精品解析：云南省曲靖市麒麟区第四中学2025-2026学年九年级上学期第三次月考物理试题

麒麟区四中教育集团2025—2026学年九年级第三次月考 物理试卷 考试范围：13-18章； 考试时间：75分钟； 一、单选题（共30分，1—7题为单选题，8—10题为多选题） 1. 下列描述中最符合实际的是（ ） A. 节能灯正常工作时的电流大约0.1A B. 对人体来讲，安全电压只能是36V C. 冰箱正常工作时消耗的功率大约20kW D. 电视机正常工作时的电流大约5A 2. 如下图是小球在地面弹跳的频闪照片，下列说法中正确的是（ ） A. 小球从左向右弹跳，小球在此过程中能量守恒 B. 小球最终会静止，这说明小球具有的机械能消失了 C. 小球弹跳过程中，通过做功方式改变内能 D. 小球撞击地面时，小球的内能转化为机械能 3. 在电影《哪吒2》中，哪吒与能够化身为电的对手战斗时，将周围的水凝结成冰，成功限制了对手的瞬移能力。下列选项中，正确解释“冰不导电”这一现象的是（ ） A. 冰的温度过低，导致电子无法移动 B. 冰的密度比水小，无法形成回路 C. 冰是绝缘体，导电能力弱 D. 冰的分子停止运动，阻止电荷传递 4. 如图所示是冬天北方人钟爱的酸菜锅，下列关于酸菜锅的说法正确的是（　　） A. 加热酸菜锅是利用热传递的方式增大了酸菜含有的热量 B. 锅内水沸腾后继续加热，锅内水分子无规则运动剧烈程度不变 C. 用来给酸菜锅加热的木炭，在燃烧过程中其热值增大 D. 汤沸腾后，周围空气的温度升高，汤将温度传递给了空气 5. 由欧姆定律可以导出公式，此式说明（　　） A. 当电流增大2倍时，电阻减小为原来的 B. 当电压增大2倍时，电阻增大2倍 C. 电阻是导体本身的性质，当电压为零时，电阻阻值不变 D. 当电压为零时，电阻也为零 6. 如图所示的电路中，开关闭合后，灯和灯均发光，且两灯电阻。下列说法中正确的是（ ） A. 灯和灯并联，电流表测量的是通过灯的电流 B. 通过的电流大于通过的电流 C. 若发生断路，仍可工作 D. 若发生短路，仍可工作 7. 为了给载重车称重计费，小光同学结合所学物理知识，设计了如图所示的计重称原理图，用它可以测载重车的重力，重力显示仪表指针偏转角度越大，其示数越大。以下说法正确的是（ ） A. 可将电流表改装成重力显示仪表 B. 电路中的定值电阻可去掉，以节省电能 C. 车辆越重时，电路消耗的总功率越小 D. 车辆越重，滑动变阻器R两端的电压越小 8. 如图是小明根据实验记录的数据所做出的图像，下列对各图描述错误的选项是（ ） A. 甲图是某物质的熔化图像，在加热到第9分钟时，该物质是液态 B. 乙图正确描述了一束光线从水中进入空气中的传播光路图 C. 丙图是小明测出液体和量筒的总质量与液体体积的关系图像，该液体密度为 D. 丁图是某声波的波形图，此声波的响度保持不变 9. 下列关于新材料、新技术及其应用的说法，正确的是（ ） A. 若电动机的线圈使用超导材料制作，可以进一步减少电能的损耗 B. 华为使用14纳米核心麒麟芯片，该芯片不需要使用半导体材料 C. 用超导体制造的电饭锅，提高了电饭锅发热的效率 D. 家用电冰箱门内侧的四周装有磁性橡胶封条，可以使冰箱门关闭得严密 10. 如图所示，是电阻甲和乙的U-I图像，根据图像信息，正确的是（　　） A. 当甲两端电压为0.5V时，通过它的电流为0.3A B. 当乙两端电压为2.5V，其电阻值为5Ω C. 将甲和乙串联，若电流为0.4A，则乙功率为0.4W D. 将甲和乙并联，若电压为1V，则它们的干路电流为0.4A 二、填空题 11. 如图是一些物质的原子核对电子束缚能力强弱的排序，梳子与毛皮摩擦后，梳子_________（选填“得到”或“失去”）电子而带_________电。 12. 2022年教育部发布了新的课程标准，要求中小学生学会做饭。小宁在家炒菜时闻到菜的香味，说明分子不停地做_________运动；菜出锅前要大火收汁，开大火后，天然气的热值将_________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 13. 电线不易被拉断是因为分子间存在_________，图中剪断电线的断线钳属于_________（选填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆。 14. 如图甲所示，电源电压保持不变，。当闭合开关，滑动变阻器滑片从端移到端，两电表示数变化关系用图乙线段表示，滑动变阻器的最大阻值为_________；滑片滑到中点时电压表的示数_________。 15. 电阻、的图像如图1所示，将、接入电源电压不变的电路中，如图2所示。_________；当只闭合S时，电路消耗的总功率为；当S和S1都闭合时，电路消耗的总功率为，则_________。 16. 请阅读《北京冬奥火炬的科技“外衣”》并回答。 北京冬奥火炬的科技“外衣” 北京是世界上首个“双奥之城”（举办过奥运会和冬奥会）。北京冬奥会火炬名为“飞扬”，它银红相间的颜色、旋转上升的外形象征着“冰火相约，激情飞扬，照亮冰雪，温暖世界”。火炬“飞扬”不仅造型优美飘逸，它的“外衣”还蕴含着新科技。它是中国研发团队利用由碳纤维与高性能树脂研制出的一种新材料——碳纤维复合材料制造的，这堪称世界首创。由于碳纤维质量约为同体积钢质量的四分之一，但强度却是钢的7至9倍，这使得火炬不仅手感轻，而且还很坚固。另外，为了使火炬“飞扬”不仅环保，还能在极寒天气中使用，“飞扬”采用氢气作燃料，但氢气的燃烧温度能达到800 ℃，一般的复合材料都经不住500 ℃的考验。于是中国研发团队利用了一种耐高温树脂材料——聚硅氮烷树脂，经过测试与工艺调整，这种新材料可以经受1200 ℃的高温。它作为第三代树脂材料，兼具了有机物超强附着力与无机物耐高温的特点，同时集耐腐蚀、耐磨损、防污防水等优势于一身，达到了奥运火炬的设计要求。 请根据上述材料，回答下列问题： （1）火炬“飞扬”的外壳采用碳纤维材料制成，手感轻，还坚固，这是利用了碳纤维具有________小的特性（选填“强度”或“密度”）； （2）火炬“飞扬”的燃料是氢气，当氢气燃烧时，________能转化为内能；已知氢气的热值为，若完全燃烧20 g的氢气，则所放出的热量为____________J； （3）第三代树脂材料——聚硅氮烷树脂具备_________________特点（写出一点）。 三、作图题（4分） 17. （1）如图所示，茶杯静置于水平桌面上，请画出茶杯的受力示意图。 （2）在图乙的圆圈内分别填入一个电流表和一个电压表，要求开关闭合时电路正常工作。 四、实验题（24分） 18. 学习小组的同学在实验室用图甲所示装置做“探究水沸腾前后温度变化的特点”的实验。 （1）在实验中发现如图乙、丙所示的两种情形，其中图_________（选填“乙”或“丙”）是水在沸腾前的情况，加热过程中，酒精燃烧，将化学能转化为_________； （2）撤去酒精灯后，水很快停止沸腾，说明水在沸腾过程中需要_________，烧杯中出现大量“白气”是属于_________（选填“汽化”或“液化”）形成的； （3）小组同学比较沙子和水的比热容，实验装置如图2所示，在两个相同的烧杯内分别装入初温、_________相同的沙子和水，加热过程中需用玻璃棒不断搅拌，搅拌的目的是__________________。 测得实验数据如表所示。 加热时间 0 1 2 3 4 5 温度/℃ 沙子 18 22 29 37 45 水 18 19 21 23 25 27 （4）加热相同的时间，发现沙子的温度升得更高，有同学认为此过程中沙子吸收热量比水吸收热量多，该观点是_________（选填“正确”或“错误”）的。分析数据可得沙子的比热容_________（选填“大于”“小于”或“等于”）水的比热容。 19. 现有下列器材：蓄电池（）、电流表（，）、电压表（，）、定值电阻（若干）、开关、滑动变阻器和导线，要利用这些器材探究“电压不变时，电流与电阻的关系”。要求： （1）请根据图甲将图乙中未完成的电路连接起来； （2）实验中多次换用不同阻值的定值电阻，并调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变，读出对应于不同阻值的电流表示数，并记于表格中。 实验次数 1 2 3 4 5 6 电阻 5 10 15 20 25 30 电流 0.6 0.3 0.2 0.15 0.12 0.1 由表格中的数据可知，在电压一定时，通过导体的电流与导体电阻成_________（选填正比或反比）； （3）在做完第一次实验后，接下来的操作是：断开开关，将的定值电阻更换为的定值电阻，再将滑动变阻器的滑片滑到_________端（选填“”或“”），然后闭合开关，移动滑片，使电压表示数为时，读出电流表的示数； （4）为完成整个实验，应该选取哪种规格的滑动变阻器_________。 A. ； B. ； C. ； D. ； 20. 小龙利用如图甲所示的电路“测量小灯泡的电阻”，其电源电压为，小灯泡的额定电压为，滑动变阻器铭牌为“，”。 （1）闭合开关前，应该将滑动变阻器滑片滑至_________（选填“”或“”）端，闭合开关后，小龙发现小灯泡不发光，电流表示数几乎为零，电压表示数接近，则电路故障可能是______________。 （2）排除故障后，移动滑动变阻器滑片到某一位置时，电压表示数如图乙所示，则电压表示数为_________，要测量小灯泡正常发光时的电阻，需将滑动变阻器滑片向_________（选填“左”或“右”）调节。 （3）多次改变小灯泡两端的电压，测出其对应的电流后，小龙描绘了如图丙所示的图像，分析图像可知小灯泡正常发光时的电阻为_________；小灯泡的电阻非定值，这是因为灯丝的电阻受_________的影响。 （4）变阻器滑片滑一段距离的过程中，变阻器连入电路阻值的变化量大小为，小灯泡阻值的变化量大小为，则这两个量的大小关系是：_________（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 （5）他们设计的电路如图丁所示，并完成了下列实验步骤： ①闭合开关、，读出电流表示数为； ②断开开关，读出电流表示数为； ③未知电阻_________（用、和表示）。 21. 如图所示的“打水漂”是将扁平的石块用力投射，使石块不断在水面上向前弹跳直至沉水。小刚与小明思考用相同的石头“打水漂”时，石块的弹跳次数与什么因素有关呢？于是提出了以下两个猜想： ①可能与投射角度有关；②可能与投射速度有关； （1）根据他们提出的猜想，为了确保实验结果的准确，小刚应选择在_________（选填“溪流”或“湖泊”）中进行实验； （2）小刚为了探究弹跳次数与投射角度的关系，其操作是：___________________________。 多次实验后记录的实验数据如表： 投射角度 石块的弹跳次数 2 6 12 7 3 2 1 0 0 小刚分析以上数据得出的结论是：____________________________________。 五、计算题 22. 一款新型氢燃料汽车在平直的公路上匀速行驶了20min，消耗了0.6kg氢，其发动机的功率为28kW，则在这段运动过程中，[已知：氢的热值为1.4×108J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），环境为1标准大气压]求： （1）氢完全燃烧放出的热量； （2）该汽车发动机的效率； （3）若本次行驶过程中损耗的能量全部被初温25℃、质量150kg的水吸收，则水升高的温度。 23. 如图甲所示，这是物理兴趣小组设计的简易坐位体前屈测仪。其内部简化电路原理图如图乙所示。测试中，被测试的同学向前推动测试仪的滑块（滑动变阻器的滑片），用电压表的示数来反映被测试的同学的成绩。电源电压恒为6V，滑动变阻器R1的滑片P每移动1cm电阻变化0.5Ω，定值电阻R2的阻值为15Ω。 （1）闭合开关，当滑片P位于最左端时，求电流表的示数和电阻R2在5分钟内产生的热量； （2）某同学测试时，电压表的示数为1.5V，则该同学从最左端推动滑片P向右移动的距离是多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 麒麟区四中教育集团2025—2026学年九年级第三次月考 物理试卷 考试范围：13-18章； 考试时间：75分钟； 一、单选题（共30分，1—7题为单选题，8—10题为多选题） 1. 下列描述中最符合实际的是（ ） A. 节能灯正常工作时的电流大约0.1A B. 对人体来讲，安全电压只能是36V C. 冰箱正常工作时消耗的功率大约20kW D. 电视机正常工作时的电流大约5A 【答案】A 【解析】 【详解】A．节能灯的功率在20W左右，则节能灯正常工作时的电流I=≈0.1A 故A符合题意； B．对人体来讲，不高于36V的电压为安全电压，故B不符合题意； C．冰箱正常工作时的消耗的功率大约120W，故C不符合题意； D．电视机正常工作时的电流大约0.5A，故D不符合题意。 故选A。 2. 如下图是小球在地面弹跳的频闪照片，下列说法中正确的是（ ） A. 小球从左向右弹跳，小球在此过程中能量守恒 B. 小球最终会静止，这说明小球具有的机械能消失了 C. 小球弹跳过程中，通过做功方式改变内能 D. 小球撞击地面时，小球的内能转化为机械能 【答案】C 【解析】 【详解】A．小球弹跳过程中高度逐渐降低、机械能不断减小，是因为小球的机械能转化为内能，小球、空气、地面等整个系统的能量守恒，故A错误； B．小球最终静止是因为机械能通过摩擦、撞击地面不断转化为内能，能量只会发生转移或转化，不会凭空消失，故B错误； C．小球弹跳过程中，与空气摩擦、地面撞击等，将机械能转化为内能，是通过做功的方式改变内能，故C正确； D．小球撞击地面时消耗了机械能，是小球的机械能转化为内能，故D错误。 故选C。 3. 在电影《哪吒2》中，哪吒与能够化身为电的对手战斗时，将周围的水凝结成冰，成功限制了对手的瞬移能力。下列选项中，正确解释“冰不导电”这一现象的是（ ） A. 冰的温度过低，导致电子无法移动 B. 冰的密度比水小，无法形成回路 C. 冰是绝缘体，导电能力弱 D. 冰的分子停止运动，阻止电荷传递 【答案】C 【解析】 【详解】A．导体导电依靠自由移动的电荷，温度低不会导致电子无法移动，金属在低温环境下仍可导电，故A不符合题意； B．密度是物质质量与体积的比值，是物质的固有属性，和导电能力无关联，故B不符合题意； C．冰属于绝缘体，内部自由移动的电荷极少，导电能力弱，故C符合题意； D．一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动，冰的分子不会停止运动，故D不符合题意。 故选C。 4. 如图所示是冬天北方人钟爱的酸菜锅，下列关于酸菜锅的说法正确的是（　　） A. 加热酸菜锅是利用热传递的方式增大了酸菜含有的热量 B. 锅内水沸腾后继续加热，锅内水分子无规则运动剧烈程度不变 C. 用来给酸菜锅加热的木炭，在燃烧过程中其热值增大 D. 汤沸腾后，周围空气的温度升高，汤将温度传递给了空气 【答案】B 【解析】 【详解】A．加热酸菜锅是利用热传递的方式增大了酸菜含有的内能，热量是过程量，不能说含有，故A错误； B．水沸腾后继续加热，烧杯中水分子的无规则运动速度与物体的温度有关，沸腾后温度不变，烧杯中水分子的无规则运动速度不变，故B正确； C．热值是燃料的一种特性，热值的大小与质量无关，因此燃料在燃烧过程中热值不变，故C错误； D．汤沸腾后，周围空气的温度升高，汤将热量传递给了空气，故D错误。 故选B。 5. 由欧姆定律可以导出公式，此式说明（　　） A. 当电流增大2倍时，电阻减小为原来的 B. 当电压增大2倍时，电阻增大2倍 C. 电阻是导体本身的性质，当电压为零时，电阻阻值不变 D. 当电压为零时，电阻也为零 【答案】C 【解析】 【详解】电阻是导体本身的性质，与通过导体的电流及导体两端的电压无关，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 6. 如图所示的电路中，开关闭合后，灯和灯均发光，且两灯电阻。下列说法中正确的是（ ） A. 灯和灯并联，电流表测量的是通过灯的电流 B. 通过的电流大于通过的电流 C. 若发生断路，仍可工作 D. 若发生短路，仍可工作 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据电路图可知，电流从电源正极流出，经A1​后分成两条支路，一条支路经过L2，另一条支路经过L1和A2​，然后两条支路汇合经开关回到电源负极。所以灯L1​和灯L2​是并联的，电流表A1​测量的是干路电流，电流表A2​测量的是通过灯L1​的电流。故A错误； B．已知两灯电阻R1​>R2​，且两灯并联，根据并联电路各支路两端的电压相等，可得U1​=U2​。根据欧姆定律​可知，在电压U相等时，电阻R越大，通过的电流I越小，所以I1​<I2​，即通过L1​的电流小于通过L2​的电流，故B错误； C．灯L1​和灯L2​是并联的，因为并联电路中各支路用电器之间互不影响，所以当L1​发生断路时，L2​所在支路仍然是通路，L2​仍可工作，故C正确； D．若L1​发生短路，此时电源被短路，会导致电流过大，可能会损坏电源，同时整个电路会短路，L2​也不能工作，故D错误。 故选C。 7. 为了给载重车称重计费，小光同学结合所学物理知识，设计了如图所示的计重称原理图，用它可以测载重车的重力，重力显示仪表指针偏转角度越大，其示数越大。以下说法正确的是（ ） A. 可将电流表改装成重力显示仪表 B. 电路中的定值电阻可去掉，以节省电能 C. 车辆越重时，电路消耗的总功率越小 D. 车辆越重，滑动变阻器R两端的电压越小 【答案】C 【解析】 【详解】分析电路可知，定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测的电压，电流表测电路电流。 ACD．由图可知，车辆越重时，滑片向下移动，变阻器接入电路的阻值变大，则总电阻变大，根据，电流表示数变小，根据串联分压原理，滑动变阻器R两端的电压越大，所以不能将电流表改装成重力显示仪表；根据，电路消耗的总功率越小，故AD错误，C正确； B．当载重车很轻，滑片在上端时，变阻器接入电路的阻值很小，此时定值电阻可以保护电路，防止因为电流过大而烧坏电源和电流表，所以定值电阻不能去掉，故B错误。 故选C。 8. 如图是小明根据实验记录的数据所做出的图像，下列对各图描述错误的选项是（ ） A. 甲图是某物质的熔化图像，在加热到第9分钟时，该物质是液态 B. 乙图正确描述了一束光线从水中进入空气中的传播光路图 C. 丙图是小明测出液体和量筒的总质量与液体体积的关系图像，该液体密度为 D. 丁图是某声波的波形图，此声波的响度保持不变 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．甲图温度保持60℃不变，为晶体熔化过程，物质处于固液共存态，第9min时物质处于固液共存态，故A错误； B．光从水斜射入空气时，折射角应大于入射角，故B错误； C．由丙图可知，当时，，即量筒质量，当时，液体密度，故C错误； D．丁图波形的振幅保持不变，响度由振幅决定，故响度保持不变，故D正确。 本题选择错误的，故选ABC。 9. 下列关于新材料、新技术及其应用的说法，正确的是（ ） A. 若电动机的线圈使用超导材料制作，可以进一步减少电能的损耗 B. 华为使用14纳米核心麒麟芯片，该芯片不需要使用半导体材料 C. 用超导体制造的电饭锅，提高了电饭锅发热的效率 D. 家用电冰箱门内侧的四周装有磁性橡胶封条，可以使冰箱门关闭得严密 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由焦耳定律可知，超导材料电阻为0，线圈工作时产生的热量为0，可减少电能损耗，故A正确； B．芯片的核心电路是基于半导体材料的特性制作的，故B错误； C．电饭锅利用电流热效应工作，超导体电阻为0，由可知无法产生热量，不能制作电饭锅发热部件，故C错误； D．冰箱门的磁性橡胶封条带有磁性，能和铁质的冰箱箱体相互吸引，让冰箱门贴合更紧密，提升密封效果，减少冷气外泄。故D正确。 故选AD。 10. 如图所示，是电阻甲和乙的U-I图像，根据图像信息，正确的是（　　） A. 当甲两端电压为0.5V时，通过它的电流为0.3A B. 当乙两端电压为2.5V，其电阻值为5Ω C. 将甲和乙串联，若电流为0.4A，则乙功率为0.4W D. 将甲和乙并联，若电压为1V，则它们的干路电流为0.4A 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由图像知道，当甲两端电压为0.5V时，通过它的电流为0.1A，故A错误； B．由图像知道，当乙两端电压为2.5V时，通过的电流为0.5A，由知道，乙的阻值 故B正确； C．将甲和乙串联，若电流为0.4A，则通过两电阻的电流均为0.4A，由图像知道，此时 乙功率为 故C正确； D．若甲和乙并联，若电压为1V，则它们两端的电压均为1V，由图像知道，此时 由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知，干路电流 故D错误。 故选BC。 二、填空题 11. 如图是一些物质的原子核对电子束缚能力强弱的排序，梳子与毛皮摩擦后，梳子_________（选填“得到”或“失去”）电子而带_________电。 【答案】 ①. 得到 ②. 负 【解析】 【详解】由图中物质原子核对电子束缚能力的排序可知，梳子束缚电子的能力强于毛皮，故梳子与毛皮相互摩擦后，毛皮失去电子带正电，梳子得到电子带负电。 12. 2022年教育部发布了新的课程标准，要求中小学生学会做饭。小宁在家炒菜时闻到菜的香味，说明分子不停地做_________运动；菜出锅前要大火收汁，开大火后，天然气的热值将_________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 ①. 无规则 ②. 不变 【解析】 【详解】炒菜时闻到菜的香味是扩散现象，说明分子在永不停息地做无规则运动。 热值是燃料的固有特性，仅与燃料的种类有关，与燃烧情况无关，故开大火后天然气的热值不变。 13. 电线不易被拉断是因为分子间存在_________，图中剪断电线的断线钳属于_________（选填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆。 【答案】 ①. 引力 ②. 省力 【解析】 【详解】分子间同时存在引力和斥力，固体不易被拉伸是因为分子间存在引力，固体不易被压缩是因为分子间存在斥力；省力杠杆：动力臂大于阻力臂，等臂杠杆：动力臂等于阻力臂，费力杠杆：动力臂小于阻力臂，断线钳使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆。 14. 如图甲所示，电源电压保持不变，。当闭合开关，滑动变阻器滑片从端移到端，两电表示数变化关系用图乙线段表示，滑动变阻器的最大阻值为_________；滑片滑到中点时电压表的示数_________。 【答案】 ①. 20 ②. 3 【解析】 【详解】因与串联，电压表测两端电压，滑片在端时接入阻值最大，电路电流最小，对应图乙点；滑片在端时接入阻值为0，电路电流最大，对应图乙点。 滑动变阻器的最大阻值由欧姆定律得 由欧姆定律得电源电压 滑片滑到中点时，滑动变阻器接入阻值 电路总电阻 电路电流 电压表示数 15. 电阻、的图像如图1所示，将、接入电源电压不变的电路中，如图2所示。_________；当只闭合S时，电路消耗的总功率为；当S和S1都闭合时，电路消耗的总功率为，则_________。 【答案】 ①. ②. 【解析】 【详解】由图1可知，R1的阻值 R2的阻值 设电源电压为U，当只闭合S时，两电阻串联，由串联电路的电阻特点可知，电路中的总电阻 电路消耗的总功率为 当S和S1都闭合时，电路为R1的简单电路，电路消耗的总功率为 16. 请阅读《北京冬奥火炬的科技“外衣”》并回答。 北京冬奥火炬的科技“外衣” 北京是世界上首个“双奥之城”（举办过奥运会和冬奥会）。北京冬奥会火炬名为“飞扬”，它银红相间的颜色、旋转上升的外形象征着“冰火相约，激情飞扬，照亮冰雪，温暖世界”。火炬“飞扬”不仅造型优美飘逸，它的“外衣”还蕴含着新科技。它是中国研发团队利用由碳纤维与高性能树脂研制出的一种新材料——碳纤维复合材料制造的，这堪称世界首创。由于碳纤维质量约为同体积钢质量的四分之一，但强度却是钢的7至9倍，这使得火炬不仅手感轻，而且还很坚固。另外，为了使火炬“飞扬”不仅环保，还能在极寒天气中使用，“飞扬”采用氢气作燃料，但氢气的燃烧温度能达到800 ℃，一般的复合材料都经不住500 ℃的考验。于是中国研发团队利用了一种耐高温树脂材料——聚硅氮烷树脂，经过测试与工艺调整，这种新材料可以经受1200 ℃的高温。它作为第三代树脂材料，兼具了有机物超强附着力与无机物耐高温的特点，同时集耐腐蚀、耐磨损、防污防水等优势于一身，达到了奥运火炬的设计要求。 请根据上述材料，回答下列问题： （1）火炬“飞扬”的外壳采用碳纤维材料制成，手感轻，还坚固，这是利用了碳纤维具有________小的特性（选填“强度”或“密度”）； （2）火炬“飞扬”的燃料是氢气，当氢气燃烧时，________能转化为内能；已知氢气的热值为，若完全燃烧20 g的氢气，则所放出的热量为____________J； （3）第三代树脂材料——聚硅氮烷树脂具备_________________特点（写出一点）。 【答案】（1）密度 （2） ①. 化学 ②. （3）耐高温##耐腐蚀##耐磨损##防污防水 【解析】 【小问1详解】 碳纤维质量约为同体积钢质量的四分之一，但强度却是钢的7至9倍。因此碳纤维具有密度小、强度大的特性。 【小问2详解】 [1]燃烧时，发出热量，燃料的化学能转化为内能。 [2]这些氢气完全燃烧所放出的热量 【小问3详解】 根据文中介绍，聚硅氮烷树脂作为第三代树脂材料，兼具了有机物超强附着力与无机物耐高温的特点，同时集耐腐蚀、耐磨损、防污防水等优势于一身。因此该材料具有的特点为耐腐蚀、耐磨损、防污防水等。 三、作图题（4分） 17. （1）如图所示，茶杯静置于水平桌面上，请画出茶杯的受力示意图。 （2）在图乙的圆圈内分别填入一个电流表和一个电压表，要求开关闭合时电路正常工作。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 茶杯静止，受力平衡，受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力，二力作用点均在茶杯的重心，且二力大小相等，是一对平衡力，如图所示。 【小问2详解】 根据要求，由图可知，若下边的是电流表，则闭合开关后两个灯泡被短路，不符合题意，因此下边的一定是电压表，若上边的位置也为电压表，则闭合开关后电路无法形成通路，灯泡均不发光，不符合题意，因此上边的一定是电流表，如图所示。 四、实验题（24分） 18. 学习小组的同学在实验室用图甲所示装置做“探究水沸腾前后温度变化的特点”的实验。 （1）在实验中发现如图乙、丙所示的两种情形，其中图_________（选填“乙”或“丙”）是水在沸腾前的情况，加热过程中，酒精燃烧，将化学能转化为_________； （2）撤去酒精灯后，水很快停止沸腾，说明水在沸腾过程中需要_________，烧杯中出现大量“白气”是属于_________（选填“汽化”或“液化”）形成的； （3）小组同学比较沙子和水的比热容，实验装置如图2所示，在两个相同的烧杯内分别装入初温、_________相同的沙子和水，加热过程中需用玻璃棒不断搅拌，搅拌的目的是__________________。 测得实验数据如表所示。 加热时间 0 1 2 3 4 5 温度/℃ 沙子 18 22 29 37 45 水 18 19 21 23 25 27 （4）加热相同的时间，发现沙子的温度升得更高，有同学认为此过程中沙子吸收热量比水吸收热量多，该观点是_________（选填“正确”或“错误”）的。分析数据可得沙子的比热容_________（选填“大于”“小于”或“等于”）水的比热容。 【答案】（1） ①. 丙 ②. 内能 （2） ①. 持续吸热 ②. 液化 （3） ①. 质量 ②. 使沙子和水受热均匀 （4） ①. 错误 ②. 小于 【解析】 【小问1详解】 水沸腾前，下方水温高于上方，气泡上升时遇冷收缩，体积逐渐变小，对应图丙；酒精燃烧属于化学反应，消耗化学能，将其转化为内能释放。 【小问2详解】 撤去酒精灯后水无法继续吸收热量，很快停止沸腾，说明沸腾的必要条件是持续吸热；烧杯上方的“白汽”是高温水蒸气遇冷后，由气态变为液态的小水滴，属于液化现象。 【小问3详解】 根据控制变量法原则，要探究不同物质的比热容，则只能改变物质的种类，其他因素都应保持不变，故沙子和水的初温、质量必须相同，热源也必须相同。 为了使实验更好地进行，实验中应使沙子和水受热均匀，因此用两盏相同的酒精灯同时加热沙子和水，加热过程中需用玻璃棒不断搅拌。搅拌的目的是使沙子和水受热均匀。 【小问4详解】 本实验用相同的酒精灯加热，加热时间相同代表两种物质吸收的热量相等，所以认为沙子吸热更多的观点是错误的；分析数据可知，相同的热源，在加热相同时间的情况下，即吸收热量相同时，沙子升温更快，水升温更慢，所以水的吸热能力更强，比热容更大。故沙子的比热容小于水的比热容。 19. 现有下列器材：蓄电池（）、电流表（，）、电压表（，）、定值电阻（若干）、开关、滑动变阻器和导线，要利用这些器材探究“电压不变时，电流与电阻的关系”。要求： （1）请根据图甲将图乙中未完成的电路连接起来； （2）实验中多次换用不同阻值的定值电阻，并调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变，读出对应于不同阻值的电流表示数，并记于表格中。 实验次数 1 2 3 4 5 6 电阻 5 10 15 20 25 30 电流 0.6 0.3 0.2 0.15 0.12 0.1 由表格中的数据可知，在电压一定时，通过导体的电流与导体电阻成_________（选填正比或反比）； （3）在做完第一次实验后，接下来的操作是：断开开关，将的定值电阻更换为的定值电阻，再将滑动变阻器的滑片滑到_________端（选填“”或“”），然后闭合开关，移动滑片，使电压表示数为时，读出电流表的示数； （4）为完成整个实验，应该选取哪种规格的滑动变阻器_________。 A. ； B. ； C. ； D. ； 【答案】（1） （2）反比 （3）A （4）A 【解析】 【小问1详解】 连接实物电路时，将滑动变阻器连入电路中时，要“一上一下”选用接线柱，接线柱B已经接入电路，则只需要将金属杆两端的一个接线柱接入电路中即可；由实验数据可知，定值电阻两端的电压保持 不变，所以电压表的量程应选用0～3V量程，如图所示。 【小问2详解】 由表格数据可得， 电压一定时，通过导体的电流随着电阻的增大而减小，即电流与电阻成反比。 【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，电阻增大，其分得的电压增大，探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即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A端移动，使电压表的示数为3V，读出电流表的示数。 【小问4详解】 根据串联电路电压的规律，滑动变阻器分得的电压 即滑动变阻器两端电压与定值电阻两端电压相等，根据分压原理，当接入30Ω电阻时，滑动变阻器连入电路中的电阻也应为，且由数据表可知，电流最大为0.6A，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 20. 小龙利用如图甲所示的电路“测量小灯泡的电阻”，其电源电压为，小灯泡的额定电压为，滑动变阻器铭牌为“，”。 （1）闭合开关前，应该将滑动变阻器滑片滑至_________（选填“”或“”）端，闭合开关后，小龙发现小灯泡不发光，电流表示数几乎为零，电压表示数接近，则电路故障可能是______________。 （2）排除故障后，移动滑动变阻器滑片到某一位置时，电压表示数如图乙所示，则电压表示数为_________，要测量小灯泡正常发光时的电阻，需将滑动变阻器滑片向_________（选填“左”或“右”）调节。 （3）多次改变小灯泡两端的电压，测出其对应的电流后，小龙描绘了如图丙所示的图像，分析图像可知小灯泡正常发光时的电阻为_________；小灯泡的电阻非定值，这是因为灯丝的电阻受_________的影响。 （4）变阻器滑片滑一段距离的过程中，变阻器连入电路阻值的变化量大小为，小灯泡阻值的变化量大小为，则这两个量的大小关系是：_________（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 （5）他们设计的电路如图丁所示，并完成了下列实验步骤： ①闭合开关、，读出电流表示数为； ②断开开关，读出电流表示数为； ③未知电阻_________（用、和表示）。 【答案】（1） ①. A ②. 小灯泡断路 （2） ①. 2 ②. 右 （3） ①. 10 ②. 温度 （4）大于 （5） 【解析】 【小问1详解】 为保护电路，闭合开关前滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处。图中变阻器下端接的是接线柱，故滑片应移至A端处，此时接入电路的电阻丝最长，阻值最大。 电流表示数几乎为零说明电路断路，电压表示数接近电源电压说明电压表与电源连通，因此故障是和电压表并联的小灯泡断路。 【小问2详解】 图甲中电压表选用量程，分度值为 ，故图乙中示数为 ；此时灯泡两端电压小于额定电压 ，需增大灯泡电压。根据串联分压原理，应减小滑动变阻器分得的电压，即减小其接入阻值，故滑片应向右移动。 【小问3详解】 灯泡正常发光时电压为 ，由图丙图像可知此时对应的电流为，小灯泡正常发光时的电阻 灯泡电压升高时灯丝温度上升，灯丝的电阻随温度升高而增大，因此电阻不是定值。 【小问4详解】 电路总电阻等于滑动变阻器阻值与小灯泡阻值之和。当滑片移动使电流增大时，总电压不变，总电阻减小。此时灯泡因电流增大温度升高，阻值  增大（即  ），因总电阻减小，滑动变阻器减小的阻值  必须大于灯泡增加的阻值  。 【小问5详解】 闭合、时，只有  接入电路，电源电压  ；断开  后，  与  串联，电源电压  。因电源电压不变，则  ，解得  。 21. 如图所示的“打水漂”是将扁平的石块用力投射，使石块不断在水面上向前弹跳直至沉水。小刚与小明思考用相同的石头“打水漂”时，石块的弹跳次数与什么因素有关呢？于是提出了以下两个猜想： ①可能与投射角度有关；②可能与投射速度有关； （1）根据他们提出的猜想，为了确保实验结果的准确，小刚应选择在_________（选填“溪流”或“湖泊”）中进行实验； （2）小刚为了探究弹跳次数与投射角度的关系，其操作是：___________________________。 多次实验后记录的实验数据如表： 投射角度 石块的弹跳次数 2 6 12 7 3 2 1 0 0 小刚分析以上数据得出的结论是：____________________________________。 【答案】（1）湖泊 （2） ①. 保持投射速度不变，以不同的投射角度投射石块，记录石块的弹跳次数 ②. 在投射速度等条件一定时，石块的弹跳次数随投射角度的增大先增多后减少，当投射角度为  时弹跳次数最多 【解析】 【小问1详解】 实验需要控制变量，溪流的水是流动的，会干扰石块的弹跳，而湖泊水面相对平静，可以排除水流的影响，使实验条件更稳定，结果更准确。 【小问2详解】 要探究弹跳次数与投射角度的关系，需要运用控制变量法。即保持投射速度等其他条件不变，多次改变投射角度，并记录每次对应的弹跳次数。 分析表格数据可知，当投射角度从  增大到  时，弹跳次数增多；当投射角度从  继续增大时，弹跳次数减少，投射角度大于50之后弹跳次数为零。因此，在投射速度等条件一定时，石块的弹跳次数随投射角度的增大先增多后减少，在  时弹跳次数最多。 五、计算题 22. 一款新型氢燃料汽车在平直的公路上匀速行驶了20min，消耗了0.6kg氢，其发动机的功率为28kW，则在这段运动过程中，[已知：氢的热值为1.4×108J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），环境为1标准大气压]求： （1）氢完全燃烧放出的热量； （2）该汽车发动机的效率； （3）若本次行驶过程中损耗的能量全部被初温25℃、质量150kg的水吸收，则水升高的温度。 【答案】（1）8.4×107J； （2）40%； （3）75℃ 【解析】 【小问1详解】 氢完全燃烧放出的热量为 【小问2详解】 由公式可得，有用功为 该汽车发动机的效率为 【小问3详解】 水吸收的热量为 水升高的温度为 由于在标准大气压下水的沸点为100℃，而 故水实际升高的温度为 23. 如图甲所示，这是物理兴趣小组设计的简易坐位体前屈测仪。其内部简化电路原理图如图乙所示。测试中，被测试的同学向前推动测试仪的滑块（滑动变阻器的滑片），用电压表的示数来反映被测试的同学的成绩。电源电压恒为6V，滑动变阻器R1的滑片P每移动1cm电阻变化0.5Ω，定值电阻R2的阻值为15Ω。 （1）闭合开关，当滑片P位于最左端时，求电流表的示数和电阻R2在5分钟内产生的热量； （2）某同学测试时，电压表的示数为1.5V，则该同学从最左端推动滑片P向右移动的距离是多少？ 【答案】（1）0.4A，720J；（2）10cm 【解析】 【详解】解：（1）由图乙可知，闭合开关，当滑片P位于最左端时，滑动变阻器接入电阻为0，电路中只接入R2，因此，电路中的电流 电阻R2在5分钟内产生的热量 Q＝I2R2t＝(0.4A)2×15Ω×5×60s＝720J （2）由图乙可知，R1、R2串联，电压表测量R1两端的电压；根据串联电路的电压特点可知，R2两端的电压 U2＝U-U1＝6V-1.5V＝4.5V 电路中的电流 由可知，R1接入电路中的电阻 由于滑动变阻器R1的滑片P每移动1cm电阻变化0.5Ω，所以该同学从最左端推动滑片P向右移动的距离 答：（1）电流表的示数为0.4A；电阻R2在5分钟内产生的热量为720J； （2）该同学从最左端推动滑片P向右移动的距离是10cm。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $