精品解析:2026年河南信阳市多校联考中考调研物理试卷
2026-06-14
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内容正文:
2026年九年级中考调研物理试卷
一、填空题(每空1分,共14分)
1. 在烧杯中加入盐水,将铜片和锌片放在盐水中,就是一个自制电池。它可以将化学能转化为______能。如图所示,用电压表测量它两端的电压为______V。
2. 我国已经建成多条“音乐公路”,路面上刻有一条条凹槽,每条凹槽就像一个音符,而汽车的轮胎就像是唱针,每当汽车驶过这段路面时,音乐声是由轮胎的 _______产生的,音乐声是通过 _______传入人耳的,凹槽之间留不同的间距,目的是使轮胎发出声音的 _______(选填“响度”、“音调”、“音色”)不同。
3. 中华民族创造了灿烂辉煌的优秀传统文化。诗词“遥知不是雪,为有暗香来”中的“暗香来”属于______现象;成语“钻木取火”是通过______改变物体的内能;谚语“早穿皮袄午穿纱,围着火炉吃西瓜”中所描述的现象是沙漠地区砂石______的缘故。
4. 某电阻接在3V的电源上,通过它的电流为0.5A,则它的电阻为________Ω;当此电阻两端的电压为0时,它的电阻为________Ω。
5. 如图所示,两端开口的玻璃管下端套有扎紧的气球,球中装有适量的水,并处于竖直静止状态。若手握玻璃管突然向下运动时,你认为气球会突然___________(选填“变大”“变小”或“不变”),理由是___________。
6. 如图所示,在“探究凸透镜成像规律”的实验中,凸透镜焦距为20cm,此时在光屏上得到一个清晰的像,若将蜡烛和光屏的位置互换,则光屏上成一个倒立、________的像;若将图中蜡烛移到10cm处,移动光屏可得到一个倒立、________的像.
二、选择题(每题2分,共16分,7-12题单选,13-14题双选)
7. 下列的微观粒子按尺度由大到小排序正确的是( )
A. 大分子、质子、原子、夸克
B. 大分子、原子核、质子、夸克
C. 原子、大分子、质子、夸克
D. 原子、质子、夸克、大分子
8. 美国《发现》网站于2023年10月报道:“牛能感知地球磁场,吃草、休息时,其身体朝向习惯与地磁场磁感线平行(如图所示),”为求证真伪,同学们设计如下实验方案:在四周无明显差异的草地上,多次观察牛吃草、休息时的身体朝向,若报道真实,则牛的身体朝向习惯性呈现四个场景中的( )
A. ①和② B. ③和④ C. ①和③ D. ②和④
9. 物理课上,同学们用气球在毛皮上摩擦几下,气球靠近空的倒置易拉罐时,发现易拉罐向气球方向滚动。下列说法正确的是( )
A. 易拉罐和气球一定带了异种电荷
B. 气球在摩擦过程一定得到了质子
C. 摩擦后的气球得到了一些正电荷
D. 气球与毛皮摩擦时电荷发生转移
10. 肉盒是为我省东部地区广泛流传的一道风味小吃,大多作为早餐食用,制作时将肉馅用和好的面包起来,然后放入油锅中煎炸即可,下列说法正确的是( )
A. 通常用铁锅炸肉盒,主要是因为铁的导热性差
B. 炸肉盒使用食用油而不是水,主要是由于食用油的比热容大
C. 炸肉盒过程中肉盒温度升高,是通过热传递改变食材的内能
D. 炸肉盒过程中肉盒温度升高,内能不变
11. 如图所示,以硬尺上某位置为支点O,在尺上挂一质量为m的物体M,在尺上施加一竖直向上的拉力F使杠杆保持水平静止,尺的质量不计。以下判断正确的是(g取10N/kg)( )
A. 杠杆的支点可能在5 dm的位置
B. 如果以0所在的点为支点,则该杠杆是一个省力杠杆
C. 如果M的重力为2F,则杠杆的支点必须在10dm的位置
D. 如果减小拉力F,为了让杠杆平衡,一定让动力F的作用点向左移动
12. 小聪想搬起地面上重为G的石块,但未能搬起;小明用重为G1的动滑轮在时间t内将此石块匀速竖直提升高度h,如图所示(不计绳重和滑轮摩擦),下列说法不正确的是( )
A. 搬石块时,小聪没有对石块做功
B. 绳子自由端的拉力为 (G1+G)
C. 动滑轮的机械效率为
D. 拉力的功率为
13. “浑脱”是我国古代重要的渡河工具,先把多个整张羊皮充气制成皮囊并捆在一起,再安装在木筏上,就制成了如图所示的羊皮筏子。下列说法正确的是( )
A. 充气后皮囊的密度大于水的密度
B. 皮囊(包含筏子)漂浮时受到的重力小于浮力
C. 多个皮囊捆在一起是为了增大浮力
D. 羊皮筏子上的人越多,排开水所受的重力越大
14. 如图所示为我国古代文明与现代科技的成果,展示了我国人民的伟大智慧。对其中所涉及的物理知识,下列说法中正确的是( )
A. 日晷计时是利用了光的直线传播
B. 筒车取水是将筒车的动能转化为水的动能
C. 我国首艘国产大型邮轮“爱达·魔都”号燃油的利用率可以达到100%
D. 高铁车头做成“子弹头”的形状,可以减小行驶时的阻力
三、作图题(每小题2分,共4分)
15. 窗玻璃上趴着一只壁虎(如图),画出壁虎受到的重力和摩擦力的示意图,重心为O。
16. 声控开关在静音时处于断开状态,在接收到一定响度的声音时会自动闭合一段时间;某地下通道两端的入口处各装有一个声控开关来控制同一盏电灯,为确保行人不管从那端进入,电灯都能接通电源发光;请用笔画线代替导线,按题意要求将图中的电路连接完整.
( )
四、实验探究题(17题4分,18题7分,19题8分,共19分)
17. 如图所示,实验小组在“探究平面镜成像特点”时,设计的实验方案如下:
(1)小组所用的实验器材为带底座的玻璃板、白纸、笔、光屏各一个,两支完全相同的蜡烛A和B,还缺少的器材是________。
(2)实验时点燃蜡烛A,此时应在蜡烛________(选填“A”或“B”)一侧观察蜡烛A的像;直到B与A的像完全重合,该现象可以说明_______。
(3)实验中,有同学用一张白纸挡在玻璃板和像之间,你认为该同学还能观察到蜡烛的像吗?并说出你的理由。 _______。
18. 将手掌压在桌面上,并在其上滑动,可以感到桌面对手掌有阻碍的作用。滑动摩擦力与什么因素有关系呢?物理小组针对这一问题展开了探究。
(1)小组同学用如图所示的实验装置进行实验时,应该________拉动弹簧测力计,利用________的原理测出滑动摩擦力的大小。
(2)小组进行了多次实验,实验数据如表所示,由1、4两次实验可以初步得出结论:________。
实验次数
压力大小
接触面的粗糙程度
滑动摩擦力F/N
1
木块平放
粗糙
2
2
木块平放
较光滑
1.6
3
木块平放+钩码
较光滑
1.8
4
木块侧放
粗糙
2
(3)由2、3两次实验可知,滑动摩擦力大小与________有关,请你写出能够支持该结论的一个生活现象:_________(合理即可)。
(4)这时同组爱好体育运动的小明,提出他穿的运动鞋和小方穿的运动鞋的鞋底都有花纹,但花纹的形状不同,哪只鞋子的鞋底更粗糙呢?请你设计一个实验方案:_____。
19. 在测量标有“2.5V”字样的小灯泡正常发光时的电阻实验中,电源电压为3V保持不变,小龙同学设计了如图甲所示的电路。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中实物电路连接完整;
(2)正确连接电路,小龙被告知所选取的小灯泡灯丝已被损坏,若此时闭合开关,电压表的示数约为________V;
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑片,小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,此时小灯泡的电阻为________Ω;为了更准确测量出小灯泡正常发光时的电阻,小龙同学连续用同一套器材又做了3次实验,得到的数据如下表所示,这样处理数据的方法是________(选填“正确”或“错误”)的,理由是_________;
实验序号
电压/V
电流/A
电阻/Ω
电阻平均值/Ω
1
2.5
0.42
5.95
2
2.5
0.4
6.25
3
2.5
0.38
6.58
(4)数据中电压相同时,小灯泡电阻不同的原因有:_______;(合理即可)
(5)小龙同学又找来5Ω的定值电阻继续探究电流与电压的关系,电路图如图丙所示。他调节滑动变阻器,当定值电阻两端电压增大时,滑动变阻器接入电路的阻值________(选填“变大”“变小”或“不变”);当定值电阻两端电压由1V变为2V时,滑动变阻器的阻值变化ΔR1,当定值电阻两端电压由2V变为3V时,滑动变阻器的阻值变化ΔR2,则ΔR1________(选填“>”“<”或“=”)ΔR2。
五、综合应用题(20题8分,21题9分,共17分)
20. “绿水青山就是金山银山”,坚持节约资源和保护环境是我国的基本国策。应运而生的某节能混合动力汽车采用汽油机和电动机作为动力源。试问:
(1)汽车轮胎与地面接触的总面积为0.1 m2,汽车静止在水平地面时对地面的压强为2×105 Pa,汽车的总质量为多少?(g取10 N/kg)
(2)该汽车在平直公路上以恒定120 kW的额定功率由静止开始运动,在匀速直线运动过程中受到的阻力恰为车重的,运动过程中汽车所能达到的最大速度为多少?
(3)请写出一条该混合动力汽车的优点,并用所学的知识加以解释。
21. 如图所示是小明设计的一个简易电子身高测量仪的示意图。电源电压恒为6V,定值电阻R0=20Ω,Rx是一只固定着的、竖直放置的硬电阻棒,总长为40cm,其接入电路的电阻与接入电路的棒长成正比;金属棒cd和MP(右端P是滑片)与电路接触良好,电阻不计。小明用该测量仪对甲、乙两位同学的身高进行了测量,其数据见下表。若甲同学测量时,滑片恰在电阻棒ab的中点位置。试问:
甲同学
乙同学
电流表读数I/A
0.15
0.2
电压表读数U/V
3
2
身高h/m
1.7
(1)定值电阻R0的作用是____________。
(2)电阻棒的总电阻是多大?
(3)测乙同学身高时通电5s,求这段时间R0消耗的电能是多少?乙同学的身高是多少米?
(4)将电压表改成测量身高的仪表,其刻度是________(选填“均匀”或“不均匀”)的,请简述理由________。
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2026年九年级中考调研物理试卷
一、填空题(每空1分,共14分)
1. 在烧杯中加入盐水,将铜片和锌片放在盐水中,就是一个自制电池。它可以将化学能转化为______能。如图所示,用电压表测量它两端的电压为______V。
【答案】 ①. 电 ②. 0.5
【解析】
【详解】[1]将铜片和锌片放在盐水中,电池内部发生化学反应,可以实现将化学能转化为电能。
[2]由图可知,电压表的量程是0~3V,分度值是0.1V,电池的电压为0.5V。
2. 我国已经建成多条“音乐公路”,路面上刻有一条条凹槽,每条凹槽就像一个音符,而汽车的轮胎就像是唱针,每当汽车驶过这段路面时,音乐声是由轮胎的 _______产生的,音乐声是通过 _______传入人耳的,凹槽之间留不同的间距,目的是使轮胎发出声音的 _______(选填“响度”、“音调”、“音色”)不同。
【答案】 ①. 振动 ②. 空气 ③. 音调
【解析】
【详解】[1]声音是由物体的振动产生的。可知音乐声是由轮胎的振动产生的。
[2]声音的传播需要介质,音乐声是通过空气传入人耳的。
[3]凹槽之间留不同的间距,汽车行驶的过程中,汽车轮胎单位时间内接触到的凹槽数量就不同,发出声音的频率不同,所以听到的声音的音调不同。
3. 中华民族创造了灿烂辉煌的优秀传统文化。诗词“遥知不是雪,为有暗香来”中的“暗香来”属于______现象;成语“钻木取火”是通过______改变物体的内能;谚语“早穿皮袄午穿纱,围着火炉吃西瓜”中所描述的现象是沙漠地区砂石______的缘故。
【答案】 ①. 扩散 ②. 做功 ③. 比热容小
【解析】
【详解】[1]“遥知不是雪,为有暗香来”中的“暗香来”是因为分子在不停地做无规则运动,属于扩散现象。
[2]改变内能的方式有两种,分别是做功和热传递,“钻木取火”是克服摩擦做功,使物体温度升高达到着火点。
[3]“早穿皮袄午穿纱,围着火炉吃西瓜。”这句谚语反映了我国新疆的某些地区夏季昼夜气温变化显著,我国新疆某些地区多沙漠或沙石,没有水,因沙石的比热容远远小于水的比热容,所以沙石吸收同样多的热量温度升高的快,故中午温度很高;同样,沙石放出同样多的热量温度降低的也很快,故夜晚和早上温度很低,需穿皮袄。
4. 某电阻接在3V的电源上,通过它的电流为0.5A,则它的电阻为________Ω;当此电阻两端的电压为0时,它的电阻为________Ω。
【答案】 ①. 6 ②. 6
【解析】
【详解】[1]电阻接在3V的电源上,通过它的电流为0.5A,由欧姆定律可求导体电阻
[2]导体电阻与其长度、材料、横截面积有关,与所加电压无关,则当两端没有电压时,电阻仍为6Ω。
5. 如图所示,两端开口的玻璃管下端套有扎紧的气球,球中装有适量的水,并处于竖直静止状态。若手握玻璃管突然向下运动时,你认为气球会突然___________(选填“变大”“变小”或“不变”),理由是___________。
【答案】 ①. 变小 ②. 水具有惯性,要保持原来的静止状态,从而进入玻璃管中
【解析】
【详解】[1][2]物体保持原来运动状态不变的性质叫做惯性。球中装有适量的水,处于竖直静止状态,若手握管子突然向下运动时,水具有惯性,要保持原来的静止状态,从而进入玻璃管,因此气球会突然变小。
6. 如图所示,在“探究凸透镜成像规律”的实验中,凸透镜焦距为20cm,此时在光屏上得到一个清晰的像,若将蜡烛和光屏的位置互换,则光屏上成一个倒立、________的像;若将图中蜡烛移到10cm处,移动光屏可得到一个倒立、________的像.
【答案】 ①. 放大 ②. 等大
【解析】
【详解】[1]由图可知,此时物距大于像距,成倒立缩小的实像,在折射现象中,由于光路是可逆的,所以将蜡烛和光屏的位置互换后,原来的物距变成了像距,原来的像距变成了物距,因此互换后的物距小于像距,故在光屏上成倒立、放大的实像。
[2]若将蜡烛移到10cm处,此时物距为
此时物距等于二倍的焦距,即,根据凸透镜成像规律,移动光屏可得到一个倒立、等大的实像。
二、选择题(每题2分,共16分,7-12题单选,13-14题双选)
7. 下列的微观粒子按尺度由大到小排序正确的是( )
A. 大分子、质子、原子、夸克
B. 大分子、原子核、质子、夸克
C. 原子、大分子、质子、夸克
D. 原子、质子、夸克、大分子
【答案】B
【解析】
【详解】大分子是由原子组成的,原子是由原子核和电子构成,原子核内有质子和中子,而质子和中子是由夸克构成,所以空间尺度由大到小排序为大分子、原子核、质子、夸克,故B正确,ACD错误。
故选B。
8. 美国《发现》网站于2023年10月报道:“牛能感知地球磁场,吃草、休息时,其身体朝向习惯与地磁场磁感线平行(如图所示),”为求证真伪,同学们设计如下实验方案:在四周无明显差异的草地上,多次观察牛吃草、休息时的身体朝向,若报道真实,则牛的身体朝向习惯性呈现四个场景中的( )
A. ①和② B. ③和④ C. ①和③ D. ②和④
【答案】A
【解析】
【详解】地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理北极附近;地磁场的磁感线从地磁的北极附近出来,回到地磁的南极附近,牛的身体朝向习惯性与地磁场磁感线平行,所以牛的身体朝向是南北方向,故①②符合题意。
故选A。
9. 物理课上,同学们用气球在毛皮上摩擦几下,气球靠近空的倒置易拉罐时,发现易拉罐向气球方向滚动。下列说法正确的是( )
A. 易拉罐和气球一定带了异种电荷
B. 气球在摩擦过程一定得到了质子
C. 摩擦后的气球得到了一些正电荷
D. 气球与毛皮摩擦时电荷发生转移
【答案】D
【解析】
【详解】A.气球靠近空的倒置易拉罐时,发现易拉罐向气球方向滚动,说明气球与易拉罐之间存在吸引力,可能是因为异种电荷相互吸引,也可能是带电体具有吸引轻小物体的性质,故A错误;
BCD.摩擦起电的实质是电子,即负电荷的转移,质子在原子核内,不会发生转移,故BC错误,D正确。
故选D。
10. 肉盒是为我省东部地区广泛流传的一道风味小吃,大多作为早餐食用,制作时将肉馅用和好的面包起来,然后放入油锅中煎炸即可,下列说法正确的是( )
A. 通常用铁锅炸肉盒,主要是因为铁的导热性差
B. 炸肉盒使用食用油而不是水,主要是由于食用油的比热容大
C. 炸肉盒过程中肉盒温度升高,是通过热传递改变食材的内能
D. 炸肉盒过程中肉盒温度升高,内能不变
【答案】C
【解析】
【详解】A.铁具有良好的导热性,所以通常用铁锅炸肉盒,故A错误;
B.炸肉盒需要较高的温度,而食用油具有较高的沸点,所以炸肉盒使用食用油而不是水,故B错误;
C.改变物体内能的方式有两种:热传递和做功,炸肉盒过程中肉盒温度升高,是通过热传递改变内能,故C正确;
D.炸肉盒过程中肉盒吸收热量温度升高,内能增大,故D错误。
故选C。
11. 如图所示,以硬尺上某位置为支点O,在尺上挂一质量为m的物体M,在尺上施加一竖直向上的拉力F使杠杆保持水平静止,尺的质量不计。以下判断正确的是(g取10N/kg)( )
A. 杠杆的支点可能在5 dm的位置
B. 如果以0所在的点为支点,则该杠杆是一个省力杠杆
C. 如果M的重力为2F,则杠杆的支点必须在10dm的位置
D. 如果减小拉力F,为了让杠杆平衡,一定让动力F的作用点向左移动
【答案】C
【解析】
【分析】根据杠杆平衡条件分析杠杆的支点位置、力臂关系以及力的大小变化,判断杠杆的类型和力的变化情况。
【详解】A.由图可知,拉力的方向竖直向上,M对杠杆的拉力方向竖直向下,动力和阻力的方向相反,为了让杠杆平衡,动力和阻力的作用点应该在支点的同侧,由此可知,支点不能在5dm的位置,故A错误;
B.如果以0点为支点,由图可知,动力臂的长度小于阻力臂的长度,故该杠杆是一个费力杠杆,故B错误;
C.如果M的重力为2F,由杠杆的平衡条件可知,动力臂应大于阻力臂,故支点应该在悬挂M点的右侧,又由于阻力是动力的二倍,故动力臂是阻力臂的二倍,支点必须在10dm的位置,故C正确;
D.M的质量未知,如果M的重力大于F,支点应该在M悬挂点的右侧;如果M的重力小于F,支点应该在拉力F作用点的左侧,因此减小拉力F,需要增大拉力F的力臂,支点的位置不确定因此移动的方向也不确定,故D错误。
故选C。
12. 小聪想搬起地面上重为G的石块,但未能搬起;小明用重为G1的动滑轮在时间t内将此石块匀速竖直提升高度h,如图所示(不计绳重和滑轮摩擦),下列说法不正确的是( )
A. 搬石块时,小聪没有对石块做功
B. 绳子自由端的拉力为 (G1+G)
C. 动滑轮的机械效率为
D. 拉力的功率为
【答案】D
【解析】
【详解】A.小聪搬石块时未搬动,有力无距离,所以小聪对石块没有做功,故A正确,不符合题意;
B.使用动滑轮时,承担物重的绳子股数,绳子自由端移动距离,则拉力 ,故B正确,不符合题意;
C.动滑轮的机械效率
故C正确,不符合题意;
D.拉力做的功为,拉力的功率
故D错误,符合题意。
故选D。
13. “浑脱”是我国古代重要的渡河工具,先把多个整张羊皮充气制成皮囊并捆在一起,再安装在木筏上,就制成了如图所示的羊皮筏子。下列说法正确的是( )
A. 充气后皮囊的密度大于水的密度
B. 皮囊(包含筏子)漂浮时受到的重力小于浮力
C. 多个皮囊捆在一起是为了增大浮力
D. 羊皮筏子上的人越多,排开水所受的重力越大
【答案】CD
【解析】
【详解】A.充气后的皮囊能漂浮,说明整体密度小于水,故A错误;
B.由漂浮条件可知,皮囊漂浮时受到浮力等于皮囊和筏子的总重力,故B错误;
C.多个皮囊捆在一起增大了可排水的体积,是为了增大可利用的浮力,故C正确;
D.羊皮筏子上的人越多,羊皮筏子的总重力越大,其所受浮力越大。由阿基米德原理可知,排开水所受的重力越大,故D正确。
故选CD。
14. 如图所示为我国古代文明与现代科技的成果,展示了我国人民的伟大智慧。对其中所涉及的物理知识,下列说法中正确的是( )
A. 日晷计时是利用了光的直线传播
B. 筒车取水是将筒车的动能转化为水的动能
C. 我国首艘国产大型邮轮“爱达·魔都”号燃油的利用率可以达到100%
D. 高铁车头做成“子弹头”的形状,可以减小行驶时的阻力
【答案】AD
【解析】
【详解】A.日晷计时是通过光的直线传播在日晷上形成长度不一的影子,根据影子的长度和方位进行计时,A正确;
B.筒车取水是将水的动能转化为筒车的动能,筒车转动,把筒车的动能转化为水的重力势能,B错误;
C.因为燃油燃烧时产生的内能有一部分被散失掉,所以“爱达·魔都”号燃油的利用率不能达到100%,C错误;
D.高铁车头做成“子弹头”的形状,可以减小空气阻力,D正确。
故选AD。
三、作图题(每小题2分,共4分)
15. 窗玻璃上趴着一只壁虎(如图),画出壁虎受到的重力和摩擦力的示意图,重心为O。
【答案】
【解析】
【详解】壁虎处于静止状态,受到的重力和摩擦力是一对平衡力,二者大小相等,方向相反,重力方向竖直向下,摩擦力的方向竖直向上,如图所示:
16. 声控开关在静音时处于断开状态,在接收到一定响度的声音时会自动闭合一段时间;某地下通道两端的入口处各装有一个声控开关来控制同一盏电灯,为确保行人不管从那端进入,电灯都能接通电源发光;请用笔画线代替导线,按题意要求将图中的电路连接完整.
( )
【答案】
【解析】
【详解】两个声控开关串联会相互影响,只有都闭合时灯才发光;两个声控开关并联会互不影响,可以独立控制灯的亮灭,根据“不管行人从哪端进入,电灯都能接通电源发光”,可知两开关应并联,另外注意开关控制火线,如下图所示:
四、实验探究题(17题4分,18题7分,19题8分,共19分)
17. 如图所示,实验小组在“探究平面镜成像特点”时,设计的实验方案如下:
(1)小组所用的实验器材为带底座的玻璃板、白纸、笔、光屏各一个,两支完全相同的蜡烛A和B,还缺少的器材是________。
(2)实验时点燃蜡烛A,此时应在蜡烛________(选填“A”或“B”)一侧观察蜡烛A的像;直到B与A的像完全重合,该现象可以说明_______。
(3)实验中,有同学用一张白纸挡在玻璃板和像之间,你认为该同学还能观察到蜡烛的像吗?并说出你的理由。 _______。
【答案】(1)刻度尺 (2) ①. A ②. 像与物的大小相等
(3)还能观察到,平面镜成像是反射形成的,白纸不会阻挡反射光线进入观察者的眼睛
【解析】
【小问1详解】
本实验需要测量蜡烛和像到玻璃板的距离,题中给出的器材缺少测量长度的刻度尺。
【小问2详解】
[1]平面镜成像的原理是光的反射,蜡烛A发出的光经玻璃板反射后才能进入人眼,因此需要在A蜡烛一侧观察像。
[2]用完全相同的蜡烛B和A的像重合,可证明平面镜成像中像与物体大小相等。
【小问3详解】
平面镜的像是蜡烛的光经玻璃板反射形成的,白纸挡在玻璃板和像之间,不会阻挡反射光线进入观察者的眼睛,因此仍然可以观察到蜡烛的像。
18. 将手掌压在桌面上,并在其上滑动,可以感到桌面对手掌有阻碍的作用。滑动摩擦力与什么因素有关系呢?物理小组针对这一问题展开了探究。
(1)小组同学用如图所示的实验装置进行实验时,应该________拉动弹簧测力计,利用________的原理测出滑动摩擦力的大小。
(2)小组进行了多次实验,实验数据如表所示,由1、4两次实验可以初步得出结论:________。
实验次数
压力大小
接触面的粗糙程度
滑动摩擦力F/N
1
木块平放
粗糙
2
2
木块平放
较光滑
1.6
3
木块平放+钩码
较光滑
1.8
4
木块侧放
粗糙
2
(3)由2、3两次实验可知,滑动摩擦力大小与________有关,请你写出能够支持该结论的一个生活现象:_________(合理即可)。
(4)这时同组爱好体育运动的小明,提出他穿的运动鞋和小方穿的运动鞋的鞋底都有花纹,但花纹的形状不同,哪只鞋子的鞋底更粗糙呢?请你设计一个实验方案:_____。
【答案】(1) ①. 匀速直线 ②. 二力平衡
(2)滑动摩擦力的大小与接触面积无关
(3) ①. 压力大小 ②. 拔河比赛时,选择质量较大的学生
(4)把小明和小方的两只鞋子摞起来,用弹簧测力计拉动鞋子在地面上匀速直线运动,读出弹簧测力计的示数为F1,然后把两只鞋子上下交换一下位置再进行实验,读出弹簧测力计的示数为F2,比较F1和F2的大小,力越大,鞋底越粗糙。
【解析】
【小问1详解】
[1][2]只有沿水平方向拉着物体做匀速直线运动,物体在水平方向上才受到平衡力的作用,利用二力平衡的原理,拉力大小才等于摩擦力的大小,可间接测出滑动摩擦力。
【小问2详解】
1、4两次实验,接触面的粗糙程度相同,压力大小相同,但木块的放置方式不同,即接触面积不同,由实验数据可知,两次滑动摩擦力大小相同,则可得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积无关。
【小问3详解】
[1]2、3两次实验中,接触面粗糙程度相同,压力越大滑动摩擦力越大,说明滑动摩擦力大小与压力大小有关。
[2]生活中“越重的物体推动越费力”、“擦黑板时用力按擦得更干净”、“拔河比赛时,选择质量较大的学生”都是该结论的常见实例。
【小问4详解】
要想知道哪只鞋子的鞋底更粗糙,需保持压力大小不变,改变接触面的粗糙程度,则应把小明和小方的两只鞋子摞起来,用弹簧测力计拉动鞋子在地面上匀速直线运动,读出弹簧测力计的示数为F1,然后把两只鞋子上下交换一下位置再进行实验,读出弹簧测力计的示数为F2,比较F1和F2的大小,力越大,鞋底越粗糙。
19. 在测量标有“2.5V”字样的小灯泡正常发光时的电阻实验中,电源电压为3V保持不变,小龙同学设计了如图甲所示的电路。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中实物电路连接完整;
(2)正确连接电路,小龙被告知所选取的小灯泡灯丝已被损坏,若此时闭合开关,电压表的示数约为________V;
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑片,小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,此时小灯泡的电阻为________Ω;为了更准确测量出小灯泡正常发光时的电阻,小龙同学连续用同一套器材又做了3次实验,得到的数据如下表所示,这样处理数据的方法是________(选填“正确”或“错误”)的,理由是_________;
实验序号
电压/V
电流/A
电阻/Ω
电阻平均值/Ω
1
2.5
0.42
5.95
2
2.5
0.4
6.25
3
2.5
0.38
6.58
(4)数据中电压相同时,小灯泡电阻不同的原因有:_______;(合理即可)
(5)小龙同学又找来5Ω的定值电阻继续探究电流与电压的关系,电路图如图丙所示。他调节滑动变阻器,当定值电阻两端电压增大时,滑动变阻器接入电路的阻值________(选填“变大”“变小”或“不变”);当定值电阻两端电压由1V变为2V时,滑动变阻器的阻值变化ΔR1,当定值电阻两端电压由2V变为3V时,滑动变阻器的阻值变化ΔR2,则ΔR1________(选填“>”“<”或“=”)ΔR2。
【答案】(1)
(2)3 (3) ①. 6.25 ②. 正确 ③. 多次测量取平均值减小误差
(4)每次测量时小灯泡的温度不相等(或读数误差)
(5) ①. 变小 ②. >
【解析】
【详解】(1)电压表要测量小灯泡两端电压,所以并联在小灯泡两端,小灯泡额定电压为2.5V,电源电压为3V,故将灯泡右接线柱与电压表3V接线柱相接,如答图所示:
(2)小灯泡灯丝损坏,所以小灯泡发生断路,闭合开关后,电压表直接串联在电路中,所以电压表示数约为电源电压3V。
(3)[1]小灯泡正常发光电压为2.5V;电流表选0~0.6A量程,分度值0.02A,此时电流表示数为0.4A,则此时小灯泡的电阻
[2][3]实验测量的是小灯泡在额定电压下正常发光的电阻,三次实验都控制小灯泡两端电压为2.5V,电阻差异来自实验误差,因此多次测量求平均值减小误差的方法是正确的。
(4)电压相同时,小灯泡电阻不同的原因有:每次测量时小灯泡的温度不相等或读数有误差等。
(5)[1]电源电压不变,由串联电路电压特点知,当定值电阻R两端电压增大时,滑动变阻器两端电压变小,根据串联分压关系可得滑动变阻器接入电路的阻值变小。
[2]当定值电阻两端电压为1V时,电路中的电流为
滑动变阻器接入电路的阻值
当定值电阻两端电压为2V时,电路中的电流为
滑动变阻器接入电路的阻值
当定值电阻两端电压为3V时,滑动变阻器接入电路中的电阻为0Ω,则
所以。
五、综合应用题(20题8分,21题9分,共17分)
20. “绿水青山就是金山银山”,坚持节约资源和保护环境是我国的基本国策。应运而生的某节能混合动力汽车采用汽油机和电动机作为动力源。试问:
(1)汽车轮胎与地面接触的总面积为0.1 m2,汽车静止在水平地面时对地面的压强为2×105 Pa,汽车的总质量为多少?(g取10 N/kg)
(2)该汽车在平直公路上以恒定120 kW的额定功率由静止开始运动,在匀速直线运动过程中受到的阻力恰为车重的,运动过程中汽车所能达到的最大速度为多少?
(3)请写出一条该混合动力汽车的优点,并用所学的知识加以解释。
【答案】(1)
(2)30m/s (3)减少空气污染、节约化石能源;采用混合动力,可以将电能转化为机械能,减少汽油的使用,从而节约化石能源,减少空气污染。
【解析】
【小问1详解】
因物体对水平面的压力和自身的重力大小相等, 所以,由可得,空车的重力
由可得,汽车的总质量
【小问2详解】
在匀速直线运动过程中汽车所受的阻力
由于汽车匀速直线行驶,处于平衡状态,所以牵引力
由可得,运动过程中汽车所能达到的最大速度
【小问3详解】
该混合动力汽车的优点是:减少空气污染、节约化石能源等。该车消耗汽油与电能可以减少汽油的使用,即减少空气污染,节约化石能源。(答案合理即可)。
21. 如图所示是小明设计的一个简易电子身高测量仪的示意图。电源电压恒为6V,定值电阻R0=20Ω,Rx是一只固定着的、竖直放置的硬电阻棒,总长为40cm,其接入电路的电阻与接入电路的棒长成正比;金属棒cd和MP(右端P是滑片)与电路接触良好,电阻不计。小明用该测量仪对甲、乙两位同学的身高进行了测量,其数据见下表。若甲同学测量时,滑片恰在电阻棒ab的中点位置。试问:
甲同学
乙同学
电流表读数I/A
0.15
0.2
电压表读数U/V
3
2
身高h/m
1.7
(1)定值电阻R0的作用是____________。
(2)电阻棒的总电阻是多大?
(3)测乙同学身高时通电5s,求这段时间R0消耗的电能是多少?乙同学的身高是多少米?
(4)将电压表改成测量身高的仪表,其刻度是________(选填“均匀”或“不均匀”)的,请简述理由________。
【答案】(1)保护电路
(2)40Ω (3)4J,1.6m
(4) ①. 不均匀 ②.
设电源电压为U,测身高时电压表示数为
电压表示数URx和电阻棒接入电路的电阻不是一次函数,因此其刻度不均匀
【解析】
【分析】(3)由(2)问可知,电阻棒的40Ω,则电阻棒1Ω的阻值的长度为1cm,并依据表格数据求出电阻棒底端距离地面的高度是解题的关键。
【小问1详解】
闭合开关,定值电阻和滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电流表测量电路电流。若没有定值电阻,当滑片在b端时,电路的电阻为零,电路发生短路,会烧坏电源,故为了保护电路,应在电路中串联定值电阻R0。
【小问2详解】
测量甲同学的身高时,由表格数据可知,,,由欧姆定律可知,此时电阻棒接入电路的阻值
由于滑片此时恰在电阻棒ab的中点位置,因此电阻棒的总电阻
【小问3详解】
由表格数据可知,测乙同学身高时,消耗的电能
测量乙时,Rx两端的电压为,接入电路的电阻为
由题意可知,Rx接入电路的电阻与接入的长度成正比,总电阻为40Ω对应的长度为40cm,则1Ω对应的长度为1cm,甲接入电路的电阻为20Ω,对应的接入长度为,已知甲的身高为1.7m,可得电阻棒底端距离地面的高度为
乙接入电路10Ω,对应的接入长度为
因此乙的身高为
【小问4详解】
电压表测量Rx两端的电压,由欧姆定律和串联电路电阻的关系可知,电压表示数为
由表达式可知,Ux与Rx不是一次函数,所以刻度不均匀。
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