精品解析：2026年广东深圳中学九年级中考考前预测物理试卷

2025-2026学年第二学期初三年级阶段性评估 物理试卷 说明： 1.答题前，务必将自己的姓名、学号等填写在答题卷规定的位置上。 2.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。 3.全卷共8页，考试时间100分钟，满分70分。 一、单选题（本题共7小题，每题2分，共14分） 1. 2026年被业界认为是AI智能体落地应用“元年”，人工智能已无声无息地渗透到了日常生活的方方面面。请完成下列小题。 （1）“轻量智能”是当下科技产品的重要趋势。如图是一款名为“AI Glass Lite”的智能眼镜，其包装盒上标注质量约为50 g。下列物体中，质量与该眼镜最接近的是（ ） A. 一枚一元硬币 B. 一个鸡蛋 C. 一本物理课本 D. 一个中学生 （2）小明对着手机说：“小艺小艺，今天天气怎么样？”手机中的AI助手通过语音回复天气信息。下列说法正确的是（ ） A. AI语音助手发出的声音不是振动产生的 B. 将AI语音助手的音量调低，实质是降低声音的音调 C. 小明说话时声音的响度越大，声波在空气中的传播速度越大 D. AI语音助手能根据用户语音指令完成指定操作，说明声音可以传递信息 （3）深圳一图书馆引入了一款新型黑科技阅读设备—AI光影阅读机。它利用激光投影技术，将电子书刊的内容清晰投射到桌面上，用户可以直接在桌面投影区域用手进行触控操作。下列关于该设备工作时所涉及光学原理的说法，正确的是（ ） A. 投影设备的镜头为凹透镜 B. 桌面上所成的是正立、放大的虚像 C. 为便于用户观看，应使用粗糙的桌面 D. 若想继续放大像，应将镜头靠近桌面 （4）深圳罗湖开通了首条在繁华市中心运营的L4级无人驾驶公交——B888路。该车在行驶过程中，依靠传感器和AI系统控制，能自动加减速、避让行人。当车辆在平直道路上匀速行驶时，下列说法正确的是（ ） A. 车对地面的压力与地面对车的支持力是一对平衡力 B. 公交车行驶过程中，“景在窗外动”是以公交车为参照物 C. 刹车时，人的身体会向前倾，是因为人受到惯性 D. 公交车行驶过程中消耗的电能是一次能源 （5）随着AI大模型的发展，数据中心大量使用高性能服务器，发热量巨大。某AI数据中心采用“浸没式液冷”技术——将服务器主板直接浸入一种特殊的绝缘冷却液中。冷却液沸腾变成蒸气，蒸气遇到上方的冷凝管后重新流回液池循环使用。下列关于冷却液循环过程中的说法，正确的是（ ） A. 冷却液应选比热容小、导热性好的液体 B. 冷却液在冷凝管中发生液化现象，液化吸热 C. 芯片发热是因为电流的热效应，该过程将化学能转化为内能 D. 液冷技术利用了热传递改变服务器的内能 （6）随着AI技术的发展，智能空气净化器已具备语音控制和环境自适应功能。某型号智能净化器中，滑动变阻器R1用于手动调节风速；PM2.5传感器（可视为可变电阻R2，其阻值随空气中PM2.5浓度增大而减小）用于根据空气质量自动调节风速。电源电压恒定。下列符合要求的电路是（ ） A. B. C. D. （7）某AI智能仓储物流中心采用自动分拣机器人配合滑轮组提升货物。如图是滑轮组的局部放大图，它将重为360 N的重物竖直匀速提升10 m用时20 s，滑轮组自由端绳子的拉力F为300 N，若不计绳重及摩擦，以下说法正确的是（ ） A. 使用动滑轮可以省功 B. 拉力F的功率为150 W C. 滑轮组的机械效率为60% D. 货物上升的高度越高，滑轮组的机械效率越大 二、作图题（本题共2小题，每题2分，共4分） 2. 如图是某款无人机送外卖飞行的情景，若其沿虚线做匀速直线运动，请做出重物的受力示意图（不考虑空气阻力）。 3. 如图甲是一个插座面板，其USB模块和三孔插座均由开关控制，且可独立工作。请在图乙中用笔画线代替导线将电路补充完整。 三、填空题（本题共4小题，每空1分，共8分） 4. 如图甲所示，放在足够长的水平桌面上的木块，用弹簧测力计沿水平方向以不同速度分别拉木块使其做直线运动，木块两次运动的s-t图像为图乙所示。由图像可知，木块两次所受摩擦力的大小______，两次拉力的功率______（均选填“>”、“<”或“=”）。 5. 小明自制简易直流电动机，把漆包线绕成线圈，按图方式刮去线圈两端引线的漆皮，通电后线圈持续转动，该方法是通过周期性____________（选填“切断电流”“改变电流方向”）来实现持续转动的。将磁铁磁极上下翻转且电源正负极对调，线圈的转动方向与原来________（选填“相同”“相反”）。 6. “嫦娥五号”实现了我国首次月球无人采样返回。返回器使用类似“打水漂”的方式着陆地球，其着陆过程的部分轨迹简化为如图所示。若只考虑空气阻力和重力的影响，在这个过程中，由A到B段返回器的动能逐渐________（选填“增大”“减小”或“不变”），返回器在B点时的速度________（选填“大于”“小于”或“等于”）到达C点时的速度，从A到D的全过程中返回器机械能________（选填“增大”“减小”或“不变”）。 7. 如图所示是家庭电子式电能表，其表盘上标有“3200imp/kW·h”，表示每消耗1 kW·h的电能，指示灯闪烁3200次，若家庭电路中只有一台电热水器在工作，该电能表的指示灯在4 min内闪烁320次，则该热水器的实际功率是________W。 四、实验题（本题共3小题，每空1分，共17分） 8. 用图（a）所示装置测量“小车运动的平均速度”。每次实验小车都从斜面顶端自由释放，金属片可置于斜面的任意位置，下表是实验中收集的数据，图（b）是第5次记录的时间。 实验次数 1 2 3 4 5 路程 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0 时间 2.0 2.8 3.5 4.0 （1）表格空白处的时间为________s；由表格中数据可知，所使用的刻度尺的分度值是________cm。 （2）根据上表可知，第一次实验的平均速度为________m/s；第二次实验的后半程平均速度为_______m/s，可判断小车在斜面下滑的过程中做加速直线运动。 9. 小东用电压表和电流表等器材探究电流与电阻的关系，电源电压恒为4.5 V，所用定值电阻的阻值分别为5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω、30 Ω。 （1）连接好电路后（如甲图所示），小东发现有一条导线连接错误，请在该导线上打“×”，并用笔画一条线代替导线，将电路连接正确； （2）改正错误后闭合开关，电流表无示数，电压表有示数，可能的故障是____________； （3）排除故障后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为3.0 V时，电流表的示数为0.1 A。断开开关，将30 Ω的电阻换成25 Ω的后再闭合开关，应将滑动变阻器的滑片向________（选填“左”或“右”）移动，直至电压表示数为________V； （4）在这个实验中，滑动变阻器的主要作用是______________；为顺利完成该实验，所用滑动变阻器的最大阻值应大于________Ω。 10. 小明同学在学校复习了“测量盐水的密度”实验，步骤如下： （1）将天平放在水平桌面上，游码移到标尺左端零刻度线处，发现指针指在分度盘中线的右侧，应向____________调节平衡螺母，使天平横梁平衡； （2）先用调好的天平测出烧杯和盐水的质量为53.8g。然后将__________，读取量筒中盐水体积，再用天平测量烧杯和剩余盐水质量，当天平横梁平衡时，放在右盘中的砝码和游码的位置如图乙所示，则测得的质量是________g，盐水的密度为________g/cm3； （3）小明同学回家后经过思考，发现利用家中现有器材也能测出盐水的密度。已知空柱形容器外部底面积为10cm2，水的密度为1g/cm3，g取10 N/kg。步骤如下： ①将金属片固定在空柱形容器底部，测出金属片和柱形容器总质量为100g。将它们放入水中，稳定后处于__________状态（选填“上浮”、“下沉”、“漂浮”或“悬浮”），如图丙所示，则此时金属片和柱形容器排开水的总体积为____________cm3。测出此时柱形容器露出水面的高度为5 cm； ②将金属片和柱形容器从水中取出并擦干，再将它们放入在家配制的盐水中，稳定后如图丁所示，测出此时柱形容器露出液面高度为5.8 cm； ③根据以上信息，可以求出在家配制盐水的密度为________g/cm3。（保留两位小数） 五、计算题（本题共2小题，17题8分，18题7分，共15分） 11. 如图所示，一卡车车厢底板距地面1.5 m高，工人把一块3 m长的钢板AB搭在车厢底板上，构成一个斜面，他在10 s内用沿斜面向上650 N的力，把一个木箱由B处推到A处，已知木箱质量为100 kg。（g取10 N/kg）求： （1）木箱的重力； （2）工人推木箱做功的功率； （3）木箱受到的摩擦力。 12. 随着人工智能的兴起，小文和屈原在AI视频对话时，屈原问到“圜则九重，孰营度之？”随即“问天”兴趣小组畅想未来有一天人类能够登陆火星，他们为航天员设计了一款航天服，既能保温又能照明。其简化电路如图甲所示，若电源电压恒为：24V，发热电阻 的阻值为，小灯泡标有“”。小灯泡的电阻随温度的变化可忽略不计，闭合开关、。 （1）通过发热电阻 的电流是多少？ （2）发热电阻 的电功率是多少？ （3）为了节约用电，兴趣小组的同学将开关更换为光敏开关，当光照强度大于50Lux时，开关会自动断开（光照强度是指单位面积上所接受可见光的光通量）。假设某时段火星表面的光照强度随时间的变化如图乙所示，则从内航天服消耗的电能是多少？ 六、综合能力题（本题共2小题，共12分） 13. 植保无人机是现代农业常用的智能作业设备，可均匀喷洒农药、营养液，作业效率远超传统人工喷洒。设备灵活小巧，内置卫星定位模块，能够精确获取田间的位置信息，适应复杂地形，减少人员接触药剂的安全风险。某型号植保无人机的部分参数如表1所示，无人机空载时不同速度对应的功率如表2所示（为方便计算，数据均已作近似处理）。 表1 空机质量 50 kg 药液箱容量 45 L 药液箱最大载荷 50 kg 表2 飞行速度v/m·s-1 3 5 7 9 11 电机输出功率P/kW 7.2 9.0 10.5 15.8 21.7 （1）无人机通过卫星实现自动导航，是通过________来传递信息的； （2）无人机通过四个相同的机翼快速转动时将空气竖直向下压获得动力，无人机升力的施力物体是______； （3）无人机在空中以5 m/s的速度自西向东水平匀速飞行并喷洒药液，喷洒宽度为1.5 m，不计空气阻力： ①在喷洒过程中，无人机的机械能________（选填“变大”、“不变”或“变小”）； ②某滴药液在空中的轨迹大致如图中的________（选填A、B、C），1 min内，药液可覆盖的农田面积为________m2； （4）在某次喷洒作业中，药液箱装满时刚好达到其最大载荷量，随后以5 L/min的流量进行出航喷洒，则恰好将药液喷洒完需用时________s； （5）分析表2可知，当无人机以________m/s（选填表2中速度值）速度返航时，电机消耗的能量最小。 14. 太阳能 太阳是太阳系的中心天体，占太阳系总体质量的99.86%。太阳内部每时每刻都在发生核聚变，释放巨大的能量，并以电磁波的形式向四周辐射。太阳辐射到地球的能量在穿越大气层时有30%被吸收或反射回太空，剩余能量到达地表，即为太阳能。如图是地表太阳辐射光谱图，描述了到达地球大气层和地球表面的太阳辐射能量随波长的分布规律。我国幅员辽阔，日照充足，一年太阳辐射到我国地表的能量为 。 太阳能汽车是利用太阳能的一种方式。某新型太阳能概念车，车身表面覆盖光伏膜，可将太阳能直接转化为电能，光伏膜的面积越大，发电功率就越大，产生的电能既可直接驱动电动机，也可存储到蓄电池中备用。该概念车的部分技术参数如下表所示。 技术参数 电动机 效率（）90% 光伏膜 最大发电功率（P）1000W 蓄电池 满电储能（E0）60kW·h（注：当蓄电池储能降至0.1 E0时，停止电能输出） （1）太阳能是________（选填“可再生”或“不可再生”）能源； （2）分析太阳辐射光谱图，辐射能量最强的部分集中在________区，“地球表面太阳辐射”曲线整体低于“大气上界太阳辐射”曲线的原因是________________； （3）一年太阳辐射到我国地表的能量相当于________t标准煤完全燃烧释放的热量（取 ）； （4）假设光伏膜以最大功率发电，且蓄电池满电储能。汽车以80km/h的速度在水平路面上匀速行驶，此时电动机的输出功率为9kW，若光伏膜和蓄电池同时向电动机供电，则汽车匀速行驶的最大路程为________km。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年第二学期初三年级阶段性评估 物理试卷 说明： 1.答题前，务必将自己的姓名、学号等填写在答题卷规定的位置上。 2.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。 3.全卷共8页，考试时间100分钟，满分70分。 一、单选题（本题共7小题，每题2分，共14分） 1. 2026年被业界认为是AI智能体落地应用“元年”，人工智能已无声无息地渗透到了日常生活的方方面面。请完成下列小题。 （1）“轻量智能”是当下科技产品的重要趋势。如图是一款名为“AI Glass Lite”的智能眼镜，其包装盒上标注质量约为50 g。下列物体中，质量与该眼镜最接近的是（ ） A. 一枚一元硬币 B. 一个鸡蛋 C. 一本物理课本 D. 一个中学生 （2）小明对着手机说：“小艺小艺，今天天气怎么样？”手机中的AI助手通过语音回复天气信息。下列说法正确的是（ ） A. AI语音助手发出的声音不是振动产生的 B. 将AI语音助手的音量调低，实质是降低声音的音调 C. 小明说话时声音的响度越大，声波在空气中的传播速度越大 D. AI语音助手能根据用户语音指令完成指定操作，说明声音可以传递信息 （3）深圳一图书馆引入了一款新型黑科技阅读设备—AI光影阅读机。它利用激光投影技术，将电子书刊的内容清晰投射到桌面上，用户可以直接在桌面投影区域用手进行触控操作。下列关于该设备工作时所涉及光学原理的说法，正确的是（ ） A. 投影设备的镜头为凹透镜 B. 桌面上所成的是正立、放大的虚像 C. 为便于用户观看，应使用粗糙的桌面 D. 若想继续放大像，应将镜头靠近桌面 （4）深圳罗湖开通了首条在繁华市中心运营的L4级无人驾驶公交——B888路。该车在行驶过程中，依靠传感器和AI系统控制，能自动加减速、避让行人。当车辆在平直道路上匀速行驶时，下列说法正确的是（ ） A. 车对地面的压力与地面对车的支持力是一对平衡力 B. 公交车行驶过程中，“景在窗外动”是以公交车为参照物 C. 刹车时，人的身体会向前倾，是因为人受到惯性 D. 公交车行驶过程中消耗的电能是一次能源 （5）随着AI大模型的发展，数据中心大量使用高性能服务器，发热量巨大。某AI数据中心采用“浸没式液冷”技术——将服务器主板直接浸入一种特殊的绝缘冷却液中。冷却液沸腾变成蒸气，蒸气遇到上方的冷凝管后重新流回液池循环使用。下列关于冷却液循环过程中的说法，正确的是（ ） A. 冷却液应选比热容小、导热性好的液体 B. 冷却液在冷凝管中发生液化现象，液化吸热 C. 芯片发热是因为电流的热效应，该过程将化学能转化为内能 D. 液冷技术利用了热传递改变服务器的内能 （6）随着AI技术的发展，智能空气净化器已具备语音控制和环境自适应功能。某型号智能净化器中，滑动变阻器R1用于手动调节风速；PM2.5传感器（可视为可变电阻R2，其阻值随空气中PM2.5浓度增大而减小）用于根据空气质量自动调节风速。电源电压恒定。下列符合要求的电路是（ ） A. B. C. D. （7）某AI智能仓储物流中心采用自动分拣机器人配合滑轮组提升货物。如图是滑轮组的局部放大图，它将重为360 N的重物竖直匀速提升10 m用时20 s，滑轮组自由端绳子的拉力F为300 N，若不计绳重及摩擦，以下说法正确的是（ ） A. 使用动滑轮可以省功 B. 拉力F的功率为150 W C. 滑轮组的机械效率为60% D. 货物上升的高度越高，滑轮组的机械效率越大 【答案】（1）B （2）D （3）C （4）B （5）D （6）A （7）C 【解析】 【小问1详解】 智能眼镜质量约50g，一元硬币约6g，一个鸡蛋约50g，物理课本约200g，中学生质量约 50kg，因此最接近的是一个鸡蛋，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 【小问2详解】 A．一切声音都由物体振动产生，AI声音是扬声器振动，故A错误； B．调低音量是减小响度，不是音调，故B错误； C．声速只与介质、温度有关，响度不改变传播速度，故C错误； D．语音指令控制设备，说明声音可以传递信息，故D正确。 故选D。 【小问3详解】 A．投影仪镜头是凸透镜，凹透镜不能成实像，故A错误； B．桌面承接像，是倒立、放大实像，虚像不能用光屏承接，故B错误； C．粗糙桌面发生漫反射，各个方向都能看清画面，故C正确； D．凸透镜成实像时，物近像远像变大；要放大像，镜头应远离桌面（增大像距），故D错误。 故选C。 【小问4详解】 A．车对地面压力、地面对车支持力，作用在两个物体，是相互作用力，不是平衡力，故A错误； B．以公交车为参照物，窗外景物位置不断变化，所以“景在窗外动”，故B正确； C．惯性是物体固有属性，不能说“受到惯性”，应说“具有惯性”，故C错误； D．电能是消耗其他能源转化而来，属于二次能源，故D错误。 故选B。 【小问5详解】 A．冷却液需要比热容大，才能吸收大量热量温度不快速升高，故A错误； B．蒸气在冷凝管液化，液化放热，故B错误； C．芯片通电发热，是电能转化为内能，故C错误； D．冷却液接触芯片吸热，通过热传递减小服务器内能，故D正确。 故选D。 【小问6详解】 R2（PM2.5 传感器）阻值随PM2.5浓度增大而减小；浓度越大→电阻越小→电路总电流越大→电机风速越大；R1滑动变阻器手动调速，因此R1、R2、电机必须串联，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 【小问7详解】 动滑轮上绳子段数 。 绳子移动距离 总功 拉力功率 有用功 机械效率 A．任何机械都不能省功，动滑轮省力但费距离，总功更大，故A错误； B．计算得拉力功率300W，故B错误； C．机械效率 ，故C正确； D．不计绳重摩擦，，效率只和物重、动滑轮重有关，与提升高度无关，故D错误。 故选C。 二、作图题（本题共2小题，每题2分，共4分） 2. 如图是某款无人机送外卖飞行的情景，若其沿虚线做匀速直线运动，请做出重物的受力示意图（不考虑空气阻力）。 【答案】 【解析】 【详解】因为无人机沿虚线做匀速直线运动，重物也处于匀速直线运动状态，故受力平衡，不考虑空气阻力时，重物受到竖直向上的拉力和竖直向下的重力是一对平衡力，所以过重物重心作竖直向上的拉力和竖直向下的重力，两条线段长度相等，如图所示。 3. 如图甲是一个插座面板，其USB模块和三孔插座均由开关控制，且可独立工作。请在图乙中用笔画线代替导线将电路补充完整。 【答案】 【解析】 【详解】根据安全用电原则，三孔插座的左孔接中性线，上孔接保护线，右孔接相线；USB接口的连接应确保其能够独立工作，左端点接中性线，右端点接相线。由题意可知，开关同时控制三孔插座和USB接口，确保它们可以独立工作。故三孔插座和USB应该先并联，并联后的左端接中性线，右端接开关左端，开关的右端接相线，确保电路安全，据此作图。 三、填空题（本题共4小题，每空1分，共8分） 4. 如图甲所示，放在足够长的水平桌面上的木块，用弹簧测力计沿水平方向以不同速度分别拉木块使其做直线运动，木块两次运动的s-t图像为图乙所示。由图像可知，木块两次所受摩擦力的大小______，两次拉力的功率______（均选填“>”、“<”或“=”）。 【答案】 ①. = ②. > 【解析】 【详解】[1]滑动摩擦力的大小只和压力大小、接触面粗糙程度有关。本题中是同一木块放在同一水平桌面，木块对桌面的压力、接触面粗糙程度都不变，因此两次滑动摩擦力大小相等，即​。 [2]从 图像可知，木块两次都做匀速直线运动，拉力和摩擦力是平衡力，因此两次拉力​、​，得​； 相同时间内第一次的路程更大，因此速度​。 根据功率公式，拉力F相等，速度越大功率越大，因此​。 5. 小明自制简易直流电动机，把漆包线绕成线圈，按图方式刮去线圈两端引线的漆皮，通电后线圈持续转动，该方法是通过周期性____________（选填“切断电流”“改变电流方向”）来实现持续转动的。将磁铁磁极上下翻转且电源正负极对调，线圈的转动方向与原来________（选填“相同”“相反”）。 【答案】 ①. 切断电流 ②. 相同 【解析】 【详解】线圈一端刮去全部漆皮、另一端只刮半周，转动时半周有电流、半周无电流，靠惯性持续转动，该方法通过周期性切断电流实现持续转动。 电动机转动方向由磁场方向和电流方向共同决定，同时改变两者方向时，电动机的转动方向不变，故将磁极上下翻转且电源对调，线圈转动方向与原来相同。 6. “嫦娥五号”实现了我国首次月球无人采样返回。返回器使用类似“打水漂”的方式着陆地球，其着陆过程的部分轨迹简化为如图所示。若只考虑空气阻力和重力的影响，在这个过程中，由A到B段返回器的动能逐渐________（选填“增大”“减小”或“不变”），返回器在B点时的速度________（选填“大于”“小于”或“等于”）到达C点时的速度，从A到D的全过程中返回器机械能________（选填“增大”“减小”或“不变”）。 【答案】 ①. 减小 ②. 等于 ③. 减小 【解析】 【详解】[1]返回器在大气层内从A到B，克服空气阻力和重力做功，机械能在减小，所以动能逐渐减小。 [2]从B到C，返回器穿出大气层，太空中没有空气阻力，只有重力做功，机械能守恒，B，C两点距地面高度相同，重力势能相同，故动能也相同，所以B点的速度等于C点的速度。 [3]从A到D的全过程中，返回器多次经过大气层，一直都克服空气阻力做功，会消耗机械能，所以机械能减小。 7. 如图所示是家庭电子式电能表，其表盘上标有“3200imp/kW·h”，表示每消耗1 kW·h的电能，指示灯闪烁3200次，若家庭电路中只有一台电热水器在工作，该电能表的指示灯在4 min内闪烁320次，则该热水器的实际功率是________W。 【答案】1500 【解析】 【详解】由可得，热水器在该段时间内消耗的电能为 由可得，该热水器的实际功率为 四、实验题（本题共3小题，每空1分，共17分） 8. 用图（a）所示装置测量“小车运动的平均速度”。每次实验小车都从斜面顶端自由释放，金属片可置于斜面的任意位置，下表是实验中收集的数据，图（b）是第5次记录的时间。 实验次数 1 2 3 4 5 路程 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0 时间 2.0 2.8 3.5 4.0 （1）表格空白处的时间为________s；由表格中数据可知，所使用的刻度尺的分度值是________cm。 （2）根据上表可知，第一次实验的平均速度为________m/s；第二次实验的后半程平均速度为_______m/s，可判断小车在斜面下滑的过程中做加速直线运动。 【答案】（1） ①. 4.4 ②. 1 （2） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 由图b可知，停表的小表盘指针在0和0.5min之间，表示运动时间小于30s，大表盘分度值为0.1s，指针指在4.4s处，小车运动时间为4.4s； 表格中路程记录均保留了小数点后1位（单位cm），根据刻度尺读数规则，最后一位是估读值，因此分度值为1cm。 【小问2详解】 第一次实验路程 ，第一次实验时间 ，第一次实验平均速度 由表格数据可知，第2次实验的总路程 后半程的路程 ，后半程的时间 第二次实验的后半程平均速度 9. 小东用电压表和电流表等器材探究电流与电阻的关系，电源电压恒为4.5 V，所用定值电阻的阻值分别为5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω、30 Ω。 （1）连接好电路后（如甲图所示），小东发现有一条导线连接错误，请在该导线上打“×”，并用笔画一条线代替导线，将电路连接正确； （2）改正错误后闭合开关，电流表无示数，电压表有示数，可能的故障是____________； （3）排除故障后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为3.0 V时，电流表的示数为0.1 A。断开开关，将30 Ω的电阻换成25 Ω的后再闭合开关，应将滑动变阻器的滑片向________（选填“左”或“右”）移动，直至电压表示数为________V； （4）在这个实验中，滑动变阻器的主要作用是______________；为顺利完成该实验，所用滑动变阻器的最大阻值应大于________Ω。 【答案】（1） （2）定值电阻断路 （3） ①. 右 ②. 3.0 （4） ①. 控制定值电阻两端电压不变 ②. 15 【解析】 【小问1详解】 由图甲可知，错误之处是：定值电阻与电压表串联，且被导线短路。改正：在连接开关左侧接线柱和定值电阻右侧接线柱的导线上打“×”，用导线把开关左侧接线柱和定值电阻左侧接线柱连接起来。 【小问2详解】 电流表无示数，说明电路断路，电压表有示数，说明电压表两接线柱连通电源，因此故障是定值电阻断路。 【小问3详解】 由题意可知，电压表示数保持为3.0V。将30Ω换成更小的25Ω后，根据串联分压规律，定值电阻两端电压会低于3.0V，需要减小滑动变阻器接入的电阻，因此滑片向右移动，使电压表示数保持3.0V不变。 【小问4详解】 探究电流与电阻的关系时，在更换不同定值电阻时，需要保持定值电阻两端的电压不变，因此滑动变阻器的主要作用是控制定值电阻两端电压不变。 当接入最大的定值电阻30Ω时，电源电压4.5V，定值电阻控制电压为3V，滑动变阻器分压为 串联电路电流相等，由可得，解得 ，因此滑动变阻器最大阻值应大于15Ω。 10. 小明同学在学校复习了“测量盐水的密度”实验，步骤如下： （1）将天平放在水平桌面上，游码移到标尺左端零刻度线处，发现指针指在分度盘中线的右侧，应向____________调节平衡螺母，使天平横梁平衡； （2）先用调好的天平测出烧杯和盐水的质量为53.8g。然后将__________，读取量筒中盐水体积，再用天平测量烧杯和剩余盐水质量，当天平横梁平衡时，放在右盘中的砝码和游码的位置如图乙所示，则测得的质量是________g，盐水的密度为________g/cm3； （3）小明同学回家后经过思考，发现利用家中现有器材也能测出盐水的密度。已知空柱形容器外部底面积为10cm2，水的密度为1g/cm3，g取10 N/kg。步骤如下： ①将金属片固定在空柱形容器底部，测出金属片和柱形容器总质量为100g。将它们放入水中，稳定后处于__________状态（选填“上浮”、“下沉”、“漂浮”或“悬浮”），如图丙所示，则此时金属片和柱形容器排开水的总体积为____________cm3。测出此时柱形容器露出水面的高度为5 cm； ②将金属片和柱形容器从水中取出并擦干，再将它们放入在家配制的盐水中，稳定后如图丁所示，测出此时柱形容器露出液面高度为5.8 cm； ③根据以上信息，可以求出在家配制盐水的密度为________g/cm3。（保留两位小数） 【答案】（1）左 （2） ①. 烧杯中部分盐水倒入量筒中 ②. 31.8 ③. 1.1 （3） ①. 漂浮 ②. 100 ③. 1.09 【解析】 【小问1详解】 指针指在分度盘右侧，说明天平右侧偏重，平衡螺母应向左调节，使横梁平衡。 【小问2详解】 测量液体密度时，测出烧杯和盐水总质量后，需要将部分盐水倒入量筒中测量体积，再测烧杯和剩余盐水的质量； 天平读数时，砝码总质量 ，游码示数为 ，因此烧杯和剩余盐水总质量为 倒出盐水的质量 量筒中盐水体积 因此盐水密度 【小问3详解】 装置稳定后有部分露出液面，因此处于漂浮状态； 漂浮时浮力等于总重力，即，有阿基米德原理可得 ，变形化简得​ 该装置放入两种液体中都漂浮，浮力始终等于总重力，因此浮力相等，由阿基米德原理可得​ 容器在盐水中比在水中多露出 排开液体体积减少 因此 代入公式化简得 五、计算题（本题共2小题，17题8分，18题7分，共15分） 11. 如图所示，一卡车车厢底板距地面1.5 m高，工人把一块3 m长的钢板AB搭在车厢底板上，构成一个斜面，他在10 s内用沿斜面向上650 N的力，把一个木箱由B处推到A处，已知木箱质量为100 kg。（g取10 N/kg）求： （1）木箱的重力； （2）工人推木箱做功的功率； （3）木箱受到的摩擦力。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 木箱的重力 【小问2详解】 推力做的总功 工人推木箱做功的功率 【小问3详解】 推木箱过程中克服重力做的有用功 克服摩擦力做的额外功 由 可知，木箱受到的摩擦力 12. 随着人工智能的兴起，小文和屈原在AI视频对话时，屈原问到“圜则九重，孰营度之？”随即“问天”兴趣小组畅想未来有一天人类能够登陆火星，他们为航天员设计了一款航天服，既能保温又能照明。其简化电路如图甲所示，若电源电压恒为：24V，发热电阻的阻值为，小灯泡标有“”。小灯泡的电阻随温度的变化可忽略不计，闭合开关、。 （1）通过发热电阻的电流是多少？ （2）发热电阻的电功率是多少？ （3）为了节约用电，兴趣小组的同学将开关更换为光敏开关，当光照强度大于50Lux时，开关会自动断开（光照强度是指单位面积上所接受可见光的光通量）。假设某时段火星表面的光照强度随时间的变化如图乙所示，则从内航天服消耗的电能是多少？ 【答案】（1）4A （2）96W （3）10080J 【解析】 【小问1详解】 由电路图甲可知，当闭合开关S1、S2时，发热电阻R与小灯泡L并联。根据并联电路中各支路两端的电压相等，可知发热电阻R两端的电压等于电源电压，即 可得通过发热电阻R的电流 【小问2详解】 根据电功率公式，可得发热电阻R的电功率 【小问3详解】 由题意可知，当光照强度大于50Lux时，开关S2会自动断开，小灯泡L不工作；当光照强度不大于50Lux时，开关S2闭合，小灯泡L工作。由图乙可知，在0~40s时间内，光照强度不大于50Lux，此时开关S1、S2均闭合，发热电阻R与小灯泡L并联工作。由于电源电压等于小灯泡的额定电压，所以小灯泡正常工作，其电功率，此时电路的总功率 在0~40s时间内，航天服消耗的电能为 在40s~100s时间内，光照强度大于50Lux，此时开关S2断开，只有发热电阻R工作，此时电路的总功率 在40s~100s时间内，航天服消耗的电能为 在0~100s内，航天服消耗的总电能为 六、综合能力题（本题共2小题，共12分） 13. 植保无人机是现代农业常用的智能作业设备，可均匀喷洒农药、营养液，作业效率远超传统人工喷洒。设备灵活小巧，内置卫星定位模块，能够精确获取田间的位置信息，适应复杂地形，减少人员接触药剂的安全风险。某型号植保无人机的部分参数如表1所示，无人机空载时不同速度对应的功率如表2所示（为方便计算，数据均已作近似处理）。 表1 空机质量 50 kg 药液箱容量 45 L 药液箱最大载荷 50 kg 表2 飞行速度v/m·s-1 3 5 7 9 11 电机输出功率P/kW 7.2 9.0 10.5 15.8 21.7 （1）无人机通过卫星实现自动导航，是通过________来传递信息的； （2）无人机通过四个相同的机翼快速转动时将空气竖直向下压获得动力，无人机升力的施力物体是______； （3）无人机在空中以5 m/s的速度自西向东水平匀速飞行并喷洒药液，喷洒宽度为1.5 m，不计空气阻力： ①在喷洒过程中，无人机的机械能________（选填“变大”、“不变”或“变小”）； ②某滴药液在空中的轨迹大致如图中的________（选填A、B、C），1 min内，药液可覆盖的农田面积为________m2； （4）在某次喷洒作业中，药液箱装满时刚好达到其最大载荷量，随后以5 L/min的流量进行出航喷洒，则恰好将药液喷洒完需用时________s； （5）分析表2可知，当无人机以________m/s（选填表2中速度值）速度返航时，电机消耗的能量最小。 【答案】（1）电磁波 （2）空气 （3） ①. 变小 ②. C ③. （4）540 （5）7 【解析】 【小问1详解】 电磁波能在真空中传播，故无人机通过卫星实现自动导航，是通过电磁波传递信息的。 【小问2详解】 当电机带动旋翼转动时，对下方空气施加向下的作用力，由于物体间力的作用是相互的，空气会对旋翼施加向上的反作用力，即升力。 【小问3详解】 无人机沿水平方向匀速飞行喷洒农药时，速度不变，高度不变，但质量逐渐减小，故动能减小，重力势能减小。机械能时动能与势能的总和，所以机械能减小。 药液脱离无人机时，和无人机具有相同自西向东的水平速度，不计空气阻力，水平方向保持向东运动，竖直方向下落，所以轨迹向东弯曲，对应图中C线。 1 分钟无人机水平飞行距离 喷洒宽度，覆盖面积为 【小问4详解】 药液箱容量最大为，喷洒流量，则花费时间 【小问5详解】 要飞行相同距离，消耗能量 ，s固定时F越小消耗的能量越小，牵引力，则通过表2计算牵引力大小进行比较即可。时，；时，；时，；时，；时， 故时牵引力的大小最小，所消耗的能量最小。 14. 太阳能 太阳是太阳系的中心天体，占太阳系总体质量的99.86%。太阳内部每时每刻都在发生核聚变，释放巨大的能量，并以电磁波的形式向四周辐射。太阳辐射到地球的能量在穿越大气层时有30%被吸收或反射回太空，剩余能量到达地表，即为太阳能。如图是地表太阳辐射光谱图，描述了到达地球大气层和地球表面的太阳辐射能量随波长的分布规律。我国幅员辽阔，日照充足，一年太阳辐射到我国地表的能量为 。 太阳能汽车是利用太阳能的一种方式。某新型太阳能概念车，车身表面覆盖光伏膜，可将太阳能直接转化为电能，光伏膜的面积越大，发电功率就越大，产生的电能既可直接驱动电动机，也可存储到蓄电池中备用。该概念车的部分技术参数如下表所示。 技术参数 电动机 效率（）90% 光伏膜 最大发电功率（P）1000W 蓄电池 满电储能（E0）60kW·h（注：当蓄电池储能降至0.1 E0时，停止电能输出） （1）太阳能是________（选填“可再生”或“不可再生”）能源； （2）分析太阳辐射光谱图，辐射能量最强的部分集中在________区，“地球表面太阳辐射”曲线整体低于“大气上界太阳辐射”曲线的原因是________________； （3）一年太阳辐射到我国地表的能量相当于________t标准煤完全燃烧释放的热量（取 ）； （4）假设光伏膜以最大功率发电，且蓄电池满电储能。汽车以80km/h的速度在水平路面上匀速行驶，此时电动机的输出功率为9kW，若光伏膜和蓄电池同时向电动机供电，则汽车匀速行驶的最大路程为________km。 【答案】（1）可再生 （2） ①. 可见光 ②. 一部分太阳辐射被大气层吸收或反射回太空 （3） （4）480 【解析】 【小问1详解】 太阳能可以源源不断从自然界获取，因此属于可再生能源。 【小问2详解】 由题图可知，可见光区的辐射能量最高，因此辐射能量最强的部分集中在可见光区。 根据题干信息，太阳辐射穿越大气层时，有30%的能量被吸收或反射回太空，仅剩余能量到达地表，因此“地球表面太阳辐射”曲线整体低于“大气上界太阳辐射”曲线。 【小问3详解】 一年太阳辐射到我国地表的能量为 根据热值公式，可得标准煤的质量 【小问4详解】 蓄电池可输出的电能 光伏膜最大功率 电动机输出功率 ，效率 ，因此电动机需要的总输入电功率 光伏提供1kW功率，剩余由蓄电池提供，因此蓄电池输出功率 可行驶时间 已知车速 因此最大行驶路程 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $