精品解析：2026年贵州省铜仁一中初级中学中考第一次学情诊断检测物理试题

2025-2026学年度第一学期九年级 物理学科第一次学情诊断检测试卷 卷Ⅰ（选择题） 一、选择题（本题共7个小题，每小题3分，共21分。第1~6题为单项选择题，在给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。第7题为多项选择题，在给出的四个选项中，至少有两项是符合题目要求的，全选对的得3分，选对但不全的得1分，选错或不选得0分） 1. 下列描述“中国天眼”（FAST）一小块面板“所用材料多少”的物理量是（　　） A. 质量 B. 密度 C. 体积 D. 长度 2. 动圈式麦克风将声信号转化为电信号，主要利用了（　　） A. 电流的磁效应 B. 磁场对电流的作用 C. 电磁感应 D. 电荷间的相互作用 3. 救援无人机悬吊物资箱匀速水平飞行（忽略空气阻力），物资箱的受力情况是（　　） A. 只受重力 B. 受重力和向前的牵引力 C. 受重力和无人机的拉力 D. 受重力、无人机的拉力和向前的力 4. 清晨，小草叶片上会出现露珠：寒冷的冬天，户外行人呼出的“白气”清晰可见。这两种现象对应的物态变化分别是（　　） A. 液化、凝华 B. 液化、汽化 C. 液化、液化 D. 凝固、凝华 5. 小明和小红在公园里玩，小明拍了一下手，小红在远处喊道：“我听到你的掌声了！”关于他们听到的声音，下列说法正确的是（　　） A. 掌声主要是通过地面传播到小红耳中的 B. 掌声的音调高低取决于小明拍手的力度 C. 小红听到的掌声是由小明的手掌振动产生的 D. 如果此时刮起大风，风向会影响声音传播到小红那里的速度 6. 周末妈妈用破壁机制作豆浆。其电路原理简化如图所示（电源电压220V，M为电动机，加热电阻为一个元件，、为控制开关）。关于其工作过程，下列分析正确的是（　　） A. 只闭合时，破壁机处于加热状态 B. 制作豆浆时，加热电阻R将电能转化为内能，电动机M将电能主要转化为机械能 C. 若加热电阻R断路，则破壁机无法进行任何工作 D. 在加热过程中，豆浆的温度升高，其内能增大，主要是通过做功的方式改变的 7. 如图所示，一个装有适量水的圆柱形容器静止在水平桌面上。现将一个长方体实心均匀木块（不吸水）轻轻放入水中，木块漂浮。若用记号笔在容器外壁标记此时的水面高度，记为。下列说法正确的是（　　） A. 木块受到的浮力大小等于它排开的水的重力大小，与木块的形状有关 B. 放入木块前后，容器对桌面的压力增加量等于木块的重力 C. 放入木块前后，水对容器底部的压力增加量等于木块受到的浮力 D. 若用细针将木块缓慢压入水中至恰好完全浸没，水对容器底部的压强会先增大后不变 卷Ⅱ（非选择题） 二、填空题（共3题；每空2分；共10分） 8. 将食用油倒进干净的锅里，发现油能迅速“铺满”整个锅底，形成一个薄薄的油层，很难聚拢成油珠。这是因为油分子和锅（铁原子）之间存在着较强的______力。 9. “福建舰”舰载机在甲板上加速起飞升空的过程中，其动能______，重力势能______（均选填“增大”、“减小”或“不变”）。 10. 清晨，太阳光穿过树叶间的缝隙，在地面上形成许多大小不一、轮廓清晰的圆形光斑。地面上光斑的形状主要由______形状决定。（选填“树叶缝隙”或“太阳”） 11. 小明家新买了一台标有“220V 2000W”的电热水壶，若该水壶正常工作5min，可将1.5kg、20℃的水加热至沸腾（标准大气压），则其效率为______%。［］ 三、作图题（共3题；每题2分；共6分） 12. 如图所示，铁丝一端固定在墙壁上，另一端连接一个小球，小球处于静止状态，请画出小球所受力的示意图。 13. 如图所示，已知凸透镜的一条折射光线和一条入射光线，请分别画出它们对应的入射光线和折射光线。 14. 如图所示，是居民楼楼梯间的“声光控”节能灯座示意图。要求：夜晚（光控开关断开）且有声音（声控开关闭合）时，灯泡才亮；其余情况灯泡不亮。请用笔画线代替导线，将灯泡和两个开关（声控、光控）正确接入家庭电路。 四、简答题（共3题；每题3分；共9分） 15. 我校物理社团计划设计一个“校园气象站”，可以自动测量并记录温度、湿度、风速、气压等数据。在选址讨论会上，有同学提出将气象站安装在学校实验楼楼顶一个废弃的大型金属水箱顶部。请你从物理学角度，对该选址方案的合理性进行评估，并提出你的观点与理由。 16. 碧江区有一些老式楼房，顶层居民在夏天时会感到特别闷热。有经验的老师傅建议，可以在楼顶铺设一层浅色的、中空夹层的“隔热砖”。请从光学和热学两个不同角度，解释这种“隔热砖”为什么能起到降温效果。 17. 如图所示为某品牌新能源汽车的“智能充电桩”简化电路图。充电时，电能需要经过一系列转化才能储存到蓄电池中。 （1）请写出汽车充电过程中涉及的主要能量转化形式。 （2）“快充”模式时，充电电流很大。会导致充电桩的导线明显发热，请根据焦耳定律对导线的材料提出改进建议。 五、实验与科学探究题（共3题；18题8分；19题10分；20题10分；共28分） 18. 在实验课上，同学们正在利用天平和量筒，测量一小块矿石的密度。 （1）实验前，把天平放在水平桌面上，将游码移至标尺左端的零刻度线上。若此时指针的位置如图甲所示，则应向______调节平衡螺母，使天平平衡； （2）将矿石放在天平的左盘，当天平恢复平衡时，右盘中砝码的质量和游码在标尺上的位置如图乙所示，则矿石的质量是______g； （3）向量筒中倒入60mL的水，用细线吊着将矿石慢慢放入量筒底部，静止时量筒中的水面如图丙所示。则矿石的密度为______； （4）矿石（不吸水）放入量筒并沉底（未与量筒底部紧密接触）后，松开细线，此时矿石对量筒底部的压力为______N。（） 19. 我校科技创新社团开展“自制电磁铁及应用”的探究活动，核心任务是探究影响电磁铁磁性强弱的因素，并尝试将其应用于实际问题。 （1）他们用相同的漆包线和______（选填“钢钉”或“铁钉”）绕制成两个电磁铁A和B，B钉上绕有更多匝数的线圈，实验装置如图所示； （2）如图甲，闭合开关，将滑动变阻器的滑片P向左移动，能吸引更多的大头针，说明在线圈匝数一定时，电磁铁的磁性强弱与______有关； （3）如图乙，把电磁铁A和B串联接入电路，目的是控制通过两个线圈的______相同。闭合开关，多次移动滑动变阻器的滑片P改变电流，发现电磁铁B（匝数多）总是比电磁铁A（匝数少）吸引更多的大头针。通过比较，得出的结论是：在电流相同的情况下，电磁铁线圈的匝数越多，其磁性越强。 （4）小组设计了一个“简易硬币分拣器”模型，如图所示。传送带左侧固定一个电磁铁，下方有一强磁铁。当传送带上的混合硬币（铁质和铜质）经过电磁铁下方时，电磁铁通电。请结合你的探究结论，解释此装置如何将铁质硬币分拣出来：______； （5）有同学提出，若电磁铁磁性不够强，可能无法有效吸起较厚的铁质硬币。请你基于以上探究结论，提出一条增强该分拣器电磁铁磁性的具体可操作的改进建议：______。 20. 【项目背景】为助力贵州“东数西算”工程，某数据中心利用贵州山区昼夜温差大的特点，设计一种“夜间自然冷源+日间机械制冷”的节能空调系统。物理小组受此启发，开展了“探究不同物质比热容对降温效果影响”的项目式学习。 【信息检索】他们查到，数据中心常用水或某种乙二醇溶液作为冷却液。 【提出问题】不同冷却液的降温效果有何差异？ 【猜想与假设】冷却液的比热容可能影响其降温（或吸热）能力。 【设计实验】装置模拟：两个相同的烧杯分别装入质量和初温相同的水和乙二醇溶液，置于相同环境中自然冷却，用温度传感器每隔一分钟记录一次温度。 【进行实验与收集证据】实验数据记录如下表（部分）： 时间/min 0 1 2 3 4 5 水温/℃ 60 58.5 57.1 55.8 54.6 53.5 乙二醇溶液温度/℃ 60 57.8 55.7 53.8 52.0 50.3 （1）实验中，使两种冷却液的质量和初温相同，并置于相同环境，是为了探究物质的______对降温效果的影响。 （2）分析数据，在相同时间内，乙二醇溶液的温度下降更快，说明其比热容较______（选填“大”或“小”），在自然冷却条件下，其降温效果更______（选填“好”或“差”）。 （3）请解释数据中心利用“夜间自然冷源”时，为什么常用水作为蓄冷介质：______。 （4）该实验用“自然冷却”模拟数据中心实际情况不够准确，因为数据中心冷却液是在管道中强制循环的。你认为应如何改进实验装置以更好地模拟实际情况？______。 六、综合应用题（共2题；21题8分；22题8分；共16分） 21. 某学校花园，为了给植物提供光和热，设计了如题图所示的电路图。小灯泡L的规格是“12V，6W”，电源电压为12V，R为加热电阻，阻值大小为6Ω，求： （1）只闭合，通过R的电流； （2）只闭合，灯泡L的电阻； （3）闭合、后，通电10min，求电路消耗的总电能。 22. 为满足贵州山区旅游观光需求，某景区引进了一套新型电动客运缆车。如图所示，在一次满载测试中，缆车（满载总质量 ）沿倾角为30°的索道，从A点（海拔800m）匀速上行至B点（海拔1000m），已知索道长度 。索道缆绳对缆车的牵引力方向始终沿索道向上，运行中受到的摩擦力f恒为缆车总重力G的0.05倍。（假设此过程中电机内部无其他形式的能量损耗，忽略空气阻力，g取10N/kg。） （1）缆车在匀速上升过程中，对索道的压力______（选填“大于”“等于”或“小于”）其总重力。 （2）缆车在匀速上行过程中，受到的摩擦力大小为______N。 （3）缆车从A点匀速上行到B点的过程中，索道缆绳的牵引力对缆车做的总功是多少J？（请写出计算过程） （4）当缆车高速运动时，其顶部的空气流速比底部大。请简要分析，这会对缆车产生一个怎样方向的压强差？这个压强差可能对缆车的运行产生什么影响？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年度第一学期九年级 物理学科第一次学情诊断检测试卷 卷Ⅰ（选择题） 一、选择题（本题共7个小题，每小题3分，共21分。第1~6题为单项选择题，在给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。第7题为多项选择题，在给出的四个选项中，至少有两项是符合题目要求的，全选对的得3分，选对但不全的得1分，选错或不选得0分） 1. 下列描述“中国天眼”（FAST）一小块面板“所用材料多少”的物理量是（　　） A. 质量 B. 密度 C. 体积 D. 长度 【答案】A 【解析】 【详解】物体所含物质（材料）的多少指的是质量，故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 2. 动圈式麦克风将声信号转化为电信号，主要利用了（　　） A. 电流的磁效应 B. 磁场对电流的作用 C. 电磁感应 D. 电荷间的相互作用 【答案】C 【解析】 【详解】动圈式麦克风的工作原理是：当声音使膜片振动时，与膜片相连的线圈也会跟着一起振动，线圈在磁场中做切割磁感线运动，从而产生感应电流，这个过程是将声信号转化为电信号，利用的是电磁感应现象。故选C。 3. 救援无人机悬吊物资箱匀速水平飞行（忽略空气阻力），物资箱的受力情况是（　　） A. 只受重力 B. 受重力和向前的牵引力 C. 受重力和无人机的拉力 D. 受重力、无人机的拉力和向前的力 【答案】C 【解析】 【详解】物资箱在地球附近匀速飞行，一定受竖直向下的重力。物资箱被悬吊，因此受到无人机对它竖直向上的拉力，重力和拉力是一对平衡力。若水平方向存在向前的力，没有其他力能与之平衡，物资箱无法保持匀速运动，因此不存在向前的力。因此物资箱只受重力和无人机的拉力。 故选C。 4. 清晨，小草叶片上会出现露珠：寒冷的冬天，户外行人呼出的“白气”清晰可见。这两种现象对应的物态变化分别是（　　） A. 液化、凝华 B. 液化、汽化 C. 液化、液化 D. 凝固、凝华 【答案】C 【解析】 【详解】清晨的露珠是空气中的气态水蒸气遇到温度较低的小草叶片，放热形成的液态小水珠，属于液化现象；冬天呼出的“白气”是人呼出的气态水蒸气遇到冷的室外空气，放热液化成细小的液态小水珠，肉眼可见的“白气”就是这些液态小水珠，也属于液化现象。故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 5. 小明和小红在公园里玩，小明拍了一下手，小红在远处喊道：“我听到你的掌声了！”关于他们听到的声音，下列说法正确的是（　　） A. 掌声主要是通过地面传播到小红耳中的 B. 掌声的音调高低取决于小明拍手的力度 C. 小红听到的掌声是由小明的手掌振动产生的 D. 如果此时刮起大风，风向会影响声音传播到小红那里的速度 【答案】D 【解析】 【详解】A．小红听到的掌声主要是通过空气传播到耳中的，不是地面，故A错误； B．音调由发声体振动的频率决定，拍手力度改变的是发声的振幅，振幅只影响响度，不影响音调，故B错误； C．掌声主要是由拍手时两掌之间的空气受挤压振动产生的，故C错误； D．如果此时刮起大风，风速不会影响声音在空气中的传播速度，但是会影响相对地面的传播速度，故D正确。 故选D。 6. 周末妈妈用破壁机制作豆浆。其电路原理简化如图所示（电源电压220V，M为电动机，加热电阻为一个元件，、为控制开关）。关于其工作过程，下列分析正确的是（　　） A. 只闭合时，破壁机处于加热状态 B. 制作豆浆时，加热电阻R将电能转化为内能，电动机M将电能主要转化为机械能 C. 若加热电阻R断路，则破壁机无法进行任何工作 D. 在加热过程中，豆浆的温度升高，其内能增大，主要是通过做功的方式改变的 【答案】B 【解析】 【详解】A．只闭合时，只有电动机M接入电路，此时是电动机工作，属于打浆状态，故A错误； B．制作豆浆时，加热电阻R工作时将电能转化为内能，电动机M工作时将电能主要转化为机械能（还有少量内能），故B正确； C．若加热电阻R断路，只要闭合，电动机仍能单独工作，破壁机可以进行打浆操作，故C错误； D．加热过程中，豆浆的内能增大是通过热传递的方式改变的，故D错误。 故选B。 7. 如图所示，一个装有适量水的圆柱形容器静止在水平桌面上。现将一个长方体实心均匀木块（不吸水）轻轻放入水中，木块漂浮。若用记号笔在容器外壁标记此时的水面高度，记为。下列说法正确的是（　　） A. 木块受到的浮力大小等于它排开的水的重力大小，与木块的形状有关 B. 放入木块前后，容器对桌面的压力增加量等于木块的重力 C. 放入木块前后，水对容器底部的压力增加量等于木块受到的浮力 D. 若用细针将木块缓慢压入水中至恰好完全浸没，水对容器底部的压强会先增大后不变 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据阿基米德原理，浸在液体中的物体受到的浮力等于排开液体的重力，浮力大小只与液体密度和排开液体的体积有关，与物体形状无关，故A错误； B．将容器、水、木块看做整体，放入木块前容器对桌面的压力为，放入木块后压力为，压力增加量，故B正确； C．圆柱形容器中，放入木块后水面上升，水对容器底的压力增加量，即压力增加量等于木块受到的浮力，故C正确； D．从开始压木块到木块恰好完全浸没的过程中，木块排开水的体积逐渐增大，水面高度持续升高，根据，水对容器底的压强一直增大。只有完全浸没后，再向下压木块，液体对容器底部压强才不会变化。故D错误。 故选BC。 卷Ⅱ（非选择题） 二、填空题（共3题；每空2分；共10分） 8. 将食用油倒进干净的锅里，发现油能迅速“铺满”整个锅底，形成一个薄薄的油层，很难聚拢成油珠。这是因为油分子和锅（铁原子）之间存在着较强的______力。 【答案】引 【解析】 【详解】分子间存在相互作用的引力和斥力，不同物质的分子之间也存在这类相互作用。油能铺满锅底而难以聚拢成油珠，是因为油分子与锅的铁原子之间存在较强的引力，使油分子被吸引附着在锅底表面。 9. “福建舰”舰载机在甲板上加速起飞升空的过程中，其动能______，重力势能______（均选填“增大”、“减小”或“不变”）。 【答案】 ①. 增大 ②. 增大 【解析】 【详解】舰载机加速起飞时，自身质量不变，速度不断增大，因此动能增大；高度逐渐升高，因此重力势能增大。 10. 清晨，太阳光穿过树叶间的缝隙，在地面上形成许多大小不一、轮廓清晰的圆形光斑。地面上光斑的形状主要由______形状决定。（选填“树叶缝隙”或“太阳”） 【答案】 太阳 【解析】 【详解】该现象属于小孔成像，光沿直线传播，树叶间的缝隙相当于小孔，地面上的圆形光斑是太阳经小孔所成的实像。小孔成像的特点是像的形状由成像物体的形状决定，与小孔的形状无关，因此地面上光斑的形状主要由太阳的形状决定。 11. 小明家新买了一台标有“220V 2000W”的电热水壶，若该水壶正常工作5min，可将1.5kg、20℃的水加热至沸腾（标准大气压），则其效率为______%。［］ 【答案】84 【解析】 【详解】标准大气压下水的沸点为100℃，水吸收的热量为 而电热水壶消耗的电能为 所以电热水壶的效率为 三、作图题（共3题；每题2分；共6分） 12. 如图所示，铁丝一端固定在墙壁上，另一端连接一个小球，小球处于静止状态，请画出小球所受力的示意图。 【答案】 【解析】 【详解】小球处于静止状态，受力平衡，竖直方向受到两个力的作用，铁丝给它的竖直向上的弹力和竖直向下的重力，从重心出发，画一条竖直向下的线段，标注G；另画一条竖直向上的线段，标注F，两个力的线段长度大致相等。据此作图。 13. 如图所示，已知凸透镜的一条折射光线和一条入射光线，请分别画出它们对应的入射光线和折射光线。 【答案】 【解析】 【详解】过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后，折射光线与凸透镜主光轴平行；过凸透镜光心的光线传播方向不变，据此作出对应的光线，如图所示： 14. 如图所示，是居民楼楼梯间的“声光控”节能灯座示意图。要求：夜晚（光控开关断开）且有声音（声控开关闭合）时，灯泡才亮；其余情况灯泡不亮。请用笔画线代替导线，将灯泡和两个开关（声控、光控）正确接入家庭电路。 【答案】 【解析】 【14题详解】 由题可知，灯泡需在“夜晚”且“有声音”这两个条件同时满足时才亮，这说明光控开关和声控开关与节能灯是串联的。 为了安全用电，开关应接在相线上，当断开开关后，节能灯与相线断开而不带电；节能灯的螺旋接中性线，可以避免误触螺旋部分发生触电。据此作图。 四、简答题（共3题；每题3分；共9分） 15. 我校物理社团计划设计一个“校园气象站”，可以自动测量并记录温度、湿度、风速、气压等数据。在选址讨论会上，有同学提出将气象站安装在学校实验楼楼顶一个废弃的大型金属水箱顶部。请你从物理学角度，对该选址方案的合理性进行评估，并提出你的观点与理由。 【答案】 该选址方案不合理。理由：①金属水箱比热容小、导热性好，白天受太阳照射后易大幅升温，导致周边局部温度偏高，夜晚散热快，温度又会低于环境气温，温度测量数据失真； ② 实验楼楼顶和水箱本身会阻挡、扰动气流，形成涡流或乱流，使测得的风速数据无法代表校园环境的真实平均风速； ③虽然气压受高度影响较小，但水箱和楼顶的局部气流变化也可能对气压传感器造成干扰，影响测量准确性； ④金属水箱在雷雨天气更容易吸引雷电，存在安全隐患；同时水箱的金属结构也可能对部分电子传感器产生电磁干扰。 【解析】 【详解】气象站需采集校园环境真实的气象数据，金属水箱的特性会对各气象要素测量及设备安全产生干扰：从热学角度，金属比热容小，吸收相同热量时温度升高更快，会改变周边局部气温；从流体角度，大型水箱会阻挡气流，改变局部风速；水箱和楼顶的局部气流变化可能对气压传感器造成干扰；从电学角度，金属导电性强，易成为雷击目标，威胁设备安全。这些因素都会导致测量数据不准确或设备损坏，因此该选址方案不合理。 16. 碧江区有一些老式楼房，顶层居民在夏天时会感到特别闷热。有经验的老师傅建议，可以在楼顶铺设一层浅色的、中空夹层的“隔热砖”。请从光学和热学两个不同角度，解释这种“隔热砖”为什么能起到降温效果。 【答案】 光学角度：浅色隔热砖对太阳光的反射能力较强，能反射大部分太阳辐射，吸收的热量较少，楼顶升温较慢； 热学角度：中空夹层内的空气是热的不良导体，可有效减少楼顶的热量通过热传导传递至室内，从而降低室内温度。 【解析】 【详解】略 17. 如图所示为某品牌新能源汽车的“智能充电桩”简化电路图。充电时，电能需要经过一系列转化才能储存到蓄电池中。 （1）请写出汽车充电过程中涉及的主要能量转化形式。 （2）“快充”模式时，充电电流很大。会导致充电桩的导线明显发热，请根据焦耳定律对导线的材料提出改进建议。 【答案】（1） 主要能量转化形式为电能转化为化学能，部分电能转化为内能。 （2） 改进建议：换用电阻率更小、导电性更好的材料制作充电桩的导线。 【解析】 【小问1详解】 给汽车蓄电池充电时，消耗电能，将能量以化学能的形式储存在蓄电池中，同时电流通过导体时因热效应，部分电能转化为内能散失，因此主要能量转化为化学能。 【小问2详解】 根据焦耳定律 ，快充模式下充电电流I很大，相同通电时间内，导线产生的热量Q与导线电阻R成正比。要降低导线发热量，需要减小导线电阻；在导线长度和横截面积不变时，选用电阻率更小的材料可以减小导线电阻，从而减少导线产生的热量，改善导线发热问题。 五、实验与科学探究题（共3题；18题8分；19题10分；20题10分；共28分） 18. 在实验课上，同学们正在利用天平和量筒，测量一小块矿石的密度。 （1）实验前，把天平放在水平桌面上，将游码移至标尺左端的零刻度线上。若此时指针的位置如图甲所示，则应向______调节平衡螺母，使天平平衡； （2）将矿石放在天平的左盘，当天平恢复平衡时，右盘中砝码的质量和游码在标尺上的位置如图乙所示，则矿石的质量是______g； （3）向量筒中倒入60mL的水，用细线吊着将矿石慢慢放入量筒底部，静止时量筒中的水面如图丙所示。则矿石的密度为______； （4）矿石（不吸水）放入量筒并沉底（未与量筒底部紧密接触）后，松开细线，此时矿石对量筒底部的压力为______N。（） 【答案】（1）右 （2）48.8 （3） （4）0.288 【解析】 【小问1详解】 指针指在分度盘中央刻度线左侧，说明天平右盘高，应该向右调节平衡螺母。 【小问2详解】 待测物体质量为 【小问3详解】 矿石体积为 矿石密度为 【小问4详解】 矿石浸没在水中，排开水的体积等于自身体积，矿石对量筒底压力等于自身重力与浮力的差，为 19. 我校科技创新社团开展“自制电磁铁及应用”的探究活动，核心任务是探究影响电磁铁磁性强弱的因素，并尝试将其应用于实际问题。 （1）他们用相同的漆包线和______（选填“钢钉”或“铁钉”）绕制成两个电磁铁A和B，B钉上绕有更多匝数的线圈，实验装置如图所示； （2）如图甲，闭合开关，将滑动变阻器的滑片P向左移动，能吸引更多的大头针，说明在线圈匝数一定时，电磁铁的磁性强弱与______有关； （3）如图乙，把电磁铁A和B串联接入电路，目的是控制通过两个线圈的______相同。闭合开关，多次移动滑动变阻器的滑片P改变电流，发现电磁铁B（匝数多）总是比电磁铁A（匝数少）吸引更多的大头针。通过比较，得出的结论是：在电流相同的情况下，电磁铁线圈的匝数越多，其磁性越强。 （4）小组设计了一个“简易硬币分拣器”模型，如图所示。传送带左侧固定一个电磁铁，下方有一强磁铁。当传送带上的混合硬币（铁质和铜质）经过电磁铁下方时，电磁铁通电。请结合你的探究结论，解释此装置如何将铁质硬币分拣出来：______； （5）有同学提出，若电磁铁磁性不够强，可能无法有效吸起较厚的铁质硬币。请你基于以上探究结论，提出一条增强该分拣器电磁铁磁性的具体可操作的改进建议：______。 【答案】（1）铁钉 （2）电流大小 （3）电流 （4）铁质硬币是铁磁性材料，会被电磁铁吸引，从而偏离传送带落入指定的收集路径；而铜质硬币作为非磁性材料，不受电磁铁的吸引，会沿着传送带继续运动并落入另一个收集路径，从而实现分拣 （5）增大电流 【解析】 【19题详解】 制作电磁铁的铁芯需要选用软磁性材料，这种材料在通电时容易被磁化，断电后磁性又会迅速消失。铁钉（通常为低碳钢）属于软磁性材料，符合要求。而钢钉（通常为高碳钢）属于硬磁性材料，被磁化后会保留磁性，不适合用作电磁铁的铁芯。 【20题详解】 在图甲中，当滑动变阻器的滑片P向左移动时，接入电路的电阻减小。根据欧姆定律，在电源电压不变的情况下，电路中的电流会增大。实验现象是电磁铁吸引了更多的大头针，这表明其磁性增强了。该实验控制了线圈匝数不变，改变了电流大小，因此说明了电磁铁的磁性强弱与电流大小有关。 【21题详解】 在图乙中，电磁铁A和B被串联接入电路。根据串联电路中电流处处相等的特点，这样做可以保证通过两个电磁铁线圈的电流大小是相同的。 【22题详解】 该装置利用了电磁铁能够吸引铁、钴、镍等磁性材料的特性。铁质硬币是磁性材料，会被通电的电磁铁吸引改变运动路径，铜质硬币是非磁性材料，不会被吸引，保持原运动状态，实现分拣。 【23题详解】 根据前面的探究结论，电磁铁的磁性强弱与线圈匝数和电流大小有关。要增强电磁铁的磁性，可以采取以下措施：在铁芯上缠绕更多的线圈，即增加线圈的匝数。增大通过线圈的电流，具体操作可以是增大电源电压（例如，增加串联电池的节数）或减小电路中的总电阻。 20. 【项目背景】为助力贵州“东数西算”工程，某数据中心利用贵州山区昼夜温差大的特点，设计一种“夜间自然冷源+日间机械制冷”的节能空调系统。物理小组受此启发，开展了“探究不同物质比热容对降温效果影响”的项目式学习。 【信息检索】他们查到，数据中心常用水或某种乙二醇溶液作为冷却液。 【提出问题】不同冷却液的降温效果有何差异？ 【猜想与假设】冷却液的比热容可能影响其降温（或吸热）能力。 【设计实验】装置模拟：两个相同的烧杯分别装入质量和初温相同的水和乙二醇溶液，置于相同环境中自然冷却，用温度传感器每隔一分钟记录一次温度。 【进行实验与收集证据】实验数据记录如下表（部分）： 时间/min 0 1 2 3 4 5 水温/℃ 60 58.5 57.1 55.8 54.6 53.5 乙二醇溶液温度/℃ 60 57.8 55.7 53.8 52.0 50.3 （1）实验中，使两种冷却液的质量和初温相同，并置于相同环境，是为了探究物质的______对降温效果的影响。 （2）分析数据，在相同时间内，乙二醇溶液的温度下降更快，说明其比热容较______（选填“大”或“小”），在自然冷却条件下，其降温效果更______（选填“好”或“差”）。 （3）请解释数据中心利用“夜间自然冷源”时，为什么常用水作为蓄冷介质：______。 （4）该实验用“自然冷却”模拟数据中心实际情况不够准确，因为数据中心冷却液是在管道中强制循环的。你认为应如何改进实验装置以更好地模拟实际情况？______。 【答案】（1） 比热容 （2） ①. 小 ②. 好 （3） 水的比热容大，相同质量的水降低相同温度时，放出的热量更多，能储存更多冷量 （4） 用水泵使两种冷却液在封闭管道中循环流动 【解析】 【小问1详解】 本实验采用控制变量法，控制质量、初温、冷却环境等所有无关变量相同，只保留两种物质的比热容不同，因此目的是探究比热容对降温效果的影响。 【小问2详解】 根据放热公式，相同时间内两种冷却液放出的热量 相同、质量相同，乙二醇温度下降更快（ 更大），因此可得其比热容更小；相同时间降温更多，说明自然冷却条件下降温效果更好。 【小问3详解】 蓄冷介质需要储存足够冷量，水的比热容比乙二醇更大，相同质量的水降低相同温度时，比其他物质能放出更多热量，也就是储存更多冷量，因此适合做蓄冷介质。 【小问4详解】 实际工况是冷却液强制循环，原实验为静置冷却，因此增加水泵驱动冷却液循环即可改进实验，更贴近实际情况。 六、综合应用题（共2题；21题8分；22题8分；共16分） 21. 某学校花园，为了给植物提供光和热，设计了如题图所示的电路图。小灯泡L的规格是“12V，6W”，电源电压为12V，R为加热电阻，阻值大小为6Ω，求： （1）只闭合，通过R的电流； （2）只闭合，灯泡L的电阻； （3）闭合、后，通电10min，求电路消耗的总电能。 【答案】（1）2A （2）24Ω （3） 【解析】 【小问1详解】 当只闭合开关S2时，电路为只有R的简单电路，根据欧姆定律可得通过电阻R的电流为 【小问2详解】 当只闭合开关S1时，电路为只有L的简单电路，根据小灯泡的规格“12V，6W”，可知其额定电压，额定功率 因此由电功率公式可得灯泡L的电阻为 【小问3详解】 当S1、S2都闭合时，R与L并联，因为电源电压等于灯泡的额定电压，所以灯泡消耗的功率为 此时电阻R消耗的功率为 因为此时电路为并联电路，所以电路的总功率为 又因为通电时间为 所以电路消耗的总电能为 22. 为满足贵州山区旅游观光需求，某景区引进了一套新型电动客运缆车。如图所示，在一次满载测试中，缆车（满载总质量 ）沿倾角为30°的索道，从A点（海拔800m）匀速上行至B点（海拔1000m），已知索道长度 。索道缆绳对缆车的牵引力方向始终沿索道向上，运行中受到的摩擦力f恒为缆车总重力G的0.05倍。（假设此过程中电机内部无其他形式的能量损耗，忽略空气阻力，g取10N/kg。） （1）缆车在匀速上升过程中，对索道的压力______（选填“大于”“等于”或“小于”）其总重力。 （2）缆车在匀速上行过程中，受到的摩擦力大小为______N。 （3）缆车从A点匀速上行到B点的过程中，索道缆绳的牵引力对缆车做的总功是多少J？（请写出计算过程） （4）当缆车高速运动时，其顶部的空气流速比底部大。请简要分析，这会对缆车产生一个怎样方向的压强差？这个压强差可能对缆车的运行产生什么影响？ 【答案】（1）小于 （2） （3） （4）会对缆车会产生一个向上的压强差（即向上的升力）。这个向上的升力使得缆车对索道的压力减小，缆车与索道之间的摩擦力也减小，可能会影响缆车运行的稳定性 【解析】 【小问1详解】 缆车在倾斜的索道上匀速行驶，受到竖直向下的重力和沿斜面向上的摩擦力以及垂直索道的支持力这三个力而处于平衡状态，根据力的关系可知，缆车的总重力大于支持力，又由力的相互性，缆车受的支持力和缆车对索道的压力是相互作用力，大小相等，即缆车对索道的压力小于缆车的总重力。 【小问2详解】 由题可知，缆车的总重力 所以摩擦力 【小问3详解】 克服缆车从A点匀速上行到B点摩擦力所做的功为额外功， 由数学知识可得，缆车从A点匀速上行到B点，缆车上升的高度 ，克服缆车总重所做的功，即有用功 根据功的关系，索道缆绳的牵引力对缆车做的总功 【小问4详解】 由于缆车顶部的空气流速比底部大，所以缆车顶部的空气压强比底部的空气压强小。因此，这会对缆车产生一个向上的压强差，这个向上的压强差会产生一个向上的升力，使得缆车对索道的压力减小，进而导致缆车与索道之间的摩擦力减小。在高速运行时，这个升力可能会影响缆车运行的稳定性，使其有向上脱离索道的趋势。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $