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文档简介
九年级下学期一模考试物理试题一、选择题(本题共12个小题,1~10题每题3分,只有一个选项最符合题目要求;11~12题有多个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全得2分,有错的得0分,共38分)1.九年级(1)班的小米同学对自己相关物理量的估测,最切合实际的是()A.身高大约为0.8mB.正常体温约为38.0℃C.质量大约为50kgD.双脚站立时对地面的压强约为2.下列声现象有关的情景,说法正确的是()A.图甲:悬挂的乒乓球被发声的音叉弹开,说明声音的传播需要介质B.图乙:钢琴调律师用专用工具调节琴弦的松紧,其目的是改变音调C.图丙:“声呐系统”可以用来定位与测距,说明声音可以传递能量D.图丁:“禁鸣路段,自觉遵守”是从“隔声”环节来降低声源噪声3.做两个可以套在一起拉动的硬纸盒,外盒的前端装一块中心带针孔的黑纸,内盒的一端蒙一块半透明纸,将针孔对准明亮的景物,在内盒的半透明纸上会看到景物的图像,这就是针孔照相机,其成像原理与下列哪项相同()A.日晷计时 B.镜花水月 C.水面倒影 D.海市蜃楼4.水是自然界中重要的资源,大自然中的水也在不断循环。结合下图,说法正确的是()A.湖泊、海洋等的部分水吸收太阳的热量后液化成水蒸气升入高空B.海洋与陆地相比,海面上方的昼夜温差比陆地上方的昼夜温差大C.海洋与陆地上出现的浓雾,在阳光照射下逐渐散去属于扩散现象D.白云中的小冰晶与隆冬季节房顶表面上出现的霜,形成原理相同5.生活中许多现象或实例都蕴含有物理知识,下列现象解释不合理的是()A.高速公路上经常能看到限速标志牌,是因为车速越大,其惯性越大B.用塑料梳梳过的头发相互排斥,是因为摩擦过程中发生了电荷转移C.三峡大坝具有强大的通航能力,其中的船闸与连通器工作原理相同D.候车的乘客要站在安全线以外,否则可能会被“吸”向行驶的列车6.为了增强学生体质、促进身心健康发展,学校开展了丰富多彩的体育活动,足球训练就是其中一项。下列与足球运动相关的分析,正确的是()A.人踢足球时,人对足球有力的作用,足球对人没有力的作用B.下落的足球速度越来越大,说明力可以改变物体的运动状态C.斜向上运动到最高点的足球,若所受力全部撤销将立即静止D.在草坪上减速运动的足球受到的重力与支持力是相互作用力7.2025年4月19日,我国在太原卫星发射中心使用长征六号改运载火箭,成功将试验二十七号卫星01星-06星发射。火箭在大气层内运动时,下列相关叙述正确的是()A.通常选择比热容较大的物质作为火箭的燃料B.燃料的化学能可以直接转化为火箭的机械能C.喷出的燃气通过热传递使周围空气温度升高D.火箭在加速升空过程中,始终处于平衡状态8.小明到超市进行实践调查,发现某品牌酸奶新设计的吸管如图甲所示,它的下端做得很尖,且吸管上有一条长长的凹槽。乙图是新设计的包装,插孔处贴了一层新材料薄膜。喝完酸奶后,在侧壁距盒底不同高度开小孔,装满水进行实验探究如图丙。下列说法正确的是()A.酸奶盒对货架的压力与它受到的支持力是一对平衡力B.吸管下端做得很尖,是为了增大压力,便于刺破薄膜C.吸管上有长凹槽,主要作用是减小吸管与手间的摩擦D.不同高度孔喷水流距离不同,说明液体压强与深度有关9.如图是单旋翼植保无人机,当开关S1闭合时,电动机工作,无人机起飞;电动机处于工作状态时,闭合S2无人机会开启照明模式。下列设计符合要求的电路原理图是()A. B.C. D.10.2026年央视春晚舞台上,宇树、松延、魔法原子、银河通用四家国产人形机器人企业集中亮相,以武术、小品、互动表演等多种形式,完成了一场震撼全国的科技秀。下列与人形机器人内部电动机工作原理相同的是()A.地球仪B.扬声器C.麦克风D.司南11.张华设计了一种压力计,电路原理如图所示,不计质量的金属板M、N与忽略电阻的弹簧相连接,N板固定不动,电源电压恒为6V,电压表测量范围是0~15V,R为最大阻值是30Ω的均匀电阻棒,R0为10Ω的定值电阻。无压力时,P在最上端,压力越大,压力计示数越大。下列分析合理的是()A.金属板M上的压力越大,电流表示数越大B.可用电压表示数的大小来反映压力的大小C.定值电阻R0在压力较大时起保护电路作用D.仅增大电阻棒R的阻值可以增大测量范围12.如图所示,水平桌面上放置两个完全相同的溢水杯,分别装满甲、乙两种液体。将密度为ρ0,完全相同的两个实心小球分别放入甲、乙液体中,小球静止时,溢出液体的质量为m甲和m乙。下列说法正确的是()A.甲液体的密度小于乙液体的密度B.小球在两种液体中受到的浮力相等C.两个溢水杯对水平桌面的压力相等D.甲液体的密度为二、填空题(本题共5个小题,每空1分,共15分)13.燃油小汽车的发动机属于内燃机,行驶时对外提供动力的是冲程;某小汽车通过100km的路程消耗汽油5.0kg,这些汽油完全燃烧释放的热量为J;加油站能闻到微弱的汽油味,这属于现象,。14.自行车是最常见的绿色交通工具,从自行车的结构和使用来看,它涉及许多物理知识。人在骑行过程中,相对于地面是的。人骑自行车在平直水平路面上以5m/s的速度匀速行驶,自行车所受阻力为14N,在10s内自行车牵引力做功的功率为W。如图是自行车手闸示意图,手对车闸的作用力F=15N时,刹车拉线受到力的大小为N。15.如图是交警部门利用携带高分辨率、高速摄像机的无人机实时监测高速公路。某小型无人机的拍摄帧率为11000帧/秒(“帧率”指1秒拍摄的画面数量)。某路段限速120km/h,测得一辆小轿车通行30cm的路程,高速摄像机拍摄帧数为110帧,据此判断该车是否超速?;若想更清楚拍摄地面图像,则需要悬停高度;无人机摄像头成像原理与生活中的成像原理一样。16.随着新能源电动汽车销量增长,充电桩的安装率不断提高。如图为某充电站,充电系统使用的“芯片”,主要由材料制成的;充电桩外壳常采用铝合金材料外壳与连接的目的是防止触电;电动车可以与手机之间利用实现智能互联。17.李明家有一只标有“220V1000W”字样的电热水壶。该电热水壶正常工作5min消耗的电能是J,此过程使图中的电能表指示灯闪烁次;电热水壶工作时消耗的能源属于次能源。三、作图与实验探究题(本题共6个小题,18~19题,每题2分,其余每空1分,共28分)18.如图所示,用滑轮组提升物体,已知滑轮重均为10N,物体重100N,绳子能承受的最大拉力为50N,请画出绳子的正确绕法,并在绳的末端标出力的方向。(不考虑绳重及摩擦)19.如图所示是电磁铁和条形磁铁相互作用时的磁场分布,请根据图中静止的小磁针的N、S极标出条形磁铁左端的磁极,并用箭头表示A点磁感线的方向。20.小明的妈妈认为“照镜子要离镜子近些,离镜子远了,镜子里的像就变小啦!”,为了纠正妈妈的错误认知,他做了如下实验。(1)如图所示,小明将白纸平铺在水平桌面上,用支架把透明薄玻璃板竖直地架立于白纸上。实验中用透明薄玻璃板替代平面镜,是为了;(2)先将点燃的蜡烛A置于平面镜前,再用一支外形相同未点燃的蜡烛A'在镜后移动,直至与A的像重合,用光屏替换此时的A',发现光屏上没有“火焰”,测量并记录相关数据和现象。多次改变A的前后位置,重复以上实验步骤。他多次实验的目的是;(3)分析收集的相关数据,发现平面镜成像,像与实物等大,像距等于物距。所以“照镜子要离镜子近些,离镜子远了,镜子里的像就变小啦!”,这种说法是的;(4)结合实验收集到的证据,分析可知小汽车倾斜的挡风玻璃可以将车内物体的像呈现在司机平视视线的。21.某科学探究小组在实验室探究不同密度的液体在沸腾前后温度变化的特点。(1)小组同学在清水中加少量食盐配制好两种盐水(),取某种盐水盛于烧杯中,测得总质量为107.6g,然后将烧杯中的部分盐水倒入量筒中,示数如图甲所示,测出剩余盐水和烧杯的总质量如图乙所示,该盐水的密度为g/cm3;(2)组装好图丙所示的装置三套,用相同酒精灯对质量和初温均相同的清水、盐水1、盐水2进行加热,图中温度计示数为℃,记录不同时刻液体的温度,绘出温度随加热时间变化的规律如图丁所示。分析图像得出如下结论:①②;③将两种质量和初温相同,密度不同的盐水加热至刚好沸腾,(选填“盐水1”或“盐水2”)吸收的热量更多。结合实验结论分析,如果内陆地区一个水量不变的咸水湖随着含盐量逐渐升高,其对周围地区气温的调节作用会变(选填“强”或“弱”)。22.小明设计了图甲所示的电路来探究电流与电阻关系,电源电压恒为6V,实验中使用的定值电阻分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω,滑动变阻器的规格为“20Ω,1A”。(1)闭合开关前,应将滑动变阻器滑片调至(选填图甲中的字母)端;(2)小明正确调节滑动变阻器滑片位置,先用25Ω电阻实验,闭合开关后,发现电流表和电压表均无示数,若故障发生在滑动变阻器与定值电阻上,则可能;(3)排除故障后,闭合开关,调节滑片位置,直至电压表示数为4V;接着将电阻从25Ω换成20Ω继续实验,为保持电压表示数不变,此时滑动变阻器接入电路的阻值比上一次;(4)完成多次实验,绘得图乙图像,其中有一组数据错误,其原因可能是;(5)分析图像可得出的实验结论是:;(6)若仅用图丙所示的电阻箱替换滑动变阻器,仍控制定值电阻两端电压为4V,利用上述器材不能完成该实验探究,简述你的理由。23.学完力学的同学们对中国的潜艇很感兴趣,针对潜艇工作原理与模型制作,开展项目式学习。【项目设计】项目小组利用硬质塑料瓶制作潜艇,塑料瓶厚度不计,相邻两舱之间密封不连通,水舱与注射器通过细小塑料软管相连,不计塑料软管的质量、容积和体积。装置内气体体积的变化量与水舱内水的体积变化量相同,模型如图。【产品检测】(1)结合小组设计的潜艇模型,从“密度”角度考虑,你觉得该怎么选择配重?(2)项目小组的同学们怎样才能让潜艇实现浮沉?(3)如图乙所示,潜艇从A位置缓慢下降到B位置,它受到的浮力将;(4)若某潜艇的总体积是500cm3,所用材料的总质量是0.4kg,g取10N/kg。则图甲中注射器(选填“能”或“不能”)替换成规格为100mL的,请说明理由:;【产品评价】项目小组制定的评价量表如下:自制潜艇评价量表项目\等级优秀合格待改进功能舱分区设计生活舱和水舱独立分开,生活舱不进水且较大生活舱和水舱独立分开,生活舱不进水生活舱和水舱未独立分开浮沉情况潜艇能顺利实现浮沉潜艇能实现浮沉,但困难潜艇不能实现浮沉(5)项目小组对某潜艇测试时发现:注射器活塞推到最左端时,潜艇位于水槽底部。根据测试结果,你对该潜艇的浮沉情况评价等级是;理由是。四、计算题(本题共2个小题,24题9分,25题10分,共19分,要求写出必要的步骤、相关公式和文字说明)24.如图甲所示是某款有两挡功能的便携电热饭盒,其内部简化电路如图乙所示,和为阻值不变的加热电阻。将该电热饭盒接入家庭电路中,同时闭合S和S1,电热饭盒正常工作,电功率为484W。取。(1)同时闭合S和,求电路中的电流;(2)求电阻的阻值;(3)该电热饭盒在加热状态下正常工作1min,使盒内200g的水温度升高30℃,求它的热效率。25.小明将力传感器固定在平底容器底部,用质量和体积不计的轻硬细杆连接力传感器和柱形物块M,如图甲所示。力传感器能够显示细杆对它的作用力。现缓慢向容器中注水,力传感器的示数F随水深h变化的图像如图乙所示。g取10N/kg,ρ水取1.0×103kg/m3。(1)当水深为9cm时,求物块M所受浮力;(2)求物块M的高度;(3)物块M刚浸没时,求水对容器底部的压强。
答案1.【答案】C【解析】【解答】A.九年级中学生的身高通常在1.5m到1.8m之间,题目中给出的0.8m远低于正常范围,因此A错误;B.人体的正常体温大约在37℃左右,38℃已经属于发烧的体温,不符合正常情况,因此B错误;C.九年级中学生的平均质量大约为50kg,这个估测符合实际情况,因此C正确;D.中学生站立时对水平地面的压力等于自身的重力,大小约为双脚站立时,中学生双脚与地面的总接触面积大约为,因此对地面的压强为,该数值远大于,因此D错误。故选C。
【分析】(1)熟记中学生常见物理量参考值:身高1.5‑1.8m,质量约50kg,正常体温37℃。
(2)水平地面上,人对地面压力大小等于人的重力,利用G=mg计算压力。
(3)估算双脚着地面积,再代入压强公式算出人对地压强,对比选项给出数值判断对错。2.【答案】B【解析】【解答】A.图甲里,正在发声的音叉把悬挂的乒乓球弹开,这个现象说明声音是由物体的振动产生的,不能说明声音的传播需要介质,因此A错误;B.钢琴调律师调整琴弦的松紧程度,当琴弦越紧时,振动的频率就越高,发出声音的音调也就越高;琴弦越松则音调越低,因此调节琴弦松紧是为了改变音调,因此B正确;C.声呐系统实现定位和测量距离,利用的是声音可以传递信息的特点,并非利用声音传递能量,因此C错误;D.“禁鸣路段”的规定是从声源处减弱噪声,不属于在隔声过程减弱噪声,因此D错误。故选B。
【分析】(1)发声的音叉弹开乒乓球,属于转换法,把音叉微小振动转化为乒乓球明显摆动,证明声音由物体振动产生;验证声音传播需要介质需要真空罩实验。
(2)音调由振动频率决定,琴弦松紧、粗细、长短都会改变振动频率,从而改变音调。
(3)③声的利用分为两类:传递信息(声呐、B超);传递能量(超声波清洗、碎石)。
(4)减弱噪声三种途径:声源处、传播过程中、人耳处;禁鸣是阻止声源发声,属于声源处减弱。3.【答案】A【解析】【解答】针孔照相机的成像属于小孔成像,本质是利用光沿直线传播形成像。A、日晷计时是利用光沿直线传播过程中,影子的位置变化来计量时间,和针孔照相机的成像原理相同,故A符合题意;B、镜花水月属于平面镜成像,原理是光的反射,和针孔成像原理不同,故B不符合题意;C、水面倒影是平面镜成像现象,原理为光的反射,和针孔成像原理不同,故C不符合题意;D、海市蜃楼是光经过不均匀的空气时发生折射形成的现象,原理是光的折射,和针孔成像原理不同,故D不符合题意。故选A。
【分析】(1)小孔成像、影子、日晷、日食月食,原理均为光沿直线传播。
(2)平面镜成像、水中倒影、镜花水月,原理是光的反射。
(3)海市蜃楼、池水变浅、筷子弯折,原理属于光的折射。4.【答案】D【解析】【解答】A.水吸收太阳的热量后从液态变为气态的水蒸气,这个过程属于汽化现象,因此A错误;B.由于水的比热容较大,相同质量的水和其他物质相比,白天吸收同样多的热量时,水的温度升高得更少;夜晚放出同样多的热量时,水的温度降低得也更少,因此海面附近的昼夜温差更小,因此B错误;C.雾是大量悬浮在空气中的小液滴,雾散去的过程是这些小液滴吸热变为气态水蒸气,属于汽化现象,因此C错误;D.白云中的小冰晶,以及地面的霜,都是由气态的水蒸气直接变为固态冰晶形成的,这个过程属于凝华现象,因此D正确。故选D。
【分析】(1)汽化:液态→气态,吸热;液化:气态→液态,放热;
(2)凝华:气态→固态,放热;升华:固态→气态,吸热。
(3)水比热容大:相同质量,吸收或放出相同热量,温度变化小,可以调节昼夜温差。5.【答案】A【解析】【解答】A.惯性的大小仅由物体的质量决定,和物体运动速度的大小没有关系,因此该选项说法错误,符合题目要求,故A符合题意;B.摩擦起电的实质是电荷发生转移,用塑料梳子梳理头发的过程中,头发会带上同种电荷,由于同种电荷相互排斥,因此头发会变得蓬松散开,该选项说法正确,不符合题目要求,故B不符合题意;C.连通器在液体不流动时,各容器的液面总保持相平,三峡船闸就是利用连通器的原理工作,实现了轮船顺利通过落差极大的三峡坝体,该选项说法正确,不符合题目要求,故C不符合题意;D.根据流体压强的规律,流速越大的位置流体压强越小,当列车高速驶过时,列车附近空气流速快压强小,人外侧压强大于内侧压强,会将人推向列车引发危险,因此候车乘客需要站在安全线以外等候,该选项说法正确,不符合题目要求,故D不符合题意。故选A。
【分析】(1)惯性是物体本身的一种属性,只和质量有关,质量越大惯性越大,和速度、运动状态无关。
(2)摩擦起电不是创造电荷,只是电子(电荷)在物体之间发生转移;同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
(3)连通器特点:上端开口、底部相连通;当内部同种液体静止时,各部分液面保持相平,船闸、茶壶、地漏都是连通器实例。
(4)流体压强:流速大的地方压强小,流速小的地方压强大;站台安全线、飞机升力都应用该规律。6.【答案】B【解析】【解答】A、物体间力的作用是相互的,当人对足球施加踢力的时候,足球也会对人产生反作用力,因此A错误;B、力可以改变物体的运动状态,足球在下落过程中受到竖直向下的重力,运动速度持续增大,正好体现了力对物体运动状态的改变作用,因此B正确;C、斜向上飞出的足球运动到最高点时,竖直方向的速度减为零,但水平方向仍然保有速度,如果此时所有外力全部消失,根据牛顿第一定律,足球将保持原来的水平速度做匀速直线运动,不会静止,因此C错误;D、相互作用力的特点是两个力分别作用在两个不同的物体上,草坪上减速运动的足球受到的重力作用在足球上,支持力也作用在足球上,两个力受力物体相同,不满足相互作用力的条件,因此不是一对相互作用力,因此D错误。故选B。
【分析】(1)力的作用效果:改变物体形状,改变物体运动状态;运动状态改变包含速度大小改变或者运动方向改变。
(2)牛顿第一定律:物体不受外力时,总保持静止或者匀速直线运动状态;要看物体消失外力瞬间的运动状态。
(3)相互作用力:两个力作用在两个物体,大小相等、方向相反、作用在同一直线。
(4)平衡力:两个力作用在同一个物体,大小相等、方向相反、作用在同一直线。7.【答案】C【解析】【解答】A.当燃料质量固定时,热值越大,燃料完全燃烧能够释放的热量就越多,火箭选用的燃料通常都具有较大的热值,因此A错误;B.火箭升空过程中,是燃料燃烧获得的内能转化为火箭的机械能,因此B错误;C.火箭升空时,喷出的燃气温度较高,会通过热传递的方式使周围空气的温度升高、内能增加,因此C正确;D.火箭升空过程做加速运动,运动状态不断发生改变,受力不平衡,推力大于重力,火箭处于非平衡状态,因此D错误。故选C。
【分析】(1)热值反映燃料放热本领,公式Q放=mq,质量相同时,热值越大,完全燃烧放出热量越多,火箭选用高热值燃料。
(2)火箭能量转化:燃料化学能先转化为内能,内能再转化为火箭的机械能。
(3)改变内能两种方式:做功、热传递;热传递的实质是内能发生转移。
(4)物体平衡状态:静止或者匀速直线运动;加速运动属于非平衡状态,合力不为零。8.【答案】D【解析】【解答】A.酸奶盒对货架的压力,受力物体是货架,货架对酸奶盒的支持力,受力物体是酸奶盒,两个力没有作用在同一个物体上,不满足二力平衡“作用在同一物体”的条件,因此二者不是平衡力,故A错误;B.将吸管下端削成尖状,是在压力保持不变时,通过减小受力面积来增大压强,故B错误;C.吸管处的长凹槽能够让空气进入酸奶盒内,使盒内气压和外界大气压保持连通,我们喝酸奶时才能依靠大气压的作用将酸奶压入口中,故C错误;D.喝完酸奶后,在空酸奶盒侧壁不同深度(距离盒底不同高度)扎出小孔,注入水后可以观察到:位置越深的小孔,水喷出的距离越远,该现象能够说明液体压强与深度有关,故D正确。故选D。
【分析】(1)二力平衡四个条件:作用在同一物体、大小相等、方向相反、作用在同一直线上;相互作用力作用在两个物体上。(2)压强公式,压力不变,减小受力面积可以增大压强;增大受力面积可以减小压强。
(3)喝酸奶利用大气压,如果盒内封闭,内部气压变小,酸奶很难被吸上来,凹槽的作用就是通气。
(4)液体压强规律:同种液体,深度越深,液体压强越大。9.【答案】C【解析】【解答】A.根据题目要求,电动机和灯泡需要并联,S1应该在干路,S1控制整个电路,S2控制电动机。本选项的电路图中,S1只控制电动机,S2控制灯泡,灯泡可以在电动机不工作时单独工作,故A不符合题意;B.本选项的电路图中,只要闭合S1,灯泡就可以单独工作,也就是照明模式可以在电动机不工作时运行,故B不符合题意;C.本选项的电路图中,只有先闭合干路开关S1,电动机才会工作,再闭合S2,灯泡所在的照明支路才会导通,照明模式开始工作,故C符合题意;D.本选项的电路图中,闭合S1后,照明模式就可以单独工作,不需要电动机先启动,故D不符合题意。故选C。
【分析】(1)并联电路各支路互不影响;干路开关控制全部用电器,支路开关只控制本支路用电器。
(2)本题要求:灯泡不能独立工作,必须电动机先启动之后灯泡才可以工作。说明电动机所在支路要受干路开关控制,灯泡支路受另一个支路开关控制。
(3)逐个分析开关闭合顺序,判断用电器能否独立工作,和题干要求对比。10.【答案】B【解析】【解答】电动机的工作原理是通电导体在磁场中会受到力的作用,据此逐一分析选项:A、悬浮地球仪,是利用同名磁极相互排斥的磁悬浮原理实现悬浮的,和电动机工作原理不同,因此A不符合题意;B、扬声器在工作时,通电线圈会在磁场中受力产生振动,进而带动纸盆振动发出声音,它的工作原理和电动机一致,因此B符合题意;C、麦克风工作时,声音会带动线圈运动切割磁感线,从而产生感应电流,利用的是电磁感应原理,这是发电机的工作原理,和电动机原理不同,因此C不符合题意;D、司南是利用磁体在地磁场中受到磁力作用来指示南北方向,利用的是磁极间的相互作用规律,和电动机工作原理不同,因此D不符合题意。故选B。
【分析】(1)电动机、扬声器原理:通电导体在磁场中受力运动,能量转化:电能转化为机械能。
(2)发电机、麦克风原理:电磁感应现象,闭合电路的一部分导体切割磁感线产生感应电流,能量转化:机械能转化为电能。
(3)磁极间相互作用:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,悬浮地球仪、司南应用该原理。11.【答案】B【解析】【解答】A.当金属板M受到的压力越大时,滑动变阻器R接入电路的阻值越大,电路的总电阻也就越大,根据欧姆定律可知,电路中的电流就越小,电流表示数越小,因此A错误;B.电压表测量的是滑动变阻器R两端的电压,金属板M受到的压力越大,R接入电路的阻值越大,根据串联分压原理,R分得的电压越大,电压表示数越大,因此可以通过电压表示数的大小反映压力的大小,因此B正确;C.当压力较小时,R接入电路的阻值较小,电路总电阻较小,电路电流较大,定值电阻可以限制电路的最大电流,避免电路电流过大损坏元件,起到保护电路的作用,因此C错误;D.如果仅增大滑动变阻器R的最大阻值,电压表的测量范围不会发生变化,R允许接入电路的阻值范围也不会改变,无法增大压力的测量范围,因此D错误。故选B。
【分析】(1)定值电阻与滑动变阻器串联,电流表测电路电流,电压表测滑动变阻器两端电压。
(2)压力变大,滑动变阻器接入电阻变大,总电阻变大,电源电压不变,由可知电路电流变小。
(3)串联分压,电阻越大,分得电压越大,滑动变阻器阻值增大,它两端电压增大。
(4)串联电路中定值电阻的作用:防止滑动变阻器阻值过小,造成电路总电阻太小,电流过大,保护电路。12.【答案】A,D【解析】【解答】A.两个小球完全相同,小球在甲液体中下沉,说明小球密度大于甲液体密度,则,小球在乙液体中漂浮,说明小球密度小于乙液体密度,则,故,故A正确;B.小球在甲液体下沉,浮力小于小球重力;小球在乙液体漂浮,浮力等于小球重力。同一小球重力不变,因此小球在甲中受到的浮力小于在乙中受到的浮力,即,故B错误;C.由题图可知,小球排开甲液体的体积大于排开乙液体的体积,溢水杯原来均装满液体,因此甲容器内剩余液体体积小于乙容器内剩余液体体积。又因为,根据可知,甲中剩余液体重力小于乙中剩余液体重力,即,溢水杯对桌面的压力等于容器、液体和小球的总重力,容器、小球的重力都相同,所以甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力,即,故C错误;D.小球在乙液体中漂浮,根据漂浮条件以及阿基米德原理则小球的体积为,小球在甲液体中完全浸没,即,则甲液体的密度为,故D正确。故选AD。
【分析】(1)浮沉判断:物体下沉,ρ物>ρ液,F浮<G物;物体漂浮,ρ物<ρ液,F浮=G物。
(2)阿基米德原理:F浮=G排=m排g=ρ液gV排,适用于所有浸在液体中的物体。
(3)装满液体的溢水杯,容器对桌面压力=容器重力+小球重力+剩余液体重力。
(4)推导D选项,先利用漂浮条件求出小球质量,再写出小球体积,结合甲中完全浸没,代入阿基米德原理公式推导甲液体密度。13.【答案】做功;;扩散【解析】【解答】在内燃机的四个冲程中,只有做功冲程会将内能转化为机械能,为内燃机提供动力。计算可得5kg汽油完全燃烧放出的热量为:能够闻到汽油味,本质是汽油分子在永不停息地做无规则运动,不同物质彼此进入对方,这种现象就是扩散现象。
【分析】(1)内燃机四个冲程:吸气、压缩、做功、排气。压缩冲程:机械能转化为内能;做功冲程:内能转化为机械能,是唯一对外做功的冲程。
(2)燃料完全放热公式Q放=mq,m代表燃料质量,q代表燃料的热值,计算时注意单位统一。
(3)扩散现象:一切物质的分子都在永不停息做无规则运动,气味、颜色互相渗透都属于扩散。14.【答案】运动;70;60【解析】【解答】人在骑行的时候,相对于地面的位置发生了变化,因此人是运动的。人骑自行车匀速行驶时,自行车的牵引力与阻力是一对平衡力,二者大小相等,即牵引力大小为14N,因此自行车牵引力做功的功率为自行车手闸属于杠杆,根据杠杆平衡条件可以得到:整理公式解得刹车拉线受到的拉力大小为:;
【分析】(1)物体运动还是静止,取决于所选参照物;物体相对参照物位置改变,物体就是运动的。
(2)物体匀速直线运动时处于平衡状态,水平方向二力平衡,牵引力大小等于阻力大小。
(3)功率推导:P=Fv,速度单位必须使用m/s。
(4)杠杆平衡条件F1L1=F2L2,计算时力臂单位统一即可,cm可以直接代入,不需要换算成m。15.【答案】未超速;降低;照相机【解析】【解答】高速摄像机每秒拍摄11000帧,此次一共拍摄了110帧,因此小轿车通过对应路程的运动时间为,结合图中得到的小轿车行驶路程,计算可得该车的行驶速度为,对比限速,因此该车没有超速。如果需要更清晰地拍摄地面图像,需要让所成的像更大。无人机的摄像头是凸透镜,根据凸透镜成实像的规律:物近像远像变大,要让像变大,需要减小物距,因此应当降低无人机的悬停高度。无人机的摄像头成倒立、缩小的实像,这和生活中照相机的成像原理相同。
【分析】(1)利用摄像机帧率求时间,时间等于总帧数除以每秒帧数。
(2)速度计算统一使用国际单位,路程换算为m,时间换算为s;1m/s=3.6km/h,用于单位换算。
(3)凸透镜成实像:物距减小,像距增大,像变大;物距增大,像距减小,像变小。
(4)照相机、摄像头成像条件:物距大于二倍焦距,成倒立、缩小实像。16.【答案】半导体;大地;电磁波【解析】【解答】半导体本身独特的导电性能非常适合用来加工制作电子元器件,芯片这类电子元件的核心部分都是由半导体材料制作而成的;铝合金本身属于导体,一旦充电桩出现漏电故障,充电桩的金属外壳就会带电;如果把充电桩的金属外壳和大地连接起来,发生漏电时,漏电电流就会直接导入大地,能够避免人体接触外壳时发生触电事故,这一做法符合安全用电的原则;无线智能互联依靠无线方式完成信息传输,我们日常生活中的无线通讯都是借助电磁波来传递信息的,因此电动车和手机是依靠电磁波实现智能互联的。
【分析】(1)半导体导电能力介于导体和绝缘体之间,芯片、二极管、三极管核心元件都使用半导体材料。
(2)有金属外壳的用电器,外壳接地,漏电时电流经地线流入大地,避免人触电;地线保护只针对金属外壳漏电故障。
(3)手机、无线通信、蓝牙、WiFi都是依靠电磁波传递信息,电磁波可以在真空、空气中传播。17.【答案】;250;二【解析】【解答】计算电热水壶正常工作5分钟消耗的电能:
本题所用电能表的参数为,这个参数的含义是:电路每消耗的电能,电能表的指示灯就会闪烁3000次。由此可以计算出本次工作过程中指示灯的闪烁次数:
电能不能直接从自然界直接获取,必须依靠煤炭、水能等一次能源经过加工转化才能得到,因此电能属于二次能源。
【分析】(1)W=Pt计算电能,功率单位W对应时间单位s,得到电能单位J;功率kW对应时间h,得到单位kW・h。
(2)3000imp/(kW・h),消耗电能与闪烁次数成正比,闪烁次数n=消耗电能×参数。
(3)一次能源:直接从自然界获取,如煤炭、水能、太阳能;二次能源:经过加工转换得到,电能、汽油都属于二次能源。18.【答案】【解析】【解答】题图中共有两个滑轮,承担物重的绳子段数可以是2段,也可以是3段。不考虑绳重与摩擦时,当承担物重的绳子为2段时,绳自由端的拉力计算如下:当承担物重的绳子为3段时,绳自由端的拉力计算如下:
已知绳子能够承受的最大拉力为50N,2段绕线所需拉力55N超过了绳子的承重,因此只能选择3段绳子承担物重,绕线需要从动滑轮的挂钩开始,最终拉力方向为竖直向上。
【分析】(1)不计绳重与摩擦,滑轮组拉力公式,n为承担物重的绳子段数。
(2)一个定滑轮、一个动滑轮组成滑轮组,n可取2或者3,两种绕绳方式。
(3)结合绳子最大承受拉力筛选可行的n值,n=2算出拉力55N大于最大拉力50N,方案舍去;n=3算出拉力约36.7N小于50N,方案可用。
(4)n=3绕绳:绳子从动滑轮挂钩起始,依次绕过定滑轮、动滑轮,拉力竖直向上。19.【答案】【解析】【解答】我们先结合图中静止小磁针的N、S极,根据磁极间的相互作用规律,可以判断出条形磁铁的左端是N极;再观察图中的磁感线形状能够发现,通电螺线管的右端和条形磁铁的左端是同名磁极,因此通电螺线管的右端为N极。我们知道,螺线管外部的磁感线总是从N极出发,最终回到S极,由此可以确定A点的磁感线方向是向下。
【分析】(1)磁极间相互作用规律:异名磁极相互吸引,小磁针S极指向条形磁铁N极,以此判断磁体磁极。
(2)磁感线不交叉,同名磁极相对时磁感线互相排斥向外分开,据此判断螺线管右端磁极。
(3)磁体外部磁感线方向:由N极指向S极;磁感线上某点切线方向就是该点磁场方向。20.【答案】(1)便于确定像的位置,且防止双像的干扰(2)寻找普遍规律(3)虚;错误(4)上方【解析】【解答】(1)实验中选用薄玻璃板代替平面镜,是因为玻璃板透光,能够方便确定像的位置;如果玻璃板过厚,玻璃板的前后两个表面都会反射成像,产生两个不重合的像,会对实验观察造成干扰。
(2)只通过一次实验得到的结论具有偶然性,不具备普遍性,因此实验中需要多次改变蜡烛A的位置,重复进行实验,才能得到具有普遍性的实验规律。
(3)结合实验结论可知,平面镜所成的像是和物体大小相等的虚像,像的大小和物体到平面镜的距离无关,所以“照镜子离镜子远一些,镜子里的像就会变小”的说法是错误的。
(4)平面镜成像的特点是物和像关于镜面对称,小汽车倾斜安装的挡风玻璃,能够把车内物体经玻璃反射所成的像,成像在司机视线的上方,不会干扰司机的驾驶视野。
【分析】(1)玻璃板透明,便于确定像的位置;厚玻璃板前后两个反射面各自成像,出现重影,因此实验选用薄玻璃板。
(2)一次实验结论存在偶然性,多次实验目的是寻找普遍规律,避免实验偶然性。
(3)平面镜成像:像与物体大小始终相等;人感觉“远看像变小”,是视觉视角变化,像实际大小不变;成的是虚像,不能用光屏承接。
(4)物像关于镜面对称,挡风玻璃倾斜,车内物体的像成在斜上方,不遮挡司机视线,保障行车安全。(1)为了便于确定像的位置,实验时用薄玻璃板来代替平面镜进行实验,若玻璃板太厚,前后两个面都能成像,会对实验造成干扰。(2)通过一次实验就得出的结论具有偶然性,所以要多次改变A的前后位置,重复实验,得到普遍规律(3)分析相关数据,发现平面镜所成的像是虚像,像与实物等大,所以像的大小与物体距离平面镜的距离远近无关,所以“照镜子要离镜子近些,离镜子远了,镜子里的像就变小啦”的说法是错误的。(4)平面镜成像中物与像关于平面镜对称,小汽车倾斜的挡风玻璃可以将车内物体的像呈现在司机平视视线的上方。21.【答案】(1)1.1(2)88;液体沸腾后吸收热量,温度保持不变;盐水的浓度越高,盐水的沸点越高;盐水1;弱【解析】【解答】(1)观察乙图的天平标尺可知,标尺的分度值为0.2g,剩余盐水和烧杯的总质量为砝码质量与游码对应刻度之和,计算可得:
已知原有盐水和烧杯总质量为107.6g,因此倒入量筒的盐水质量为:
读取量筒可得,量筒中盐水的体积为:
根据密度公式,可得盐水的密度为:
(2)观察丙图的温度计可知,温度计的分度值为1℃,此时读数为88℃。
分析丁图的沸腾图像可以得到规律:液体沸腾过程中持续吸热,温度保持不变;并且盐水的浓度越高,对应的沸点越高。
本实验使用相同热源加热,加热时间的长短对应盐水吸收热量的多少。观察丁图可得,当初温相同的两种盐水加热至刚好沸腾时,盐水1的加热时间比盐水2更长,说明盐水1沸腾吸收的热量更多。
已知实验中盐水1、盐水2的质量和初温都相同,且盐水1的密度小于盐水2的密度;当吸收相同热量(加热相同时间)时,盐水2的末温更高,温度变化量更大,根据比热容公式,在质量m、吸收热量Q相同时,温度变化量越大,比热容c越小,因此盐水2的比热容小于盐水1的比热容。
比热容越小,吸收相同热量时温度变化越大,对周围气温的调节能力越弱。所以如果内陆含盐量不变的咸水湖含盐量逐渐升高,盐水密度逐渐变大,比热容会逐渐减小,对周围地区气温的调节作用就会变弱。
【分析】(1)测液体密度采用差值法,总质量减去烧杯和剩余液体质量,得到量筒内液体质量,再读取体积,代入计算密度,该方法可以减小烧杯残留带来的实验误差。
(2)天平读数:总质量=砝码质量+游码示数;量筒读数注意单位换算,1mL=1cm3。
(3)液体沸腾特点:持续吸热,温度不变;液体沸点和液体浓度有关,浓度越高沸点越高。
(4)相同热源加热,加热时间代表吸收热量多少;比热容公式,质量一定,吸收热量相同时,越大,比热容越小。(5)比热容反映物质吸放热本领,比热容越大,温度越不容易改变,对气温调节能力越强。(1)乙图中天平标尺的分度值是0.2g,剩余盐水和烧杯的总质量为可得量筒中盐水的质量为量筒中盐水的体积为盐水的密度为(2)丙图中温度计的分度值是1℃,读数为88℃。据丁图可知,液体沸腾后吸收热量,温度保持不变;且盐水的浓度越高,盐水的沸点越高。用相同热源对盐水1和盐水2进行加热,加热时间代表吸收热量,由图丁可知,两种盐水从相同初温加热至刚好沸腾,盐水1加热的时间比盐水2加热的时间长,因此盐水1吸收的热量更多。由丁图像可知,质量和初温均相同的盐水1、盐水2,盐水1的密度小于盐水2的密度,加热相同时间即吸收相同热量时,盐水2末温高于盐水1末温,由可知,盐水2的比热容小于盐水1的比热容,比热容越小,对周围地区气温的调节作用越弱,则如果内陆地区一个水量不变的咸水湖随着含盐量逐渐升高,密度变大,比热容变小,其对周围地区气温的调节作用会变弱。22.【答案】(1)A(2)滑动变阻器断路(3)小(4)电流表读数时测量范围选错(5)导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比(6)用电阻箱替换滑动变阻器,仍控制定值电阻两端电压为4V,根据串联分压规律可得电路中接入20Ω、25Ω的电阻时,要求滑动变阻器的阻值为10Ω、12.5Ω,由图丙可知,电阻箱可以接入电路中的最大值是9.999Ω,不能使电阻箱的值为10Ω和12.5Ω,所以利用上述器材不能完成实验探究。【解析】【解答】(1)为保护电路,在闭合开关前,需要将滑动变阻器的滑片调到阻值最大的位置,也就是本题中的A端。
(2)闭合开关后,电流表、电压表都没有示数,说明电路整体没有电流,故障为断路;如果是定值电阻断路,那么电压表会串联在电路中,此时电压表会接近电源电压,有明显示数,和题目现象不符,因此故障为滑动变阻器断路。
(3)将定值电阻由25Ω更换为20Ω,定值电阻阻值减小,根据串联分压规律,定值电阻两端的电压会降低;现在要保持定值电阻两端电压不变,需要减小滑动变阻器分得的电压,因此要减小滑动变阻器接入电路的阻值。
(4)实验中控制定值电阻两端电压为4V,当接入20Ω电阻时,电路电流应为,但图像中该点对应的电流是1.0A,恰好是正确电流的5倍,因此问题出在读数:电流表实际使用的是0~0.6A量程,却误按照0~3A量程读取了数值。
(5)根据图乙的图像可以得到:当导体两端电压保持不变时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(6)用电阻箱替换滑动变阻器,仍控制定值电阻两端电压为4V,根据串联分压规律可得电路中接入20Ω、25Ω的电阻时,要求滑动变阻器的阻值为10Ω、12.5Ω,由图丙可知,电阻箱可以接入电路中的最大值是9.999Ω,不能使电阻箱的值为10Ω和12.5Ω,所以利用上述器材不能完成实验探究。
【分析】(1)闭合开关前滑动变阻器调至最大阻值处,目的保护电路,防止电流过大烧坏元件。
(2)断路故障判断:两表均无示数,说明电压表外部电路断路;若定值电阻断路,电压表串联接电源两端,电压表有示数。
(3)更换定值电阻,串联电路分压,电阻变小,它两端电压变小;探究电流与电阻关系,要控制定值电阻两端电压不变,调节滑动变阻器减小接入电阻,分担更小电压。
(4)电流表0~3A量程读数是0~0.6A量程读数的5倍,两个量程分度值为5倍关系,容易出现读错量程的错误。
(5)电压一定时,导体中电流跟电阻成反比,注意表述逻辑:电流随电阻变化,不能说电阻与电流成反比。⑥串联分压,计算所需变阻器阻值,对比器材最大可调节阻值,判断能否完成实验。(1)为保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,即A端。(2)闭合开关后,发现电流表和电压表均无示数,说明电路中没有电流通过,则电路中的故障可能是断路,若定值电阻断路,则电压表有示数,所以故障可能是滑动变阻器断路。(3)将电阻从25Ω换成20Ω,定值电阻的阻值变小,其两端电压减小,定值电阻和滑动变阻器串联,为保持电压表示数不变,此时应减小滑动变阻器两端电压,即将滑动变阻器接入电路中的阻值减小。(4)由(3)可知,控制定值电阻两端电压为4V,由图可知,接入5Ω电阻实验时电流表选用测量范围为0~3A,随着接入的电阻变大,从接入10Ω电阻进行实验时,电流表已改用0~0.6A的测量范围,当接入20Ω的电阻时电路中的电流应该是但图像中接入20Ω电阻时的电流是1.0A,是0.2A的5倍,故原因可能是电流表选用测量范围是0~0.6A,却按0~3A的测量范围读数。(5)由图乙可知,导体的电阻增大,通过导体的电流减小,通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变,故可得出结论:导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。(6)见答案23.【答案】(1)应保证水舱未注入水时,潜艇整体的平均密度略小于水的密度(2)下沉时,拉动注射器活塞,抽走水舱内的气体上浮:推动注射器活塞,向水舱压入气体(3)变大(4)能;潜艇浸没时,受到的浮力为材料的总重力为因该潜水艇材料的总重力小于悬浮时的浮力,所以需在水舱内注水,则需注入水的重力为注入水的体积为因此图甲中注射器能替换成规格为100mL的。(5)待改进;注射器活塞推到最左端时,潜水艇位于水槽底部,说明不能实现上浮,此时重力最小,则该潜水艇的浮沉情况评价等级是待改进。【解析】【解答】(1)选择配重时,需要保证水舱未注水时,潜水艇模型整体的平均密度略小于水的密度,这样我们才可以通过改变水舱内水的多少,调整模型整体的平均密度,完成浮沉操作:如果配重过大,未注水时模型整体平均密度就已经大于水,模型无法上浮;如果配重过小,需要向水舱注入大量水才能让模型下沉,无法顺利实现浮沉调节。
(2)下沉操作:向外拉动注射器活塞,会抽走水舱内的气体,水舱内部气压减小,外界的水就会进入水舱,潜水艇模型总重力增大,当总重力大于模型受到的浮力时,模型就会下沉;
上浮操作:向里推动注射器活塞,向水舱内压入气体,水舱内部气压增大,会把水排出水舱,潜水艇模型总重力减小,当总重力小于模型受到的浮力时,模型就会上浮。
(3)潜水艇从A位置缓慢下潜到B位置的过程中,液体密度不变,模型排开水的体积逐渐变大,根据阿基米德原理可知,模型受到的浮力逐渐变大。
(4)当潜水艇完全浸没在水中时,受到的浮力为:
制作潜水艇的材料总重力为:
因为潜水艇材料总重力小于悬浮时受到的浮力,所以需要向水舱内注入水来让总重力等于浮力,需要注入水的重力为:
计算可得需要注入水的体积为:
因此图甲中需要更
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