精品解析：2025年北京市学业水平测试九年级物理试题

北京市学业水平测试 初三年级物理试题册 ☆敬告考生☆ 欢迎参加北京市二〇二五学年度学业水平测试。请仔细阅读以下考试须知，并严格遵守。 一、答题前，请先检查试卷有无缺页、漏印或字迹不清等问题。如有异常，请立即向监考员报告。 二、请在试卷封面相应位置准确填写姓名与准考证号。 三、所有答案须填写在答题卡指定区域，试卷上作答无效。选择题须使用2B铅笔填涂，非选择题须使用黑色字迹签字笔作答。 四、考试过程中，严禁旁窥、抄袭、交换试卷等舞弊行为；考试结束后，不得将试卷、答题卡或草稿纸带出考场。 北京市教育考试院 （试卷共10页，70分。考试时长70分钟） 第一部分 一、单项选择题（下列每题均有四个选项，其中只有一个选项符合题意，共24分，每题2分） 1. 在国际单位制中，电阻的单位是（　　） A. 安培（A） B. 伏特（V） C. 欧姆（Ω） D. 焦耳（J） 2. 小明观察到教室内的一个开关可以同时控制两盏灯，他画出了如图所示的四种连接方式，其中两灯并联且符合安全用电原则的是（　　） A. B. C. D. 3. 如图所示的电路中，电阻阻值R1>R2。闭合开关S后，电阻R1、R2两端的电压分别为U1、U2，通过两个电阻的电流分别为I1、I2。下列判断中正确的是（　　） A. I1 >I2 B. I 1=I2 C. U1=U2 D. U1<U2 4. 诗词“遥知不是雪，为有暗香来”中，诗人表达的是在很远处就能判断是梅而不是雪，这是因为诗人问道了梅花的香味，这里所描述得“暗香来”现象说明（　） A. 分子间有空隙 B. 分子间有引力 C. 分子间有斥力 D. 分子在不停地运动 5. 下列实例中，是利用做功的方法改变内能的是（　　） A. 把热水注入茶壶，茶壶的温度升高 B. 用烤箱烘焙食材，食材的温度升高 C. 点燃燃气给炒锅加热，炒锅的温度升高 D. 用磨刀石磨剪刀，剪刀的温度升高 6. 首钢滑雪大跳台如图甲所示；图乙是大跳台及滑雪过程示意图。当运动员从起滑台A位置起滑，在助滑道滑行获得较大速度后，从跳台末端B位置飞出，在空中做各种比赛动作，最后落在着陆坡的C位置后，完成比赛。在这个过程中，下列说法正确的是（　　） A. 在助滑过程中，运动员速度逐渐增大，是因为他具有惯性 B. 起跳后，运动员在空中运动的过程中，重力对他不做功 C. 运动员从A位置运动到B位置的过程中，重力势能先减小后增大 D. 运动员落到着陆坡的C位置时，他对滑板的压力和其受到重力是一对平衡力 7. 灯L1上标有“220V；40W”，灯L2上标有“220V；100W”。先将L1和L2串联接到220V的电路中，通过两灯的电流分别为I1和I2，两灯的功率分别为P1和P2；若将L1和L2并联接到同一电路中，通过两灯的电流分别为I3和I4，两灯的功率分别为P3和P4。若不计灯丝电阻的变化，下列判断正确的是（　　） A. I1=I2；P1<P2 B. I2<I4；P2<P4 C. I1<I3；P1=P3 D. I3>I4；P3>P4 8. 谢丽尔四个电磁实验中，能够说明“磁场对电流有力的作用”的实验是（　　 ） A. B. C. D. 9. 下列关于电流的说法中正确的是（ ） A. 电压是使自由电荷定向移动形成电流的原因 B. 导体中的电流都是由自由电子定向移动形成的 C. 物理学中规定负电荷定向移动的方向为电流的方向 D. 若通过导体的电流很大，则说明该导体的电阻很小 10. 图甲所示电路中，电源两端电压保持不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，闭合开关S，当滑动变阻器R2的滑片P从一端移动到另一端时，电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示，下列说法中正确的是（　　） A. 电源电压为5V B. 滑动变阻器R2的最大阻值为10Ω C. 当电流表示数为0.1A时，定值电阻R1消耗的电功率为0.5W D. 当电流表示数为0.6A时，电路消耗的总电功率为3.6W 11. 如图甲所示的电路，电源电压恒定不变，小灯泡L的额定电压为1.5V。闭合开关S，在滑动变阻器Rp的滑片P从最右端向左滑到a点的过程中，获取了电压表和电流表的数据，并利用所测的数据分别绘制出滑动变阻器Rp和灯泡L的图像，如图乙所示。滑片P在a点时灯泡L恰好正常发光，下列说法正确的是（　　） A. 电源电压为4V B. 灯泡L正常发光时的电阻为6Ω C. 滑片P在a点时，滑动变阻器Rp的功率为0.75W D. 滑片P滑动过程中，两块电压表的示数变化量是相等的 12. 利用鸭蛋、刻度尺、塑料小碗、底面积为S的柱形容器做了如下实验。他先向容器内倒入适量的水，再放入塑料小碗使其漂浮，如图甲所示，用刻度尺测出水面到杯底的竖直高度；将鸭蛋放入小碗中，小碗仍漂浮，如图乙所示，用刻度尺测出水面到杯底的竖直高度；将鸭蛋从小碗中取出放入水中，鸭蛋沉底，如图丙所示，用刻度尺测出水面到杯底的竖直高度。水的密度用表示，下列说法正确的是（　　） A. 甲、丙两图容器对桌面的压力差是 B. 丙图中容器底对鸭蛋的支持力是 C. 乙、丙两图中水对塑料小碗压力的变化量是 D. 此鸭蛋的密度表达式是 二、多项选择题（下列各小题均有四个选项，其中符合题意的选项均多于一个。共6分，每小题2分。每小题选项全选对的得2分，选对但不全的得1分，有错选的不得分） 13. 关于电和磁，下列说法正确的是（ ） A. 磁场是由磁感线组成的 B. 电路中有电流就一定会产生磁场 C. 利用撒在磁体周围的铁屑可以判断该磁体周围磁场分布情况 D. 闭合电路的导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中一定产生感应电流 14. 将边长为10cm、质量为2000g的正方体甲放在水平地面上，细绳的一端系于正方体甲上表面的中央，另一端竖直拉着杠杆的A端，把质量为400g 的物体乙悬挂在杠杆的B端， 此时，杠杆在水平位置平衡，如图所示。已知 lAO︰ lOB= 1︰2，不计杠杆的质量，g取10N/ kg。下列说法中正确的是（　　） A. 细绳对甲的拉力为4N B. 地面对甲的支持力12 N C. 甲对地面的压强为1200Pa D. 若用8N的力竖直向下拉乙，则甲对地面的压力为0 15. 图甲是测试“坐位体前屈”的情景，某同学为其设计了可测量成绩的简化电路，如图乙所示。其中的“恒流源”是一个特殊电源，电路工作时无论电阻RP怎样变化，通过RP的电流大小保持不变。在测试中，向前水平推动测试仪的滑块相当于向右移动图乙中滑动变阻器RP的滑片P。电阻RP的阻值随长度的变化规律如图丙所示，用电压表的示数来反映测量成绩。某次测试中RP的长度从2.5cm推到3.8cm，电压表的示数变化了0.13V。当长度的变化值相同时，电压表示数的变化值越大，该装置的灵敏度越高。下列说法正确的是（　　） A. 长度每增加1cm，RP的阻值增大1Ω B. 通过RP的电流为0.1A C. RP的长度为3.8cm时，电压表的示数为0.38V D. 若要增大该装置的灵敏度，可换一个电流值更小的恒流源 第二部分 三、实验探究题（共28分，16、18题各4分，17、19、20、21、23题各3分，22题5分） 16. 小华利用如图甲所示电路测量灯泡L的电阻。灯泡的额定电压是2.5V。 （1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物图连接完整。 （2）开关S闭合前，滑动变阻器的滑片P应放置在____端。（选填“A”或“B”） （3）闭合开关S后，发现灯泡L不发光，电流表指针不动，电压表指针有明显偏转，则电路的故障原因可能是__________。 （4）排除故障后进行实验，闭合开关S，调节滑动变阻器滑片P至某位置，观察到电压表示数为2.5V，电流表示数如图乙所示，则灯泡L的阻值为_______Ω。 17. 请根据如图甲、乙所示的实验，回答下列问题： （1）如图甲所示，在广口瓶内装有少量水，向烧瓶内打气，当瓶塞跳出时，可以看到瓶内出现________，在此过程中，气体膨胀对外做功，温度降低，内能_________； （2）如图乙所示，把一块干净的玻璃板吊在弹簧测力计下，读出测力计的示数。使玻璃板水平接触水面，然后缓慢向上拉玻璃板，弹簧测力计的示数_________（选填“变大”、“不变”或“变小”），产生此现象的原因：_________。 18. 如图是某同学探究通电螺线管外部磁场方向的实验装置。小磁针涂黑的一端是N极，闭合开关S，回答下列问题： （1）螺线管的左端是___________（选填“N”或“S”）极； （2）若将小磁针移到M点位置，小磁针静止时N极的指向___________（选填“会”或“不会”）改变； （3）要探究通电螺线管外部磁场的方向与螺线管中电流的方向是否有关，可以___________，从而改变螺线管中的电流方向。闭合开关S，若小磁针静止时N极的指向发生改变，则可以得出结论：___________。 19. 如图所示，是小球在地面弹跳实验拍下的频闪照片，小球弹起的高度逐渐降低，说明小球机械能在______（选填“增大”、“减小”或“不变”）；利用红外线测温仪分别测量实验前小球的初温t1和实验后小球的末温t2，则t1______t2（选填“>”、“<”或“=”），在此过程中能量______（选填“守恒”或“不守恒”）。 20. 在中国科技馆“善变的软磁铁”展台区，小娟进行了如下探究实验：如图所示，她推动软磁铁向固定的永磁铁移动，感到软磁铁和永磁铁之间的斥力越来越大；继续推动软磁铁，当两者接近到一定距离时，两块磁铁之间的斥力忽然变成了吸力。请你根据小娟的实验步骤及现象，提出一个可探究的问题：____________________。 21. 小兴想比较两个额定电压均为2.5V的小灯泡L1、L2的额定功率P1与P2的大小，进行了如下操作：他先连好了如图所示的电路，闭合开关后调节滑动变阻器使电压表示数为2.5V；断开开关，保持滑动变阻器的滑片位置不变，把L2替换L1接入电路后闭合开关，他观察到电压表的示数不为2.5V，然后他将滑动变阻器的滑片P向A端缓慢移动一段距离，使电压表的示数为2.5V。已知实验中所用电源两端的电压保持不变，请你根据小兴的操作和观察到的现象以及所学的电学知识，推理并判断出P1与P2的大小关系。 22. 实验桌上有满足实验要求的电源、滑动变阻器、开关各一个，已调零的电流表、电压表各一块，导线若干。另外还有六根粗细均匀、长度相同、横截面为圆形的镍铬合金丝，直径D分别为0.20mm，0.30mm，0.40mm，0.50mm，0.60mm，0.70mm。小明利用上述实验器材设计实验证明“导体电阻大小与导体横截面积的关系”。 （1）画出实验电路图。 （2）请帮他将主要实验步骤补充完整。 ①按电路图把一根镍铬合金丝当作电阻R接入电路，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P到合适位置，在表格中记录电压表、电流表的示数U、I和镍铬合金丝直径D。 ②断开开关S，___________，调节滑动变阻器的滑片P到合适位置，在表格中记录电压表、电流表的示数U、I和镍铬合金丝直径D。 ③仿照步骤②再做四次实验，并将相关数据记录在表格中。 ④利用S=计算6根不同镍铬合金丝的横截面积S，利用___________计算6根不同镍铬合金丝的电阻值R并记录。 （3）画出实验数据表格 。 23. 在中国科技馆“探索与发现"”展厅里，有一件十分神奇的展品—磁液宝塔，如图甲所示｡磁液是一种具有磁性的液体，它既具有液体的流动性，又具有固体磁性材料的磁性｡磁液槽中有三个圆锥体，当用手转动展台下方的手柄时，磁液就会沿圆锥体爬升，手柄转动速度越大，磁液爬升的速度也越大，如图乙所示｡手柄停止转动后，爬上圆锥体的磁液会落回磁液槽｡ 请根据以上介绍，从力学或电磁学角度提出一个物理问题，并用所学的物理知识进行解释｡ 四、科普阅读（共4分） 24. 阅读《超级工程—中国海上巨型风机SL5000》并回答问题。 超级工程—中国海上巨型风机SL5000 在我国新能源发展的征程中，海上巨型风机SL5000（如图所示）宛如一颗璀璨明珠，闪耀着科技创新的光芒。 在广袤的海洋上，风能资源丰富，而SL5000就是利用这一清洁能源的“大力士”。为了更有效地捕捉海面上的低空风，SL5000拥有巨大的体型。其单片扇叶长度可达128米，如同一个巨型的“风车手臂”，在海风的吹拂下转动。它的发电机舱也十分庞大，大到能够停放一架小型直升机。这种巨大的体型赋予了它强大的单机发电能力，为风力发电总控系统提供了充足的电能来源。 不仅如此，为了确保SL5000在恶劣的海洋环境中持续运行，科研人员运用了诸多先进技术。它配备了多套备份系统，犹如为它穿上了多层“防护铠甲”。在面对台风这一强大对手时，SL5000内部安装的风速感应器和旋转速度感应器就像敏锐的“感官器官”。一旦台风来袭使运转速度超出承受范围，感应器迅速向自动控制系统发出警报，及时调整叶片旋转方向，降低发电机旋转速度，从而避免被台风破坏。同时，其坚固的机身结构以及深入海床的主结构，都为它在海洋中的稳定工作提供了坚实保障。 SL5000的成功，是中国在新能源领域技术实力的有力证明。它不仅为沿海地区带来了源源不断的清洁电能，缓解了用电压力，还推动了我国新能源技术的不断发展。 根据上述材料，回答下列问题。 （1）海上巨型风机SL5000发电时，把______转化为电能； （2）SL5000内部安装的______和______可以“感知”风速和扇叶旋转速度，及时向自动控制系统发出警报； （3）据报道，每台海上巨型风机SL5000的设计寿命为20年，计划从空气中获取4亿千瓦时的电能。若一年按8760小时计算，则每台SL5000在设计使用期内发电的平均功率约为______千瓦（结果保留整数）。 五、计算（25、26小题各4分，共8分） 25. 图甲是某款家用两挡电热器的简化电路，R1、R2为阻值一定的电热丝。该电热器接入电压恒为220V的电路中，低温挡的功率为110W。闭合开关前，观察电能表的示数如图乙所示。闭合开关S1和S2并开始计时，工作30min，观察电能表的示数如图丙所示。求： （1）低温挡时通过电路的电流； （2）高温挡时电热器的电功率。 26. 如图甲所示为一款储水式电热水器，它的实际电路如图乙所示，简化电路如右图所示，通过控制开关S可以使电热水器分别在两个不同状态下工作，主要参数如下表所示。已知，c水=4.2×103(kg·℃)。求： 额定电压 220V 额定容量 50L 额定频率 50Hz 速热功率 2000W 额度最高温度 75℃ 标准功率 800W （1）画出电热水器在标准功率下工作时的等效电路图； （2）发热器R2的阻值； （3）将额定容量的水从35℃加热到额定最高温度需要的最短时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 北京市学业水平测试 初三年级物理试题册 ☆敬告考生☆ 欢迎参加北京市二〇二五学年度学业水平测试。请仔细阅读以下考试须知，并严格遵守。 一、答题前，请先检查试卷有无缺页、漏印或字迹不清等问题。如有异常，请立即向监考员报告。 二、请在试卷封面相应位置准确填写姓名与准考证号。 三、所有答案须填写在答题卡指定区域，试卷上作答无效。选择题须使用2B铅笔填涂，非选择题须使用黑色字迹签字笔作答。 四、考试过程中，严禁旁窥、抄袭、交换试卷等舞弊行为；考试结束后，不得将试卷、答题卡或草稿纸带出考场。 北京市教育考试院 （试卷共10页，70分。考试时长70分钟） 第一部分 一、单项选择题（下列每题均有四个选项，其中只有一个选项符合题意，共24分，每题2分） 1. 在国际单位制中，电阻的单位是（　　） A. 安培（A） B. 伏特（V） C. 欧姆（Ω） D. 焦耳（J） 【答案】C 【解析】 【详解】A．安培是电流的国际单位，故A不符合题意； B．伏特是电压的国际单位，故B不符合题意； C．欧姆是电阻的国际单位，故C符合题意； D．焦耳是能或功的国际单位，故D不符合题意。 故选C。 2. 小明观察到教室内的一个开关可以同时控制两盏灯，他画出了如图所示的四种连接方式，其中两灯并联且符合安全用电原则的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】本题需满足两个要求：①两灯并联；②符合安全用电原则（开关接在火线上，断开开关后用电器不带电），且开关同时控制两盏灯，开关需接在干路。 A．两个灯泡两端分别连接，为并联，开关接在火线上，且位于干路，可同时控制两灯，符合要求，故A符合题意； B．两个灯泡顺次连接，为串联，不符合“两灯并联”的要求，故B不符合题意； C．开关接在零线上，断开开关后，灯泡仍然与火线相连，存在触电风险，不符合安全用电原则，故C不符合题意； D．两个灯泡虽然是并联，但开关只接在其中一盏灯的支路上，只能控制一盏灯，且另一盏灯始终与火线相连，不符合要求，故D不符合题意。 故选A。 3. 如图所示的电路中，电阻阻值R1>R2。闭合开关S后，电阻R1、R2两端的电压分别为U1、U2，通过两个电阻的电流分别为I1、I2。下列判断中正确的是（　　） A. I1 >I2 B. I 1=I2 C. U1=U2 D. U1<U2 【答案】B 【解析】 【详解】由图知，闭合开关S，电阻R1、R2串联，串联电路中各处电流都相等，即I1=I2；又因为R1>R2，由U=IR可知：U1>U2，故ACD错误，B正确。 故选B。 4. 诗词“遥知不是雪，为有暗香来”中，诗人表达的是在很远处就能判断是梅而不是雪，这是因为诗人问道了梅花的香味，这里所描述得“暗香来”现象说明（　） A. 分子间有空隙 B. 分子间有引力 C. 分子间有斥力 D. 分子在不停地运动 【答案】D 【解析】 【详解】诗句中说到在远远的地方就能闻到梅花的香味，是因为梅花中含有香味的分子在不断的运动，说明了分子在不断地运动，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 5. 下列实例中，是利用做功的方法改变内能的是（　　） A. 把热水注入茶壶，茶壶的温度升高 B. 用烤箱烘焙食材，食材的温度升高 C. 点燃燃气给炒锅加热，炒锅的温度升高 D. 用磨刀石磨剪刀，剪刀的温度升高 【答案】D 【解析】 【详解】A．热水注入茶壶，茶壶吸收热量，内能增加，温度升高，是通过热传递的方式改变物体的内能，故A不符合题意； B．用烤箱烘焙食材，食材吸收热量，内能增加，温度升高，是通过热传递的方式改变物体的内能，故B不符合题意； C．点燃燃气给炒锅加热，炒锅吸收热量，内能增加，温度升高，是通过热传递的方式改变物体的内能，故C不符合题意； D．用磨刀石磨剪刀，克服摩擦做功，将机械能转化为内能，是通过做功的方式改变物体的内能，故D符合题意。 故选D。 6. 首钢滑雪大跳台如图甲所示；图乙是大跳台及滑雪过程示意图。当运动员从起滑台A位置起滑，在助滑道滑行获得较大速度后，从跳台末端B位置飞出，在空中做各种比赛动作，最后落在着陆坡的C位置后，完成比赛。在这个过程中，下列说法正确的是（　　） A. 在助滑过程中，运动员速度逐渐增大，是因为他具有惯性 B. 起跳后，运动员在空中运动的过程中，重力对他不做功 C. 运动员从A位置运动到B位置的过程中，重力势能先减小后增大 D. 运动员落到着陆坡的C位置时，他对滑板的压力和其受到重力是一对平衡力 【答案】C 【解析】 【详解】A．助滑过程中运动员速度增大，是重力势能转化为动能，重力做功改变了运动员的运动状态；惯性是物体保持原有运动状态的性质，不是速度增大的原因，故A错误。 B．运动员在空中运动时，竖直向下移动了距离，因此重力对运动员做了功，故B错误。 C．重力势能大小和物体质量、高度有关，运动员质量不变，从A到B的过程中，高度先降低、后升高，因此重力势能先减小后增大，故C正确。 D．运动员对滑板的压力受力物体是滑板，运动员的重力受力物体是运动员，两个力不作用在同一物体，不是平衡力，故D错误。 故选C。 7. 灯L1上标有“220V；40W”，灯L2上标有“220V；100W”。先将L1和L2串联接到220V的电路中，通过两灯的电流分别为I1和I2，两灯的功率分别为P1和P2；若将L1和L2并联接到同一电路中，通过两灯的电流分别为I3和I4，两灯的功率分别为P3和P4。若不计灯丝电阻的变化，下列判断正确的是（　　） A. I1=I2；P1<P2 B. I2<I4；P2<P4 C. I1<I3；P1=P3 D. I3>I4；P3>P4 【答案】B 【解析】 【详解】A．两灯的额定电压相等，根据有 因灯L1的功率小，可知灯L1的电阻大于灯L2的电阻，即 R1> R2 将L1和L2串联接到220V的电路中，因串联电路的电流处处相等，则通过两灯的电流 I1=I2 根据P=I2R可知两灯的功率大小关系为 P1>P2 故A错误； B．根据串联电路电压的规律，L1和L2串联接到220V的电路中时，L2两端的电压小于L2并联接到同一电路中时L2两端的电压，根据欧姆定律可知 I2<I4 根据P=I2R可知 P2<P4 故B正确； C．根据串联电路电压的规律，L1和L2串联接到220V的电路中时，L1两端的电压小于L1并联接到同一电路中时L1两端的电压，根据欧姆定律可知 I1<I3 根据P=I2R可知 P1<P3 故C错误； D．将L1和L2并联接到同一电路中，两灯两端的电压相等，根据欧姆定律可知，通过两灯的电流分别为 I3<I4 根据，可知两灯的功率 P3<P4 故D错误。 故选B。 8. 谢丽尔四个电磁实验中，能够说明“磁场对电流有力的作用”的实验是（　　 ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．图中装置说明电磁感应现象，闭合电路的一部分在磁场中做切割磁感应线运动时会产生感应电流，故A不符合题意； B．图中装置为电磁继电器的应用，利用了电流的磁效应，故B不符合题意； C．图中装置为发电机原理图，利用了电磁感应原理，故C不符合题意； D．图中装置电路中有电源，闭合开关后可观察到导体棒运动，说明了磁场对通电导体有力的作用，即磁场对电流有力的作用，故D符合题意。 故选D。 9. 下列关于电流的说法中正确的是（ ） A. 电压是使自由电荷定向移动形成电流的原因 B. 导体中的电流都是由自由电子定向移动形成的 C. 物理学中规定负电荷定向移动的方向为电流的方向 D. 若通过导体的电流很大，则说明该导体的电阻很小 【答案】A 【解析】 【详解】A．电压的作用是产生电流，即使自由电荷定向移动形成电流的原因，故A正确； B．导体中的电流都是由电荷的定向移动形成的，金属导体中的电流是由自由电子定向移动形成的，故B错误； C．物理学中，规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，故C错误； D．若通过导体的电流很大，也可能是电阻不变，导体两端的电压很大，故D错误。 故选A。 10. 图甲所示电路中，电源两端电压保持不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，闭合开关S，当滑动变阻器R2的滑片P从一端移动到另一端时，电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示，下列说法中正确的是（　　） A. 电源电压为5V B. 滑动变阻器R2的最大阻值为10Ω C. 当电流表示数为0.1A时，定值电阻R1消耗的电功率为0.5W D. 当电流表示数为0.6A时，电路消耗的总电功率为3.6W 【答案】D 【解析】 【详解】由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R2两端电压，电流表测电路中的电流，从乙图可以看出通过R2的电流I与其两端电压电压U的关系。 A．由图乙可知，滑片P从最左端移动到最右端定值电阻 当滑片在最右端时 所以 电源电压 故A错误； B．由图乙可知，当滑动变阻器两端电压为5V时，电路电流I=0.1A。此时滑片置于最右端，所以滑动变阻器最大阻值 故B错误； C．当电流表示数为0.1A，电阻R消耗电功率为 P1==（0.1A）210Ω=0.1W 故C错误； D．当电流表示数为0.6A时，滑动变阻器阻值是0Ω，电路消耗总功率 故D正确。 故选D。 11. 如图甲所示的电路，电源电压恒定不变，小灯泡L的额定电压为1.5V。闭合开关S，在滑动变阻器Rp的滑片P从最右端向左滑到a点的过程中，获取了电压表和电流表的数据，并利用所测的数据分别绘制出滑动变阻器Rp和灯泡L的图像，如图乙所示。滑片P在a点时灯泡L恰好正常发光，下列说法正确的是（　　） A. 电源电压为4V B. 灯泡L正常发光时的电阻为6Ω C. 滑片P在a点时，滑动变阻器Rp的功率为0.75W D. 滑片P滑动过程中，两块电压表的示数变化量是相等的 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图甲可知，灯泡和滑动变阻器串联，电压表V1测量灯泡两端电压，V2测量滑动变阻器两端电压；滑片左移时，滑动变阻器阻值变小，电流变大，V2示数变小，所以乙图中上方图线为滑动变阻器的U－I图像，下方图线为灯泡的U－I图像；由图乙可知，滑片P在a点时，电路中的电流为0.5A时，灯泡和滑动变阻器两端电压分别为1.5V和3V，由串联电路中电压的规律知，电源电压为 U＝U1＋U2＝1.5V＋3V＝4.5V 故A错误； B．由图乙知，灯泡正常发光时，电压为1.5V，电流为0.5A，电阻为 故B错误； C．由图乙知，滑片P在a点时，滑动变阻器两端电压为3V，电路中的电流为0.5A，所以滑动变阻器的功率为 P＝UPIP＝3V×0.5A＝1.5W 故C错误； D．由于U＝U1＋U2，而电源电压不变，所以滑片P滑动过程中，两块电压表的示数变化量是相等的，故D正确。 故选D。 12. 利用鸭蛋、刻度尺、塑料小碗、底面积为S的柱形容器做了如下实验。他先向容器内倒入适量的水，再放入塑料小碗使其漂浮，如图甲所示，用刻度尺测出水面到杯底的竖直高度；将鸭蛋放入小碗中，小碗仍漂浮，如图乙所示，用刻度尺测出水面到杯底的竖直高度；将鸭蛋从小碗中取出放入水中，鸭蛋沉底，如图丙所示，用刻度尺测出水面到杯底的竖直高度。水的密度用表示，下列说法正确的是（　　） A. 甲、丙两图容器对桌面的压力差是 B. 丙图中容器底对鸭蛋的支持力是 C. 乙、丙两图中水对塑料小碗压力的变化量是 D. 此鸭蛋的密度表达式是 【答案】ACD 【解析】 【详解】AB．由甲、乙两图相比可知，鸭蛋在塑料小碗时增加排开水的体积为 在乙中所受浮力为 甲、丙两图容器对桌面的压力差等于鸭蛋的重力，甲、丙两图容器对桌面的压力差为 在丙中所受浮力为 鸭蛋在丙中受到三个力，重力、支持力和浮力，在三个力的作用下处于平衡状态，故鸭蛋所受支持力为 故A正确，B错误； C．乙、丙两图中水对塑料小碗压力的变化量是 故C正确； D．鸭蛋质量为 鸭蛋体积为 鸭蛋的密度 故D正确。 故选ACD。 二、多项选择题（下列各小题均有四个选项，其中符合题意的选项均多于一个。共6分，每小题2分。每小题选项全选对的得2分，选对但不全的得1分，有错选的不得分） 13. 关于电和磁，下列说法正确的是（ ） A. 磁场是由磁感线组成的 B. 电路中有电流就一定会产生磁场 C. 利用撒在磁体周围的铁屑可以判断该磁体周围磁场分布情况 D. 闭合电路的导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中一定产生感应电流 【答案】BC 【解析】 【详解】A．磁感线是科学家为了研究磁场形象、直观而建立的模型，所以不是真实存在的，故A错误； B．电路中有电流时，确实会形成磁场。这一现象最早由丹麦物理学家奥斯特在1820年发现，他观察到当导线通电时，与导线平行放置的小磁针会发生转动，这表明电流周围产生了磁场，故B正确； C．铁屑可以用来模拟磁感线的形状，会形成一条条的曲线，因此利用铁屑判断磁体周围磁场分布情况，故C正确； D．产生感应电流的条件是电路必须是闭合的，而且电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，所以，闭合电路的导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中不一定产生电流，故D错误。 故选BC。 14. 将边长为10cm、质量为2000g的正方体甲放在水平地面上，细绳的一端系于正方体甲上表面的中央，另一端竖直拉着杠杆的A端，把质量为400g 的物体乙悬挂在杠杆的B端， 此时，杠杆在水平位置平衡，如图所示。已知 lAO︰ lOB= 1︰2，不计杠杆的质量，g取10N/ kg。下列说法中正确的是（　　） A. 细绳对甲的拉力为4N B. 地面对甲的支持力12 N C. 甲对地面的压强为1200Pa D. 若用8N的力竖直向下拉乙，则甲对地面的压力为0 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．由杠杆平衡的条件可得 F拉lAO=G乙lOB 则细绳对甲的拉力为 故A错误； B．物体甲的重力为 G甲=m甲g=2kg×10N/kg=20N 则地面对甲的支持力为 F支=G甲-F拉=20N-8N=12N 故B正确； C．甲保持静止，甲对地面的压力和地面对甲的支持力相等，即 F压=F支=12N 甲的底面积为 S甲=a2=(10cm)2=(0.1m)2=0.01m2 则甲对地面的压强为 故C正确； D．若用8N的力竖直向下拉乙，则乙端绳子的拉力为 F乙=G乙+F拉乙=4N+8N=12N 根据杠杆平衡的条件 F拉甲lAO=F拉乙lOB 则甲端绳子的拉力为 因为 G甲＜F拉甲 所以，甲对地面的压力为0，故D正确。 故选BCD。 15. 图甲是测试“坐位体前屈”的情景，某同学为其设计了可测量成绩的简化电路，如图乙所示。其中的“恒流源”是一个特殊电源，电路工作时无论电阻RP怎样变化，通过RP的电流大小保持不变。在测试中，向前水平推动测试仪的滑块相当于向右移动图乙中滑动变阻器RP的滑片P。电阻RP的阻值随长度的变化规律如图丙所示，用电压表的示数来反映测量成绩。某次测试中RP的长度从2.5cm推到3.8cm，电压表的示数变化了0.13V。当长度的变化值相同时，电压表示数的变化值越大，该装置的灵敏度越高。下列说法正确的是（　　） A. 长度每增加1cm，RP的阻值增大1Ω B. 通过RP的电流为0.1A C. RP的长度为3.8cm时，电压表的示数为0.38V D. 若要增大该装置的灵敏度，可换一个电流值更小的恒流源 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．闭合开关，两电阻串联接入电路，电压表测滑动变阻器两端的电压，由图丙可知长度每增加1cm，RP的阻值增大1Ω，故A正确； B．某次测试中RP的长度从2.5cm推到3.8cm，电压表的示数变化了0.13V，根据欧姆定律可得通过电路的电流 故B正确； C．由丙图可知RP的长度为3.8cm时，其接入电路的阻值为3.8Ω，恒流源，通过电阻的电流大小不变。根据欧姆定律可得电压表的示数 U=IR=0.1A×3.8Ω=0.38V 故C正确； D．换一个电流值更小的恒流源，长度的变化值相同时阻值变化相同，根据U=IR可知电压表示数的变化值变小，该装置的灵敏度变低，故D错误。 故选ABC。 第二部分 三、实验探究题（共28分，16、18题各4分，17、19、20、21、23题各3分，22题5分） 16. 小华利用如图甲所示电路测量灯泡L的电阻。灯泡的额定电压是2.5V。 （1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物图连接完整。 （2）开关S闭合前，滑动变阻器的滑片P应放置在____端。（选填“A”或“B”） （3）闭合开关S后，发现灯泡L不发光，电流表指针不动，电压表指针有明显偏转，则电路的故障原因可能是__________。 （4）排除故障后进行实验，闭合开关S，调节滑动变阻器滑片P至某位置，观察到电压表示数为2.5V，电流表示数如图乙所示，则灯泡L的阻值为_______Ω。 【答案】（1） （2）B （3）灯泡断路 （4）5 【解析】 【小问1详解】 电压表需要并联在灯泡L两端，灯泡额定电压为2.5V，因此电压表选0~3V量程，将电压表的3V接线柱连接到灯泡的右端，负接线柱连接到灯泡的左端，保证电流“正进负出”即可。据此作图。 【小问2详解】 开关闭合前，滑动变阻器滑片要放在接入电阻最大的位置。本题滑动变阻器下接线柱接A端，滑片P在B端时，接入电路的电阻丝长度最长，电阻最大，故需要位于B端。 【小问3详解】 电流表指针不动，说明电路是断路状态；电压表有明显偏转，说明电压表两端可以连通到电源正负极，因此故障是和电压表并联的灯泡断路。 【小问4详解】 电流表选用0~0.6A量程，分度值为0.02A，图乙读数为；此时灯泡正常发光，电压，灯泡L的阻值 17. 请根据如图甲、乙所示的实验，回答下列问题： （1）如图甲所示，在广口瓶内装有少量水，向烧瓶内打气，当瓶塞跳出时，可以看到瓶内出现________，在此过程中，气体膨胀对外做功，温度降低，内能_________； （2）如图乙所示，把一块干净的玻璃板吊在弹簧测力计下，读出测力计的示数。使玻璃板水平接触水面，然后缓慢向上拉玻璃板，弹簧测力计的示数_________（选填“变大”、“不变”或“变小”），产生此现象的原因：_________。 【答案】 ①. 白气##白雾 ②. 减小##变小 ③. 变大 ④. 分子间存在引力 【解析】 【详解】（1）[1][2]当瓶塞跳出时，在此过程中，气体膨胀对外做功，温度降低，内能减小，瓶内水蒸气遇冷液化成小水滴，可看到瓶内出现白气。 （2）[3][4]使玻璃板水平接触水面，然后缓慢向上拉玻璃板，由于玻璃杯分子与水分子有引力，弹簧测力计的示数会变大。 18. 如图是某同学探究通电螺线管外部磁场方向的实验装置。小磁针涂黑的一端是N极，闭合开关S，回答下列问题： （1）螺线管的左端是___________（选填“N”或“S”）极； （2）若将小磁针移到M点位置，小磁针静止时N极的指向___________（选填“会”或“不会”）改变； （3）要探究通电螺线管外部磁场的方向与螺线管中电流的方向是否有关，可以___________，从而改变螺线管中的电流方向。闭合开关S，若小磁针静止时N极的指向发生改变，则可以得出结论：___________。 【答案】（1）S （2）会 （3） ①. 把电源正负极对调##改变导线的绕向 ②. 通电螺线管外部磁场的方向与螺线管中电流的方向有关 【解析】 【小问1详解】 图中电流从螺线管的左端流入、右端流出，根据螺线管的线圈绕向，再利用安培定则即可确定螺线管的左端为S极，右端为N极。 【小问2详解】 通电螺线管左端为S极，右端为N极，此时小磁针静止时N极指向右侧，磁场方向从N极指向S极，将小磁针移到M点位置，小磁针静止时，N极指向左侧，所以小磁针静止时指向会发生改变。 【小问3详解】 [1][2]探究通电螺线管外部磁场的方向与螺线管中电流的方向是否有关时，要改变电流的方向，改变电源的正负极或者改变导线的绕向，螺线管中的电流方向发生了改变；闭合开关S，若小磁针静止时N极的指向发生改变，小磁针的N极指向与原来相反，说明磁场的方向相反，由此可以确定，螺线管磁场的方向与电流方向有关。 19. 如图所示，是小球在地面弹跳实验拍下的频闪照片，小球弹起的高度逐渐降低，说明小球机械能在______（选填“增大”、“减小”或“不变”）；利用红外线测温仪分别测量实验前小球的初温t1和实验后小球的末温t2，则t1______t2（选填“>”、“<”或“=”），在此过程中能量______（选填“守恒”或“不守恒”）。 【答案】 ①. 减小 ②. ＜ ③. 守恒 【解析】 【详解】[1]由图可知，小球运动过程中弹起的高度越来越小，说明重力势能越来越小，同时速度越来越慢，即动能越来越小，即机械能减小。 [2][3]小球在运动过程中，克服空气阻力做功，与地面撞击做功，即部分机械能转化为内能，使小球温度升高，所以t1＜t2，根据能量守恒定律可知，小球在运动过程中，能量的总量始终守恒的。 20. 在中国科技馆“善变的软磁铁”展台区，小娟进行了如下探究实验：如图所示，她推动软磁铁向固定的永磁铁移动，感到软磁铁和永磁铁之间的斥力越来越大；继续推动软磁铁，当两者接近到一定距离时，两块磁铁之间的斥力忽然变成了吸力。请你根据小娟的实验步骤及现象，提出一个可探究的问题：____________________。 【答案】软磁铁和永磁铁之间作用力与距离有什么关系 【解析】 【详解】根据题意可知，软磁铁向固定的永磁铁移动，软磁铁和永磁铁之间的斥力越来越大；当两者接近到一定距离时，两块磁铁之间的斥力忽然变成了吸力，由此可知，软磁铁和永磁铁之间的距离发生了改变，它们之间的相互作用力发生了改变，所以可以提出可探究的问题是：软磁铁和永磁铁之间作用力与距离有什么关系。 21. 小兴想比较两个额定电压均为2.5V的小灯泡L1、L2的额定功率P1与P2的大小，进行了如下操作：他先连好了如图所示的电路，闭合开关后调节滑动变阻器使电压表示数为2.5V；断开开关，保持滑动变阻器的滑片位置不变，把L2替换L1接入电路后闭合开关，他观察到电压表的示数不为2.5V，然后他将滑动变阻器的滑片P向A端缓慢移动一段距离，使电压表的示数为2.5V。已知实验中所用电源两端的电压保持不变，请你根据小兴的操作和观察到的现象以及所学的电学知识，推理并判断出P1与P2的大小关系。 【答案】见解析 【解析】 【详解】已知电源电压不变，L1、L2两端电压均为2.5V时，滑动变阻器两端的电压也相等，即 由题意可知L2接入电路时，将滑动变阻器的滑片P向A端缓慢移动一段距离，滑动变阻器接入电路中的电阻较大，即 由可知，L2接入电路时，电路中的电流较小，即 由可知 22. 实验桌上有满足实验要求的电源、滑动变阻器、开关各一个，已调零的电流表、电压表各一块，导线若干。另外还有六根粗细均匀、长度相同、横截面为圆形的镍铬合金丝，直径D分别为0.20mm，0.30mm，0.40mm，0.50mm，0.60mm，0.70mm。小明利用上述实验器材设计实验证明“导体电阻大小与导体横截面积的关系”。 （1）画出实验电路图。 （2）请帮他将主要实验步骤补充完整。 ①按电路图把一根镍铬合金丝当作电阻R接入电路，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P到合适位置，在表格中记录电压表、电流表的示数U、I和镍铬合金丝直径D。 ②断开开关S，___________，调节滑动变阻器的滑片P到合适位置，在表格中记录电压表、电流表的示数U、I和镍铬合金丝直径D。 ③仿照步骤②再做四次实验，并将相关数据记录在表格中。 ④利用S=计算6根不同镍铬合金丝的横截面积S，利用___________计算6根不同镍铬合金丝的电阻值R并记录。 （3）画出实验数据表格 。 【答案】（1） （2） ①. 更换另一根镍铬合金丝接入电路，闭合开关S ②. （3） 见解析 【解析】 【小问1详解】 证明“导体电阻大小与导体横截面积的关系”时，应将电源、导体、电流表串联在电路中，电压表并联在导体两端，为了保护电路，还应该在电路中串联一个电阻，如图所示： 【小问2详解】 [1]实验时，应该保持导体的长度、材料不变，改变横截面积进行多次实验，所以断开开关S，更换另一根镍铬合金丝接入电路，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P到合适位置，在表格中记录电压表、电流表的示数U、I和镍铬合金丝直径D。 [2]根据欧姆定律计算电阻，即计算得出电阻值。 【小问3详解】 [3]实验时，要记录电压表示数、电流表示数、镍铬合金丝直径D等数据，如表所示： 实验序号 1 2 3 4 5 6 D/m S/m2 U/V I/A R/Ω 23. 在中国科技馆“探索与发现"”展厅里，有一件十分神奇的展品—磁液宝塔，如图甲所示｡磁液是一种具有磁性的液体，它既具有液体的流动性，又具有固体磁性材料的磁性｡磁液槽中有三个圆锥体，当用手转动展台下方的手柄时，磁液就会沿圆锥体爬升，手柄转动速度越大，磁液爬升的速度也越大，如图乙所示｡手柄停止转动后，爬上圆锥体的磁液会落回磁液槽｡ 请根据以上介绍，从力学或电磁学角度提出一个物理问题，并用所学的物理知识进行解释｡ 【答案】见解析 【解析】 【详解】当用手转动展台下方的手柄时，磁液就会沿圆锥体爬升，故提出问题：磁液为什么上升? 回答：由题意可知，转动手柄时产生感应电流，电流通过电磁铁产生磁场，从而使磁液沿圆锥体螺旋爬升。 四、科普阅读（共4分） 24. 阅读《超级工程—中国海上巨型风机SL5000》并回答问题。 超级工程—中国海上巨型风机SL5000 在我国新能源发展的征程中，海上巨型风机SL5000（如图所示）宛如一颗璀璨明珠，闪耀着科技创新的光芒。 在广袤的海洋上，风能资源丰富，而SL5000就是利用这一清洁能源的“大力士”。为了更有效地捕捉海面上的低空风，SL5000拥有巨大的体型。其单片扇叶长度可达128米，如同一个巨型的“风车手臂”，在海风的吹拂下转动。它的发电机舱也十分庞大，大到能够停放一架小型直升机。这种巨大的体型赋予了它强大的单机发电能力，为风力发电总控系统提供了充足的电能来源。 不仅如此，为了确保SL5000在恶劣的海洋环境中持续运行，科研人员运用了诸多先进技术。它配备了多套备份系统，犹如为它穿上了多层“防护铠甲”。在面对台风这一强大对手时，SL5000内部安装的风速感应器和旋转速度感应器就像敏锐的“感官器官”。一旦台风来袭使运转速度超出承受范围，感应器迅速向自动控制系统发出警报，及时调整叶片旋转方向，降低发电机旋转速度，从而避免被台风破坏。同时，其坚固的机身结构以及深入海床的主结构，都为它在海洋中的稳定工作提供了坚实保障。 SL5000的成功，是中国在新能源领域技术实力的有力证明。它不仅为沿海地区带来了源源不断的清洁电能，缓解了用电压力，还推动了我国新能源技术的不断发展。 根据上述材料，回答下列问题。 （1）海上巨型风机SL5000发电时，把______转化为电能； （2）SL5000内部安装的______和______可以“感知”风速和扇叶旋转速度，及时向自动控制系统发出警报； （3）据报道，每台海上巨型风机SL5000的设计寿命为20年，计划从空气中获取4亿千瓦时的电能。若一年按8760小时计算，则每台SL5000在设计使用期内发电的平均功率约为______千瓦（结果保留整数）。 【答案】（1）风能 （2） ①. 风速感应器 ②. 旋转速度感应器 （3）2283 【解析】 【小问1详解】 海上巨型风机SL5000发电时，利用内部的发电机舱把风能转化为电能。 【小问2详解】 [1][2]由题文可知，在面对台风这一强大对手时，SL5000内部安装的风速感应器和旋转速度感应器就像敏锐的“感官器官”，一旦台风来袭使运转速度超出承受范围，感应器迅速向自动控制系统发出警报，及时调整叶片旋转方向，降低发电机旋转速度，从而避免被台风破坏。 【小问3详解】 每台SL5000在设计使用期内发电的平均功率为 五、计算（25、26小题各4分，共8分） 25. 图甲是某款家用两挡电热器的简化电路，R1、R2为阻值一定的电热丝。该电热器接入电压恒为220V的电路中，低温挡的功率为110W。闭合开关前，观察电能表的示数如图乙所示。闭合开关S1和S2并开始计时，工作30min，观察电能表的示数如图丙所示。求： （1）低温挡时通过电路的电流； （2）高温挡时电热器的电功率。 【答案】（1）0.5A （2）1400W 【解析】 【小问1详解】 由题意可知，低温挡的功率为110W，电源电压恒为220V，则低温挡时通过电路的电流 【小问2详解】 由图甲可知，只闭合S1，R1、R2串联接入电路中，闭合S1和S2，R2被短路，只有电阻R1接入电路中，所以只闭合S1时，电路中的总电阻最大，根据 可知，电路中的总功率最小，此时电路处于低温挡，闭合S1和S2，电路中的总电阻最小，根据 可知，电路中的总功率最大，电路处于高温挡。闭合开关前，电能表的示数如图乙所示。闭合开关S1和S2并开始计时，工作30min，电能表的示数如图丙所示，所以闭合开关S1和S2电路工作30min后，电路中消耗的电能 W=2025.6kWh-2024.9kWh=0.7kWh 即高温挡正常工作30min，电热器消耗的0.7kW·h的电能，则高温挡时电热器的电功率 26. 如图甲所示为一款储水式电热水器，它的实际电路如图乙所示，简化电路如右图所示，通过控制开关S可以使电热水器分别在两个不同状态下工作，主要参数如下表所示。已知，c水=4.2×103(kg·℃)。求： 额定电压 220V 额定容量 50L 额定频率 50Hz 速热功率 2000W 额度最高温度 75℃ 标准功率 800W （1）画出电热水器在标准功率下工作时的等效电路图； （2）发热器R2的阻值； （3）将额定容量的水从35℃加热到额定最高温度需要的最短时间。 【答案】（1）； （2）36.3； （3）4200s 【解析】 【小问1详解】 解：电热水器的标准功率是800W，根据可知，此时电路中的电阻最大，所以两电阻串联，电路图如图所示 【小问2详解】 电热水器的速热功率是2000W，此时电路中只有R1接入电路，则此时电路中的电阻             标准功率时，电阻R1和R2串联接入电路，此时电路中的总电阻 ,则发热器R2的阻值 【小问3详解】 电热水器的额定容量是50mL，即50dm3，则此时所装水的质量为 水从35℃加热到额定最高温度吸收的热量 水吸收的热量就是电热水器放出的热量，则所需时间 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $