精品解析：2025年江苏省连云港市海州区中考一模学业质量调研物理试题

2025年学业质量调研 九年级物理试题 温馨提示：1.物理试题共6页，全卷满分90分，物理和化学考试时间为120分钟。 2.请考生在答题卡上规定区域内作答，在其他位置作答无效。 一、选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分。每小题给出的四个选项中只有一个符合题意） 1. 冬季池塘表面的水结成冰，发生的物态变化是（　　） A. 熔化 B. 凝固 C. 升华 D. 凝华 2. 北京的鸽哨制作精致，图中所示的是用多个管状哨连接成的一个“连筒类”鸽哨。当鸽子携带鸽哨飞行时，哨声既有高音、也有低音，主要是因为各筒的长短会影响发出声音的（　　） A. 音调 B. 音色 C. 响度 D. 传播速度 3. 如图所示的光现象中，属于光的反射的是（ ） A. 透镜看书 B. 手影游戏 C. 水中倒影 D. 棱镜色散 4. 太阳喷射大量带电微粒进入大气层会引起地磁暴，影响通信、导航的运行。太阳喷射的带电微粒可能是（　　） A. 中子、电子 B. 质子、中子 C. 分子、原子 D. 质子、电子 5. 如图为某款剪刀的示意图。握住手柄修剪树枝时，剪刀可视为杠杆，该杠杆的特点是（　　） A. 省力 B. 费力 C. 省功 D. 省距离 6. 冬天，人们常用热水袋取暖。水能长时间供暖，主要原因是水的（　　） A. 密度大 B. 密度小 C. 比热容大 D. 比热容小 7. 家用汽车常用汽油机提供动力，以下有关说法正确的是（　　） A. 汽车尾气的汽油味越浓说明汽油燃烧越充分 B. 汽油燃烧不完全时它的热值减小 C. 汽油燃烧时放出的热量越多，其热值越大 D. 汽油在汽缸中燃烧过程中将化学能转化为内能 8. 如图所示，将一个小球用细线悬挂起来，让小球从A点静止释放，小球会在A、C两点之间来回摆动，最终静止下来。下列说法正确的是（　　） A. 小球从A点摆动到B点，动能转化为重力势能 B. 小球能从B点摆动到C点是由于受到惯性 C. 小球每次经过B点，其动能都比上一次小 D. 小球最终静止在A点 9. 关于功率的说法正确的是（　　） A. 功率大的机器做功一定多 B. 功率小的机器做功一定慢 C. 做功少的机器功率一定小 D. 工作时间长的机器做功一定多 10. 如图所示，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向右移动时，电表示数的变化情况是（　　） A. 电流表示数变小，电压表示数变大 B. 电流表示数不变，电压表示数不变 C. 电流表示数变大，电压表示数变大 D. 电流表示数变小，电压表示数不变 二、填空题（本大题共7小题，每空1分，共20分） 11. 如图所示，将点燃的蜡烛放在发声喇叭前方，可以看到烛焰随着声音晃动，喇叭的纸盆由于______产生声音，烛焰晃动说明声音具有______。 12. 某同学利用如图所示的装置及完全相同的棋子A、B等器材，探究物体在平面镜中成像时像距与物距是否有关。其中薄透明玻璃板与水平纸面垂直。主要实验步骤如下： （1）将A放在玻璃板前，用刻度尺测量______；将B放在玻璃板后，不断调整B的位置，直到从各个角度观察B与A的像______，用刻度尺测量B到玻璃板的距离。将实验数据记录在表格中； （2）①改变______仿照步骤（1）再做1次实验，将实验数据记录在表格中； ②分析数据，得出结论。 13. 如图甲所示是公共场所的宣传投影灯，装在高处的投影灯照在地面上出现图案，其内部结构从上到下如图乙所示。不同方向都能看到图案是光在地面发生了______（选填“镜面”或“漫”）反射。图片到镜头的距离应满足的条件是______；若要将图像投射到更远的地面，应将图片与镜头的距离调______（选填“大”或“小”）。 14. 芳芳学习了密度知识后，在实验室对一块从涪江边捡回的鹅卵石进行密度测量，他先用天平测量鹅卵石的质量，当天平平衡时，游码位置及右盘中的砝码如甲图所示，鹅卵石的质量为__________g，然后用量筒测鹅卵石的体积如乙图所示，鹅卵石体积为__________，则鹅卵石的密度为__________。 15. 工作人员用如图所示的电动滑轮将质量为2吨的飞船部件在10s内匀速提升2m，电动滑轮的机械效率为80%（g取10N/kg），有用功为______J，电动滑轮的总功为______J，总功的功率为______W。 16. 知识梳理是一种重要的学习方法，请将下列知识结构图中的空格处补充完整。 （1）______________ ； （2）___________ ； （3）______________ 。 17. 在研究水沸腾时温度变化特点的实验中，小郑和小王同学都用图甲所示的实验装置进行实验，他们分别每隔1min测量一次温度，最后绘制了图乙所示的温度与时间关系的图像。 （1）由图像可知，水温达到沸点继续加热时，水的温度______； （2）为了判断水在沸腾过程中是否需要吸热，你的方法是______； （3）两位同学的图像存在差异，请写出可能的原因：____________。 三、解答题（本大题共6小题，18、21~23题每图每空2分，19题8分，20题10分，共50分。解答第19、20题时要求写出必要的文字说明、公式和演算过程） 18. 按照题目要求作图。 （1）如图甲所示，请画出这条光线经过三棱镜后的折射光线； （2）如图乙所示，将开关和插座接到电路中，使开关能控制插座上的用电器。 19. 小明想测算出自己的体积和站立时对地面的压强。他用体重秤测出自己的质量是45.0kg。用电子天平测出一张A4纸的质量是4.4g。然后他在这张A4纸上描出了自己的一只鞋印并裁剪下来，测出其质量是1.1g。再测算出一张A4纸的面积是。（g=10N/kg，人体密度）求： （1）小明的体积是多大？ （2）小明双脚站立在水平地面时，对地面的压强是多大？ 20. 某次实践活动中，小滨观察了某型号家用电热水器的铭牌如表格所示，他查看说明书发现其简化电路如图所示。已知，。求： 项目 参数 额定电压 220V 低温档功率 110W 高温档功率 1100W 容积 40L （1）该电热水器在低温挡正常工作时的电流； （2）的阻值； （3）满箱水由20℃升高到75℃，至少需要多少时间？ 21. 小明同学用如图甲所示的电路探究通过导体的电流与电阻的关系。器材有：干电池2节（每节1.5V，串联使用），开关、滑动变阻器（20Ω 2A）、电压表、电流表各一个，阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一个，导线若干，连接好电路，设定加在电阻两端的电压为1.2V进行探究。获得了两组数据记入表中。更换上15Ω电阻后，调整滑动变阻器的滑片位置后，发现无法达到读取电流表示数的前提条件。为了继续使用前面两组数据，小明利用现有器材做出调整完成了探究。 U=1.2V 序号 R/Ω I/A ① 5 0.24 ② 10 0.12 ③ 15 0.08 ④ 20 0.06 （1）第③组实验时无法读取电流表示数的原因是：______； （2）小明的调整方法可能是______或______； （3）图乙是小明根据实验数据作出的I-R图像，由数据和图像得到实验结论为：______。 22. 学校科技节开展了气压式喷水火箭（简称水火箭）比赛。将饮料瓶灌入一定量的水，利用打气筒充入空气到达一定的压力，瓶口和喷嘴自动脱离，水被喷出，水火箭就获得向前的动力，之后靠惯性在空中滑翔飞行，发射的整个过程就像一个真实的火箭一样，在飞行途中能在空中划出一道美丽的曲线。在制作过程中同学们猜想水火箭的射程s（落点与发射点之间的水平距离）与瓶内液体占总体积比例k和瓶内气压等因素有关。 组 水量/mL 水量占容积的比值k 平均射程s/米 第一组 0 0 5.2 第二组 55 1/10 25.6 第三组 110 2/10 35.8 第四组 165 3/10 45.7 第五组 220 4/10 23.9 第六组 275 5/10 21.5 第七组 330 6/10 15.6 第八组 385 7/10 11.4 （1）水火箭获得水的推力是利用了______原理； （2）某兴趣小组为了探究射程s跟瓶内液体占总体积比值k的关系，做了八组实验，每组做三次，取射程的平均值，数据如上表所示。可得出的实验结论是：在其他条件相同时，______； （3）填装要求：水火箭飞行过程中，当动力舱中的气压降低到外界大气压时动力舱中的水也恰好能排尽。你认为水量占容积的比值k应最接近表中哪个值？______； （4）为研究水火箭射程与瓶内液体质量的关系，某同学认为可以通过改变瓶中液体的体积来改变质量。从控制变量的角度判断该同学的观点是否合理并说明理由：______； （5）请你再提出一个影响同一个水火箭（用水作为推进剂）射程的主要因素：______。 23. 阅读材料，回答问题 风力发电 风能是一种清洁的可再生能源，利用风力发电将助力我国实现碳中和目标。风力发电机组主要由叶片、齿轮箱、发电机、偏航系统和制动系统等组成。风力发电机叶片采用翼型设计，当风流经叶片时，上下表面因空气流速差异形成压力差（升力），驱动叶片绕轮毂旋转，将风能转化为风轮的机械能。风轮转速较低，需通过齿轮箱增速以满足发电机组转速要求。某发电机组利用齿轮箱可实现风轮转1圈，发电机转子转150圈。高速旋转的发电机转子切割磁场，产生交流电。偏航系统通过传感器调整机舱方向确保风轮始终正对风向，实现风能捕获效率最大化。制动系统在超速或故障时启动摩擦制动，保护设备安全。其简化结构如图甲所示。 叶片横截面的设计原理如图乙所示，一面较平，另一面较弯曲。在风的作用下使其旋转的动力来源于类似机翼的升力，经过齿轮箱增速后，发电机转子高速旋转发电。风力发电机组输出功率P与风速v的关系如图丙所示。当 时，P与v的三次方成正比。风力发电机组所在风场某段时间内的风速v与时间t的关系如图丁所示。（为方便计算，图丙和图丁数据已做简化处理） （1）当风正面垂直吹向叶片时，如图乙所示，从发电机后方顶风观察，风轮会______（选填“顺时针”或“逆时针”）转动； （2）风速从5 m/s增至10 m/s时，发电机组输出功率提升至______倍； （3）15：00-16：00这段时间内，风力发电机组输出的电能是______kW·h； （4）当风速为15 m/s时，风轮的转速是20 r/min，则风轮转1圈，发电机组输出的电能是______J； （5）若14：00-15：00和15：00-16：00两段时间内输出电能之比为1:3，则风速为10 m/s时风力发电机组输出的功率为______kW。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025年学业质量调研 九年级物理试题 温馨提示：1.物理试题共6页，全卷满分90分，物理和化学考试时间为120分钟。 2.请考生在答题卡上规定区域内作答，在其他位置作答无效。 一、选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分。每小题给出的四个选项中只有一个符合题意） 1. 冬季池塘表面的水结成冰，发生的物态变化是（　　） A. 熔化 B. 凝固 C. 升华 D. 凝华 【答案】B 【解析】 【详解】水结成冰，由液体变为固态，属于凝固现象。 故选B。 2. 北京的鸽哨制作精致，图中所示的是用多个管状哨连接成的一个“连筒类”鸽哨。当鸽子携带鸽哨飞行时，哨声既有高音、也有低音，主要是因为各筒的长短会影响发出声音的（　　） A. 音调 B. 音色 C. 响度 D. 传播速度 【答案】A 【解析】 【详解】A．音调指的是声音的高低，与振动频率有关，各筒的长短不同，空气振动频率不同，音调不同，故A符合题意； B．音色指的是声音的特色，与发生的材料和结构有关，与各筒的长短无关，故B不符合题意； C．响度指的是声音的强弱，影响因素是振动的幅度，与各筒的长短无关，故C不符合题意； D．传播速度与介质、温度有关，与各筒的长短无关，故D不符合题意。 故选A。 3. 如图所示的光现象中，属于光的反射的是（ ） A. 透镜看书 B. 手影游戏 C. 水中倒影 D. 棱镜色散 【答案】C 【解析】 【详解】A．用放大镜看书时，书本上的字变大了，属于凸透镜成像，是由于光的折射形成的．故A不符合题意； B．手影中影子的形成说明光是沿直线传播的，由于光的直线传播，被物体挡住后，物体后面就会呈现出阴影区域，就是影子，故B不符合题意； C．平静水面上山的倒影，属于平面镜成像，是由于光的反射形成的，故C符合题意； D．太阳光经过三棱镜后，被分解为绚丽的七色光，说明太阳光是由七种色光组成的，这是光的色散现象；是由光的折射形成的．故D不符合题意。 故选C。 4. 太阳喷射大量带电微粒进入大气层会引起地磁暴，影响通信、导航的运行。太阳喷射的带电微粒可能是（　　） A. 中子、电子 B. 质子、中子 C. 分子、原子 D. 质子、电子 【答案】D 【解析】 【详解】AB．中子不带电，故AB不符合题意； C．分子和原子不显电，故C不符合题意； D．质子带正电，电子带负电，故D符合题意。 故选D。 5. 如图为某款剪刀的示意图。握住手柄修剪树枝时，剪刀可视为杠杆，该杠杆的特点是（　　） A. 省力 B. 费力 C. 省功 D. 省距离 【答案】A 【解析】 【详解】该剪刀属于杠杆，支点是O点，动力作用在A点，阻力作用在手柄处，使用时动力臂大于阻力臂，因此是省力杠杆。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 6. 冬天，人们常用热水袋取暖。水能长时间供暖，主要原因是水的（　　） A. 密度大 B. 密度小 C. 比热容大 D. 比热容小 【答案】C 【解析】 【详解】由于水的比热容较大，即相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，水放出的热量多，所以用热水袋取暖。 故选C。 7. 家用汽车常用汽油机提供动力，以下有关说法正确的是（　　） A. 汽车尾气的汽油味越浓说明汽油燃烧越充分 B. 汽油燃烧不完全时它的热值减小 C. 汽油燃烧时放出的热量越多，其热值越大 D. 汽油在汽缸中燃烧过程中将化学能转化为内能 【答案】D 【解析】 【详解】A．尾气中汽油味越浓，说明更多汽油未燃烧就被排出，汽油燃烧越不充分，故A错误； BC．热值是燃料本身的固有特性，只和燃料的种类有关，和燃料燃烧是否充分、放出热量的多少都无关，故BC错误； D．汽油本身储存化学能，燃烧过程中将化学能转化为汽缸内气体的内能，故D正确。 故选D。 8. 如图所示，将一个小球用细线悬挂起来，让小球从A点静止释放，小球会在A、C两点之间来回摆动，最终静止下来。下列说法正确的是（　　） A. 小球从A点摆动到B点，动能转化为重力势能 B. 小球能从B点摆动到C点是由于受到惯性 C. 小球每次经过B点，其动能都比上一次小 D. 小球最终静止在A点 【答案】C 【解析】 【详解】A．小球从A点摆动到B点，高度降低，速度增加，重力势能转化为动能，故A错误； B．惯性不是力，不能说受到惯性，故B错误； C．小球受到阻力的作用，机械能不断减小，小球每次经过B点时，重力势能不变，机械能减小，则动能减小，故C正确； D． 小球最终静止时拉力和重力平衡，则小球最终静止在B点，故D错误。 故选C。 9. 关于功率的说法正确的是（　　） A. 功率大的机器做功一定多 B. 功率小的机器做功一定慢 C. 做功少的机器功率一定小 D. 工作时间长的机器做功一定多 【答案】B 【解析】 【详解】A．做功时间未知，由W=Pt可知，无法判断做功少的机器功率的大小。故A错误； B．功率是描述做功快慢的物理量。功率大的机器做功一定快，功率小的机器做功一定慢。故B正确； CD．由W=Pt可知，做功的多少由做功时间、功率共同决定。做功时间未知，或者功率也未知，就不能得出做功的多少。故CD错误。 故选B。 10. 如图所示，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向右移动时，电表示数的变化情况是（　　） A. 电流表示数变小，电压表示数变大 B. 电流表示数不变，电压表示数不变 C. 电流表示数变大，电压表示数变大 D. 电流表示数变小，电压表示数不变 【答案】D 【解析】 【详解】变阻器与定值电阻并联，电压表测定值电阻的电压即电源电压，电流表测干路的电流，将滑动变阻器的滑片P向右移动时，电压表示数不变，因变阻器连入电路的电阻变大，由欧姆定律可知，通过滑动变阻器的电流减小，总电流减小，电流表示数变小，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 二、填空题（本大题共7小题，每空1分，共20分） 11. 如图所示，将点燃的蜡烛放在发声喇叭前方，可以看到烛焰随着声音晃动，喇叭的纸盆由于______产生声音，烛焰晃动说明声音具有______。 【答案】 ①. 振动 ②. 能量 【解析】 【详解】声音是由物体振动产生的，喇叭的纸盆由于振动产生声音；声音可以传递信息和能量，烛焰随着声音晃动说明声音具有能量。 12. 某同学利用如图所示的装置及完全相同的棋子A、B等器材，探究物体在平面镜中成像时像距与物距是否有关。其中薄透明玻璃板与水平纸面垂直。主要实验步骤如下： （1）将A放在玻璃板前，用刻度尺测量______；将B放在玻璃板后，不断调整B的位置，直到从各个角度观察B与A的像______，用刻度尺测量B到玻璃板的距离。将实验数据记录在表格中； （2）①改变______仿照步骤（1）再做1次实验，将实验数据记录在表格中； ②分析数据，得出结论。 【答案】（1） ①. A到玻璃板的距离 ②. 完全重合 （2）A到玻璃板的距离 【解析】 【小问1详解】 探究物体在平面镜中成像时像距与物距是否有关，需要分别测量物距和像距，因此放置A后，测量A到玻璃板的物距；实验中用完全相同的棋子B等效替代A的像，当B和A的像完全重合时，B的位置就是A像的位置，此时测量B到玻璃板的距离就是像距。 【小问2详解】 本实验的目的是探究像距和物距的关系，因此需要改变A到玻璃板的距离，仿照步骤（1）再做1次实验，将实验数据记录在表格中，需要多次实验，寻找普遍规律。 13. 如图甲所示是公共场所的宣传投影灯，装在高处的投影灯照在地面上出现图案，其内部结构从上到下如图乙所示。不同方向都能看到图案是光在地面发生了______（选填“镜面”或“漫”）反射。图片到镜头的距离应满足的条件是______；若要将图像投射到更远的地面，应将图片与镜头的距离调______（选填“大”或“小”）。 【答案】 ①. 漫 ②. 大于一倍焦距小于二倍焦距 ③. 小 【解析】 【详解】能在不同方向看到地面的图案，是因为地面粗糙，光在地面发生了漫反射，漫反射的反射光线会向各个方向传播，因此不同位置都能接收到反射光；投影灯的成像原理和投影仪相同，成倒立放大的实像，根据凸透镜成像规律，图片到镜头的距离需满足大于一倍焦距小于二倍焦距；若要将图像投射到更远的地面，即增大像距，根据凸透镜成实像的规律“物近像远像变大”，需要减小物距，因此应将图片与镜头的距离调小。 14. 芳芳学习了密度知识后，在实验室对一块从涪江边捡回的鹅卵石进行密度测量，他先用天平测量鹅卵石的质量，当天平平衡时，游码位置及右盘中的砝码如甲图所示，鹅卵石的质量为__________g，然后用量筒测鹅卵石的体积如乙图所示，鹅卵石体积为__________，则鹅卵石的密度为__________。 【答案】 ①. 44 ②. 20 ③. 2.2 【解析】 【详解】[1]由甲图可知，天平横梁标尺分度值为0.2g，鹅卵石的质量为 [2]乙图中，量筒分度值为2mL，鹅卵石体积为 [3]鹅卵石的密度为 15. 工作人员用如图所示的电动滑轮将质量为2吨的飞船部件在10s内匀速提升2m，电动滑轮的机械效率为80%（g取10N/kg），有用功为______J，电动滑轮的总功为______J，总功的功率为______W。 【答案】 ①. ②. ③. 【解析】 【详解】飞船部件的质量 重力 有用功是克服物体重力做的功 根据机械效率公式得，总功 总功的功率 16. 知识梳理是一种重要的学习方法，请将下列知识结构图中的空格处补充完整。 （1）______________ ； （2）___________ ； （3）______________ 。 【答案】（1）匀速直线运动或静止 （2）运动状态改变 （3）运动速度的大小改变 【解析】 【小问1详解】 当物体不受力或受平衡力时，物体的运动状态不变，由牛顿第一定律可知，物体将保持静止状态或匀速直线运动状态。 【小问2详解】 物体受非平衡力时，运动状态会发生改变，包括加速、减速及运动方向的改变。 【小问3详解】 运动状态的改变除了运动方向改变，还包括速度大小的改变，比如加速或减速运动。 17. 在研究水沸腾时温度变化特点的实验中，小郑和小王同学都用图甲所示的实验装置进行实验，他们分别每隔1min测量一次温度，最后绘制了图乙所示的温度与时间关系的图像。 （1）由图像可知，水温达到沸点继续加热时，水的温度______； （2）为了判断水在沸腾过程中是否需要吸热，你的方法是______； （3）两位同学的图像存在差异，请写出可能的原因：____________。 【答案】（1）不变 （2）停止加热，观察水是否继续沸腾 （3）水的质量不同 【解析】 【小问1详解】 水沸腾的特点是达到沸点后，继续吸热但温度保持不变，从乙图也可看出，水温达到沸点后继续加热，温度保持不变。 【小问2详解】 要验证沸腾是否需要吸热，只需停止加热，若停止加热后水不再沸腾，即可说明沸腾过程需要持续吸热。 【小问3详解】 两位同学的实验中，水升温速度不同，相同条件下，水的质量越大，升高相同温度需要吸收的热量越多，升温越慢，因此可能的原因是两位同学实验所用的水的质量不同。 三、解答题（本大题共6小题，18、21~23题每图每空2分，19题8分，20题10分，共50分。解答第19、20题时要求写出必要的文字说明、公式和演算过程） 18. 按照题目要求作图。 （1）如图甲所示，请画出这条光线经过三棱镜后的折射光线； （2）如图乙所示，将开关和插座接到电路中，使开关能控制插座上的用电器。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 入射光线水平入射到三棱镜左侧竖直界面时传播方向不变；光线到达右侧斜界面后，过入射点作垂直于斜边的法线，光从玻璃斜射入空气，折射角大于入射角，在法线下方的空气中作出折射光线。 【小问2详解】 开关能控制插座上的用电器，所以开关和插座串联，家庭电路中，开关必须接在火线上，断开开关时插座不带电，保证用电安全，插座接线遵循“左零右火”的规范。 19. 小明想测算出自己的体积和站立时对地面的压强。他用体重秤测出自己的质量是45.0kg。用电子天平测出一张A4纸的质量是4.4g。然后他在这张A4纸上描出了自己的一只鞋印并裁剪下来，测出其质量是1.1g。再测算出一张A4纸的面积是。（g=10N/kg，人体密度）求： （1）小明的体积是多大？ （2）小明双脚站立在水平地面时，对地面的压强是多大？ 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据密度公式，小明的体积 【小问2详解】 小明双脚站立在水平地面时，对地面的压力等于其重力 因A4纸材质均匀，其面积与质量成正比，故单只鞋印的面积 双脚站立时的总受力面积为 此时对地面的压强 20. 某次实践活动中，小滨观察了某型号家用电热水器的铭牌如表格所示，他查看说明书发现其简化电路如图所示。已知，。求： 项目 参数 额定电压 220V 低温档功率 110W 高温档功率 1100W 容积 40L （1）该电热水器在低温挡正常工作时的电流； （2）的阻值； （3）满箱水由20℃升高到75℃，至少需要多少时间？ 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由可得，电热水器在低温挡正常工作时的电流 【小问2详解】 由图可知，当，都闭合，电路中只有时为高温挡，电路为纯电阻电路，由可得 当闭合，断开，、串联时为低温挡，电路为纯电阻电路， 【小问3详解】 水的体积 水的质量 水吸收的热量 若电热水器产生的热量全部被水吸收，则 由可得，加热时间 21. 小明同学用如图甲所示的电路探究通过导体的电流与电阻的关系。器材有：干电池2节（每节1.5V，串联使用），开关、滑动变阻器（20Ω 2A）、电压表、电流表各一个，阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一个，导线若干，连接好电路，设定加在电阻两端的电压为1.2V进行探究。获得了两组数据记入表中。更换上15Ω电阻后，调整滑动变阻器的滑片位置后，发现无法达到读取电流表示数的前提条件。为了继续使用前面两组数据，小明利用现有器材做出调整完成了探究。 U=1.2V 序号 R/Ω I/A ① 5 0.24 ② 10 0.12 ③ 15 0.08 ④ 20 0.06 （1）第③组实验时无法读取电流表示数的原因是：______； （2）小明的调整方法可能是______或______； （3）图乙是小明根据实验数据作出的I-R图像，由数据和图像得到实验结论为：______。 【答案】（1）滑动变阻器最大阻值太小，无法使定值电阻两端电压达到1.2V （2） ①. 用1节干电池作为电源 ②. 串联一个10Ω定值电阻 （3）在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比 【解析】 【小问1详解】 由图乙可知，定值电阻两端的电压为 当定值电阻的阻值为15Ω时，根据串联分压可得，，解得 ，滑动变阻器的最大阻值太小了。 【小问2详解】 要继续使用前两次实验数据，不能改变定值电阻两端电压，可行方案如下：由串联分压可得，用一节干电池作为电源，即，，，解得，故可使用一节电池作为电源电压； 由串联分压可得，当接入定值电阻为20Ω时，，解得，串联一个10Ω电阻时，滑动变阻器接入的电阻 ，即此时要求滑动变阻器接入的电阻等于滑动变阻器的最大值，故该方案可行。 【小问3详解】 由表格数据可知，电流与电阻的乘积为 故由表格数据可以得出结论：电压一定时，通过导体的电流跟导体的电阻成反比。 22. 学校科技节开展了气压式喷水火箭（简称水火箭）比赛。将饮料瓶灌入一定量的水，利用打气筒充入空气到达一定的压力，瓶口和喷嘴自动脱离，水被喷出，水火箭就获得向前的动力，之后靠惯性在空中滑翔飞行，发射的整个过程就像一个真实的火箭一样，在飞行途中能在空中划出一道美丽的曲线。在制作过程中同学们猜想水火箭的射程s（落点与发射点之间的水平距离）与瓶内液体占总体积比例k和瓶内气压等因素有关。 组 水量/mL 水量占容积的比值k 平均射程s/米 第一组 0 0 5.2 第二组 55 1/10 25.6 第三组 110 2/10 35.8 第四组 165 3/10 45.7 第五组 220 4/10 23.9 第六组 275 5/10 21.5 第七组 330 6/10 15.6 第八组 385 7/10 11.4 （1）水火箭获得水的推力是利用了______原理； （2）某兴趣小组为了探究射程s跟瓶内液体占总体积比值k的关系，做了八组实验，每组做三次，取射程的平均值，数据如上表所示。可得出的实验结论是：在其他条件相同时，______； （3）填装要求：水火箭飞行过程中，当动力舱中的气压降低到外界大气压时动力舱中的水也恰好能排尽。你认为水量占容积的比值k应最接近表中哪个值？______； （4）为研究水火箭射程与瓶内液体质量的关系，某同学认为可以通过改变瓶中液体的体积来改变质量。从控制变量的角度判断该同学的观点是否合理并说明理由：______； （5）请你再提出一个影响同一个水火箭（用水作为推进剂）射程的主要因素：______。 【答案】（1）力的作用是相互的 （2）随着瓶内液体占总体积比值的增大，水火箭的射程先增大后减小，当为时射程最大 （3） （4）不合理，改变瓶中液体体积时，瓶内气压也会改变，没有控制瓶内气压相同 （5）发射角度##外界风力大小 【解析】 【小问1详解】 水火箭向后喷水，对水施加向后的力，根据力的作用是相互的，水会给火箭一个向前的反作用力，使火箭获得向前的动力。 【小问2详解】 分析表格数据：水量占比k从0增加到时，射程逐渐增大；k大于继续增大时，射程逐渐减小，因此可得结论：其他条件相同时，射程随k增大先增大后减小，时射程最大。 【小问3详解】 水恰好排尽时气压刚好降到大气压，说明气压的能量得到了最充分利用，此时射程最远；表格中时射程最远，因此k最接近。 【小问4详解】 探究射程和液体质量的关系，根据控制变量法，只能改变质量，保持其他因素不变，改变瓶中液体体积时，瓶内气压也会改变，没有控制瓶内气压相同。 【小问5详解】 对于同一个水火箭，瓶内气压大小、发射的仰角、外界风力大小等，都会影响射程，合理即可。 23. 阅读材料，回答问题 风力发电 风能是一种清洁的可再生能源，利用风力发电将助力我国实现碳中和目标。风力发电机组主要由叶片、齿轮箱、发电机、偏航系统和制动系统等组成。风力发电机叶片采用翼型设计，当风流经叶片时，上下表面因空气流速差异形成压力差（升力），驱动叶片绕轮毂旋转，将风能转化为风轮的机械能。风轮转速较低，需通过齿轮箱增速以满足发电机组转速要求。某发电机组利用齿轮箱可实现风轮转1圈，发电机转子转150圈。高速旋转的发电机转子切割磁场，产生交流电。偏航系统通过传感器调整机舱方向确保风轮始终正对风向，实现风能捕获效率最大化。制动系统在超速或故障时启动摩擦制动，保护设备安全。其简化结构如图甲所示。 叶片横截面的设计原理如图乙所示，一面较平，另一面较弯曲。在风的作用下使其旋转的动力来源于类似机翼的升力，经过齿轮箱增速后，发电机转子高速旋转发电。风力发电机组输出功率P与风速v的关系如图丙所示。当 时，P与v的三次方成正比。风力发电机组所在风场某段时间内的风速v与时间t的关系如图丁所示。（为方便计算，图丙和图丁数据已做简化处理） （1）当风正面垂直吹向叶片时，如图乙所示，从发电机后方顶风观察，风轮会______（选填“顺时针”或“逆时针”）转动； （2）风速从5 m/s增至10 m/s时，发电机组输出功率提升至______倍； （3）15：00-16：00这段时间内，风力发电机组输出的电能是______kW·h； （4）当风速为15 m/s时，风轮的转速是20 r/min，则风轮转1圈，发电机组输出的电能是______J； （5）若14：00-15：00和15：00-16：00两段时间内输出电能之比为1:3，则风速为10 m/s时风力发电机组输出的功率为______kW。 【答案】（1）逆时针 （2）8 （3）300 （4） （5）200 【解析】 【小问1详解】 观察图乙的叶片截面可知，叶片上侧较弯曲、下侧较平直，当风从正面垂直吹向叶片时，叶片上侧空气流速更快，压强更小，即上、下侧形成的压强差，使叶片产生向上的升力，推动风轮旋转；若从发电机后方顶风观察，则风轮沿逆时针方向转动。 【小问2详解】 当风速 时，发电机组输出功率为；当风速增至 时，发电机组输出功率为；于是，发电机组输出功率提升的倍数 【小问3详解】 观察图丙、图丁可知，15:00～16:00这段时间内，风速始终在以上，发电机组输出功率 ，且时间 则发电机组输出电能 【小问4详解】 由图丙可知，风速为时，发电机组输出功率 风轮每分钟可转圈，即风轮转圈的时间 ；则发电机组输出电能 【小问5详解】 由（3）知，15:00～16:00发电机组输出电能 ，则14:00～15:00发电机组输出电能 由图丙、图丁可知：14:00～14:30风速为 （风速小于），发电机组输出功率为，即没有电能输出；而14:30～15:00风速为 ，发电机组有输出电能，时间 则发电机组输出功率 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $