内容正文:
2025—2026学年度第二学期第一次模拟考试
九年级物理试题
(满分:80分;时间:90分钟)
一、选择题(下列每题各只有一个正确答案,请将其序号填入答案栏中相应题号下。选对一题得2分,多选、错选均不得分,共30分)
1. 2024年5月29日,世联赛中国澳门站中国女排3∶1战胜对手,取得开门红,如图是比赛现场画面。在比赛中蕴含的物理知识,下列说法正确的是( )
A. 排球在空中上升是因为受到惯性作用
B. 排球上升到最高点时不受力的作用
C. 排球在空中下降时动能向重力势能转化
D. 排球在地面上滚动一段距离后停下来,说明力可以改变物体的运动状态
2. 2020年中国航天完成了北斗全球卫星导航系统组网、天问一号火星探测器发射、嫦娥五号月球探测器月球表面取样返回等诸多成就,为我们探索宇宙奠定了坚实的基础。下列关于粒子与宇宙的描述正确的是( )
A. 在天文学中,用“光年”作为时间单位
B. 地球是宇宙的中心,恒星是绝对不动的
C. 电子的发现说明原子是可分的
D. 分子、质子、原子是按照从小到大的尺度排序的
3. 如图是一款“AI智能豫剧机器人”,它能够模仿专业豫剧演员。下列关于“机器人”的说法正确的是( )
A. 人们能分辨出不同豫剧唱段,是因为声音可以传递能量
B. 将机器人置于隔音房间内,是在传播过程中减弱噪声
C. 调节机器人播放声音的音量旋钮,改变的是声音的音调
D. 机器人发出的声音是频率超过20000赫兹的超声波
4. 自劳动课成为中小学一门独立课程以来,小明已学会了多种菜肴的烹饪方法。下列与烹饪有关的说法,正确的是( )
A. 锅把手上刻有花纹可以增大摩擦 B. 燃气的热值大小与是否完全燃烧有关
C. 菜被炒熟是做功改变了它的内能 D. 油和水很难融合表明分子间没有间隙
5. 小强同学“物理学习笔记”中的摘录正确的是( )
①科学家与贡献
②装置与原理
③物理知识与应用
④社会发展与物理
奥斯特:电磁感应
船闸:连通器原理
光的折射:潜望镜
倒车雷达:超声波
阿基米德:杠杆原理
验电器:同种电荷互相排斥
等臂杠杆:天平
二极管:半导体材料
焦耳:焦耳定律
体温计:液体的热胀冷缩
大气压强:活塞式抽水机
核能:可再生能源
A. ① B. ② C. ③ D. ④
6. 随着我国经济的不断发展,汽车已进入百姓家庭,家用汽车常用汽油机提供动力,以下有关说法正确的是( )
A. 汽车行驶时扬起地面尘土,属于扩散现象
B. 汽油机冷却液温度越高,含有的热量越多
C. 汽油机的做功冲程,内能转化为机械能
D. 汽油机的热机效率越高,其功率一定越大
7. 2024年我市八年级物理教材全部更换新教材,如图为一本水平放在课桌上的八年级物理课本,下列估测符合事实的是( )
A. 平放在课桌表面,它所受到的重力约为20N
B. 从课桌上掉落到地面,课本重力做的功约1.6J
C. 若空气的密度约为,则它受到空气对它的浮力约
D. 若今天的气压约为,空气对课本上表面的压力约为50N
8. 如图甲所示,虚线框内是两个滑轮连成的滑轮组,工人利用该滑轮组,用200N竖直向上的拉力F,将物体匀速提高3m,物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示,已知动滑轮重120N,不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A. 绳子自由端移动的速度为0.5m/s B. 工人做的有用功为360J
C. 该滑轮组的机械效率为80% D. 拉力F的功率为100W
9. 图中,小灯泡、的额定电压相同。闭合开关后,发现比亮,下列分析正确的是( )
A. 的额定功率比的额定功率大
B. 两端电压比两端电压小
C. 的电阻比的电阻大
D. 通过的电流比通过的电流小
10. 如图所示,电源电压恒定。下列说法正确的是( )
A. 只闭合,电阻R与灯泡L并联
B. 只闭合,电压表测量电阻R两端电压
C. 先闭合,再闭合,灯泡L亮度变大
D. 先闭合,再闭合,电流表示数变大
11. 图甲是一种汽车尾气排放检测电路,当尾气浓度高于某一设定值时,电铃报警;气敏电阻R1的阻值与尾气浓度之间的关系如图乙所示,下列分析正确的是( )
A. 电磁铁通电后,线圈上端为N极
B. R1的阻值随尾气浓度的增大而增大
C. 检测时保持R2滑片位置不变,当尾气浓度变大时,R1两端电压变大
D. 为使尾气浓度更低时报警,应将R2滑片适当上移
12. 如图为一种无链条电动自行车,它结合了人体动力和电池动力,骑行者踩脚踏板产生的动能可转化为电能,补充在锂电池内,之后通过锂电池驱动后轮前行,下列关于人体动力和电池动力的原理正确的是( )
A. ①② B. ①④ C. ②③ D. ③④
13. 近年来,我国在科技领域取得了辉煌的成就。下列说法正确的是( )
A. 宇树机器人与主机间通过电磁波传递信息
B. 神舟飞船发射时,发动机将机械能转化为内能
C. 华为昇腾AI芯片所用的高纯度单晶硅是超导体
D. 利用核聚变建成的“人造太阳”东方超环,与当前核电站利用核能的方式相同
14. 如图所示是小丽家正确安装的家庭电路的部分电路示意图,下列说法正确的是( )
A. 图中a线为中性线,b线为相线
B. 用测电笔测试A点时,氖管会发光
C. 开关S1短路会引发空气开关跳闸
D. 可以用湿手去按控制电风扇的开关S2
15. 如图所示,电源电压保持不变,R2=2R1,滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样,闭合S1,断开S2,滑动变阻器的滑片位于最右端时,电压表的示数为3V,电路的总功率为P1;当闭合S2,断开S1,滑动变阻器的滑片移至中点时,电压表示数为1.2V,电路的总功率为P2。下列说法正确的是( )
A. P1:P2=4:5 B. 电源电压为12V
C. R1阻值为40Ω D. 电路的最大功率为2.7W
二、理解与应用(每空1分,第20题作图2分,共12分)
16. 春节期间,小明和父母乘飞机去上海旅游,在飞机飞行过程中,座位上的小明相对于窗外的机翼是________(选填“静止”或“运动”)的;机翼________方(选填“上”或“下”)的空气流速快,压强小,因此获得了向上的升力。
17. 小明从家前往科技馆,整个过程中有步行,也有骑行,其全程的s-t图像如图所示。已知骑行的速度比步行的速度大,则他骑行的路程为_______m,全程的平均速度为_______。
18. 智能手机给我们的生活带来了极大的便利。
(1)如图,利用电力监测仪测量到未连接手机时某充电器的电功率约为0.2W,此时手机充电器相当于________(选填“电源”或“用电器”)。给手机充电时,为了防止手机温度过高手机的散热部件应选用导热快、比热容________(选填“大”或“小”)的材料;
(2)民航规定可携带额定能量不超过的充电宝搭乘飞机。某款充电宝铭牌上写着“电池容量”,乘客________(选填“能”或“不能”)携带此充电宝登机。
19.
(1)如图所示,一物体在水平向右的拉力作用下以的速度在水平地面上匀速运动了10m,拉力所做的功为,功率为,若该物体在水平向右的拉力作用下以的速度在同一水平地面上匀速运动了10m,拉力所做的功为,功率为,则________,________(填“>”“<”或“=”)。
(2)如图所示,杠杆AB放在钢制圆柱体的正中央水平凹槽CD中,杠杆AB能以凹槽两端的点C或D点为支点在竖直平面内转动,长度,左端重物。(杠杆、细绳的质量及摩擦均忽略不计)为使杠杆AB保持水平位置平衡,拉力F取值范围为____________。
20. 用手提起重物时,前臂可简化为杠杆:桡骨在肱二头肌牵引力F1的作用下,绕肘关节(支点0)转动,如图所示。请在图中画出动力F1的力臂l1和阻力F2的示意图。
三、实验与探究(每空1分,23题中作图1分,共20分)
21. 小明在光学学习中,对色彩斑斓的光学世界产生了浓厚的兴趣,他认识到熟练掌握物、像联动,并用其规律解决实际问题的意义,于是他进行了如下的探索:
(1)如图甲,在探究平面镜成像的特点时,用透明玻璃板代替平面镜的目的是___________;如果在图中玻璃板与蜡烛的像之间平行于玻璃板放一块不透明的白色光屏,那么在光屏上________(选填“能”或“不能”)看到像;
(2)如图乙,平行光线经过该透镜后将会被_________(选填“发散”或“会聚”);
(3)在探究照相机原理时,小明将焦距为10cm的凸透镜A放置在图丁所示的位置,向左移动光屏,在光屏上看到了清晰的像,他又将凸透镜A更换成一个焦距为8.0cm的凸透镜B,其它要素不变,发现光屏上的像变模糊了。他认为此现象与____________(选填“近视眼”或“远视眼”)的成因相似,为了使光屏上的像恢复清晰,可将光屏向________(选填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动;
(4)如图所示,小明将另一光源AB平行于主光轴平放于凸透镜前,是AB的像。下列关于AB所成像的示意图中,正确的是________。
A. B.
C. D.
22. 小明的学习小组对初中物理力学实验进行了整理:
(一)如图是探究同一直线上的两个力的合成实验出现的情景。
(1)图中表示正在探究同一直线上、方向________的两个力的合力与这两个力的大小关系;
(2)在乙图中连接上方钩码的细绳,其下端连接在橡皮筋的________(选填“上”或“下”)端;
(3)图中当__________时,力F的作用效果与力和的效果相同,故力F是它们的合力。
(二)小明发现利用“木块”可以设计很多力学实验,如图:
(4)利用图甲和图乙可以探究滑动摩擦力的大小与___________的关系,实验时要求木块在水平方向做__________运动。
(5)利用图丙和图丁可以探究动能的大小与_______的关系,细心的小明发现实验中木块的初始位置(如图中虚线所示)摆放不当,应将木块的左边沿对齐图丙中_______(选填“A”或“B”)点摆放,实验效果更佳。
(6)在上述实验中,木块在实验中的作用________(选填“相同”或“不相同”)。
23. 探究“电流与电阻的关系”时,实验器材有:学生电源、电流表、电压表、滑动变阻器(标有“ 2A”字样)、定值电阻5个(、、、、)、开关一个、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线将图甲中的实物图连接完整,要求:滑片P向右移动时电压表示数变大,导线不交叉。
(2)连接好电路,将电源电压调至4.5V,滑动变阻器阻值调到最大,闭合开关S,移动滑片P,发现电流表无示数,电压表示数始终接近电源电压,导致这一现象的原因可能是________(填序号)。
A. 滑动变阻器断路 B. 定值电阻R断路 C. 定值电阻R短路
(3)排除故障后利用前四个定值电阻进行实验,图乙是根据实验数据得到的图像,其中阴影部分面积表示的物理量是________,其值为________;
(4)实验时更换为的定值电阻后,无论怎样移动滑动变阻器的滑片都不能使电压表示数达到原来的数值,为了能完成这次实验,下列措施可行的是________(填序号)。
A. 调高电源电压
B. 将电压表改接到滑动变阻器两端
C. 在电源和开关之间串联一个的电阻
(5)实验结束后,该小组用电压表和一个已知最大阻值为的滑动变阻器,测量未知电阻的阻值。他们设计了如图丙所示电路图,实验操作如下:
①将滑动变阻器滑片P移到最右端,闭合开关S,此时电压表的示数为;
②将滑动变阻器滑片P移到最左端,此时电压表的示数为;
③则________(用、、表示)。
四、分析与计算(24题9分,25题9分,共18分)
24. 如图甲所示,我国自主设计建造的亚洲首艘圆筒型“海上油气加工厂”——“海葵一号”,在半潜船“新光华”轮托运下,经过2200公里长途跋涉,成功从青岛运抵广州锚地。“新光华”满载时的吃水深度为10.5米,由6台最大功率为4750kW柴油发电机的电推动力系统。如图乙所示,“海葵一号”最大储油量达60000t,相当于一个“超级能源碗”,“碗口”直径超90米,最高处61米,近22层楼高,主甲板面积相当于13个篮球场,最大排水量100000t,可连续在海上运行15年不回坞。求:(,)
(1)“新光华”轮航行时,船首有一面积为0.05m2的声呐罩位于海面以下5m,求声呐罩受到海水的压力为多少?
(2)若柴油机最大功率转化为水平推力功率的效率为80%,此次运输中“新光华”轮以最大功率运行时,受到的平均阻力为3.8×106N,则“新光华”轮此时的航行速度为多少?
(3)“海葵一号”在固定海域漂浮作业,开采的油储存在中空立柱内的储油舱中。现要将立柱储油舱中存储的30000m3油转移到运油船中,转移完成后,“海葵一号”排开海水的体积减少多少立方米?
25. 医院里利用高温高压蒸汽消毒锅对器械进行消毒,不同的器械所要求的温度、压强不同。图为自动测量锅内温度、气压的电路原理图(虚线框内为锅内部分),电源电压恒为。
按要求回答下列问题:
(1)若对总质量为、初温为15℃的钢制器械进行消毒,消毒温度达到115℃时,求器械吸收的热量;[]
(2)为阻值随所受压强大小而变化的可变电阻,其阻值与气压的关系如表1所示,为显示锅内气压大小的仪表(实质是电流表)。当锅内气压等于(个标准大气压)时,显示的气压为0,则气压表零刻度线应标在电流表刻度盘的多少毫安处?
表1
气压
1.0
1.2
1.4
1.6
1.8
…
电阻
200
170
150
140
132
…
表2
温度
100
105
110
115
120
…
电阻
120
110
100
90
80
…
(3)为阻值随温度而变化的可变电阻,其阻值与温度的关系如表2所示,为显示温度的仪表(实质是电流表)。当显示气压大小为1.4atm、显示温度为110℃时,求电路的总功率。
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2025—2026学年度第二学期第一次模拟考试
九年级物理试题
(满分:80分;时间:90分钟)
一、选择题(下列每题各只有一个正确答案,请将其序号填入答案栏中相应题号下。选对一题得2分,多选、错选均不得分,共30分)
1. 2024年5月29日,世联赛中国澳门站中国女排3∶1战胜对手,取得开门红,如图是比赛现场画面。在比赛中蕴含的物理知识,下列说法正确的是( )
A. 排球在空中上升是因为受到惯性作用
B. 排球上升到最高点时不受力的作用
C. 排球在空中下降时动能向重力势能转化
D. 排球在地面上滚动一段距离后停下来,说明力可以改变物体的运动状态
【答案】D
【解析】
【详解】A.惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,它不是一种力,所以我们不能说物体“受到惯性作用”或“受到惯性力”。排球在空中上升是有由于排球具有惯性,它会保持原来的运动状态继续向上运动。故A错误;
B.排球上升到最高点时受到重力的作用,故B错误;
C.排球在空中下降时质量不变,高度降低,重力势能减小,速度增大,动能增大,重力势能转化为动能,故C错误;
D.排球在地面上滚动时受到地面对其的阻力,排球在地面上滚动一段距离后停下来,由运动变为静止,说明力可以改变物体的运动状态,故D正确。
故选D。
2. 2020年中国航天完成了北斗全球卫星导航系统组网、天问一号火星探测器发射、嫦娥五号月球探测器月球表面取样返回等诸多成就,为我们探索宇宙奠定了坚实的基础。下列关于粒子与宇宙的描述正确的是( )
A. 在天文学中,用“光年”作为时间单位
B. 地球是宇宙的中心,恒星是绝对不动的
C. 电子的发现说明原子是可分的
D. 分子、质子、原子是按照从小到大的尺度排序的
【答案】C
【解析】
【详解】A.光年代表光在一年内经过的距离,是长度单位,故A错误;
B.宇宙中没有绝对的中心,恒星也在不断运动,故B错误;
C.电子的发现代表原子具有内部结构,是可以再分的,故C正确;
D.分子由原子构成,原子由原子核(含质子、中子)和核外电子构成,从尺度上看,质子<原子<分子,故D错误。
故选C。
3. 如图是一款“AI智能豫剧机器人”,它能够模仿专业豫剧演员。下列关于“机器人”的说法正确的是( )
A. 人们能分辨出不同豫剧唱段,是因为声音可以传递能量
B. 将机器人置于隔音房间内,是在传播过程中减弱噪声
C. 调节机器人播放声音的音量旋钮,改变的是声音的音调
D. 机器人发出的声音是频率超过20000赫兹的超声波
【答案】B
【解析】
【详解】A.人们能分辨出不同豫剧唱段,是因为不同唱段的音色不同,和声音传递能量无关,故A错误;
B.将机器人置于隔音房间内,隔音会阻断噪声的传播,是在传播过程中减弱噪声,故B正确;
C.调节音量旋钮,改变的是声音的响度(音量大小),而不是音调(声音高低),故C错误;
D.机器人发出的是能被人耳听到的声音,人耳能听到的声音频率范围是20~20000赫兹,因此不是超声波,故D错误。
故选B。
4. 自劳动课成为中小学一门独立课程以来,小明已学会了多种菜肴的烹饪方法。下列与烹饪有关的说法,正确的是( )
A. 锅把手上刻有花纹可以增大摩擦 B. 燃气的热值大小与是否完全燃烧有关
C. 菜被炒熟是做功改变了它的内能 D. 油和水很难融合表明分子间没有间隙
【答案】A
【解析】
【详解】A.锅把手上刻有花纹是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,故A正确;
B.燃气的热值大小是燃料的一种属性,与是否完全燃烧无关,故B错误;
C.菜被炒熟是通过热传递来改变它的内能,故C错误;
D.油和水很难融合是因为分子结构差别较大,并不能表明分子间没有间隙,故D错误。
故选A。
5. 小强同学“物理学习笔记”中的摘录正确的是( )
①科学家与贡献
②装置与原理
③物理知识与应用
④社会发展与物理
奥斯特:电磁感应
船闸:连通器原理
光的折射:潜望镜
倒车雷达:超声波
阿基米德:杠杆原理
验电器:同种电荷互相排斥
等臂杠杆:天平
二极管:半导体材料
焦耳:焦耳定律
体温计:液体的热胀冷缩
大气压强:活塞式抽水机
核能:可再生能源
A. ① B. ② C. ③ D. ④
【答案】B
【解析】
【详解】①奥斯特发现了电流的磁效应,即电能生磁;杠杆的平衡条件也称为杠杆原理,最早是由古希腊学者阿基米德总结出来的;焦耳发现焦耳定律,故①错误;
②船闸利用了连通器原理;验电器的原理是同种电荷相互排斥;体温计是根据液体热胀冷缩的规律制成的,故②正确;
③潜望镜的原理是光的反射;天平的动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆;活塞式抽水机能把水抽上来主要利用了大气压强,故③错误;
④汽车倒车雷达靠超声波定位障碍物,说明声音可以传递信息。二极管是用半导体材料制成的;核能是不可再生能源,故④错误。
故选B。
6. 随着我国经济的不断发展,汽车已进入百姓家庭,家用汽车常用汽油机提供动力,以下有关说法正确的是( )
A. 汽车行驶时扬起地面尘土,属于扩散现象
B. 汽油机冷却液温度越高,含有的热量越多
C. 汽油机的做功冲程,内能转化为机械能
D. 汽油机的热机效率越高,其功率一定越大
【答案】C
【解析】
【详解】A.尘土飞扬是宏观物体的机械运动,不是分子扩散现象,扩散是分子无规则运动,故A错误。
B.热量是过程量,只能说吸收或放出热量,不能说物体“含有热量”,故B错误。
C.汽油机做功冲程中,燃气膨胀对外做功,将内能转化为机械能,故C正确。
D.热机效率是能量利用率,功率是做功快慢,二者无必然联系,效率高功率不一定大,故D错误。
故选C。
7. 2024年我市八年级物理教材全部更换新教材,如图为一本水平放在课桌上的八年级物理课本,下列估测符合事实的是( )
A. 平放在课桌表面,它所受到的重力约为20N
B. 从课桌上掉落到地面,课本重力做的功约1.6J
C. 若空气的密度约为,则它受到空气对它的浮力约
D. 若今天的气压约为,空气对课本上表面的压力约为50N
【答案】B
【解析】
【详解】A.一本八年级物理课本的质量约为
g取10N/kg,课本的重力约为
故A不符合题意;
B.课桌高度约为,从课桌上掉落到地面,课本重力做的功约
故B符合题意;
C.物理课本长约,宽约为,厚度,课本体积
空气浮力
故C不符合题意;
D.物理课本上表面积约
由可知,大气压力
故D符合题意。
故选B。
8. 如图甲所示,虚线框内是两个滑轮连成的滑轮组,工人利用该滑轮组,用200N竖直向上的拉力F,将物体匀速提高3m,物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示,已知动滑轮重120N,不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A. 绳子自由端移动的速度为0.5m/s B. 工人做的有用功为360J
C. 该滑轮组的机械效率为80% D. 拉力F的功率为100W
【答案】C
【解析】
【详解】A.滑轮组省力费距离,由图乙可知,内,物体匀速提高,绳子自由端匀速移动,则绳子自由端移动的速度
故A错误;
B.物体提高,绳子自由端移动,则动滑轮上承担物重的绳子段数
不计绳重和摩擦,由可得,物体的重力
工人做的有用功
故B错误;
C.工人做的总功
该滑轮组的机械效率
故C正确;
D.拉力的功率
故D错误。
故选C。
9. 图中,小灯泡、的额定电压相同。闭合开关后,发现比亮,下列分析正确的是( )
A. 的额定功率比的额定功率大
B. 两端电压比两端电压小
C. 的电阻比的电阻大
D. 通过的电流比通过的电流小
【答案】C
【解析】
【详解】AC.开关闭合后,L1比L2亮,则说明L1的实际功率大于L2的实际功率,由于L1、L2两灯串联在电路中,所以通过L1、L2的电流相等,由可知灯L1的阻值大于灯L2的阻值,小灯泡、的额定电压相同,由可知,L1的额定功率比L2的额定功率小,故A错误,C正确;
BD.由于L1、L2两灯串联在电路中,所以通过L1、L2的电流相等,由可知灯L1的阻值大于灯L2的阻值,由U=IR可知两端电压比两端电压大,故BD错误。
故选C。
10. 如图所示,电源电压恒定。下列说法正确的是( )
A. 只闭合,电阻R与灯泡L并联
B. 只闭合,电压表测量电阻R两端电压
C. 先闭合,再闭合,灯泡L亮度变大
D. 先闭合,再闭合,电流表示数变大
【答案】C
【解析】
【详解】AB.只闭合,电路依次经过电阻R与灯泡L回到负极,电阻R与灯泡L串联,电压表并联在电源两端,测电源电压,故AB错误;
CD.先闭合,电阻R与灯泡L串联,电流表测电路电流,有示数,再闭合,电阻R与电流表被短路,则电流表无示数,所以电流表示数变小,总电阻变小,根据,电路中电流变大,则灯泡L亮度变大,故C正确,D错误。
故选C。
11. 图甲是一种汽车尾气排放检测电路,当尾气浓度高于某一设定值时,电铃报警;气敏电阻R1的阻值与尾气浓度之间的关系如图乙所示,下列分析正确的是( )
A. 电磁铁通电后,线圈上端为N极
B. R1的阻值随尾气浓度的增大而增大
C. 检测时保持R2滑片位置不变,当尾气浓度变大时,R1两端电压变大
D. 为使尾气浓度更低时报警,应将R2滑片适当上移
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据安培定则,用右手握住电磁铁的线圈,让四指指向电流的流动方向,大拇指所指的一端就是电磁铁的N极。观察图甲中电路的电流方向,可判断电磁铁通电后,线圈下端为N极,上端为S极,故A错误;
B.分析图乙中气敏电阻R1的阻值与尾气浓度的关系曲线可知,R1的阻值随尾气浓度的增大而减小,故B错误;
C.检测时保持R2滑片位置不变,当尾气浓度变大时, R1的阻值减小。由于R1与R2串联在电路中,根据串联电路的分压规律(电阻越大,分得的电压越大;电阻越小,分得的电压越小),R1两端的电压会变小,故C错误;
D.若要使尾气浓度更低时报警,意味着当R1的阻值更大时,电磁铁能产生足够的磁性吸下衔铁,使电铃报警。根据欧姆定律,在电源电压不变的情况下,要增大电路中的电流,需减小电路的总电阻。因此,应将R2的滑片适当上移,减小R2的阻值,从而增大电路电流,使电磁铁在R1较大时能吸下衔铁,故D正确。
故选D。
12. 如图为一种无链条电动自行车,它结合了人体动力和电池动力,骑行者踩脚踏板产生的动能可转化为电能,补充在锂电池内,之后通过锂电池驱动后轮前行,下列关于人体动力和电池动力的原理正确的是( )
A. ①② B. ①④ C. ②③ D. ③④
【答案】B
【解析】
【详解】根据题意可知,人体动力是将机械能转化为电能,原理是电磁感应,锂电池驱动后轮前行是电能转化为机械能,是磁场对通电导体有力的作用。
①图中,闭合开关,切割磁感线产生感应电流,是电磁感应现象,故①符合题意;
②表示电流周围有磁场,故②不符合题意;
③图是探究电磁铁的磁性强弱与什么因素有关,故③不符合题意;
④是电动机的原理图,电能转化为机械能,原理是磁场对通电导体有力的作用,故④符合题意。
综上所述:故B正确,ACD错误。
故选B。
13. 近年来,我国在科技领域取得了辉煌的成就。下列说法正确的是( )
A. 宇树机器人与主机间通过电磁波传递信息
B. 神舟飞船发射时,发动机将机械能转化为内能
C. 华为昇腾AI芯片所用的高纯度单晶硅是超导体
D. 利用核聚变建成的“人造太阳”东方超环,与当前核电站利用核能的方式相同
【答案】A
【解析】
【详解】A.电磁波可以传递信息,机器人与主机间的无线通信是通过电磁波来传递信息的,故A正确;
B.火箭发动机工作时,是将燃料的化学能转化为内能,再转化为机械能,故B错误;
C.高纯度单晶硅是半导体材料,不是超导体,故C错误;
D.“人造太阳”东方超环利用的是核聚变,而当前核电站利用的是核裂变,两者方式不同,故D错误。
故选A。
14. 如图所示是小丽家正确安装的家庭电路的部分电路示意图,下列说法正确的是( )
A. 图中a线为中性线,b线为相线
B. 用测电笔测试A点时,氖管会发光
C. 开关S1短路会引发空气开关跳闸
D. 可以用湿手去按控制电风扇的开关S2
【答案】B
【解析】
【详解】A.家庭电路中,开关必须接在相线上,断开开关后用电器不带电。由图可知,开关接在a对应的导线上,因此a是相线,b是中性线,故A错误;
B.A点位于相线上,测电笔接触相线时氖管会发光,因此测试A点氖管会发光,故B正确;
C.开关S1短路只是相当于开关一直闭合,电灯持续发光,不会造成电路短路,也不会使总电流过大,因此不会引发空气开关跳闸,故C错误;
D.湿手是导体,用湿手按开关时,容易引发触电事故,不符合安全用电要求,故D错误。
故选B。
15. 如图所示,电源电压保持不变,R2=2R1,滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样,闭合S1,断开S2,滑动变阻器的滑片位于最右端时,电压表的示数为3V,电路的总功率为P1;当闭合S2,断开S1,滑动变阻器的滑片移至中点时,电压表示数为1.2V,电路的总功率为P2。下列说法正确的是( )
A. P1:P2=4:5 B. 电源电压为12V
C. R1阻值为40Ω D. 电路的最大功率为2.7W
【答案】D
【解析】
【详解】A.闭合S1,断开S2,滑动变阻器的滑片位于最右端时,R1与R串联,电压表的示数为3V,此时电路中的电流为
当闭合S2,断开S1,滑动变阻器的滑片移至中点时,R2与R串联电压表示数为1.2V,此时电路中的电流为
则
故A错误;
BC.由题意得
解之得电源电压U=6V,R1阻值R1=20Ω,R2阻值R2=40Ω;
故BC错误;
D.当闭合S1、S2,滑动变阻器的滑片位于最左端时,滑动变阻器接入电路的阻值为0,电阻R1与R2并联,电路中的电阻最小,电流最大,电路的总功率最大。此时通过R1的电流为
通过R2的电流为
电路中的总电流为
电路的最大功率为
故D正确。
故选D。
二、理解与应用(每空1分,第20题作图2分,共12分)
16. 春节期间,小明和父母乘飞机去上海旅游,在飞机飞行过程中,座位上的小明相对于窗外的机翼是________(选填“静止”或“运动”)的;机翼________方(选填“上”或“下”)的空气流速快,压强小,因此获得了向上的升力。
【答案】 ①. 静止 ②. 上
【解析】
【详解】在飞机飞行过程中,座位上的小明相对于窗外的机翼之间的位置不变,是静止的;
由流体压强与流速的关系可知,机翼上方空气的流速快压强小,机翼下方空气的流速慢压强大,因此机翼产生一个向上的压强差,这样就使机翼产生了一个向上的升力。
17. 小明从家前往科技馆,整个过程中有步行,也有骑行,其全程的s-t图像如图所示。已知骑行的速度比步行的速度大,则他骑行的路程为_______m,全程的平均速度为_______。
【答案】 ①. 3150 ②. 3.75
【解析】
【详解】[1][2]由图像可知,0~5min内的速度为
5~6min内小明处于静止状态,6~16min的速度为
骑行的速度比步行的速度大,因此他骑行的路程为
全程的平均速度为
18. 智能手机给我们的生活带来了极大的便利。
(1)如图,利用电力监测仪测量到未连接手机时某充电器的电功率约为0.2W,此时手机充电器相当于________(选填“电源”或“用电器”)。给手机充电时,为了防止手机温度过高手机的散热部件应选用导热快、比热容________(选填“大”或“小”)的材料;
(2)民航规定可携带额定能量不超过的充电宝搭乘飞机。某款充电宝铭牌上写着“电池容量”,乘客________(选填“能”或“不能”)携带此充电宝登机。
【答案】(1) ①. 用电器 ②. 大
(2)能
【解析】
【小问1详解】
利用电力监测仪测量到未连接手机时某充电器的电功率约为0.2W,说明此时手机充电器消耗电能,相当于电路中的用电器。
手机的散热部件应选用比热容大的材料,与质量相同的其它材料相比,升高相同的温度,吸热较多,便于散热。
【小问2详解】
电池充满电储存的电能
小于,所以符合机场规定,他能带这个充电宝搭乘飞机。
19.
(1)如图所示,一物体在水平向右的拉力作用下以的速度在水平地面上匀速运动了10m,拉力所做的功为,功率为,若该物体在水平向右的拉力作用下以的速度在同一水平地面上匀速运动了10m,拉力所做的功为,功率为,则________,________(填“>”“<”或“=”)。
(2)如图所示,杠杆AB放在钢制圆柱体的正中央水平凹槽CD中,杠杆AB能以凹槽两端的点C或D点为支点在竖直平面内转动,长度,左端重物。(杠杆、细绳的质量及摩擦均忽略不计)为使杠杆AB保持水平位置平衡,拉力F取值范围为____________。
【答案】(1) ①. = ②. <
(2)大于等于6N且小于等于24N
【解析】
【小问1详解】
由题可知,同一物体先后以不同的速度在同一水平地面上匀速运动,则物体对水平地面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,因此两次物体受到的滑动摩擦力不变。又因为物体在水平地面上匀速运动,根据二力平衡条件可知,水平拉力F和滑动摩擦力f是一对平衡力,大小相等,即,物体运动的距离都为10m,由可知,拉力做的功。因为,且,由可知,拉力做功的功率。
【小问2详解】
阻力一定,根据杠杆平衡条件可知,动力臂越长,阻力臂越短,动力越小;当C为支点时可得,最小动力为
当D为支点时可得,最大动力为
故拉力F取值范围为,大于等于6N且小于等于24N。
20. 用手提起重物时,前臂可简化为杠杆:桡骨在肱二头肌牵引力F1的作用下,绕肘关节(支点0)转动,如图所示。请在图中画出动力F1的力臂l1和阻力F2的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】F1的力臂l1 为支点到F1作用线的距离,阻力F2竖直向下,如下图所示:
三、实验与探究(每空1分,23题中作图1分,共20分)
21. 小明在光学学习中,对色彩斑斓的光学世界产生了浓厚的兴趣,他认识到熟练掌握物、像联动,并用其规律解决实际问题的意义,于是他进行了如下的探索:
(1)如图甲,在探究平面镜成像的特点时,用透明玻璃板代替平面镜的目的是___________;如果在图中玻璃板与蜡烛的像之间平行于玻璃板放一块不透明的白色光屏,那么在光屏上________(选填“能”或“不能”)看到像;
(2)如图乙,平行光线经过该透镜后将会被_________(选填“发散”或“会聚”);
(3)在探究照相机原理时,小明将焦距为10cm的凸透镜A放置在图丁所示的位置,向左移动光屏,在光屏上看到了清晰的像,他又将凸透镜A更换成一个焦距为8.0cm的凸透镜B,其它要素不变,发现光屏上的像变模糊了。他认为此现象与____________(选填“近视眼”或“远视眼”)的成因相似,为了使光屏上的像恢复清晰,可将光屏向________(选填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动;
(4)如图所示,小明将另一光源AB平行于主光轴平放于凸透镜前,是AB的像。下列关于AB所成像的示意图中,正确的是________。
A. B.
C. D.
【答案】(1) ①. 便于确定像的位置 ②. 不能
(2)发散 (3) ①. 近视眼 ②. 靠近
(4)D
【解析】
【小问1详解】
玻璃板可以透光,也可以成像,选择玻璃板代替平面镜便于确定像的位置。
在玻璃板与蜡烛的像之间平行于玻璃板放一块不透明的白色光屏,不能看到像。因为平面镜所成的像是虚像,虚像不是实际光线会聚而成的,无法在光屏上呈现。
【小问2详解】
乙图透镜中间为空气,从中间分开看,两边相当于两个凹透镜,对光线有发散作用。则平行光线经过该透镜后将会被发散。
【小问3详解】
小明将焦距为10cm的凸透镜A更换成一个焦距为8.0cm的凸透镜B,相当于晶状体变厚,会聚能力变强,此现象与近视眼的成因相似,因为近视眼是晶状体太厚,对光线的会聚能力太强,像成在视网膜前方;由于会聚能力变强,像提前会聚了,为了使光屏上的像恢复清晰,可将光屏向靠近凸透镜的方向移动。
【小问4详解】
由图可知,A点在一倍焦距和二倍焦距之间,B点在二倍焦距以外,将A、B点到主光轴的距离看成是物体的高度,B点所成的像到主光轴的距离小于B点到主光轴的距离,A点所成的像到主光轴的距离大于A点到主光轴的距离,选项B中,A点在焦点上,A点的物距等于焦距,不成像,故D正确,ABC错误。
故选D。
22. 小明的学习小组对初中物理力学实验进行了整理:
(一)如图是探究同一直线上的两个力的合成实验出现的情景。
(1)图中表示正在探究同一直线上、方向________的两个力的合力与这两个力的大小关系;
(2)在乙图中连接上方钩码的细绳,其下端连接在橡皮筋的________(选填“上”或“下”)端;
(3)图中当__________时,力F的作用效果与力和的效果相同,故力F是它们的合力。
(二)小明发现利用“木块”可以设计很多力学实验,如图:
(4)利用图甲和图乙可以探究滑动摩擦力的大小与___________的关系,实验时要求木块在水平方向做__________运动。
(5)利用图丙和图丁可以探究动能的大小与_______的关系,细心的小明发现实验中木块的初始位置(如图中虚线所示)摆放不当,应将木块的左边沿对齐图丙中_______(选填“A”或“B”)点摆放,实验效果更佳。
(6)在上述实验中,木块在实验中的作用________(选填“相同”或“不相同”)。
【答案】(1)相反 (2)下
(3)橡皮筋的伸长量相同
(4) ①. 压力 ②. 匀速直线
(5) ①. 质量 ②. A
(6)不相同
【解析】
【小问1详解】
图乙中,在力F1向下拉橡皮筋,F2向上拉橡皮筋,橡皮筋在这两个力的共同作用下被拉伸,所以探究的是同一直线上方向相反的两个力的合力与这两个力的大小关系。
【小问2详解】
如图乙,橡皮筋的上端固定在支架上,下方的钩码通过细绳作用在橡皮筋的下端,其效果使橡皮筋伸长,由于实验是探究方向相反的两个力的合力,则连接上方钩码的细绳作用的效果应是使橡皮筋缩短,所以其下端连接在橡皮筋的下端,两个力作用在同一点,且与图甲中拉力作用点相同。
【小问3详解】
图甲中,力F单独作用把橡皮筋拉长到O点,图乙中,在力 F1、F2的共同作用下,橡皮筋被拉长到与图甲相同的长度,即橡皮筋的伸长量相同,表示力F的作用效果和力F1、F2的共同作用效果相同。故力F是它们的合力。
【小问4详解】
图乙在木块上增加了砝码,增大了对水平面的压力,而接触面粗糙程度不变,因此是探究滑动摩擦力与压力大小的关系。
根据二力平衡,只有当木块做匀速直线运动时,拉力才等于滑动摩擦力。故实验时要求木块在水平方向做匀速直线运动。
【小问5详解】
图丙和图丁中,小车从相同高度滑下,到达水平面时的速度相同,而质量不同,因此探究的是动能与质量的关系。
为了保证小车刚到水平面就立刻能沿水平方向撞击木块,几乎没有额外的动能损耗,同时确保两次实验中木块位置相同,应将木块的左边对齐图丙中的A点摆放,实验结果更准确。
【小问6详解】
在探究滑动摩擦力的实验(甲、乙)中,木块是研究对象;而在探究动能或重力势能的实验(丙、丁)中,木块是被撞物体,用来反映小车动能或势能的大小(转换法)。因此,木块在实验中的作用不相同。
23. 探究“电流与电阻的关系”时,实验器材有:学生电源、电流表、电压表、滑动变阻器(标有“ 2A”字样)、定值电阻5个(、、、、)、开关一个、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线将图甲中的实物图连接完整,要求:滑片P向右移动时电压表示数变大,导线不交叉。
(2)连接好电路,将电源电压调至4.5V,滑动变阻器阻值调到最大,闭合开关S,移动滑片P,发现电流表无示数,电压表示数始终接近电源电压,导致这一现象的原因可能是________(填序号)。
A. 滑动变阻器断路 B. 定值电阻R断路 C. 定值电阻R短路
(3)排除故障后利用前四个定值电阻进行实验,图乙是根据实验数据得到的图像,其中阴影部分面积表示的物理量是________,其值为________;
(4)实验时更换为的定值电阻后,无论怎样移动滑动变阻器的滑片都不能使电压表示数达到原来的数值,为了能完成这次实验,下列措施可行的是________(填序号)。
A. 调高电源电压
B. 将电压表改接到滑动变阻器两端
C. 在电源和开关之间串联一个的电阻
(5)实验结束后,该小组用电压表和一个已知最大阻值为的滑动变阻器,测量未知电阻的阻值。他们设计了如图丙所示电路图,实验操作如下:
①将滑动变阻器滑片P移到最右端,闭合开关S,此时电压表的示数为;
②将滑动变阻器滑片P移到最左端,此时电压表的示数为;
③则________(用、、表示)。
【答案】(1) (2)B
(3) ①. 电压 ②. 3V (4)C
(5)
【解析】
【小问1详解】
由图可知,电阻R与滑动变阻器串联,电压表测电阻R两端电压;滑片P向右移动时电压表示数变大,根据串联电路电压规律可知,滑动变阻器两端电压变小,根据分压原理可知,滑动变阻器接入电路的阻值变小,故滑动变阻器选用右下接线柱与电阻R串联在电路中。
【小问2详解】
闭合开关S,移动滑片P,发现电流表无示数,说明电路可能断路,电压表示数始终接近电源电压,说明电压表与电源连通,电压表被串联在电路中,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了,即导致这一现象的原因可能是定值电阻R断路,故AC不符合题意,B符合题意。
故选B。
【小问3详解】
根据画出I-R图像(如图乙)知图中阴影面积为长方形,其面积等于IR,由欧姆定律得U=IR,即阴影面积表示的物理量是电阻两端的电压,其数值为
【小问4详解】
A.设电源电压为U,定值电阻两端的电压为UV,当接入50Ω的定值电阻时, 则
即
解得电源电压为U=4.2V<4.5V
所以降低电源电压可以完成这次实验,故A不符合题意;
B.将电压表改接到滑动变阻器两端,并不能改变滑动变阻器和定值电阻各自的分压大小,所以不能完成这次实验,故B不符合题意;
C.为了能完成这次实验,滑动变阻器最大电阻满足关系式
即
解得滑动变阻器的最大电阻为R滑大=25Ω; 再串联一个15Ω的电阻,滑动变阻器最大阻值与该电阻之和为,可以完成这次实验,故C符合题意。
故选C。
【小问5详解】
在步骤②中,电路为只有Rx的简单电路,电压表测电源电压为U2;在步骤①中,Rx与滑动变阻器最大阻值串联,电压表测Rx两端电压为U1,根据串联电路电压规律,R0两端电压为U0=U2-U1,由串联分压原理可知,即
解得
四、分析与计算(24题9分,25题9分,共18分)
24. 如图甲所示,我国自主设计建造的亚洲首艘圆筒型“海上油气加工厂”——“海葵一号”,在半潜船“新光华”轮托运下,经过2200公里长途跋涉,成功从青岛运抵广州锚地。“新光华”满载时的吃水深度为10.5米,由6台最大功率为4750kW柴油发电机的电推动力系统。如图乙所示,“海葵一号”最大储油量达60000t,相当于一个“超级能源碗”,“碗口”直径超90米,最高处61米,近22层楼高,主甲板面积相当于13个篮球场,最大排水量100000t,可连续在海上运行15年不回坞。求:(,)
(1)“新光华”轮航行时,船首有一面积为0.05m2的声呐罩位于海面以下5m,求声呐罩受到海水的压力为多少?
(2)若柴油机最大功率转化为水平推力功率的效率为80%,此次运输中“新光华”轮以最大功率运行时,受到的平均阻力为3.8×106N,则“新光华”轮此时的航行速度为多少?
(3)“海葵一号”在固定海域漂浮作业,开采的油储存在中空立柱内的储油舱中。现要将立柱储油舱中存储的30000m3油转移到运油船中,转移完成后,“海葵一号”排开海水的体积减少多少立方米?
【答案】(1)2.5×103N
(2)6m/s (3)2.4×104m3
【解析】
【小问1详解】
声呐罩受到海水的压强为
声呐罩受到海水的压力为
【小问2详解】
设柴油发电机总最大功率为,转化为水平推力的功率为,效率为η,轮船受到的平均阻力为f,航行速度为v。
柴油发电机总最大功率为
转化为水平推力的功率为
因为“新光华”轮以最大功率运行时,做匀速直线运动,所以水平推力等于平均阻力,即
根据功率公式,可得航行速度为
【小问3详解】
设转移的油的体积为,密度为,质量为。减少的排开海水的体积为。
转移的油的质量为
因为“海葵一号”在转移油前后均处于漂浮状态,所以其受到的浮力等于自身总重力。转移油后,总重力减小,浮力也相应减小。浮力的减少量等于转移走的油的重力
根据阿基米德原理,浮力的减少量为
排开海水体积的减少量为
25. 医院里利用高温高压蒸汽消毒锅对器械进行消毒,不同的器械所要求的温度、压强不同。图为自动测量锅内温度、气压的电路原理图(虚线框内为锅内部分),电源电压恒为。
按要求回答下列问题:
(1)若对总质量为、初温为15℃的钢制器械进行消毒,消毒温度达到115℃时,求器械吸收的热量;[]
(2)为阻值随所受压强大小而变化的可变电阻,其阻值与气压的关系如表1所示,为显示锅内气压大小的仪表(实质是电流表)。当锅内气压等于(个标准大气压)时,显示的气压为0,则气压表零刻度线应标在电流表刻度盘的多少毫安处?
表1
气压
1.0
1.2
1.4
1.6
1.8
…
电阻
200
170
150
140
132
…
表2
温度
100
105
110
115
120
…
电阻
120
110
100
90
80
…
(3)为阻值随温度而变化的可变电阻,其阻值与温度的关系如表2所示,为显示温度的仪表(实质是电流表)。当显示气压大小为1.4atm、显示温度为110℃时,求电路的总功率。
【答案】(1)
(2)30mA (3)0.6W
【解析】
【小问1详解】
器械吸收的热量为
【小问2详解】
由图可知,当开关S闭合时,R1与R2并联,A1测量R1的电流,A2测量R2的电流。由表1可知,当锅内气压等于时,R1=200Ω,通过R1的电流为
此时气压表显示气压为0,则气压表零刻度线应标在电流表刻度盘的30mA处。
【小问3详解】
由表1可知,当显示气压大小为1.4atm时,R1=150Ω;由表2可知,当显示温度为110℃时,R2=100Ω,则电路的总电阻为
电路的总功率为
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