精品解析：广东深圳福田区外国语学校2025-2026学年第二学期九年级物理4月素养练试题

2025—2026学年第二学期4月素养练习 九年级物理试卷 答题前，务必用黑色字迹的签字笔将自己的姓名、学号等填写在答题卷规定的位置上。选择题用2B铅笔作答，填涂时要将选中项框内涂黑、涂满。修改时须用橡皮将原作答擦除干净，再重新作答。主观题用黑色字迹的签字笔作答；答题字迹不可压在黑色框线上，更不可写在框线外。考试结束后，不要将试卷、草稿纸或其它物品夹在答题卡中。 1.考生必须在答题卷上按规定作答；凡在试卷、草稿纸上作答的，其答案一律无效。 2.全卷共4页，满分70分。 一、选择题（共7题，每题2分，共14分。每题4个选项中只有一项符合题意） 主题一 厨房中的物理 厨房不仅是加工食材的场所，也充满了许多物理知识。 1. 如图所示，小福拿起的土豆的宽度最接近（　　） A. B. C. D. 2. 小福在厨房帮忙时观察到的一些现象，下列物理知识解释错误的是（　　） A. 经磨刀石打磨后的刀具切菜更容易——压力一定时，减小受力面积，增大压强 B. 用高压锅煮饭容易熟——气压大，沸点高 C. 从冰箱拿出的饮料表面“出汗了”——空气中的水蒸气液化 D. 塑料挂钩的吸盘贴在光滑的墙上——吸盘具有粘力 3. 小福通过消毒柜的玻璃表面看到了自己的像，下列与其成像原理相同的是（　　） A. 阳光下的影子 B. 水中倒影 C. 水中折筷 D. 叶脉放大 4. 小福发现厨房里有两孔插座、三孔插座、照明灯等，如图是他画的简化电路图，其中正确的是（　　） A. ① B. ② C. ①② D. ②③ 主题二 物理与科技 从无人机的广泛应用到人工智能（AI）的迅猛发展，再到深圳“无人面馆”的亮相，无不彰显着科技对我们生活的改变。 5. 在AI歌手的虚拟演唱会中，工程师通过声纹重组技术对相关参数进行调整，使AI歌手的原声频率更高。这主要改变了声音的（　　） A. 音调 B. 响度 C. 音色 D. 传播速度 6. “天上掉馅饼，外卖飞着来”的时代已经来临，如图所示，某无人机携带外卖在竖直方向匀速上升送餐时，下列说法正确的是（　　） A. 外卖包裹相对于无人机是运动的 B. 无人机上升时机翼上方的空气流速小，压强小 C. 给无人机充电时，无人机电池相当于电源 D. 无人机对包裹的拉力与包裹受到的重力是一对平衡力 7. 如图，在深圳“无人面馆”中，仅需就可以吃上一碗热乎乎的面。顾客可以通过扫码或投币完成自助点餐（M工作）。下列设计符合该要求的是（　　） A. B. C. D. 二、非选择题（共11题，共56分） 主题三 物理与生活 8. （1）画出物体在平面镜中所成的像。 （2）小球在绳的作用下静止在斜面上，请画出小球对斜面的压力、绳对小球的拉力的示意图。 9. 如图所示2025年亚冬会上运动员冰雪运动竞技比赛的场景。运动员用力向后撑雪杖，人就向前运动，说明力的作用是_______的，同时观察到被雪杖撑过的地方，雪会凹陷下去，说明力可以使物体发生_______。 10. 如图所示，小福用手握着一个重的圆柱形水杯，使其静止在空中，杯口竖直向上。已知手的握力为，则水杯受到的摩擦力为__________；若手的握力增大到，则水杯受到的摩擦力__________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 11. 如图是小佳同学设计的短跑比赛“抢跑判断器”。电磁铁是利用电流的___________效应工作的。当运动员蹲在起跑器上后，裁判员老师闭合开关S1、S2，发令指示灯亮，运动员抢跑后，R0所受压力变小，电阻变小，电磁铁将衔铁吸下，抢跑指示灯___________（选填“L1”或“L2”）亮，则判定该运动员抢跑。 主题四 物理与科学探究 12. 为了测量某不吸水木塞的密度，小福进行了如下实验。 （1）天平的游码归零后，指针静止时如图1所示，应将平衡螺母向__________端调节； （2）当天平平衡时，所用砝码和游码位置如图2所示，木塞的质量为__________； （3）在量筒中装入适量水，如图3所示。木塞放入量筒中时浮于水面，用细线将螺帽和木塞系在一起，再次放入量筒中，如图4所示；已知螺帽的质量为，密度为，则螺帽的体积为__________，木塞的密度为__________。 （4）小福查资料发现制作木塞的材料的实际密度比上述实验测得的密度大，造成这一结果的原因有__________（多选） A. 实验中进行图2所示的测量时所用的的砝码磨损了 B. 将螺帽和木塞系在一起的细线缠绕太多，细线的体积不可忽视 C. 木塞表面完好但是内部有部分空心 13. 小福在“探究影响滑动摩擦力大小与哪些因素有关”实验中，他利用水杯、水、木板、毛巾、棉布、弹簧测力计等器材进行实验。 （1）如图甲，在长木板上沿水平方向匀速拉动水杯测量滑动摩擦力，这种方式测量滑动摩擦力的原理是____________。 （2）在杯中添加适量的水，重复实验，发现弹簧测力计示数变大，说明其它条件一定时，滑动摩擦力的大小与__________有关；杯中的水质量一定时，在长木板上分别铺上毛巾和棉布进行实验，是为了探究滑动摩擦力的大小与__________的关系； （3）实验中发现水杯较难保持匀速直线运动，导致弹簧测力计示数不稳定，读数不方便，于是他们改用如图乙的装置，固定弹簧测力计，拉动长木板进行实验。实验过程中__________（选填“不需要”或“需要”）匀速拉动长木板，测力计读数时__________（选填“不需要”或“需要”）水杯相对墙面保持静止。实验中被拉动的长木板受到的滑动摩擦力方向水平向__________。 14. 小福在“探究电流与电压的关系”时，设计了如下实验。 （1）请用笔画线代替导线，将图甲电路连接完整（滑片向右移动时，电流表示数变大）。 （2）闭合开关，小福发现电流表没有示数，电压表示数接近电源电压，原因可能是定值电阻__________（选填“短路”或“断路”）。 （3）排除故障后，进行实验，当电压表示数为时，电流表的示数如图乙所示，则通过定值电阻的电流为__________。调节滑动变阻器，继续进行实验，并将实验数据记录在下表中。 数据序号 1 2 3 4 5 电压 0.6 1 1.2 1.6 2 电流 0.1 0.12 0.16 0.2 （4）对数据进行分析，小福可得实验结论：_____________。 （5）将定值电阻换成小灯泡进行实验，记录通过灯泡的电流和灯泡两端的电压，绘制成图丙所示的图像，分析图像，发现通过小灯泡的电流与电压关系不符合（4）得出的结论，其原因是__________。 （6）小福整理器材时发现一只铭牌模糊的滑动变阻器，在不使用电压表的情况下，测出了该滑动变阻器的最大电阻值，电路设计如图丁所示，电源电压未知且恒定不变，为已知阻值的定值电阻。请把以下测量步骤补充完整： ①闭合开关，当滑片处于最左端时，电流表示数为； ②闭合开关，当__________时，电流表示数为； ③则滑动变阻器的最大阻值为__________（用、、表示）。 主题五 物理与工程实践 15. 某水产养殖户准备用一个底面积为的薄壁轻质圆柱形桶暂养鱼苗。养殖户将该桶静置于水平面上，同时取一块质量为、边长为的正方体生态“滤石”（可视为物体）放入桶底，如图甲所示，取，求： （1）如图甲，当“滤石”直接放在桶底时，滤石对桶底的压强； （2）如图乙，缓慢往桶内注水，当“滤石”对桶底的压力刚好为0时，注入水的深度为，求水对桶底的压强； （3）当“滤石”对桶底的压力刚好为0时，求“滤石”排开水的体积。 16. 学校食堂购置了一批加热餐台，如图甲所示。通电后加热容器中的水，为上方饭菜提供热量。加热器简化电路如图乙所示，旋转开关分别连通0、1、2触点，可实现加热器的断电、快速加热、保温多挡位功能调节。、是定值电阻，加热器使用的电源电压恒为，加热器快速加热时的功率为，保温功率为。加热容器内水的质量为，水的比热容，求： （1）加热器处于保温挡的电流； （2）加热器使用快速加热挡持续工作，产生的热量； （3）加热器使用快速加热挡持续工作，可使水温升高30℃，则加热器的加热效率是多少。 17. 阅读短文，回答问题： 核潜艇 2025年9月3日，在纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年阅兵式上，我国公开展示了由核潜艇搭载的巨浪3型潜射洲际弹道导弹。如图甲是我国新型战略核潜艇，其最大下潜深度为，完全下潜到海面下的排水量为，已知海水密度为，取。不考虑潜艇的体积变化。 （1）核潜艇通过改变自身重力，实现上浮或下沉；核潜艇悬浮和漂浮时所受的浮力__________（选填“相等”或“不相等”）。 （2）核潜艇在海面下水平匀速巡航时，突然进入密度跃层（海水密度突然变小）时，核潜艇将会__________（选填“上浮”“悬浮”或“下沉”），将给核潜艇带来安全隐患。为确保核潜艇安全，应立即采取的措施是_________。 （3）该核潜艇悬浮在海面下时，核潜艇所受的海水阻力与航速的平方的关系如图乙，当核潜艇航速为时，核潜艇所受的海水阻力为__________； （4）该核潜艇浮出海面处于漂浮时，露出海面的体积为，此时核潜艇的总重量是__________。 18. 阅读材料，回答问题 智能机器人常被用于校园红外测温及校园消毒（如图甲所示）。机器人配备了3台高清摄像头和红外热成像测温仪，若检测到人体温度异常，机器人会发出警报信号。机器人上还安装了超声波雾化器自动喷枪，将消毒液雾化后再吹散到空气中进行消杀。当剩余电量不足时，机器人会主动寻找充电器充电，电池在充电时相当于用电器，在工作时相当于电源。如图乙是它简化的智能测温报警电路，报警器电阻不计，热敏电阻的阻值随温度变化规律如图丙所示。如表为智能机器人的部分参数： 电池电压 满载消毒液时质量 电池容量 行进速度 报警电流 底座与地接触面积 （1）高清摄像头的成像原理，与__________（选填“照相机”或“投影仪”）成像原理相同。 （2）当机器人在喷洒消毒液时，机器人对地面的压强__________（选填“变大”“变小”或“不变”）；当机器人电量不足时，它会以最大速度朝着充电器匀速直线前进，若机器人此时距离充电器，则到达充电器需要__________； （3）热敏电阻是由__________（选填“半导体”“超导体”或“导体”）材料制成的。 （4）机器人在充电时，消耗的电能主要转化为__________能，当机器人电池充满电时，储存的电能为__________。 （5）当电路中电流，报警装置会工作，若报警装置在温度达到37.3℃时恰好报警，则闭合开关前，应该将滑动变阻器的阻值调到__________； （6）小福同学思考将图乙智能测温报警电路加入到淋浴的温度监控中，当洗澡水温度达到40℃时，报警装置开始工作，则可行的调整方法是____________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025—2026学年第二学期4月素养练习 九年级物理试卷 答题前，务必用黑色字迹的签字笔将自己的姓名、学号等填写在答题卷规定的位置上。选择题用2B铅笔作答，填涂时要将选中项框内涂黑、涂满。修改时须用橡皮将原作答擦除干净，再重新作答。主观题用黑色字迹的签字笔作答；答题字迹不可压在黑色框线上，更不可写在框线外。考试结束后，不要将试卷、草稿纸或其它物品夹在答题卡中。 1.考生必须在答题卷上按规定作答；凡在试卷、草稿纸上作答的，其答案一律无效。 2.全卷共4页，满分70分。 一、选择题（共7题，每题2分，共14分。每题4个选项中只有一项符合题意） 主题一 厨房中的物理 厨房不仅是加工食材的场所，也充满了许多物理知识。 1. 如图所示，小福拿起的土豆的宽度最接近（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】AB．1mm、都远小于图中土豆的宽度，故AB不符合； C．图中被手握住的土豆，宽度约为，也就是 ，故C符合实际； D．1m远大于普通土豆的尺寸，故D不符合 故选C 。 2. 小福在厨房帮忙时观察到的一些现象，下列物理知识解释错误的是（　　） A. 经磨刀石打磨后的刀具切菜更容易——压力一定时，减小受力面积，增大压强 B. 用高压锅煮饭容易熟——气压大，沸点高 C. 从冰箱拿出的饮料表面“出汗了”——空气中的水蒸气液化 D. 塑料挂钩的吸盘贴在光滑的墙上——吸盘具有粘力 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据压强的相关知识，在压力一定时，减小受力面积可以增大压强。经磨刀石打磨后的刀具，刀刃变锋利，受力面积减小，所以切菜时压强增大，更容易切菜，故A正确； B．液体的沸点与气压有关，气压越大，沸点越高。用高压锅煮饭时，锅内气压大，水的沸点升高，食物在高温下更容易煮熟，所以煮饭容易熟，故B正确； C．从冰箱拿出的饮料温度较低，空气中的水蒸气遇到温度较低的饮料瓶，会放出热量液化成小水珠，附着在饮料瓶表面，就像饮料表面“出汗”了，故C正确； D．塑料挂钩的吸盘能贴在光滑的墙上，是因为先把吸盘内的空气挤出，使得吸盘内的气压小于外界大气压，在大气压的作用下，吸盘被紧紧压在墙上，而不是因为吸盘具有粘力，故D错误。 本题选择描述错误的，故选D。 3. 小福通过消毒柜的玻璃表面看到了自己的像，下列与其成像原理相同的是（　　） A. 阳光下的影子 B. 水中倒影 C. 水中折筷 D. 叶脉放大 【答案】B 【解析】 【详解】小福通过消毒柜的玻璃表面看到了自己的像，属于平面镜成像，是由于光的反射形成的。 A．阳光下的影子是光的直线传播现象，故A不符合题意； B．水中的倒影属于平面镜成像，是由于光的反射形成的，故B符合题意； C．水中折筷是由于光的折射形成的，故C不符合题意； D．叶脉放大是凸透镜成像，属于光的折射，故D不符合题意。 故选B。 4. 小福发现厨房里有两孔插座、三孔插座、照明灯等，如图是他画的简化电路图，其中正确的是（　　） A. ① B. ② C. ①② D. ②③ 【答案】A 【解析】 【详解】根据家庭电路的连接规则分析： 三孔插座（①）：三孔插座的正确接法是左零（中性线）右火（相线）上接地，①的接线符合该规则，因此①正确。 灯泡与开关（②）：为了安全，开关必须接在相线上（火线），断开开关后灯泡不带电。②中开关接在中性线上，断开开关后灯泡仍与相线相连，存在安全隐患，因此②错误。 两孔插座（③）：两孔插座需要一端接相线、一端接中性线才能正常工作，③中插座分别接中性线和地线，没有接入相线，接入用电器后无法工作，因此③错误。 综上只有①正确。 故选A。 主题二 物理与科技 从无人机的广泛应用到人工智能（AI）的迅猛发展，再到深圳“无人面馆”的亮相，无不彰显着科技对我们生活的改变。 5. 在AI歌手的虚拟演唱会中，工程师通过声纹重组技术对相关参数进行调整，使AI歌手的原声频率更高。这主要改变了声音的（　　） A. 音调 B. 响度 C. 音色 D. 传播速度 【答案】A 【解析】 【详解】声音的音调与振动的频率有关。工程师通过声纹重组技术对相关参数进行调整，使AI歌手的原声频率更高，发出声音的音调更高，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 6. “天上掉馅饼，外卖飞着来”的时代已经来临，如图所示，某无人机携带外卖在竖直方向匀速上升送餐时，下列说法正确的是（　　） A. 外卖包裹相对于无人机是运动的 B. 无人机上升时机翼上方的空气流速小，压强小 C. 给无人机充电时，无人机电池相当于电源 D. 无人机对包裹的拉力与包裹受到的重力是一对平衡力 【答案】D 【解析】 【详解】A．判断相对运动时，外卖包裹和无人机之间没有位置变化，因此外卖包裹相对于无人机是静止的，故A错误。 B．根据流体压强规律：流速越大的位置压强越小。无人机机翼上方空气流速大、压强小，才能获得升力，故B错误。 C．给无人机充电时，无人机电池消耗电能，相当于电路中的用电器，不是电源，故C错误。 D．包裹匀速上升，处于平衡状态；无人机对包裹的拉力与包裹受到的重力，满足“作用在同一物体上、大小相等、方向相反、作用在同一直线”，是一对平衡力，故D正确。 故选D 。 7. 如图，在深圳“无人面馆”中，仅需就可以吃上一碗热乎乎的面。顾客可以通过扫码或投币完成自助点餐（M工作）。下列设计符合该要求的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由题知，自助点餐服务既可以通过扫码闭合扫码开关，也可以通过投币闭合投币开关，使电动机M工作；这说明扫码和投币互不影响，故扫码开关和投币开关应是并联的，两个开关都能控制电动机M，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 二、非选择题（共11题，共56分） 主题三 物理与生活 8. （1）画出物体在平面镜中所成的像。 （2）小球在绳的作用下静止在斜面上，请画出小球对斜面的压力、绳对小球的拉力的示意图。 【答案】（1） （2） 【解析】 【8题详解】 平面镜成像的核心规律是像和物关于平面镜对称，先分别过端点A、B作平面镜的垂线，在镜面另一侧截取与A、B到平面镜距离相等的对称点，得到、；再用虚线连接、，在端标出对应箭头，即得到AB的虚像，平面镜成虚像，像必须用虚线绘制，注意垂直符号。 【9题详解】 拉力的受力物体是小球，作用点画在小球重心（小球中心黑点处），沿绳子向上画带箭头的线段，标注；压力的受力物体是斜面，作用点画在斜面与小球的接触面上，垂直斜面向下画带箭头的线段，标注。 9. 如图所示2025年亚冬会上运动员冰雪运动竞技比赛的场景。运动员用力向后撑雪杖，人就向前运动，说明力的作用是_______的，同时观察到被雪杖撑过的地方，雪会凹陷下去，说明力可以使物体发生_______。 【答案】 ①. 相互 ②. 形变 【解析】 【详解】[1]当运动员用力向后撑雪杖时，雪杖会对地面施加一个向后的力。 由于物体间力的作用是相互的，地面也会对雪杖施加一个大小相等、方向相反的力，使运动员向前运动。 [2]力的作用效果有两个：一是改变物体的运动状态，二是使物体发生形变。 被雪杖撑过的地方，雪会凹陷下去，表明雪的形状发生了改变。这一现象说明力可以使物体发生形变。 10. 如图所示，小福用手握着一个重的圆柱形水杯，使其静止在空中，杯口竖直向上。已知手的握力为，则水杯受到的摩擦力为__________；若手的握力增大到，则水杯受到的摩擦力__________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 ①. 2 ②. 不变 【解析】 【详解】用手握住水瓶在空中静止不动，此时水瓶受到的重力和手对瓶的摩擦力大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在同一物体上，是一对平衡力，故水杯受到的摩擦力为2N。 若手的握力增大到30N，由于水杯的重力没变，所以，竖直方向合力为0，即水杯受到的摩擦力不变，仍为2N。 11. 如图是小佳同学设计的短跑比赛“抢跑判断器”。电磁铁是利用电流的___________效应工作的。当运动员蹲在起跑器上后，裁判员老师闭合开关S1、S2，发令指示灯亮，运动员抢跑后，R0所受压力变小，电阻变小，电磁铁将衔铁吸下，抢跑指示灯___________（选填“L1”或“L2”）亮，则判定该运动员抢跑。 【答案】 ①. 磁 ②. L2 【解析】 【详解】[1]电磁铁通电时有磁性，断电时无磁性，是利用电流磁效应工作的。 [2]工作人员闭合开关S1、S2，发令指示灯L1亮，运动员抢跑后，R0所受压力变小，其电阻变小，根据欧姆定律可知控制电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强，将衔铁吸下，灯L2所在电路接通，则抢跑指示灯L2亮。 主题四 物理与科学探究 12. 为了测量某不吸水木塞的密度，小福进行了如下实验。 （1）天平的游码归零后，指针静止时如图1所示，应将平衡螺母向__________端调节； （2）当天平平衡时，所用砝码和游码位置如图2所示，木塞的质量为__________； （3）在量筒中装入适量水，如图3所示。木塞放入量筒中时浮于水面，用细线将螺帽和木塞系在一起，再次放入量筒中，如图4所示；已知螺帽的质量为，密度为，则螺帽的体积为__________，木塞的密度为__________。 （4）小福查资料发现制作木塞的材料的实际密度比上述实验测得的密度大，造成这一结果的原因有__________（多选） A. 实验中进行图2所示的测量时所用的的砝码磨损了 B. 将螺帽和木塞系在一起的细线缠绕太多，细线的体积不可忽视 C. 木塞表面完好但是内部有部分空心 【答案】（1）左 （2）12.5 （3） ①. 20 ②. ##625 （4）BC 【解析】 【小问1详解】 由图1可知，天平游码归零后，指针偏向分度盘右侧，说明天平右侧偏重，应将平衡螺母向左端调节，直至指针指在分度盘中央。 【小问2详解】 由图2可知，砝码的质量为，游码的示数为，则木塞的质量 【小问3详解】 螺帽的体积 由图3可知，水的体积 由图4可知，水、螺帽和木塞的总体积 木塞的体积 木塞的密度 【小问4详解】 A. 砝码磨损后的实际质量变轻，在称量过程中就需要将游码向右多移动一些或向右盘加更多砝码，导致测得的木塞质量偏大，而木塞体积的测量值不变，由密度公式可知，测得的木塞密度会偏大，故A不符合题意； BC. 当细线体积不可忽视或者木塞内部空心时，均会导致测得的木塞体积偏大，而木塞质量的测量值不变，由密度公式可知，测得的木塞密度会偏小，故BC符合题意。 故选BC。 13. 小福在“探究影响滑动摩擦力大小与哪些因素有关”实验中，他利用水杯、水、木板、毛巾、棉布、弹簧测力计等器材进行实验。 （1）如图甲，在长木板上沿水平方向匀速拉动水杯测量滑动摩擦力，这种方式测量滑动摩擦力的原理是____________。 （2）在杯中添加适量的水，重复实验，发现弹簧测力计示数变大，说明其它条件一定时，滑动摩擦力的大小与__________有关；杯中的水质量一定时，在长木板上分别铺上毛巾和棉布进行实验，是为了探究滑动摩擦力的大小与__________的关系； （3）实验中发现水杯较难保持匀速直线运动，导致弹簧测力计示数不稳定，读数不方便，于是他们改用如图乙的装置，固定弹簧测力计，拉动长木板进行实验。实验过程中__________（选填“不需要”或“需要”）匀速拉动长木板，测力计读数时__________（选填“不需要”或“需要”）水杯相对墙面保持静止。实验中被拉动的长木板受到的滑动摩擦力方向水平向__________。 【答案】（1）二力平衡 （2） ①. 压力大小 ②. 接触面的粗糙程度 （3） ①. 不需要 ②. 需要 ③. 右 【解析】 【13题详解】 如图甲，用弹簧测力计沿水平方向拉着物体做匀速直线运动，木块在水平方向上受到平衡力的作用，根据二力平衡的条件，弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小，这种方式测量滑动摩擦力的原理是二力平衡。 【14题详解】 在杯中添加适量的水，压力变大，重复实验，发现弹簧测力计示数变大，说明其它条件一定时，滑动摩擦力的大小与压力大小有关； 杯中的水质量一定时，压力一定，在长木板上分别铺上毛巾和棉布进行实验，是为了探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系。 【15题详解】 图乙中，固定弹簧测力计，拉动长木板时，水杯相对于地面静止，受到的滑动摩擦力和拉力始终是平衡力，所以不需要匀速拉动长木板。 测力计读数时，需要水杯相对墙面保持静止，这样拉力和滑动摩擦力才始终平衡，示数稳定。 长木板相对于水杯向左运动，所以长木板受到的滑动摩擦力方向与相对运动方向相反，即水平向右。 14. 小福在“探究电流与电压的关系”时，设计了如下实验。 （1）请用笔画线代替导线，将图甲电路连接完整（滑片向右移动时，电流表示数变大）。 （2）闭合开关，小福发现电流表没有示数，电压表示数接近电源电压，原因可能是定值电阻__________（选填“短路”或“断路”）。 （3）排除故障后，进行实验，当电压表示数为时，电流表的示数如图乙所示，则通过定值电阻的电流为__________。调节滑动变阻器，继续进行实验，并将实验数据记录在下表中。 数据序号 1 2 3 4 5 电压 0.6 1 1.2 1.6 2 电流 0.1 0.12 0.16 0.2 （4）对数据进行分析，小福可得实验结论：_____________。 （5）将定值电阻换成小灯泡进行实验，记录通过灯泡的电流和灯泡两端的电压，绘制成图丙所示的图像，分析图像，发现通过小灯泡的电流与电压关系不符合（4）得出的结论，其原因是__________。 （6）小福整理器材时发现一只铭牌模糊的滑动变阻器，在不使用电压表的情况下，测出了该滑动变阻器的最大电阻值，电路设计如图丁所示，电源电压未知且恒定不变，为已知阻值的定值电阻。请把以下测量步骤补充完整： ①闭合开关，当滑片处于最左端时，电流表示数为； ②闭合开关，当__________时，电流表示数为； ③则滑动变阻器的最大阻值为__________（用、、表示）。 【答案】（1） （2）断路 （3）0.06 （4）当导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 （5）灯泡的电阻随温度升高而增大 （6） ①. 滑片处于最右端 ②. 【解析】 【小问1详解】 滑动变阻器按“一上一下”接入电路，要求滑片右移时电流变大，即接入电阻变小，因此将滑动变阻器的右下接线柱串联接入电路。 【小问2详解】 电流表无示数说明电路断路，电压表接近电源电压，说明电压表两端连通电源，因此故障为定值电阻断路。 【小问3详解】 电流表选用0~0.6A量程，分度值为0.02A，指针读数为0.06A。 【小问4详解】 本实验控制定值电阻阻值不变，由数据可知电压与电流的比值为定值，因此得出电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 【小问5详解】 探究电流与电压关系需要电阻保持不变，而小灯泡工作时，灯丝温度随电压、电流增大而升高，电阻随之增大，因此不符合正比关系。 【小问6详解】 滑片在最左端时，滑动变阻器接入电阻为0，电源电压  步骤②需要让滑动变阻器接入最大阻值，因此将滑片移到最右端，此时总电阻为 ，电源电压  联立两式解得滑动变阻器最大阻值 主题五 物理与工程实践 15. 某水产养殖户准备用一个底面积为的薄壁轻质圆柱形桶暂养鱼苗。养殖户将该桶静置于水平面上，同时取一块质量为、边长为的正方体生态“滤石”（可视为物体）放入桶底，如图甲所示，取，求： （1）如图甲，当“滤石”直接放在桶底时，滤石对桶底的压强； （2）如图乙，缓慢往桶内注水，当“滤石”对桶底的压力刚好为0时，注入水的深度为，求水对桶底的压强； （3）当“滤石”对桶底的压力刚好为0时，求“滤石”排开水的体积。 【答案】（1）900Pa （2）900Pa （3） 【解析】 【小问1详解】 的底面积 水平放置对容器底的压力 正方体对容器底部的压强为 【小问2详解】 水对桶底的压强 【小问3详解】 对容器底部的压力刚好为0时，受浮力和重力二力平衡 根据，则 16. 学校食堂购置了一批加热餐台，如图甲所示。通电后加热容器中的水，为上方饭菜提供热量。加热器简化电路如图乙所示，旋转开关分别连通0、1、2触点，可实现加热器的断电、快速加热、保温多挡位功能调节。、是定值电阻，加热器使用的电源电压恒为，加热器快速加热时的功率为，保温功率为。加热容器内水的质量为，水的比热容，求： （1）加热器处于保温挡的电流； （2）加热器使用快速加热挡持续工作，产生的热量； （3）加热器使用快速加热挡持续工作，可使水温升高30℃，则加热器的加热效率是多少。 【答案】（1）2A （2） （3）70% 【解析】 【小问1详解】 由公式 ，可得加热器处于保温档的电流 【小问2详解】 加热时间 加热器使用快速加热挡工作产生的热量 【小问3详解】 水吸收的热量 加热器对水加热的效率是 17. 阅读短文，回答问题： 核潜艇 2025年9月3日，在纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年阅兵式上，我国公开展示了由核潜艇搭载的巨浪3型潜射洲际弹道导弹。如图甲是我国新型战略核潜艇，其最大下潜深度为，完全下潜到海面下的排水量为，已知海水密度为，取。不考虑潜艇的体积变化。 （1）核潜艇通过改变自身重力，实现上浮或下沉；核潜艇悬浮和漂浮时所受的浮力__________（选填“相等”或“不相等”）。 （2）核潜艇在海面下水平匀速巡航时，突然进入密度跃层（海水密度突然变小）时，核潜艇将会__________（选填“上浮”“悬浮”或“下沉”），将给核潜艇带来安全隐患。为确保核潜艇安全，应立即采取的措施是_________。 （3）该核潜艇悬浮在海面下时，核潜艇所受的海水阻力与航速的平方的关系如图乙，当核潜艇航速为时，核潜艇所受的海水阻力为__________； （4）该核潜艇浮出海面处于漂浮时，露出海面的体积为，此时核潜艇的总重量是__________。 【答案】（1）不相等 （2） ①. 下沉 ②. 从水舱中向外排水，减轻核潜艇的重量 （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 根据阿基米德浮力公式，核潜艇悬浮时排开海水体积等于自身体积，漂浮时排开海水体积小于自身体积，海水密度不变，排开体积不同，因此两次所受浮力不相等。 【小问2详解】 海水密度突然变小时，核潜艇排开海水的体积不变，由可知，浮力会减小，浮力小于自身重力时，核潜艇会下沉，要恢复平衡，需要减小自身重力，因此措施是排出压载舱内的水，减小自重。 【小问3详解】 由图乙可知，海水阻力f与航速平方v2成正比，即，取图中已知点，时， ，计算得比例系数 当航速时，，代入得 【小问4详解】 首先计算核潜艇总体积，完全下潜时，排开海水体积等于自身体积，由排水量 ，得 漂浮时露出体积为m3，因此排开海水体积为 漂浮时总重力等于浮力，即 18. 阅读材料，回答问题 智能机器人常被用于校园红外测温及校园消毒（如图甲所示）。机器人配备了3台高清摄像头和红外热成像测温仪，若检测到人体温度异常，机器人会发出警报信号。机器人上还安装了超声波雾化器自动喷枪，将消毒液雾化后再吹散到空气中进行消杀。当剩余电量不足时，机器人会主动寻找充电器充电，电池在充电时相当于用电器，在工作时相当于电源。如图乙是它简化的智能测温报警电路，报警器电阻不计，热敏电阻的阻值随温度变化规律如图丙所示。如表为智能机器人的部分参数： 电池电压 满载消毒液时质量 电池容量 行进速度 报警电流 底座与地接触面积 （1）高清摄像头的成像原理，与__________（选填“照相机”或“投影仪”）成像原理相同。 （2）当机器人在喷洒消毒液时，机器人对地面的压强__________（选填“变大”“变小”或“不变”）；当机器人电量不足时，它会以最大速度朝着充电器匀速直线前进，若机器人此时距离充电器，则到达充电器需要__________； （3）热敏电阻是由__________（选填“半导体”“超导体”或“导体”）材料制成的。 （4）机器人在充电时，消耗的电能主要转化为__________能，当机器人电池充满电时，储存的电能为__________。 （5）当电路中电流，报警装置会工作，若报警装置在温度达到37.3℃时恰好报警，则闭合开关前，应该将滑动变阻器的阻值调到__________； （6）小福同学思考将图乙智能测温报警电路加入到淋浴的温度监控中，当洗澡水温度达到40℃时，报警装置开始工作，则可行的调整方法是____________。 【答案】（1）照相机 （2） ①. 变小 ②. 2 （3）半导体 （4） ①. 化学 ②. （5）300 （6）增大滑动变阻器连入电路的阻值 【解析】 【小问1详解】 高清摄像头成倒立、缩小的实像，和照相机成像原理相同，投影仪成倒立放大的实像，不符合，因此填照相机。 【小问2详解】 机器人喷洒消毒液时，总重力减小，对地面的压力减小，受力面积不变，根据，机器人对地面的压强变小。 机器人最大速度为 ，则到达充电器的时间 【小问3详解】 热敏电阻的阻值随温度变化明显，是由半导体材料制成的。 【小问4详解】 电池充电时，电能主要转化为化学能储存起来； 充满电后储存的电能 【小问5详解】 恰好报警时电流 电路总电阻 由图丙可知， 时热敏电阻 ，报警器电阻不计，因此滑动变阻器阻值 【小问6详解】 温度升高到时，由图丙可知阻值减小，要让电流达到时报警，电源电压不变，需要保持总电阻不变，因此需要增大滑动变阻器接入电路的阻值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $