精品解析：贵州省凯里学院附属中学2025-2026学年度九年级上学期第13章～第18章物理测试卷

贵州省凯里学院附中2025-2026学年度九上第13章~第18章测试卷 1.本卷为物理卷，全卷共4页。满分90分。考试时长90分钟。考试形式为闭卷。 2.请在答题卡相应位置作答，在试题卷上答题无效。 3.不能使用计算器。 可能用到的公式：Q=cmΔt Q=mq Q=vq 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。第7题为多项选择题，至少有两项符合题目要求，全选对得3分，选对但不全得1分，选错或不选得0分） 1. 氮化硼纳米管是一种具有特殊结构的材料，也是一种电绝缘体，具有较高的硬度和强度，有极高的热稳定性和化学稳定性，不具有磁性，不具备光学透明的特性。根据上述信息判断，氮化硼纳米管（如图）可以制作（　　） A. 磁铁 B. 导线 C. 光学透镜 D. 智能手机 2. 自然界存在多种多样的运动形式，其中体现分子做无规则运动的是（　　） A. 花香四溢 B. 人潮涌动 C. 骏马奔腾 D. 旭日东升 3. 如图所示是16世纪70年代，意大利的一位机械师斯特尔提出的一个永动机的设计方案。斯特尔在设计时认为，由上面水槽流出的水，冲击水轮转动，水轮在带动水磨转动的同时，通过一组齿轮带动螺旋汲水器，把蓄水池里的水重新提升到上面的水槽中。实际上，这个永动机并不会成功，其根本原因是违背了（　　） A. 机械能守恒定律 B. 牛顿第一定律 C. 能量守恒定律 D. 阿基米德原理 4. 如图是古人发明的一种活塞式点火器，以牛角作套筒，木质推杆前端黏附艾绒。取火时，一手握住套筒，另一手猛推推杆，艾绒即燃。这个过程的原理相当于内燃机四冲程中的（　　） A. 吸气冲程 B. 做功冲程 C. 压缩冲程 D. 排气冲程 5. 人类对物质结构的探索永无止境，如氧分子由氧原子构成，氧原子由原子核和核外电子构成，氧原子核又由质子和中子构成……下列微观粒子中空间尺度最小的是（　　） A. 氧分子 B. 氧原子 C. 氧原子核 D. 质子 6. 一块合金导体长（前后）∶宽（左右）∶高（上下）＝9∶3∶1，将该导体接入如图所示的电路的a、b两点之间，灯泡L均发光，则（　　） A. 上下接入时，灯泡亮度最暗 B. 上下接入时，灯泡亮度最亮 C. 左右接入时，灯泡亮度最暗 D. 前后接入时，灯泡亮度最亮 7. 一辆汽车以恒定功率在平直公路上做直线运动，该车总重为，行驶中所受阻力大小为车总重的0.1倍且保持不变，其速度随时间变化的图像如图所示，在0~10s内通过的路程为150m，10~15s共燃烧了0.015kg的汽油（假设汽油完全燃烧），汽油的热值。下列说法正确的是（ ） A. 汽车在0~10s内的平均速度为20m/s B. 汽车在10~15s内克服阻力做功 C. 汽车在10~15s内克服阻力做功的功率为 D. 汽车在10~15s内发动机的工作效率为12% 二、填空题（本题共4个小题，每空2分，共10分） 8. 成年人身体中水分的质量约占体重的50%~70%，有助于调节体温，原因之一是水的比热容______（选填“较大”或“较小”）。 9. 如图是一款具有反向充电功能的手机，它可以作为__________（选填“用电器”或“电源”）给另一部手机充电。 10. 某款智能音箱内部电路的电流随发声频率变化的规律为I=0.01f（f为发声频率，单位：Hz；I为电流，单位：A），当调节其音调旋钮使发声频率为200Hz时，电路中的电流为_____A。 11. 如图甲所示电路中，电压表V1测量_____（选填“L”或“R”）两端的电压。电源两端电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器滑片P由最右端移至最左端，此过程中，其中一个电压表示数与电流表示数的关系如图乙所示。当滑动变阻器接入电路的阻值为其最大阻值的一半时，电压表V1的示数为_____V。 三、作图题（本题共3个小题，每小题2分，共6分） 12. 某同学测量小灯泡正常发光时的电阻，他连接的部分电路如图所示。请用笔画线代替导线，在图中将剩下的两根导线接入电路，完成电路连接。要求：导线不能交叉。 13. 在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时，用质量、初温相同的水和某液体进行实验，水的温度随时间变化的关系图像如图所示。若该液体的比热容比水小，且水和该液体在相同时间内放出的热量相等，请在同一图中画出该液体温度随时间变化的大致关系图像。 14. 一种防倾斜报警电路原理图如图所示，通过电铃、灯泡提示被检测装置的倾斜情况（电铃和灯泡的工作电流相同）。图中S为重力开关，金属棒a可绕悬挂点O自由转动。报警电路固定在某一物体上。当物体处于竖直方向时，a在导线A、B中间；当物体向左偏离竖直方向时，灯泡L1亮，电铃响；当物体向右偏离竖直方向时，灯泡L2亮，电铃响。请用笔画线表示导线将电路连接完整。 四、简答题（本题共3个小题，每小题3分，共9分） 15. 寒冷的冬天，小明帮妈妈洗盘子（如图），发现盘子上黏附的油渍很难清除。妈妈告诉他用热水洗盘子效果更好。请用所学物理知识回答： （1）油污为什么会黏附在盘子上？ （2）请解释妈妈的建议包含的物理原理。 16. 如图所示是新农村建设中一道靓丽的风景——风光互补路灯。“有风无光”时利用叶片转动发电，“有光无风”时利用太阳能电池板发电，二者皆备同时发电，并日夜蓄能。请你说出该路灯两种发电方式的能量转化，并写出一条该路灯的优点。 17. 小敏利用如图所示来研究动能和势能相互转化，图中两个相同的光滑弧形槽，一个为凸形，一个为凹形，A、B两个相同的钢球分别进入两弧形槽的速度都为v，运动到槽的末端速度也都为v，A小球通过凸形槽的时间为t1，B小球通过凹形槽的时间为t2，则时间较长的是t1还是t2，请你判断并用相关物理知识解释。（忽略空气阻力） 五、实验与科学探究题（本题共3个小题，第18题8分，第19、20题各10分，共28分） 18. 某实验小组在做“伏安法测电阻”的实验中，设计并连接了如图甲所示的电路。 （1）连接电路时开关应_____（选填“断开”或“闭合”）； （2）正确连接电路，闭合开关并移动滑片，当电压表的示数如图乙所示时，电流表的示数如图丙所示，则定值电阻R 的阻值为_____Ω； （3）该实验小组成员思考：电流可以用电流表测量，电压可以用电压表测量，那么电阻的大小是否能用仪器直接测量呢？他们随即在网上查阅资料，发现有一种仪器叫多用电表（如图丁所示），它不仅可以测量电阻，它还可以测量直流电流、直流电压、交流电流、交流电压等； ①用多用电表测量定值电阻阻值时，读数要观察_____（选填“电流”、“电压”或“电阻”）的刻度线； ②若将选择开关转到电阻挡的“×10”挡位后，随后测一电阻的阻值，指针所指位置如图戊所示，则该电阻阻值约为_____Ω。 19. 小华用如图甲所示装置探究电流与电阻的关系，电源电压3V恒定不变，滑动变阻器规格为“30Ω 2A”。 （1）连接好电路闭合开关后，移动滑片发现，电流表无示数，电压表有示数，则出现该故障的原因可能是R_____（选填“短路”或“断路”）。 （2）排除故障后，小华将5Ω的电阻接入电路中，闭合开关，缓慢移动滑片，直至电压表示数为1V，接下来用10Ω的电阻替换5Ω的电阻，此时应将滑片向_____（选填：“左”或“右”）滑动，使电压表示数仍为1V，记录电流表示数。再将15Ω、20Ω的定值电阻分别接入电路，重复以上步骤。 （3）当将20Ω的电阻接入电路进行实验时，发现无论如何调节滑片都无法满足预设电压为1V的条件。为使该电阻也能完成实验，小华认为可以改变电压表的预设电压，该预设值应不低于_____V；他们重新进行实验，根据记录数据绘制了如图乙所示图像，由此可得结论：导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成_____（选填“正比”或“反比”）；同组的小明认为不改变电压表预设值也可解决上述问题，只需将上述准备的10Ω电阻____（填连接方式）在电路中就可以顺利完成实验。 20. 张强想探究小球滚上斜面能达到的最大高度与斜面倾角、小球质量的关系。他将两个斜面AO 与 OB 对接成如图所示的装置，进行如下的实验： （a）将质量为5g的小球从斜面AO 的某一高度 h处静止释放，经 O点滚上斜面OB， 小球达到的最大高度为H； （b）改变斜面OB的倾角θ，重复上述实验； （c）换用质量为7g的小球重复上述实验，并将实验数据均记录在下表中。 实验序号 小球质量m/g 小球释放高度h/cm 斜面OB的倾角θ/° 小球在斜面OB上最大高度H/cm 1 5 10 40 9.0 2 30 8.6 3 20 8.0 4 7 10 40 9.0 5 30 8.6 6 20 8.0 （1）每次实验都将小球从斜面AO的同一高度h处静止释放，其目的是让小球到达斜面底端的_____相同。 （2）比较实验1、2、3（或3、4、5），说明小球在斜面OB上能达到的最大高度与______有关。 （3）比较实验1、4（2、5或3、6），说明小球在斜面OB上能达到的最大高度与小球质量_____（选填“有关”或“无关”）。 （4）如果斜面没有摩擦，同时忽略空气阻力，则小球能滚上斜面OB的最大高度是_____cm。 （5）请你从能量守恒的角度分析，为什么倾角越大，小球上升的高度越大?_______。 六、综合应用题（本题共2个小题，每小题8分，共16分。解答时需写出必要的计算公式及过程或文字说明，若只写出计算结果将不得分） 21. 如图所示的电路中，电源两端电压保持不变。闭合开关S，电流表A1的示数为0.3A。电流表A2的示数为0.5A。若此时灯泡L2电阻为20Ω。（不考虑灯丝电阻随温度的变化）求： （1）电流表A1测的是灯_____（选填“L1”或“L2”）的电流。 （2）小灯泡L1支路的电流。 （3）电源电压U。 22. 空气能热泵热水器是一种新型热水器，其工作原理示意图如图所示，工作物质在蒸发器中吸收空气的热量迅速汽化，通过消耗少量电能驱动的压缩机将其压缩成高温高压的气体，在冷凝器内液化放出热量，这些热量对保温水箱中的冷水加热，使水温升高，达到制热水的目的。如下表所示是某型号热泵热水器的部分参数，其中“50kg/h”表示此热水器中的保温水箱进水温度为35℃，出水温度为55℃时，每小时可出热水50kg，且需要消耗的电能为。请完成下列问题： 制热水量 50kg/h 工作电压 220V 水箱型号 100kg （1）保温水箱中的水是通过__________（选填“热传递”或“做功”）的方式改变自身的内能的。 （2）50kg的水从35℃升高到55℃时吸收的热量是多少J？ （3）“能效比”是衡量热泵性能的重要指标，它是指加热过程中水吸收的热量与消耗电能的比值，通常用Cop表示。则该热水器的能效比是多少？ （4）请你结合工作原理说明使用该热水器比电热水器节省费用的原因。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 贵州省凯里学院附中2025-2026学年度九上第13章~第18章测试卷 1.本卷为物理卷，全卷共4页。满分90分。考试时长90分钟。考试形式为闭卷。 2.请在答题卡相应位置作答，在试题卷上答题无效。 3.不能使用计算器。 可能用到的公式：Q=cmΔt Q=mq Q=vq 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。第7题为多项选择题，至少有两项符合题目要求，全选对得3分，选对但不全得1分，选错或不选得0分） 1. 氮化硼纳米管是一种具有特殊结构的材料，也是一种电绝缘体，具有较高的硬度和强度，有极高的热稳定性和化学稳定性，不具有磁性，不具备光学透明的特性。根据上述信息判断，氮化硼纳米管（如图）可以制作（　　） A. 磁铁 B. 导线 C. 光学透镜 D. 智能手机 【答案】D 【解析】 【详解】A．磁铁：因为题干明确提到氮化硼纳米管不具有磁性，而磁铁需要具有磁性才能吸引铁、钴、镍等物质，所以氮化硼纳米管不能制作磁铁，故A不符合题意； B．导线：由于氮化硼纳米管是一种电绝缘体，而导线需要良好的导电性，绝缘体不能导电，所以氮化硼纳米管不能制作导线，故B不符合题意； C．光学透镜：题干指出氮化硼纳米管不具备光学透明的特性，而光学透镜需要材料具有良好的透光性，以便光线能够透过并发生折射等光学现象，所以氮化硼纳米管不能制作光学透镜，故C不符合题意； D．智能手机：智能手机由多种部件组成，氮化硼纳米管具有较高的硬度和强度，有极高的热稳定性和化学稳定性，这些特性使其可以应用于智能手机的某些部件中，例如可以作为外壳等部件的材料，以提高其硬度、强度和稳定性等，所以氮化硼纳米管可以制作智能手机的部分部件，故D不符合题意。 故选D。 2. 自然界存在多种多样的运动形式，其中体现分子做无规则运动的是（　　） A. 花香四溢 B. 人潮涌动 C. 骏马奔腾 D. 旭日东升 【答案】A 【解析】 【详解】A．花香四溢是花香分子的无规则运动的结果，故A符合题意； BCD．人潮涌动、骏马奔腾、旭日东升指的是物体的机械运动，不是分子运动，故BCD不符合题意。 故选A。 3. 如图所示是16世纪70年代，意大利的一位机械师斯特尔提出的一个永动机的设计方案。斯特尔在设计时认为，由上面水槽流出的水，冲击水轮转动，水轮在带动水磨转动的同时，通过一组齿轮带动螺旋汲水器，把蓄水池里的水重新提升到上面的水槽中。实际上，这个永动机并不会成功，其根本原因是违背了（　　） A. 机械能守恒定律 B. 牛顿第一定律 C. 能量守恒定律 D. 阿基米德原理 【答案】C 【解析】 【详解】水轮转动过程中，需要克服摩擦力做功，水轮的机械能转化为内能；水轮的机械能减小，直到最后变为0，水轮停止转动，而水轮的机械能与转化的内能的总和保持不变，所以永动机不能成功的根本原因是违背了能量守恒定律，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 4. 如图是古人发明的一种活塞式点火器，以牛角作套筒，木质推杆前端黏附艾绒。取火时，一手握住套筒，另一手猛推推杆，艾绒即燃。这个过程的原理相当于内燃机四冲程中的（　　） A. 吸气冲程 B. 做功冲程 C. 压缩冲程 D. 排气冲程 【答案】C 【解析】 【详解】内燃机的压缩冲程是活塞压缩气缸内的气体，对气体做功，将机械能转化为气体的内能，使气体温度升高。古人的活塞式点火器中，猛推推杆时，推杆压缩套筒内的空气，对空气做功，使空气内能增加、温度升高，达到艾绒的着火点而点燃。这一过程是机械能转化为内能，与内燃机的压缩冲程原理相同，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 5. 人类对物质结构的探索永无止境，如氧分子由氧原子构成，氧原子由原子核和核外电子构成，氧原子核又由质子和中子构成……下列微观粒子中空间尺度最小的是（　　） A. 氧分子 B. 氧原子 C. 氧原子核 D. 质子 【答案】D 【解析】 【详解】粒子空间尺度由大到小排序：氧分子>氧原子>氧原子核>质子，所以空间尺度最小的是质子，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 6. 一块合金导体长（前后）∶宽（左右）∶高（上下）＝9∶3∶1，将该导体接入如图所示的电路的a、b两点之间，灯泡L均发光，则（　　） A. 上下接入时，灯泡亮度最暗 B. 上下接入时，灯泡亮度最亮 C. 左右接入时，灯泡亮度最暗 D. 前后接入时，灯泡亮度最亮 【答案】B 【解析】 【详解】将导体按照图中不同的方式连入电路，当上下接入时，导体的横截面积最大且长度最短，根据电阻与横截面积成反比，与长度成正比可知，此时接入电路的电阻最小，根据欧姆定律可知，电路中的电流最大，灯泡最亮；当前后两个接线柱接入电路时，导体的横截面积最小且长度最长，电阻最大，电路中的电流最小，灯泡最暗；当左右接入时，导体的电阻不是最大也不是最小，灯泡亮度在最暗和最亮之间；故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 7. 一辆汽车以恒定功率在平直公路上做直线运动，该车总重为，行驶中所受阻力大小为车总重的0.1倍且保持不变，其速度随时间变化的图像如图所示，在0~10s内通过的路程为150m，10~15s共燃烧了0.015kg的汽油（假设汽油完全燃烧），汽油的热值。下列说法正确的是（ ） A. 汽车在0~10s内的平均速度为20m/s B. 汽车在10~15s内克服阻力做功 C. 汽车在10~15s内克服阻力做功的功率为 D. 汽车在10~15s内发动机的工作效率为12% 【答案】BC 【解析】 【详解】A．在0-10s内通过的路程为150m，则在0~10s内汽车的平均速度为，故A错误； BC．行驶中所受阻力大小为车总重的0.1倍且保持不变，行驶中所受阻力大小为 汽车在10~15s内做匀速直线运动，处于平衡状态，牵引力等于阻力，即 由图可知，汽车在10~15s内行驶的路程为 汽车在10~15s内克服阻力做的功为 汽车在10~15s内牵引力做功为 汽车在10~15s内克服阻力做功的功率为，故BC正确； D．汽车在10~15s燃烧汽油释放的能量为 发动机的工作效率为，故D错误。 故选BC。 二、填空题（本题共4个小题，每空2分，共10分） 8. 成年人身体中水分的质量约占体重的50%~70%，有助于调节体温，原因之一是水的比热容______（选填“较大”或“较小”）。 【答案】较大 【解析】 【详解】水的比热容较大，意味着相同质量的水和其他物质相比，吸收或放出相同的热量时，水的温度升高或降低较小。人体在代谢过程中会产生大量热能，水可以吸收这些多余的热量，而自身温度不会显著升高，从而避免体温过高。当外界环境温度降低时，水又能缓慢释放储存的热量，减缓身体散热速度，防止体温过低。所以，人体内的水分有助于调节自身的温度，以免温度变化太快对人体造成伤害。 9. 如图是一款具有反向充电功能的手机，它可以作为__________（选填“用电器”或“电源”）给另一部手机充电。 【答案】电源 【解析】 【详解】手机开启无线反向充电后，手机可以给另一部手机进行无线充电，为另一部手机提供电能，此时手机相当于电源。 10. 某款智能音箱内部电路的电流随发声频率变化的规律为I=0.01f（f为发声频率，单位：Hz；I为电流，单位：A），当调节其音调旋钮使发声频率为200Hz时，电路中的电流为_____A。 【答案】2 【解析】 【详解】当发声频率为200Hz时，音箱电路中的电流为 11. 如图甲所示电路中，电压表V1测量_____（选填“L”或“R”）两端的电压。电源两端电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器滑片P由最右端移至最左端，此过程中，其中一个电压表示数与电流表示数的关系如图乙所示。当滑动变阻器接入电路的阻值为其最大阻值的一半时，电压表V1的示数为_____V。 【答案】 ①. L ②. 2 【解析】 【详解】[1]由图可知，电压表V1并联在灯泡L两端，故电压表V1测量灯泡两端L的电压。 [2]由图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表V1测量灯泡两端的电压，电压表V2测量滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流； 将滑动变阻器滑片P由最右端移至最左端，电路中电阻减小，电流增大，电压表V1示数增大，V2示数减小，由图像可知，这是电压表V1与电流表的示数关系图像，即这是灯泡的U-I图像； 将滑动变阻器滑片P由最右端移至最左端，此时为灯泡L的简单电路，由图乙可知，此时灯泡两端的电压等于电源电压，即UL=U=5V； 当滑动变阻器滑片P在最右端时，灯泡与滑动变阻器的最大电阻串联，电路中的最小电流I小=0.2A，灯泡两端电压为，根据串联分压的特点可知，滑动变阻器两端的电压为 则滑动变阻器的最大阻值为 当滑动变阻器接入电路的阻值为其最大阻值的一半时，相当于灯泡与一个阻值为10Ω的定值电阻串联，在图乙中作出该定值电阻的U-I图像（是一条过原点的倾斜直线，且过点“0.4A，4V”），如下图 因串联电路中电流处处相等，且总电压等于各分电压之和，则由上图可知，当电路中电流为0.3A，，满足电源电压为5V，由此可知，此时电路中电流为0.3A，灯泡两端的电压为2V。 三、作图题（本题共3个小题，每小题2分，共6分） 12. 某同学测量小灯泡正常发光时的电阻，他连接的部分电路如图所示。请用笔画线代替导线，在图中将剩下的两根导线接入电路，完成电路连接。要求：导线不能交叉。 【答案】 【解析】 【详解】测量小灯泡正常发光时的电阻时，小灯泡需要与滑动变阻器串联，变阻器接线柱采用“一上一下”接入电路，电压表负接线柱接滑动变阻器上接线柱。电压表需要测量小灯泡两端的电压，需要将电压表与小灯泡并联。电路连接如图所示： 13. 在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时，用质量、初温相同的水和某液体进行实验，水的温度随时间变化的关系图像如图所示。若该液体的比热容比水小，且水和该液体在相同时间内放出的热量相等，请在同一图中画出该液体温度随时间变化的大致关系图像。 【答案】 【解析】 【详解】质量和初温相同的两种液体，相同时间内放出的热量相等。根据放热公式可知，在质量相等、放热相同的情况下，温度降低得快的液体比热容小，温度降低得慢的液体比热容大。水的比热容最大，因此降温慢的液体是水。某液体的比热容小于水，相同时间放热相同，因此温度降低得更快，从初温60℃出发，画一条比水更陡的降温直线，据此作图。 14. 一种防倾斜报警电路原理图如图所示，通过电铃、灯泡提示被检测装置的倾斜情况（电铃和灯泡的工作电流相同）。图中S为重力开关，金属棒a可绕悬挂点O自由转动。报警电路固定在某一物体上。当物体处于竖直方向时，a在导线A、B中间；当物体向左偏离竖直方向时，灯泡L1亮，电铃响；当物体向右偏离竖直方向时，灯泡L2亮，电铃响。请用笔画线表示导线将电路连接完整。 【答案】 【解析】 【详解】当物体处于竖直方向时，a在导线A、B中间；当物体向左偏离竖直方向时，灯泡亮，电铃响，开关接A，灯泡与电铃接入电路；当物体向右偏离竖直方向时，灯泡亮，电铃响，开关接B，灯泡与电铃接入电路； 由题意可知，灯泡与灯泡互不影响，能独立工作，它们是并联的，电路图如图所示： 四、简答题（本题共3个小题，每小题3分，共9分） 15. 寒冷的冬天，小明帮妈妈洗盘子（如图），发现盘子上黏附的油渍很难清除。妈妈告诉他用热水洗盘子效果更好。请用所学物理知识回答： （1）油污为什么会黏附在盘子上？ （2）请解释妈妈的建议包含的物理原理。 【答案】（1）因为油污与盘子接触时，分子之间存在相互作用的引力，使得油污分子黏附在盘子表面。 （2）温度越高，分子热运动越剧烈，油渍分子扩散越快，更容易扩散到水中与盘子分离。 【解析】 【小问1详解】 略。 【小问2详解】 略。 16. 如图所示是新农村建设中一道靓丽的风景——风光互补路灯。“有风无光”时利用叶片转动发电，“有光无风”时利用太阳能电池板发电，二者皆备同时发电，并日夜蓄能。请你说出该路灯两种发电方式的能量转化，并写出一条该路灯的优点。 【答案】能量转化：叶片转动发电将机械能转化为电能；太阳能电池板发电将太阳能转化为电能。优点：清洁无污染，能源可持续。（合理即可） 【解析】 【详解】略。 17. 小敏利用如图所示来研究动能和势能相互转化，图中两个相同的光滑弧形槽，一个为凸形，一个为凹形，A、B两个相同的钢球分别进入两弧形槽的速度都为v，运动到槽的末端速度也都为v，A小球通过凸形槽的时间为t1，B小球通过凹形槽的时间为t2，则时间较长的是t1还是t2，请你判断并用相关物理知识解释。（忽略空气阻力） 【答案】弧形槽光滑且忽略空气阻力，小球运动过程中机械能守恒，动能与重力势能相互转化时总机械能不变。走凸形槽的A球：运动过程中先上升，动能转化为重力势能，速度小于初速度；下滑过程重力势能重新转化为动能，出槽时速度回到，因此整个过程A球的平均速度小于。 走凹形槽的B球：运动过程中先下降，重力势能转化为动能，速度大于初速度；上升过程动能重新转化为重力势能，出槽时速度回到，因此整个过程B球的平均速度大于。两个弧形槽长度相同，即小球运动的总路程相同，根据，平均速度越小，运动时间越长，因此，时间较长的是。 【解析】 【详解】见答案 五、实验与科学探究题（本题共3个小题，第18题8分，第19、20题各10分，共28分） 18. 某实验小组在做“伏安法测电阻”的实验中，设计并连接了如图甲所示的电路。 （1）连接电路时开关应_____（选填“断开”或“闭合”）； （2）正确连接电路，闭合开关并移动滑片，当电压表的示数如图乙所示时，电流表的示数如图丙所示，则定值电阻R 的阻值为_____Ω； （3）该实验小组成员思考：电流可以用电流表测量，电压可以用电压表测量，那么电阻的大小是否能用仪器直接测量呢？他们随即在网上查阅资料，发现有一种仪器叫多用电表（如图丁所示），它不仅可以测量电阻，它还可以测量直流电流、直流电压、交流电流、交流电压等； ①用多用电表测量定值电阻阻值时，读数要观察_____（选填“电流”、“电压”或“电阻”）的刻度线； ②若将选择开关转到电阻挡的“×10”挡位后，随后测一电阻的阻值，指针所指位置如图戊所示，则该电阻阻值约为_____Ω。 【答案】（1）断开 （2）9 （3） ①. 电阻 ②. 190 【解析】 【小问1详解】 在连接电路时开关应处于断开状态，这是为了防止电路中有短路的地方而导致损坏电路元件。 【小问2详解】 电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.3A，则通过定值电阻R的电流为0.3A；电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为2.7V，根据欧姆定律可以求得定值电阻R的阻值为 【小问3详解】 用多用电表测量定值电阻阻值时，将红黑表笔接触定值电阻的两端，读数要观察电阻的刻度线。 选择好倍率后，待测电阻的值是示数与倍率的积，由图可知，待测电阻为 19. 小华用如图甲所示装置探究电流与电阻的关系，电源电压3V恒定不变，滑动变阻器规格为“30Ω 2A”。 （1）连接好电路闭合开关后，移动滑片发现，电流表无示数，电压表有示数，则出现该故障的原因可能是R_____（选填“短路”或“断路”）。 （2）排除故障后，小华将5Ω的电阻接入电路中，闭合开关，缓慢移动滑片，直至电压表示数为1V，接下来用10Ω的电阻替换5Ω的电阻，此时应将滑片向_____（选填：“左”或“右”）滑动，使电压表示数仍为1V，记录电流表示数。再将15Ω、20Ω的定值电阻分别接入电路，重复以上步骤。 （3）当将20Ω的电阻接入电路进行实验时，发现无论如何调节滑片都无法满足预设电压为1V的条件。为使该电阻也能完成实验，小华认为可以改变电压表的预设电压，该预设值应不低于_____V；他们重新进行实验，根据记录数据绘制了如图乙所示图像，由此可得结论：导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成_____（选填“正比”或“反比”）；同组的小明认为不改变电压表预设值也可解决上述问题，只需将上述准备的10Ω电阻____（填连接方式）在电路中就可以顺利完成实验。 【答案】（1）断路 （2）右 （3） ①. 1.2 ②. 反比 ③. 串联 【解析】 【小问1详解】 闭合开关，电流表无示数，说明电路可能断路，电压表有示数，则电压表和电源形成通路，可能是与电压表并联定值电阻发生了断路。 【小问2详解】 用10Ω的电阻替换5Ω电阻，根据串联电路的分压规律可知，R分担的电压变大，由于需要控制R两端的电压不变，所以需要减小R两端的电压，由串联电路电压的规律可知，增大滑动变阻器两端的电压，由串联分压可知增大变阻器连入电路的阻值，滑片应该向右移动，使电压表示数为1V。 【小问3详解】 [1]电压表的示数为1V不变，变阻器两端的电压为 由串联分压可知变阻器两端的电压是定值电阻两端的电压的2倍，当将20Ω的电阻接入电路进行实验时，滑动变阻器的阻值是 此实验中滑动变阻器的规格是“30Ω 2A”，所以不能完成实验；把滑动变阻器的最大阻值30Ω接入电路时，定值电阻两端的电压即为电压表的预设最小电压；把滑动变阻器的最大阻值30Ω接入电路时，电路中的电流最小为 电压表的预设最小电压为 [2]根据图像可知，电流跟电阻的乘积不变，得到的实验结论：在电压一定时，电流跟电阻成反比。 [3]当将20Ω的电阻接入电路进行实验时，完成实验所需的滑动变阻器的阻值至少要为40Ω，滑动变阻器R1的最大阻值是30Ω，将10Ω的电阻串联接入电路中，使电阻增大为40Ω。 20. 张强想探究小球滚上斜面能达到的最大高度与斜面倾角、小球质量的关系。他将两个斜面AO 与 OB 对接成如图所示的装置，进行如下的实验： （a）将质量为5g的小球从斜面AO 的某一高度 h处静止释放，经 O点滚上斜面OB， 小球达到的最大高度为H； （b）改变斜面OB的倾角θ，重复上述实验； （c）换用质量为7g的小球重复上述实验，并将实验数据均记录在下表中。 实验序号 小球质量m/g 小球释放高度h/cm 斜面OB的倾角θ/° 小球在斜面OB上最大高度H/cm 1 5 10 40 9.0 2 30 8.6 3 20 8.0 4 7 10 40 9.0 5 30 8.6 6 20 8.0 （1）每次实验都将小球从斜面AO的同一高度h处静止释放，其目的是让小球到达斜面底端的_____相同。 （2）比较实验1、2、3（或3、4、5），说明小球在斜面OB上能达到的最大高度与______有关。 （3）比较实验1、4（2、5或3、6），说明小球在斜面OB上能达到的最大高度与小球质量_____（选填“有关”或“无关”）。 （4）如果斜面没有摩擦，同时忽略空气阻力，则小球能滚上斜面OB的最大高度是_____cm。 （5）请你从能量守恒的角度分析，为什么倾角越大，小球上升的高度越大?_______。 【答案】（1）速度 （2）斜面倾角 （3）无关 （4）10 （5）实际实验中存在摩擦，小球运动时需要克服摩擦消耗一部分机械能；斜面OB的倾角越小，小球在斜面上运动的路程越长，克服摩擦消耗的机械能就越多，最终转化的重力势能越小，上升的高度就越小；反之倾角越大，上升的最大高度越大 【解析】 【小问1详解】 根据控制变量法可知，实验中应控制小球上升的速度是相同的，所以每次实验都将小球从斜面AO的同一高度处静止释放，使其到达最低端的速度相同。 【小问2详解】 由表中实验序号为1、2、3（或4、5、6）的实验可知，在释放高度、小球质量一定的情况下，斜面倾角越小，小球上升的最大高度越小，由此可知小球在斜面OB上能达到的最大高度与斜面OB的倾角θ有关。 【小问3详解】 由表中实验序号为1、4或2、5或3、6的数据可知，释放高度、斜面OB倾角都相同时，仅小球质量不同，最终测得的最大高度完全相等，说明小球能达到的最大高度和小球质量无关。 【小问4详解】 如果斜面没有摩擦，同时忽略空气阻力，小球的机械能守恒，初始的重力势能全部转化为滚上OB后的重力势能，因此小球能到达的最大高度等于初始释放高度h，即10cm。 【小问5详解】 结合能量守恒，实际实验中机械能会因克服摩擦做功损耗。倾角越小，小球在OB斜面上滑行的总路程越长，克服摩擦消耗的机械能越多，剩余可转化为重力势能的机械能越少，对应的上升高度就越小，因此倾角越大，小球上升的最大高度越大。 六、综合应用题（本题共2个小题，每小题8分，共16分。解答时需写出必要的计算公式及过程或文字说明，若只写出计算结果将不得分） 21. 如图所示的电路中，电源两端电压保持不变。闭合开关S，电流表A1的示数为0.3A。电流表A2的示数为0.5A。若此时灯泡L2电阻为20Ω。（不考虑灯丝电阻随温度的变化）求： （1）电流表A1测的是灯_____（选填“L1”或“L2”）的电流。 （2）小灯泡L1支路的电流。 （3）电源电压U。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 分析实物电路连接可知，灯泡与并联，电流表与串联在同一支路，因此电流表测量的电流。 【小问2详解】 由题意得，与并联，电流表测量干路总电流，干路电流，通过的电流。根据并联电路的电流规律，通过的电流 【小问3详解】 L2两端的电压 根据并联电路的电压规律，电源电压 22. 空气能热泵热水器是一种新型热水器，其工作原理示意图如图所示，工作物质在蒸发器中吸收空气的热量迅速汽化，通过消耗少量电能驱动的压缩机将其压缩成高温高压的气体，在冷凝器内液化放出热量，这些热量对保温水箱中的冷水加热，使水温升高，达到制热水的目的。如下表所示是某型号热泵热水器的部分参数，其中“50kg/h”表示此热水器中的保温水箱进水温度为35℃，出水温度为55℃时，每小时可出热水50kg，且需要消耗的电能为。请完成下列问题： 制热水量 50kg/h 工作电压 220V 水箱型号 100kg （1）保温水箱中的水是通过__________（选填“热传递”或“做功”）的方式改变自身的内能的。 （2）50kg的水从35℃升高到55℃时吸收的热量是多少J？ （3）“能效比”是衡量热泵性能的重要指标，它是指加热过程中水吸收的热量与消耗电能的比值，通常用Cop表示。则该热水器的能效比是多少？ （4）请你结合工作原理说明使用该热水器比电热水器节省费用的原因。 【答案】（1）热传递 （2） （3）3 （4）空气能热泵热水器通过消耗少量电能驱动压缩机，让工作物质从空气中吸收大量免费的热能，再将这些热能转移给冷水，而电热水器是将电能全部转化为水的内能，要获得相同的热水，热泵热水器消耗更少的电能，因此更节省费用。 【解析】 【小问1详解】 保温水箱中的水，是通过冷凝器放出的热量来加热的，热量从高温的工作物质传递给冷水，属于热传递改变内能。 【小问2详解】 吸收的热量为 【小问3详解】 由题意可知，该热水器的能效比为 【小问4详解】 见答案 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $