精品解析：2026年重庆市南岸区指标到校九年级质量监测物理试题

南岸区2026年九年级质量监测 物理试题 （考试时间：与化学共用120分钟 考试形式：闭卷 分值：80分） 说明：本试题中，g取10 N/kg，ρ水=1.0×103 kg/m3，c水=4.2×103 J/（kg·℃） 一、选择题（共8个小题，每小题只有一个选项符合题意，每小题3分，共24分。） 1. 小南在厨房做饭时，对相关物理量进行了估测，估测中最合理的是（ ） A. 一瓶250 ml油的质量约为200 g B. 炒菜时油的温度约为40℃ C. 煮熟米饭所用的时间约为60 s D. 电饭锅加热时的功率约为80 W 2. 我国古代科技成果展现了劳动人民的智慧，如图所示。下列科技成果应用涉及的物理知识描述正确的是（ ） A. 甲图：人们通过日晷能够知道时间是利用光的反射原理 B. 乙图：在回音壁内部多处能听到声音是因为声音的反射 C. 丙图：编钟能发出高低不同的声音是因为编钟振幅不同 D. 丁图：人们通过铜镜能够看到自己是利用光的折射原理 3. “火锅”是重庆人非常喜爱的一种传统美食，如图所示是用天然气为燃料煮烫火锅的情景。下列说法中正确的是（ ） A. 煮烫火锅时天然气的热值会变小 B. 看见的“白气”是由于水蒸气汽化形成 C. 食材温度升高是通过做功改变食材内能 D. 闻到火锅香味说明分子在做无规则运动 4. 在2026年米兰冬奥会上，运动员徐梦桃用完美的向后翻腾三周转体成功卫冕自由式滑雪女子空中技巧冠军（如图所示），在她滑雪的过程中（忽略空气阻力），下列说法正确的是（ ） A. 徐梦桃到达最高点时，她的惯性消失 B. 徐梦桃上升过程中，机械能保持不变 C. 徐梦桃到达最高点时，所受合力为零 D. 徐梦桃在翻转过程中，运动状态不变 5. 如图所示，是人们观看赛车比赛时的场景，下列相关说法中正确的是（ ） A. 赛车安装尾翼是为了增加它的摩擦力 B. 赛车轴承转动是由于活塞对燃气做功 C. 赛车刹车时，刹车踏板属于费力杠杆 D. 赛车充电时，是将化学能转化为电能 6. 新农村建设中，工人用如图所示装置10 s内将重400 N的物体匀速提高2 m（不计绳重和摩擦），装置的机械效率为80%。下列说法正确的是（ ） A. 动滑轮的重力为150 N B. 工人做的有用功为1000 J C. 工人拉力的功率为100 W D. 若只增加物重，装置的机械效率不变 7. AI赋能生活。如图甲所示，人们通过压力传感器来获取人从接触蹦床至离开蹦床过程中的运动数据。工作原理如图乙所示，电源电压不变，R1为定值电阻，力传感器R的阻值随压力增加而减小。下列说法中正确的是（ ） A. 电流表的示数先变小后变大 B. 电压表的示数先变小后变大 C. 电阻R消耗的功率保持不变 D. 电路的总功率先变大后变小 8. 小南设计了如图甲所示高度足够高的自动冲水模拟水箱，水箱底面积为200 cm2（含出水口），箱内有边长为10 cm的正方体浮体A和底面积为20 cm2的长方体盖板B，A、B之间用细线相连，当A刚浸没时拉开B实现自动冲水。现水箱内装有360 g的水，若继续向水箱中缓慢加水，水的深度h与加水的质量m之间的关系如图乙所示。（忽略细线的质量、体积及A、B的形变且ρA<ρ水<ρB）下列说法正确的是 （ ） A. 浮体A的质量为420 g B. 盖板B的质量为640 g C. 细线刚拉直时箱内水的质量为2760 g D. 水箱底所受水的最大压强为2000 Pa 二、填空题（共6个小题，每空1分，共12分。） 9. 神舟十八号航天员出舱巡检时随机械臂一起移动，如图所示。以机械臂为参照物，他是________的，航天员与地面通过________（“电磁波”或“声波”）进行通信。 10. 如图所示是快递驿站的出库扫描机，当快递件放在置物台上时，扫描机的镜头会自动捕捉条形码信息，条形码通过镜头所成的像是________（选填“放大”或“缩小”）的像；某次取件时，快递件到镜头的距离为50 cm，则镜头的焦距小于________cm。 11. 如图所示为全球首个全潜式深远海智能渔业平台，平台上的风机利用风能工作，风能属于________（选填“可再生”或“不可再生”）能源；若风机1s可发电0.7kW·h，则1s所发的电能可使一个标准大气压下，质量为8kg、30℃的水温度升高________℃。 12. “拼豆”（塑料豆拼图）已成为目前年轻人喜爱的实践项目，小南用标有“220 V 1800 W”的电熨斗给塑料豆加热10 min，使其融为一体；停止加热后，塑料豆________（物态变化名称）形成拼图（如图所示），电熨斗在此过程中消耗的电能为________J。 13. 一辆雪地摩托车以的速度在水平地面匀速直线行驶时，输出功率为8 kW，雪地车所受阻力是________N；若雪地车以该输出功率行驶2 h，消耗了3.6 kg燃油，则雪地车发动机的效率为________。（燃油的热值） 14. 如图甲，R0为定值电阻，灯L标有“6 V 3 W”字样，电源电压U保持不变。闭合开关S，滑动变阻器R的滑片从某一位置移到某一端的过程中，电压表V1和电压表V2示数与电流表A示数的对应关系如图乙所示。则通过灯泡的电流变化了________A，电路消耗的总功率变化了________W。 三、实验探究题（第15小题6分，第16小题8分，第17小题8分，共22分。） 15. 小南在学习物理时对以下实验进行了探究，请帮他完成如下探究任务。 （1）如图甲所示为“探究水的沸腾”的实验装置，水沸腾时温度计的示数如图乙所示，水的沸点是________℃，此时的大气压________1个标准大气压。 （2）如图甲所示为小南模拟“蜡烛在水中燃烧”的实验装置，他应该将点燃的蜡烛放在________（选填“玻璃板”或“平面镜”）前，将装满水的烧杯放在该光学元件后，装置俯视图如图乙所示，此时应将光学元件向________（选填“①”“②”“③”或“④”）方向移动，便可观察到“蜡烛在水中燃烧”的现象。 （3）如图所示是自制交流发电机模型，风车转动时，灵敏电流表指针会发生偏转，说明电路中产生感应电流，电流方向与导体运动方向和________方向有关。若将灵敏电流表换成电池来模拟电动机，此时线圈________（填“能”或“不能”）持续转动。 16. 小南在“探究电流与电阻的关系”实验中，提供的器材有：电源（电压6 V）、定值电阻（5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω）、滑动变阻器（0~20 Ω）、电流表、电压表、开关及导线若干。 （1）用笔画线代替导线将图甲电路连接完整（要求：滑片P向右移动时，电流表的示数变大）。 （2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P位于________端。闭合开关，移动滑片，发现电流表有示数，电压表无示数，故障可能是__________； （3）排除故障后，将5 Ω电阻接入电路，移动滑片使电压表示数为图乙所示，则电阻两端电压为________V；换用其他定值电阻进行实验，保持电压表示数不变，记下实验数据并绘制出电流与电阻的关系图像（图丙所示），他发现有一组数据错误，其原因可能是__________；分析正确数据可知：当电压一定时，电流与电阻成________比。 （4）小南利用上述器材，将滑动变阻器替换为电阻箱（最小倍率是×1），他能否完成上述实验探究，简述你的判断依据________。 （5）小南又设计了如图所示电路测量未知电阻Rx的阻值： ①只闭合S1，记录电压表V1的示数U； ②只闭合S2，调整电阻箱的阻值，使电压表V2的示数也为U，记录此时电阻箱的阻值R； 则未知电阻Rx=________（R、R1、R2、U表示）。 17. 小南根据所学知识设计了三种测量土豆密度的方案，请帮他完善实验方案。 （1）方案一：利用天平、量筒、溢水杯、水等测量土豆的密度： ①将天平放在水平桌面上，移动游码到零刻度线处，指针静止后的位置如图甲所示，此时应将平衡螺母向________边调节，直至天平水平平衡； ②将土豆放在天平左盘，天平平衡后，所加砝码和游码的位置如图乙所示，土豆的质量为________g； ③利用装满水的溢水杯、烧杯和空量筒测量土豆的体积，正确操作后，量筒示数如图丁所示，土豆的体积为________cm3；所测土豆的密度为________g/cm3。 （2）方案二：利用小刀、量筒、水等测量土豆的密度： ①在量筒内装入适量的水，读出水面对应的刻度值V1； ②用小刀对土豆进行加工，让__________，读出水面对应的刻度值V2； ③将加工后的土豆浸没于水中，读出水面对应的刻度值V3； ④土豆密度的表达式：ρ土豆=__________（用ρ水、V1、V2、V3表示）。 （3）方案三：利用弹簧测力计、杠杆、烧杯、水等测量土豆的密度： ①将弹簧测力计和土豆分别挂在杠杆两侧（如图所示），杠杆水平平衡时，记下此时弹簧测力计示数F1； ②保持弹簧测力计位置不变，将土豆浸没于水中，仍使杠杆水平平衡，记下此时弹簧测力计示数F2； ③土豆密度的表达式：ρ土豆=________（用ρ水、F1、F2表示）。 （4）请选择其中一种方案进行评估并提出优化措施：___________。 四、综合应用题（共3个小题，第18小题6分，第19小题8分，第20小题8分，共22分。解答应写出必要的文字说明、解答步骤和公式，只写最后答案的不能得分。） 18. 无人机促进了低空经济发展。如图所示为某型号无人机正在给田园喷洒农药的情景。该无人机的总质量为40 kg，停放时与地面的总接触面积为0.08 m2。 （1）请在图中画出无人机所受力的示意图（O为重心）； （2）求无人机静止在水平地面时对地面的压强； （3）该无人机________（“能”或“不能”）在真空区域使用。 19. 实践是创新之源。小南发现家中有一段粗细均匀、足够长的电阻丝（其阻值不随温度变化），取其中两段电阻丝与熔断器制作了一个电加热器，其电路图如图甲所示，熔断器允许通过的最大电流为12 A，电阻丝R1=20 Ω，电加热器低温挡功率为484 W。 （1）求低温挡时通过电阻丝R1的电流； （2）求电阻丝R2的电功率； （3）图乙是小南对图甲的改装电路，请计算分析小南改装电路的可行性，并从安全用电的角度提出建议； （4）小南想增加一个开关对图乙电加热器进行优化改装，使其调温功能变为“四挡”，请在图虚线框内帮他画出改装电路图。 20. 为节约用水，某工地的储水箱采用自动控制抽水装置，如图甲所示。在高为1.2 m的空水箱底部竖直放置一密度小于水且不吸水的长方体A，长方体高为1.0 m、底面积为，上端通过绝缘轻杆（不计质量）与控制电路的力敏电阻R接触，当水箱内水深4 cm时，力敏电阻和水箱底部受到的压力均为零。力敏电阻R的阻值与压力F关系图像如图乙所示。控制电路的电源电压，定值电阻为保护电阻，当控制电路的电流时，电磁铁将衔铁吸合，工作电路断开，额定功率为440 W的水泵停止给储水箱抽水。 （1）控制电路中电磁铁的右端为________极（选填“N”或“S”）； （2）求水泵正常工作时的电流： （3）求当水泵停止给储水箱抽水时，此时水箱底部受到水的压强； （4）在保证电路安全和蓄水安全的前提下，求保护电阻的最大阻值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 南岸区2026年九年级质量监测 物理试题 （考试时间：与化学共用120分钟 考试形式：闭卷 分值：80分） 说明：本试题中，g取10 N/kg，ρ水=1.0×103 kg/m3，c水=4.2×103 J/（kg·℃） 一、选择题（共8个小题，每小题只有一个选项符合题意，每小题3分，共24分。） 1. 小南在厨房做饭时，对相关物理量进行了估测，估测中最合理的是（ ） A. 一瓶250 ml油的质量约为200 g B. 炒菜时油的温度约为40℃ C. 煮熟米饭所用的时间约为60 s D. 电饭锅加热时的功率约为80 W 【答案】A 【解析】 【详解】A．食用油密度约为，体积，质量约为，故A估测合理； B．炒菜时油温远高于水的沸点，仅为温水温度，故B估测不合理； C．煮熟米饭通常需要几十分钟，远大于，故C估测不合理； D．电饭锅加热功率通常为，故D估测不合理。 故选A。 2. 我国古代科技成果展现了劳动人民的智慧，如图所示。下列科技成果应用涉及的物理知识描述正确的是（ ） A. 甲图：人们通过日晷能够知道时间是利用光的反射原理 B. 乙图：在回音壁内部多处能听到声音是因为声音的反射 C. 丙图：编钟能发出高低不同的声音是因为编钟振幅不同 D. 丁图：人们通过铜镜能够看到自己是利用光的折射原理 【答案】B 【解析】 【详解】A．日晷计时是利用光沿直线传播形成影子来判断时间，不是光的反射，故A错误； B．回音壁能在多处听到声音，是因为声音不断反射形成回音，故B正确； C．编钟发出高低不同的声音指音调不同，是因为不同编钟振动频率不同，振幅影响的是响度，故C错误； D．铜镜成像是平面镜成像，原理是光的反射，不是光的折射，故D错误。 故选B。 3. “火锅”是重庆人非常喜爱的一种传统美食，如图所示是用天然气为燃料煮烫火锅的情景。下列说法中正确的是（ ） A. 煮烫火锅时天然气的热值会变小 B. 看见的“白气”是由于水蒸气汽化形成 C. 食材温度升高是通过做功改变食材内能 D. 闻到火锅香味说明分子在做无规则运动 【答案】D 【解析】 【详解】A．燃料的热值与燃料的种类有关，煮烫火锅时天然气的热值不变，故A错误； B．看见的“白气”是由于水蒸气遇冷液化形成的小水滴汇聚而成的，故B错误； C．食材温度升高是通过热传递改变食材内能，故C错误； D．闻到火锅香味属于扩散现象，说明分子在做无规则运动，故D正确。 故选D。 4. 在2026年米兰冬奥会上，运动员徐梦桃用完美的向后翻腾三周转体成功卫冕自由式滑雪女子空中技巧冠军（如图所示），在她滑雪的过程中（忽略空气阻力），下列说法正确的是（ ） A. 徐梦桃到达最高点时，她的惯性消失 B. 徐梦桃上升过程中，机械能保持不变 C. 徐梦桃到达最高点时，所受合力为零 D. 徐梦桃在翻转过程中，运动状态不变 【答案】B 【解析】 【详解】A．惯性是一切物体的固有属性，物体在任何状态下都具有惯性，因此最高点惯性不会消失，故A错误； B．题干明确说明忽略空气阻力，徐梦桃上升过程中只有重力做功，动能和重力势能相互转化，机械能总量保持不变，故B正确； C．到达最高点时，忽略空气阻力，徐梦桃只受重力作用，合力等于重力，不为零，故C错误； D．运动状态不变指速度的大小和方向都不改变，徐梦桃翻转过程中，速度的大小和方向都在变化，因此运动状态不断改变，故D错误。 故选 B。 5. 如图所示，是人们观看赛车比赛时的场景，下列相关说法中正确的是（ ） A. 赛车安装尾翼是为了增加它的摩擦力 B. 赛车轴承转动是由于活塞对燃气做功 C. 赛车刹车时，刹车踏板属于费力杠杆 D. 赛车充电时，是将化学能转化为电能 【答案】A 【解析】 【详解】A．赛车安装尾翼是利用流体压强与流速的关系，在赛车高速行驶时，尾翼上方空气流速慢、压强大，下方空气流速快、压强小，从而产生一个向下的压力，增加赛车对地面的压力，进而增大摩擦力，使赛车行驶更稳定，故A正确； B．赛车轴承转动是由于发动机提供动力，发动机工作时是燃气对活塞做功，而不是活塞对燃气做功，故B错误； C．赛车刹车时，刹车踏板的动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，而不是费力杠杆，故C错误； D．赛车充电时，是将电能转化为化学能储存起来，而不是将化学能转化为电能，故D错误。 故选A。 6. 新农村建设中，工人用如图所示装置10 s内将重400 N的物体匀速提高2 m（不计绳重和摩擦），装置的机械效率为80%。下列说法正确的是（ ） A. 动滑轮的重力为150 N B. 工人做的有用功为1000 J C. 工人拉力的功率为100 W D. 若只增加物重，装置的机械效率不变 【答案】C 【解析】 【详解】AB．有用功 总功 绳端移动距离 拉力 动滑轮的重力，故AB错误； C．拉力功率，故C正确； D．不计绳重和摩擦时，根据，当重物G增加，效率提高，故D错误。 故选C。 7. AI赋能生活。如图甲所示，人们通过压力传感器来获取人从接触蹦床至离开蹦床过程中的运动数据。工作原理如图乙所示，电源电压不变，R1为定值电阻，力传感器R的阻值随压力增加而减小。下列说法中正确的是（ ） A. 电流表的示数先变小后变大 B. 电压表的示数先变小后变大 C. 电阻R消耗的功率保持不变 D. 电路的总功率先变大后变小 【答案】D 【解析】 【详解】由电路图知，与串联，电流表测电路中电流，电压表测两端电压，在人与蹦床接触至下落到最低点过程中，压力传感器受到的压力增加，阻值减小，离开过程，压力逐渐减小，故电阻变大。 A．由串联电路的电阻特点知，压力先变大后变小，故电路的总电阻先减小后增大，电源电压一定，由欧姆定律可知，电路中电流逐渐先变大后变小，故A错误； B．电路中的电流变大，根据可知，两端的电压先变大后变小，电压表示数先变大后变小，故B错误； C．由力传感器R的电功率 可知力传感器电阻消耗的功率是变化的，当与定值电阻相等时，电功率最大，故C错误。 D．电源电压不变，电路中电流先变大后变小，由可知，电路消耗的总功率先变大后变小，故D正确。 故选D。 8. 小南设计了如图甲所示高度足够高的自动冲水模拟水箱，水箱底面积为200 cm2（含出水口），箱内有边长为10 cm的正方体浮体A和底面积为20 cm2的长方体盖板B，A、B之间用细线相连，当A刚浸没时拉开B实现自动冲水。现水箱内装有360 g的水，若继续向水箱中缓慢加水，水的深度h与加水的质量m之间的关系如图乙所示。（忽略细线的质量、体积及A、B的形变且ρA<ρ水<ρB）下列说法正确的是 （ ） A. 浮体A的质量为420 g B. 盖板B的质量为640 g C. 细线刚拉直时箱内水的质量为2760 g D. 水箱底所受水的最大压强为2000 Pa 【答案】C 【解析】 【分析】由图可知，B是具有一定高度的物体，初始时有水，但水还未接触A。随着水的不断增加，A的情况为：①开始加水，浮力小于重力，保持静止；②继续加水，浮力等于重力，开始漂浮，并开始拉动细线向上；③继续加水，细线绷直，此时A仍然漂浮；④继续加水，浮力大于重力，直至A完全浸没；⑤A恰好完全浸没时，A拉到B，水从出水口流出。分别根据各个状态可得出此时水的深度和A浸入水中的深度，据此计算A的质量，通过恰好浸没时细线受力平衡得出A和B的受力情况，根据平衡力大小相等列出方程即可得出B的质量。 【详解】A．初始时水箱内装有360g的水，水的体积为 由图甲和图乙可知， 之间加水时水深变化速度一定，说明加水是在A的周围加水。即初始时水的深度等于B的高度，为 此时浮体A还未受到浮力，加水至浮体A恰好漂浮时，浮力等于重力，此时A浸入深度 浮体A受到的浮力 则浮体A的质量为 故A错误； B．由图乙可知，细线刚好拉直时，此时水的深度为16cm，故细线的长度等于总深度减去初始水深和浮体A浸入水中的深度，即 继续加水至A完全浸没时，B的上表面到水面的距离为细线长度与A的高度之和，即 此时A受到的浮力 绳子对A的拉力大小与A受到浮力和A的重力的合力大小相等，即 ① 对B受力分析，刚好拉开时B处于平衡状态，绳子对B的拉力与B的重力和B受到水的压力的合力大小相等，即② 绳子受力平衡，绳子对A的拉力大小等于绳子对B的拉力，故联立①②得 代入数据可解得 ，故B错误； C．细线刚拉直时总水深 ，水中有B和处于漂浮的A，则水的体积为 因此细线刚拉直时箱内水的质量为 故C正确； D．加水至A完全浸没时，B到水面的距离为20cm，则水的总深度为 则水箱底所受水的最大压强为 故D错误。 故选C。 二、填空题（共6个小题，每空1分，共12分。） 9. 神舟十八号航天员出舱巡检时随机械臂一起移动，如图所示。以机械臂为参照物，他是________的，航天员与地面通过________（“电磁波”或“声波”）进行通信。 【答案】 ①. 静止 ②. 电磁波 【解析】 【详解】航天员跟随机械臂一起移动，以机械臂为参照物时，航天员与机械臂之间的相对位置没有发生变化，因此航天员是静止的。 声音的传播需要介质，太空是真空环境，没有传播声音的介质，因此声波无法在太空中传播，电磁波传播不需要介质，可以在真空中传播，所以航天员与地面通过电磁波进行通信。 10. 如图所示是快递驿站的出库扫描机，当快递件放在置物台上时，扫描机的镜头会自动捕捉条形码信息，条形码通过镜头所成的像是________（选填“放大”或“缩小”）的像；某次取件时，快递件到镜头的距离为50 cm，则镜头的焦距小于________cm。 【答案】 ①. 缩小 ②. 25 【解析】 【详解】[1]扫描机的镜头相当于凸透镜，所以条形码通过镜头所成的像是倒立、缩小的实像。 [2]根据凸透镜成像的特点可知，物距大于两倍焦距时，成倒立、缩小的实像，由题意可知，快递件到镜头的距离为50 cm，即，可得，故镜头的焦距小于25cm。 11. 如图所示为全球首个全潜式深远海智能渔业平台，平台上的风机利用风能工作，风能属于________（选填“可再生”或“不可再生”）能源；若风机1s可发电0.7kW·h，则1s所发的电能可使一个标准大气压下，质量为8kg、30℃的水温度升高________℃。 【答案】 ①. 可再生 ②. 70 【解析】 【详解】[1]风能可以在自然界中源源不断地得到补充，所以属于可再生能源。 [2]已知风机1s可发电0.7kW·h，换算成焦耳 假设电能全部被水吸收，即 水升高温度 标准大气压下，水的沸点为100℃。初始温度为30℃，水最多只能升温到100℃，则水实际升高温度 12. “拼豆”（塑料豆拼图）已成为目前年轻人喜爱的实践项目，小南用标有“220 V 1800 W”的电熨斗给塑料豆加热10 min，使其融为一体；停止加热后，塑料豆________（物态变化名称）形成拼图（如图所示），电熨斗在此过程中消耗的电能为________J。 【答案】 ①. 凝固 ②. 【解析】 【详解】电熨斗加热时，塑料豆吸收热量由固态变为液态，停止加热后，塑料豆放出热量，由液态又变为固态，该过程属于凝固。 电熨斗的额定功率为，工作时间 消耗电能为 13. 一辆雪地摩托车以的速度在水平地面匀速直线行驶时，输出功率为8 kW，雪地车所受阻力是________N；若雪地车以该输出功率行驶2 h，消耗了3.6 kg燃油，则雪地车发动机的效率为________。（燃油的热值） 【答案】 ①. 800## ②. 40% 【解析】 【详解】根据功率公式，可得牵引力 由于雪地车匀速直线行驶，阻力与牵引力是一对平衡力，大小相等，因此所受阻力 发动机做的有用功 燃油完全燃烧释放的总热量 雪地车发动机的效率 14. 如图甲，R0为定值电阻，灯L标有“6 V 3 W”字样，电源电压U保持不变。闭合开关S，滑动变阻器R的滑片从某一位置移到某一端的过程中，电压表V1和电压表V2示数与电流表A示数的对应关系如图乙所示。则通过灯泡的电流变化了________A，电路消耗的总功率变化了________W。 【答案】 ①. 0.1 ②. 1.6 【解析】 【详解】由图甲知，灯泡L、滑动变阻器R、定值电阻串联，电流表示数为电路电流，电压表​测灯L两端电压，电压表测灯L和滑动变阻器R接入电路部分的总电压，由串联电路电压规律，电压表​和的示数大小关系为，故图乙中BC段是电压表​与电流表A示数的变化图像，BA段是电压表​与电流表A的示数变化图像； 由题意，由图像，B点时两电压表示数相同，则滑动变阻器接入电路阻值为0，则滑动变阻器滑片在最左端，电路中电阻最小，电流最大 而灯泡标有“6 V   3 W”，可得灯泡额定电流为 则电路中的最大电流未超过灯泡的额定电流。 由题意，滑动变阻器R的滑片从某一位置移到某一端，可知这一端为最左端，即这个过程中滑动变阻器接入电路的阻值逐渐减小直至为0，当滑动变阻器未接入电路时，此时电压表​和二者示数相等，即 则电源电压为① 滑动变阻器R的滑片移动前，电路中总电阻最大，由图乙可知，电路中电流最小​，此时电压表​示数为8V，则电源电压为② ①②联立解得电源电压，定值电阻 滑动变阻器滑片移动过程中，最大电流为，最小电流为，故灯泡电流变化了 由串联电路电流规律，则电路电流变化了 由得，电路消耗的总功率变化量为 三、实验探究题（第15小题6分，第16小题8分，第17小题8分，共22分。） 15. 小南在学习物理时对以下实验进行了探究，请帮他完成如下探究任务。 （1）如图甲所示为“探究水的沸腾”的实验装置，水沸腾时温度计的示数如图乙所示，水的沸点是________℃，此时的大气压________1个标准大气压。 （2）如图甲所示为小南模拟“蜡烛在水中燃烧”的实验装置，他应该将点燃的蜡烛放在________（选填“玻璃板”或“平面镜”）前，将装满水的烧杯放在该光学元件后，装置俯视图如图乙所示，此时应将光学元件向________（选填“①”“②”“③”或“④”）方向移动，便可观察到“蜡烛在水中燃烧”的现象。 （3）如图所示是自制交流发电机模型，风车转动时，灵敏电流表指针会发生偏转，说明电路中产生感应电流，电流方向与导体运动方向和________方向有关。若将灵敏电流表换成电池来模拟电动机，此时线圈________（填“能”或“不能”）持续转动。 【答案】（1） ①. 98 ②. 低于 （2） ①. 玻璃板 ②. ③ （3） ①. 磁场 ②. 不能 【解析】 【小问1详解】 该温度计分度值为1℃，水沸腾时温度为98℃，即水的沸点为98℃。 标准大气压下，水的沸点为100℃，且气压越低沸点越低，因此此时大气压小于1个标准大气压。 【小问2详解】 玻璃板透明，既可以反射成像，又能透过玻璃板观察后方的烧杯，便于调整像的位置，因此选玻璃板。 如图，蜡烛在玻璃板前方，像在烧杯与玻璃板之间，要让像成在玻璃板后方的烧杯中，根据平面镜成像“像与物关于镜面对称”的规律，需要将玻璃板远离蜡烛方向，即③方向移动，物距增大，像距也增大，像会向上移动进入烧杯。  【小问3详解】 根据电磁感应知识，感应电流的方向与导体运动方向和磁场方向有关。 电动机要持续转动，需要换向器在线圈转过平衡位置时改变电流方向，该自制模型没有换向器，因此不能持续转动。 16. 小南在“探究电流与电阻的关系”实验中，提供的器材有：电源（电压6 V）、定值电阻（5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω）、滑动变阻器（0~20 Ω）、电流表、电压表、开关及导线若干。 （1）用笔画线代替导线将图甲电路连接完整（要求：滑片P向右移动时，电流表的示数变大）。 （2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P位于________端。闭合开关，移动滑片，发现电流表有示数，电压表无示数，故障可能是__________； （3）排除故障后，将5 Ω电阻接入电路，移动滑片使电压表示数为图乙所示，则电阻两端电压为________V；换用其他定值电阻进行实验，保持电压表示数不变，记下实验数据并绘制出电流与电阻的关系图像（图丙所示），他发现有一组数据错误，其原因可能是__________；分析正确数据可知：当电压一定时，电流与电阻成________比。 （4）小南利用上述器材，将滑动变阻器替换为电阻箱（最小倍率是×1），他能否完成上述实验探究，简述你的判断依据________。 （5）小南又设计了如图所示电路测量未知电阻Rx的阻值： ①只闭合S1，记录电压表V1的示数U； ②只闭合S2，调整电阻箱的阻值，使电压表V2的示数也为U，记录此时电阻箱的阻值R； 则未知电阻Rx=________（R、R1、R2、U表示）。 【答案】（1） （2） ①. 左 ②. 定值电阻短路 （3） ①. ②. 电流表按测量范围读数了 ③. 反 （4）电路中接入、、的电阻时，要求滑动变阻器的阻值为、、，电阻箱的最小倍率是，不能使电阻的值为、、 （5） 【解析】 【小问1详解】 探究电流与电阻关系实验电路中，定值电阻与滑动变阻器串联，滑片P向右移动时，电流表示数变大，说明总电阻变小，则滑动变阻器的阻值变小，因此滑动变阻器右下接线柱与电源负极相连。 【小问2详解】 [1]闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处，即滑片位于左端。 [2]闭合开关，移动滑片，发现电流表有示数，说明电路为通路，电压表无示数，电压表可能测量导线两端的电压，故障可能是定值电阻短路。 【小问3详解】 [1]由图甲可知，电压表测定值电阻两端电压，由图乙可知，电压表的测量范围为，分度值为，则电阻两端电压为。 [2]换用其他定值电阻进行实验，保持电压表示数为不变，电流与电阻的乘积应为，图丙中，当电阻为时，电流为，电流与电阻的乘积为，因此此组数据错误，根据电流与电阻乘积为可知，当电阻为时，电流应为，而是的倍，电流表测量范围的分度值是测量范围的分度值的倍，因此数据错误的原因可能是电流表读成测量范围了。 [3]根据图像上的数据可知， 电流与电阻的乘积是一个定值，可知当电压一定时，电流与电阻成反比。 【小问4详解】 仅用电阻箱（最小倍率是）替换滑动变阻器，仍控制定值电阻两端电压为，根据串联分压规律可得 电路中接入、、的电阻时，要求滑动变阻器的阻值为、、，电阻箱的最小倍率是，不能达到小数位，即不能使电阻的值为、、，所以利用上述器材不能完成实验探究。 【小问5详解】 在步骤①中，只闭合，与串联，电压表测两端电压为，则电源电压为 在步骤②中，电阻箱与串联，电压表测电阻箱两端电压为，此时电阻箱的阻值为，则电源电压为 因电源电压不变，则 解得。 17. 小南根据所学知识设计了三种测量土豆密度的方案，请帮他完善实验方案。 （1）方案一：利用天平、量筒、溢水杯、水等测量土豆的密度： ①将天平放在水平桌面上，移动游码到零刻度线处，指针静止后的位置如图甲所示，此时应将平衡螺母向________边调节，直至天平水平平衡； ②将土豆放在天平左盘，天平平衡后，所加砝码和游码的位置如图乙所示，土豆的质量为________g； ③利用装满水的溢水杯、烧杯和空量筒测量土豆的体积，正确操作后，量筒示数如图丁所示，土豆的体积为________cm3；所测土豆的密度为________g/cm3。 （2）方案二：利用小刀、量筒、水等测量土豆的密度： ①在量筒内装入适量的水，读出水面对应的刻度值V1； ②用小刀对土豆进行加工，让__________，读出水面对应的刻度值V2； ③将加工后的土豆浸没于水中，读出水面对应的刻度值V3； ④土豆密度的表达式：ρ土豆=__________（用ρ水、V1、V2、V3表示）。 （3）方案三：利用弹簧测力计、杠杆、烧杯、水等测量土豆的密度： ①将弹簧测力计和土豆分别挂在杠杆两侧（如图所示），杠杆水平平衡时，记下此时弹簧测力计示数F1； ②保持弹簧测力计位置不变，将土豆浸没于水中，仍使杠杆水平平衡，记下此时弹簧测力计示数F2； ③土豆密度的表达式：ρ土豆=________（用ρ水、F1、F2表示）。 （4）请选择其中一种方案进行评估并提出优化措施：___________。 【答案】（1） ①. 右 ②. 47.4 ③. 30 ④. 1.58 （2） ①. 空心土豆漂浮在水面 ②. （3） （4）方案一：测量土豆体积时，由于烧杯中的水倒入量筒中时会有水残留，故土豆体积测量值偏小。 优化措施：用天平测量空烧杯、烧杯和排开水的质量，进而求出土豆的体积，减小误差。 【解析】 【小问1详解】 由甲图可知，指针偏左，应将平衡螺母向右调节，使横梁水平平衡。 土豆的质量m等于砝码质量和游码左侧对应刻度线读数之和，故 溢水杯中装满水，放入土豆，使土豆浸没，烧杯中收集到的土豆排开的水的体积等于土豆的体积，将烧杯中的水倒入量筒，示数为30mL，则土豆的体积 土豆的密度 【小问2详解】 用小刀对土豆进行加工，挖空土豆，做成船状，让空心土豆漂浮在水面，读出水面对应的刻度值，此时土豆受到的浮力等于自身重力，则土豆的质量 将加工后的土豆浸没于水中，读出水面对应的刻度值，则土豆的体积 土豆密度 【小问3详解】 将弹簧测力计和土豆分别挂在杠杆两侧（如图所示），杠杆水平平衡时，动力为测力计的拉力，动力臂为，阻力为绳子对杠杆的拉力，阻力臂为，则① 保持弹簧测力计位置不变，将土豆浸没于水中，仍使杠杆水平平衡，记下此时弹簧测力计示数F2； 则② 由①②可得 即 故 【小问4详解】 略 四、综合应用题（共3个小题，第18小题6分，第19小题8分，第20小题8分，共22分。解答应写出必要的文字说明、解答步骤和公式，只写最后答案的不能得分。） 18. 无人机促进了低空经济发展。如图所示为某型号无人机正在给田园喷洒农药的情景。该无人机的总质量为40 kg，停放时与地面的总接触面积为0.08 m2。 （1）请在图中画出无人机所受力的示意图（O为重心）； （2）求无人机静止在水平地面时对地面的压强； （3）该无人机________（“能”或“不能”）在真空区域使用。 【答案】（1） （2） （3）不能 【解析】 【小问1详解】 无人机受到的重力 无人机在空中匀速飞行时受力平衡，重力与升力是一对平衡力，重力与升力的作用点都在重心O，过重心竖直向下画带箭头的线段，标注重力 过重心竖直向上画一条与等长的带箭头的线段，标注升力即可。 【小问2详解】 无人机静止在水平地面时，对地面的压力等于自身重力， 无人机静止在水平地面时对地面的压强 ​ 【小问3详解】 无人机的升力来自螺旋桨和空气的相互作用：螺旋桨对空气施加向下的力，空气对螺旋桨施加向上的反作用力使无人机升空；真空区域没有空气，无法获得升力，因此不能使用。 19. 实践是创新之源。小南发现家中有一段粗细均匀、足够长的电阻丝（其阻值不随温度变化），取其中两段电阻丝与熔断器制作了一个电加热器，其电路图如图甲所示，熔断器允许通过的最大电流为12 A，电阻丝R1=20 Ω，电加热器低温挡功率为484 W。 （1）求低温挡时通过电阻丝R1的电流； （2）求电阻丝R2的电功率； （3）图乙是小南对图甲的改装电路，请计算分析小南改装电路的可行性，并从安全用电的角度提出建议； （4）小南想增加一个开关对图乙电加热器进行优化改装，使其调温功能变为“四挡”，请在图虚线框内帮他画出改装电路图。 【答案】（1） （2） （3） 该改装电路不可行， 建议换用允许通过最大电流不小于13.75A的熔断器。 （4） 【解析】 【分析】根据串联电路的电流规律，结合电功率公式求解电流和电功率；可行性分析，要判断电流是否超过熔断器最大电流；电路设计主要考虑单个电阻工作和两个电阻同时工作的情况。 【小问1详解】 甲图中S2​断开时，R1​与R2​串联，总电阻最大，由知，功率最小，为低温挡，串联电路电流处处相等，由得，低温挡时通过电阻丝R1的电流 【小问2详解】 串联总电阻 则R2​的阻值 由得，R2​的电功率 【小问3详解】 图乙中R1与R2并联，并联电路各支路电压等于电源电压，总电流等于各支路电流之和，R1的电流 R2的电流 干路总电流 因为，超过熔断器允许的最大电流，所以该改装电路不可行，会导致熔断器熔断，甚至引发火灾等安全事故。 建议换用允许通过最大电流不小于13.75A的熔断器。 【小问4详解】 利用两个电阻可以使其并联、串联、只接入R1​、只接入R2​，就能得到四个挡位。如图，S1、S2​、S3​都断开，不工作；仅S1闭合，只有R1​工作；仅S2​​闭合，只有R2​工作；仅S3​​闭合，R1​​、R2​串联工作；S1、​S2​​都闭合，断开S3​​，R1​​、R2​并联工作，四个不同功率对应四挡调温。 20. 为节约用水，某工地的储水箱采用自动控制抽水装置，如图甲所示。在高为1.2 m的空水箱底部竖直放置一密度小于水且不吸水的长方体A，长方体高为1.0 m、底面积为，上端通过绝缘轻杆（不计质量）与控制电路的力敏电阻R接触，当水箱内水深4 cm时，力敏电阻和水箱底部受到的压力均为零。力敏电阻R的阻值与压力F关系图像如图乙所示。控制电路的电源电压，定值电阻为保护电阻，当控制电路的电流时，电磁铁将衔铁吸合，工作电路断开，额定功率为440 W的水泵停止给储水箱抽水。 （1）控制电路中电磁铁的右端为________极（选填“N”或“S”）； （2）求水泵正常工作时的电流： （3）求当水泵停止给储水箱抽水时，此时水箱底部受到水的压强； （4）在保证电路安全和蓄水安全的前提下，求保护电阻的最大阻值。 【答案】（1）S （2）2A （3） （4）12Ω 【解析】 【小问1详解】 由图甲，闭合开关后，控制电路的电流从电源正极流出，经过开关S、从电磁铁线圈的右端流入，左端流出。根据安培定则（右手螺旋定则），用右手握住螺线管，让四指指向电流的方向，则大拇指所指的方向，即左端为N极，另一端即右端为S极。 【小问2详解】 由题可知，水泵的额定功率为 ，由图甲，工作电路电压为 根据 ，可得水泵正常工作时的电流 【小问3详解】 由图甲，控制电路中，定值电阻与力敏电阻串联，电流表串联在电路中，根据题意水泵停止抽水时控制电路的电流 ，因此当时，根据欧姆定律可得，此时控制电路的总电阻为 此时力敏电阻的阻值 根据图乙，当力敏电阻的阻值  时，其受到的压力  水箱中，当水深  时，力敏电阻受到的压力为零。这说明长方体A的重力与此时A受到的浮力相平衡，由阿基米德原理有  当水位上升到时，A受到的总浮力为 根据受力分析可知，力敏电阻受到的压力F等于总浮力与A的重力之差，即 代入数据有 得 所以此时水箱底部受到水的压强 【小问4详解】 由题意，蓄水安全意味着水箱中的水不能溢出，即最高水位不能超过水箱高度，即 同理，此时力敏电阻受到的压力 根据图乙，此时力敏电阻阻值  由（3）知，当电流 时，控制电路的总电阻 此时保护电阻的阻值达到最大，其值为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $