精品解析：江苏省常州市武进区星辰实验学校2024-2025学年九年级下学期物理新课结束考试卷

2024—2025学年第二学期九年级新课结束教学情况调研 物理试题 注意事项：1.本试卷满分为100分，考试时间为100分钟。 2.请将答案全部填写在答题纸上，在本试卷上答题无效。 一、单项选择题（本题共15小题，每小题2分，共30分）每小题只有一个选项符合题意。 1. 杠杆在我国古代就有了许多应用，《天工开物》中记载的捣米用的住舂就利用了杠杆原理。如图是生活中用舂进行劳作的情境，用脚按住舂较短的一端，就可以把春较长的另一端高高抬起。下列工具所属杠杆类型与图中住舂相同的是（　　） A. 瓶盖起子 B. 筷子 C. 核桃夹 D. 老虎钳 2. 下列叙述中，正确的是（ ） A. 物体吸收的热量越多，温度升高的越多 B. 内能越大的物体，温度越高 C. 内能大的物体，把温度传给内能小的物体 D. 物体的温度升高，内能一定增大 3. 如图甲所示为一个“魔罐”，图乙为其截面图。如图丙所示，小明将该罐子从斜面A点由静止释放，罐子滚到水平面D点停止，然后自动返回，再滚上斜面的B点，停止后又滚下斜面……如此往返，最后停在水平面上，下列说法正确的是（ ） A. 罐子从A点滚动到C点的过程中，机械能保持不变 B. 罐子在A点的重力势能最大，橡皮筋在D点的弹性势能最大 C. 若罐内没有橡皮筋和小铁块，罐子也能自动返回滚上斜面 D. 向上滚动的过程中，罐子整体在C点时的机械能小于在B点时的机械能 4. 如图所示，工人用A、B两个相同的滑轮组成的滑轮组提升重的物体，所用的拉力为，物体以的速度匀速上升了。不计绳重及摩擦，则下列说法正确的是（ ） A. 拉力所做功的功率为 B. C处天花板受到的拉力为660N C. 若匀速提升重240N的物体，滑轮组机械效率为80% D. 动滑轮重为120N 5. 体重为50kg的小华在跳绳测试中，1min跳180次，每次腾空的最大高度平均为5cm，则他在跳绳过程中克服重力做功的平均功率最接近（ ） A. 8W B. 75W C. 150W D. 300W 6. 在探究通电螺线管的实验中，小明连接了如图所示的电路，通电螺线管A端放有一小磁针，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，下列说法正确的是（　　） A. 磁感线是磁体周围真实存在的曲线，总是从N极出发，回到S极 B. 闭合开关时，小磁针逆时针转动 C. 滑动变阻器的滑片P向b端移动，通电螺线管的磁性增强 D. 通电螺线管外C点的磁场方向向右 7. 小张家最近购买了一款智能扫地机，当手动触摸按钮闭合开关S1，或对它说“开始打扫”（相当于闭合语音开关S2），电动机M开始工作，扫地机进入打扫模式。若在清扫过程出现意外，则自动闭合开关S3使电铃通电警示。图中符合上述要求的电路是（　　）   A. B. C. D. 8. 科技小组同学在自制指南针活动中，用条形磁体将缝衣针磁化后，放在水中漂浮的一片树叶上。多次轻轻旋转树叶，待树叶静止后，观察到树叶的尖端总是指向南方，如图所示。下列说法中正确的是（　　） A. 树叶尖端指向地磁场的南极 B. 指南针的S极应标注在树叶尖端 C. 树叶尖端会排斥磁体的N极 D. 自制指南针周围存在磁场和磁感线 9. 如图是电磁波及其应用实例，下列说法正确的是（　　） A. 紫外线是紫色的 B. 可见光与无线电波在真空中的传播速度相同 C. 电视机遥控器用γ射线遥控 D. 体检胸透用的电磁波频率比无线电波低 10. 小容受穿戴式“智能体温计”（如图甲所示）的启发，设计了一个如图乙所示的体温计电路图，用电表示数大小反映温度高低，热敏电阻R1的阻值随温度的升高而增大，定值电阻R2起保护电路的作用。下列分析正确的是（　　） A. 该电路中的电表是电流表 B. 温度升高时R2两端电压变大 C. 温度升高时电路中电流变大 D. 温度升高时电路的总功率变小 11. 甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，下列说法中正确的是 A. 甲灯的实际功率一定是25W B. 两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多 C. 两灯均正常发光时，甲灯灯丝电阻较大 D. 将乙灯接入110V电路中，它的实际功率为50W 12. 图中是小明制作的简单电动机模型，其线圈由漆包线绕成，将线圈一端的漆全部刮掉，另一端只刮掉半周，在线圈的下面放置了一块磁体。将其接入电路中，闭合开关后，线圈转动起来了。关于此电动机模型下列说法正确的是（　　） A. 利用电磁感应原理工作 B. 线圈在转动时，始终受到磁场作用力 C. 将电能转化为机械能 D. 增大线圈中的电流可改变转动方向 13. 如图所示为居民家中某房间的电路，电灯L与电热壶均正常工作，在三孔插座上接入电饭煲后，灯L仍正常发光，电热壶突然停止工作，拔出电饭煲的插头，用试电笔分别测试三孔插座的左右两孔，氖管均发光，此时电路故障可能是（　　） A. 插座短路 B. 入户零线断路 C. AB间断路 D. CD间断路 14. 我国新型反潜巡逻机尾的“棍子”叫做磁异探测器，它能将潜艇经过海域引起的磁场强弱变化转化为强弱变化的电流，从而发现潜艇的存在，下列图中与磁异探测器工作原理相同的是（　　） A. B. C. D. 15. 如图所示，电源电压6V不变，小灯泡标有“6V 3W”，滑动变阻器标有“20Ω 1A”，电流表所接量程为“0~0.6A”，电压表所接量程为“0~3V”，不考虑温度对灯丝电阻的影响。闭合开关，为保证电路安全，下列不正确的是（　　） A. 电路的最大功率为3W B. 滑动变阻器可以接入电路的阻值为0~12Ω C. 小灯泡的最小功率为0.75W D. 电路中允许通过的最大电流为1A 二、填空作图题（第16～22小题每空格1分，第23、24小题各2分，共25分） 16. 为了探究轻质杠杆的动力大小与动力臂的关系，小明设计了如图所示的装置。测量时，总保持杠杆在水平位置平衡，目的是______；改变动力臂，多次测量，根据记录的数据画出如图所示的动力随动力臂变化的图像。则杠杆左端所挂重物的重力大小是______N（杠杆上每一小格长度为1cm），小明发现图像中每次描出的点与两坐标轴围成的方形面积（如图中阴影部分）总相等，原因是______。 17. 沂蒙山区属于风力资源丰富的地区，有许多风力发电机（如图）。发电机发电的过程是将其他形式的能 ___________（选填“转移”或“转化”）成电能的过程。风能是 ___________（选填“可再生”或“不可再生”）能源；核电站是利用 ___________（选填“核裂变”或“核聚变”）方式获得核能来发电的。 18. 现有一重为3000N的包装箱，工人师傅想把它搬到1.2m高的车厢上，他们用木板在车厢与地面之间搭成一个长度约为4m的简易斜面，如图所示，工人师傅站在地上用1200N的推力沿斜面把包装箱匀速推上车。该斜面的机械效率是___________，包装箱在斜面上运动时所受摩擦力是___________N。 19. 一台单缸四冲程汽油机，在压缩冲程中，气体的温度升高，这是通过_____的方式增加内能。为了不让汽油机在工作时温度升得太高，在设计制造时，让汽缸被水包围着，这是通过_____的方式减少汽缸内能。用水来冷却汽缸是因为水的________较大．若飞轮转速是1800r/min,该汽油机每秒完成____个冲程，对外做功_____次。 20. 如图为一列波某时刻的波形图，振动频率为5Hz，此波波长是 ___________m，周期是 ___________s，若波速为7km/s，则这列波传播14km，需要 ___________s。 21. 如图为家庭电路的电能表，该电能表允许接入用电器的最大总功率是__________W；表盘上的某个参数模糊不清，为测得这个参数，仅将额定功率为1200W的空调接入电路，正常工作1min电能表转盘转了60转，计算可知该参数为__________r/(kW∙h)。 22. 某充电宝的额定容量是20000mA·h，充电电压为5V，则该充电宝充满一次电存储的电能是______J，相当于______kW·h。某手机有专用的“超级快充”插头，“超级快充”的“快”是指______。（选填“电压大”“电功率大”或“电能大”） 23. 如图是宜宾港一起重机正在吊起货物的情景，请在图中画出此时动力的力臂和阻力的示意图。 24. 某同学设计水位自动报警装置，主要元件有电磁继电器、红灯和绿灯（额定电压220V）、控制电路电源（电源电压6V）、水位控制器等。当水位没有上升到与金属片A接触时，控制电路断开，此时绿灯亮；当水位上升到与金属片A接触时，控制电路接通，此时红灯亮。请用笔画代替导线完成电路连接。 三、解答探究题（第25小题6分，第26小题7分，第27小题10分，第28小题8分，第29小题6分，第30小题8分，共45分）计算型问题解答时要有必要的文字说明、公式和运算过程，直接写出结果的不能得分。 25. 如图所示，是百度开发的一款无人驾驶汽车，汽车自动驾驶时用激光测距器来了解周围的交通状况，用北斗卫星导航系统进行定位和导航，若该款车在一段平直公路上匀速行驶27km的过程中受到的平均阻力为，消耗汽油2kg。[已知：汽油的热值为，]。求： （1）汽车在该路段匀速行驶过程中发动机牵引力做的功； （2）该汽车发动机的热机效率； （3）假设该汽车在这次行驶过程中，发动机排出的废气带走的能量占汽油完全燃烧放出的热量的42%，若这些废气带走的能量全部被质量为200kg的水吸收，整个过程水未沸腾，求水升高的温度。 26. 如图甲所示是一款电加热煮茶壶，其额定电压为220V。图乙为其简化工作原理图，R1、R2均为阻值不变的加热电阻丝，旋钮开关S分别调至1、2、3挡位置，与该挡的两个触点同时接通。通过改变旋钮开关的位置，可实现“加热”、“保温”两种温挡的调节。已知加热挡的额定功率为1210W，R1＝160Ω。求： （1）电阻丝R2的阻值； （2）保温挡正常工作100s消耗的电能； （3）该煮茶壶加热时的效率为80%。若在用电高峰期使用加热挡，将500g的茶水从40℃加热到100℃需2.5min，则电茶壶工作的实际电压值。[茶水的比热容] 27. 如图所示，电源电压保持不变，滑动变阻器R标有“30Ω；1A”，定值电阻R0的阻值为10Ω，小灯泡L标有“6V3.6W”（设电阻保持不变），电流表的量程为0～3A，电压表量程为0～15V，当S闭合，S1、S2断开，滑片P移到R的中点时，小灯泡恰好正常发光。求： （1）灯泡正常发光时的电阻； （2）电源电压； （3）在保证电路安全的前提下，电路消耗总功率的范围。 28. 如图所示，甲、乙、丙三图中装置完全相同，燃料的质量都是10g，烧杯内的液体初温相同。 （1）比较不同燃料的热值，应选择______两图进行实验，通过______比较燃料热值的大小； （2）比较不同物质的比热容，应选择______两图进行实验，通过______比较吸收热量的多少，得到液体a、b温度随时间变化如图丁所示，则液体______的比热容较大。 （3）若在研究不同燃料热值实验时，记录数据如表： 燃料 加热前液体温度/℃ 燃料燃尽时液体温度/℃ 燃料的热值/（J/kg） 1 15 35 2 15 25 根据表中数据计算，燃料2的热值为______J/kg。 （4）通过实验得到的燃料热值与实际值相比偏______（选填“大”或“小”），你认为出现这种情况的主要原因是______。 29. 小张在高速路上看到了许多限载限速标志，由此想探究动能与哪些因素有关，做了如图所示的实验。 （1）该实验研究的是______（选填“小球”或“木块”），______（选填“碰撞前”或“碰撞后”）的动能；小球动能的大小是通过______来反映的； （2）在探究动能与质量的关系过程中，为保证小球到达水平面的速度相同，需控制小球静止下滑时的______相同，通过比较______两次实验可以得出动能大小与质量的关系； （3）比较甲、乙两次实验，得出的结论可以解释汽车在高速路上______（选填“超速”或“超载”）的危害。 30. 探究“电流与电阻的关系”时，可供实验器材有：三节新干电池串联组成的电池组（电压为4.5V）、电流表、电压表、滑动变阻器（标有“20Ω 2A”字样）、定值电阻5个（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、50Ω），开关一个，导线若干。小明等同学设计了如图甲所示的电路图。 （1）请用笔画线代替导线将图乙中实物图连接完整，要求：滑片向右移动时电阻变大。 （2）闭合开关，电流表无示数，电压表示数接近电源电压，则故障可能是_____________。 （3）排除故障后，将定值电阻由5Ω更换为10Ω时，应向_____________（选填“左”或“右”）适当调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变。 （4）实验中选取阻值为 5Ω、10Ω、15Ω、20Ω四个定值电阻进行探究，调节滑动变阻器的滑片，记录数据，得到了如图丙所示的I-R图像，由图像可以得出结论：当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成_____________；其中阴影部分面积表示的物理量是_____________，其数值为_____________。 （5）实验中，再接入50Ω的定值电阻后，小明同学无论怎样移动滑片，都不能使电压表示数达到原来的数值，为了能完成这次实验，下列采取的措施不可行的是 。 A. 调高电源电压 B. 更换一个最大阻值为30Ω的滑动变阻器 C. 再串联一个10Ω的电阻 （6）该小组想用一块电流表和一个定值电阻R0测未知电阻Rx的阻值。于是他们设计了如图丁所示的电路图，并进行如下实验操作： ①闭合S和S1，此时电流表的示数为I1； ②闭合S断开S1，此时电流表的示数为I2； ③请用已知量R0和测出量I1、I2表示出未知电阻Rx的表达式，则Rx＝_____________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024—2025学年第二学期九年级新课结束教学情况调研 物理试题 注意事项：1.本试卷满分为100分，考试时间为100分钟。 2.请将答案全部填写在答题纸上，在本试卷上答题无效。 一、单项选择题（本题共15小题，每小题2分，共30分）每小题只有一个选项符合题意。 1. 杠杆在我国古代就有了许多应用，《天工开物》中记载的捣米用的住舂就利用了杠杆原理。如图是生活中用舂进行劳作的情境，用脚按住舂较短的一端，就可以把春较长的另一端高高抬起。下列工具所属杠杆类型与图中住舂相同的是（　　） A. 瓶盖起子 B. 筷子 C. 核桃夹 D. 老虎钳 【答案】B 【解析】 【详解】用脚按住舂较短的一端，下压一小段距离，就可以把舂较长的另一端高高抬起，操作过程中动力臂小于阻力臂，故舂是费力杠杆。 A．瓶盖起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意； B．筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B符合题意； C．核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意； D．老虎钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。 故选B。 2. 下列叙述中，正确的是（ ） A. 物体吸收的热量越多，温度升高的越多 B. 内能越大的物体，温度越高 C. 内能大的物体，把温度传给内能小的物体 D. 物体的温度升高，内能一定增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．物体吸收的热量的多少与物质的比热容、质量、升高的温度有关，物体吸收的热量越多，温度不一定升高的越多，故A错误； B．内能越大的物体，温度不一定高，故B错误； C．热传递的过程中传递的是热量，不是温度；内能小的物体可能温度高，内能大的物体可能温度低，因此内能小的物体可能将热量传给内能大的物体，故C错误； D．物体温度升高，分子运动剧烈，内能增加，故D正确。 3. 如图甲所示为一个“魔罐”，图乙为其截面图。如图丙所示，小明将该罐子从斜面A点由静止释放，罐子滚到水平面D点停止，然后自动返回，再滚上斜面的B点，停止后又滚下斜面……如此往返，最后停在水平面上，下列说法正确的是（ ） A. 罐子从A点滚动到C点的过程中，机械能保持不变 B. 罐子在A点的重力势能最大，橡皮筋在D点的弹性势能最大 C. 若罐内没有橡皮筋和小铁块，罐子也能自动返回滚上斜面 D. 向上滚动的过程中，罐子整体在C点时的机械能小于在B点时的机械能 【答案】B 【解析】 【详解】A．罐子从A点滚动到C点的过程中，质量不变，高度变小，重力势能变小，质量不变，速度变大，动能变大，由于罐子最后停在水平面上，罐子的机械能变小了，这说明罐子在运动的过程中，罐子克服摩擦做功，机械能转化为了内能；此过程中，橡皮筋发生了弹性形变，具有弹性势能，所以罐子从A点滚动到C点的过程中，重力势能转化为了动能、弹性势能和内能，故A错误； B．罐子在整个运动过程中的质量不变，在A点时的 高度最高，重力势能最大，罐子从A点运动到D点， 橡皮筋发生了弹性形变，在D点时的形变程度最 大，所以在D点的弹性势能最大，故B正确； C．若罐内没有橡皮筋和小铁块，罐子的重力势能 转化为内能和罐子的动能，罐子不具有弹性势能，所以不会返回斜面，故C错误； D．第一次返回斜面，向上滚动的过程中，由于一 部分机械能转化为了内能，所以罐子整体在C点时的机械能大于在B占时的机械能，故D错误。 故选B。 4. 如图所示，工人用A、B两个相同的滑轮组成的滑轮组提升重的物体，所用的拉力为，物体以的速度匀速上升了。不计绳重及摩擦，则下列说法正确的是（ ） A. 拉力所做功的功率为 B. C处天花板受到的拉力为660N C. 若匀速提升重240N的物体，滑轮组机械效率为80% D. 动滑轮重为120N 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，动滑轮上的绳子段数n= 3，拉力端绳子的速度 拉力F做功的功率，故A错误； BD．不计绳重及摩擦，根据可得动滑轮的重 定滑轮的重等于动滑轮的重，则C处天花板所受的拉力等于装置的总重与绳端的拉力之差，即，故BD错误； C．不计绳重和摩擦,匀速提升重240N的物体时滑轮组的机械效率 故C正确。 故选C。 5. 体重为50kg的小华在跳绳测试中，1min跳180次，每次腾空的最大高度平均为5cm，则他在跳绳过程中克服重力做功的平均功率最接近（ ） A. 8W B. 75W C. 150W D. 300W 【答案】B 【解析】 【详解】1min内克服重力做功为W=nGh=nmgh=180×50kg×10N/kg×0.05m=4500J 则在跳绳过程中克服重力做功的平均功率为 故选B。 6. 在探究通电螺线管的实验中，小明连接了如图所示的电路，通电螺线管A端放有一小磁针，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，下列说法正确的是（　　） A. 磁感线是磁体周围真实存在的曲线，总是从N极出发，回到S极 B. 闭合开关时，小磁针逆时针转动 C. 滑动变阻器的滑片P向b端移动，通电螺线管的磁性增强 D. 通电螺线管外C点的磁场方向向右 【答案】D 【解析】 【详解】A．磁感线是人们为了形象地描绘磁场而假想出来的一系列的闭合曲线，在磁铁的外部由N极指向S极，内部由S极指向N极，故A错误； B．闭合开关时，螺线管外部的电流方向向上，依据右手螺旋定则可知，螺线管A端相当于条形磁铁的N极，又根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，则小磁针顺时针转动，故B错误； C．滑动变阻器的滑片P向b移动，使变阻器的阻值变大，电路中的电流变小，磁场减弱，故C错误； D．通电后，螺线管的A端相当于N极，则螺线管中点正上方C点的磁场方向水平向右，故D正确。 故选D。 7. 小张家最近购买了一款智能扫地机，当手动触摸按钮闭合开关S1，或对它说“开始打扫”（相当于闭合语音开关S2），电动机M开始工作，扫地机进入打扫模式。若在清扫过程出现意外，则自动闭合开关S3使电铃通电警示。图中符合上述要求的电路是（　　）   A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．如图所示，当闭合语音开关S2时，电动机被短路，故A不符合题意； B．如图所示，只要不闭合语音开关S2时，电动机断路，故B不符合题意； C．如图所示，手动闭合触摸按钮开关S1，或者闭合语音开关S2，电动机M都可以工作，说明两个开关互不影响，是并联的，然后再与电动机串联，若在清扫过程出现意外，闭合开关S3，电铃通电报警，故C符合题意； D．如图所示，两个开关串联，就必须同时闭合两个开关，电动机才能工作，故D不符合题意。 故选C。 8. 科技小组同学在自制指南针活动中，用条形磁体将缝衣针磁化后，放在水中漂浮的一片树叶上。多次轻轻旋转树叶，待树叶静止后，观察到树叶的尖端总是指向南方，如图所示。下列说法中正确的是（　　） A. 树叶尖端指向地磁场的南极 B. 指南针的S极应标注在树叶尖端 C. 树叶尖端会排斥磁体的N极 D. 自制指南针周围存在磁场和磁感线 【答案】B 【解析】 【详解】A．地球周围存在地磁场，地磁场和自制指南针的磁场相互作用，待树叶静止后，观察到树叶的尖端总是指向南方，则树叶尖端指向地磁北极，故A错误； B．树叶尖端指向地理的南极，指南针的“S”应标注在树叶尖端，故B正确； C．树叶的尖端是指南针的S极，若用磁体的N极靠近树叶尖端，会相互吸引，故C错误； D．自制指南针是磁体，磁体周围存在磁场，因此自制指南针周围存在磁场，磁感线是为了描述磁场而画出的线，实际并不存在，故D错误。 故选B。 9. 如图是电磁波及其应用实例，下列说法正确的是（　　） A. 紫外线是紫色的 B. 可见光与无线电波在真空中的传播速度相同 C. 电视机遥控器用γ射线遥控 D. 体检胸透用的电磁波频率比无线电波低 【答案】B 【解析】 【详解】A．紫外线是紫光以外的光线，肉眼不能看见，A错误； B．电磁波在真空中的传播速度相同，B正确； C．电视机的遥控器利用红外线遥控，C错误； D．体检胸透用的电磁波频率比无线电波高，D错误； 故选B。 10. 小容受穿戴式“智能体温计”（如图甲所示）的启发，设计了一个如图乙所示的体温计电路图，用电表示数大小反映温度高低，热敏电阻R1的阻值随温度的升高而增大，定值电阻R2起保护电路的作用。下列分析正确的是（　　） A. 该电路中的电表是电流表 B. 温度升高时R2两端电压变大 C. 温度升高时电路中电流变大 D. 温度升高时电路的总功率变小 【答案】D 【解析】 【详解】A．由电路图可知，电阻R1和R2串联接入电路，该电路中的电表与R1并联接入电路，为电压表，故A错误； BCD．电阻R1的阻值随温度的升高而增大，当温度升高时，R1的电阻变大，串联电路的总电阻变大，根据可知电路中的电流变小；R2是定值电阻，根据U=IR可知R2两端电压变小；根据P=UI可知，电路消耗的总功率变小，故D正确，BC错误。 故选D。 11. 甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，下列说法中正确的是 A. 甲灯的实际功率一定是25W B. 两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多 C. 两灯均正常发光时，甲灯灯丝电阻较大 D. 将乙灯接入110V电路中，它的实际功率为50W 【答案】C 【解析】 【详解】解：A、甲灯的额定功率是25W，但实际电压改变时，其实际功率也随之变化，不一定总是25W，故A说法不对． B、当两灯都正常发光时，它们的实际功率都等于各自的额定功率，分别为25W和100W，根据，当不清楚各自的工作时间时，无法确定谁消耗的电能多．故B错误． C、已知两灯的额定电压和额定功率，根据可得，甲乙两灯的正常工作的电阻． 通过上面计算知，甲灯正常工作时的电阻大．故C正确． D、乙灯接在110V的电路中，消耗的功率是．故D错误． 故选C． 12. 图中是小明制作的简单电动机模型，其线圈由漆包线绕成，将线圈一端的漆全部刮掉，另一端只刮掉半周，在线圈的下面放置了一块磁体。将其接入电路中，闭合开关后，线圈转动起来了。关于此电动机模型下列说法正确的是（　　） A. 利用电磁感应原理工作 B. 线圈在转动时，始终受到磁场作用力 C. 将电能转化为机械能 D. 增大线圈中的电流可改变转动方向 【答案】C 【解析】 【详解】A．此实验利用通电线圈在磁场中受到力的作用，故A错误； B．由于线圈中有一端的漆只刮掉半周，会出现电路中无电流状态，当线圈转到该位置处，由于线圈中无电流，所以不会受到磁场力的作用，故B错误； C．电动机消耗电能而转动起来，能量转化为电能转化为机械能，故C正确； D．增大线圈中的电流，会改变线圈受到磁场力的大小，而不会改变受力的方向，故D错误。 故选C。 13. 如图所示为居民家中某房间的电路，电灯L与电热壶均正常工作，在三孔插座上接入电饭煲后，灯L仍正常发光，电热壶突然停止工作，拔出电饭煲的插头，用试电笔分别测试三孔插座的左右两孔，氖管均发光，此时电路故障可能是（　　） A. 插座短路 B. 入户零线断路 C. AB间断路 D. CD间断路 【答案】D 【解析】 【详解】AB．家用电器并联，电饭煲插入三孔插座时，电灯L仍正常发光，说明电路不存在短路现象，且说明灯泡的电路是通路，则入户零线到C点间不存在断路现象，故AB不符合题意； C．若AB间断路，插座的左右两个孔不能与火线相连接，测电笔测量时，插座的左右两孔均不发光，故C不符合题意； D．三孔插座正确使用时，左孔接零线，右孔接火线，上孔接地线，而此时用试电笔分别测试三孔插座的左右两孔，氖管均发光，说明火线上有电，右孔与火线相连接，测电笔连接接接零线的左孔本不发光，此时测电笔也发光，说明进户线的零线出现断路现象，则断路处应为CD间，故D符合题意。 故选D。 14. 我国新型反潜巡逻机尾的“棍子”叫做磁异探测器，它能将潜艇经过海域引起的磁场强弱变化转化为强弱变化的电流，从而发现潜艇的存在，下列图中与磁异探测器工作原理相同的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】磁异探测器将潜艇经过海域引起的磁场强弱变化转化为强弱变化的电流，说明有感应电流产生，其工作原理是电磁感应现象。 A．图中电磁铁的工作原理是电流的磁效应，故A不符合题意； B．图中闭合电路中的一部分导体做切割磁感线运动，产生感应电流，是电磁感应现象，故B符合题意； C．图中通电导体在磁场中受力而运动，是电动机的工作原理，故C不符合题意； D．图中的实验是奥斯特实验，说明了电流的磁效应，可制成电磁铁，故D不符合题意。 故选B。 15. 如图所示，电源电压6V不变，小灯泡标有“6V 3W”，滑动变阻器标有“20Ω 1A”，电流表所接量程为“0~0.6A”，电压表所接量程为“0~3V”，不考虑温度对灯丝电阻的影响。闭合开关，为保证电路安全，下列不正确的是（　　） A. 电路的最大功率为3W B. 滑动变阻器可以接入电路的阻值为0~12Ω C. 小灯泡的最小功率为0.75W D. 电路中允许通过的最大电流为1A 【答案】D 【解析】 【详解】AD．由P=UI可得，灯L的额定电流 因串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为0~0.6A，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，所以，电路中的最大电流为I大=0.5A，因此电路的最大功率为 P大=UI大=6V×0.5A=3W 故A正确，不符合题意，D错误，符合题意； B．电路中电流最大时，灯泡两端的电压达到额定电压，也是电源的电压，所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值为0Ω；由可得，灯泡的电阻 当电压表的示数UR=3V时，电路中的电流最小，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，此时灯泡两端的电压 UL小=U−UR=6V-3V=3V 电路中的电流 滑动变阻器接入电路中的最大阻值 所以，滑动变阻器R允许接入电路中的阻值范围是0~12Ω，故B正确，不符合题意； C．当电路中的电流最小时，灯泡的电功率最小，小灯泡的最小功率 PL小=UL小I小=3V×0.25A=0.75W 故C正确，不符合题意。 故选D。 二、填空作图题（第16～22小题每空格1分，第23、24小题各2分，共25分） 16. 为了探究轻质杠杆的动力大小与动力臂的关系，小明设计了如图所示的装置。测量时，总保持杠杆在水平位置平衡，目的是______；改变动力臂，多次测量，根据记录的数据画出如图所示的动力随动力臂变化的图像。则杠杆左端所挂重物的重力大小是______N（杠杆上每一小格长度为1cm），小明发现图像中每次描出的点与两坐标轴围成的方形面积（如图中阴影部分）总相等，原因是______。 【答案】 ①. 便于测量力臂大小 ②. 1.5 ③. 动力×动力臂＝阻力×阻力臂，阻力和阻力臂的乘积保持不变 【解析】 【详解】实验中使杠杆在水平位置平衡，此时力的方向与杠杆垂直，力臂可以直接从杠杆上读取，同时可以消除杠杆自身重力对平衡的影响，便于实验。 根据杠杆平衡条件  由左图可知，重物的阻力臂 ；从右图任意取一点可得  代入杠杆平衡公式得 方形面积等于动力×动力臂，即；根据杠杆平衡条件 ​ 实验中重物重力和阻力臂都保持不变，因此​的乘积不变，故描点围成的方形面积总相等。 17. 沂蒙山区属于风力资源丰富的地区，有许多风力发电机（如图）。发电机发电的过程是将其他形式的能 ___________（选填“转移”或“转化”）成电能的过程。风能是 ___________（选填“可再生”或“不可再生”）能源；核电站是利用 ___________（选填“核裂变”或“核聚变”）方式获得核能来发电的。 【答案】 ①. 转化 ②. 可再生 ③. 核裂变 【解析】 【详解】[1]发电机发电时，将其它形式的能转化成电能。 [2]风能可从自然界不断获得，且可重复利用，因此是可再生能源。 [3]核电站是利用原子核发生可控制的裂变释放出的核能来发电的。 18. 现有一重为3000N的包装箱，工人师傅想把它搬到1.2m高的车厢上，他们用木板在车厢与地面之间搭成一个长度约为4m的简易斜面，如图所示，工人师傅站在地上用1200N的推力沿斜面把包装箱匀速推上车。该斜面的机械效率是___________，包装箱在斜面上运动时所受摩擦力是___________N。 【答案】 ①. 75% ②. 300 【解析】 【分析】 【详解】[1]工人师傅站在地上用1200N的推力沿斜面把包装箱匀速推上车，包装箱上升的高度是1.2m，包装箱自身的重力是3000N，该斜面的有用功是 该斜面的有用功是3600J；推力大小是1200N，斜面长度是4m，推力做的功是总功，大小是 该斜面的机械效率是 该斜面的机械效率是75%。 [2]对包装箱在斜面上运动时受力分析，它受到重力、推力、摩擦力的作用，其中克服摩擦力所做的功，就是额外功，总功等于有用功加上额外功，由[1]解析可知，有用功是3600J，总功是4800J，则额外功是 其中包装箱克服摩擦力所移动的距离是4m，根据可知，包装箱在斜面上运动时所受摩擦力是 包装箱在斜面上运动时所受摩擦力是300N。 19. 一台单缸四冲程汽油机，在压缩冲程中，气体的温度升高，这是通过_____的方式增加内能。为了不让汽油机在工作时温度升得太高，在设计制造时，让汽缸被水包围着，这是通过_____的方式减少汽缸内能。用水来冷却汽缸是因为水的________较大．若飞轮转速是1800r/min,该汽油机每秒完成____个冲程，对外做功_____次。 【答案】 ①. 做功 ②. 热传递 ③. 比热容 ④. 60 ⑤. 15 【解析】 【详解】[1][2]在汽油机的压缩冲程中，压缩气体对气体做功，使气体的内能增大，温度升高，因此是通过做功的方式增加内能；此时如果外面被水包围，这样汽缸和水之间就有温度差，通过热传递的方式，热量会从高温的汽缸传向低温的水，使汽缸内能就会减小。 [3]由于水的比热容相对较大，所以在质量相同的情况下水升高相同的温度可以吸收更多的热量。 [4][5]汽油机的一个工作循环是由吸气、压缩、做功和排气四个冲程组成，一个工作循环活塞上下往复2次，曲轴转动2周，对外做功一次；若飞轮转速为1800r/min=30r/s，则1s飞轮转动30r，完成60个冲程，对外做功15次。 20. 如图为一列波某时刻的波形图，振动频率为5Hz，此波波长是 ___________m，周期是 ___________s，若波速为7km/s，则这列波传播14km，需要 ___________s。 【答案】 ①. 0.5 ②. 0.2 ③. 2 【解析】 【详解】[1]由图可知，1.25m有2.5个波长，此波波长是 [2]周期是 [3]根据速度公式得，此波传播需要的时间为 21. 如图为家庭电路的电能表，该电能表允许接入用电器的最大总功率是__________W；表盘上的某个参数模糊不清，为测得这个参数，仅将额定功率为1200W的空调接入电路，正常工作1min电能表转盘转了60转，计算可知该参数为__________r/(kW∙h)。 【答案】 ①. 8800 ②. 3000 【解析】 【详解】[1]由电能表的参数知，该电能表允许接入用电器的最大总功率 [2]1min内，空调消耗的电能 设电能表消耗1kW∙h的电能，转盘转了n转，则有 解得n=3000r，所以该参数为3000r/(kW∙h)。 22. 某充电宝的额定容量是20000mA·h，充电电压为5V，则该充电宝充满一次电存储的电能是______J，相当于______kW·h。某手机有专用的“超级快充”插头，“超级快充”的“快”是指______。（选填“电压大”“电功率大”或“电能大”） 【答案】 ①. ②. 0.1 ③. 电功率大 【解析】 【详解】[1][2]已知I=20000mA=20A，t=1h=3600s，U=5V，则电能为 [3]“超级快充”是指在较短时间内充入较多的电能，根据，在W一定时，t越小，则P越大，所以“快”是指电功率大。 23. 如图是宜宾港一起重机正在吊起货物的情景，请在图中画出此时动力的力臂和阻力的示意图。 【答案】 【解析】 【详解】由图可知，动力F1的方向竖直向上，支点O到动力作用线的距离为动力臂l1，因货物的重力竖直向下拉动吊臂，绳子作用在吊臂的点为阻力作用点，方向竖直向下，如图所示： 24. 某同学设计水位自动报警装置，主要元件有电磁继电器、红灯和绿灯（额定电压220V）、控制电路电源（电源电压6V）、水位控制器等。当水位没有上升到与金属片A接触时，控制电路断开，此时绿灯亮；当水位上升到与金属片A接触时，控制电路接通，此时红灯亮。请用笔画代替导线完成电路连接。 【答案】 【解析】 【详解】当水位没有上升到与金属片A接触时，控制电路断开，此时绿灯亮，则上触点与绿灯相连，当水位上升到与金属片A接触时，控制电路接通，此时红灯亮，这表明衔铁被吸下，电磁铁具有了磁性，则下触点与红灯相连，如图所示： 三、解答探究题（第25小题6分，第26小题7分，第27小题10分，第28小题8分，第29小题6分，第30小题8分，共45分）计算型问题解答时要有必要的文字说明、公式和运算过程，直接写出结果的不能得分。 25. 如图所示，是百度开发的一款无人驾驶汽车，汽车自动驾驶时用激光测距器来了解周围的交通状况，用北斗卫星导航系统进行定位和导航，若该款车在一段平直公路上匀速行驶27km的过程中受到的平均阻力为，消耗汽油2kg。[已知：汽油的热值为，]。求： （1）汽车在该路段匀速行驶过程中发动机牵引力做的功； （2）该汽车发动机的热机效率； （3）假设该汽车在这次行驶过程中，发动机排出的废气带走的能量占汽油完全燃烧放出的热量的42%，若这些废气带走的能量全部被质量为200kg的水吸收，整个过程水未沸腾，求水升高的温度。 【答案】（1）2.7×107J （2）30% （3）45℃ 【解析】 【小问1详解】 汽车行驶的路程 因为汽车在平直公路上匀速行驶，所以汽车处于平衡状态，其牵引力与所受阻力大小相等，即牵引力 发动机牵引力做的功 【小问2详解】 汽油完全燃烧放出的热量 该汽车发动机的热机效率 【小问3详解】 废气带走的能量 根据题意，水吸收的热量 水升高的温度 26. 如图甲所示是一款电加热煮茶壶，其额定电压为220V。图乙为其简化工作原理图，R1、R2均为阻值不变的加热电阻丝，旋钮开关S分别调至1、2、3挡位置，与该挡的两个触点同时接通。通过改变旋钮开关的位置，可实现“加热”、“保温”两种温挡的调节。已知加热挡的额定功率为1210W，R1＝160Ω。求： （1）电阻丝R2的阻值； （2）保温挡正常工作100s消耗的电能； （3）该煮茶壶加热时的效率为80%。若在用电高峰期使用加热挡，将500g的茶水从40℃加热到100℃需2.5min，则电茶壶工作的实际电压值。[茶水的比热容] 【答案】（1）40Ω；（2）24200J；（3）200V 【解析】 【详解】解：（1）由图乙可知，当开关S接触2、3时，电路为R2的简单电路；当开关S接触1、2时，电路为串联电路。根据可知，开关S接触2、3时，电阻最小，功率最大，电加热煮茶壶处于加热档；当开关S接触1、2时，电阻最大，功率最小，电加热煮茶壶处于保温档。R2的阻值 （2）当开关S接触1，2时，电加热煮茶壶处于保温档，茶壶低温挡功率 保温挡正常工作100s消耗的电能 （3）水从40℃升高到100℃吸收的热量 根据可得，消耗的电能 实际电压 答：（1）R2的阻值40Ω； （2）保温挡正常工作100s消耗的电能是24200J； （3）家庭电路的实际电压是200V。 27. 如图所示，电源电压保持不变，滑动变阻器R标有“30Ω；1A”，定值电阻R0的阻值为10Ω，小灯泡L标有“6V3.6W”（设电阻保持不变），电流表的量程为0～3A，电压表量程为0～15V，当S闭合，S1、S2断开，滑片P移到R的中点时，小灯泡恰好正常发光。求： （1）灯泡正常发光时的电阻； （2）电源电压； （3）在保证电路安全的前提下，电路消耗总功率的范围。 【答案】（1）10Ω；（2）15V；（3）5.625W～37.5W 【解析】 【详解】解：（1）小灯泡正常工作时的电阻 （2）当S闭合，S1、S2断开，滑片P滑到中点时，L与滑动变阻器串联，电流表测干路电流，滑片置于R的中点，即接入电路的阻值为最大阻值的一半时，小灯泡正常发光，则变阻器接入电路的阻值为 因小灯泡恰好正常发光，故电路的电流为 变阻器两端的电压 U1=I1R1=0.6A×15Ω=9V 据串联电路的电压特点知，电源电压 U=UL+U1=6V+9V=15V （3）当电路中变阻器与R0并联连接，小灯泡不工作时，电路中的总阻值最小，电路中的电流最大，而变阻器允许通过的最大电流为1A，定值电阻R0的电流为 此时干路电流最大为 I大=I大滑+I0=1A+1.5A=2.5A 电路消耗的最大功率 P大=UI大=15V×2.5A=37.5W 当变阻器接入电路的阻值最大，且与小灯泡串联连接时，电路中的总电阻最大，通过电路的电流最小，此时电路的总阻值 R大=RL+R=10Ω+30Ω=40Ω 电路消耗的最小总功率 在保证电路安全的前提下，电路消耗总功率的范围为37.5W～5.625W。 答：（1）小灯泡正常发光时的电阻为10Ω； （2）电源电压为15V； （3）在保证电路安全的前提下，电路消耗总功率的范围为5.625W～37.5W。 28. 如图所示，甲、乙、丙三图中装置完全相同，燃料的质量都是10g，烧杯内的液体初温相同。 （1）比较不同燃料的热值，应选择______两图进行实验，通过______比较燃料热值的大小； （2）比较不同物质的比热容，应选择______两图进行实验，通过______比较吸收热量的多少，得到液体a、b温度随时间变化如图丁所示，则液体______的比热容较大。 （3）若在研究不同燃料热值实验时，记录数据如表： 燃料 加热前液体温度/℃ 燃料燃尽时液体温度/℃ 燃料的热值/（J/kg） 1 15 35 2 15 25 根据表中数据计算，燃料2的热值为______J/kg。 （4）通过实验得到的燃料热值与实际值相比偏______（选填“大”或“小”），你认为出现这种情况的主要原因是______。 【答案】（1） ①. 甲、乙 ②. 温度计示数的变化 （2） ①. 甲、丙 ②. 加热时间 ③. b （3） （4） ①. 小 ②. 存在热量损失 【解析】 【小问1详解】 [1][2]比较不同燃料的热值时，要控制被加热的液体相同且质量相同，用不同燃料加热，通过温度计示数的变化来比较燃料热值大小，所以应选择甲、乙两图进行实验。 【小问2详解】 [1][2][3]比较不同物质的比热容，需控制燃料相同，加热不同液体，且液体质量相同，所以应选择甲、丙两图进行实验，通过加热时间来比较吸收热量的多少。 由图丁可知，加热相同时间，即吸收相等热量时，b升高的温度低，根据比热容的概念可知，液体b的比热容较大。 【小问3详解】 因为燃料燃烧放出的热量被液体吸收，即​。对于燃料1有​，即 对于燃料2有，即 联立两式可得 【小问4详解】 [1][2]在实验过程中，存在热散失，燃料燃烧放出的热量没有全部被液体吸收，所以通过实验得到的燃料热值与实际值相比偏小。 29. 小张在高速路上看到了许多限载限速标志，由此想探究动能与哪些因素有关，做了如图所示的实验。 （1）该实验研究的是______（选填“小球”或“木块”），______（选填“碰撞前”或“碰撞后”）的动能；小球动能的大小是通过______来反映的； （2）在探究动能与质量的关系过程中，为保证小球到达水平面的速度相同，需控制小球静止下滑时的______相同，通过比较______两次实验可以得出动能大小与质量的关系； （3）比较甲、乙两次实验，得出的结论可以解释汽车在高速路上______（选填“超速”或“超载”）的危害。 【答案】（1） ①. 小球 ②. 碰撞前 ③. 木块移动的距离 （2） ①. 高度 ②. 甲、丙 （3）超速 【解析】 【小问1详解】 小球从斜面上滚下，重力势能转化为动能，实验研究的是小球碰撞木块前的动能； 根据转化法，小球动能的大小是通过木块移动的距离来反映的。 【小问2详解】 根据控制变量法，需控制小球到达水平面的速度相同，则需控制小球静止滑下时的高度相同； 由图可知，甲、丙两次实验小球静止滑下时的高度相同，到达水平面的速度相同，只改变了质量的大小，因此通过比较甲、丙两次实验可以得出动能大小与质量的关系。 【小问3详解】 由甲、乙可知，小球的质量相同，甲比乙下滑的高度大，甲图中小球到达水平面的速度大，甲图中木块移动的距离大，说明小球的动能大，能得出的结论是当质量相同时，速度越大，动能越大，可以解释汽车在高速路上超速的危害。 30. 探究“电流与电阻的关系”时，可供实验器材有：三节新干电池串联组成的电池组（电压为4.5V）、电流表、电压表、滑动变阻器（标有“20Ω 2A”字样）、定值电阻5个（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、50Ω），开关一个，导线若干。小明等同学设计了如图甲所示的电路图。 （1）请用笔画线代替导线将图乙中实物图连接完整，要求：滑片向右移动时电阻变大。 （2）闭合开关，电流表无示数，电压表示数接近电源电压，则故障可能是_____________。 （3）排除故障后，将定值电阻由5Ω更换为10Ω时，应向_____________（选填“左”或“右”）适当调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变。 （4）实验中选取阻值为 5Ω、10Ω、15Ω、20Ω四个定值电阻进行探究，调节滑动变阻器的滑片，记录数据，得到了如图丙所示的I-R图像，由图像可以得出结论：当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成_____________；其中阴影部分面积表示的物理量是_____________，其数值为_____________。 （5）实验中，再接入50Ω的定值电阻后，小明同学无论怎样移动滑片，都不能使电压表示数达到原来的数值，为了能完成这次实验，下列采取的措施不可行的是 。 A. 调高电源电压 B. 更换一个最大阻值为30Ω的滑动变阻器 C. 再串联一个10Ω的电阻 （6）该小组想用一块电流表和一个定值电阻R0测未知电阻Rx的阻值。于是他们设计了如图丁所示的电路图，并进行如下实验操作： ①闭合S和S1，此时电流表的示数为I1； ②闭合S断开S1，此时电流表的示数为I2； ③请用已知量R0和测出量I1、I2表示出未知电阻Rx的表达式，则Rx＝_____________。 【答案】（1） （2）电阻R断路 （3）右 （4） ①. 反比 ②. 电压 ③. 3V （5）A （6） 【解析】 【小问1详解】 滑片向右移动时滑动变阻器连入电路的电阻变大，则应该接滑动变阻器左下接线柱，如图所示： 【小问2详解】 若电流表没有示数，说明电路可能断路；电压表有示数，说明故障为与电压表并联的定值电阻断路，故电阻R断路； 【小问3详解】 根据串联分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻分得的电压增大；探究电流与电阻的实验中应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知，应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向右端移动，使电压表示数保持不变； 【小问4详解】 [1][2][3]根据画出I-R图像知，图中阴影面积为长方形，其面积等于IR，由欧姆定律得，阴影面积表示的物理量是电阻两端的电压； 她解决了上述问题后，做出了如图丁的电流I随电阻R变化的关系图像，电阻两端的电压始终保持 故分析图像得出了电流与电阻的关系是：电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比。 【小问5详解】 A、设电源电压为U，定值电阻两端的电压为UV，当接入50Ω的定值电阻时，则 即 解得电源电压为 所以降低电源电压可以完成这次实验，故A符合题意； BC、为了能完成这次实验，滑动变阻器最大电阻满足关系式 即 解得滑动变阻器的最大电阻为 所以更换一个最大阻值为30Ω的滑动变阻器可以完成这次实验。再串联一个电阻的阻值可以为 故BC不符合题意。 故选A； 【小问6详解】 ①闭合S、S1，此时两电阻并联，电流表测量干路电流，示数为I1，。②闭合S、断开S1，此时为只有Rx工作的电路，电流表测量通过Rx的电流，示数为I2，可测出电源电压 根据并联电路电流的规律知，通过R0的电流 则电源电压为 根据电源电压相等知 未知电阻Rx的表达式为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $