【精品解析】北京市第一七一中学2024-2025学年九年级下学期3月月考物理试题

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【精品解析】北京市第一七一中学2024-2025学年九年级下学期3月月考物理试题

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北京市第一七一中学2024-2025学年九年级下学期3月月考物理试题
一、单项选择题(下列各小题均有四个选项,其中只有一个选项符合题意。共24分,每小题2分)
1.(2025九下·北京月考)作为国际通用测量语言的国际单位制,极大地方便了国际交流。在国际单位制中,功的单位是(  )
A.牛顿 B.瓦特 C.焦耳 D.帕斯卡
2.(2025九下·北京月考)关于导体和绝缘体,下列说法正确的是(  )
A.人体、铅笔芯、橡胶是导体 B.油、干木棒、陶瓷是绝缘体
C.陶瓷、食盐、水银是绝缘体 D.铁、冰、玻璃是导体
3.(2025九下·北京月考)下面是2023年杭州亚运会中的一些场景,其中包含的现象与光的反射原理有关的是(  )
A.射击运动员瞄准靶心
B.观众看到游泳馆池水深比实际更浅
C.跑步运动员在地面上的影子
D.皮划艇运动员在水中的倒影
4.(2025九下·北京月考)动物的进化会使它们的身体结构和功能更适应环境,下列用压强知识解释错误的是(  )
A.啄木鸟的喙又尖又长——减小受力面积,增大压强,有利于摄食
B.狗的犬齿很尖——减小受力面积,增大压强,有利于撕咬食物
C.鲫鱼的身体呈梭形——增大受力面积,减小压强,有利于水中游行
D.骆驼的趾特别宽大——增大受力面积,减小压强,有利于沙漠行走
5.(2025九下·北京月考)下列物理量最接近实际的是(  )
A.人正常步行的速度约为5m/s B.一张课桌的高度约为2m
C.一名普通中学生的质量约为50kg D.牡丹江一月份最低气温约为0℃
6.(2025九下·北京月考)如图是《天工开物》中描述的古代官府用来运载税银的“六桨课船”。下列说法正确的是(  )
A.划桨时,桨是一个费力杠杆
B.当卸下税银,船受到的浮力不变
C.桨划水的力与船受到水的阻力是一对平衡力
D.桨划水的力与船受到水的阻力是一对相互作用力
7.(2025九下·北京月考)南宋诗人卢梅坡所创作的组诗作品《雪梅二首·其一》:“梅雪争春未肯降,骚人搁笔费评章。梅须逊雪三分白,雪却输梅一段香。”这首诗是一首说理的诗,它告诉我们任何事物都是一分为二的。有长处必然也会有短处,比较是认识事物的好方法。下列关于这首诗涉及到的物理知识说法正确的是(  )
A.雪的温度低于,它没有内能
B.我们闻到梅花的香是因为分子在不停地做无规则运动
C.“雪却输梅一段香”说明分子间有引力
D.“雪却输梅一段香”是因为雪的内能比梅花低
8.(2025九下·北京月考)下图是探究声现象的四种实验情景,下列说法正确的是(  )
A.甲实验说明声音的传播需要介质
B.乙实验说明钢尺振动的频率越高,响度越大
C.丙实验说明音叉的振幅越大,音调越高
D.丁实验说明声波不能传递能量
9.(2025九下·北京月考)下列关于内能、热量等说法正确的是(  )
A.铁水很热具有内能,冰块很冷没有内能
B.物体温度越高,含有的热量越多
C.烧水是通过做功的方式改变水的内能
D.火箭用液态氢做燃料是因为氢热值大
10.(2025九下·北京月考)如图甲是北京冬奥会中翻跃大跳台的情镜。运动员不借助滑雪杖,只踩着雪板从高处滑行而下,通过起跳台起跳,完成各种空翻、转体等技术动作后落地。图乙中的虚线是比赛过程中运动员的轨迹,不计空气阻力,下列说法正确的是(  )
A.在a、b、c、d四点中,运动员在a点时的重力势能最大
B.从b点到c点的过程中,运动员的动能在增加
C.从c点到d点的过程中,运动员的机械能变小
D.a点和c点都是最高点,运动员分别在该两点时的动能都为零
11.(2025九下·北京月考)如图所示的电路中,电源电压为6V并保持不变,滑动变阻器R1标有“20Ω,0.5A”字样,定值电阻R2标有“10Ω,1A”字样,若电流表的量程为“0~0.6A”,电压表的量程为“0~3V”,滑片P移动时,在保证电路安全的情况下,下列说法正确的是(  )
A.电流表变化范围是0.2~0.6A
B.电压表变化范围是1.5~3V
C.电路总功率变化范围是1.2~3W
D.滑动变阻器允许调节的范围是2~10Ω
12.(2025九下·北京月考)如图甲是我国古代提水器具——桔槔,其杠杆模型如图乙所示,若为轻质杠杆,其中,,重物重为100N,空水桶重为10N,人用力将空水桶匀速向下拉,下列说法正确的是(  )
A.重物对杠杆作用力的力臂是
B.人将重物提起时,桔槔是省力杠杆
C.人对空水桶向下的拉力为200N
D.杠杆转动至水平位置的过程中,拉力大小不变
二、多项选择题(下列各小题均有四个选项,其中符合题意的选项均多于一个。共6分,每小题2分。每小题选项全选对的得2分,选对但不全的得1分,有错选的不得分)
13.(2025九下·北京月考)如图所示,这是生活中的一些工具或设备,对其在工作或使用过程中所涉及的物理知识表述正确的是(  )
A.冬天梳头时头发翘起来,梳子和头发带同种电荷
B.扬声器是利用电磁感应的原理工作的
C. 暖手袋里装热水来取暖是利用水的比热容大的特点
D. 汽车导航系统是用电磁波传递信息的
14.(2025九下·北京月考)如图所示,下列说法正确的是(  )
A.甲图中橡皮泥船采用空心的办法增大排开水的体积,从而增大浮力来增加载货量
B.乙图中“蛟龙号”从海面潜入 7000m 深的海中是通过改变浮力大小来实现的
C.丙图说明物体浸没在液体中越深,所受浮力越大
D.丁图中密度计在两种液体中所受浮力大小 Fa=Fb,液体的密度 ρa<ρb
15.(2025九下·北京月考)羽毛球是大多数人喜欢的运动项目,如图所示是人们打羽毛球的场景。关于羽毛球比赛下列说法正确的是(  )
A.打出去的羽毛球继续向前飞行,是因为羽毛球受到惯性作用
B.羽毛球在空中飞行过程中,球拍不再对羽毛球做功
C.被斜向上打出去的羽毛球运动到最高点时,若其所受力全部消失,羽毛球将沿水平方向做匀速直线运动
D.运动员打球时,羽毛球拍对球的力大于球对羽毛球拍的力,因此羽毛球才能被打出去
三、实验解答题(共28分。16题每空2分,22题(3)3分,其余每空均1分)
16.(2025九下·北京月考)按要求填空;
(1)如图1所示,体温计的示数为    ℃。
(2)如图2所示,弹簧测力计的示数为    N。
17.(2025九下·北京月考)有甲、乙、丙三个轻质小球,甲球带正电。将甲与乙、丙靠近时,他们相互作用的情况如图所示,由此判断乙球   ,丙球   (两空均选填“带正电”、“带负电”、“不带电”、“可能不带电”)。
18.(2025九下·北京月考)为探究晶体和非晶体的熔化规律,小雨将质量相等的冰和松香分别放入两个相同的试管中,再将两个试管同时放入装有水的大烧杯中加热,如图甲所示,图乙中曲线A、B是根据实验数据绘制出的冰和松香温度随时间变化的图像。
(1)由图像可知,曲线   (选填“A”或“B”)代表冰的熔化图像,冰的熔化时间持续了   分钟,熔化过程中,冰不断吸热,温度   。
(2)如图丙是“观察碘锤中的物态变化”实验,图甲、丙两个实验都采用水浴法加热的主要目的是___________(填字母)。
A.都是为了受热均匀
B.都是为了控制温度
C.图甲是为了受热均匀,图丙是为了控制温度
D.图甲是为了控制温度,图丙是为了受热均匀
19.(2025九下·北京月考)如图所示,在“研究物体动能与速度、质量的关系”实验中,小明将A、B、C三小球先后从同一装置的hA、hB、hC高处静止滚下(mA=mB<mC,hA=hC>hB)推动纸盒在水平木板上运动一段距离后静止。
(1)实验中通过观察   比较动能的大小;
(2)小明依次完成甲、乙、丙三次实验,分析比较实验甲与实验乙可得出结论是:   ,甲、乙两次实验中若将纸盒拿走,则小球静止时在水平面上克服阻力做功WA   WB。(木板足够长,选填“>”、“<”或“=”)。要探究另一个影响因素应该选择   两次实验,若丙中纸盒滑出木板,则对丙实验过程可以采取的措施是   ;
A.减小C球的质量  B.增大纸盒的质量  C.降低C球的高度
(3)小明认为通过甲、乙两次实验也可探究重力势能与高度关系,他的想法   (选填“可行”或“不可行”);
(4)图丁中,若将两个质量不同的小球(mA>mB)分别压缩同一弹簧至相同长度并由静止释放,同一木块受撞击后移动的距离sA   sB(不考虑碰撞时能量损失,选填“>”、“<”或“=”)。
20.(2025九下·北京月考)在“用电流表、电压表测电阻”的实验中
(1)实验原理是   ,电压表应与待测电阻   连接.
(2)小华向学在某一次测量时,观察到接在待测电阻两端电压表的示数如图所示,则电阻两端的电压为   伏.若此时电流表示数为0.1安,则电阻的阻值为   欧.
(3)“探究导体中电流与电压的关系”实验和“用电流表电压表测电阻”实验相比较:需要测量的物理量   (选填“相同”或“不同”),实验目的   (选填“相同”或“不同”).“探究导体中电流与电压的关系”实验中,进行多次实验,是为了   “用电流表、电压表测电阻”实验中,进行多次实验,是为了   .
21.(2025九下·北京月考)小明用如图所示的装置“探究电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关”。
(1)装置中两个透明容器中密封着等量的空气,生活中我们经常看到“电炉丝热得发红,而与它相连的导线却不热”这一现象,可用图   (选填“甲”或“乙”)的实验结论来解释;
(2)如图乙所示,小明想探究电阻产生的热量与电流的关系,右侧容器内电阻丝的阻值应为   ;右侧容器外并联的电阻丝起到   的作用(选填“分流”或“分压”);若容器外侧的电阻丝也为,左容器中电阻产生的热量应该是右容器中电阻产生的热量的   倍。
22.(2025九下·北京月考)如图(a)甲所示是紫砂壶,小明想知道紫砂壶的密度,将壶带到学校实验室进行测量。
(1)用天平测量壶盖的质量:
①把托盘天平放在水平桌面上,把游码放在标尺的   处,发现指针如图(a)乙所示,此时应将平衡螺母向   端调节(选填“左”或“右”),直到指针指向分度盘的中央;
②将壶盖放在左盘中,在右盘中增减砝码并移动游码直至横梁在水平位置平衡时,右盘中砝码的质量和游码的位置如图(a)丙所示,则壶盖的质量是   g;
(2)测量壶盖的体积时,他发现壶盖放不进量筒,于是设计了如图(b)所示的步骤:
a.往烧杯中加入适量的水,把壶盖浸没,在水面到达的位置上作标记;
b.然后取出壶盖;
c.先往量筒装入40mL的水,然后将量筒的水缓慢倒入烧杯中,使水面到达标记处,量筒里剩余水的体积如图所示,则壶盖的体积为   cm3,则该紫砂壶密度是   kg/m3;
(3)根据以上步骤,你认为这个同学测出的紫砂壶密度比真实值   (选填“偏大”或“偏小”)。
四、材料阅读题(共4分)
23.(2025九下·北京月考)如图甲所示为小华研究弹簧测力计的示数F与物体A下表面离水面的距离h的关系的实验装置,其中A是重3牛,体积为200cm3的实心均匀圆柱形物块。用弹簧测力计提着物体A,使其缓慢浸入水中(水未溢出),得到F与h的关系图像如图乙所示(g取10N/kg)。
(1)求该圆柱体物块全部浸没在水中时受到水的浮力为多少   ?
(2)乙图中a对应的值为   牛。
(3)小华若换用另一种密度比水小的液体重复以上实验,请大致的在乙图中绘制出F与h关系的相应图线。
五、计算题(共8分,24题4分,25题4分)
24.(2025九下·北京月考)小明家的加热桌垫,采用电压恒为5V的USB接口供电,加热桌垫有高温挡和低温挡,图是其内部简化电路图,R1、R2均为发热电阻,高温挡功率为50W,低温挡工作时的电流为2A。求:
(1)低温挡的功率;
(2)电阻R1和R2的阻值。
25.(2025九下·北京月考)工人用如图甲所示的滑轮组利用箱子运送建材上楼,每次运送量不定.滑轮组的机械效率随建材重量变化的图象如图乙所示,滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计,g取10N/kg。
(1)动滑轮的重力是多大?
(2)若工人在 1min 内将建材匀速竖直向上提升了 12m,作用在钢绳上的拉力为 200N,求拉力的功率;
(3)当滑轮组的机械效率为 80% 时,运送建材的重力是多大?
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】功的概念
【解析】【解答】在国际单位制中,功的单位是焦耳,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
【分析】根据初中物理量的单位分析判断。
2.【答案】B
【知识点】导体与绝缘体
【解析】【解答】A选项分析:人体和铅笔芯属于导体,橡胶是绝缘体,因此A选项错误。
B选项分析:油、干木棒、陶瓷三者均不易导电,属于绝缘体,故B选项正确。
C选项分析:陶瓷和食盐是绝缘体,而水银作为金属属于导体,因此C选项错误。
D选项分析:铁是导体,冰在特定条件下也能导电(如含杂质时),但玻璃属于绝缘体,因此D选项错误。
综上所述,正确答案为B。
【分析】导体:易于传导电流的物质,金属,人体、液体;
绝缘体:不容易导电的物质,橡胶、塑料、石墨。
3.【答案】D
【知识点】光的直线传播及其应用;光的反射;光的折射现象及其应用
【解析】【解答】A、射击运动员瞄准靶心时三点一线,是利用了光沿直线传播的原理,故A不符合题意;
B、观众看到游泳馆清澈的池底,是由光从水中斜射入空气中时,远离法线偏折,折射光线的反向延长线形成的虚像,所以看到的池底比实际的浅,故B不符合题意;
C、跑步运动员在地面上的影子,是由光的直线传播形成的,故C不符合题意;
D、皮划艇运动员在水中的倒影,由光的反射形成的虚像,属于平面镜成像,故D符合题意。
故选:D。
【分析】(1)光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播,产生的现象有小孔成像、影子的形成、日食和月食等;
(2)光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象,例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的;
(3)光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质斜射入另一种介质时,就会出现光的折射现象,例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼等都是光的折射形成的。
4.【答案】C
【知识点】增大压强的方法及其应用;减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】A.啄木鸟有尖硬的喙,是在压力一定的情况,通过减小受力面积来增大压强,有利于摄食,A正确,不符合题意;
B.狗的犬齿很尖,是在压力一定的情况,通过减小受力面积来增大压强,有利于撕咬食物,B正确,不符合题意;
C.鲫鱼的身体呈梭形可以在游泳时减少水的阻力,适于在水中生活,C错误,符合题意;
D.骆驼的脚掌很大,是在压力一定的情况,通过增大受力面积来减小压强,有利于沙漠行走,D正确,不符合题意.
故答案为:C
【分析】压强和物体的压力有关、和受力面积的大小有关。
5.【答案】C
【知识点】温度及温度计的使用与读数;质量及其特性;长度的估测;速度与物体运动
【解析】【解析】A. 人正常步行速度一般在1米/秒左右,因此该选项描述不符合实际情况。
B. 课桌高度约为,换算为0.8米,该数值与常见课桌高度不符。
C. 普通中学生的质量通常在50千克左右,接近成年人标准,该选项符合实际情况。
D. 牡丹江地区一月份平均气温在零下23℃至零下12℃之间,因此该选项描述的温度值不准确。
综上所述,正确答案为C选项。
【分析】1、熟悉生活中常见的物体质量,如一枚鸡蛋为50g,中学生质量为50kg,
2、熟悉生活重常见的温度,如体温为37℃,令人舒适的温度为24℃,
3、识记生活中常见的长度、中学生身高160cm,课桌80cm,
4、识记生活中常见的速度、心跳一分钟70次,走路的速度1.2m/s。
6.【答案】A
【知识点】力作用的相互性;平衡力的辨别;物体的浮沉条件及其应用;杠杆的分类
【解析】【解答】A.船桨在使用时,动力臂长度小于阻力臂,属于费力杠杆,因此选项A正确;
B.卸下税银后,船体所受重力减小,根据浮力平衡原理,船受到的浮力相应减小,故B选项错误;
C、D.桨划水的作用力与船受到的水阻力分别作用于不同物体(桨和水),既不符合平衡力的条件(需作用在同一物体),也不满足相互作用力的条件(需作用在相互作用的两个物体间),因此CD选项均错误。
正确答案为A。
【分析】1、省力杠杆:动力臂较长,所以动力较小,常见的例子有羊角锤、核桃夹,据此识别C选项;费力杠杆:动力臂较短,动力较大,常见的例子有镊子、筷子等,等臂杠杆:动力臂等于阻力臂的杠杆,常见的例子有:天平;
2、相互作用力:作用力是相互的,施力物体也是受力物体。特点为大小相等、方向相反、作用在两个物体上;
3、平衡力的特点为:大小相同,方向相反,作用在同一个物体上;
4、物体沉浮条件:物体悬浮时的浮力等于重力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度等于液体的密度,物体漂浮表明浮力等于重力(排开水的体积小于物体体积),物体的密度小于液体的密度,物体下沉时重力大于浮力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度大于液体的密度。
7.【答案】B
【知识点】内能的概念;分子动理论基本观点
【解析】【解答】A.内能是分子动能和分子势能的总和,分子运动有动能,则任何物体都有内能,故A错误;
B.闻到梅花香,是分子在不停地做无规则运动,形成扩散现象,故B正确;
C.因为不同的物质性质不同,不能说明分子间有引力,故C错误;
D.内能跟质量、物态和温度都有关系,不能比较雪和梅花的内能大小,故D错误。
故选B。
【分析】一切物体都有内能;分子在不停的无规则运动,形成扩散现象;内能跟质量、物态和温度有关。
8.【答案】A
【知识点】声音的传播条件;音调及音调与频率的关系;响度及响度与振幅的关系;声与能量传递
【解析】【解答】A.甲实验说明声音的传播需要介质,故A正确;
B.钢尺振动越快,频率越高,听到声音音调越高,说明音调和振动的快慢即频率有关,故B错误;
C.敲击音叉的力越大,音叉的振幅越大,听到声音的响度越大,说明响度和振幅有关,故C错误;
D.喇叭振动发声使火焰摇动,说明声可以传递能量,故D错误。
故选A。
【分析】1、声音产生是由物体振动产生,通过介质(固体、液体、气体)中传播,不能在真空中传播;
2、声音的特点:不同材料决定音色不同;振幅决定响度;振动频率决定音频;振动频率决定音频,频率越高,音调越高,频率越低,音调越低;声音的响度与声源振动的幅度有关,振动幅度越大,响度越大.
3、声音能传递能量的实例:能量震碎玻璃,使得火焰动摇等。
9.【答案】D
【知识点】温度、热量与内能的关系
【解析】【解答】A.一切物体都有内能,A不符合题意;
B.热量是指物体在热传递的过程中,发生转移的内能的量,这是一个过程量,所以热量不能说“含有”,B不符合题意;
C.烧水的过程中,水和热源之间存在温差,发生了热传递,所以是通过热传递的方式改变水的内能,C不符合题意;
D.火箭用液态氢做燃料是因为氢热值大, 单位质量放出来的热量更多,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】一切物体都有内能;不同燃料的热值不同;温度不同的物体通过热传递改变内能。
10.【答案】A
【知识点】动能和势能的大小变化;机械能及其转化
【解析】【解答】A.重力势能由质量和高度决定,运动员质量不变,a点位置最高,因此a点重力势能最大。选项A正确。B.从b到c过程中,运动员高度增加,重力势能增大,动能转化为重力势能,导致动能减小。选项B错误。
C.忽略空气阻力时,机械能守恒,c到d过程中运动员机械能保持不变。选项C错误。
D.a点和c点作为最高点,运动员仍具有水平速度,动能不为零。选项D错误。
正确答案为A。
【分析】机械能:机械能为动能和重力势能之和,当质量不变时,动能和速度成正比,速度不变时,动能和质量成正比;当质量不变时,重力势能和高度成正比,高度不变时,重力势能和质量成正比。
11.【答案】D
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】由电路图可知,R1与R2首尾依次相连,属于串联,电压表并联在R1两端,测R1两端的电压,电流表测电路中的电流。变阻器R1允许通过的最大电流为0.5A、定值电阻R2允许通过的最大电流为1A、电流表量程为0~0.6A,所以电路中的最大电流,由可得,R2两端电压,电路的最大功率,根据串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,由可得,变阻器接入电路中的最小阻值,当电压表的示数最大时,此时R2两端的电压,所以电压表变化范围1~3V。结合欧姆定律计算可知电路中的最小电流
电流表变化范围是0.3~0.5A。电路的最小功率为电路总功率变化范围是1.8~3W。由欧姆定律得,滑动变阻器接入电路中的最大阻值滑动变阻器连入电路的阻值在2~10Ω范围内变化,故ABC错误,D正确。
故选D。
【分析】1、电路的串并联:串联:电路元件首位相连,用电器相互干扰,并联:电路元件首首相连,用电器互不干扰,开关在干路上控制整个电路的通断,开关在支路上控制单个支路的通断;家庭、公共场所的电路为并联电路;
2、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和;
3、电压表与待测用电器并联测量电压,电流表串联测量用电器电流,根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压;
4、电功率的计算:公式为P=UI。
12.【答案】D
【知识点】杠杆的平衡条件;杠杆的分类
【解析】【解答】A选项解析:力臂是支点到力的作用线的垂直距离,因此重物对杠杆作用力的力臂是从点O到重物重力作用线的垂直线段,这个距离小于OA的长度,所以A选项是错误的。
B选项解析:当人提起重物时,作用力施加在B端的绳子上,此时动力臂小于阻力臂,说明桔槔属于费力杠杆,因此B选项是错误的。
C选项解析:杠杆两端的作用力方向都是竖直的,即相互平行,因此存在关系:,根据杠杆平衡条件,可以计算出提起重物时B端在竖直方向所需的力:,空水桶向下的拉力为:
,因此C选项是错误的。
D选项解析:当杠杆转动至水平位置的过程中,由于作用力方向始终保持竖直(即相互平行),可以得到:
这说明力臂的比例是一个定值。当物体重力不变时,拉力的大小也不会改变,因此D选项是正确的。
最终答案是D。
【分析】1、力臂是支点到力的作用线的垂直距离,据此分析OA是否为重物的力臂;
2、省力杠杆:动力臂较长,所以动力较小,常见的例子有羊角锤、核桃夹;费力杠杆:动力臂较短,动力较大,常见的例子有镊子、筷子等,等臂杠杆:动力臂等于阻力臂的杠杆,常见的例子有:天平;
3、杠杆原理的应用:杠杆的平衡条件为:动力×动力臂=阻力×阻力臂。
13.【答案】C,D
【知识点】两种电荷;扬声器和耳机的构造和原理;电磁波在日常生活中的应用;水的比热容的特点及其应用
【解析】【解答】A选项解析:梳头时头发翘起是由于梳子与头发摩擦后带上异种电荷,异种电荷间存在相互吸引力,因此该说法是错误的。
B选项解析:扬声器的工作原理是将电信号转换为声信号。具体过程为:变化的电流通过扬声器线圈产生变化的磁场,使线圈在磁场中受力振动,带动纸盆振动发声。其本质是利用通电导体在磁场中受力的原理工作,故该说法是错误的。
C选项解析:暖手袋采用热水取暖是因为水的比热容较大。当质量相同时,水与其他物质相比,在降低相同温度的情况下能释放更多热量,因此该说法是正确的。
D选项解析:电磁波具有传递信息和能量的特性,汽车导航系统正是通过电磁波来传递信息的,因此该说法是正确的。
正确答案:CD。
【分析】1、电荷作用规律:异性电荷相互吸引,同种电荷相互排斥; 毛皮摩擦橡胶棒,橡胶棒带负电,丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒带正电;
2、信息的传递:无线网络通信依靠电磁波来传递信息;
3、通电导线在磁场中受到力的作用,实例有:电动机、扬声器;
4、不同物质吸热:原理为Q=cmΔt,在控制材料不同的前提下,保证质量、吸收热量相同,根据加热时间代表物体吸收热量的多少(加热时间越长表明吸收热量越大),当加热时间相同时,温度变化少,物质的比热容大(吸热能力强);加热时间过长,表明吸收热量较大。
14.【答案】A,D
【知识点】浮力的利用;探究影响浮力大小的因素;浮力的应用——潜水艇
【解析】【解答】A选项分析:图甲中橡皮泥船采用空心设计,通过增大排开水的体积来增大浮力,从而提高载货能力,该说法正确。
B选项分析:图乙中"蛟龙号"从海面下潜至7000米深的海底是通过调节自身重力实现的,而非浮力变化,因此该选项错误。
C选项分析:图丙中将空饮料罐逐渐下压时,排开水的体积增大导致浮力增加,所需下压力也随之增大;但当饮料罐完全浸没后,排开水的体积不再变化,浮力保持恒定,因此该选项错误。
D选项分析:图丁中密度计在两种液体中均处于漂浮状态,浮力等于重力(Fa=Fb)。由于V排a>V排b,根据浮力公式F浮=ρgV排可推导出液密度ρa<ρb,该选项正确。
正确答案为AD。
【分析】1、浮力:浮力产生的原因为上下表面存在压强差,根据阿基米德远离可知浮力的大小等于排开水的重力,浮力的公式F浮=ρ液gV排,应用:通过改变自身重力改变浮力,轮船以及潜水艇;
2、物体沉浮条件:物体悬浮时的浮力等于重力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度等于液体的密度,物体漂浮表明浮力等于重力(排开水的体积小于物体体积),物体的密度小于液体的密度,物体下沉时重力大于浮力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度大于液体的密度。
15.【答案】B,C
【知识点】力作用的相互性;物体运动状态的变化;惯性及其现象;是否做功的判断
【解析】【解答】A选项分析:羽毛球离开球拍后能继续飞行,这是由于羽毛球具有惯性(物体保持运动状态不变的性质)。需要强调的是,惯性是物体本身的属性,不是一种力,因此不能说"受到惯性的作用",所以A选项是错误的。
B选项分析:当羽毛球在空中飞行时,球拍已经不再与羽毛球接触,因此球拍没有对羽毛球施加任何力的作用。根据物理学中功的定义(力与位移的乘积),此时球拍对羽毛球不做功,所以B选项是正确的。
C选项分析:羽毛球运动到最高点时,虽然竖直方向的速度为零,但仍然具有水平方向的速度。根据牛顿第一定律,如果此时羽毛球所受的所有外力突然消失,它将保持这个水平速度做匀速直线运动,所以C选项是正确的。
D选项分析:羽毛球拍击球时,球拍对球的力和球对球拍的力是一对相互作用力,它们总是大小相等、方向相反。题目中说"球拍对球的力大于球对球拍的力"是错误的,所以D选项是错误的。
综上所述,正确的选项是B和C。
【分析】1、惯性是物体的基本属性,只有物体重力有关,当物体速度发生变化时,由于惯性物体保持原来运动状态的属性,利用惯性的实例:运动员助跑起跳,乘车系安全带可以降低司机惯性带来的伤害,惯性不是力,不能用受到惯性、惯性力的作用进行表述;
2、牛顿第一定律:一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持 匀速直线运动;
3、相互作用力:作用力是相互的,施力物体也是受力物体。特点为大小相等、方向相反、作用在两个物体上;
4、功的计算:物体受到力,且物体沿着力的方向产生了位移。
16.【答案】(1)36.7
(2)2.2
【知识点】体温计的使用及其读数;弹簧测力计及其使用
【解析】【解答】 体温计上相邻两个1℃刻度之间被均分为10个小格,因此每个小格对应的温度值为0.1℃,这表明该体温计的最小分度值为0.1℃。根据图示,当前温度读数为36.7℃。
弹簧测力计的刻度显示每1N的间隔被划分为5个小格,故每个小格对应的力值为0.2N,即该测力计的分度值为0.2N。如图所示,此时测力计指针指示的测量结果为2.2N。
【分析】体温计的汞液面可以脱离测温物体读数,水银柱不能自动回缩,所以当体温计示数大于人体温度时,体温计示数不变,分度值为0.1℃,据图读数;
弹簧测力计:使用前弹簧测力计竖直调零,分度值为0.2N,重力方向竖直向下,据图读数,对钩码的拉力与弹簧测力计的弹簧轴线一致。
17.【答案】可能不带电;带正电
【知识点】电荷间的相互作用规律;物体带电情况的判断
【解析】【解答】甲球带正电,由于带电体能够吸引轻小物体,因此乙球可能不带电;根据电荷间的相互作用规律,异种电荷相互吸引,故乙球也可能带负电。甲球带正电,根据同种电荷相互排斥的原理,可判定丙球带正电。
【分析】电荷间的作用规律为:同性电荷相互排斥、异性电荷相互吸引,吸引细小物质。
18.【答案】(1)B;6;不变
(2)C
【知识点】熔化和凝固的温度—时间图象;熔化和凝固的探究实验;汽化及汽化吸热的特点
【解析】【解答】(1)冰是晶体,有固定的熔点,所以B是冰的熔化图像。冰在4-10min属于熔化阶段故熔化时间为,在该过程中温度保持不变。
(2)在图甲中采用水浴法加热可以使物质受热均匀,便于观察物质的状态和记录数据;碘的熔点约为113℃,采用水浴法加热可以避免出现固态碘熔化后再汽化形成碘蒸气的情况,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
【分析】1、晶体与非晶体的识别:晶体有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点
2、熔化温度时间曲线识别:物体熔化时,温度不变(熔点),但是需要不断吸热,此阶段处于固液共存态。
(1)[1]晶体有固定的熔点,在熔化的过程中温度不变,由同乙得,B熔化过程中温度不变,是冰的熔化图像。
[2]冰从第4min开始熔化,第10min时冰刚好熔化结束,熔化时间为
[3]晶体熔化过程中温度保持不变。
(2)在图甲中采用水浴法加热可以使物质受热均匀且温度升高缓慢,便于观察物质的状态和记录数据;碘的熔点约为113℃,图丙中采用水浴法加热可以使碘的温度低于碘的熔点,避免出现固态碘熔化后再汽化形成碘蒸气的情况,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
19.【答案】(1)纸盒移动的距离
(2)当质量一定时,速度越大,动能越大;>;甲、丙;A
(3)可行
(4)=
【知识点】势能大小的比较;探究影响物体动能大小的因素;探究影响物体势能大小的因素
【解析】【解答】(1)实验采用转换法,通过测量纸盒被推动的距离来间接比较动能的大小。
(2)甲乙对比实验中,保持小球质量不变,改变下滑高度(即改变速度),发现速度越大时纸盒被推得越远,说明:当质量一定时,物体的速度越大,动能越大。
小球运动时克服摩擦力做功,动能转化为内能。由于甲实验中小球初动能更大(Ek甲 > Ek乙),因此转化的内能更多(Q甲 > Q乙)。
探究动能与质量关系时,需控制速度不变(保持下滑高度相同),改变质量,故应选择甲丙两组实验进行对比。
当纸盒滑出木板时,说明动能过大。为继续实验,在不改变速度(高度)的前提下,应减小C球的质量(选择A方案)。
(3)重力势能与高度成正比。实验中通过改变小球释放高度来改变初始重力势能,这些势能最终转化为动能,因此该实验方案合理。
(4)当不同质量小球将同弹簧压缩相同程度时,弹簧储存的弹性势能相同。释放后这些势能全部转化为小球动能,因此尽管质量不同,但最终木块获得的动能相同,移动距离相同。这说明动能与质量无关的结论是错误的,实际是因为实验设计没有控制好变量(应保证不同质量小球获得不同速度)。
【分析】1、转换法:在物理实验中,某些物理量(动能、电能)难以直接观察,需要转换成容易观察的指标进行测量,如通过测量纸盒被推动的距离来间接比较动能的大小;
2、机械能:机械能为动能和重力势能之和,当质量不变时,动能和速度成正比,速度不变时,动能和质量成正比;当质量不变时,重力势能和高度成正比,高度不变时,重力势能和质量成正比;
3、控制变量法:在物理实验中,存在多个影响因素共同决定某个物理量,如探究动能和质量的关系,需要改变质量,控制速度相同。
(1)实验中运用转换法,通过观察纸盒移动的距离来比较动能的大小。
(2)[1]甲乙两实验中,小球的质量是相同的,下滑的高度不同,小球达到斜面底端的速度不同,且小球的速度越大,将纸盒推动的距离越远,小球的动能越大,因此可得结论为:当质量一定时,速度越大,动能越大。
[2]小球运动过程中,克服阻力做功,该过程中将动能转化为内能,由于甲实验中小球的动能大,则克服阻力做的功多,即WA>WB。
[3]要探究动能与质量的关系,应控制小球在斜面上下滑的高度相同,改变小球的质量,因此选择甲丙两实验。
[4]实验中纸盒滑出木板,说明小球具有的动能过大,由于探究动能与质量的关系,所以不能改变小球的速度,即小球在斜面上的高度不变,可以减小C的质量,故A符合题意,BC不符合题意。
故选A。
(3)重力势能的大小与质量和高度有关,小球的质量相同,滚下的高度不同,具有的重力势能就不同,实验过程小球的重力势能转化为动能,故该方案可行。
(4)若用质量不同的小球将同一弹簧压缩相同程度后 静止释放,撞击同一木块,撞击的动能由弹簧的弹性势能转化而来,而弹簧的弹性势能的大小与形变程度有关,故弹簧的弹性势能相同,转化成的动能相同,因此,木块最终移动的距离相同。
20.【答案】R=;并联;2.2;22;相同;不同;使实验具有普遍性,得出普遍规律;减小误差
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1) 在“用电压表、电流表测电阻”实验中,测量电阻的实验原理是欧姆定律,表达式为:R=。 电压表应与待测电阻并联连接,以测量电阻两端的电压。
(2)根据图示电压表读数(使用小量程),电压表示数为2.2V。 若此时电流表示数为0.1A,则电阻值为:R===22。
(3)“探究电流与电压关系”实验和“伏安法测电阻”实验都需要测量电阻两端的电压和通过电阻的电流,因此实验测量的物理量相同。
两者的实验目的不同:“探究电流与电压关系”是为了研究电流与电压的关系,而“伏安法测电阻”是为了测定电阻的阻值。
在“探究电流与电压关系”实验中,多次实验的目的是为了在不同电压条件下研究电流与电压的关系,从而得出普遍规律。
在“伏安法测电阻”实验中,多次实验的目的是通过多次测量求平均值,以减小测量误差。
【分析】1、伏安法测电阻:电压表并联待测电阻两侧测量待测电阻的电压U,电流表串联在电路中测量待测电阻的电流I,根据欧姆定律R=U/I计算待测电阻的阻值。
2、电路动态分析:变阻器是通过改变接入电路的电阻长度进而改变电路的电流和电压,当变阻器滑片时,接入电路中的阻值变化,导致电路中的电流变化,电阻的电压示数变化,根据欧姆定律多次计算电阻,求解平均值。
21.【答案】(1)甲
(2)5;分流;4
【知识点】焦耳定律;电流的热效应
【解析】【解答】(1)甲装置中,左右两侧容器的电阻串联连接,因此通过它们的电流相同,但两侧电阻值不同。该设计可用于研究电流通过导体时产生的热量与电阻大小的关系。在实际应用中,电炉丝与导线串联,由于电炉丝电阻远大于导线电阻,在相同电流和通电时间下,电炉丝会产生更多热量。这一现象与甲实验的原理完全一致,因此可用甲实验解释"电炉丝发热发红而导线几乎不发热"的现象。
(2)使用乙装置研究热量与电流的关系时,需要保持两侧容器中的电阻值相同(均为5),通过改变电流大小来实现对比实验。
在乙图连接方式中,右侧容器的电阻与外接电阻并联后,再与左侧电阻串联。根据并联电路特性,通过右侧容器电阻的电流将小于左侧电阻的电流,这种设计实现了对两个容器中电流大小的差异化控制。
当外接电阻也设置为5时(与容器内电阻相同),根据并联电路分流原理,左侧电阻电流将是右侧的两倍。根据焦耳定律Q=I2Rt,在相同时间内,左侧电阻产生的热量将达到右侧的4倍。
【分析】探究电流的热效应:原理为焦耳定律Q=I2Rt,所以产热量和电阻成正比,和电流的平方成正比,实验中通过液面高度差的变化作为观察指标转化为电流的产热量。
转换法:在物理实验中,某些物理量(内能、电能)难以直接观察,需要转换成容易观察的指标进行测量,如本题中热能的大小难以直接测量,所以需要通过 液面高度差的变化进行测量;控制变量法:在物理实验中,存在多个影响因素共同决定某个物理量,如电流的热效应的影响因素有:电阻和电流。在探究某个单一变量对物理量的影响时,需要控制其余变量相同,如探究 导体的发热量可能与导体的电阻的关系时,需要电流相同,故选择串联电路。
(1)甲装置中,左、右两侧容器中电阻串联,通过的电流大小相等,但电阻大小不同,可探究电流通过导体产生热量的多少跟电阻大小的关系。电炉丝与导线串联,通过的电流和通电时间相同,而电炉丝的电阻大,产生热量多,与甲实验的原理相同。所以可以用甲实验来解释“电炉丝热得发红,而与它相连的导线却不热”这一现象。
(2)[1]用图乙探究电阻产生的热量与电流的关系,需控制容器中电阻大小相等,改变电流大小,故右侧容器内电阻丝的阻值应与左侧容器中电阻大小相等,为5。
[2]乙图中,右侧容器外电阻与容器内电阻并联后再与左侧容器内电阻串联,根据并联电路电流特点可知,通过右侧容器内电阻的电流小于通过左侧容器内电阻的电流,这样并联的电阻丝起到分流的作用,从而改变容器中通过两个电阻的电流大小。
[3]若容器外侧的电阻丝也为,与容器内电阻大小相等(也与左侧容器中电阻大小相等),根据并联电路电压特点和欧姆定律可知,通过左侧容器中电阻的电流是通过右侧容器中电阻电流的2倍,根据Q=I2Rt可知,相同时间内,左侧容器电阻产生的热量是右容器中电阻产生的热量的4倍。
22.【答案】零刻度线;左;43.4;14;3.1×103kg/m3;偏小
【知识点】固体密度的测量
【解析】【解答】(1)①调节天平平衡时,首先需要将游码归零,放置在标尺的零刻度线处,然后再调节平衡螺母。当分度盘指针向右偏转时,应向左调节平衡螺母,使指针指向分度盘中央。
②根据图丙所示,壶盖的质量为m = 20g + 20g + 3.4g = 43.4g
(2)实验中,通过量筒倒入烧杯中的水体积即为壶盖的体积。图b显示量筒的分度值为2mL,剩余水的体积为26mL,因此壶盖的体积为V = 40mL - 26mL = 14mL = 14cm3;紫砂壶的密度计算如下:
(3)在取出壶盖时,带走少量水会导致量筒中倒入烧杯的水体积偏大,从而使测得的壶盖体积偏大。由于质量测量准确,根据密度公式,计算得到的密度会偏小。
【分析】1、测量物体密度试验:原理为ρ=m/v,使用的仪器为天平和量筒;
2、天平的使用步骤:1、调零:天平置于水平台上,将游码归零,调节平衡螺母使得指针指向刻度中央,
称重:是用镊子夹取砝码,测量时为左物右码,不断调整砝码和游码重量,使得天平重新平衡;测量为左物右码,为了准确测量液体质量需要:先测水和烧杯总重m1,倒出一定体积的液体,测量剩余液体和烧杯的质量m2,所以水的质量为m1-m2,
3、量筒的使用:确定分度值,视线平行对准液面最低处,进行读数。
23.【答案】(1)该圆柱体物块全部浸没在水中时受到水的浮力为2N
(2)1
(3)当液体的密度比水小时,当物体A全部浸没在液体中时比全部浸没在水时,根据可知浮力变小,根据称重法可知可知,弹簧测力计的示数变大,由此大致绘制出F与h关系的相应图线,如下图所示:
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】(1)根据浮力公式计算可知该圆柱体物块全部浸没在水中时受到水的浮力为。
(2)当物体A全部浸没在水中后,随着h的变大,但是排开液体的体积不变,所以物体A所受到的浮力不变,根据可知,当此阶段弹簧测力计的示数不变,由图乙可知,当时,物体A完全浸没在水中,所以a的值为
(3)当液体的密度比水小时,当物体A全部浸没在液体中时比全部浸没在水时,根据可知浮力变小,根据称重法可知可知,弹簧测力计的示数变大,由此大致绘制出F与h关系的相应图线,如下图所示:
【分析】1、称重法测量物体浮力:先测出物体的重力,然后将物体浸入水中,弹簧测力计的示数就会减小,减小的示数就是物体受到的浮力,
2、浮力的本质为上下表面产生的压力差,计算公式为F浮=ρ液gV排,所以物体所受浮力和物体所处的深度无关,与排开水的体积有关,当排开水的体积越小时,浮力越小,排开水的体积越大时,浮力越大。
(1)该圆柱体物块全部浸没在水中时受到水的浮力为
(2)根据可知,当物体A全部浸没在水中后,随着h的变大,物体A所受到的浮力不变,根据可知,当物体A全部浸没在水中后,随着h的变大,弹簧测力计的示数不变,由图乙可知,当时,物体A完全浸没在水中,所以a的值为
(3)当液体的密度比水时,根据可知,当物体A全部浸没在液体中时比全部浸没在水时,所受浮力变小,根据可知,当物体A全部浸没在液体中时比全部浸没在水时,随着h的变大,弹簧测力计的示数变大,由此大致绘制出F与h关系的相应图线,如下图所示:
24.【答案】解:(1)当S1闭合,S2断开时, R1和R2串联,电路中的总电阻最大,电路的总功率最小,加热垫处于低温挡,由题意可知,电源电压恒为5V,低温挡工作时的电流为2A,根据公式
可知,低温挡的功率为
(2)当S1和S2都闭合时,电路为R1的简单电路,电路中的总电阻最小,电路的总功率最大,加热垫处于高温挡,由题意可知,高温挡功率为50W,根据公式
可知
解得
由(1)可知,R1和R2串联时,为低温挡,电流为2A,根据欧姆定律可知
答:(1)低温挡的功率是10W;
(2)电阻R1的阻值是0.5Ω,电阻R2的阻值是2Ω。
【知识点】电阻的串联;欧姆定律及其应用;电功率的计算;多状态电路——多挡位问题
【解析】【分析】(1)当S1闭合,S2断开时, R1和R2串联,电路中的总电阻最大,电路的总功率最小,加热垫处于低温挡,由题意可知,电源电压恒为5V,低温挡工作时的电流为2A,根据公式计算低温挡的功率;
(2)当S1和S2都闭合时,电路为R1的简单电路,电路中的总电阻最小,电路的总功率最大,加热垫处于高温挡,由题意可知,高温挡功率为50W,根据公式计算高温档的功率;进而求解;由(1)可知,R1和R2串联时,为低温挡,电流为2A,根据欧姆定律可知
,进而求解。
25.【答案】(1)由图乙知道,当运送建材的重力G1=400N时,滑轮组的机械效率η=50%,所以滑轮组的机械效率:
η=,解得G轮=400N;
(2)由图甲知道,n=2,所以钢绳移动的距离是物体移动距离的2倍,即s=nh=2×12m=24m,拉力做的功:W=Fs=200N×24m=4800J,
拉力的功率:P= =80W;
(3)当滑轮组的机械效率为80% 时,即η=,解得建材的重力是:G'=1600N。
【知识点】功率的计算;动滑轮拉力的计算;滑轮(组)的机械效率
【解析】【解答】(1)由图乙知道,当运送建材的重力G1=400N时,滑轮组的机械效率η=50%,所以滑轮组的机械效率:
η=,解得G轮=400N;
(2)由图甲知道,n=2,所以钢绳移动的距离是物体移动距离的2倍,即s=nh=2×12m=24m,拉力做的功:W=Fs=200N×24m=4800J,
拉力的功率:P= =80W;
(3)当滑轮组的机械效率为80% 时,即η=,解得建材的重力是:G'=1600N。
【分析】1、动滑轮的工作特点:可以省力,但是费距离,定滑轮的工作特点:可以改变方向但是不省力
2、拉力的计算,F=,n为动滑轮缠绕绳子数,绳子移动的距离为物体移动距离的n倍,
3、功的相关计算:W=Fs,距离为拉力的方向。总结:考虑滑轮重力的情况,定滑轮的机械效率要大于动滑轮,重物重力越大,机械效率越大。
1 / 1北京市第一七一中学2024-2025学年九年级下学期3月月考物理试题
一、单项选择题(下列各小题均有四个选项,其中只有一个选项符合题意。共24分,每小题2分)
1.(2025九下·北京月考)作为国际通用测量语言的国际单位制,极大地方便了国际交流。在国际单位制中,功的单位是(  )
A.牛顿 B.瓦特 C.焦耳 D.帕斯卡
【答案】C
【知识点】功的概念
【解析】【解答】在国际单位制中,功的单位是焦耳,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
【分析】根据初中物理量的单位分析判断。
2.(2025九下·北京月考)关于导体和绝缘体,下列说法正确的是(  )
A.人体、铅笔芯、橡胶是导体 B.油、干木棒、陶瓷是绝缘体
C.陶瓷、食盐、水银是绝缘体 D.铁、冰、玻璃是导体
【答案】B
【知识点】导体与绝缘体
【解析】【解答】A选项分析:人体和铅笔芯属于导体,橡胶是绝缘体,因此A选项错误。
B选项分析:油、干木棒、陶瓷三者均不易导电,属于绝缘体,故B选项正确。
C选项分析:陶瓷和食盐是绝缘体,而水银作为金属属于导体,因此C选项错误。
D选项分析:铁是导体,冰在特定条件下也能导电(如含杂质时),但玻璃属于绝缘体,因此D选项错误。
综上所述,正确答案为B。
【分析】导体:易于传导电流的物质,金属,人体、液体;
绝缘体:不容易导电的物质,橡胶、塑料、石墨。
3.(2025九下·北京月考)下面是2023年杭州亚运会中的一些场景,其中包含的现象与光的反射原理有关的是(  )
A.射击运动员瞄准靶心
B.观众看到游泳馆池水深比实际更浅
C.跑步运动员在地面上的影子
D.皮划艇运动员在水中的倒影
【答案】D
【知识点】光的直线传播及其应用;光的反射;光的折射现象及其应用
【解析】【解答】A、射击运动员瞄准靶心时三点一线,是利用了光沿直线传播的原理,故A不符合题意;
B、观众看到游泳馆清澈的池底,是由光从水中斜射入空气中时,远离法线偏折,折射光线的反向延长线形成的虚像,所以看到的池底比实际的浅,故B不符合题意;
C、跑步运动员在地面上的影子,是由光的直线传播形成的,故C不符合题意;
D、皮划艇运动员在水中的倒影,由光的反射形成的虚像,属于平面镜成像,故D符合题意。
故选:D。
【分析】(1)光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播,产生的现象有小孔成像、影子的形成、日食和月食等;
(2)光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象,例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的;
(3)光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质斜射入另一种介质时,就会出现光的折射现象,例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼等都是光的折射形成的。
4.(2025九下·北京月考)动物的进化会使它们的身体结构和功能更适应环境,下列用压强知识解释错误的是(  )
A.啄木鸟的喙又尖又长——减小受力面积,增大压强,有利于摄食
B.狗的犬齿很尖——减小受力面积,增大压强,有利于撕咬食物
C.鲫鱼的身体呈梭形——增大受力面积,减小压强,有利于水中游行
D.骆驼的趾特别宽大——增大受力面积,减小压强,有利于沙漠行走
【答案】C
【知识点】增大压强的方法及其应用;减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】A.啄木鸟有尖硬的喙,是在压力一定的情况,通过减小受力面积来增大压强,有利于摄食,A正确,不符合题意;
B.狗的犬齿很尖,是在压力一定的情况,通过减小受力面积来增大压强,有利于撕咬食物,B正确,不符合题意;
C.鲫鱼的身体呈梭形可以在游泳时减少水的阻力,适于在水中生活,C错误,符合题意;
D.骆驼的脚掌很大,是在压力一定的情况,通过增大受力面积来减小压强,有利于沙漠行走,D正确,不符合题意.
故答案为:C
【分析】压强和物体的压力有关、和受力面积的大小有关。
5.(2025九下·北京月考)下列物理量最接近实际的是(  )
A.人正常步行的速度约为5m/s B.一张课桌的高度约为2m
C.一名普通中学生的质量约为50kg D.牡丹江一月份最低气温约为0℃
【答案】C
【知识点】温度及温度计的使用与读数;质量及其特性;长度的估测;速度与物体运动
【解析】【解析】A. 人正常步行速度一般在1米/秒左右,因此该选项描述不符合实际情况。
B. 课桌高度约为,换算为0.8米,该数值与常见课桌高度不符。
C. 普通中学生的质量通常在50千克左右,接近成年人标准,该选项符合实际情况。
D. 牡丹江地区一月份平均气温在零下23℃至零下12℃之间,因此该选项描述的温度值不准确。
综上所述,正确答案为C选项。
【分析】1、熟悉生活中常见的物体质量,如一枚鸡蛋为50g,中学生质量为50kg,
2、熟悉生活重常见的温度,如体温为37℃,令人舒适的温度为24℃,
3、识记生活中常见的长度、中学生身高160cm,课桌80cm,
4、识记生活中常见的速度、心跳一分钟70次,走路的速度1.2m/s。
6.(2025九下·北京月考)如图是《天工开物》中描述的古代官府用来运载税银的“六桨课船”。下列说法正确的是(  )
A.划桨时,桨是一个费力杠杆
B.当卸下税银,船受到的浮力不变
C.桨划水的力与船受到水的阻力是一对平衡力
D.桨划水的力与船受到水的阻力是一对相互作用力
【答案】A
【知识点】力作用的相互性;平衡力的辨别;物体的浮沉条件及其应用;杠杆的分类
【解析】【解答】A.船桨在使用时,动力臂长度小于阻力臂,属于费力杠杆,因此选项A正确;
B.卸下税银后,船体所受重力减小,根据浮力平衡原理,船受到的浮力相应减小,故B选项错误;
C、D.桨划水的作用力与船受到的水阻力分别作用于不同物体(桨和水),既不符合平衡力的条件(需作用在同一物体),也不满足相互作用力的条件(需作用在相互作用的两个物体间),因此CD选项均错误。
正确答案为A。
【分析】1、省力杠杆:动力臂较长,所以动力较小,常见的例子有羊角锤、核桃夹,据此识别C选项;费力杠杆:动力臂较短,动力较大,常见的例子有镊子、筷子等,等臂杠杆:动力臂等于阻力臂的杠杆,常见的例子有:天平;
2、相互作用力:作用力是相互的,施力物体也是受力物体。特点为大小相等、方向相反、作用在两个物体上;
3、平衡力的特点为:大小相同,方向相反,作用在同一个物体上;
4、物体沉浮条件:物体悬浮时的浮力等于重力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度等于液体的密度,物体漂浮表明浮力等于重力(排开水的体积小于物体体积),物体的密度小于液体的密度,物体下沉时重力大于浮力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度大于液体的密度。
7.(2025九下·北京月考)南宋诗人卢梅坡所创作的组诗作品《雪梅二首·其一》:“梅雪争春未肯降,骚人搁笔费评章。梅须逊雪三分白,雪却输梅一段香。”这首诗是一首说理的诗,它告诉我们任何事物都是一分为二的。有长处必然也会有短处,比较是认识事物的好方法。下列关于这首诗涉及到的物理知识说法正确的是(  )
A.雪的温度低于,它没有内能
B.我们闻到梅花的香是因为分子在不停地做无规则运动
C.“雪却输梅一段香”说明分子间有引力
D.“雪却输梅一段香”是因为雪的内能比梅花低
【答案】B
【知识点】内能的概念;分子动理论基本观点
【解析】【解答】A.内能是分子动能和分子势能的总和,分子运动有动能,则任何物体都有内能,故A错误;
B.闻到梅花香,是分子在不停地做无规则运动,形成扩散现象,故B正确;
C.因为不同的物质性质不同,不能说明分子间有引力,故C错误;
D.内能跟质量、物态和温度都有关系,不能比较雪和梅花的内能大小,故D错误。
故选B。
【分析】一切物体都有内能;分子在不停的无规则运动,形成扩散现象;内能跟质量、物态和温度有关。
8.(2025九下·北京月考)下图是探究声现象的四种实验情景,下列说法正确的是(  )
A.甲实验说明声音的传播需要介质
B.乙实验说明钢尺振动的频率越高,响度越大
C.丙实验说明音叉的振幅越大,音调越高
D.丁实验说明声波不能传递能量
【答案】A
【知识点】声音的传播条件;音调及音调与频率的关系;响度及响度与振幅的关系;声与能量传递
【解析】【解答】A.甲实验说明声音的传播需要介质,故A正确;
B.钢尺振动越快,频率越高,听到声音音调越高,说明音调和振动的快慢即频率有关,故B错误;
C.敲击音叉的力越大,音叉的振幅越大,听到声音的响度越大,说明响度和振幅有关,故C错误;
D.喇叭振动发声使火焰摇动,说明声可以传递能量,故D错误。
故选A。
【分析】1、声音产生是由物体振动产生,通过介质(固体、液体、气体)中传播,不能在真空中传播;
2、声音的特点:不同材料决定音色不同;振幅决定响度;振动频率决定音频;振动频率决定音频,频率越高,音调越高,频率越低,音调越低;声音的响度与声源振动的幅度有关,振动幅度越大,响度越大.
3、声音能传递能量的实例:能量震碎玻璃,使得火焰动摇等。
9.(2025九下·北京月考)下列关于内能、热量等说法正确的是(  )
A.铁水很热具有内能,冰块很冷没有内能
B.物体温度越高,含有的热量越多
C.烧水是通过做功的方式改变水的内能
D.火箭用液态氢做燃料是因为氢热值大
【答案】D
【知识点】温度、热量与内能的关系
【解析】【解答】A.一切物体都有内能,A不符合题意;
B.热量是指物体在热传递的过程中,发生转移的内能的量,这是一个过程量,所以热量不能说“含有”,B不符合题意;
C.烧水的过程中,水和热源之间存在温差,发生了热传递,所以是通过热传递的方式改变水的内能,C不符合题意;
D.火箭用液态氢做燃料是因为氢热值大, 单位质量放出来的热量更多,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】一切物体都有内能;不同燃料的热值不同;温度不同的物体通过热传递改变内能。
10.(2025九下·北京月考)如图甲是北京冬奥会中翻跃大跳台的情镜。运动员不借助滑雪杖,只踩着雪板从高处滑行而下,通过起跳台起跳,完成各种空翻、转体等技术动作后落地。图乙中的虚线是比赛过程中运动员的轨迹,不计空气阻力,下列说法正确的是(  )
A.在a、b、c、d四点中,运动员在a点时的重力势能最大
B.从b点到c点的过程中,运动员的动能在增加
C.从c点到d点的过程中,运动员的机械能变小
D.a点和c点都是最高点,运动员分别在该两点时的动能都为零
【答案】A
【知识点】动能和势能的大小变化;机械能及其转化
【解析】【解答】A.重力势能由质量和高度决定,运动员质量不变,a点位置最高,因此a点重力势能最大。选项A正确。B.从b到c过程中,运动员高度增加,重力势能增大,动能转化为重力势能,导致动能减小。选项B错误。
C.忽略空气阻力时,机械能守恒,c到d过程中运动员机械能保持不变。选项C错误。
D.a点和c点作为最高点,运动员仍具有水平速度,动能不为零。选项D错误。
正确答案为A。
【分析】机械能:机械能为动能和重力势能之和,当质量不变时,动能和速度成正比,速度不变时,动能和质量成正比;当质量不变时,重力势能和高度成正比,高度不变时,重力势能和质量成正比。
11.(2025九下·北京月考)如图所示的电路中,电源电压为6V并保持不变,滑动变阻器R1标有“20Ω,0.5A”字样,定值电阻R2标有“10Ω,1A”字样,若电流表的量程为“0~0.6A”,电压表的量程为“0~3V”,滑片P移动时,在保证电路安全的情况下,下列说法正确的是(  )
A.电流表变化范围是0.2~0.6A
B.电压表变化范围是1.5~3V
C.电路总功率变化范围是1.2~3W
D.滑动变阻器允许调节的范围是2~10Ω
【答案】D
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】由电路图可知,R1与R2首尾依次相连,属于串联,电压表并联在R1两端,测R1两端的电压,电流表测电路中的电流。变阻器R1允许通过的最大电流为0.5A、定值电阻R2允许通过的最大电流为1A、电流表量程为0~0.6A,所以电路中的最大电流,由可得,R2两端电压,电路的最大功率,根据串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,由可得,变阻器接入电路中的最小阻值,当电压表的示数最大时,此时R2两端的电压,所以电压表变化范围1~3V。结合欧姆定律计算可知电路中的最小电流
电流表变化范围是0.3~0.5A。电路的最小功率为电路总功率变化范围是1.8~3W。由欧姆定律得,滑动变阻器接入电路中的最大阻值滑动变阻器连入电路的阻值在2~10Ω范围内变化,故ABC错误,D正确。
故选D。
【分析】1、电路的串并联:串联:电路元件首位相连,用电器相互干扰,并联:电路元件首首相连,用电器互不干扰,开关在干路上控制整个电路的通断,开关在支路上控制单个支路的通断;家庭、公共场所的电路为并联电路;
2、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和;
3、电压表与待测用电器并联测量电压,电流表串联测量用电器电流,根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压;
4、电功率的计算:公式为P=UI。
12.(2025九下·北京月考)如图甲是我国古代提水器具——桔槔,其杠杆模型如图乙所示,若为轻质杠杆,其中,,重物重为100N,空水桶重为10N,人用力将空水桶匀速向下拉,下列说法正确的是(  )
A.重物对杠杆作用力的力臂是
B.人将重物提起时,桔槔是省力杠杆
C.人对空水桶向下的拉力为200N
D.杠杆转动至水平位置的过程中,拉力大小不变
【答案】D
【知识点】杠杆的平衡条件;杠杆的分类
【解析】【解答】A选项解析:力臂是支点到力的作用线的垂直距离,因此重物对杠杆作用力的力臂是从点O到重物重力作用线的垂直线段,这个距离小于OA的长度,所以A选项是错误的。
B选项解析:当人提起重物时,作用力施加在B端的绳子上,此时动力臂小于阻力臂,说明桔槔属于费力杠杆,因此B选项是错误的。
C选项解析:杠杆两端的作用力方向都是竖直的,即相互平行,因此存在关系:,根据杠杆平衡条件,可以计算出提起重物时B端在竖直方向所需的力:,空水桶向下的拉力为:
,因此C选项是错误的。
D选项解析:当杠杆转动至水平位置的过程中,由于作用力方向始终保持竖直(即相互平行),可以得到:
这说明力臂的比例是一个定值。当物体重力不变时,拉力的大小也不会改变,因此D选项是正确的。
最终答案是D。
【分析】1、力臂是支点到力的作用线的垂直距离,据此分析OA是否为重物的力臂;
2、省力杠杆:动力臂较长,所以动力较小,常见的例子有羊角锤、核桃夹;费力杠杆:动力臂较短,动力较大,常见的例子有镊子、筷子等,等臂杠杆:动力臂等于阻力臂的杠杆,常见的例子有:天平;
3、杠杆原理的应用:杠杆的平衡条件为:动力×动力臂=阻力×阻力臂。
二、多项选择题(下列各小题均有四个选项,其中符合题意的选项均多于一个。共6分,每小题2分。每小题选项全选对的得2分,选对但不全的得1分,有错选的不得分)
13.(2025九下·北京月考)如图所示,这是生活中的一些工具或设备,对其在工作或使用过程中所涉及的物理知识表述正确的是(  )
A.冬天梳头时头发翘起来,梳子和头发带同种电荷
B.扬声器是利用电磁感应的原理工作的
C. 暖手袋里装热水来取暖是利用水的比热容大的特点
D. 汽车导航系统是用电磁波传递信息的
【答案】C,D
【知识点】两种电荷;扬声器和耳机的构造和原理;电磁波在日常生活中的应用;水的比热容的特点及其应用
【解析】【解答】A选项解析:梳头时头发翘起是由于梳子与头发摩擦后带上异种电荷,异种电荷间存在相互吸引力,因此该说法是错误的。
B选项解析:扬声器的工作原理是将电信号转换为声信号。具体过程为:变化的电流通过扬声器线圈产生变化的磁场,使线圈在磁场中受力振动,带动纸盆振动发声。其本质是利用通电导体在磁场中受力的原理工作,故该说法是错误的。
C选项解析:暖手袋采用热水取暖是因为水的比热容较大。当质量相同时,水与其他物质相比,在降低相同温度的情况下能释放更多热量,因此该说法是正确的。
D选项解析:电磁波具有传递信息和能量的特性,汽车导航系统正是通过电磁波来传递信息的,因此该说法是正确的。
正确答案:CD。
【分析】1、电荷作用规律:异性电荷相互吸引,同种电荷相互排斥; 毛皮摩擦橡胶棒,橡胶棒带负电,丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒带正电;
2、信息的传递:无线网络通信依靠电磁波来传递信息;
3、通电导线在磁场中受到力的作用,实例有:电动机、扬声器;
4、不同物质吸热:原理为Q=cmΔt,在控制材料不同的前提下,保证质量、吸收热量相同,根据加热时间代表物体吸收热量的多少(加热时间越长表明吸收热量越大),当加热时间相同时,温度变化少,物质的比热容大(吸热能力强);加热时间过长,表明吸收热量较大。
14.(2025九下·北京月考)如图所示,下列说法正确的是(  )
A.甲图中橡皮泥船采用空心的办法增大排开水的体积,从而增大浮力来增加载货量
B.乙图中“蛟龙号”从海面潜入 7000m 深的海中是通过改变浮力大小来实现的
C.丙图说明物体浸没在液体中越深,所受浮力越大
D.丁图中密度计在两种液体中所受浮力大小 Fa=Fb,液体的密度 ρa<ρb
【答案】A,D
【知识点】浮力的利用;探究影响浮力大小的因素;浮力的应用——潜水艇
【解析】【解答】A选项分析:图甲中橡皮泥船采用空心设计,通过增大排开水的体积来增大浮力,从而提高载货能力,该说法正确。
B选项分析:图乙中"蛟龙号"从海面下潜至7000米深的海底是通过调节自身重力实现的,而非浮力变化,因此该选项错误。
C选项分析:图丙中将空饮料罐逐渐下压时,排开水的体积增大导致浮力增加,所需下压力也随之增大;但当饮料罐完全浸没后,排开水的体积不再变化,浮力保持恒定,因此该选项错误。
D选项分析:图丁中密度计在两种液体中均处于漂浮状态,浮力等于重力(Fa=Fb)。由于V排a>V排b,根据浮力公式F浮=ρgV排可推导出液密度ρa<ρb,该选项正确。
正确答案为AD。
【分析】1、浮力:浮力产生的原因为上下表面存在压强差,根据阿基米德远离可知浮力的大小等于排开水的重力,浮力的公式F浮=ρ液gV排,应用:通过改变自身重力改变浮力,轮船以及潜水艇;
2、物体沉浮条件:物体悬浮时的浮力等于重力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度等于液体的密度,物体漂浮表明浮力等于重力(排开水的体积小于物体体积),物体的密度小于液体的密度,物体下沉时重力大于浮力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度大于液体的密度。
15.(2025九下·北京月考)羽毛球是大多数人喜欢的运动项目,如图所示是人们打羽毛球的场景。关于羽毛球比赛下列说法正确的是(  )
A.打出去的羽毛球继续向前飞行,是因为羽毛球受到惯性作用
B.羽毛球在空中飞行过程中,球拍不再对羽毛球做功
C.被斜向上打出去的羽毛球运动到最高点时,若其所受力全部消失,羽毛球将沿水平方向做匀速直线运动
D.运动员打球时,羽毛球拍对球的力大于球对羽毛球拍的力,因此羽毛球才能被打出去
【答案】B,C
【知识点】力作用的相互性;物体运动状态的变化;惯性及其现象;是否做功的判断
【解析】【解答】A选项分析:羽毛球离开球拍后能继续飞行,这是由于羽毛球具有惯性(物体保持运动状态不变的性质)。需要强调的是,惯性是物体本身的属性,不是一种力,因此不能说"受到惯性的作用",所以A选项是错误的。
B选项分析:当羽毛球在空中飞行时,球拍已经不再与羽毛球接触,因此球拍没有对羽毛球施加任何力的作用。根据物理学中功的定义(力与位移的乘积),此时球拍对羽毛球不做功,所以B选项是正确的。
C选项分析:羽毛球运动到最高点时,虽然竖直方向的速度为零,但仍然具有水平方向的速度。根据牛顿第一定律,如果此时羽毛球所受的所有外力突然消失,它将保持这个水平速度做匀速直线运动,所以C选项是正确的。
D选项分析:羽毛球拍击球时,球拍对球的力和球对球拍的力是一对相互作用力,它们总是大小相等、方向相反。题目中说"球拍对球的力大于球对球拍的力"是错误的,所以D选项是错误的。
综上所述,正确的选项是B和C。
【分析】1、惯性是物体的基本属性,只有物体重力有关,当物体速度发生变化时,由于惯性物体保持原来运动状态的属性,利用惯性的实例:运动员助跑起跳,乘车系安全带可以降低司机惯性带来的伤害,惯性不是力,不能用受到惯性、惯性力的作用进行表述;
2、牛顿第一定律:一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持 匀速直线运动;
3、相互作用力:作用力是相互的,施力物体也是受力物体。特点为大小相等、方向相反、作用在两个物体上;
4、功的计算:物体受到力,且物体沿着力的方向产生了位移。
三、实验解答题(共28分。16题每空2分,22题(3)3分,其余每空均1分)
16.(2025九下·北京月考)按要求填空;
(1)如图1所示,体温计的示数为    ℃。
(2)如图2所示,弹簧测力计的示数为    N。
【答案】(1)36.7
(2)2.2
【知识点】体温计的使用及其读数;弹簧测力计及其使用
【解析】【解答】 体温计上相邻两个1℃刻度之间被均分为10个小格,因此每个小格对应的温度值为0.1℃,这表明该体温计的最小分度值为0.1℃。根据图示,当前温度读数为36.7℃。
弹簧测力计的刻度显示每1N的间隔被划分为5个小格,故每个小格对应的力值为0.2N,即该测力计的分度值为0.2N。如图所示,此时测力计指针指示的测量结果为2.2N。
【分析】体温计的汞液面可以脱离测温物体读数,水银柱不能自动回缩,所以当体温计示数大于人体温度时,体温计示数不变,分度值为0.1℃,据图读数;
弹簧测力计:使用前弹簧测力计竖直调零,分度值为0.2N,重力方向竖直向下,据图读数,对钩码的拉力与弹簧测力计的弹簧轴线一致。
17.(2025九下·北京月考)有甲、乙、丙三个轻质小球,甲球带正电。将甲与乙、丙靠近时,他们相互作用的情况如图所示,由此判断乙球   ,丙球   (两空均选填“带正电”、“带负电”、“不带电”、“可能不带电”)。
【答案】可能不带电;带正电
【知识点】电荷间的相互作用规律;物体带电情况的判断
【解析】【解答】甲球带正电,由于带电体能够吸引轻小物体,因此乙球可能不带电;根据电荷间的相互作用规律,异种电荷相互吸引,故乙球也可能带负电。甲球带正电,根据同种电荷相互排斥的原理,可判定丙球带正电。
【分析】电荷间的作用规律为:同性电荷相互排斥、异性电荷相互吸引,吸引细小物质。
18.(2025九下·北京月考)为探究晶体和非晶体的熔化规律,小雨将质量相等的冰和松香分别放入两个相同的试管中,再将两个试管同时放入装有水的大烧杯中加热,如图甲所示,图乙中曲线A、B是根据实验数据绘制出的冰和松香温度随时间变化的图像。
(1)由图像可知,曲线   (选填“A”或“B”)代表冰的熔化图像,冰的熔化时间持续了   分钟,熔化过程中,冰不断吸热,温度   。
(2)如图丙是“观察碘锤中的物态变化”实验,图甲、丙两个实验都采用水浴法加热的主要目的是___________(填字母)。
A.都是为了受热均匀
B.都是为了控制温度
C.图甲是为了受热均匀,图丙是为了控制温度
D.图甲是为了控制温度,图丙是为了受热均匀
【答案】(1)B;6;不变
(2)C
【知识点】熔化和凝固的温度—时间图象;熔化和凝固的探究实验;汽化及汽化吸热的特点
【解析】【解答】(1)冰是晶体,有固定的熔点,所以B是冰的熔化图像。冰在4-10min属于熔化阶段故熔化时间为,在该过程中温度保持不变。
(2)在图甲中采用水浴法加热可以使物质受热均匀,便于观察物质的状态和记录数据;碘的熔点约为113℃,采用水浴法加热可以避免出现固态碘熔化后再汽化形成碘蒸气的情况,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
【分析】1、晶体与非晶体的识别:晶体有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点
2、熔化温度时间曲线识别:物体熔化时,温度不变(熔点),但是需要不断吸热,此阶段处于固液共存态。
(1)[1]晶体有固定的熔点,在熔化的过程中温度不变,由同乙得,B熔化过程中温度不变,是冰的熔化图像。
[2]冰从第4min开始熔化,第10min时冰刚好熔化结束,熔化时间为
[3]晶体熔化过程中温度保持不变。
(2)在图甲中采用水浴法加热可以使物质受热均匀且温度升高缓慢,便于观察物质的状态和记录数据;碘的熔点约为113℃,图丙中采用水浴法加热可以使碘的温度低于碘的熔点,避免出现固态碘熔化后再汽化形成碘蒸气的情况,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
19.(2025九下·北京月考)如图所示,在“研究物体动能与速度、质量的关系”实验中,小明将A、B、C三小球先后从同一装置的hA、hB、hC高处静止滚下(mA=mB<mC,hA=hC>hB)推动纸盒在水平木板上运动一段距离后静止。
(1)实验中通过观察   比较动能的大小;
(2)小明依次完成甲、乙、丙三次实验,分析比较实验甲与实验乙可得出结论是:   ,甲、乙两次实验中若将纸盒拿走,则小球静止时在水平面上克服阻力做功WA   WB。(木板足够长,选填“>”、“<”或“=”)。要探究另一个影响因素应该选择   两次实验,若丙中纸盒滑出木板,则对丙实验过程可以采取的措施是   ;
A.减小C球的质量  B.增大纸盒的质量  C.降低C球的高度
(3)小明认为通过甲、乙两次实验也可探究重力势能与高度关系,他的想法   (选填“可行”或“不可行”);
(4)图丁中,若将两个质量不同的小球(mA>mB)分别压缩同一弹簧至相同长度并由静止释放,同一木块受撞击后移动的距离sA   sB(不考虑碰撞时能量损失,选填“>”、“<”或“=”)。
【答案】(1)纸盒移动的距离
(2)当质量一定时,速度越大,动能越大;>;甲、丙;A
(3)可行
(4)=
【知识点】势能大小的比较;探究影响物体动能大小的因素;探究影响物体势能大小的因素
【解析】【解答】(1)实验采用转换法,通过测量纸盒被推动的距离来间接比较动能的大小。
(2)甲乙对比实验中,保持小球质量不变,改变下滑高度(即改变速度),发现速度越大时纸盒被推得越远,说明:当质量一定时,物体的速度越大,动能越大。
小球运动时克服摩擦力做功,动能转化为内能。由于甲实验中小球初动能更大(Ek甲 > Ek乙),因此转化的内能更多(Q甲 > Q乙)。
探究动能与质量关系时,需控制速度不变(保持下滑高度相同),改变质量,故应选择甲丙两组实验进行对比。
当纸盒滑出木板时,说明动能过大。为继续实验,在不改变速度(高度)的前提下,应减小C球的质量(选择A方案)。
(3)重力势能与高度成正比。实验中通过改变小球释放高度来改变初始重力势能,这些势能最终转化为动能,因此该实验方案合理。
(4)当不同质量小球将同弹簧压缩相同程度时,弹簧储存的弹性势能相同。释放后这些势能全部转化为小球动能,因此尽管质量不同,但最终木块获得的动能相同,移动距离相同。这说明动能与质量无关的结论是错误的,实际是因为实验设计没有控制好变量(应保证不同质量小球获得不同速度)。
【分析】1、转换法:在物理实验中,某些物理量(动能、电能)难以直接观察,需要转换成容易观察的指标进行测量,如通过测量纸盒被推动的距离来间接比较动能的大小;
2、机械能:机械能为动能和重力势能之和,当质量不变时,动能和速度成正比,速度不变时,动能和质量成正比;当质量不变时,重力势能和高度成正比,高度不变时,重力势能和质量成正比;
3、控制变量法:在物理实验中,存在多个影响因素共同决定某个物理量,如探究动能和质量的关系,需要改变质量,控制速度相同。
(1)实验中运用转换法,通过观察纸盒移动的距离来比较动能的大小。
(2)[1]甲乙两实验中,小球的质量是相同的,下滑的高度不同,小球达到斜面底端的速度不同,且小球的速度越大,将纸盒推动的距离越远,小球的动能越大,因此可得结论为:当质量一定时,速度越大,动能越大。
[2]小球运动过程中,克服阻力做功,该过程中将动能转化为内能,由于甲实验中小球的动能大,则克服阻力做的功多,即WA>WB。
[3]要探究动能与质量的关系,应控制小球在斜面上下滑的高度相同,改变小球的质量,因此选择甲丙两实验。
[4]实验中纸盒滑出木板,说明小球具有的动能过大,由于探究动能与质量的关系,所以不能改变小球的速度,即小球在斜面上的高度不变,可以减小C的质量,故A符合题意,BC不符合题意。
故选A。
(3)重力势能的大小与质量和高度有关,小球的质量相同,滚下的高度不同,具有的重力势能就不同,实验过程小球的重力势能转化为动能,故该方案可行。
(4)若用质量不同的小球将同一弹簧压缩相同程度后 静止释放,撞击同一木块,撞击的动能由弹簧的弹性势能转化而来,而弹簧的弹性势能的大小与形变程度有关,故弹簧的弹性势能相同,转化成的动能相同,因此,木块最终移动的距离相同。
20.(2025九下·北京月考)在“用电流表、电压表测电阻”的实验中
(1)实验原理是   ,电压表应与待测电阻   连接.
(2)小华向学在某一次测量时,观察到接在待测电阻两端电压表的示数如图所示,则电阻两端的电压为   伏.若此时电流表示数为0.1安,则电阻的阻值为   欧.
(3)“探究导体中电流与电压的关系”实验和“用电流表电压表测电阻”实验相比较:需要测量的物理量   (选填“相同”或“不同”),实验目的   (选填“相同”或“不同”).“探究导体中电流与电压的关系”实验中,进行多次实验,是为了   “用电流表、电压表测电阻”实验中,进行多次实验,是为了   .
【答案】R=;并联;2.2;22;相同;不同;使实验具有普遍性,得出普遍规律;减小误差
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1) 在“用电压表、电流表测电阻”实验中,测量电阻的实验原理是欧姆定律,表达式为:R=。 电压表应与待测电阻并联连接,以测量电阻两端的电压。
(2)根据图示电压表读数(使用小量程),电压表示数为2.2V。 若此时电流表示数为0.1A,则电阻值为:R===22。
(3)“探究电流与电压关系”实验和“伏安法测电阻”实验都需要测量电阻两端的电压和通过电阻的电流,因此实验测量的物理量相同。
两者的实验目的不同:“探究电流与电压关系”是为了研究电流与电压的关系,而“伏安法测电阻”是为了测定电阻的阻值。
在“探究电流与电压关系”实验中,多次实验的目的是为了在不同电压条件下研究电流与电压的关系,从而得出普遍规律。
在“伏安法测电阻”实验中,多次实验的目的是通过多次测量求平均值,以减小测量误差。
【分析】1、伏安法测电阻:电压表并联待测电阻两侧测量待测电阻的电压U,电流表串联在电路中测量待测电阻的电流I,根据欧姆定律R=U/I计算待测电阻的阻值。
2、电路动态分析:变阻器是通过改变接入电路的电阻长度进而改变电路的电流和电压,当变阻器滑片时,接入电路中的阻值变化,导致电路中的电流变化,电阻的电压示数变化,根据欧姆定律多次计算电阻,求解平均值。
21.(2025九下·北京月考)小明用如图所示的装置“探究电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关”。
(1)装置中两个透明容器中密封着等量的空气,生活中我们经常看到“电炉丝热得发红,而与它相连的导线却不热”这一现象,可用图   (选填“甲”或“乙”)的实验结论来解释;
(2)如图乙所示,小明想探究电阻产生的热量与电流的关系,右侧容器内电阻丝的阻值应为   ;右侧容器外并联的电阻丝起到   的作用(选填“分流”或“分压”);若容器外侧的电阻丝也为,左容器中电阻产生的热量应该是右容器中电阻产生的热量的   倍。
【答案】(1)甲
(2)5;分流;4
【知识点】焦耳定律;电流的热效应
【解析】【解答】(1)甲装置中,左右两侧容器的电阻串联连接,因此通过它们的电流相同,但两侧电阻值不同。该设计可用于研究电流通过导体时产生的热量与电阻大小的关系。在实际应用中,电炉丝与导线串联,由于电炉丝电阻远大于导线电阻,在相同电流和通电时间下,电炉丝会产生更多热量。这一现象与甲实验的原理完全一致,因此可用甲实验解释"电炉丝发热发红而导线几乎不发热"的现象。
(2)使用乙装置研究热量与电流的关系时,需要保持两侧容器中的电阻值相同(均为5),通过改变电流大小来实现对比实验。
在乙图连接方式中,右侧容器的电阻与外接电阻并联后,再与左侧电阻串联。根据并联电路特性,通过右侧容器电阻的电流将小于左侧电阻的电流,这种设计实现了对两个容器中电流大小的差异化控制。
当外接电阻也设置为5时(与容器内电阻相同),根据并联电路分流原理,左侧电阻电流将是右侧的两倍。根据焦耳定律Q=I2Rt,在相同时间内,左侧电阻产生的热量将达到右侧的4倍。
【分析】探究电流的热效应:原理为焦耳定律Q=I2Rt,所以产热量和电阻成正比,和电流的平方成正比,实验中通过液面高度差的变化作为观察指标转化为电流的产热量。
转换法:在物理实验中,某些物理量(内能、电能)难以直接观察,需要转换成容易观察的指标进行测量,如本题中热能的大小难以直接测量,所以需要通过 液面高度差的变化进行测量;控制变量法:在物理实验中,存在多个影响因素共同决定某个物理量,如电流的热效应的影响因素有:电阻和电流。在探究某个单一变量对物理量的影响时,需要控制其余变量相同,如探究 导体的发热量可能与导体的电阻的关系时,需要电流相同,故选择串联电路。
(1)甲装置中,左、右两侧容器中电阻串联,通过的电流大小相等,但电阻大小不同,可探究电流通过导体产生热量的多少跟电阻大小的关系。电炉丝与导线串联,通过的电流和通电时间相同,而电炉丝的电阻大,产生热量多,与甲实验的原理相同。所以可以用甲实验来解释“电炉丝热得发红,而与它相连的导线却不热”这一现象。
(2)[1]用图乙探究电阻产生的热量与电流的关系,需控制容器中电阻大小相等,改变电流大小,故右侧容器内电阻丝的阻值应与左侧容器中电阻大小相等,为5。
[2]乙图中,右侧容器外电阻与容器内电阻并联后再与左侧容器内电阻串联,根据并联电路电流特点可知,通过右侧容器内电阻的电流小于通过左侧容器内电阻的电流,这样并联的电阻丝起到分流的作用,从而改变容器中通过两个电阻的电流大小。
[3]若容器外侧的电阻丝也为,与容器内电阻大小相等(也与左侧容器中电阻大小相等),根据并联电路电压特点和欧姆定律可知,通过左侧容器中电阻的电流是通过右侧容器中电阻电流的2倍,根据Q=I2Rt可知,相同时间内,左侧容器电阻产生的热量是右容器中电阻产生的热量的4倍。
22.(2025九下·北京月考)如图(a)甲所示是紫砂壶,小明想知道紫砂壶的密度,将壶带到学校实验室进行测量。
(1)用天平测量壶盖的质量:
①把托盘天平放在水平桌面上,把游码放在标尺的   处,发现指针如图(a)乙所示,此时应将平衡螺母向   端调节(选填“左”或“右”),直到指针指向分度盘的中央;
②将壶盖放在左盘中,在右盘中增减砝码并移动游码直至横梁在水平位置平衡时,右盘中砝码的质量和游码的位置如图(a)丙所示,则壶盖的质量是   g;
(2)测量壶盖的体积时,他发现壶盖放不进量筒,于是设计了如图(b)所示的步骤:
a.往烧杯中加入适量的水,把壶盖浸没,在水面到达的位置上作标记;
b.然后取出壶盖;
c.先往量筒装入40mL的水,然后将量筒的水缓慢倒入烧杯中,使水面到达标记处,量筒里剩余水的体积如图所示,则壶盖的体积为   cm3,则该紫砂壶密度是   kg/m3;
(3)根据以上步骤,你认为这个同学测出的紫砂壶密度比真实值   (选填“偏大”或“偏小”)。
【答案】零刻度线;左;43.4;14;3.1×103kg/m3;偏小
【知识点】固体密度的测量
【解析】【解答】(1)①调节天平平衡时,首先需要将游码归零,放置在标尺的零刻度线处,然后再调节平衡螺母。当分度盘指针向右偏转时,应向左调节平衡螺母,使指针指向分度盘中央。
②根据图丙所示,壶盖的质量为m = 20g + 20g + 3.4g = 43.4g
(2)实验中,通过量筒倒入烧杯中的水体积即为壶盖的体积。图b显示量筒的分度值为2mL,剩余水的体积为26mL,因此壶盖的体积为V = 40mL - 26mL = 14mL = 14cm3;紫砂壶的密度计算如下:
(3)在取出壶盖时,带走少量水会导致量筒中倒入烧杯的水体积偏大,从而使测得的壶盖体积偏大。由于质量测量准确,根据密度公式,计算得到的密度会偏小。
【分析】1、测量物体密度试验:原理为ρ=m/v,使用的仪器为天平和量筒;
2、天平的使用步骤:1、调零:天平置于水平台上,将游码归零,调节平衡螺母使得指针指向刻度中央,
称重:是用镊子夹取砝码,测量时为左物右码,不断调整砝码和游码重量,使得天平重新平衡;测量为左物右码,为了准确测量液体质量需要:先测水和烧杯总重m1,倒出一定体积的液体,测量剩余液体和烧杯的质量m2,所以水的质量为m1-m2,
3、量筒的使用:确定分度值,视线平行对准液面最低处,进行读数。
四、材料阅读题(共4分)
23.(2025九下·北京月考)如图甲所示为小华研究弹簧测力计的示数F与物体A下表面离水面的距离h的关系的实验装置,其中A是重3牛,体积为200cm3的实心均匀圆柱形物块。用弹簧测力计提着物体A,使其缓慢浸入水中(水未溢出),得到F与h的关系图像如图乙所示(g取10N/kg)。
(1)求该圆柱体物块全部浸没在水中时受到水的浮力为多少   ?
(2)乙图中a对应的值为   牛。
(3)小华若换用另一种密度比水小的液体重复以上实验,请大致的在乙图中绘制出F与h关系的相应图线。
【答案】(1)该圆柱体物块全部浸没在水中时受到水的浮力为2N
(2)1
(3)当液体的密度比水小时,当物体A全部浸没在液体中时比全部浸没在水时,根据可知浮力变小,根据称重法可知可知,弹簧测力计的示数变大,由此大致绘制出F与h关系的相应图线,如下图所示:
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】(1)根据浮力公式计算可知该圆柱体物块全部浸没在水中时受到水的浮力为。
(2)当物体A全部浸没在水中后,随着h的变大,但是排开液体的体积不变,所以物体A所受到的浮力不变,根据可知,当此阶段弹簧测力计的示数不变,由图乙可知,当时,物体A完全浸没在水中,所以a的值为
(3)当液体的密度比水小时,当物体A全部浸没在液体中时比全部浸没在水时,根据可知浮力变小,根据称重法可知可知,弹簧测力计的示数变大,由此大致绘制出F与h关系的相应图线,如下图所示:
【分析】1、称重法测量物体浮力:先测出物体的重力,然后将物体浸入水中,弹簧测力计的示数就会减小,减小的示数就是物体受到的浮力,
2、浮力的本质为上下表面产生的压力差,计算公式为F浮=ρ液gV排,所以物体所受浮力和物体所处的深度无关,与排开水的体积有关,当排开水的体积越小时,浮力越小,排开水的体积越大时,浮力越大。
(1)该圆柱体物块全部浸没在水中时受到水的浮力为
(2)根据可知,当物体A全部浸没在水中后,随着h的变大,物体A所受到的浮力不变,根据可知,当物体A全部浸没在水中后,随着h的变大,弹簧测力计的示数不变,由图乙可知,当时,物体A完全浸没在水中,所以a的值为
(3)当液体的密度比水时,根据可知,当物体A全部浸没在液体中时比全部浸没在水时,所受浮力变小,根据可知,当物体A全部浸没在液体中时比全部浸没在水时,随着h的变大,弹簧测力计的示数变大,由此大致绘制出F与h关系的相应图线,如下图所示:
五、计算题(共8分,24题4分,25题4分)
24.(2025九下·北京月考)小明家的加热桌垫,采用电压恒为5V的USB接口供电,加热桌垫有高温挡和低温挡,图是其内部简化电路图,R1、R2均为发热电阻,高温挡功率为50W,低温挡工作时的电流为2A。求:
(1)低温挡的功率;
(2)电阻R1和R2的阻值。
【答案】解:(1)当S1闭合,S2断开时, R1和R2串联,电路中的总电阻最大,电路的总功率最小,加热垫处于低温挡,由题意可知,电源电压恒为5V,低温挡工作时的电流为2A,根据公式
可知,低温挡的功率为
(2)当S1和S2都闭合时,电路为R1的简单电路,电路中的总电阻最小,电路的总功率最大,加热垫处于高温挡,由题意可知,高温挡功率为50W,根据公式
可知
解得
由(1)可知,R1和R2串联时,为低温挡,电流为2A,根据欧姆定律可知
答:(1)低温挡的功率是10W;
(2)电阻R1的阻值是0.5Ω,电阻R2的阻值是2Ω。
【知识点】电阻的串联;欧姆定律及其应用;电功率的计算;多状态电路——多挡位问题
【解析】【分析】(1)当S1闭合,S2断开时, R1和R2串联,电路中的总电阻最大,电路的总功率最小,加热垫处于低温挡,由题意可知,电源电压恒为5V,低温挡工作时的电流为2A,根据公式计算低温挡的功率;
(2)当S1和S2都闭合时,电路为R1的简单电路,电路中的总电阻最小,电路的总功率最大,加热垫处于高温挡,由题意可知,高温挡功率为50W,根据公式计算高温档的功率;进而求解;由(1)可知,R1和R2串联时,为低温挡,电流为2A,根据欧姆定律可知
,进而求解。
25.(2025九下·北京月考)工人用如图甲所示的滑轮组利用箱子运送建材上楼,每次运送量不定.滑轮组的机械效率随建材重量变化的图象如图乙所示,滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计,g取10N/kg。
(1)动滑轮的重力是多大?
(2)若工人在 1min 内将建材匀速竖直向上提升了 12m,作用在钢绳上的拉力为 200N,求拉力的功率;
(3)当滑轮组的机械效率为 80% 时,运送建材的重力是多大?
【答案】(1)由图乙知道,当运送建材的重力G1=400N时,滑轮组的机械效率η=50%,所以滑轮组的机械效率:
η=,解得G轮=400N;
(2)由图甲知道,n=2,所以钢绳移动的距离是物体移动距离的2倍,即s=nh=2×12m=24m,拉力做的功:W=Fs=200N×24m=4800J,
拉力的功率:P= =80W;
(3)当滑轮组的机械效率为80% 时,即η=,解得建材的重力是:G'=1600N。
【知识点】功率的计算;动滑轮拉力的计算;滑轮(组)的机械效率
【解析】【解答】(1)由图乙知道,当运送建材的重力G1=400N时,滑轮组的机械效率η=50%,所以滑轮组的机械效率:
η=,解得G轮=400N;
(2)由图甲知道,n=2,所以钢绳移动的距离是物体移动距离的2倍,即s=nh=2×12m=24m,拉力做的功:W=Fs=200N×24m=4800J,
拉力的功率:P= =80W;
(3)当滑轮组的机械效率为80% 时,即η=,解得建材的重力是:G'=1600N。
【分析】1、动滑轮的工作特点:可以省力,但是费距离,定滑轮的工作特点:可以改变方向但是不省力
2、拉力的计算,F=,n为动滑轮缠绕绳子数,绳子移动的距离为物体移动距离的n倍,
3、功的相关计算:W=Fs,距离为拉力的方向。总结:考虑滑轮重力的情况,定滑轮的机械效率要大于动滑轮,重物重力越大,机械效率越大。
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