确;
C.不计空气阻力,运动员在b处时只受到重力作用,不是处于平衡状态。故C错误;
D.不计空气阻力,运动员在空中运动过程中机械能守恒,从b处到d处高度减小,重力势能减小,减小的重力势能转化为动能,所以动能会增大,故D错误。
故选B。
11. 对下列电磁现象相应的解释中( )
①甲图:导线通电后小磁针发生偏转,说明电流有磁效应
②乙图:磁悬浮地球仪悬浮在空中是因为受地磁场作用
③丙图:闭合开关,滑片P向右侧滑动时,弹簧测力计的示数变大
④丁图:司南之所以能指向南北方向,是因为地球的周围存在磁感线
A. 只有①③正确 B. 只有①④正确
C. 只有②③正确 D. 只有③④正确
【答案】A
【解析】
【详解】① 甲图是奥斯特实验,导线通电后小磁针发生偏转,说明电流具有磁效应(电生磁),故①正确;
② 磁悬浮地球仪悬浮在空中是利用同名磁极相互排斥的原理,不是受地磁场作用,故②错误;
③ 闭合开关,滑片P向右侧滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,电路中电流变大,电磁铁的磁性增强。 根据安培定则,电磁铁的上端为S极,与上方磁体的N极相互吸引,磁性增强时吸引力变大,弹簧测力计的示数变大,故③正确;
④司南能指向南北方向是因为地球周围存在磁场,磁感线是为了描述磁场而假想的线,实际并不存在,故④错误。
只有①③正确,故选A。
12. 在如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关,电路正常工作。一段时间后,发现电灯熄灭,且电压表示数变大。若电路中只有一处故障,且只发生在电阻R或灯泡L上,则下列判断中( )
①灯泡L被短路 ②灯泡L断路 ③电阻R被短路 ④电阻R断路
A. 只有①③正确 B. 只有①④正确
C. 只有②③正确 D. 只有②④正确
【答案】B
【解析】
【详解】电阻R与灯泡L串联,电压表测R两端电压,电流表测电路电流; ①假设灯泡L被短路,此时电路总电阻变小,电流变大,灯泡不发光(短路),电压表测电源电压,示数变大,符合条件,故①正确;
②假设灯泡L断路,整个电路断开,电流为0,电压表无示数,不符合“电压表示数变大”的条件,故②错误;
③假设电阻R被短路,电压表也被短路,示数变为0,不符合“电压表示数变大”的条件,故③错误;
④假设电阻R断路,电路断开,灯泡不发光,电压表串联在电路中,测电源电压,示数变大,符合条件,故④正确。
只有①和④正确,故选B。
13. 探究凸透镜成像的规律时,实验小组利用如图所示装置(光屏未画出)进行实验,记录的部分实验信息如下表所示。下列说法中( )
实验次序
1
2
3
4
5
物距u/cm
50
40
30
25
20
像距v/cm
22
25
30
*
60
①该凸透镜的焦距是15cm
②图中,蜡烛和透镜位置不动,移动透镜右侧的光屏能得到缩小的实像
③图中,在光屏上得到清晰的像后,在蜡烛和凸透镜之间放近视镜,需将光屏向右移动才能在光屏上得到清晰的像
④第2次实验的成像规律与照相机成像原理相同
A. 只有①③正确 B. 只有②③正确
C. 只有①③④正确 D. 只有②③④正确
【答案】C
【解析】
【详解】①根据凸透镜成像规律,当时,成等大倒立的实像。表格中第3次实验中,因此 ,所以该凸透镜的焦距,故①正确;
②由图可知,蜡烛在25.0cm处,凸透镜在50.0cm处,所以物距 ,已知,所以,故移动透镜右侧的光屏会得到放大、倒立的实像,故②错误;
③近视镜是凹透镜,对光线有发散作用,会使清晰的像成在原光屏右侧,因此需要将光屏向右移动才能重新得到清晰的像,故③正确;
④第2次实验物距 ,即,此时成倒立、缩小的实像,照相机就是利用这个成像原理工作的,故④正确;
综上所述,①③④正确,故选C。
14. 如图所示,斜面底端A点到斜面上B点的距离L为80cm,B点距水平地面高度h为20cm。沿斜面向上用0.8N的拉力F将重为2N的木块匀速拉到图中虚框所示位置,用时2s。这段过程中拉力F做的功为W,功率为P,斜面的机械效率为η,木块在该斜面上受到的滑动摩擦力为f。下列说法中( )
①W=0.4J ②P=0.32W ③η=62.5% ④f=0.8N
A. 只有②③正确 B. 只有①②④正确
C. 只有③④正确 D. 只有①③④正确
【答案】A
【解析】
【详解】已知拉力,斜面长度
推力F所做的总功为
故①错误;
已知时间,推力的功率
故②正确;
已知B点距水平地面高度
木块重力,则有用功
斜面的机械效率
故③正确;
额外功
又因为,所以滑动摩擦力
故④错误。
只有②和③正确,故选A。
15. 如图所示电路,电源电压U恒定。滑动变阻器R2上标有“120Ω 2A”,灯泡L上标有“12V 6W”(忽略灯丝电阻变化),电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~15V。闭合S、S1、S2,滑片P移到某一位置时,灯泡的实际电功率为1.5W,此时电压表示数为15V,小灯泡两端的电压为UL。闭合S、S2,断开S1,在保证电路各元件安全的前提下,滑动变阻器可以达到的最大阻值与最小阻值之比为5:1,电路中电流最小时滑动变阻器的电功率为P(结果保留两位小数)。下列说法中( )
①UL=15V ②U=21V ③R1=7.5Ω ④P≈3.28W
A. 只有①④正确 B. 只有②③正确
C. 只有①③④正确 D. 只有②③④正确
【答案】D
【解析】
【分析】先分析闭合S、S1、S2时的电路结构,利用灯泡额定参数计算灯丝电阻,结合实际功率求出灯泡两端实际电压,根据串联电路电压规律求出电源电压U。再分析闭合S、S2,断开S1时的电路结构,确定电路允许的最大电流和最小电流,结合欧姆定律写出等式,根据最大阻值与最小阻值之比的条件,列方程求解R1的阻值。
【详解】①灯泡灯丝电阻
当灯泡实际功率为1.5W 时,灯泡两端的实际电压
②闭合S、S1、S2 时,R1被S1短路,L与R2串联,电压表测R2两端电压,。电源电压
③闭合S、S2,断开S1时,R1、L、R2串联。灯泡的额定电流
由灯泡的额定电流、滑动变阻器允许通过的最大电流和电流表的测量范围可知,电路中最大电流为,此时灯泡正常工作,R1与 R2最小阻值之和为 ①
R2最大阻值受电压表最大测量值限制,电压表测R1与R2的电压之和。则当电压表示数为15V时,灯泡两端实际电压
电路中最小电流
R1与R2电阻之和为 ②
由题意知 ③
联立①②③式解得。
④电流最小为0.25A时,滑动变阻器最大阻值
滑动变阻器功率
综上,②③④正确。
故选D。
二、填空题(每空2分,共8分)
16. 将一勺砂糖放入一杯水中,过一会儿砂糖“消失了”。这种现象说明分子在做永不停息的无规则________。
【答案】
运动
【解析】
【详解】将一勺砂糖放入一杯水中,砂糖“消失了”,这种现象是不同物质在相互接触时彼此进入对方的现象,叫作扩散现象。扩散现象表明分子在做永不停息的无规则运动。
17. 用带负电的橡胶棒能排斥用餐巾纸摩擦过的吸管,如图所示,说明吸管带________电。
【答案】负
【解析】
【详解】餐巾纸因摩擦而带电,由于同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引,吸管被带负电的物体排斥,说明吸管也带负电。
18. 如图所示,小球悬挂在小桶的正上方,小车、小桶、小球一起沿水平地面向左做匀速直线运动。某时刻将细线剪断,小车、小桶仍然以原速度向左做匀速直线运动,小球会落在________(选填“桶的左边”、“桶的右边”或“桶中”)。
【答案】桶中
【解析】
【详解】小球原来和小车、小桶一起沿水平地面向左做匀速直线运动,将细线剪断后,由于小球具有惯性,会保持原来向左的运动速度继续运动;而小车、小桶仍然以原速度向左做匀速直线运动,小球在水平方向上的速度与小车、小桶相同,在竖直方向上由于重力作用下落,所以小球会落在桶中。
19. 某物体运动的s-t图像如图所示,物体0~10s内的平均速度是________m/s。
【答案】0.25
【解析】
【详解】由题图可知,物体在0~10s内行驶的路程为2.5 m,则物体在10 s内的平均速度为
三、作图题(每题3分,共6分)
20. 如图,A'B'是物体AB在平面镜中所成的像,画出平面镜的摆放位置.
【答案】见解析所示
【解析】
【详解】根据平面镜成像特点知,像与物关于镜面对称,故作出AA′、BB′的中垂线即是平面镜所在的位置,作图如下.
21. 如图是小浩做俯卧撑时的示意图。他的身体可视为杠杆,点为支点,点为重心。在图中画出小浩受到的重力的示意图及其力臂。
【答案】
【解析】
【详解】画重力G:过重心,沿竖直向下方向画一条带箭头的线段,标注箭头为,即得到重力的示意图;
画力臂L:从支点向重力的作用线作垂线,支点到垂足之间的垂线段就是重力的力臂,标注该垂线段为。据此作图。
四、实验题(第22题5分,第23题8分,第24题12分,共25分)
22. “隔水炖”是我国传统的烹饪技法之一,炖出来的食品汤汁浓醇。某同学周末在家里利用锅和碗做了隔水炖排骨,如图甲所示,他发现当锅里的水沸腾时,碗中的水没有沸腾。于是他和同学一起探究水在沸腾前后温度变化特点。
(1)实验中,读取温度计温度值时,正确的方法是图乙中的________(选填“A”、“B”或“C”)。
(2)当水温上升到88℃时,每隔1min记录一次温度计的示数,直到水沸腾5min后停止读数,记录数据并观察水的沸腾现象。根据测得的实验数据绘制成的水温随时间变化的图像如图丙,由图像分析可知:水在沸腾时,________热量,但温度________。
(3)根据图像可知所测水的沸点为97℃,可能是当时气压________(选填“大于”、“小于”或“等于”)1标准大气压。
(4)隔水炖排骨时,发现锅里的水沸腾了,可碗中的水没有沸腾,这是因为________。
【答案】(1)B (2) ①. 吸收 ②. 保持不变
(3)小于 (4)碗中的水达到沸点后,不能继续吸热
【解析】
【小问1详解】
在使用温度计读取液体温度时,视线必须与温度计内液柱的上表面相平。观察图乙,A是俯视,会导致读数偏大;C是仰视,会导致读数偏小;只有B是平视,视线与液面相平,是正确的读数方法,故选B。
【小问2详解】
观察图丙的温度-时间图像。在0到t1时间段内,水的温度不断上升;当时间到达t1后,水开始沸腾,图像变成了一条水平线,温度保持在97℃不变。水在沸腾过程中,酒精灯一直在加热,说明水在不断地吸收热量,但其温度不再升高。
【小问3详解】
液体的沸点与气压有关,气压越高,沸点越高;气压越低,沸点越低。在1标准大气压下,水的沸点是100℃,实验中测得水的沸点是97℃,低于100℃,这说明当时的气压小于1标准大气压。
【小问4详解】
液体沸腾需要满足两个条件:一是温度达到沸点,二是需要继续吸收热量。锅里的水被直接加热,达到沸点后继续吸热,所以会沸腾。沸腾时温度保持在沸点不变。碗放在锅里,碗中的水通过热传递从锅里的水中吸收热量,温度逐渐升高,当碗中的水温度也达到沸点时,碗内外的温度相同,没有温度差就不能进行热传递。此时碗中的水虽然达到了沸点,但无法再从锅里的水中继续吸收热量,因此不能沸腾。
23. 在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中,实验小组利用1个弹簧测力计、1个木块、1个砝码、2块表面粗糙程度不同的长木板,做了如图甲所示的3次实验。实验中第1次和第2次用相同的长木板,第3次用表面更加粗糙的长木板。
(1)在图甲中,弹簧测力计必须沿水平方向拉动木块做________运动;
(2)比较图甲中第2、3次实验,是为了探究滑动摩擦力大小与________的关系;
(3)实验小组将该实验方法进行了改进,如图乙所示,用拉力F=8N拉着长木板向右做匀速直线运动。此时,木块所受摩擦力大小为________N,桌面与木板之间的摩擦力大小为________N。
【答案】(1)匀速直线
(2)接触面粗糙程度 (3) ①. 3.8 ②. 4.2
【解析】
【小问1详解】
根据二力平衡的原理,当木块在水平方向上受到的拉力和摩擦力是一对平衡力时,这两个力的大小才相等。要使它们成为平衡力,木块必须在水平面上做匀速直线运动。此时,弹簧测力计的示数就等于滑动摩擦力的大小。
【小问2详解】
第2次实验:木块上放有砝码,在较光滑的长木板上滑动;第3次实验:木块上放有相同的砝码,在表面更加粗糙的长木板上滑动。在这两次实验中,木块对长木板的压力是相同的(都是木块加砝码的重力),但接触面的粗糙程度不同(第3次更粗糙)。根据控制变量法,保持压力不变,改变接触面的粗糙程度,是为了探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系。
【小问3详解】
图乙中弹簧测力计分度值为0.2N,指针指在3N刻度线右侧第4个小格处,因此弹簧测力计的示数为3.8N。在图乙的改进实验中,木块相对于地面是静止的。它在水平方向上受到弹簧测力计向左的拉力和长木板对它向右的滑动摩擦力。因为木块处于静止状态(平衡状态),这两个力是一对平衡力,大小相等。所以,木块受到的摩擦力大小等于弹簧测力计的示数,即3.8N;
已知拉力拉着长木板向右做匀速直线运动。长木板在水平方向上受到三个力的作用:向右的拉力,木块对长木板向左的摩擦力(根据相互作用力,大小等于木块受到的摩擦力,即),以及桌面对长木板向左的摩擦力,由于长木板做的是匀速直线运动,它处于平衡状态,受到的合力为零,则,代入数据
24. 某物理实验小组如图甲所示的电路测量未知电阻的阻值,已知电源由2节新干电池串联组成,待测电阻(阻值约为几欧),滑动变阻器(20Ω 1A)。
(1)图甲中有一根导线连接错误,请把接错的那一根导线找出来打“×”,用笔画线代替导线画出正确的连接(只改接一根导线,导线不得交叉)。
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到________端(选填“最左”或“最右”)。
(3)闭合开关正确进行实验并将部分实验数据记录在下表中,在第3次测量时,电压表的示数如图乙所示,读数为________V。根据这三次测得的数据,阻值的平均值为________Ω。
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻/Ω
平均值/Ω
1
1.6
0.20
8.0
2
2.0
0.24
8.3
3
0.30
(4)该探究小组还设计了如图丙所示的电路,利用阻值为R0的定值电阻和电压表等器材,测量未知电阻的阻值,经检查无误后进行实验。电源电压未知且恒定不变,请将实验过程补充完整:
①闭合开关S1和S2,读出电压表的示数U1;
②__________,读出电压表的示数U2;
③待测电阻的阻值=________。(用已知量和测得量的符号表示)
【答案】(1) (2)最左
(3) ①. 2.4 ②. 8.1
(4) ①. 闭合开关S1,断开开关S2 ②.
【解析】
【小问1详解】
在伏安法测电阻的电路中,电压表应并联在待测电阻Rx两端,电流表应串联在电路中,滑动变阻器与待测电阻Rx串联。图甲中,错误的导线是从待测电阻Rx左端接线柱连接到开关的那根(打“×”)。正确的连接应该是:将待测电阻Rx左端的接线柱连接到滑动变阻器右下接线柱。
【小问2详解】
闭合开关前,为保护电路,滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处。由图甲可知,滑动变阻器的滑片移到最左端时,接入电路的电阻最大。
【小问3详解】
电压表量程为0~3V,分度值为0.1V,图乙中电压表的示数为2.4V;
根据欧姆定律,第三次测量时,
则Rx阻值的平均值为
【小问4详解】
闭合开关S1和S2,此时Rx被短路,电压表测电源电压,示数为U1;
要使Rx和R0串联,应闭合开关S1,断开开关S2,此时电压表测R0两端的电压,示数为U2;
当闭合S1、断开S2时,Rx与R0串联,根据串联电路的电压特点,Rx两端的电压,电路中的电流,由欧姆定律
五、计算题(第25题4分,第26题10分,第27题12分,共26分。解答时应写出必要的文字说明、公式和重要的计算步骤,只写出最后答案的不能得分)
25. 如图所示是我国建造的全球聚光面积最大的敦煌熔盐塔式光热电站,在满足光照条件下,每天可使该电站的6000t熔盐温度上升400℃。高温的熔盐通过蒸汽发生器产生蒸汽推动汽轮机发电,日发电量W=6.48×1011J。已知c熔盐=1.5×103J/(kg·℃),求:
(1)6000t熔盐每天吸收的热量;
(2)该光热电站的热电转换效率。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
由题意可得,6000t熔盐每天吸收的热量
【小问2详解】
该光热电站的热电转换效率
26. 我国清代在河道上修建“溢流坝”(如图甲所示),当水位超过警戒线时,水流自动漫过坝顶泄洪,起到保护堤防的作用。受此启发,某跨学科实践活动小组围绕“水位自动排水系统”这一主题,设计了水位自动报警装置,将其制成顶部开有小孔的模型,如图乙所示。其中A为压力传感器,B是密度小于水且不吸水的圆柱体,能沿固定的光滑细杆在竖直方向自由移动。当模型内水深20cm时,圆柱体B与模型底面刚好接触且对底面的压力为零。水面上涨到设计的警戒水位时,圆柱体对压力传感器的压力为2N,触发报警装置,开启阀门排水。已知圆柱体B的底面积SB=100cm2,高hB=25cm,g取10N/kg,ρ水=1×103kg/m3,求:
(1)当模型内水深20cm时,水对模型底部的压强;
(2)圆柱体B的密度;
(3)触发报警装置时,压力传感器A下表面到水面的距离。
【答案】(1)
2000Pa (2)
0.8×103kg/m3
(3)
3cm
【解析】
【小问1详解】
由题意得,水深
水对模型底部的压强
【小问2详解】
当水深时,B对模型底面压力为零,此时B受力平衡,浮力等于B的重力,即。
此时B排开水的体积
B受到的浮力
因此B的重力
圆柱体B的总体积
圆柱体B的密度
【小问3详解】
触发报警时,圆柱体对压力传感器的压力为,根据力的作用是相互的,压力传感器对圆柱体B的向下压力。
此时B受力平衡,受到的浮力
此时B排开水的体积
此时B浸入水中的深度
压力传感器A在B的顶部,因此A下表面到水面的距离等于B露出水面的高度:
27. 公路、桥梁被损坏的一个重要原因是过往车辆严重超载,为了能抓拍超载车辆,物理兴趣小组成员设计制作了一个“汽车超载模拟抓拍器”,其工作原理图如图甲所示,已知控制电路的电源电压U=10V,保护电阻R1=16Ω,为压敏电阻,当车辆驶入被检测路段时,其阻值随它受到的压力变化情况如图乙所示,当电流表示数I≥0.4A时,电磁继电器的衔铁被吸下,工作电路中的照相机就开始抓拍。电磁线圈电阻R0阻值忽略不计,g取10N/kg,请解答下列问题:
(1)某次测试时,采用了一辆总重15N、与路面接触总面积为3×10-5m2的模拟车辆,求该模拟车辆静止时对水平路面的压强;
(2)结合(1)问计算说明该模拟车辆是否被抓拍;
(3)为了延长道路及抓拍设备的使用寿命,要把电源电压降至8V,且要抓拍G总≥40N的模拟车辆,则R1要更换为多大的电阻?
【答案】(1)
5×105Pa (2)
该模拟车辆不会被抓拍 (3)
6Ω
【解析】
【小问1详解】
模拟车辆静止在水平路面,对路面的压力等于自身重力,即
已知车辆与路面的接触面积
车辆对路面的压强
【小问2详解】
由图乙可得压敏电阻阻值变化规律:压力每增大,阻值减小。压力
计算得此时压敏电阻阻值
控制电路中与串联,总电阻
根据欧姆定律,计算电路电流
因为,衔铁不会被吸下,因此该模拟车辆不会被抓拍。
【小问3详解】
当,压力
根据变化规律得此时压敏电阻
抓拍时电流恰好为,电源电压,根据欧姆定律得总电阻
根据串联电路电阻规律,更换后的保护电阻
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