精品解析：湖南省衡阳县校际联考2024-2025学年九年级上学期12月月考物理试题

2024年九年级联考卷 物理试题卷 注意事项： 1.本试卷共四大题17小题，满分100分，考试时量60分钟。 2.答题前，考生务必将自己的姓名、考号、学校填写在试卷和答题卡上。 3.将答案写在答题卡上，写在试卷上无效。 4.考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题（共8小题，每题4分，共32分） 1. 下列关于声现象的说法正确的是（　　） A. 超声波清洗机清洗眼镜，说明声可以传递信息（图一） B. 逐渐抽出真空罩内的空气，闹钟的铃声逐渐增强（图二） C. 用大小不同的力敲击同一个编钟，发出声音的响度相同（图三） D. 拨动张紧的橡皮筋，能听到声音，说明发声的物体在振动（图四） 2. 材料的应用使我们的生活变得更美好。下列说法正确的是（　　） A. 图甲：制造国产C919大飞机外壳使用了密度较大的材料 B. 图乙：制造冰箱门磁封用到了磁性材料 C. 图丙：制造发光二极管使用了超导体材料 D. 图丁：电热水壶的电加热器是半导体材料制成的 3. 如图（a）所示，停在公路旁的公安巡逻车利用超声波可以监测车速：巡逻车上的测速仪发出并接收超声波脉冲信号，根据发出和接收到的信号间的时间差就能测出车速。在图（b）中，、是测速仪先后发出的超声波信号，、分别是测速仪检测到的、经反射后的信号。设测速仪匀速扫描，与之间的时间间隔为0.9s，超声波在空气中传播的速度为340m/s则被测车的车速为（　　） A. 20m/s B. 30m/s C. 40m/s D. 50m/s 4. 将浸有少量酒精的棉花裹在温度计的玻璃泡上，画出温度计示数随时间的变化情况的大致图像如图所示。若在该实验的过程中，用风扇对酒精棉吹风，下列最能合理反映此时温度计示数变化的图像是（　　） A. B. C. D. 5. “开车不饮酒，酒后不开车”是每位司机都必须遵守的交通法规。图甲是气体中酒精浓度测试仪的原理图，电源电压U=12V，R1是气敏电阻，其阻值随气体中酒精浓度的变化规律如图乙所示。气体中酒精浓度大于或等于20mg/100mL、小于80mg/100mL时为酒驾，大于或等于80mg/100mL时为醉驾。测试仪使用前应先调零，即当气体中酒精浓度为0时，调节滑动变阻器R2的滑片，使电压表示数U1=10V，调零后R2的滑片位置保持不变。则下列电压表示数和对应的测试结果正确的是（　　） A. 4V，酒驾 B. 6V，酒驾 C. 8V，醉驾 D. 9V，酒驾 6. 如图所示，电源电压U 保持不变，滑动变阻器R0的最大电阻是50Ω．当开关 S1闭合、S2和S3断开，滑动变阻器的滑片在最右端时，电压表示数是 U1，R1 的功率是P1；当开关S2闭合、S1和S3断开，滑动变阻器的滑片在最左端时，电压表示数是U1`，R2和 R3的功率之和是3.2W；当开关 S1、S2和 S3 都闭合，滑动变阻器的滑片在最左端时，R1的功率是P1`；已知 R2︰R3=3︰1，U1︰U1′=3︰2，P1︰P1′=1︰36．下列结论正确的是 A. 电源电压是 12V B. R2的阻值是 30Ω C. 电流表的最大示数是 2.1A D. 该电路的最大功率是 64W 7. 如图甲所示，一个底面积为10cm2的圆柱体A，其上表面与细线相连，底部贴有压力传感器（不计压力传感器的质量和体积），连接电脑后可显示传感器所受压力的大小。图乙是某次将圆柱体A从下表面刚接触水面到匀速放入容器底部然后松开细绳，压力传感器所受压力大小与时间的关系图。已知薄壁柱形容器的重力为1N，底面积为20cm2，圆柱体A没入水中时底部始终与水平面相平，且容器中没有水溢出。下列说法正确的是（　　） A. 1s时，A物体底部所受到的液体压强为1000Pa B. 物体A移动的速度为0.2m/s C. 1s时容器甲中的水面高度为25cm D. 3s时，容器对桌面的压强为4500Pa 8. 某科技活动小组设计了探测湖底未知属性的矿石密度的装置，其部分结构如图甲所示。电源电压为9V，为定值电阻，滑动变阻器R线圈的长度为20cm，其阻值随弹簧的拉力F变化关系如图乙，T为底面积是的柱形容器的阀门。某次探测时，水下机器人潜入75m深的湖底取出矿石长方体样品M。返回实验室后，将矿石样品M悬挂于P点浸没在盛水容器中，M的上表面恰好与水面相平。打开阀门T，随着水缓慢流出，电压表示数从6V变为3V后就不再变化，电流表示数在这个过程中变化了0.3A（弹簧电阻忽略不计，矿石M不吸水，湖水密度与水相同， ），M的高度是5cm，下列说法错误的是（　　） A. 水下机器人在75m深的湖底取样时受到水的压强为 B. 定值电阻的阻值是 C. 从M刚开始露出水面到完全出水的过程中出水口流出的水的质量是1050g D. 矿石M的密度是 二、多选题（共4小题，每题4分，共16分，选出正确答案但不全得2分，不选或错选的0分） 9. 如图1所示，边长为10cm的立方体木块A通过细线与圆柱形容器底部相连，容器中液面与A上表面齐平。从打开容器底部的抽液机匀速向外排液开始计时，细线中拉力F随时间t的变化图像如图2所示。木块密度，容器的底面积为，。下列说法不正确的是 （　　） A. 随着液体的排出，木块受到的浮力不断减小 B. 容器中的液体是水 C. 抽液机每秒钟排出液体的质量是10g D. 第30s时，木块露出液面的高度是2cm 10. 如图所示，底面积为100cm2的薄壁圆柱形容器盛有适量的水。体积为2000cm3的木块A漂浮在水面上，有的体积露出水面，如图甲所示。现将一底面积为25cm2、体积为250cm3的合金块B放在木块A上方，木块A恰好有的体积浸入水中，如图乙所示。再将B从A上取下来，直接放入容器中，如图丙所示。下列说法正确的是（g取10N/kg）（　　） A. 木块A受到的重力为8N B. 合金块B的密度为3.2×103kg/m3 C. 丙图中，水对容器底部的压强相对于乙图减小了150Pa D. 丙图中，物块B对容器底部的压强为600Pa 11. 如图是科技小组设计的湘江水位监测器的原理图。电源电压不变，红灯工作时的电阻为R1，黄灯工作时的电阻为R2，闭合开关S后，当水位超过防洪预警线时，浮筒上升带动铜片将CD接通，电压表示数为U1；当水位低于干旱预警线时，浮筒下降带动铜片将EF接通，电压表示数为U2，U1＞U2。则下列说法正确的是（ ） A. R1＞R2 B. 水位超过防洪预警线时，红灯亮 C. R1＜R2 D. 水位低于干旱预警线时，红灯亮 12. 在底面积为S的薄壁柱形容器内注入适量的水，让空烧杯漂浮在水面上，测出水的深度为，如图所示；再将一金属球放入烧杯中，此时烧杯仍漂浮在水面上，测出水的深度为；最后将该金属球取出放入水中（空烧杯仍漂浮在水面上），待金属球沉底后测水的深度为．已知水的密度为水，则（ ） A. 金属球的密度为水 B. 金属球的密度为水 C. 金属球沉底后，它对容器底的压力为水 D. 金属球沉底后，它对容器底的压力为水 三、实验题（共2小题，每空3分，共15分） 13. 小莉同学用焦距为10 cm的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验。 (1)实验过程中，当蜡烛与凸透镜的距离如图甲所示时，在光屏上可得到一个清晰的像，若保持蜡烛和光屏的位置不变，移动透镜至______cm处，光屏上能再次呈现清晰的像； (2)实验中将凸透镜从图甲处逐渐远离蜡烛，物距u随时间t的变化图像如图乙所示，则如图丙所示的图像中，像距v随时间t的大致变化图像正确的是______； (3)如图丁所示，保持蜡烛的位置不变，移动透镜至16 cm处，人眼能观察到蜡烛的像，像是图戊中的____ （选填“A”“B”“C”或“D”）。 14. 小红利用杠杆制成一种多功能杆秤，使用前调节平衡螺母直至杠杆处于水平平衡，她取来质量均为100g的实心纯金属块和、合金块（由、的材料组成）。她将挂在处，且浸没于水中，在处挂上100g钩码，杠杆恰好处于水平平衡，如图所示，测得，．则的密度为______。接下来，她分别将、挂于处并浸没于水中，当将钩码分别移至、处时，杠杆均水平平衡，测得，，则合金块中所含金属和金属的质量之比为______。 四、计算题（共37分，请按步骤写出必要的文字说明及表达式，只写出最后结果不得分） 15. 如图甲所示，正方体A的质量是315kg，作为配重使用，杠杆OD︰OE=2︰3，某同学用这个装置从水中提取物体B，然后将B放在浮体C上再运走；已知C的体积为0.5m3，一个质量为60kg的同学站在浮体C上，若不用力拉绳子时，浮体C总体积的浸入水中；当该同学用力拉动滑轮组绕绳的自由端，手拉绳的功率P和被拉物体匀速提升的距离关系如图乙所示；物体B上升的速度为0.1m/s且不变，物体被提出水面后，再将B放在C上，同时松开绳子，此时浮子C露出水面的体积相对于B未出水时减小0.1m3；已知两个定滑轮总重为100N；（绳的重力，滑轮与轴的摩擦及水的阻力不计，g=10N/kg）求 （1）人站在C上没有用力拉绳子时，C所受浮力为多大； （2）当物体B未出水时，人用的拉力F1为多大； （3）物体B的重力多大； （4）已知水底部有很多物体需要清理，若用该装置将水中物体吊起并放在C上运走，为了使整个过程都安全，则该机械装置能够达到的最大效率是多少。（百分号前面保留整数） 16. 如图所示，足够高的薄壁圆柱形容器放在水平桌面上，容器内水的质量为1kg，水的深度为10cm，实心圆柱体A质量为400g，底面积为20cm2，高度为16cm，实心圆柱体B质量为mx克（mx取值不确定)，底面积为50cm2，高度为12cm，实心圆柱体A和B均不吸水，已知ρ水=1.0×103kg/m3，常数 g取10N/kg。 (1)求容器的底面积； (2)若将圆柱体A竖直放入容器内，求静止时水对容器底部的压强p1； (3)若将圆柱体B竖直放入容器内，求静止时水对容器底部的压强p2与mx的函数关系式。 17. 小明家里有一台多挡位电热水器，由于保护电阻坏了，爱动脑筋的小明自己在网上买了一个保护电阻装上后，发现其中两个挡位加热快慢一样。小明猜测可能是这两个挡位的加热功率一样。来到学校和电子兴趣小组一起通过研究发现热水器工作原理图可以简化为如图甲所示电路图，小明同学选择定值保护电阻，电阻连续可调的加热电阻，模拟热水器加热工作原理，若电源两端电压U不变，闭合开关改变的阻值，其电流与电压的关系分别如图乙、图丙所示，求： （1）求的电阻值为多少？乙图中图线的反向延长线是否过原点，并说明理由 （2）电源的电压U和的最大阻值 （3）小明为探究消耗的功率，与电阻的关系，通过多次实验，记录数据填在表格中，请通过描点，在丁图中绘出图像。求出等于多少时，消耗的功率最大？并求出最大功率，的值。 0 1 3 5 7 9 11 13 15 0 0.160 0.244 0.246 0.231 0.213 0.196 0.180 0.166 （4）若该电路再串联一个20Ω的电阻，试求消耗的最大功率。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024年九年级联考卷 物理试题卷 注意事项： 1.本试卷共四大题17小题，满分100分，考试时量60分钟。 2.答题前，考生务必将自己的姓名、考号、学校填写在试卷和答题卡上。 3.将答案写在答题卡上，写在试卷上无效。 4.考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题（共8小题，每题4分，共32分） 1. 下列关于声现象的说法正确的是（　　） A. 超声波清洗机清洗眼镜，说明声可以传递信息（图一） B. 逐渐抽出真空罩内的空气，闹钟的铃声逐渐增强（图二） C. 用大小不同的力敲击同一个编钟，发出声音的响度相同（图三） D. 拨动张紧的橡皮筋，能听到声音，说明发声的物体在振动（图四） 【答案】D 【解析】 【详解】A．超声波清洗机清洗眼镜，是利用声波引起液体振动来去除污垢，说明声可以传递能量，故A错误； B．声音的传播需要介质，逐渐抽出真空罩内的空气，介质减少导致闹钟的铃声逐渐减弱，故B错误； C．用大小不同的力敲击同一个编钟，编钟的振幅不同，发出声音的响度也就不同，故C错误； D．拨动张紧的橡皮筋能听到声音，是因为橡皮筋在振动，说明发声的物体在振动，故D正确。 故选D。 2. 材料的应用使我们的生活变得更美好。下列说法正确的是（　　） A. 图甲：制造国产C919大飞机外壳使用了密度较大的材料 B. 图乙：制造冰箱门磁封用到了磁性材料 C. 图丙：制造发光二极管使用了超导体材料 D. 图丁：电热水壶的电加热器是半导体材料制成的 【答案】B 【解析】 【详解】A．制造国产C919大飞机外壳使用了密度较小的材料，因此可以减轻飞机外壳的重量，故A错误； B．制造冰箱门磁封用到了磁性材料，能使冰箱门的密封良好，故B正确； C．制造发光二极管使用了半导体材料，其具有单向导电性，故C错误； D．电热水壶的电加热器的发热器是电阻丝，电阻丝是导体，故D错误。 故选B。 3. 如图（a）所示，停在公路旁的公安巡逻车利用超声波可以监测车速：巡逻车上的测速仪发出并接收超声波脉冲信号，根据发出和接收到的信号间的时间差就能测出车速。在图（b）中，、是测速仪先后发出的超声波信号，、分别是测速仪检测到的、经反射后的信号。设测速仪匀速扫描，与之间的时间间隔为0.9s，超声波在空气中传播的速度为340m/s则被测车的车速为（　　） A. 20m/s B. 30m/s C. 40m/s D. 50m/s 【答案】A 【解析】 【详解】P1、P2的间隔的刻度值为9个小格，时间长为0.9s，所以每个小格表示0.1s的时间。 第一次发出信号并接收信号：P1、n1之间间隔的刻度值为3个小格，对应的时间为0.3s，故测速仪第一次发出超声波时，经过了0.15s到达了汽车处，故信号第一次到达汽车时汽车与测速仪之间的距离 第二次发出信号并接收信号：P2、n2之间间隔的刻度值为2个小格，对应的时间为0.2s，故测速仪第二次发出超声波时，经过了0.1s到达了汽车处，故信号第二次到达汽车时汽车与测速仪之间的距离 汽车在两次与信号相遇的过程中，行驶的路程 行驶这些路程所用时间 所以汽车的车速 4. 将浸有少量酒精的棉花裹在温度计的玻璃泡上，画出温度计示数随时间的变化情况的大致图像如图所示。若在该实验的过程中，用风扇对酒精棉吹风，下列最能合理反映此时温度计示数变化的图像是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由图示知，有少量酒精的棉花裹在玻璃泡上的温度计，其示数经过2min，由20℃降至10℃，然后温度逐渐上升到20℃。温度计示数变化是由于酒精蒸发吸热造成的。而对着酒精棉吹风时，酒精蒸发加快，温度计示数降低加快，但由于蒸发加快，降温时间短，酒精蒸发完毕后，温度计示数逐渐升到初温，用时也较少。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 5. “开车不饮酒，酒后不开车”是每位司机都必须遵守的交通法规。图甲是气体中酒精浓度测试仪的原理图，电源电压U=12V，R1是气敏电阻，其阻值随气体中酒精浓度的变化规律如图乙所示。气体中酒精浓度大于或等于20mg/100mL、小于80mg/100mL时为酒驾，大于或等于80mg/100mL时为醉驾。测试仪使用前应先调零，即当气体中酒精浓度为0时，调节滑动变阻器R2的滑片，使电压表示数U1=10V，调零后R2的滑片位置保持不变。则下列电压表示数和对应的测试结果正确的是（　　） A. 4V，酒驾 B. 6V，酒驾 C. 8V，醉驾 D. 9V，酒驾 【答案】D 【解析】 【详解】电源电压为12V，调零时，电压表示数为10V。此时酒精浓度为0，读图可知，气敏电阻连入电路的阻值为100Ω。此时变阻器连入电路的阻值为 调零后，变阻器连入电路阻值不变，有 ……① A．将电压表示数4V代入①式，得R1=10Ω，据乙图查得酒精浓度为160mg/mL，处于醉驾状态。故A错误； B．将电压表示数6V代入①式，得R1=20Ω，据乙图查得酒精浓度为80mg/mL，处于醉驾状态。故B错误； C．将电压表示数8V代入①式，得R1=40Ω，据乙图查得酒精浓度为40mg/mL，处于酒驾状态。故C错误； D．将电压表示数9V代入①式，得R1=60Ω，据乙图查得酒精浓度约为25mg/mL，处于酒驾状态。故D正确。 故选D。 6. 如图所示，电源电压U 保持不变，滑动变阻器R0的最大电阻是50Ω．当开关 S1闭合、S2和S3断开，滑动变阻器的滑片在最右端时，电压表示数是 U1，R1 的功率是P1；当开关S2闭合、S1和S3断开，滑动变阻器的滑片在最左端时，电压表示数是U1`，R2和 R3的功率之和是3.2W；当开关 S1、S2和 S3 都闭合，滑动变阻器的滑片在最左端时，R1的功率是P1`；已知 R2︰R3=3︰1，U1︰U1′=3︰2，P1︰P1′=1︰36．下列结论正确的是 A. 电源电压是 12V B. R2的阻值是 30Ω C. 电流表的最大示数是 2.1A D. 该电路的最大功率是 64W 【答案】C 【解析】 【详解】由电路图知道，当开关S1闭合、S2和S3断开，滑动变阻器的滑片在最右端时，R1 和滑动变阻器R0 的全部串联在电路中，此时电压表测量R1的电压，电压表示数是U1，即R1的电压是U1，R1的功率是P1； 当开关S2闭合、S1和S3断开，滑动变阻器的滑片在最左端时，R1 、R2、R3 串联在电路中，电压表测量R1的电压，电压表示数是U1′，即R1的电压是U1′，设R2、R3的电压分别是U2′、U3′，由于R2：R3=3：1，串联电路中功率比等于电阻比，所以P2 ：P3=3：1，又因为R2和R3 的功率之和是3.2W，即P2+P3=3.2W，所以，P2=2.4W，P3=0.8W； 当开关 S1、S2和 S3 都闭合，滑动变阻器的滑片在最左端时，R1 、R2、R3并联在电路中，电压表测量R1的电压，电压表示数是电源电压U，电流表测量R1、R2的总电流，R1的功率是P1′；由于P1：P1′=1：36，而对于同一导体， ，即， ，由于此时R1 和滑动变阻器R0 的全部串联在电路中，所以，又因为R0 =50Ω，而串联电路中电压比等于电阻比，故R1 =10Ω； 由于U1︰U1′=3︰2，又因为，所以，即 ， ，由R1 、R2、R3串联在电路中，而串联电路中电压比等于电阻比，且R1 =10Ω，故R2+R3=80Ω，又因为R2︰R3=3︰1，故R2 =60Ω，R3 =20Ω，又因为P2 =2.4W，P3 =0.8W，由 知道，U2′=12V， U3′=4V，代入解得：U1′=2V，所以电源电压是：U= U1′+ U2′+ U3′=2V+16V=18V，故A错误； 由于R2 =60Ω，故B错误； 由以上分析知道，当开关 S1、S2和 S3 都闭合，滑动变阻器的滑片在最左端时，R1、R2、R3并联在电路中，电流表测量R1、R2的总电流，此时电流表示数最大，且 ， ， ，故电流表示数最大是：I最大=I1 +I2=1.8A+0.3A=2.1A，故C正确； 由于电路中各电阻并联时，电路电阻最小，电流最大，所以，最大电流是：I=I1 +I2 +I3=1.8A+0.3A+0.9A=3A，所以，电路最大功率是：P=UI=18V×3A=54W，故D错误． 7. 如图甲所示，一个底面积为10cm2的圆柱体A，其上表面与细线相连，底部贴有压力传感器（不计压力传感器的质量和体积），连接电脑后可显示传感器所受压力的大小。图乙是某次将圆柱体A从下表面刚接触水面到匀速放入容器底部然后松开细绳，压力传感器所受压力大小与时间的关系图。已知薄壁柱形容器的重力为1N，底面积为20cm2，圆柱体A没入水中时底部始终与水平面相平，且容器中没有水溢出。下列说法正确的是（　　） A. 1s时，A物体底部所受到的液体压强为1000Pa B. 物体A移动的速度为0.2m/s C. 1s时容器甲中的水面高度为25cm D. 3s时，容器对桌面的压强为4500Pa 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图乙可知，当t=1s时，物体A底部受到液体的压力为2N，则物体A受到液体的压强 故A错误； B．由图乙可知，当t=1s时，物体A刚好完全浸没，上表面不受液体的压力，则圆柱体刚好浸没时受到的浮力等于液体对圆柱体A底面的压力，则 F浮=F=2N 根据F浮=ρ液gV排可得，浸没时排开水的体积为 则圆柱体A的高度为 容器的底面积 S容=20cm2=2×10-3m2 液面上升的高度 所以圆柱体A实际下降 Δh=hA-Δh液=0.2m-0.1m=0.1m 圆柱体下降速度为 故B错误； C．由乙图可知，在t'=2s时，物体到达容器底部，容器中原来水的深度为 h′=vt'=0.1m/s×2s=0.2m 则1s时容器甲中的水面高度 h''=h′+Δh液=0.2m+0.1m=0.3m=30cm 故C错误； D．水的体积 V水=S容h′=2×10-3m2×0.2m=4×10-4m3 水的重力 G水=ρ水V水g=1.0×103kg/m3×4×10-4m3×10N/kg=4N 物体A沉底时，水对物体A底面的压力 F水下压=p水SA=ρ水gh''SA=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.3m×10×10-4m2=3N 容器底对物体A的支持力 FN=F3-F水下压=5N-3N=2N 物体A沉底时，受到容器底对物体向上的支持力、水对物体底部向上的压力、水对物体上表面向下的压力、物体的重力的作用，物体静止处于平衡状态，则四个力有以下关系 FN+F水下压=F水上压+G物 则物体的重力 G物=FN+F水下压-F水上压=FN+F浮=2N+2N=4N 由乙图可知，第3s时，物体沉底，绳子无拉力，则容器对桌面的压力 F压=G水+G物+G容=4N+4N+1N=9N 容器对桌面的压强 故D正确。 故选D。 8. 某科技活动小组设计了探测湖底未知属性的矿石密度的装置，其部分结构如图甲所示。电源电压为9V，为定值电阻，滑动变阻器R线圈的长度为20cm，其阻值随弹簧的拉力F变化关系如图乙，T为底面积是的柱形容器的阀门。某次探测时，水下机器人潜入75m深的湖底取出矿石长方体样品M。返回实验室后，将矿石样品M悬挂于P点浸没在盛水容器中，M的上表面恰好与水面相平。打开阀门T，随着水缓慢流出，电压表示数从6V变为3V后就不再变化，电流表示数在这个过程中变化了0.3A（弹簧电阻忽略不计，矿石M不吸水，湖水密度与水相同， ），M的高度是5cm，下列说法错误的是（　　） A. 水下机器人在75m深的湖底取样时受到水的压强为 B. 定值电阻的阻值是 C. 从M刚开始露出水面到完全出水的过程中出水口流出的水的质量是1050g D. 矿石M的密度是 【答案】C 【解析】 【分析】先根据液体压强公式和串联电路的电流变化规律，分别求出水的压强和定值电阻  的阻值。接着结合欧姆定律和图像信息，求出矿石受到的浮力、体积及重力，进而计算出矿石的密度。最后通过体积关系，分析弹簧伸长及水面下降的高度，求出流出水的质量。 【详解】A．水下机器人在75m深的湖底取样时受到水的压强为   故A正确； B．由电路图可知，  与  串联，电压表测  两端电压，电流表测电路电流。 当电压表示数  时，电路电流   当电压表示数  时，电路电流   电流表示数变化了 ，即   定值电阻   故B正确； D．当矿石M完全浸没时，电压表示数  ，电路电流    此时滑动变阻器接入电路的阻值   当矿石M完全出水后，电压表示数  ，电路电流    此时滑动变阻器接入电路的阻值   由图乙可知，  与  的关系为  （  单位为  ，  单位为  ）。 当  时，弹簧拉力   当  时，弹簧拉力   矿石M完全出水时，弹簧拉力等于其重力  矿石M完全浸没时，受力平衡 ，所以浮力  矿石M的体积   矿石M的质量   矿石M的密度   故D正确； C．由以上分析可知，矿石体积   矿石底面积   从刚开始露出到完全出水，水面下降的高度等于矿石高度加上弹簧伸长的长度。弹簧伸长长度   水面下降的总高度   流出水的体积   流出水的质量   故C错误； 本题选择描述错误的，故选C。 二、多选题（共4小题，每题4分，共16分，选出正确答案但不全得2分，不选或错选的0分） 9. 如图1所示，边长为10cm的立方体木块A通过细线与圆柱形容器底部相连，容器中液面与A上表面齐平。从打开容器底部的抽液机匀速向外排液开始计时，细线中拉力F随时间t的变化图像如图2所示。木块密度，容器的底面积为，。下列说法不正确的是 （　　） A. 随着液体的排出，木块受到的浮力不断减小 B. 容器中的液体是水 C. 抽液机每秒钟排出液体的质量是10g D. 第30s时，木块露出液面的高度是2cm 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由图2知，整个过程中拉力减小，所以开始浮力减小，当拉力为零时，此时物体漂浮，在液体排出过程中，浮力不再变化，故A错误，符合题意； B．由图1知，此时木块受向上的浮力和竖直向下的重力及拉力作用，由图像知，当物体完全浸没时，此时细绳的拉力为5N，木块的重力 没有抽水时木块受到的浮力 由得，液体的密度 由计算可知，此液体是水，故B正确，不符合题意； C．当绳的拉力为0时，木块恰好漂浮时，，由得，木块漂浮时排开液体的体积 由上式可知，木块露出水面的高度为 所以排出液体的体积为 排出液体的质量 所以每秒抽出液体的质量为 故C正确，不符合题意； D．第30s抽出液体的质量为 由 得，液体的体积为 木块露出液体的高度 故D错误，符合题意。 故选AD。 10. 如图所示，底面积为100cm2的薄壁圆柱形容器盛有适量的水。体积为2000cm3的木块A漂浮在水面上，有的体积露出水面，如图甲所示。现将一底面积为25cm2、体积为250cm3的合金块B放在木块A上方，木块A恰好有的体积浸入水中，如图乙所示。再将B从A上取下来，直接放入容器中，如图丙所示。下列说法正确的是（g取10N/kg）（　　） A. 木块A受到的重力为8N B. 合金块B的密度为3.2×103kg/m3 C. 丙图中，水对容器底部的压强相对于乙图减小了150Pa D. 丙图中，物块B对容器底部的压强为600Pa 【答案】CD 【解析】 【分析】 【详解】A．木块排开水的体积为 木块排开水的质量为 木块漂浮在水面上，受到的浮力等于自身重力，故 即木块重12N，故A错误； B．将金属块放在木块上面后，排开水的体积增加了 与甲相比，乙中木块受到的浮力增加了 金属块的重力等于增加的浮力，为 金属块的质量为 金属块的密度为 故B错误； C．丙与乙相比，木块排开水的体积减少了 丙中将金属块没入水中，所以与乙相比，丙中排开水的总体积减少了 与乙比，丙中水面下降的高度为 与乙比，水对容器底部减小的压强为 故C正确； D．丙中，金属块受到的浮力 金属块对容器底部的压力为 金属块对容器底部的压强为 故D正确。 故选CD。 11. 如图是科技小组设计的湘江水位监测器的原理图。电源电压不变，红灯工作时的电阻为R1，黄灯工作时的电阻为R2，闭合开关S后，当水位超过防洪预警线时，浮筒上升带动铜片将CD接通，电压表示数为U1；当水位低于干旱预警线时，浮筒下降带动铜片将EF接通，电压表示数为U2，U1＞U2。则下列说法正确的是（ ） A. R1＞R2 B. 水位超过防洪预警线时，红灯亮 C. R1＜R2 D. 水位低于干旱预警线时，红灯亮 【答案】BC 【解析】 【详解】BD．如图，闭合开关S后，当水位超过防洪预警线时，浮筒上升带动铜片将CD接通，此时红灯与R1串联，红灯亮；当水位低于干旱预警线时，浮筒下降带动铜片将EF接通，此时黄灯与R1串联，黄灯亮；故B正确，D错误； AC．如图，电压表测量R0两端的电压，电源电压不变，由串联电路中电压的规律知 U＝U红＋U1＝U黄＋U2 又因为U1＞U2，所以U红＜U黄，由串联分压原理可知，R1＜R2。故A错误，C正确。 故选BC。 12. 在底面积为S的薄壁柱形容器内注入适量的水，让空烧杯漂浮在水面上，测出水的深度为，如图所示；再将一金属球放入烧杯中，此时烧杯仍漂浮在水面上，测出水的深度为；最后将该金属球取出放入水中（空烧杯仍漂浮在水面上），待金属球沉底后测水的深度为．已知水的密度为水，则（ ） A. 金属球的密度为水 B. 金属球的密度为水 C. 金属球沉底后，它对容器底的压力为水 D. 金属球沉底后，它对容器底的压力为水 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】根据阿基米德定律，金属球放入烧杯中时比只有烧杯浮在水面上时多排开的水所受重力，等于金属球的重力，即G金=ρ水(h1﹣h0)Sg，根据重力的公式G金=m金g，由m金=ρ水(h1﹣h0)S； 金属球沉入水底时比只有烧杯浮在水面上时多排开的水的体积，等于金属球的体积，即V金=(h2﹣h0)S； 根据密度公式ρ=得，金属球得密度 ρ金=== 水，故A正确，B错误； 金属球沉底后对杯底得压力等于金属球重力减去水对金属球得浮力，根据浮力公式F浮=ρ水Vg，FN=G金﹣F浮=ρ水(h1﹣h0)Sg﹣ρ水(h2﹣h0)Sg=水．故C正确，D错误． 三、实验题（共2小题，每空3分，共15分） 13. 小莉同学用焦距为10 cm的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验。 (1)实验过程中，当蜡烛与凸透镜的距离如图甲所示时，在光屏上可得到一个清晰的像，若保持蜡烛和光屏的位置不变，移动透镜至______cm处，光屏上能再次呈现清晰的像； (2)实验中将凸透镜从图甲处逐渐远离蜡烛，物距u随时间t的变化图像如图乙所示，则如图丙所示的图像中，像距v随时间t的大致变化图像正确的是______； (3)如图丁所示，保持蜡烛的位置不变，移动透镜至16 cm处，人眼能观察到蜡烛的像，像是图戊中的____ （选填“A”“B”“C”或“D”）。 【答案】 ①. 40 ②. C ③. D 【解析】 【详解】(1)[1]如图甲所示时，物距小于像距，当，成倒立放大的实像，当，应用是照相机；而且此时，像距；若保持蜡烛和光屏位置不变，光屏上能再次呈现清晰的实像，根据折射现象中光路可逆，需要移动透镜至40cm刻线处。 (2)[2]当物距大于焦距时凸透镜成的是实像；将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜，当物体在一倍焦距到二倍焦距之间移动时，像距变化大于物距变化；当物体在二倍焦距以外移动时，像距变化小于物距变化。即像距先减小得快，后减小得慢。故图象为C图。 (3)[3]凸透镜焦距为10cm，使蜡烛位置不变，移动透镜至16cm刻度线处，u=6cm，小于焦距，物距小于焦距成正立放大虚像，像是图戊中的D。 14. 小红利用杠杆制成一种多功能杆秤，使用前调节平衡螺母直至杠杆处于水平平衡，她取来质量均为100g的实心纯金属块和、合金块（由、的材料组成）。她将挂在处，且浸没于水中，在处挂上100g钩码，杠杆恰好处于水平平衡，如图所示，测得，．则的密度为______。接下来，她分别将、挂于处并浸没于水中，当将钩码分别移至、处时，杠杆均水平平衡，测得，，则合金块中所含金属和金属的质量之比为______。 【答案】 ①. 5 ②. 【解析】 【详解】根据杠杆平衡条件可得 代入数值得 物体a浸没在水中时，受力分析可得  已知 ，物体的重力 则a受到的浮力 物体完全浸没，由阿基米德原理可得 a的密度 将b挂在A处，钩码移到C处，杠杆平衡时满足 代入数值得 b受到的浮力 物体完全浸没，由阿基米德原理可得 则b的密度 合金c总质量 ① 总体积② 把c挂在A处，钩码移到D处，，同理，杠杆平衡得 代入数值得 b受到的浮力 物体完全浸没，由阿基米德原理可得​ 联立①②两式代数得 解得：，，因此质量比 四、计算题（共37分，请按步骤写出必要的文字说明及表达式，只写出最后结果不得分） 15. 如图甲所示，正方体A的质量是315kg，作为配重使用，杠杆OD︰OE=2︰3，某同学用这个装置从水中提取物体B，然后将B放在浮体C上再运走；已知C的体积为0.5m3，一个质量为60kg的同学站在浮体C上，若不用力拉绳子时，浮体C总体积的浸入水中；当该同学用力拉动滑轮组绕绳的自由端，手拉绳的功率P和被拉物体匀速提升的距离关系如图乙所示；物体B上升的速度为0.1m/s且不变，物体被提出水面后，再将B放在C上，同时松开绳子，此时浮子C露出水面的体积相对于B未出水时减小0.1m3；已知两个定滑轮总重为100N；（绳的重力，滑轮与轴的摩擦及水的阻力不计，g=10N/kg）求 （1）人站在C上没有用力拉绳子时，C所受浮力为多大； （2）当物体B未出水时，人用的拉力F1为多大； （3）物体B的重力多大； （4）已知水底部有很多物体需要清理，若用该装置将水中物体吊起并放在C上运走，为了使整个过程都安全，则该机械装置能够达到的最大效率是多少。（百分号前面保留整数） 【答案】（1）3000N；（2）200N；（3）800N；（4）73 【解析】 【详解】解：（1）人站在C上没有用力拉绳子时，C排开水的体积为 C所受浮力为 （2）由图甲可知，承担物重的绳子的段数为n=3，所以绳子移动的速度为 由图乙可知，当物体B未出水时，手拉绳的功率P1＝60W，根据 可得，人用的拉力为 （3）由于物体间力的作用是相互的，人向下拉绳子时，绳子也对人有向上的作用力，大小相等，即绳子对人向上的拉力为 物体被提出水面后，再将B放在C上，同时松开绳子，则人此时不再受到向上的拉力，C受到B对它向下的压力，大小等于B的重力；此时浮子C露出水面的体积相对于B未出水时减小0.1m3；，即C排开水的体积增加了0.1m3，故有 解得，物体B的重力为 （4）由图乙知，当B离开水面时，拉力的功率为P2＝120W，此时人用的拉力为 绳的重力，滑轮与轴的摩擦及水的阻力不计，所以动滑轮重为 设杠杆E端所能承受的最大拉力为FE，根据杠杆平衡条件得 解得，E端所能承受的最大拉力 设绳子自由端最大拉力为Fmax，则根据力的平衡有 解得，绳子自由端最大拉力为 人的重力为 可见，人可以对绳子施加500N的拉力，设滑轮组可以提升的最大物重为Gmax，则有 解得，滑轮组可以提升的最大物重为 人不拉绳子时，浮体C露出水面的体积为 人不拉绳子时，浮体C上可以放置的最大物重为 综上可知，滑轮组可以提升的最大物重为1100N，当重物离开水面时，效率最大为 答：（1）人站在C上没有用力拉绳子时，C所受浮力为3000N； （2）当物体B未出水时，人用的拉力F1为200N； （3）物体B的重力为800N； （4）为了使整个过程都安全，则该机械装置能够达到的最大效率是73。 16. 如图所示，足够高的薄壁圆柱形容器放在水平桌面上，容器内水的质量为1kg，水的深度为10cm，实心圆柱体A质量为400g，底面积为20cm2，高度为16cm，实心圆柱体B质量为mx克（mx取值不确定)，底面积为50cm2，高度为12cm，实心圆柱体A和B均不吸水，已知ρ水=1.0×103kg/m3，常数 g取10N/kg。 (1)求容器的底面积； (2)若将圆柱体A竖直放入容器内，求静止时水对容器底部的压强p1； (3)若将圆柱体B竖直放入容器内，求静止时水对容器底部的压强p2与mx的函数关系式。 【答案】(1)100cm2 ；(2) 1250Pa；(3) 若B沉底或悬浮时，压强为1600Pa；若漂浮时，压强为(1000+mx)Pa 【解析】 【分析】 【详解】解：（1）水的体积为 容器的底面积为 （2）A的密度为 因为A的密度大于水的密度，因此A会沉底，此时水的深度为 因为，所以物体A未被淹没，则水对容器底部的压强为 （3）①假设B会沉底或悬浮，即物体B的密度大于或等于水的密度，则此时，实心圆柱体B质量为 因此 ，此时水的深度为 此时压强为为 ②假设B漂浮，即B的密度小于水的密度，则此时，实心圆柱体B质量为 因此 ，此时液体对容器的压强为 答：（1）容器的底面积100cm2； （2）将圆柱体A竖直放入容器内，水对容器底部的压强为1250Pa； （3）将圆柱体B竖直放入容器内若B沉底或悬浮压强为1600Pa，若漂浮压强为(1000+mx)Pa。 17. 小明家里有一台多挡位电热水器，由于保护电阻坏了，爱动脑筋的小明自己在网上买了一个保护电阻装上后，发现其中两个挡位加热快慢一样。小明猜测可能是这两个挡位的加热功率一样。来到学校和电子兴趣小组一起通过研究发现热水器工作原理图可以简化为如图甲所示电路图，小明同学选择定值保护电阻，电阻连续可调的加热电阻，模拟热水器加热工作原理，若电源两端电压U不变，闭合开关改变的阻值，其电流与电压的关系分别如图乙、图丙所示，求： （1）求的电阻值为多少？乙图中图线的反向延长线是否过原点，并说明理由 （2）电源的电压U和的最大阻值 （3）小明为探究消耗的功率，与电阻的关系，通过多次实验，记录数据填在表格中，请通过描点，在丁图中绘出图像。求出等于多少时，消耗的功率最大？并求出最大功率，的值。 0 1 3 5 7 9 11 13 15 0 0.160 0.244 0.246 0.231 0.213 0.196 0.180 0.166 （4）若该电路再串联一个20Ω的电阻，试求消耗的最大功率。 【答案】（1）；乙图中图线的反向延长线过原点，因为，当时，，所以过坐标原点。 （2）2V，16Ω （3） ；等于4Ω，消耗的功率最大， （4）0.04W 【解析】 【小问1详解】 在图像上选取（0.1A,0.4V）这个点进行计算，的电阻值 第二个问题：略。 【小问2详解】 和串联在电路中，它们的分压之和是电源电压，取时的电压数据，则电源电压 根据串联电路的分压规律，当时，最大，也最大，的最大阻值 【小问3详解】 绘制函数图像时，先根据表格中数据描点，再用平滑的曲线连接各点；的电功率先增大后减小， 由本题（1）可知定值电阻，故当时，即时，有最大值 【小问4详解】 若该电路再串联一个的电阻，将与的总阻值记为，则， 则 观察上述等式可知，当时，有最大值，但是的最大值等于16Ω，由图像可知，当小于24Ω时，越大，越大。此时， 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $