内容正文:
盘锦市兴隆台区辽河中学2025-2026学年度 第二学期
九年级第二次模拟考试 物理试卷
试卷满分:80分 物理化学一共答题时间:150分钟
所有答案需要填在答题卡上相应位置,在试卷作答无效。
一、选择题(本题包括9个小题,其中1~6小题为单选题,每小题2分;7~9小题为多选题,每小题2分,漏选得1分,错选得0分,共18分)
1. 人工智能为物联网注入了智能的灵魂,深刻地影响着我们的生活。如图所示,某款AI(人工智能)音箱可以识别主人说出的“指令”,进而控制家庭物联网中的电器设备设施。下列有关说法正确的是( )
A. AI音箱属于高科技产品,发声时不需要振动
B. 调节音量旋钮,可以改变AI音箱发出声音的音调
C. AI音箱使用的芯片主要由半导体材料组成
D. AI音箱能识别“指令”,说明声音可以传递能量
【答案】C
【解析】
【详解】A.声音是由物体的振动产生的,AI音箱发声时也需要振动,故A错误;
B. 调节音量旋钮,改变的是声音的大小,即改变了AI音箱发出声音的响度,故B错误;
C. AI音箱使用的芯片主要由半导体材料组成,常见的半导体材料有硅、锗等,故C正确;
D. AI音箱能识别主人说出的“指令”,这说明声音可以传递信息,而不是传递能量,故D错误。
故选 C。
2. 东汉《论衡》:“云雾,雨之征也,夏则为露,冬则为霜,温则为雨,寒则为雪。”下列分析正确的是( )
A. 霜和露的形成过程都需要放热 B. 霜是水蒸气先液化再凝固形成的
C. 雨和雪的形成物态变化过程相同 D. 露的形成比霜需要更低的温度条件
【答案】A
【解析】
【详解】A.霜的形成是凝华,露的形成是液化,凝华和液化都要放热,故A正确;
B.霜是水蒸气遇冷直接凝华而成,故B错误;
C.雨的形成是液化,雪的形成是凝华,二者物态变化过程不同,故C错误;
D.露的形成是液化,是由水蒸气液化成露,由气态变为液态,霜的形成是凝华,是由水蒸气直接凝华成霜,是由气态变为固态,因此霜的形成需要更低的温度,故D错误。
故选A。
3. 关于如图所示的光现象,下列说法正确的是( )
A. 甲图将圆形的小孔换成三角形的小孔,成像的形状会改变
B. 乙图如果湖水水位上升,拱桥通过水面所成的像会变大
C. 丙图利用玻璃三棱镜分解白光的原理与生活中彩虹的形成原理相同
D. 图丁蜡烛在平面镜中所成的像可以呈现在光屏上
【答案】C
【解析】
【详解】A.小孔成像的形状由物体形状决定,与小孔形状无关,换成三角形小孔,像形状不变,故A错误;
B.物体通过平面镜成的像是等大的虚像,若湖水水位上升,拱桥通过水面所成的像大小不变,故B错误;
C.玻璃三棱镜分解白光属于光的色散,彩虹的形成也是光的色散,形成原理相同,故C正确;
D.图丁中,蜡烛在平面镜中所成的像是虚像,虚像不能呈现在光屏上,故D错误。
故选C。
4. 如图所示,冬季为清除汾河大桥斜拉索上的积冰,工作人员将数公斤的除冰环从斜拉索上端由静止释放,使其沿斜拉索下滑撞击积冰。则除冰环在下滑过程中( )
A. 受到沿斜拉索向上的摩擦力 B. 运动状态始终保持不变
C. 自身的动能转化为重力势能 D. 撞到冰时由于受到惯性继续下滑
【答案】A
【解析】
【详解】A.摩擦力的方向与物体相对运动方向相反,除冰环沿斜拉索向下滑动,相对斜拉索向下运动,因此受到沿斜拉索向上的摩擦力,故A符合题意;
B.运动状态不变指速度大小和方向都不变,除冰环从静止开始下滑,速度逐渐变大,运动状态发生改变,故B不符合题意;
C.除冰环下滑过程中,高度降低重力势能减小,速度变大动能增大,是重力势能转化为动能和内能,故C不符合题意;
D.惯性是物体本身的固有性质,不能说“受到惯性”,故D不符合题意。
故选A。
5. 我国古代科技著作《天工开物》记载了舂(chong)米(把稻谷去壳,做成白米)时的场景。如图所示,当脚下踩时舂米装置可视为杠杆。下列杠杆中与舂米装置属于同类的是( )
A. 钓鱼竿 B. 跷跷板
C. 定滑轮 D. 撬棒
【答案】A
【解析】
【详解】舂米装置工作时,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆。
A.钓鱼竿在使用时动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,和舂米装置杠杆类型相同,故A符合题意;
B.跷跷板在使用时动力臂等于阻力臂,属于等臂杠杆,故B不符合题意;
C.定滑轮的实质是等臂杠杆,故C不符合题意;
D.撬棒在使用时动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故D不符合题意。
故选A。
6. 如图甲所示,通电螺线管的磁极极性跟电流方向有关。神舟飞船与空间站核心舱对接时,为预防撞击配备对接缓冲装置,小海设计了如图乙所示模拟对接缓冲装置简图。下列说法正确的是( )
A. 为了满足缓冲效果,通电后要使螺线管和条形磁体相互排斥,所以电源的右端为负极
B. 为增大缓冲效果,滑片P应向右滑动
C. 条形磁体周围存在磁感线,外部的磁感线从极出发回到极
D. 电磁铁磁性强弱和电流方向有关
【答案】B
【解析】
【详解】A.要实现缓冲效果,需要螺线管和条形磁体(左端是极)相互排斥,因此螺线管的右端应为极。根据安培定则(右手螺旋定则)可判断,用右手握住螺线管,大拇指指向极,四指指向电流方向,可知电流从螺线管右端流入、左端流出,因此电源右端是正极,左端是负极,故A错误;
B.增大缓冲效果需要增大排斥力,即增强螺线管磁性,需要增大电路电流。滑片向右滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,电路电流变大,螺线管磁性增强,缓冲效果增大,故B正确;
C.磁感线是描述磁场的假想模型,并非真实存在;且条形磁体外部的磁感线是从极出发,回到极,故C错误;
D.电磁铁磁性强弱与电流大小、线圈匝数有关,和电流方向无关(电流方向只影响磁极方向),故D错误。
故选B。
7. 如图所示,“枪虾”天生有一大一小的两个螯,体长不到,但却是海洋杀手。捕捉猎物时,它的螯能以约的速度快速闭合,并喷射出约的高速水流,高速水流使水中压力骤降形成极小的低压气泡,这些气泡从发出到破裂的时间极短,爆破瞬间产生约4700 ℃的高温并伴随“啪嗒”的巨响(可达210 dB),附近的小鱼虾非死即晕,很难逃脱。关于这一过程,下列说法正确的是( )
A. “枪虾”的螯快速闭合时产生高速水流,说明力可以改变物体的运动状态
B. 高速水流使水中压力骤降,说明液体在流速大的地方压强大
C. 气泡爆破瞬间产生高温,这个过程是通过做功的方式改变内能
D. 气泡爆破时伴随巨响将小鱼虾击晕,说明声音可以传递信息
【答案】AC
【解析】
【详解】A.螯对水施加力的作用,使水的速度由低变高,运动状态发生改变,说明力可以改变物体的运动状态,故A正确;
B.根据液体压强与流速的关系,液体在流速越大的位置压强越小,高速水流流速大,因此压力骤降,故B错误;
C.气泡爆破过程中,外界压缩气泡做功,机械能转化为内能,使气泡内能增加、温度升高,这个过程是通过做功改变内能,故C正确;
D.巨响将小鱼虾击晕,说明声音可以传递能量,并非传递信息,故D错误。
故选AC。
8. 夏季到来,很多地区会迎来降雨,小力设计了如图所示的水库自动泄洪控制装置模型,模型顶部开有小孔,为压力传感器,为不吸水的圆柱体且能沿固定的光滑细杆在竖直方向移动。当模型内水深为时,与模型底面刚好接触且压力为零。随着水面上涨,B沿光滑细杆上升,当水面上涨到设计的警戒水位时,B对A的压力为,开始报警并开启泄洪阀门(图中未画出)。已知圆柱体的底面积,高,,取,下列说法正确的是( )
A. 开始报警时,B浸入水中的深度为
B. 圆柱体B的密度为
C. 为了提高防洪安全性,使警戒水位比原设计低9 cm,可在B的上方加上与B底面积相同、高为、密度为的圆柱体C
D. 若将报警时B对A的压力值调整为2 N,报警时B下表面受到水的压强为
【答案】BC
【解析】
【分析】(1)根据力的平衡条件求出当B对模型底面压力F=3N时B受到的浮力,根据阿基米德原理求出B排开水的体积,根据体积公式求出模型内水深。
(2)根据当模型内水深h=15cm时,根据体积公式求出B排开水的体积,根据B与模型底面刚好接触且压力为零可知B处于漂浮状态,根据阿基米德原理结合物体的漂浮条件求出B的重力,根据G=mg求出B的质量,根据密度公式求出B的密度。
(3)根据刚触发报警装置时圆柱体对压力传感器的压力为3N结合力的平衡条件求出B受到的浮力,阿基米德原理求出B排开水的体积,根据体积公式求出B浸入水中的深度:根据刚触发报警装置时B浸入水中的深度和B的高度求出A到水面的距离,根据警戒水位需要比原设计低9cm求出此时A到水面的距离,进而表示出BC整体排开水的深度,根据体积公式和阿基米德原理表示出BC整体受到的浮力,根据体积公式、密度公式和G=mg表示出BC整体的重力,根据力的平衡条件表示出BC整体受到的浮力、圆柱体对压力传感器的压力和BC整体的重力之间的关系,解方程求出圆柱体C的高度。
(4)根据刚触发报警装置时圆柱体对压力传感器的压力为2N结合力的平衡条件求出B受到的浮力,阿基米德原理求出B 排开水的体积,根据体积公式求出B浸入水中的深度,最后根据液体压强公式进行求解。
【详解】A.当水面上涨到设计的警戒水位时,B对A的压力为3N,因力的作用是相互的,则A对B的压力也为3N,由力的平衡条件可得:, 设此时B浸入水中的深度为,由阿基米德原理和重力公式可得:,代入数据有:
解得,故A错误;
B.当模型内水深为15cm时,B与模型底面刚好接触且压力为零,说明此时B漂浮,则,且B浸入水中的深度为 15cm, 根据阿基米德原理和重力公式可得:
整理可得:, 即
解得
故B正确;
C.由刚触发报警装置时B浸入水中的深度和B的高度可知,A到水面的距离
警戒水位需要比原设计低9cm时,A到水面的距离为
则BC整体排开水的深度为
BC整体排开水的体积为
此时BC整体受到的浮力为
BC整体的体积为
当模型内水深时,水对容器底部的压强为
此时B排开水的体积为
由B与模型底面刚好接触且压力为零可知,此时B处于漂浮状态,由物体的漂浮条件可知,B的重力为
由密度公式和可知,BC整体的重力为
由力的平衡条件可知, 代入得
解得:,故C正确;
D.由力的平衡条件可知,当B对模型底面压力时,B受到的浮力
B排开水的体积为
由可知,B浸入水中的深度为
报警时B下表面受到水的压强
故D错误。
故选BC。
9. 小明利用气压传感器设计了一款电子天平,其内部结构简图如图所示。将待测物体放置于秤盘中,秤盘通过细绳拉动活塞右移,从而改变密闭气缸内气压p,影响气压传感器电阻R,通过观察电流表A示数可读出物体质量。已知传感器电阻R与气缸内气压p的关系为R=2500-0.01p,不计秤盘、细绳与活塞的重力和摩擦。电源电压6V,定值电阻R0=4300Ω,活塞横截面积为100cm2,实验室此时大气压强为1.0×105Pa,g取10N/kg.则下列说法错误的是( )
A. 随着秤盘中物体质量的增加,电流表示数将减小
B. 当电子电流表示数为1mA时,秤盘中物体的质量为20kg
C. 根据题中条件可推导电表示数I与物体质量m的关系式为
D. 长时间使用后电源电压降低,引起所测物体质量偏小
【答案】D
【解析】
【详解】A.随着秤盘中物体质量的增加,活塞向右移动,气体体积变大,气压减小,根据传感器电阻R与气缸内气压p的关系式R=2500-0.01p可知,R阻值变大,则由欧姆定律可知电路中的电流变小,电流表示数减小,故A正确,不符合题意;
B.当电子电流表示数为1mA时,电路的总电阻为
传感器电阻R的阻值为R=R总-R0=6000Ω-4300Ω=1700Ω
代入传感器电阻R与气缸内气压p的关系式中可求得p=80000Pa
对活塞受力分析可知,其受到气缸内气体对它的压力、大气对它产生的压力和细线的拉力,其中细线的拉力等于秤盘中物体的重力,则根据力的平衡关系可得p大气S活塞=pS活塞+mg
代入数据可解得m=20kg,故B正确,不符合题意;
C.根据B选项中的推导,可知气缸内气压p与物体质量m的关系式为①
根据欧姆定律,可得I(R+R0)=U
将R=2500-0.01p与U=6V代入,可得②
联立①②两式,可解得,故C正确,不符合题意;
D.如果电源电压偏低,则相应的电流值会比电源电压为6V时小,根据C选项求得的电流与物体质量的关系式可知,将测得的电流值代入关系式中求解m时,因为电流偏小,所以测得的物体的质量会比实际值偏大,故D错误,符合题意。
故选D。
二、填空题(共6小题,每空1分,共计12分)
10. 2025年4月24日,我国“神舟二十号”载人飞船发射获得圆满成功。当飞船和火箭分离后,打开太阳能帆板,太阳能帆板将太阳能转化为___________能;地面控制中心与飞船是通过___________传递信息的。
【答案】 ①. 电 ②. 电磁波
【解析】
【详解】[1]太阳能帆板通过光电转化将太阳能转化为电能。
[2]电磁波能传递信息且可以在真空中传播,因此能通过电磁波实现地面控制中心与飞船之间的信息传递。
11. 小利在家学做菜时,厨房里菜香四溢,这是由于分子在不停地做___________;现代科学研究发现,常见的物质是由分子、原子构成的,其中原子是由带正电的___________和带负电的电子构成。
【答案】 ①. 无规则运动 ②. 原子核
【解析】
【详解】[1]小利在家学做菜时,厨房里菜香四溢,这是由于分子在不停地做无规则的运动形成的,这是扩散现象。
[2]在物理学中,物质由分子或原子构成,原子是由带正电的原子核和核外带负电的电子构成的。
12. 2017 年 5 月 18 日,由中国自主研制的“直-19E”出口型武装直升飞机首飞成功。如图 所示,当直升机静止在水平停机坪上时,它受到的重力和地面对它的支持力是一对_______(选填“相互作用力”或“平衡力”),当直升机在竖直方向加速升空时,飞行员受到的合力__________ 。( “向上”、“向下”或“为零”)
【答案】 ①. 平衡力 ②. 向上
【解析】
【详解】[1][2]由题意可知:直升机静止在水平停机坪上时,它受到的重力和地面对它的支持力是一对平衡力。当受到的合力方向与运动方向相同时,其做加速运动,故当直升机在竖直方向加速升空时,飞行员受到的合力向上。
13. 如图1,将水桶平放在地面上,向桶中倒入少量酒精,点燃酒精后,水桶向后喷出燃气并加速向前运动,此过程中,能量转化过程与汽油机_____冲程的相同;燃气停止喷出后,迅速堵住水桶口,在_____的作用下,水桶变扁。
【答案】 ①. 做功 ②. 大气压
【解析】
【详解】点燃酒精后,燃气喷出,燃气对外做功,内能转化为水桶的机械能,这一能量转化过程和汽油机做功冲程一致;
燃气喷出后,迅速堵住水桶口,水桶内部气压减小,小于外界大气压,因此在大气压的作用下水桶被压瘪。
14. 人们使用两脚插头台灯时,往往会随意插入两孔插座中.如图所示,小明将台灯(图乙)的两插头插入家庭电路两孔插座(图甲)CD中(图丙是台灯的电路图,AB表示台灯的两插头),连接情况是A与C、B与D孔连接,闭合台灯开关S1,发现台灯L1不亮,电路中开关及导线良好,用测电笔测M点,氖管不发光,再测N点,测电笔发光,则可知台灯L1出现故障是_____(填“断路”或“短路”)现象.这种插入法,在断开开关情况下,接触台灯接点N时_____(填“会”或“不会”)触电,
【答案】 ①. 断路 ②. 会
【解析】
【详解】[1]A与C、B与D孔连接,闭合台灯开关S1,发现台灯L1不亮,电路中开关及导线良好,若用测电笔测M点,氖管不发光,说明与火线不通;再测N点,测电笔发光,说明与火线相连,火线通路,因为开关是闭合的,从而可以断定是灯断路;
[2]按照小明的接法可知开关连在了零线和电灯之间,即使断开开关台灯仍与火线相通,接触时会触电,故这样连接的电路是危险的.
15. 工人利用如图所示装置提升物料,该装置中的滑轮为________滑轮。已知滑轮重80N,货篮重120N,不计绳重及摩擦。若绳子能承受的最大拉力为520N,每根钢条重100N,该装置匀速提升钢条时,所能达到的最大机械效率为________。
【答案】 ①. 动 ②. 80%
【解析】
【详解】[1]如图所示,滑轮可以随物体一起运动,是动滑轮。
[2]根据绳子能承受的最大拉力为520N,货物的最大重力为
最多能够提升的钢条条数为
能够提升的最大货物为
所能达到的最大机械效率为
四、作图题(共2小题,每题2分,共4分)
16. 如图,水池右侧墙壁上有一面镜子,小溪在位置通过镜子能够看到水中的鱼S(S为鱼的实际位置),请把小明看到鱼的光路图补充完整。
【答案】
【解析】
【详解】先作出反射时的法线,经过P点的光线为反射光线,根据光的反射定律,作出入射光线,入射光线与水面的交点为O点,O点即为光线从水进入空气的折射点,再作出折射时的法线,连接SO即为折射中的入射光线。
17. 如图是2026年春晚吉祥物“吉祥马”摆件放在水平桌面上静止,O点是重心,请画出“吉祥马”摆件受力示意图。
【答案】
【解析】
【详解】“吉祥马”摆件放在水平桌面上静止,受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力,且两个力是一对平衡力,大小相等,作用点在物体的重心O,分别过重心O竖直向上和竖直向下画一条带有箭头的线段,线段的长度相等,并标明F支、G,据此作图。
五、实验探究题(共4小题,每空1分,共计26分)
18. 周末小飞帮妈妈煮饺子。水烧开后下入饺子,再次沸腾时妈妈让他将大火改为小火,保持锅内水微微沸腾即可。小飞疑惑:继续用大火加热不是能更快煮熟吗?为弄清这个问题,他利用图甲装置对水沸腾时的温度特点进行了探究。
时间(min)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
温度(℃)
90
92
94
98
98
98
98
98
(1)实验开始时,小飞向烧杯中倒入热水而不是冷水,这是为了________。
(2)加热过程中,小飞通过观察水中________来判断水是否烧开;水温达到90℃时开始读数,每隔1min记录一次,第3min时温度计示数如图乙所示,示数为________℃。
(3)当水沸腾后,继续加热一段时间。通过分析表格数据,小飞认识到:用大火加热不能使饺子更快煮熟,因为水沸腾时,不断吸热,温度________。
(4)小飞移走酒精灯,继续观察水是否沸腾,这是为了探究水沸腾时是否需要________。
【答案】(1)缩短加热至沸腾的时间
(2) ①. 气泡的变化 ②. 96
(3)保持不变 (4)持续吸热
【解析】
【小问1详解】
实验开始时,小飞向烧杯中倒入热水而不是冷水,为了缩短水沸腾前的加热时间,加快水的沸腾。
【小问2详解】
[1]沸腾前,上方水温低,气泡上升时,内部的气体和少量水蒸气遇冷液化,因而体积变小,气泡变小;沸腾时,水大量汽化,水蒸气不断进入气泡,且上升过程中水压变小,所以气泡变大。所以加热过程中,小飞可以通过观察气泡的变化来判断水是否烧开。
[2]由图乙可知,温度计的分度值是1℃,温度计的示数是96℃。
【小问3详解】
由表可知,水沸腾时,不断吸热,水的温度不变,所以用大火加热不能使饺子更快煮熟,只会白白浪费能源。
【小问4详解】
水沸腾后,移走酒精灯,水无法继续吸收热量,继续观察水是否沸腾,这是为了探究水沸腾时是否需要持续吸热。
19. 学科实践活动中,小明运用凸透镜成像知识,用鞋盒(简易暗箱)、凸透镜和手机等器材制作简易投影仪,如图甲所示。他将手机固定在鞋盒内,调节位置后,白屏上即可呈现放大的视频画面。
(1)测凸透镜的焦距:如图乙,小明将凸透镜正对着太阳光,前后移动光屏,在光屏上找到最小最亮的光斑,测量出凸透镜的焦距为________cm;
(2)投影仪成像原理:当物距________________(选填“小于1倍焦距”“大于1倍焦距且小于2倍焦距”或“大于2倍焦距”)时,成倒立、放大的实像;
阶段二:制作与组装
(3)如图甲所示,组装时需调节凸透镜、手机屏幕和白屏的中心在同一高度,目的是使____________;
阶段三:测试与优化
(4)小明为方便调节手机与凸透镜的距离(即物距),给暗箱设计了一个抽屉(如图丙所示);若使白屏上的像变得更大,应让抽屉向________(选填“左”或“右”)移动并需调整白屏位置。
阶段四:展示与反思
(5)观影时,小明发现白屏上的画面偏暗,于是他在鞋盒上开槽(如图所示),并在槽口插入一块凸透镜,结果画面亮度提升,但变得模糊不清。为了得到清晰的像,他接下来应将白屏向________(选填“左”或“右”)移动。
(6)在明亮的教室里展示时,白屏上的画面仍然较暗,可采取的改进措施是_______(答出一条即可)。
【答案】(1)10.0
(2)大于1倍焦距且小于2倍焦距
(3)所成像在白屏中央
(4)右 (5)左
(6)调亮的手机屏幕
【解析】
【小问1详解】
平行于主光轴的光线,经凸透镜折射后会聚在焦点上,最小最亮的光斑即为焦点,由图乙可知,刻度尺分度值为1cm,凸透镜在30.0cm刻度处,光斑在40.0cm刻度处,所以焦距
【小问2详解】
根据凸透镜成像规律,投影仪的成像条件是当物距大于1倍焦距且小于2倍焦距时,成倒立、放大的实像。
【小问3详解】
调节凸透镜、手机屏幕和白屏的中心在同一高度,目的是使像成在白屏的中央,便于观察。
【小问4详解】
根据凸透镜成像规律,物近像远像变大;若使白屏上的像变得更大,需减小物距(让手机靠近凸透镜),同时增大像距(让白屏远离凸透镜),因此,应让抽屉向右移动(减小手机与凸透镜的距离),并调节白屏远离凸透镜。
【小问5详解】
插入的凸透镜对光线有会聚作用,会使原来的像向靠近透镜的方向移动(相当于像距变小),要得到清晰的像,需要减小像距,因此应将白屏向左移动。
【小问6详解】
在明亮的教室里,环境光会干扰白屏上的画面,导致画面偏暗,可采取的改进措施有调亮的手机屏幕(或周围环境遮光,如拉窗帘、关灯;或深色背景衬托白屏;或使用反光效果更好的白屏)。
20. 小明探究液体压强与哪些因素有关时,用到的压强计如图1所示;
(1)如图1,用手指按压探头的橡皮膜,发现U形管两侧的水面有明显高度差且升降灵活,说明该装置气密性________(选填“良好”或“差”),如果液体内部存在压强,将探头放入液体内部,U形管两侧水面就会产生高度差,高度差的大小反映探头________(选填“A”或“B”)面所受压强大小。
(2)小明改变橡皮膜浸入水中的深度,记录形管两侧水面的高度差,多次实验,记录数据,如表1。分析数据可得出结论:在相同液体内部,深度越深,压强越________。
表1
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
H/cm
5.0
6.0
7.0
8.0
9.0
10.0
11.0
12.0
13.0
14.0
15.0
h/cm
4.6
5.2
6.0
6.6
7.4
8.2
9.0
9.6
10.4
11.2
12.0
(3)小明发现,虽然U形管和水槽中装入的是相同的水,但是U形管两侧水面的高度差与探头浸入水中的深度不相等,猜想其可能与橡皮膜发生形变有关。进一步分析数据发现,增大时,也随之增大,始终小于,且与的差值越来越大。你认为数据变化呈现这种规律的原因可能是________。
(4)小明用一根与形管内径相等的直玻璃管替代探头,并在玻璃管上标注刻度,下端管口标为“0”刻度线。将玻璃管竖直放入水中,如图3所示,此时形管两侧水面的高度差反映的是深度________cm处的压强。改变,记录和对应的,多次实验,记录数据,如表2所示。分析数据可知,去掉橡皮薄膜后,可以准确反映处的液体压强大小;
表2
实验次数
1
2
3
4
5
6.0
8.0
10.0
12.0
14.0
6.0
8.0
10.0
12.0
14.0
(5)将玻璃管分别竖直放入酒精、水、盐水和某未知液体中,保持深度为,记录形管两侧水面的高度差,如表3,已知,,,则该未知液体的密度为________。
表3
液体种类
酒精
水
盐水
某未知液体
10.0
10.0
10.0
10.0
h2/cm
8.0
10.0
11.0
15.0
【答案】(1) ①. 良好 ②. A
(2)大 (3)由于橡皮膜的弹力对水产生了一定的压强
(4)6.0 (5)1.5g/cm3
【解析】
【小问1详解】
按压探头橡皮膜时,若U形管液面能产生明显高度差且升降灵活,说明装置没有漏气,气密性良好;
U形管两侧的高度差反映的是探头橡皮膜受到的液体压强大小,因此选A。
【小问2详解】
由表1数据可得:相同液体中,浸入深度越大,U形管高度差越大,说明液体压强越大,因此结论为:在相同液体内部,深度越深,压强越大。
【小问3详解】
计算每次H与h的差值,可得差值随H增大逐渐增大。
【小问4详解】
直玻璃管内密封气体的左右两侧的压强相等,深度是某点到自由液面的距离,此时U形管两侧水面的高度差h1反映的是深度
【小问5详解】
去掉橡皮膜后,压强平衡,满足:,代入已知数据,,,得:
21. 物理兴趣小组的同学探究电流与电阻的关系,已知电源电压恒为5 V,电流表量程为,电压表量程为。实验中用到的定值电阻有、、、、各1个。连接的实验电路如图所示。
(1)请在图甲中连接一根导线完成电路,使滑片左移时,两电表示数均变大;
(2)闭合开关前,应将滑片置于________(选填“A”或“B”)端;实验过程中需要更换不同阻值的定值电阻重复操作,目的是________(选填“减小误差”或“寻找普遍规律”);
(3)同组的A、B两同学换用不同电阻进行实验(电压表量程可能进行了更换),根据各自的实验数据作出了如图乙所示的I-R图像,其中________同学的图像是错误的。分析图像,你认为错误同学在操作中的问题是:________;
(4)实验中若将的电阻接入电路,电压表示数为,更换为的电阻后,立即闭合开关,电压表示数为,则________(选填“>”“<”或“=”);可能会损坏________(选填“电流表”或“电压表”);
(5)根据图乙中正确同学的图像,保持电路连接不变,关于此实验的分析,下列说法正确的是________(多选);
A. 实验中滑动变阻器的作用是改变定值电阻两端电压
B. 在这5次实验中,滑动变阻器接入电路的最大和最小阻值之比为6∶1
C. 为了完成这5次实验,选用的滑动变阻器规格可以是“”
D. 若接入滑动变阻器规格为“”,则定值电阻两端电压可调范围为
(6)完成上述实验后,小组又设计了一种新方案,也测出了的阻值,其实验电路如图丙所示,为阻值已知的定值电阻,电源电压未知且恒定不变。请你帮他把以下实验步骤填写完整:
①当开关闭合断开时,电流表读数为;
②当开关、都闭合时,电流表读数为;
③待测电阻________(用已知量和测出的物理量符号表示)。
【答案】(1) (2) ①. B ②. 寻找普遍规律
(3) ①. B ②. 没有保持电阻两端电压不变
(4) ①. > ②. 电压表 (5)BCD
(6)
【解析】
【小问1详解】
滑动变阻器左下接线柱连定值电阻右端;滑片左移,滑动变阻器接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,变大、变大。
【小问2详解】
闭合开关前,滑片调到最大阻值端,即B端,保护电路,多次换电阻避免偶然性,得出普遍规律。
【小问3详解】
控制不变,与成反比;B 图逐渐变大,没控制电压不变,所以错误。
【小问4详解】
根据串联分压的规律,分压变大,所以。定值电阻越大,分压越高,易超电压表量程烧坏电压表。
【小问5详解】
先算定值电阻控制电压,由乙A图可知,,变阻器分压
A.变阻器作用,控制R两端电压不变,不是改变电压,故A错误;
B.,串联分压相等,所以,,根据可知,。所以,故B正确;
C.最大需要,的变阻器不够,故C错误;
D.越大分压越高,当时,,受电压表限制,,故可调节范围,故D正确。
故选BD。
【小问6详解】
闭合,断开,、串联,此时①
、都闭合,短路,只有,此时②
联立①②解得
五、综合应用题(共3题,22题7分,23题7分,24题6分)
22. 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18V,发热电阻R的阻值为6Ω,小灯泡标有“18V 9W”。小灯泡的电阻随温度的变化可忽略不计,闭合开关S1、S2。
(1)通过发热电阻R的电流是多少?
(2)小灯泡的电阻是多少?
(3)发热电阻R的电功率是多少?
(4)为了节约用电,兴趣小组的同学将开关S2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0-100s内航天服消耗的电能是多少?
【答案】(1)3A (2)36Ω
(3)54W (4)5760J
【解析】
【小问1详解】
由电路图甲可知,当开关、都闭合时,小灯泡L和发热电阻R并联,电源电压
发热电阻R两端的电压
通过发热电阻R的电流为
【小问2详解】
小灯泡的电阻为
【小问3详解】
发热电阻R的电功率为
【小问4详解】
由题意可知,开关始终闭合,发热电阻R在0~100s内一直工作。开关为光敏开关,当光照强度大于50Lux时会自动断开,小灯泡L停止工作。由图乙可知,在0~40s时间内,光照强度小于50Lux,开关闭合,小灯泡L和发热电阻R并联工作。在40~100s时间内,光照强度大于50Lux,开关断开,只有发热电阻R工作。
在0~40s内,电路总功率为
此段时间内消耗的电能为
在40~100s时间内,只有发热电阻R工作,其功率为
此段时间为
此段时间内消耗的电能为
则在0~100s内航天服消耗的总电能为
23. 为纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年,2025年9月3日,我国在天安门广场举行了盛大的阅兵仪式。如图所示是首次亮相的某款无人驾驶战车,在平直的长安街上接受检阅。若战车10min匀速行驶了3km,这个过程中受到的阻力为1200N,发动机总共消耗0.3kg柴油。[已知c水=4.2×103J/(kg•℃),q柴油=4×107J/kg,当地大气压为1个标准大气压]求:
(1)战车的牵引力在这10min里做的功;
(2)这辆战车发动机的热机效率;
(3)若发动机所做额外功的20%的能量,全部被初温为10℃、质量为5kg的水吸收,水温可以升高多少℃。
【答案】(1)3.6×106J
(2)30% (3)80℃
【解析】
【小问1详解】
因为战车做匀速直线运动,所以牵引力F与阻力f是一对平衡力,即
战车发动机在这10min里做的功为
【小问2详解】
0.3kg柴油完全燃烧放出的热量为
战车发动机的热机效率为
【小问3详解】
发动机所做额外功为
水吸收的热量为
根据公式可得水升高的温度为
24. 运载火箭将载人飞船发射升空前需检验飞船舱门的密封性能。科研人员设计了如图甲所示电路,利用两个完全相同的压敏电阻来测量舱体和集气空腔中的压强。方法如下:将待检验的飞船舱体置于一个集气空腔中。先向舱体充入压强为的空气,再把集气空腔抽成真空,若舱门漏气,一段时间后便会有气体从舱体进入集气空腔中。已知舱体的容积为,集气空腔真空部分的容积为,不计舱体器壁的体积,整个过程温度不变。电路中的阻值为,电源电压为,压敏电阻的阻值随气体压强变化的关系如图乙所示(已做近似处理)。
AI
(1)发射飞船的运载火箭采用液氢作燃料,是因为液氢具有较大的________。
(2)开关与a相连,若舱体M漏气,则电压表的示数将________(选填“变大”或“变小”);开关与b相连,若电压表的示数为,则舱体的气压为________Pa。
(3)实验气体的气压随体积的变化如图丙所示。若空气从舱体中逸出,经过一段时间后,M、N中的压强相等,开关S接在b处,此时通过的电流是________A(结果保留两位小数)。
(4)已知温度不变时,一定体积的气体压强与质量成正比。某时刻,开关接a时,的示数为,的示数为;开关接b时,两端的电压为,的示数为,若,且∶=41∶27,则此时阻值为________,舱体M内气体泄漏了________%。
【答案】(1)热值 (2) ①. 变小 ②.
(3)0.17 (4) ①. 10.5 ②. 6.25
【解析】
【小问1详解】
运载火箭采用液氢作燃料,是因为液氢的热值较大,相同质量的液氢完全燃烧可以放出更多热量。
【小问2详解】
由图乙可知:压敏电阻阻值随气体压强增大而减小。若舱体M漏气,M内气压减小,因此阻值增大;S接a时,与串联,总电阻增大,电路电流减小,阻值不变,由可知,两端电压(电压表示数)变小。
S接b时,示数为(即电压),电路电流
总电阻
因此
由图乙得压敏电阻阻值与压强的关系为:,代入,解得
【小问3详解】
漏气后M、N压强相等,设为,根据玻意耳定律(温度不变,一定质量气体:初始,体积,平衡后总体积,因此,得。
代入压敏电阻关系得,S接b时总电阻
电流
【小问4详解】
由欧姆定律可得,······①
·····②
联立①②两式可得:
由欧姆定律可得
联立以上两式可得,
此时压敏电阻的阻值为,对应的M舱的压强为
由题干可知温度不变时,一定体积的气体压强与质量成正比,则漏气比为
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盘锦市兴隆台区辽河中学2025-2026学年度 第二学期
九年级第二次模拟考试 物理试卷
试卷满分:80分 物理化学一共答题时间:150分钟
所有答案需要填在答题卡上相应位置,在试卷作答无效。
一、选择题(本题包括9个小题,其中1~6小题为单选题,每小题2分;7~9小题为多选题,每小题2分,漏选得1分,错选得0分,共18分)
1. 人工智能为物联网注入了智能的灵魂,深刻地影响着我们的生活。如图所示,某款AI(人工智能)音箱可以识别主人说出的“指令”,进而控制家庭物联网中的电器设备设施。下列有关说法正确的是( )
A. AI音箱属于高科技产品,发声时不需要振动
B. 调节音量旋钮,可以改变AI音箱发出声音的音调
C. AI音箱使用的芯片主要由半导体材料组成
D. AI音箱能识别“指令”,说明声音可以传递能量
2. 东汉《论衡》:“云雾,雨之征也,夏则为露,冬则为霜,温则为雨,寒则为雪。”下列分析正确的是( )
A. 霜和露的形成过程都需要放热 B. 霜是水蒸气先液化再凝固形成的
C. 雨和雪的形成物态变化过程相同 D. 露的形成比霜需要更低的温度条件
3. 关于如图所示的光现象,下列说法正确的是( )
A. 甲图将圆形的小孔换成三角形的小孔,成像的形状会改变
B. 乙图如果湖水水位上升,拱桥通过水面所成的像会变大
C. 丙图利用玻璃三棱镜分解白光的原理与生活中彩虹的形成原理相同
D. 图丁蜡烛在平面镜中所成的像可以呈现在光屏上
4. 如图所示,冬季为清除汾河大桥斜拉索上的积冰,工作人员将数公斤的除冰环从斜拉索上端由静止释放,使其沿斜拉索下滑撞击积冰。则除冰环在下滑过程中( )
A. 受到沿斜拉索向上的摩擦力 B. 运动状态始终保持不变
C. 自身的动能转化为重力势能 D. 撞到冰时由于受到惯性继续下滑
5. 我国古代科技著作《天工开物》记载了舂(chong)米(把稻谷去壳,做成白米)时的场景。如图所示,当脚下踩时舂米装置可视为杠杆。下列杠杆中与舂米装置属于同类的是( )
A. 钓鱼竿 B. 跷跷板
C. 定滑轮 D. 撬棒
6. 如图甲所示,通电螺线管的磁极极性跟电流方向有关。神舟飞船与空间站核心舱对接时,为预防撞击配备对接缓冲装置,小海设计了如图乙所示模拟对接缓冲装置简图。下列说法正确的是( )
A. 为了满足缓冲效果,通电后要使螺线管和条形磁体相互排斥,所以电源的右端为负极
B. 为增大缓冲效果,滑片P应向右滑动
C. 条形磁体周围存在磁感线,外部的磁感线从极出发回到极
D. 电磁铁磁性强弱和电流方向有关
7. 如图所示,“枪虾”天生有一大一小的两个螯,体长不到,但却是海洋杀手。捕捉猎物时,它的螯能以约的速度快速闭合,并喷射出约的高速水流,高速水流使水中压力骤降形成极小的低压气泡,这些气泡从发出到破裂的时间极短,爆破瞬间产生约4700 ℃的高温并伴随“啪嗒”的巨响(可达210 dB),附近的小鱼虾非死即晕,很难逃脱。关于这一过程,下列说法正确的是( )
A. “枪虾”的螯快速闭合时产生高速水流,说明力可以改变物体的运动状态
B. 高速水流使水中压力骤降,说明液体在流速大的地方压强大
C. 气泡爆破瞬间产生高温,这个过程是通过做功的方式改变内能
D. 气泡爆破时伴随巨响将小鱼虾击晕,说明声音可以传递信息
8. 夏季到来,很多地区会迎来降雨,小力设计了如图所示的水库自动泄洪控制装置模型,模型顶部开有小孔,为压力传感器,为不吸水的圆柱体且能沿固定的光滑细杆在竖直方向移动。当模型内水深为时,与模型底面刚好接触且压力为零。随着水面上涨,B沿光滑细杆上升,当水面上涨到设计的警戒水位时,B对A的压力为,开始报警并开启泄洪阀门(图中未画出)。已知圆柱体的底面积,高,,取,下列说法正确的是( )
A. 开始报警时,B浸入水中的深度为
B. 圆柱体B的密度为
C. 为了提高防洪安全性,使警戒水位比原设计低9 cm,可在B的上方加上与B底面积相同、高为、密度为的圆柱体C
D. 若将报警时B对A的压力值调整为2 N,报警时B下表面受到水的压强为
9. 小明利用气压传感器设计了一款电子天平,其内部结构简图如图所示。将待测物体放置于秤盘中,秤盘通过细绳拉动活塞右移,从而改变密闭气缸内气压p,影响气压传感器电阻R,通过观察电流表A示数可读出物体质量。已知传感器电阻R与气缸内气压p的关系为R=2500-0.01p,不计秤盘、细绳与活塞的重力和摩擦。电源电压6V,定值电阻R0=4300Ω,活塞横截面积为100cm2,实验室此时大气压强为1.0×105Pa,g取10N/kg.则下列说法错误的是( )
A. 随着秤盘中物体质量的增加,电流表示数将减小
B. 当电子电流表示数为1mA时,秤盘中物体的质量为20kg
C. 根据题中条件可推导电表示数I与物体质量m的关系式为
D. 长时间使用后电源电压降低,引起所测物体质量偏小
二、填空题(共6小题,每空1分,共计12分)
10. 2025年4月24日,我国“神舟二十号”载人飞船发射获得圆满成功。当飞船和火箭分离后,打开太阳能帆板,太阳能帆板将太阳能转化为___________能;地面控制中心与飞船是通过___________传递信息的。
11. 小利在家学做菜时,厨房里菜香四溢,这是由于分子在不停地做___________;现代科学研究发现,常见的物质是由分子、原子构成的,其中原子是由带正电的___________和带负电的电子构成。
12. 2017 年 5 月 18 日,由中国自主研制的“直-19E”出口型武装直升飞机首飞成功。如图 所示,当直升机静止在水平停机坪上时,它受到的重力和地面对它的支持力是一对_______(选填“相互作用力”或“平衡力”),当直升机在竖直方向加速升空时,飞行员受到的合力__________ 。( “向上”、“向下”或“为零”)
13. 如图1,将水桶平放在地面上,向桶中倒入少量酒精,点燃酒精后,水桶向后喷出燃气并加速向前运动,此过程中,能量转化过程与汽油机_____冲程的相同;燃气停止喷出后,迅速堵住水桶口,在_____的作用下,水桶变扁。
14. 人们使用两脚插头台灯时,往往会随意插入两孔插座中.如图所示,小明将台灯(图乙)的两插头插入家庭电路两孔插座(图甲)CD中(图丙是台灯的电路图,AB表示台灯的两插头),连接情况是A与C、B与D孔连接,闭合台灯开关S1,发现台灯L1不亮,电路中开关及导线良好,用测电笔测M点,氖管不发光,再测N点,测电笔发光,则可知台灯L1出现故障是_____(填“断路”或“短路”)现象.这种插入法,在断开开关情况下,接触台灯接点N时_____(填“会”或“不会”)触电,
15. 工人利用如图所示装置提升物料,该装置中的滑轮为________滑轮。已知滑轮重80N,货篮重120N,不计绳重及摩擦。若绳子能承受的最大拉力为520N,每根钢条重100N,该装置匀速提升钢条时,所能达到的最大机械效率为________。
四、作图题(共2小题,每题2分,共4分)
16. 如图,水池右侧墙壁上有一面镜子,小溪在位置通过镜子能够看到水中的鱼S(S为鱼的实际位置),请把小明看到鱼的光路图补充完整。
17. 如图是2026年春晚吉祥物“吉祥马”摆件放在水平桌面上静止,O点是重心,请画出“吉祥马”摆件受力示意图。
五、实验探究题(共4小题,每空1分,共计26分)
18. 周末小飞帮妈妈煮饺子。水烧开后下入饺子,再次沸腾时妈妈让他将大火改为小火,保持锅内水微微沸腾即可。小飞疑惑:继续用大火加热不是能更快煮熟吗?为弄清这个问题,他利用图甲装置对水沸腾时的温度特点进行了探究。
时间(min)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
温度(℃)
90
92
94
98
98
98
98
98
(1)实验开始时,小飞向烧杯中倒入热水而不是冷水,这是为了________。
(2)加热过程中,小飞通过观察水中________来判断水是否烧开;水温达到90℃时开始读数,每隔1min记录一次,第3min时温度计示数如图乙所示,示数为________℃。
(3)当水沸腾后,继续加热一段时间。通过分析表格数据,小飞认识到:用大火加热不能使饺子更快煮熟,因为水沸腾时,不断吸热,温度________。
(4)小飞移走酒精灯,继续观察水是否沸腾,这是为了探究水沸腾时是否需要________。
19. 学科实践活动中,小明运用凸透镜成像知识,用鞋盒(简易暗箱)、凸透镜和手机等器材制作简易投影仪,如图甲所示。他将手机固定在鞋盒内,调节位置后,白屏上即可呈现放大的视频画面。
(1)测凸透镜的焦距:如图乙,小明将凸透镜正对着太阳光,前后移动光屏,在光屏上找到最小最亮的光斑,测量出凸透镜的焦距为________cm;
(2)投影仪成像原理:当物距________________(选填“小于1倍焦距”“大于1倍焦距且小于2倍焦距”或“大于2倍焦距”)时,成倒立、放大的实像;
阶段二:制作与组装
(3)如图甲所示,组装时需调节凸透镜、手机屏幕和白屏的中心在同一高度,目的是使____________;
阶段三:测试与优化
(4)小明为方便调节手机与凸透镜的距离(即物距),给暗箱设计了一个抽屉(如图丙所示);若使白屏上的像变得更大,应让抽屉向________(选填“左”或“右”)移动并需调整白屏位置。
阶段四:展示与反思
(5)观影时,小明发现白屏上的画面偏暗,于是他在鞋盒上开槽(如图所示),并在槽口插入一块凸透镜,结果画面亮度提升,但变得模糊不清。为了得到清晰的像,他接下来应将白屏向________(选填“左”或“右”)移动。
(6)在明亮的教室里展示时,白屏上的画面仍然较暗,可采取的改进措施是_______(答出一条即可)。
20. 小明探究液体压强与哪些因素有关时,用到的压强计如图1所示;
(1)如图1,用手指按压探头的橡皮膜,发现U形管两侧的水面有明显高度差且升降灵活,说明该装置气密性________(选填“良好”或“差”),如果液体内部存在压强,将探头放入液体内部,U形管两侧水面就会产生高度差,高度差的大小反映探头________(选填“A”或“B”)面所受压强大小。
(2)小明改变橡皮膜浸入水中的深度,记录形管两侧水面的高度差,多次实验,记录数据,如表1。分析数据可得出结论:在相同液体内部,深度越深,压强越________。
表1
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
H/cm
5.0
6.0
7.0
8.0
9.0
10.0
11.0
12.0
13.0
14.0
15.0
h/cm
4.6
5.2
6.0
6.6
7.4
8.2
9.0
9.6
10.4
11.2
12.0
(3)小明发现,虽然U形管和水槽中装入的是相同的水,但是U形管两侧水面的高度差与探头浸入水中的深度不相等,猜想其可能与橡皮膜发生形变有关。进一步分析数据发现,增大时,也随之增大,始终小于,且与的差值越来越大。你认为数据变化呈现这种规律的原因可能是________。
(4)小明用一根与形管内径相等的直玻璃管替代探头,并在玻璃管上标注刻度,下端管口标为“0”刻度线。将玻璃管竖直放入水中,如图3所示,此时形管两侧水面的高度差反映的是深度________cm处的压强。改变,记录和对应的,多次实验,记录数据,如表2所示。分析数据可知,去掉橡皮薄膜后,可以准确反映处的液体压强大小;
表2
实验次数
1
2
3
4
5
6.0
8.0
10.0
12.0
14.0
6.0
8.0
10.0
12.0
14.0
(5)将玻璃管分别竖直放入酒精、水、盐水和某未知液体中,保持深度为,记录形管两侧水面的高度差,如表3,已知,,,则该未知液体的密度为________。
表3
液体种类
酒精
水
盐水
某未知液体
10.0
10.0
10.0
10.0
h2/cm
8.0
10.0
11.0
15.0
21. 物理兴趣小组的同学探究电流与电阻的关系,已知电源电压恒为5 V,电流表量程为,电压表量程为。实验中用到的定值电阻有、、、、各1个。连接的实验电路如图所示。
(1)请在图甲中连接一根导线完成电路,使滑片左移时,两电表示数均变大;
(2)闭合开关前,应将滑片置于________(选填“A”或“B”)端;实验过程中需要更换不同阻值的定值电阻重复操作,目的是________(选填“减小误差”或“寻找普遍规律”);
(3)同组的A、B两同学换用不同电阻进行实验(电压表量程可能进行了更换),根据各自的实验数据作出了如图乙所示的I-R图像,其中________同学的图像是错误的。分析图像,你认为错误同学在操作中的问题是:________;
(4)实验中若将的电阻接入电路,电压表示数为,更换为的电阻后,立即闭合开关,电压表示数为,则________(选填“>”“<”或“=”);可能会损坏________(选填“电流表”或“电压表”);
(5)根据图乙中正确同学的图像,保持电路连接不变,关于此实验的分析,下列说法正确的是________(多选);
A. 实验中滑动变阻器的作用是改变定值电阻两端电压
B. 在这5次实验中,滑动变阻器接入电路的最大和最小阻值之比为6∶1
C. 为了完成这5次实验,选用的滑动变阻器规格可以是“”
D. 若接入滑动变阻器规格为“”,则定值电阻两端电压可调范围为
(6)完成上述实验后,小组又设计了一种新方案,也测出了的阻值,其实验电路如图丙所示,为阻值已知的定值电阻,电源电压未知且恒定不变。请你帮他把以下实验步骤填写完整:
①当开关闭合断开时,电流表读数为;
②当开关、都闭合时,电流表读数为;
③待测电阻________(用已知量和测出的物理量符号表示)。
五、综合应用题(共3题,22题7分,23题7分,24题6分)
22. 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18V,发热电阻R的阻值为6Ω,小灯泡标有“18V 9W”。小灯泡的电阻随温度的变化可忽略不计,闭合开关S1、S2。
(1)通过发热电阻R的电流是多少?
(2)小灯泡的电阻是多少?
(3)发热电阻R的电功率是多少?
(4)为了节约用电,兴趣小组的同学将开关S2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0-100s内航天服消耗的电能是多少?
23. 为纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年,2025年9月3日,我国在天安门广场举行了盛大的阅兵仪式。如图所示是首次亮相的某款无人驾驶战车,在平直的长安街上接受检阅。若战车10min匀速行驶了3km,这个过程中受到的阻力为1200N,发动机总共消耗0.3kg柴油。[已知c水=4.2×103J/(kg•℃),q柴油=4×107J/kg,当地大气压为1个标准大气压]求:
(1)战车的牵引力在这10min里做的功;
(2)这辆战车发动机的热机效率;
(3)若发动机所做额外功的20%的能量,全部被初温为10℃、质量为5kg的水吸收,水温可以升高多少℃。
24. 运载火箭将载人飞船发射升空前需检验飞船舱门的密封性能。科研人员设计了如图甲所示电路,利用两个完全相同的压敏电阻来测量舱体和集气空腔中的压强。方法如下:将待检验的飞船舱体置于一个集气空腔中。先向舱体充入压强为的空气,再把集气空腔抽成真空,若舱门漏气,一段时间后便会有气体从舱体进入集气空腔中。已知舱体的容积为,集气空腔真空部分的容积为,不计舱体器壁的体积,整个过程温度不变。电路中的阻值为,电源电压为,压敏电阻的阻值随气体压强变化的关系如图乙所示(已做近似处理)。
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(1)发射飞船的运载火箭采用液氢作燃料,是因为液氢具有较大的________。
(2)开关与a相连,若舱体M漏气,则电压表的示数将________(选填“变大”或“变小”);开关与b相连,若电压表的示数为,则舱体的气压为________Pa。
(3)实验气体的气压随体积的变化如图丙所示。若空气从舱体中逸出,经过一段时间后,M、N中的压强相等,开关S接在b处,此时通过的电流是________A(结果保留两位小数)。
(4)已知温度不变时,一定体积的气体压强与质量成正比。某时刻,开关接a时,的示数为,的示数为;开关接b时,两端的电压为,的示数为,若,且∶=41∶27,则此时阻值为________,舱体M内气体泄漏了________%。
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