精品解析:2026年陕西省西安市雁塔区九年级中考物理模拟试题(四)
2026-05-21
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内容正文:
初三物理(四)
注意事项:
1.全卷共4页,总分80分。考试时间80分钟。
2.领到试卷和答题卡后,请用0.5毫米黑色墨水签字笔,在试卷和答题卡上填写姓名和准考证号。
3.请在答题卡上各题的指定区域内作答,否则作答无效。
4.考试结束,本试卷和答题卡一并交回。
(第一部分选择题20分)
一、选择题(共10小题,1-8小题为单选题,每小题2分,每小题只有一个选项符合题意;9-10小题为多选题,每小题有两个选项符合题意,全部选对得2分,选对不全得1分,错选得0分;计20分)
1. 人体的正常体温约为( )
A. 25℃ B. 35℃ C. 37℃ D. 42℃
2. 花样游泳有“水上芭蕾”之称。运动员在水下随着音乐表演时,下列说法错误的是( )
A. 音乐声由物体振动产生 B. 观众听到音乐声说明空气能传声
C. 运动员在水中也能听到音乐声 D. 音乐声在空气中和水中的传播速度相同
3. 如图所示,一位摄影爱好者拍的照片里有三只“鹤”,下列选项中光现象的成因与“”相同的是( )
A. 雨后彩虹 B. 水中“倒影” C. 透过树丛的光束 D. 海市蜃楼
4. 为了控制卫星内部的温度在一定范围内, 保护卫星内部的电子设备, 科学家发明了热管, 如图所示为热管传热的原理示意图,金属外壳内衬垫一层由多孔材料做成的吸液芯,芯中充有某种液体,其中心是气腔,卫星利用热管将热量从向阳面“搬”到背阴面,使整体温度趋于平衡,下列对于热管原理的解释,正确的是 ( )
A. 热端吸热升华,冷端放热凝华 B. 热端吸热汽化,冷端放热液化
C. 热端放热汽化,冷端吸热液化 D. 热端放热升华,冷端吸热凝华
5. 氮化硼纳米管是一种具有特殊结构的材料,也是一种电绝缘体,具有较高的硬度和强度,有极高的热稳定性和化学稳定性,不具有磁性,不具备光学透明的特性.根据上述信息判断,氮化硼纳米管可以制作( )
A. 磁铁 B. 导线 C. 光学透镜 D. 手机外壳
6. 人类对微观粒子与宏观宇宙的探索从未停止。下列说法不正确的是( )
A. 卢瑟福提出原子由原子核和核外电子构成
B. 电子的发现说明原子核是由更小的微粒组成的
C. “中国天眼”射电望远镜拓展了人类对宇宙的观测范围
D. 宇宙是有层次的天体结构系统,太阳是银河系中的一颗恒星
7. 如图所示,砝码放在木块上,木块放在水平放置的长木板上,用弹簧测力计水平拉着木块,使砝码和木块一起向右做匀速直线运动,下列判断正确的是( )
A. 砝码受到水平向右的摩擦力
B. 砝码对木块的压力与长木板对木块的支持力是一对平衡力
C. 木块受到的重力与长木板对木块的支持力是一对平衡力
D. 木块对长木板的压力与长木板对木块的支持力大小相等
8. 跳远运动的几个阶段如图所示,不考虑空气阻力,则下面说法中正确的是( )
A. 助跑过程可以增大运动员的惯性,从而增大跳远的距离
B. 在最高点时若运动员受的一切力都消失,则运动员会静止在最高点
C. 运动员在空中运动时,不受力的作用
D. 运动员从起跳到落地的过程中,运动状态在不断改变
9. 三个肩部等高的人用两根扁担抬一桶水,如果第二根扁担的一端用绳拴在第一根扁担的中点,扁担剩余三个端点在人的肩部,为了使三人施加的力相等(不计扁担重和绳重),以下说法正确的有( )
A. 两根扁担相当于两个杠杆
B. 两根扁担必须垂直放置
C. 水桶应放在第二根扁担的中点
D. 水桶应放在第二根扁担距离拴接点三分之一处
10. 如图甲所示,是光敏电阻,是阻值为的定值电阻,电源电压。光敏电阻的阻值与光的照度(光照越强,照度越大,单位为Lux)关系如图乙所示。则下列说法正确的是( )
A. 当照度增大时,的阻值将增大
B. 将测量范围为的电压表接入图甲电路中,将其改装成照度表,为使光的照度增大时电压表的示数也增大,则该电压表应并联在两端
C. B选项中所改装的照度表能够测量的最大照度为1.4Lux
D. B选项中的照度表改装完成后,若将电源换为电压可调电源(调节范围为12~15V),且将换为可调电阻(调节范围为),则该装置所能测量的最大照度小于1.6 Lux
(第二部分非选择题60分)
二、填空与作图题(共6小题,每空1分,计18分)
11. 我们常用“频闪照片”来研究物体的运动。如图记录了甲、乙两球分别从处竖直下落,到处的过程中每隔0.1 s所处的位置。该照片显示乙球做___________直线运动,且甲、乙两球在此过程中的平均速度之比为___________。
12. 如图所示,是电动水翼冲浪板,B板上表面有凹凸不平的花纹是为了增大________力;使用时,通过遥控器控制水下螺旋桨转速,使冲浪板获得前行推力,该力的施力物体是________;为了能让爱好者和B板能露出水面,冲浪板的A处有类似飞机机翼的装置,与下表面相比,该装置上表面受到水的压强更________(选填“小”或“大”)。
13. 将一节电池正、负极与一种特制的“钢丝棉”连接后,瞬间出现了电火花,燃起了火焰,如图所示。此现象的发生是因为“钢丝棉”是___________,导致电源发生___________,电流过大,产生___________过大,温度达到“钢丝棉”着火点,使其燃烧。
14. 如图是古人用来读书照明的油灯。南宋诗人陆游在《老学庵笔记》中说道:“书灯勿用铜盏,惟瓷盏最省油。蜀中有夹瓷盏,注水于唇窍中,可省油之半。”
(1)如图甲所示是省油灯,瓷盏比铜盏省油是因为它们的比热容,从相同大小的火焰吸收相同的热量________,(选填“陶瓷”或“铜”)升高的温度比较小,从而使盏和油的温度不会太高;
(2)用冷水降低油的温度,是通过________的方式改变油的内能;
(3)在燃烧过程中,油的热值和比热容都________(选填“不变”、“变大”、“变小”)。
15. 图甲是某型号能设定加热温度的家用空气炸锅,其简化电路如图乙所示,工作电路是通过电热丝来加热空气,从而加热食物。控制电路电源电压恒为3V,通过调节滑动变阻器来设置加热温度,电阻置于温度监测区域,它的阻值随温度变化的关系如图丙所示。当控制电路电流为0.03A时,衔铁向上弹起,工作电路停止工作。某次的阻值调为80Ω,闭合开关S,电磁继电器(不计线圈的电阻)的衔铁被吸下,工作电路接通,开始加热,锅内温度能达到的最高温度是________℃,加热过程中控制电路的总功率会________(选填“变大”“变小”或“不变”);想要增大锅内温度,应将的阻值________(选填“调大”“调小”)。
16. 作图题
(1)用图示的“悬挂法”可找出薄板的重心,请在图中选择合适的图,画出薄板所受力的示意图。
(2)在图中将插座和控制插座的开关正确接到电路中。
三、实验探究题(共4小题,每空1分,每图2分,计22分)
17. 【实验名称】探究“通电螺线管外部磁场的方向”。
【证据】
(1)在嵌入螺线管的玻璃板上撒些细铁屑,通电后为了使铁屑在磁场中有序排列,应该轻敲玻璃板,观察细铁屑的排列如图甲所示,由此可以判断,通电螺线管外部的磁场分布与___________周围的磁场分布是相似的。
【解释】
(2)将电源正、负极对调,小磁针的指向也改变了;说明通电螺线管的磁场方向与___________有关。
【拓展】
(3)利用上述通电螺线管制成了简易的电磁铁甲、乙,并设计了如图乙所示的电路。图乙情景中,当调节滑动变阻器的滑片时,甲、乙电磁铁吸引的大头针数量都发生改变,说明当线圈匝数一定时,___________越大,电磁铁磁性越强;同时观察到电磁铁吸引的大头针下端分散,其原因是___________。
18. 小明探究凸透镜成像的规律时,装置如图所示(凸透镜始终固定在光具座50 cm位置处)。其它实验器材有:光屏、光源(高度为3.0 cm)、刻度尺和火柴。实验时光源由远及近,物距从开始,每次减小。下表是小明记录的物距、像距、像高和像的正倒情况。
实验序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
物距/cm
26.0
24.0
22.0
20.0
18.0
16.0
14.0
12.0
10.0
8.0
6.0
像距/cm
16.6
17.3
18.4
20.0
22.3
26.6
35.6
60.4
\
\
\
像高/cm
1.9
2.1
2.5
3.0
3.7
5.0
7.6
15.1
\
\
\
像的正倒
倒
倒
倒
倒
倒
倒
倒
倒
\
正
正
(1)实验前应将烛焰、凸透镜、光屏中心调到同一___________上。
(2)根据表格中的数据判断凸透镜的焦距___________cm。
(3)实验中的哪组数据是不可能完成的___________(填实验序号)
(4)请说出一种实验中判断实像是放大的还是缩小的方法:比较___________。
19. 图甲是小明“探究电流与电阻的关系”的实验电路,选用的器材有:新干电池两节,5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一个,“30Ω 1A”的滑动变阻器、电压表、电流表、开关各一个,导线若干。
(1)请你用笔画线代替导线,把图中实物电路连接完整(导线不得交叉);
(2)连接电路时,开关应___________。连接好电路,实验前,应将滑动变阻器的滑片移至___________(选填“A”或“B”)端;
(3)闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,其原因可能是定值电阻R___________;
(4)排除故障后,用5 Ω的定值电阻进行实验,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数达到设定值,此时电流表的示数如图乙所示,为___________A;
(5)小明逐一将10Ω、15Ω、20Ω的电阻接入电路,继续进行实验。当将___________Ω的电阻接入电路时,无法将电压表示数调节到设定值;
【拓展】
(6)为了顺利完成实验,同组的小华同学提出,用电阻箱转换定值电阻,不用反复拆装元件,还可得到更多的数据。于是他们找老师借了一个电阻箱(0~9999Ω)接入电路,如图所示,若保持电压表示数仍与原来相同,且电流表测量范围不变,为保证实验顺利完成,电阻箱可接入电路的阻值范围为___________Ω。
20. 小林发现鸡蛋放入水中后,新鲜的鸡蛋沉底,不新鲜的鸡蛋漂浮。他猜想:鸡蛋的新鲜程度可能与鸡蛋密度有关。为此,他和小红对鸡蛋密度进行了实验探究。
(1)小林将两个体积相同的鸡蛋放入水中,如图甲所示,________(选填“A”或“B”,下同)鸡蛋受到的浮力大,进一步分析可知________鸡蛋密度大;
(2)小林想根据所学的知识测量鸡蛋的密度,但鸡蛋不方便悬挂,又不能直接放进量筒,他的方案是:先配置盐水,使鸡蛋在盐水中悬浮,然后他取来天平、量筒和小烧杯测量该盐水的密度。他将天平放在水平桌面上,游码移到零刻度线,发现指针位置如图乙(a)所示,此时应将平衡螺母向________(选填“左”或“右”)调节,直到横梁水平平衡,天平调节好后,测量步骤如下:
①用天平测出盐水和烧杯的总质量记为,示数如图乙(b)所示为________g;
②将烧杯中部分盐水倒入量筒中,测出这部分盐水的体积记为,示数如图乙(c)所示;
③用天平测出剩余盐水和烧杯的总质量记为;
④鸡蛋的密度________;
(3)小红想用实验中的天平和烧杯制作一个“密度计”,测量盐水密度。她测出空烧杯的质量为50 g,然后在烧杯中加水,使烧杯和水的总质量为100 g,并在水面位置处做好标记,如图丙所示。测量盐水密度时,将待测盐水倒入该空烧杯至“标记”处,用天平称量出烧杯和盐水的总质量。为方便使用该“密度计”测量其他液体密度,她做了如下使用说明:
①图丁中横坐标表示质量,纵坐标表示待测液体密度,请在图丁的坐标系中画出图像____。
②理论上,该“密度计”可以鉴别密度差异不小于________的液体。
四、综合题(共3小题,计20分)
21. 如表是某种家用电暖器的铭牌。求这种电暖器:
XX牌电暖器
额定电压
220 V
额定频率
50 Hz
额定功率
1100 W
(1)正常工作时内部电热丝的电阻;
(2)在额定电压下工作产生的热量。
22. 2020年11月10日,中国万米载人深潜器“奋斗者”号在马里亚纳海沟成功坐底,深度达10909 m。图甲是“奋斗者”号深潜器,图乙是它的部分结构示意图。“奋斗者”号总质量为20 t,其底部装配有总质量为2 t的可抛弃压载铁,中部安装有固体浮力材料,载人舱为空心球体。除载人舱及部分电路设施外,其余部分与海水相通。“奋斗者”号在海水中依靠改变自身重力和受到的海水浮力实现无动力下潜和上浮。不考虑海水的流动影响,忽略深潜器部件受到海水压力后的体积变化。(海水密度取,g取)
(1)若在10909 m深度处,海水产生的压强为,此处海水在奋斗者号外壳的受力面积上产生的压力为多少?
(2)若固体浮力材料质量为2400 kg,密度为。则:固体浮力材料完全浸没在海水中时,受到的浮力和自身重力之差为多少?
(3)“奋斗者”号完全浸没在海水中后匀速下潜,抛掉全部压载铁后匀速上浮。若“奋斗者”号只在竖直方向实现下潜和上浮,下潜和上浮过程中所受阻力大小不变、方向与运动方向相反,压载铁的密度为,则“奋斗者”号在海水中匀速下潜和上浮时受到的阻力为___________。
23. 武都引水工程被誉为“第二个都江堰”,具有防洪、灌溉、生态环保、国土资源保护、工业生活供水、旅游以及发电等综合利用功能的大型骨干水利工程。水库总库容5.72亿立方米,碾压混凝土大坝高120米,设计控灌面积228万亩。武都电站是依托武都水库兴建的坝后式电站,装有三台机组,总装机容量15万千瓦(,)。
(1)水能属于___________(选填“可再生”或“不可再生”)能源。水电站发电机是利用___________原理工作的。
(2)若该电站年平均发电量为6亿kW·h,其中电厂自用电占0.5%,出厂后专用输变电损失1%,按平均上网电价0.30元/kW·h计算,则电站电费年收益多少亿元?(结果保留两位小数)
(3)若电站水面落差(水面与发电机组之间的高度差)为80m,按装机容量满负荷发电,发电机组机械能(水的重力做的功)转化为电能的效率为75%,则水的下泄流量为多少?(流量:1s时间内流过某一截面积的体积)
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初三物理(四)
注意事项:
1.全卷共4页,总分80分。考试时间80分钟。
2.领到试卷和答题卡后,请用0.5毫米黑色墨水签字笔,在试卷和答题卡上填写姓名和准考证号。
3.请在答题卡上各题的指定区域内作答,否则作答无效。
4.考试结束,本试卷和答题卡一并交回。
(第一部分选择题20分)
一、选择题(共10小题,1-8小题为单选题,每小题2分,每小题只有一个选项符合题意;9-10小题为多选题,每小题有两个选项符合题意,全部选对得2分,选对不全得1分,错选得0分;计20分)
1. 人体的正常体温约为( )
A. 25℃ B. 35℃ C. 37℃ D. 42℃
【答案】C
【解析】
【详解】人的正常体温是37℃左右。
故选C。
2. 花样游泳有“水上芭蕾”之称。运动员在水下随着音乐表演时,下列说法错误的是( )
A. 音乐声由物体振动产生 B. 观众听到音乐声说明空气能传声
C. 运动员在水中也能听到音乐声 D. 音乐声在空气中和水中的传播速度相同
【答案】D
【解析】
【详解】A.所有声音都是由物体振动产生的,故A正确,不符合题意;
B.观众在空气中听到音乐声,说明空气可以传声,故B正确,不符合题意;
C.声音可以在液体中传播,因此运动员在水中也能听到音乐声,故C正确,不符合题意;
D.声音在不同介质中的传播速度不同,一般情况下固体中声速最大,液体中次之,气体中最慢,故D错误,符合题意。
故选D。
3. 如图所示,一位摄影爱好者拍的照片里有三只“鹤”,下列选项中光现象的成因与“”相同的是( )
A. 雨后彩虹 B. 水中“倒影” C. 透过树丛的光束 D. 海市蜃楼
【答案】C
【解析】
【详解】由图可知,N是鹤的影子,影子的成因是光的直线传播,光照射到不透明的鹤身上,被遮挡后形成暗区即影子。
A.雨后彩虹是光的色散现象,本质是光的折射,故A不符合题意;
B.水中“倒影”是平面镜成像,成因是光的反射,故B不符合题意;
C.透过树丛的光束,是光沿直线传播形成的,故C符合题意;
D.海市蜃楼是光在不均匀介质中发生折射形成的,故D不符合题意。
故选C。
4. 为了控制卫星内部的温度在一定范围内, 保护卫星内部的电子设备, 科学家发明了热管, 如图所示为热管传热的原理示意图,金属外壳内衬垫一层由多孔材料做成的吸液芯,芯中充有某种液体,其中心是气腔,卫星利用热管将热量从向阳面“搬”到背阴面,使整体温度趋于平衡,下列对于热管原理的解释,正确的是 ( )
A. 热端吸热升华,冷端放热凝华 B. 热端吸热汽化,冷端放热液化
C. 热端放热汽化,冷端吸热液化 D. 热端放热升华,冷端吸热凝华
【答案】B
【解析】
【详解】在朝阳面时,液体在热端吸收热量,从液态变成气态,发生汽化现象;在背阳面时,气体在冷端放出热量,从气态变成液态,发生液化现象,故B正确,ACD错误。
故选B。
5. 氮化硼纳米管是一种具有特殊结构的材料,也是一种电绝缘体,具有较高的硬度和强度,有极高的热稳定性和化学稳定性,不具有磁性,不具备光学透明的特性.根据上述信息判断,氮化硼纳米管可以制作( )
A. 磁铁 B. 导线 C. 光学透镜 D. 手机外壳
【答案】D
【解析】
【详解】A.由题意可知,氮化硼纳米管材料不具有磁性,所以这种材料不适合制作磁铁,故A不符合题意;
B.由题意可知,氮化硼纳米管材料是一种电绝缘体材料,属于电的不良导体,而导线需要良好的导电性能,所以这种材料不适合制作导线,故B不符合题意;
C.由题意可知,氮化硼纳米管材料不具备光学透明的特性,而制造光学透镜需要透光性能极好的材料,所以氮化硼纳米管不能用来制作光学透镜,故C不符合题意;
D.由题意可知,氮化硼纳米管材料有较高的硬度和强度,有极高的热稳定性和化学稳定性,不具有磁性等特性,非常适合用于手机外壳的制造;这种材料较高的硬度和强度有利于提高手机的抗摔性,极高的热稳定性和化学稳定性有利于提高手机使用时零部件的工作稳定性及材料的散热性能,延长手机的使用寿命,不具有磁性有利于保证手机信号不受干扰,所以氮化硼纳米管适合制作手机外壳等手机部件,故D符合题意。
故选D。
6. 人类对微观粒子与宏观宇宙的探索从未停止。下列说法不正确的是( )
A. 卢瑟福提出原子由原子核和核外电子构成
B. 电子的发现说明原子核是由更小的微粒组成的
C. “中国天眼”射电望远镜拓展了人类对宇宙的观测范围
D. 宇宙是有层次的天体结构系统,太阳是银河系中的一颗恒星
【答案】B
【解析】
【详解】A.卢瑟福通过 α 粒子散射实验提出了原子核式结构模型,认为原子由原子核和核外电子组成,故A正确,不符合题意;
B.电子的发现说明原子可以再分,原子不是最小微粒,故B错误,符合题意;
C.“中国天眼” 射电望远镜极大提升了深空探测能力,拓展观测范围,故C正确,不符合题意;
D.宇宙具有星系团、星系、恒星等层次结构,太阳是银河系中一颗普通恒星,故D正确,不符合题意。
故选B。
7. 如图所示,砝码放在木块上,木块放在水平放置的长木板上,用弹簧测力计水平拉着木块,使砝码和木块一起向右做匀速直线运动,下列判断正确的是( )
A. 砝码受到水平向右的摩擦力
B. 砝码对木块的压力与长木板对木块的支持力是一对平衡力
C. 木块受到的重力与长木板对木块的支持力是一对平衡力
D. 木块对长木板的压力与长木板对木块的支持力大小相等
【答案】D
【解析】
【详解】A.因为砝码随木块一起做匀速直线运动,砝码和木块之间无相对运动趋势,所以砝码在水平方向上不受摩擦力的作用,故A错误;
B.木块受三个力的作用,即砝码对木块向下的压力、木块的重力和长木板对木块的支持力,这三个力是平衡力,故B错误;
C.长木板对木块的支持力等于木块和砝码的总重力,可知长木板对木块的支持力大于木块的重力,所以这两个力不是一对平衡力,故C错误;
D.木块对长木板的压力与长木板对木块的支持力是一对相互作用力,大小相等,故D正确。
故选D。
8. 跳远运动的几个阶段如图所示,不考虑空气阻力,则下面说法中正确的是( )
A. 助跑过程可以增大运动员的惯性,从而增大跳远的距离
B. 在最高点时若运动员受的一切力都消失,则运动员会静止在最高点
C. 运动员在空中运动时,不受力的作用
D. 运动员从起跳到落地的过程中,运动状态在不断改变
【答案】D
【解析】
【详解】A.跳远时助跑是利用运动员的惯性,从而提高成绩,但不能增大惯性,因为惯性的大小只与质量有关,故A错误;
B.运动员到最高点时水平方向有一定的速度,如果所有力都消失,根据牛顿第一定律,将保持匀速直线运动状态,故B错误;
C.运动员在空中运动时,受到重力的作用,故C错误;
D.运动员从起跳到落地的过程中,速度和方向都发生了改变,运动状态发生了变化,故D正确。
故选D。
9. 三个肩部等高的人用两根扁担抬一桶水,如果第二根扁担的一端用绳拴在第一根扁担的中点,扁担剩余三个端点在人的肩部,为了使三人施加的力相等(不计扁担重和绳重),以下说法正确的有( )
A. 两根扁担相当于两个杠杆
B. 两根扁担必须垂直放置
C. 水桶应放在第二根扁担的中点
D. 水桶应放在第二根扁担距离拴接点三分之一处
【答案】AD
【解析】
【详解】A.两根扁担都可以在力的作用下绕固定点转动,相当于两个杠杆,故A正确;
B.三人施加的力相等,只要调整桶的位置,满足杠杆的平衡条件即可,两根扁担不是必须垂直放置,故B错误;
CD.如图所示:
使一根扁担的一端置于另一扁担中点B处(可用细绳固定),水桶悬挂在E点,三个人分别在A、C、D三点抬水。设桶及水重为G,扁担长为L,根据杠杆平衡条件
得到,当时
此时
若要
则,所以水桶应悬挂于离A点处。以E为支点,力臂如图所示:
综上分析可知,故C错误,D正确。
故选AD。
10. 如图甲所示,是光敏电阻,是阻值为的定值电阻,电源电压。光敏电阻的阻值与光的照度(光照越强,照度越大,单位为Lux)关系如图乙所示。则下列说法正确的是( )
A. 当照度增大时,的阻值将增大
B. 将测量范围为的电压表接入图甲电路中,将其改装成照度表,为使光的照度增大时电压表的示数也增大,则该电压表应并联在两端
C. B选项中所改装的照度表能够测量的最大照度为1.4Lux
D. B选项中的照度表改装完成后,若将电源换为电压可调电源(调节范围为12~15V),且将换为可调电阻(调节范围为),则该装置所能测量的最大照度小于1.6 Lux
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由图乙可知,照度越大,光敏电阻RG的阻值越小,故A错误;
B.甲图中RG和R串联,照度增大时,RG阻值减小,由串联电路分压原理可知,RG两端的电压变小,由串联电路电压特点可知,R两端的电压增大,因此电压表应并联在R两端,故B正确;
C.电压表量程为0∼3V,因此R两端最大电压为3V,此时电路电流
电路的总电阻
则
结合图乙,此时的照度为1.2Lux,故C错误;
D.由题意可知,更换后,要使照度增大,RG的电阻应变小,由串联电路分压原理可知,应选择较小的电源电压和较小的定值电阻。当电源电压为12V时,电阻调至5kΩ时,电压表示数仍为3V,光照最大,此时电路电流为
RG两端的电压为
RG的阻值为
由图乙可知,对应照度为1.4Lux,即最大照度小于1.6Lux,故D正确。
故选BD。
(第二部分非选择题60分)
二、填空与作图题(共6小题,每空1分,计18分)
11. 我们常用“频闪照片”来研究物体的运动。如图记录了甲、乙两球分别从处竖直下落,到处的过程中每隔0.1 s所处的位置。该照片显示乙球做___________直线运动,且甲、乙两球在此过程中的平均速度之比为___________。
【答案】 ①. 匀速 ②. 5∶3
【解析】
【详解】由图可知,乙球从a处竖直下落,且乙球在相同时间内运动相同的路程,故乙球做匀速直线运动。
甲、乙两球在此过程中运动路程相同,所用的时间之比
则甲乙两球在此过程中的平均速度之比为
甲乙两球在此过程中的平均速度之比为5∶3。
12. 如图所示,是电动水翼冲浪板,B板上表面有凹凸不平的花纹是为了增大________力;使用时,通过遥控器控制水下螺旋桨转速,使冲浪板获得前行推力,该力的施力物体是________;为了能让爱好者和B板能露出水面,冲浪板的A处有类似飞机机翼的装置,与下表面相比,该装置上表面受到水的压强更________(选填“小”或“大”)。
【答案】 ①. 摩擦 ②. 水 ③. 小
【解析】
【详解】电动水翼冲浪板上表面凹凸不平是通过增大接触面的粗糙程度增大摩擦力。
螺旋桨转动,给水施加向后的力,由于物体间力的作用是相互的,螺旋桨受到水施加向前的力,其施力物体是水。
根据流体压强与流速的关系:流体流速越大的位置,压强越小,其上表面水的相对流速大,受到水的压强小。
13. 将一节电池正、负极与一种特制的“钢丝棉”连接后,瞬间出现了电火花,燃起了火焰,如图所示。此现象的发生是因为“钢丝棉”是___________,导致电源发生___________,电流过大,产生___________过大,温度达到“钢丝棉”着火点,使其燃烧。
【答案】 ①. 导体 ②. 短路 ③. 热量
【解析】
【详解】“钢丝棉”能够让电流通过,连接电池正、负极后形成通路,说明它容易导电,可知“钢丝棉”是导体。
当“钢丝棉”直接连接电池正、负极时,相当于不经过用电器,直接用导线将电源两极连接起来,这种情况在电路中属于短路。短路时会产生大量热量,从而导致“钢丝棉”温度升高,达到着火点后燃烧起来。
14. 如图是古人用来读书照明的油灯。南宋诗人陆游在《老学庵笔记》中说道:“书灯勿用铜盏,惟瓷盏最省油。蜀中有夹瓷盏,注水于唇窍中,可省油之半。”
(1)如图甲所示是省油灯,瓷盏比铜盏省油是因为它们的比热容,从相同大小的火焰吸收相同的热量________,(选填“陶瓷”或“铜”)升高的温度比较小,从而使盏和油的温度不会太高;
(2)用冷水降低油的温度,是通过________的方式改变油的内能;
(3)在燃烧过程中,油的热值和比热容都________(选填“不变”、“变大”、“变小”)。
【答案】(1)陶瓷 (2)热传递
(3)不变
【解析】
【小问1详解】
因为,从相同大小的火焰吸收相同的热量,根据 比热容可知,陶瓷升高的温度比较小,从而使油的温度不会太高,降低耗油量。
【小问2详解】
用冷水降低油的温度时,冷水吸收油的热量,内能增加,温度升高,这是通过热传递的方式改变油的内能。
【小问3详解】
热值是燃料的特性,只与物质的种类有关,与物质是否燃烧无关;比热容是反映物质自身特性的物理量,只与物质的种类和状态有关,与物体的质量和吸(放)热无关;在燃烧过程中,油的热值和比热容都不变。
15. 图甲是某型号能设定加热温度的家用空气炸锅,其简化电路如图乙所示,工作电路是通过电热丝来加热空气,从而加热食物。控制电路电源电压恒为3V,通过调节滑动变阻器来设置加热温度,电阻置于温度监测区域,它的阻值随温度变化的关系如图丙所示。当控制电路电流为0.03A时,衔铁向上弹起,工作电路停止工作。某次的阻值调为80Ω,闭合开关S,电磁继电器(不计线圈的电阻)的衔铁被吸下,工作电路接通,开始加热,锅内温度能达到的最高温度是________℃,加热过程中控制电路的总功率会________(选填“变大”“变小”或“不变”);想要增大锅内温度,应将的阻值________(选填“调大”“调小”)。
【答案】 ①. 100 ②. 变小 ③. 调小
【解析】
【详解】[1]电源电压不变,衔铁被吸下时电路中电流不变,所以控制电路中总电阻不变,此时电路的总电阻
当R3的阻值调为80Ω时,由串联电阻的规律,R2的阻值为
由图丙可知,设定的温度为100℃。
[2]加热过程中,随温度的升高,控制电阻R2的电阻变大,根据串联电阻的规律,电路的总电阻变大,由可知,电路的总功率变小。
[3]因控制电路电流保持不变,由欧姆定律可知,控制电路的电阻不变,想要增大锅内温度,因控制电阻R2的电阻变大,应将R3的阻值调小。
16. 作图题
(1)用图示的“悬挂法”可找出薄板的重心,请在图中选择合适的图,画出薄板所受力的示意图。
(2)在图中将插座和控制插座的开关正确接到电路中。
【答案】(1) (2)
【解析】
【小问1详解】
悬挂法确定重心后,薄板静止,受重力和拉力平衡,两个力大小相等、方向相反,作用在同一直线。在重心O点,沿竖直向下画带箭头线段,标注重力G;沿悬线方向向上画长度相同的带箭头线段,标注拉力F拉。
【小问2详解】
开关必须接在火线上,三孔插座遵循左零右火上接地的接线要求,据此完成作图。
三、实验探究题(共4小题,每空1分,每图2分,计22分)
17. 【实验名称】探究“通电螺线管外部磁场的方向”。
【证据】
(1)在嵌入螺线管的玻璃板上撒些细铁屑,通电后为了使铁屑在磁场中有序排列,应该轻敲玻璃板,观察细铁屑的排列如图甲所示,由此可以判断,通电螺线管外部的磁场分布与___________周围的磁场分布是相似的。
【解释】
(2)将电源正、负极对调,小磁针的指向也改变了;说明通电螺线管的磁场方向与___________有关。
【拓展】
(3)利用上述通电螺线管制成了简易的电磁铁甲、乙,并设计了如图乙所示的电路。图乙情景中,当调节滑动变阻器的滑片时,甲、乙电磁铁吸引的大头针数量都发生改变,说明当线圈匝数一定时,___________越大,电磁铁磁性越强;同时观察到电磁铁吸引的大头针下端分散,其原因是___________。
【答案】(1)条形磁体 (2)电流方向
(3) ①. 电流越大,电磁铁磁性越强 ②. 大头针被磁化,同名磁极相互排斥
【解析】
【小问1详解】
观察细铁屑的排列(如图甲所示),通电螺线管外部的磁场分布与条形磁体周围的磁场分布相似,都有类似的磁极和磁场分布形态。
【小问2详解】
电源正负极对调后,螺线管中的电流方向改变,小磁针的指向也改变,说明通电螺线管的磁场方向与电流方向有关。
【小问3详解】
滑动变阻器滑片移动,电路中的电流改变,电磁铁吸引的大头针数量改变,电磁铁的磁性发生改变,说明线圈匝数一定时,电流越大,电磁铁磁性越强。
大头针被电磁铁磁化后,下端会形成同名磁极,同名磁极相互排斥,所以大头针下端会分散开。
18. 小明探究凸透镜成像的规律时,装置如图所示(凸透镜始终固定在光具座50 cm位置处)。其它实验器材有:光屏、光源(高度为3.0 cm)、刻度尺和火柴。实验时光源由远及近,物距从开始,每次减小。下表是小明记录的物距、像距、像高和像的正倒情况。
实验序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
物距/cm
26.0
24.0
22.0
20.0
18.0
16.0
14.0
12.0
10.0
8.0
6.0
像距/cm
16.6
17.3
18.4
20.0
22.3
26.6
35.6
60.4
\
\
\
像高/cm
1.9
2.1
2.5
3.0
3.7
5.0
7.6
15.1
\
\
\
像的正倒
倒
倒
倒
倒
倒
倒
倒
倒
\
正
正
(1)实验前应将烛焰、凸透镜、光屏中心调到同一___________上。
(2)根据表格中的数据判断凸透镜的焦距___________cm。
(3)实验中的哪组数据是不可能完成的___________(填实验序号)
(4)请说出一种实验中判断实像是放大的还是缩小的方法:比较___________。
【答案】(1)高度 (2)10.0
(3)8 (4)像高和物高
【解析】
【小问1详解】
要调节烛焰、凸透镜和光屏,使它们的中心在同一高度,目的是使像成在光屏中央。
【小问2详解】
由表中数据可知,当物距为20.0cm、像距为20.0cm时,像的高度是3.0cm,是等大的像,此时,所以。
【小问3详解】
由表格可知,第8组实验数据中,像距为60.4cm,由图可知,凸透镜在50.0cm刻度处,凸透镜到光屏的最大距离为50cm,故不可能得出此数据。
【小问4详解】
判断实像放大或缩小的方法可以比较像高和物高的大小:若像高大于物高,则实像是放大的;若像高小于物高,则实像是缩小的。
19. 图甲是小明“探究电流与电阻的关系”的实验电路,选用的器材有:新干电池两节,5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一个,“30Ω 1A”的滑动变阻器、电压表、电流表、开关各一个,导线若干。
(1)请你用笔画线代替导线,把图中实物电路连接完整(导线不得交叉);
(2)连接电路时,开关应___________。连接好电路,实验前,应将滑动变阻器的滑片移至___________(选填“A”或“B”)端;
(3)闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,其原因可能是定值电阻R___________;
(4)排除故障后,用5 Ω的定值电阻进行实验,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数达到设定值,此时电流表的示数如图乙所示,为___________A;
(5)小明逐一将10Ω、15Ω、20Ω的电阻接入电路,继续进行实验。当将___________Ω的电阻接入电路时,无法将电压表示数调节到设定值;
【拓展】
(6)为了顺利完成实验,同组的小华同学提出,用电阻箱转换定值电阻,不用反复拆装元件,还可得到更多的数据。于是他们找老师借了一个电阻箱(0~9999Ω)接入电路,如图所示,若保持电压表示数仍与原来相同,且电流表测量范围不变,为保证实验顺利完成,电阻箱可接入电路的阻值范围为___________Ω。
【答案】(1) (2) ①. 断开 ②. A
(3)短路 (4)0.2
(5)20 (6)
【解析】
【小问1详解】
电压表选择0~3V量程(电源总电压为3V),并联在定值电阻两端,将电压表的“3”接线柱与定值电阻的右接线柱或电流表负接线柱相连,保证导线不交叉即可,据此作图。
【小问2详解】
连接电路时,为保护电路,开关必须断开;连接完成后,滑动变阻器需调至最大阻值处,由图可知滑动变阻器下接线柱接B,最大阻值端为离下接线柱最远的A端,因此滑片移至A端。
【小问3详解】
电流表有示数说明电路是通路,电压表无示数说明定值电阻不分压,因此故障是定值电阻R短路。
【小问4详解】
电流表接0~0.6A量程,分度值为0.02A,读数为0.2A。
【小问5详解】
由上可知,实验设定的定值电阻两端电压
电源总电压3V,因此滑动变阻器分压为2V;根据串联分压规律,滑动变阻器最大阻值为30Ω,因此满足要求的最大定值电阻为15Ω,接入20Ω电阻时,需要滑动变阻器阻值达到40Ω,超过现有滑动变阻器的最大阻值,无法调节到设定电压。
【小问6详解】
保持电压表示数1V不变,电流表量程为0~0.6A,电路最大电流为0.6A,因此电阻箱最小阻值
结合串联分压规律,滑动变阻器最大阻值30Ω时,电阻箱最大阻值,因此电阻箱可接入的阻值范围为。
20. 小林发现鸡蛋放入水中后,新鲜的鸡蛋沉底,不新鲜的鸡蛋漂浮。他猜想:鸡蛋的新鲜程度可能与鸡蛋密度有关。为此,他和小红对鸡蛋密度进行了实验探究。
(1)小林将两个体积相同的鸡蛋放入水中,如图甲所示,________(选填“A”或“B”,下同)鸡蛋受到的浮力大,进一步分析可知________鸡蛋密度大;
(2)小林想根据所学的知识测量鸡蛋的密度,但鸡蛋不方便悬挂,又不能直接放进量筒,他的方案是:先配置盐水,使鸡蛋在盐水中悬浮,然后他取来天平、量筒和小烧杯测量该盐水的密度。他将天平放在水平桌面上,游码移到零刻度线,发现指针位置如图乙(a)所示,此时应将平衡螺母向________(选填“左”或“右”)调节,直到横梁水平平衡,天平调节好后,测量步骤如下:
①用天平测出盐水和烧杯的总质量记为,示数如图乙(b)所示为________g;
②将烧杯中部分盐水倒入量筒中,测出这部分盐水的体积记为,示数如图乙(c)所示;
③用天平测出剩余盐水和烧杯的总质量记为;
④鸡蛋的密度________;
(3)小红想用实验中的天平和烧杯制作一个“密度计”,测量盐水密度。她测出空烧杯的质量为50 g,然后在烧杯中加水,使烧杯和水的总质量为100 g,并在水面位置处做好标记,如图丙所示。测量盐水密度时,将待测盐水倒入该空烧杯至“标记”处,用天平称量出烧杯和盐水的总质量。为方便使用该“密度计”测量其他液体密度,她做了如下使用说明:
①图丁中横坐标表示质量,纵坐标表示待测液体密度,请在图丁的坐标系中画出图像____。
②理论上,该“密度计”可以鉴别密度差异不小于________的液体。
【答案】(1) ①. B ②. B
(2) ①. 左 ②. 74 ③. 1.1
(3) ①. ②. 0.004
【解析】
【小问1详解】
两个鸡蛋体积相同,A漂浮、B沉底,因此B排开水的体积
根据阿基米德原理,可得B受到的浮力更大。
根据浮沉条件:沉底时,漂浮时,因此,B鸡蛋密度更大。
【小问2详解】
天平调平时,指针偏右,说明右侧更重,因此平衡螺母应向左调节。
砝码质量,游码示数,总质量
倒出盐水的质量
倒出盐水体积,盐水密度
鸡蛋悬浮时
【小问3详解】
空烧杯质量,加水后总质量,水的质量
标记处体积
待测液体总质量为,则液体质量
因此(单位:),取两点、连直线即可;
托盘天平的分度值为,即最小可分辨的质量差,因此最小密度差异
四、综合题(共3小题,计20分)
21. 如表是某种家用电暖器的铭牌。求这种电暖器:
XX牌电暖器
额定电压
220 V
额定频率
50 Hz
额定功率
1100 W
(1)正常工作时内部电热丝的电阻;
(2)在额定电压下工作产生的热量。
【答案】(1)
44Ω (2)
【解析】
【小问1详解】
电暖器正常工作时,电压为额定电压,功率为额定功率。由电功率公式变形得,电热丝的电阻
【小问2详解】
电暖器在额定电压下工作,功率为额定功率
工作时间
电暖器为纯电阻用电器,产生的热量等于消耗的电能,即
22. 2020年11月10日,中国万米载人深潜器“奋斗者”号在马里亚纳海沟成功坐底,深度达10909 m。图甲是“奋斗者”号深潜器,图乙是它的部分结构示意图。“奋斗者”号总质量为20 t,其底部装配有总质量为2 t的可抛弃压载铁,中部安装有固体浮力材料,载人舱为空心球体。除载人舱及部分电路设施外,其余部分与海水相通。“奋斗者”号在海水中依靠改变自身重力和受到的海水浮力实现无动力下潜和上浮。不考虑海水的流动影响,忽略深潜器部件受到海水压力后的体积变化。(海水密度取,g取)
(1)若在10909 m深度处,海水产生的压强为,此处海水在奋斗者号外壳的受力面积上产生的压力为多少?
(2)若固体浮力材料质量为2400 kg,密度为。则:固体浮力材料完全浸没在海水中时,受到的浮力和自身重力之差为多少?
(3)“奋斗者”号完全浸没在海水中后匀速下潜,抛掉全部压载铁后匀速上浮。若“奋斗者”号只在竖直方向实现下潜和上浮,下潜和上浮过程中所受阻力大小不变、方向与运动方向相反,压载铁的密度为,则“奋斗者”号在海水中匀速下潜和上浮时受到的阻力为___________。
【答案】(1)
2.2×104N (2)
1.6×104N (3)
【解析】
【小问1详解】
受力面积
压力
【小问2详解】
固体浮力材料的体积
因为固体浮力材料完全浸没在海水中,所以
根据阿基米德原理可得浮力
固体浮力材料的重力
则浮力和自身重力之差为
【小问3详解】
设除去压载铁后深潜器重力为,总压载铁重力为,深潜器(除压载铁)浮力为,压载铁浮力为,阻力为。
由题意得,总质量
压载铁质量
因此
匀速下潜时,阻力方向向上,受力平衡:
抛掉全部压载铁匀速上浮时,阻力方向向下,受力平衡:
计算压载铁体积
计算压载铁受到的浮力:
将②代入①,整理得:
代入数据计算得:
23. 武都引水工程被誉为“第二个都江堰”,具有防洪、灌溉、生态环保、国土资源保护、工业生活供水、旅游以及发电等综合利用功能的大型骨干水利工程。水库总库容5.72亿立方米,碾压混凝土大坝高120米,设计控灌面积228万亩。武都电站是依托武都水库兴建的坝后式电站,装有三台机组,总装机容量15万千瓦(,)。
(1)水能属于___________(选填“可再生”或“不可再生”)能源。水电站发电机是利用___________原理工作的。
(2)若该电站年平均发电量为6亿kW·h,其中电厂自用电占0.5%,出厂后专用输变电损失1%,按平均上网电价0.30元/kW·h计算,则电站电费年收益多少亿元?(结果保留两位小数)
(3)若电站水面落差(水面与发电机组之间的高度差)为80m,按装机容量满负荷发电,发电机组机械能(水的重力做的功)转化为电能的效率为75%,则水的下泄流量为多少?(流量:1s时间内流过某一截面积的体积)
【答案】(1) ①. 可再生 ②. 电磁感应
(2)1.77亿元 (3)
【解析】
【小问1详解】
水能可以在自然界中源源不断的获取,因此属于可再生能源。
发电机工作时,将机械能转化为电能,是利用电磁感应的原理制成的。
【小问2详解】
由题意可知,电站年收益
【小问3详解】
总装机容量
1s内发电机组的发电量
1s内流下的水具有的机械能,即重力做功为
1s内流下水的重力为
由得,1s内流下水的体积为
即水流量为。
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