【精品解析】湖南省衡阳市八中教育集团2024-2025学年九年级下学期期中考试物理试题

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湖南省衡阳市八中教育集团2024-2025学年九年级下学期期中考试物理试题
1.中考期间,为了给考生营造一个安静的环境,各地纷纷“禁噪”。“禁噪”是
A.防止噪声的产生 B.使噪声变成乐音
C.阻断噪声的传播 D.防止噪声进入人耳
2.如图所示,智能快递车正在运送包裹,用户通过人脸识别取货。下列分析正确的是(  )
A.用户看见快递车,是因为光在它表面发生了折射
B.地面出现快递车的影子,是光的直线传播形成的
C.智能快递车上的摄像头利用了光的反射原理工作
D.人脸识别时,人通过摄像头成倒立、等大的虚像
3.春节期间,全国多地上演非遗打铁花(如题图),其主要过程是将生铁烧至1600℃以上化成铁水,一人舀起铁水抛向空中,另一人则用力击打空中的铁水,瞬间铁花四溅。下列说法正确的是( )
A.铁花四溅是汽化现象
B.打铁花涉及的物态变化有液化、凝固
C.铁水凝固过程中所含热量不变
D.生铁化成铁水时,需吸收热量
4.图中测量仪器的使用,操作正确的是(  )
A.图甲:用刻度尺测量木块的长度
B.图乙:用天平测量液体的质量
C.图丙:用弹簧测力计测量物体的重力
D.图丁:用温度计测量液体温度
5.如图所示,是修筑公路的压路机,下列措施为了增大压强的是(  )
A.碾子质量很大 B.轮胎很宽
C.用橡胶制作轮胎 D.向转轴加润滑油
6.如图所示的工具中,属于费力杠杆的是(  )
A.钓鱼竿 B.开瓶器
C.核桃夹 D.钢丝钳
7.如图所示,在2025年央视春晚创意融合舞蹈《秧BOT》中,16台人形机器人身着艳丽的花棉袄,与舞蹈演员们配合默契,共同展现了一场别开生面的视觉盛宴。不考虑空气阻力,则手绢在离开机器人手向上运动的过程中,下列说法正确的是(  )
A.机器人站在水平地面上受到的重力和对地面的压力是一对平衡力
B.机器人将手绢抛出后继续对手绢做功
C.手绢离开机器人手后,由于受到惯性的作用故可继续向上运动
D.机器人将手绢竖直向上抛出后,手绢的动能转化为重力势能
8.油罐车在运输过程中,汽油和油罐摩擦使得油罐车带了正电,所以车尾会有一根铁链拖在地上,防止静电带来的危害。下列说法正确的是(  )
A.油罐车在盘山公路上坡行驶时可以省力也能省功
B.行驶的油罐车常会“吸引”地面的落叶是因为空气流速大的地方压强大
C.油罐带了正电是因为摩擦过程中得到了电子
D.油罐车散发出汽油味是因为分子在不停地做无规则运动
9.将一根短的金属丝缓慢拉长,下列物理量变大的是(  )
A.质量 B.体积 C.电阻 D.密度
10.随着智能手机的普及,手机使用的安全问题备受关注。下列做法安全合理的是(  )
A.手机充电时,不停地接打电话 B.手机不充电时,及时断开电源
C.充电线破损时,仍然继续使用 D.充电器自燃时,迅速浇水扑灭
11.如图所示,嫦娥六号成功着陆月球背面,在鹊桥二号中继星的支持下,实现人类首次月球背面地表采样返回。下列说法中正确的是(  )
A.采集的样品返回地球后质量会减小
B.太阳能电池主要将光能转化为内能
C.控制中心利用电磁波最终实现对嫦娥六号的控制
D.嫦娥六号下降过程中,相对于月球表面是静止的
12.长沙地铁总体结构为“米字形构架,双十字拓展”,纵横交错,市民出行非常便捷。如图所示为地铁站进出闸机(电动机M),有两种识别方式:刷卡(开关S1)或扫二维码(开关S2),只要其中一种方式识别成功即可闭合相应开关,闸机开启。下列模拟地铁站进出闸机的电路中,与其符合的是(  )
A. B.
C. D.
13.太阳是人类能源的宝库。在太阳内部,氢原子核在超高温下发生   ,释放出巨大的核能。太阳能属于   (选填“一次”或“二次”)能源。
14.在海拔较高的地区,人们用高压锅(如图)煮饭,原因是液体的沸点随气压的增大而   (选填“升高”或“降低”)。煮饭时高压锅限压阀被气流顶起,这一现象与热机的工作循环中的   冲程原理相同。
15.如图所示,当拉力F为5牛时,木块以0.2米/秒的速度向右做匀速直线运动。该滑轮是   (选填“定滑轮”或“动滑轮”),此时,拉力F的功率是   。(滑轮重、绳重及滑轮摩擦均不计)
16.如图甲所示是进行“坐位体前屈”体质测试的情景。小华所在项目化学习小组设计了一个功能相似的测试模型,其原理电路如图乙所示,电源电压6V不变,R0的阻值为30Ω,电阻R1用总长为30cm、粗细均匀的电阻丝制成(其电阻与长度成正比),挡板初始位置在R1最左端。闭合开关,向右推动挡板的过程中,电流表示数    (变小/不变/变大),挡板推到最右端时,电流表示数为0.05A,此时电压表示数为   V。下表为九年级女生“坐位体前屈”国家体质标准,若小华进行测试时电压表示数为3V,则她的测试等级为    。
九年级女生测试等级 不合格 合格 良好 优秀
挡板P移动距离L/cm <3.7 3.7≤L≤16.7 16.717.图中的入射光线平行于凸透镜主光轴,画出经凸透镜后的折射光线。
18.如图所示,请根据电流方向判断螺线管的磁极,标出螺线管的右端的极性(选填“N”或“S”)。
19.某学习小组在“探究光的反射定律”的实验中,进行了如下操作和分析:
实验次数 入射角 反射角
1
2
3
(1)如图甲所示,正确摆放平面镜和纸板后进行实验,根据表中数据可得结论:   ;
(2)如图乙所示,把纸板NOF向前折或向后折,在纸板上   (选填“能看到”或“不能看到”)反射光线。该实验现象说明反射光线、入射光线和法线都   (选填“在”或“不在”)同一平面内;
(3)如果让光束沿着图甲中FO的方向射向镜面,它被反射后沿着   射出(用图甲中的字母表示)。
20.在探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关的实验中,先后把木块放在长木板上,水平向右拉动木块,当木块匀速运动时,读出弹簧测力计的示数。
(1)如图甲,弹簧测力计示数为2N,根据   知识,木块受到的滑动摩擦力为   N;
(2)比较甲和乙实验,可得出滑动摩擦力的大小与接触面所受的   有关;
(3)比较甲和丙实验,可得压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越   。
21.小宁和同学们在“测量小灯泡电阻”的实验中,选用额定电压为2.5V的小灯泡、三节新干电池、电流表、电压表、滑动变阻器(50Ω,1A)、开关、导线等实验器材进行实验。
(1)连接电路时,开关应该   ,滑动变阻器的滑片调到阻值最大处;
(2)闭合开关,在移动滑动变阻器滑片的过程中,发现两个电表指针都左右摆动,同时看到小灯泡闪烁,用手捏紧滑动变阻器的滑片后,电路恢复正常,则电路故障的原因可能是   ;
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,记录多组数据,并绘制出图乙所示的I-U关系图像。则小灯泡正常发光的电阻为   Ω;
(4)同学们交流后,发现该实验还可以测量小灯泡的电功率,并分析出小灯泡的实际电压为额定电压的一半时,小灯泡的实际功率大于额定功率的四分之一,其根本原因是   。
22.一款电保温杯垫,如图所示,能使杯垫上杯内的水持续保温在55℃左右,功率为16W。把质量为200g、初温为51℃的水倒入杯中保温,5min后升高到55℃。已知。求这段时间内:
(1)水吸收的热量;
(2)杯垫消耗的电能;
(3)杯垫给水加热的效率。
23.一个底面积S1=0.01m2的不吸水的圆柱体A用细线拴在容器底部,容器内部底面积为S2=0.1m2,水面与圆柱体A上表面恰好相平,如图甲所示,现将水缓慢放出,圆柱体A底部受到的液体压强p随着容器中水的深度h变化的图像如图乙所示,水的密度,g=10N/kg。
(1)由图像分析,当水的深度为   (选填“h1”、“h2”或“h3”),绳子的拉力恰好变为0。
(2)求圆柱体A的重力;
(3)求圆柱体A的密度;
(4)如图甲所示,若不将水放出,只剪断细线,圆柱体A静止后,与剪断细线前相比,水对容器底部压强减少了多少
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】防治噪声的途径
【解析】【解答】禁噪”是在声源处防止噪声的产生,A正确,BCD错误
综上选A
【分析】根据减弱噪音的途径判识选项
减弱噪音的途径有:声源处-禁噪(摩托车装消声器)、传播中(建隔音墙 )、人耳处(戴耳罩)
2.【答案】B
【知识点】光的直线传播及其应用;光的反射;凸透镜成像的应用
【解析】【解答】A.用户看见快递车,是因为光在它表面发生了反射,而不是发生光的折射,故A错误;
B. 地面出现快递车的影子, 是光的直线传播形成的,故B正确;
C.智能快递车上的摄像头相当于一个凸透镜,利用了光的折射原理工作,故C错误;
D.人脸识别时,人在凸透镜的二倍焦距以内,则人通过摄像头成倒立、缩小的实像,故D错误。
故选B。
【分析】A.镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律;不同点是镜面反射是入射光线是平行光线时,反射到光滑的镜面,又以平行光线出去;漫反射时,入射光线是平行光线时,反射到粗糙的物体,反射光线向各个方向出去;
B.光在同一均匀介质中沿直线传播。光沿直线传播的实例有:小孔成像、激光准直、影子、日食和月食等;
CD.凸透镜成像时,u>2f,成倒立、缩小的实像,应用于照相机。
3.【答案】D
【知识点】熔化与熔化吸热特点;凝固与凝固放热特点;热量的概念
【解析】【解答】A.铁水冷却形成铁花属于凝固现象,因此 A 错误;B.生铁在高温下熔化为铁水属于熔化,铁水遇冷凝固成铁花,整个过程包含熔化和凝固两种物态变化,选项结论判断有误,故 B 错误;
C.热量是伴随热传递的过程量,只能说吸收或放出热量,不能用 “含有” 来描述物体的热量,因此 C 错误;
D.生铁由固态变为液态铁水属于熔化现象,熔化过程需要持续从外界吸收热量,故 D 正确。
故选D。
【分析】凝固为液态变化为固态,释放热量,如结冰;
熔化为固态变化为液态,吸收热量,如雪消融;
热量是过程量,只能通过吸收或者释放来描述。
4.【答案】C
【知识点】温度及温度计的使用与读数;质量的测量与天平的使用;刻度尺的使用;弹簧测力计及其使用
【解析】【解答】A.刻度尺的刻度未与被测物体边缘对齐,操作错误。
B.量筒细高结构直接放置天平易倾倒,禁止此操作。
C.弹簧测力计竖直悬挂重物静止时,由二力平衡条件可得示数,方法正确。
D.温度计玻璃泡接触容器底会导致测温失准。
综上所述,仅选项C操作规范。
【分析】1、刻度尺的使用:测量物体长度时,要将物体紧贴刻度尺,视线与刻度尺刻度平行;
2、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;
3、温度计的原理及使用方法:温度计的之作用原理为热胀冷缩,读数时,需确定分度值,视线平行液柱所对应的刻度线。使用方法:在测量物体的温度时,首先要估测待测物体的温度,选择合适的温度计,进行测量,测量时温度计的玻璃泡要与被测液体充分接触,且等待一段时间,待示数稳定后读数;
4、量筒在使用时,不能直接放置在天平上。
5.【答案】A
【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】【解析】A:碾子质量较大,在相同受力面积下能增大对路面的压强(),符合题意;B:轮胎宽度增加会增大受力面积,根据压强公式()可知会减小压强,不符合题意;
C:橡胶轮胎的特性是弹性好、耐磨,与压强无关,不符合题意;
D:加润滑油的作用是减小摩擦系数,属于摩擦学范畴,不符合题意。
正确答案为A。
【分析】压强的计算公式:P=F/S,增加压强的方式有增加压力、减小受力面积、减小压强的方式有减小压力,增加受力面积。
6.【答案】A
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】A.使用钓鱼竿钓鱼时,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故A正确;
B.使用开瓶器时,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故B错误;
C.使用核桃夹时,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故C错误;
D.使用钢丝钳时,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故D错误。
故选A。
【分析】杠杆分类:省力杠杆(动力臂大于阻力臂,省力费距离),费力杠杆(动力臂小于阻力臂,费力省距离),等臂杠杆(动力臂等于阻力臂,不省力也不费距离)。
7.【答案】D
【知识点】机械能及其转化;惯性及其现象;是否做功的判断
【解析】【解答】选项A:重力作用在机器人上,压力作用在地面,二者作用对象不同,不符合平衡力定义(平衡力需作用在同一物体上),因此A错误。
选项B:手绢被抛出后与机器人无接触,不存在力的作用,故机器人对手绢不做功,B错误。
选项C:惯性是物体保持运动状态的性质,属于属性而非力,表述"受到惯性作用"存在物理概念错误,手绢运动是因惯性维持,C错误。
选项D:手绢上升时速度减小(动能),高度增加(重力势能),符合能量转化规律,D正确。
综上所述,正确答案为D。
【分析】1、平衡力的特点为:大小相同,方向相反,作用在同一个物体上;
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、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;
4、物体做功的条件:物体受到力,沿着力的方向产生了位移。
8.【答案】D
【知识点】流体压强与流速的关系;斜面的机械效率;两种电荷;分子热运动
【解析】【解答】A.油罐车在盘山公路上坡行驶时,盘山公路相当于斜面,可以省力,但根据功的原理(),使用任何机械都不能省功,故A错误;
B.根据流体压强与流速的关系,行驶的油罐车"吸引"地面落叶是因为车体附近空气流速大压强小,不是压强大,故B错误;
C.油罐带正电是因为摩擦过程中失去了电子,而不是得到电子,故C错误;
D.汽油味的扩散现象说明汽油分子在不停地做无规则运动,这是分子热运动的直接表现,故D正确。
故选D。【分析】1、压强和流速的关系:压强越大,流速越小,应用为飞机机翼上凸,空气流速快,导致压强较小,形成向上的升力
2、分子热运动的特点:分子无规则运动,肉眼无法观察,常见例子有:气体颜色的改变,味道的扩散;且温度越高,分子热运动速度越快;
3、任何机械都不省功;
4、摩擦起电的实质为电子的转移,物体失去电子带正电,物体得到电子带负电,如两种电荷:丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒带正电(失去电子);橡胶棒摩擦毛皮,橡胶棒带负电(得到电子)。
9.【答案】C
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【解答】A.将一根短的金属丝缓慢拉长,只是形状发生改变,因此质量保持不变,故A不合题意;
D.将一根短的金属丝缓慢拉长,种类不变,因此它的密度不变,故D不合题意;
B.金属丝的质量不变,密度不变,根据可知,它的体积不变,故B不合题意;
C.金属丝被拉长后,长度增大,横截面积减小,因此电阻变大了,故C符合题意。
故选C。
【分析】根据对质量、体积、电阻和密度的认识判断。
10.【答案】B
【知识点】安全用电原则
【解析】【解答】A.手机充电时接打电话存在安全隐患。充电过程中电池内部化学反应活跃,同时通话时电路高负荷运行会产生大量热量。持续通话会导致手机温度升高,可能损害电池寿命,甚至引发电池爆炸或起火等严重事故。因此充电时频繁接打电话是不安全的做法,故A不符合题意;
B.手机充满电后及时断开电源是正确做法。保持充电器长时间通电可能导致元件老化或短路,存在火灾风险。及时断电既能消除安全隐患,又能节约能源,故B符合题意;
C.使用破损充电线极其危险。导线外露可能导致触电事故,线路短路可能引发火灾。发现充电线破损应立即停止使用并更换,故C不符合题意;
D.充电器起火时用水灭火是错误的。水会导电可能导致触电,且遇高温会产生蒸汽造成烫伤。正确做法是先切断电源,再使用干粉灭火器扑救,故D不符合题意。
故选B。
【分析】家庭安全用电原则:不同时使用功率较大的电器,避免电路中功率较大导致电流较大,引发火灾、不湿手接触用电器开关、不在电线上上晾衣服,金属外壳要接地,避免发生触电。
11.【答案】C
【知识点】质量及其特性;能量的转化或转移;参照物及其选择;电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解析】A选项分析:质量作为物质的固有属性,不随物体的形状变化、状态改变或位置移动(如从月球返回地球)而发生变化,因此采集的月球样品返回地球后质量保持不变,该选项表述错误。
B选项分析:太阳能电池的工作原理是将接收到的光能直接转换为电能,而非化学能,因此该选项关于能量转换的表述存在错误。
C选项分析:电磁波具有在真空中传播的特性且能承载信息,地面控制中心正是通过电磁波链路,经由鹊桥二号中继卫星实现对嫦娥六号探测器的遥测与控制,该选项陈述正确。
D选项分析:在着陆下降阶段,嫦娥六号与月球表面的相对距离持续减小,存在明显的相对位置变化,因此以月球表面为参照物时探测器处于运动状态,该选项的运动判定错误。
综上所述,正确答案为C。
【分析】物体相对运动:物体与参照物运动状态不一致,所以物体相对参照物运动,物体与参照物运动状态不一致,所以物体相对参照物静止;
能量转化:根据物体起始状态具有的能量和最终状态具有的能量进行判断,如太阳能电池是将太阳能转化为电能;
信息的传递:无线网络通信依靠电磁波来传递信息。
12.【答案】D
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】 刷卡(开关S1)或扫二维码(开关S2),只要其中一种方式识别成功即可闭合相应开关,闸机开启 ,所以电路中存在两条支路,两个开关属于并联,D正确,ABC错误;
综上选D。【分析】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。
13.【答案】核聚变;一次
【知识点】能源及其分类;核聚变
【解析】【解答】(1)在太阳内部,氢原子核在超高温下发生核聚变,释放出巨大的核能。
(2)太阳能可以从自然界直接获取,属于一次能源。
【分析】(1)根据太阳能的能量来源解答;
(2)从自然界直接获取的能源为一次能源,由一次能源转化而成的为二次能源。
14.【答案】升高;做功
【知识点】热机的四个冲程;沸点及沸点与气压的关系
【解析】【解答】液体的沸点会随着外界气压的变化而变化,具体表现为气压增大时沸点升高,气压减小时沸点降低。在高原地区,由于海拔较高,大气压强较低,导致水的沸点下降。高压锅的工作原理是通过密封结构增加锅内的气压,从而使水的沸点提高,达到更快煮熟食物的效果。
当高压锅的限压阀被蒸汽顶起时,锅内的热能转化为限压阀运动的机械能。这一能量转换过程与热机工作循环中的做功冲程(即内能转化为机械能的阶段)具有相同的物理原理。
【分析】1、沸点和气压的关系:沸点随着气压的增加而增加,沸点随着气压的减小而减小;
2、压缩冲程:进气后关闭,排气口关闭,活塞上移,能量转化为机械能转化为内能,气缸内空气内能增加。
15.【答案】动滑轮;2W
【知识点】功率计算公式的应用;动滑轮及其工作特点
【解析】【解答】 图示中的滑轮的轴会随着物体一起移动,因此属于动滑轮。已知木块做匀速直线运动的速度为0.2m/s,根据动滑轮的特性,绳子自由端移动的速度为物体速度的两倍:,拉力F的功率计算如下:;【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、动滑轮绳子移动速度和距离是物体移动速度和距离的n倍,n为动滑轮缠绕绳子数;
3、功率的计算:公式为P=Fv。
16.【答案】变小;4.5;合格
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用;欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】图乙中,电阻R0和R1串联,电压表测量R1两端的电压,闭合开关,向右推动挡板时,电阻丝接入的长度变大,电阻变大,总电阻变大,根据,则电流变小,电流表的示数变小。
当挡板推到最右端时,电流表的示数是0.05A,R0两端的电压:U0=I1R0=0.05A×30Ω=1.5V,
根据串联电路电压规律,则电压表的示数U1=U-U0=6V-1.5V=4.5V,
计算R1最大电阻:;
当电压表示数为3V,R0两端的电压U'0=U-U'1=6V-3V=3V,
根据串联电路的分压规律,R1接入的电阻R'1=R0=30Ω;
电阻R1用总长为30cm、粗细均匀的电阻丝制成,推挡板移动的距离:,
根据表中数据,小华的测试等级为合格。
【分析】串联电路中,电阻变大,电流减小;根据U=IR,计算分压,结合串联电路电压规律,计算分压,根据,计算电阻;结合电阻的规格,计算电阻丝长度大小。
17.【答案】
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】凸透镜折射光线,有汇聚作用,平行于主光轴的入射光线经过凸透镜后,折射光线过焦点,如图所示:
【分析】透镜成像规律:凸透镜对光线有汇聚作用,平行光入射凸透镜会聚焦在焦点,经过光心的光线不发生偏折。
18.【答案】N
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】根据右手螺旋定则,电流的方向是从左边流进的,可以判定通电螺线管右边是N极。
综上 第1空 N。
【分析】通电螺线管:由通电线圈组成,磁性方向可通过安培定则判断:用右手握住通电螺线管,让四指指向电流的方向,那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极,磁性与电流、线圈匝数有关。
19.【答案】在反射现象中,反射角等于入射角;不能看到;在;OE
【知识点】光的反射定律
【解析】【解答】(1)根据表格中的实验数据可知,每次测量的反射角数值都与对应的入射角相等,因此可以得出结论:在光的反射现象中,反射角始终等于入射角。
(2)通过分析图乙实验装置可知,纸板ENF由两块纸板拼接而成。当将纸板NOF向前或向后折叠时,在该侧纸板上无法观察到反射光线,这一现象验证了反射光线、入射光线和法线必须位于同一平面内的光学规律。
(3)实验证明光在反射过程中具有可逆性。当使一束光线沿着纸板F的FO方向入射至O点时,其反射光线将沿着OE方向射出,这直观地展示了光路可逆原理。
【分析】1、探究反射定律试验:实验仪器由纸板(探究反射光线、入射光线、法线是否在同一平面),平面镜,量角器(探究入射角和反射角的大小关系)
2、实验步骤: 1、将一块平面镜放在水平桌面上,再把两张在同一平面内的硬纸板 E 和 F 竖直放在平面 镜上 ;2、 让一束光贴着纸板 E 沿 AO 方向入射,可观察到反射光线出现在 纸板 ;3、改变入射角的大小,使用量角器测量入射角和反射角的大小。
3、反射定律:反射角等于入射角,反射光线、入射光线、法线处于同一平面、在反射中光路是可逆的。
20.【答案】(1)二力平衡;2
(2)压力
(3)大
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)用弹簧测力计水平匀速拉动木块,根据二力平衡的知识,木块受到的拉力与木块受到的滑动摩擦力是一对平衡力,滑动摩擦力为2N。
(2)比较甲和乙实验,变量为压力,乙图中压力较大,弹簧测力计示数较大,摩擦力较大,所以滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关。
(3)甲和丙实验,变量为压力接触面粗糙程度,丙图中接触面比较粗糙,弹簧测力计的示数较大,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
【分析】1、力和运动:物体静止或者做匀速直线运动,物体受到平衡力的作用;
2、滑动摩擦力影响因素:控制压力相等的情况下,接触面表面越粗糙,滑动摩擦力越大;控制接触面粗糙程度相等的情况下,压力越大,滑动摩擦力越大。
(1)[1][2]用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平长木板做匀速直线运动,这是利用二力平衡的知识,此时弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,木块受到的滑动摩擦力为2N。
(2)比较甲和乙实验,接触面的粗糙程度相同,乙图中压力较大,弹簧测力计的示数较大,摩擦力较大,可以得到滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关。
(3)比较甲和丙实验,压力相同,丙图中接触面比较粗糙,弹簧测力计的示数较大,摩擦力较大,可以得到压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
21.【答案】(1)断开
(2)滑动变阻器接触不良
(3)10
(4)灯丝的电阻随温度的升高而增大
【知识点】伏安法测电阻的探究实验;实际功率
【解析】【解答】(1)为了保护电路,在连接电路时,开关应处于断开状态。
(2)闭合开关后,移动滑动变阻器滑片时,观察到两个电表指针左右摆动且小灯泡闪烁,说明电路存在接触不良问题。当捏紧滑片后电路恢复正常,表明故障原因可能是滑动变阻器接触不良。
(3)根据图像数据,当小灯泡两端电压为2.5V时,通过电流为0.25A,因此正常发光时的电阻值为:
(4)分析图乙可知,随着电压升高,图线斜率减小,说明灯丝电阻随电压增大而增大。这是由于灯丝电阻具有正温度系数特性,温度升高时电阻增大。因此当电压为额定电压一半时,根据功率公式,此时实际功率将大于额定功率的四分之一。
【分析】1、电路连接的基本操作:连接电路时,为保护电路开关应断开,变阻器调节至最大阻值处,对电表进行试触,根据电表偏转角度选择合适的电表量程;同时电表的正负极接线柱要符合电流的正进负出;
2、故障分析:电路中出现电灯泡闪烁,电流表左右移动的现象,说明电路中出现接触不良的问题;
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,灯泡电阻随着温度的增加而增加,据此分析电功率的变化情况。
(1)为了保护电路,在连接电路时,开关应断开。
(2)闭合开关,移动滑片的过程中,两个电表指针都左右摆动,小灯泡闪烁,则电路出现了接触不良,而捏紧滑片后,电路恢复正常,则电路的故障可能是滑动变阻器接触不良。
(3)由图像知,小灯泡两端的电压为2.5V时,通过的电流为0.25A,小灯泡正常发光的电阻
(4)由图乙知,当电压增大时,图线的倾斜度变小,则随着电压增大,灯丝的电阻变大,因为灯丝的电阻随温度的升高而增大,所以当电压为额定电压的一半时,根据,小灯泡的实际功率大于额定功率的四分之一。
22.【答案】解:(1)根据可得,水吸收的热量为
(2)由题意可知,加热所需的时间为
则根据W=Pt可得,杯垫消耗的电能为
(3)由可得,杯垫给水加热的效率为
答:(1)水吸收的热量为3360J;
(2)杯垫消耗的电能为4800J;
(3)杯垫给水加热的效率为70%。
【知识点】比热容的定义及其计算公式;热机的效率;电功的计算
【解析】【分析】1)根据可得水吸收的热量;
(2)加热所需的时间为,结合W=Pt可得,杯垫消耗的电能
(3)由可得,杯垫给水加热的效率。
23.【答案】(1)
(2)解:容器中水的深度由h2下降到h1的过程中,圆柱体处于漂浮状态,物块只受到重力G和浮力F浮1,且二力相等。由可知,圆柱体下表面受到的压力
由浮力产生的原因可知,此时圆柱体受到的浮力
由物体的漂浮条件可知,圆柱体的重力。
(3)解:由可知,圆柱体的质量
当容器中水的深度为h3时,圆柱体刚好浸没水中,此时圆柱体A所受浮力
圆柱体A的体积
则圆柱体A密度。
(4)解:因为圆柱体的密度小于水的密度,所以剪断绳子稳定后,圆柱体漂浮在水中,由物体的漂浮条件可知,圆柱体受到的浮力
则圆柱体排开水的体积
则液面下降的高度
则液体对容器底部压强减少量为。
【知识点】密度公式及其应用;压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】(1)当绳子的拉力恰好为0,此时物体的重力等于浮力,分析图可知,水的深度由h2下降到h1的过程中,此时物体下表面的压强不变,说明此时液体浸没的水的深度不变,物体底面积不变,物体排开液体的体积不变,由可知,该过程中圆柱体受到的浮力保持不变;说明该过程中圆柱体处于漂浮状态,因此水的深度为h2时,绳子的拉力恰好变为0。
【分析】(1)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;
(2)容器中水的深度由h2下降到h1的过程中,圆柱体处于漂浮状态,物块只受到重力G和浮力F浮1,且二力相等。由可知圆柱体下表面受到的压力,由物体的漂浮条件可知,圆柱体的重力;
(3)由可知,圆柱体的质量,圆柱体刚好浸没水中,此时圆柱体A所受浮力,圆柱体A的体积,则圆柱体A密度;
(4)因为圆柱体的密度小于水的密度,所以剪断绳子稳定后,圆柱体漂浮在水中,由物体的漂浮条件可知,圆柱体受到的浮力,则圆柱体排开水的体积,则液面下降的高度,则液体对容器底部压强减少量为。
(1)由图乙可知,当容器中水的深度由h3下降到h2的过程中,圆柱体的底部受到的液体压强不断减小,由可知,圆柱体浸在水中的深度不断减小,由V排=S1h排可知,圆柱体排开水的体积不断减小,由可知,该过程中圆柱体受到的浮力不断减小;当容器中水的深度由h2下降到h1的过程中,圆柱体底部受到的压强不变,由可知,圆柱体浸在水中的深度不变,圆柱体排开水的体积不变,由可知,该过程中圆柱体受到的浮力保持不变;当容器中水的深度由h1下降到0的过程中,圆柱体的底部受到的液体压强不断减小,由可知,圆柱体浸在水中的深度不断减小,圆柱体排开水的体积不断减小,由可知,该过程中圆柱体受到的浮力不断减小;由以上分析可知,当容器中水的深度由h2下降到h1的过程中,圆柱体受到的浮力保持不变,说明该过程中圆柱体处于漂浮状态,因此水的深度为h2时,绳子的拉力恰好变为0。
(2)容器中水的深度由h2下降到h1的过程中,圆柱体处于漂浮状态,物块只受到重力G和浮力F浮1,且二力相等。由可知,圆柱体下表面受到的压力
由浮力产生的原因可知,此时圆柱体受到的浮力
由物体的漂浮条件可知,圆柱体的重力
(3)由可知,圆柱体的质量
当容器中水的深度为h3时,圆柱体刚好浸没水中,此时圆柱体A所受浮力
圆柱体A的体积
则圆柱体A密度
(4)因为圆柱体的密度小于水的密度,所以剪断绳子稳定后,圆柱体漂浮在水中,由物体的漂浮条件可知,圆柱体受到的浮力
则圆柱体排开水的体积
则液面下降的高度
则液体对容器底部压强减少量为
1 / 1湖南省衡阳市八中教育集团2024-2025学年九年级下学期期中考试物理试题
1.中考期间,为了给考生营造一个安静的环境,各地纷纷“禁噪”。“禁噪”是
A.防止噪声的产生 B.使噪声变成乐音
C.阻断噪声的传播 D.防止噪声进入人耳
【答案】A
【知识点】防治噪声的途径
【解析】【解答】禁噪”是在声源处防止噪声的产生,A正确,BCD错误
综上选A
【分析】根据减弱噪音的途径判识选项
减弱噪音的途径有:声源处-禁噪(摩托车装消声器)、传播中(建隔音墙 )、人耳处(戴耳罩)
2.如图所示,智能快递车正在运送包裹,用户通过人脸识别取货。下列分析正确的是(  )
A.用户看见快递车,是因为光在它表面发生了折射
B.地面出现快递车的影子,是光的直线传播形成的
C.智能快递车上的摄像头利用了光的反射原理工作
D.人脸识别时,人通过摄像头成倒立、等大的虚像
【答案】B
【知识点】光的直线传播及其应用;光的反射;凸透镜成像的应用
【解析】【解答】A.用户看见快递车,是因为光在它表面发生了反射,而不是发生光的折射,故A错误;
B. 地面出现快递车的影子, 是光的直线传播形成的,故B正确;
C.智能快递车上的摄像头相当于一个凸透镜,利用了光的折射原理工作,故C错误;
D.人脸识别时,人在凸透镜的二倍焦距以内,则人通过摄像头成倒立、缩小的实像,故D错误。
故选B。
【分析】A.镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律;不同点是镜面反射是入射光线是平行光线时,反射到光滑的镜面,又以平行光线出去;漫反射时,入射光线是平行光线时,反射到粗糙的物体,反射光线向各个方向出去;
B.光在同一均匀介质中沿直线传播。光沿直线传播的实例有:小孔成像、激光准直、影子、日食和月食等;
CD.凸透镜成像时,u>2f,成倒立、缩小的实像,应用于照相机。
3.春节期间,全国多地上演非遗打铁花(如题图),其主要过程是将生铁烧至1600℃以上化成铁水,一人舀起铁水抛向空中,另一人则用力击打空中的铁水,瞬间铁花四溅。下列说法正确的是( )
A.铁花四溅是汽化现象
B.打铁花涉及的物态变化有液化、凝固
C.铁水凝固过程中所含热量不变
D.生铁化成铁水时,需吸收热量
【答案】D
【知识点】熔化与熔化吸热特点;凝固与凝固放热特点;热量的概念
【解析】【解答】A.铁水冷却形成铁花属于凝固现象,因此 A 错误;B.生铁在高温下熔化为铁水属于熔化,铁水遇冷凝固成铁花,整个过程包含熔化和凝固两种物态变化,选项结论判断有误,故 B 错误;
C.热量是伴随热传递的过程量,只能说吸收或放出热量,不能用 “含有” 来描述物体的热量,因此 C 错误;
D.生铁由固态变为液态铁水属于熔化现象,熔化过程需要持续从外界吸收热量,故 D 正确。
故选D。
【分析】凝固为液态变化为固态,释放热量,如结冰;
熔化为固态变化为液态,吸收热量,如雪消融;
热量是过程量,只能通过吸收或者释放来描述。
4.图中测量仪器的使用,操作正确的是(  )
A.图甲:用刻度尺测量木块的长度
B.图乙:用天平测量液体的质量
C.图丙:用弹簧测力计测量物体的重力
D.图丁:用温度计测量液体温度
【答案】C
【知识点】温度及温度计的使用与读数;质量的测量与天平的使用;刻度尺的使用;弹簧测力计及其使用
【解析】【解答】A.刻度尺的刻度未与被测物体边缘对齐,操作错误。
B.量筒细高结构直接放置天平易倾倒,禁止此操作。
C.弹簧测力计竖直悬挂重物静止时,由二力平衡条件可得示数,方法正确。
D.温度计玻璃泡接触容器底会导致测温失准。
综上所述,仅选项C操作规范。
【分析】1、刻度尺的使用:测量物体长度时,要将物体紧贴刻度尺,视线与刻度尺刻度平行;
2、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;
3、温度计的原理及使用方法:温度计的之作用原理为热胀冷缩,读数时,需确定分度值,视线平行液柱所对应的刻度线。使用方法:在测量物体的温度时,首先要估测待测物体的温度,选择合适的温度计,进行测量,测量时温度计的玻璃泡要与被测液体充分接触,且等待一段时间,待示数稳定后读数;
4、量筒在使用时,不能直接放置在天平上。
5.如图所示,是修筑公路的压路机,下列措施为了增大压强的是(  )
A.碾子质量很大 B.轮胎很宽
C.用橡胶制作轮胎 D.向转轴加润滑油
【答案】A
【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】【解析】A:碾子质量较大,在相同受力面积下能增大对路面的压强(),符合题意;B:轮胎宽度增加会增大受力面积,根据压强公式()可知会减小压强,不符合题意;
C:橡胶轮胎的特性是弹性好、耐磨,与压强无关,不符合题意;
D:加润滑油的作用是减小摩擦系数,属于摩擦学范畴,不符合题意。
正确答案为A。
【分析】压强的计算公式:P=F/S,增加压强的方式有增加压力、减小受力面积、减小压强的方式有减小压力,增加受力面积。
6.如图所示的工具中,属于费力杠杆的是(  )
A.钓鱼竿 B.开瓶器
C.核桃夹 D.钢丝钳
【答案】A
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】A.使用钓鱼竿钓鱼时,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故A正确;
B.使用开瓶器时,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故B错误;
C.使用核桃夹时,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故C错误;
D.使用钢丝钳时,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故D错误。
故选A。
【分析】杠杆分类:省力杠杆(动力臂大于阻力臂,省力费距离),费力杠杆(动力臂小于阻力臂,费力省距离),等臂杠杆(动力臂等于阻力臂,不省力也不费距离)。
7.如图所示,在2025年央视春晚创意融合舞蹈《秧BOT》中,16台人形机器人身着艳丽的花棉袄,与舞蹈演员们配合默契,共同展现了一场别开生面的视觉盛宴。不考虑空气阻力,则手绢在离开机器人手向上运动的过程中,下列说法正确的是(  )
A.机器人站在水平地面上受到的重力和对地面的压力是一对平衡力
B.机器人将手绢抛出后继续对手绢做功
C.手绢离开机器人手后,由于受到惯性的作用故可继续向上运动
D.机器人将手绢竖直向上抛出后,手绢的动能转化为重力势能
【答案】D
【知识点】机械能及其转化;惯性及其现象;是否做功的判断
【解析】【解答】选项A:重力作用在机器人上,压力作用在地面,二者作用对象不同,不符合平衡力定义(平衡力需作用在同一物体上),因此A错误。
选项B:手绢被抛出后与机器人无接触,不存在力的作用,故机器人对手绢不做功,B错误。
选项C:惯性是物体保持运动状态的性质,属于属性而非力,表述"受到惯性作用"存在物理概念错误,手绢运动是因惯性维持,C错误。
选项D:手绢上升时速度减小(动能),高度增加(重力势能),符合能量转化规律,D正确。
综上所述,正确答案为D。
【分析】1、平衡力的特点为:大小相同,方向相反,作用在同一个物体上;
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、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;
4、物体做功的条件:物体受到力,沿着力的方向产生了位移。
8.油罐车在运输过程中,汽油和油罐摩擦使得油罐车带了正电,所以车尾会有一根铁链拖在地上,防止静电带来的危害。下列说法正确的是(  )
A.油罐车在盘山公路上坡行驶时可以省力也能省功
B.行驶的油罐车常会“吸引”地面的落叶是因为空气流速大的地方压强大
C.油罐带了正电是因为摩擦过程中得到了电子
D.油罐车散发出汽油味是因为分子在不停地做无规则运动
【答案】D
【知识点】流体压强与流速的关系;斜面的机械效率;两种电荷;分子热运动
【解析】【解答】A.油罐车在盘山公路上坡行驶时,盘山公路相当于斜面,可以省力,但根据功的原理(),使用任何机械都不能省功,故A错误;
B.根据流体压强与流速的关系,行驶的油罐车"吸引"地面落叶是因为车体附近空气流速大压强小,不是压强大,故B错误;
C.油罐带正电是因为摩擦过程中失去了电子,而不是得到电子,故C错误;
D.汽油味的扩散现象说明汽油分子在不停地做无规则运动,这是分子热运动的直接表现,故D正确。
故选D。【分析】1、压强和流速的关系:压强越大,流速越小,应用为飞机机翼上凸,空气流速快,导致压强较小,形成向上的升力
2、分子热运动的特点:分子无规则运动,肉眼无法观察,常见例子有:气体颜色的改变,味道的扩散;且温度越高,分子热运动速度越快;
3、任何机械都不省功;
4、摩擦起电的实质为电子的转移,物体失去电子带正电,物体得到电子带负电,如两种电荷:丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒带正电(失去电子);橡胶棒摩擦毛皮,橡胶棒带负电(得到电子)。
9.将一根短的金属丝缓慢拉长,下列物理量变大的是(  )
A.质量 B.体积 C.电阻 D.密度
【答案】C
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【解答】A.将一根短的金属丝缓慢拉长,只是形状发生改变,因此质量保持不变,故A不合题意;
D.将一根短的金属丝缓慢拉长,种类不变,因此它的密度不变,故D不合题意;
B.金属丝的质量不变,密度不变,根据可知,它的体积不变,故B不合题意;
C.金属丝被拉长后,长度增大,横截面积减小,因此电阻变大了,故C符合题意。
故选C。
【分析】根据对质量、体积、电阻和密度的认识判断。
10.随着智能手机的普及,手机使用的安全问题备受关注。下列做法安全合理的是(  )
A.手机充电时,不停地接打电话 B.手机不充电时,及时断开电源
C.充电线破损时,仍然继续使用 D.充电器自燃时,迅速浇水扑灭
【答案】B
【知识点】安全用电原则
【解析】【解答】A.手机充电时接打电话存在安全隐患。充电过程中电池内部化学反应活跃,同时通话时电路高负荷运行会产生大量热量。持续通话会导致手机温度升高,可能损害电池寿命,甚至引发电池爆炸或起火等严重事故。因此充电时频繁接打电话是不安全的做法,故A不符合题意;
B.手机充满电后及时断开电源是正确做法。保持充电器长时间通电可能导致元件老化或短路,存在火灾风险。及时断电既能消除安全隐患,又能节约能源,故B符合题意;
C.使用破损充电线极其危险。导线外露可能导致触电事故,线路短路可能引发火灾。发现充电线破损应立即停止使用并更换,故C不符合题意;
D.充电器起火时用水灭火是错误的。水会导电可能导致触电,且遇高温会产生蒸汽造成烫伤。正确做法是先切断电源,再使用干粉灭火器扑救,故D不符合题意。
故选B。
【分析】家庭安全用电原则:不同时使用功率较大的电器,避免电路中功率较大导致电流较大,引发火灾、不湿手接触用电器开关、不在电线上上晾衣服,金属外壳要接地,避免发生触电。
11.如图所示,嫦娥六号成功着陆月球背面,在鹊桥二号中继星的支持下,实现人类首次月球背面地表采样返回。下列说法中正确的是(  )
A.采集的样品返回地球后质量会减小
B.太阳能电池主要将光能转化为内能
C.控制中心利用电磁波最终实现对嫦娥六号的控制
D.嫦娥六号下降过程中,相对于月球表面是静止的
【答案】C
【知识点】质量及其特性;能量的转化或转移;参照物及其选择;电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解析】A选项分析:质量作为物质的固有属性,不随物体的形状变化、状态改变或位置移动(如从月球返回地球)而发生变化,因此采集的月球样品返回地球后质量保持不变,该选项表述错误。
B选项分析:太阳能电池的工作原理是将接收到的光能直接转换为电能,而非化学能,因此该选项关于能量转换的表述存在错误。
C选项分析:电磁波具有在真空中传播的特性且能承载信息,地面控制中心正是通过电磁波链路,经由鹊桥二号中继卫星实现对嫦娥六号探测器的遥测与控制,该选项陈述正确。
D选项分析:在着陆下降阶段,嫦娥六号与月球表面的相对距离持续减小,存在明显的相对位置变化,因此以月球表面为参照物时探测器处于运动状态,该选项的运动判定错误。
综上所述,正确答案为C。
【分析】物体相对运动:物体与参照物运动状态不一致,所以物体相对参照物运动,物体与参照物运动状态不一致,所以物体相对参照物静止;
能量转化:根据物体起始状态具有的能量和最终状态具有的能量进行判断,如太阳能电池是将太阳能转化为电能;
信息的传递:无线网络通信依靠电磁波来传递信息。
12.长沙地铁总体结构为“米字形构架,双十字拓展”,纵横交错,市民出行非常便捷。如图所示为地铁站进出闸机(电动机M),有两种识别方式:刷卡(开关S1)或扫二维码(开关S2),只要其中一种方式识别成功即可闭合相应开关,闸机开启。下列模拟地铁站进出闸机的电路中,与其符合的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】 刷卡(开关S1)或扫二维码(开关S2),只要其中一种方式识别成功即可闭合相应开关,闸机开启 ,所以电路中存在两条支路,两个开关属于并联,D正确,ABC错误;
综上选D。【分析】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。
13.太阳是人类能源的宝库。在太阳内部,氢原子核在超高温下发生   ,释放出巨大的核能。太阳能属于   (选填“一次”或“二次”)能源。
【答案】核聚变;一次
【知识点】能源及其分类;核聚变
【解析】【解答】(1)在太阳内部,氢原子核在超高温下发生核聚变,释放出巨大的核能。
(2)太阳能可以从自然界直接获取,属于一次能源。
【分析】(1)根据太阳能的能量来源解答;
(2)从自然界直接获取的能源为一次能源,由一次能源转化而成的为二次能源。
14.在海拔较高的地区,人们用高压锅(如图)煮饭,原因是液体的沸点随气压的增大而   (选填“升高”或“降低”)。煮饭时高压锅限压阀被气流顶起,这一现象与热机的工作循环中的   冲程原理相同。
【答案】升高;做功
【知识点】热机的四个冲程;沸点及沸点与气压的关系
【解析】【解答】液体的沸点会随着外界气压的变化而变化,具体表现为气压增大时沸点升高,气压减小时沸点降低。在高原地区,由于海拔较高,大气压强较低,导致水的沸点下降。高压锅的工作原理是通过密封结构增加锅内的气压,从而使水的沸点提高,达到更快煮熟食物的效果。
当高压锅的限压阀被蒸汽顶起时,锅内的热能转化为限压阀运动的机械能。这一能量转换过程与热机工作循环中的做功冲程(即内能转化为机械能的阶段)具有相同的物理原理。
【分析】1、沸点和气压的关系:沸点随着气压的增加而增加,沸点随着气压的减小而减小;
2、压缩冲程:进气后关闭,排气口关闭,活塞上移,能量转化为机械能转化为内能,气缸内空气内能增加。
15.如图所示,当拉力F为5牛时,木块以0.2米/秒的速度向右做匀速直线运动。该滑轮是   (选填“定滑轮”或“动滑轮”),此时,拉力F的功率是   。(滑轮重、绳重及滑轮摩擦均不计)
【答案】动滑轮;2W
【知识点】功率计算公式的应用;动滑轮及其工作特点
【解析】【解答】 图示中的滑轮的轴会随着物体一起移动,因此属于动滑轮。已知木块做匀速直线运动的速度为0.2m/s,根据动滑轮的特性,绳子自由端移动的速度为物体速度的两倍:,拉力F的功率计算如下:;【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、动滑轮绳子移动速度和距离是物体移动速度和距离的n倍,n为动滑轮缠绕绳子数;
3、功率的计算:公式为P=Fv。
16.如图甲所示是进行“坐位体前屈”体质测试的情景。小华所在项目化学习小组设计了一个功能相似的测试模型,其原理电路如图乙所示,电源电压6V不变,R0的阻值为30Ω,电阻R1用总长为30cm、粗细均匀的电阻丝制成(其电阻与长度成正比),挡板初始位置在R1最左端。闭合开关,向右推动挡板的过程中,电流表示数    (变小/不变/变大),挡板推到最右端时,电流表示数为0.05A,此时电压表示数为   V。下表为九年级女生“坐位体前屈”国家体质标准,若小华进行测试时电压表示数为3V,则她的测试等级为    。
九年级女生测试等级 不合格 合格 良好 优秀
挡板P移动距离L/cm <3.7 3.7≤L≤16.7 16.7【答案】变小;4.5;合格
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用;欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】图乙中,电阻R0和R1串联,电压表测量R1两端的电压,闭合开关,向右推动挡板时,电阻丝接入的长度变大,电阻变大,总电阻变大,根据,则电流变小,电流表的示数变小。
当挡板推到最右端时,电流表的示数是0.05A,R0两端的电压:U0=I1R0=0.05A×30Ω=1.5V,
根据串联电路电压规律,则电压表的示数U1=U-U0=6V-1.5V=4.5V,
计算R1最大电阻:;
当电压表示数为3V,R0两端的电压U'0=U-U'1=6V-3V=3V,
根据串联电路的分压规律,R1接入的电阻R'1=R0=30Ω;
电阻R1用总长为30cm、粗细均匀的电阻丝制成,推挡板移动的距离:,
根据表中数据,小华的测试等级为合格。
【分析】串联电路中,电阻变大,电流减小;根据U=IR,计算分压,结合串联电路电压规律,计算分压,根据,计算电阻;结合电阻的规格,计算电阻丝长度大小。
17.图中的入射光线平行于凸透镜主光轴,画出经凸透镜后的折射光线。
【答案】
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】凸透镜折射光线,有汇聚作用,平行于主光轴的入射光线经过凸透镜后,折射光线过焦点,如图所示:
【分析】透镜成像规律:凸透镜对光线有汇聚作用,平行光入射凸透镜会聚焦在焦点,经过光心的光线不发生偏折。
18.如图所示,请根据电流方向判断螺线管的磁极,标出螺线管的右端的极性(选填“N”或“S”)。
【答案】N
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】根据右手螺旋定则,电流的方向是从左边流进的,可以判定通电螺线管右边是N极。
综上 第1空 N。
【分析】通电螺线管:由通电线圈组成,磁性方向可通过安培定则判断:用右手握住通电螺线管,让四指指向电流的方向,那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极,磁性与电流、线圈匝数有关。
19.某学习小组在“探究光的反射定律”的实验中,进行了如下操作和分析:
实验次数 入射角 反射角
1
2
3
(1)如图甲所示,正确摆放平面镜和纸板后进行实验,根据表中数据可得结论:   ;
(2)如图乙所示,把纸板NOF向前折或向后折,在纸板上   (选填“能看到”或“不能看到”)反射光线。该实验现象说明反射光线、入射光线和法线都   (选填“在”或“不在”)同一平面内;
(3)如果让光束沿着图甲中FO的方向射向镜面,它被反射后沿着   射出(用图甲中的字母表示)。
【答案】在反射现象中,反射角等于入射角;不能看到;在;OE
【知识点】光的反射定律
【解析】【解答】(1)根据表格中的实验数据可知,每次测量的反射角数值都与对应的入射角相等,因此可以得出结论:在光的反射现象中,反射角始终等于入射角。
(2)通过分析图乙实验装置可知,纸板ENF由两块纸板拼接而成。当将纸板NOF向前或向后折叠时,在该侧纸板上无法观察到反射光线,这一现象验证了反射光线、入射光线和法线必须位于同一平面内的光学规律。
(3)实验证明光在反射过程中具有可逆性。当使一束光线沿着纸板F的FO方向入射至O点时,其反射光线将沿着OE方向射出,这直观地展示了光路可逆原理。
【分析】1、探究反射定律试验:实验仪器由纸板(探究反射光线、入射光线、法线是否在同一平面),平面镜,量角器(探究入射角和反射角的大小关系)
2、实验步骤: 1、将一块平面镜放在水平桌面上,再把两张在同一平面内的硬纸板 E 和 F 竖直放在平面 镜上 ;2、 让一束光贴着纸板 E 沿 AO 方向入射,可观察到反射光线出现在 纸板 ;3、改变入射角的大小,使用量角器测量入射角和反射角的大小。
3、反射定律:反射角等于入射角,反射光线、入射光线、法线处于同一平面、在反射中光路是可逆的。
20.在探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关的实验中,先后把木块放在长木板上,水平向右拉动木块,当木块匀速运动时,读出弹簧测力计的示数。
(1)如图甲,弹簧测力计示数为2N,根据   知识,木块受到的滑动摩擦力为   N;
(2)比较甲和乙实验,可得出滑动摩擦力的大小与接触面所受的   有关;
(3)比较甲和丙实验,可得压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越   。
【答案】(1)二力平衡;2
(2)压力
(3)大
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)用弹簧测力计水平匀速拉动木块,根据二力平衡的知识,木块受到的拉力与木块受到的滑动摩擦力是一对平衡力,滑动摩擦力为2N。
(2)比较甲和乙实验,变量为压力,乙图中压力较大,弹簧测力计示数较大,摩擦力较大,所以滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关。
(3)甲和丙实验,变量为压力接触面粗糙程度,丙图中接触面比较粗糙,弹簧测力计的示数较大,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
【分析】1、力和运动:物体静止或者做匀速直线运动,物体受到平衡力的作用;
2、滑动摩擦力影响因素:控制压力相等的情况下,接触面表面越粗糙,滑动摩擦力越大;控制接触面粗糙程度相等的情况下,压力越大,滑动摩擦力越大。
(1)[1][2]用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平长木板做匀速直线运动,这是利用二力平衡的知识,此时弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,木块受到的滑动摩擦力为2N。
(2)比较甲和乙实验,接触面的粗糙程度相同,乙图中压力较大,弹簧测力计的示数较大,摩擦力较大,可以得到滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关。
(3)比较甲和丙实验,压力相同,丙图中接触面比较粗糙,弹簧测力计的示数较大,摩擦力较大,可以得到压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
21.小宁和同学们在“测量小灯泡电阻”的实验中,选用额定电压为2.5V的小灯泡、三节新干电池、电流表、电压表、滑动变阻器(50Ω,1A)、开关、导线等实验器材进行实验。
(1)连接电路时,开关应该   ,滑动变阻器的滑片调到阻值最大处;
(2)闭合开关,在移动滑动变阻器滑片的过程中,发现两个电表指针都左右摆动,同时看到小灯泡闪烁,用手捏紧滑动变阻器的滑片后,电路恢复正常,则电路故障的原因可能是   ;
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,记录多组数据,并绘制出图乙所示的I-U关系图像。则小灯泡正常发光的电阻为   Ω;
(4)同学们交流后,发现该实验还可以测量小灯泡的电功率,并分析出小灯泡的实际电压为额定电压的一半时,小灯泡的实际功率大于额定功率的四分之一,其根本原因是   。
【答案】(1)断开
(2)滑动变阻器接触不良
(3)10
(4)灯丝的电阻随温度的升高而增大
【知识点】伏安法测电阻的探究实验;实际功率
【解析】【解答】(1)为了保护电路,在连接电路时,开关应处于断开状态。
(2)闭合开关后,移动滑动变阻器滑片时,观察到两个电表指针左右摆动且小灯泡闪烁,说明电路存在接触不良问题。当捏紧滑片后电路恢复正常,表明故障原因可能是滑动变阻器接触不良。
(3)根据图像数据,当小灯泡两端电压为2.5V时,通过电流为0.25A,因此正常发光时的电阻值为:
(4)分析图乙可知,随着电压升高,图线斜率减小,说明灯丝电阻随电压增大而增大。这是由于灯丝电阻具有正温度系数特性,温度升高时电阻增大。因此当电压为额定电压一半时,根据功率公式,此时实际功率将大于额定功率的四分之一。
【分析】1、电路连接的基本操作:连接电路时,为保护电路开关应断开,变阻器调节至最大阻值处,对电表进行试触,根据电表偏转角度选择合适的电表量程;同时电表的正负极接线柱要符合电流的正进负出;
2、故障分析:电路中出现电灯泡闪烁,电流表左右移动的现象,说明电路中出现接触不良的问题;
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,灯泡电阻随着温度的增加而增加,据此分析电功率的变化情况。
(1)为了保护电路,在连接电路时,开关应断开。
(2)闭合开关,移动滑片的过程中,两个电表指针都左右摆动,小灯泡闪烁,则电路出现了接触不良,而捏紧滑片后,电路恢复正常,则电路的故障可能是滑动变阻器接触不良。
(3)由图像知,小灯泡两端的电压为2.5V时,通过的电流为0.25A,小灯泡正常发光的电阻
(4)由图乙知,当电压增大时,图线的倾斜度变小,则随着电压增大,灯丝的电阻变大,因为灯丝的电阻随温度的升高而增大,所以当电压为额定电压的一半时,根据,小灯泡的实际功率大于额定功率的四分之一。
22.一款电保温杯垫,如图所示,能使杯垫上杯内的水持续保温在55℃左右,功率为16W。把质量为200g、初温为51℃的水倒入杯中保温,5min后升高到55℃。已知。求这段时间内:
(1)水吸收的热量;
(2)杯垫消耗的电能;
(3)杯垫给水加热的效率。
【答案】解:(1)根据可得,水吸收的热量为
(2)由题意可知,加热所需的时间为
则根据W=Pt可得,杯垫消耗的电能为
(3)由可得,杯垫给水加热的效率为
答:(1)水吸收的热量为3360J;
(2)杯垫消耗的电能为4800J;
(3)杯垫给水加热的效率为70%。
【知识点】比热容的定义及其计算公式;热机的效率;电功的计算
【解析】【分析】1)根据可得水吸收的热量;
(2)加热所需的时间为,结合W=Pt可得,杯垫消耗的电能
(3)由可得,杯垫给水加热的效率。
23.一个底面积S1=0.01m2的不吸水的圆柱体A用细线拴在容器底部,容器内部底面积为S2=0.1m2,水面与圆柱体A上表面恰好相平,如图甲所示,现将水缓慢放出,圆柱体A底部受到的液体压强p随着容器中水的深度h变化的图像如图乙所示,水的密度,g=10N/kg。
(1)由图像分析,当水的深度为   (选填“h1”、“h2”或“h3”),绳子的拉力恰好变为0。
(2)求圆柱体A的重力;
(3)求圆柱体A的密度;
(4)如图甲所示,若不将水放出,只剪断细线,圆柱体A静止后,与剪断细线前相比,水对容器底部压强减少了多少
【答案】(1)
(2)解:容器中水的深度由h2下降到h1的过程中,圆柱体处于漂浮状态,物块只受到重力G和浮力F浮1,且二力相等。由可知,圆柱体下表面受到的压力
由浮力产生的原因可知,此时圆柱体受到的浮力
由物体的漂浮条件可知,圆柱体的重力。
(3)解:由可知,圆柱体的质量
当容器中水的深度为h3时,圆柱体刚好浸没水中,此时圆柱体A所受浮力
圆柱体A的体积
则圆柱体A密度。
(4)解:因为圆柱体的密度小于水的密度,所以剪断绳子稳定后,圆柱体漂浮在水中,由物体的漂浮条件可知,圆柱体受到的浮力
则圆柱体排开水的体积
则液面下降的高度
则液体对容器底部压强减少量为。
【知识点】密度公式及其应用;压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】(1)当绳子的拉力恰好为0,此时物体的重力等于浮力,分析图可知,水的深度由h2下降到h1的过程中,此时物体下表面的压强不变,说明此时液体浸没的水的深度不变,物体底面积不变,物体排开液体的体积不变,由可知,该过程中圆柱体受到的浮力保持不变;说明该过程中圆柱体处于漂浮状态,因此水的深度为h2时,绳子的拉力恰好变为0。
【分析】(1)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;
(2)容器中水的深度由h2下降到h1的过程中,圆柱体处于漂浮状态,物块只受到重力G和浮力F浮1,且二力相等。由可知圆柱体下表面受到的压力,由物体的漂浮条件可知,圆柱体的重力;
(3)由可知,圆柱体的质量,圆柱体刚好浸没水中,此时圆柱体A所受浮力,圆柱体A的体积,则圆柱体A密度;
(4)因为圆柱体的密度小于水的密度,所以剪断绳子稳定后,圆柱体漂浮在水中,由物体的漂浮条件可知,圆柱体受到的浮力,则圆柱体排开水的体积,则液面下降的高度,则液体对容器底部压强减少量为。
(1)由图乙可知,当容器中水的深度由h3下降到h2的过程中,圆柱体的底部受到的液体压强不断减小,由可知,圆柱体浸在水中的深度不断减小,由V排=S1h排可知,圆柱体排开水的体积不断减小,由可知,该过程中圆柱体受到的浮力不断减小;当容器中水的深度由h2下降到h1的过程中,圆柱体底部受到的压强不变,由可知,圆柱体浸在水中的深度不变,圆柱体排开水的体积不变,由可知,该过程中圆柱体受到的浮力保持不变;当容器中水的深度由h1下降到0的过程中,圆柱体的底部受到的液体压强不断减小,由可知,圆柱体浸在水中的深度不断减小,圆柱体排开水的体积不断减小,由可知,该过程中圆柱体受到的浮力不断减小;由以上分析可知,当容器中水的深度由h2下降到h1的过程中,圆柱体受到的浮力保持不变,说明该过程中圆柱体处于漂浮状态,因此水的深度为h2时,绳子的拉力恰好变为0。
(2)容器中水的深度由h2下降到h1的过程中,圆柱体处于漂浮状态,物块只受到重力G和浮力F浮1,且二力相等。由可知,圆柱体下表面受到的压力
由浮力产生的原因可知,此时圆柱体受到的浮力
由物体的漂浮条件可知,圆柱体的重力
(3)由可知,圆柱体的质量
当容器中水的深度为h3时,圆柱体刚好浸没水中,此时圆柱体A所受浮力
圆柱体A的体积
则圆柱体A密度
(4)因为圆柱体的密度小于水的密度,所以剪断绳子稳定后,圆柱体漂浮在水中,由物体的漂浮条件可知,圆柱体受到的浮力
则圆柱体排开水的体积
则液面下降的高度
则液体对容器底部压强减少量为
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