精品解析：广东省深圳市红山中学2025-2026学年九年级下学期3月阶段物理学情自测题

深圳市红山中学九年级3月份物理学情调研 一、选择题（共6小题，满分12分，每小题2分） 1. 南朝梁元帝萧绎在《早发龙巢》诗中写道：“不疑行舫动，唯看远树来。”坐船时看到远方的树木向自己而来，是因为所选的参照物为（　　） A. 远处的山 B. 近处的树 C. 河岸 D. 行舫 2. 下列四个物态变化的实例中，属于液化的是（　　） A. 冰雪消融 B. 云雾消散 C. 清晨露珠 D. 雾凇结枝 3. 骑自行车是一种既健康又低碳的出行方式，如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 地面上的影子是光的折射形成的 B. 骑行过程中随着速度增大，自行车的惯性增大 C. 骑行过程中，若一切外力消失，自行车将静止 D. 在水平地面匀速直线骑行时，骑行者受到的重力和自行车对骑行者的支持力是一对平衡力 4. 长沙地铁总体结构为“米字形构架，双十字拓展”，纵横交错，市民出行非常便捷。如图所示为地铁站进出闸机（电动机M），有两种识别方式：刷卡（开关S1）或扫二维码（开关S2），只要其中一种方式识别成功即可闭合相应开关，闸机开启。下列模拟地铁站进出闸机的电路中，与其符合的是（　　） A. B. C. D. 5. 2025年5月17日，“五郎青羊神农架山径赛”在“世界自然遗产地”神农架林区松柏镇激情开跑。比赛计时采用感应芯片，运动员佩戴感应芯片通过起点和终点磁场地带时，芯片里的线圈就会产生电流，激发芯片发送编码信息，系统自动获取信息并计时。下列器件中与此工作原理相同的是（　　） A. B. C. D. 6. 如图所示是电动车在楼道中充电时易引发火灾的宣传警示图，以此警示大家要注意安全用电。下列做法符合安全用电原则的是（ ） A. 电动车充电线绝缘皮破损后仍可继续使用 B. 电线着火时应迅速泼水浇灭火焰 C. 控制用电器的开关接在中性线和用电器之间 D. 充电时空气开关跳闸，使用测电笔检修时，必须用手接触金属笔尾 二、填空题（共4小题，满分9分） 7. 如图所示，在筷子上捆一些棉花（或碎布）做一个“活塞”，用水蘸湿棉花后插入两端开口的塑料管（或竹管）中，就做成了一个“鸟哨”，用嘴吹管的上端可以发出悦耳的哨音。哨音主要是由管中空气柱___________发出的；要使哨音更尖细一些，可以向上推活塞，这是改变了“鸟哨”声音的___________这一特性。 8. 2022年10月31日15时37分，梦天实验舱搭乘长征五号B遥四运载火箭，在中国文昌航天发射场发射升空，约8分钟后准确进入预定轨道如图所示是梦天实验舱上的摄像头实时传回的画面，摄像头的镜头相当于一个凸透镜，所成的像是________（填“放大”、“缩小”或“等大”）的________（填“实”或“虚”）像。 9. 国产大型客机C919已成功载客飞行，该机采用先进的合金材料制造，减小了飞机的质量，这是因为该材料本身的_________较小。飞机机翼设计成上凸下平的形状，是运用了气体流速越大的地方压强越_________的原理，使飞机获得升力。 10. 如图所示是小明欲将一袋粮食从地面抬到楼顶上，在不计绳重和摩擦的情况下，小明用动滑轮把重40N的一袋粮食匀速提高10m，他所用的拉力为25N，则整个过程中小明所做有用功是________J，总功是________J：如果把重100N的一袋粮食匀速提升相同高度，则这个动滑轮的机械效率将________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 三、作图题（共2小题，满分4分） 11. 如图所示，木块A沿斜面匀速下滑，请画出木块对斜面作用力的示意图。 12. 如图所示，是凸透镜的焦点，是二倍焦距点，现有两束入射光线，一条经过焦点，一条经过二倍焦距点，请在图中画出它们对应的折射光线。 四、实验探究题（共3小题，满分21分） 13. 小明在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中，提出了如下猜想： 猜想a：滑动摩擦力的大小与接触面积有关； 猜想b：滑动摩擦力的大小与接触面的压力有关； 猜想c：滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关为了验证猜想，他利用弹簧测力计、两个完全相同的木块、木板、玻璃板、细线等器材进行了如图甲所示的4次操作。 （1）将玻璃板和木板固定，每次操作均用弹簧测力计水平拉动木块做匀速运动，根据_________原理，木块受到的滑动摩擦力________（选填“大于”、“等于”或“小于”）木块受到的拉力； （2）小明查阅资料发现：物体受到的滑动摩擦力大小与接触面压力大小的比值反映了接触面的粗糙程度，称为动摩擦因数。该实验中木块与玻璃板间的动摩擦因数跟木块与木板间的动摩擦因数之比为________。 （3）如图乙，小雨对实验装置进行了改进，木板放在水平桌面上，木块叠放在木板上，细线一端连接木块，另一端连接固定的拉力传感器。向右拉动木板，水平细线的拉力大小通过拉力传感器的示数显示： ①实验过程中，________（填“需要”或“不需要”）匀速拉动木板： ②小雨用10N的力匀速拉动木板，此时拉力传感器的示数为4N，此时木板受到地面的摩擦力为________N，方向为________。 14. 小刘和同学们利用弹簧测力计、铜块、溢水杯、小桶和足量的水等实验器材，做“探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”的实验，进行了如图所示的操作。 （1）实验前，弹簧测力计应在________方向调零；实验时，若溢水杯中未装满水，则会导致测出的偏________； （2）由________两图得出物块所受浮力N，再由另外两图得出物块排开液体所受重力N； （3）为了得到更普遍的结论，接下来的操作中合理的是________（选填序号）； A. 用原来的方案和器材多次测量求平均值 B. 将铜块换成小石块，再次进行实验 （4）小刘在实验中发现同学们研究的物体都是在液体里下沉的，于是他想用木块验证“漂浮在液体中的物体所受浮力的大小是否等于物体排开的液体所受重力的大小。他在设计实验时，通过推理得到了一种间接验证的方法。推理过程如下： 因为木块漂浮在水中，所以木块所受浮力的大小等于木块所受重力的大小G。若要验证是否等于，只需验证________是否等于，又因为G＝mg，所以只需验证是否等于，于是小刘找来了电子秤（可直接显示初体质量）、溢水杯和小烧杯进行实验，实验步骤如下： a.用电子秤测量木块的质量； b.用电子秤测量小烧杯的质量； c.把木块轻轻放入装满水的溢水杯中，用小烧杯收集从溢水杯中被木块排开的水； d.用电子秤测量小烧杯和排开的水的总质量。 实验数据记录如表所示： 研究对象 木块质量/g 小烧杯质量/g 杯、水总质量/g 排开水的质量/g 木块 80 38 118 （5）分析表格中的实验数据并结合上述实验，得出结论：漂浮在液体中的物体所受浮力的大小与物体排开的液体所受重力的大小________。 （6）同学们在梳理小刘的推理过程时发现，下沉的物体不能通过“是否等于”间接验证“是否等于”，原因是________。 15. 同学们利用以下器材探究“电流与电压、电阻的关系”。学生电源（调至6V进行实验）、电流表（0～0.6A）、电压表（0～3V）、定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω各一个）、开关、滑动变阻器和导线若干。 （1）请根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线将图乙所示的实物连接成完整电路（要求连线不得交叉）； （2）连接电路时，开关应该________； （3）开关闭合后，发现电压表无示数，电流表有示数，故障可能是定值电阻R________ （4）排除故障后，闭合开关，改变滑片的位置，记录的实验数据如表格所示。补全下方表格数据； 电压U/V 1.0 1.5 2.0 电流I/A 0.2 ________ 0.4 （5）之后再将另外两个定值电阻分别接入电路中，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变，记下电流表的示数，利用描点法得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像，实验中若定值电阻从20Ω换成10Ω时，不进行其它操作就闭合开关，此时滑动变阻器的滑片应向________移动，直到电压表的示数为________； （6）由图像丙可以得出结论：________； （7）为完成整个实验，滑动变阻器最大阻值至少为________Ω； 五、计算题（共2小题，满分12分） 16. 如图所示是我国研发生产的某型号航拍无人机。无人机起飞前，放在地面上要确保四脚着地；启动后，利用遥控器可对它进行控制。无人机的部分参数如表。求：（g取10N/kg） 机身总质量/kg 3.6 四脚着地总面积/cm² 12 电池充满后储存的电能J 108000 最大水平速度/（m·s-1） 15 机身尺寸/mm 400×300×200 最大上升速度/（m·s-1） 5 （1）无人机静止停放在水平地面上时，对地面的压强； （2）无人机以最大上升速度匀速竖直升高30m，所需的时间； （3）无人机从50m高空降落到地面，重力所做的功。 17. 如图所示为孵化小鸡的恒温箱的工作原理图。S为电源开关，通过控制温控开关S1可实现保温、加热两个挡位间的切换。电源实际电压是电热丝，保温时的电功率。将恒温箱两气孔封闭，闭合开关S，S1置于加热挡位，箱内温度从20℃升至设定的恒温38℃（不计热量损失），用时90s。恒温箱的容积，箱内空气密度，箱内空气的比热容。求： （1）箱内空气完成一次升温吸收热量； （2）加热时恒温箱的电功率； （3）电热丝的阻值。 六、科普阅读题（共2小题，满分12分） 18. 如图甲所示的水火箭，其结构示意图如图乙所示。将水火箭竖立于地面，利用打气筒通过打气管向瓶内打气，当瓶内压强增大到一定程度时，瓶塞脱落，瓶内的水向下喷出，水火箭就接近竖直地向上飞起。小李对同一个水火箭能飞行的最大高度产生了兴趣，于是他对“水火箭能飞行的最大高度与哪些因素有关”作出了如下猜想： 猜想①：可能与起飞前瓶内的最大气压有关 猜想②：可能与瓶内所装水的体积有关 （实验探究过程中不考虑水火箭容积的变化） （1）瓶内的水向下喷出时能量转化相当于内燃机的________冲程； （2）实验中无法直接测量水火箭竖直上升的最大高度，可以转换为测量水火箭从发射到落地的________来间接反映这个高度； （3）在探究猜想①时，小明控制瓶内水的体积一定，通过改变瓶塞的松紧程度从而改变水火箭起飞前________通过多次实验，并将记录的数据绘制为如图丙所示的图像，分析图像可以得到瓶内水的体积一定时，起飞前瓶内最大气压越大，水火箭飞行的最大高度越_________； （4）在探究猜想②时，小明不断改变瓶内水的体积，通过多次实验，并将记录的数据绘制为如图丁所示的图像。由此得出结论：水火箭飞行高度随瓶内水的体积先增大后减小。小明根据这一实验过程得出的结论（选填“可信”、“不可信”）________，理由是________。 19. 阅读短文，回答问题。 在2023年10月26日，神舟十七号航天员乘组成功进入了中国空间站。他们是在当天19时34分顺利打开空间站的“家门”，并受到了已经在空间站内的神舟十六号航天员乘组的热烈欢迎。两个航天员乘组在空间站内拍下了“全家福”（图甲），共同向全国人民报平安。期间，两个航天员乘组将共同在空间站工作生活约5天时间，完成各项既定工作，面对在空间站长期工作，航天员喝的水从哪里来？ 我国空间站的水资源主要来自三部分：其一，航天员（货运飞船）上行时携带的少量的水。另外的两部分水，来自空间站的“环控生保系统”——其工作原理图如图乙所示。“环控生保系统”启动后，冷凝水系统会把收集起来的水蒸气凝结成水，经净化系统净化后，存入饮水储水箱，供航天员饮用。尿处理系统采用蒸汽压缩蒸馏技术，从“尿”中取得“蒸馏水”，这些水经电解系统电解后得到氢气（），氢气（）在“萨巴蒂尔反应器”中发生化学反应，生成的水——再生水，再生水经净化系统深度净化后，也存入饮水储水箱。尿处理系统能够从6升尿液中提取出5升蒸馏水。萨巴蒂尔反应器最大产水速度为2.5升每小时。净化后的水，可以满足在空间站中长期作业的航天员饮用、清洁和制氧等用途。 （1）火箭发射时，会产生频率低于20Hz的________（选填“超声波”或“次声波”），在图甲所示的情形下，三名在太空的航天员间交谈________（需要/不需要）通过无线电进行。 （2）尿处理系统采用________技术，从“尿”中取得“蒸馏水”的。 （3）若萨巴蒂尔反应器以最大产水速度产水，3h可生产出的再生水由________L尿液提取而来。 （4）神舟十三号载人飞船进入离地面高度约400千米的天宫空间站轨道，地球半径约为6400千米，空间站环绕地球飞行一圈（假设轨道为圆形，π值取3）的时间是90分钟，则空间站环绕地球飞行的平均速度是________km/h。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 深圳市红山中学九年级3月份物理学情调研 一、选择题（共6小题，满分12分，每小题2分） 1. 南朝梁元帝萧绎在《早发龙巢》诗中写道：“不疑行舫动，唯看远树来。”坐船时看到远方的树木向自己而来，是因为所选的参照物为（　　） A. 远处的山 B. 近处的树 C. 河岸 D. 行舫 【答案】D 【解析】 【详解】ABC．以远处的山、近处的树或河岸为参照物，远方的树木的相对位置不变，是静止的，故ABC不符合题意； D．以行舫为参照物，远方的树木的相对位置改变，是向行舫方向运动的，故D符合题意。 故选D。 2. 下列四个物态变化的实例中，属于液化的是（　　） A. 冰雪消融 B. 云雾消散 C. 清晨露珠 D. 雾凇结枝 【答案】C 【解析】 【详解】A．冰雪消融，冰从固态变为液态水，属于熔化现象，故A不符合题意； B．云雾消散，小水滴从液态变为气态的水蒸气，属于汽化现象，故B不符合题意； C．清晨露珠，水蒸气变为液态小水珠，属于液化现象，故C符合题意； D．雾凇结枝，水蒸气变为固态的雾凇，属于凝华现象，故D不符合题意。 故选C。 3. 骑自行车是一种既健康又低碳的出行方式，如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 地面上的影子是光的折射形成的 B. 骑行过程中随着速度增大，自行车的惯性增大 C. 骑行过程中，若一切外力消失，自行车将静止 D. 在水平地面匀速直线骑行时，骑行者受到的重力和自行车对骑行者的支持力是一对平衡力 【答案】D 【解析】 【详解】A．地面上形成的影子是由于光的直线传播形成的，故A错误； B．惯性大小与物体的质量有关，速度变大，自行车的质量不变，自行车的惯性不变，故B错误； C．骑行过程中，若一切外力消失，由牛顿第一定律可知，自行车将做匀速直线运动，故C错误； D．在水平地面匀速直线骑行时，骑行者受到的重力和自行车对骑行者的支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上，是一对平衡力，故D正确。 故选D。 4. 长沙地铁总体结构为“米字形构架，双十字拓展”，纵横交错，市民出行非常便捷。如图所示为地铁站进出闸机（电动机M），有两种识别方式：刷卡（开关S1）或扫二维码（开关S2），只要其中一种方式识别成功即可闭合相应开关，闸机开启。下列模拟地铁站进出闸机的电路中，与其符合的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】根据题意可知，刷卡（开关S1）或扫二维码（开关S2），只要其中一种方式识别成功，则相应开关闭合从而使电动机启动工作，由此可知，两个开关应并联后再与电动机串联在电源上，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 5. 2025年5月17日，“五郎青羊神农架山径赛”在“世界自然遗产地”神农架林区松柏镇激情开跑。比赛计时采用感应芯片，运动员佩戴感应芯片通过起点和终点磁场地带时，芯片里的线圈就会产生电流，激发芯片发送编码信息，系统自动获取信息并计时。下列器件中与此工作原理相同的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】由题意可知，运动员佩戴的感应芯片通过磁场地带时，线圈切割磁感线产生感应电流，工作原理是电磁感应。 A．该图是奥斯特实验，通电导体周围存在磁场，原理是电流的磁效应，故A不符合题意； B．该图是动圈式话筒，工作时声音振动带动线圈在永久磁铁的磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流，将声信号转化为电信号，原理是电磁感应，故B符合题意； C．该图是动圈式扬声器，原理是通电线圈在磁场中受力运动，将电信号转化为声信号，故C不符合题意； D．该图是电磁继电器，核心部件是电磁铁，原理是电流的磁效应故D不符合题意。 故选B。 6. 如图所示是电动车在楼道中充电时易引发火灾的宣传警示图，以此警示大家要注意安全用电。下列做法符合安全用电原则的是（ ） A. 电动车充电线绝缘皮破损后仍可继续使用 B. 电线着火时应迅速泼水浇灭火焰 C. 控制用电器的开关接在中性线和用电器之间 D. 充电时空气开关跳闸，使用测电笔检修时，必须用手接触金属笔尾 【答案】D 【解析】 【详解】A．电动车充电线绝缘皮破损后，容易发生漏电或短路，存在触电和火灾风险，不能继续使用，故A不符合题意； B．电线着火时，不能用水浇灭，因为水是导体，会导致触电或电路短路，应先切断电源再灭火，故B不符合题意； C．控制用电器的开关应接在相线和用电器之间，这样断开开关时，用电器与相线断开，避免触电，故C不符合题意； D．使用测电笔检修时，必须用手接触金属笔尾，这样才能形成电流回路，使氖管发光以检测火线，故D符合题意。 故选D。 二、填空题（共4小题，满分9分） 7. 如图所示，在筷子上捆一些棉花（或碎布）做一个“活塞”，用水蘸湿棉花后插入两端开口的塑料管（或竹管）中，就做成了一个“鸟哨”，用嘴吹管的上端可以发出悦耳的哨音。哨音主要是由管中空气柱___________发出的；要使哨音更尖细一些，可以向上推活塞，这是改变了“鸟哨”声音的___________这一特性。 【答案】 ①. 振动 ②. 音调 【解析】 【详解】[1]声音是由物体振动产生的，吹哨时哨子内空气柱振动产生声音。 [2]哨音更尖指的是音调更高，向上推活塞使哨子内空气柱变短，振动频率更快音调更高。 8. 2022年10月31日15时37分，梦天实验舱搭乘长征五号B遥四运载火箭，在中国文昌航天发射场发射升空，约8分钟后准确进入预定轨道如图所示是梦天实验舱上的摄像头实时传回的画面，摄像头的镜头相当于一个凸透镜，所成的像是________（填“放大”、“缩小”或“等大”）的________（填“实”或“虚”）像。 【答案】 ①. 缩小 ②. 实 【解析】 【详解】摄像头的镜头成像原理和照相机一致，都利用了凸透镜成像规律：当物体位于凸透镜二倍焦距以外时，凸透镜成倒立、缩小的实像，因此摄像头所成的像是缩小的实像。 9. 国产大型客机C919已成功载客飞行，该机采用先进的合金材料制造，减小了飞机的质量，这是因为该材料本身的_________较小。飞机机翼设计成上凸下平的形状，是运用了气体流速越大的地方压强越_________的原理，使飞机获得升力。 【答案】 ①. 密度 ②. 小 【解析】 【详解】[1]客机所用采用的材料本身的密度较小，据知，体积相同，密度较小的材料，质量较小，从而减小飞机的质量。 [2]飞机机翼设计成上凸下平的形状，则在运动时，空气经过上方的流速比下方的大，而流速大的位置压强小，于是产生一个向上的升力。 10. 如图所示是小明欲将一袋粮食从地面抬到楼顶上，在不计绳重和摩擦的情况下，小明用动滑轮把重40N的一袋粮食匀速提高10m，他所用的拉力为25N，则整个过程中小明所做有用功是________J，总功是________J：如果把重100N的一袋粮食匀速提升相同高度，则这个动滑轮的机械效率将________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】 ①. 400 ②. 500 ③. 变大 【解析】 【详解】[1]整个过程中小明所做有用功是 [2]整个过程中，绳子自由端移动的距离为 小明所做总功是 [3]在不计绳重和摩擦的情况下，动滑轮的机械效率为 可见，动滑轮重不变时，提升的物体重力越大，机械效率越高，如果把重100N的一袋粮食匀速提升相同高度，则这个动滑轮的机械效率将变大。 三、作图题（共2小题，满分4分） 11. 如图所示，木块A沿斜面匀速下滑，请画出木块对斜面作用力的示意图。 【答案】 【解析】 【详解】木块沿斜面匀速下滑，斜面受到木块对它的压力，垂直于斜面向下，据此作图。 12. 如图所示，是凸透镜的焦点，是二倍焦距点，现有两束入射光线，一条经过焦点，一条经过二倍焦距点，请在图中画出它们对应的折射光线。 【答案】 【解析】 【详解】经过凸透镜焦点的光线经凸透镜后，折射光线与主光轴平行；根据凸透镜的成像规律物体位于2倍焦距时，像也位于2倍焦距，故入射光线从二倍焦点发出经凸透镜折射后，折射光线过右侧二倍焦点。如图所示： 四、实验探究题（共3小题，满分21分） 13. 小明在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中，提出了如下猜想： 猜想a：滑动摩擦力的大小与接触面积有关； 猜想b：滑动摩擦力的大小与接触面的压力有关； 猜想c：滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关为了验证猜想，他利用弹簧测力计、两个完全相同的木块、木板、玻璃板、细线等器材进行了如图甲所示的4次操作。 （1）将玻璃板和木板固定，每次操作均用弹簧测力计水平拉动木块做匀速运动，根据_________原理，木块受到的滑动摩擦力________（选填“大于”、“等于”或“小于”）木块受到的拉力； （2）小明查阅资料发现：物体受到的滑动摩擦力大小与接触面压力大小的比值反映了接触面的粗糙程度，称为动摩擦因数。该实验中木块与玻璃板间的动摩擦因数跟木块与木板间的动摩擦因数之比为________。 （3）如图乙，小雨对实验装置进行了改进，木板放在水平桌面上，木块叠放在木板上，细线一端连接木块，另一端连接固定的拉力传感器。向右拉动木板，水平细线的拉力大小通过拉力传感器的示数显示： ①实验过程中，________（填“需要”或“不需要”）匀速拉动木板： ②小雨用10N的力匀速拉动木板，此时拉力传感器的示数为4N，此时木板受到地面的摩擦力为________N，方向为________。 【答案】（1） ①. 二力平衡 ②. 等于 （2）1∶2 （3） ①. 不需要 ②. 6 ③. 水平向左 【解析】 【小问1详解】 为了测出滑动摩擦力的大小，实验中弹簧测力计需要沿水平拉动木块做匀速直线运动，此时木块处于平衡状态，根据二力平衡的原理，滑动摩擦力的大小等于木块受到的拉力。 【小问2详解】 根据动摩擦因数的定义，动摩擦因数为物体受到的滑动摩擦力大小与接触面压力大小的比值。第1次操作中物体受到的滑动摩擦力为0.3N，第2次操作中物体受到的滑动摩擦力为0.6N，两次接触面压力均为一个木块重力。所以木块与玻璃板间的动摩擦因数跟木块与木板间的动摩擦因数之比为 。 【小问3详解】 改进后，木块相对地面静止，拉力传感器的拉力与木块受到的摩擦力为一对平衡力，所以实验过程中，不需要匀速拉动木板。 用10N的力匀速拉动木板，此时拉力传感器的示数为4N，根据二力平衡，木板受到木块的摩擦力为4N，方向为水平向左；根据力的相互性，木板受到地面的摩擦力为 ，方向为水平向左。 14. 小刘和同学们利用弹簧测力计、铜块、溢水杯、小桶和足量的水等实验器材，做“探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”的实验，进行了如图所示的操作。 （1）实验前，弹簧测力计应在________方向调零；实验时，若溢水杯中未装满水，则会导致测出的偏________； （2）由________两图得出物块所受浮力N，再由另外两图得出物块排开液体所受重力N； （3）为了得到更普遍的结论，接下来的操作中合理的是________（选填序号）； A. 用原来的方案和器材多次测量求平均值 B. 将铜块换成小石块，再次进行实验 （4）小刘在实验中发现同学们研究的物体都是在液体里下沉的，于是他想用木块验证“漂浮在液体中的物体所受浮力的大小是否等于物体排开的液体所受重力的大小。他在设计实验时，通过推理得到了一种间接验证的方法。推理过程如下： 因为木块漂浮在水中，所以木块所受浮力的大小等于木块所受重力的大小G。若要验证是否等于，只需验证________是否等于，又因为G＝mg，所以只需验证是否等于，于是小刘找来了电子秤（可直接显示初体质量）、溢水杯和小烧杯进行实验，实验步骤如下： a.用电子秤测量木块的质量； b.用电子秤测量小烧杯的质量； c.把木块轻轻放入装满水的溢水杯中，用小烧杯收集从溢水杯中被木块排开的水； d.用电子秤测量小烧杯和排开的水的总质量。 实验数据记录如表所示： 研究对象 木块质量/g 小烧杯质量/g 杯、水总质量/g 排开水的质量/g 木块 80 38 118 （5）分析表格中的实验数据并结合上述实验，得出结论：漂浮在液体中的物体所受浮力的大小与物体排开的液体所受重力的大小________。 （6）同学们在梳理小刘的推理过程时发现，下沉的物体不能通过“是否等于”间接验证“是否等于”，原因是________。 【答案】（1） ①. 竖直 ②. 小 （2）甲、乙 （3）B （4）木块的重力 （5）相等 （6）下沉的物体浮力小于重力，m物大于m排 【解析】 【小问1详解】 在测量物体竖直方向受到的力时，弹簧测力计需要在竖直方向调零。 实验时，若溢水杯中未装满水，排开的水不能全部流入小桶，会导致测出的偏小。 【小问2详解】 根据称重法可知。由图甲可知，铜块的重力 ，由图乙可知，铜块浸没在水中时弹簧测力计的示数 ，则 所以由甲、乙两图能够得出物块所受浮力。 【小问3详解】 本实验是探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系，属于探究规律的实验，应该换用不同的物体进行多次实验，使实验结论更具有普遍性，所以应该将铜块换成小石块，再次进行实验。故选B。 【小问4详解】 木块漂浮在水中时，处于漂浮状态，由沉浮条件可知，木块的重力等于木块受到的浮力，由等量代换可知，要验证是否等于，只需要验证木块的重力等于木块排开的液体的重力，即。 【小问5详解】 根据表格数据可知，排开水的质量为 故排开水的质量与木块的质量相等，即排开水的重力等于木块的重力，而漂浮时木块受到浮力等于木块的重力，故漂浮在液体中的物体所受浮力的大小与物体排开的液体所受重力的大小相等。 【小问6详解】 由沉浮条件可知，下沉的物体受到的浮力小于物体的重力，由阿基米德原理可知，下沉的物体受到的浮力等于排开液体的重力，所以下沉的物体的重力大于排开液体的重力，故下沉的物体的质量大于排开液体的质量，故下沉的物体不能通过“是否等于”间接验证“是否等于”。 15. 同学们利用以下器材探究“电流与电压、电阻的关系”。学生电源（调至6V进行实验）、电流表（0～0.6A）、电压表（0～3V）、定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω各一个）、开关、滑动变阻器和导线若干。 （1）请根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线将图乙所示的实物连接成完整电路（要求连线不得交叉）； （2）连接电路时，开关应该________； （3）开关闭合后，发现电压表无示数，电流表有示数，故障可能是定值电阻R________ （4）排除故障后，闭合开关，改变滑片的位置，记录的实验数据如表格所示。补全下方表格数据； 电压U/V 1.0 1.5 2.0 电流I/A 0.2 ________ 0.4 （5）之后再将另外两个定值电阻分别接入电路中，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变，记下电流表的示数，利用描点法得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像，实验中若定值电阻从20Ω换成10Ω时，不进行其它操作就闭合开关，此时滑动变阻器的滑片应向________移动，直到电压表的示数为________； （6）由图像丙可以得出结论：________； （7）为完成整个实验，滑动变阻器最大阻值至少为________Ω； 【答案】（1） （2）断开 （3）短路 （4）0.3 （5） ①. B点 ②. （6）当电压一定时，电流与电阻成反比。 （7）40 【解析】 【小问1详解】 将滑动变阻器按照“一上一下”原则连入电路中与电阻串联，电压表与电阻并联。 【小问2详解】 为了保护电路，在连接电路时，开关需要断开。 【小问3详解】 开关闭合后，电流表有示数，所以电路为通路，电压表没有示数，则故障可能是定值电阻R短路或电压表断路。 【小问4详解】 由第1组和第3组的数据可知，电阻均为 所以第2组实验电流为 【小问5详解】 由图丙可知，定值电阻两端的电压即电压表的电压为 实验中把定值电阻从20Ω换成10Ω时，根据分压原理，电阻两端的电压变小，而本实验中需要控制电压不变，所以要减小滑动变阻器两端的电压，即要减小滑动变阻器的阻值，故应把滑动变阻器的滑片向B点移动，直到电压表示数为2V。 【小问6详解】 由图像可知，当电压一定时，电流随电阻的增大而减小，因此可以得出结论：电压一定时，电流与电阻成反比。 【小问7详解】 实验中定值电阻的最大阻值是20Ω，根据串联分压原理可得 即 解得滑动变阻器最大阻值至少为40Ω。 五、计算题（共2小题，满分12分） 16. 如图所示是我国研发生产的某型号航拍无人机。无人机起飞前，放在地面上要确保四脚着地；启动后，利用遥控器可对它进行控制。无人机的部分参数如表。求：（g取10N/kg） 机身总质量/kg 3.6 四脚着地总面积/cm² 12 电池充满后储存的电能J 108000 最大水平速度/（m·s-1） 15 机身尺寸/mm 400×300×200 最大上升速度/（m·s-1） 5 （1）无人机静止停放在水平地面上时，对地面的压强； （2）无人机以最大上升速度匀速竖直升高30m，所需的时间； （3）无人机从50m高空降落到地面，重力所做的功。 【答案】（1）；（2）6s；（3）1800J 【解析】 【详解】解：（1）无人机的重力 G=mg=3.6kg×10 N/kg=36 N 无人机静止停放在水平地面上时，对地面的压力 F=G=36 N 无人机对地面的压强为 （2）无人机最大上升速度v=5m/s，无人机上升所需时间为 （3）重力所做的功 W=Gh=36N×50m=1800J 答：（1）无人机静止停放在水平地面上时，对地面的压强是3×104Pa； （2）无人机以最大 上升速度匀速竖直升高30 m， 所需的时间是6s； （3）无人机从50m 高空降落到地面，重力所做的功是1800J。 17. 如图所示为孵化小鸡的恒温箱的工作原理图。S为电源开关，通过控制温控开关S1可实现保温、加热两个挡位间的切换。电源实际电压是电热丝，保温时的电功率。将恒温箱两气孔封闭，闭合开关S，S1置于加热挡位，箱内温度从20℃升至设定的恒温38℃（不计热量损失），用时90s。恒温箱的容积，箱内空气密度，箱内空气的比热容。求： （1）箱内空气完成一次升温吸收热量； （2）加热时恒温箱的电功率； （3）电热丝的阻值。 【答案】（1）5.4×104J；（2）600W；（3）96.8Ω 【解析】 【详解】解：（1）恒温箱内气体的质量 m=ρV=1.2kg/m3×2.5m3=3kg 空气吸收的热量 Q吸=cmt=1.0×103J/（kg∙℃）×3kg×（38℃-20℃）=5.4×104J （2）恒温箱是利用电流的热效应工作的，不计能量损失，消耗的电能全部转化为热量，则有 （3）当开关S闭合、S1接左侧一个触点时，只有R1工作，电路中的总电阻最大，由可知，总功率最小，恒温箱处于保温挡，此时消耗的功率为100W；当闭合开关S，温控开关S1置于右边两个触点时，R1、R2并联，根据并联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最小，电路中的总功率最大，恒温箱处于加热挡；加热挡工作时R2的电功率 P2=P加热-P保温=600W-100W=500W R2的阻值 答：（1）箱内空气完成一次升温吸收热量为5.4×104J； （2）加热时恒温箱的电功率为600W； （3）电热丝的阻值为96.8Ω。 六、科普阅读题（共2小题，满分12分） 18. 如图甲所示的水火箭，其结构示意图如图乙所示。将水火箭竖立于地面，利用打气筒通过打气管向瓶内打气，当瓶内压强增大到一定程度时，瓶塞脱落，瓶内的水向下喷出，水火箭就接近竖直地向上飞起。小李对同一个水火箭能飞行的最大高度产生了兴趣，于是他对“水火箭能飞行的最大高度与哪些因素有关”作出了如下猜想： 猜想①：可能与起飞前瓶内的最大气压有关 猜想②：可能与瓶内所装水的体积有关 （实验探究过程中不考虑水火箭容积的变化） （1）瓶内的水向下喷出时能量转化相当于内燃机的________冲程； （2）实验中无法直接测量水火箭竖直上升的最大高度，可以转换为测量水火箭从发射到落地的________来间接反映这个高度； （3）在探究猜想①时，小明控制瓶内水的体积一定，通过改变瓶塞的松紧程度从而改变水火箭起飞前________通过多次实验，并将记录的数据绘制为如图丙所示的图像，分析图像可以得到瓶内水的体积一定时，起飞前瓶内最大气压越大，水火箭飞行的最大高度越_________； （4）在探究猜想②时，小明不断改变瓶内水的体积，通过多次实验，并将记录的数据绘制为如图丁所示的图像。由此得出结论：水火箭飞行高度随瓶内水的体积先增大后减小。小明根据这一实验过程得出的结论（选填“可信”、“不可信”）________，理由是________。 【答案】（1）做功 （2）时间 （3） ①. 瓶内最大气压 ②. 高 （4） ①. 不可信 ②. 在改变水的体积的时候，空气的体积也改变了，从而导致最大气压改变，影响高度，所以没有控制瓶内最大气压相同 【解析】 【小问1详解】 瓶内的水向下喷出时，瓶内高压气体对水做功，将气体的内能转化为水和水火箭的机械能，内燃机的做功冲程的能量转化也是内能转化为机械能，因此对应做功冲程。 【小问2详解】 水火箭竖直上升的最大高度越大，从发射到落地的总运动时间就越长，根据转换法，可以通过测量总时间间接反映水火箭飞行的最大高度。 【小问3详解】 探究猜想①，即飞行最大高度与起飞前瓶内最大气压的关系时，根据控制变量法，需要控制瓶内水体积不变，改变起飞前瓶内最大气压，因此改变瓶塞松紧的目的是改变瓶内最大气压；由丙图的变化趋势可知，瓶内水体积一定时，起飞前瓶内最大气压越大，水火箭飞行的最大高度越高。 【小问4详解】 略 19. 阅读短文，回答问题。 在2023年10月26日，神舟十七号航天员乘组成功进入了中国空间站。他们是在当天19时34分顺利打开空间站的“家门”，并受到了已经在空间站内的神舟十六号航天员乘组的热烈欢迎。两个航天员乘组在空间站内拍下了“全家福”（图甲），共同向全国人民报平安。期间，两个航天员乘组将共同在空间站工作生活约5天时间，完成各项既定工作，面对在空间站长期工作，航天员喝的水从哪里来？ 我国空间站的水资源主要来自三部分：其一，航天员（货运飞船）上行时携带的少量的水。另外的两部分水，来自空间站的“环控生保系统”——其工作原理图如图乙所示。“环控生保系统”启动后，冷凝水系统会把收集起来的水蒸气凝结成水，经净化系统净化后，存入饮水储水箱，供航天员饮用。尿处理系统采用蒸汽压缩蒸馏技术，从“尿”中取得“蒸馏水”，这些水经电解系统电解后得到氢气（），氢气（）在“萨巴蒂尔反应器”中发生化学反应，生成的水——再生水，再生水经净化系统深度净化后，也存入饮水储水箱。尿处理系统能够从6升尿液中提取出5升蒸馏水。萨巴蒂尔反应器最大产水速度为2.5升每小时。净化后的水，可以满足在空间站中长期作业的航天员饮用、清洁和制氧等用途。 （1）火箭发射时，会产生频率低于20Hz的________（选填“超声波”或“次声波”），在图甲所示的情形下，三名在太空的航天员间交谈________（需要/不需要）通过无线电进行。 （2）尿处理系统采用________技术，从“尿”中取得“蒸馏水”的。 （3）若萨巴蒂尔反应器以最大产水速度产水，3h可生产出的再生水由________L尿液提取而来。 （4）神舟十三号载人飞船进入离地面高度约400千米的天宫空间站轨道，地球半径约为6400千米，空间站环绕地球飞行一圈（假设轨道为圆形，π值取3）的时间是90分钟，则空间站环绕地球飞行的平均速度是________km/h。 【答案】（1） ①. 次声波 ②. 不需要 （2）蒸汽压缩蒸馏 （3）9 （4）2.72×104 【解析】 【小问1详解】 物理学中将频率低于20 Hz的声波定义为次声波；图甲中航天员在空间站舱内，舱内存在空气作为传声介质，声音可以直接传播，因此航天员交谈不需要通过无线电。 【小问2详解】 根据短文中的原文描述“尿处理系统采用蒸汽压缩蒸馏技术，从‘尿’中取得‘蒸馏水’”。 【小问3详解】 已知萨巴蒂尔反应器最大产水速度为2.5 L/h，3小时产出的再生水体积为 由题可知6 L尿液可提取5 L蒸馏水，设所需尿液体积为V尿，根据比例关系 解得 【小问4详解】 空间站圆形轨道的半径为地球半径加轨道高度，即 飞行一圈的路程为 飞行时间为 根据平均速度公式得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $