【精品解析】广东省江门市新会区2025—2026学年度第二学期义务教育质量监测 九年级物理科试题

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广东省江门市新会区2025—2026学年度第二学期义务教育质量监测 九年级物理科试题
1.每年端午假期,新会区都会开展龙舟赛等系列活动,小明在现场目睹了盛况,下列他估测的数据中,最接近实际的是(  )
A.龙舟的长度约为20 m B.龙舟的质量约为2 kg
C.龙舟冲刺时速度约为200 m/s D.当天的气温约为5℃
【答案】A
【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】【解答】A、龙舟的长度约为 20m,符合实际情况,故 A 正确;
B、龙舟的质量约为几百千克,2kg 过轻,不符合实际,故 B 错误;
C、龙舟冲刺时速度约为几 m/s,200m/s 远超音速,不符合实际,故 C 错误;
D、端午节新会区气温约为 25℃~30℃,5℃过低,不符合实际,故 D 错误;
故答案为:A。
【分析】A、考查长度的估测,标准龙舟长度一般在 18-22m 左右,20m 符合实际;
B、考查质量的估测,龙舟需要承载多名划手,质量远大于 2kg;
C、考查速度的估测,200m/s 约为 720km/h,远超常见交通工具的速度,不符合龙舟的实际速度;
D、考查温度的估测,端午节处于夏季,南方地区气温普遍较高,5℃不符合实际。
2.某次龙舟赛时,两艘龙舟A、B一直并驾齐驱,如图所示,则在这段时间里,相对龙舟A静止的是(  )
A.流动的江水 B.两岸的树木 C.龙舟B D.天空的飞鸟
【答案】C
【知识点】运动和静止的相对性
【解析】【解答】A、龙舟 A 在向前运动,相对于流动的江水位置不断变化,是运动的,故 A 错误;
B、龙舟 A 在向前运动,相对于两岸的树木位置不断变化,是运动的,故 B 错误;
C、龙舟 A 和 B 并驾齐驱,二者速度相同、相对位置不变,因此龙舟 B 相对于龙舟 A 是静止的,故 C 正确;
D、龙舟 A 在向前运动,相对于天空的飞鸟位置不断变化,是运动的,故 D 错误;
故答案为:C。
【分析】A、考查参照物的选择,江水相对于龙舟 A 位置发生变化,是运动的;
B、考查参照物的选择,两岸树木相对于龙舟 A 位置发生变化,是运动的;
C、考查相对静止的条件,两物体速度大小和方向均相同时,相对位置不变,互为静止;
D、考查参照物的选择,飞鸟相对于龙舟 A 位置发生变化,是运动的。
3.小明发现,并行的龙舟不能靠得太近,其中蕴含的原理跟以下哪个一样(  )
A.洗手池下的U形排管 B.铁路站台上设置安全线
C.活塞式抽水机抽水 D.拔火罐吸附在皮肤上
【答案】B
【知识点】连通器原理及其应用;大气压的综合应用;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A、洗手池下的 U 形排管利用的是连通器原理,与流体压强和流速无关,故 A 错误;
B、火车站台上设置安全线,是因为列车经过时,列车附近空气流速大、压强小,外侧流速小、压强大,会产生向列车的压力差,易发生危险,与龙舟不能靠太近的原理(流体流速越大,压强越小)相同,故 B 正确;
C、活塞式抽水机抽水利用的是大气压原理,与流体压强和流速无关,故 C 错误;
D、拔火罐吸附在皮肤上利用的是大气压原理,与流体压强和流速无关,故 D 错误;
故答案为:B。
【分析】A、考查连通器原理的应用,U 形排管利用连通器原理防臭,与流体压强无关;
B、考查流体压强与流速的关系,安全线的设置和龙舟不能靠太近,都利用了 “流速越大,压强越小” 的原理;
C、考查大气压的应用,活塞式抽水机依靠大气压将水从低处压到高处;
D、考查大气压的应用,拔火罐依靠罐内气压小于外界大气压吸附在皮肤上。
4.为提高比赛成绩,某龙舟队将划龙舟的船桨改由轻盈的碳纤维材料制作,这利用了该材料以下的哪种特性(  )
A.导热好 B.导电性好 C.密度小 D.耐高温
【答案】C
【知识点】物质的基本属性;密度及其特性
【解析】【解答】碳纤维材料密度小, 根据密度公式 , 在体积相同的情况下质量更小,船桨更轻盈,便于划动,能提高比赛成绩,故 C 正确;
故答案为:C。
【分析】考查材料密度特性的应用,密度小的材料能让船桨更轻便,减小划动阻力。
5.龙舟赛时,龙头处有鼓手敲鼓,如图所示。关于鼓声,下列说法正确的是(  )
A.鼓声在空气中传播的速度比在水中的大
B.鼓声大作,震耳欲聋,意思是鼓声的音调太高
C.鼓声是鼓面的振动产生的,鼓皮绷得越紧,响度越大
D.参赛队员们伴着铿锵有力的鼓点,合力起桨,说明声音能传递信息
【答案】D
【知识点】声速;音调、响度与音色的区分;声与信息传递
【解析】【解答】A、声音在水中的传播速度比在空气中的大,因此鼓声在空气中传播的速度比在水中的小,故 A 错误;
B、“鼓声大作,震耳欲聋” 描述的是鼓声的响度大,而非音调高,故 B 错误;
C、鼓声是鼓面振动产生的,鼓皮绷得越紧,振动频率越高,音调越高,而非响度越大,故 C 错误;
D、参赛队员们伴着鼓点合力起桨,说明声音能传递信息,故 D 正确;
故答案为:D。
【分析】A、考查声音在不同介质中的传播速度,声音在固体中最快,液体中次之,气体中最慢;
B、考查声音的特性,响度指声音的强弱,音调指声音的高低;
C、考查声音的产生与特性,鼓皮的松紧影响振动频率,决定音调高低;
D、考查声音的应用,声音可以传递信息和能量,此处队员根据鼓点调整动作,体现了传递信息的作用。
6.龙舟赛时,观众能看到各种各样的影像,下列说法正确的是(  )
A.龙舟在水中的倒影是由于光的反射形成的实像
B.观众从各个角度都能看到选手,因为光照到选手的身上发生了镜面反射
C.水面下看似折断的船桨是光的折射形成的实像
D.选手在船上的影子是由于光的直线传播形成的阴影
【答案】D
【知识点】光的直线传播及其应用;镜面反射与漫反射;光的折射现象及其应用;平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】A、龙舟在水中的倒影是平面镜成像,由光的反射形成,成的是虚像,不是实像,故 A 错误;
B、观众从各个角度都能看到选手,是因为光照到选手身上发生了漫反射,反射光线向各个方向传播,而非镜面反射,故 B 错误;
C、水面下看似折断的船桨是光的折射现象,形成的是虚像,不是实像,故 C 错误;
D、选手在船上的影子是由于光的直线传播,被不透明的选手挡住后,在船面上形成的阴影,故 D 正确;
故答案为:D。
【分析】A、考查光的反射现象,平面镜成像的特点是成等大、正立的虚像;
B、考查镜面反射与漫反射的区别,漫反射能使光线向各个方向反射,让不同角度的观众都能看到物体;
C、考查光的折射现象,光从水中斜射入空气中时发生折射,形成的是虚像;
D、考查光的直线传播现象,影子的形成是由于光沿直线传播,遇到不透明物体后被遮挡形成的暗区。
7.在跨学科实践课程中,小明为家庭电路做了如图所示的设计,其中1、2、3、4为四处开关,你觉得不合理的是(  )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【知识点】家庭电路的连接
【解析】【解答】A、开关 1 接在进户线的相线上,能控制整个家庭电路,断开时后续电路不带电,设计合理,故 A 不符合题意;
B、开关 2 接在三孔插座的保护线上,断开时插座仍与相线、中性线连通,用电器外壳带电时无法切断保护,存在安全隐患,设计不合理,故 B 符合题意;
C、开关 3 接在三孔插座的中性线上,虽然规范中开关应控制相线,但此处仅控制中性线,不影响电路基本功能,相比开关 2 隐患较小,故 C 不符合题意;
D、开关 4 接在灯泡的相线上,断开时灯泡不带电,更换灯泡更安全,设计合理,故 D 不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A、考查家庭电路总开关的设置,总开关应接在相线上,控制整个电路;
B、考查三孔插座的安全规范,开关不应接在保护线上,否则无法起到保护作用;
C、考查插座的开关控制,开关控制中性线虽不规范,但相比保护线开关的安全隐患更小;
D、考查灯泡开关的设置,开关接在相线上,断开时灯泡不带电,符合安全用电原则。
8.如图甲所示为《天工开物》中制酒的场景,图乙为装置示意图。地锅内盛有发酵混合物(含酒精和水),利用火焰加热地锅,通过   的方式增加混合物的内能,因为酒精的沸点比水   ,会先沸腾变成酒精蒸汽,酒精蒸汽上升遇到上方装有冷水的天锅,液化成液态酒精;过程中会闻到酒香,这属于   现象。
【答案】热传递;低;扩散
【知识点】沸腾及沸腾条件;热传递改变物体内能;分子热运动
【解析】【解答】火焰加热地锅时,热量通过地锅传递给锅内混合物,这是通过热传递的方式增加混合物的内能。
酒精的沸点(约 78℃)低于水的沸点(100℃),因此加热过程中,酒精会先达到沸点并沸腾,变成酒精蒸气。
能闻到酒香,是因为酒精分子在空气中不停地做无规则运动,扩散到人的鼻腔中,这属于扩散现象。
故答案为:热传递;低;扩散;
【分析】根据内能改变的两种方式(做功和热传递),判断火焰加热属于热传递;关键知识点为热传递改变物体内能的方式。
利用不同液体的沸点差异,分析加热时的先后沸腾顺序;关键知识点为液体沸点的概念与应用。
结合分子热运动的知识,解释闻到气味的扩散现象;关键知识点为分子的无规则运动和扩散现象。
9.如图所示是人眼睛的结构图,其折光系统使远处物体在视网膜上成   立、缩小的实像,若用眼习惯不良,会导致晶状体过厚,物体成像在视网膜   方,需要佩戴   透镜制作的眼镜来矫正视力。
【答案】倒;前;凹
【知识点】眼睛及其视物原理;近视眼的成因与矫正办法
【解析】【解答】眼球的成像原理与照相机类似,晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜,它将来自物体的光线会聚在视网膜上,形成一个倒立、缩小的实像,再通过视神经将信号传递给大脑,使人看到物体。不良用眼习惯会导致晶状体过厚,折光能力过强,使像成在视网膜前方,形成近视。此时需配戴凹透镜矫正,凹透镜对光线有发散作用,能推迟光线的会聚,使像重新成在视网膜上。
故答案为:倒;前;凹;
【分析】先结合凸透镜成像规律,分析眼球正常成像的原理;再根据近视的成因(晶状体过厚、折光能力过强),说明需用凹透镜矫正的原因;关键知识点为眼球的成像原理、近视眼的成因及矫正方法。
10.中国“人造太阳”首次实现了亿度高温、千秒长时运行。人造太阳模拟太阳内部的核   反应,为达到反应条件,需利用电阻为   的超导线圈,通过电流的   效应产生强大的磁场,把上亿度的等离子体约束在固定空间内。
【答案】聚变;零;磁
【知识点】核聚变;超导体特点及作用;通电直导线周围的磁场
【解析】【解答】人造太阳模拟的是太阳内部的核聚变反应过程;超导材料的核心特性是在特定条件下电阻为零,超导线圈正是利用了这一特性;通电导体周围会产生磁场,这是电流的磁效应,题目中利用超导线圈通电产生磁场来约束等离子体,正是利用了这一效应。
故答案为:聚变;零;磁;
【分析】结合 “人造太阳” 的工作原理、超导材料的特性和电流的磁效应三个知识点进行解答;关键知识点为核聚变反应、超导材料的特性(电阻为零)和电流的磁效应。
11.台山核电站采用了全球领先的第三代核电技术,其基本原理是利用中子轰击铀235原子内部的   ,使其发生裂变,释放出巨大能量,带动汽轮机做功。核电站一般采用水作为冷却剂,这是利用了水的   比较大的性质。核燃料在自然界中是有限的,因此核能属于   能源。
【答案】原子核;比热容;不可再生
【知识点】能源及其分类;核裂变
【解析】【解答】核裂变的原理是用中子轰击铀 235 的原子核,使其发生裂变反应并释放能量;水的比热容较大,相同质量的水与其他物质相比,升高相同温度时能吸收更多热量,冷却效果好,因此适合作为核电站的冷却剂;核燃料在自然界储量有限,且无法在短期内再生,因此核能属于不可再生能源。
故答案为:原子核;比热容;不可再生;
【分析】分别从核裂变的原理、水作为冷却剂的优势、核能的能源分类三个角度进行解答;关键知识点为核裂变的原理、水的比热容特性、不可再生能源的定义。
12.我国风电装机容量已连续多年位居全球首位。风力发电利用空气流动具有的动能对外做功,同一风场中,空气质量一定,风速越大,空气具有的动能越   ;风能具有间歇性,电网常利用抽水蓄能电站消纳过剩电能:用电动机带动水泵将下水库的水抽到高处水库,相同的水,位置越高,它的   能越大;抽水蓄能电站的能量转化效率   (选填“可能”或“不可能”)达到100%。
【答案】大;重力势;不可能
【知识点】动能的影响因素;势能的影响因素;能量的转化或转移
【解析】【解答】动能的大小与物体的质量和速度有关,当空气质量一定时,风速越大,空气的速度越大,其动能也越大;重力势能的大小与物体的质量和高度有关,质量相同的水,位置越高,重力势能越大;在能量转化过程中,总有一部分能量会因克服摩擦、散热等因素损耗,无法完全转化为有用能量,因此抽水蓄能电站的能量转化效率不可能达到 100%。
故答案为:大;重力势;不可能;
【分析】结合动能、重力势能的影响因素和能量转化的损耗规律进行解答;关键知识点为动能与质量、速度的关系,重力势能与质量、高度的关系,以及能量转化过程中的损耗规律。
13.三峡大坝是举世瞩目的跨世纪工程,上下游水位差最高达113米,为了确保航运通畅,利用   原理修建了巨大的船闸,示意图如图所示,此时闸门A、B、阀门D均关闭,阀门C打开,闸室与上游水位相平,根据液体压强公式   ,相同深度的液体压强相等,此时水对闸门A两侧的压力   。
【答案】连通器;;相等
【知识点】压力及重力与压力的区别;液体压强计算公式的应用;连通器原理及其应用
【解析】【解答】(1)船闸是利用连通器原理工作的:当阀门C或阀门D打开时,闸室与上游或下游水道构成连通器,通过控制水流进出,使闸室水位与上游或下游水位相平,船只即可安全通行。
根据液体压强公式 ,当阀门A两侧水位相平时,同一深度 处水产生的压强 相等;又因阀门A两侧受力面积 相同,由压力公式 可知,作用在阀门A两侧的压力大小相等。
故答案为:连通器;;相等;
【分析】(1)结合连通器的定义和特点,解释船闸的工作原理;关键知识点为连通器原理及其在船闸中的应用。
先利用液体压强公式分析阀门A两侧的压强关系,再通过压力公式推导两侧的压力关系;关键知识点为液体压强公式 和压力公式 的综合应用。
14.如图为道路救援车对故障车辆拖移时的模型,其中定滑轮的作用是   ,已知斜面高3 m,长5 m,钢绳对车辆施加沿斜面的拉力为2×104 N,在100 s内将重为1.2×104 N的小车A沿斜面底端匀速拉至斜面顶端。则此过程中,拉力做功的功率为   W,此装置的机械效率为   %。
【答案】改变力的方向;1000;36
【知识点】功率计算公式的应用;定滑轮及其工作特点;斜面的机械效率
【解析】【解答】定滑轮的实质是等臂杠杆,它不省力也不费力,但可以改变力的方向,使施力更方便。
拉力做的总功:
拉力做功的功率:
克服物体重力做的有用功:
机械效率:
故答案为:改变力的方向;1000;36;
【分析】根据定滑轮的定义和实质,说明其工作特点;关键知识点为定滑轮的实质与作用。
先利用功的公式 计算总功,再根据功率公式 计算拉力的功率;关键知识点为功和功率的计算公式。
先利用 计算有用功,再根据机械效率公式 计算机械效率;关键知识点为有用功、总功和机械效率的计算公式。
15.(1)如图所示,物体悬挂在无人机上,并随无人机匀速上升,不计空气阻力,请在O点画出物体受到的重力和拉力的示意图。
(2)请在图中画出物体AB通过平面镜所成的像。
(3)一款人体感应灯,只有在光线暗(光敏开关闭合)且有人靠近(人体感应开关闭合)时,才会发光;光线强或人离开时灯不发光,请在图中完成其简化电路图设计。
【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】平面镜成像的相关作图;重力示意图;串、并联电路的设计
【解析】【解答】(1)物体随无人机匀速上升时,受到竖直向下的重力和沿绳子向上的拉力,这两个力是一对平衡力。作图时,以物体的重心为起点,沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段表示重力 ,沿绳子向上的方向画一条带箭头的线段表示拉力 ,且两条线段长度相等。如图所示:
故答案为:;
(2)作物体AB在平面镜中的像时,先分别作出端点A、B关于平面镜的对称点 、,再用虚线连接 、,即为物体AB的像。如图所示:
故答案为:;
(3)由于只有光线暗且有人靠近时灯泡才发光,说明光敏开关和人体感应开关必须同时闭合灯泡才能工作,因此两个开关应串联在电路中,共同控制灯泡。
如图所示:
故答案为: ;
【分析】(1)根据物体匀速上升时的受力平衡状态,分析重力和拉力的方向与大小关系,再按力的示意图的作图要求绘制;关键知识点:二力平衡条件、力的示意图的画法。
(2)依据平面镜成像的特点(像与物关于镜面对称),通过找对称点的方法确定物体端点的像点,再连接像点得到物体的像;关键知识点:平面镜成像的特点及作图方法。
(3)根据电路的工作要求(两个条件同时满足灯泡才工作),判断开关的连接方式;关键知识点:串、并联电路的特点,串联电路中开关的控制作用。
(1)物体悬挂在无人机上,并随无人机匀速上升,物体受到竖直向下的重力和沿绳子向上的拉力,从物体的重心沿竖直向下和绳子向上分别画出重力和拉力的示意图。
(2)分别作出物体AB端点A、B关于平面镜的对称点A'、B',用虚线连接A'、B'即为AB在平面镜中的像。
(3)只有在光线暗且有人靠近时才会自动发光,说明光敏开关和人体感应开关不能单独工作,共同控制一个灯泡,则电路应为串联电路。
16.(1)小明用天平和弹簧测力计分别测量一个物体的质量和重力,天平平衡时,右盘中的砝码和标尺上的游码的位置如图甲,则物体的质量为   g,物体静止时弹簧测力计的读数如图乙,则物体所受到的重力为   N。
(2)在“测量物体运动的速度”实验中,物体从斜面滑下,初末位置如图甲所示,则物体运动的距离为   cm;所用时间如图乙中秒表所示,则物体运动时间为   s,可计算出物体运动的速度大小为   m/s。
(3)如图,悬挂在水平放置蹄形磁体两极间的导体与灵敏电流计构成闭合回路。当磁体不动,导体竖直向上运动时,电流计指针   (选填“偏转”或“不偏转”);当导体不动,磁体向右运动时,闭合电路中   (选填“能”或“不能”)产生感应电流。
【答案】(1)190.6;1.9
(2)80.0;5;0.16
(3)不偏转;能
【知识点】时间及其测量;测量物体运动的平均速度;弹簧测力计及其使用;产生感应电流的条件
【解析】【解答】(1)物体的质量计算:砝码总质量为 ;游码对应刻度为 (标尺分度值为 ),因此物体质量 ;弹簧测力计分度值为 ,示数为 ,故物体重力 。
故答案为:190.6;1.9;
(2)小车运动的距离:初位置刻度为 ,末位置刻度为 ,故 ;运动时间:秒表小表盘读数为 ,大表盘读数为 ,故 ;小车的平均速度:。
故答案为:80.0;5;0.16;
(3)感应电流产生的条件是:闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动。
导体竖直向上运动时,运动方向与磁感线方向平行,不切割磁感线,因此无感应电流,电流计指针不偏转;
导体不动,磁体向右运动时,导体相对磁体做切割磁感线运动,因此闭合电路中会产生感应电流。
故答案为:不偏转;能;
【分析】(1)根据天平的读数规则(砝码质量+游码刻度)计算物体质量,再根据弹簧测力计的读数规则读取重力;关键知识点:天平与弹簧测力计的读数方法。
(2)先读取刻度尺的初末位置计算路程,再读取秒表的时间,最后根据速度公式 计算平均速度;关键知识点:刻度尺、秒表的读数方法,平均速度的计算。
(3)根据电磁感应现象的条件(闭合电路、导体切割磁感线),分析两种情况下导体是否切割磁感线,从而判断是否产生感应电流;关键知识点:电磁感应现象的条件。
(1) 物体的总质量为砝码质量加游码对应刻度,砝码总质量
标尺分度值为,游码对应刻度为,物体质量为
弹簧测力计分度值为,指针指向,因此重力为。
(2)刻度尺的分度值为1cm,读数时要估读到分度值的下一位。小车初位置对齐刻度,末位置对齐,运动距离为;秒表小表盘指针指向未到的位置,并且不到半分钟的刻度,读数为,大表盘读数为,总时间为;速度
(3)产生感应电流需要满足,闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动。 蹄形磁体的磁感线沿竖直方向,导体竖直向上运动时,没有切割磁感线,因此无感应电流产生,电流计指针不偏转。
导体不动,磁体向右运动时,导体相对磁体做切割磁感线运动,因此闭合电路中能产生感应电流。
17.小明和同学一起,利用如图所示的装置探究“杠杆的平衡条件”。
实验次数 动力 动力臂 阻力 阻力臂
1 1 10 0.5 20
2 1.5 6 2 4.5
3 2 20 2 20
4 3 10 2.5 20
(1)在杠杆两侧挂钩码之前,杠杆静止时的状态如图所示,这时要调节杠杆两端的平衡螺母使其向   (选填“左”或“右”)端移动,直到杠杆在   位置平衡。
(2)实验中,改变动力和动力臂的大小,相应调节阻力和阻力臂,进行多次实验,这里进行多次实验的目的是   ;小明记录数据如表所示,请通过计算判断,第   次实验数据存在明显错误。
(3)根据正确数据,得出杠杆的平衡条件是:   (填写表达式)。
【答案】(1)左;水平
(2)使结果具有普遍性,避免偶然性。;4
(3)
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】(1)实验前杠杆左端偏高,应将平衡螺母向左调节,使杠杆在水平位置平衡;这样既可以消除杠杆自重对平衡的影响,又便于直接测量力臂。
故答案为:左;水平;
(2)本实验多次测量的目的是寻找杠杆平衡的普遍规律,避免实验结论的偶然性;通过计算验证,第4次实验中 ,数据不符合杠杆平衡条件,存在明显错误。
故答案为:使结果具有普遍性,避免偶然性;4;
(3)分析表中数据可得,杠杆平衡时满足:动力×动力臂 = 阻力×阻力臂,即 。
故答案为:;
【分析】(1)根据杠杆调节“左高左调”的原则调节平衡螺母,同时明确水平位置平衡的两个作用;关键知识点:杠杆的调节方法与水平平衡的目的。
(2)明确多次实验的目的是寻找普遍规律,再利用杠杆平衡条件 验证数据是否合理;关键知识点:多次实验的目的、杠杆平衡条件的应用。
(3)通过分析实验数据,归纳出杠杆平衡的数学表达式;关键知识点:杠杆平衡条件的归纳总结。
(1)实验前,由于杠杆的左端偏高,故应将杠杆的平衡螺母向左调节,同时为了消除杠杆自重对平衡的影响,要将杠杆调节到水平位置平衡,这样也便于测量力臂。
(2)本实验是为了寻找杠杆平衡时的力臂与力乘积的规律,因而多次实验的目的是使结果具有普遍性,避免偶然性。
通过计算表中数据,在第4次实验中,可知第4此实验数据存在明显错误。
(3)分析表中的实验数据,发现动力×动力臂=阻力×阻力臂,即。
18.小明在了解了数字多用表的一些知识后,利用实验室中的器材设计了一个如图甲所示的电路来测电阻。
(1)要想电路正常工作,A处数字多用表应选择测量   的挡位,B处应选择测量   的挡位。
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移动至最   端;闭合开关后,若A处多用表打在OFF挡(可视为断路),则B处多用表   (选填“有”或“无”)读数。
(3)电路连接正确后,从两表中读出读数,并移动滑动变阻器滑片,得到多组数据,画出图像如图乙。由图像可知,在电阻一定的情况下,通过电阻的电流和电阻两端电压成   ,且可计算出此电阻的阻值为   Ω。
【答案】(1)电流;电压
(2)右;无
(3)正比;10
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)图甲中,电表A与待测电阻R串联,因此应选择电流挡,用于测量通过电阻R的电流;电表B与待测电阻R并联,因此应选择电压挡,用于测量电阻R两端的电压。
故答案为:电流;电压;
(2)闭合开关前,为保护电路元件,应将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处(即最右端);若A处的多用表视为断路,整个电路处于开路状态,待测电阻R中无电流通过,根据欧姆定律 ,R两端电压为0,因此B处多用表无读数。
故答案为:右;无;
(3)由图乙可知,图像为过原点的直线,说明在电阻R不变时,通过电阻的电流I与它两端的电压U成正比;当 时,,根据欧姆定律可得电阻的阻值:
故答案为:正比;10;
【分析】(1)根据电表与待测电阻的连接方式(串联/并联),判断电表的功能与挡位选择;关键知识点:电流表、电压表的连接方式与作用。
(2)先明确滑动变阻器在闭合开关前的操作要求,再结合电路断路状态和欧姆定律分析电压表示数;关键知识点:滑动变阻器的使用、欧姆定律的应用。
(3)通过分析I-U图像的形状,得出电流与电压的关系,再利用欧姆定律计算电阻值;关键知识点:欧姆定律、I-U图像的物理意义。
(1)由图甲,电表A与待测电阻R串联在电路中,因此A是用来测量通过电阻R电流的,应选择电流挡。电表B与待测电阻R并联,因此B是用来测量电阻R两端电压的,应选择电压挡。
(2)在闭合开关前,为了保护电路中的元件,应将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处,即最右端。
若A处多用表视为断路,则整个电路处于开路状态,没有电流通过待测电阻R。根据欧姆定律 ,当电流时,电阻R两端的电压也为0。B处多用表测量的是R两端的电压,因此没有读数。
(3)由于图乙可知,图像是一条通过原点的直线。这表明,在电阻R不变的情况下,通过电阻的电流I与它两端的电压U成正比。
由图乙,当时,,所以电阻的阻值
19.“三峡氢舟1”号是国内首艘氢燃料动力船,实现了我国氢燃料电池技术在内河船舶零的突破,如图所示。某次航行中,该船总质量为2.8×106 kg,搭载的氢燃料热值q=1.4×108 J/kg,取g=10 N/kg,水的密度,求该船:
(1)静止时受到的浮力;
(2)静止时排开水的体积;
(3)发动机完全燃烧150 kg氢燃料放出的热量。
【答案】(1)船静止漂浮在水面上,根据漂浮条件,浮力大小等于船的总重力。船的总重力:
因此船受到的浮力:
(2)根据阿基米德原理 ,排开水的体积:
(3)燃料完全燃烧放出的热量:
【知识点】燃料的热值;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)先根据重力公式 计算船的总重力,再利用漂浮条件 求出浮力;关键知识点:漂浮条件、重力公式。
(2)利用阿基米德原理公式 的变形公式 计算排开水的体积;关键知识点:阿基米德原理。
(3)根据燃料完全燃烧放热公式 计算放出的热量;关键知识点:燃料完全燃烧放热公式。
(1)船静止漂浮在水面,浮力大小等于船的总重力,船的总重力
根据漂浮条件得
(2)根据阿基米德原理,得排开水的体积为
(3)燃料完全燃烧放出的热量
20.如图甲所示的一种迷你养生壶,有加热和保温两种功能。其简化原理图如图乙,开关接1时为加热挡,功率220 W,开关接2时为保温挡。求:
(1)开关接1时,通过的电流;
(2)电阻的阻值;
(3)若,当开关接2时,该电器工作200 s消耗的电能。
【答案】(1)开关接1时,电路中只有接入,根据功率公式 ,可得通过的电流:
(2)根据欧姆定律 ,可得的阻值:
(3)开关接2时,电路中只有接入,根据电功公式 ,可得消耗的电能:
【知识点】欧姆定律及其应用;电功的计算;电功率的计算
【解析】【分析】(1)已知的功率和电源电压,利用功率公式 变形,计算通过的电流;关键知识点:电功率公式的应用。
(2)利用欧姆定律 ,代入电源电压和上一问求得的电流,计算的阻值;关键知识点:欧姆定律的应用。
(3)开关接2时只有工作,利用电功公式 直接计算消耗的电能;关键知识点:纯电阻电路电功公式的应用。
(1)开关接1时,只有接入电路,通过的电流
(2)电阻的阻值
(3)开关接2时,只有接入电路,消耗的电能
21.跨学科实践:制作简易直流电动机
【项目提出】
(1)电动机的发明是电气化时代到来的关键标志,它将电能大规模转化为   能,推动了第二次工业革命,实现了生产方式的电气化变革,其基本原理就是磁场对   的作用。
【项目分析】
(2)电动机主要由线圈和磁体组成,一般用线圈作为转子,磁体作为定子;为了保证通电线圈能在磁场中持续转动,需要解决的关键问题是:如何避免线圈转到下半周时,受到的力使线圈   (填“正向”或“反向”)转动。
【项目实施】
(3)小明所在的小组用回形针做成两个支架,分别与电池的两极相连;用漆包线绕一个矩形线圈,以线圈引线为轴,并用小刀刮去轴的一端全部漆皮,另一端只刮去上半周漆皮,这样在一个半周内受到磁场的力的作用,另一个半周利用   转动,起到电动机中   的作用;将线圈放在支架上,蹄形磁体放在线圈周围,如图所示。
【展示交流】
(4)若想让线圈的转动速度变快,可以采取的方法有   。
【答案】机械能;通电导体;反向;惯性;换向器;换用磁性更强的磁体
【知识点】磁场对通电导线的作用;直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】(1)电动机工作时将电能转化为机械能,其核心原理是磁场对通电导体有力的作用。
故答案为:机械能;通电导体;
(2)通电线圈在磁场中受力转动,当线圈转过半周后,若不改变电流方向,受力方向会反向,导致线圈无法持续转动。
故答案为:反向;
(3)刮去半周漆皮的作用是模拟换向器的功能:一个半周内线圈受磁场力转动,另一个半周利用惯性转动,从而使线圈能够持续转动。
故答案为:惯性;换向器;
(4)线圈转速与受力大小有关,增大电流或增强磁场均可增大线圈受力,提高转速,例如可采取增大电源电压、换用磁性更强的磁体等措施。
故答案为:换用磁性更强的磁体;
【分析】(1)直接回忆并表述电动机的能量转化形式与基本工作原理;关键知识点:电动机的工作原理与能量转化。
(2)分析线圈在磁场中转动半周后的受力变化,说明无换向器时线圈无法持续转动的原因;关键知识点:通电导体在磁场中的受力方向与电流方向的关系。
(3)结合换向器的作用,解释刮去半周漆皮如何实现线圈的持续转动;关键知识点:换向器的作用与简易电动机的工作原理。
(4)根据通电导体在磁场中受力大小的影响因素,分析提高线圈转速的方法;关键知识点:影响磁场力大小的因素(电流大小、磁场强弱)。
22.“十四五”期间,江门市空气质量优良天数比率达92.3%,雾霾天气大大减少。雾霾是对大气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述。为监测空气质量,某科创小组利用红外遮光法设计了一个雾霾浓度检测装置,简化电路图如图甲所示,恒流电源输出电流恒为1A,固定电阻,电流表测量范围为0-0.9A,光敏电阻置于密封的检测腔内,光敏电阻与雾霾浓度的关系如图乙所示,当检测腔内充入不同雾霾浓度的空气样品时,光敏电阻随之变化,通过电流表读数可以检测出雾霾的浓度。雾霾浓度与空气质量指数及对应的空气质量类别见下表。
表-1
空气质量指数范围 空气质量指数类别
0-50 优秀
51-100 良好
101-150 轻度污染
151-200 中度污染
201-300 重度污染
>301 严重污染
表-2
空气质量指数AQI 雾霾浓度
0 0
50 35
100 60
150 115
200 150
300 250
400 350
(1)雾与霾的形成原理不同。雾是水蒸气遇冷   (填物态变化)形成的飘浮在空中的微小水滴,此过程要   热,而霾是悬浮在空气中的固体颗粒物。
(2)检测腔中充入雾霾浓度为0的纯净空气,此时电流表读数为   A。
(3)若某时刻电流表读数为0.4 A,则此时腔内雾霾浓度为   μg·m-3,对应的空气质量指数类别为   。
(4)此装置可测量的雾霾浓度最大值为   μg·m-3,若想增大雾霾浓度测量范围,应   电阻R0的阻值。
【答案】(1)液化;放
(2)0.1
(3)25;优秀
(4)400;增大
【知识点】液化及液化放热;欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】(1)雾是气态的水蒸气遇冷变为液态小水滴,此过程为液化,液化过程需要放出热量。
故答案为:液化;放;
(2)由图甲可知,与并联,电流表测支路电流,恒流电源总电流为1A。
根据并联电路电流规律:
当雾霾浓度时,由图乙得。
根据并联电路电压规律及欧姆定律 :
代入数据:,解得:
故答案为: 0.1 ;
(3)当电流表读数时,根据并联电路电流规律:
根据并联电路电压规律及欧姆定律 :
代入数据:,由图乙得与的关系为 ,此时雾霾浓度:,对照表格可知,对应的空气质量指数类别为优秀。
故答案为:25;优秀;
(4)电流表最大量程为0.9A,即,此时支路电流:
同理,根据 可得:
因此最大雾霾浓度:
若要增大测量范围(即更大的对应更大的),由公式 可知,电流表最大电流不变时,增大的阻值,可得到更大的,对应更大的雾霾浓度,因此应增大的阻值。
故答案为:400;增大;
【分析】(1)根据雾的形成过程判断物态变化,并明确其吸放热特点;关键知识点:液化现象及液化放热规律。
(2)利用并联电路的电流规律 、电压规律 和欧姆定律 ,结合图乙给出的与的关系,列方程计算电流表读数;关键知识点:并联电路特点、欧姆定律 的应用。
(3)先通过并联电路电流规律 和欧姆定律 求出的阻值,再结合图乙的关系式 求出雾霾浓度,最后对照表格判断空气质量类别;关键知识点:欧姆定律 、并联电路特点、图像信息提取。
(4)根据电流表的最大量程,结合并联电路电流规律 和欧姆定律 ,求出对应的阻值,再结合关系式 求出最大雾霾浓度;通过对公式 的分析,得出增大测量范围的方法;关键知识点:欧姆定律 、并联电路特点、电路优化分析。
(1)雾是气态的水蒸气遇冷变为的液态小水滴,此物态变化是液化,液化过程需要放出热量。
(2)由图甲可知,与并联,电流表测 支路电流,恒流电源总电流恒为,根据并联电路的电流规律可得
当雾霾浓度时,由图乙得,根据并联电路电压规律及欧姆定律可知
解得
(3)当电流表读数时,RL的电流为
根据并联电路电压规律及欧姆定律可知
由图乙可得与的关系为,此时雾霾浓度为
对照表格可知对应空气质量指数类别为优秀。
(4)电流表最大量程为,即,此时RL的电流为
同理得
因此最大雾霾浓度
若要增大测量范围(即更大的对应更大的 ),由可知,电流表最大电流不变,增大的阻值,可得到更大的 ,对应更大的雾霾浓度,因此应增大 的阻值。
23.科普阅读题
玉兔二号:月背探路的航天使者
玉兔二号是我国探月计划嫦娥四号任务的月球车,2019年1月实现人类首次月球背面软着陆,它的设计寿命仅3个月,却超期服役超7年,成为全球寿命最长的月球车,截至2025年12月仍通过“鹊桥”中继星向地球传输信息。它依托太阳能帆板+锂离子蓄电池组供电,最大行驶速度仅5.6 cm/s,以“慢稳”策略应对月背复杂地形,目前已累计行驶1690米。这一里程虽看似有限,但需置于月球背面的极端环境中审视。月球表面布满陨石坑、岩石和尘土,重力仅为地球表面的六分之一,任何不当操作都可能导致翻车或损坏。
月球无大气导致昼夜温差超300 ℃,一个月昼长达14个地球日,因此玉兔二号形成独特工作模式:月午高温时进入最小工作模式休眠,避免设备过热;月夜低温至-170 ℃时,启动同位素热源保温,除热控设备外全部断电,仅靠蓄电池储能维持核心温度;温度合适时,月球车开始巡航,靠电动机提供动力。此外蓄电池还需为月球车的探测通讯模块和保温模块供电,相关参数见题23表,当储能降至10%时,便停止行驶进入休眠,这一能量管理设计,成为它在月背长久生存的关键。
质量 135 kg 轮子个数 6
每个轮子与地面接触面积 100 cm2 太阳能帆板额定功率 50 W
蓄电池满电储能 0.5 kW·h 电动机最大输出功率 100 W
探测通讯模块功率 25.5 W 保温模块功率 15 W
(1)玉兔二号通过   波向地球传输信息,这种波传输   (选填“需要”或“不需要”)介质;
(2)玉兔二号在月球表面所受重力大小为   N,静止在水平月面时对月面的压强大小为   Pa;(地球表面g取10 N/kg)
(3)玉兔二号利用太阳能帆板充电过程的能量转化流程图如下,请补充完整:   
(4)太阳能帆板以额定功率工作,充电效率为80%,则将空的蓄电池充满电需要的时间约为   h;
(5)某次月夜开始时,玉兔二号开启巡航模式,并同时开启探测通讯模块和保温模块,受月面地形影响,电动机实际输出功率与月球车速度的关系为,则最大续航里程为   m。【已知】
【答案】(1)电磁;不需要
(2)225;3750
(3)电能
(4)12.5
(5)200
【知识点】重力及其大小的计算;压强的大小及其计算;电功率的计算;电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】(1)太空为真空环境,只有电磁波可以在真空中传播传递信息,电磁波传播不需要介质。
故答案为:电磁;不需要;
(2)玉兔二号在地球的重力:
月球上的重力为地球的,因此:
静止在月面时,对月面的压力等于重力,即 。
总接触面积:
根据压强公式 ,对月面的压强:
故答案为:225;3750;
(3)太阳能帆板充电时,先将太阳能转化为电能,再由蓄电池将电能转化为化学能储存。
故答案为:电能;
(4)需要储存的总电能 ,太阳能帆板额定功率 ,充电效率 。根据能量关系 ,充电时间:
故答案为:12.5;
(5)满电储能 ,储能降至10%停止,因此可用能量:
总功率:
设续航里程为,行驶时间 ,总能量满足:
要得到最大续航,需要最小。由均值不等式可知,当时,该式最小。代入 ,解得 。此时:
因此最大续航里程:
故答案为:200;
【分析】(1)根据真空环境中信息传递的特点,判断电磁波的传播特性;关键知识点:电磁波的传播条件。
(2)先利用重力公式 计算地球重力,再根据月球重力与地球重力的关系求出月球重力;结合压强公式 计算对月面的压强;关键知识点:重力计算、压强公式 。
(3)根据太阳能帆板充电过程的能量转化,判断中间能量形式;关键知识点:能量转化过程分析。
(4)根据能量关系 的变形公式 ,计算充电时间;关键知识点:电功与效率的综合计算。
(5)先求出可用能量,再结合功率公式和均值不等式,分析并求解最大续航里程;关键知识点:电功公式、均值不等式在物理极值问题中的应用。
(1)[1][2]太空为真空环境,只有电磁波可以在真空中传播传递信息,电磁波传播不需要介质,因此依次填电磁(电磁波)、不需要。
(2)[1]玉兔二号在地球的重力
月球重力为地球的,因此月球上重力
[2]静止在月面时对月面压力等于重力
总接触面积
由 可知,静止在水平月面时对月面的压强为
(3)太阳能帆板充电时,先将太阳能转化为电能,再由蓄电池将电能转化为化学能储存,因此空白处填电能。
(4)需要储存的总电能,太阳能帆板额定功率
充电效率,根据能量关系可知,充电时间
(5)满电储能
储能降至10%停止,因此可用能量
总功率为三个模块功率之和
设续航里程为,行驶时间,总能量满足
要得到最大续航,需要最小,由均值不等式可知,当时,该式最小,代入
解得
此时,因此
1 / 1广东省江门市新会区2025—2026学年度第二学期义务教育质量监测 九年级物理科试题
1.每年端午假期,新会区都会开展龙舟赛等系列活动,小明在现场目睹了盛况,下列他估测的数据中,最接近实际的是(  )
A.龙舟的长度约为20 m B.龙舟的质量约为2 kg
C.龙舟冲刺时速度约为200 m/s D.当天的气温约为5℃
2.某次龙舟赛时,两艘龙舟A、B一直并驾齐驱,如图所示,则在这段时间里,相对龙舟A静止的是(  )
A.流动的江水 B.两岸的树木 C.龙舟B D.天空的飞鸟
3.小明发现,并行的龙舟不能靠得太近,其中蕴含的原理跟以下哪个一样(  )
A.洗手池下的U形排管 B.铁路站台上设置安全线
C.活塞式抽水机抽水 D.拔火罐吸附在皮肤上
4.为提高比赛成绩,某龙舟队将划龙舟的船桨改由轻盈的碳纤维材料制作,这利用了该材料以下的哪种特性(  )
A.导热好 B.导电性好 C.密度小 D.耐高温
5.龙舟赛时,龙头处有鼓手敲鼓,如图所示。关于鼓声,下列说法正确的是(  )
A.鼓声在空气中传播的速度比在水中的大
B.鼓声大作,震耳欲聋,意思是鼓声的音调太高
C.鼓声是鼓面的振动产生的,鼓皮绷得越紧,响度越大
D.参赛队员们伴着铿锵有力的鼓点,合力起桨,说明声音能传递信息
6.龙舟赛时,观众能看到各种各样的影像,下列说法正确的是(  )
A.龙舟在水中的倒影是由于光的反射形成的实像
B.观众从各个角度都能看到选手,因为光照到选手的身上发生了镜面反射
C.水面下看似折断的船桨是光的折射形成的实像
D.选手在船上的影子是由于光的直线传播形成的阴影
7.在跨学科实践课程中,小明为家庭电路做了如图所示的设计,其中1、2、3、4为四处开关,你觉得不合理的是(  )
A.1 B.2 C.3 D.4
8.如图甲所示为《天工开物》中制酒的场景,图乙为装置示意图。地锅内盛有发酵混合物(含酒精和水),利用火焰加热地锅,通过   的方式增加混合物的内能,因为酒精的沸点比水   ,会先沸腾变成酒精蒸汽,酒精蒸汽上升遇到上方装有冷水的天锅,液化成液态酒精;过程中会闻到酒香,这属于   现象。
9.如图所示是人眼睛的结构图,其折光系统使远处物体在视网膜上成   立、缩小的实像,若用眼习惯不良,会导致晶状体过厚,物体成像在视网膜   方,需要佩戴   透镜制作的眼镜来矫正视力。
10.中国“人造太阳”首次实现了亿度高温、千秒长时运行。人造太阳模拟太阳内部的核   反应,为达到反应条件,需利用电阻为   的超导线圈,通过电流的   效应产生强大的磁场,把上亿度的等离子体约束在固定空间内。
11.台山核电站采用了全球领先的第三代核电技术,其基本原理是利用中子轰击铀235原子内部的   ,使其发生裂变,释放出巨大能量,带动汽轮机做功。核电站一般采用水作为冷却剂,这是利用了水的   比较大的性质。核燃料在自然界中是有限的,因此核能属于   能源。
12.我国风电装机容量已连续多年位居全球首位。风力发电利用空气流动具有的动能对外做功,同一风场中,空气质量一定,风速越大,空气具有的动能越   ;风能具有间歇性,电网常利用抽水蓄能电站消纳过剩电能:用电动机带动水泵将下水库的水抽到高处水库,相同的水,位置越高,它的   能越大;抽水蓄能电站的能量转化效率   (选填“可能”或“不可能”)达到100%。
13.三峡大坝是举世瞩目的跨世纪工程,上下游水位差最高达113米,为了确保航运通畅,利用   原理修建了巨大的船闸,示意图如图所示,此时闸门A、B、阀门D均关闭,阀门C打开,闸室与上游水位相平,根据液体压强公式   ,相同深度的液体压强相等,此时水对闸门A两侧的压力   。
14.如图为道路救援车对故障车辆拖移时的模型,其中定滑轮的作用是   ,已知斜面高3 m,长5 m,钢绳对车辆施加沿斜面的拉力为2×104 N,在100 s内将重为1.2×104 N的小车A沿斜面底端匀速拉至斜面顶端。则此过程中,拉力做功的功率为   W,此装置的机械效率为   %。
15.(1)如图所示,物体悬挂在无人机上,并随无人机匀速上升,不计空气阻力,请在O点画出物体受到的重力和拉力的示意图。
(2)请在图中画出物体AB通过平面镜所成的像。
(3)一款人体感应灯,只有在光线暗(光敏开关闭合)且有人靠近(人体感应开关闭合)时,才会发光;光线强或人离开时灯不发光,请在图中完成其简化电路图设计。
16.(1)小明用天平和弹簧测力计分别测量一个物体的质量和重力,天平平衡时,右盘中的砝码和标尺上的游码的位置如图甲,则物体的质量为   g,物体静止时弹簧测力计的读数如图乙,则物体所受到的重力为   N。
(2)在“测量物体运动的速度”实验中,物体从斜面滑下,初末位置如图甲所示,则物体运动的距离为   cm;所用时间如图乙中秒表所示,则物体运动时间为   s,可计算出物体运动的速度大小为   m/s。
(3)如图,悬挂在水平放置蹄形磁体两极间的导体与灵敏电流计构成闭合回路。当磁体不动,导体竖直向上运动时,电流计指针   (选填“偏转”或“不偏转”);当导体不动,磁体向右运动时,闭合电路中   (选填“能”或“不能”)产生感应电流。
17.小明和同学一起,利用如图所示的装置探究“杠杆的平衡条件”。
实验次数 动力 动力臂 阻力 阻力臂
1 1 10 0.5 20
2 1.5 6 2 4.5
3 2 20 2 20
4 3 10 2.5 20
(1)在杠杆两侧挂钩码之前,杠杆静止时的状态如图所示,这时要调节杠杆两端的平衡螺母使其向   (选填“左”或“右”)端移动,直到杠杆在   位置平衡。
(2)实验中,改变动力和动力臂的大小,相应调节阻力和阻力臂,进行多次实验,这里进行多次实验的目的是   ;小明记录数据如表所示,请通过计算判断,第   次实验数据存在明显错误。
(3)根据正确数据,得出杠杆的平衡条件是:   (填写表达式)。
18.小明在了解了数字多用表的一些知识后,利用实验室中的器材设计了一个如图甲所示的电路来测电阻。
(1)要想电路正常工作,A处数字多用表应选择测量   的挡位,B处应选择测量   的挡位。
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移动至最   端;闭合开关后,若A处多用表打在OFF挡(可视为断路),则B处多用表   (选填“有”或“无”)读数。
(3)电路连接正确后,从两表中读出读数,并移动滑动变阻器滑片,得到多组数据,画出图像如图乙。由图像可知,在电阻一定的情况下,通过电阻的电流和电阻两端电压成   ,且可计算出此电阻的阻值为   Ω。
19.“三峡氢舟1”号是国内首艘氢燃料动力船,实现了我国氢燃料电池技术在内河船舶零的突破,如图所示。某次航行中,该船总质量为2.8×106 kg,搭载的氢燃料热值q=1.4×108 J/kg,取g=10 N/kg,水的密度,求该船:
(1)静止时受到的浮力;
(2)静止时排开水的体积;
(3)发动机完全燃烧150 kg氢燃料放出的热量。
20.如图甲所示的一种迷你养生壶,有加热和保温两种功能。其简化原理图如图乙,开关接1时为加热挡,功率220 W,开关接2时为保温挡。求:
(1)开关接1时,通过的电流;
(2)电阻的阻值;
(3)若,当开关接2时,该电器工作200 s消耗的电能。
21.跨学科实践:制作简易直流电动机
【项目提出】
(1)电动机的发明是电气化时代到来的关键标志,它将电能大规模转化为   能,推动了第二次工业革命,实现了生产方式的电气化变革,其基本原理就是磁场对   的作用。
【项目分析】
(2)电动机主要由线圈和磁体组成,一般用线圈作为转子,磁体作为定子;为了保证通电线圈能在磁场中持续转动,需要解决的关键问题是:如何避免线圈转到下半周时,受到的力使线圈   (填“正向”或“反向”)转动。
【项目实施】
(3)小明所在的小组用回形针做成两个支架,分别与电池的两极相连;用漆包线绕一个矩形线圈,以线圈引线为轴,并用小刀刮去轴的一端全部漆皮,另一端只刮去上半周漆皮,这样在一个半周内受到磁场的力的作用,另一个半周利用   转动,起到电动机中   的作用;将线圈放在支架上,蹄形磁体放在线圈周围,如图所示。
【展示交流】
(4)若想让线圈的转动速度变快,可以采取的方法有   。
22.“十四五”期间,江门市空气质量优良天数比率达92.3%,雾霾天气大大减少。雾霾是对大气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述。为监测空气质量,某科创小组利用红外遮光法设计了一个雾霾浓度检测装置,简化电路图如图甲所示,恒流电源输出电流恒为1A,固定电阻,电流表测量范围为0-0.9A,光敏电阻置于密封的检测腔内,光敏电阻与雾霾浓度的关系如图乙所示,当检测腔内充入不同雾霾浓度的空气样品时,光敏电阻随之变化,通过电流表读数可以检测出雾霾的浓度。雾霾浓度与空气质量指数及对应的空气质量类别见下表。
表-1
空气质量指数范围 空气质量指数类别
0-50 优秀
51-100 良好
101-150 轻度污染
151-200 中度污染
201-300 重度污染
>301 严重污染
表-2
空气质量指数AQI 雾霾浓度
0 0
50 35
100 60
150 115
200 150
300 250
400 350
(1)雾与霾的形成原理不同。雾是水蒸气遇冷   (填物态变化)形成的飘浮在空中的微小水滴,此过程要   热,而霾是悬浮在空气中的固体颗粒物。
(2)检测腔中充入雾霾浓度为0的纯净空气,此时电流表读数为   A。
(3)若某时刻电流表读数为0.4 A,则此时腔内雾霾浓度为   μg·m-3,对应的空气质量指数类别为   。
(4)此装置可测量的雾霾浓度最大值为   μg·m-3,若想增大雾霾浓度测量范围,应   电阻R0的阻值。
23.科普阅读题
玉兔二号:月背探路的航天使者
玉兔二号是我国探月计划嫦娥四号任务的月球车,2019年1月实现人类首次月球背面软着陆,它的设计寿命仅3个月,却超期服役超7年,成为全球寿命最长的月球车,截至2025年12月仍通过“鹊桥”中继星向地球传输信息。它依托太阳能帆板+锂离子蓄电池组供电,最大行驶速度仅5.6 cm/s,以“慢稳”策略应对月背复杂地形,目前已累计行驶1690米。这一里程虽看似有限,但需置于月球背面的极端环境中审视。月球表面布满陨石坑、岩石和尘土,重力仅为地球表面的六分之一,任何不当操作都可能导致翻车或损坏。
月球无大气导致昼夜温差超300 ℃,一个月昼长达14个地球日,因此玉兔二号形成独特工作模式:月午高温时进入最小工作模式休眠,避免设备过热;月夜低温至-170 ℃时,启动同位素热源保温,除热控设备外全部断电,仅靠蓄电池储能维持核心温度;温度合适时,月球车开始巡航,靠电动机提供动力。此外蓄电池还需为月球车的探测通讯模块和保温模块供电,相关参数见题23表,当储能降至10%时,便停止行驶进入休眠,这一能量管理设计,成为它在月背长久生存的关键。
质量 135 kg 轮子个数 6
每个轮子与地面接触面积 100 cm2 太阳能帆板额定功率 50 W
蓄电池满电储能 0.5 kW·h 电动机最大输出功率 100 W
探测通讯模块功率 25.5 W 保温模块功率 15 W
(1)玉兔二号通过   波向地球传输信息,这种波传输   (选填“需要”或“不需要”)介质;
(2)玉兔二号在月球表面所受重力大小为   N,静止在水平月面时对月面的压强大小为   Pa;(地球表面g取10 N/kg)
(3)玉兔二号利用太阳能帆板充电过程的能量转化流程图如下,请补充完整:   
(4)太阳能帆板以额定功率工作,充电效率为80%,则将空的蓄电池充满电需要的时间约为   h;
(5)某次月夜开始时,玉兔二号开启巡航模式,并同时开启探测通讯模块和保温模块,受月面地形影响,电动机实际输出功率与月球车速度的关系为,则最大续航里程为   m。【已知】
答案解析部分
1.【答案】A
【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】【解答】A、龙舟的长度约为 20m,符合实际情况,故 A 正确;
B、龙舟的质量约为几百千克,2kg 过轻,不符合实际,故 B 错误;
C、龙舟冲刺时速度约为几 m/s,200m/s 远超音速,不符合实际,故 C 错误;
D、端午节新会区气温约为 25℃~30℃,5℃过低,不符合实际,故 D 错误;
故答案为:A。
【分析】A、考查长度的估测,标准龙舟长度一般在 18-22m 左右,20m 符合实际;
B、考查质量的估测,龙舟需要承载多名划手,质量远大于 2kg;
C、考查速度的估测,200m/s 约为 720km/h,远超常见交通工具的速度,不符合龙舟的实际速度;
D、考查温度的估测,端午节处于夏季,南方地区气温普遍较高,5℃不符合实际。
2.【答案】C
【知识点】运动和静止的相对性
【解析】【解答】A、龙舟 A 在向前运动,相对于流动的江水位置不断变化,是运动的,故 A 错误;
B、龙舟 A 在向前运动,相对于两岸的树木位置不断变化,是运动的,故 B 错误;
C、龙舟 A 和 B 并驾齐驱,二者速度相同、相对位置不变,因此龙舟 B 相对于龙舟 A 是静止的,故 C 正确;
D、龙舟 A 在向前运动,相对于天空的飞鸟位置不断变化,是运动的,故 D 错误;
故答案为:C。
【分析】A、考查参照物的选择,江水相对于龙舟 A 位置发生变化,是运动的;
B、考查参照物的选择,两岸树木相对于龙舟 A 位置发生变化,是运动的;
C、考查相对静止的条件,两物体速度大小和方向均相同时,相对位置不变,互为静止;
D、考查参照物的选择,飞鸟相对于龙舟 A 位置发生变化,是运动的。
3.【答案】B
【知识点】连通器原理及其应用;大气压的综合应用;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A、洗手池下的 U 形排管利用的是连通器原理,与流体压强和流速无关,故 A 错误;
B、火车站台上设置安全线,是因为列车经过时,列车附近空气流速大、压强小,外侧流速小、压强大,会产生向列车的压力差,易发生危险,与龙舟不能靠太近的原理(流体流速越大,压强越小)相同,故 B 正确;
C、活塞式抽水机抽水利用的是大气压原理,与流体压强和流速无关,故 C 错误;
D、拔火罐吸附在皮肤上利用的是大气压原理,与流体压强和流速无关,故 D 错误;
故答案为:B。
【分析】A、考查连通器原理的应用,U 形排管利用连通器原理防臭,与流体压强无关;
B、考查流体压强与流速的关系,安全线的设置和龙舟不能靠太近,都利用了 “流速越大,压强越小” 的原理;
C、考查大气压的应用,活塞式抽水机依靠大气压将水从低处压到高处;
D、考查大气压的应用,拔火罐依靠罐内气压小于外界大气压吸附在皮肤上。
4.【答案】C
【知识点】物质的基本属性;密度及其特性
【解析】【解答】碳纤维材料密度小, 根据密度公式 , 在体积相同的情况下质量更小,船桨更轻盈,便于划动,能提高比赛成绩,故 C 正确;
故答案为:C。
【分析】考查材料密度特性的应用,密度小的材料能让船桨更轻便,减小划动阻力。
5.【答案】D
【知识点】声速;音调、响度与音色的区分;声与信息传递
【解析】【解答】A、声音在水中的传播速度比在空气中的大,因此鼓声在空气中传播的速度比在水中的小,故 A 错误;
B、“鼓声大作,震耳欲聋” 描述的是鼓声的响度大,而非音调高,故 B 错误;
C、鼓声是鼓面振动产生的,鼓皮绷得越紧,振动频率越高,音调越高,而非响度越大,故 C 错误;
D、参赛队员们伴着鼓点合力起桨,说明声音能传递信息,故 D 正确;
故答案为:D。
【分析】A、考查声音在不同介质中的传播速度,声音在固体中最快,液体中次之,气体中最慢;
B、考查声音的特性,响度指声音的强弱,音调指声音的高低;
C、考查声音的产生与特性,鼓皮的松紧影响振动频率,决定音调高低;
D、考查声音的应用,声音可以传递信息和能量,此处队员根据鼓点调整动作,体现了传递信息的作用。
6.【答案】D
【知识点】光的直线传播及其应用;镜面反射与漫反射;光的折射现象及其应用;平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】A、龙舟在水中的倒影是平面镜成像,由光的反射形成,成的是虚像,不是实像,故 A 错误;
B、观众从各个角度都能看到选手,是因为光照到选手身上发生了漫反射,反射光线向各个方向传播,而非镜面反射,故 B 错误;
C、水面下看似折断的船桨是光的折射现象,形成的是虚像,不是实像,故 C 错误;
D、选手在船上的影子是由于光的直线传播,被不透明的选手挡住后,在船面上形成的阴影,故 D 正确;
故答案为:D。
【分析】A、考查光的反射现象,平面镜成像的特点是成等大、正立的虚像;
B、考查镜面反射与漫反射的区别,漫反射能使光线向各个方向反射,让不同角度的观众都能看到物体;
C、考查光的折射现象,光从水中斜射入空气中时发生折射,形成的是虚像;
D、考查光的直线传播现象,影子的形成是由于光沿直线传播,遇到不透明物体后被遮挡形成的暗区。
7.【答案】B
【知识点】家庭电路的连接
【解析】【解答】A、开关 1 接在进户线的相线上,能控制整个家庭电路,断开时后续电路不带电,设计合理,故 A 不符合题意;
B、开关 2 接在三孔插座的保护线上,断开时插座仍与相线、中性线连通,用电器外壳带电时无法切断保护,存在安全隐患,设计不合理,故 B 符合题意;
C、开关 3 接在三孔插座的中性线上,虽然规范中开关应控制相线,但此处仅控制中性线,不影响电路基本功能,相比开关 2 隐患较小,故 C 不符合题意;
D、开关 4 接在灯泡的相线上,断开时灯泡不带电,更换灯泡更安全,设计合理,故 D 不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A、考查家庭电路总开关的设置,总开关应接在相线上,控制整个电路;
B、考查三孔插座的安全规范,开关不应接在保护线上,否则无法起到保护作用;
C、考查插座的开关控制,开关控制中性线虽不规范,但相比保护线开关的安全隐患更小;
D、考查灯泡开关的设置,开关接在相线上,断开时灯泡不带电,符合安全用电原则。
8.【答案】热传递;低;扩散
【知识点】沸腾及沸腾条件;热传递改变物体内能;分子热运动
【解析】【解答】火焰加热地锅时,热量通过地锅传递给锅内混合物,这是通过热传递的方式增加混合物的内能。
酒精的沸点(约 78℃)低于水的沸点(100℃),因此加热过程中,酒精会先达到沸点并沸腾,变成酒精蒸气。
能闻到酒香,是因为酒精分子在空气中不停地做无规则运动,扩散到人的鼻腔中,这属于扩散现象。
故答案为:热传递;低;扩散;
【分析】根据内能改变的两种方式(做功和热传递),判断火焰加热属于热传递;关键知识点为热传递改变物体内能的方式。
利用不同液体的沸点差异,分析加热时的先后沸腾顺序;关键知识点为液体沸点的概念与应用。
结合分子热运动的知识,解释闻到气味的扩散现象;关键知识点为分子的无规则运动和扩散现象。
9.【答案】倒;前;凹
【知识点】眼睛及其视物原理;近视眼的成因与矫正办法
【解析】【解答】眼球的成像原理与照相机类似,晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜,它将来自物体的光线会聚在视网膜上,形成一个倒立、缩小的实像,再通过视神经将信号传递给大脑,使人看到物体。不良用眼习惯会导致晶状体过厚,折光能力过强,使像成在视网膜前方,形成近视。此时需配戴凹透镜矫正,凹透镜对光线有发散作用,能推迟光线的会聚,使像重新成在视网膜上。
故答案为:倒;前;凹;
【分析】先结合凸透镜成像规律,分析眼球正常成像的原理;再根据近视的成因(晶状体过厚、折光能力过强),说明需用凹透镜矫正的原因;关键知识点为眼球的成像原理、近视眼的成因及矫正方法。
10.【答案】聚变;零;磁
【知识点】核聚变;超导体特点及作用;通电直导线周围的磁场
【解析】【解答】人造太阳模拟的是太阳内部的核聚变反应过程;超导材料的核心特性是在特定条件下电阻为零,超导线圈正是利用了这一特性;通电导体周围会产生磁场,这是电流的磁效应,题目中利用超导线圈通电产生磁场来约束等离子体,正是利用了这一效应。
故答案为:聚变;零;磁;
【分析】结合 “人造太阳” 的工作原理、超导材料的特性和电流的磁效应三个知识点进行解答;关键知识点为核聚变反应、超导材料的特性(电阻为零)和电流的磁效应。
11.【答案】原子核;比热容;不可再生
【知识点】能源及其分类;核裂变
【解析】【解答】核裂变的原理是用中子轰击铀 235 的原子核,使其发生裂变反应并释放能量;水的比热容较大,相同质量的水与其他物质相比,升高相同温度时能吸收更多热量,冷却效果好,因此适合作为核电站的冷却剂;核燃料在自然界储量有限,且无法在短期内再生,因此核能属于不可再生能源。
故答案为:原子核;比热容;不可再生;
【分析】分别从核裂变的原理、水作为冷却剂的优势、核能的能源分类三个角度进行解答;关键知识点为核裂变的原理、水的比热容特性、不可再生能源的定义。
12.【答案】大;重力势;不可能
【知识点】动能的影响因素;势能的影响因素;能量的转化或转移
【解析】【解答】动能的大小与物体的质量和速度有关,当空气质量一定时,风速越大,空气的速度越大,其动能也越大;重力势能的大小与物体的质量和高度有关,质量相同的水,位置越高,重力势能越大;在能量转化过程中,总有一部分能量会因克服摩擦、散热等因素损耗,无法完全转化为有用能量,因此抽水蓄能电站的能量转化效率不可能达到 100%。
故答案为:大;重力势;不可能;
【分析】结合动能、重力势能的影响因素和能量转化的损耗规律进行解答;关键知识点为动能与质量、速度的关系,重力势能与质量、高度的关系,以及能量转化过程中的损耗规律。
13.【答案】连通器;;相等
【知识点】压力及重力与压力的区别;液体压强计算公式的应用;连通器原理及其应用
【解析】【解答】(1)船闸是利用连通器原理工作的:当阀门C或阀门D打开时,闸室与上游或下游水道构成连通器,通过控制水流进出,使闸室水位与上游或下游水位相平,船只即可安全通行。
根据液体压强公式 ,当阀门A两侧水位相平时,同一深度 处水产生的压强 相等;又因阀门A两侧受力面积 相同,由压力公式 可知,作用在阀门A两侧的压力大小相等。
故答案为:连通器;;相等;
【分析】(1)结合连通器的定义和特点,解释船闸的工作原理;关键知识点为连通器原理及其在船闸中的应用。
先利用液体压强公式分析阀门A两侧的压强关系,再通过压力公式推导两侧的压力关系;关键知识点为液体压强公式 和压力公式 的综合应用。
14.【答案】改变力的方向;1000;36
【知识点】功率计算公式的应用;定滑轮及其工作特点;斜面的机械效率
【解析】【解答】定滑轮的实质是等臂杠杆,它不省力也不费力,但可以改变力的方向,使施力更方便。
拉力做的总功:
拉力做功的功率:
克服物体重力做的有用功:
机械效率:
故答案为:改变力的方向;1000;36;
【分析】根据定滑轮的定义和实质,说明其工作特点;关键知识点为定滑轮的实质与作用。
先利用功的公式 计算总功,再根据功率公式 计算拉力的功率;关键知识点为功和功率的计算公式。
先利用 计算有用功,再根据机械效率公式 计算机械效率;关键知识点为有用功、总功和机械效率的计算公式。
15.【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】平面镜成像的相关作图;重力示意图;串、并联电路的设计
【解析】【解答】(1)物体随无人机匀速上升时,受到竖直向下的重力和沿绳子向上的拉力,这两个力是一对平衡力。作图时,以物体的重心为起点,沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段表示重力 ,沿绳子向上的方向画一条带箭头的线段表示拉力 ,且两条线段长度相等。如图所示:
故答案为:;
(2)作物体AB在平面镜中的像时,先分别作出端点A、B关于平面镜的对称点 、,再用虚线连接 、,即为物体AB的像。如图所示:
故答案为:;
(3)由于只有光线暗且有人靠近时灯泡才发光,说明光敏开关和人体感应开关必须同时闭合灯泡才能工作,因此两个开关应串联在电路中,共同控制灯泡。
如图所示:
故答案为: ;
【分析】(1)根据物体匀速上升时的受力平衡状态,分析重力和拉力的方向与大小关系,再按力的示意图的作图要求绘制;关键知识点:二力平衡条件、力的示意图的画法。
(2)依据平面镜成像的特点(像与物关于镜面对称),通过找对称点的方法确定物体端点的像点,再连接像点得到物体的像;关键知识点:平面镜成像的特点及作图方法。
(3)根据电路的工作要求(两个条件同时满足灯泡才工作),判断开关的连接方式;关键知识点:串、并联电路的特点,串联电路中开关的控制作用。
(1)物体悬挂在无人机上,并随无人机匀速上升,物体受到竖直向下的重力和沿绳子向上的拉力,从物体的重心沿竖直向下和绳子向上分别画出重力和拉力的示意图。
(2)分别作出物体AB端点A、B关于平面镜的对称点A'、B',用虚线连接A'、B'即为AB在平面镜中的像。
(3)只有在光线暗且有人靠近时才会自动发光,说明光敏开关和人体感应开关不能单独工作,共同控制一个灯泡,则电路应为串联电路。
16.【答案】(1)190.6;1.9
(2)80.0;5;0.16
(3)不偏转;能
【知识点】时间及其测量;测量物体运动的平均速度;弹簧测力计及其使用;产生感应电流的条件
【解析】【解答】(1)物体的质量计算:砝码总质量为 ;游码对应刻度为 (标尺分度值为 ),因此物体质量 ;弹簧测力计分度值为 ,示数为 ,故物体重力 。
故答案为:190.6;1.9;
(2)小车运动的距离:初位置刻度为 ,末位置刻度为 ,故 ;运动时间:秒表小表盘读数为 ,大表盘读数为 ,故 ;小车的平均速度:。
故答案为:80.0;5;0.16;
(3)感应电流产生的条件是:闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动。
导体竖直向上运动时,运动方向与磁感线方向平行,不切割磁感线,因此无感应电流,电流计指针不偏转;
导体不动,磁体向右运动时,导体相对磁体做切割磁感线运动,因此闭合电路中会产生感应电流。
故答案为:不偏转;能;
【分析】(1)根据天平的读数规则(砝码质量+游码刻度)计算物体质量,再根据弹簧测力计的读数规则读取重力;关键知识点:天平与弹簧测力计的读数方法。
(2)先读取刻度尺的初末位置计算路程,再读取秒表的时间,最后根据速度公式 计算平均速度;关键知识点:刻度尺、秒表的读数方法,平均速度的计算。
(3)根据电磁感应现象的条件(闭合电路、导体切割磁感线),分析两种情况下导体是否切割磁感线,从而判断是否产生感应电流;关键知识点:电磁感应现象的条件。
(1) 物体的总质量为砝码质量加游码对应刻度,砝码总质量
标尺分度值为,游码对应刻度为,物体质量为
弹簧测力计分度值为,指针指向,因此重力为。
(2)刻度尺的分度值为1cm,读数时要估读到分度值的下一位。小车初位置对齐刻度,末位置对齐,运动距离为;秒表小表盘指针指向未到的位置,并且不到半分钟的刻度,读数为,大表盘读数为,总时间为;速度
(3)产生感应电流需要满足,闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动。 蹄形磁体的磁感线沿竖直方向,导体竖直向上运动时,没有切割磁感线,因此无感应电流产生,电流计指针不偏转。
导体不动,磁体向右运动时,导体相对磁体做切割磁感线运动,因此闭合电路中能产生感应电流。
17.【答案】(1)左;水平
(2)使结果具有普遍性,避免偶然性。;4
(3)
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】(1)实验前杠杆左端偏高,应将平衡螺母向左调节,使杠杆在水平位置平衡;这样既可以消除杠杆自重对平衡的影响,又便于直接测量力臂。
故答案为:左;水平;
(2)本实验多次测量的目的是寻找杠杆平衡的普遍规律,避免实验结论的偶然性;通过计算验证,第4次实验中 ,数据不符合杠杆平衡条件,存在明显错误。
故答案为:使结果具有普遍性,避免偶然性;4;
(3)分析表中数据可得,杠杆平衡时满足:动力×动力臂 = 阻力×阻力臂,即 。
故答案为:;
【分析】(1)根据杠杆调节“左高左调”的原则调节平衡螺母,同时明确水平位置平衡的两个作用;关键知识点:杠杆的调节方法与水平平衡的目的。
(2)明确多次实验的目的是寻找普遍规律,再利用杠杆平衡条件 验证数据是否合理;关键知识点:多次实验的目的、杠杆平衡条件的应用。
(3)通过分析实验数据,归纳出杠杆平衡的数学表达式;关键知识点:杠杆平衡条件的归纳总结。
(1)实验前,由于杠杆的左端偏高,故应将杠杆的平衡螺母向左调节,同时为了消除杠杆自重对平衡的影响,要将杠杆调节到水平位置平衡,这样也便于测量力臂。
(2)本实验是为了寻找杠杆平衡时的力臂与力乘积的规律,因而多次实验的目的是使结果具有普遍性,避免偶然性。
通过计算表中数据,在第4次实验中,可知第4此实验数据存在明显错误。
(3)分析表中的实验数据,发现动力×动力臂=阻力×阻力臂,即。
18.【答案】(1)电流;电压
(2)右;无
(3)正比;10
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)图甲中,电表A与待测电阻R串联,因此应选择电流挡,用于测量通过电阻R的电流;电表B与待测电阻R并联,因此应选择电压挡,用于测量电阻R两端的电压。
故答案为:电流;电压;
(2)闭合开关前,为保护电路元件,应将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处(即最右端);若A处的多用表视为断路,整个电路处于开路状态,待测电阻R中无电流通过,根据欧姆定律 ,R两端电压为0,因此B处多用表无读数。
故答案为:右;无;
(3)由图乙可知,图像为过原点的直线,说明在电阻R不变时,通过电阻的电流I与它两端的电压U成正比;当 时,,根据欧姆定律可得电阻的阻值:
故答案为:正比;10;
【分析】(1)根据电表与待测电阻的连接方式(串联/并联),判断电表的功能与挡位选择;关键知识点:电流表、电压表的连接方式与作用。
(2)先明确滑动变阻器在闭合开关前的操作要求,再结合电路断路状态和欧姆定律分析电压表示数;关键知识点:滑动变阻器的使用、欧姆定律的应用。
(3)通过分析I-U图像的形状,得出电流与电压的关系,再利用欧姆定律计算电阻值;关键知识点:欧姆定律、I-U图像的物理意义。
(1)由图甲,电表A与待测电阻R串联在电路中,因此A是用来测量通过电阻R电流的,应选择电流挡。电表B与待测电阻R并联,因此B是用来测量电阻R两端电压的,应选择电压挡。
(2)在闭合开关前,为了保护电路中的元件,应将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处,即最右端。
若A处多用表视为断路,则整个电路处于开路状态,没有电流通过待测电阻R。根据欧姆定律 ,当电流时,电阻R两端的电压也为0。B处多用表测量的是R两端的电压,因此没有读数。
(3)由于图乙可知,图像是一条通过原点的直线。这表明,在电阻R不变的情况下,通过电阻的电流I与它两端的电压U成正比。
由图乙,当时,,所以电阻的阻值
19.【答案】(1)船静止漂浮在水面上,根据漂浮条件,浮力大小等于船的总重力。船的总重力:
因此船受到的浮力:
(2)根据阿基米德原理 ,排开水的体积:
(3)燃料完全燃烧放出的热量:
【知识点】燃料的热值;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)先根据重力公式 计算船的总重力,再利用漂浮条件 求出浮力;关键知识点:漂浮条件、重力公式。
(2)利用阿基米德原理公式 的变形公式 计算排开水的体积;关键知识点:阿基米德原理。
(3)根据燃料完全燃烧放热公式 计算放出的热量;关键知识点:燃料完全燃烧放热公式。
(1)船静止漂浮在水面,浮力大小等于船的总重力,船的总重力
根据漂浮条件得
(2)根据阿基米德原理,得排开水的体积为
(3)燃料完全燃烧放出的热量
20.【答案】(1)开关接1时,电路中只有接入,根据功率公式 ,可得通过的电流:
(2)根据欧姆定律 ,可得的阻值:
(3)开关接2时,电路中只有接入,根据电功公式 ,可得消耗的电能:
【知识点】欧姆定律及其应用;电功的计算;电功率的计算
【解析】【分析】(1)已知的功率和电源电压,利用功率公式 变形,计算通过的电流;关键知识点:电功率公式的应用。
(2)利用欧姆定律 ,代入电源电压和上一问求得的电流,计算的阻值;关键知识点:欧姆定律的应用。
(3)开关接2时只有工作,利用电功公式 直接计算消耗的电能;关键知识点:纯电阻电路电功公式的应用。
(1)开关接1时,只有接入电路,通过的电流
(2)电阻的阻值
(3)开关接2时,只有接入电路,消耗的电能
21.【答案】机械能;通电导体;反向;惯性;换向器;换用磁性更强的磁体
【知识点】磁场对通电导线的作用;直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】(1)电动机工作时将电能转化为机械能,其核心原理是磁场对通电导体有力的作用。
故答案为:机械能;通电导体;
(2)通电线圈在磁场中受力转动,当线圈转过半周后,若不改变电流方向,受力方向会反向,导致线圈无法持续转动。
故答案为:反向;
(3)刮去半周漆皮的作用是模拟换向器的功能:一个半周内线圈受磁场力转动,另一个半周利用惯性转动,从而使线圈能够持续转动。
故答案为:惯性;换向器;
(4)线圈转速与受力大小有关,增大电流或增强磁场均可增大线圈受力,提高转速,例如可采取增大电源电压、换用磁性更强的磁体等措施。
故答案为:换用磁性更强的磁体;
【分析】(1)直接回忆并表述电动机的能量转化形式与基本工作原理;关键知识点:电动机的工作原理与能量转化。
(2)分析线圈在磁场中转动半周后的受力变化,说明无换向器时线圈无法持续转动的原因;关键知识点:通电导体在磁场中的受力方向与电流方向的关系。
(3)结合换向器的作用,解释刮去半周漆皮如何实现线圈的持续转动;关键知识点:换向器的作用与简易电动机的工作原理。
(4)根据通电导体在磁场中受力大小的影响因素,分析提高线圈转速的方法;关键知识点:影响磁场力大小的因素(电流大小、磁场强弱)。
22.【答案】(1)液化;放
(2)0.1
(3)25;优秀
(4)400;增大
【知识点】液化及液化放热;欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】(1)雾是气态的水蒸气遇冷变为液态小水滴,此过程为液化,液化过程需要放出热量。
故答案为:液化;放;
(2)由图甲可知,与并联,电流表测支路电流,恒流电源总电流为1A。
根据并联电路电流规律:
当雾霾浓度时,由图乙得。
根据并联电路电压规律及欧姆定律 :
代入数据:,解得:
故答案为: 0.1 ;
(3)当电流表读数时,根据并联电路电流规律:
根据并联电路电压规律及欧姆定律 :
代入数据:,由图乙得与的关系为 ,此时雾霾浓度:,对照表格可知,对应的空气质量指数类别为优秀。
故答案为:25;优秀;
(4)电流表最大量程为0.9A,即,此时支路电流:
同理,根据 可得:
因此最大雾霾浓度:
若要增大测量范围(即更大的对应更大的),由公式 可知,电流表最大电流不变时,增大的阻值,可得到更大的,对应更大的雾霾浓度,因此应增大的阻值。
故答案为:400;增大;
【分析】(1)根据雾的形成过程判断物态变化,并明确其吸放热特点;关键知识点:液化现象及液化放热规律。
(2)利用并联电路的电流规律 、电压规律 和欧姆定律 ,结合图乙给出的与的关系,列方程计算电流表读数;关键知识点:并联电路特点、欧姆定律 的应用。
(3)先通过并联电路电流规律 和欧姆定律 求出的阻值,再结合图乙的关系式 求出雾霾浓度,最后对照表格判断空气质量类别;关键知识点:欧姆定律 、并联电路特点、图像信息提取。
(4)根据电流表的最大量程,结合并联电路电流规律 和欧姆定律 ,求出对应的阻值,再结合关系式 求出最大雾霾浓度;通过对公式 的分析,得出增大测量范围的方法;关键知识点:欧姆定律 、并联电路特点、电路优化分析。
(1)雾是气态的水蒸气遇冷变为的液态小水滴,此物态变化是液化,液化过程需要放出热量。
(2)由图甲可知,与并联,电流表测 支路电流,恒流电源总电流恒为,根据并联电路的电流规律可得
当雾霾浓度时,由图乙得,根据并联电路电压规律及欧姆定律可知
解得
(3)当电流表读数时,RL的电流为
根据并联电路电压规律及欧姆定律可知
由图乙可得与的关系为,此时雾霾浓度为
对照表格可知对应空气质量指数类别为优秀。
(4)电流表最大量程为,即,此时RL的电流为
同理得
因此最大雾霾浓度
若要增大测量范围(即更大的对应更大的 ),由可知,电流表最大电流不变,增大的阻值,可得到更大的 ,对应更大的雾霾浓度,因此应增大 的阻值。
23.【答案】(1)电磁;不需要
(2)225;3750
(3)电能
(4)12.5
(5)200
【知识点】重力及其大小的计算;压强的大小及其计算;电功率的计算;电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】(1)太空为真空环境,只有电磁波可以在真空中传播传递信息,电磁波传播不需要介质。
故答案为:电磁;不需要;
(2)玉兔二号在地球的重力:
月球上的重力为地球的,因此:
静止在月面时,对月面的压力等于重力,即 。
总接触面积:
根据压强公式 ,对月面的压强:
故答案为:225;3750;
(3)太阳能帆板充电时,先将太阳能转化为电能,再由蓄电池将电能转化为化学能储存。
故答案为:电能;
(4)需要储存的总电能 ,太阳能帆板额定功率 ,充电效率 。根据能量关系 ,充电时间:
故答案为:12.5;
(5)满电储能 ,储能降至10%停止,因此可用能量:
总功率:
设续航里程为,行驶时间 ,总能量满足:
要得到最大续航,需要最小。由均值不等式可知,当时,该式最小。代入 ,解得 。此时:
因此最大续航里程:
故答案为:200;
【分析】(1)根据真空环境中信息传递的特点,判断电磁波的传播特性;关键知识点:电磁波的传播条件。
(2)先利用重力公式 计算地球重力,再根据月球重力与地球重力的关系求出月球重力;结合压强公式 计算对月面的压强;关键知识点:重力计算、压强公式 。
(3)根据太阳能帆板充电过程的能量转化,判断中间能量形式;关键知识点:能量转化过程分析。
(4)根据能量关系 的变形公式 ,计算充电时间;关键知识点:电功与效率的综合计算。
(5)先求出可用能量,再结合功率公式和均值不等式,分析并求解最大续航里程;关键知识点:电功公式、均值不等式在物理极值问题中的应用。
(1)[1][2]太空为真空环境,只有电磁波可以在真空中传播传递信息,电磁波传播不需要介质,因此依次填电磁(电磁波)、不需要。
(2)[1]玉兔二号在地球的重力
月球重力为地球的,因此月球上重力
[2]静止在月面时对月面压力等于重力
总接触面积
由 可知,静止在水平月面时对月面的压强为
(3)太阳能帆板充电时,先将太阳能转化为电能,再由蓄电池将电能转化为化学能储存,因此空白处填电能。
(4)需要储存的总电能,太阳能帆板额定功率
充电效率,根据能量关系可知,充电时间
(5)满电储能
储能降至10%停止,因此可用能量
总功率为三个模块功率之和
设续航里程为,行驶时间,总能量满足
要得到最大续航,需要最小,由均值不等式可知,当时,该式最小,代入
解得
此时,因此
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